JP2006503714A

JP2006503714A - 前加工表面の研磨方法及び研磨組成物

Info

Publication number: JP2006503714A
Application number: JP2003560117A
Authority: JP
Inventors: ジョージアールメイヤーハウザー; ウィリアムジェイジュニアフェルナンデス; マイケルティートリオロ; ロバートピーダハート
Original assignee: ザシャーウィン−ウィリアムズカンパニー
Priority date: 2002-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1463784A2; US6663467B2; WO2003060027A2; CA2472122A1; WO2003060027A3; AU2003214826A1; US20030148708A1

Abstract

本発明は、研磨組成物及び工場前加工表面カバーの研磨方法であり、この研磨組成物は、効果量の耐摩耗性粒子、レオロジー変性剤、及び溶媒を含む。本発明は、木質床表面及び工場の前加工木質床表面の研磨方法、及び研磨組成物を使用する工場前加工木質床の再仕上げ方法にさらに関する。

Description

発明の詳細な説明

（関連出願の参照）
本出願は、2002年1月10日に出願された米国仮出願番号60/348,075の利益を請求する。
（背景）
前加工(pre-finished)木質床材のような多くの表面カバーは、弾性耐摩耗性トップコートを含みうる。前加工木質床材のトップコートは、人の往来(foot traffic)やトップコートと接触しうるものによる擦れに曝される場合、容易に磨り減り、こすれ、又は傷つけられる。その結果として、トップコートは劣化し、また見苦しく（例えば、汚れた、引っ掻き傷の、きれいにし難い、また染みが付きやすい）なり、また部分的に、又は完全に壊れうる。
弾性の高い表面カバーを作るために努力がなされてきたが、特に床材産業において、そのような努力はこれらの耐摩耗性表面のトップコート表面の仕上げの問題を解決していない。前加工硬質木質床は、木質床材産業の増大する部分である。これらの床は、取り付け後現場で床の仕上げを受託業者にしてもらう従来の方法と逆に工場で仕上げが施される。前加工床材製造業者は、現場で仕上げられた従来の木質床に対して競争上優位な製品の提供手段として、酸化アルミニウムのような耐摩耗性粒子を工場施工の仕上げ剤に混和した。一般的に、仕上げ剤における酸化アルミニウムによって、前加工床製造業者が25年耐性保証を提供することを可能とするが、これらの保証は摩耗(wear-through)に対してのみに限定され、毎日のスカフィング、引っ掻き、傷つけ、スクラッチ等は補償しない。スカフィング、引っ掻き、傷つけ、スクラッチの問題が依然と生じるため、均一の良い外見の床とするために床の上塗りを再び必要とする。新しいトップコートの付着を促進するために、既存の表面は、新しいコートにとっかかり“bite”を提供するために粗面化される必要がある。慣習的な木質床の再仕上げに対し、バフ盤は、バフ磨きパッドと、そのバフ面に付着したスクリーンとともに典型的に用いられる。スクリーンを、床表面を磨り減らす機能の研磨剤でコーティングし、その後、上塗りの前に得られた粉末材料をふきんで拭き取る。しかし前加工木質床の場合、バフ磨き方法は、スクリーンを処理する工場施工フィルム中に埋め込まれた耐摩耗性粒子の作用のためスクリーンを素早く傷つけてしまい、無用にしてしまう。このことは、工場前加工耐摩耗性床を研磨しようとする場合、こんどは、スクリーンの一定の交換を必要とする。
新しい組成物及び方法が、再仕上げ、酸化アルミニウムのような耐摩耗性粒子を配合した特に弾性コーティング層を有する工場前加工木質床を再仕上げするための、表面カバーの研磨に使用され得ることが分かった。
（発明の概要）
本発明は、研磨組成物及び表面カバーを研磨する方法であって、この研磨組成物は、(a)効果量の耐摩耗性粒子、(b)本組成物の全質量に基づき約50質量%〜約99質量%の溶媒、及び(c)本組成物の全質量に基づき約0.10質量%〜約10.0質量%のレオロジー変性剤を含む。表面カバーは、少なくとも１つの耐摩耗性コーティング層を含む。この発明は、さらに木質床表面及び工場前加工木質床表面の研磨方法、並びに本研磨組成物を使用する工場前加工木質床の再仕上げ方法に関する。
（本発明の詳細な説明）
本発明は、弾性耐摩耗性トップコートで表面カバーを再仕上げするための組成物及び方法である。本発明は、また工場前加工木質床材の再仕上げのための組成物及び方法にも指向する。一般的に、典型的な硬質木質床材に対して、仕上げコーティングする前に木質床をスクリーンすることは、標準的な慣習である。しかし、工場前加工木質床材を再仕上げすることの主な困難性は、スクリーンを壊さずにトップコート表面を研磨できることである。工場前加工木質床材中に存在する耐摩耗性粒子（即ち、酸化アルミニウム粒子）は、床が研磨されるより素早くバッファースクリーンを損傷することが確信される。工場前加工木質床材に用いられる耐摩耗性粒子は、酸化アルミニウム、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、炭化ケイ素、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物、又はその混合物が挙げられるが、これに限定されない。
