JPH0726194A - コーティング用水分散体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 基材に対する密着性に優れ、かつ防汚性、硬
度に優れたコーティング被膜を形成し得るコーティング
用水分散体を提供すること。 【構成】(a)エチレン性不飽和カルボン酸；０.１〜４０
重量％、(b)アルキル（メタ）アクリレート；５０〜９
９.９重量％、(c)その他共重合可能なエチレン性不飽和
単量体；０〜４９.９重量％［ただし、(a)＋(b)＋(c)＝
１００重量％］からなる単量体を共重合して得られ、か
つガラス転移温度が−２０℃より高温側にあるアクリル
系共重合体（イ）の水分散液と、ポリアミン化合物
（ロ）とからなり、前記成分（ロ）成分の量が、前記成
分（イ）１００重量部に対し０.０５〜４０重量部の量
であるコーティング用水分散体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特に家具、ビニル床
材、航空機の内装材、オートバイ、自動車の内装・外装
材、事務用機器などのプラスチック基材や金属基材の表
面を被覆するのに好適なコーティング用ビヒクルに用い
られる水分散体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック基材、ゴム質基材、金属基
材、木質基材およびセラミックス基材などの基材の表面
保護あるいはこれらの美観を保つ目的で、従来から各種
溶剤型コーティング剤が一般に用いられてきた。しか
し、溶剤型コーティング剤は、火災や爆発の危険性があ
り、また毒性を有するため労働安全衛生上、健康上、公
害上など数多くの問題点があり、水系コーティング剤へ
の移行が望まれている。

【０００３】ところで、溶剤型コーティング剤の場合に
は、このコーティング剤中に含まれる溶剤がプラスチッ
ク基材などの表面に食込むことにより、基材上にコーテ
ィング剤を塗布して得られるコーティング被膜と基材と
の密着性が達成されていた。しかしながら、水系コーテ
ィング剤の場合には、このような作用を期待できないた
め、コーティング被膜と基材との密着性は、充分ではな
かった。特に、水系コーティング剤は、基材としてプラ
スチック基材を用いる場合には、コーティング被膜と基
材との密着性は充分ではなかった。

【０００４】水系コーティング剤としては、特開昭５９
−５３５５８号公報に、カルボキシル基含有単量体と、
そのほかの共重合性単量体とからなるカルボキシル基含
有共重合体に、不飽和脂肪酸とジアミンとの反応生成物
を反応させて得られた付加共重合体樹脂の水溶液、また
は水分散液からなる自然乾燥形の水性被覆用組成物が記
載されている。しかしながら、自然乾燥型のコーティン
グ剤は、長時間の乾燥を必要とし、強制乾燥や短時間の
乾燥では、塗膜中に残存する不飽和基により防汚染性が
劣り、さらに十分な硬度、基材との密着性が得られず、
本発明の目的とする性能を達し得なかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来の技術における問題点を解決しようとするもので
あって、作業衛生上の問題が解決され、かつ基材との密
着性に優れ、しかも硬度、防汚性にも優れたコーティン
グ被膜を形成し得るようなコーティング用水分散体を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記のよ
うな問題点を解決すべく鋭意研究を重ねたところ、カル
ボキシル基含有アクリル系共重合体と多官能性アミンと
を含有する水分散体を塗布して得られるコーティング被
膜は、基材特にプラスチック基材との密着性に優れ、し
かもこのコーティング被膜は硬度、防汚性にも優れてい
ることを見出して、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明に係るコーティング用水
分散体は、 （ａ）エチレン性不飽和カルボン酸；０．１〜４０重量
％ （ｂ）アルキル（メタ）アクリレート；５０〜９９．９
重量％ （ｃ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体；０
〜４９．９重量％ ［ただし、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００重量％］か
らなる単量体を共重合して得られ、かつガラス転移温度
が−２０℃より高温側にあるアクリル系共重合体（イ）
の水分散液と、ポリアミン化合物（ロ）とからなり、前
記ポリアミン化合物（ロ）の合計量が、前記アクリル系
共重合体（イ）１００重量部に対し０．０５〜４０重量
部の量であることを特徴としている。

