JP2013234217A - Active energy ray-curing coating agent composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化後の耐摩耗性及び耐候性に優れ、屋外で使用されるプラスチック基材の保護膜として好ましく適用できる活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物に関し、当該技術分野で賞用されるものである。 The present invention relates to an active energy ray-curable coating composition that is excellent in abrasion resistance and weather resistance after curing and can be preferably applied as a protective film for a plastic substrate used outdoors. Is.
従来、金属、ガラス及びプラスチック等の種々の基材に対しては、基材表面を保護したり、美観や意匠性を付与する目的で、塗料組成物を使用して基材上に保護膜を形成する手法が用いられる。
特に、プラスチック基材は、軽量であり、耐衝撃性及び易成形性等に優れているが、表面が傷つきやすく硬度が低いため、そのまま使用すると外観を著しく損なうという欠点がある。このため、プラスチック基材の表面を塗料組成物で塗装し、いわゆるハードコート処理して、ハードコート性(耐擦傷性や鉛筆硬度等)を付与し表面硬度を向上することが求められる。
Conventionally, for various substrates such as metal, glass and plastic, a protective film is formed on the substrate using a coating composition for the purpose of protecting the substrate surface or imparting aesthetics or design. The forming method is used.
In particular, the plastic substrate is lightweight and excellent in impact resistance, easy moldability, and the like. However, since the surface is easily damaged and has low hardness, there is a drawback that the appearance is remarkably impaired when used as it is. For this reason, it is required that the surface of the plastic substrate is coated with a coating composition and is subjected to a so-called hard coat treatment to impart hard coat properties (such as scratch resistance and pencil hardness) to improve the surface hardness.
プラスチック基材において、透明性を有する材料は、比重が小さく軽量であり、加工が容易で、無機ガラスに比べて衝撃に強いという特長を生かし、光学用途等の分野で、ガラス代替材料として広く使用されている。その反面、プラスチック基材は、上記の通り表面が傷付きやすく光沢や透明性が失われやすい、有機溶剤に侵されやすく、又、耐候性(例えば、紫外線等に対する光安定性)、耐熱性に劣る、等々の欠点を有する。そのため、当該用途で使用されるプラスチック基材についても、その表面特性を改善することを目的として、各種保護膜により被覆されて用いられることが多い。
このような保護膜に使用されるコーティング剤組成物のうち、活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物は、硬化後の耐摩耗性に優れ、生産性にも優れることから、広く使用されている。
In plastic bases, transparent materials are small in specific gravity, light in weight, easy to process, and more resistant to impact than inorganic glass. Widely used as a substitute for glass in fields such as optical applications. Has been. On the other hand, the plastic substrate is easily damaged by the organic solvent as described above, easily damaged by organic solvents, weather resistance (for example, light stability against ultraviolet rays), and heat resistance. It has disadvantages such as inferiority. For this reason, the plastic substrate used in the application is often used by being coated with various protective films for the purpose of improving the surface characteristics.
Among the coating agent compositions used for such a protective film, the active energy ray-curable coating agent composition is widely used because it has excellent wear resistance after curing and excellent productivity.
屋外で使用されるプラスチック製品には、耐摩耗性とともに優れた耐候性も必要とされる。耐摩耗性と耐候性とを兼ね備えた活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物として、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基又はビニル基を有するシラン化合物を所定重量割合で表面修飾したコロイダルシリカ微粒子、ポリ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕イソシアヌレートと脂環式骨格を有するウレタン(ポリ)メタアクリレートとからなる単量体混合物、及び光重合開始剤を特定割合で含む耐摩耗性被覆形成組成物が知られている(特許文献1)。 Plastic products used outdoors require not only wear resistance but also excellent weather resistance. As an active energy ray-curable coating composition having both wear resistance and weather resistance, colloidal silica fine particles, poly [((), which are surface-modified with a silane compound having a methacryloyloxy group, an acryloyloxy group or a vinyl group at a predetermined weight ratio (Meth) acryloyloxyalkyl] isocyanurate and a monomer mixture composed of urethane (poly) methacrylate having an alicyclic skeleton, and a wear-resistant coating forming composition containing a photopolymerization initiator in a specific ratio (Patent Document 1).
又、モノ又はポリペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート、少なくとも2個のラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕(イソ)シアヌレート、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤及び光重合開始剤を特定割合で含むコーティング剤組成物も知られている(特許文献2)。 Also, poly (meth) acrylate of mono- or polypentaerythritol, urethane poly (meth) acrylate having at least two radical polymerizable unsaturated double bonds, poly [(meth) acryloyloxyalkyl] (iso) cyanurate, ultraviolet ray A coating agent composition containing an absorbent, a hindered amine light stabilizer, and a photopolymerization initiator in a specific ratio is also known (Patent Document 2).
さらに、イソシアヌレート骨格を含有する特定のウレタン(メタ)アクリレート化合物、イソシアヌレート骨格を有する(メタ)アクリレート化合物、及びラジカル重合性無機微粒子を特定の比率で含有する活性エネルギー線硬化型被覆組成物も開示されている(特許文献3)。 Furthermore, there is also an active energy ray curable coating composition containing a specific urethane (meth) acrylate compound containing an isocyanurate skeleton, a (meth) acrylate compound having an isocyanurate skeleton, and radical polymerizable inorganic fine particles in a specific ratio. (Patent Document 3).
しかしながら、プラスチック製品を屋外で長期間使用する場合、特に、透明性が求められるポリカーボネート製製品を屋外で長期間使用する場合、現状の保護膜では、耐候性は十分とは言えない。例えば、自動車のヘッドランプは、現在でも、長期間使用するとヘイズや傷つきが顕著になる。
又、最近では、自動車のサンルーフや窓をポリカーボネート製の樹脂に置き換えようとする動きがあるが、このためには、ヘッドランプ以上の、耐摩耗性と耐候性が必要となる。
一方、製品のコストダウンや省エネルギーの観点からは、活性エネルギー線の照射エネルギー量が小さくても、十分な耐摩耗性と耐候性を発揮することが望まれる。
However, when a plastic product is used outdoors for a long period of time, particularly when a polycarbonate product requiring transparency is used outdoors for a long period of time, the current protective film cannot provide sufficient weather resistance. For example, even when a headlamp of an automobile is used for a long period of time, haze and scratches become remarkable.
Recently, there is a movement to replace the sunroof and the window of an automobile with a resin made of polycarbonate. For this purpose, wear resistance and weather resistance higher than those of the headlamp are required.
On the other hand, from the viewpoint of cost reduction of products and energy saving, it is desired that sufficient wear resistance and weather resistance are exhibited even if the irradiation energy amount of active energy rays is small.
本発明者らは、プラスチック基材、特に屋外で使用されるポリカーボネート基材のようなプラスチック基材にコーティングしたとき、優れた耐摩耗性及び耐候性を発揮し、透明性に優れ、活性エネルギー線の照射エネルギー量が小さくても耐摩耗性等の性能を十分に発揮する活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物を提供することを目的とする。 The present inventors have demonstrated excellent abrasion resistance and weather resistance when coated on a plastic substrate, particularly a plastic substrate such as a polycarbonate substrate used outdoors, and has excellent transparency and active energy rays. It is an object of the present invention to provide an active energy ray-curable coating agent composition that sufficiently exhibits performance such as wear resistance even when the amount of irradiation energy is small.
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物、ウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有(メタ)アクリレート化合物、(メタ)アクリロイル基又は/及びマレイミド基を有するアルコキシシラン化合物とコロイダルシリカとの加水分解・縮合反応生成物、及び窒素置換(メタ)アクリルアミドモノマーを特定の割合で併用するとともに適切な量の添加剤を添加した組成物は、硬化後の透明性、耐摩耗性、及び耐候性に優れ、性能発揮に必要な活性エネルギー線の照射エネルギー量も小さくて済むことを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound, an isocyanuric ring-containing (meth) acrylate compound having no urethane bond, a (meth) acryloyl group and / or maleimide. A composition in which a hydrolysis / condensation reaction product of an alkoxysilane compound having a group and colloidal silica and a nitrogen-substituted (meth) acrylamide monomer are used together in a specific ratio and an appropriate amount of an additive is added after curing. The present inventors have found that it is excellent in transparency, abrasion resistance, and weather resistance, and that the irradiation energy amount of active energy rays required for performance can be reduced, and the present invention has been completed.
即ち、本発明は、下記(A)〜(F)成分を含む組成物であって、(A)成分、(B)成分、(C)成分及び(D)成分の合計〔以下、「(A)〜(D)成分合計」という〕100重量部に対して、(A)〜(F)成分をそれぞれ
(A)成分:20〜80重量部
(B)成分:5〜60重量部
(C)成分:1〜30重量部
(D)成分を1〜20重量部
(E)成分:0.1〜12重量部
(F)成分:10〜1000重量部
の割合で含有する活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物に関する。
(A)成分:後記一般式(1)で表される化合物
(B)成分:後記一般式(2)で表される化合物
(C)成分:コロイダルシリカ(c1)と、後記一般式(3)で表される(メタ)アクリロイル基含有アルコキシシラン化合物(c2)又は/及び後記一般式(4)で表されるマレイミド基含有アルコキシシラン化合物(c3)とを、重量比で、(c1):〔(c2)+(c3)〕=9:1〜1:9で加水分解・縮合反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)を(c2)及び/又は(c3)で化学修飾したものを含む。
(D)成分:窒素原子に少なくとも1個の置換基を有する(メタ)アクリルアミド化合物
(E)成分:紫外線吸収剤
(F)成分:有機溶剤
That is, this invention is a composition containing the following (A)-(F) component, Comprising: (A) component, (B) component, (C) component, and (D) component total [Hereinafter, "(A ) To (D) total component]] with respect to 100 parts by weight, respectively, (A) to (F) components (A) component: 20 to 80 parts by weight (B) component: 5 to 60 parts by weight (C) Component: 1 to 30 parts by weight (D) Component 1 to 20 parts by weight (E) Component: 0.1 to 12 parts by weight (F) Component: Active energy ray curable coating containing 10 to 1000 parts by weight The agent composition.
Component (A): Compound represented by general formula (1) described later (B) Component: Compound (C) represented by general formula (2) described later: Colloidal silica (c1), and general formula (3) described later The (meth) acryloyl group-containing alkoxysilane compound (c2) represented by the formula (4) and / or the maleimide group-containing alkoxysilane compound (c3) represented by the following general formula (4) by weight ratio, (c1): [ (C2) + (c3)] = 9: 1 to 1: 9 non-volatile component of the reaction product subjected to hydrolysis / condensation reaction, wherein (c1) is chemically converted to (c2) and / or (c3) Includes modifications.
(D) component: (meth) acrylamide compound having at least one substituent on the nitrogen atom (E) component: ultraviolet absorber (F) component: organic solvent
以下、本発明を詳細に説明する。
尚、本明細書においては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を(メタ)アクリロイル基と表し、アクリレート又はメタクリレートを(メタ)アクリレートと表す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
In the present specification, an acryloyl group or a methacryloyl group is represented as a (meth) acryloyl group, and an acrylate or methacrylate is represented as a (meth) acrylate.
本発明の活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物は、屋外で使用されるプラスチック製基材、特にポリカーボネート製基材のコーティング剤として優れた耐摩耗性及び耐候性を発揮する。 The active energy ray-curable coating agent composition of the present invention exhibits excellent wear resistance and weather resistance as a coating agent for plastic substrates used outdoors, particularly polycarbonate substrates.
本発明は、前記した(A)〜(F)成分を特定割合で含む活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物に関する。
以下、それぞれの成分及び組成物の詳細について説明する。
The present invention relates to an active energy ray-curable coating agent composition containing the above-described components (A) to (F) at a specific ratio.
Hereinafter, the detail of each component and a composition is demonstrated.
1.(A)成分
(A)成分は、下記一般式(1)で表される化合物であり、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物である。
1. (A) component (A) A component is a compound represented by following General formula (1), and is an isocyanuric ring containing urethane (meth) acrylate compound.
一般式(1)において、R1、R2及びR3は、全てエチレン基を表し、R4、R5及びR6は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基を表す。 In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 all represent an ethylene group, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
(A)成分としては、一般式(1)において、R4、R5及びR6が全て水素原子である化合物、即ちトリアクリレートが好ましい。当該化合物は、硬化性に優れ、硬化膜の性能発揮に必要な活性エネルギー線の照射エネルギー量が小さくて済む。さらに、硬化膜の耐摩耗性と耐候性が特に優れたものとなる。 As the component (A), a compound in which R 4 , R 5 and R 6 are all hydrogen atoms in the general formula (1), that is, a triacrylate is preferable. The compound is excellent in curability and requires a small amount of irradiation energy of active energy rays necessary for exhibiting the performance of the cured film. Furthermore, the abrasion resistance and weather resistance of the cured film are particularly excellent.
