JP2004532311A

JP2004532311A - ガラス粉を含む透明な水性被覆剤

Info

Publication number: JP2004532311A
Application number: JP2002579948A
Authority: JP
Inventors: クロプカ・ロルフ; フィヒトナー・トーマス; ゲッツ・エリッヒ
Original assignee: クラリアント・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2004-10-21
Also published as: ES2260422T3; EP1383839A1; US20040122158A1; MXPA03009084A; EP1383839B1; BR0208553A; WO2002081578A1; DE10116604A1; ATE320474T1; DE50206079D1

Abstract

本発明は、少なくとも一種のガラス粉を含む水性合成樹脂分散物に基づく透明被覆剤、それの製造方法及び使用法に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも一種のガラス粉、好ましくはホウケイ酸塩ガラス粉を含む水性合成樹脂分散物に基づく透明な被覆剤、それの製造方法及び使用方法、好ましくは、基体、特に木材の耐ブロッキング性、耐引っ掻き性及び耐紫外線性の被覆に使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
木材に施用する水性の透明被覆剤は、好ましくは、例えば溶剤、レオロジー調節剤、透明顔料及び防腐剤などの添加剤と組み合わせて水性合成樹脂分散物に基づいて調合される。この被覆剤の欠点は、紫外線の影響を受けやすく、そのため木材に施した被覆剤が短時間のうちに分解してしまうことである。それゆえ、このような透明被覆剤には、ＨＡＬＳ添加物（ＨＡＬＳ＝ヒンダードアミン光安定化剤）または紫外線吸収剤などの物質がしばしば加えられる。これらの物質は良好な作用を特徴とする。しかし、これらは非常にコストが高い。木材用の公知の透明被覆剤の更に別の欠点は、使用した合成樹脂分散物に由来するそれらの熱可塑性である。すなわち、研磨の際に生ずる熱によって研磨紙が極短時間のうちに粘着してしまうため、これらの透明被覆系は研磨するのが困難である。また、耐ブロッキング性が欠けていることも問題の一つとなり得る。
【０００３】
更に、ガラスが、結晶化することなく固化する無機溶融材料として理解され得ることは公知である。基本成分である網状構造形成体及び網状構造変性体は、慣用のガラスでは酸化物の形で存在する。典型的なガラス形成体（網状構造形成体）は、シリカ（ＳｉＯ₂）、ホウ酸（Ｂ₂Ｏ₃）、リン酸（Ｐ₂Ｏ₅）及び或る状況下では酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）である。これらの材料は、ガラス質の特性を失うことなく、金属酸化物を或る程度取り込む（溶解する）ことができる。それゆえ、この組み込まれた酸化物はガラスの形成に関与しないが、“網状構造変性体”としてガラス構造の或る物理的特性を変性する。約３１０ｎｍ未満の波長では、ガラスの透過性は実質上０である。すなわち、ポリマーフィルムまたはその下にある木材を激しく損傷させる紫外線、特に“ハード”紫外線は吸収されてしまう。
【０００４】
特開平２−１９６８７４号公報からは、耐熱及び耐火性被覆材を製造するために、ホウケイ酸塩ガラスを増粘剤及び乳化剤と組み合わせて使用できることが知られている。
【０００５】
特開昭５８−０３７９６２号公報からは、ガラス上に耐熱性コーティングを施すために、ホウケイ酸塩ガラスをシリコーン樹脂またはポリエステル樹脂と組み合わせて使用できることが公知である。
【０００６】
特開平７−０６２２７２号公報からは、銀塩を添加することによって抗菌もしくは抗カビ性が付与された、ホウケイ酸塩ガラスに基づく透明な無機系被覆材が公知である。
【０００７】
ガラス粉は、リサイクルされたガラス及び産業廃棄物から適当な粉砕工程によって生産され、それらの由来に応じて、例えば板ガラス粉（Flachglasmehle）、ホウケイ酸塩ガラス粉または石英ガラス粉などと称される。
【発明の開示】
【０００８】
驚くべきことに、場合によっては添加剤を含む合成樹脂分散物に基づく水性木材透明塗料にガラス粉、好ましくはホウケイ酸塩ガラス粉を加えることによって、耐紫外線性、研磨性及び耐ブロッキング性が明らかに向上することがここに見出された。
【０００９】
それゆえ、本発明の対象は、少なくとも一種のガラス粉、好ましくはホウケイ酸塩ガラス粉を含む水性合成樹脂分散物に基づく透明被覆剤である。
【００１０】
好ましくは、被膜の透明性にそれほど影響を与えないガラス粉が使用される。
【００１１】
場合によっては、上記水性合成樹脂分散物は、慣用の紫外線吸収剤を含んでいてもよい。しかし、本発明の被覆剤は、その代わりにガラス粉を使用するので、好ましくはこのような添加剤は含まない。
【００１２】
本発明においては、全ての公知のガラス粉が好適である。商業的に入手できるガラス粉としては、例えば、ドイツ、ヴンジーデル在のＺｉｅｇｌｅｒ＆Ｃｏ．社製のホウケイ酸塩ガラス粉３．３及びホウケイ酸塩ガラス粉４．２が好適である。また、これらのホウケイ酸塩ガラス粉の混合物も好適である。
【００１３】
これらのガラス粉の粉砕微細度が重要である。これは、しばしばサイラス曲線（Cilas Kurve)によって測定される。好ましい平均粒度は、１〜２００μｍの範囲、特に好ましくは５〜５０μｍの範囲である。しかし、他のホウケイ酸塩粉が含まれている場合でも、該透明被覆剤は望ましい特性を示す。
【００１４】
通常の石英ガラス粉と比較して、ホウケイ酸塩ガラス粉は、更に、研磨性も明らかに向上する。
【００１５】
ガラス粉は、水性合成樹脂分散物を基準にして、該被覆剤中に好ましくは０．５〜５０重量％、特に好ましくは１〜３０重量％、特に３〜１５重量％の量で含まれる。
【００１６】
また更に、本発明の被覆剤を製造する方法も本発明の対象である。この方法は、水性合成樹脂分散物に少なくとも一種のガラス粉を加えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の被覆剤は、特に、高い紫外線安定性、耐ブロッキング性及び研磨性を有する塗料に使用される。
【００１８】
また、同様に、耐紫外線性、耐ブロッキング性及び良好な研磨性を有する被覆材として使用される。
【００１９】
以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。
【実施例】
【００２０】
種々の被覆剤を調製する。被覆剤に石英ガラス粉またはホウケイ酸塩ガラス粉を加え、そしてＵＶ透過性及び応用技術上の特性、例えば耐ブロック性及び研磨性についてそれらの作用を試験する。調製法及び試験法を詳しく記載する。
例１：ガラス粉を加えない場合の試験透明塗料の調製（比較被覆材）
本発明の木材透明塗料及び比較透明塗料の基本処方：
【００２１】
【表１】

