JP2003192981A - 塗装用アクリル系エマルジョン - Google Patents
塗装用アクリル系エマルジョンInfo
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Abstract
耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性に優れた塗膜を形
成するものであり、またシラン化合物と混合にも問題も
なく、金属塗料用として有用なアクリル系エマルジョン
を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 特定の構造を有し、かつ特定組成のラテ
ックスを用いることにより、環境衛生上問題なく、防錆
性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性
に優れた塗膜を形成することを見出した。
Description
性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性に優れた塗膜
を形成するアクリル系エマルジョンに関するものであ
る。さらに詳しくは、本発明のアクリル系エマルジョン
は塗料、建材の下地処理剤、接着剤、紙加工剤、または
織布、不織布の仕上げ剤として有効であり、特に金属用
塗料として有用である。
型の水性塗料は、金属の防錆用として使用されてきた
が、有機溶剤による公害、安全衛生、省資源などの面か
ら、脱有機溶剤化への移行が望まれており、水系化の種
々の方法が提案されている。例えば、特開平3−131
370号公報では、水分散性シリカ、水分散性クロム化
合物、アルコキシシラン化合物を添加したアクリル系エ
マルジョンの表面処理組成物が提案されている。ところ
が、防錆性を向上させるために添加するクロム化合物な
どの重金属の使用は、環境、衛生性の点から改善が求め
られている。さらに、水分散性シリカ、アルコキシシラ
ン化合物などの添加はエマルジョンの安定性を不良と
し、混合物自体の貯蔵安定性の点で問題を含んでいる。
又、特開平6−299093号公報では、アクリル系エ
マルジョンを製造した後にアルコキシシランを添加し縮
合させる防錆塗料用水分散液の製造方法が提案されてい
る。この方法は、アルコキシシランの添加、縮合にもう
一段階の操作を必要とし、縮合反応の均一性に劣り、充
分な防錆性も得られていない。
問題なく、防錆性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性、耐
ブロッキング性に優れた塗膜を形成するものであり、ま
たシラン化合物と混合にも問題もなく、金属塗料用とし
て有用なアクリル系エマルジョンを提供することを目的
とするものである。
組成を含有する混合物を乳化重合してエマルジョン
(A)とし、次いでエマルジョン(A)存在下に下記
(II)の組成を含有する混合物を乳化重合して得られ
ることを特徴とする塗装用アクリル系エマルジョンであ
って、(I)(a)(メタ)アクリル酸エステル単量体
及び/又は芳香族不飽和単量体65~99.8質量%、
(b)エチレン性不飽和カルボン酸単量体0.1〜2.
5質量%、(c)架橋性ビニル系単量体0.1〜10質
量%、(d)連鎖移動剤0.1〜5質量%、(e)下記
一般式(1)で表されるシラン化合物0.1〜10質量
%、(II)(a)(メタ)アクリル酸エステル単量体
及び/又は芳香族不飽和単量体65~99.8質量%、
(b)エチレン性不飽和カルボン酸単量体2.5〜10
質量%、(d)連鎖移動剤0.1〜5質量%、(e)下
記一般式(1)で表されるシラン化合物0.1〜10質
量%。 R1 mSi(OR2)n (1) 式中のR1は、炭素数3以下の低級アルキル基、不飽和
脂肪族残基、芳香族残基から選ばれた少なくとも1種の
官能基を表し、R2は水素原子、炭素数4以下のアルキ
ル基を表す。mは0〜2、nは2〜4で、かつm+nは
4であり、(I)の組成より得られる重合体のガラス転
移温度TgA、(II)の組成より得られる重合体のガ
ラス転移温度TgBにおいてTgA≦TgBであることを
見いだし、本発明に至った。
本発明において用いられる、(a)の(メタ)アクリル
酸エステル単量体としては、例えばメチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メ
タ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、
i−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)
アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、ヘキシル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n
−オクチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単
独または2種以上組み合わせて用いることが出来る。好
ましくはメチル(メタ)クリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートであ
る。
に、(メタ)アクリル酸エステル単量体と共重合可能
な、(メタ)アクリルアミド系単量体類、シアン化ビニ
ル類、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類など
を用いてもよい。(a)成分中の芳香族ビニル単量体と
しては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、4−メ
チルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレ
ン、4−メトキシスチレン、2−ヒドロキシメチルスチ
レン、4−エチルスチレン、4−エトキシスチレン、
3,4−ジメチルスチレン、2−クロロスチレン、3−
クロロスチレン、4−クロロ−3−メチルスチレン、4
−t−ブチルスチレン、2,4−ジクロロスチレン、
2,6−ジクロロスチレン、1−ビニルナフタレンなど
が挙げられる。これらは単独または2種以上組み合わせ
