JP4062881B2 - 水性艶出し剤組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は床、家具などの保護または艶出し処理のために使用できる水性艶出し剤組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ビニル重合体を主成分とする水性艶出し剤は広く利用されているが、得られる被膜が基材への密着性または耐ブラックヒールマーク性や耐スカッフ性などの耐久性が充分ではない場合がある。
カルボキシル基含有共重合体の存在下にビニル単量体を重合させて得られる水性共重合体分散液を含有する被覆剤も知られている(特開昭54−148185号公報、特開平5−156177号公報)。このような被覆剤は、塗布して得られる被膜の耐水性や耐洗剤性は良好であるが、耐久性や条件によってはレベリング性や光沢が不充分となる場合があり、使用が制限される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、密着性が非常に優れ、耐久性、レベリング性および光沢が良好で、且つ、バッフィングによって容易に光沢を回復可能な被膜を与える水性艶出し剤を提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明の水性艶出し剤組成物は、酸性官能基の濃度が1〜10meq/gであり、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーが塩基により中和されたものの存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有するものである。
【0005】
請求項2に記載の発明の水性艶出し剤組成物は、酸性官能基の濃度が1〜10meq/gであり、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーが塩基により中和されたものおよび該マクロモノマー以外の酸性官能基を有するビニル重合体の存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有するものである。
【0006】
請求項3に記載の発明の水性艶出し剤組成物は、請求項1または2に記載の発明において、水性樹脂分散体の固形分100質量部当りのマクロモノマーの使用量が0.5〜50質量部であるものである。
請求項4に記載の発明の水性艶出し剤組成物は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、水性樹脂分散体の固形分の酸性官能基またはその中和物の濃度が0.5〜6meq/gであるものである
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本明細書において「(メタ)アクリル」とは「アクリルまたはメタクリル」を意味する。また、「meq/g」とは「1g当りに含まれるミリグラム当量数」を意味する。
本発明の水性艶出し剤組成物は、酸性官能基の濃度(以下、酸価ともいう。)が1〜10meq/gであり、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーが塩基により中和されたもの(以下、単にマクロモノマー中和物ともいう。)の存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有するものである。
【0008】
マクロモノマーは、ビニル単量体を乳化重合させるときに乳化剤としてはたらくとともに、ビニル単量体と共重合されて水性樹脂分散体を形成し、これを含有する艶出し剤を塗布して得られる被膜に優れた密着性や耐久性およびバッフィングによる光沢回復性を付与するものである。
【0009】
マクロモノマーは末端にエチレン性不飽和結合を有する重合体である。末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーは公知の方法により製造することができる(特開平11−181021号公報、国際公開特許公報WO99/07755)。
【0010】
本発明で使用されるマクロモノマーは、酸価が1〜10meq/gであるものである。すなわちその1gが有する酸性官能基の量が1〜10ミリグラム当量のものである。マクロモノマーの好ましい酸価は1.3〜8meq/gであり、より好ましい酸価は1.5〜7meq/gである。酸価が小さすぎても大きすぎてもビニル単量体を乳化重合させるときの安定性が損なわれる。
