JPH05209147A - 皮膜形成用エマルジョン組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】耐水性、耐アルカリ性と共に潤滑性、非粘着性
を併せもった皮膜を形成する常温造膜性のスチレン・ア
クリル系エマルジョンを提供する。 【構成】常温で非造膜性であるスチレン・アクリル系エ
マルジョンにジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシ
エチレン）シロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・
メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサン共重合体及
びジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチレン）
シロキサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサ
ン共重合体から選択される１種又は２種以上のシリコー
ンオイルをエマルジョンの樹脂分１００重量部に対し３
〜１００重量部混合してなるエマルジョン組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスチレン・アクリル共重
合エマルジョンと特定のシリコーンオイルとを混合して
なるシリコーンオイルの優れた潤滑性、非粘着性等を併
せ持った常温造膜性を有する皮膜形成用エマルジョン組
成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にスチレン・アクリル系エマルジョ
ンはスチレンモノマーのもつ耐水性、耐アルカリ性等の
特徴を生かして建築、土木、塗料、紙、繊維、化粧品等
の分野に広く利用されているが、スチレンのガラス転移
温度が高いことによるエマルジョンの高い最低造膜温度
により室温では造膜せず連続フイルムを作らないので、
その解決法として可塑剤、成膜助剤を添加する外部可塑
化法、共重合による内部可塑化法がとられている。ま
た、表面滑性、耐ブロッキング性、撥水性付与のため、
ジメチルポリシロキサン等の一般のシリコーンオイルが
併用されているが、これらのシリコーンオイルは他の物
質との相溶性が極めて乏しいため均一混合が困難である
うえ配合物から分離、ブリードして性能が経時変化する
のみならず、これと接触する固体表面へ移行する等の問
題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決し、シリコーンオイルのもつ優れた特性を併せ保持
し、相溶性に関する問題のない、常温で造膜性の良いス
チレン・アクリル共重合エマルジョン組成物を提供する
ためになされたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定のシリコ
ーンオイルが、シリコーンオイルのもつ特性を発揮する
と共に優れた相溶性及び可塑化効果を有し、この目的に
適合する可能性があることを見出し、さらに検討を重ね
て本発明に至ったものである。

【０００５】すなわち本発明の皮膜形成用エマルジョン
組成物は上記の課題を解決したものであり、これは常温
で非造膜性であるスチレン・アクリル系エマルジョンに
ジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチレン）シ
ロキサン共重合体、ジメチルシロキサン・メチル（ポリ
オキシプロピレン）シロキサン共重合体及びジメチルシ
ロキサン・メチル（ポリオキシエチレン）シロキサン・
メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサン共重合体か
ら選択される１種又は２種以上のシリコーンオイルをエ
マルジョンの樹脂分１００重量部に対し３〜１００重量
部混合してなるものである。

【０００６】本発明で使用する常温で非造膜性であるス
チレン・アクリル系エマルジョンとは最低造膜温度（以
下ＭＦＴと略記）が１５℃以上のものをいうが、本発明
で使用するシリコーンオイルとの相溶性の点から、スチ
レン・アクリル共重合体中スチレン分を１０重量％以上
含むことが好ましい。

【０００７】スチレンと共重合するアクリル系モノマー
は共重合されたエマルジョンのＭＦＴを考慮して選択さ
れるが、このアクリル系モノマーにはアクリル系とメタ
クリル系の両者が包含され、その例としては下記のもの
をあげることができる。

【０００８】メチル（メタ）アクリレート、エチル（メ
タ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブ
チル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリ
レート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メ
タ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メ
タ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートな
どのアルキル（メタ）アクリレート類、（メタ）アクリ
ルアミド、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
メチロール（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アク
リルアミド類、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ
ート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸

【０００９】このアクリル系モノマーは１種類のみ用い
ても２種類以上を併用してもよいし、最低造膜温度の制
約を損なわない限りα−メチルスチレン、アクリロニト
リル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、無水マレイン
酸、クロトン酸、イタコン酸などのその他のラジカル重
合性モノマーを共重合させることができる。

