JP2002155209A - 水性樹脂エマルジョン - Google Patents
水性樹脂エマルジョンInfo
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- JP2002155209A JP2002155209A JP2000355764A JP2000355764A JP2002155209A JP 2002155209 A JP2002155209 A JP 2002155209A JP 2000355764 A JP2000355764 A JP 2000355764A JP 2000355764 A JP2000355764 A JP 2000355764A JP 2002155209 A JP2002155209 A JP 2002155209A
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- resin emulsion
- aqueous resin
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- radical polymerizable
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水性塗料などの原料として使用した場合に耐
水性、耐候性などの耐久性に優れた塗膜を形成すること
が可能な水性樹脂エマルジョンを提供すること。 【解決手段】 ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒体
中で乳化重合させた後に、式（R1）n-Si-(R2)4-n［式中
ｎは１〜３の整数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、
シクロアルキル基、アリール基、：R2は１〜８個の炭素
原子を有するアルコキシ基、水酸基］で表される非ラジ
カル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時
に、光安定剤を加えて得られる水性樹脂エマルジョン。
水性、耐候性などの耐久性に優れた塗膜を形成すること
が可能な水性樹脂エマルジョンを提供すること。 【解決手段】 ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒体
中で乳化重合させた後に、式（R1）n-Si-(R2)4-n［式中
ｎは１〜３の整数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、
シクロアルキル基、アリール基、：R2は１〜８個の炭素
原子を有するアルコキシ基、水酸基］で表される非ラジ
カル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時
に、光安定剤を加えて得られる水性樹脂エマルジョン。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラジカル重合性不
飽和単量体を水性媒体中で乳化重合させた後に、非ラジ
カル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時
に、光安定剤を加えて得られる水性樹脂エマルジョンに
関するもので、塗料用、中でも特に高い耐水性、耐候性
が要求される建築外装塗料、各種建材塗装剤用樹脂とし
て有用な水性樹脂エマルジョンに関する。
飽和単量体を水性媒体中で乳化重合させた後に、非ラジ
カル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時
に、光安定剤を加えて得られる水性樹脂エマルジョンに
関するもので、塗料用、中でも特に高い耐水性、耐候性
が要求される建築外装塗料、各種建材塗装剤用樹脂とし
て有用な水性樹脂エマルジョンに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、環境負荷の低減と安全衛生向上の
観点より、建築外装塗料及び外装建材塗装剤の水性化が
加速度的に進行し、これに伴い、これらに使用される塗
料用樹脂も従来の有機溶剤系樹脂から水性樹脂エマルジ
ョンに移行している。屋外に曝される塗膜には必然的
に、太陽光、雨水等の様々な外部刺激に対する耐性が求
められ、水性塗料に対する要求性能もかなり高くなって
きている。この性能を左右する最も重要な塗料原料の一
つが、水性樹脂エマルジョンである。
観点より、建築外装塗料及び外装建材塗装剤の水性化が
加速度的に進行し、これに伴い、これらに使用される塗
料用樹脂も従来の有機溶剤系樹脂から水性樹脂エマルジ
ョンに移行している。屋外に曝される塗膜には必然的
に、太陽光、雨水等の様々な外部刺激に対する耐性が求
められ、水性塗料に対する要求性能もかなり高くなって
きている。この性能を左右する最も重要な塗料原料の一
つが、水性樹脂エマルジョンである。
【０００３】しかし、従来のアクリルエマルジョンを中
心とした、水性樹脂エマルジョンまたは水性樹脂エマル
ジョンに顔料が配合された塗料より得られる塗膜は、種
々の刺激に対する耐久性が低いものだった。この問題を
解決するために、水性樹脂エマルジョンにシリコーンと
光安定剤および／または紫外線吸収剤を導入することに
より、その耐久性を高める手法が種々提案されてはいる
が、必ずしも満足できるものではなかった。
心とした、水性樹脂エマルジョンまたは水性樹脂エマル
ジョンに顔料が配合された塗料より得られる塗膜は、種
々の刺激に対する耐久性が低いものだった。この問題を
解決するために、水性樹脂エマルジョンにシリコーンと
光安定剤および／または紫外線吸収剤を導入することに
より、その耐久性を高める手法が種々提案されてはいる
が、必ずしも満足できるものではなかった。
【０００４】例えば、特開平７−１７３４０４公報にお
いては、シリコーン変性アクリル系エマルジョンに紫外