(A)成分は、常法に従い製造されたものが使用できる。具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体と、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとの付加反応等が挙げられる。この付加反応は無触媒でも可能であるが、反応を効率的に進めるために、ジブチルスズジラウレート等の錫系触媒や、トリエチルアミン等のアミン系触媒等を添加してもよい。 (A) The component manufactured according to the conventional method can be used. Specific examples include an addition reaction between a nurate type trimer of hexamethylene diisocyanate and hydroxyethyl (meth) acrylate. Although this addition reaction can be performed without a catalyst, a tin-based catalyst such as dibutyltin dilaurate, an amine-based catalyst such as triethylamine, or the like may be added in order to advance the reaction efficiently.
(A)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、20〜80重量部であり、好ましくは45〜80重量部、より好ましくは50〜70重量部である。
(A)成分の含有割合が20重量部に満たないと、耐候性が不十分となり、より具体的には耐候性試験で白化等の外観不良を発生しやすくなり、一方80重量部超えると、耐候性が不十分となり、より具体的には耐候性試験で密着性不良を発生しやすくなってしまう。
(A) The content rate of a component is 20-80 weight part with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, Preferably it is 45-80 weight part, More preferably, it is 50-70 weight part. is there.
When the content ratio of the component (A) is less than 20 parts by weight, the weather resistance becomes insufficient, more specifically, it tends to cause appearance defects such as whitening in the weather resistance test, while when it exceeds 80 parts by weight, The weather resistance becomes insufficient, and more specifically, a poor adhesion is likely to occur in a weather resistance test.
2.(B)成分
(B)成分は、下記一般式(2)で表される化合物であり、ウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有(メタ)アクリレート化合物である。
2. (B) A component (B) component is a compound represented by following General formula (2), and is an isocyanuric ring containing (meth) acrylate compound which does not have a urethane bond.
一般式(2)において、R7及びR8は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基を表し、R9は水素原子又は(メタ)アクリロイル基を表す。 In the general formula (2), R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 9 represents a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group.
(B)成分としては、一般式(2)において、R7及びR8が水素原子であり、R9が水素原子又はアクリロイル基である化合物、即ち、ジ又はトリアクリレートが好ましい。当該化合物は、組成物の硬化性及び硬化膜の耐摩耗性が特に優れたものとなる。 The component (B) is preferably a compound in which R 7 and R 8 are hydrogen atoms and R 9 is a hydrogen atom or an acryloyl group in the general formula (2), that is, di- or triacrylate. The compound is particularly excellent in the curability of the composition and the abrasion resistance of the cured film.
(B)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、5〜60重量部であり、好ましくは5〜50重量部、より好ましくは10〜40重量部、特に好ましくは10〜30重量部である。
(B)成分の含有割合が5重量部に満たないと、耐候性が不十分となり、より具体的には耐候性試験で密着性不良を発生しやすくなってしまい、一方、60重量部を超えると耐候性が不十分となり、より具体的には耐候性試験で白化等の外観不良を発生しやすくなってしまう。
(B) The content rate of a component is 5-60 weight part with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, Preferably it is 5-50 weight part, More preferably, it is 10-40 weight part, Particularly preferred is 10 to 30 parts by weight.
When the content ratio of the component (B) is less than 5 parts by weight, the weather resistance becomes insufficient, and more specifically, the adhesion resistance is likely to be generated in the weather resistance test. On the other hand, the content exceeds 60 parts by weight. And weather resistance becomes insufficient, and more specifically, appearance defects such as whitening are likely to occur in a weather resistance test.
3.(C)成分
(C)成分は、コロイダルシリカ(c1)〔以下、単に「(c1)」ともいう〕と、下記一般式(3)で表される(メタ)アクリロイル基含有アルコキシシラン化合物(c2)〔以下、単に「(c2)」ともいう〕又は/及び下記一般式(4)で表されるマレイミド基含有アルコキシシラン化合物(c3)〔以下、単に「(c3)」ともいう〕とを、重量比で、(c1):〔(c2)+(c3)〕=9:1〜1:9で加水分解・縮合反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)を(c2)又は/及び(c3)で化学修飾したものを含む。
3. Component (C) The component (C) is composed of colloidal silica (c1) [hereinafter also simply referred to as “(c1)”] and a (meth) acryloyl group-containing alkoxysilane compound (c2) represented by the following general formula (3): ) [Hereinafter simply referred to as “(c2)”] or / and a maleimide group-containing alkoxysilane compound (c3) represented by the following general formula (4) (hereinafter also simply referred to as “(c3)”), It is a non-volatile component of a reaction product obtained by hydrolysis and condensation reaction at a weight ratio of (c1): [(c2) + (c3)] = 9: 1 to 1: 9, and (c1) is converted to (c2 Or / and (c3) chemically modified.
一般式(3)において、R10はメチル基又はフェニル基を表し、R11は炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基を表し、R12は水素原子又はメチル基を表し、Xは炭素数1〜6のアルコキシ基を表し、Xは同一であっても異なっていても良く、nは0又は1である。 In General Formula (3), R 10 represents a methyl group or a phenyl group, R 11 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and X represents Represents an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, X may be the same or different, and n is 0 or 1;
一般式(4)において、R13は水素原子又は炭素数1〜6の1価の有機基を表し、R14は炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基を表し、zは0.1以上3以下の正の数を表す。又、zが3未満の場合に(c3)は縮合物を含み、該縮合物の1分子中のR13は2種以上の異なる基を含んでいてもよい。 In the general formula (4), R 13 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 6 carbon atoms, R 14 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and z is 0. A positive number of 1 or more and 3 or less is represented. When z is less than 3, (c3) contains a condensate, and R 13 in one molecule of the condensate may contain two or more different groups.
尚、(C)成分の製造は、通常、有機溶媒中で行われるが、(C)成分は、反応で使用した水及び有機溶媒を除いた成分である。又、(C)成分は、アルコキシシランが加水分解して生成するアルコールや、シラノールの縮合で生成する水を除いた成分である。即ち、(C)成分は反応生成物中の不揮発性成分を意味し、換言すればSi含有成分を意味する。 In addition, although manufacture of (C) component is normally performed in an organic solvent, (C) component is a component except the water and organic solvent which were used by reaction. The component (C) is a component excluding alcohol generated by hydrolysis of alkoxysilane and water generated by condensation of silanol. That is, the component (C) means a non-volatile component in the reaction product, in other words, a Si-containing component.
(C)成分としては、(c1)と(c2)の反応物、(c1)と(c3)の反応物、及び(c1)と(c2)及び(c3)の反応物の3種が挙げられ、それぞれ目的に応じて選択することができる。
以下、(C)成分に関して、原料の(c1)〜(c3)、製造方法及び含有割合について説明する。
Examples of the component (C) include three kinds of reactants (c1) and (c2), reactants (c1) and (c3), and reactants (c1), (c2), and (c3). , Each can be selected according to the purpose.
Hereinafter, regarding the component (C), the raw materials (c1) to (c3), the production method, and the content ratio will be described.
1)(c1)
(c1)は、コロイダルシリカである。
(c1)としては、種々の化合物が使用できるが、球状粒子が均一分散したものが好ましく、例えばアルコール系溶媒に均一分散したものがより好ましい。
(c1)の平均一次粒子径としては、1〜100nmが好ましく、5〜60nmであることがより好ましく、特に好ましくは5〜30nmである。(c1)の平均一次粒子径を1nmより大きいものとすることで、耐摩耗性に優れるものすることができ、100nmより小さいものとすることで、コロイド溶液の分散安定性に優れるものとすることができる。
尚、本発明において平均一次粒子径とは、BET法による比表面積から算出された値を意味する。
(c1)の比表面積としては、30〜3,000m2/gの範囲であるものが好ましい。
1) (c1)
(C1) is colloidal silica.
As (c1), various compounds can be used, but those in which spherical particles are uniformly dispersed are preferable, for example, those in which the particles are uniformly dispersed in an alcohol solvent are more preferable.
The average primary particle size of (c1) is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 60 nm, and particularly preferably 5 to 30 nm. By making the average primary particle size of (c1) larger than 1 nm, it can be excellent in abrasion resistance, and by making it smaller than 100 nm, it should be excellent in dispersion stability of the colloidal solution. Can do.
In the present invention, the average primary particle diameter means a value calculated from the specific surface area by the BET method.
The specific surface area of (c1) is preferably in the range of 30 to 3,000 m 2 / g.
2)(c2)
(c2)は、前記した一般式(3)で表される化合物である。
一般式(3)において、nは0である化合物が、硬化膜が耐摩耗性に優れたものとなる点で好ましい。又、nが1である場合、R10はメチル基である化合物が、硬化膜が耐候性に優れたものとなる点で好ましい。R11は、トリメチレン基である化合物が、硬化膜が耐摩耗性と耐候性に優れたものとなる点で好ましい。R12は、組成物に硬化性が要求される場合は、硬化性に優れる点で水素原子である化合物が好ましい。一方、原料製造の容易さ及び組成物の保存安定性が要求される場合には、原料製造及び組成物の保存中の安定性に優れる点で、メチル基である化合物が好ましい。Xは、メトキシ基、エトキシ基、及びプロポキシ基である化合物が、反応性に優れる点で好ましい。
2) (c2)
(C2) is a compound represented by the general formula (3).
In the general formula (3), a compound in which n is 0 is preferable in that the cured film has excellent wear resistance. When n is 1, a compound in which R 10 is a methyl group is preferable in that the cured film has excellent weather resistance. R 11 is preferably a compound which is a trimethylene group in that the cured film is excellent in wear resistance and weather resistance. R 12 is preferably a hydrogen atom compound from the viewpoint of excellent curability when the composition requires curability. On the other hand, when ease of raw material production and storage stability of the composition are required, a compound that is a methyl group is preferable in terms of excellent stability during raw material production and storage of the composition. X is preferably a compound that is a methoxy group, an ethoxy group, or a propoxy group in terms of excellent reactivity.
(c2)において、nが0である化合物がより好ましい。当該化合物の具体例としては、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン及び3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 In (c2), a compound in which n is 0 is more preferable. Specific examples of the compound include 2- (meth) acryloyloxyethyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, and 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane.
3)(c3)
(c3)は、前記した一般式(4)で表される化合物である。
一般式(4)において、R13の炭素数1〜6の1価の有機基としては、アルキル基が好ましく、メチル基、エチル基及びプロピル基が加水分解反応性に優れる点で特に好ましい。R14の炭素数1〜6の2価の飽和炭化水素基としては、トリメチレン基が、硬化膜が耐摩耗性と耐候性に優れたものとなる点で特に好ましい。
3) (c3)
(C3) is a compound represented by the general formula (4) described above.
In General formula (4), as a C1-C6 monovalent organic group of R < 13 >, an alkyl group is preferable and a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are especially preferable at the point which is excellent in hydrolysis reactivity. As the divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms of R 14 , a trimethylene group is particularly preferable in that the cured film is excellent in wear resistance and weather resistance.
一般式(4)において、zは、Si原子1モル当りの残存アルコキシ基の平均モル数を表す。(c3)は、zが3のときアルコキシシランモノマーを示し、zが3未満のときアルコキシシラン縮合物又はアルコキシシラン縮合物とアルコキシシランモノマーとの混合物を示す。(c3)が縮合物である場合、R13は、それぞれ1分子中に異なる2種以上の化学構造を有していてもよい。 In the general formula (4), z represents the average number of moles of remaining alkoxy groups per mole of Si atoms. (C3) indicates an alkoxysilane monomer when z is 3, and indicates an alkoxysilane condensate or a mixture of an alkoxysilane condensate and an alkoxysilane monomer when z is less than 3. When (c3) is a condensate, each R 13 may have two or more different chemical structures in one molecule.
一般式(4)において、zを0.1以上にすることで、コロイダルシリカが有効に表面修飾され、硬化物が耐擦傷性に優れたものとなる。又、(c1)表面と効果的に反応性する点で、好ましくは0.4≦z≦3、さらには0.8≦z≦3である。 In the general formula (4), by setting z to 0.1 or more, colloidal silica is effectively surface-modified, and the cured product has excellent scratch resistance. Further, (c1) In terms of effective reactivity with the surface, 0.4 ≦ z ≦ 3, and further preferably 0.8 ≦ z ≦ 3.
