JPWO2006013703A1 - 光安定剤乳化組成物、及びそれを含有する水系コーティング剤組成物 - Google Patents

光安定剤乳化組成物、及びそれを含有する水系コーティング剤組成物 Download PDF

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Abstract

本発明の目的は、長期保存安定性が良好で、かつ水系コーティング剤組成物に添加しても、形成される塗膜の諸物性を落とさない光安定剤乳化組成物、並びに該光安定剤乳化組成物を含有する水系コーティング剤組成物を提供することにある。本発明の光安定剤乳化組成物は、親水基として2種以上のアルキレンオキシドを反応させたポリエーテル鎖を持ち、疎水基として炭素数1〜30の炭化水素基を持つ乳化剤と、光安定剤及び/または紫外線吸収剤と、水を含有することを特徴とする。また、本発明の水系コーティング剤組成物は、前記光安定剤乳化組成物を含有することを特徴とする。

Description

本発明は、種々の水系コーティング剤組成物に耐候性を付与する光安定剤乳化組成物並びに該光安定剤乳化組成物を含有する水系コーティング剤組成物に関する。
近年の環境問題等から、有機溶剤を使用せず、水を使用したコーティング剤組成物が増えている。こうしたコーティング剤組成物としては、水系塗料、水系インク、光学用コーティング剤、繊維用薬剤、紙用薬剤等のコーティング用途等が挙げられる。こうした用途に使用されるコーティング剤組成物には、形成された塗膜の耐候性を高めるために、紫外線吸収剤やラジカル補足剤などの光安定剤が添加される場合がある。ところがこれらの光安定剤は、通常油溶性の有機化合物であるため、水系組成物に添加した場合、配合した光安定剤が良好に分散せず、形成された塗膜が十分な耐候性を有しないという問題があった。また、光安定剤を添加したコーティング剤組成物を保管中に、光安定剤が分離してしまい、保存安定性が悪いという問題もあった。
そこで、例えば、水系エマルションを使用する用途等では、水系エマルションを重合する工程で、光安定剤を添加することが知られている。例えば、特許文献1には、(メタ)アクリル酸エステル単量体(1)30〜96重量%(質量%)、特定の重合性カルボン酸(2)の単独または2種類以上の混合物1〜10重量%(質量%)、重合性乳化剤(3)1〜10重量%(質量%)、ベンゾフェノン系またはベンゾトリアゾール系重合性光安定剤(4)1〜20重量%(質量%)、および1分子中に少なくとも1個のグリシジル基を有するオルガノアルコキシシラン化合物(5)1〜30重量%(質量%)からなる合計で100重量%(質量%)の単量体混合物と、塩基定数(PKb)が8以上のヒンダードアミン系光安定剤(HALS)(6)0.1〜5重量%(質量%)とを含む混合物を乳化重合してなるアクリルシリコーンエマルジョン組成物(請求項1)が開示されている。
また、特許文献2には、(A)フルオロオレフィン系共重合体エマルジョン、及び(B)(a)シクロアルキル基を有する重合性不飽和単量体5〜70重量%(質量%)、及び(b)その他の重合性不飽和単量体30〜95重量%(質量%)からなる単量体混合物と、(c)紫外線吸収剤及び/又は光安定剤との混合物を乳化重合して得られる、紫外線吸収剤及び/又は光安定剤を含む共重合エマルジョンを含有することを特徴とする水性塗料組成物(請求項1)が開示されている。また、特許文献2の[0016]段落には、サリチル酸誘導体、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤や、ヒンダードアミン誘導体等の光安定剤も開示されている。
また、あらかじめ光安定剤を水に乳化又は分散させてから、水系エマルションに添加する方法も知られている。例えば、特許文献3には、光安定剤と乳化剤と水とを含有し、前記光安定剤を20〜85質量%含むことを特徴とする光安定剤水性エマルジョン(請求項1);前記光安定剤が、トリアジン系紫外線吸収剤であることを特徴とする前記光安定剤水性エマルジョン(請求項3)が開示されている。この光安定剤水性エマルジョンは、水系エマルションや水系コーティング剤組成物に後から添加できるため、非常に簡単で、かつ、耐候性という機能が発揮されやすいという利点がある。
特開平11−080486号公報 特許請求の範囲 特開2002−285045号公報 特許請求の範囲 [0016] 特開2003−261759号公報 特許請求の範囲
しかしながら、上記特許文献1及び2によれば、光安定剤を水系エマルション内に均一に分散することができるが、光安定剤がエマルション粒子に取り込まれてしまうため、形成された塗膜に十分な耐候性を付与できないという問題があった。
また、上記特許文献3では、光安定剤を乳化又は分散させた光安定剤水性エマルジョンの保存安定性が悪く、長期間安定的に光安定剤を水に乳化できなかった。そのため、水系コーティング剤組成物に光安定剤乳化組成物を添加する時、それらが分離していることがあり、均一に混合できないという問題があった。更に、該光安定剤水性エマルジョンを配合した水系コーティング剤組成物を使用して塗膜を形成した場合、塗膜の諸物性、例えば、光沢等が悪化するという問題もあった。
従って、本発明の目的は、長期保存安定性が良好で、かつ水系コーティング剤組成物に添加しても、形成される塗膜の諸物性を落とさない光安定剤乳化組成物、並びに該光安定剤乳化組成物を含有する水系コーティング剤組成物を提供することにある。
