JPH08283611A - Water base paint for marking of road surface - Google Patents

Water base paint for marking of road surface

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JPH08283611A
JPH08283611A JP7119368A JP11936895A JPH08283611A JP H08283611 A JPH08283611 A JP H08283611A JP 7119368 A JP7119368 A JP 7119368A JP 11936895 A JP11936895 A JP 11936895A JP H08283611 A JPH08283611 A JP H08283611A
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JP
Japan
Prior art keywords
weight
glass transition
transition temperature
fine particles
outer shell
Prior art date
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Application number
JP7119368A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Fujii
健一 藤井
Kazuo Saitou
▲かず▼雄 斉藤
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NOF Corp
Original Assignee
Nippon Oil and Fats Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Oil and Fats Co Ltd filed Critical Nippon Oil and Fats Co Ltd
Priority to JP7119368A priority Critical patent/JPH08283611A/en
Publication of JPH08283611A publication Critical patent/JPH08283611A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a water base paint for marking of road surface, consisting essentially of polymer particles prepared by emulsion polymerization, having a higher solid content in applicable viscosity than that of a conventional water base paint. CONSTITUTION: This water base paint for marking of road is surface is obtained by blending polymer particles having a double structure composed of an inner shell having +20 to +105 deg.C glass transition temperature and >=30 deg.C higher than that of an outer shell and not being cross-linked and the outer shell having -60 +40 deg.C glass transition temperature, or a double structure composed of an inner shell made of a three-dimensional cross-linked polymer and an outer shell having -60 to +60 deg.C glass transition temperature, in which the acid valve of the outer shell is 5-150mgKOH/g and the average particle diameter is 0.01-3μm, with a pigment. Since the polymer fine particles as the main material of the paint have both an extremely high molecular weight in comparison with a water-soluble resin used as an ordinary water base paint and a double layer structure and are excellent in film forming properties, the water base paint has improved drying properties even in a thick film and is provided with excellent film-forming performance suitable for marking of road surface.

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、路面標示用水性塗料に
関する。さらに詳しくは、本発明は、乳化重合により得
られる二層構造を有する重合体微粒子を主体とするエマ
ルション塗料であり、平滑な厚膜塗装が可能で、乾燥
性、耐摩耗性に優れる路面標示用水性塗料に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a road marking water-based paint. More specifically, the present invention is an emulsion paint mainly composed of polymer fine particles having a two-layer structure obtained by emulsion polymerization, which enables smooth thick film coating, and has excellent drying property and abrasion resistance. Regarding water-based paints.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、路面標示用塗料(JIS K 56
65−1992に記載の1種および2種該当品)として
溶剤型塗料が、主として用いられてきた。近年、作業環
境対応、および、大気汚染防止対応として、溶剤を殆ど
または全く含有しない水性塗料が求められてきている。
一般に、水性塗料としては、水溶性塗料、水分散型(デ
ィスパージョン)塗料、エマルション塗料の適用が考え
られる。しかしながら、水溶性塗料では、樹脂合成時に
使用される有機溶剤を含有しており、充分な乾燥性、耐
摩耗性を得ることが困難である。また、水分散(ディス
パージョン)塗料では、有機溶剤の減量には限界があ
り、また、充分な乾燥性を得ることは困難である。例え
ば、特開昭60−31581号公報には、安定剤として
ポリアルキレングリコールを用いた懸濁重合により得ら
れたアクリル樹脂分散液系水性塗料が開示されている
が、分子量がエマルション塗料に比べて小さく、乾燥
性、耐摩耗性が十分ではない。エマルション塗料の場合
は、水を分散媒とし、有機溶剤を殆どまたは全く含有し
ない塗料であるため、大気汚染防止、省資源ならびに悪
臭防止や災害防止などの点から好ましい塗料である。し
かしながら、エマルションが均一な構造になっている場
合には、最低造膜温度の関係において、平滑な厚膜形成
と乾燥性および耐摩耗性を両立させることは困難であ
る。例えば、特公昭55−33745号公報、特公昭6
3−29900号公報、特開平3−157463号公
報、特開平5−239380号公報に開示されている技
術が、これに該当する。多層構造を有するエマルション
の例としては、特公昭63−1350号公報があるが、
内殻のガラス転移温度が−20℃以下で、外殻のガラス
転移温度が+20℃以上であり、いわゆる「ソフト/ハ
ード」の構造になっているために造膜性が乏しく、又、
重量比で50%以上の割合を占める内殻のガラス転移温
度が低いために、耐摩耗性が十分ではないといった欠点
がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, paint for road marking (JIS K 56
Solvent-based paints have been mainly used as the 1st and 2nd kind products described in 65-1992). In recent years, water-based paints containing little or no solvent have been demanded as measures for working environments and measures for preventing air pollution.
Generally, as the water-based paint, application of a water-soluble paint, a water-dispersion type (dispersion) paint, and an emulsion paint can be considered. However, since the water-soluble paint contains an organic solvent used during resin synthesis, it is difficult to obtain sufficient drying property and abrasion resistance. In addition, in a water dispersion (dispersion) paint, there is a limit to the amount of organic solvent that can be reduced, and it is difficult to obtain sufficient drying properties. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-31581 discloses an acrylic resin dispersion-based water-based paint obtained by suspension polymerization using polyalkylene glycol as a stabilizer, but has a molecular weight higher than that of an emulsion paint. It is small and does not have sufficient dryness and abrasion resistance. In the case of an emulsion paint, since it is a paint containing water as a dispersion medium and containing little or no organic solvent, it is a preferable paint from the viewpoints of preventing air pollution, saving resources, and preventing odors and disasters. However, when the emulsion has a uniform structure, it is difficult to achieve both a smooth thick film formation and drying property and abrasion resistance in the relationship of the minimum film forming temperature. For example, Japanese Examined Patent Publication No. 55-33745 and Japanese Examined Patent Publication No. 6
The techniques disclosed in JP-A-3-29900, JP-A-3-157463, and JP-A-5-239380 correspond to this. Japanese Patent Publication No. 63-1350 discloses an example of an emulsion having a multilayer structure.
The glass transition temperature of the inner shell is −20 ° C. or lower, the glass transition temperature of the outer shell is + 20 ° C. or higher, and the so-called “soft / hard” structure is poor in film forming property.
Since the glass transition temperature of the inner shell, which accounts for 50% or more by weight, is low, there is a drawback that abrasion resistance is not sufficient.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶剤を殆ど
または全く含有せず、厚膜での乾燥性が良好であり、か
つ、耐摩耗性に優れる路面標示用水性塗料を提供するこ
とを目的としてなされたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a road marking water-based paint which contains little or no solvent, has good dryability in a thick film, and is excellent in abrasion resistance. It was done for the purpose.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、ガラス転移温度
の高い内殻または三次元架橋した内殻と、ガラス転移温
度の低い外殻との二層構造からなる重合体微粒子を用い
ることにより、平滑な厚膜塗装が可能で乾燥性および耐
摩耗性に優れた塗料が得られることを見いだし、この知
見に基づいて本発明を完成するに至った。すなわち、本
発明は、(1)ガラス転移温度が+20〜+105℃の
範囲にある架橋されていない内殻と、ガラス転移温度が
−60〜+40℃の範囲にあり、酸価が5〜150mgKO
H/gである架橋されていない外殻との二層構造からな
り、内殻のガラス転移温度が外殻のガラス転移温度より
も30℃以上高い、平均粒径が0.01〜3μmである
重合体微粒子と、顔料を配合してなることを特徴とする
路面標示用水性塗料、および、(2)三次元架橋重合体
よりなる内殻と、ガラス転移温度が−60〜+60℃の
範囲にあり、酸価が5〜150mgKOH/gである架橋さ
れていない外殻との二層構造からなる、平均粒径が0.
01〜3μmである重合体微粒子と、顔料を配合してな
ることを特徴とする路面標示用水性塗料、を提供するも
のである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have found that an inner shell having a high glass transition temperature or a three-dimensionally crosslinked inner shell and a low glass transition temperature are used. By using a polymer fine particle consisting of a two-layer structure with the outer shell, it was found that a smooth thick film coating is possible and a coating excellent in drying property and abrasion resistance is obtained, and the present invention is based on this finding. It came to completion. That is, the present invention provides (1) an uncrosslinked inner shell having a glass transition temperature of +20 to + 105 ° C., a glass transition temperature of −60 to + 40 ° C., and an acid value of 5 to 150 mg KO.
It has a two-layer structure with an uncrosslinked outer shell of H / g, the glass transition temperature of the inner shell is higher than the glass transition temperature of the outer shell by 30 ° C. or more, and the average particle diameter is 0.01 to 3 μm. A water-based paint for road marking, which is characterized in that polymer fine particles and a pigment are blended, and (2) an inner shell made of a three-dimensional cross-linked polymer, and a glass transition temperature in the range of -60 to + 60 ° C. And an average particle size of 0.1 with a two-layer structure with an uncrosslinked outer shell having an acid value of 5 to 150 mgKOH / g.
The present invention provides a water-based paint for road marking, which comprises polymer fine particles having a size of 0 to 1 to 3 μm and a pigment.

