JPH07118570A - Water-based coating primer - Google Patents

Water-based coating primer

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JPH07118570A
JPH07118570A JP28882493A JP28882493A JPH07118570A JP H07118570 A JPH07118570 A JP H07118570A JP 28882493 A JP28882493 A JP 28882493A JP 28882493 A JP28882493 A JP 28882493A JP H07118570 A JPH07118570 A JP H07118570A
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JP
Japan
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meth
weight
monomer
primer
examples
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JP28882493A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Yonekawa
芳明 米川
Yasuhiko Sasagawa
泰彦 笹川
Yasuhisa Watabe
康久 渡部
Yasuaki Yokoyama
泰明 横山
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide the title primer especially excellent in adhesion and also in durability to a change in the environmental conditions, and satisfactory in water, chemical and weather resistances, etc. CONSTITUTION:The primer comprises 100 pts.wt. (in terms of the solid matter) aqueous emulsion of fine particles having a mean-particle diameter of 0.003-0.1mum and made from a polymer of 10-100wt.% acrylic ester monomer and/or methacrylic ester monomer and 90-0wt.% other monomers, 0-5 pts.wt. fluorine-containing surfactant, and 0-100 pts.wt. inorganic pigment.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、重合体微粒子水性エマ
ルジョンを含有する塗装用水性プライマーに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an aqueous coating primer containing an aqueous polymer fine particle emulsion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、土木構造材、一般建築物、自動
車、電気製品、家具等に使用されるセメントコンクリー
ト、セメントモルタル、スレート、ガラス等のよう業
材、木材、合板等の木質材、金属材、プラスチック材等
の各種構造材を塗装する際には、構造材と塗料との密着
性を高めるために、予め構造材にプライマーを塗布、乾
燥したのち、上塗り塗料を塗布する方法がとられてい
る。このようなプライマーとしては、ウレタン系樹脂、
アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いた溶剤型プ
ライマーと、アクリル系樹脂エマルジョン、酢酸ビニル
系樹脂エマルジョン等を用いた水性プライマーとが知ら
れているが、公害防止、火災に対する安全性などの観点
から、有機溶剤を使用しない水性化への移行が急速に進
んでいる。しかしながら、従来の水性プライマーは、一
般に構造材への浸透性が悪く、構造材との密着性が不十
分であり、また上塗り塗料との密着性も必ずしも十分と
は言えないなどの問題があり、構造材および上塗り塗料
の両者に対して、これらの材質が全く異なる場合でも、
高い密着性を示す水性プライマーの開発が強く求められ
ている。
2. Description of the Related Art Cement concrete, cement mortar, slate, glass and other industrial materials, wood materials such as civil engineering structural materials, general buildings, automobiles, electric appliances and furniture, wood materials such as plywood, and metals. When coating various structural materials such as plastic materials and plastic materials, a method of applying a primer to the structural material in advance and drying it before applying a top coat paint in order to enhance the adhesion between the structural material and the paint ing. As such a primer, urethane resin,
Solvent-based primers that use acrylic resin, silicone resin, etc. and water-based primers that use acrylic resin emulsion, vinyl acetate resin emulsion, etc. are known, but from the viewpoint of pollution prevention, fire safety, etc. Since then, the transition to water-based methods that do not use organic solvents is progressing rapidly. However, conventional water-based primers generally have poor penetrability into structural materials, have insufficient adhesion with structural materials, and also have problems such as insufficient adhesion with topcoat paints. Even if these materials are completely different for both the structural material and the top coating,
There is a strong demand for the development of aqueous primers that exhibit high adhesion.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来の
技術課題を背景として、とくに塗装用水性プライマーを
構成する重合体エマルジョンの粒子径および重合体組成
と構造材への浸透性との関係について鋭意研究した結果
見い出されたものであり、アクリル樹脂系を含む従来の
水性プライマーに比べてとくに密着性に優れるととも
に、温度、雰囲気等の環境条件の変動に対する耐久性に
も優れ、また耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好な塗装
用水性プライマーを提供することを目的とする。
The present invention is based on the background of the above-mentioned conventional technical problems, and in particular, the relationship between the particle size and the polymer composition of the polymer emulsion constituting the aqueous primer for coating and the permeability to the structural material. It was discovered as a result of intensive research on the above.It has particularly excellent adhesion compared to conventional water-based primers containing acrylic resin, and also has excellent durability against changes in environmental conditions such as temperature and atmosphere, and water resistance. Another object of the present invention is to provide a water-based primer for coating which has good chemical resistance and weather resistance.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、(A)アクリ
ル酸エステル単量体および/またはメタクリル酸エステ
ル単量体10〜100重量%と他の単量体90〜0重量
%との重合体からなる平均粒子径0.003〜0.1μ
mの重合体微粒子水性エマルジョン100重量部(固形
分換算)、(B)フッ素系界面活性剤0〜5重量部およ
び(C)無機顔料0〜100重量部を含有することを特
徴とする塗装用水性プライマー、を要旨とする。
The present invention relates to (A) 10 to 100% by weight of an acrylic acid ester monomer and / or a methacrylic acid ester monomer and 90 to 0% by weight of another monomer. Average particle size of 0.003 to 0.1μ
100 parts by weight (in terms of solid content) of polymer fine particle aqueous emulsion of m, (B) 0 to 5 parts by weight of a fluorosurfactant, and (C) 0 to 100 parts by weight of an inorganic pigment for coating. The main point is an aqueous primer.

【0005】以下、本発明を詳細に説明する。これによ
り、本発明の目的、構成および効果が明確になるであろ
う。本発明の塗装用水性プライマーを構成する重合体微
粒子水性エマルジョンは、アクリル酸エステル単量体お
よび/またはメタクリル酸エステル単量体(以下、これ
らをまとめて「アクリル系エステル単量体」という。)
を主成分とする重合体からなるものである。
The present invention will be described in detail below. This will clarify the objects, configurations and effects of the present invention. The polymer fine particle aqueous emulsion that constitutes the aqueous primer for coating of the present invention is an acrylic acid ester monomer and / or a methacrylic acid ester monomer (hereinafter, these are collectively referred to as “acrylic ester monomer”).
Is a polymer containing as a main component.

【0006】本発明で言うアクリル系エステル単量体
は、アクリル酸またはメタクリル酸の脂肪族、脂環族あ
るいは芳香族の非置換アルコールとのエステルである。
ここで、「非置換」とは、アルコール性水酸基および炭
化水素基以外の基を持たないことを意味する。
The acrylic ester monomer referred to in the present invention is an ester of acrylic acid or methacrylic acid with an aliphatic, alicyclic or aromatic unsubstituted alcohol.
Here, "unsubstituted" means having no groups other than the alcoholic hydroxyl group and the hydrocarbon group.