【００１０】本発明で使用するスチレン・アクリル系エ
マルジョンは通常のラジカル重合開始剤を用いて、公知
の乳化重合法により製造することができる。ここで使用
されるラジカル重合開始剤の例としては、過硫酸カリウ
ム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素水、
ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、アゾビスアミジノ
プロパン塩酸塩などの水溶性タイプ、ベンゾイルパーオ
キサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、ジブチル
パーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネー
ト、クミルパーオキシネオデカノエート、クミルパーオ
キシオクトエート、アゾビスイソブチロニトリルなどの
油溶性タイプがあげられる。さらに、必要に応じ、酸性
亜硫酸ナトリウム、ロンガリット、Ｌ−アスコルビン
酸、糖類、アミン類などの還元剤を併用したレドックス
系も使用することができる。

【００１１】乳化剤としてはアルキル又はアルキルアリ
ル硫酸塩、アルキル又はアルキルアリルスルホン酸塩、
アルキルアリルコハク酸塩等のアニオン性乳化剤、アル
キルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベン
ジルアンモニウムクロライド等のカチオン性乳化剤、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、ポリオキシエチレンカル
ボン酸エステル等のノニオン性乳化剤などが例示され
る。

【００１２】重合に際しては、以上に記したモノマー、
ラジカル重合開始剤、乳化剤などを重合開始時に一括し
て重合系に添加してもよいし、重合中に分割して添加す
ることもできる。重合は通常３５〜８０℃の温度で攪拌
下に行うとよい。

【００１３】本発明ではシリコーンオイルとして下記の
ものから選択し、その中から１種のみ又は２種以上を組
み合わせて使用する。ジメチルシロキサン・メチル（ポ
リオキシエチレン）シロキサン共重合体、ジメチルシロ
キサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサン共
重合体、ジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチ
レン）シロキサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シ
ロキサン共重合体

【００１４】このシリコーンオイルは前記のスチレン・
アクリル系エマルジョン中へ攪拌により混合分散させれ
ばよいが、シリコーンオイルのエマルジョンの樹脂分１
００重量部に対する混合比率が３重量部より少ないとエ
マルジョンの常温における成膜性が損なわれ、シリコー
ンの潤滑性、非粘着性等の特性が付与されにくいし、１
００重量部より多いと皮膜強度等の皮膜の樹脂特性を悪
くする。したがってシリコーンオイルはスチレン・アク
リル系エマルジョンの樹脂分１００重量部当り３〜１０
０重量部とするが、好ましくは１０〜５０重量部であ
る。

【００１５】本発明のスチレン・アクリル系エマルジョ
ン組成物は、耐水性、耐アルカリ性等を特徴とし、潤滑
性、非粘着性等の特徴を併せもった皮膜を形成するの
で、建築、土木、塗料、紙、繊維、化粧品等の分野に有
用である。

【００１６】

【実施例】つぎに、スチレン・アクリル系エマルジョン
の合成例及びこのエマルジョンとシリコーンオイルを用
いた具体的実施例ならびに比較例をあげるが、本発明は
この実施例の範囲に限定されるものではない。なお例中
の部及び％はそれぞれ重量部と重量％を示す。

【００１７】合成例１（エマルジョン１の合成） 攪拌機、コンデンサー、温度計及び窒素ガス導入口を備
えた重合容器に、脱イオン水６００部、過酸化水素水
３．５部、Ｌ−アスコルビン酸１．５部、硫酸第１鉄
０．００２部を仕込み、窒素置換後５０℃に昇温した。
一方、あらかじめ脱イオン水２００部、スチレン３２５
部、２−エチルヘキシルアクリレート１６２．５部、ア
クリル酸１２．５部、ラウリル硫酸ナトリウム４部、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテル１１部をホモ
ミキサーで混合乳化したものを、上記重合容器中へ８時
間を要して均一に滴下させ、さらに５０℃で２時間反応
させ重合を完結させた。得られた共重合エマルジョンは
固形分濃度３８．５％、ＭＦＴ３１℃であった。

