JP2947898B2 - 水系美爪料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、水系美爪料に関し、更に詳しくは、外観、
特に光沢が良好で、耐水性も優れた微粒子顔料を含有す
る水系美爪料に関する。

［従来の技術及びその課題］ ネイルエナメル、ネイルエナメルベースコート、ネイ
ルエナメルオーバーコート等の美爪料は、爪を着色、装
飾したり、爪のキズの発生を防止するものとして広く使
用されている。

従来の美爪料としてはは、ニトロセルロース、アルキ
ッド樹脂等の樹脂と可塑剤および酢酸ブチル、酢酸エチ
ル等の有機溶剤を主基剤とする溶剤系がその主流を占め
ている。しかしながら、これらの溶剤系の美爪料は低沸
点の有機溶剤を多量に用いるため、引火性、溶剤臭、溶
剤の爪への悪影響等の欠点がある。

このような問題点を解決する手段として、有機溶剤を
用いない、水系の美爪料が提案されている。

水系の美爪料としては、水性ポリマーエマルジョンを
使用した美爪料が提案されている。例えば特開昭54−28
836号公報、特公昭55−43445号公報、特公昭61−1043号
公報等には、通常の乳化重合により得られるアクリル系
のポリマーエマルジョンからなる美爪料が開示されてい
る。

ところで、美爪料の目的としては、爪を所望の色に着
色し、爪を美しく見せるという事が第１に挙げられる
が、そのために美爪料としては、色の美しさ、発色の良
そ、良好な光沢等が、望まれている。

しかしながら、特公昭55−43445号公報、特公昭61−1
043号公報にあるように、顔料を界面活性剤とともに水
性ポリマーエマルジョンに添加し、ディスパーで分散さ
せただけでは顔料の分散が不充分で、良好な発色や、光
沢は全く得られず、美爪料としての要求に充分応えてい
るとは言い難い。

顔料の分散を良くし、その発色や光沢を向上させるた
めに、例えば、エマルジョン塗料のような水性塗料の分
野においては、あらかじめ顔料を界面活性剤のような分
散剤とともに水中に添加し、サンドミル．アトライター
のような湿式粉砕機による処理を行なって水性顔料分散
液を調製し、これを水性ポリマーエマルジョンに添加す
るという方法が行なわれている。しかし、この方法で
は、分散剤となる界面活性剤のような親水性の低分子量
化合物を多量に用いる必要があり、その分散剤が耐水性
のような塗膜性能を低下させるという二次的な悪影響が
避けられないという欠点があり、美爪料に適用すること
は困難であった。

このような欠点を補うものとして、最近は分散剤とし
てオリゴマーや重合体を用い、耐水性の低下を抑える試
みがなされているが、これらの分散剤も水溶性のものが
使用されており、やはりある程度の塗膜性能の低下は避
けることができない。

以上のことは、水系美爪料の商品化においても大きな
障害となっており、いまだに、従来の有機溶剤系美爪料
と同等の発色、光沢を有し、かつ、耐水性等の塗膜性能
も良好である水系美爪料は開発されていないのが現状で
ある。

［課題を解決するための手段］ そこで本発明者らは、発色や光沢に優れ、分散安定性
が良好で、しかも塗膜性能の低下をきたすことのない、
理想的な水系美爪料を開発すべく鋭意研究をおこなった
結果、水性ポリマーエマルジョンを分散剤としつ湿式粉
砕を行ない、顔料の平均粒径を0.5μｍ以下とした水性
顔料分散液を着色剤として用いたものが本目的達成に極
めて有効であることを見出し本発明を完成するに到っ
た。

すなわち、本発明は、平均粒径0.5μｍ以下の顔料を
含有する水系美爪料を提供するものである。

本発明に用いられる水系顔料分散液は、水、顔料およ
び分散剤としてそれ自体被膜形成能を有する水性ポリマ
ーエマルジョンから調製される。

界面活性剤や水溶性の高分子を分散剤として用いた場
合は、顔料を0.5μｍ以下に粉砕するための所用量が多
くなり、美爪料とした時の実用的な耐水性が得られな
い。また、全く分散剤を用いずに皮膜形成主基剤である
水性ポリマーエマルジョンに顔料を直接添加した場合に
は、顔料の２次凝集がはなはだしく、全く光沢に欠けた
美爪料しか得られない。

本発明に用いられる水性顔料分散液に分散剤して用い
る水性ポリマーエマルジョンとしては、親水性単量体と
疎水性単量体との共重合体エマルジョンが望ましい。親
水性単量体としては、塩生成が可能な基を有し、重合可
能な二重結合を有するアニオン性単量体、カチオン性単
量体、両性単量体が挙げられる。

