JPH0457868A - 水性塗料用エマルジョンの製造方法 - Google Patents
水性塗料用エマルジョンの製造方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
さらに詳細には、塗膜の撥水性、耐水性、耐候性、およ
び無機基材への密着性に優れ、クリヤー塗料、エナメル
塗料双方に好適に使用でき、主に、建築内・外装用塗料
、鋼構造物用塗料、屋根用塗料、床用塗料、建材用塗料
に好適な水性塗料用エマルジョンの製造方法に関するも
のである。
が強く要望されており、従来の溶剤型塗料の水系化が行
なわれつつある。そのため、水性塗料の用途が拡大され
、それに伴なって水性塗料への要求性能が高度になって
きている。
び無機基材への密着性などが要求されているが、従来の
水性塗料においては、これらの性能すべてにわたって優
れているものはなく、高度な要求性能に対応できない。
重合体ラテックスの存在下、アルコキシシラン化合物を
縮合反応せしめて得られるエマルジョンを水性塗料に用
いた場合、塗膜の撥水性、耐水性、耐候性、および無機
基材への密着性に優れた性能が得られることを見い出し
、本発明に到達した。
ル酸アルキルエステル単量体50〜99.5重量%、 (b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜15
重量%、および (c)(a)および(b)成分と共重合可能な他の単量
体0〜50重量%〔ただし(a)+(b)+ (c)=
100重量%〕からなる単量体 を乳化重合することにより得られる共重合体ラテックス
100重量部(固形分換算)の存在下、アルコキシシラ
ン化合物0.1〜500重量部の縮合反応を進行させる
ことを特徴とする水性塗料用エマルジョンの製造方法を
提供するものである。
に使用される単量体の(a)成分であるアルキル基の炭
素数が1〜10の(メタ)アクリル酸アルキルエステル
単量体としては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(
メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロ
ピル、(メタ)アクリル酸i−プロピル、(メタ)アク
リル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸i−ブチル、(
メタ)アクリル酸n−アミル、(メタ)アクリル酸i−
アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリ
ル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル
、(メタ)アクリル酸i−ノニル、(メタ)アクリル酸
デシル、ヒドロキシ(メタ)アクリレート、ヒドロキシ
エチル(メタ)アクリレートなどが挙げられるが、これ
らのうちでは、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−
エチルヘキシル、メタクリル酸メチルなどが好ましい。
、1種単独で、あるいは2種以上を併用することもでき
る。
は、得られるエマルジョンに耐水性、耐候性および密着
性を与えるために必須の成分であり、その割合は、全単
量体の50〜99.5重量%、好ましくは70〜99重
量%、特に好ましくは80〜98重量%であり、50重
量%未満では耐水性、耐候性、密着性に劣り、一方、9
9.5重量%を超えると系の安定性が劣り、また密着性
などが劣り好ましくない。
は、例えばイタコン酸、(メタ)アクリル酸、フマル酸
、マレイン酸、クロトン酸などが挙げられ、好ましくは
(メタ)アクリル酸である。
1種単独で、あるいは2種以上を併用することもできる
。
られるエマルジョンの重合安定性と耐水性のバランスを
高水準に保つために必須の成分であって、その使用量は
、全単量体の0.5〜15重量%、好ましくは0.5〜
10重量%であり、0、 5重量%未満では得られるエ
マルジョンの重合安定性が低下し、密着性が劣り、一方
、15重量%を超えると耐水性に劣るものとなる。
能な他の単量体としては、例えばスチレン、α−メチル
スチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物;
(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルア
ミドなどのエチレン系不飽和カルボン酸のアルキルアミ
ド;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸
ビニルエステル;エチレン系不飽和ジカルボン酸の酸無
水物、モノアルキルエステル、モノアミド類;アミノエ
チルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート
、ブチルアミノエチルアクリレートなどのエチレン系不
飽和カルボン酸のアミノアルキルエステル;アミノエチ
ルアクリルアミド、ジメチルアミノメチルメタクリルア
ミド、メチルアミノプロピルメタクリルアミドなどのエ
チレン系不飽和カルボン酸のアミノアルキルアミド;
(メタ)アクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリ
ルなどのシアン化ビニル系単量体;グリシジル(メタ)
アクリレートなどの不飽和脂肪族グリシジルエステルな
どを挙げることができ、好ましくはスチレン、アクリロ
ニトリル、α−メチルスチレンなどである。これらの(
C)他の単量体は1種単独でも、あるいは2種以上を併
用することもできる。
50重量%、好ましくは0〜30重量%であり、50重
量%を超えると造膜性が低下するため耐水性、密着性が
劣り、また成膜後の変色、塗膜の収縮などの問題があり
好ましくない。
(a)〜(c)成分を、公知の乳化剤、重合開始剤、連
鎖移動剤などを使用して乳化重合されたものである。
ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ジフェニルエー
テルジスルホン酸ナトリウム、コハク酸、ジアルキルエ
ステルスルホン酸ナトリウムなどのアニオン系乳化剤、
あるいはポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオ
キシエチレンアルキルアリルエーテルなどのノニオン系
乳化剤の1種または2種以上を挙げることができる。特
に、本発明の効果が著しく発揮できる乳化剤としては、
アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムである。
計量に対して、好ましくは0.2〜4重量%、特に好ま
しくは0.5〜3重量%である。
生するなど重合安定性が悪くなり、共重合体ラテックス
の製造に支障があるので好ましくなく、一方、4重量%
を超えると塗膜の耐候性、耐水性が低下するので好まし
くない。
ましくは2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテ
ン成分を60重量%以上含むαメチルスチレンダイマー
、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、
ジペンテン四塩化炭素、オクチルメルカプタン、n−ド
デシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、n−
へキサドデシルメルカプタン、ジエチルキサントゲンジ
スルフィド、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジイ
ソプロピルキサントゲンジスルフィド、テトラエチルチ
ウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフ
ィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメ
チレンチウラムジスルフィド、9.10−ジヒドロアン
トラセン、1゜4−ジヒドロアントラセン、1,4−シ
クロへキサジエン、1,4−シクロペンタジェン、2,
5−ジヒドロフラン、キサンチン、3−フェニル−1−
ペンテンなどを用いることができ、これらは単量体全体
に対して、通常0〜15重量%使用される。
ナトリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩系開始
剤、あるいは過酸化水素などの無機系開始剤、クメンハ
イドロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハイドロ
バーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキサイド
、ベシゾイルバーオキサイドなどの有機過酸化物、ある
いはアゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ系開始剤で
代表される有機系開始剤を挙げることができる。この重
合開始剤の使用量は、好ましくは0.03〜2重量%、
特に好ましくは0.05〜1重量%である。
酸ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウ
ム、硫酸第一鉄、グルコース、ホルムアルデヒド、ナト
リウムスルホキシレート、L−アスコルビン酸およびそ
の塩、亜硫酸水素ナトリウムの還元剤、グリシン、アラ
ニン、エチレンジアミン四酢酸ナトリウムなどのキレー
ト剤を併用することもできる。
始剤などのほかに、必要に応じて各種電解質、pHg整
剤などを併用し、前記単量体(a)〜(C)成分100
重量部に対して、水80〜300重量部と前記乳化剤、
連鎖移動剤、重合開始剤などを前記範囲内の量で使用し
て、重合温度10〜90℃、好ましくは40〜80℃、
重合時間6〜40時間の重合条件下で乳化重合される。
ものではなく、−括添加法、連続添加法あるいは分割添
加法などの任意の方法が採用される。
、特に95〜100%であることが好ましい。またシー
ド重合を採用する場合には、あらかじめ(a)〜(C)
成分からなる単量体を乳化重合して得られるポリマーを
シード粒子とし、これに(a)〜(c)成分からなる単
量体混合物を加えて乳化重合すればよい。
c)成分からなる単量体混合物を水性媒体中で乳化重合
することによって得られるか、本発明の特徴は、この乳
化重合して得られる共重合体ラテックスの存在下、アル
コキシシラン化合物を縮合させることにある。
i (OR’ ) である。
基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基などの
アルキル基、その他のγ−クロロプロピル基、ビニル基
、3,3.3−1リフロロプロピル基、γ−グリシドキ
シプロピル基、γメルカプトプロピル基、フェニル基、
3,4−エポキシシクロヘキシルエチルオキシ基、γ−
アミノプロピル基などである。
炭素数1〜4のアシル基であり、例えばメチル基、エチ
ル基、n−プロピル基、n−ブチル基、5ec−ブチル
基、tert−ブチル基、アセチル基などである。
性が低くなり、共重合体ラテックスの共重合体粒子への
吸収性が悪くなる。
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプ
ロポキシシラン、テトラブトキシシラン1.メチルトリ
メトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルト
リメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プ
ロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシ
シラン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピ
ルトリエトキシシラン、γ−タロロプロピルトリメトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
3,3.3−4リフロロプロピルトリメトキシシラン、
3.3.3−1リフロロプロビルトリエトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリル
オキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェ
ニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルト
リエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジェトキシシラン、ジエチルジメトキシシランなどを
挙げることができる。好ましくは、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン
、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジェトキシシランなどである。これらのア
ルコキシシラン化合物は、1種単独、または2種以上併
用することができ、ほかの例えばチタン、アルミニウム
などの金属アルコキシドと併用することもできる。また
、これらのアルコキシシラン化合物は、必要に応じて有
機溶媒に溶解させて使用することもできる。
コキシシラン化合物の縮合反応は、共重合体ラテックス
粒子に吸収され、あるいは該粒子に吸収されずに縮合反
応してもよいが、−段と優れた本発明の目的とするもの
を得るためには、共重合体粒子に吸収され縮合反応され
るアルコキシシラン化合物は、好ましくは使用される全
アルコキシシラン化合物の5重量%以上、さらに好まし
くは10重量%以上、特に好ましくは30重量%以上で
ある。
キシシラン化合物を縮合させる方法は、共重合体ラテッ
クスにアルコキシシラン化合物を添加し、十分撹拌する
ことにより容易に達成される。さらに、アルコキシシラ
ン化合物を共重合体粒子に効串よく吸収させるために、
必要に応じて水に対する溶解度が10−3重量%以下の
溶媒を、あらかじめ共重合体ラテックスの共重合体粒子
に吸収させてお(ことも可能である。
キシシラン化合物の縮合反応は、反応温度、水素イオン
濃度によって制御される。
応温度は、通常、30°C以上、好ましくは50°C以
上、さらに好ましくは70℃以上であり、水素イオン濃
度は、通常、pH4〜10、好ましくは5〜9、さらに
好ましくは6〜8である。
ン化合物の量としては、共重合体ラテ、ツクスの固形分
100重量部に対して、0.1〜500重量部、好まし
くは0.5〜100重量部、さらに好ましくは1〜50
重量部である。アルコキシシラン化合物の添加量が0.
1重量部未満では、耐候性、撥水性、耐水性が劣り、一
方、500重量部を超えるとコストアップとなるだけで
なく、コストに見合う改良効果が得られない。
は、共重合体ラテックス(I)の重合工程中に添加して
もよく、好ましくは重合転化率50重量%以上で添加さ
れる。
0〜70重量%、好ましくは30〜60重量%に調製さ
れる。すなわち、エマルジョンの固形分濃度が20重量
%未満ては、エマルジョン濃度が低すぎて各種の用途に
おいて配合物の粘度調整が困難となり、また物性のバラ
ンスが低下する傾向にあり、一方、70重量%を超える
と該エマルジョンの粘度が高くなり、充填剤などの分散
が困難となる。
、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、クレイ、
硫酸バリウム、ケイ酸、ケイ酸塩、酸化チタン、炭酸マ
グネシウム、炭酸カルシウムなどの充填剤;ポリアクリ
ル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ヘキサ
メタリン酸ナトリウム塩、ピロリン酸カリウム塩などの
分散剤;ヒドロキシエチルセルロース、高分子量ポリア
クリル酸ナトリウムなどの増粘剤;ジオクチルフタレー
ト、ジブチルフタレート、エポキシ化脂肪酸エステルな
どの可塑剤;n−プロピルアルコール、エチルセロソル
ブ、カルピトール、エチレングリコール、ジエチレング
リコールなどの助剤;メラミン−ホルマリン樹脂、グリ
オキザール系樹脂、エポキシ系化合物、無機金属錯体、
アジリジン系化合物などの硬化剤;ロジン変性ポリエス
テル樹脂、スチレン−無水マレイン酸共重合樹脂などの
レベリング剤などを組み合わせて各用途の目的に合わせ
て配合してもよい。
に応じて消泡剤、発泡剤、着色剤、難燃剤、防腐剤、老
化防止剤、安定剤、加硫促進剤、帯電防止剤、pH調整
剤などを加えることもできる。
限り重量部および重量%である。
サー、窒素導入口、温度計、単量体添加ポンプ撹拌機を
備えたステンレス製オートクレーブに、イオン交換水1
00部と、重合開始剤として過硫酸ナトリウム0.5部
を仕込み、気相部を15分間窒素ガスで置換し、80℃
に昇温した。
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
1.0部と、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム0
.5部と、表−1に示す単量体成分モノマーとを混合撹
拌し、プレ乳化物をつくり、それを4時間かけてフラス
コ中に滴下した。滴下中は窒素を導入しながら80℃で
反応を行なった。滴下終了後、さらに85℃で2時間撹
拌した後、25℃まで冷却し反応を終了した。
、いずれも98%以上であった。
−1に示すアルコキシシラン化合物を添加し、約30分
間にわたって強(撹拌した。その後、反応容器を60℃
に昇温し、3時間反応させ、最終のエマルジョンA−E
、イ〜トを得た。
〜ト)は本発明に属さないものである。
料を得た。
よりテスト板を作製し、耐候性試験、密着性試験、耐水
性試験、撥水性試験を行なった。
角を測定した。
w Cycle VEL−8UN−DC型)(63℃)
を用い、300時間暴露後の光沢保持率、黄変度を調査
した。
光沢度を測定した。
、5M−5−18−3B型)を用いて測定した。
基盤目試験を行ない、セロハンテープにより剥離状態を
確認し、100個中の接着数により判定を行なった。
よって判定した。
水性塗料の例であり、本発明の目的とする水性塗料が得
られている。
未満の例であり、撥水性、耐水性、耐候性が劣る。
を超えた例であり、密着性が劣り、また添加量に見合っ
た性能が得られない。
未満の例であり、密着性が劣る。
を超えた例であり、耐水性が劣る。
用量が本発明の範囲未満の例であり、耐水性、耐候性、
密着性が劣る。
ンゼンスルホン酸ナトリウム0.3部を添加し、溶解さ
せる。次いで、メチルトリエトキシシラン10部を添加
し、十分撹拌しながら600Cに昇温させ、3時間反応
