JP2012515812A5

JP2012515812A5 -

Info

Publication number: JP2012515812A5
Application number: JP2011546661A
Authority: JP
Filing date: 2010-01-13
Publication date: 2013-02-28

Description

多相水性ポリアクリレート結合剤は、比較的以前からすでに既知であった。そのような結合剤において、相は多くの場合に異なるガラス転移温度（Ｔ_ｇ）を有する。多くの場合に生成物は２段階重合で、２種のモノマー混合物をラジカル乳化重合において逐次重合させることにより製造され、相は乳化重合の機構のために同じ分散粒子内に形成される。

ポリアクリレートコーティング組成物のフィルム形成は、基材及びガラス転移温度に従って、内部可塑剤として作用する補助溶剤を用いることによって、高温あるいは室温で起こる。

「コア−シェル粒子」という表現は先行技術から十分に周知であり、本発明の範囲内で、多段階乳化重合により得ることができるポリマーを示す。この方法は先行技術からすでにずっと以前から既知であり、例えばＨｏｕｂｅｎ−Ｗｅｙｌ，ＶｏｌｕｍｅＥ２０，Ｐａｒｔ２（１９８７），ｐ．１１５０ｆｆに記載され且つ議論されている。当該技術分野における熟練者は、公開文献米国特許第Ａ３７９３４０２号明細書、ドイツ特許第Ａ４１２１６５２号明細書、ドイツ特許第Ａ４１３６９９３号明細書、欧州特許第Ａ８２８７７２号明細書中にさらに別の価値のある参照箇所を見出すことができ、それらの開示を明確に本明細書において引用する。

コポリマーＡ）のモノマー混合物は、好ましくは、Ｆｏｘ式に従って計算され得られるガラス転移温度（Ｔ_ｇ）が７０〜１００℃、好ましくは８０〜１００℃、特に好ましくは８５〜９５℃となるように、成分ａ）、ｂ）、ｃ）及び場合によりｄ）から構成される。

コポリマーＢ）のモノマー混合物は、好ましくは、Ｆｏｘ式に従って計算され得られるガラス転移温度（Ｔ_ｇ）が２０〜５５℃、好ましくは２５〜４５℃、特に好ましくは２５〜３５℃となるように、成分ａ）、ｂ）、ｃ）及び場合によりｄ）から構成される。

乳化重合は一般に３０〜１００℃、好ましくは５０〜９０℃で行われる。重合媒体は水のみか、あるいは水及びそれと混和性の液体、例えばエタノールの混合物から成ることができる。好ましくは、水のみが用いられる。乳化重合は、バッチ法、ならびに段階又は勾配法を含むフェド−バッチ法の両方で行うことができる；フェド−バッチ法が好ましい。フェド−バッチ法では、重合は比較的小さいモノマークッション（ｍｏｎｏｍｅｒｃｕｓｈｉｏｎ）を用いて行われ、純粋なもしくは乳化された形態における１種もしくはそれより多いモノマー及びほとんど水溶性である補助物質が空間的に離れた複数の供給路を介して連続的に、段階的に又は勾配の形態で計量添加される。粒度の調整は内部シードのその場形成を介して行われ、シードの粒度は乳化剤対モノマーの比により決定される。規定される粒度の外部シードを最初に導入することにより、粒度を制御することも可能である。本発明に従うコア−シェル粒子の調製のために、少なくとも２種のモノマー混合物の段階的な計量添加が行われる。第１段階又は第２段階のモノマー混合物のモノマーは、次の段階のモノマーの添加が始められる前に、好ましくは少なくとも９０重量％、特に好ましくは少なくとも９５重量％そして最も特別に好ましくは少なくとも９９重量％の程度まで重合する。

当該技術分野における熟練者に既知の方法により、例えば、界面活性化合物（乳化剤及び／又は保護コロイド）の量、計量添加プロファイル及び構造ならびに／あるいは対応する撹拌機速度を変えることにより、狭い単峰性粒度分布、すなわち低い多分散指数を得ることができる。

