JP3314319B2 - 常温硬化性組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エマルション粒子を含
有する常温硬化性組成物に関し、詳しくは、例えば建築
外装、自動車、家電用品、プラスチックなどに対する各
種塗装、特に耐候性、耐久性の要求される塗装などに用
いられるエマルション粒子を含有する常温硬化性組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】近年、塗
料や接着剤の分野において、公害対策あるいは省資源の
観点より、有機溶剤を使用するものから水溶性あるいは
水分散樹脂（以下、総称して「水系塗料」という）への
転換が試みられている。

【０００３】しかしながら、従来の水系塗料は架橋性の
官能基を持たないため、その結果として重合に使用する
界面活性剤の影響を強く受け、形成された塗膜の耐候
性、耐水性、耐汚染性が著しく悪くなり、溶剤系塗料に
比べ塗膜物性が劣るという欠点を有していた。

【０００４】この欠点を改良するために種々の試みが提
案されており、その１つに、架橋性の官能基であるアル
コキシシリル基を有する重合体のエマルションを塗料に
応用する提案がなされている（特開平３−２２７３１２
号公報参照）。

【０００５】これにより、ある程度の問題は解消できた
ものの、アルコキシシリル基は加水分解しやすいため安
定性については不十分であり、長期保存後の成膜性が低
下すること（エマルションの機械的安定性が低下するこ
と）、白エナメルの光沢性が劣ること、また硬化物（例
えば塗膜）の耐候性がまだまだ満足できるものではなく
前記光沢が劣化しやすいこと、などの問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点について鋭意研究を重ねた結果、多段乳化重合を行な
って製造されたエマルション粒子の芯部分に連鎖移動剤
を用いることにより、重合中や保存中にシリル基が反応
して成膜性が低下するということがないこと、白エナメ
ルの光沢が向上すること、さらには、耐候性も改善され
ること等を見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち、本発明の常温硬化性組成物は、
多段乳化重合することにより芯部分と殻部分とが形成さ
れたエマルション粒子を含有する常温硬化性組成物であ
って、前記エマルション粒子における芯部分の組成が、
（Ａ）成分０．５〜３０重量％、（Ｂ）成分０．０１〜
１０重量％、及び（Ｃ）成分６０〜９９．４９重量％で
あり、前記エマルション粒子の殻部分における最外殻部
分の組成が、（Ａ）成分０．１〜３０重量％、（Ｂ）成
分０〜１０重量％、（Ｃ´）成分３０〜９９．４重量
％、及び（Ｄ）成分０．５〜３０重量％であることを特
徴とする組成物である。

【０００８】［但し、上記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分は次
のとおり。

【０００９】（Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で示される
シリル基を有するビニル系単量体。

【化２】 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、アリール
基、アラルキル基より選ばれた１価の炭化水素基、Ｘは
ハロゲン原子、又はアルコキシ基、ヒドロキシ基、アシ
ロキシ基、フェノキシ基、チオアルコキシ基、アミノ基
より選ばれる基、ｙは０〜２の整数である。Ｓｉに結合
するＸおよびＲがそれぞれ２個以上ある場合、それらは
同一の基であってもよい。） （Ｂ）成分：連鎖移動剤 （Ｃ）成分：（Ａ）成分以外のビニル系単量体 （Ｃ´）成分：（Ａ）成分、（Ｄ）成分以外のビニル系
単量体 （Ｄ）成分：α，β−エチレン性不飽和カルボン酸、ス
チレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホ
ン酸ナトリウム、２−スルホエチルメタクリレートナト
リウム、２−スルホエチルメタクリレートアンモニウ
ム、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）
アクリルアミド、ジアルキルアミノアルキルメタクリレ
ート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート塩酸
塩、２−アミノエチルメタクリレート塩酸塩、ダイアセ
トン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン鎖を
有するビニル系単量体及びポリオキシプロピレン鎖を有
するビニル系単量体からなる群より選ばれた親水性ビニ
ル系単量体の少くとも１種。］ なお、本明細書における「（メタ）アクリル〜」は「ア
クリル〜及びメタアクリル〜」を意味する。例えば
「（メタ）アクリルアミド」は「アクリルアミド、及び
メタクリルアミド」を意味し、「Ｎ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド」は、「Ｎ−メチロールアクリルア
ミド、及びＮ−メチロールメタクリルアミド」を意味す
る（以下同様）。

【００１０】以下、ビニル系単量体（Ａ）成分、（Ｂ）
成分、（Ｃ）成分、（Ｃ´）成分、及び（Ｄ）成分を順
次説明する。

【００１１】（Ａ）成分［シリル基を有するビニル系単
量体］ 一般式（Ｉ）で示されるシリル基を有するビニル系単量
体（以下、「シリル基含有ビニル系単量体」ともいう）
には特に限定はない。その具体例としては、

