JP2005232331A - Aqueous acrylic emulsion and aqueous coating material composition for building containing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水性アクリル系エマルジョン、及びこのエマルジョンを使用した建築用水性塗料組成物に関する。詳しくは、塗料化する際に成膜助剤を添加しても粘度増加が少ない水性アクリル系エマルジョン、及び塗料としの塗装性に優れ、高光沢の塗膜を形成し得る建築用塗料に関する。 The present invention relates to a water-based acrylic emulsion and a water-based architectural paint composition using the emulsion. More specifically, the present invention relates to a water-based acrylic emulsion that does not increase in viscosity even when a film-forming auxiliary is added during coating, and an architectural paint that is excellent in paintability as a paint and can form a highly glossy coating film.
水性アクリルエマルジョンは、水性塗料などの各種コーティング剤、水性粘着剤・接着剤、不織布用バインダーなどの繊維加工剤、紙加工用バインダー、水性インキなどの用途に使用されている。 Aqueous acrylic emulsions are used in various coating agents such as aqueous paints, aqueous pressure-sensitive adhesives / adhesives, fiber processing agents such as nonwoven fabric binders, paper processing binders, and water-based inks.
近年、環境対応から水性化が急速に進み、従来溶剤系樹脂の使用されていた建築用塗料においても種々の水性化品が拡大されつつある。
建築用塗料には、目的とする機能性や用途に応じて、弾性塗料といわれる柔軟性を必要とされる厚塗りタイプの塗料、下地調整を目的としたシーラー用塗料、光沢付与を目的としたトップコート用のフラット系塗料など各種多品種の塗料が存在する。
In recent years, water-based products have been rapidly developed for environmental reasons, and various water-based products are being expanded in building paints that have conventionally used solvent-based resins.
For architectural coatings, depending on the intended functionality and application, thick coating type paints that require flexibility called elastic coatings, sealer coatings for base preparation, and gloss application There are various types of paint such as flat paint for top coat.
その中でも近年、工期短縮、コスト削減の目的から、トップコート用途の比較的塗工量の少ない薄塗りタイプのフラット系水性塗料の需要の伸長が著しい。
市場の要求としては、一定量の塗料で広い面積を塗装することが可能な塗料、いいかえると塗装時によく延びる塗料が望まれている。
また、塗料の性能の面からは、内部を保護する機能を発現させる為に均一に塗装でき、隠蔽性が良好で 外観上光沢の良好な事が必要である。
Among them, in recent years, for the purpose of shortening the construction period and reducing the cost, the demand for a thin-type flat water-based paint with a relatively small coating amount for top coat applications has increased remarkably.
As market demand, a paint capable of painting a large area with a certain amount of paint, in other words, a paint that extends well during painting is desired.
From the viewpoint of the performance of the paint, it is necessary to be able to paint uniformly in order to develop the function of protecting the inside, to have good concealment properties and to have good appearance and gloss.
塗装方法としては、スプレー塗装、ローラー塗装、刷毛塗装など いずれの塗装方法でも塗装できることが必要である。一般的には、塗装現場にて 塗料を水希釈だけで上記各種塗装方法に応じた粘度に調整し、塗装される。
その際に、スプレー塗装の場合は、霧化性がよく均一に塗装できることが要求される。
一方、ローラー塗装の場合には、ローラーからの転移性が良好であること、又、刷毛塗りの場合は、刷毛さばきが良好で、筋目のでないフローのよいこと、そして少ない塗装回数で所定の塗工量が塗装できることなどが要求される。
そして塗装した後は、いずれの塗装方法でもタレがなく、乾燥のはやいこと、又、タッチアップ性と呼ばれる重ね塗り適性など外観上、みばえのよいことが望まれる。
As a painting method, it is necessary to be able to paint by any of the painting methods such as spray painting, roller painting, and brush painting. In general, the paint is applied at the coating site by adjusting the viscosity according to the above-mentioned various coating methods only by diluting with water.
At that time, in the case of spray coating, it is required that the atomization is good and the coating can be performed uniformly.
On the other hand, in the case of roller coating, transferability from the roller is good, and in the case of brush coating, the brush distribution is good, the flow is smooth, and the predetermined coating is performed with a small number of coatings. It is required that the work can be painted.
After coating, it is desired that there is no sagging by any of the coating methods, that it dries quickly, and that it has a good appearance in terms of appearance such as the ability to apply repeatedly, which is called touch-up property.
このような、塗装方法に応じた粘度調整は、塗装現場職人の経験によるところが大きいが、塗料としてはいずれの塗装方法にも適応可能な塗料に設計することが必要である。
水性アクリル系エマルジョンは一般的に構造粘性が大きく、構造粘性の大きい事が望ましい塗装方法には比較的有利である。一方、構造粘性の小さい方が望ましい場合、例えばローラー塗装の場合、塗料の粘性調整がなかなか難しく従来から種々の改良が加えられている。
Such viscosity adjustment according to the coating method depends largely on the experience of the paint site craftsman, but it is necessary to design the coating material to be applicable to any coating method.
Aqueous acrylic emulsions generally have a large structural viscosity and are relatively advantageous for coating methods where a high structural viscosity is desirable. On the other hand, when a lower structural viscosity is desired, for example, in the case of roller coating, various improvements have been conventionally made because it is difficult to adjust the viscosity of the coating.
上記のようなフラット系塗料には通常、構造粘性を付与してタレを少なくする目的で添加される添加剤と、反対に構造粘性の程度を小さくする目的で添加される添加剤とを併用して目標とする粘性に調整する場合が多い。前者、即ち構造粘性付与添加剤としては、セルロース系粘性調整剤やアルカリ増粘タイプの系統の粘性調整剤などがある。また、後者、即ち構造粘性低下用添加剤としては、ポリウレタン系の会合性粘性調整剤などがある。 Flat paints such as those described above are usually used in combination with an additive added for the purpose of imparting structural viscosity to reduce sagging and an additive added for the purpose of reducing the degree of structural viscosity. Are often adjusted to the target viscosity. Examples of the former, that is, the structural viscosity-imparting additive, include cellulose-based viscosity modifiers and alkali thickening type system viscosity modifiers. The latter, that is, the additive for reducing the structural viscosity, includes a polyurethane-based associative viscosity modifier.
そして、フラット系塗料の粘性調整は、特に、後者の構造粘性の程度を小さくして ニュ−トニアン粘性に近づけるような粘性調整剤の添加量の調整で対応されてきた。
しかし、添加量が少ないと、延びの少ない塗料になるし、逆に添加量を増量しすぎると塗装時のタレが発生し、目標とする仕上がり外観を得ることが困難であった。
つまり、塗料の配合面からだけで塗料の粘性を調整することは非常に難しく限界もあった。
And the viscosity adjustment of the flat paint has been dealt with by adjusting the addition amount of the viscosity adjusting agent so as to reduce the degree of structural viscosity of the latter and bring it close to the Newtonian viscosity.
