JPH06306324A

JPH06306324A - アクリル系多機能コーティング剤

Info

Publication number: JPH06306324A
Application number: JP9760193A
Authority: JP
Inventors: Shoji Umetani; 昭二梅谷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-04-23
Filing date: 1993-04-23
Publication date: 1994-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】防曇性、帯電防止性、紫外線吸収性を発揮す
る多機能アクリル系コーティング剤を、成膜に臭気がな
く、被膜は短時間で硬化形成され、しかもエマルジョン
の乳化分散状態が長時間安定したものとする。【構成】アクリル系エマルジョンに、ポリエチレング
リコールオクチルフェニルエーテル、ポリエチレングリ
コールラウリルエーテルなどの非イオン界面活性剤、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスル
ホコハク酸エステルナトリウムなどの陰イオン界面活性
剤、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノンなどの紫外線
吸収剤および完全ケン化型のポリビニルアルコールなど
の親水コロイドを必須成分として添加したアクリル系多
機能コーティング剤とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は成形体表面に物理的・
光学的・電気的特性を付与するアクリル系多機能コーテ
ィング剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ガラス製品や合成樹脂成形体の
表面を保護し、かつ防曇性など所望の機能を付与するコ
ーティング剤として、エマルジョン型のアクリル系コー
ティング剤が知られている。

【０００３】このうち、防曇性および紫外線吸収性を有
するアクリル系コーティング剤としては、特開昭５２−
４７０６８号に開示されたものがある。このものは、ア
クリル酸エステル類に紫外線吸収剤を添加して混合攪拌
し、さらに重合開始剤を加えたコーティング剤であり、
塗布、乾燥して得られた膜には防曇性および紫外線吸収
効果が発揮される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のアクリル系コーティング剤は、被膜の硬化形成に長時
間を要し、かつ得られた被膜に未反応モノマーが残留す
るので、臭気を発するという問題点がある。

【０００５】また、従来のアクリル系コーティング剤は
乳化状態が安定しないので、コーティング前に紫外線吸
収剤が分離し易いという問題点もある。

【０００６】そこで、この発明は、上記した問題点を解
決し、防曇性、帯電防止性、紫外線吸収性を発揮する多
機能アクリル系コーティング剤を、被膜に臭気がなく、
前記被膜は短時間で硬化形成され、しかもエマルジョン
の乳化分散状態が長時間安定したものとして、取扱いが
容易なものとすることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、アクリル系エマルジョンに、
非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤および紫外線
吸収剤を必須成分として添加してアクリル系多機能コー
ティング剤を構成したのである。以下に、その詳細を述
べる。

【０００８】この発明に用いるアクリル系エマルジョン
としては、通常のエマルジョン型アクリル塗膜材料とし
て用いられるアクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ル、その他のモノマー成分を単独重合または共重合した
化合物を水中に分散させたエマルジョンであってよい。
このようなモノマー成分の具体例としては、アクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリル酸メチル、ア
クリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸-2- エ
チルヘキシル、アクリル酸-2- ヒドロキシプロピル、メ
タアクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアク
リル酸ブチル、メタアクリル酸ヘキシル、および官能性
モノマーとしてＮ−メチロールアクリルアミド、アクリ
ルアミド、アクリル酸グリシジル、メタアクリル酸グリ
シジルなどからなる群から選ばれる一種以上の単独重合
体もしくは共重合体、またはこれらと酢酸ビニル、スチ
レン、アクリロニトリルその他のビニルモノマー成分と
の共重合体が挙げられる。

【０００９】上記したアクリル系エマルジョンは、レド
ックス重合を行ない得るものであることが好ましく、そ
の場合に用いる重合開始剤（遊離ラジカル発生源）とし
ては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化水
素などを採用する。さらに、この場合の還元剤として
は、ピロ亜硫酸ナトリウム、金属塩である硫酸第一鉄
塩、チオ硫酸塩などが例示できる。

【００１０】この発明に用いる非イオン界面活性剤は、
親水性基として数個のエーテル結合やＯＨ基を有する公
知のものであってよく、具体的には以下のものを例示で
きる。