て用いることが出来る。好ましくはスチレンである。
体としては、例えばエチレン性不飽和モノカルボン酸や
エチレン性不飽和ジカルボン酸およびこれらの誘導体が
挙げられる。エチレン性不飽和モノカルボン酸としては
例えば(メタ)アクリル酸、エチレン性不飽和ジカルボ
ン酸としては例えばイタコン酸、フマル酸、マレイン
酸、クロトン酸やこれらのモノエステル誘導体などが挙
げられる。これらは単独または2種以上組み合わせて用
いることが出来る。好ましくは(メタ)アクリル酸であ
る。
例えばラジカル重合性二重結合を2個以上有している
か、または重合中、重合後に自己架橋構造を与える官能
基を有しているものである。例えばラジカル重合性二重
結合を2個以上有しているビニル系単量体はジビニルベ
ンゼン、ジアリールフタレート、ポリオキシエチレンジ
(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピレンジ(メ
タ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)
アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)ア
クリレートなどが挙げられる。
を有しているビニル系単量体としては、例えばエポキシ
基含有単量体、例えばグリシジル(メタ)アクリレー
ト、アリルグリシジルエーテル等、Nにヒドロキシアル
キルを有する(メタ)アクリルアミド、例えばN−メチ
ロールアクリルアミド、ブトキシN−メチロールアクリ
ルアミド等、シリル基含有単量体、例えばγ−メタクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、トリス−2−メトキシエトキシビニルシラン
等が挙げられる。これらは単独または2種以上組み合わ
せて用いることが出来る。好ましくはグリシジル(メ
タ)アクリレート、γ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシランである。
ルカプタン、t−ブチルメルカプタン、n−オクチルメ
ルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、n−ドデシル
メルカプタンなどのメルカプタン類、テトラメチルチウ
ラジウムジスルフィドなどのジスルフィド類、四塩化炭
素などのハロゲン化誘導体、α−メチルスチレンダイマ
ーなどが挙げられ、単独または2種以上組み合わせて用
いることができる。好ましくはn−ドデシルメルカプタ
ンである。
トラアルコキシシラン類、モノアルキルトリアリコキシ
シラン類、ジアルキルジアルコキシシラン類、ビニルト
リアルコキシシラン類、フェニルトリアルコキシシラン
類などが挙げられる。テトラアルコキシシラン類として
は、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシランな
どが挙げられ、モノアルキルトリアリコキシシラン類と
しては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、n−プロピ ルトリメトキシシラ
ン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルト
リメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシランな
どが挙げられ、ジアルキルジアルコキシシラン類として
は、例えばジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエト
キシシラン、ジエチルジメトキシシランなどが挙げら
れ、ビニルトリアルコキシシラン類としては、例えばビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランな
どが挙げられ、フェニルトリアルコキシシラン類として
は、例えばフェニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシランなどを挙げることが出来る。単独または
2種以上組み合わせて用いることができる。好ましくは
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランであ
る。
ラン化合物を適宜添加してもよい。本発明におけるエマ
ルジョンは、第1段階で(a)〜(e)混合物[(I)
の組成]と水、乳化剤、重合開始剤、必要に応じてpH
調整剤などを水性媒体中に投入して重合させた後、第1
段階で得られたエマルジョン存在下に第2段階での
(a)〜(e)混合物[(II)の組成]と水、乳化
剤、重合開始剤、必要に応じてpH調整剤などを投入し
て重合させて得られる。(a)〜(e)混合物と水、乳
化剤、重合開始剤、必要に応じてpH調整剤などを投入
法は限定されず、プレ乳化して投入しても良く、また水
系、単量体系別々に投入してもよい。2段階に分割して
仕込むことにより、機能の異なる層を有するエマルジョ
ン粒子が合成できるので好ましい。
せるために、(I)の組成より得られる重合体のガラス
転移温度TgAと、(II)の組成より得られる重合体
のガラス転移温度TgBにおいて、TgA≦TgBが好ま
しい。この場合のTgは、(a)〜(c)からなる単量
体混合物から下記Foxの式で計算したものである。F
oxの式: 1/Tg=a1 /Tg1 +a2 /Tg2
+・・・+an /Tgn (a1 ,a2 ,・・・,
an は各々の単量体の質量分率)計算に使用するホモ
ポリマーのTg(゜K)は、例えばポリマーハンドブッ
ク(Jhon Willey & Sons)、特開平
6−179726などに記載されている。本発明におい
て、(I)の組成を有する重合体の量と(II)の組成
を有する重合体との質量比は、(I)/(II)=50
/50〜90/10が好ましい。(I)/(II)が5
0/50で耐ブロッキング性、防錆性に問題なく、90
/10で密着性、防錆性に問題がない。さらに好ましく
は(I)/(II)=70/30〜90/10である。
る。(I)の組成は、(a)(メタ)アクリル酸エステ
ル単量体及び/又は芳香族不飽和単量体65~99.8
質量%、(b)エチレン性不飽和カルボン酸単量体0.
