JP2684679B2 - Method for producing aqueous coating composition - Google Patents
Method for producing aqueous coating compositionInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は水性被覆剤組成物に関する。さらに詳しく
は、ラジカル重合性アクリル系モノマーを、水性ポリウ
レタン樹脂の存在下に重合させてなる水性被覆剤組成物
に関するもので、ウレタン樹脂の有する弾性、耐摩耗性
と、アクリル樹脂の有する耐候性、強靭性とを機能的に
結びつけた組成物であり、セメント、コンクリート、金
属、紙、皮革、木材等の被覆剤として、巾広く利用され
うるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an aqueous coating composition. More specifically, it relates to an aqueous coating composition obtained by polymerizing a radical-polymerizable acrylic monomer in the presence of an aqueous polyurethane resin, which has elasticity and abrasion resistance of a urethane resin, and weather resistance of an acrylic resin, It is a composition functionally linked with toughness and can be widely used as a coating agent for cement, concrete, metal, paper, leather, wood and the like.
[従来の技術およびその課題] 水性被覆剤組成物としては、従来から、アクリル系共
重合体水分散液が優れた耐候性、強靭性ゆえに建築内外
装、皮革、金属、木材等の被覆や繊維への含浸またはバ
インダーに、接着剤、のり剤等に非常に多岐にわたって
使用されてきた。[Prior art and its problems] As an aqueous coating composition, an acrylic copolymer aqueous dispersion has been used as a coating or fiber for building interior and exterior, leather, metal, wood, etc. due to its excellent weather resistance and toughness. It has been used for a wide variety of purposes such as impregnation or binder for adhesives, pastes, etc.
しかしながら、近年、品質の高級化、塗布基材の変
化、新規用途への使用等に伴い、被覆剤組成物の性能に
対する要求は高機能化しており、従来の耐候性に加え、
ウレタン樹脂に匹敵する皮膜の弾性、耐摩耗性等が必要
な用途が増えつつある。このような物性を得るために、
アクリル系共重合体水分散液の改善方法として、各種ア
クリル系官能基モノマーが検討されているが、ウレタン
樹脂に匹敵する弾性を有するアクリル系樹脂を得ること
は困難であり、検討が望まれていた。However, in recent years, with higher quality, changes in the coating base material, use in new applications, etc., the demand for performance of the coating composition has become highly functional, and in addition to conventional weather resistance,
Applications that require elasticity and abrasion resistance of the film comparable to urethane resin are increasing. To obtain such physical properties,
As a method for improving an acrylic copolymer aqueous dispersion, various acrylic functional group monomers have been studied, but it is difficult to obtain an acrylic resin having elasticity comparable to urethane resin, and the study is desired. It was
一方、水性被覆剤組成物としての水性ポリウレタン樹
脂は、この樹脂の特徴である弾性、耐摩耗性に着目し
て、従来から、織物、紙、皮革、プラスチック、木床等
の被覆に使用されてきたが、常乾で使用する場合、水性
化のために用いた水溶性物質に起因すると考えられる耐
水性、耐アルカリ性、耐候性の不良や、ウレタンディス
パージョンでは粒子内の凝集力の強さに起因すると考え
られる粒子間の造膜性の不良等のため、使用される範囲
がほとんど室内に限られていた。また、実際上、使用さ
れるケースは、架橋剤を併用し、高温加熱乾燥処理して
用いられることがほとんであり、この条件によってはじ
めて、ウレタン樹脂特有の弾性が得られるものであっ
た。On the other hand, an aqueous polyurethane resin as an aqueous coating composition has been conventionally used for coating fabrics, papers, leathers, plastics, wooden floors, etc., paying attention to elasticity and abrasion resistance which are the characteristics of this resin. However, when it is used in a normal dry condition, the water resistance, alkali resistance, and weather resistance, which are considered to be due to the water-soluble substance used for making it water-soluble, and the strength of the cohesive force inside the particles of the urethane dispersion, Due to the poor film-forming property between the particles, which is considered to be caused, the range of use was almost limited to indoors. Further, in practice, in most cases, a crosslinking agent is also used in combination with a high-temperature heat drying treatment, and the elasticity peculiar to the urethane resin is obtained only under these conditions.
ウレタン樹脂の有する弾性、耐摩耗性に加え、アクリ
ル樹脂の有する耐候性、強靭性を併せ持つ水性被覆剤組
成物の開発のために、水性ポリウレタン樹脂とアクリル
系共重合体水分散液との混合等も検討されているが、単
なる混合では、かえってそれぞれのもつ樹脂の欠点、す
なわち、アクリル系共重合体水分散液の弾性の弱さと、
水性ポリウレタン樹脂の耐候性の悪さとを組合せた性質
のものしか得られない場合が多く、両者の特性を組合せ
た樹脂の開発が切望されていた。In order to develop an aqueous coating composition that has not only elasticity and abrasion resistance of urethane resin but also weather resistance and toughness of acrylic resin, mixing of aqueous polyurethane resin and acrylic copolymer water dispersion, etc. However, the mere mixing, on the contrary, has the drawbacks of the respective resins, namely, the weak elasticity of the acrylic copolymer aqueous dispersion,
In many cases, only a combination of the properties of the aqueous polyurethane resin and the poor weather resistance can be obtained, and the development of a resin that combines the properties of both has been eagerly awaited.
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、ウレタン樹脂の有する弾性、耐摩耗性
に加え、アクリル樹脂の有する耐候性、強靭性を併せ持
つ水性被覆剤組成物を開発すべく、研究を重ねた結果、
水性ポリウレタン樹脂とアクリル系共重合体水性分散液
を単に混合するのではなく、その両者を機能的に結びつ
けることによって、上記問題点を解消しうることを見出
して本発明を完成させるに到った。[Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted research to develop an aqueous coating composition having not only elasticity and abrasion resistance of urethane resin but also weather resistance and toughness of acrylic resin. As a result of overlapping
The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved by functionally linking both the aqueous polyurethane resin and the acrylic copolymer aqueous dispersion, rather than simply mixing them. .
すなわち本発明は、ジイソシアネート類と、カルボン
酸基含有グリコール類を含むグリコール類とを反応させ
て得られたウレタンプレポリマーを中和し、かつヒドラ
ジン誘導体にて鎖伸長して得られた水性ポリウレタン樹
脂(A)の存在下に、カルボニル基含有単量体またはア
ミド基含有単量体を全重合性単量体100重量部に対し、
少なくとも0.5重量部含有するラジカル重合性アクリル
系モノマー(B)を、その固形分重量比が(A)/
(B)=100/5〜5/100の割合で重合させることを特徴と
する水性被覆剤組成物の製造方法である。That is, the present invention is an aqueous polyurethane resin obtained by neutralizing a urethane prepolymer obtained by reacting a diisocyanate and a glycol containing a carboxylic acid group-containing glycol, and chain-extending with a hydrazine derivative. In the presence of (A), the carbonyl group-containing monomer or the amide group-containing monomer is added to 100 parts by weight of the total polymerizable monomer.
