JP2002121225A - 水性アクリルエマルジョンポリマー組成物 - Google Patents
水性アクリルエマルジョンポリマー組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水性アクリルエマルジョンポリマー組成物を
提供する。 【解決手段】 共重合単位として、乾燥ポリマー重量に
基づいて、70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽
和非イオン性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポ
リマー重量に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチ
レン性不飽和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョ
ンポリマーであって、乾燥ポリマー重量に基づいて少な
くとも40重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポ
リマー重量1kgあたり0.001〜0.05モルの連
鎖移動剤の存在下でレドックス重合によって形成され
る、前記水性アクリルエマルジョンポリマーが開示され
る。
提供する。 【解決手段】 共重合単位として、乾燥ポリマー重量に
基づいて、70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽
和非イオン性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポ
リマー重量に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチ
レン性不飽和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョ
ンポリマーであって、乾燥ポリマー重量に基づいて少な
くとも40重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポ
リマー重量1kgあたり0.001〜0.05モルの連
鎖移動剤の存在下でレドックス重合によって形成され
る、前記水性アクリルエマルジョンポリマーが開示され
る。
Description
【0001】本発明は、向上された耐スクラブ性(sc
rub resistance)を有するドライコーテ
ィングを提供するのに適した水性アクリルエマルジョン
ポリマーに関する。より具体的には、本発明は、共重合
単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜9
9.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メ
タ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に基づ
いて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和酸モ
ノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマーであっ
て、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%
の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kg
あたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在下
でレドックス重合によって形成された、前記水性アクリ
ルエマルジョンポリマーに関する。本発明は、前記アク
リルエマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成
物にも関し、また、基体に該水性コーティング組成物を
アプライし、該水性コーティング組成物を乾燥させまた
は該組成物が乾燥することを含む、ドライコーティング
の耐スクラブ性を向上させる方法にも関する。
rub resistance)を有するドライコーテ
ィングを提供するのに適した水性アクリルエマルジョン
ポリマーに関する。より具体的には、本発明は、共重合
単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜9
9.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メ
タ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に基づ
いて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和酸モ
ノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマーであっ
て、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%
の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kg
あたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在下
でレドックス重合によって形成された、前記水性アクリ
ルエマルジョンポリマーに関する。本発明は、前記アク
リルエマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成
物にも関し、また、基体に該水性コーティング組成物を
アプライし、該水性コーティング組成物を乾燥させまた
は該組成物が乾燥することを含む、ドライコーティング
の耐スクラブ性を向上させる方法にも関する。
【0002】本発明は、特定のプロセスによって調製さ
れた特定の組成のアクリルエマルジョンポリマーバイン
ダーを主として含むドライコーティングを提供するのに
役立ち、該コーティングは向上された耐スクラブ性を示
し、本明細書において、ドライコーティングが耐スクラ
ブ性であるとは、本発明の構成のものではないアクリル
エマルジョンポリマーバインダーを含むドライコーティ
ングと比べて、耐スクラブ性が向上されていることを意
味し、さらに、メーソンリー(masonry)基体を
はじめとするアルカリ性基体上での利用に適する耐アル
カリ性のレベルを同時に提供する。耐スクラブ性ラテッ
クスに関するPCT特許出願WO9918157号は、
2ステージ重合によって調製された組成物を開示し、そ
こでは、ポリマーの湿式接着(wet adhesio
n)特性を向上させるのに有効なモノマーがいずれか
の、または両方のステージに含まれる。
れた特定の組成のアクリルエマルジョンポリマーバイン
ダーを主として含むドライコーティングを提供するのに
役立ち、該コーティングは向上された耐スクラブ性を示
し、本明細書において、ドライコーティングが耐スクラ
ブ性であるとは、本発明の構成のものではないアクリル
エマルジョンポリマーバインダーを含むドライコーティ
ングと比べて、耐スクラブ性が向上されていることを意
味し、さらに、メーソンリー(masonry)基体を
はじめとするアルカリ性基体上での利用に適する耐アル
カリ性のレベルを同時に提供する。耐スクラブ性ラテッ
クスに関するPCT特許出願WO9918157号は、
2ステージ重合によって調製された組成物を開示し、そ
こでは、ポリマーの湿式接着(wet adhesio
n)特性を向上させるのに有効なモノマーがいずれか
の、または両方のステージに含まれる。
【0003】耐スクラブ性は、概して、コーティングに
望ましい特性であると認識されている。本発明者らが直
面している問題は、有用なレベルの耐スクラブ性が得ら
れるような、好適なエマルジョンポリマー、水性コーテ
ィング組成物、およびコーティングの耐スクラブ性を向
上させる方法を提供することである。この目的を達成す
るための別の効果的な重合プロセスが望まれている。本
発明者らは、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも4
0重量%のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー1k
gあたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在
下でレドックス重合によって形成されることにより調製
された特定のアクリルエマルジョンポリマーを主とした
組成物が、有用なレベルの耐スクラブ性および好適な耐
アルカリ性を提供することを見出した。
望ましい特性であると認識されている。本発明者らが直
面している問題は、有用なレベルの耐スクラブ性が得ら
れるような、好適なエマルジョンポリマー、水性コーテ
ィング組成物、およびコーティングの耐スクラブ性を向
上させる方法を提供することである。この目的を達成す
るための別の効果的な重合プロセスが望まれている。本
発明者らは、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも4
0重量%のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー1k
gあたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在
下でレドックス重合によって形成されることにより調製
された特定のアクリルエマルジョンポリマーを主とした
組成物が、有用なレベルの耐スクラブ性および好適な耐
アルカリ性を提供することを見出した。
【0004】本発明の第1の態様においては、共重合単
位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜99.
5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メタ)ア
クリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に基づいて、
0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和酸モノマー
を含む水性アクリルエマルジョンポリマーであって、乾
燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%の該エ
マルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kgあたり
0.001〜0.05モル、好ましくは、0.0025
〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下でレドックス重
合によって形成された前記水性アクリルエマルジョンポ
リマーが提供される。本発明の第2の態様においては、
共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70
〜99.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性
(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に
基づいて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和
酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマーで
あって、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重
量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1
kgあたり0.001〜0.05モル、好ましくは、
0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下で
レドックス重合によって形成された前記水性アクリルエ
マルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物が提
