JP2008189774A

JP2008189774A - 触感塗料組成物

Info

Publication number: JP2008189774A
Application number: JP2007024683A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Chikada; 雅明近田
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【目的】触感性が良好な紫外線や電子線等の活性エネルギー線で硬化することができる触感塗料を提供すること。
【解決手段】特定の構造を有する化合物を含有することを特徴とする触感塗料用組成物または特定の構造を有する化合物ならびに反応性希釈剤および／または光重合開始剤を含有することを特徴とする触感塗料用組成物を用いる。
【選択図】なし

Description

本発明は触感塗料組成物に関する。

塗料は様々な分野で広く使用されているが、自動車内装部品や家電製品のプラスチック部品などでは、高級感を出すために「しっとり感」を有する塗膜を提供できる触感塗料が用いられることがある。

触感塗料としては、例えば、ポリウレタン樹脂、イソシアネート、ウレタンビーズおよびポリグリセリン脂肪酸エステルを含有するもの（特許文献１参照）が提案されているが、近年、生産性を高めるため、紫外線で硬化できる触感塗料が求まれるようになってきている。

このような要望に答えるべく紫外線硬化性モノマーとシリコン化合物を用いた紫外線硬化型皮革調塗料組成物も提案されている（特許文献２参照）がさらなる向上が求められていた。

ところで本出願人はポリウレタンアクリレートをクリアコーティング剤として提案している（特許文献３参照）が、当該クリアコーティング剤の触感性については何ら検討はされていなかった。

特開２００５−３４４０４９号公報特開２００６−２５７３６６号公報特開平２−２７４７１３号公報

本発明は、触感性が良好な紫外線や電子線等の活性エネルギー線で硬化することができる触感塗料を提供することを特徴とする。

本発明者は前記課題を解決すべく、鋭意検討したところ、ポリウレタンアクリレートの中に特定の構造を特定数以上含有させることにより触感性が向上することができることを見出した。すなわち、本発明は、一般式（１）：

（式中、Ｘ^１は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、Ｒ^１は一般式（２）：ＣＨ_２＝ＣＲ^３−ＣＯＯ−Ｘ^２−Ｏ−（式中、Ｒ^３は水素原子またはメチル基、Ｘ^２は炭素数１〜４のアルキレン基を表す。）で表される官能基、Ｒ^２は、一般式（３）ＣＨ_２＝ＣＲ^４−ＣＯＯ−Ｘ^３−Ｏ−（ＣＯ−Ｘ^４−Ｏ）_ｍ−（式中、Ｒ^４は水素原子またはメチル基、Ｘ^３は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｘ^４は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、ｍは０〜８の整数を表す。）で表される官能基、ｎは２〜８の整数を表す。なお、それぞれのＸ^１、Ｘ^２、Ｒ^１、Ｒ^３およびｎは同じであっても異なっていてもよい。）で表される化合物を含有することを特徴とする触感塗料組成物に関する。

本発明によれば、触感性に優れた触感塗料組成物を提供することができる。また、ポリウレタンアクリレート中のポリエステル構造の繰り返し単位数を特定の範囲とすることで、耐傷つき性を向上させることもできる。

本発明の触感塗料組成物は、一般式（１）：

（式中、Ｘ^１は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、Ｒ^１は一般式（２）：ＣＨ_２＝ＣＲ^３−ＣＯＯ−Ｘ^２−Ｏ−（式中、Ｒ^３は水素原子またはメチル基、Ｘ^２は炭素数１〜４のアルキレン基を表す。）で表される官能基、Ｒ^２は、一般式（３）：ＣＨ_２＝ＣＲ^４−ＣＯＯ−Ｘ^３−Ｏ−（ＣＯ−Ｘ^４−Ｏ）_ｍ−（式中、Ｒ^４は水素原子またはメチル基、Ｘ^３は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｘ^４は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、ｍは０〜８の整数を表す。）で表される官能基、ｎは２〜８の整数を表す。なお、それぞれのＸ^１、Ｘ^２、Ｒ^１、Ｒ^３およびｎは同じであっても異なっていてもよい。）で表される化合物を含有することを特徴とする。一般式（１）中、ｎの値は４〜６とすることで、耐傷つき性を向上させることができるため好ましい。

