JP2000178504A - コーティング組成物及び化粧シート - Google Patents
コーティング組成物及び化粧シートInfo
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】耐摩耗性、耐スクラッチ性などの物理的強度に
優れると共に耐薬品、耐汚染性、耐候性などの化学的強
度にも優れ、かつフレキシブルな基材にも適用できる被
膜を形成し得る、製造が容易で、安価なコーティング組
成物を提供する。 【解決手段】下記一般式１で表わされるテトラエトキシ
シランなどの金属アルコキシドやエポキシシランカップ
リング剤などの有機金属化合物、あるいはその加水分解
物とイソシアネート化合物を必須成分として、前記有機
金属化合物、あるいはその加水分解物を少なくとも一種
以上含有し、かつ前記イソシアネート化合物の分子中に
少なくとも２個以上のイソシアネート基を有することを
特徴とするコーティング用組成物及び化粧シートであ
る。 一般式１
優れると共に耐薬品、耐汚染性、耐候性などの化学的強
度にも優れ、かつフレキシブルな基材にも適用できる被
膜を形成し得る、製造が容易で、安価なコーティング組
成物を提供する。 【解決手段】下記一般式１で表わされるテトラエトキシ
シランなどの金属アルコキシドやエポキシシランカップ
リング剤などの有機金属化合物、あるいはその加水分解
物とイソシアネート化合物を必須成分として、前記有機
金属化合物、あるいはその加水分解物を少なくとも一種
以上含有し、かつ前記イソシアネート化合物の分子中に
少なくとも２個以上のイソシアネート基を有することを
特徴とするコーティング用組成物及び化粧シートであ
る。 一般式１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板、無機建材、
プラスチック、紙、あるいはこれらの基材表面に印刷を
施した化粧シートなどの表面を保護する、耐摩耗性、耐
スクラッチ性などの物理的強度に優れると共に耐薬品、
耐汚染性、耐候性などの化学的強度にも優れ、かつフレ
キシブルな基材にも対応できる被膜を形成し得るコーテ
ィング組成物に関する。
プラスチック、紙、あるいはこれらの基材表面に印刷を
施した化粧シートなどの表面を保護する、耐摩耗性、耐
スクラッチ性などの物理的強度に優れると共に耐薬品、
耐汚染性、耐候性などの化学的強度にも優れ、かつフレ
キシブルな基材にも対応できる被膜を形成し得るコーテ
ィング組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、鋼板、無機建材、プラスチック、
紙などの基材に、表面を保護すためのコーティング剤と
して、アクリルウレタン系などの有機塗料やオルガノシ
ランなどの無機コーティング剤などが知られている。前
者のウレタン系の塗料は高い耐薬品性、耐汚染性を有す
るが、耐候性や、耐摩耗性、耐スクラッチ性などの物理
的強度が不十分であるといった欠点を有する。これの欠
点を改善するために、アクリル樹脂をシリコーン変性し
たコーティング剤が知られているが、耐候性はやや改善
されるが、硬度など充分な性能が得られていない。一
方、後者のシラン系のコーティング剤はアルコキシラン
の加水分解物などからなるもので、耐候性に優れ、高硬
度の被膜を形成できる利点がある。しかし、硬化に高い
温度や時間を必要としたり、被膜形成時に大きな収縮を
ともうので、クラックが発生し易い。クラックが発生し
ないように被膜を厚膜化することが難しく、かつ被膜に
充分な可とう性がないので、適用範囲が限定されるとい
った問題がある。さらにこれらのシラン系の被膜は耐ア
ルカリ性に弱いといった致命的欠点を有する。
紙などの基材に、表面を保護すためのコーティング剤と
して、アクリルウレタン系などの有機塗料やオルガノシ
ランなどの無機コーティング剤などが知られている。前
者のウレタン系の塗料は高い耐薬品性、耐汚染性を有す
るが、耐候性や、耐摩耗性、耐スクラッチ性などの物理
的強度が不十分であるといった欠点を有する。これの欠
点を改善するために、アクリル樹脂をシリコーン変性し
たコーティング剤が知られているが、耐候性はやや改善
されるが、硬度など充分な性能が得られていない。一
方、後者のシラン系のコーティング剤はアルコキシラン
の加水分解物などからなるもので、耐候性に優れ、高硬
度の被膜を形成できる利点がある。しかし、硬化に高い
温度や時間を必要としたり、被膜形成時に大きな収縮を
ともうので、クラックが発生し易い。クラックが発生し
ないように被膜を厚膜化することが難しく、かつ被膜に
充分な可とう性がないので、適用範囲が限定されるとい
った問題がある。さらにこれらのシラン系の被膜は耐ア
ルカリ性に弱いといった致命的欠点を有する。
【０００３】これらを改善するために、ポリウレタンと
シリカのハイブリッド膜を形成する方法が考案され、特
開平６ー１３６３２１号公報、９ー３２８６５２号公
報、９ー２４９７３２号公報等に各種のコーティング組
成物の提案がなされている。しかしながら、これらのハ
イブリッド形成組成物は水あるいはアルコールなどの特
殊な溶媒に可溶なポリウレタンであったり、予めイソシ
アネートとシリコーンのプレポリマーを作成しなければ
ならないので、特殊な合成装置を用いたり、ブロックイ
ソシアネートを用いるので、ブロックの解離に高温度を
必要とし、またある程度の時間を必要としたり、課題が
多い。また、物性面でも、硬度や耐摩耗性などの物理的
強度と耐候性、耐薬品性などの化学的強度との両者を合
わせ持ったコーティング組成物は、従来なかった。
シリカのハイブリッド膜を形成する方法が考案され、特
開平６ー１３６３２１号公報、９ー３２８６５２号公
報、９ー２４９７３２号公報等に各種のコーティング組
