JP2000234078A - 1液硬化型水性樹脂保護剤組成物 - Google Patents
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- Paints Or Removers (AREA)
Abstract
被膜を、塗布するだけで簡単に形成することができ、し
かも、必要に応じて容易に除去できるうえ、環境汚染性
や安全性を一段と向上させ、必要な諸特性をバランス良
く兼ね備えた1液硬化型水性樹脂保護剤組成物を提供す
る。 【解決手段】ワックスのエマルジョンと、オキサゾリン
基含有化合物のエマルジョンと、カルボキシル基含有樹
脂のエマルジョンと、クエン酸エステル類もしくはイソ
酪酸モノエステル類と、融合剤とを含有させるようにし
た。
Description
燥性,光沢性に優れ、耐熱性や耐低温性等を有し、温度
により被膜物性が左右されない強靭な被膜を、塗布する
だけで容易に形成させることができる1液硬化型水性樹
脂保護剤組成物に関するものである。
る被膜を形成しうる各種の水性保護剤組成物が提案さ
れ、業務用や家庭用として市場に提供されている。例え
ば、特公昭44−24407号、特公昭49−1458
号に開示されているものは、アクリル系共重合樹脂エマ
ルジョン、ポリエチレンワックスエマルジョン、アルカ
リ可溶性樹脂を主成分とし、可塑剤やその他の成分を添
加したものである。現在、床用艶出し剤としてはこのタ
イプのものが主流となっているが、これらのものは、耐
洗剤性や耐久性、耐スリップ性が得られにくいという欠
点がある。
図るものとして、特公昭47−14019号、特公昭4
7−15597号、特公昭49−1458号等に開示さ
れたものがある。このものは、アクリル系ポリマー等
の、分子構造中にカルボキシル基を持たせ、これに多価
金属イオンで架橋させた金属架橋型樹脂からなるもので
ある。この金属架橋型樹脂では、金属イオンで分子間架
橋させることにより、ポリマーが十分な耐洗剤性を有す
るようになり、被膜は、アルカリを加えることにより簡
単に剥離可能となる。また、金属架橋により、重ね塗り
性や耐久性が大幅に改良された。そして、このもので
は、耐アルカリ性が向上したため、重ね塗り時に、被膜
がつぎに塗布される艶出し剤で再分散されることがなく
なり、架橋構造を与えることにより、被膜を強靭で抵抗
力のあるものにすることができた。
イオンをポリマーに加える際に、その架橋剤がアルカリ
錯体でなければならず、その多くはアンモニア錯体であ
ったため、アンモニアの臭気があるうえ、架橋剤を加え
る際にショックを与え凝集等を引き起こすという問題が
あった。
開昭57−117552号に、多価金属を特殊な方法で
アクリル系樹脂エマルジョン中に分散させる技術が提案
されている。ところが、この方法で得られたエマルジョ
ンは、長期間の保存中に多価金属が沈殿してしまい、安
定性に劣るという問題があった。
も検討されている。例えば、被膜性能の向上と改良を目
的としたものとして、ポリウレタン系樹脂の水分散液ま
たは乳濁液を含有させた艶出し剤組成物が開示されてい
る(特公昭53−22548号)。ところが、このもの
では、艶出し剤が塗布された床面をゴム底の靴で歩行し
た際、靴底の擦跡が被膜内部に食い込んで黒く残るとい
う問題(以下、「ブラックヒールマーク」という)や、
耐摩耗性に劣るという問題があり、やはり性能面で満足
のいくものではなかった。
せた艶出し剤組成物の欠点である耐ブラックヒールマー
ク性、耐摩耗性を改良するとともに、レベリング性や光
沢を向上させるものとして、つぎのようなものが提案さ
れた。すなわち、特公昭63−288110号、特公昭
63−14748号に開示されたものは、ポリウレタン
系樹脂の水分散液または乳濁液を主剤とし、耐久性や強
靭性等の被膜性能の向上を図ったものである。ところ
が、このものでは、被膜が汚れた際、化学的な理由から
除去が極めて困難で剥離性に劣るという欠点があった。
靭性、耐摩耗性、耐久性を生かしながら、剥離性を付与
するものとして、ポリウレタン系樹脂を多価金属架橋型
アクリル系樹脂と混合する技術が提案された。例えば、
特公平6−6649号、特公昭53−22548号、特
公昭62−185769号、特公昭62−185768
号、特公平3−66771号、特開平4−236281
号、特開平4−225084号、特開昭63−3058
0号、特開昭62−81466号、特開平4−1548
79号、特開昭62−47043号等に開示されたもの
がある。ところが、これらのものは、耐ブラックヒール
マーク性、耐摩耗性、光沢やレベリング性等の性能向上
はされたものの、耐スカッフ性、光沢持続性、乾燥性、
剥離性が悪く、モップさばきが重くて床用艶出し剤が延
びにくい等、作業性や経済性の点に問題があった。
て、ポリウレタン系樹脂等の性質である耐薬品性の優れ
た点が剥離性に悪影響を及ぼしていることから、架橋剤
として多価金属イオンをポリウレタン系樹脂に加える技
術が提案された。例えば、特開昭61−72071号、
特開平6−234912号等に開示されたものである。
ところが、上記技術では、多価金属イオンの架橋剤がア
ルカリ錯体であるため、やはりアンモニア臭気の点で問
題を残している。
開平6−25593号に示される、多価金属イオンをポ