一般式（１）で表される化合物は、一般式（４）：

で表される１，３，５−トリス（イソシアナートヘキシル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオンに一般式（５）：ＣＨ_２＝ＣＲ^３−ＣＯＯ−Ｘ^２−Ｏ−（ＣＯ−Ｘ^１−Ｏ）_ｎＨ（式中、Ｒ^３は水素原子またはメチル基、Ｘ^１は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、Ｘ^２は炭素数１〜４のアルキレン基、ｎは２〜８の整数を表す。）で表される変性ビニルモノマーおよび一般式（６）：ＣＨ_２＝ＣＲ^４−ＣＯＯ−Ｘ^３−Ｏ−（ＣＯ−Ｘ^４−Ｏ）_ｍ−Ｈ（式中、Ｒ^４は水素原子またはメチル基、Ｘ^３は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｘ^４は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、ｍは０〜８の整数を表す。）で表されるビニルモノマーを反応させることにより得られる。一般式（４）で表される化合物は、たとえば、ヘキサメチレンジイソシアネートを三量化することにより得られる化合物であるが、市販品をそのまま用いてもよい。一般式（５）で表される化合物は、例えば、２−ヒドロキシメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアクリレートにε−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−バレロラクトン等のラクトンを反応させることにより得られる。例えば、Ｒ^３が水素原子、Ｘ^２がエチレン基、Ｘ^１がペンチレン基の場合には、２−ヒドロキシエチルアクリレートとε−カプロラクトンを公知の方法で反応させればよい。なお、ｎは、使用するカプロラクトンを調整することにより制御することができる。同様の方法で、一般式（６）で表される化合物も調製することができる。なお、一般式（５）で表される化合物としては、Ｒ^３が水素原子、Ｘ^１が炭素数５のアルキレン基、Ｘ^２が炭素数２のアルキレン基で、ｎが４〜６の場合が好ましく、一般式（６）で表される化合物としては、Ｒ^４が水素原子、Ｘ^３が炭素数２〜３のアルキレン基、Ｘ^４が炭素数５のアルキレン基で、ｍが０〜６の場合が好ましい。

なお、一般式（４）で表される化合物と一般式（５）で表される化合物および一般式（６）で表される化合物の使用量は、通常、一般式（４）で表される化合物１モルに対し、一般式（５）で表される化合物１．５〜３モル程度、一般式（６）で表される化合物０〜１．５モル程度であり、好ましくは、一般式（４）で表される化合物１モルに対し、一般式（５）で表される化合物２〜３モル、一般式（６）で表される化合物０〜１モルである。一般式（５）と一般式（６）が同じ構造式になる場合には、一般式（４）で表される化合物１モルに対し、一般式（５）で表される化合物および一般式（６）で表される化合物の合計量を３モルとすればよい。

これらの各成分を反応させるには、公知の方法を採用すればよい。具体的には、例えば、一般式（４）で表される化合物、一般式（５）で表される化合物および一般式（６）で表される化合物を一括で仕込み反応させればよい。なお、必要に応じて、オクチル酸第１一スズ、ジブチルスズジラウレート等の触媒を使用してもよい。触媒を使用する場合の使用量は一般式（４）で表される化合物、一般式（５）で表される化合物および一般式（６）で表される化合物の合計１００重量部に対し、０．０１〜０．０５重量程度である。通常、反応は７０〜８０℃程度で、２〜３時間程度行えばよい。なお、必要に応じて公知の重合禁止剤を添加してもよい。

本発明の触感塗料組成物は前記一般式（１）で表される化合物を含有することを特徴とするものである。一般式（１）で表される化合物の含有量は特に限定されないが、通常、触感塗料組成物１００重量部中に、一般式（１）であらわされる化合物を５０〜１００重量部、好ましくは８０〜１００重量部含有させる。なお、本発明の触感塗料組成物には、必要に応じてさらに反応性希釈剤、光重合開始剤、添加剤、顔料等を含んでもよい。

