JP2000355603A - Production of aqueous resin dispersion - Google Patents

Production of aqueous resin dispersion

Info

Publication number
JP2000355603A
JP2000355603A JP16753099A JP16753099A JP2000355603A JP 2000355603 A JP2000355603 A JP 2000355603A JP 16753099 A JP16753099 A JP 16753099A JP 16753099 A JP16753099 A JP 16753099A JP 2000355603 A JP2000355603 A JP 2000355603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymerizable monomer
resin dispersion
aqueous resin
emulsifier
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP16753099A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3592959B2 (en
Inventor
Kazuhiko Nakamura
和彦 中村
Kenji Miyata
賢二 宮田
Akio Ito
彰男 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Shokubai Co Ltd
Original Assignee
Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Shokubai Co Ltd filed Critical Nippon Shokubai Co Ltd
Priority to JP16753099A priority Critical patent/JP3592959B2/en
Publication of JP2000355603A publication Critical patent/JP2000355603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3592959B2 publication Critical patent/JP3592959B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aqueous resin dispersion which enables the formation of a coating film excellent in water resistance. SOLUTION: This method comprises the initial polymerization step wherein a part of a polymerizable monomer component consisting of a polymerizable monomer having an acidic group and other polymerizable monomers copolymerizable therewith are fed in the presence of an emulsifier and at least 80 wt.% of the monomer component is polymerized and the main polymerization step wherein the rest of the monomer component is polymerized provided that: the total amount of the monomer having an acidic group used in the method is 0.1-5 wt.% of the total amount of the monomer component; 5-30 wt.% of the total amount of the monomer component is used in the initial polymerization step; the total amount of the emulsifier used in the method is 1-3.5 wt.% of the total amount of the monomer component: and 35-95 wt.% of the total amount of the emulsifier is used in the initial polymerization step.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐水性を要する塗
料やコーティング剤等に用いられる水性樹脂分散体に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aqueous resin dispersion used for paints and coatings requiring water resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、無公害性、火災の危険性の少ない
こと等の利点から、塗装用塗料、構造物の表面保護剤、
耐水性や耐侯性の低い基材のコーティング剤等として、
水性樹脂分散体が配合された水性塗料が汎用されてい
る。水性樹脂分散体は、通常、親水性物質である乳化剤
を必要とする乳化重合で得られ、しかも、得られた水性
樹脂分散体の安定性を確保するためには、乳化剤を多く
使用したり、酸性基を有する単量体を共重合させたりす
るのが一般的である。ところが、乳化剤や酸性基を有す
る単量体のような親水性成分は、塗膜の耐水性、具体的
には耐透水性、耐吸水性、耐水白化性等を低下させると
いう欠点があった。
2. Description of the Related Art In recent years, paints for coating, surface protective agents for structures,
As a coating agent for substrates with low water and weather resistance,
Aqueous paints containing an aqueous resin dispersion are widely used. The aqueous resin dispersion is usually obtained by emulsion polymerization that requires an emulsifier that is a hydrophilic substance, and furthermore, in order to ensure the stability of the obtained aqueous resin dispersion, an emulsifier is often used, Generally, a monomer having an acidic group is copolymerized. However, a hydrophilic component such as an emulsifier or a monomer having an acidic group has a drawback that the water resistance of a coating film, specifically, the water resistance, the water absorption resistance, the water absorption resistance, the water whitening resistance, and the like are reduced.

【0003】そこで、塗膜の耐水性を改良するために、
水性樹脂分散体について種々の検討が行われている。そ
の1つの手法として、親水性成分である乳化剤や酸性基
を有する成分の低減と、水性樹脂分散体の小粒子径化と
が考えられる。すなわち、親水性成分を低減し、小粒子
径化により緻密な塗膜を形成することによって、塗膜内
への水の浸入量を減らし、しかも、小粒子径化により粒
子間隙間を微分散させることによって、浸入した水の局
在化により生じる白化を防ぐことが期待される。
[0003] In order to improve the water resistance of the coating film,
Various studies have been made on aqueous resin dispersions. As one of the methods, reduction of the emulsifier which is a hydrophilic component and the component having an acidic group, and reduction of the particle diameter of the aqueous resin dispersion can be considered. That is, by reducing the hydrophilic component, forming a dense coating film by reducing the particle size, reducing the amount of water permeating into the coating film, and finely dispersing interparticle gaps by reducing the particle size. This is expected to prevent whitening caused by localization of the intruded water.

【0004】しかし、単に親水性成分を減らした場合に
は、水性樹脂分散体の重合時の安定性や機械的安定性、
化学的安定性が著しく低下するという問題を生じる。こ
のような場合でも、粒子径を大きくすれば安定な水性樹
脂分散体が得られるが、粒子径を大きくすると耐水性が
低下することとなる。また、水性樹脂分散体を小粒子径
化することについては、例えば、特開平10−1827
06号公報に、粒子径が小さく、残留モノマーの少ない
水分散型樹脂組成物の製造方法が提案されているが、同
号公報提案のものは、その製造に乳化活性をもつ水溶性
ポリマーが大量に使用されているために、耐水性は期待
できない。特開平9−302006号公報には、平均粒
子径1〜50nmの超微粒子であり、かつ乳化剤含有量
の少ないポリマーラッテクスの製造方法が提案されてい
るが、同号公報提案のものは、固形分が極めて低いた
め、経済性が低く、実用性に欠けるという問題があっ
た。特開平8−48705号公報には、シード重合法に
よる重合安定性が高く、かつ粒子径分布が狭い共重合ラ
テックスが提案されているが、同号公報提案のものは、
製造の際にシード粒子を別の反応釜で調製する必要があ
るので、工程が煩雑であり、時間を要するものであり、
工業的に簡便な方法とは言いがたかった。
However, when the amount of the hydrophilic component is simply reduced, the stability of the aqueous resin dispersion during polymerization, the mechanical stability,
A problem arises in that the chemical stability is significantly reduced. Even in such a case, if the particle size is increased, a stable aqueous resin dispersion can be obtained, but if the particle size is increased, the water resistance decreases. Regarding reducing the particle size of the aqueous resin dispersion, see, for example, JP-A-10-1827.
No. 06 proposes a method for producing a water-dispersed resin composition having a small particle size and a small amount of residual monomers. However, the method proposed in the publication discloses a large amount of a water-soluble polymer having an emulsifying activity in its production. Therefore, water resistance cannot be expected. JP-A-9-302006 proposes a method for producing a polymer latex which is ultrafine particles having an average particle diameter of 1 to 50 nm and has a small emulsifier content. , There is a problem that economic efficiency is low and practicability is low. JP-A-8-48705 proposes a copolymer latex having a high polymerization stability by a seed polymerization method and a narrow particle size distribution.
Since it is necessary to prepare the seed particles in a separate reaction vessel during production, the process is complicated and takes time,
It was hard to say that it was an industrially simple method.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、耐水性に優れた水性樹脂分散体を得るべく、親水性
成分である乳化剤および酸性基を有する重合性単量体の
量が少なく、かつ、粒子径が小さく、しかも、実用に供
し得るのに十分な樹脂固形分を有する水性樹脂分散体の
工業的に簡便な製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to reduce the amounts of a hydrophilic component, an emulsifier, and a polymerizable monomer having an acidic group in order to obtain an aqueous resin dispersion having excellent water resistance. Another object of the present invention is to provide an industrially simple production method of an aqueous resin dispersion having a small particle size and a resin solid content sufficient for practical use.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記解決課
題に鑑み、従来の水性樹脂分散体により形成される塗膜
においては、水性樹脂分散体に含まれる親水性成分が塗
膜への水の浸入の原因となっていること、そして、粒子
間隔間に局在化した水が塗膜の白化の原因になっている
こと、に着目して、乳化重合の方法を種々検討した。そ
の結果、全工程で使用する酸性基を有する重合性単量体
と乳化剤との量を特定範囲の量としたうえで、乳化重合
を初期重合と本重合とに分けて行い、初期重合工程にお
いて、全工程で使用する重合性単量体成分の合計使用量
のうちの特定割合と、全工程で使用する乳化剤の量の特
定割合とを、一括して仕込んで反応させ、一旦重合をほ
ぼ完結させた後、本重合工程において、残りの重合性単
量体成分と乳化剤とを反応させることによって、親水性
成分の低減と小粒子径化とを両立させることができ、し
かも、実用に供し得るのに十分な樹脂固形分を有する水
性樹脂分散体を得ることができることを見いだし、本発
明を完成した。
Means for Solving the Problems In view of the above-mentioned problems, the present inventor has proposed that in a coating film formed by a conventional aqueous resin dispersion, a hydrophilic component contained in the aqueous resin dispersion is added to the coating film. Various methods of emulsion polymerization were examined, paying attention to the fact that water is infiltrated and that water localized between the particle intervals causes whitening of the coating film. As a result, after setting the amount of the polymerizable monomer having an acidic group and the emulsifier used in all the steps in a specific range, the emulsion polymerization is divided into the initial polymerization and the main polymerization, and in the initial polymerization step, The specific ratio of the total amount of the polymerizable monomer component used in all the steps and the specific ratio of the amount of the emulsifier used in all the steps are charged and reacted at once, and the polymerization is almost completed once. After that, in the main polymerization step, by reacting the remaining polymerizable monomer component and the emulsifier, it is possible to achieve both reduction in the hydrophilic component and reduction in the particle size, and furthermore, it can be put to practical use. It has been found that an aqueous resin dispersion having a sufficient resin solid content can be obtained, and the present invention has been completed.

