JPS6020424B2 - 木製品表面保護塗布剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、木製品表面保護塗布剤に関し、更に詳しく言
えば、特定の高分子重合体の分散微粒子を含有する水性
乳イＱ夜と各種の皮膜形成用固体を含有する水性乳イＱ
夜との水性混合物からなる、蓮築や家具等における木製
品表面に塗布して木製品特有の美観を復元させ得ると同
時に防汚効果も付与し、半永久的にその状態を保つこと
ができる木製品表面保護塗布剤に関するものである。

従釆、日本建築や家具等に使用される槍、桜、杉等の木
質材料は建築、加工または使用中に手垢、壁土等に汚染
され、日光、大気中の汚染物質等により着色することが
多く、各種の防汚手段や復元手段が提案されている。

例えば建築中又は加工時等においては紙等をまいて汚れ
を防止したり、あるし・は砥の粉、クリヤーワニス等を
塗布する方法が知られているが、いづれも完壁な方法で
はなく、クリヤーワニスで塗布する方法は、防汚の目的
には最も適当であるが、肇布により淡黄色の光沢を生じ
、白木特有の木質感が矢なわれるため、凶消しの目的の
ために微粉末のシリカゲル、タルク、ポリエチレン等を
混合することが知られているが塗料的な感じは消去でき
ず白木特有の白色味を帯びた木質感は再現することはで
きなかった。また使用期間中に，おいて比較的淡色の蝋
類、樹脂類等を溶剤に溶かし、それに適当な界面活性剤
を加え、水に乳化した敷出し塗布剤が知られており、こ
れを白木面などに塗布してみが〈手段が提案されている
。この場合光沢ある皮膜を形成し、塗布面を保護するが
、塗布した部分は淡黄褐色（アメ色）に着色し易く、白
木特有の美しさは失われる。更に、隆時変化により日光
、大気等による影響をうけ、ャケを生じた古い木製品表
面は、苛性アルカリの濃厚溶液を用いて所謂アク洗し・
を行い、有機酸を用いて中和し完全に水拭きを行うよう
な面倒な方法により洗浄し、従来の白木用艶出し剤など
を塗布してみがいても、完全には復元できなかった。本
発明者は、前記の如き問題点の認識に基づき、木製品、
特に白木表面の保護塗布剤について種々の検討を重ねた
結果、蝋類、合成樹脂などの皮膜形成用固体を含有する
水性乳化液に、分散粒子径０．０３〜１．５ミクロンの
特定高分子重合体水性乳化液を添加混合することにより
、従釆の欠陥を解消して有利な木製品表面保護塗布剤と
なし得ることを見出した。

即ち、特定の高分子重合体分散微粒子は、塗布より白色
顔料の如き効果をあらわし、塗布面に白色性を帯びせし
め得るので，．か）る特定分散微粒子を含有する塗布剤
を塗布するのみで、白木など木製品特有の白さに富む美
観を呈し、従釆の艶出し塗布剤などと同種度以上の被塗
布面保護効果を達成し得る。又、特定分散微粒子を含有
する塗布剤を木製品表面に塗布した場合、皮膜形成用固
体との組合せにより、乾燥と同時に分散微粒子は極めて
均一に薄薄層にて塗布面に密着する故、塗布的な光沢あ
る色感はなく、日光等により着色した部分も、分散微粒
子の顔料効果により白木特有の白色性を有する木質感を
再現し得る。更に、皮膜形成用固体との組合せにより、
十分なる防汚力、斑出し効果なども付与され、白木用な
ど木製品表面保護塗布剤として理想的な製品が得られる
。かくして、本発明は、前記の如き新規知見に基づいて
完成されたものであり、最低皮膜形成温度６ぴ○以上の
高分子重合体を分散粒子径０．０３〜１．５ミクロンで
含有する水性乳イＱ夜と皮膜形成用固体を含有する水性
乳化液との水性混合物からなることを特徴とする木製品
表面保護塗布剤を新規に提供するものである。

