WO2015104972A1 - 床材用活性エネルギー線硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、これら活性エネルギー線により硬化する組成物を被覆した床材は耐汚染性には優れていても、耐摩耗性及び耐擦り傷性が充分とは言えなかった。
尚、ポリ塩化ビニル可溶性の評価基準としては下記の通りとする。
○…やや膨潤し、基材と接触していた部分がはっきり確認できる
△…基材と接触していた部分が確認できる
×…基材と接触していた部分が確認できない
(活性エネルギー線重合性化合物)
本発明で使用する活性エネルギー線重合性化合物としては、通常活性エネルギー線硬化性組成物に使用される公知の(メタ)アクリルモノマーおよび/または(メタ)アクリルオリゴマーから任意に選んで用いることができる。なお本発明において「(メタ)アクリル」とはアクリルとメタクリルとを総称したものである。
1,3-ブチレングリコール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、トリシクロデカンジメタノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートのジ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル、オペンチルグリコール1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに2モルのエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン1モルに3モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たトリオールのジまたはトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA1モルに4モル以上のエチレンオキサイドもしくはプロピレンオキサイドを付加して得たジオールのジ(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,ジペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性リン酸(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性アルキルリン酸(メタ)アクリレート等の多官能モノマーを挙げることができる。これらは2種類以上併用して用いることができる。
((メタ)アクリルオリゴマー)
実施形態に係る床材用活性エネルギー線硬化性組成物に含有されるオリゴマーは、光の照射により架橋又は重合する化合物である。また、モノマーの重合体を主鎖とする化合物であるが、主鎖を構成するモノマーの数は限定されない。前記オリゴマーの分子量は、500~20000の範囲であることが好ましい。
なかでも、ハイパーブランチオリゴマーの市販品の例には以下のものがある。
CN2300、CN2301、CN2302、CN2303(以上サートマー社製)、Etercure6361-100、Etercure6362-100(以上Eternal Chemical co.,LTD)、V#1000、V#1020(以上、大阪有機化学工業社製)
(光重合開始剤)
本発明で使用する光重合開始剤としては、従来公知のものでよく、具体的には、ベンゾインイソブチルエーテル、2,4-ジエチルチオキサントン、2-イソプロピルチオキサントン、ベンジル、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシド、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタン-1-オン、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルフォスフィンオキシド等が好適に用いられ、さらにこれら以外の分子開裂型のものとして、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、メチルベンゾイルホルマート、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、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-オンおよび2-メチル-1-(4-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン等を併用しても良いし、さらに水素引き抜き型光重合開始剤である、ベンゾフェノン、4-フェニルベンゾフェノン、イソフタルフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルスルフィド等も併用できる。
これらの光重合開始剤は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(フィラー)
本発明の床材用活性エネルギー線硬化性組成物は有機粒子又は無機粒子を添加することにより、より耐擦り傷性に優れるものとすることができる。本発明で用いられる有機粒子としてはアクリル樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン、メラミン樹脂、スチレン樹脂などが挙げられ、無機粒子としては炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、酸化チタン、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられ、それらを単独あるいは併用して用いる事ができるが、好ましくはアルミナが用いられる。また上記の有機粒子及び無機粒子の平均粒径は10μm以下のものが好ましい。上記有機粒子及び無機粒子は粒子単体で添加してもよく、あるいは適切な分散媒にあらかじめ分散してから添加してもよい。
