JP3094118B2

JP3094118B2 - コーティング用水分散体

Info

Publication number: JP3094118B2
Application number: JP04267345A
Authority: JP
Inventors: 原一郎梶; 藤稔加; 春晃男平
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1992-10-06
Filing date: 1992-10-06
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH06116528A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に家具、ビニル床
材、航空機の内装材、オートバイ、自動車の内装・外装
材、事務用機器などのプラスチック基材の表面を被覆す
るのに好適なコーティング用ビヒクルに用いられる水分
散体に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック基材、ゴム質基材、金属基
材、木質基材およびセラミックス基材などの基材の表面
保護あるいはこれらの美観を保つ目的で、従来各種溶剤
型コーティング剤が一般に用いられてきた。しかし、溶
剤型コーティング剤は、火災や爆発の危険性があり、ま
た毒性を有するため労働安全衛生上、健康上、公害上等
数多くの問題点があり、水系コーティング剤への移行が
望まれている。

【０００３】従来、基材上にコーティング剤を塗布して
得られるコーティング被膜と、基材との密着性は、溶剤
型コーティング剤の場合には、このコーティング剤中に
含まれる溶剤が、プラスチック基材などの表面に食込む
ことにより、達成されていたのに対し、水系コーティン
グ剤の場合には、このような作用を期待できないため、
コーティング被膜と基材との密着性は、充分ではなかっ
た。特に、水系コーティング剤の場合には、基材として
プラスチック基材を用いる場合には、コーティング被膜
と基材との密着性は充分ではなかった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来の技術における問題点を解決しようとするもので
あって、作業衛生上の問題が解決され、かつ基材との密
着性に優れ、しかも硬度、防汚性にも優れたコーティン
グ被膜を形成しうるようなコーティング用水分散体を提
供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題点を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、粒子
径がきわめて小さく、しかもエマルジョン粒子に反応性
乳化剤がグラフト結合などにより強く結合してなる共重
合体水分散性樹脂エマルジョンから形成されるコーティ
ング被膜は、基材特にプラスチック基材との密着性に優
れ、しかもこのコーティング被膜は硬度、防汚性にも優
れていることを見出して、本発明を完成するに至った。

【０００６】すなわち、本発明に係るコーティング用水
分散体は（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート３〜２
０重量％と、（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート４０〜９６．９重
量％と、（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１０重量％
と、（ｄ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体０〜
５６．９重量％とからなる単量体（イ）、（ただし
（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）＝１００重量％）を、
上記単量体１００重量部に対して合計０．１〜１０重量
部の量の反応性乳化剤（ロ）の存在下で乳化重合して得
られる共重合体の水分散体であり、かつ前記共重合体の
ガラス転移温度が０℃以上であり、平均粒子径が２００
ｎｍ以下であることを特徴としている。

【０００７】以下本発明のコーティング用水分散体の各
成分などを詳細に説明する。（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート本発明に使用される（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）
アクリレートとしては、具体的には、ヒドロキシメチル
（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシア
ミル（メタ）アクリレート、ヒドロキシヘキシル（メ
タ）アクリレートなどが挙げられる。

【０００８】この（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）ア
クリレートは、単量体成分の合計を１００重量％とした
場合に、３〜２０重量％、好ましくは３〜１５重量％、
さらに好ましくは３〜１０重量％の量で用いられる。

【０００９】このヒドロキシアクリル（メタ）アクリレ
ートの量が、３重量％未満では、得られるコーティング
被膜と基材との密着性が劣り、一方２０重量％を超える
と二次密着性が劣ることがある。

【００１０】（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート本発明に使用される（ｂ）アルキル（メタ）アクリレー
トとしては、具体的には、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、アミル（メタ）アクリレート、
i-アミル（メタ）アクリレート、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）アクリレートなどが挙げられる。これ
らのうちアルキル基の炭素数が１〜８であるアルキル
（メタ）アクリレートが好ましく、特にメチル（メタ）
アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレートが好ましい。

