JP5588885B2 - Aqueous resin composition for architectural paints - Google Patents

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本発明は、建築塗料用水性樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、建築塗料用水性樹脂組成物および当該建築塗料用水性樹脂組成物を含有する水性の建築塗料に関する。   The present invention relates to an aqueous resin composition for architectural paints. More specifically, the present invention relates to an aqueous resin composition for architectural paints and an aqueous architectural paint containing the aqueous resin composition for architectural paints.

近年、建築外装用塗料においては、地球環境の保護の観点から、有機溶剤型塗料から水性塗料への転換が進み、この水性塗料には水性樹脂組成物が用いられている。水性樹脂組成物としては、例えば、樹脂エマルションと、エポキシ樹脂、アミノ樹脂などの樹脂を含む水性樹脂組成物が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この水性樹脂組成物には、形成された塗膜の光沢および耐汚染性に劣るという欠点がある。   In recent years, building exterior paints have been converted from organic solvent-type paints to water-based paints from the viewpoint of protecting the global environment, and water-based resin compositions are used for these water-based paints. As the aqueous resin composition, for example, an aqueous resin composition containing a resin emulsion and a resin such as an epoxy resin or an amino resin has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, this aqueous resin composition has a drawback that the formed coating film is inferior in gloss and stain resistance.

特開2004−83644号公報JP 2004-83644 A

本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、前記水性樹脂組成物よりも塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成する建築塗料用水性樹脂組成物および当該建築塗料用水性樹脂組成物を含有する水性の建築塗料を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the prior art, and is superior in gloss and stain resistance of the coating film to the aqueous resin composition, and further has excellent water resistance, coating film hardness and weather resistance. It is an object to provide a water-based architectural paint for building paints and a water-based architectural paint containing the aqueous resin composition for architectural paints.

本発明は、
(1) (A)エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合してなる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量が水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上であることを満足する水溶性ポリマー、および(B)エマルション粒子を含有してなり、水溶性ポリマーの重量平均分子量が500〜80000であり、エマルション粒子100質量部あたりの水溶性ポリマーの量が0.3〜12質量部であることを特徴とする建築塗料用水性樹脂組成物、
(2) 用途が建築外装トップコートである前記(1)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(3) エマルション粒子が多層構造を有する前記(2)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(4) エマルション粒子が少なくとも外層、中間層および内層の3層を有し、中間層を構成している重合体のガラス転移温度が外層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高い前記(2)または(3)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(5) 用途が建築建材塗料である前記(1)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(6) エマルション粒子が多層構造を有する前記(5)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(7) エマルション粒子が内層および外層を有し、内層のガラス転移温度が80〜200℃であり、外層のガラス転移温度が−10〜40℃である前記(5)または(6)に記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(8) 内層を構成している重合体のガラス転移温度と外層を構成している重合体のガラス転移温度との差が50℃以上である前記(5)〜(7)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(9) エマルション粒子全体のガラス転移温度が0〜65℃である前記(5)〜(8)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(10) 内層を構成する重合体と外層を構成する重合体との質量比〔内層を構成する重合体/外層を構成する重合体〕が25/75〜75/25である前記(5)〜(9)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(11) エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率が50〜100質量%である前記(5)〜(10)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(12) 外層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率が、内層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率よりも高い前記(5)〜(11)のいずれか記載の建築塗料用水性樹脂組成物、
(13) 水溶性ポリマーが、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンおよび界面活性剤からなる群より選ばれた少なくとも1種である前記(1)〜(12)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物、ならびに
(14) 前記(1)〜(13)のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物および顔料を含有することを特徴とする建築塗料
に関する。
The present invention
(1) (A) An aqueous composition obtained by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water is centrifuged at a rotational speed of 40000 min −1 for 4 hours at a temperature of 25 ° C. A water-soluble polymer satisfying that the amount of the water-soluble polymer present in the separated water layer is 85% by mass or more of the total amount of the water-soluble polymer, and (B) emulsion particles. An aqueous resin composition for building paints, wherein the weight average molecular weight of the functional polymer is 500 to 80000, and the amount of the water-soluble polymer per 100 parts by mass of the emulsion particles is 0.3 to 12 parts by mass;
(2) The water-based resin composition for architectural paints according to (1), wherein the use is a building exterior topcoat,
(3) The aqueous resin composition for architectural paints according to (2), wherein the emulsion particles have a multilayer structure,
(4) The emulsion particles have at least three layers of an outer layer, an intermediate layer and an inner layer, and the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer is higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer. (2) or the aqueous resin composition for architectural paints according to (3),
(5) The aqueous resin composition for building paints according to (1), wherein the use is a building material paint,
(6) The aqueous resin composition for architectural paints according to (5), wherein the emulsion particles have a multilayer structure,
(7) The emulsion particles have an inner layer and an outer layer, the glass transition temperature of the inner layer is 80 to 200 ° C, and the glass transition temperature of the outer layer is -10 to 40 ° C, as described in (5) or (6) above Water-based resin composition for building paints,
(8) The difference between the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer and the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is 50 ° C. or higher, and any one of (5) to (7) Water-based resin composition for architectural paints,
(9) The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of (5) to (8), wherein the glass transition temperature of the entire emulsion particles is 0 to 65 ° C.
(10) The mass ratio of the polymer constituting the inner layer to the polymer constituting the outer layer [polymer constituting the inner layer / polymer constituting the outer layer] is 25/75 to 75/25 (5) to (9) The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of
(11) The total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles is 50 to 100% by mass according to any one of (5) to (10). Water-based resin composition for building paints,
(12) The content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer is the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the inner layer. The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of (5) to (11), which is higher than the rate,
(13) The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of (1) to (12), wherein the water-soluble polymer is at least one selected from the group consisting of polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone and a surfactant. And (14) The architectural paint comprising the aqueous resin composition for architectural paints according to any one of (1) to (13) and a pigment.

本発明によれば、従来の水性樹脂組成物よりも塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成する建築塗料用水性樹脂組成物および当該建築塗料用水性樹脂組成物を含有する建築塗料が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aqueous resin composition for building paints which forms the coating film which is excellent in the glossiness and stain resistance of a coating film compared with the conventional aqueous resin composition, and has further favorable water resistance, coating film hardness, and a weather resistance. And an architectural paint containing the aqueous resin composition for architectural paints.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、(A)エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合してなる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量が水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上であることを満足する水溶性ポリマー、および(B)エマルション粒子を含有してなり、水溶性ポリマーの重量平均分子量が500〜80000であり、エマルション粒子100質量部あたりの水溶性ポリマーの量が0.3〜12質量部であることを特徴とする。 The aqueous resin composition for architectural paints of the present invention comprises (A) an aqueous composition obtained by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water at a temperature of 25 ° C. at a rotational speed of 40000 min −1. A water-soluble polymer that is centrifuged for a period of time and satisfies the amount of the water-soluble polymer present in the water layer separated by the centrifugal separation being 85% by mass or more of the total amount of the water-soluble polymer, and (B) The emulsion particles are contained, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is 500 to 80000, and the amount of the water-soluble polymer per 100 parts by mass of the emulsion particles is 0.3 to 12 parts by mass.

本発明において、エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合してなる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量が水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上であることを満足することは、水溶性ポリマーがエマルション粒子に吸着されないことの指標となる。 In the present invention, an aqueous composition formed by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water is centrifuged at a rotational speed of 40000 min −1 at a temperature of 25 ° C. for 4 hours, and separated by the centrifugation. Satisfaction that the amount of the water-soluble polymer present in the aqueous layer is 85% by mass or more of the total amount of the water-soluble polymer is an indicator that the water-soluble polymer is not adsorbed on the emulsion particles.

本発明では、前記水溶性ポリマーが用いられるので、この水溶性ポリマーを建築塗料に用いたとき、当該建築塗料によって形成された塗膜が乾燥する際に、この水溶性ポリマーがエマルション粒子に吸着しがたいことから、エマルション粒子同士の凝集が抑制され、収縮による皺やひび割れが生じることなく塗膜表面が平滑となることから、塗膜に光沢が付与されるものと考えられる。   In the present invention, since the water-soluble polymer is used, when the water-soluble polymer is used for an architectural paint, the water-soluble polymer is adsorbed on the emulsion particles when the coating film formed by the architectural paint is dried. Since it is difficult, aggregation of emulsion particles is suppressed, and since the surface of the coating becomes smooth without causing wrinkles and cracks due to shrinkage, it is considered that gloss is imparted to the coating.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物に用いられる樹脂エマルションは、単量体成分を乳化重合させることによって調製することができる。   The resin emulsion used in the aqueous resin composition for architectural paints of the present invention can be prepared by emulsion polymerization of monomer components.

単量体成分としては、例えば、芳香族系単量体、エチレン性不飽和単量体などのラジカル重合性単量体が挙げられ、これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the monomer component include radical polymerizable monomers such as aromatic monomers and ethylenically unsaturated monomers, and these monomers may be used alone, Two or more types may be used in combination.

芳香族系単量体としては、例えば、スチレンおよびその誘導体、アラルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの芳香族系単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the aromatic monomer include styrene and derivatives thereof, aralkyl (meth) acrylate, and the like, but the present invention is not limited to such examples. These aromatic monomers may be used alone or in combination of two or more.

スチレンおよびその誘導体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−エトキシスチレン、m−エトキシスチレン、p−エトキシスチレン、o−フルオロスチレン、m−フルオロスチレン、p−フルオロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、o−ブロモスチレン、m−ブロモスチレン、p−ブロモスチレン、o−アセトキシスチレン、m−アセトキシスチレン、p−アセトキシスチレン、o−tert−ブトキシスチレン、m−tert−ブトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、o−tert−メチルスチレン、m−tert−メチルスチレン、p−tert−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。スチレンおよびその誘導体は、ベンゼン環にメチル基、tert−ブチル基などのアルキル基、ニトロ基、ニトリル基、アルコキシル基、アシル基、スルホン基、ヒドロキシル基、ハロゲン原子などの官能基が存在していてもよい。スチレンおよびその誘導体のなかでは、塗膜の耐水性を高める観点から、スチレンが好ましい。   Examples of styrene and derivatives thereof include styrene, α-methyl styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, o-ethyl styrene, m-ethyl styrene, p-ethyl styrene, o-methoxy styrene. , M-methoxystyrene, p-methoxystyrene, o-ethoxystyrene, m-ethoxystyrene, p-ethoxystyrene, o-fluorostyrene, m-fluorostyrene, p-fluorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene P-chlorostyrene, o-bromostyrene, m-bromostyrene, p-bromostyrene, o-acetoxystyrene, m-acetoxystyrene, p-acetoxystyrene, o-tert-butoxystyrene, m-tert-butoxystyrene, p-tert-butoki Styrene, o-tert-methylstyrene, m-tert-methylstyrene, p-tert-methylstyrene, but such vinyl toluene and the like, and the present invention is not limited only to those exemplified. These monomers may be used alone or in combination of two or more. Styrene and its derivatives have a functional group such as an alkyl group such as a methyl group or a tert-butyl group, a nitro group, a nitrile group, an alkoxyl group, an acyl group, a sulfone group, a hydroxyl group, or a halogen atom in the benzene ring. Also good. Among styrene and its derivatives, styrene is preferable from the viewpoint of increasing the water resistance of the coating film.

アラルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニルエチル(メタ)アクリレート、メチルベンジル(メタ)アクリレート、ナフチルメチル(メタ)アクリレートなどの炭素数が7〜18のアラルキル基を有するアラルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the aralkyl (meth) acrylate include aralkyl having 7 to 18 carbon atoms such as benzyl (meth) acrylate, phenylethyl (meth) acrylate, methylbenzyl (meth) acrylate, naphthylmethyl (meth) acrylate and the like. Although (meth) acrylate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

なお、本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、「アクリレート」および/または「メタクリレート」を意味し、「(メタ)アクリル酸」は、「アクリル酸」および/または「メタクリル酸」を意味する。   In the present specification, “(meth) acrylate” means “acrylate” and / or “methacrylate”, and “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid” and / or “methacrylic acid”. To do.

エチレン性不飽和単量体としては、例えば、アルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有(メタ)アクリレート、カルボキシル基含有単量体、オキソ基含有単量体、フッ素原子含有単量体、窒素原子含有単量体、エポキシ基含有単量体、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、シラン基含有単量体、カルボニル基含有単量体、アジリジニル基含有単量体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのエチレン性不飽和単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer include alkyl (meth) acrylate, hydroxyl group-containing (meth) acrylate, carboxyl group-containing monomer, oxo group-containing monomer, fluorine atom-containing monomer, and nitrogen atom-containing monomer. Examples include monomers, epoxy group-containing monomers, alkoxyalkyl (meth) acrylates, silane group-containing monomers, carbonyl group-containing monomers, aziridinyl group-containing monomers, and the present invention is only such examples. It is not limited to. These ethylenically unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.

アルキル(メタ)アクリレートとしては、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、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(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、トリデシル(メタ)アクリレート、n−ラウリル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2−(アセトアセトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−エチルへキシルカルビトール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロへキシルメチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレートなどのエステル基の炭素数が1〜18のアルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the alkyl (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, tridecyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, dodecyl (meth) Acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2- (acetoacetoxy) ethyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, 4-methylcyclohexylmethyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, and alkyl (meth) acrylate having 1 to 18 carbon atoms in the ester group such as cyclododecyl (meth) acrylate. The present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

水酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレートなどのエステル基の炭素数が1〜18の水酸基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, and 4-hydroxy Examples include hydroxyl group-containing (meth) acrylates having 1 to 18 carbon atoms in ester groups such as butyl (meth) acrylate and caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate, but the present invention is not limited to such examples. Absent. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

カルボキシル基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノメチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル、ビニル安息香酸、シュウ酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシル基末端カプロラクトン変性(メタ)アクリレートなどのカルボキシル基含有脂肪族系単量体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらのカルボキシル基含有単量体のなかでは、エマルション粒子の分散安定性を向上させる観点から、アクリル酸、メタクリル酸およびイタコン酸が好ましく、アクリル酸およびメタクリル酸がより好ましい。   Examples of the carboxyl group-containing monomer include (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, citraconic acid, maleic anhydride, maleic acid monomethyl ester, maleic acid monobutyl ester, and itaconic acid monomethyl. Examples thereof include carboxyl group-containing aliphatic monomers such as esters, itaconic acid monobutyl ester, vinyl benzoic acid, oxalic acid monohydroxyethyl (meth) acrylate, and carboxyl group-terminated caprolactone-modified (meth) acrylate. Is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these carboxyl group-containing monomers, acrylic acid, methacrylic acid and itaconic acid are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the emulsion particles.

オキソ基含有単量体としては、例えば、エチレングリコール(メタ)アクリレート、エチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールメトキシ(メタ)アクリレートなどの(ジ)エチレングリコール(メトキシ)(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the oxo group-containing monomer include (di) ethylene glycol (methoxy) (meta) such as ethylene glycol (meth) acrylate, ethylene glycol methoxy (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, and diethylene glycol methoxy (meth) acrylate. ) Acrylate and the like, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

フッ素原子含有単量体としては、例えば、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロイソノニルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートなどのエステル基にフッ素原子を有するフッ素原子含有アルキル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the fluorine atom-containing monomer include trifluoroethyl (meth) acrylate, tetrafluoropropyl (meth) acrylate, octafluoropentyl (meth) acrylate, perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluoroisononylethyl ( Although fluorine atom containing alkyl (meth) acrylate which has a fluorine atom in ester groups, such as (meth) acrylate and perfluoro octyl ethyl (meth) acrylate, etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

窒素原子含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N−モノメチル(メタ)アクリルアミド、N−モノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、メチレンビス(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−ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドなどのアクリルアミド化合物、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、モルホリンのエチレンオキサイド付加(メタ)アクリレートなどの窒素原子含有(メタ)アクリレート化合物、N−ビニルピロリドン、N−ビニルピリジン、N−ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルメチルカルバメート、N,N−メチルビニルアセトアミド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−2−オキサゾリン、(メタ)アクリロニトリルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the nitrogen atom-containing monomer include (meth) acrylamide, N-monomethyl (meth) acrylamide, N-monoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, and Nn-propyl (meth). Acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, methylenebis (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropylacrylamide, Nitrogen atoms such as acrylamide compounds such as diacetone acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, ethylene oxide addition (meth) acrylate of morpholine (Meth) acrylate compound, N-vinylpyrrolidone, N-vinylpyridine, N-vinylimidazole, N-vinylpyrrole, N-vinyloxazolidone, N-vinylsuccinimide, N-vinylmethylcarbamate, N, N-methylvinyl Examples include acetamide, (meth) acryloyloxyethyltrimethylammonium chloride, 2-isopropenyl-2-oxazoline, 2-vinyl-2-oxazoline, and (meth) acrylonitrile, but the present invention is limited to such examples. It is not a thing. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

エポキシ基含有単量体としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、α−メチルグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルアリルエーテル、オキソシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどのエポキシ基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the epoxy group-containing monomer include glycidyl (meth) acrylate, α-methylglycidyl (meth) acrylate, glycidyl allyl ether, oxocyclohexylmethyl (meth) acrylate, and 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth) acrylate. However, the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

アルコキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリプロポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the alkoxyalkyl (meth) acrylate include methoxyethyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate, ethoxybutyl (meth) acrylate, and trimethylolpropane tripropoxy (meth) acrylate. However, the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

シラン基含有単量体としては、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、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−スチリルエチルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルヒドロキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルヒドロキシシランなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the silane group-containing monomer include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (methoxyethoxy) silane, γ- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 2-styrylethyltrimethoxysilane, vinyltri Examples include chlorosilane, γ- (meth) acryloyloxypropylhydroxysilane, and γ- (meth) acryloyloxypropylmethylhydroxysilane, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

カルボニル基含有単量体としては、例えば、アクロレイン、ホウミルスチロール、ビニルエチルケトン、(メタ)アクリルオキシアルキルプロペナール、アセトニル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートアセチルアセテート、ブタンジオール−1,4−アクリレートアセチルアセテートなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the carbonyl group-containing monomer include acrolein, humylstyrene, vinyl ethyl ketone, (meth) acryloxyalkylpropenal, acetonyl (meth) acrylate, diacetone (meth) acrylate, and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate. Examples include acetyl acetate and butanediol-1,4-acrylate acetyl acetate, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

アジリジニル基含有単量体としては、例えば、(メタ)アクリロイルアジリジン、(メタ)アクリル酸2−アジリジニルエチルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of aziridinyl group-containing monomers include (meth) acryloylaziridine and 2-aziridinylethyl (meth) acrylate, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

エチレン性不飽和単量体のなかでは、塗膜の耐水性を向上させる観点から、(メタ)アクリル系単量体が好ましく、tert−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートおよびグリシジル(メタ)アクリレートがより好ましい。   Among the ethylenically unsaturated monomers, from the viewpoint of improving the water resistance of the coating film, (meth) acrylic monomers are preferable, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (Meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate are more preferred.

また、本発明においては、エマルション粒子に紫外線安定性や紫外線吸収性を付与する観点から、本発明の目的が阻害されない範囲内で、紫外線安定性単量体、紫外線吸収性単量体などを単量体成分に含有させてもよい。   Further, in the present invention, from the viewpoint of imparting ultraviolet stability and ultraviolet absorption to the emulsion particles, an ultraviolet stable monomer, an ultraviolet absorbing monomer, and the like are simply used within a range that does not impede the purpose of the present invention. You may make it contain in a mass component.

紫外線安定性単量体としては、例えば、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、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、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン(、4−(メタ)アクリロイル−1−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−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、4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−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、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−シアノ−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、1−クロトノイル−4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of UV-stable monomers include 4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine. 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine (4- (meth) acryloyl-1-methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-cyano -4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- Crotonoylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-si No-4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-cyano Examples include -4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-crotonoyl-4-crotonoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, and the like. However, these monomers may be used alone or in combination of two or more.

紫外線吸収性単量体としては、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性単量体、ベンゾフェノン系紫外線吸収性単量体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the UV-absorbing monomer include benzotriazole-based UV-absorbing monomers and benzophenone-based UV-absorbing monomers, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性単量体としては、例えば、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシメチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシメチルフェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルアミノメチル−5′−tert−オクチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチル−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−tert−ブチル−3′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル]−5−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−5′−(β−(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)−3′−tert−ブチルフェニル]−4−tert−ブチル−2H−ベンゾトリアゾールなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the benzotriazole UV-absorbing monomer include 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloyloxymethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5′- (Meth) acryloyloxyethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloyloxymethylphenyl] -5-tert-butyl-2H-benzotriazole, 2- [2 ′ -Hydroxy-5 '-(meth) acryloylaminomethyl-5'-tert-octylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(meth) acryloyloxypropylphenyl] -2H-benzo Triazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(meth) acryloyloxyhex Ruphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5 ′-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′ -Tert-butyl-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-tert-butyl-3'-(meth) acryloyloxyethyl Phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5 ′-(meta ) Acrylyloxyethylphenyl] -5-cyano-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydride Xyl-5 '-(meth) acryloyloxyethylphenyl] -5-tert-butyl-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(β- (meth) acryloyloxyethoxy) -3'- tert-butylphenyl] -4-tert-butyl-2H-benzotriazole, and the like, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

ベンゾフェノン系紫外線吸収性単量体としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシ]プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[2−(メタ)アクリロイルオキシ]エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−[3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロポキシ]ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−3−tert−ブチル−4−[2−(メタ)アクリロイルオキシ]ブトキシベンゾフェノンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the benzophenone-based UV-absorbing monomer include 2-hydroxy-4- (meth) acryloyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4- [2-hydroxy-3- (meth) acryloyloxy] propoxybenzophenone, 2- Hydroxy-4- [2- (meth) acryloyloxy] ethoxybenzophenone, 2-hydroxy-4- [3- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone, 2-hydroxy-3-tert-butyl-4- Examples include [2- (meth) acryloyloxy] butoxybenzophenone, but the present invention is not limited to such examples. These monomers may be used alone or in combination of two or more.

単量体成分を乳化重合させる方法としては、例えば、メタノールなどの低級アルコールなどの水溶性有機溶媒と水とを含む水性媒体、水などの媒体中に乳化剤を溶解させ、撹拌下で単量体成分および重合開始剤を滴下させる方法、乳化剤および水を用いてあらかじめ乳化させておいた単量体成分を水または水性媒体中に滴下させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる方法のみに限定されるものではない。なお、媒体の量は、得られる樹脂エマルションに含まれる不揮発分量を考慮して適宜設定すればよい。媒体は、あらかじめ反応容器に仕込んでおいてもよく、あるいはプレエマルションとして使用してもよい。また、媒体は、必要により、単量体成分を乳化重合させ、樹脂エマルションを製造しているときに用いてもよい。   Examples of the method for emulsion polymerization of the monomer component include, for example, an aqueous medium containing a water-soluble organic solvent such as lower alcohol such as methanol and water, an emulsifier dissolved in a medium such as water, and the monomer under stirring. Examples of the method include dropping a component and a polymerization initiator, and a method of dropping a monomer component that has been pre-emulsified with an emulsifier and water into water or an aqueous medium. It is not limited. In addition, what is necessary is just to set the quantity of a medium suitably in consideration of the non volatile matter amount contained in the resin emulsion obtained. The medium may be charged in the reaction vessel in advance or used as a pre-emulsion. The medium may be used when a resin emulsion is produced by emulsion polymerization of monomer components as required.

