JPH10219140A - Resin emulsion for weather-resistant coating material - Google Patents

Resin emulsion for weather-resistant coating material

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JPH10219140A
JPH10219140A JP2465797A JP2465797A JPH10219140A JP H10219140 A JPH10219140 A JP H10219140A JP 2465797 A JP2465797 A JP 2465797A JP 2465797 A JP2465797 A JP 2465797A JP H10219140 A JPH10219140 A JP H10219140A
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JP
Japan
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group
resin
monomer
resin emulsion
formula
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JP2465797A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Ide
博史 井手
Motoyuki Takagi
基之 高木
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Nippon NSC Ltd
Original Assignee
Nippon NSC Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D143/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and containing boron, silicon, phosphorus, selenium, tellurium, or a metal; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D143/04Homopolymers or copolymers of monomers containing silicon

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a resin emulsion which can give a coating material capable of giving a coating film having excellent gloss inherent in the constituent acrylic resin binder, pigment dispersibility and weather resistance on the level near to that of e.g. a fluoro resin by incorporating a specified amount of units of a light-stable-group-containing monomer and a specified amount units of an alkoxysilyl-containing monomer in the resin of a resin emulsion. SOLUTION: 0.1-10wt.% units of a light-stable-group-containing monomer (a) and 0.1-10wt.% units of an alkoxysilyl monomer (b) are contained in 100wt.% resin of a resin emulsion. It is also possible to incorporate 0.1-10wt.% units of an ultraviolet-absorbing-group-containing monomer (c) in the resin. This can provide further improved weather resistance. The monomers which is copolymerized with monomers (a) to (c) is desirably an alkyl (meth)acrylate. Monomer (a) is desirably a compound of formula I (wherein R1 is H or CN; R2 , R3 and R4 are each H or an alkyl; and X is O or N), and monomer (b) is desirably a compound of formula II.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性に優れた水
系塗料のバインダーとして使用される塗料用樹脂エマル
ションに関するものであり、特に、紫外線、可視光線に
よる劣化に対する耐久性に優れた樹脂のエマルションを
提供するものである。本発明の樹脂エマルションは、家
電製品、鋼製機器、大型構造物、自動車、建築物、建
材、木材等の幅広い用途の塗料に使用可能である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin emulsion for a paint used as a binder for a water-based paint having excellent weather resistance, and more particularly to an emulsion of a resin excellent in durability against deterioration by ultraviolet rays and visible rays. Is provided. The resin emulsion of the present invention can be used for paints for a wide range of uses such as home appliances, steel equipment, large structures, automobiles, buildings, building materials, and wood.

【0002】[0002]

【従来の技術】環境汚染や人体への影響を考慮して溶剤
系の塗料に代わって水系の塗料が使用されるようになり
つつ有り、なかでも塗膜特性や基材への密着性や顔料分
散安定性等の塗料用樹脂として必要な特性を充たすこと
から、アクリル系樹脂のエマルションをバインダーとし
て使用した水系塗料が多く使用されている。しかし、従
来のアクリル樹脂系のエマルション塗料は、サンシャイ
ンウェザーメーターを使用した促進耐候性試験を行った
場合、その光沢保持性は約1000時間であり、長期耐
候性が要求される用途に使用するには問題がある。かか
る長期耐候性改善のために特に樹脂分子鎖の劣化に影響
の大きい紫外線を吸収する紫外線吸収剤や酸化防止剤等
の耐候剤といわれる添加剤を添加することも行われてい
る。
2. Description of the Related Art Water-based paints are being used in place of solvent-based paints in consideration of environmental pollution and the effects on the human body. Water-based paints using an acrylic resin emulsion as a binder are often used because they satisfy the properties required for paint resins such as dispersion stability. However, when the conventional acrylic resin-based emulsion paint is subjected to an accelerated weather resistance test using a sunshine weather meter, its gloss retention is about 1000 hours, and it is difficult to use it in applications where long-term weather resistance is required. Has a problem. In order to improve the long-term weather resistance, an additive called a weather-resistant agent such as an ultraviolet absorber or an antioxidant which absorbs ultraviolet rays, which has a great influence on the deterioration of the resin molecular chain, is also used.

【0003】また、特開平3−128978号公報に
は、重合性紫外線安定性単量体を共重合する技術が開示
されている。
[0003] Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-128978 discloses a technique for copolymerizing a polymerizable ultraviolet-stable monomer.