【0005】本発明の水性塗料は、乳化重合により得ら
れる重合体微粒子を主体とする。そのため、従来の水溶
性塗料と比較して、塗装可能粘度における固形分含有率
が高い、すなわち、塗料中に含有される水分量が少ない
ことにより、塗膜の乾燥性が良好であり、厚膜塗装が可
能になる。本発明の水性塗料の主体材料である重合体微
粒子は、通常の水性塗料に用いられる水溶性樹脂と比較
して極めて高分子量であり、耐摩耗性に優れている。ま
た、酸価を有することにより、樹脂微粒子の安定性と造
膜性が優れる。従って、本発明の水性塗料を用いて調製
した乾燥塗膜は、路面標示用塗料としての平滑な厚膜塗
装性と乾燥性および耐摩耗性という必要条件を満たして
いる。さらに、内殻を高ガラス転移温度または三次元架
橋構造とすることにより、耐摩耗性を一層向上すること
ができる。本発明の水性塗料に使用する重合体微粒子
は、内殻と外殻よりなる二層構造を有するものである。
このような二層構造を有する重合体微粒子は、内殻を形
成する、高ガラス転移温度を有する重合体または三次元
架橋した重合体を与えるモノマーを乳化重合せしめたの
ち、さらに外殻を形成する、低ガラス転移温度を有する
重合体を与えるモノマーを添加して乳化重合することに
よって得ることができる。本発明の水性塗料に使用する
重合体微粒子は、ガラス転移温度が+20〜+105℃
の範囲にある内殻と、ガラス転移温度が−60〜+40
℃の範囲にあり、酸価が5〜150mgKOH/gである外
殻との二層構造からなり、内殻のガラス転移温度が外殻
のガラス転移温度よりも30℃以上高い平均粒径0.0
1〜3μmの重合体微粒子、あるいは、三次元架橋した
内殻と、ガラス転移温度が−60〜+60℃の範囲にあ
り、酸価が5〜150mgKOH/gである外殻との二層構
造からなり、平均粒径が0.01〜3μmの重合体微粒
子である。
The aqueous coating composition of the present invention is mainly composed of polymer fine particles obtained by emulsion polymerization. Therefore, compared with the conventional water-soluble paint, the solid content in the paintable viscosity is high, that is, the amount of water contained in the paint is small, the drying property of the coating film is good, and the thick film It becomes possible to paint. The polymer fine particles, which are the main material of the water-based paint of the present invention, have an extremely high molecular weight as compared with the water-soluble resin used in a normal water-based paint, and have excellent abrasion resistance. Moreover, by having an acid value, the stability and film-forming property of the resin fine particles are excellent. Therefore, the dry coating film prepared by using the water-based paint of the present invention satisfies the requirements of smooth thick film coatability as a road marking paint, drying property and abrasion resistance. Further, the wear resistance can be further improved by making the inner shell have a high glass transition temperature or a three-dimensional crosslinked structure. The polymer fine particles used in the water-based paint of the present invention have a two-layer structure composed of an inner shell and an outer shell.
The polymer fine particles having such a bilayer structure form an inner shell, and after forming a polymer having a high glass transition temperature or a monomer giving a three-dimensionally crosslinked polymer by emulsion polymerization, further forming an outer shell. It can be obtained by emulsion polymerization by adding a monomer that gives a polymer having a low glass transition temperature. The polymer particles used in the water-based paint of the present invention have a glass transition temperature of +20 to + 105 ° C.
With an inner shell in the range of -60 to +40
It has a two-layer structure with an outer shell having an acid value of 5 to 150 mgKOH / g in the range of 0 ° C, and the glass transition temperature of the inner shell is 30 ° C or more higher than the glass transition temperature of the outer shell. 0
From a two-layer structure of polymer fine particles of 1 to 3 μm or a three-dimensionally crosslinked inner shell and an outer shell having a glass transition temperature in the range of −60 to + 60 ° C. and an acid value of 5 to 150 mgKOH / g That is, the polymer fine particles have an average particle size of 0.01 to 3 μm.