成物の提案がなされている。しかしながら、これらのハ
イブリッド形成組成物は水あるいはアルコールなどの特
殊な溶媒に可溶なポリウレタンであったり、予めイソシ
アネートとシリコーンのプレポリマーを作成しなければ
ならないので、特殊な合成装置を用いたり、ブロックイ
ソシアネートを用いるので、ブロックの解離に高温度を
必要とし、またある程度の時間を必要としたり、課題が
多い。また、物性面でも、硬度や耐摩耗性などの物理的
強度と耐候性、耐薬品性などの化学的強度との両者を合
わせ持ったコーティング組成物は、従来なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みなされたもので、耐摩耗性、耐スクラッチ性などの
物理的強度に優れると共に耐薬品、耐汚染性、耐候性な
どの化学的強度にも優れ、かつフレキシブルな基材にも
適用できる被膜を形成し得る、製造が容易で、安価なコ
ーティング組成物を提供することを目的とする。
鑑みなされたもので、耐摩耗性、耐スクラッチ性などの
物理的強度に優れると共に耐薬品、耐汚染性、耐候性な
どの化学的強度にも優れ、かつフレキシブルな基材にも
適用できる被膜を形成し得る、製造が容易で、安価なコ
ーティング組成物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の課題を達成すべ
く、鋭意検討した結果、テトラエトキシシランなどの金
属アルコキシドやエポキシ基を有するシランカップリン
グ剤などに代表される有機金属化合物とヘキサメチレン
ジイソシアネート（ＨＤＩ）などの変性体に代表される
イソシアネート化合物のハイブリッド膜を形成すること
で上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った
ものである。
く、鋭意検討した結果、テトラエトキシシランなどの金
属アルコキシドやエポキシ基を有するシランカップリン
グ剤などに代表される有機金属化合物とヘキサメチレン
ジイソシアネート（ＨＤＩ）などの変性体に代表される
イソシアネート化合物のハイブリッド膜を形成すること
で上記課題を解決できることを見出し、本発明に至った
ものである。
【０００６】請求項１記載の発明は、下記一般式１で表
わされる有機金属化合物、あるいはその加水分解物とイ
ソシアネート化合物を必須成分として、前記有機金属化
合物、あるいはその加水分解物を少なくとも一種以上含
有し、かつ前記イソシアネート化合物の分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有することを特徴と
するコーティング用組成物。
わされる有機金属化合物、あるいはその加水分解物とイ
ソシアネート化合物を必須成分として、前記有機金属化
合物、あるいはその加水分解物を少なくとも一種以上含
有し、かつ前記イソシアネート化合物の分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有することを特徴と
するコーティング用組成物。
【０００７】
【化２】 一般式１
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載のコ
ーティング組成物において、前記有機金属化合物の加水
分解物は、該有機金属化合物中の全アルコキシル基を加
水分解させるのに必要な水の量の１／８〜７／８の量の
水で、部分加水分解されてなるものであることを特徴と
する。
ーティング組成物において、前記有機金属化合物の加水
分解物は、該有機金属化合物中の全アルコキシル基を加
水分解させるのに必要な水の量の１／８〜７／８の量の
水で、部分加水分解されてなるものであることを特徴と
する。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のコーティング組成物において、前記イソンシアネー
ト化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）の変性体であって、平均分子量が５００〜３，００
０であることを特徴とする。
載のコーティング組成物において、前記イソンシアネー
ト化合物は、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）の変性体であって、平均分子量が５００〜３，００
０であることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３記
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらにＯＨ価が１５〜４００を有
し、平均分子量が３，０００〜３０，０００のポリオー
ル樹脂が含まれてなることを特徴とする。
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらにＯＨ価が１５〜４００を有
し、平均分子量が３，０００〜３０，０００のポリオー
ル樹脂が含まれてなることを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらに少なくとも片末端にエポキ
シ基、アミノ基、ＯＨ基の何れかの官能基を有し、平均
分子量が５００〜１０，０００であるジメチルシリコー
ンが含まれてなることを特徴とする。
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらに少なくとも片末端にエポキ
シ基、アミノ基、ＯＨ基の何れかの官能基を有し、平均
分子量が５００〜１０，０００であるジメチルシリコー
ンが含まれてなることを特徴とする。
【００１２】請求項６記載の発明は、請求項１乃至５記
