JP2524923B2 - 保護塗料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷面または塗装面を
鮮明に保持し、あるいは劣化した印刷被膜を修復保護す
る保護塗料に関する。さらに詳しくは、劣化した印刷被
膜上に保護塗料を塗装して劣化した印刷被膜との接触に
よる衣類の汚染を防止すると共に、該保護塗料の塗膜上
に汚れが付着した場合、温水により該保護塗料の塗膜を
溶解除去して汚れを落とし、再度保護塗料を塗装するこ
とにより、劣化した印刷被膜を修復保護できる保護塗料
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からプラスチックコンテナは多くの
方面に使用されてきた。例えばビ−ル、清涼飲料、牛乳
壜等の輸送、保管に用いられるプラスチックコンテナ
は、ポリエチレン、またはポリプロピレン等のポリオレ
フイン系樹脂製のものであり、市場においては、繰り返
し回収使用されている。これらのプラスチックコンテナ
の寿命は、２０年以上であろうと予想されている。また
これらプラスチックコンテナには、通常、各々のメ−カ
−の社名、商品名が印刷されており、その印刷にはエポ
キシ系または、ウレタン系のシルクスクリ−ンインキが
用いられている。

【０００３】このように長期にわたって繰り返し使用さ
れるプラスチックコンテナは、屋外に保管される場合も
多く、表面が太陽光線や、風雨にさらされるため印刷被
膜の劣化が著しく、特にエポキシ樹脂系インキを用いて
印刷し、十年以上経過した印刷被膜は、チョ−キング、
すなわち光沢の低下、退色、印刷被膜の粉末化により外
観を損なうと同時に、粉末化した印刷被膜が取扱者の衣
類を汚染する、いわゆる色汚れを生じ商品価値を低下さ
せていた。

【０００４】そこでこれらの劣化した印刷被膜の修復保
護用塗料としてアクリル樹脂、エチレン−酢酸ビニル樹
脂、エポキシ樹脂等の水分散性樹脂やアクリル樹脂、ポ
リエスエステル樹脂、エポキシ樹脂等の水溶性樹脂を含
む４０dyne/cm 以上の表面張力を有する水性塗料（特公
平１−９９６０号公報）が提案された。しかし、このも
のは劣化した印刷被膜による色汚れを防止する性能は有
しているが、経時的に埃などの汚れが固着してくるた
め、プラスチックコンテナ等の商品価値をかなり低下さ
せていた。

【０００５】そこでこの問題を解決するため、アルカリ
可溶型の塗料を塗装し、必要に応じてアルカリ浴にて塗
膜を溶解除去することで汚れを落とし、再度塗装すると
いう技術も提案された。しかしこの技術では、劣化した
印刷被膜による色汚れを防止する性能は有しているが、
塗膜除去にアルカリ浴を使用するためのＰＨの管理や廃
水処理が困難であるという問題、塗膜の除去に長時間か
かるという問題があった。

【０００６】一方、管理の容易さから、水または温水に
て塗膜を除去出来る塗料として、ポリビニルアルコ−ル
等の水溶性高分子液を用いる塗料（特開昭４８−５４１
３４号公報、特開昭４９−１０４９２号公報）、ポリビ
ニルアルコ−ルとパラフィンワックス等を混合した塗料
（特公平２−１５５９３号公報）、パラフィンワックス
と含酸素ワックスを水に乳化させた塗料（特開昭６０−
６４１４３号公報）等の提案もあった。

【０００７】しかし、これらの塗料はいずれも劣化した
印刷被膜に塗装された場合、色汚れを防止する性能は有
しているものの次に示す欠点も持っていた。

【０００８】ポリビニルアルコ−ル等の水溶性高分子を
含む塗料では、塗装された後わずかな水分や湿度の存在
で塗膜が溶解や膨潤をして脱離しやすくなり、色汚れが
完全には防止出来ず、また塗膜面にタックが出てプラス
チックコンテナの輸送時にべたつく等の支障があった。

【０００９】ポリビニルアルコ−ルとパラフィンワック
ス等を混合した塗料では、ワックスの量が多いため、塗
膜の透明性が十分でなく、印刷面が不鮮明となり、商品
価値が落ちるばかりでなく、温水による塗膜の溶解除去
に３０秒以上の時間がかかるという欠点を有していた。
また、透明性を確保するためワックスエマルジョンの粒
径を細かくすると、塗装時のポンプ使用によりエマルジ
ョンがこわれ、塗料が一部ゲル化し、ポンプ詰まりやブ
ツ等の塗装不良を起こすという欠点を有していた。