【００１１】この（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート
は、単量体成分の合計を１００重量％とした場合に、４
０〜９６．９重量％、好ましくは５０〜９６．９重量
％、さらに好ましくは６０〜９６．９重量％の量で用い
られる。

【００１２】このアルキル（メタ）アクリレートの量が
４０重量％未満であると、得られるコーティング被膜の
防汚性が劣ることがある。（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸本発明に使用される（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸
としては、具体的には、（メタ）アクリル酸、フマル
酸、イタコン酸、モノアルキルイタコン酸、マレイン
酸、クロトン酸、2-（メタ）アクリロイルオキシエチル
ヘキサヒドロフタル酸などのα，β−不飽和カルボン酸
などが挙げられる。

【００１３】この（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸
は、単量体成分の合計を１００重量％とした場合に、
０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜８重量％、さ
らに好ましくは１〜５重量％の量で用いられる。

【００１４】このエチレン性不飽和カルボン酸の量が
０．１重量％未満であると、二次密着性が劣り、一方１
０重量％を超えると密着性が劣ることがある。（ｄ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体本発明に使用される（ｄ）その他の共重合可能なエチレ
ン性不飽和単量体としては、具体的には、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、ジビニルベンゼンなどの
芳香族ビニル単量体、アリルグリシジルエーテル、グリ
シジル（メタ）アクリレート、メチルグリシジル（メ
タ）アクリレートなどのエポキシ化合物、ジビニルベン
ゼン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ブタンジオールジ（メタ）ア
クリレート、ヘキサンジオールジ（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、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート
などの多官能性単量体、（メタ）アクリルアミド、N-メ
チロール（メタ）アクリルアミド、N-メトキシメチル
（メタ）アクリルアミド、N-ブトキシメチル（メタ）ア
クリルアミド、N,N'- メチレンビスアクリルアミド、ダ
イアセトンアクリルアミド、マレイン酸アミド、マレイ
ミドなどの酸アミド化合物、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン、脂肪酸ビニルエステルなどのビニル化合物、トリフ
ルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタデカフルオ
ロオクチル（メタ）アクリレートなどのフッ素原子含有
単量体、γ−（メタ）アクリロイルプロパントリメトキ
シシラン、チッソ（株）製のサイラプレーンＦＭ０７１
１などの反応性シリコーンなどのシリコーン化合物など
が挙げられる。これらのうち特にスチレンが好ましい。

【００１５】この（ｄ）共重合可能なエチレン性不飽和
単量体は、単量体成分の合計を１００重量％とした場
合、０〜５６．９重量％、好ましくは０〜４９重量％、
さらに好ましくは０〜３８．０重量％の量で用いられ
る。

【００１６】この（ｄ）共重合可能なエチレン性不飽和
単量体の量が５９．８重量％をこえると、重合時に多量
の凝集物が発生したりして、得られるコーティング被膜
の防汚性が劣ることがある。

【００１７】（ロ）反応性乳化剤本発明に係るコーティング用水分散体は、上記のような
単量体を、（ロ）反応性乳化剤の存在下に乳化重合して
得られるが、このような（ロ）反応性乳化剤としては、
ビニル基、アクリル基、メタアクリル基などの重合性反
応基を有し、かつ上記のような単量体をこの反応性乳化
剤の存在下に乳化重合して得られる粒子の平均径が２０
０ｎｍ以下となるようなものが用いられる。

【００１８】以下特に好ましい（ロ）反応性乳化剤を例
示する。（１）一般式１

【００１９】

【化１】

【００２０】（式中、Ｒ₁は炭素数２〜４のアルキレン
基であり、Ｒ₂は置換基を有してもよい炭化水素基、フ
ェニル基、アミノ基またはカルボキシル基であり、Ｒ₃
は水素またはメチル基であり、ＭはＮａまたはＮＨ₄で
あり、ｐは０〜５０の整数である。）（２）一般式２

【００２１】

【化２】

【００２２】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₃、Ｍおよびｐは一般式
１と同じである。）（３）一般式３

【００２３】

【化３】

【００２４】（式中、Ｒ₁およびＲ₃は一般式１と同じ
であり、Ｒ₄は置換基を有していてもよい炭化水素基で
あり、ｍは０〜１００の整数であり、Ｘは水素、ノニオ
ン系親水基またはアニオン系親水基である。）（４）一般式４