供される。本発明の第3の態様においては、ドライコー
ティングの耐スクラブ性を向上させる方法であって、
a)共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、
70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン
性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量
に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽
和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマー
であって、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40
重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量
1kgあたり0.001〜0.05モル、好ましくは、
0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下で
レドックス重合によって形成された前記水性アクリルエ
マルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物を形
成させ; b)基体に該コーティング組成物をアプライし;さらに
c)該アプライされたコーティング組成物を乾燥させ、
または該組成物が乾燥することを含む、前記ドライコー
ティングの耐スクラブ性を向上させる方法が提供され
る。
位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜99.
5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メタ)ア
クリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に基づいて、
0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和酸モノマー
を含む水性アクリルエマルジョンポリマーであって、乾
燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%の該エ
マルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kgあたり
0.001〜0.05モル、好ましくは、0.0025
〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下でレドックス重
合によって形成された前記水性アクリルエマルジョンポ
リマーが提供される。本発明の第2の態様においては、
共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70
〜99.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性
(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量に
基づいて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽和
酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマーで
あって、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重
量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1
kgあたり0.001〜0.05モル、好ましくは、
0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下で
レドックス重合によって形成された前記水性アクリルエ
マルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物が提
供される。本発明の第3の態様においては、ドライコー
ティングの耐スクラブ性を向上させる方法であって、
a)共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、
70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン
性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量
に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽
和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマー
であって、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40
重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量
1kgあたり0.001〜0.05モル、好ましくは、
0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤の存在下で
レドックス重合によって形成された前記水性アクリルエ
マルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物を形
成させ; b)基体に該コーティング組成物をアプライし;さらに
c)該アプライされたコーティング組成物を乾燥させ、
または該組成物が乾燥することを含む、前記ドライコー
ティングの耐スクラブ性を向上させる方法が提供され
る。
【0005】水性アクリルエマルジョンポリマーは共重
合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜9
9.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メ
タ)アクリルモノマーを含み、該モノマーとしては、
(メタ)アクリル酸のエステル、アミドおよびニトリル
が挙げられ、例えば、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルア
クリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレー
ト、ステアリルアクリレート、メチルメタアクリレー
ト、ブチルメタアクリレート、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、ア
ミノアルキル(メタ)アクリレート、N−アルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキル
アミノアルキル(メタ)アクリレートをはじめとする
(メタ)アクリルエステルモノマー;ウレイド(メタ)
アクリレート;(メタ)アクリロニトリルおよび(メ
タ)アクリルアミドが挙げられる。本明細書を通じて使
用される、アクリレート、アクリロニトリルまたはアク
リルアミドをはじめとする他の用語の前で使用される用
語「(メタ)」は、それぞれ、アクリレート、アクリロ
ニトリル、またはアクリルアミド、およびメタアクリレ
ート、メタアクリロニトリル、またはメタアクリルアミ
ドを意味する。本明細書における「非イオン性(non
ionic)モノマー」とは、共重合されたモノマー残
基が、pH1〜14の間で、イオン性の荷電を有しない
ものをいう。
合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、70〜9
9.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン性(メ
タ)アクリルモノマーを含み、該モノマーとしては、
(メタ)アクリル酸のエステル、アミドおよびニトリル
が挙げられ、例えば、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、ブチルアクリレート、2−エチルへキシルア
クリレート、デシルアクリレート、ラウリルアクリレー
ト、ステアリルアクリレート、メチルメタアクリレー
ト、ブチルメタアクリレート、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、ア
ミノアルキル(メタ)アクリレート、N−アルキルアミ
ノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキル
アミノアルキル(メタ)アクリレートをはじめとする
(メタ)アクリルエステルモノマー;ウレイド(メタ)
アクリレート;(メタ)アクリロニトリルおよび(メ
タ)アクリルアミドが挙げられる。本明細書を通じて使
用される、アクリレート、アクリロニトリルまたはアク
リルアミドをはじめとする他の用語の前で使用される用
語「(メタ)」は、それぞれ、アクリレート、アクリロ
ニトリル、またはアクリルアミド、およびメタアクリレ
ート、メタアクリロニトリル、またはメタアクリルアミ
ドを意味する。本明細書における「非イオン性(non
ionic)モノマー」とは、共重合されたモノマー残
基が、pH1〜14の間で、イオン性の荷電を有しない
ものをいう。
【0006】水性エマルジョンポリマーは共重合単位と
して、乾燥ポリマー重量に基づいて、0.3〜10重量
%のモノエチレン性不飽和酸モノマーを含み、該モノマ
ーとしては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、スルホエチルメタアクリレー
ト、ホスホエチルメタアクリレート、フマル酸、マレイ
ン酸、モノメチルイタコネート、モノメチルフマレー
ト、モノブチルフマレート、および無水マレイン酸が挙
げられる。好ましくは、エマルジョンポリマーは共重合
単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、0.3〜
2.5重量%の(メタ)アクリル酸を含む。水性エマル
ジョンポリマーは、非イオン性モノエチレン性不飽和非
イオン性(メタ)アクリルモノマーおよびモノエチレン
性不飽和酸モノマーのどちらでもない任意のモノマー
を、共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて0
〜29.5重量%さらに含む。任意のモノマーとして
は、例えば、スチレンまたはアルキル置換スチレン;ブ
タジエン;ビニルアセテート、ビニルプロピオネートま
たは他のビニルエステル;ビニルクロライド、ビニリデ
ンクロライド、およびN−ビニルピロリドンをはじめと
するビニルモノマー;アリルメタアクリレート、ビニル
トルエン、ビニルベンゾフェノン、ジアリルフタレー
ト、1,3−ブチレングリコールジメタアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレートおよびジビニ
ルベンゼンを挙げることができる。
して、乾燥ポリマー重量に基づいて、0.3〜10重量
%のモノエチレン性不飽和酸モノマーを含み、該モノマ
ーとしては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、ク
ロトン酸、イタコン酸、スルホエチルメタアクリレー
ト、ホスホエチルメタアクリレート、フマル酸、マレイ
ン酸、モノメチルイタコネート、モノメチルフマレー
ト、モノブチルフマレート、および無水マレイン酸が挙
げられる。好ましくは、エマルジョンポリマーは共重合
単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、0.3〜
2.5重量%の(メタ)アクリル酸を含む。水性エマル
ジョンポリマーは、非イオン性モノエチレン性不飽和非
イオン性(メタ)アクリルモノマーおよびモノエチレン
性不飽和酸モノマーのどちらでもない任意のモノマー
を、共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて0