【化３】

【化４】

【化５】 などが挙げられる。

【００１２】上記シリル基含有ビニル系単量体（Ａ）
は、１種を単独で用いてもよいし、また２種以上を併用
してもよい。特に、取り扱いの容易さ、価格、反応副成
物の点からアルコキシシリル基含有ビニル系単量体を使
用することが好ましく、トリエトキシシリル基、ジエト
キシシリル基含有ビニル系単量体が安定性の点で特に好
ましい。

【００１３】シリル基含有ビニル系単量体（Ａ）は、芯
部分において０．５〜３０重量％（以下単に「％」とい
う）共重合される。芯部分において０．５％未満では耐
水性、耐久性などが低下し、３０％を超えるとエマルシ
ョンが不安定となり、芯部分重合中にゲル化する。

【００１４】また、殻部分における最外殻部分にあって
は、０．１〜３０％共重合される。０．１％未満では耐
水性、耐久性などが低下し、３０％を超えるとエマルシ
ョンが不安定となり、重合中にゲル化する。

【００１５】（Ｂ）成分［連鎖移動剤］ （Ｂ）成分は連鎖移動剤であり、メルカプタン、スルフ
ィドベンゼン、イソプロピルベンゼン、クロロホルム、
四臭化炭素、塩化第二鉄などが挙げられる。特にメルカ
プタンの中でも価格、臭気、効率の点でｎ−ドデシルメ
ルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ブチルメ
ルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルメチルジエトキシシランが好ましい。ま
た、アルコキシシリル基含有メルカプタンは、架橋する
アルコキシシリル基を導入する方法として好ましい。

【００１６】連鎖移動剤（Ｂ）成分は、多段乳化重合に
おける芯部分においては０．０１〜１０％共重合され、
最外殻部分においては使用しても使用しなくてもよい。
使用する場合にあっては０．０１〜１０％共重合され
る。１０％をこえるとフィルムの着色、あるいは耐水
性、耐久性の低下が認められる。

【００１７】（Ｃ）成分 （Ａ）成分以外のビニル系単量体ならば、特に限定はな
い。なお、（Ｃ）成分の中には（Ｄ）成分も含まれる。
その具体例としては、メチル（メタ）アクリレート、エ
チル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリ
レート、ｉｓｏ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒ
ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）ア
クリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレートなど
の（メタ）アクリレート系単量体；ヘキサフルオロプロ
ピレン、クロロトリフルオロエチレン、フッ化ビニリデ
ン、トリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン、
ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロ（メタ）アク
リレート、ペンタフルオロ（メタ）アクリレート、パー
フルオロシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２，
２，３，３−テトラフルオロプロピルメタクリレート、
β−（パーフルオロオクチル）エチル（メタ）アクリレ
ートなどのフッ素含有ビニル系単量体；スチレン、α−
メチルスチレン、クロロスチレン、４−ヒドロキシスチ
レン、ビニルトルエンなどの芳香族炭化水素系ビニル単
量体；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ジアリルフタ
レートなどのビニルエステルやアリル化合物；（メタ）
アクリロニトリルなどのニトリル基含有ビニル系単量
体；グリシジル（メタ）アクリレートなどのエポキシ基
含有ビニル系単量体；ホルミルスチロールおよびビニル
メチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケト
ンなどの炭素数４〜７個のビニルアルキルケトン；２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエ
チルビニルエーテル、ヒドロキシスチレン、アロニクス
５７００（東亜合成化学（株）製）、ＰｌａｃｃｅｌＦ
Ａ−１、ＰｌａｃｃｅｌＦＡ−４、ＰｌａｃｃｅｌＦＭ
−１、ＰｌａｃｃｅｌＦＭ−４（以上、ダイセル化学
（株）製）、ＨＥ−１０、ＨＥ−２０、ＨＰ−１０、Ｈ
Ｐ−２０（以上、日本触媒化学（株）製）、ブレンマー
ＰＥＰシリーズ、ブレンマーＮＫＨ−５０５０、ブレン
マーＧＬＭ（以上、日本油脂（株）製）、水酸基含有ビ
ニル系変性ヒドロキシアルキルビニル系モノマーなどの
水酸基含有ビニル系単量体；（メタ）アクリル酸のヒド
ロキシアルキルエステル類などのα，β−エチレン性不
飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類とリン
酸もしくはリン酸エステル類との縮合生成物たるビニル
化合物あるいはウレタン結合やシロキサン結合を含む
（メタ）アクリレートなどのビニル系単量体；東亜合成
化学（株）製のマクロモノマーであるＡＳ−６、ＡＮ−
６、ＡＡ−６、ＡＢ−６、ＡＫ−５などの化合物、ビニ
ルメチルエーテル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、クロ
ロプレン、プロピレン、ブタジエン、その他のビニル系
単量体、旭電化工業（株）製のＬＡ８７、ＬＡ８２、Ｌ
Ａ２２などの重合型光安定剤、重合型紫外線吸収剤など
が挙げられる。

