JPH0616993A - 水性コーティング組成物およびその製法 - Google Patents
水性コーティング組成物およびその製法Info
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- JPH0616993A JPH0616993A JP4172899A JP17289992A JPH0616993A JP H0616993 A JPH0616993 A JP H0616993A JP 4172899 A JP4172899 A JP 4172899A JP 17289992 A JP17289992 A JP 17289992A JP H0616993 A JPH0616993 A JP H0616993A
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- C09D143/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D143/04—Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F230/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal
- C08F230/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal
- C08F230/08—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon
- C08F230/085—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing phosphorus, selenium, tellurium or a metal containing a metal containing silicon the monomer being a polymerisable silane, e.g. (meth)acryloyloxy trialkoxy silanes or vinyl trialkoxysilanes
Abstract
(57)【要約】
【構成】 有機溶媒中に、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分を下
記の割合で配合して共重合反応させた後、上記有機溶媒
を水性媒体と置換することにより水性コーティング組成
物を製造する。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシシラン化合物 。 ０．５〜５０重量％ （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 １．０〜５０重量％ （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 ９８．５重量％以下 【効果】 この水性コーティング組成物を用いて形成さ
れる皮膜は、基材に対する密着性が良好で、しかも耐水
性に優れたものである。また、上記の製法では、有機溶
媒中で共重合反応させることから、安定的に共重合がな
される。
記の割合で配合して共重合反応させた後、上記有機溶媒
を水性媒体と置換することにより水性コーティング組成
物を製造する。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシシラン化合物 。 ０．５〜５０重量％ （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 １．０〜５０重量％ （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 ９８．５重量％以下 【効果】 この水性コーティング組成物を用いて形成さ
れる皮膜は、基材に対する密着性が良好で、しかも耐水
性に優れたものである。また、上記の製法では、有機溶
媒中で共重合反応させることから、安定的に共重合がな
される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種基材に対して優れ
た付着性を有し、しかも耐水性に極めて優れた皮膜を形
成するプライマーあるいはトップコート等に用いられる
水性コーティング組成物およびその製法に関するもので
ある。
た付着性を有し、しかも耐水性に極めて優れた皮膜を形
成するプライマーあるいはトップコート等に用いられる
水性コーティング組成物およびその製法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来から、アルコキシシラン化合物の有
用性は広く知られており、実際にコーティング材料へ応
用されている。このようなコーティング材料は、溶剤系
と水系に分類され、上記溶剤系は、疎水性の有機溶媒ま
たはアルコールに、シラン化合物あるいはシラン含有ポ
リマーを溶解させた系であり、性能的には優れている
が、毒性および環境への悪影響という問題を有してい
る。一方、上記水系は、界面活性剤を使用し、通常の乳
化重合で合成された系、もしくは界面活性剤性，水溶性
高分子でシランを含有する疎水性の樹脂を強制乳化した
系が主であり、上記溶剤系とは異なり毒性および環境へ
の悪影響は大幅に現象する。
用性は広く知られており、実際にコーティング材料へ応
用されている。このようなコーティング材料は、溶剤系
と水系に分類され、上記溶剤系は、疎水性の有機溶媒ま
たはアルコールに、シラン化合物あるいはシラン含有ポ
リマーを溶解させた系であり、性能的には優れている
が、毒性および環境への悪影響という問題を有してい
る。一方、上記水系は、界面活性剤を使用し、通常の乳
化重合で合成された系、もしくは界面活性剤性，水溶性
