木材被覆複合体及びその製造方法
【課題】 透明性、平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性を有し、耐久性や強度等の各種物性に優れた木材被覆複合体、及び、このような木材被覆複合体を、効率的かつ簡便に製造する方法を提供する。
【解決手段】 不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部である木材被覆複合体である。
【解決手段】 不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部である木材被覆複合体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材被覆複合体及びその製造方法に関する。より詳しくは、高級装飾用として、家具、楽器、自動車の内装部品等に広く用いられる木材被覆複合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧単板に透明樹脂層を施した複合体（複合材）は、高級装飾用として、家具、楽器、自動車の内装部品等に広く用いられている。このような複合体において、樹脂塗装を行うには、（１）まず塗装前の準備として、化粧単板の平滑化や汚れ除去のためのサンデイング、目やせやヤニ防止及び外観色調の均一化のための複数回に亘る下塗り塗装及び乾燥、並びに、再サンデイング等を行ったうえで、（２）肉もち感や深み感、透明感の付与及び目やせ防止のための中塗り及び上塗り塗装を行い、その後乾燥し、（３）最後に、再び、サンデイング及びコンパウンドワックスによる研磨仕上げを行うという方法が一般に採用されており、塗装は、スプレーコートによりなされることが通常である。しかしながら、このような従来の手法ではスプレー塗装法を用いるため、塗料の塗着効率が充分とはいえず、平滑で均一な塗膜を効率的に得ることを可能とするとともに、作業工程を簡略化し、生産性を向上するための工夫の余地があった。また、塗料のスプレーダストや有機溶剤の揮散による環境汚染も憂慮されており、この点においても改善の余地があった。更に、化粧単板として天然銘木を用いることから、スライス時に発生する裏割れ目や木質繊維導管等の微細空隙部、凹凸部には空気や水分が集り易く、塗膜乾燥時に白濁斑が生じたり、また、温湿度変化の著しい環境条件下で微小の凹凸やクラック、ハガレ等が生じたりすることがあるため、これらの不具合を解消し、高外観を呈するようにするための工夫の余地もあった。
【０００３】
そこで、このようなスプレー塗装に代わる手法を用いた複合体として、基板と、その上に被せた化粧単板と、及び透明樹脂表面被覆層とからなる化粧単板プラスチック複合板（例えば、特許文献１参照。）や、基材と、その上にかぶせた化粧単板と、透明樹脂表面被覆層とからなる化粧単板プラスチック複合材（例えば、特許文献２参照。）が開示されている。これらでは、熱プレスにより一体に硬化形成する手法が用いられているが、作業工程をより簡略化するとともに、高外観で、しかも耐候性や強度等の塗膜物性により優れた複合体を効率的かつ簡便に得るための工夫の余地があった。
【０００４】
ところで、化粧単板ではなく紙を使用する化粧板の製法に関し、基材上に載置された熱硬化性樹脂含浸紙若しくは基材上に接着された印刷紙の表面に、寒天状の透明若しくは半透明な熱硬化性樹脂組成物体を載置し、その表面に鏡面板の鏡面をあてがってプレス成形する樹脂化粧板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、化粧単板と紙とでは、その性質や性能、用途等が大きく異なるため、化粧単板を用いた複合体において、樹脂塗膜の性能を向上したり、複合体の製造効率を充分に高めたりするための工夫の余地があった。
【特許文献１】特許第２６３０４６２号公報（第１、２頁）
【特許文献２】特許第２６４５７４８号公報（第１、２頁）
【特許文献２】特開平７−２８５２０７号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透明性、平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性を有し、耐久性や強度等の各種物性に優れた木材被覆複合体、及び、このような木材被覆複合体を、効率的かつ簡便に製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、木材被覆複合体について種々検討したところ、不飽和ポリエステル及び重合性単量体を含有する樹脂組成物が透明性や強度等の点で木材被覆用途に有用であることにまず着目し、増粘剤としてアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートを更に含有させると、高外観かつ充分な厚みを有する塗膜が得られることを見いだした。増粘剤としては、酸化マグネシウムや酸化カルシウム等の金属酸化物類が一般的であるが、これらを用いると、樹脂組成物が相分離したり、増粘時間が長時間に及んだり、また、白濁したりすることがあるが、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートを使用することで、これらの点が改善され、木材被覆複合体の生産効率が向上するとともに、表面特性に優れた木材被覆複合体を得ることが可能となる。そして、このような不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスして成形すると、従来のスプレー法で必須とされるスプレー塗布・硬化工程及び材料ロスを充分に低減できるうえに、高外観を表出し、高光沢でしかも耐久性及び強度等の物性に優れた木材被覆複合体を得ることができることを見いだし、また、木材被覆複合体製造時の作業環境も良好なものとなることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００７】
すなわち本発明は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部である木材被覆複合体である。
【０００８】
本発明はまた、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体の製造方法であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステルと、重合性単量体と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を、金型温度８０〜１６０℃、圧力５〜１００ｋｇ／ｃｍ２にて硬化させた後、加圧状態を保持した状態で該金型温度を３０℃以上冷却し、脱型させる木材被覆複合体の製造方法でもある。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明の木材被覆複合体及び本発明の製造方法で得られる木材被覆複合体は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られるものであるが、本発明において「熱圧プレスにより成形する」とは、圧縮成形又は射出成形することを意味する。このような木材被覆複合体としては、化粧単板からなる層と、不飽和ポリエステル樹脂組成物からなる樹脂層とを少なくとも有するものであり、例えば、化粧単板からなる層の下層に、更に、基材からなる層を有していてもよい。
上記木材被覆複合体としては、例えば、フィルム、シートを含むプラスチック成型品、家電製品、鋼製品、大型構造物、自動車、船舶、建築、建材、表示物、機械、器具、産業機器、ガラス製品、各種工業製品、家具、楽器等の様々な分野で使用することができる。中でも、自動車の内装部品に用いることが特に好ましく、このような自動車内装部品用木材被覆複合体もまた、本発明の好適な形態の１つである。
【００１０】
上記基材としては、用途等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されないが、例えば、ガラス、スレート、コンクリート、モルタル、セラミック、石材等の無機質基材；アルミニウム、鉄、亜鉛、錫、銅、チタン、ステンレス、ブリキ、トタン等からなる金属板、表面に亜鉛、銅、クロム等をメッキした金属、表面をクロム酸、リン酸等で処理した金属等の金属基材；ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＦＲＰ（織維強化プラスチック）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、等のプラスチック基材；合成皮革；ヒノキ、スギ、マツ、合板等の木材；繊維、紙等の有機素材等が挙げられる。
【００１１】
上記基材上に化粧単板を載置する場合、接着剤を使用してもよく、使用しなくてもよいが、接着剤としては、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂やウレタン系樹脂を主成分とするものが好適である。また、エラストマー系接着剤も好適である。
なお、このような接着剤による載置方法の他、インサート成形法により載置することも可能である。具体的には、例えば、化粧単板を射出成形金型内に配置し、上述したＡＢＳ等の合成樹脂を射出してインサート成形することにより、プラスチック基材上に化粧単板を載置することができる。
【００１２】
上記化粧単板としては特に限定されず、例えば、チーク、ローズウッド、ウオールナット、くす、バーズアイメープル等の天然銘木の板目又は柾目及び杢の薄板を用いることができ、染色又は塗装等によって調色処理されていてもよく、通常用いられるプライマーや、下塗り、中塗り、メタリックベース等の上塗り等塗装用塗料が塗装されていてもよい。また、これらの化粧単板に、金属薄板、紙、不織布、布、樹脂シート、単板等の補強裏打ち材を用いてもよく、この場合には、熱圧プレス成形を行う際に化粧単板のワレを防止でき、より高品質の複合体を得ることが可能となる。接着剤としては、エラストマー系接着剤が好適である。
【００１３】
上記化粧単板からなる層の厚みとしては特に限定されず、用途等に応じて適宜設定することが好ましいが、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることが好適である。０．１ｍｍ未満であると、充分な強度を有することができないおそれがあり、２．０ｍｍを超えると、形状追従性が充分とはならないおそれがある。より好ましくは、０．１５〜０．８ｍｍであり、更に好ましくは、０．２〜０．５ｍｍである。
【００１４】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物としては、不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなるものである。なお、不飽和ポリエステル及び重合性単量体を合わせて不飽和ポリエステル樹脂という。
上記不飽和ポリエステル樹脂において、不飽和ポリエステルは、その重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であることが好適である。２０万未満であると、短時間で充分に増粘できないおそれがあり、１６０万を超えると、ハンドリング性を向上することができず、均一な増粘物を得ることができないおそれがある。より好ましい範囲は２５万〜１５０万であり、更に好ましい範囲は３０万〜１２０万である。
なお、酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０−１９９２に準拠して求めることができ、また、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーション（ＧＰＣ）装置を用いることにより求めることができる。ＧＰＣ測定条件としては、例えば、以下のようにすることが可能である。
（ＧＰＣ測定条件）
ＧＰＣ測定装置：高速ＧＰＣ装置（商品名「ＨＬＣ−８１２０ ＧＰＣ」、東ソー社製）
