JP2002069365A - Aqueous coating material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、耐水性、耐湿
性、耐アルカリ性、基材に対する密着性、上塗り塗膜や
旧塗膜等への密着性等の性質に非常に優れた塗膜を形成
できる、コア/シェル型エマルションからなる水性塗料
に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention forms a coating film having extremely excellent properties such as water resistance, moisture resistance, alkali resistance, adhesion to a substrate, and adhesion to a top coating film or an old coating film. The present invention relates to a water-based paint comprising a core / shell type emulsion.
【0002】[0002]
【従来の技術及びその課題】 近年、塗料、インキ、接
着剤などの分野、特に、塗料においては、建築物の屋根
瓦、外壁面への新築時又は塗り替え時、瓦や外壁面のク
ラックやからの雨水の侵入を防止したり、多孔性である
素材(無機建材)に浸透して密着し素材の表層強度を向
上させたり、さらには上塗りの密着性や従来からの旧塗
膜との付着性などの機能が要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, in the field of paints, inks, adhesives, and the like, particularly in paints, when building or repainting roof tiles and outer walls of buildings, cracks on tiles and outer walls are likely to occur. To prevent rainwater intrusion, and to penetrate and adhere to porous materials (inorganic building materials) to improve the surface strength of the material. Such functions are required.
【0003】しかし昨今の「環境や人へやさしい」等、
環境や人への配慮から、省資源、環境衛生、無公害、非
危険物化が取りただされ、塗料の希釈や粘度調整に用い
る媒体が有機溶剤系から水系(水性)へ移行している。[0003] However, such as the recent "friendly to the environment and people",
Resource conservation, environmental hygiene, pollution-free and non-hazardous materials have been removed from consideration for the environment and people, and the medium used for diluting paints and adjusting viscosity has been shifting from organic solvents to water (aqueous).
【0004】従来から水性塗料は、ラジカル重合性不飽
和単量体を乳化重合することにより得られるエマルショ
ンを水性塗料中に配合し、比較的耐久性の良好な塗膜を
形成してきた。しかしメインテナンスフリーや塗膜劣化
保証の長期化、素材の形状の多用化(多孔度合いや模様
の変化)などにより、従来のエマルション組成からなる
水性塗料では、耐透水性、耐水性、耐アルカリ性等が不
十分であり改良が急がれていた。[0004] Conventionally, aqueous paints have been formulated with emulsions obtained by emulsion polymerization of radically polymerizable unsaturated monomers in aqueous paints to form coatings having relatively good durability. However, due to the maintenance-free, long-term guarantee of coating film deterioration, and the frequent use of material shapes (porosity and pattern changes), conventional water-based paints with emulsion compositions have poor water permeability, water resistance, alkali resistance, etc. It was inadequate and improvements were urgent.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】 本発明者らは、上記し
た問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、水性
塗料中にアルコキシシリル基を有するラジカル重合性不
飽和単量体を必須成分とするラジカル重合性不飽和単量
体を、乳化重合好ましくはシード重合法によって得られ
たラジカル共重合体をコア部、及び/又はシェル部とす
るコア/シェル型エマルションを配合することによっ
て、問題点を解決できることを見出し本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は、 1.[1]:水及び乳化剤(c)の水溶液中でラジカル
重合性不飽和単量体(1)成分を、ラジカル重合開始剤
(d)により第1段目のラジカル乳化重合反応を行って
ラジカル重合体(I)を製造した後、次いで得られたラ
ジカル重合体(I)の存在下で、ラジカル重合性不飽和
単量体(2)を、第2段目のラジカル乳化重合反応を行
って得られるラジカル重合体(II)のエマルションであ
って、上記、ラジカル重合性不飽和単量体(1)が、ア
ルコキシシリル基を有するラジカル重合性不飽和単量体
(a)及びその他のラジカル重合性不飽和単量体(b)
であり、そしてラジカル重合性不飽和単量体(2)が、
アルコキシシリル基を有するラジカル重合性不飽和単量
体(a1)及びその他のラジカル重合性不飽和単量体
(b1)であって、さらにアルコキシシリル基を有する
ラジカル重合性不飽和単量体(a)又は(a1)が、ラ
ジカル重合性不飽和単量体(1)及び/又はラジカル重
合性不飽和単量体(2)に含まれるコア/シェル型エマ
ルション(A)、及び[2]:顔料ペースト(B)を含
有することを特徴とする水性塗料、 2.コア/シェル型エマルション(A)において、ラジ
カル重合性不飽和単量体(1)とラジカル重合性不飽和
単量体(2)の配合割合が、固形分の総合計量を基準に
ラジカル重合性不飽和単量体(1)が10〜90重量
%、ラジカル重合性不飽和単量体(2)が90〜10重
量%の範囲である1項に記載の水性塗料、 3.コア/シェル型エマルション(A)において、ラジ
カル重合体(I)のガラス転移温度(Tg)が−20℃〜
20℃の範囲、ラジカル重合体(II)のガラス転移温度
(Tg)が50℃〜100℃の範囲であり、及びラジカル
重合体(I)とラジカル重合体(II)のガラス転移温度
(Tg)の差が30℃〜120℃である1項又は2項に記
載の水性塗料、 4.コア/シェル型エマルション(A)において、ラジ
カル重合性不飽和単量体(1)の固形分総合計量のアル
コキシシリル基を有するラジカル重合性不飽和単量体
(a)の割合が1〜5重量%、ラジカル重合性不飽和単
量体(2)の固形分総合計量のアルコキシシリル基を有
するラジカル重合性不飽和単量体(a1)の割合が1〜
3重量%の範囲である1項乃至3項のいずれか1項に記
載の水性塗料、に関する。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, and as a result, the radical polymerizable unsaturated monomer having an alkoxysilyl group in an aqueous paint is essential. By mixing a radical polymerizable unsaturated monomer as a component with a core part and / or a shell part emulsion containing a radical copolymer obtained by emulsion polymerization, preferably a seed polymerization method, The inventors have found that the problems can be solved, and have completed the present invention. That is, the present invention provides: [1]: The radical polymerizable unsaturated monomer (1) is subjected to a first-stage radical emulsion polymerization reaction with a radical polymerization initiator (d) in an aqueous solution of water and an emulsifier (c) to form a radical polymer. After producing the union (I), the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is obtained by performing the second-stage radical emulsion polymerization reaction in the presence of the obtained radical polymer (I). An emulsion of the radical polymer (II) obtained, wherein the radical polymerizable unsaturated monomer (1) is a radical polymerizable unsaturated monomer (a) having an alkoxysilyl group and other radical polymerizable monomers. Unsaturated monomer (b)
And the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is
A radically polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group and another radically polymerizable unsaturated monomer (b 1 ), further comprising a radically polymerizable unsaturated monomer having an alkoxysilyl group (A) or (a 1 ), a core / shell emulsion (A) containing the radically polymerizable unsaturated monomer (1) and / or the radically polymerizable unsaturated monomer (2), and [2] ]: Water-based paint containing pigment paste (B), In the core / shell type emulsion (A), the mixing ratio of the radical polymerizable unsaturated monomer (1) and the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is determined based on the total weight of the solid content. 2. The aqueous coating composition according to item 1, wherein the content of the saturated monomer (1) is in the range of 10 to 90% by weight and the content of the radically polymerizable unsaturated monomer (2) is in the range of 90 to 10% by weight. In the core / shell type emulsion (A), the glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (I) is from -20 ° C to
A glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (II) in the range of 50 ° C. to 100 ° C., and a glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (I) and the radical polymer (II). 3. The water-based paint according to item 1 or 2, wherein a difference between the water-based paints is 30 ° C to 120 ° C. In the core / shell type emulsion (A), the ratio of the radical polymerizable unsaturated monomer (a) having an alkoxysilyl group in the total solid content of the radical polymerizable unsaturated monomer (1) is 1 to 5% by weight. %, The proportion of the radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group in the total solid content of the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is 1 to
