説明

撥水撥油性木質建材

【課題】木材の素材感や風合いを活かしつつ撥水撥油性や耐汚染性を付与した木質建材を提供する。
【解決手段】特定の構造で示される構造単位を有し、ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)、反応性モノマー(D)、光重合開始剤(E)を含有し、かつ、上記フッ素含有共重合体(A)に占める上記特定の構造で示される構造単位の合計量が15〜60重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆されたことを特徴とする撥水撥油性木質建材。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、木材の素材感や風合い感を活かしつつ撥水撥油性、耐汚染性を付与した木質建材に関する。詳細には、撥水撥油性、耐汚染性に優れた光硬化性樹脂組成物で形成される艶消し塗膜で被覆された木質建材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、木質建材は、その表面を保護するため、一般的にウレタン樹脂組成物や光硬化性樹脂組成物から形成される塗膜で覆われている。例えば、床材や階段踏み板のように汚れや傷がつきやすい木質建材の場合、その表面は、硬質で耐汚染性に優れたウレタン樹脂組成物や光硬化性樹脂組成物で形成された塗膜で被覆されることが求められる。
【0003】
一方、近年、顧客の嗜好が多様化し、自分らしさを実現できるインテリアとして本物素材へのこだわりから、木材の素材感や風合い感を活かした木質感の高い木質建材が求められている。木材の素材感や風合い感を得るためには、木質建材表面が、60度光沢値で10以下である低光沢なウレタン樹脂組成物や光硬化性樹脂組成物で形成された塗膜で被覆されることが求められる。
【0004】
下記特開平8−231885号公報には、艶消しで耐汚染性に優れた光硬化性樹脂組成物を得る方法として、微粒子シリカを耐汚染性に優れた光硬化性樹脂組成物に添加する方法が提案されている。
【0005】
しかし、近年、環境や人体への影響や塗装作業の効率化の点で、実質的に溶剤を含有しない無溶剤型の光硬化性樹脂組成物が用いられている。無溶剤型の場合、溶剤揮発による体積収縮が少ないことから艶消し性に優れた塗膜を得ることが難しく、一般的に艶消し材の添加量が増加する傾向があった。
【0006】
ここで、たとえ艶消し性に優れた塗膜は得られても、微粒子シリカそのものの耐汚染性が低いため、十分な耐汚染性を確保することができなかった。このように、微粒子シリカを耐汚染性の優れた光硬化性樹脂組成物に添加する方法では、艶消しで耐汚染性の優れた光硬化性樹脂組成物を得ることができなかった。
【0007】
また、特開平11−286527号公報、特開2005−47952号公報には、ビーズや微粒化ワックスを耐汚染性に優れた光硬化性樹脂組成物に添加する方法が提案されている。このとき、耐汚染性に優れ低光沢な光硬化性樹脂組成物は得られるものの、木質建材表面に塗布した場合、艶消し材によるギラツキ感が発生するため、木材の素材感や風合い感という点では不適当であった。
【0008】
このように、従来の方法では、耐汚染性に優れた光硬化性樹脂組成物の調製は難しく、木材の素材感や風合い感を活かしつつ耐汚染性を付与した艶消し性木質建材の製造は難しかった。
【特許文献1】特開平8−231885号公報
【特許文献2】特開平11−286527号公報
【特許文献3】特開2005−47952号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなしたものであり、その目的は、従来の方法とは全く異なる機構で、木材の素材感や風合い感を活かしつつ撥水撥油性や耐汚染性を付与した木質建材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本願請求項1記載の発明に係る撥水撥油性木質建材は、下記式(1)および式(2)で示される構造単位を有し、ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)、反応性モノマー(D)、光重合開始剤(E)を含有し、かつ、上記フッ素含有共重合体(A)に占める式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が15〜60重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆されたことを特徴としている。
【0011】
【化1】

【0012】
(式中、R1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、塩素原子を示す。)
【0013】
【化2】

【0014】
(式中、R4は、水素原子又はメチル基を表し、R5は、−Cp2p−、−C(Cp2p+1)H−、−CH2C(Cp2p+1)H−、又は−CH2CH2O−を表し、Rfは、−Cn2n+1、−(CF2)nH、−(CF2pOCn2nm2m+1を表す。pは1〜10、nは1〜16、mは0〜16の整数を示す。)
本願請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の撥水撥油性木質建材において、上記フッ素含有共重合体(A)に占める式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が25〜50重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆されたことを特徴としている。