【００１８】また、重合性二重結合を有するシリコーン
マクロマーも共重合できる。例えばＸ−２２−１６４
Ｂ、Ｘ−２２−１６４Ｃ、Ｘ−２２−５００２（信越シ
リコーン（株）製）のようなメタクリロキシ基含有反応
性シリコーンオイル、ＫＲ２１１、ＫＲ２１２、ＫＲ２
１３、ＫＲ９２１８（信越シリコーン（株）製）等の変
性用シリコーンワニスと前記（Ａ）成分のような反応性
シリル基含有ビニル系単量体との反応により得られる二
重結合含有シリコーンワニス、水酸基含有環状または直
鎖状シロキサンとｍ−イソプロペニル−α，αジメチル
ベンジルイソシアネートあるいはメタクリロイルイソシ
アネートのような１分子中にイソシアネート基と重合性
二重結合を有する化合物との反応物が挙げられる。

【００１９】また、フッ素含有ビニル系単量体、シロキ
サン含有ビニル系単量体を使用することにより、撥水性
が向上し、耐水性、耐久性が向上する。

【００２０】それに加えて、例えば、ポリエチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、トリアリルシアヌレート、アリルメタクリレー
トなどの重合性の不飽和結合を２つ以上有する単量体を
使用することにより、生成するポリマーが架橋構造を有
するものとなるようにすることも可能である。（Ｃ）成
分は芯部分では６０〜９９．４９％共重合される。

【００２１】（Ｃ）成分に、Ｃ４（炭素数４の意、以下
同様）以上のアルキル基を有するアルキルメタクリレー
ト、または前記アルキルメタクリレートとＣ４以上のシ
クロアルキル基を有するシクロアルキルメタクリレート
を５０％以上含むことにより、シリル基の安定性は向上
し、又、耐候性も向上する。

【００２２】具体例としては、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、ｉｓｏ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル
メタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、
イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、
トリデシルメタクリレート、ステアリルメタクリレー
ト、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタ
クリレートなどが挙げられる。

【００２３】（Ｄ）成分［親水性ビニル単量体］ エマルション粒子の最外殻部分には、α、β−エチレン
性不飽和カルボン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスル
ホン酸、スチレンスルホン酸ナトリウム、２−スルホエ
チルメタクリレートナトリウム、２−スルホエチルメタ
クリレートアンモニウム、（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアルキルアミ
ノアルキルメタクリレート、ジアルキルアミノアルキル
メタクリレート塩酸塩、２−アミノエチルメタクリレー
ト塩酸塩、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、ポリ
オキシエチレン鎖を有するビニル系単量体及びポリプロ
ピレン鎖を有するビニル系単量体から選ばれる親水性ビ
ニル系単量体（Ｄ）を共重合することが必須である。

【００２４】α，β−エチレン性不飽和カルボン酸とし
ては、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、
クロトン酸、フマル酸、シトラコン酸が挙げられる。

【００２５】ジアルキルアミノアルキルメタクリレー
ト、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート塩酸塩と
しては、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチ
ルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノプロピ
ルメタクリレート及びその塩酸塩が挙げられる。

【００２６】ポリオキシエチレン鎖を有するビニル系単
量体に限定はないが、ポリオキシエチレン鎖を有するア
クリル酸エステル又はメタクリル酸エステルが好まし
く、具体例としては、ブレンマーＰＥ−９０、ＰＥ−２
００、ＰＥ−３５０、ＰＭＥ−１００、ＰＭＥ−２０
０、ＰＭＥ−４００、ＡＥ−３５０（以上、日本油脂
（株）製）、ＭＡ−３０、ＭＡ−５０、ＭＡ−１００、
ＭＡ−１５０、ＲＡ−１１２０、ＲＡ−２６１４、ＲＭ
Ａ−５６４、ＲＭＡ−５６８、ＲＭＡ−１１１４、ＭＰ
Ｇ１３０−ＭＡ（以上、日本乳化剤（株）製）などが挙
げられる。

【００２７】ポリオキシプロピレン鎖を有するビニル系
単量体に限定はないが、ブレンマーＰＰ−１０００、Ｐ
Ｐ−５００、ＰＰ−８００、ＡＰ−４００（以上、日本
油脂（株）製）、ＲＳ−３０（三洋化成工業（株）製）
などが挙げられる。