尚、zの値は、(c3)の1H−NMRスペクトルを測定し、水素原子の積分比から求めることができる。 In addition, the value of z can be calculated | required from the integration ratio of a hydrogen atom by measuring the 1 H-NMR spectrum of (c3).
前記式(4)の化合物の好ましい製造方法について説明する。
例えば、下記化学式(5)で表される二重結合を有するカルボン酸無水物に、下記一般式(6)で表されるアミノアルキルトリアルコキシシランを付加させてアミック酸とした後、加熱により閉環させてマレイミド基とし、このとき生成する水とアルコキシ基を反応させる方法が挙げられる。
この方法によれば、容易に入手可能な原料を用いて、本発明の組成物に好適な(c3)を一段反応で製造することができるという点で好ましい。
A preferred method for producing the compound of the formula (4) will be described.
For example, after adding an aminoalkyltrialkoxysilane represented by the following general formula (6) to a carboxylic acid anhydride having a double bond represented by the following chemical formula (5) to form an amic acid, the ring is closed by heating. And a maleimide group, and a method of reacting water generated at this time with an alkoxy group is exemplified.
This method is preferable in that (c3) suitable for the composition of the present invention can be produced by a one-step reaction using easily available raw materials.
H2N−R14−Si−(OR13)3 ・・・(6) H 2 N—R 14 —Si— (OR 13 ) 3 (6)
尚、式(6)において、R13及びR14は、前記と同義である。
まず、二重結合を有するカルボン酸無水物に、アミノアルキルトリアルコキシシランのアミノ基が付加してアミック酸(以下、「AMA」という。)が生成する。次に、AMAを含む溶液を加熱すると、閉環反応が進行して、マレイミド基が生成する。閉環反応で水が生成するため、その水によりアルコキシ基の加水分解縮合反応が進行する。
In the formula (6), R 13 and R 14 are as defined above.
First, an amino group of an aminoalkyltrialkoxysilane is added to a carboxylic acid anhydride having a double bond to produce an amic acid (hereinafter referred to as “AMA”). Next, when the solution containing AMA is heated, the ring closure reaction proceeds and a maleimide group is generated. Since water is produced by the ring closure reaction, the hydrolysis and condensation reaction of the alkoxy group proceeds with the water.
ここで、閉環反応が完全で、発生した水が全てアルコキシシランの加水分解縮合反応に消費された場合、理論上、zは1となる。式(4)のzは0.1〜3の範囲であり、zを1未満とする場合は、反応系に水を添加する方法が挙げられ、一方、zを1超過とする場合は、反応系から水を除去したり、脱水剤を使用することで調整することができる。 Here, when the ring-closing reaction is complete and all the generated water is consumed for the hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane, z is theoretically 1. In the formula (4), z is in the range of 0.1 to 3, and when z is less than 1, a method of adding water to the reaction system may be mentioned, while when z is more than 1, the reaction is performed. It can be adjusted by removing water from the system or using a dehydrating agent.
上記製造方法は、有機溶媒の存在下に実施することが好ましい。有機溶媒としては、AMAを溶解し、かつ原料と反応しないものが好ましい。具体的には、トルエン、キシレン等の芳香族化合物が好ましい。しかし、酸無水物とアミノ基との反応は非常に速いため、アルコールやエステル等の極性溶媒も使用することができる。
閉環反応の温度としては、70〜150℃の範囲が好ましい。
有機溶媒として水を殆ど溶解しない化合物、例えば芳香族化合物を使用する場合、反応終了後、脱溶媒することが好ましい。
二重結合を有するカルボン酸無水物とアミノアルキルトリアルコキシシランとの割合としては、等モルが好ましい。二重結合を有するカルボン酸無水物及びアミノアルキルトリアルコキシシランとしては、それぞれ複数種を併用することもできる。
The above production method is preferably carried out in the presence of an organic solvent. As the organic solvent, a solvent that dissolves AMA and does not react with the raw material is preferable. Specifically, aromatic compounds such as toluene and xylene are preferable. However, since the reaction between the acid anhydride and the amino group is very fast, polar solvents such as alcohols and esters can also be used.
The temperature for the ring closure reaction is preferably in the range of 70 to 150 ° C.
When a compound that hardly dissolves water, for example, an aromatic compound, is used as the organic solvent, it is preferable to remove the solvent after completion of the reaction.
The proportion of the carboxylic acid anhydride having a double bond and the aminoalkyltrialkoxysilane is preferably equimolar. As the carboxylic acid anhydride and aminoalkyltrialkoxysilane having a double bond, a plurality of types can be used in combination.
4)(C)成分の製造方法
(C)成分の製造方法としては、水を含む有機溶媒の存在下に、(c1)と、(c2)又は/及び(c3)とを、所定の重量比で仕込んだ後、加熱して反応させる方法が好ましい。
加熱温度及び時間は、原料及び触媒の有無等により適宜設定すれば良く、40〜140℃が好ましく、60〜120℃で0.5〜20時間がより好ましい。
4) Method for producing component (C) As a method for producing component (C), (c1) and (c2) or / and (c3) are mixed in a predetermined weight ratio in the presence of an organic solvent containing water. After charging, the method of heating and reacting is preferable.
The heating temperature and time may be appropriately set depending on the presence of the raw materials and the catalyst, etc., preferably 40 to 140 ° C., more preferably 60 to 120 ° C. and 0.5 to 20 hours.
(C)成分には、(c2)又は/及び(c3)で表面修飾されたシリカ微粒子だけでなく、シリカ微粒子を含まない(c2)又は/及び(c3)の加水分解縮合物が含まれていてもよく、それらを含めて(C)成分と定義する。
又、(c2)又は/及び(c3)に加えて、前記式(5)で表される化合物とアミノアルキルメチルジアルコキシシランから(c3)と同様に合成されるマレイミド基含有アルコキシシランや、メチルトリアルコキシシラン等、その他アルコキシシラン化合物を加えて(c1)と反応させた生成物も、(C)成分の概念に含める。但しこの場合、その他アルコキシシラン化合物の仕込み量は、(c2)と(c3)の合計量の半分以下であることが好ましい。
The component (C) contains not only the silica fine particles surface-modified with (c2) or / and (c3), but also the hydrolysis condensate of (c2) or / and (c3) not containing silica fine particles. These may be included and defined as the component (C).
In addition to (c2) or / and (c3), a maleimide group-containing alkoxysilane synthesized from the compound represented by the formula (5) and aminoalkylmethyl dialkoxysilane in the same manner as (c3), methyl Products obtained by adding other alkoxysilane compounds such as trialkoxysilane and reacting with (c1) are also included in the concept of component (C). In this case, however, the amount of the other alkoxysilane compound charged is preferably half or less of the total amount of (c2) and (c3).
(C)成分を合成する際の(c1):〔(c2)+(c3)〕の仕込み重量比は1:9〜9:1であるが、より好ましくは3:7〜8:2、さらに好ましくは4:6〜7:3である。(c1):〔(c2)+(c3)〕の重量比を1:9〜9:1とすることで、硬化膜の耐摩耗性と耐候性を両立させることができる。 The weight ratio of (c1): [(c2) + (c3)] when the component (C) is synthesized is 1: 9 to 9: 1, more preferably 3: 7 to 8: 2, Preferably it is 4: 6-7: 3. By setting the weight ratio of (c1): [(c2) + (c3)] to 1: 9 to 9: 1, both the wear resistance and the weather resistance of the cured film can be achieved.
反応系に仕込む水の量は、アルコキシ基1モルに対し、0.3〜10モルであることが好ましく0.5〜5モルであることがさらに好ましい。水の仕込み量をアルコキシ基1モルに対して0.3〜10モルとすることで、シリカ微粒子をゲル化させることなく、シリカ微粒子の表面を効率よく表面修飾することができる。 The amount of water charged into the reaction system is preferably 0.3 to 10 mol, and more preferably 0.5 to 5 mol, with respect to 1 mol of the alkoxy group. By setting the amount of water charged to 0.3 to 10 mol with respect to 1 mol of the alkoxy group, the surface of the silica fine particles can be efficiently modified without causing the silica fine particles to gel.
有機溶媒としては、水を均一に溶解するものが好ましく、より好ましくは沸点100℃〜200℃のアルコール系溶媒であり、さらに好ましくはエーテル結合を有する沸点100℃〜200℃のアルコール系溶媒である。
好ましい有機溶媒の具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル及びエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
As the organic solvent, those that uniformly dissolve water are preferable, more preferably alcoholic solvents having a boiling point of 100 ° C to 200 ° C, and still more preferably alcoholic solvents having an ether bond and a boiling point of 100 ° C to 200 ° C. .
Specific examples of preferable organic solvents include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol. And monobutyl ether.
尚、(C)成分は、無触媒で製造することができるが、酸触媒やアルカリ触媒を加えてもよい。 In addition, although (C) component can be manufactured without a catalyst, you may add an acid catalyst and an alkali catalyst.
反応終了後、反応系中に含まれる水を除去するとよい。反応後の溶液を加熱したり減圧したりし、水、さらには有機溶媒を留去するとよい。このとき、反応後の溶液に水よりも高沸点の有機溶媒を加えることが好ましい。 After completion of the reaction, water contained in the reaction system may be removed. The solution after the reaction may be heated or decompressed to distill off water and further the organic solvent. At this time, it is preferable to add an organic solvent having a boiling point higher than that of water to the solution after the reaction.
5)(C)成分の含有割合
(C)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して1〜30重量部であり、好ましくは3〜25重量部、より好ましくは5〜20重量部である。
(C)成分の含有割合が1重量部に満たないと、硬化膜の耐摩耗性が不十分となってしまい、一方、30重量部を超えると、硬化膜が収縮しやすくなったり、硬化膜の有機部分の分解が速くなったりして耐候性が低下する。
5) Content ratio of component (C) The content ratio of component (C) is 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of components (A) to (D). Preferably it is 5-20 weight part.
When the content ratio of the component (C) is less than 1 part by weight, the cured film has insufficient wear resistance. On the other hand, when it exceeds 30 parts by weight, the cured film tends to shrink or the cured film Degradation of the organic part of the material becomes faster and the weather resistance decreases.
3.(D)成分
(D)成分は、窒素原子に少なくとも1個の置換基を有する(メタ)アクリルアミド化合物である。即ち、(メタ)アクリルアミドの窒素原子に結合した水素原子の1つ又は2つが、水素原子以外の有機基で置換された化合物を意味する。
置換基としては、アルキル基、ヒドロキシアルキル基、アリール基及びアルキルアミノアルキル基等が挙げられる。アルキル基の場合、窒素原子を含めて環状構造を形成するものであっても良い。
3. Component (D) The component (D) is a (meth) acrylamide compound having at least one substituent on the nitrogen atom. That is, it means a compound in which one or two hydrogen atoms bonded to the nitrogen atom of (meth) acrylamide are substituted with an organic group other than a hydrogen atom.
Examples of the substituent include an alkyl group, a hydroxyalkyl group, an aryl group, and an alkylaminoalkyl group. In the case of an alkyl group, a ring structure including a nitrogen atom may be formed.
(D)成分の具体例としては、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N−n−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−sec−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−n−ヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN−アルキル(メタ)アクリルアミド;
N−ベンジル(メタ)アクリルアミド等のN−芳香族基含有アルキル(メタ)アクリルアミド;
N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のN−ヒドロキシアルキル(メタ)アクリルアミド;
N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド;
N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ−n−プロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジ−n−ブチル(メタ)アクリルアミド及びN,N−ジヘキシル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド;
N,N−ジベンジル(メタ)アクリルアミド等のN,N−ジ芳香族基含有アルキル(メタ)アクリルアミド等;並びに
(メタ)アクリロイルモルホリン等が挙げられる。
これら化合物の中でも(メタ)アクリロイルモルホリンが好ましく、アクリロイルモルホリンが、硬化膜の耐摩耗性と耐候性に優れたものとなる点で、特に好ましい。
Specific examples of the component (D) include N-methyl (meth) acrylamide, Nn-propyl (meth) acrylamide, N-isopropyl (meth) acrylamide, Nn-butyl (meth) acrylamide, N-sec- N-alkyl (meth) acrylamides such as butyl (meth) acrylamide, Nt-butyl (meth) acrylamide, Nn-hexyl (meth) acrylamide;
N-aromatic group-containing alkyl (meth) acrylamides such as N-benzyl (meth) acrylamide;
N-hydroxyalkyl (meth) acrylamides such as N-hydroxyethyl (meth) acrylamide;
N, N-dialkylaminoalkyl (meth) acrylamides such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylamide and N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide;
N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, N, N-di-n-propyl (meth) acrylamide, N, N-diisopropyl (meth) acrylamide, N, N-di- N, N-dialkyl (meth) acrylamides such as n-butyl (meth) acrylamide and N, N-dihexyl (meth) acrylamide;
And N, N-diaromatic group-containing alkyl (meth) acrylamides such as N, N-dibenzyl (meth) acrylamide; and (meth) acryloylmorpholine.