【００１０】パラフィンワックスと含酸素ワックスを水
に乳化させた塗料でも同様に、塗膜の透明性が十分でな
いため、印刷面が不鮮明となり、商品価値の低下を招い
ていた。透明性を確保するため粒径を細かくするとポン
プ詰まりやブツ等の塗装不良をも起こしていた。また、
温水による塗膜除去が十分でないため、該塗料の再塗装
時にハジキやブツ等の塗装欠陥を引き起こしたり、塗膜
除去と再塗装のくり返しにより汚れが部分的に固着して
コンテナ等の商品価値を低下させるという欠点を有して
いた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
種々の欠点を克服すべく鋭意検討を重ねた結果、プラス
チック製コンテナなどの劣化した印刷被膜上に塗装して
接触による衣類の汚染を防止すると共に塗膜上にほこり
などの汚れが付着しても、温水を用いて容易に該塗膜を
溶解除去して汚れを落とし、再度塗装することにより劣
化した印刷被膜を修復保護して商品価値を向上させる塗
料を見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は重合度１５００
以上ケン化度９７モル％以上のポリビニルアルコ−ル
（Ａ）１００重量部、及び重合度１２００以下、好まし
くは１０００以下、ケン化度７６〜９０モル％のポリビ
ニルアルコ−ル（Ｂ）１０〜６０重量部を含む水溶液
と、融点４０〜８５℃のパラフィンワックス１００重量
部に対して、エチレンアクリル酸共重合樹脂５〜６０重
量部を水に乳化させたワックスエマルジョンとからなる
塗料であって、ポリビニルアルコ−ル水溶液の固形分１
００重量部に対してワックスエマルジョンの固形分が２
０〜１２０重量部となるように配合したことを特徴とす
る保護塗料を提供する。

【００１３】本発明で用いるポリビニルアルコ−ルは、
重合度１５００以上、ケン化度９７モル％以上のポリビ
ニルアルコール（Ａ）と重合度１０００以下、ケン化度
７６〜９０モル％のポリビニルアルコール（Ｂ）を、ポ
リビニルアルコール（Ａ）１００重量部に対してポリビ
ニルアルコール（Ｂ）を１０〜６０重量部、好ましくは
２０〜５０重量部混合したものである。

【００１４】ポリビニルアルコ−ル（Ａ）は結晶性が強
く、温水には比較的溶解し易いが、冷水には溶解しにく
い性質を有する。好ましくは重合度１６００〜１８０
０、ケン化度９９モル％以上のポリビニルアルコールが
使用される。重合度が高いと塗装性を低下させ、重合
度、ケン化度が低いと温水に溶解しやすく冷水に溶解し
にくいという性能が失われる。これに対しポリビニルア
ルコ−ル（Ｂ）は温水によく溶解するとともに冷水にも
溶解するという性質を有する。重合度が１２００を超え
るかあるいはケン化度が７６〜９０モル％以外の値にな
ると逆に溶解性が低下する。

【００１５】本発明の塗料を、ポリビニルアルコ−ル
（Ａ）のみで構成すると、わずかな水の存在や高湿度環
境下では塗膜がほとんど溶解しないが６０℃程度の温水
で塗膜を溶解除去しようとしても短時間では十分に溶解
除去出来ない。そこで溶解しやすいポリビニルアルコ−
ル（Ｂ）をポリビニルアルコ−ル（Ａ）と混合して用い
る。ポリビニルアルコ−ル（Ｂ）の混合比が前記範囲よ
り少ないと、温水にて十分な塗膜除去が出来ず前記範囲
より多いと冷水での溶解性が向上してしまうため、わず
かな水の存在や高湿度下で塗膜の一部溶解やべたつきが
あり、コンテナ等の輸送時の作業性を低下させる。

