特許第6564607号(P6564607)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6564607活性エネルギー線硬化性コート剤組成物、及びその硬化物
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6564607
(24)【登録日】2019年8月2日
(45)【発行日】2019年8月21日
(54)【発明の名称】活性エネルギー線硬化性コート剤組成物、及びその硬化物
(51)【国際特許分類】
   C09D 175/16 20060101AFI20190808BHJP
   C08F 290/06 20060101ALI20190808BHJP
   C09D 4/02 20060101ALI20190808BHJP
   C09D 7/65 20180101ALI20190808BHJP
   C09D 5/00 20060101ALI20190808BHJP
【FI】
   C09D175/16
   C08F290/06
   C09D4/02
   C09D7/65
   C09D5/00 Z
【請求項の数】6
【全頁数】18
(21)【出願番号】特願2015-86106(P2015-86106)
(22)【出願日】2015年4月20日
(65)【公開番号】特開2016-204484(P2016-204484A)
(43)【公開日】2016年12月8日
【審査請求日】2018年3月9日
(73)【特許権者】
【識別番号】592019589
【氏名又は名称】ダイセル・オルネクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100101362
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 幸久
(72)【発明者】
【氏名】長川 伊知郎
【審査官】 菅野 芳男
(56)【参考文献】
【文献】 特開2001−064578(JP,A)
【文献】 特開2009−173925(JP,A)
【文献】 特開2002−038056(JP,A)
【文献】 特開2013−001832(JP,A)
【文献】 特開2004−059662(JP,A)
【文献】 特開2002−285083(JP,A)
【文献】 特開2002−069333(JP,A)
【文献】 特表2009−511703(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C09D 1/00−201/10
C08F 290/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)(ただし、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)に該当するものを除く)と、光開始剤(C)とを含有する活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物であって、
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が分子内に3個以下のウレタン結合を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートであり、
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の含有量が、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量%)に対して1〜95重量%であり、
脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量が、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量%)に対して5〜45重量%であり、
脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量が、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の総重量(100重量部)に対して5〜90重量部であり、下記の条件で作製した化粧板において、JIS K5600に準拠した鉛筆硬度が2H以上である活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物(ただし、エチレン性不飽和結合を有するイオン性液体を含有する組成物を除く)
[化粧板の作製条件]
組成物をパーティクルボードに塗布した後、紫外線照射(5m/分×2kW、照射距離11cm、照射回数2回、積算光量900mJ/cm2)を行い、硬化させて化粧板を作製する。乾燥後の硬化塗膜の厚みは100μmである。
【請求項2】
さらに多官能(メタ)アクリレート(D)(ただし、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)及び脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)に該当するものを除く)を含有する請求項1に記載の活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物。
【請求項3】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)と、ポリイソシアネート(Y)とを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレートである請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物。
【請求項4】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の分子量が3000以下である請求項1〜3の何れか1項に記載の活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物。
【請求項5】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)由来の構成として、単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート由来の構成のみを有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートと、
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)由来の構成として、多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート由来の構成のみを有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートとを含み、
その重量比率(前者/後者)が20〜80/80〜20である請求項1〜4の何れか1項に記載の活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物。
【請求項6】
請求項1〜5の何れか1項に記載の活性エネルギー線硬化性化粧板形成用コート剤組成物の硬化物を含む化粧板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物、及びその硬化物に関する。
【背景技術】
【0002】
家具類や建築材料(建築内装材、建築外装材)等に用いられる化粧板としては、装飾(光沢性の付与)や表面の保護を目的として、その表面に化粧シートを貼着させたものや、硬化性樹脂組成物を塗布して硬化させたものが一般に用いられている。
【0003】