【0004】近年、サンシャインウェザーメーターによ
る促進耐候性試験において、光沢保持性が4000〜5
000時間に及ぶ長期耐候性に優れた塗料用樹脂とし
て、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂等が実用化されつ
つある。
In recent years, in an accelerated weathering test using a sunshine weather meter, gloss retention was 4000 to 5
Fluorine-based resins, silicone-based resins, and the like are being put into practical use as coating resins having excellent long-term weather resistance over 000 hours.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、アクリル樹脂
系塗料に耐候剤を添加した系では、耐候性の改善にある
程度の効果は認められるものの、耐候剤の揮散、ブリー
ドアウト後の雨等による流失などにより持続性に乏しい
という課題を有する。これを防止するための上述の特開
平3−128978号公報開示の技術では、シクロアル
キル基を含む単量体の使用も必須成分として改良を行っ
ているが、耐候性のレベルとしては未だ十分であるとは
いえない。
However, in a system in which a weathering agent is added to an acrylic resin-based coating, although a certain effect is observed in improving the weathering resistance, the weathering agent is volatilized and runs off due to rain after bleed-out. There is a problem that the sustainability is poor due to such factors. In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-12878 to prevent this, the use of a monomer containing a cycloalkyl group has been improved as an essential component, but the level of weather resistance is still insufficient. Not really.

【0006】また、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂は
光沢性、顔料分散性等の点でアクリル系樹脂には及ばな
い。
Further, fluororesins and silicone resins are inferior to acrylic resins in terms of gloss and pigment dispersibility.

【0007】そこで、本発明の目的は、従来のアクリル
樹脂バインダーの特徴である光沢性、顔料分散性等の塗
料用樹脂としての優れた点を生かしつつ、光沢保持性を
フッ素樹脂やシリコーン樹脂の水準に近いものとした、
改良されたアクリル系樹脂を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to make use of the excellent properties of a conventional acrylic resin binder such as glossiness and pigment dispersibility as a coating resin, and to maintain glossiness of a fluororesin or silicone resin. It was close to the standard,
An object of the present invention is to provide an improved acrylic resin.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂エマルシ
ョンの樹脂分100重量%中に、(a)光安定性基含有
単量体単位0.1〜10重量%、(b)アルコキシシリ
ル基含有単量体単位0.1〜10重量%を含むことを特
徴とする、耐候性に優れた塗料用樹脂エマルションに関
するものである。
According to the present invention, (a) 0.1 to 10% by weight of a monomer unit containing a photostable group, and (b) an alkoxysilyl group are contained in 100% by weight of a resin component of a resin emulsion. The present invention relates to a coating resin emulsion having excellent weather resistance, characterized by containing 0.1 to 10% by weight of a contained monomer unit.

【0009】光安定性基含有単量体における光安定性基
とは、周囲に嵩高い立体障害効果のある置換基を有する
アミノ基もしくは水酸基、いわゆるヒンダードアミノ
基、又はヒンダードアルコール基と称される官能基であ
り、このような光安定性基を重合性不飽和基と結合して
光安定性基含有単量体が形成される。かかる単量体の塗
料バインダー樹脂の分子鎖への共重合により、耐候剤が
揮散したり、ブリードアウトして雨等により洗い流され
ることによる効果の低下がなく、また樹脂分子が架橋構
造を形成する作用により、優れた耐候性を有する塗料用
樹脂エマルションが得られる。
The light-stable group in the light-stable group-containing monomer is called an amino group or a hydroxyl group having a bulky substituent having a steric hindrance effect, a so-called hindered amino group or a hindered alcohol group. The light-stable group is bonded to a polymerizable unsaturated group to form a light-stable group-containing monomer. By copolymerization of the monomer to the molecular chain of the coating binder resin, the weathering agent does not volatilize, or the bleed-out does not reduce the effect of being washed out by rain or the like, and the resin molecules form a crosslinked structure. By the action, a resin emulsion for paint having excellent weather resistance is obtained.

