JPS6322871A - 塗料用合成樹脂エマルシヨン - Google Patents
塗料用合成樹脂エマルシヨンInfo
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- Paints Or Removers (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、造膜性と塗膜性能に優れた、又、工場塗装用
としての耐ブロッキング性にも優れた、塗料用合成樹脂
エマルションに関する。
としての耐ブロッキング性にも優れた、塗料用合成樹脂
エマルションに関する。
近年、省資源化や無公害化などのニーズにより、洛削系
塗料に変わり、水系塗料がクローズアップされてきてい
る。たとえば、セメント系、ケイ酸カルシウム系、石綿
系などの多孔質性無機質建材などには、現場塗装用とし
てアクリル系エマルション塗料や酢ビーアクリル系エマ
ルシ1ン塗料等が使用され、塗膜の被覆により、建材の
耐久性、化粧性を上げている。しかし、これらの塗料用
合成引脂エマルシ脚ンは低温造膜性、付着性、耐候性等
、高度な性能を有するものでなければならないにもかか
わらず、コスト面や!!逍、技術面からも満足するもの
が出来ていないのが現状である。
塗料に変わり、水系塗料がクローズアップされてきてい
る。たとえば、セメント系、ケイ酸カルシウム系、石綿
系などの多孔質性無機質建材などには、現場塗装用とし
てアクリル系エマルション塗料や酢ビーアクリル系エマ
ルシ1ン塗料等が使用され、塗膜の被覆により、建材の
耐久性、化粧性を上げている。しかし、これらの塗料用
合成引脂エマルシ脚ンは低温造膜性、付着性、耐候性等
、高度な性能を有するものでなければならないにもかか
わらず、コスト面や!!逍、技術面からも満足するもの
が出来ていないのが現状である。
又、工場塗装用としての合成樹脂エマルションに於いて
も、上記の諸物性を供え、かつ、耐ブロッキング性の優
れたものが切望されている。
も、上記の諸物性を供え、かつ、耐ブロッキング性の優
れたものが切望されている。
合成樹脂エマルシ1ンは水に不溶性の重合体が水中に微
粒子としで存在しており、水の蒸発に伴って粒子の融着
が起こり造膜する。この場合、エマルション粒子間の融
着で均一な塗膜が形成されることから、ポリマーのがラ
ス転移点(7g値)を低くする必要があり、そのために
塗膜の耐ブロッキング性、耐汚染性が劣るという欠点が
あった0反対に、比較的ガラス転移点の高いメタクリル
酸エステルを多く使用して、硬い重合体を作成し、多量
の造膜助剤(高沸点溶剤)を添加させる方法が行なわれ
たが、この場合も同様に均一な塗膜は形成されるが、多
量の造膜助剤による初期の耐ブロッキング性、耐汚染性
が劣り、造膜助剤の揮発後の塗膜が硬くなり、クラック
が生じやすいなどの欠点がある。
粒子としで存在しており、水の蒸発に伴って粒子の融着
が起こり造膜する。この場合、エマルション粒子間の融
着で均一な塗膜が形成されることから、ポリマーのがラ
ス転移点(7g値)を低くする必要があり、そのために
塗膜の耐ブロッキング性、耐汚染性が劣るという欠点が
あった0反対に、比較的ガラス転移点の高いメタクリル
酸エステルを多く使用して、硬い重合体を作成し、多量
の造膜助剤(高沸点溶剤)を添加させる方法が行なわれ
たが、この場合も同様に均一な塗膜は形成されるが、多
量の造膜助剤による初期の耐ブロッキング性、耐汚染性
が劣り、造膜助剤の揮発後の塗膜が硬くなり、クラック
が生じやすいなどの欠点がある。
このように合成樹脂エマルシ1ンは造膜性と塗膜性能の
相反する本質的性質を改良する方法として、シード重合
方法や多段階重合方法により、重合体粒子の内、外層の
ガラス転移点を変えて、多層構造重合体粒子を作る方法
が提案された。この場合、融着に関与する表面層部分を
軟わらかくし、核部分を硬く、反対に表面層部分を硬(
して、核ff5分を軟わらか(する方法があり、前者は
造膜性には優れているが耐ブロッキング性、耐汚染性、
耐久性には十分なものではなく、後者は酊プr:I−/
キング性には優れているが塗膜の連続性が悪く、それに
基づく耐久性が劣る。さらに内、外層のガラス転移点や
相溶性の極端に違った重合体粒子構造にすると、重合体
の不均一性によろ塗膜の連続性の低下とそれに伴う塗膜
の脆さを生じる。
相反する本質的性質を改良する方法として、シード重合
方法や多段階重合方法により、重合体粒子の内、外層の
ガラス転移点を変えて、多層構造重合体粒子を作る方法
が提案された。この場合、融着に関与する表面層部分を
軟わらかくし、核部分を硬く、反対に表面層部分を硬(
して、核ff5分を軟わらか(する方法があり、前者は
造膜性には優れているが耐ブロッキング性、耐汚染性、
耐久性には十分なものではなく、後者は酊プr:I−/
キング性には優れているが塗膜の連続性が悪く、それに
基づく耐久性が劣る。さらに内、外層のガラス転移点や
相溶性の極端に違った重合体粒子構造にすると、重合体
の不均一性によろ塗膜の連続性の低下とそれに伴う塗膜
の脆さを生じる。
又、重合体粒子中に多官能性単量体を導入して、粒子内
柴橋を打う方法がとられたが、耐ブロッキング性、耐水
性には比較的効果があるが、内部架橋に伴う塗膜の伸び
が低下し、架橋密度の増大に伴う造膜性の低下により、
塗膜が脆くなるという問題がある。さらに、重合体粒子
中に官能性単量体を導入して熱的融着と自己架橋反応に
よって、粒子内、粒子開架機を行う方法もとられた。し
かし、架橋効果に伴う塗膜性能の向上は期待出来るが、
合成樹脂エマルシーンの分散系に起因する乗機障害や親
水性極性基に伴う性能低下という問題が残る。
柴橋を打う方法がとられたが、耐ブロッキング性、耐水
性には比較的効果があるが、内部架橋に伴う塗膜の伸び
が低下し、架橋密度の増大に伴う造膜性の低下により、
塗膜が脆くなるという問題がある。さらに、重合体粒子
中に官能性単量体を導入して熱的融着と自己架橋反応に
よって、粒子内、粒子開架機を行う方法もとられた。し
かし、架橋効果に伴う塗膜性能の向上は期待出来るが、
