JPH1053607A - ケイ光ポリマー及び被覆組成物 - Google Patents

ケイ光ポリマー及び被覆組成物

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JPH1053607A
JPH1053607A JP9149873A JP14987397A JPH1053607A JP H1053607 A JPH1053607 A JP H1053607A JP 9149873 A JP9149873 A JP 9149873A JP 14987397 A JP14987397 A JP 14987397A JP H1053607 A JPH1053607 A JP H1053607A
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fluorescent
methacrylate
polymer
coating composition
group
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JP9149873A
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Patricia Marie Lesko
パトリシア・マリー・レスコ
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Rohm and Haas Co
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Rohm and Haas Co
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    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケイ光ポリマーを製造する方法を提供する。 【解決手段】 エチレン性不飽和モノマーを多核芳香族
炭化水素又はその置換芳香族誘導体と共重合することに
よってケイ光ポリマーを製造する方法を開示する。かか
るケイ光ポリマーを含む被覆組成物も開示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(発明の背景)本発明は、ケイ光ポリマー
を製造する方法、及びかかるケイ光ポリマーを含む被覆
組成物に関する。特に、本発明方法は、得られる組成物
をケイ光法によって検出することができるという、被覆
組成物において有用な、ポリマーの製造においてケイ光
化合物を導入することに関する。
【0002】ケイ光ポリマーを製造する方法は、米国特
許第5,125,929号(Amey)に開示されてい
る。該特許においては、Michael付加反応によっ
て、ケイ光性の線状アミノ酸ポリマーが製造される。こ
の場合においては、ケイ光はポリマー骨格によって生成
される。この方法は、その化学物質の性質によって制限
される。更に、Michael付加反応によって製造さ
れるポリマーの殆どはケイ光性を有しない。
【0003】米国特許第5,043,406号(Fon
g)においては、アクリルアミドモノマーと、ペンダン
トケイ光基を有するモノマーとを共重合することによっ
て、アクリルアミドポリマー中にケイ光基を含ませる方
法が開示されている。この方法に対する主たる制限は、
ペンダントケイ光基を有する商業的に入手可能なモノマ
ーが不足しているということである。他のモノマーを変
性してペンダントケイ光基を含ませることができたとし
ても、それを行うことにより増加するコストによって、
かかるケイ光ポリマーのコストが非常に高くなる。
【0004】Amey及びFongによって開示された
方法のいずれも、包含される化学物質の性質、或いは入
手できるケイ光出発材料の不足のいずれかのために、適
用が制限される。必要とされているものは、広範囲の種
々のポリマー中にケイ光性を含ませて、かかるケイ光ポ
リマーの広範囲な使用を可能にする方法である。
【0005】(発明の概要)本発明の第1の態様は、1
以上のエチレン性不飽和モノマーと、多核芳香族炭化水
素及びその置換芳香族誘導体からなる群から選択される
ケイ光化合物とを共重合することによってケイ光ポリマ
ーを製造する方法であって、得られるポリマーがケイ光
基を有することを特徴とする方法に関する。
【0006】本発明の第2の態様は、エチレン性不飽和
モノマーと、多核芳香族炭化水素及びその置換芳香族誘
導体からなる群から選択されるケイ光化合物と、ペンダ
ントケイ光官能基を有するエチレン性不飽和モノマーと
を共重合することによって得られるケイ光ポリマーを含
む、向上せしめられたUV耐性を有する被覆組成物に関
する。
【0007】本発明の第3の態様は、被覆組成物中に含
まれるケイ光ポリマーを同定し、存在する場合には定量
する方法であって、(a)試験すべき被覆組成物又は得
られる被覆の試料を得て;(b)ケイ光を検出し;そし
て(c)試料中に含まれるケイ光ポリマーのケイ光の強
度又は波長を測定する;工程を含む方法に関する。
【0008】(詳細な説明)本明細書中において用いら
れる以下の用語は、他に明確に示さない限り、以下の定
義を有する。「ラテックス」又は「ラテックス組成物」
は、例えば乳化重合のような公知の重合法によって調製
することのできる水不溶性ポリマーの分散液を意味す
る。「ラテックス」は、また、水性組成物中に分散され
たポリマーをも意味し、該ポリマーは、水性媒体中で直
接調製することができるか、或いはまず非水性媒体中で
(例えば溶液重合を用いて)調製し、次に引き続いて水
性媒体中に分散させることもできる。「ケイ光体(fl
uorescent)」又は「ケイ光(fluores
cence)」は、照射によって励起されると、「ケイ
光を発する(fluoresce)」と称される第2の
励起状態になるか、或いは元の励起状態よりも低いエネ
ルギー(より長い波長)で放射線を発する化合物を意味
