JPH07100088A - 磨き材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造工程において作業環境、地球環境上、ま
た防災上の問題がなく且耐水性、研磨材の固着性に優れ
た磨き用シ−トおよび磨き用クリ−ナ−としての磨き材
を提供する。 【構成】自己乳化型エマルジョンバインダ−を用いて研
磨材をフォ−厶材に固着させることによって、上記目的
を達成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キッチン用クリ−ナ−
（たわし）、自動車洗車用クリ−ナ−、床磨き材、金属
・レンズなど各種材料の表面磨き材等の磨き用クリ−ナ
−、及びこれに用いられる磨き用シ−トに関する。

【０００２】

【従来の技術】キッチン用などのクリ−ナ−として最も
多量に用いられているのは、軟質ウレタンフォ−ム（以
下ウレタンフォ−ムと記す）、網状化ウレタンフォ−ム
であるが、そのままでは焦げ付きや頑固な油汚れを落と
しにくいため不織布やウレタンフォ−ム、網状化ウレタ
ンフォ−ムなどに、研磨材を固着させた磨き用シ−トを
貼り合せたものや、ウレタンフォ−ムや網状化ウレタン
フォ−ムの一部に研磨材を固着させた磨き用クリ−ナ−
がよく使用される。キッチン用クリ−ナ−の場合一般的
に普及しているタイプは、研磨材をバインダ−を介して
不織布に固着させた磨き用シ−トとウレタンフォ−ムや
網状化ウレタンフォ−ムを貼り合せたものであり、不織
布の代わりにウレタンフォ−ムや網状化ウレタンフォ−
ムを用いたものも知られている。

【０００３】

【課題を解決しようとする課題】一般に多く使われてい
る不織布をベ−スとした研磨材付きの磨き用シ−トは使
用を重ねると不織布がぼろぼろになったり、形崩れを起
こしクリ−ナ−のウレタンフォ−ム部分に比べて寿命が
短い問題があった。これに対する改良策として磨き用シ
−トのベ−スとして不織布の代わりに通常のウレタンフ
ォ−ムやウレタンフォ−ムのセル膜を取り去ったいわゆ
る網状化ウレタンフォ−ムを使用する方法も知られてい
る。またウレタンフォ−ムや網状化ウレタンフォ−ムの
一部に研磨材を固着させて研磨用クリ−ナ−とすること
も知られている。

【０００４】ウレタンフォ−ムや網状化ウレタンフォ−
ムに研磨材を固着させる方法としては研磨材と熱可塑
性樹脂粉末を混合し網状化ウレタンフォ−ムに付着させ
た後、加熱炉中にて加熱し樹脂を溶融せしめることによ
って固着する方法（実公昭６０−３３９０１）や研磨材
を溶融した合成樹脂液に混入しスプレ−コ−ティングす
る方法（実開昭５４−１４４７７９）などの提案があ
る。

【０００５】これら熱可塑性樹脂を溶融させて研磨材を
固着させる方法は、樹脂溶融のための特殊な設備や高い
エネルギ−費用を要するほか耐熱性が弱く熱湯も使用す
るキッチンクリ−ナ−などの用途には不十分であるとい
う問題があった。

【０００６】熱硬化性合成樹脂液とウレタンプレポリ
マ−を溶剤と混合した後、研磨材を混入しスポンジ上に
塗布する方法（実開昭５５−１５２５６）或はイソシア
ネ−ト過剰のウレタンプレポリマ−を研磨材との接着剤
として用いる方法（特開昭６０−６３５８）なども提案
されている。

【０００７】これら溶剤タイプの熱硬化性樹脂接着剤を
用いた場合一般的に高い固着力と耐熱性を得ることがで
きる。しかし多量の溶剤を使用するため、作業環境、地
球環境上好ましくなく、また防災上、コスト上も問題が
あった。また熱硬化性樹脂接着剤を構成するプレポリマ
−や硬化剤は一般に有害な物が多く、特に最もよく用い
られているイソシアネ−ト過剰のウレタンプレポリマ−
のイソシアネ−ト化合物は特定化学物質であるため作業
環境、設備などの管理が大変である。