特許文献1では、その一方の面に、透明樹脂層、及び賦型用フィルムとを順に積層して得られる化粧板について開示されている。また、特許文献2では、表面が高光沢性の化粧板を得るために、基材に樹脂を積層して化粧層積層体を得た後、研磨ブラシによって前記樹脂面を擦過して粗面化し、さらに粗面化された樹脂面に塗料を塗布して光沢層を形成する化粧板の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平7−276568号公報
【特許文献2】特開2001−205772号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のフィルムを基材に貼り付けて化粧板を作成する方法では高い光沢性を有するものができなかった。また、塗料を塗布して研磨を繰り返す方法では工程が長くなる等の欠点があった。
【0006】
従って、本発明の目的は、硬化させることにより高い光沢性を有する硬化物を形成可能な活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、高い光沢性を有する化粧板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは上記課題を解決するため鋭意検討した結果、特定の多官能ウレタン(メタ)アクリレートと、特定量の脂環式骨格を有する(メタ)アクリレートと、光開始剤とを必須成分として含む活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を、基材の表面に塗布して硬化させることで高い光沢性と硬度を有する化粧板となることを見出し、本発明を完成させた。
【0008】
すなわち、本発明は、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)と、光開始剤(C)とを含有する活性エネルギー線硬化性コート剤組成物であって、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が分子内に3個以下のウレタン結合を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートであり、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量が、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の総重量(100重量部)に対して5〜90重量部である活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を提供する。
【0009】
なお、前記の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、さらに多官能(メタ)アクリレート(D)を含有することが好ましい。
【0010】
また、前記の多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)と、ポリイソシアネート(Y)とを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましい。
【0011】
また、前記の多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の分子量は3000以下であることが好ましい。
【0012】
また、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)として、単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートとを少なくとも含有することが好ましい。
【0013】
さらに、本発明では、前記の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を硬化して得られる硬化物についても提供する。さらに、その硬化物を含む化粧板についても提供する。
【発明の効果】
【0014】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は上記構成を有するため、硬化させることにより高い光沢性と硬度を有する硬化物を形成できる。また、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、エネルギー線の照射によって硬化させることができるため、高い生産性で高い光沢性を有する硬化物を形成できる。また、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、多種多様な基材に対して高い光沢性を付与することが可能であり、基材に塗布する際に研磨を繰り返す必要がない。さらに、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を用いることにより、該樹脂組成物の硬化物を含む、高い光沢性と硬度を有する化粧板を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
≪活性エネルギー線硬化性コート剤組成物≫
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)(「成分(A)」と称する場合がある)と、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)(「成分(B)」と称する場合がある)と、光開始剤(C)(「成分(C)」と称する場合がある)とを必須成分として含む硬化性樹脂組成物であって、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が分子内に3個以下のウレタン結合を有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートである硬化性樹脂組成物である。
なお、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、さらに多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)以外の多官能(メタ)アクリレート(D)(多官能(メタ)アクリレート(D)、「成分(D)」と称する場合がある)を含有してもよい。
【0016】
<多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、分子内に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有し(即ち、多官能であり)、且つ、分子内に3個以下のウレタン結合を有するウレタン(メタ)アクリレートである。なお、本明細書において「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及び/又はメタクリレート(アクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方)を意味し、「(メタ)アクリロイル」等においても同様である。
【0017】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)が分子内に有するウレタン結合は、3個以下であることが好ましく、さらに好ましくは2〜3個である。
【0018】
本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)(「成分(X)」と称する場合がある)と、ポリイソシアネート(Y)(「成分(Y)」と称する場合がある)とを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレートである。また、前記の成分(X)と、成分(Y)と、分子内に1個のイソシアネート反応性基を有し、光硬化性官能基を有しない化合物(L)(「化合物(L)」、「成分(L)」と称する場合がある)とを反応させて得られる多官能ウレタン(メタ)アクリレートであってもよい。つまり、本発明の多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は成分(X)及び成分(Y)を含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートである。