する。「発色団」は、ポリマーに共有結合することので
きる、ケイ光を有する化合物を意味する。「骨格」は、
ペンダント基又は末端基を除くポリマーの主鎖を意味
し、「ペンダント基」は、ポリマーの主鎖から懸垂され
た基を意味し、「末端基」は、ポリマー鎖の末端から懸
垂された基を意味する。塗料に関して用いられる「PV
C」という用語は、顔料容量濃度を意味する。「基」及
び「部分」という用語は交換可能に用いられる。以下の
略号を用いる。cm=センチメートル;mm=ミリメー
トル;nm=ナノメートル;ml=ミリリットル;HP
LC=高圧液体クロマトグラフィー;UV=紫外線;a
i=活性成分。特に他に示さない限り、示される範囲は
両端を含めるように読まれるべきである。
【0009】ある種の弱い重合禁止剤を用いて、該重合
禁止剤と適当なモノマーとの遊離基共重合によって、広
範囲の種々のポリマー中にケイ光基を含ませることがで
きることを見出した。これらの重合禁止剤は、多核芳香
族炭化水素として分類することができる。かかる多核芳
香族炭化水素発色団の例は、ロシア国特許478839
号(Gladyshev)及び”Polymeriza
tion Inhibition by Aromat
ic Compounds”,J.Polymer S
ci.,52:31(1961)においてみることがで
きる。また、かかる多核芳香族炭化水素の置換芳香族誘
導体もこの方法において用いることができることも見出
した。かかる誘導体は、多核芳香族炭化水素が芳香族性
を失うことなしに置換されたものである。これらの置換
基としては、場合によってヘテロ原子によって置換され
ているC1 〜C12分枝鎖又は直鎖アルキル又はアリール
基;カルボン酸及びそのエステル;スルホン酸及びその
誘導体;シアノ基;及びハロゲンが挙げられるが、これ
らに限定されるものではない。好ましい多核芳香族炭化
水素としては、ナフタレン、アントラセン、フェナント
レン、フルオランテン、アクリジン、カルバゾール、ピ
レン、クリセン、トリフェニレン、ペリレン及びこれら
の置換芳香族誘導体が挙げられる。ナフタレン、アント
ラセン、フェナントレン、フルオランテン及びこれらの
置換芳香族誘導体を用いることが特に好ましい。発色団
の組合せを用いることもできる。
【0010】本発明の他の態様においては、ケイ光ポリ
マーを、生成物同定のためのマーカーとして用いる。こ
れに関しては他のタイプのケイ光ポリマーを用いること
ができる。例えば、かかるポリマーは、適当なモノマー
と、ペンダントケイ光官能基を有するエチレン性不飽和
モノマーとを共重合することによって調製することがで
きる。
【0011】ケイ光ポリマーの検出は、被覆組成物又は
得られた(施された)被覆の試料を採取し、試料を分析
して、ケイ光波長及びケイ光発光の強度を測定すること
によって行われる。HPLC又はGPC分析を用いて、
ケイ光基がポリマーに共有結合しているか否かを測定す
ることができる(例えば、S.Sosnowskiら,
J.Polymer Sci.,Part−A:Pol
ymer Chemistry 32:1497(19
94)を参照)。施した被覆の試料を用いる場合には、
当該技術において公知の方法に従って、分析前にポリマ
ーを他の被覆成分から抽出することが有用であろう。
【0012】ペンダントケイ光官能基を有するエチレン
性不飽和モノマーの例は、米国特許第5,043,40
6号(Fong);S.Sosnowskiら,J.P
olymer Sci.,Part−A:Polyme
r Chemistry 32:1497(199
4);C.L.Zhaoら,Macromolecul
es,23:4082(1990);E.M.Bocz
arら,Macromolecules,26:577
2(1993);M.A.Foxら,Macromol
ecules,23:4533(1990);及び、
C.Simionescuら,J.Polymer S
ci.,23:2089(1985)においてみること
ができる。ペンダントケイ光官能基を有する好ましいエ
チレン性不飽和モノマーとしては、ナフチルメチルメタ
クリレート、ナフチルエチルメタクリレート、9−アン
トリルメタクリレート、9−アントリルメチルメタクリ
レート、2−(9−アントリル)エチルメタクリレー
ト、1’−(9−アントリル)エチルメタクリレート、
3−ヒドロキシ−2−メチレン−3−(1−ナフチル)
プロピオン酸、N−ジベンゾスベレニルアクリルアミ
ド、(9−フェナントリル)メチルメタクリレート及び
9−ビニルフェナントレンが挙げられる。ナフチルエチ
ルメタクリレート、9−アントリルメタクリレート、3
−ヒドロキシ−2−メチレン−3−(1−ナフチル)プ
ロピオン酸、(9−フェナントリル)メチルメタクリレ
ート、9−ビニルフェナントレン又はこれらの組合せを
用いることが特に好ましい。
【0013】ポリマー中に含ませる発色団が多核芳香族
炭化水素であるか又はペンダントケイ光官能基を有する
エチレン性不飽和モノマーであるかに拘わらず、導入の
方法は同様である。発色団は、遊離基重合法において他
の成分として扱われ、一般に反応の開始時にモノマーに
加える。しかしながら、この方法からの変法は当業者に
は公知である。重合は、水性媒体、極性又は非極性有機
溶媒又はこれらの組合せをはじめとする任意の媒体中で
行うことができる。かかる重合法は、当該技術において
周知であり、更に本明細書中で論じることはしない。
【0014】本発明のケイ光ポリマーの調製において用
いる発色団の量は、発色団のタイプ、及び発色団をどの
ようにして得られるポリマー中に結合させるか(ペンダ
ント基か又は末端基か、或いはポリマー骨格中に挿入す
るか)によって変化する。しかしながら、発色団は、通
常、モノマー混合物中に0.001〜3.0重量%の量
で加える。発色団を、0.005〜1.0重量%の量で
加えることが好ましく、0.01〜0.5重量%の量で
加えることが最も好ましい。
【0015】本発明において有用な典型的なコモノマー