線吸収剤および／または光安定剤を造膜助剤成分に溶解
または懸濁させて後添加する方法が提案されているが、
水性樹脂エマルジョンに予め所定の造膜助剤が含有する
ことになり塗料配合処方に制限が加わるし、長期の屋外
曝露時の雨水により、紫外線吸収剤と光安定剤が流出し
てしまうためか、耐久性が不十分であった。
いては、シリコーン変性アクリル系エマルジョンに紫外
線吸収剤および／または光安定剤を造膜助剤成分に溶解
または懸濁させて後添加する方法が提案されているが、
水性樹脂エマルジョンに予め所定の造膜助剤が含有する
ことになり塗料配合処方に制限が加わるし、長期の屋外
曝露時の雨水により、紫外線吸収剤と光安定剤が流出し
てしまうためか、耐久性が不十分であった。
【０００５】また、特開平１０−１２０７２４公報にお
いては、紫外線吸収剤および／または光安定剤をラジカ
ル重合性単量体に溶解させて、通常のアクリル系エマル
ジョンの乳化重合を行い、その後シリコーン変性する方
法が提案されている。しかし、単量体が水中を経由し
て、単量体液滴から乳化剤ミセル、またはエマルジョン
ポリマー粒子に移行することで重合が進行する通常の乳
化重合では、油溶性が高く且つ分子量が比較的大きい物
質はこのような移行をおこなえず、ポリマー粒子に取り
込まれにくい。
いては、紫外線吸収剤および／または光安定剤をラジカ
ル重合性単量体に溶解させて、通常のアクリル系エマル
ジョンの乳化重合を行い、その後シリコーン変性する方
法が提案されている。しかし、単量体が水中を経由し
て、単量体液滴から乳化剤ミセル、またはエマルジョン
ポリマー粒子に移行することで重合が進行する通常の乳
化重合では、油溶性が高く且つ分子量が比較的大きい物
質はこのような移行をおこなえず、ポリマー粒子に取り
込まれにくい。
【０００６】従って、前記公報に記載されているような
油溶性の紫外線吸収剤または光安定剤をある量以上導入
することは困難であり、実施例にも記載されているよう
にこれらの総量は固形分中、１重量％程度が限界であ
る。このため耐候性を十分に引きあげることが出来てい
ない。
油溶性の紫外線吸収剤または光安定剤をある量以上導入
することは困難であり、実施例にも記載されているよう
にこれらの総量は固形分中、１重量％程度が限界であ
る。このため耐候性を十分に引きあげることが出来てい
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
塗料などの原料として使用した場合に耐水性、耐候性な
どの耐久性に優れた塗膜を形成することが可能な水性樹
脂エマルジョンを提供することにある。
塗料などの原料として使用した場合に耐水性、耐候性な
どの耐久性に優れた塗膜を形成することが可能な水性樹
脂エマルジョンを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】耐久性の高い水性樹脂エ
マルジョンを得るために鋭意研究を重ねた結果、ラジカ
ル重合性不飽和単量体を水性媒体中で乳化重合させた後
に、非ラジカル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合さ
せると同時に、光安定剤を加えることにより、耐久性に
優れる水性樹脂エマルジョンを得ることが可能となり、
本発明を完成させるに至った。
マルジョンを得るために鋭意研究を重ねた結果、ラジカ
ル重合性不飽和単量体を水性媒体中で乳化重合させた後
に、非ラジカル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合さ
せると同時に、光安定剤を加えることにより、耐久性に
優れる水性樹脂エマルジョンを得ることが可能となり、
本発明を完成させるに至った。
【０００９】すなわち本発明は、 １．ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒体中で乳化重
合させた後に、式（R1） n-Si-(R2)4-n［式中ｎは１〜３
の整数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、シクロアル
キル基、アリール基、：R2は１〜８個の炭素原子を有す
るアルコキシ基、水酸基］で表される非ラジカル重合性
有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時に光安定剤
を加えて得られる水性樹脂エマルジョン、
合させた後に、式（R1） n-Si-(R2)4-n［式中ｎは１〜３
の整数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、シクロアル
キル基、アリール基、：R2は１〜８個の炭素原子を有す
るアルコキシ基、水酸基］で表される非ラジカル重合性
有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時に光安定剤
を加えて得られる水性樹脂エマルジョン、
【００１０】２．ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒
体中で乳化重合させた後に、光安定剤を溶解させた、式
（R1）n-Si-(R2)4-n［式中ｎは１〜３の整数。R1は炭素
数１〜１６のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、：R2は１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基、
水酸基］で表される非ラジカル重合性有機珪素化合物を
加水分解縮合させて得られる水性樹脂エマルジョン、
体中で乳化重合させた後に、光安定剤を溶解させた、式
（R1）n-Si-(R2)4-n［式中ｎは１〜３の整数。R1は炭素
数１〜１６のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、：R2は１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基、
