JP2001254069A - 防汚加工剤 - Google Patents
防汚加工剤Info
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Abstract
ることができる防汚加工剤を提供する。 【解決手段】酸価が0〜150mgKOH/gである合
成樹脂エマルジョン(1)と融点が53〜65℃のワッ
クス(2)と平均粒子径が1〜20μmの無機系充填剤
(3)とを含んでなり、該合成樹脂エマルジョン(1)
の固形分100重量部に対し、該ワックス(2)が固形
分で3〜50重量部であり、該無機系充填剤(3)が5
〜200重量部であることを特徴とする防汚加工剤に関
する。
Description
るものであり、さらに詳しくは、基材に塗工または含浸
することによって、防汚性を有する層を形成させる防汚
加工用組成物に関するものであり、特に不織布や建材用
紙、壁紙などの内装材の表面に処理することにより、汚
れにくい内装材の製造に適用されるものである。
表面に耐汚染性のある樹脂フイルム(代表的なものとし
てエバールフイルム)を貼着する方法(特開平5−14
0345号公報、特開平7−112502号公報、実開
平7−010000号公報など)が提案され採用されて
きている。
は、フイルムと基材表面との接着不良の問題、あるいは
エンボス加工した場合に、基材のエンボス凹部のみがフ
イルムとの接着点となり、凸部は事実上接着していない
ことから生じるフイルムの浮きなどの問題を生じやす
く、フイルムが剥離したり破れたりして、その部分が汚
染されやすいなどの問題を有していた。
してカールが発生することがあり、化粧紙として利用す
る場合や壁紙として利用する場合に作業効率が悪いとい
った欠点を有していた。又、フイルムそのものも比較的
高価なものが多いため、これらの点が相まって、経済性
の点でもデメリットを有していた。
することにより防汚性を得る方法が用いられてきてい
る。すなわち、フルオロアルキル基を有する化合物が、
撥水撥油性能を有することが知られており、このフロオ
ロアルキル基をポリシロキサン類に導入したフルオロシ
リコーンオリゴマーは、優れた撥水撥油性、防汚性を有
しているため、これらを合成樹脂エマルジョンと組み合
わせ、各種製品の撥水撥油性・防汚付与剤などに利用さ
れている。しかし、これらのフッ素系塗工剤は、透湿性
を有するために、防湿性が得られなかったり、浸透性の
高い汚染物質による長時間の汚染に対して汚染を受けや
すいという欠点を有していた。
可能な化合物、例えばフルオロアルキル基含有エチレン
性不飽和単量体を主構成単位としてなるフッ素系ビニル
系重合体や塩化ビニリデンや塩化ビニルのような化合物
を共重合させたポリマーやオリゴマーが知られており、
繊維の撥水・防汚加工剤、紙の撥水撥油加工剤としてエ
マルジョンの形態で広く利用されている。しかし、これ
らのフルオロアルキル基含有共重合物はエマルジョンと
して利用する時に種々の要因により沈降しやすかった
り、エマルジョンの機械的安定性や長期保存安定性が悪
いなどの欠点があった。
化チタンを使った光触媒による防汚方法(特開平10−
072664号公報、特許第2920140号公報)が
用いられるようになってきている。これらは、光触媒層
を形成し、そこに光を当て光触媒作用により、汚染物質
の分解、除去を行うものである。
用いるには、室内であるために充分な機能が発揮されな
かったり、除去に時間がかかるなどの問題を抱えてい
る。
又は含浸によってエバールフィルム張り並みの防汚性能
を付与することができる防汚加工剤を提供することを目
的とするものである。
解決するために鋭意研究を行なった結果、合成樹脂エマ
ルジョンとパラフィンワックスエマルジョンと無機系充
填剤を特定割合でブレンドした組成物を使用した樹脂組
成物を加工基材に塗工することにより、エバールフィル
ム張り加工基材と同等の防汚性能を付与することができ
ることを発見し、本発明を完成させるに到った。