は、遊離基重合をすることのできるものである。コモノ
マーの選択は、発色団の選択に応じて変化する。本明細
書中において用いる「アクリル」という用語は、一般的
な意味において、モノマーの少なくとも一つがアクリル
又はメタクリルタイプのもの、例えばアクリル酸及びメ
タクリル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のエステル、
及びこれらの置換誘導体であるポリマーを示すために用
いられる。「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタ
クリル誘導体の両方を包含する。かかるモノマーは当該
技術において周知である。かかるアクリルモノマーの例
としては、アルキル(メタ)アクリレート、例えばメチ
ルメタクリレート、エチルアクリレート、メチルアクリ
レート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシル
アクリレート、ラウリルアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、イソプロピルアクリレート、イソブチル
アクリレート、n−アミルアクリレート、n−プロピル
アクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメ
タクリレート、n−ブチルメタクリレート、イソプロピ
ルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、ドデ
シルメタクリレート、ネオペンチルアクリレート、n−
テトラデシルアクリレート、n−テトラデシルメタクリ
レート、イソブチルメタクリレート、n−アミルメタク
リレート、n−ヘキシルメタクリレート、イソアミルメ
タクリレート、シクロペンチルメタクリレート、n−デ
シルメタクリレートなど;他のアクリレート及びメタク
リレート、例えば2−ブロモエチルメタクリレート、イ
ソボルニルメタクリレート、フェニルメタクリレート、
ベンジルメタクリレート、2−フェニルエチルメタクリ
レート、3−メトキシブチルアクリレート、2−メトキ
シブチルメタクリレート及び2−n−ブトキシエチルメ
タクリレート;活性水素官能性モノマー、例えばヒドロ
キシ置換(メタ)アクリレート、例えば2−ヒドロキシ
エチルアクリレート及び3−ヒドロキシプロピルアクリ
レート;スルホン酸を含む(メタ)アクリレート、例え
ばスルホエチルメタクリレート及びスルホプロピルアク
リレート;及びリン酸、例えば2−ホスホエチル(メ
タ)アクリレートが挙げられる。
【0016】本発明において用いることのできる更なる
コモノマーとしては、ブタジエン、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ナトリウムスチレンスルホネート、ビニル
トルエン、アクリロニトリル、メタクリルロニトリル、
α−クロロアクリロニトリル、エチルアクリロニトリ
ル、メチルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテ
ル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエー
テル、t−ブチルビニルエーテル、2−エチルヘキシル
ビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテ
ル、1,4−ブタングリコールジビニルエーテル、ジエ
チレングリコールジビニルエーテル、ビニルエステル、
例えば酢酸ビニル、ビニルバーサテート、ビニルプロピ
オネート、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、
ビニルカプロエート、ビニル2−エチルヘキサノエート
及びビニルデカノエート;アリルクロリド、メタリルク
ロリド、ビニリデンクロリド、ビニルクロリド、ビニル
フルオリド、ビニリデンフルオリド、ナトリウムビニル
スルホネート、ブチルビニルスルホネート、フェニルビ
ニルスルホン、メチルビニルスルホン、N−ビニルピロ
リドン、N−ビニルオキサゾリジノン、アクロレイン、
アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチル
(メタ)アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、
N−ブトキシ(メタ)アクリルアミド、イソブトキシ
(メタ)アクリルアミドなど;アリルトリエトキシシラ
ン、アリルトリス(トリメチルシロキシ)シラン、3−
アクリロキシプロピルトリメトキシシランなど;他のエ
チレン性不飽和カルボン酸及びこれらのエステル、例え
ば、ジ−及びトリ−カルボン酸、例えばイタコン酸など
のジアルキル及びトリアルキルエステル、例えばジ(2
−エチルヘキシル)マレエート、ジブチルマレエート、
ジメチルフマレート、ジメチルイタコネート、ジエチル
シトラコネート、トリメチルアコニテート、ジエチルメ
サコネート、ジ(2−エチルヘキシル)イタコネート、
ジ(2−クロロエチル)イタコネート、マレイン酸、マ
レイン酸無水物、フマル酸、イタコン酸;及びオレフィ
ン、例えばジイソブチレン、1−オクテン、1−デセ
ン、1−ヘキサデセンなどが挙げられる。
【0017】これらのタイプのモノマーは、通常、水溶
性又は油溶性の開始剤の存在下で重合される。有用な開
始剤の例としては、ペルスルフェート、ペルオキシド、
ヒドロペルオキシド、ペルカーボネート、ペルアセテー
ト、ペルベンゾエート、アゾ官能性化合物及び他の遊離
基生成種が挙げられる。
【0018】通常、界面活性剤を乳化重合又は分散重合
において用いて、安定性を得、且つ粒径を制御する。公
知の界面活性剤としては、アニオン性又は非イオン性乳
化剤又はこれらの組合せが挙げられる。代表的なアニオ
ン乳化剤としては、アルカリ又はアンモニウムアルキル