水酸基］で表される非ラジカル重合性有機珪素化合物を
加水分解縮合させて得られる水性樹脂エマルジョン、
【００１１】３．非ラジカル重合性有機珪素化合物の固
形分が、水性樹脂エマルジョン中の固形分の１〜５０重
量％である上記１または２に記載の水性樹脂エマルジョ
ン、
形分が、水性樹脂エマルジョン中の固形分の１〜５０重
量％である上記１または２に記載の水性樹脂エマルジョ
ン、
【００１２】４．光安定剤が水性樹脂エマルジョン中の
固形分の０．１〜５重量％である、上記１〜３のいずれ
かに記載の水性樹脂エマルジョン、
固形分の０．１〜５重量％である、上記１〜３のいずれ
かに記載の水性樹脂エマルジョン、
【００１３】５．ラジカル重合性不飽和単量体の３０〜
７０重量％がアルキル基の炭素数が4以上のメタクリル
酸アルキルエステルである、上記１〜４のいずれかに記
載の水性樹脂エマルジョンを提供しようとするものであ
る。
７０重量％がアルキル基の炭素数が4以上のメタクリル
酸アルキルエステルである、上記１〜４のいずれかに記
載の水性樹脂エマルジョンを提供しようとするものであ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳しく説
明する。本発明において用いられる非ラジカル重合性有
機珪素化合物は、（R1）n-Si-(R2)4-n（nは１〜３の整
数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基：R2は１〜８個の炭素原子を有するアル
コキシ基、水酸基）で表されるものであれば特に限定さ
れるものではないが、それらのうちで特に代表的なもの
のみを例示するにとどめるならば、
明する。本発明において用いられる非ラジカル重合性有
機珪素化合物は、（R1）n-Si-(R2)4-n（nは１〜３の整
数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、シクロアルキル
基、アリール基：R2は１〜８個の炭素原子を有するアル
コキシ基、水酸基）で表されるものであれば特に限定さ
れるものではないが、それらのうちで特に代表的なもの
のみを例示するにとどめるならば、
【００１５】メチルトリメトキシシラン、エチルトリメ
トキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘ
キシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシ
ラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシ
ラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエト
キシシラン等であって、これらを１種または２種以上を
併用することができる。
トキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘ
キシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシ
ラン、ｎ−ヘキサデシルトリメトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシ
ラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエト
キシシラン等であって、これらを１種または２種以上を
併用することができる。
【００１６】また、本発明において使用されるヒンダー
ドアミン系の光安定剤として具体的には、ビス（１，
２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セ
バケート（三共（株）製、製品名：サノールＬＳ−７６
５）、ビス（１−オクトキシ−２，２，６，６−テトラ
メチル−４−ピペリジニル）セバケート（チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ（株）製、製品名：ＴＩＮＵＶＩ
Ｎ１２３）、Ｎ−アセチル−３−ドデシル−１−（２，
２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）ピロリ
ジン−２，５−ジオン（クラリアントジャパン（株）
製、製品名：Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８）などがあり、
これらを１種または２種以上を併用することができる。
ドアミン系の光安定剤として具体的には、ビス（１，
２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セ
バケート（三共（株）製、製品名：サノールＬＳ−７６
５）、ビス（１−オクトキシ−２，２，６，６−テトラ
メチル−４−ピペリジニル）セバケート（チバ・スペシ
ャルティ・ケミカルズ（株）製、製品名：ＴＩＮＵＶＩ
Ｎ１２３）、Ｎ−アセチル−３−ドデシル−１−（２，
２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）ピロリ
ジン−２，５−ジオン（クラリアントジャパン（株）
製、製品名：Ｓａｎｄｕｖｏｒ３０５８）などがあり、
これらを１種または２種以上を併用することができる。
【００１７】また、本発明において使用されるラジカル
重合性不飽和単量体としては、一般的に乳化重合に用い
られているものであれば特に制限なく用いることができ
る。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類；メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸シ
クロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のメ
タクリル酸エステル類；クロトン酸メチル、クロトン酸
エチル等のクロトン酸エステル類；
重合性不飽和単量体としては、一般的に乳化重合に用い
られているものであれば特に制限なく用いることができ
る。例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル等のアクリル酸エステル類；メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸
イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸シ
クロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のメ
タクリル酸エステル類；クロトン酸メチル、クロトン酸
エチル等のクロトン酸エステル類；
【００１８】アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノｎ−ブチル、フ
マル酸モノｎ−ブチル、イタコン酸モノｎ−ブチル、ク
ロトン酸等のカルボキシル基含有単量体類；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等、第３級カルボン酸ビニル等
のビニルエステル類；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化合物；ビニルピロリ
ドン等の複素環式ビニル化合物；塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン
類；
フマル酸、イタコン酸、マレイン酸モノｎ−ブチル、フ
マル酸モノｎ−ブチル、イタコン酸モノｎ−ブチル、ク
ロトン酸等のカルボキシル基含有単量体類；酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等、第３級カルボン酸ビニル等
のビニルエステル類；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化合物；ビニルピロリ
ドン等の複素環式ビニル化合物；塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化オレフィン
類；
【００１９】アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のシアノ基含有単量体；エチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチルビニ
ルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン等
のα−オレフィン類；ブタジエン、イソプレン等のジエ
ン類；アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロー
ルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のア
ミド基含有単量体類；メタクリル酸グリシジル、アリル
グリシジルエーテル等のグリシジル基含有単量体；
のシアノ基含有単量体；エチルビニルエーテル、イソブ
チルビニルエーテル等のビニルエーテル類；メチルビニ
ルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン等
のα−オレフィン類；ブタジエン、イソプレン等のジエ
ン類；アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロー
ルメタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のア
ミド基含有単量体類；メタクリル酸グリシジル、アリル
グリシジルエーテル等のグリシジル基含有単量体；
【００２０】アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロ
キシプロピル等の水酸基含有単量体；メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
等のアミノ基含有単量体類；ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポ
キシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シ
ラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジ
エトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニ
ルジメチルエトキシシラン、
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロ
キシプロピル等の水酸基含有単量体；メタクリル酸ジメ
チルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル
等のアミノ基含有単量体類；ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポ
キシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シ
ラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジ
エトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニ
ルジメチルエトキシシラン、
【００２１】３−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン等のアルコキシシリル基含有単量体類；フタル酸ジア