合成樹脂エマルシーンの分散系に起因する乗機障害や親
水性極性基に伴う性能低下という問題が残る。
このように、架橋性合成樹脂エマルションに於いて、架
橋性単量体の共重合割合にも限界があり、目的に適した
十分な量が使mされていない。
橋性単量体の共重合割合にも限界があり、目的に適した
十分な量が使mされていない。
塗料用合成樹脂エマルションに於いて、造膜性と塗膜性
能に優れた、又、工場塗装用としての耐ブロッキング性
にも優れたもので、コスト面や製造、技術面からも満足
するものを提供することにある。
能に優れた、又、工場塗装用としての耐ブロッキング性
にも優れたもので、コスト面や製造、技術面からも満足
するものを提供することにある。
本発明は上記問題点を解決する為に、塗料用合成樹脂エ
マルシaンに関して鋭意研究を重ねた結果、2段階乳化
重合により、重合体粒子表面層を高密度に架橋させてな
る二重異質構造を有するエマルシ1ンが優れた造膜性と
高度な塗膜性能を有していることを見出だし、本発明を
完成した。
マルシaンに関して鋭意研究を重ねた結果、2段階乳化
重合により、重合体粒子表面層を高密度に架橋させてな
る二重異質構造を有するエマルシ1ンが優れた造膜性と
高度な塗膜性能を有していることを見出だし、本発明を
完成した。
すなわち本発明は、第1段階重合成分として、(&)
アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エステル 5〜90重量% (b)アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル酸エ
ステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (c) (a)及び(b)と共重合可能な官能性単量
体0.5〜10重量% (a)、(b)及び(C)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引き続き、第2段階重合成分として、第1段階重合成
分100重fi部に対して、(d)15)子中に2個以
上の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜15重ffi部 を乳化重合させ、第2段階重合層が!I41段階重合層
の表面層に高密度に架橋して二重y4質構造を有するこ
とを特徴とする塗料出合rlt樹脂エマルシ壺ンである
。
アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エステル 5〜90重量% (b)アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル酸エ
ステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (c) (a)及び(b)と共重合可能な官能性単量
体0.5〜10重量% (a)、(b)及び(C)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引き続き、第2段階重合成分として、第1段階重合成
分100重fi部に対して、(d)15)子中に2個以
上の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜15重ffi部 を乳化重合させ、第2段階重合層が!I41段階重合層
の表面層に高密度に架橋して二重y4質構造を有するこ
とを特徴とする塗料出合rlt樹脂エマルシ壺ンである
。
本発明者らは、第1の発明後さらに研究を重ねた結果、
付着性と耐ブロッキング性が者しく向上した合成樹脂エ
マルシaンである第2の発明を完成した。
付着性と耐ブロッキング性が者しく向上した合成樹脂エ
マルシaンである第2の発明を完成した。
第2の発明では、第1 Pi階本重合成分して、(1)
アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エステ
ル 5〜90重景% 重量) アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル
酸エステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (e) (a)及V (b)と共重合可能な官能性単
量体0.5〜10重量% (a)、(b)及び(c)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引か続き、第1段階重合層&分として、第1段階重合
成分100重量部に対して、(d)1分子中に2個以上
の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜12重1部 (e) 加水分解性シリル基含有の不飽和単量体0.
5〜5重量部 [但し、(e)成分が(d)成分の重量を悲えないもの
とする。] を乳化重合させ、第2段階重合層が第1段階重合層の表
面層に高密度に架橋して二重j%質構遺を有することを
特徴とする塗料用合成樹脂王マルシ1ンである。
アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エステ
ル 5〜90重景% 重量) アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル
酸エステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (e) (a)及V (b)と共重合可能な官能性単
量体0.5〜10重量% (a)、(b)及び(c)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引か続き、第1段階重合層&分として、第1段階重合
成分100重量部に対して、(d)1分子中に2個以上
の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜12重1部 (e) 加水分解性シリル基含有の不飽和単量体0.
