JP2003176311A

JP2003176311A - エマルジョン塗料組成物

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Publication number: JP2003176311A
Application number: JP2001379073A
Authority: JP
Inventors: Kazuji Kageishi; 一二影石; Ariyoshi Ando; 有美安藤; Yasukazu Kan; 康和管
Original assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Current assignee: Toray Fine Chemicals Co Ltd
Priority date: 2001-12-12
Filing date: 2001-12-12
Publication date: 2003-06-24
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: JP3876432B2

Abstract

(57)【要約】【課題】密着性、耐水性および防食性に優れ、かつ塗料
としての高外観性を達成し得るエマルジョン塗料組成物
であり、特にマグネシウム合金やアルミニウム合金など
の難接着性金属用塗料として好適な塗料組成物を提供す
る。【解決手段】分子中に２個以上の不飽和二重結合を有す
る化合物が共重合されたアクリル系ポリマー（Ｉ）の存
在下に分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤
（Ａ）、イミダゾリン基含有重合開始剤（Ｂ）を用い、
少なくともエポキシ基含有不飽和単量体（ａ）、水酸基
含有不飽和単量体（ｂ）を含む２種以上の不飽和単量体
を乳化共重合してなるアクリル系エマルジョンが配合さ
れたエマルジョン塗料組成物を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗装時に排出され
る有機溶剤、他が喚起する環境汚染の緩和に考慮しつ
つ、塗料としての諸性能を満足すべく設計されたエマル
ジョン塗料組成物に関するものである。

【０００２】さらに詳細には、マグネシウム合金、アル
ミニウム合金等の軽量、高強度ではあるが、塗料の密着
性、耐食性が不十分な非鉄金属に好適なエマルジョン塗
料組成物を提供するものである。

【０００３】本発明によれば、これら非鉄金属にきわめ
て良好な密着性を有し、防食性に優れた塗膜を形成する
塗料が作製可能となる。

【０００４】

【従来の技術】近年、例えば、地球温暖化やオゾン層の
破壊など、地球規模での環境汚染が深刻な問題、課題と
して取り上げられることが多くなっている。

【０００５】塗料や塗装の世界でも、これらの課題を解
決すべく、鋭意検討開発が進められている。すなわち、
塗料の無溶剤化（粉体塗料、反応性塗料）、ハイソリッ
ド化および水系化等がこれに当たる。

【０００６】一方で、塗料に要求される機能は、意匠性
（美観の向上）や被塗物の保護などであるが、現在の開
発状況は必ずしも満足できるものではない。すなわち、
塗料を無溶剤化した場合には、塗膜形成時に高温での焼
き付けや光照射を必要とし塗装作業性が悪くなり、ハイ
ソリッド化した場合には、バインダーの大きい分子量ダ
ウンを伴い、密着性や耐水性など基本的性能を主とした
塗膜性能が悪化する。また、水系塗料は、ヨーロッパな
どの低湿度地域と異なり、特に日本などの高湿度地域で
は塗膜のべたつき、耐久性不足が懸念となっていた。

【０００７】また、マグネシウム合金、アルミニウム合
金等の非鉄金属は耐食性が悪く、一般にクロメート処理
などの化成処理が実施されている。しかし、クロメート
処理などの化成処理は、該処理液が排水中に流入した場
合深刻な環境汚染を引き起こし、また生物環境にも重大
な影響を及ぼすことが懸念され、これに替わる防食被
膜、処理方法が熱望されているものの、まだ十分なもの
は見出されていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、密着
性、耐食性および耐候性に優れ、かつ塗料としての高外
観性を達成し得る、特にマグネシウム合金、アルミニウ
ム合金、ステンレスなどの難接着性（非鉄）金属用塗料
として好適なエマルジョンおよび該エマルジョンを配合
した塗料組成物を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明は次の構成からなる。すなわち、本発明は、
分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物が共
重合されたアクリル系ポリマー（Ｉ）の存在下、水性媒
体中で、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤
（Ａ）、イミダゾリン基含有重合開始剤（Ｂ）を用い、
少なくともエポキシ基含有不飽和単量体（ａ）、水酸基
含有不飽和単量体（ｂ）を含む２種以上の不飽和単量体
を乳化共重合してなるアクリル系エマルジョン、および
該エマルジョンを配合した塗料組成物である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のアクリル系エマルジョン
は、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物
が共重合されたアクリル系ポリマー（Ｉ）の存在下、水
性媒体中で、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳
化剤（Ａ）、イミダゾリン基含有重合開始剤（Ｂ）を用
い、少なくともエポキシ基含有不飽和単量体（ａ）、水
酸基含有不飽和単量体（ｂ）を含む２種以上の不飽和単
量体を乳化共重合してなることが必要である。

【００１１】アクリル系エマルジョンの乳化共重合は、
分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物が共
重合されたアクリル系ポリマー（Ｉ）の存在下に行われ
ることが必須である。分子中に２個以上の不飽和二重結
合を有する化合物が共重合されたアクリル系ポリマー
（Ｉ）が存在することにより、アクリル系エマルジョン
を配合した塗料の耐衝撃性、耐屈曲性、塗膜硬度が向上
する効果がある。

【００１２】アクリル系ポリマー（Ｉ）は、分子中に２
個以上の不飽和二重結合を有する化合物、および必要で
あればその他の不飽和単量体をラジカル共重合により高
分子化したものなどが例示できる。ラジカル共重合の方
法は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合などに
よらず可能であり、また、アクリル系ポリマー（Ｉ）の
形態は、液状、粒子状、塊状のいずれであってもよい。
本発明では、特に、乳化重合によりエマルジョンとして
製造することにより、取り扱い性がよくなり、アクリル
系エマルジョンが配合された塗料（以下エマルジョン塗
料という）の硬化性、外観などに優れたものとなるので
好ましい。

【００１３】アクリル系エマルジョンの乳化共重合は、
水性媒体中で行われることが必須である。ここに、水性
媒体とは、水を主成分とする媒体を示し、必要であれ
ば、２５℃の水に１０重量％以上溶解するメチルアルコ
ール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコールなどの親水性有機溶剤を５０重量
％未満の割合で含有することも可能である。また、水は
イオン交換水であることが望ましく、２５℃での電導度
が５００μｓ／ｃｍ以下であることがより望ましい。

【００１４】分子中に２個以上の不飽和二重結合を有す
る化合物としては、エチレングリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール
ジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、エチレ
ングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコール
ジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリ
レート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリ
スリトールトリメタクリレート、イソシアヌル酸のエチ
レンオキサイド変性ジアクリレート、イソシアヌル酸の
エチレンオキサイド変性トリアクリレート、イソシアヌ
ル酸のエチレンオキサイド変性ジメタクリレート、イソ
シアヌル酸のエチレンオキサイド変性トリメタクリレー
ト、ポリウレタンジアクリレート、ポリエステルジアク
リレート、エポキシジアクリレート、ジビニルベンゼン
などの分子中にアクリル性不飽和二重結合および／また
はエチレン性不飽和二重結合を２個以上有する不飽和単
量体、オリゴマー、ポリマー類が例示できる。該分子中
に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物は単独で
も、もしくは２種類以上の混合物であてもよい。