検出器：示差屈折計
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ
ＴＳＫ ｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ Ｈ−２０００
溶媒：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、流量０．６ｍｌ／ｍｉｎ
試料濃度：０．５質量％
注入量：１００μｌ／回
なお、標準サンプルとしてポリスチレンオリゴマー（商品名「ＴＳＫスタンダードポリスチレン」、東ソー社製）を用い、上記ＧＰＣ測定条件における検量線を作成して求める。
【００１５】
上記不飽和ポリエステルとしてはまた、不飽和度が０．００１５モル／ｇ以上であることが好適である。ここで、不飽和度とは、不飽和ポリエステル１ｇに含まれるエチレン性不飽和基のモル数を表すが、不飽和度が０．００１５モル／ｇ未満であると、充分な硬化性が得られないおそれがある。より好ましくは０．００２０モル／ｇ以上であり、更に好ましくは、０．００２５モル／ｇ以上である。
【００１６】
上記不飽和ポリエステルは、多塩基酸成分と、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分とを縮合反応して得ることができる。なお、多塩基酸成分と、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分との反応モル比としては特に限定されず、例えば、酸成分：グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分とした場合に、１０：８〜１０：１２であることが好適である。
上記多塩基酸成分としては、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分に含まれる水酸基及び／又はエポキシ基と反応してエステル結合を生成することができる置換基を２つ以上有する化合物であればよく、不飽和多塩基酸を必須とし、その一部を飽和多塩基酸に置き換えて使用してもよい。
上記不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸、イタコン酸等のα，β―不飽和多塩基酸；ジヒドロムコン酸等のβ，γ―不飽和多塩基酸；これらの酸の無水物；これらの酸のハロゲン化物；これらの酸のアルキルエステル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１７】
上記飽和多塩基酸としては、例えば、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２，３−ジメチルコハク酸、ヘキシルコハク酸、グルタル酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、３，３−ジメチルグルタル酸、３，３−ジエチルグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族飽和多塩基酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族飽和多塩基酸；ヘット酸、１，２−ヘキサヒドロフタル酸、１，１−シクロブタンジカルボン酸、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂環式飽和多塩基酸；これらの酸の無水物；これらの酸のハロゲン化物；これらの酸のアルキルエステル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１８】
上記グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２−エチル−１，４−ブタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ジメチロールシクロヘキサン、２，２−ジエチルプロパン−１，３−ジオール、３−メチルペンタン−１，４−ジオール、２，２−ジエチルブタン−１，３−ジオール、４，５−ノナンジオール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の１種又は２種以上を使用することができる。
上記エポキシ化合物成分としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、３，４−エポキシ−１−ブテン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１９】
上記不飽和ポリエステルの原料の一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有する化合物に置き換えて製造してもよく、この場合には、いわゆる空気硬化型ポリエステルとすることができる。具体的には、少なくとも上述した多塩基酸成分の全量又は一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有する不飽和多塩基酸に置き換えるか、上述した通常のグリコール成分及び／若しくはエポキシ化合物成分の全量又は一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有するグリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分に置き換えればよい。
【００２０】
上記不飽和結合を有する不飽和多塩基酸成分としては、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、α−テルピネン−無水マレイン酸付加物、ジシクロペンタジエン−無水マレイン酸付加物（エンドメチレンテトラヒドロフタル酸）、ロジン、エステルガム、乾性油脂肪酸、半乾性油、脂肪酸等の１種又は２種以上を使用することができる。
上記不飽和結合を有するグリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分としては、例えば、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールエタンモノアリルエーテル、トリメチロールエタンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールモノアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２１】
上記不飽和ポリエステル樹脂において、重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、パラメチルスチレン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等の１官能アルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート等の分子内に環状構造を有する１官能（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、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート等を用いることができ、これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレンを用いることが好ましい。
【００２２】
上記不飽和ポリエステル樹脂において、不飽和ポリエステル及び重合性単量体の質量比としては、不飽和ポリエステル樹脂を１００質量％とすると、不飽和ポリエステルが８０〜４０質量％、重合性単量体が２０〜６０質量％であることが好適である。不飽和ポリエステルが４０質量％を下回ると、充分な増粘物を得ることが困難となり、硬化物の耐薬品性、靱性等の物性が充分なものとならないおそれがある。不飽和ポリエステルが８０質量％を超えると、増粘剤との混合が困難になり、均一な増粘物が得られないおそれがある。より好ましい範囲は不飽和ポリエステルが８０〜５０質量％、重合性単量体が２０〜５０質量％である。
【００２３】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物において、アルミニウムキレートとしては、アルキルアセテートアルミニウムジイソプロピル、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられ、アルミニウムアルコレートとしては、アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレートモノセカンダリーブチレート、アルミニウムセカンダリーブチレート等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。
上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの含有比率は、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部であることが好適である。０．０５重量部未満であると、充分な増粘性が得られないおそれがあり、１．５重量部を超えると、増粘反応時に副生成物として生じる遊離のアルコール量が増えすぎて、熱プレス時に発泡して塗膜に気泡が残るおそれがあるとともに、塗膜の耐久性や強度等の各種物性に優れた複合体を得ることができないおそれがある。より好ましい下限は０．１重量部、上限は１．０重量部であり、更に好ましい下限は０．１５重量部、上限は０．５重量部である。
【００２４】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物としてはまた、上述した不飽和ポリエステル、重合性単量体並びにアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの他、硬化剤や、必要に応じ、促進助剤、空気乾燥性付与剤、充填剤、重合禁止剤、消泡剤、内部離型剤、アルミニウムキレート及びアルミニウムアルコレート以外の増粘剤、増粘助剤、無機骨材、低収縮化剤、着色剤、柄剤、不活性粉体、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤等の添加剤（材）を含むことができる。
【００２５】
上記硬化剤としては、例えば、アセチルアセトンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジエチルケトンパーオキサイド、メチルプロピルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、エチルアセトアセテートパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、キュメンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルイソプロピルパーオキシカーボネート、１，１−ジブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルへキサノエート、アミルパーオキシ−ｐ−２−エチルヘキサノエート、２−エチルヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−へキシルパーオキシベンゾエート等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２６】
上記硬化剤の含有量としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、下限が０．１重量部、上限が５重量部であることが好適である。０．１重量部未満であると、樹脂を充分に硬化させることができないおそれがあり、５重量部を超えても、用いる量に比べて、硬化剤としての作用効果が充分に発揮されないおそれがある。より好ましい下限は０．３重量部、上限は４重量部であり、更に好ましい下限は０．５重量部、上限は３重量部である。