1〜2.5質量%、(c)架橋性ビニル系単量体0.1
〜10質量%、(d)連鎖移動剤0.1〜5質量%、
(e)一般式(1)で表されるシラン化合物0.1〜1
0質量%である。
体及び/又は芳香族不飽和単量体は好ましくは70〜9
5質量%である。65質量%以上では乳化重合時に凝集
物の発生量が少なく、99.8質量%以下で防錆性が良
い。(b)のエチレン性不飽和カルボン酸単量体は好ま
しくは0.5〜2.0質量%である。0.1質量%以上
では乳化重合時に凝集物の発生量が少なく、2.5質量
%以下で耐水性が優れたものとなる。(c)の架橋性ビ
ニル系単量体は好ましくは0.1〜10質量%である。
0.1質量%以上で防錆性が優れ、10質量%以下で密
着性が優れたものとなる。(d)の連鎖移動剤は好まし
くは0.5〜4質量%である。0.1質量%以上で防錆
性が優れ、5質量%以下で耐ブロッキング性が優れたも
のとなる。(e)のシラン化合物は好ましくは0.5〜
8質量%である。0.1質量%以上で防錆性が優れ、1
0質量%以下で耐ブロッキング性が優れたものとなる。
ル酸エステル単量体及び/又は芳香族不飽和単量体65
~99.8質量%、(b)エチレン性不飽和カルボン酸
単量体2.5〜10質量%、(d)連鎖移動剤0.1〜
5質量%、(e)一般式(1)で表されるシラン化合物
0.1〜10質量%である。
体及び/又は芳香族不飽和単量体は好ましくは70〜9
5質量%である。65質量%以上では乳化重合時に凝集
物の発生量が少なく、99.8質量%以下で防錆性が良
い。(b)のエチレン性不飽和カルボン酸単量体は好ま
しくは3.0〜8質量%である。2.5質量%以上では
乳化重合時に凝集物の発生量が少なく、10質量%以下
で耐水性が優れたものとなる。(d)の連鎖移動剤は好
ましくは0.5〜4質量%である。0.1質量%以上で
防錆性が優れ、5質量%以下で耐ブロッキング性が優れ
たものとなる。
〜8質量%である。0.1質量%以上で防錆性が優れ、
10質量%以下で耐ブロッキング性が優れたものとな
る。本発明で用いられる界面活性剤は、一分子中に少な
くとも一つ以上の親水基と一つ以上の親油基を有する化
合物を指す。界面活性剤としては、例えば脂肪族セッケ
ン、ロジン酸セッケン、アルキルスルホン酸塩、ジアル
キルアリールスルホン酸塩、アルキルスルホコハク酸
塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸塩、ポリオキシエ
チレンアルキルアリール硫酸塩などのアニオン性界面活
性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチ
レンオキシプロピレンブロックコポリマーなどのノニオ
ン性界面活性剤が挙げられる。これらのほかに親水基と
親油基を有する界面活性剤の化学構造式の中にエチレン
性2重結合を導入した、いわゆる反応性界面活性剤を用
いても良い。
性剤としては、例えばスルホン酸基、スルホネート基又
は硫酸エステル基及びこれらの塩を有するエチレン性不
飽和単量体であり、スルホン酸基、又はそのアンモニウ
ム塩かアルカリ金属塩である基(アンモニウムスルホネ
ート基、又はアルカリ金属スルホネート基)を有する化
合物であることが好ましい。例えばアルキルアリルスル
ホコハク酸塩(例えば三洋化成(株)エレミノール(商
標)JS−2、JS−5、例えば花王(株)製ラテムル
(商標)S−120、S−180A、S−180等が挙
げられる)、例えばポリオキシエチレンアルキルプロペ
ニルフェニルエーテル硫酸エステル塩(例えば第一工業
製薬(株)製アクアロン(商標)HS−10等が挙げら
れる)、例えばα−〔1−〔(アリルオキシ)メチル〕
−2−(ノニルフェノキシ)エチル〕−ω−ポリオキシ
エチレン硫酸エステル塩(例えば旭電化工業(株)製ア
デカリアソープ(商標)SE−1025N等が挙げられ
る)等が挙げられる。
活性剤としては、例えばα−〔1−〔(アリルオキシ)
メチル〕−2−(ノニルフェノキシ)エチル〕−ω−ヒ
ドロキシポリオキシエチレン(例えば旭電化工業(株)
製アデカリアソープNE−20、NE−30、NE−4
0等が挙げられる)、例えばポリオキシエチレンアルキ
ルプロペニルフェニルエーテル(例えば第一工業製薬
(株)製アクアロンRN−10、RN−20、RN−3
0、RN−50等が挙げられる)等が挙げられる。
上組み合わせて用いることが出来、前記(a)〜(e)
の総質量に対して0.1〜10質量%、好ましくは0.
1〜5質量%である。0.1質量%以上では乳化重合時
に凝集物の発生量が少なく、5質量%を以下で耐水性が
優れたものとなる。好ましい界面活性剤は塗膜の耐水
性、耐久性、基材への密着性等の面から、反応性界面活
性剤である。
還元性物質などによってラジカル分解してエチレン性不
飽和単量体の付加重合を起こさせることができ、水溶性
または油溶性の過硫酸塩、過酸化物、アゾビス化合物な
どを有利に使用することができる。例えば、過硫酸カリ
ウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化
水素、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチル
パーオキシベンゾエート、2,2−アゾビスイソブチロ