高分子でシランを含有する疎水性の樹脂を強制乳化した
系が主であり、上記溶剤系とは異なり毒性および環境へ
の悪影響は大幅に現象する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記水
系では、用いる界面活性剤，重合開始剤，水溶性高分子
が形成された皮膜中に残存し、皮膜の耐水性を悪化させ
るという問題が生じる。また、アルコキシシラン化合物
は、加水分解を生じ、縮合するとい性質を有しており、
水系での重合の際、この縮合の影響によってゲル化，エ
マルジョン粒子の融着からの重合安定性が悪化するとい
う問題を有しており、実用化には至っていない。
系では、用いる界面活性剤，重合開始剤，水溶性高分子
が形成された皮膜中に残存し、皮膜の耐水性を悪化させ
るという問題が生じる。また、アルコキシシラン化合物
は、加水分解を生じ、縮合するとい性質を有しており、
水系での重合の際、この縮合の影響によってゲル化，エ
マルジョン粒子の融着からの重合安定性が悪化するとい
う問題を有しており、実用化には至っていない。
【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、耐水性および各種基材に対する密着性に優れた
塗膜を形成することできる水性コーティング組成物およ
びその製法に関するものである。
もので、耐水性および各種基材に対する密着性に優れた
塗膜を形成することできる水性コーティング組成物およ
びその製法に関するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、水性媒体中に、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成
分を主原料とする共重合体が含有され、この共重合体の
分子構造は、上記（Ａ）成分から誘導される構造単位が
共重合体の０．５〜５０重量％、上記（Ｂ）成分から誘
導される構造単位が共重合体の１．０〜５０重量％、上
記（Ｃ）成分から誘導される構造単位が共重合体の９
８．５重量％以下を占めるように設定されている水性コ
ーティング組成物を第１の要旨とする。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能な
アルコキシシラン化合物。 （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。
め、本発明は、水性媒体中に、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成
分を主原料とする共重合体が含有され、この共重合体の
分子構造は、上記（Ａ）成分から誘導される構造単位が
共重合体の０．５〜５０重量％、上記（Ｂ）成分から誘
導される構造単位が共重合体の１．０〜５０重量％、上
記（Ｃ）成分から誘導される構造単位が共重合体の９
８．５重量％以下を占めるように設定されている水性コ
ーティング組成物を第１の要旨とする。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能な
アルコキシシラン化合物。 （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。
【０００６】また、有機溶媒中に、下記（Ａ）〜（Ｃ）
成分を下記の割合で配合して共重合反応させた後、上記
有機溶媒を水性媒体と置換する水性コーティング組成物
の製法を第２の要旨とする。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシシラン化合物 。 ０．５〜５０重量％ （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 １．０〜５０重量％ （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 ９８．５重量％以下
成分を下記の割合で配合して共重合反応させた後、上記
有機溶媒を水性媒体と置換する水性コーティング組成物
の製法を第２の要旨とする。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシシラン化合物 。 ０．５〜５０重量％ （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 １．０〜５０重量％ （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 ９８．５重量％以下
【０００７】
【作用】すなわち、この発明者は、従来の水系コーティ
ング材料の欠点である形成皮膜の耐水性および重合安定
性の低下を向上させるために一連の研究を重ねた。そし
て、上記欠点等の原因である界面活性剤および水溶性高
分子等を含まない新たな水性コーティング材料を見出す
べく研究を重ねた結果、有機溶媒中で前記（Ａ）〜
（Ｃ）成分を所定の割合で配合して共重合反応させた
後、上記有機溶媒を水性媒体と置換すると、共重合反応
が安定し、その結果、水性媒体中に、前記（Ａ）〜
（Ｃ）成分から誘導される各構造単位が特定の割合を占
める水性コーティング組成物が得られる。そして、この
水性コーティング組成物を用いると、優れた形成皮膜の
耐水性が得られるようになることを見出し本発明に到達
した。
ング材料の欠点である形成皮膜の耐水性および重合安定
性の低下を向上させるために一連の研究を重ねた。そし
て、上記欠点等の原因である界面活性剤および水溶性高
分子等を含まない新たな水性コーティング材料を見出す
べく研究を重ねた結果、有機溶媒中で前記（Ａ）〜
（Ｃ）成分を所定の割合で配合して共重合反応させた
後、上記有機溶媒を水性媒体と置換すると、共重合反応
が安定し、その結果、水性媒体中に、前記（Ａ）〜
（Ｃ）成分から誘導される各構造単位が特定の割合を占
める水性コーティング組成物が得られる。そして、この