【００２７】
上記促進助剤としては、通常使用されるものを用いることができ、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、Ｎ−ピロジニノアセトアセタミド、Ｎ，Ｎジメチルアセトアセタミド等のβ−ジケトン類；ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシ）−４−メチルアニリン等のアミン類等のβ−ケトエステル、β−ケトアミド類等の１種又は２種以上を使用することができる。使用量としては特に限定されないが、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、下限が０．０１重量部、上限が１重量部であることが好適である。より好ましくは、下限が０．０３重量部、上限が０．５重量部である。
【００２８】
上記空気乾燥性付与剤とは、樹脂が硬化する際に樹脂組成物から形成される被膜や成形物の表面に析出し、空気との遮断層を該表面に形成することにより、空気中の酸素が樹脂のラジカル重合を阻害することを防止して樹脂の乾燥性を向上させる作用を有するものである。このような空気乾燥性付与剤としては、例えば、以下の（１）〜（３）に記載するワックス類等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。また、下記ワックス類に、他の成分を含んでもよい。
（１）天然ワックスとしては、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木蝋、ホホバ油等の植物系ワックス；密蝋、ラノリン、鯨蝋等の動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス等が挙げられる。
（２）合成ワックスとしては、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素；モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等の変性ワックス；動物性油脂の誘導体；カルボキシル基含有単量体とオレフィンとの共重合体；硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水素化ワックス；ステアリン酸、ドデカン酸、ステアリン酸オクタデシル等の炭素数１２以上の脂肪酸及びその誘導体；アルキルフェニールや高級アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加したアルコール類等が挙げられる。
（３）その他のものとしては、例えば、天然ワックスや合成ワックス等の配合ワックス等が挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックスを用いることが好ましい。
上記空気乾燥性付与剤の使用量は特に限定されないが、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、上限を１重量部とすることが好ましい。より好ましくは、上限が０．３重量部である。
【００２９】
上記充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、クレー、タルク、ガラスパウダー、ミルドファイバー、クリストバライト、マイカ、シリカ、川砂、珪藻土、雲母粉末、石膏、ガラス粉末等の有機充填剤等が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記重合禁止剤は、可使時間、硬化反応の立ち上がりを調整するために用いられ、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン等のハイドロキノン類；ベンゾキノン、メチル−ｐ−ベンゾキノン等のベンゾキノン類；ｔ−ブチルカテコール等のカテコール類；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４−メトキシフェノール等のフェノール類；フェノチアジン、ナフテン酸銅等が好適である。
上記消泡剤としては、シリコン系等の他、市販の高分子系消飽剤その他添加剤を用いることができる。
【００３０】
上記内部離型剤としては、例えば、ジメチルシロキサン構造を持ったジメチルポリシロキサン等のシリコン系内部離型剤等があり、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレート以外の増粘剤としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等の多価金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の多価金属水酸化物；多官能イソシアネート等が好適であり、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記増粘助剤としては、例えば、水、アルコール、微粉シリカ等が好適である。
上記無機骨材としては、珪砂、シリカ、クレー、ベントナイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム等の無機粉体等が好適である。不活性粉体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂硬化物、ゴム、木材等の粉体及び／又は粉砕物等が好適である。
【００３１】
上記低収縮化剤は、成形収縮を調整するために用いることができ、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル−ポリスチレンブロックコポリマー、アクリル／スチレン等の多相構造ポリマー、架橋／非架橋等の多相構造ポリマー、ＳＢＳ（ゴム）等が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、フタロシアニンブルー等の公知の顔料が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記柄剤としては、例えば、酸化アルミニウム、ＰＥＴフィルム、マイカ、セラミック及びそれらを着色剤、表面処理剤等でコーティングしたもの、メッキ処理したもの、熱硬化性樹脂と無機フィラーと着色剤等とを熱硬化させて粉砕したもの等が挙げられる。
【００３２】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物から構成される層の厚みとしては特に限定されず、用途や化粧単板の厚み等によって適宜設定すればよいが、木目の美麗感、深み感、高強度で耐久性のある複合体を得るためには、２００〜１５００μｍとすることが好適であり、より好ましくは、３００〜１２００μｍである。
【００３３】
本発明の木材被覆複合体としては、上述したように、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形することにより得ることができるが、例えば、後述する本発明の製造方法によって製造してもよく、このような形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００３４】
本発明の製造方法においては、まず、不飽和ポリエステル樹脂組成物の調整を行うこととなる。調整方法としては、上述した不飽和ポリエステル樹脂並びにアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの他、硬化剤や必要に応じて添加される各種添加剤等を添加混合すればよく、その混合方法等は特に限定されるものではないが、これらの原料を添加混合後、熱圧プレスする前に、該不飽和ポリエステル樹脂組成物を１〜４８時間放置することが好適である。これにより、樹脂が充分にゲル状に増粘されるため、化粧単板上に樹脂組成物をより簡便に載置することができ、また、煩雑な塗装仕上げ工程を必要とすることなく、少ない作業工程で経済的に、高品質かつ高外観の木材被覆複合体を得ることが可能となる。より好ましくは、３〜２４時間である。
なお、木材被覆複合体において化粧単板の木目の美しさをより一層表出するためには、上述したような、ある程度の塗膜厚みを有し、かつ、その塗膜が均一なものであることが好ましいが、熱圧プレスにより充分な塗膜厚みを確保するためには、樹脂をゲル状に増粘することが必要であり、また、そのゲル状物が均一なものであることを要することとなる。これは、樹脂が液状であると、プレス時に隙間から型外に漏れてしまい、塗膜厚がほとんど残らないうえ、生じ得る泡を押し出すことができず、塗膜に気泡が残存することがあるからである。本発明では、このような点が解消され、均一な塗膜を得るための増粘物を短時間で得ることが可能である。
【００３５】
上記製造方法においては、次に、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置することとなるが、載置方法としては特に限定されるものではない。例えば、化粧単板（又は、基材及び化粧単板）上にゲル状に増粘した不飽和ポリエステル樹脂組成物を載置し、これを熱圧プレス工程に使用される金型に載置することが好適である。なお、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を載置した後に行う熱圧プレス工程は、上述したように圧縮成形又は射出成形することを意味するが、射出成形する場合には、射出成形金型に化粧単板を配置した後、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を加圧注入することが好ましい。
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物の使用量としては、該樹脂組成物からなる層の厚みや、ハンドリング性等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
上記金型としては、通常使用されるものを用いることができ、その大きさ等も複合体の用途等に応じて適宜選択すればよい。
【００３６】
上記製造方法においては、その後、熱圧プレス工程を行うこととなるが、金型内の積層物を熱圧プレスするのに先立ち、金型内部を一旦減圧してもよく、この場合には、塗膜や化粧単板等に残存する気泡が充分に脱気され、白濁や気泡の発生がより充分に抑制された木材被覆複合体を得ることが可能となる。
上記熱圧プレス工程において、金型温度としては、使用する基材の耐熱温度や、樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよく、例えば、８０〜１６０℃であることが好適である。１６０℃を超えると、化粧単板や塗膜が変色するおそれがあり、８０℃未満であると、充分に硬化することができないおそれがある。上限値は１４０℃であることがより好ましく、下限値は８５℃であることがより好ましい。
また加圧圧力としては、５〜１００ｋｇ／ｃｍ２であることが好適である。１００ｋｇ／ｃｍ２を超えると、クラック、変形等の要因となるおそれがあり、５ｋｇ／ｃｍ２未満であると、化粧単板上に樹脂組成物がより均一に広がらないおそれがあり、塗膜表面に気泡が生じたりするおそれがある。上限値は８０ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましく、更に好ましくは、６０ｋｇ／ｃｍ２である。また、下限値は１０ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。
上記熱圧プレスに要する時間としては特に限定されないが、例えば、１０分以下とすることが好適である。１０分を超えると、工業製品の生産サイクル上、より好適な手法とすることができないおそれがある。より好ましくは、５分以下である。
【００３７】