単量体成分を乳化重合させる際には、単量体成分、乳化剤および媒体を混合した後に乳化重合を行なってもよく、単量体成分、乳化剤および媒体を攪拌することによって乳化させ、プレエマルションを調製した後に乳化重合を行なってもよく、あるいは単量体成分、乳化剤および媒体のうちの少なくとも1種類とその残部のプレエマルションとを混合して乳化重合を行なってもよい。単量体成分、乳化剤および媒体は、それぞれ一括添加してもよく、分割添加してもよく、あるいは連続滴下してもよい。   When the monomer component is emulsion-polymerized, the monomer component, the emulsifier and the medium may be mixed and then emulsion polymerization may be performed. The emulsion polymerization may be carried out after preparing the emulsion, or the emulsion polymerization may be carried out by mixing at least one of the monomer component, the emulsifier and the medium and the remaining pre-emulsion. The monomer component, the emulsifier, and the medium may be added all at once, dividedly, or continuously dropped.

前記で得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子上に外層を形成させる場合には、前記樹脂エマルション中で前記と同様にして単量体成分を乳化重合させることにより、前記エマルション粒子上に外層を形成させることができる。また、前記外層が形成されたエマルション粒子上にさらに外層を形成させる場合には、前記と同様にして樹脂エマルション中で単量体成分を乳化重合させることにより、前記エマルション粒子上にさらに外層を形成させることができる。このように多段乳化重合法により、多層構造を有するエマルション粒子を含有する樹脂エマルションを調製することができる。   When the outer layer is formed on the emulsion particles contained in the resin emulsion obtained above, the monomer component is emulsion-polymerized in the resin emulsion in the same manner as described above to form the outer layer on the emulsion particles. An outer layer can be formed. Moreover, when forming an outer layer further on the emulsion particle | grains in which the said outer layer was formed, an outer layer is further formed on the said emulsion particle | grain by carrying out the emulsion polymerization of the monomer component in a resin emulsion like the above. Can be made. Thus, a resin emulsion containing emulsion particles having a multilayer structure can be prepared by a multistage emulsion polymerization method.

乳化剤としては、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、カチオン性乳化剤、両性乳化剤、高分子乳化剤などが挙げられ、これらの乳化剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the emulsifier include an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier, a cationic emulsifier, an amphoteric emulsifier, and a polymer emulsifier. These emulsifiers may be used alone or in combination of two or more.

アニオン性乳化剤としては、例えば、アンモニウムドデシルサルフェート、ナトリウムドデシルサルフェートなどのアルキルサルフェート塩;アンモニウムドデシルスルホネート、ナトリウムドデシルスルホネート、ナトリウムアルキルジフェニルエーテルジスルホネートなどのアルキルスルホネート塩;アンモニウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムドデシルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩;ジアルキルスルホコハク酸塩;アリールスルホン酸−ホルマリン縮合物;アンモニウムラウリレート、ナトリウムステアリレートなどの脂肪酸塩;ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレートスルホネート塩、プロペニル−アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩などのアリル基を有する硫酸エステルまたはその塩;アリルオキシメチルアルコキシエチルポリオキシエチレンの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the anionic emulsifier include alkyl sulfate salts such as ammonium dodecyl sulfate and sodium dodecyl sulfate; alkyl sulfonate salts such as ammonium dodecyl sulfonate, sodium dodecyl sulfonate and sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; ammonium dodecyl benzene sulfonate and sodium dodecyl naphthalene sulfonate. Polyoxyethylene alkyl sulfonate salts; polyoxyethylene alkyl sulfate salts; polyoxyethylene alkyl aryl sulfate salts; dialkyl sulfosuccinates; aryl sulfonic acid-formalin condensates; ammonium laurate, sodium stearate, etc. Fatty acid salt; bis ( (Rioxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate sulfonate salt, propenyl-alkylsulfosuccinate ester salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salt, allyloxymethylalkyloxypoly Sulfuric acid ester having an allyl group, such as sulfonate salt of oxyethylene or a salt thereof; Sulfuric acid ester salt of allyloxymethylalkoxyethyl polyoxyethylene, polyoxyalkylene alkenyl ether ammonium sulfate, and the like. It is not limited to.

ノニオン性乳化剤としては、例えば、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、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの縮合物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、エチレンオキサイドと脂肪族アミンとの縮合体、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Nonionic emulsifiers include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, condensate of polyethylene glycol and polypropylene glycol, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, ethylene oxide and aliphatic Condensates with amines, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene, polyoxyalkylene alkenyl ethers and the like can be mentioned, but the present invention is not limited to such examples.

カチオン性乳化剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライドなどのアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the cationic emulsifier include alkylammonium salts such as dodecylammonium chloride, but the present invention is not limited to such examples.

両性乳化剤としては、例えば、ベタインエステル型乳化剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of amphoteric emulsifiers include betaine ester type emulsifiers, but the present invention is not limited to such examples.

高分子乳化剤としては、例えば、ポリアクリル酸ナトリウムなどのポリ(メタ)アクリル酸塩;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン;ポリヒドロキシエチルアクリレートなどのポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;これらの重合体を構成する単量体のうちの1種以上を共重合成分とする共重合体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the polymer emulsifier include poly (meth) acrylates such as sodium polyacrylate; polyvinyl alcohol; polyvinyl pyrrolidone; polyhydroxyalkyl (meth) acrylates such as polyhydroxyethyl acrylate; single polymers constituting these polymers. Although the copolymer etc. which use 1 or more types of a monomer as a copolymerization component are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.

また、乳化剤として、塗膜の耐水性を向上させる観点から、重合性基を有する乳化剤、すなわち、いわゆる反応性乳化剤が好ましく、環境保護の観点から、非ノニルフェニル型の乳化剤が好ましい。   Moreover, as an emulsifier, the emulsifier which has a polymeric group, ie, what is called a reactive emulsifier, is preferable from a viewpoint of improving the water resistance of a coating film, and a non-nonylphenyl type emulsifier is preferable from a viewpoint of environmental protection.

反応性乳化剤としては、例えば、プロペニル−アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、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スルホネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレンのスルホネート塩、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン硫酸エステル塩、ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレート化スルホネート塩、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、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、アリルオキシメチルノニルフェノキシエチルヒドロキシポリオキシエチレンなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of reactive emulsifiers include propenyl-alkylsulfosuccinic acid ester salts, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salts, (meth) acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salts, polyoxyethylene alkylpropenyl phenyl ether sulfonate salts, Allyloxymethylalkyloxypolyoxyethylene sulfonate salt, allyloxymethylnonylphenoxyethylhydroxypolyoxyethylene sulfonate salt, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene sulfate ester, bis (polyoxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate Sulfonate salts, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene, polyoxyethylene alkylpropenyl pheny Ethers, such as allyloxymethyl nonyl phenoxyethyl hydroxy polyoxyethylene and the like, and the present invention is not limited only to those exemplified.

乳化剤の量は、単量体成分100質量部あたり、重合安定性を向上させる観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、さらに好ましくは1質量部以上であり、塗膜の耐水性を向上させる観点から、好ましくは10質量部以下、より好ましくは7質量部以下、さらに好ましくは5質量部以下である。   The amount of the emulsifier is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.5 parts by mass or more, and further preferably 1 part by mass or more from the viewpoint of improving polymerization stability per 100 parts by mass of the monomer component. From the viewpoint of improving the water resistance of the coating film, it is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 7 parts by mass or less, and still more preferably 5 parts by mass or less.

重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス(2―ジアミノプロパン)ハイドロクロライド、4,4−アゾビス(4−シアノ吉草酸)、2,2−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)などのアゾ化合物;過硫酸カリウムなどの過硫酸塩;過酸化水素、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、過酸化アンモニウムなどの過酸化物などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of the polymerization initiator include azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2-azobis ( Azo compounds such as 2-diaminopropane) hydrochloride, 4,4-azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2-azobis (2-methylpropionamidine); persulfates such as potassium persulfate; hydrogen peroxide , Benzoyl peroxide, parachlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peroxides such as ammonium peroxide, and the like, but the present invention is not limited to such examples. These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の量は、単量体成分100質量部あたり、重合速度を高め、未反応の単量体成分の残存量を低減させる観点から、好ましくは0.01質量部以上、より好ましくは0.05質量部以上、さらに好ましくは0.1質量部以上であり、塗膜の耐水性を向上させる観点から、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.8質量部以下、さらに好ましくは0.5質量部以下である。   The amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0 from the viewpoint of increasing the polymerization rate and reducing the residual amount of the unreacted monomer component per 100 parts by mass of the monomer component. 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and from the viewpoint of improving the water resistance of the coating film, it is preferably 1 part by mass or less, more preferably 0.8 part by mass or less, and still more preferably 0. .5 parts by mass or less.

重合開始剤の添加方法は、特に限定されない。その添加方法としては、例えば、一括仕込み、分割仕込み、連続滴下などが挙げられる。また、重合反応の終了時期を早める観点から、単量体成分を反応系内に添加する終了前またはその終了後に、重合開始剤の一部を添加してもよい。   The method for adding the polymerization initiator is not particularly limited. Examples of the addition method include batch charging, divided charging, and continuous dripping. From the viewpoint of advancing the completion time of the polymerization reaction, a part of the polymerization initiator may be added before or after the monomer component is added to the reaction system.

なお、重合開始剤の分解を促進するために、例えば、亜硫酸水素ナトリウムなどの還元剤、硫酸第一鉄などの遷移金属塩などの重合開始剤の分解剤を反応系内に適量で添加してもよい。   In order to accelerate the decomposition of the polymerization initiator, for example, a reducing agent such as sodium bisulfite and a polymerization initiator decomposition agent such as transition metal salt such as ferrous sulfate are added in an appropriate amount to the reaction system. Also good.

また、エマルション粒子の重量平均分子量を調整するために、連鎖移動剤を用いることができる。連鎖移動剤としては、例えば、チオグリコール酸2−エチルヘキシル、tert−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、2−メルカプトエタノール、α−メチルスチレン、α−メチルスチレンダイマーなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの連鎖移動剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。連鎖移動剤の量は、エマルション粒子の重量平均分子量を調整する観点から、単量体成分100質量部あたり、0.01〜10質量部であることが好ましい。   A chain transfer agent can be used to adjust the weight average molecular weight of the emulsion particles. Examples of the chain transfer agent include 2-ethylhexyl thioglycolate, tert-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, mercaptoacetic acid, mercaptopropionic acid, 2-mercaptoethanol, α-methylstyrene, α-methyl. Although a styrene dimer etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration. These chain transfer agents may be used alone or in combination of two or more. The amount of the chain transfer agent is preferably 0.01 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the monomer component from the viewpoint of adjusting the weight average molecular weight of the emulsion particles.

反応系内には、必要により、pH緩衝剤、キレート剤、造膜助剤などの添加剤を添加してもよい。添加剤の量は、その種類によって異なるので一概には決定することができないが、通常、単量体成分100質量部あたり、好ましくは0.01〜5質量部程度、より好ましくは0.1〜3質量部程度である。   If necessary, additives such as a pH buffer, a chelating agent, and a film-forming aid may be added to the reaction system. Since the amount of the additive varies depending on the type, it cannot be determined unconditionally, but usually, it is preferably about 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer component. About 3 parts by mass.

単量体成分を乳化重合させる際の雰囲気は、特に限定されないが、重合反応の効率を高める観点から、窒素ガスなどの不活性ガスであることが好ましい。   The atmosphere for emulsion polymerization of the monomer component is not particularly limited, but is preferably an inert gas such as nitrogen gas from the viewpoint of increasing the efficiency of the polymerization reaction.

単量体成分を乳化重合させる際の重合温度は、特に限定がないが、通常、好ましくは0〜100℃、より好ましくは40〜95℃である。重合温度は、一定であってもよく、重合反応の途中で変化させてもよい。   The polymerization temperature for emulsion polymerization of the monomer component is not particularly limited, but is usually preferably 0 to 100 ° C, more preferably 40 to 95 ° C. The polymerization temperature may be constant or may be changed during the polymerization reaction.

単量体成分を乳化重合させる重合時間は、特に限定がなく、重合反応の進行状況に応じて適宜設定すればよいが、通常、2〜8時間程度である。   The polymerization time for emulsion polymerization of the monomer component is not particularly limited, and may be appropriately set according to the progress of the polymerization reaction, but is usually about 2 to 8 hours.

なお、単量体成分を乳化重合させるとき、得られる重合体が有する酸性基の一部または全部が中和剤で中和されるようにしてもよい。中和剤は、最終段で単量体成分を添加した後に使用してもよく、例えば、1段目の重合反応と2段目の重合反応との間に使用してもよく、初期の乳化重合反応の終了時に使用してもよい。   In addition, when carrying out emulsion polymerization of a monomer component, you may make it neutralize part or all of the acidic group which the polymer obtained has with a neutralizing agent. The neutralizing agent may be used after the monomer component is added in the final stage. For example, the neutralizing agent may be used between the first stage polymerization reaction and the second stage polymerization reaction. It may be used at the end of the polymerization reaction.

中和剤としては、例えば、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸カルシウムなどのアルカリ金属やアルカリ土類金属の炭酸化物;アンモニア、モノメチルアミンなどの有機アミンなどのアルカリ性物質が挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの中和剤のなかでは、形成される塗膜の耐水性を向上させる観点から、アンモニアなどの揮発性を有するアルカリ性物質が好ましい。   Examples of the neutralizing agent include alkali metal and alkaline earth metal hydroxides such as sodium hydroxide; alkali metal and alkaline earth metal carbonates such as calcium carbonate; and organic amines such as ammonia and monomethylamine. Although an alkaline substance is mentioned, this invention is not limited only to this illustration. Among these neutralizing agents, volatile alkaline substances such as ammonia are preferable from the viewpoint of improving the water resistance of the formed coating film.

また、単量体成分を乳化重合させるとき、形成される塗膜の耐水性を向上させる観点から、シランカップリング剤を適量で用いてもよい。シランカップリング剤としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基などの重合性不飽和結合を有するシランカップリング剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Moreover, when carrying out emulsion polymerization of a monomer component, you may use a silane coupling agent in a suitable quantity from a viewpoint of improving the water resistance of the coating film formed. Examples of the silane coupling agent include a silane coupling agent having a polymerizable unsaturated bond such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an allyl group, and a propenyl group. It is not limited.

以上のようにして単量体成分を乳化重合させることにより、樹脂エマルションが得られる。樹脂エマルションに含まれるエマルション粒子は、1段の乳化重合によって調製された1種類の重合体のみで構成されていてもよいが、単量体成分を多段乳化重合させることによって調製された多層構造の重合体層を有することが、塗膜の塗膜硬度と造膜性との相反する性質を両立させる観点から好ましい。   A resin emulsion is obtained by emulsion polymerization of the monomer component as described above. The emulsion particles contained in the resin emulsion may be composed of only one type of polymer prepared by one-stage emulsion polymerization, but it has a multilayer structure prepared by multi-stage emulsion polymerization of monomer components. It is preferable to have a polymer layer from the viewpoint of reconciling the properties of the coating film hardness and the film-forming property that conflict with each other.

また、エマルション粒子は、多層構造の重合体層を有し、アクリル系重合体からなるエマルション粒子であることが、低温造膜性ならびに形成される塗膜の塗膜硬度および耐水性を向上させる観点から好ましい。なお、多層構造の重合体層を有し、アクリル系重合体からなるエマルション粒子は、多層構造の重合体層を有し、その重合体層を形成している重合体に用いられる単量体成分に必須成分として(メタ)アクリル酸が用いられているエマルション粒子を意味する。   In addition, the emulsion particles have a multilayer polymer layer and are emulsion particles made of an acrylic polymer, so that the low-temperature film-forming property and the coating film hardness and water resistance of the formed coating film are improved. To preferred. In addition, the emulsion particle which has a polymer layer of a multilayer structure and consists of an acrylic polymer has a polymer layer of a multilayer structure, and is a monomer component used for the polymer which forms the polymer layer Means emulsion particles in which (meth) acrylic acid is used as an essential component.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、例えば、建築外装トップコート用水性樹脂組成物、建築建材用水性樹脂組成物などとして好適に用いることができる。なお、建築外装トップコート用水性樹脂組成物は、例えば、屋外などでのトップコートの塗装に用いられるものであり、形成される塗膜は、常温で乾燥される。また、建築建材用水性樹脂組成物は、例えば、建材を製造する工場などの工場内で塗装する際に用いられるものであり、形成される塗膜は、通常、加熱によって乾燥される。   The aqueous resin composition for architectural paints of the present invention can be suitably used, for example, as an aqueous resin composition for building exterior topcoats and an aqueous resin composition for building materials. In addition, the aqueous resin composition for building exterior topcoats is used, for example, for painting a topcoat outdoors, and the formed coating film is dried at room temperature. Moreover, the water-based resin composition for building materials is used when, for example, coating is performed in a factory such as a factory for manufacturing building materials, and the formed coating film is usually dried by heating.

〔建築外装トップコート用水性樹脂組成物〕
建築外装トップコート用水性樹脂組成物に用いられるエマルション粒子は、多層構造を有することが、低温造膜性ならびに形成される塗膜の塗膜硬度および耐水性を向上させる観点から好ましい。エマルション粒子が複数の重合体層を有するとき、その重合体層の数は、特に限定されないが、好ましくは2〜5層、より好ましくは2〜4層、さらに好ましくは2〜3層である。
[Aqueous resin composition for building exterior topcoat]
The emulsion particles used in the aqueous resin composition for building exterior topcoats preferably have a multilayer structure from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property and the coating film hardness and water resistance of the formed coating film. When the emulsion particles have a plurality of polymer layers, the number of the polymer layers is not particularly limited, but is preferably 2 to 5 layers, more preferably 2 to 4 layers, and still more preferably 2 to 3 layers.

前記エマルション粒子は、形成される塗膜の耐水性および光沢を向上させ、塗膜硬度を高める観点から、少なくとも外層、中間層および内層の3層の多層構造を有することが好ましい。多層構造を有するエマルション粒子は、前記した多段乳化重合法によって容易に調製することができる。例えば、3層構造を有するエマルション粒子は、内層を形成する前段乳化重合、中間層を形成する中段乳化重合および外層を形成する後段乳化重合を行なうことによって容易に調製することができる。これらの乳化重合は、内層を形成する乳化重合、中間層を形成する乳化重合および外層を形成する乳化重合の順序で行なわれる。   The emulsion particles preferably have a multilayer structure of at least three layers of an outer layer, an intermediate layer, and an inner layer from the viewpoint of improving the water resistance and gloss of the formed coating film and increasing the coating film hardness. Emulsion particles having a multilayer structure can be easily prepared by the multistage emulsion polymerization method described above. For example, emulsion particles having a three-layer structure can be easily prepared by performing pre-stage emulsion polymerization for forming an inner layer, middle-stage emulsion polymerization for forming an intermediate layer, and post-stage emulsion polymerization for forming an outer layer. These emulsion polymerizations are performed in the order of emulsion polymerization for forming the inner layer, emulsion polymerization for forming the intermediate layer, and emulsion polymerization for forming the outer layer.

なお、多層構造を有するエマルション粒子を調製する際、前記内層を形成する乳化重合を行なう前に1段または複数段の乳化重合を行なってもよく、前記内層を形成する乳化重合と前記中間層を形成する乳化重合との間に1段または複数段の乳化重合を行なってもよい。また、前記中間層を形成する乳化重合と前記外層を形成する乳化重合との間に1段または複数段の乳化重合を行なってもよい。さらに、前記外層を形成する乳化重合の後に1段または複数段の乳化重合を行なってもよい。   When preparing emulsion particles having a multilayer structure, one or more stages of emulsion polymerization may be performed before the emulsion polymerization for forming the inner layer. The emulsion polymerization for forming the inner layer and the intermediate layer may be performed. One-stage or multi-stage emulsion polymerization may be performed between the emulsion polymerization to be formed. Moreover, you may perform one step or multiple steps | paragraphs of emulsion polymerization between the emulsion polymerization which forms the said intermediate | middle layer, and the emulsion polymerization which forms the said outer layer. Furthermore, after the emulsion polymerization for forming the outer layer, one or more stages of emulsion polymerization may be performed.

多層構造の重合体層を有するエマルション粒子において、その少なくとも1層がシクロヘキシル(メタ)アクリレート、スチレンおよびtert−ブチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種の単量体に由来の単量体単位を有する重合体によって形成されていることが、形成される塗膜の塗膜硬度を高める観点から好ましい。前記多層構造の重合体層を有するエマルション粒子を構成する重合体に使用される全単量体成分における前記単量体の含有量は、形成される塗膜の塗膜硬度を高める観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上である。前記単量体は、多層構造の重合体層を構成しているいずれか1つの重合体層または2以上の重合体層に使用される単量体成分に含まれていればよい。   In the emulsion particles having a polymer layer having a multilayer structure, at least one layer is derived from at least one monomer selected from the group consisting of cyclohexyl (meth) acrylate, styrene and tert-butyl (meth) acrylate. It is preferable that it is formed with the polymer which has a monomer unit from a viewpoint of raising the coating-film hardness of the coating film formed. The content of the monomer in all monomer components used in the polymer constituting the emulsion particles having the polymer layer having the multilayer structure is preferably from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film. Is 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more. The said monomer should just be contained in the monomer component used for any one polymer layer which comprises the polymer layer of a multilayer structure, or two or more polymer layers.

したがって、多層構造の重合体層を有するエマルション粒子において、その少なくとも1層がシクロヘキシル(メタ)アクリレート、スチレンおよびtert−ブチル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれた少なくとも1種の単量体を含有する単量体成分を乳化重合させることによって形成されており、エマルション粒子を構成する重合体に使用される全単量体成分における前記単量体の含有量が好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上であることが、形成される塗膜の塗膜硬度を高める観点から好ましい。   Accordingly, in the emulsion particles having a polymer layer having a multilayer structure, at least one layer contains at least one monomer selected from the group consisting of cyclohexyl (meth) acrylate, styrene and tert-butyl (meth) acrylate. Is formed by emulsion polymerization of the monomer component, and the content of the monomer in all monomer components used in the polymer constituting the emulsion particles is preferably 5% by mass or more, more preferably Is preferably 10% by mass or more from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film.