4. The water-based paint according to any one of items 1 to 3, which is in a range of 3% by weight.
【0006】[0006]
【発明の実施の形態】 本発明の水性塗料は、下塗り塗
料から上塗り塗料に至るいづれにでも使用できるが、特
にスレート板、けい酸カルシウム板、ALC板、セメン
トモルタル表面、木部表面等の建築資材、住宅建材、多
孔質材料、詳細には、セメントを主成分とし、これにパ
ルプやロックウールなどの補強繊維、珪砂等の珪酸質材
料、さらには無機質充填剤を配合した組成物を、抄造法
あるいは、プレス成形などの手段により成形して水硬化
させてなる無機質硬化材(例えば、石綿セメント板、木
片セメント板、パルプセメント板、軽量気泡コンクリー
ト板)等に使われることが好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The water-based paint of the present invention can be used for any of undercoating to topcoating paints, but is particularly suitable for construction such as slate board, calcium silicate board, ALC board, cement mortar surface, and wood surface. Materials, residential building materials, porous materials, and more specifically, a composition containing cement as a main component, and blended with reinforcing fibers such as pulp and rock wool, siliceous materials such as silica sand, and inorganic fillers It is preferably used as an inorganic hardening material (for example, an asbestos cement board, a wood chip cement board, a pulp cement board, a light-weight aerated concrete board) formed by a method or press molding or the like and water-hardened.
【0007】塗料配合は、コア/シェル型エマルション
(A)、顔料ペースト(B)、中和アミン、その他の添
加剤、水を混合・攪拌することにより得られる水性塗料
である。The coating composition is an aqueous coating obtained by mixing and stirring the core / shell emulsion (A), the pigment paste (B), the neutralized amine, other additives, and water.
【0008】まず、コア/シェル型エマルション(A)
であるが、乳化重合法として、エマルション重合法、懸
濁重合法、シード重合法、分散重合法などがあり、いず
れの方法でも重合可能であるが、シード重合法が以下の
面から好ましい。First, a core / shell type emulsion (A)
As the emulsion polymerization method, there are an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, a seed polymerization method, a dispersion polymerization method, and the like, and any of these methods can be used for polymerization. The seed polymerization method is preferred from the following aspects.
【0009】シード重合法は、第1段目の反応により得
られたシード粒子をコア部とし、シード粒子を溶剤及び
ラジカル重合性不飽和単量体などで膨潤させ、膨潤した
シード粒子内にてさらに重合することによりシード粒
子、すなわちコア/シェル型エマルションを大きく成長
させる方法である。In the seed polymerization method, the seed particles obtained by the first-stage reaction are used as a core, and the seed particles are swollen with a solvent and a radical polymerizable unsaturated monomer. In this method, seed particles, that is, a core / shell type emulsion are further grown by polymerization.
【0010】このシード重合法は、適切なコア粒子を重
合して得ることによって、均一でかつシャープな粒子径
分布を持ったコア/シェル型エマルションの粒子を得る
ことができる。また本発明のコア/シェル型エマルショ
ンの平均粒子径は、0.1〜0.3μmの範囲であり、
このシード重合法を用いることにより調整が容易であ
り、シャープな平均粒子径分布を有するエマルションを
作成するのに優れた方法である。In this seed polymerization method, particles of a core / shell emulsion having a uniform and sharp particle size distribution can be obtained by polymerizing appropriate core particles. The average particle size of the core / shell emulsion of the present invention is in the range of 0.1 to 0.3 μm,
The use of this seed polymerization method is easy to adjust and is an excellent method for preparing an emulsion having a sharp average particle size distribution.
【0011】また、コア/シェル型エマルションの平均
粒子径が0.1μm未満では、コア部/シェル部の割合
が不均一になり安定性が問題となる。平均粒子径が0.
3μmを越えると、エマルション粒子同志が融着し経時
での安定性を損う。If the average particle size of the core / shell type emulsion is less than 0.1 μm, the ratio of the core / shell becomes non-uniform, and the stability becomes a problem. The average particle size is 0.
If it exceeds 3 μm, the emulsion particles will fuse together and impair the stability over time.
【0012】次に、このシード重合法によるコア/シェ
ル型エマルション(A)の作成について詳細に説明す
る。コア/シェル型エマルション(A)は、水及び乳化
剤(c)の水溶液中で、アルコキシシリル基を含有する
ラジカル重合性不飽和単量体(a)及びその他のラジカ
ル重合性不飽和単量体(b)からなるラジカル重合性不
飽和単量体(1)を、乳化剤(c)及びラジカル重合開
始剤(d)の存在下で、第1段目のラジカル重合反応、
即ち、シード重合法による乳化重合反応を行ってラジカ
ル重合体(I)であるコア部を作成する。Next, the preparation of the core / shell type emulsion (A) by the seed polymerization method will be described in detail. The core / shell type emulsion (A) is prepared by mixing an alkoxysilyl group-containing radically polymerizable unsaturated monomer (a) and another radically polymerizable unsaturated monomer (A) in an aqueous solution of water and an emulsifier (c). a first-stage radical polymerization reaction of the radically polymerizable unsaturated monomer (1) comprising b) in the presence of an emulsifier (c) and a radical polymerization initiator (d),
That is, an emulsion polymerization reaction by a seed polymerization method is performed to form a core portion which is a radical polymer (I).
【0013】次いで、得られたラジカル重合体(I)の
存在下で、アルコキシシリル基を有するラジカル重合性
不飽和単量体(a1)及びその他のラジカル重合性不飽
和単量体(b1)からなるラジカル重合性不飽和単量体
(2)を、第2段目のシード重合法による乳化重合を行
ってラジカル重合体(II)であるシェル部を得る。Then, in the presence of the obtained radical polymer (I), a radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group and another radical polymerizable unsaturated monomer (b 1 ) Is subjected to emulsion polymerization by a second-stage seed polymerization method to obtain a shell portion as a radical polymer (II).
【0014】以上のような製造工程を経て、ラジカル重
合体(I)をコア部とし、ラジカル重合体(II)をシェ
ル部とする、コア/シェル型エマルション(A)を製造
する。Through the above-described production steps, a core / shell emulsion (A) having the radical polymer (I) as a core and the radical polymer (II) as a shell is produced.