【００２５】

【化４】

【００２６】（式中、Ｒ₅は炭素数４〜１８のアルキル
基、アルケニル基、またはアラルキル基であり、Ｒ₆は
水素または炭素数４〜１８のアルキル基、アルケニル
基、またはアラルキル基であり、Ｒ₃は水素またはメチ
ル基であり、Ｙは−Ｏ−（Ｒ₁Ｏ）_q−Ｈ、または−Ｏ
−（Ｒ₁Ｏ）_qＳＯ₃Ｍ（Ｒ₁は炭素数２〜４のアルキ
レン基または置換アルキレン基、Ｍはアルカリ金属原
子、ＮＨ₄またはアルカノールアミン残基、ｑは２〜２
００の整数）であり、ｎは０〜１０の整数である。）（５）一般式５

【００２７】

【化５】

【００２８】（式中、Ｒ₁〜Ｒ₃およびｐは一般式１と
同様であり、Ｍは一般式４と同様である。）以上の構造式をもった反応性乳化剤は、アニオン性であ
ることが望ましく、このようなアニオン性の反応性乳化
剤を用いると、平均粒子径が２００ｎｍ以下である共重
合体が分散された水分散体を得ることができる。また、
公知のアニオン性、ノニオン性およびカチオン性乳化剤
も必要に応じて併用してよい。

【００２９】この反応性乳化剤は、単量体合計１００重
量部に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜
１０重量部、さらに好ましくは１．０〜８重量部の量で
用いられる。

【００３０】この反応性乳化剤の量が０．１重量部未満
であると、得られるコーティング被膜と基材との密着性
が劣り、１０重量部を超えると二次密着性が劣ることが
ある。

【００３１】本発明のコーティング用水分散体は、上記
のような単量体（イ）を反応性乳化剤（ロ）の存在下で
通常の乳化重合条件下で乳化重合することにより得られ
る。たとえば、水性媒体中に、前記（ａ）〜（ｄ）から
なる単量体成分、前記（ロ）反応性乳化剤、重合開始
剤、連鎖移動剤、キレート化剤、ｐＨ調整剤などを添加
し、温度３０〜１００℃で１〜３０時間程度、乳化重合
反応を行うことによって得られる。

【００３２】重合開始剤としては、たとえば水溶性の過
硫酸塩、過酸化水素などが使用可能であり、場合によっ
ては還元剤と組み合わせて使用することができる。還元
剤としては、たとえばピロ重亜硫酸ナトリウム、亜硫酸
水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、Ｌ−アスコルビ
ン酸およびその塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホ
キシレートなどを挙げることができる。

【００３３】また、油溶性重合開始剤、たとえば2,2'-
アゾビスイソブチロニトリル、2,2'- アゾビス（4-メト
キシ-2,4- ジメチルバレロニトリル）、2,2'- アゾビス
-2,4- ジメチルバレロニトリル、1,1'- アゾビス−シク
ロヘキサン-1- カルボニトリル、過酸化ベンゾイル、過
酸化ジブチル、クメンヒドロ過酸化物などを単量体ある
いは溶媒に溶解して使用することができる。

【００３４】これらの重合開始剤は、単量体成分の合計
１００重量部あたり、０．１〜３重量部程度の量で用い
られる。連鎖移動剤としては、ハロゲン化炭化水素（た
とえば、クロロホルム、ブロモホルム）、メルカプタン
類（たとえば、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメ
ルカプタン、n-オクチルメルカプタン）、キサントゲン
類（たとえば、ジメチルキサントゲンジサルファイド、
ジイソプロピルキサントゲンジサルファイド）、テルペ
ン類（たとえば、ジペンテン、ターピノーレン）、α−
メチルスチレンダイマー［2,4-ジフェニル-4- メチル-1
- ペンテン（ａ₁）、2-4-ジフェニル-4-メチル−ペン
テン（ａ₂）、および1-1-3-トリメチル-3- フェニルイ
ンダン（ａ ₃）の少なくとも１種からなり、好ましくは
（ａ₁）／（ａ₂）および／または（ａ₃）（重量比）
＝４０〜１００／０〜６０］、不飽和環状炭化水素化合
物（たとえば、9,10- ジヒドロアントラセン、1,4-ジヒ
ドロナフタレン、インデン、1,4-シクロヘキサジエ
ン）、不飽和ヘテロ環状化合物（たとえば、キサンテ
ン、2,5-ジヒドロフラン）などを挙げることができる。
連鎖移動剤は、単量体成分の合計１００重量部あたり、
０〜５重量部の量で用いられる。

