JP2004285119A

JP2004285119A - 熱硬化性および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物とその硬化方法

Info

Publication number: JP2004285119A
Application number: JP2003076218A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Chikada; 雅明近田; Hiroshi Sawada; 浩沢田; Toshiyuki Imai; 敏之今井
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】従来の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなるコート剤に比べて、耐傷つき性、ガラスとの密着性に優れ、しかも貯蔵安定性のよい活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】水酸基含有（メタ）アクリルモノマーおよび／または水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマー（ａ）と、テトラアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物を含むアルコキシシラン化合物（ｂ）とを、前記（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が１〜５０％となるようエステル交換反応させて得られる反応生成物（Ａ）、ならびに熱潜在性カチオン触媒を含有してなることを特徴とする熱硬化性および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱及び紫外線、電子線などの活性エネルギー線により硬化する硬化性樹脂組成物に関する。本発明の硬化性樹脂組成物は、たとえば、紙、ガラス、各種プラスチックフィルム用のオーバーコート剤、印刷インキ、木工塗料等の各種用途に適用できる。特に、本発明の硬化性樹脂組成物はガラス、プラスチック等のコート剤として有用である。
【０００２】
【従来の技術】
活性エネルギー線硬化性樹脂を用いたハードコート剤は非常に高硬度であり、各種プラスチックの傷つき防止などの観点から、さまざまな用途で使用されている。しかしながら、従来の当該製品は多官能アクリルモノマーや多官能アクリルオリゴマーなどの有機物で構成されているため、硬化膜の耐傷つき性が十分とは言えず、更なる高硬度化が要求されている。
【０００３】
そのため、当該活性エネルギー線硬化性樹脂組成物中に例えばアルミナ等の無機物を分散させることで、得られる硬化膜により高度の耐傷つき性を付与する方法も検討されている。しかし、アルミナ等の無機物の分散が難しく、かつ貯蔵時に当該無機物が沈降するという問題がある。
【０００４】
また、従来の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ガラス基材にコーティングする場合、ガラスと化学的な結合を持たないため、概して密着性が不十分である。
【０００５】
これらの欠点を解決するため、近年、ラジカル重合性シランカップリング剤を配合してなるコーティング剤が開発されているが、シランカップリング剤が高価であるため当該コーティング剤も高コストとなる。また、水酸基含有アクリルモノマーとアルコキシシラン化合物とのエステル交換反応物を配合してなるコーティング剤が開発されている（特許文献１）が、当該コーティング剤は活性エネルギー線のみで硬化するために、アルコキシシラン部分が十分に反応せず、その結果として当該硬化膜の耐傷つき性やガラス密着性は未だ満足しうるものではない。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３３０４９０４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記実情に鑑み、従来の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物からなるコート剤に比べて、耐傷つき性、ガラスとの密着性に優れ、しかも貯蔵安定性のよい活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、以下に示す特定の方法により得られる硬化性樹脂組成物が、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに到った。
【０００９】
すなわち本発明は、水酸基含有（メタ）アクリルモノマーおよび／または水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマー（ａ）と、テトラアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物を含むアルコキシシラン化合物（ｂ）とを、前記（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が１〜５０％となるようエステル交換反応させて得られる反応生成物（Ａ）、ならびに熱潜在性カチオン触媒を含有してなることを特徴とする熱硬化性および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物；さらに光ラジカル重合開始剤を含有してなる当該硬化性樹脂組成物；当該硬化性樹脂組成物を、加熱および活性エネルギー線照射することにより硬化させることを特徴とする硬化方法に関する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の反応生成物（Ａ）は、水酸基含有（メタ）アクリルモノマーおよび／または水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマー（ａ）（以下、（ａ）成分という）と、アルコキシシラン化合物またはその部分縮合物を含むアルコキシシラン化合物（ｂ）（以下、（ｂ）成分という）とを、所定条件下にエステル交換反応させて得られるものである。
【００１１】
