JPS61166878A - はつ水性水性分散体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特定の重合体水性分散液と少量の不揮発性撥
水剤などを含む撥水性良好な乾燥皮膜を形成する水性分
散体組成物に関するものである。

一般に、重合体水性分散液と撥水剤との他の添加剤など
から、撥水性の良好な乾燥皮膜を形成する水性分散体組
成物をつくるためには、その組成物中に多量の撥水剤を
混入しなければならない。しかし、撥水剤含量の多い水
性分散体組成物で各種の物体を塗被した場合、塗膜の表
面に撥水剤が浮き出て来て外観を著しく損うなどの問題
がしばしば発生する。

本発明者は、これを解決するために、撥水剤含量が少く
ても良好な撥水性を発揮する水性分散体組成物を製造す
るべく鋭意研究した結果、特定の重合体水性分散液を使
用すれば、撥水剤の含量が少くても、撥水性の良好な乾
燥皮膜を形成する水性分散体組成物が得られることを発
見し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、耐水性の良好な乾燥皮膜を形成する重
合体水性分散液１００乾燥重量部に対して、不揮発性の
撥水剤０．５〜２．０未満重量部を含有することを特徴
とする、撥水性の良好な水性分散体組成物を提供するに
ある。

本発明において使用される耐水性の良好な乾燥皮膜を形
成する重合体水性分散液とは、該水性分散液をガラス板
上に薄く流し、約２０℃で十分に乾燥させてつくつた皮
膜の上に水滴をのせ、時計皿でおおつて約２０℃で静置
したとき、１時間経過しても白化しないものである。白
化に要する時間は、長い程好ましいことはいうまでもな
い。

前記の重合体水性分散液を構成する単量体には、たとえ
ば、炭素数１〜１８位のアルキル基を有する各種のアク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、マレイン酸ジ
エステル、フマール酸ジエステル、イタコン酸ジエステ
ルなどの不飽和カルボン酸エステル、エチレン、イソブ
チレンなどのα−オレフイン、塩化ビニル、塩化ビニリ
デンなどのハロゲン化ビニルまたはビニリデン、スチレ
ン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、α−メチルス
チレンなどの芳香族ビニル化合物、ブタジエン、イソプ
レン、ジメチルブタジエンなどの共役ジオレフイン、バ
ーサチツク酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル
などのビニルエステル、（メタ）アクリロニトリル、（
メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
グリシジル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチロール（メタ）
アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリ
レード、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、マレイン
酸、フマール酸、イタコン酸などの二塩基性不飽和カル
ボン酸およびそれらのモノエステル、アクリル酸、メタ
クリル酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、桂皮酸などの
一塩基性不飽和カルボン酸などがある。

前記の重合体水性分散液は、これら単量体の一種または
二種以上を乳化重合することによつてつくられる。

この際、官能基を有する親水性の単量体や低分子量の乳
化剤（陰イオン性および非イオン性界面活性剤など）の
使用量が少くなる程、得られる重合体水性分散液から形
成される乾燥皮膜の耐水性は向上する。

乳化重合後の重合体水性分散液が酸性の場合には、揮発
性の塩基性物質を添加し、ＰＨを６〜１０位にして、該
水性分散液の安定性を向上させると共に、乾燥皮膜の耐
水性の低下を少くする。

揮発性の塩基性物質には、たとえば、アンモニア（水）
、トリエチルアミン、ジエチルアミン、モノエチルアミ
ン、ジメチルエタノールアミン、モノエタノールアミン
などがあるが、アンモニア水が最も安価であり好ましい
。

また、これら揮発性塩基性物質の一部分を不揮発性塩基
性物質たとえば、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどで置換することも可
能である。

本発明において、重合体水性分散液は二種以上の混合物
でもよい。この場合、混合物から形成される乾燥皮膜の
耐水性は、前述のように良好でなければならない。

本発明に使用される充填剤（体質顔料）としては、疎水
性のものが好ましい。その代表的なものが炭酸カルシウ
ムである。ベントナイトクレーや含水けい酸などの親水
性の充填剤は、使用しない方がよい。

顔料も充填剤と同様に疎水性のものが好ましい。

白色顔料としては、ルチル型の酸化チタンが好適である
。

これら充填剤や顔料の使用量は、水性分散体組成物の使
用目的に応じて適当に選定しなければならないが、それ
らの総量は重合体水性分散液１００乾燥重量部に対して
３００重量部以下が好ましい。

本発明においては、特殊な分散安定剤を原則として使用
しないために、充填剤や顔料を多量に混和することが出
来ない。もし、充填剤や顔料の使用量が多くなると、水
性分散体組成物の安定性が低下し、凝固物が生成し易く
なる。