反応性希釈剤としては、活性エネルギー線硬化型塗料に用いることができる反応性希釈剤であれば、特に限定されず公知のものを使用することができる。反応性希釈剤は、単官能、多官能のいずれでも良く、また１種を単独で使用しても複数を適宜組み合わせて使用しても良い。具体的には、例えば、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー等が挙げられる。具体的には、スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどが挙げられる。アクリル系モノマーとしては、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ビスフェノールＡテトラエチレングリコールジアクリレート、ヘキサメチレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、４−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテルなどが挙げられる。また、ポリイソシアネート類とヒドロキシルアクリレート等を反応させて得られるウレタンアクリレート類を用いてもよい。などが挙げられる。反応性希釈剤を用いる際の使用量は特に限定されないが、通常、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対し５〜３０重量部程度とすることが好ましい。光重合開始剤としては、特に限定されず、公知のものを使用することができる。なお、光重合開始剤は、通常、紫外線で硬化させる場合に用いられるものであり、電子線で硬化させる場合には使用しなくても良い。

光重合開始剤としては、特に限定されず、各種公知のものをそのまま使用することができる。具体的には、例えば、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル、ｐ−ジメチルアセトフェノン、チオキサントン、アルキルチオキサントン、アミン類などがあげられる。また、ダロキュアー１１７３、イルガキュアー６５１、イルガキュアー１８４、イルガキュアー９０７、イルガキュアー２９５９（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製）等の市販のものをそのまま使用しても良い。光重合開始剤を用いる際の使用量は特に限定されないが、通常、一般式（１）で表される化合物１００重量部に対し１〜５重量部程度とすることが好ましい。添加剤としては、通常塗料に用いられる添加剤を用いることができる。

以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これら各例に限定されるものではない。

製造例１
攪拌機、温度計及び冷却器を備えた１リットルの四つ口フラスコに１，３，５−トリス（イソシアナートヘキシル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン（商品名コロネートＨＸ、日本ポリウレタン工業（株）製、イソシアナート基含有量２１％）１５０ｇ（０．２５モル）、ε−カプロラクトン−β−ヒドロキシエチルアクリレート付加物（ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン４ｍｏｌ付加体、商品名プラクセルＦＡ−４、ダイセル化学工業（株）製）４２９ｇ（０．７５モル）、４−メトキシフェノール０．５８ｇ（１０００ｐｐｍ）を仕込み、攪拌しながら徐々に加熱を行った。反応による発熱状態に注意しながら、１．５時間をかけて７５℃まで昇温し、７５〜８０℃で１時間保温後、オクチル酸第一スズ０．１２ｇ（２００ｐｐｍ）を添加し更に１時間保温した。ＩＲで残存イソシアナート基が消失したことを確認した後に冷却し、淡黄色粘稠液体５７９ｇを得た。これを樹脂Ａとした。

製造例２
製造例１と同様の反応装置にコロネートＨＸを１５０ｇ（０．２５モル）、プラクセルＦＡ−４を２８６ｇ（０．５０モル）、２−ヒドロキシエチルアクリレートを２９ｇ（０．２５モル）仕込み、製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体４６５ｇを得た。これを樹脂Ｂとした。

製造例３
製造例１と同様の反応装置にコロネートＨＸを１５０ｇ（０．２５モル）、ε−カプロラクトン−β−ヒドロキシエチルアクリレート付加物（ヒドロキシエチルアクリレートのカプロラクトン６ｍｏｌ付加体、商品名プラクセルＦＡ−６、ダイセル化学工業（株）製）を６００ｇ（０．７５モル）仕込み製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体７５０ｇを得た。これを樹脂Ｃとした。

比較製造例１
製造例１と同様の反応装置にコロネートＨＸを１５０ｇ（０．２５モル）、プラクセルＦＡ−４を１４３ｇ（０．２５モル）、２−ヒドロキシエチルアクリレートを５８ｇ（０．５モル）仕込み、製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体３５１ｇを得た。これを樹脂Ｄとした。

比較製造例２
製造例１と同様の反応装置にコロネートＨＸを１５０ｇ（０．２５モル）、２−ヒドロキシエチルアクリレートを８７ｇ（０．７５モル）仕込み製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体２３７ｇを得た。これを樹脂Ｅとした。