【0015】第1段目の反応に用いるラジカル重合性不
飽和単量体(1)における、アルコキシシリル基を含有
するラジカル重合性不飽和単量体(a)は、例えば、ト
リメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、
トリイソプロポキシビニルシラン、γ−メタクリロイル
オキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイ
ルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロ
イルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリ
ロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−
メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラ
ン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシジメ
チルシラン等が挙げられ、これらは、1種、又は2種以
上を併用して用いることができる。その他のラジカル重
合性不飽和単量体(b)は、特に限定されないが、例え
ば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、1,
6−ヘキサンジオールジアクリレート、アリルメタクリ
レート、2−ヒロドキシプロピル(メタ)アクリレート
とカプロラクトンとの付加生成物(ダイセル化学社製、
商品名、プラクセルFA、FMシリーズ)等のヒドロキ
シル基含有ラジカル不飽和単量体;アクリル酸、イタコ
ン酸、メタクリル酸などのカルボキシル基含有ラジカル
不飽和単量体;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチ
ル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸n−ブチルなど(メタ)アク
リル酸のアルキルエステル、スチレン、アクリロニトリ
ル、アクリルアミド、ステアリルアクリレート、ステア
リルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、シクロヘキシルメタアクリレート等が挙げられ
る。これらはアルコキシシリル基を含有するラジカル重
合性不飽和単量体(a)と同様に、1種、又は2種以上
を併用して用いることができる。The radically polymerizable unsaturated monomer (a) containing an alkoxysilyl group in the radically polymerizable unsaturated monomer (1) used in the first stage reaction is, for example, trimethoxyvinylsilane, trimethoxyvinylsilane or trimethoxyvinylsilane. Ethoxyvinylsilane,
Triisopropoxyvinylsilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltriisopropoxysilane, γ-
Examples thereof include methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane and γ-methacryloyloxypropyldimethoxydimethylsilane, and these can be used alone or in combination of two or more. The other radically polymerizable unsaturated monomer (b) is not particularly limited. For example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 1,
6-hexanediol diacrylate, allyl methacrylate, addition product of 2-hydroxypropyl (meth) acrylate and caprolactone (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.
Hydroxyl group-containing radically unsaturated monomers such as trade names, Placcel FA and FM series); carboxyl group-containing radically unsaturated monomers such as acrylic acid, itaconic acid and methacrylic acid; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, and methacrylic acid Alkyl esters of (meth) acrylic acid such as propyl acrylate, butyl methacrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate, styrene, acrylonitrile, acrylamide, stearyl acrylate, stearyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and cyclohexyl methacrylate. . These can be used alone or in combination of two or more, like the radically polymerizable unsaturated monomer (a) containing an alkoxysilyl group.
【0016】またアルコキシシリル基を含有するラジカ
ル重合性不飽和単量体(a)は、ラジカル重合性不飽和
単量体(1)の総合計量の固形分に対して、1〜5重量
%の範囲が好ましい。該ラジカル重合性不飽和単量体
(a)の量が1重量%未満では粒子になることができ
ず、またラジカル重合性不飽和単量体(a)の量が5重
量%を越えるとシード重合反応が不十分になる。The radically polymerizable unsaturated monomer (a) containing an alkoxysilyl group is 1 to 5% by weight based on the total weight of the radically polymerizable unsaturated monomer (1). A range is preferred. If the amount of the radically polymerizable unsaturated monomer (a) is less than 1% by weight, particles cannot be formed. If the amount of the radically polymerizable unsaturated monomer (a) exceeds 5% by weight, seeds cannot be obtained. The polymerization reaction becomes insufficient.
【0017】この乳化重合反応に用いる乳化剤(c)と
しては、アニオン性乳化剤、ノニオン性乳化剤、両性イ
オン性乳化剤などが挙げられる。The emulsifier (c) used in the emulsion polymerization reaction includes an anionic emulsifier, a nonionic emulsifier and a zwitterionic emulsifier.
【0018】アニオン系乳化剤としては、アルキル硫酸
エステル塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、アルキ
ルリン酸塩などが挙げられる。Examples of the anionic emulsifier include alkyl sulfates, alkyl benzene sulfonates, alkyl phosphates and the like.
【0019】ノニオン性乳化剤としては、例えば、ポリ
オキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレ
ン誘導体類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシ
エチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチ
レンアルキルアミン類、アルキルアルカノールアミド類
などが挙げられる。例えば、ポリオキシエチレンオレイ
ルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、
ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチ
レントリデシルエーテポリオキシエチレンフェノルエー
テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキ
シエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノス
テアレート、ポリオキシエチレンモノオレエート、ソル
ビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、
ソルビタンモノステアレート、ソルビタントリオレー
ト、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポ
リオキシエチレンオクチルフェニルエーテルなどがあ
る。Examples of the nonionic emulsifier include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene derivatives, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, and alkyl alkanolamides. No. For example, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene stearyl ether,
Polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether polyoxyethylene phenol ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene monolaurate, polyoxyethylene monostearate, polyoxyethylene mono Oleate, sorbitan monolaurate, sorbitan monostearate,
Sorbitan monostearate, sorbitan triolate, polyoxyethylene sorbitan monolaurate, polyoxyethylene octyl phenyl ether, and the like.
【0020】両性イオン性乳化剤としては、ジメチルア
ルキルベダイン類、ジメチルアルキルラウリルベダイン
類、アルキルグリシン類、等が挙げられる。Examples of the zwitterionic emulsifier include dimethylalkylbedines, dimethylalkyllaurylbedines, alkylglycines and the like.
【0021】アニオン性乳化剤、及びノニオン性乳化
剤、両性イオン性乳化剤の濃度としては、ラジカル不飽
和単量体(1)の固形分の総合計量に対して、0.1〜
10重量%、好ましくは1〜5重量%の範囲がよい。The concentration of the anionic emulsifier, the nonionic emulsifier, and the zwitterionic emulsifier is preferably 0.1 to 0.1 with respect to the total weight of the solid content of the radically unsaturated monomer (1).
The range is 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight.
【0022】ラジカル重合開始剤(d)の種類として
は、過硫酸アンモニウム4,4'−アゾビス(4−シア
ノブタン酸)等が挙げられ、乳化重合に使用される開始
剤としては0.01〜10重量%の範囲がよい。この反
応条件は、反応時間3時間、反応温度80℃、好ましく
は、反応時間4時間、反応温度80℃の条件下で製造さ
れる。Examples of the radical polymerization initiator (d) include ammonium persulfate 4,4'-azobis (4-cyanobutanoic acid) and the like. The initiator used for emulsion polymerization is 0.01 to 10% by weight. % Is better. The reaction is carried out under the conditions of a reaction time of 3 hours and a reaction temperature of 80 ° C., preferably a reaction time of 4 hours and a reaction temperature of 80 ° C.
【0023】本発明で、水性塗料が耐透水性、耐水性、
耐アルカリ性に良好なこととして、ラジカル重合体
(I)であるコア部を形成するアルコキシシリル基のS
iが、以下の反応式(1)で示されるような Si−O
−Si(シロキサン)結合を粒子内に有することから、
コア部の架橋密度を向上させ、塗膜形成時の物性の向上
に寄与するものと思われる。In the present invention, the water-based paint is water-resistant, water-resistant,
As having good alkali resistance, S of the alkoxysilyl group forming the core part which is the radical polymer (I)
i is Si—O as represented by the following reaction formula (1):
-Si (siloxane) bonds are present in the particles,
It is thought that this improves the crosslink density of the core portion and contributes to the improvement of the physical properties at the time of forming the coating film.
【0024】 反応式(1) Si−OR → Si−OH 2SiOH → Si−O−Si 次に、シェル部であるが、第2段目のシード重合反応に
よって製造される。そのラジカル共重合性不飽和単量体
(2)は、アルコキシシリル基を有するラジカル重合性
不飽和単量体(a1)を必須成分とし、その他のラジカ
ル重合性不飽和単量体(b1)からなる。Reaction Formula (1) Si—OR → Si—OH 2SiOH → Si—O—Si Next, the shell portion is produced by a second-stage seed polymerization reaction. The radical copolymerizable unsaturated monomer (2) contains a radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group as an essential component, and contains other radical polymerizable unsaturated monomers (b 1). ).