【０００８】以下、本発明のコーティング用水分散体に
含まれる各成分について具体的に説明する。本発明で用
いられるアクリル系共重合体（イ）は、（ａ）エチレン
性不飽和カルボン酸と、（ｂ）アルキル（メタ）アクリ
レートと、必要に応じて（ｃ）その他共重合可能なエチ
レン性不飽和単量体とからなる単量体を共重合して得ら
れる。

【０００９】（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸 本発明の使用される（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸
としては、具体的には、（メタ）アクリル酸、フマル
酸、イタコン酸、モノアルキルイタコン酸、マレイン
酸、クロトン酸、2-（メタ）アクリロイルオキシエチル
ヘキサヒドロフタル酸などのα,β-不飽和カルボン酸な
どが挙げられる。

【００１０】この（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸
は、単量体成分の合計を１００重量％とした場合に、
０．１〜４０重量％、好ましくは０．５〜２０重量％、
さらに好ましくは１〜１０重量％の量で用いられる。

【００１１】このエチレン性不飽和カルボン酸の量が
０．１重量％未満であると、得られるコーティング被膜
の密着性が劣ることがあり、一方４０重量％を超えると
密着性、耐水性が劣ることがある。

【００１２】（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート 本発明に使用される（ｂ）アルキル（メタ）アクリレー
トとしては、具体的には、メチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）ア
クリレート、n-ブチル（メタ）アクリレート、i-ブチル
（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、
i-アミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（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）アクリレートなどが挙げられる。これ
らのうちアルキル基の炭素数が１〜８であるアルキル
（メタ）アクリレートが好ましく、特にメチル（メタ）
アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル
（メタ）アクリレートが好ましい。

【００１３】この（ｂ）アルキル（メタ）アクリレート
は、単量体成分の合計を１００重量％とした場合に、５
０〜９９．９重量％、好ましくは６０〜９９．５重量
％、さらに好ましくは７０〜９９重量％の量で用いられ
る。

【００１４】このアルキル（メタ）アクリレートの量が
５０重量％未満であると、得られるコーティング被膜の
防汚性が劣ることがある。（ｃ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体 本発明に使用される（ｃ）その他の共重合可能なエチレ
ン性不飽和単量体としては、具体的には、スチレン、α
-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2-メチルスチレ
ン、3-メチルスチレン、4-メトキシスチレン、2-ヒドロ
キシメチルスチレン、4-エチルスチレン、4-エトキシス
チレン、3,4-ジメチルスチレン、2-クロロスチレン、3-
クロロスチレン、4-クロロ-3-メチルスチレン、4-t-ブ
チルスチレン、2,4-ジクロロスチレン、2,6-ジクロロス
チレン、1-ビニルナフタレン、ジビニルベンゼンなどの
芳香族ビニル単量体、ヒドロキシメチル（メタ）アクリ
レート、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒド
ロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチ
ル（メタ）アクリレート、ヒドロキシアミル（メタ）ア
クリレート、ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレート
などのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリ
ルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレー
ト、メチルグリシジル（メタ）アクリレートなどのエポ
キシ化合物、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）
アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）ア
クリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、ヘキサン
ジオールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール
テトラ（メタ）アクリレートなどの多官能性単量体、
（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-メトキシメチル（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、N,N'-メチ
レンビスアクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミ
ド、マレイン酸アミド、マレイミドなどの酸アミド化合
物、塩化ビニル、塩化ビニリデン、脂肪酸ビニルエステ
ルなどのビニル化合物、トリフルオロエチル（メタ）ア
クリレート、ペンタデカフルオロオクチル（メタ）アク
リレートなどのフッ素原子含有単量体、γ-（メタ）ア
クリロイルプロパントリメトキシシラン、チッソ（株）
製のサイラプレーンＦＭ０７１１などの反応性シリコー
ンなどのシリコーン化合物などが挙げられる。これらの
うち特にスチレンが好ましい。

【００１５】この（ｃ）共重合可能なエチレン性不飽和
単量体は、単量体成分の合計を１００重量％とした場
合、０〜４９．９重量％、好ましくは０〜３９．５重量
％、さらに好ましくは０〜２９．０重量％の量で用いら
れる。

【００１６】この共重合可能なエチレン性不飽和単量体
の量が４９．９重量％を超えると、共重合時に多量の凝
集物が発生することにより、得られるコーティング被膜
の防汚性が劣ることがある。