アニオン性単量体としては、アクリル酸、メタクリル
酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸モノマー又はそれ
らの無水物あるいは塩；スチレンスルホン酸、２−アク
リルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸等の不飽和
スルホン酸モノマー又はそれらの塩；ビニルホスホン
酸、アシッドホスホキシエチル（メタ）アクリレート等
の不飽和リン酸モノマー等が挙げられる。

カチオン性単量体としては、N,N−ジメチルアミノエ
チル（メタ）アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロ
ピルアクリルアミド等のジアルキルアミノ基を有する
（メタ）アクリル酸エステル又は（メタ）アクリルアミ
ド類;N,N−ジメチルアミノスチレン、N,N−ジメチルア
ミノメチルスチレンの如きジアルキルアミノ基を有する
スチレン類;4−ビニルピリジン、２−ビニルピリジンの
如きビニルピリジン類；或いはこれらをハロゲン化アル
キル、ハロゲン化ベンジル、アルキル又はアリールスル
ホン酸、又は硫酸ジアルキルの如き公知の四級化剤で四
級化したもの等が挙げられる。

両性単量体としては、Ｎ−（３−スルホプロピル）−
Ｎ−メタクリロイルオキシエチル−N,N−ジメチルアン
モニウムベタイン、Ｎ−カルボキシメチル−Ｎ−メタク
リロイルオキシエチル−N,N−ジメチルアンモニウムベ
タイン等が挙げられる。

一方、疎水性単量体としては、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラ
ウリル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メ
タクリル酸ｎ−ブチル等の（メタ）アクリル酸エステル
類；スチレン、クロルスチレンなどのスチレン系モノマ
ー;t−ブチルアクリルアミドなどのＮ−置換（メタ）ア
クリルアミド；並びにアクリロニトリル、メタクリロニ
トリルなどが挙げられ、これらの一種又は二種以上から
選択することができる。その製造法には特に制限はない
が、例えば塩基性窒素含有基を有し重合可能な二重結合
を有する単量体0.5〜15重量％と、それと共重合し得る
重合可能な二重結合を有する疎水性単量体85〜99.5重量
％とを共重合して得られる共重合体の有機溶剤溶液に水
を加えた後、有機溶剤を留去すると、界面活性剤を含ま
ない共重合体エマルジョンが得られ、水系美爪料とした
ときの疎水性の面で好ましい。ここで有機溶剤とは、メ
チルエチルケトン、低級アルコールのように、水より低
沸点で、水と混和し得るものをいう。

本発明の水性ポリマーエマルジョンにおける親水性単
量体と疎水性単量体の配合割合は、前者0.5〜15％、後
者85〜99.5％であり、より好ましくは前者２〜10％、後
者90〜98％である。親水性単量体の量が、0.5％未満で
は、安定な分散効果が得られず湿式粉砕時の凝集がはな
はだしい。一方、親水性単量体の量が15％を越えると、
美爪料とした時の耐水性の低下を引き起こす。

上記の親水性単量体と疎水性単量体を共重合させ、本
発明の水性ポリマーエマルジョンを得るには、公知の乳
化重合法や乳化剤を用いない無乳化剤重合法等を用いれ
ばよいが、塗膜の耐水性を考慮すると、無乳化剤重合法
を用いることが望ましい。

顔料としては、一般に美爪料に配合されるものを用い
ることができる。

例えば有機顔料としては、赤色201号、赤色202号、赤
色204号、赤色205号、赤色220号、赤色226号、赤色228
号、赤色405号、橙色203号、橙色204号、黄色205号、黄
色401号、青色404号等が、レーキ顔料としては、赤色３
号、赤色104号、赤色106号、赤色227号、赤色230号、赤
色401号、橙色205号、黄色４号、黄色５号、黄色202
号、黄色203号、緑色３号、青色１号等のジルコニウ
ム、バリウムまたはアルミニュウムレーキ等が、無機顔
料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄（ベンガ
ラ）、チタン酸鉄、γ−酸化鉄、黄酸化鉄、黄土、黒酸
化鉄、カーボンブラック、マンゴバイオレット、コバル
トバイオレット、酸化クロム、水酸化クロム、チタン酸
コバルト、群青、紺青等がそれぞれ挙げられる。

上記水性ポリマーエマルジョンと顔料、水の配合割合
は、水性ポリマーエマルジョンの固形分として１〜40
％、顔料が１〜50％残りを水でバランスさせれば良い。

顔料の粉砕は、上記混合物をサンドミル．アトライタ
ーなどの公知の湿式粉砕機で行なうことができる。例え
ば、サンドミルを使用する場合には、上記混合物に、ガ
ラスビーズなどの粉砕メディアを添加し、1000〜3000rp
mで１〜８時間粉砕を行ない、顔料の平均粒径が0.5μｍ
以下になったことを確認した後、濾過等の手段でガラス
ビーズと水性顔料分散液を分離すればよい。

