JP3463512B2 - 水性樹脂分散体 - Google Patents
水性樹脂分散体Info
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Description
性樹脂分散体の製造方法に関し、さらに詳しくは分子構
造中に紫外線吸収剤をもつ分散樹脂の粒子径が極めて細
かく、耐候性の良好な水性樹脂分散体の製造方法に関す
るものである。
ガラス、陶磁器、石膏、紙、木材、皮革、さらには軽量
コンクリ−ト、モルタル、硅酸カルシュウム板、スレ−
ト、または石膏ボ−ドなどの各種基材に施された下塗り
塗料の上に塗布でき、耐候性耐水性、耐汚染性、耐薬品
性等の良好な塗膜を形成する。
剤型塗料から水性型塗料、特に水性エマルジョン型塗料
に代わりつつある。しかしながら、通常の水性エマルジ
ョン型塗料は、水中に分散した乳化重合型樹脂が乾燥に
際して融着して皮膜を形成するために有機溶剤型塗料に
比べ、塗膜の緻密性が悪く、塗料に要求される性能の中
で特に皮膜の耐水性、耐候性が悪いという欠点を有して
いた。この欠点を改良するために乳化重合系の樹脂にお
いて、紫外線吸収剤の後添加をする方法が知られている
が、長期耐候性では徐々にブリードアウトし光沢保持の
低下や色差の変化が大きく、耐候性の良好な水性樹脂分
散体は得られない。
の結果、耐候性の良好な、安定かつ得られる樹脂の粒子
径が極めて細かい水性樹脂分散体の製造方法を提供する
ものである。
重合可能なエチレン性不飽和単量体、分子内にラジカル
重合可能な不飽和2重結合を持つ紫外線吸収剤、反応乳
化剤、水への溶解性が0.3重量%以下である油溶性重
合開始剤、水を予め0.5μm以下の油滴となるよう撹
拌した後、反応釜に滴下することを特徴とする水性樹脂
分散体の製造方法であり、水性樹脂分散体の平均粒子径
が110nm以下であることを特徴とする水性樹脂分散
体の製造方法である。
ン性不飽和単量体としてカルボキシル基を有する単量体
を全単量体に対して0.5〜5重量%使用することを特
徴とする第一発明の水性樹脂分散体の製造方法である。
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2エチルヘキシル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸2エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリ
ル酸ステアリル、メタクリル酸シクロヘキシル等の(メ
タ)アクリル酸エステル類や、スチレン、アルファメチ
ルスチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、プロピオン
酸ビニル等、カルボキシル基を有する単量体としては、
アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イ
タコン酸、アクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミド、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸ヒドロ
キシルプロピル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、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、グリシジルメタクリレート、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、グリシジルメタクリレート等を
例示することができる。
体に対して0.5〜5重量部使用することにより、製造
時あるいは水性樹脂分散体の保存時の安定性が向上す
る。0.5重量部以下では重合安定性、経時による粘度
安定性が悪く、また5重量部以上では得られた皮膜の耐
水性が悪くなる。流動性、乾燥性の調整、樹脂保存時の
安定性の向上を主目的として、アクリルアミド、N−メ
チロールアクリルアミド、アクリル酸ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸ヒ
ドロキシエチル等が使用できる。さらに皮膜に架橋構造
を付与する目的で、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、グリシジ
ルメタクリレート等が使用できる。これらの目的のため
に、これらの1種または2種以上を混合して使用する。
これらは全単量体に対して0. 1〜10重量部使用する
ことが望ましく、より好ましくは、0.5〜5重量部使
用することである。0.1重量部以下では得られた皮膜
の耐候性、耐水性が悪く、10重量部以上では皮膜にワ
レ等が発生する。
分子内にラジカル重合可能な不飽和2重結合を1個以上
有する紫外線吸収剤であり、式(1)で表されるベンゾ
トリアゾール系化合物がある。
可能なエチレン性不飽和単量体に対して0. 05〜10
重量部使用することが望ましい。10重量部以上では重
合安定性が悪く凝集物が多くなり、良好なものが得られ
ない。さらに、これらの紫外線吸収剤が反応性を有しな
い場合は、樹脂との相溶性が悪くブリードアウトしたり
温水処理、酸処理、アルカリ処理などでもブリードアウ
トする。本発明で使用する反応性乳化剤は、分子内にラ
ジカル重合可能な不飽和2重結合を1個以上有するアニ
オン性またはノニオン性の乳化剤であり、例えば下記一
般式(2)、(3)で表されるスルホコハク酸エステル
系(市販品としては、例えば、花王(株)製ラテムルS
−120P、S−180A、三洋化成(株)製エレミノ
ールJS−2等)、一般式(4)で表されるアルキルフ
ェノールエーテル系(市販品としては、第一工業製薬
(株)製アクアロンHS−10、RN−20等)があ
る。
2種以上を混合して使用する。これら乳化剤はラジカル
重合可能なエチレン性不飽和単量体100重量に対して
0.1〜10重量部使用することが望ましい。10重量
部以上では粒子径は小さくなるが、多量の乳化剤を使用
するため、その悪影響として被膜の耐水性が悪くなる。
さらに、これらの乳化剤が反応性を有しない場合には、
たとえ安定な樹脂分散体が得られたとしても活性剤の溶
出による耐水性の低下は免れない。本発明のもう一つの
特徴は、重合開始剤として油溶性開始剤を使用する点に
ある。油溶性重合開始剤に代えて水溶性の過硫酸塩、過
酸化物およびアゾビス化合物等を熱、または還元性物質
によってレドックス的にラジカル分解して単量体の重合
をせしめると重合過程で粒子径が大きくなり、皮膜の耐
水性が悪くなる。