〜29.5重量%さらに含む。任意のモノマーとして
は、例えば、スチレンまたはアルキル置換スチレン;ブ
タジエン;ビニルアセテート、ビニルプロピオネートま
たは他のビニルエステル;ビニルクロライド、ビニリデ
ンクロライド、およびN−ビニルピロリドンをはじめと
するビニルモノマー;アリルメタアクリレート、ビニル
トルエン、ビニルベンゾフェノン、ジアリルフタレー
ト、1,3−ブチレングリコールジメタアクリレート、
1,6−ヘキサンジオールジアクリレートおよびジビニ
ルベンゼンを挙げることができる。
【0007】本発明において使用されるエマルジョンポ
リマーは、本発明の方法において基体に適用される場合
には、実質的に架橋されていない(uncrossli
nked)が、低レベルの故意または偶然の架橋が存在
することができる。低レベルの架橋またはゲル成分が望
まれる場合には、低レベル、例えば、乾燥ポリマー重量
に基づいて0.1重量%〜5重量%の任意の非イオン性
の多エチレン性(multi−ethylenical
ly)不飽和モノマーが使用されることができる。しか
しながら、フィルム形成の品質が実質的に損なわれない
ことは重要である。本発明のアクリルエマルジョンポリ
マーを調製するために使用される重合技術は公知であ
る。公知の界面活性剤が使用されることができ、例え
ば、アルキル、アリールまたはアルキルアリールスルフ
ェート、スルホネートまたはホスホネートのアルカリ金
属塩またはアンモニウム塩;アルキルスルホン酸;スル
ホスクシネート塩;脂肪酸;エチレン性不飽和界面活性
モノマー;およびエトキシル化アルコールまたはフェノ
ールをはじめとするアニオン性および/または非イオン
性乳化剤が挙げられる。使用される界面活性剤の量は、
通常、モノマーの重量に基づいて0.1重量%〜6重量
%である。レドックス開始プロセスが使用される。反応
温度は、反応過程を通じて100℃未満の温度に維持さ
れる。好ましくは、反応温度は30℃〜95℃であり、
より好ましくは50℃〜90℃である。モノマー混合物
はそのままでまたは水中エマルジョンとして添加される
ことができる。モノマー混合物は、反応時間中、1回以
上に分けてもしくは連続的に、一定速度でもしくはそう
ではなく、またはこれらを組み合わせて添加されること
ができる。レドックス系は酸化剤および還元剤を含む。
酸化剤の1以上、例えば、過酸化水素、ナトリウムペル
オキシド、カリウムペルオキシド、t−ブチルヒドロペ
ルオキシド、t−アミルヒドロペルオキシド、クメンヒ
ドロペルオキシド、アンモニウムおよび/またはアルカ
リ金属パースルフェート、ナトリウムパーボレート、パ
ーホスホン酸およびこれらの塩、過マンガン酸カリウ
ム、およびペルオクソ二硫酸のアンモニウムまたはアル
カリ金属塩が典型的には、乾燥ポリマー重量に基づいて
0.01重量%〜3.0重量%の量で使用される。適当
な還元剤の少なくとも1つ、例えば、ナトリウムスルホ
キシレートホルムアルデヒド、例えば、ナトリウムスル
ファイト、ビスルファイト、チオスルフェート、ヒドロ
スルファイト、スルフィド、ヒドロスルフィド、または
ジチオナイトをはじめとする硫黄含有酸のアルカリ金属
およびアンモニウム塩、ホルマジンスルフィン酸、ヒド
ロキシメタンスルホン酸、アセトンビスルファイト、例
えば、エタノールアミンをはじめとするアミン、グリコ
ール酸、グリオキシル酸水和物、アスコルビン酸、イソ
アスコルビン酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、2−
ヒドロキシ−2−スルフィナト酢酸、酒石酸、および上
述の酸の塩が、典型的には、乾燥ポリマー重量に基づい
て0.01重量%〜3.0重量%の量で使用される。レ
ドックス反応を触媒する、鉄、銅、マンガン、銀、白
金、バナジウム、ニッケル、クロム、パラジウム、また
はコバルトの金属塩が、任意に使用されることができ
る。酸化剤および還元剤は典型的には、別々のストリー
ムで反応混合物に添加され、好ましくは、モノマー混合
物と同時に添加される。重合は好ましくはpH4〜8で
行われる。
リマーは、本発明の方法において基体に適用される場合
には、実質的に架橋されていない(uncrossli
nked)が、低レベルの故意または偶然の架橋が存在
することができる。低レベルの架橋またはゲル成分が望
まれる場合には、低レベル、例えば、乾燥ポリマー重量
に基づいて0.1重量%〜5重量%の任意の非イオン性
の多エチレン性(multi−ethylenical
ly)不飽和モノマーが使用されることができる。しか
しながら、フィルム形成の品質が実質的に損なわれない
ことは重要である。本発明のアクリルエマルジョンポリ
マーを調製するために使用される重合技術は公知であ
る。公知の界面活性剤が使用されることができ、例え
ば、アルキル、アリールまたはアルキルアリールスルフ
ェート、スルホネートまたはホスホネートのアルカリ金
属塩またはアンモニウム塩;アルキルスルホン酸;スル
ホスクシネート塩;脂肪酸;エチレン性不飽和界面活性
モノマー;およびエトキシル化アルコールまたはフェノ
ールをはじめとするアニオン性および/または非イオン
性乳化剤が挙げられる。使用される界面活性剤の量は、
通常、モノマーの重量に基づいて0.1重量%〜6重量
%である。レドックス開始プロセスが使用される。反応
温度は、反応過程を通じて100℃未満の温度に維持さ
れる。好ましくは、反応温度は30℃〜95℃であり、
より好ましくは50℃〜90℃である。モノマー混合物
はそのままでまたは水中エマルジョンとして添加される
ことができる。モノマー混合物は、反応時間中、1回以
上に分けてもしくは連続的に、一定速度でもしくはそう
ではなく、またはこれらを組み合わせて添加されること
ができる。レドックス系は酸化剤および還元剤を含む。
酸化剤の1以上、例えば、過酸化水素、ナトリウムペル
オキシド、カリウムペルオキシド、t−ブチルヒドロペ
ルオキシド、t−アミルヒドロペルオキシド、クメンヒ
ドロペルオキシド、アンモニウムおよび/またはアルカ
リ金属パースルフェート、ナトリウムパーボレート、パ
ーホスホン酸およびこれらの塩、過マンガン酸カリウ
ム、およびペルオクソ二硫酸のアンモニウムまたはアル
カリ金属塩が典型的には、乾燥ポリマー重量に基づいて
0.01重量%〜3.0重量%の量で使用される。適当
な還元剤の少なくとも1つ、例えば、ナトリウムスルホ
キシレートホルムアルデヒド、例えば、ナトリウムスル
ファイト、ビスルファイト、チオスルフェート、ヒドロ
スルファイト、スルフィド、ヒドロスルフィド、または
ジチオナイトをはじめとする硫黄含有酸のアルカリ金属
およびアンモニウム塩、ホルマジンスルフィン酸、ヒド
ロキシメタンスルホン酸、アセトンビスルファイト、例
えば、エタノールアミンをはじめとするアミン、グリコ
ール酸、グリオキシル酸水和物、アスコルビン酸、イソ
アスコルビン酸、乳酸、グリセリン酸、リンゴ酸、2−
ヒドロキシ−2−スルフィナト酢酸、酒石酸、および上
述の酸の塩が、典型的には、乾燥ポリマー重量に基づい
て0.01重量%〜3.0重量%の量で使用される。レ
ドックス反応を触媒する、鉄、銅、マンガン、銀、白
金、バナジウム、ニッケル、クロム、パラジウム、また
はコバルトの金属塩が、任意に使用されることができ
る。酸化剤および還元剤は典型的には、別々のストリー
ムで反応混合物に添加され、好ましくは、モノマー混合
物と同時に添加される。重合は好ましくはpH4〜8で
行われる。
【0008】さらに、連鎖移動剤、例えば、イソプロパ
ノール、ハロゲン化化合物、n−ブチルメルカプタン、
n−アミルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、
t−ドデシルメルカプタン、アルキルチオグリコレー
ト、メルカプトプロピオン酸、およびアルキルメルカプ
トアルカノエートが、乾燥ポリマー重量1kgあたり、
0.001〜0.05モル、好ましくは、0.0025
〜0.05モルの量で使用される。n−ドデシルメルカ
プタンおよびt−ドデシルメルカプタンをはじめとす
る、直鎖または分岐鎖のC4−C22アルキルメルカプ
タンが好ましい。連鎖移動剤は1回以上の回数で、また
は連続的に、直線的にまたはそうではなく、全反応時間
のほとんど、もしくは全てにわたり、または反応時間に
おける限定された時間の間、例えば、ケトルへのチャー
ジにおいて、および残留モノマー低減のステージにおい
て添加されることができる。しかし、乾燥ポリマー重量
に基づいて、少なくとも40重量%、好ましくは少なく
とも75重量%、より好ましくは少なくとも95重量%
のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kgあ
たり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在下
で、レドックス重合によって形成される。本明細書にお
いて、「乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重
量%のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1k
gあたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在
下で、レドックス重合によって形成される」とは、乾燥
ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%のエマル
ジョンポリマーがレドックス乳化重合によって形成さ
れ、さらに、この重合が、乾燥ポリマー重量1kgあた
り、総量0.001から0.05モルの連鎖移動剤の存
在下でおよび/または添加の下に、同時に行われること
を意味する。乳化重合は、いくつかのポリマーがポリマ
ーシードによって導入されるか、その場で(in si
tu)もしくはそうではなく形成されるか、または保持
時間の間に形成されるか、または、モノマー供給が終了
して、残留モノマーがポリマーに転換されている間に形
成されるような態様を含むことができるものと意図され
る。
ノール、ハロゲン化化合物、n−ブチルメルカプタン、
n−アミルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、
t−ドデシルメルカプタン、アルキルチオグリコレー
ト、メルカプトプロピオン酸、およびアルキルメルカプ
トアルカノエートが、乾燥ポリマー重量1kgあたり、
0.001〜0.05モル、好ましくは、0.0025
〜0.05モルの量で使用される。n−ドデシルメルカ
プタンおよびt−ドデシルメルカプタンをはじめとす
る、直鎖または分岐鎖のC4−C22アルキルメルカプ
タンが好ましい。連鎖移動剤は1回以上の回数で、また
は連続的に、直線的にまたはそうではなく、全反応時間
のほとんど、もしくは全てにわたり、または反応時間に
おける限定された時間の間、例えば、ケトルへのチャー
ジにおいて、および残留モノマー低減のステージにおい
て添加されることができる。しかし、乾燥ポリマー重量
に基づいて、少なくとも40重量%、好ましくは少なく
とも75重量%、より好ましくは少なくとも95重量%
のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1kgあ
たり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在下
で、レドックス重合によって形成される。本明細書にお
いて、「乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40重
量%のエマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量1k
gあたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の存在
下で、レドックス重合によって形成される」とは、乾燥
ポリマー重量に基づいて少なくとも40重量%のエマル
ジョンポリマーがレドックス乳化重合によって形成さ