【００１６】本発明のワックスエマルジョンは、融点４
０〜８５℃のパラフィンワックスとエチレン−アクリル
酸共重合樹脂を水に乳化させ、アルカリ性物質例えばア
ンモニアでＰＨを９〜９．５に調整したものである。パ
ラフィンワックスは、精製パラフィンあるいは未精製パ
ラフィンのいずれでもよい。融点４０℃未満のパラフィ
ンワックスを用いると、塗装後塗膜が形成される過程で
塗膜表面にワックスが浮いて連続膜となり易く、このた
め温水による溶解時に部分的に塗膜が残り易くなり、ま
た十分な塗膜強度も出にくい。融点８５℃以上のパラフ
ィンワックスは経済的にもコスト高であり、これを使用
した塗膜は温水による溶解時に熱軟化がないため塗膜の
除去が不十分となり易い。

【００１７】エチレン−アクリル酸共重合樹脂は、パラ
フィンワックスの乳化を助け安定化してワックスの透明
性を向上させると同時に、塗膜の被塗物に対する付着性
を向上させる特性を有する。エチレンアクリル酸中にお
けるアクリル酸含有量は、５〜５０重量％が好ましく用
いられる。アクリル酸含有量が５重量％未満の場合、パ
ラフィンワックスとの相溶性が悪く透明性が確保でき
ず、エマルジョンの安定性が不良となる。アクリル酸含
有量が５０重量％を超えると、塗膜がわずかな水分によ
ってもタックを発生し易くなり、コンテナ輸送時の作業
性が低下する。

【００１８】パラフィンワックスとエチレン−アクリル
酸共重合樹脂は、パラフィンワックス１００重量部に対
し、エチレン−アクリル酸共重合樹脂が５〜６０重量
部、好ましくは１５〜５０重量部の範囲となるよう水に
乳化させる。エチレン−アクリル酸共重合樹脂が上記範
囲未満の場合にはエマルジョンの安定性が劣り、上記範
囲を超えると塗膜がわずかな水分の存在によってもタッ
クを発生してべたつくため、コンテナ輸送などに支障を
きたす。本発明の防護塗料ではワックスエマルジョンの
配合量が少ないため、ワックスエマルジョンの平均粒径
は塗膜の透明性やポンプ使用による塗料の安定性にはほ
とんど影響を及ぼさないが、好ましくは平均粒径を０．
１〜０．５μｍの範囲に調整するのが良い。平均粒径が
０．１μｍ未満の場合は長期のポンプ使用によるゲル化
発生など安定性が低下し、１μｍ以上の場合は塗膜の透
明性が低下してくる。

【００１９】本ワックスエマルジョンには塗膜の性能を
損なわない範囲で公知の乳化剤を使用することもでき
る。乳化剤として具体的には、例えば第四級アンモニウ
ム塩、複素環アミン及びアミン誘導体などのカチオン系
乳化剤、脂肪酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル
塩、スルホン酸塩などのアニオン系乳化剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルおよびポリオキシエチレンア
ルキルエステルなどのノニオン系乳化剤並びにこれらの
混合物などがあげられる。

【００２０】本発明において、ポリビニルアルコ−ルと
ワックスエマルジョンは各々固形分比でポリビニルアル
コ−ル１００重量部に対し、ワックスエマルジョンが２
０〜１２０重量部、好ましくは３５〜１００重量部の範
囲で混合して用いる。ワックスエマルジョンの量が上記
範囲未満であると、わずかな水の存在や高湿度下で塗膜
の一部溶解や膨潤をひきおこし、タックが発生してコン
テナ等の輸送中の作業性を低下させる。また、上記範囲
を超えると塗膜の透明性が減少し、印刷物の商品価値を
低下させると同時に、温水による塗膜除去にやや時間が
かかる。

【００２１】また塗料の固形分は、１〜１５％，好まし
くは２〜８％の範囲が適当である。固形分が少ないと沈
降等を生じやすくなり、固形分が多いと低温時に塗料の
増粘があり希釈などの調整作業が困難となる。

【００２２】この他、本発明の塗料には、通常の水性塗
料に使用される増粘剤、消泡剤、レベリング剤、スリッ
プ剤、防かび剤などの添加剤、少量の有機溶剤例えばメ
チルアルコ−ル、エチルアルコ−ル、イソプロピルアル
コ−ル、ブチルアルコ−ル等のアルコ−ル系溶剤、セロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、カルビト−ルなどのエ−テ
ル系溶剤、エチレングリコ−ルなどを性能が低下しない
範囲で用いることができる。