The radical-polymerizable acrylic monomer (B) containing at least 0.5 part by weight has a solid content weight ratio of (A) /
(B) = 100/5 to 5/100 The method for producing an aqueous coating composition is characterized in that the polymerization is performed.
以下、本発明について詳細に述べる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明に用いられる水性ポリウレタン樹脂は、例えば
次のようにして製造される。即ち、まず、ジイソシアネ
ートとグリコールおよびカルボン酸基を有するグリコー
ルをウレタン化反応させ、ウレタンプレポリマーを得
る。The aqueous polyurethane resin used in the present invention is produced, for example, as follows. That is, first, a diisocyanate, a glycol and a glycol having a carboxylic acid group are subjected to a urethane reaction to obtain a urethane prepolymer.
この時使用されるジイソシアネート類としては、脂肪
族、脂環族または芳香族ジイソシアネートがあり、これ
らの例としては、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6
−トリレンジイソシアネート、4,4′−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネー
ト、キシリレンジイソシアネート、テトラメチレンジイ
ソシアネート、リジンジイソシアネート、1,4−シクロ
ヘキシレンジイソシアネート、4,4′−ジシクロヘキシ
ルメタンジイソシアネート、3,3′−ジメチル−4,4′−
ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジメトキシ−
4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、3,3′−ジクロ
ロ−4,4′−ビフェニレンジイソシアネート、1,5−ナフ
タレンジイソシアネート、1,5−テトラヒドロナフタレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど
が挙げられる。The diisocyanates used at this time include aliphatic, alicyclic or aromatic diisocyanates, and examples of these include 2,4-tolylene diisocyanate and 2,6.
-Tolylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, lysine diisocyanate, 1,4-cyclohexylene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, 3,3 '-Dimethyl-4,4'-
Biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-
4,4'-biphenylene diisocyanate, 3,3'-dichloro-4,4'-biphenylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, 1,5-tetrahydronaphthalene diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like can be mentioned.
ウレタンプレポリマーを調製する際のグリコール類と
しては、低分子量グリコール類、高分子量グリコール
類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリ
オール類等をそれぞれ単独に用いてもよく、またウレタ
ン技術でよく知られているように、ポリエステルポリオ
ールや高分子量グリコールに低分子量グリコールを併用
しても良い。As the glycols for preparing the urethane prepolymer, low molecular weight glycols, high molecular weight glycols, polyester polyols, polycarbonate polyols and the like may be used alone, respectively, and they are well known in the urethane technology. In addition, low molecular weight glycol may be used in combination with polyester polyol or high molecular weight glycol.
低分子量グリコール類としては、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
1,2−プロピレングリコール、1,3−ブチレングリコー
ル、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコ
ール、デカメチレングリコール、オクタンジオール、ト
リシクロデカンジメチロール、水添ビスフェノールA、
シクロヘキサンジメタノール等があり、これらは2種以
上混合してもよい。As low molecular weight glycols, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol,
1,2-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, decamethylene glycol, octanediol, tricyclodecane dimethylol, hydrogenated bisphenol A,
There are cyclohexanedimethanol and the like, and two or more kinds thereof may be mixed.
高分子量グリコール類は、ポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコ
ール等が挙げられる。High molecular weight glycols include polyethylene glycol,
Examples thereof include polypropylene glycol and polytetramethylene glycol.
ポリエステルポリオール類としては、グリコール成分
とジカルボン酸成分を反応させたものであればよく、公
知の方法で容易に製造される。すなわち、エステル化反
応に限らず、エステル交換反応であっても良い。つまり
本発明のポリエステルポリオールはグリコールとジカル
ボン酸の低級アルキルエステルを使用してエステル交換
反応によっても製造できる。The polyester polyols may be those obtained by reacting a glycol component and a dicarboxylic acid component, and can be easily produced by a known method. That is, the transesterification reaction is not limited to the esterification reaction. That is, the polyester polyol of the present invention can also be produced by a transesterification reaction using a lower alkyl ester of glycol and dicarboxylic acid.
本発明において用いられるポリエステルポリオール類
としては、グリコール成分と不飽和ジカルボン酸とを反
応させたものであれば、ラジカル重合性アクリル系モノ
マーとの機能的な結び付きがより強固となり、得られた
水性被覆剤組成物は、より好ましいものとなる。As the polyester polyols used in the present invention, if a glycol component and an unsaturated dicarboxylic acid are reacted, the functional bond with the radically polymerizable acrylic monomer becomes stronger, and the obtained aqueous coating The agent composition becomes more preferable.
この時使用できる不飽和ジカルボン酸としては、例え
ばイタコン酸、マレイン酸、フタル酸等がある。また、
この他のジカルボン酸としては、例えばイソフタル酸、
テレフタル酸、こはく酸、アジピン酸、マロン酸、セバ
チン酸、アゼライン酸等が挙げられる。さらにこれらの
ジカルボン酸の低級アルキルエステル類も挙げられる。
これらのジカルボン酸類は単独もしくは併用して使用さ
れる。Examples of the unsaturated dicarboxylic acid that can be used at this time include itaconic acid, maleic acid, phthalic acid and the like. Also,
Other dicarboxylic acids include, for example, isophthalic acid,
Examples thereof include terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, malonic acid, sebacic acid and azelaic acid. Further, lower alkyl esters of these dicarboxylic acids are also included.
These dicarboxylic acids are used alone or in combination.
カルボン酸基を有するグリコール類としては、2,2−
ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロール酪酸、
2,2−ジメチロール吉草酸等が挙げられる。Glycols having a carboxylic acid group include 2,2-
Dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutyric acid,
2,2-dimethylol valeric acid and the like can be mentioned.
反応は、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケト
ン、N−メチルピロリドン、テトラヒドロフラン等の、
イソシアネート基に対して不活性で、水との親和性の大
きい有機溶剤中で行うことが望ましい。The reaction includes dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc.
It is desirable to carry out in an organic solvent which is inert to isocyanate groups and has a high affinity for water.
次いで、プレポリマーを中和および鎖伸長し、蒸留水
を添加し、水性ポリウレタン樹脂を得る。反応に用いた
有機溶剤は、必要に応じて公知の方法にて脱溶剤しても
良い。Then, the prepolymer is neutralized and chain-extended, and distilled water is added to obtain an aqueous polyurethane resin. The organic solvent used in the reaction may be removed by a known method as necessary.