リル、ジビニルベンゼン、アクリル酸アリル、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート等の１分子中に２個
以上の不飽和結合を有する単量体類などが挙げられる。
シラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラ
ン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン等のアルコキシシリル基含有単量体類；フタル酸ジア
リル、ジビニルベンゼン、アクリル酸アリル、トリメチ
ロールプロパントリメタクリレート等の１分子中に２個
以上の不飽和結合を有する単量体類などが挙げられる。
【００２２】また、本発明において使用される乳化剤と
しては、一般的に乳化重合に用いられているものであれ
ば、アニオン性、カチオン性及びノニオン性のいずれの
乳化剤でも特に制限なく用いることができるが、それら
のうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれ
ば、まず、アニオン性乳化剤としては、高級アルコール
の硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリ
オキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステ
ル、ジアルキルサクシネートスルホン酸塩、アルキルジ
フェニルエーテルジスルホン酸塩等であるし、次いで、
ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニル
エーテル等であって、これらの１種または２種以上の混
合物を使用することができる。
しては、一般的に乳化重合に用いられているものであれ
ば、アニオン性、カチオン性及びノニオン性のいずれの
乳化剤でも特に制限なく用いることができるが、それら
のうちでも特に代表的なもののみを例示するにとどめれ
ば、まず、アニオン性乳化剤としては、高級アルコール
の硫酸エステル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリ
オキシアルキレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステ
ル、ジアルキルサクシネートスルホン酸塩、アルキルジ
フェニルエーテルジスルホン酸塩等であるし、次いで、
ノニオン性乳化剤としては、ポリオキシアルキレンアル
キルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニル
エーテル等であって、これらの１種または２種以上の混
合物を使用することができる。
【００２３】また、本発明において用いられるラジカル
重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、
それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにと
どめれば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリルまたはその
塩酸塩、過酸化水素、ターシャリーブチルハイドロパー
オキサイド、クメンヒドロパーオキサイドあるいは過酸
化ベンゾイルなどである。
重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、
それらのうちでも特に代表的なもののみを例示するにと
どめれば、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸
アンモニウム、アゾビスイソブチロニトリルまたはその
塩酸塩、過酸化水素、ターシャリーブチルハイドロパー
オキサイド、クメンヒドロパーオキサイドあるいは過酸
化ベンゾイルなどである。
【００２４】また、上掲したようなラジカル重合開始剤
と共に、還元剤を併用することも可能である。この際に
用い得る当該還元剤として特に代表的なもののみを例示
するにとどめれば、ナトリウムスルホオキシレートホル
ムアルデヒド、ピロ亜硫酸ソーダ、Ｌ−アスコルビン酸
等である。
と共に、還元剤を併用することも可能である。この際に
用い得る当該還元剤として特に代表的なもののみを例示
するにとどめれば、ナトリウムスルホオキシレートホル
ムアルデヒド、ピロ亜硫酸ソーダ、Ｌ−アスコルビン酸
等である。
【００２５】本発明において使用する非ラジカル重合性
有機珪素化合物の加水分解縮合後の固形分は、水性樹脂
エマルジョン中の固形分の１重量％以上、５０重量％以
下となるような範囲内が好ましい。この範囲内であれ
ば、水性樹脂エマルジョンの製造を良好に行うことがで
き、得られる水性樹脂エマルジョンの塗膜の耐水性及び
耐候性が優れたものとなる。より好ましくは５重量％以
上、３０重量％以下となるような範囲内であり、さらに
優れた耐水性及び耐候性を有する水性樹脂エマルジョン
の塗膜を得ることができる。
有機珪素化合物の加水分解縮合後の固形分は、水性樹脂
エマルジョン中の固形分の１重量％以上、５０重量％以
下となるような範囲内が好ましい。この範囲内であれ
ば、水性樹脂エマルジョンの製造を良好に行うことがで
き、得られる水性樹脂エマルジョンの塗膜の耐水性及び
耐候性が優れたものとなる。より好ましくは５重量％以
上、３０重量％以下となるような範囲内であり、さらに
優れた耐水性及び耐候性を有する水性樹脂エマルジョン
の塗膜を得ることができる。
【００２６】また、本発明において使用する光安定剤
が、水性樹脂エマルジョン中の固形分の０．１重量％以
上、５重量％以下となるような範囲内が好ましい。この
範囲内であれば、水性樹脂エマルジョンと光安定剤の相
溶性が損なわれず、得られる水性樹脂エマルジョンの塗
膜の耐候性が優れたものとなる。より好ましくは０．５
重量％以上、５重量％以下となるような範囲内であり、