従って、本発明の研磨組成物は、(a) 耐摩耗性粒子、(b)レオロジー変性剤、及び(c)ミネラルスピリッツ又は水のような溶媒を含む。この発明に従えば、好ましい耐摩耗性粒子は、炭化ケイ素粒子である。他の耐摩耗性粒子には、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、酸化アルミニウム、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物などが挙げられるがこれに限定されない。１つの耐摩耗性粒子又は１種以上の耐摩耗性粒子の組み合わせは、この研磨組成物中で使用されうる。本研磨組成物中に、この耐摩耗性粒子は、円運動で擦られた場合に前加工表面の仕上げを艶消にするための効果量で存在する。好ましくは、耐摩耗性粒子は、この組成物中に研磨組成物の全質量に基づき約5質量%〜約50質量%存在しうる。
耐摩耗性粒子の出所は限定されないが、耐摩耗性粒子の粒径は好ましくは約10μm〜約350μmであって、更に好ましくは約20μm〜約200μmである。炭化ケイ素は、特に以下の販売元、Washington Mills, N.Grafton, Massachusetts; Composition Materials, Fairfield, Conn. ;and Micro Abrasives, Westfield, Massから得られる。
本研磨組成物の主成分は、溶媒である。本溶媒は、好ましくは水又はミネラルスピリッツであって、これは、本研磨組成物の全質量に基づき50質量%の過剰量で存在しうる。
懸濁液中の耐摩耗性粒子の保持の潜在的な困難性を克服するために、レオロジー変性剤がこの組成物の沈殿を防ぐために用いられる。好ましくは、本レオロジー変性剤は、制限的ではないが、ヘクトライト(hectorite)、ベントナイト、及び合成アモルファスシリケート；疎水変性アルカリ膨張性乳濁液として公知の結合性(associative)アクリル増粘剤のような水溶系に対する有機増粘剤；疎水変性エトキシル化ウレタンブロックコポリマー；疎水変性ビニルコポリマーのような非アクリル結合性増粘剤；限定的ではないがヒドロキシメチルセルロースのようにセルロース誘導体のようなセルロースエーテル；及び溶媒をベースとする系に対する有機増粘剤、例えば水素化ヒマシ油、ポリアミド、過剰塩基(overbased)スルホネート、及びポリオレフィンにより例示される有機粘土（有機的に変性された積層シリケート）のような無機増粘剤である。種々のレオロジー変性剤のいかなる組み合わせ又は混合物が用いられうる。そのようなポリマーの特別な例は、Elementis/Rheox株式会社のBentone、Sud-Chemie GmbH社のTixogel、ISP Technologies株式会社のStabileze QM、Noveon株式会社のCarbopol、Rohm&Haas CompanyのRM-825、CONDEA ServoのSER-AD FX1010、及びCONDEA ServoのSER-AD FX2050、Lubrizol株式会社のIrgagel、及びKing Industries株式会社のDiparlon A670-20Mが挙げられるがこれに限定されない。一般的に、レオロジー変性剤は、研磨剤を分散させるための容器を振動させる振動数を最小にするために要する時間、液体媒質中耐摩耗性粒子を懸濁させるに十分な量で存在する。典型的に、存在するレオロジー変性剤の量は、研磨組成物の全質量に基づき、約0.1質量%〜約10質量%である。
任意に、研磨組成物には、水ベースの組成物用の防腐剤、芳香等を、その配合によって研磨組成物の企図される効果を害さない程度で配合しうる。
本研磨組成物は、いかなる好適な態様で、例えばスプレーポンプ瓶又は圧搾瓶、又はいかなる他の典型的なウェットな塗布方法で床に塗布されうる。使用者は、この組成物を床の領域に塗布し、その後円運動でパッドにより手で研磨するか又は、バフパッドを有する回転バフ盤(buffing machine)でこれを繰り返す。回転バフ盤が利用される場合、バフパッドはさらに不浸透性材料で作られたカバー又はシートオーバーレイを含む。例えば、0.5mm(20ミル)の厚さのビニルシートは、バフ磨きパッドのサイズに合うようにカットされ得、その後Velcro（登録商標）（Velcro Industriesの商標）ストリップを用いてパッドに付着されうる。バフ磨きパッドは、その可撓性及び“パジング(padding)”能力のために、典型的なスクリーンが酸化アルミニウム床上でなるようには崩壊しないだろう。また好ましくは、ビニルシートによって、研磨剤が床表面と良好に接着を維持できる。溶液中の炭化ケイ素のような耐摩耗性粒子は、摩損性を提供し、回転バッファーから下方力と結合して、床を粗面化する。その後、使用者は、仕上げの新たなコーティングを塗布する前に、すべてのゴミを通常除去するように、粉末になったフィルムと、溶液からの使用済みの耐摩耗性粒子とをタック(tack)（拭き去る）し得る。
本発明は以下の実施例に関連してさらに説明されるがこれに限定されない。