【0015】
本願請求項3記載の発明は、上記請求項1記載の撥水撥油性木質建材において、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)が、平均粒径が1〜20μmであることを特徴としている。
【0016】
本願請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の撥水撥油性木質建材において、上記塗膜は光硬化性樹脂組成物が固形分換算で、5g〜40g/m2含有されてなることを特徴としている。
【0017】
本願請求項5記載の発明は、上記請求項1記載の撥水撥油性木質建材において、上記光硬化性樹脂組成物からなる塗膜の硬化が紫外線の照射により行われることを特徴としている。
【発明の効果】
【0018】
本願請求項1記載の発明に係る撥水撥油性木質建材においては、光硬化性樹脂組成物は、式(1)、式(2)の構造単位を有するフッ素含有共重合体(A)を含有することで、木質建材に撥水撥油性、耐汚染性を付与することができる。また、ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)に占める、式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が15〜60重量%の範囲である場合、平均粒径1〜20μmである微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)と上記フッ素含有共重合体(A)とが不相溶を起こし、木材の素材感や風合い感を活かす艶消し性を付与することができる。
【0019】
本願請求項2記載の発明に係る撥水撥油性木質建材においては、特に、上記フッ素含有共重合体(A)に占める式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が25〜50重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆された場合、平均粒径1〜20μmである微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)と上記フッ素含有共重合体(A)との不相溶の程度がより大きくなり、更に木材の素材感や風合い感が活かされた優れた艶消し性を付与することができる。
【0020】
本願請求項3記載の発明に係る撥水撥油性木質建材においては、特に、上記微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)の平均粒径が1〜20μmであることにより、撥水撥油性、耐汚染性に優れた木質建材を得ることができる。
【0021】
本願請求項4記載の発明に係る撥水撥油性木質建材においては、特に、上記塗膜は光硬化性樹脂組成物が固形分換算で、5g〜40g/m2含有されてなる堅牢な塗膜を有する外観性のよい木質建材を得ることができる。
【0022】
本願請求項5記載の発明に係る撥水撥油性木質建材においては、特に、上記塗膜の光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜の硬化を紫外線照射で行うことにより、無溶剤であるため、環境に優しく、かつ、安全に作業性よく木質建材を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本願発明に係る撥水撥油性木質建材の実施形態について詳細に説明する。本実施形態において用いられる木質基材としては、例えば、床材、階段踏み板、カウンター、手摺、ドア、収納扉、框、造作、建具枠等の突き板貼りまたは無垢材などが挙げられる。
【0024】
これら木質基材は、必要に応じて予め表面に素材感や風合い感(外観、肌触り感)を失くさない範囲で、従来公知の目止処理、着色処理を施した後、下塗り塗料、中塗り塗料のいずれか1種以上をこの順序で塗布することができる。これら塗料は、従来から塗料を塗装する際に採用されているいずれの方法も使用することが可能であり、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装、ロールコーター塗装、フローコーター塗装等を適宜選択することが可能である。下塗り塗料、中塗り塗料としては、水系塗料やアクリルラッカー、ポリウレタン塗料、ポリエステル塗料、紫外線硬化型のエポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートなどが挙げられる。水系エマルション型、溶剤型、無溶剤型のいずれも使用できるが、作業性、環境性の点で無溶剤型の塗料が好ましい。
【0025】
上記下塗り塗料、中塗り塗料の塗布量は、選択する木質建材およびその処理方法により適宜変更することが可能である。素材感や風合い感(外観、肌触り感)を損ねない観点では、固形分換算で合計20〜110g/m2の範囲で塗装することが好ましく、30〜80g/m2の範囲で塗装することがより好ましい。20g/m2より少ないと、得られた木質建材の耐久性が低下する傾向にある。一方110g/m2より多いと、導管が埋まり素材感や風合い感を損ねてしまう。
【0026】
本実施形態において用いられる光硬化性樹脂組成物は、ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)、反応性モノマー(D)、光重合開始剤(E)を含有している。その他必要に応じて、添加剤(F)などを含有してもよい。更に適量な有機溶剤を含有しても良いが、作業性、安全性、環境汚染を考慮した場合、有機溶剤を含有しない無溶剤型塗料である方が望ましい。