リウレタン生成過程中に含有させ反応を行う技術が提案
された。ところが、この技術では、反応操作が複雑で、
容易に生成物が得られるものではない。
の技術は、重金属を含む亜鉛化合物が多く用いられ、環
境上好ましくない。そこで、金属架橋に使用する重金属
および揮発性アミン類による環境汚染問題を有しない技
術が開示されている(特開平5−1259号、特開平3
−20565号)。ところが、これらのものは、多価金
属架橋型樹脂と比べて、耐久性、耐洗剤性、乾燥性に劣
り、従来と同様の性能が得られるものではない。また、
重金属以外の架橋剤としてカルシウムを用いた技術も提
案された(特開平5−5083号、特開平5−2630
46号)。ところが、これらのものは、亜鉛架橋型樹脂
に比べて、耐久性や剥離性に劣るという問題があり、性
能面で満足できるものではない。
レタン系樹脂に架橋構造を持たせることで、耐久性・耐
洗剤性等を改良するとともに、剥離性を向上させるもの
であったが、諸性能のバランスをとることが極めて困難
である。すなわち、耐久性向上を図ると剥離性の低下を
来たす等、艶出し剤組成物としての全体の性能バランス
が崩れてしまい、十分な性能を発揮するものが得られて
いないのが実情である。
化している。従来のように、汚れれば洗浄や剥離作業を
行い、再度床用保護剤を塗布するという方法は、徐々に
行われなくなっており、最近では、一度床用保護剤を塗
布して形成された被膜を極力汚さないという予防的メン
テナンスで床面を管理するという方法へ移行しつつあ
る。
ィング機で日常的に被膜表面をバフ掛けすることによ
り、汚れを除去して光沢を復元させ、被膜を強化し、耐
久性を持たせることが広く行われるようになってきた。
これにより、美観レベルを一定に保ちながら、洗浄や剥
離周期の延長を行うものである。このような、高速バフ
ィング機によるバフ掛けで生じる摩擦熱は、時には10
0℃程度にまで達するため、このような高温下でも被膜
物性が左右されない床用保護剤が求められている。
ケット等、店舗の営業時間が延長され、コンビニエンス
ストアーのように年中無休24時間営業の店舗も増加す
る傾向にある。このような状況のなか、床面のメンテナ
ンスの時間にもかなりの制限が加わり、極めて短時間で
高レベルの美観が得られる床用保護剤が求められてい
る。一方、近年環境に対する関心の高まりとともに、化
学物質の安全性に対する問題意識が高まっている。水性
樹脂保護剤組成物も例外ではなく、環境汚染のできるだ
け少ない、安全性の高いものが求められている。
は、光沢や耐久性がよく、容易に被膜が形成され、耐摩
耗性、耐スリップ性、耐洗剤性、剥離性、光沢の持続
性、耐候性等の特性が優れていることはもちろんのこ
と、高温時には、変質や変色せず、過度に柔らかくなら
いことや、耐摩耗性を有すること等も要求される。反対
に、低温時には、適度に柔軟性を有し、硬くならずに強
靭であり、温度によって物性が左右されないことも必要
になってきている。このように、一見相反するような各
種の特性をバランス良く備えた保護剤組成物の開発が強
く望まれている。
たように、上記従来の床用保護剤は、耐久性や光択性の
みに重点を置いたものが主流であり、短時間で高い美観
が得られる床用保護剤は開発されていないのが実情であ
る。すなわち、床用保護剤において、各含有成分は、そ
れぞれ単独で保護剤の性能に影響を与えるのではなく、
相互に影響して特性を左右する。例えば、耐ブラックヒ
ールマーク性を向上させれば光沢が減少し、耐スリップ
性も低下する。また、耐摩耗性や耐汚染性を向上させれ
ば、剥離性が悪くなる。このように、ある種の性能向上
を図れば、必ずといって良いほど他の性能に何らかの悪
影響が現れる傾向にあり、各種の特性をバランス良く備
えたものは現在までのところ提供されていなかった。し
かも、高速バフィング機等を用いるメンテナンス手法で
の耐摩耗性や耐熱性等の点でも十分な性能を発揮しうる
ものはなかった。このように、水性保護剤として長期間
安定し、塗りやすくよく延びるという作業性や経済性を
兼ね備え、しかも諸性能と環境安全性と諸特性をバラン
ス良く備えた保護剤組成物は提供されていなかったのが
実情である。
もので、耐汚染性や耐久性等に優れた強靭で光沢のある
被膜を、塗布するだけで簡単に形成することができ、し
かも、必要に応じて容易に除去できるうえ、環境汚染性
や安全性を一段と向上させ、必要な諸特性をバランス良
く兼ね備えた1液硬化型水性樹脂保護剤組成物の提供を
目的とする。
め、本発明の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物は、ワッ
クスのエマルジョンと、オキサゾリン基含有化合物のエ
マルジョンと、カルボキシル基含有樹脂のエマルジョン
と、クエン酸エステル類もしくはイソ酪酸モノエステル
類と、融合剤とを含有することを要旨とする。
による被膜物性向上と環境安全性の向上との両立に関
し、各種の研究を行い、本発明に到達した。
エマルジョンでは、アクリル系、ポリウレタン系、ポリ
エステル系等の各種の樹脂類に、周知の架橋システムが
採り入れられ、具体的には、多価金属架橋、イオン架
橋、自己架橋等が組み入れられたエマルジョンが使用さ
れていた。
の亜鉛が用いられ環境汚染上好ましくないという問題が
ある。また、非架橋構造やイオン架橋、自己架橋では、
