JP2000290539A - カチオン性水分散性被覆組成物の製造方法及び該組成物を使用した無機建材用シーラー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 密着性、耐水性に優れた塗膜を形成するカチ
オン性水分散性被覆組成物の、製造方法及びそれを使用
した無機建材用シーラー。 【解決手段】 エチレン性不飽和モノマー（ｂ）５〜３
０重量％、及び親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）
５〜２０重量％（塩基性エチレン性不飽和モノマーを含
む）を水溶性溶剤（ａ）５〜３０重量％の中で重合して
得られた樹脂（ｐ）の溶液を、中和、相転換した後に、
該樹脂（ｐ）にエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマ
ー（ｄ）０．１〜３重量％を付加して水系分散剤（ｅ）
を合成し、得られた水系分散剤（ｅ）５〜４０重量％と
エチレン性不飽和モノマー（ｆ）５〜３０重量％を、水
中で乳化重合させる。（（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）の比率は（ｅ）に対する重量％を示し、（ｅ）、
（ｆ）、（ｇ）の比率はカチオン性水分散性被覆組成物
に対する重量％）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密着性、耐水性に優
れた塗膜を形成することを特徴とするカチオン性水分散
性被覆組成物の製造方法及び該組成物を使用した無機建
材用シーラーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保全、安全衛生の面より、塗
料の無公害化および安全衛生化が強く要望されており、
溶剤系塗料に代わり水系塗料の用途が拡大されつつあ
る。しかしながら水系塗料は、酢酸ビニル系、アクリル
系、スチレン系塗料の粒子を界面活性剤、分散剤等を用
いて水中に分散させたものを主成分とし、これに顔料、
顔料分散剤、消泡剤、増粘剤、成膜助剤、防腐剤等を配
合した分散型樹脂である。したがって、溶剤系塗料と比
較して基材への濡れ、浸透性が悪いことによる密着性の
低下や、水溶性成分により耐水性が良くないという問題
などがあった。このような水系塗料の問題を解決するた
めの方法として、界面活性剤を使用しないソープフリー
乳化重合法、反応型界面活性剤を用いた乳化重合法など
が種々検討されている。反応型界面活性剤、主にはアニ
オン系の反応型界面活性剤を用いた水分散型樹脂では、
皮膜の耐水性は良好であるが、密着性、耐久性について
は、溶剤系のそれと比較した場合、未だ満足なものは得
られていない。

【０００３】界面活性剤を使用せず、水溶性の高分子分
散剤を用いて得られる水分散型樹脂では、反応型界面活
性剤と比較して、高分子分散剤の乳化力が低いことなど
から少量の使用量では重合できなかったり、粒子径が大
きくなってしまうため、基材への濡れ、浸透性が悪くな
る。また、粒子径をコントロールするために界面活性剤
の使用量を多くすると水分散型樹脂は得られるが、水溶
性成分が増えたことにより耐水性の低下が避けられな
い。さらに、水溶性の高分子分散剤は、溶液中で重合、
そして、中和・相転換された後、重合に使用した溶媒を
留去する必要があり工程面、コスト面からも経済的に不
利となるため汎用性に乏しい（特開昭５０−４０６９２
号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、密着性、耐
水性に優れた塗膜を形成することを特徴とするカチオン
性水分散性被覆組成物の、溶媒を留去する必要のない製
造方法及び該組成物を使用した無機建材用シーラーを提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の水
性エマルジョンが有する種々の特徴を損なわずに、上記
諸欠点を改善する方法について鋭意検討した結果、エチ
レン性不飽和モノマー（ｂ）とメタクリル酸ジエチルア
ミノエチルのような塩基性エチレン性不飽和モノマー
（ｘ）を含む親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）を
特定の水溶性溶剤（ａ）中で重合して得られる樹脂
（ｐ）の溶液を、酸で中和、相転換した後、該樹脂
（ｐ）にエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー
（ｄ）を付加処理して水系分散剤（ｅ）を合成し、該水
系分散剤（ｅ）にエチレン性不飽和モノマー（ｆ）と親
水性エチレン性不飽和モノマー（ｇ）を水系媒質中で乳
化共重合させることにより、カチオン性水分散性被覆組
成物が得られ、溶媒（ａ）は、そのまま成膜助剤として
作用するため溶媒留去の工程が不要であり、このように
して得られたカチオン性水分散性被覆組成物は密着性、
耐水性に優れた塗膜を形成することを見出だし、本発明
を完成するに至った。