水性コーティング組成物を用いると、優れた形成皮膜の
耐水性が得られるようになることを見出し本発明に到達
した。
【０００８】本発明の水性コーティング組成物は、水に
加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシ
シラン化合物（Ａ成分）と、親水性で不飽和二重結合を
有する単量体（Ｂ成分）と、疎水性のエチレン性不飽和
単量体（Ｃ成分）とを用いて得られる。
加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシ
シラン化合物（Ａ成分）と、親水性で不飽和二重結合を
有する単量体（Ｂ成分）と、疎水性のエチレン性不飽和
単量体（Ｃ成分）とを用いて得られる。
【０００９】上記特定のアルコキシシラン化合物（Ａ成
分）は、下記の構造式で表されるものである。
分）は、下記の構造式で表されるものである。
【００１０】
【化３】
【００１１】例えば、ビニルトリメトキシシラン，ビニ
ルエトキシシラン，ビニルトリス（β−メトキシエトキ
シ）シラン，３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン，３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシ
シラン，３−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシ
シラン等があげられる。この特定のアルコキシシラン化
合物（Ａ成分）の共重合させる際の配合量は、上記Ａ〜
Ｃ成分全体の０．５〜５０重量％（以下「％」と略す）
に設定する必要がある。すなわち、０．５％未満では基
材密着性等の効果を発揮することができず、５０％を超
えると得られる水性コーティング組成物の放置安定性が
低下し、またコスト面等の経済性にも劣るからである。
ルエトキシシラン，ビニルトリス（β−メトキシエトキ
シ）シラン，３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン，３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシ
シラン，３−メタクリロキシプロピルジメチルメトキシ
シラン等があげられる。この特定のアルコキシシラン化
合物（Ａ成分）の共重合させる際の配合量は、上記Ａ〜
Ｃ成分全体の０．５〜５０重量％（以下「％」と略す）
に設定する必要がある。すなわち、０．５％未満では基
材密着性等の効果を発揮することができず、５０％を超
えると得られる水性コーティング組成物の放置安定性が
低下し、またコスト面等の経済性にも劣るからである。
【００１２】上記親水性で不飽和二重結合を有する単量
体（Ｂ成分）は、得られるポリマーに親水性を付与する
もので、例えば、カルボキシル基，ヒドロキシル基，ア
ミド基，アミノ基，スルホン基，スルホニウム基，ポリ
エチレンオキサイドを単独でもしくは併せて有するもの
があげられる。具体的には、上記カルボキシル基含有単
量体としては、アクリル酸，メタクリル酸，マレイン
酸，フマール酸，イタコン酸，クロトン酸等があげられ
る。上記ヒドロキシル基含有単量体としては、アクリル
酸−２−ヒドロキシエチル，メタクリル酸−２−ヒドロ
キシエチル，アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル，メ
タクリル酸−２−ヒドロキシプロピル等があげられる。
上記アミド基含有単量体としては、アクリルアミド，メ
タクリルアミド，メチレンビスアクリルアミド，メチレ
ンビスメタクリルアミド，Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド，Ｎ−メチロールメタクリルアミド等があげられる。
上記アミノ基含有単量体としては、アクリル酸ジメチル
アミノエチル，メタクリル酸ジメチルアミノエチル，ア
クリル酸ジエチルアミノエチル，メタクリル酸ジエチル
アミノエチル，ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド，ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド等があげ
られる。上記スルホン酸含有単量体としては、アクリル
スルホン酸，メタクリルスルホン酸，アクリル酸−２−
スルホエチル，メタクリル酸−２−スルホエチル，２−
アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸，２−
メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等が
あげられる。上記ポリエチレンオキサイド含有単量体と
しては、エチレンオキサイドが２〜５０程度付加された
アクリレート，エチレンオキサイドが２〜５０程度付加
されたメタクリレート等があげられる。上記親水性で不
飽和二重結合を有する単量体（Ｂ成分）の共重合させる
際の配合量は、上記Ａ〜Ｃ成分全体の１．０〜５０％に
設定する必要がある。すなわち、１．０％未満では親水
性の不足から分散物の沈澱等が生じてしまう。逆に、５
０％を超えると親水性の度合いが大きくなりすぎて、形
成皮膜の耐水性が悪化する。
体（Ｂ成分）は、得られるポリマーに親水性を付与する
もので、例えば、カルボキシル基，ヒドロキシル基，ア
ミド基，アミノ基，スルホン基，スルホニウム基，ポリ
エチレンオキサイドを単独でもしくは併せて有するもの
があげられる。具体的には、上記カルボキシル基含有単
量体としては、アクリル酸，メタクリル酸，マレイン
酸，フマール酸，イタコン酸，クロトン酸等があげられ
る。上記ヒドロキシル基含有単量体としては、アクリル
酸−２−ヒドロキシエチル，メタクリル酸−２−ヒドロ
