JPS5927969A

JPS5927969A - 水性塗料組成物

Info

Publication number: JPS5927969A
Application number: JP13775382A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Osawa; 大沢　宏; Kinji Iwasaki; 岩崎　金治
Original assignee: Daicel Corp; Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1984-02-14
Also published as: JPS6339025B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高光沢の常温乾燥型水性塗料組成物に関する。

従来、光沢を有する水性塗料組成物は、例えば特開昭５
３−２４３２８号公報、特公昭５５−４９６３８号公報
には、不飽和カルボン酸などの不飽和単量体を構成単位
とする高分子量の共重合体エマルジョンが好ましく適用
されており、低分子量の共重合体エマルジョンは耐久性
などが劣り、且つエマルジョンの粒子径が小さ過ぎるた
めに塗料の流動性が悪く、塗装作業性が劣り、外部用光
沢塗料には適さないとされていた。

しかし、本発明者らは低分子量の共重合体エマルジョン
でも特定の樹脂組成を選択し、常温架橋性を維持すれば
高光沢で耐久性のある水性塗料組成物が得られることを
発見し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の水
性塗料組成物は（１１工ポキシ基含有単量体及び／又は
水酸基含有単着体１〜１５　重ｆｆ、　＋２１スチレン
及び／又はメタクリル酸エステル２０〜７５重量部、（
３）アクリル酸エステル８０〜２５重量部、（４）不飽
和カルボン改０．５〜５重量部、上記（１）〜（４）の
単４１体を構成単位とする数平均分子量２〜１０万であ
る共重合体エマルジョン（以下該エマルジヲンと略称）
　１００　ｉｆｆ部及び造膜助剤１〜１０重−１部から
成るものである。

本発明の水性塗料組成物の特徴を詳述する。

該エマルジョンは、（１）低分子量のため親水性溶剤と
の相溶性や顔料とのぬれが非常に優れ、高顔料容積濃度
（以下顔料容積濃度をＰＶＣと略称）例えば、２７０３
０％でも高光沢、例えばクロス８５以上が得られる、又
基材への密着性も優れる。

（２）重合体中に含有するエポキシ基及び／又は水酸基
と不飽和カルボン酸基との内部架橋に基づいた常温架橋
性で、塗装乾燥後の塗膜は３次元の網目構造となり、耐
久性、例えば耐水性、耐アルカリ性、耐候性などが向上
する。

重合度調整剤、例えばメルカプタン類、具体的にはｔ−
ドデシルメルカプタン、ルードデシルメルカプタン、オ
クチルメルカプタンなどを全単量体に対して０．０１〜
０．５重ｉ％存在させて、乳化重合すれば低分子酸、即
ち数平均分子量２万〜ｌＯ万の該エマルジョンが得られ
る。

また、該エマルジョンの乳化重合安定性のために界面活
性剤としてアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活
性剤を使用するが、アニオン性界Ｒ（ＥＥ＞０（Ｃ）ｈ
ｃ）Ｌ＋０）ａＳＯａＮａ（Ｒ＝Ｃ「１の７７片）Ｌ−
７４ｎ＝＝２〜２０　）ＲＯ（ＣＨ２ＣＩ（２０）ｒＬ
ＳＯ３Ｎａ　（Ｒ＝Ｃｓ〜Ｃ９のアルキル基、ｎ　；　
１〜５０　）を主体としたものが好ましい。また、ノニ
オン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキ
ルフェニルエーテル、例、ｔばＨＬＢ１３〜１８のＲｏ
　０−（（ＪｈＣＨ２０）ｒＬＨ（Ｒ−Ｃｏのブブレキ
ル基、ｒＬ−１０〜５０）を挙げることができる。