【0019】
上述の成分(X)、成分(Y)及び成分(L)を反応させる方法は、特に限定されないが、例えば、次の方法が挙げられる。
[方法1]成分(X)、成分(Y)、及び成分(L)を一括混合して反応させる方法
[方法2]成分(X)及び成分(L)を混合し、成分(Y)を添加して反応させる方法
[方法3]成分(X)と成分(Y)とを反応させた後、さらに成分(L)を添加して反応させる方法
[方法4]成分(Y)と成分(L)とを反応させた後、さらに成分(X)を添加して反応させる方法
【0020】
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)と、ポリイソシアネート(Y)とを反応することにより多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)を合成する際、反応液中のイソシアネート基濃度が終点イソシアネート基濃度以下になるまで反応させることが好ましい。また、分子内に1個のイソシアネート反応性基を有し、光硬化性官能基を有しない化合物(L)を用いる場合、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)、及び、分子内に1個のイソシアネート反応性基を有し、光硬化性官能基を有しない化合物(L)と、ポリイソシアネート(Y)とを反応により多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)を合成する際、反応液中のイソシアネート基濃度が終点イソシアネート基濃度以下になるまで反応させることが好ましい。
【0021】
なお、「終点イソシアネート基濃度」とは、系内に仕込んだヒドロキシ基(水酸基)の全てがウレタン化したと仮定した場合の理論上のイソシアネート基濃度(以下、「理論終点イソシアネート基濃度」と称することがある。)と、反応液中のイソシアネート基濃度がもはや変化しなくなった時のイソシアネート基濃度の、いずれか高いほうのイソシアネート基濃度を意味する。
【0022】
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)とポリイソシアネート(Y)との反応においては、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)1モルに対して、使用するポリイソシアネート(Y)の量(モル数)は、0.1〜3モルが好ましく、より好ましくは0.2〜1.5モルである。また、上記反応において、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)の水酸基とポリイソシアネート(Y)のイソシアネート基とのモル比は、ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)の水酸基1モルに対して、ポリイソシアネート(Y)のイソシアネート基を0.2〜3.0モル使用することが好ましく、より好ましくは0.4〜2.0モル、さらに好ましくは0.5〜1.5モルである。
【0023】
成分(A)を製造するための反応は、重合を防止する目的で、ヒドロキノン、ヒドロキノンモノメチルエーテル、フェノチアジン、ジブチルヒドロキシトルエン等の重合禁止剤の存在下で進行させてもよい。これらの重合禁止剤の添加量(使用量)は、生成する成分(A)に対して、1〜10000ppm(重量基準)が好ましく、より好ましくは100〜1000ppmである。重合禁止剤の添加量を1ppm以上とすることにより、十分な重合禁止効果が得られる傾向がある。一方、10000ppm以下とすることにより、生成物の諸物性に対して重合禁止剤由来の悪影響が及びにくい傾向がある。
【0024】
同様の目的で、本反応は、分子状酸素を含有するガス雰囲気下で行うことが好ましく、酸素濃度は安全面を考慮して適宜選択される。
【0025】
本反応は、十分な反応速度を得るために、触媒を用いて進行させてもよい。触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、オクチル酸スズ、塩化スズ等が挙げられる。中でも、反応速度の点から、ジブチルスズジラウレートが好ましい。上記触媒の添加量(使用量)は、特に限定されないが、通常、1〜3000ppm(重量基準)が好ましく、より好ましくは50〜1000ppmである。触媒の添加量を1ppm以上とすることにより、十分な反応速度が得られる傾向がある。一方、3000ppm以下とすることにより、生成物の諸物性に対して触媒由来の悪影響が及びにくい傾向がある。
【0026】
成分(A)を製造するための反応は、公知の揮発性有機溶剤の存在下で進行させることもできる。揮発性有機溶剤としては、特に限定されないが、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルアセテート、キシレン、トルエン等が挙げられる。中でも、沸点と経済性の観点から、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン等が好ましい。なお、揮発性有機溶剤は、成分(A)の製造後、減圧等により留去することができる。また、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物中に残存する揮発性有機溶剤は、該樹脂組成物を物品や部品等に塗布した後、乾燥により除去することもできる。なお、揮発性有機溶剤とは、常圧における沸点が200℃を超えない有機溶剤を意味する。
【0027】
上記反応(成分(X)及び成分(Y)の反応、又は、成分(X)、成分(Y)及び成分(L)の反応)は、特に限定されないが、130℃以下の温度(反応温度)で進行させることが好ましく、より好ましくは40〜130℃である。反応温度を40℃以上とすることにより、反応速度がより向上する傾向がある。一方、反応温度を130℃以下とすることにより、熱によるラジカル重合が抑制され、ゲル化物の生成をより効率的に抑制できる傾向がある。
【0028】
[ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)]
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)としては、ヒドロキシ基を少なくとも1個有する(メタ)アクリレートであれば特に限定されないが、分子内に1個のヒドロキシ基を有する化合物であることが好ましい。なお、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の原料としてヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0029】
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)としては、分子内に1個のヒドロキシ基を有する(メタ)アクリレートであれば特に限定されないが、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ−3−メトキシプロピル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルモノ(メタ)アクリレート等のエポキシアクリレート及びそれらを水添したものなどのヒドロキシル基を有する単官能の(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシル基を有する多官能の(メタ)アクリレート等を使用することができる。
【0030】
ヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート(X)としては市販品を使用することができ、例えば、製品名「BHEA」(2−ヒドロキシエチルアクリレート、日本触媒(株)製)、製品名「PETIA」(ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート(ペンタエリスリトールトリアクリレート及びペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物)、ダイセル・オルネクス(株)社製)等が挙げられる。
【0031】
[ポリイソシアネート(Y)]
ポリイソシアネート(Y)は、分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物である。なお、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の原料としてポリイソシアネート(Y)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0032】
ポリイソシアネート(Y)としては、分子中に2個以上のイソシアネート基を有する化合物として公知乃至慣用のものを使用することができ、特に限定されないが、例えば、分子中に環状構造を有しないポリイソシアネート[例えば、1,6−ヘキサンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等のジイソシアネート;ジイソシアネートの3量体(ビウレット、アダクト)等]、分子中に環状構造を有するポリイソシアネート[例えば、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート;芳香族ポリイソシアネートを水添して得られるポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環式ポリイソシアネート;1,6−ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート化合物や2,6−ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート化合物等のジイソシアネートの三量体(ヌレート)等]等が挙げられる。
【0033】
ポリイソシアネート(Y)としては市販品を使用することができ、例えば、製品名「タケネートD−170N」(ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体、三井化学(株)社製)、製品名「スミジュールN3300」(1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート由来のヌレート化合物、住友バイエルウレタン社製)、製品名「IPDI」(イソホロンジイソシアネート、エポニック(株)社製)等が挙げられる。
【0034】
[分子内に1個のイソシアネート反応性基を有し、光硬化性官能基を有しない化合物(L)]
化合物(L)は、上述のように、分子内に1個のイソシアネート反応性基を有し、光硬化性官能基(特に、(メタ)アクリロイル基)を有しない化合物である。化合物(L)は、主に、ウレタンイソシアネートプレポリマーにおける余剰のイソシアネート基を不活性化(封止する)目的で使用される。上記イソシアネート反応性基としては、イソシアネート基と反応性を有する公知乃至慣用の官能基が挙げられ、特に限定されないが、例えば、ヒドロキシ基、活性水素を含むアミノ基、>C=N−OHで表される官能基、アミド基などが挙げられる。即ち、化合物(L)としては、例えば、アルコール系化合物、フェノール系化合物、活性メチレン系化合物、メルカプタン系化合物、酸アミド系化合物、酸イミド系化合物、イミダゾール系化合物、ピラゾール系化合物、尿素系化合物、オキシム系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、ピリジン系化合物等が挙げられる。中でも、取り扱い性が容易であり副反応を起こしにくい点で、アルコール系化合物が好ましい。なお、化合物(L)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0035】
上記アルコール系化合物としては、例えば、炭素数が1以上(好ましくは3以上)の脂肪族の1級アルコール、炭素数が3以上の脂環式の1級アルコール等が挙げられ、その分子量は70から400の範囲にあることが好ましい。アルコールの炭素数を3以上又は分子量を70以上とすることにより、成分(A)の合成中に揮発することを効率的に防止できる傾向がある。一方、分子量を400以下とすることにより、イソシアネート基との良好な反応性が確保され、生産性がより向上する傾向がある。また、上記アルコール系化合物として芳香環を有するアルコールを多量に使用した場合には、例えば、得られる成分(A)の耐候性が劣る可能性があり、好ましくない場合がある。
【0036】
具体的には、上記アルコール系化合物としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ノルマルプロパノール、1−ブタノール、1−ヘプタノール、1−ヘキサノール、ノルマルオクチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール(2−エチルヘキサノール)、シクロヘキサンメタノール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール(セタノール)、ステアリルアルコール、メチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、メチルカルビトール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール(炭素数が3以上ではイソ体、ノルマル体他の構造異性体も含む)等やこれらの混合物が好ましい。中でも、イソプロパノール、2−エチルヘキシルアルコールが沸点、価格、入手容易性の観点から好ましい。
【0037】
上記フェノール系化合物としては、例えば、フェノール、4−メトキシフェノール、クレゾール、エチルフェノール、ブチルフェノール、ノニルフェノール、ジノニルフェノール、スチレン化フェノール、ヒドロキシ安息香酸エステル等が挙げられる。上記活性メチレン系化合物としては、例えば、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等が挙げられる。上記メルカプタン系化合物としては、例えば、ブチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン等が挙げられる。上記酸アミド系化合物としては、例えば、アセトアニリド、酢酸アミド、ε−カプロラクタム、δ−バレロラクタム、γ−ブチロラクタム等が挙げられる。上記酸イミド系化合物としては、例えば、コハク酸イミド、マレイン酸イミド等が挙げられる。上記イミダゾール系化合物としては、例えば、イミダゾール、2−メチルイミダゾール等が挙げられる。上記ピラゾール系化合物としては、例えば、3−メチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3,5−ジエチルピラゾール等が挙げられる。上記尿素系化合物としては、例えば、尿素、チオ尿素、エチレン尿素等が挙げられる。上記オキシム系化合物としては、例えば、ホルムアルドオキシム、アセトアルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等が挙げられる。上記アミン系化合物としては、例えば、ジフェニルアミン、アニリン、カルバゾール等が挙げられる。上記イミン系化合物としては、例えば、エチレンイミン、ポリエチレンイミン等が挙げられる。上記ピリジン系化合物としては、例えば、2−ヒドロキシピリジン、2−ヒドロキシキノリン等が挙げられる。
【0038】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)としては、成分(X)、成分(Y)及び成分(L)を反応させた後の溶液をそのまま使用することもできるし、公知乃至慣用の方法により精製した上で使用することもできる。