【００１５】アクリル系エマルジョンの乳化共重合に
は、分子中に不飽和二重結合を有する反応乳化剤（Ａ）
が必須である。該反応性乳化剤（Ａ）としては、例え
ば、（化１）または（化２）で表されるものを例示でき
る。該反応性乳化剤（Ａ）は単独でも、もしくは２種類
以上の混合物であってもよい。該反応性乳化剤（Ａ）
は、アクリル系エマルジョンを構成するラジカル共重合
性不飽和単量体に対し０．０２〜２０重量％、好ましく
は０．２〜１８重量％、より好ましくは０．５〜１０重
量％使用するのが望ましい。該反応性乳化剤（Ａ）の使
用量が０．０２重量％以上であれば、乳化重合中に凝集
を起こしにくくなるので好ましい。該反応性乳化剤
（Ａ）の使用量が２０重量％を以下であれば、エマルジ
ョン塗料の耐水性、耐薬品性効果が得られ、好ましい。

【００１６】

【化１】

【００１７】

【化２】アクリル系エマルジョンの乳化共重合には、イミダゾー
ル基含有重合開始剤（Ｂ）が必須である。該イミダゾー
ル基含有重合開始剤（Ｂ）としては、２，２−´アゾビ
ス〔２−（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）
プロパン〕ジハイドロクロライド（和光純薬工業（株）
製ＶＡ−０４１）、２，２−´アゾビス〔２−（２−イ
ミダゾリン−２−イル）プロパン〕ジハイドロクロライ
ド（和光純薬工業（株）製ＶＡ−０４４）、２，２−´
アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパ
ン〕ジサルフェートジハイドレート（和光純薬工業
（株）製ＶＡ−０４６Ｂ）、２，２−´アゾビス｛〔１
−（２−ジドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−
イル〕プロパン｝ジハイドロクロライド（和光純薬工業
（株）製ＶＡ−０６０）、２，２−´アゾビス〔２−イ
ミダゾリン−２−イル）プロパン〕（和光純薬工業
（株）製ＶＡ−０６１）などが例示できる。該イミダゾ
ール基含有重合開始剤（Ｂ）は単独でも、もしくは２種
類以上の混合物であってもよい。中でも、２，２−´ア
ゾビス〔２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕など
の分子中に硫酸イオン、塩素イオンを有さないものは、
マグネシウム合金、アルミニウム合金などの金属を侵さ
ず、美麗な塗装外観を形成できるので推奨できる。該イ
ミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）は、乳化共重合時に
重合開始剤として作用し、ポリマー鎖末端に付加し、エ
マルジョン塗料の硬化時、ポリマー−ポリマー間で架橋
反応を促進し、エマルジョン塗料の硬化性、密着性を向
上するために有効に作用する。

【００１８】該イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）
は、アクリル系エマルジョンを構成するラジカル共重合
性不飽和単量体に対し０．００１〜３０重量％、好まし
くは０．００２〜２０重量％、より好ましくは０．００
５〜１０重量％使用するのが望ましい。該イミダゾール
基含有重合開始剤（Ｂ）の使用量が０．００１重量％未
満の場合には、塗料の硬化性が不十分となり、密着性、
防食性が悪化するので好ましくない。該イミダゾール基
含有重合開始剤（Ｂ）の使用量が３０重量％以下であれ
ば、エマルジョン塗料の貯蔵安定性が損なわれにくく、
好ましい。

【００１９】アクリル系エマルジョンに用いられるエポ
キシ基含有不飽和単量体（ａ）としては、グリシジルア
クリレート、グリシジルメタクリレート、メチルグリシ
ジルアクリレート、メチルグリシジルメタクリレート、
３，４−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、
３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート
などの分子中にエポキシ基と不飽和二重結合を有する化
合物を例示することができる。エポキシ基含有不飽和単
量体（ａ）は、単独でも、もしくは２種類以上の混合物
であってもよい。

【００２０】該エポキシ基含有不飽和単量体（ａ）はエ
マルジョン塗料に架橋性、密着性を付与するために有効
に作用する。したがって、アクリル系エマルジョン中に
は、エポキシ基が残存する必要があり、このためアクリ
ル系エマルジョンはｐＨ５．０〜１０．０、好ましくは
６．０〜９．５、より好ましくは７．０〜９．０である
ことが推奨される。アクリル系エマルジョンのｐＨが
５．０以上であれば、エポキシ基の残存率が低くなら
ず、エマルジョン塗料の架橋性、密着性が良くなるので
好ましい。アクリル系エマルジョンのｐＨが１０．０以
下であれば、同様に、エポキシ基の残存率が低くなら
ず、エマルジョン塗料の架橋性、密着性が良くなるので
好ましい。

【００２１】該エポキシ基含有不飽和単量体（ａ）は、
アクリル系エマルジョンを構成するラジカル重合性不飽
和単量体中０．５〜５０重量％、好ましくは３．０〜３
０重量％、より好ましくは５．０〜３０重量％共重合さ
れる。エポキシ基含有不飽和単量体（ａ）の共重合量が
０．５重量％以上であれば、塗料の硬化性、密着性効果
が得られるので好ましい。エポキシ基含有不飽和単量体
（ａ）の共重合量が５０重量％以下であれば、塗料の貯
蔵安定性が損なわれにくく好ましい。

【００２２】アクリル系エマルジョンに用いられる水酸
基含有不飽和単量体（ｂ）としては、アクリル酸２−ヒ
ドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、
アクリル酸４−ヒドロキシブチル、ポリエチレングリコ
ールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノアク
リレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレン
グリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコー
ルポリテトラメチレングリコールモノアクリレート、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒ
ドロキシプロピル、メタクリル酸４−ヒドロキシブチ
ル、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリ
プロピレングリコールモノメタクリレート、ポリテトラ
メチレングリコールモノメタクリレート、ポリエチレン
グリコールポリテトラメチレングリコールモノメタクリ
レート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレン
グリコールモノメタクリレートなどの一分子中に水酸基
と不飽和基を有する化合物を例示することができる。該
水酸基含有不飽和単量体（ｂ）は、単独でも、もしくは
２種類以上の混合物であってもよい。

【００２３】該水酸基含有不飽和単量体（ｂ）は、アク
リル系エマルジョンを構成するラジカル重合性不飽和単
量体中０．５〜５０重量％、好ましくは３．０〜３０重
量％、より好ましくは５．０〜３０重量％共重合され
る。水酸基含有不飽和単量体（ｂ）の共重合量が０．５
重量％以上であれば、塗料の硬化性、密着性効果が得ら
れるので好ましい。水酸基含有不飽和単量体（ｂ）の共
重合量が５０重量％以下であれば、塗料の貯蔵安定性が
損なわれにくく好ましい。