【００１７】本発明で用いられるアクリル系共重合体
（イ）の水分散液の製法としては、前記単量体を乳化重
合法、懸濁重合法などの方法により共重合して得る方
法、あるいはアクリル系共重合体を乳化する方法が挙げ
られ、好ましくは乳化重合法により共重合して得る方法
である。

【００１８】アクリル系共重合体（イ）を乳化重合法よ
り製造する方法について以下に説明する。たとえば、水
性媒体中に、（ａ）〜（ｃ）からなる単量体成分、乳化
剤、重合開始剤、連鎖移動剤、キレート化剤、ｐＨ調整
剤などを添加し、温度３０〜１００℃で１〜３０時間程
度重合反応を行うことにより従来公知の方法に従って得
られる。

【００１９】ここで、使用される乳化剤としては、陰イ
オン性、非イオン性、または陰イオン性−非イオン性の
組み合わせが用いられ、場合によっては両性界面活性
剤、陽イオン性界面活性剤も用いることができる。

【００２０】陰イオン性乳化剤としては、たとえば高級
アルコール硫酸エステルナトリウム塩、アルキルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム塩、コハク酸ジアルキルエステ
ルスルホン酸ナトリウム塩、アルキルジフェニルエーテ
ルジスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらの
うち、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリ
ルサルフェートナトリウム塩、ポリオキシエチレンアル
キル（またはアルキルフェニル）エーテルの硫酸塩など
が好ましく使用される。

【００２１】非イオン性乳化剤としては、たとえばポリ
オキシエチレンアルキルアリルエーテルなどを挙げるこ
とができる。一般的には、非イオン性乳化剤としては、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンオクチルフェニルエーテルなどが使用され
る。

【００２２】両性乳化剤としては、ラウリルベタインが
適当である。陽イオン界面活性剤としては、アルキルピ
リジニルクロライド、アルキルアンモニウムクロライド
などが使用できる。

【００２３】さらに、前記単量体成分を構成する単量体
と共重合可能な、いわゆる反応性乳化剤、たとえばスチ
レンスルホン酸ナトリウム、アリルアルキルスルホン酸
ナトリウム、アルキルアリルスルホコハク酸塩、ポリオ
キシエチレンアルキルアリルグリセリンエーテルサルフ
ェート、ポリオキシエチレンアルキルフェノールアリル
グリセリンエーテルサルフェートなども、乳化剤として
使用してよい。

【００２４】なお、乳化剤としては、水溶性高分子を使
用することもできる。この水溶性高分子としては、たと
えばポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、水溶性
（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレ
イン酸共重合体塩、スチレン−（メタ）アクリル酸共重
合体塩、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ（メタ）ア
クリルアミドの共重合体などが挙げられ、これらのうち
好ましくは部分ケン化ポリビニルアルコール、水溶性
（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−マレ
イン酸共重合体塩、スチレン−（メタ）アクリル酸共重
合体塩などのカルボキシル化芳香族ビニル共重合体の塩
である。

【００２５】乳化剤の使用量は、通常、単量体成分１０
０重量部あたり、０〜５重量部であるが、耐熱水性の点
で、ソープフリー系、反応性乳化剤の使用系が好まし
い。重合開始剤としては、たとえば水溶性の過硫酸塩、
過酸化水素などが使用可能であり、場合によっては還元
剤と組み合わせて使用することができる。

【００２６】還元剤としては、たとえばピロ重亜硫酸ナ
トリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウ
ム、Ｌ−アスコルビン酸およびその塩、ナトリウムホル
ムアルデヒドスルホキシレートなどを挙げることができ
る。

【００２７】また、油溶性の重合開始剤、たとえば2,2'
-アゾビスイソブチロニトリル、2,2'-アゾビス（4-メト
キシ-2,4- ジメチルバレロニトリル）、2,2'-アゾビス-
2,4-ジメチルバレロニトリル、1,1'-アゾビス-シクロヘ
キサン-1-カルボニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化
ジブチル、クメンヒドロ過酸化物などを単量体あるいは
溶媒に溶解して使用することができる。