However, if the addition amount is small, the paint has a small elongation. Conversely, if the addition amount is excessively increased, sagging occurs during painting, and it is difficult to obtain a target finished appearance.
In other words, it is very difficult to adjust the viscosity of the paint only from the blending side of the paint.
ところで、建築用の水性塗料は、格別の加熱乾燥装置を用いることなく乾燥でき、欠陥のない均一な塗膜を形成できることが要求される。乾燥及び塗膜形成は、冬場の低温環境下でも行われる。そのような低温環境下でも欠陥のない均一な塗膜を形成するためには、形成されつつある塗膜内部から水性媒体が穏やか且つ速やかに揮発・蒸散する必要がある。
そこで、このような成膜を促進し、補助するために、建築用の水性塗料には「成膜助剤」もしくは「可塑剤」と呼ばれる比較的高沸点の有機溶剤が添加されることが一般的である。
しかし、建築用の水性塗料を構成する主たる成分である水性アクリル系エマルジョンに、「成膜助剤」として比較的高沸点の有機溶剤を添加すると、著しく増粘してしまい、塗料化の最終工程で使用を予定されている種々の粘性調整剤を添加することができなくなり、塗装方法に応じた粘性を得ることができなくなり、塗装性が著しく損なわれるという問題があった。
尚、水性アクリルエマルジョンの平均粒子径を比較的大きくすると溶剤による増粘が緩和される傾向にはあるが、耐水性などの耐性の点で、実用上好ましくない。
By the way, the water-based paint for construction is required to be able to be dried without using a special heating and drying apparatus, and to form a uniform coating film having no defects. Drying and film formation are also performed in a cold environment in winter. In order to form a uniform coating film having no defects even under such a low temperature environment, it is necessary for the aqueous medium to volatilize and evaporate gently and quickly from the inside of the coating film being formed.
Therefore, in order to promote and assist such film formation, it is common that an organic solvent having a relatively high boiling point called “film forming aid” or “plasticizer” is added to an aqueous paint for construction. Is.
However, adding a relatively high boiling point organic solvent as a “film-forming aid” to the aqueous acrylic emulsion, which is the main component of building water-based paints, results in a significant increase in viscosity. Thus, it is impossible to add various viscosity modifiers that are scheduled to be used in the above method, and it becomes impossible to obtain a viscosity according to the coating method, and there is a problem that the paintability is significantly impaired.
In addition, if the average particle diameter of the aqueous acrylic emulsion is relatively large, the viscosity increase due to the solvent tends to be alleviated, but it is not practically preferable in terms of resistance such as water resistance.
本発明の課題は、成膜助剤たる有機溶剤を添加しても増粘の少ない水性アクリル系エマルジョン及び該エマルジョンを含有する塗装性に優れ、高光沢の塗膜を形成し得る建築用水性塗料を提供することである。 An object of the present invention is to provide a water-based acrylic emulsion having little viscosity increase even when an organic solvent as a film-forming auxiliary is added, and a water-based paint for building that has excellent paintability and can form a highly glossy coating film containing the emulsion. Is to provide.
本発明は、水酸基含有ラジカル重合性（メタ）アクリルモノマーを０.１〜１０重量％含むラジカル重合性アクリルモノマー１００重量％を、ノニオン性界面活性剤／アニオン性界面活性剤＝30／70〜99／1（重量比）の存在下に水性媒体中で乳化重合してなる、分散粒子の平均粒子径が７０ｎｍ〜５００ｎｍの水性アクリル系エマルジョンに関する。 In the present invention, 100% by weight of a radical polymerizable acrylic monomer containing 0.1 to 10% by weight of a hydroxyl group-containing radical polymerizable (meth) acrylic monomer, nonionic surfactant / anionic surfactant = 30/70 to 99 The invention relates to an aqueous acrylic emulsion having an average particle size of dispersed particles of 70 nm to 500 nm, which is obtained by emulsion polymerization in an aqueous medium in the presence of / 1 (weight ratio).
また、本発明は、ノニオン性界面活性剤が、反応性界面活性剤であることを特徴とする上記発明に記載の水性アクリル系エマルジョンに関する。 The present invention also relates to the aqueous acrylic emulsion according to the invention, wherein the nonionic surfactant is a reactive surfactant.
さらに本発明は、上記発明に記載の水性アクリル系エマルジョンを含有することを特徴とする建築用水性塗料組成物に関する。
また、本発明は、成膜助剤を含有することを特徴とする上記発明に記載の建築用水性塗料組成物に関し、
さらにまた本発明は、成膜助剤が、水酸基を有する沸点１６０℃以上の化合物であることを特徴とする上記発明に記載の建築用水性塗料組成物に関する。
また、本発明は、顔料を含有することを特徴とする上記発明のいずれか記載の建築用水性塗料組成物に関する。
Furthermore, this invention relates to the water-based paint composition for buildings characterized by containing the water-based acrylic emulsion as described in the said invention.
Further, the present invention relates to the architectural water-based paint composition according to the above invention, characterized by containing a film-forming aid.
Furthermore, the present invention relates to the architectural water-based paint composition according to the above invention, wherein the film forming aid is a compound having a hydroxyl group and a boiling point of 160 ° C. or higher.
Moreover, this invention relates to the water-based paint composition for construction as described in any one of the said invention characterized by containing a pigment.
さらに本発明は、上記発明のいずれか記載の建築用水性塗料組成物から形成される塗膜を、建築物もしくは建築用部材上に設けてなる被塗物に関し、
また本発明は塗膜の膜厚が１０〜１０００ミクロンである上記発明に記載の被塗物に関する。
Furthermore, the present invention relates to an article to be coated which is provided with a coating film formed from the architectural water-based paint composition according to any one of the above inventions on a building or a building member,
Moreover, this invention relates to the to-be-coated object as described in the said invention whose film thickness of a coating film is 10-1000 microns.
本発明によれば、溶剤増粘性の少ない水性アクリル系エマルジョンを得ることができる。その結果として、フラット系薄塗りタイプの建築用塗料としての塗装性に優れ、高光沢で耐水性に優れる塗膜を形成し得る建築用水性塗料を提供することができるようになった。 According to the present invention, an aqueous acrylic emulsion with little solvent thickening can be obtained. As a result, it has become possible to provide an architectural water-based paint that is excellent in paintability as a flat thin coating type architectural paint, and can form a coating film having high gloss and excellent water resistance.
溶剤増粘性を抑えるために本発明においては、アクリル系エマルジョンの原料モノマー組成中、水酸基含有モノマーを必須成分として使用することが重要である。
溶剤増粘性を抑制する手段としては、第一に、溶剤に対する化学的安定性を向上させる事、第二に溶剤に対する親和性を良くすることが考えられる。
溶剤に対する化学的安定性を向上させるためには、（１）親水性モノマー成分を共重合し、形成されるポリマーの親水性を高める、（２）ノニオン性活性剤を利用する、ことが挙げられる。
親水性のポリマーをつくる方法は、親水性のラジカル重合性モノマー、特に親水性の官能基をもったモノマー類を共重合することが一般的である。たとえば、水酸基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、アマイド系モノマー、メチロール基含有モノマーなどがあげられる。
In the present invention, it is important to use a hydroxyl group-containing monomer as an essential component in the raw material monomer composition of the acrylic emulsion in order to suppress solvent thickening.