中和剤としては、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン、トリn−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリ
エタノールアミンのようなアミン類;水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、アンモニア等が挙げられる。Examples of the neutralizing agent include amines such as trimethylamine, triethylamine, tri-n-propylamine, tributylamine and triethanolamine; sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia and the like.
本発明では、鎖伸長剤としてヒドラジン誘導体を用い
ることが要件である。ヒドラジン誘導体としては、ヒド
ラジン、エチレン−1,2−ジヒドラジン、プロピレン−
1,3−ジヒドラジン、ブチレン−1,4−ジヒドラジン等が
挙げられる。In the present invention, it is a requirement to use a hydrazine derivative as a chain extender. As the hydrazine derivative, hydrazine, ethylene-1,2-dihydrazine, propylene-
Examples thereof include 1,3-dihydrazine and butylene-1,4-dihydrazine.
ウレタンプレポリマーの鎖伸長剤として一般的には、
エチレングリコール、プロピレングリコール等のポリオ
ール類;エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、トリレンジアミン、キシリレンジ
アミン、ジフェニルジアミン、ジアミノジフェニルメタ
ン、ジアミノシクロヘキシルメタン、ピペラジン、2−
メチルピペラジン、イソホロンジアミン等の脂肪族、脂
環式および芳香族ジアミンがよく知られているが、本発
明では、このような化合物は、ラジカル重合性アクリル
系モノマーを乳化重合した場合、ウレタン樹脂とアクリ
ル樹脂の機能的な結びつきには効果が認められない。Generally as a chain extender for urethane prepolymer,
Polyols such as ethylene glycol and propylene glycol; ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, tolylenediamine, xylylenediamine, diphenyldiamine, diaminodiphenylmethane, diaminocyclohexylmethane, piperazine, 2-
Methyl piperazine, aliphatic such as isophorone diamine, alicyclic and aromatic diamines are well known, but in the present invention, such a compound is a urethane resin when emulsion-polymerizing a radically polymerizable acrylic monomer. No effect is observed on the functional connection of acrylic resin.
すなわち、ウレタンプレポリマーの鎖伸長を行った際
に得られた水性ポリウレタン樹脂のポリマー分子末端に
は−NHNH2の化学構造を保持していることが必要であ
り、この化学構造を保持することによって、はじめてラ
ジカル重合性アクリル系モノマー中のカルボニル基含有
単量体やアミド基含有単量体と機能的に結びつくことが
できる。That is, it is necessary to hold the chemical structure of --NHNH 2 at the polymer molecule end of the aqueous polyurethane resin obtained when the chain extension of the urethane prepolymer is performed, and by holding this chemical structure, For the first time, it can be functionally linked to a carbonyl group-containing monomer or an amide group-containing monomer in a radically polymerizable acrylic monomer.
本発明では、水性ポリウレタン樹脂中の酸価は、樹脂
固型分あたり、10〜200が好ましい。酸価10未満では、
有機溶剤中で反応させたウレタンプレポリマーを中和
剤、鎖伸長剤、蒸留水を用いて水性化させる場合に凝集
物が生じやすく、得られた水性ポリウレタン樹脂の貯蔵
安定性も悪い場合がある。一方、酸価200を超えると、
アクリル樹脂を機能的に結びつけた場合に、好ましい耐
久性、耐水性等の物性が得られないことがある。In the present invention, the acid value in the aqueous polyurethane resin is preferably 10 to 200 per resin solid component. When the acid value is less than 10,
When the urethane prepolymer reacted in an organic solvent is made aqueous with a neutralizing agent, a chain extender, and distilled water, aggregates are likely to occur, and the storage stability of the obtained aqueous polyurethane resin may be poor. . On the other hand, if the acid value exceeds 200,
When the acrylic resin is functionally bound, preferable physical properties such as durability and water resistance may not be obtained.
本発明の水性被覆剤組成物を得るために用いられるラ
ジカル重合性アクリル系モノマーとしては、カルボニル
基含有単量体またはアミド基含有単量体を全ラジカル重
合性アクリル系モノマー100重量部に対し、少なくとも
0.5重量部含有することが要件であるが、乳化重合を行
う際に用いる界面活性剤や保護コロイド、重合開始剤に
ついては、従来から知られているものを用いることがで
きる。As the radical polymerizable acrylic monomer used to obtain the aqueous coating composition of the present invention, a carbonyl group-containing monomer or an amide group-containing monomer relative to 100 parts by weight of the total radical polymerizable acrylic monomer, at least
Although it is necessary to contain 0.5 part by weight, conventionally known surfactants, protective colloids and polymerization initiators can be used for emulsion polymerization.
カルボニル基含有単量体としては、アルド基またはケ
ト基を含有する単量体のことであり、エステル結合 やカルボキシル基 のみを有する化合物は、この単量体には含まれない。本
発明に該当するカルボニル基含有単量体の例としては、
アクロレイン、ダイアセトンアクリルアミド、ビニルメ
チルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケト
ン、ジアセトンアクリレート、アセトニトリルアクリレ
ート等が挙げられる。The carbonyl group-containing monomer is a monomer containing an aldo group or a keto group, and has an ester bond. And carboxyl groups Compounds having only are not included in this monomer. Examples of the carbonyl group-containing monomer corresponding to the present invention,
Examples thereof include acrolein, diacetone acrylamide, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl butyl ketone, diacetone acrylate and acetonitrile acrylate.
アミド基含有単量体としては、モノオレフィン性不飽
和カルボン酸アミド、モノオレフィン性不飽和カルボン
酸アミドのN−アルキル誘導体、およびモノオレフィン
性不飽和カルボン酸アミドのN−アルキロール誘導体が
挙げられる。該当する単量体の例としては、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸またはマレイン酸のアミ
ド体;N−メチルアクリルアミド、N−イソブチルアクリ
ルアミド、N−メチルメタクリルアミド、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、
N−エトキシメチルアクリルアミド、N−n−ブトキシ
メチルアクリルアミド、N−イソプロポキシメタクリル
アミド等が挙げられる。Examples of the amide group-containing monomer include monoolefinic unsaturated carboxylic acid amides, N-alkyl derivatives of monoolefinic unsaturated carboxylic acid amides, and N-alkylol derivatives of monoolefinic unsaturated carboxylic acid amides. . Examples of applicable monomers are amides of acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid or maleic acid; N-methylacrylamide, N-isobutylacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacryl. Amide,
Examples thereof include N-ethoxymethylacrylamide, Nn-butoxymethylacrylamide, N-isopropoxymethacrylamide and the like.