0mgKOH/gである合成樹脂エマルジョン(1)と
融点が53〜65℃のパラフィンワックス(2)と平均
粒子径が1〜20μmの無機系充填剤(3)とを含んで
なり、該合成樹脂エマルジョン(1)の固形分100重
量部に対し、該パラフィンワックス(2)が固形分で3
〜50重量部であり、該無機系充填剤が5〜200重量
部である防汚加工剤を提供するものであり、
ン(1)のTgが、−30〜50℃である上記[I]記
載の防汚加工剤を提供するものであり、[III]本発明
は、ワックス(2)が、ノルマルパラフィンワックスを
90重量%以上含むものである上記[I]又は[II]記
載の防汚加工剤を提供するものであり、[IV]無機質充
填剤(3)が、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、
酸化チタン、クレー、タルク、カオリン、二酸化ケイ素
からなる群から選ばれる1種又は2種以上である[I]
〜[III]のいずれか1項記載の防汚加工剤を提供する
ものである。
本発明の合成樹脂エマルジョンは、以下に示すエチレン
性不飽和単量体を複数組み合わせて乳化重合することに
より製造される。エチレン性不飽和単量体としては、例
えば、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピ
ル、メタルクル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタル
リル酸ブチル、アクリル酸ヘキシル、メタアクリル酸ヘ
キシル、アクリル酸ヘプチル、メタクリル酸ヘプチル、
アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル
酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、などで例
示されるアクリル酸アルキルエステルおよびメタクリル
酸アルキルエステル、1,2ブタジェン、1,3ブタジ
ェン、イソプレン、クロロプレン等の脂肪族共役ジエン
単量体;スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、クロルスチレン2、4―ジブロモスチレン等で示さ
れるエチレン性不飽和芳香族単量体;アクリロニトリ
ル、メタクロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸お
よびその無水物、フマル酸、イタコン酸並びに、不飽和
ジカルボン酸モノアクキルエステル例えば、マレイン酸
モノメチル、フマル酸モノエチル、イタコン酸モノノル
マルブチル等のエチレン性不飽和カルボン酸、酢酸ビニ
ル、プロピオン酸ビニル等の如きビニルエステル、塩化
ビニリデン臭化ビニリデン等の如き、ビニリデンハライ
ド、アクリル酸−2−ヒドロキシエチレル、アクリル酸
−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−2−ヒドロ
キルエチル等の如きエチレン性不飽和カルボン酸のヒド
ロキシアルキルエステル、アクリル酸グリシジル、メタ
クリル酸グリシジル等の如きエチレン性不飽和カルボン
酸のグリシジルエステルおよび、アクリルアミド、メタ
クリルアミド、Nーメチロールアクリルアミド、N−メ
チロ−ルメタクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリ
ルアミド、ジアセトンアクリルミド等のラジカル重合可
能な単量体等が挙げられる。
市販されている陰イオン性界面活性剤、非イオン界面活
性剤、陽イオン界面活性剤、両イオン界面活性剤などを
挙げることができる。これらのうち、防湿性をより高め
るためには反応性乳化剤を用いることが好ましい。この
反応性乳化剤を用いることによりソープフリー型のエマ
ルジョンが得られる。反応性乳化剤としては、例えばス
チレンスルホン酸ソーダ、ビニルスルホン酸ソーダ、ビ
ニルスルホン酸ソ−ダ、各種エチレン性不飽和基を有す