As means for suppressing the solvent thickening, firstly, it is conceivable to improve the chemical stability to the solvent, and secondly to improve the affinity to the solvent.
In order to improve the chemical stability to the solvent, (1) copolymerizing the hydrophilic monomer component to increase the hydrophilicity of the formed polymer, (2) utilizing a nonionic activator. .
As a method for producing a hydrophilic polymer, it is common to copolymerize a hydrophilic radically polymerizable monomer, particularly a monomer having a hydrophilic functional group. Examples thereof include a hydroxyl group-containing monomer, a carboxyl group-containing monomer, an amide monomer, and a methylol group-containing monomer.
しかし、カルボキシル基含有モノマー、アマイド系モノマー等は、共重合するとエマルジョンの粘度が高くなってしまうので、溶剤添加による粘度上昇を抑制するという課題に対しては好ましくない。つまり、アクリル系エマルジョン自身の粘度が高すぎると、溶剤を添加するとさらに増粘し、最終の塗料配合の過程で問題となる。
水酸基含有モノマーは、共重合しても形成されるポリマーのエマルジョンの粘度がさほど大きくはならず、化学的安定性向上の効果も大きい。
However, carboxyl group-containing monomers, amide monomers, and the like are not preferable for the problem of suppressing an increase in viscosity due to the addition of a solvent because the viscosity of the emulsion increases when copolymerized. In other words, if the viscosity of the acrylic emulsion itself is too high, the addition of a solvent further increases the viscosity, which causes a problem in the final coating formulation process.
The hydroxyl group-containing monomer does not increase the viscosity of the emulsion of the polymer formed even when copolymerized, and has a great effect of improving chemical stability.
本発明で用いられる水酸基含有モノマーとしては、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、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−ヒドロキシブチルなどが挙げられる。
これら水酸基含有モノマーはラジカル重合性モノマー１００重量％中に０．１〜１０重量％であることが重要であり、１．５〜７．０重量％であることが好ましい。０．１重量％未満では効果がほとんど期待できなく、１０重量％を超えると重合時に凝集物が発生しやすく、耐水性も低下する。
Examples of the hydroxyl group-containing monomer used in the present invention include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-methacrylic acid 4- Examples include hydroxybutyl.
These hydroxyl group-containing monomers are important to be 0.1 to 10% by weight in 100% by weight of the radical polymerizable monomer, and preferably 1.5 to 7.0% by weight. If the amount is less than 0.1% by weight, almost no effect can be expected. If the amount exceeds 10% by weight, aggregates are easily generated during polymerization, and the water resistance is also lowered.
本発明に使用する水酸基含有モノマー以外の他のラジカル重合可能なモノマ−としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ―ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−ヘキシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸シクロヘキシルなどのアクリル酸エステル類、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸シクロヘキシルなどのメタクリル酸エステル類、
スチレン、ビニルトルエン、αメチルスチレンなどのスチレン系モノマ−、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステルモノマー、
アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマ−ル酸、クロトン酸、β−カルボキシエチルアクリレートなどのカルボキシル基含有モノマ−、
アクリルアマイド、メタクリルアマイドなどのアマイド系モノマー、Ｎ−メチロールアクリルアマイド、
アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジルなどのエポキシ基含有モノマ−、
エチレングリコールジメタクリレート、ジアリルフタレート、ジビニルベンゼンなどの多官能性モノマー、
γ−メタクロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メタクロキシプロピルトリエトキシシランなどのケイ素含有モノマー、
ダイアセトンアクリルアマイド、アセトアセトシキエチルメタクリレートなどのカルボニル基含有モノマー
並びにアクリロニトリル、メタクリロニトリルなどモノマーの１種または２種以上から選択することができる。
尚、水酸基含有モノマー以外にもカルボキシル含有モノマー、アマイド系モノマーなどの親水性モノマーも使用し得るが、本発明の効果を損ねない範囲で少量であれば使用してもさしつかえない。
Examples of monomers capable of radical polymerization other than the hydroxyl group-containing monomer used in the present invention include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-hexyl acrylate, and acrylic. Acrylic acid esters such as 2-ethylhexyl acid, n-octyl acrylate, isobornyl acrylate, cyclohexyl acrylate,
Methyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, t-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, lauryl methacrylate, isobornyl methacrylate, Methacrylic esters such as cyclohexyl methacrylate,
Styrene monomers such as styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene,
Vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl propionate,
Carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, β-carboxyethyl acrylate,
Amide monomers such as acrylic amide and methacrylic amide, N-methylol acrylic amide,
Epoxy group-containing monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate,
Polyfunctional monomers such as ethylene glycol dimethacrylate, diallyl phthalate, divinylbenzene,
γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane,
silicon-containing monomers such as γ-methacryloxypropyltriethoxysilane,
It can be selected from one or more of carbonyl group-containing monomers such as diacetone acrylamide and acetoacetoxyethyl methacrylate and monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile.
In addition to the hydroxyl group-containing monomer, a hydrophilic monomer such as a carboxyl-containing monomer or an amide monomer may be used. However, it may be used in a small amount as long as the effects of the present invention are not impaired.
本発明の水系アクリル系エマルジョンは、上記したように特定量の水酸基含有モノマーを必須とするラジカル重合性アクリル系モノマーを、ノニオン性界面活性剤／アニオン性界面活性剤＝30／70〜99／1（重量比）の存在下に水性媒体中で乳化重合してなるものであって、分散粒子の平均粒子径が７０ｎｍ〜５００ｎｍの水性アクリル系エマルジョンである。 As described above, the water-based acrylic emulsion of the present invention is a non-ionic surfactant / anionic surfactant = 30/70 to 99/1. It is an aqueous acrylic emulsion obtained by emulsion polymerization in an aqueous medium in the presence of (weight ratio), and having an average particle diameter of dispersed particles of 70 nm to 500 nm.
分散粒子の平均粒子径が７０ｎｍ未満の場合は、不揮発分５０％での樹脂粘度が非常に高くなり、収率及び取り扱いの点などから、不揮発分を低く設定しなければならず、実用上適さない。また、平均粒子径が５００ｎｍ以上の場合は、粘度が低くなりすぎ、経時で沈降など安定性の面から問題が多い。
平均粒子径は、反応開始時のミセルの数を調整することで、コントロールすることが可能である。
When the average particle size of the dispersed particles is less than 70 nm, the resin viscosity at a non-volatile content of 50% becomes very high, and the non-volatile content must be set low from the viewpoint of yield and handling, etc., which is practically suitable. Absent. In addition, when the average particle size is 500 nm or more, the viscosity becomes too low, and there are many problems in terms of stability such as sedimentation over time.