多層構造を有するエマルション粒子自体のガラス転移温度を適切に設定するとともに、当該エマルション粒子を構成している外層を構成している重合体のガラス転移温度を低くし、その外層の膜厚や外層を構成する単量体成分の組成を適切に設定した場合には、硬度が低いアクリル重合体エマルション粒子と同等またはそれ以上の低温造膜性を維持しながら、硬度が高く、耐摩耗性に優れたエマルション粒子を調製することができる。   While appropriately setting the glass transition temperature of the emulsion particles themselves having a multilayer structure, the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer constituting the emulsion particles is lowered, and the film thickness and outer layer of the outer layer are reduced. When the composition of the constituent monomer components is appropriately set, the hardness is high and the wear resistance is excellent while maintaining a low-temperature film-forming property equivalent to or higher than that of acrylic polymer emulsion particles having a low hardness. Emulsion particles can be prepared.

本発明の水性樹脂組成物の低温造膜性、形成される塗膜の塗膜硬度、耐水性および光沢の観点から、少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子において、中間層を構成している重合体のガラス転移温度が外層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高いことが好ましく、中間層を構成している重合体のガラス転移温度が外層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高く、中間層を構成している重合体が内層を構成している重合体と異なることがより好ましい。この少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子を含有する水性樹脂組成物が用いられた水性塗料は、揮発性有機溶媒(VOC)を含有していなくても、低温造膜性に優れ、塗膜硬度、耐水性および光沢に優れた塗膜を形成するという利点を有する。   From the viewpoint of low-temperature film-forming properties of the aqueous resin composition of the present invention, coating film hardness of the formed coating film, water resistance and gloss, emulsion particles having at least three layers of an inner layer, an intermediate layer and an outer layer, It is preferable that the glass transition temperature of the constituting polymer is higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer, and the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer constitutes the outer layer. More preferably, it is higher than the glass transition temperature of the polymer, and the polymer constituting the intermediate layer is different from the polymer constituting the inner layer. The aqueous paint using the aqueous resin composition containing emulsion particles having at least three layers of the inner layer, the intermediate layer, and the outer layer has a low-temperature film-forming property even if it does not contain a volatile organic solvent (VOC). It has the advantage of forming a coating film excellent in coating film hardness, water resistance and gloss.

前記少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子を含有する水性樹脂組成物が低温造膜性に優れる理由は、中間層を構成している重合体のガラス転移温度が外層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高いことから、外層が低温で変形しやすくなることに基づくと考えられる。また、形成される塗膜の塗膜硬度が高くなる理由は、外層を構成している重合体のガラス転移温度よりも中間層を構成している重合体のガラス転移温度のほうが高いので、その内側に存在している層によってエマルション粒子の硬度が維持されることに基づくものと考えられる。   The reason why the aqueous resin composition containing emulsion particles having at least three layers of an inner layer, an intermediate layer and an outer layer is excellent in low-temperature film-forming properties is that the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer constitutes the outer layer. This is considered to be based on the fact that the outer layer is easily deformed at a low temperature because it is higher than the glass transition temperature of the polymer. The reason why the coating film hardness of the coating film formed is high is that the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer is higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer. It is considered that the hardness of the emulsion particles is maintained by the layer existing inside.

前記「中間層を構成している重合体が内層を構成している重合体と異なる」とは、これらの重合体の原料として使用されている単量体成分の組成が相違しているか、あるいは重合体の構造や分子量が異なることを意味する。前記中間層を構成している重合体が内層を構成している重合体と異なる例としては、その単量体に使用されている単量体の種類が異なること、同一種類の単量体が使用されている場合には、その単量体の使用量が相違すること、重合体の分子量や構造が異なることなどが挙げられる。   "The polymer constituting the intermediate layer is different from the polymer constituting the inner layer" means that the composition of the monomer component used as a raw material for these polymers is different, or It means that the structure and molecular weight of the polymer are different. Examples of the polymer constituting the intermediate layer being different from the polymer constituting the inner layer are that the type of monomer used in the monomer is different, the same type of monomer When used, the amount of the monomer used is different, and the molecular weight and structure of the polymer are different.

また、少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子において、造膜性を向上させ、平滑な塗膜を形成することによって塗膜の光沢を向上させる観点から、中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、内層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。   In addition, in the emulsion particles having at least three layers of an inner layer, an intermediate layer and an outer layer, the intermediate layer is constituted from the viewpoint of improving the film forming property and improving the gloss of the coating film by forming a smooth coating film. The glass transition temperature of the polymer is preferably higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer.

少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子において、内層よりも内側に1層または複数層が形成されていてもよく、中間層と内層との間に1層または複数層が形成されていてもよく、外層と中間層との間に1層または複数層が形成されていてもよく、あるいは外層よりも外側に1層または複数層が形成されていてもよい。また、各層は、たがいに相溶し、各層の境界部分が明確でなくてもよい。   In emulsion particles having at least three layers of an inner layer, an intermediate layer, and an outer layer, one or more layers may be formed inside the inner layer, and one or more layers are formed between the intermediate layer and the inner layer. One or more layers may be formed between the outer layer and the intermediate layer, or one or more layers may be formed outside the outer layer. Further, the layers are compatible with each other, and the boundary portion between the layers may not be clear.

なお、エマルション粒子を構成している重合体のガラス転移温度は、その重合体の原料として用いられる単量体成分に含まれている単量体からなる単独重合体のガラス転移温度(Tg)(絶対温度:K)と単量体の質量分率から、式(I):
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+W3/Tg3+・・・・+Wn/Tgn (I)
〔式中、Tgは、求めようとしている重合体のガラス転移温度(K)、W1、W2、W3・・・・Wnは、それぞれ各単量体の質量分率、Tg1、Tg2、Tg3・・・・Tgnは、それぞれ各単量体の質量分率に対応する単量体からなる単独重合体のガラス転移温度(K)を示す〕
に基づいて求めることができる。なお、重合体のガラス転移温度は、DSC(示差走査熱量測定装置)、DTA(示差熱分析装置)、TMA(熱機械測定装置)によって測定することもできる。
In addition, the glass transition temperature of the polymer which comprises the emulsion particle | grains is the glass transition temperature (Tg) of the homopolymer which consists of the monomer contained in the monomer component used as a raw material of the polymer ( From the absolute temperature: K) and the mass fraction of the monomer, the formula (I):
1 / Tg = W 1 / Tg 1 + W 2 / Tg 2 + W 3 / Tg 3 +... + W n / Tg n (I)
[Wherein, Tg is the glass transition temperature (K) of the polymer to be obtained, W 1 , W 2 , W 3 ... W n are the mass fraction of each monomer, Tg 1 , Tg 2, Tg 3 ···· Tg n are respectively the glass transition temperature (K) of a homopolymer composed of a monomer corresponding to the mass fraction of each monomer]
Can be determined based on In addition, the glass transition temperature of a polymer can also be measured by DSC (differential scanning calorimeter), DTA (differential thermal analyzer), and TMA (thermomechanical analyzer).

本明細書においては、重合体のガラス転移温度は、式(I)に基づいて求められたガラス転移温度を意味する。例えば、多層構造を有するエマルション粒子を構成している重合体全体のガラス転移温度は、多段乳化重合の際に用いられたすべての単量体成分における各単量体の質量分率とこれに対応する単量体の単独重合体のガラス転移温度から求められたガラス転移温度を意味する。   In this specification, the glass transition temperature of a polymer means the glass transition temperature calculated | required based on Formula (I). For example, the glass transition temperature of the entire polymer constituting the emulsion particles having a multilayer structure corresponds to the mass fraction of each monomer in all monomer components used in the multi-stage emulsion polymerization. It means the glass transition temperature determined from the glass transition temperature of the homopolymer of the monomer.

このエマルション粒子を構成している重合体のガラス転移温度を考慮して、当該エマルション粒子を構成している重合体の原料として用いられる単量体成分の組成を決定することができる。   Considering the glass transition temperature of the polymer constituting the emulsion particles, the composition of the monomer component used as the raw material for the polymer constituting the emulsion particles can be determined.

単独重合体のガラス転移温度は、例えば、メチルメタクリレートの単独重合体では105℃(378K)、2−エチルヘキシルアクリレートの単独重合体では−70℃(203K)、スチレンの単独重合体では100℃(373K)、シクロヘキシルメタクリレートの単独重合体では83℃(356K)、イソボルニルメタクリレートの単独重合体では180℃(453K)、N−ビニルピロリドンの単独重合体では175℃(448K)、アクリル酸の単独重合体では95℃(368K)、メタクリル酸の単独重合体では130℃(403K)、2−ヒドロキシエチルメタクリレートの単独重合体では55℃(328K)、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン(HALS)の単独重合体では130℃(403K)、イソボルニルアクリレートの単独重合体では94℃(367K)、tert−ブチルメタクリレートの単独重合体では107℃(380K)、ブチルアクリレートの単独重合体では−56℃(217K)である。   The glass transition temperature of the homopolymer is, for example, 105 ° C. (378 K) for the homopolymer of methyl methacrylate, −70 ° C. (203 K) for the homopolymer of 2-ethylhexyl acrylate, and 100 ° C. (373 K) for the homopolymer of styrene. ), A homopolymer of cyclohexyl methacrylate at 83 ° C. (356 K), a homopolymer of isobornyl methacrylate at 180 ° C. (453 K), a homopolymer of N-vinylpyrrolidone at 175 ° C. (448 K), a homopolymer of acrylic acid 95 ° C. (368 K) for the coalescence, 130 ° C. (403 K) for the homopolymer of methacrylic acid, 55 ° C. (328 K) for the homopolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate, 4-methacryloyloxy-2,2,6,6- Tetramethylpiperidine (HALS) homopolymer is 130 ° C. (4 3K), 94 ° C. is a homopolymer of isobornyl acrylate (367K), which is 107 ° C. is a homopolymer of tert- butyl methacrylate (380K), -56 ℃ is a homopolymer of butyl acrylate (217K).

多層構造を有するエマルション粒子の外層は、樹脂エマルションが乾燥してエマルション粒子同士が融着する際に融着層として機能する。多層構造を有するエマルション粒子の外層を構成している重合体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは−50℃以上、より好ましくは−40℃以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは10℃以下、より好ましくは0℃以下である。   The outer layer of the emulsion particles having a multilayer structure functions as a fusion layer when the resin emulsion is dried and the emulsion particles are fused. The glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer of the emulsion particles having a multilayer structure is preferably from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film and improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film. Is −50 ° C. or higher, more preferably −40 ° C. or higher, and preferably 10 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property.

多層構造を有するエマルション粒子の中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは70℃以上、さらに好ましくは85℃以上、特に好ましくは90℃以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは150℃以下である。   The glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer of the emulsion particles having a multilayer structure increases the coating film hardness of the formed coating film, and from the viewpoint of improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film, Preferably it is 50 degreeC or more, More preferably, it is 70 degreeC or more, More preferably, it is 85 degreeC or more, Most preferably, it is 90 degreeC or more, From a viewpoint of improving low temperature film forming property, Preferably it is 150 degreeC or less.

多層構造を有するエマルション粒子の内層を構成している重合体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは−50℃以上、より好ましくは−40℃以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは0℃以下である。   The glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer of the emulsion particles having a multilayer structure is preferably from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film and improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film. Is −50 ° C. or higher, more preferably −40 ° C. or higher, and preferably 0 ° C. or lower from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property.

前記したように、多層構造を有するエマルション粒子の外層を構成している重合体のガラス転移温度、中間層を構成している重合体のガラス転移温度および内層を構成している重合体のガラス転移温度を調整した場合、本発明の水性樹脂組成物の低温造膜性と形成される塗膜の塗膜硬度とを両立させることができる。   As described above, the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer of the emulsion particles having a multilayer structure, the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer, and the glass transition of the polymer constituting the inner layer. When the temperature is adjusted, the low-temperature film-forming property of the aqueous resin composition of the present invention and the coating film hardness of the formed coating film can be made compatible.

また、多層構造を有するエマルション粒子を構成している重合体全体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは−20℃以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは30℃以下である。   In addition, the glass transition temperature of the entire polymer constituting the emulsion particles having a multilayer structure increases the coating film hardness of the formed coating film, from the viewpoint of improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film, The temperature is preferably −20 ° C. or higher, and preferably 30 ° C. or lower from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property.

少なくとも内層、中間層および外層の3層を有するエマルション粒子において、内層を構成している重合体の溶解度パラメーターは、中間層を構成している重合体の溶解度パラメーターよりも小さいことが、塗膜の塗膜硬度を向上させる観点から好ましい。この場合、内層を構成している重合体の溶解度パラメーターと中間層を構成している重合体の溶解度パラメーターとの差は、塗膜の塗膜硬度を向上させる観点から、0.1以上であることがより好ましい。   In the emulsion particles having at least three layers of the inner layer, the intermediate layer and the outer layer, the solubility parameter of the polymer constituting the inner layer is smaller than the solubility parameter of the polymer constituting the intermediate layer. It is preferable from the viewpoint of improving the coating film hardness. In this case, the difference between the solubility parameter of the polymer constituting the inner layer and the solubility parameter of the polymer constituting the intermediate layer is 0.1 or more from the viewpoint of improving the coating film hardness of the coating film. It is more preferable.

溶解度パラメーターは、ヒルデブラント(Hildebrand)によって導入された正則溶液論によって定義される値であり、2成分系溶液の溶解度の目安にもなっている。一般に、溶解度パラメーターが近い物質同士は互いに混ざりやすい傾向がある。したがって、溶解度パラメーターは、溶質と溶媒との混ざりやすさを判断する目安にもなっている。   The solubility parameter is a value defined by the regular solution theory introduced by Hildebrand and is also a measure of the solubility of the binary solution. In general, substances having similar solubility parameters tend to be mixed with each other. Therefore, the solubility parameter is also a measure for determining the ease of mixing of the solute and the solvent.

なお、重合体の溶解度パラメーターは、「ポリマーエンジニアリングアンドサイエンス(POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE)」、1974年、Vol.14、No.2、p.147−154に記載の方法によって求められた値である。以下に、溶解度パラメーターを求める方法について概説する。   The solubility parameter of the polymer is described in “POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE”, 1974, Vol. 14, no. 2, p. It is the value calculated | required by the method of 147-154. The following outlines the method for determining the solubility parameter.

単独重合体の溶解度パラメーターは、該単独重合体を形成している構成単位の蒸発エネルギー(Δei)およびモル体積(Δvi)を求め、式(II):
δ=(ΣΔei/ΣΔvi)1/2 (II)
(式中、Δeiは成分iの原子または原子団の蒸発エネルギー、Δviは成分iの原子または原子団のモル体積を示す)
に基づいて求めることができる。
As the solubility parameter of the homopolymer, the evaporation energy (Δei) and the molar volume (Δvi) of the structural unit forming the homopolymer are obtained by formula (II):
δ = (ΣΔei / ΣΔvi) 1/2 (II)
(In the formula, Δei represents the evaporation energy of the atom or atomic group of component i, and Δvi represents the molar volume of the atom or atomic group of component i)
Can be determined based on

なお、共重合体の溶解度パラメーター(δ)は、その共重合体を構成する各単量体の単独重合体のΔeiとΔviを求め、それらの構成単量体のモル分率を乗じて合算した値を用いて式(II)に基づいて求めることができる。   The solubility parameter (δ) of the copolymer was obtained by calculating Δei and Δvi of the homopolymer of each monomer constituting the copolymer and multiplying by the mole fraction of those constituent monomers. Using the value, it can be obtained based on the formula (II).

単独重合体の溶解度パラメーター(以下、SP値という)は、例えば、2−エチルヘキシルアクリレートの単独重合体では9.22、アクリル酸の単独重合体では14.04、ブチルアクリレートの単独重合体では9.77、ブチルメタクリレートの単独重合体では9.45、シクロヘキシルメタクリレートの単独重合体では7.44、エチルアクリレートの単独重合体では10.20、2−ヒドロキシエチルメタクリレートの単独重合体では13.47、メタクリル酸の単独重合体では12.54、メチルメタクリレートの単独重合体では9.93、スチレンの単独重合体では7.31、tert−ブチルメタクリレートの単独重合体では9.07である。   The solubility parameter of the homopolymer (hereinafter referred to as SP value) is, for example, 9.22 for the homopolymer of 2-ethylhexyl acrylate, 14.04 for the homopolymer of acrylic acid, or 9.24 for the homopolymer of butyl acrylate. 77, 9.45 for the homopolymer of butyl methacrylate, 7.44 for the homopolymer of cyclohexyl methacrylate, 10.20 for the homopolymer of ethyl acrylate, 13.47 for the homopolymer of 2-hydroxyethyl methacrylate, methacryl The homopolymer of acid is 12.54, the homopolymer of methyl methacrylate is 9.93, the homopolymer of styrene is 7.31, and the homopolymer of tert-butyl methacrylate is 9.07.

少なくとも外層、中間層および外層を有するエマルション粒子における外層の含有率は、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは40質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは55質量%以上、特に好ましくは60質量%以上であり、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは75質量%以下、特に好ましくは70質量%以下である。   The content of the outer layer in the emulsion particles having at least the outer layer, the intermediate layer, and the outer layer is preferably 40% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, and further preferably 55% by mass or more, from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property. Particularly preferably, it is 60% by mass or more, and preferably 85% by mass or less, more preferably 80% from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the coating film to be formed and improving the stain resistance and wear resistance of the coating film. It is not more than mass%, more preferably not more than 75 mass%, particularly preferably not more than 70 mass%.

少なくとも外層、中間層および外層を有するエマルション粒子における中間層の含有率は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上、さらに一層好ましくは25質量%以上、特に好ましくは30質量%以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは45質量%以下、より好ましくは42質量%以下、さらに好ましくは40質量%以下である。   The content of the intermediate layer in the emulsion particles having at least the outer layer, the intermediate layer, and the outer layer is preferably 10 from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film and improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film. % By mass or more, more preferably 15% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 25% by mass or more, and particularly preferably 30% by mass or more, from the viewpoint of improving low-temperature film-forming properties. Is 45% by mass or less, more preferably 42% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.

前記外層、中間層および外層を有するエマルション粒子における内層の含有率は、形成される塗膜の塗膜硬度を高め、塗膜の耐汚染性および耐摩耗性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上、特に好ましくは5質量%以上であり、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは25質量%以下、より好ましくは12質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下である。   The content of the inner layer in the emulsion particles having the outer layer, the intermediate layer, and the outer layer is preferably 1 mass from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film and improving the stain resistance and abrasion resistance of the coating film. % Or more, more preferably 2% by mass or more, further preferably 3% by mass or more, and particularly preferably 5% by mass or more. From the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property, it is preferably 25% by mass or less, more preferably 12% by mass. It is not more than mass%, more preferably not more than 10 mass%.

なお、本明細書において、エマルション粒子における各層の含有率は、エマルション粒子に用いられる全単量体成分における各層に用いられる単量体の含有率を意味する。   In addition, in this specification, the content rate of each layer in an emulsion particle means the content rate of the monomer used for each layer in all the monomer components used for an emulsion particle.

本発明においては、外層を構成している重合体のガラス転移温度が0℃以下であり、少なくとも外層、中間層および外層を有するエマルション粒子における外層の含有率が40〜80質量%であり、エマルション粒子自体のガラス転移温度が−20〜30℃であるエマルション粒子は、その外層が低温造膜性に優れ、形成される塗膜の塗膜硬度が高いことから好ましい。さらに、このエマルション粒子は、形成された塗膜の塗膜硬度が、ガラス転移温度が高い中間層によって高められるという利点がある。この場合、中間層を構成している重合体のガラス転移温度と内層を構成している重合体のガラス転移温度とは同一であってもよいが、中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜強度を高める観点から、内層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高いことが好ましい。この場合、中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、形成される塗膜の塗膜強度を高める観点から、内層を構成している重合体のガラス転移温度よりも10℃以上高いことが好ましく、30℃以上高いことがより好ましく、50℃以上高いことがさらに好ましい。   In the present invention, the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is 0 ° C. or less, the content of the outer layer in the emulsion particles having at least the outer layer, the intermediate layer and the outer layer is 40 to 80% by mass, and the emulsion Emulsion particles having a glass transition temperature of −20 to 30 ° C. are preferable because the outer layer has excellent low-temperature film-forming properties and the coating film formed has high coating hardness. Furthermore, this emulsion particle has the advantage that the coating film hardness of the formed coating film is enhanced by the intermediate layer having a high glass transition temperature. In this case, the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer may be the same as the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer, but the polymer glass constituting the intermediate layer may be the same. The transition temperature is preferably higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer from the viewpoint of increasing the coating strength of the coating film to be formed. In this case, the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer is 10 ° C. or more higher than the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer from the viewpoint of increasing the coating strength of the formed coating film. It is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 50 ° C. or higher.

中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、外層を構成している重合体のガラス転移温度および内層を構成している重合体のガラス転移温度よりも高いことが、造膜性を向上させ、平滑な塗膜を形成することによって塗膜の光沢を向上させる観点から好ましい。この場合、造膜性を向上させ、平滑な塗膜を形成することによって塗膜の光沢を向上させる観点から、中間層を構成している重合体のガラス転移温度は、外層を構成している重合体のガラス転移温度および内層を構成している重合体のガラス転移温度よりも10℃以上高いことが好ましく、30℃以上高いことがより好ましく、50℃以上高いことがさらに好ましい。   The glass transition temperature of the polymer composing the intermediate layer is higher than the glass transition temperature of the polymer composing the outer layer and the glass transition temperature of the polymer composing the inner layer. It is preferable from the viewpoint of improving the gloss of the coating film by improving and forming a smooth coating film. In this case, the glass transition temperature of the polymer constituting the intermediate layer constitutes the outer layer from the viewpoint of improving the film forming property and improving the gloss of the coating film by forming a smooth coating film. The glass transition temperature of the polymer and the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer are preferably 10 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, and even more preferably 50 ° C. or higher.

外層を構成している重合体のガラス転移温度の上限値は、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは−10℃であり、より好ましくは−20℃である。また、エマルション粒子における外層の含有率は、低温造膜性を向上させる観点から、好ましくは50質量%以上である。   The upper limit value of the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is preferably −10 ° C., more preferably −20 ° C., from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property. The content of the outer layer in the emulsion particles is preferably 50% by mass or more from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property.