(着色剤)
床材用活性エネルギー線硬化性組成物には着色し意匠性を付与する事ができる。着色のためには公知慣用の着色剤として無機顔料及び有機顔料を用いる事ができる。本発明で使用する顔料としては、無機顔料あるいは有機顔料を使用することができる。
無機顔料としては、アルカリ土類金属の硫酸塩、炭酸塩、微粉ケイ酸、合成珪酸塩、等のシリカ類、ケイ酸カルシウム、アルミナ、アルミナ水和物、酸化チタン、酸化亜鉛、タルク、クレイ等の白色顔料として使用される無機顔料、酸化鉄、あるいはコンタクト法、ファーネス法、サーマル法などの公知の方法によって製造されたカーボンブラックを使用することができる。
顔料の具体例としては、カーボンブラックとして、三菱化学社製のNo.2300、No.900、No.960、MCF88、No.33、No.40、No.45、No.52、MA7、MA8、MA100、No.2200B等が、コロンビア社製のRaven5750、同5250、同5000、同3500、同1255、同700等が、キャボット社製のRegal400R、同330R、同660R、Mogul L、同700、Monarch800、同880、同900、同1000、同1100、同1300、同1400等が、デグッサ社製のColor Black FW1、同FW2、同FW2V、同FW18、同FW200、ColorBlack S150、同S160、同S170、Printex 35、同U、同V、同140U、Special Black 6、同5、同4A、同4等が挙げられる。
イエロー色に使用される顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、109、110、114、120、128、129、138、150、151、154、155、180、185、213等が挙げられる。
また、マゼンタ色に使用される顔料としては、C.I.ピグメントレッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、112、122、123、168、184、202、209、C.I.ピグメントヴァイオレット 19等が挙げられる。
また、シアン色に使用される顔料としては、C.I.ピグメントブルー1、2、3、15:3、15:4、60、16、22が挙げられる。
また、ホワイト色に使用される顔料としては、C.I.ピグメントホワイト6、18、21などが目的に応じて使用できるが、隠ぺい力が高い酸化チタンが好適で具体的には、テイカ社製「チタニックスJR-301、403、405、600A、605、600E、603、805、806、701、800、808」「チタニックスJA-1、C、3、4、5」、石原産業社製「タイペークCR-50、50-2、57、80、90、93、95、953、97、60、60-2、63、67、58、58-2、85」「タイペークR-820、830、930、550、630、680、670、580、780、780-2、850、855」「タイペークA-100、220」「タイペークW10」「タイペ-クPF-740、744」「TTO-55(A)、55(B)、55(C)、55(D)、55(S)、55(N)、51(A)、51(C)」「TTO-S-1、2」「TTO-M-1、2」、デュポン社製「タイピュアR-900、902、960、706、931」等が挙げられる。
(添加剤)
床材用活性エネルギー線硬化性組成物にはその他添加剤として、光増感剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、艶消し材など従来公知のものを添加することができる。また、機能性を付与する目的で抗菌剤、帯電防止剤などを必要に応じて適宜添加することができる。
(床材用活性エネルギー線硬化性組成物の製造方法)
必要な活性エネルギー線重合性化合物を配合し、光重合開始剤と光重合禁止剤を攪拌混合しながら加熱することで、活性エネルギー線硬化型組成物を得ることができる。本発明の床材用活性エネルギー線硬化性組成物とするには、さらに、床材用活性エネルギー線硬化性組成物として必要な、表面張力調整剤や滑剤等の添加剤を加えて攪拌することで、活性エネルギー線硬化性組成物を得ることができる。
(床材用活性エネルギー線硬化性組成物の粘度)
本発明における床材用活性エネルギー線硬化性組成物の粘度は、あまり高粘度では硬化後の仕上がりにスジ状感が発生するおそれがあるため、粘度としては50~1000mPa・secが好ましく、100~400mPa・secが最も好ましい。
(塗布方法)
床材用活性エネルギー線硬化性組成物の塗布方法はローラーや印毛等を用いて塗布される。また前記床材用活性エネルギー線硬化性組成物は、各種インキやコーティング用途としても使用することができる。コーティング方法としては、たとえばロールコーター、グラビアコーター、フレキソコーター、エアドクターコーター、ブレードコーター、エアナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、トランスファロールコーター、キスコーター、カーテンコーター、キャストコーター、スプレイコーター、ダイコーター、オフセット印刷機、スクリーン印刷機等の公知手段を適宜採用することができる。
(硬化)
前記床材用活性エネルギー線硬化性組成物は、活性エネルギー線、好ましくは紫外線等の光照射をすることにより硬化反応を行う。紫外線等の光源としては、通常のUV硬化性コーティング剤に使用する光源、例えばメタルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク灯、ケミカルランプ、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ等であれば問題なく硬化させることができる。例えばFusion System社製のHランプ、Dランプ、Vランプ等の市販されているものを用いて行うことができる。