さらに好ましくは１重量％以上、５重量％以下となるよ
うな範囲内であり、さらにより好ましくは２重量％以
上、５重量％以下となるような範囲内であり、さらによ
り優れた耐候性を有する水性樹脂エマルジョンを得るこ
とができる。
が、水性樹脂エマルジョン中の固形分の０．１重量％以
上、５重量％以下となるような範囲内が好ましい。この
範囲内であれば、水性樹脂エマルジョンと光安定剤の相
溶性が損なわれず、得られる水性樹脂エマルジョンの塗
膜の耐候性が優れたものとなる。より好ましくは０．５
重量％以上、５重量％以下となるような範囲内であり、
さらに好ましくは１重量％以上、５重量％以下となるよ
うな範囲内であり、さらにより好ましくは２重量％以
上、５重量％以下となるような範囲内であり、さらによ
り優れた耐候性を有する水性樹脂エマルジョンを得るこ
とができる。
【００２７】本発明に係る製造方法のうちでも特に代表
的なもののみを例示するにとどめれば、次のような方法
などであるが、それらは、特に望ましい方法として挙げ
られるものである。
的なもののみを例示するにとどめれば、次のような方法
などであるが、それらは、特に望ましい方法として挙げ
られるものである。
【００２８】すなわち、ラジカル重合性不飽和単量体の
混合物を、乳化剤を溶かし込んだイオン交換水に加えプ
レエマルジョンを得る。しかるのち、反応容器にイオン
交換水を仕込み、容器内温度を８０℃に昇温する。昇温
後、プレエマルジョンの一部を仕込み、次いでラジカル
重合開始剤の水溶液の一部を添加し、２０〜３０分間攪
拌する。その後、プレエマルジョンの残りとラジカル重
合開始剤の水溶液の残りをそれぞれ２〜５時間で滴下す
る。滴下終了後も１〜２時間攪拌する。その後冷却、中
和を行う。そして、光安定剤を溶解した非ラジカル重合
性有機珪素化合物を３０分〜２時間で滴下、攪拌するこ
とにより目的とする水性樹脂エマルジョンを得る。
混合物を、乳化剤を溶かし込んだイオン交換水に加えプ
レエマルジョンを得る。しかるのち、反応容器にイオン
交換水を仕込み、容器内温度を８０℃に昇温する。昇温
後、プレエマルジョンの一部を仕込み、次いでラジカル
重合開始剤の水溶液の一部を添加し、２０〜３０分間攪
拌する。その後、プレエマルジョンの残りとラジカル重
合開始剤の水溶液の残りをそれぞれ２〜５時間で滴下す
る。滴下終了後も１〜２時間攪拌する。その後冷却、中
和を行う。そして、光安定剤を溶解した非ラジカル重合
性有機珪素化合物を３０分〜２時間で滴下、攪拌するこ
とにより目的とする水性樹脂エマルジョンを得る。
【００２９】本発明における水性樹脂エマルジョンは、
塗料用、中でも特に高い耐水性、耐候性が要求される建
築外装塗料、各種建材塗装剤用樹脂として有用である。
塗料用、中でも特に高い耐水性、耐候性が要求される建
築外装塗料、各種建材塗装剤用樹脂として有用である。
【００３０】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明を詳細に説明する
が、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではな
い。なお、以下の部及び％はいずれも重量に基づく値で
ある。
が、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではな
い。なお、以下の部及び％はいずれも重量に基づく値で
ある。
【００３１】実施例１〜４、比較例１〜４ （１）水性樹脂エマルジョン メタクリル酸シクロヘキシル（以下ＣＨＭＡと略記す
る。）の１５０部と、メタクリル酸ｎ−ブチル（以下Ｎ
ＢＭＡと略記する。）の１００部と、メタクリル酸メチ
ル（以下ＭＭＡと略記する。）の１１５部と、アクリル
酸ブチル（以下ＢＡと略記する。）の１２５部と、アク
リル酸（以下ＡＡと略記する。）の１０部と、Ａ−１７
４（日本ユニカー（株）製、３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン）の２．５部からなる単量体混合
液を、レベノールＷＺ（花王（株）製、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル硫酸ソーダ、有効成分＝２
６％）の２０部と、ノイゲンＥＡ１７０Ｓ（第一工業製
薬（株）製、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、有効成分＝８０％）の２．５部を溶かし込んだイオ
ン交換水の１００部に加え、プレエマルジョンを得た。
る。）の１５０部と、メタクリル酸ｎ−ブチル（以下Ｎ
ＢＭＡと略記する。）の１００部と、メタクリル酸メチ
ル（以下ＭＭＡと略記する。）の１１５部と、アクリル
酸ブチル（以下ＢＡと略記する。）の１２５部と、アク
リル酸（以下ＡＡと略記する。）の１０部と、Ａ−１７
４（日本ユニカー（株）製、３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン）の２．５部からなる単量体混合
液を、レベノールＷＺ（花王（株）製、ポリオキシエチ
レンノニルフェニルエーテル硫酸ソーダ、有効成分＝２
６％）の２０部と、ノイゲンＥＡ１７０Ｓ（第一工業製
薬（株）製、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ル、有効成分＝８０％）の２．５部を溶かし込んだイオ
ン交換水の１００部に加え、プレエマルジョンを得た。
【００３２】しかるのち、攪拌機、温度計、冷却器およ
び滴下漏斗を取り付けた２リットル反応容器にイオン交
換水の５００部を仕込み、窒素ガスを送り込みつつ攪拌
しながら釜内温度を８０℃に昇温した。昇温後、プレエ
マルジョンの５％を仕込み、次いで過硫酸アンモニウム
０．５部をイオン交換水３０部に溶解した過硫酸アンモ
ニウム水溶液のうちの２０％を添加し、８０℃で２０分
間攪拌した。その後プレエマルジョンの９５％と、過硫