【００３５】キレート化剤としては、たとえばグリシ
ン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸などが用いら
れ、またｐＨ調整剤としては、たとえば炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニアな
どが用いられる。キレート化剤およびｐＨ調整剤は、そ
れぞれ、単量体成分の合計１００重量部あたり、０〜
０．１重量部、および０〜３重量部程度の量で用いられ
る。

【００３６】なお、乳化重合の際に必要に応じて使用さ
れる溶剤としては、作業性、防災安全性、環境安全性お
よび製造安全性を損なわない範囲内で、少量のメチルエ
チルケトン、アセトン、トリクロロトリフルオロエタ
ン、メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキサイ
ド、トルエン、ジブチルフタレート、メチルピロリド
ン、酢酸エチル、アルコール類、セロソルブ類、カルビ
ノール類などが用いられる。この有機溶剤は、単量体成
分の合計１００重量部あたり、０〜５重量部程度であ
る。

【００３７】本発明において、上記のような単量体を乳
化重合してコーティング用水分散体を製造するには、具
体的には、公知の方法、たとえば上記のような単量体成
分全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体成分の一
部を仕込んで反応させたのち、残りの単量体成分を連続
または分割して仕込む方法、単量体成分全量を連続して
仕込む方法などによって行うことができる。

【００３８】本発明のコーティング用水分散体中に存在
する共重合体のガラス転移温度（Ｔｇ）は、共重合体を
構成するそれぞれの成分のガラス転移温度より次式によ
って求めることができる。

【００３９】

【数１】

【００４０】Ｔｇ：共重合体のガラス転移温度ＷＡ：Ａ成分の重量分率ＷＢ：Ｂ成分の重量分率ＴｇＡ：Ａ成分のガラス転移温度ＴｇＢ：Ｂ成分のガラス転移温度このようなコーティング用水分散体中に存在する（メ
タ）アクリル酸アルキルエステル系共重合体は、この式
によって求められるガラス転移温度が、通常０℃以上で
ある。このガラス転移温度が０℃未満であると、得られ
るコーティング被膜は硬度が劣り、一方ガラス転移温度
が０℃以上、好ましくは１０℃以上、さらに好ましくは
２０℃以上であると、基材特にプラスチック基材上に硬
度および密着性に優れたコーティング被膜を形成するこ
とができる。またガラス転移温度が高い場合には室温乾
燥では均一なコーティング被膜を形成しない場合がある
が、造膜助剤の添加、高温乾燥あるいはこれらの手段の
併用することにより、基材特にプラスチック基材表面上
に均一なコーティング被膜を形成することが可能であ
り、しかもこのコーティング被膜は基材との密着性能に
も優れている。

【００４１】また、本発明におけるコーティング用水分
散体中の共重合体の平均粒子径は、通常２００ｎｍ以
下、好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは７０
ｎｍ以下であり、この共重合体の平均粒子径が２００ｎ
ｍを超えると、得られるコーティング被膜は、二次密着
性が劣ることがある。

【００４２】本発明のコーティング用水分散体には、目
的に応じて架橋剤を添加することができる。この架橋剤
の添加量は、水分散体の固形分１００重量部に対して、
通常、５０重量部以下、好ましくは４０重量部以下であ
る。

【００４３】このような架橋剤としては、アミノ樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、不飽和
ポリエステルなどの熱硬化性樹脂、イソシアネート化合
物、ブロックイソシアネート化合物、多価アルコール、
アジリジン化合物、オキサゾリン化合物などの有機系架
橋剤、金属または金属化合物などの無機系架橋剤などを
挙げることができる。