【００１１】（Ｉ）エーテル型アルキル（またはアルキルアリル）ポリオキシエチレン
エーテル、アルキルアリルホルムアルデヒド縮合ポリオ
キシエチレンエーテル、ポリオキシプロピレンを親油基
とするブロック共重合体、ポリオキシエチレンポリオキ
シプロピルアルキルエーテルなど、（II）エーテルエステル型 (ｉ) グリセリンエステルのポリオキシエチレンエーテ
ル、ソルビタンエステルのポリオキシエチレンエーテル
など、 (ii) シリコーン界面活性剤疎水基がジメチルシリコーンオイル、親水基がポリエー
テルからなるもの（III)エステル型ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、グリセリンエ
ステル、ポリグリセリンエステル、ソルビタンエステ
ル、プロピレングリコールエステル、ショ糖エステルな
ど、（IV）含窒素型脂肪酸アルカノールアミド、ポリオキシエチレンアルキ
ルアミン、アミンオキシドなど、（Ｖ）フッ素系界面活性剤Ｃ₆〜Ｃ₁₀のパーフルオロアルキル基（疎水基）に対
し、エチレンオキサイド（親水基）を１０〜２０モル付
加した界面活性剤、このような非イオン系界面活性剤の配合量は、その種類
に応じて多様であるため、全てを例示することは困難で
あるが、たとえば、シリコーン界面活性剤は、エマルジ
ョンの樹脂固形分（重量）に対して０．０１〜５重量％
添加する。また、フッ素系界面活性剤は、同様に０．０
０１〜１重量％である。これら以外の非イオン系界面活
性剤ならば５〜１５重量％添加する。シリコーン界面活
性剤およびフッ素系界面活性剤は、塗布時のレベリング
性（平面度）の改善、被塗物表面の濡れ性を改善し、ま
た成膜表面の耐汚染性の改良、成膜の再剥離性の容易化
のためにも添加することが好ましい。

【００１２】この発明に用いる陰イオン界面活性剤とし
ては、特に限定することなく、具体的には以下に示すよ
うな陰イオン界面活性剤を例示できる。

【００１３】（Ｉ）カルボン酸塩脂肪酸石鹸、Ｎ−アシルアミノ酸塩、アルキルエーテル
カルボン酸塩、アシル化ペプチドなど、（II）スルホン酸塩アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸
塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸
塩、α−オレフィンスルホン酸塩、Ｎ−アシルスルホン
酸塩など、（III)硫酸エステル塩硫酸化油、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、
アルキルエーテルアリルエーテル硫酸塩、アルキルアミ
ド硫酸塩など、（IV）リン酸エステル塩アルキルリン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキ
ルアリルエーテルリン酸塩など、これら陰イオン界面活性剤の配合量は、通常１〜１０重
量％、より好ましくは１〜３重量％である。１〜１０重
量％の範囲外ではエマルジョンの安定性が劣り、造膜機
能を充分に発揮できないからである。

【００１４】この発明に用いる紫外線吸収剤としては、
以下に示すものが例示できる。

【００１５】（Ｉ）サリチル酸系紫外線吸収剤フェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシ
レート、ｐ−オクチルフェニルサリシレートなど、（II）ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 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'-ｔ- ブチルフェニル) ベ
ンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'-ジ- ｔ-
ブチルフェニル) ベンゾトリアゾール、2-(2'-ヒドロキ
シ-3'-ｔ- ブチル-5'-ナテルフェニル)-5-クロロベンゾ
トリアゾール、2-(2'-ヒドロキシ-3',5'- ジ- ｔ- 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',5'- ジ- ｔ- アミルフェニル) ベンゾトリア
ゾールなど、 (III)ベンゾフェノン系紫外線吸収剤 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
ベンゾフエノン、2-ヒドロキシ-4- ドデシルオキシベン
ゾフェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4- メトキシベンゾフ
ェノン、2,2'- ジヒドロキシ-4,4'-メトキシベンゾフェ
ノン、2-ヒドロキシ-4- メトキシ-5- スルホベンゾフェ
ノンなど、 (IV) シアノアクリレート系紫外線吸収剤 2- エチルヘキシル- 2 - シアノ-3,3'-ジフェニルアク
リレート、エチル-2- シアノ-3,3'-ジフェニルアクリレ
ートなど、レート、また、上記紫外線吸収剤と併用する
ヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス(2,2,6,6-
テトラメチル-4- ピペリジルセバケート) などが挙げら
れる。

