JPS5964675A - 水性塗料組成物 - Google Patents

水性塗料組成物

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JPS5964675A
JPS5964675A JP17489282A JP17489282A JPS5964675A JP S5964675 A JPS5964675 A JP S5964675A JP 17489282 A JP17489282 A JP 17489282A JP 17489282 A JP17489282 A JP 17489282A JP S5964675 A JPS5964675 A JP S5964675A
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JP
Japan
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water
parts
resin
acrylic
acid
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JP17489282A
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English (en)
Inventor
Teruaki Kuwajima
桑島 輝昭
Hiroshi Miwa
宏 三輪
Katsuaki Kida
貴田 克明
Shinichi Ishikura
石倉 慎一
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/538,653 priority patent/US4504609A/en
Priority to GB08326545A priority patent/GB2131437B/en
Priority to DE3339230A priority patent/DE3339230C2/de
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

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】 本発明は上塗り塗料どじで有用イ1水性塗オ′ご1組成
物に係り、さらに訂しくは水IJ4ffl脂どわ1脂微
粉末を被膜形成成分どして含む水性樹脂組成物をベース
とした上塗り塗料組成物に関Jるしのである。
有機溶剤を含む塗料は火災、燥発等の危険性があり、人
体に有害で、また大気汚染等公害十の問題があるため、
近年水系塗料あるいは粉体[有]料等に対づる関心かた
かまり、中でも使用法の簡便さく2どの点から水系塗料
に特に注目が集められCいる。しかしなからこういっノ
〔塗膜′」には有機溶剤系のbのと【、Lことなった多
くの問題があり、例えば水溶性樹脂を用いる型のもので
は、13i脂を水に溶解乃至は分散さけるため分子中に
多くの親水基を導入したり、水溶化のため多量の中和剤
を使用Jる必要があり、また比較的低分子布の樹脂を用
いるため塗膜の耐久性、特に耐水性等膜性能が劣り、さ
らにこれらは高不揮発分濃度に調整C−きめためj′1
1塗りの14.i合ピン、タレを牛しX″)リフ、1乍
業111(こ問題かあるし、叉土マルシコン型塗石(は
(樹脂製造に高1良の乳化Φ合技術を要(るたけでなく
、乳化のために多年(ご加えられる界面活性剤あるいに
1乳化剤が塗l?ρのφ14久・I’l 、耐水性を浩
しくぞこt「う欠点を何しくいる。
さらにまたスラリー型塗1゛31でし塗装後の塗膜イ(
」6竹が不充分なためクラックを生じ易く、塗装作業性
、塗膜光沢、貯蔵安定性などに問題かあり、分散剤の1
重用により耐水性等が劣ることとあいまつ(実用化に〒
つしいないのが現状(・ある。
−そこに−ういった水系塗料の人魚を改善づるため(Φ
々の1(?案がなされてきた。なかでし1ηに注目され
る技術に粉体塗料と水とのスラリーに水溶性あるいは水
分散性の樹脂を改質剤としC添加りる技術がある。例え
ば特願昭51 31636号、51−25224号ひは
水媒体90〜3Qwt部と樹脂′4)ン子10〜70■
・し部からなる組成物に、樹脂粒子の0.0−5〜30
wt%の顔料と共に0.5〜3Qwt%の水希釈性樹脂
を組成物の貯蔵安定性改善の目的C加えCおり、fs 
N(Ill 4ε)−127151号−Cは粉末1ff
l脂50〜8QW1%と水20〜・50W1%1〕\ら
なる組成物に粉末)樹脂100部当り0゜05・〜5部
の界面活性剤と5〜50部の水溶性または水分n(性樹
脂を配合しCいる。さらにまた特願昭54−7460G
号、同54−170262号、持分01 b 5 41
49号などに−b13)体塗11ど水溶性樹脂を主成分
とした水分散型塗1’1組成物で・、水溶性樹脂が、粉
体樹脂の約10〜20%稈度のものが示されCいる。こ
れらはいづれb水−粉体Dl脂の分散系に水溶性あるい
は水分散性樹脂を改質剤どしC加えCいるもので後者は
分散安定剤的41役割を(Jた覆にづぎず結局これらは
第5)体1声・1脂庖主体とづるスラリー型塗料の域を
出ず、その固イ1の欠点を何ら本質的に改善づるもので
Li ’cKい。
本発明者らはさきに、水系塗料のうち、水性樹脂(水溶
性あるいは水分散性樹脂、以下間し)を水に溶解乃至は
分散させCなる水性q石についC研究を進めl〔結果、
特定の水性樹脂′7Iなわち、塗料製造に通常使用せら
れる語数範囲の水性ワニス5りを100m1のビーカー
に秤取し、11凭イオン水CiN合希釈し、ビーカーご
しに1号活字(26ボ、インl−活字)が読めなくなる
どぎの水希釈倍率で表示した水l−レランスが4以上で
あり、且つ水性ワニスを固形分1%W/’Wにl)1イ
Δン水で界釈しC1りだ溶液の表面張力が51 dyn
e/am以下の要件を渦たづ水性樹脂の少なくとも1種
を選択使用りるなうば、水性樹脂と水不溶性樹脂微粉末
を固形分重帛比C98:2へ・45 : 55の割合で
含有させくし、系の粘庶増大はみられず、従・って水性
塗料の樹脂分)態度を増大さぜることができ、作業性の
改善のみならず、ぞの特許1、なレオロジー特性の故に