れ、さらに、この重合が、乾燥ポリマー重量1kgあた
り、総量0.001から0.05モルの連鎖移動剤の存
在下でおよび/または添加の下に、同時に行われること
を意味する。乳化重合は、いくつかのポリマーがポリマ
ーシードによって導入されるか、その場で(in si
tu)もしくはそうではなく形成されるか、または保持
時間の間に形成されるか、または、モノマー供給が終了
して、残留モノマーがポリマーに転換されている間に形
成されるような態様を含むことができるものと意図され
る。
【0009】本発明の他の態様においては、エマルジョ
ンポリマーはマルチステージ乳化重合プロセスによって
調製されることができ、該プロセスにおいては、組成が
異なる少なくとも2つのステージが逐次的な方法で重合
される。そのようなプロセスは、通常、少なくとも2つ
の相互に相溶性でないポリマー組成物を形成させ、それ
により、結果として、ポリマー粒子中に少なくとも2つ
の相を形成させる。そのような粒子は、種々のジオメト
リーの2以上の相から成り、例えば、コア/シェルまた
はコア/シース粒子、シェル相が不完全にコアを覆って
いるコア/シェル粒子、多重のコアを有するコア/シェ
ル粒子、および相互侵入(interpenetrat
ing)ネットワーク粒子が挙げられる。これらのケー
スの全てにおいて、粒子の表面領域の過半量は少なくと
も1つの外相によって占有され、粒子の内側は少なくと
も1つの内相によって占有されているであろう。マルチ
ステージ(multi−staged)エマルジョンポ
リマーの各ステージは、上述のエマルジョンポリマーの
ためのものと同様のモノマー、界面活性剤、レドックス
開始系、連鎖移動剤等を含むことができる。マルチステ
ージポリマー粒子の場合には、本発明の目的のためのT
gは、Fox式によって、本明細書に示されるように、
粒子中のステージまたは相の数に関係なく、エマルジョ
ンポリマー全体の組成を用いて算出される。同様に、マ
ルチステージポリマー粒子の組成量、例えば、非イオン
性モノマーおよび酸モノマーの量は、粒子中のステージ
または相の数に関係なく、エマルジョンポリマーの全組
成から決定される。このようなマルチステージエマルジ
ョンポリマーを調製するために使用される重合技術は公
知であり、例えば、米国特許第4325856号;第4
654397号;および第4814373号が挙げられ
る。
ンポリマーはマルチステージ乳化重合プロセスによって
調製されることができ、該プロセスにおいては、組成が
異なる少なくとも2つのステージが逐次的な方法で重合
される。そのようなプロセスは、通常、少なくとも2つ
の相互に相溶性でないポリマー組成物を形成させ、それ
により、結果として、ポリマー粒子中に少なくとも2つ
の相を形成させる。そのような粒子は、種々のジオメト
リーの2以上の相から成り、例えば、コア/シェルまた
はコア/シース粒子、シェル相が不完全にコアを覆って
いるコア/シェル粒子、多重のコアを有するコア/シェ
ル粒子、および相互侵入(interpenetrat
ing)ネットワーク粒子が挙げられる。これらのケー
スの全てにおいて、粒子の表面領域の過半量は少なくと
も1つの外相によって占有され、粒子の内側は少なくと
も1つの内相によって占有されているであろう。マルチ
ステージ(multi−staged)エマルジョンポ
リマーの各ステージは、上述のエマルジョンポリマーの
ためのものと同様のモノマー、界面活性剤、レドックス
開始系、連鎖移動剤等を含むことができる。マルチステ
ージポリマー粒子の場合には、本発明の目的のためのT
gは、Fox式によって、本明細書に示されるように、
粒子中のステージまたは相の数に関係なく、エマルジョ
ンポリマー全体の組成を用いて算出される。同様に、マ
ルチステージポリマー粒子の組成量、例えば、非イオン
性モノマーおよび酸モノマーの量は、粒子中のステージ
または相の数に関係なく、エマルジョンポリマーの全組
成から決定される。このようなマルチステージエマルジ
ョンポリマーを調製するために使用される重合技術は公
知であり、例えば、米国特許第4325856号;第4
654397号;および第4814373号が挙げられ
る。
【0010】エマルジョンポリマーは20〜1000ナ
ノメートルの平均粒径を有しており、好ましくは、70
〜300ナノメートルである。本明細書における粒子サ
イズは、Brookhaven Instrument
s Corporation、Holtsville
NYにより製造された、Brookhaven Mod
el BI−90 particle sizerを用
いて決定され、「有効直径(effective di
ameter)」として示した。また、米国特許第53
40858号;第5350787号;第5352720
号;第4539361号;および第4456726号に
教示されるような、2以上の明瞭な粒子サイズ分布また
は非常にブロードな分布が提供されるマルチモダル(m
ultimodal)粒子サイズのエマルジョンポリマ
ーも可能である。エマルジョンポリマーのガラス転移温
度(Tg)は、典型的には、−20℃〜100℃であ
り、好ましくは、−20℃〜50℃であり、所望のポリ
マーTg範囲を達成するように選択されるモノマーおよ
びモノマーの量は公知である。本明細書において使用さ
れるTgは、Fox式によって算出されたものであり
(T.G.Fox、Bull.Am.Physics
Soc.,Volume 1、Issue No.3、
page 123(1956))、すなわち、モノマー
M1およびM2のコポリマーのTgを算出するための式
は以下の通りである。 1/Tg(計算値)=w(M1)/Tg(M1)+w
(M2)/Tg(M2) 式中、Tg(計算値)は、コポリマーについての計算さ
れたガラス転移温度である。w(M1)は、コポリマー
中のモノマーM1の重量分率である。w(M2)は、コ
ポリマー中のモノマーM2の重量分率である。Tg(M
1)は、M1のホモポリマーのガラス転移温度である。
Tg(M2)は、M2のホモポリマーのガラス転移温度
である。全ての温度は°Kである。ホモポリマーのガラ
ス転移温度は、例えば、J.Brandrup and
E.H.Immergutにより編集された、Inte
rscience Publishersの「Poly
mer Handbook」に認められることができ
る。
ノメートルの平均粒径を有しており、好ましくは、70
〜300ナノメートルである。本明細書における粒子サ
イズは、Brookhaven Instrument
s Corporation、Holtsville
NYにより製造された、Brookhaven Mod
el BI−90 particle sizerを用
いて決定され、「有効直径(effective di
ameter)」として示した。また、米国特許第53
40858号;第5350787号;第5352720
号;第4539361号;および第4456726号に
教示されるような、2以上の明瞭な粒子サイズ分布また
は非常にブロードな分布が提供されるマルチモダル(m
ultimodal)粒子サイズのエマルジョンポリマ
ーも可能である。エマルジョンポリマーのガラス転移温
度(Tg)は、典型的には、−20℃〜100℃であ
り、好ましくは、−20℃〜50℃であり、所望のポリ
マーTg範囲を達成するように選択されるモノマーおよ
びモノマーの量は公知である。本明細書において使用さ
れるTgは、Fox式によって算出されたものであり
(T.G.Fox、Bull.Am.Physics
Soc.,Volume 1、Issue No.3、
page 123(1956))、すなわち、モノマー
M1およびM2のコポリマーのTgを算出するための式
は以下の通りである。 1/Tg(計算値)=w(M1)/Tg(M1)+w
(M2)/Tg(M2) 式中、Tg(計算値)は、コポリマーについての計算さ
れたガラス転移温度である。w(M1)は、コポリマー
中のモノマーM1の重量分率である。w(M2)は、コ
ポリマー中のモノマーM2の重量分率である。Tg(M
1)は、M1のホモポリマーのガラス転移温度である。
Tg(M2)は、M2のホモポリマーのガラス転移温度
である。全ての温度は°Kである。ホモポリマーのガラ
ス転移温度は、例えば、J.Brandrup and
E.H.Immergutにより編集された、Inte
rscience Publishersの「Poly
mer Handbook」に認められることができ
る。
【0011】水性コーティング組成物中の顔料および増
量剤の量は、0〜85の顔料体積濃度(PVC)の範囲
で変化することができ、それにより、例えば、クリアコ
ーティング、フラット(flat)コーティング、サテ
ン(satin)コーティング、セミグロスコーティン
グ、グロスコーティング、プライマー、テクスチャー
(textured)コーティングなどをはじめとする
公知のその他のコーティングを包含することができる。
顔料の体積濃度は次の式によって算出される:
量剤の量は、0〜85の顔料体積濃度(PVC)の範囲
で変化することができ、それにより、例えば、クリアコ
ーティング、フラット(flat)コーティング、サテ
ン(satin)コーティング、セミグロスコーティン
グ、グロスコーティング、プライマー、テクスチャー
(textured)コーティングなどをはじめとする
公知のその他のコーティングを包含することができる。
顔料の体積濃度は次の式によって算出される:
【式1】
【0012】任意の、異なる光沢レベルの典型的なPV
Cが以下に示される。
Cが以下に示される。
【表1】
【0013】水性コーティング組成物は、コーティング
技術における公知の技術によって調製される。第1に、
コーティング組成物が顔料を有するものである場合に
は、少なくとも1種の顔料が、例えば、COWLES
(登録商標)ミキサーによって与えられるような高剪断
力の下で水性媒体中に良好に分散されることができ、別
法では、少なくとも1つのあらかじめ分散された顔料が
使用されることができる。次いで、アクリルエマルジョ
ンポリマーが低剪断力での撹拌の下、所望の他のコーテ
ィングアジュバントと共に添加されることができる。別
法では、エマルジョンポリマーは、顔料分散工程の間に
存在していることができる。水性コーティング組成物
は、例えば、乳化剤、緩衝剤、中和剤、造膜助剤、増粘
剤またはレオロジー改質剤、凍結−融解添加剤、ウエッ
トエッジ助剤(wet−edge aids)、保湿
剤、湿潤剤、殺菌剤、消泡剤、ベンゾフェノン、置換さ
れたベンゾフェノンおよび置換されたアセトフェノンを
はじめとするUV吸収剤、着色剤、ワックス、および抗
酸化剤をはじめとする公知のコーティングアジュバント
を含むことができる。水性コーティング組成物は、本発
明のエマルジョンポリマーの範囲に該当しないエマルジ
ョンポリマーを、ポリマーの総乾燥重量に基づいて50
重量%まで含むことができ、該本発明のエマルジョンポ
リマーの範囲に該当しないエマルジョンポリマーは、フ
ィルム形成性および/または非フィルム形成性エマルジ
ョンポリマーであって良い。
技術における公知の技術によって調製される。第1に、
コーティング組成物が顔料を有するものである場合に
は、少なくとも1種の顔料が、例えば、COWLES
(登録商標)ミキサーによって与えられるような高剪断
力の下で水性媒体中に良好に分散されることができ、別
法では、少なくとも1つのあらかじめ分散された顔料が
使用されることができる。次いで、アクリルエマルジョ
ンポリマーが低剪断力での撹拌の下、所望の他のコーテ
ィングアジュバントと共に添加されることができる。別
法では、エマルジョンポリマーは、顔料分散工程の間に
存在していることができる。水性コーティング組成物
は、例えば、乳化剤、緩衝剤、中和剤、造膜助剤、増粘
剤またはレオロジー改質剤、凍結−融解添加剤、ウエッ
トエッジ助剤(wet−edge aids)、保湿
剤、湿潤剤、殺菌剤、消泡剤、ベンゾフェノン、置換さ
れたベンゾフェノンおよび置換されたアセトフェノンを
はじめとするUV吸収剤、着色剤、ワックス、および抗
酸化剤をはじめとする公知のコーティングアジュバント
を含むことができる。水性コーティング組成物は、本発
明のエマルジョンポリマーの範囲に該当しないエマルジ