【００１６】このような紫外線吸収剤のエマルジョン中
の配合量は、好ましくは１〜５０重量％であり、より好
ましくは１〜１０重量％である。１重量％未満の少量で
は、紫外線吸収効果が得られず、５０重量％を越える多
量では乳化分散状態が安定しないからである。

【００１７】この発明に用いる親水コロイドとしては、
ポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略記する）、デ
ンプン、ゼラチン、ヒドロキシエチルセルロース、メチ
ルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどが挙げら
れる。このような親水コロイドの配合量は、前記したエ
マルジョンの固形分当たり２０重量％未満であることが
好ましい。なぜなら、２０重量％以上では、ＰＶＡその
他の親水コロイドそのもの物性が現れる弊害が発生する
からである。

【００１８】以上の材料からなるこの発明のアクリル系
コーティング剤は、レベリング性のよい極めて安定した
乳化物であるから、そのコーティング方法としては、ス
プレー法の他、ローラー、スポンジロール、布、不織布
などにしみ込ませて塗布する方法などを採用して、プラ
スチック、ガラスなどからなる所望の成形体表面に簡単
に塗布できる。

【００１９】

【作用】この発明のアクリル系多機能コーティング剤
は、アクリル系エマルジョンに、界面活性効果の大きい
陰イオン系界面活性剤と共に、安定した界面活性を示す
非イオン界面活性剤を併用したので、乳化安定性、機械
化安定性が向上し、エマルジョンの粒子径、分散性も良
好なものとなる。そして、ポリビニルアルコールなどの
親水性コロイドを含有し、ポリマー粒子が親水コロイド
により包まれることとなるため、分散状態が極めて安定
しており、貯蔵性、防曇性が極めて良好で、添加された
紫外線吸収剤を分離しないものとなる。

【００２０】

【実施例】

〔実施例１〕アクリル酸メチル７０重量部（以下、単に
部と略記する）、アクリル酸ブチル８０部、アクリル酸
−２−ヒドロキシプロピル４７部、アクリル酸３部から
なるアクリル系エマルジョン２００重量部（固型分：５
０％）に、非イオン界面活性剤としてポリエチレングリ
コールオクチルフェニルエーテル（固型分：１００％）
１５部を添加し、これらをホモミキサーにて６０００〜
１２０００回転／分で混合攪拌して、乳化分散させた。

【００２１】次いで、陰イオン界面活性剤としてドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム（固型分：１００％）
１０部を水１０部を用いて浸潤させた後、前記の混合攪
拌条件に分散乳化させた。

【００２２】そして、さらに重合度３００で完全ケン化
型のＰＶＡを２０重量％水溶液を１００部と、紫外線吸
収剤として２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン７部と
を、前記した混合攪拌系に添加して分散乳化させコーテ
ィング剤を得た。

【００２３】〔実施例２〕メタアクリル酸メチル７０
部、アクリル酸エチル６０部、アクリル酸ブチル４０
部、メタアクリル酸−２−ヒドロキシエチル２６部、メ
タアクリル酸４部からなるアクリル系エマルジョン２０
０部（固型分：５０％）に、非イオン界面活性剤として
ポリエチレングリコールラウリルエーテル（固型分：１
００％）１０部を添加し、陰イオン界面活性剤としてジ
アルキルスルホコハク酸エステルナトリウム７部を混合
し、さらに紫外線吸収剤として２−（２’−ヒドロキシ
−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール５部と
を、ホモミキサーにて８０００〜１１０００回転／分で
混合攪拌して、乳化分散させた。