安定性が極めC良好で塗膜性能にも浸れていることを児
出し特許出願した(特願昭56.−114686号)。
上記出願にががる水性塗料組成物は水系塗料Cの作業性
、貯蔵安定性、耐久性、耐水性等の改善を目的とし一応
の成果を収めたちの(゛あったが、従来からの各秒提案
と同様、中塗、F塗塗料としく開発されたものであって
、特に高光沢、フラットな塗面の要求される上塗塗料ど
しての塗膜性能を渦たりものではなかった。
そこで水性樹脂を用いる塗料の順方1分散性、光沢の良
い特徴を生かし、作業性、貯蔵安定性を改善しつつ、し
がも高光沢でフラットな塗面の要求される上塗塗料とし
Cの塗膜性能を充分に発揮しろろ水性上塗塗料組成物の
開発が切望δれCいる。
本発明者らは水性樹脂を用いる水性塗オ′31に水不溶
性樹脂微粉末を加え、樹脂分濃度を増大させ作業性等の
改善をはかる一連の研究に於て、各種の樹脂の組合せ、
樹脂微粉末の物性、水性樹脂と水不溶性樹脂の配合比、
固形分濃度などと樹脂組成物により示される膜物性との
関係につき研究を続(プた結果、ある種の水性樹脂と水
不溶性樹脂微粉末の組合せであって、水不溶性樹脂粒子
の平均粒径がある特定範囲内にあるものを選択使用づれ
ば、水性塗料組成物で作業性、貯蔵安定性に優れCいる
だ(プでなく、上塗塗料としての塗膜性能、寸なわら高
光沢でフラットな塗面の得られること、J5よびその場
合の水性樹脂と水不溶性樹脂の固形分比が最適にはある
特定範囲にあることを見出し水斤明を完成りるに至った
りなわら本発明に従えば、 (△)アクリル変性jノルキト樹脂およびアクリル変性
ポリ−1スフル樹脂から4する11Yより選ばれる水性
樹脂、 ([3)土チレン性α、β−不飽和化合物の重合で(q
られ、平均粒径が0.01〜6μの水不溶性樹脂微粒子
、 を固形弁組m比r99 : 1〜15:85の割合で含
み、所望(こより架橋剤、顔料J−3よび7・または他
の添加剤を配合してなる水性徳利組成物が提供せられる
本発明(使用せられる水性樹脂はポリニスデル樹脂ある
いはアルキド樹脂中にアクリル重合体セグメン1〜の組
みこまれたアクリル変性ポリエステル樹脂あるいはアク
リル変性アルキド樹脂である。
このようなアクリル変性樹脂は例えば次の様なり法で行
られる。
(1)不飽和基を含イJりるポリエステルあるいはアル
キド樹脂の存在下でアクリル樹脂の合成を行なう。
多塩基酸ど多価アルコールどの重キ10合反応でポリエ
ステルを製造覆るに際し、多塩基酸としC不飽和酸、例
えばマレイン酸、無水マレイン酸、フマール酸、シ(−
ラコン酸、イタコン酸、ダイマー酸などを使用覆ると不
飽和基を右りるポリエステルが得られ、またかかる不飽
和ポリニスフルあるいは飽和ポリエステルに乾性油、脂
肪酸などを作用させニスデル化変性を行うと不飽和基を
右づる)フルキト樹脂が得られる。このにうな不飽和基
を含1′:]するポリエステルあるいはアルキド樹脂の
存在下に、開始剤どして通常のフリーラジカル触媒、例
えばアゾビスイソブヂロニ1−リル、ベンゾイルペル剖
キシド、ジーt−ブチルベルAキシ1−、クメンハイド
ロペルオキシド等、あるいはまた連鎖移動剤例えば1デ
ルメルカプタン、ブチルメルカノクン、ドデシルメルカ
プタン、四臭化炭素、四jAii化炭素等を用い、アク
リル糸上ツマ−を重合させると本発明で使用されるアク
リル変性ポリエステルあるいはアルキド樹脂が得られる
。尚この場合ノJクリル系七ツマ−どしCは通常アクリ
ル樹脂の製造に用いられる、分子内に1」以上の重合可
能な土チレン刊不飽和結合を有Jる任意の化合物、例え
ば次の如きものが好適に使用せられる。
1ン力ルボキシル基含右単量体 例えばアクリル酸、メタクリル酸、クロ(−ン酸、イタ
コン酸、マレイン0U、フマル酸等、2)ヒドロキシル
基含有単量体 例えば2−ヒト【コキシエチルアクリレ−1〜、ヒドロ
キシプロピルアクリレ−1・、2−ヒドロキシ上チルメ
タクリレ−1−、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒ
ト[Jキシブチルアクリレ−1〜、ヒドロキシ上チルメ
タクリレート、アリルアル」−ル、メタアリルアルコヘ
ル等、 3)含窒素アルキルアクリレ−1〜もしくはメタクリレ
−1〜 例えばジメチルアミノエヂルアクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート等、4)手合性アミド 例えばアクリル醸アミド、メタクリル酸アミド5)重合
性二l−リル 例えばア舛月」二1〜リル、7991月」ニトリル等 6)アルキルアクリレ−1〜もしくはメタクリル酸jへ 例えばメチルアクリレート、メチルアクリレートへ、エ
チルアクリレ−1〜、エチルメタクリレ−1−111−
ブチルアクリレ−1−1n−ブチルアクリレ−1−12
−エチルへキシルアクリレート等7)重合性芳香族化合
物 例えば゛スチレン、α−メチルスヂレン、ビニル1〜ル
エン、トブチルスヂレン等 8)α−オレーフィン 例えばエヂレン、ブ[」ピレン等 9)ビニル化合物 例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等10)ジエン
化合物 例えばブタジェン、イソプレン等 これらは単独あるいは任意の組合せで使用−りるこC二
か((\?)、1 (2)カル11、ンnイ乏県を含イーjりるポリエステ
ルあるいはツノルー11へ樹脂の存在下にオキシラン基
を含有りるJ−ブレン1生不飽和甲都体を一成分どづる
アクリル系中fi体群の重合を行なう。
ポリエステル)11脂あるいはツノルキト樹脂には製造
原石の多塩基性に基づくカルボン酸基が通常含まれる。
イこでグリシジルアクリL−1〜、グリシジルメタクリ
レ−1−の様なオキシラン基を右ケる土チレン竹不飽和
単nj体を一成分として含む、前述の如きアクリル系単
量体群をかかるカルボン酸基含有ポリ土ステルあるいは
アルキド樹脂の存在下に重合させると、アクリル変性ポ
リニスデルあるいはアル−1−1〜樹1指1)i ’+
”3られる。
(3)オキシラン基を含有づるポリニスアルあるいはア
ルキド樹脂の存在下にカルボン酸基を含有づる単量体を
一成分とザるアクリル系単量体群の重合を行なう。
ポリエステルあるいはアルキド樹脂の製造に際し、例え