本発明に従うポリマー分散物が、優れ且つ均一な視覚的フィルム外観を有するコーティング組成物として用いられるために、可能な限り低い微小凝塊の含有率が必要である。当該技術分野における熟練者に既知の手段、例えば撹拌機の形、撹拌速度、供給時間、固体含有率、用いられる界面活性剤の量、計量添加方式及び型ならびに静電的及び／又は立体的安定化のための化合物の量により、微小凝塊の形成を抑制することができる。形成された微小凝塊を濾過により分離することもできる。

本発明に従うポリマー分散物をラッカーのフィルム形成成分として用いることができ、それは木材、金属、プラスチックス、紙、皮革、編織布、ガラス及び無機基材のコーティングに適しており、木材コーティングにおけるそれらの使用が好ましい。本発明に従う分散物をクリヤラッカー又は着色ラッカーの形態で用いることができる。本発明に従うポリマー分散物を、例えば、さらに別のポリアクリレート、ポリスチレンアクリレート、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、スチレン−ブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエン、アルキレン−もしくはエチレン−酢酸ビニル分散物を含むさらに別の水性分散物と組み合わせることも可能である。

本発明は、コーティングの調製における本発明に従う水性ポリマー分散物の使用を同様に提供する。コーティングは、好ましくは基材としての木材又は誘導材木製品（ｄｅｒｉｖｅｄｔｉｍｂｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓ）上に実施される。

Claims

少なくとも１種のコアコポリマーＡ）及び少なくとも１種のシェルコポリマーＢ）を含有し、コアのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）が７０℃〜１００℃であり、シェルのガラス転移温度（Ｔ_ｇ）が２０℃〜５５℃であり、コア−シェルコポリマーの全体的なガラス転移温度（Ｔ_ｇ）が３０℃〜８０℃であり、分散物が固体に基づいて≦１．５重量％の量で乳化剤含有物を含有することを特徴とする水性ポリマー分散物。
ポリマー粒子が７５〜１４０ｎｍの平均粒度を有することを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
コポリマーＢ）のＴ_ｇがコポリマーＡ）のＴ_ｇより少なくとも３０℃低いことを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
コポリマーＡ）及びＢ）のモノマー混合物が
ａ）Ｃ_１−Ｃ_２０−アルキル（メタ）アクリレート、
ｂ）最高で２０個の炭素原子を有するビニル芳香族化合物、
ｃ）酸−官能基性モノマー及び
ｄ）場合によりヒドロキシ−官能基性モノマー
を含有することを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
コポリマーＡ）中のモノマーａ）の含有率が２０〜８０重量％であり、モノマーｂ）の含有率が１９〜７９重量％であり、モノマーｃ）の含有率が１〜１０重量％であり、モノマーｄ）の含有率が＜３０重量％であり、成分ａ）、ｂ）、ｃ）及び場合によりｄ）の合計が１００重量％であることを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
コポリマーＢ）中のモノマーａ）の含有率が３５〜９０重量％であり、モノマーｂ）の含有率が９．９〜６０重量％であり、モノマーｃ）の含有率が０．１〜３．７重量％であり、モノマーｄ）の含有率が＜３０重量％であり、成分ａ）、ｂ）、ｃ）及び場合によりｄ）の合計が１００重量％であることを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
コポリマーＡ）のモノマー対コポリマーＢ）のモノマーの重量比が３：１〜１：５であることを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
乳化剤がアルキルホスフェートエステルであることを特徴とする請求項１に従う水性ポリマー分散物。
水、乳化剤及び場合により少量の開始剤を最初に反応容器中に入れ、次いで１〜１０重量％の量のモノマーａ）〜ｃ）を計量添加し、場合により開始剤を同時に計量添加して内部シード（ｉｎｔｅｒｎａｌｓｅｅｄ）を形成せしめ、次いでコポリマーＡ）（コア）のためのモノマーａ）〜ｄ）を内部シードに段階的に加え、それぞれそれらの合計重量に基づいて少なくとも５．０重量％の転換率まで重合させ、そしてコポリマーＢ）のためのモノマーａ）〜ｄ）を加え、それぞれそれらの合計重量に基づいて少なくとも８５．０重量％の転換率まで重合させることを特徴とする、本発明に従うポリマー分散物の製造方法。
請求項１に従う水性ポリマー分散物を含有する水性コーティング組成物。
基材上でのコーティングの形成における請求項１に従う水性ポリマー分散物の使用。
基材が木材又は誘導材木製品であることを特徴とする請求項１１に従う使用。