【００２８】特に（Ｄ）成分としては、ポリオキシエチ
レン鎖を有するビニル系単量体を用いるとシリル基の安
定性が著しく向上し、成膜性の低下がなく、エマルショ
ンの機械的安定性、白エナメルの光沢も良好である。こ
のポリオキシエチレン鎖のオキシエチレン単位は２〜３
０が好ましい。２未満だとエマルションの機械的安定
性、白エナメル光沢が劣り、３０を超えると塗膜が柔ら
かくなり、汚れやすくなる。

【００２９】（Ｄ）成分は０．５〜３０％共重合され
る。０．５％未満では機械的安定性、白エナメル光沢な
どが劣り、３０％を超えると耐水性が低下する。

【００３０】（Ｃ´）成分 （Ｃ′）成分は、（Ｃ）成分から（Ａ）成分、（Ｄ）成
分を除いたビニル系単量体である。（Ｃ′）成分として
Ｃ４以上のアルキル基を有するアルキルメタクリレー
ト、または前記アルキルメタクリレートとＣ４以上のシ
クロアルキル基を有するシクロアルキルメタクリレート
を５０％以上含むことにより、シリル基の安定性は向上
し、又、耐候性も向上する。

【００３１】次に、乳化重合体（エマルション粒子）の
製造について説明する。まず、（Ａ）成分、（Ｂ）成
分、及び（Ｃ）成分からなる混合物（モノマー乳化液）
を第１段目として公知の乳化重合法で乳化重合し、得ら
れた重合体（これが芯部分となる）の存在下で第２段目
以降の乳化重合を逐次行なう。

【００３２】この際、第２段目以降の乳化重合は第１段
目と同一単量体組成で行なってもよいし、異なる組成で
行なってもよい。そして、最終段目の単量体組成の重合
体が最外殻部分となる。

【００３３】本発明では、最外殻部分の単量体全量中に
（Ｄ）成分を０．５〜３０％含むことが必須である。

【００３４】多段乳化重合としては２〜４段乳化重合が
好ましく、また、芯部分とその他の部分の重量比が１
０：９０〜９０：１０の範囲となるように重合させるこ
とが好ましい。このような方法によって得られた重合体
を、本発明の多層重合体と称する。

【００３５】重合の際に、界面活性剤としてポリオキシ
エチレン鎖を有する陰イオン系（アニオン系）界面活性
剤を用いることにより、シリル基は安定化される。陰イ
オン系界面活性剤の具体例としては、Ｎｅｗｃｏｌ−５
６０ＳＮ、Ｎｅｗｃｏｌ−５６０ＳＦ（以上、日本乳化
剤（株）製）、エマールＮＣ−３５、レベールＷＺ（以
上、花王（株）製）のようなポリオキシエチレンノニル
フェニルエーテルサルフェート；Ｎｅｗｃｏｌ−７０７
ＳＦ、Ｎｅｗｃｏｌ−７０７ＳＮ、Ｎｅｗｃｏｌ−７２
３ＳＦ、Ｎｅｗｃｏｌ−７４０ＳＦのようなポリオキシ
エチレンアリルエーテルサルフェート；Ｎｅｗｃｏｌ−
８６１ＳＥのようなオクチルフェノキシエトキシエチル
スルホネート；Ｎｅｗｃｏｌ−１３０５ＳＮのようなポ
リオキシエチレントリデシルエーテルサルフェート（以
上、日本乳化剤（株）製）が挙げられる。

【００３６】特に、重合安定性、加水分解性シリル基の
安定性の面で、ポリオキシエチレン鎖のオキシエチレン
単位が１〜７０であることが好ましい。また、エマルシ
ョンから得られる塗膜の耐水性の観点より、アンモニウ
ム塩の陰イオン系界面活性剤が好ましい。

【００３７】ポリオキシエチレン鎖を有する陰イオン系
界面活性剤は、他のイオン界面活性剤あるいは非イオン
界面活性剤と併用することが可能である。

【００３８】他のイオン界面活性剤としては、特に限定
はないが、例えば、ラウリルスルホン酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、イソオクチルベ
ンゼンスルホン酸ナトリウムなどのスルホン酸塩などが
挙げられる。

【００３９】また、非イオン界面活性剤としては、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
チレンラウリルエーテルなどのポリオキシエチレン類；
Ｌ−７７、Ｌ−７２０、Ｌ−５４１０、Ｌ−７６０２、
Ｌ−７６０７（以上、ユニオンカーバイド社製）などの
シリコンを含む非イオン界面活性剤などが代表例として
挙げられる。