本発明においては、特定の高分子重合体分散微粒子を使
用することが重要であり、前述の艶消し用微粉末や無機
白色顔料等を使用する場合には、いかなる微粒子の粉末
を用いホモジナイザーの如き効果的とされる縄拝万法を
採用しても、本発明における高分子重合体水性乳化液の
ような完全なる超微粒子の分散状態は理論的にも実際的
にも達成し難いので、白色塗料などを塗布した感じとな
り、白木など大製品特有の木質実観を復元し得なし、。

また、本発明では、特定高分子重合体の分散微粒子を用
いるため、顔料の分散乳化における如き特別な工夫は全
く必要とせず、しかも完全に安定な分散乳化状態が得ら
れるので、低粘度より高粘度まで所望の粘度を有する塗
布剤製品が可能である。本発明においては、最低皮膜形
成温度（以下ＭＦＴと略称することがある）が６０℃以
上、好ましくは８ぴ０以上の高分子重合体の分散微粒子
を採用することが重要であり、例えばＭＦＴが余りに低
くすぎると高分子重合体の水性乳化液を添加すると、塗
布時において被塗布面が暖房器具又は直射日光等にさら
された時、分散微粒子間の融着が起こり、部分的皮膜を
形成し白色顔料的な効果を矢なう危険性を生ずる。

また、特定の高分子重合体水性乳化液における分散粒子
径が余りに大きいと、顔料的効果が大となりすぎて木質
感が失なわれると共に、帯白色性においてムラを生じや
すく、分散粒子径が余りに小さいと、白色顔料的な塗布
効果が少くなり、白色性を有する木質感を復元し得ない
。従って、本発明においては、水性乳化液中の高分子重
合体の分散粒子径を０．０３〜１．５ミクロン、好まし
くは０．０５〜１ミクロンとする。か）る特定分散粒子
径は、従来より公知乃至周知の乳化重合方法にて容易に
達成されるので、本発明においては、通常特定ＭＦＴを
有する高分子乳化重合体分散液が使用され得る。か）る
特定高分子重合体の種類は、ＭＦＴが６０℃以上であれ
ば、特に限定されることなく種々例示され得る。

例えば、スチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニ
ルトルヱン、ベンジルアクリレート、フエノキシメタク
リレート、アクリロニトリル、アクリル酸ェステル、メ
タクリル酸ェステルなどの単独重合体、これらの相互共
重合体、更にはこれらと他の各種モノマーとの共重合体
があげられる。而して、か）る特定高分子重合体が好ま
しくは分散粒子径０．０５〜１ミクロンで水性媒体、特
に水に界面活性剤で分散乳化されている水性乳化液を本
発明において使用する。又、界面活性剤は、高分子重合
体に対して可能な限り少ない方が望ましく、通常は高分
子重合体に対して１の重量％以下、好ましくは３〜５重
量％の界面活性剤を使用するほが好適である。本発明に
おいて皮膜形成用固体としては、従来より木製品表面保
護塗布剤において採用されているものが、種々例示され
得る。