以下に本発明の詳細な説明する。

（１）　　エポキシ基含有単量体は、例えばメタクリル
酸グリシジル、アクリル酸グリシジルなど、水酸基含有
単量体は、例えばメタクリル酸２−ヒドロキシエチル、
メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２
，３−ジヒドロキシプロピルなど、更にエポキシ基含有
単量体及び／又は水酸基含有単量体の使用量は１〜１５
重量部であり、１重量部未満では常温架橋性が低下して
耐水性、耐アルカリ性、耐候性が劣り、１５重量を越え
ると常温架橋性が不足して耐水性、耐アルカリ性、耐候
性が低下する。

（２）　　メタクリル酸エステルは、例えばメタクリル
酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルな
と、更にスチレン及び／又はメタクリル酸エステルの使
用数は２０〜７５重量部であり、２０　重：ｉｆ部未満
では耐水性、耐アルカリ性−及び光沢が低下し、７５重
量部を越えると常温造膜性が劣り、耐水性、耐アルカリ
性が低下する。

（３）　　アクリル酸エステルは、例えばアクリル酸エ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸２−エチルヘキシルなど。アクリル酸エステルの使用
量は８０〜２５重量部であり８０重ｉ１部を越えると耐
水性、耐アルカリ性及び光沢が低下し、２５重量部未満
では耐水性、耐アルカリ性が低下する。

（４）不飽和カルボン酸は、例えばアクリル酸、メタク
リル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル
酸など、不飽和カルボン酸の使用数は０．５〜５重量部
であり、０．５重量部未６ｊ＃では常温架橋性が低下し
、且つ重合安定性良好な共重合体エマルジョンが得られ
に（い。また、５重量部を越えると耐水性、耐アルカリ
性が低下する。

本発明の該エマルジョンは、前記ｆｉ）　ｆ２１　（３
）　（４）の単１体を構成単位とする混合単量体を通常
の乳化重合方法により得られる。即ち、前述の一重合度
調整剤を単量体に対し０．０１〜０．５重量チ、界面活
性剤を単量体に対して通常３〜１０重ｆｆｉ％使用し、
触媒、具体的には過硫酸塩存在下に通常重合温度約４０
〜１００℃で１〜８時間混合単量体の乳化重合反応を実
施して数平均分子量２〜１０万の共重合体エマルジョン
を得る。

該エマルジョンの数平均分子量が２万未満では塗膜の耐
水性、耐アルカリ性が劣り、１０万を越えると親水性溶
剤との相溶性が劣り、且つ顔料との濡れが惑（なって光
沢が低下するので好ましくない。

該エマルジョン１００部量部に造膜助剤１〜１０重最部
を配合する。

造膜助剤は、例えば２，２．４−トリメチル−１，３−
ベンタンジオールモノイソブチレート、エチレンクリコ
ールモノブチルエーテル、エチレンクリコールモツプチ
ルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモツプチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモツプチルエーテル
アセテートなどの親水性溶剤を挙げることができる。造
膜助剤の使用量が１重量部未満では該エマルジョンの造
膜性が困難となり、１０重社部を越えると該エマルジョ
ンの粘度安定性及び乾燥性が低下するので好ましくない
。

また、本発明の水性塗料組成物に着色顔料、例えば二酸
化チタン、鉛白、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、シリカ、
酸化鉄、クロムイエロー、クロムグリーンなど増粘剤、
例えばポリエチレンオキサイド系高分子化合物、ビニル
グロピオネート・ビニルピロリドン共重合体など消泡剤
、防腐剤、分散剤などを必要に応じて添加してもよい。

以下に本発明の実施例及び比較例を示す。なお部又はチ
は重量基準を示す。

実施例１゜重合缶に水４０部、界面活性剤（ＡｅｒｏｓｏｌＡ−５
０１：　アルキルアリルスルホン酸ソーダ及びノニオン
ＭＳ−２０４，５：ポリオキシェチレンアルキルフェノ
ールエーテル（ポリオキシエチレンの付加モル数４．５
モル）日本油脂社製〕４．８部を入れ、加熱溶解し、８
５℃で過硫酸カリウム０．２部を入れ、下記第１表の単
量体混合物及びターシャリ−ドデシルメルカプタン０．
０５部を９０℃で５時間かげて逐次添加し、１．５時間
保持後、共重合反応を終了し、アンモニア水８部で中和
し、固形分５０％、数平均分子址約８万のエマルジョン
ヲ得り。該エマルジョン１００部に造膜助剤（ジエチレ
ングリコールモツプチルエーテルアセテート）７部を混
合して造膜温度約０℃の水性塗料組成物を得た。