本発明に使用される不揮発性の撥水剤には、たとえば、
パラフイン系、オレフイン系、高級脂肪酸の重金属塩系
、珪素化合物系、弗素化合物系、ジルコニウム化合物系
などがある。これうの使用量は、水性分散体組成物中に
含まれる親水性物質や充填剤および顔料の種類や量など
に応じて適当に決定しなければならないが、本発明にお
いては特殊な分散安定剤を殆んど使用せず、また、充填
剤や顔料の使用量も少いために、重合体水性分散液１０
０乾燥重量部に対して、０．５〜２．０未満重量部位が
好ましい。

本発明の水性分散体組成物には、さらに用途に応じて可
塑剤、造膜助剤、光安定剤、架橋剤、消泡剤、増粘剤、
防腐剤あるいは防ばい剤、防錆剤などが添加される。

これらのうち親水性物質の含有量は、出来るだけ少くし
なければならない。

本発明の水性分散体組成物の製造においては、増粘剤以
外に、機械的安定性を向上させる特殊な安定剤を原則と
して使用しないため、激しいかきまぜによつて凝固物が
発生し易く、したがつてかきまぜ作業を注意深く行わね
ばならない。

本発明の水性分散体組成物は、撥水剤の含量が少いにも
かかわらず、すぐれた撥水性を示す。

このため、紙、木質繊維板、木片板、鉱物質繊維板、繊
維布、コンクリートやモルタルおよびセメントなどの成
型品、珪酸カルシウム板、炭酸マグネシウム板、その他
の建材の被覆用塗装材として、また、建物の屋上、壁、
天井、建貝、家具などの塗装材、その他の塗料として、
また、防水材、防蝕材、防錆材、シール材として有用で
ある。

次に、本発明を実施例により更に具体的に説明する。な
お、以下において部および％は、夫々重量部および重量
％を示す。

実施例　１ （１）重合体水性分散液 重合体の組成と重合体１００部に対するドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（ＯＢＳ−Ｎａ）の含量および
アンモニア水で中和した重　　　　　　　　　　　　　
　　　　Ｌ−１１　Ｌ−１２重合体の組成　ブチルアク
リレート　６０　　　６０　　　部メチルメタクリレー
ト　　　　　　　３９　　　３７　　　〃アクリル酸　
　　　　　　　　　　　１　　　　３　　　　〃ＤＢＳ
−Ｎａ　　　　　　　　　　　１．５　　３　　　　〃
アンモニア水で中和後　ＰＨ　　　　７．３　　７．６
固形分（％）　　　　　　　　　　　４９．１　４９．
４乾燥皮膜の耐水性　１時間後　１時間 も白化せ　以内に ず　正常　白化する 合体水性分散液のＰＨと固形分を表示した。

また、重合体水性分散液（Ｌ−１１、Ｌ−１２）をガラ
ス板上に薄く流し、約２０℃で２０日間静置して透明な
乾燥皮膜をつくつた。この皮膜の表面に水滴をおき、そ
れを時計皿でおおい、約２０℃で静置して皮膜の白化状
態を観察した。

Ｌ−１１の乾燥皮膜は耐水性良好であつたが、Ｌ−１２
の乾燥皮膜は耐水性不良であつた。

（２）水性分散体組成物 配合処方（１１）　　　　　　　　　　乾燥重量部１　
Ｌ−１１　　　　　　　　　　　　１００２　トリポリ
リン酸ナトリウム　　　　０．１３　ノプコＤＦ−１２
２（消泡剤）　　０．５４　ダウシール　７５　（防ば
い剤）　０．２５　スーパーゾール　１５００　　　　
５６　トヨパラツクス　１５０　　　　　１０７　ジル
コペールＲＰ　（撥水剤）　　１８　酸化チタン　（ル
チル型）　　　　３０９　エスカロン　１００　　　　
　　　１００１０　セロゲン　ＷＳＡ　　　　　　　０
．２配合薬品の製造会社 ３　サンノプコ（株） ４　ダウケミカル（株） ５　三菱石油化学（株）（ＢＴＸ混入残留分）６　東洋
曽達（株）（塩化パラフイン）７　第一稀元素化学工業
（株）（ジルコニウム系）８　石原産業（株） ９　三共精粉（株）（炭酸カルシウム）１０　第一工業
制薬（株）（ＣＭＣ−Ｎａ塩）耐水性の良好な乾燥皮膜
を形成する重合体水性分散液（Ｌ−１１）を使用し、配
合処方（１１）により水性分散体組成物（固形分６４．
３％）を作成した。これをフレキシブル板の平滑な面上
および合板上に塗布して、約２０℃で２０日間乾燥した
のち、その塗装面に水を流したところ、いずれも極めて
良好な撥水性を示した。

