JPH0832857B2

JPH0832857B2 - 被覆剤組成物

Info

Publication number: JPH0832857B2
Application number: JP14450087A
Authority: JP
Inventors: 正五味
Original assignee: Yuho Chemicals Inc
Current assignee: Yuho Chemicals Inc
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPS63308076A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被覆剤組成物に関する。

被覆剤組成物は、主に床面等に塗布し、乾燥して被膜
を形成し、床の美観を保ち、水汚れを防ぎ、基材を保護
するために用いられるものである。該組成物は、木製床
材あるいは合成樹脂の原料を用いた化学床材用の被覆剤
として幅広く利用されうるものである。

〔従来の技術〕

従来床用被覆剤としては、合成樹脂、例えばスチレ
ン、アクリル、塩化ビニル、ポリエステル、エポキシ樹
脂またはそれらの各種共重合体を、シンナー等の溶剤に
溶解し、ロール、ハケ塗り等によって床に塗布する形態
のものが広く用いられている。

一方被覆の対象たる床材は、90％以上が合成樹脂を用
いた化学床材である。ところが、化学床材の主原料は、
ビニルアスベスト樹脂、塩化ビニル樹脂、アスファルト
等の合成樹脂であるため、床用被覆剤組成物中の溶媒、
即ち、石油系、ナフテン系の溶剤は、化学床材を溶解さ
せ劣下させるという欠点を有していた。さらに、そのよ
うな被覆剤組成物は作業者に対する毒性及び火気に対す
る危険性等が高い。そこで床用被覆剤組成物は、溶媒に
水系のものを用いるエマルジョン系のものに変化し、ス
チレン樹脂エマルジョン、スチレン−アクリル共重合体
エマルジョン、アクリル樹脂エマルジョンが開発されて
きた。しかしながら、エマルジョンの硬度の立ち上がり
は遅く、完全に硬質化するまでには約１週間かかりその
問に被膜が汚染されるという欠点があった。

〔発明が解決しようとする間題点〕

本発明者は、上記エマルジョン系のものより、さらに
優れた諸性能を有する床用被覆剤を得るためUV硬化性樹
脂を用いた被覆剤組成物について検計した。その結果現
在市販されているUV硬化性樹脂をそのまま用いたもの
は、次の理由から床用被覆剤として使用出来ないことが
確認された。

即ち、被覆した床面は、多くの歩行者により、どんな
耐久力のある被覆剤を用いても、長い間には、傷つき、
汚れ、次第に擦り減り、また紫外線による黄変及び劣化
現象を生ずることが避けられない。そこで床の美観、保
護の点から該被覆剤は一定期間経過後除去即ち剥離する
ことが必要となる。ところがUV硬化性樹脂を床面に塗布
し、UV照射し、完全に硬化したのちの被膜は、分子が３
次元架橋されているために強靭であり、その結果床面か
らの剥離は容易でない。もし強力な溶解力を有する溶剤
を用いて剥離しようとすると、化学床材をも溶解してし
まう。また磯械的研磨力による除去は、床材を傷める結
果になる。

そこで本発明の目的は、∪Ｖ硬化性樹脂の優れた性能
を維持し、且つ、以下の（１）〜（３）の特徴を有する
被覆材を提供することにある。

（１）各種の対象物、特に床への適用が容易であり、
かつ数秒のUV照射後形成された被膜は、瞬時に強靭で優
れた耐久力を有すること。

（２）被膜が軽度に汚れた場合には、弱アルカリ性洗
剤を用い、被膜表面の汚れを洗浄、除去することが出来
るものであること。

（３）塗布後長時間経過して、汚れが被膜の中まで取
り込まれ、また、被膜が黄変したような場合には、アン
モニア又はアミン等を含有した強アルカリ洗剤を用いて
洗浄、剥離することができるものであること。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、（ａ）少なくとも一種の熱可塑性樹脂、
（ｂ）光重合性プレポリマー及び（ｃ）光開始剤を含む
組成物であって、（ａ）の樹脂及び／又は（ｂ）の光重合性プレポリマ
ーがカルボン酸基及び／又はカルボン酸塩基を有するUV
硬化性被覆剤組成物に関する。