ニトリル、2,2−アゾビス(2−ジアミノプロパン)
ハイドロクロライド、2,2−アゾビス(2,4−ジメ
チルバレロニトリル)など挙げることができるが、加水
分解性シランの加水分解反応および縮合反応を促進させ
るための触媒としても効果のある過硫酸カリウム、過硫
酸ナトリウム、過硫酸アンモニウムを用いることが好ま
しい。また、加水分解性シランの加水分解反応および縮
合反応を促進させるために、触媒としてジブチルすずジ
ラウリレート、ジオクチルすずジラウリレートなどの有
機酸の金属塩を前記(a)〜(e)の混合物に添加して
添加することが出来る。
上組み合わせて用いることが出来、前記(a)〜(e)
の総質量に対して、好ましくは0.05〜5質量%であ
る。0.05質量%以上では乳化重合時に凝集物の発生
量が少なく、5質量%を以下で耐水性に問題がない。本
発明のエマルジョンは、エマルジョンの長期の分散安定
性を保つため、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、ジメチルアミノエタノールなどのアミン類等
を用いてpH5〜10の範囲に調整することが好まし
い。エマルジョンの平均粒子径は、10〜500nmで
あることが好ましい。
地処理剤、接着剤、紙加工剤、または織布、不織布の仕
上げ剤として有効であり、特に金属用塗料として防錆
性、基材密着性、耐水性、耐溶剤性、耐ブロッキング性
に優れたものである。本発明のエマルジョンには、任意
の既知の錆止め顔料を用いることができる。例えば、鉛
系顔料として、鉛丹、亜酸化鉛、シアナミド鉛、鉛酸カ
ルシウムなど、クロム酸塩顔料として、ジンククロメー
ト、塩基性クロム 酸塩、バリウムクロメートなど、塩
基性硫酸鉛、ストロンチュームクロメート、黒鉛、リン
酸亜鉛、リン酸カルシウム、亜鉛華、フェライト、リン
片状酸化鉄、リンモリブデン酸アルミニウム、モリブデ
ン酸亜鉛、リン酸鉛、モリブデン酸カルシウム、メタホ
ウ酸バリウム、有機ニトロ化合物の金属塩、シアナミド
鉛カルシウム、ケイ酸鉛、モリブデン酸バリウム、リン
酸クロムなどが挙げられる。また、通常水系塗料などに
添加配合される成分、例えば成膜助剤、増粘剤、消泡
剤、顔料、分散剤、染料、防腐剤などを任意に配合する
ことができる。
さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によっ
て何ら限定されるものでない。なお、実施例および比較
例中の部および%は、それぞれ質量部および質量%を示
す。また、得られたエマルジョンの塗膜物性試験につい
ては、該エマルジョンを用いて下記に示す配合組成で塗
料を調整し、以下に示す試験方法に従って試験を実施し
た。 1.塗料配合組成 各実施例、比較例のエマルジョン(固形分換算) 100部 エチレングリコールモノ2−エチルヘキシルエーテル 8部 亜硝酸ソーダ(5%水溶液) 10部
を用いて、ガラス板上に塗布し、50℃にて1日間乾燥
させた後、50℃の水に1日間浸漬しその状態を目視に
て判定した。 判定基準 ◎;白化、膨れがまったく見られない。 ○;やや白化が見られるが、膨れは全く見られない。 △;白化、膨れが見られる。 ×;激しい白化、膨れが見られる。
を用いて、40℃に予備加熱した溶剤で脱脂した磨き軟
鋼板に塗布し、60℃で1時間乾燥後、室温に冷却した
板の碁盤目密着性を測定した。碁盤目密着性は2mm角
25個の碁盤目状にカッターで塗膜を切り、セロハンテ
ープを押しつけて引き剥がした後の25個中の接着数に
より表示した。
を用いて、40℃に予備加熱した溶剤で脱脂した磨き軟
鋼板の中粒サンドブラスト板に塗布し、60℃で1時間
乾燥後、 JIS K5400塩水噴霧試験法により、2
00時間後の外観目視評価を行った。 ◎:異常なし ○:僅かに点錆が発生 △:かなり点錆が発生 ×:全面に多くの点錆が発生
を用いて、40℃に予備加熱した溶剤で脱脂した磨き軟
鋼板の中粒サンドブラスト板2枚に塗布し、60℃で1
時間乾燥後、乾燥後速やかに2枚の試験板を塗布面同士
を重ね合わせて、500g/cm2の加圧下、50℃で
3時間放置した。次いで重ね合わせた試験板を常温下で
1時間放置した後剥離して、塗膜の表面状態及び剥離感
を評価した。 判定基準 ◎:剥離感、痕跡共になし。 ○:僅かに剥離感あり、痕跡なし。 △:かなりの剥離感あり、部分的に痕跡あり。 ×:密着して剥離が困難。
(LEED&NORTHRUP社製、MICROTRA
CTMUPA150)を用い、体積平均粒子径を測定し
た。
を取り付けた反応容器に水500部、エレミノールJS
2[エチレン性不飽和単量体と共重合可能な二重結合を
分子中に持つアルキルアリルスルホコハク酸ナトリウ
ム、三洋化成(株)製、以下JS2と略]の37%水溶
液16.2部を投入し、反応容器中の温度を80℃に上
げた後、過硫酸アンモニウムの2%水溶液を15部添加
した5分後に、第1段階の単量体を含有する混合系
(I)の乳化混合液を滴下槽より150分かけて流入さ
せる。流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が
終了してから反応容器の温度を80℃にして30分保
つ。
(II)の乳化混合液を滴下槽より60分かけて流入さ