5〜5重量部 [但し、(e)成分が(d)成分の重量を悲えないもの
とする。] を乳化重合させ、第2段階重合層が第1段階重合層の表
面層に高密度に架橋して二重j%質構遺を有することを
特徴とする塗料用合成樹脂王マルシ1ンである。
本発明に使用する単量体(a)は、アルキル基の炭素数
が1〜12のアクリル酸エステルで、好ましくは1〜8
の炭素数を有し直鎖状でも分枝状でもよい、その例とし
ては、アクリル酸メチル、7クリル酸エチル、アクリル
酸ノルマルブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イ
ンブチル、アクリル酸ターシャリ−ブチル、アクリル酸
7ミル、アクリル酸イソ7ミル、アクリル酸ヘキシル、
アクリル酸/ルマルオクチル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル等があり
、最も好ましくは、アクリル酸ノルマルブチル及びアク
リルfl!2−エチルヘキシルである。その使用量は、
5〜9O重量%であり、これらの群から選ばれる1種ま
たは2種以上混合して使用してもよい、アルキル基の炭
素r&12を超えるアクリル酸エステルは乳化重合時に
凝固物を発生したり、重合反応が着しく悪くなって、不
適である。
が1〜12のアクリル酸エステルで、好ましくは1〜8
の炭素数を有し直鎖状でも分枝状でもよい、その例とし
ては、アクリル酸メチル、7クリル酸エチル、アクリル
酸ノルマルブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸イ
ンブチル、アクリル酸ターシャリ−ブチル、アクリル酸
7ミル、アクリル酸イソ7ミル、アクリル酸ヘキシル、
アクリル酸/ルマルオクチル、アクリル酸2−エチルヘ
キシル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル等があり
、最も好ましくは、アクリル酸ノルマルブチル及びアク
リルfl!2−エチルヘキシルである。その使用量は、
5〜9O重量%であり、これらの群から選ばれる1種ま
たは2種以上混合して使用してもよい、アルキル基の炭
素r&12を超えるアクリル酸エステルは乳化重合時に
凝固物を発生したり、重合反応が着しく悪くなって、不
適である。
本発明に使用する単量体(b)は、アルキル基の炭素数
が1〜12のメタクリル酸エステルおよび/またはスチ
レンで、メタクリル酸エステルとしては、好ましくは1
〜8の炭素数を有し直鎖状でも分枝状でもよい、その例
としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸ノルマルプチル、ツタクリル酸プロピル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリ−ブ
チル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、
ツタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ノルマルオクチル
、メタクリルa2−エチルヘキシル、メタクリル酸/ニ
ル、メタクリル酸デシル等があり、最も好ましくは、メ
タクリル酸メチルである。
が1〜12のメタクリル酸エステルおよび/またはスチ
レンで、メタクリル酸エステルとしては、好ましくは1
〜8の炭素数を有し直鎖状でも分枝状でもよい、その例
としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸ノルマルプチル、ツタクリル酸プロピル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ターシャリ−ブ
チル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、
ツタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸ノルマルオクチル
、メタクリルa2−エチルヘキシル、メタクリル酸/ニ
ル、メタクリル酸デシル等があり、最も好ましくは、メ
タクリル酸メチルである。
その使用量は、5〜90重量%であり、これらの群から
選ばれる1種または2種以上混合して使用してもよい、
アルキル基の炭素数12を超えるツタクリル酸エステル
は乳化重合時に凝固物を発生したり、重合反応が着しく
悪くなって、不適である。
選ばれる1種または2種以上混合して使用してもよい、
アルキル基の炭素数12を超えるツタクリル酸エステル
は乳化重合時に凝固物を発生したり、重合反応が着しく
悪くなって、不適である。
本発明に使用する単量体(a)は、単量体(a)及び単
量体(b)と共重合可能な単官能性単量体で、その例と
しては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ
プロピル、(メタ)アクリル酸ツメチルアミノエチル、
(メタ)アクリル酸ツメチルアミノエチル、(メタ)ア
クリル酸グリシツル、(メタ)アクリル7ミド、N−メ
チロール(メタ)アクリル7ミド、N−ノルマルブトキ
