JPS5974171A - 艶消し性水系エマルジヨン塗料 - Google Patents

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】 本発明は艶消し性の水系エマルジョン塗料に関する。さ
らに詳しくはメタクリル酸アルキルエステルもしくは芳
香族ビニルモ／マーを主成分とする重合体層と芳香族ビ
ニルモ／マーとアクリル酸アルキルエステルとを主成分
とする架橋された重合体層の二層を必須成分として含む
様な乳化多段車台により得られる多層構造重合体のラテ
ックスを通常の水系エマルジョン塗料とラテックスブレ
ンドして得らｎる艶消し性の水系エマルジョン塗料に閃
する。

水系エマルジョン塗料は有機溶剤を含まないので火災や
中参の心配がなく大気等の環境汚染の問題もはとんどな
いだけでなく、高分子敞の１ｆＬ合体を比較的高濃度で
用いても粘度がそｎはど嶋くならないので塗装作業性が
良いなど本質的に優７′１．た特徴を有する為、広く使
用されてきている。

従来このような水系エマルジョン塗料を艶消し性にする
手段としては、シリカなどの無機微粒子を！ｉｌＩ！１
ＹｆＪシ剤として添加する方法がとらｎているが、この
様な無機微粒子を多量に含むようなエマルジョン塗料は
貯蔵安定性が恕く経時的に得られる塗装の艶消しの程度
が変化したり・再分散が困難７２固い沈降を生じたりす
るなど問題をおこし、ていた。さらにこれらの無機微粒
子を含むエマルジョン塗料を安定にする為に多量の乳化
剤を加えた場合には徴候形吸性、塗装の耐水性などが大
幅に低下してしまうなどの点で問題であった。

本発明者らはかかる現状に鑑み貯蔵安定性に優れ、しか
も耐水性などの諸性質に優れる均一で美ｗ１な艶消し徴
候が容易に得られる煕消し外水系エマルジョン塗料を得
るべく鋭意検討した結果メタクリル酸もしくは芳香族ビ
ニルモノマーを主成分とする重合体層と芳香族ビニルモ
ノマーとアクリル酸アルキルエステルとを主成分とする
架橋された重合体層の二層を必須成分とする多層！造型
合体のラテックスを通常の水系エマルジョン塗料とラテ
ックスブレンドすることにより所期の目的を達成しうる
ことを見出し本発明に到達した。

即ち本発明は水系エマルジョン塗料に艶消し剤成分とし
て下記組成（Ａｌ　ＯＪモ／　’？　−ｔ　Ｔ：　Ｇ’
！　モノマー混合物を重合することにより形成さ口る１
脅（層（Ａ））と下記組成（Ｂ）　０つモノマー混合物
′ｆｔ重合することにより形成される層（層（Ｂ））と
の二層をその必須成分として有する多層構造重合体のラ
テックスをラテックスブレンドすることにより得らｎる
艶消し外水系エマルジョン塗料である０ 組成（Ａｌ （ａ−／）　　アルキル のメタクリル酸アルキルエス チルもしくは芳香族ビニルモ ／マー　　　　　　　　３θ〜１００恵量％（ａ−、２
）　　アルキル基の炭素数がｌＡ７１３のアクリル酸ア
ルキルエステ ル　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｏ〜りＯ患駄％
（ａ−Ｊ）　　その他の共重合性モノエチレン性不飽和
モノマー　　０〜ｓｏ難％ （ａ−り　　架橋性モノマー　　　（　ａ−／　）　、
　（　ａ−、２　）および（ａ−３）の合計破 １００恵喰部に対し ０〜Ｓ重箇部 組成［Ｂ） （ｂ−／）　　芳香族ビニルモノマー　　３０〜９０本
社％（ｂ−２）　　アルキル基の炭素数がｌ〜／３のア
クリル酸アルキルエステ ル　　　　　　　　　　　　　　　　　１０〜Ａ０車敏
％（ｂ−、？）　　その他の共重合性モノエチレン性不
飽和モノマー　　　θ〜６０本鼠％（ｂ−ｌＩ）　　架
橋性モノマー　　　（ｂ−／）、（ｂ−λ）および（ｂ
−３）の合計は ／θθ車嵐部に対し Ｏ．ＯＳ〜ＩＯ京量耶 本発明において用いられる上記層（Ａｌと層［Ｂ）との
二層をその必須成分として構成される多層構造重合体は
通常の乳化多段重合により容易に製造さｎるものである
０即ちまず層ｔＡｌを構成するモノマーもしくはモノマ
ー混合物を乳化重合して得られ、る重合体もしくは共重
合体の存在下に、引続きもしくは伺段目かの重合段階に
て層ｔＢ）を構成するモノマー混合物を重合するか、あ
るいは層＋ＢＪを構成するモノマー混合物をまず乳化重
合して得られる共重合体の存在下に、引続きもしくは何
段目かの重合段階にて層（Ａ）を構成するモノマーもし
くはモノマー混合物を重合することにより製造すること
ができるがこれらに限定されるものではない。