【００２４】アクリル系エマルジョンは、エポキシ基含
有不飽和単量体（ａ）、水酸基含有不飽和単量体（ｂ）
に加えて、その他の不飽和単量体を乳化共重合すること
もできる。

【００２５】その他の不飽和単量体としては、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリ
ル酸トリシクロデシル、アクリル酸イソボルニル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャ
リーブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸ラウリル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタ
クリル酸イソボルニル、メタクリル酸トリフルオロエチ
ルなどの（メタ）アクリル酸の（フルオロ）アルキルエ
ステル類、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル
酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシ
ブチル、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポ
リプロピレングリコールモノアクリレート、ポリテトラ
メチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレング
リコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリ
コールモノアクリレート、メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸４−ヒドロキシブチル、ポリエチレングリコール
モノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメ
タクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタ
クリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレ
ングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリ
コールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレー
トなどの水酸基含有不飽和単量体、アクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含
有不飽和単量体、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレート、メチルグリシジルアクリレート、メチ
ルグリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチルメタクリレートなどの分子中にエポキシ
基と不飽和二重結合を有するエポキシ基含有不飽和単量
体、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、４−メ
タアクリロイルアミノ−２，２，６，６−テトラメチル
ピペリジンなどの３級アミノ基含有不飽和単量体、アク
リルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミドなどのアミド化合物、３−メタク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタ
クリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどの反
応性珪素原子含有不飽和単量体、２−（２´−ヒドロキ
シ−５´−メタクリロイルオキシエチルフェニル）−２
Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−メタアクリロイルアミノ
−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなどの分子
中に紫外線吸収性基、ヒンダードアミン系光安定性基を
有する不飽和単量体、酢酸ビニル、スチレン、α−メチ
ルスチレンなどのビニル化合物、等を例示することがで
きる。その他の不飽和単量体は、単独でも、もしくは２
種類以上の混合物であってもよい。

【００２６】アクリル系エマルジョンは、さらに一分子
中にエポキシ基とアルコキシシラン基を有するシラン化
合物（Ｃ）を含むことが望ましく、エマルジョン塗料の
密着性、耐傷つき性、耐候性が向上する傾向にあり、こ
とさら、マグネシウム合金、アルミニウム合金などに対
する密着性、防食性が飛躍的に改善され、向上する傾向
にある。

【００２７】該シラン化合物（Ｃ）はアクリル系エマル
ジョンを乳化重合する際に、重合系中に存在することに
より、エマルジョン塗料の安定性、硬化性、密着性、耐
候性、耐傷つき性などの性能が改善、向上するばかりで
なく、エマルジョン塗料の貯蔵安定性が飛躍的に向上す
るので好ましい。

【００２８】該シラン化合物（Ｃ）としては、３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキ
シプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチルトリメトキシシラン、およびこれらシラ
ン化合物の加水分解物、縮合物などを例示することがで
きる。一分子中にエポキシ基とアルコキシシラン基を有
するシラン化合物（Ｃ）は、単独でも、２種類以上の混
合物であってもよい。

【００２９】該シラン化合物（Ｃ）はアクリル系エマル
ジョンを構成するラジカル重合性不飽和単量体に対し、
０．５〜８０重量％、好ましくは３〜５０重量％、より
好ましくは５〜３０重量％配合される。該一分子中にエ
ポキシ基とアルコキシシラン基を有するシラン化合物
（Ｃ）の配合量が０．５重量％以上であれば、塗料の密
着性、架橋性効果が得られるので好ましい。特に、マグ
ネシウム合金、アルミニウム合金、ステンレスの場合に
は、実用的な密着性が得られるので好ましい。一分子中
にエポキシ基とアルコキシシラン基を有するシラン化合
物（Ｃ）の配合量が８０重量％以下であれば、塗料の貯
蔵安定性が損なわれにくく好ましい。

【００３０】該シラン化合物（Ｃ）をアクリル系エマル
ジョンの乳化重合中に存在させる方法としては、該シラ
ン化合物（Ｃ）をアクリル系エマルジョンを構成するラ
ジカル重合性不飽和単量体に溶解し、乳化重合を実施す
ることにより簡便に配合することができ、推奨される。

【００３１】また、乳化重合により製造されたアクリル
系エマルジョンは、粒子径が１〜２００ｎｍ、好ましく
は３０〜１８０ｎｍ、より好ましくは４０〜１６０ｎｍ
であることが望ましい。粒子径が１ｎｍ以上であれば、
エマルジョン塗料の塗料粘度が適度に保たれ、塗装作業
性が良好となるので好ましい。粒子径が２００ｎｍ以下
であれば、塗膜を乾燥、硬化する際、エマルジョン粒子
同士が十分に融着することにより、塗膜外観、耐水性、
耐薬品性効果が得られるので好ましい。

【００３２】アクリル系エマルジョンの好ましい乳化重
合での製造例での一例を挙げれば、水性媒体（イオン交
換水（ｐＨ＝５〜７／２５℃）が望ましい）中で、重合
開始剤として２，２−´アゾビス〔２−イミダゾリン−
２−イル）プロパン〕などの分子中に硫酸イオン、塩素
イオンを有さないイミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）
を用い、前記反応性乳化剤（Ａ）、好ましくはスルホン
酸ソーダ塩を有するもの、および必要であればポリオキ
シエチレンノニルフェニルエーテルなどの非イオン性界
面活性剤を併用し、重合温度５０℃〜１００℃におい
て、アクリル系ポリマー（Ｉ）存在下で、エポキシ基含
有不飽和単量体（ａ）、水酸基含有不飽和単量体
（ｃ）、シラン化合物（Ｃ）、および必要であればその
他の不飽和単量体を乳化共重合することにより製造でき
る。

【００３３】アクリル系ポリマー（Ｉ）の乳化重合によ
る製造方法の一例を示すと、水性媒体（イオン交換水
（ｐＨ＝５〜７／２５℃）が望ましい）中で、重合開始
剤として２，２−´アゾビス〔２−イミダゾリン−２−
イル）プロパン〕などの分子中に硫酸イオン、塩素イオ
ンを有さないイミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）を用
い、前記反応性乳化剤（Ａ）、好ましくはスルホン酸ソ
ーダ塩を有するもの、および必要であればポリオキシエ
チレンノニルフェニルエーテルなどの非イオン性界面活
性剤を併用し、重合温度５０℃〜１００℃で、分子中に
２個以上の不飽和二重結合を有する化合物、および必要
であればその他の不飽和単量体を乳化共重合することに
より製造できる。乳化共重合により製造されたアクリル
系ポリマー（Ｉ）のｐＨ（２５℃）は１．０〜１０．
０、好ましくは２．０〜９．５、より好ましくは５．０
〜９．０であることが推奨される。アクリル系ポリマー
（Ｉ）のｐＨが１．０以上であれば、次工程のアクリル
系エマルジョン製造工程における乳化共重合でラジカル
重合性不飽和単量体とのグラフト重合を形成するアクリ
ル系エマルジョンを製造するのが容易になるので好まし
い。アクリル系ポリマー（Ｉ）のｐＨが１０．０以下で
あれば、次工程の乳化共重合で重合率が十分に上がり、
未反応モノマーが多量に残存する問題は生じないので好
ましい。