【0011】
マクロモノマーは、例えば国際公開特許公報WO99/07755に記載の方法を使用する場合は、酸性官能基を有する単量体とその他の単量体を共重合させることにより製造することができる。
【0012】
酸性官能基を有する単量体としては、カルボキシル基含有単量体、スルホン酸基含有単量体などが挙げられる。カルボキシル基含有単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ビニル酢酸、アクリロキシプロピオン酸等の不飽和一塩基酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の不飽和二塩基酸、マレイン酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物等の不飽和酸無水物が挙げられ、スルホン酸基含有単量体の具体例としては、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、アリルホスホン酸、ビニルホスホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。艶出し剤を塗布して得られる被膜が特に耐水性の優れたものとなるために、カルボキシル基含有単量体が好ましく、なかでもアクリル酸はマクロモノマーの末端にエチレン性不飽和結合を効率的に導入しやすいためおよび他の各種単量体と共重合反応を起こしやすいので特に好ましい。
【0013】
その他の単量体としては疎水性単量体および酸性官能基を有しない親水性単量体が使用できる。
疎水性単量体とは、20℃における水への溶解度が2重量%以下の単量体を意味し、例えば、メタクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸イソボルニル、及び、(メタ)アクリル酸パーフルオロアルキル等の炭素数が1〜22のアルキル基を有するメタアクリル酸エステル及び、炭素数が2〜22のアクリル酸エステル、プロピオン酸ビニル、及びスチレンが挙げられる。高い重合度のマクロモノマーが得られるので、アクリル酸エステル類が好ましい。
【0014】
酸性官能基を有しない親水性単量体としては、アクリル酸メチル、(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、酢酸ビニルが挙げられる。親水性単量体とは、20℃における水への溶解度が2重量%より大きい単量体を意味する。
【0015】
これらの単量体の使用割合はマクロモノマーの酸価が上記の範囲となるように決めればよいが、酸性官能基を有する単量体、疎水性単量体および酸性官能基を有しない親水性単量体の割合がそれぞれ10〜75質量%、25〜90質量%および0〜40質量%であることが好ましく、15〜60質量%、40〜85質量%および0〜20質量%であることがより好ましい。
【0016】
マクロモノマーが特開平11−181021号公報に記載の方法で製造されるものである場合は、酸性官能基を有する単量体は使用されないが、酸変性により酸性官能基を導入された単量体単位、疎水性単量体単位および酸性官能基を有しない単量体単位の割合がそれぞれ10〜75質量%、25〜90質量%および0〜40質量%であることが好ましく、15〜60質量%、40〜85質量%および0〜20質量%であることがより好ましい。
【0017】
マクロモノマーは、その存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させる際に、マクロモノマーが有する酸性官能基が塩基により中和されているものである必要がある。中和に使用できる塩基の例としては、アンモニア、沸点が140℃以下の低沸点アミン化合物等が挙げられる。低沸点アミンの具体例としては、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジメチルエチルアミン、N−メチルモルホリン、t−ブタノールアミン、モルホリン、ジメチルエタノールアミン等が挙げられる。
【0018】