せる。 第2段階の単量体を含有する混合系(II)の組成 前記(a)〜(e)の混合物 200.0部 JS2の37%水溶液 8.1部 過硫酸アンモニウムの2%水溶液 10.0部 水 200.0部 (a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 69.5質量% ブチルメタアクリレート 24.0質量% メタクリル酸 2.5質量% アクリル酸 2.5質量% メチルトリメトキシシラン 1.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量% 流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が終了し
てから反応容器の温度を80℃で90分保ち重合を終え
た。室温まで冷却後、25%アンモニア水溶液を添加し
てpHを8に調整してから100メッシュの金網でろ過
した。ろ過された凝集物の乾燥質量は全単量体に対して
0.02%と非常にわずかであった。得られたエマルジ
ョンの固形分は45.6%、粒子径65nmで単一分布
であった。得られたエマルジョンについて、前期した塗
料配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示
した。
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は44.6%、粒子径65nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 61.25質量% ブチルメタアクリレート 29.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 2.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 1.0質量% メチルトリメトキシシラン 5.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は44.5%、粒子径67nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 61.25質量% ブチルメタアクリレート 27.5質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 2.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 1.0質量% メチルトリメトキシシラン 5.0質量% n−ドデシルメルカプタン 2.0質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は45.0%、粒子径75nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 61.0質量% ブチルメタアクリレート 28.75質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 3.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 2.0質量% メチルトリメトキシシラン 3.0質量% n−ドデシルメルカプタン 1.0質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は45.1%、粒子径67nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 63.55質量% ブチルメタアクリレート 31.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 0.5質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 0.5質量% メチルトリメトキシシラン 3.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.2質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は45.0%、粒子径70nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 63.55質量% ブチルメタアクリレート 31.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 0.5質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 0.5質量% メチルトリメトキシシラン 3.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.2質量%
を取り付けた反応容器に水500部、エレミノールJS
2[エチレン性不飽和単量体と共重合可能な二重結合を
分子中に持つアルキルアリルスルホコハク酸ナトリウ
ム、三洋化成(株)製、以下JS2と略]の37%水溶
液16.2部を投入し、反応容器中の温度を80℃に上
げた後、過硫酸アンモニウムの2%水溶液を15部添加
した5分後に、第1段階の単量体を含有する混合系
(I)の乳化混合液を滴下槽より120分かけて流入さ