これらのカルボニル基含有単量体またはアミド基含有
単量体は、単独で用いても、あるいは併用しても良い
が、全重合性単量体100重量部に対し、少なくとも0.5重
量部は必要であり、特に好ましい領域は1.0〜10.0重量
部である。0.5重量部より少ない場合は、水性ポリウレ
タン樹脂とアクリル系樹脂との機能的効果が認められ
ず、耐候性、耐水性、耐アルカリ性、弾性、耐摩耗性等
の物性の著しい向上は得がたい。These carbonyl group-containing monomers or amide group-containing monomers may be used alone or in combination, but at least 0.5 part by weight is necessary for 100 parts by weight of the total polymerizable monomer. The particularly preferable range is 1.0 to 10.0 parts by weight. When the amount is less than 0.5 part by weight, the functional effects of the aqueous polyurethane resin and the acrylic resin are not recognized, and it is difficult to obtain a remarkable improvement in physical properties such as weather resistance, water resistance, alkali resistance, elasticity and abrasion resistance.
また、本発明で乳化重合に用いられる上記以外のアク
リル系単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸
エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキ
シル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等のメタクリル酸エステル類等が挙
げられる。In addition, examples of acrylic monomers other than the above that are used for emulsion polymerization in the present invention include acrylic acid esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; methyl methacrylate,
Examples thereof include methacrylic acid esters such as ethyl methacrylate.
本発明では、上記アクリル系単量体と共重合すること
のできる他の重合性不飽和単量体も利用することができ
る。In the present invention, other polymerizable unsaturated monomers that can be copolymerized with the above acrylic monomer can also be used.
このような重合性不飽和単量体としては、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸の各エステル類;酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル、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、ビニルトルエン等の如き
芳香族ビニルエステル類;ビニルピロリドンの如き複素
環式ビニル化合物;塩化ビニル、アクリロニトリル、ビ
ニルエーテル、ビニルケトン、ビニルアミド等;塩化ビ
ニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン
化合物;エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類;
ブタジエンの如きジエン類が挙げられる。Examples of the polymerizable unsaturated monomer include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid esters; vinyl acetate, vinyl propionate, tertiary vinyl carboxylate and other vinyl esters; styrene, vinyltoluene, etc. Such as aromatic vinyl esters; heterocyclic vinyl compounds such as vinylpyrrolidone; vinyl chloride, acrylonitrile, vinyl ether, vinyl ketone, vinylamide, etc .; vinylidene halide compounds such as vinylidene chloride, vinylidene fluoride, .alpha.-, such as ethylene, propylene, etc. Olefins;
Dienes such as butadiene may be mentioned.
また反応性極性基を有する重合性不飽和単量体として
は、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレー
ト、アリルグリシジルエーテル等のグリシジル系化合
物;ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシラ
ン系化合物;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸ま
たはその半エステル、フマル酸またはその半エステル、
イタコン酸またはその半エステル、クロトン酸等のカル
ボキシル系化合物;β−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、β−ヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキ
シル系化合物;アルキルアミノアクリレート、アルキル
アミノメタクリレート等のアミン系化合物が挙げられ
る。As the polymerizable unsaturated monomer having a reactive polar group, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, glycidyl compounds such as allyl glycidyl ether; vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, γ
A silane compound such as methacryloxypropyltrimethoxysilane; acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid or a half ester thereof, fumaric acid or a half ester thereof,
Carboxylic compounds such as itaconic acid or its half ester and crotonic acid; hydroxylic compounds such as β-hydroxyethyl acrylate and β-hydroxyethyl methacrylate; amine compounds such as alkylamino acrylate and alkylaminomethacrylate.
本発明においては、水性ポリウレタン樹脂の存在下
に、ラジカル重合性アクリル系モノマーを乳化重合させ
て、水性被覆剤組成物を得るのであるが、水性ポリウレ
タン樹脂がラジカル重合性アクリル系モノマーの反応の
場となりうるので、界面活性剤(乳化剤)は、必ずしも
必要ではないが、ラジカル重合性アクリル系モノマー10
0重量部に対し、0〜10重量部の範囲で界面活性剤(乳
化剤)を使用してもよい。この時の界面活性剤(乳化
剤)としては、従来から公知のものを利用できる。In the present invention, in the presence of an aqueous polyurethane resin, the radical polymerizable acrylic monomer is emulsion-polymerized to obtain an aqueous coating composition, and the aqueous polyurethane resin is used in the reaction of the radical polymerizable acrylic monomer. Therefore, the surfactant (emulsifier) is not always necessary, but the radical polymerizable acrylic monomer 10
The surfactant (emulsifier) may be used in the range of 0 to 10 parts by weight with respect to 0 parts by weight. As the surfactant (emulsifier) at this time, a conventionally known one can be used.
界面活性剤としては、例えばドデシルベンゼン硫酸ソ
ーダ、ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、アルキルア
リールポリエーテル硫酸塩等のような陰イオン性乳化
剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン
−ポリオキシプロピレンブロック共重合体等のような非
イオン性乳化剤;セチルトリメチルアンモニウムブロミ
ド、ラウリルピリジニウムクロリド等のような陽イオン
性乳化剤を適宜選択して使用できる。また、上記の如き
乳化剤の代りに、あるいは乳化剤を併用して水溶性オリ
ゴマーを分散剤として使用することも可能である。さら
に、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロー
ス等のような水溶性高分子物質を上記乳化剤と併用した
り、あるいは重合後、乳化液に添加したりすることも有
効である。Examples of the surfactant include anionic emulsifiers such as sodium dodecylbenzene sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylaryl polyether sulfate; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene- Nonionic emulsifiers such as polyoxypropylene block copolymers; cationic emulsifiers such as cetyltrimethylammonium bromide, laurylpyridinium chloride and the like can be appropriately selected and used. It is also possible to use the water-soluble oligomer as a dispersant in place of the emulsifier as described above or in combination with the emulsifier. Further, it is also effective to use a water-soluble polymer substance such as polyvinyl alcohol or hydroxyethyl cellulose together with the above emulsifier or to add it to the emulsion after polymerization.
乳化剤、水溶性オリゴマー、水溶性高分子物質の合計
使用量は、ラジカル重合性アクリル系モノマー100重量
部に対して0〜10重量部の範囲で使用するのが好まし
い。これより多くなると最終の水性被覆剤組成物の塗膜
の耐水性を著しく低下させる場合があるので好ましくな
い。The total amount of the emulsifier, water-soluble oligomer and water-soluble polymer substance used is preferably in the range of 0 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the radical-polymerizable acrylic monomer. When it is more than this range, the water resistance of the coating film of the final aqueous coating composition may be significantly lowered, which is not preferable.