マクロモノマーが有する酸性官能基の100%が中和されている必要はないが、20%以上が中和されていることが好ましく、40%以上が中和されていることがより好ましく、60%以上が中和されていることが更に好ましく、70%以上が中和されていることが特に好ましい。中和率すなわち酸性官能基が中和されている割合が小さすぎると、得られる水性艶出し剤を塗布して形成される被膜が基材への密着性の不充分なものとなる場合がある。
中和率の上限は当然100%であるが、酸性官能基に対して過剰の塩基が存在していてもよい。
【0019】
乳化重合させるビニル単量体としては、一般的に乳化重合に供されるビニル単量体が使用され得る。例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸n−ノニル、(メタ)アクリル酸イソノニル、(メタ)アクリル酸デシル等の(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシブチル等のヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ブタジエン、イソプレン、スチレン、アルキルスチレン、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−アルコキシメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等が挙げられる。
【0020】
乳化重合は、マクロモノマー中和物を乳化剤として使用し、ビニル単量体を水性媒体に分散させて行うことができる。
マクロモノマーの使用量はビニル単量体を安定に乳化することのできる量に設定される。また、マクロモノマーの使用量は得られる水性艶出し剤に必要とされる特性に応じて適宜設定される。
【0021】
一般的には、得られる水性樹脂分散体の固形分100質量部当り、0.5〜50質量部のマクロモノマーが使用される。マクロモノマーの使用量がこの範囲よりも少ない場合には、水性樹脂分散体が安定して乳化状態に維持されないことがある。例えば、その水性樹脂分散体に溶剤を添加すると乳化状態がこわれることがある。また、マクロモノマーの使用量がこの範囲よりも多い場合には、安定な重合が困難になり、また、得られる水性艶出し剤の耐水性やレベリング性が低いものとなりやすい。
【0022】
好ましいマクロモノマーの使用量は、得られる水性樹脂分散体の固形分100質量部当り、1〜40質量部であり、より好ましくは2〜30質量部である。この場合、水性樹脂分散体は極めて安定に乳化され、例えば、水性樹脂分散体に後述する成膜助剤、レベリング剤、可塑剤、有機溶剤などの添加剤が添加されたときでも、凝集物が生成しにくいものとすることができる。
固形分とは、150℃の熱風乾燥機にて30分間揮発成分を除去した後に残る成分のことを意味する。
【0023】
乳化重合においてマクロモノマー中和物以外の乳化剤(以下、通常の乳化剤ともいう。)が添加されてもよい。この場合通常の乳化剤の使用量は本発明の目的に支障のない範囲に限定される。具体的には、通常の乳化剤の使用量はマクロモノマーとビニル単量体との合計質量に対し5質量%以下であることが好ましい。通常の乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ジアルキルスルホ琥珀酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸のホルマリン縮合物等のアニオン系界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等のノニオン系界面活性剤等が挙げられる。通常の乳化剤を多く使用しすぎると得られる水性艶出し剤を塗布して形成される被膜が耐水性の悪いものになりやすい。
【0024】
公知のラジカル重合開始剤が乳化重合反応に使用される。重合開始剤は水溶性重合開始剤、及び油溶性重合開始剤の何れも使用できる。例えば、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、アゾビスシアノ吉草酸等のアゾ系化合物、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物、これらの過酸化物と亜硫酸塩、アスコルビン酸、エリソルビン酸塩等の還元剤とからなるレドックス系重合開始剤等が挙げられる。
【0025】
重合開始剤の使用量は、マクロモノマーとビニル単量体との合計質量に対し、0.01〜5質量%とすることが好ましく、特に0.1〜3質量%が好ましい。
【0026】