る乳化剤などを挙げることができる。この中でも、特開
昭58−203960号公報で示される下記の構造式を
有する化合物が最も好ましい。
1つがフッ素原子で置換された炭素数18のアルキル基
を表し、MはNa、又はNH4表す。) また本発明の合成樹脂エマルジョンとして、乳化剤を使
用せず、合成ゴムラテックス、又は合成樹脂エマルジョ
ンの樹脂にカルボキシル基等の陰イオン性基、第4級ア
ンモニウム塩基等の陽イオン性基、エチレンオキサイド
鎖等の非イオン性の官能基を含ませた自己乳化型のソー
プフリーのエマルジョンを使用することもできる。また
合成樹脂エマルジョンに乳化剤を使用する場合、ワック
スエマルジョンとの相溶性の点から、乳化剤のイオン
性、非イオン性を一致させることが好ましい。例えばワ
ックスエマルジョンに陰イオン性界面活性剤を使用すれ
ば合成樹脂エマルジョンも陰イオン性界面活性剤を使用
したものが好ましい。
が、合成ゴムラテックス、又は合成樹脂エマルジョンの
固形分換算で100重量部に対して、0.1〜3重量部
用いるのが好ましい。乳化剤を3重量部を越えて用いた
合成ゴムラテックス又は合成樹脂エマルジョンを本発明
の充填剤と組合せて用いても高い防汚性の発現は困難に
なる。また0.1重量部未満用いても乳化性能を発揮し
ない。
チレン性不飽和単量体を乳化重合したものであるが、こ
れらのエチレン性不飽和単量体の中でも、2−エチルヘ
キシルアクリレ−トを使用することが防汚性の点で好ま
しい。
〜150mgKOH/gであることがエマルジョンの安
定性の点で必要である。酸価が150mgKOHを越え
るとワックスを入れても撥水効果がでないので好ましく
ない。
は、−30℃〜50℃が好ましい。−30℃未満の場合
は、耐ブロッキング性の面で好ましくなく、50℃を越
えると、成膜性や割れ性の面で好ましくない。
には、前記した単量体混合物を、フリ−ラジカル発生触
媒の存在下で、40℃〜80℃で重合を行なえばよい。
フリ−ラジカル発生触媒としては、例えば過硫酸カリウ
ム(K2S2O8)、過硫酸アンモニウム[(NH4)
2S2O8]、過酸化水素等の水性触媒、tert−ブチル
ハイドパ−オキサイド、クメンハイドロパ−オキサイド
等の油性触媒が挙げられる。
剤、例えば連鎖移動剤、エチレンジアミン四酢酸、pH
調整のためのアルカリ性物質を必要に応じて使用するこ
とができる。
モノマーの臭気を低減する等のため、例えばストリッピ
ング等の方法によって必要とされる固形分含量に濃縮さ
れて使用することが好ましい。
が、石油から分離され、精製された結晶性パラフィンワ
ックスが好ましい。パラフィンワックスは、主としてノ
ルマルパラフィン、イソパラフィン、シクロパラフィン
等の構造のものがあるが、ノルマルパラフィンを90重
量%以上含み、イソパラフィンとシクロパラフィンが1
0重量%以下であることが防汚性において好ましい。ま
たパラフィンの炭素原子数は、特に制限はないが、20
〜35のものが好ましい。
化するが、本発明の目的である防汚性を維持するには、
53〜65℃であることが必要である。53℃に満たな
いと、本発明組成物を基材に塗布後乾燥工程において、
基材にしみ込み防汚性を発揮せず、また65℃を越える
とワックスが塗膜の表面にでないため防汚性を発揮せ
ず、好ましくない。さらに分子量は、特に制限がない
が、数平均分子量で330〜480あることが防汚性を
発揮する上で好ましい。
50重量部であることが必要である。3重量%未満では
所期の防汚性能を得ることができず、又、50重量部を
越えると基材に浸透し、皮膜形成の面で好ましくない。
パラフィンワックスの形態としては、固形状またはこの
固形状のものを乳化分散したエマルジョン状のものが挙
げられ、いずれの形態も使用することができるが、合成
樹脂エマルジョン等との相溶性の点でエマルジョン状の
ものが好ましい。
きる。乳化剤としては、一般に市販されている陰イオン
性界面活性剤、非イオン界面活性剤、陽イオン界面活性
剤、両イオン界面活性剤などを使用することができる。