満足できるものがない。さらに、2液型架橋剤(例え
ば、水性エポキシ、メラミン、ブロックNCO等)で
は、安全性に問題があり、常温では硬化せず、硬化反応
に加熱が必要で、熱源の確保や基材への熱の悪影響に問
題を生じる。さらに、一度これらの硬化剤を混合すれ
ば、可使時間(ポットライフ)が短いため、長期保存に
より保護剤溶液が硬化してしまい、非常に使いにくいと
いった問題がある。
トライフ)が長い長期安定性の優れた、架橋構造の研究
を行い本発明を完成した。すなわち、オキサゾリン基含
有化合物のエマルジョンを架橋剤とすることを見出した
のである。
して、特開平4−366156号、特開平5−2952
75号、特開平7−157621号、特開平9−312
92号等に開示されたものがある。しかし、これらの技
術は、機械的強度、耐溶剤性、耐熱性、密着性を向上さ
せるに止まるうえ、硬化させるには80℃以上に加熱し
たりUV照射といった操作が必要で、容易に被膜を形成
できるものではない。また、剥離性の点でも十分な特性
を発揮するものではない。
シル基含有樹脂のエマルジョンのカルボキシル基とオキ
サゾリン基含有化合物のエマルジョン中のオキサゾリン
基とが架橋を行うものである。これにより、耐ブラック
ヒールマーク性、耐スカッフ性、耐摩耗性、防汚性、光
沢性、光沢持続桂、耐候性、乾燥性、被膜性能の立ち上
りの速さ、低温時の被膜形成性、作業性、剥離性、バフ
ィング適応性等々、床用保護剤に必要な諸性能を、同時
に兼ね備えるものである。さらに、従来から架橋成分に
使われている重金属や金属類をほとんど含まず、環境へ
の負荷の軽減や安全性と水性保護剤としての優れた諸性
能とを併せ持ったものである。
は、界面活性剤で乳化された状態の乳濁液だけでなく、
界面活性剤を含有しない水分散液も含む趣旨である。
しく説明する。
は、ワックスのエマルジョンと、オキサゾリン基含有化
合物のエマルジョンと、カルボキシル基含有樹脂のエマ
ルジョンと、クエン酸エステル類もしくはイソ酪酸モノ
エステル類と、融合剤とを含有している。
ワックスとしては、従来の艶出し剤に用いられているほ
とんどすべてのワックスを用いることができる。すなわ
ち、天然および合成の炭化水素ワックスやこれらの変性
物、酸化物等の他、鉱物油および植物性油ワックスやこ
れらの変性物等を広く使用することができる。ここで,
天然ワックスとしては、例えば、牛脂、豚脂等の水添硬
化ロウ、ラノリン、ミツロウ、鯨ロウ等の動物性ワック
スの他、大豆油やヒマシ油に水素添加して得られるワッ
クス、カルナバロウ、キャンデリラロウ、木ロウ、ヌカ
ロウ等の植物性ワックス、さらに、モンタンワックス、
セリシンロウ、パラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックス等の鉱物性ワックスをあげることができ
る。また、合成ワックスとしては、例えば、分子量50
0〜5000程度のポリエチレンワックス、ポリプロピ
レンワックス、フイッシャートロブッシュ法によるワッ
クス、およびこれらの合成ワックスの酸化物や酸変性物
等をあげることができる。これらのワックスは、乳化剤
を用いてエマルジョンにしたものを用いることができ
る。
ョンとは、付加重合性オキサゾリン化合物を含む単量体
成分を重合してなる側鎖としてオキサゾリン基を有する
重合体のエマルジョンである。上記単量体成分は、必要
に応じて上記付加重合性オキサゾリン化合物の他に、こ
の付加重合性オキサゾリン化合物と共重合可能でかつオ
キサゾリン基と反応しない付加重合性化合物を一種以上
含んでもよい。
は、オキサゾリン基を有するものであれば、特に限定す
るものではなく、各種のものが用いられる、具体的に
は、例えば、2−ビニル−2−オキサゾリン、4−メチ
ル−2−ビニル−2−オキサゾリン、5−メチル−2−
ビニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−
オキサゾリン、2−イソプロペニル−4−メチル−2−
オキサゾリン等があげられる。
合可能でかつオキサゾリン基と反応しない付加重合性化
合物とは、上記各付加重合性オキサゾリン化合物のうち
の少なくとも1種の化合物と共重合可能なモノマーであ
れば特に限定するものではなく、各種のものが用いられ
る。例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル等の(メ
タ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリロニトリル
等の不飽和ニトリル類、(メタ)アクリルアミド、(メ
タ)アクリルアミド類の不飽和アミド類、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルエー
テル類、エチレン、プロピレン等のα−オレフィン類、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル等の含ハロゲ
ン、α・β−不飽和モノマー類、スチレン、β−メチル
スチレン等のα・β−不飽和芳香族モノマー類等があげ
られる。これらのうちの少なくとも1種以上を共重合さ
せ、乳化剤等を用いてエマルジョンにしたものが用いら
れる。
の分子内に官能基としてカルボキシル基を有する樹脂で