【０００６】すなわち本発明の１は、エチレン性不飽和
モノマー（ｂ）５〜３０重量％、及び親水性エチレン性
不飽和モノマー（ｃ）５〜２０重量％（ここで、塩基性
エチレン性不飽和モノマー（ｘ）が上記モノマー（ｂ）
及び（ｃ）中の少なくともモノマー（ｃ）に含まれ
る。）を水溶性溶剤（ａ）５〜３０重量％の中で重合し
て得られた樹脂（ｐ）の溶液を、中和、相転換した後
に、該樹脂（ｐ）にエポキシ基含有エチレン性不飽和モ
ノマー（ｄ）０．１〜３重量％を付加して水系分散剤
（ｅ）を合成し、得られた水系分散剤（ｅ）５〜４０重
量％とエチレン性不飽和モノマー（ｆ）５〜３０重量％
と該モノマー（ｆ）と必要に応じて加えられる共重合可
能な親水性エチレン性不飽和モノマー（ｇ）０．１〜１
０重量％を含有する単量体混合物を、水中で乳化重合さ
せることを特徴とするカチオン性水分散性被覆組成物の
製造方法（なお、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の比
率は（ｅ）に対する重量％を示し、（ｅ）、（ｆ）、
（ｇ）の比率はカチオン性水分散性被覆組成物に対する
重量％を示す。）を提供する。本発明の２は、親水性エ
チレン性不飽和モノマー（ｃ）及びエチレン性不飽和モ
ノマー（ｂ）の合計中の塩基性エチレン性不飽和モノマ
ー（ｘ）の重量比率が５〜２０重量％である本発明の１
に記載のカチオン性水分散性被覆組成物の製造方法を提
供する。本発明の３は、重合時に使用する溶剤（ａ）
が、常圧で沸点が２００℃以下の水溶性溶剤またはそれ
らの混合物である本発明の１に記載のカチオン性水分散
性被覆組成物の製造方法を提供する。本発明の４は、乳
化重合後の水分散性被覆組成物の粒子径が１０〜１００
ｎｍの範囲である本発明の１に記載のカチオン性水分散
性被覆組成物の製造方法を提供する。本発明の５は、本
発明の１〜４のカチオン性水分散性被覆組成物を使用す
る無機建材用シーラーを提供する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明におけるカチオン性水分散
性被覆組成物は、水を主成分とする分散媒にポリマー系
分散質が分散したものである。以下、本発明ではカチオ
ン性水分散性被覆組成物を水分散性被覆組成物または被
覆組成物と略称する場合がある。本発明の水分散性被覆
組成物の製造方法は、水溶性溶剤（ａ）５〜３０重量％
を用いて、エチレン性不飽和モノマー（ｂ）５〜３０重
量％と該モノマー（ｂ）と共重合可能な親水性エチレン
性不飽和モノマー（ｃ）（ここで、塩基性エチレン性不
飽和モノマー（ｘ）が上記モノマー（ｂ）及び（ｃ）中
の少なくともモノマー（ｃ）に含まれる。）５〜２０重
量％を上記溶剤（ａ）中でラジカル重合開始剤（ｉ）を
使用して重合された樹脂（ｐ）の溶液を、酸を中和剤
（ｌ）に使用して中和し、相転換した後に、該樹脂
（ｐ）にエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー
（ｄ）０．１〜３重量％を付加して水系分散剤（ｅ）を
合成し、得られた水系分散剤（ｅ）５〜４０重量％と、
エチレン性不飽和モノマー（ｆ）５〜３０重量％と該モ
ノマー（ｆ）と共重合可能な親水性エチレン性不飽和モ
ノマー（ｇ）０．１〜１０重量％を含有する単量体混合
物を、水中で水溶性ラジカル重合開始剤（ｊ）を用い
て、乳化共重合させることを特徴とする。

【０００８】（Ｉ）原料及び溶媒 （ａ）水溶性溶媒 水溶性溶媒（ａ）としては、常圧での沸点が２００℃以
下の水溶性溶媒が挙げられる。具体的には、メタノー
ル、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール
などの脂肪族系の水溶性アルコール；エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチル
エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、
プロピレングリコールモノブチルエーテルなどの炭素数
２〜４のアルキレングリコールの炭素数１〜４のモノア
ルキルエーテル類などが挙げられる。またこれらは二種
類以上組み合わせて使用しても差しつかえない。