【0007】すなわち、本発明の水性樹脂分散体の製造
方法は、酸性基を有する重合性単量体およびこれと共重
合可能な他の重合性単量体を含む重合性単量体成分の一
部を乳化剤の存在下に仕込み投入した重合性単量体成分
の80重量%以上を重合させる初期重合工程と、残部の
重合性単量体成分を重合させる本重合工程と、からなる
水性樹脂分散体の製造方法であり、全工程で使用する酸
性基を有する重合性単量体の合計使用量を全重合性単量
体成分に対して0.1〜5重量%とするとともに、初期
重合工程において全重合性単量体成分の5〜30重量%
を用い、全工程で使用する乳化剤の合計使用量を全重合
性単量体成分に対して1〜3.5重量%とするととも
に、初期重合工程において全乳化剤の35〜95重量%
を用いることを特徴とする。
That is, the method for producing an aqueous resin dispersion of the present invention comprises a polymerizable monomer having an acidic group and a polymerizable monomer component containing another polymerizable monomer copolymerizable therewith. Part of the polymerizable monomer component charged in the presence of an emulsifier, and an initial polymerization step of polymerizing 80% by weight or more of the polymerizable monomer component, and a main polymerization step of polymerizing the remaining polymerizable monomer component. And a total amount of the polymerizable monomer having an acidic group used in all the steps of 0.1 to 5% by weight based on all the polymerizable monomer components. 5 to 30% by weight of the total polymerizable monomer component
The total amount of the emulsifier used in all the steps is adjusted to 1 to 3.5% by weight based on all the polymerizable monomer components, and 35 to 95% by weight of the total emulsifier in the initial polymerization step.
Is used.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明の水性樹脂分散体の製造方
法は、初期重合とこれに続いて行われる本重合とから構
成される多段乳化重合によるものである。初期重合と
は、水性媒体、乳化剤、および全重合性単量体成分のう
ちの一部を混合させた状態で重合開始剤を添加すること
によって開始される重合を指す。初期重合においては、
投入した単量体成分の80重量%以上、好ましくは90
重量%以上を重合させて、重合体粒子の核を形成させ
る。初期重合では、使用する重合性単量体成分を機械攪
拌により乳化させたプレエマルションとして添加して重
合を始めてもよいし、水性媒体と乳化剤と重合性単量体
との単なる混合状態から重合を始めてもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method for producing an aqueous resin dispersion of the present invention is based on a multistage emulsion polymerization comprising an initial polymerization and a subsequent main polymerization. The initial polymerization refers to a polymerization initiated by adding a polymerization initiator in a state where an aqueous medium, an emulsifier, and a part of all polymerizable monomer components are mixed. In the initial polymerization,
80% by weight or more, preferably 90% by weight of the charged monomer component
By polymerizing at least weight%, a core of the polymer particles is formed. In the initial polymerization, polymerization may be started by adding a polymerizable monomer component to be used as a pre-emulsion emulsified by mechanical stirring, or polymerization may be started from a simple mixed state of an aqueous medium, an emulsifier, and a polymerizable monomer. You may start.

【0009】本重合は、初期重合を一旦完結させた後、
具体的には、投入した重合性単量体成分の80重量%以
上、好ましくは90重量%以上を重合させた後に、新た
に重合性単量体成分を加えて行う重合を指す。本重合
は、1段階で行ってもよいし、多段階にわける多段重合
で行ってもよい。本重合を多段重合で行う場合は、前段
までに用いた重合性単量体成分の80重量%以上、好ま
しくは90重量%以上が重合してから新たな重合性単量
体成分を加えて反応させる。本重合での単量体の添加方
法は、モノマーあるいはプレエマルションでの一括添
加、分割添加、連続滴下等、適宜選択すればよく、多段
で行う場合は各段で添加方法が同じであっても異なって
いてもよい。
In the main polymerization, after the initial polymerization is once completed,
Specifically, it refers to polymerization performed by polymerizing 80% by weight or more, preferably 90% by weight or more of the charged polymerizable monomer component, and then adding a new polymerizable monomer component. The main polymerization may be performed in one stage, or may be performed in a multi-stage polymerization divided into multiple stages. When the main polymerization is carried out by multi-stage polymerization, at least 80% by weight, preferably 90% by weight or more of the polymerizable monomer components used up to the previous stage are polymerized, and then a new polymerizable monomer component is added and reacted. Let it. The method of adding the monomer in the main polymerization may be selected as appropriate, such as batch addition in a monomer or pre-emulsion, divided addition, continuous dropping, or the like. It may be different.

【0010】本発明の水性樹脂分散体の主原料たる重合
性単量体成分は、酸性基を有する重合性単量体と、この
酸性基を有する重合性単量体と共重合可能な他の重合性
単量体とから構成されるものである。本発明において
は、全重合性単量体成分のうち、5〜30重量%、好ま
しくは10〜20重量%を初期重合工程で使用すること
が重要である。初期重合工程において用いる重合性単量
体成分の量が5重量%未満であると、得られる水性樹脂
分散体の粒子径が大きくなり易い。一方、初期重合工程
において用いる重合性単量体成分の量が30重量%を越
えると、重合初期の発熱が大きく、安全性に問題が生じ
る。
The polymerizable monomer component, which is the main raw material of the aqueous resin dispersion of the present invention, comprises a polymerizable monomer having an acidic group and another polymerizable monomer copolymerizable with the acidic group-containing polymerizable monomer. And a polymerizable monomer. In the present invention, it is important to use 5 to 30% by weight, preferably 10 to 20% by weight, of all the polymerizable monomer components in the initial polymerization step. When the amount of the polymerizable monomer component used in the initial polymerization step is less than 5% by weight, the resulting aqueous resin dispersion tends to have a large particle diameter. On the other hand, if the amount of the polymerizable monomer component used in the initial polymerization step exceeds 30% by weight, heat generation in the initial stage of polymerization is large, and a problem occurs in safety.

【0011】酸性基を有する重合性単量体としては、具
体的には、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸等のエチレン性不飽和モノカルボン酸;フマル酸、
イタコン酸等の不飽和多価カルボン酸類;マレイン酸モ
ノエチル、イタコン酸モノエチル等のエチレン性不飽和
多価カルボン酸の部分エステル化物等のカルボキシル基
を有する重合性単量体;ビニルスルホン酸、スチレンス
ルホン酸、スルホ(メタ)アクリレート等のスルホン酸
基を有する重合性単量体;2−(メタ)アクリロイルオ
キシエチルアシッドホスフェート、2−(メタ)アクリ
ロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、2−(メ
タ)アクリロイルオキシ−3−クロロプロピルアシッド
ホスフェート、2−メタクリロイルオキシエチルフェニ
ルリン酸等の酸性リン酸エステル系重合性単量体;等が
挙げられる。特に、前記例示の酸性基を有する重合性単
量体のうち、カルボキシル基を有する重合性単量体が好
ましく、(メタ)アクリル酸等のエチレン性不飽和モノ
カルボン酸がより好ましい。酸性基を有する重合性単量
体は、1種類のみを用いてもよく、また、2種類以上を
併用してもよい。酸性基を有する重合性単量体は、初期
重合および本重合のいずれか一方でのみ使用されてもよ
いし、両方で使用されてもよい。
Specific examples of the polymerizable monomer having an acidic group include ethylenically unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid; fumaric acid,
Unsaturated polycarboxylic acids such as itaconic acid; polymerizable monomers having a carboxyl group such as partially esterified ethylenically unsaturated polycarboxylic acids such as monoethyl maleate and monoethyl itaconate; vinyl sulfonic acid, styrene sulfone Polymerizable monomers having a sulfonic acid group such as acid and sulfo (meth) acrylate; 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxypropyl acid phosphate, 2- (meth) acryloyloxy- Acidic phosphoric acid ester-based polymerizable monomers such as 3-chloropropyl acid phosphate and 2-methacryloyloxyethylphenylphosphoric acid; and the like. In particular, among the polymerizable monomers having an acidic group described above, a polymerizable monomer having a carboxyl group is preferable, and an ethylenically unsaturated monocarboxylic acid such as (meth) acrylic acid is more preferable. Only one type of polymerizable monomer having an acidic group may be used, or two or more types may be used in combination. The polymerizable monomer having an acidic group may be used in only one of the initial polymerization and the main polymerization, or may be used in both.

【0012】本発明においては、全工程で使用する酸性
基を有する重合性単量体の合計使用量は、重合性単量体
成分の合計使用量に対して0.1〜5重量%とすること
が重要であり、好ましくは0.5〜2.5重量%とする
ことがよい。酸性基を有する重合性単量体の合計使用量
を前記範囲とすることにより、親水性成分の含有量を低
減することができ、ひいては耐水性に優れる水性樹脂分
散体を得ることができる。酸性基を有する重合性単量体
の合計使用量が0.1重量%未満であると、エマルショ
ンの機械安定性や化学安定性が低下することとなり、一
方、5重量%を越えると、耐水性が損なわれることとな
る。
In the present invention, the total amount of the polymerizable monomer having an acidic group used in all the steps is 0.1 to 5% by weight based on the total amount of the polymerizable monomer component. Is important, and preferably 0.5 to 2.5% by weight. By setting the total amount of the polymerizable monomer having an acidic group in the above range, the content of the hydrophilic component can be reduced, and an aqueous resin dispersion having excellent water resistance can be obtained. If the total amount of the polymerizable monomer having an acidic group is less than 0.1% by weight, the mechanical stability and chemical stability of the emulsion will be reduced. Will be impaired.