キシエチル，アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル，メ
タクリル酸−２−ヒドロキシプロピル等があげられる。
上記アミド基含有単量体としては、アクリルアミド，メ
タクリルアミド，メチレンビスアクリルアミド，メチレ
ンビスメタクリルアミド，Ｎ−メチロールアクリルアミ
ド，Ｎ−メチロールメタクリルアミド等があげられる。
上記アミノ基含有単量体としては、アクリル酸ジメチル
アミノエチル，メタクリル酸ジメチルアミノエチル，ア
クリル酸ジエチルアミノエチル，メタクリル酸ジエチル
アミノエチル，ジメチルアミノプロピルアクリルアミ
ド，ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド等があげ
られる。上記スルホン酸含有単量体としては、アクリル
スルホン酸，メタクリルスルホン酸，アクリル酸−２−
スルホエチル，メタクリル酸−２−スルホエチル，２−
アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸，２−
メタクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等が
あげられる。上記ポリエチレンオキサイド含有単量体と
しては、エチレンオキサイドが２〜５０程度付加された
アクリレート，エチレンオキサイドが２〜５０程度付加
されたメタクリレート等があげられる。上記親水性で不
飽和二重結合を有する単量体（Ｂ成分）の共重合させる
際の配合量は、上記Ａ〜Ｃ成分全体の１．０〜５０％に
設定する必要がある。すなわち、１．０％未満では親水
性の不足から分散物の沈澱等が生じてしまう。逆に、５
０％を超えると親水性の度合いが大きくなりすぎて、形
成皮膜の耐水性が悪化する。
【００１３】上記疎水性のエチレン性不飽和単量体（Ｃ
成分）としては、通常の共重合に用いられる、アクリル
系，メタクリル系，スチレン系のもの等があげられる。
成分）としては、通常の共重合に用いられる、アクリル
系，メタクリル系，スチレン系のもの等があげられる。
【００１４】本発明においては、上記Ａ〜Ｃ成分以外
に、重合開始剤，連鎖移動剤等が適宜配合される。
に、重合開始剤，連鎖移動剤等が適宜配合される。
【００１５】上記重合開始剤としては、有機過酸化物、
例えば、ｔ−ブチルペロキシイソブチレート、ｔ−ブチ
ルペロキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｔ−ブチル
ペロキシピバレート、ｔ−ブチルペロキシネオデカエー
ト、クミルペロキシオキトエート、クミルペロキシネオ
ヘキサノエート、クミルペロキシネオデカノエート、ｔ
−ヘキシルペロキシネオヘキサノエート、ｔ−ヘキシル
ペロキシネオデカノエート等があげられる。また、アゾ
ントリル化合物として、２，２′−アゾビス（２−メチ
ルブチロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニ
トリル、２，２′−アゾビス（２−シクロプロピルプロ
ピオニトリル）等があげられる。これらは単独でもしく
は併せて用いられる。
例えば、ｔ−ブチルペロキシイソブチレート、ｔ−ブチ
ルペロキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｔ−ブチル
ペロキシピバレート、ｔ−ブチルペロキシネオデカエー
ト、クミルペロキシオキトエート、クミルペロキシネオ
ヘキサノエート、クミルペロキシネオデカノエート、ｔ
−ヘキシルペロキシネオヘキサノエート、ｔ−ヘキシル
ペロキシネオデカノエート等があげられる。また、アゾ
ントリル化合物として、２，２′−アゾビス（２−メチ
ルブチロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニ
トリル、２，２′−アゾビス（２−シクロプロピルプロ
ピオニトリル）等があげられる。これらは単独でもしく
は併せて用いられる。
【００１６】上記連鎖移動剤は、ポリマーの親水性，系
の粘度を調整するために配合するもので、水溶性または
疎水性のアルキルメルカプタン類等があげられる。この
連鎖移動剤を配合することにより分子量を調整すること
も可能である。
の粘度を調整するために配合するもので、水溶性または
疎水性のアルキルメルカプタン類等があげられる。この
連鎖移動剤を配合することにより分子量を調整すること
も可能である。
【００１７】本発明の水性コーティング組成物は、例え
ばつぎのようにして得られる。すなわち、有機溶媒中
で、前記Ａ〜Ｃ成分を所定量配合し、さらに上記重合開
始剤とを添加して共重合反応させる。ついで、上記有機
溶媒を水性媒体と置換するにより完全水系の水溶液ある
いは水分散物の水性コーティング組成物が得られる。
ばつぎのようにして得られる。すなわち、有機溶媒中
で、前記Ａ〜Ｃ成分を所定量配合し、さらに上記重合開
始剤とを添加して共重合反応させる。ついで、上記有機
溶媒を水性媒体と置換するにより完全水系の水溶液ある
いは水分散物の水性コーティング組成物が得られる。
【００１８】上記有機溶媒としては、水に易溶性の有機
溶媒が好適にあげられる。例えば、アセトン，メタノー
ル，エタノール，イソプロパノール，ｎ−プロパノー
ル，ジオキサン，エチレングリコール，プロピレングリ
コール，グリセリン，メチルカルビトール，エチルカル
ビトール，ブチルカルビトール，メチルセロソルブ，エ
チルセロソルブ等があげられる。これらは単独でもしく
は併せて用いられる。
溶媒が好適にあげられる。例えば、アセトン，メタノー
ル，エタノール，イソプロパノール，ｎ−プロパノー
ル，ジオキサン，エチレングリコール，プロピレングリ
コール，グリセリン，メチルカルビトール，エチルカル
ビトール，ブチルカルビトール，メチルセロソルブ，エ
チルセロソルブ等があげられる。これらは単独でもしく