こうして得られた水性顔料分散液は、水系美爪料の皮
膜形成主基剤となる水性ポリマーエマルジョンに適量添
加され、所望の色に調色されて水系美爪料とすることが
できる。

ここで用いられる主基剤としての水性ポリマーエマル
ジョンは、皮膜形成、光沢、爪との密着性等、美爪料と
して必要な性能を満足するものであればいずれのものを
用いてもよいが、実用的な皮膜の強度、光沢と、密着性
等を考慮するとアクリル系のポリマーエマルジョンが望
ましい。

また、前記の水性顔料分散液との混和性が良好である
ことが必要となるため、水性顔料分散液に使用した水性
ポリマーエマルジョンのイオン性と同じものであること
が望ましい。

例えば、水性顔料分散液に使用したものがアニオン性
であればアニンオン性または非イオン性のもの、カチオ
ン性であれば、カチオン性または非イオン性のもの、両
性であれば、いずれのイオン性を選択することもでき
る。

本発明の美爪料中には、上記の分散剤としての水性ポ
リマーエマルジョン、皮膜形成主基剤としての水性ポリ
マーエマルジョンおよび平均粒径0.5μｍ以下の顔料の
他に必要に応じ、可塑剤、成膜助剤、増粘剤、防腐剤、
香料等を配合することができる。

［発明の効果］ このようにして得られた美爪料は、顔料が0.5μｍ以
下にまで粉砕され、安定に分散されているために塗膜の
発色、光沢が非常に良好である。しかも分散剤として水
不溶性かつ、皮膜形成能を有する水性ポリマーエマルジ
ョンを使用し、界面活性剤や水溶性高分子を多量に用い
ていないため、耐水性等の塗膜性能の低下が見られず、
水系美爪料として理想的なものとなっている。

［実施例］ 以下、水性ポリマーエマルジョンの合成例、水系美爪
料の実施例および比較例を掲げて本発明を具体的に説明
するが、本発明がこれらに限定されることはいうまでも
ない。

なお、例中の部および％は特記しない限り、すべて重
量基準である。

合成例 １ 500mlの四つ口フラスコ中に水150部、メチルメタクリ
レート25部、ｎ−ブチルアクリレート42部、アクリル酸
６部、および重合開始剤として過硫酸アンモニウム40mg
を仕込み、窒素気流中、攪拌を行ないながら、70℃で３
時間重合反応を行ない、固形分約40％のアニオン性ポリ
マーエマルジョンを得た。

合成例 ２ 四つ口フラスコにメチルエチルケトン85部メチルメタ
クリレート60部、エチルアクリレート32部、N,N−ジメ
チルアミノエチルメタクリレート８部及び、アゾビスイ
ソブチロニトリル0.2部を仕込み、攪拌下80℃にて２時
間重合反応を行ない、更にアゾビスイソブチロニトリル
0.2部を加え、５時間反応を続け共重合体溶液を得た。

この共重合体溶液を室温まで冷却し、乳酸4.5部を加
えて中和し、更に、攪拌下、イオン交換水300部を加え
た後、減圧下40℃でメチルエチルケトンを留去し、更に
50℃で水を留去することにより、濃縮し、固形分約30％
のカチオン性ポリマーエマルジョンを得た。

合成例 ３ 合成例２と同様な方法で、ｔ−ブチルメタクリレート
68部、ｎ−ブチルアクリレート28部、アクリル酸４部を
重合し、共重合体を得た。ただし、メチルエチルケトン
の代わりにイソプロピルアルコールを重合溶媒に用い
た。次にこの共重合体にトリエチルアミン5.6部を加え
中和し、合成例２と同様な方法で水に転相し、溶媒を留
去後、固形分約35％のアニオン性ポリマーエマルジョン
を得た。

製造例 １ 水性顔料分散液の製造： 合成例１で得た水性ポリマーエマルジョン50部、赤色
226号20部、水30部を混合攪拌し、粗分散を行なった
後、ガラスビーズ（直径1mm）を100部添加し、サンドミ
ルにて、2000rpm3時間粉砕を行なった。100メッシュの
ふるいで、ガラスビーズを除去し、赤色226号の水性分
散液を得た。