【００２８】好ましい油溶性重合開始剤としては、キュ
メンハイドロパーオキサイド、イソプロピルベンゼンハ
イドロパーオキサイド、パラメンタンハイドロパーオキ
サイド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパー
オキサイド、t-ブチルハイドロパーオキサイド、3,5,5-
トリメチルヘキサノールパーオキサイド、t-ブチルパー
オキシ(2-エチルヘキサノエート) などを挙げることが
できる。

【００２９】これらの重合開始剤の使用量は、単量体成
分１００重量部あたり、０．１〜３重量部程度である。
連鎖移動剤としては、ハロゲン化炭化水素（たとえば、
クロロホルム、ブロモホルム）、メルカプタン類（たと
えば、n-ドデシルメルカプタン、t-ドデシルメルカプタ
ン、n-オクチルメルカプタン）、キサントゲン類（たと
えば、ジメチルキサントゲンジサルファイド、ジイソプ
ロピルキサントゲンジサルファイド）、テルペン類（た
とえば、ジペンテン、ターピノーレン）、α-メチルス
チレンダイマー［2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン
（ａ₁）、2,4-ジフェニル-4-メチル-ペンテン（ａ₂）、
および1,1,3-トリメチル-3-フェニルインダン（ａ₃）の
少なくとも１種からなり、好ましくは（ａ₁）／
｛（ａ₂）および／または（ａ₃）｝（重量比）＝４０〜
１００／０〜６０］、不飽和環状炭化水素化合物（たと
えば、9,10-ジヒドロアントラセン、1,4-ジヒドロナフ
タレン、インデン、1,4-シクロヘキサジエン）、不飽和
ヘテロ環状化合物（たとえば、キサンテン、2,5-ジヒド
ロフラン）などを挙げることができる。連鎖移動剤の使
用量は、単量体成分１００重量部あたり、０〜５重量部
程度である。

【００３０】キレート化剤としては、たとえばグリシ
ン、アラニン、エチレンジアミン四酢酸などを、またｐ
Ｈ調整剤としては、たとえば炭酸ナトリウム、炭酸カリ
ウム、炭酸水素ナトリウム、アンモニアなどを挙げるこ
とができる。キレート化剤およびｐＨ調整剤の使用量
は、それぞれ、単量体成分１００重量部あたり、０〜
０．１重量部、および０〜３重量部程度である。

【００３１】なお、乳化重合の際に必要に応じて使用さ
れる溶剤としては、作業性、防災安全性、環境安全性お
よび製造安全性を損なわない範囲内で、少量のメチルエ
チルケトン、アセトン、トリクロロトリフルオロエタ
ン、メチルイソブチルケトン、ジメチルスルホキサイ
ド、トルエン、ジブチルフタレート、メチルピロリド
ン、酢酸エチル、アルコール類、セロソルブ類、カルビ
ノール類などが用いられる。この溶剤の使用量は、単量
体成分１００重量部あたり、０〜５重量部程度である。

【００３２】乳化重合にあたっては、公知の方法、たと
えば単量体成分全量を反応系に一括して仕込む方法、単
量体成分の一部を仕込んで反応させたのち、残りの単量
体成分を連続または分割して仕込む方法、単量体成分全
量を連続して仕込む方法などによって行うことができ
る。

【００３３】アクリル系共重合体（イ）のガラス転移温
度（Ｔｇ）は、たとえば該共重合体がＡ成分と、Ｂ成分
とから構成されている場合、それぞれの成分からなる単
独重合体のガラス転移温度より次式によって求めること
ができる。

【００３４】

【数１】

【００３５】Ｔｇ ：共重合体のガラス転移温度 Ｗ (A) ：共重合体中のＡ成分の重量分率 Ｗ (B) ：共重合体中のＢ成分の重量分率 Ｔｇ(A)：Ａ成分からなる単独重合体のガラス転移温度 Ｔｇ(B)：Ｂ成分からなる単独重合体のガラス転移温度 アクリル系共重合体（イ）は、この式によって求められ
るガラス転移温度が、−２０℃より高温度側である。こ
のガラス転移温度が−２０℃未満の低温側にあると、得
られるコーティング被膜は硬度が劣り、一方ガラス転移
温度が−２０℃以上、好ましくは−１０℃以上、さらに
好ましくは０℃以上高温度側であると、基材特にプラス
チック基材上に硬度および密着性に優れたコーティング
被膜を形成することができる。またガラス転移温度が高
い場合には室温乾燥では均一なコーティング被膜を形成
しない場合があるため、ガラス転移温度は好ましくは１
２０℃以下、さらに好ましくは１１０℃以下であり、造
膜助剤の添加、高温乾燥あるいはこれらの手段の併用す
ることにより、基材特にプラスチック基材表面上に均一
なコーティング被膜を形成することが可能であり、しか
もこのコーティング被膜は基材との密着性能にも優れて
いる。

