(57)【要約】【課題解決手段】本発明に係る水性発泡性組成物は、必須成分として、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が５°Ｃ以下である１種又は２種以上の易造膜性のポリマー（Ｐ１）と、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が２０°Ｃ以上である１種又は２種以上の難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比３５：６５〜９５：５の混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）と、炭素数１０〜３０の脂肪酸のアミン塩及び／又はアンモニウム塩からなる整泡剤（Ｂ）と、噴射剤（Ｃ）とを、耐圧容器内に封入してなる。【効果】泡沫安定性、保形性、防塵性及び木材等の基材に対する密着性が良い水性発泡性組成物が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
必須成分として、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が５°Ｃ以下である１種又は２種以上の易造膜性のポリマー（Ｐ１）と、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が２０°Ｃ以上である１種又は２種以上の難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比３５：６５〜９５：５の混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）と、炭素数１０〜３０の脂肪酸のアミン塩及び／又はアンモニウム塩からなる整泡剤（Ｂ）と、噴射剤（Ｃ）とを、耐圧容器内に封入してなる水性発泡性組成物。
【請求項２】
混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）１００質量部に対して、整泡剤（Ｂ）を０．１〜１０質量部及び噴射剤（Ｃ）を１〜２０質量部含有する請求項１記載の水性発泡性組成物。
【請求項３】
易造膜性のポリマー（Ｐ１）がポリウレタン、ポリアクリル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体及びポリクロロプレンよりなる群から選ばれた少なくとも一種であり、且つ難造膜性のポリマー（Ｐ２）がポリアクリル及びスチレン−ブタジエン共重合体よりなる群から選ばれた少なくとも一種である請求項１又は２記載の水性発泡性組成物。
【請求項４】
易造膜性のポリマー（Ｐ１）がポリウレタン及びスチレン−ブタジエン共重合体よりなる群から選ばれた少なくとも一種であり、且つ難造膜性のポリマー（Ｐ２）がポリアクリル及びスチレン−ブタジエン共重合体よりなる群から選ばれた少なくとも一種である請求項１又は２記載の水性発泡性組成物。
【請求項５】
成膜助剤を実質的に含有しない請求項１〜４のいずれかに記載の水性発泡性組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水性発泡性組成物に係わり、詳しくは、耐圧容器内に封入し、噴射ノズルから噴射して発泡させる発泡性組成物（以下、この種の発泡性組成物を「エアゾール型発泡性組成物」と記すことがある）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、壁や天井への吹き付け、サッシ回りや配管回りへの充填、断熱材の補修などの用途にポリウレタンフォームが用いられている。これらの用途に用いるポリウレタンフォームは、例えば、活性水素化合物とイソシーネート化合物とを重付加させて得られる末端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーに、フロン等の噴射剤、充填剤、溶剤などを混合してなる非水性のエアゾール型発泡性組成物を、耐圧容器のノズルから噴射して、大気中の水分を硬化剤として、発泡、硬化させることにより得られる。
【０００３】
ところが、ウレタンプレポリマーには、通常、その合成原料の一つであるイソシアネート化合物（遊離のイソシアネート化合物）が残留しているため、上記の非水性のエアゾール型発泡性組成物には、噴射の際にイソシアネート化合物が大気中に飛散して人体に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００４】