The average particle size can be controlled by adjusting the number of micelles at the start of the reaction.
溶剤に対する水性アクリル系エマルジョンの化学的安定性を向上させるもうひとつの方法として、ノニオン性活性剤とアニオン性活性剤の併用が挙げられる。ノニオン性活性剤の立体障害効果がエマルジョン粒子を溶剤成分から保護し、急激な凝集を緩和し増粘現象を抑えるものと考えられる。
化学的安定性の観点からは、ノニオン性活性剤の単独使用が好ましい。しかし、ノニオン性活性剤だけだと乳化力がやや不足し、重合安定性が低下し、機械攪拌安定性も低下する。また、平均粒子径が小さくなりにくく、皮膜化したあとの耐水性が劣る。従って、ノニオン性活性剤とアニオン性活性剤とを併用することが重要である。
本発明の目的達成のためには、ノニオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤との併用が必要であり、ノニオン性界面活性剤／アニオン性界面活性剤＝３０／７０〜９９／１（重量比）であることが重要であり、５０／５０〜８５／１５(重量比)の範囲が好ましい。
Another method for improving the chemical stability of an aqueous acrylic emulsion to a solvent is to use a nonionic active agent and an anionic active agent in combination. It is considered that the steric hindrance effect of the nonionic active agent protects the emulsion particles from the solvent component, relieves rapid aggregation and suppresses the thickening phenomenon.
From the viewpoint of chemical stability, it is preferable to use a nonionic active agent alone. However, when only the nonionic active agent is used, the emulsifying power is slightly insufficient, the polymerization stability is lowered, and the mechanical stirring stability is also lowered. In addition, the average particle size is difficult to be reduced, and the water resistance after film formation is poor. Therefore, it is important to use a nonionic active agent and an anionic active agent in combination.
In order to achieve the object of the present invention, it is necessary to use a nonionic surfactant and an anionic surfactant in combination, and the nonionic surfactant / anionic surfactant = 30/70 to 99/1 (weight) Ratio) is important, and a range of 50/50 to 85/15 (weight ratio) is preferred.
本発明において用いられるノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテルなどのポリオキシ多環フェニルエーテル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルなどが挙げられる。 Nonionic surfactants used in the present invention include polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene And polyoxyethylene alkyl ethers such as ethylene oleyl ether, polyoxypolycyclic phenyl ethers such as polyoxyethylene distyrenated phenyl ether, and polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters.
ノニオン性界面活性剤としては、非反応性のノニオン性界面活性剤でも有効ではあるが、化学的に粒子表面に結合し、安定化への寄与度の大きい、モノマー成分と共重合可能な反応性ノニオン性界面活性剤の方がより有用である。
反応性ノニオン性界面活性剤としては、アデカリアソープＥＲ−１０、ＥＲ−２０（旭電化工業株式会社製）、アクアロンＲＮ−１０、ＲＮ−２０、ＲＮ−３０、ＲＮ−５０（第一工業製薬株式会社製）、ラテムルＰＤ−４２０、ＰＤ−４３０（花王株式会社製）などがあげられる。
乳化重合に際しては、これら１種または２種以上を併用してもよい。
As nonionic surfactants, non-reactive nonionic surfactants are effective, but chemically bind to the particle surface and have a large contribution to stabilization. Nonionic surfactants are more useful.
As a reactive nonionic surfactant, Adeka Soap ER-10, ER-20 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.), Aqualon RN-10, RN-20, RN-30, RN-50 (Daiichi Kogyo Seiyaku) Co., Ltd.), Latemul PD-420, PD-430 (manufactured by Kao Corporation), and the like.
In emulsion polymerization, one or more of these may be used in combination.
尚、ノニオン性活性剤は、形成されるアクリル系エマルジョンの有機溶剤に対する化学的宇安定向上の観点から好ましいばかりではなく、後述する酸化チタンや体質顔料などとの混和安定性も向上し、塗料化の最終工程で使用される粘性調整剤との相溶性も良好である。 The nonionic activator is not only preferable from the viewpoint of improving the chemical stability of the acrylic emulsion to be formed with respect to the organic solvent, but also improves the mixing stability with titanium oxide and extender pigments to be described later. The compatibility with the viscosity modifier used in the final step is also good.
本発明において用いられるアニオン性界面活性剤は、非反応性のアニオン性界面活性剤でも反応性のアニオン性界面活性剤でもかまわない。
非反応性アニオン性界面活性剤としては、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ラウリル硫酸塩、アルキルジフェニルエーテルスルホン酸塩、ジ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フェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩などがあれられる。
反応性のアニオン性界面活性剤としては、アデカリアソープＳＲ−１０、ＳＲ−２０、ＳＥ−１０Ｎ（旭電化工業株式会社製）アクアロンＨＳ−１０、ＨＳ−２０、ＫＨ−０５、ＫＨ−１０（第一工業製薬株式会社製）エレミノールＪＳ−２（三洋化成工業株式会社製）、ラテムルＰＤ−１０４（花王株式会社製）などがあげられる。
The anionic surfactant used in the present invention may be a non-reactive anionic surfactant or a reactive anionic surfactant.
Non-reactive anionic surfactants include dodecyl benzene sulfonate, lauryl sulfate, alkyl diphenyl ether sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate, polyoxyethylene polycyclic phenyl ether sulfate And polyoxyethylene alkyl ether sulfate.
As a reactive anionic surfactant, Adekaria soap SR-10, SR-20, SE-10N (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) Aqualon HS-10, HS-20, KH-05, KH-10 ( Daimin Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) Eleminol JS-2 (Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.), Latemu PD-104 (Kao Co., Ltd.) and the like.
これら界面活性剤の使用量はノニオン性活性剤及びアニオン性活性剤合計で、モノマー１００重量％に対して、０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．５〜７重量％であることがより好ましい。
０．１重量％未満では重合時のエマルジョンの安定性が悪く凝集がおこりやすい。また１０重量％を超えると平均粒子径が小さくなりすぎ化学的安定性が悪くなり、又耐水性の点でも好ましくない。
The amount of these surfactants used is preferably from 0.1 to 10% by weight, and preferably from 0.5 to 7% by weight, based on 100% by weight of the monomer, based on the total amount of nonionic and anionic surfactants. It is more preferable.
If it is less than 0.1% by weight, the stability of the emulsion during polymerization is poor and aggregation tends to occur. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the average particle size becomes too small, the chemical stability is deteriorated, and the water resistance is not preferred.