（ａ）成分の水酸基含有（メタ）アクリルモノマーとしては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートなどのヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類、前記ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類などのε−カプロラクトン縮合物、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシフェノキシプロピル（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ペンタ（メタ）アクリレートなどがあげられる。これらはそれぞれを単独で、または組み合わせて使用できる。
【００１２】
（ａ）成分の水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマーとしては、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸等との反応により得られるエポキシ（メタ）アクリレート、オリゴマー中に水酸基を有するように反応させて得られるポリエステル（メタ）アクリレートやポリウレタン（メタ）アクリレートなどがあげられる。これらはそれぞれを単独で、または組み合わせて使用できる。
【００１３】
（ｂ）成分のアルコキシシラン化合物としては、テトラアルコキシシラン化合物またはその縮合物を使用する。かかるテトラアルコキシシラン化合物等は、塗膜中で架橋密度を上げ、高い皮膜硬度を得る上で好ましい。かかるテトラアルコキシシラン化合物等としては、一般的にゾル−ゲル法に用いられているものを使用できる。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類やこれらの部分縮合物等があげられる。これらのなかでも、特に、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランおよびこれらの２〜１０量体の部分加水分解縮合物が好ましい。これらはそれぞれを単独で、または組み合わせて使用できる。
【００１４】
また、本発明では（ｂ）成分として、前記テトラアルコキシシラン等に加えて、下記にあげるトリアルコキシシラン類やジアルコキシシラン類を種々の目的で、併用することもできる。ただし、トリアルコキシシラン類等の使用量は、（ｂ）成分中の３０重量％以下の範囲である。トリアルコキシシラン類等の割合が３０重量％より多くなると、ゾル−ゲル硬化が不充分となり、得られる硬化膜の耐傷つき性が不十分となる。
【００１５】
トリアルコキシシラン類の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ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、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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、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およびこれらの部分縮合物等があげられ、ジアルコキシシラン類としてはジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシランおよびこれらの部分縮合物等があげられる。
【００１６】
また、反応生成物（Ａ）は、前記（ａ）成分と、（ｂ）成分とをエステル交換反応させて製造するが、当該エステル交換反応は、（ｂ）成分のアルコキシシリル基の１〜５０％がエステル交換反応されるように反応を調整して行う。すなわち、反応生成物（Ａ）中には、（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率を前記範囲とすることにより、加水分解・縮合反応が可能なアルコキシシリル基を（ａ）成分に導入したエステル交換化合物が含まれており、かかるエステル交換化合物により本発明の目的が達成される。（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が５０％より高くなると、ガラスに対する密着性向上等の特性が現れない可能性がある。こうした点を考慮すれば、エステル交換率は３５％以下とするのが好ましい。一方、エステル交換率が１％より低いと、本発明の効果は発揮されず、塗膜が白化する場合が多くなる。こうした点を考慮すれば、エステル交換率は５％以上とするのが好ましい。
【００１７】
かかる反応生成物（Ａ）は、（ａ）成分に由来する（メタ）アクリロイル基の作用によって活性エネルギー線により硬化するとともに、（ｂ）成分に由来するアルコキシシリル基はゾル−ゲル反応によって、加水分解・縮合し、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合が形成されてシリカ成分を生じる。なお、ゾル−ゲル硬化過程において、使用する（ｂ）成分のアルコキシシリル基がメトキシシリル基の場合、必ずしも触媒を使用する必要はないが、硬化促進の必要がある場合や、（ｂ）成分のアルコキシシリル基の炭素数が２以上である場合には、ゾル−ゲル硬化触媒を使用するのが好ましい。ゾル−ゲル硬化触媒とは一般に酸又は塩基性触媒であって、その種類や使用量は特に限定されないが、ｐ−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、酢酸、蟻酸などの有機酸、又はトリエチルアミン、トリメチルアミンなどの３級有機アミンを、（ｂ）成分のアルコキシシリル基１モルに対し、１０^−４〜１モル％程度使用するのが好ましい。また、同時に水をアルコキシシリル基１モルに対して１０〜２００モル％使用するとアルコキシシリル基の加水分解が促進され、硬化が速くなる。
【００１８】
かかる反応生成物（Ａ）の製造は、たとえば、前記各成分を仕込み、加熱して生成するアルコールを留去しながらエステル交換反応させて行なう。反応温度は７０〜１５０℃程度、好ましくは８０〜１１０℃であり、全反応時間は２〜１２時間程度である。なお、（ａ）成分と、（ｂ）成分とのエステル交換率の調整は、通常、エステル交換反応により生成するアルコール量から理論的に算出される。
【００１９】
