(57)【要約】【課題】表面保護層の表面硬度と衝撃力等に対する塗膜強度との両立を可能とすると共に、永続的な帯電防止機能を付加し、しかも耐候性も改善した化粧材を提供する。【解決手段】基材１上に形成した１層以上の硬化型樹脂層からなる表面保護層２の内の少なくとも１層に、フラーレン又はその誘導体を添加する。フラーレン等は、その高い硬度により塗膜硬度を高めると共に、樹脂とよく親和して強化剤として作用し、衝撃力等に対する塗膜強度を高め、さらには、導電性による帯電防止効果や、紫外線吸収性による耐候性向上効果も得られる。特に、フラーレン等を添加した層を構成する硬化型樹脂が、少なくとも電離放射線硬化型樹脂を含むと、フラーレン等と樹脂とが架橋を形成し、表面硬度や塗膜強度を更に高めるほか、フラーレン同士の自己架橋により帯電防止性も向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に１層以上の硬化型樹脂層からなる表面保護層が設けられてなる化粧材において、前記１層以上の硬化型樹脂層の内の少なくとも１層が、フラーレン又はその誘導体を含有することを特徴とする化粧材。
【請求項２】
前記硬化型樹脂層は少なくとも２層以上からなり、前記フラーレン又はその誘導体は、最表層の硬化型樹脂層に含有されていることを特徴とする請求項１に記載の化粧材。
【請求項３】
前記硬化型樹脂層は少なくとも２層以上からなり、前記フラーレン又はその誘導体は、最表層以外の硬化型樹脂層に含有されていることを特徴とする請求項１に記載の化粧材。
【請求項４】
前記フラーレン又はその誘導体を含む硬化型樹脂層を構成する硬化型樹脂は、少なくとも電離放射線硬化型樹脂を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の化粧材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建築物における壁材、床材、天井材等の内外装材や建具、家具、什器、住設機器や家電製品の外装材、車両等の輸送機器の内外装材等として使用される化粧材に関するものであり、特に、表面硬度が高く、しかも、塗膜強度や耐候性にも優れることに加え、帯電防止機能も付加された化粧材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記の分野における従来の化粧材としては、最表層の表面保護層に電離放射線硬化型樹脂等の硬質の樹脂を使用し、且つ例えばシリカやアルミナ、炭化珪素等のように硬度の高いフィラーを混合したものがあった（特許文献１〜２）。しかし、このようにすると、表面硬度は向上していく反面、表面保護層の塗膜自体が脆くなって、衝撃力等に対する塗膜強度が低下する傾向にあった。また、樹脂の架橋密度を高めるにつれて、フィラーは樹脂との結合が少ないために、樹脂がフィラーを保持する力が弱まり、フィラーが塗膜の表面から離脱し易くなる傾向もあった。このような事情により、表面硬度と塗膜強度との両立が難しいことが問題となっていた。
【０００３】
また、化粧材に帯電防止機能を付加する方法としては、最表層の表面保護層に界面活性剤を添加する方法がよく用いられている（特許文献３〜４）。しかし、樹脂と界面活性剤との相性が悪いと、帯電防止効果がうまく発現しない場合もあった。そのほか、経時により界面活性剤が塗膜からブリードアウトして、密着不良や耐汚染性の低下、界面活性剤の絶対量が減少することによる帯電防止機能の低下などが生じるという欠点もあった。
【０００４】
先行技術文献情報。
【特許文献１】特開平８−１８３１４７号公報
【特許文献２】特開平１１−３０２５９９号公報
【特許文献３】特開平１０−２５００１３号公報
【特許文献４】特開２００１−２９３８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑み、表面保護層の表面硬度と衝撃力等に対する塗膜強度との両立を可能とすると共に、永続的な帯電防止機能を付加し、しかも耐候性も改善した化粧材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の化粧材は、基材上に１層以上の硬化型樹脂層からなる表面保護層が設けられてなる化粧材において、前記１層以上の硬化型樹脂層の内の少なくとも１層が、フラーレン又はその誘導体を含有することを特徴とするものである。