【０００９】（ｂ）及び（ｆ）エチレン性不飽和モノマ
ー エチレン性不飽和モノマー（ｂ）及び（ｆ）は同じであ
っても異なっていてもよく、具体的には、（メタ）アク
リル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）ア
クリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メ
タ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸シクロヘ
キシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メ
タ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステアリ
ルなどの（メタ）アクリル酸のＣ₁〜Ｃ₂₄のアルキルま
たはシクロアルキルエステル；ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のＣ₃〜Ｃ₈
のヒドロキシアルキルエステル；スチレン、ビニルトル
エン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドン、ビ
ニルピリジンなどの塩基性芳香族不飽和モノマー；グリ
シジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基含有の
（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリル酸１−
メチル２−ピロリドン、（メタ）アクリル酸１−エチル
２−ピロリドン、（メタ）アクリル酸１−メチル２−ピ
ロリドンなどの（メタ）アクリル酸のＣ₁〜Ｃ₂₄のピロ
ール環含有アルキルエステル；（メタ）アクリル酸１−
メチル２−オキサゾリジン、（メタ）アクリル酸１−エ
チル２−オキサゾリジンなどの（メタ）アクリル酸のＣ
₁〜Ｃ₂₄のオキサゾール環含有アルキルエステル；エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート等のアルキレン
グリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
またこれらは二種類以上組み合わせて使用しても差しつ
かえない。

【００１０】（ｃ）及び（ｇ）親水性エチレン性不飽和
モノマー 親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）及び（ｇ）は、
モノマー（ｂ）及び（ｆ）と共重合可能なモノマーであ
って、（ｃ）及び（ｇ）は、同じであっても異なってい
てもよく、具体的には、（メタ）アクリル酸、マレイン
酸、クロトン酸、末端水酸基を有するヒドロキシエチル
（メタ）アクリレートやジエチレングリコール（メタ）
アクリレート等のポリオキシアルキレングリコール（メ
タ）アクリレート（アルキレン基の炭素数は２〜４であ
り、アルキレンオキシドの付加モル数は１〜５０であ
る。）；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アク
リルアミド、ジエチルアミノプロピルアクリルアミドな
どの（メタ）アクリルアミド誘導体；ジエチルアミノエ
チル（メタ）アクリレートなどのアミノ基含有（メタ）
アクリル酸エステルなどが挙げられる。またこれらは二
種類以上組み合わせて使用しても差しつかえない。

【００１１】（ｘ）塩基性エチレン性不飽和モノマー 塩基性エチレン性不飽和モノマー（ｘ）は上記モノマー
（ｂ）及び（ｃ）中の少なくともモノマー（ｃ）に含ま
れる。）塩基性エチレン性不飽和モノマー（ｘ）として
は、上記親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）の中の
ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのアミ
ノ基含有（メタ）アクリル酸エステル、ジエチルアミノ
プロピルアクリルアミドなどのアミノ基含有（メタ）ア
クリルアミド、及びエチレン性不飽和モノマー（ｂ）の
中のＮ−ビニルピロリドン、ビニルピリジンなどの塩基
性芳香族不飽和モノマーなどが挙げられる。

【００１２】（ｄ）エポキシ基含有エチレン性不飽和モ
ノマー 上記エポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー（ｄ）と
しては、例えば、グリシジル（メタ）アクリレート、メ
チルグリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基
含有（メタ）アクリル酸エステル、エポキシ基含有脂環
式（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられる。また
これらは二種類以上組み合わせて使用しても差しつかえ
ない。