【００４０】界面活性剤としては、１分子中に重合性二
重結合を有する反応性界面活性剤を使用することも本発
明を妨げるものではない。特に、分子内に重合性二重結
合とポリオキシエチレン鎖とを併有するアニオン系反応
性界面活性剤を用いると耐水性が向上する。具体例とし
て、アデカリアソープＮＥ−１０、ＮＥ−２０、ＮＥ−
３０、ＮＥ−４０、ＳＥ−１０Ｎ（以上、旭電化工業
（株）製）、Ａｎｔｏｘ−ＭＳ−６０（日本乳化剤
（株）製）、アクアロンＲＮ−２０、ＲＮ−３０、ＲＮ
−５０、ＨＳ−１０、ＨＳ−２０、ＨＳ−１０２５（以
上、第一工業製薬（株）製）が挙げられる。

【００４１】ポリオキシエチレン鎖を有する陰イオン界
面活性剤の使用量は、全モノマーの重量基準として０．
０１〜２０％、好ましくは０．０５〜１０％である。
０．０１％未満だと重合が不安定となり、２０％を超え
ると耐水性が低下する。

【００４２】なお、水溶性樹脂を併用して重合すること
も可能である。この方法を用いると塗膜の耐水性が向上
する。水溶性樹脂に一般式（１）で示されるシリル基を
導入することにより、より耐水性を高めることができ
る。

【００４３】重合をより安定に行なうためには、レドッ
クス系触媒を用いて７０℃以下の温度、好ましくは４０
〜６５℃で行なう。また、シリル基安定化のために、重
合中のｐＨは５〜８が好ましく、ｐＨ６〜７がより好ま
しい。

【００４４】前記レドックス系触媒としては、過硫酸カ
リウム、過硫酸アンモニウムと酸性亜硫酸ナトリウム、
ロンガリットの組み合わせ、過酸化水素とアスコルビン
酸の組み合わせ、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、
ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサ
イド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイドなどの有機
過酸化物と酸性亜硫酸ナトリウム、ロンガリットなどと
の組み合わせが用いられる。特に、有機過酸化物と還元
剤の組み合わせが、安定に重合を行なえるという点から
好ましい。また、触媒活性を安定的に得るために硫酸鉄
などの２価の鉄イオンを含む化合物とエチレンジアミン
四酢酸二ナトリウムのようなキレート剤を適宜併用して
もよい。

【００４５】このようなレドックス系触媒（開始剤）の
使用量は、全モノマーの重量基準として、０．０１〜１
０％が好ましく、更に好ましくは０．０５〜５％であ
る。

【００４６】本発明におけるエマルション中の固形分濃
度は、２０〜７０％が好ましく、更に好ましくは３０〜
６０％である。固形分濃度が７０％を超えると、系の粘
度が著しく上昇するため重合反応に伴う発熱を除去する
ことが困難になったり、重合機からの取り出しに長時間
を要するなどの不都合を生じる。また、固形分濃度が２
０％未満の場合、重合操作の面ではなんら問題は生じな
いものの、１回の重合操作によって生じる樹脂の量が少
なく、経済面から考えた場合、著しく不利となり、ま
た、２０％未満の濃度では、塗膜が少くなってしない、
性能劣化を起こしたり、塗装作業性の点で不利となるな
ど用途上の問題が生じる。

【００４７】また、エマルションは、平均粒子径が０．
０２〜１．０μｍ程度の微粒子より構成されており、そ
の結果として優れた被膜形成性能を有している。

【００４８】なお、本発明の組成物を塗装する際に硬化
剤を添加することにより、架橋が促進される。硬化剤と
しては、有機金属化合物、酸性触媒、塩基性触媒が使用
される。特に、有機アルミニウム化合物あるいは有機ス
ズ化合物または酸性リン酸エステルとアミンの混合物ま
たは反応物が硬化活性の点で好ましく、有機金属化合物
としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチ
ルスズマレート、ジオクチルスズジラウレート、ジブチ
ルスズアセテート、ジブチルスズジメトキサイド、トリ
ブチルスズサルファイト、ジブチルスズチオグリコレー
ト、オクチル酸スズなどの有機スズ化合物；アルミニウ
ムイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセ
トアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセト
ネート）、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレート等の有機アルミニウム化合物などが挙げら
れる。