シメチル(メタ)アクリル7ミド、N−インブトキシメ
チル(ツタ)アクリル7ミド等がある。その使用1は、
0.5〜10重1%であり、これらの群がら選ばれる1
?!lまたは2種以上混合して使用してもよい。
量体(b)と共重合可能な単官能性単量体で、その例と
しては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ
プロピル、(メタ)アクリル酸ツメチルアミノエチル、
(メタ)アクリル酸ツメチルアミノエチル、(メタ)ア
クリル酸グリシツル、(メタ)アクリル7ミド、N−メ
チロール(メタ)アクリル7ミド、N−ノルマルブトキ
シメチル(メタ)アクリル7ミド、N−インブトキシメ
チル(ツタ)アクリル7ミド等がある。その使用1は、
0.5〜10重1%であり、これらの群がら選ばれる1
?!lまたは2種以上混合して使用してもよい。
尚、ここで「(ツタ)アクリル酸」は、アクリル酸また
はメタクリル酸の意味である。[以下同様1単量体(c
)は合成樹脂エマルン1ンの安定性と、2種以上の極性
基の使用に伴う架橋にょる耐水性、耐摩耗性、付着性な
どの向上に効果があるが、0゜5重量%未満の場合は上
記の効果が期待出来ず、逆に10重量%を超えると合成
樹脂エマルシコンの粘度が者しく上昇したり、多量の凝
固物を生成し、さらにゲル化するなど安定性が劣ってく
る。
はメタクリル酸の意味である。[以下同様1単量体(c
)は合成樹脂エマルン1ンの安定性と、2種以上の極性
基の使用に伴う架橋にょる耐水性、耐摩耗性、付着性な
どの向上に効果があるが、0゜5重量%未満の場合は上
記の効果が期待出来ず、逆に10重量%を超えると合成
樹脂エマルシコンの粘度が者しく上昇したり、多量の凝
固物を生成し、さらにゲル化するなど安定性が劣ってく
る。
又、親水性の極性基の影響により、耐水性が悪くなるな
ど塗膜性能が低下するので好ましくない。
ど塗膜性能が低下するので好ましくない。
本発明に使用する単量体(d)は、1分子中に2個以上
の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体【以下単に
多官能性単量体という1でその例としては、ノ(メタ)
アクリル酸エチレングリコール、シ(メタ)アクリル酸
ジエチレングリコール、トリ(メタ)アクリル酸トリノ
チロールプロパン、り(メタ)アクリル酸1.6ヘキサ
ンノオール、ノ(メタ)アクリル酸テト2エチレングリ
コール、ノ(メタ)アクリル酸1.3ブタンノオール、
シ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール ン、(メタ)アクリル酸アリル等であり、これらの群か
ら選ばれる1種または2種以上混合して使用してもよい
.最も好ましくは、ツメタクリル酸エチレングリフール
及びノビニルベンゼンである。
の二重結合を有する疎水性の多官能性単量体【以下単に
多官能性単量体という1でその例としては、ノ(メタ)
アクリル酸エチレングリコール、シ(メタ)アクリル酸
ジエチレングリコール、トリ(メタ)アクリル酸トリノ
チロールプロパン、り(メタ)アクリル酸1.6ヘキサ
ンノオール、ノ(メタ)アクリル酸テト2エチレングリ
コール、ノ(メタ)アクリル酸1.3ブタンノオール、
シ(メタ)アクリル酸ネオペンチルグリコール ン、(メタ)アクリル酸アリル等であり、これらの群か
ら選ばれる1種または2種以上混合して使用してもよい
.最も好ましくは、ツメタクリル酸エチレングリフール
及びノビニルベンゼンである。
多官能性単量体は合成樹脂エマルン1ンの表面層に部分
的な高架橋部分の海鳥構造を作り、多官能性単量体の含
有量が多いにもかかわらず、造膜性と耐水性、耐候性な
どの塗膜性能のバランスを着しく向上させるのに有効で
ある.この多官能性単量体(d)を第1段階で単量体(
a)、(bl及び(c)と混合して用いろと重合体粒子
全体に架橋し、安定な合成樹脂エマルシコンを得ること
は出来にくい。
的な高架橋部分の海鳥構造を作り、多官能性単量体の含
有量が多いにもかかわらず、造膜性と耐水性、耐候性な
どの塗膜性能のバランスを着しく向上させるのに有効で
ある.この多官能性単量体(d)を第1段階で単量体(
a)、(bl及び(c)と混合して用いろと重合体粒子
全体に架橋し、安定な合成樹脂エマルシコンを得ること
は出来にくい。
又、重合体のガラス転移、αが高くなり、造膜性に劣り
、塗膜に多数のキレッやマッドクラックを生じる.その
使用量は、第1の発明では第1段本型合成分100重!
部に対して3〜15重を部の範囲が好ましく、3重量部
未満では耐水性、itフルカリ性に有効でなく、151
1量部を超えると合成樹脂エマルシーンの製造時に凝固
物が多くできたり、未反応の多官能性単量体が残って、
好ましくない.第2の発明では第1段本型合成分100
重1部に対して3〜12重を部の範囲が好ましく、3重
を部未満では上記同様効果が見られず、12ffi!部
を超えると塗膜の連続性が劣り、耐エフa性(白華防止
性)が悪(なって好ましくない。
、塗膜に多数のキレッやマッドクラックを生じる.その
使用量は、第1の発明では第1段本型合成分100重!