【0010】(a)成分である光安定性基含有単量体の
量は、樹脂分中0.1重量%以下ではその効果が十分で
なく、10重量%以上使用しても効果が増加せず、却っ
て高コストとなる。また(b)成分に関してもその樹脂
分中の量が0.1重量%以下では効果が十分でなく、1
0重量%以上使用しても効果が増加せず、却って高コス
トとなる。
When the amount of the monomer having a photostable group as the component (a) is 0.1% by weight or less in the resin component, the effect is not sufficient, and the effect is increased even when 10% by weight or more is used. Instead, the cost is rather high. When the amount of the component (b) in the resin component is 0.1% by weight or less, the effect is not sufficient.
Even if it is used in an amount of 0% by weight or more, the effect is not increased and the cost is rather increased.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の構成にさらに、(c)紫外線吸収性基含有単量体単位
0.1〜10重量%を含むことを特徴とする塗料用樹脂
エマルションに関するものである。(c)成分である紫
外線吸収剤は、樹脂分子の化学結合を励起して切断する
能力のある紫外線を吸収し、樹脂の耐候性向上に寄与す
る化合物であり、この(c)成分の使用により、さらに
耐候性の向上を改良することができる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a coating composition characterized in that the composition according to the first aspect further comprises (c) 0.1 to 10% by weight of a monomer unit having an ultraviolet absorbing group. The present invention relates to a resin emulsion. The ultraviolet absorber as the component (c) is a compound that absorbs ultraviolet light capable of exciting and breaking a chemical bond of a resin molecule and contributing to an improvement in weather resistance of the resin. In addition, the improvement of weather resistance can be improved.

【0012】(c)成分の樹脂分中の量も前述の(a)
成分、(b)成分の場合と同様に0.1重量%以下では
効果が十分ではなく、10重量%以上使用しても効果が
増加せず、却って高コストとなる。
The amount of the component (c) in the resin component is also the same as that described in the above (a).
As in the case of the component and the component (b), the effect is not sufficient at 0.1% by weight or less, and the effect does not increase even if used at 10% by weight or more, and the cost is rather high.

【0013】前記光安定性基含有単量体としては、化学
式(化4)にて表される単量体を使用することが好まし
い。
As the light-stable group-containing monomer, it is preferable to use a monomer represented by the chemical formula (Formula 4).

【0014】[0014]

【化4】 (この式において、R1 はH又はCN、R2 、R3 は各
々H、CH3 又はC2 5 であって同一でも異なっても
よく、R4 はH、炭素数1〜18のアルキル基又は−C
O−C(R2')=CH(R3')[R2'、R3'は各々H、
CH3 又はC2 5 であって同一でも異なってもよ
い。]、Xは窒素原子又は酸素原子、を表す。)
Embedded image(In this equation, R1Is H or CN, RTwo, RThreeIs each
H, CHThreeOr CTwoH FiveEven if they are the same or different
Well, RFourIs H, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or -C
OC (R2 ') = CH (R3 ') [R2 ', R3 'Is H,
CHThreeOr CTwoH FiveAnd may be the same or different
No. And X represents a nitrogen atom or an oxygen atom. )

【0015】なお、Xが窒素原子である場合はイミノ基
であり、−NH−でも−NR−(Rは低級のアルキル
基)でもよい。(化4)にて示される化合物のR4 の結
合した窒素原子が耐候性の向上に主として寄与するもの
と考えられる。
When X is a nitrogen atom, it is an imino group, and may be -NH- or -NR- (R is a lower alkyl group). It is considered that the nitrogen atom to which R 4 is bonded in the compound represented by Chemical Formula 4 mainly contributes to the improvement of weather resistance.

【0016】また、前記アルコキシシリル基含有単量体
は、化学式(化5)にて表されるものであることが好ま
しい。
Further, the alkoxysilyl group-containing monomer is preferably represented by a chemical formula (Formula 5).

【0017】[0017]

【化5】 (この式において、R5 はH又はCH3 、R6 は単素数
1〜3のアルキル基、Yは単素数1〜6のアルキレン
基、を表す。) なお、3個のR6 は全てが同じであってもよく、またそ
れぞれ異なったものであってもよい。
Embedded image (In this formula, R 5 represents H or CH 3 , R 6 represents an alkyl group having a simplest number of 1 to 3, and Y represents an alkylene group having a simplest number of 1 to 6. ) They may be the same or different from each other.

【0018】このアルコキシシリル基含有単量体は、主
として塗料バインダー樹脂の分子間に架橋構造を形成す
ることにより耐候性、耐溶剤性等の向上に寄与するもの
と考えられる。
It is considered that the alkoxysilyl group-containing monomer mainly contributes to the improvement of weather resistance and solvent resistance by forming a crosslinked structure between molecules of the coating binder resin.