また、上記のエステル交換反応に際しては、反応促進のために錫シオクタノエートなどの従来公知のエステルと水酸基のエステル交換触媒を使用することができる。たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、アンチモン、砒素、セリウム、硼素、カドミウム、マンガンのような金属や、これら酸化物、有機酸塩、ハロゲン化物、アルコキシド等があげられる。これらのなかでも、特に有機錫や有機酸錫が好ましく、具体的には、ジブチル錫ジラウレートや錫ジオクタノエート、ジブチル錫オキサイドなどがあげられる。このような触媒は２種類以上を併用してもよい。
【００２０】
また、上記のエステル交換反応に際し、（ａ）成分の重合を防止するため、フェノチアジンなどの重合防止剤を反応系に対して１０〜５０００ｐｐｍ、好ましくは５０〜２０００ｐｐｍ使用できる。また、エアーバブリングを行うこともできる。
【００２１】
前記各成分の使用割合は、（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が前記範囲に調節できる範囲であれば特に制限されず、（ａ）成分、あるいは（ｂ）成分を過剰に使用してもよい。通常、（ａ）成分の水酸基の合計と、（ｂ）成分のアルコキシシリル基の当量比（（ａ）：（ｂ））が、１０：１〜１：５０程度となる範囲で使用するのが好ましい。
【００２２】
なお、反応生成物（Ａ）中において、未反応のまま残存する（ａ）成分や（ｂ）成分は、硬化性成分となる。すなわち、未反応の（ａ）成分は（メタ）アクリロイル基の作用により硬化し、一方、未反応の（ｂ）成分は、ゾル−ゲル反応により、加水分解・縮合し、エステル交換化合物中のアルコキシシリル基等とも、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成してシリカ成分を生じる。
【００２３】
本発明で用いる重合性官能基を少なくとも１つ有する化合物（Ｂ）としては、特に限定されるものではなく、公知のものが使用できる。たとえば、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジ（メタ）アクリレート、ビスフェノールＡポリ（繰り返し単位数１〜４程度）エチレングリコールジ（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、トリメチロールプロパンモノまたはポリ（繰り返し単位数１〜３程度）エトキシトリアクリレート、ペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、フェノキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレートなど（メタ）アクリル系モノマー；エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、アミルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、２−エチルヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールメチルビニルエーテル、プロペニルエーテルプロピレンカーボネート、アミノプロピルビニルエーテル、２−ジエチルアミノエチルビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシプロピルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ポリプロピレンジビニルエーテル、ポリテトラエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテルなどのビニルエーテル基含有化合物等があげられる。また、ウレタン（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）エステルアクリレート等の（メタ）アクリル系オリゴマーを加えることもできる。
【００２４】
（Ｂ）成分の使用量は、硬化性組成物中の９５重量％以下とするのが好ましい。９５％を超えて配合すると、ガラスに対する硬化膜の密着性が十分には向上しない傾向がある。
【００２５】
これら硬化性成分からなる本発明の硬化性樹脂組成物を加熱硬化させる場合には、当該硬化性成分１００重量部に対し、熱潜在性カチオン触媒を通常０．１〜１０重量部程度、好ましくは１〜５重量部の割合で使用する。熱潜在性カチオン触媒には、制限なく各種公知のものが使用できるが、例えば、芳香族スルホニウム、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウム、芳香族アンモニウム、η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ塩系などから選ばれる少なくとも１種類のカチオンと、ＢＦ_４ ⁻、ＰＦ_６ ⁻、ＳｂＦ_６ ⁻から選ばれる少なくとも１種類のアニオンとから構成されるオニウム塩等が挙げられる。このような熱潜在性カチオン触媒は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００２６】
芳香族スルホニウム塩系の熱潜在性カチオン触媒としては、例えば、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス［４−（ジフェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、（２−エトキシ−１−メチル−２−オキソエチル）メチル−２−ナフタレニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、（２−エトキシ−１−メチル−２−オキソエチル）メチル−２−ナフタレニルスルホニウムヘキサフルオロアチモネート、（２−エトキシ−１−メチル−２−オキソエチル）メチル−２−ナフタレニルスルホニウムテトラフルオロボレート、（２−エトキシ−１−メチル−２−オキソエチル）メチル−２−ナフタレニルスルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ジフェニル−４−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−４−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムヘキサフルオロアチモネート、ジフェニル−４−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、ジフェニル−４−（フェニルチオ）フェニルスルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボレート、トリフェニルスルホニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ビス［４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエトキシ））フェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロホスフェート、ビス［４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエトキシ））フェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、ビス［４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエトキシ））フェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドビステトラフルオロボレート、ビス［４−（ジ（４−（２−ヒドロキシエトキシ））フェニルスルホニオ）フェニル］スルフィドテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどが挙げられる。
【００２７】
芳香族ヨードニウム塩系の熱潜在性カチオン触媒としては、例えば、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、ジフェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムテトラフルオロボレート、ビス（ドデシルフェニル）ヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラフルオロボレート、４−メチルフェニル−４−（１−メチルエチル）フェニルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどが挙げられる。
【００２８】
芳香族ジアゾニウム塩系の熱潜在性カチオン触媒としては、例えば、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、フェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、フェニルジアゾニウムテトラフルオロボレート、フェニルジアゾニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどが挙げられる。
【００２９】
芳香族アンモニウム塩系の熱潜在性カチオン触媒としては、例えば、１−ベンジル−２−シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、１−ベンジル−２−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−ベンジル−２−シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、１−ベンジル−２−シアノピリジニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート、１−（ナフチルメチル）−２−シアノピリジニウムヘキサフルオロホスフェート、１−（ナフチルメチル）−２−シアノピリジニウムヘキサフルオロアンチモネート、１−（ナフチルメチル）−２−シアノピリジニウムテトラフルオロボレート、１−（ナフチルメチル）−２−シアノピリジニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどが挙げられる。
【００３０】
η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ塩系の熱潜在性カチオン触媒としては、例えば、η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ（ＩＩ）ヘキサフルオロホスフェート、η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ（ＩＩ）ヘキサフルオロアンチモネート、η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ（ＩＩ）テトラフルオロボレート、η^５−シクロペンタジエル−η^６−クメニル−Ｆｅ（ＩＩ）テトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレートなどが挙げられる。熱潜在性カチオン触媒として、上記の異なる２種類以上の熱潜在性カチオン触媒を用いても良い。これらの中でも特に、アニオンにＳｂＦ_６ ⁻、ＰＦ_６ ⁻を用いた熱潜在性カチオン触媒の場合、硬化が速く好ましい。
【００３１】
加熱硬化の条件は、用いる熱潜在性カチオン触媒の種類に依存するが、通常、１００〜１２０℃程度で行う。１２０℃をあまりに超えて加熱すると、（ａ）成分のアクリロイル基が反応してしまう可能性がある。
【００３２】
また、熱潜在性カチオン触媒を使用する場合には、硬化性成分としてエポキシ基含有化合物、オキセタン基含有化合物を含有してもよい。エポキシ基含有化合物の具体例としては、たとえばビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジグリシジルエーテルなどがあげられる。オキセタン基含有化合物の具体例としては、たとえば１，４−ビス［（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼンなどがあげられる。
【００３３】
さらに、本発明の硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線照射により硬化させることができる。活性エネルギー線として電子線等により当該樹脂組成物を硬化させる場合には光ラジカル開始剤は不要であるが、紫外線により当該樹脂組成物を硬化させる場合には、当該硬化性成分１００重量部に対し、通常、光ラジカル開始剤を１５重量部以下、好ましくは１〜１０重量部で使用する。光ラジカル開始剤としては、ダロキュア１１７３、イルガキュア６５１、イルガキュア１８４、イルガキュア９０７（いずれもチバスペシャルティケミカルズ社製の商品名）、ベンゾフェノン等の各種公知のものを使用できる。
【００３４】