Among these compounds, (meth) acryloylmorpholine is preferable, and acryloylmorpholine is particularly preferable in that the cured film has excellent wear resistance and weather resistance.
(D)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、1〜20重量部であり、好ましくは5〜15重量部である。
(D)成分の含有割合が1重量部に満たないと、耐候性試験で密着性不良を発生しやすくなってしまい、一方、20重量部を超えると耐摩耗性が不足してしまう。
(D) The content rate of a component is 1-20 weight part with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, Preferably it is 5-15 weight part.
When the content ratio of the component (D) is less than 1 part by weight, poor adhesion tends to occur in the weather resistance test, whereas when it exceeds 20 parts by weight, the wear resistance is insufficient.
4.(E)成分
本発明の(E)成分は、紫外線吸収剤であり、種々の化合物又は物質を使用することができる。
(E)成分の具体例としては、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2−エチルヘキシロキシ)プロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブチロキシフェニル)−6−(2,4−ビス−ブチロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチロキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等のトリアジン系紫外線吸収剤;2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−5−(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤;2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、オクチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート系紫外線吸収剤、酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化錫微粒子等の紫外線を吸収する無機微粒子等が挙げられる。
以上列挙した紫外線吸収剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
4). (E) component (E) component of this invention is a ultraviolet absorber, and can use a various compound or substance.
Specific examples of the component (E) include 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl). -1,3,5-triazine, 2- [4-[(2-hydroxy-3-tridecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1 , 3,5-triazine, 2- [4-[(2-hydroxy-3- (2-ethylhexyloxy) propyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) ) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (2-hydroxy-4-butyloxyphenyl) -6- (2,4-bis-butyroxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2 -(2-hydroxy-4- 1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine and other triazine ultraviolet absorbers; 2- (2H-benzotriazol-2-yl)- 4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol, 2- (2-hydroxy-5-tert-butylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- [2-hydroxy-5- (2- ( Benzotriazole ultraviolet absorbers such as (meth) acryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole; benzophenone ultraviolet absorbers such as 2,4-dihydroxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, ethyl-2-cyano -3,3-diphenyl acrylate, octyl-2-cyano-3,3-diphenyl Cyanoacrylate ultraviolet absorbers such as acrylate, titanium oxide fine particles, zinc oxide fine particles, inorganic fine particles or the like that absorbs ultraviolet light, such as tin oxide fine particles.
The ultraviolet absorbers listed above may be used alone or in combination of two or more.
これらのうち、(メタ)アクリロイル基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、硬化膜の耐候性と耐摩耗性を両立させる点で、特に好ましい。 Of these, a benzotriazole-based ultraviolet absorber having a (meth) acryloyl group is particularly preferable in terms of achieving both the weather resistance and the wear resistance of the cured film.
(E)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、0.1〜12重量部であり、好ましくは1〜10重量部である。
(E)成分の含有割合が0.1重量部未満では、十分な耐候性を示す硬化膜が得られない。一方、(E)成分の含有割合が12重量部を超えると、硬化膜の耐摩耗性が低下するだけでなく、耐候性も低下してしまう。特に、(E)成分の含有割合を1〜10重量部とすることで、優れた耐摩耗性と耐候性とを両立する硬化膜が得られる。
(E) The content rate of a component is 0.1-12 weight part with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, Preferably it is 1-10 weight part.
When the content ratio of the component (E) is less than 0.1 parts by weight, a cured film showing sufficient weather resistance cannot be obtained. On the other hand, when the content ratio of the component (E) exceeds 12 parts by weight, not only the wear resistance of the cured film is lowered but also the weather resistance is lowered. In particular, when the content ratio of the component (E) is 1 to 10 parts by weight, a cured film having both excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.
5.(F)成分
本発明の(F)成分は有機溶剤であり、種々の化合物を使用することができる。
(F)成分としては、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分、さらには後述する他の成分を均一に分散又は溶解するものが好ましい。
5. Component (F) The component (F) of the present invention is an organic solvent, and various compounds can be used.
The component (F) is preferably one that uniformly disperses or dissolves the components (A), (B), (C), (D) and (E), and other components described later.
(F)成分の好ましい具体例としては、エタノール及びイソプロパノール等のアルコール;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノエーテル;トルエン及びキシレン等の芳香族化合物;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等のケトン;ジブチルエーテル等のエーテル;ジアセトンアルコール;並びにN−メチルピロリドン等が挙げられる。 Preferred specific examples of component (F) include alcohols such as ethanol and isopropanol; alkylene glycol monoethers such as ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether Aromatic compounds such as toluene and xylene; esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate and butyl acetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; ethers such as dibutyl ether; diacetone alcohol; and N-methyl Examples include pyrrolidone and the like.
(F)成分のとしては、前記成分の分散性又は溶解性に優れるだけでなく、適用する基材、特にプラスチック製基材を溶解しないものが好ましい。
例えば、プラスチック製基材がポリカーボネートである場合、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルキレングリコールモノエーテルが、ポリカーボネートを溶かさないため好ましい。
さらに、アルコールやアルキレングリコールモノエーテル等のポリカーボネート樹脂を溶かさない溶剤と、エステルやケトン等のポリカーボネート樹脂を溶かす溶剤を混合することで、塗工時にはポリカーボネート製基材は溶かさず、その後の加熱工程では樹脂基材表面をミクロンオーダーで溶解して塗膜の密着性を高める手法も好ましく適用できる。又、種々沸点の溶剤を混合することで、塗膜表面の平滑性を高める手法も好ましく適用できる。
As the component (F), not only the dispersibility or solubility of the above components is excellent, but those that do not dissolve the substrate to be applied, particularly the plastic substrate, are preferable.
For example, when the plastic substrate is polycarbonate, an alkylene glycol monoether such as propylene glycol monomethyl ether is preferable because it does not dissolve the polycarbonate.
Furthermore, by mixing a solvent that does not dissolve the polycarbonate resin such as alcohol or alkylene glycol monoether and a solvent that dissolves the polycarbonate resin such as ester or ketone, the polycarbonate substrate is not dissolved at the time of coating. A technique for improving the adhesion of the coating film by dissolving the resin substrate surface on the micron order is also preferably applicable. Moreover, the method of improving the smoothness of the coating-film surface by mixing the solvent of various boiling points can also be applied preferably.
(F)成分の含有割合は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、10〜1,000重量部であり、好ましくは50〜500重量部、さらに好ましくは50〜300重量部である。
(F)成分の含有割合が10重量部に満たないと、組成物を均一に塗工し難く、一方、(F)成分の含有割合が1,000重量部を超えると、十分な厚さの硬化膜が得られにくい。前記した好ましい割合、さらに好ましい割合とすることで、塗工工程が生産性に優れるものとなる。
尚、(A)〜(E)成分並びに後述のその他の成分の中には、有機溶剤の溶液や分散液として使用・販売されているものもある。この場合、これら成分に含まれる有機溶媒も、(F)成分の含有割合に含めることとする。
The content ratio of the component (F) is 10 to 1,000 parts by weight, preferably 50 to 500 parts by weight, and more preferably 50 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the components (A) to (D). Part.
When the content ratio of the component (F) is less than 10 parts by weight, it is difficult to apply the composition uniformly. On the other hand, when the content ratio of the component (F) exceeds 1,000 parts by weight, a sufficient thickness is obtained. It is difficult to obtain a cured film. By setting it as the above-mentioned preferable ratio and a more preferable ratio, a coating process will be excellent in productivity.
Some of the components (A) to (E) and other components described below are used and sold as organic solvent solutions and dispersions. In this case, the organic solvent contained in these components is also included in the content ratio of the component (F).
6.その他の成分
本発明の組成物は、前記(A)〜(F)成分を必須とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。
その他の成分の好ましい例としては、ヒンダードアミン系光安定剤(G)〔以下、「(G)成分」という〕、光ラジカル重合開始剤(H)〔以下、「(H)成分」という〕が挙げられる。
以下に列挙するその他の成分は、単独で配合してもよいし、2種以上を配合してもよい。
6). Other components Although the composition of this invention makes the said (A)-(F) component essential, various components can be mix | blended according to the objective.
Preferable examples of other components include hindered amine light stabilizer (G) [hereinafter referred to as “(G) component”], radical photopolymerization initiator (H) [hereinafter referred to as “(H) component”]. It is done.
Other components listed below may be blended singly or in combination of two or more.
1)(G)成分
(G)成分は、ヒンダードアミン系光安定剤である。(G)成分は、硬化膜の耐候性を向上させる目的で、所望により配合する成分である。
ヒンダードアミン系光安定剤の具体例としては、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、2,4−ビス[N−ブチル−N−(1−シクロヘキシロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−4−イル)アミノ]−6−(2−ヒドロキシエチルアミン)−1,3,5−トリアジン、デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチロキシ)−4−ピペリジニル)エステル等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
これらのうち、ヒンダードアミンの塩基性が低いものが組成物の安定性の点で好ましく、具体的には、アミノエーテル基を有する所謂NOR型のものがより好ましい。
1) Component (G) The component (G) is a hindered amine light stabilizer. The component (G) is a component to be blended as desired for the purpose of improving the weather resistance of the cured film.
Specific examples of the hindered amine light stabilizer include bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate and methyl (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate. 2,4-bis [N-butyl-N- (1-cyclohexyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidin-4-yl) amino] -6- (2-hydroxyethylamine) -1,3 , 5-triazine, hindered amine light stabilizers such as bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, etc.
Among these, those having a low basicity of hindered amine are preferable from the viewpoint of the stability of the composition, and specifically, a so-called NOR type having an amino ether group is more preferable.
(G)成分の含有割合としては、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して0.05〜1.5重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜1.5重量部である。 As a content rate of (G) component, 0.05-1.5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, More preferably, it is 0.1-1.5 weight part is there.
2)(H)成分
(H)成分は、光ラジカル重合開始剤である。(H)成分は、活性エネルギー線として、紫外線や可視光線等を使用する場合に配合する成分である。活性エネルギー線として電子線を使用する場合には、必ずしも配合する必要はない。(H)成分としては、種々の化合物を使用することができる。
2) Component (H) The component (H) is a radical photopolymerization initiator. (H) component is a component mix | blended when using an ultraviolet-ray, visible light, etc. as an active energy ray. When an electron beam is used as the active energy ray, it is not always necessary to add it. As the component (H), various compounds can be used.
(H)成分の具体例としては、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−〔4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル〕−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、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、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、ジエトキシアセトフェノン、オリゴ{2−ヒドロキシ−2−メチル−1−〔4−(1−メチルビニル)フェニル〕プロパノン}及び2−ヒドロキシ−1−{4−〔4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)ベンジル〕フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン及び4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルスルファイド等のベンゾフェノン系化合物;メチルベンゾイルフォルメート、オキシフェニル酢酸の2−(2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ)エチルエステル及びオキシフェニル酢酸の2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステル等のα−ケトエステル系化合物;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サイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、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サイド等のフォスフィンオキサイド系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル及びベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン系化合物;チタノセン系化合物;1−〔4−(4−ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル〕−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルフィニル)プロパン−1−オン等のアセトフェノン/ベンゾフェノンハイブリッド系光開始剤;2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−〔4−(フェニルチオ)〕−1,2−オクタンジオン等のオキシムエステル系光重合開始剤;並びにカンファーキノン等が挙げられる。 Specific examples of the component (H) include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane- 1-one, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]- 2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, diethoxyacetophenone, oligo {2-hydroxy-2-methyl-1 -[4- (1-methylvinyl) phenyl] propanone} and 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methylpropionyl) benzyl Acetophenone compounds such as phenyl} -2-methyl-propan-1-one; benzophenone compounds such as benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone and 4-benzoyl-4′-methyl-diphenylsulfide Compound; α-ketoester compounds such as methylbenzoylformate, 2- (2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy) ethyl ester of oxyphenylacetic acid and 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester of oxyphenylacetic acid; 2 , 4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide Phosphine oxide compounds such as oxides; benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; titanocene compounds; 1- [4- (4-benzoylphenylsulfanyl) phenyl] Acetophenone / benzophenone hybrid photoinitiators such as 2-methyl-2- (4-methylphenylsulfinyl) propan-1-one; 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio)]-1 Oxime ester-based photopolymerization initiators such as 2-octanedione; and camphorquinone.