【0006】重合体微粒子の内殻が架橋されていない重
合体であり、そのガラス転移温度が+20℃未満である
と、重合体微粒子が柔軟すぎて得られる塗膜硬度が低下
し、耐摩耗性が劣るおそれがある。重合体微粒子の内殻
が架橋されていない重合体であり、そのガラス転移温度
が+105℃を超えると、造膜性が劣り、また、クラッ
クが発生するなど塗膜が脆くなるおそれがある。重合体
微粒子の内殻が架橋されていない重合体であり、重合体
微粒子の外殻のガラス転移温度が−60℃未満である
と、重合体が柔軟すぎて得られる塗膜硬度が低下し、耐
摩耗性が劣るおそれがある。重合体微粒子の内殻が架橋
されていない重合体であり、重合体微粒子の外殻のガラ
ス転移温度が+40℃を超えると、造膜性が劣り、ま
た、クラックが発生するなど塗膜が脆くなるおそれがあ
る。重合体微粒子の内殻が三次元架橋重合体であり、重
合体微粒子の外殻のガラス転移温度が−60℃未満であ
ると、重合体が柔軟すぎて得られる塗膜硬度が低下し、
耐摩耗性が劣るおそれがある。重合体微粒子の内殻が三
次元架橋重合体であり、重合体微粒子の外殻のガラス転
移温度が+60℃を超えると、造膜性が劣り、また、ク
ラックが発生するなど塗膜が脆くなるおそれがある。重
合体微粒子の外殻の酸価が5mgKOH/g未満であると、
塗料の安定性が不充分となるおそれがある。重合体微粒
子の外殻の酸価が150mgKOH/gを超えると、塗料の
粘度上昇が大きくなり、固形分含有率を低くする必要が
あるため、塗料の乾燥性が低下するおそれがある。本発
明の水性塗料において、重合体微粒子の内殻が架橋され
ていない重合体であり、内殻のガラス転移温度と外殻の
ガラス転移温度の差が30℃未満であると、均一構造の
エマルション塗料に塗膜性能が近似し、平滑な厚膜形成
と乾燥性および耐摩耗性が劣るおそれがある。本発明に
おいて、内殻および外殻のガラス転移温度は、それぞれ
を構成する各共重合成分の単独重合体のガラス転移温度
の、各共重合成分の重量比に応じた寄与の和として計算
される。単独重合体のガラス転移温度は、例えば、北岡
協三著、「塗料用合成樹脂入門」(高分子刊行会、19
74年)や、J.Brandrup、E.H.Imme
rgut編、「Polymer Handbook、2
nd Ed.」(Wiley−Interscienc
e、1975年)などに記載されていて、例えば、ポリ
メチルメタクリレートのガラス転移温度が105℃、ポ
リ−n−ブチルメタクリレートのガラス転移温度が20
℃、ポリ−i−ブチルメタクリレートのガラス転移温度
が67℃と報告されている。本発明の水性塗料に使用す
る重合体微粒子の平均粒径については、平均粒径を0.
01μm未満とするには、乳化剤を多量に使用する必要
があり、塗膜の耐水性ならびに密着性が低下するおそれ
がある。平均粒径が3μmを超えると、重合体微粒子が
凝集しやすくなり安定性が劣るおそれがある。
If the inner shell of the fine polymer particles is not cross-linked and its glass transition temperature is lower than + 20 ° C., the fine polymer particles are too soft and the coating film hardness is lowered, resulting in abrasion resistance. May be inferior. If the inner shell of the polymer fine particles is not crosslinked, and the glass transition temperature thereof exceeds + 105 ° C., the film-forming property may be poor, and the coating film may become brittle such as cracks. When the inner shell of the polymer fine particles is a non-crosslinked polymer, and the glass transition temperature of the outer shell of the polymer fine particles is less than -60 ° C, the coating film hardness obtained by the polymer being too soft decreases, Wear resistance may be inferior. If the inner shell of the polymer fine particles is not cross-linked, and the glass transition temperature of the outer shell of the polymer fine particles exceeds + 40 ° C, the film-forming property becomes poor and the coating film becomes brittle such as cracks. May be. When the inner shell of the polymer fine particles is a three-dimensional crosslinked polymer and the glass transition temperature of the outer shell of the polymer fine particles is less than -60 ° C, the polymer is too soft and the obtained coating film hardness decreases,
Wear resistance may be inferior. When the inner shell of the polymer fine particles is a three-dimensional crosslinked polymer and the glass transition temperature of the outer shell of the polymer fine particles exceeds + 60 ° C, the film forming property becomes poor and the coating film becomes brittle such as cracks. There is a risk. When the acid value of the outer shell of the polymer fine particles is less than 5 mgKOH / g,
The stability of the paint may become insufficient. When the acid value of the outer shell of the polymer fine particles exceeds 150 mgKOH / g, the viscosity of the coating material increases so much that it is necessary to lower the solid content, which may reduce the drying property of the coating material. In the water-based paint of the present invention, an emulsion having a uniform structure in which the inner shell of the polymer fine particles is a non-crosslinked polymer and the difference between the glass transition temperature of the inner shell and the glass transition temperature of the outer shell is less than 30 ° C. The coating film performance is close to that of a paint, and there is a possibility that a smooth thick film is formed and the drying property and abrasion resistance are poor. In the present invention, the glass transition temperatures of the inner shell and the outer shell are calculated as the sum of the contributions of the glass transition temperatures of the homopolymers of the respective copolymerization components constituting the respective shells according to the weight ratio of the respective copolymerization components. . The glass transition temperature of a homopolymer is described, for example, in Kyozo Kitaoka, “Introduction to Synthetic Resins for Paints” (Kobunshi Kogakukai, 19
1974), and J. Brandrup, E .; H. Imme
rgut, “Polymer Handbook, 2
nd Ed. "(Wiley-Interscience
e, 1975), for example, the glass transition temperature of polymethyl methacrylate is 105 ° C., the glass transition temperature of poly-n-butyl methacrylate is 20.
C., the glass transition temperature of poly-i-butyl methacrylate is reported to be 67.degree. Regarding the average particle size of the polymer fine particles used in the water-based paint of the present invention, the average particle size is set to 0.
If it is less than 01 μm, it is necessary to use a large amount of an emulsifier, which may reduce the water resistance and the adhesion of the coating film. If the average particle size exceeds 3 μm, the polymer fine particles are likely to aggregate and the stability may be deteriorated.

【0007】本発明の水性塗料に用いる重合体微粒子
は、1分子内に1個のラジカル重合可能な不飽和基を有
するモノマーの重合によって得ることができ、このよう
なモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレ
ート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)
アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル
(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレー
ト、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、ベンジル(メタ)アクリレートなどの(メタ)アク
リル酸のアルキルエステル類、メトキシエチル(メタ)
アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレート、
エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル
(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸のアル
コキシアルキルエステル類、(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−ブチル(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,N−ジプロピル
(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−エトキシメチル(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−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミドな
どの(メタ)アクリルアミド類、2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、ヒドロキプロピル(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
ト類、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン
などのビニル芳香族類、(メタ)アクリル酸などのα,
β−エチレン性不飽和カルボン酸類、メチルビニルエー
テル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテ
ル、ブチルビニルエーテル、ペンチルビニルエーテル、
ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、2
−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロペンチルビニ
ルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、メチルシ
クロヘキシルビニルエーテル、ブチルシクロヘキシルビ
ニルエーテル、2−クロルエチルビニルエーテル、ベン
ジルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテ
ル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブ
チルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニルエーテ
ル、ヒドロキシオクチルビニルエーテルなどのビニルエ
ーテル類、その他、酢酸ビニル、塩化ビニル、アクリロ
ニトリル、アリルエーテル類などを挙げることができ
る。これらのモノマー中のアルキル基は、直鎖状であっ
ても分岐状であってもよい。
The polymer fine particles used in the water-based paint of the present invention can be obtained by polymerizing a monomer having one radically polymerizable unsaturated group in one molecule. Examples of such a monomer include methyl. (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth)
(Meth) acrylic acid such as acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate Alkyl esters of methoxyethyl (meth)
Acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate,
Alkoxyalkyl esters of (meth) acrylic acid such as ethoxyethyl (meth) acrylate and ethoxybutyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide,
N-methyl (meth) acrylamide, N-ethyl (meth) acrylamide, N-butyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-
Diethyl (meth) acrylamide, N, N-dipropyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide, N-ethoxymethyl (meth) acrylamide, N-butoxymethyl (meth) acrylamide, N,
(Meth) acrylamides such as N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and hydroxypropyl (meth) acrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyl Vinyl aromatics such as toluene, α such as (meth) acrylic acid,
β-ethylenically unsaturated carboxylic acids, methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, pentyl vinyl ether,
Hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, 2
-Vinyl ethers such as ethylhexyl vinyl ether, cyclopentyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, methylcyclohexyl vinyl ether, butyl cyclohexyl vinyl ether, 2-chloroethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxypropyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyhexyl vinyl ether, hydroxyoctyl vinyl ether, etc. In addition, vinyl acetate, vinyl chloride, acrylonitrile, allyl ethers and the like can be mentioned. The alkyl group in these monomers may be linear or branched.

【0008】本発明の水性塗料に用いる重合体微粒子を
得るためには、上記のモノマーを適宜選択して1種を単
独で重合し、あるいは2種以上を共重合して使用するこ
とができる。例えば、内殻の合成には、メチルメタクリ
レート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルメタクリ
レートなどを好適に使用することができる。また、外殻
の合成には、メチルメタクリレート、n−ブチルアクリ
レートなどを好適に使用することができるが、外殻を酸
価を有するものとするために、外殻の合成に際しては、
カルボキシル基を有するモノマーを共重合する。このよ
うなカルボキシル基を有するモノマーとしては、例え
ば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ソルビン
酸、マレイン酸、フマル酸、無水マレイン酸などを挙げ
ることができるが、これらの中で、アクリル酸およびメ
タクリル酸を特に好適に使用することができる。本発明
の水性塗料に用いる重合体微粒子の内殻を三次元架橋し
たものとするためには、内殻の合成に際して2個以上の
重合性不飽和結合を有するモノマーを共重合する。この
ようなモノマーとしては、例えば、ジビニルエーテル、
ジアリルエーテル、アリル(メタ)アクリレート、ジア
リルフタレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、ジビニルベンゼンなどを挙げることができる。
In order to obtain polymer fine particles to be used in the water-based paint of the present invention, the above-mentioned monomers may be appropriately selected and used by polymerizing one kind alone or by copolymerizing two or more kinds. For example, for the synthesis of the inner shell, methyl methacrylate, n-butyl acrylate, i-butyl methacrylate and the like can be preferably used. Further, for the synthesis of the outer shell, methyl methacrylate, n-butyl acrylate and the like can be preferably used. However, in order to make the outer shell have an acid value, when synthesizing the outer shell,
Copolymerize a monomer having a carboxyl group. Examples of such a monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, sorbic acid, maleic acid, fumaric acid, and maleic anhydride. Among these, acrylic acid and Methacrylic acid can be used particularly preferably. In order to make the inner shell of the polymer fine particles used in the water-based coating composition of the present invention three-dimensionally crosslinked, a monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds is copolymerized during the synthesis of the inner shell. Examples of such a monomer include divinyl ether,
Examples thereof include diallyl ether, allyl (meth) acrylate, diallyl phthalate, ethylene glycol di (meth) acrylate and divinylbenzene.