【0013】酸性基を有する重合性単量体と共重合可能
な他の重合性単量体としては、具体的には以下のものが
挙げられる。なお、以下に例示の重合性単量体は、1種
類のみを用いてもよく、また、2種類以上を併用しても
よい。例えば、主な重合性単量体としては、(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n−ブチル、(メタ)アクリル酸ネオペンチ
ル、(メタ)アクリル酸イソボルニル等の(メタ)アク
リル酸と炭素数1〜18のアルコールとのエステル形成
反応により合成される(メタ)アクリル酸エステル;ス
チレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香
族ビニル単量体;酢酸ビニル等のビニルエステル;メチ
ルビニルエーテル等のビニルエーテル;等が挙げられ
る。
Specific examples of other polymerizable monomers copolymerizable with the polymerizable monomer having an acidic group include the following. In addition, only one type of the polymerizable monomer exemplified below may be used, or two or more types may be used in combination. For example, as main polymerizable monomers, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth)
(Meth) acrylic acid esters synthesized by an ester forming reaction of (meth) acrylic acid such as n-butyl acrylate, neopentyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate and an alcohol having 1 to 18 carbon atoms; Aromatic vinyl monomers such as styrene, vinyltoluene and α-methylstyrene; vinyl esters such as vinyl acetate; vinyl ethers such as methyl vinyl ether;

【0014】例えば、酸性基以外の官能基を有する重合
性単量体としては、(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)アクリル酸とポリエチレングリコールもし
くはポリプロピレングリコールとのモノエステル、α−
(ヒドロキシメチル)アクリル酸メチル等のヒドロキシ
ル基を有する単量体;(メタ)アクリル酸グリシジル等
のエポキシ基を有する単量体;(メタ)アクリロニトリ
ル等のニトリル基を有する単量体;N−モノメチル(メ
タ)アクリルアミド、N−モノエチル(メタ)アクリル
アミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジ
アセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アク
リルアミド等のアミド基を有する単量体;(メタ)アク
リル酸ジメチルアミノエチル、アミノスチレン等のアミ
ノ基を有する単量体;イソプロペニルオキサゾリン、ビ
ニルピロリドン等のその他の官能基を有する単量体;等
が挙げられる。
For example, polymerizable monomers having a functional group other than an acidic group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid and polyethylene. Monoester with glycol or polypropylene glycol, α-
Monomers having a hydroxyl group such as (hydroxymethyl) methyl acrylate; monomers having an epoxy group such as glycidyl (meth) acrylate; monomers having a nitrile group such as (meth) acrylonitrile; N-monomethyl Monomers having an amide group such as (meth) acrylamide, N-monoethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide; dimethyl (meth) acrylate Monomers having an amino group such as aminoethyl and aminostyrene; monomers having other functional groups such as isopropenyloxazoline and vinylpyrrolidone; and the like.

【0015】例えば、多官能性の重合性単量体として
は、(メタ)アクリル酸とエチレングリコール、プロピ
レングリコール、1,3−ブチレングリコール、ジエチ
レングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリ
スリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコー
ルとのエステル等の多価アルコールの(メタ)アクリル
酸エステル類;ジビニルベンゼン等の多官能ビニル単量
体;(メタ)アクリル酸アリル等の(メタ)アクリル酸
のアリルエステル;等が挙げられる。
For example, polyfunctional polymerizable monomers include (meth) acrylic acid and ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol (Meth) acrylates of polyhydric alcohols such as esters with polyhydric alcohols such as dipentaerythritol; polyfunctional vinyl monomers such as divinylbenzene; (meth) acrylic acids such as allyl (meth) acrylate Allyl ester; and the like.

【0016】例えば、その他の重合性単量体としては、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロロスチレン、フッ化
ビニル、フッ化ビニリデン、(メタ)アクリル酸パーフ
ルオロオクチルエチル等のハロゲン成分を有する単量
体;等が挙げられる。本発明において小粒子径化を効率
的に行うためには、初期重合で使用する重合性単量体成
分のうち、疎水性の強い重合性単量体を5重量%以上、
好ましくは10重量%以上使用するのが望ましい。疎水
性の強い重合性単量体としては、アクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸ノルマルオクチル、アクリル酸
シクロヘキシル等の炭素数6以上のアルキル基を有する
アクリル酸エステル;メタクリル酸n−ブチル、メタク
リル酸t−ブチル、メタクリル酸−2−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸シクロヘキシル等の炭素数4以上のア
ルキル基を有するメタクリル酸エステル;スチレン、ビ
ニルトルエン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン
等の芳香族ビニル単量体;等が挙げられる。これらの疎
水性の強い重合性単量体は、初期重合において、単独で
使用してもよいし、併用してその合計量が特定量以上に
なるように使用してもよい。
For example, other polymerizable monomers include:
Monomers having a halogen component, such as vinyl chloride, vinylidene chloride, chlorostyrene, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, and perfluorooctylethyl (meth) acrylate; and the like. In order to efficiently reduce the particle diameter in the present invention, among the polymerizable monomer components used in the initial polymerization, a polymerizable monomer having a strong hydrophobicity of 5% by weight or more,
Preferably, it is used in an amount of 10% by weight or more. Examples of highly hydrophobic polymerizable monomers include acrylic acid esters having an alkyl group having 6 or more carbon atoms, such as 2-ethylhexyl acrylate, normal octyl acrylate, and cyclohexyl acrylate; n-butyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid esters having an alkyl group having 4 or more carbon atoms, such as t-butyl, 2-ethylhexyl methacrylate, and cyclohexyl methacrylate; aromatic vinyl monomers such as styrene, vinyltoluene, α-methylstyrene, and divinylbenzene; And the like. These highly hydrophobic polymerizable monomers may be used alone in the initial polymerization, or may be used in combination so that the total amount thereof becomes a specific amount or more.

【0017】本発明において水性樹脂分散体に良好な耐
侯性を付与するためには、重合性単量体成分として、特
定の(メタ)アクリル酸エステル、紫外線安定化能を有
する単量体、紫外線吸収能を有する単量体、アルコキシ
シラン基を有する単量体を用いるのが好ましい。具体的
には、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)ア
クリル酸メチルシクロヘキシル、(メタ)アクリル酸シ
クロドデシル等のシクロアルキル基を有するアルコール
と(メタ)アクリル酸とのエステル化物;(メタ)アク
リル酸t−ブチル等の3級アルコールと(メタ)アクリ
ル酸とのエステル化物;ビニルトリメトキシシラン、γ
−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
アリルトリエトキシシラン、トリメトキシシリルアリル
アミン等のアルコキシシラン基を有する重合性単量体;
2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、または2,
2’,4−トリヒドロキシベンゾフェノンとグリシジル
(メタ)アクリレートとを反応させて得られる2−ヒド
ロキシ−4−〔3−(メタ)アクリルオキシ−2−ヒド
ロキシプロポキシ〕ベンゾフェノン、2,2’−ジヒド
ロキシ−4−〔3−(メタ)アクリルオキシ−2−ヒド
ロキシプロポキシ〕ベンゾフェノン等のベンゾフェノン
系単量体、および、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−
(メタクリロイルオキシメチル)フェニル〕−2H−ベ
ンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−
(メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕−2H−ベ
ンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−
(メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕−2H−
ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−
(メタクリロイルオキシヘキシル)フェニル〕−2H−
ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−
t−ブチル−5’−(メタクリロイルオキシエチル)フ
ェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒ
ドロキシ−5’−t−ブチル−3’−(メタクリロイル
オキシエチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾー
ル、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタクリロイル
オキシエチル)フェニル〕−5−クロロ−2H−ベンゾ
トリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタ
クリロイルオキシエチル)フェニル〕−5−メトキシ−
2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−
5’−(メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕−5
−シアノ−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒ
ドロキシ−5’−(メタクリロイルオキシエチル)フェ
ニル〕−5−t−ブチル−2H−ベンゾトリアゾール等
のベンゾトリアゾール系単量体等の紫外線吸収能を有す
る単量体;4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,
6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリ
ロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジ
ン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,
6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリ
ロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペ
リジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルオキシ
−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、1−(メ
タ)アクリロイル−4−(メタ)アクリロアミノ−2,
2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトイル
オキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4
−クロトイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン、1−クロトイル−4−クロトイルオキシ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等のピペリジ
ン系単量体等の紫外線安定化能を有する単量体;等が挙
げられ、これらの単量体のうちの少なくとも1つを使用
するのが好ましい。
In the present invention, in order to impart good weather resistance to the aqueous resin dispersion, a specific (meth) acrylate, a monomer having an ability to stabilize ultraviolet light, It is preferable to use a monomer having an absorbing ability and a monomer having an alkoxysilane group. Specifically, an esterified product of (meth) acrylic acid and an alcohol having a cycloalkyl group such as cyclohexyl (meth) acrylate, methylcyclohexyl (meth) acrylate, and cyclododecyl (meth) acrylate; Esterified product of tertiary alcohol such as t-butyl acid and (meth) acrylic acid; vinyltrimethoxysilane, γ
-(Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane,
A polymerizable monomer having an alkoxysilane group such as allyltriethoxysilane and trimethoxysilylallylamine;
2,4-dihydroxybenzophenone, or 2,
2-hydroxy-4- [3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone obtained by reacting 2 ', 4-trihydroxybenzophenone with glycidyl (meth) acrylate, 2,2'-dihydroxy- Benzophenone monomers such as 4- [3- (meth) acryloxy-2-hydroxypropoxy] benzophenone and 2- [2′-hydroxy-5′-
(Methacryloyloxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5′-
(Methacryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-
(Methacryloyloxypropyl) phenyl] -2H-
Benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-
(Methacryloyloxyhexyl) phenyl] -2H-
Benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3'-
t-butyl-5 '-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-t-butyl-3'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole 2- [2'-hydroxy-5 '-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5'-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5- Methoxy-
2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-
5 '-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5
UV-absorbing ability of benzotriazole monomers such as -cyano-2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(methacryloyloxyethyl) phenyl] -5-t-butyl-2H-benzotriazole A monomer having the formula: 4- (meth) acryloyloxy-2,2,
6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4- (meth) acryloyloxy-1,2,2
6,6-pentamethylpiperidine, 4- (meth) acryloylamino-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-cyano-4- (meth) acryloyloxy-2,2,6,6- Tetramethylpiperidine, 1- (meth) acryloyl-4- (meth) acrylamino-2,
2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-crotoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine,
-Crotoylamino-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 1-crotoyl-4-crotoyloxy-
Monomers having an ability to stabilize ultraviolet light, such as piperidine monomers such as 2,2,6,6-tetramethylpiperidine; and at least one of these monomers is used. Is preferred.