上記製造方法においてはまた、熱圧プレス工程後、加圧状態を保持した状態で冷却することが好適であり、冷却後に金型から脱型させることが好ましい。これにより、複数回、長時間に亘る研磨作業を施さなくても、より平滑かつ均一な塗面を得ることができ、木材被覆複合体の生産性を更に向上することが可能となる。なお、これは、塗膜冷却時に加圧状態を保持することにより、熱圧プレス工程で硬化した部分について起こり得る熱収縮が充分に抑制されることに起因するものと考えられる。すなわち、本発明で用いられる化粧単板は天然物であり、木目や導管部の穴があるため、熱圧プレスから取り出した後の塗膜の熱収縮により、表面がオレンジピール状になる場合があるが、上述したように加圧状態を保持した状態で冷却し、脱型させる工程を経ることにより、このような現象が充分に解消され、より良好な表面外観を得ることが可能となる。また、このような工程により、従来のスプレー法で必須とされるスプレー塗布・硬化工程のみならず、研磨工程までの工程を短縮でき、材料ロスをより充分に低減することが可能となる。
【００３８】
上記冷却工程においては、上述した金型温度を３０℃以上冷却することが好適である。これにより、脱型後に樹脂塗膜が収縮する可能性がより充分に低減され、より高外観を呈することが可能となる。より好ましくは、上記金型温度を４０℃以上冷却することであり、更に好ましくは、５０℃以上である。
上記冷却工程において、冷却方法としては特に限定されないが、例えば、加圧状態を保持した状態で、そのまま放置したり、流水を用いて冷却したりすることが可能である。また、上記冷却に要する時間としては、冷却前後の温度差に応じて適宜設定すればよい。
【００３９】
上記製造方法においては更に、脱型後の木材被覆複合体について表面研磨作業を施してもよい。本発明においては、特に表面研磨を施さなくても、透明性や平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性に優れた木材被覆複合体を得ることができるが、表面を研磨することにより、より優れた表面特性を表出することが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の木材被覆複合体は、上述のような構成であるので、透明性、平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性を有し、高外観を呈するものであり、特に自動車の内装部品等に好適に適用できるものである。また、本発明の木材被覆複合体の製造方法により、このような高品質かつ高外観の木材被覆複合体を効率的かつ簡便に製造することができ、しかも作業環境を良好なものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「重量部」を意味するものとする。
以下の製造例等において、数平均分子量及び重量平均分子量は、上述したＧＰＣ測定条件により測定した。また、酸価は、上述したように、ＪＩＳ Ｋ００７０−１９９２に準拠して求めた。
【００４２】
製造例Ａ（不飽和ポリエステル樹脂Ａ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に、無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール３８０ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１５時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は３１１００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度９８ポイズ（１ポイズ＝１×１０−１Ｐａ・ｓ）の不飽和ポリエステル樹脂Ａを得た。
【００４３】
製造例Ｂ（不飽和ポリエステル樹脂Ｂ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸７３５ｇ、イソフタル酸４１０ｇ、ジエチレングリコール４２４ｇ及びジプロピレングリコール６９７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１５℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１９時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は４１７００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン８７５ｇを投入し、混合することにより粘度３４ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｂを得た。
【００４４】
製造例Ｃ（不飽和ポリエステル樹脂Ｃ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール４１８ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は５２００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度１８ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｃを得た。
【００４５】
製造例Ｄ（不飽和ポリエステル樹脂Ｄ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール４１８ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３．０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は２８７００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度９０ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｄを得た。
【００４６】
製造例Ｅ（不飽和ポリエステル樹脂Ｅ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール３８０ｇ及びジプロピレングリコール６７０ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１５℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３３ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は５４８００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度１７５ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｅを得た。
【００４７】
実施例１
製造例Ａで得た不飽和ポリエステル樹脂Ａ１００部に対し、増粘剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（アルミ金属分９．９％）２．５部（アルミ金属分０．２５部）と、硬化剤（商品名「パーロイルＴＣＰ」、日本油脂社製）１部をスチレン２部に溶解した溶液とを添加混合し、室温にて約６時間放置し、樹脂組成物を得た。なお、このときの増粘性を目視にて評価した。結果を表１に示す。
直径１８８ｍｍの丸形盆状型の金型上に、化粧単板付き合板（直径１８４ｍｍ）を置き、その上に、上述のようにして得た樹脂組成物約１１０ｇをチャージし、金型温度（熱圧プレス金型温度）１００℃、プレス圧２０ｋｇ／ｃｍ２にて５分間成形を行った後、脱型した。このようにして得られた木材被覆複合体について、塗膜厚みを測定し、また、目視にて樹脂塗膜中の気泡の有無を確認した。結果を表１に示す。
その後、樹脂塗膜表面を、♯４００サンドペーパー、♯８００サンドペーパーの順で研磨後、コンパウンドで研磨した（なお、この研磨工程を研磨（１）とする。）。研磨（１）後の塗膜外観を目視にて以下のように評価した。結果を表１に示す。
（研磨後の塗膜外観）
〇：塗膜が一様に透明であり、ムラが無い。
×：塗膜の透明性にムラがある。
【００４８】
実施例２、比較例１〜５
不飽和ポリエステル樹脂及びエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートの使用量（アルミ金属分量）を表１のようにした他は、実施例１と同様にして樹脂組成物及び木材被覆複合体を得た。樹脂組成物の増粘性、並びに、木材被覆複合体の塗膜厚み、樹脂塗膜中の気泡の有無及び研磨後の塗膜外観を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
実施例３〜８
直径１８８ｍｍの丸形盆状型の金型上に、化粧単板付き合板（直径１８４ｍｍ）を置き、その上に、実施例１で得た樹脂組成物約１１０ｇをチャージし、金型温度１００℃、プレス圧２０ｋｇ／ｃｍ２にて５分間成形を行った。その後、プレス圧を保持したまま冷却し（冷却は７℃の水を流して行った。）、脱型した。冷却時間、脱型時の金型温度及び脱型時の塗膜表面温度は、表２のとおりである。
得られた木材被覆複合体について、実施例１と同様に塗膜厚み及び樹脂塗膜中の気泡の有無を評価した。また、塗膜表面平滑性を以下のように評価した。
（塗膜表面平滑性）
◎：鏡面状態でオレンジピール無し。研磨の必要無し。
〇：ごく僅かにオレンジピール発生。コンパウンドのみの研磨で◎レベルとなる。
△：オレンジピールが目立つ。♯８００サンドペーパーで研磨後、コンパウンドで研磨すると◎レベルとなる。
×：オレンジピールが非常に目立つ。♯４００サンドペーパー、♯８００サンドペーパーの順で研磨後、コンパウンドで研磨すると◎レベルになる。
その後、塗膜表面平滑性評価による研磨レベルにて研磨した（なお、この研磨工程を研磨（２）とする。）。研磨（２）後の塗膜外観を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木材被覆複合体及びその製造方法に関する。より詳しくは、高級装飾用として、家具、楽器、自動車の内装部品等に広く用いられる木材被覆複合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化粧単板に透明樹脂層を施した複合体（複合材）は、高級装飾用として、家具、楽器、自動車の内装部品等に広く用いられている。このような複合体において、樹脂塗装を行うには、（１）まず塗装前の準備として、化粧単板の平滑化や汚れ除去のためのサンデイング、目やせやヤニ防止及び外観色調の均一化のための複数回に亘る下塗り塗装及び乾燥、並びに、再サンデイング等を行ったうえで、（２）肉もち感や深み感、透明感の付与及び目やせ防止のための中塗り及び上塗り塗装を行い、その後乾燥し、（３）最後に、再び、サンデイング及びコンパウンドワックスによる研磨仕上げを行うという方法が一般に採用されており、塗装は、スプレーコートによりなされることが通常である。しかしながら、このような従来の手法ではスプレー塗装法を用いるため、塗料の塗着効率が充分とはいえず、平滑で均一な塗膜を効率的に得ることを可能とするとともに、作業工程を簡略化し、生産性を向上するための工夫の余地があった。また、塗料のスプレーダストや有機溶剤の揮散による環境汚染も憂慮されており、この点においても改善の余地があった。更に、化粧単板として天然銘木を用いることから、スライス時に発生する裏割れ目や木質繊維導管等の微細空隙部、凹凸部には空気や水分が集り易く、塗膜乾燥時に白濁斑が生じたり、また、温湿度変化の著しい環境条件下で微小の凹凸やクラック、ハガレ等が生じたりすることがあるため、これらの不具合を解消し、高外観を呈するようにするための工夫の余地もあった。
【０００３】
そこで、このようなスプレー塗装に代わる手法を用いた複合体として、基板と、その上に被せた化粧単板と、及び透明樹脂表面被覆層とからなる化粧単板プラスチック複合板（例えば、特許文献１参照。）や、基材と、その上にかぶせた化粧単板と、透明樹脂表面被覆層とからなる化粧単板プラスチック複合材（例えば、特許文献２参照。）が開示されている。これらでは、熱プレスにより一体に硬化形成する手法が用いられているが、作業工程をより簡略化するとともに、高外観で、しかも耐候性や強度等の塗膜物性により優れた複合体を効率的かつ簡便に得るための工夫の余地があった。