この問題を解決したものとして、耐圧容器内にポリマーの水性エマルジョンと噴射剤とを封入してなる水性のエアゾール型発泡性組成物がある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭５６−１１６７６６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の水性のエアゾール型発泡性組成物には、泡が大きくなり過ぎたり泡の大きさが不均一になったりし易いことに起因して、生成した泡沫が乾燥して硬化するまでに崩壊してしまう、すなわち泡沫安定性が良くない、という問題がある。
【０００７】
また、吹き付け材、充填材、断熱材などの用途に用いるエアゾール型発泡性組成物については、泡沫安定性が良いことの外、さらに下記（１）〜（３）の物性が要求される。
（１）乾燥後の発泡体が柔軟で強靱であること、すなわち保形性が良いこと。
（２）乾燥後の発泡体に塵が付着しにくいこと、すなわち防塵性が良いこと。
（３）木材等の基材に対する乾燥後の発泡体の密着性が良いこと。
【０００８】
本発明は、以上の事情に鑑みなされたものであって、泡沫安定性が良く、乾燥後の発泡体の保形性、防塵性及び木材等の基材に対する密着性が良い水性発泡性組成物を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明に係る水性発泡性組成物（本発明組成物）は、必須成分として、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が５°Ｃ以下である１種又は２種以上の易造膜性のポリマー（Ｐ１）と、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が２０°Ｃ以上である１種又は２種以上の難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比３５：６５〜９５：５の混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）と、炭素数１０〜３０の脂肪酸のアミン塩及び／又はアンモニウム塩からなる整泡剤（Ｂ）と、噴射剤（Ｃ）とを、耐圧容器内に封入してなる。
【００１０】
この明細書において、成膜助剤とは、発泡時に水性発泡性組成物中のポリマー粒子同士が融着するのを促進して造膜作用を助長する物質をいい、低分子量の揮発性有機化合物がこれに該当する。その具体例としては、可塑剤（フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルなど）及び高沸点溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル等のセロソルブ類、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のカルビトール類など）が挙げられる。また、この明細書において、易造膜性のポリマーとは、そのポリマーの水溶液又は水分散液の最低造膜温度が５°Ｃ以下であるポリマーをいい、難造膜性のポリマーとは、そのポリマーの水溶液又は水分散液の最低造膜温度が２０°Ｃ以上であるポリマーをいうものとする。
【００１１】
本発明組成物は、易造膜性のポリマー（Ｐ１）と難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比３５：６５〜９５：５の混合ポリマーを膜形成ポリマーとして含有し、且つ特定のアニオン界面活性剤からなる整泡剤（Ｂ）を含有するので、泡沫安定性、保形性、防塵性及び木材等の基材に対する密着性に優れる。
【００１２】
また、本発明組成物は、混合ポリマーの少なくとも３５質量％が易造膜性のポリマー（Ｐ１）であるので、この種の組成物の一般的な造膜設計温度（１０〜３０°Ｃ）においては、成膜助剤により見掛けの最低造膜温度を下げなくても造膜可能である。成膜助剤を添加しない場合は、エマルジョンの本来の物性を低下させることなく造膜が可能になるとともに、シックハウスなどの問題も起こりにくくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）は、成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が５°Ｃ以下である１種又は２種以上の易造膜性のポリマー（Ｐ１）と成膜助剤が無添加の場合のその水溶液又は水分散液の最低造膜温度が２０°Ｃ以上である１種又は２種以上の難造膜性のポリマー（Ｐ２）とからなる。