ば副キシラン基を2コ以上右する多価アル−ニ」−ル成
分ど多塩基酸成分とj、す、4キシラン具合イ]−りる
ポリ」−スプルあるいはj′ルー11・樹脂が胃られる
から、これら樹脂の存(1下に、カルホン酸基を看jす
るα、β−工fレン性不飽和!1j準体、(シリえぽア
クリル酸、メタクリルnす、り1−Jl−ン酸、イク」
ン酸、マレイン酸、フマル酸等を一成分として含む前述
のアクリル系単量1ホ群を反応さければ本発明で・使用
せられるアクリル変性ポリエステルあるいはアルキド樹
脂が得られる。
(4)カルボン酸基を含有づるポリエステルあるいはア
ルキド樹脂(またはアクリル樹脂)と、オキシラン基を
有づ−るアクリル樹脂(またはポリエステルあるいはア
ルキド樹脂)を反応さ]!る方法、。
ポリ」ニスチルあるいtよフ7ル=S−+:樹)1旨と
、フ!グリル樹脂の一ノ)にカルボンl)Q Wをまた
他方に副キシラン基を担持させ、双方の樹脂を反応させ
ればカルボンiI3とオキシラン基の反応でアクリル変
性ポリエステルあるいはアルキド樹脂が得られる。
く5)メルカプト基含有ポリエステルあるいはノ′ルキ
ド樹脂の存在下にアクリル系中量体を車合さUる。
メルカプト基を右づる多塩基酸あるいは多価アルコール
を用いポリ1ステルあるいはアルキド樹脂を冑、これを
連鎖移動反応に利用して前述のアクリル系中量体を重合
させる。
上記は本発明のアクリル変性ポリ−Lステルあるいはj
′ルキド樹脂の代表的製法例C′あるが本発明を限定づ
るーしのOは’eK <、ポリエステルあるいはアルキ
ド樹脂中にアクリル重合体セグメントの組みこまれたア
クリル変性ポリエステルあるいはアルキド樹脂が得られ
る限り任意の方法が1史用く゛き、それらはいづれも本
発明目的に対し好適に使用けられることが埋Ili!1
′きるべきである。さCかかる(6」脂の水性化は常法
に従って、例えばカルボキシル基の如き酸性基を塩基性
物質(例えばモノメチルアミン、ジメチルアミン、トリ
メデルアミン、モノエチルアミン、1〜リエチルアミン
、モノエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、ジエ
チレントリアミン、1〜リエチレンテl−ラミン、モノ
エタノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノー
ルアミン、モノイソプロパツール)7ミン、ジイソプロ
パツールアミン、ジメチルJタノールアミン、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、水酸化リチウム等)で
中和づることにより行なわれる。
本発明者らは上記のアクリル変性アルキド樹脂あるいは
アクリル変性ポリエステル樹脂から選ばれる水性樹脂が
、水不溶性樹脂微粒子どの組合Uに於て、他の水性樹脂
とは異なった♀動を示し、特に上塗塗料に要求される光
沢保持の点で特異的な性質を有りることを知り、本発明
に到遅したものである。
尚、本発明に於て水性樹脂は上記の樹脂から1種あるい
は2種以上が適当に選択されるが、これらには加熱時に
他の水性樹脂おJ、び/または粉末樹脂の官能基と相互
に反応しうる官能基を担持せしめても、あるいはまた担
持せしめなくてもかまわない。即ち水性樹脂は所謂熱可
塑型でも熱硬化型であることもぐきる。担持せしめる際
の官能租どしくは、例えばカルボン酸基、スルホン酸基
、リン酸基、水酸阜、Aキシラン基、活性メヂロール阜
、アミノ基、反応性炭素−炭素不飽和結合、イソシアナ
ー(へ基、プロッタイソシアナート基、ハL」ゲン等が
あげられ、これらは所望にJ:り樹脂製造時の七ツマ−
の選択、高分子化反応の制御など一般的方法で容易に樹
脂中に組みこむことができる。
本発明では上記の水性樹脂と共に水不溶性樹脂微粉末が
使用せられるが、この水不溶性樹脂微粉末は、エチレン
性α、β−不飽和化合物の重合で得られるアクリル系乃
至はビニル系重合体乃至は共重合体である。
エチレン性不飽和化合物としてはさきにアクリル変性ポ
リエステルあるいはアルキド樹脂について述べたと同様
、分子内に1コ以−りの重合可能なコーチレン性不飽和
結合を有する化合物の任意のらのが単独もしくはイバ用
して使用せられる。かかる重合体はまた所望により架橋
共重合体と覆ることもぐきる。その場合には前記のエチ
レン性不飽和単量体(ご相互に反応性の基、例えばエポ
キシとカルボキシル;アミンとjrルボキシル;エポキ
シとカルボン酸無水物;アミンと酸塩化物:アルキレン
イミンとカルボニル:オルガノアル」キシシランとカル
ボキシル;ヒドロキシルとイソジノ2ナー) ト等を担持せしめるか、あるいは前記の重合性単量体以
外に、分子内に2コ以上のラジカル重合可能なエチレン
性不飽和基を有する化合物(以下架橋性単量体と称す)
を共重合せしめる。かかる架橋性単量体としては多価ア
ルコールの重合性不飽和モノカルボン酸エステル、多i
= M酸の重合性不飽和アルコールエステル、および2
コ以上のビニル基で置換された芳香族化合物などがあり
、具体例としては1ヂレングリコールジアクリレート、
エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレング
リコールジメタクリレー1へ、テ1−ラエチレングリコ
ールジメタクリレート、1.3−ブチレングリコールジ
メタクリレート、1〜リメチロールプロパントリアクリ
レート、トリメチ1コールブ1]パントリメタクリレー
ト、1.4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペン
デルグリコ1−ルジアクリレ−1・、1,6−ヘキリー
ンジオールジアクリレー1〜、ペンタ」−リスリトール
ジアクリレート、ペンタエリスリ1〜−ル1へリアクリ
レート、ペンタ1リスリ1〜−ルナ1−ラアクリレート
、ペンタエリスリ1−一ルジメタクリレ−1〜、ペンタ
エリスリト−ルt・ソメタクリレート、ペンタエリスリ
トールテl−ラメタクリレ〜1・、グリセロールジメタ
クリレート、グリセロールジアクリレ−1〜、グリセロ
ールアリロキシジメタクリレ−1−11,1,1−トリ
スヒドロキシメチルエタンジアクリレート、1.1.1
−t−リスヒドロキシメチルエタントリアクリレ−1〜