部に対して3〜15重を部の範囲が好ましく、3重量部
未満では耐水性、itフルカリ性に有効でなく、151
1量部を超えると合成樹脂エマルシーンの製造時に凝固
物が多くできたり、未反応の多官能性単量体が残って、
好ましくない.第2の発明では第1段本型合成分100
重1部に対して3〜12重を部の範囲が好ましく、3重
を部未満では上記同様効果が見られず、12ffi!部
を超えると塗膜の連続性が劣り、耐エフa性(白華防止
性)が悪(なって好ましくない。
第2の本発明に使用する単量体(e)は、加水分解性ン
リル基含有の不飽和単量体r以下単に有機珪素単量体と
いうJで、その例としては、ビニルトリメトキシンラン
、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−7ト
キシエトキシ)シラン、ビニルトリ7セトオキンシラン
、ビニルプロポキシシラン、7−7タクリロキシプロビ
ルトリメトキシシラン、7−メタクリ口キシプロビルト
リエトキシンラン、γ−メタクリロキシプロピルメチル
ノメトキシシラン等があり、これらの群から選ばれる1
種または2種以上混合して使用してもよい。
リル基含有の不飽和単量体r以下単に有機珪素単量体と
いうJで、その例としては、ビニルトリメトキシンラン
、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−7ト
キシエトキシ)シラン、ビニルトリ7セトオキンシラン
、ビニルプロポキシシラン、7−7タクリロキシプロビ
ルトリメトキシシラン、7−メタクリ口キシプロビルト
リエトキシンラン、γ−メタクリロキシプロピルメチル
ノメトキシシラン等があり、これらの群から選ばれる1
種または2種以上混合して使用してもよい。
最も好ましくは、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシランである。有機珪素単量体(e)は多官能性単
量体(d)と併用して第1段階重合成分として使用する
ことが必須であり、これにより付着性と耐ブロクキング
性が者しく向上する。その使用量は、第1段階重合体分
100重を部に対して、0.5〜5重を部の範囲である
。有1fl珪素単量体が0.5重量部未満では上記の向
上が見られず、逆に、5重1部を超えたり、あるいは多
官能性単量体(d)の重量を忽えると、重合速度が遅く
なったり、加水分解−縮合反応の副反応が起きて、不安
定になりやすいため好ましくない。
キシシランである。有機珪素単量体(e)は多官能性単
量体(d)と併用して第1段階重合成分として使用する
ことが必須であり、これにより付着性と耐ブロクキング
性が者しく向上する。その使用量は、第1段階重合体分
100重を部に対して、0.5〜5重を部の範囲である
。有1fl珪素単量体が0.5重量部未満では上記の向
上が見られず、逆に、5重1部を超えたり、あるいは多
官能性単量体(d)の重量を忽えると、重合速度が遅く
なったり、加水分解−縮合反応の副反応が起きて、不安
定になりやすいため好ましくない。
本発明の合成樹脂エマルシヨンを製造するには第1段階
重合としで、単量体(a)、(b)及び(e)の単量体
混合物を連続的6、分割的に添加しながら従来の公知の
方法で乳化共重合する。使用する乳化剤としてたとえば
、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキンエ
チレンアルキル7ヱノールエーテル、ポリエチレンオキ
シドポリプロピレンオキシドブロックコボリマー、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活
性剤、あるいは、商級アルコール硫酸エステル、アルキ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸ナトリウム、ポリオキレエチレンアルキルフェニ
ルエーテル硫酸ナトリウム等の7ニオン性界面活性剤が
用いられ、アリルアルキルスルホコハク酸ナトリウム等
の反応性界面活性剤を用いると耐水性や付着性に於いて
、さらに好ましい、li重合開始剤してたとえば、過流
III!アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリ
ウム等の過硫酸塩類や過酸化水素等を用い、また必要に
より重亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸、千オ硫酸ナ
トリウム等のレドックス系触媒や重炭酸ナトリウム、炭
酸アンモニツム、リン酸二ナトリウム等の緩衝剤を用い
て、50℃〜95℃の重合温度で第1段階重合反応率が
90%以上まで乳化重合させる。この時、第1段階重合
反応率90%未満の場合は目的とする造膜性と塗膜性能
が得られない、引き続き第2段階重合として多官能性単
量体(d)または、多官能性単量体(d)と有機珪素単
量体(e)を乳化重合して得られる。この場合、第1段
階重合体の表面層に第2段階重合体を重複および/また
は、積層させるために界面活性剤を新たに追加すること
なく、第2段階重合を行うことが必要である。第2段階
重合開始の際、第1段階重合の重合性ラジカルが完全に
消滅している場合は重合開始剤の添加によって、新しく
重合反応を1111始させる必要がある。
重合としで、単量体(a)、(b)及び(e)の単量体
混合物を連続的6、分割的に添加しながら従来の公知の
方法で乳化共重合する。使用する乳化剤としてたとえば
、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキンエ
チレンアルキル7ヱノールエーテル、ポリエチレンオキ
シドポリプロピレンオキシドブロックコボリマー、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル等の非イオン性界面活
性剤、あるいは、商級アルコール硫酸エステル、アルキ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ノアルキルスルホコ
ハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸ナトリウム、ポリオキレエチレンアルキルフェニ