多層構造を有するエマルション粒子にガラス転移温度が異なる2種類以上の重合体が存在していることは、そのエマルション粒子の乾燥塗膜の示差走査熱量(DSC)を測定によって確認することができる。また、ガラス転移温度が高い重合体で構成される中間層が存在していることは、フェイズ(Phase)モードにおける原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope:AFM)で確認することができる。フェイズ(Phase)モードでは、硬い層は、相対的に白色のコントラストとして描写される。   The presence of two or more types of polymers having different glass transition temperatures in the emulsion particles having a multilayer structure can be confirmed by measuring the differential scanning calorimetry (DSC) of the dried coating film of the emulsion particles. In addition, the presence of an intermediate layer composed of a polymer having a high glass transition temperature can be confirmed by an atomic force microscope (AFM) in a phase mode. In the Phase mode, the hard layer is depicted as a relatively white contrast.

エマルション粒子の平均粒子径は、エマルション粒子の分散安定性を向上させる観点から、好ましくは70nm以上、より好ましくは80nm以上、さらに好ましくは100nm以上であり、塗膜の耐水性を向上させる観点から、好ましくは450nm以下、より好ましくは400nm以下、さらに好ましくは350nm以下である。   From the viewpoint of improving the dispersion stability of the emulsion particles, the average particle diameter of the emulsion particles is preferably 70 nm or more, more preferably 80 nm or more, and further preferably 100 nm or more, from the viewpoint of improving the water resistance of the coating film. Preferably it is 450 nm or less, More preferably, it is 400 nm or less, More preferably, it is 350 nm or less.

本明細書において、エマルション粒子の平均粒子径は、樹脂エマルションを蒸留水で希釈し、得られた希釈液約10mLをガラスセルに採取し、これを動的光散法による粒度分布測定器〔パーティクル サイジング システムズ(Particle Sizing Systems)社製、商品名:NICOM P Model 380〕を用い、ウインドウズベースのソフトウェア〔Windows(登録商標) Based Software〕を用いて測定された体積平均粒子径を意味する。   In this specification, the average particle diameter of emulsion particles is determined by diluting a resin emulsion with distilled water, collecting about 10 mL of the obtained diluted solution in a glass cell, and measuring the particle size distribution measuring instrument [particle It means volume average particle diameter measured using Windows-based software [Windows (registered trademark) Based Software] using a product name: NICOM P Model 380, manufactured by Sizing Systems (Particle Sizing Systems).

建築外装トップコート用水性樹脂組成物に用いられる樹脂エマルションの最低造膜温度は、有機化合物である増膜助剤の使用量を低減させる観点から、好ましくは10℃以下、より好ましくは5℃以下、さらに好ましくは0℃以下である。   The minimum film-forming temperature of the resin emulsion used in the aqueous resin composition for building exterior topcoats is preferably 10 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or less, from the viewpoint of reducing the amount of film-forming aid that is an organic compound. More preferably, it is 0 ° C. or lower.

本明細書において、最低造膜温度は、適当な温度勾配を有する平板の上に帯状に樹脂エマルションを塗布したときの造膜した部分と造膜していない部分との境界温度を意味し、「亀裂のない均一な塗膜が形成されるときの最低温度」と定義される。最低造膜温度は、例えば、JIS K6828−2(2003)に準じて測定することができる。より具体的には、本発明では、MFTテスター〔テスター産業(株)製、品番:TP−801 LT〕を用い、ステンレス鋼製の溝なし平板上に塗布時の厚さが250μmである塗膜をアプリケーターで形成させ、亀裂のない均一な塗膜が形成されるときの最低温度(℃)を測定する。塗膜の亀裂の有無は、JIS K6828−2に準じて目視で判定することができる。   In the present specification, the minimum film-forming temperature means a boundary temperature between a film-formed part and a non-film-formed part when a resin emulsion is applied in a strip shape on a flat plate having an appropriate temperature gradient. It is defined as “the minimum temperature at which a uniform coating film without cracks is formed”. The minimum film-forming temperature can be measured according to, for example, JIS K6828-2 (2003). More specifically, in the present invention, an MFT tester [manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., product number: TP-801 LT] is used, and a coating film having a thickness of 250 μm when applied onto a stainless steel grooveless flat plate. Is measured with an applicator, and the minimum temperature (° C.) when a uniform coating film without cracks is formed is measured. The presence or absence of cracks in the coating film can be determined visually according to JIS K6828-2.

また、本発明の水性樹脂組成物を23℃で24時間乾燥することによって形成された塗膜のケーニッヒ(KOENIG)硬度は、塗膜硬度を高める観点から、好ましくは4回以上、より好ましくは9回以上である。   In addition, the KOENIG hardness of the coating film formed by drying the aqueous resin composition of the present invention at 23 ° C. for 24 hours is preferably 4 times or more, more preferably 9 from the viewpoint of increasing the coating film hardness. More than once.

前記ケーニッヒ硬度は、例えば、振り子式硬度計〔エリクセン社(独)製、ケーニッヒ式、品番:299〕を用いて測定したときの値である。より具体的には、アプリケーターで水性樹脂組成物をガラス板上に、塗布時の厚さが250μm(固形分濃度:約40〜60質量%)となるように塗布することによって塗膜を形成し、23℃で24時間放置した後、得られた塗装板を前記振り子式硬度計にセットし、測定開始角度を6°とし、測定終了角度が3°を下回るまでの振り子(タングステンカーバイド製の鋼球)の往復回数を測定し、その測定された往復回数をケーニッヒ硬度(回)とする。塗膜にタックが存在していれば、振り子が塗装板上で停止するため、この往復回数が多いほど、塗膜硬度が高いことを示す。   The Koenig hardness is a value when measured using, for example, a pendulum type hardness meter (Erichsen (Germany), Koenig type, product number: 299). More specifically, a coating film is formed by applying an aqueous resin composition on a glass plate with an applicator so that the thickness at the time of application is 250 μm (solid content concentration: about 40 to 60% by mass). After standing for 24 hours at 23 ° C., the obtained coated plate is set on the pendulum type hardness meter, the measurement start angle is set to 6 °, and the pendulum (steel carbide made from tungsten carbide) until the measurement end angle falls below 3 °. Sphere) is measured, and the measured number of reciprocations is taken as the Königs hardness (times). If the coating film has a tack, the pendulum stops on the coating plate, so that the greater the number of reciprocations, the higher the coating film hardness.

なお、本明細書では、便宜上、本発明の水性樹脂組成物によって形成される膜および本発明の建築塗料によって形成される膜をいずれも塗膜と称する。   In the present specification, for convenience, the film formed by the aqueous resin composition of the present invention and the film formed by the architectural paint of the present invention are both referred to as a coating film.

〔建築建材塗料用水性樹脂組成物〕
建築建材塗料用水性樹脂組成物に用いられるエマルション粒子は、多層構造の重合体層を有することが、低温造膜性ならびに形成される塗膜の塗膜硬度および耐水性を向上させる観点から好ましい。
[Water-based resin composition for building materials]
The emulsion particles used in the water-based resin composition for building and building material paints preferably have a multilayer polymer layer from the viewpoint of improving the low-temperature film-forming property and the coating film hardness and water resistance of the formed coating film.

内層を構成する重合体のガラス転移温度は、耐候性、塗膜硬度、耐水性および耐凍害性を向上させる観点から、好ましく80℃以上、より好ましくは85℃以上であり、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは200℃以下、より好ましくは180℃以下である。内層を構成する重合体のガラス転移温度は、内層を形成する単量体成分に使用される単量体の組成を調整することにより、容易に調節することができる。   The glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 85 ° C. or higher from the viewpoint of improving weather resistance, coating film hardness, water resistance and frost damage resistance, and improves frost damage resistance. From the viewpoint of making it preferable, it is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower. The glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer can be easily adjusted by adjusting the composition of the monomer used for the monomer component forming the inner layer.

内層を構成する重合体は、架橋構造を有していてもよい。内層を構成する重合体の重量平均分子量は、内層を構成する重合体が架橋構造を有する場合および架橋構造を有しない場合のいずれの場合であっても、耐候性、耐水性、塗膜硬度および耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは30万以上、さらに好ましくは55万以上、特に好ましくは60万以上である。内層を構成する重合体の重量平均分子量の上限値は、架橋構造を有する場合、その重量平均分子量を測定することが困難なため、特に限定されないが、架橋構造を有しない場合には、耐水性および耐凍害性を向上させる観点から、500万以下であることが好ましい。   The polymer constituting the inner layer may have a crosslinked structure. The weight average molecular weight of the polymer constituting the inner layer is such that the polymer constituting the inner layer has a crosslinked structure and a case where the polymer does not have a crosslinked structure. From the viewpoint of improving the frost damage resistance, it is preferably 100,000 or more, more preferably 300,000 or more, further preferably 550,000 or more, and particularly preferably 600,000 or more. The upper limit value of the weight average molecular weight of the polymer constituting the inner layer is not particularly limited when it has a crosslinked structure, since it is difficult to measure the weight average molecular weight. From the viewpoint of improving frost damage resistance, it is preferably 5 million or less.

なお、本明細書において、重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー〔東ソー(株)製、品番:HLC−8120GPC、カラム:TSKgel G−5000HXLとTSKgel GMHXL−Lとを直列に使用〕を用いて測定された重量平均分子量(ポリスチレン換算)を意味する。   In this specification, the weight average molecular weight of the polymer is gel permeation chromatography [manufactured by Tosoh Corporation, product number: HLC-8120GPC, column: TSKgel G-5000HXL and TSKgel GMHXL-L used in series. ] Is used to mean the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) measured.

次に、内層を形成させた後、当該内層の表面にガラス転移温度が−10〜40℃である重合体からなる外層を形成させることが好ましい。   Next, after forming an inner layer, it is preferable to form the outer layer which consists of a polymer whose glass transition temperature is -10-40 degreeC on the surface of the said inner layer.

外層を形成する単量体成分を乳化重合させる際には、内層を構成する重合体の重合反応率が90%以上、好ましくは95%以上に到達した後に外層を形成する単量体成分を乳化重合させることが、エマルション粒子内で層分離構造を形成させる観点から好ましい。   When the monomer component forming the outer layer is emulsion-polymerized, the monomer component forming the outer layer is emulsified after the polymerization reaction rate of the polymer constituting the inner layer reaches 90% or more, preferably 95% or more. Polymerization is preferable from the viewpoint of forming a layer separation structure in the emulsion particles.

なお、内層を形成させた後、外層を形成させる前に、本発明の目的が阻害されない範囲内で、必要により、他の重合体からなる層が形成されていてもよい。したがって、本発明の水性樹脂組成物の製造方法においては、内層を形成させた後、外層を形成させる前に、本発明の目的が阻害されない範囲内で、必要により、他の重合体からなる層を形成させる操作が含まれていてもよい。   In addition, after forming an inner layer, before forming an outer layer, the layer which consists of another polymer may be formed if needed in the range which does not inhibit the objective of this invention. Therefore, in the method for producing an aqueous resin composition of the present invention, after forming the inner layer, before forming the outer layer, the layer made of another polymer, if necessary, as long as the object of the present invention is not hindered. An operation for forming the film may be included.

外層を形成する単量体成分としては、カルボキシル基含有単量体を含有する単量体成分を用いることができる。   As the monomer component forming the outer layer, a monomer component containing a carboxyl group-containing monomer can be used.

カルボキシル基含有単量体としては、内層を形成する単量体成分に用いられるカルボキシル基含有単量体と同様のものを例示することができる。カルボキシル基含有単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。カルボキシル基含有単量体のなかでは、エマルション粒子の分散安定性を向上させる観点から、アクリル酸、メタクリル酸およびイタコン酸が好ましく、アクリル酸およびメタクリル酸がより好ましい。   Examples of the carboxyl group-containing monomer include those similar to the carboxyl group-containing monomer used for the monomer component forming the inner layer. The carboxyl group-containing monomers may be used alone or in combination of two or more. Among the carboxyl group-containing monomers, acrylic acid, methacrylic acid and itaconic acid are preferable, and acrylic acid and methacrylic acid are more preferable from the viewpoint of improving the dispersion stability of the emulsion particles.

外層を形成する単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有量は、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは1質量%以上であり、耐候性および耐水性を向上させる観点から、好ましくは6質量%以下である。   The content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component forming the outer layer is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of improving the frost damage resistance, and preferably from the viewpoint of improving the weather resistance and water resistance. Is 6% by mass or less.

外層を形成する単量体成分に用いられるカルボキシル基含有単量体と共重合可能な単量体としては、内層を形成する単量体成分に用いられる、芳香族系単量体、アルキル(メタ)アクリレート、水酸基含有(メタ)アクリレート、オキソ基含有単量体、フッ素原子含有単量体、窒素原子含有単量体、エポキシ基含有単量体、アルコキシアルキル(メタ)アクリレート、シラン基含有単量体、カルボニル基含有単量体、アジリジニル基含有単量体などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらのカルボキシル基含有単量体と共重合可能な単量体は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Monomers that can be copolymerized with the carboxyl group-containing monomer used for the monomer component forming the outer layer include aromatic monomers and alkyl (meta) used for the monomer component forming the inner layer. ) Acrylate, hydroxyl group-containing (meth) acrylate, oxo group-containing monomer, fluorine atom-containing monomer, nitrogen atom-containing monomer, epoxy group-containing monomer, alkoxyalkyl (meth) acrylate, silane group-containing monomer Body, carbonyl group-containing monomer, aziridinyl group-containing monomer, and the like, but the present invention is not limited to such examples. The monomers copolymerizable with these carboxyl group-containing monomers may be used alone or in combination of two or more.

外層を形成する単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体と共重合可能な単量体の含有量は、耐候性および耐水性を向上させる観点から、好ましくは94質量%以上であり、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは99質量%以下である。   The content of the monomer copolymerizable with the carboxyl group-containing monomer in the monomer component forming the outer layer is preferably 94% by mass or more from the viewpoint of improving weather resistance and water resistance, and is resistant to frost damage. From the viewpoint of improving the properties, it is preferably 99% by mass or less.

外層を形成する単量体成分を乳化重合させる方法および重合条件は、内層を形成する単量体成分を乳化重合させる方法および重合条件と同様であればよい。   The method and polymerization conditions for emulsion polymerization of the monomer component forming the outer layer may be the same as the method and polymerization conditions for emulsion polymerization of the monomer component forming the inner layer.

外層を構成する重合体は、架橋構造を有していてもよい。外層を構成する重合体の重量平均分子量は、外層を構成する重合体が架橋構造を有する場合および架橋構造を有しない場合のいずれの場合であっても、耐候性、耐水性、塗膜硬度および耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは10万以上、より好ましくは30万以上、さらに好ましくは55万以上、特に好ましくは60万以上である。外層を構成する重合体の重量平均分子量の上限値は、架橋構造を有する場合、その重量平均分子量を測定することが困難なため、特に限定されないが、架橋構造を有しない場合には、耐凍害性および耐水性を向上させる観点から、500万以下であることが好ましい。   The polymer constituting the outer layer may have a crosslinked structure. The weight average molecular weight of the polymer constituting the outer layer is the weather resistance, water resistance, coating film hardness and the case where the polymer constituting the outer layer has either a crosslinked structure or no crosslinked structure. From the viewpoint of improving the frost damage resistance, it is preferably 100,000 or more, more preferably 300,000 or more, further preferably 550,000 or more, and particularly preferably 600,000 or more. The upper limit of the weight average molecular weight of the polymer constituting the outer layer is not particularly limited when it has a crosslinked structure, since it is difficult to measure the weight average molecular weight. From the viewpoint of improving the property and water resistance, it is preferably 5 million or less.

外層を構成する重合体のガラス転移温度は、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは40℃以下、より好ましくは35℃以下、さらに好ましくは30℃以下である。なお、外層を構成する重合体のガラス転移温度は、耐候性および塗膜硬度を向上させる観点から、好ましくは−10℃以上、より好ましくは0℃以上、さらに好ましくは10℃以上である。外層を構成する重合体のガラス転移温度は、外層を形成する単量体成分に使用される単量体の組成を調整することにより、容易に調節することができる。   The glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is preferably 40 ° C. or lower, more preferably 35 ° C. or lower, and further preferably 30 ° C. or lower, from the viewpoint of improving frost damage resistance. The glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is preferably −10 ° C. or higher, more preferably 0 ° C. or higher, and further preferably 10 ° C. or higher, from the viewpoint of improving weather resistance and coating film hardness. The glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer can be easily adjusted by adjusting the composition of the monomer used for the monomer component forming the outer layer.

内層を構成している重合体のガラス転移温度と外層を構成している重合体のガラス転移温度との差は、形成される塗膜の塗膜硬度を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上であり、塗膜の耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは200℃以下、より好ましくは130℃以下である。   The difference between the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer and the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is preferably 50 ° C. or more from the viewpoint of improving the coating film hardness of the formed coating film. The temperature is more preferably 60 ° C. or higher, and preferably 200 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower, from the viewpoint of improving the frost damage resistance of the coating film.

エマルション粒子全体のガラス転移温度は、耐候性および耐水性を向上させる観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは20℃以上であり、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは65℃以下、より好ましくは60℃以下、さらに好ましくは55℃以下である。   The glass transition temperature of the entire emulsion particles is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, from the viewpoint of improving weather resistance and water resistance, and from the viewpoint of improving frost damage resistance. The temperature is preferably 65 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, and still more preferably 55 ° C. or lower.

外層を構成する重合体のSP値は、内層を構成する重合体のSP値よりも高いことが、エマルション粒子内で層分離構造を形成させる観点から好ましい。また、内層を構成する重合体のSP値と外層を構成する重合体のSP値の差は、エマルション粒子内で層分離構造を形成させる観点から、大きいことが好ましい。   The SP value of the polymer constituting the outer layer is preferably higher than the SP value of the polymer constituting the inner layer from the viewpoint of forming a layer separation structure in the emulsion particles. The difference between the SP value of the polymer constituting the inner layer and the SP value of the polymer constituting the outer layer is preferably large from the viewpoint of forming a layer separation structure in the emulsion particles.

また、カルボキシル基含有単量体はSP値が高いところ、外層を構成する重合体に用いられる単量体成分おけるカルボキシル基含有単量体の含有率が、内層を構成する重合体に用いられる単量体成分おけるカルボキシル基含有単量体の含有率よりも高いことが内層と外層とを明確に分離させる観点から好ましい。   Further, since the carboxyl group-containing monomer has a high SP value, the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer is the same as that used in the polymer constituting the inner layer. Higher than the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component is preferable from the viewpoint of clearly separating the inner layer and the outer layer.

内層を構成する重合体と外層を構成する重合体との質量比〔内層を構成する重合体/外層を構成する重合体〕は、耐候性および塗膜硬度を向上させる観点から、好ましくは25/75以上、より好ましくは35/65以上であり、耐水性および耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは75/25以下、より好ましくは65/35以下である。   The mass ratio of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer [polymer constituting the inner layer / polymer constituting the outer layer] is preferably 25 / from the viewpoint of improving weather resistance and coating film hardness. It is 75 or more, more preferably 35/65 or more, and from the viewpoint of improving water resistance and frost damage resistance, it is preferably 75/25 or less, more preferably 65/35 or less.

エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率は、耐候性、耐凍害性および耐水性を向上させる観点から、50質量%以上、好ましくは65質量%以上であり、エマルション粒子における内層を構成する重合体と外層を構成する重合体との合計含有量が多いほど好ましく、その上限値は100質量%である。   The total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles is 50% by mass or more, preferably 65%, from the viewpoint of improving weather resistance, frost damage resistance and water resistance. The higher the total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles, the higher the upper limit value is 100% by mass.

本発明の建築建材塗料用水性樹脂組成物は、前記のようにして調製されたエマルション粒子を含む樹脂エマルションを含有するものである。   The aqueous resin composition for building and building material paints of the present invention contains a resin emulsion containing emulsion particles prepared as described above.

本発明の建築建材塗料用水性樹脂組成物に用いられる樹脂エマルションの最低造膜温度は、耐候性および耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは−5℃以上、より好ましくは5℃以上、さらに好ましくは20℃以上であり、耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは70℃以下、より好ましくは65℃以下、さらに好ましくは60℃以下である。   From the viewpoint of improving weather resistance and frost damage resistance, the minimum film-forming temperature of the resin emulsion used in the aqueous resin composition for building and building material paints of the present invention is preferably −5 ° C. or higher, more preferably 5 ° C. or higher. The temperature is preferably 20 ° C. or higher, and from the viewpoint of improving frost damage resistance, it is preferably 70 ° C. or lower, more preferably 65 ° C. or lower, and further preferably 60 ° C. or lower.

外層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率は、エマルション粒子内で層分離構造を形成させる観点から、内層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率よりも高いことが好ましい。外層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率と内層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率との差は、内層と外層とが明確に分離されているという理想的な構造を有するエマルション粒子を得る観点から、好ましくは0.5ポイント以上、より好ましくは1ポイント以上である。   The content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer is determined from the viewpoint of forming a layer separation structure in the emulsion particles, and the monomer used in the polymer constituting the inner layer It is preferably higher than the content of the carboxyl group-containing monomer in the component. Difference between the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer and the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the inner layer Is preferably 0.5 points or more, more preferably 1 point or more from the viewpoint of obtaining emulsion particles having an ideal structure in which the inner layer and the outer layer are clearly separated.

以上のことから、内層および外層を有するエマルション粒子を製造する際に、内層を構成している重合体のガラス転移温度と外層を構成している重合体のガラス転移温度との差が50℃以上となるように調整し、外層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率が、内層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率よりも高くなるように調整し、ガラス転移温度が80〜200℃である内層を形成した後、ガラス転移温度が−10〜40℃である外層を形成することによってエマルション粒子を製造することが、塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成する建築塗料用水性樹脂組成物を製造するうえで好ましい。   From the above, when producing emulsion particles having an inner layer and an outer layer, the difference between the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer and the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is 50 ° C. or more. The content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer is adjusted so that the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the inner layer is The emulsion particles are adjusted by forming an inner layer having a glass transition temperature of 80 to 200 ° C. and then forming an outer layer having a glass transition temperature of −10 to 40 ° C. It is possible to produce an aqueous resin composition for building paints that is excellent in gloss and stain resistance of the coating film, and forms a coating film having good water resistance, coating film hardness and weather resistance. In preferred.

エマルション粒子の平均粒子径は、樹脂エマルションの貯蔵安定性を向上させる観点から、好ましくは30nm以上、より好ましくは50nm以上、さらに好ましくは70nm以上であり、耐候性および耐凍害性を向上させる観点から、好ましくは250nm以下、より好ましくは200nm以下である。   From the viewpoint of improving the storage stability of the resin emulsion, the average particle diameter of the emulsion particles is preferably 30 nm or more, more preferably 50 nm or more, and further preferably 70 nm or more, from the viewpoint of improving weather resistance and frost damage resistance. , Preferably 250 nm or less, more preferably 200 nm or less.