あれば特に限定するものではなく、各種のものが用いら
れ、そのモノマー組成や、製法、機能、構造、架橋等に
制限はない。例えば、アクリル系樹脂、スチレン−アク
リル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹
脂、アルキド系樹脂、アクリル−エチレン系複合樹脂、
アクリル−ウレタン系複合樹脂、アクリル−オレフィン
系複合樹脂、コロイダルシリカ−アクリル系複合樹脂、
コロイダルシリカ−ウレタン系複合樹脂、シリコン−ア
クリル系複合樹脂、シリコン−ウレタン系複合樹脂、エ
チレン系アイオノマー樹脂、ポリオレフィン系アイオノ
マー樹脂等があげられる。これらのカルボキシル基含有
樹脂のエマルジョンは、単独でもしくは2種以上を混合
して用いることができる。2種以上を混合して用いる場
合、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、アクリル−ウレタン系複合樹脂、アク
リル−オレフィン系複合樹脂のうちいずれかを用いるこ
とが好ましい。
ラス転移点(以下「Tg°」という)が0℃以上、12
0℃以下のものが好ましい。上記Tg°の上限値として
より好ましいのは110℃であり、105℃であればさ
らに好適である。上記Tg°の下限値としてより好まし
いのは10℃であり、15℃であればさらに好適であ
る。Tg°が0℃未満であれば得られた被膜が軟らかく
なり、汚れやすく耐久性にも問題が生じるからである。
しかも、高速バフィング時に発生する摩擦熱により過度
に軟らかくなり、被膜が流動して逆に汚れを抱込んだり
平滑性を損ない、パットの目詰まりの原因にもなるから
である。一方、Tg°が120℃を超えると、室温や低
温での成膜性が悪くなり、多くの被膜形成助剤を含有さ
せる必要が生じて乾燥性や被膜の物性の立ち上りが遅
く、バフィングによる光沢の復元性や傷の修復性も悪く
なるからである。しかも、揮発性有機化合物(以下、
「VOC」という)の抑制に問題が生じるからである。
ここで、上記Tg°は、複数種類の樹脂を使用する場
合、個々の樹脂のTg°が0℃未満や120℃を超える
ものであっても、複合させた状態で0℃〜120℃の範
囲であればよい。
えば、鎖中にカルボン酸・カルボン酸塩が結合したポリ
ウレタン系樹脂が好適に用いられる。上記ポリウレタン
系樹脂の製造は、ジオールやジイソシアネートにカルボ
キシル基を有するジオール類を加え、重合する事によ
り、エマルジョンのポリウレタン系樹脂を得ることがで
きる。
ては黄変タイプと無黄変タイプがあるが、美観の点から
長期間被膜が変色しないことが望ましいため、脂肪族及
び脂環式のイソシアネートを用いた無黄変タイプのポリ
ウレタン系樹脂が好適に用いられる。
ンの製造において用いられる有機溶剤としては、メチル
エチルケトンやトルエン、アセトンのような有機溶剤
は、安全性や臭気の点に問題があるので好ましくなく、
例えば、NMP(ノルマルメチル2ピロリドン)やカル
ビトール系の溶剤等が好適に用いられる。
酸エステル類もしくはイソ酪酸モノエステル類および融
合剤を用いることにより、優れた被膜形成と被膜の性能
を発揮させるものである。
トリエチルエステル、アセチルクエン酸トリエチル、ク
エン酸トリブチルエステル、アセチルクエン酸トリブチ
ルエステル、アセチルクエン酸トリヘキシルエステル、
ブチルクエン酸トリヘキシルエステル等、各種のものが
あげられる。これらは単独でもしくは併せて用いられ
る。上記クエン酸エステルの含有量としては、0.01
重量%以上40重量%以下が好ましい。クエン酸エステ
ル含有量の上限値としてより好ましいのは、30重量%
であり、20重量%であればさらに好ましい。クエン酸
エステル含有量の下限値としてより好ましいのは、0.
02重量%であり、0.05重量%であればさらに好ま
しい。クエン酸エステルの含有量が0.01重量%未満
では、低温での成膜性に劣り、被膜にクラック等が発生
し、レベリング性が劣るものとなり、40重量%を超え
ると、被膜が過度に柔らかくなり、汚れが付着しやす
く、乾燥性に劣るものになるからである。
に限定するものではなく、その分子構造中に1個の反応
性に富んだ第1級アルコール性水酸基あるいは第2級ア
ルコール性水酸基を有したジオールのイソ酪酸モノエス
テルで、2,2,4−トリメチルペンタジオール−1,
3−ジイソブチレートや、2,2,4−トリメチル1,
3−ペンタジオール−イソブチレート等各種のものを用
いることができる。これらの中でも、2,2,4−トリ
メチルペンタジオール−1,3−ジイソブチレートが最
も好適に用いることができる。これらもクエン酸エステ
ル類と同様に、被膜を形成させるのに有効な助剤であ
る。上記イソ酪酸モノエステル類の含有量としては、
0.01重量%以上40重量%以下が好ましい。イソ酪
酸モノエステル類含有量の上限値としてより好ましいの
は、30重量%であり、20重量%であればさらに好ま
しい。イソ酪酸モノエステル類含有量の下限値としてよ
り好ましいのは、0.02重量%であり、0.05重量
%であればさらに好ましい。イソ酪酸モノエステル類の
含有量が0.01重量%未満では、低温での成膜性に劣
り、被膜にクラック等が発生し、レベリング性が劣るも
のとなり、40重量%を超えると、被膜が過度に柔らか
くなり、汚れが付着しやすく、乾燥性に劣るものになる