【００３６】アクリル系共重合体（イ）の平均粒子径
は、通常５００ｎｍ以下、好ましくは４００ｎｍ以下で
あり、平均粒子径が５００ｎｍを超えると、得られるコ
ーティング被膜は、耐水性が劣ることがある。

【００３７】また、アクリル系共重合体（イ）の重量平
均分子量は、好ましくは２００,０００以上、さらに好
ましくは３００,０００以上、特に好ましくは４００,０
００以上であり、２００,０００未満では耐水性、防汚
性が充分でない場合がある。

【００３８】本発明に使用されるポリアミン化合物
（ロ）としては、１分子内に、２級アミノ基および２級
アミノ基から選ばれるアミノ基を少なくとも２個有する
ものである。そのようなジアミンとしては、たとえばエ
チレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレ
ンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,2-ブチレンジ
アミン、イソブチレンジアミン、ジアミン、N-エチルエ
チレンジアミン、N-メチル-1,3-プロピレンジアミン、
N,N'-ジメチルエチレンジアミンなどの脂肪族ジアミ
ン；1,2-ジアミノシクロブタン、1,3-ジアミノシクロヘ
キサン、1,4-ジアミノシクロヘキサン、N-エチル-1,4-
ジアミノシクロヘキサンなどの環状ジアミン；o-,m-フ
ェニレンジアミン、2,4-ジアミノトルエン、o-,m-アミ
ノメチルアニリン、N-フェニルアミノエチルアミン、ペ
ンジジンなどの芳香族ジアミン、3,9-ビス(3-アミノプ
ロピル)-2,4,8,10-テトラオキソスピロ−［5,5］ウンデ
カンなどの複素環式ジアミン；3-アザヘキサン-1,6-ジ
アミン、4,7-ジアザデカン-1,10-ジアミンなどのアゾ系
ジアミン、；ジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、イミノビスプロピ
ルアミンなどのポリアミンなどが挙げられ、１種または
２種以上の混合物として用いられる。

【００３９】これらのうち特にテトラメチレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、3,9-ビス(3- アミノプロ
ピル)-2,4,8,10-テトラオキソスピロ-［5,5］ウンデカ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ンが好ましい。

【００４０】このポリアミン化合物（ロ）は、アクリル
系共重合体（イ）１００重量部に対し、０．０５〜４０
重量部、好ましくは、０．１〜２０重量部、さらに好ま
しくは０．５〜１０重量部の量で用いられる。

【００４１】ポリアミン化合物（ロ）の量が、４０重量
部を超えると、貯蔵安定性に劣ることがあり、０．０５
重量部未満であると、密着性が劣ることがある。

【００４２】本発明のコーティング用水分散体には、目
的に応じて架橋剤を添加することができる。この架橋剤
の添加量は、水分散体の固形分１００重量部に対して、
通常、５０重量部以下、好ましくは４０重量部以下であ
る。

【００４３】このような架橋剤としては、アミノ樹脂、
フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、不飽和
ポリエステルなどの熱硬化性樹脂、イソシアネート化合
物、ブロックイソシアネート化合物、多価アルコール、
アジリジン化合物、オキサゾリン化合物などの有機系架
橋剤、金属または金属化合物などの無機系架橋剤などを
挙げることができる。

【００４４】アミノ樹脂としては、具体的には、ヘキサ
メトキシメチル化メラミン樹脂などの完全アルキル型メ
チル化メラミン樹脂、部分アルキル化メチル化メラミン
樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、アルキルエーテル化尿素
樹脂などが挙げられる。