【００４４】アミノ樹脂としては、具体的には、ヘキサ
メトキシメチル化メラミン樹脂などの完全アルキル型メ
チル化メラミン樹脂、部分アルキル化メチル化メラミン
樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アルキルエーテル化尿素
樹脂などが挙げられる。

【００４５】イソシアネートおよびブロックイソシアネ
ートとしては、トリレンジイソシアネートおよびその水
素添加物ならびにそのアダクト、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートおよびその水素添加物、トリフェニルメタ
ントリイソシアネートおよびその水素添加物、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
およびその水素添加物、イソホロンジイソシアネート、
ジアニシジンジイソシアネート、トリジンジイソシアネ
ート、イソシアネート基をブロック化したブロック化ポ
リイソシアネートならびにこれらの任意の混合物などが
挙げられる。

【００４６】フェノール樹脂としては、具体的には、ジ
メチロール樹脂、ポリメチロールフェノール樹脂、フェ
ノールホルムアミド樹脂、メチロールフェノールホルム
アミド樹脂、ジメチロールフェノールホルムアミド樹脂
などが挙げられる。

【００４７】エポキシ樹脂としては、具体的には、エチ
レングリコール・ジグリシジルエーテル、ヘキサンジオ
ール・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール
・ジグリシジルエーテル、グリセリン・ジグリシジルエ
ーテル、グリセリン・ポリグリシジルエーテル、ジグリ
セリン・ポリグリシジルエーテル、ソルビトール・ポリ
グリシジルエーテル、水添ビスフェノール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
ルなどの多価アルコールのポリグリシジルエーテル、p-
オキシ安息香酸グリシジルエーテル、フタル酸ジグリシ
ジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸・ジグリシジルエ
ステル、ヒダントイン環含有エポキシ樹脂、および側鎖
にエポキシ基を有するビニル系重合体などが挙げられ
る。

【００４８】前記金属化合物としては、亜鉛、ジルコニ
ウム、マグネシウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、ア
ルミニウム、カドミウム、チタニウムなどの金属の酸化
物もしくはこれらの金属の塩類を、炭酸、酢酸、ギ酸、
グルタル酸、安息香酸、シュウ酸などの酸に溶解させる
か、あるいはこれらの酸と多価金属化合物の水溶液をア
ンモニア、アミンなどによりｐＨを７〜１１に調整する
ことによって得られるものであり、また金属イオンの形
になったものをも含めることができる。この多価金属化
合物は、炭酸亜鉛アンモニウム、炭酸アンモニウムジル
コネート、亜鉛、ジルコニウムの酸化物または塩であ
る。前記アミンで錯体形成可能なものは、モルホリン、
モノエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチルア
ミノエタノールなどである。そのほか、一般的な錯化
剤、たとえばエチレンジアミン四酢酸などのコンプレキ
サン、グリシン、アラニンなども使用できる。

【００４９】アジリジン化合物としては、具体的には、
トリス-2,4,6- （1-アジリジニル）-1,3,5- トリアジ
ン、トリス［1-（2-メチル）−アジリジニル］ホスフィ
ンオキシド、ヘキサ［1-（2-メチル）−アジリジニル］
トリホスファトリアジンなどが挙げられる。

【００５０】オキサゾリン化合物としては、具体的に
は、分子内にオキサゾリン環を有する化合物が使用で
き、具体的には、日本触媒化学（株）製高分子架橋剤Ｋ
−１０００シリーズ等が挙げられる。

【００５１】また必要に応じて触媒を使用することがで
き、たとえばドデシルベンゼンスルホン酸、p-トルエン
スルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸などのア
ミンブロック化した酸触媒を挙げることができる。この
酸触媒は、添加する架橋剤の固形分換算１００重量部に
対し、好ましくは０．０５〜２重量部の量で用いられ
る。