せる。流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が
終了してから反応容器の温度を80℃にして30分保
つ。
(II)の乳化混合液を滴下槽より90分かけて流入さ
せる。 第2段階の単量体を含有する混合系(II)の組成 前記(a)〜(e)の混合物 300.0部 JS2の37%水溶液 10.8部 過硫酸アンモニウムの2%水溶液 15.0部 水 300.0部 (a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 69.5質量% ブチルメタアクリレート 24.0質量% メタクリル酸 2.5質量% アクリル酸 2.5質量% メチルトリメトキシシラン 1.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量% 流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が終了し
てから反応容器の温度を80℃で90分保ち重合を終え
た。室温まで冷却後、25%アンモニア水溶液を添加し
てpHを8に調整してから100メッシュの金網でろ過
した。ろ過された凝集物の乾燥質量は全単量体に対して
0.02%と非常にわずかであった。得られたエマルジ
ョンの固形分は45.7%、粒子径68nmで単一分布
であった。得られたエマルジョンについて、前期した塗
料配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示
した。
を取り付けた反応容器に水500部、エレミノールJS
2[エチレン性不飽和単量体と共重合可能な二重結合を
分子中に持つアルキルアリルスルホコハク酸ナトリウ
ム、三洋化成(株)製、以下JS2と略]の37%水溶
液16.2部を投入し、反応容器中の温度を80℃に上
げた後、過硫酸アンモニウムの2%水溶液を15部添加
した5分後に、第1段階の単量体を含有する混合系
(I)の乳化混合液を滴下槽より120分かけて流入さ
せる。流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が
終了してから反応容器の温度を80℃にして30分保
つ。
(II)の乳化混合液を滴下槽より100分かけて流入
させる。 第2段階の単量体を含有する混合系(II)の組成 前記(a)〜(e)の混合物 400.0部 JS2の37%水溶液 13.5部 過硫酸アンモニウムの2%水溶液 20.0部 水 400.0部 (a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 69.5質量% ブチルメタアクリレート 24.0質量% メタクリル酸 2.5質量% アクリル酸 2.5質量% メチルトリメトキシシラン 1.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量% 流入中は反応容器の温度を80℃に保つ。流入が終了し
てから反応容器の温度を80℃で90分保ち重合を終え
た。室温まで冷却後、25%アンモニア水溶液を添加し
てpHを8に調整してから100メッシュの金網でろ過
した。ろ過された凝集物の乾燥質量は全単量体に対して
0.01%と非常にわずかであった。得られたエマルジ
ョンの固形分は45.7%、粒子径66nmで単一分布
であった。得られたエマルジョンについて、前期した塗
料配合後、各試験を実施した。その試験結果を表1に示
した。
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は45.1%、粒子径65nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表2に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 54.25質量% ブチルメタアクリレート 26.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 10.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 5.0質量% メチルトリメトキシシラン 3.0質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は43.0%、粒子径70nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表2に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 55.25質量% ブチルメタアクリレート 25.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 2.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 1.0質量% メチルトリメトキシシラン 0.5質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は43.0%、粒子径70nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表2に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 64.2質量% ブチルメタアクリレート 29.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 2.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 1.0質量% メチルトリメトキシシラン 0.05質量% n−ドデシルメルカプタン 0.5質量%