【０００８】実公昭６０−３３９０１、実公昭６０−
３３９００、特公昭６３−５４５１３、特開昭６０−６
３５８には、エマルジョン接着剤を用いる方法が記載さ
れており、例としてポリ塩化ビニ−ル、ポリ酢酸ビニ−
ル、エチレン−酢酸ビニ−ル共重合体、アクリル酸エス
テル、ナイロン、塩化ビニリデン共重合体などが上げら
れている。これらエマルジョンはそれ自体無害であり、
有機溶剤も含まぬため作業環境、地球環境上の問題もな
くまたコスト面、防災面からも有利である。

【０００９】ところがこれらエマルジョン系接着剤をバ
インダ−として用いた場合、エマルジョン化のため添加
されている乳化剤が残存するために水中に浸せきした
際、膨潤による体積膨張を起こすため耐水性が劣り、使
用中に研磨材が脱落しやすいという致命的な問題があっ
た。また使用中に乳化剤が溶出して衛生上好ましくない
という問題もある。なお、乳化剤の種類や添加量はエマ
ルジョン型接着剤の樹脂等の種類によって異なるが、例
えばウレタンプレポリマ−型の場合、非イオン型及びア
ニオン型乳化剤を樹脂成分１００重量部あたり３〜６重
量部程度用いることが知られている。

【００１０】前記の如く作業環境、地球環境、および防
災上からはエマルジョン系バインダ−が好適であるが、
通常のエマルジョン系バインダ−はいくつかの欠点があ
り、磨き用シ−トや磨き用クリ−ナ−用バインダ−とし
ては性能上好適とは言えない。なぜならばエマルジョン
系バインダ−には樹脂を水中に乳化させ分散させるため
に乳化剤が配合されているからである。乳化剤にはイオ
ン系、非イオン系など種々の種類があるがいずれも界面
活性剤として働く。これらは磨き用シ−トや磨き用クリ
−ナ−製造時乾燥工程によって水分を除去した後も残留
する。

【００１１】磨き用シ−トや磨き用クリ−ナ−はキッチ
ン用クリ−ナ−、自動車洗車用クリ−ナ−、金属表面磨
き材などのように水中又は水を掛けながら使用するケ−
スが多く、この際水に少しずつ溶け出してくるという問
題がある。また厚生省告示第２０号合成樹脂製の器具又
は容器包装規格試験の過マンガン酸カリウム消費量が不
合格になるケ−スもあり、キッチン用クリ−ナ−（たわ
し）に用いる場合には妨げにもなる。更に残存乳化剤の
ためにバインダ−樹脂の水との親和性によって、水中に
浸せきしたときの体積膨張率が大きく耐水性、耐湿熱性
が劣るという欠点がある。これはバインダ−樹脂強度の
低下につながるだけでなく研磨材の固着強度の低下につ
ながるため致命的な欠点といえる。

【００１２】本発明は斯かる状況に鑑み、製造過程にお
いて作業環境、地球環境上、また防災上も問題なく、耐
水性、研磨材の固着性に優れた磨き用シ−トおよび磨き
用クリ−ナ−としての磨き材を提供することを目的とす
るものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、乳化剤を添加
しなくとも安定乳化した、自己乳化型エマルジョンバイ
ンダ−を用いることによって上記の諸問題を解決するも
のである。すなわち、自己乳化型エマルジョンをバイン
ダ−として用いることによって乳化剤の配合が不要とな
り、乳化剤の配合によってもたらされる乳化剤の溶出や
水浸せき時の強度低下、研磨材の固着強度低下などを防
ぐことができる。

【００１４】自己乳化型エマルジョンバインダ−として
は、バインダ−となる樹脂の分子内にカルボキシル基、
カルボキシル基のアルカリ金属またはアルカリ土類金属
塩、水酸基、スルフォネ−ト基、スルフォネ−ト基のア
ルカリ金属またはアルカリ土類金属塩、エ−テル基など
の親水基を導入して乳化剤の配合なしにエマルジョン化
したものであることが好ましい。尚目的に応じて少量の
乳化剤を添加することも可能であるが、非自己乳化型に
比べ少量で良い。

【００１５】自己乳化型エマルジョンバインダ−は、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ＳＢ
Ｒ、ＮＢＲなど種々の合成樹脂や合成ゴムをべ−スとし
てこれらの分子中に親水基の導入により得ることが可能
であり乳化剤配合による欠点を回避し得る。なかでもポ
リウレタンは分子内への親水基の導入が容易であり、か
つ樹脂の強度、耐熱性、耐摩耗性などに優れているため
磨き用シ−ト、磨き用クリ−ナ−用バインダ−として適
している。