例２〜５及び１０：石英ガラス粉を加えることによる本発明の透明被覆材の調製：
【００２２】
【表２】

例６〜９及び１１：ホウケイ酸ガラスを１重量％、３重量％、５重量％または１０重量％の量で加えることによる本発明の透明被覆材の調製
【００２３】
【表３】

耐ブロッキング性を試験するために、比較被覆材（例１）及び本発明の被覆材（例２〜９）から、非吸収性の支持体上に５０μｍのギャップ高さでフィルムをナイフコーティングする。乾燥後、各々の試験片を６．５ｃｍ²の面積部で互いにプレスして重ねる。荷重の時間及び温度を以下の表に記載する。次いで、これらの試験片を機械的に互いに引き離す。これに必要な力がブロッキングの目安となる。
以下の表に結果を纏める。
【００２４】
【表４】

研磨性を試験するために、透明比較分散物（例１）及び本発明の透明被覆材（例２〜９）を、ガラスプレート上に２００μｍのギャップ高さでナイフコーティングする。室温下での三日間の乾燥時間の後、被膜の表面を、商業的に慣用の荒さ３６０の紙ヤスリで研磨する。研磨の際に紙ヤスリが粘着しない場合に研磨性は良好である。
【００２５】
【表５】

透過性の試験のために、木材透明塗料１〜９から、ギャップ高さ５０μｍ及び２００μｍのナイフコーターを用いてフィルム単体を作製する。透過性は、Ｖａｒｉａｎ（バリアン）社製のＣａｒｙ（キャリー）１Ｇを用いて１９０ｎｍ〜９００ｎｍの範囲で測定する。本発明の木材透明塗料２〜９は、木材透明塗料１（比較例）と比較して、透過性の明らかな低減を示す。

Claims

少なくとも一種のガラス粉を含む水性合成樹脂分散物に基づく透明被覆剤。
ガラス粉がホウケイ酸塩ガラス粉であることを特徴とする、請求項１の被覆剤。
ガラス粉が、１〜２００μｍの範囲の平均粒度を有することを特徴とする、請求項１または２の被覆剤。
ガラス粉が、水性合成樹脂分散物を基準にして０．５〜５０重量％の量で含まれることを特徴とする、請求項１〜３の少なくとも一つの被覆剤。
水性合成樹脂分散物に少なくとも一種のガラス粉を加えることを特徴とする、請求項１に記載の被覆剤の製造方法。
高い紫外線安定性、耐ブロッキング性及び研磨性を有する塗料中に請求項１の被覆剤を使用する方法。
耐紫外線性、耐ブロッキング性及び良好な研磨性を有する被覆材として請求項１の被覆剤を使用する方法。