JPH11512124A - シリカ製品及びｕｖ硬化性系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ワックス被覆したシリカ艶消し剤であって、前記シリカが少なくとも1.5cm³/g、好ましくは少なくとも1.8cm³/gの細孔容積をもつ非晶質シリカであり、前記ワックス被覆が艶消し剤の重量の６％〜15％の範囲内にあるものであり且つ合成ポリエチレンワックスを含有してなるものである艶消し剤。

Description

【発明の詳細な説明】 シリカ製品及び肝硬化性系 発明の技術分野 本発明は肝硬化性系の艶消しにおいて使用される艶消し剤であってワックス被 覆したシリカからなる艶消し剤(wax coated silica matting agent)及びそれを 含有するUV硬化性系に関する。発明の背景 UV硬化は官能性オリゴマー及びモノマーを架橋重合体網状構造(network)に光 重合させることに基づいている。紫外線硬化性被覆剤(coating)をこのようにし てUVエネルギーに暴露すると、極めて滑らかな表面をもつ比較的硬い皮膜(film) を生成し、従って高い光沢をもつ皮膜を生成する。放射線硬化された被覆剤が種 々様々な用途に次第に普及してゆくのに従って、光沢を調節し且つ低下させるこ とができることが益々重要になりつつある。艶消し面はよりいっそう上品且つ優 美な(elegant)外観をもつ最終製品を与え、しかも特に木材、家具及びPVCフロア リング用途において表面における欠陥を隠すことは周知であり、そしてUV硬化性 被覆剤の光沢を低下させる方法が幾つか報告されており、例えば“二重硬化”法 又は“勾配輝度硬化(gradient intensity cure)”法、特異的光重合開始剤及び 非シリカ型艶消し剤の使用が報告されている。 伝統的な艶消し剤であってシリカからなる艶消し剤は、溶剤型及び水性型の仕 上げ塗り(finish)の光沢を低下させるのに慣用されており、UV工業においては合 成シリカが半光沢又は艶消し効果を付与するのに使用されるが、通常は配合者に より一般に高濃度が必要とされる。粒子の最適濃度を保証するのに必要とされる 、UV硬化性系の高い固形分特性と、適切な皮膜収縮がない状態とが、硬化膜の表 面において存在し、効率的な艶消しを困難にする。従って、光沢の低下を許容し 得る程度まで達成するのには、慣用のシリカは高濃度で使用することが必要とな る。かかる高濃度のシリカは、被覆方法及び 硬化方法に害になり得るラッカーのレオロジー特性の変化を頻繁に生じ得、しか も硬化皮膜の光学特性を損ない得る。 この問題を克服するための試みにおいて、過去には厚膜用途及び薄膜用途の両 方について粒度の大きいシリカを使用することが奨励されてきている。かかる材 料シリカは、特に薄膜中で許容できない程の粗さを生じ得、しかも長期間保存す ると前記の系の粘度に応じてより一層沈降する傾向を招き得る。従って、UV硬化 性系用の、合成シリカからなる艶消し剤であって、配合物の粘度と皮膜特性とに 対して良好な効率を有し且つ及ぼす影響が最小である艶消し剤を提供することが 望ましい。 従って、これらの問題を克服する新規な艶消し剤に対するニーズがある。定義及び試験方法 i．窒素表面積−細孔容積 窒素表面積(nitrogen surface area)はブルナウアー、エメット及びテーラー( Brunauer，Emmett and Teller)(BET)の標準窒素吸着法により、U.S.A.所在のMic rometrics社製のASAP 2400装置を用いて多点法を使用して測定する。試料は測定 する前に真空下に270℃で少なくとも１時間脱気する。表面積はp/po 0.98におい て吸着された窒素ガスの容量から算出する。また、この装置は細孔寸法分布を与 え、この分布から細孔寸法(Ｄ₁₀)を得ることができる。この細孔寸法(Ｄ₁₀)は細 孔全体の10％がこの細孔寸法よりも小さいことを示すものである。同じ方法で、 細孔全体の50％(Ｄ₅₀)及び90％(Ｄ₉₀)がこの細孔寸法よりも小さいことを示す細 孔寸法を得ることができる。さらにまた、所定の範囲の細孔寸法に関する細孔容 積(cm³/g)を脱着曲線から得ることができる。 