、1.1.1−t−リスヒドロキシメチルエタントリア
クリレー1〜.1,1.1−1〜リスヒドロキシメチル
」ニタンジメタクリレート1゜1.1−1−リスヒドロ
キシメチルエタントリメタクリレ−1〜、L  1,1
−t−リスヒドロキシメチルプロパンジアクリレート、
1,1.1−トリスヒドロキシメチルプロパントリアク
リレート、1゜1.1−トリスヒドロキシメチルプロパ
ンジメタクlル−L・、1.1. 1−トリスヒドロキ
シメチルブD/\> t−リアクリレート、トリアリル
シアヌレート、トリアリルイソシアヌレ−1〜、トリア
リル1〜リメリテ−1−、ジアリルテレフタレ−1〜、
ジアリルフタレ−1・、ジビニルベンじン等があげられ
る。
本発明で使用見られる水不溶性樹脂微粒子はその平均粒
径が0.01〜6μ、好ましくは0.02〜0.5μで
なくてはならない。ががる粒径範囲内にある限り重合体
の製法は自由Cある。すなわち上記各種単量体群より、
適当に選択された単量体を溶液重合、懸濁重合により共
重合させ、機械的粉砕により前記粒径範囲の微粒子とす
ることもできる。
しかしながら好ましい重合手法どして、界面活性剤、乳
化剤を含む水性媒体中、重合開始剤等の存在下に単量体
を共重合させる乳化重合法があげられる。特に好ましい
方法は、所謂シードエフルションを用いて重合せしめる
方法、あるいは先づ水溶性のオリゴマーを発生さぜ、こ
れを核にしく−乳化重合を行なわせる方法である。こう
いった乳化重合ン去自体は公知技術に属するので詳細な
説明は必要とせぬで゛あろう。
尚乳化重合に際し、界面活性剤、乳化剤は通常使用けら
れる任意の型のものでありうるが、それらと共に、ある
いはその代りに例えば特願昭54−110865:55
−56048:55−116293 ; 53−123
899 : 55−47652;56−71864;5
7−13053等に記載の両性樹脂を使用することもで
きる。
重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイル、[−ブ
チルバーΔキシド、クメンハイドロバー7l−1=シト
なとの有(幾通酸化物;アゾビスシアノ吉草酸、アゾビ
スイソグヂロニ1−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;過硫酸カリ
ウム、過硫酸アンモニウム、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開始剤;レドックス系開
始剤などが好適に使用せられ、また連鎖移動剤として例
えばエチルメルカプタン、プチルメルノjブタン、ドデ
シルメルカプタン等のメルカプタン類;四臭化炭素、四
塩化炭素等のハロゲン化炭素類を使用づることかできる
。これら界面活性剤、乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤
、水媒体の使用割合、重合手法などは全て従来技術によ
ることができる。通常の乳化重合では水系媒体が用いら
れ、水不溶性樹脂微粒子の分散されたエマルションが得
られるが本発明においてはこのエマルションをそのまま
水溶性樹脂と混合覆ることも、あるいはエマルションを
濃縮してから水溶性樹脂と混ぜることもでき、あるいは
またエマルションから樹脂微粒子を単離し使用すること
らできる。従って反応媒体としては水に限定されるもの
ではなく、非水系媒体を使用Jる所謂NAD法により水
不溶性樹脂微粒子を得ることも可能である。微粒子を構
成する高分子化合物の分子量(数平均分子量)について
は通常塗料分野で使用せられる範囲内のものCあればよ
く、特段の制限はない。
既に述べた如く、本発明で使用せられる水不溶性樹脂の
微粒子はR定の粒径をもっことが必須である。
本発明者らの知見によれば、上記水不溶性樹脂微粉末の
平均粒子径、最大粒子径と塗面の光沢、平滑性には密接
な関係があり、平均粒径がo、01〜6μの範囲を挽肌
すると光沢、平滑性が著しく低下、し、上塗塗料どして
の適性に合致しないことが見出されている。
尚水不溶性樹脂微粒子は上記重合体の単独あるいは2種
以上の混合物であることができ、それらには前記の水性
樹脂と、あるいは樹脂微粒子同志の間で、加熱時に相互
に反応しうる官能基を担持ぜしめることができ、あるい
はかがる官能基を担持させぬことも自由rある。このに
うに本発明の水性樹脂と粉末樹脂の組合せからなる組成
物は全体として熱可塑性であっても熱硬化性であっても
かまわないことが容易に理解されよう。
本発明の塗料組成物にあっては上記の水性樹脂ど水不溶
性樹脂微粒子とが固形分として前者99〜15重Φ%、
好ましくは99〜40重間%、と後者1〜85重足%、
好ましくは1〜60重足の範囲内で配合せられることが
必要Cある。というのは水性樹脂分が過少であると樹脂
微粒子の分散安定性が悪くなり塗膜の平滑性が損われる
し、また水不溶性樹脂微粒子が1重用%未満では上塗塗
料としくの本発明目的が達成されないからである。
媒体としくは水が用いられるが、所望により親水性の極
性有機溶剤を共存せしめることしできる。
かかる有機溶剤としては例えばエヂレングリコール七ツ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メタノー
ル、エタノール、イソプロピルアルコール、n−ブタノ
ール、5ec−ブタノール、(−ブタノール、ジメチル
ホルムアミドなどがあげられる。
本発明組成物において水媒体と樹脂分の割合に関しては
かなり流動的である。というのは通常スプレー塗装には
固形分10〜80重程度、はけ塗りには5〜90%程度
、浸漬には1〜60%程度のものが用いられるのである
が、本発明組成物はその特異的な流動特性の故に粉末樹
脂の分散安定性に(曇れCおり、比較的固体弁′a度の
人なる状態(・・も長期保存ができ、使用に際し所望′
IA麿まC水く希釈することが可能であるからである。
本発明にあつCは上述の水性樹脂、水不溶性樹脂微粒子
、水を必須成分とし、かかる水性樹脂組成物をそのまま
クリヤー徳利として用いることにより、光沢、平滑性に
優れた塗面を得ることかできる。またこの樹脂組成物に
、通常の塗料製造技術に従い、顔料、架橋剤その他の添