本発明の建築建材塗料用水性樹脂組成物には、さらに架橋剤を含有させることにより、架橋性を付与することができる。架橋剤としては、常温で架橋反応を開始するものであってもよく、熱により架橋反応を開始するものであってもよい。本発明の水性樹脂組成物に架橋剤を含有させることにより、耐水性および塗膜硬度を向上させることができる。   Crosslinking property can be imparted to the aqueous resin composition for building and building material paints of the present invention by further containing a crosslinking agent. As a crosslinking agent, a crosslinking reaction may be started at room temperature, or a crosslinking reaction may be initiated by heat. By including a crosslinking agent in the aqueous resin composition of the present invention, water resistance and coating film hardness can be improved.

好適な架橋剤としては、例えば、オキサゾリン基含有化合物、イソシアネート基含有化合物、アミノプラスト樹脂などが挙げられる。これらの架橋剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの架橋剤のなかでは、耐水性および塗膜硬度を向上させる観点から、オキサゾリン基含有化合物が好ましい。   Suitable cross-linking agents include, for example, oxazoline group-containing compounds, isocyanate group-containing compounds, aminoplast resins, and the like. These crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more. Among these crosslinking agents, an oxazoline group-containing compound is preferable from the viewpoint of improving water resistance and coating film hardness.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、前記したように、(A)エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合することによって得られる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量が水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上であることを満足する水溶性ポリマー、および(B)エマルション粒子を含有し、水溶性ポリマーの重量平均分子量が500〜80000であり、エマルション粒子100質量部あたりの水溶性ポリマーの量が0.3〜12質量部であることを特徴とする。 As described above, the aqueous resin composition for architectural coatings of the present invention is obtained by mixing an aqueous composition obtained by mixing (A) 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water at a rotation speed of 40000 min −1 . Centrifuge at a temperature of 25 ° C. for 4 hours, and satisfying that the amount of the water-soluble polymer present in the aqueous layer separated by the centrifugation is 85% by mass or more of the total amount of the water-soluble polymer. And (B) emulsion particles, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is 500 to 80000, and the amount of the water-soluble polymer per 100 parts by mass of the emulsion particles is 0.3 to 12 parts by mass. It is characterized by.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、前記エマルション粒子および特定の水溶性ポリマーを含有するので、光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成する建築塗料を得ることができる。   The aqueous resin composition for architectural paints according to the present invention contains the emulsion particles and the specific water-soluble polymer, and thus has excellent gloss and stain resistance, and further has good water resistance, coating film hardness and weather resistance. Can be obtained.

エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合することによって得られる水性組成物において、エマルション粒子の量を10gとしたのは、前記水性組成物の十分な遠心分離を可能とするためであり、水溶性ポリマーの量を0.5gとしたのは、前記水性組成物の粘度を低くし、遠心分離に要する時間を短縮するためである。また、前記遠心分離操作において、回転速度を40000min-1とし、遠心分離時間を4時間として25℃の温度で測定したのは、エマルション粒子を十分に遠心分離するためである。 In the aqueous composition obtained by mixing 10 g of the emulsion particles, 0.5 g of the water-soluble polymer and 90 g of water, the amount of the emulsion particles was set to 10 g in order to enable sufficient centrifugation of the aqueous composition. The reason why the amount of the water-soluble polymer is 0.5 g is to reduce the viscosity of the aqueous composition and shorten the time required for centrifugation. In the centrifugation operation, the rotational speed was set to 40000 min −1 , the centrifugation time was set to 4 hours, and the measurement was performed at a temperature of 25 ° C. in order to sufficiently centrifuge the emulsion particles.

エマルション粒子同士の凝集を抑制することにより、平滑な塗膜を形成し、形成された塗膜に光沢を付与する観点から、エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合することによって得られる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量は、水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上、好ましくは90質量%以上、さらに好ましくは95質量%以上であり、特に好ましくは水溶性ポリマー全量である。 By suppressing aggregation of emulsion particles, a smooth coating film is formed, and from the viewpoint of imparting gloss to the formed coating film, 10 g of emulsion particles, 0.5 g of water-soluble polymer and 90 g of water are mixed. The obtained aqueous composition is centrifuged at a rotational speed of 40000 min −1 at a temperature of 25 ° C. for 4 hours, and the amount of the water-soluble polymer present in the aqueous layer separated by the centrifugation is the total amount of the water-soluble polymer. Of these, 85% by mass or more, preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and particularly preferably the total amount of the water-soluble polymer.

好適な水溶性ポリマーとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、界面活性剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの水溶性ポリマーは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの水溶性ポリマーのなかでは、形成される塗膜の塗膜硬度を高める観点から、ポリビニルピロリドンが好ましい。   Suitable water-soluble polymers include, for example, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, surfactants and the like, but the present invention is not limited to such examples. These water-soluble polymers may be used alone or in combination of two or more. Among these water-soluble polymers, polyvinylpyrrolidone is preferable from the viewpoint of increasing the coating film hardness of the formed coating film.

ポリエチレングリコールは、エチレングリコールが重合した構造を有するポリエーテル系高分子化合物である。ポリエチレングリコールの分子末端は、水溶性を有するのであれば、水素原子であってもよく、片末端または両末端が、例えば、メチル基、エチル基、ブチル基などの炭素数1〜4の低級アルキル基で置換されたものであってもよい。   Polyethylene glycol is a polyether polymer compound having a structure in which ethylene glycol is polymerized. The molecular end of polyethylene glycol may be a hydrogen atom as long as it has water solubility, and one or both ends are, for example, lower alkyl having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, and butyl group. It may be substituted with a group.

水溶性ポリマーの重量平均分子量は、形成される塗膜の耐水性を向上させる観点から、500以上、好ましくは1000以上、より好ましくは3000以上であり、本発明の水性樹脂組成物の粘度および形成される塗膜の光沢を向上させる観点から、80000以下、好ましくは50000以下、より好ましくは30000以下である。   The weight average molecular weight of the water-soluble polymer is 500 or more, preferably 1000 or more, more preferably 3000 or more, from the viewpoint of improving the water resistance of the formed coating film. The viscosity and formation of the aqueous resin composition of the present invention. From the viewpoint of improving the gloss of the coated film, it is 80000 or less, preferably 50000 or less, more preferably 30000 or less.

なお、本明細書において、水溶性ポリマーの重量平均分子量は、東ソー(株)製、高速GPCシステム「HLC−8320GPC EcoSEC」を用い、以下のゲルパーミエイションクロマトグラフィー(以下、GPCという)の測定条件でGPC分析を行なうことにより、ポリエチレングリコール換算で求められる。   In this specification, the weight average molecular weight of the water-soluble polymer is measured by the following gel permeation chromatography (hereinafter referred to as GPC) using a high-speed GPC system “HLC-8320GPC EcoSEC” manufactured by Tosoh Corporation. By performing GPC analysis under conditions, it is determined in terms of polyethylene glycol.

〔GPCの測定条件〕
・カラム:昭和電工(株)製、商品名:「Shodex SB−G」、「Shodex SB−806」、「Shodex SB−804」、「Shodex SB−803」、「Shodex SB−802.5」
・溶離液:0.1M硝酸ナトリウムの水−アセトニトリル溶液〔精製水とアセトニトリルとの容量比(精製水/アセトニトリル):9/1〕
・溶離液の流量:0.8mL/min
・注入量:100μL
・カラムオーブン:40℃
・検出器:示差屈折計(RI)
・サンプル濃度:0.5質量%
[GPC measurement conditions]
Column: Showa Denko Co., Ltd., trade name: “Shodex SB-G”, “Shodex SB-806”, “Shodex SB-804”, “Shodex SB-803”, “Shodex SB-802.5”
Eluent: 0.1M sodium nitrate in water-acetonitrile solution [volume ratio of purified water to acetonitrile (purified water / acetonitrile): 9/1]
・ Eluent flow rate: 0.8mL / min
・ Injection volume: 100 μL
-Column oven: 40 ° C
・ Detector: Differential refractometer (RI)
Sample concentration: 0.5% by mass

界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられ、これらの界面活性剤は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。これらの界面活性剤のなかでは、エマルション粒子に吸着しがたく、形成される塗膜の光沢を向上させる観点から、アニオン性界面活性剤が好ましい。   Examples of the surfactant include anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, and amphoteric surfactants. These surfactants may be used alone or in two types. You may use the above together. Among these surfactants, anionic surfactants are preferred from the viewpoint of being hardly adsorbed on the emulsion particles and improving the gloss of the formed coating film.

アニオン性界面活性剤としては、例えば、アンモニウムドデシルサルフェート、ナトリウムドデシルサルフェートなどのアルキルサルフェート塩;アンモニウムドデシルスルホネート、ナトリウムドデシルスルホネート、ナトリウムアルキルジフェニルエーテルジスルホネートなどのアルキルスルホネート塩;アンモニウムドデシルベンゼンスルホネート、ナトリウムドデシルナフタレンスルホネートなどのアルキルアリールスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルスルホネート塩;ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェートアンモニウム塩などのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテルサルフェート塩;ジアルキルスルホコハク酸塩;アリールスルホン酸−ホルマリン縮合物;アンモニウムラウリレート、ナトリウムステアリレートなどの脂肪酸塩;ビス(ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル)メタクリレートスルホネート塩、プロペニル−アルキルスルホコハク酸エステル塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンスルホネート塩、(メタ)アクリル酸ポリオキシエチレンホスフォネート塩、アリルオキシメチルアルキルオキシポリオキシエチレンのスルホネート塩などのアリル基を有する硫酸エステルまたはその塩;アリルオキシメチルアルコキシエチルポリオキシエチレンの硫酸エステル塩、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテル硫酸アンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the anionic surfactant include alkyl sulfate salts such as ammonium dodecyl sulfate and sodium dodecyl sulfate; alkyl sulfonate salts such as ammonium dodecyl sulfonate, sodium dodecyl sulfonate and sodium alkyl diphenyl ether disulfonate; ammonium dodecyl benzene sulfonate and sodium dodecyl naphthalene. Polyoxyethylene alkyl sulfonate salts; polyoxyethylene alkyl sulfate salts; polyoxyethylene alkyl aryl ether sulfate salts such as polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfate ammonium salts; dialkyl sulfosuccinates; aryl sulfonic acids -Hol Phosphorus condensate; fatty acid salt such as ammonium laurate, sodium stearate; bis (polyoxyethylene polycyclic phenyl ether) methacrylate sulfonate salt, propenyl-alkylsulfosuccinate ester salt, (meth) acrylic acid polyoxyethylene sulfonate salt, ( (Meth) acrylic acid polyoxyethylene phosphonate salt, sulfonate salt of allyloxymethylalkyloxypolyoxyethylene, or a sulfate thereof having an allyl group; sulfate salt of allyloxymethylalkoxyethyl polyoxyethylene, polyoxy Although alkylene alkenyl ether ammonium sulfate etc. are mentioned, this invention is not limited only to this illustration.

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、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、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとの縮合物、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセライド、エチレンオキサイドと脂肪族アミンとの縮合体、アリルオキシメチルアルコキシエチルヒドロキシポリオキシエチレン、ポリオキシアルキレンアルケニルエーテルなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl aryl ether, condensate of polyethylene glycol and polypropylene glycol, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, fatty acid monoglyceride, ethylene oxide and Examples include condensates with aliphatic amines, allyloxymethylalkoxyethylhydroxypolyoxyethylene, polyoxyalkylene alkenyl ethers, and the like, but the present invention is not limited to such examples.

カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライドなどのアルキルアンモニウム塩などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of the cationic surfactant include alkylammonium salts such as dodecyl ammonium chloride, but the present invention is not limited to such examples.

両性界面活性剤としては、例えば、ベタインエステル型乳化剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   Examples of amphoteric surfactants include betaine ester type emulsifiers, but the present invention is not limited to such examples.

水溶性ポリマーのなかでは、耐水性および光沢に優れ、硬度が高い塗膜を形成する観点から、ポリビニルピロリドンが好ましい。   Among the water-soluble polymers, polyvinylpyrrolidone is preferable from the viewpoint of forming a coating film having excellent water resistance and gloss and high hardness.

エマルション粒子100質量部あたりの水溶性ポリマーの量は、形成される塗膜に光沢を付与する観点から、0.3質量部以上、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上であり、形成される塗膜の耐水性を向上させ、塗膜硬度を高める観点から、12質量部以下、好ましくは10質量部以下、より好ましくは8質量部以下である。   The amount of the water-soluble polymer per 100 parts by mass of the emulsion particles is 0.3 parts by mass or more, preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more from the viewpoint of imparting gloss to the formed coating film. From the viewpoint of improving the water resistance of the formed coating film and increasing the coating film hardness, it is 12 parts by mass or less, preferably 10 parts by mass or less, more preferably 8 parts by mass or less.

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、エマルション粒子および水溶性ポリマーを含有し、全量が100質量%となるように本発明の建築塗料用水性樹脂組成物における含水量を調整することができる。   The aqueous resin composition for architectural paints of the present invention contains emulsion particles and a water-soluble polymer, and the water content in the aqueous resin composition for architectural paints of the present invention can be adjusted so that the total amount becomes 100% by mass. .

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物における不揮発分量は、生産性を向上させる観点から、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上であり、取り扱い性を向上させる観点から、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。   The nonvolatile content in the aqueous resin composition for architectural paints of the present invention is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more from the viewpoint of improving productivity, and preferably from the viewpoint of improving handleability. It is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.

なお、本明細書において、水性樹脂組成物における不揮発分量は、水性樹脂組成物1gを秤量し、熱風乾燥機で110℃の温度で1時間乾燥させ、得られた残渣を不揮発分とし、式:
〔水性樹脂組成物における不揮発分量(質量%)〕
=(〔残渣の質量〕÷〔水性樹脂組成物1g〕)×100
に基づいて求められた値を意味する。
In the present specification, the non-volatile content in the aqueous resin composition is determined by weighing 1 g of the aqueous resin composition and drying it with a hot air dryer at a temperature of 110 ° C. for 1 hour.
[Nonvolatile content in water-based resin composition (mass%)]
= ([Residue mass] ÷ [aqueous resin composition 1 g]) × 100
Means the value obtained based on

本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、例えば、前記水溶性ポリマーを含有する樹脂エマルションおよび水溶性ポリマーを混合し、必要により、水を添加することによって容易に調製することができる。   The aqueous resin composition for architectural paints of the present invention can be easily prepared, for example, by mixing a resin emulsion containing the water-soluble polymer and a water-soluble polymer and adding water as necessary.

なお、本発明の水性樹脂組成物には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、前記樹脂エマルション以外の他の樹脂エマルションが含まれていてもよいが、その場合、水性樹脂組成物に含まれているエマルション粒子全体の平均粒子径が前記範囲内となるように調整すればよい。   The aqueous resin composition of the present invention may contain other resin emulsions other than the resin emulsion as long as the object of the present invention is not impaired. In that case, it is included in the aqueous resin composition. What is necessary is just to adjust so that the average particle diameter of the whole emulsion particle | grains currently may become in the said range.

また、本発明の水性樹脂組成物には、本発明の目的が阻害されない範囲内で、例えば、紫外線吸収剤、紫外線防止剤、充填剤、レベリング剤、分散剤、増粘剤、湿潤剤、可塑剤、安定剤、染料、酸化防止剤などの添加剤が適量で含まれていてもよい。   In addition, the aqueous resin composition of the present invention includes, for example, an ultraviolet absorber, an ultraviolet inhibitor, a filler, a leveling agent, a dispersant, a thickener, a wetting agent, a plasticizer, and the like within a range that does not hinder the object of the present invention. Additives such as additives, stabilizers, dyes, and antioxidants may be contained in appropriate amounts.

以上のようにして得られる本発明の建築塗料用水性樹脂組成物は、従来の水性樹脂組成物よりも塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成することから、例えば、建築外装トップコート用塗料、建築建材用塗料などに好適に使用することができる。   The aqueous resin composition for architectural paints of the present invention obtained as described above is superior in gloss and stain resistance of the coating film than the conventional aqueous resin composition, and further has better water resistance, coating film hardness and weather resistance. For example, it can be suitably used for building exterior topcoat paints, building construction material paints, and the like.

本発明の建築塗料は、前記建築塗料用水性樹脂組成物を含有するものである。本発明の建築塗料は、従来の水性樹脂組成物よりも塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成する建築塗料用水性樹脂組成物が用いられているので、建築外装トップコート用塗料、建築建材用塗料などとして好適に使用することができる。   The architectural paint of the present invention contains the aqueous resin composition for architectural paints. The architectural paint of the present invention is superior in water paint, gloss resistance and stain resistance to conventional aqueous resin compositions, and further forms a paint film having good water resistance, film hardness and weather resistance. Since the composition is used, it can be suitably used as a coating for building exterior topcoats, a coating for building materials, and the like.

本発明の建築塗料は、前記建築塗料用水性樹脂組成物のみで構成されていてもよく、顔料を含有していてもよい。顔料としては、有機顔料および無機顔料が挙げられ、これらは、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   The architectural paint of this invention may be comprised only with the said water-based resin composition for architectural paints, and may contain the pigment. Examples of the pigment include organic pigments and inorganic pigments, and these may be used alone or in combination of two or more.

有機顔料としては、例えば、ベンジジン、ハンザイエローなどのアゾ顔料、アゾメチン顔料、メチン顔料、アントラキノン顔料、フタロシアニンブルーなどのフタロシアニン顔料、ペリノン顔料、ペリレン顔料、ジケトピロロピロール顔料、チオインジゴ顔料、イミノイソインドリン顔料、イミノイソインドリノン顔料、キナクリドンレッドやキナクリドンバイオレットなどのキナクリドン顔料、フラバントロン顔料、インダントロン顔料、アントラピリミジン顔料、カルバゾール顔料、モノアリーライドイエロー、ジアリーライドイエロー、ベンゾイミダゾロンイエロー、トリルオレンジ、ナフトールオレンジ、キノフタロン顔料などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの有機顔料は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of organic pigments include azo pigments such as benzidine and hansa yellow, azomethine pigments, methine pigments, anthraquinone pigments, phthalocyanine pigments such as phthalocyanine blue, perinone pigments, perylene pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, thioindigo pigments, and iminoisoindoline. Pigments, iminoisoindolinone pigments, quinacridone pigments such as quinacridone red and quinacridone violet, flavantron pigments, indanthrone pigments, anthrapyrimidine pigments, carbazole pigments, monoarylide yellow, diaryride yellow, benzimidazolone yellow, tolyl orange , Naphthol orange, quinophthalone pigment, and the like, but the present invention is not limited to such examples. These organic pigments may be used alone or in combination of two or more.

無機顔料としては、例えば、二酸化チタン、三酸化アンチモン、亜鉛華、リトポン、鉛白、赤色酸化鉄、黒色酸化鉄、酸化鉄、酸化クロムグリーン、カーボンブラック、黄鉛、モリブデン赤、フェロシアン化第二鉄(プルシアンブルー)、ウルトラマリン、クロム酸鉛などをはじめ、雲母(マイカ)、クレー、アルミニウム粉末、タルク、ケイ酸アルミニウムなどの扁平形状を有する顔料、炭酸カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウムなどの体質顔料などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの無機顔料は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   Examples of inorganic pigments include titanium dioxide, antimony trioxide, zinc white, lithopone, lead white, red iron oxide, black iron oxide, iron oxide, chromium oxide green, carbon black, yellow lead, molybdenum red, ferrocyanide Pigment with flat shape such as ferric (Prussian blue), ultramarine, lead chromate, mica, clay, aluminum powder, talc, aluminum silicate, calcium carbonate, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide And extender pigments such as barium sulfate and magnesium carbonate, but the present invention is not limited to such examples. These inorganic pigments may be used alone or in combination of two or more.

顔料の量は、建築塗料に用いられる樹脂エマルションの不揮発分100質量部あたり、塗膜硬度を高める観点から、好ましくは20質量部以上、より好ましくは40質量部以上、さらに好ましくは60質量部以上であり、造膜性を向上させる観点から、好ましくは200質量部以下である。   The amount of the pigment is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 40 parts by mass or more, and still more preferably 60 parts by mass or more, from the viewpoint of increasing the coating film hardness per 100 parts by mass of the nonvolatile content of the resin emulsion used in the building paint. From the viewpoint of improving the film forming property, it is preferably 200 parts by mass or less.

本発明の建築塗料には、必要により、添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、骨材、充填剤、レベリング剤、分散剤、増粘剤、湿潤剤、可塑剤、安定剤、染料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。   The building paint of the present invention may contain an additive as necessary. Examples of additives include aggregates, fillers, leveling agents, dispersants, thickeners, wetting agents, plasticizers, stabilizers, dyes, antioxidants, UV absorbers, UV stabilizers, and the like. The present invention is not limited to such examples.

骨材は、透明骨材であってもよく、あるいは着色骨材であってもよい。透明骨材としては、例えば、長石粉、硅砂、硅石粉、寒水砂、ガラスビーズ、樹脂ビーズなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。着色骨材としては、例えば、大理石粉、御影石粉、蛇紋岩、蛍石粉、着色硅砂粉、有色陶磁器粉などが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。骨材は、それぞれ単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。   The aggregate may be a transparent aggregate or a colored aggregate. Examples of the transparent aggregate include feldspar powder, cinnabar sand, aragonite powder, cold water sand, glass beads, resin beads, and the like, but the present invention is not limited to such examples. Examples of the colored aggregate include marble powder, granite powder, serpentine, fluorite powder, colored cinnabar powder, and colored ceramic powder. However, the present invention is not limited to such examples. Aggregates may be used alone or in combination of two or more.

本発明の建築塗料は、例えば、前記建築塗料用水性樹脂組成物、必要により、顔料、添加剤、水などを混合することによって容易に調製することができる。   The architectural paint of the present invention can be easily prepared by, for example, mixing the above-mentioned aqueous resin composition for architectural paints, and, if necessary, pigments, additives, water and the like.

なお、本発明の建築塗料における揮発性有機化合物の含有率は、環境に対する負荷を軽減する観点から、1質量%以下であることが好ましい。   In addition, it is preferable that the content rate of the volatile organic compound in the building paint of this invention is 1 mass% or less from a viewpoint of reducing the load with respect to an environment.

本発明の建築塗料を適用することができる材料の代表例としては、無機質建材が挙げられる。無機質建材としては、例えば、窯業系基材、金属系基材などが挙げられる。窯業系基材は、例えば、瓦、外壁材などの用途に使用される。窯業系基材は、無機質硬化体の原料となる水硬性膠着材に無機充填剤、繊維質材料などを添加し、得られた混合物を成形し、得られた成形体を養生し、硬化させることによって得られる。無機質建材としては、例えば、フレキシブルボード、ケイ酸カルシウム板、石膏スラグパーライト板、木片セメント板、プレキャストコンクリート板、ALC板、石膏ボードなどが挙げられる。   A typical example of a material to which the building paint of the present invention can be applied is an inorganic building material. Examples of the inorganic building material include a ceramic base material and a metal base material. Ceramic base materials are used for applications such as tiles and outer wall materials, for example. Ceramic base materials are the addition of inorganic fillers, fibrous materials, etc. to the hydraulic glue used as the raw material for inorganic hardened bodies, molding the resulting mixture, curing the resulting molded body, and curing it. Obtained by. Examples of the inorganic building material include flexible boards, calcium silicate boards, gypsum slag perlite boards, wood chip cement boards, precast concrete boards, ALC boards, and gypsum boards.