不発明の艶消し外水系エマルジョン塗料の最も大きな特
徴とするところは艶消し剤成分として用いる多層構造重
合体が上記層（Ａ）および層（Ｂ）の二層を必須成分と
して有することを必須とするものであり、層（Ａｌまた
は層ｔＢＪのいずれか一方だけを成分として構成される
ものでは十分に艶消しさｎた塗膜が得られないが、また
は塗料のバインダー樹脂との相溶性が不十分となり塗膜
の特性を大幅に低下させるなど満足するものが得られな
い。

本発明において使用する多層構造重合体の層ｔＢ１は塗
膜への艶消し効果を与える成分であり、芳香族ビニルモ
ノマー（ｂ−／）とアルキル基の炭素数がｌ〜／３のア
クリル酸アルキルエステル（１）−，２）および架橋性
モノマー（ｂ−１）がその必須構成成分であり、この他
にその他の共重合可能なモノエチレン性不飽和モノマー
（ｂ　−、？）　′ｆ：使用することができる。こｎら
（ｂ−／）〜（ｂ−４’）の使用量は夫々上記した範囲
である。

（ｂ−、？）成分は３０重重量以下がより好ましく、ま
た（ｂ−１成分の使用量はａＳ〜Ｓ重は部の範囲がより
好ましい。

芳香族ビニルモノマー（ｂ−／）としてはスチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。

またアルキル基の炭素数がｌ〜／３のアクリル酸アルキ
ルエステル（ｂ−，２）としてはメチルアクリレート、
エチルアクリレ）、ｎ−ブチルアクリレート、コーエチ
ルへキシルアクリレートなどがその代表例であり、単独
重合体としたときのガラス転移点の低いものが好ましい
。またその他の共重合可能なモノエチレン性不飽和モノ
マー（ｂ−３）としては低級メタクリル酸アルキルエス
テルが代表的なものであり、この他にフマール師、マレ
イン酸おり よび共重合可能なムルボン酸とそのエステル類、ハロゲ
ン化ビニル化合物、ビニルエステル類、アクリロニトリ
ルなどが挙げられる。架橋性モノマー（ｂ−ｐ）は必須
成分であり、用いない場合には十分な艶消し効果を与え
ることができない。架橋性モノマー（ｂ−１ｌ）として
はその種類は任、Ｏ：のものが用いられ、多価ビニルベ
ンゼン類、エチレングリコールジメタクリレートなどの
不飽和カルボン酸のエステル類、アリルメタクリレ−１
−１ｌ−リアリルシアヌレートなどのアリル化合物など
がその代表例である。

塗膜に艶消し性を付与するだけであれば層（Ｂｌ成分だ
けでも可能であるがこれだけでは塗料のバインダー樹脂
との相溶性が不十分なため塗膜の特性を低下さぜるので
相溶性を担当する層［Ａｌと組合せることが必要である
。

本発明において使用する多層構造重合体の層（Ａ）は塗
料のバインダー樹脂との相溶性を向上せしめる成分であ
り、アルキル基の炭素数が／〜グのメタクリル酸アルキ
ルエステルもしくけスチレンに代表される芳香族ビニル
モノマー（ａ−／〕がその必須構成成分であり、その使
用量は３０〜１０Ｏ重量％、好ましくは５ｏ−ｉｏ。