【０００４】
ところで、化粧単板ではなく紙を使用する化粧板の製法に関し、基材上に載置された熱硬化性樹脂含浸紙若しくは基材上に接着された印刷紙の表面に、寒天状の透明若しくは半透明な熱硬化性樹脂組成物体を載置し、その表面に鏡面板の鏡面をあてがってプレス成形する樹脂化粧板の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照。）。しかしながら、化粧単板と紙とでは、その性質や性能、用途等が大きく異なるため、化粧単板を用いた複合体において、樹脂塗膜の性能を向上したり、複合体の製造効率を充分に高めたりするための工夫の余地があった。
【特許文献１】特許第２６３０４６２号公報（第１、２頁）
【特許文献２】特許第２６４５７４８号公報（第１、２頁）
【特許文献２】特開平７−２８５２０７号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、透明性、平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性を有し、耐久性や強度等の各種物性に優れた木材被覆複合体、及び、このような木材被覆複合体を、効率的かつ簡便に製造する方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、木材被覆複合体について種々検討したところ、不飽和ポリエステル及び重合性単量体を含有する樹脂組成物が透明性や強度等の点で木材被覆用途に有用であることにまず着目し、増粘剤としてアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートを更に含有させると、高外観かつ充分な厚みを有する塗膜が得られることを見いだした。増粘剤としては、酸化マグネシウムや酸化カルシウム等の金属酸化物類が一般的であるが、これらを用いると、樹脂組成物が相分離したり、増粘時間が長時間に及んだり、また、白濁したりすることがあるが、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートを使用することで、これらの点が改善され、木材被覆複合体の生産効率が向上するとともに、表面特性に優れた木材被覆複合体を得ることが可能となる。そして、このような不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスして成形すると、従来のスプレー法で必須とされるスプレー塗布・硬化工程及び材料ロスを充分に低減できるうえに、高外観を表出し、高光沢でしかも耐久性及び強度等の物性に優れた木材被覆複合体を得ることができることを見いだし、また、木材被覆複合体製造時の作業環境も良好なものとなることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００７】
すなわち本発明は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部である木材被覆複合体である。
【０００８】
本発明はまた、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体の製造方法であって、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステルと、重合性単量体と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、上記製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を、金型温度８０〜１６０℃、圧力５〜１００ｋｇ／ｃｍ２にて硬化させた後、加圧状態を保持した状態で該金型温度を３０℃以上冷却し、脱型させる木材被覆複合体の製造方法でもある。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明の木材被覆複合体及び本発明の製造方法で得られる木材被覆複合体は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られるものであるが、本発明において「熱圧プレスにより成形する」とは、圧縮成形又は射出成形することを意味する。このような木材被覆複合体としては、化粧単板からなる層と、不飽和ポリエステル樹脂組成物からなる樹脂層とを少なくとも有するものであり、例えば、化粧単板からなる層の下層に、更に、基材からなる層を有していてもよい。
上記木材被覆複合体としては、例えば、フィルム、シートを含むプラスチック成型品、家電製品、鋼製品、大型構造物、自動車、船舶、建築、建材、表示物、機械、器具、産業機器、ガラス製品、各種工業製品、家具、楽器等の様々な分野で使用することができる。中でも、自動車の内装部品に用いることが特に好ましく、このような自動車内装部品用木材被覆複合体もまた、本発明の好適な形態の１つである。
【００１０】
上記基材としては、用途等に応じて適宜選択すればよく、特に限定されないが、例えば、ガラス、スレート、コンクリート、モルタル、セラミック、石材等の無機質基材；アルミニウム、鉄、亜鉛、錫、銅、チタン、ステンレス、ブリキ、トタン等からなる金属板、表面に亜鉛、銅、クロム等をメッキした金属、表面をクロム酸、リン酸等で処理した金属等の金属基材；ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）、ＦＲＰ（織維強化プラスチック）、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ナイロン樹脂、等のプラスチック基材；合成皮革；ヒノキ、スギ、マツ、合板等の木材；繊維、紙等の有機素材等が挙げられる。
【００１１】
上記基材上に化粧単板を載置する場合、接着剤を使用してもよく、使用しなくてもよいが、接着剤としては、例えば、不飽和ポリエステル系樹脂やウレタン系樹脂を主成分とするものが好適である。また、エラストマー系接着剤も好適である。
なお、このような接着剤による載置方法の他、インサート成形法により載置することも可能である。具体的には、例えば、化粧単板を射出成形金型内に配置し、上述したＡＢＳ等の合成樹脂を射出してインサート成形することにより、プラスチック基材上に化粧単板を載置することができる。
【００１２】
上記化粧単板としては特に限定されず、例えば、チーク、ローズウッド、ウオールナット、くす、バーズアイメープル等の天然銘木の板目又は柾目及び杢の薄板を用いることができ、染色又は塗装等によって調色処理されていてもよく、通常用いられるプライマーや、下塗り、中塗り、メタリックベース等の上塗り等塗装用塗料が塗装されていてもよい。また、これらの化粧単板に、金属薄板、紙、不織布、布、樹脂シート、単板等の補強裏打ち材を用いてもよく、この場合には、熱圧プレス成形を行う際に化粧単板のワレを防止でき、より高品質の複合体を得ることが可能となる。接着剤としては、エラストマー系接着剤が好適である。
【００１３】
上記化粧単板からなる層の厚みとしては特に限定されず、用途等に応じて適宜設定することが好ましいが、例えば、０．１〜２．０ｍｍであることが好適である。０．１ｍｍ未満であると、充分な強度を有することができないおそれがあり、２．０ｍｍを超えると、形状追従性が充分とはならないおそれがある。より好ましくは、０．１５〜０．８ｍｍであり、更に好ましくは、０．２〜０．５ｍｍである。
【００１４】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物としては、不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなるものである。なお、不飽和ポリエステル及び重合性単量体を合わせて不飽和ポリエステル樹脂という。
上記不飽和ポリエステル樹脂において、不飽和ポリエステルは、その重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であることが好適である。２０万未満であると、短時間で充分に増粘できないおそれがあり、１６０万を超えると、ハンドリング性を向上することができず、均一な増粘物を得ることができないおそれがある。より好ましい範囲は２５万〜１５０万であり、更に好ましい範囲は３０万〜１２０万である。
なお、酸価は、ＪＩＳ Ｋ００７０−１９９２に準拠して求めることができ、また、上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーション（ＧＰＣ）装置を用いることにより求めることができる。ＧＰＣ測定条件としては、例えば、以下のようにすることが可能である。
（ＧＰＣ測定条件）
ＧＰＣ測定装置：高速ＧＰＣ装置（商品名「ＨＬＣ−８１２０ ＧＰＣ」、東ソー社製）
検出器：示差屈折計
カラム：ＴＳＫ ｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ ＨＭ−Ｈ
ＴＳＫ ｇｅｌ Ｓｕｐｅｒ Ｈ−２０００
溶媒：ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、流量０．６ｍｌ／ｍｉｎ
試料濃度：０．５質量％
注入量：１００μｌ／回
なお、標準サンプルとしてポリスチレンオリゴマー（商品名「ＴＳＫスタンダードポリスチレン」、東ソー社製）を用い、上記ＧＰＣ測定条件における検量線を作成して求める。
【００１５】
上記不飽和ポリエステルとしてはまた、不飽和度が０．００１５モル／ｇ以上であることが好適である。ここで、不飽和度とは、不飽和ポリエステル１ｇに含まれるエチレン性不飽和基のモル数を表すが、不飽和度が０．００１５モル／ｇ未満であると、充分な硬化性が得られないおそれがある。より好ましくは０．００２０モル／ｇ以上であり、更に好ましくは、０．００２５モル／ｇ以上である。
【００１６】
上記不飽和ポリエステルは、多塩基酸成分と、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分とを縮合反応して得ることができる。なお、多塩基酸成分と、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分との反応モル比としては特に限定されず、例えば、酸成分：グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分とした場合に、１０：８〜１０：１２であることが好適である。
上記多塩基酸成分としては、グリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分に含まれる水酸基及び／又はエポキシ基と反応してエステル結合を生成することができる置換基を２つ以上有する化合物であればよく、不飽和多塩基酸を必須とし、その一部を飽和多塩基酸に置き換えて使用してもよい。
上記不飽和多塩基酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、アコニット酸、イタコン酸等のα，β―不飽和多塩基酸；ジヒドロムコン酸等のβ，γ―不飽和多塩基酸；これらの酸の無水物；これらの酸のハロゲン化物；これらの酸のアルキルエステル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１７】