【０００７】
特に、前記硬化型樹脂層は少なくとも２層以上からなり、前記フラーレン又はその誘導体は、最表層の硬化型樹脂層に含有されていることを特徴とするものである。
【０００８】
特に、前記硬化型樹脂層は少なくとも２層以上からなり、前記フラーレン又はその誘導体は、最表層以外の硬化型樹脂層に含有されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また特に、前記フラーレン又はその誘導体を含む硬化型樹脂層を構成する硬化型樹脂は、少なくとも電離放射線硬化型樹脂を含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の化粧材は、１層以上の硬化型樹脂層からなる表面保護層の中の少なくとも１層に、フラーレン又はその誘導体（以下、フラーレン等という）を含有させたので、そのフラーレン等の硬度により塗膜の表面硬度が向上すると共に、フラーレン等は炭素の同素体であることから樹脂との親和性にも優れているので、無機物系フィラーの場合とは異なり塗膜を脆くさせることはなく、むしろ樹脂強化剤として働き、樹脂の伸びや曲げ強度等の樹脂強度を向上させるので、衝撃力等に対する塗膜強度を向上させることができる。
【００１１】
また、フラーレン等は、その骨格内のπ電子系により導電性を有していることから、塗膜に導電性が付与され、従って表面保護層としては帯電防止性が付与される。この帯電防止性は、塗膜内のフラーレン等がブリードアウトすることがないため、永続的に持続する。さらに、フラーレン等は紫外線吸収性を有しているので、化粧材の耐候性を向上させることもできる。
【００１２】
特に、フラーレン等を含む塗膜が電離放射線硬化型樹脂を含み、電離放射線の照射によって硬化されている場合には、フラーレン等の骨格内のπ結合により、電離放射線硬化型樹脂との間に架橋結合を形成して、より表面強度や塗膜強度を向上させることができる。さらに、電離放射線の照射によるフラーレン等の自己架橋により導電性が向上するので、帯電防止機能をさらに向上させることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明において、基材１の種類は特に限定されず、従来公知の化粧材における基材と同種のものを使用することができる。具体的には、薄葉紙、チタン紙、上質紙、樹脂含浸紙、樹脂混抄紙、紙間強化紙等の建材用紙や、織布、編布、不織布等の繊維素材、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリビニル系樹脂等の合成樹脂からなるフィルム又はシートや成形体、合板、集成材、中密度繊維板、パーティクルボード等の木質系基材、ガラス、陶磁器、石膏ボード、珪酸カルシウム板、セメント板、コンクリート板等の無機質系基材、鉄、銅、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属の板や成形体等である。また、これらの複数種類の素材の混合物、複合体、積層体等であっても良い。さらには、木目模様等の絵柄の印刷が施されていても良い。
【００１４】
図１に示したのは本発明の化粧材の一例である化粧シートであり、これにおける基材１は、オレフィン系シートＯの表面に絵柄の印刷Ｄが施され、該印刷Ｄ面上にオレフィン系クリア樹脂層Ｃが形成されると共に、オレフィン系シートＯの裏面にプライマー層樹脂Ｐが施されて構成されている。
【００１５】
基材１の表面、すなわち上記化粧シートにおけるオレフィン系クリア樹脂層Ｃの表面には、リコート層Ｒと、トップコート層Ｔとの２層からなる表面保護層２が形成されている。これらリコート層Ｒ及びトップコート層Ｔは、いずれも硬化型樹脂を主成分として構成されている。該硬化型樹脂としては、例えばメラミン系樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂等の熱硬化型樹脂や、アクリレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂等の電離放射線硬化型樹脂等が、それぞれ単独又は複数種の混合系で使用される。
【００１６】