【0018】本発明において、全工程で使用する乳化剤
の合計使用量は、全工程で使用する前記重合性単量体成
分の合計使用量に対して1〜3.5重量%とすることが
重要であり、好ましくは1.5〜3重量%とすることが
よい。乳化剤の合計使用量が1重量%未満であると、重
合安定性、機械的安定性、化学的安定性等のエマルショ
ンの安定性が低下し易く、しかも、粒子径が大きくなり
耐水性が低下する。一方、乳化剤の合計使用量が3.5
重量%を越えると、耐水性が低下することとなる。
In the present invention, it is important that the total amount of the emulsifier used in all the steps is 1 to 3.5% by weight based on the total amount of the polymerizable monomer components used in all the steps. And preferably 1.5 to 3% by weight. If the total amount of the emulsifier is less than 1% by weight, the emulsion stability such as polymerization stability, mechanical stability, and chemical stability tends to decrease, and the particle size increases and the water resistance decreases. . On the other hand, the total amount of the emulsifier used was 3.5.
If the amount is more than 10% by weight, water resistance will decrease.

【0019】さらに、初期重合において使用する乳化剤
の量は、全工程で使用する乳化剤の合計使用量に対して
35〜95重量%とすることが重要であり、好ましくは
40〜80重量%とすることがよい。初期重合で用いる
乳化剤の量を前記範囲とすることによって、本発明にお
いては全工程で使用する乳化剤量が少ないにもかかわら
ず、効果的な小粒子径化が可能となる。初期重合で用い
る乳化剤の量が35重量%未満であると、粒子径が大き
くなり、一方、95重量%を越えると、本重合工程での
重合安定性が低下するので、好ましくない。
Furthermore, it is important that the amount of the emulsifier used in the initial polymerization is 35 to 95% by weight, preferably 40 to 80% by weight, based on the total amount of the emulsifier used in all the steps. Good. By setting the amount of the emulsifier used in the initial polymerization in the above range, it is possible to effectively reduce the particle size in the present invention, although the amount of the emulsifier used in all the steps is small. If the amount of the emulsifier used in the initial polymerization is less than 35% by weight, the particle size increases, while if it exceeds 95% by weight, the polymerization stability in the main polymerization step is undesirably reduced.

【0020】本発明において使用できる乳化剤として
は、特に限定はなく、例えば、アニオン系界面活性剤、
ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界
面活性剤、高分子界面活性剤等の全ての界面活性剤を使
用することができる。また、塗膜の耐水性をより向上さ
せるためには、分子中に1個以上の重合可能な炭素−炭
素不飽和結合を有する重合性界面活性剤を使用するとよ
い。
The emulsifier that can be used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include an anionic surfactant,
All surfactants such as nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and polymeric surfactants can be used. Further, in order to further improve the water resistance of the coating film, it is preferable to use a polymerizable surfactant having one or more polymerizable carbon-carbon unsaturated bonds in the molecule.

【0021】アニオン系界面活性剤としては、具体的に
は、例えば、ナトリウムドデシルサルフェート、カリウ
ムドデシルサルフェート等のアルカリ金属アルキルサル
フェート;アンモニウムドデシルサルフェート等のアン
モニウムアルキルサルフェート;ナトリウムドデシルポ
リグリコールエーテルサルフェート;ナトリウムスルホ
シノエート;スルホン化パラフィンのアルカリ金属塩、
スルホン化パラフィンのアンモニウム塩等のアルキルス
ルホネート;ナトリウムラウレート、トリエタノールア
ミンオレエート、トリエタノールアミンアビエテート等
の脂肪酸塩;ナトリウムドデシルベンゼンスルホネー
ト、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ
金属サルフェート等のアルキルアリールスルホネート;
高アルキルナフタレンスルホン酸塩;ナフタレンスルホ
ン酸ホルマリン縮合物;ジアルキルスルホコハク酸塩;
ポリオキシエチレンアルキルサルフェート塩;ポリオキ
シエチレンアルキルアリールサルフェート塩;等を挙げ
ることができる。
Examples of the anionic surfactant include, for example, alkali metal alkyl sulfates such as sodium dodecyl sulfate and potassium dodecyl sulfate; ammonium alkyl sulfates such as ammonium dodecyl sulfate; sodium dodecyl polyglycol ether sulfate; Hoshinoate; alkali metal salt of sulfonated paraffin,
Alkyl sulfonates such as ammonium salts of sulfonated paraffins; fatty acid salts such as sodium laurate, triethanolamine oleate and triethanolamine aviate; alkyl aryl sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate and alkali metal sulfate of alkali phenol hydroxyethylene;
High alkyl naphthalene sulfonate; naphthalene sulfonic acid formalin condensate; dialkyl sulfosuccinate;
Polyoxyethylene alkyl sulfate salts; polyoxyethylene alkyl aryl sulfate salts; and the like.

【0022】ノニオン系界面活性剤としては、具体的に
は、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル;ポ
リオキシエチレンアルキルアリールエーテル;ソルビタ
ン脂肪酸エステル;ポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステル;グリセロールのモノラウレート等の脂肪酸
モノグリセライド;ポリオキシエチレンオキシプロピレ
ン共重合体;エチレンオキサイドと脂肪族アミン、アミ
ドまたは酸との縮合生成物;等が使用できる。
Specific examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether; polyoxyethylene alkyl aryl ether; sorbitan fatty acid ester; polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester; and fatty acids such as glycerol monolaurate. Monoglycerides; polyoxyethyleneoxypropylene copolymers; condensation products of ethylene oxide with aliphatic amines, amides or acids; and the like can be used.

【0023】高分子界面活性剤としては、具体的には、
例えば、ポリビニルアルコール;ポリ(メタ)アクリル
酸ナトリウム、ポリ(メタ)アクリル酸カリウム、ポリ
(メタ)アクリル酸アンモニウム、ポリヒドロキシエチ
ル(メタ)アクリレート;ポリヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート;またはこれらの重合体の構成単位で
ある重合性単量体の2種以上の共重合体または他の単量
体との共重合体等が挙げられる。また、クラウンエーテ
ル類等の相関移動触媒は界面活性を示すので、界面活性
剤として使用してもよい。
As the polymer surfactant, specifically,
For example, polyvinyl alcohol; sodium poly (meth) acrylate, potassium poly (meth) acrylate, ammonium poly (meth) acrylate, polyhydroxyethyl (meth) acrylate; polyhydroxypropyl (meth) acrylate; or a polymer thereof And copolymers of two or more polymerizable monomers, which are constituent units, and copolymers with other monomers. In addition, phase transfer catalysts such as crown ethers exhibit surface activity and may be used as a surfactant.

【0024】重合性界面活性剤としては、具体的には、
例えば、プロペニル−2−エチルヘキシルベンゼンスル
ホコハク酸エステルナトリウム、(メタ)アクリル酸ポ
リオキシエチレンの硫酸エステル、ポリオキシエチレン
アルキルプロペニルエーテル硫酸アンモニウム塩、(メ
タ)アクリル酸ポリオキシエチレンエステルのリン酸エ
ステル、ポリオキシアルキルアリールサルフェート塩の
構造を有し、かつイソプロペニル基もしくはアリル基を
有する化合物等のアニオン性重合性界面活性剤;ポリオ
キシエチレンアルキルベンゼンエーテル(メタ)アクリ
ル酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
(メタ)アクリル酸エステル、ポリオキシアルキルアリ
ールエーテルの構造を有し、かつイソプロペニル基もし
くはアリル基を有する化合物等のノニオン性重合性界面
活性剤;等が挙げられる。
As the polymerizable surfactant, specifically,
For example, sodium propenyl-2-ethylhexylbenzenesulfosuccinate, sulfate of polyoxyethylene (meth) acrylate, ammonium salt of polyoxyethylene alkylpropenyl ether sulfate, phosphate of polyoxyethylene (meth) acrylate, polyoxyethylene Anionic polymerizable surfactants such as compounds having the structure of an alkylaryl sulfate salt and having an isopropenyl group or an allyl group; polyoxyethylene alkylbenzene ether (meth) acrylate, polyoxyethylene alkyl ether (meth) Nonionic polymerizable surfactants such as compounds having an acrylate or polyoxyalkylaryl ether structure and having an isopropenyl group or an allyl group; That.

【0025】本発明の乳化剤、特に、本重合で用いる乳
化剤としては、前記例示の界面活性剤のうち、重合性基
を有する乳化剤である重合性界面活性剤が好適に用いら
れる。重合性基を有する乳化剤を本重合工程で用いるこ
とにより、乾燥塗膜の耐水性に優れた水性樹脂分散体を
得ることができる。また、本発明における乳化剤として
は、前記例示の界面活性剤を1種類のみを用いてもよ
く、2種類以上を併用してもよく、また、初期重合と本
重合とで同じ種類のものを用いてもよいし、異種類のも
のを用いてもよい。
As the emulsifier of the present invention, particularly, the emulsifier used in the main polymerization, a polymerizable surfactant which is an emulsifier having a polymerizable group among the surfactants exemplified above is suitably used. By using an emulsifier having a polymerizable group in the main polymerization step, an aqueous resin dispersion having excellent water resistance of a dried coating film can be obtained. Further, as the emulsifier in the present invention, only one of the above-described surfactants may be used, or two or more of the surfactants may be used in combination, and the same type may be used in the initial polymerization and the main polymerization. Or different types may be used.