【0007】アクリル系エステル単量体の例としては、
(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
ル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、
(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t
−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、(メタ)
アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキ
シル、(メタ)アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アク
リル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸イソヘプチ
ル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)
アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオク
チル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリ
ル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メ
タ)アクリル酸イソデシル、(メタ)アクリル酸n−ウ
ンデシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)
アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリ
ル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸
シクロヘキシル等を挙げることができる。これらのアク
リル系エステル単量体は単独でまたは2種以上を混合し
て使用することができる。
Examples of acrylic ester monomers include
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate,
Isobutyl (meth) acrylate, t (meth) acrylic acid
-Butyl, n-pentyl (meth) acrylate, (meth)
Isopentyl acrylate, n-hexyl (meth) acrylate, isohexyl (meth) acrylate, n-heptyl (meth) acrylate, isoheptyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, (meth)
N-octyl acrylate, isooctyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, isononyl (meth) acrylate, n-decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid n-undecyl, (meth) acrylic acid n-dodecyl, (meth)
Examples thereof include palmityl acrylate, stearyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and the like. These acrylic ester monomers can be used alone or in admixture of two or more.

【0008】これらのアクリル系エステル単量体のう
ち、炭素数1〜12のアルキル基を有する(メタ)アク
リル酸アルキルが好ましく、さらに好ましくはメタクリ
ル酸メチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エ
チルヘキシル、アクリル酸イソノニルである。
Of these acrylic ester monomers, alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferable, and methyl methacrylate, n-butyl acrylate, 2-acrylic acid acrylate is more preferable. Ethylhexyl and isononyl acrylate.

【0009】アクリル系エステル単量体の全単量体中に
占める割合は10〜100重量%であり、好ましくは1
5〜100重量%、さらに好ましくは20〜98重量%
である。アクリル系エステル単量体の使用量が10重量
%未満では、プライマーとしての耐候性、耐水性等が不
十分となり、また構造材に対する密着性も低下する。
The proportion of the acrylic ester monomer in all the monomers is 10 to 100% by weight, preferably 1
5 to 100% by weight, more preferably 20 to 98% by weight
Is. If the amount of the acrylic ester monomer used is less than 10% by weight, the weather resistance and water resistance of the primer will be insufficient, and the adhesion to the structural material will be reduced.

【0010】本発明において、重合体微粒子水性エマル
ジョンを構成しうる他の単量体は、アクリル系エステル
単量体と共重合できるものである。このような他の単量
体としては、芳香族ビニル系単量体、シアン化ビニル系
単量体、エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロキシアル
キルエステル単量体またはそのエステル誘導体、エチレ
ン性不飽和カルボン酸アミド単量体、エチレン性不飽和
酸単量体、エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量
体、エチレン性不飽和アルコール単量体またはそのエス
テル誘導体、エチレン性不飽和エーテル単量体、エチレ
ン性不飽和アミン単量体、エチレン性不飽和シラン単量
体、ハロゲン化ビニル系単量体、脂肪族共役ジエン系単
量体等が使用される。
In the present invention, the other monomer that can form the polymer fine particle aqueous emulsion is a monomer that can be copolymerized with an acrylic ester monomer. Examples of such other monomers include aromatic vinyl monomers, vinyl cyanide monomers, hydroxyalkyl ester monomers of ethylenically unsaturated carboxylic acids or ester derivatives thereof, ethylenically unsaturated carboxylic acids. Acid amide monomer, ethylenically unsaturated acid monomer, ethylenically unsaturated sulfonic acid ester monomer, ethylenically unsaturated alcohol monomer or ester derivative thereof, ethylenically unsaturated ether monomer, ethylenic An unsaturated amine monomer, an ethylenically unsaturated silane monomer, a vinyl halide monomer, an aliphatic conjugated diene monomer, etc. are used.

【0011】前記芳香族ビニル系単量体の例としては、
スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、
p−メチルスチレン、o−エチルスチレン、p−エチル
スチレン、α−クロロスチレン、p−クロロスチレン、
p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p
−アミノスチレン、p−ジメチルアミノスチレン、p−
アセトキシスチレン、p−スチレンスルホン酸ナトリウ
ム、α−ビニルナフタレン、β−ビニルナフタレン、1
−ビニルナフタレン−4−スルホン酸ナトリウム、2−
ビニルフルオレン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピ
リジン等を挙げることができ、とくにスチレンが好まし
い。
Examples of the aromatic vinyl monomer include:
Styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene,
p-methylstyrene, o-ethylstyrene, p-ethylstyrene, α-chlorostyrene, p-chlorostyrene,
p-chloromethylstyrene, p-methoxystyrene, p
-Aminostyrene, p-dimethylaminostyrene, p-
Acetoxystyrene, sodium p-styrenesulfonate, α-vinylnaphthalene, β-vinylnaphthalene, 1
-Sodium vinylnaphthalene-4-sulfonate, 2-
Examples thereof include vinylfluorene, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and the like, and styrene is particularly preferable.

【0012】前記シアン化ビニル系単量体の例として
は、(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニ
トリル、α−クロロメチルアクリロニトリル、α−メト
キシアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリ
ル、シアン化ビニリデン等を挙げることができ、とくに
アクリロニトリルが好ましい。
Examples of the vinyl cyanide-based monomer include (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-chloromethylacrylonitrile, α-methoxyacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile and vinylidene cyanide. However, acrylonitrile is particularly preferable.

【0013】前記エチレン性不飽和カルボン酸のヒドロ
キシアルキルエステル単量体の例としては、ヒドロキシ
メチル(メタ)アクリレート、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)アクリレート等を挙
げることができ、とくに2−ヒドロキシエチル(メタ)
アクリレートが好ましく、またこれらのエステル誘導体
の例としては、メチルエステル、エチルエステル等のア
ルキルエステル等を挙げることができる。
Examples of the hydroxyalkyl ester monomer of the ethylenically unsaturated carboxylic acid include hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and 3-hydroxy. Examples thereof include propyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, and particularly 2-hydroxyethyl (meth).
Acrylate is preferable, and examples of these ester derivatives include alkyl esters such as methyl ester and ethyl ester.

【0014】前記エチレン性不飽和カルボン酸アミド単
量体の例としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチ
ル(メタ)アクリルアミド、N−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−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−メトキ
シメチル(メタ)アクリルアミド、N−エトキシメチル
(メタ)アクリルアミド、N−n−プロポキシメチル
(メタ)アクリルアミド、N−n−ブトキシメチル(メ
タ)アクリルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アク
リルアミド、N−メトキシエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−n−プロポキシエチル(メタ)アクリルアミ
ド、N−n−ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド等
を挙げることができる。
Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid amide monomer include (meth) acrylamide, N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide,
N, N-diethyl (meth) acrylamide, N-methoxymethyl (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, Nn-propoxymethyl (meth) acrylamide, Nn-butoxymethyl (meth) acrylamide, Examples thereof include N-methoxyethyl (meth) acrylamide, N-methoxyethyl (meth) acrylamide, Nn-propoxyethyl (meth) acrylamide and Nn-butoxyethyl (meth) acrylamide.