からである。
れ、例えば、メチルカルビトール、エチルカルビトー
ル、メチルプロピルカルビトール、ヘキシレングリコー
ル、ベンジルアルコール、ノルマルメチル2ピロリドン
(NMP)、3−メトキシ−3−メチル−ブタノール、
フェニルセロソルブ、ジプロピレングリコールジベンゾ
ネート、乳酸エステル類、1,3−ジメチル−2−イミ
ダゾリジノン(DMI)等の溶剤があげられる。これら
の中でも、適度に融合し、乾燥性に優れ、臭気や毒性の
少ないメチルカルビトールやエチルカルビトール、メチ
ルプロピルカルビトール、フェニルセロソルブ、ジプロ
ピレングリコールジベンゾネート、1,3−ジメチル−
2−イミダゾリジノン(DMI)等が特に好ましく用い
られる。尚、上記に揚げる高沸点溶剤に限らず他の周知
の高沸点溶剤も用いることが可能である。
テル類もしくはイソ酪酸モノエステル類とを併用するこ
とで被膜形成が可能になるのである。すなわち、融合剤
とクエン酸エステル類もしくはイソ酪酸モノエステル類
との併用により、低温条件でも強靭な被膜が形成でき、
高温条件で過度に柔らかくならないように調整でき、最
低被膜形成温度(以下「MFT°」という)を任意にコ
ントロールすることが可能になるのである。ここで、M
FT°とは、樹脂エマルジョンが、連続的に被膜が形成
される最低温度のことをいい、MFT°以下では被膜が
形成されずに粉状になってしまう。
常温以上になって成膜が困難な場合には、常温での成膜
を容易にするため、上記融合剤以外に、例えば、従来よ
り用いられるブトキシエチルフォスフェート類や他の周
知の可塑剤を含有させることもできる。ただし、常温に
おいて被膜形成が可能な組成物については、このような
可塑剤を使用する必要がないことはもちろんである。
は、上記ワックスのエマルジョン、オキサゾリン基含有
化合物のエマルジョン、カルボキシル基含有樹脂のエマ
ルジョン、クエン酸エステル類もしくはイソ酪酸モノエ
ステル類、および融合剤を、例えば、常温常圧下で、攪
拌装置を有する容器にそれぞれの成分を計量して投入
し、攪拌することで容易に得ることができる。
樹脂保護剤組成物は、可使時間が極めて長く長期に渡り
安定性の優れたものである。また、上記組成物により得
られる被膜は、耐久性、耐水性、耐溶剤性、強靭性、耐
熱性等の特性が優れたものとなる。
は、常温では徐々にその架橋が進み強靭性を増すもので
ある。そして、本発明の組成物では、高速バフィング機
により被膜表面をバフ掛けすることにより発生した摩擦
熱により、オキサゾリン架橋をさらに促進させることが
でき、短時間に強靭な被膜が得られるようになる。
ることにより、光沢の復元や傷の補修を行う場合、熱可
塑性樹脂から構成された従来の床用保護剤組成物では、
摩擦熱による被膜の硬化という現象は生じなかった。こ
れに対し、本発明は、被膜表面をバフ掛けする事により
発生する摩擦熱を利用する事で架橋を促進して被膜を強
靭にするものである。これにより、従来の金属架橋のよ
うに、重金属や金属をほとんど含有せず、しかも強靭な
被膜を得ることができ、環境汚染や安全性を著しく向上
させるものである。
用保護剤に使用した場合、強靭性や耐久性、耐摩耗性、
柔軟性、密着性、耐水性、耐薬品性、耐溶剤性に優れ、
保護剤の耐久性の改質に寄与するものである。一方、耐
薬品性や耐溶剤性に優れた性質が剥離性に悪影響を与
え、化学的に、容易に剥離することができないという問
題も生じてくる。
であるとされている。すなわち、酸価が40を超える樹
脂であれば、剥離性は良くなるが、酸価が40以下の樹
脂を加えた被覆剤では、塗布した場合に化学的に剥離を
するのが困難で、場合によっては、剥離するために強ア
ルカリを使用する必要があり、床材を傷めるおそれがあ
る。一方、酸価が200を超えるものは、耐洗剤性や耐
水性に問題が生じる。
し、ポリウレタン系樹脂を加えた保護剤において、酸価
が1以上40以下であっても、軟化点が110℃以上2
00℃以下のポリウレタン系樹脂を使用することによ
り、被膜の耐熱性、強靭性、耐久性、耐摩耗性等に優れ
るとともに剥離性にも優れ、極めて優れた保護剤が得ら
れることを見出した。ここで、軟化点とは、加熱された
物質が軟化し、変形し始める温度をいう。この軟化点
は、一般に、熱分析の技法の中のTMA(Thermo
Mechanical Analyzer)によって
測定することが行われる。
速バフィング機により被膜の表面をバフィングした場合
に、その摩擦熱と回転する物理力とで被膜の表面が流動
して平滑性に問題を生じるうえ、汚れやすい状態にな
る。一方、軟化点が200℃を超えると、被膜表面をバ
フィングしても光沢が復元しにくくなり、傷の修復性に
も劣り、作業効率を低下させる。
子間結合が極めて強いうえ、時間の経過とともにその結
合が進み、しかも、高速バフィング機により摩擦熱が加
えられることでその結合が促進されていくのである。そ
の結果、さらに化学的に容易に剥離できなくなる。
樹脂が剥離性にとって重大な阻害要因であるという従来
の技術常識を覆し、ポリウレタン系樹脂の有する耐久性
等に寄与する有効物性を生かしながら、剥離性の改善を
行うことに成功したのである。
70以上200以下のアルカリ可溶性樹脂を含有させた
場合には、剥離性と諸性能との最適なバランスをとるこ
とができることを見出した。