【００２３】本発明に関わる被塗物としては、ポリエチ
レン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂、塩
化ビニル、ＡＢＳ、ポリスチレンなどの樹脂製成型物や
金属製成型物で、エポキシ樹脂系、アルキド樹脂系、ポ
リエステル樹脂系、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系な
どの印刷インキにて文字、マ−ク等が印刷され、長期間
の使用により印刷被膜が劣化しているものが対象とな
る。しかし印刷被膜が劣化したもののみではなく、上記
印刷物に初めから塗布しておいてもよく、また塗装面の
汚れ防止用に適用してもよい。

【００２４】本発明の防護塗料を塗装する方法として
は、スプレ−塗装機を用いる方法、フローコ−ト法、ロ
−ル塗りによる方法、ハケによる塗装あるいは浸漬等の
方法が採用される。必要に応じ塗料を適宜水で希釈して
塗装してもよい。塗装後は、通常常温で放置するか、加
熱乾燥を行う。加熱乾燥の場合はパラフィンワックスの
融点を越えない温度条件で、かつ被塗物がプラスチック
の場合はプラスチックが変形しない程度の温度条件とす
る。高温で乾燥するとパラフィンワックスが溶融し塗膜
の表面で連続膜となり温水による塗膜除去に時間がかか
るので好ましくない。

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例で使用したポリビニルアルコ−ル水溶液、ワックスエ
マルジョンは次の通り作製した。尚、数値は全て重量部
あるいは重量％を示す。

【００２６】 １．ポリビニルアルコ−ル（Ａ）水溶液の作製 表１に示すポリビニルアルコ−ルを水に分散させながら
８０℃で４時間溶解させた後、室温まで冷却して固形分
８％のポリビニルアルコ−ル（Ａ）水溶液を作製した。

【００２７】 ２．ポリビニルアルコ−ル（Ｂ）水溶液の作製 表２に示す組成でポリビニルアルコ−ルを水に分散させ
ながら、８０℃で３時間溶解させた後、室温まで冷却し
て固形分８％のポリビニルアルコ−ル（Ｂ）水溶液を作
製した。

【００２８】３．ワックスエマルジョンの作製 表３に示した混合物を９０℃迄加熱しながらホモミキサ
−で攪拌して均ーにした後、ホモジナイザ−にて乳化を
行い、室温まで冷却して固形分４０％、平均粒径０．３
μｍのワックスエマルジョンを作製した。

【００２９】実施例 １〜５ 表４の組成となるようポリビニルアルコ−ル（Ａ）水溶
液、ポリビニルアルコ−ル（Ｂ）水溶液、ワックスエマ
ルジョン、水及び添加剤を配合し、ホモミキサ−にて十
分攪拌し実施例１〜５の保護塗料を得た。このものをス
プレ−イングシステムス(株)製ＡＡ２３Ｌハンドスプレ
−ガンにより、ポリプロピレン製ビ−ル用コンテナ（１
９７２年製、側面の印刷被膜がチョ−キングし手で表面
をこすると赤い粉状の汚れがつくもの）に乾燥膜厚が約
５ミクロンとなるように塗装し、塗料の霧化状態、塗膜
の流展性などの塗装性を観察した後室温で一晩乾燥させ
た。このものの印刷面を観察、手でこすって色落ちの有
無を確認した。また、−５℃の冷凍倉庫に２時間冷却し
た後に取り出し、コンテナ表面に水が結露した状態で塗
面上にガ−ゼをおしあててそのはがれ具合によりタック
を確認した。これとは別に、塗装したコンテナを屋外に
一ヵ月放置して表面にほこりなどの汚れを付着させた
後、６０℃の温水を塗装面に垂直に７秒間スプレ−して
塗膜を溶解除去し、塗膜の残存と汚れの落ち具合を試験
した。塗料をダイヤフロム式ポンプを用いて、２００ミ
リリットル毎分で２４時間循環させ、流量、圧力、シー
ル部分の変化を観察し、塗料のポンプ安定性を試験し
た。各試験結果を表５に示した。