【0009】本発明の水性塗料に用いる重合体微粒子を
得るための乳化重合に際しては、乳化剤を使用する。乳
化重合に用いる乳化剤としては、アニオン性乳化剤、ア
ニオン性反応性乳化剤、非イオン性乳化剤、非イオン性
反応性乳化剤、カチオン性乳化剤、カチオン性反応性乳
化剤など、一般に乳化重合用として公知のものを使用す
ることができる。アニオン性乳化剤としては、例えば、
エレミノールESシリーズ[商品名、三洋化成工業(株)
製]が市販されている。アニオン性反応性乳化剤として
は、例えば、エレミノールJS−2[商品名、三洋化成
工業(株)製]が市販されている。非イオン性乳化剤とし
ては、例えば、ノニオンNSシリーズ[商品名、日本油
脂(株)製]が市販されている。非イオン性反応性乳化剤
としては、例えば、アクアロンRNシリーズ[商品名、
第一工業製薬(株)製]が市販されている。乳化重合にお
いては、重合安定性のよいものであれば例示したアニオ
ン性、非イオン性、カチオン性乳化剤に限定されず使用
することができ、また、アリル基などの重合性不飽和基
を有する反応性乳化剤であれば、アニオン性、非イオン
性、カチオン性のいずれの反応性乳化剤も代表例として
例示したものに限定されることなく広く使用することが
できる。非イオン性(反応性)乳化剤は、アニオン性
(反応性)乳化剤またはカチオン性(反応性)乳化剤と
任意の割合で混合して使用することができ、その混合比
率は所望の特性に応じて適宜選択することができる。乳
化剤の使用量は、それぞれ単独で使用する場合も、ま
た、混合して使用する場合でも、全量で重合体微粒子を
形成するモノマーの合計100重量部に対して0.1〜
20重量部、好ましくは0.5〜10重量部の範囲とす
るのが適当である。
An emulsifier is used in the emulsion polymerization for obtaining the polymer fine particles used in the aqueous coating material of the present invention. As the emulsifier used in the emulsion polymerization, anionic emulsifiers, anionic reactive emulsifiers, nonionic emulsifiers, nonionic reactive emulsifiers, cationic emulsifiers, cationic reactive emulsifiers, etc. generally known for emulsion polymerization are used. Can be used. As the anionic emulsifier, for example,
Eleminor ES series [Product name, Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.
[Made] is commercially available. As the anionic reactive emulsifier, for example, Eleminol JS-2 [trade name, manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.] is commercially available. As the nonionic emulsifier, for example, Nonion NS series [trade name, manufactured by NOF CORPORATION] is commercially available. Examples of the nonionic reactive emulsifier include Aqualon RN series [trade name,
Manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.] is commercially available. In emulsion polymerization, as long as it has good polymerization stability, it can be used without limitation to the anionic, nonionic, and cationic emulsifiers exemplified, and a reaction having a polymerizable unsaturated group such as an allyl group. As long as the emulsifying agent is used, any of the anionic, nonionic, and cationic reactive emulsifiers can be widely used without being limited to those exemplified as the representative examples. The nonionic (reactive) emulsifier can be used by mixing with an anionic (reactive) emulsifier or a cationic (reactive) emulsifier in an arbitrary ratio, and the mixing ratio is appropriately determined depending on desired characteristics. You can choose. The amount of the emulsifier used is 0.1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers forming the polymer fine particles, whether they are used alone or as a mixture.
Amounts of 20 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight are suitable.

【0010】乳化重合に用いる重合開始剤としては、過
酸化ベンゾイル、t−ブチルペルオキシド、クメンハイ
ドロペルオキシドなどの有機過酸化物、アゾビスシアノ
吉草酸、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,
4−ジメチル)バレロニトリル、アゾビス(2−アミジ
ノプロパン)ハイドロクロライドなどの有機アゾ化合
物、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナト
リウム、過酸化水素などの無機水溶性ラジカル重合開始
剤、レドックス系開始剤などが適当である。重合開始剤
の使用量は当該技術分野において明らかであり、一般
に、最適必要量は重合体微粒子を形成するモノマーの合
計100重量部に対して0.1〜2重量部の範囲内であ
る。上記のモノマーの乳化重合は、共重合体を製造する
ためのそれ自体既知の方法である乳化重合法によって行
うことができる。水中でモノマーを乳化剤および重合開
始剤の存在下において、通常40〜100℃、好ましく
は60〜90℃の反応温度において約1〜20時間反応
を続けることにより重合することができる。 乳化重合によって得られる重合体微粒子の水分散液は総
重量に基づいて、約10〜60重量%の樹脂固形分を含
有する。さらに、水分散液中の重合体微粒子の平均粒径
は0.01〜3μmの範囲内である。平均粒径の調整
は、乳化剤の種類や使用量を調整することによって行う
ことができ、容易に所望範囲内の平均粒径を有する重合
体微粒子を得ることができる。
As the polymerization initiator used for emulsion polymerization, organic peroxides such as benzoyl peroxide, t-butyl peroxide, cumene hydroperoxide, azobiscyanovaleric acid, azobisisobutyronitrile, azobis (2,
Organic azo compounds such as 4-dimethyl) valeronitrile and azobis (2-amidinopropane) hydrochloride, inorganic water-soluble radical polymerization initiators such as ammonium persulfate, potassium persulfate, sodium persulfate and hydrogen peroxide, redox initiators Is appropriate. The amount of the polymerization initiator used is obvious in the technical field, and generally, the optimum required amount is in the range of 0.1 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the monomers forming the polymer fine particles. The emulsion polymerization of the above monomers can be carried out by an emulsion polymerization method which is a method known per se for producing a copolymer. The monomer can be polymerized in water by continuing the reaction in the presence of an emulsifier and a polymerization initiator at a reaction temperature of usually 40 to 100 ° C, preferably 60 to 90 ° C for about 1 to 20 hours. The aqueous dispersion of polymer particles obtained by emulsion polymerization contains about 10 to 60% by weight of resin solids, based on the total weight. Furthermore, the average particle size of the polymer fine particles in the aqueous dispersion is in the range of 0.01 to 3 μm. The average particle size can be adjusted by adjusting the type and amount of the emulsifier used, and polymer fine particles having an average particle size within a desired range can be easily obtained.