重置％である。（ａ−／）成分に共重合させるモノマー
としてはアルキル基の炭素数が７〜１３のアクリル酸ア
ルキルエステル（ａ−２）が用いられ、θ〜７０＊Ｍ％
、好ｔ　Ｌ　＜　＆ｉ　ｏ　−ｇ　ｏ　車量％の範囲で
用いられる。さらにまたその他の共重合可能なモノエチ
レン性不飽和モ／　Ｖ　−（ａ−３）をθ〜ＳＯ＊！％
、好ましくは０〜３０重量％の範囲で用いることができ
る。

層ｆＡ）成分は相溶性を担当する成分であるので架橋性
モノマー（ａ−ダ）を用いなくてもその目的を達しつる
場合も多いが、相溶性を低下させない範囲内で用いるこ
とができ、前記（ａ−／）、（ａ−，２）および（ａ−
、？）モノマーの合計ｔｊｌ　１００重社部に対しＯ−
Ｓ重量ぷ（使用できる。特に層ＩＡ）が内層に、層ｔＢ
Ｉが外層にくるような場合にはＩＭ　［Ａｌと１−り（
Ｂｌをつなぐグラフト交叉剤として少量の架橋性モノマ
ーを用いることは有効である。

（ａ−／）成分σつアルキル基の炭素数がｌ−ダのメタ
クリル酸アルキルエステルとしてはメチルメタクリレー
ト、エチルメタクリレート、ｎ−プチルメタクリレート
などが挙げられる。まｙ：　％　４　ｉｋビニルモノマ
〜としては前記（ｂ−／）成分が挙げられる。さらに（
ａ−，２）成分、（ａ−３）成分および（ａ−’ｌ）成
分としては前記〔ｂ−一〕成分、（ｂ−、、？）成分お
よび（ｂ−ダ〕成分が夫々対応して使用することができ
る。

層ｔＡ＋Ａｌは本質的には未架橋のポリマーであり単独
では殆んど艶消し効果を示さない。このように本発明に
おいて用いられる艶消し剤は少なくとも層（Ａｌとｌ１
ＩＬＢＩとの二層構造にすることが必須であり、通常こ
の二層で十分であるが層［ＡＪと層ｔＢｌの１川に中間
層を設けたり、こｎら二層の外側に皮となる層を設けた
りすることは可能である。さらに芯となる重合体の上に
こわら二層層［Ａｌと層ｔＢｌの配列については特に制
限はないが層（ＢＪが外側にくる方が嗟消し効果がやや
優ｎる。

層［ＡＪと層ｔＢｌの構成比率は重量比でｇｏ：、２θ
〜、２ｏ：ｇｏの範囲が適当であり、その他の層は全体
で３０％以下が好ましい。

本発明において艶消し剤として用いられる多層構造重合
体はそのラテックスを一担塩析・水洗・乾燥してポリマ
ーを乾粉としてとりだした後、それを艶消し剤として水
性エマルジョン塗料中に添加するという方法で用いるこ
ともできるが、ラテックス状態のまま水性エマルジョン
塗料とラテックスブレンドすることにより用いる方が工
程上も簡単であり、ブレンド後の水性エマルジョン′塗
料の安定性の点からも優れている。

多層構造重合体ラテックスは通常用いラレテいる水性エ
マルジョン塗料すべてに対して適用が可能であり、その
添加量に応じた艶消しの程度の塗膜が得られるが、貯蔵
安定性のうえからは各々に用いらｎている乳化剤がマツ
チすることが望ましい。

艶消し剤ラテックスの使用量は水性エマルジョン塗料の
バインダー樹脂成分１００重量部に対し固形分換算でｌ
〜ｔｉｏ重量部であり、通常は、２部重量部以下でも十
分その効果を発揮する。