【0027】
<ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)>
本願発明において使用されるラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、塗膜に撥水撥油性、耐汚染性や耐熱性を付与するとともに、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)と不相溶を起こし、木質基材の素材感や風合い感を活かした艶消し性を付与する目的で使用される。
【0028】
また、上記ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、ラジカル重合性不飽和結合を有するため、光照射によるエネルギーで効率よく短時間で硬化することが可能である。ラジカル重合性不飽和結合としては、具体的に、CH2=CH−CO−、CH2=C(CH3)−CO−、CH2=CH−、CH2=CH(CH2)−、が挙げられる。なかでも、反応性が高いCH2=CH−CO−が好ましい。
【0029】
上記ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、ブロック共重合体でもグラフト共重合体、あるいはブロック・グラフト共重合体でも良い。平均分子量(Mw)は、50,000〜500,000であることが好ましい。分子量が50,000以下の場合、光硬化性樹脂組成物の耐汚染性が低下する。分子量が500,000以上の場合、光硬化性樹脂組成物の塗料粘度が高すぎて、塗料のハンドリング性が低下する。
【0030】
ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、下記に示す構造単位を誘導することができる各単量体を所定割合で混合し、共重合させることにより調製することができる。
【0031】
ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、下記の式(1)および(2)で示される構造単位を有している。
【0032】
【化3】

【0033】
(式中、R1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、塩素原子を示す。)
【0034】
【化4】

【0035】
(式中、R4は、水素原子又はメチル基を表し、R5は、−Cp2p−、−C(Cp2p+1)H−、−CH2C(Cp2p+1)H−、又は−CH2CH2O−を表し、Rfは、−Cn2n+1、−(CF2)nH、−(CF2pOCn2nm2m+1を表す。pは1〜10、nは1〜16、mは0〜16の整数を示す。)
上記式(1)中のR1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、塩素原子を示す。例えば、−(CF2−CF2)−、−(CF2−CHF)−、−(CF2−CH2)−が挙げられる。これらの構造単位は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0036】
上記式(2)で示される構造単位としては、例えば、CH2=CH(CF26F、CH2=CH(CF28F、CH2=CH(CF210F、CH2=CH(CF212F、CH2=CHCOOCH(CF32、CH2=CHCOOCH2CF3、CH2=CHCOOCH2(CF22H、CH2=CHCOOCH2(CF22F、CH2=CHCOOCH2(CF23F、CH2=CHCOOCH2CH2(CF24F、CH2=CHCOOCH2CH2(CF26F、CH2=CHCOOCH2CH2(CF28F、CH2=CHCOOCH2CH2(CF210F、CH2=CHCOOCH2CH2(CF212F、CH2=CHCOOCH2(CH22(CF26CF(CF32、CH2=CHCOOCH2(CH22(CF210CF(CF32、CH2=CHCOOCH2(CH24OCF(CF32、CH2=CHCOOCH2CH2OCH2CF3、CH2=CHCOOCH2(CH2CH2O)225、CH2=C(CH3)COOCH(CF32、CH2=C(CH3)COOCH2CF3、CH2=C(CH3)COOCH2(CF22F、CH2=C(CH3)COOCH2(CF23F、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF24F、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF26F、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF28F、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF210F、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF212F、CH2=C(CH3)COOCH2(CF22H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF24H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF26H、CH2=C(CH3)COOCH2(CF28H、CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF24CF3、CH2=C(CH3)COOCH(CH3)(CF24CF3、CH2=C(CH3)COOCH2CH2O(CF24CF3、CH2=C(CH3)COO(C25)C(CF26Hなどが挙げられる。これらの構造単位は、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0037】