以上列挙したラジカル重合開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The radical polymerization initiators listed above may be used alone or in combination of two or more.
(H)成分の含有割合としては、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、0.1〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.5〜5重量部である。
(H)成分の含有割合を0.1〜10重量部とすることで、組成物が光硬化性に優れるものとなり、耐摩耗性及び耐候性に優れた硬化膜が得られる。
As a content rate of (H) component, 0.1-10 weight part is preferable with respect to 100 weight part of (A)-(D) component total, More preferably, it is 0.5-5 weight part.
When the content ratio of the component (H) is 0.1 to 10 parts by weight, the composition has excellent photocurability, and a cured film having excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.
3)前記以外のその他の成分
本発明の組成物には、塗布時のレベリング性を高める目的や、硬化膜の滑り性を高めて耐擦傷性を高める目的等のため、各種表面改質剤を添加することが好ましい。
表面改質剤としては、表面調整剤、レベリング剤、スベリ性付与剤、防汚性付与剤等の名称で市販されている、表面物性を改質する各種添加剤を使用することができる。それらのうち、シリコーン系表面改質剤及びフッ素系表面改質剤が好適である。
具体例としては、シリコーン鎖とポリアルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン系ポリマー及びオリゴマー、シリコーン鎖とポリエステル鎖を有するシリコーン系ポリマー及びオリゴマー、パーフルオロアルキル基とポリアルキレンオキサイド鎖を有するフッ素系ポリマー及びオリゴマー、パーフルオロアルキルエーテル鎖とポリアルキレンオキサイド鎖を有するフッ素系ポリマー及びオリゴマー、等が挙げられる。これらのうちの一種以上を使用すればよい。滑り性の持続力を高める等の目的で、分子中に(メタ)アクリロイル基を含有するものを使用してもよい。
3) Other components other than the above The composition of the present invention contains various surface modifiers for the purpose of increasing the leveling property at the time of coating, the purpose of increasing the slipping property of the cured film and improving the scratch resistance, and the like. It is preferable to add.
As the surface modifier, various additives for modifying the surface physical properties, which are commercially available under the names of a surface conditioner, a leveling agent, a slipperiness imparting agent, an antifouling imparting agent and the like, can be used. Of these, silicone-based surface modifiers and fluorine-based surface modifiers are preferred.
Specific examples include silicone polymers and oligomers having a silicone chain and a polyalkylene oxide chain, silicone polymers and oligomers having a silicone chain and a polyester chain, fluorine polymers and oligomers having a perfluoroalkyl group and a polyalkylene oxide chain, Examples thereof include fluorine-based polymers and oligomers having a perfluoroalkyl ether chain and a polyalkylene oxide chain. One or more of these may be used. You may use what contains a (meth) acryloyl group in a molecule | numerator for the objective of improving the slidability of a sliding property.
表面改質剤の好ましい配合量は、(A)〜(D)成分の合計100重量部に対して0.01〜1.0重量部が好ましい。表面改質剤の配合量を0.01〜1.0重量部とすることで、塗膜の表面平滑性を高めることができる。 The preferable amount of the surface modifier is preferably 0.01 to 1.0 part by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the components (A) to (D). The surface smoothness of a coating film can be improved by making the compounding quantity of a surface modifier into 0.01-1.0 weight part.
本発明の組成物には、保存安定性を良好にする目的で、ラジカル重合禁止剤を添加することが好ましい。
重合禁止剤の具体例としては、ハイドロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール、ベンゾキノン、フェノチアジン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアンモニウム塩、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩、ジブチルジチオカルバミン酸銅、塩化銅、硫酸銅等が挙げられる。
重合禁止剤の添加量は、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して10〜10,000ppmとする事が好ましく、より好ましくは100〜3000ppmである。
In order to improve the storage stability, it is preferable to add a radical polymerization inhibitor to the composition of the present invention.
Specific examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, benzoquinone, phenothiazine. N-nitrosophenylhydroxylamine, ammonium salt of N-nitrosophenylhydroxylamine, aluminum salt of N-nitrosophenylhydroxylamine, copper dibutyldithiocarbamate, copper chloride, copper sulfate and the like.
The addition amount of the polymerization inhibitor is preferably 10 to 10,000 ppm, more preferably 100 to 3000 ppm with respect to 100 parts by weight of the total of components (A) to (D).
本発明の組成物には、硬化膜の耐熱性や耐候性を良好にする目的で、各種酸化防止剤を配合してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の一次酸化防止剤や、イオウ系及びリン系の二次酸化防止剤が挙げられる。
一次酸化防止剤の具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、1,3,5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン等が挙げられる。
二次酸化防止剤の具体例としては、ジドデシル3,3’−チオジプロピオネート、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト等が挙げられる。
酸化防止剤の好ましい配合量は、(A)〜(D)成分の合計100重量部に対して0〜5重量部が好ましく、より好ましくは0〜3重量部である。
Various antioxidants may be added to the composition of the present invention for the purpose of improving the heat resistance and weather resistance of the cured film. Examples of the antioxidant include primary antioxidants such as hindered phenol antioxidants, and sulfur-based and phosphorus-based secondary antioxidants.
Specific examples of the primary antioxidant include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], ethylenebis (oxyethylene) bis [3- (5-tert- Butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate], 1,3,5-tris [(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl] -1,3,5-triazine-2 , 4, 6 (1H, 3H, 5H) -trione and the like.
Specific examples of secondary antioxidants include didodecyl 3,3′-thiodipropionate, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) Phosphite etc. are mentioned.
A preferable blending amount of the antioxidant is preferably 0 to 5 parts by weight, and more preferably 0 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the components (A) to (D).
本発明の組成物には、1分子中に1個以上のラジカル重合性不飽和基を有する、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及び(E)成分以外の化合物(以下、「不飽和化合物」という)を配合してもよい。
不飽和化合物は、硬化膜とプラスチック製基材との密着性を高めるために配合することができる。
不飽和化合物におけるラジカル重合性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
不飽和化合物の配合割合としては、耐摩耗性及び耐候性が悪化するのを防ぐ観点から、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましい。
The composition of the present invention has one or more radically polymerizable unsaturated groups in one molecule, other than (A) component, (B) component, (C) component, (D) component and (E) component (Hereinafter referred to as “unsaturated compound”).
An unsaturated compound can be mix | blended in order to improve the adhesiveness of a cured film and a plastic-made base material.
The radically polymerizable unsaturated group in the unsaturated compound is preferably a (meth) acryloyl group.
The blending ratio of the unsaturated compound is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the components (A) to (D) from the viewpoint of preventing deterioration of wear resistance and weather resistance.
不飽和化合物において、1分子中に1個のラジカル重合性不飽和基を有する(D)成分、及び(E)成分以外の化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸、アクリル酸のマイケル付加型のダイマー、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、アルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(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、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、パラクミルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノール(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンメチロール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)ヘキサヒドロフタルイミド、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。 Specific examples of the compound other than the (D) component having one radical polymerizable unsaturated group in one molecule and the (E) component in the unsaturated compound include (Meth) acrylic acid, Michael addition of acrylic acid Type dimer, ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate, monohydroxyethyl phthalate (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) Acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, (meth) acrylate of phenol alkylene oxide adduct, (meth) acrylate of alkylphenol alkylene oxide adduct, cyclohexyl (meth) acrylate, tert-butylcyclo Xyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of paracumylphenol, orthophenylphenol (meth) Acrylate, (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanemethylol (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) of alkylene oxide adduct of orthophenylphenol Acrylate, N- (2- (meth) acryloxyethyl) hexahydrophthalimide, N- (2- (meth) acryloxyethyl) tetrahydrophthalimide, N-vinyl Examples include pyrrolidone and N-vinylcaprolactam.
不飽和化合物において、1分子中に2個以上のラジカル重合性不飽和基を有する、(A)成分、(B)成分及び(C)成分以外の化合物(以下、「多官能不飽和化合物」という)を配合してもよい。多官能不飽和化合物を含むことで、硬化膜とプラスチック製基材との密着性及び硬化膜の耐摩耗性が改善する場合がある。
多官能不飽和化合物におけるラジカル重合性不飽和基の数は、耐摩耗性を低下させないためには1分子中に3個以上であることが好ましく、4〜20個であることがより好ましい。
多官能不飽和化合物の配合割合としては、耐候性が悪化するのを防ぐ観点から、(A)〜(D)成分合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましい。
In unsaturated compounds, compounds other than (A) component, (B) component, and (C) component having two or more radically polymerizable unsaturated groups in one molecule (hereinafter referred to as “polyfunctional unsaturated compound”) ) May be blended. By including a polyfunctional unsaturated compound, the adhesion between the cured film and the plastic substrate and the wear resistance of the cured film may be improved.
The number of radically polymerizable unsaturated groups in the polyfunctional unsaturated compound is preferably 3 or more, more preferably 4 to 20 in one molecule so as not to lower the wear resistance.
The blending ratio of the polyfunctional unsaturated compound is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of components (A) to (D) from the viewpoint of preventing the weather resistance from deteriorating.
多官能不飽和化合物としては、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールZのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、チオビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールZのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSのジ(メタ)アクリレート、チオビスフェノールのジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸のネオペンチルグリコールエステルのジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ダイマー酸ジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメチロールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸アルキレンオキサイド付加物のポリ(メタ)アクリレートのカプロラクトン変性体、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のアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのトリ及びテトラアクリレート、ペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物のトリ及びテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ及びペンタアクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(A)成分以外のウレタン(メタ)アクリレート、末端に(メタ)アクリロイル基を有するシリコーン樹脂等が挙げられる。
As the polyfunctional unsaturated compound, a compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule is preferable, and specific examples thereof include the following compounds.
Di (meth) acrylate of bisphenol A alkylene oxide adduct, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol F, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol Z, alkylene oxide adduct of bisphenol S Di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of thiobisphenol, di (meth) acrylate of bisphenol A, di (meth) acrylate of bisphenol F, di (meth) acrylate of bisphenol Z, bisphenol S Di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of thiobisphenol, tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene Glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of neopentyl glycol ester of hydroxypivalic acid, 1, 6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of glycerin alkylene oxide adduct, dimer acid diol di (meth) acrylate, Cyclohexane dimethylol di (meth) acrylate, caprolactone modified product of poly (meth) acrylate of isocyanuric acid alkylene oxide adduct, trimethylolpropane tri (meth) acrylate Tri (meth) acrylate of trimethylolpropane alkylene oxide adduct, tri- and tetraacrylate of pentaerythritol, tri- and tetraacrylate of alkylene oxide adduct of pentaerythritol, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol Examples include hexa and pentaacrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate other than the component (A), and a silicone resin having a (meth) acryloyl group at the terminal.
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸との脱水縮合物が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジメチロール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、及びトリメチロールプロパン等の低分子量ポリオール、並びにこれらのアルキレンオキシド付加物等のポリオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びテレフタル酸等の二塩基酸又はその無水物等の酸成分とからの反応物等が挙げられる。又、各種デンドリマー型ポリオールと(メタ)アクリル酸との脱水縮合物が挙げられる。 As a polyester (meth) acrylate, the dehydration condensate of a polyester polyol and (meth) acrylic acid is mentioned. Polyester polyols include low molecular weight polyols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, cyclohexane dimethylol, 3-methyl-1,5-pentanediol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,6-hexanediol, and trimethylolpropane, and Examples include reactants from polyols such as these alkylene oxide adducts and acid components such as dibasic acids such as adipic acid, succinic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid and terephthalic acid, or anhydrides thereof. Moreover, the dehydration condensate of various dendrimer type polyols and (meth) acrylic acid is mentioned.