本発明の建築塗料は、それ単独で1層で塗工してもよく、2層以上に重ね塗りすることによって塗工してもよい。2層以上に重ね塗りすることによって塗工する場合、その一部の層のみが本発明の建築塗料によって形成されてもよく、全部の層が本発明の建築塗料で形成されてもよい。重ね塗りは、例えば、プライマー処理やシーラー処理などを施した被塗物に、第1層(例えば、下塗り層)用塗料を塗布して乾燥させた後、第2層(例えば、上塗り層)用塗料を上塗りし、乾燥させる方法などが挙げられるが、本発明は、かかる方法によって限定されるものではない。塗料を塗布する際には、例えば、スプレー、ローラー、ハケ、コテなどを用いることができる。   The architectural paint of the present invention may be applied alone in one layer, or may be applied by recoating two or more layers. When coating is performed by recoating two or more layers, only a part of the layers may be formed by the architectural paint of the present invention, or all the layers may be formed by the architectural paint of the present invention. For overcoating, for example, a first layer (for example, undercoat layer) coating is applied to an object that has been subjected to primer treatment or sealer treatment, and then dried, and then for the second layer (for example, topcoat layer). Although the method of overcoating and drying a paint is mentioned, this invention is not limited by this method. When applying the paint, for example, spray, roller, brush, or iron can be used.

以上説明したように、近年、環境問題が重視されており、シックハウス症候群対策としての建築物内装用塗料はもとより、外装用塗料においても揮発性有機化合物(VOC)を含まない(VOCフリー)塗料が求められているが、本発明の建築塗料を用いることにより、揮発性有機化合物(VOC)をほとんど含まず、従来の水性樹脂組成物よりも塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成させることができる。   As described above, in recent years, environmental issues have been emphasized, and not only building interior paints as a countermeasure against sick house syndrome but also exterior paints that do not contain volatile organic compounds (VOC) (VOC-free) paints. Although it is sought, by using the building paint of the present invention, it contains almost no volatile organic compound (VOC), and is superior in gloss and stain resistance of the coating film than the conventional aqueous resin composition, and is even better. A coating film having water resistance, coating film hardness and weather resistance can be formed.

次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。なお、以下において、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を意味し、「%」は「質量%」を意味する。   Next, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to such examples. In the following, “part” means “part by mass” and “%” means “mass%” unless otherwise specified.

製造例1
滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に、脱イオン水460部および乳化剤としてアニオン性反応性界面活性剤〔ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)KH−10〕の25%水溶液8部を仕込み、緩やかに窒素ガスを吹き込みながら攪拌下で78℃まで昇温した。
Production Example 1
In a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen introducing tube, a thermometer and a reflux condenser, 460 parts of deionized water and an anionic reactive surfactant as an emulsifier [polyoxyalkyl ether sulfate ammonium salt, Daiichi Kogyo 8 parts of a 25% aqueous solution manufactured by Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) KH-10] was charged, and the temperature was raised to 78 ° C. with stirring while gently blowing nitrogen gas.

昇温後、乳化剤としてアニオン性反応性界面活性剤〔ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)KH−10〕の8%水溶液と表1に示す1段目のモノマー成分とをモノマー成分の濃度が67%となるように混合することによって調製したプレエマルション15部(単量体成分量:10部)を前記フラスコ内に一度に投入した。   After heating, an anionic reactive surfactant [polyoxyalkyl ether sulfate ammonium salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) KH-10] as an emulsifier and a table 15 parts of pre-emulsion (monomer component amount: 10 parts) prepared by mixing the monomer component of the first stage shown in 1 so that the concentration of the monomer component is 67% is charged into the flask at a time. did.

フラスコの内温が75℃で安定した後、3%過硫酸カリウム水溶液100部をフラスコ内に添加することにより、乳化重合を開始した。このとき、反応系内の温度を80℃まで昇温し、同温度で20分間維持することにより、1段目の重合反応を行なった。   After the internal temperature of the flask was stabilized at 75 ° C., emulsion polymerization was started by adding 100 parts of a 3% potassium persulfate aqueous solution into the flask. At this time, the temperature in the reaction system was raised to 80 ° C. and maintained at that temperature for 20 minutes to carry out the first stage polymerization reaction.

1段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、乳化剤としてアニオン性反応性界面活性剤〔ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)KH−10〕の8%水溶液と表1に示す2段目のモノマー成分とをモノマー成分の濃度が67%となるように混合することによって調製したプレエマルション600部(モノマー成分量:400部)を60分間かけて均一に滴下した後、80℃で60分間熟成することにより、2段目の重合反応を行なった。   After completion of the first stage polymerization reaction, an anionic reactive surfactant [polyoxyalkyl ether sulfate ammonium salt, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] as an emulsifier while maintaining the temperature in the reaction system at 80 ° C. Manufactured, trade name: Aqualon (registered trademark) KH-10] pre-emulsion prepared by mixing an aqueous solution of 8% and the second-stage monomer component shown in Table 1 so that the concentration of the monomer component is 67%. 600 parts (monomer component amount: 400 parts) was uniformly dropped over 60 minutes, and then aged at 80 ° C. for 60 minutes to carry out a second-stage polymerization reaction.

2段目重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、乳化剤としてアニオン性反応性界面活性剤〔ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)KH−10〕の8%水溶液と表1に示す3段目モノマー成分とをモノマー成分の濃度が67%となるように混合することによって調製したプレエマルション881部(モノマーとして590部)を120分間かけて均一に滴下した後、80℃で120分間熟成することにより、3段目の重合反応を行なった。   After the completion of the second stage polymerization reaction, an anionic reactive surfactant [polyoxyalkyl ether sulfate ammonium salt, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] as an emulsifier while maintaining the temperature in the reaction system at 80 ° C. , Trade name: Aqualon (registered trademark) KH-10] 8% aqueous solution and the third-stage monomer component shown in Table 1 were mixed so that the concentration of the monomer component was 67%, 881 parts of pre-emulsion (590 parts as a monomer) was added dropwise over 120 minutes and then aged at 80 ° C. for 120 minutes to carry out a third-stage polymerization reaction.

このフラスコを室温まで冷却し、フラスコ内の内容物のpHが8.5となるように25%アンモニア水を添加し、さらに固形分濃度が50%となるように脱イオン水を添加した後、目開きが100メッシュ(JISメッシュ)の金網で濾過し、樹脂エマルションを得た。得られた樹脂エマルションの最低造膜温度は、5℃であった。また、樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は150nmであり、樹脂エマルションにおける不揮発分量は50%であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は15.8℃であった。   The flask was cooled to room temperature, 25% ammonia water was added so that the pH of the contents in the flask was 8.5, and deionized water was added so that the solid content concentration was 50%. The mixture was filtered through a wire mesh having an opening of 100 mesh (JIS mesh) to obtain a resin emulsion. The minimum film-forming temperature of the obtained resin emulsion was 5 ° C. Moreover, the average particle diameter of the emulsion particles contained in the resin emulsion was 150 nm, the nonvolatile content in the resin emulsion was 50%, and the glass transition temperature of the whole emulsion particles was 15.8 ° C.

製造例2
製造例1において、1段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を75部(単量体成分量:50部)とし、2段目の乳化剤をアニオン性反応性界面活性剤〔花王(株)製、商品名:ラテムル(登録商標)PD−104〕に変更すし、プレエマルションの量を522部(単量体成分量:350部)に変更し、3段目のプレエマルションの量を900部(単量体成分量:600部)に変更し、表1に示す水溶性ポリマーを使用したこと以外は、製造例1と同様にして樹脂エマルションを調製した。得られた樹脂エマルションの最低造膜温度は、0℃未満であった。また、樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は150nmであり、樹脂エマルションにおける不揮発分量は50%であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は0.6℃であった。
Production Example 2
In Production Example 1, the composition of the monomer component used in the first stage was changed as shown in Table 1, and the amount of pre-emulsion was 75 parts (monomer component amount: 50 parts). The emulsifier is changed to an anionic reactive surfactant (trade name: Latemul (registered trademark) PD-104, manufactured by Kao Corporation), and the amount of pre-emulsion is changed to 522 parts (monomer component amount: 350 parts). In the same manner as in Production Example 1 except that the amount of pre-emulsion in the third stage was changed to 900 parts (monomer component amount: 600 parts) and the water-soluble polymer shown in Table 1 was used. An emulsion was prepared. The minimum film-forming temperature of the obtained resin emulsion was less than 0 ° C. Moreover, the average particle diameter of the emulsion particles contained in the resin emulsion was 150 nm, the nonvolatile content in the resin emulsion was 50%, and the glass transition temperature of the entire emulsion particles was 0.6 ° C.

製造例3
製造例1において、1段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を150部(単量体成分量:100部)とし、2段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を373部(単量体成分量:250部)と変更し、3段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を970部(単量体成分量:650部)に変更し、表1に示す水溶性ポリマーを使用したこと以外は、製造例1と同様にして樹脂エマルションを調製した。得られたエマルション粒子は、樹脂エマルションを調製する際に使用した1段目と2段目における単量体成分の組成が同一であるので、2層を有していた。得られた樹脂エマルションの最低造膜温度は、0℃未満であった。また、樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は150nmであり、樹脂エマルションにおける不揮発分量は50%であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は−3.6℃であった。
Production Example 3
In Production Example 1, the composition of the monomer component used in the first stage was changed as shown in Table 1, and the amount of pre-emulsion was 150 parts (monomer component amount: 100 parts). The composition of the monomer component used was changed as shown in Table 1, the amount of pre-emulsion was changed to 373 parts (monomer component amount: 250 parts), and the monomer component used in the third stage was changed. The composition was changed as shown in Table 1, the amount of pre-emulsion was changed to 970 parts (monomer component amount: 650 parts), and the water-soluble polymer shown in Table 1 was used. A resin emulsion was prepared in the same manner. The obtained emulsion particles had two layers because the compositions of the monomer components in the first and second stages used when preparing the resin emulsion were the same. The minimum film-forming temperature of the obtained resin emulsion was less than 0 ° C. Moreover, the average particle diameter of the emulsion particles contained in the resin emulsion was 150 nm, the nonvolatile content in the resin emulsion was 50%, and the glass transition temperature of the whole emulsion particles was −3.6 ° C.

製造例4
製造例1において、1段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を150部(単量体成分量:100部)とし、2段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、プレエマルションの量を373部(単量体成分量:250部)に変更し、3段目に用いられる単量体成分の組成を表1に示すように変更し、3段目のプレエマルションの量を970部(単量体成分量:650部)に変更し、表1に示す水溶性ポリマーを使用したこと以外は、製造例1と同様にして樹脂エマルションを調製した。得られたエマルション粒子は、樹脂エマルションを調製する際にで使用した1段目と2段目と3段目における単量体成分の組成が同一であるので、1層を有していた。得られた樹脂エマルションの最低造膜温度は、0℃未満であった。また、樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は150nmであり、樹脂エマルションにおける不揮発分量は50%であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は−24.4℃であった。
Production Example 4
In Production Example 1, the composition of the monomer component used in the first stage was changed as shown in Table 1, and the amount of pre-emulsion was 150 parts (monomer component amount: 100 parts). The composition of the monomer component used was changed as shown in Table 1, the pre-emulsion amount was changed to 373 parts (monomer component amount: 250 parts), and the monomer component used in the third stage was changed. The composition was changed as shown in Table 1, the amount of the pre-emulsion in the third stage was changed to 970 parts (monomer component amount: 650 parts), and the water-soluble polymer shown in Table 1 was used, except that A resin emulsion was prepared in the same manner as in Production Example 1. The obtained emulsion particles had one layer because the composition of the monomer components in the first, second and third stages used in preparing the resin emulsion was the same. The minimum film-forming temperature of the obtained resin emulsion was less than 0 ° C. Moreover, the average particle diameter of the emulsion particles contained in the resin emulsion was 150 nm, the nonvolatile content in the resin emulsion was 50%, and the glass transition temperature of the whole emulsion particles was −24.4 ° C.

表1に示す各略号は、以下のことを意味する。
2EHA:2−エチルヘキシルアクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタクリレート
St:スチレン
MMA:メチルメタクリレート
t−BMA:tert−ブチルメタクリレート
AA:アクリル酸
Tg:重合体のガラス転移温度
BA:ブチルアクリレート
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
HALS:4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン〔旭電化工業(株)製、商品名:アデカスタブ(登録商標)LA−87〕
Each abbreviation shown in Table 1 means the following.
2EHA: 2-ethylhexyl acrylate CHMA: cyclohexyl methacrylate St: styrene MMA: methyl methacrylate t-BMA: tert-butyl methacrylate AA: acrylic acid Tg: glass transition temperature of polymer BA: butyl acrylate HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate HALS: 4-Methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine [Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., trade name: ADK STAB (registered trademark) LA-87]

調製例
脱イオン水265.5部、塗料用添加剤A〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK(登録商標)−154〕10部、塗料用添加剤B〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK(登録商標)−187〕10部、塗料用添加剤C〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK(登録商標)−024〕1.3部および酸化チタン〔石原産業(株)製、商品名:タイベークCR−95〕1000部を混合することにより、ペーストを得た。
Preparation Example 265.5 parts of deionized water, 10 parts of additive A for paint (BIC Chemie Japan Co., Ltd., trade name: BYK (registered trademark) -154), additive B for paint (BIC Chemie Japan Co., Ltd.) Product name: BYK (registered trademark) -187] 10 parts, paint additive C (BIC Chemie Japan Co., Ltd.), product name: BYK (registered trademark) -024] 1.3 parts and titanium oxide [Ishihara A paste was obtained by mixing 1000 parts by Sangyo Co., Ltd., trade name: Tybak CR-95].

実施例1〜11
製造例1〜4のうちのいずれかで得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子100部あたりの量が表2に示す量となるように水溶性ポリマーの有効成分量を調節して樹脂エマルションに表2に示す水溶性ポリマーを添加することにより、水性樹脂組成物を得た。
Examples 1-11
Resin by adjusting the amount of the active ingredient of the water-soluble polymer so that the amount per 100 parts of the emulsion particles contained in the resin emulsion obtained in any one of Production Examples 1 to 4 is the amount shown in Table 2. An aqueous resin composition was obtained by adding the water-soluble polymer shown in Table 2 to the emulsion.

なお、各表に記載の水溶性ポリマーの各略号は、以下のことを意味する。
PEG1:両末端が水素原子である重量平均分子量が1000のポリエチレングリコール
PEG2:両末端が水素原子である重量平均分子量が6000のポリエチレングリコール
PEG3:両末端が水素原子で重量平均分子量が20000のポリエチレングリコール
PEG4:一方の末端が水素原子であり、他方の末端がメチル基である重量平均分子量が6000のポリエチレングリコール
PEG5:両末端がエチル基である重量平均分子量が6000のポリエチレングリコール
PEG6:一方の末端が水素原子であり、他方の末端がブチル基である重量平均分子量が6000のポリエチレングリコール
PEG7:両末端が水素原子で重量平均分子量が62のエチレングリコール
PEG8:両末端が水素原子で重量平均分子量が100000のポリエチレングリコール
In addition, each abbreviation of the water-soluble polymer described in each table means the following.
PEG1: Polyethylene glycol with a weight average molecular weight of 1000 with hydrogen atoms at both ends PEG2: Polyethylene glycol with a weight average molecular weight of 6000 with hydrogen atoms at both ends PEG3: Polyethylene glycol with hydrogen atoms at both ends and a weight average molecular weight of 20000 PEG4: one end is a hydrogen atom, the other end is a methyl group, and the weight average molecular weight is 6000 polyethylene glycol PEG5: both ends are ethyl groups, and the weight average molecular weight is 6000, polyethylene glycol PEG6: one end is Polyethylene glycol PEG 7 having a weight average molecular weight of 6000 which is a hydrogen atom and the other end is a butyl group: Ethylene glycol PEG 8 having both ends of a hydrogen atom and a weight average molecular weight of 62: Both ends have a hydrogen atom and a weight average molecular weight of 100,000 Polyethylene glycol

PVP1:重量平均分子量が20000のポリビニルピロリドン
PVP2:重量平均分子量が160000のポリビニルピロリドン
PVP3:重量平均分子量が800000のポリビニルピロリドン
PVP4:重量平均分子量が6000のポリビニルピロリドン
PVP1: polyvinylpyrrolidone PVP2 having a weight average molecular weight of 20000: polyvinylpyrrolidone PVP3 having a weight average molecular weight of 160000: polyvinylpyrrolidone PVP4 having a weight average molecular weight of 800,000: polyvinylpyrrolidone having a weight average molecular weight of 6000

SUR1:ポリオキシエチレンアルキルエーテル〔花王(株)製、商品名:エマルゲン1118S−70〕
SUR2:ポリオキシエチレンアルキルエーテル〔花王(株)製、商品名:エマルゲン1135S−70〕
SUR3:ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルサルフェートアンモニウム塩〔第一工業製薬(株)製、商品名:ハイテノールN−08〕
SUR1: Polyoxyethylene alkyl ether [trade name: Emulgen 1118S-70, manufactured by Kao Corporation]
SUR2: polyoxyethylene alkyl ether [trade name: Emulgen 1135S-70, manufactured by Kao Corporation]
SUR3: Polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ammonium salt [Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Hytenol N-08]

次に、前記調製例で得られたペースト86.2部、各実施例または各比較例で得られた水性樹脂組成物200部、造膜助剤〔チッソ(株)製、商品名:CS−12〕4部、25%アンモニア水0.5部および塗料用添加剤C〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK−024〕0.5部を混合し、得られた混合物の25℃における粘度をストーマー型粘度計で測定し、増粘剤〔ロームアンドハース社製、商品名:TT―935〕を用いてその粘度が80KUとなるように調整することにより、トップコート用水性塗料を得た。   Next, 86.2 parts of the paste obtained in the above preparation example, 200 parts of the aqueous resin composition obtained in each example or each comparative example, film-forming aid [manufactured by Chisso Corporation, trade name: CS- 12] 4 parts, 0.5 part of 25% aqueous ammonia and paint additive C [BIC Chemie Japan Co., Ltd., trade name: BYK-024] 0.5 parts were mixed, and 25 ° C of the resulting mixture Was measured with a Stormer-type viscometer, and the viscosity was adjusted to 80 KU using a thickener [Rohm and Haas, product name: TT-935], whereby an aqueous coating for topcoat was prepared. Obtained.

実施例12
実施例10において、トップコート用水性塗料を調製する際に、造膜助剤〔チッソ(株)製、商品名:CS−12〕を使用しなかったこと以外は、実施例10と同様にしてトップコート用水性塗料を得た。
Example 12
In Example 10, the same procedure as in Example 10 was performed except that the film-forming aid [manufactured by Chisso Corporation, trade name: CS-12] was not used when preparing the water-based paint for topcoat. An aqueous paint for top coat was obtained.

実施例13〜20および比較例1〜9
実施例1において、樹脂エマルションとして表2に記載のものを用い、水溶性ポリマーとして表2に記載のものを表2に記載の量で用いたこと以外は、実施例1と同様にしてトップコート用水性塗料を得た。
Examples 13-20 and Comparative Examples 1-9
In Example 1, the topcoat was used in the same manner as in Example 1 except that the resin emulsion described in Table 2 was used and the water-soluble polymer described in Table 2 was used in the amount described in Table 2. A water-based paint was obtained.

比較例10
特開2004−83644号公報の段落[0065]に記載の「水溶性樹脂の製造」と同様にして、水溶性樹脂を調製した。
Comparative Example 10
A water-soluble resin was prepared in the same manner as in “Production of water-soluble resin” described in paragraph [0065] of JP-A-2004-83644.

次に、実施例13で用いた水溶性ポリマーの代わりに、前記で得られた水溶性樹脂を実施例13と同じ樹脂固形分量で用いたこと以外は、実施例13と同様にしてトップコート用水性塗料を得た。   Next, instead of the water-soluble polymer used in Example 13, the water-soluble resin obtained above was used in the same manner as in Example 13 except that the water-soluble resin was used at the same resin solid content as in Example 13. An aqueous paint was obtained.

各実施例および各比較例において、エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合することによって得られる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在する水溶性ポリマーの量を測定し、使用した全水溶性ポリマーに対する水層に存在する水溶性ポリマーの割合〔(水層に存在する水溶性ポリマーの質量)÷(使用した全水溶性ポリマーの質量)×100〕を求め、以下の評価基準に基づいて評価した。その結果を表2の水溶性ポリマーの欄の「含有率」に示す。
(評価基準)
○:全水溶性ポリマーに対する水層に存在する水溶性ポリマーの割合が95質量%以上
△:全水溶性ポリマーに対する水層に存在する水溶性ポリマーの割合が85質量%以上、95質量%未満
×:全水溶性ポリマーに対する水層に存在する水溶性ポリマーの割合が85質量%未満
In each example and each comparative example, an aqueous composition obtained by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water was centrifuged at a rotational speed of 40,000 min −1 at a temperature of 25 ° C. for 4 hours. The amount of the water-soluble polymer present in the water layer separated by the centrifugal separation is measured, and the ratio of the water-soluble polymer present in the water layer to the total water-soluble polymer used [(the amount of the water-soluble polymer present in the water layer Mass) ÷ (mass of all water-soluble polymers used) × 100] was determined and evaluated based on the following evaluation criteria. The results are shown in “Content” in the column of the water-soluble polymer in Table 2.
(Evaluation criteria)
○: The ratio of the water-soluble polymer present in the aqueous layer to the total water-soluble polymer is 95% by mass or more. Δ: The ratio of the water-soluble polymer present in the aqueous layer to the total water-soluble polymer is 85% by mass or more and less than 95% by mass. : The ratio of the water-soluble polymer in the aqueous layer to the total water-soluble polymer is less than 85% by mass

次に、各実施例および各比較例で得られたトップコート用水性塗料の物性として、形成された塗膜の光沢、耐水性、塗膜硬度、耐汚染性および耐候性を以下の方法に基づいて測定した。その結果を表2に示す。   Next, as the physical properties of the water-based paint for top coats obtained in each Example and each Comparative Example, the gloss, water resistance, film hardness, stain resistance and weather resistance of the formed coating film are based on the following methods. Measured. The results are shown in Table 2.