上記ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)に占める、式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量(以下、フッ素含有量)は燃焼法により測定した。上記フッ素含有量は、15〜60重量%とすることが好ましい。
【0038】
上記フッ素含有量が15重量%未満の場合、木質建材の耐汚染性、撥水撥油性が低下する。また、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)との不相溶が起こりにくく、木質建材の素材感や風合い感を活かした艶消し性を付与することができない場合がある。上記フッ素含有量が60重量%を越えると、溶剤や他の樹脂への相溶性が低下しすぎて、却って耐汚染性が低下する場合がある。上記した理由によりフッ素含有量を25〜50重量%とすることが更に好ましい。
【0039】
ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)は、上記構造単位の他に、共重合可能な単量体から誘導される構造単位を本発明の目的を損なわない範囲で含有しても良い。例えば、アルキルビニルエーテル、アルキルアリルエーテル、アリル酸エステル、メタクリル酸エステル、エチレン、プロピレン、酢酸ビニルなどが挙げられる。
【0040】
上記式(1)、(2)の構造単位を有するフッ素含有共重合体(A)は、光硬化性樹脂組成物全体100重量%に対して1〜50重量%、好ましくは3〜30重量%用いられる。1重量%未満の場合、十分な耐汚染性、撥水撥油性が発揮されない場合がある。また、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)との不相溶が起こりにくく木材の素材感や風合い感を活かした艶消し性を付与することができない場合がある。50重量%を越えると、光硬化性樹脂組成物の塗膜強度が低下する場合がある。
【0041】
<微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)>
本発明で用いられる微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)としては、公知の微粒子シリカ、微粒化ワックスなどを用いることができる。なかでも耐汚染性が高く、フッ素含有共重合体(A)と不相溶による木材の素材感や風合い感を活かした艶消し性の付与の点から微粒化ワックスまたは表面がワックスで処理された微粒子シリカが好ましい。これらは、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いてもよい。
【0042】
微粒子シリカとしては、合成非晶質シリカ(沈降法シリカ、乾式法シリカ)が挙げられる。また、これらの表面にポリエチレンなどによりワックス処理された微粒子シリカも好ましく用いられる。微粒化ワックスとしては、例えば、酸系、エステル系、ポリエチレン系、ポリプロピレン系、酸化ポリエチレン系、酸化プロピレン系、アミド系が挙げられる。なかでも、ポリエチレン系、ポリプロピレン系ワックスは艶消し性が高いため好まれる。
【0043】
本発明で用いられる微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)の平均粒子径は、1μm〜20μm、好ましくは、3〜15μmとされる。この粒子径が1μm未満であると、塗膜の艶消しに寄与しない粒子の量が増大し、単位添加量当たりの艶消し効果が低下するため、同程度の艶消し効果を得るためには、多量に添加しなければならなくなることがある。また、塗料中で凝集しやすくなるため、分散が困難になり塗料の粘度が上昇してしまう。一方、粒子径が20μmを上回る粒子が多くなると、塗膜外観が粗くなり、また、塗料中で沈降しやすくハンドリング性が低下する。
【0044】
その他、必要に応じて樹脂ビーズなどを添加しても良い。樹脂ビーズとしては、例えば、ウレタン樹脂系、アクリル樹脂系、ポリスチレン樹脂系、シリコン樹脂系が挙げられる。なかでも安価で耐汚染性が高いアクリル樹脂系や触感が優れるウレタン樹脂系が好ましい。
【0045】
微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)は、光硬化性樹脂組成物全体100重量%に対し4〜20重量%、好ましくは7〜15重量%用いられる。4重量%未満の場合、十分な艶消し性を確保することができない。20重量%以上の場合、光硬化性樹脂組成物の耐汚染性の低下および塗料の粘度が上昇し、ハンドリング性が悪くなる。
【0046】
<2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)>