させて、ポリシロキサンエマルジョンを得る。
た以外は、実施例](1)と同様にして共重合体ラテッ
クスを製造し、pHを7に調整した後、これに、上記ポ
リシロキサンエマルジョンを添加し、エマルジョン(へ
)を得た。
法で評価した。評価結果は表−1に示す。
シロキサンエマルジョンと単にブレンドしたものであり
、共重合体ラテックスのポリマー成分とポリシロキサン
の種類・量が実施例1と同じであるにもかかわらず、目
的とする性能の水性塗料が得られない。
成分と混合した以外は、実施例1と同様にしてアルコキ
シシラン化合物の存在下に共重合体ラテックスを重合し
、エマルジョン(ト)を得た。
法で評価した。評価結果は表−1に示す。
合物が共重合体ラテックスの単量体成分とポリシロキサ
ンの種類および量が実施例1と同じであるにもかかわら
ず、目的とする性能の水性塗料か得られない。
にアルコキシシラン化合物を添加した後、アルコキシシ
ラン化合物の縮合反応を進行させることにより、高度な
要求性能に対応しえる水性塗料用エマルジョンを容易に
製造することができる。
塗料に用いた場合、優れた撥水性、耐水性、耐候性、無
機基材への密着性が得られ、建築内・外装用塗料、鋼構
造物用塗料、屋根用塗料、床用塗料、建材用塗料に好適
に使用できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (a)アルキル基の炭素数が1〜10の(メタ)アクリ
ル酸アルキルエステル単量体50〜99.5重量%、 (b)エチレン系不飽和カルボン酸単量体0.5〜15
重量%、および (c)(a)および(b)成分と共重合可能な他の単量
体0〜50重量%〔ただし(a)+(b)+(c)=1
00重量%〕からなる単量体 を乳化重合することにより得られる共重合体ラテックス
100重量部(固形分換算)の存在下、アルコキシシラ
ン化合物0.1〜500重量部の縮合反応を進行させる
ことを特徴とする水性塗料用エマルジョンの製造方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17102490A JP2932620B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 水性塗料用エマルジョンの製造方法 |
DE69120125T DE69120125T2 (de) | 1990-03-28 | 1991-03-27 | Polysiloxancompositpolymerpartikel |
EP91104895A EP0449263B1 (en) | 1990-03-28 | 1991-03-27 | Polysiloxane-composite polymer particles |
US08/109,990 US5385975A (en) | 1990-03-28 | 1992-12-28 | Polysiloxane-composite polymer particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17102490A JP2932620B2 (ja) | 1990-06-28 | 1990-06-28 | 水性塗料用エマルジョンの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0457868A true JPH0457868A (ja) | 1992-02-25 |
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Family
ID=15915675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17102490A Expired - Lifetime JP2932620B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-06-28 | 水性塗料用エマルジョンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6664330B2 (en) | 2000-10-11 | 2003-12-16 | Dainippon And Chemicals, Inc. | Waterborne resin emulsion and waterborne coating |
JP2005023189A (ja) * | 2003-07-01 | 2005-01-27 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 水系コーティング組成物 |
JP2015506405A (ja) * | 2012-01-25 | 2015-03-02 | オムノバ ソリューソンズ インコーポレーティッド | シラン基含有ポリマー組成物およびそれを含むコーティング |
JP2015526531A (ja) * | 2012-05-22 | 2015-09-10 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | 多孔質無機酸化物被膜を製造するための組成物および方法 |
-
1990
- 1990-06-28 JP JP17102490A patent/JP2932620B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US10259928B2 (en) | 2012-01-25 | 2019-04-16 | Omnova Solutions Inc. | Silane group-containing polymer composition and coatings containing same |
JP2015526531A (ja) * | 2012-05-22 | 2015-09-10 | ディーエスエム アイピー アセッツ ビー.ブイ. | 多孔質無機酸化物被膜を製造するための組成物および方法 |
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---|---|
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