定するものではなく、アクリル系、スチレン−アクリル
系、ロジン−フマル酸付加物のエステル樹脂、スチレン
無水マレイン酸樹脂誘導体、アリルアルコール−スチレ
ン樹脂誘導体、シェラック等各種のものがあげられる。
これらの中でも、最も好適に用いられるのは、アクリル
系もしくはスチレン−アクリル系の少なくともいずれか
である。また、好ましくは、固形分の色相が淡色若しく
は無色透明のものが好ましい。
酸価が70以上200以下のものが好ましい。ここで、
酸化が70未満もしくは200を超える樹脂であって
も、複数の樹脂を混合して最終的に酸化が70以上20
0以下になっていれば使用することができる。酸価が7
0未満では、アルカリ性に対して反応性が劣り、化学的
に剥離する際に強アルカリを用いることが必要になる。
逆に、酸価が200を超えると、アルカリ性は勿論のこ
と耐水性に悪影響をきたし、耐洗剤性や耐水性に問題が
生じる。
脂保護剤組成物として、これらのアルカリ可溶性樹脂を
含有させることで剥離性の向上を図ることに成功したも
のである。すなわち、アルカリ可溶性樹脂は、上記ポリ
ウレタン系樹脂類にも含有させる事ができるし、アクリ
ル系樹脂等のポリウレタン系樹脂以外の樹脂の単独また
は混合物のカルボキシル基含有樹脂にも含有させること
ができる。
に対する含有比率は、好ましくは、固形分比率で、1重
量%〜80重量%の範囲である。この含有比率や使用す
る樹脂の特性を変えることにより、保護剤の性能と剥離
性とのバランスを所望の程度に設定することができる。
すなわち、酸価の低いもの(70〜120程度)を少量
(1〜10重量%程度)含有させることにより、剥離性
を落としても耐久性を確保することができる。また、酸
価の高いもの(120〜200程度)を多量(20〜8
0重量%程度)に含有させることにより、剥離性を優先
させることができる。
は、アセチレングリコール誘導体もしくは1,4ブタン
ジオール誘導体を含有させることもできる。上記アセチ
レングリコール誘導体とは、例えば、2,4,7,9−
テトラメチル−5−デシンー4,7−ジオール等に酸化
エチレンを付加したものがあげられる。また、1,4ブ
タンジオール誘導体とは、例えば、n−オクチルピロリ
ドンやn−デシルピロリドンのような界面活性剤があげ
られる。これらのものは、一般にレベリング剤として用
いられる、フッソ系界面活性剤やシリコン系界面活性剤
のように、過度に泡が生じたり耐水性等に影響するよう
なことがなく、極めて良好な特性を維持できる。なお、
これらのものはシリコン系やフッソ系の界面活性剤と併
用することも可能である。
組成物には、上記各成分に加え、耐ブラックヒールマー
ク性改善のためのスリップ剤や、その他、消泡剤、防腐
剤、香料、分散剤または安定剤等、従来から艶出し剤に
用いられてきた補助的成分を含有させることもできる。
屋内外で使われている素材の、一時保護も含めた水性樹
脂保護剤で、例えば、建築ものの塗装面、金属面、木質
面、石質面、プラスチック面、ガラス、床面、壁、木工
製品等に使用することができる。さらに、自動車車両あ
るいは鉄道車両、航空機等の塗装表面や金属表面等の車
両外板に塗布して被膜を形成することにより、基材に対
して外気や汚れ、光、埃、水分等を遮断し、光沢を与え
基材本来の美観を保ち、老化や劣化防ぐために広く使用
することができる。
剤組成物は、各種の基材や用途に利用できるが、中でも
顕著に本発明の効果が現われる用途は、床用である。プ
ラスチック系タイルやコンポジションタイル、石質系床
材、木質系床材等の各種床材に塗布し乾燥させるだけ
で、床面に光沢を与え、防汚性に優れた耐久性を付与す
る被膜を得ることができる。上記1液硬化型水性樹脂保
護剤組成物を使用することにより、光沢性や耐久性、バ
フィング時の光沢復元性や傷の補修性に優れた強靭な被
膜を得ることができる。しかも、被膜が汚れ床材の美観
や保護性に問題が出れば、剥離剤を用いて容易に剥離す
ることも可能である。
成物は、近年環境負荷や環境汚染、安全性に問題とされ
ているフタル酸エステル系被膜形成助剤や、以前から湖
沼等の富栄養化の原因とされている燐分を有する被膜形
成助剤等を使用しなくても優れた特性を発揮する。ま
た、架橋成分として重金属をほとんど使用しない。この
ため、環境汚染や環境負荷を低減し、安全性が向上す
る。しかも、保護剤としての諸性能が極めて極れ、基材
の耐用年数の向上にも寄与し、その取り替え時期を延長
することにより、ゴミや廃棄物量の軽減にも貢献しう
る。
の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物を得た。一方、比較
例として、下記の表3および表4に示す組成の組成物を
準備した。
た成分の詳細は、つぎのとおりである。
グアジア(株)シリコン系消泡剤 「サーフィノール440」:Air Products
&Chemicals,Inc、アセチレングリコール
誘導体(2,4,7,9−テトラメチル−5−デシル−
4,7−ジオール・酸化エチレン3,5mol付加物) 「サルファドンLP‐300」:ISP Technl
ogies,Inc、1.4ブタンジオール誘導体(n
−オクチルピロリドン) 「キョーワノールM」:協和醗酵(株)、イソ酪酸モノ
エステル類(2.2.4−トリメチル−1,3−ペンタ