【００４５】イソシアネートおよびブロックイソシアネ
ートとしては、トリレンジイソシアネートおよびその水
素添加物ならびにそのアダクト、ジフェニルメタンジイ
ソシアネートおよびその水素添加物、トリフェニルメタ
ントリイソシアネートおよびその水素添加物、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート
およびその水素添加物、イソホロンジイソシアネート、
ジアニシジンジイソシアネート、トリジンジイソシアネ
ート、イソシアネート基をブロック化したブロック化ポ
リイソシアネートならびにこれらの任意の混合物などが
挙げられる。

【００４６】フェノール樹脂としては、具体的には、ジ
メチロール樹脂、ポリメチロールフェノール樹脂、フェ
ノールホルムアミド樹脂、メチロールフェノールホルム
アミド樹脂、ジメチロールフェノールホルムアミド樹脂
などが挙げられる。

【００４７】エポキシ樹脂としては、具体的には、エチ
レングリコール・ジグリシジルエーテル、ヘキサンジオ
ール・ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール
・ジグリシジルエーテル、グリセリン・ジグリシジルエ
ーテル、グリセリン・ポリグリシジルエーテル、ジグリ
セリン・ポリグリシジルエーテル、ソルビトール・ポリ
グリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡ・ジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールＡ・ジグリシジルエーテ
ルなどの多価アルコールのポリグリシジルエーテル、p-
オキシ安息香酸グリシジルエーテル、フタル酸ジグリシ
ジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸・ジグリシジルエ
ステル、ヒダントイン環含有エポキシ樹脂、および側鎖
にエポキシ基を有するビニル系重合体などが挙げられ
る。

【００４８】前記金属化合物としては、亜鉛、ジルコニ
ウム、マグネシウム、銅、鉄、コバルト、ニッケル、ア
ルミニウム、カドミウム、チタニウムなどの金属の酸化
物もしくはこれらの金属の塩類を、炭酸、酢酸、ギ酸、
グルタル酸、安息香酸、シュウ酸などの酸に溶解させる
か、あるいはこれらの酸と多価金属化合物の水溶液をア
ンモニア、アミンなどによりｐＨを７〜１１に調整する
ことによって得られるものであり、また金属イオンの形
になったものをも含めることができる。この多価金属化
合物は、炭酸亜鉛アンモニウム、炭酸アンモニウムジル
コネート、亜鉛、ジルコニウムの酸化物または塩であ
る。前記アミンで錯体形成可能なものは、モルホリン、
モノエタノールアミン、エチレンジアミン、ジエチルア
ミノエタノールなどである。そのほか、一般的な錯化
剤、たとえばエチレンジアミン四酢酸などのコンプレキ
サン、グリシン、アラニンなども使用できる。

【００４９】アジリジン化合物としては、具体的には、
トリス-2,4,6-(1-アジリジニル)-1,3,5-トリアジン、ト
リス［1-(2-メチル)-アジリジニル］ホスフィンオキシ
ド、ヘキサ［1-(2-メチル)-アジリジニル］トリホスフ
ァトリアジンなどが挙げられる。

【００５０】オキサゾリン化合物としては、具体的に
は、分子内にオキサゾリン環を有する化合物が使用で
き、具体的には、日本触媒化学（株）製高分子架橋剤Ｋ
−１０００シリーズ等が挙げられる。

【００５１】また必要に応じて触媒を使用することがで
き、たとえばドデシルベンゼンスルホン酸、p-トルエン
スルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸などのア
ミンブロック化した酸触媒を挙げることができる。この
酸触媒は、添加する架橋剤の固形分換算１００重量部に
対し、好ましくは０．０５〜２重量部の量で用いられ
る。

【００５２】また、前記添加剤以外の添加剤としては、
一般に用いられる水溶性ポリエステル樹脂、水溶性ある
いは水分散性エポキシ樹脂、水溶性あるいは水分散性ア
クリル樹脂、スチレン−マレイン酸樹脂などのカルボキ
シル化芳香族ビニル樹脂、ウレタン樹脂などのほか、金
属酸化物、多価金属塩、さらに潤滑剤、消泡剤、湿潤
剤、レベリング剤、顔料などを用いることができる。