【００３０】

【００３１】比較例１〜５ １．実施例１でポリビニルアルコール（Ａ）水溶液Ａ−
１の代わりにゴーセノールＮＭ−１４００（日本合成化
学（株）製、重合度１４００、ケン化度９９モル％）の
固形分８％水溶液を使用して作製した塗料を用いたも
の。 ２．実施例２でポリビニルアルコール（Ａ）水溶液Ａ−
２の代わりにゴーセノールＧＨ−２０（日本合成化学
（株）製、重合度２０００、ケン化度８８モル％）の固
形分８％水溶液を使用して作製した塗料を用いたもの。 ３．実施例３でポリビニルアルコール（Ａ）水溶液Ａ−
２を１００重量部としポリビニルアルコール（Ｂ）水溶
液Ｂ−２を含まない塗料によるもの。 ４．実施例４でワックスエマルジョンＷ−２を含まない
もの。 ５．実施例５でワックスエマルジョンＷ−１を２８重量
部としたもの。比較例１〜５の各試験結果を表５に示し
た。

【００３２】 評価基準 タック ◎ ：タックがなくガ−ゼが全くつかない 非常に良好 ○ ：タックがほとんどなくガ−ゼが抵抗なく剥がれる 良好 × ：タックがありガ−ゼが剥がしにくい やや不良 ××：タックが強くガ−ゼが剥げない 不良 印刷面の外観 ◎ ：印刷が鮮明となり非常に良好 ○ ：印刷面がわずかにくもるが良好 △ ：印刷面がくもる やや不良 × ：印刷面が全く不鮮明 不良 塗膜の溶解除去性 ◎ ：塗膜はすべて溶解し汚れも良く落ちている 非常に良好 ○ ：汚れは良く落ちているが塗膜がわずかに残る 良好 × ：汚れはかなり落ちるが塗膜がほとんど残る やや不良 ××：汚れも塗膜も残る 不良 塗装性 ◎ ：糸ひきがなく塗膜の流展性が良好 ○ ：わずかに糸ひきが認められるが、流展性はほぼ良
好 × ：糸ひきが認められ、流展性が不良 ポンプ安定性 ◎ ：シール部分に凝集物の発生がない ○ ：シール部分にわずかな凝集物が認められる。

【００３３】その結果、本発明の実施例１〜５は全ての
性能が良好であるのに対し、比較例では全て良好なもの
はなく、タック、塗膜除去性、塗装性のいずれかが不良
であった。

【００３４】

【発明・考案の効果】本発明によれば、印刷面あるいは
塗装面を保護する保護塗料が提供される。さらに本発明
によれば、印刷面あるいは塗装面に汚れが付着した場
合、該保護塗料の塗装を温水で除去し、該塗料を再度塗
布することにより、鮮明な印刷面あるいは塗装面を永く
保持できる保護塗料が提供される。本発明によればさら
に、印刷面が劣化して、商品価値の低下したプラスチッ
クや金属成形物に本発明の保護塗料を塗装することによ
り、衣服などへの色汚れを防止することができる保護塗
料が提供される。さらに本発明によれば、本発明の保護
塗料を塗装したコンテナ等を一定期間使用した後、付着
した表面の汚れを温水にて塗膜除去して落とし、再塗装
することにより劣化した印刷被膜を修復保護し商品価値
を維持させることができる。かつ使用時にタックの発生
がない保護塗料が提供されるため輸送などの作業に支障
がない保護塗料が提供される。

フロントページの続き (72)発明者 小笠原 安吉 東京都中央区京橋２丁目３番13号 東洋 インキ製造株式会社内 (72)発明者 吉開 元治 東京都渋谷区神宮前６丁目26番１号 麒 麟麦酒株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−42572（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−73764（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−91036（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−7303（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合度１５００以上２２００以下、ケン
   化度９７モル％以上のポリビニルアルコール（Ａ）１０
   ０重量部と、重合度１２００以下、ケン化度７６〜９０
   モル％のポリビニルアルコール（Ｂ）１０〜６０重量部
   とを含む水溶液と、融点４０〜８５℃のパラフィンワッ
   クス１００重量部とエチレン−アクリル酸共重合樹脂５
   〜６０重量部とを水に乳化させたワックスエマルジョン
   とからなる塗料であって、該ポリビニルアルコール水溶
   液の固形分１００重量部に対し該ワックスエマルジョン
   の固形分が２０〜１２０重量部となるように配合したこ
   とを特徴とする保護塗料。