以下本発明について説明する。

本発明の組成物は、少なくとも一種の熱可塑性樹脂を
含有する。熱可塑性樹脂の種類には、特に制限はなく、
例えばアクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル
酸、メタクリル酸エステル、スチレン、α−メチルスチ
レン、塩化ビニル、酢酸ビニル、エチレン、プロピレン
等の少なくとも一種以上のビニルモノマーを共重合して
得られる合成樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル−アクリルワックス、ポリプロピレン−アク
リルワックス等のワックス類及びこれら混合物等が挙げ
られる。特に、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂である
ことが好ましい。

本発明における「光重合性プレポリマー」は、光化学
的作用によってさらに重合しうるポリマーであれば特に
制限はない。光重合性不飽和ポリマー及び光重合性オリ
ゴマーと呼ばれるものも包含する。該プレポリマーとし
ては例えばエチレン性不飽和化合物の重合体を挙げるこ
とができ、酸価を付与したものとしては、例えばアクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸、コハク酸、アジピン
酸、フタル酸等のカルボン酸基を有する化合物を重合又
は他のモノマーと共重合し、必要によりカルボン酸基を
中和することにより得られるポリマー又はコポリマーを
挙げられる。そのようなポリマー又はコポリマーとして
例えばポリアクリレート、ポリエステルアクリレート、
ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポ
リエーテルアクリレート、オリゴアクリレート、アルキ
ドアクリレート、ポリオールアクリレート等を挙げるこ
とができる。

本発明における光重合性プレポリマーは、分子量及び
分子構造を特に制限することなく、上記ポリマー及びコ
ポリマーを含む種々のポリマーを用いることができる。

尚、本発明における光重合性プレポリマーに含まれる
カルボン酸塩を形成する塩基は、例えば、アミン系の物
質あるいはアンモニア等のように、比較的揮発し易い物
質であることが好ましい。

本発明に用いる「光開始剤」としては、従来から知ら
れたものをそのまま支障なく使用することができる。例
えばラジカル反応型光開始剤及びイオン反応型光開始剤
のいずれを用いることができ、カルボニル化合物、イオ
ウ化合物、アゾ化合物等が挙げられる。具体的には、ビ
アセチル、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラー
ケトン、ベンジル、ベンゾイソブチルエーテル、ベンジ
ルジメチルケタール、テトラメチルチウラムスルフィ
ド、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキ
サイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、１−ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトン、２−クロロチオキ
サントン、メチルベンゾイルフォーメート等が挙げられ
る。ただし、これらに限られるものではない。

本発明において前記熱可塑性樹脂及び／又は光重合性
プレポリマーは、カルボン酸基及び／又はカルボン酸塩
基を有する。熱可塑性樹脂及び／又は光重合性プレポリ
マーに含まれるカルボン酸及び／又はカルボン酸塩の量
は、酸価として表すことができる。本発明においては、
組成物の酸価の範囲は、10〜200、好ましくは30〜130で
あることが適当である。尚、酸価とは組成物固形分1gに
対するKOHのmg数である。

尚、上記酸価が10に満たない組成物を用いて形成され
た被膜は、剥離性にやや劣ったものとなる傾向がある。

一方、酸価が200を越えた組成物を用いて形成された
被膜は、耐水性、耐洗剤性において劣ったものとなる傾
向がある。

尚、組成物の酸価は、熱可塑性樹脂及び光重合性プレ
ポリマーの酸価及び組成比（混合比）を適宜調節するこ
とにより調整することができる。

本発明の組成物の（ａ）熱可塑性樹脂：（ｂ）光重合
性プレポリマーの重量比は0.05〜20:1、好ましくは0.2
〜5:1とすることが適当である。又、本発明の組成物の
（ｃ）光開始剤：（ｂ）光重合性プレポリマーの重量比
は0.01〜10:100、好ましくは0.1〜5:100とすることが適
当である。

本発明の組成物には、光重合性プレポリマー及び光開
始剤に加えて溶媒を加えることができる。溶媒としては
例えば光重合性モノマー及び水等を挙げることができ
る。光重合性モノマーとしては、単官能性モノマー及び
多官能性モノマー等のいずれも用いることができる。光
重合性モノマーは、反応性希釈剤ともいわれ、UV硬化後
は硬化物の構造の一部となり系外に出ず、UV硬化樹脂を
無溶剤化することが出来る。光重合性モノマーを以下に
例示する。