ョンポリマーを、ポリマーの総乾燥重量に基づいて50
重量%まで含むことができ、該本発明のエマルジョンポ
リマーの範囲に該当しないエマルジョンポリマーは、フ
ィルム形成性および/または非フィルム形成性エマルジ
ョンポリマーであって良い。
【0014】好ましくは、水性コーティング組成物は、
該コーティング組成物の総重量に基づいて5重量%未満
のVOCを含み;より好ましくは、水性コーティング組
成物は、該コーティング組成物の総重量に基づいて3重
量%未満のVOCを含み;さらにより好ましくは、水性
コーティング組成物は、該コーティング組成物の総重量
に基づいて1.7重量%未満のVOCを含む。本明細書
において、揮発性有機化合物(VOC)とは、大気圧下
で、280℃以下の沸点を有する炭素含有化合物をい
い、水およびアンモニアのような化合物はVOCから除
かれる。本明細書における「低VOC」コーティング組
成物とは、コーティング組成物の総重量に基づいて5重
量%より少ない量のVOCを含むようなコーティング組
成物をいい、好ましくは、コーティング組成物の総重量
の1.7重量%〜0.01重量%で含むものである。し
ばしば、VOCは故意にペイントまたはコーティングに
添加され、フィルム特性を向上させたり、またはコーテ
ィングでの適用特性を助ける。例えば、グリコールエー
テル、有機エステル、芳香族化合物、エチレンおよびプ
ロピレングリコール、並びに、脂肪族炭化水素が挙げら
れる。コーティング組成物が、コーティング組成物の総
重量に基づいて5重量%より少ない量の、添加されたV
OCを含むことが好ましく、より好ましくは、コーティ
ング組成物の総重量に基づいて1.7重量%より少ない
量の、添加されたVOCを含む。
該コーティング組成物の総重量に基づいて5重量%未満
のVOCを含み;より好ましくは、水性コーティング組
成物は、該コーティング組成物の総重量に基づいて3重
量%未満のVOCを含み;さらにより好ましくは、水性
コーティング組成物は、該コーティング組成物の総重量
に基づいて1.7重量%未満のVOCを含む。本明細書
において、揮発性有機化合物(VOC)とは、大気圧下
で、280℃以下の沸点を有する炭素含有化合物をい
い、水およびアンモニアのような化合物はVOCから除
かれる。本明細書における「低VOC」コーティング組
成物とは、コーティング組成物の総重量に基づいて5重
量%より少ない量のVOCを含むようなコーティング組
成物をいい、好ましくは、コーティング組成物の総重量
の1.7重量%〜0.01重量%で含むものである。し
ばしば、VOCは故意にペイントまたはコーティングに
添加され、フィルム特性を向上させたり、またはコーテ
ィングでの適用特性を助ける。例えば、グリコールエー
テル、有機エステル、芳香族化合物、エチレンおよびプ
ロピレングリコール、並びに、脂肪族炭化水素が挙げら
れる。コーティング組成物が、コーティング組成物の総
重量に基づいて5重量%より少ない量の、添加されたV
OCを含むことが好ましく、より好ましくは、コーティ
ング組成物の総重量に基づいて1.7重量%より少ない
量の、添加されたVOCを含む。
【0015】さらに、低VOCコーティング組成物は、
VOCではない造膜助剤を含むことができる。造膜助剤
は水性エマルジョンポリマー、ペイントまたはコーティ
ングに添加される化合物であって、該エマルジョンポリ
マー、ペイントまたはコーティングの最低造膜温度(M
FFT)を少なくとも1℃低下させるものである。MF
FTはASTM試験法D2354を用いて測定される。
VOCではない造膜助剤の例としては、可塑剤、低分子
量のポリマーおよび界面活性剤が挙げられる。すなわ
ち、非−VOC造膜助剤は、大気圧で280℃以上の沸
点を有する造膜助剤である。ペイントまたはコーティン
グの典型的な調製方法においては、エマルジョンポリマ
ー、殺菌剤、消泡剤、ソープ、分散剤および増粘剤から
VOCが外来的に導入される場合がある。これらは、典
型的には、コーティング組成物の総重量に基づいて、
0.1重量%のVOCである。スチームストリッピング
および低VOC含量の添加剤、例えば、殺菌剤、消泡
剤、ソープ、分散剤および増粘剤の選択をはじめとする
追加の方法がさらに使用されることができ、ペイントま
たはコーティングのVOC含量を、該コーティング組成
物の総重量に基づいて0.01重量%より少なくさせる
ことができる。
VOCではない造膜助剤を含むことができる。造膜助剤
は水性エマルジョンポリマー、ペイントまたはコーティ
ングに添加される化合物であって、該エマルジョンポリ
マー、ペイントまたはコーティングの最低造膜温度(M
FFT)を少なくとも1℃低下させるものである。MF
FTはASTM試験法D2354を用いて測定される。
VOCではない造膜助剤の例としては、可塑剤、低分子
量のポリマーおよび界面活性剤が挙げられる。すなわ
ち、非−VOC造膜助剤は、大気圧で280℃以上の沸
点を有する造膜助剤である。ペイントまたはコーティン
グの典型的な調製方法においては、エマルジョンポリマ
ー、殺菌剤、消泡剤、ソープ、分散剤および増粘剤から
VOCが外来的に導入される場合がある。これらは、典
型的には、コーティング組成物の総重量に基づいて、
0.1重量%のVOCである。スチームストリッピング
および低VOC含量の添加剤、例えば、殺菌剤、消泡
剤、ソープ、分散剤および増粘剤の選択をはじめとする
追加の方法がさらに使用されることができ、ペイントま
たはコーティングのVOC含量を、該コーティング組成
物の総重量に基づいて0.01重量%より少なくさせる
ことができる。
【0016】好ましい態様においては、水性コーティン
グ組成物は15〜38のPVCを有し、該コーティング
組成物の総重量に基づいて5重量%より少ないVOCを
有する。他の好ましい態様においては、水性コーティン
グ組成物は38より大きいPVCを有し、該コーティン
グ組成物の総重量に基づいて3重量%より少ないVOC
を有する。さらなる態様においては、水性コーティング
組成物は15〜85のPVCを有し、該コーティング組
成物の総重量に基づいて1.6重量%より少ないVOC
を有する。水性コーティング組成物の固形分含量は25
体積%〜60体積%の範囲であることができる。水性ポ
リマー組成物の粘度は、Brookfield Dig
ital粘度計KU−1を用いて測定されたものとし
て、50KU(KrebsUnits)〜120KUで
あることができ、粘度は著しく変化する。
グ組成物は15〜38のPVCを有し、該コーティング
組成物の総重量に基づいて5重量%より少ないVOCを
有する。他の好ましい態様においては、水性コーティン
グ組成物は38より大きいPVCを有し、該コーティン
グ組成物の総重量に基づいて3重量%より少ないVOC
を有する。さらなる態様においては、水性コーティング
組成物は15〜85のPVCを有し、該コーティング組
成物の総重量に基づいて1.6重量%より少ないVOC
を有する。水性コーティング組成物の固形分含量は25
体積%〜60体積%の範囲であることができる。水性ポ
リマー組成物の粘度は、Brookfield Dig
ital粘度計KU−1を用いて測定されたものとし
て、50KU(KrebsUnits)〜120KUで
あることができ、粘度は著しく変化する。
【0017】従来のコーティング適用方法、例えば、ブ
ラッシング、ローリング、およびスプレイング方法、例
えば、エアアトマイズド(air−atomized)
スプレイ、エアアシステッド(air−assiste
d)スプレイ、エアレス(airless)スプレイ、
高容量低圧スプレイおよびエアアシステッドエアレス
(air−assisted airless)スプレ
イなどが、本発明の方法において使用されることができ
る。水性コーティング組成物が、プラスチック、木材、
金属、下塗り表面(primed surface)、
既に塗装された表面、風雨にさらされた(weathe
red)塗装表面およびセメント性基体をはじめとする
基体に有利に適用されることができる。乾燥は典型的に
は、周囲条件下で行われることができ、例えば、0℃〜
35℃である。次の実施例は本発明を例示するために提
示されるものであり、試験方法によって得られた結果を
示す。
ラッシング、ローリング、およびスプレイング方法、例
えば、エアアトマイズド(air−atomized)
スプレイ、エアアシステッド(air−assiste
d)スプレイ、エアレス(airless)スプレイ、
高容量低圧スプレイおよびエアアシステッドエアレス
(air−assisted airless)スプレ
イなどが、本発明の方法において使用されることができ
る。水性コーティング組成物が、プラスチック、木材、
金属、下塗り表面(primed surface)、
既に塗装された表面、風雨にさらされた(weathe
red)塗装表面およびセメント性基体をはじめとする
基体に有利に適用されることができる。乾燥は典型的に
は、周囲条件下で行われることができ、例えば、0℃〜
35℃である。次の実施例は本発明を例示するために提
示されるものであり、試験方法によって得られた結果を
示す。
【0018】試験方法 耐スクラブ性:コーティング組成物および該コーティン
グ組成物と同じ容量の固形分を有する比較例の組成物
が、シングルブラックビニルチャート(single
black vinyl chart)上にドローダウ
ンされた。これら2つの組成物が並ぶように配置され、
0.0762mm(3ミル)で152.4mm(6イン
チ)幅のBirdフィルムアプリケーターを用いて、1
回のドローイングによって一緒にドローされる様な方法
で、これらの組成物がドローされた。それぞれの組成物
は7.5cm(3インチ)幅のコーティングをシングル
チャート上に形成させ、該2つの組成物は同じコーティ
ング厚さを有していた。サンプルは23℃(73°
F)、相対湿度50%で7日間乾燥された。耐研磨剤ス
クラブ性が、スクラブ用機械(Gardner Abr
asive Tester)で、10gのスクラブ媒体
および5mLの水を用いて測定された。0.0254m
m(1ミル)の厚さで、76.2mm(3インチ)幅の
ビニルシムの小片が、サンプルビニルチャートの下面に
配置された。シムの2つのサイドの端部はそれぞれのコ
ーティングの中央に配置された。各コーティングが除去
されて、最初のスポットができたときのサイクル数が記
録された。耐スクラブ性は、比較例の組成物に対するコ
ーティング組成物のサイクル数のパーセントとして報告
された。
グ組成物と同じ容量の固形分を有する比較例の組成物
が、シングルブラックビニルチャート(single
black vinyl chart)上にドローダウ
ンされた。これら2つの組成物が並ぶように配置され、
0.0762mm(3ミル)で152.4mm(6イン
チ)幅のBirdフィルムアプリケーターを用いて、1
回のドローイングによって一緒にドローされる様な方法
で、これらの組成物がドローされた。それぞれの組成物
は7.5cm(3インチ)幅のコーティングをシングル
チャート上に形成させ、該2つの組成物は同じコーティ
ング厚さを有していた。サンプルは23℃(73°
F)、相対湿度50%で7日間乾燥された。耐研磨剤ス
クラブ性が、スクラブ用機械(Gardner Abr
asive Tester)で、10gのスクラブ媒体
および5mLの水を用いて測定された。0.0254m
m(1ミル)の厚さで、76.2mm(3インチ)幅の
ビニルシムの小片が、サンプルビニルチャートの下面に
配置された。シムの2つのサイドの端部はそれぞれのコ
ーティングの中央に配置された。各コーティングが除去
されて、最初のスポットができたときのサイクル数が記
録された。耐スクラブ性は、比較例の組成物に対するコ
ーティング組成物のサイクル数のパーセントとして報告
された。
【0019】耐アルカリ性−グロス損失:サンプル調製
および乾燥/コンディショニングは、上述の耐スクラブ
性におけるものと同じである。それぞれのサンプルにつ
いて、Glossmeter(BYK−Gardne
r)を用いて、20度および60度の両方のグロスが測
定された。次いで、サンプルパネルがスクラブ用機械
(Gardner Abrasive Tester)