本発明の水性被覆剤組成物を得るための乳化重合にお
いて用いられるラジカル重合開始剤としては、通常の乳
化重合に用いられているものが使用されるが、これらの
例としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、ア
ゾビスイソブチロニトリルおよびその塩酸塩等が挙げら
れ、またクメンハイドロパーオキサイド、tert−ブチル
ハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物も必要に応
じて使用することができる。さらに、これらの過硫酸塩
または過酸化物と、鉄イオンなどの金属イオンおよびナ
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−アスコルビン酸などの還元剤を組合わ
せて用いる公知のレドックス系開始剤も用いることがで
きる。As the radical polymerization initiator used in the emulsion polymerization to obtain the aqueous coating composition of the present invention, those used in ordinary emulsion polymerization are used, examples of which include potassium persulfate, Examples thereof include ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile and hydrochloride thereof, and organic peroxides such as cumene hydroperoxide and tert-butyl hydroperoxide can also be used as necessary. Further, known redox initiators using a combination of these persulfates or peroxides with a metal ion such as iron ion and a reducing agent such as sodium sulfoxylate formaldehyde, sodium pyrosulfite, and L-ascorbic acid may also be used. Can be used.
乳化重合時の濃度は、実用的な観点より、最終組成物
が25〜65重量%の固形分濃度となるようにするのがよ
く、また反応系へのエチレン性不飽和単量体およびラジ
カル重合開始剤は一括仕込み、連続滴下、分割添加など
公知のいずれの方法でも行うことができる。From a practical point of view, the concentration during emulsion polymerization should be such that the final composition has a solid content concentration of 25 to 65% by weight, and the concentration of ethylenically unsaturated monomers and radical polymerization in the reaction system. The initiator can be added by any known method such as batch charging, continuous dropping and divided addition.
乳化重合時の温度も、公知の乳化重合で行われている
範囲でよく、また乳化重合は常圧下、またはガス状のエ
チレン性不飽和単量体を使用するときは加圧下で行われ
る。The temperature at the time of emulsion polymerization may be in the range which is known in the known emulsion polymerization, and the emulsion polymerization is carried out under normal pressure, or under pressure when a gaseous ethylenically unsaturated monomer is used.
本発明では、ヒドラジン誘導体で鎖伸長した水性ポリ
ウレタン樹脂の存在下で、カルボニル基またはアミド基
を含有するラジカル重合性アクリル系モノマーを乳化重
合することによって、エマルジョン粒子の造膜時に、粒
子内および粒子間の機能的な結びつきが強固に発現す
る。In the present invention, in the presence of an aqueous polyurethane resin chain-extended with a hydrazine derivative, by emulsion-polymerizing a radically polymerizable acrylic monomer containing a carbonyl group or an amide group, at the time of film formation of emulsion particles, the inside of the particles and the particles The functional connection between them is strongly developed.
この結びつきは、水性ポリウレタン樹脂のポリマー分
子末端のヒドラジン基の化学構造と、アクリル系ポリマ
ー中のカルボニル基またはアミド基が、脱水皮膜化する
際に有機的反応を起すことにより生じるものと考えら
れ、縮合系樹脂とラジカル重合系樹脂との機能を有機的
に結びつけた水性被覆剤組成物である。This bond is considered to be caused by the chemical structure of the hydrazine group at the polymer molecule end of the aqueous polyurethane resin and the carbonyl group or amide group in the acrylic polymer, which causes an organic reaction when the film is dehydrated, It is an aqueous coating composition that organically combines the functions of a condensation resin and a radical polymerization resin.
さらに言えば、本発明の水性被覆剤組成物は、ウレタ
ン樹脂の有する弾性、耐摩耗性と、アクリル樹脂の有す
る耐候性、強靭性とを併せ持つ特徴を有するだけでな
く、耐溶剤性等についても、それぞれ単独の樹脂よりも
著しく向上している。例えば、水性ポリウレタン樹脂か
ら得られる塗膜は、ケトン類、例えばメチルエチルケト
ン等に簡単に溶解するし、水性ポリウレタン樹脂を除い
て合成したアクリル系エマルジョンから得られる塗膜
は、トルエン等に簡単に溶解する。しかし、本発明の要
件を満たした水性被覆剤組成物は、メチルエチルケト
ン、トルエンの両方の溶剤に不溶となる。More specifically, the aqueous coating composition of the present invention has not only the elasticity and abrasion resistance of the urethane resin, but also the weather resistance and toughness of the acrylic resin, and the solvent resistance. , Each is significantly improved over the resin alone. For example, a coating film obtained from an aqueous polyurethane resin is easily dissolved in ketones such as methyl ethyl ketone, and a coating film obtained from an acrylic emulsion synthesized by removing the aqueous polyurethane resin is easily dissolved in toluene. . However, an aqueous coating composition satisfying the requirements of the present invention becomes insoluble in both methyl ethyl ketone and toluene solvents.
一方、本発明の要件を欠いた水性ポリウレタン樹脂−
アクリル系樹脂複合体は、ウレタン樹脂の有する弾性、
耐摩耗性と、アクリル樹脂の有する耐候性、強靭性を併
せ持つことができない。また耐溶剤性についても、何ら
複合化した効果が認められず、両方の溶剤に対して簡単
に可溶となる。On the other hand, an aqueous polyurethane resin lacking the requirements of the present invention
Acrylic resin composite has elasticity of urethane resin,
It cannot have both abrasion resistance and weather resistance and toughness that an acrylic resin has. Further, regarding the solvent resistance, no compounding effect is recognized, and it is easily soluble in both solvents.
水性ポリウレタン樹脂とラジカル重合性アクリル系モ
ノマーの配合割合は、その固形分重量比で100/5〜5/100
の範囲にあることが本発明の要件であり、100/10〜10/1
00の範囲にあることがより好ましい。この範囲を逸脱す
ると、ウレタン樹脂、アクリル樹脂それぞれの有する特
性を併せ持つことが困難となり、前述したような特徴あ
る塗膜は得がたい。水性ポリウレタン樹脂とラジカル重
合性アクリル系モノマーの配合割合を本発明の範囲内に
て調整することにより、ウレタン樹脂の特性を強調した
り、アクリル樹脂の特性を強調することができる。The mixing ratio of the aqueous polyurethane resin and the radical-polymerizable acrylic monomer is 100/5 to 5/100 in terms of the solid content weight ratio.