（１）単官能２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクロイルホ
スフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート等（２）二官能ジシクロペンテニルアクリレート、13一ブタンジオー
ルジアクリレート、ジエチレングリコールアクリレー
ト、ポリエチレングリコール400ジアクリレート、トリ
プロピレングリコールジアクリレート等（３）三官能以上トリメチロールプロパントリアクリレート、ぺンタエ
リスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート等尚、光重合性モノマーは必要によりカルボン酸基及び
／又はカルボン酸塩基を有するものであってもよい。カ
ルボン酸（塩）を有する光重合性モノマーを用いること
によって光重合性プレポリマーの酸価を調節することも
できる。

本発明の組成物は、水を溶媒として使用することによ
り、熱可塑性樹脂及び光重合性プレポリマーを水中にエ
マルジョン化した系とすることができる。基材及びメン
テナス条件によってはエマルジョン系のものが好ましい
場合があり、そのような場合には使い分けることができ
る。

本発明の組成物には、所望により種々の添加剤を加え
ることができる。

例えば、本発明の組成物の最低被膜形成温度が常温以
上の場合には、常温での被膜を可能にするために、融合
剤及び可塑剤等を添加することが好ましい。融合剤、可
塑剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチル
エーテル、Ｎ−メチル−２ピロリドン、ジブチルフタレ
ート、トリブトキシエチルフォスフェート等をあげるこ
とが出来る。

但し、常温において被膜形成が可能な組成物について
は、これら融合剤、可塑剤を使用する必要がないことは
勿論である。

また、本発明の組成物の安定性及び基材に塗布した場
合の濡れ性等を考慮して、適宜界面活性剤を用いること
ができる。更に、耐ブラックヒールマーク性の改善の必
要があればスリップ剤、レベリング剤等の添加剤を添加
してもよい。

さらに、本発明の組成物を用いて形成した被膜は、機
械的研磨法によらず、化学的に容易に除去することがで
きる。即ち、該被膜は除去溶液で処理することによって
容易に除去することができる。本発明において使用可能
な除去溶液は、例えば界面活性剤を含有するアルカリ溶
液である。アルカリ溶液とは、アルカリ物質として例え
ばアンモニア、アミン、苛性ソーダ、苛性カリウム、メ
タ珪酸ソーダ、オルソ珪酸ソーダ、珪酸カリウム、ピロ
燐酸ソーダ、ピロ燐酸カリウム、三リン酸カリウム等を
含有するものを挙げることができる。また、界面活性剤
とは、例えば、アニオン系（高級アルコール硫酸エステ
ル塩、脂肪酸塩、アルキルベンゼンスルフォン酸塩、ポ
リオキシエチレンエーテルサルフェート塩等）、ノニオ
ン系（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエ
チレンアシルエーテル等）、両性系（アルキルベタイン
等）の界面活性剤を含むことができる。

尚、本発明の組成物は、専ら床用被覆剤として説明し
てきた。しかし、床用被覆剤としてだけに留まらず、例
えばビルの内外面の壁面等に使用することができる。又
剥離性を必要とするところなら、どのような個所にも使
用可能な万能被覆剤である。従って単に床用被覆剤にと
どまるものではない。

以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。なお、実施例、比較例の各表中の各成分の量は重量
部で表示した。

参考例（１）アクリル樹脂エマルジョン温度計、還流冷却器及び滴下ロート、攪拌装置を供え
た三ツロフラスコに窒素を封入後、イオン交換水、乳化
剤を加えたのちウオターバスの中で60℃まで加温する。

攪拌中に触媒及びモノマー（表１）を２時間かけ徐々
に滴下し、重合を終了する。有効成分40％のポリアクリ
ル樹脂エマルジョン（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を得た。（表
１）（２）アクリル系オリゴマー温度計、還流及び滴下ロート攪拌装置を備えた三ツロ
フラスコに窒素を封入後、50重量部のメタノールを加え
オイルバス中で60℃まで加温した。