【００１６】特に、ポリイソシアネ−トと分子内部にヒ
ドロキシル基以外にもカルボキシル基などの親水基を有
するポリヒドロキシ化合物とから得られるカルボキシル
基などの親水基を含有する末端ＮＣＯ型ウレタンプレポ
リマ−に、末端に二つ以上のアミノ基などイソシアネ−
ト基と反応する鎖延長剤を加えて鎖延長を行ないかつエ
マルジョン化することによって得られるポリウレタン系
エマルジョンを主剤とするバインダ−はエマルジョンと
しての安定性、含浸加工性に優れ、かつ硬化剤との併用
によって優れた樹脂強度、耐熱性、耐摩耗性、耐油性、
耐アルコ−ル性を有し本用途に好適である。

【００１７】また硬化剤としてはイソシアネ−ト基を二
つ以上有するポリイソシアネ−ト化合物やエポキシ基を
二つ以上有する化合物などが好適に使用できる。ただし
主剤の末端基によっては活性水素タイプの硬化剤の使用
や硬化剤を使用しない湿分硬化も可能である。硬化剤の
添加によって鎖延長や架橋が起こり、強度、耐熱性、耐
水性、耐油性などの諸性能が著しく向上する。

【００１８】研磨材としては通常用いられる酸化珪素、
炭化珪素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化ジル
コニウム、石英、ホタル石、炭酸カルシウム、クレイな
ど種々の人工または天然のものを目的に応じて選ぶこと
ができる。例えば磨く効果を重視する場合は硬度の高い
研磨材を選び、磨きの対象となる基材が比較的低硬度の
場合は硬度の低い研磨材を選ぶと良い。研磨材の粒度に
ついても同様にして選択することができるが粒度が大き
すぎると含浸液からの分離、沈降が起こるため好ましく
ない。また研磨材の種類、粒度は単一のものを選ぶこと
も出来、目的によっては混合使用するのが好ましい場合
もある。

【００１９】研磨材をバインダ−などに配合した含浸液
をウレタンフォ−ムなどにどの程度含浸せしめるべきか
についても、それぞれの目的に応じて適宜含浸量を決定
すれば良いが、通常ウレタンフォ−ム１００重量部当た
り固形分重量（乾燥後重量）にて２０−４００重量部含
浸せしめる。研磨材とバインダ−の比率も適宜決定すれ
ば良いが通常バインダ−固形分１００重量部当たり研磨
材１０−３００重量部程度の比率で使用することが望ま
しい。研磨材とバインダ−以外に増粘剤、沈降防止剤、
安定剤、着色剤などが目的に応じて適宜配合される。

【００２０】含浸させる母体となるフォ−ム材として
は、強度、セル構造、水切れ性などの面からウレタンフ
ォ−ムが好適に用いられる。ウレタンフォ−ムとしてエ
−テル系かエステル系、セルの大きさ、硬さ、セル膜の
残り方などは目的に応じて適宜選択される。一般的には
フォ−ムの内部まで均一に含浸し得るセル膜の残り方が
少ない、より好ましくは実質的に膜の残っていないもの
が好適であり、ウレタンフォ−ム発泡後爆発法などでセ
ル膜を除去した網状化ウレタンフォ−ムや、発泡時のプ
ロセスコントロ−ルなどによる膜なしフォ−ムが好適に
使用される。またこれらは使用時において水切れ性が良
いという特長も有す。

【００２１】本発明の磨き材の製造方法は、自己乳化型
エマルジョンバインダ−に研磨剤を分散させて得た含浸
液をフォ−ム材に含浸又はスプレ−した後乾燥し研磨材
をフォ−ム材に固着することにより得られる。以下に実
施例で説明するが、もちろんこれに限定されない。又本
発明の磨き材は更に熱プレスで圧縮した状態のものとし
てもさしつかえない。

【実施例】 主剤 セイカボンドＷＡ−３２２ １００ 重量部 （大日精化工業（株）） 注１ 硬化剤 セイカボンドＣ−９６ ３ 重量部 （大日精化工業（株）） 注２ 研磨材 ジ−クライトＧＳＭクレ−Ｇ３５４０ １００ 重量部 （ジ−クライト（株）） 注３ 増粘剤 Ａ−２０Ｌ（東亜合成（株）） ２ 重量部 顔料 ＥＰ−７００ ＢｒｕｅＧＡ ０．７ 重量部 （大日精化工業（株）） 注１ トルエンジイソシアネ−トと分子内にカルボキシ
ル基を含有する末端ＯＨ基のポリエステルポリオ−ルを
トルエンジイソシアネ−ト過剰で反応せしめ、水とポリ
アミンを加えて鎖延長と同時にエマルジョン化を行なっ
た自己乳化型エマルジョンバインダ−でアミン基末端の
もの。 注２ 三官能グリシジルエ−テル 注３ 平均粒子径３５μの酸化珪素系研磨材