【００４９】これらの有機金属化合物は、予めアルキル
エーテル型界面活性剤を主体とする界面活性剤で乳化し
て使用時に添加することにより、硬化活性、保存安定性
に優れる。使用量は、有機金属化合物として、シリル基
含有エマルションの固形分１００部（重量部、以下同
様）に対して０．０１〜１０部配合することが好まし
く、特に、０．１〜５部配合することが更に好ましい。
酸性リン酸エステルとアンモニアあるいはアミンの混合
物または反応物の酸性リン酸エステルとしては、例え
ば、モノブチルホスフェート、ジブチルホスフェート、
イソプロピルアシッドホスフェート、ジ−２−エチルヘ
キシルホスフェートなどが挙げられ、アミンとしては、
例えば、ヘキシルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−
ジメチルドデシルアミン、３−プロパノールアミンなど
が挙げられる。又、スルホン酸基含有化合物のブロック
タイプ、具体的にはキングインダストリー社製のＮＡＣ
ＵＲＥＸ４９−１１０，３５２５，５２２５，５９２
５，５５４３，２５００Ｘも使用できる。これらの混合
物または反応物は、シリル基含有エマルションの固形分
１００部に対して有効成分として０．００１〜１０部配
合することが好ましく、特に０．０１〜６部が好まし
い。硬化剤は０．０１部未満では硬化活性が低く、１０
部を超えると耐水性が低下する。酸性リン酸エステルと
アンモニアあるいはアミンの混合物または反応物、また
はスルホン酸基含有化合物のブロックタイプを用いる
と、硬化剤存在下でも組成物は安定であり、１液化が可
能である。

【００５０】得られた硬化性組成物に、必要に応じて、
通常塗料に用いられる顔料（二酸化チタン、炭酸カルシ
ウム、炭酸バリウム、カオリンなどの白色顔料、カーボ
ン、ベンガラ、シアニンブルーなどの有色系顔料）を使
用できる。二酸化チタンは顔料の中でも最も使用量が多
く重要である。

【００５１】シリル基含有エマルションに二酸化チタン
を配合する際に、等電点が７以上の二酸化チタンを用い
ることにより、光沢、耐候性は向上する。

【００５２】具体的には、ＪＲ９０１，ＪＲ６０３，Ｊ
Ｒ６０２（テイカ（株））などが挙げられる。又、造膜
剤、コロイダルシリカ、可塑剤、溶剤、分散剤、増粘
剤、消泡剤、防腐剤、紫外線吸収剤などの通常の塗料用
成分として使用される添加剤を混合して使用することも
差し支えない。

【００５３】他の架橋方式を併用することもできる。例
えば、エマルション粒子に水酸基あるいはカルボキシル
基等の反応性基を導入し、架橋剤としてメラミン、イソ
シアネートを用いる方法。エポキシ基とアミノ基あるい
はカルボキシル基を組合せたエポキシ架橋を用いる方
法。共重合成分として、カルボニル基含有ビニル系単量
体を用いてエマルション粒子にカルボニル基を導入し、
架橋剤として１分子当り少なくとも２個のヒドラジド基
を有するポリヒドラジド化合物を樹脂分散液中に含有さ
せる架橋方法などが挙げられる。これらのうち、カルボ
ニル基を導入する方法が組成物の安定性及び塗膜の耐久
性の点で好ましい。

【００５４】カルボニル基含有ビニル系単量体として
は、例えばアクロレイン、ダイアセトン（メタ）アクリ
ルアミド、、ホルミルスチロール、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などの炭
素数４〜７個のビニルアルキルケトンが挙げられる。上
記カルボニル基含有ビニル系単量体は、（Ｃ）成分また
は（Ｄ）成分として配合される。ポリヒドラジド化合物
としては、コハク酸ジヒドラジド、グルタル酸ジヒドラ
ジド、アジピン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。さら
には、（メタ）アクリル酸等を共重合することによりエ
マルションにカルボキシル基を導入し、架橋剤としてオ
キサゾリン基を用いる架橋方法などが挙げられる。

【００５５】本発明の組成物は、例えば建築内装用、メ
タリックベースあるいはメタリックベース上のクリアー
などの自動車用、アルミニウム、ステンレス、銀などの
金属直塗用、スレート、コンクリート、瓦、モルタル、
石膏ボード、石綿スレート、アスベストボード、プレキ
ャストコンクリート、軽量気泡コンクリート、硅酸カル
シウム板、タイル、レンガなどの窯業系直塗用、ガラス
用、天然大理石、御影石などの石材用の塗料あるいは上
面処理剤として用いられる。また、接着剤や粘着剤とし
ての使用も可能である。

【００５６】また、市販されている水系塗料ともブレン
ドすることも可能であり、例えば、アクリル系樹脂、ア
クリルメラミン系樹脂のような熱硬化性アクリル塗料、
アルキッド塗料、エポキシ塗料、フッ素樹脂塗料とブレ
ンドし、これら塗料の耐候性、耐酸性、耐溶剤性を向上
させることができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の常温硬化性組成物は、シリル基
の安定性に優れ、長期保存後の成膜性が大幅に改善さ
れ、また耐久性（耐候性）、白エナメルの光沢性に優れ
ている。