以下実施例にて本発明を具体的に説明する。

実施例中「部」　「％」はいずれも「重Ｎ部ｊ１１−車
黴％」である。

実施例／〜グ、　比較例１〜３ ｔ／Ｉ　　＋！、拌機、還流冷却機、チッ素ガス導入口
等のついた反応容器に水２ＳＯ部、表／に一段１−１モ
／マーとして示したモノマー類各部、乳化剤／Ｓ都およ
び一段目の仕込みモノマー量に対し０３部の過硫酸カリ
ウムを仕込み、容器内を十分にチソ累置換した後、攪拌
下７５Ｃで２時間本合する。その後、表／に二段目モノ
マーとして示したモノマー類各部および二段目の仕込み
モノマー量に対して０．２部のベンゾイルパーオキサイ
ドを容器内に送り込み、さらに５時間重合し、艶消し剤
となる多層構造重合体？含むラテックスを製造した。

また比較の為層（Ａ）及び層［１３１の組成にそれぞれ
相当する組成の単層構造のポリマーを含むラテックスを
も同様に製造した（比較例／およびコ）。

）コ）　常温架橋型アクリルエマルジョン塗料（固形分
１０重飯％）１００重量部（固形分換算量）に対し固形
分換算比で７０部の（１）で製膜したラテックスをラテ
ックスブレンドし、得られたラテックスを鋼板上に駈俟
厚みが２０〜３０μ程度になるように蟹布し室温、ａ時
間で乾燥した。

得られた塗膜の特性を評価した結果を表１に示した。ま
た、（１）で製侍したラテックスを含まないものについ
ても同様に評価した（比較例３）。

表　　　　／ ／）６０°鏡面光沢度 ユ）蒸留水　’ＩＯＣ×り一時間 表１中の略号は次の通りである。

ＭＭＡ　　：　　メチルメタクリレートＢｕＡ　　：　
　ブチルアクリレート ＥＡ　　：　エチルアクリレート Ｓｔ　　：　スチレン ＡＭＡ　　：　　アリルメタクリレートＥＤＭＡ　：　
　エチレングリコールジメタクリレート （３）　　前記実施例／〜ダで得らｎた艶消し性水性エ
マルジョン塗料を静置状態で３日間放置しその放置安定
性を評価した。

実施例／〜ダで得られた艶消し性水性エマルジョン塗料
はいずれも３日間の放置により状態の変化を示さず極め
て優れた貯蔵安定性を示したが比較の為に水性エマルジ
ョン塗料にシリカの微粉末′？ｉ：ｉｏｍ＜固形分換算
比）ブレンドして放置したものは３日後にはシリカが完
全に下部に沈降してしまい、極めて貯蔵安定性の悪いも
のであった。

５１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水系エマルジョン塗料に艶消し剤成分として下記組成Ｌ
   ＡＩのモノマーまたはモノマー混合物を７］■合するこ
   とにより形成される層と下記組成ｔＢｌのモノマー混合
   物を車台することにより形成される層との二層をその必
   須成分として有する多層ｗｉ重合体のラテックスをラテ
   ックスブレンドすることにより得られる艶消し性水系エ
   マルジョン塗料。 組成囚 （ａ−／）アルキル基の炭素数が／〜ダのメタクリル酸
   アルキルエス チルもしくは芳香族ビニルモ ノマー　　　　　　　　　３０〜ｉｏｏ重量％（ａ−２
   ）アルキル基の炭素数が／〜／３のアクリル酸アルキル
   エステルθ〜りＯ市渚％（ａ−Ｊ）その他の共重合性モ
   ノエチレン性不飽和モノマー　　　０−３０重砒％（＆
   −４’　）架橋性モノマー　　　（ａ−／）、（ａ−Ω
   ）および（ａ−Ｊ）の合計量 １００重量部に対し ０〜ｔｇ量部 組成［Ｂ］ （ｂ−／）芳香族ビニ−ルモ／　７３０〜９０　市＠％
   （ｂ−２）アルキル基の炭素数が７〜／３のアクリル酸
   アルキルエステ ル　　　　　　　　　　　　　　　　１０Ｎ乙θ止堀％
   （ｂ−、？）その他の共重合性モノエチレン性不飽和モ
   ノマー　　　０〜ＡＯｉＪＪｄ％（ｂ−ダ）架橋性モノ
   マー　　　（ｂ−／）ｌ（ｂ−ユ）および（ｂ−３）の
   合計量 ｉｏｏ重ｉ￥１ｔｓ（に対し Ｏ，ＯＳ〜１０重量部