【００１３】溶媒（ａ）、モノマー（ｂ）、（ｃ）、
（ｘ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）の使用量については下
記の範囲で使用される。なお、溶媒（ａ）、モノマー
（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の比率は水系分散剤（ｅ）に対
する重量％である。溶媒（ａ）の使用量は、５〜３０重
量％、好ましくは１０〜２５重量％である。溶媒（ａ）
の使用量が上記範囲未満になると水系分散剤を合成する
時に溶液系の粘度が高くなってしまい十分な中和・相転
換ができなくなり、上記範囲を超えると、水系分散剤を
得る事はできるがそれを用いて乳化重合した最終品の成
膜助剤の濃度が高くなるため、結果として皮膜の乾燥が
不十分となり耐水性が低下する。モノマー（ｂ）の使用
量は、５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％で
ある。モノマー（ｂ）の使用量が上記範囲未満となると
密着性、耐水性が低下し、上記範囲を超えると親水性の
成分が失われるため十分な分散安定性が得られなくな
る。モノマー（ｃ）の使用量は、５〜２０重量％、好ま
しくは１０〜１５重量％である。モノマー（ｃ）の使用
量が上記範囲未満となると親水性の成分が少ないため十
分な分散安定性が得られなくなり、上記範囲を超えると
得られるエマルジョンの親水性が強くなり、それに従っ
て塗膜の耐水性が低下する傾向にある。塩基性エチレン
性不飽和モノマー（ｘ）の使用量は、親水性エチレン性
不飽和モノマー（ｃ）及びエチレン性不飽和モノマー
（ｂ）の合計の５〜２０重量％である。モノマー（ｘ）
の使用量が上記範囲未満となると十分な分散安定性が得
られなくなり、上記範囲を超えると親水性が強くなるた
めに塗膜の耐水性低下、着色（変色）を起こす原因にな
る。特に、親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）とし
てカルボキシル基を有する親水性エチレン性不飽和モノ
マー（ｃ）を使用するときには、塩基性エチレン性不飽
和モノマー（ｘ）の使用量はカルボキシル基を有する親
水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）に対して１．０〜
３０モル倍である。モノマー（ｄ）の使用量は、０．１
〜３重量％、好ましくは０．５〜２重量％である。モノ
マー（ｄ）の使用量が上記範囲未満となると乳化重合し
て得られる製品の粒子径が１００ｎｍ以上となり、エマ
ルジョンの基材への浸透性が失われ、皮膜性能として十
分な密着性が出なくなる。また、使用量が上記範囲を超
えると皮膜性能として脆性が強くなり、結果として耐久
性低下の原因となる。また、上記で得られた水系分散剤
（ｅ）と以下のモノマー（ｆ）、（ｇ）の比率はカチオ
ン性水分散性被覆組成物に対する重量％である。水系分
散剤（ｅ）の使用量は５〜４０重量％、好ましくは１０
〜３０重量％である。５重量％未満では製品の粒径が１
００ｎｍより大きくなりすぎ、４０重量％を超えると親
水性が強くなりすぎて耐水性等が低下する。モノマー
（ｆ）の使用量は、５〜３０重量％、好ましくは１０〜
２５重量％である。モノマー（ｆ）の使用量が上記範囲
未満となると密着性、耐水性が低下し、使用量が上記範
囲を超えると疎水性が強くなりすぎるため、乳化重合時
の安定性が失われ、凝集物発生の原因となる。モノマー
（ｇ）の使用量は、０．１〜１０重量％、好ましくは
０．５〜５重量％である。モノマー（ｇ）の使用量が上
記範囲未満となると乳化重合時の安定性が失われるため
凝集物発生の原因となり、上記範囲を超えると水溶性の
樹脂となってしまうため、得られるエマルジョンの親水
性が強くなり、その結果塗膜の耐水性が低下する。

【００１４】（ｉ）ラジカル重合開始剤及び（ｊ）水溶
性ラジカル重合開始剤 本発明に使用するラジカル重合開始剤としては、熱、ま
たは還元性物質などによってラジカル分解してモノマー
への付加重合を起こさせるもので水溶性、または油溶性
の過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物などが使用できて、
特に水溶性のものが好ましい。ラジカル重合開始剤
（ｉ）としては、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、２，２−アゾビス
イソブチロニトリル、２，２−アゾビス（２−ジアミノ
プロパン）ハイドロクロライドなどが挙げられる。水溶
性ラジカル重合開始剤（ｊ）としては、過硫酸カリウ
ム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素などが挙げられる。使用量は、得ようとする樹脂に対
して0.05〜2重量％、好ましくは0.1〜0.5重量％添加さ
れる。なお、重合速度の促進、低温での重合を望む時に
は、重亜硫酸ナトリウム、塩化第一鉄、アスコルビン酸
塩、ロンガリットなどの還元剤をラジカル重合開始剤と
組み合わせて使用することもできる。