【００２４】そして、さらに重合度５００で完全ケン化
型のＰＶＡを１０重量％水溶液を８０部を前記した混合
攪拌系に添加し分散乳化させてコーティング剤を得た。

【００２５】〔実施例３〕スチレン７０部、アクリル酸
エチル６０部、アクリル酸ブチル４６部、アクリル酸−
２−ヒドロキシプロピル２０部、メタアクリル酸４部か
らなるアクリル系エマルジョン２００部（固型分：５０
％）に、非イオン界面活性剤としてポリエチレングリコ
ールソルビタンエステル（固型分：１００％）７部を添
加し、陰イオン界面活性剤としてポリオキシエチレンア
ルキル硫酸エステルナトリウム７部を混合し、さらに紫
外線吸収剤としてビス（２，２，６，６−テトラメチル
−４−ピロペリジル）セバケート２部とを、ホモミキサ
ーにて８０００〜９０００回転／分で混合攪拌して、乳
化分散させた。

【００２６】そして、さらに重合度５００で完全ケン化
型のＰＶＡを５重量％水溶液を１００部を前記した混合
攪拌系に添加し分散乳化させてコーティング剤を得た。

【００２７】〔実施例４〕酢酸ビニル６１部、アクリル
酸エチル６０部、アクリル酸ブチル５０部、アクリル酸
−２−ヒドロキシプロピル２０部、アクリルアミド５
部、イタコン酸４部からなるアクリル系エマルジョン２
００部（固型分：５０％）に、非イオン界面活性剤とし
てポリプロピレングリコールエステル（固型分：１００
％）６部を添加し、陰イオン界面活性剤として高級アル
コール硫酸エステルナトリウム４部を混合し、さらに紫
外線吸収剤として２−エチルヘキシル−２−シアノ−
３，３’ジフェニルアクリレート３部とを、ホモミキサ
ーにて７０００〜９０００回転／分で混合攪拌して、乳
化分散させた。

【００２８】そして、さらに重合度５００で完全ケン化
型のＰＶＡを１０重量％水溶液を１００部を前記した混
合攪拌系に添加し分散乳化させてコーティング剤を得
た。

【００２９】以上の実施例１〜４にて得られたコーティ
ング剤は、透明性が高く、室温下でガラス面（実施例
１）またはポリカーボネート板（実施例２）に塗布した
後、２〜３秒にて成膜硬化した。そして、水蒸気、呼気
により曇りが発生せずに優れた防曇性を示し、また成膜
後には未反応モノマーの臭気も感じられなかった。ま
た、製造後、室温下で３０日静置した実施例１〜４を上
記同様に試験した結果、乳化分散状態も安定しており、
紫外線防止剤の分離現象もみられなかった。

【００３０】なお、成膜の紫外線防止効果を確認するた
め、実施例１と実施例２および被塗物（ガラス板または
ポリカーボネート板、図中にブランクと記す）の波長
（ｎｍ）と紫外線透過率を調べ、この結果をそれぞれ図
１または図２に示した。

【００３１】この結果、実施例１および実施例２のいず
れもが、波長３４５ｎｍ以下の紫外線を充分に吸収して
いることが確認された。

【００３２】

【効果】この発明は、以上説明したように、アクリル系
エマルジョンに、非イオン界面活性剤、陰イオン界面活
性剤、紫外線吸収剤および親水コロイドを必須成分とし
て添加したことにより、アクリル系コーティング剤が防
曇性、帯電防止性、紫外線吸収性を発揮することに加え
て、透明性に優れており、また被膜が短時間で硬化形成
され、かつ形成された被膜に臭気がなく、しかもエマル
ジョンの乳化分散状態が長時間安定したものとなって、
取扱いが容易なものとなる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の紫外線吸収曲線を示すグラフ

【図２】実施例２の紫外線吸収曲線を示すグラフ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アクリル系エマルジョンに、非イオン界
面活性剤、陰イオン界面活性剤、紫外線吸収剤および親
水コロイドを必須成分として添加してなるアクリル系多
機能コーティング剤。