It is a requirement of the present invention to be in the range of 100/10 to 10/1
The range of 00 is more preferable. If it deviates from this range, it will be difficult to combine the characteristics possessed by the urethane resin and the acrylic resin, and it will be difficult to obtain the coating film having the characteristics as described above. By adjusting the mixing ratio of the aqueous polyurethane resin and the radically polymerizable acrylic monomer within the range of the present invention, the characteristics of the urethane resin or the characteristics of the acrylic resin can be emphasized.
本発明の水性被覆剤組成物は、従来型のアクリル系共
重合体水性分散液を用いた水性被覆剤組成物の構造と同
様に行われ、クリヤーで用いたり、顔料を添加し、塗料
として用いられる。即ち、顔料、充填剤、骨材、分散
剤、湿潤剤、増粘剤および/またはレオロジーコントロ
ール剤、消泡剤、可塑剤、造膜助剤、有機溶剤、防腐
剤、防黴剤、pH調整剤、防錆剤など、それぞれの目的に
応じて選択、組合わされ、通常の方法で塗料とされる。The aqueous coating composition of the present invention is used in the same manner as the structure of an aqueous coating composition using a conventional acrylic copolymer aqueous dispersion, and it is used as a clear coating or by adding a pigment. To be That is, pigments, fillers, aggregates, dispersants, wetting agents, thickeners and / or rheology control agents, defoamers, plasticizers, film-forming aids, organic solvents, preservatives, antifungal agents, pH adjustment Agents, rust preventives, etc. are selected and combined according to their respective purposes, and are made into a paint by a usual method.
以下に実施例を挙げ、本発明をより詳細に説明する
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、以下において、部および%はいずれも重量に
基づく値である。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In the following, both parts and% are values based on weight.
製造例1 水性ポリウレタン樹脂(A)の製造 1,6−ヘキサンジオール1780g、アジピン酸2545gおよ
び2,2−ジメチロールプロピオン酸567gを混合して170℃
に昇温し、この温度で23時間反応させることにより、OH
価60、酸価60のポリエステルポリオールを得た。Production Example 1 Production of Aqueous Polyurethane Resin (A) 1,780 g of 1,6-hexanediol, 2545 g of adipic acid and 567 g of 2,2-dimethylolpropionic acid were mixed to 170 ° C.
OH
A polyester polyol having a valency of 60 and an acid value of 60 was obtained.
このポリエステルポリオールに1815gのメチルエチル
ケトンを加えて希釈した。このポリエステルポリオール
溶液(I)240gと、メチルエチルケトン220g、2,2−ジ
メチロールプロピオン酸30gおよびシクロヘキサンジメ
タノール27gを70℃にて十分撹拌混合したのち、4,4′−
ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート236gを加えて
80℃に昇温し、6時間反応させたのち、30℃まで冷却
し、ウレタンプレポリマー溶液を得た。This polyester polyol was diluted by adding 1815 g of methyl ethyl ketone. After 240 g of the polyester polyol solution (I), 220 g of methyl ethyl ketone, 30 g of 2,2-dimethylolpropionic acid and 27 g of cyclohexanedimethanol were sufficiently stirred and mixed at 70 ° C., 4,4′-
Add 236 g of dicyclohexylmethane diisocyanate
The temperature was raised to 80 ° C., the reaction was carried out for 6 hours, and then the mixture was cooled to 30 ° C. to obtain a urethane prepolymer solution.
このポリウレタンプレポリマー溶液を、あらかじめ21
gの80%ヒドラジン水溶液とトリエチルアミン40gをイオ
ン交換水1500gに溶解させたアミン水溶液中に、高速撹
拌下、徐々に注ぎ込み、粘稠で半透明の生成物を得た。
これを減圧下、55℃にて溶剤を除去したのち、イオン交
換水を加えて濃度を調整し、不揮発分23.7%、粘度(BM
粘度計、60rpm、25℃)23cPs、pH8.4の半透明な水性ポ
リウレタン樹脂(A−1)を得た。This polyurethane prepolymer solution was
An 80% aqueous hydrazine solution (40 g) and triethylamine (40 g) were gradually poured into an amine aqueous solution obtained by dissolving 1500 g of ion-exchanged water under high speed stirring to obtain a viscous semitransparent product.
After removing the solvent under reduced pressure at 55 ° C, ion-exchanged water was added to adjust the concentration, and the nonvolatile content was 23.7% and the viscosity (BM
Viscometer, 60 rpm, 25 ° C.) A translucent aqueous polyurethane resin (A-1) having 23 cPs and pH 8.4 was obtained.
上記と同様の方法で、表−1に示した原料を使用し
て、表−1記載の性状を有する水性ポリウレタン樹脂
(A−2)を調製した。In the same manner as above, the raw materials shown in Table-1 were used to prepare an aqueous polyurethane resin (A-2) having the properties shown in Table-1.
実施例1〜5、比較例1〜5 原料として下記のものを用意した。 Examples 1-5, Comparative Examples 1-5 The following were prepared as raw materials.
ラジカル重合性モノマー類(B) アクリル酸2−エチルヘキシル 265 g スチレン 165 g アクリロニトリル 50 g アクリル酸 10 g ダイアセトンアクリルアミド 10 g 界面活性剤類 ニューコール707SF(固形分30%)*1) 50 g イオン交換水 360 g 重合開始剤過硫酸アンモニウム 2.5g *1)日本乳化剤(株)製、特殊アニオン乳化剤 四つ口フラスコに界面活性剤30g、イオン交換水210
g、水性ポリウレタン樹脂(A−1)1054gを仕込んで撹
拌を開始し、窒素気流中で80℃に昇温し、次いで重合開
始剤を添加した。次いでラジカル重合性モノマー類
(B)500g、界面活性剤20g、イオン交換水150gを混合
してモノマープレエマルジョンを作成し、このモノマー
プレエマルジョンを3時間にわたって上記のフラスコ中
に滴下した。この際の反応温度は80±3℃に保った。Radical polymerizable monomers (B) 2-Ethylhexyl acrylate 265 g Styrene 165 g Acrylonitrile 50 g Acrylic acid 10 g Diacetone acrylamide 10 g Surfactants Newcol 707SF (solid content 30%) * 1) 50 g Ion exchange Water 360 g Polymerization initiator Ammonium persulfate 2.5 g * 1) Special anion emulsifier manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd. Surfactant 30 g, ion-exchanged water 210 in a four-necked flask.
g, 1054 g of the aqueous polyurethane resin (A-1) were charged, stirring was started, the temperature was raised to 80 ° C. in a nitrogen stream, and then a polymerization initiator was added. Next, 500 g of the radical-polymerizable monomers (B), 20 g of a surfactant, and 150 g of ion-exchanged water were mixed to prepare a monomer pre-emulsion, and this monomer pre-emulsion was added dropwise to the above flask over 3 hours. The reaction temperature at this time was maintained at 80 ± 3 ° C.