【0039】
多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の分子量は、特に限定されないが、3000以下(例えば300〜3000)が好ましく、より好ましくは300〜2400、さらに好ましくは400〜1800である。多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の分子量が上記範囲内であることで、硬化物の硬度が上昇する傾向がある。
【0040】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物において多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。なお、単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを用いることで、化粧板に高い光沢性を付与することができる。また、多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを用いることで化粧板に高い硬度を付与することができる。なお、「単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレート」とは、成分(X)として「(メタ)アクリロイル基を1個有するヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート」を含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを意味する。また「多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレート」とは、成分(X)として「(メタ)アクリロイル基を2以上有するヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート」を含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートを意味する。
【0041】
2種以上の多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)組み合わせる場合、単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートとを組み合わせて用いることが化粧板に高い光沢性と硬度を付与する観点から好ましい。
【0042】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量%)に対して、1〜95重量%が好ましく、より好ましくは10〜90重量%、さらに好ましくは20〜85重量%である。多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の含有量を上記範囲内とすることにより、硬化性がより向上する傾向がある。なお、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の「樹脂分」とは、樹脂組成物中から揮発性有機溶剤、光開始剤、及び添加剤を除いた成分を指し、例えば、成分(A)及び成分(B)(成分(D)を含む場合は、成分(A)、成分(B)、及び成分(D))を指す。
【0043】
なお、単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレートとを組み合わせて用いる場合、その比率(重量比)は特に限定されないが、「単官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレート/多官能のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレートを含有する多官能ウレタン(メタ)アクリレート」が20〜80/80〜20であることが好ましく、より好ましくは30〜70/70〜30、さらに好ましくは40〜60/60〜40である。比率を上記範囲内とすることにより、化粧板に高い光沢性と硬度を付与することが可能となる。
【0044】
<脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)としては、例えば、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンメタノール(メタ)アクリレート、1−アダマンタノール(メタ)アクリレート、1−アダマンタンメタノール(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンメタノール(メタ)アクリレート[=ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート]、ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能の脂環式(メタ)アクリルアクリレート;1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,3−アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−アダマンタンジメタノールジ(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカンジメタノールジ(メタ)アクリレート(ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート)等の多官能の脂環式(メタ)アクリレート;3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−8−イル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−9−イル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。この中でも、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレートとしては、硬度の向上の観点で、多官能の脂環式(メタ)アクリレートが好ましい。
【0045】
脂環式骨格を有する(メタ)アクリレートとしては市販品を用いることもでき、例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製、製品名「IBOA」)、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製、製品名「IRR214K」)等が市場から入手可能である。
【0046】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量%)に対して、5〜45重量%が好ましく、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは15〜35重量%である。脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量を上記の範囲とすることで、硬化物の硬度や光沢性がより向上する傾向がある。なお、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の「樹脂分」は、前述した通りである。
【0047】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)の総重量(100重量部)に対して5〜90重量部が好ましく、より好ましくは10〜80重量部、さらに好ましくは15〜70重量部である。脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)の含有量を上記の範囲とすることで、硬化物の硬度や光沢性がより向上する傾向がある。