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらに平均粒径０．１〜３０μｍ
のアルミナ、炭化珪素から選ばれる何れかの高硬度無機
粒子が含まれてなることを特徴とする。
載の何れかのコーティング組成物において、前記コーテ
ィング組成物の中に、さらに平均粒径０．１〜３０μｍ
のアルミナ、炭化珪素から選ばれる何れかの高硬度無機
粒子が含まれてなることを特徴とする。
【００１３】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６記
載の何れかのコーティング組成物を、予め印刷を施した
基材上に塗布されてなることを特徴とする化粧シートで
ある。
載の何れかのコーティング組成物を、予め印刷を施した
基材上に塗布されてなることを特徴とする化粧シートで
ある。
【００１４】＜作用＞本発明によれば、一種以上の有機
金属化合物、あるいはその加水分解物と分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネー
ト化合物の混合溶液を主剤とするコーティング組成物を
塗布し、ハイブリッド被膜を形成することで、有機金属
化合物の加水分解によるＭ−ＯＨ基を生成せしめ、上記
Ｍ−ＯＨ基どうしによる重縮合反応によるＭ−Ｏ−Ｍ結
合のネットワークの生成と、Ｍ−ＯＨ基とイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基との反応によるウレタン結
合のネットワークの生成によるハイブリッド構造が形成
され、硬度が高く、耐摩耗性も良好で、従来のセラミッ
クコーティング剤の欠点であった耐アルカリ性、耐染料
性などを大幅に改善することができ、すなわち物理的強
度、化学的強度の両者の性質を合わせ持って、かつある
程度の変形にも耐えられる可とう性を有するものであ
る。なかでも、イソシアネート化合物を分子量が大きな
ウレタンプレポリマーではなく、低分子量で、加水分
解、重縮合で生成した水、アルコールなどとの反応性の
低いＨＤＩなどのＴＭＰアダクト体などを用いること
で、コーティング剤としてある程度安定度で可使時間を
長くすることができ、より均質で架橋密度の高いハイブ
リッド膜を形成することができる。さらに上記ハイブリ
ッド膜と相溶性、反応性の高いポリオール、シリコー
ン、耐摩耗性を向上できる無機フィラーを加えることで
塗工性、密着性、易汚染物除去性、物理強度の向上など
に優れるコーティング組成物とすることができるもので
ある。
金属化合物、あるいはその加水分解物と分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネー
ト化合物の混合溶液を主剤とするコーティング組成物を
塗布し、ハイブリッド被膜を形成することで、有機金属
化合物の加水分解によるＭ−ＯＨ基を生成せしめ、上記
Ｍ−ＯＨ基どうしによる重縮合反応によるＭ−Ｏ−Ｍ結
合のネットワークの生成と、Ｍ−ＯＨ基とイソシアネー
ト化合物のイソシアネート基との反応によるウレタン結
合のネットワークの生成によるハイブリッド構造が形成
され、硬度が高く、耐摩耗性も良好で、従来のセラミッ
クコーティング剤の欠点であった耐アルカリ性、耐染料
性などを大幅に改善することができ、すなわち物理的強
度、化学的強度の両者の性質を合わせ持って、かつある
程度の変形にも耐えられる可とう性を有するものであ
る。なかでも、イソシアネート化合物を分子量が大きな
ウレタンプレポリマーではなく、低分子量で、加水分
解、重縮合で生成した水、アルコールなどとの反応性の
低いＨＤＩなどのＴＭＰアダクト体などを用いること
で、コーティング剤としてある程度安定度で可使時間を
長くすることができ、より均質で架橋密度の高いハイブ
リッド膜を形成することができる。さらに上記ハイブリ
ッド膜と相溶性、反応性の高いポリオール、シリコー
ン、耐摩耗性を向上できる無機フィラーを加えることで
塗工性、密着性、易汚染物除去性、物理強度の向上など
に優れるコーティング組成物とすることができるもので
ある。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１６】本発明のコーティング組成物は、一種以上
の有機金属化合物及びその加水分解物と分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネー
ト化合物とが含まれるコーティング剤からなり、これを
基材にコーティングし、加熱乾燥し、被膜を形成するも
のである。
の有機金属化合物及びその加水分解物と分子中に少なく
とも２個以上のイソシアネート基を有するイソシアネー
ト化合物とが含まれるコーティング剤からなり、これを
基材にコーティングし、加熱乾燥し、被膜を形成するも
のである。
【００１７】本発明のコーティング組成物に含まれる各
成分について以下に詳述する。本発明において用いられ
る有機金属化合物は、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）、トリイソプロポキシアルミニウム（Ａ
ｌ（Ｏ−２’ーＣ3 Ｈ 7 ）3 ）などの金属アルコキシド
類（一般式(1) で ｘ＝０）、メチルトリエトキシシラ
ン、ヘキシルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、2-(3, 4-エポキシシクロヘキ
シル) エチルトリメトキシシラン等のシランカップリン
グ剤などが例示される。これらの有機金属化合物の金属
は特に限定されるものでなく、また１種でも、２種以上
組み合わせても何ら差し支えなく、特に限定されるもの
ではないが、金属アルコキシド系とカップリング系の併