滴下終了後も同温度範囲に2時間保持しつつ、撹拌下
に反応を継続させ、次いで冷却して14%アンモニア水に
てpH8〜9に調整し、不揮発分が38.0%、粘度200cPs、p
H8.5の水性被覆剤組成物(実施例1)を得た。After the dropping, the reaction is continued under stirring while maintaining the same temperature range for 2 hours, then cooled and adjusted to pH 8-9 with 14% ammonia water, the nonvolatile content is 38.0%, the viscosity is 200 cPs, p.
An aqueous coating composition of H8.5 (Example 1) was obtained.
さらに、実施例1と同様の方法で、表−2に示した原
料を使用して、水性被覆剤組成物(実施例2〜5、比較
例1〜5)を得た。その結果を伴せて表−2に示す。Furthermore, in the same manner as in Example 1, the raw materials shown in Table 2 were used to obtain aqueous coating composition (Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 to 5). The results are shown in Table-2.
比較例6 実施例1において、水性ポリウレタン樹脂(A−1)
を全く使用しないことを除いては、実施例1の組成、反
応条件と同様にして、乳化重合を行い、アクリル系エマ
ルジョンを得た。 Comparative Example 6 In Example 1, the aqueous polyurethane resin (A-1)
Emulsion polymerization was carried out in the same manner as in the composition and reaction conditions of Example 1 except that the above was not used at all to obtain an acrylic emulsion.
このエマルジョンは不揮発分が55.1%、粘度3300cP
s、pH8.5であった。This emulsion has a non-volatile content of 55.1% and a viscosity of 3300 cP.
s, pH 8.5.
比較例7 アクリルポリマーの効果を評価する比較実験のため
に、水性ポリウレタン樹脂(A−1)をそのまま比較例
7とした。Comparative Example 7 For a comparative experiment for evaluating the effect of the acrylic polymer, the aqueous polyurethane resin (A-1) was used as it is as Comparative Example 7.
このようにして得られた水性被覆剤組成物について、
添加剤を全く加えない単独の状態にて、フィルム物性の
試験を行った。表−3にその結果を示す。Regarding the aqueous coating composition thus obtained,
The physical properties of the film were tested in a single state with no additives added. Table 3 shows the results.
試験方法 (1)耐水性;ガラス板に3ミルアプリケーターにて試
料を塗布し、フィルムを作成。3日間、室温にて乾燥
後、フィルムを水に浸漬。7日間、室温にて浸漬後、フ
ィルム状態を目視にて判定。 Test method (1) Water resistance: A sample was applied to a glass plate with a 3 mil applicator to form a film. After drying at room temperature for 3 days, the film is immersed in water. After soaking at room temperature for 7 days, the film state is visually evaluated.
(○…良好、△…普通、×…不良、以下同様である) (2)耐アルカリ性;(1)と同様に作成したフィルム
を、2%水酸化ナトリウム水溶液に7日間浸漬後、フィ
ルム状態を目視にて判定。(○: good, Δ: normal, ×: bad, the same applies below) (2) Alkali resistance: The film prepared in the same manner as (1) was immersed in a 2% sodium hydroxide aqueous solution for 7 days, and then the film state was changed. Determined visually.
(3)耐溶剤性;(1)と同様に作成したフィルムを、
トルエン、メチルエチルケトンに1日浸漬し、フィルム
状態を目視にて判定。(3) Solvent resistance: A film prepared in the same manner as (1)
Immerse in toluene and methyl ethyl ketone for 1 day, and visually judge the film state.
(4)耐摩耗性;JFPA規格試験用標準タイル(ビニルア
スベストタイル)に1平方メートル当り、10±2mlにな
るように試料を塗布する。同様の操作方法で5回塗りし
た試験片を常温中で7日間乾燥したのち、テーバー試験
器(摩耗輪CS−17,荷重1000g)にて摩耗度を測定し、評
価した。(4) Abrasion resistance: A sample is applied to a standard tile for JFPA standard test (vinyl asbestos tile) so that 10 ± 2 ml per square meter. After the test piece coated 5 times by the same operation method was dried at room temperature for 7 days, the abrasion degree was measured and evaluated by a Taber tester (wearing wheel CS-17, load 1000 g).
(5)フィルム強伸度;試料をガラス板上に流し込み、
7日間乾燥後使用した。試料は乾燥後のフィルムの膜厚
が0.2mmになるように採取した。(5) Film strength and elongation; the sample was poured onto a glass plate,
It was used after drying for 7 days. The sample was collected so that the film thickness after drying would be 0.2 mm.
(6)流動開始温度;試料として、ガラス板上で7日間
乾燥したフィルムを1.5〜2.0g使用する。昇温速度3℃/
min,荷重30kgf,ダイス1mmφ×1mmlにて流動開始温度を
測定。(6) Flow initiation temperature: As a sample, 1.5 to 2.0 g of a film dried on a glass plate for 7 days is used. Temperature rising rate 3 ℃ /
Flow start temperature is measured with min, load 30kgf and die 1mmφ × 1mml.
試験結果 表−3からわかるように、本発明の水性被覆剤組成物
は、発明の要件を満たしていない他の組成物に比べて、
耐摩耗性、耐溶剤性、フィルム強伸度が格段に優れたも
のになる。また流動開始温度も格段に高くなる特徴を持
ち、水性ウレタン樹脂とアクリル系樹脂との機能的な結
び付きがあることがわかる。Test Results As can be seen from Table-3, the aqueous coating composition of the present invention, compared to other compositions that do not meet the requirements of the invention,
The abrasion resistance, solvent resistance, and film elongation are remarkably excellent. In addition, the flow starting temperature is also markedly higher, and it can be seen that there is a functional connection between the aqueous urethane resin and the acrylic resin.
表−2の配合にて得られた各水性被覆剤組成物を用い
て下記の塗料配合を行い、弾性塗装剤を調製した。The following coating composition was prepared using each of the aqueous coating composition obtained in the composition of Table-2 to prepare an elastic coating composition.