そして、リコート層Ｒとトップコート層Ｔとの一方又は両方には、フラーレン等が添加される。フラーレンは、炭素原子が球殻状に結合した分子構造を持つ炭素の同素体で、炭素原子の数が６０個、７０個、７８個、８０個、８４個のものなど多数の種類が知られている。最も代表的なものは、炭素原子６０個からなるバックミンスターフラーレンＣ６０で、炭素の５員環と６員環がサッカーボール状に配置しているため、サッカーボール分子とも言われる。本発明に使用するフラーレンは、このＣ６０であっても良いし、他の分子構造を持つフラーレンであっても良い。
【００１７】
フラーレンは、炭素の同素体としてはダイヤモンドに次ぐ硬さを有しており、表面保護層２を形成する塗料樹脂に添加することにより、塗膜硬度を向上させることができる。のみならず、樹脂との親和性に優れていることから、樹脂への添加により樹脂の伸びや曲げ強度を向上させ、衝撃力等に対する塗膜強度をも向上させることができる。特に、塗膜樹脂が電離放射線硬化型樹脂を含む場合には、フラーレン分子の骨格中のπ結合によって樹脂と架橋することができるので、塗膜強度の向上に更に有効であるほか、フラーレン分子同士が自己架橋によりネットワークを形成するので、帯電防止機能が飛躍的に高まる利点もある。
【００１８】
また、フラーレン分子を構成する炭素原子の一部に、例えばアルキル基、フェニル基、水酸基等の表面修飾基を結合させたフラーレン誘導体を使用すると、樹脂との親和性を更に向上させ、塗膜強度の向上に更に有効である。特に、塗膜樹脂がイソシアネート硬化型ポリウレタン樹脂等の熱硬化型樹脂を含む場合には、水酸基、カルボキシル基、アミノ基等の活性水素基で修飾したフラーレン誘導体を使用すると、これらの活性水素基を介して樹脂との間で架橋を形成することにより、塗膜強度の向上に更に有効である。
【００１９】
フラーレン等は、非常に細かい微粒子であり、多少の溶剤を選ぶが分散性は一般に良好である。但し、あまり大量に添加すると、塗膜の着色が激しくなるので、一般的には樹脂固形分１００重量部当たりの添加量を３０重量部以下程度に抑えることが望ましい。その範囲内ならば要求物性に合わせて添加量を適宜調整すれば良いが、あまり少な過ぎても効果が期待できないので、少なくとも１重量部以上とすることが望ましい。
【００２０】
表面保護層２の透明性が重視される場合には、フラーレン等の添加量を抑えれば透明性は良くなるが、その反面、フラーレン等の添加による効果は乏しくなる。そこで、表面保護層２を２層以上に分け、そのうち一部の層のみにフラーレン等を添加すれば、表面保護層２の物性面、特に帯電防止機能面において、十分な効果が容易に得られ易いと共に、面積当たりのフラーレン等の存在量は少なく抑えられるので、十分な透明性を容易に確保することができる。
【００２１】
表面保護層２が２層以上から構成される場合には、フラーレン等は、そのうち１層以上に添加されていれば良い。例えば、図１に示した様に、表面保護層２がリコート層Ｒとトップコート層Ｔとの２層から構成される場合には、フラーレン等は、リコート層Ｒのみに添加されていても、トップコート層Ｔのみに添加されていても、両方に添加されていても良い。表面硬度や帯電防止機能を優先する場合には、少なくとも最表層、つまりトップコート層Ｔに添加することが有利であるが、表面平滑性を優先する場合には、最表層には添加せずに、最表層以外の層、つまりリコート層Ｒに添加することが有利である。
【００２２】
表面保護層２が３層以上から構成される場合、すなわちリコート層Ｒが２層以上から構成される場合であって、トップコート層Ｔにはフラーレン等を添加しない場合には、フラーレン等は２層以上からなるリコート層Ｒの内のいずれの層に添加しても良い。但し、帯電防止機能の面からは、フラーレン等を添加した層が最表層に近い程、効果が高いので、１層のみにフラーレン等を添加する場合には、トップコート層Ｔの直下のリコート層Ｒに添加することが望ましい。
【実施例１】
【００２３】