【００５２】また、前記添加剤以外の添加剤としては、
一般に用いられる水溶性ポリエステル樹脂、水溶性ある
いは水分散性エポキシ樹脂、水溶性あるいは水分散性ア
クリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂などのカルボキ
シル化芳香族ビニル樹脂、ウレタン樹脂などのほか、金
属酸化物、多価金属塩、さらに潤滑剤、消泡剤、湿潤
剤、レベリング剤、顔料などを用いることができる。

【００５３】さらに、添加剤として、造膜性、濡れ性を
向上させるために、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルア
ルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類、メ
チルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ、メチルカ
ルビトール、エチルカルビトール、メチルセロソルブア
セテート、エチルセロソルブアセテート、トリブトキシ
メチルフォスフェートなどの有機溶剤を使用することが
できる。この有機溶剤は、水分散体の固形分１００重量
部に対し、２０重量部以下、好ましくは１０重量部以下
の量で用いられる。

【００５４】本発明のコーティング用水分散体は、各種
の基材特にプラスチック基材に対する密着性に非常に優
れ、さらに防汚性、硬度に優れたコーティング被膜を形
成することができるため、家具、ビニル床材、航空機の
内装材、オートバイ、自動車の内装・外装材、事務用機
器などの表面被覆に好適に用いられる。

【００５５】本発明のコーティング用水分散体が塗布さ
れる基材としては、プラスチック、ゴム質、木質、セラ
ミックなどが挙げられるが、特にプラスチック基材上に
塗布されることが好ましい。例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹
脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン
テレフタレートなど、好ましくはＡＢＳ樹脂、アクリル
樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレ
ンテレフタレートなどのプラスチック基材上に本発明の
コーティング用水分散体を塗布すると、特に密着性に優
れたコーティング被膜を形成することができる。

【００５６】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これ
らの実施例に限定されるものではない。

【００５７】なお、実施例中、割合を示す部および％
は、重量基準によるものである。また、実施例における
諸物性の測定は、次の方法に拠った。密着性ＪＩＳＫ５４００に準じて、１mm角１００個の碁盤目
試験を行い、セロテープにより剥離状態を確認し、１０
０個中の接着数により表示した。二次密着性脱イオン水に２４時間浸漬後、常温で２時間乾燥させた
試験片に対し、密着性測定を行った。鉛筆硬度ＪＩＳＫ５４００に準じて、鉛筆引っ掻き試験機を用
いて測定した。硬度４Ｂ以下のものは、本発明の目的を
達成していないものと判断した。防汚性カーボンブラックとグリセリンの混合物を試験片に塗布
し、２４時間放置した後水洗し、汚れの具合を観察し
た。汚れがひどいものを×、変化のないものを〇とし
た。水分散体の粒子径乳化重合して得られた水分散体の平均粒子径は、大場電
子（株）製レーザー粒子径解析装置ＬＰＡ−３０００を
用いて測定した。

【００５８】

【実施例１】攪拌機、温度計および単量体添加ポンプを
備えたステンレス製オートクレーブに、加熱器およびチ
ッ素ガス導入装置を取付け、このオートクレーブに水９
０部、第一工業製薬（株）製アクアロンＲＮ−２０（本
文の一般式（４）で表される反応性乳化剤の一例）３部
および過硫酸ナトリウム０．３部を仕込み、気相部を１
５分間、チッ素ガスで置換し、７５℃に昇温した。

【００５９】その後、別容器からエチルアクリレート４
０部、n-ブチルアクリレート１０部、メチルメタアクリ
レート４４部、ヒドロキシエチルメタアクリレート５
部、メタアクリル酸１部の単量体成分と、アルキルアリ
ルスルホコハク酸塩２部、水４０部からなる乳化物と
を、３時間かけて連続的に添加した。添加終了後、さら
に８５〜９５℃で２時間熟成したのち、２５℃まで冷却
し、アンモニア水でｐＨ８に調整したのち、固形分濃度
を水で４０％に調整し、次いで２００メッシュ金網でろ
過し、水分散体を得た。

【００６０】このようにして得られた水分散体の粒子径
は、５０ｎｍであり、Ｔｇは２２℃であった。得られた
水分散体を、予めメタノールで表面を拭き取ったＡＢＳ
樹脂板に乾燥、膜厚１０μｍになるようにバーコーター
にて塗布し、８０℃の雰囲気下で３０分乾燥させ、試験
片を作成した。