【0048】
<光開始剤(C)>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における光開始剤(C)(光重合開始剤)としては、公知乃至慣用の光ラジカル重合開始剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ジエトキシアセトフェノン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン等が挙げられる。なお、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物において光開始剤(C)は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。
【0049】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における光開始剤(C)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物に含まれるラジカル重合性を有する化合物の樹脂分の全量(例えば、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A))100重量部に対して、0.1〜20重量部が好ましく、より好ましくは1〜5重量部である。光開始剤(C)の含有量を0.1重量部以上とすることにより、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の硬化性がより向上し、十分に硬化させることができる傾向がある。一方、光開始剤(C)の含有量を20重量部以下とすることにより、硬化物における光開始剤(C)由来の臭気の残存や着色等が抑制され、硬化物の諸物性に悪影響が及ぶことが抑制される傾向がある。なお、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の「樹脂分」は、前述した通りであり、光開始剤は「樹脂分」には含まれない。
【0050】
<多官能(メタ)アクリレート(D)>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における多官能(メタ)アクリレート(D)は、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)及び脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(B)以外の多官能(メタ)アクリレートであれば特に限定されず、例えば、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の多価アルコール(脂肪族多価アルコール等)の(メタ)アクリレートなどの多官能モノマー;ウレタン(メタ)アクリレート[前記ウレタン(メタ)アクリレート(A)を除く]、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートなどの多官能オリゴマーが挙げられる。
【0051】
多官能(メタ)アクリレートは市販品を用いることもでき、例えば、トリプロピレングリコールジアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、製品名「TPGDA」)、ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート(ダイセル・オルネクス社製、製品名「PETIA」)、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ダイセル・オルネクス社製、製品名「DPHA」)等が市場から入手可能である。
【0052】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物における多官能(メタ)アクリレート(D)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量部)に対して、0.1〜40重量部が好ましく、より好ましくは1〜30重量部、さらに好ましくは5〜25重量部である。多官能(メタ)アクリレート(D)の含有量を上記の範囲とすることで、硬化物の硬度が向上する傾向がある。なお、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の「樹脂分」は、前述した通りである。
【0053】
<溶剤>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、溶剤を含んでいてもよい。溶剤としては、例えば、上記「多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)」の項で例示した揮発性有機溶剤と同様のものが挙げられる。なお、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物において溶剤は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。溶剤の含有量(配合量)は、特に限定されない。なお、溶剤(揮発性有機溶剤)は「樹脂分」には含まれない。
【0054】
<添加剤>
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、必要に応じて種々の添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、例えば、フィラー、染顔料、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、分散剤、チクソトロピー性付与剤等が挙げられる。これらの添加物の含有量(配合量)は、特に限定されないが、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の樹脂分の総重量(100重量%)に対して、0〜20重量%が好ましく、より好ましくは0.05〜10重量%である。なお、活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の「樹脂分」は、前述した通りであり、添加剤は「樹脂分」には含まれない。
【0055】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、多官能ウレタン(メタ)アクリレート(A)と、光開始剤(C)と、さらに必要に応じてその他の成分を混合することによって得ることができる。混合の手段としては、公知乃至慣用の手段を利用でき、特に限定されないが、例えば、ディゾルバー、ホモジナイザー等の各種ミキサー、ニーダー、ロール、ビーズミル、自公転式撹拌装置等の手段を使用できる。また、混合の際の温度や回転数等の条件は、特に限定されず、適宜設定可能である。
【0056】
≪硬化物≫
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物にエネルギー線(活性エネルギー線)を照射し、硬化させることにより、硬化物(樹脂硬化物;「本発明の硬化物」と称する場合がある)を得ることができる。本発明の硬化物は、高い光沢性と硬度を有するため、例えば、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を硬化させた硬化物層(本発明の硬化物により形成された硬化物層)を、物品や部品等に対する硬度と光沢性の付与を目的として好ましく使用できる。
【0057】
≪コート剤≫
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、硬化させることにより、高い光沢性と硬度を有する硬化物を形成することができるため、例えば、各種物品に対する硬度と光沢性の付与が可能なコート剤(高光沢性付与コート剤)として好ましく使用することができる。例えば、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を、家具類や建築材料の表面に塗布して硬化させることにより、高い光沢性と硬度を付与することが可能となる。