本発明において乳化重合時に使用する開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウムなどの無機系過酸化物重合開始剤や、過酸化水素水、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物や水溶性アゾ系開始剤を使用する。これら開始剤は単独で使用することもできるが、重亜硫酸ナトリウム、エルソルビン酸ナトリウム、チオ尿素、二酸化チオ尿素などの還元剤との併用によるレドックス型で使用してもよい。
これら開始剤は、モノマー１００重量％に対して、０．１〜５重量％であることが好ましい。これら開始剤は重合開始時に必要量を一括して使用してもよいし、又、分割して任意の時間ごとに添加して用いてもよい。
また、促進剤として硫酸第一鉄や硫酸銅などの物質を添加してもかまわない。
さらに必要に応じて、緩衝剤として、酢酸ナトリウム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウムなどが、また保護コロイドとしてポリビニールアルコール、水溶性セルロース誘導体などが、連鎖移動剤としてのオクチルメルカプタン、チオグリコール酸２−エチルヘキシル、ステアリルメルカプタン、ラウリルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタンなどのメルカプタン類が適量使用できる。
Examples of the initiator used in the emulsion polymerization in the present invention include inorganic peroxide polymerization initiators such as ammonium persulfate, potassium persulfate, and sodium persulfate, and organic peroxides such as aqueous hydrogen peroxide and t-butyl hydroperoxide. Use oxides or water-soluble azo initiators. These initiators can be used alone, but may also be used in a redox type by using in combination with a reducing agent such as sodium bisulfite, sodium elsorbate, thiourea or thiourea dioxide.
These initiators are preferably 0.1 to 5% by weight with respect to 100% by weight of the monomer. These initiators may be used in a necessary amount at the start of polymerization, or may be divided and added every arbitrary time.
Further, a substance such as ferrous sulfate or copper sulfate may be added as an accelerator.
Further, if necessary, sodium acetate, sodium citrate, sodium bicarbonate, etc. as buffering agents, polyvinyl alcohol, water-soluble cellulose derivatives, etc. as protective colloids, octyl mercaptan, thioglycolic acid 2 as chain transfer agents -An appropriate amount of mercaptans such as ethylhexyl, stearyl mercaptan, lauryl mercaptan, t-dodecyl mercaptan can be used.
次に上述の本発明の水性アクリル系エマルジョンを使用した建築用水性塗料組成物ついて説明する。
建築用水性塗料組成物は、水性アクリル系エマルジョン主たる成分とし、成膜助剤として種々の有機溶剤を添加、配合してなるものである。有機溶剤としては比較的高沸点のものが好ましく、具体的には沸点１６０℃以上の化合物が好ましく、水酸基を有するものがより好ましい。実務上は沸点１６０〜３００℃の水酸基を有する化合物が好ましい。
例えば、成膜助剤としては、テキサノール（イーストマンケミカル株式会社製：２，２，４−トリメチルペンタンジオ−ル−１，３−モノイソブチレート：沸点：247℃〜248℃）、エチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：171℃）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（沸点：230℃），エチレングリコールモノヘキシルエーテル（沸点：208℃）、エチレングリコール2−エチルヘキシルエーテル（沸点：229℃）、ジエチレングリコール２−エチルヘキシルエーテル（沸点：273℃）、プロピレングリコールモノブチルエーテル（沸点：170℃），ジプロピレングリコールモノブチルエーテル（沸点：229℃）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（沸点：255℃）、ジエチレングリコールｎ−ブチルエーテルアセテート（沸点：247℃）等の沸点160℃以上の有機溶剤、ミネラルスピリット、Ａソルベント（日本石油株式会社製）などと呼ばれている石油系の混合溶剤などがあげられる。
その中でも、よく使用されている成膜助剤としては、テキサノール（２，２，４−トリメチルペンタンジオ−ル−１，３−モノイソブチレート）、エチレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノブチルエ−テルなどの溶剤が一般的であり、１種類、もしくは、２から３種類併用して使用されることもある。
Next, an architectural water-based paint composition using the above-described aqueous acrylic emulsion of the present invention will be described.
The water-based paint composition for buildings is composed of a water-based acrylic emulsion as a main component, and various organic solvents are added and blended as a film forming aid. As the organic solvent, those having a relatively high boiling point are preferable, specifically, compounds having a boiling point of 160 ° C. or higher are preferable, and those having a hydroxyl group are more preferable. In practice, a compound having a hydroxyl group with a boiling point of 160 to 300 ° C. is preferred.
For example, as a film forming aid, texanol (manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd .: 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3-monoisobutyrate: boiling point: 247 ° C. to 248 ° C.), ethylene glycol Monobutyl ether (boiling point: 171 ° C), diethylene glycol monobutyl ether (boiling point: 230 ° C), ethylene glycol monohexyl ether (boiling point: 208 ° C), ethylene glycol 2-ethylhexyl ether (boiling point: 229 ° C), diethylene glycol 2-ethylhexyl ether ( Boiling point: 273 ° C), propylene glycol monobutyl ether (boiling point: 170 ° C), dipropylene glycol monobutyl ether (boiling point: 229 ° C), diethylene glycol dibutyl ether (boiling point: 255 ° C), diethylene glycol n-butyl ether acetate (boiling point: 247 ° C) etc Examples include organic solvents having a boiling point of 160 ° C. or higher, mineral spirits, and petroleum-based mixed solvents called A solvent (manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.).
Among them, as film forming aids that are often used, texanol (2,2,4-trimethylpentanediol-1,3-monoisobutyrate), ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether A solvent such as tellurium is common and may be used alone or in combination of two or three.
アクリル系エマルジョンと有機溶剤との親和性を高めることも、有機溶剤添加に対するアクリル系エマルジョンの増粘抑制のための第二の手段である旨先に述べた。添加される有機溶剤は上記したように水酸基を有するものが多い。従って、アクリル系エマルジョン中の樹脂成分、即ちアクリル系ポリマー中に水酸基を多量に導入したものは、水酸基含有有機溶剤との親和性が向上し、添加時の急激な増粘が抑制できる。
先に説明した水酸基含有モノマーは、アクリル系エマルジョン化学的安定性の向上、有機溶剤との親和性向上のいずれにも効果をもたらしている。
As described above, increasing the affinity between the acrylic emulsion and the organic solvent is also a second means for suppressing the thickening of the acrylic emulsion with respect to the addition of the organic solvent. Many of the organic solvents to be added have hydroxyl groups as described above. Therefore, the resin component in the acrylic emulsion, that is, a polymer in which a large amount of hydroxyl groups is introduced into the acrylic polymer improves the affinity with the hydroxyl group-containing organic solvent, and can suppress rapid thickening upon addition.
The hydroxyl group-containing monomer described above is effective in improving the chemical stability of the acrylic emulsion and improving the affinity with the organic solvent.
本発明の建築用水性塗料組成物は、艶ありトップコート用塗料組成物、単層用塗料組成物、など汎用の現場施工用の建築塗料用樹脂としての展開が可能である。
顔料を含まないエマルジョン樹脂のみのクリアー塗料用途にも使用可能ではあるが、酸化チタンなどの着色顔料、重質炭酸カルシウム、タルク、クレーなどの体質顔料の配合された建築塗料用途がより汎用的である。使用用途により、顔料の種類、使用量は適宜選択できる。
また、本発明の建築用水性塗料組成物には、その他消泡剤、凍結防止剤、顔料分散剤、湿潤剤、増粘剤、粘性調整剤、防腐剤、消泡剤、pH調節剤、レベリング剤、などを必要に応じて配合してもよい。
The architectural water-based paint composition of the present invention can be developed as a general-purpose construction paint resin for on-site construction such as a glossy topcoat paint composition and a single-layer paint composition.