【００３４】アクリル系ポリマー（Ｉ）は、水性媒体中
で、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤
（Ａ）、イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）を用い乳
化重合することで、エマルジョン塗料の安定性、硬化
性、被塗物の防食性が優れたものとなるので好ましい。

【００３５】さらに、アクリル系ポリマー（Ｉ）は、水
性媒体中で、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳
化剤（Ａ）、イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）を用
い、分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合
物、および必要であればその他の不飽和単量体を乳化共
重合し製造することで、前記効果に加え、エマルジョン
塗料の耐溶剤性、耐傷つき性、耐候性など諸性能が飛躍
的に向上するので、好ましい。また、分子中に２個以上
の不飽和二重結合を有する化合物を共重合することによ
り、アクリル系ポリマー（Ｉ）は十分に架橋したポリマ
ー粒子を形成し、アクリル系エマルジョンを配合した塗
料の耐衝撃性、耐屈曲性、硬度が向上するので好まし
く、次工程のアクリル系エマルジョン製造工程で実施さ
れる乳化重合時に、該アクリル系ポリマー（Ｉ）（架橋
粒子）が、ラジカル重合性不飽和単量体との間で相互に
反応し、グラフト構造を形成し、アクリル系エマルジョ
ンを形成するアクリル系ポリマー粒子が安定で、分離し
ない強固なものとなるので、好ましく、さらに、エマル
ジョン塗料の耐傷つき性、密着性、耐候性が向上する傾
向にある。

【００３６】アクリル系ポリマー（Ｉ）に用いられる分
子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物として
は、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレング
リコールジアクリレート、トリエチレングリコールジア
クリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、エチレングリコールジメ
タクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレー
ト、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエ
チレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールトリ
メタクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキサイド
変性ジアクリレート、イソシアヌル酸のエチレンオキサ
イド変性トリアクリレート、イソシアヌル酸のエチレン
オキサイド変性ジメタクリレート、イソシアヌル酸のエ
チレンオキサイド変性トリメタクリレート、ポリウレタ
ンジアクリレート、ポリエステルジアクリレート、エポ
キシジアクリレート、ジビニルベンゼンなどの分子中に
アクリル性不飽和二重結合および／またはエチレン性不
飽和二重結合を２個以上有する不飽和単量体、オリゴマ
ー、ポリマー類が例示できる。該分子中に２個以上の不
飽和二重結合を有する化合物は単独でも、もしくは２種
類以上の混合物であてもよい。

【００３７】該分子中に２個以上の不飽和二重結合を有
する化合物はアクリル系ポリマー（Ｉ）に粒子内架橋
性、硬度を付与する。分子中に２個以上の不飽和二重結
合を有する化合物は、アクリル系ポリマー（Ｉ）を構成
するラジカル重合性不飽和単量体中０．０５〜２０重量
％、好ましくは０．２〜１０重量％、より好ましくは
０．５〜５重量％共重合される。分子中に２個以上の不
飽和二重結合を有する化合物の共重合量が０．０５重量
％以上であれば、アクリル系ポリマー（Ｉ）の架橋性が
十分となり、耐傷つき性、硬度が良好となるので好まし
い。分子中に２個以上の不飽和二重結合を有する化合物
の共重合量が５０重量％以下であれば、塗膜が強固なも
のとなり、密着性が向上するので好ましい。

【００３８】アクリル系ポリマー（Ｉ）は、分子中に２
個以上の不飽和二重結合を有する化合物に加えて、その
他の不飽和単量体を乳化共重合することもできる。

【００３９】その他の不飽和単量体としては、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アク
リル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、ア
クリル酸プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリ
ル酸トリシクロデシル、アクリル酸イソボルニル、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャ
リーブチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸シク
ロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸ラウリル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタ
クリル酸イソボルニル、メタクリル酸トリフルオロエチ
ルなどの（メタ）アクリル酸の（フルオロ）アルキルエ
ステル類、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル
酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシ
ブチル、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポ
リプロピレングリコールモノアクリレート、ポリテトラ
メチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレング
リコールポリテトラメチレングリコールモノアクリレー
ト、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレングリ
コールモノアクリレート、メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタク
リル酸４−ヒドロキシブチル、ポリエチレングリコール
モノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメ
タクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタ
クリレート、ポリエチレングリコールポリテトラメチレ
ングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリ
コールポリテトラメチレングリコールモノメタクリレー
トなどの水酸基含有不飽和単量体、アクリル酸、メタク
リル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボキシル基含
有不飽和単量体、グリシジルアクリレート、グリシジル
メタクリレート、メチルグリシジルアクリレート、メチ
ルグリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチルアクリレート、３，４−エポキシシクロ
ヘキシルメチルメタクリレートなどの分子中にエポキシ
基と不飽和二重結合を有するエポキシ基含有不飽和単量
体、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタクリレート、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、４−メ
タアクリロイルアミノ−２，２，６，６−テトラメチル
ピペリジンなどの３級アミノ基含有不飽和単量体、アク
リルアミド、ダイアセトンアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアクリルアミドなどのアミド化合物、３−メタク
リロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタ
クリロイルオキシプロピルトリエトキシシランなどの反
応性珪素原子含有不飽和単量体、２−（２´−ヒドロキ
シ−５´−メタクリロイルオキシエチルフェニル）−２
Ｈ−ベンゾトリアゾール、４−メタアクリロイルアミノ
−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなどの分子
中に紫外線吸収性基、ヒンダードアミン系光安定性基を
有する不飽和単量体、酢酸ビニル、スチレン、α−メチ
ルスチレンなどのビニル化合物、等を例示することがで
きる。これらのその他の不飽和単量体は、単独でも、も
しくは２種類以上の混合物であってもよい。

【００４０】アクリル系ポリマー（Ｉ）の乳化共重合に
用いられる、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳
化剤（Ａ）としては、例えば、構造式（化１）または
（化２）で表されるものを例示できる。該反応性乳化剤
（Ａ）は単独でも、もしくは２種類以上の混合物であっ
てもよい。

【００４１】該反応性乳化剤（Ａ）は、アクリル系ポリ
マー（Ｉ）を構成するラジカル共重合性不飽和単量体に
対し０．０２〜２０重量％、好ましくは０．２〜１８重
量％、より好ましくは０．５〜１０重量％使用するのが
望ましい。該反応性乳化剤（Ａ）の使用量が０．０２重
量％未満の場合には、乳化重合中に凝集を起こしやすく
なるので好ましくない。該反応性乳化剤（Ａ）の使用量
が２０重量％を超える場合には、エマルジョン塗料の耐
水性、耐薬品性が悪化するので好ましくない。