する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成、第
2段階の単量体を含有する混合系(II)中の(a)〜
(e)混合物の組成を下記のとおり変えた以外は全て同
じ操作でエマルジョンを重合した。得られたエマルジョ
ンの固形分は45.5%、粒子径61nmで単一分布で
あった。得られたエマルジョンについて、前期した塗料
配合後、各試験を実施した。その試験結果を表2に示し
た。 第1段階の単量体を含有する混合系(I)中の(a)〜(e)混合物の組成 メチルメタアクリレート 58.75質量% ブチルメタアクリレート 27.0質量% メタクリル酸 1.25質量% グリシジルメタアクリレート 2.0質量% γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン 1.0質量% メチルトリメトキシシラン 5.0質量% n−ドデシルメルカプタン 5.0質量%
境衛生上問題なく、防錆性、基材密着性、耐水性、耐ブ
ロッキング性に優れた塗膜を与え、建材の下地処理剤、
接着剤、紙加工剤、または織布、不織布の仕上げ剤とし
て有効であり、特に金属用塗料として有用である。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記(I)の組成を含有する混合物を乳
化重合してエマルジョン(A)とし、次いでエマルジョ
ン(A)存在下に下記(II)の組成を含有する混合物
を乳化重合して得られることを特徴とする塗装用アクリ
ル系エマルジョン。 (I)(a)(メタ)アクリル酸エステル単量体及び/
又は芳香族不飽和単量体65~99.8質量%、(b)
エチレン性不飽和カルボン酸単量体0.1〜2.5質量
%、(c)架橋性ビニル系単量体0.1〜10質量%、
(d)連鎖移動剤0.1〜5質量%、(e)下記一般式
(1)で表されるシラン化合物0.1〜10質量%、
(II)(a)(メタ)アクリル酸エステル単量体及び
/又は芳香族不飽和単量体65~99.8質量%、
(b)エチレン性不飽和カルボン酸単量体2.5〜10
質量%、(d)連鎖移動剤0.1〜5質量%、(e)下
記一般式(1)で表されるシラン化合物0.1〜10質
量%。 R1 mSi(OR2)n (1) 式中のR1は、炭素数3以下の低級アルキル基、不飽和
脂肪族残基、芳香族残基から選ばれた少なくとも1種の
官能基を表し、R2は水素原子、炭素数4以下のアルキ
ル基を表す。mは0〜2、nは2〜4で、かつm+nは
4である。 - 【請求項2】 (I)の組成より得られる重合体のガラ
ス転移温度TgA、(II)の組成より得られる重合体
のガラス転移温度TgBにおいて、TgA≦TgBである
ことを特徴とする請求項1の塗装用アクリル系エマルジ
ョン。
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JP2001395794A JP4080203B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 塗装用アクリル系エマルジョン |
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JP2001395794A JP4080203B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | 塗装用アクリル系エマルジョン |
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JP2003192981A5 JP2003192981A5 (ja) | 2005-07-28 |
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CN108559018A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-09-21 | 上海先科化工有限公司 | 纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯及其制备方法 |
CN109593400A (zh) * | 2018-04-28 | 2019-04-09 | 上海先科化工有限公司 | 纳米级水性窄分子量分布丙烯酸共聚酯的应用 |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001395794A patent/JP4080203B2/ja not_active Expired - Lifetime
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