加剤を加え均一に混合づることにより、作業性、耐久性
に優れ、光沢、平滑な塗面を与えうる優れた上塗用の水
性塗料組成物を与えることができる。
顔料としては上塗塗料に使用せられる任意の顔料が用い
られ、良好に分散含有せしめられる。゛顔料の配合に際
し゛(は、予め水性樹脂の一部を用いて顔料ペーストを
作り、これに水性樹脂の残量、樹脂微粒子、その他の添
加剤を加え、公知のゲートミキナー、高速ディスパー等
の分散機械を使用し均一に混合分散Jるのが特に好まし
い。しかしながら勿論、最初から各成分を分散機械によ
り混合分散して塗料化することも可能Cある。
本発明の塗料組成物にはまた所望により、架橋剤を添加
することができ、例えばメラミン・ホルムアルデヒド樹
脂、メトキシ変性、ブトキシ変性メラミンホルムアルデ
ヒド樹脂、尿素樹脂、チオ尿素樹脂、グアナミン樹脂、
アセトグアナミン樹脂等のアミノブラスト、イソシアネ
ート、ポリイソシアネート、ブロックイソシアネー1〜
等のイソシアネート化合物、フェノール樹脂等任意の公
知の架橋剤が好ましく使用せられる。ざらにまた所望に
より通常の他の添加剤、例えばタレ防止剤、沈降防止剤
、色分れ防止剤、ハジキ防止剤、表面張力調整剤、酸化
防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤等を適宜加えることも
可能である。これら顔料、架橋剤、その他の添加剤の使
用量、配合手法等は全て通常の上塗塗料製造に準じ適宜
選択使用せられる。
本発明の塗料組成物はそのまま、あるいは水でさらに希
釈し、スプレー、浸漬、ハ、ケ塗り等通常の塗装法によ
り適用され乾燥あるいはカ1ば(1による焼付が行なわ
れ、光沢、平滑性に優れ、且つ耐久性に富む1侵れた上
塗塗面が得られる。また塗1′11の貯蔵安定性、作業
性にも優れて85り上塗用の水性塗n組成物としr:極
めて有用である。
以下参考例、製造例、実施例ならびに比較例に」、り本
発明を説明づる。例文中特にことねりなき限り、[部]
は「重量部」を意味する。
製造例1 水性樹脂−1の製造 攪拌機、渇廉調節器、冷却室を伽えた1リツ1〜ルの反
応容器に111水ヒマシ油117部、大豆油173部、
グリセリン17部、ペンタエリトリフ1〜61部、無水
フタール酸132部を秤取し、キシレン7.5部を添加
した後、攪拌下温葭を180℃から220℃に保ち、ポ
リエステル化反応により生成づる水を共沸で除去しなが
ら3時間反応を1!続L C1油長57%、酸価10.
 Mi’i 1800の)フルキト樹脂を得た。この樹
脂をキシレンで希釈しく不揮発分60%のアルキド樹脂
ワニスとしlこ 。
樹脂合成に用いたのと同様の反応容器に上記アルキド樹
脂ワニス200部、エチレングリコールモノブチルエー
テル104部を仕込み、攪拌上温度を130℃にした。
これにステ1260部、メチルメタクリレ−8102部
、2−ヒドロキシエチルメタクリレート65部、アクリ
ル酸31部、叶ブチルアクリレート143部、ジt−ブ
チルペルオキシド6部、ラウリルメルカプタン8部、か
らなる七ノンー溶液を3時間で滴下し、さらに1時間攪
拌を継続して反応を終了する。得られたアクリル変性ア
ルキド樹脂は酸価50、分子量7300であった。上記
反応液をジメチルエタノ〜ルアミンで100%中和した
後、In、:イオン水で希釈して不揮発分50%の水性
ワニスとした。
製造例2 水性樹脂−2の製造 水性樹脂−1の合成で用いたのと同様の反応容器にネオ
ペンチルグリコール169部、トリメチロールエタン6
部、水添ビスフェノールA46部、イソノタ−ル前17
71部、アジピン酸(555部、無4ζンレイン酸40
部を11込みキシレン10部を添J、ll b (’ 
、 l豐打ト、d17)磨を190〜21 (’) ′
Cに保ら、ポリ]ス)ル化反応(こよりうト成Jる水を
共沸C除去しながら/I n7間反応を継続して、iな
1曲48、数411均分i’ff+1200のポリエス
テル樹脂を行た。
この樹脂をコーヂレングリコールモノブチル]−−フル
C希釈しく不揮発分80%のポリエステル樹脂ワニスと
した。
製造例1の後段に、13(プるアクリル変性アルキド樹
脂の製造においC、アルキド樹脂ワニス200部ど−L
ブーレンゲリコール士ノエチルJ−デル104部を用い
るかわりに上記ポリニスデル樹脂150部と、1ヂレン
グリコ一ルモノブチルエーデル154部を用い同様にし
て、酸価50、分子但6500のアクリル変性ポリエス
テル樹脂を得た。
これをジメチルエタノールアミンで100%中和し、I
B2イオン水で希釈して、不揮発分50%の水性ワニス
とした。
製造例3 )も1脂微杓f−−1の製造 攪拌機、温度調節器、冷却管を面えた2リツ1ヘルのノ
Jラス製反応容器に1100部の1];2イAン水を秤
取し、温度を80″Gにする。この水中に攪11′しな
がら、脱イオン水100部と過1lji酸アンモニウム
6部からなる水溶液と、メタクリル酸メチル235部と
ノアクリル酸2−エチルヘキシル60部とn−ドデ゛シ
ルメルカプタン 体混合液の5部を仕込み5分間攪拌を継続勺る。
そのあと1詩間かけて単量体混合液295部を反応溶液
中に滴F−Jる。滴下終了後15分攪拌を継続し2だの
も、n+xイオン水1水都0部硫酸アンモニウム1部と
から成る水溶液を添加し、1時間攪拌を継続し一C反応
を終了し、不揮発分20%のシードエマルジョンを得る
シードエマルジョン合成に用いたのと同様の反応容器に
脱イオン水300部とシード上マルジョン25部を秤取
し、温度を80℃にする。この反応容器中に、攪拌下膜
イオン水30部と過硫酸アンモニウム0.1部からなる
水溶液を添加し、続いて、メタクリル酸メチル360部
、ノアクリル酸2  I fルヘ−F シ)Li 1 
0 5 部、/’ り1,1 ルc!i2 − L:(
〜lJ:lシ土ザル355部、1)−トチ゛シルメルカ
プタン5部、l)(イΔン水200部、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸すトリウム0.4部、過′flA酸アンモ
ニウム0.8部り臼ろ成るプレエマルジョンを2時間か
(〕て滴下覆る。滴下終了後15分攪拌を継続しノだ時
点で、nipミルイオン0部と過硫酸アンモニウム0.