【００５３】さらに、添加剤として、造膜性、濡れ性を
向上させるために、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、プロピルアルコール、ブチルアルコール、アミルア
ルコール、ヘキシルアルコールなどのアルコール類、メ
チルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、ヘキシルセロソルブ、メチルカ
ルビトール、エチルカルビトール、メチルセロソルブア
セテート、エチルセロソルブアセテート、トリブトキシ
メチルフォスフェートなどの有機溶剤を使用することが
できる。この有機溶剤は、水分散体の固形分１００重量
部に対し、２０重量部以下、好ましくは１０重量部以下
の量で用いられる。

【００５４】本発明のコーティング用水分散体は、
（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸と、（ｂ）アルキル
（メタ）アクリレートと、必要に応じて（ｃ）その他共
重合可能なエチレン性不飽和単量体とからなる単量体を
共重合して得られるアクリル系共重合体（イ）の水分散
液と、ポリアミン化合物（ロ）とから形成されている。
このコーティング用水分散体は、被膜を形成する際に前
記アクリル系共重合体（イ）中の−ＣＯＯＨ基と、前記
ポリアミン化合物（ロ）中の−ＮＨ₂ 基がイオン架橋す
るため、各種の基材特にプラスチック、金属基材に対す
る密着性に非常に優れている。さらに、防汚性、硬度に
優れたコーティング被膜を形成することができるため、
家具、ビニル床材、航空機の内装材、オートバイ、自動
車の内装・外装材、事務用機器などの表面被覆に好適に
用いられる。

【００５５】本発明のコーティング用水分散体が塗布さ
れる基材としては、プラスチック、金属、ゴム質、木
質、セラミックなどが挙げられるが、特にプラスチッ
ク、金属基材上に塗布されることが好ましい。たとえば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ
樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレンテレフタレートなど、好ましくはＡＢ
Ｓ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビ
ニル、ポリエチレンテレフタレートなどのプラスチック
基材や、鉄、亜鉛、アルミ、ステンレスなどの金属基材
上に本発明のコーティング用水分散体を塗布すると、特
に密着性に優れたコーティング被膜を形成することがで
きる。

【００５６】

【実施例】以下、実施例を挙げ、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、これ
らの実施例に限定されるものではない。

【００５７】なお、実施例中、割合を示す部および％
は、重量基準によるものである。また、実施例における
諸物性の測定は、次の方法に拠った。 ［密着性］ＪＩＳ Ｋ５４００に準じて、１ｍｍ角１０
０個の碁盤目試験を行い、セロテープ（商品名：ニチバ
ン（株）製）により剥離状態を確認し、１００個中の接
着数により表示した。

【００５８】［耐水性］脱イオン水を試験片上に滴下
し、２時間後の塗膜の白化の具合を評価した。白化する
ものを×、変化のないものを○とした。

【００５９】［鉛筆硬度］ＪＩＳ Ｋ５４００に準じ
て、鉛筆引っ掻き試験機を用いて測定した。硬度４Ｂ以
下のものは、本発明の目的を達成していないものと判断
した。

【００６０】［防汚性］カーボンブラックとグリセリン
の混合物を試験片に塗布した後すぐに水洗し、汚れの具
合を観察した。汚れがひどいものを×、変化のいものを
○とした。

【００６１】［水分散体の粒子径］乳化重合して得られ
たアクリル系共重合体の水分散体の平均粒子径は、大場
電子（株）製レーザー粒子径解析装置ＬＰＡ−３０００
を用いて測定した。

【００６２】［水分散体の貯蔵安定性］調製後３ヵ月後
のコーティング用水分散体の様相を観察した。ゲル化し
たものを×、変化のないものを○とした。

【００６３】

【実施例１】攪拌機、温度計および単量体添加ポンプを
備えたステンレス製オートクレーブに、加熱器およびチ
ッ素ガス導入装置を取付け、このオートクレーブに水；
９０部、第一工業製薬（株）製アクアロンＲＮ−２０；
０．５部および過硫酸ナトリウム０．３部を仕込み、気
相部を１５分間、窒素ガスで置換し、７５℃に昇温し
た。

【００６４】その後、別容器からエチルアクリレート；
４０部、n-ブチルアクリレート；１０部、メチルメタア
クリレート；４７部、メタアクリル酸；３部の単量体成
分と、アルキルアリルスルホコハク酸塩；２部、水；４
０部からなる乳化物とを、３時間かけて連続的に添加し
た。添加終了後、さらに８５〜９５℃で２時間熟成した
のち、２５℃まで冷却し、アンモニア水でｐＨ８に調整
したのち、固形分濃度を水で４０％に調整し、次いで２
００メッシュ金網でろ過し、アクリル系共重合体（イ）
の水分散体を得た。