80質量%のミネラルスピリット及び20質量%の220粗粒酸化アルミニウム（平均粒径約57μm）（3M、ワシントン製粉機）を含む組成物の１グラムのサンプルを69.9mm(2^3/4”)x63.5mm(2^1/2”)片の前加工床材（カナダ、ケベック州のBoa-Franc社製の新型ポリウレタン仕上げシステム、ミラージュエンジニアード(商標)Alumix（登録商標））上に塗布する。酸化アルミニウムが分散されるまで、塗布する前にこのサンプルを振る。この懸濁液を床片上にペーパータオルで15秒間の円運動で手でこすり、過剰な材料を事前に水で湿らせたペーパータオルで拭き取る。得られた前加工床材片は、擦ったところは視覚的に艶消しであるが、擦っていない縁部はもとのままである。この艶消(dulling)は、酸化アルミニウムの添加によってポリウレタンフィルムの研磨が生じたところを示す。

焼成アルミナ（酸化アルミニウム）（Alcoa）、A2-325及びA13-325のサンプルは、実施例１と同一の方法で調製し処理する。時限艶読み取りが、この材料の塗布前に行われる。A2-325のサンプルにおいて、初期60℃艶が29.5、及び塗布後、この艶は18.7である。視覚的な艶消が観測されるが、3M220粗粒材料を用いる時程ではない。A13-325のサンプルにおいて、初期艶は、32.2、及び塗布後の艶は、56.2であり、艶消効果でなく、艶出し効果を表す。両方の焼成アルミナは、220粗粒材料よりもさらに細かく、従って、研磨能力が減少する。これらの焼成アルミナは、より小さい粒子サイズ(90-95%)を有し、また44μmのメッシュ孔を通らないだろう。

すべての３種の材料（220粗粒、焼成アルミナA2-325、焼成アルミナA13-325）を、上記実施例１と同一の方法及び量で、仕上げにおいて、酸化アルミニウムを含まない、ポリウレタンでコートした前加工板のストリップに塗布する。ほとんどの摩耗は、3M（登録商標）220粗粒材料のBoa-Franc材料で生じ、いくらかの摩耗は焼成A2-325(Alcoa)で生じるが、焼成A12-325(Alcoa)では生じない。220粗粒材料は領域は直接艶消しされ、直ちに明らかである。

炭化ケイ素の種々の粗粒(120-180)のサンプル（ワシントン製粉機）であるシリカライドを、レオロジー変性剤が研磨粒子を懸濁させるのに用いられる以外は、実施例１と同様に調製する。これらのサンプルを床に塗布し、その後ビニルシートを有する緩衝パッドを備える回転バフ盤を、床をスクリーン、又はパジングする場合通常に生じるように、オペレーターがこの溶液上に適用する。この盤を運転した後、床をタックさせると、この床（アンダーソンツリーによるカペラミルラン）は、裸眼に直接的に艶消であり、従って生じた研磨を表す。
本発明が特定の態様に関して記載されているが、多くの改良及び変化は当業者であれば本発明の意図から離れずになしうることが分かるだろう。