スルフェート、アルカリ又はアンモニウムアルキルエー
テルスルフェート、アルカリ又はアンモニウムアルキル
アリールエーテルスルフェート、アルキルスルホネー
ト、脂肪酸の塩、スルホスクシン酸塩のエステル、アル
キルジフェニルエーテルジスルホネート、及びコンプレ
ックス有機ホスフェートエステルの塩又は遊離酸が挙げ
られるが、これらに限定されるものではない。代表的な
非イオン性乳化剤としては、ポリエーテル、例えばエチ
レンオキシド及びプロピレンオキシドの縮合物、例え
ば、直鎖及び分枝鎖アルキル及びアルキルアリールポリ
エチレングリコール及びポリプロピレングリコールエー
テル及びチオエーテル、約7〜約18個の炭素原子を有
するアルキル基を有し、約4〜約100個のエチレンオ
キシ単位を有するアルキルフェノキシポリ(エチレンオ
キシ)エタノール、及びヘキシトールのポリオキシアル
キレン誘導体、例えばソルビタン、ソルバイド、マンニ
タン(mannitans)及びマンニッド(mann
ides)が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。界面活性剤は、本発明のポリマー組成物中にお
いて、最終組成物の全重量を基準として0.1〜3重量
%のレベルで用いることができる。
【0019】本発明のケイ光ポリマーの調製の際には、
任意の連鎖移動剤又はこれらの混合物を用いて分子量を
制御することができる。好適な連鎖移動剤としては、例
えば、C1 〜C12アルキル又は官能性アルキルメルカプ
タン、アルキル又は官能性アルキルメルカプトアルカノ
エート、又はハロゲン化炭化水素が挙げられ、ポリマー
の重量を基準として0.01〜10重量%のレベルでポ
リマー中において用いることができる。
【0020】また、得られるポリマーの分子量を上昇さ
せることが有用である場合がある。これは、少なくとも
二つのエチレン性不飽和部位を有するエチレン性不飽和
モノマーを加えることによって行うことができる。かか
る化合物の例としては、エチレングリコールジメタクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリ
エチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレング
リコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコール
ジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリ
レート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロー
ルエタントリメタクリレート、ジペンタエリスリトール
トリアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト、ジメタリルクロレンデート(dimethally
l chlorendate)、ジアリルクロレンデー
ト、ジアリルフマレート、ジアリルイタコネート、ジア
リルフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリル
イソシアネート、トリアリルトリメリテート、1,6−
ヘキサンジオールジアクリレート、1,3−ブチレング
リコールジメタクリレート、トリメチロールプロパント
メタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート、トリプロピレングリコールジアクリレート、アリ
ルメタクリレート及びジビニルベンゼンが挙げられる。
かかる化合物は、ポリマーの重量を基準として0.01
〜10重量%のレベルでポリマー中において用いること
ができる。
【0021】本発明において含ませることのできる他の
場合によって用いる成分としては、共溶媒、顔料、充填
剤、分散剤、硬化剤、湿潤剤、消泡剤、UV吸収剤、酸
化防止剤、殺生物剤、及び安定剤が挙げられる。
【0022】本発明の被覆組成物を用いて、好適な基
材、例えば木材、再構成木材製品(reconstit
uted wood products)、コンクリー
ト、アスファルト、ファイバーセメント、石材、大理
石、クレー、プラスチック(例えばポリスチレン、ポリ
エチレン、ABS、ポリウレタン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレ
ン、ポリフェニレン、ポリカーボネート、ポリアクリレ
ート、ポリビニルクロリド、ノリル、及びポリスルホ
ン)、紙、段ボール、織物、皮革、及び金属(鉄金属及
び非鉄金属)上に被覆を与えることができる。驚くべき
ことに、被覆組成物中に本発明のケイ光ポリマーを含ま
せると、得られる被覆のUV耐性が向上せしめられるこ
とが見出された。したがって、本発明の被覆組成物は、
UV光に定常的に曝露される基材(例えば室外用途)を
被覆するのに好ましく用いられる。
【0023】本発明の被覆組成物は、スプレー又はエア
レススプレー、ロール、ブラシ、カーテン塗布、フラッ
ド塗布及び浸漬塗布法のような公知の塗布法を用いて所
望の基材に施すことができる。基材に施したら、被覆組
成物は、雰囲気温度又は昇温下で硬化させることができ
る。
【0024】(試験方法) 光沢保持:3ミル(0.076mm)のBirdフィル
ムアプリケーターを用いてLeneta−5Cチャート
上にそれぞれの試験塗料のフィルムを形成させた。フィ
ルムを、25℃で相対湿度50%において7日間乾燥さ
せた。次に、Glossgard−II光沢計を用いて
20°及び60°の光沢(垂直から20°及び60°の
角度で反射された光)の初期の読みを採った。Weat
her−O−meterに曝露した後の20°及び60
°光沢の読みを繰り返し、元の値の保持率(%)として
報告した。光沢の損失は耐性が劣ることの指標である。
したがって、保持率がより高いことは、耐性がより良好
であることを示す。
【0025】ダートピックアップ抵抗性:3ミル(0.