【0026】本発明における乳化重合は、重合性単量体
成分と乳化剤とのほかに、乳化させる際の媒体となる水
性媒体、および、重合を開始させるための重合開始剤を
用いて行うものである。水性媒体としては、通常、水が
使用され、必要に応じて低級アルコールやケトン等の親
水性溶媒が併用できる。水性媒体の仕込みは、特に限定
はされず、必要に応じ、初期重合工程、本重合工程と逐
次段階的に仕込むことができる。水性媒体の使用量は、
最終的に得られる水性樹脂分散体の固形分含量が35〜
60重量%になるようにすることが好ましい。
The emulsion polymerization in the present invention is carried out by using, in addition to the polymerizable monomer component and the emulsifier, an aqueous medium serving as a medium for emulsification and a polymerization initiator for initiating the polymerization. is there. As the aqueous medium, water is usually used, and if necessary, a hydrophilic solvent such as a lower alcohol or ketone can be used in combination. The preparation of the aqueous medium is not particularly limited, and the preparation can be carried out step by step with the initial polymerization step and the main polymerization step, if necessary. The amount of aqueous medium used is
The solid content of the aqueous resin dispersion finally obtained is 35 to
Preferably, it is 60% by weight.

【0027】重合開始剤は、特に限定されるものではな
く、具体的には、例えば、2,2’−アゾビスイソブチ
ロニトリル、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパ
ン)・二塩酸塩、4,4’−アゾビス(4−シアノペン
タン酸)等の水溶性アゾ化合物;過硫酸カリウム等の過
硫酸塩類;過酸化水素、過酢酸、ベンゾイルパーオキサ
イド、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の過酸化物;等
が挙げられる。
The polymerization initiator is not particularly restricted but specifically includes, for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2-amidinopropane) .dihydrochloride Salts, water-soluble azo compounds such as 4,4'-azobis (4-cyanopentanoic acid); persulfates such as potassium persulfate; hydrogen peroxide, peracetic acid, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide and the like Peroxide; and the like.

【0028】重合開始剤の使用量は、特に限定はされな
いが、全重合性単量体成分の使用量に対して、好ましく
は0.05〜1重量%であり、より好ましくは0.1〜
0.5重量%であるのがよい。重合開始剤の使用量が多
過ぎると、塗膜の耐水性を低下させ、一方、少なすぎる
と、重合速度が遅くなり、未反応の単量体が残存し易く
なるので、いずれも好ましくない。重合開始剤は、1種
類の使用でも2種類以上の併用でもよい。また、重合速
度を速めるために、必要に応じて、亜硫酸水素ナトリウ
ム等の還元剤や硫酸第一鉄等の金属塩を前記重合開始剤
と併用することもできる。
The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 1% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, based on the total amount of the polymerizable monomer components.
It is preferably 0.5% by weight. If the amount of the polymerization initiator is too large, the water resistance of the coating film is reduced. On the other hand, if the amount is too small, the polymerization rate becomes slow, and unreacted monomers are apt to remain. The polymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. Further, in order to increase the polymerization rate, a reducing agent such as sodium hydrogen sulfite or a metal salt such as ferrous sulfate can be used in combination with the polymerization initiator, if necessary.

【0029】重合開始剤の添加は、得られる重合体粒子
を細かくするために、初期重合工程で全使用量の40〜
100重量%を添加するのが好ましい。添加方法は、特
に制限はなく、例えば、一括仕込み、分割仕込み、連続
滴下等のいずれの方法であってもよい。また、重合の完
了を速めるために、本重合工程で重合性単量体成分の添
加終了前後に、重合開始剤の一部をさらに追加して添加
してもよい。
The polymerization initiator is added in an amount of 40 to 40% of the total amount used in the initial polymerization step in order to make the obtained polymer particles fine.
It is preferred to add 100% by weight. The addition method is not particularly limited, and may be any method such as batch charging, divided charging, and continuous dropping. In order to accelerate the completion of the polymerization, a part of the polymerization initiator may be further added before and after the addition of the polymerizable monomer component in the main polymerization step.

【0030】本発明においては、重合時に、重合開始剤
のほかに、必要に応じて、連鎖移動剤を添加することが
でき、例えば、t−ドデシルメルカプタン等のチオール
基を有する化合物を添加することができる。本発明にお
いては、重合の終了後、酸性基を有する重合体の酸性基
の一部または全部を、アルカリ性物質で中和することも
できるし、あるいは未中和のままであってもよい。
In the present invention, in addition to the polymerization initiator, a chain transfer agent can be added, if necessary, during the polymerization. For example, a compound having a thiol group such as t-dodecyl mercaptan can be added. Can be. In the present invention, after the polymerization is completed, a part or all of the acidic groups of the polymer having an acidic group may be neutralized with an alkaline substance, or may be left unneutralized.

【0031】中和剤は、特に限定されるものではなく、
従来公知の種々の中和剤を使用することができる。具体
的には、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等
のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム、炭酸カルシ
ウム等のアルカリ土類金属化合物;アンモニア;モノメ
チルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノ
エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モ
ノプロピルアミン、ジメチルプロピルアミン、モノエタ
ノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールア
ミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等の水
溶性有機アミン類;等が挙げられる。前記例示の中和剤
は、1種類のみを用いてもよく、また、2種類以上を併
用してもよい。中和剤としては、臭気や耐水性を考慮す
ると、アンモニア水やモノエタモールアミン等の低沸点
アミンが好ましい。
The neutralizing agent is not particularly limited.
Conventionally known various neutralizing agents can be used. Specifically, for example, alkali metal compounds such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide and calcium carbonate; ammonia; monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine And water-soluble organic amines such as monopropylamine, dimethylpropylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ethylenediamine, and diethylenetriamine. One of the above-described neutralizing agents may be used alone, or two or more may be used in combination. As the neutralizing agent, a low-boiling amine such as aqueous ammonia or monoetamolamine is preferable in consideration of odor and water resistance.

【0032】乳化重合の際の重合条件については、初期
重合工程および本重合工程ともに特に限定されるもので
なく、適宜選択すればよい。具体的には、重合温度は、
好ましくは0〜100℃、より好ましくは40〜95℃
がよい。重合温度は、初期重合工程と本重合工程とで同
じ温度であっても、異なる温度であってもよい。また、
重合時間は、初期重合と本重合に対して、反応の進行状
況に応じ、それぞれ、適宜選ぶことができ、反応開始か
ら終了まで2〜8時間の範囲が好ましい。さらに、乳化
重合は、窒素ガス等の不活性ガスの雰囲気下で行うこと
が好ましい。また、本発明においては、得られる塗膜物
性を悪化させない範囲において、さらに、親水性溶媒を
添加したり、公知の他の添加剤等を添加することもでき
る。
The polymerization conditions for the emulsion polymerization are not particularly limited in both the initial polymerization step and the main polymerization step, and may be appropriately selected. Specifically, the polymerization temperature is
Preferably 0-100 ° C, more preferably 40-95 ° C
Is good. The polymerization temperature may be the same or different in the initial polymerization step and the main polymerization step. Also,
The polymerization time can be appropriately selected depending on the progress of the reaction for the initial polymerization and the main polymerization, and is preferably in the range of 2 to 8 hours from the start to the end of the reaction. Further, the emulsion polymerization is preferably performed in an atmosphere of an inert gas such as a nitrogen gas. In the present invention, a hydrophilic solvent or other known additives may be further added as long as the physical properties of the obtained coating film are not deteriorated.

【0033】本発明において得られる水性樹脂分散体
は、固形分が35〜60重量%、好ましくは40〜55
重量%となり、かつ、樹脂粒子の体積平均粒子径が50
〜110nm、好ましくは70〜100nmとなる。水
性樹脂分散体の固形分が35重量%未満であれば、水性
樹脂分散体を塗料等として塗布した場合に非経済的で実
用に供しえないこととなり、一方、固形分が60重量%
を越えると、重合安定性が損なわれることとなるため、
好ましくない。また、樹脂粒子の体積平均粒子径が50
nm未満であると、重合安定性が損なわれることとな
り、一方、110nmを越えると、水性樹脂分散体を塗
料等として塗布した場合に良好な耐水性が得られにく
い。
The aqueous resin dispersion obtained in the present invention has a solid content of 35 to 60% by weight, preferably 40 to 55% by weight.
% By weight, and the volume average particle diameter of the resin particles is 50%.
110110 nm, preferably 70-100 nm. If the solid content of the aqueous resin dispersion is less than 35% by weight, the aqueous resin dispersion is uneconomical and unpractical when applied as a paint or the like, while the solid content is 60% by weight.
If it exceeds, the polymerization stability will be impaired,
Not preferred. Further, the volume average particle diameter of the resin particles is 50.
If it is less than nm, the polymerization stability will be impaired, while if it exceeds 110 nm, it will be difficult to obtain good water resistance when the aqueous resin dispersion is applied as a paint or the like.

【0034】本発明においては、前述のように、他の重
合性単量体として紫外線安定性の重合性単量体や紫外線
吸収性の重合性単量体を用いることによって、得られる
水性樹脂分散体に耐侯性を付与することができるが、得
られた水性樹脂分散体に、紫外線安定化能を有する物質
や紫外線吸収能を有する物質を配合することによって
も、耐侯性を付与することができる。例えば、重合性基
をもたない低分子量の紫外線安定剤や紫外線吸収剤を、
本発明で得られた水性樹脂分散体に添加したり、水性樹
脂分散体の重合時に重合性単量体とともに添加したりす
ればよく、あるいは、前記の紫外線安定性の重合性単量
体や紫外線吸収性の重合性単量体を別に重合して得た高
分子量の水溶性樹脂または水分散型樹脂を添加してもよ
い。
In the present invention, as described above, an aqueous resin dispersion obtained by using a UV-stable polymerizable monomer or a UV-absorbing polymerizable monomer as another polymerizable monomer. Although it is possible to impart weather resistance to the body, it is also possible to impart weather resistance by adding a substance having an ultraviolet light stabilizing ability or a substance having an ultraviolet absorbing ability to the obtained aqueous resin dispersion. . For example, a low molecular weight UV stabilizer or UV absorber without a polymerizable group,
It may be added to the aqueous resin dispersion obtained in the present invention, or may be added together with the polymerizable monomer at the time of polymerization of the aqueous resin dispersion, or the ultraviolet-stable polymerizable monomer or ultraviolet light A high-molecular-weight water-soluble resin or water-dispersible resin obtained by separately polymerizing an absorbent polymerizable monomer may be added.