【００４２】アクリル系ポリマー（Ｉ）の乳化共重合に
用いられるイミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）として
は、２，２−´アゾビス〔２−（５−メチル−２−イミ
ダゾリン−２−イル）プロパン〕ジハイドロクロライド
（和光純薬工業（株）製ＶＡ−０４１）、２，２−´ア
ゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパ
ン〕ジハイドロクロライド（和光純薬工業（株）製ＶＡ
−０４４）、２，２−´アゾビス〔２−（２−イミダゾ
リン−２−イル）プロパン〕ジサルフェートジハイド
レート（和光純薬工業（株）製ＶＡ−０４６Ｂ）、２，
２−´アゾビス｛〔１−（２−ジドロキシエチル）−２
−イミダゾリン−２−イル〕プロパン｝ジハイドロクロ
ライド（和光純薬工業（株）製ＶＡ−０６０）、２，２
−´アゾビス〔２−イミダゾリン−２−イル）プロパ
ン〕（和光純薬工業（株）製ＶＡ−０６１）などが例示
できる。該イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）は単独
でも、もしくは２種類以上の混合物であってもよい。中
でも、２，２−´アゾビス〔２−イミダゾリン−２−イ
ル）プロパン〕などの分子中に硫酸イオン、塩素イオン
を有さないものは、マグネシウム合金、アルミニウム合
金などの金属を侵さず、美麗な塗装外観を形成できるの
で推奨できる。該イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）
は、乳化共重合時に重合開始剤として作用し、ポリマー
鎖末端に付加し、エマルジョン塗料の硬化時、ポリマー
−ポリマー間で架橋反応を促進し、エマルジョン塗料の
硬化性、密着性を向上するために有効に作用するので好
ましい。

【００４３】該イミダゾール基含有重合開始剤（Ｂ）
は、アクリル系ポリマー（Ｉ）を構成するラジカル共重
合性不飽和単量体に対し０．００１〜３０重量％、好ま
しくは０．００２〜２０重量％、より好ましくは０．０
０５〜１０重量％使用するのが望ましい。該イミダゾー
ル基含有重合開始剤（Ｂ）の使用量が０．００１重量％
以上であれば、塗料の硬化性が十分となり、密着性、防
食性が良好となるので好ましい。該イミダゾール基含有
重合開始剤（Ｂ）の使用量が３０重量％以下であれば、
塗料の貯蔵安定性が損なわれにくく好ましい。

【００４４】本発明で得られたアクリル系エマルジョン
は、外観、密着性、耐食性等に優れた塗膜を形成でき
る。このため、本発明のアクリル系エマルジョンで構成
される組成物は、コーティング剤特に塗料用組成物とし
て好適に適用できる。

【００４５】本発明のアクリル系エマルジョンが構成さ
れるエマルジョン塗料組成物は、硬化剤としてアルキル
アミノアルキルフェノール（Ｄ）、ポリアミン化合物
（Ｅ）、イミダゾール化合物（Ｆ）から選択される少な
くとも１種の硬化剤を含むことが望ましい。硬化剤を配
合することにより、１００℃以下での低温硬化が可能と
なるばかりでなく、密着性、耐水性、耐薬品性、防食性
など種々塗膜性能が向上する傾向にある。これらの硬化
剤はエマルジョン塗料組成物に対し、０．０２〜６０Ｐ
ＨＲ、好ましくは０．５〜５０ＰＨＲ、より好ましくは
０．５〜３０ＰＨＲ配合されるのが推奨される。

【００４６】アルキルアミノアルキルフェノール（Ｄ）
としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノメチルフェノール、
Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチルフェノール、Ｎ，Ｎ−ジ
メチルアミノエチルフェノールなどが例示できる。該ア
ルキルアミノアルキルフェノール（Ｄ）は単独でも、も
しくは２種類以上の混合物であってもよい。

【００４７】ポリアミン化合物（Ｅ）としては、ジメチ
ルアミノエチルアミン、エチルアミノエチルアミン、ジ
エチルアミノエチルアミン、ジイソプロピルアミノエチ
ルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ−アミノ
プロピルモルホリン、１，２−ジアミノプロパン、ジメ
チルアミノプロピルアミンなどの一分子中に２個以上の
アミノ基を有する化合物が例示できる。該ポリアミン化
合物（Ｅ）は単独でも、もしくは２種類以上の混合物で
あってもよい。

【００４８】イミダゾール化合物（Ｆ）としては、２−
メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、
１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチ
ル−イミダゾール、２−フェニルイミダゾール等が例示
できる。該イミダゾール化合物（Ｆ）は単独でも、もし
くは２種類以上の混合物であってもよい。

【００４９】本発明では、エマルジョン塗料のポットラ
イフ、硬化性、密着性、防食性、耐候性が優れることか
ら、ポリアミン化合物（Ｅ）が特に好適に使用される。
さらにこれらのなかでは、末端アミノ化ポリプロピレン
グリコール、末端アミノ化ポリエチレングリコール、末
端アミノ化（ポリエチレングリコール）（ポリプロピレ
ングリコール）などの、分子鎖骨格にポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール鎖を有するものが特
に好適に使用される。該分子鎖骨格にポリエチレングリ
コール、ポリプロピレングリコール鎖を有するポリアミ
ン化合物（Ｅ）が配合された場合には、エマルジョン塗
料のポットライフ延長が計れ、硬化性、密着性、耐溶剤
性、塗装作業性、防食性が飛躍的に向上する傾向にあ
る。

【００５０】本発明のアクリル系エマルジョンを配合し
たエマルジョン塗料組成物は、造膜助剤として複素環化
合物（Ｇ）を含むことができる。エマルジョン塗料組成
物が複素環化合物（Ｇ）を造膜助剤として含むことによ
り、エマルジョン塗料の貯蔵安定性、顔料分散性が向上
し、均一で平滑性の高い塗膜が形成できる。結果とし
て、塗膜光沢、鮮鋭性、耐薬品性、密着性に優れた塗膜
が得られる。

【００５１】複素環化合物（Ｇ）としては、アクリロイ
ルモルホリン、γ−ブチロラクトン、α−アセチル−γ
−ブチロラクトン、１−（２−アミノエチル）ピペラジ
ン、１−アミノ−４−メチルピペラジン、Ｎ−（３−ア
ミノプロピル）モルホリンなどの複素環を有する化合物
が例示できる。該複素環化合物（Ｇ）は単独でも、もし
くは２種類以上の混合物であってもよい。

【００５２】該複素環化合物（Ｇ）のなかでは、γ−ブ
チロラクトン、α−アセチル−γ−ブチロラクトンなど
のγ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクトン誘導化合物
が好ましく適用できる。これらの化合物を使用した場
合、欠陥のないより均一な塗膜が形成され、アクロリニ
トリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、ポ
リフェニレンオキサイド（ＰＰＳ）、ポリスチレン（Ｐ
Ｓ）などのプラスチック類、マグネシウム合金、アルミ
ニウム合金、ステンレス、ニッケルメッキなどへの密着
性が向上し、耐食性、耐傷つき性がより向上する傾向に
ある。