〔光沢〕
ガラス板に6milのアプリケーターを用いて、各実施例または各比較例で得られたトップコート用水性塗料を塗布し、23±1℃の温度で50±10%の相対湿度の雰囲気中で1日間乾燥させた後、光沢計〔日本電色工業(株)製、品番:VG2000〕にて60°鏡面光沢値を測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
◎:鏡面光沢値が80以上
○:鏡面光沢値が78以上80未満
△:鏡面光沢値75以上78未満
×:鏡面光沢値75未満
[Glossy]
Using a 6 mil applicator on the glass plate, apply the water-based paint for topcoat obtained in each example or each comparative example, and at a temperature of 23 ± 1 ° C. in an atmosphere of 50 ± 10% relative humidity for one day. After drying, the 60 ° specular gloss value was measured with a gloss meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., product number: VG2000), and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: Specular gloss value of 80 or more ◯: Specular gloss value of 78 or more and less than 80 Δ: Specular gloss value of 75 or more and less than 78 ×: Specular gloss value of less than 75

〔耐水性〕
スレート板〔(株)ノザワ製、商品名:ノザワフレキシブルシート、JIS A5403規格品〕に、シーラー〔日本ペイント(株)製、商品名:DAN透明シーラー〕を130g/mの量で刷毛にて塗布し、1日間室温で乾燥させたシーラー板に、6milのアプリケーターを用いて、各実施例または各比較例で得られたトップコート用水性塗料を塗布し、室温で1日間乾燥させた後、水温が23℃の水中に浸漬し、7日間経過後に塗膜を観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
○:塗膜に異常なし
△:塗膜の5%未満の範囲内にフクレ・剥がれが見られる
×:塗膜の5%以上の範囲内でフクレ・剥がれが見られる
〔water resistant〕
Brush the slate plate (manufactured by Nozawa Co., Ltd., trade name: Nozawa Flexible Sheet, JIS A5403 standard product) and sealer [manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: DAN transparent sealer] in an amount of 130 g / m 2 . The top coat aqueous paint obtained in each Example or each Comparative Example was applied to a sealer plate that was applied and dried at room temperature for 1 day using a 6 mil applicator, and dried at room temperature for 1 day. The film was immersed in water having a water temperature of 23 ° C., the coating film was observed after 7 days, and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
○: No abnormality in the coating film △: Swelling / peeling is observed in the range of less than 5% of the coating film X: Swelling / peeling is observed in the range of 5% or more of the coating film

〔塗膜硬度〕
ガラス板に6milのアプリケーターを用いて、各実施例または各比較例で得られたトップコート用水性塗料を塗布し、23±1℃の温度で50±10%の相対湿度の雰囲気中で1日間乾燥させた後、ケーニッヒ硬度計〔エリクセン社(独)製、ケーニッヒ式、品番:299〕を用い、温度23±1℃、相対湿度50±10%の恒温室内で風が直接あたらない位置に硬度計を配設し、測定開始角度を6°とし、測定終了角度が3°を下回るまでの振り子(タングステンカーバイド製の鋼球)の往復回数を測定し、その測定した回数を硬度の指標とした。この測定した回数が多いほど、塗膜は硬度に優れている。その測定結果に基づいて、以下の評価基準にて硬度を評価した。
(評価基準)
◎:往復回数が15回以上
○:往復回数が5〜14回
×:往復回数が4回以下
[Coating hardness]
Using a 6 mil applicator on the glass plate, apply the water-based paint for topcoat obtained in each example or each comparative example, and at a temperature of 23 ± 1 ° C. in an atmosphere of 50 ± 10% relative humidity for one day. After drying, use a König hardness tester (Erichsen (Germany), König type, product number: 299), hardness at a position where wind is not directly applied in a temperature-controlled room at 23 ± 1 ° C and relative humidity 50 ± 10%. Measure the number of reciprocations of the pendulum (tungsten carbide steel balls) until the measurement end angle is less than 3 °, and set the measurement count as the hardness index. . The greater the number of measurements, the better the coating. Based on the measurement results, the hardness was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
◎: Number of round trips 15 times or more ○: Number of round trips 5-14 times ×: Number of round trips 4 or less

〔耐汚染性〕
スレート板〔(株)ノザワ製、商品名:ノザワフレキシブルシート、JIS A−5403規格品〕に、シーラー〔日本ペイント(株)製、商品名:DAN透明シーラー〕を130g/mの量で刷毛にて塗布し、1日間室温で乾燥させたシーラー板に、6milのアプリケーターを用いて、各実施例または各比較例で得られたトップコート用水性塗料を塗布し、室温で7日間乾燥させた後、屋外で立面にて暴露試験を行ない、雨筋による汚染を目視によって観察し、以下の評価基準にて耐汚染性を評価した。
(評価基準)
◎:雨筋が認められるまでの期間が2カ月以上
○:雨筋が認められるまでの期間が1カ月以上2カ月未満
×:雨筋が認められるまでの期間が1カ月未満
[Contamination resistance]
Brush the slate plate [manufactured by Nozawa Co., Ltd., trade name: Nozawa Flexible Sheet, JIS A-5403 standard product], and sealer [manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: DAN transparent sealer] in an amount of 130 g / m 2. Using the 6 mil applicator, the top coat water-based paint obtained in each Example or each Comparative Example was applied to the sealer plate that had been applied and dried at room temperature for 1 day, and dried at room temperature for 7 days. After that, an exposure test was performed outdoors on an elevated surface, and contamination by rain streaks was visually observed, and the contamination resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
◎: The period until the rain streak is recognized is 2 months or more ○: The period until the rain streak is recognized is 1 month or more and less than 2 months ×: The period until the rain streak is recognized is less than 1 month

〔耐候性〕
スレート板〔(株)ノザワ製、商品名:ノザワフレキシブルシート、JIS A5403規格品〕に、シーラー〔日本ペイント(株)製、商品名:DAN透明シーラー〕を130g/mの量で刷毛にて塗布し、1日間室温で乾燥させたシーラー板に、6milのアプリケーターを用いて、各実施例または各比較例で得られたトップコート用水性塗料を塗布し、室温で7日間乾燥させた後、JIS A6909に準じた試験条件でスーパーキセノンウェザーメーター〔スガ試験機(株)製、品番:SX2−75〕にて光沢保持率(GR)が80%未満となるのに要した時間を測定し、以下の評価基準にて耐候性を評価した。
(評価基準)
◎:光沢保持率が80%未満となるのに要した時間が2500時間以上
○:光沢保持率が80%未満となるのに要した時間が2000時間以上2500時間未満
△:光沢保持率が80%未満となるのに要した時間が1500時間以上2000時間未満
×:光沢保持率が80%未満となるのに要した時間が1500時間未満
〔Weatherability〕
Brush the slate plate (manufactured by Nozawa Co., Ltd., trade name: Nozawa Flexible Sheet, JIS A5403 standard product) and sealer [manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., trade name: DAN transparent sealer] in an amount of 130 g / m 2 . After applying and applying the water-based paint for topcoat obtained in each Example or each Comparative Example to a sealer plate that was applied and dried at room temperature for 1 day using a 6 mil applicator and dried at room temperature for 7 days, The time required for the gloss retention (GR) to be less than 80% was measured with a super xenon weather meter (Suga Test Instruments Co., Ltd., product number: SX2-75) under the test conditions according to JIS A6909. The weather resistance was evaluated according to the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: Time required for the gloss retention rate to be less than 80% is 2500 hours or more. B: Time required for the gloss retention rate to be less than 80% is 2000 hours or more and less than 2500 hours. Δ: The gloss retention rate is 80. % Required to be less than 1500% and less than 2000 hours ×: less than 1500 hours required for gloss retention to be less than 80%

なお、表2において、エマルションの種類の欄に記載の製造例番号は、その製造例で得られた樹脂エマルションを使用したことを意味する。水溶性ポリマーの量は、エマルション粒子100部あたりの量(部)を示す。また、各評価において、△以上の評価が合格基準となる。   In Table 2, the production example number described in the column of the emulsion type means that the resin emulsion obtained in the production example was used. The amount of the water-soluble polymer indicates an amount (parts) per 100 parts of the emulsion particles. Moreover, in each evaluation, evaluation more than (triangle | delta) becomes a pass standard.

表2に示された結果から、従来の比較例10で得られた水性塗料と対比して、各実施例で得られた水性塗料は、塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度および耐候性を有する塗膜を形成することがわかる。したがって、各実施例で得られた水性塗料は、建築外装トップコート用塗料として好適に用いることができることがわかる。   From the results shown in Table 2, the water-based paints obtained in each of the Examples are superior in the gloss and stain resistance of the coating film as compared with the water-based paint obtained in the conventional Comparative Example 10, and are even better. It turns out that the coating film which has water resistance, coating-film hardness, and a weather resistance is formed. Therefore, it turns out that the water-based paint obtained in each Example can be used suitably as a paint for building exterior topcoats.

製造例5
滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に、脱イオン水810部を仕込んだ。滴下ロートに、脱イオン水145部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液60部、2−エチルヘキシルアクリレート90部、メチルメタクリレート400部およびアクリル酸10部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の5%にあたる71部を前記フラスコ内に添加し、ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら80℃まで昇温し、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液14部を添加し、重合反応を開始した。その後、滴下用プレエマルションの残部、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液43部および亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液30部を120分間にわたり均一に滴下した。滴下終了後、80℃の温度で60分間維持することにより、1段目の重合反応を行なった。
Production Example 5
In a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux condenser, 810 parts of deionized water was charged. In a dropping funnel, 145 parts of deionized water and an anionic surfactant as an emulsifier [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10 A pre-emulsion for dripping consisting of 60 parts of a 25% aqueous solution, 90 parts of 2-ethylhexyl acrylate, 400 parts of methyl methacrylate and 10 parts of acrylic acid, of which 71 parts corresponding to 5% of the total amount of all monomer components was prepared. The mixture was added to the flask, heated to 80 ° C. while gently blowing nitrogen gas, and 14 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate was added to initiate the polymerization reaction. Thereafter, the remainder of the pre-emulsion for dropping, 43 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 30 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium bisulfite were added dropwise uniformly over 120 minutes. After completion of the dropping, the first stage polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 80 ° C. for 60 minutes.

1段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、脱イオン水145部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液60部、2−エチルヘキシルアクリレート100部、ブチルアクリレート90部、メチルメタクリレート300部およびアクリル酸10部からなる2段目のプレエマルションと過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液43部と亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液30部とを120分間にわたって前記フラスコ内に均一に滴下した。滴下終了後、80℃で120分間維持し、25%アンモニア水を添加することによってpHを8に調整し、重合反応を終了した。   After completion of the first stage polymerization reaction, with the temperature in the reaction system maintained at 80 ° C., 145 parts of deionized water, an anionic surfactant [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester salt, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10] 25% aqueous solution 60 parts, 2-ethylhexyl acrylate 100 parts, butyl acrylate 90 parts, methyl methacrylate 300 parts and acrylic acid 10 parts The second stage pre-emulsion, 43 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 30 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were uniformly added dropwise into the flask over 120 minutes. After completion of the dropwise addition, the temperature was maintained at 80 ° C. for 120 minutes, and the pH was adjusted to 8 by adding 25% aqueous ammonia to complete the polymerization reaction.

得られた反応溶液を室温まで冷却した後、目開きが300メッシュの(JISメッシュ)の金網で濾過し、樹脂エマルションを得た。得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は、150nmであった。   The resulting reaction solution was cooled to room temperature, and then filtered through a (JIS mesh) wire mesh having a mesh opening of 300 mesh to obtain a resin emulsion. The average particle diameter of the emulsion particles contained in the obtained resin emulsion was 150 nm.

前記で得られた樹脂エマルションにおける不揮発分量は43%であり、エマルション粒子を構成している内層の樹脂のガラス転移温度は54℃、外層のガラス転移温度は16℃であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は34℃であった。また、エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率は100%であり、樹脂エマルションの最低造膜温度は55℃であった。   The non-volatile content in the resin emulsion obtained above is 43%, the glass transition temperature of the inner layer resin constituting the emulsion particles is 54 ° C., the glass transition temperature of the outer layer is 16 ° C., and the glass of the entire emulsion particles The transition temperature was 34 ° C. The total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles was 100%, and the minimum film-forming temperature of the resin emulsion was 55 ° C.

製造例6
滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に、脱イオン水810部を仕込んだ。滴下ロートに、脱イオン水96部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、メチルメタクリレート335部およびアクリル酸5部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の5%にあたる71部を前記フラスコ内に添加し、ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら80℃まで昇温し、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液14部を添加し、重合反応を開始した。その後、滴下用プレエマルションの残部、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部および亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部を90分間にわたり均一に滴下した。滴下終了後、80℃の温度で60分間維持することにより、1段目の重合反応を行なった。
Production Example 6
In a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux condenser, 810 parts of deionized water was charged. In a dropping funnel, 96 parts of deionized water, an anionic surfactant as an emulsifier [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10 ], 40 parts of a 25% aqueous solution, 335 parts of methyl methacrylate and 5 parts of acrylic acid are prepared, and 71 parts, which is 5% of the total amount of all the monomer components, is added to the flask. The temperature was raised to 80 ° C. while blowing nitrogen gas, and 14 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate was added to initiate the polymerization reaction. Thereafter, the remainder of the pre-emulsion for dropping, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium bisulfite were added dropwise uniformly over 90 minutes. After completion of the dropping, the first stage polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 80 ° C. for 60 minutes.

1段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、脱イオン水96部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、2−エチルヘキシルアクリレート80部、ブチルアクリレート45部、メチルメタクリレート200部およびアクリル酸5部からなる2段目のプレエマルションと過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部と亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部とを90分間にわたって前記フラスコ内に均一に滴下した。滴下終了後、80℃で60分間維持することにより、2段目の重合反応を行なった。   After completion of the first stage polymerization reaction, 96 parts of deionized water and an anionic surfactant [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester salt as an emulsifier, with the temperature in the reaction system maintained at 80 ° C. Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aquaron (registered trademark) HS-10] 25% aqueous solution 40 parts, 2-ethylhexyl acrylate 80 parts, butyl acrylate 45 parts, methyl methacrylate 200 parts and acrylic acid 5 parts The second stage pre-emulsion, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were uniformly added dropwise into the flask over 90 minutes. After completion of the dropwise addition, the polymerization reaction at the second stage was performed by maintaining at 80 ° C. for 60 minutes.

2段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、脱イオン水100部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、2−エチルヘキシルアクリレート45部、ブチルアクリレート85部、メチルメタクリレート190部およびアクリル酸10部からなる3段目のプレエマルションと過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部と亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部とを90分間にわたって前記フラスコ内に均一に滴下した。滴下終了後、80℃で120分間維持し、25%アンモニア水を添加することによってpHを8に調整し、重合反応を終了した。   After completion of the second stage polymerization reaction, with the temperature in the reaction system maintained at 80 ° C., 100 parts of deionized water, an anionic surfactant as an emulsifier [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aquaron (registered trademark) HS-10] 25% aqueous solution 40 parts, 2-ethylhexyl acrylate 45 parts, butyl acrylate 85 parts, methyl methacrylate 190 parts and acrylic acid 10 parts The third stage pre-emulsion, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate, and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were uniformly dropped into the flask over 90 minutes. After completion of the dropwise addition, the temperature was maintained at 80 ° C. for 120 minutes, and the pH was adjusted to 8 by adding 25% aqueous ammonia to complete the polymerization reaction.

得られた反応溶液を室温まで冷却した後、目開きが300メッシュの(JISメッシュ)の金網で濾過し、樹脂エマルションを得た。得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は、150nmであった。   The resulting reaction solution was cooled to room temperature, and then filtered through a (JIS mesh) wire mesh having a mesh opening of 300 mesh to obtain a resin emulsion. The average particle diameter of the emulsion particles contained in the obtained resin emulsion was 150 nm.

前記で得られた樹脂エマルションにおける不揮発分量は43%であり、エマルション粒子を構成している内層の樹脂のガラス転移温度は105℃、中間層のガラス転移温度は16℃、外層のガラス転移温度は16℃であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は54℃であった。また、エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率は67%であり、樹脂エマルションの最低造膜温度は40℃であった。   The resin emulsion obtained above has a nonvolatile content of 43%, the glass transition temperature of the inner layer resin constituting the emulsion particles is 105 ° C., the glass transition temperature of the intermediate layer is 16 ° C., and the glass transition temperature of the outer layer is The glass transition temperature of the whole emulsion particle was 54 ° C. The total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles was 67%, and the minimum film-forming temperature of the resin emulsion was 40 ° C.

製造例7
滴下ロート、攪拌機、窒素導入管、温度計および還流冷却管を備えたフラスコ内に、脱イオン水810部を仕込んだ。滴下ロートに、脱イオン水96部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、シクロヘキシルメタクリレート335部およびアクリル酸5部からなる滴下用プレエマルションを調製し、そのうち全単量体成分の総量の5%にあたる71部を前記フラスコ内に添加し、ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら80℃まで昇温し、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液14部を添加し、重合反応を開始した。その後、滴下用プレエマルションの残部、過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部および亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部を90分間にわたり均一に滴下した。滴下終了後、80℃の温度で60分間維持することにより、1段目の重合反応を行なった。
Production Example 7
In a flask equipped with a dropping funnel, a stirrer, a nitrogen introduction tube, a thermometer, and a reflux condenser, 810 parts of deionized water was charged. In a dropping funnel, 96 parts of deionized water, an anionic surfactant as an emulsifier [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aqualon (registered trademark) HS-10 ], 40 parts of a 25% aqueous solution, 335 parts of cyclohexyl methacrylate and 5 parts of acrylic acid are prepared, and 71 parts, which is 5% of the total amount of all the monomer components, is added into the flask. The temperature was raised to 80 ° C. while blowing nitrogen gas, and 14 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate was added to initiate the polymerization reaction. Thereafter, the remainder of the pre-emulsion for dropping, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium bisulfite were added dropwise uniformly over 90 minutes. After completion of the dropping, the first stage polymerization reaction was carried out by maintaining the temperature at 80 ° C. for 60 minutes.

1段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、脱イオン水96部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、2−エチルヘキシルアクリレート80部、ブチルアクリレート45部、メチルメタクリレート200部およびアクリル酸5部からなる2段目のプレエマルションと過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部と亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部とを90分間にわたって前記フラスコ内に均一に滴下した。滴下終了後、80℃で60分間維持することにより、2段目の重合反応を行なった。   After completion of the first stage polymerization reaction, 96 parts of deionized water and an anionic surfactant [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester salt as an emulsifier, with the temperature in the reaction system maintained at 80 ° C. Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aquaron (registered trademark) HS-10] 25% aqueous solution 40 parts, 2-ethylhexyl acrylate 80 parts, butyl acrylate 45 parts, methyl methacrylate 200 parts and acrylic acid 5 parts The second stage pre-emulsion, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were uniformly added dropwise into the flask over 90 minutes. After completion of the dropwise addition, the polymerization reaction at the second stage was performed by maintaining at 80 ° C. for 60 minutes.

2段目の重合反応の終了後、反応系内の温度を80℃に維持した状態で、脱イオン水100部、乳化剤としてアニオン性界面活性剤〔ポリオキシエチレンアルキルフェニルエ−テル硫酸エステル塩、第一工業製薬(株)製、商品名:アクアロン(登録商標)HS−10〕の25%水溶液40部、2−エチルヘキシルアクリレート45部、ブチルアクリレート85部、メチルメタクリレート190部およびアクリル酸10部からなる3段目のプレエマルションと過硫酸アンモニウムの3.5%水溶液29部と亜硫酸水素ナトリウムの2.5%水溶液20部とを90分間にわたって前記フラスコ内に均一に滴下した。滴下終了後、80℃で120分間維持し、25%アンモニア水を添加することによってpHを8に調整し、重合反応を終了した。   After completion of the second stage polymerization reaction, with the temperature in the reaction system maintained at 80 ° C., 100 parts of deionized water, an anionic surfactant as an emulsifier [polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., trade name: Aquaron (registered trademark) HS-10] 25% aqueous solution 40 parts, 2-ethylhexyl acrylate 45 parts, butyl acrylate 85 parts, methyl methacrylate 190 parts and acrylic acid 10 parts The third stage pre-emulsion, 29 parts of a 3.5% aqueous solution of ammonium persulfate, and 20 parts of a 2.5% aqueous solution of sodium hydrogen sulfite were uniformly dropped into the flask over 90 minutes. After completion of the dropwise addition, the temperature was maintained at 80 ° C. for 120 minutes, and the pH was adjusted to 8 by adding 25% aqueous ammonia to complete the polymerization reaction.

得られた反応溶液を室温まで冷却した後、目開きが300メッシュの(JISメッシュ)の金網で濾過し、樹脂エマルションを得た。得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子の平均粒子径は、150nmであった。   The resulting reaction solution was cooled to room temperature, and then filtered through a (JIS mesh) wire mesh having a mesh opening of 300 mesh to obtain a resin emulsion. The average particle diameter of the emulsion particles contained in the obtained resin emulsion was 150 nm.

前記で得られた樹脂エマルションにおける不揮発分量は43%であり、エマルション粒子を構成している内層の樹脂のガラス転移温度は83℃、中間層のガラス転移温度は16℃、外層のガラス転移温度は16℃であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度は48℃であった。また、エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率は67%であり、樹脂エマルションの最低造膜温度は40℃であった。   The non-volatile content in the resin emulsion obtained above is 43%, the glass transition temperature of the inner layer resin constituting the emulsion particles is 83 ° C., the glass transition temperature of the intermediate layer is 16 ° C., and the glass transition temperature of the outer layer is The glass transition temperature of the whole emulsion particle was 48 ° C. The total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles was 67%, and the minimum film-forming temperature of the resin emulsion was 40 ° C.

実施例21〜41および比較例11〜19
製造例5〜7のうちのいずれかで得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子100部あたりの量が表3または表4に示す量となるように水溶性ポリマーの有効成分量を調節して樹脂エマルションに表3または表4に示す水溶性ポリマーを添加することにより、水性樹脂組成物を得た。
Examples 21-41 and Comparative Examples 11-19
The amount of the active ingredient of the water-soluble polymer is adjusted so that the amount per 100 parts of the emulsion particles contained in the resin emulsion obtained in any one of Production Examples 5 to 7 is the amount shown in Table 3 or Table 4. Then, an aqueous resin composition was obtained by adding the water-soluble polymer shown in Table 3 or Table 4 to the resin emulsion.