【００５８】

【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて説明する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。

【００５９】合成例１〜７ 撹拌機、還流冷却器、窒素ガス導入管及び滴下ロートを
取付けた反応装置に、初期仕込みとして、脱イオン水１
６０部、ロンガリット１．４部、Ｎｅｗｃｏｌ−７０７
ＳＦを４部、酢酸アンモニウム１．２部、ｔ−ブチルハ
イドロパーオキサイド０．５部および下記［表１］に示
したモノマー組成液を仕込んだ。

【００６０】次に、窒素ガスを導入しながら５０℃に昇
温し、１時間重合を行なったのち、ｔ−ブチルハイドロ
パーオキサイド１．０部を純水３０ｇに溶かして３時間
かけて連続的に追加した。モノマー乳化液については
［表１］［表２］に示した追加モノマー乳化液１を３０
分、追加モノマー乳化液２を９０分、追加モノマー乳化
液３を６０分、トータル３時間かけて滴下し、多層構造
をなすエマルション粒子を得た。

【００６１】その後、１時間後重合してアンモニア水で
ｐＨを７に調整し、脱イオン水を用いて固形分濃度が４
０％となるように調整し、エマルション粒子を含有する
常温硬化性組成物（以下、単に「エマルション」とい
う）を得た。

【００６２】

【表１】

【００６３】

【表２】

【００６４】実施例１〜８、及び比較例１、２ 合成例１〜７により得られたエマルションを使用して白
エナメルを作製した。白エナメルの作成方法は以下の通
りである。すなわち、下記［表３］に示した各成分を同
表に示す割合で配合し、サンドミルを用いて１，０００
ｒｐｍにて１時間分散し、顔料ペーストを得た。

【表３】 得られた顔料ペースト３０部に対し、エマルション６０
部、ＣＳ−１２（チッソ（株）製の成膜助剤）２．４
部、プロピレングリコール３部、ＳＮディフォーマー３
８１を０．０２部、２０％ＵＨ４２０（旭電化工業
（株）製の増粘剤）を４部、及び２％チローゼＨ４００
０Ｐを２．０部加え、混合して白エナメルを得た。

【００６５】その後、前記白エナメルに、硬化剤とし
て、下記［表４］の処方で調製したジブチルスズジラウ
レート乳化物を下記［表５］に示した割合で添加し、の
ち被塗装物に塗布した。

【００６６】そして、常温２週間放置した後の光沢
性、耐候性（サンシャインウェザオメーター）、及び
エマルションの保存安定性を評価した。その結果を
［表５］に併記する。

【００６７】

【表４】

【００６８】

【表５】

【００６９】なお、それぞれの物性の評価方法は以下の
通りである。

【００７０】白エナメル光沢性 硬化剤添加白エナメルをガラス板に塗布し、常温２週間
後に６０°光沢を光沢計で測定した。数値が大きい方が
光沢性により優れていることを示す。

【００７１】耐候性 スレート板に前記塗料を塗布し、常温２週間放置した後
に、サンシャインウェザオメーター試験を行い３，００
０時間後の光沢保持率を求めた。数値が大きい方が耐候
性により優れていることを示す。

【００７２】長期保存安定性（５℃成膜性） エマルションを５０℃で１ヵ月保存し、のち、各エマル
ション固形分１００部に対して１０部のＣＳ−１２（チ
ッソ（株）製の成膜助剤）を添加し、５℃にて１晩放置
し、ガラス板上に塗布し、塗布したガラス板を５℃で１
晩置き、表面状態を観察した。 ○ ： 問題なし △ ： 一部細かいワレが観察される × ： 全面にワレ発生

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 151/00 Ｃ０９Ｄ 151/00 151/06 151/06 (56)参考文献 特開 昭63−258913（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−92974（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227312（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−175343（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−179726（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08F 275/00 C08F 265/06 C08F 290/04 C08F 2/26 C08F 2/38