2部からなる水溶液を添加し、さらに攪拌を1吋間継続
しC反1芯を終了Jる。
背られた土ンルジ三1ンは不揮発分48.5%で電顕C
測定した樹脂微粒子の平均粒子i¥は0. 7μ、最大
粒子径t.L1.4μ、分子ffi4.ooo’rあっ
た。
製造例4〜5 樹脂微粒子−2、3の製造 製造例3にJjいて次表に示す組成のプレエマルジョン
を用いる以外は同一の手段と方法にしたがって樹脂微粒
子2〜3をえる。
nA造例6 樹脂微粒子−4の製造 攪拌機、冷却筐°、温度制御装置を備えた1リットルの
反応容器に、ドデシル硫酸す1〜リウム355部、ll
i’aイAン水480部、ジビニルベンUン93部、過
flAf酸すl−リウム2部を仕込み、攪拌上温度を8
0°Cに設定した。ついぐ亜硫酸水素す1−リウム0.
61部と1111イオン水50部から成る水溶液を1時
間か【プて滴下し、さらに30分攪拌を継続して反応を
終了した。得られたエマルジョンは不揮発分15%で、
エマルジョンを構成づる樹脂微粒子は粒子径0.035
μであった。
製造例7 樹脂微粒子−5の製造 1録拌機を備えた反応容器に脱イオン水216部を仕込
み、攪拌上温度を80℃に保持しながら、これにアゾビ
スシアノ吉草@4.5部、ジメチルエタノールアミン4
.3部および脱イオン水45部からなる混合溶液を添加
した。
次いで、同温度でN−メチル−N−(ビニルベンジル)
タウリン30部、ジメチルエタノールアミン10部d3
よび脱イオン水90部からなる第1混合溶液とメチルメ
タクリレート62部、スチレン62部およびn−ブチル
アクリレ−1〜83部およびエヂレングリコールジメタ
クリレー1〜3部からなる第2混合溶液とをそれぞれ6
0分間を要して同時滴下した。滴下後、さらに同温度で
アゾビスシアノ吉草酸1.5部とジメチルエタノールア
ミン1.6部および脱イオン水15部からなる混合溶液
を添加し60分間攪拌を継続して、不揮発分45%、p
H7,2、粘度(25℃>40cps。
樹脂微粒子の粒子径0.08μの1マルジヨンを得7j
製造例8 樹脂微粒子−6の製造 攪拌機、冷却器、温度制御装置および窒素導入管を具備
した2リットル用反応容器に、llS>イオン水408
部、N−(2−ヒドロキシドデシル)−2−アミノエタ
ンスルボン酸16部およびジメチルエタノールアミン4
.4部を仕込み、1骨拌下温度を80 ”Cに保持しな
がらこれにアゾビスシアノ吉草酸6.4部を脱イオン水
64部とジメチルエタノールノ7ミン6.1部に溶解し
l(ものを添加し1ζ。次いし同温度でメチルメタクリ
レ−1−107部、11−ブチルアクリレ−8142部
、スチレン107部、2−とドロキシエチルアクリレ−
1〜40部およびエチレングリコールジメタクリレート
4部からなる混合液を60分間要して滴下した。滴下後
、さらにアゾビスシアノ吉草酸1.6部を11(1イオ
ン水16部とジメチル」−クノールアミン1゜5部に溶
解した溶液を添加して80”Cで60分間1q拌を継続
して不揮発分45%、pH7,3、粘度138cps(
25℃)、粒子径0.09μのエマルジョンを得た。
参考例1 攪拌機、冷却管および温度制御装置を協えた2リツトル
のフラスコへ、タウリンのす]〜リウム塩73.5部、
エチレングリコール100部、エチレングリコール七ノ
エチルエーテル200部を仕込み、かきまビながら温度
を120℃へあげる。
内容物が均一な溶解状態になった後、エピコート100
1 (シェルケミカル社製、ビスフェノールAのジグリ
シジルエーテル型エポキシ樹脂、エポキシ当量470)
470部とエチレングリコールモノエチルニーデル40
0部からなる溶液を2時間で滴下する。滴下後201間
攪j′4′、加熱を継続して反応を終了する。反応液を
塩酸々性どじ、得られる沈殿を採取してエヂレングリコ
ールモノエチルエーテルと水による再沈殿法により粕製
し、減圧下に乾燥し、変性エポキシ樹脂205部を曹る
この樹脂のKOH滴定による酸価は48.6−U、螢光
X線分析にょるイオウ含量は3%Cあった。
参考例2 攪拌機、窒素導入管、温度制御装置、コンデンサー、デ
カンタ−を備えた2リツトルコルベン【ご、ビスヒドロ
キシエチルタウリン134部、ネオペンデルグリ」−ル
130部、アゼライン酸236部、無水フタル酸186
部およびキシレン27 ti+5を仕込み、昇温する。
反応により生成りろ水をキシレンと共沸3i流さけ除去
づる。還流開始より約2詩11MかけC温度を190’
Cにし、カルボン酸相当の酸価が145になるま′C攪
拌と脱水を継続し、1/lO℃l;(′冷却する。
次いで、反応液湿度を140℃に保持し、1″)J−ジ
コラト10」 〈シェル社製のパーサティック酸グリシ
ジルエステル)314部を30分で滴下し、その後2時
間攪拌を継続し反応を終了づる。
得られるポリエステル樹脂は、酸価59、水酸基価90
、M石1054であった。
製造例9 樹脂微粒子−7の!lI造 1i 4’l’機、冷胆り温度制御装置を備えた1リツ
1−ルの反応容器に、IIIJイオン水30水都06部
例1て1りだ変性エポキシ樹脂45部およびジメチルエ
タノールアミン6部を仕込み、かきまぜながら80℃ま
で昇渇し、内容物を溶解した。十分溶解した後、攪拌下
温度を80℃に保持しながら、これにアゾビスシアノ吉
草酸4.8部、ジメチルエタノールアミン4.56部お
よび脱イオン水48部からなる混合水溶液を加え、次い
で、スチレン67部、メチルメタクリレート67部、n
−ブチルアクリレート85部、2−ヒドロキシエチルア
