JPS6339025B2

JPS6339025B2 -

Info

Publication number: JPS6339025B2
Application number: JP57137753A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Oosawa; Kinji Iwasaki
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1982-08-06
Filing date: 1982-08-06
Publication date: 1988-08-03
Also published as: JPS5927969A

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53−24328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ヨンが
好ましく適用されており、低分子量の共重合体エ
マルジヨンは耐久性などが劣り、且つエマルジヨ
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
ルジヨ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
に至つた。即ち、本発明の水性塗料組成物は(1)エ
ポキシ基含有単量体及び／又は水酸基含有単量体
１〜15重量、(2)スチレン及び／又はメタクリル酸
エステル20〜70重量部、(3)アクリル酸エステル80
〜25重量部、(4)不飽和カルボン酸0.5〜５重量部、
上記(1)〜(4)の単量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ヨン（以下該
エマルジヨンと略称）100重量部及び造膜助剤１
〜10重量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。該エマルジヨンは、(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、PVC30％でも高光沢、例えばグロス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、ｎ―ドデシルメ
ルカプタン、オクテルメルカプタンなどを全単量
体に対して0.01〜0.5重量％存在させて、乳化重
合すれば低分子量、即ち数平均分子量２万〜10万
の該エマルジヨンが得られる。また、該エマルジヨ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
面活性剤、例えば

【式】（Ｒ＝ C₈〜C₂₄のアルキル基）

【式】（Ｒ＝C₈〜₉ のアルキル基、ｎ＝２〜20） RO（CH₂CH₂O）_oSO₃Na（Ｒ＝C₈〜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エニルエーテル、例えば
HLB13〜18の

【式】（Ｒ＝C₉のアルキル基、ｎ＝10〜50）を挙げるこ
とができる。以下に本発明を詳細に説明する。 (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
ブチルなど、更にスチレン及び／又はメタクリ
ル酸エステルの使用量は20〜75重量部であり、
20重量部未満では耐水性、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、例えばアクリル酸メ
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
量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
量は0.5〜５重量部であり、0.5重量部未満では
常温架橋性が低下し、且つ重合安定性良好な共
重合体エマルジヨンが得られにくい。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ヨンは、前記(1)(2)(3)(4)の単
量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、前述の重合度調整
剤を単量体に対し0.01〜0.5重量％、界面活性剤
を単量体に対して通常３〜10重量％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
マルジヨンを得る。該エマルジヨ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
濡れが悪くなつて光沢が低下するので好ましくな
い。該エマルジヨン100重量部に造膜助剤１〜10重
量部を配合する。造膜助剤は、例えば２，２，４―トリメチル―
１，３―ペンタンジオールモノイソブチレート、
エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブ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ヨンの造
膜性が困難となり、10重量部を越えると該エマル
ジヨ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、ビニルプロピオネート・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％は重量基準を示す。実施例１重合缶に水40部、界面活性剤〔Aerosol Ａ―
501：アルキルアリルスルホン酸ソーダ及びノニ
オンNS―204.5：ポリオキシエチレンアルキルフ
エノールエーテル（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、85℃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ヤリードデシ
ルメルカプタン0.05部を90℃で５時間かけて逐次
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
分子量約８万のエマルジヨンを得た。該エマルジ
ヨン100部に造膜助剤（ジエチレングリコールモ
ノブ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
キシブルボードにハケで約150g/m²（ウエツト）
塗布し、３日間室温乾燥後、耐候性はそのまゝ
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
漬して評価し、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、60゜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
ルジツト：16）９部、二酸化チタン（Ｒ―900）
204部、消泡剤1.0部、増粘剤（ビニルプロピオネ
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であつた。実施例２〜５第１表の単量体混合物を実施例１でターシヤリ
ー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
量約７万のエマルジヨンを得た。該エマルジヨン100部に造膜助剤（エチレング
リコールモノブ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であつた。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施例１と同様に乳化重合を
行い、固形分50％、数平均分子量約20万のエマル
ジヨンを得た。該エマルジヨン100部に造膜助剤（ジエチレン
グリコールモノブ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。これらの耐水性、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60〜70であつた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１ (1) エポキシ基含有単量体及び／又は水酸基
含有単量体１〜15重量部 (2) スチレン及び／又はメタクリル酸エステル
20〜75重量部 (3) アクリル酸エステル 80〜25重量部 (4) 不飽和カルボン酸 0.5〜５重量部上記(1)〜(4)の単量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ヨン100重
量部及び造膜助剤１〜10重量部から成る水性塗料
組成物。