本願発明で用いられる2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)は、光硬化性樹脂組成物の耐摩耗性や耐引っ掻き性など塗膜強度を向上する目的で使用される。2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)は、1分子中に2個以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する光硬化性(メタ)アクリレートモノマーを重合して得られる樹脂である。例えば、公知のウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリプタジエン(メタ)アクリレート、アクリル酸エステル共重合体の側鎖にアクリロイル基またはメタクリロイル基を導入した共重合系(メタ)アクリレートが挙げられる。これらは単独で、あるいは2種以上併用して用いても良い。好ましくは、公知である軟質オリゴマーと硬質オリゴマーを組合せたものが用いられる。
【0047】
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)は、光硬化性樹脂組成物全体100重量%に対して、5〜70重量%、好ましくは、10〜50重量%用いられる。5重量%未満の場合、光硬化性樹脂組成物の塗膜強度が十分でない場合がある。70重量%を越えると、塗膜が硬すぎて脆くなる場合がある。
【0048】
<反応性モノマー(D)>
本願発明で用いられる反応性モノマー(D)は、光硬化性樹脂組成物の塗料粘度や架橋密度をコントロールする目的で使用される。反応性モノマー(D)は、ラジカル重合性のアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する化合物が好ましい。光硬化性モノマー(D)は、単官能モノマー、2官能モノマー、多官能モノマーに分類される。
【0049】
単官能モノマーとしては公知のものが用いられ、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−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3−メトキシジブチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、N−ビニルホルムアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどが挙げられる。
【0050】
2官能モノマーとしては公知のものが用いられ、例えば、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(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、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシビバリン酸ネオペンチルグリコール(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
【0051】
多官能モノマーとしては公知のものが用いられ、例えば、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、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリオキシエチル)イソシアヌレート、カプロクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(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、ジペンタエリスリトールペンタ(ヘキサ)(メタ)アクリレート、などの各種モノマーが挙げられる。
【0052】
上記した光硬化性モノマー(D)は、光硬化性樹脂組成物全体100重量%に対して、10〜80重量%、好ましくは、30〜70重量%用いられる。10重量%未満の場合、光硬化性樹脂組成物の粘度が高く、木質基材への塗布が困難となる場合がある。80重量%を越えると、塗膜強度が十分でない場合がある。
【0053】
<光重合開始剤(E)>
本発明で用いられる光重合開始剤(E)としては公知のものが用いられ、例えば、ベンゾフェノン型、ベンゾイン型、アセトフェノン型、ベンゾフェノン型、チオキサントン型、アシルフォスフィンオキサイド型の光重合開始剤が挙げられる。なかでも、反応性が高いアセトフェノン型の2,2−ジメトキシー2−フェニルアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシー2−メチルー1−フェニルプロパンー1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル〕−2−ヒドロキシー2−メチルー1−プロパンー1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、長波長まで吸収端が伸びているアシルフォスフィンオキサイド型のモノアシルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイドが好ましい。これらは、1種単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。
【0054】
光重合開始剤(E)の添加量は、光硬化性樹脂組成物全体100重量%に対して、1〜10重量%、好ましくは、2〜8重量%である。1重量%未満の場合、形成される塗膜の硬化が不十分となり耐汚染性が低下する場合がある。10重量%を越えると、塗膜の耐候性が悪く黄変する場合がある。
【0055】
<添加剤(F)>