好しし、態様においては、皮膜形成用固体として軟化点
７ぴ０以上、好ましくは８０℃以上の蝋類が使用され、
特に白木用を目的とする場合には可能な限り淡色の蝋類
を採用するのが望ましい。か）る蝋類としては、例えば
天然の固体楯物蝋、勤物蝋、モンタン蝋、オゾケラィト
、石油蝋、合成蝋などが種々例示され、具体的にはカル
ナウバ蝋、綿蝋、オウリキューリー蝋、ミツ蝋、羊毛蝋
などの天然蝋、バラフィン蝋、徴晶蝋、酸化ポリ工チレ
ン蝋、フィッシャートロプシュ蝋などの石油蝋あるいは
合成蝋がある。これらは、軟化点７０ｏｏ以上のものを
採用するのが望ましく、更に混用する場合には、単独蝋
としては軟化点が７０ｑｏ以下であっても、混融蝋とし
て軟化点が７０ｑｏ以上であれば、本発明において使用
し得るし、また蝿類と相溶性のある樹脂などの添加につ
いても、同様の考え方において使用することができる。
勿論、適宜変性蝋も採用可能であり、例えば蝋のケン化
物などが例示され得る。軟化点が余りに低くすぎる蝋類
あるいはその渡融物を用いた水性乳化液では、暖房器具
または直射日光などにより被塗布面が加熱された場合、
その部分が顔料的効果を失いアメ色になりやすく、被覆
力、艶出し効果、保護性等が小となる。而して、蝋類の
乳化分散に使用する界面活性剤の量は、蝋類固体に対し
て３の重量％以下、好まし度は２５重量％以下、特に１
５〜２の重量％程度で可能な限り少ない方が望ましい。
従来、脂肪酸ァルカノールアミン塩、モルホリン脂肪酸
塩等の如きアンモニウム塩又はアミン塩を含有する界面
活性剤を乳化剤として用いた白木用麹出し塗布剤は、白
木面を黄変させる後向を有するので、か）る界面活性剤
は白木用艶出し塗布剤には配合されておらなかったが、
本発明によれば、か）る黄変傾向は高分子重合体分散粒
子の顔料効果により隠蔽されるので、前記界面活性剤も
十分使用され得る。それ故、本発明において採用可能な
界面活性剤は、特に限定されることなく種々例示され得
る。通常は陰イオン系又は非イオン系の界面活性剤が好
ましく採用され、場合によっては腸イオン系あるいは両
性の界面活性剤も使用され得る。例えば、高級脂肪酸ア
ルカリ塩、高級脂肪酸アミン海、アルキルスルホン酸塩
、アルキルアリールスルホン酸塩、スルホコハク酸ェス
テル塩、硫酸化油の如き陰イオン系界面活性剤、あるい
はポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリエチ
レングリコール脂肪酸ェステル、ソルビタン脂肪酸ェス
テル、ポリオキシェチレンソルビタン脂肪酸ヱステル、
脂肪酸モノグリセリド、ポリオキシェチレンアルキルフ
エニルエーテルの如き非イオン系界面活性剤があげられ
る。特に蝋類の乳化分散用として非イオン系界面活性剤
が好ましく採用され縛る。而して、蝋類水性乳化液中の
分散粒子径は、０．０５〜３ミクロン、好ましくは０．
１〜２ミ．クロンにするのが望ましい。

蝋類の分散粒子径が余りに大きに場合には、水性乳化液
のクリーミングが起こりやすく、また塗布面にムラを生
じ易い。また、分散粒子径が小さすぎる場合には塗布時
に木質部への浸透性が大となり、前記特定高分子重合体
分散粒子との組合せ使用による帯白色性（隠蔽力）が小
となる。また、本発明においては、皮膜形成用固体とし
て、ＭＦＴが３０℃以下、好ましくは０〜１０ｑｏの合
成樹脂を使用することができる。

か）る合成樹脂を分散粒子径０．０３〜３ミクロン特に
０．１〜１ミクロンで含有する水性乳化液として、本発
明において採用される。皮膜形成用合成樹脂水性乳化液
をしては、ＭＦＴが３０℃以下で、可塑剤、皮膜形成助
剤等を含有しないものが良く、例えば酢酸ビニル、アク
リル酸ェステル、マレィン酸ェステル等の単独重合体又
は共重合体などが適当であるが、ＭＦＴ６０ｑｏ以上の
特定高分子重合体のＭ『Ｔを低下せしめるような可塑剤
、皮膜形成助剤等を含有しないか、またその含有量が少
量で６０ｑｏ以上のＭＦＴ６０℃以下に低下せしめる可
能性がない時には、可塑剤、皮膜形成助剤等を含有した
合成樹脂水性乳化液もまた本発明の皮膜形成用として使
用可能である。か）る皮膜形成用合成樹脂の乳化分散に
使用される界面活性剤は、前記の通りであり、その使用
量も合成樹脂固体に対して１の重量％以下、好ましくは
３〜５重量％程度で可能な限り少ない方が望ましい。

勿論、本発明においては、皮膜形成用固体を一種類単独
で使用できると共に、二種類以上で併用しても良く、例
えば蝋類とＭＦＴ３０００以下の合成樹脂の併用などが
可能である。