【0019】本発明における前記紫外線吸収性基を有す
る単量体は、化学式(化6)にて表されるものであるこ
とが好ましい。
The monomer having an ultraviolet absorbing group in the present invention is preferably represented by the following chemical formula (Formula 6).

【0020】[0020]

【化6】 (この式において、R7 はH又はCH3 、Zは単素数1
〜6のアルキレン基、を表す。)
Embedded image (In this formula, R 7 is H or CH 3 , Z is a simple prime number 1
To 6 alkylene groups. )

【0021】化6にて表される分子中の共役2重結合が
紫外線を吸収することにより、前記光安定剤との相乗効
果によって、本発明の樹脂エマルションの耐候性を大き
く改善するものと考えられる。
It is considered that the conjugated double bond in the molecule represented by the chemical formula (6) absorbs ultraviolet rays, and thereby greatly improves the weather resistance of the resin emulsion of the present invention due to a synergistic effect with the light stabilizer. Can be

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】光安定性基含有単量体成分(a)
として、本発明に好適に使用できる化合物は、4−ヒド
ロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4
−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ヒドロキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピ
ペリジン、4−アミノ−1,2,2,6,6−ペンタメ
チルピペリジ、4−アミノ−4−シアノ−2,2,6,
6−テトラメチルピペリジン、1−(メタ)アクリロイ
ル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン、1−(メタ)アクリロイル−4−アミノ−4
−シアノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
1−クロトノイル−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン等の化合物のヒドロキシル基も
しくはアミノ基を利用して形成したアクリル酸、メタク
リル酸、又はクロトン酸等のエステル又はアミド等が例
示でき、これらを単独で、又は2種以上を混合して使用
することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Monomer component (a) containing a photostable group
As the compound which can be preferably used in the present invention, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
-Amino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
4-hydroxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-amino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidi, 4-amino-4-cyano-2,2,6 ,
6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4-amino-4
-Cyano-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
1-crotonoyl-4-hydroxy-2,2,6,6-
Acrylic acid, methacrylic acid, or esters or amides such as crotonic acid formed by using a hydroxyl group or an amino group of a compound such as tetramethylpiperidine can be exemplified.These can be used alone or in combination of two or more. Can be used.

【0023】本発明において使用する(b)成分である
アルコキシシリル基含有単量体としては、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
ス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン等が例示でき、特に前記
(化5)に示される化学式において、R5 がCH3 、R
6 がメチル基、Yが−CH2 −CH2 −CH2 −(プロ
ピレン基)である単量体であるγ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシランの使用が特性、価格等の観点よ
り好ましい。
The alkoxysilyl group-containing monomer (b) used in the present invention includes vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, and γ-methacryloxypropyltrimethoxy. Examples thereof include silane and the like. Particularly, in the chemical formula represented by the above formula (5), R 5 is CH 3 , R
It is preferable to use γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, which is a monomer in which 6 is a methyl group and Y is —CH 2 —CH 2 —CH 2 — (propylene group), from the viewpoint of characteristics, price, and the like.

【0024】本発明において、上述の(a)光安定性基
含有単量体、(b)アルコキシシリル基含有単量体、並
びに必要に応じて使用される(c)紫外線吸収性基を有
する単量体と共に共重合される単量体としては、主とし
て(メタ)アクリル系単量体である。ここに(メタ)ア
クリル系単量体とは、アクリル酸をベースとした誘導体
とメタクリル酸をベースとした誘導体の一方又は双方を
含む単量体を意味する。
In the present invention, the above-mentioned (a) monomer containing a photostable group, (b) monomer containing an alkoxysilyl group, and (c) a monomer having an ultraviolet absorbing group used as required The monomer copolymerized with the monomer is mainly a (meth) acrylic monomer. Here, the (meth) acrylic monomer means a monomer containing one or both of a derivative based on acrylic acid and a derivative based on methacrylic acid.

【0025】本発明においては、紫外線に対する耐久性
を向上させるために他の紫外線吸収性の単量体を共重合
することも好ましく、このような単量体としては、2−
ヒドロキシ−4−[3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒ
ドロキシプロポキシ]ベンゾフェノン、2,2’−ジヒ
ドロキシ−4−[3−(メタ)アクリロキシ−2−ヒド
ロキシプロポキシ]ベンゾフェノン等が例示される。
In the present invention, it is also preferable to copolymerize another ultraviolet-absorbing monomer in order to improve the durability against ultraviolet rays.
Examples thereof include hydroxy-4- [3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone and 2,2′-dihydroxy-4- [3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone.