パラフィンワックスの市販品としては、たとえば、11
5、120、125、130、135、140、15
0、EMUSTER0135、0136、0384、
[日本精蝋(株)製]が挙げられる。
成分としては無機系充填剤が挙げられる。無機系充填剤
としては、特に制限されないが、例えば炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、酸化チタン、クレー、タル
ク、カオリン、二酸化ケイ素、雲母等が挙げられる。こ
れらのうち、防汚性と艶消し性の点で炭酸カルシウム、
水酸化アルミ、二酸化ケイ素、クレー、タルク、カオリ
ンが好ましい。無機系充填剤の平均粒子径は、1μm〜
20μmのものであり、好ましくは粒子径が3μm〜1
5μmのものである。粒子径が3μm未満の場合には、
流動性の点で好ましくなく、又、15μmを越えると成
膜性や防汚性の点において好ましくない。
点で合成樹脂エマルジョンの固形分換算で100重量部
に対し、5〜200重量部が好ましい。無機系充填剤が
5重量部未満では艶消し性の面で好ましくなく、又、2
00重量部を越えると防汚性、皮膜形成において好まし
くない。より好ましくは、20〜120重量部である。
脂エマルジョンとの組み合わせ方法としては、パラフィ
ンワックスエマルジョンを該合成樹脂エマルジョンに混
合してもよいし、該パラフィンワックスエマルジョンの
存在下で合成樹脂エマルジョン用単量体混合物を乳化重
合してもよい。
記本発明組成物の成分の他に、分散剤、界面活性剤、増
粘剤等を添加することができる。
(ポリアクリル酸)やそのナトリウム塩及びアンモニウ
ム塩、更にトリポリリン酸ソーダやヘキサメタリン酸ソ
ーダなどが挙げられる。
ゼンスルホン酸ソーダやジアルキルスルホコハク酸ソー
ダ、アルキルナフタレンスルホン酸ソーダなどが挙げら
れる。
ール、ポリアクリル酸ソーダ塩及びアンモニウム塩が挙
げられる。
浸加工させることにより、防汚層が形成される。塗布又
は含浸加工の方法として特に限定はしないが、グラビア
などの印刷機やバーコーター、ブレードコーター、ロー
ルコーター、エアーナイフコーター、スクリーンコータ
ー、カーテンコーターなどの各種コーターによる塗工方
法や含浸機による含浸加工で、加工した防汚層に欠陥が
できにくい方法が好ましい。防汚層の加工量は固形分と
して1〜80g/m2、好ましくは5〜50g/m2である。
が挙げられるが、上述の加工方法により防汚層が得られ
るものであれば、限定されるものではない。
的に説明する。特に断らない限り、例中の「部」および
「%」はそれぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。
水110部、反応性乳化剤S−180[不飽和アルキル
硫酸塩、花王(株)製]を1.5部、スチレン41部、2
エチルヘキシルアクリレート46部、メチルメタクリレ
ート10部、メタアクリル酸3部を仕込み、撹拌を開始
し、反応温度80℃に昇温し、重合容器内温度が80℃
に達したとき、過硫酸ナトリウム0.25部を添加し、
反応を開始させた。7時間後、重合率が98%に達した
とき、冷却を行なった。得られたエマルジョンの重合率
は98.6%であった。次いで、25%アンモニア水で
エマルジョンのpHを8.5に調整し、固形分45.5
%の共重合体合成樹脂エマルジョン(以下EM−Aとい
う)を得た。得られた合成樹脂エマルジョンの酸価は、
およそ25であった。
水110部、反応性乳化剤S−180[不飽和アルキル
硫酸塩、花王(株)製]を1.5部、スチレン35部、2
エチルヘキシルアクリレート50部、メタアクリル酸1
5部を仕込み、撹拌を開始し、反応温度80℃に昇温
し、重合容器内温度が80℃に達したとき、過硫酸ナト
リウム0.25部を添加し、反応を開始させた。7時間
後、重合率が98%に達したとき、冷却を行なった。得
られたエマルジョンの重合率は98.9%であった。次
いで、25%アンモニア水でエマルジョンのpHを6.