木目印刷Ｄの施されたオレフィン系シートＯの裏面にプライマー樹脂層Ｐを設け、印刷Ｄ面上にオレフィン系クリア樹脂層Ｃをラミネートして、化粧シート用の基材１を作製した。この基材１のクリア樹脂層Ｃ面に、リコート層Ｒとして、ポリエステルポリオール樹脂１００重量部に対して、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤１０重量部を混合し、適当な粘度に希釈後、ダイレクトナチュラルグラビアコート方式によって乾燥後の塗布量２ｇ／ｍ２に塗布し、乾燥、熱硬化させた。続いて、トップコート層Ｔとして、電子線硬化型樹脂（ＮＫオリゴ、ＤＰＨＡ、ＴＭＰＴＡの混合組成物）１００重量部に、事前に溶剤分散されたフラーレンＣ６０を固形分換算で１５重量部添加し、更に耐候処方を施し、希釈溶剤で適切な粘度に希釈した後、ダイレクトリバースグラビア方式（周速比１５０％）により塗工により乾燥後の塗布量１０ｇ／ｍ２塗布し、乾燥後、照射線量５０ｋＧｙの電子線を照射し完全硬化させて、本発明の化粧材である化粧シートを得た。
【実施例２】
【００２４】
上記実施例１において、トップコート層Ｔの樹脂分を、上記電子線硬化型樹脂と、アクリルウレタン系樹脂（アクリルポリオール樹脂１００重量部と、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤２０重量部との混合物）との等量混合物に変更し、フラーレンに代えて水酸化フラーレンを使用し、電子線の照射後に４０℃での養生を５日間行った他は、上記実施例１と同様にして化粧シートを得た。
【実施例３】
【００２５】
上記実施例１において、トップコート層Ｔの樹脂分をアクリルウレタン系樹脂（アクリルポリオール樹脂１００重量部と、ヘキサメチレンジイソシアネート系硬化剤２０重量部との混合物）に変更し、フラーレンに代えて水酸化フラーレンを使用し、電子線の照射に代えて４０℃での養生を５日間行った他は、上記実施例１と同様にして化粧シートを得た。
【実施例４】
【００２６】
上記実施例１に使用したものと同一の基材１上に、まず第１のリコート層Ｒ１として、上記実施例１におけるリコート層Ｒと同一の塗膜を形成し、その上に第２のリコート層Ｒ２として、上記実施例３におけるトップコート層Ｔと同一の塗膜を形成し、その上にトップコート層Ｔとして、ポリウレタンポリオール１００重量部とイソシアネート硬化剤１０重量部との混合物からなるポリウレタン系樹脂を乾燥後の塗布量２ｇ／ｍ２に塗工し、乾燥後、４０℃での養生を５日間行って硬化させて、化粧シートを得た。
【００２７】
＜比較例１＞
上記実施例１において、トップコート層Ｔにフラーレンを配合せず、その他は上記実施例１と同様にして化粧シートを得た。
【００２８】
＜比較例２＞
上記実施例１において、フラーレンに代えてシリカ粉末を配合し、その他は上記実施例１と同様にして化粧シートを得た。
【００２９】
＜評価＞
上記の様に作製した各化粧シートについて、表面抵抗値及び耐候性を評価すると共に、各化粧シートを、中密度繊維板にエチレン−酢酸ビニル樹脂系接着剤（イソシアネート系硬化剤配合）にて貼り合わせて化粧板を作製し、表面硬度を評価した。また、各化粧シートを、上記と同一の接着剤にて厚さ１２ｍｍの合板に貼り合わせて化粧板を作製し、耐衝撃性を評価した。但し、各評価条件は以下の通りである。
【００３０】
１．表面硬度：ＪＩＳ  Ｋ  ５６００に規定の鉛筆硬度試験に準拠、荷重１ｋｇ。
【００３１】
２．耐衝撃性：５００ｇの鋼球を高さ５０ｃｍより落下させた時の凹み状態（周辺のクラック等）を観察。
【００３２】
３．表面抵抗値：２３℃６０％ＲＨ雰囲気下、Ｈｉｇｈ  Ｍｅｇｏｈｍ  Ｍｅｔｅｒを用いて、５００Ｖを印加した時の表面抵抗値［Ω］を測定。
【００３３】
４．耐候性：メタルウェザー耐候性試験機（ダイプラウィンテス（株）製）を用いて、照度６５ｍＷ／ｃｍ２、２０時間照射、４時間暗黒の計２４時間を１サイクルとして、印刷色の退色が始まる経過時間を測定。
【００３４】
評価結果は下記表１の通りである。
【００３５】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の化粧材（化粧シート）の一例の模式断面図。
【符号の説明】
【００３７】
１    基材
Ｐ    プライマー樹脂層
Ｏ    オレフィン系シート
Ｄ    印刷
Ｃ    オレフィン系クリア樹脂層
２    表面保護層
Ｒ    リコート層
Ｔ    トップコート層
【図１】
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