【0015】前記エチレン性不飽和酸単量体としては、
エチレン性不飽和カルボン酸、エチレン性不飽和スルホ
ン酸等を使用することができる。前記エチレン性不飽和
カルボン酸の例としては、(メタ)アクリル酸、クロト
ン酸、フマル酸、無水フマル酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、
無水シトラコン酸、メサコン酸等を挙げることができ、
とくに(メタ)アクリル酸が好ましく、また前記エチレ
ン性不飽和スルホン酸の例としては、ビニルスルホン
酸、イソプレンスルホン酸等を挙げることができる。こ
れらのエチレン性不飽和酸単量体は、例えばアンモニ
ア、アルカリ金属等で中和されていてもよい。また前記
エチレン性不飽和スルホン酸エステル単量体の例として
は、ビニルスルホン酸メチル、ビニルスルホン酸エチ
ル、イソプレンスルホン酸メチル、イソプレンスルホン
酸エチル等のアルキルエステル等を挙げることができ
る。
As the ethylenically unsaturated acid monomer,
Ethylenically unsaturated carboxylic acid, ethylenically unsaturated sulfonic acid and the like can be used. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid, (meth) acrylic acid, crotonic acid, fumaric acid, fumaric acid anhydride, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride, citraconic acid,
Examples thereof include citraconic acid anhydride and mesaconic acid.
Particularly, (meth) acrylic acid is preferable, and examples of the ethylenically unsaturated sulfonic acid include vinyl sulfonic acid and isoprene sulfonic acid. These ethylenically unsaturated acid monomers may be neutralized with, for example, ammonia, alkali metal or the like. Examples of the ethylenically unsaturated sulfonic acid ester monomer include alkyl esters such as methyl vinyl sulfonate, ethyl vinyl sulfonate, methyl isoprene sulfonate, and ethyl isoprene sulfonate.

【0016】前記エチレン性不飽和アルコール単量体お
よびそのエステル誘導体の例としては、(メタ)アリル
アルコール、ギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、酢酸(メタ)アリル、カプロン
酸(メタ)アリル、ラウリン酸(メタ)アリル、ステア
リン酸(メタ)アリル、安息香酸(メタ)アリル、アル
キルスルホン酸ビニル、アルキルスルホン酸(メタ)ア
リル、アリールスルホン酸ビニル等を挙げることができ
る。
Examples of the ethylenically unsaturated alcohol monomer and its ester derivative are (meth) allyl alcohol, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate and benzoic acid. Vinyl, (meth) allyl acetate, (meth) allyl caproate, (meth) allyl laurate, (meth) allyl stearate, (meth) allyl benzoate, vinyl alkyl sulfonate, (meth) allyl alkyl sulfonate, aryl Vinyl sulfonate etc. can be mentioned.

【0017】前記エチレン性不飽和エーテル単量体の例
としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテ
ル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニル
エーテル、メチル(メタ)アリルエーテル、エチル(メ
タ)アリルエーテル等を挙げることができる。
Examples of the ethylenically unsaturated ether monomer include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, methyl (meth) allyl ether, ethyl (meth) allyl ether and the like. .

【0018】前記エチレン性不飽和アミンの例として
は、ビニルジメチルアミン、ビニルジエチルアミン、ビ
ニルジフェニルアミン、(メタ)アリルジメチルアミ
ン、(メタ)アリルジエチルアミン等を挙げることがで
きる。
Examples of the ethylenically unsaturated amine include vinyldimethylamine, vinyldiethylamine, vinyldiphenylamine, (meth) allyldimethylamine, (meth) allyldiethylamine and the like.

【0019】前記エチレン性不飽和シランの例として
は、ビニルトリエチルシラン、メチルビニルジクロロシ
ラン、ジメチル(メタ)アリルクロロシラン、ビニルト
リクロロシラン等を挙げることができる。
Examples of the ethylenically unsaturated silane include vinyltriethylsilane, methylvinyldichlorosilane, dimethyl (meth) allylchlorosilane, vinyltrichlorosilane and the like.

【0020】前記ハロゲン化ビニル系単量体の例として
は、塩化ビニル、塩化ビニリデン、1,2−ジクロロエ
チレン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、1,2−ジブロ
モエチレン等を挙げることができる。
Examples of the vinyl halide monomer include vinyl chloride, vinylidene chloride, 1,2-dichloroethylene, vinyl bromide, vinylidene bromide, 1,2-dibromoethylene and the like.

【0021】前記脂肪族共役ジエン系単量体の例として
は、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジ
エン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2−ネ
オペンチル−1,3−ブタジエン、2−クロロ−1,3
−ブタジエン、1,2−ジクロロ−1,3−ブタジエ
ン、2,3−ジクロロ−1,3−ブタジエン、2−ブロ
モ−1,3−ブタジエン、2−シアノ−1,3−ブタジ
エン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等
を挙げることができ、とくに1,3−ブタジエンが好ま
しい。
Examples of the aliphatic conjugated diene monomer include 1,3-butadiene, 2-methyl-1,3-butadiene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene and 2-neopentyl-1. , 3-butadiene, 2-chloro-1,3
-Butadiene, 1,2-dichloro-1,3-butadiene, 2,3-dichloro-1,3-butadiene, 2-bromo-1,3-butadiene, 2-cyano-1,3-butadiene, 1,3 -Pentadiene, 1,3-hexadiene and the like can be mentioned, with 1,3-butadiene being particularly preferred.

【0022】前記他の単量体は、単独でまたは2種以上
を混合して使用することができるが、エチレン性不飽和
酸単量体とエチレン性不飽和酸単量体以外の単量体とを
併用することが好ましい。
The above-mentioned other monomers may be used alone or in admixture of two or more, but the ethylenically unsaturated acid monomer and the monomer other than the ethylenically unsaturated acid monomer It is preferable to use and together.

【0023】前記他の単量体の全単量体中に占める割合
は0〜90重量%であり、好ましくは0〜85重量%、
さらに好ましくは2〜80重量%である。他の単量体の
割合が90重量%を超えると、重合体微粒子水性エマル
ジョンの成膜性が低下し、またプライマーとしての耐候
性、耐水性、構造材への密着性等も不十分となる。
The proportion of the other monomer in the total monomers is 0 to 90% by weight, preferably 0 to 85% by weight,
More preferably, it is 2 to 80% by weight. When the proportion of other monomers exceeds 90% by weight, the film forming property of the polymer fine particle aqueous emulsion is deteriorated, and the weather resistance and water resistance as a primer and the adhesion to a structural material are also insufficient. .

【0024】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、粒子径の均一性、生産性等の観点から、アクリ
ル系エステル単量体を、場合により他の単量体ととも
に、乳化重合する方法により製造することが好ましい。
以下、本発明の重合体微粒子水性エマルジョンを製造す
る乳化重合法について説明する。
The polymer fine particle aqueous emulsion in the present invention is produced by a method of emulsion polymerizing an acrylic ester monomer together with other monomers from the viewpoint of uniformity of particle diameter, productivity and the like. It is preferable.
Hereinafter, the emulsion polymerization method for producing the polymer fine particle aqueous emulsion of the present invention will be described.