5に調整し、固形分45.5%の共重合体合成樹脂エマ
ルジョン(以下EM−Bという)を得た。得られた合成
樹脂エマルジョンの酸価は、およそ100であった。
水110部、パラフィンワックス(軟化点60℃)を表
1に示す量で、反応性乳化剤S−180[不飽和アルキ
ル硫酸塩、花王(株)製]を1.5部、スチレン51部、
2エチルヘキシルアクリレート46部、メタアクリル酸
3部を仕込み、撹拌を開始し、反応温度80℃に昇温
し、重合容器内温度が80℃に達したとき、過硫酸ナト
リウム0.25部を添加し、反応を開始させた。7時間
後、重合率が98%に達したとき、冷却を行なった。得
られたエマルジョンの重合率は98.2%であった。次
いで、25%アンモニア水でエマルジョンのpHを8.
4に調整し、固形分45.8%の共重合体合成樹脂エマ
ルジョン(以下EM−Cという)を得た。得られた合成
樹脂エマルジョンの酸価は、およそ25であった。
器に水120部、水酸化ナトリウム0.1部、反応性乳
化剤S−180[不飽和アルキル硫酸塩、花王(株)製]
を0.5部、エチレンジアミン四酢酸0.1部、スチレ
ン60部、ブタジエン30部、メタアクリル酸10部、
t−ドデシルメルカプタン0.5部を仕込み、撹拌を開
始し、反応温度60℃に昇温し、重合容器内温度が60
℃に達したとき、過硫酸アンモニウム0.1部を添加
し、反応を開始させた。7時間後、重合率が98%に達
したとき冷却を行なった。得られたラテックスは、重合
率98.4%であった。次いで、25%アンモニア水で
ラテックスのpHを9.0に調整し、その後水蒸気蒸留
によって乳化剤の含有量が1%以下の固形分50.1%
のSBRラテックス(以下LX−Aという)を得た。得
られた合成樹脂エマルジョンの酸価は、およそ75であ
った。
ジョンとパラフィンワックス、無機充填剤を表1の通り
配合し、本発明の防汚加工剤を得た。
器に水110部、反応性乳化剤S−180[不飽和アル
キル硫酸塩、花王(株)製]を1.5部、スチレン30
部、2エチルヘキシルアクリレート45部、メタアクリ
ル酸25部を仕込み、撹拌を開始し、反応温度80℃に
昇温し、重合容器内温度が80℃に達したとき、過硫酸
ナトリウム0.25部を添加し、反応を開始させた。7
時間後、重合率が98%に達したとき、冷却を行なっ
た。得られたエマルジョンの重合率は98.9%であっ
た。次いで、25%アンモニア水でエマルジョンのpH
を6.5に調整し、固形分45.5%の共重合体合成樹
脂エマルジョン(以下EM−1という)を得た。得られ
た合成樹脂エマルジョンの酸価は、およそ180であっ
た。
器に水110部、反応性乳化剤S−180[不飽和アル
キル硫酸塩、花王(株)製]を1.5部、スチレン50
部、2エチルヘキシルアクリレート25部、メタアクリ
ル酸25部を仕込み、撹拌を開始し、反応温度80℃に
昇温し、重合容器内温度が80℃に達したとき、過硫酸
ナトリウム0.25部を添加し、反応を開始させた。7
時間後、重合率が98%に達したとき、冷却を行なっ
た。得られたエマルジョンの重合率は98.9%であっ
た。次いで、25%アンモニア水でエマルジョンのpH
を6.5に調整し、固形分45.5%の共重合体合成樹
脂エマルジョン(以下EM−2という)を得た。得られ
た合成樹脂エマルジョンのTgは、およそ70℃であっ
た。
成樹脂エマルジョンを用いて、実施例1〜9の防汚加工
用組成物を各種の加工基材基材に対して、マイヤ−ロッ
トにより塗工量約5〜40g/m2を塗工し、熱風乾燥機
にて120℃、1分間乾燥し、防汚加工基材を得た。
合成例で得られた合成樹脂エマルジョンとパラフィンワ
ックスを用いて、比較例1〜8の組成物を各種の加工基
材基材に対して、マイヤ−ロットにより塗工量約5〜4
0g/m2を塗工し、熱風乾燥機にて120℃、1分間乾
燥し、加工基材を得た。
いて、下記の試験方法により、防汚性をはじめとする諸
物性を測定評価した。表3と表4に測定の結果を示す。
得られた加工基材の防汚性は、実施例1〜9の加工剤に