は併せて用いられる。
【００１９】なお、上記製造において、上記Ｂ成分であ
る親水性で不飽和二重結合を有する単量体として、カル
ボキシル基，スルホン基を含有する単量体を用いる際に
は、各成分の配合とともに、水に可溶性の一価の有機基
あるいは無機のアルカリ性物質の水溶液を配合するのが
好ましい。この場合の添加量は、ポリマーが水に可溶あ
るいは安定に分散可能な量に設定される。すなわち、こ
のように上記水溶液を配合するのは、これらの添加によ
りポリマー中のカルボキシル基，スルホン基を充分に解
離させ、ポリマーの分散安定性を高めることを図るため
である。
る親水性で不飽和二重結合を有する単量体として、カル
ボキシル基，スルホン基を含有する単量体を用いる際に
は、各成分の配合とともに、水に可溶性の一価の有機基
あるいは無機のアルカリ性物質の水溶液を配合するのが
好ましい。この場合の添加量は、ポリマーが水に可溶あ
るいは安定に分散可能な量に設定される。すなわち、こ
のように上記水溶液を配合するのは、これらの添加によ
りポリマー中のカルボキシル基，スルホン基を充分に解
離させ、ポリマーの分散安定性を高めることを図るため
である。
【００２０】このようにして得られる水性コーティング
組成物は、形成皮膜の耐水性を悪化させる成分である、
水溶性の界面活性剤，水溶性高分子，水溶性重合開始剤
等が含有されておらず、しかも塗膜の耐水性不良の要因
となる親水性の単量体（Ｂ成分）が所定の割合で用いて
余分とならず、水に可溶あるいは分散したポリマーに、
水に加水分解可能なアルコキシシラン化合物（Ａ成分）
が共重合されたものである。このため、この水性コーテ
ィング組成物を各種基材表面に塗布して乾燥させると、
上記アルコキシシラン化合物（Ａ成分）が加水分解され
架橋が生じる。これにより、塗膜の強靱性が発現し、ま
た形成された皮膜については、従来の水系組成物では得
られなかった優れた耐水性が得られる。
組成物は、形成皮膜の耐水性を悪化させる成分である、
水溶性の界面活性剤，水溶性高分子，水溶性重合開始剤
等が含有されておらず、しかも塗膜の耐水性不良の要因
となる親水性の単量体（Ｂ成分）が所定の割合で用いて
余分とならず、水に可溶あるいは分散したポリマーに、
水に加水分解可能なアルコキシシラン化合物（Ａ成分）
が共重合されたものである。このため、この水性コーテ
ィング組成物を各種基材表面に塗布して乾燥させると、
上記アルコキシシラン化合物（Ａ成分）が加水分解され
架橋が生じる。これにより、塗膜の強靱性が発現し、ま
た形成された皮膜については、従来の水系組成物では得
られなかった優れた耐水性が得られる。
【００２１】また、上記アルコキシシラン化合物（Ａ成
分）は、無機質，ガラス，鉄等の金属，無機建材等への
付着性に優れており、これらとの強固な密着が可能とな
る。したがって、本発明の水性コーティング組成物は、
紙，繊維，鉄，アルミニウム，ガラス，プラスチック，
無機建材等の上塗り材（コーティング材）あるいはプラ
イマーとして用いることができる。
分）は、無機質，ガラス，鉄等の金属，無機建材等への
付着性に優れており、これらとの強固な密着が可能とな
る。したがって、本発明の水性コーティング組成物は、
紙，繊維，鉄，アルミニウム，ガラス，プラスチック，
無機建材等の上塗り材（コーティング材）あるいはプラ
イマーとして用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように、本発明は、有機溶媒中
で、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分を所定の割合で配合して共
重合反応させた後、上記有機溶媒を水性媒体と置換し
て、水性媒体中に、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分から誘導さ
れる各構造単位が特定の割合を占める水性コーティング
組成物を作製するものである。このため、得られる水性
コーティング組成物には、従来のように、形成皮膜の耐
水性を悪化させる要因となる水溶性の界面活性剤，水溶
性高分子，水溶性重合開始剤等を含まず、しかも疎水性
のポリマーに親水性の単量体（Ｂ成分）が最小限の範囲
で共重合されている。したがって、完全に水に可溶ある
いは分散した水系組成物である。そして、本発明の水性
コーティング組成物を用いて形成される皮膜は、基材に
対する密着性が良好で、しかも耐水性に優れたものであ
る。また、本発明の製法では、有機溶媒中で共重合反応
させることから、安定的に共重合がなされる。このた
め、アルコキシシラン化合物の重合時の加水分解して縮
合するという性質からゲル化，重合安定性の低下が生じ
ず、アルコキシシラン化合物が安定にポリマー鎖に共重
合されて良好な共重合体が得られる。
で、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分を所定の割合で配合して共
重合反応させた後、上記有機溶媒を水性媒体と置換し
て、水性媒体中に、前記（Ａ）〜（Ｃ）成分から誘導さ
れる各構造単位が特定の割合を占める水性コーティング
組成物を作製するものである。このため、得られる水性
コーティング組成物には、従来のように、形成皮膜の耐
水性を悪化させる要因となる水溶性の界面活性剤，水溶
性高分子，水溶性重合開始剤等を含まず、しかも疎水性
のポリマーに親水性の単量体（Ｂ成分）が最小限の範囲
で共重合されている。したがって、完全に水に可溶ある
いは分散した水系組成物である。そして、本発明の水性
コーティング組成物を用いて形成される皮膜は、基材に
対する密着性が良好で、しかも耐水性に優れたものであ
る。また、本発明の製法では、有機溶媒中で共重合反応
させることから、安定的に共重合がなされる。このた
め、アルコキシシラン化合物の重合時の加水分解して縮
合するという性質からゲル化，重合安定性の低下が生じ