【0025】また、ラジカル共重合性不飽和単量体
(2)における、アルコキシシリル基を有するラジカル
重合性不飽和単量体(a1)、及びその他のラジカル重
合性不飽和単量体(b1)は、それぞれ単独、もしくは
2種以上の組み合わせで使用することができる。乳化剤
(c)及びラジカル重合開始剤(d)は、ラジカル重合
体(I)の重合時に用いたものと同様のものが使用で
き、また異なってもかまわない。In the radical copolymerizable unsaturated monomer (2), a radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group and another radical polymerizable unsaturated monomer (b 1 ) can be used alone or in combination of two or more. As the emulsifier (c) and the radical polymerization initiator (d), the same ones as used in the polymerization of the radical polymer (I) can be used, or they may be different.
【0026】アルコキシシリル基を有するラジカル重合
性不飽和単量体(a1)は、ラジカル重合性不飽和単量
体(2)の固形分総合計量に対して1〜3重量%の範囲
である。該ラジカル重合性不飽和単量体(a1)の量が
1重量%未満では粒子になることができず、またラジカ
ル重合性不飽和単量体(a1)の量が3重量%を越える
と重合反応が不十分になる。The radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group is in the range of 1 to 3% by weight based on the total solid content of the radical polymerizable unsaturated monomer (2). . If the amount of the radically polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) is less than 1% by weight, it cannot be formed into particles, and the amount of the radically polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) exceeds 3% by weight. And the polymerization reaction becomes insufficient.
【0027】以上のように作成された、コア/シェル型
エマルションの特徴であるが、ラジカル重合体(I)、
すなわち、コア部のガラス転移温度(Tg)は、−20
℃〜20℃の範囲である。The core / shell emulsion prepared as described above is characterized by the radical polymer (I),
That is, the glass transition temperature (Tg) of the core is −20.
C. to 20.degree.
【0028】コア部のガラス転移温度(Tg)が−20
℃未満であるとブロッキング性が悪くなり、またTgが
20℃を越えると造膜性が悪くなる。The glass transition temperature (Tg) of the core is -20.
When the temperature is lower than 20 ° C., the blocking property deteriorates, and when the Tg exceeds 20 ° C., the film forming property deteriorates.
【0029】ラジカル重合体(II)、すなわちシェル部
のガラス転移温度(Tg)は、40℃〜100℃の範囲
である。シェル部のTgが40℃未満であるとブロッキ
ング性が悪くなり、またガラス転移温度(Tg)が10
0℃を越えると造膜性が悪くなる。The glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (II), ie, the shell portion, is in the range of 40 ° C. to 100 ° C. When the Tg of the shell portion is less than 40 ° C., the blocking property is deteriorated, and the glass transition temperature (Tg) is 10%.
If the temperature exceeds 0 ° C., the film-forming properties deteriorate.
【0030】また、コア/シェル型エマルションにおい
て、シェル部のガラス転移温度(Tg)はコア部のガラ
ス転移温度に比べて、30〜120℃、好ましくは50
〜100℃高いことが好ましい。そのことにより塗料の
造膜性、ブロッキング性も良好となり安定性も向上す
る。In the core / shell type emulsion, the glass transition temperature (Tg) of the shell portion is 30 to 120 ° C., preferably 50 ° C., as compared with the glass transition temperature of the core portion.
It is preferable that the temperature is higher by 100 ° C. As a result, the film forming property and the blocking property of the paint are improved, and the stability is improved.
【0031】ガラス転移温度(Tg)の差が30℃未満
では、コア部とシェル部の境界部が不安定になり、また
120℃を越えると、エマルションが硬くなり、エマル
ション同士の融着性が低下することから、水性塗料の塗
膜が剥がれ易くなる。本明細書において、重合体のガラ
ス転移温度(Tg)は、下記式によって算出することが
できる。If the difference of the glass transition temperature (Tg) is less than 30 ° C., the boundary between the core and the shell becomes unstable, and if it exceeds 120 ° C., the emulsion becomes hard and the fusion property between the emulsions becomes poor. Because of the decrease, the coating film of the water-based paint is easily peeled off. In this specification, the glass transition temperature (Tg) of the polymer can be calculated by the following equation.
【0032】 1/Tg(゜K)=(W/T)+(W/T)+・・ Tg(℃)=Tg(゜K)−273 式中 W、W、・・は共重合に使用されたモノマーのそ
れぞれの重量%、T、T、・・は、それぞれ単量体のホ
モポリマ−のTg(゜K)を表わす。なお、T、T、・
・は、Polymer Hand Book(Scon
d Edition,J.Brandup・E.H.I
mmergut 編)による値である。また、モノマー
のホモポリマーのTgが明確でない場合のガラス転移温
度(℃)は、単離塗膜をバイブロン動的粘弾性装置 DAY
NAMIC VISCO ELASTOMETER MODELVIBRON DDV−IIEA型
(TOYO BACDWIN CO. Ltd)を用いて、周波数110H
z、昇温速度3℃/分において動的ガラス転移温度
(℃)により、試料はポリプロピレン板に塗装後、単離
した塗膜で測定した。1 / Tg (゜ K) = (W / T) + (W / T) + · Tg (° C) = Tg (゜ K) -273 In the formula, W, W,. , T, T,... Each represent the Tg (ΔK) of the homopolymer of the monomer. Note that T, T,.
・ Polymer Hand Book (Scon
d Edition, J.M. Brandup E. H. I
(mergut). When the Tg of the homopolymer of the monomer is not clear, the glass transition temperature (° C) is calculated using a vibron dynamic viscoelastic device
Using NAMIC VISCO ELASTOMETER MODELVIBRON DDV-IIEA type (TOYO BACDWIN CO. Ltd.), frequency 110H
The sample was measured on a polypropylene plate and then on the isolated coating film according to z, the dynamic glass transition temperature (° C.) at a heating rate of 3 ° C./min.
【0033】コア/シェル型エマルションの平均粒子径
(注1)は0.1〜0.3μmの範囲である。平均粒子
径が0.1μm未満では、コア部とシェル部のバランス
が不良になり安定性が悪くなる。また平均粒子径が0.
3μmを越えると、エマルション粒子が融着して安定性
を損なう。(注1)平均粒子径:ナノサイザーN4(コ
ールター社製)を用いて行った。The average particle size (Note 1) of the core / shell type emulsion is in the range of 0.1 to 0.3 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the balance between the core and the shell is poor, and the stability is poor. In addition, the average particle size is 0.
If it exceeds 3 μm, the emulsion particles are fused and the stability is impaired. (Note 1) Average particle size: Performed using Nanosizer N4 (manufactured by Coulter).
【0034】コア/シェル型エマルションのコア部に含
まれるSiの含有量として、ラジカル重合性不飽和単量
体(1)の固形分総合計量に対して1〜2重量%の間か
好ましく、Siの含有量が1重量%未満ではエマルショ
ン粒子が出来ず、また2重量%を越えると重合時の安定
性が不良になる。The content of Si contained in the core of the core / shell emulsion is preferably 1 to 2% by weight based on the total solid content of the radically polymerizable unsaturated monomer (1). If the content is less than 1% by weight, emulsion particles cannot be formed, and if it exceeds 2% by weight, the stability during polymerization becomes poor.