重合反応の温度は20〜95℃が好ましく、特に40〜90℃が好ましい。重合時間は1〜10時間が好ましい。
【0027】
乳化重合は、マクロモノマー以外の酸性官能基を有するビニル重合体(以下、単に酸性官能基含有ビニル重合体ともいう。)の共存する状態で行われてもよい。
【0028】
乳化重合が、酸性官能基含有ビニル重合体の共存する状態で行われる場合、なかでもその酸性官能基がカルボキシル基である場合には、得られる水性艶出し剤が、特に耐久性の優れたものとなるために好ましい。酸性官能基含有ビニル重合体は酸価が0.5〜6meq/gであるものが好ましい。
【0029】
酸性官能基含有ビニル重合体は、酸性官能基を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体をラジカル重合させることにより製造することができる。塊状重合、溶液重合、乳化重合などの公知の方法により製造できるが、乳化重合が好ましい。
【0030】
乳化重合して得られる酸性官能基含有ビニル重合体が分散された分散液に、マクロモノマー中和物およびビニル単量体からなるモノマーエマルションを添加して乳化重合させる方法は、作業性がよく、得られる水性艶出し剤が、特に耐久性の優れたものとなるために好ましい。この際、前段の乳化重合すなわち酸性官能基を有するビニル単量体およびその他のビニル単量体の乳化重合が完了する前に後段の乳化重合すなわちマクロモノマー中和物およびビニル単量体の乳化重合が行われてもよい。この方法は上記の長所に加えて、全体の重合時間を短縮することができるために好ましい方法である。
【0031】
上記の乳化重合により得られる水性樹脂分散体は、水性艶出し剤の主成分となるものである。水性樹脂分散体は、その固形分の酸性官能基またはその中和物(いずれか一方のみ存在する場合はそのもの、両者が存在する場合はそれらの合計)の濃度が0.5〜6meq/gであるものが好ましく、0.7〜5meq/gであるものがより好ましく、0.8〜4meq/gであるものが更に好ましい。
【0032】
酸性官能基またはその中和物の濃度が小さすぎると水性艶出し剤を塗布して得られる被膜が耐久性の不充分なものとなる場合があり、大きすぎると耐水性の不充分なものとなる場合がある。
【0033】
水性艶出し剤組成物は、上記の水性樹脂分散体以外の成分として、合成ワックス、天然ワックス等のワックス、ロジン変性マレイン酸樹脂、スチレンマレイン酸樹脂等のアルカリ可溶性樹脂、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等の成膜助剤、トリブトキシエチルホスフェート、フッ素系界面活性剤などのレベリング剤、ジブチルフタレート、トリエチルフォスフェート、常温で液体のビニル重合体などの可塑剤、pH調整剤、界面活性剤、消泡剤、殺菌剤、充填剤、上記以外の重合体などが添加されたものであってもよい。
【0034】
本発明の水性艶出し剤組成物は、床、建築物の内外壁、家具などの艶出し剤として好適に使用できる。特に床用艶出し剤すなわちフロアーポリッシュとしてレベリング性、光沢、耐水性が良好であり、密着性および耐ブラックヒールマーク性や耐スカッフ性などの耐久性が優れたものである。
【0035】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。以下の記載において「部」は質量部を意味し、「%」は質量%を意味する。
【0036】
(合成例1)
電熱式ヒーターを備えた容量300mlの加圧式攪拌槽型反応器を、3−エトキシ−プロピオン酸エチルで満たした。反応器内温度は250℃に設定した。反応器圧力は圧力調節器を使用して3−エトキシ−プロピオン酸エチルの蒸気圧以上に設定した。シクロヘキシルアクリレート(以下、CHAという。)75部、アクリル酸(以下、AAという。)25部及びジ−t−ブチルパーオキサイド0.08部を秤量し、単量体混合液を調製し、それを原料タンクに貯蔵した。反応器内の圧力を一定に保ちながら、単量体混合液を原料タンクから反応器に連続的に供給した。このとき、単量体混合液の反応器内での滞留時間が12分となるように供給速度を設定した。単量体混合液の供給量に相当する反応液を反応器の出口から連続的に抜き出した。単量体混合液の連続供給中、反応器内温度を248〜250℃に維持した。供給開始から90分後、反応器の出口から反応液の採取を開始した。薄膜蒸発器を用いて反応液中の未反応モノマーを除去し、マクロモノマーAを得た。