ンジオールモノイソブチレート) 「エチルカルビトール」:ダイセル化学工業(株) 「アルカリ可溶性樹脂溶液A」:ゼネカ(株)、Neo
coylBT‐175、(酸価100mgKOH/gs
olid)、アクリル系、不揮発分=40% 「アルカリ可溶性樹脂溶液B」:ジョンソンポリマー
(株)、ジョンクリル555のアンモニア水溶液(酸価
200mgKOH/gsolid)、アクリル系、不揮
発分=25% 「ポリエチレンワックスエマルジョン」:東邦化学工業
(株)、ハイテックE−4B、不揮発分=40%、 「カルボキシル基含有樹脂エマルジョンA」:ローム&
ハース、NT−2624、(MFT°=70℃、Tg°
=65℃、不揮発分=38%)、アクリル−スチレンコ
ポリマー 「カルボキシル基含有樹脂エマルジョンB」:(株)日
本触媒、アクリセットCW‐601、(MFT°=75
℃、Tg°=50℃、不揮発分=40%)、アクリル−
スチレンコポリマー 「カルボキシル基含有樹脂エマルジョンC」:(株)J
SR、T−371、(MFT°=80℃、Tg°=85
℃、不揮発分=38%)、アクリル系コポリマー 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンE」:大日本インキ
化学工業(株)、HIDRAN APX‐101H(軟
化点=180℃、不揮発分=45%、無黄変タイプポリ
エステル系) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンF」:ゼネカ
(株)、Neorez R−973(軟化点=150
℃、不揮発分=40%、無黄変タイプアクリル−ウレタ
ンコポリマー系) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンG」:武田薬品工業
(株)、タケラックW−405(軟化点=190℃、不
揮発分=33%、無黄変タイプポリエステル系) 「オキサゾリン基含有樹脂エマルジョン」:(株)日本
触媒、エポクロスK‐2020E(Tg°=0℃、不揮
発分=40%) 「フッソ系界面活性剤」:旭硝子(株)、サーフロンS
‐113、アニオン系、 「アルカリ可溶性樹脂溶液C」:ゼネカ(株)、Neo
coyl BT‐20、(酸価60mgKOH/gso
lid)、アクリル系、不揮発分=40% 「アルカリ可溶性樹脂溶液D」:elf atoche
m、SMA‐2625Aのアンモニア水溶液、(酸価2
20mgKOH/gsolid)、スチレン−無水マレ
イン酸系、不揮発分=15% 「亜鉛架橋型樹脂エマルジョンA」:(株)日本触媒、
アクリセットFB‐277(アクリル系、不揮発分=4
0%、MFT°=70℃以上、Tg°=57℃) 「亜鉛架橋型樹脂エマルジョンB」:ローム&ハース、
デュラプラス2(アクリル系、不揮発分=38%、MF
T°=58℃、Tg°=48℃) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンA」:大日本インキ
化学工業(株)、HIDRAN AP−20(軟化点=
90℃、不揮発分=30%、無黄変タイプポリエステル
系) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンB」:大日本インキ
化学工業(株)、HIDRAN AP‐60(軟化点=
70℃、不揮発分=85%、無黄変タイプポリエステル
系) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンC」:SOLUOL
CHEMlCAL、INC、Solucote 10
80(軟化点=205℃、不揮発分=85%、無黄変タ
イプポリエステル系) 「ポリウレタン系樹脂エマルジョンD」:SOLUOL
CHEMlCAL、INC、Solucote 17
−36C(軟化点=210℃、不揮発分=35%、無黄
変タイプポリエステル系)
貯蔵安定性、乾燥性、レベリング性、重ね塗り性、光沢
度、耐ブラックヒールマーク性、耐水性、耐洗剤性、剥
離性、被膜の立ち上がり性、耐摩耗性、高温での耐久
性、低温での耐久性、バフィング適応性、バフィング光
沢復元性、バフィング硬化促進性について、それぞれ、
下記に示す方法で性能評価を行った。実施例の評価結果
を下記の表5および表6に、比較例の評価結果を下記の
表7および表8に示す。
(フロアーポリシュ試験方法)12、貯蔵安定性に準
拠。 (2)乾燥性:JIS K3920(フロアーポリシュ
試験方法)14、光沢度に準拠し、触指乾燥の度合いを
評価(床材は、タジマ(株)製・ジニアスブレーン白色
タイルをあらかじめ青パットで洗浄したものを用いた) (3)レベリング性:JIS K3920(フロアーポ
リシュ試験方法)14、光沢度に準拠し、Xの文字を描
き乾燥後、Xの文字が残るか否かで評価。 (4)重ね塗り性:JlS K3920(フロアーポリ
シュ試験方法)14、光沢度に準拠し、乾燥した時点で
次々に合計6回塗布し、被膜の状態や光沢度を評価。 (5)光沢度:JlS K3920(フロアーポリシュ
試験方法)14、光沢度に準拠。3回塗布。(床材は、
タジマ(株)製・ジニアスブレーン白色タイルをあらか
じめ青パットで洗浄したものを用いた) (6)耐ブラックヒールマーク性:JlS K3920
(フロアーポリシュ試験方法)15、耐ヒールマーク性