【0011】得られた重合体微粒子は、水分散液をモノ
メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モ
ノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、
モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジエ
チレントリアミン、トリエチレンテトラミン、モノエタ
ノールアミン、ジエチルエタノールアミン、ジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノー
ルアミン、ジイソプロパノールアミン、モルホリン、メ
チルモルホリン、ピペラジン、アンモニア、水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどの塩基に
より中和した後、水分散液の状態で使用することが好ま
しい。本発明の水性塗料には、顔料を配合する。顔料
は、塗膜に色調および隠蔽力を与え、かつ、厚膜化のた
めの充填材となり乾燥性を高めるなどの目的で、着色顔
料および体質顔料を使用する。通常、着色顔料は、塗料
中15〜30重量%、体質顔料は、20〜50重量%と
なるよう配合する。着色顔料としては、白色塗料の場合
は、酸化チタンを用い、黄色塗料の場合は、黄色酸化鉄
などを色調に応じて使用する。体質顔料としては、硫酸
バリウム、酸化アルミニウム、珪酸マグネシウム、二酸
化珪素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、タルク、
カオリン、マイカなどを所望の特性に応じて適宜選択
し、それぞれ単独、あるいは2種以上を組み合わせて使
用する。本発明の水性塗料には、必要に応じて、表面調
整剤、ハジキ防止剤、消泡剤などから1種またはそれ以
上の添加剤を配合することができる。また、本発明の水
性塗料における溶媒または分散媒は主として水である
が、必要に応じて有機溶剤を配合することができる。有
機溶剤の種類は特に制限されず、例えば、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、n
−ブタノ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、ブチルセロソルブなどのセロソルブ
類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエ
チレングリコールなどのグリコール類などが使用でき
る。その組成および量は任意であるが、例えば、水10
0重量部当たり30重量部以下を使用することができ
る。
The obtained polymer fine particles are prepared by adding an aqueous dispersion to monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine,
Monoisopropylamine, diisopropylamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, monoethanolamine, diethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, morpholine, methylmorpholine, piperazine, ammonia, sodium hydroxide, hydroxide It is preferably used in the state of an aqueous dispersion after being neutralized with a base such as potassium or lithium hydroxide. A pigment is added to the water-based paint of the present invention. As the pigment, a coloring pigment and an extender pigment are used for the purpose of imparting a color tone and a hiding power to the coating film and also serving as a filler for thickening the film to enhance the drying property. Usually, the coloring pigment is added in an amount of 15 to 30% by weight, and the extender pigment is added in an amount of 20 to 50% by weight. As the coloring pigment, titanium oxide is used in the case of white paint, and yellow iron oxide or the like is used in the case of yellow paint depending on the color tone. As extender pigments, barium sulfate, aluminum oxide, magnesium silicate, silicon dioxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, talc,
Kaolin, mica, etc. are appropriately selected according to the desired characteristics, and they are used alone or in combination of two or more. The water-based coating composition of the present invention may optionally contain one or more additives such as a surface conditioner, an anti-repellent agent, an antifoaming agent and the like. Further, the solvent or dispersion medium in the water-based paint of the present invention is mainly water, but an organic solvent can be added if necessary. The type of organic solvent is not particularly limited, for example, methanol,
Ethanol, isopropanol, n-propanol, n
-Alcohols such as butanol, methyl cellosolve,
Cellosolves such as ethyl cellosolve and butyl cellosolve, glycols such as ethylene glycol, propylene glycol and diethylene glycol can be used. The composition and amount are arbitrary, but for example, water 10
Up to 30 parts by weight per 0 parts by weight can be used.

【0012】[0012]