【００１５】また、樹脂の分子量の調節のため、オクチ
ルメルカプタン、ドデシルメルカプタンなどの連鎖移動
剤を添加することも可能である。

【００１６】（ｌ）中和剤 水系分散剤（ｅ）の合成に用いる中和剤（ｌ）は無機酸
および／または有機酸類である。無機酸の具体例として
は、塩酸、硝酸などが挙げられる。有機酸類の具体例と
しては、ぎ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸などの
脂肪族飽和カルボン酸類が挙げられる。使用量は使用す
る重合性不飽和モノマーの濃度によって異なるが、通
常、塩基に対して５０〜９５モル％である。

【００１７】本発明による水分散性被覆組成物には、通
常水系塗料などに添加される成分、例えば、増粘剤、消
泡剤、顔料、分散剤、染料、防腐剤などを添加してもよ
い。

【００１８】本発明による水分散性被覆組成物は、上記
のように塩基性エチレン性不飽和モノマー（ｘ）による
塩基を酸により中和、相転換工程を経るので、カチオン
性の水分散性被覆組成物である。

【００１９】（II）製造方法 （ｐ）樹脂 樹脂（ｐ）の製造は、水溶性溶媒（ａ）に、ラジカル重
合開始剤（ｉ）の存在下で、エチレン性不飽和モノマー
（ｂ）及び親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）の混
合物を滴下するモノマー滴下法；溶媒（ａ）、開始剤
（ｉ）、モノマー（ｂ）、（ｃ）の混合物すべての存在
下でラジカル重合を行う一浴重合法（モノマー等を一括
装入して重合する方法。）が挙げられる。安全性の面か
らは、モノマー滴下法が好ましい。

【００２０】（ｅ）水系分散剤 水系分散剤（ｅ）の製造は、上記で得られた樹脂（ｐ）
の溶液を、中和剤（ｌ）により中和し、相転換した後
に、該樹脂（ｐ）にエポキシ基含有エチレン性不飽和モ
ノマー（ｄ）０．１〜３重量％を付加して得られる。

【００２１】水分散性被覆組成物 水分散性被覆組成物の製造は、上記で得られた水系分散
剤（ｅ）と、別途用意されたエチレン性不飽和モノマー
（ｆ）及び親水性エチレン性不飽和モノマー（ｇ）の混
合物を水溶性ラジカル重合開始剤（ｊ）の存在下に反応
させて行われ、例えば、水、水系分散剤（ｅ）、開始剤
（ｊ）の存在下でモノマー（ｆ）、（ｇ）の混合物を滴
下するモノマー滴下法；モノマー（ｆ）及び（ｇ）の混
合物を水、水系分散剤（ｅ）の存在下で乳化し、それを
水系分散剤（ｅ）と開始剤（ｊ）の混合系へ滴下しなが
ら重合を行うプレエマルジョン法；水、水系分散剤
（ｅ）、開始剤（ｊ）、モノマー（ｆ）及び（ｇ）の混
合物すべての存在下でラジカル重合を行う一浴重合法な
どの乳化重合法が挙げられる。また、モノマー滴下法、
プレエマルジョン法については滴下量の１〜５０重量
％、好ましくは、３〜３０重量％を重合開始前に添加す
ることもできる。粒子径コントロール、皮膜性能の面か
らは、モノマー滴下法、プレエマルジョン法が好まし
く、その中でもさらにモノマー滴下法が好ましい。

【００２２】得られた乳化重合後の水分散性被覆組成物
の粒子径は１０〜１００ｎｍ、好ましくは１０〜５０ｎ
ｍの範囲である。水分散性被覆組成物の粒子径が上記範
囲より大きいと基材への浸透性が失われ、皮膜性能とし
て十分な密着性が出なくなる。

【００２３】本発明により得られたカチオン性水分散性
被覆組成物は塗料、接着剤、紙加工剤などに利用され、
特に塗料用のシーラーとして有用である。

【００２４】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、製造実施例、製造比較例、実施例、比較例中の部お
よび％は重量表示である。