ず、アルコキシシラン化合物が安定にポリマー鎖に共重
合されて良好な共重合体が得られる。
【００２３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。
明する。
【００２４】
【実施例１〜５、比較例１〜６】コルベンに、下記の表
１および表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し、
８０℃にて５時間攪拌して共重合反応させた。その後、
これにアンモニア水をｐＨが９になるように添加し、同
時に水を２４０部投入した。そして、有機溶媒を減圧蒸
留し、完全に水と置換した。このようにして水性コーテ
ィング組成物を得た。得られた水性コーティング組成物
は、いずれも濃度３０％であった。
１および表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し、
８０℃にて５時間攪拌して共重合反応させた。その後、
これにアンモニア水をｐＨが９になるように添加し、同
時に水を２４０部投入した。そして、有機溶媒を減圧蒸
留し、完全に水と置換した。このようにして水性コーテ
ィング組成物を得た。得られた水性コーティング組成物
は、いずれも濃度３０％であった。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】このようにして得られた実施例品および比
較例品の水性コーティング組成物を用いて形成される皮
膜の付着性，耐煮沸性，防水性，防錆性，放置安定性を
測定し評価した。その結果を下記の表３および表４に示
した。なお、上記特性は下記の方法にしたがって測定し
た。
較例品の水性コーティング組成物を用いて形成される皮
膜の付着性，耐煮沸性，防水性，防錆性，放置安定性を
測定し評価した。その結果を下記の表３および表４に示
した。なお、上記特性は下記の方法にしたがって測定し
た。
【００２８】〔付着性試験〕軟鋼板，ガラス板およびポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、上記
水性コーティング組成物を、乾燥膜厚５０μｍとなるよ
うに塗布した。そして、８０℃で１０分間乾燥した後、
ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目試験方法に準じて試験を行
った。その結果、１０段階評価を行い、評価点数が８〜
１０点を○、評価点数が４〜６点を△、評価点数が０〜
２点を×として示した。
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムに、上記
水性コーティング組成物を、乾燥膜厚５０μｍとなるよ
うに塗布した。そして、８０℃で１０分間乾燥した後、
ＪＩＳ Ｋ５４００の碁盤目試験方法に準じて試験を行
った。その結果、１０段階評価を行い、評価点数が８〜
１０点を○、評価点数が４〜６点を△、評価点数が０〜
２点を×として示した。
【００２９】〔耐煮沸性試験〕上記付着性試験と同様に
して作製したテスト用ピースを１００℃の沸騰水に２時
間浸漬し、膨れの有無を確認した。その後、常温乾燥で
塗膜を乾燥して、碁盤目試験を実施した。その結果、膨
れが生じず、しかも付着性試験と同様の評価で評価点数
が８〜１０点のものを○、膨れが生じず、しかも付着性
試験と同様の評価で評価点数が４〜６点のものを△、膨
れが生じ、しかも付着性試験と同様の評価で評価点数が
０〜２点のものを×として示した。
して作製したテスト用ピースを１００℃の沸騰水に２時
間浸漬し、膨れの有無を確認した。その後、常温乾燥で
塗膜を乾燥して、碁盤目試験を実施した。その結果、膨
れが生じず、しかも付着性試験と同様の評価で評価点数
が８〜１０点のものを○、膨れが生じず、しかも付着性
試験と同様の評価で評価点数が４〜６点のものを△、膨
れが生じ、しかも付着性試験と同様の評価で評価点数が
０〜２点のものを×として示した。
【００３０】〔防水性試験〕市販の厚み５ｍｍのスレー
ト板に、上記水性コーティング組成物を１５％に希釈し
たものを、１２０ｇ／ｍ2 で塗布して１２０℃で５分間
乾燥させた。これを放冷した後、ＪＩＳ Ａ６９１０の
防水試験方法に準じて試験を行った。その結果、２４時
間後の透水量が１ｍｌ以下のものを○、２４時間後の透
水量が１〜３ｍｌのものを△、２４時間後の透水量が５
ｍｌ以上のものを×として示した。
ト板に、上記水性コーティング組成物を１５％に希釈し
たものを、１２０ｇ／ｍ2 で塗布して１２０℃で５分間
乾燥させた。これを放冷した後、ＪＩＳ Ａ６９１０の
防水試験方法に準じて試験を行った。その結果、２４時
間後の透水量が１ｍｌ以下のものを○、２４時間後の透
水量が１〜３ｍｌのものを△、２４時間後の透水量が５
ｍｌ以上のものを×として示した。
【００３１】〔防錆性試験〕上記付着性試験において、
軟鋼板に塗布したサンプルを、塩水噴霧機内に７２時間
放置して錆の発生状況を観察した。その結果、錆の発生
が全く無いものを○、全体面積の５０％以下に錆が発生
したものを△、全体面積の５０〜１００％に錆が発生し
たものを×として示した。
軟鋼板に塗布したサンプルを、塩水噴霧機内に７２時間
放置して錆の発生状況を観察した。その結果、錆の発生
が全く無いものを○、全体面積の５０％以下に錆が発生
したものを△、全体面積の５０〜１００％に錆が発生し
たものを×として示した。
【００３２】〔放置安定性〕−５０℃で３か月放置して
その状態を観察した。そして、全く異常が無かったもの
を○、ゲル化または粒子の沈澱の生じたものを×として
示した。
その状態を観察した。そして、全く異常が無かったもの
を○、ゲル化または粒子の沈澱の生じたものを×として
示した。
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】上記表３および表４の結果から、実施例品