酸アンモニウム水溶液の８０％をそれぞれ４時間で別々
に滴下した。滴下終了後８０℃で９０分間攪拌した。そ
の後２５℃まで冷却し、アンモニア水によって中和し
た。
び滴下漏斗を取り付けた２リットル反応容器にイオン交
換水の５００部を仕込み、窒素ガスを送り込みつつ攪拌
しながら釜内温度を８０℃に昇温した。昇温後、プレエ
マルジョンの５％を仕込み、次いで過硫酸アンモニウム
０．５部をイオン交換水３０部に溶解した過硫酸アンモ
ニウム水溶液のうちの２０％を添加し、８０℃で２０分
間攪拌した。その後プレエマルジョンの９５％と、過硫
酸アンモニウム水溶液の８０％をそれぞれ４時間で別々
に滴下した。滴下終了後８０℃で９０分間攪拌した。そ
の後２５℃まで冷却し、アンモニア水によって中和し
た。
【００３３】次いで、サノールＬＳ−７６５の１０部を
メチルトリメトキシシランの１００部に溶解し、この溶
液を１時間で滴下した。その後１時間攪拌し目的とする
水性樹脂エマルジョンを得た。上記の水性樹脂エマルジ
ョンは下記の性状を示した。固形分：４５．７％、粘
度：６８０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ：８．４、体積平均粒径：
１２３ｎｍ。粒径の測定には日機装（株）製「マイクロ
トラック粒度分析計９３４０−ＵＰＡ」を用いた。
メチルトリメトキシシランの１００部に溶解し、この溶
液を１時間で滴下した。その後１時間攪拌し目的とする
水性樹脂エマルジョンを得た。上記の水性樹脂エマルジ
ョンは下記の性状を示した。固形分：４５．７％、粘
度：６８０ｍＰａ・ｓ、ｐＨ：８．４、体積平均粒径：
１２３ｎｍ。粒径の測定には日機装（株）製「マイクロ
トラック粒度分析計９３４０−ＵＰＡ」を用いた。
【００３４】以上を実施例１とすると、以下の第１表及
び第２表に示すように、プレエマルジョンの組成、非ラ
ジカル重合性有機珪素化合物及び光安定剤を変更させた
以外は、実施例１と同様にして乳化重合を行い、水性樹
脂エマルジョンの合成を行った。
び第２表に示すように、プレエマルジョンの組成、非ラ
ジカル重合性有機珪素化合物及び光安定剤を変更させた
以外は、実施例１と同様にして乳化重合を行い、水性樹
脂エマルジョンの合成を行った。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】
【００３９】（２）塗料配合 上記の水性樹脂エマルジョンを用いて、下記の配合処方
で水性塗料を得た。
で水性塗料を得た。
【００４０】
【表５】
【００４１】（３）塗料の評価 上記の水性塗料をスレート板に刷毛塗りし、８０℃で１
０分間の加熱乾燥により試験板を作成し、耐水性試験及
び耐候性試験を行った。評価結果を第５表に示す。な
お、評価方法は次の方法により行った。
０分間の加熱乾燥により試験板を作成し、耐水性試験及
び耐候性試験を行った。評価結果を第５表に示す。な
お、評価方法は次の方法により行った。
【００４２】・耐水性 試験板を４０℃の水道水に３０日間浸漬し、以下の５段
階で目視にて評価した。 ５点：膨れ、艶引けが全くない、４点：小さな膨れが少
しある、３点：小さな膨れがあり、若干の艶引けがあ
る、２点：中程度の膨れがあり、艶引けがある。１点：
ほぼ全面が膨れ、艶引けも大きい。
階で目視にて評価した。 ５点：膨れ、艶引けが全くない、４点：小さな膨れが少
しある、３点：小さな膨れがあり、若干の艶引けがあ
る、２点：中程度の膨れがあり、艶引けがある。１点：
ほぼ全面が膨れ、艶引けも大きい。
【００４３】・耐候性 サンシャインウェザオメーター（スガ試験機（株）製、
Ｓ８０）を使用して耐候性試験を４０００時間行い、６
０゜鏡面光沢値を測定した。試験後のこの鏡面光沢値を
試験前のそれで割り、この値を光沢保持率として算出し
た。試験条件は以下の通り。ブラックパネル温度：６３
℃、散水サイクル：１８分／１２０分。
Ｓ８０）を使用して耐候性試験を４０００時間行い、６
０゜鏡面光沢値を測定した。試験後のこの鏡面光沢値を
試験前のそれで割り、この値を光沢保持率として算出し
た。試験条件は以下の通り。ブラックパネル温度：６３
℃、散水サイクル：１８分／１２０分。
【００４４】
【表６】
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、塗料用、中でも特に高
い耐水性及び耐候性が要求される建築外装塗料、各種建
材塗装剤用樹脂として有用な水性樹脂エマルジョンを提
供することが可能である。
い耐水性及び耐候性が要求される建築外装塗料、各種建
材塗装剤用樹脂として有用な水性樹脂エマルジョンを提
供することが可能である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 133/10 Ｃ０９Ｄ 133/10 157/00 157/00 183/04 183/04 Ｆターム(参考） 4J002 BB02W BB11W BC02W BC08W BC09W BD03W BD10W BD14W BF01W BF02W BG01W BG03W BG04W BG05W BG07W BG10W BG12W BH00W BQ00W CP03X EU076 FD046 GH01 HA07 4J038 CA021 CA022 CB031 CB032 CB091 CB092 CC021 CC022 CC071 CC072 CD021 CD022 CD081 CD082 CD111 CD112 CE051 CE052 CF021 CF022 CG131 CG132 CG141 CG142 CG161 CG162 CG171 CG172 CH031 CH032 CH041 CH042 CH071 CH072 CH121 CH122 CH201 CH202 CK031 CK032 CL011 CL012 DL031 DL032 DL111 DL112 DL121 DL122 JB30 KA09 MA08 MA10 NA03 NA04 PA18 PB05 PC04 PC06