また、配合処方（１１）において、ジルコペールＲＰ１
部を０．５部に減らして同様の実験を行つたところ、撥
水性は認められたが、ジルコペールＲＰ１部のときの方
が撥水性は極めて良好であつた。

また比較例として、配合処方（１１）において、乾燥皮
膜の耐水性が良好な重合体水性分散液（Ｌ−１１）の代
りに乾燥皮膜の耐水性が不良な重合体水性分散液（Ｌ−
１２）を用いて同様な実験を行つたところ、良好な撥水
性を示さなかつた。

これらの結果より、耐水性良好な乾燥皮膜を形成する重
合体水性分散液を使用すれば、撥水剤の含有量を著しく
少くしても、撥水性の良好な乾燥塗膜を形成する水性分
散体組成物を製造出来ることが明らかである。

実施例　２ （１）　重合体水性分散液 Ｌ−１３　Ｌ−１４ 重合体の組成　ブチルアクリレート　６０　　　６０　
　　部メチルメタクリレート　　　　　　　９　　　　
９　　　　〃スチレン　　　　　　　　　　　　　３０
　　　２８　　　〃メタクリル酸　　　　　　　　　　
　１　　　　３　　　　〃ＤＢＳ−Ｎａ　　　　　　　
　　　　１．７　　３　　　　〃アンモニア水で中和後
　ＰＨ　　　　７．４　　７．７固形分（％）　　　　
　　　　　　　５０．５　５０．７乾燥皮膜の耐水性　
１時間後　１時間 も白化せ　以内に ず　正常　白化する 重合体の組成と重合体１００部に対するドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（ＤＢＳ−Ｎａ）の含有量およ
びアンモニア水で中和した重合体水性分散液のＰＨと固
形分を表示した。

また、重合体水性分散液（Ｌ−１３、Ｌ−１４）をガラ
ス板上に薄く流し、約２０℃で２０日間静置して透明な
乾燥皮膜をつくつた。この皮膜の表面に水滴をおき、そ
れを時計皿でおおい、約２０℃で静置して皮膜の白化状
態を観察した。

Ｌ−１３の乾燥皮膜は耐水性が良好であつたがＬ−１４
の乾燥皮膜は耐水性が不良であつた。

（２）　水性分散体組成物 耐水性の良好な乾燥皮膜を形成する重合体水性分散液（
Ｌ−１３）を使用し、配合処方（１２）により水性分散
体組成物（固形分６５．４％）を作成した。これをフレ
キシブル板の平滑な面上および合板上に塗布して、約２
０℃で２０日間乾燥したのち、その塗装面に水道水を流
したところ、良好な撥水性を示した。

また、配合処方（１２）において、１４０−パラフイン
ワツクス　１．０部を１．５部に、セロゲンＷＳＡ０．
２部を０．３部にそれぞれ増量して同様な実験を行つた
ところ、更にすぐれた撥水性を示した。

配合処方（１２）　　　　　　　　　　　乾燥重量部１
　　Ｌ−１３　　　　　　　　　　　　１００２　　ト
リポリリン酸ナトリウム　　　　０．１３　　ノプコＤ
Ｆ１２２　（消泡剤）　　０．５４　　ダウシール　７
５　（防ばい剤）　０．２５　　トヨパラツクス　１５
０　　　　　１０６　　ホワイトンＳＢ　赤　　　　　
　　１００７　　酸化チタン　　　　　　　　　　　３
０８　　スーパーゾール　１５００　　　　５９　　１
４０−パラフインワツクス　　　１１０　セロゲン　Ｗ
ＳＡ　　　　　　　　０．２配合薬品の製造会社 ６　白石カルシウム（株）（炭酸カルシウム）９　日本
石油（株） また比較実験として、配合処方（１２）において、耐水
性良好な乾燥皮膜を形成する重合体水性分散液（Ｌ−１
３）の代りに、耐水性不良な乾燥皮膜を形成する重合体
水性分散液（Ｌ−１４）を使用して同様な実験を行つた
ところ、良好な撥水性を示さなかつた。

これらの結果より、少量の撥水剤を用いて撥水性のすぐ
れた乾燥塗膜を形成する水性分散体組成物を作成するた
めには、耐水性の良好な乾燥皮膜を形成する重合体水性
分散液を使用しなければならないことが明らかである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐水性の良好な乾燥皮膜を形成する重合体水性分
   散液（Ａ）１００乾燥重量部に対して、不揮発性の撥水
   剤０．５〜２．０未満重量部を含有することを特徴とす
   る撥水性水性分散体組成物
2. （２）耐水性の良好な乾燥皮膜を形成する重合体水性分
   散液（Ａ）は、約２０℃で十分に乾燥させてつくった皮
   膜の上に水滴をのせて静置したとき、１時間経過しても
   白化しない程の耐水性を有するものである特許請求の範
   囲第１項記載の撥水性水性分散体組成物