より得られた加工基材で得られた防汚性の値よりいずれ
も低く、防汚性の点でフイルム(エバール)ラミネ−ト
タイプの防汚加工基材にはなり得ないことがわかる。
日本精蝋(株) 水酸化アルミニウム C−303 (平均粒子径2μ
m) 住友軽金属(株) 炭酸カルシウム NS−100( 〃 3μ
m) 日東粉化 (株) 二酸化ケイ素 446D ( 〃 4.5μ
m) 富士シリシア化学(株)
0℃)日本精蝋(株) 水酸化アルミニウム B−153 (平均粒子径 15
μm)日本軽金属(株) 炭酸カルシウム NS−100( 〃 3
μm)日東粉化 (株) P−ワックス ポリエチレンワックス (融点
100℃) 水酸化アルミニウム B−53 (平均粒子径 50μ
m)
材は、従来のエバールフィルムを用いた加工基材同等に
防汚性能に優れているとともに、艶消し性に優れ加工基
材として大変有用である。
Claims (4)
- 【請求項1】酸価が0〜150mgKOH/gである合
成樹脂エマルジョン(1)と融点が53〜65℃のワッ
クス(2)と平均粒子径が1〜20μmの無機系充填剤
(3)とを含んでなり、該合成樹脂エマルジョン(1)
の固形分100重量部に対し、該ワックス(2)が固形
分で3〜50重量部であり、該無機系充填剤(3)が5
〜200重量部であることを特徴とする防汚加工剤。 - 【請求項2】合成樹脂エマルジョン(1)の合成樹脂の
Tgが−30〜50℃である請求項1記載の防汚加工
剤。 - 【請求項3】ワックスが(2)が、ノルマルパラフィン
ワックスを90重量%以上含むパラフィンワックスであ
る請求項1又は2記載の防汚加工剤。 - 【請求項4】無機系充填剤(3)が炭酸カルシウム、水
酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、クレー、タルク、カ
オリンからなる群から選ばれる1種又は2種以上である
請求項1〜3のいずれか1項記載の防汚加工剤。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000064812A JP4038707B2 (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 防汚加工剤 |
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---|---|---|---|
JP2000064812A JP4038707B2 (ja) | 2000-03-09 | 2000-03-09 | 防汚加工剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP4038707B2 JP4038707B2 (ja) | 2008-01-30 |
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4038707B2 (ja) |
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JP7217481B1 (ja) | 2022-03-18 | 2023-02-03 | サイデン化学株式会社 | 撥水コーティング組成物 |
WO2024080076A1 (ja) * | 2022-10-13 | 2024-04-18 | 栗田工業株式会社 | 撥水防塵剤、撥水防塵剤用イオン性ワックス系エマルジョン、撥水防塵剤の製造方法、ならびに野積み堆積物の発塵及び水分上昇防止方法 |
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- 2000-03-09 JP JP2000064812A patent/JP4038707B2/ja not_active Expired - Lifetime
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