【0026】(メタ)アクリル酸系単量体としては、ア
クリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエス
テルが代表的な単量体であり、具体的には以下の化合物
が例示できる。
Typical examples of the (meth) acrylic acid monomer include acrylic acid alkyl esters and methacrylic acid alkyl esters, and specific examples thereof include the following compounds.

【0027】アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−ブチル、アクリル酸i−ブチル、アクリル酸t−ブ
チル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸イソ
ボニル等が使用でき、また、メタクリル酸エステルとし
ては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸イソボニル、メタクリル酸テトラヒドロフル
フリル等が使用できる。これらは単独で若しくは2種以
上が併せて用いられる。
As the alkyl acrylate, for example, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isobonyl acrylate and the like can be used. Examples of the methacrylate include methyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, isobonyl methacrylate, and tetrahydrofurfuryl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.

【0028】(メタ)アクリル酸系単量体以外の単量体
も、必要に応じて本発明の塗料用樹脂原料として使用が
可能であり、具体的には以下の単量体を例示的に示すこ
とができる。 スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の
芳香族単量体類 酢酸ビニル等のビニルエステル類 塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン含有単量体 ビニルエーテル類 アクリルニトリル等のシアノ基含有単量体 N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、4
−ビニルピリジン、ビニルイミダゾール、(メタ)アク
リルアミド等の窒素含有単量体
A monomer other than the (meth) acrylic acid-based monomer can be used as a resin material for a coating material of the present invention, if necessary. Specifically, the following monomers are exemplified. Can be shown. Aromatic monomers such as styrene, vinyltoluene and α-methylstyrene Vinyl esters such as vinyl acetate Halogen-containing monomers such as vinyl chloride and vinylidene chloride Vinyl ethers Cyano group-containing monomers such as acrylonitrile N- Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, 4
-Nitrogen-containing monomers such as vinylpyridine, vinylimidazole and (meth) acrylamide

【0029】さらに、これらの単官能性の単量体に加
え、要求される塗料の特性に応じてジビニルベンゼン、
ジアリルフタレート、エチレングリコールジメタクリレ
ート等の架橋構造形成に寄与する単量体を併せて使用す
ることができる。これらの単量体中でも芳香族系の単量
体、特にスチレンの使用がコスト的にも安価であり、他
の成分との相溶性が良く、形成される塗膜の耐水性向上
に寄与することなどの点から好ましい。
Further, in addition to these monofunctional monomers, divinylbenzene,
Monomers that contribute to the formation of a crosslinked structure, such as diallyl phthalate and ethylene glycol dimethacrylate, can be used together. Among these monomers, the use of aromatic monomers, particularly styrene, is inexpensive, has good compatibility with other components, and contributes to improving the water resistance of the formed coating film. It is preferable from the point of view.

【0030】上述の(メタ)アクリル酸系単量体以外の
単量体であって上述の単量体以外に、必要に応じてOH
基、COOH基、スルホン酸基等の官能基を有する単量
体も共重合される。このような官能基を有する単量体と
しては以下のものが例示できる。 a)OH基を有する単量体: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、アリルアルコール、カプロラクトン変成ヒドロキシ
(メタ)アクリレート(ダイセル化学工業(株)製)、
ビスヒドロキシエチルフタレートのモノ(メタ)アクリ
レート等。 b)COOH基を有する単量体:アクリル酸、メタクリ
ル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸、等。 c)スルホン酸基を有する単量体:ビニルスルホン酸、
スチレンスルホン酸、スルホエチル(メタ)アクリレー
ト等。 d)酸性リン酸エステル系単量体:2−(メタ)アクリ
ロキシエチルアシッドフォスフェート、2−(メタ)ア
クリロキシプロピルアシッドフォスフェート、2−(メ
タ)アクリロキシ−3−クロロプロピルアシッドフォス
フェート、2−(メタ)アクリロキシフェニルエチルフ
ェニルリン酸等。 e)グリシジル基を有する単量体:グリシジル(メタ)
アクリレート等。
Monomers other than the above-mentioned (meth) acrylic acid-based monomers and other than the above-mentioned monomers, if necessary, OH
A monomer having a functional group such as a group, a COOH group, or a sulfonic acid group is also copolymerized. Examples of the monomer having such a functional group include the following. a) Monomer having OH group: hydroxyethyl (meth)
Acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, allyl alcohol, caprolactone-modified hydroxy (meth) acrylate (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.),
Mono (meth) acrylate of bishydroxyethyl phthalate and the like. b) Monomers having COOH groups: acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic anhydride and the like. c) a monomer having a sulfonic acid group: vinyl sulfonic acid,
Styrenesulfonic acid, sulfoethyl (meth) acrylate and the like. d) acidic phosphate ester-based monomers: 2- (meth) acryloxyethyl acid phosphate, 2- (meth) acryloxypropyl acid phosphate, 2- (meth) acryloxy-3-chloropropyl acid phosphate, 2- (meth) acryloxyphenylethylphenylphosphoric acid and the like. e) Monomer having glycidyl group: glycidyl (meth)
Acrylate and the like.