用が液の安定性、相溶性、反応性などから好適である。
成分について以下に詳述する。本発明において用いられ
る有機金属化合物は、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（Ｏ
Ｃ2 Ｈ5 ）4 ）、トリイソプロポキシアルミニウム（Ａ
ｌ（Ｏ−２’ーＣ3 Ｈ 7 ）3 ）などの金属アルコキシド
類（一般式(1) で ｘ＝０）、メチルトリエトキシシラ
ン、ヘキシルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、2-(3, 4-エポキシシクロヘキ
シル) エチルトリメトキシシラン等のシランカップリン
グ剤などが例示される。これらの有機金属化合物の金属
は特に限定されるものでなく、また１種でも、２種以上
組み合わせても何ら差し支えなく、特に限定されるもの
ではないが、金属アルコキシド系とカップリング系の併
用が液の安定性、相溶性、反応性などから好適である。
【００１８】さらに、本発明では、上記有機金属化合物
を、予め水（塩酸などの触媒を含む）を添加し加水分解
反応させた加水分解物を用いることもできる。その際
に、有機金属化合物の加水分解物が、該有機金属化合物
の全アルコキシル基を加水分解させるのに必要な水の量
の１／８〜７／８の量の水で、部分加水分解されたもの
であるとすることで安定な組成物を得ることができ、余
分な水を残すことなく特別な分離精製せずに用いること
ができる。上記の水の量は、２種以上の有機金属化合部
を用いる場合、第１の有機金属化合物を充分な水で加水
分解した後、反応性の高いメトキシ基を有する有機化合
物などを第２の有機金属化合物としてを該第１の加水分
解液に追加して、トータルの水の量を調整しても、差し
支えない。上記の調整は、イソシアネート化合物と余分
な水との副反応を抑制したり、金属化合物の加水分解率
をコントロールして、金属化合物ポリマーの成長を抑制
したり、イソシアネートとの相溶性を高めることで、相
分離を抑制し均質で分子架橋密度が高く、分子レベルの
ハイブリッド膜を形成至らしめるものである。
を、予め水（塩酸などの触媒を含む）を添加し加水分解
反応させた加水分解物を用いることもできる。その際
に、有機金属化合物の加水分解物が、該有機金属化合物
の全アルコキシル基を加水分解させるのに必要な水の量
の１／８〜７／８の量の水で、部分加水分解されたもの
であるとすることで安定な組成物を得ることができ、余
分な水を残すことなく特別な分離精製せずに用いること
ができる。上記の水の量は、２種以上の有機金属化合部
を用いる場合、第１の有機金属化合物を充分な水で加水
分解した後、反応性の高いメトキシ基を有する有機化合
物などを第２の有機金属化合物としてを該第１の加水分
解液に追加して、トータルの水の量を調整しても、差し
支えない。上記の調整は、イソシアネート化合物と余分
な水との副反応を抑制したり、金属化合物の加水分解率
をコントロールして、金属化合物ポリマーの成長を抑制
したり、イソシアネートとの相溶性を高めることで、相
分離を抑制し均質で分子架橋密度が高く、分子レベルの
ハイブリッド膜を形成至らしめるものである。
【００１９】また、イソシアネート化合物は、その分子
中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する
ものであって、例えばトリレンジイソシアネート（以下
ＴＤＩとする），キシリレンジイソシアネート（以下Ｘ
ＤＩとする），ヘキサメチレンジイソシアネート（以下
ＨＤＩとする）などのジイソシアモノマー類と、これら
のモノマー類のアダクト体、ビューレット体、トリマー
などの変性体、および誘導体、ポリオールなどと一部反
応させたプレポリマーなどが使用できる。なかでも、有
機金属化合物の加水分解物と相溶性が良く、被膜形成時
に相分離することなく、架橋密度の高い、均質で透明な
ハイブリッド被膜が形成できるのは、ＨＤＩのＴＭＰア
ダクト体、ＨＤＩのビューレット体、ＨＤＩトリマーな
どの分子量 ５００〜３，０００の低分子量の変性体が
適している。これらの変性体はウレタン硬化剤として使
用されてもので、毒性も低く汎用品として使用されてお
り、安価である。
中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する
ものであって、例えばトリレンジイソシアネート（以下
ＴＤＩとする），キシリレンジイソシアネート（以下Ｘ
ＤＩとする），ヘキサメチレンジイソシアネート（以下
ＨＤＩとする）などのジイソシアモノマー類と、これら
のモノマー類のアダクト体、ビューレット体、トリマー
などの変性体、および誘導体、ポリオールなどと一部反
応させたプレポリマーなどが使用できる。なかでも、有
機金属化合物の加水分解物と相溶性が良く、被膜形成時
に相分離することなく、架橋密度の高い、均質で透明な
ハイブリッド被膜が形成できるのは、ＨＤＩのＴＭＰア
ダクト体、ＨＤＩのビューレット体、ＨＤＩトリマーな
どの分子量 ５００〜３，０００の低分子量の変性体が
適している。これらの変性体はウレタン硬化剤として使
用されてもので、毒性も低く汎用品として使用されてお
り、安価である。
【００２０】上記有機金属化合物とイソシアネート化合
物の二成分系では、被膜の架橋密度が高すぎたり、可と
う性に欠けたり、塗工直後の表面タック（粘着性）が残
る場合があり、塗膜の塗工性や安定性を考慮してイソシ
アネートと反応性を有するポリオール樹脂を加えること
ができる。コーティング組成物中に加えるポリオールは
ポリエステル系、ポリアクリル系、シリコーン変性アク
リルポリオールなど特に限定されるものではないが、Ｏ
Ｈ価１５〜４００を有し平均分子量が３，０００〜３