得られた分散液をとり、コールターN4（コールター
社）にて粒径を測定したところ、赤色226号の平均粒径
は、0.16μｍであった。

製造例 ２ 水性顔料分散液の製造： 合成例２で得た水性ポリマーエマルジョン65部、青色
404号20部、水15部を混合攪拌し、後は製造例１と同様
の方法で粉砕を行ない、青色404号の水性分散液を得
た。

得られた分散液の中の青色404号の平均粒径は0.09μ
ｍであった。

製造例 ３ 水性顔料分散液の製造： 合成例３で得た水性ポリマーエマルジョン40部、酸化
チタン20部、水40部を混合攪拌し、後は製造例１と同様
の方法で粉砕を行ない、酸化チタンの水性分散液を得
た。

得られた分散液中の酸化チタンの平均粒径は0.35μｍ
であった。

製造例 ４ 水性顔料分散液の製造： ポリオキシエチレン（20）ソルビタンモノオレエート
10部、赤色226号、20部、水70部、を混合攪拌し、後は
製造例１と同様の方法で粉砕を行ない、赤色226号の水
性分散液を得た。

得られた分散液中の赤色226号の平均粒径は0.30μｍ
であった。

製造例 ５ 水性顔料分散液の製造： ポリビニルピロリドン15部、青色404号20部、水65
部、を混合攪拌し、後は、製造例１と同様の方法で粉砕
を行ない青色404号の水性分散液を得た。

得られた分散液中の青色404号の平均粒径は1.50μｍ
であった。

製造例 ６ 水性顔料分散液の製造： 赤色226号20部、水80部を混合攪拌し、後は製造例１
と同様の方法で粉砕を行ない、赤色226号の水性分散液
を得た。

得られた分散液は、顔料の凝集物が認められ、平均粒
径は1.50μｍ以上であった。

実施例 １〜３ 前記合成例１〜３で得られた水性ポリマーエマルジョ
ン、製造例１〜３で得られた水性顔料分散液およびその
他の成分を第１表の処方に従って混合し、美爪料を得
た。

この美爪料について、その光沢、耐水性、接着性、耐
摩耗性および乾燥性を調べた。

この結果を第２表に示す。

なお、比較品として、製造例４、５、６で得られた水
性顔料分散液を用いた美爪料を調製した。

＜評価方法＞ （１） 光沢 温度25℃、湿度50〜60％の条件下で爪に試料を塗布
し、30分後の乾燥塗膜の光沢を肉眼評価する （２） 耐水性 温度25℃、湿度50〜60％の条件下で、0.5×15×40mm
の大きさのナイロン板に試料を塗布し、１時間乾燥させ
る。これを35℃の水に１時間浸漬して塗膜の劣化の有無
（白濁、膨潤、柔軟化、剥離等）を評価する （３） 接着性 温度25℃、湿度50〜60％の条件下で爪に試料を塗布
し、30分後に、爪への接着性をミクロスパチェラにて、
皮膜を表面より削り取り評価する （４） 耐摩耗性 （２）の耐水性と同様の方法で作成した、試料が塗布
されたナイロン板をボールミルに入れ、５分間回転攪拌
を行ない、塗膜の状態（表面の傷、剥離等）を評価する 上記（１）〜（４）の評価項目については、次のよう
に判定した。

◎；極めて良好 ○；良好 △；普通 ×；不良 （５） 乾燥性 温度25℃、湿度50〜60％の条件下で爪に試料を塗布
し、指触乾燥時間を測定する。

○;3分以内 △;3〜６分 ×;6分以上 ＜処方＞ ＜結果＞ この結果より明らかなように、平均粒径0.5μｍ以下
の顔料を用いた本発明の美爪料は、水溶性の分散剤を多
量に用いたり、これ以上の粒径の顔料を配合した比較例
の美爪料に比べ、調べたすべての項目で勝っていた。

特に、光沢、耐水性等の面では極めて優れていた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−131513（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−52736（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−56410（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−172559（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−172560（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) A61K 7/043 A61K 7/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水性ポリマーエマルジョンとともに湿式粉
   砕して得られた平均粒径0.5μｍ以下の顔料を含有する
   水系美爪料。
2. 【請求項２】水性ポリマーエマルジョンが、親水性単量
   体と疎水性単量体との共重合体である請求項第１項記載
   の水系美爪料。
3. 【請求項３】水性ポリマーエマルジョンのイオン性と、
   美爪料の被膜形成主基剤である水性ポリマーエマルジョ
   ンのイオン性が同一である請求項第１項または第２項記
   載の水系美爪料。
4. 【請求項４】水性ポリマーエマルジョンが、美爪料の被
   膜形成主基剤である水性ポリマーエマルジョンと同一で
   ある請求項第２項または第３項記載の水系美爪料。