エポキシ(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、フェノール又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、ビフェニル型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルのジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ポリブタジエンのジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ポリブタジエン内部エポキシ化物の(メタ)アクリル酸付加物、エポキシ基を有するシリコーン樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、リモネンジオキサイドの(メタ)アクリル酸付加物、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートの(メタ)アクリル酸付加物等が挙げられる。 As epoxy (meth) acrylate, (meth) acrylic acid adduct of bisphenol A type epoxy resin, (meth) acrylic acid adduct of hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, (meth) acrylic of phenol or cresol novolac type epoxy resin Acid addition products, (meth) acrylic acid addition products of biphenyl type epoxy resins, (meth) acrylic acid addition products of diglycidyl ether of polyethers such as polytetramethylene glycol, (meth) acrylic acid addition of diglycidyl ether of polybutadiene Products, (meth) acrylic acid adducts of polybutadiene internal epoxidized products, (meth) acrylic acid adducts of silicone resins having epoxy groups, (meth) acrylic acid adducts of limonene dioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl- 3,4-epoxy Cyclohexanecarboxylate (meth) acrylic acid adduct and the like.
(A)成分以外のウレタン(メタ)アクリレートとしては、有機ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを付加反応させた化合物や、有機ポリイソシアネートとポリオールとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを付加反応させた化合物が挙げられる。
ここで、ポリオールとしては、低分子量ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
低分子量ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメチロール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、及びグリセリン等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、これら低分子量ポリオール及び/又はポリエーテルポリオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸及びテレフタル酸等の二塩基酸又はその無水物等の酸成分との反応物が挙げられる。
有機ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、及びイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとしては、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)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、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)アクリレート等のヒドロキシル基含有多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
又、(A)成分と類似の化合物であるが、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体と、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートの付加反応生成物も、「その他の成分」に属する多官能不飽和化合物の一例として挙げられる。
As the urethane (meth) acrylate other than the component (A), an addition reaction between an organic polyisocyanate and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, or an addition reaction between an organic polyisocyanate, a polyol and a hydroxyl group-containing (meth) acrylate. Compounds.
Here, examples of the polyol include a low molecular weight polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, and a polycarbonate polyol.
Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethylol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and glycerin.
Examples of the polyether polyol include polypropylene glycol and polytetramethylene glycol.
As the polyester polyol, a reaction product of these low molecular weight polyols and / or polyether polyols and an acid component such as adipic acid, succinic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid and terephthalic acid, or a dibasic acid or its anhydride. Is mentioned.
Examples of the organic polyisocyanate include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( Examples include hydroxyl group-containing polyfunctional (meth) acrylates such as (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.
Further, although it is a compound similar to the component (A), the addition reaction product of a hexamethylene diisocyanate nurate-type trimer and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate is also a polyfunctional non-functional compound belonging to “other components”. An example of a saturated compound.
以上列挙した不飽和化合物は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 The unsaturated compounds listed above may be used alone or in combination of two or more.
本発明の組成物には、透明性を維持しながら硬化時の反りを低減させる目的等で、有機ポリマーを配合することもできる。好適なポリマーとしては、(メタ)アクリル系ポリマーが挙げられ、好適な構成モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド等が挙げられる。(メタ)アクリル酸を共重合したポリマーの場合、グリシジル(メタ)アクリレートを付加させて(メタ)アクリロイル基をポリマー鎖に導入してもよい。 An organic polymer can also be blended with the composition of the present invention for the purpose of reducing warpage during curing while maintaining transparency. Suitable polymers include (meth) acrylic polymers, and suitable constituent monomers include methyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, N- ( 2- (meth) acryloxyethyl) tetrahydrophthalimide and the like. In the case of a polymer copolymerized with (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate may be added to introduce a (meth) acryloyl group into the polymer chain.
7.活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物の製造方法及び使用方法
本発明の組成物は、前記(A)〜(F)成分、必要に応じてその他の成分を、所定の量で秤量し、攪拌・混合して製造することができる。
7). Method for producing and using active energy ray-curable coating agent composition In the composition of the present invention, the components (A) to (F), and other components as necessary, are weighed in predetermined amounts, stirred, Can be mixed and manufactured.
本発明の組成物の使用方法としては、活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物で通常使用される方法に従えば良い。
好ましい使用方法としては、基材に組成物を塗工し、乾燥した後、活性エネルギー線を照射する方法等が挙げられる。
As a method of using the composition of the present invention, a method usually used in an active energy ray-curable coating agent composition may be used.
As a preferred method of use, a method of irradiating active energy rays after applying the composition to a substrate and drying it may be mentioned.
適用できる基材としては、プラスチック、木、紙、布、金属及びコンクリート等、種々の材料が挙げられるが、プラスチック及び木が好適である。
プラスチックの好ましい具体例としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート及びシクロオレフィンポリマー等が挙げられる。尚、ポリエチレンテレフタレートやシクロオレフィンポリマーの場合、易接着処理したものが好ましい。易接着処理としては、コロナ処理したものや、易接着性のコーティング層を形成したものが挙げられる。プラスチックとして、特に好適な基材は、ポリカーボネートである。
基材の形状に特に限定はなく、平面状であっても、曲面状であっても良い。又、基材の状態としては、板状であっても、フィルム状であっても良い。
Examples of the applicable substrate include various materials such as plastic, wood, paper, cloth, metal, and concrete, but plastic and wood are preferable.
Preferable specific examples of the plastic include polycarbonate, polymethyl methacrylate, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and cycloolefin polymer. In addition, in the case of polyethylene terephthalate or cycloolefin polymer, those subjected to easy adhesion treatment are preferred. Examples of the easy adhesion treatment include those subjected to corona treatment and those formed with an easily adhesive coating layer. A particularly preferred substrate for plastic is polycarbonate.
There is no particular limitation on the shape of the substrate, and it may be flat or curved. The substrate may be in the form of a plate or a film.
本発明の組成物の塗工方法は、常法に従えば良く、基材の形状等に従い適宜設定すれば良い。例えば、スプレーコート、ディップコート、フローコート、スピンコート、バーコート、ドクターブレード、ダイコーター、カンマコーター、グラビアコーター等が挙げられる。 The coating method of the composition of the present invention may be in accordance with a conventional method, and may be appropriately set according to the shape of the substrate. For example, spray coat, dip coat, flow coat, spin coat, bar coat, doctor blade, die coater, comma coater, gravure coater and the like can be mentioned.
塗工により形成する塗膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。例えば、硬化膜の膜厚は、ある程度厚い方が耐候性は向上するが、硬化膜の外観及び生産性の観点から、厚くするのは望ましくない。耐候性、外観及び生産性を考慮すると、硬化後の塗膜の膜厚を5〜50μmさらには10〜40μmとするのが望ましい。 What is necessary is just to set the film thickness of the coating film formed by coating suitably according to the objective. For example, although the weather resistance is improved when the thickness of the cured film is thick to some extent, it is not desirable to increase the thickness from the viewpoint of the appearance and productivity of the cured film. In consideration of weather resistance, appearance, and productivity, it is desirable that the film thickness of the cured film is 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm.
本発明の組成物は(F)成分(有機溶剤)を含んでおり、塗工後に乾燥を行う。この場合の乾燥温度としては、使用する組成物及び基材の耐熱性等に応じて適宜選択すればよく、基材がプラスチックである場合、プラスチックの軟化点以下である。例えば、プラスチックがポリカーボネートの場合、60〜130℃の範囲とするのが好ましい。 The composition of the present invention contains a component (F) (organic solvent) and is dried after coating. The drying temperature in this case may be appropriately selected according to the composition to be used and the heat resistance of the substrate, and when the substrate is plastic, it is below the softening point of the plastic. For example, when the plastic is polycarbonate, the temperature is preferably in the range of 60 to 130 ° C.
組成物を硬化させるための活性エネルギー線としては、紫外線や可視光等の光や、電子線、X線等が挙げられるが、紫外線及び電子線が好ましく、紫外線が特に好ましい。
紫外線照射装置としては、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、UV無電極ランプ、LED等が挙げられる。UV無電極ランプの場合、直流電源電流による新しいタイプのものも好適に使用することができる。
照射エネルギーは、活性エネルギー線の種類や配合組成に応じて適宜設定すべきものであるが、一例として高圧水銀ランプを使用する場合を挙げると、UV−A領域の照射エネルギーで100〜10,000mJ/cm2が好ましく、200〜5,000mJ/cm2がより好ましく、500〜3,000mJ/cm2がさらに好ましい。
Examples of active energy rays for curing the composition include light such as ultraviolet rays and visible light, electron beams, and X-rays. Ultraviolet rays and electron beams are preferred, and ultraviolet rays are particularly preferred.
Examples of the ultraviolet irradiation device include a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a UV electrodeless lamp, and an LED. In the case of a UV electrodeless lamp, a new type using a DC power supply current can also be suitably used.
Irradiation energy should be appropriately set according to the type and composition of the active energy ray. As an example, when a high-pressure mercury lamp is used, the irradiation energy in the UV-A region is 100 to 10,000 mJ / cm 2 is preferable, 200 to 5,000 mJ / cm 2 is more preferable, and 500 to 3,000 mJ / cm 2 is more preferable.
尚、組成物の硬化は、大気中で行ってもよいし、真空中、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。硬化膜の性能上、真空中又は不活性ガス雰囲気中が好ましいが、生産性の面から大気中で行ってもよい。 The composition may be cured in the air or in a vacuum or in an inert gas atmosphere. In view of the performance of the cured film, it is preferably in a vacuum or in an inert gas atmosphere, but may be performed in the air from the viewpoint of productivity.
前記活性エネルギー線の照射は、塗工後に乾燥した後に、室温状態の乾燥塗膜に照射しても良いが、必要に応じて加熱状態の乾燥塗膜に活性エネルギー線を照射することが好ましい。加熱状態の乾燥塗膜に活性エネルギー線を照射することにより、硬化膜の耐摩耗性及び耐候性等の物性がより優れたものとなる。
この場合の乾燥塗膜を温度としては、使用する基材及び目的とする耐候性等の硬化膜物性に応じて適宜設定すれば良いが、好ましくは60℃以上であり、基材がプラスチックの場合は軟化点以下である。乾燥塗膜の温度を60℃以上とすると、室温で照射する場合に比べて、硬化膜の耐摩耗性が向上する。又、温度を上げ過ぎなければ、耐候性も向上する。
例えば、プラスチック基材がポリカーボネートの場合、60〜130℃とすることが好ましく、より好ましくは70〜120℃である。活性エネルギー線照射時の温度を60〜130℃とすることで、耐摩耗性と耐候性に優れた硬化膜を得ることができる。
尚、本発明において、乾燥塗膜の温度とは、その表面温度を意味し、通常、乾燥又は加熱の雰囲気温度にほぼ等しい。
乾燥塗膜の温度を60℃以上とする方法としては、乾燥後に加熱状態を維持したまま直ちに活性エネルギー線を照射する方法、乾燥塗膜を加熱して活性エネルギー線を照射する方法、及び加熱雰囲気下で活性エネルギー線を照射する方法等が挙げられる。
Irradiation of the active energy ray may be performed after the coating after drying, and then may be applied to the dry coating film at room temperature. However, it is preferable to irradiate the dry coating film in a heated state as necessary. By irradiating an active energy ray to the dried dried coating film in a heated state, the physical properties such as abrasion resistance and weather resistance of the cured film become more excellent.
The temperature of the dried coating film in this case may be set as appropriate according to the substrate used and the cured film properties such as the desired weather resistance, but is preferably 60 ° C. or higher, and the substrate is a plastic. Is below the softening point. When the temperature of the dried coating film is 60 ° C. or higher, the wear resistance of the cured film is improved as compared with the case of irradiation at room temperature. If the temperature is not raised too much, the weather resistance is also improved.
For example, when the plastic substrate is polycarbonate, the temperature is preferably 60 to 130 ° C, more preferably 70 to 120 ° C. By setting the temperature at the time of active energy ray irradiation to 60 to 130 ° C., a cured film having excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.
In the present invention, the temperature of the dried coating film means its surface temperature, and is generally almost equal to the atmospheric temperature of drying or heating.
As a method of setting the temperature of the dried coating film to 60 ° C. or higher, a method of irradiating active energy rays immediately while maintaining a heated state after drying, a method of heating the dried coating film and irradiating active energy rays, and a heating atmosphere Examples include a method of irradiating active energy rays below.