(配合) タイペークR−930*6) 100.0 Hi−メトローズ90SH−15000*7) 0.6 プライマル850*8) 1.0 5%KTPP(トリポリリン酸カリ) 2.0 ノイゲンEA−120*9) 1.0 アデカノールSX−568*10) 2.5 エチレングリコール 10.0 水 35.2 28%アンモニア水 1.0 上記の配合物を高速ディスパーで分散し、下記の配合
物を添加する。(Compound) Taipaque R-930 * 6) 100.0 Hi-Metroses 90SH-15000 * 7) 0.6 Primal 850 * 8) 1.0 5% KTPP (potassium tripolyphosphate) 2.0 Neugen EA-120 * 9) 1.0 Adecanol SX-568 * 10 ) 2.5 Ethylene glycol 10.0 Water 35.2 28% Ammonia water 1.0 Disperse the above composition with a high speed disperser and add the following composition.
各水性被覆剤組成物の39%エマルジョン*11) 391.0 テキサノール 26.4 キシレン 6.6 アデカノールUH−420*12)/水=1/2(塗料粘度によっ
て調整) Total 577.3 N.V(%) 43.7 PVC(%) 15.2 PWC(%) 39.6 *6)ルチル型酸化チタン;石原産業(株) *7)メチルセルロース;信越化学(株) *8)ポリカルボン酸型分散剤;ローム・アンド・ハー
ス社(米国) *9)界面活性剤;第1工業製薬(株) *10)消泡剤;旭電化(株) *11)エマルジョンの不揮発分(%)により調整 *12)増粘剤;旭電化(株) 上記の塗料配合にて実施例1〜5および比較例1〜7
の水性被覆剤組成物の応用物性を試験した。39% emulsion of each aqueous coating composition * 11) 391.0 Texanol 26.4 Xylene 6.6 Adecanol UH-420 * 12) / Water = 1/2 (adjusted by paint viscosity) Total 577.3 NV (%) 43.7 PVC (%) 15.2 PWC (%) 39.6 * 6) Rutile type titanium oxide; Ishihara Sangyo Co., Ltd. * 7) Methyl cellulose; Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. * 8) Polycarboxylic acid type dispersant; Rohm and Haas Company (USA) * 9) Interface Activator; Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. * 10) Defoamer; Asahi Denka Co., Ltd. * 11) Adjusted by the non-volatile content (%) of emulsion * 12) Thickener; Asahi Denka Co., Ltd. Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 7
The applied physical properties of the above aqueous coating composition were tested.
表−4にその結果を示す。 The results are shown in Table-4.
試験方法 塗料粘度;BH型4rpmの塗料粘度(cPs) 塗膜光沢;ガラス板に3ミルアプリケーターにて塗布
し、1日乾燥後に60゜反射率を測定(%)。 Test method Paint viscosity; BH type 4 rpm paint viscosity (cPs) Coating gloss: Coated on a glass plate with a 3 mil applicator, dried at 1 day and measured 60 ° reflectance (%).
JIS A6910; 伸び率…塗膜厚がドライで約1mmになるように試片を作
成し、その後JIS伸長性試験方法に従って養生し2号ダ
ンベルにて打抜いたものを試験片とした。JIS A6910; Elongation rate ... A test piece was prepared so that the coating film thickness was about 1 mm when dry, then cured according to the JIS elongation test method and punched with a No. 2 dumbbell to obtain a test piece.
(塗布→7日間養生→裏面7日間養生→打抜) 伸び時の劣化…上記の試片を1号ダンベルにて打抜き試
験片とした。(Coating → curing for 7 days → curing for 7 days on back side → punching) Deterioration during elongation ... The above test pieces were punched test pieces with No. 1 dumbbell.
付着強さ…下塗り剤としてアクリディック53−448を塗
布し、3時間乾燥後、試料を試験方法に従って塗布し、
14日間養生後供試、浸水後の付着強さに用いる試験体の
四側面は養生終了3日前に塩化ビニル樹脂塗料で塗り込
んだ。接着剤は2液型エポキシ接着剤を使用した。Adhesion strength ... Apply Acridic 53-448 as an undercoat, dry for 3 hours, then apply the sample according to the test method.
The four sides of the test piece used for the test after 14 days of curing and the adhesion strength after immersion in water were coated with a vinyl chloride resin paint 3 days before the completion of curing. The adhesive used was a two-part epoxy adhesive.
温冷繰返し作用に対する抵抗性: (20±2℃水中18Hrs→−20±3℃×3Hrs→50±3℃×3
Hrs)×10サイクル 透水性 …JIS伸長性試験方法に準拠 耐衝撃性… 〃 耐候性 … 〃 塗膜強度;JIS A6910伸び率を測定した時点での塗膜強度
を表示。Resistance to repeated hot and cold action: (20 ± 2 ℃ 18Hrs in water → -20 ± 3 ℃ × 3Hrs → 50 ± 3 ℃ × 3
Hrs) × 10 cycles Water permeability… Conforms to JIS elongation test method Impact resistance… 〃Weather resistance… 〃Film strength; JIS A6910 Displays the film strength at the time of measuring elongation.
促進耐候性;伸び率を測定したものと同様の塗膜をスタ
ンダードウェザーメーターに500時間照射した後の20お
よび−10℃における塗膜伸度を測定。Accelerated weathering resistance: Measure the coating film elongation at 20 and -10 ° C after irradiating a standard weather meter with a coating film similar to that for which elongation was measured for 500 hours.
試験結果 表−4からわかるように、本発明の水性被覆剤組成物
は顔料を配合した時も耐候性が良好で、水浸漬後も塗膜
強度の劣化しない特性を発揮する。Test Results As can be seen from Table-4, the aqueous coating composition of the present invention has good weather resistance even when a pigment is added, and exhibits the property that the coating film strength does not deteriorate even after immersion in water.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08G 18/83 C08G 18/83 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C08G 18/83 C08G 18/83
Claims (1)
グリコール類を含むグリコール類とを反応させて得られ
たウレタンプレポリマーを中和し、かつヒドラジン誘導
体にて鎖伸長して得られた水性ポリウレタン樹脂(A)
の存在下に、カルボニル基含有単量体またはアミド基含
有単量体を全重合性単量体100重量部に対し、少なくと
も0.5重量部含有するラジカル重合性アクリル系モノマ
ー(B)を、その固形分重量比が(A)/(B)=100/
5〜5/100の割合で重合させることを特徴とする水性被覆
剤組成物の製造方法。1. An aqueous polyurethane resin obtained by neutralizing a urethane prepolymer obtained by reacting a diisocyanate with a glycol containing a carboxylic acid group-containing glycol, and chain-extending with a hydrazine derivative. (A)
In the presence of a radical-polymerizable acrylic monomer (B) containing at least 0.5 part by weight of a carbonyl group-containing monomer or an amide group-containing monomer based on 100 parts by weight of the total polymerizable monomer, The weight ratio is (A) / (B) = 100 /
A method for producing an aqueous coating composition, which comprises polymerizing at a ratio of 5 to 5/100.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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