そこで本発明者等は、特定の構造を持つ乳化剤を配合することにより、長期保存安定性がよく、水系コーティング剤組成物に添加した場合でも、形成された塗膜の諸物性を落とさない光安定剤乳化組成物を提供できることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の光安定剤乳化組成物は、親水基として2種以上のアルキレンオキシドを反応させたポリエーテル鎖を持ち、疎水基として炭素数1〜30の炭化水素基を持つ乳化剤と、光安定剤及び/または紫外線吸収剤(以下、本明細書においては「光安定剤等」と総称する)と、水を含有することを特徴とする。
また、本発明の水系コーティング剤組成物は、前記光安定剤乳化組成物を含有することを特徴とする。
更に、本発明の塗装品は、前記水性コーティング剤組成物から形成された塗膜を有することを特徴とする。
本発明の光安定剤乳化組成物は、長期保存安定性が良好で、かつ該光安定剤乳化組成物を添加した水系コーティング剤組成物が形成する塗膜の諸物性を落とさずに、塗膜の耐候性を向上させることができるという効果を奏するものである。
本発明の親水基として2種以上のアルキレンオキシドを反応させたポリエーテル鎖を持ち、疎水基として炭素数1〜30炭化水素基を持つ乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック又はランダム共重合体のアルキル(又はアルケニル)エーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック又はランダム共重合体のアルキル(又はアルケニル)フェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック又はランダム共重合体の多糖又は単糖又はオリゴ糖エーテル等のエーテル類;ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック又はランダム共重合体の脂肪酸エステル、上記エーテル類に脂肪酸をエステル化反応させたもの等のエステル類が挙げられる。
このような化合物の中でも、特に好ましいのは、下記の一般式(1)で表されるような化合物である:
RO−(AO)n−H (1)
(式中、Rは、炭素数8〜30の炭化水素基であり、Aは、炭素数2〜4の2種以上のアルキレン基で、エチレン基が全体の50モル%以上であり、nは、8〜80の数を表わす)
上記一般式(1)において、Rは、炭素数8〜30の炭化水素基である。これらの炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。
アルキル基としては、例えば、オクチル、2−エチルヘキシル、2級オクチル、ノニル、2級ノニル、デシル、2級デシル、ウンデシル、2級ウンデシル、ドデシル、2級ドデシル、トリデシル、イソトリデシル、2級トリデシル、テトラデシル、2級テトラデシル、ヘキサデシル、2級ヘキサデシル、ステアリル、エイコシル、ドコシル、テトラコシル、トリアコンチル、2−ブチルオクチル、2−ブチルデシル、2−ヘキシルオクチル、2−ヘキシルデシル、2−オクチルデシル、2−ヘキシルドデシル、2−オクチルドデシル、2−デシルテトラデシル、2−ドデシルヘキサデシル、2−ヘキサデシルオクタデシル、2−テトラデシルオクタデシル、モノメチル分枝−イソステアリル、エイコシル、ヘンエイコシル、ドコシル、トリコシル、テトラコシル、ペンタコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、オクタコシル、ノナコシル、トリアコンチル等が挙げられる。
アルケニル基としては、例えば、オクテニル、ノネニル、デセニル、ウンデセニル、ドデセニル、テトラデセニル、オレイル等が挙げられる。
アリール基としては、例えば、キシリル、クメニル、メシチル、フェネチル、スチリル、シンナミル、ベンズヒドリル、トリチル、エチルフェニル、プロピルフェニル、ブチルフェニル、ペンチルフェニル、ヘキシルフェニル、ヘプチルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ウンデシルフェニル、ドデシルフェニル、スチレン化フェニル、p−クミルフェニル、フェニルフェニル、ベンジルフェニル、α−ナフチル、β−ナフチル基等が挙げられる。
これらの炭化水素基の中で、Rとしてはベンゼン環を含まないアルキル基、アルケニル基が好ましい。また、炭素数は8〜24であることが好ましく、8〜20であることが更に好ましい。
次に、上記一般式(1)において、Aは、炭素数2〜4の2種以上のアルキレン基で、Aとしては、エチレン、プロピレン、メチルエチレン、ブチレン、1−メチルプロピレン、2−メチルプロピレン、エチルエチレン等が挙げられ、これらは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、テトラヒドロフラン(1,4−ブチレンオキサイド)等から導くことができる。
Aは、2種以上のアルキレン基であれば、いずれの組み合わせでもよいが、エチレンオキシドから導かれるエチレン基と、その他のアルキレンオキシドから導かれるアルキレン基の組み合わせが好ましい。エチレン基と組み合わせる他のアルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドが好ましく、プロピレンオキシドが最も好ましい。付加させるアルキレンオキシドの重合形態は限定されず、エチレンオキサイドと他の1種もしくは2種以上のアルキレンオキサイドのランダム共重合、ブロック共重合又はランダム/ブロック共重合等であってよい。これらの中でも、光安定剤乳化組成物の安定性の面から、ランダム共重合が好ましい。