【0025】前記乳化重合は、通常、炭化水素系界面活
性剤からなる乳化剤を使用し、重合開始剤の存在下、必
要に応じて連鎖移動剤、各種電解質、pH調節剤などの
存在下で、アクリル系エステル単量体10〜100重量
%と他の単量体90〜0重量%とからなる単量体を重合
することによって行なわれる。
In the emulsion polymerization, an emulsifier composed of a hydrocarbon surfactant is usually used, and in the presence of a polymerization initiator, if necessary, a chain transfer agent, various electrolytes, a pH adjusting agent, etc. It is carried out by polymerizing a monomer composed of 10 to 100% by weight of an acrylic ester monomer and 90 to 0% by weight of another monomer.

【0026】前記乳化重合に使用される炭化水素系界面
活性剤としては、アニオン界面活性剤、ノニオン界面活
性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等の各種の
乳化剤を使用することができるが、アニオン界面活性剤
が好ましく、とくに好ましくは強酸型アニオン界面活性
剤である。前記強酸型アニオン界面活性剤としては、高
級アルコールの硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン・
アルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレン
・アルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、脂肪油の
硫酸エステル塩、脂肪族アミンまたは脂肪族アミドの硫
酸塩、二塩基性脂肪酸エステルのスルホン酸塩、脂肪族
アミドのスルホン酸塩、アルキルまたはアルケニルスル
ホン酸塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルス
ルホこはく酸塩、ホルマリン縮合ナフタレンスルホン酸
塩、脂肪族アルコールのリン酸エステル塩、ポリオキシ
エチレンアルキル(フェニル)エーテルリン酸エステル
塩等を挙げることができる。これらの強酸型アニオン界
面活性剤のうち、硫酸エステル塩類あるいはスルホン酸
塩類、具体的には、ラウリル硫酸ナトリウム、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム、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が好ましい。
As the hydrocarbon surfactant used in the emulsion polymerization, various emulsifiers such as anionic surfactant, nonionic surfactant, cationic surfactant and amphoteric surfactant can be used. , An anionic surfactant is preferable, and a strong acid type anionic surfactant is particularly preferable. Examples of the strong acid type anionic surfactant include sulfuric acid ester salts of higher alcohols, polyoxyethylene.
Alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, fatty oil sulfate, aliphatic amine or aliphatic amide sulfate, dibasic fatty acid ester sulfonate, aliphatic amide sulfone Acid salts, alkyl or alkenyl sulfonates, alkyl aryl sulfonates, alkyl sulfosuccinates, formalin condensed naphthalene sulfonates, phosphate ester salts of aliphatic alcohols, polyoxyethylene alkyl (phenyl) ether phosphate ester salts Etc. can be mentioned. Among these strong acid type anionic surfactants, sulfate ester salts or sulfonate salts, specifically, sodium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium diphenyl ether disulfonate, and sodium dialkyl ester sulfonate succinate are preferable.

【0027】また、その他の炭化水素系界面活性剤のう
ち、ノニオン界面活性剤としては、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、グ
リセリン脂肪酸エステル、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等を挙げ
ることができる。
Among the other hydrocarbon surfactants, the nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylaryl ether, glycerin fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester,
Examples thereof include polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.

【0028】また、前記乳化重合に際しては、1個以上
の重合性不飽和結合を有する反応性乳化剤を使用するこ
ともできる。このような反応性乳化剤の例としては、下
記式(1)〜(4)で表される乳化剤を挙げることがで
きる。
In the emulsion polymerization, it is possible to use a reactive emulsifier having one or more polymerizable unsaturated bonds. Examples of such reactive emulsifiers include emulsifiers represented by the following formulas (1) to (4).

【0029】[0029]

【化1】 [Chemical 1]

【0030】[0030]

【化2】 [Chemical 2]

【0031】[0031]

【化3】 [Chemical 3]

【0032】[0032]

【化4】 [Chemical 4]

【0033】〔式(1)〜(4)において、R1、R2、R3
およびR4は高級アルキル基、nは0以上の整数、M は1
価の陽イオンである。〕
[In the formulas (1) to (4), R 1 , R 2 , R 3
And R 4 is a higher alkyl group, n is an integer of 0 or more, M is 1
It is a cation of valence. ]

【0034】前記乳化重合における乳化剤の使用量は、
界面活性剤の種類、単量体の種類や組成等に応じて攪拌
条件等を調節し、所要の平均粒子径となるように選択さ
れる。乳化剤の好ましい使用量は、一般に、全単量体に
対して0.5〜10重量%である。乳化剤の使用量が
0.5重量部未満では、凝固物が発生するなどエマルジ
ョンの安定性が低下し、また所要の粒子径を達成するこ
とが困難となり、一方10重量%を超えると、プライマ
ーとして、構造材および上塗り塗料との密着性が低下す
る傾向を示す。
The amount of emulsifier used in the emulsion polymerization is
The stirring conditions and the like are adjusted according to the kind of the surfactant, the kind and the composition of the monomer, etc., and the selection is performed so as to obtain the required average particle size. The preferred amount of emulsifier used is generally 0.5 to 10% by weight, based on the total monomers. If the amount of the emulsifier used is less than 0.5 part by weight, the stability of the emulsion will be reduced due to the formation of coagulated substances, and it will be difficult to achieve the required particle size. , The adhesion to the structural material and the topcoat paint tends to decrease.

【0035】前記乳化重合において使用することができ
る重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム等の過硫酸塩、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シド、イソプロピルベンゼンハ
イドロパーオキシド、パラメンタンハイドロパーオキシ
ド等のハイドロパーオキシド、ベンゾイルパーオキシ
ド、ジ−t−ブチルパーオキシド、ジラウロイルパーオ
キシド等のジアルキルパーオキシド、スルフィド、スル
フィン酸、アゾビスイソブチロニトリル、アソビスイソ
バレロニトリル、アゾビスイソカプロニトリル、アゾビ
ス(フェニルイソブチロニトリル)等のアゾ化合物等の
有機系開始剤を挙げることができる。これらの重合開始
剤の使用量は、全単量体に対して0.03〜2重量%が
好ましく、とくに0.05〜1重量%が好ましい。
Polymerization initiators that can be used in the emulsion polymerization include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, and inorganic initiators such as hydrogen peroxide;
Hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, isopropylbenzene hydroperoxide and paramenthane hydroperoxide, dialkyl peroxides such as benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide and dilauroyl peroxide, sulfides, sulfinic acids, azo Examples thereof include organic initiators such as azo compounds such as bisisobutyronitrile, asobisisovaleronitrile, azobisisocapronitrile and azobis (phenylisobutyronitrile). The amount of these polymerization initiators used is preferably 0.03 to 2% by weight, and particularly preferably 0.05 to 1% by weight, based on all the monomers.

【0036】また前記乳化重合に際しては、重合を促進
させるために、還元剤やキレート化剤を添加することも
できる。前記還元剤としては、ピロ重亜硫酸ナトリウ
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
水素ナトリウム等を挙げることができ、また前記キレー
ト化剤としては、グリシン、アラニン、エチレンジアミ
ン四酢酸ナトリウム等を挙げることができる。
In the emulsion polymerization, a reducing agent or a chelating agent may be added to accelerate the polymerization. Examples of the reducing agent include sodium pyrobisulfite, sodium sulfite, sodium hydrogen sulfite, ferrous sulfate, glucose, formaldehyde sodium sulfoxylate, L-ascorbic acid and salts thereof, sodium hydrogen sulfite, and the like. Examples of the chelating agent include glycine, alanine, sodium ethylenediaminetetraacetate and the like.