攪拌中に触媒及びモノマー（表１）を90分間かけ徐々
に滴下し重合を終了する。その後、減圧処理してメタノ
ールを除去してアクリル系オリゴマーＥ、Ｆ、Ｇ、Ｈを
得た。（表１）（３）アクリル系プレポリマー温度計、還流及び滴下ロートを備えた三ツロフラスコ
に窒素を封入後、25重量部のトルエンを加えオイルバス
中で60℃まで加温した。残りの25重量部トルエンに表２
に記載した量の２−ヒドロキシエチルアクリレート、ア
クリル酸、メチルメタクリレートを溶解させて得られた
トルエン溶液を滴下ロートから連続的にフラスコ中のト
ルエンに加え重合を開始した。

重合終了後、反応器を100℃に保ちながら表２に記載
した量のグリシジルメタクリレートを得られた重合物に
加え、２−ヒドロキシエチルアクリレート中の水酸基
（−OH）と反応させ、その後減圧処理してトルエンを除
去してアクリルプレポリマーＩ、Ｊ、Ｋ、Ｌを得た（表
２）。

（４）水性ウレタン系プレポリマー表３に記載の量のポリテトラメチレンエーテルグリコ
ール（分子量1000）、トリレンジイソシアネート又はジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネート、ジメチロール
プロピオン酸及びトルエンを還流冷却器、温度計、攪拌
装置を備えた反応器にとった。該反応器を、100℃に保
ちながらウレタン化反応を行った。次いで反応器の温度
を80℃に保ちながら表３に記載の量の２−ヒドロキシエ
チルアクリレートを連続的に加え、２−ヒドロキシエチ
ルアクリレート中の水酸基（−OH）と上記ウレタン化反
応物のフリーの（−NCO）と反応させプレポリマ一を製
造した。次いで、トリエチルアミンを加えて上記反応物
を中和した後、蒸留水を加えて水性ウレタン系プレポリ
マーＭ、Ｎ、Ｏ、Ｐを得た（表３）。

実施例１〜15 参考例（１）、（２）で製造したアクリル樹脂エマル
ジョン及びアクリル系オリゴマーに、参考例（３）、
（４）で製造した光重合性プレポリマー、光開始剤、更
に光重合性モノマー、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル等の添加剤及び水を表４に示す配合割合で攪拌
混合して、本発明の組成物（実施例１〜15）を得た。

得られた組成物（実施例１〜15）を基材に塗布後、セ
ン特殊光源株式会社製・ハンディ・キュアランプ（UV照
射装置・HLR-100T）を用いて３秒間UV照射（340〜460n
m）を行って被膜を得た。得られた被膜について各種性
能評価（貯蔵安定性、耐水性、除去性、耐洗剤性、レベ
リング性、耐ブラックヒールマーク性、耐摩耗性、耐久
性、硬度の立ち上がり性）を行った。その結果を表５に
示す。

比較例１〜５参考例で製造したアクリル樹脂（Ａ、Ｅ）、光重合性
プレポリマー（Ｉ、Ｍ）を用いた組成物を、実施例１〜
15と同様にして得た。

その性能評価を表５に示す。なお、比較例中の組成物
も実施例と同様に３秒間のUV照射（340〜460nm）を行い
性能評価を行った。

〔性能試験方法及び比較性能評価〕試験法１、２の床用被覆剤試験方法は、日本フロアー
・ポリッシュ工業会JFPA規格に準じて行った。

尚、規格に規定されてない性能の試験方法（除去性、
耐洗剤性、レベリング性、再塗布性、耐ブラックヒール
マーク性、耐摩耗性、耐久性）については、つぎのよう
な方法にて性能試験を行い評価した。

1.貯蔵安定性約120mlの縦円筒形、無着色の瓶に約100mlの試料を入
れて密栓する。温度45±２℃の恒温器に24時間貯蔵した
後、層分離の有無を調べる。

2.耐水性 JFPA規格試験標準タイル（ビニルアスベストタイル）
に１平方メートルあたり10±2mlになる様に試料を塗布
する。塗布した試験片を、相対湿度80％以下の室温で一
昼夜放置する。試験片を23±10℃の水平面固定台の上に
静止し、0.1mlの蒸留水を滴下し、カバーグラスで覆い3
0分静置した後、水を吸い取り一時間放置し白化状態を
目視で測定する。