【００１４】
本発明においては、混合ポリマーとして、易造膜性のポリマー（Ｐ１）と難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比３５：６５〜９５：５のものが用いられる。好ましい両者の質量比は５０：５０〜８０：２０である。易造膜性のポリマー（Ｐ１）は得られる発泡体を軟化させるポリマー成分であり、難造膜性のポリマー（Ｐ２）は得られる発泡体を硬化させるポリマー成分である。従って、混合ポリマー中の前者の比率が９５質量％を超えると、発泡体が軟化し過ぎて、保形性が低下する。すなわち、小さな外力で容易に発泡体がへこみ、その後その外力を取り除いても復元しにくくなる。また、発泡体の極端な軟化により塵が付着し易くなるので、防塵性も低下する。一方、混合ポリマー中の前者の比率が３５質量％未満になると、発泡体が硬化し過ぎて脆くなり、小さな外力で発泡体が破壊されるようになる。すなわち、この場合も保形性が低下する。易造膜性のポリマー（Ｐ１）の最低造膜温度が５°Ｃ以下に限定されるのは、５°Ｃより高くなると、一般的な造膜設計温度（１０〜３０°Ｃ）の下限温度である１０°Ｃ付近での造膜性が著しく低下してしまうからである。また、難造膜性のポリマー（Ｐ２）の最低造膜温度が２０°Ｃ以上に限定されるのは、２０°Ｃより低くなると、常温付近（２０°Ｃ付近）において難造膜性のポリマー（Ｐ２）が発泡体の硬化成分として機能しにくくなり、その結果、この種の組成物に最低限要求される常温付近での保形性及び防塵性が低下してしまうからである。
【００１５】
易造膜性のポリマー（Ｐ１）としては、ポリウレタン（シリコーン反応性基含有ポリウレタンを含む）、ポリアクリル（シリコーン反応性基含有ポリアクリルを含む）、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体及びポリクロロプレンが例示され、難造膜性のポリマー（Ｐ２）としては、ポリアクリル（シリコーン反応性基含有ポリアクリルを含む）及びスチレン−ブタジエン共重合体が例示される。なお、易造膜性のポリマー（Ｐ１）及び難造膜性のポリマー（Ｐ２）のいずれにも、ノニオン性又はアニオン性のポリマーを用いることが好ましく、カチオン性ポリマーを用いることは好ましくない。カチオン性ポリマーを、アニオン界面活性剤（整泡剤（Ｂ））と併用すると、本発明組成物の貯蔵安定性が低下するからである。易造膜性のポリマー（Ｐ１）及び難造膜性のポリマー（Ｐ２）は、いずれも、一種単独を用いてもよく、必要に応じて二種以上を併用してもよい。発泡体の保形性が特に良い水性発泡性組成物を得る上で、易造膜性のポリマー（Ｐ１）としてはポリウレタン（シリコーン反応性基含有ポリウレタンを含む）及びスチレン−ブタジエン共重合体が好ましく、難造膜性のポリマー（Ｐ２）としてはポリアクリル（シリコーン反応性基含有ポリアクリルを含む）及びスチレン−ブタジエン共重合体が好ましい。
【００１６】
混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）の調製法は特に限定されない。例えば、易造膜性のポリマー（Ｐ１）と難造膜性のポリマー（Ｐ２）とからなる混合ポリマーを水と混合して調製してもよく、易造膜性のポリマー（Ｐ１）の水溶液又は水分散液と、難造膜性のポリマー（Ｐ２）の水溶液又は水分散液とを混合して調製してもよい。
【００１７】
本発明組成物は、特定のアニオン界面活性剤からなる整泡剤（Ｂ）を含有する。アニオン界面活性剤としては、炭素数１０〜３０の脂肪酸のアミン塩及び／又はアンモニウム塩が用いられる。好適なアミン塩及びアンモニウム塩の具体例としては、それぞれ、ステアリン酸ジエタノールアミン及びステアリン酸アンモニウムが挙げられる。これらのアニオン界面活性剤からなる整泡剤（Ｂ）は、発泡時に泡が大きくなり過ぎたり泡の大きさが不均一になったりするのを抑制して、泡沫安定性を向上させる。ノニオン界面活性剤やカチオン界面活性剤からなる整泡剤を用いたのでは、泡が大きくなり過ぎたり泡の大きさが不均一になったりするのを有効に抑制することができなくなり、泡沫安定性の良い発泡体を与える水性発泡性組成物を得ることができない。本発明組成物の如き易造膜性のポリマー（Ｐ１）及び難造膜性のポリマー（Ｐ２）を膜形成ポリマーとして用いた水性発泡性組成物の泡沫安定性を改善するためには、本発明で規定する特定のアミン塩及び／又はアンモニウム塩からなる整泡剤を用いる必要がある。脂肪酸のアルカリ金属塩など、他の整泡剤を用いたのでは、泡沫安定性の良い発泡体を与える水性発泡性組成物を得ることはできない。