【００５３】複素環化合物（Ｇ）はエマルジョン塗料組
成物が連続皮膜を形成する量を添加すれば十分である
が、それ以上に配合しても塗膜性能、塗膜形成に重大な
影響は及ぼさない。好ましくは、複素環化合物（Ｇ）は
アクリル系エマルジョンの固形分に対し、０．０２〜５
０ｐｈｒ、より好ましくは０．５〜４０ｐｈｒ添加され
る。複素環化合物（Ｇ）の添加量が０．０２ｐｈｒ以上
であれば、塗料の造膜性は十分となり、塗膜形成性が損
なわれず好ましい。複素環化合物（Ｇ）の添加量が５０
ｐｈｒ以下であれば、塗料の乾燥性が良好となり、塗膜
性能発現が十分なものとなり好ましい。

【００５４】本発明では、さらに必要であれば、酸化チ
タン、カーボンブラック、亜鉛華、アルミニウム顔料、
パール顔料などの顔料類、顔料分散剤、レベリング剤、
消泡剤、沈殿防止剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤などの
種々塗料添加剤、ビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルのゴム（ア
クリロニトリル−ブタジエン共重合体など）変性物など
の分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹
脂、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３
−アミノエチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ア
ミノ基がメチルイソブチルケトンなどでブロックされた
アミノ基含有シラン化合物、フェニルトリメトキシシラ
ンなどのシランカップリング剤、ベンゾトリアゾール
系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤、ヒンダードア
ミン系光安定剤（塩基定数（ｐＫｂ）が８以上のものが
好ましい）などの耐候剤など、塗料に一般的に配合する
ものを配合することができる。さらに粒子径が１００ｎ
ｍ未満のシリカゾル、アルミナゾルなどの無機微粒子を
配合することができ、塗膜硬度を高め、耐傷つき性を向
上する効果が高い。

【００５５】本発明のエマルジョン塗料組成物は、スプ
レー塗装、刷毛塗り、カーテンフローコートおよびロー
ラーコーター、電着塗装など種々塗装方法で塗装するこ
とができる。

【００５６】また、本発明のエマルジョン塗料組成物
は、建築、建材、家電製品、携帯電話、パソコンなどの
情報家電製品、自動車、船舶、バイク等に施される塗料
全ての分野に適用することが可能である。この際適用で
きる基材（被塗装物）としては、アクリロニトリル−ス
チレン−ブタジエン樹脂（ＡＢＳ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）、ナイロン（ＮＹ）、ポリエステル（ＰＥ
Ｓ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のプラスチックおよび
これらのアロイ、カーボン繊維、ガラス繊維などの繊維
強化製品類、あるいはエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル等の熱硬化性プラスチック、マグネシウム、アルミニ
ウム、鉄、トタン、ブリキ等の金属、およびこれらの合
金類、およびこれらが化成処理されたもの、カチオンま
たはアニオン電着塗装されたものなどを例示することが
できる。ことさら、マグネシウム合金、アルミニウム合
金、ステンレスなどの難接着性金属用として好適に適用
できる。さらに言えば、これら難接着性金属類を何らの
化成処理（例えば、クロメート処理）することなく塗装
するのに適したエマルジョン塗料組成物である。

【００５７】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【００５８】実施例および比較例中数字は部数を、組成
比は重量％を示す。

【００５９】なお、実施例と比較例で得られたアクリル
系エマルジョンの物性測定方法および、エマルジョン塗
料組成物の試験方法と評価は、以下のとおりに行なうも
のとする。

【００６０】＜アクリル系エマルジョンの物性測定方法
＞１．固形分ＪＩＳＫ５４０７４の方法に準じて行った。

【００６１】２．ｐＨ得られたエマルジョンについてｐＨＭＥＴＥＲＦ−
２２６３７７−１０Ｄ電極（株式会社堀場製作所製）
を用い、２５℃で測定した。

【００６２】３．粘度得られたエマルジョンについてＪＩＳＫ５４００
４．５．３の方法に準じＢ型粘度計を用いて、２５℃で
測定した。

【００６３】４．粒径レーザー粒径解析システムＬＰＡ−３０００／３１０
０（大塚電子株式会社製）を使用し、平均粒子径として
求めた。

【００６４】＜エマルジョン塗料組成物の試験方法およ
び評価＞１．初期密着性 i）イソプロピルアルコールで脱脂したＡＢＳ板に、塗
料を膜厚が３０〜４０μｍとなるように塗布し、１０分
間室温乾燥する。次いで、８０℃で３０分間焼き付けを
行なう。

【００６５】ii）化成処理をしていないマグネシウム合
金（ＡＺ９１Ｄ）に、塗料を膜厚が２０〜３０μｍとな
るように塗布し、１６０℃で２０分間焼き付けを行な
う。

【００６６】iii）Ａ−１１００アルミニウムを脱脂、
エッチング、中和、水洗し、これに塗料を膜厚が２０〜
３０μｍとなるように塗布し、１６０℃で２０分間焼き
付けを行なう。

【００６７】この塗装板をＪＩＳＫ５４００８．
５．２碁盤目テープ法により試験を行なう。１００／
１００で合格（○）とする。それ以外は不合格（×）と
した。

【００６８】２．耐水性密着性と同様にして試験用の塗装板を作製する。この塗
装板を５０℃温水中に１０日間浸漬した後、塗膜外観
（変褪色、膨れ、剥がれなど）、密着性を評価する。塗
膜外観に変化がなく、密着性が１００／１００で合格
（○）とする。それ以外は不合格（×）とした。

【００６９】３．耐食性 ii）iii）で作製した塗装板を、ＪＩＳＫ５４００
にしたがい塩水噴霧試験を行った。試験後、カット部の
錆び発生状況、密着性、塗膜外観を評価する。塗膜外観
にふくれ、剥がれなどの異常がなく、錆が発生しておら
ず、密着性が１００／１００のものを合格（○）とす
る。それ以外は不合格（×）とした。

【００７０】４．耐衝撃性 iii）で作製した塗装板を、ＪＩＳＫ５４００
８．３．２のデュポン式により試験を行う。試験後、
塗膜外観（膨れ、剥がれなど）を評価する。塗膜外観に
変化がない場合、合格（○）とする。それ以外は不合格
（×）とした。

【００７１】（実施例１）ｉ）２Ｌ四つ口フラスコにイオン交換水（ＰＷ）５７４
ｇ、「ラテルムＳ−１８０」（構造式１の反応性乳化
剤、花王（株）の製品）３５．７ｇ、「ＶＡ−０６１」
（２，２´−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−
イル）〕プロパン、和光純薬工業（株）のイミダゾリン
基含有重合開始剤）０．２５ｇ、アクリル酸ブチル（Ｂ
Ａ）／トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭ
ＰＴＡ）／メタクリル酸グリシジル（ＧＭＡ）（＝９９
／０．５／０．５）１００ｇを仕込み、８０℃に昇温す
る。８０℃で２時間乳化重合を行う。アクリル系ポリマ
ー（Ｉ）を得た。