は、軟鋼板，ガラス板およびＰＥＴフィルムの全ての付
着性試験、耐煮沸性試験、防水性試験、防錆性試験およ
び放置安定性試験の全てにおいて優れた評価結果が得ら
れた。このことから、実施例品は、付着性はもちろん、
従来の水系組成物において問題となっていた形成皮膜の
耐水性に優れ、しかも重合反応の安定性にも優れている
ことがわかる。
は、軟鋼板，ガラス板およびＰＥＴフィルムの全ての付
着性試験、耐煮沸性試験、防水性試験、防錆性試験およ
び放置安定性試験の全てにおいて優れた評価結果が得ら
れた。このことから、実施例品は、付着性はもちろん、
従来の水系組成物において問題となっていた形成皮膜の
耐水性に優れ、しかも重合反応の安定性にも優れている
ことがわかる。
Claims (7)
- 【請求項１】 水性媒体中に、下記の（Ａ）〜（Ｃ）成
分を主原料とする共重合体が含有され、この共重合体の
分子構造は、上記（Ａ）成分から誘導される構造単位が
共重合体の０．５〜５０重量％、上記（Ｂ）成分から誘
導される構造単位が共重合体の１．０〜５０重量％、上
記（Ｃ）成分から誘導される構造単位が共重合体の９
８．５重量％以下を占めるように設定されていることを
特徴とする水性コーティング組成物。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能な
アルコキシシラン化合物。 （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 - 【請求項２】 （Ａ）成分であるアルコキシシラン化合
物が、下記の一般式（１）で表される構造を有し、ラジ
カル重合可能な不飽和二重結合を有している請求項１記
載の水性コーティング組成物。 【化１】 - 【請求項３】 （Ｂ）成分である親水性で不飽和二重結
合を有する単量体が、カルボキシル基，ヒドロキシル
基，アミド基，アミノ基，スルホン基，スルホニウム
基，ポリエチレンオキサイドからなる群から選ばれた少
なくとも一つの基を有するものである請求項１または２
記載の水性コーティング組成物。 - 【請求項４】 有機溶媒中に、下記（Ａ）〜（Ｃ）成分
を下記の割合で配合して共重合反応させた後、上記有機
溶媒を水性媒体と置換することを特徴とする水性コーテ
ィング組成物の製法。 （Ａ）水に加水分解可能で、しかもラジカル重合可能なアルコキシシラン化合物 。 ０．５〜５０重量％ （Ｂ）親水性で不飽和二重結合を有する単量体。 １．０〜５０重量％ （Ｃ）疎水性のエチレン性不飽和単量体。 ９８．５重量％以下 - 【請求項５】 （Ａ）成分であるアルコキシシラン化合
物が、下記の一般式（１）で表される構造を有し、ラジ
カル重合可能な不飽和二重結合を有している請求項４記
載の水性コーティング組成物の製法。 【化２】 - 【請求項６】 （Ｂ）成分である親水性で不飽和二重結
合を有する単量体が、カルボキシル基，ヒドロキシル
基，アミド基，アミノ基，スルホン基，スルホニウム
基，ポリエチレンオキサイドからなる群から選ばれた少
なくとも一つの基を有するものである請求項４または５
記載の水性コーティング組成物の製法。 - 【請求項７】 （Ｂ）成分である親水性で不飽和二重結
合を有する単量体が、カルボキシル基およびスルホン基
の少なくとも一方を含有する場合、水に可溶性の一価ア
ルカリ性物質の水溶液を添加し、その後、有機溶媒と水
性媒体を置換する請求項４または５記載の水性コーティ
ング組成物の製法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172899A JPH0616993A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 水性コーティング組成物およびその製法 |
| EP19930109148 EP0594938A3 (en) | 1992-06-30 | 1993-06-07 | Aqueous coating composition and its preparation |
| US08/080,270 US5436307A (en) | 1992-06-30 | 1993-06-21 | Aqueous coating composition and its preparation |
| CA002099139A CA2099139C (en) | 1992-06-30 | 1993-06-25 | Aqueous coating composition and its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172899A JPH0616993A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 水性コーティング組成物およびその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616993A true JPH0616993A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15950406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172899A Pending JPH0616993A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 水性コーティング組成物およびその製法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5436307A (ja) |
| EP (1) | EP0594938A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0616993A (ja) |