上記飽和多塩基酸としては、例えば、マロン酸、コハク酸、メチルコハク酸、２，２−ジメチルコハク酸、２，３−ジメチルコハク酸、ヘキシルコハク酸、グルタル酸、２−メチルグルタル酸、３−メチルグルタル酸、２，２−ジメチルグルタル酸、３，３−ジメチルグルタル酸、３，３−ジエチルグルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族飽和多塩基酸；フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族飽和多塩基酸；ヘット酸、１，２−ヘキサヒドロフタル酸、１，１−シクロブタンジカルボン酸、ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等の脂環式飽和多塩基酸；これらの酸の無水物；これらの酸のハロゲン化物；これらの酸のアルキルエステル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１８】
上記グリコール成分としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，３−プロパンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジプロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール（ネオペンチルグリコール）、２−エチル−１，４−ブタンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−ジメチロールシクロヘキサン、２，２−ジエチルプロパン−１，３−ジオール、３−メチルペンタン−１，４−ジオール、２，２−ジエチルブタン−１，３−ジオール、４，５−ノナンジオール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、水素化ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の１種又は２種以上を使用することができる。
上記エポキシ化合物成分としては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、３，４−エポキシ−１−ブテン、グリシジルアクリレート、グリシジルメタアクリレート、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００１９】
上記不飽和ポリエステルの原料の一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有する化合物に置き換えて製造してもよく、この場合には、いわゆる空気硬化型ポリエステルとすることができる。具体的には、少なくとも上述した多塩基酸成分の全量又は一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有する不飽和多塩基酸に置き換えるか、上述した通常のグリコール成分及び／若しくはエポキシ化合物成分の全量又は一部を、以下に示すアリル基等の不飽和結合を有するグリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分に置き換えればよい。
【００２０】
上記不飽和結合を有する不飽和多塩基酸成分としては、例えば、テトラヒドロ無水フタル酸、α−テルピネン−無水マレイン酸付加物、ジシクロペンタジエン−無水マレイン酸付加物（エンドメチレンテトラヒドロフタル酸）、ロジン、エステルガム、乾性油脂肪酸、半乾性油、脂肪酸等の１種又は２種以上を使用することができる。
上記不飽和結合を有するグリコール成分及び／又はエポキシ化合物成分としては、例えば、トリメチロールプロパンモノアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、トリメチロールエタンモノアリルエーテル、トリメチロールエタンジアリルエーテル、ペンタエリスリトールモノアリルエーテル、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、グリセリンモノアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、アリルグリシジルエーテル等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２１】
上記不飽和ポリエステル樹脂において、重合性単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、パラメチルスチレン、クロルスチレン、ジビニルベンゼン、酢酸ビニル；メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート等の１官能アルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート等の分子内に環状構造を有する１官能（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、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、（ポリ）プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート等を用いることができ、これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレンを用いることが好ましい。
【００２２】
上記不飽和ポリエステル樹脂において、不飽和ポリエステル及び重合性単量体の質量比としては、不飽和ポリエステル樹脂を１００質量％とすると、不飽和ポリエステルが８０〜４０質量％、重合性単量体が２０〜６０質量％であることが好適である。不飽和ポリエステルが４０質量％を下回ると、充分な増粘物を得ることが困難となり、硬化物の耐薬品性、靱性等の物性が充分なものとならないおそれがある。不飽和ポリエステルが８０質量％を超えると、増粘剤との混合が困難になり、均一な増粘物が得られないおそれがある。より好ましい範囲は不飽和ポリエステルが８０〜５０質量％、重合性単量体が２０〜５０質量％である。
【００２３】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物において、アルミニウムキレートとしては、アルキルアセテートアルミニウムジイソプロピル、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられ、アルミニウムアルコレートとしては、アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレートモノセカンダリーブチレート、アルミニウムセカンダリーブチレート等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。
上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの含有比率は、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部であることが好適である。０．０５重量部未満であると、充分な増粘性が得られないおそれがあり、１．５重量部を超えると、増粘反応時に副生成物として生じる遊離のアルコール量が増えすぎて、熱プレス時に発泡して塗膜に気泡が残るおそれがあるとともに、塗膜の耐久性や強度等の各種物性に優れた複合体を得ることができないおそれがある。より好ましい下限は０．１重量部、上限は１．０重量部であり、更に好ましい下限は０．１５重量部、上限は０．５重量部である。
【００２４】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物としてはまた、上述した不飽和ポリエステル、重合性単量体並びにアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの他、硬化剤や、必要に応じ、促進助剤、空気乾燥性付与剤、充填剤、重合禁止剤、消泡剤、内部離型剤、アルミニウムキレート及びアルミニウムアルコレート以外の増粘剤、増粘助剤、無機骨材、低収縮化剤、着色剤、柄剤、不活性粉体、紫外線吸収剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤等の添加剤（材）を含むことができる。
【００２５】
上記硬化剤としては、例えば、アセチルアセトンパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジエチルケトンパーオキサイド、メチルプロピルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、メチルアセトアセテートパーオキサイド、エチルアセトアセテートパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノンパーオキサイド、キュメンパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルイソプロピルパーオキシカーボネート、１，１−ジブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサノン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルへキサノエート、アミルパーオキシ−ｐ−２−エチルヘキサノエート、２−エチルヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−へキシルパーオキシベンゾエート等の１種又は２種以上を使用することができる。
【００２６】
上記硬化剤の含有量としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、下限が０．１重量部、上限が５重量部であることが好適である。０．１重量部未満であると、樹脂を充分に硬化させることができないおそれがあり、５重量部を超えても、用いる量に比べて、硬化剤としての作用効果が充分に発揮されないおそれがある。より好ましい下限は０．３重量部、上限は４重量部であり、更に好ましい下限は０．５重量部、上限は３重量部である。
【００２７】
上記促進助剤としては、通常使用されるものを用いることができ、例えば、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、α−アセチル−γ−ブチロラクトン、Ｎ−ピロジニノアセトアセタミド、Ｎ，Ｎジメチルアセトアセタミド等のβ−ジケトン類；ジメチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルトルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシ）−４−メチルアニリン等のアミン類等のβ−ケトエステル、β−ケトアミド類等の１種又は２種以上を使用することができる。使用量としては特に限定されないが、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、下限が０．０１重量部、上限が１重量部であることが好適である。より好ましくは、下限が０．０３重量部、上限が０．５重量部である。
【００２８】
上記空気乾燥性付与剤とは、樹脂が硬化する際に樹脂組成物から形成される被膜や成形物の表面に析出し、空気との遮断層を該表面に形成することにより、空気中の酸素が樹脂のラジカル重合を阻害することを防止して樹脂の乾燥性を向上させる作用を有するものである。このような空気乾燥性付与剤としては、例えば、以下の（１）〜（３）に記載するワックス類等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用することができる。また、下記ワックス類に、他の成分を含んでもよい。
（１）天然ワックスとしては、例えば、キャンデリラワックス、カルナバワックス、ライスワックス、木蝋、ホホバ油等の植物系ワックス；密蝋、ラノリン、鯨蝋等の動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン等の鉱物系ワックス；パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の石油系ワックス等が挙げられる。