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多段乳化重合することにより芯部分と殻部
   分とが形成されたエマルション粒子を含有する常温硬化
   性組成物であって、 前記エマルション粒子における芯部分の組成が、 （Ａ）成分０．５〜３０重量％、 （Ｂ）成分０．０１〜１０重量％、及び （Ｃ）成分６０〜９９．４９重量％ であり、 前記エマルション粒子の殻部分における最外殻部分の組
   成が、 （Ａ）成分０．１〜３０重量％、 （Ｂ）成分０〜１０重量％、 （Ｃ´）成分３０〜９９．４重量％、及び （Ｄ）成分０．５〜３０重量％ であることを特徴とする常温硬化性組成物。［但し、上
   記（Ａ）成分〜（Ｄ）成分は次のとおり。 （Ａ）成分：下記一般式（Ｉ）で示されるシリル基を有
   するビニル系単量体。 【化１】 （式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル基、アリール
   基、アラルキル基より選ばれた１価の炭化水素基、Ｘは
   ハロゲン原子、又はアルコキシ基、ヒドロキシ基、アシ
   ロキシ基、フェノキシ基、チオアルコキシ基、アミノ基
   より選ばれる基、ｙは０〜２の整数である。Ｓｉに結合
   するＸおよびＲがそれぞれ２個以上ある場合、それらは
   同一の基であってもよい。） （Ｂ）成分：連鎖移動剤 （Ｃ）成分：（Ａ）成分以外のビニル系単量体 （Ｃ´）成分：（Ａ）成分、（Ｄ）成分以外のビニル系
   単量体 （Ｄ）成分：α，β−エチレン性不飽和カルボン酸、ス
   チレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホ
   ン酸ナトリウム、２−スルホエチルメタクリレートナト
   リウム、２−スルホエチルメタクリレートアンモニウ
   ム、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロール（メタ）
   アクリルアミド、ジアルキルアミノアルキルメタクリレ
   ート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレート塩酸
   塩、２−アミノエチルメタクリレート塩酸塩、ダイアセ
   トン（メタ）アクリルアミド、ポリオキシエチレン鎖を
   有するビニル系単量体及びポリオキシプロピレン鎖を有
   するビニル系単量体からなる群より選ばれた親水性ビニ
   ル系単量体の少くとも１種。］
2. 【請求項２】前記（Ａ）成分におけるシリル基が、アル
   コキシシリル基であることを特徴とする請求項１記載の
   組成物。
3. 【請求項３】前記（Ａ）成分が、１分子中に、トリエト
   キシシリル基とジエトキシシリル基のどちらか一方を含
   有する化合物、あるいはトリエトキシシリル基を含有す
   る化合物とジエトキシシリル基を含有する化合物の混合
   物であることを特徴とする請求項２記載の組成物。
4. 【請求項４】前記（Ｂ）成分である連鎖移動剤が、メル
   カプタン系化合物であることを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか１項記載の組成物。
5. 【請求項５】前記メルカプタン系化合物が、ｎ−ドデシ
   ルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、ｎ−ブチ
   ルメルカプタン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
   シラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、
   γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン及びγ
   −メルカプトプロピルメチルジエトキシシランよりなる
   群から選ばれる１種または２種以上よりなる混合物であ
   ることを特徴とする請求項４記載の組成物。
6. 【請求項６】前記（Ｃ）成分あるいは（Ｃ´）成分に、
   炭素数４以上のアルキル基を有するアルキルメタクリレ
   ート、または前記アルキルメタクリレートとＣ４以上の
   シクロアルキル基を有するシクロアルキルメタクリレー
   トが５０重量％以上含まれることを特徴とする請求項１
   〜５のいずれか１項記載の組成物。
7. 【請求項７】前記（Ｄ）成分が、ポリオキシエチレン鎖
   を有するビニル系単量体であることを特徴とする請求項
   １〜６のいずれか１項記載の組成物。
8. 【請求項８】前記エマルション粒子が、ポリオキシエチ
   レン鎖を有するアニオン系界面活性剤を用いて共重合す
   ることにより得られてなることを特徴とする請求項１〜
   ７のいずれか１項記載の組成物。
9. 【請求項９】前記アニオン系界面活性剤が、重合性二重
   結合を併有することを特徴とする請求項８記載の組成
   物。
10. 【請求項１０】前記エマルション粒子にカルボニル基が
    導入されてなり、架橋剤として１分子当たり少なくとも
    ２個のヒドラジド基を有するポリヒドラジド化合物が配
    合されてなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか
    １項記載の組成物。
11. 【請求項１１】硬化剤を含有することを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれか１項記載の組成物。
12. 【請求項１２】前記硬化剤が、有機アルミニウム化合物
    または有機スズ化合物をアルキルエーテル型界面活性剤
    を主体とする界面活性剤で乳化したものであることを特
    徴とする請求項１１記載の組成物。
13. 【請求項１３】前記硬化剤が、酸性リン酸エステルとア
    ミンの混合物または反応物であることを特徴とする請求
    項１１記載の組成物。
14. 【請求項１４】前記硬化剤が、スルホン酸基含有化合物
    であって、スルホニル基が反応してブロックされている
    ことを特徴とする請求項１１記載の組成物。
15. 【請求項１５】等電点７以上の二酸化チタンを含有する
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項記載の
    組成物。
16. 【請求項１６】塗料に用いることを特徴とする請求項１
    〜１５のいずれか１項記載の組成物。