また、本発明の硬化性樹脂組成物は、加熱と活性エネルギー線照射とを組み合わせて硬化させることができる。当該硬化操作の順序は特に制限されず、どちらを先に行っても構わないが、（ｂ）成分の硬化がより十分に進むことから、加熱硬化させた後に活性エネルギー線を照射して硬化させるのが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明の活性エネルギー性硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、上記以外の各種添加剤、たとえば、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、消泡剤、レベリング剤、顔料、ケイ素化合物等を本発明の目的を逸脱しない範囲で配合することができる。また、塗料の粘度が高い場合は有機溶剤で希釈もよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の熱硬化性および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いれば、従来の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に比べて、耐傷つき性やガラスとの密着性に優れる硬化膜を提供できる。本発明の硬化性樹脂組成物は、無機成分を含んでいるにも拘わらず貯蔵安定性がよく、またシランカップリング剤を用いないため安価でもある。さらに、本発明の硬化性樹脂組成物は、ラジカル重合の進行以外に、酸素の影響を受けないゾル−ゲル反応も起こるため、従来のラジカル重合のみが進行する硬化性樹脂組成物に比べ、表面硬化性が優れている。
【００３７】
【実施例】
以下に、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお以下「部」及び「％」は、特記しない限りいずれも重量基準である。
【００３８】
合成例１（反応生成物（Ａ）の合成）
撹拌機、温度計、分縮器、エアーバブリング装置および還流冷却器を備えたフラスコに、ペンタエリスリトールトリアクリレート（大阪有機化学工業（株）製、商品名「ビスコート＃３００」）３２９．３部、テトラメトキシシラン部分縮合物（多摩化学工業（株）製、商品名「ＭＳ−５１」）１７０．８部、重合禁止剤としてメトキノン０．５部、触媒としてオクチル酸錫０．２部を仕込み１００℃に昇温した。４時間保温後、メタノールの留去量が２３．１ｇに達したので冷却し、反応生成物Ａ−１を４７５．２部得た。反応生成物Ａ−１における（ｂ）成分であるテトラメトキシシラン部分縮合物のアルコキシシリル基のエステル交換率は２０％である。
【００３９】
合成例２（反応生成物（Ａ）の合成）
合成例１と同様の反応装置に、２−ヒドロキシエチルアクリレート（大阪有機化学工業（株）製、商品名「ＨＥＡ」）９８．３部、テトラメトキシシラン部分縮合物（前記商品名「ＭＳ−５１」）４０１．７部、重合禁止剤としてメトキノン０．５部、触媒としてオクチル酸錫０．２部を仕込み１００℃に昇温した。４時間保温後、メタノールの留去量が２７．１ｇに達したので冷却し、反応生成物Ａ−２を４６５．６部得た。反応生成物Ａ−２における（ｂ）成分であるテトラメトキシシラン部分縮合物のアルコキシシリル基のエステル交換率は１０％である。
【００４０】
実施例１〜３および比較例１〜２
合成例１、２で得た反応生成物１、２を用い、表１に示す配合にて塗料化した。得られた塗料について以下の試験を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
（耐傷つき性）
各塗料をポリエチレンテレフタレートフィルム上にバーコーター＃９で塗布し、各種の方法で硬化させた（硬化操作の順番は表１を参照）。
熱硬化条件：１００℃の循風乾燥機中で３０分間放置
ＵＶ硬化条件：高圧水銀灯８０Ｗ／ｃｍ（１灯）、照射距離１０ｃｍ、ベルトスピード１０ｍ／ｍｉｎの条件で３回照射（合計：１３５ｍＪ／ｃｍ^２）
得られた硬化塗膜をＪＩＳＫ７２０４に記載された方法で、テーバー式摩耗試験を行った。試験前後のヘイズ変化を測定し、耐傷つき性を評価した。ヘイズ値の変化が大きいほど耐傷つき性に劣ることを意味する。
【００４２】
（硬化膜の破断伸度とヤング率）
上記の方法で硬化させた膜厚１００μｍの硬化膜を用いて破断伸度とヤング率を測定した。
試験片：幅６ｍｍ、長さ５ｃｍ（チャック間距離２．５ｃｍ）
破断伸度：引張速度５０ｍｍ／分で引っ張り、破断時の自長に対する伸び率とした。
ヤング率：引張速度５０ｍｍ／分で引っ張り、伸度２．５％時の荷重−伸度曲線の傾きより算出した。
【００４３】
（ガラスとの密着性）
上記硬化性試験で使用した基材をポリエチレンテレフタレートフィルムからガラス板に変更した以外は上記と同様の条件で塗布、硬化し、ＪＩＳＫ５４００に記載された方法で碁盤目セロハンテープ剥離試験を行い、ガラスに対する密着性を評価した。
【００４４】
（貯蔵安定性）
塗料化してから１週間常温で放置した後の塗料外観を目視観察した。
【００４５】
【表１】

【００４６】
表１中、ＢＳ−５７５：荒川化学工業（株）製の多官能ウレタンアクリレート、ＢＳ−５０２Ｒ：荒川化学工業（株）製のＰＰＧ系ウレタンアクリレート、熱潜在性カチオン触媒：三新化学工業（株）製、商品名「サンエイドＳＩ−６０Ｌ」、光ラジカル開始剤：チバスペシャルティケミカルズ社製、商品名「イルガキュア１８４」、光カチオン開始剤：旭電化工業（株）製、商品名「アデカオプトマーＳＰ−１７０」を示す。

Claims

水酸基含有（メタ）アクリルモノマーおよび／または水酸基含有（メタ）アクリルオリゴマー（ａ）と、テトラアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物を含むアルコキシシラン化合物（ｂ）とを、前記（ｂ）成分のアルコキシシリル基のエステル交換率が１〜５０％となるようエステル交換反応させて得られる反応生成物（Ａ）、ならびに熱潜在性カチオン触媒を含有してなることを特徴とする熱硬化性および活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
さらに、光ラジカル重合開始剤を含有してなる請求項１記載の硬化性樹脂組成物。
重合性官能基を少なくとも１つ有する化合物（Ｂ）を配合してなる請求項１または２記載の硬化性組成物。
請求項１〜３のいずれかに記載の硬化性組成物を、加熱および活性エネルギー線照射することにより硬化させることを特徴とする硬化方法。