で、特に調製された454g(1ポンド)の摩耗ボート
(abrasion boat)を用いてスクラブされ
た。摩耗ボートは、230mm×150mm(9インチ
×6インチ)の初期寸法のチーズクロスパッドで包ま
れ、次いで、2回折り畳まれ、57mm×150mm
(2.3インチ×6インチ)のパッドを形成した。チー
ズクロスパッドは1%Tide洗剤溶液で飽和された。
サンプルパネルはまず250サイクルスクラブされ;次
いで、該パッドが1%Tide溶液で再度飽和され、該
パネルはさらに250サイクルスクラブされた。サンプ
ルパネルは完全にリンスされ、室温で24時間乾燥され
た。該サンプルパネルについて、20度および60度の
両方のグロスが再度測定された。グロス損失は、Tid
e溶液処理の前と後でのグロスの変化をパーセント表示
することにより決定された。
および乾燥/コンディショニングは、上述の耐スクラブ
性におけるものと同じである。それぞれのサンプルにつ
いて、Glossmeter(BYK−Gardne
r)を用いて、20度および60度の両方のグロスが測
定された。次いで、サンプルパネルがスクラブ用機械
(Gardner Abrasive Tester)
で、特に調製された454g(1ポンド)の摩耗ボート
(abrasion boat)を用いてスクラブされ
た。摩耗ボートは、230mm×150mm(9インチ
×6インチ)の初期寸法のチーズクロスパッドで包ま
れ、次いで、2回折り畳まれ、57mm×150mm
(2.3インチ×6インチ)のパッドを形成した。チー
ズクロスパッドは1%Tide洗剤溶液で飽和された。
サンプルパネルはまず250サイクルスクラブされ;次
いで、該パッドが1%Tide溶液で再度飽和され、該
パネルはさらに250サイクルスクラブされた。サンプ
ルパネルは完全にリンスされ、室温で24時間乾燥され
た。該サンプルパネルについて、20度および60度の
両方のグロスが再度測定された。グロス損失は、Tid
e溶液処理の前と後でのグロスの変化をパーセント表示
することにより決定された。
【0020】加水分解安定性:サンプル調製および乾燥
/コンディショニングは上述の耐スクラブ性におけるも
のと同じである。各組成物を保持しているチャートは2
5.4mm×50.8mm(1インチ×2インチ)のス
トリップに切り出され、秤量された。サンプルのストリ
ップは、0.5NのNaOH溶液25gを含有してい
る、60mL(2oz)のガラスジャーに入れられた。
サンプルストリップの約半分がNaOH溶液中に浸漬さ
れた。48時間後、サンプルストリップは取り出され、
水で完全にリンスされた。サンプルストリップは24時
間乾燥され、秤量された。サンプルストリップの重量損
失のパーセントが記録された。サンプルの視覚評価も行
われた。
/コンディショニングは上述の耐スクラブ性におけるも
のと同じである。各組成物を保持しているチャートは2
5.4mm×50.8mm(1インチ×2インチ)のス
トリップに切り出され、秤量された。サンプルのストリ
ップは、0.5NのNaOH溶液25gを含有してい
る、60mL(2oz)のガラスジャーに入れられた。
サンプルストリップの約半分がNaOH溶液中に浸漬さ
れた。48時間後、サンプルストリップは取り出され、
水で完全にリンスされた。サンプルストリップは24時
間乾燥され、秤量された。サンプルストリップの重量損
失のパーセントが記録された。サンプルの視覚評価も行
われた。
【0021】以下に示される略語が実施例において使用
される。 MAA=メタアクリル酸 BA=ブチルアクリレート MMA=メチルメタアクリレート VA=ビニルアセテート n−DDM=n−ドデシルメルカプタン SLS=ナトリウムラウリルスルフェート(28%活
性) APS=アンモニウムパースルフェート DI水=脱イオン水
される。 MAA=メタアクリル酸 BA=ブチルアクリレート MMA=メチルメタアクリレート VA=ビニルアセテート n−DDM=n−ドデシルメルカプタン SLS=ナトリウムラウリルスルフェート(28%活
性) APS=アンモニウムパースルフェート DI水=脱イオン水
【0022】比較例A−D エマルジョンポリマーの調製。各比較例のためのモノマ
ー(表CE−1)が455gのDI水、6.9gの炭酸
ナトリウムおよび30.5gのSLSと混合され、撹拌
して乳化された。5.2gのSLSおよび400gのD
I水が、機械的撹拌装置を備えた3Lのマルチネックフ
ラスコに充填された。該フラスコの内容物が、窒素下で
85℃に加熱された。撹拌されたケトル内容物に、35
gのモノマーエマルジョンが添加され、続いて、10g
のDI水中の3.5gのAPSが添加された。ウレイド
メタアクリレートの50%溶液30gが、モノマーエマ
ルジョンの残部に添加され、続いて、該モノマーエマル
ジョンのゆっくりとした添加が開始された。モノマーエ
マルジョンの総添加時間は90−100分であった。反
応器温度は重合の間中、83℃に維持された。20gの
DI水が使用されて、エマルジョンフィードラインを反
応器へリンスした。モノマーエマルジョンの添加の完了
後、反応器は60℃に冷却された。水性溶液中の、10
ppmの硫酸鉄(II)、1gのt−ブチルヒドロペル
オキシドおよび0.5gのD−イソアスコルビン酸が添
加された。ポリマーエマルジョンは水酸化アンモニウム
でpH9−10に中和された。
ー(表CE−1)が455gのDI水、6.9gの炭酸
ナトリウムおよび30.5gのSLSと混合され、撹拌
して乳化された。5.2gのSLSおよび400gのD
I水が、機械的撹拌装置を備えた3Lのマルチネックフ
ラスコに充填された。該フラスコの内容物が、窒素下で
85℃に加熱された。撹拌されたケトル内容物に、35
gのモノマーエマルジョンが添加され、続いて、10g
のDI水中の3.5gのAPSが添加された。ウレイド
メタアクリレートの50%溶液30gが、モノマーエマ
ルジョンの残部に添加され、続いて、該モノマーエマル
ジョンのゆっくりとした添加が開始された。モノマーエ
マルジョンの総添加時間は90−100分であった。反
応器温度は重合の間中、83℃に維持された。20gの
DI水が使用されて、エマルジョンフィードラインを反
応器へリンスした。モノマーエマルジョンの添加の完了
後、反応器は60℃に冷却された。水性溶液中の、10
ppmの硫酸鉄(II)、1gのt−ブチルヒドロペル
オキシドおよび0.5gのD−イソアスコルビン酸が添
加された。ポリマーエマルジョンは水酸化アンモニウム
でpH9−10に中和された。
【0023】
【表2】
【0024】注:粒子サイズはBrookhaven
Instruments BI−90Particle
Sizerで決定された。総固形分量は150℃での
30−45分後の重量損失によって決定された。粘度は
Brookfield LVTD Viscomete
rを用いて、60rpmで決定された。
Instruments BI−90Particle
Sizerで決定された。総固形分量は150℃での
30−45分後の重量損失によって決定された。粘度は
Brookfield LVTD Viscomete
rを用いて、60rpmで決定された。
【0025】実施例1−3、および比較例E アクリルエマルジョンポリマーの調製 各実施例(表1−1)のためのモノマーが、400gの
DI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよび30.5gの
SLSと混合され、撹拌して乳化された。5.2gのS
LSおよび380gのDI水が、機械的撹拌装置を備え
た3Lのマルチネックフラスコに充填された。該フラス
コの内容物が、窒素下で65℃に加熱された。撹拌され
たケトル内容物に、35gのモノマーエマルジョンが添
加され、続いて、15.6gのDI水中の0.02gの
硫酸鉄(II)7水和物および0.02gのエチレンジ
アミン4酢酸 4ナトリウム塩が添加された。8gのD
I水中の0.54gのAPS、続いて、8gのDI水中
の0.27gのナトリウムハイドロサルファイトの添加
によって重合が開始された。ウレイドメタアクリレート
の50%溶液30gが、モノマーエマルジョンの残部に
添加され、続いて、該モノマーエマルジョンのゆっくり
とした添加が開始された。50gのDI水中の2.9g
のAPSおよび50gのDI水中の1gのD−イソアス
コルビン酸が別々にモノマーエマルジョンと同時に供給
された。3つの供給物の添加時間は90−100分であ
った。反応器温度は重合の間中、65℃に維持された。
20gのDI水が使用されて、エマルジョンフィードラ
インを反応器へリンスした。モノマーエマルジョンの添
加の完了後、反応器は60℃に冷却された。水性溶液中
の、10ppmの硫酸鉄(II)、1gのt−ブチルヒ
ドロペルオキシドおよび0.5gのD−イソアスコルビ
ン酸が添加された。ポリマーエマルジョンは水酸化アン
モニウムでpH9−10に中和された。
DI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよび30.5gの
SLSと混合され、撹拌して乳化された。5.2gのS
LSおよび380gのDI水が、機械的撹拌装置を備え
た3Lのマルチネックフラスコに充填された。該フラス
コの内容物が、窒素下で65℃に加熱された。撹拌され
たケトル内容物に、35gのモノマーエマルジョンが添
加され、続いて、15.6gのDI水中の0.02gの
硫酸鉄(II)7水和物および0.02gのエチレンジ
アミン4酢酸 4ナトリウム塩が添加された。8gのD
I水中の0.54gのAPS、続いて、8gのDI水中
の0.27gのナトリウムハイドロサルファイトの添加
によって重合が開始された。ウレイドメタアクリレート
の50%溶液30gが、モノマーエマルジョンの残部に
添加され、続いて、該モノマーエマルジョンのゆっくり
とした添加が開始された。50gのDI水中の2.9g
のAPSおよび50gのDI水中の1gのD−イソアス
コルビン酸が別々にモノマーエマルジョンと同時に供給
された。3つの供給物の添加時間は90−100分であ
った。反応器温度は重合の間中、65℃に維持された。
20gのDI水が使用されて、エマルジョンフィードラ
インを反応器へリンスした。モノマーエマルジョンの添
加の完了後、反応器は60℃に冷却された。水性溶液中
の、10ppmの硫酸鉄(II)、1gのt−ブチルヒ
ドロペルオキシドおよび0.5gのD−イソアスコルビ
ン酸が添加された。ポリマーエマルジョンは水酸化アン
モニウムでpH9−10に中和された。
【0026】
【表3】
【0027】注:粒子サイズはBrookhaven
Instruments BI−90Particle
Sizerで決定された。総固形分量は150℃での
30−45分後の重量損失によって決定された。粘度は
Brookfield LVTD Viscomete
rを用いて、60rpmで決定された。
Instruments BI−90Particle
Sizerで決定された。総固形分量は150℃での
30−45分後の重量損失によって決定された。粘度は
Brookfield LVTD Viscomete
rを用いて、60rpmで決定された。
【0028】実施例4 水性コーティング組成物の形成 全ての水性コーティング組成物は次の配合を用いて製造された: 材料 グラム プロピレングリコール 18.2 顔料分散剤(TAMOL(商標)731) 6.45 消泡剤(FOAMASTER(商標)VL) 0.5 二酸化チタン(TI−PURE(商標)R−900) 126.50 水 31.0
【0029】上述の材料が、高剪断Cowlesミキサ
ー中で混合され、次いで、次の材料が低剪断混合を行い
つつ添加された。 材料 グラム エマルジョンポリマー 232.29 オペックポリマー(ROPAQUE(商標)ULTRA) 14.40 造膜助剤(TEXANOL(商標)) 4.83 消泡剤(FOAMASTER(商標)VL) 0.5 レオロジー改質剤(ACRYSOL(商標)RM−1020) 14.2 レオロジー改質剤(ACRYSOL(商標)RM−825) 0.25 水 77.79 注:TAMOL、ROPAQUEおよびACRYSOL