【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 製造例1 撹拌器、温度計、冷却管および温度制御装置を備えたフ
ラスコに、脱イオン水197重量部、硫酸化ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテルのアンモニウム塩[エ
レミノールES−12、三洋化成工業(株)]3.4重量
部、および四ほう酸ナトリウム0.3重量部を加え、撹
拌しながら85℃まで昇温した。これにメチルメタクリ
レート300重量部、n−ブチルアクリレート80重量
部、i−ブチルメタクリレート20重量部、乳化剤[エ
レミノールES−12]4.6重量部および脱イオン水
180重量部からなる乳濁液のうち29.2重量部(5
重量%)と、過硫酸アンモニウム1.3重量部を脱イオ
ン水8重量部に溶解した重合開始剤水溶液を加えた。さ
らに15分間撹拌した後、残りの乳濁液555.4重量
部(95重量%)を1時間で滴下した。滴下終了後、脱
イオン水13重量部を加え、さらに1時間、85℃に保
ち、重合体微粒子の内殻の水分散液を調製した。 この水分散液に、メチルメタクリレート45重量部、n
−ブチルアクリレート65重量部、メタクリル酸10重
量部、乳化剤[エレミノールES−12]2重量部およ
び脱イオン水80重量部からなる乳濁液と、過硫酸アン
モニウム0.5重量部を脱イオン水37重量部に溶解し
た水溶液をそれぞれ30分間で同時に滴下した。さらに
1時間、85℃に保ち、二層構造を有する重合体微粒子
の水分散液を調製した。外殻の酸価は54mgKOH/g
(計算値)である。この水分散液を95℃に昇温し、ア
ンモニア水(25重量%)9重量部を20分かけて滴下
し、さらに最終生成物中のバクテリアの生長を防止すべ
くホルムアルデヒド水溶液(37重量%)9重量部およ
び脱イオン水3重量部から調製した抗菌剤溶液を加え
た。その後1時間、95℃に保った後、室温に冷却し、
ろ過を行い取り出した。得られた重合体微粒子の水分散
液は、固形分50.3重量%、平均粒径0.12μmを有
する重合体微粒子の安定な水分散液(E−1)であっ
た。なお、この重合体微粒子の内殻のガラス転移温度は
54℃、外殻のガラス転移温度は2℃(いずれも計算
値)である。 製造例2〜5 製造例1と同様にして、第1表の配合組成により重合体
微粒子の水分散液E−2〜5を調製した。 参考例1 製造例1と全く同様にして、重合体微粒子の内殻の水分
散液を調製した。この水分散液に、メチルメタクリレー
ト15重量部、n−ブチルアクリレート70重量部、メ
タクリル酸35重量部、乳化剤[エレミノールES−1
2]2重量部および脱イオン水80重量部からなる乳濁
液と、過硫酸アンモニウム0.5重量部を脱イオン水3
7重量部に溶解した水溶液を同時に滴下したところ、急
激に粘度が上昇したので、撹拌が可能になるまで脱イオ
ン水を添加し、さらにモノマーの乳濁液と過硫酸アンモ
ニウム水溶液の滴下を続けた。モノマーの乳濁液と過硫
酸アンモニウム水溶液の滴下を終了したのち、1時間、
85℃に保ち、二層構造を有する重合体微粒子の水分散
液を得た。外殻の酸価は190mgKOH/g(計算値)で
ある。この水分散液を、製造例1と同様にして、アンモ
ニア水(25重量%)による中和およびホルムアルデヒ
ド水溶液の添加を行った。得られた重合体微粒子の水分
散液は、固形分30.2重量%、平均粒径0.15μmを
有する重合体微粒子の安定な水分散液(G−1)であっ
た。なお、この重合体微粒子の内殻のガラス転移温度は
54℃、外殻のガラス転移温度は6℃(いずれも計算
値)である。 参考例2〜3 製造例1と同様にして、第1表の配合組成により重合体
微粒子の水分散液G−2〜3を調製した。 参考例4 撹拌器、温度計、冷却管および温度制御装置を備えたフ
ラスコに、脱イオン水197重量部、硫酸化ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテルのアンモニウム塩[エ
レミノールES−12、三洋化成工業(株)]3.4重量
部、および四ほう酸ナトリウム0.3重量部を加え、撹
拌しながら85℃まで昇温した。これに、メチルメタク
リレート200重量部、n−ブチルアクリレート275
重量部、メタクリル酸45重量部、乳化剤[エレミノー
ルES−12]6.6重量部および脱イオン水260重
量部からなる乳濁液と、過硫酸アンモニウム1.8重量
部を脱イオン水45重量部に溶解した水溶液をそれぞれ
2時間で同時に滴下した。さらに1時間、85℃に保
ち、重合体微粒子の水分散液を調製した。この重合体微
粒子の酸価は56(計算値)である。この水分散液を、
製造例1と同様にして、アンモニア水(25重量%)に
よる中和およびホルムアルデヒド水溶液の添加を行っ
た。得られた重合体微粒子の水分散液は、固形分50.
3重量%、平均粒径0.14μmを有する重合体微粒子
の安定な水分散液(G−4)であった。なお、この重合
体微粒子のガラス転移温度は4℃(計算値)である。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Production Example 1 197 parts by weight of deionized water, ammonium salt of sulfated polyoxyethylene nonylphenyl ether [Eleminol ES-12, Sanyo Kasei Co., Ltd., was placed in a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a temperature controller. )] 3.4 parts by weight and 0.3 parts by weight of sodium tetraborate were added, and the temperature was raised to 85 ° C. with stirring. Of this emulsion, 300 parts by weight of methyl methacrylate, 80 parts by weight of n-butyl acrylate, 20 parts by weight of i-butyl methacrylate, 4.6 parts by weight of emulsifier [Eleminol ES-12] and 180 parts by weight of deionized water 29.2 parts by weight (5
%) And 1.3 parts by weight of ammonium persulfate dissolved in 8 parts by weight of deionized water were added. After stirring for a further 15 minutes, 555.4 parts by weight (95% by weight) of the remaining emulsion was added dropwise over 1 hour. After the dropping was completed, 13 parts by weight of deionized water was added, and the temperature was kept at 85 ° C. for another hour to prepare an aqueous dispersion of the inner shell of polymer fine particles. 45 parts by weight of methyl methacrylate, n
-Emulsion consisting of 65 parts by weight of butyl acrylate, 10 parts by weight of methacrylic acid, 2 parts by weight of emulsifier [Eleminol ES-12] and 80 parts by weight of deionized water, 0.5 parts by weight of ammonium persulfate and 37 parts by weight of deionized water. The aqueous solutions dissolved in the respective parts were simultaneously added dropwise over 30 minutes. The temperature was kept at 85 ° C. for 1 hour to prepare an aqueous dispersion of polymer fine particles having a bilayer structure. The acid value of the outer shell is 54 mgKOH / g
(Calculated value). This aqueous dispersion was heated to 95 ° C., 9 parts by weight of ammonia water (25% by weight) was added dropwise over 20 minutes, and an aqueous formaldehyde solution (37% by weight) was added to prevent the growth of bacteria in the final product. An antimicrobial solution prepared from 9 parts by weight and 3 parts by weight of deionized water was added. Then keep it at 95 ° C for 1 hour, then cool to room temperature,
It was filtered and taken out. The obtained aqueous dispersion of polymer fine particles was a stable aqueous dispersion of polymer fine particles (E-1) having a solid content of 50.3% by weight and an average particle diameter of 0.12 μm. The glass transition temperature of the inner shell of the polymer fine particles was 54 ° C, and the glass transition temperature of the outer shell thereof was 2 ° C (both calculated values). Production Examples 2 to 5 In the same manner as in Production Example 1, aqueous dispersions E-2 to 5 of polymer fine particles were prepared according to the composition shown in Table 1. Reference Example 1 In exactly the same manner as in Production Example 1, an aqueous dispersion of the inner shell of polymer fine particles was prepared. To this aqueous dispersion, 15 parts by weight of methyl methacrylate, 70 parts by weight of n-butyl acrylate, 35 parts by weight of methacrylic acid, an emulsifier [Eleminol ES-1
2] An emulsion consisting of 2 parts by weight and 80 parts by weight of deionized water, 0.5 parts by weight of ammonium persulfate and 3 parts of deionized water.
When an aqueous solution dissolved in 7 parts by weight was added dropwise at the same time, the viscosity rapidly increased. Therefore, deionized water was added until stirring became possible, and the monomer emulsion and the ammonium persulfate aqueous solution were further added dropwise. 1 hour after the addition of the monomer emulsion and ammonium persulfate aqueous solution was completed,
The temperature was kept at 85 ° C. to obtain an aqueous dispersion of polymer fine particles having a two-layer structure. The acid value of the outer shell is 190 mgKOH / g (calculated value). This aqueous dispersion was neutralized with aqueous ammonia (25% by weight) and an aqueous formaldehyde solution was added in the same manner as in Production Example 1. The resulting aqueous dispersion of polymer particles was a stable aqueous dispersion (G-1) of polymer particles having a solid content of 30.2% by weight and an average particle size of 0.15 μm. The glass transition temperature of the inner shell of the polymer fine particles is 54 ° C., and the glass transition temperature of the outer shell thereof is 6 ° C. (all calculated values). Reference Examples 2 to 3 In the same manner as in Production Example 1, aqueous dispersions G-2 to 3 of polymer fine particles were prepared according to the composition shown in Table 1. Reference Example 4 In a flask equipped with a stirrer, a thermometer, a condenser and a temperature control device, 197 parts by weight of deionized water, ammonium salt of sulfated polyoxyethylene nonylphenyl ether [Ereminol ES-12, Sanyo Kasei Co., Ltd. )] 3.4 parts by weight and 0.3 parts by weight of sodium tetraborate were added, and the temperature was raised to 85 ° C. with stirring. To this, 200 parts by weight of methyl methacrylate, 275 n-butyl acrylate
By weight, 45 parts by weight of methacrylic acid, 6.6 parts by weight of emulsifier [Eleminol ES-12] and 260 parts by weight of deionized water, and 1.8 parts by weight of ammonium persulfate to 45 parts by weight of deionized water. The dissolved aqueous solutions were simultaneously added dropwise over 2 hours. The temperature was kept at 85 ° C. for 1 hour to prepare an aqueous dispersion of polymer particles. The acid value of the polymer fine particles is 56 (calculated value). This aqueous dispersion,
In the same manner as in Production Example 1, neutralization with aqueous ammonia (25% by weight) and addition of an aqueous formaldehyde solution were performed. The aqueous dispersion of polymer particles obtained had a solid content of 50.
It was a stable aqueous dispersion (G-4) of polymer fine particles having 3% by weight and an average particle size of 0.14 μm. The glass transition temperature of the polymer particles is 4 ° C. (calculated value).