076mm)のBirdフィルムアプリケーターを用い
てアルミニウムQパネル(Alodine−1200
S)上にそれぞれの試験塗料のフィルムを形成させた。
フィルムを、Weather−O−meter曝露の前
に、25℃で相対湿度50%において7日間乾燥させ
た。曝露の後、反射率計を用いて塗料フィルムのY反射
率を測定した。次に、酸化鉄スラリー(水250g、ア
ニオン分散剤2滴、酸化鉄125gを十分に分散させ
る)を用いてパネルを「汚濁処理」し、3時間風乾さ
せ、60℃で1時間オーブンで乾燥させた。パネルを室
温に冷却した後、チーズクロスパッドを用いて流水下で
塗料フィルムを洗浄し、4時間風乾した。反射率計を用
いて、汚濁処理した領域についてY反射率を再測定し、
元の読みに対する割合(%)として報告した。保持率が
より高いことは、塗料フィルムがより清浄であることを
示し、これは耐性がより良好であることを示す。
【0026】以下の実施例によって本発明の更なる種々
の態様を示すが、これらはいかなる意味においても本発
明の範囲を制限するものではない。以下の示す略号を実
施例において用いる。
【0027】AA=アクリル酸;MMA=メチルメタク
リレート;BA=ブチルアクリレート;Sty=スチレ
ン;BMA=ブチルメタクリレート;AnMA=9−ア
ントリルメタクリレート;EA=エチルアクリレート;
NEMA=1−ナフチルエチルメタクリレート;MAA
=メタクリル酸。
【0028】実施例1:9−アントリルメタクリレート
を用いたアクリルラテックスの調製(組成:47BA/
52MMA/1AnMA) メカニカルブレードスターラー、温度を監視するための
熱電対、還流凝縮器、加熱及び冷却するための手段、及
び窒素雰囲気を具備した1リットルの4つ口丸底ガラス
フラスコ内において重合を行った。フラスコに、脱イオ
ン水200g及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウ
ム0.5gを入れ、85℃に加熱した。脱イオン水90
g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5g、
ブチルアクリレート118g、メチルメタクリレート1
30g、及び9−アントリルメタクリレート2.5gか
らモノマープレエマルジョンを調製した。プレエマルジ
ョン(12.5g)をフラスコに加え、水5g中に溶解
した過硫酸アンモニウム(APS)0.75gを加え
た。15分後に、残りのプレエマルジョン及び脱イオン
水75g中に溶解したAPS0.4gの2.5時間にわ
たる一定速度での供給を開始した。必要に応じて加熱及
び冷却を行って反応温度を85℃に保持した。添加が完
了したら、脱イオン水30gを用いてプレエマルジョン
容器を濯ぎフラスコに加えた。30分後、フラスコを6
0℃に冷却し、全量で33.5gの脱イオン水中の0.
003gのFeSO4 ×7H2 O、70%のt−ブチル
ヒドロペルオキシド水溶液1.5g、及びナトリウムホ
ルムアルデヒドスルホキシレート0.9gをフラスコ混
合物に加えた。反応混合物を室温に冷却し、濾過した。
固形分含有率41.0重量%、粒径83nm及びpH
2.5を有するポリマーラテックスが得られた。ポリマ
ーは413nm(ex364nm)においてケイ光を有
していた。
【0029】実施例2:1−ナフチルエチルメタクリレ
ートを用いたアクリルラテックスの調製(組成:47B
A/52.1MMA/0.9NEMA) 脱イオン水90g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム0.5g、ブチルアクリレート118g、メチルメ
タクリレート130g、及びナフチルエチルメタクリレ
ート2.3gからモノマープレエマルジョンを調製した
他は実施例1の手順を繰り返した。固形分含有率41.