【００２５】（製造実施例１：樹脂（ｐ）の合成）第一
段階として、メタクリル酸メチル８．５部、アクリル酸
ブチル５．５部、アクリル酸１．１部、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル１２．３部、オクチルメルカプタン
０．５部を混合して均一なモノマー混合溶液を得た。次
に、かくはん機、還流冷却器、滴下ろ斗、温度計を備え
た２リットルの４つ口フラスコにイソプロパノール７．
３部、プロピレングリコールモノメチルエーテル９．１
部、第一段階で得たモノマー混合溶液の一部を仕込んで
窒素ガス気流下に８０℃まで加熱し、ここへラジカル重
合開始剤を添加し、残りのモノマー混合溶液を２時間か
けて滴下した。このときの重合温度は７９〜８１℃の範
囲を維持し、滴下終了後の同温度範囲に５時間維持した
あと、室温まで冷却し、ぎ酸４．０部を滴下して中和し
た。中和終了後、約１５分程度攪拌を行い、脱イオン水
４８．５部を１時間かけて滴下して相転換を行い水溶性
の樹脂（ｐ）を得た。得られた樹脂（ｐ）の不揮発分は
２８．０％であった。

【００２６】（製造実施例２）重合に使用する溶剤をプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルからエチレング
リコールモノブチルエーテルへ変更した以外は、製造実
施例１と同様の操作でおこなった。得られた樹脂（ｐ）
の不揮発分は２８．０％であった。

【００２７】（製造比較例１）重合に使用する溶剤をプ
ロピレングリコールモノメチルエーテルから酢酸エチル
へ変更した以外は、製造例１と同様の操作でおこなっ
た。この製造比較例１においては、得られた樹脂（ｐ）
の粘度が非常に高くなって、中和の途中でゲル化が起こ
った。製造実施例１、２及び製造比較例１の樹脂（ｐ）
の合成における組成、性状については、表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】[実施例１]予め、メタクリル酸メチル５．
４部、アクリル酸ブチル４．５部、スチレン８．１部、
エチレングリコールジメタクリレート０．１部を混合
し、均一なモノマー混合溶液を得た。次に、かくはん
機、還流冷却器、滴下ろ斗、温度計を備えた２リットル
の４つ口フラスコに製造実施例１で合成した樹脂（ｐ）
を２７．５部、脱イオン水を５４．１部、メタクリル酸
グリシジル０．３部を仕込んで窒素ガス気流下に７９〜
８１℃の範囲を維持するようにし、同温度範囲において
２時間維持した後、６０℃まで冷却を行った。ここへ予
め用意したモノマー混合溶液の一部と重合開始剤を添加
し、残りのモノマー混合溶液／開始剤水溶液を１時間か
けて滴下した。このときの重合温度は５９〜６１℃の範
囲を維持し、滴下終了後の同温度範囲に１時間維持した
あと、室温まで冷却し、２００メッシュのろ布でろ過し
た。ろ別された凝集物の乾燥重量は得られた水分散性被
覆組成物に対して０．００２％と非常に僅かであった。
得られた水性エマルジョンの不揮発分は２６．０％、平
均粒子径は約３０ｎｍ、ｐＨは約６であった。

【００３０】[実施例２]使用する樹脂（ｐ）を製造実施
例１のものから製造実施例２のものに置換えた以外は、
実施例１と同様の操作でおこなった。ろ別された凝集物
の乾燥重量は全モノマーに対して０．００２％と非常に
僅かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は
２６．０％、平均粒子径は約４５ｎｍ、ｐＨは約６であ
った。

【００３１】[実施例３]重合に用いる予め用意したモノ
マー混合溶液を、メタクリル酸メチル６部、アクリル酸
２−エチルヘキシル４．５部、スチレン９部とした以外
は、実施例１と同様の操作でおこなった。ろ別された凝
集物の乾燥重量は全モノマーに対して０．００２％と非
常に僅かであった。得られた水性エマルジョンの不揮発
分は２５．８％、平均粒子径は約５０ｎｍ、ｐＨは約６
であった。

【００３２】[比較例１]実施例１と同様の操作を行った
が、製造実施例１の樹脂（ｐ）にメタクリル酸グリシジ
ルを加えず、乳化重合を行った。ろ別された凝集物の乾
燥重量は全モノマーに対して０．００２％と非常に僅か
であった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は２
６．０％、平均粒子径は約１５０ｎｍ、ｐＨは約６であ
った。

【００３３】[比較例２]実施例２と同様の操作を行った
が、製造実施例２の樹脂（ｐ）にメタクリル酸グリシジ
ルを加えず、乳化重合を行った。ろ過された凝集物の乾
燥重量は全モノマーに対して０．００２％と非常に僅か
であった。得られた水性エマルジョンの不揮発分は２
５．５％、平均粒子径は約１８０ｎｍ、ｐＨは約６であ
った。