ルエーテル硫酸ナトリウム等の7ニオン性界面活性剤が
用いられ、アリルアルキルスルホコハク酸ナトリウム等
の反応性界面活性剤を用いると耐水性や付着性に於いて
、さらに好ましい、li重合開始剤してたとえば、過流
III!アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリ
ウム等の過硫酸塩類や過酸化水素等を用い、また必要に
より重亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸、千オ硫酸ナ
トリウム等のレドックス系触媒や重炭酸ナトリウム、炭
酸アンモニツム、リン酸二ナトリウム等の緩衝剤を用い
て、50℃〜95℃の重合温度で第1段階重合反応率が
90%以上まで乳化重合させる。この時、第1段階重合
反応率90%未満の場合は目的とする造膜性と塗膜性能
が得られない、引き続き第2段階重合として多官能性単
量体(d)または、多官能性単量体(d)と有機珪素単
量体(e)を乳化重合して得られる。この場合、第1段
階重合体の表面層に第2段階重合体を重複および/また
は、積層させるために界面活性剤を新たに追加すること
なく、第2段階重合を行うことが必要である。第2段階
重合開始の際、第1段階重合の重合性ラジカルが完全に
消滅している場合は重合開始剤の添加によって、新しく
重合反応を1111始させる必要がある。
一般に架橋性単量体を用いて、部分的に架橋させること
はよく知られているが、第2 Pi階に架橋性単量体の
みを用いて、表面層を高密度に架橋して二重異質構造を
有する合成樹脂エマルシヨンが本発明の特徴である。
はよく知られているが、第2 Pi階に架橋性単量体の
みを用いて、表面層を高密度に架橋して二重異質構造を
有する合成樹脂エマルシヨンが本発明の特徴である。
本発明の塗料用合l& a(脂エマルシ1ンは、低温造
膜性が良<、PJi膜性能として耐水性、耐ブロッキン
グ性、付着性、耐候性、耐アルカリ性等に優れているた
めに無機質建材の被覆用として現場塗装用のみならず、
工場塗装用のシーラー及び、エナメル会クリヤートップ
コートとして使用できる。
膜性が良<、PJi膜性能として耐水性、耐ブロッキン
グ性、付着性、耐候性、耐アルカリ性等に優れているた
めに無機質建材の被覆用として現場塗装用のみならず、
工場塗装用のシーラー及び、エナメル会クリヤートップ
コートとして使用できる。
次に本発明を具体的に説明するため、実施例及び比較例
を挙げる。尚、例に記載の%はすべで重量%を表し、部
は重tfflsを表す。
を挙げる。尚、例に記載の%はすべで重量%を表し、部
は重tfflsを表す。
実施例1
攪拌棒、温度計、単量体滴下ロート、窒素ガス導入管及
び、冷却管を取り付けた14rのセパラ7ラスコに脱イ
オン水200g、界面活性剤のポリオキシエチレンノニ
ルフェノールエーテル(HLB17.5)2gとポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.3部
(全量の20%)、重炭酸ナトリウム1部を仕込み、v
1素置換しながらつオーターパスにて75℃まで昇温さ
せた1次に、表1に示した第1段階重合に使用する単量
体In 合’ikj e 31 f) 10%を仕込ミ
、10%過EA! II!27 :/モニウム水溶液の
5部を添加して重合を開始し、30分間仕込み重合反応
を行った。内温を78〜80℃に発熱を制御しつつ、残
りの第1段階重合単量体混合物90%及び、10%過硫
酸アンモニウム水溶液5部を4時間にわたって連続滴下
して、同時に残りの界面活性剤(全量の80%)を3,
5vfIII!で添加させて重合反応を進行させた。第
1段階重合単量体混合物滴下終了後(この時点で重合反
応率は99%であった)、引き続いて第2段階重合とし
て同表に示した単量体を20分間連続滴下し重合反応を
行った。M下終了後、内温を85℃まで昇温し、更に2
時間塩度を維持しながら熟成した後、室温まで冷却して
からアンモニア水にてF’88.5に14整し、100
メツシユの金網にてろ過し、安定な合成樹脂エマルシラ
ンを得た。
び、冷却管を取り付けた14rのセパラ7ラスコに脱イ
オン水200g、界面活性剤のポリオキシエチレンノニ
ルフェノールエーテル(HLB17.5)2gとポリオ
キシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.3部
(全量の20%)、重炭酸ナトリウム1部を仕込み、v
1素置換しながらつオーターパスにて75℃まで昇温さ
せた1次に、表1に示した第1段階重合に使用する単量
体In 合’ikj e 31 f) 10%を仕込ミ
、10%過EA! II!27 :/モニウム水溶液の
5部を添加して重合を開始し、30分間仕込み重合反応
を行った。内温を78〜80℃に発熱を制御しつつ、残
りの第1段階重合単量体混合物90%及び、10%過硫
酸アンモニウム水溶液5部を4時間にわたって連続滴下
して、同時に残りの界面活性剤(全量の80%)を3,
5vfIII!で添加させて重合反応を進行させた。第
1段階重合単量体混合物滴下終了後(この時点で重合反
応率は99%であった)、引き続いて第2段階重合とし
て同表に示した単量体を20分間連続滴下し重合反応を
行った。M下終了後、内温を85℃まで昇温し、更に2
時間塩度を維持しながら熟成した後、室温まで冷却して
からアンモニア水にてF’88.5に14整し、100
メツシユの金網にてろ過し、安定な合成樹脂エマルシラ
ンを得た。
実施例2〜9
実施例1に記すエマルシランの91遣方法に従〜1、使
用する単量体成分を表1に示すような配合で合成樹脂エ
マルシランを得た。
用する単量体成分を表1に示すような配合で合成樹脂エ
マルシランを得た。
比較例1及び2
攪拌環、温度計、単量体滴下ロー)、窒素ガス導入管及
び、冷却管を取り付けた1會のセパラ7ラスフに脱イオ
ン水2001t$、界面活性剤のポリオキンエチレンノ
ニルフェノールエーテル(HLB17..5)2715
とポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム
0.3部(全量の20%)、重炭酸ナシリウム1部を仕
込み、窒素置換しながらウォーターパスにて75℃まで
昇温させた6次に、表1に示した第1段階重合に使用す
る単量体混合物全量の10%を仕込み、10%過硫酸ア
ンモニウム水溶液の5部を添加して重合を開始し、30
分間仕込み重合反応を行った。内温を78〜80℃に発
熱を制御しつつ、残りの第1段階重合単量体混合物90
%及び、10%過硫酸アンモニウム水溶液5部を4時間
にわたって連続滴下して、同暗に残りの界面活性剤(全
量の80%)を3.5時間で添加させて重合反応を行っ
た。第1段階重合単量体混合物滴下終了後、内温を85
℃まで昇温し、更に2時間塩度を維持しながら熟成した
後、室温まで冷却してからアンモニア水にてPH8゜5
に調整し、100メツシユの金網にてろ過し、合成樹脂
エマルシランを得た。
び、冷却管を取り付けた1會のセパラ7ラスフに脱イオ
ン水2001t$、界面活性剤のポリオキンエチレンノ
ニルフェノールエーテル(HLB17..5)2715
とポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム
0.3部(全量の20%)、重炭酸ナシリウム1部を仕
込み、窒素置換しながらウォーターパスにて75℃まで
昇温させた6次に、表1に示した第1段階重合に使用す
る単量体混合物全量の10%を仕込み、10%過硫酸ア
ンモニウム水溶液の5部を添加して重合を開始し、30
分間仕込み重合反応を行った。内温を78〜80℃に発
熱を制御しつつ、残りの第1段階重合単量体混合物90
%及び、10%過硫酸アンモニウム水溶液5部を4時間
にわたって連続滴下して、同暗に残りの界面活性剤(全
量の80%)を3.5時間で添加させて重合反応を行っ
た。第1段階重合単量体混合物滴下終了後、内温を85
℃まで昇温し、更に2時間塩度を維持しながら熟成した
後、室温まで冷却してからアンモニア水にてPH8゜5
に調整し、100メツシユの金網にてろ過し、合成樹脂
エマルシランを得た。
比較例3
攪拌環、温度計、単量体滴下ロート、窒1に〃ス導入管
及び、冷却管を取り付けた1音のセパラフラスコに脱イ
オン水200部、界面活性剤のポリオキンエチレンノニ
ルフェノールエーテル(HLB17,5)211とポリ
オキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.3
部(全1の20%〉、重炭酸ナトリウム1部を仕込み、
窒素置換しながらウォーターパスにて75℃まで昇温さ
せた1次に、表1に示した第1段階重合に使用する単量
体混合物全量の10%を仕込み、10%過硫酸アンモニ
ウム水溶液の5部を添加して重合を開始し、30+)I
用仕込み重合反応を行った。内温を78〜80℃に発熱
をIIIIIIしつつ、MS1段階重合単量体混合物の
10%を30分ごとに分割添加しながら同時に10%過
硫酸アンモニウム水溶液5部を4時1111及び、残り
の界面活性剤(全量の80%)を3゜5時間にわたって
M続添加して重合を進行させた。
及び、冷却管を取り付けた1音のセパラフラスコに脱イ
オン水200部、界面活性剤のポリオキンエチレンノニ
ルフェノールエーテル(HLB17,5)211とポリ
オキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム0.3
部(全1の20%〉、重炭酸ナトリウム1部を仕込み、
窒素置換しながらウォーターパスにて75℃まで昇温さ
せた1次に、表1に示した第1段階重合に使用する単量
体混合物全量の10%を仕込み、10%過硫酸アンモニ
ウム水溶液の5部を添加して重合を開始し、30+)I
用仕込み重合反応を行った。内温を78〜80℃に発熱
をIIIIIIしつつ、MS1段階重合単量体混合物の
10%を30分ごとに分割添加しながら同時に10%過
硫酸アンモニウム水溶液5部を4時1111及び、残り
の界面活性剤(全量の80%)を3゜5時間にわたって
M続添加して重合を進行させた。
最終の第1段階重合単量体混合物添加終了後(この時点
で重合反応率は88%であった)、引き続いてtA2V
iVa重合として同表に示した単量体を20分間連続滴
下し重合反応を行った1滴下終了後、内温を85℃虫で
昇温し、更に2時間塩度を維持しながら熟成した後、室
温まで冷却してからアンモニア水にてPH8,5に調整
し、100メツシユの金網にてろ過し、安定な合成樹脂
エマルシランを得た。
で重合反応率は88%であった)、引き続いてtA2V
iVa重合として同表に示した単量体を20分間連続滴
下し重合反応を行った1滴下終了後、内温を85℃虫で
昇温し、更に2時間塩度を維持しながら熟成した後、室
温まで冷却してからアンモニア水にてPH8,5に調整
し、100メツシユの金網にてろ過し、安定な合成樹脂
エマルシランを得た。
比較例4〜6
実施例1に記すエマルシランの製造方法に従−・、使用
する単量体成分を表1に示すような配合で合成樹脂エマ
ルシランを得た。
する単量体成分を表1に示すような配合で合成樹脂エマ
ルシランを得た。
塗膜試験
1、実施例及び比較例で得られた合成樹脂エマルシ慶ン
を用いて以下の配合により、通常の方法で塗料化した。
を用いて以下の配合により、通常の方法で塗料化した。
得られた塗料を脱イオン水$二で10%希釈して、15
C論X 7 c−の7レキンブル板にエアースプレーで
30±5μ(ドライ膜厚、以下同様)a布し、20℃で
1時間乾燥後、さらに2回目として30±5μ塗布して
、20℃で7日間乾燥し、試験を行った。又、低温造膜
性試験に於いては、乾燥温度のみを5℃に設定し、上記
同様の方法で行った。
C論X 7 c−の7レキンブル板にエアースプレーで
30±5μ(ドライ膜厚、以下同様)a布し、20℃で
1時間乾燥後、さらに2回目として30±5μ塗布して
、20℃で7日間乾燥し、試験を行った。又、低温造膜
性試験に於いては、乾燥温度のみを5℃に設定し、上記
同様の方法で行った。
合成樹脂エマルシ1ン 70部(実施例
1−9、比較例 1〜6) エチレングリコール 3部エマルデ
ンL−400,5111 (化工社製、界面活性剤) ノブフ8034 0.2部(サン
ノプコ社製、消泡剤) 脱イオン水 5部N aLr