【0035】シェル部に含まれるSiの含有量として、
ラジカル重合性不飽和単量体(2)の固形分総合計量に
対して1〜1.5重量%の範囲が好ましく、Siの含有
量が1重量%未満では粒子が硬化せずゲル分率が得られ
ない。またSiの含有量が1.5重量%を越えると、エ
マルションの貯蔵安定性が低下することから塗膜の熱フ
ロー性が劣り仕上がり性が低下する。As the content of Si contained in the shell portion,
The content of the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is preferably in the range of 1 to 1.5% by weight based on the total solid content. When the content of Si is less than 1% by weight, the particles are not cured and the gel fraction is low. I can't get it. On the other hand, if the Si content exceeds 1.5% by weight, the storage stability of the emulsion deteriorates, so that the heat flow property of the coating film deteriorates and the finish property deteriorates.
【0036】また、コア/シェル型エマルションのコア
部とシェル部との重量割合は、両成分の固形分総合計量
を基準に、コア部は10〜90重量%、特に20〜80
重量%、シェル部は90〜10重量%、特に80〜20
重量%の範囲内が適している。コア部の割合が10重量
%以下であると塗料における造膜性がなくなる。また、
コア部の比率が90重量%を超えるとタック性が出るこ
とから、塗料のブロッキング性が低下する。The weight ratio of the core part to the shell part of the core / shell emulsion is 10 to 90% by weight, especially 20 to 80% by weight based on the total solid content of both components.
% By weight, and the shell portion is 90 to 10% by weight, particularly 80 to 20% by weight.
A weight percent range is suitable. When the ratio of the core portion is 10% by weight or less, the coating does not have a film-forming property. Also,
If the ratio of the core portion exceeds 90% by weight, tackiness is exhibited, and the blocking property of the coating material is reduced.
【0037】コア部及びシェル部を構成するラジカル重
合性不飽和単量体(1)及びラジカル重合性不飽和単量
体(2)において、コア部及びシェル部が、上記した性
質を有するようにアルコキシシリル基を有するラジカル
重合性不飽和単量体(a)、その他のラジカル重合性不
飽和単量体(b)、アルコキシシリル基を有するラジカ
ル重合性不飽和単量体(a1)、その他のラジカル重合
性不飽和単量体(b1)から適宜選択して使用される。In the radically polymerizable unsaturated monomer (1) and the radically polymerizable unsaturated monomer (2) constituting the core and the shell, the core and the shell have the above-mentioned properties. Radical polymerizable unsaturated monomer having an alkoxysilyl group (a), other radical polymerizable unsaturated monomer (b), radical polymerizable unsaturated monomer having an alkoxysilyl group (a 1 ), etc. From the radical polymerizable unsaturated monomers (b 1 ).
【0038】本発明の水性塗料は、上記したコア/シェ
ル型エマルションをそのまま使用しクリア塗膜として用
いることができるが、一般的に、必要に応じて、顔料ペ
ースト(B)、中和剤、その他の添加剤、等を配合し水
性塗料として使用される。The aqueous coating composition of the present invention can be used as a clear coating film by using the above-mentioned core / shell type emulsion as it is. Generally, if necessary, a pigment paste (B), a neutralizing agent, It is used as a water-based paint by blending other additives.
【0039】顔料ペースト(B)は、分散樹脂、着色顔
料、体質顔料等の顔料、水を主な成分とするが、その他
の添加剤である、消泡剤、表面調整剤、防腐剤、有機溶
剤、水溶性樹脂、可塑剤、消泡剤、増粘剤、表面張力調
整剤、沈降防止剤、造膜助剤、防腐剤、紫外線吸収剤、
光安定剤等を、その他の顔料とともに分散し顔料ペース
ト中に配合することも可能である。The pigment paste (B) is mainly composed of a pigment such as a dispersing resin, a coloring pigment and an extender, and water. Other additives such as an antifoaming agent, a surface conditioner, a preservative, and an organic Solvents, water-soluble resins, plasticizers, defoamers, thickeners, surface tension regulators, anti-settling agents, film-forming aids, preservatives, ultraviolet absorbers,
It is also possible to disperse a light stabilizer and the like together with other pigments and mix them in a pigment paste.
【0040】分散方法としては、サンドミル、ボールミ
ル、デスパー、シェーカー等が挙げられる。上記、顔料
ペースト(B)における分散樹脂としては、アクリル樹
脂系、エポキシ樹脂系、ポリカルボン酸樹脂系、ポリエ
ステル系などの、従来からある分散樹脂の使用が可能で
ある。Examples of the dispersion method include a sand mill, a ball mill, a despar, and a shaker. As the dispersing resin in the pigment paste (B), a conventional dispersing resin such as an acrylic resin, an epoxy resin, a polycarboxylic acid resin, or a polyester can be used.
【0041】着色顔料としては、酸化チタン、亜鉛華、
鉛白、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトポン、硫化亜鉛、ア
ンチモン白などの白色顔料;カーボンブラック、アセチ
レンブラック、ランプブラック、ボーンブラック、黒
鉛、鉄黒、アニリンブラックなどの黒色顔料;ナフトー
ルエローS、ハンザエロー、ピグメントエローL、ベン
ジジンエロー、パーマネントエローなどの黄色顔料;ク
ロムオレンジ、クロムバーミリオン、パーマネントオレ
ンジなどの橙色顔料;酸化鉄、アンバーなどの褐色顔
料;ベンガラ、鉛丹、パーマネントレッド、キナクリド
ン系赤顔料などの赤色顔料;コバルト紫、ファストバイ
オレット、メチルバイオレットレーキなどの紫色顔料、
群青、紺青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、
インジゴなどの青色顔料;クロムグリーン、ピグメント
グリーンB、フタロシアニングリーンなどの緑色顔料な
どが挙げられる。As the coloring pigment, titanium oxide, zinc white,
White pigments such as lead white, basic lead sulfate, lead sulfate, lithopone, zinc sulfide, antimony white; black pigments such as carbon black, acetylene black, lamp black, bone black, graphite, iron black, aniline black; naphthol yellow S Yellow pigments such as hansa yellow, pigment yellow L, benzidine yellow and permanent yellow; orange pigments such as chrome orange, chromium vermillion and permanent orange; brown pigments such as iron oxide and amber; Red pigments such as red pigments; purple pigments such as cobalt violet, fast violet and methyl violet lakes,
Ultramarine, navy blue, cobalt blue, phthalocyanine blue,
Blue pigments such as indigo; green pigments such as chrome green, pigment green B and phthalocyanine green.
【0042】体質顔料としては、バリタ粉、沈降性硫酸
バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシム、石膏、クレ
ー、シリカ、ホワイトカーボン、珪藻土、タルク、炭酸
マグネシウム、アルミナホワイグロスホワイト、赤錆、
オーカー、マイカ粉などが挙げられる。防錆顔料として
は、ジンククロメート、ストロンチウムクロメート、カ
ルシウムクロメート、鉛シアナミド、鉛酸カルシウム、
リン酸亜鉛などが挙げられる。Examples of extenders include barita powder, precipitated barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, gypsum, clay, silica, white carbon, diatomaceous earth, talc, magnesium carbonate, alumina white gloss white, red rust,
Ocher, mica powder and the like. As antirust pigments, zinc chromate, strontium chromate, calcium chromate, lead cyanamide, calcium leadate,
Zinc phosphate and the like can be mentioned.