【００６１】得られた試験片について密着性、二次密着
性、鉛筆硬度を測定した。結果を表１に示す。

【００６２】

【実施例２】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様
にして試験片を作成し、評価した。

【００６３】結果を表１に示す。

【００６４】

【実施例３】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更し、得られた水分散体に、エ
チルカルビトールの５０％水溶液２０重量部と、日本触
媒化学（株）製Ｋ１０２０Ｅ１０重量部とを添加した
以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価し
た。

【００６５】結果を表１に示す。

【００６６】

【比較例１〜２】実施例１において、単量体の種類と仕
込み量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と
同様にして試験片を作成し、実施例１と同様にして評価
した。

【００６７】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートが０．
１重量％未満では、密着性が劣り、一方２０部を超える
と二次密着性が劣ることが分かる。

【００６８】

【比較例３】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例１と同様
にして評価した。

【００６９】結果を表１に示す。

【００７０】

【比較例４】実施例３において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例３と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例３と同様
にして評価した。

【００７１】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸が０．１重量％未満
では二次密着性、防汚性が劣り、一方１０重量％を超え
ると密着性が劣ることが分かる。

【００７２】

【比較例５】実施例２において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例２と同様
にして試験片を作成し、評価した。

【００７３】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ｂ）アルキル（メタ）アクリレートの合計量が４０重
量％未満では防汚性に劣ることが分かる。

【００７４】

【比較例６】実施例１において、（ロ）反応性乳化剤の
仕込み量を表１に示すように変更した以外は、実施例１
と同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例１
と同様にして評価した。

【００７５】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ロ）反応性乳化剤が１０重量部を超えると、二次密着
性が劣ることが分かる。

【００７６】

【比較例７】実施例１において、（ロ）反応性乳化剤を
使用する代わりに、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウムに変更した以外は、実施例１と同様にして水分散体
および試験片を作成し、実施例１と同様にして評価し
た。

【００７７】結果を表１に示す。表１の結果から、通常
の乳化剤の使用では密着性が劣ることが分かる。

【００７８】

【比較例８】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例１と同様
にして評価した。

【００７９】結果を表１に示す。表１の結果から、水分
散体中の共重合体のＴｇが０℃未満では硬度、密着性が
劣ることが分かる。

【００８０】

【比較例９】実施例１において、反応性乳化剤の仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例１と同様
にして評価した。

【００８１】結果を表１に示す。表１の結果から、水分
散体の平均粒子径が２００ｎｍを超えると、密着性に劣
ることが分かる。

【００８２】

【表１】

【００８３】

【表２】

【００８４】

【発明の効果】本発明のコーティング用水分散体は、基
材に対する密着性に非常に優れ、さらに防汚性、硬度に
優れたコーティング被膜を形成することができるため、
家具、ビニル床材、航空機の内装材、オートバイ、自動
車の内装・外装材、事務用機器などの各種の基材を表面
被覆するために使用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−170402（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−312369（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−210918（ＪＰ，Ａ) 特開平２−64167（ＪＰ，Ａ) 特表平３−504138（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 133/08 C08F 2/24 C08F 220/18 C08F 220/28

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）ヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レート３〜２０重量％（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート４０〜９６．９重
量％（ｃ）エチレン性不飽和カルボン酸０．１〜１０重量％（ｄ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体０〜
５６．９重量％からなる単量体（イ）、（ただし（ａ）
＋（ｂ）＋（ｃ）＋（ｄ）＝１００重量％）を、上記単量体成分の合計を１００重量部としたとき、０．
１〜１０重量部の量の反応性乳化剤（ロ）の存在下で乳
化重合して得られる共重合体の水分散体であり、かつ前
記共重合体のガラス転移温度が０℃以上であり、平均粒
子径が２００ｎｍ以下であることを特徴とするコーティ
ング用水分散体。
【請求項２】プラスチック基材のコーティング用に用
いる請求項１の水分散体。