Claims

表面カバーの研磨用の研磨組成物であって、
a)効果量の耐摩耗性粒子、
b)前記組成物の全質量に基づき、約50質量%〜約90質量%の溶媒、
c)前記組成物の全質量に基づき、約0.10質量%〜約10.0質量%のレオロジー変性剤、
を含み、前記表面カバーが、少なくとも１つの耐摩耗性コーティング層を含むことを特徴とする組成物。
前記耐摩耗性粒子が、前記組成物の全質量に基づいて約5質量%〜約50質量%で存在する請求項１に記載の組成物。
前記耐摩耗性粒子が、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物等、又はその混合物から成る群から選択されうる請求項１の組成物。
前記耐摩耗性粒子が、200より大きい粗粒サイズを有する酸化アルミニウム粒子である請求項１の組成物。
前記耐摩耗性粒子が、100より大きい粗粒サイズを有する炭化ケイ素である請求項１の組成物。
前記表面カバーが、前加工木質床材、石質床材、及びカウンター甲板からなる群から選択されうる請求項１に記載の組成物。
前記溶媒が、水又はミネラルスピリットから成る群から選択されうる請求項１に記載の組成物。
前記レオロジー変性剤が、有機粘土、疎水変性アルカリ膨張性乳濁液、疎水変性エトキシル化ウレタンブロックコポリマー等の結合性アクリル増粘剤、架橋した疎水変性ビニルコポリマー等の非アクリル性結合増粘剤、ヒドロキシメチルセルロース等のセルロースエーテル、水素化ヒマシ油、ポリアミド、過剰塩基スルホネート、及びポリオレフィンから成る群から選択されうる請求項１に記載の組成物。
木質床表面の研磨方法であって、以下の工程、
a)前記床に以下の成分、
イ）効果量の耐摩耗性粒子、
ロ）前記組成物の全質量に基づき約50質量%〜約99質量%の溶媒、
ハ）前記組成物の全質量に基づき約0.10質量%〜約10.0質量%のレオロジー変性剤、
を含む研磨組成物を塗布する工程、
b)前記木質床表面を任意に回転バフ盤で処理する工程、そして
c)前記木質床を、前記研磨組成物及び緩衝パッドを用いてバフ研磨する工程、
を含むことを特徴とする方法。
前記回転バフ盤の緩衝パッドが、不浸透性材料で作られたカバー又はシート状オーバーレイをさらに含む請求項９に記載の方法。
前記不浸透性カバーが、ビニルシートである請求項１０に記載の方法。
前記木質床表面が、前加工木質床である請求項９に記載の方法。
前記木質床が、耐摩耗性粒子を有する少なくとも１つのコーティング層を含む請求項９に記載の方法。
前記耐摩耗性粒子が、酸化アルミニウム、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、炭化ケイ素、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物、又はその混合物から成る群から選択されうる請求項９に記載の方法。
前記耐摩耗性粒子が、前記組成物の全質量に基づき約5質量%〜約50質量%で存在する請求項９に記載の方法。
前記溶媒が、水又はミネラルスピリットから成る群から選択されうる請求項９に記載の方法。
前加工木質床の仕上げ方法であって、以下の工程、
a)前記前加工木質床に、
イ）有効量の耐摩耗性粒子、
ロ）前記組成物の全質量に基づき約50質量%〜約99質量%の溶媒、
ハ）前記組成物の全質量に基づき約0.10質量%〜約10.0質量%のレオロジー変性剤、
を含む前記研磨組成物を塗布する工程、
b)前記前加工木質床表面を、回転バフ盤及び前記研磨組成物を有する緩衝パッドで処理する工程、そして
c)前記木質床表面を拭き取り、すべての粉塵を除去する工程、及び
d)前記木質床の仕上げコーティングを施す工程、
を含むことを特徴とする方法。
前記回転バフ盤の緩衝パッドが、不浸透性材料で作られたカバー又はシート状オーバーレイをさらに含む請求項９に記載の方法。
前記不浸透性カバーが、ビニルシートである請求項１０に記載の方法。
前記木質床表面が、前加工木質床である請求項１５に記載の方法。
前記前加工木質床が、前記耐摩耗性粒子を含む少なくとも１つの層を含む請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性粒子が、酸化アルミニウム、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、炭化ケイ素、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物、又はその混合物から成る群から選択されうる請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性粒子が、酸化アルミニウム、カーボランダム、石英、シリカ（砂）、ガラス粒子、ガラスビーズ、ガラス球（中空の及び/又は充填された）、プラスチック粗粒、炭化ケイ素、ダイヤモンドダスト（ガラス）、硬質プラスチック、強化ポリマー、有機物、又はその混合物から成る群から選択されうる請求項１５に記載の方法。
前記耐摩耗性粒子が、前記組成物の全質量に基づいて約5質量%〜約50質量%で存在する請求項１５に記載の方法。
前記溶媒が、水又はミネラルスピリットから成る群から選択されうる請求項１５に記載の方法。