か）る皮膜形成用固体の選択は、本発明の塗布剤製品の
使用目的に応じて最適なものが考慮して行なわれるのが
望ましい。例えば、本発明で好適な蝋類の場合には、洗
剤による剥離が可能で且つみがき効果に優れたなめらか
な皮膜が得られるので、従釆の白木用艶出し剤と同機に
使用し得る麹出し剤の提供が可能であり、ＭＦＴ３ぴ０
以下の合成樹脂の場合に被覆力、保護力、耐久性、防汚
性に優れた塗布剤を得ることができる。更に併用して用
いる場合、剥離可能で且つみがき鎚出し効果を得る塗布
剤を製造するには合成樹脂固体の添加量は蝋類固体に対
し２５％以下に抑えるのが望ましい。本発明の保護塗布
剤は、前記の如き皮膜形成用固体水性乳化液と特定高分
子重合体水性乳イＱ夜の水性混合物からなるが、通常は
総固体含有量を１０〜６の重量％、好ましくは１５〜５
の重量％とするのが好適である。

総固体含有量が余りに多すぎると、水性乳化液としての
均一分散性、安定性などに難点が生じると共に、塗布時
に塗布ムラなどを起こしやすく、また総固体含有量が少
なすぎると、帯白色性（隠蔽力）、被覆力、麹出し効果
、防汚力、保護性等が低下する。而して、本発明におい
ては、皮膜形成用固体と特定高分子重合体固体との混合
割合は、前者が２０〜６の重量％に対して後者が８０〜
４の重量％にするのが適当であり、好ましくは前者が３
０〜５５重量％に対して後者は７０〜４５重量％の割合
が採用される。

皮膜形成用固体が少なすぎる場合には、皮膜形成効果が
小となり皮膜強度、被覆力等の面において劣弱となると
同時に、白色塗料的な感触が増大する。また、特定高分
子重合体固体が少なすぎる場合には、顔料的効果が稀薄
となり、塗布しても白木特有の白色味のある木質感を復
元し驚くなり隠蔽力が小となり、またムラが生じやすい
。本発明においては、皮膜形成用固体と特定高分子重合
体との併用効果を損わない限り、種々の添加剤を添加混
合しても良い。

例えば汚れ落し効果の増大や水性乳化液の増粘などを目
的として、ミネラルターベンのような樽発性石油系溶剤
を添加することができる。粘度調整剤として水溶性高分
子物質、例えばカルボキシメチルセルロース、ポリアク
リル酸ソーダ等の添加や防腐剤、蟹光塗料等を添加する
ことも可能である。又、特定高分子重合体などの安定剤
、変性剤などを含有させることも可能である。本発明の
木製品表面保護塗布剤は、特定高分子重合体水性乳イＱ
夜と皮膜形成用固体の水性乳化液とを均一に混合するこ
とによって容易に製造され得る。

而して、皮膜形成用固体として蝋類を使用する場合には
、次のような調整法が好ましい実施態様として例示され
得る。即ち、蝋類を加熱し、これに石油系溶剤、蝋可溶
性樹脂等を加えるか又は加えずして得たる蝋混敷物に、
適宜なる界面活性剤を添加し、ｗａｔｅｒｔｏｗａｘ法
（蝋類及び界面活性剤の濃融物を加熱鷹拝しながら、所
要量の９０℃以上の熱水を徐々に添加し乳化分散せしめ
た後、室温まで冷却する）又は肌ｘｔｏ肌ｔｅｒ法（蝋
類及び界面活性剤の渡融物を、９５０以上の熱水中に徐
々に蝿梓しながら添加し乳化分散せしめた後、室温まで
冷却する）の何れかの方法により蝋類水性まけヒ液を得
る。かくして得られた蝋類水性乳化液に、所要量のＭＦ
Ｔ６０℃の高分子重合体水性乳化液を鷹杵方法しながら
添加し、更に要すれば合成樹脂ェマルジョン、防腐剤等
の添加物を加え、保護塗布剤製品を得るものである。次
に、本発明の実施例について更に具体的の説明するが、
か）る説明によって本発明が何ら限定されることは勿論
である。