０，０００のポリオールが架橋性、塗工性、相溶性など
から好適である。
物の二成分系では、被膜の架橋密度が高すぎたり、可と
う性に欠けたり、塗工直後の表面タック（粘着性）が残
る場合があり、塗膜の塗工性や安定性を考慮してイソシ
アネートと反応性を有するポリオール樹脂を加えること
ができる。コーティング組成物中に加えるポリオールは
ポリエステル系、ポリアクリル系、シリコーン変性アク
リルポリオールなど特に限定されるものではないが、Ｏ
Ｈ価１５〜４００を有し平均分子量が３，０００〜３
０，０００のポリオールが架橋性、塗工性、相溶性など
から好適である。
【００２１】また、被膜の撥水撥油性を発現させ、汚染
物の除去を容易にする目的で、フッ素樹脂、シリコーン
樹脂など添加剤を添加することができるが、少なくとも
片末端にエポキシ基、アミノ基、ＯＨ基のいずれかの官
能基を有し、平均分子量が５００〜１０，０００である
ジメチルシリコーンが用いると、相分離することなく、
ハイブリッド被膜の一部としてイソシアネートあるいは
有機金属化合物のアミノ基などの官能基と化学的な結合
をもって導入することができ好適である。さらに、平均
粒径０．１ 〜３０μｍのアルミナ、炭化珪素から選ば
れる高硬度無機粒子を添加することで、著しく耐摩耗
性、耐スクラッチ性を向上することができる。これらの
フィラーを添加する技術は公知ではあるが、本発明のハ
イブリッド系組成物との組み合わせは、単なる組み合わ
せではなく、マトリックスであるコート組成物の無機の
ネットワークと無機フィラーとの相溶性、親和性が高
く、単にウレタン系の有機樹脂中に分散するより、より
良い分散状態、フィラーとマトリックスとの密着性が高
い被膜が得られ、通常の添加効果よりも高い効果が得ら
れるものである。
物の除去を容易にする目的で、フッ素樹脂、シリコーン
樹脂など添加剤を添加することができるが、少なくとも
片末端にエポキシ基、アミノ基、ＯＨ基のいずれかの官
能基を有し、平均分子量が５００〜１０，０００である
ジメチルシリコーンが用いると、相分離することなく、
ハイブリッド被膜の一部としてイソシアネートあるいは
有機金属化合物のアミノ基などの官能基と化学的な結合
をもって導入することができ好適である。さらに、平均
粒径０．１ 〜３０μｍのアルミナ、炭化珪素から選ば
れる高硬度無機粒子を添加することで、著しく耐摩耗
性、耐スクラッチ性を向上することができる。これらの
フィラーを添加する技術は公知ではあるが、本発明のハ
イブリッド系組成物との組み合わせは、単なる組み合わ
せではなく、マトリックスであるコート組成物の無機の
ネットワークと無機フィラーとの相溶性、親和性が高
く、単にウレタン系の有機樹脂中に分散するより、より
良い分散状態、フィラーとマトリックスとの密着性が高
い被膜が得られ、通常の添加効果よりも高い効果が得ら
れるものである。
【００２２】上述した各成分をいくつか組み合わせてコ
ーティング組成物に加えることができ、さらに、物性を
損なわない範囲で、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着
色剤など公知の添加剤を加えることができる。
ーティング組成物に加えることができ、さらに、物性を
損なわない範囲で、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着
色剤など公知の添加剤を加えることができる。
【００２３】コーティング組成物の塗布方法には、通常
用いられる、ディッピング法、ロールコティング法、ス
クリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用い
られる。被膜の厚さは、コーティング組成物の種類や用
途、目的によって異なるが、乾燥後の厚さが約１〜１０
０μｍの範囲内であれば良いが、５０μｍ以上では、膜
にクラックが生じ易くなるため、１〜５０μｍの範囲と
することが望ましい。
用いられる、ディッピング法、ロールコティング法、ス
クリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用い
られる。被膜の厚さは、コーティング組成物の種類や用
途、目的によって異なるが、乾燥後の厚さが約１〜１０
０μｍの範囲内であれば良いが、５０μｍ以上では、膜
にクラックが生じ易くなるため、１〜５０μｍの範囲と
することが望ましい。
【００２４】本発明のコーティング組成物は、ステンレ
スなどの鋼板や、コンクリート、セラミックボードなど
のボード類や、プラスチックフィルムなどの軟質基材な
ど特に限定されるものではない、建築物の内装材、外装
材、家具やキャビネットなどの化粧板、化粧材などの耐
摩耗性と耐汚染性の両方が求められる化粧シートなどに
も適用できる。さらに、必要に応じて各種ハードコート
の下層や中間層、セラミック蒸着膜のアンカー層、印刷
層の下層、保護コートとして各種コート層やフィルムと
積層することができ、本発明の組成物を構成する組成を
変えて積層することも可能である。
スなどの鋼板や、コンクリート、セラミックボードなど
のボード類や、プラスチックフィルムなどの軟質基材な
ど特に限定されるものではない、建築物の内装材、外装
材、家具やキャビネットなどの化粧板、化粧材などの耐
摩耗性と耐汚染性の両方が求められる化粧シートなどに
も適用できる。さらに、必要に応じて各種ハードコート
の下層や中間層、セラミック蒸着膜のアンカー層、印刷
層の下層、保護コートとして各種コート層やフィルムと
積層することができ、本発明の組成物を構成する組成を
変えて積層することも可能である。
【００２５】本発明のコーティング組成物を具体的な実
施例をあげて説明する。
施例をあげて説明する。
【００２６】