比較製造例３
製造例１と同様の反応装置にイソホロンジイソシアナートを１１１ｇ（０．５モル）、プラクセルＦＡ−４を５７２ｇ（１モル）を仕込み製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体６８３ｇを得た。これを樹脂Ｆとした。

比較製造例４
製造例１と同様の反応装置にイソホロンジイソシアナートを２７１ｇ（１．２２モル）、ポリエステルジオール（アジピン酸と１，４−ブタンジオールの共縮合物、平均分子量５００）を２６５ｇ（０．５３モル）、２−ヒドロキシエチルアクリレートを１６０ｇ（１．３８モル）仕込み製造例１と同様に反応を行い、淡黄色粘稠液体６９６ｇを得た。これを樹脂Ｇとした。

実施例１
製造例１で得られた樹脂Ａ５０重量部、溶剤としてメチルエチルケトン５０重量部及び光重合開始剤（商品名イルガキュアー１８４、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ（株）製）２．５重量部からなる組成物を混合し、触感塗料組成物を調製し、以下の試験に供した。

実施例２、３及び比較例１〜４
樹脂Ａを樹脂Ｂ〜Ｇに変えた他は実施例１と同様の組成物を混合し、触感塗料組成物を調製し、以下の試験に供した。

実施例４
製造例１で得られた樹脂Ａ５０重量部、反応性希釈剤としてトリメチロールプロパントリアクリレート（商品名ビスコート＃２９５、大阪有機化学工業（株）製）２０重量部、溶剤としてメチルエチルケトン３０重量部及び光重合開始剤３．５重量部からなる組成物を混合し、試料を調製し、以下の試験に供した。

実施例５、６及び比較例５〜８
樹脂Ａを樹脂Ｂ〜Ｇに変えた他は実施例６と同様の組成物を混合し、試料を調製し、以下の試験に供した。

＜各種性能試験方法＞
１．触感性試験
得られた試料をポリカーボネート板上にアプリケーターで乾燥膜厚２０μｍ塗布し、８０℃で２分乾燥させた。これに高圧水銀灯を照射して硬化させ（１２０Ｗ／ｃｍ×１０ｃｍ（高さ）×１灯×１０ｍ／分×３パス）、これを硬化塗膜とした。触感性の判断は、硬化塗膜表面を指で触り、指の引っ掛り方でしっとり感を判定した。結果を表１に示す。触感
○・・・・・・指がかなり引っ掛るしっとりした触感。
△・・・・・・指が少し引っ掛るしっとりした触感。
×・・・・・・指が全く引っ掛らず、つるっとしており、しっとりした触感がない。

２．傷付き性試験
触感性試験と同じ硬化塗膜表面を爪先で強く擦り、その表面の傷付き性を目視判定した。結果を表１に示す。
○・・・・・・傷が全く残らない
△・・・・・・傷がわずかに残る
×・・・・・・傷がはっきり残る

Claims

一般式（１）：

（式中、Ｘ^１は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、Ｒ^１は一般式（２）：ＣＨ_２＝ＣＲ^３−ＣＯＯ−Ｘ^２−Ｏ−（式中、Ｒ^３は水素原子またはメチル基、Ｘ^２は炭素数１〜４のアルキレン基を表す。）で表される官能基、Ｒ^２は、一般式（３）ＣＨ_２＝ＣＲ^４−ＣＯＯ−Ｘ^３−Ｏ−（ＣＯ−Ｘ^４−Ｏ）_ｍ−（式中、Ｒ^４は水素原子またはメチル基、Ｘ^３は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｘ^４は分岐構造を有していてもよい炭素数３〜６のアルキレン基、ｍは０〜８の整数を表す。）で表される官能基、ｎは２〜８の整数を表す。なお、それぞれのＸ^１、Ｘ^２、Ｒ^１、Ｒ^３およびｎは同じであっても異なっていてもよい。）で表される化合物を含有することを特徴とする触感塗料組成物に関する。
一般式（１）において、ｎが４〜６である請求項１に記載の触感塗料組成物。
さらに反応性希釈剤を含有する請求項１または２に記載の触感塗料組成物。
さらに光重合開始剤を含有する請求項１〜３のいずれかに記載の触感塗料組成物。