実施例 １ ラウリルアルコール硫酸ェステルソーダ塩の１％水溶液
２００部（重量部、以下すべて重量部）中に、スチレン
９礎部、エチルアクリレート１＄部の単量体混合物及び
過硫酸カーＪＯ．１部を添加し、窒素気流中にて５び○
で４畑時間乳化重合を行う。

かくして得られた水性乳イり夜‘ま共重合体固形分３箱
重量％含有しており、共重合体のＭＦＴは１１０午０、
分散粒子径は０．０５〜０．１ミクロンであった。この
水性乳化液に、Ｍ『Ｔが０℃の酢酸ビニルーマレィン酸
乳化共重合体分散液（固形分合有量４の重量％、分散粒
子径０．３〜２ミクロン）を２５０部加え、保護塗布剤
を得た。この保護塗布剤と、製材後カンナ掛けして室内
に６ケ月放置した槍、杉、桜の各板材表面に塗布した。

塗布液が乾燥した後、未塗布の部分と比較したが、塗布
した部分はすべて３種類ともに白色味を有し、白木特有
の木貿感を呈したが、未遂布の部分は６ケ月間の放置の
ためにや）淡黄褐色に着色していた。この板材を屋外南
面に３０度の角度にて晴天時のみ太陽光線に１５拍時間
暴露したところ、塗布部分には全く変化はなく、汚れも
水拭きにより容易におとすことができたが、未塗布部分
は着色は甚しくなり、生じたシミも水拭きではとれなか
った。実施例 ２ ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダの１％水溶液２０碇
部中に、塩化ビニリデン９礎部、塩化ビニル１礎部の単
量体混合物及び過硫酸アンモニウム０．０５部を添加し
、窒素気流中にて麹洋方法しながら４０℃にて４畑時間
乳化重合を行う。

得られた高分子重合体水性乳化液は、ＭＦＴ８５℃の高
分子重合体を分散粒子径０．０５〜１．０ミクロンで含
有していた。か）る水性乳化液の固形分換算２碇部‘こ
、ＭＦＴ３℃のアクリル酸ェスステル樹脂の水性乳イＱ
夜（固形分含有量４０重量％、分散粒子径０．５〜３ミ
クロン）を８礎邦添加混合して、保護塗布剤を、カンナ
掛けした直後の柱用の梅村表面に塗布し、日本家屋の柱
として使用した。建築完成後、未塗布の柱と比較したが
、塗布した柱は白色味を帯び白木独得の木質感を有して
おり、付着した汚れも市販の住居用洗剤の稀釈液を用い
水拭きしたところ簡単におとすことができた。未塗布の
柱は、全体がアメ色に着色し、汚れも前記稀釈液を用い
水拭きしても完全におとすことができなかった。実施例
３ １号カルナウバ蝋（軟化点８が０）１０ｋ９、酸化徴晶
蝋（軟化点８ぴ０）１０ｋ９に、乳化剤としてポリオキ
シエチレンソルビタンモノステアレート２．０ｋｇ、ソ
ルビタンセノステアレート０．５ｋｇを加え、ジャケッ
ト付乳化釜中にて加熱溶解混合し、８５〜９ぴ０におい
てミネラルターベン２０ｋ９を加え、燈拝しながら９０
ｑｏ以上の熱水７５ｋ９を徐々に添加し、Ｍｔｅｒｔｏ
ｗａｘ法により乳化を行ない、冷却後蒸発で失なわれた
水分を補充して総量量を１００ｋ９とした。