（２）合成ワックスとしては、例えば、フィッシャートロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素；モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、マイクロクリスタリンワックス誘導体等の変性ワックス；動物性油脂の誘導体；カルボキシル基含有単量体とオレフィンとの共重合体；硬化ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水素化ワックス；ステアリン酸、ドデカン酸、ステアリン酸オクタデシル等の炭素数１２以上の脂肪酸及びその誘導体；アルキルフェニールや高級アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のアルキレンオキサイドが付加したアルコール類等が挙げられる。
（３）その他のものとしては、例えば、天然ワックスや合成ワックス等の配合ワックス等が挙げられる。これらの中でも、パラフィンワックスを用いることが好ましい。
上記空気乾燥性付与剤の使用量は特に限定されないが、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して、上限を１重量部とすることが好ましい。より好ましくは、上限が０．３重量部である。
【００２９】
上記充填剤としては、例えば、水酸化アルミニウム（ＡＴＨ）、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナ、クレー、タルク、ガラスパウダー、ミルドファイバー、クリストバライト、マイカ、シリカ、川砂、珪藻土、雲母粉末、石膏、ガラス粉末等の有機充填剤等が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記重合禁止剤は、可使時間、硬化反応の立ち上がりを調整するために用いられ、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン等のハイドロキノン類；ベンゾキノン、メチル−ｐ−ベンゾキノン等のベンゾキノン類；ｔ−ブチルカテコール等のカテコール類；２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、４−メトキシフェノール等のフェノール類；フェノチアジン、ナフテン酸銅等が好適である。
上記消泡剤としては、シリコン系等の他、市販の高分子系消飽剤その他添加剤を用いることができる。
【００３０】
上記内部離型剤としては、例えば、ジメチルシロキサン構造を持ったジメチルポリシロキサン等のシリコン系内部離型剤等があり、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレート以外の増粘剤としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛等の多価金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等の多価金属水酸化物；多官能イソシアネート等が好適であり、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記増粘助剤としては、例えば、水、アルコール、微粉シリカ等が好適である。
上記無機骨材としては、珪砂、シリカ、クレー、ベントナイト、水酸化アルミニウム、アルミナ、タルク、炭酸カルシウム等の無機粉体等が好適である。不活性粉体としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂硬化物、ゴム、木材等の粉体及び／又は粉砕物等が好適である。
【００３１】
上記低収縮化剤は、成形収縮を調整するために用いることができ、例えば、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、架橋ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル−ポリスチレンブロックコポリマー、アクリル／スチレン等の多相構造ポリマー、架橋／非架橋等の多相構造ポリマー、ＳＢＳ（ゴム）等が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記着色剤としては、例えば、酸化チタン、カーボンブラック、弁柄、フタロシアニンブルー等の公知の顔料が挙げられ、塗膜の透明感を失わない範囲で添加してもよい。
上記柄剤としては、例えば、酸化アルミニウム、ＰＥＴフィルム、マイカ、セラミック及びそれらを着色剤、表面処理剤等でコーティングしたもの、メッキ処理したもの、熱硬化性樹脂と無機フィラーと着色剤等とを熱硬化させて粉砕したもの等が挙げられる。
【００３２】
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物から構成される層の厚みとしては特に限定されず、用途や化粧単板の厚み等によって適宜設定すればよいが、木目の美麗感、深み感、高強度で耐久性のある複合体を得るためには、２００〜１５００μｍとすることが好適であり、より好ましくは、３００〜１２００μｍである。
【００３３】
本発明の木材被覆複合体としては、上述したように、不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形することにより得ることができるが、例えば、後述する本発明の製造方法によって製造してもよく、このような形態もまた、本発明の好適な実施形態の１つである。
【００３４】
本発明の製造方法においては、まず、不飽和ポリエステル樹脂組成物の調整を行うこととなる。調整方法としては、上述した不飽和ポリエステル樹脂並びにアルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートの他、硬化剤や必要に応じて添加される各種添加剤等を添加混合すればよく、その混合方法等は特に限定されるものではないが、これらの原料を添加混合後、熱圧プレスする前に、該不飽和ポリエステル樹脂組成物を１〜４８時間放置することが好適である。これにより、樹脂が充分にゲル状に増粘されるため、化粧単板上に樹脂組成物をより簡便に載置することができ、また、煩雑な塗装仕上げ工程を必要とすることなく、少ない作業工程で経済的に、高品質かつ高外観の木材被覆複合体を得ることが可能となる。より好ましくは、３〜２４時間である。
なお、木材被覆複合体において化粧単板の木目の美しさをより一層表出するためには、上述したような、ある程度の塗膜厚みを有し、かつ、その塗膜が均一なものであることが好ましいが、熱圧プレスにより充分な塗膜厚みを確保するためには、樹脂をゲル状に増粘することが必要であり、また、そのゲル状物が均一なものであることを要することとなる。これは、樹脂が液状であると、プレス時に隙間から型外に漏れてしまい、塗膜厚がほとんど残らないうえ、生じ得る泡を押し出すことができず、塗膜に気泡が残存することがあるからである。本発明では、このような点が解消され、均一な塗膜を得るための増粘物を短時間で得ることが可能である。
【００３５】
上記製造方法においては、次に、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置することとなるが、載置方法としては特に限定されるものではない。例えば、化粧単板（又は、基材及び化粧単板）上にゲル状に増粘した不飽和ポリエステル樹脂組成物を載置し、これを熱圧プレス工程に使用される金型に載置することが好適である。なお、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を載置した後に行う熱圧プレス工程は、上述したように圧縮成形又は射出成形することを意味するが、射出成形する場合には、射出成形金型に化粧単板を配置した後、上記不飽和ポリエステル樹脂組成物を加圧注入することが好ましい。
上記不飽和ポリエステル樹脂組成物の使用量としては、該樹脂組成物からなる層の厚みや、ハンドリング性等に応じて適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
上記金型としては、通常使用されるものを用いることができ、その大きさ等も複合体の用途等に応じて適宜選択すればよい。
【００３６】
上記製造方法においては、その後、熱圧プレス工程を行うこととなるが、金型内の積層物を熱圧プレスするのに先立ち、金型内部を一旦減圧してもよく、この場合には、塗膜や化粧単板等に残存する気泡が充分に脱気され、白濁や気泡の発生がより充分に抑制された木材被覆複合体を得ることが可能となる。
上記熱圧プレス工程において、金型温度としては、使用する基材の耐熱温度や、樹脂の種類等に応じて適宜設定すればよく、例えば、８０〜１６０℃であることが好適である。１６０℃を超えると、化粧単板や塗膜が変色するおそれがあり、８０℃未満であると、充分に硬化することができないおそれがある。上限値は１４０℃であることがより好ましく、下限値は８５℃であることがより好ましい。
また加圧圧力としては、５〜１００ｋｇ／ｃｍ２であることが好適である。１００ｋｇ／ｃｍ２を超えると、クラック、変形等の要因となるおそれがあり、５ｋｇ／ｃｍ２未満であると、化粧単板上に樹脂組成物がより均一に広がらないおそれがあり、塗膜表面に気泡が生じたりするおそれがある。上限値は８０ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましく、更に好ましくは、６０ｋｇ／ｃｍ２である。また、下限値は１０ｋｇ／ｃｍ２であることがより好ましい。
上記熱圧プレスに要する時間としては特に限定されないが、例えば、１０分以下とすることが好適である。１０分を超えると、工業製品の生産サイクル上、より好適な手法とすることができないおそれがある。より好ましくは、５分以下である。
【００３７】
上記製造方法においてはまた、熱圧プレス工程後、加圧状態を保持した状態で冷却することが好適であり、冷却後に金型から脱型させることが好ましい。これにより、複数回、長時間に亘る研磨作業を施さなくても、より平滑かつ均一な塗面を得ることができ、木材被覆複合体の生産性を更に向上することが可能となる。なお、これは、塗膜冷却時に加圧状態を保持することにより、熱圧プレス工程で硬化した部分について起こり得る熱収縮が充分に抑制されることに起因するものと考えられる。すなわち、本発明で用いられる化粧単板は天然物であり、木目や導管部の穴があるため、熱圧プレスから取り出した後の塗膜の熱収縮により、表面がオレンジピール状になる場合があるが、上述したように加圧状態を保持した状態で冷却し、脱型させる工程を経ることにより、このような現象が充分に解消され、より良好な表面外観を得ることが可能となる。また、このような工程により、従来のスプレー法で必須とされるスプレー塗布・硬化工程のみならず、研磨工程までの工程を短縮でき、材料ロスをより充分に低減することが可能となる。
【００３８】
上記冷却工程においては、上述した金型温度を３０℃以上冷却することが好適である。これにより、脱型後に樹脂塗膜が収縮する可能性がより充分に低減され、より高外観を呈することが可能となる。より好ましくは、上記金型温度を４０℃以上冷却することであり、更に好ましくは、５０℃以上である。
上記冷却工程において、冷却方法としては特に限定されないが、例えば、加圧状態を保持した状態で、そのまま放置したり、流水を用いて冷却したりすることが可能である。また、上記冷却に要する時間としては、冷却前後の温度差に応じて適宜設定すればよい。
【００３９】
上記製造方法においては更に、脱型後の木材被覆複合体について表面研磨作業を施してもよい。本発明においては、特に表面研磨を施さなくても、透明性や平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性に優れた木材被覆複合体を得ることができるが、表面を研磨することにより、より優れた表面特性を表出することが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明の木材被覆複合体は、上述のような構成であるので、透明性、平滑性、光沢性、均一性、深み感等の表面特性を有し、高外観を呈するものであり、特に自動車の内装部品等に好適に適用できるものである。また、本発明の木材被覆複合体の製造方法により、このような高品質かつ高外観の木材被覆複合体を効率的かつ簡便に製造することができ、しかも作業環境を良好なものとすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「％」は「質量％」を意味し、「部」は「重量部」を意味するものとする。