ii．UV硬化性系における艶消し効率 艶消し効率を試験する目的で、２種類の市販のUV硬化性系を試験用に選択した 。一つはウレタンアクリレート配合物(配合物２)であり、他の一つは代表的なエ ポキシアクリレート配合物(配合物１)であり、これらの詳細を下記の表に示す。 前記の配合物の調製には下記の方法を採用した。結合剤と希釈剤とを、60mlの 琥珀色ガラス製ジャーに加え、ホモジナイザーIKA Ultra Turrax T25を使用して 8000rpmで１分間撹拌した。次いで、残りの添加剤とシリカとを手で撹拌するこ とによって-緒にし、次いで8000rpmで１分間分散させた。得られた硬化性系を脱 泡し、次いで12ミクロンのバー・アプリケーター(bar applicator)(配合物１に ついて)又は40ミクロンのバー・アプリケーター(配合物２について)のいずれか を使用して黒いガラス板上に塗布延伸した。このガラス板を、標準的な工業的方 法を用いて制御して(in line with normal industrial practice)、Fusion H-bu lb(水銀ランプ、120W/cm)の下で3.5m/分の線速度を使用してワンパス(single pa ss)で硬化させた。BYKマルチ光沢計で60°（光沢）及び80°〔シーン(sheen)〕 での光沢計の読みを測定した。 iv.重量平均粒度 重量平均(mean)粒度を、標準寸法測定装置Malvern Mastersizerを用いてパス レングス(path length)100mmのレンズを使用して測定した。Malvern Instrument s社(英国Worcestershire所在)製のこの装置は低出力He／Neレーザーを利用する フラウンホーファー回折の原理を使用している。測定する前に、試料を超音波を 使用して水に７分間分散させて水性分散物を形成させた。Malvern Mastersizer によりシリカの重量粒度分布を測定する。この装置によって得られたデータから 重量平均(mean)粒度(ｄ₅₀)、百分位数10(ｄ₁₀)及び百分位数90(ｄ₉₀)が容易に得 られる。 v．被覆されたシリカのワックス含有量 被覆されたシリカの炭素含有量は誘導電気炉Leco HF 100と炭素分析装置Leco CS 244で定量する。存在する炭素を前記誘導電気炉を使用して高温で二酸化炭素 に転化させる。次いで、二酸化炭素ガスを赤外線検出装置で検出する。得られた 炭素濃度からワックス含有量（重量％）を算出する。発明の一般的説明 本発明の第一の目的は、ワックス被覆したシリカからなる艶消し剤において、 前記シリカが少なくとも1.5cm³/g、好ましくは少なくとも1.8cm³/gの細孔容積を もつ非晶質シリカであり、前記ワックス被覆が艶消し剤の重量の６％〜15％の範 囲内にあるものであり且つ85℃未満、好ましくは80℃未満の融点をもつ合成ポリ エチレンワックスを含有してなるものであることを特徴とする艶消し剤を提供す ることにある。 前記非晶質シリカが2.5cm³/gよりも小さい細孔容積をもつものである場合には 、前記ワックス被覆は艶消し剤の重量の10％〜15％の範囲内にあるのが好ましい 。 本発明の第二の目的は、艶消し剤を３〜15重量％含有してなるUV硬化性系であ って、前記艶消し剤がワックス被覆したシリカであり、前記シリカが少なくとも 1.5cm³/g、好ましくは少なくとも1.8cm³/gの細孔容積をもつ非晶質シリカであり 、前記ワックス被覆が艶消し剤の重量の６％〜15％の範囲内にあるものであり且 つ85℃未満、好ましくは80℃未満の融点をもつ合成ポリエチレンワックスを含有 してなるものであるUV硬化性系を提供することにある。 前記のワックス被覆したシリカからなる艶消し剤は、前記ワックスを溶融し且 つ同時に前記シリカを所望の粒度分布まで粉砕する方法によって製造される。か かる方法は、流体エネルギーミル又は超微粉砕機で最も効率的に行われる。この 場合、操作温度はワックスの必要条件に応じて変化させ得る。前記の流体エネル ギーミルに供給される空気の入口温度は粉砕装置の滞留時間分布内でワックスの 溶融を確実にするのに十分高くなければならない。