【００１８】合成例２〜５（エマルジョン２〜５の合
成） 合成例１と同様にして表１に示されるスチレン・アクリ
ル系モノマーの種類及びモノマー組成％に基づく量で共
重合しエマルジョン２〜５を得た。得られた共重合エマ
ルジョンの固形分濃度は３８．５％、ＭＦＴはエマルジ
ョン２が１７℃、エマルジョン３が２５℃、エマルジョ
ン４が１００℃以上、エマルジョン５が０℃以下であっ
た。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例１ 合成例１で得たエマルジョン１の２６０部（樹脂換算１
００部）とジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエ
チレン）シロキサン共重合体［ＫＦ３５１Ａ：信越化学
工業（株）製、商品名、これをシリコーンオイル１とす
る］の２０部とを容器に入れ、室温で３０分間攪拌し混
合させた。この混合物を、まわりに堰を設けた透明ガラ
ス板上に皮膜の厚みが０．２〜０．３ｍｍになるように
均一に流し込み、室温で７２時間放置して乾燥させた。

【００２１】得られた皮膜について肉眼観察及び手触に
より、相溶性、皮膜性、非粘着性を判定した。結果は表
２に示すとおりであった。なお、結果の表示は下記によ
り行った。 相溶性 ○：皮膜が透明、シリコーンオイルのブリード
なし。 ×：皮膜が不透明、シリコーンオイルのブリードあり。 皮膜性 ○：均一透明な膜形成。 ×：粉末状ないしクラック発生大。 非粘着性○：粘着感なし。 ×：粘着感あり。

【００２２】また、耐水性の試験を行ったところ結果は
表２に示すとおりであった。試験及び結果の表示は下記
により行った。 試験法 ：上記混合物を上質紙にドクターナイフで片
面に５０ｇ／ｍ² 塗布、１００℃×１０分乾燥し、他方
の面にも同様に塗布、乾燥し、塗布紙を水中に３０分間
浸漬し、外観の変化を観察した。 耐水性 ○：変化なし。 ×：吸水し紙質変化。

【００２３】実施例２〜６、比較例１〜３ 表２に示すエマルジョン、シリコーンオイルの種類、量
に変更した以外は実施例１と同様の方法で攪拌、混合
し、同様の方法で皮膜を作った。得られた皮膜について
も同様の方法で判定し、結果を表２に示した。なお、シ
リコーンオイル２はジメチルシロキサン・メチル（ポリ
オキシプロピレン）シロキサン共重合体［ＫＦ６２５
Ａ：信越化学工業（株）製、商品名］、シリコーンオイ
ル３はジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチレ
ン）シロキサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シロ
キサン共重合体［ＫＦ３５２Ａ：信越化学工業（株）
製、商品名］である。

【００２４】

【表２】

【００２５】

【発明の効果】本発明の新規なスチレン・アクリル系の
皮膜形成用エマルジョン組成物は、耐水、耐アルカリ性
等のスチレン・アクリル系の特長を有すると共に、成分
の相溶性に関する問題がなく、常温で造膜性が良く、形
成される皮膜はブリードの問題なしに潤滑性、非粘着性
等のシリコーンオイルの優れた特性を保持しているので
皮膜形成用として極めて有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 常温で非造膜性であるスチレン・アクリ
   ル系エマルジョンにジメチルシロキサン・メチル（ポリ
   オキシエチレン）シロキサン共重合体、ジメチルシロキ
   サン・メチル（ポリオキシプロピレン）シロキサン共重
   合体及びジメチルシロキサン・メチル（ポリオキシエチ
   レン）シロキサン・メチル（ポリオキシプロピレン）シ
   ロキサン共重合体から選択される１種又は２種以上のシ
   リコーンオイルをエマルジョンの樹脂分１００重量部に
   対し３〜１００重量部混合してなる皮膜形成用エマルジ
   ョン組成物。