Although it can be used for clear paint applications that contain only emulsion resins that do not contain pigments, it is more versatile for architectural paint applications that contain colored pigments such as titanium oxide and extender pigments such as heavy calcium carbonate, talc, and clay. is there. Depending on the intended use, the type and amount of pigment can be selected as appropriate.
In addition, the architectural water-based paint composition of the present invention includes other antifoaming agents, antifreezing agents, pigment dispersants, wetting agents, thickeners, viscosity modifiers, preservatives, antifoaming agents, pH adjusting agents, leveling agents. You may mix | blend an agent etc. as needed.
本発明の建築用水性塗料組成物は、建築物もしくは建築用部材上に塗布、乾燥し、塗膜を設けることができる。即ち、既に建築された状態にあるものに塗布することもできるし、あるいは建築に使用される予定の部材、例えばスレートやモルタル等に塗布し、塗膜を形成することもできる。 The water-based paint composition for building of the present invention can be applied and dried on a building or building member to provide a coating film. That is, it can be applied to an already constructed state, or can be applied to a member to be used in construction, such as slate or mortar, to form a coating film.
塗装に供される基材としては、モルタル、コンクリート、フレキシブルスレート板、珪酸カルシウム板等の汎用建築基材があげられる。
塗装方法は、スプレー塗装、ローラー塗装、刷毛塗装などの方法が一般的である。
塗装膜厚は、その使用目的に応じて最適膜厚があるが、トップコート用途などの比較的薄塗りのフラット系塗料では、ウエット塗工量：０．１〜０．４Kg／ｍ2（乾燥塗膜厚：１０〜３００ミクロン）、単層弾性などの比較的厚塗り塗料では、ウエット塗工量：０．３〜１．２Kg／ｍ2（乾燥塗膜厚：１００〜１０００ミクロン）が好ましい。
また必要に応じて、下地調整のためのシーラー塗装や、より耐久性が要求される場合には上塗り塗料をさらに塗装することの可能である。
Examples of the base material used for coating include general-purpose building base materials such as mortar, concrete, flexible slate board, calcium silicate board and the like.
As a painting method, methods such as spray painting, roller painting, and brush painting are generally used.
The coating thickness has an optimum thickness depending on the purpose of use, but for relatively thin flat paints such as top coat applications, the wet coating amount: 0.1 to 0.4 kg / m 2 (dry For a relatively thick coating such as a coating thickness: 10 to 300 microns) or single layer elasticity, a wet coating amount: 0.3 to 1.2 kg / m 2 (dry coating thickness: 100 to 1000 microns) is preferable. .
Further, if necessary, it is possible to apply a sealer for adjusting the base, or to further apply a top coat when more durability is required.
乾燥は、現場施工の塗料の場合、寒冷地、あるいは冬場の５℃前後の雰囲気温度から、夏場の４０℃前後までの広い範囲で成膜できることが必要である。 In the case of on-site paint, the drying needs to be able to form a film in a wide range from an ambient temperature of about 5 ° C. in a cold region or in winter to about 40 ° C. in summer.
実施例1
温度計、滴下ロ−ト、還流冷却管を備え、窒素ガスで置換した反応容器に、イオン交換水（初期仕込み分：４７９部）を仕込む。
モノマー（スチレン：250部、メタクリル酸メチル：343部、アクリル酸２−エチルヘキシル：350部、アクリル酸：15部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル40部、アクリルアミド：2部）、反応性ノニオン性界面活性剤：アデカリアソ−プＥＲ-20の水溶液1０0部（有効成分25部）、反応性アニオン性界面活性剤：アデカリアソープＳＲ−１０の水溶液５０部（有効成分１０部）、及びイオン交換水２８１部を、混合撹拌し、モノマーエマルジョンを得る。上記した４７９部のイオン交換水を入れた反応容器に、この乳化プレエマルジョン（モノマーエマルジョン）の２％分（２９部）を初期分割分として仕込む。
Example 1
Ion-exchanged water (initial charge: 479 parts) is charged into a reaction vessel equipped with a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser and replaced with nitrogen gas.
Monomer (styrene: 250 parts, methyl methacrylate: 343 parts, 2-ethylhexyl acrylate: 350 parts, acrylic acid: 15 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate 40 parts, acrylamide: 2 parts), reactive nonionic surface activity Agent: Adeka Soap ER-20 aqueous solution 100 parts (25 parts active ingredient), Reactive Anionic Surfactant: Adeka Soap SR-10 aqueous solution 50 parts (active ingredient 10 parts), and ion-exchanged water 281 parts Are mixed and stirred to obtain a monomer emulsion. 2% (29 parts) of this emulsified pre-emulsion (monomer emulsion) is charged into the reaction vessel containing 479 parts of ion-exchanged water as described above as an initial division.
反応容器の内温を６５℃に昇温した後、開始剤（過硫酸アンモニウムの５％水溶液：６０部及び重亜硫酸ナトリウムの２％水溶液：７５部）の各々、１０％を添加し、反応開始させる。
反応開始5分後から乳化プレエマルジョンの残り9８％の滴下を開始する。
反応容器の内温を７０℃に保ち４時間かけて連続的に滴下し、さらにその温度で２時間反応する。開始剤（残りの９０％）もプレエマルジョンの滴下と同時に連続滴下する。
反応率９９％以上を確認し、冷却後２５％アンモニア水（７部）でｐＨを調整する。
１５０メッシュの濾布でろ過し、不揮発分：４９．８％、粘度（ＢＨ型粘度計、Ｎｏ３ローター ２０ｒｐｍ）：１２００mPa・ｓ、平均粒子径：150ｎｍのアクリル系エマルジョンを得た。
After raising the internal temperature of the reaction vessel to 65 ° C., 10% of each initiator (5% aqueous solution of ammonium persulfate: 60 parts and 2% aqueous solution of sodium bisulfite: 75 parts) is added to initiate the reaction. .
The dripping of the remaining 98% of the emulsified pre-emulsion is started 5 minutes after the start of the reaction.
The internal temperature of the reaction vessel is kept at 70 ° C., and dripped continuously over 4 hours, and the reaction is further carried out at that temperature for 2 hours. The initiator (remaining 90%) is also added dropwise simultaneously with the addition of the pre-emulsion.
The reaction rate is confirmed to be 99% or more, and after cooling, the pH is adjusted with 25% aqueous ammonia (7 parts).
Filtration through a 150 mesh filter cloth gave an acrylic emulsion having a nonvolatile content of 49.8%, a viscosity (BH viscometer, No3 rotor 20 rpm): 1200 mPa · s, and an average particle size: 150 nm.