【0037】前記乳化重合において使用することができ
る連鎖移動剤としては、2,4−ジフェニル−4−メチ
ル−1−ペンテン成分を60重量%以上含有する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、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−ヘキサデシルメルカプタン、ジメチルキサン
トゲンジスルフィド、ジエ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、テトレ
メ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
ペンタメチルチウラムジスルフィド等を挙げることがで
きる。これらの連鎖移動剤の使用量は、一般に全単量体
に対して15重量%以下である。
As the chain transfer agent which can be used in the emulsion polymerization, α-methylstyrene dimer, terpinolene, α-terpinene containing 2,4-diphenyl-4-methyl-1-pentene component in an amount of 60% by weight or more. , Γ-terpinene, dipentene, octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, t-dodecyl mercaptan, n-hexadecyl mercaptan, dimethylxanthogen disulfide, diethylxanthogen disulfide, diisopropylxanthogen disulfide, tetremethylthiuram monosulfide, tetraethylthiuram disulfide, tetrabutyl Examples thereof include thiuram disulfide and dipentamethyl thiuram disulfide. The amount of these chain transfer agents used is generally 15% by weight or less based on all monomers.

【0038】前記乳化重合は一般に、全単量体100重
量部に対して水100〜800重量部を使用し、乳化
剤、重合開始剤、さらに必要に応じて連鎖移動剤、還元
剤、キレート化剤、電解質、pH調節剤等を適当量使用
して、一般に10〜90°C、好ましくは40〜80°
Cの重合温度で、通常5〜15時間重合することによっ
て行われる。
In the emulsion polymerization, generally 100 to 800 parts by weight of water is used with respect to 100 parts by weight of all monomers, and an emulsifier, a polymerization initiator and, if necessary, a chain transfer agent, a reducing agent and a chelating agent. , 10 to 90 ° C., preferably 40 to 80 ° C., using an appropriate amount of an electrolyte, a pH adjusting agent, etc.
The polymerization is carried out at a polymerization temperature of C, usually for 5 to 15 hours.

【0039】前記乳化重合における単量体の添加方法と
しては、一括添加法、分割添加法、連続添加法等の適宜
の方法を採用することができるが、とくに好ましい添加
方法は、全単量体のうちの主要割合、好ましくは90〜
100重量%を、重合中連続的にあるいは分割して添加
する方法である。前記連続添加あるいは分割添加に際し
ては、単量体を重合開始剤等の他の添加成分とともに添
加することができ、または前記他の添加成分を予め全量
添加しておき単量体のみを重合中に添加することができ
る。また、重合中に添加される単量体は、予め乳化して
おくこともできる。
As a method of adding the monomers in the emulsion polymerization, an appropriate method such as a batch addition method, a divided addition method and a continuous addition method can be adopted, but a particularly preferable addition method is all monomers. Of the major proportion, preferably 90-
This is a method in which 100% by weight is added continuously or dividedly during the polymerization. In the case of continuous addition or divided addition, the monomer can be added together with other additive components such as a polymerization initiator, or the other additive components are added in advance in a total amount and only the monomer is added during the polymerization. It can be added. Further, the monomer added during the polymerization can be emulsified in advance.

【0040】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、重合体微粒子の平均粒子径が0.003〜0.
1μmであり、好ましくは0.005〜0.07μmで
ある。ここで言う平均粒子径とは、重合体微粒子エマル
ジョンを酢酸ウラニルおよびオスミウム酸で処理し、こ
れを電子顕微鏡写真にとり、重合体微粒子100個以上
について粒子径を数平均した値である。重合体微粒子水
性エマルジョンの平均粒子径が0.1μmを超えると、
プライマーとしての構造材への浸透性、密着性等が低下
する。また重合体微粒子水性エマルジョンの平均粒子径
を0.003μmより小さくすることは、重合操作上、
エマルジョンの安定な分散状態を維持することが困難と
なり、実際的でない。本発明における重合体微粒子水性
エマルジョンの平均粒子径を所要範囲にするためには、
使用される乳化剤の種類と添加量、単量体相の粘性など
に応じて、とくに重合初期での攪拌方式、攪拌速度等の
重合条件を調節しなければならないが、その適切な条件
は実験により十分設定することができる。
In the polymer fine particle aqueous emulsion according to the present invention, the average particle size of the polymer fine particles is 0.003 to 0.
It is 1 μm, preferably 0.005 to 0.07 μm. The average particle size referred to here is a value obtained by treating a polymer fine particle emulsion with uranyl acetate and osmic acid, taking an electron micrograph of the emulsion, and averaging the particle sizes of 100 or more polymer fine particles. When the average particle size of the polymer fine particle aqueous emulsion exceeds 0.1 μm,
Permeability and adhesion to the structural material as a primer are reduced. Also, making the average particle size of the polymer fine particle aqueous emulsion smaller than 0.003 μm is
It becomes impractical to maintain a stable dispersion state of the emulsion. In order to bring the average particle size of the polymer fine particle aqueous emulsion in the present invention into the required range,
Depending on the type and amount of the emulsifier used, the viscosity of the monomer phase, etc., it is necessary to adjust the polymerization conditions such as the stirring method and stirring speed at the initial stage of polymerization, but the appropriate conditions are determined by experiments. It can be set sufficiently.

【0041】また、本発明における重合体微粒子水性エ
マルジョンは、アクリル系エステル単量体10〜100
重量%と他の単量体90〜0重量%との重合体の溶液を
水性エマルジョンに転相することによっても製造するこ
とができ、その場合も、乳化剤の添加量、攪拌条件等を
調節することにより、所要の平均粒子径を有するエマル
ジョンを得ることができる。
Further, the polymer fine particle aqueous emulsion in the present invention comprises acrylic ester monomer 10 to 100.
It can also be produced by inversion of a solution of a polymer of 90% by weight of another monomer and 90 to 0% by weight into an aqueous emulsion, and in that case, the addition amount of an emulsifier, stirring conditions, etc. are adjusted. As a result, an emulsion having a required average particle size can be obtained.

【0042】本発明における重合体微粒子水性エマルジ
ョンは、平均粒子径が従来の水性プライマーに使用され
るアクリル系樹脂エマルジョンの平均粒子径0.12〜
0.2μmに比べて著しく小さく、とくに構造材および
上塗り塗料との両者に対する密着性に極めて優れたもの
である。
The polymer fine particle aqueous emulsion in the present invention has an average particle diameter of 0.12 to 0.12 of the average particle diameter of the acrylic resin emulsion used for the conventional aqueous primer.
It is extremely smaller than 0.2 μm, and is extremely excellent in adhesion to both the structural material and the topcoat paint.

【0043】本発明の塗装用水性プライマーは、フッ素
系界面活性剤をさらに含有することができる。これによ
り、重合体微粒子水性エマルジョンの構造材への浸透性
が改善されて、プライマーとしての構造材への密着性が
さらに向上し、また温度等の環境条件の変動に対する耐
久性、耐水性等もより改善される。
The aqueous coating primer of the present invention may further contain a fluorochemical surfactant. As a result, the permeability of the polymer fine particle aqueous emulsion into the structural material is improved, the adhesion to the structural material as a primer is further improved, and the durability and water resistance to changes in environmental conditions such as temperature are also improved. More improved.