に準拠。(床材は、タジマ(株)製・ジニアスブレーン
白色タイルをあらかじめ青パットで洗浄したものを用い
た) (7)耐水性:JlS K3920(フロアーポリシュ
試験方法)17、耐水性に準拠。 (8)耐洗剤性:JlS K3920(フロアーポリシ
ュ試験方法)18、耐洗剤性に準拠。 (9)剥離性=JIS K3920(フロアーポリシュ
試験方法)19、除去性に準拠。 (10)被膜の立上がり性,JIS K3920(フロア
ーポリシュ試験方法)15、耐ヒールマーク性に準拠。
乾燥直後に試験機に取り付け評価。(床材は、タジマ
(株)製・ジニアスブレーン白色タイルをあらかじめ青
パットで洗浄したものを用いた) (11)耐摩耗性:JlS K3920(フロアーポリシ
ュ試験方法)18、耐洗剤性に準拠。但し、ブラシを2
000#耐水ペーパに取り替えて評価。 (12)高温での耐久性:JlS K3920(フロアー
ポリシュ試験方法)15、耐ヒールマーク性に準拠。試
験機を50℃の恒温室へ入れ評価。 (13)低温での耐久性:JIS K3920(フロアー
ポリシュ試験方法)15、耐ヒールマーク性に準拠。試
験機を5℃の恒温室へ入れ評価。 (14)バフィング適応性:JlS K3920(フロア
ーポリシュ試験方法)14、光沢度に準拠し、合計6回
塗布する。次に、高速バフィング機、(アマノ株式会
社、クリーンスターH−430・1200rpm)に、
住友3M製、白パットを装着し、被膜表面を1分間バフ
ィングした際の被膜の状態を評価。表面温度約95℃
(床材は、タジマ(株)製・ジニアスプレーン黒色タイ
ルをあらかじめ青パットで洗浄したものを用いた) (15)バフィング光沢復元性:JlS K3920(フ
ロアーポリシュ試験方法)14、光沢度に準拠し、合計
6回塗布する。汎用低速ポリシャーに赤パットを装着
し、キャニオンスプレーで水を、2回噴霧/m2し、被
膜表面を研磨し光沢を低下させる。次に、高速バフィン
グ機、(アマノ株式会杜、クリーンスターH−430・
1200rpm)に、住友3M製、白パットを装着し、
被膜表面をバフィングし、光沢の上昇を評価。判定は、
上昇率が、15%以上=◎、10〜15%=○、5〜1
0%=△、5%以下=×とした。 (16)バフィング硬化促進性:JIS K3920(フ
ロアーポリシュ試験方法)14,光沢度に準拠し、合計
6回塗布する。2回/日、高速バフィング機、(アマノ
株式会社、クリーンスターH−430・1200rp
m)に、住友3M製、白パットを装着し、被膜表面のバ
フィングを1週間行い、後に、JlS K3920(フ
ロアーポリシュ試験方法)15、耐ヒールマーク性に準
拠し評価。判定は、特に記載のないかぎり、次の通りで
ある。◎=非常に優秀。○=優秀。△=普通。×=劣
る。
例の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物は、比較例に比
べ、良好な被膜特性を示すことがわかる。
樹脂保護剤組成物は、耐ブラックヒールマーク性、耐ス
カッフ性、耐摩耗性、防汚性、光沢性、光沢持続桂、耐
候性、乾燥性、被膜性能の立ち上りの速さ、低温時の被
膜形成性、作業性、剥離性、バフィング適応性等々、床
用保護剤に必要な諸性能を、同時に兼ね備えたものであ
る。
剤組成物は、環境や安全性への配慮といった観点から、
従来より架橋成分に使われている重金属や金属類をほと
んど含まない。さらに、揮発性有機化合物をほとんど含
まず、屋内での使用も安全である。しかも、保護剤とし
て強靭な被膜が得られ、基材の耐用年数の向上に寄与
し、その取り替え時期の延長により、ゴミや廃棄物の軽
減に貢献する。このように、本発明は、従来にない省力
化、コスト軽減、省エネ化、環境保全を有する、環境へ
の負荷の軽減や安全性と水性保護剤としての諸性能の向
上を併せ持ったものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 ワックスのエマルジョンと、オキサゾリ
ン基含有化合物のエマルジョンと、カルボキシル基含有
樹脂のエマルジョンと、クエン酸エステル類もしくはイ
ソ酪酸モノエステル類と、融合剤とを含有することを特
徴とする1液硬化型水性樹脂保護剤組成物。 - 【請求項2】 カルボキシル基含有樹脂がポリウレタン
系樹脂とアクリル系樹脂の少なくともいずれかである請
求項1記載の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物。 - 【請求項3】 ポリウレタン系樹脂が、酸価が1以上4
0以下、軟化点が110℃以上200℃以下のものであ
る請求項2記載の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物。 - 【請求項4】 酸価が70以上200以下のアルカリ可
溶性樹脂を含有させるようにした請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の1液硬化型水性樹脂保護剤組成物。 - 【請求項5】 アセチレングリコール誘導体と1,4−
ブタンジオール誘導体の少なくともいずれかを含有させ
るようにした請求項1〜4のいずれか一項に記載の1液
硬化型水性樹脂保護剤組成物。
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