4重量%、粒径103nm、及びpH2.3を有するポ
リマーラテックスが得られた。ポリマーは340nm
(ex280nm)においてケイ光を有していた。
【0030】実施例3:9−アントリルメタクリレート
を用いたスチレンアクリルラテックスの調製(組成:5
0BA/49Sty/1AnMA) 脱イオン水90g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム0.5g、ブチルアクリレート125g、スチレン
122.5g、及び9−アントリルメタクリレート2.
5gの2.3gからモノマープレエマルジョンを調製
し、反応の終了時に、全量で54.5gの脱イオン水中
の0.003gのFeSO4 ×7H2 O、t−ブチルヒ
ドロペルオキシド2.5g、及びナトリウムホルムアル
デヒドスルホキシレート1.5gを加えた他は実施例1
の手順を繰り返した。固形分含有率34.8重量%、粒
径91nm、及びpH2.2を有するポリマーラテック
スが得られた。ポリマーは413nm(ex365n
m)においてケイ光を有していた。
【0031】実施例4:1−ナフチルエチルメタクリレ
ートを用いたスチレンアクリルラテックスの調製(組
成:50BA/49.1Sty/0.9NEMA) 脱イオン水90g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム0.5g、ブチルアクリレート125g、スチレン
123g、及びナフチルエチルメタクリレート2.3g
からモノマープレエマルジョンを調製した他は実施例1
の手順を繰り返した。固形分含有率40.5重量%、粒
径86nm、及びpH2.2を有するポリマーラテック
スが得られた。ポリマーは340nm(ex280n
m)においてケイ光を有していた。
【0032】実施例5:9−アントリルメタクリレート
を用いたアクリルラテックスの調製(組成:99EA/
1AnMA) 脱イオン水90g、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリ
ウム0.5g、エチルアクリレート247.5g、及び
9−アントリルメタクリレート2.5gからモノマープ
レエマルジョンを調製した他は実施例1の手順を繰り返
した。固形分含有率40.0重量%、粒径87nm、及
びpH2.7を有するポリマーラテックスが得られた。
ポリマーは413nm(ex364nm)においてケイ
光を有していた。
【0033】実施例6:アントラセンを用いたアクリル
ラテックスの調製(組成:100BMA//1.0アン
トラセン) ブチルメタクリレート250g及びアントラセン2.5
g(アントラセンがほぼ溶解するまで共に攪拌した)、
脱イオン水90g、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウム0.5gからモノマープレエマルジョンを調製
した他は実施例1の手順を繰り返した。固形分含有率4
0.6重量%、粒径112nm、及びpH1.9を有す
るポリマーラテックスが得られた。ポリマーは426n
m(ex364nm)においてケイ光を有していた。
【0034】実施例7:アントラセンを用いたアクリル
ラテックスの調製(組成:55BA/43.5MMA/
1.5MAA//1.0アントラセン) メカニカルブレードスターラー、温度を監視するための
熱電対、還流凝縮器、加熱及び冷却するための手段、及
び窒素雰囲気を具備した3リットルの4つ口丸底ガラス
フラスコ内において重合を行った。フラスコに、脱イオ
ン水580g、活性成分(ai)60%のアンモニウム
アルキルフェノールエトキシレートスルフェート界面活
性剤(AAESS)5.3g、及びナトリウムカーボネ
ート4.0gを入れた。次に、この混合物を83℃に加
熱した。ブチルアクリレート550g、メチルメタクリ
レート435g、メタクリル酸15g、及びアントラセ
ン10g(アントラセンがほぼ溶解するまで共に攪拌し
た)、並びに脱イオン水252.5g、ai60%のA
AESS17g、及びナトリウムラウリルスルフェート
1.0gからモノマープレエマルジョンを調製した。プ
レエマルジョン(55g)をフラスコに加え、水17g
中に溶解したAPS3.0gを加えた。15分後に、残
りのプレエマルジョン及び脱イオン水90g中に溶解し
たAPS1.5gの3.0時間にわたる供給を開始し
た。必要に応じて加熱及び冷却を行って反応温度を83
℃に保持した。添加が完了したら、脱イオン水35gを
用いてプレエマルジョン容器をすすぎ、フラスコ中に加
えた。30分後、フラスコを65℃に冷却し、全量で1
32gの脱イオン水中の0.012gのFeSO4 ×7
2 O、テトラナトリウムエチレンジアミン四酢酸0.
012g、70%のt−ブチルヒドロペルオキシド水溶
液4.0g、及びイソアスコルビン酸2.0gを加え
た。28%の水酸化アンモニウムでpHを6.8にし
た。次に、反応混合物を室温に冷却し、濾過した。固形
分含有率46.7重量%、粒径130nm及びpH6.