【実施例】＜実施例１＞坪量６０ｇのアクリル含浸紙の
表面に水性インキにてベタ印刷層を設けたものを基材と
して、表１に示すように下記組成の材料（Ａ）〜（Ｅ）
を組み合わせて調液したコーティング組成物をバーコー
ターにより塗布し、乾燥機で１００℃ー１ｍｉｎ乾燥
し、60℃ー４８時間エージング処理を施し、コーティン
グ組成物を塗布されたシートを作成した。
表面に水性インキにてベタ印刷層を設けたものを基材と
して、表１に示すように下記組成の材料（Ａ）〜（Ｅ）
を組み合わせて調液したコーティング組成物をバーコー
ターにより塗布し、乾燥機で１００℃ー１ｍｉｎ乾燥
し、60℃ー４８時間エージング処理を施し、コーティン
グ組成物を塗布されたシートを作成した。
【００２７】（Ａ）テトラエトキシシラン１mol に０．
１Ｎの塩酸２mol （完全加水分解に必要な量は４mol な
ので、１／２量の水）を混合し、室温で２時間攪拌反応
させた後、酢酸エチルにて希釈したシリカ加水分解ゾ
ル。 （Ｂ）テトラエトキシシラン１mol に０．１Ｎの塩酸３
mol を混合し、室温で２時間攪拌反応させた後、3-グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランを０．３３mol 追
加して、さらに１時間攪拌反応させ、酢酸エチルにて希
釈したエポキシ基修飾シリカ加水分解ゾル。 （Ｃ）ＯＨ価１３０、平均分子量１０，０００、Ｔg ８
８℃の市販アクリルポリオール樹脂の溶液（酢酸ブチ
ル、酢酸エチル混合溶剤） （Ｄ）ＨＤＩのＴＭＰ（トリメチロールプロパン）アダ
クト体（市販ウレタン硬化剤）を酢酸エチルで希釈溶
液。 （Ｅ）分子量１，０００の両末端ＯＨ基ジメチルシリコ
ーン（市販反応性シリコーン）の酢酸エチル希釈溶液 各溶液は固形分は２０ｗｔ％になるように希釈調整し
た。シリカ系の濃度はいずれもＳｉＯ2 換算として計算
した。上記サンプルをパーティクルボードに尿素系接着
剤を用いて、加熱プレスにて貼り合わせて、各種試験用
の試験体を得た。
１Ｎの塩酸２mol （完全加水分解に必要な量は４mol な
ので、１／２量の水）を混合し、室温で２時間攪拌反応
させた後、酢酸エチルにて希釈したシリカ加水分解ゾ
ル。 （Ｂ）テトラエトキシシラン１mol に０．１Ｎの塩酸３
mol を混合し、室温で２時間攪拌反応させた後、3-グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランを０．３３mol 追
加して、さらに１時間攪拌反応させ、酢酸エチルにて希
釈したエポキシ基修飾シリカ加水分解ゾル。 （Ｃ）ＯＨ価１３０、平均分子量１０，０００、Ｔg ８
８℃の市販アクリルポリオール樹脂の溶液（酢酸ブチ
ル、酢酸エチル混合溶剤） （Ｄ）ＨＤＩのＴＭＰ（トリメチロールプロパン）アダ
クト体（市販ウレタン硬化剤）を酢酸エチルで希釈溶
液。 （Ｅ）分子量１，０００の両末端ＯＨ基ジメチルシリコ
ーン（市販反応性シリコーン）の酢酸エチル希釈溶液 各溶液は固形分は２０ｗｔ％になるように希釈調整し
た。シリカ系の濃度はいずれもＳｉＯ2 換算として計算
した。上記サンプルをパーティクルボードに尿素系接着
剤を用いて、加熱プレスにて貼り合わせて、各種試験用
の試験体を得た。
【００２８】＜評価試験＞ （１）耐汚染性試験 汚染物質を試験上に数滴滴下、
上面を時計皿で覆い、蒸発を押さえ２４時間放置したの
ち、ウエスにて拭き取り、汚染状態を目視で確認、３段
階評価（痕跡なし：○、僅かに汚染△、痕跡明瞭×）を
行った。 汚染物質 酸：５％塩酸、アルカリ：５％水酸化ナトリ
ウム、水性イ インキ：事務用青インキ 、油性インキ：
黒色速乾性インキ （２）鉛筆硬度 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の鉛筆引っかき値試
験方法に準じて塗膜の擦り傷にて評価した。 （３）摩耗試験 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の耐摩耗性試験方法
に準じて、摩耗輪ＣＳ−１７を用い、試験回転数２００
回後の重量変化を摩耗減量として測定した。上記試験法
によって評価した結果を表１に示す。
上面を時計皿で覆い、蒸発を押さえ２４時間放置したの
ち、ウエスにて拭き取り、汚染状態を目視で確認、３段
階評価（痕跡なし：○、僅かに汚染△、痕跡明瞭×）を
行った。 汚染物質 酸：５％塩酸、アルカリ：５％水酸化ナトリ
ウム、水性イ インキ：事務用青インキ 、油性インキ：
黒色速乾性インキ （２）鉛筆硬度 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の鉛筆引っかき値試
験方法に準じて塗膜の擦り傷にて評価した。 （３）摩耗試験 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の耐摩耗性試験方法
に準じて、摩耗輪ＣＳ−１７を用い、試験回転数２００
回後の重量変化を摩耗減量として測定した。上記試験法
によって評価した結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】＜実施例２＞実施例１で用いた実施例Ｎ
ｏ．３のコーティング組成物に平均粒径５μｍのアルミ
ナ（αアルミナ）をコート組成物の乾燥重量１００部に
対して１０％となるように添加混合して、実施例１と同
様に試験体を作成したものについて、耐摩耗試験を実施
し、摩耗減量を測定した。その結果、摩耗減量が４ｍｇ
で添加前の約半分になった。また、比較例として同様に
比較例Ｎｏ．５の液に添加したものを作成したものにつ
いて、同様、耐摩耗試験を実施し、摩耗減量を測定した
結果、摩耗減量が１５ｍｇと添加前の１８ｍｇよりも減