【0044】フッ素系界面活性剤は、親油性基がフッ素
化炭化水素からなるものであるが、その化学構造は、基
本的には炭化水素系界面活性剤と変わるものではない。
フッ素系界面活性剤としては、例えばカルボン酸塩基、
硫酸塩基、スルホン酸塩基、リン酸塩基等のアニオン性
基を有するアニオン界面活性剤、親水性基としてポリオ
キシエチレン基を有する非イオン性界面活性剤、親水性
基としてアミン塩基、第四級アンモニウム塩基等のカチ
オン性基を有するカチオン界面活性剤や、両性界面活性
剤を使用することができる。フッ素系界面活性剤は一般
に界面活性が高く、親油性基の炭素数が通常の界面活性
剤より小さくても十分な乳化作用を示すものが多い。
The fluorosurfactant has a lipophilic group composed of a fluorinated hydrocarbon, but its chemical structure is basically the same as that of the hydrocarbon surfactant.
Examples of the fluorinated surfactant include carboxylate group,
Anionic surfactants having anionic groups such as sulfate groups, sulfonate groups, and phosphate groups, nonionic surfactants having polyoxyethylene groups as hydrophilic groups, amine bases as hydrophilic groups, quaternary ammonium A cationic surfactant having a cationic group such as a base or an amphoteric surfactant can be used. Fluorosurfactants generally have high surface activity, and many of them exhibit a sufficient emulsifying action even if the lipophilic group has a smaller number of carbon atoms than ordinary surfactants.

【0045】前記フッ素系界面活性剤の例としては、パ
ーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキ
ル基含有硫酸エステル塩、パーフルオロアルキル基含有
スルホン酸塩、パーフルオロアルキル基含有スルホこは
く酸塩、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル
塩、パーフルオロアルキルトリアルキルアンモニウム
塩、パーフルオロアルキルポリオキシエチレン、パーフ
ルオロアルキルベタイン等を挙げることができる。
Examples of the fluorine-based surfactants include perfluoroalkylcarboxylic acid salts, perfluoroalkyl group-containing sulfuric acid ester salts, perfluoroalkyl group-containing sulfonates, perfluoroalkyl group-containing sulfosuccinates, and perfluoroalkyl group-containing sulfosuccinates. Examples thereof include fluoroalkyl group-containing phosphate ester salts, perfluoroalkyltrialkylammonium salts, perfluoroalkylpolyoxyethylenes, perfluoroalkylbetaines and the like.

【0046】フッ素系界面活性剤の含有量は、重合体微
粒子水性エマルジョン100重量部(固形分換算)当た
り、一般に0〜5重量部であり、好ましくは0.01〜
1.0重量部、さらに好ましくは0.02〜0.5重量
部である。フッ素系界面活性剤の含有量が5重量部を超
えると、コストアップに見合う水性プライマーの性能向
上を達成できず、またプライマーとしての耐水性もかえ
って低下する。
The content of the fluorinated surfactant is generally 0 to 5 parts by weight, preferably 0.01 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer fine particle aqueous emulsion (solid content).
The amount is 1.0 part by weight, more preferably 0.02 to 0.5 part by weight. When the content of the fluorosurfactant exceeds 5 parts by weight, the performance improvement of the water-based primer commensurate with the cost increase cannot be achieved, and the water resistance of the primer is rather lowered.

【0047】さらに、本発明の塗装用水性プライマー
は、無機顔料を含有することができ、これにより、耐ブ
ロッキング性、つや消し性、補強効果等をさらに向上さ
せることができる。
Further, the aqueous coating primer of the present invention may contain an inorganic pigment, whereby the blocking resistance, matting property, reinforcing effect, etc. can be further improved.

【0048】前記無機顔料の例としては、カーボンブラ
ック、チタンブラック、酸化チタン、炭酸カルシウム、
水酸化アルミニウム、亜鉛華、硫酸バリウム、石膏、ク
レー、シリカ、珪砂等を挙げることができる。
Examples of the inorganic pigment include carbon black, titanium black, titanium oxide, calcium carbonate,
Examples thereof include aluminum hydroxide, zinc white, barium sulfate, gypsum, clay, silica and silica sand.

【0049】無機顔料の含有量は、重合体微粒子水性エ
マルジョン100重量部(固形分換算)当たり、一般に
0〜100重量部であり、好ましくは5〜70重量部、
さらに好ましくは10〜50重量部である。無機顔料の
含有量が100重量部を超えると、プライマーとしての
構造材および上塗り塗料との密着性が低下する。
The content of the inorganic pigment is generally 0 to 100 parts by weight, preferably 5 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer fine particle aqueous emulsion (solid content conversion).
More preferably, it is 10 to 50 parts by weight. If the content of the inorganic pigment exceeds 100 parts by weight, the adhesion with the structural material as a primer and the topcoat paint will deteriorate.

【0050】また、本発明の塗装用水性プライマーに
は、必要に応じてシラン化合物を添加することができ、
それにより、プライマーとしての構造材との密着性等を
さらに改善することができる。前記シラン化合物の例と
しては、テ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、
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、イソプロピルトリメトキシシラ
ン、イソプロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリ
メトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、n−
ヘキシルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシ
シラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オ
クタデシルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルト
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、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン、3,3,3−トルフロロプロ
ピルトリメトキシシラン、3,3,3−トルフロロプロ
ピ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−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メタクリロ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、ジメチルジエトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメ
チルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アミノ
シラン等を挙げることができる。これらのシラン化合物
は、添加後、その一部または全部を縮合させてもよい。
If desired, a silane compound can be added to the aqueous primer for coating of the present invention.
As a result, it is possible to further improve the adhesion to the structural material as the primer. Examples of the silane compound, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane,
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, isobutyl Triethoxysilane, n-
Hexyltrimethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, n-hexadecyltrimethoxysilane, n-octadecyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, hydroxypropyltrimethoxysilane, vinyl Trimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, 3,3,3-tolufluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-tolufluoropropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-
Mercaptopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, Examples thereof include dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane and aminosilane. After addition, these silane compounds may be partially or wholly condensed.

【0051】好ましいシラン化合物は、テトラメトキキ
シラン、テトラエトキキシラン、メチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメト
キシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシランであ
る。
Preferred silane compounds are tetramethoxylan, tetraethoxylan, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane.

【0052】これらのシラン化合物は、単独でまたは2
種以上を混合して使用することができ、その添加量は、
重合体微粒子水性エマルジョン100重量部(固形分換
算)当たり、一般に0.1〜80重量部である。
These silane compounds may be used alone or in the form of 2
It is possible to use a mixture of two or more species, and the addition amount is
It is generally 0.1 to 80 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer fine particle aqueous emulsion (solid content conversion).