【００１８】
整泡剤（Ｂ）は、混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）に、塩として配合してもよく、水溶液として配合してもよい。整泡剤（Ｂ）の配合量は、混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）１００質量部に対して、塩（アミン塩及び／又はアンモニウム塩）として０．１〜１０質量部が好ましく、０．５〜６質量部がより好ましい。同配合量が０．１質量部未満の場合は泡沫安定性が十分に良い発泡体を与える水性発泡性組成物を得ることが困難になり、一方同配合量が１０質量部を超えた場合は、得られる発泡体が軟化し過ぎて保形性及び防塵性が低下する傾向があるので、いずれも好ましくない。
【００１９】
本発明組成物は、噴射剤（Ｃ）を含有する。噴射剤（Ｃ）としては、液化ジメチルエーテル（ＤＭＥ）、液化メタン、液化エタン、液化プロパン、液化ｎ−ブタン、液化イソブタン、ＬＰＧ（プロパンとブタンとの混合液化ガス）等の液化ガス及び炭酸ガス、窒素ガス等の気体が例示される。
【００２０】
噴射剤（Ｃ）の配合量は、混合ポリマーの水溶液又は水分散液（Ａ）１００質量部に対して、１〜２０質量部が好ましく、２〜１０質量部がより好ましい。同配合量が１質量部未満の場合は十分な発泡倍率が得られず、一方同配合量が２０質量部を超えた場合は、過発泡（発泡倍率が過大になる現象）が生じて泡沫安定性などが低下する傾向があるので、いずれも好ましくない。
【００２１】
本発明組成物の好適な含水率は、６０質量％以下である。含水率が６０質量％を超えると、硬化時の発泡体皮膜の収縮が大きくなり、保形性が低下する傾向があるので、好ましくない。
【００２２】
本発明組成物には、上述した必須成分（Ａ）〜（Ｃ）の外、必要に応じて、テルペン、ロジン、石油系樹脂等のタッキファイヤー（粘着付与剤）、炭酸カルシウム、クレー、シリカ等の充填剤、顔料、酸化防止剤、防カビ剤、防錆剤、防蟻剤などを、発泡体の物性や噴射性の低下をきたさない範囲で添加してもよい。
【００２３】
【実施例】
実施例に基づき本発明を更に詳細に説明する。尤も、本発明は下記の実施例に限定されない。
【００２４】
以下の実施例及び比較例で用いた易造膜性のポリマー（Ｐ１）の水分散液及び難造膜性のポリマー（Ｐ２）の水分散液、並びに、それぞれの水分散液の最低造膜温度（°Ｃ）（ＭＦＦＴ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｆｉｌｍ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を表１に示す。表１中の最低造膜温度は、乾燥剤設置式の最低造膜温度測定器を用いて、ＪＩＳ  Ｋ  ６８２８に準拠して求めた。
【００２５】
【表１】
2005008683.tif 000002
【００２６】
（実施例１）
易造膜性のポリマー（Ｐ１）の水分散液であるポリウレタンエマルジョン（旭電化社製、商品コード「アデカボンタイターＨＵＸ−２９０Ｈ」）１５３質量部（樹脂固形分９５．０質量部）と、易造膜性のポリマー（Ｐ１）の水分散液であるシリコーン反応性基含有ポリアクリルエマルジョン（旭化成社製、商品コード「ポリデュレックスＧ６２０」）１０．８質量部（樹脂固形分５．０質量部）と、整泡剤（Ｂ）であるステアリン酸アンモニウム５．４質量部の水溶液１６．４質量部とを、有底円筒状の耐圧容器内に投入して十分に混合した後、その耐圧容器の上部開口部に噴射ノズルを装着した。次いで、噴射ノズルの噴射口から耐圧容器内に、噴射剤（Ｃ）としてＬＰＧ（プロパンとブタンの質量比２４．５：７５．５）５．４質量部を圧入した後、耐圧容器を十分に振って内容物を混合し、水性発泡性組成物を調製した。この調製において用いた各成分及びそれらの配合量を表２に示す。同表中、括弧内に示す数値は樹脂固形分（質量部）であり、以下の表（表３〜６）中の括弧内に示す数値も同様である。