【0037】
中和滴定により求めたマクロモノマーAの酸価すなわちカルボキシル基濃度は3.08meq/gであった。テトラヒドロフラン溶媒を用いたゲル浸透クロマトグラフ(以下、GPCという。)によりマクロモノマーAの平均分子量を測定した。ポリスチレン換算で、マクロモノマーAの数平均分子量(以下、Mnという。)は1790であり、重量平均分子量(以下、Mwという。)は4320であった。1H−NMRにより、マクロモノマーAの末端二重結合の導入率を測定したところ、分子の83%が末端に二重結合を有していた。マクロモノマーAが有しているカルボキシル基と等量のアンモニアを含むアンモニア水を添加することによりマクロモノマーAの100%中和水溶液[A−1](固形分40%)を得た。
【0038】
(合成例2)
合成例1で製造されたマクロモノマーAに、マクロモノマーAが有しているカルボキシル基の75%に相当するアンモニアを含むアンモニア水を添加することにより、マクロモノマーAの75%中和水溶液[A−2](固形分40%)を得た。
【0039】
(合成例3)
攪拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計、窒素導入管を備えた反応容器に酢酸ブチル105部を仕込み、温度を90℃に維持しながらアゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNという。)1.0部と3−メルカプトプロピオン酸2.0部を添加し、窒素気流下に、メチルメタクリレート(以下、MMAという。)70部、ヒドロキシエチルメタクリレート(以下、HEMAという。)30部を滴下してラジカル重合させた。得られた末端にカルボキシル基を有する重合体の溶液に、テトラブチルホスニウムブロマイド1部、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.1部、グリシジルメタクリレート2.7部を加えて、90℃で6時間反応させることにより、末端に二重結合を導入した。
【0040】
次いでこの溶液に無水コハク酸20部および酢酸ブチル80部を加え90℃で6時間反応させてカルボキシル基を導入し、マクロモノマーBを得た。マクロモノマーBの酸価すなわちカルボキシル基濃度は1.67meq/gであった。マクロモノマーBの分子量をGPCにより測定したところ、Mnは3600、Mwは8000であった。1H−NMRにより、マクロモノマーBの末端二重結合の導入率を測定したところ、分子の98%が末端に二重結合を有していることがわかった。マクロモノマーBが有するカルボキシル基と等量のトリエチルアミンおよび水を加えて中和し、減圧下に脱溶剤してマクロモノマーBの100%中和水溶液[B−1](固形分40%)を得た。
【0041】
(合成例4)
攪拌機、還流冷却器、温度計、窒素導入管を備えた反応容器内にCHA75部、AA25部、ドデシルメルカプタン3.5部、AIBN1.5部およびメチルエチルケトン100部を仕込み、窒素雰囲気下で80℃に4時間加熱して重合させた。その後に、更に0.5部のAIBNを投入して80℃で5時間加熱し、固形分濃度50%の共重合体のメチルエチルケトン溶液を得た。共重合体の酸価すなわちカルボキシル基濃度は3.30meq/gであった。共重合体の分子量をGPCにより測定したところ、Mnは3500、Mwは6000であった。この共重合体は末端に二重結合を有していない。得られた共重合体のメチルエチルケトン溶液に、該共重合体が有するカルボキシル基と等量のアンモニアを含むアンモニア水を加えて中和し、減圧下に脱溶剤して高分子乳化剤C(固形分40%)を得た。
【0042】
(実施例1〜6)
攪拌機、還流冷却器、2個の滴下ロート、温度計、窒素導入管を備えた反応容器内に水60部およびラウリル硫酸ソーダ0.5部を仕込み85℃に昇温した。表1に示す1段目組成の単量体混合物に、ラウリル硫酸ソーダ0.5部および水35部を加えて乳化させた。得られた単量体乳化液および5%過硫酸アンモニウム水溶液10部をそれぞれ別の滴下ロートにより2時間かけて連続的に反応容器内に滴下して乳化重合させた。滴下終了後、反応容器内を85℃に30分間保った。
続けて、表1に示す2段目組成の単量体混合物およびマクロモノマー水溶液および水を混合して乳化させた。得られた2段目単量体乳化液および5%過硫酸アンモニウム水溶液2部を、それぞれ別の滴下ロートより30分かけて連続的に反応容器内に滴下して乳化重合させた。滴下終了から1時間後に系を冷却して重合を終了させた。