クリレート30部および、エチレングリコールジメタク
リレート6部からなる混合溶液を1.50分を要して滴
下した。滴下後さらに同温度でアゾビスシアノ吉草酸1
.2部、ジメチルエタノールアミン1.14部および脱
イオン水12部からなる混合水溶液を添加し、60分間
攪拌を継続して不揮発分45%、pH7,2、粘度72
CI)S(25℃)、粒子径0.040μのエマルジョ
ンを1qた。
製造例10 樹脂微粒子−8の製造 攪拌機、冷却機、温度制御装置を具備した1リツトル反
応容器に、852イオン水306部、参考例2で得たポ
リエステル樹脂30部およびジメチルエタノールアミン
3部を仕込み、攪拌下温度を80℃に保持ながら溶解し
、これにアゾビスシアノ吉草M4.5部を脱イオン水1
0部とジメチルエタノールアミ24.3部に溶解したも
のを添加覆る。次いし、メチルメタクリレート63部、
n−ブチルアクリレ−1〜84部、スチレン63部、2
−ヒドロキシエチルアクリレート30部および1ヂレン
グリ」−ルジメタクリレート30部からなる119合溶
液を60分間要しT、滴下づる。滴下後、更にアゾビス
シアノ吉草酸1.5部を脱イオン水15部とジメチルエ
タノールアミン1.4部に溶解したものを添加し−c8
0℃で60分間攪拌を続(プだところ、不揮発分45%
、pl−17,4、粘度110cDs(25℃)、粒子
径0.075μの1マルジコンが得られる。
製造例11 樹脂微粒子−9の製造 樹脂微粒子−1の製造に用いたのと同様の反応容器にD
i2イAン水700部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム10部を秤取し、温度を80℃にづる。これに
攪拌しながら過硫酸アンモニウム4.5部を添加し、さ
らにメチルメタクリレ−1〜360部、2−1デルヘキ
シルアクリレ−1〜105 f’jll、2−ヒドロキ
シエチルアクリレート35部、n−ドデシルメルカプタ
ン10部から成る七ツマー混合液を2時間かけて滴下す
る。滴下終了15分1kに1;2イオン水50部と過硫
酸アンモニウム0.5部からなる水溶液を添加し、さら
に1時間攪拌を継続して反応を終了りる。得られた#I
脂機微粒子不揮発分40%、粒子径0.19μ、樹脂の
分子量8200であった。
製造例12 樹脂微粒子−10の製造 攪拌機、温度調節機、冷却管を備えた2リツトルのガラ
ス製反応容器に1100部のIB2イAン水を秤取し、
温度を80℃にする。この水中に攪拌しながら、1j5
(イオン水100部と過硫酸アンモニウム6部からなる
水溶液と、スヂレン5部とn−ドデシルメルカプタン0
.25部とからなる単量体混合液を仕込み5分間攪拌を
継続覆る。そのあと1時間かりてスチレン295部を反
応溶液中に滴下する。滴下終了後15分攪拌を継続した
のら、脱イオン水10部と過硫酸アンモニウム1部とか
ら成る水溶液を添加し、1時1ハ1攪拌を継続して反応
を終!し、不揮発分20%のシードエマルジョンを19
る。
2リッ1−ルの反応容器にlidイオン水480部、シ
ー1−エマルジョン2.5部を秤取し、攪拌■、クロ【
」ベンげン1部と011イオン水5部とドデシルベンゼ
ンスルボン酸ナトリウム0.0008部からなるプレエ
マルジョンを添加し、10時間1i J’l’を継続づ
る。続い−Cスチレン4. O0部とアゾビスイソゾチ
ロニトリル4部からなる溶液を80℃で5時間をか(プ
て滴下しさらに1時間攪拌を継続して反応を終了づる。
得られたエマルジョンは不揮発分45%で樹脂微粒子は
平均粒径4.5μ、最大粒径5μ、Mn52,000で
あッ1c。
尚比較目的で1;記樹脂微粒子を製造した。
比較例1 樹脂微粒子−1の製造に用いたのと同様の反応容器に脱
イオ”ン水900部、メトローズ60SH−50(信越
化学社製、メチルセルロース)1゜5部、メチルメタク
リレート216部、2−エチルヘキシル 」−ヂルフlクリレート21部、11−トチ゛シルメル
カプタン6部、アゾビスイソブチl」ニトリル6部を秤
取し、回転数2 5 0 rp+++で攪拌しながら7
時間温度を65℃に継続して、反応を終了する。得られ
た懸濁液を200メツシユの金網で濾別し20μ〜60
0μの粒子径のパール粒子をえる。これをボールミルで
24時間粉砕して平均粒径18μ、最大粒径45μの樹
脂微粒子とした。この樹脂の分子量は7600であった
実施例1〜10及び比較例 顔料ペーストの調整 1、5リツトルの密閉できるスデンレス容器に160部
の水性樹脂−1と320部のタイベークR−820(6
原産業製、ルヂル型酸化ヂタン顔制)及び78部の11
12イオン水を秤取し、ガラスピーズを500CC加え
、攪拌機C予備混合した後、ペイントコンディショナー
で2時間混合分散して顔料ペースト−1をえた。ま/j
水性樹脂−1の代りに水性樹脂−2を用い同様にして顔
料ペースト−2を得た。
スデンレス谷器に次表に示り月利を秤取し、釡ぺA−C
’攪拌機′C混合し塗料組成物を得た。
く以下4゛;白) rt g:;+性能(7) =T I+tli各実施例
の組成物を1)1−イオン水−Cf、釈してフォー1−
カップ#/1 t30秒の粘度に調整した。常法に従い
鋼板上にスプレー塗装し、5分間はツティングし1=後
150″Cで15分間焼付C三次元化塗膜をえた。各組
成物におりるビン及びタレ限界IFJ厚と光沢値は以下
の通りである。
第  2  表 但し ピン   タレ   光沢 ◎ 50μ以上    ◎ 5(Ju以上    ◎ 