発明の詳細な説明 本発明を下記の実施例によりさらに詳しく説明する。 種々のシリカを下記の方法を使用して種々のワックスで被覆した。 供給原料シリカと適当なワックス(非晶質シリカの粒度と同様の粒度をもつ)と の配合物を流動床ミルAFG 200〔Alpine AG社(ドイツ国アウグスブルグ所在)製〕 に供給し、180℃の空気入口温度で操作した。分級速度及び供給速度は所望の範 囲の重量平均粒度をもつ超微粉砕生成物を得るのに合わせて設定される。下記の 特性をもつ被覆した非晶質シリカを製造した。 (*)未被覆の非晶質シリカの細孔容積 (**)被覆シリカの平均粒度 (1)欧州特許出願公開第541,359A号明細書に記載のもの (2)Petrolite社からCrown 700という商品名で入手し得る (3)Petrolite社からPolywax 400(融点79.5℃)という商品名で入手し得る (4)Petrolite社からPolywax 500(融点88℃)という商品名で入手し得る (5)Petrolite社からPolywax 655(融点99℃)という商品名で入手し得る (6)Petrolite社からPolywax 1000(融点113℃)という商品名で入手し得る (7)Petrolite社からPolywax 2000(融点126℃)という商品名で入手し得る 次いで前記の配合物１及び２について、60°と85°で艶消し効率を測定した。 得られた結果を下記の表に要約する。小さい数値は艶消し効果が良好なことを示 す。 前記の表から認め得るように、実施例10、15、16及び17のみが良好な艶消し特 性を示した。 実施例１〜５からは、使用した被覆剤に関係なく満足な艶消し特性が得られな いことが認められる。実施例１〜５は1.2cm³/gの細孔容積に特徴がある。 実施例６〜14（1.8cm³/gの細孔容積）では、実施例10のみが満足な艶消し特性 を示し、これに対して実施例10と実施例９との違いはシリカのワック ス含有量のみであり、1.8cm³/gの細孔容積であることを条件として、６％のワッ クス含有量では所望の艶消し特性を得るのには十分でない。 実施例10〜14（種々の種類のポリエチレンワックス）では、実施例10のみが、 その融点によって定義されるようなポリエチレンワックスが臨界的であることを 条件として、満足な艶消し性能を与える。 実施例15〜18（2.5cm³/gの細孔容積）では、実施例15〜17は添加量が少ない場 合でも満足な艶消し特性を与えるが、これに対し実施例18は添加量が8.1％でも 必要な特性を与えない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９７年１０月１４日 【補正内容】 請求の範囲 １．ワックス被覆したシリカからなる艶消し剤であって該シリカが非晶質シリ カであり且つ該ワックスが合成ポリエチレンワックスである艶消し剤において、 前記シリカが少なくとも1.5cm³/mgの細孔容積をもつものであり且つ前記ワック スが艶消し剤の15重量％までの量で存在するものであり、前記の細孔容積及びワ ックス含有量が本明細書において配合物２と定義したウレタンアクリレート配合 物中に前記のワックス被覆したシリカを5.4重量％の量で配合した場合に60°の 入射角において光沢単位57よりも小さい艶消し効率が得られるようなものである ことを特徴とする艶消し剤。 ２．ワックス被覆したシリカからなる艶消し剤であって該シリカが非晶質シリ カであり且つ該ワックスが合成ポリエチレンワックスである艶消し剤において、 前記シリカが少なくとも1.5cm³/mgの細孔容積をもつものであり且つ前記ワック スが85℃未満の融点をもつものであってしかも艶消し剤の5.6〜15重量％の範囲 内にあるものである（但し、1.8cm³/mg以下の細孔容積をもつシリカについては 、前記ワックス含有量は艶消し剤の６重量％を越えるものである）ことを特徴と する艶消し剤。 ３．前記の細孔容積及びワックス含有量が本明細書において配合物２と定義し たウレタンアクリレート配合物中に前記のワックス被覆したシリカを5.4重量％ の量で配合した場合に60°の入射角において光沢単位57よりも小さい艶消し効率 が得られるようなものである請求項２に記載の艶消し剤。 ４．前記シリカが少なくとも1.8cm³/mgの細孔容積をもつものである請求項１ 〜３のいずれか１項に記載の艶消し剤。 ５．前記シリカが少なくとも2.5cm³/mgまでの細孔容積をもつものである請求 項１〜４のいずれか１項に記載の艶消し剤。 ６．前記ワックス被覆が艶消し剤の６〜15重量％の範囲にあるものである請求 項１〜５のいずれか１項に記載の艶消し剤。 ７．前記ワックス被覆が艶消し剤の10〜15重量％の範囲にあるものである請求 項１〜５のいずれか１項に記載の艶消し剤。 ８．前記の細孔容積及びワックス含有量が本明細書において配合物２と定義し たウレタンアクリレート配合物中に前記のワックス被覆したシリカを5.4重量％ の量で配合した場合に60°の入射角において光沢単位27までの艶消し効率が得ら れるようなものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の艶消し剤。 ９．前記の細孔容積及びワックス含有量が本明細書において配合物２と定義し たウレタンアクリレート配合物中に前記のワックス被覆したシリカを5.4重量％ の量で配合した場合に60°の入射角において光沢単位20までの艶消し効率が得ら れるようなものである請求項１〜７のいずれか１項に記載の艶消し剤。 10．前記ワックスの融点が85℃未満である請求項１又は請求項１に従属した場 合の請求項３〜９のいずれか１項に記載の艶消し剤。 11．前記ワックスの融点が80℃未満である請求項１〜９のいずれか１項に記載 の艶消し剤。 12．前記請求項１〜11のいずれか１項に記載の艶消し剤を３〜15言量％含有す るUV硬化性系。 13．合成ワックスで被覆した非晶質シリカの形状の艶消し剤を３〜15重量％含 有してなり、前記シリカが少なくとも1.5cm³/mgの細孔容積をもつものであり且 つ前記ワックス被覆が艶消し剤の5.6〜15重量％の範囲内の量で存在するもので ある（但し、1.8cm³/mg以下の細孔容積をもつシリカについては、前記ワックス 含有量は艶消し剤の６重量％を越えるものである）ことを特徴とするUV硬化性系 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 バテス，シヤロン イギリス国 チエシヤー シイダブリユ11 ９ゼツトジエイ，サンドバツク，エチレ イ ヒース，メイスフイールド ウエイ ４ (72)発明者 エアール，グラーム，ジエームス イギリス国 チエシヤー シイダブリユ７ １エスイー，ウインフオード，ムアース パーク，オスプレイ アベニユ 21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ワックス被覆したシリカからなる艶消し剤において、前記シリカが少なく とも1.5cm³/g、好ましくは少なくとも1.8cm³/gの細孔容積をもつ非晶質シリカで あり、前記ワックス被覆が艶消し剤の重量の６％〜15％の範囲内にあるものであ り且つ合成ポリエチレンワックスを含有してなるものであることを特徴とする艶 消し剤。 ２．非晶質シリカが2.5cm³/gよりも小さい細孔容積をもつものであり、ワック ス被覆が艶消し剤の重量の10％〜15％の範囲内にある請求項１記載のワックス被 覆したシリカ。 ３．非晶質シリカが60°の入射角で光沢単位20よりも小さい艶消し効率を有し 且つウレタンアクリレート配合物（２）中に5.4重量％の装填量をもつものであ る請求項１又は２に記載のワックス被覆したシリカ。 ４．合成ポリエチレンワックスが115℃未満、好ましくは100℃未満、さらに好 ましくは85℃未満の融点をもつものである請求項１記載のワックス被覆したシリ カ。 ５．艶消し剤を３〜15重量％含有してなUV硬化性系であって、前記艶消し剤が ワックス被覆したシリカであり、前記シリカが少なくとも1.5cm³/g、好ましくは 少なくとも1.8cm³/gの細孔容積をもつ非晶質シリカであり、前記ワックス被覆が 艶消し剤の重量の６％〜15％の範囲内にあるものであり且つ85℃未満、好ましく は80℃未満の融点をもつ合成ポリエチレンワックスを含有してなるものであるUV 硬化性系。