本願発明の光硬化性樹脂組成物は、上記(A)〜(E)以外に必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で添加剤(F)などを含有してもよい。添加剤(F)としては、例えば、イソシアネート、消泡剤、レベリング剤、分散剤、沈降防止剤、紫外線吸収剤、熱安定剤などが挙げられる。
【0056】
<光硬化性樹脂組成物の塗装方法および硬化方法>
上記光硬化性樹脂組成物を木質基材に塗装する方法としては、塗料を塗装する際に通常採用されている塗装方法のいずれをも使用することが可能であり、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、静電塗装、ロールコーター塗装、フローコーター塗装等を適宜選択することが可能である。建材形状への追従性や塗装処理速度から、ロールコーター塗装、フローコーター塗装が好適に使用できる。なお、塗装時における光硬化性樹脂組成物の液温が30〜60℃、塗装直前の木質建材表面板温度が30〜70℃に予熱されていることが、良好な塗膜を形成する上で有効である。
【0057】
上記光硬化性樹脂組成物の塗布量は固形分換算で、5g〜40g/m2、好ましくは9〜30g/m2の範囲とされる。40g/m2より多いと、木材の素材感や風合い感を損ねてしまう。5g/m2より少ないと、木質建材の耐汚染性が低下する傾向にある。
【0058】
上記光硬化性樹脂組成物で形成された塗膜を硬化する方法として、有電極もしくは無電極ランプによる紫外線照射や電子線照射により硬化することができるが、有電極もしくは無電極ランプによる紫外線照射が好ましい。紫外線照射する場合、紫外線ランプの出力としては、24〜240W/cm、好ましくは、80〜240W/cmである。紫外線照射量としては、80〜500mJ/cm2、好ましくは200〜400mJ/cm2である。また、照射する雰囲気としては、空気中や窒素中、炭酸ガス中で照射してもよい。
【0059】
以下、実施例を用いて具体的に説明するが、本願発明は例示した実施例に限定されるものではない。また、実施例、比較例で用いた各成分については、下記の通りである。
【0060】
フッ素共重合体(A):N−3604UV(フッ素含有量29%、Mw100,000;関東電化工業社製試作品)、N−3596UV(フッ素含有量36%、Mw210,000;関東電化工業社製試作品)、MD−7(フッ素含有量40%、Mw99,000;関東電化社製試作品)フッ素系界面活性剤:MCF−350SF(ノニオン系、大日本インキ社製)。
【0061】
微粒化ワックス(B):CERAFLOUR988(平均粒径6μm、BYK社製)
表面がワックス処理された微粒子シリカ(B):ミズカシルP−802Y(平均粒径5μm;水澤化学社製):微粒子シリカ:サイリシア350(平均粒径3.9μm;富士シリシア社製)
PMMA架橋ビーズ:GB−22S(平均粒径22μm;ガンツ化成社製)。
【0062】
2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C):紫光UV−7550B(日本合成化学社製)、UA−122P(新中村化学社製)
反応性モノマー(D):ライトアクリレートDPE−6E(共栄社化学社製)、アロニックスM−309(東亞合成社製)、アロニックスM−220(東亜合成社製)、L−C9A(第一工業社製)、ACMO(興人社製)、4−HBA(大阪有機化学社製)
光重合開始剤(E):IRGACURE184(Ciba社製)。
【0063】
〔実施例1〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
N−3604UV(関東電化工業社製試作品)6.9部、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部、紫光UV−7550B(日本合成化学社製)7.6部、UA−122P(新中村化学社製)15.3部、ライトアクリレートDPE−6E(共栄社化学社製)3.8部、アロニックスM−309(東亞合成社製)11.4部、アロニックスM−220(東亞合成社製)7.6部、L−C9A(第一工業製薬社製)16.0部、ACMO(興人社製)7.6部、4−HBA(大阪有機化学社製)11.4部、IRGACURE184(Ciba製)4.4部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
【0064】
<木質建材の製造>
厚さ12mmのラワン合板と、厚さ0.3mmのナラ材からなる突き板からなる木質基材表面に、着色ステインをロールコーターで塗布し、80℃で1分乾燥後、下塗り塗料および中塗り塗料を固形分換算で合計70g/m2塗布してUV硬化させた。次いで、上記下塗り塗装された木質基材に上塗り塗料として、上記のようにして得られた光硬化性樹脂組成物をロールコーターで、固形分換算で10g/m2塗布し、無電極紫外線照射ランプ(出力:120mW/cm、照射線量:350mJ/cm2)により硬化させて光硬化性樹脂組成物から形成される塗膜で被覆された木質建材を得た。
【0065】
〔実施例2〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1において、N−3604UV(関東電化工業社製試作品)6.9部の代わりに、N−3696UV(関東電化工業社製試作品)6.9部を用いた以外は、実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0066】