更に、重合体中の酸性官能基に対して亜鉛のモルイオン当量が20%となるように重炭酸アンモニウムおよびアンモニア水を用いて可溶化した酸化亜鉛を混合して固形分濃度38%の水性樹脂分散体を得た。
更に、この水性樹脂分散体に表2に示すような比率で各種添加剤を添加して攪拌混合し、水性艶出し剤組成物を得た。
【0043】
【表1】
【0044】
【表2】
【0045】
(実施例7)
実施例1と同様な装置を用い、反応器内に水60部を仕込み85℃に昇温した。
表1に示す組成の単量体混合物およびマクロモノマー水溶液[A−1]12.5部および水40部を混合して乳化させた。得られた単量体乳化液および5%過硫酸アンモニウム水溶液12部を、それぞれ別の滴下ロートより3時間かけて連続的に反応容器内に滴下して乳化重合させた。滴下終了から1時間後に系を冷却して重合を終了させた。
更に、実施例1と同様の操作を行い、水性樹脂分散体を経て水性艶出し剤を得た。
【0046】
(比較例1)
実施例1で用いたマクロモノマー水溶液[A−1]の代わりに高分子乳化剤Cを12.5部用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、水性艶出し剤を得た。
【0047】
(比較例2)
実施例1で用いたマクロモノマー水溶液[A−1]の代わり未中和のマクロモノマーAを5部用いた以外は実施例1と同様の操作を行い、水性艶出し剤を得た。
【0048】
(比較例3)
実施例7で用いたマクロモノマー水溶液[A−1]の代わりにラウリル硫酸ソーダ5部を用いた以外は実施例7と同様の操作を行い、水性艶出し剤を得た。
【0049】
(比較例4)
比較例3で得られた水性エマルションにマクロモノマー水溶液[A−1]を12.5部加えて混合攪拌したのち、実施例1と同様の操作を行い、水性艶出し剤を得た。
【0050】
上記の実施例および比較例において、水性樹脂分散体のpHはいずれも7〜8であった。比較例2においては乳化重合に使用されるマクロモノマーは中和されていないものであるが、実施例1と同じ手順により水性樹脂分散体が調製された段階では、マクロモノマーに由来する成分中の酸性官能基すなわちカルボキシル基は中和されていると考えられる。
【0051】
得られた水性艶出し剤を以下の基材に塗布して、膜付き試験片を作成し、該試験片を用いて後述する各種物性を評価した。評価結果を表3に示す。
【0052】
(試験片の作成)
黒色のJFPA規格試験用標準タイル(黒色無地のホモジニアスビニル床タイル)を基材として用いた。基材は、水性艶出し剤を塗布する前に、住友スリーエム株式会社製51ラインレッドバッファーパッド(通称「赤パッド」)を用いてJISK3920記載の方法にて洗浄を行った。ちなみにこの洗浄条件は、実際にビル床などの艶出し用途に使用される場合に比較して、非常に穏やかな洗浄条件である。
得られた基材面に対して、各水性艶出し剤を1平方メートルあたり20g程度になるように塗布し、室温で1時間乾燥した後に必要ならば複数回塗布をおこない、各試験片を得た。測定した物性項目は以下の通りである。
【0053】
(1)レベリング性:1回塗布し、未乾燥状態の各試験片表面にガーゼにてX字状のマーク(以下、Xマークという。)を付け、乾燥させた。この表面状態を目視により観察し、5段階評価した。
5:Xマークが見られない。
4:Xマークの輪郭が一部光沢差として、わずかに見られる。
3:Xマークの輪郭が光沢差としてはっきり見られる。
2:Xマークが一部尾根状になって見られる。
1:Xマークが全体的に尾根状になり、凸凹である。
(2)光沢:4回塗布した各試験片表面について60度光沢を測定した。3回測定した平均値を示す。
(3)密着性:4回塗布した各試験片表面についてテープ剥離試験を行った。5回測定した平均の残膜面積率(%)を示す。
(4)耐水性:1回塗布した各試験片を相対湿度80%以下の室温にて一昼夜放置した後、塗布面に対して、0.2mlの蒸留水を滴下した。水滴を1時間保持した後に拭き取り、30分後の塗膜表面の白化度合いを目視により観察し、5段階評価した。
5:白化・損傷がない。
4:白化の輪郭がわずかに見られる。
3:部分的に白化が見られる。ブリスターなし。
2:全面的に白化が見られる。ブリスターなし。
1:ブリスターを伴った全面的な白化が見られる。