osol 250 HRの2.5%水tla 1g(
米国ハーキエリース社製、増粘剤) プチルカービトールアセテー) 4.29EP6
1ブラウン 10部(大日精化社製
、ディスパーツ1ンカラー)2、同一の希釈した塗料を
表面温度40±5℃にプレヒートした15e鵬×7C−
のフレキシブル板にエアースプレーで30±5μ塗布し
、45部5℃の乾燥器にて5分間乾燥した。さらに2回
目として30±5μ塗布して、45部5℃の乾燥器にて
10号問乾燥した。乾燥後、20℃に10分間放置し、
耐ブロツキング性試験をした。
1−9、比較例 1〜6) エチレングリコール 3部エマルデ
ンL−400,5111 (化工社製、界面活性剤) ノブフ8034 0.2部(サン
ノプコ社製、消泡剤) 脱イオン水 5部N aLr
osol 250 HRの2.5%水tla 1g(
米国ハーキエリース社製、増粘剤) プチルカービトールアセテー) 4.29EP6
1ブラウン 10部(大日精化社製
、ディスパーツ1ンカラー)2、同一の希釈した塗料を
表面温度40±5℃にプレヒートした15e鵬×7C−
のフレキシブル板にエアースプレーで30±5μ塗布し
、45部5℃の乾燥器にて5分間乾燥した。さらに2回
目として30±5μ塗布して、45部5℃の乾燥器にて
10号問乾燥した。乾燥後、20℃に10分間放置し、
耐ブロツキング性試験をした。
塗膜試験結果を表2に示す。
この結果から、造膜性とt!に膜性能に優れた、又、第
2の発明の特徴である付着性と耐ブロッキング性に者し
く向上した合成樹脂エマルシ1ンであることがわかる。
2の発明の特徴である付着性と耐ブロッキング性に者し
く向上した合成樹脂エマルシ1ンであることがわかる。
特許出願人 水谷ペイント株式会社
手続補正書(自発)
昭和61年11月28日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1段階重合成分としで、 (a)アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エス
テル 5〜90重量% (b)アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル酸エ
ステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (c)(a)及び(b)と共重合可能な官能性単量体0
.5〜10重量% (a)、(b)及び(c)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引き続き、第2段階重合成分として、第1段階重合成
分100重量部に対して、(d)1分子中に2個以上の
二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜15重量部 を乳化重合させ、第2段階重合層が第1段階重合層の表
面層に高密度に架橋して二重異質構造を有することを特
徴とする塗料用合成樹脂エマルション。 2、第1段階重合成分として、 (a)アルキル基の炭素数が1〜12のアクリル酸エス
テル 5〜90重量% (b)アルキル基の炭素数が1〜12のメタクリル酸エ
ステルおよび/またはスチレン 90〜5重量% (c)(a)及び(b)と共重合可能な官能性単量体0
.5〜10重量% (a)、(b)及び(c)を連続的および/または分割
的に添加しながら重合反応率が90%以上まで重合させ
、引き続き、第2段階重合成分として、第1段階重合成
分100重量部に対して、(d)1分子中に2個以上の
二重結合を有する疎水性の多官能性単量体 3〜12重量部 (e)加水分解性シリル基含有の不飽和単量体0.5〜
5重量部 [但し、(e)成分が(d)成分の重量を超えないもの
とする。] を乳化重合させ、第2段階重合層が第1段階重合層の表
面層に高密度に架橋して二重異質構造を有することを特
徴とする塗料用合成樹脂エマルション。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16769586A JPS6322871A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 塗料用合成樹脂エマルシヨン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16769586A JPS6322871A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 塗料用合成樹脂エマルシヨン |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6322871A true JPS6322871A (ja) | 1988-01-30 |
Family
ID=15854513
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16769586A Pending JPS6322871A (ja) | 1986-07-15 | 1986-07-15 | 塗料用合成樹脂エマルシヨン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6322871A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005272726A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水性樹脂分散体及び製造方法 |
-
1986
- 1986-07-15 JP JP16769586A patent/JPS6322871A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005272726A (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nippon Shokubai Co Ltd | 水性樹脂分散体及び製造方法 |
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