〔実施例3〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1において、N−3604UV(関東電化工業社製試作品)6.9部の代わりに、MD−7(関東電化工業社製試作品)6.9部を用いた以外は、実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0067】
〔実施例4〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
MD−7(関東電化工業社製試作品)6.8部、CERAFLOUR988(BYK社製)8.7部、紫光UV−7550B(日本合成化学社製)7.6部、UA−122P(新中村化学社製)15.1部、ライトアクリレートDPE−6E(共栄社化学社製)3.8部、アロニックスM−309(東亞合成社製)11.3部、アロニックスM−220(東亞合成社製)7.6部、L−C9A(第一工業製薬社製)15.9部、ACMO(興人社製)7.6部、4−HBA(大阪有機化学社製)11.3部、IRGACURE184(Ciba製)4.3部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0068】
〔実施例5〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
MD−7(関東電化工業社製試作品)19.2部、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.5部、UA−122P(新中村化学社製)12.0部、アロニックスM−309(東亞合成社製)16.8部、L−C9A(第一工業製薬社製)28.0部、4−HBA(大阪有機化学社製)12.0部、IRGACURE184(Ciba製)4.4部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0069】
〔比較例1〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部、紫光UV−7550B(日本合成化学社製)8.3部、UA−122P(新中村化学社製)16.6部、ライトアクリレートDPE−6E(共栄社化学社製)4.1部、アロニックスM−309(東亞合成社製)12.4部、アロニックスM−220(東亞合成社製)8.3部、L−C9A(第一工業製薬社製)17.4部、ACMO(興人社製)8.3部、4−HBA(大阪有機化学社製)12.4部、IRGACURE184(Ciba製)4.4部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0070】
〔比較例2〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
N−3604UV(関東電化工業社製試作品)37.7部、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部、紫光UV−7550B(日本合成化学社製)4.7部、UA−122P(新中村化学社製)9.4部、アロニックスM−309(東亞合成社製)9.9部、L−C9A(第一工業製薬社製)16.5部、ACMO(興人社製)2.4部、4−HBA(大阪有機化学社製)7.1部、IRGACURE184(Ciba製)4.4部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0071】
〔比較例3〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
MCF−350SF(大日本インキ社製)4.2部、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部、紫光UV−7550B(日本合成化学社製)7.9部、UA−122P(新中村化学社製)15.8部、ライトアクリレートDPE−6E(共栄社化学社製)3.9部、アロニックスM−309(東亞合成社製)11.8部、アロニックスM−220(東亞合成社製)7.9部、L−C9A(第一工業製薬社製)16.6部、ACMO(興人社製)7.9部、4−HBA(大阪有機化学社製)11.8部、IRGACURE184(Ciba製)4.4部を加えて均一に混合することにより光硬化性樹脂組成物を調製した。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0072】
〔比較例4〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1において、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部の代わりに、サイリシア350(富士シリシア社製)7.9部を用いた以外は、実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0073】
〔比較例5〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1において、ミズカシルP−802Y(水澤化学社製)7.9部の代わりに、GB−22S(ガンツ化成社製)7.9部を用いた以外は、実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>
実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0074】
〔比較例6〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>