【００７２】ｉi）滴下槽１にその他の不飽和単量体と
してＭＭＡおよびアクリル酸ｎ−ブチル（ＢＡ）、エポ
キシ基含有不飽和単量体（ａ）としてＧＭＡ、水酸基含
有不飽和単量体（ｂ）としてメタクリル酸２−ヒドロキ
シルエチル（ＨＥＭＡ）、ＭＭＡ／ＢＡ／ＧＭＡ／ＨＥ
ＭＡ（＝５５／２０／１５／１０）計４００ｇ、シラン
化合物（Ｃ）として「ＳＨ−６０４０」（γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、東レ・ダウコーニ
ングシリコーン（株）の製品）６０ｇを仕込み、攪拌し
て均一な溶液とする。

【００７３】iii）滴下槽２にイミダゾリン基含有重合
開始剤（Ｂ）として「ＶＡ−０６１」０．８ｇ、ＰＷ８
０ｇを仕込み、攪拌して均一な溶液とする。

【００７４】iv）i）で得られたアクリル系ポリマー
（Ｉ）に滴下槽１、滴下槽２から、各溶液をフラスコ内
に２時間で滴下する。滴下終了後、さらに２時間、８０
℃で乳化重合を行い実施例１のアクリル系エマルジョン
（１）を製造した。

【００７５】アクリル系エマルジョン（１）は固形分４
５％、粘度２００ｍＰａ．ｓ、ｐＨは８．３で、粒子径
８０ｎｍであった。

【００７６】アクリル系エマルジョン（１）に、造膜助
剤としてγ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）１０ＰＨＲを添
加し、さらにＰＷを加えてフオードカップＮｏ．４粘度
（２５℃）が１５秒となるよう調整し、実施例１のエマ
ルジョン塗料組成物を製造した。

【００７７】（実施例２）ｉ）２Ｌ四つ口フラスコにＰＷ５７４ｇ、反応性乳化剤
（Ａ）「ラテルムＳ−１８０」３５．７ｇ、イミダゾ
リン基含有重合開始剤（Ｂ）「ＶＡ−０６１」０．２５
ｇ、その他の不飽和単量体としてＢＡ、「アロニックス
Ｍ−３１５」（イソシアヌール酸エチレンオキサイド変
性トリアクリレート、東亞合成（株）の製品）、ＧＭＡ
（＝９９／０．５／０．５）５０ｇを仕込み、８０℃に
昇温する。８０℃で２時間乳化重合を行い、アクリル系
モノマー（Ｉ）を得た。

【００７８】ｉi）滴下槽１にその他の不飽和単量体と
してＭＭＡおよびＢＡ、エポキシ基含有不飽和単量体
（ａ）としてＧＭＡ、水酸基含有不飽和単量体（ｂ）と
してＨＥＭＡ、ＭＭＡ／ＢＡ／ＧＭＡ／ＨＥＭＡ（＝５
５／２０／１５／１０）計４５０ｇ、シラン化合物
（Ｃ）として「ＳＨ−６０４０」６０ｇを仕込み、攪拌
して均一な溶液とする。

【００７９】iii）滴下槽２に「ＶＡ−０６１」０．８
ｇ、ＰＷ８０ｇを仕込み、攪拌して均一な溶液とする。

【００８０】IV）i）で得られたアクリル系ポリマー
（Ｉ）に滴下槽１、滴下槽２から、各溶液をフラスコ内
に２時間で滴下する。滴下終了後、さらに２時間、８０
℃で乳化重合を行い実施例２のアクリル系エマルジョン
（２）を製造した。

【００８１】アクリル系エマルジョン（２）は固形分４
５％、粘度２５０ｍＰａ．ｓ、ｐＨは８．２、粒子径１
４５ｎｍであった。

【００８２】アクリル系エマルジョン（２）に、造膜助
剤である複素環化合物（Ｇ）としてγーブチルラクトン
（ＧＢＬ）１５ＰＨＲを添加し、さらにＰＷを加えてフ
オードカップＮｏ．４粘度（２５℃）が１５秒となるよ
う調整し、実施例２のエマルジョン塗料組成物を製造し
た。

【００８３】（実施例３）アクリル系エマルジョン
（１）に、硬化剤であるポリアミン化合物（Ｅ）として
「ジェファーミンＥＤＲ−１４８」（サンテクノケミ
カル（株）の製品）を８ＰＨＲ配合し、さらに造膜助剤
である複素環化合物（Ｇ）としてＧＢＬ１５ＰＨＲを添
加し、ＰＷを加えてフオードカップＮｏ．４粘度（２５
℃）が１５秒となるよう調整し、実施例３のエマルジョ
ン塗料組成物を製造した。

【００８４】（比較例１）実施例１において、イミダゾ
リン基含有重合開始剤（Ｂ）として用いた「ＶＡ−０６
１」を過硫酸アンモニウムに変える以外は、実施例１と
同様にして比較例１のアクリル系エマルジョン（３）を
製造した。

【００８５】アクリル系エマルジョン（３）は固形分４
５％、粘度１８０ｍＰａ．ｓ、ｐＨは４．２、粒子系１
１０ｎｍであった。

【００８６】アクリル系エマルジョン（３）をアンモニ
ア水でｐＨが８．０になるよう中和した後、造膜助剤と
してＢＣ１０ＰＨＲを添加し、さらにＰＷを加えてフオ
ードカップＮｏ．４粘度（２５℃）が１５秒となるよう
調整し、比較例１のエマルジョン塗料組成物を製造し
た。

【００８７】（比較例２） i）２Ｌ四つ口フラスコにイオン交換水（ＰＷ）４２
３．５ｇ、反応性乳化剤（Ａ）として「ラテルムＳ−
１８０」３５．７ｇ、イミダゾリン基含有重合開始剤
（Ｂ）として「ＶＡ−０６１」０．２５ｇを仕込み、８
０℃に昇温する。

【００８８】ii）滴下槽１にその他の不飽和単量体とし
てＭＭＡおよびＢＡ、エポキシ基含有不飽和単量体
（ａ）としてＧＭＡ、水酸基含有不飽和単量体（ｂ）と
してＨＥＭＡ、ＭＭＡ／ＢＡ／ＧＭＡ／ＨＥＭＡ（＝５
５／２０／１５／１０）計４００ｇ、シラン化合物
（Ｃ）として「ＳＨ−６０４０」６０ｇを仕込み、攪拌
して均一な溶液とする。

【００８９】iii）滴下槽２にイミダゾリン基含有重合
開始剤（Ｂ）として「ＶＡ−０６１」０．８ｇ、ＰＷ８
０ｇを仕込み、攪拌して均一な溶液とする。

【００９０】iv）滴下槽１、滴下槽２から、各溶液をフ
ラスコ内に２時間で滴下する。滴下終了後、さらに２時
間、８０℃で乳化重合を行い比較例２のアクリル系エマ
ルジョン（４）を製造した。