これの耐水性、耐候性及び耐アルカリ性はフレキシブル
ボードにへヶで約１５０．９／ｒ／（ウェット）塗布し
、３日間室温乾燥後、耐候性はそのまへＷＯＭ（促進耐
候試験機）にかけ、耐水性及び耐アルカリ性は４０℃で
１ケ月間水又はアルカリに浸漬して計価し、光沢はコン
トラスト紙に６ミルのアプリケータで塗布し、６部０鏡
面反射率を測定した結果を第２表に示した。

また、該水性塗料組成物４６７部に分散剤（エマルジッ
ト：１６）９部、二酸化チタン（Ｒ−９００）２０４部
、消泡剤１．０部、増粘剤（ビニルグロビオネート・ビ
ニルピロリドン共重合体）３．０部、水３５部を添加混
合したもの、光沢はコントラスト紙に６ミルのアプリケ
ータで塗布し、６０鏡面反射率を測定した結果、顔料容
積濃度（以下ＰｖＣと略称）２０で９３であった。

実施例２〜５第１表の単量体混合物を実施例１でターシャリ−ドデシ
ルメルカプタン０．０６部の他は実施例１を全く同様に
乳化重合して固形分５０％、数平均分子址約７万のエマ
ルジョンを得た。

該エマルジョン１００部に造膜助剤（エチレングリコー
ルモツプチルエーテルアセテート）を夫々７．２．２．
４各部を混合して造膜温度約０℃の水性塗料組成物を得
た。これの耐水性、耐アルカリ性、耐候性及び光沢の評
価は実施例１と同様に行い、その結果を第２表に示した
。

また、実施例１と同様に配合した該水性塗料組成物の着
色物の光沢はＰＶＣ２０で夫々９３゜９５．９７．９６
であった。

比較例１〜３゜第１表の単量体混合物を実施例１で重合度調整剤を使用
しない他は実Ｍ！１例１と同様に乳化重合を行い、固形
分５０チ、数平均分子駿約２０万のエマルジョンを得た
。

該エマルジョン１００部に造膜助剤（ジエチレングリコ
ールモツプチルエーテルアセテート）７部を混合して造
膜温度約θ℃の水性塗料組成物を得た。

これらの耐水性、耐アルカリ性、ｆＪ１候性及び光沢の
評価は実施例１と同様に行い、その結果を第２表に示し
た。

また、実施例１と同様に配合した該水性塗料組成物の着
色物の光沢はＰＶＣ２０で６０〜７０であった。

手続補正書はへ）昭４１１　Ａ−７年／２１’ｌ　８　　Ｆｌｌ、＋１゛
　　バ乍　庁　ｔ；　　官　　　６　　’ｊ〜°リ　　
　　１、＼フ　γミ　　　殿（特許庁審査官　　　　　
　　　　殿）１、事件の表示昭和、ｒ７年　　）拮もヤ願　第１３７７左３号指定商
品および商品の区分第　　　　　　　　づ：頁３、補正をする者

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エポキシ基含有単陳体及び／又は水酸基含有単音
体１〜１５重量部
（２）　　スチレン及び／又はメタクリル酸エステル２
０〜７５重量部
（３）アクリル酸エステル　　　　　　　　８０〜２５
重祉部（４）、不飽和カルボン酸０．５〜５重址部上Ｆ
ｉｌｌ〜（４）の単ｋｉ体を構成単位とする数平均分子
に２〜１０万である共重合体エマルジョン１００重量部
及び造膜助剤ｌ〜ｉｏＭｚ部から成る水性塗料組成物、
。