【0031】本発明の塗料用樹脂合成において使用する
重合開始剤成分としては、当業者において周知のものが
使用できる。具体的な化合物としては、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の水溶性の開始剤の使用が好
ましいが、非水溶性の開始剤、例えばアゾビスイソブチ
ロニトリル、過酸化ベンゾイル、MEKパーオキサイ
ド、t−ブチルハイドロパーオキサイド等も使用可能で
ある。また、ラジカル発生剤と亜硫酸塩等の組み合わせ
よりなるレドックス系触媒も使用できる。さらに、これ
らの過硫酸塩または過酸化物と金属イオンおよびL-アス
コルビン酸、エルソルビン酸等の還元剤を用いることも
可能である。
As the polymerization initiator component used in the synthesis of the coating resin of the present invention, those well known to those skilled in the art can be used. As a specific compound, it is preferable to use a water-soluble initiator such as potassium persulfate or ammonium persulfate. However, a water-insoluble initiator such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, MEK peroxide, tK -Butyl hydroperoxide and the like can also be used. Further, a redox catalyst comprising a combination of a radical generator and a sulfite can also be used. Furthermore, it is also possible to use these persulfates or peroxides, metal ions and reducing agents such as L-ascorbic acid and ersorbic acid.

【0032】乳化重合に際しては連鎖移動剤を使用し、
分子量調節を行うことも好ましい態様である。連鎖移動
剤としては当業者に周知の化合物が使用可能であり、n
−ドデシルメルカプタン、ラウリルメチルメルカプタン
等のメルカプタン類が代表的なものとして例示できる。
In the emulsion polymerization, a chain transfer agent is used,
Adjusting the molecular weight is also a preferred embodiment. As the chain transfer agent, compounds known to those skilled in the art can be used.
-Mercaptans such as dodecyl mercaptan and lauryl methyl mercaptan can be exemplified as typical ones.

【0033】樹脂を構成する単量体を乳化させるために
必要に応じて乳化剤を使用してもよく、このような乳化
剤としては、当業者において公知の界面活性剤を使用す
る。保護コロイドを生成するために、水溶性高分子化合
物を使用することもでき、メチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の
セルロース誘導体や、水溶性ポリウレタン樹脂、水溶性
アクリル樹脂、ポリビニルピロリドン系樹脂、ポリビニ
ルアルコール等の保護コロイドを形成する化合物を併せ
て使用することも好ましい。
An emulsifier may be used, if necessary, to emulsify the monomers constituting the resin. As such an emulsifier, a surfactant known to those skilled in the art is used. In order to form a protective colloid, a water-soluble polymer compound can also be used, and cellulose derivatives such as methylcellulose, hydroxyethylcellulose, and carboxymethylcellulose, water-soluble polyurethane resins, water-soluble acrylic resins, polyvinylpyrrolidone-based resins, and polyvinyl alcohol It is also preferable to use a compound that forms a protective colloid in combination.