次に、前記調製例で得られたペースト86.2部、黒色ペースト〔横浜化成(株)製、商品名:ユニラント88、コンクブラック〕8部、各実施例または各比較例で得られた水性樹脂組成物200部、造膜助剤〔チッソ(株)製、商品名:CS−12〕8部、ブチルセロソルブ8部、25%アンモニア水0.5部および塗料用添加剤C〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK−024〕0.5部を混合し、得られた混合物の25℃における粘度をストーマー型粘度計で測定し、増粘剤〔ロームアンドハース社製、商品名:TT―935〕を用いてその粘度が80KUとなるように調整することにより、建築建材用水性塗料を得た。   Next, 86.2 parts of the paste obtained in the above preparation example, 8 parts of black paste [manufactured by Yokohama Kasei Co., Ltd., trade name: UNILANT 88, CONK BLACK], aqueous solution obtained in each example or each comparative example. 200 parts of resin composition, film-forming aid [manufactured by Chisso Corporation, trade name: CS-12] 8 parts, 8 parts of butyl cellosolve, 0.5 part of 25% aqueous ammonia and paint additive C [BIC Chemie Japan ( Co., Ltd., trade name: BYK-024] 0.5 parts was mixed, and the viscosity of the resulting mixture at 25 ° C. was measured with a Stormer viscometer, and a thickener [Rohm and Haas, trade name: By using TT-935], the water-based paint for building materials was obtained by adjusting the viscosity to 80 KU.

なお、比較例14および比較例18では、水性塗料の調製時に粘度が高くなりすぎたため、水性塗料を調製することができなかった。   In Comparative Example 14 and Comparative Example 18, the aqueous paint could not be prepared because the viscosity became too high when the aqueous paint was prepared.

各実施例および各比較例において、エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合することによって得られる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在する水溶性ポリマーの量を測定し、使用した全水溶性ポリマーに対する水層に存在する水溶性ポリマーの割合〔(水層に存在する水溶性ポリマーの質量)÷(使用した全水溶性ポリマーの質量)×100〕を求め、実施例1と同様にして評価した。その結果を表3および表4の水溶性ポリマーの欄の「含有率」に示す。 In each example and each comparative example, an aqueous composition obtained by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water was centrifuged at a rotational speed of 40,000 min −1 at a temperature of 25 ° C. for 4 hours. The amount of the water-soluble polymer present in the water layer separated by the centrifugal separation is measured, and the ratio of the water-soluble polymer present in the water layer to the total water-soluble polymer used [(the amount of the water-soluble polymer present in the water layer Mass) ÷ (mass of all water-soluble polymers used) × 100] was determined and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in “Content” in the column of the water-soluble polymer in Tables 3 and 4.

次に、スレート板〔日本テストパネル(株)製、縦70mm×横150mm×厚さ6mm〕に溶剤系シーラー〔エスケー化研(株)製、商品名:EXシーラー〕を乾燥後の量が20g/m2となるようにエアスプレーで塗装し、23℃の温度で24時間乾燥させた後、各実施例で得られた水性塗料を10milアプリケーターで塗装し、100℃の熱風乾燥機で10分間乾燥させることにより、試験板を得た。 Next, 20 g of solvent-based sealer (manufactured by SK Kaken Co., Ltd., trade name: EX sealer) is dried on a slate plate (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd., 70 mm long × 150 mm wide × 6 mm thick). / M 2, and air coating at 23 ° C. for 24 hours, and then the water-based paint obtained in each example was applied with a 10 mil applicator and then heated at 100 ° C. with a hot air dryer for 10 minutes. A test plate was obtained by drying.

前記で得られた試験板を用い、水性塗料の物性として、光沢、耐水性、塗膜硬度、耐汚染性、耐候性および耐凍害性を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表3または表4に示す。   Using the test plate obtained above, the glossiness, water resistance, coating film hardness, stain resistance, weather resistance and frost damage resistance were examined as the physical properties of the water-based paint based on the following methods. The results are shown in Table 3 or Table 4.

〔光沢〕
試験板の60°鏡面光沢値を光沢計〔日本電子工業(株)製、品番:VG2000〕で測定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:鏡面光沢値が85以上
B:鏡面光沢値が80以上85未満
C:鏡面光沢値が75以上80未満
D:鏡面光沢値が70以上75未満
E:表面光沢値が70未満
[Glossy]
The 60 ° specular gloss value of the test plate was measured with a gloss meter (manufactured by JEOL Ltd., product number: VG2000) and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: Specular gloss value of 85 or more B: Specular gloss value of 80 or more and less than 85 C: Specular gloss value of 75 or more and less than 80 D: Specular gloss value of 70 or more and less than 75 E: Surface gloss value of less than 70

〔耐水性〕
試験板を23℃にて24時間養生した後、その試験板のL値(L0)を色差計〔日本電色工業(株)製、商品名:分光式色差計SE−2000〕で測定し、さらにこの試験板を60℃に温調された温水中に240時間浸漬させた後、温水から引き上げ、キムタオル〔日本製紙クレシア(株)製〕で水分を拭き取り、1分間以内に前記色差計でL値(L1)を測定した。
〔water resistant〕
After curing the test plate at 23 ° C. for 24 hours, the L value (L 0 ) of the test plate was measured with a color difference meter [manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., trade name: spectroscopic color difference meter SE-2000]. Further, after immersing this test plate in warm water adjusted to 60 ° C. for 240 hours, the test plate was pulled up from the warm water, wiped with Kim Towel (manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.), and within 1 minute with the color difference meter. The L value (L 1 ) was measured.

次に、L値の変化値を式:
ΔL=(L1)−(L0
に基づいて求め、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:ΔLが2.0未満
B:ΔLが2.0以上4.0未満
C:ΔLが4.0以上6.0未満
D:ΔLが6.0以上10.0未満
E:ΔLが10.0以上
Next, the change value of the L value is expressed by the formula:
ΔL = (L 1 ) − (L 0 )
And evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: ΔL is less than 2.0 B: ΔL is 2.0 or more and less than 4.0 C: ΔL is 4.0 or more and less than 6.0 D: ΔL is 6.0 or more and less than 10.0 E: ΔL is 10. 0 or more

〔塗膜硬度〕
試験板を60℃の熱風乾燥機内に移動させ、1分間調温した後に、その試験板上にガーゼ〔萬星衛生材料(株)製、日本薬局方ガーゼタイプ1〕、フロートガラス板〔日本テストパネル(株)製、縦70mm、横150mm、厚さ2mm〕およびおもりの順で積載し、60℃の温度で2時間放置した。このとき、荷重は280g/cm2となるように調整した。
[Coating hardness]
After moving the test plate into a hot air dryer at 60 ° C. and adjusting the temperature for 1 minute, gauze (manufactured by Comet Sanitary Materials Co., Ltd., Japanese Pharmacopoeia Gauze Type 1), float glass plate [Japan Test Panel, manufactured by Panel Co., Ltd., 70 mm long, 150 mm wide, 2 mm thick] and weights were loaded in that order and left at a temperature of 60 ° C. for 2 hours. At this time, the load was adjusted to be 280 g / cm 2 .

次に、試験板を室温まで冷却し後、その試験板上のガーゼをゆっくりと剥がして塗膜の状態を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:異常なし(ガーゼ痕なし)
B:わずかにガーゼ痕あり
C:浅いガーゼ痕あり
D:深いガーゼ痕あり
E:ガーゼ残りあり
Next, after the test plate was cooled to room temperature, the gauze on the test plate was slowly peeled off, the state of the coating film was visually observed, and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: No abnormality (no gauze marks)
B: Slight gauze trace C: Shallow gauze trace D: Deep gauze trace E: Gauze remaining

〔耐汚染性〕
試験板の半分をカーボンブラック粉に浸漬させ、50℃の熱風乾燥機内で2時間放置した後、試験板を引き上げ、室温まで冷却した。次に、試験板の表面に付着しているカーボンブラック粉を刷毛で軽く掃き落とした後、塗膜の状態を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
(評価基準)
A:汚染なし
B:刷毛で掃いて落ちる程度の汚染
C:わずかにカーボンブラック粉が残っている程度の汚染
C:カーボンブラック粉がはっきりと残っていることがわかる程度の汚染
D:カーボンブラック粉で塗膜のほぼ全面が汚染
[Contamination resistance]
Half of the test plate was immersed in carbon black powder and left in a hot air dryer at 50 ° C. for 2 hours, and then the test plate was pulled up and cooled to room temperature. Next, after the carbon black powder adhering to the surface of the test plate was lightly swept off with a brush, the state of the coating film was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
(Evaluation criteria)
A: No contamination B: Contamination enough to be swept away with a brush C: Contamination so that carbon black powder remains slightly C: Contamination enough to show that carbon black powder remains clearly D: Carbon black powder Almost the entire surface of the coating is contaminated

〔耐候性〕
試験板を23℃の雰囲気中で24時間養生させた。養生後、試験板の側面および背面をアルミニウムテープでシールし、その試験板のクリヤー塗料が塗布された面の色差(L0、a0、b0)を色差計〔日本電色工業(株)製、商品名:分光式色差計SE−2000〕で測定し、さらに以下の耐候性試験の試験条件で1000時間耐候性試験を行ない、前記色差計でその試験板のクリヤー塗料が塗布された面の色差(L1、a1、b1)を測定し、E値の変化値(ΔE)を式:
ΔE=[(L−L0)2+(a−a0)2+(b1−b2)21/2
に基づいて求め、以下の評価基準に基づいて評価した。
〔Weatherability〕
The test plate was cured in an atmosphere at 23 ° C. for 24 hours. After curing, the side and back of the test plate are sealed with aluminum tape, and the color difference (L 0 , a 0 , b 0 ) of the surface of the test plate to which the clear paint is applied is measured by a color difference meter [Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. Manufactured, trade name: spectroscopic color difference meter SE-2000], and further subjected to a weather resistance test for 1000 hours under the following weather resistance test conditions, and the surface of the test plate on which the clear coating was applied with the color difference meter The color difference (L 1 , a 1 , b 1 ) is measured, and the change value (ΔE) of the E value is expressed by the formula:
ΔE = [(L 1 −L 0 ) 2 + (a 1 −a 0 ) 2 + (b 1 −b 2 ) 2 ] 1/2
And evaluated based on the following evaluation criteria.

(耐候性試験の試験条件)
試験機:メタルウェザー〔ダイプラ・ウィンテス(株)製、品番:KU−R4〕
照射:気温65℃で相対湿度50%の雰囲気で4時間照射(照射強度:80mW/cm2
湿潤:気温35℃で相対湿度98%の雰囲気で4時間
シャワー:湿潤前後に各30秒間
(Test conditions for weather resistance test)
Testing machine: Metal weather [Daipura Wintes Co., Ltd., product number: KU-R4]
Irradiation: Irradiation for 4 hours in an atmosphere with a temperature of 65 ° C. and a relative humidity of 50% (irradiation intensity: 80 mW / cm 2 )
Wet: 4 hours in an atmosphere of 35% relative humidity and 98% relative humidity Shower: 30 seconds each before and after wetting

(評価基準)
A:ΔEが2.0未満
B:ΔEが2.0以上3.0未満
C:ΔEが3.0以上4.0未満
D:ΔEが4.0以上6.0未満
E:ΔEが6.0以上
(Evaluation criteria)
A: ΔE is less than 2.0 B: ΔE is 2.0 or more and less than 3.0 C: ΔE is 3.0 or more and less than 4.0 D: ΔE is 4.0 or more and less than 6.0 E: ΔE is 6. 0 or more

〔耐凍害性〕
試験板を23℃の雰囲気中で24時間養生させた後、試験板の側面および背面を2液硬化型溶剤系樹脂でシールし、凍結融解試験機で耐凍害性試験を行なった。そのときの凍結融解条件は、気中凍結(−20℃で2時間)および水中融解(20℃で2時間)とし、これら気中凍結と水中融解の4時間を1サイクルとして、倍率が30倍のルーペを用いて目視にて観察し、試験板にクラックが入るまでのサイクルを測定し、以下の評価基準に基づいて耐凍害性を評価した。
(評価基準)
A:400サイクルでクラックなし
B:300サイクル以上400サイクル未満でクラックが発生
C:200サイクル以上300サイクル未満でクラックが発生
D:100サイクル以上200サイクル未満でクラックが発生
E:100サイクル未満でクラックが発生
[Frost resistance]
After the test plate was cured for 24 hours in an atmosphere at 23 ° C., the side surface and the back surface of the test plate were sealed with a two-part curable solvent-based resin, and a frost damage resistance test was performed with a freeze-thaw tester. The freezing and thawing conditions at that time were air freezing (-20 ° C. for 2 hours) and water thawing (20 ° C. for 2 hours). The frost damage resistance was evaluated based on the following evaluation criteria by visually observing with a magnifying glass and measuring the cycle until the test plate cracked.
(Evaluation criteria)
A: No crack at 400 cycles B: Cracks occurred at 300 cycles or more and less than 400 cycles C: Cracks occurred at 200 cycles or more and less than 300 cycles D: Cracks occurred at 100 cycles or more and less than 200 cycles E: Cracks at less than 100 cycles Occurs

実施例42〜53および比較例20〜25
製造例5〜7のうちのいずれかで得られた樹脂エマルションに含まれているエマルション粒子100部あたりの量が表3または表4に示す量となるように水溶性ポリマーの有効成分量を調節して樹脂エマルションに表3または表4に示す水溶性ポリマーを添加することにより、水性樹脂組成物を得た。
Examples 42-53 and Comparative Examples 20-25
The amount of the active ingredient of the water-soluble polymer is adjusted so that the amount per 100 parts of the emulsion particles contained in the resin emulsion obtained in any one of Production Examples 5 to 7 is the amount shown in Table 3 or Table 4. Then, an aqueous resin composition was obtained by adding the water-soluble polymer shown in Table 3 or Table 4 to the resin emulsion.

次に、前記調製例で得られたペースト86.2部、各実施例または各比較例で得られた水性樹脂組成物200部、造膜助剤〔チッソ(株)製、商品名:CS−12〕8部、ブチルセロソルブ8部、25%アンモニア水0.5部および塗料用添加剤C〔ビックケミー・ジャパン(株)製、商品名:BYK−024〕0.5部を混合し、得られた混合物の25℃における粘度をストーマー型粘度計で測定し、増粘剤〔ロームアンドハース社製、商品名:TT―935〕を用いてその粘度が80KUとなるように調整することにより、建築建材塗料を得た。   Next, 86.2 parts of the paste obtained in the above preparation example, 200 parts of the aqueous resin composition obtained in each example or each comparative example, film-forming aid [manufactured by Chisso Corporation, trade name: CS- 12] 8 parts, 8 parts of butyl cellosolve, 0.5 part of 25% aqueous ammonia and additive C for coating material [BIC Chemie Japan Co., Ltd., trade name: BYK-024] 0.5 parts were mixed and obtained. By measuring the viscosity of the mixture at 25 ° C. with a Stormer-type viscometer and adjusting the viscosity to 80 KU using a thickener (Rohm and Haas, trade name: TT-935), A paint was obtained.

一方、アクリル樹脂エマルション〔(株)日本触媒製、商品名:ユーダブルE−771SI〕200部に造膜助剤〔チッソ(株)製、商品名:CS−12〕8部およびブチルセロソルブ8部を混合し、得られた混合物を水および消泡剤〔サンノプコ(株)製、商品名:SNデフォーマー777〕を添加し、不揮発分含量を30%に調節した。その後、クレーブス単位粘度計(ブルックフィールド社製、品番:KU−1)を用いて25℃での測定時の粘度が65±1KUとなるように増粘剤〔(株)日本触媒製、商品名:アクリセットWR−503A〕を前記混合物に添加した。この混合物をホモディスパーで1500min-1で30分間撹拌することにより、クリヤー塗料を得た。得られたクリヤー塗料は、1日間静置した後、使用に供した。 On the other hand, 200 parts of acrylic resin emulsion [made by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name: U Double E-771SI] is mixed with 8 parts of a film-forming aid [made by Chisso Corporation, trade name: CS-12] and 8 parts of butyl cellosolve. Then, water and an antifoaming agent (manufactured by San Nopco Co., Ltd., trade name: SN deformer 777) were added to the resulting mixture to adjust the nonvolatile content to 30%. Thereafter, a thickener [manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., trade name] was used so that the viscosity at the time of measurement at 25 ° C. was 65 ± 1 KU using a Krebs unit viscometer (manufactured by Brookfield, product number: KU-1). : Acreset WR-503A] was added to the mixture. This mixture was stirred with a homodisper at 1500 min -1 for 30 minutes to obtain a clear paint. The resulting clear paint was allowed to stand for 1 day and then used.

次に、スレート板〔日本テストパネル(株)製、縦70mm×横150mm×厚さ6mm〕に溶剤系シーラー〔エスケー化研(株)製、商品名:EXシーラー〕を乾燥後の量が20g/m2となるようにエアスプレーで塗装し、23℃の温度で24時間乾燥させた後、各実施例で得られた建築建材塗料を10milアプリケーターで塗装し、100℃の熱風乾燥機で10分間乾燥させた。前記試験板の塗装面に、さらに前記で得られたクリヤー塗料を5milアプリケーターで塗装し、100℃の熱風乾燥機で10分間乾燥させることにより、試験板を得た。 Next, 20 g of solvent-based sealer (manufactured by SK Kaken Co., Ltd., trade name: EX sealer) is dried on a slate plate (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd., 70 mm long × 150 mm wide × 6 mm thick). After coating with air spray so that it becomes / m 2 and drying at a temperature of 23 ° C. for 24 hours, the building material paint obtained in each example is applied with a 10 mil applicator, and 10 ° C. with a hot air dryer at 100 ° C. Let dry for minutes. The clear coating obtained above was further applied to the coated surface of the test plate with a 5 mil applicator and dried with a hot air dryer at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a test plate.

前記で得られた試験板を用い、建築建材塗料の物性を実施例21と同様にして調べた。その結果を表3および表4に示す。   Using the test plate obtained above, the physical properties of the building material paint were examined in the same manner as in Example 21. The results are shown in Tables 3 and 4.

なお、表3および表4において、エマルションの種類の欄に記載の製造例番号は、その製造例で得られた樹脂エマルションを使用したことを意味する。水溶性ポリマーの量は、エマルション粒子100部あたりの量(部)を示す。また、各評価において、D以下の評価が1つでもあると不合格となる。   In Table 3 and Table 4, the production example number described in the column of the type of emulsion means that the resin emulsion obtained in the production example was used. The amount of the water-soluble polymer indicates an amount (parts) per 100 parts of the emulsion particles. Further, in each evaluation, if there is at least one evaluation of D or less, it is rejected.

表3および表4に示された結果から、各比較例で得られた水性塗料と対比して、各実施例で得られた水性塗料は、塗膜の光沢および耐汚染性に優れ、さらに良好な耐水性、塗膜硬度、耐候性、耐水性および耐凍害性を有する塗膜を形成することがわかる。したがって、各実施例で得られた水性塗料は、建築建材塗料として好適に用いることができることがわかる。   From the results shown in Tables 3 and 4, the water-based paints obtained in each example were superior in the gloss and stain resistance of the coating film, as compared with the water-based paints obtained in each comparative example. It can be seen that a coating film having excellent water resistance, coating film hardness, weather resistance, water resistance and frost damage resistance is formed. Therefore, it turns out that the water-based paint obtained by each Example can be used suitably as a building construction material paint.

以上の結果から、本発明の建築塗料は、例えば、建築外装トップコート用塗料、建築建材用塗料などとして好適に使用することができることがわかる。   From the above results, it can be seen that the building paint of the present invention can be suitably used as, for example, a paint for exterior building top coats, a paint for building materials.

Claims (7)

(A)エマルション粒子10g、水溶性ポリマー0.5gおよび水90gを混合してなる水性組成物を回転速度40000min-1で25℃の温度にて4時間遠心分離し、当該遠心分離によって分離された水層に存在している水溶性ポリマーの量が水溶性ポリマー全量のうちの85質量%以上であることを満足する水溶性ポリマー、および(B)エマルション粒子を含有してなり、水溶性ポリマーの重量平均分子量が500〜80000であり、エマルション粒子100質量部あたりの水溶性ポリマーの量が0.3〜12質量部である建築塗料用水性樹脂組成物であって、前記水溶性ポリマーとしてポリビニルピロリドンが用いられ、前記エマルション粒子が内層および外層を有し、内層を構成する重合体のガラス転移温度が80〜200℃であり、外層を構成する重合体のガラス転移温度が−10〜40℃であり、エマルション粒子全体のガラス転移温度が20〜65℃であることを特徴とする建築塗料用水性樹脂組成物。 (A) An aqueous composition obtained by mixing 10 g of emulsion particles, 0.5 g of a water-soluble polymer and 90 g of water was centrifuged at a rotational speed of 40000 min −1 at a temperature of 25 ° C. for 4 hours, and separated by the centrifugation. A water-soluble polymer satisfying that the amount of the water-soluble polymer present in the water layer is 85% by mass or more of the total amount of the water-soluble polymer, and (B) emulsion particles. a weight average molecular weight of 500 to 80,000, I architectural coatings aqueous resin composition der amount of the water-soluble polymer per 100 parts by weight of the emulsion particles is 0.3 to 12 parts by weight, polyvinyl as the water-soluble polymer Pyrrolidone is used, the emulsion particles have an inner layer and an outer layer, and the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer is 80 to 200 ° C. There, the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is -10 to 40 ° C., architectural coatings aqueous resin composition having a glass transition temperature of the entire emulsion particles are characterized by 20 to 65 ° C. der Rukoto. 内層を構成している重合体のガラス転移温度と外層を構成している重合体のガラス転移温度との差が50℃以上である請求項に記載の建築塗料用水性樹脂組成物。 The aqueous resin composition for building paints according to claim 1 , wherein the difference between the glass transition temperature of the polymer constituting the inner layer and the glass transition temperature of the polymer constituting the outer layer is 50 ° C or higher. 内層を構成する重合体と外層を構成する重合体との質量比〔内層を構成する重合体/外層を構成する重合体〕が25/75〜75/25である請求項1または2に記載の建築塗料用水性樹脂組成物。 Mass ratio of the polymer constituting the polymer and the outer layer constituting the inner layer [polymer constituting the polymer / outer layer constituting the inner layer] is as defined in claim 1 or 2 which is 25 / 75-75 / 25 An aqueous resin composition for architectural paints. エマルション粒子における内層を構成している重合体と外層を構成している重合体との合計含有率が50〜100質量%である請求項のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物。 The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of claims 1 to 3 , wherein the total content of the polymer constituting the inner layer and the polymer constituting the outer layer in the emulsion particles is 50 to 100% by mass. object. 外層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率が、内層を構成する重合体に用いられる単量体成分におけるカルボキシル基含有単量体の含有率よりも高い請求項のいずれか記載の建築塗料用水性樹脂組成物。 The content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the outer layer is greater than the content of the carboxyl group-containing monomer in the monomer component used in the polymer constituting the inner layer. The aqueous resin composition for architectural paints according to any one of claims 1 to 4 , which is high. 用途が建築建材塗料である請求項1〜のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物。 The water-based resin composition for building paints according to any one of claims 1 to 5 , wherein the use is a building material paint . 請求項1〜のいずれかに記載の建築塗料用水性樹脂組成物および顔料を含有することを特徴とする建築塗料。 An architectural paint comprising the aqueous resin composition for architectural paints according to any one of claims 1 to 6 and a pigment.
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