【００９１】アクリル系エマルジョン（４）は固形分４
６％、粘度４７０ｍＰａ．ｓ、ｐＨは７．９で、粒子径
９０ｎｍであった。

【００９２】アクリル系エマルジョン（４）に、造膜助
剤である複素環化合物（Ｇ）としてＧＢＬ１５ＰＨＲを
添加し、さらにＰＷを加えてフオードカップＮｏ．４粘
度（２５℃）が１５秒となるよう調整し、実施例１のエ
マルジョン塗料組成物を製造した。

【００９３】（比較例３） i）２Ｌ四つ口フラスコにイオン交換水（ＰＷ）５７４
ｇ、反応性乳化剤（Ａ）として「ラテルムＳ−１８
０」（花王（株）の製品）３５．７ｇ、イミダゾリン基
含有重合開始剤（Ｂ）として「ＶＡ−０６１」（２，２
´−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）〕
プロパン、和光純薬工業（株））０．２５ｇ、その他の
不飽和単量体としてメタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、カ
ルボキシル基含有不飽和単量体（ｃ）としてメタクリル
酸（ＭＭＡ）、エポキシ基含有不飽和単量体（ａ）とし
てメタクリル酸グリシジルを用い、ＭＭＡ／ＭＡＡ／Ｇ
ＭＡ（＝９６．５／２．０／１．５）（［ＧＭＡ］（Ｇ
ＭＡのモル数）／［ＭＡＡ］（ＭＡＡのモル数）＝１／
１．２）計１００ｇを仕込み、８０℃に昇温する。８０
℃で２時間乳化重合を行い、アクリル系ポリマー（Ｉ）
を得た。

【００９４】ii）滴下槽１にその他の不飽和単量体とし
てＭＭＡおよびアクリル酸ｎ−ブチル（ＢＡ）、エポキ
シ基含有不飽和単量体（ａ）としてＧＭＡ、水酸基含有
不飽和単量体（ｂ）としてメタクリル酸２−ヒドロキシ
ルエチル（ＨＥＭＡ）、ＭＭＡ／ＢＡ／ＧＭＡ／ＨＥＭ
Ａ（＝５５／２０／１５／１０）計４００ｇ、シラン化
合物（Ｃ）として「ＳＨ−６０４０」（γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、東レ・ダウコーニン
グシリコーン（株）の製品）６０ｇを仕込み、攪拌して
均一な溶液とする。

【００９５】iii）滴下槽２にイミダゾリン基含有重合
開始剤（Ｂ）として「ＶＡ−０６１」０．８ｇ、ＰＷ８
０ｇを仕込み、攪拌して均一な溶液とする。

【００９６】iv）i）で得られたアクリル系ポリマー
（Ｉ）に滴下槽１、滴下槽２から、各溶液をフラスコ内
に２時間で滴下する。滴下終了後、さらに２時間、８０
℃で乳化重合を行い実施例１のアクリル系エマルジョン
（５）を製造した。

【００９７】アクリル系エマルジョン（５）は固形分４
５％、粘度４００ｍＰａ．ｓ、ｐＨは８．３で、粒子径
８０ｎｍであった。

【００９８】アクリル系エマルジョン（５）に、造膜助
剤としてエチレングリコールモノブチルエーテル（Ｂ
Ｃ）１０ＰＨＲを添加し、さらにＰＷを加えてフオード
カップＮｏ．４粘度（２５℃）が１５秒となるよう調整
し、比較例３のエマルジョン塗料組成物を製造した。

【００９９】実施例１〜３、比較例１〜３で製造された
エマルジョン塗料組成物の試験結果を表１、２に示し
た。

【０１００】

【表１】

【０１０１】

【表２】

【０１０２】

【発明の効果】本発明によれば、数々の優れてバランス
のとれた性能を有するエマルジョン塗料組成物が得られ
る。特に、従来のエマルジョン塗料組成物では達成困難
であった、塗料の耐衝撃性、耐屈曲性と塗膜硬度等の性
能の両立において顕著な性能を発揮する。さらにまた、
難接着性とされているマグネシウム合金やアルミニウム
合金などの非鉄金属に対し良好な密着性を有し、該金属
の類の耐食性を著しく向上するエマルジョン塗料組成物
が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 133/00 Ｃ０９Ｄ 133/00 151/00 151/00 (72)発明者管康和千葉県市原市千種海岸２丁目１番東レ株式会社千葉工場内Ｆターム(参考） 4J011 AA05 BA04 BA05 BB07 KA01 KA06 KA14 KB05 KB13 KB22 PA69 PB06 PC06 4J015 AA01 EA04 4J026 AA45 AA46 BA29 BA30 BB02 BB03 DA04 DA11 DA12 DB04 DB11 DB12 DB28 GA06 4J038 CG141 CG151 CH031 CH051 CH061 CH191 GA03 GA07 GA15 JB01 JB03 JB04 JB28 JB32 JB33 JB39 JC13 JC38 KA03 KA09 MA08 MA10 NA01 NA03 NA12 NA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子中に２個以上の不飽和二重結合を有
する化合物が共重合されたアクリル系ポリマー（Ｉ）の
存在下、水性媒体中で、分子中に不飽和二重結合を有す
る反応性乳化剤（Ａ）、イミダゾリン基含有重合開始剤
（Ｂ）を用い、少なくともエポキシ基含有不飽和単量体
（ａ）、水酸基含有不飽和単量体（ｂ）を含む２種以上
の不飽和単量体を乳化共重合してなるアクリル系エマル
ジョン。
【請求項２】アクリル系ポリマー（Ｉ）が、水性媒体
中で、分子中に不飽和二重結合を有する反応性乳化剤
（Ａ）、イミダゾリン基含有重合開始剤（Ｂ）を用い、
乳化共重合してなることを特徴とする請求項１に記載の
アクリル系エマルジョン。
【請求項３】ｐＨが５．０〜１０．０であることを特
徴とする請求項１または２に記載のアクリル系エマルジ
ョン。
【請求項４】一分子中にエポキシ基と加水分解性アル
コキシシラン基を有するシラン化合物（Ｃ）を含むこと
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクリル
系エマルジョン。
【請求項５】請求項１〜４いずれかに記載のアクリル系
エマルジョンが配合された塗料組成物。
【請求項６】アルキルアミノアルキルフェノール
（Ｄ）、ポリアミン化合物（Ｅ）、イミダゾール化合物
（Ｆ）から選択される少なくとも１種の硬化剤を含むこ
とを特徴とする請求項５に記載の塗料組成物。
【請求項７】複素環化合物（Ｇ）を造膜助剤として含む
ことを特徴とする請求項５または６に記載の塗料組成物
【請求項８】複素環化合物（Ｇ）がγ−ブチロラクトン
および／またはγ−ブチロラクトン誘導化合物である請
求項７に記載のエマルジョン塗料組成物。