かくして得られた蝋の水性乳化液は、蝋の分散粒子径が
１．０〜２．０ミクロンの安定なる乳白色乳化液である
。この蝋の水性乳化液１００ｋ９に、ＭＦＴＩＯ０ｑｏ
、分散粒子径０．０５〜１．０ミクロン、固体含有量４
の重量％の塩化ビニル−塩化ビニリデン乳化共重合体の
水性乳化液（乳化剤としてはドデシルベンゼンスルホン
酸ソーダが共重合体に対して４重量％使用されている）
６０ｋ９を燈拝しながら徐々に加え、保護塗布剤１６０
ｋ９を得た。この保護塗布群皿叉ぴ従来市販の白木用艶
出し剤を、製材後貯木場に６ケ月放直した杉板表面に夫
々別の部分に塗布し、乾燥後に南部分ともに布にて磨き
、未塗布の部分と比較検討すると未塗布及び従来の白木
用艶出し剤を塗布した部分が淡黄褐色に着色しているの
に反し、本発明製品を塗布した部分のみは白木本来の色
感が復元され、且つ光沢は市販の白木用艶出し剤と同等
であった。このテスト板を晴天時のみ南面して３９隻の
角度にて太陽光線暴露を１５畑時間行った。その効果は
、未塗布及び従来の白木用艶出し剤を塗布した部分は、
ますますヤケの程度が激しくなってきたのに反し、本発
明製品塗布の部分はほとんど変化せず、白木特有の白ご
を有する美観を保持していた。実施例 ４ 酸化ポリヱチ蝋（軟化点１００ｑ０）２０ｋ９、ポリオ
キシエチレンアルキルフエニルエーテル４ｋｇを、ステ
ンレス製溶解釜中にて加熱溶解し、１００〜１２０℃に
おいて３０％苛性カリ水溶液１．５ｋ９を縄拝しながら
徐々に加えケン化を行う。

添加終了後、発泡が止まるまで燈拝しながら１２５℃に
保持する。かくして得た蝋のケン化物を別のジャケット
付乳化釜中の熱水７５ｋ９（聡〜１００℃）に燈拝しな
がら徐々に加え、ｗａにｒｔｏｗａｘ法により乳化を行
う。添加終了後に、冷却し蒸発により失なわれた水分を
補充し１００ｋ９とする。この乳化液は、蝋ケン化物の
分散粒子径０．１〜１ミクロンの青白色水性乳化液であ
る。この乳化液１００ｋ９に、ＭＦＴＯ℃、固形分含有
量５％の可塑剤を全く含有しない（分散粒子径０．５〜
１ミクロン）酢酸ビニルーマレィン酸ェステル共重合体
の水性ェマルジョン２０ｋ９を加え、更にＭＦＴ８ぴ０
、分散粒子径０．０５ミクロン、固体含有量４の重量％
のスチレンーアクリル酸ェステル乳化共重合体の水性乳
化液（乳化剤としてはラウリルアルコール、硫酸ェステ
ルソーダ塩が共重合体に対して３重量％使用されている
）６００【９を婿拝しながら徐々に添加し、保護塗布剤
７２０【９を得た。蓬後１ケ年を経過した家屋のヒノキ
の柱を、住宅用洗剤を用いて洗浄し、水拭きして乾燥さ
せた後に、この柱の表面に前記の保護塗布剤を薄く均一
に塗布し、乾燥後に清拭した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 最低皮膜形成温度６０℃以上の高分子重合体を分散
   粒子径０．０３〜１．５ミクロンで含有する水性乳化液
   と、軟化点７０℃以上の蝋類及び最低皮膜形成温度３０
   ℃以下の合成樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一
   種の皮膜形成用固体を含有する水性乳化液との水性混合
   物からなることを特徴とする木製品表面保護塗布剤。 ２ 皮膜形成用固体を含有する水性乳化液として軟化点
   ７０℃以上の蝋類を分散粒子径０．０５〜３ミクロンで
   含有する水性乳化液を使用する特許請求の範囲第１項記
   載の木製品表面保護塗布剤。 ３ 皮膜形成用固体を含有する水性乳化液として最低皮
   膜形成温度３０℃以下の合成樹脂を分散粒子径０．０３
   〜３ミクロンで含有する水性乳化液を使用する特許請求
   の範囲第１項記載の木製品表面保護塗布剤。 ４ 皮膜形成用固体と最低皮膜形成温度６０℃以上の高
   分子重合体固体との重量割合を前者２０〜６０％、後者
   ８０〜４０％にする特許請求の範囲第１項記載の木製品
   表面保護塗布剤。 ５ 水性混合物中の総固体含有量を１５〜５０重量％と
   する特許請求の範囲第１項記載の木製品表面保護塗布剤
   。