床材用活性エネルギー線硬化性組成物の硬化には、近年UV-LEDや、紫外線発光半導体レーザ等の活性エネルギー線照射源により硬化または半硬化させたいという要求があり、例えば、前記床材用活性エネルギー線硬化性組成物として使用する場合は、床材に塗工する工程と、発光ダイオード(LED)を用いて波長ピークが365~420nmの範囲にある活性エネルギー線を照射することにより前記活性エネルギー線硬化性組成物を硬化させることで、床を形成させることが可能である。
(実施例 床材用活性エネルギー線硬化性組成物)
ASHLAND社製N-ビニルカプロラクタム「V-CAP/RC」3.0部、MIWON社製 ジプロピレングリコールジアクリレート「MIRAMER M222」20.4部、SARTOMER社製ハイパーブランチポリエステルアクリレート「CN2303」21.0部、MIWON社製 エチレンオキサイド3モル付加トリメチロールプロパントリアクリレート「MIRAMER M3130」14.0部、東亜合成社製ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノアクリレート「アロニックス M-5300」10.0部、SARTOMER社製ウレタンオリゴマー「CN9026」22.0部、BASF社製1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン「Irgacure184」2.0部、BASF社製メチルベンゾイルホルマート「DAROCUR MBF」5.0部、本州化学工業(株)社製ブチルヒドロキシトルエン「H-BHT」0.1部を添加し、60℃で30分加熱攪拌した後、Lubrizol社製ポリエチレン分散体「CC7610」1.0部、BYK-CHMIE社製レベリング剤「BYK-350」1.5部を添加し、充分に混合した。次いで100μmのフィルターを用いてろ過することにより床材用活性エネルギー線硬化型組成物を得た。同様に、実施例2~8、及び比較例1~4についても表2及び表3の組成に従って床材用活性エネルギー線硬化型組成物を得た。
更に、上記配合の活性エネルギー線硬化性組成物を東リ株式会社製コンポジションビニル床タイル「マチコV」及び東リ株式会社製ホモジニアスビニル床タイル「ロイヤルウッドPWT563」の表面(歩行面)に40μmの厚さに塗布後、紫外線を照射(照射量500mJ/cm2)し、床材用活性エネルギー線硬化型組成物を硬化させて床材を得た。
MIRAMER M-150…MIWON社製テトラヒドロフルフリルアクリレート
MIRAMER M-200…MIWON社製1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
MIRAMER M-202…MIWON社製EO付加1,6-ヘキサンジオールジアクリレート
ACMO…興人フィルム&ケミカルズ社製N-アクリロイルモルホリン
ビームセット770…荒川化学工業社製N-ビニルホルムアミド
ライトアクリレートPO-A…共栄社化学社製2-フェノキシエチルアクリレート
MIRAMER M-222…MIWON社製ジプロピレングリコールジアクリレート
CN2303…SARTOMER社製ハイパーブランチポリエステルアクリレート
MIRAMER M-3130…MIWON社製エチレンオキサイド3モル付加トリメチロールプロパントリアクリレート
アロニックス M-5300…東亜合成社製ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノアクリレート
CN9026…SARTOMER社製ウレタンオリゴマー
Irgacure184…BASF社製1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン
DAROCUR MBF…BASF社製メチルベンゾイルホルマート
H-BHT…本州化学工業(株)社製ブチルヒドロキシトルエン
CC7610…Lubrizol社製ポリエチレン分散体
BYK-350…BYK-CHMIE社製アクリル系レベリング剤
(評価方法)
前記床材用活性エネルギー線硬化性組成物の実施例1~8、比較例1~4の評価方法を示す。
[耐擦り傷性]
平面摩擦試験機(東洋精機製作所製)のアーム先端にスチールウールNo.000を取り付け、500gの荷重をかけて塗膜表面を100往復ラビングした後の傷の有無を観察した。
○:傷が目立たない
△:傷がやや目立つ
×:傷がかなりあり、一部に剥離部分あり
[基材接着性]
上記実施例および比較例を用いて作製した試料を用いて、JIS K 5400記載の碁盤目テープ法に準じて評価し、接着性の良否を判定した。表4に評価基準を示す。
Claims (3)
- 活性エネルギー線重合性化合物と光重合開始剤とを含有する床材用活性エネルギー線硬化性組成物であって、該活性エネルギー線重合性化合物がポリ塩化ビニルに全く溶解しないか、殆ど溶解しないポリ塩化ビニル不溶解性化合物(A)と、ポリ塩化ビニルに溶解するポリ塩化ビニル可溶性化合物(B)とからなり、前記化合物(A)に対して、化合物(B)が3~40重量%含有することを特徴とする床材用活性エネルギー線硬化性組成物。
- 前記ポリ塩化ビニル可溶性化合物(B)がN-ビニルカプロラクタム、テトラヒドロフルフリルアクリレート、N-アクリロイルモルホリン、N-ビニルホルムアミド、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、EO付加1,6-ヘキサンジオールジアクリレートからなる群から選ばれる1種以上の化合物である請求項1記載の床材用活性エネルギー線硬化性組成物。
- 請求項1または2記載の床材用活性エネルギー線硬化性組成物を塗布した後、該組成物を活性エネルギー線で硬化して得られた床材および床。
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