量したが、フィラーの添加の効果が小さかった。
ｏ．３のコーティング組成物に平均粒径５μｍのアルミ
ナ（αアルミナ）をコート組成物の乾燥重量１００部に
対して１０％となるように添加混合して、実施例１と同
様に試験体を作成したものについて、耐摩耗試験を実施
し、摩耗減量を測定した。その結果、摩耗減量が４ｍｇ
で添加前の約半分になった。また、比較例として同様に
比較例Ｎｏ．５の液に添加したものを作成したものにつ
いて、同様、耐摩耗試験を実施し、摩耗減量を測定した
結果、摩耗減量が１５ｍｇと添加前の１８ｍｇよりも減
量したが、フィラーの添加の効果が小さかった。
【００３１】＜実施例３＞実施例１で用いたＮｏ．２の
組成物において、Ａの原料である、ＴＥＯＳに変えて、
トリイソプロポキシチタニウム、テトラブトキシジルコ
ニウムを用いた、組成物を作成し、同様の評価を実施し
たところ、ＴＥＯＳに比べて、液のポットライフがやや
短くはなったが、物性面では同様に高い耐汚染性と高硬
度の膜が得られた。
組成物において、Ａの原料である、ＴＥＯＳに変えて、
トリイソプロポキシチタニウム、テトラブトキシジルコ
ニウムを用いた、組成物を作成し、同様の評価を実施し
たところ、ＴＥＯＳに比べて、液のポットライフがやや
短くはなったが、物性面では同様に高い耐汚染性と高硬
度の膜が得られた。
【００３２】
【発明の効果】以上述べたように本発明のコーティング
組成物は、Ｍ−Ｏ−Ｍの金属酸化物結合とウレタン結合
の両方を有し金属酸化物と有機化合物の分子レベルのハ
イブリッド構造を有する被膜を形成できるものであり、
無機の高い硬度、耐摩耗性、耐熱性とウレタン樹脂の高
い耐薬品性などの化学的耐性と柔軟性を兼備した被膜を
形成することができるコーティング組成物を提供でき
る。また、建築物の内装材、外装材、家具やキャビネッ
トなどの化粧板、化粧材などの耐摩耗性と耐汚染性の両
方が求められる化粧シートを提供できる また、本発明の組成物の被膜はある程度の柔軟性、可と
う性を有し、低温での成膜が可能なので、化粧紙、化粧
シートなどを巻き取り状で印刷、コートして製造するこ
とが可能で安価に、大量生産できる。
組成物は、Ｍ−Ｏ−Ｍの金属酸化物結合とウレタン結合
の両方を有し金属酸化物と有機化合物の分子レベルのハ
イブリッド構造を有する被膜を形成できるものであり、
無機の高い硬度、耐摩耗性、耐熱性とウレタン樹脂の高
い耐薬品性などの化学的耐性と柔軟性を兼備した被膜を
形成することができるコーティング組成物を提供でき
る。また、建築物の内装材、外装材、家具やキャビネッ
トなどの化粧板、化粧材などの耐摩耗性と耐汚染性の両
方が求められる化粧シートを提供できる また、本発明の組成物の被膜はある程度の柔軟性、可と
う性を有し、低温での成膜が可能なので、化粧紙、化粧
シートなどを巻き取り状で印刷、コートして製造するこ
とが可能で安価に、大量生産できる。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 CA02 CA32 CA34 CA44 DA04 DB02 DB11 DB18 DB31 EB38 EB43 EC45 4F100 AA16B AA19B AH03B AH08B AK25A AK36G AK51B AK52B AL05B AP03C AT00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B BA10C CC01B DE01B DG10A EH46 EJ82A EJ86 GB07 GB81 HB00 HB31 HB31A JB01 JJ03 JK09 JK12 JL06 4J038 DG111 DG112 DG181 DG182 DG191 DG192 DG271 DG281 GA03 GA07 GA09 HA216 HA436 KA20 MA14 NA03 NA04 NA05 NA11
Claims (7)
- 【請求項１】下記一般式１で表わされる有機金属化合
物、あるいはその加水分解物とイソシアネート化合物を
必須成分として、前記有機金属化合物、あるいはその加
水分解物を少なくとも一種以上含有し、かつ前記イソシ
アネート化合物の分子中に少なくとも２個以上のイソシ
アネート基を有することを特徴とするコーティング組成
物。 【化１】 一般式１ - 【請求項２】前記有機金属化合物の加水分解物は、該有
機金属化合物中の全アルコキシル基を加水分解させるの
に必要な水の量の１／８〜７／８の量の水で、部分加水
分解されてなるものであることを特徴とする請求項１記
載のコーティング組成物。 - 【請求項３】前記イソンシアネート化合物は、ヘキサメ
チレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の変性体であって、
平均分子量が５００〜３，０００であることを特徴とす
る請求項１又は２記載のコーティング組成物。 - 【請求項４】前記コーティング組成物の中に、さらにＯ
Ｈ価が１５〜４００を有し、平均分子量が３，０００〜
３０，０００のポリオール樹脂が含まれてなることを特
徴とする請求項１乃至３記載の何れかのコーティング組
成物。 - 【請求項５】前記コーティング組成物の中に、さらに少
なくとも片末端にエポキシ基、アミノ基、ＯＨ基の何れ
かの官能基を有し、平均分子量が５００〜１０，０００
であるジメチルシリコーンが含まれてなることを特徴と
する請求項１乃至４記載の何れかのコーティング組成
物。 - 【請求項６】前記コーティング組成物の中に、さらに平
均粒径０．１〜３０μｍのアルミナ、炭化珪素から選ば
れる何れかの高硬度無機粒子が含まれてなることを特徴
とする請求項１乃至５記載の何れかのコーティング組成