はRohm and Haas Companyの商標
である。FOAMASTERはHenkel Cor
p.の商標である。TI−PUREはEI DuPon
t de Nemours.Co.の商標である。TE
XANOLはEastman Chemical C
o.の商標である。これらの水性コーティング組成物
は、コーティング組成物の総重量に基づいて4.4%の
VOCを含む。
ー中で混合され、次いで、次の材料が低剪断混合を行い
つつ添加された。 材料 グラム エマルジョンポリマー 232.29 オペックポリマー(ROPAQUE(商標)ULTRA) 14.40 造膜助剤(TEXANOL(商標)) 4.83 消泡剤(FOAMASTER(商標)VL) 0.5 レオロジー改質剤(ACRYSOL(商標)RM−1020) 14.2 レオロジー改質剤(ACRYSOL(商標)RM−825) 0.25 水 77.79 注:TAMOL、ROPAQUEおよびACRYSOL
はRohm and Haas Companyの商標
である。FOAMASTERはHenkel Cor
p.の商標である。TI−PUREはEI DuPon
t de Nemours.Co.の商標である。TE
XANOLはEastman Chemical C
o.の商標である。これらの水性コーティング組成物
は、コーティング組成物の総重量に基づいて4.4%の
VOCを含む。
【0030】実施例5 ドライコーティングの耐スクラブ性の評価 実施例1−3および比較例A−Eのエマルジョンポリマ
ーを用いて、実施例4に従った水性コーティング組成物
が調製された。各水性コーティング組成物のドライフィ
ルムについて耐スクラブ性が評価された。結果は表5−
1に示される。
ーを用いて、実施例4に従った水性コーティング組成物
が調製された。各水性コーティング組成物のドライフィ
ルムについて耐スクラブ性が評価された。結果は表5−
1に示される。
【0031】
【表4】
【0032】本発明の実施例1のエマルジョンポリマー
を含む水性コーティング組成物のドライフィルムは、比
較例Bのエマルジョンポリマーを含む、対応する組成物
のドライフィルムよりも優れた耐スクラブ性を提供す
る。本発明の実施例2のエマルジョンポリマーを含む水
性コーティング組成物のドライフィルムは、比較例Cの
対応する組成物のドライフィルムよりも優れた耐スクラ
ブ性を提供する。本発明の実施例3のエマルジョンポリ
マーを含む水性コーティング組成物のドライフィルム
は、比較例Dの対応する組成物のドライフィルムよりも
優れた耐スクラブ性を提供する。本発明の実施例1およ
び2のエマルジョンポリマーを含む、好ましい水性コー
ティング組成物のドライフィルムは、比較例A−Eの組
成物のドライフィルムよりも実質的に優れた耐スクラブ
性を提供する。
を含む水性コーティング組成物のドライフィルムは、比
較例Bのエマルジョンポリマーを含む、対応する組成物
のドライフィルムよりも優れた耐スクラブ性を提供す
る。本発明の実施例2のエマルジョンポリマーを含む水
性コーティング組成物のドライフィルムは、比較例Cの
対応する組成物のドライフィルムよりも優れた耐スクラ
ブ性を提供する。本発明の実施例3のエマルジョンポリ
マーを含む水性コーティング組成物のドライフィルム
は、比較例Dの対応する組成物のドライフィルムよりも
優れた耐スクラブ性を提供する。本発明の実施例1およ
び2のエマルジョンポリマーを含む、好ましい水性コー
ティング組成物のドライフィルムは、比較例A−Eの組
成物のドライフィルムよりも実質的に優れた耐スクラブ
性を提供する。
【0033】実施例6 耐アルカリ性−グロス損失の評価 実施例1および2、並びに比較例F、p(74.8VA
/24.8BA/0.4酸)エマルジョンポリマー、の
水性エマルジョンポリマーを含む、水性コーティング組
成物が実施例4に従って調製された。該3つの組成物の
ドライフィルムがシングルブラックビニルチャート上に
調製され、フィルムの耐アルカリ性−グロス損失が決定
された。結果は表6−1に示される。
/24.8BA/0.4酸)エマルジョンポリマー、の
水性エマルジョンポリマーを含む、水性コーティング組
成物が実施例4に従って調製された。該3つの組成物の
ドライフィルムがシングルブラックビニルチャート上に
調製され、フィルムの耐アルカリ性−グロス損失が決定
された。結果は表6−1に示される。
【0034】
【表5】
【0035】本発明の実施例1および2の水性アクリル
エマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物の
ドライフィルムはグロス損失を示さず、よって試験に合
格であった。
エマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物の
ドライフィルムはグロス損失を示さず、よって試験に合
格であった。
【0036】実施例7 加水分解安定性の評価 実施例1および2、並びに比較例F、p(74.8VA
/24.8BA/0.4酸)エマルジョンポリマー、の
水性エマルジョンポリマーを含む、水性コーティング組
成物が実施例4に従って調製された。該3つの組成物の
ドライフィルムがシングルブラックビニルチャート上に
調製され、加水分解安定性が決定された。結果は表7−
1に示される。
/24.8BA/0.4酸)エマルジョンポリマー、の
水性エマルジョンポリマーを含む、水性コーティング組
成物が実施例4に従って調製された。該3つの組成物の
ドライフィルムがシングルブラックビニルチャート上に
調製され、加水分解安定性が決定された。結果は表7−
1に示される。
【0037】
【表6】
【0038】本発明の実施例1および2の水性アクリル
エマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物の
ドライフィルムは溶解を示さず、よって試験に合格であ
った。
エマルジョンポリマーを含む水性コーティング組成物の
ドライフィルムは溶解を示さず、よって試験に合格であ
った。
【0039】実施例8および比較例G アクリルエマルジョンポリマーの調製 比較例G(表8−1)のためのモノマーが、455gの
DI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよび30.5gの
SLSと混合され、撹拌して乳化された。5.2gのS
LSおよび400gのDI水が、機械的撹拌装置を備え
た3Lのマルチネックフラスコに充填された。該フラス
コの内容物が、窒素下で85℃に加熱された。撹拌され
たケトル内容物に、35gのモノマーエマルジョンが添
加され、続いて、10gのDI水中の3.5gのAPS
が添加された。ウレイドメタアクリレートの50%溶液
30gが、モノマーエマルジョンの残部に添加され、続
いて、該モノマーエマルジョンのゆっくりとした添加が
開始された。モノマーエマルジョンの総添加時間は90
−100分であった。反応器温度は重合の間中、83℃
に維持された。20gのDI水が使用されて、エマルジ
ョンフィードラインを反応器へリンスした。モノマーエ
マルジョンの添加の完了後、反応器は60℃に冷却され
た。水性溶液中の、10ppmの硫酸鉄(II)、1g
のt−ブチルヒドロペルオキシドおよび0.5gのD−
イソアスコルビン酸が添加された。ポリマーエマルジョ
ンは水酸化アンモニウムでpH9−10に中和された。
DI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよび30.5gの
SLSと混合され、撹拌して乳化された。5.2gのS
LSおよび400gのDI水が、機械的撹拌装置を備え
た3Lのマルチネックフラスコに充填された。該フラス
コの内容物が、窒素下で85℃に加熱された。撹拌され
たケトル内容物に、35gのモノマーエマルジョンが添
加され、続いて、10gのDI水中の3.5gのAPS
が添加された。ウレイドメタアクリレートの50%溶液
30gが、モノマーエマルジョンの残部に添加され、続
いて、該モノマーエマルジョンのゆっくりとした添加が
開始された。モノマーエマルジョンの総添加時間は90
−100分であった。反応器温度は重合の間中、83℃
に維持された。20gのDI水が使用されて、エマルジ
ョンフィードラインを反応器へリンスした。モノマーエ
マルジョンの添加の完了後、反応器は60℃に冷却され
た。水性溶液中の、10ppmの硫酸鉄(II)、1g
のt−ブチルヒドロペルオキシドおよび0.5gのD−
イソアスコルビン酸が添加された。ポリマーエマルジョ
ンは水酸化アンモニウムでpH9−10に中和された。
【0040】実施例8(表8−1)のためのモノマー
が、400gのDI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよ
び30.5gのSLSと混合され、撹拌して乳化され
た。5.2gのSLSおよび380gのDI水が、機械
的撹拌装置を備えた3Lのマルチネックフラスコに充填
された。該フラスコの内容物が、窒素下で65℃に加熱
された。撹拌されたケトル内容物に、35gのモノマー
エマルジョンが添加され、続いて、15.6gのDI水
中の0.02gの硫酸鉄(II)7水和物および0.0
2gのエチレンジアミン4酢酸 4ナトリウム塩が添加
された。8gのDI水中の0.54gのAPS、続い
て、8gのDI水中の0.27gのナトリウムハイドロ
サルファイトの添加によって重合が開始された。ウレイ
ドメタアクリレートの50%溶液30gが、モノマーエ
マルジョンの残部に添加され、続いて、該モノマーエマ
ルジョンのゆっくりとした添加が開始された。50gの
DI水中の2.9gのAPSおよび50gのDI水中の
1gのD−イソアスコルビン酸が別々にモノマーエマル
ジョンと同時に供給された。3つの供給物の添加時間は
90−100分であった。反応器温度は重合の間中、6
5℃に維持された。20gのDI水が使用されて、エマ
ルジョンフィードラインを反応器へリンスした。モノマ
ーエマルジョンの添加の完了後、反応器は60℃に冷却
された。水性溶液中の、10ppmの硫酸鉄(II)、
1gのt−ブチルヒドロペルオキシドおよび0.5gの
D−イソアスコルビン酸が添加された。ポリマーエマル
ジョンは水酸化アンモニウムでpH9−10に中和され
た。
が、400gのDI水、6.9gの炭酸ナトリウムおよ
び30.5gのSLSと混合され、撹拌して乳化され
た。5.2gのSLSおよび380gのDI水が、機械
的撹拌装置を備えた3Lのマルチネックフラスコに充填
された。該フラスコの内容物が、窒素下で65℃に加熱
された。撹拌されたケトル内容物に、35gのモノマー
エマルジョンが添加され、続いて、15.6gのDI水
中の0.02gの硫酸鉄(II)7水和物および0.0
2gのエチレンジアミン4酢酸 4ナトリウム塩が添加
された。8gのDI水中の0.54gのAPS、続い
て、8gのDI水中の0.27gのナトリウムハイドロ
サルファイトの添加によって重合が開始された。ウレイ
ドメタアクリレートの50%溶液30gが、モノマーエ
マルジョンの残部に添加され、続いて、該モノマーエマ
ルジョンのゆっくりとした添加が開始された。50gの
DI水中の2.9gのAPSおよび50gのDI水中の
1gのD−イソアスコルビン酸が別々にモノマーエマル
ジョンと同時に供給された。3つの供給物の添加時間は
90−100分であった。反応器温度は重合の間中、6
5℃に維持された。20gのDI水が使用されて、エマ
ルジョンフィードラインを反応器へリンスした。モノマ
ーエマルジョンの添加の完了後、反応器は60℃に冷却
された。水性溶液中の、10ppmの硫酸鉄(II)、
1gのt−ブチルヒドロペルオキシドおよび0.5gの
D−イソアスコルビン酸が添加された。ポリマーエマル
ジョンは水酸化アンモニウムでpH9−10に中和され
た。
【0041】
【表7】
【0042】実施例9 水性コーティング組成物の形成 表9.1における比率の材料を用いたグラインドプレミ
ックス(GrindPremix)が製造され、高速カ
ウレスディスパーザー(Cowles dispers
er)で20分間混合された。表1に示された量の材料
を含むグラインドプレミックスの一部分が、ペイントご
とに別の容器に移され、該レットダウン材料が、低速混