9o以上040〜50μ040〜50μ085〜90△
30〜40μ  △3o〜40μ  △8o〜85×3
0μ以下    X  30μ以下    X  80
以下手続補正書 昭和58年2月14日 特許庁長官殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第174892号2
、発明の名称   水性塗料組成物 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 2号 代表者 鈴木政夫 4、代理人 住所大阪府大阪市東区京橋3丁目57番地6、補正の対
象  明細書の「発明の詳細な説明」1、明細書第28
頁第6行〜第7行の間の「メタクリル酸メチル、、、、
、2−エチルへキシルJを削除し、 「メチルメタクリに一ト235部と2−エチルへキジル
ア・クリレート」を挿入する。
2、同第28頁第10行に 「295部」とあるを、 「315部Jと訂正する。
3、同第29頁第1行〜第3行の間の [メタクリル酸メチル、、、、、2−とドロキシエチル
」を削除し。
「メチルメタクリレート360部、2−ヒドロキシエチ
ルアクリレートJを挿入する。
4、同第30頁第8行〜第10行の間にrMMA  :
メタクリル酸メチル」とあるを、[i’MMA  :メ
チルメタクリレー1−Jlに、r2−EHA  ニアク
リル酸2−エチルへキシル」とあるを、 [i’2−EHA  : 2−エチルへキシルアクリレ
ート」に、また ’r2−HEΔ ニアクリル酸2−ヒドロキシエチル」
とあるを、 [m2−HEA  : 2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート」と夫々前圧する。
以   上 手続補正帯 昭和58年12月28日 2、発明の名称 水性塗料組成物 3、補正をする者 事件、との関係 特許出願人 住所大阪府大阪市大淀区大淀北2丁目1番2号名称 日
本ペイント株式会社 代表者鈴木政夫 4、代理人 住所大阪府大阪市東区京橋3丁目57番地6、補正によ
り増加する発明の数  −7、補正の対象 特許請求の
範囲ならびに明細書の発明の詳細な説明の欄 ■、特許請求の範囲を下記の通り訂正する。
If(1,)(A)アクリル変性アルキド樹脂およびア
クリル変性ポリエステル樹脂からなる群より選ばれる水
性樹脂、 (B)エチレン性α、β−不飽和化合物の重合で得られ
、平均粒子径0.01〜6μの水不溶性樹脂粒子、 を固形分重量比で99=1〜15:85の割合で含み、
所望により、架橋剤、顔料および/または他の添加剤を
配合してなる。水性塗料組成物。
(2)樹脂粒子の平均粒径が0.02〜5μである特許
請求の範囲第1項記載の組成物。
(3)エチレン性α、β−不飽和化合物の重合が乳化重
合により実施せられる特許請求の範囲第1項〜第2項の
いづれかに記載の組成物。
(4)水性樹脂と水不溶性樹脂粒子の固形分重量比が9
9:1〜40:60である特許請求の範囲第1項〜第3
項のいづれかに記載の組成物。
(5)他の添加剤が融点80〜180°Cの表面調整剤
である特許請求の範囲第1項記載の組成物。」2、明細
書第2頁5行;6頁10行に r樹脂微粉末」とあるを夫々 「水不溶性樹脂粒子」と訂正する。
3、同第5頁8行;6頁7〜8行;6頁13〜14行;
15頁9〜10行;15頁10〜11行;21頁3〜4
行に 「水不溶性樹脂微粉末」とあるを夫々 「水不溶性樹脂粒子」と訂正する。
4、同第7頁7〜8行;14頁9行:18頁7行;20
頁7〜8行;20頁15行;21頁9行;21頁19行
;22頁5行;23頁5〜6行に[水不溶性樹脂微粒子
」とあるを夫々 「水不溶性樹脂粒子」と訂正する。
5、同14頁16〜17行;23頁1行に「粉末樹脂」
とあるを 「水不溶性樹脂粒子Jと訂正する。
6、同第24頁18行と19行の間に下記を挿入する。
「尚、添加剤としてMp80〜180’Cの表面調整剤
、例えばベンゾインなどを含有せしめることにより作業
性、塗膜平滑性が一段と改善せられることも確められて
いる。」 7、同第30頁表の欄外に 「ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ」とあるを「ドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム」と訂正する。
以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)(A)アクリル変性アルキド樹脂およびアクリル
    変性ポリ1スプル樹脂からなる群より1式ばれる水性樹
    脂、 (B)エチレン性α、β−不飽和化合物の重合で得られ
    、平均粒子径0.01〜6μの水不溶性樹脂微粒子、 を固形分重量比で99=1〜15 ; 85の割合で含
    み、所望により、架橋剤、顔料および/′または他の添
    加剤を配合してなる水性塗料組成物、1(2)樹脂粒子
    の平均粒径が0.02〜5μCある特許請求の範囲第1
    項記載の組成物。 (3)エヂレン性α、β−不飽和化合物の重合がti、
    化重合にJ、り実施ゼられる特許請求の範囲第1拍〜第
    2項のいづれかに記載の組成物。 く4)水性J9J脂と水不溶性樹脂微粒子の固形分重量
    比が99:1〜40:60である特許請求の範囲第1項
    〜第3項のいづれかに記載の組成物。
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