| CA (1) | CA2099139C (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006341224A (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Kaneka Corp | 塗装仕上げ方法 |
| JP2008088439A (ja) * | 2001-07-17 | 2008-04-17 | Kaneka Corp | （メタ）アクリル酸エステル系重合体を含有する反応性組成物の製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3358872B2 (ja) * | 1994-06-28 | 2002-12-24 | 日本エヌエスシー株式会社 | プライマー用水性液 |
| US6037429A (en) * | 1995-06-16 | 2000-03-14 | 3M Innovative Properties Company | Water-soluble fluorochemical polymers for use in water and oil repellent masonry treatments |
| JP4116326B2 (ja) * | 2001-07-17 | 2008-07-09 | 株式会社カネカ | 重合体組成物 |
| CN103130955B (zh) * | 2013-03-07 | 2015-06-17 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种光刻胶用光敏性寡聚物、其制备方法及负性光刻胶组合物 |
| JP6674558B2 (ja) | 2016-04-20 | 2020-04-01 | ダウ シリコーンズ コーポレーション | リチウムアルキルシリコネート組成物、塗膜、及びその作製方法 |
Citations (3)
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| JPH0321610A (ja) * | 1989-06-19 | 1991-01-30 | Kowa Sangyo Kk | 艶消し塗料用水分散性樹脂の製造方法 |
| JPH0370763A (ja) * | 1989-07-31 | 1991-03-26 | Ppg Ind Inc | 酸官能性のアクリルシラノール重合体をベースにした水性組成物 |
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|---|---|---|---|---|
| NL288973A (ja) * | 1961-09-29 | 1900-01-01 | Brockway Glass Co Inc | |
| US3706709A (en) * | 1970-07-22 | 1972-12-19 | Ppg Industries Inc | Coating compositions of unsaturated carboxylic acid amide polymers and unsaturated organosilanes |
| FR2218351B1 (ja) * | 1973-02-16 | 1976-05-14 | Protex Manuf Prod Chimiq | |
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| JP2558125B2 (ja) * | 1987-09-18 | 1996-11-27 | 鐘淵化学工業株式会社 | 常温硬化性樹脂組成物 |
| EP0320594B2 (en) * | 1987-12-14 | 1998-04-15 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Aqeous crosslinkable resin dispersions, method of their production and use thereof |
| CA1336929C (en) * | 1988-06-28 | 1995-09-05 | Kansai Paint Co., Ltd. | Water-repellent film-forming composition |
| GB9023522D0 (en) * | 1990-10-30 | 1990-12-12 | Ici Plc | Curable composition |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP4172899A patent/JPH0616993A/ja active Pending
-
1993
- 1993-06-07 EP EP19930109148 patent/EP0594938A3/en not_active Withdrawn
- 1993-06-21 US US08/080,270 patent/US5436307A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-25 CA CA002099139A patent/CA2099139C/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0594938A2 (en) | 1994-05-04 |
| CA2099139C (en) | 1998-10-20 |
| CA2099139A1 (en) | 1993-12-31 |
| EP0594938A3 (en) | 1994-05-25 |
| US5436307A (en) | 1995-07-25 |
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