【0043】その他、金属粉顔料および金属光沢顔料と
しては、アルミニウム粉、ブロンズ粉、銅粉、錫粉、鉛
粉、亜鉛末、リン化鉄、パール状金属コーティング雲母
粉、マイカ状酸化鉄などが挙げられる。Other metal powder pigments and metal luster pigments include aluminum powder, bronze powder, copper powder, tin powder, lead powder, zinc powder, iron phosphide, pearl-like metal-coated mica powder, and mica-like iron oxide. No.
【0044】この顔料ペースト(B)の配合割合は、使
用する顔料の種類や要求される色濃度によって異なる
が、コア/シェル型エマルション(A)の固形分100
重量部に対し、通常、2〜200重量部の範囲が好まし
い。The mixing ratio of the pigment paste (B) varies depending on the type of the pigment used and the required color density, but the solid content of the core / shell type emulsion (A) is 100%.
Usually, the range of 2 to 200 parts by weight with respect to parts by weight is preferable.
【0045】中和アミンの種類としては、アンモニア、
トリエチルアミン、ジメチルアミノエタノール、2−ア
ミノ−2−メチル−1−プロパノールなどが挙げられ、
配合割合としてはコア/シェル型エマルション(A)の
固形分100重量部に対して0.01〜10重量部の範
囲が好ましく、水性塗料のpHを7〜9に調整するため
に添加する。As the kind of the neutralizing amine, ammonia,
Triethylamine, dimethylaminoethanol, 2-amino-2-methyl-1-propanol and the like,
The mixing ratio is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the core / shell type emulsion (A), and is added to adjust the pH of the water-based paint to 7 to 9.
【0046】その他の添加剤であるが、上記にも挙げた
ように、消泡剤、表面調整剤、防腐剤、有機溶剤、水溶
性樹脂、可塑剤、消泡剤、増粘剤、表面張力調整剤、沈
降防止剤、造膜助剤、防腐剤、等が挙げられ、目的に応
じて2種以上併用して用いられる。As other additives, as mentioned above, defoaming agents, surface conditioners, preservatives, organic solvents, water-soluble resins, plasticizers, defoamers, thickeners, surface tensions Examples include a regulator, an anti-settling agent, a film-forming aid, a preservative, and the like, and two or more of them are used in combination depending on the purpose.
【0047】例えば、造膜助剤としては、アルコ−ル成
分から選ばれた1種もしくは2種以上が使用できる。か
かるアルコ−ル成分として、具体的には、エチレングリ
コ−ルモノブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノ
ブチルエ−テル、ジエチレングリコ−ルモノブチルエ−
テルアセテ−ト、プロピレングリコ−ルモノメチルエ−
テル、プロピレングリコ−ルモノブチルエ−テル、ジプ
ロピレングリコールノルマルブチルエーテル等が挙げら
れる。For example, one or two or more selected from alcohol components can be used as a film-forming auxiliary. Specific examples of such alcohol components include ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, and diethylene glycol monobutyl ether.
Teracetate, propylene glycol monomethyl ether
And propylene glycol monobutyl ether and dipropylene glycol normal butyl ether.
【0048】また、(CH)CHCOOCHC(CH)
C(OH)HCH(CH)で示される2,2,4−トリ
メチル1,3−ペンタンジオ−ルモノイソブチレ−ト
(テキサノ−ル)も造膜助剤として用いられる。造膜助
剤の含有量は、特に制限されないが、エマルションの樹
脂固形分100重量部あたり、0.1〜25重量部、好
ましくは1〜20重量部の範囲内である。Further, (CH) CHCOOCHC (CH)
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediole monoisobutyrate (Texanol) represented by C (OH) HCH (CH) is also used as a film-forming aid. The content of the film-forming aid is not particularly limited, but is in the range of 0.1 to 25 parts by weight, preferably 1 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the resin solid content of the emulsion.
【0049】塗装方法としては、特に制限なしに従来か
ら公知の塗装方法、例えば、ローラー、刷毛、浸漬、エ
アレスプレー、静電スプレー、フローコーター(カーテ
ンフローコーター)、ロールコーター塗装などが可能で
ある。The coating method is not particularly limited, and a conventionally known coating method such as a roller, a brush, a dipping, an air spray, an electrostatic spray, a flow coater (curtain flow coater), or a roll coater can be used. .
【0050】乾燥膜厚としては5〜100μm、好まし
くは10〜80μmの範囲である。乾燥条件は、例え
ば、通常の乾燥炉、熱風乾燥炉、ジェットヒーターなど
で、雰囲気温度50〜200℃好ましくは70〜150
℃で10秒〜30分、好ましくは20秒〜20分、さら
に好ましくは30秒〜10分程度乾燥させるのがよい。The dry film thickness is in the range of 5 to 100 μm, preferably 10 to 80 μm. The drying condition is, for example, a normal drying oven, a hot air drying oven, a jet heater, or the like, and the ambient temperature is 50 to 200 ° C., preferably 70 to 150 ° C.
It is preferable to dry at about 10 seconds to 30 minutes, preferably about 20 seconds to 20 minutes, more preferably about 30 seconds to 10 minutes.
【0051】[0051]
【発明の効果】 本発明の水性塗料は、有機溶剤等を多
量に含有していないので、安全性が高く、また環境にも
良い低臭気である。目的として、住宅用の瓦をはじめ、
スレート板、けい酸カルシウム板、セメントモルタル表
面、木部表面等の建築資材等の多孔質材料への浸透性や
含浸固化性に優れており、これら多孔基材の水性塗料と
して用いることができる。また得られる塗膜は、耐水
性、耐湿性、耐アルカリ性、基材に対する密着性、上塗
り塗膜や旧塗膜等への密着性等の優れた性質を有する。EFFECTS OF THE INVENTION The water-based paint of the present invention does not contain a large amount of an organic solvent or the like, so it has high safety and low odor which is good for the environment. For the purpose, including roof tiles for houses,
It has excellent permeability and impregnation-hardening property to porous materials such as slate board, calcium silicate board, cement mortar surface, wood surface and other building materials, and can be used as an aqueous coating for these porous substrates. Further, the obtained coating film has excellent properties such as water resistance, moisture resistance, alkali resistance, adhesion to a substrate, and adhesion to a top coating film or an old coating film.
【0052】[0052]
【実施例】 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明する。本発明は実施例のものに限定されるもので
はない。尚、「部」及び「%」は「重量部」及び「重量
%」を示す。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the embodiments. Note that “parts” and “%” indicate “parts by weight” and “% by weight”.
【0053】顔料ペーストの製造例 分散樹脂として、DISPER BYK−190(ビッ
クケミー社製、商品名、分散用樹脂)5部、脱イオン水
34部、チタン白 43部、モノアゾイエロー 11
部、キナクリドンレッド2部 、硫酸バリウム10部、
カーボンブラック1部を加え、卓上サンドミルを用いて
2パスにて顔料ペースト(B)を作成した。 Production Example of Pigment Paste As a dispersing resin, 5 parts of DISPER BYK-190 (manufactured by BYK Chemie, trade name, dispersing resin), 34 parts of deionized water, 43 parts of titanium white, and 11 parts of monoazo yellow
Parts, 2 parts of quinacridone red, 10 parts of barium sulfate,
1 part of carbon black was added, and a pigment paste (B) was prepared in two passes using a desktop sand mill.