実施例1において、上記のようにして得られた光硬化性樹脂組成物をロールコーターで、固形分換算で10g/m2塗布する代わりに、固形分換算で3g/m2塗布する以外は、実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0075】
〔比較例7〕
<光硬化性樹脂組成物の調製>
実施例1と同様にして、光硬化性樹脂組成物を得た。
<木質建材の製造>
実施例1において、上記のようにして得られた光硬化性樹脂組成物をロールコーターで、固形分換算で10g/m2塗布する代わりに、固形分換算で100g/m2塗布する以外は、実施例1と同様にして木質建材を製造した。
【0076】
得られた本願発明に係る木質建材について、以下に示す方法で外観、耐汚染性、塗膜強度等の評価を行った。
【0077】
外観
光沢値:GM−60(コニカミノルタ製)で光沢値の測定を行った。なお、測定条件は、入射角60度、反射角60度とした。
木質感:触手や目視で木材の素材感や風合い感(ザラツキ感の有無など)があるか否かを判定した。
○…木材の素材感や風合い感あり。
×…木材の素材感や風合い感なし。
【0078】
耐汚染性
耐カレー染色性試験:木質基材に被覆された塗膜にカレー粉(ヱスビー製)をお湯で溶いたもの(濃度10%)を滴下し、水分が蒸発しないように時計皿を被せて24時間保持した。24時間後、水洗いし、色差計(CM2600:コニカミノルタ製)を用いて、試験前後の表面のLab値を測定し、色差△Eを算出した。
◎…△E≦1.0
○…1.0<△E≦3.0
×…3.0<△E。
【0079】
耐アルカリ性試験:木質基材に被覆された塗膜に5%水酸化ナトリウム水溶液を滴下し、水分が蒸発しないように時計皿を被せて24時間保持した。24時間後、水洗いし外観の状態を目視で判定した。
◎…外観異常なし。
○…塗膜に僅かな艶変化があり。
×…塗膜に白化あり。
【0080】
耐酸性試験:木質基材に被覆された塗膜に1%塩酸水溶液を滴下し、水分が蒸発しないように時計皿を被せて24時間保持した。24時間後、水洗いし外観の状態を目視で判定した。
◎…外観異常なし。
○…塗膜に僅かな艶変化があり。
×…塗膜に白化あり。
【0081】
塗膜強度
耐摺動性試験:1.0kgの荷重で雑巾を往復10万回実施した後の外観の状態を目視で判定した。
◎…外観異常なし。
○…塗膜に僅かな艶変化があり。
×…塗膜に白化、傷あり。
【0082】
評価結果をまとめて表1、2に示す。表1、2の結果から本願発明に係る木質建材は、その表面を覆う光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜が撥水撥油性に優れているため、カレー粉等の水溶性着色成分と接触しても、撥水し殆ど汚染されることがない。また、塗膜強度に優れるとともに、艶消しされた木質素材感があるため、木質床材等、種々の用途に使用可能な木質建材を提供することができる。
【0083】
【表1】

【0084】
【表2】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)および式(2)で示される構造単位を有し、ラジカル重合性不飽和結合を有するフッ素含有共重合体(A)、微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する光重合性オリゴマー(C)、反応性モノマー(D)、光重合開始剤(E)を含有し、かつ、上記フッ素含有共重合体(A)に占める式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が15〜60重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆されたことを特徴とする撥水撥油性木質建材。
【化1】

(式中、R1、R2及びR3は、同一でも異なっていてもよく、水素原子、フッ素原子、塩素原子を示す。)
【化2】

(式中、R4は、水素原子又はメチル基を表し、R5は、−Cp2p−、−C(Cp2p+1)H−、−CH2C(Cp2p+1)H−、又は−CH2CH2O−を表し、Rfは、−Cn2n+1、−(CF2)nH、−(CF2pOCn2nm2m+1を表す。pは1〜10、nは1〜16、mは0〜16の整数を示す。)
【請求項2】
上記フッ素含有共重合体(A)に占める式(1)および式(2)で示される構造単位の合計量が25〜50重量%である光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜で被覆された請求項1記載の撥水撥油性木質建材。
【請求項3】
上記微粒化ワックスまたは表面がワックス処理された微粒子シリカ(B)の平均粒径が1〜20μmである請求項1記載の撥水撥油性木質建材。
【請求項4】
上記塗膜は光硬化性樹脂組成物が固形分換算で、5g〜40g/m2含有されてなる請求項1記載の撥水撥油性木質建材。
【請求項5】
上記塗膜の光硬化性樹脂組成物で形成される塗膜の硬化が紫外線の照射により行われたものである請求項1記載の撥水撥油性木質建材。

【公開番号】特開2010−5798(P2010−5798A)
【公開日】平成22年1月14日(2010.1.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−164360(P2008−164360)
【出願日】平成20年6月24日(2008.6.24)
【出願人】(000005832)パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Fターム(参考)】