【００６５】アクリル系共重合体（イ）の平均粒子径は
１５０ｎｍであり、Ｔｇは２５℃であった。その後、油
化シェルエポキシ（株）製のエポメートＢ００２；５部
を、前記アクリル系共重合体（イ）の水分散体に攪拌し
ながら添加し、その後１時間攪拌を行い、本発明の水分
散体を得た。

【００６６】得られた水分散体を、予めメタノールで表
面を拭き取ったＡＢＳ樹脂板と亜鉛メッキ鉄板（ボンデ
鋼板）に、乾燥膜厚１０μｍになるようにバーコーター
にて塗布し、８０℃の雰囲気下で３０分乾燥させて試験
片を作成した。

【００６７】得られた試験片について密着性、耐水性、
鉛筆硬度、防汚性を測定した。結果を表１に示す。

【００６８】

【実施例２】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と同様
にして試験片を作成し、評価した。

【００６９】結果を表１に示す。

【００７０】

【実施例３】実施例１において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更し、得られた水分散体に、エ
チルカルビトールの５０％水溶液；２０重量部と、日本
触媒化学（株）製Ｋ１０２０Ｅ；１０重量部とを添加し
た以外は、実施例１と同様にして試験片を作成し、評価
した。

【００７１】結果を表１に示す。

【００７２】

【比較例１〜２】実施例１において、単量体の種類と仕
込み量を表１に示すように変更した以外は、実施例１と
同様にして試験片を作成し、実施例１と同様にして評価
した。

【００７３】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸が０．１重量％未満
では、密着性が劣り、一方４０部を超えると耐水性が劣
ることが分かる。

【００７４】

【比較例３】実施例２において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例２と同様
にして水分散体および試験片を作成し、実施例２と同様
にして評価した。

【００７５】結果を表１に示す。表１の結果から、
（ｂ）アルキル（メタ）アクリレートの合計量が５０％
未満では防汚性に劣ることが分かる。

【００７６】

【比較例４〜５】実施例３において、アミンの種類と仕
込み量を表１に示すように変更した以外は、実施例３と
同様にして水分散体および試験片を作成し、実施例３と
同様にして評価した。

【００７７】結果を表１に示す。表１の結果から、ポリ
アミン化合物（ロ）の添加量が０．０５重量％未満では
密着性が劣り、一方４０重量％を超えると耐水性、防汚
性、貯蔵安定性が劣ることが分かる。

【００７８】

【比較例６】実施例２において、単量体の種類と仕込み
量を表１に示すように変更した以外は、実施例２と同様
にして試験片を作成し、評価した。

【００７９】結果を表１に示す。表１の結果から、アク
リル系共重合体（イ）のＴｇが、−２０℃未満では硬度
に劣ることが分かる。

【００８０】

【比較例７】

【００８１】

【表１】

【００８２】

【表２】

【００８３】

【発明の効果】本発明のコーティング用水分散体は、基
材に対する密着性に非常に優れ、さらに防汚性、硬度に
優れたコーティング被膜を形成することができるため、
家具、ビニル床材、航空機の内装材、オートバイ、自動
車の内装・外装材、事務用機器などの各種の基材の表面
を被覆するために好適に用いることができる。

フロントページの続き (72)発明者 平春 晃男 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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）エチレン性不飽和カルボン酸；０．
   １〜４０重量％ （ｂ）アルキル（メタ）アクリレート；５０〜９９．９
   重量％ （ｃ）その他共重合可能なエチレン性不飽和単量体；０
   〜４９．９重量％ ［ただし、（ａ）＋（ｂ）＋（ｃ）＝１００重量％］か
   らなる単量体を共重合して得られ、かつガラス転移温度
   が−２０℃より高温側にあるアクリル系共重合体（イ）
   の水分散液と、 ポリアミン化合物（ロ）とからなり、 前記ポリアミン化合物（ロ）の量が、前記アクリル系共
   重合体（イ）１００重量部に対し０．０５〜４０重量部
   の量であることを特徴とするコーティング用水分散体。