【００３４】実施例および比較例で得られた水性樹脂分
散体の樹脂皮膜の耐水性、および基材への密着性試験を
行った。その結果を表２に示す。テストピースの作成か
ら評価方法について以下に示す。 １．サンプルの作成 下記配合方法により試験サンプルを作成した。 配合処方 実施例または比較例で得られる水性樹脂エマルジョン：
１００部 水：１８部 ２．皮膜の作成 耐水性試験用サンプルの作成 バーコーターＮｏ．１４を用いてアクリル板へ塗布し、
１２０℃の乾燥機で３分乾燥させた後、試験に使用し
た。 密着性、耐久性試験用サンプル作成 スレート板に塗布量１５０ｇ／ｍ²(wet)になるようにス
プレー塗装し、１２０℃の乾燥機で３分乾燥させた後、
試験に使用した。 ３．耐水性試験方法 上記２．で得られたアクリル板を４０℃の温水に２４時
間浸漬した。温水から取り出した後、急冷し付着してい
る水を取り除き白化の程度を目視判定する。また、その
サンプルを室温で２４時間乾燥し、乾燥後の皮膜の白化
の程度を目視判定する。判定基準は以下のとおりであ
る。 ◎：透明性に変化なし ○：わずかに青白さが認められる △：白化が認められる ×：全面白化、不透明化 ４．密着性試験方法 上記２で得られたスレート板についてＪＩＳ Ｋ５４０
０に規定される碁盤目試験を実施する。判定基準はＪＩ
Ｓ Ｋ５４００に準じ１０点満点で評価する。 ５．凍結融解密着性試験 上記２で得られたスレート板についてＡＳＴＭ−Ｃ６６
６Ａに従い、４０サイクル繰り返し試験を行ったあとの
皮膜の状態を目視判定する。判定基準は以下のとおりで
ある。 ◎：変化なし ○：わずかに皮膜の浮き、膨れが認められる △：皮膜の浮き、膨れが認められる ×：皮膜の剥離が認められる

【００３５】

【表２】

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、これまで水分散性被覆
組成物では得られなかった密着性、耐水性に優れた塗膜
を得ることができる。さらに、通常の製造装置、製造条
件などで工業的容易にかつ安価に製造できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エチレン性不飽和モノマー（ｂ）５〜３
   ０重量％、及び親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）
   ５〜２０重量％、（ここで、塩基性エチレン性不飽和モ
   ノマー（ｘ）が上記モノマー（ｂ）及び（ｃ）中の少な
   くともモノマー（ｃ）に含まれる。）を水溶性溶剤
   （ａ）５〜３０重量％の中で重合して得られた樹脂
   （ｐ）の溶液を、中和、相転換した後に、該樹脂（ｐ）
   にエポキシ基含有エチレン性不飽和モノマー（ｄ）０．
   １〜３重量％を付加して水系分散剤（ｅ）を合成し、得
   られた水系分散剤（ｅ）５〜４０重量％とエチレン性不
   飽和モノマー（ｆ）５〜３０重量％と該モノマー（ｆ）
   と必要に応じて加えられる共重合可能な親水性エチレン
   性不飽和モノマー（ｇ）０．１〜１０重量％を含有する
   単量体混合物を、水中で乳化重合させることを特徴とす
   るカチオン性水分散性被覆組成物の製造方法（なお、
   （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の比率は（ｅ）に対す
   る重量％を示し、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）の比率はカチ
   オン性水分散性被覆組成物に対する重量％を示す。）。
2. 【請求項２】 親水性エチレン性不飽和モノマー（ｃ）
   及びエチレン性不飽和モノマー（ｂ）の合計中の塩基性
   エチレン性不飽和モノマー（ｘ）の重量比率が５〜２０
   重量％である請求項１に記載のカチオン性水分散性被覆
   組成物の製造方法。
3. 【請求項３】 重合時に使用する溶剤（ａ）が、常圧で
   沸点が２００℃以下の水溶性溶剤またはそれらの混合物
   である請求項１に記載のカチオン性水分散性被覆組成物
   の製造方法。
4. 【請求項４】 乳化重合後の水分散性被覆組成物の粒子
   径が１０〜１００ｎｍの範囲である請求項１に記載のカ
   チオン性水分散性被覆組成物の製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のカチオン性水分散性被覆
   組成物を使用する無機建材用シーラー。