6を有するポリマーラテックスが得られた。ポリマーは
422nm(ex364nm)においてケイ光を有して
いた。タンデムでUV検出器及び屈折率検出器を設えた
ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)を用いて、ケイ
光基がポリマー鎖に共有結合していることを測定した。
【0035】実施例8:アントラセンを用いたアクリル
ラテックスの調製(組成:55BA/43.5MMA/
1.5MAA//0.5アントラセン) プレエマルジョン中においてアントラセン5gを用い、
全量で68gの脱イオン水中のt−ブチルヒドロペルオ
キシド2.0g及びイソアスコルビン酸1.0gを重合
の終了時に用いた他は実施例7の手順を繰り返した。固
形分含有率48.9重量%、粒径126nm、及びpH
8.7を有するポリマーラテックスが得られた。ポリマ
ーは422nm(ex364nm)においてケイ光を有
していた。
【0036】実施例9:従来のアクリルラテックスの調
製(組成:55BA/43.5MMA/1.5MAA) 脱イオン水175g、ai60%のAAESS17g、
ブチルアクリレート550g、メチルメタクリレート4
35g、及びメタクリル酸15gからプレエマルジョン
を調製し、重合の終了時に、全量で35gの脱イオン水
中の0.006gのFeSO4 ×7H2 O、テトラナト
リウムエチレンジアミン四酢酸0.006g、70%の
t−ブチルヒドロペルオキシド水溶液1.0g、及びイ
ソアスコルビン酸0.5gを加えた他は実施例7の手順
を繰り返した。固形分含有率52.2重量%、粒径12
4nm、及びpH9.6を有するポリマーラテックスが
得られた。ポリマーはケイ光を有していなかった。
【0037】実施例10:アントラセンを用いたスチレ
ン−アクリルラテックスの調製(組成:50BA/46
Sty/4.0MAA//0.5アントラセン) メカニカルブレードスターラー、温度を監視するための
熱電対、還流凝縮器、加熱及び冷却するための手段、及
び窒素雰囲気を具備した3リットルの4つ口丸底ガラス
フラスコ内において重合を行った。フラスコに脱イオン
水400gを入れ、83℃に加熱した。脱イオン水12
g中に溶解した過硫酸アンモニウム3.5g及び60n
mの種ラテックス18g(固形分基準)を脱イオン水4
1.5gと共に加えた。ブチルアクリレート500g、
スチレン460g、メタクリル酸40g及びアントラセ
ン5g(アントラセンが溶解するまで共に攪拌した)、
及び脱イオン水295g、ai35%のAAESS8.
5g、及びナトリウムラウリルスルフェート3.2gか
らモノマープレエマルジョンを調製した。モノマープレ
エマルジョン及び脱イオン水90g中の過硫酸アンモニ
ウム1.2gを3時間かけてフラスコに加えた。必要に
応じて加熱及び冷却を行って反応温度を83℃に保持し
た。添加が終了したら、脱イオン水25gを用いて、プ
レエマルジョン容器をすすぎ反応フラスコ中に加えた。
30分後、フラスコを65℃に冷却し、全量で46gの
脱イオン水中の0.01gのFeSO4 ×7H2 O、7
0%のt−ブチルヒドロペルオキシド水溶液2.0g、
及びイソアスコルビン酸1.0gを加えた。反応混合物
を室温に冷却し、濾過した。固形分含有率52.7重量
%、粒径216nm、及びpH2.5を有するポリマー
ラテックスが得られた。ポリマーは418nm(ex3
64nm)においてケイ光を有していた。
【0038】実施例11:半光沢塗料の調製及び評価 実施例7、8及び9からのラテックスポリマーを半光沢
塗料中に配合し、促進屋外曝露の前後において評価し
た。塗料の配合を表1に示し、塗料の特性を表2に示
す。
【0039】
【表1】 24PVC塗料配合(g) 成分 塗料A 塗料B 塗料C* 水 72 72 72 アニオン性分散剤 3.7 3.7 3.7 非イオン性湿潤剤 2.0 2.0 2.0 ヒドロキシエチルセルロース(2.5%) 50 50 50 消泡剤 1.0 1.0 1.0 ルチルTiO2 264.7 264.7 264.7 ラテックス7 518.4 - - ラテックス8 - 494.9 - ラテックス9 - - 463.6 消泡剤 1.0 1.0 1.0 非イオン性湿潤剤 3.6 3.6 3.6 非イオン性増粘剤(ai20%) 15.0 15.0 15.0 ヒドロキシエチルセルロース(2.5%) 32 27 27 水 102.8 127.8 162 抗菌剤 3.0 3.0 3.0 *比較例
【0040】フィルムの加速老化のために、Atlas
Weather−O−meterを用いて、屋外耐久
性に関する塗料フィルムの評価を行った。Weathe
r−O−meter中で840時間暴露後に光沢保持率
を測定し、Weather−O−meter中で480
時間暴露後にダートピックアップ抵抗性を測定した。結
果を下表に要約する。
【0041】
【表2】
【0042】上記のデータによって、それぞれ添加アン
トリル成分を含む塗料A及びBは、アントリル成分を含
まない塗料Cよりも改良された屋外耐久性を示すことが
示される。
【0043】実施例12:ポリマーに結合した発色団成
分の評価 逆相HPLCを用いて、重合中にアントラセンを加えて
調製したポリマーの試料、及び、重合後にアントラセン
を加えて調製したポリマーの試料を、遊離アントラセン
に関して分析した。ベースポリマーは、41.2BA/
57.5MMA/1.3MAAの組成を有していた。