8.用途
本発明の組成物は、コーティング剤組成物であり、各種コーティング用途に使用することができ、特にプラスチックのコーティングに好ましく使用することができる。
さらに、本発明の組成物は、硬化膜が耐候性に優れるため、太陽光に曝される用途、特に好ましくは屋外用途に好適に使用することができる。
好適な用途の具体例としては、自動車用ヘッドランプ、自動車用プラスチック製サンルーフ、自動車用プラスチック製窓、電車のプラスチック製窓、航空機のプラスチック製窓、カーポートの屋根、プラスチック製防音壁、標識、ガードレール、信号機、屋外照明、店舗や駅等の建築物の壁や柵や天井、屋外に常時設置される機械や機器のケース、ヘルメットの前面板、ゴーグル、虫かご、窓に貼る熱線反射フィルム等の光学フィルム、タッチパネル等が挙げられる。
8). Application The composition of the present invention is a coating agent composition and can be used for various coating applications, and particularly preferably for coating plastics.
Furthermore, since the cured film is excellent in weather resistance, the composition of the present invention can be suitably used for applications exposed to sunlight, particularly preferably for outdoor applications.
Specific examples of suitable applications include automotive headlamps, automotive plastic sunroofs, automotive plastic windows, train plastic windows, aircraft plastic windows, carport roofs, plastic sound barriers, signs, Guardrails, traffic lights, outdoor lighting, walls, fences and ceilings of buildings such as shops and stations, cases of machines and equipment that are always installed outdoors, helmet front plates, goggles, insect baskets, heat-reflective films that are attached to windows, etc. Optical films, touch panels, and the like.
以上、本発明の組成物の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。 As mentioned above, although embodiment of the composition of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.
以下に、実施例及び比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。尚、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
以下において「部」とは重量部を意味し、「%」とは重量%を意味する。又、上記(A)成分に該当しない(A)成分以外の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを(A)’成分、上記(C)成分に該当しない(C)成分以外のコロイダルシリカ(分散媒を除いた不揮発性成分)を(C)’成分という。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited by these Examples.
In the following, “parts” means parts by weight, and “%” means% by weight. In addition, the polyfunctional urethane (meth) acrylate other than the component (A) that does not correspond to the component (A) is used as the component (A) ′, and the colloidal silica other than the component (C) that does not correspond to the component (C) (dispersion medium). The non-volatile component removed) is referred to as (C) ′ component.
○製造例1:(A)成分の製造(HDI3−HEA)
攪拌装置及び空気の吹き込み管を備えた3Lセパラブルフラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体を主成分とするイソシアネート化合物〔旭化成ケミカルズ(株)製デュラネートTPA−100。NCO含有量23%。〕1369.5g(NCO7.5モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(以下、「BHT」という)1.12g、ジブチルスズジラウレート(以下、「DBTL」という)0.67gを仕込み、液温を50〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシエチルアクリレート(以下、「HEA」という)870g(7.5モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、反応生成物のIR(赤外吸収)分析でイソシアネート基が消失していることを確認して反応を終了し、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物を得た。以下、この反応生成物を「HDI3−HEA」と呼ぶ。
HDI3−HEAは、前記一般式(1)において、R1、R2及びR3が全てエチレン基で、R4、R5及びR6が全て水素原子である化合物に該当する。
○ Production Example 1: Production of component (A) (HDI3-HEA)
Into a 3 L separable flask equipped with a stirrer and an air blowing tube, an isocyanate compound having a nurate trimer of hexamethylene diisocyanate as a main component [Duranate TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation. NCO content 23%. ] 1369.5 g (NCO 7.5 mol), 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (hereinafter referred to as “BHT”) 1.12 g, dibutyltin dilaurate (hereinafter referred to as “DBTL”) 0.67 g 870 g (7.5 mol) of 2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter referred to as “HEA”) was added dropwise while stirring at a liquid temperature of 50 to 70 ° C.
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours, and the reaction was completed by confirming that the isocyanate group had disappeared by IR (infrared absorption) analysis of the reaction product. The isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound Got. Hereinafter, this reaction product is referred to as “HDI3-HEA”.
HDI3-HEA corresponds to the compound in which R 1 , R 2 and R 3 are all ethylene groups and R 4 , R 5 and R 6 are all hydrogen atoms in the general formula (1).
○製造例2:(A)’成分の製造(HDI3−HBA)
攪拌装置及び空気の吹き込み管を備えた3Lセパラブルフラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体を主成分とするイソシアネート化合物〔旭化成ケミカルズ(株)製デュラネートTPA−100。NCO含有量23%。〕1369.5g(NCO7.5モル)、BHT1.22g、DBTL0.73gを仕込み、液温を50〜70℃で攪拌しながら、4−ヒドロキシブチルアクリレート(以下、「HBA」という)1080g(7.5モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、反応生成物のIR(赤外吸収)分析でイソシアネート基が消失していることを確認して反応を終了し、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物を得た。以下、この反応生成物を「HDI3−HBA」と呼ぶ。
HDI3−HBAは、前記一般式(1)において、R1、R2及びR3が全てテトラメチレン基で、R4、R5及びR6が全て水素原子である化合物に該当する。
○ Production Example 2: Production of component (A) ′ (HDI3-HBA)
Into a 3 L separable flask equipped with a stirrer and an air blowing tube, an isocyanate compound having a nurate trimer of hexamethylene diisocyanate as a main component [Duranate TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation. NCO content 23%. ] 1369.5 g (NCO 7.5 mol), BHT 1.22 g, and DBTL 0.73 g were charged, while stirring the liquid temperature at 50 to 70 ° C., 1080 g of 4-hydroxybutyl acrylate (hereinafter referred to as “HBA”) (7. 5 mol) was added dropwise.
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours, and the reaction was completed by confirming that the isocyanate group had disappeared by IR (infrared absorption) analysis of the reaction product. The isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound Got. Hereinafter, this reaction product is referred to as “HDI3-HBA”.
HDI3-HBA corresponds to a compound in which R 1 , R 2 and R 3 are all tetramethylene groups and R 4 , R 5 and R 6 are all hydrogen atoms in the general formula (1).
○製造例3:(C)成分の製造(メタクリル−シリカ)
撹拌器を備えた0.5Lセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下、PGMという)120g、水6.0g、ハイドロキノンモノメチルエーテル0.05g、及びイソプロピルアルコール(以下、IPAという)分散コロイダルシリカ〔日産化学工業(株)製IPA−ST、平均粒子径10〜15nm(BET法による比表面積から算出した値)、固形分30%、IPA70%含有。以下、単に「IPA−ST」という。〕100gを仕込み〔(c1)成分として30g〕、撹拌均一化した。次いで、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン〔前記一般式(3)において、nが0、R11が1,3−プロピレン基(トリメチレン基)、R12がメチル基、Xがエトキシ基である化合物。(c2)成分。〕32.4gを仕込んで室温で攪拌溶解した。このとき、(c1)成分と(c2)成分の重量比は48:52であった。
このコロイド分散液を空気下で80℃に加熱して4時間反応させた後、不揮発性成分が35%となるまでIPAや水等を留去して濃縮した。次いで、PGM80gを加え、反応系中に残存する少量の水等をPGM等と共に留去して不揮発性成分35%の反応生成物を得た。以後、ここで得られた反応生成物のうち、溶剤等を除いた不揮発性成分〔(C)成分〕を「メタクリル−シリカ」と呼ぶ。
○ Production Example 3: Production of component (C) (methacryl-silica)
In a 0.5 L separable flask equipped with a stirrer, 120 g of propylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as PGM), 6.0 g of water, 0.05 g of hydroquinone monomethyl ether, and isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) dispersed colloidal silica [ IPA-ST manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., average particle size 10 to 15 nm (value calculated from specific surface area by BET method), solid content 30%, IPA 70% contained. Hereinafter, it is simply referred to as “IPA-ST”. 100 g was charged [30 g as the component (c1)] and homogenized with stirring. Next, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane [in the general formula (3), n is 0, R 11 is a 1,3-propylene group (trimethylene group), R 12 is a methyl group, and X is an ethoxy group . (C2) component. 32.4 g was charged and dissolved at room temperature with stirring. At this time, the weight ratio of the component (c1) to the component (c2) was 48:52.
This colloidal dispersion was heated to 80 ° C. in the air and reacted for 4 hours, and then concentrated by distilling off IPA, water and the like until the non-volatile components were 35%. Next, 80 g of PGM was added, and a small amount of water remaining in the reaction system was distilled off together with PGM and the like to obtain a reaction product having a nonvolatile component of 35%. Hereinafter, among the reaction products obtained here, the non-volatile component (component (C)) excluding the solvent and the like is referred to as “methacryl-silica”.
○製造例4:(c3)成分の製造(THPI−アルコキシシラン)
撹拌器を備えた3Lセパラブルフラスコに、トルエン1119g、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物456g(3.0mol)を仕込み、室温で撹拌しながら窒素下で、3−アミノプロピルトリエトキシシラン663g(3.0mol)を滴下した。滴下終了後、エタノールが留出するまで昇温し、次いで反応液を85〜110℃の範囲に保ちながら4時間反応させた。
反応終了後、フラスコを80℃のオイルバスで加熱しながらトルエンやエタノール等の低沸点成分を減圧留去し、アルコキシシラン化合物(c3)を合成した。以下、この反応生成物を「THPI−アルコキシシラン」と呼ぶ。
Production Example 4: Production of component (c3) (THPI-alkoxysilane)
A 3 L separable flask equipped with a stirrer was charged with 1119 g of toluene and 456 g (3.0 mol) of 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, and stirred at room temperature under nitrogen with 3-aminopropyltrimethyl trichloride. 663 g (3.0 mol) of ethoxysilane was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised until ethanol was distilled off, and then the reaction solution was allowed to react for 4 hours while maintaining the reaction solution in the range of 85 to 110 ° C.
After completion of the reaction, low boiling point components such as toluene and ethanol were distilled off under reduced pressure while heating the flask in an oil bath at 80 ° C. to synthesize an alkoxysilane compound (c3). Hereinafter, this reaction product is referred to as “THPI-alkoxysilane”.
得られたTHPI−アルコキシシランの構造は、1H−NMRスペクトルより、前記一般式(4)において、R13がエチル基、R14が1,3−プロピレン基(トリメチレン基)、zが1.2の化合物であることを確認した。
THPI−アルコキシシランは、後述の製造例5における原料(c3)として使用した。
From the 1H-NMR spectrum, the structure of the obtained THPI-alkoxysilane has the following formula (4): R 13 is an ethyl group, R 14 is a 1,3-propylene group (trimethylene group), and z is 1.2. It was confirmed that
THPI-alkoxysilane was used as a raw material (c3) in Production Example 5 described later.
○製造例5:(C)成分の製造(THPI−シリカ)
撹拌器を備えた3Lセパラブルフラスコに、PGM960g、水23.6g、及びIPA−ST800gを仕込み、撹拌均一化後、THPI−アルコキシシラン189gを仕込んで室温で攪拌溶解した。このとき、(c1)成分と(c3)成分の重量比は56:44であった。
このコロイド分散液を窒素下で80℃に加熱して4時間反応させた後、不揮発性成分が35%となるまでIPAや水等を留去して濃縮した。次いで、PGM640gを加え、反応系中に残存する少量の水等をPGM等と共に留去して不揮発性成分35%の反応生成物を得た。以後、ここで得られた反応生成物のうち、溶剤等を除いた不揮発性成分〔(C)成分〕を「THPI−シリカ」と呼ぶ。
○ Production Example 5: Production of component (C) (THPI-silica)
In a 3 L separable flask equipped with a stirrer, 960 g of PGM, 23.6 g of water, and 800 g of IPA-ST were charged, and after stirring and homogenizing, 189 g of THPI-alkoxysilane was charged and stirred at room temperature. At this time, the weight ratio of the component (c1) to the component (c3) was 56:44.
This colloidal dispersion was heated to 80 ° C. under nitrogen and reacted for 4 hours, and then concentrated by distilling off IPA, water and the like until the non-volatile components were 35%. Next, 640 g of PGM was added, and a small amount of water remaining in the reaction system was distilled off together with PGM and the like to obtain a reaction product having a nonvolatile component of 35%. Hereinafter, among the reaction products obtained here, the non-volatile component (component (C)) excluding the solvent and the like is referred to as “THPI-silica”.
<実施例1、実施例2、比較例1〜比較例3>
表1に示す成分を常法に従い攪拌・混合し、活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物を製造した。
<Example 1, Example 2, Comparative Examples 1 to 3>
The components shown in Table 1 were stirred and mixed according to a conventional method to produce an active energy ray-curable coating agent composition.