【0034】本発明の樹脂エマルションには、製造段階
において、又は製造後に添加型の耐候剤である光安定
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤を添加しても良い。この
ような添加型の耐候剤は前述のように徐々にブリードア
ウトし、雨等により流失し、長期の耐候性向上には効果
がないが、初期においては効果を発揮し、特に樹脂エマ
ルションに共重合された上述の耐候性官能基を有する単
量体単位の効果を長期に発揮させる補助的効果を期待す
ることができる。
In the resin emulsion of the present invention, a light stabilizer, an ultraviolet absorber and an antioxidant, which are addition-type weathering agents, may be added at the production stage or after the production. As described above, such an added type weathering agent gradually bleeds out and is washed away by rain or the like, and has no effect on long-term weather resistance improvement. An auxiliary effect can be expected in which the effect of the polymerized monomer unit having a weather-resistant functional group is exhibited for a long period of time.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (合成例)樹脂エマルションの合成方法は以下の通りで
ある。なお、重量部は単に「部」として表示した。攪拌
機、温度計、還流冷却器、窒素導入管を備えた4つ口フ
ラスコに水60部、反応性界面活性剤ニューフロンティ
アA−229E(第一工業製薬(株)製)2.0部を添
加し、窒素ガスを吹き込みながら攪拌下に加温し、液温
を75℃に調整した。この状態で下記の(表1)に示し
た単量体を含む乳化液の5%と開始剤の水溶液の10%
を添加した。攪拌後、さらに残りの乳化液及び開始剤水
溶液を3時間かけてそれぞれ滴下して反応させ、その
後、同温度にて1時間の完結反応を行った。得られた乳
濁液を冷却後、アンモニア水0.25部を添加し、2層
構造を有する乳濁した樹脂エマルションを得た。本発明
の(a)成分としては、(a−1)4−メタクリロキシ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニルメタクリ
レート、並びに(a−2)N−メチル−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジニルメタクリレートを、(b)
成分としては、(b−1)γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランを、そして(c)成分としては、
(c−1)2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロ
キシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールを、
それぞれ使用した。
Embodiments of the present invention will be described below. (Synthesis Example) A method for synthesizing a resin emulsion is as follows. The parts by weight are simply indicated as "parts". 60 parts of water and 2.0 parts of reactive surfactant New Frontier A-229E (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) are added to a four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube. Then, the mixture was heated with stirring while blowing in nitrogen gas, and the liquid temperature was adjusted to 75 ° C. In this state, 5% of the emulsion containing the monomers shown in the following (Table 1) and 10% of the aqueous solution of the initiator were used.
Was added. After stirring, the remaining emulsion and aqueous initiator solution were further added dropwise over 3 hours to react, and then a complete reaction was carried out at the same temperature for 1 hour. After cooling the obtained emulsion, 0.25 part of aqueous ammonia was added to obtain an emulsion resin emulsion having a two-layer structure. The component (a) of the present invention includes (a-1) 4-methacryloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl methacrylate and (a-2) N-methyl-2,2,6, 6
-Tetramethylpiperidinyl methacrylate, (b)
As the component, (b-1) γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and as the component (c),
(C-1) 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole,
Each was used.

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】(耐候性評価方法)上記の合成例により得
られたエマルションを用い、下記(表2)の組成により
塗料を作成した。
(Evaluation Method for Weather Resistance) Using the emulsion obtained in the above synthesis example, a paint was prepared according to the composition shown in the following (Table 2).

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】得られた塗料をスレート板上に、乾燥膜厚
が約100μmとなるように塗布し、50℃にて7日間
乾燥してテストピースを作成した。このテストピースに
ついてサンシャインウェザーメーターによる曝露試験を
行い、3000時間経過後の塗膜の状態を光沢計により
光沢保持率(%)を、また色差計を使用して耐変色性を
ΔEを、それぞれ測定することにより評価を行った。
The obtained paint was applied on a slate plate so as to have a dry film thickness of about 100 μm, and dried at 50 ° C. for 7 days to prepare a test piece. This test piece was subjected to an exposure test using a sunshine weather meter, and the state of the coating film after 3000 hours was measured for gloss retention (%) using a gloss meter, and the discoloration resistance ΔE was measured using a color difference meter. The evaluation was carried out.

【0040】(耐水白化性試験)上述の合成例において
得られたエマルション100部に対し、ブチルセロソル
ブ10部を添加して試験液とし、この液をガラス板上
に、乾燥膜厚が約20μmとなるようにアプリケーター
を用いて塗布し、80℃にて10分乾燥してテストピー
スを作成した。このテストピースを20℃の水に浸漬
し、7日後の塗膜の白化の程度を目視により観察した。
評価結果は、以下のように表示した。 ◎:変化なし ○:かすかに白化した △:全体に白化が認められた ×:完全に白化した
(Water whitening resistance test) 10 parts of butyl cellosolve was added to 100 parts of the emulsion obtained in the above synthesis example to prepare a test solution, and this solution was dried on a glass plate to a dry film thickness of about 20 µm. And then dried at 80 ° C. for 10 minutes to prepare a test piece. This test piece was immersed in water at 20 ° C., and the degree of whitening of the coating film after 7 days was visually observed.
The evaluation results were displayed as follows. ◎: no change :: slight whitening Δ: whitening was observed in the whole ×: completely whitened

【0041】以上の評価の結果を、(表2)に示した。The results of the above evaluation are shown in (Table 2).