物。 - 【請求項７】請求項１乃至６記載の何れかのコーティン
グ組成物を、予め印刷を施した基材上に塗布されてなる
ことを特徴とする化粧シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35455698A JP2000178504A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | コーティング組成物及び化粧シート |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35455698A JP2000178504A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | コーティング組成物及び化粧シート |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000178504A true JP2000178504A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=18438359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35455698A Pending JP2000178504A (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | コーティング組成物及び化粧シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000178504A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001248096A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | 化粧板 |
| JP2009113274A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Toppan Printing Co Ltd | 化粧シート |
| WO2011081201A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 大日本印刷株式会社 | コーティング剤組成物及びこれを用いたシート |
| JP2011225813A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-11-10 | Dainippon Printing Co Ltd | コーティング剤組成物及びこれを用いたシート |
| JP2011528612A (ja) * | 2008-07-18 | 2011-11-24 | アイデアペイント インコーポレイテッド | 書き込み消去可能表面用の周囲温度で硬化する溶剤系被覆物 |
| US11149158B2 (en) | 2016-05-20 | 2021-10-19 | Icp Construction, Inc. | Dry-erase compositions and methods of making and using thereof |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP35455698A patent/JP2000178504A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001248096A (ja) * | 1999-12-28 | 2001-09-14 | Ibiden Co Ltd | 化粧板 |
| JP2009113274A (ja) * | 2007-11-05 | 2009-05-28 | Toppan Printing Co Ltd | 化粧シート |
| JP2011528612A (ja) * | 2008-07-18 | 2011-11-24 | アイデアペイント インコーポレイテッド | 書き込み消去可能表面用の周囲温度で硬化する溶剤系被覆物 |
| US9056519B2 (en) | 2008-07-18 | 2015-06-16 | Ideapaint, Inc. | Ambient cure solvent-based coatings for writable-erasable surfaces |
| WO2011081201A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 大日本印刷株式会社 | コーティング剤組成物及びこれを用いたシート |
| JP2011225813A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-11-10 | Dainippon Printing Co Ltd | コーティング剤組成物及びこれを用いたシート |
| US9221983B2 (en) | 2009-12-28 | 2015-12-29 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Coating composition and sheet using same |
| US11149158B2 (en) | 2016-05-20 | 2021-10-19 | Icp Construction, Inc. | Dry-erase compositions and methods of making and using thereof |
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