【0044】試料をメタノールで1:10に希釈し、2
時間振とうした。次に、希釈した試料を45,000r
pmで15分間遠心分離し、上澄みを分析した(試料中
のレベルが測定範囲外である場合には試料の更なる希釈
が必要である)。Supelco LC−18−DBカ
ラム(25cm×4mm)を有するPerkin−El
mer Series−4−HPLCを用い、1ml/
分の流速で、アセトニトリル/水(95/5)の移動相
を用いて分析を行った。250nmの励起波長及び39
8nmのケイ光検出波長を用いてケイ光による検出を行
なった。
【0045】
【表3】 加えたアントラセン(ppm)1 試料 重合中 重合後 遊離アントラセン(ppm) 1 254 − 12 2 − 264 262 3 510 − 16 4 − 503 5021 エマルジョン全重量を基準としたppm
───────────────────────────────────────────────────── 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 C08L 25/04 C08L 25/04 33/06 33/06 C09D 5/22 C09D 5/22 125/04 125/04 133/06 133/06 C09K 11/06 C09K 11/06 Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1以上のエチレン性不飽和モノマーと、
    多核芳香族炭化水素及びその置換芳香族誘導体からなる
    群から選択されるケイ光化合物とを共重合することによ
    ってケイ光ポリマーを製造する方法であって、得られる
    ポリマーがケイ光基を有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 ケイ光化合物が、ナフタレン、アントラ
    セン、フェナントレン、フルオランテン、アクリジン、
    カルバゾール、ピレン、クリセン、トリフェニレン及び
    ペリレン並びにこれらの置換芳香族誘導体からなる群か
    ら選択される請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 エチレン性不飽和モノマーと、多核芳香
    族炭化水素及びその置換芳香族誘導体からなる群から選
    択されるケイ光化合物と、ペンダントケイ光官能基を有
    するエチレン性不飽和モノマーとを共重合することによ
    って得られるケイ光ポリマーを含む、向上せしめられた
    UV耐性を有する被覆組成物。
  4. 【請求項4】 ケイ光化合物の量が、モノマーの全重量
    を基準として0.001〜3.0重量%である請求項3
    に記載の被覆組成物。
  5. 【請求項5】 ケイ光化合物が、ナフタレン、アントラ
    セン、フェナントレン、フルオランテン、アクリジン、
    カルバゾール、ピレン、クリセン、トリフェニレン、ペ
    リレン及びそれらの置換芳香族誘導体、並びに、ナフチ
    ルメチルメタクリレート、ナフチルエチルメタクリレー
    ト、9−アントリルメタクリレート、9−アントリルメ
    チルメタクリレート、2−(9−アントリル)エチルメ
    タクリレート、1’−(9−アントリル)エチルメタク
    リレート、3−ヒドロキシ−2−メチレン−3−(1−
    ナフチル)プロピオン酸、N−ジベンゾスベレニルアク
    リルアミド、(9−フェナントリル)メチルメタクリレ
    ート及び9−ビニルフェナントレンからなる群から選択
    される請求項3に記載の被覆組成物。
  6. 【請求項6】 ケイ光化合物が、ナフタレン、アントラ
    セン、フェナントレン、フルオランテン及びそれらの置
    換芳香族誘導体、並びに、ナフチルエチルメタクリレー
    ト、9−アントリルメタクリレート、3−ヒドロキシ−
    2−メチレン−3−(1−ナフチル)プロピオン酸、
    (9−フェナントリル)メチルメタクリレート、9−ビ
    ニルフェナントレン及びこれらの組合せからなる群から
    選択される請求項5に記載の被覆組成物。
  7. 【請求項7】 被覆組成物中に含まれるケイ光ポリマー
    を同定し、存在する場合には定量する方法であって、 (a)試験すべき被覆組成物又は得られる被覆の試料を
    得て; (b)ケイ光を検出し;そして (c)試料中に含まれるケイ光ポリマーのケイ光の強度
    又は波長を測定する;工程を含む方法。
  8. 【請求項8】 試料の他の成分からケイ光ポリマーを抽
    出又は分離する工程を更に含む請求項7に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ケイ光ポリマーが、エチレン性不飽和モ
    ノマーと、多核芳香族炭化水素及びその置換芳香族誘導
    体からなる群から選択されるケイ光化合物、及びペンダ
    ントケイ光官能基を有するエチレン性不飽和モノマーを
    共重合することによって調製される請求項7に記載の方
    法。
  10. 【請求項10】 ケイ光化合物の量が、モノマーの全重
    量を基準として0.001〜3.0重量%である請求項
    9に記載の方法。
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