【0042】[0042]

【表3】 [Table 3]

【0043】[0043]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、サンシャ
インウェザーメーターによる曝露試験において優れた光
沢保持性と耐変色性を有すると同時に耐水白化性におい
ても優れた性能を示すと共に、耐溶剤性、耐クラック
性、耐ブリスター性においても満足することができる塗
膜を与える塗料用樹脂エマルションが得られる。また、
本発明の樹脂エマルションを使用した塗料は顔料分散
性、塗装性、肉持性等の作業性にも優れたものである。
As described above, according to the present invention, in an exposure test using a sunshine weather meter, not only excellent gloss retention and discoloration resistance, but also excellent water whitening resistance and solvent resistance are exhibited. Thus, a resin emulsion for a paint is obtained which gives a coating film which is satisfactory in crack resistance and blister resistance. Also,
The paint using the resin emulsion of the present invention is also excellent in workability such as pigment dispersibility, paintability and stickiness.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 樹脂エマルションの樹脂分100重量%
中に、(a)光安定性基含有単量体単位0.1〜10重
量%、(b)アルコキシシリル基含有単量体単位0.1
〜10重量%を含む耐候性に優れた塗料用樹脂エマルシ
ョン。
1. The resin content of a resin emulsion is 100% by weight.
(A) 0.1 to 10% by weight of a light-stable group-containing monomer unit and (b) 0.1 of an alkoxysilyl group-containing monomer unit.
A resin emulsion for coatings having excellent weather resistance containing from 10 to 10% by weight.
【請求項2】 さらに、(c)紫外線吸収性基含有単量
体単位0.1〜10重量%を含む請求項1に記載の塗料
用樹脂エマルション。
2. The resin emulsion for paints according to claim 1, further comprising (c) 0.1 to 10% by weight of a monomer unit having an ultraviolet absorbing group.
【請求項3】 前記光安定性基含有単量体が、化学式
(化1)にて表されるものである請求項1又は2に記載
の塗料用樹脂エマルション。 【化1】 (この式において、R1 はH又はCN、R2 、R3 は各
々H、CH3 又はC2 5 であって同一でも異なっても
よく、R4 はH、炭素数1〜18のアルキル基又は−C
O−C(R2')=CH(R3')[R2'、R3'は各々H、
CH3 又はC2 5 であって同一でも異なってもよ
い。]、Xは窒素原子又は酸素原子、を表す。)
3. The photo-stable group-containing monomer has a chemical formula
The method according to claim 1, wherein the compound is represented by the following formula (1).
Resin emulsion for paints. Embedded image(In this equation, R1Is H or CN, RTwo, RThreeIs each
H, CHThreeOr CTwoH FiveEven if they are the same or different
Well, RFourIs H, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms or -C
OC (R2 ') = CH (R3 ') [R2 ', R3 'Is H,
CHThreeOr CTwoH FiveAnd may be the same or different
No. And X represents a nitrogen atom or an oxygen atom. )
【請求項4】 前記アルコキシシリル基含有単量体が、
化学式(化2)にて表されるものである請求項1又は2
に記載の塗料用樹脂エマルション。 【化2】 (この式において、R5 はH又はCH3 、R6 は炭素数
1〜3のアルキル基、Yは炭素数1〜6のアルキレン
基、を表す。)
4. The alkoxysilyl group-containing monomer,
3. The composition according to claim 1, which is represented by a chemical formula (Formula 2).
The resin emulsion for paints according to 1. Embedded image (In this formula, R 5 represents H or CH 3 , R 6 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and Y represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.)
【請求項5】 前記紫外線吸収性基を有する単量体が、
化学式(化3)にて表されるものである請求項2に記載
の塗料用樹脂エマルション。 【化3】 (この式において、R7 はH又はCH3 、Zは炭素数1
〜6のアルキレン基、を表す。)
5. The monomer having an ultraviolet absorbing group,
The resin emulsion for paint according to claim 2, which is represented by a chemical formula (Formula 3). Embedded image (In this formula, R 7 is H or CH 3 , Z is carbon number 1
To 6 alkylene groups. )
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