【0053】また、本発明の塗装用水性プライマーに
は、必要に応じて、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、耐水化
剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、成膜助剤等の他の添加
剤を配合して、性状を最適化することができる。
The coating water-based primer of the present invention may further contain, if necessary, other defoaming agents, antiseptics, antifungal agents, waterproofing agents, antiaging agents, ultraviolet absorbers, film forming aids, and the like. The properties can be optimized by blending the additive of.

【0054】本発明の塗装用水性プライマーは、各種の
構造材および上塗り塗料に対して幅広く適用することが
できる。このような構造材としては、例えばセメントコ
ンクリート、セメントモルタル、ポリマーセメントモル
タル、スレート等のセメント系材料;スチレン樹脂、ス
チレン−アクリロニトリル樹脂、耐衝撃性スチレン樹
脂、ABS樹脂、(メタ)アクリル樹脂、アクリロニト
リル樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹
脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿
素樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂;鉄、スチール、ス
テンレススチール、亜鉛、ブリキ、銅、アルミニウム、
鉛等の金属や、木材、合板、加硫ゴム、ガラス、瓦、石
膏、陶磁器等を挙げることができるが、本発明の塗装用
水性プライマーは、セメントコンクリート、セメントモ
ルタル、ポリマーセメントモルタル、スレート等のセメ
ント系材料に適用したとき、特に顕著な作用効果を奏す
る。
The aqueous coating primer of the present invention can be widely applied to various structural materials and top coatings. Examples of such a structural material include cement-based materials such as cement concrete, cement mortar, polymer cement mortar, and slate; styrene resin, styrene-acrylonitrile resin, impact-resistant styrene resin, ABS resin, (meth) acrylic resin, acrylonitrile. Resin, vinyl chloride resin, vinylidene chloride resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyamide resin, urethane resin, melamine resin, phenol resin, urea resin, epoxy resin and other synthetic resins; iron, steel, stainless steel, zinc, tin plate, copper ,aluminum,
Metals such as lead, wood, plywood, vulcanized rubber, glass, roof tile, plaster, ceramics, etc. can be mentioned, but the water-based primer for coating of the present invention is cement concrete, cement mortar, polymer cement mortar, slate, etc. When it is applied to the cement-based material, the above-mentioned effect is particularly remarkable.

【0055】また、本発明の塗装用水性プライマー上に
塗布される上塗り塗料としては、例えば酢酸ビニル樹脂
系塗料、塩化ビニル樹脂系塗料、アクリル樹脂系塗料、
シリコーンアクリル樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料、フ
ェノール樹脂系塗料、尿素樹脂系塗料、メラミン樹脂系
塗料、(アミノ)アルキド樹脂系塗料、エポキシ樹脂系
塗料、不飽和ポリエステル樹脂系塗料、ウレタン樹脂系
塗料、合成ゴム系塗料、塩化ゴム系塗料、環化ゴム系塗
料、セルロース系塗料等を挙げることができる。これら
の上塗り塗料は、溶剤型でもエマルジョン型でもよい。
As the top coat paint to be applied on the water-based primer for coating of the present invention, for example, vinyl acetate resin paint, vinyl chloride resin paint, acrylic resin paint,
Silicone acrylic resin-based paint, fluororesin-based paint, phenol resin-based paint, urea resin-based paint, melamine resin-based paint, (amino) alkyd resin-based paint, epoxy resin-based paint, unsaturated polyester resin-based paint, urethane resin-based paint , Synthetic rubber-based paints, chlorinated rubber-based paints, cyclized rubber-based paints, cellulose-based paints and the like. These top coats may be solvent type or emulsion type.

【0056】以下実施例および比較例により、本発明を
さらに具体的に説明する。但し、本発明は、その要旨を
超えない限り、これらの実施例に何ら制約されるもので
はない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples. However, the present invention is not limited to these examples unless it exceeds the gist.

【実施例】【Example】

実施例1〜5、比較例1〜6 内容積5リットルのセパラブルフラスコに、窒素ガス雰
囲気下で表1または表2に示す単量体および乳化剤を使
用し、重合開始剤として過硫酸アンモニウム0.5部、
キレート化剤としてエチレンジアミン四酢酸ナトリウム
0.02部および重合安定剤を添加して、水250部中
のエマルジョンを調製したのち、攪拌下、重合温度60
〜80°Cで、単量体を重合中連続添加しつつ乳化重合
して、重合体微粒子水性エマルジョンを製造した。重合
転化率はいずれも99.5%以上であり、またエマルジ
ョンの安定性が良好で、凝固物は殆ど認められなかっ
た。次いで、各重合体微粒子水性エマルジョンに、表1
または表2に示す配合成分を添加して水性プライマーを
調製し、下記密着性試験I〜III を実施した。試験結果
を、表1(実施例1〜5)および表2(比較例1〜6)
に示す。
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6 In a separable flask having an internal volume of 5 liters, the monomers and emulsifiers shown in Table 1 or Table 2 were used under a nitrogen gas atmosphere, and ammonium persulfate of 0.2% was used as a polymerization initiator. 5 copies,
After adding 0.02 part of sodium ethylenediaminetetraacetate as a chelating agent and a polymerization stabilizer to prepare an emulsion in 250 parts of water, the mixture was stirred at a polymerization temperature of 60.
At -80 ° C, emulsion polymerization was carried out while continuously adding the monomers during the polymerization to prepare a polymer fine particle aqueous emulsion. The polymerization conversion rates were all 99.5% or more, the emulsion stability was good, and almost no coagulated product was observed. Then, each polymer fine particle aqueous emulsion was added to Table 1
Alternatively, the formulation components shown in Table 2 were added to prepare an aqueous primer, and the following adhesion tests I to III were carried out. The test results are shown in Table 1 (Examples 1 to 5) and Table 2 (Comparative Examples 1 to 6).
Shown in.

【0057】密着性試験I(構造材/プライマー) 各水性プライマーをスレート板からなる構造材に、15
0g/m2 の塗布量で刷毛塗りし、48時間常温乾燥し
て、被試験体(I) を作製した。次いで、JISK540
0に準拠して、被試験体(I) に2mm角の碁盤目を100
個作り、セロハンテープによる剥離テスト(碁盤目テス
ト)を行って、プライマーが剥離しないで残存した碁盤
目の個数を算出した。
Adhesion Test I (Structural Material / Primer) Each water-based primer was applied to a structural material composed of a slate plate, and
A brush was applied at a coating amount of 0 g / m 2 and dried at room temperature for 48 hours to prepare a test object (I). Then, JISK540
In accordance with 0, 100 mm of 2 mm square grid is placed on the DUT (I).
Individual pieces were made and a peeling test using a cellophane tape (cross-grid test) was performed to calculate the number of cross-cuts remaining without peeling of the primer.