(5)耐洗剤性:2回塗布した各試験片を相対湿度80%以下の室温にて一昼夜放置した後、塗布面に対して、JISK3920記載の標準洗浄液で湿らせたガーゼ先端に500g荷重をかけ、300往復のラビング試験を行った。ラビング後の塗膜表面状態を目視により観察し、5段階評価した。
5:剥離・損傷なし。
4:部分的に光沢の変化が見られる。損傷なし。
3:細かいスジ状の損傷が見られる。
2:部分的に剥離が見られる。
1:全面剥離が見られる。
(6)除去性:2回塗布した各試験片を相対湿度80%以下の室温にて7日間放置した後、塗布面に対して、 JISK3920記載の標準除去液で湿らせたガーゼ先端に500g荷重をかけ、75往復のラビング試験をおこなった。ラビング後の塗膜表面状態を目視により観察し、5段階評価した。
5:全面剥離し、タイル面が露出している。
4:タイル面が露出している。部分的に下塗り層が残留している。
3:全面下塗り層が残留している。
2:部分的に上塗り層が残留している。
1:摩耗傷のみ、または損傷なし。
(7)耐ブラックヒールマーク性(耐BHM性ともいう。):白色無地のホモジニアスタイルに3回塗布した各試験片を相対湿度80%以下の室温にて24時間放置した後、JISK3920に記載されているヒールマーク試験機にセットし、50mm角の標準ゴムブロックを6個投入した。50rpmの回転速度で2.5分間ずつ左右両回転し、塗膜表面に付いたブラックヒールマーク(BHM、黒色のこすれた様な汚れ)の量を目視により観察し、黒色のこすれた様な汚れがないものを5、ひどいものを1とする相対5段階評価をした。
(8)耐スカッフ性:耐BHM性の評価に用いた試験片表面に付いたスカッフマーク(鋭く引っかいたような傷跡)の量を目視により観察し、相対5段階評価をした。
【0054】
【表3】
【0055】
比較例1は本発明のマクロモノマー中和物に替えて、末端に二重結合を有していない高分子乳化剤を使用したものであり、レベリング性および光沢が悪かった。
比較例2は本発明のマクロモノマー中和物に替えて、中和されていないマクロモノマーを使用したものであり、密着性が悪かった。比較例2においても、実施例1と同じ手順により水性樹脂分散体が調製された段階では、マクロモノマーに由来する成分中の酸性官能基は中和されているのであるが、密着性が悪い結果となった。従ってマクロモノマーに由来する成分中の酸性官能基が最終的に中和されていればよいというわけではなく、乳化重合に使用される段階でマクロモノマーが有する酸性官能基が中和されていることが重要であることがわかる。
比較例3は本発明のマクロモノマー中和物に替えて、汎用の乳化剤であるラウリル硫酸ソーダを使用したものであり、密着性が悪かった。
比較例4は比較例3の水性樹脂分散体にマクロモノマー中和物を混合したものであり、レベリング性および光沢が悪かった。
実施例7は水性樹脂分散体の酸価がやや小さく、耐BHM性および耐スカッフ性が若干悪かったが、全体的に良好な性能を示した。
【0056】
【発明の効果】
床、家具などの保護または艶出し処理のために使用できる密着性、耐久性、レベリング性および光沢に優れ、且つ、バッフィングによって容易に光沢を回復可能な被膜を与える水性艶出し剤が得られた。本発明の組成物は特に床用水性艶出し剤すなわちフロアーポリッシュとして有用である。
Claims (4)
- 酸性官能基の濃度が1〜10meq/gであり、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーが塩基により中和されたものの存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有する水性艶出し剤組成物。
- 酸性官能基の濃度が1〜10meq/gであり、末端にエチレン性不飽和結合を有するマクロモノマーが塩基により中和されたものおよび該マクロモノマー以外の酸性官能基を有するビニル重合体の存在下、水性媒体中でビニル単量体を乳化重合させて得られる水性樹脂分散体を含有する水性艶出し剤組成物。
- 水性樹脂分散体の固形分100質量部当りのマクロモノマーの使用量が0.5〜50質量部である請求項1または2に記載の水性艶出し剤組成物。
- 水性樹脂分散体の固形分の酸性官能基またはその中和物の濃度が0.5〜6meq/gのものである請求項1〜3のいずれかに記載の水性艶出し剤組成物。
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