【0054】エマルションNO.1の製造例 2リットルの4つ口フラスコにコンデンサー、温度計、
滴下ロートを取り付け、脱イオン水50部、乳化剤とし
てドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ0.05部を仕込
み、内部の空気を窒素で置換した後、攪拌しながら内部
温度を82℃まで上げて溶解させた。別容器で脱イオン
水37部、乳化剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ソ
ーダ3部、ラジカル重合開始剤としてペルオキソ2硫酸
アンモニウム0.15部を添加し、よく添加して泡立て
た。その中に下記、表1で示されるラジカル不飽和単量
体(1)の混合溶液を加えて攪拌し乳化剤を作り、それ
を3時間を要して反応容器中へ連続滴下しラジカル重合
体(I)を得た。 Emulsion NO. Production Example 1 A 2 liter four-necked flask was equipped with a condenser, a thermometer,
A dropping funnel was attached, and 50 parts of deionized water and 0.05 part of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier were charged. After the inside air was replaced with nitrogen, the internal temperature was increased to 82 ° C. with stirring to dissolve. In a separate container, 37 parts of deionized water, 3 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate as an emulsifier, and 0.15 parts of ammonium peroxodisulfate as a radical polymerization initiator were added and foamed well. A mixed solution of the radical unsaturated monomer (1) shown in Table 1 below was added thereto, and the mixture was stirred to form an emulsifier, which was continuously dropped into the reaction vessel over 3 hours, and the radical polymer ( I) was obtained.
【0055】次に、別容器で脱イオン水16部、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソーダ1.5部、ペルオキソ2硫
酸アンモニウム0.05部を添加し、よく攪拌して泡立
て、その中に、表1で示されるラジカル不飽和単量体
(2)の混合溶液を加えて攪拌し乳化物を作った。それ
を1時間を要して、ラジカル重合体(I)の反応容器中
へ連続滴下した。滴下終了後、82℃で2時間攪拌した
後、40℃まで冷却しラジカル重合体(II)をシェル部
に有する、コア/シェル型のエマルションNO.1を得
た。Next, in a separate container, 16 parts of deionized water, 1.5 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate and 0.05 part of ammonium peroxodisulfate were added, and the mixture was stirred well and foamed. The mixed solution of the radically unsaturated monomer (2) was added and stirred to form an emulsion. It was added dropwise over 1 hour to the reaction vessel of the radical polymer (I). After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 82 ° C. for 2 hours, cooled to 40 ° C. and cooled to a core / shell type emulsion NO. Having a radical polymer (II) in a shell portion. 1 was obtained.
【0056】得られたエマルションの固形分は51%、
平均粒子径0.15μm、コア部のTgは、−1℃、シ
ェル部のガラス転移温度(Tg)は75℃であり、コア
部とシェル部の差は76℃であった。The solid content of the obtained emulsion is 51%,
The average particle diameter was 0.15 μm, the Tg of the core was −1 ° C., the glass transition temperature (Tg) of the shell was 75 ° C., and the difference between the core and the shell was 76 ° C.
【0057】エマルションNO.2〜NO.4の製造例 実施例1と同様の操作にて、表1のような配合にてエマ
ルションNO.2〜NO.4を作成した。平均粒子径、
コア部、シェル部のガラス転移温度(Tg)を同様に示
す。 Emulsion NO. 2 to NO. Production Example 4 Emulsion No. 4 was prepared in the same manner as in Example 1 with the composition shown in Table 1. 2 to NO. 4 was created. Average particle size,
The glass transition temperatures (Tg) of the core portion and the shell portion are similarly shown.
【0058】[0058]
【表1】表1 エマルション配合内容 [Table 1] Table 1 Emulsion formulation
【0059】実施例1 顔料ペースト 146部、エマルションNO.1 22
2部、セロソルブ系溶剤10部、SNデホーマー777
(サンノプコ社製、商品名、消泡剤)0.25部、BY
K−345(ビックケミージャパン製、商品名、表面調
整剤)、上水110.7部を混合し、ディスパーで攪拌
してアンモニア 0.1部を加えpHを7.0に調整し
て固形分40%の水性塗料NO.1を作成した。 Example 1 146 parts of pigment paste, emulsion NO. 1 22
2 parts, cellosolve solvent 10 parts, SN Deformer 777
(Manufactured by San Nopco, trade name, defoamer) 0.25 parts, BY
K-345 (manufactured by BYK Japan KK, trade name, surface conditioner) and 110.7 parts of clean water are mixed, stirred with a disper, 0.1 part of ammonia is added to adjust pH to 7.0, and solid content is adjusted. 40% aqueous paint NO. 1 was created.
【0060】実施例2、比較例1、2 表2のような配合で、エマルションNO.2〜NO.4
を用い、固形分40%の水性塗料NO.1〜NO.4を
作成した。 Example 2, Comparative Examples 1 and 2 Emulsion NO. 2 to NO. 4
And an aqueous paint NO. 1 to NO. 4 was created.
【0061】[0061]
【表2】 [Table 2]
【0062】試験板の作成及び試験結果 上記、水性塗料NO.1〜NO.4をエアレススプレー
を用いて、乾燥膜厚が30μmになるようにスレート板
に塗装し、電気熱風乾燥機にて120℃−20分焼き付
けを行い乾燥塗膜を得た。この試験板を用いて性能試験
に供した結果を表3に示す。Preparation of test plate and test results 1 to NO. 4 was applied to a slate plate using an airless spray so that the dry film thickness became 30 μm, and baked at 120 ° C. for 20 minutes with an electric hot air drier to obtain a dry coating film. Table 3 shows the results of performance tests using this test plate.
【0063】[0063]
【表3】 [Table 3]
【0064】(注1)耐透水性:上記塗料をスレート板
に膜厚50μmになるよう塗装して試験板を得た。この
試験板を使用してJIS K 5400のロート法で耐透
水性を評価した (Note 1) Water resistance: A test plate was obtained by coating the above coating material on a slate plate so as to have a film thickness of 50 μm. Using this test plate, the water resistance was evaluated by the funnel method of JIS K 5400.
【0065】(注2) 耐透湿性:上記塗料をブリキ板
に膜厚50μmになるよう塗装したのち、アマルガムで
塗膜をはがしてフリー塗膜を得た。このフリー塗膜を使
用してJIS Z 0208の透湿試験を行った (Note 2) Moisture permeability: The above coating material was applied to a tin plate to a thickness of 50 μm, and then the coating film was peeled off with amalgam to obtain a free coating film. Using this free coating film, a moisture permeability test of JIS Z 0208 was performed.