【0035】本発明で得られた水性樹脂分散体は、その
まま使用してもよいし、多官能イソシアネートや多官能
ヒドラジン等の硬化剤を添加して使用してもよい。ま
た、必要に応じて、さらに公知の添加剤、例えば、成膜
助剤、顔料、分散剤、増粘剤、防腐剤、充填剤、帯電防
止剤、艶消し剤等を配合して使用してもよい。本発明に
より得られる水性樹脂分散体は、風雨に曝される構造物
の保護用や窯業系無機建材、木材、紙等の耐水性の低い
基材の保護用等のコーティング剤用途等に広く用いられ
る。また、本発明により得られる耐侯性を備えた水性樹
脂分散体は、長期にわたる美観の維持や基材の保護が要
求されるコーティング用途に適しており、しかも、顔料
の有無に関わらず使用可能であり、乾燥条件も常温乾燥
から加熱乾燥まで用途に合わせて適宜選択することがで
きるものである。
The aqueous resin dispersion obtained in the present invention may be used as it is, or may be used by adding a curing agent such as polyfunctional isocyanate or polyfunctional hydrazine. Further, if necessary, further known additives, for example, a film-forming aid, a pigment, a dispersant, a thickener, a preservative, a filler, an antistatic agent, a matting agent and the like may be used. Is also good. The aqueous resin dispersion obtained according to the present invention is widely used for coating agents and the like for protection of structures exposed to the elements, such as protection of structures exposed to wind and rain, and protection of low water-resistant substrates such as wood and paper. Can be Further, the aqueous resin dispersion having weather resistance obtained by the present invention is suitable for coating applications in which maintenance of a long-term beauty and protection of the substrate are required, and can be used with or without pigment. Also, drying conditions can be appropriately selected from room temperature drying to heating drying according to the application.

【0036】本発明により得られる水性樹脂分散体は、
耐水性改良剤として、他の水性樹脂分散体や水溶性樹脂
とブレンドして使用することもできる。特に、アクリル
系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹
脂等の耐侯性樹脂や、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂等
の耐食性樹脂と組み合わせることは有効な使用方法であ
る。
The aqueous resin dispersion obtained according to the present invention comprises
As a water resistance improver, it can be used by blending with another aqueous resin dispersion or a water-soluble resin. In particular, it is an effective usage to combine with a weather-resistant resin such as an acrylic resin, a urethane-based resin, a silicon-based resin, or a fluorine-based resin, or a corrosion-resistant resin such as an epoxy resin or an alkyd resin.

【0037】[0037]

【実施例】以下に、実施例および比較例により本発明を
より具体的に説明するが、本発明は実施例に限定される
ものではない。実施例および比較例で得られた水性樹脂
分散体は、下記の測定法や計算法で物性を測定するとと
もに、評価試験に供した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the examples. The aqueous resin dispersions obtained in Examples and Comparative Examples were measured for physical properties by the following measurement methods and calculation methods, and were subjected to evaluation tests.

【0038】<固形分>精秤した試料1gを110℃の
熱風乾燥機中で60分間乾燥し、乾燥残量を固形分とし
て、乾燥前の重量に対する比率を重量%で表示した。 <粒子径>動的光散乱法による粒子径測定装置(HIAC/R
OYCO INSTRUMENTS DIVISION 社製NICOMP Model 370)を
用いて測定した。粒子径は体積平均粒子径で示した。
<Solid Content> 1 g of a precisely weighed sample was dried in a hot air drier at 110 ° C. for 60 minutes, and the ratio of the remaining amount as a solid to the weight before drying was expressed in terms of% by weight. <Particle size> Particle size measuring device by dynamic light scattering method (HIAC / R
It was measured using OYCO INSTRUMENTS DIVISION NICOMP Model 370). The particle diameter was indicated by a volume average particle diameter.

【0039】・試験板の作成 試料の水性樹脂分散体100重量部に、ブチルセロソル
ブ(成膜助剤)の75%水溶液5.8重量部を添加し
て、試験液を調製した。アプリケーターを用い、乾燥後
の膜厚が約60μmとなるように試験液をガラス板に塗
工し、このガラス板を100℃の熱風乾燥機中で10分
間乾燥させて、試験板を作成した。
Preparation of Test Plate A test solution was prepared by adding 5.8 parts by weight of a 75% aqueous solution of butyl cellosolve (a film forming aid) to 100 parts by weight of a sample aqueous resin dispersion. Using an applicator, a test solution was applied on a glass plate so that the film thickness after drying was about 60 μm, and the glass plate was dried in a hot-air dryer at 100 ° C. for 10 minutes to prepare a test plate.

【0040】<耐水白化試験>前記試験板を脱イオン水
中に浸漬し、室温で7日間保持した。7日間浸漬試験し
た試験板を目視観察して白化の程度を評価した。試験結
果は下記のごとく記号で区分し、◎、○および△を合格
とした。 ◎:異常なし、○:僅かに蛍光色を帯びる、△:蛍光色
を帯びる、×:白化する <耐温水白化試験>60℃の温水で24時間保持したこ
と以外は、前記耐水白化試験1と同様にして試験を行
い、膜の白化度を評価した。◎、○および△を合格とし
た。
<Water Resistance Whitening Test> The test plate was immersed in deionized water and kept at room temperature for 7 days. The test plate subjected to the immersion test for 7 days was visually observed to evaluate the degree of whitening. The test results were classified by symbols as follows, and ◎, △ and △ were accepted. :: No abnormality, ○: Slightly fluorescent color, Δ: Fluorescent color, ×: Whitening <Water resistant whitening test> Except for holding for 24 hours in 60 ° C. hot water for 24 hours, A test was conducted in the same manner to evaluate the degree of whitening of the film. ◎, △ and △ were accepted.

【0041】[実施例1] 初期重合工程:滴下ロート、攪拌機、窒素ガス導入管、
温度計および還流冷却管を備えたフラスコに脱イオン水
820.65gと、ハイテノールN−08(第一工業製
薬製)の15%水溶液48.0gと、ノニポール200
(三洋化成製)の25%水溶液14.4gと、メチルメ
タクリレート47.7gと、ブチルアクリレート40.
5gと、アクリル酸1.8gとを仕込み、ゆるやかに窒
素ガスを吹き込みながら攪拌下に75℃まで昇温した。
昇温後、5%の過硫酸カリウム水溶液を54.0g添加
し、重合を開始した。反応系内を80℃で10分間保持
した後、初期重合を一旦終了した。この時、添加したモ
ノマーの80重量%以上が反応していることを、固形分
から確認した。
Example 1 Initial polymerization step: dropping funnel, stirrer, nitrogen gas inlet tube,
In a flask equipped with a thermometer and a reflux condenser, 82.65 g of deionized water, 48.0 g of a 15% aqueous solution of Hytenol N-08 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku), and Nonipol 200
15.4 g of a 25% aqueous solution (manufactured by Sanyo Chemical Industries), 47.7 g of methyl methacrylate, and 40.000 g of butyl acrylate.
5 g and 1.8 g of acrylic acid were charged, and the temperature was raised to 75 ° C. with stirring while gently blowing nitrogen gas.
After the temperature was raised, 54.0 g of a 5% aqueous solution of potassium persulfate was added to initiate polymerization. After maintaining the inside of the reaction system at 80 ° C. for 10 minutes, the initial polymerization was once terminated. At this time, it was confirmed from the solid content that 80% by weight or more of the added monomer had reacted.

【0042】本重合工程:初期重合反応終了後、反応系
内を80℃に維持したまま、ハイテノールN−08(第
一工業製薬製)の15%水溶液31.8gと、ノニポー
ル200(三洋化成製)の25%水溶液9.7gと、脱
イオン水228.5gと、メチルメタクリレート42
9.3gと、ブチルアクリレート364.5gと、アク
リル酸16.2gとからなるプレエマルションを、18
0分間にわたって均一滴下した。滴下後、脱イオン水2
0gで滴下ロートを洗浄し、その洗浄液をフラスコ内に
添加した。その後、60分間、反応系内を80℃に維持
し、重合を終了した。
Main polymerization step: After completion of the initial polymerization reaction, 31.8 g of a 15% aqueous solution of hytenol N-08 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) and Nonipol 200 (Sanyo Chemical Co., Ltd.) 9.7 g of 25% aqueous solution, 228.5 g of deionized water, and methyl methacrylate 42
A pre-emulsion consisting of 9.3 g, 364.5 g of butyl acrylate and 16.2 g of acrylic acid was added to 18
The solution was uniformly dropped over 0 minutes. After dripping, deionized water 2
The dropping funnel was washed with 0 g, and the washing solution was added to the flask. Thereafter, the inside of the reaction system was maintained at 80 ° C. for 60 minutes to terminate the polymerization.

【0043】次に、反応系内を50℃にまで冷却し、2
5%アンモニア水14.1gを添加し、同温度で10分
間攪拌した。攪拌後、室温にまで冷却し、100メッシ
ュの金網で濾過して、水性樹脂分散体を得た。固形分、
粒子径、および耐水白化試験、耐温水白化試験の結果を
表1に示す。 [実施例2〜5]および[比較例1〜4]重合性単量体
成分および乳化剤の種類を表1および表3に示すように
変えた以外は、実施例1と同様にして水性樹脂分散体を
得た。なお、いずれの例でも、初期重合工程において添
加したモノマーの80重量%以上が反応していること
を、固形分から確認した。固形分、粒子径、および耐水
白化試験、耐温水白化試験の結果を表1および表3に示
す。
Next, the inside of the reaction system was cooled to 50 ° C.
14.1 g of 5% aqueous ammonia was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 10 minutes. After stirring, the mixture was cooled to room temperature and filtered through a 100-mesh wire net to obtain an aqueous resin dispersion. Solids,
Table 1 shows the particle diameter and the results of the water whitening resistance test and the warm water whitening resistance test. [Examples 2 to 5] and [Comparative Examples 1 to 4] Dispersion of the aqueous resin in the same manner as in Example 1 except that the types of the polymerizable monomer component and the emulsifier were changed as shown in Tables 1 and 3. I got a body. In each case, it was confirmed from the solid content that 80% by weight or more of the monomer added in the initial polymerization step was reacted. Tables 1 and 3 show the solid content, the particle size, and the results of the water whitening test and the hot water whitening test.