なお、乳化性の観点から、Aに占めるエチレン基の割合は、全体の50モル%以上、好ましくは50〜99モル%、より好ましくは60〜95モル%、更に好ましくは68〜92モル%である。エチレン基の割合が50モル%未満の場合、乳化剤としての性能が十分発揮されず、光安定剤を均一に乳化できない場合があるために好ましくない。また、エチレン基が100モル%になると、融点が高くなるため、析出等により保存安定性が悪くなり、更に、水系コーティング剤組成物に添加してそれを塗膜にした場合、形成された塗膜物性、例えば、塗料等においては光沢等が悪くなるために好ましくない。
更に、上記一般式(1)において、nは、8〜80の数を表し、好ましくは8〜70、より好ましくは10〜60、更に好ましくは10〜50である。nが8未満の場合は、乳化剤としての性能が十分発揮されない場合があり、nが80を超えると、乳化安定性悪くなる場合がある。
本発明の光安定剤乳化組成物は、上記一般式(1)で表される乳化剤と、水と、光安定剤等を含有する組成物である。ここで、光安定剤等としては、ヒンダードアミン系光安定剤等や、例えばベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、オキザニリド類、シアノアクリレート類等の紫外線吸収剤を使用することができる。
ヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルステアレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルベンゾエート、N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ドデシルコハク酸イミド、1−〔(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−ブチル−2−(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、N,N'−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン、テトラ(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、テトラ(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)・ジ(トリデシル)ブタンテトラカルボキシレート、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニルオキシ)ブチルカルボニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、1,5,8,12−テトラキス〔4,6−ビス{N−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ブチルアミノ}−1,3,5−トリアジン−2−イル〕−1,5,8,12−テトラアザドデカン、1,6,11−トリス〔{4,6−ビス(N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−イル)アミノ)−1,3,5−トリアジン−2−イル}アミノ〕ウンデカン、1−(2−ヒドロキシエチル)−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノール/コハク酸ジメチル縮合物、2−第三オクチルアミノ−4,6−ジクロロ−s−トリアジン/N,N'−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン縮合物、N,N'−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレンジアミン/ジブロモエタン縮合物等が挙げられる。
また、紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、5,5'−メチレンビス(2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン)等の2−ヒドロキシベンゾフェノン類;2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−第三オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ第三ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2'−メチレンビス(4−第三オクチル−6−ベンゾトリアゾリルフェノール)、2−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−カルボキシフェニル)ベンゾトリアゾールのポリエチレングリコールエステル、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−アクリロイルオキシエチル)−5−メチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三ブチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三オクチルフェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−(2−メタクリロイルオキシエチル)−5−第三ブチルフェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三アミル−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕−5−クロロベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシメチル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−メタクリロイルオキシプロピル)フェニル〕ベンゾトリアゾール等の2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール類;2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクトキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−C12〜C13混合アルコキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−アセチルオキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビスフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシ−3−アリルフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジアリール−1,3,5−トリアジン等のトリアジン類;フェニルサリシレート、レゾルシノールモノベンゾエート、2,4−ジ第三ブチルフェニル−3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ヘキサデシル−3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンゾエート等のベンゾエート類;2−エチル−2'−エトキシオキザニリド、2−エトキシ−4'−ドデシルオキザニリド等の置換オキザニリド類;エチル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート、メチル−2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート等のシアノアクリレート類等が挙げられる。
これらのヒンダードアミン系光安定剤や紫外線吸収剤は、必要に応じて、どちらか一方を使用してもよいし、二種類以上を併用して使用することもできるが、乳化安定性の点から、ヒンダードアミン系光安定剤を使用することが好ましい。
本発明の光安定剤乳化組成物は、乳化剤と水を使用して、光安定剤等を安定に乳化、分散した乳化組成物であり、光安定剤等を20〜80質量%、好ましくは30〜70質量%、更に好ましくは35〜65質量%含有するものである。光安定剤等が20質量%未満の場合、水性コーティング剤組成物に、十分な耐候性を付与するために多量に添加する必要があり、その結果、水性コーティング剤組成物が多量の水で希釈され、塗膜形成に悪影響を与える場合があるために好ましくない。また、光安定剤等が80質量%を超えると、光安定剤乳化組成物の安定性が低下する場合があるために好ましくない。
本発明の光安定剤乳化組成物に使用できる乳化剤は、光安定剤等に対して1〜40質量%使用することが好ましく、更に好ましくは2〜30質量%、最も好ましくは5〜20質量%である。1質量%より少ないと十分に乳化することができない場合があり、40質量%より多いと、添加した水性コーティング剤組成物を塗膜にした時の塗膜物性、例えば、耐水性等が悪くなる場合があるために好ましくない。
本発明の光安定剤乳化組成物を製造する方法としては、公知の乳化方法を全て使用することができる。例えば、転相乳化法、機械的強制乳化法等である。いずれの方法を使用してもよいが、保存安定性の高い乳化組成物を得るためには、転相乳化法で乳化することが好ましい。また、これらの乳化方法を実施するために使用する機器としては、例えば、高速回転のプロペラによる攪拌、ホモミキサー[特殊機化工業(株)製品]、高圧ホモジナイザー、超音波式乳化機等を使用することができる。
本発明の光安定剤乳化組成物は、水系組成物であればいずれにも添加することは可能であるが、塗膜の耐候性を上げることが最も大きな目的であり、耐候性を必要とする水系コーティング剤組成物に添加することが好ましい。これら耐候性を必要とする水系コーティング剤組成物としては、例えば、水系塗料等の樹脂エマルション組成物、染料や顔料等の着色剤を使用した水系インク組成物、インクジェット用紙や感熱紙、壁紙等の紙用水系コーティング剤組成物、木材やタイル、クッションフロアー等の床用コーティング剤組成物、繊維用水系コーティング剤組成物、光学記録担体の保護層等の光学用水系コーティング剤組成物、金属やガラス等の保護や修飾を目的とした水系コーティング剤組成物等が挙げられる。
本発明の光安定剤乳化組成物は、これらの水系コーティング剤組成物100質量部に対して、光安定剤乳化組成物中の光安定剤が0.01〜5質量部になるように添加するのが好ましく、0.03〜3質量部が更に好ましく、0.05〜3質量部が最も好ましい。0.01質量%未満の場合、添加しても十分な耐候性が得られない場合があり、5質量部より多いと、塗膜の耐水性等が悪くなる場合があるために好ましくない。
本発明の光安定剤乳化組成物は、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、溶剤、防腐剤等、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。
界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤等を用いることができる。
ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンウンデシルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンテトラデシルエーテル、ポリオキシエチレンペンタデシルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンエーテル類;ポリオキシエチレンオレート、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレート等のポリオキシエチレンエステル類;ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体のプルロニック型界面活性剤等が挙げられる。
アニオン界面活性剤としては、例えば、上記ノニオン界面活性剤及びアルコール類の、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等や、脂肪酸石鹸等が挙げられる。
カチオン界面活性剤としては、例えば、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルピリジニウム塩、イミニウム塩等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤、リン酸エステル塩型両性界面活性剤等が挙げられる。
酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(モノ、ジ混合ノニルフェニル)ホスファイト、ジフェニルアシッドホスファイト、2,2'−メチレンビス(4,6−ジ第三ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルオクチルホスファイト、ジ(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリス(2−エチルヘキシル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、ジブチルアシッドホスファイト、ジラウリルアシッドホスファイト、トリラウリルトリチオホスファイト、ビス(ネオペンチルグリコール)・1,4−シクロヘキサンジメチルジホスファイト、ビス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,5−ジ第三ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ第三ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、テトラ(C12〜C15混合アルキル)−4,4'−イソプロピリデンジフェニルホスファイト、ビス[2,2'−メチレンビス(4,6−ジアミルフェニル)]・イソプロピリデンジフェニルホスファイト、テトラトリデシル・4,4'−ブチリデンビス(2−第三ブチル−5−メチルフェノール)ジホスファイト、ヘキサ(トリデシル)・1,1,3−トリス(2−メチル−5−第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)ブタン・トリホスファイト、テトラキス(2,4−ジ第三ブチルフェニル)ビフェニレンジホスホナイト、トリス(2−〔(2,4,7,9−テトラキス第三ブチルジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ〕エチル)アミン、9,10−ジハイドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、2−ブチル−2−エチルプロパンジオール・2,4,6−トリ第三ブチルフェノールモノホスファイト等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ第三ブチル−p−クレゾール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、トリデシル・3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジルチオアセテート、チオジエチレンビス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、4,4'−チオビス(6−第三ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2'−メチレンビス(4−メチル−6−第三ブチルフェノール)、ビス[3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、4,4'−ブチリデンビス(2,6−ジ第三ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス(6−第三ブチル−3−メチルフェノール)、2,2'−エチリデンビス(4,6−ジ第三ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−第三ブチルフェニル)ブタン、ビス[2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェニル]テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−第三ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス[(3,5−ジ第三ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル]イソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3',5'−ジ第三ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、2−第三ブチル−4−メチル−6−(2−アクロイルオキシ−3−第三ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス[2−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルヒドロシンナモイルオキシ)−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、トリエチレングリコールビス[β−(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート]、トコフェロールやその誘導体等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、例えば、チオジプロピオン酸のジラウリル、ジミリスチル、ミリスチルステアリル、ジステアリルエステル等のジアルキルチオジプロピオネート類及びペンタエリスリトールテトラ(β−ドデシルメルカプトプロピオネート)等のポリオールのβ−アルキルメルカプトプロピオン酸エステル類が挙げられる。
アミン系酸化防止剤としては、例えば、1―ナフチルアミン、フェニル―1―ナフチルアミン、p―オクチルフェニル―1―ナフチルアミン、p―ノニルフェニル―1―ナフチルアミン、p―ドデシルフェニル―1―ナフチルアミン、フェニル―2―ナフチルアミン等のナフチルアミン系酸化防止剤;N,N’―ジイソプロピル―p―フェニレンジアミン、N,N’―ジイソブチル―p―フェニレンジアミン、N,N’―ジフェニル―p―フェニレンジアミン、N,N’―ジ―β―ナフチル―p―フェニレンジアミン、N―フェニル―N’―イソプロピル―p―フェニレンジアミン、N―シクロヘキシル―N’―フェニル―p―フェニレンジアミン、N―1,3―ジメチルブチル―N’―フェニル―p―フェニレンジアミン、ジオクチル―p―フェニレンジアミン、フェニルヘキシル―p―フェニレンジアミン、フェニルオクチル―p―フェニレンジアミン等のフェニレンジアミン系酸化防止剤;ジピリジルアミン、ジフェニルアミン、p,p’―ジ―n―ブチルジフェニルアミン、p,p’―ジ―t―ブチルジフェニルアミン、p,p’―ジ―t―ペンチルジフェニルアミン、p,p’―ジオクチルジフェニルアミン、p,p’―ジノニルジフェニルアミン、p,p’―ジデシルジフェニルアミン、p,p’―ジドデシルジフェニルアミン、p,p’―ジスチリルジフェニルアミン、p,p’―ジメトキシジフェニルアミン、4,4’―ビス(4―α,α―ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、p―イソプロポキシジフェニルアミン、ジピリジルアミン等のジフェニルアミン系酸化防止剤;フェノチアジン、N−メチルフェノチアジン、N−エチルフェノチアジン、3,7−ジオクチルフェノチアジン、フェノチアジンカルボン酸エステル、フェノセレナジン等のフェノチアジン系酸化防止剤が挙げられる。
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ターシャルブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等の水溶性アルコールが挙げられる。
防腐剤としては、例えば、パラベン類、第四級アンモニウム塩類、ピリジニウム塩類、グリセリン脂肪酸エステル類、グリセリンアルキルエーテル類、オクタンジオールに代表されるグリコール類、アルギン酸ナトリウム類、カテキン類等が挙げられる。
本発明の光安定剤乳化組成物は、各種水系コーティング剤組成物に耐候性を付与することができ、例えば、水系塗料等の水系エマルション組成物、染料や顔料等の着色剤を使用した水系インク組成物、インクジェット用紙や感熱紙、壁紙等の紙用水系コーティング剤組成物、木材やタイル、クッションフロアー等の床用コーティング剤組成物、繊維用水系コーティング剤組成物、光学記録担体の保護層等の光学用水系コーティング剤組成物、金属やガラス等の保護や修飾を目的とした水系コーティング剤組成物等の水系コーティング剤組成物に好適に用いることができる。
また、本発明の水系コーティング剤組成物は、例えば、水系塗料等の水系エマルション組成物、染料や顔料等の着色剤を使用した水系インク組成物、インクジェット用紙や感熱紙、壁紙等の紙用水系コーティング剤組成物、木材やタイル、クッションフロアー等の床用コーティング剤組成物、繊維用水系コーティング剤組成物、光学記録担体の保護層等の光学用水系コーティング剤組成物、金属やガラス等の保護や修飾を目的とした水系コーティング剤組成物等の水系コーティング剤組成物に、本発明の光安定剤乳化組成物を添加して得ることができる。水性コーティング組成物100質量部に、光安定剤が0.001〜5質量部になるように、本発明の光安定剤乳化組成物を添加するのが好ましい。
本発明の水系コーティング剤組成物は、必要に応じて、造膜助剤、顔料、染料、無機充填剤、有機充填剤、分散剤、粘度調整剤、消泡剤、可塑剤、硬化剤、硬化促進剤、重合防止剤、pH調整剤、酸素吸収剤、防腐剤等を添加してもよい。
本発明の水系コーティング剤組成物は、例えば、木材、紙、繊維、コンクリート、モルタル、石材、セラミック、ガラス、プラスチック類、金属などの各種基材の表面に直接、又は、下塗りを介して塗布することができる。塗布方法としては、スプレー塗装、ハケ塗り、ロール塗装、シャワー塗装、浸漬塗装、電着塗装、プリンター等による印字、ペンなどの筆記用具での印字等、公知の手法を用いて塗布又は印字することができる。