【0066】(注3)耐ブロッキング性: 耐透水性試
験と同様にして作成した試験板の塗装面同士を接触させ
て40℃雰囲気下、1kg/cm2の荷重をかけた 評 価: 状 態 ◎ :まったくブロッキングのなかったもの ○ :やや抵抗があるが容易にはがれて跡が残らないもの △ :抵抗があってはがした後に跡が残るもの × :強くブロッキングしてはがれないもの。(Note 3) Blocking resistance: The painted surfaces of test plates prepared in the same manner as in the water resistance test were brought into contact with each other, and a load of 1 kg / cm 2 was applied in an atmosphere of 40 ° C. Evaluation: State ◎: No blocking at all が あ る: Slight resistance but easily peeled and no trace left △: Resistant and trace left after peeling ×: Strongly blocked and not peeled
【0067】(注4)上塗付着性: 耐透水性試験と同
様にして作成した試験板に、IMコート5111(関西
ペイント社製、商品名、アクリル系水性塗料)を膜厚5
0μmになるよう塗装した。この試験板にカッターナイ
フで4mm間隔に5×5個のマス目碁盤目状に切れ目を
いれセロテープ(登録商標)を貼り付けて剥離した 評 価: 状 態 ◎ :剥離したマス目のないもの ○ :カッターナイフの切れ目にそって少し剥離が見られる程度のもの △ :2マス目以下の剥離のもの × :3マス目以上の剥離があるもの(Note 4) Topcoat adhesion: An IM coat 5111 (manufactured by Kansai Paint Co., trade name, acrylic water-based paint) was applied to a test plate prepared in the same manner as in the water resistance test.
Coating was performed so as to be 0 μm. This test plate was cut in 5 × 5 grids at intervals of 4 mm with a cutter knife and peeled off by attaching cellophane tape (registered trademark). Evaluation: State ◎: No peeled squares ○ : A little peeling can be seen along the cutting edge of the cutter knife. △: Peeling of the second square or less ×: Peeling of the third square or more
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼澤 昭 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 (72)発明者 篠原 政明 神奈川県平塚市東八幡4丁目17番1号 関 西ペイント株式会社内 Fターム(参考) 4J011 AA05 PA64 PA69 PB19 4J026 AA17 AA18 AA43 AA45 AA46 AA47 AA48 AA49 AA50 AA63 BA05 BA25 BA27 BA28 BA29 BA30 BA31 BA32 BA43 DA15 DB15 GA06 4J038 CP021 DL151 GA15 HA156 KA08 KA09 LA02 MA03 MA08 MA10 MA13 NA04 NA12 PB05 PC04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Akira Numazawa 4-171-1, Higashi-Hachiman, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Inside Kansai Paint Co., Ltd. (72) Inventor Masaaki Shinohara 4-171-1, Higashi-Hachiman, Hiratsuka-shi, Kanagawa Seki F-term (reference) in Nishi Paint Co., Ltd. NA04 NA12 PB05 PC04
Claims (4)
でラジカル重合性不飽和単量体(1)成分を、ラジカル
重合開始剤(d)により第1段目のラジカル乳化重合反
応を行ってラジカル重合体(I)を製造した後、次いで
得られたラジカル重合体(I)の存在下で、ラジカル重
合性不飽和単量体(2)を、第2段目のラジカル乳化重
合反応を行って得られるラジカル重合体(II)のエマル
ションであって、上記、ラジカル重合性不飽和単量体
(1)が、アルコキシシリル基を有するラジカル重合性
不飽和単量体(a)及びその他のラジカル重合性不飽和
単量体(b)であり、そしてラジカル重合性不飽和単量
体(2)が、アルコキシシリル基を有するラジカル重合
性不飽和単量体(a1)及びその他のラジカル重合性不
飽和単量体(b1)であって、さらにアルコキシシリル
基を有するラジカル重合性不飽和単量体(a)又は(a
1)が、ラジカル重合性不飽和単量体(1)及び/又は
ラジカル重合性不飽和単量体(2)に含まれるコア/シ
ェル型エマルション(A)、及び[2]:顔料ペースト
(B)を含有することを特徴とする水性塗料。[1] A first-stage radical emulsion polymerization reaction of a radically polymerizable unsaturated monomer (1) component with a radical polymerization initiator (d) in an aqueous solution of water and an emulsifier (c). To produce a radical polymer (I), and then, in the presence of the obtained radical polymer (I), the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is subjected to a second-stage radical emulsion polymerization. An emulsion of the radical polymer (II) obtained by performing the reaction, wherein the radical polymerizable unsaturated monomer (1) is a radical polymerizable unsaturated monomer (a) having an alkoxysilyl group and The other radically polymerizable unsaturated monomer (b), and the radically polymerizable unsaturated monomer (2) is a radically polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group; a radical polymerizable unsaturated monomer (b 1) I, the radical polymerizable unsaturated monomer having a further alkoxysilyl group (a) or (a
1 ) is a core / shell type emulsion (A) containing a radical polymerizable unsaturated monomer (1) and / or a radical polymerizable unsaturated monomer (2), and [2]: a pigment paste (B ).
いて、ラジカル重合性不飽和単量体(1)とラジカル重
合性不飽和単量体(2)の配合割合が、固形分の総合計
量を基準にラジカル重合性不飽和単量体(1)が10〜
90重量%、ラジカル重合性不飽和単量体(2)が90
〜10重量%の範囲である請求項1に記載の水性塗料。2. In the core / shell emulsion (A), the mixing ratio of the radically polymerizable unsaturated monomer (1) and the radically polymerizable unsaturated monomer (2) is based on the total weight of the solid content. The radical polymerizable unsaturated monomer (1)
90% by weight of the radically polymerizable unsaturated monomer (2)
The water-based paint according to claim 1, which is in a range of 10 to 10% by weight.
いて、ラジカル重合体(I)のガラス転移温度(Tg)が
−20℃〜20℃の範囲、ラジカル重合体(II)のガラ
ス転移温度(Tg)が50℃〜100℃の範囲であり、及
びラジカル重合体(I)とラジカル重合体(II)のガラ
ス転移温度(Tg)の差が30℃〜120℃である請求項
1又は2に記載の水性塗料。3. In the core / shell type emulsion (A), the glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (I) is in the range of −20 ° C. to 20 ° C., and the glass transition temperature (Tg) of the radical polymer (II) is 3) is in the range of 50 ° C to 100 ° C, and the difference between the glass transition temperatures (Tg) of the radical polymer (I) and the radical polymer (II) is 30 ° C to 120 ° C. Water-based paint.
いて、ラジカル重合性不飽和単量体(1)の固形分総合
計量のアルコキシシリル基を有するラジカル重合性不飽
和単量体(a)の割合が1〜5重量%、ラジカル重合性
不飽和単量体(2)の固形分総合計量のアルコキシシリ
ル基を有するラジカル重合性不飽和単量体(a1)の割
合が1〜3重量%の範囲である請求項1乃至3のいずれ
か1項に記載の水性塗料。4. The ratio of the radically polymerizable unsaturated monomer (a) having an alkoxysilyl group in the core / shell type emulsion (A) based on the total solid content of the radically polymerizable unsaturated monomer (1). Is 1 to 5% by weight, and the proportion of the radical polymerizable unsaturated monomer (a 1 ) having an alkoxysilyl group in the total solid content of the radical polymerizable unsaturated monomer (2) is 1 to 3% by weight. The water-based paint according to any one of claims 1 to 3, which is in a range.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007154027A (en) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Sk Kaken Co Ltd | Method for producing emulsion, and coating using it |
JP2010504387A (en) * | 2006-09-20 | 2010-02-12 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | Use of polymer dispersions in coating materials |
CN103756488A (en) * | 2014-01-26 | 2014-04-30 | 南通广泰生化制品有限公司 | Preparation method of microporous nano-coating |
JP2020511582A (en) * | 2017-03-23 | 2020-04-16 | ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングBASF Coatings GmbH | Aqueous colored pigment paste containing a polymer and a base coat produced therefrom |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000262571A patent/JP2002069365A/en active Pending
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