パーベンゾエ−ト、ラウリルパーオキサイド、過酸化ベ
ンゾイル、tert−ブチルハイドロパーオキシド、ア
ゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルブチロニ
トリル、アゾビスバレロニトリル等が好ましい。これら
油溶性開始剤は単独で使用することもできるが、エリソ
ルビン酸ナトリウム等の還元剤と併用によるレドックス
型で使用してもよい。油溶性開始剤は、ラジカル重合可
能なエチレン性単量体100重量部に対して、0.1〜
10重量部が使用される。本発明において、硫酸第2
銅、塩化第2銅などの銅イオン、硫酸第2鉄、塩化第2
鉄などの遷移金属イオンを反応釜の仕込み水に対して1
0-7〜10-5モル/リットルの範囲で添加することが望
ましい。
染料、顔料等の着色剤、フィラー等を配合することがで
き、合成樹脂、金属、ガラス、陶磁器、石膏、紙、木
材、皮革、さらに軽量コンクリート、軽量気泡コンクリ
ート、モルタル、硅酸カルシュウム板、スレート、石膏
ボード等へのトップコート用塗料、塗料バインダー、紙
加工剤、繊維処理剤等に使用することができる。
中、部とは重量部を、%とは重量%をそれぞれ表す。 実施例1 攪拌機、温度計、滴下ロート、還流器を備えた反応容器
に表1に示す反応缶量を仕込み、窒素ガスで飽和させ
る。表1の滴下分は予めパイプラインミキサー(ライン
ミキサー)で油滴径を0.5μm以下にする。内温を8
0℃に昇温した後、重合開始剤の反応釜量を添加し、5
分後に滴下を開始した。滴下量を2時間で滴下し、80
℃でさらに2時間熟成した後冷却し、アンモニアでPH
8〜9に調整した。油滴径の測定、水性樹脂分散体の粒
子径の測定はレーザー解析法微粒子径測定装置(コール
ター社製ナノサイザー)で測定した。固形分42.0
%、粘度2250cps、粒子径92nmの樹脂分散体
を得た。
量体、重合性紫外線吸収剤の量を変えて樹脂分散体を得
た。
合安定性、粒子径の測定を行い、結果は表3に示した。
また水性樹脂分散体に成膜助剤等を加え調整し、樹脂皮
膜の耐水性試験、耐凍結・融解試験、促進耐候性試験を
行った。結果は表4に示したとおりであった。
0℃になるように調整した。
Mil.アプリケ−タ−で塗布し、室温で24Hr常温
乾燥し、50℃温水に3時間浸漬し白化の程度を肉眼で
判定する。 判定基準 5:良好(全く白化のないもの) 1:不良(全面に著しい白化が認められるもの)
毛にて厚さ0.5mmになるように塗布し、室温で72
Hr常温乾燥し、50℃温水に7日間浸漬しブリスター
等がないかどうか肉眼で判定する。 判定基準 5:良好(全く異常の無いもの) 1:不良(全面に著しい外観変化が認められるもの)
2時間・・−20℃水中凍結2時間を1サイクルとし、
30サイクルおこない塗膜の外観を肉眼およびルーペで
観察した。 判定基準 5:良好(全く異常の無いもの) 1:不良(全面に著しい外観変化が認められるもの)
になるように塗布し、72Hr常温乾燥した塗板に、試
料を厚さ0. 3mmになるように刷毛で塗布し、72Hr
常温乾燥し、光沢計で60度の初期光沢を測定しデユー
サイクル方式、耐候性試験機に1000時間照射し、光
沢値を測定し、初期光沢の保持率で評価した。
金属、ガラス、陶磁器、石膏、紙、木材、皮革等の各種
基材に、下塗りを施すことなく塗布でき、さらには軽量
コンクリ−ト、軽量気泡コンクリ−ト、モルタル、硅酸
カルシュ−ム板、スレ−ト板、または石膏ボ−ドなどの
各種無機質基材に対しての塗布に対し良好な塗膜を形成
する。また、これら基材に施された下塗り塗料の上に塗
布でき、耐候性、耐水性、耐凍結融解性、の良好な塗膜
を形成することができた。
Claims (2)
- 【請求項1】ラジカル重合可能なエチレン性不飽和単量
体、分子内にラジカル重合可能な不飽和2重結合を持つ
紫外線吸収剤、反応乳化剤、水への溶解性が0.3重量
%以下である油溶性重合開始剤、水を予め0.5μm以
下の油滴となるよう撹拌した後、反応釜に滴下すること
を特徴とする水性樹脂分散体の製造方法であり、水性樹
脂分散体の平均粒子径が110nm以下であることを特
徴とする水性樹脂分散体の製造方法。 - 【請求項2】ラジカル重合可能なエチレン性不飽和単量
体としてカルボキシル基を有する単量体を全単量体に対
して0.5〜5重量%使用することを特徴とする請求項
1記載の水性樹脂分散体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16471397A JP3463512B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 水性樹脂分散体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16471397A JP3463512B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 水性樹脂分散体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1112431A JPH1112431A (ja) | 1999-01-19 |
JP3463512B2 true JP3463512B2 (ja) | 2003-11-05 |
Family
ID=15798478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16471397A Expired - Lifetime JP3463512B2 (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | 水性樹脂分散体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3463512B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007099837A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Sekisui Chem Co Ltd | 樹脂微粒子及び表示装置用アクリル樹脂フィルム |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP16471397A patent/JP3463512B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1112431A (ja) | 1999-01-19 |
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