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】[注] ES−12:硫酸化ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテルのアンモニウム塩[エレミノールES−12、
三洋化成工業(株)製]。 JS−2:アニオン性反応性乳化剤[エレミノールJS
−2、三洋化成工業(株)製]。 MMA:メチルメタクリレート。 BA:n−ブチルアクリレート。 IBMA:i−ブチルメタクリレート。 MAA:メタクリル酸。 製造例6〜10 製造例1と同様にして、第2表の配合組成により重合体
微粒子の水分散液E−6〜10を調製した。 参考例5 製造例6と全く同様にして、重合体微粒子の内殻の水分
散液を調製した。この水分散液に、メチルメタクリレー
ト35重量部、n−ブチルアクリレート50重量部、メ
タクリル酸35重量部、乳化剤[エレミノールES−1
2]2重量部および脱イオン水80重量部からなる乳濁
液と、過硫酸アンモニウム0.5重量部を脱イオン水3
7重量部に溶解した水溶液を同時に滴下したところ、急
激に粘度が上昇したので、撹拌が可能になるまで脱イオ
ン水を添加し、さらにモノマーの乳濁液と過硫酸アンモ
ニウム水溶液の滴下を続けた。モノマーの乳濁液と過硫
酸アンモニウム水溶液の滴下を終了したのち、1時間、
85℃に保ち、二層構造を有する重合体微粒子の水分散
液を得た。外殻の酸価は190mgKOH/g(計算値)で
ある。この水分散液を、製造例6と同様にして、アンモ
ニア水(25重量%)による中和およびホルムアルデヒ
ド水溶液の添加を行った。得られた重合体微粒子の水分
散液は、固形分30.1重量%、平均粒径0.85μmを
有する重合体微粒子の安定な水分散液(G−5)であっ
た。なお、この重合体微粒子の外殻のガラス転移温度は
34℃(計算値)である。 参考例6 製造例6と同様にして、第1表の配合組成により重合体
微粒子の水分散液G−6を調製した。
[Note] ES-12: Ammonium salt of sulfated polyoxyethylene nonylphenyl ether [Ereminol ES-12,
Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.]. JS-2: Anionic reactive emulsifier [Eleminol JS
-2, manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.]. MMA: methyl methacrylate. BA: n-butyl acrylate. IBMA: i-butyl methacrylate. MAA: methacrylic acid. Production Examples 6 to 10 In the same manner as in Production Example 1, aqueous dispersions E-6 to 10 of polymer fine particles were prepared according to the composition shown in Table 2. Reference Example 5 In exactly the same manner as in Production Example 6, an aqueous dispersion of the inner shell of polymer fine particles was prepared. 35 parts by weight of methyl methacrylate, 50 parts by weight of n-butyl acrylate, 35 parts by weight of methacrylic acid, an emulsifier [Eleminol ES-1
2] An emulsion consisting of 2 parts by weight and 80 parts by weight of deionized water, 0.5 parts by weight of ammonium persulfate and 3 parts of deionized water.
When an aqueous solution dissolved in 7 parts by weight was added dropwise at the same time, the viscosity rapidly increased. Therefore, deionized water was added until stirring became possible, and the monomer emulsion and the ammonium persulfate aqueous solution were further added dropwise. 1 hour after the addition of the monomer emulsion and ammonium persulfate aqueous solution was completed,
The temperature was kept at 85 ° C. to obtain an aqueous dispersion of polymer fine particles having a two-layer structure. The acid value of the outer shell is 190 mgKOH / g (calculated value). This aqueous dispersion was neutralized with aqueous ammonia (25% by weight) and an aqueous formaldehyde solution was added in the same manner as in Production Example 6. The resulting aqueous dispersion of polymer particles was a stable aqueous dispersion (G-5) of polymer particles having a solid content of 30.1% by weight and an average particle size of 0.85 μm. The glass transition temperature of the outer shell of the polymer fine particles is 34 ° C. (calculated value). Reference Example 6 In the same manner as in Production Example 6, an aqueous dispersion G-6 of polymer fine particles was prepared according to the composition shown in Table 1.

【0016】[0016]

【表3】 [Table 3]

【0017】[0017]

【表4】 [Table 4]

【0018】[注] ES−12:硫酸化ポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテルのアンモニウム塩[エレミノールES−12、
三洋化成工業(株)製]。 JS−2:アニオン性反応性乳化剤[エレミノールJS
−2、三洋化成工業(株)製]。 MMA:メチルメタクリレート。 BA:n−ブチルアクリレート。 IBMA:i−ブチルメタクリレート。 AMA:アリルメタクリレート。 DVB:ジビニルベンゼン。 MAA:メタクリル酸。 実施例1 重合体微粒子の水分散液E−1を用いて、路面標示用水
性塗料を調製した。撹拌器を備えた容器に、重合体微粒
子の水分散液(E−1)100重量部、エチレングリコ
ール5重量部、ブチルセロソルブ10重量部、メタノー
ル5重量部、SNデフォーマー468[商品名、サンノ
プコ(株)製消泡剤]2重量部を仕込み、次に、酸化チタ
ン35重量部および炭酸カルシウム140重量部を撹拌
しながら徐々に加えた。1,000rpmの回転速度にて、
粒度が70μm以下になるまで撹拌を続け、塗料粘度が
70〜100KU/20℃になるように脱イオン水を加
えた。 実施例2〜10 実施例1と同様にして、第3表の配合組成により路面標
示用水性塗料を調製した。
[Note] ES-12: Ammonium salt of sulfated polyoxyethylene nonylphenyl ether [Ereminol ES-12,
Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.]. JS-2: Anionic reactive emulsifier [Eleminol JS
-2, manufactured by Sanyo Chemical Industry Co., Ltd.]. MMA: methyl methacrylate. BA: n-butyl acrylate. IBMA: i-butyl methacrylate. AMA: Allyl methacrylate. DVB: divinylbenzene. MAA: methacrylic acid. Example 1 A water-based road marking paint was prepared using an aqueous dispersion E-1 of polymer particles. In a container equipped with a stirrer, 100 parts by weight of an aqueous dispersion of polymer fine particles (E-1), 5 parts by weight of ethylene glycol, 10 parts by weight of butyl cellosolve, 5 parts by weight of methanol, SN deformer 468 [trade name, San Nopco Ltd. ) Defoaming agent] 2 parts by weight were charged, and then 35 parts by weight of titanium oxide and 140 parts by weight of calcium carbonate were gradually added with stirring. At a rotation speed of 1,000 rpm,
Stirring was continued until the particle size was 70 μm or less, and deionized water was added so that the paint viscosity was 70 to 100 KU / 20 ° C. Examples 2 to 10 In the same manner as in Example 1, water-based markings for road marking were prepared according to the composition shown in Table 3.

【0019】[0019]

【表5】 [Table 5]

【0020】[0020]

【表6】 [Table 6]

【0021】[注] 消泡剤:サンノプコ(株)製、SNデフォーマー468。 有機溶剤:エチレングリコール/ブチルセロソルブ/メ
タノール=5/10/5(重量比)。 比較例1〜6 実施例1と同様にして、第4表の配合組成により路面標
示用水性塗料を調製した。
[Note] Antifoaming agent: SN deformer 468 manufactured by San Nopco Ltd. Organic solvent: ethylene glycol / butyl cellosolve / methanol = 5/10/5 (weight ratio). Comparative Examples 1 to 6 In the same manner as in Example 1, water-based road marking paints were prepared with the compounding compositions shown in Table 4.

【0022】[0022]

【表7】 [Table 7]

【0023】[0023]

【表8】 [Table 8]

【0024】[注] 消泡剤:サンノプコ(株)製、SNデフォーマー468。 有機溶剤:エチレングリコール/ブチルセロソルブ/メ
タノール=5/10/5(重量比)。 得られた路面標示用水性塗料について、JIS K 56
65の1種、2種の該当項目に準拠して評価を行った。
すなわち、試験板の材質として、外観、にじみに関する
項目には、JISで規定されたサイズのアスファルトフ
ェルトを用い、タイヤ付着性、隠蔽率、視感反射率(拡
散反射率)、耐水性、耐アルカリ性、ガラスビーズ付着
性に関する項目には、同じくJISで規定されたサイズ
のガラス板を用いた。また、耐摩耗性の項目には、JI
Sで規定されたサイズの鋼板を用いた。塗装には、各々
試験項目ごとにJISで規定された膜厚になるように、
B型フィルムアプリケーターを選んで使用した。また、
塗膜の乾燥は、全て、常温で行なった。このようにして
塗装した試験板を用い、下記の方法により性能試験を行
つた。 (1)塗膜の外観:JIS K 5665 6.8に準ず
る。(目視で塗膜に異常のないこと) (2)タイヤ付着性:JIS K 5665 6.9に準ず
る。(塗布10分後に、塗料がタイヤに付着しないこ
と) (3)隠蔽率:JIS K 5665 6.10に準ずる。
(0.97以上) (4)視感反射率:JIS K 5665 6.11に準ず
る。(80以上) (5)にじみ:JIS K 5665 6.12に準ずる。
(アスファルトフェルト上の塗面の視感反射率が70以
上であり、視感反射率比が0.90以上) (6)耐摩耗性:JIS K 5665 6.13に準ず
る。(100回転当たり500mg以下) (7)耐水性:JIS K 5665 6.16に準ずる。
(24時間浸漬で異常がないこと) (8)耐アルカリ性:JIS K 5665 6.17に準
ずる。(18時間浸漬で異常がないこと) (9)ガラスビーズ固着率:JIS K 5665 6.2
0に準ずる。(90%以上) 得られた結果を第5表および第6表に示した。ただし、
○印は合格、×印は不合格を表す。
[Note] Antifoaming agent: SN deformer 468 manufactured by San Nopco Ltd. Organic solvent: ethylene glycol / butyl cellosolve / methanol = 5/10/5 (weight ratio). Regarding the obtained water-based paint for road marking, JIS K 56
The evaluation was carried out in accordance with the corresponding items of 1 type and 2 types of 65.
That is, as the material of the test plate, asphalt felt having a size defined by JIS is used for the items related to appearance and bleeding, and tire adhesion, hiding rate, luminous reflectance (diffuse reflectance), water resistance, alkali resistance For the items relating to the adhesion of glass beads, a glass plate having a size also specified by JIS was used. In addition, in the item of wear resistance, JI
A steel plate having a size defined by S was used. For coating, each test item should have a film thickness specified by JIS.
A B-type film applicator was selected and used. Also,
All the coating films were dried at room temperature. Using the test plate thus coated, a performance test was conducted by the following method. (1) Appearance of coating film: According to JIS K 5665 6.8. (No visual abnormality on the coating film) (2) Tire adhesion: According to JIS K 5665 6.9. (The paint should not adhere to the tire 10 minutes after application.) (3) Concealment rate: According to JIS K 5665 6.10.
(0.97 or more) (4) Luminous reflectance: According to JIS K 5665 6.11. (80 or more) (5) Bleed: According to JIS K 5665 6.12.
(The luminous reflectance of the coated surface on the asphalt felt is 70 or more, and the luminous reflectance ratio is 0.90 or more.) (6) Abrasion resistance: According to JIS K 5665 6.13. (500 mg or less per 100 rotations) (7) Water resistance: According to JIS K 5665 6.16.
(No abnormality after immersion for 24 hours) (8) Alkali resistance: According to JIS K 5665 6.17. (No abnormality after immersion for 18 hours) (9) Glass bead fixing rate: JIS K 5665 6.2
According to 0. (90% or more) The obtained results are shown in Tables 5 and 6. However,
A circle indicates a pass, and a cross indicates a failure.