【００２７】
（実施例２〜２４及び比較例１〜６）
表２〜６に示す各成分をそれぞれの表に示す配合量で用いたこと以外は実施例１と同様にして、水性発泡性組成物を調製した。
【００２８】
上記の各水性発泡性組成物について、下記の試験方法により、発泡体の泡沫安定性、保形性、防塵性及び合板に対する密着性を調べた。結果を表２〜６に示す。なお、整泡剤を配合しなかった比較例５の水性発泡性組成物及び整泡剤としてステアリン酸ナトリウム水溶液を用いた比較例６の水性発泡性組成物は、いずれも泡沫安定性が極めて悪く、実用性が無いと判断したので、保形性、防塵性及び密着性については試験を行わなかった。
【００２９】
〈泡沫安定性〉
耐圧容器内の水性発泡性組成物をプラスチック製の容器内に噴射し、２３°Ｃの雰囲気下に２４時間放置して乾燥した。放置前後の容器内の発泡体の泡の状態を目視にて観察し、下記の評価基準により、泡沫安定性を評価した。放置前後で泡の状態に変化がない発泡体が泡沫安定性が良い発泡体である。
○：  放置前後で泡の状態に変化なし
×：  泡の大きさが増大、又は、泡の一部が消滅
【００３０】
〈保形性〉
耐圧容器内の水性発泡性組成物を合板上に噴射し、２３°Ｃの雰囲気下に７２時間放置して乾燥した後、発泡体の厚さＤ（ｍｍ）を測定した。次いで、その発泡体を、５ｍｍ／分の厚さ減少速度で厚さがＤ／２（ｍｍ）になるまで押圧して圧縮したのち解圧して、解圧後２４時間後の厚さｄ（ｍｍ）を測定した。測定値Ｄ及びｄを下式に代入して発泡体の復元率を算出し、下記の評価基準により、保形性を評価した。復元率が大きい発泡体ほど、保形性が良い。
【００３１】
復元率（％）＝ｄ／Ｄ×１００
【００３２】
◎：  復元率が８０％以上
○：  復元率が６０〜８０％未満
×：  復元率が６０％未満
【００３３】
〈防塵性〉
耐圧容器内の水性発泡性組成物を合板上に噴射し、２３°Ｃの雰囲気下に７２時間放置して乾燥し、次いで屋外に３日間放置した後、発泡体の表面を目視にて観察し、下記の評価基準により、防塵性を評価した。
○：  塵が付着していないか、或いは、塵が付着していても拭えば除去するこ
とができる。
×：  塵が付着しており、拭っても除去することができない。
【００３４】
〈合板に対する密着性〉
耐圧容器内の水性発泡性組成物を合板上に噴射し、２３°Ｃの雰囲気下に２４時間放置して乾燥した後、手で発泡体を剥離して、剥離後の合板の表面状態を目視にて観察し、下記の評価基準により、防塵性を評価した。凝集破壊が発泡体の合板に対する密着性が良かったことを示す。
○：  凝集破壊
×：  界面破壊
【００３５】
【表２】
2005008683.tif 000003
【００３６】
【表３】
2005008683.tif 000004
【００３７】
【表４】
2005008683.tif 000005
【００３８】
【表５】
2005008683.tif 000006
【００３９】
【表６】
2005008683.tif 000007
【００４０】
表２〜６に示すように、実施例１〜２４の水性発泡性組成物は、泡沫安定性、保形性、防塵性及び密着性の全ての項目について評価が良いのに対して、比較例１〜６の水性発泡性組成物は、泡沫安定性、保形性、防塵性及び密着性のいずれかの項目について評価が良くない。
【００４１】
実施例１〜４及び比較例１〜４の各水性発泡性組成物の試験結果より、総合評価の高い水性発泡性組成物を得るためには、易造膜性のポリマー（Ｐ１）と難造膜性のポリマー（Ｐ２）との質量比を３５：６５〜９５：５の範囲とする必要があることが分かる。
【００４２】
また、実施例１〜２４の水性発泡性組成物の中でも実施例２、３、５〜１１、２４の各水性発泡性組成物の発泡体の保形性が特に良いことから、易造膜性のポリマー（Ｐ１）としてポリウレタン又はスチレン−ブタジエン共重合体を、難造膜性のポリマー（Ｐ２）としてポリアクリル又はスチレン−ブタジエン共重合体を用いた場合に、保形性の特に良い水性発泡性組成物が得られることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明により、泡沫安定性、保形性、防塵性及び木材等の基材に対する密着性が良い水性発泡性組成物が提供される。本発明に係る水性発泡性組成物は、一般的な造膜設計温度においては成膜助剤を配合しなくても造膜可能であるので、成膜助剤を配合しない場合は、シックハウスなどの問題が生じにくい水性発泡性組成物が提供される。