以下の製造例等において、数平均分子量及び重量平均分子量は、上述したＧＰＣ測定条件により測定した。また、酸価は、上述したように、ＪＩＳ Ｋ００７０−１９９２に準拠して求めた。
【００４２】
製造例Ａ（不飽和ポリエステル樹脂Ａ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に、無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール３８０ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が１０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１５時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は３１１００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度９８ポイズ（１ポイズ＝１×１０−１Ｐａ・ｓ）の不飽和ポリエステル樹脂Ａを得た。
【００４３】
製造例Ｂ（不飽和ポリエステル樹脂Ｂ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸７３５ｇ、イソフタル酸４１０ｇ、ジエチレングリコール４２４ｇ及びジプロピレングリコール６９７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１５℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１９時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は４１７００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン８７５ｇを投入し、混合することにより粘度３４ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｂを得た。
【００４４】
製造例Ｃ（不飽和ポリエステル樹脂Ｃ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール４１８ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は５２００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度１８ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｃを得た。
【００４５】
製造例Ｄ（不飽和ポリエステル樹脂Ｄ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール４１８ｇ及びジプロピレングリコール７３７ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１０℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３．０ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は２８７００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度９０ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｄを得た。
【００４６】
製造例Ｅ（不飽和ポリエステル樹脂Ｅ）
温度計、攪拌機、ガス導入管及び冷却管を備えた反応器に無水マレイン酸６８６ｇ、無水フタル酸４４４ｇ、プロピレングリコール３８０ｇ及びジプロピレングリコール６７０ｇを仕込んで反応溶液とした。この反応溶液を、窒素ガス気流下、２１５℃まで加熱し、生成する縮合水を系外に取り除きながら、所定の方法により測定した酸価が３３ｍｇＫＯＨ／ｇとなるまで、１８時間エステル化反応を行った。その後、上記反応器内の反応溶液を９０℃まで冷却して反応を終了させ、反応生成物として不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルの重量平均分子量は５４８００であった。次いで、この不飽和ポリエステルに重合禁止剤としてのハイドロキノン０．３ｇとラジカル重合性単量体としてのスチレン６８４ｇを投入し、混合することにより粘度１７５ポイズの不飽和ポリエステル樹脂Ｅを得た。
【００４７】
実施例１
製造例Ａで得た不飽和ポリエステル樹脂Ａ１００部に対し、増粘剤としてエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート（アルミ金属分９．９％）２．５部（アルミ金属分０．２５部）と、硬化剤（商品名「パーロイルＴＣＰ」、日本油脂社製）１部をスチレン２部に溶解した溶液とを添加混合し、室温にて約６時間放置し、樹脂組成物を得た。なお、このときの増粘性を目視にて評価した。結果を表１に示す。
直径１８８ｍｍの丸形盆状型の金型上に、化粧単板付き合板（直径１８４ｍｍ）を置き、その上に、上述のようにして得た樹脂組成物約１１０ｇをチャージし、金型温度（熱圧プレス金型温度）１００℃、プレス圧２０ｋｇ／ｃｍ２にて５分間成形を行った後、脱型した。このようにして得られた木材被覆複合体について、塗膜厚みを測定し、また、目視にて樹脂塗膜中の気泡の有無を確認した。結果を表１に示す。
その後、樹脂塗膜表面を、♯４００サンドペーパー、♯８００サンドペーパーの順で研磨後、コンパウンドで研磨した（なお、この研磨工程を研磨（１）とする。）。研磨（１）後の塗膜外観を目視にて以下のように評価した。結果を表１に示す。
（研磨後の塗膜外観）
〇：塗膜が一様に透明であり、ムラが無い。
×：塗膜の透明性にムラがある。
【００４８】
実施例２、比較例１〜５
不飽和ポリエステル樹脂及びエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートの使用量（アルミ金属分量）を表１のようにした他は、実施例１と同様にして樹脂組成物及び木材被覆複合体を得た。樹脂組成物の増粘性、並びに、木材被覆複合体の塗膜厚み、樹脂塗膜中の気泡の有無及び研磨後の塗膜外観を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
実施例３〜８
直径１８８ｍｍの丸形盆状型の金型上に、化粧単板付き合板（直径１８４ｍｍ）を置き、その上に、実施例１で得た樹脂組成物約１１０ｇをチャージし、金型温度１００℃、プレス圧２０ｋｇ／ｃｍ２にて５分間成形を行った。その後、プレス圧を保持したまま冷却し（冷却は７℃の水を流して行った。）、脱型した。冷却時間、脱型時の金型温度及び脱型時の塗膜表面温度は、表２のとおりである。
得られた木材被覆複合体について、実施例１と同様に塗膜厚み及び樹脂塗膜中の気泡の有無を評価した。また、塗膜表面平滑性を以下のように評価した。
（塗膜表面平滑性）
◎：鏡面状態でオレンジピール無し。研磨の必要無し。
〇：ごく僅かにオレンジピール発生。コンパウンドのみの研磨で◎レベルとなる。
△：オレンジピールが目立つ。♯８００サンドペーパーで研磨後、コンパウンドで研磨すると◎レベルとなる。
×：オレンジピールが非常に目立つ。♯４００サンドペーパー、♯８００サンドペーパーの順で研磨後、コンパウンドで研磨すると◎レベルになる。
その後、塗膜表面平滑性評価による研磨レベルにて研磨した（なお、この研磨工程を研磨（２）とする。）。研磨（２）後の塗膜外観を実施例１と同様に評価した。結果を表２に示す。
【００５１】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、
該不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、
該不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、
該アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部であることを特徴とする木材被覆複合体。
【請求項２】
不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体の製造方法であって、
該不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステルと、重合性単量体と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、
該製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を、金型温度８０〜１６０℃、圧力５〜１００ｋｇ／ｃｍ２にて硬化させた後、加圧状態を保持した状態で該金型温度を３０℃以上冷却し、脱型させることを特徴とする木材被覆複合体の製造方法。
【請求項１】
不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体であって、
該不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステル８０〜４０質量％及び重合性単量体２０〜６０質量％を含む不飽和ポリエステル樹脂と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、
該不飽和ポリエステルは、重量平均分子量と酸価との積が２０万〜１６０万であり、
該アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートは、不飽和ポリエステル樹脂１００重量部に対して金属成分量で０．０５〜１．５重量部であることを特徴とする木材被覆複合体。
【請求項２】
不飽和ポリエステル樹脂組成物を化粧単板上に載置し、熱圧プレスにより成形して得られる木材被覆複合体の製造方法であって、
該不飽和ポリエステル樹脂組成物は、不飽和ポリエステルと、重合性単量体と、アルミニウムキレート及び／又はアルミニウムアルコレートとを含有してなり、
該製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂組成物を、金型温度８０〜１６０℃、圧力５〜１００ｋｇ／ｃｍ２にて硬化させた後、加圧状態を保持した状態で該金型温度を３０℃以上冷却し、脱型させることを特徴とする木材被覆複合体の製造方法。
【公開番号】特開２００７−３８５２１（Ｐ２００７−３８５２１Ａ）
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２５１４３（Ｐ２００５−２２５１４３）
【出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【出願人】（５０３０９０９８０）ジャパンコンポジット株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１５日（２００７．２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３日（２００５．８．３）
【出願人】（０００００４０７５）ヤマハ株式会社 (5,930)
【出願人】（５０３０９０９８０）ジャパンコンポジット株式会社 (38)
【Ｆターム（参考）】
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