【0025】[0025]

【表9】 [Table 9]

【0026】[0026]

【表10】 [Table 10]

【0027】第5表のように、実施例1〜10の路面標
示用水性塗料からは、良好な性能を有する塗膜が得られ
た。比較例1の塗料は、外殻の酸価が高い重合体微粒子
の例であるが、その固形分が低いために、JIS K 5
665 3.品質の項目に規定された密度1.3g/cm3
以上という規格を満たしていない。また、タイヤ付着
性、耐水性および耐アルカリ性が不十分である。比較例
2の塗料は、外殻のガラス転移温度が高い重合体微粒子
の例であるが、塗膜が剛直で脆くなり、耐摩耗性が劣
る。また、被塗物との付着性が低下し、耐水性も低下し
ている。比較例3の塗料は、内殻および外殻の各々のガ
ラス転移温度は本発明の範囲内にあるが、内殻と外殻の
ガラス転移温度の差が小さい重合体微粒子の例である
が、乾燥性と耐摩耗性が劣る。比較例4の塗料は、均一
な構造を有する重合体微粒子の例であるが、乾燥性に起
因するタイヤ付着性が劣り、また、重合体微粒子が二層
構造になっている実施例の塗料に比べて、耐摩耗性も劣
る。比較例5の塗料は、外殻の酸価が高い重合体微粒子
の例であるが、その固形分が低いために、JIS K 5
665 3.品質の項目に規定された密度1.3g/cm3
以上という規格を満たしていない。また、タイヤ付着
性、耐水性および耐アルカリ性が不十分である。比較例
6の塗料は、外殻のガラス転移温度が高い重合体微粒子
の例であるが、塗膜が剛直で脆くなり、耐摩耗性が劣
る。また、被塗物との付着性が低下し、耐水性も低下し
ている。
As shown in Table 5, from the water-based paints for road marking of Examples 1 to 10, coating films having good performance were obtained. The coating material of Comparative Example 1 is an example of polymer fine particles having a high acid value of the outer shell, but because of its low solid content, JIS K 5
665 3. Density 1.3g / cm 3 specified in the quality item
The above standards are not met. In addition, tire adhesion, water resistance and alkali resistance are insufficient. The coating material of Comparative Example 2 is an example of polymer fine particles having a high glass transition temperature of the outer shell, but the coating film becomes rigid and brittle, and wear resistance is poor. In addition, the adhesion to the article to be coated is reduced and the water resistance is also reduced. The coating material of Comparative Example 3 is an example of polymer fine particles in which the glass transition temperatures of the inner shell and the outer shell are within the range of the present invention, but the difference in glass transition temperature between the inner shell and the outer shell is small. Poor dryness and wear resistance. The paint of Comparative Example 4 is an example of polymer fine particles having a uniform structure, but the tire adhesion due to drying property is poor, and the paint of the example having the polymer fine particles has a two-layer structure. In comparison, the wear resistance is also inferior. The coating material of Comparative Example 5 is an example of polymer fine particles having a high acid value of the outer shell, but since the solid content thereof is low, JIS K 5
665 3. Density 1.3g / cm 3 specified in the quality item
The above standards are not met. In addition, tire adhesion, water resistance and alkali resistance are insufficient. The coating material of Comparative Example 6 is an example of polymer fine particles having a high glass transition temperature of the outer shell, but the coating film becomes rigid and brittle, and wear resistance is poor. In addition, the adhesion to the article to be coated is reduced and the water resistance is also reduced.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の路面標示用水性塗料は、乳化重
合により得られる重合体微粒子を主体としているため、
従来の水溶性塗料と比較して、塗装可能粘度における固
形分含有率が高い。また、本発明の塗料の主体材料であ
る重合体微粒子は、通常の水性塗料に用いられる水溶性
樹脂と比較して極めて高分子量であり、二層構造を有
し、造膜性に優れるため、厚膜での乾燥性が良好で、路
面標示用に適した優れた塗膜性能を備えている。
The road marking water-based paint of the present invention is mainly composed of polymer fine particles obtained by emulsion polymerization.
Compared with conventional water-soluble paints, the solid content in the paintable viscosity is high. Further, the polymer fine particles, which is the main material of the coating material of the present invention, has an extremely high molecular weight as compared with a water-soluble resin used for a normal aqueous coating material, has a two-layer structure, and is excellent in film-forming property, It has good dryness in thick film and has excellent coating performance suitable for road marking.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ガラス転移温度が+20〜+105℃の範
囲にある架橋されていない内殻と、ガラス転移温度が−
60〜+40℃の範囲にあり、酸価が5〜150mgKOH
/gである架橋されていない外殻との二層構造からな
り、内殻のガラス転移温度が外殻のガラス転移温度より
も30℃以上高い、平均粒径が0.01〜3μmである
重合体微粒子と、顔料を配合してなることを特徴とする
路面標示用水性塗料。
1. An uncrosslinked inner shell having a glass transition temperature in the range of +20 to + 105 ° C. and a glass transition temperature of −.
It has an acid value of 5 to 150 mgKOH in the range of 60 to + 40 ° C.
/ G having a two-layer structure with an uncrosslinked outer shell, the glass transition temperature of the inner shell is higher than the glass transition temperature of the outer shell by 30 ° C. or more, and the average particle size is 0.01 to 3 μm. A water-based paint for road marking, which is characterized in that it contains a mixture of fine particles and a pigment.
【請求項2】三次元架橋重合体よりなる内殻と、ガラス
転移温度が−60〜+60℃の範囲にあり、酸価が5〜
150mgKOH/gである架橋されていない外殻との二層
構造からなる、平均粒径が0.01〜3μmである重合
体微粒子と、顔料を配合してなることを特徴とする路面
標示用水性塗料。
2. An inner shell made of a three-dimensional crosslinked polymer, having a glass transition temperature in the range of −60 to + 60 ° C., and an acid value of 5 to 5.
A road marking aqueous solution, characterized in that it comprises a pigment and polymer fine particles having an average particle size of 0.01 to 3 μm and having a two-layer structure with an uncrosslinked outer shell of 150 mgKOH / g. paint.
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