【００２２】上記配合剤をジゾルバ−にて均一に撹拌混
合し含浸液を得た。

【００２３】（１）キッチンクリ−ナ−の作成 次にセル数３０個／２５ｍｍ、見掛け密度０．０２５、
厚み５ｍｍの網状化ウレタンフォ−ムを上記含浸液中に
浸せきした後ロ−ルにて絞り、乾燥機内で乾燥せしめ見
掛け密度０．１１の磨き用シ−トを得た。また本磨き用
シ−トをセル数４０個／２５ｍｍ、見掛け密度０．０３
０、厚み３５ｍｍのウレタンフォ−ムと接着し８０ｍｍ
×１３０ｍｍのサイズに裁断して磨き用クリ−ナ−を得
た。

【００２４】上記磨き用シ−ト及び磨き用クリ−ナ−を
用いて下記の評価を行った。 （２）テスト用フィルムの作成 含浸液をフィルム作成用のテスト用バ−コ−タ−を用い
て離型紙上に塗工し、乾燥せしめて１５０ミクロン厚さ
のフィルムを得た。フィルムは４０℃雰囲気下にて４日
間熟成した。

【００２５】

【比較例】上記実施例の配合に、乳化剤としてアニオン
型乳化剤としてよく使用されているドデシルベンゼンス
ルフォン酸ソ−ダを５部を加えた。実施例に用いた主剤
は自己乳化タイプであり乳化剤添加の必要はないが乳化
剤の影響を見るために加えたものである。なお得られた
含浸液を用いて実施例の場合と同様キッチンクリ−ナ−
およびテスト用フィルムを作成した。

【００２６】評価結果 （１）フィルムの耐熱湯性 フィルムをＪＩＳ＝１号ダンベル形状に打ち抜き８０℃
熱湯中に３０分、６０分、９０分、１２０分、浸せきし
乾燥後インストロン型引っ張り試験機を用いて破断時の
引っ張り強度を測定した。初期強度（熱湯へ非浸せき）
を１００とした場合の保持率をグラフに示す。

【表１】 尚、実施例でも強度低下を生じているが、これはバイン
ダ−の主剤がポリエステル系ウレタン樹脂であるための
加水分解によるものと思われる。 （２）キッチンクリ−ナ−実用テスト 実施例と比較例に基ずき作成したキッチンクリ−ナ−
を、５軒の家庭に各一個ずつ渡し、隔日に使用して一か
月間の実用テストを行なった。使用結果をヒヤリングす
ると共にテスト後のサンプルを回収して研磨材の保持状
態を拡大観察した。

【表２】

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、自己乳化型エマル
ションバインダ−を用いて研磨材をウレタンフォ−ムに
固着したキッチンクリ−ナ−などの磨き用シ−ト、およ
び磨き用クリ−ナ−は、その製造工程における作業環
境、地球環境上、また防災上の問題を解消させ且上記実
施例に示した如くその実用テスト結果でも明白な如くそ
の研磨材の保持能力および研磨性能（汚れとり性能）が
優れ、又耐熱湯性についてもその強度保持率が大であ
り、要すれば、従来のものに比べて、より丈夫でかつ長
持するものが得られるのである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自己乳化型エマルジョンバインダ−を用
   いて研磨材をフォ−ム材に固着したことを特徴とする磨
   き材。
2. 【請求項２】 自己乳化型エマルジョンバインダ−とし
   て、ポリイソシアネ−トと分子内部にヒドロキシ基及び
   その他の親水基を有するポリヒドロキシ化合物とから得
   られるウレタンプレポリマ−を、エマルジョン化するこ
   とによって得られるポリウレタン系エマルジョンを主剤
   とするものを用いることを特徴とする請求項１の磨き
   材。
3. 【請求項３】 自己乳化型エマルジョンバインダ−に研
   磨剤を分散させて得た含浸液を、フォ−ム材に含浸又は
   スプレ−した後乾燥し、研磨材をフォ−ム材に固着する
   ことを特徴とする磨き材の製造方法。