3.除去性耐水性測定の方法に従って塗布した試験片を、38±２
℃の恒温器中に６時間放置し、常温の蒸留水中に１時間
浸漬した後、試験片を取り出し38±２℃の恒温器中で18
時間放置する。剥離液は5.00gの水酸化カリウム（KOH 8
5％）と17.7gのオレイン酸を50mlのアンモニア水（NH₄O
H 28％）を含む1000mlの蒸留水に溶解した石鹸水を用
い、ガードドナー・ストレートライン・ウオッシャビリ
ティテスターの豚毛ブラシを剥離液中に２分間浸漬後、
10±2mlを試験片上に注ぎ、５分間浸漬後試験を開始す
る。200回往復後、試験片を清水にてすすいだ後、完全
に除去されたかどうか判定する。ウオッシャビリティテ
スターについては、ASTM-D-1792-66に準拠する。

4.耐洗剤性耐水性測定の方法に従って塗布した試験片を、38±２
℃の恒温器中に18時間放置する。洗浄液は0.1gドデシル
ベンゼンスルフォン酸ナトリウムと0.2gトリポリリン酸
ナトリウムを200mlの蒸留水に溶解した洗浄液（pH9.0±
0.2）を用い、ガードドナー・ストレートライン・ウオ
ッシャビリティテスターの豚毛ブラシを剥離液中に２分
間浸漬後、10±2mlを試験片上に注ぎ、５分間浸漬後試
験を開始する。100回往復後、試験片を清水にてすすい
だ後、風乾し評価する。関連規格ASTM-D-3207-73 5.レベリング性耐水性測定の方法に従って塗布した試験片のレベリン
グ状態を目視により評価する。

6.耐ブラックヒールマーク性 JFPA規格試験用標準白色タイル（ビニルアスベストタ
イル）に耐水性測定の方法に従って塗布した試験片を24
時間室温にて乾燥後、30×30mmの角型ゴム６個の入った
シュネル（Snell）型汚れカプセルの取付面に試験片を
ネジ止めし、50rpmの速度で2.5分間づつ両方向に回転す
る。タイルに付着したブラックヒールマークの量を目視
にて観察評価する。

7.耐摩耗性耐水性測定の方法と同様な操作方法にて五回塗りした
試験片を常温中に168時間乾燥放置後、テーバー試験器
（摩耗輪CS-17、荷重1000g）にて摩耗度を測定し評価す
る。

8.耐久性耐水性、耐摩耗性、耐ブラックヒールマーク性等の性
能から総合性能を評価する。

9.硬度の立ち上がり性ガラス板上に1m₂当り10±2mlの試料を塗布し、１時間
乾燥後、セン特殊光源株式会社製、ハンディ・キュアラ
ンプ（UV照射装置・HLR-100T）を用いて３秒間UV照射
（340〜460nm）した。得られた被膜の硬度をTukonミク
ロ硬度試験機を用いて測定した。

乾燥時間を24時間とした他は、前記と同様にして被膜
を形成し、硬度を測定した。乾燥時間を１時間としたと
きと24時間としたときの硬度の上昇率（％）を求め、該
上昇率により性能評価した。

性能硬度上昇率（％）Ａ 0〜10 Ｂ 11〜20 Ｃ 21〜30 Ｄ 30〜〔発明の効果〕本発明の組成物は、数秒間のUV照射により瞬時に強靭
で耐久力を有する被膜を形成することができるものであ
る。さらに得られた被膜の表面が汚れた場合には、適宜
表面の汚れのみを洗浄して除去することができる。又被
膜全体が汚染された場合には、床面を損傷することなく
剥離し、その後新たに本発明の組成物を塗布することに
より美しい被膜を形成することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）少なくとも一種の熱可塑性樹脂、
（ｂ）光重合性プレポリマー及び（ｃ）光開始剤を含む
組成物であって、（ａ）の樹脂及び／又は（ｂ）の光重合性プレポリマー
がカルボン酸基及び／又はカルボン酸塩基を有するUV硬
化性被覆剤組成物。
【請求項２】溶媒をさらに含有する特許請求の範囲第
（１）項記載の組成物。
【請求項３】溶媒が光重合性モノマーである特許請求の
範囲第（２）項記載の組成物。
【請求項４】溶媒が水である特許請求の範囲第（２）項
記載の組成物。
【請求項５】熱可塑性樹脂がアクリル系樹脂である特許
請求の範囲第（１）項記載の組成物。
【請求項６】熱可塑性樹脂がスチレン系樹脂である特許
請求の範囲第（１）項記載の組成物。