【0044】[実施例6] 初期重合工程:滴下ロート、攪拌機、窒素ガス導入管、
温度計および還流冷却管を備えたフラスコに脱イオン水
826.9gと、アクアロンHS−10(第一工業製薬
製)の25%水溶液28.8gと、アクアロンRN−2
0(第一工業製薬製)の25%水溶液14.4gと、メ
チルメタクリレート69.3gと、2−エチルヘキシル
アクリレート19.8gと、アクリル酸0.9gとを仕
込み、ゆるやかに窒素ガスを吹き込みながら攪拌下に7
5℃まで昇温した。昇温後、5%の過硫酸カリウム水溶
液を54.0g添加し、重合を開始した。反応系内を8
0℃で10分間保持した後、初期重合を一旦終了した。
この時、添加したモノマーの80重量%以上が反応して
いることを、固形分から確認した。
Example 6 Initial polymerization step: dropping funnel, stirrer, nitrogen gas inlet tube,
826.9 g of deionized water, 28.8 g of a 25% aqueous solution of Aqualon HS-10 (Daiichi Kogyo Seiyaku), and Aqualon RN-2 were placed in a flask equipped with a thermometer and a reflux condenser.
0 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), 14.4 g of an aqueous solution, 69.3 g of methyl methacrylate, 19.8 g of 2-ethylhexyl acrylate, and 0.9 g of acrylic acid were charged and stirred while gently blowing nitrogen gas. 7 below
The temperature was raised to 5 ° C. After the temperature was raised, 54.0 g of a 5% aqueous solution of potassium persulfate was added to initiate polymerization. 8 in the reaction system
After holding at 0 ° C. for 10 minutes, the initial polymerization was once terminated.
At this time, it was confirmed from the solid content that 80% by weight or more of the added monomer had reacted.

【0045】本重合工程:初期重合反応終了後、反応系
内を80℃に維持したまま、アクアロンHS−10(第
一工業製薬製)の25%水溶液13.4gと、アクアロ
ンRN−20(第一工業製薬製)の25%水溶液6.7
gと、脱イオン水99.8gと、メチルメタクリレート
259.2gと、2−エチルヘキシルアクリレート7
9.2gと、アクリル酸3.6gと、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート18.0gとからなるプレエマルシ
ョンを、80分間にわたって均一滴下した。滴下後、脱
イオン水20gで滴下ロートを洗浄し、その洗浄液をフ
ラスコ内に添加した。その後、30分間、反応系内を8
0℃に維持し、重合を終了した。この時、添加したモノ
マーの80重量%以上が反応していることを、固形分か
ら確認した。
Main polymerization step: After completion of the initial polymerization reaction, while maintaining the inside of the reaction system at 80 ° C., 13.4 g of a 25% aqueous solution of Aqualon HS-10 (Daiichi Kogyo Seiyaku) and Aqualon RN-20 (No. 6.7% of 25% aqueous solution
g, deionized water 99.8 g, methyl methacrylate 259.2 g, and 2-ethylhexyl acrylate 7
A pre-emulsion consisting of 9.2 g, 3.6 g of acrylic acid, and 18.0 g of 2-hydroxyethyl methacrylate was uniformly dropped over 80 minutes. After the addition, the dropping funnel was washed with 20 g of deionized water, and the washing liquid was added to the flask. Then, for 8 minutes,
The temperature was maintained at 0 ° C. to complete the polymerization. At this time, it was confirmed from the solid content that 80% by weight or more of the added monomer had reacted.

【0046】次いで、反応系内を80℃に維持したま
ま、アクアロンHS−10(第一工業製薬製)の25%
水溶液5.8gと、アクアロンRN−20(第一工業製
薬製)の25%水溶液2.9gと、脱イオン水139.
2gと、メチルメタクリレート162.0gと、2−エ
チルヘキシルアクリレート256.5gと、アクリル酸
4.5gと、2−ヒドロキシエチルメタクリレート9.
0gと、グリシジルメタクリレート18.0gとからな
るプレエマルションを、100分間にわたって均一滴下
した。滴下後、脱イオン水20gで滴下ロートを洗浄
し、その洗浄液をフラスコ内に添加した。その後、60
分間、反応系内を80℃に維持し、重合を終了した。
Next, while maintaining the inside of the reaction system at 80 ° C., 25% of Aqualon HS-10 (Daiichi Kogyo Seiyaku) was used.
5.8 g of an aqueous solution, 2.9 g of a 25% aqueous solution of Aqualon RN-20 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku), and 139 g of deionized water.
2 g, methyl methacrylate 162.0 g, 2-ethylhexyl acrylate 256.5 g, acrylic acid 4.5 g, and 2-hydroxyethyl methacrylate 9.
A pre-emulsion composed of 0 g and 18.0 g of glycidyl methacrylate was uniformly dropped over 100 minutes. After the addition, the dropping funnel was washed with 20 g of deionized water, and the washing liquid was added to the flask. Then 60
The inside of the reaction system was maintained at 80 ° C. for minutes, and the polymerization was terminated.

【0047】次に、反応系内を50℃にまで冷却し、2
5%アンモニア水7.1gを添加し、同温度で10分間
攪拌した。攪拌後、室温にまで冷却し、100メッシュ
の金網で濾過して、水性樹脂分散体を得た。固形分、粒
子径、および耐水白化試験、耐温水白化試験の結果を表
2に示す。 [実施例7]重合性単量体成分および乳化剤の種類を表
2に示すように変えた以外は、実施例6と同様にして水
性樹脂分散体を得た。なお、初期重合工程において添加
したモノマーの80重量%以上が反応していることを、
固形分から確認した。固形分、粒子径、および耐水白化
試験、耐温水白化試験の結果を表2に示す。
Next, the inside of the reaction system was cooled to 50 ° C.
7.1 g of 5% aqueous ammonia was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 10 minutes. After stirring, the mixture was cooled to room temperature and filtered through a 100-mesh wire net to obtain an aqueous resin dispersion. Table 2 shows the solid content, the particle size, and the results of the water whitening resistance test and the warm water whitening resistance test. Example 7 An aqueous resin dispersion was obtained in the same manner as in Example 6, except that the types of the polymerizable monomer component and the emulsifier were changed as shown in Table 2. Note that 80% by weight or more of the monomer added in the initial polymerization step has reacted,
Confirmed from solids. Table 2 shows the solid content, the particle size, and the results of the water whitening resistance test and the warm water whitening resistance test.

【0048】[0048]

【表1】 [Table 1]

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】なお、表中、重合性単量体成分および乳化
剤は、以下の略号で示した。 MMA:メチルメタクリレート、2EHA:2−エチル
ヘキシルメタクリレート、AA:アクリル酸、St:ス
チレン、CHMA:シクロヘキシルメタクリレート、H
EMA:2−ヒドロキシエチルヘキシルメタクリレー
ト、GMA:グリシジルメタクリレート、BA:ブチル
アクリレート 表1から明らかなように、実施例1〜実施例5は、重合
性単量体成分が本発明の範囲を満足する組成であるの
で、粒子径が小さく、耐水白化性および耐温水白化性が
良好であり、固形分も十分に高い水性樹脂分散体であっ
た。また、表2から明らかなように、実施例6および実
施例7は、本重合を2段に分けて滴下法にて行ったの
で、耐水白化性および耐温水白化性に特に優れたもので
あった。
In the tables, polymerizable monomer components and emulsifiers are indicated by the following abbreviations. MMA: methyl methacrylate, 2EHA: 2-ethylhexyl methacrylate, AA: acrylic acid, St: styrene, CHMA: cyclohexyl methacrylate, H
EMA: 2-hydroxyethylhexyl methacrylate, GMA: glycidyl methacrylate, BA: butyl acrylate As is clear from Table 1, Examples 1 to 5 have compositions in which the polymerizable monomer component satisfies the range of the present invention. As a result, an aqueous resin dispersion having a small particle size, good water whitening resistance and hot water whitening resistance, and a sufficiently high solid content was obtained. As is clear from Table 2, Examples 6 and 7 were particularly excellent in water whitening resistance and hot water whitening resistance because the main polymerization was carried out in two stages by the dropping method. Was.

【0052】一方、表3から明らかなように、比較例1
は、全乳化剤の使用量が本発明の範囲よりも高いので、
耐水白化性および耐温水白化性に劣るものであった。比
較例2は、初期重合工程で用いた乳化剤量が本発明の範
囲よりも少なかったので、粒子径が大きく、耐水白化性
および耐温水白化性に劣るものであった。比較例3は、
酸性基を有する重合性単量体の含量が本発明の範囲より
も多いので、耐水白化性および耐温水白化性に劣るもの
であった。比較例4は、初期重合工程で用いる重合性単
量体成分の量が本発明の範囲よりも少なく、しかも全乳
化剤の使用量が少ないので、粒子径が大きく、耐水白化
性および耐温水白化性に劣るものであった。
On the other hand, as is clear from Table 3, Comparative Example 1
Is, since the amount of the total emulsifier used is higher than the range of the present invention,
It was poor in water whitening resistance and warm water whitening resistance. In Comparative Example 2, since the amount of the emulsifier used in the initial polymerization step was smaller than the range of the present invention, the particle diameter was large, and the whitening resistance and the hot water whitening resistance were poor. Comparative Example 3
Since the content of the polymerizable monomer having an acidic group was larger than the range of the present invention, the whitening resistance and the hot water whitening resistance were poor. In Comparative Example 4, the amount of the polymerizable monomer component used in the initial polymerization step was smaller than the range of the present invention, and the amount of the total emulsifier used was small, so that the particle size was large, and the water whitening resistance and hot water whitening resistance Was inferior.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明によれば、水溶性成分である乳化
剤および酸性基を有する重合性単量体の量が少なく、か
つ、粒子径が小さく、しかも、実用に供し得るのに十分
な樹脂固形分を有する水性樹脂分散体の工業的に簡便な
製造方法を提供することができる。
According to the present invention, the amount of the water-soluble emulsifier and the polymerizable monomer having an acidic group is small, the particle diameter is small, and the resin is sufficient for practical use. An industrially simple method for producing an aqueous resin dispersion having a solid content can be provided.