実施例2〜７、比較例１〜３
実施例１で示したモノマー成分及び界面活性剤の代わりに表１に示す各成分を使用した以外は実施例１と同様にして、表１に示すアクリル系エマルジョンを得た。
尚、表１の組成は、モノマー成分の合計を「１００重量部」として示している。
Examples 2-7, Comparative Examples 1-3
An acrylic emulsion shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that each component shown in Table 1 was used in place of the monomer component and surfactant shown in Example 1.
In the composition of Table 1, the total of the monomer components is shown as “100 parts by weight”.
比較例４
温度計、滴下ロ−ト、還流冷却管を備え、窒素ガスで置換した反応容器に、イオン交換水（初期仕込み分：４７９部）を仕込む。
モノマー（スチレン：250部、メタクリル酸メチル：343部、アクリル酸２−エチルヘキシル：350部、アクリル酸：15部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル40部、アクリルアミド：2部）、反応性ノニオン性界面活性剤：アデカリアソ−プＥＲ-20の水溶液７0部（有効成分１７．５部）、反応性アニオン性界面活性剤：アデカリアソープＳＲ−１０の水溶液３５部（有効成分７部）、及びイオン交換水２８１部を、混合撹拌し、モノマーエマルジョンを得る。上記した４７９部のイオン交換水を入れた反応容器に、
反応性ノニオン性界面活性剤：アデカリアソ−プＥＲ-20の水溶液３0部（有効成分７．５部）、反応性アニオン性界面活性剤：アデカリアソープＳＲ−１０の水溶液１５部（有効成分３部）、及び
上記乳化プレエマルジョン（モノマーエマルジョン）の２％分（２８部）を初期分割分として仕込む。
Comparative Example 4
Ion-exchanged water (initial charge: 479 parts) is charged into a reaction vessel equipped with a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser and replaced with nitrogen gas.
Monomer (styrene: 250 parts, methyl methacrylate: 343 parts, 2-ethylhexyl acrylate: 350 parts, acrylic acid: 15 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate 40 parts, acrylamide: 2 parts), reactive nonionic surface activity Agent: Adeka Soap ER-20 aqueous solution 70 parts (active ingredient 17.5 parts), Reactive Anionic Surfactant: Adeka Soap SR-10 aqueous solution 35 parts (active ingredient 7 parts), and ion-exchanged water 281 parts are mixed and stirred to obtain a monomer emulsion. In a reaction vessel containing 479 parts of ion exchange water as described above,
Reactive nonionic surfactant: 30 parts of an aqueous solution of Adeka Soap ER-20 (7.5 parts of active ingredient), Reactive anionic surfactant: 15 parts of an aqueous solution of Adeka Soap SR-10 (3 parts of active ingredient) ), And 2% (28 parts) of the emulsified pre-emulsion (monomer emulsion) as an initial divided portion.
反応容器の内温を６５℃に昇温した後、開始剤（過硫酸アンモニウムの５％水溶液：6０部及び重亜硫酸ナトリウムの２％水溶液:75部）の各々、１０％を添加し、反応開始させる。
反応開始5分後から乳化プレエマルジョンの残り9８％の滴下を開始する。
反応容器の内温を７０℃に保ち４時間かけて連続的に滴下し、さらにその温度で２時間反応する。開始剤（残りの９０％）もプレエマルジョンの滴下と同時に連続滴下する。
反応率９９％以上を確認し、冷却後２５％アンモニア水（７部）でｐＨを調整する。
１５０メッシュの濾布でろ過し、不揮発分：４９．０％、粘度（ＢＨ型粘度計、Ｎｏ４ローター ２０ｒｐｍ）：８０００mPa・ｓ、平均粒子径：６0ｎｍのアクリル系エマルジョンを得た。
After raising the internal temperature of the reaction vessel to 65 ° C., 10% of each of initiators (5% aqueous solution of ammonium persulfate: 60 parts and 2% aqueous solution of sodium bisulfite: 75 parts) is added to initiate the reaction. .
The dripping of the remaining 98% of the emulsified pre-emulsion is started 5 minutes after the start of the reaction.
The internal temperature of the reaction vessel is kept at 70 ° C., and dripped continuously over 4 hours, and the reaction is further carried out at that temperature for 2 hours. The initiator (remaining 90%) is also added dropwise simultaneously with the addition of the pre-emulsion.
The reaction rate is confirmed to be 99% or more, and after cooling, the pH is adjusted with 25% aqueous ammonia (7 parts).
Filtration through a 150 mesh filter cloth gave an acrylic emulsion having a non-volatile content of 49.0%, a viscosity (BH viscometer, No4 rotor 20 rpm): 8000 mPa · s, and an average particle size of 60 nm.
比較例５
温度計、滴下ロ−ト、還流冷却管を備え、窒素ガスで置換した反応容器に、イオン交換水（初期仕込み分：４７０部）を仕込む。
モノマー（スチレン：250部、メタクリル酸メチル：343部、アクリル酸２−エチルヘキシル：350部、アクリル酸：15部、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル40部、アクリルアミド：2部）、反応性ノニオン性界面活性剤：アデカリアソ−プＥＲ-20の水溶液1６0部（有効成分４０部）、反応性アニオン性界面活性剤：アデカリアソープＳＲ−１０の水溶液２５部（有効成分５部）、及びイオン交換水２７６部を、混合撹拌し、モノマーエマルジョンを得る。上記した４７０部のイオン交換水を入れた反応容器に、この乳化プレエマルジョン（モノマーエマルジョン）の０．２％分（２．９部）を初期分割分として仕込む。
Comparative Example 5
Ion-exchanged water (initial charge: 470 parts) is charged into a reaction vessel equipped with a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser and replaced with nitrogen gas.
Monomer (styrene: 250 parts, methyl methacrylate: 343 parts, 2-ethylhexyl acrylate: 350 parts, acrylic acid: 15 parts, 2-hydroxyethyl methacrylate 40 parts, acrylamide: 2 parts), reactive nonionic surface activity Agent: Adeka Soap ER-20 aqueous solution 160 parts (active ingredient 40 parts), Reactive Anionic Surfactant: Adeka Soap SR-10 aqueous solution 25 parts (active ingredient 5 parts), and ion exchanged water 276 parts Are mixed and stirred to obtain a monomer emulsion. A 0.2% portion (2.9 parts) of this emulsified pre-emulsion (monomer emulsion) is charged as an initial division into a reaction vessel containing 470 parts of ion-exchanged water.
反応容器の内温を６５℃に昇温した後、開始剤（過硫酸アンモニウムの５％水溶液：６０部及び重亜硫酸ナトリウムの２％水溶液：７５部）の各々、１０％を添加し、反応開始させる。
反応開始5分後から乳化プレエマルジョンの残り９９．８％の滴下を開始する。
反応容器の内温を７０℃に保ち４時間かけて連続的に滴下し、さらにその温度で２時間反応する。開始剤（残りの９０％）もプレエマルジョンの滴下と同時に連続滴下する。
反応率９９％以上を確認し、冷却後２５％アンモニア水（７部）でｐＨを調整する。
１５０メッシュの濾布でろ過し、不揮発分：５０．０％、粘度（ＢＨ型粘度計、Ｎｏ．２ローター ２０ｒｐｍ）：４００mPa・ｓ、平均粒子径：５５０nｍのアクリル系エマルジョンを得た。
After raising the internal temperature of the reaction vessel to 65 ° C., 10% of each initiator (5% aqueous solution of ammonium persulfate: 60 parts and 2% aqueous solution of sodium bisulfite: 75 parts) is added to initiate the reaction. .