本発明の塗装品は、本発明の水系コーティング剤組成物から形成された塗膜を有するもので、例えば、建築物の外壁や内装、屋根、床;自動車の外装や内装;衣料製品;皮革製品;人工皮革製品;インクジェット用紙や感熱紙等の紙類;印刷物;家庭用やオフィス用の機器類;レンズやプラスチックフィルム、基板、光ディスク等の光学材料等が挙げられる。
以下、実施例により本発明の安定剤乳化組成物、及び水系コーティング剤組成物を詳細に説明する。尚、以下の実施例中、%は特に記載が無い限り質量基準である。
なお、下記の中で、EOはエチレンオキシドを、POはプロピレンオキシドを、BOはブチレンオキシドを表す。
<乳化剤>
A1 :トリデカノール12EO/3POランダム共重合品
A2 :トリデカノール25EO/3POランダム共重合品
A3 :トリデカノール50EO/5POランダム共重合品
A4 :トリデカノール11EO/5POブロック共重合品
A5 :トリデカノール15EO/3BOランダム共重合品
A6 :ラウリルアルコール15EO/3POランダム共重合品
A7 :ラウリルアルコール8EO/3POランダム共重合品
A8 :オレイルアルコール20EO/4POランダム共重合品
A9 :2−エチルヘキシル酸の15EO/3POランダム共重合品
A10:ブタノール6EO/2POブロック共重合品
A11:ヘキサノール10EO/3POランダム共重合品
A12:トリデカノール5EO/2POランダム共重合品
A13:トリデカノール80EO/20POランダム共重合品
B1 :トリデカノール25EO
B2 :ラウリルアルコール12EO
B3 :ラウリルアルコール3EOの硫酸エステルナトリウム塩
B4 :H−(EO)80−(PO)30−(EO)80−H
B5 :テトラコンタノール30EO/8POランダム共重合品
(テトラコンタノール:炭素数40のアルコール)
<光安定剤等>
C1:
Figure 2006013703
[式中、Rは、下記の基(A)または(B):−C1327で、(A)/(B)=1/1(モル比)である]
Figure 2006013703
C2:
Figure 2006013703
[式中、Rは、下記の基(A’)または(B):−C1327で、(A’)/(B)=1/3(モル比)である]
Figure 2006013703
C3:
Figure 2006013703
C4:
Figure 2006013703
<光安定剤乳化組成物の製造方法>
ホモミキサーと昇温装置を備えた1000mlの容器に、光安定剤等と乳化剤を入れ、ホモミキサーで混合しながら60〜70℃に昇温した。所定量の水を容器内の様子を見ながら徐々に仕込むと、ある一定量の水を仕込んだ所で、W/OエマルションからO/Wエマルションに転相する。それを確認後、温度を30〜40℃に冷却し、残りの水を全て加え、その後2時間撹拌を続けて乳化剤組成物を得た。なお、光安定剤等と乳化剤の種類と量、及び水の量は、表1に示した通りである。
<保存安定性試験>
得られた光安定剤乳化組成物を、100mlのガラス密閉容器に80ml入れ、50℃の恒温槽で30日間保管し、10日、20日、25日、30日後の乳化組成物の外観を観察した。結果を表2に記した。なお、表2中、◎:均一、○:表面がわずかに分離、△:表面の分離がはっきりわかる、×:全体的に不均一あるいは大きな分離が見られる、××:完全に分離している、をそれぞれ示す。
<塗膜試験>
市販のグロス塗料(オーデコートG;日本ペイント)に光安定剤乳化組成物を光安定剤が1質量%になるように添加し、均一になるまで撹拌した後、10milのアプリケーターを使用してガラス板の上に塗膜を形成させた。塗膜が乾燥後、グロスメーター(日本電色 VG2000)を使用して塗膜のグロス値を測定し、光安定剤添加前の塗料のグロス値から、添加後のグロス値を減算し、これを降下グロス値とした。降下グロス値が小さいほど、元の塗料のグロスを落とさず、性能がよいということになる。結果を表−3に記した。
Figure 2006013703
Figure 2006013703

Claims (9)

  1. 親水基として2種以上のアルキレンオキシドを反応させたポリエーテル鎖を持ち、疎水基として炭素数1〜30の炭化水素基を持つ乳化剤と、光安定剤及び/または紫外線吸収剤と、水を含有することを特徴とする光安定剤乳化組成物。
  2. 乳化剤が、下記の一般式(1)
    RO−(AO)n−H (1)
    (式中、Rは、炭素数8〜30の炭化水素基であり、Aは、炭素数2〜4の2種以上のアルキレン基で、エチレン基が全体の50モル%以上であり、nは、8〜80の数を表わす)で表される、請求項1記載の光安定剤乳化組成物。
  3. 一般式(1)におけるRは、炭素数8〜20のアルキル基もしくはアルケニル基である、請求項2記載の光安定剤乳化組成物。
  4. 一般式(1)におけるAは、エチレン基とプロピレン基のランダム重合体である、請求項2または3記載の光安定剤乳化組成物。
  5. 乳化剤の含有量は、光安定剤及び/または紫外線吸収剤に対して1〜40質量%の範囲内である、請求項1ないし4のいずれか1項記載の光安定剤乳化組成物。
  6. 光安定剤は、ヒンダードアミン化合物である、請求項1ないし5のいずれか1項記載の光安定剤乳化組成物。
  7. 光安定剤の含有量は、20〜80質量%の範囲内である、請求項1ないし6のいずれか1項記載の光安定剤乳化組成物。
  8. 請求項1ないし7のいずれか1項記載の光安定剤乳化組成物を含有することを特徴とする水系コーティング剤組成物。
  9. 請求項8記載の水系コーティング剤組成物から形成された塗膜を有することを特徴とする塗装品。
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