【0054】そして、本発明により得られる水性樹脂分
散体は、風雨に曝される構造物の保護用や窯業系無機建
材、木材、紙等の耐水性の低い基材の保護用等のコーテ
ィング剤用途等に広く用いられる。
The aqueous resin dispersion obtained by the present invention is used as a coating agent for protecting structures exposed to wind and rain, and for protecting low water-resistant substrates such as ceramic building materials, wood, and paper. Widely used for applications.

フロントページの続き (72)発明者 伊藤 彰男 大阪府吹田市西御旅町5番8号 株式会社 日本触媒内 Fターム(参考) 4J011 KA02 KA03 KA04 KA05 KA06 KA12 KA15 KA16 KA19 KB13 KB16 KB29 4J100 AB02Q AB03Q AB04Q AB07P AB07Q AB08Q AB16Q AC03Q AC04Q AC23Q AC24Q AE03Q AG04Q AJ01P AJ02P AJ08P AJ09P AL03Q AL08P AL08Q AL09Q AL36P AL44P AL62Q AL63Q AM02Q AM17Q AM19Q AP01P BA31Q BA56P BA65P BB01P BB18Q BC07Q CA01 CA04 EA07 FA03 FA20 JA01Continued on the front page (72) Inventor Akio Ito 5-8 Nishiburi-cho, Suita-shi, Osaka F-term (reference) 4J011 KA02 KA03 KA04 KA05 KA06 KA12 KA15 KA16 KA19 KB13 KB16 KB29 4J100 AB02Q AB03Q AB04Q AB07P AB07Q AB08Q AB16Q AC03Q AC04Q AC23Q AC24Q AE03Q AG04Q AJ01P AJ02P AJ08P AJ09P AL03Q AL08P AL08Q AL09Q AL36P AL44P AL62Q AL63Q AM02Q AM17Q AM19Q AP01P BA31Q BA56P BA65P BB07FA01 BC01 FA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】酸性基を有する重合性単量体およびこれと
共重合可能な他の重合性単量体を含む重合性単量体成分
の一部を乳化剤の存在下に仕込み投入した重合性単量体
成分の80重量%以上を重合させる初期重合工程と、残
部の重合性単量体成分を重合させる本重合工程と、から
なる水性樹脂分散体の製造方法であり、 全工程で使用する酸性基を有する重合性単量体の合計使
用量を全重合性単量体成分に対して0.1〜5重量%と
するとともに、初期重合工程において全重合性単量体成
分の5〜30重量%を用い、 全工程で使用する乳化剤の合計使用量を全重合性単量体
成分に対して1〜3.5重量%とするとともに、初期重
合工程において全乳化剤の35〜95重量%を用いるこ
とを特徴とする水性樹脂分散体の製造方法。
1. A polymerizable monomer prepared by charging a part of a polymerizable monomer component containing a polymerizable monomer having an acidic group and another polymerizable monomer copolymerizable therewith in the presence of an emulsifier. A method for producing an aqueous resin dispersion comprising an initial polymerization step of polymerizing 80% by weight or more of a monomer component and a main polymerization step of polymerizing the remaining polymerizable monomer component. The total amount of the polymerizable monomer having an acidic group is 0.1 to 5% by weight based on the total polymerizable monomer component, and 5 to 30% of the total polymerizable monomer component in the initial polymerization step. % By weight, and the total amount of the emulsifier used in all the steps is 1 to 3.5% by weight based on the total polymerizable monomer components, and 35 to 95% by weight of the total emulsifier is used in the initial polymerization step. A method for producing an aqueous resin dispersion, which is used.
【請求項2】本重合工程で使用する乳化剤として、重合
性基を有する乳化剤を使用する、請求項1に記載の水性
樹脂分散体の製造方法。
2. The method for producing an aqueous resin dispersion according to claim 1, wherein an emulsifier having a polymerizable group is used as an emulsifier used in the main polymerization step.
【請求項3】初期重合工程で用いる重合性単量体成分と
して、炭素数6以上のアルキル基を有するアクリル酸エ
ステル、炭素数4以上のアルキル基を有するメタクリル
酸エステル、芳香族ビニル単量体からなる群より選ばれ
る少なくとも1つの疎水性単量体を使用し、かつ、前記
疎水性単量体の合計使用量を、初期重合工程での重合性
単量体成分使用量に対して5重量%以上とする、請求項
1または2に記載の水性樹脂分散体の製造方法。
3. A polymerizable monomer component used in the initial polymerization step is an acrylic ester having an alkyl group having 6 or more carbon atoms, a methacrylic ester having an alkyl group having 4 or more carbon atoms, or an aromatic vinyl monomer. And at least one hydrophobic monomer selected from the group consisting of: and the total amount of the hydrophobic monomer is 5% by weight based on the amount of the polymerizable monomer component used in the initial polymerization step. % Of the aqueous resin dispersion according to claim 1.
【請求項4】固形分が35〜60重量%であり、かつ、
樹脂粒子の体積平均粒子径が50〜110nmである水
性樹脂分散体を得る、請求項1から3までのいずれかに
記載の水性樹脂分散体の製造方法。
4. A solid content of 35 to 60% by weight, and
The method for producing an aqueous resin dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein an aqueous resin dispersion having a volume average particle diameter of the resin particles of 50 to 110 nm is obtained.
JP16753099A 1999-06-14 1999-06-14 Method for producing aqueous resin dispersion Expired - Lifetime JP3592959B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16753099A JP3592959B2 (en) 1999-06-14 1999-06-14 Method for producing aqueous resin dispersion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16753099A JP3592959B2 (en) 1999-06-14 1999-06-14 Method for producing aqueous resin dispersion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000355603A true JP2000355603A (en) 2000-12-26
JP3592959B2 JP3592959B2 (en) 2004-11-24

Family

ID=15851414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16753099A Expired - Lifetime JP3592959B2 (en) 1999-06-14 1999-06-14 Method for producing aqueous resin dispersion

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3592959B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034789A1 (en) * 2005-09-20 2007-03-29 Toyo Styrene Co., Ltd. Composition containing aromatic vinyl compound/(meth)acrylic acid copolymer resin and process for producing the same
JP2011503312A (en) * 2007-11-14 2011-01-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Method for producing thickener dispersion
JPWO2021200647A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07
CN115594798A (en) * 2022-12-12 2023-01-13 山东科兴化工有限责任公司(Cn) Oil field fracturing fluid thickening agent and preparation method and application thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007034789A1 (en) * 2005-09-20 2007-03-29 Toyo Styrene Co., Ltd. Composition containing aromatic vinyl compound/(meth)acrylic acid copolymer resin and process for producing the same
JP5237640B2 (en) * 2005-09-20 2013-07-17 東洋スチレン株式会社 Aromatic vinyl compound- (meth) acrylic acid copolymer resin-containing composition and method for producing the same
JP2011503312A (en) * 2007-11-14 2011-01-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア Method for producing thickener dispersion
JPWO2021200647A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07
WO2021200647A1 (en) * 2020-03-31 2021-10-07 東レ株式会社 Polymer particles
CN115594798A (en) * 2022-12-12 2023-01-13 山东科兴化工有限责任公司(Cn) Oil field fracturing fluid thickening agent and preparation method and application thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP3592959B2 (en) 2004-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3940297B2 (en) Aqueous resin dispersion and method for producing the same
JP3630585B2 (en) Aqueous resin dispersion
JP2008138217A (en) Aqueous resin dispersion, aqueous resin composition, and method for producing aqueous resin composition
JP2002069131A (en) (Meth) acrylate resin composition
JP2546216B2 (en) High weather resistance one-pack cross-linking emulsion
JP7585286B2 (en) New emulsion and coating composition using said emulsion
JP2001115080A (en) Emulsion coating
JP3215329B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2004156025A (en) Aqueous resin dispersion, aqueous resin composition and method for producing aqueous resin composition
JP2005272727A (en) Aqueous resin dispersion and method for producing the same
JP2003073611A (en) Water coating composition
JP3592959B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2010138256A (en) Method for producing emulsion, and aqueous coating material
JP6747839B2 (en) Aqueous resin composition for paint
JP2008069249A (en) Aqueous resin composition, and method for producing the same, and aqueous coating composition
JP6102972B2 (en) Emulsion production method and aqueous coating material production method
JPH09296122A (en) Production of aqueous dispersion of resin composition
JP3643304B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP2018059007A (en) Resin composition
JP6664918B2 (en) Method for producing aqueous resin dispersion
JP5258141B2 (en) Aqueous resin dispersion and production method
JP2003096261A (en) Cyclohexyl acrylate-based aqueous resin dispersion composition
JP6697919B2 (en) Aqueous resin composition for paint
JP5001829B2 (en) Aqueous resin dispersion, aqueous resin composition, and method for producing aqueous resin composition
JP2004099823A (en) Aqueous coating composition

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040601

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040723

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040824

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040826

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3592959

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070903

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130903

Year of fee payment: 9

EXPY Cancellation because of completion of term