【0058】
上記塗布は、特に限定されず、エアレススプレー、エアスプレー、ロールコート、バーコート、グラビアコート、ダイコート等の公知乃至慣用の手段を利用して実施できる。なお、塗布は、家具類や建築材料等の製造工程中で行う、いわゆるインラインコート法で実施することもできるし、既に製造された家具類や建築材料等に対して塗布を行う(家具類や建築材料等の製造とは別工程で塗布を行う)、いわゆるオフラインコート法で実施することもできる。
【0059】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を家具類や建築材料等の表面に塗布する際の膜厚(塗工膜の厚み)は、特に限定されないが、1〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜50μmである。厚みを100μm以下とすることにより、塗布する樹脂組成物の量を少量に留めることができ、乾燥や硬化時間が短くなり、コストでより有利となる傾向がある。一方、厚みを1μm以上とすることにより、硬化物の硬度と光沢性をより効果的に発揮させることができる傾向がある。
【0060】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物が溶剤(揮発性有機溶剤)を含む場合には、上記樹脂組成物を塗布した後、通常、熱風等による加熱乾燥を実施する。この後、塗布した活性エネルギー線硬化性コート剤組成物に対して、紫外線や電子線等のエネルギー線を照射することにより、極めて短時間で硬化させることができる。例えば、紫外線照射を行う時の光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯等を使用できる。エネルギー線の照射時間は、光源の種類、光源と塗布面との距離、その他の条件により異なるが、長くとも数十秒であり、通常は数秒である。通常、ランプ出力80〜300W/cm程度の照射源が用いられる。例えば、電子線照射の場合は、50〜1000KeVの範囲のエネルギーを持つ電子線を用い、2〜5Mradの照射量とすることが好ましい。エネルギー線照射後は、必要に応じて加熱を行ってさらに硬化の促進を図ってもよい。
【0061】
≪化粧板≫
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を木材やプラスチック等の基材の表面に塗布し、硬化させることにより、高い光沢性と硬度とを有する化粧板を形成することができる。つまり、本発明の化粧板は前記の硬化物を含むことを特徴とする。
【0062】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を基材の表面に塗布する際の膜厚(塗工膜の厚み)は、特に限定されないが、1〜100μmが好ましく、より好ましくは5〜50μmである。厚みを100μm以下とすることにより、塗布する樹脂組成物の量を少量に留めることができ、乾燥や硬化時間が短くなり、コストでより有利となる傾向がある。一方、厚みを1μm以上とすることにより、硬化物の硬度と光沢性をより効果的に発揮させることができる傾向がある。
【0063】
上述の化粧板の製造において、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物が溶剤(揮発性有機溶剤)を含む場合には、上記樹脂組成物を塗布した後、通常、熱風等による加熱乾燥を実施する。この後、塗布した活性エネルギー線硬化性コート剤組成物に対して、紫外線や電子線等のエネルギー線を照射することにより、極めて短時間で硬化させることができる。例えば、紫外線照射を行う時の光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、キセノン灯、メタルハライド灯等を使用できる。エネルギー線の照射時間は、光源の種類、光源と塗布面との距離、その他の条件により異なるが、長くとも数十秒であり、通常は数秒である。通常、ランプ出力80〜300W/cm程度の照射源が用いられる。例えば、電子線照射の場合は、50〜1000KeVの範囲のエネルギーを持つ電子線を用い、2〜5Mradの照射量とすることが好ましい。エネルギー線照射後は、必要に応じて加熱を行ってさらに硬化の促進を図ってもよい。
【実施例】
【0064】
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【0065】
[多官能ウレタン(メタ)アクリレートの合成例]
以下に、多官能ウレタン(メタ)アクリレートの合成例について説明する。
【0066】
(イソシアネート基濃度の測定)
イソシアネート基濃度は以下のように測定した。なお、測定は100mLのガラスフラスコでスターラーによる攪拌の下で行った。
ブランク値は、以下のように測定した。まず、15mLのTHFに、ジブチルアミンのTHF溶液(0.1N)15mLを加えた。さらにブロモフェノールブルー(1重量%メタノール希釈液)を3滴加えて青色に着色させた後、規定度が0.1NであるHCl水溶液で滴定した。変色がみられた時点のHCl水溶液の滴定量をVb(mL)とした。
実測イソシアネート基濃度は、以下のように測定した。まず、サンプルをWs(g)秤量し、15mLのTHFに溶解させ、ジブチルアミンのTHF溶液(0.1N)を15mL加えた。溶液化したことを確認した後、ブロモフェノールブルー(1重量%メタノール希釈液)を3滴加えて青色に着色させた後、規定度が0.1NであるHCl水溶液で滴定した。変色がみられた時点のHCl水溶液の滴定量をVs(mL)とした。
上記で得られた測定値を用い、以下の計算式により、サンプル中のイソシアネート基濃度を算出した。
イソシアネート基濃度(重量%)=(Vb−Vs)×1.005×0.42÷Ws
【0067】
[合成例1:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA1)の調製]
348.0gの2−ヒドロキシエチルアクリレート、0.8gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.20gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、603.0gのヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(商品名「タケネートD−170N」三井化学(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA1)の分子量は951であった。
【0068】
[合成例2:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA2)の調製]
390.0gの2−ヒドロキシプロピルアクリレート、0.8gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.20gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、603.0gのヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(商品名「タケネートD−170N」三井化学(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA2)の分子量は993であった。
【0069】
[合成例3:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA3)の調製]