【0058】密着性試験II(構造材/プライマー/上塗
り塗料) 密着性試験Iで作製した被試験体(I) に、下記のように
して調製した上塗り塗料を、300g/m2の塗布量でロー
ラ塗布し、72時間常温乾燥して、被試験体(II)を作製
した。次いで、被試験体(II)について、密着性試験Iと
同様にして、JIS K5400に準拠した碁盤目テス
トを行った。ここでは、構造材とプライマーとの剥離お
よびプライマーと上塗り塗料との剥離がいずれも起こら
ない碁盤目の個数を算出した。
Adhesion Test II (Structural Material / Primer / Overcoat
Recoating material) To the test object (I) prepared in the adhesion test I, the top coating composition prepared as follows is roller-coated at a coating amount of 300 g / m 2 and dried at room temperature for 72 hours to be tested. A body (II) was prepared. Then, a test piece (II) was subjected to a cross-cut test in accordance with JIS K5400 in the same manner as the adhesion test I. Here, the number of crosses in which neither the peeling of the structural material from the primer nor the peeling of the primer from the overcoat paint occurred was calculated.

【0059】(上塗り塗料の調製法)酸化チタン20重
量部、ヘキサメタリン酸ナトリウムの10重量%水溶液
(分散剤)2.0重量部、スチレンマレイン酸の10重
量%水溶液(分散剤)2.0重量部、エチレングリコー
ル(凍結防止剤)0.29重量部、消泡剤(固形分50
重量%、商品名SNデフォーマー381、サンノプコ
(株)製)0.53重量部および水2.0重量部を混合
して、顔料ペーストを調製した。この顔料ペースト2
6.82重量部を、アクリル酸2−エチルヘキシル/ア
クリル酸n−ブチル/メタクリル酸メチル/アクリル酸
共重合体からなる樹脂エマルジョン(固形分50重量
%)70重量部、可塑剤(商品名テキサノールCS1
2、チッ素(株)製)1.0重量部、消泡剤(固形分5
0重量%、商品名SNデフォーマー381、サンノプコ
(株)製)0.8重量部および増粘剤(固形分20重量
%、商品名アロン20L、東亜合成化学工業(株)製)
1.0重量部と混合して、上塗り塗料を調製した。
(Preparation Method of Topcoat Paint) 20 parts by weight of titanium oxide, 2.0 parts by weight of 10% by weight sodium hexametaphosphate aqueous solution (dispersing agent), 2.0 parts by weight of 10% by weight aqueous solution of styrene maleic acid (dispersing agent) Parts, ethylene glycol (antifreezing agent) 0.29 parts by weight, antifoaming agent (solid content 50
A pigment paste was prepared by mixing 0.5% by weight, SN Deformer 381 (trade name), manufactured by San Nopco Ltd., and 2.0 parts by weight of water. This pigment paste 2
6.82 parts by weight of 70 parts by weight of a resin emulsion (solid content 50% by weight) of 2-ethylhexyl acrylate / n-butyl acrylate / methyl methacrylate / acrylic acid copolymer, a plasticizer (trade name: Texanol CS1)
2, 1.0 part by weight of Nitrogen Co., Ltd., an antifoaming agent (solid content 5)
0 wt%, trade name SN Deformer 381, manufactured by San Nopco Ltd.) 0.8 parts by weight and thickener (solid content 20 wt%, trade name Aron 20L, manufactured by Toagosei Chemical Industry Co., Ltd.)
A top coat was prepared by mixing with 1.0 part by weight.

【0060】密着性試験III (構造材/プライマー/上
塗り塗料) 密着性試験IIで作製した被試験体(II)に、20℃の水
中に18時間浸漬、−20℃の空気中で3時間放置お
よび50℃の空気中で3時間放置のサイクルによる温
冷処理を5サイクル繰返したのち、密着性試験IIと同様
にして、JISK5400に準拠した碁盤目テストを行
った。
Adhesion Test III (Structural Material / Primer / Upper
Coating composition ) The test object (II) prepared in the adhesion test II was immersed in water at 20 ° C for 18 hours, left in air at -20 ° C for 3 hours, and left in air at 50 ° C for 3 hours. After repeating the heating / cooling treatment for 5 cycles, a cross-cut test according to JIS K5400 was conducted in the same manner as the adhesion test II.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】[0062]

【表2】 [Table 2]

【0063】表1および表2における反応性乳化剤(*1)
は、下記式(5)で表されるスルホン酸塩である。
Reactive emulsifier (* 1) in Table 1 and Table 2
Is a sulfonate represented by the following formula (5).

【化5】 [Chemical 5]

【0064】表1から明らかなように、本発明の水性プ
ライマーは、構造材および上塗り塗料の両者に対して、
それらの材質が全く異なるにも係わらず、極めて高い密
着性を示し、しかもその密着性は、水中および空気中で
の温冷処理の繰返しにも十分耐えることができるととも
に、耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好である。これに
対して、重合体微粒子水性エマルジョンの単量体組成、
平均粒子径、フッ素系界面活性剤の含有量あるいは無機
顔料の含有量が本発明の範囲外であるといずれも、とく
に塗装用水性プライマーとしての密着性が不十分とな
る。
As is clear from Table 1, the water-based primer of the present invention was used for both the structural material and the overcoat paint.
Despite their completely different materials, they exhibit extremely high adhesion, and their adhesion can withstand repeated hot and cold treatments in water and air, as well as water resistance and chemical resistance. The weather resistance is also good. On the other hand, the monomer composition of the polymer fine particle aqueous emulsion,
If the average particle diameter, the content of the fluorine-based surfactant or the content of the inorganic pigment is out of the range of the present invention, the adhesiveness as a water-based primer for coating is insufficient.

【0065】[0065]

【発明の効果】本発明の塗装用水性プライマーは、構造
材および上塗り塗料の両者に対する密着性が優れるとと
もに、温度、雰囲気等の環境条件の変動に対する耐久性
にも優れ、また耐水性、耐薬品性、耐候性等も良好であ
る。したがって、本発明の塗装用水性プライマーは、各
種の構造材および上塗り塗料に対するプライマーとし
て、長期にわたり優れた機能を発揮することができる。
EFFECT OF THE INVENTION The water-based primer for coating of the present invention is excellent in adhesion to both the structural material and the top coating, and is also excellent in durability against changes in environmental conditions such as temperature and atmosphere. The properties and weather resistance are also good. Therefore, the coating water-based primer of the present invention can exhibit excellent functions for a long period of time as a primer for various structural materials and top-coat paints.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 泰明 東京都中央区築地二丁目11番24号 日本合 成ゴム株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Yasuaki Yokoyama 2-11-24 Tsukiji, Chuo-ku, Tokyo Japan Synthetic Rubber Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)アクリル酸エステル単量体および
/またはメタクリル酸エステル単量体10〜100重量
%と他の単量体90〜0重量%との重合体からなる平均
粒子径0.003〜0.1μmの重合体微粒子水性エマ
ルジョン100重量部(固形分換算)、(B)フッ素系
界面活性剤0〜5重量部および(C)無機顔料0〜10
0重量部を含有することを特徴とする塗装用水性プライ
マー。
1. An average particle diameter of a polymer comprising (A) 10 to 100% by weight of an acrylic acid ester monomer and / or methacrylic acid ester monomer and 90 to 0% by weight of another monomer. 100 parts by weight of polymer fine particle aqueous emulsion of 003 to 0.1 μm (as solid content), 0 to 5 parts by weight of (B) fluorosurfactant and (C) inorganic pigment of 0 to 10
A water-based primer for coating, which contains 0 part by weight.
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