合下、示された順に添加された。最終的な、各ペイント
の顔料体積濃度は19%であり、固形分容量は36%で
あった。水性コーティング組成物のVOCは、該コーテ
ィング組成物の総重量に基づいて0.1重量%であっ
た。
ックス(GrindPremix)が製造され、高速カ
ウレスディスパーザー(Cowles dispers
er)で20分間混合された。表1に示された量の材料
を含むグラインドプレミックスの一部分が、ペイントご
とに別の容器に移され、該レットダウン材料が、低速混
合下、示された順に添加された。最終的な、各ペイント
の顔料体積濃度は19%であり、固形分容量は36%で
あった。水性コーティング組成物のVOCは、該コーテ
ィング組成物の総重量に基づいて0.1重量%であっ
た。
【0043】
【表8】
【0044】注:SURFYNOLはAir Prod
ucts and Chemicals Incの商標
である。TEGOはTego Chemical Se
rviceの商標である。
ucts and Chemicals Incの商標
である。TEGOはTego Chemical Se
rviceの商標である。
【0045】スクラブ試験は、次の例外、すなわち、B
ird 3ミル フィルムアプリケーターがペイントを
ドローダウンするのに使用されたこと、および試験標本
が、ASTM D2486に概説されるようなガスケッ
トされたフレーム(gasketed frame)の
手段によるのではなく、シムの各サイド上で、シムと試
験片の端部との間の中央を直接はさむことにより押さえ
ることを除いて、ASTM試験法D−2486−00に
概説される方法に従って、各実施例の2つの標本につい
て行われた。他の点は、試験方法Aによった。データは
表9.2に示される。
ird 3ミル フィルムアプリケーターがペイントを
ドローダウンするのに使用されたこと、および試験標本
が、ASTM D2486に概説されるようなガスケッ
トされたフレーム(gasketed frame)の
手段によるのではなく、シムの各サイド上で、シムと試
験片の端部との間の中央を直接はさむことにより押さえ
ることを除いて、ASTM試験法D−2486−00に
概説される方法に従って、各実施例の2つの標本につい
て行われた。他の点は、試験方法Aによった。データは
表9.2に示される。
【0046】
【表9】
【0047】本発明の実施例9のエマルジョンポリマー
を含む水性コーティング組成物のドライフィルムは、比
較例Hのエマルジョンポリマーを含む対応する組成物の
ドライフィルムよりも優れた耐スクラブ性を提供する。
を含む水性コーティング組成物のドライフィルムは、比
較例Hのエマルジョンポリマーを含む対応する組成物の
ドライフィルムよりも優れた耐スクラブ性を提供する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J015 CA01 CA14 4J038 CD032 CG031 MA08 MA10 NA11 NA27 4J100 AJ02Q AJ08Q AJ09Q AL02P AL03P AL04P AL05P AL08P AL09P BA31P CA04 EA07 FA03 FA04 FA20 JA01
Claims (10)
- 【請求項1】 共重合単位として、乾燥ポリマー重量に
基づいて、70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽
和非イオン性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポ
リマー重量に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチ
レン性不飽和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョ
ンポリマーであって、乾燥ポリマー重量に基づいて少な
くとも40重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポ
リマー重量1kgあたり0.001〜0.05モルの連
鎖移動剤の存在下でレドックス重合によって形成され
る、前記水性アクリルエマルジョンポリマー。 - 【請求項2】 レドックス重合が、乾燥ポリマー重量1
kgあたり0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤
の存在下で行われる、請求項1記載のアクリルエマルジ
ョンポリマー。 - 【請求項3】 レドックス重合がpH4〜8で行われ
る、請求項1記載のアクリルエマルジョンポリマー。 - 【請求項4】 水性アクリルエマルジョンポリマーを含
む水性コーティング組成物であって、該水性アクリルエ
マルジョンポリマーが、共重合単位として、乾燥ポリマ
ー重量に基づいて、70〜99.5重量%のモノエチレ
ン性不飽和非イオン性(メタ)アクリルモノマー、およ
び乾燥ポリマー重量に基づいて、0.3〜10重量%の
モノエチレン性不飽和酸モノマーを含み、乾燥ポリマー
重量に基づいて少なくとも40重量%の該エマルジョン
ポリマーが、乾燥ポリマー重量1kgあたり0.001
〜0.05モルの連鎖移動剤の存在下でレドックス重合
によって形成されたものである、前記水性コーティング
組成物。 - 【請求項5】 レドックス重合が、乾燥ポリマー重量1
kgあたり0.0025〜0.025モルの連鎖移動剤
の存在下で行われる、請求項4記載の水性コーティング
組成物。 - 【請求項6】 15〜38のPVCを有し、コーティン
グ組成物の総重量に基づいて5重量%より少ない量のV
OCを有する、請求項4記載の水性コーティング組成
物。 - 【請求項7】 38より大きいPVCを有し、コーティ
ング組成物の総重量に基づいて3重量%より少ない量の
VOCを有する、請求項4記載の水性コーティング組成
物。 - 【請求項8】 15〜85のPVCを有し、コーティン
グ組成物の総重量に基づいて1.7重量%より少ない量
のVOCを有する、請求項4記載の水性コーティング組
成物。 - 【請求項9】 ドライコーティングの耐スクラブ性を向
上させる方法であって、 a)共重合単位として、乾燥ポリマー重量に基づいて、
70〜99.5重量%のモノエチレン性不飽和非イオン
性(メタ)アクリルモノマー、および乾燥ポリマー重量
に基づいて、0.3〜10重量%のモノエチレン性不飽
和酸モノマーを含む水性アクリルエマルジョンポリマー
であって、乾燥ポリマー重量に基づいて少なくとも40
重量%の該エマルジョンポリマーが、乾燥ポリマー重量
1kgあたり0.001〜0.05モルの連鎖移動剤の
存在下でレドックス重合によって形成された前記水性ア
クリルエマルジョンポリマーを含む水性コーティング組
成物を形成させ; b)基体に該コーティング組成物をアプライし;さらに c)該アプライされたコーティング組成物を乾燥させ、
または該組成物が乾燥することを含む、前記ドライコー
ティングの耐スクラブ性を向上させる方法。 - 【請求項10】 レドックス重合が、乾燥ポリマー重量
1kgあたり0.0025〜0.025モルの連鎖移動
剤の存在下で行われる請求項9記載の方法。
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NZ582054A (en) * | 2007-06-29 | 2012-06-29 | Hardie James Technology Ltd | Multifunctional primers for composite building materials |
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KR101236415B1 (ko) * | 2010-11-12 | 2013-02-22 | 애경화학 주식회사 | 자동차 언더바디 코팅용 아크릴 에멀젼 및 이를 함유하는 연질 코팅 조성물 |
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CN106496404B (zh) * | 2016-10-31 | 2018-02-09 | 上海佰奥聚新材料科技有限公司 | 高分子聚丙烯酸酯分散液 |
AU2019300051A1 (en) * | 2018-07-13 | 2021-02-04 | Swimc Llc | Coating compositions for bituminous materials |
CN111303333B (zh) * | 2018-12-11 | 2022-03-08 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种快干水性丙烯酸聚合物乳液及其制备方法和用途 |
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DE4213965A1 (de) * | 1992-04-29 | 1993-11-04 | Basf Ag | Waessrige polymerisatdispersion |
US5939514A (en) * | 1996-09-26 | 1999-08-17 | Rohm And Haas Company | Coating composition having extended storage stability and method for producing wear resistant coatings therefrom |
GB9702241D0 (en) * | 1997-02-04 | 1997-03-26 | Dow Deutschland Inc | Emulsion polymers which provide scrub resistance and blocking resistance in high and low pvc paint formulations |
JP3402141B2 (ja) * | 1997-08-12 | 2003-04-28 | 住友化学工業株式会社 | 靭性に優れたアクリル系樹脂の製造方法 |
AU9788998A (en) * | 1997-10-03 | 1999-04-27 | Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation | Scrub resistant latexes |
-
2001
- 2001-06-18 US US09/882,024 patent/US20020058110A1/en not_active Abandoned
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- 2001-09-13 DE DE60107787T patent/DE60107787T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-13 EP EP01307810A patent/EP1193273B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-14 KR KR1020010056647A patent/KR20020024531A/ko not_active Application Discontinuation
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- 2001-09-24 BR BR0104241-6A patent/BR0104241A/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-09-25 CN CNB011408820A patent/CN1256353C/zh not_active Expired - Lifetime
- 2001-09-25 JP JP2001291100A patent/JP2002121225A/ja not_active Withdrawn
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