432.0gの4−ヒドロキシブチルアクリレート、0.8gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.20gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、603.0gのヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(商品名「タケネートD−170N」三井化学(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA3)の分子量は1035であった。
【0070】
[合成例4:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA4)の調製]
2169.0gのペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート(商品名「PETIA」、ダイセル・オルネクス社製)、2.2gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.30gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、603.0gのヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(商品名「タケネートD−170N」三井化学(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA4)の分子量は1497であった。
【0071】
[合成例5:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA5)の調製]
894.0gのペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート(商品名「PETIA」、ダイセル・オルネクス社製)、0.7gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.20gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、222.0gのイソホロンジイソシアネート(商品名「IPDI」、エポニック(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA5)の分子量は818であった。
【0072】
[比較合成例1:多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA6)の調製]
894.0gのポリプロピレングリコール(商品名「PP1000」、三洋化成(株)社製、分子量1000)、0.8gの4−メトシキフェノール(川口化学工業(株)社製)、及び0.20gのジブチルスズジラウレート(日東化成(株)社製)を、攪拌装置、温度計、混気ガス導入管、及びコンデンサーを備えた反応容器に仕込み、窒素と酸素の混合気体下で、攪拌しながら60℃まで昇温した。次に、444.0gのイソホロンジイソシアネート(商品名「IPDI」、エポニック(株)社製)を3時間かけて連続滴下した。1時間熟成後、さらに、232.0gの2−ヒドロキシエチルアクリレートを2時間かけて連続滴下した。その後、イソシアネート基濃度(NCO%)が0.1%以下になるまで反応を継続した。その後、加熱及び攪拌を止め、得られた生成物(溶液)を別の容器に注入して、反応を終了させた。
得られた多官能ウレタン(メタ)アクリレート(UA6)の分子量は1676であった。
【0073】
[活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の調製及び化粧板の作成]
適切なミキサーを使用して、合成例1〜5、比較合成例1で得た溶液UA1〜6と、脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート、光開始剤、多官能(メタ)アクリレートを、表1に示す組成で混合して活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を調製した。以下に活性エネルギー線硬化性コート剤組成物の成分について説明する。
<脂環式骨格を有する(メタ)アクリレート(成分B)>
IRR214K:ジメチロールジシクロペンタンジアクリレート
IBOA:イソボルニルアクリレート
<光開始剤(成分C)>
Irg184:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製、製品名「IRGACURE184」)
<多官能(メタ)アクリレート(成分D)>
PETIA:ペンタエリスリトール(トリ/テトラ)アクリレート
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
TPGDA:トリプロピレングリコールジアクリレート
【0074】
上記で得た各活性エネルギー線硬化性コート剤組成物をパーティクルボードに塗布した後、UV照射機(アイグラフィックス社製、製品名「EYE INVERTOR GRANDAGE ECS-401GX」)を用いて紫外線照射(5m/分×2kW、照射距離11cm、照射回数2回、積算光量900mJ/cm2)を行い、硬化させることにより化粧板を作製した。なお、乾燥後の硬化塗膜の厚みは100μmであった。
【0075】
[化粧板の評価]
各実施例及び比較例で得られた化粧板の特性を下記の方法で評価した。結果を表1に示す。
【0076】
(鉛筆硬度)
鉛筆硬度の評価は、JIS K5600に準拠して実施した。評価は外観観察によって行い、化粧板上の硬化塗膜を鉛筆でこすり、表面に傷が確認できたものはNGとした。具体的には、ある硬さの鉛筆でまず評価を行い、傷が付かなかった場合に、1つ上の硬さの鉛筆で評価を行うという作業を繰り返し、傷が確認できたらその1つ下の硬さで再評価した。また、傷が確認できなかったら再度1段階上の硬さの鉛筆を用い、2回以上の再現性が確認できた場合、傷が付かない最も硬い鉛筆の硬度をその硬化塗膜の鉛筆硬度とした。評価結果は鉛筆の芯の硬度で表し、下記表1の「鉛筆硬度」の欄に示した。評価条件は以下の通りである。
評価用鉛筆:三菱鉛筆社製「鉛筆硬度試験用鉛筆」
荷重 :1kgf
引掻き距離:50mm以上
引掻き角度:45°
測定環境 :23℃、50%RH
なお、試験に使用する化粧板は、23℃、50%RHの恒温恒湿機にて24時間調湿したものを用いた。
【0077】
(光沢性)
光沢性は、実施例及び比較例で得られた化粧板に蛍光灯を映し、化粧板表面の像が鮮明に見えるか否かについて評価した。判断基準は以下の通りとし、下記表1の「光沢性」の欄に示した。
化粧板表面の像が鮮明に見える場合:「○」
化粧板表面の像は見えるが、鮮明ではない場合:「□」
化粧板表面の像が少しぼやける場合:「△」
化粧板表面の像がぼやけて見えない場合:「×」
【0078】
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0079】
本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は上記構成を有するため、硬化させることにより、高い光沢性と硬度を有する硬化物を形成できる。また、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、エネルギー線の照射によって硬化させることができるため、高い生産性で高い光沢性を有する硬化物を形成できる。また、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物は、例えば、平面状の物品だけでなく、3次元形状物等の複雑な形状を有する基材にも塗布できるため、多種多様な基材に対して高い光沢性を付与することが可能である。さらに、本発明の活性エネルギー線硬化性コート剤組成物を用いることにより、該樹脂組成物の硬化物を含む、高い光沢性と硬度を有する化粧板を得ることができる。