Claims (6)
- 【請求項１】 ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒体
中で乳化重合させた後に、式（R1）n-Si-(R2)4-n［式中
ｎは１〜３の整数。R1は炭素数１〜１６のアルキル基、
シクロアルキル基、アリール基、：R2は１〜８個の炭素
原子を有するアルコキシ基、水酸基］で表される非ラジ
カル重合性有機珪素化合物を加水分解縮合させると同時
に光安定剤を加えて得られる水性樹脂エマルジョン。 - 【請求項２】 ラジカル重合性不飽和単量体を水性媒体
中で乳化重合させた後に、光安定剤を溶解させた、式
（R1）n-Si-(R2)4-n［式中ｎは１〜３の整数。R1は炭素
数１〜１６のアルキル基、シクロアルキル基、アリール
基、：R2は１〜８個の炭素原子を有するアルコキシ基、
水酸基］で表される非ラジカル重合性有機珪素化合物を
加水分解縮合させて得られる水性樹脂エマルジョン。 - 【請求項３】 非ラジカル重合性有機珪素化合物の固形
分が、水性樹脂エマルジョン中の固形分の１〜５０重量
％である請求項１または２に記載の水性樹脂エマルジョ
ン。 - 【請求項４】 光安定剤が水性樹脂エマルジョン中の固
形分の０．１〜５重量％である、請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の水性樹脂エマルジョン。 - 【請求項５】 光安定剤がヒンダードアミン系である請
求項１〜４のいずれか１項に記載の水性樹脂エマルジョ
ン。 - 【請求項６】 ラジカル重合性不飽和単量体の３０〜７
０重量％がアルキル基の炭素数が4以上のメタクリル酸
アルキルエステルである、請求項１〜５のいずれか１項
に記載の水性樹脂エマルジョン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355764A JP2002155209A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 水性樹脂エマルジョン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000355764A JP2002155209A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 水性樹脂エマルジョン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002155209A true JP2002155209A (ja) | 2002-05-28 |
| JP2002155209A5 JP2002155209A5 (ja) | 2007-11-08 |
Family
ID=18828123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000355764A Pending JP2002155209A (ja) | 2000-11-22 | 2000-11-22 | 水性樹脂エマルジョン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002155209A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003313233A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Toyota Motor Corp | ゾルゲル法による有機無機複合体の製造方法 |
| JP2004149668A (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 水性汚染防止被覆組成物 |
| JP2008045094A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Sk Kaken Co Ltd | 水性塗料組成物 |
| JP2011516629A (ja) * | 2008-03-10 | 2011-05-26 | ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト | 複合体粒子の製造法 |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH10183064A (ja) * | 1996-11-07 | 1998-07-07 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーン樹脂含有エマルジョン組成物及びその製造方法並びに該組成物の硬化被膜を有する物品 |
| JPH1180486A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-03-26 | Toray Ind Inc | アクリルシリコーンエマルジョン組成物 |
| JP2001262056A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Kansai Paint Co Ltd | ２液型水性塗料組成物 |
-
2000
- 2000-11-22 JP JP2000355764A patent/JP2002155209A/ja active Pending
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| US9090795B2 (en) | 2008-03-10 | 2015-07-28 | Wacker Chemie Ag | Method for producing composite particles |
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