Addition of the remaining 99.8% of the emulsified pre-emulsion is started 5 minutes after the start of the reaction.
The internal temperature of the reaction vessel is kept at 70 ° C., and dripped continuously over 4 hours, and the reaction is further carried out at that temperature for 2 hours. The initiator (remaining 90%) is also added dropwise simultaneously with the addition of the pre-emulsion.
The reaction rate is confirmed to be 99% or more, and after cooling, the pH is adjusted with 25% aqueous ammonia (7 parts).
Filtration through a 150 mesh filter cloth gave an acrylic emulsion having a nonvolatile content of 50.0%, a viscosity (BH viscometer, No. 2 rotor 20 rpm): 400 mPa · s, and an average particle size of 550 nm.
（評価方法及び評価基準）
（１）重合安定性
反応終了後の反応容器への樹脂の付着量及び、１５０メッシュの濾布で濾過後の凝集物量を目視で評価した。なお評価基準は次のとおりである。
○：良好である（濾過残渣がほとんどない）
△：若干問題のあるレベルである。（濾過に時間を要する）
×：不良である。
(Evaluation method and evaluation criteria)
(1) Polymerization stability The amount of resin adhered to the reaction vessel after completion of the reaction and the amount of aggregate after filtration with a 150 mesh filter cloth were visually evaluated. The evaluation criteria are as follows.
○: Good (there is almost no filtration residue)
Δ: Slightly problematic level. (Filtration takes time)
X: It is bad.
（２）溶剤増粘性：
アクリル系エマルジョン 100部に対して、溶剤混合溶液（テキサノール／ブチルセロソルブ＝80／20）９部をディスパーで攪拌下に添加し、10分間攪拌する。溶剤添加前後の粘度を測定し、添加前に対する増粘倍率で判定する。（ＢＨ型粘度計：Ｎｏ．４ローター ２０ｒｐｍ）
尚、テキサノールとは、２，２，４−トリメチルペンタンジオ−ル−１，３−モノイソブチレートである。
◎：添加前に対して 増粘倍率が ３倍以下。
○：添加前に対して 増粘倍率が ３倍〜４倍。
△：添加前に対して 増粘倍率が ４倍〜５倍。
×：添加前に対して 増粘倍率が ５倍以上で、著しいもの
(2) Solvent thickening:
To 100 parts of the acrylic emulsion, 9 parts of a solvent mixed solution (texanol / butyl cellosolve = 80/20) is added with stirring with a disper and stirred for 10 minutes. The viscosity before and after the addition of the solvent is measured, and the determination is made based on the viscosity increase ratio before the addition. (BH type viscometer: No.4 rotor 20 rpm)
Texanol is 2,2,4-trimethylpentanediol-1,3-monoisobutyrate.
A: Thickening ratio is 3 times or less than before addition.
○: Thickening ratio is 3 to 4 times that before addition.
(Triangle | delta): Thickening magnification is 4 times-5 times with respect to before addition.
×: Thickening ratio is 5 times or more compared to before addition, remarkable
（３）耐水白化性
各実施例、比較例で得られたアクリル系エマルジョン１００部に成膜助剤として、テキサノール／ブチルセロソルブ＝８０／２０の混合溶剤を5部添加し、６ミルのアプリケーターにてガラス板に塗工する。室温で1日間乾燥後、50℃の温水に浸漬し、白化の程度、膜の状態から判定する。
○：浸漬３０分後で、白化のほとんどないもの。
△：浸漬30分後で白化する
×：浸漬30分以内で白化・膨潤する。
尚、白化とは８ポイントの字がよめなくなる程度のものをいう。
(3) Water whitening resistance 5 parts of a mixed solvent of texanol / butyl cellosolve = 80/20 was added as a film forming aid to 100 parts of the acrylic emulsion obtained in each of the examples and comparative examples, and a 6 mil applicator was used. Apply to glass plate. After drying at room temperature for 1 day, the sample is immersed in warm water at 50 ° C. and judged from the degree of whitening and the state of the film.
◯: No whitening after 30 minutes of immersion.
Δ: Whitening after 30 minutes of immersion ×: Whitening and swelling within 30 minutes of immersion.
Note that whitening means that the 8-point character cannot be corrected.
（４）塗料化（塗装適性）評価
各実施例、比較例で得られたアクリル系エマルジョン、成膜助剤、及び表２に示す処方の顔料高濃度分散体等を用い、表３に示す処方にて配合し、塗料化し、スレート板に刷毛塗りし、刷毛目の有無、タレの状態を評価する。（○、△、×の３段階）
また、１日乾燥後の６０°光沢を測定する。
(4) Evaluation of paint (coating suitability) The formulations shown in Table 3 using the acrylic emulsions, film-forming aids, and pigment high-concentration dispersions shown in Table 2 obtained in Examples and Comparative Examples. And paint, paint a brush on a slate plate, and evaluate the presence or absence of brush eyes and sagging state. (○, △, × three levels)
In addition, the 60 ° gloss after drying for one day is measured.
Claims (8)
The article to be coated according to claim 7, wherein the thickness of the coating film is 10 to 1000 microns.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004043888A JP2005232331A (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Aqueous acrylic emulsion and aqueous coating material composition for building containing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2004043888A JP2005232331A (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Aqueous acrylic emulsion and aqueous coating material composition for building containing the same |
Publications (1)
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2004043888A Pending JP2005232331A (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Aqueous acrylic emulsion and aqueous coating material composition for building containing the same |
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| Country | Link |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008024843A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Nichigo-Mowinyl Co Ltd | Acrylic copolymer emulsion for coating interior and exterior, covering composition for coating interior and exterior containing the emulsion, and putty composition |
| JP2011219629A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Tsuchiya Co Ltd | Aqueous aerosol coating stock solution and aqueous aerosol coating composition |
| KR101551746B1 (en) * | 2014-02-28 | 2015-09-10 | 미래피앤씨(주) | Preparing Method for Fast Dry Type Water-Based Aerosol Spray Composition |
-
2004
- 2004-02-20 JP JP2004043888A patent/JP2005232331A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| JP2008024843A (en) * | 2006-07-21 | 2008-02-07 | Nichigo-Mowinyl Co Ltd | Acrylic copolymer emulsion for coating interior and exterior, covering composition for coating interior and exterior containing the emulsion, and putty composition |
| JP2011219629A (en) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Tsuchiya Co Ltd | Aqueous aerosol coating stock solution and aqueous aerosol coating composition |
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