尚、表1の各成分の数値は、重量部数を表す。又、表中の略称は、以下の化合物を表す。
○略称
・(A)成分
「HDI3−HEA」:製造例1の反応生成物。
・(A)’成分
「HDI3−HBA」:製造例2の反応生成物。
・(B)成分
「M−313」:東亞合成(株)製アロニックスM−313;前記一般式(2)において、R7及びR8が水素原子であり、R9が、水素原子40モル%、アクリロイル基60モル%である化合物に該当。
・(C)成分
「メタクリル−シリカ」:製造例3の反応生成物(不揮発性成分)。
「THPI−シリカ」:製造例5の反応生成物(不揮発性成分)。
・(C)’成分
「IPA−ST固形分」:製造例3及び製造例5の原料として使用したIPA−ST中の固形分。表面未修飾コロイダルシリカ。
・(D)成分
「ACMO」:(株)興人製ACMO、アクリロイルモルホリン。
・(E)成分
「RUVA−93」:大塚化学(株)製のメタクリロイル基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、商品名RUVA−93;2−[2−ヒドロキシ−5−(2−メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール。
「T−479」:BASF(株)製のヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤、商品名チヌビン479;2−[2−ヒドロキシ−4−(1−オクチロキシカルボニルエトキシ)フェニル]−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン。
・(F)成分
「PGM」:プロピレングリコールモノメチルエーテル。
「IPA」:イソプロピルアルコール(IPA−STからの持込分)。
・(G)成分
「T−123」:BASF(株)製ヒンダードアミン系光安定剤、商品名チヌビン123;デカン二酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−(オクチロキシ)−4−ピペリジニル)エステル。
・(H)成分
「Irg−819」:BASF(株)製光ラジカル重合開始剤、商品名イルガキュア819;ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド。
・その他の成分
「8019add」:東レ・ダウコーニング(株)製シリコーン系表面改質剤(レベリング剤)、商品名8019additive。有効成分100%。
In addition, the numerical value of each component of Table 1 represents a weight part. Abbreviations in the table represent the following compounds.
○ Abbreviation / Component (A) “HDI3-HEA”: Reaction product of Production Example 1.
-(A) 'component "HDI3-HBA": Reaction product of Production Example 2.
· (B) component "M-313" manufactured by Toagosei Co., Ltd. Aronix M-313; in the general formula (2), R 7 and R 8 are hydrogen atom, R 9 is a hydrogen atom 40 mol% Corresponds to a compound having an acryloyl group of 60 mol%.
Component (C) “Methacryl-silica”: Reaction product of Production Example 3 (nonvolatile component).
“THPI-silica”: reaction product of Production Example 5 (nonvolatile component).
-(C) 'component "IPA-ST solid content": Solid content in IPA-ST used as a raw material of manufacture example 3 and manufacture example 5. Unmodified surface colloidal silica.
Component (D) “ACMO”: ACMO manufactured by Kojin Co., Ltd., acryloylmorpholine.
-(E) component "RUVA-93": The benzotriazole type ultraviolet absorber which has a methacryloyl group made from Otsuka Chemical Co., Ltd., brand name RUVA-93; 2- [2-hydroxy-5- (2-methacryloyloxyethyl) ) Phenyl] -2H-benzotriazole.
“T-479”: hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorber manufactured by BASF Corporation, trade name Tinuvin 479; 2- [2-hydroxy-4- (1-octyloxycarbonylethoxy) phenyl] -4,6-bis (4-Phenylphenyl) -1,3,5-triazine.
-(F) component "PGM": Propylene glycol monomethyl ether.
“IPA”: Isopropyl alcohol (carry-in from IPA-ST).
Component (G) “T-123”: hindered amine light stabilizer manufactured by BASF Corporation, trade name Tinuvin 123; bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4 decanoate -Piperidinyl) ester.
Component (H) “Irg-819”: photo radical polymerization initiator manufactured by BASF Corporation, trade name Irgacure 819; bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide.
Other components “8019add”: Silicone surface modifier (leveling agent) manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., trade name 8019additive. 100% active ingredient.
<評価方法>
表1に示す組成物を、ポリカーボネート板の表面に、乾燥後の塗膜厚さが約15μmとなるようにバーコータで塗布し、100℃の熱風乾燥機で10分間乾燥した後、すぐに(塗膜表面温度90℃で)紫外線照射を行って、樹脂板の表面に硬化膜を備える試料を作製した。
紫外線照射は、アイグラフィックス(株)製の高圧水銀ランプを使用し、EIT社製のUV POWER PUCKのUV−A領域で、ピーク照度400mW/cm2、1パス当りの照射エネルギー250mJ/cm2となるようランプ出力、ランプ高さ、及びコンベア速度を調整し、2パス(合計500mJ/cm2)又は12パス(合計3000mJ/cm2)照射して実施した。
<Evaluation method>
The composition shown in Table 1 was applied to the surface of a polycarbonate plate with a bar coater so that the coating thickness after drying was about 15 μm, dried for 10 minutes with a hot air dryer at 100 ° C. UV irradiation was performed (at a film surface temperature of 90 ° C.) to prepare a sample having a cured film on the surface of the resin plate.
Ultraviolet irradiation uses a high-pressure mercury lamp manufactured by Eye Graphics Co., Ltd., and has a peak illuminance of 400 mW / cm 2 and irradiation energy of 250 mJ / cm 2 in one pass in the UV-A region of UV POWER PUCK manufactured by EIT. and so as lamp output, lamp height, and to adjust the conveyor speed, two-pass (total 500 mJ / cm 2) or 12-pass (total 3000 mJ / cm 2) was performed by irradiating.
得られた硬化膜について、初期密着性、透明性、耐摩耗性、及び耐候性を、以下に示す方法で評価した。それらの評価結果を表1に示した。 About the obtained cured film, initial stage adhesiveness, transparency, abrasion resistance, and weather resistance were evaluated by the method shown below. The evaluation results are shown in Table 1.
○初期密着性
紫外線照射量3000mJ/cm2の硬化膜に、カッターナイフで縦横各11本の2mm間隔の切り込みを入れて100マスの碁盤目を形成し、この碁盤目上にニチバン(株)製のセロハンテープを貼り付け、JIS K5600に準じてセロハンテープを剥離した。セロハンテープ剥離後の残存膜の割合(つまり残存したマス目の数、単位:%)で密着性を評価した。
○ Initial adhesion A grid of 100 squares is formed on a cured film with an ultraviolet irradiation amount of 3000 mJ / cm 2 by cutting with a cutter knife every 11 mm in length and width, and a grid of 100 squares is made on this grid. The cellophane tape was affixed, and the cellophane tape was peeled off according to JIS K5600. Adhesion was evaluated by the ratio of the remaining film after peeling of the cellophane tape (that is, the number of remaining cells, unit:%).
○透明性
紫外線照射量3000mJ/cm2の硬化膜のヘイズH(%)を、JIS K7136に準じて、濁度計NDH−2000(日本電色工業製)にて基材ごと測定した。Hの値が小さいほど、透明性良好と評価した。
○ Transparency The haze H (%) of the cured film having an ultraviolet irradiation amount of 3000 mJ / cm 2 was measured for each substrate with a turbidimeter NDH-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) according to JIS K7136. The smaller the value of H, the better the transparency.
○耐摩耗性
紫外線照射量500mJ/cm2の硬化膜、及び紫外線照射量3000mJ/cm2の硬化膜に対して、ASTM D−1044に準拠し、テーバー式摩耗試験を行った。ここで、摩耗輪はCS−10F、荷重は各500g、回転数は500回とした。テーバー摩耗試験前後のヘイズの差△H(%)を測定し、△H(%)が小さいものほど、耐摩耗性良好と評価した。
又、紫外線照射量500mJ/cm2でも△H(%)が小さい組成物は、性能発揮に必要な活性エネルギー線の照射エネルギー量が小さくて済む組成物であると評価した。
○ abrasion resistance UV irradiation dose 500 mJ / cm 2 of the cured film, and to the cured film of the ultraviolet irradiation amount 3000 mJ / cm 2, conforms to ASTM D-1044, it was Taber abrasion test. Here, the wear wheel was CS-10F, the load was 500 g, and the rotation speed was 500 times. The haze difference ΔH (%) before and after the Taber abrasion test was measured, and the smaller the ΔH (%), the better the abrasion resistance.
Further, a composition having a small ΔH (%) even with an ultraviolet irradiation amount of 500 mJ / cm 2 was evaluated as a composition that requires a small amount of irradiation energy of active energy rays necessary for performance.
○耐候性
ATLAS社製キセノンウェザオメーターCi4000を使用し、SAE J1960に準じて耐候性試験を行った。340nmの波長で1000kJ/m2毎に、外観観察(割れ、剥がれ、白化の有無)及び密着性を評価し、これを5000kJ/m2まで継続した。尚、密着性は、硬化膜にセロハンテープを貼り付けて剥がしたとき、膜が剥れなかったものを良好と判定した。外観と密着性は、良好である事が確認された最後のエネルギー量で評価し、その数値を表1に記載した。
-Weather resistance A weather resistance test was conducted according to SAE J1960 using an ATLAS xenon weatherometer Ci4000. Appearance observation (presence of cracking, peeling, whitening) and adhesion were evaluated every 1000 kJ / m 2 at a wavelength of 340 nm, and this was continued up to 5000 kJ / m 2 . In addition, the adhesiveness determined that the film | membrane did not peel when the cellophane tape was affixed and peeled off to the cured film. Appearance and adhesion were evaluated by the final energy amount that was confirmed to be good, and the numerical values are shown in Table 1.
<評価結果>
本発明の組成物である実施例1及び同2の組成物は、透明性、密着性、耐摩耗性、及び耐候性に優れており、さらに、硬化膜の性能発揮に必要な活性エネルギー線の照射エネルギー量が小さくて済む組成物であった。又、実施例1と実施例2を比べると、(C)成分としてTHPI−シリカを用いた実施例2の組成物は、メタクリル−シリカを用いた実施例1の組成物より、耐候性試験後の密着性が良好であった。
一方、実施例2の組成物において(A)成分をHDI3−HBAに変えた比較例1の組成物は、照射量3000mJ/cm2の硬化膜は性能に優れるものの、照射量500mJ/cm2では耐摩耗性が著しく悪化した。実施例1の(D)成分を省き、その分(B)成分を増やした比較例2の組成物は、耐候性試験後の密着性が不良であった。実施例1及び実施例2の組成物における(C)成分を、表面修飾していないコロイダルシリカに置き換えた比較例3の組成物は、耐摩耗性も耐候性も劣っていた。
<Evaluation results>
The compositions of Examples 1 and 2 which are the compositions of the present invention are excellent in transparency, adhesion, abrasion resistance, and weather resistance, and are active energy rays necessary for exhibiting the performance of the cured film. The composition required only a small amount of irradiation energy. Also, comparing Example 1 and Example 2, the composition of Example 2 using THPI-silica as the component (C) was more weathered than the composition of Example 1 using methacryl-silica. The adhesion of was good.
On the other hand, the composition of Comparative Example 1 was changed in the composition of Example 2 component (A) to HDI3-HBA, while the cured film of the radiation amount 3000 mJ / cm 2 is excellent in performance, the dose 500 mJ / cm 2 The wear resistance was significantly deteriorated. The composition of Comparative Example 2 in which the component (D) of Example 1 was omitted and the amount of the component (B) was increased by that amount was poor in adhesion after the weather resistance test. The composition of Comparative Example 3 in which the component (C) in the compositions of Example 1 and Example 2 was replaced with non-surface-modified colloidal silica was inferior in wear resistance and weather resistance.
本発明の組成物は、屋外で使用される種々の基材、好ましくはプラスチック製基材、特にポリカーボネート製基材のコーティング剤組成物として好適に使用することができる。
具体的には、自動車用ヘッドランプ、自動車用プラスチック製サンルーフ、自動車用プラスチック製窓、電車のプラスチック製窓、航空機のプラスチック製窓、カーポートの屋根、プラスチック製防音壁、標識、ガードレール、信号機、屋外照明、店舗や駅等の建築物の壁や柵や天井、屋外に常時設置される機械や機器のケース、ヘルメットの前面板、ゴーグル、虫かご、窓に貼る熱線反射フィルム等の光学フィルム、タッチパネル等が挙げられる。
The composition of the present invention can be suitably used as a coating composition for various substrates used outdoors, preferably a plastic substrate, particularly a polycarbonate substrate.
Specifically, automotive headlamps, automotive plastic sunroofs, automotive plastic windows, train plastic windows, aircraft plastic windows, carport roofs, plastic sound barriers, signs, guardrails, traffic lights, Outdoor lighting, walls and fences and ceilings of buildings such as stores and stations, cases of machines and equipment that are always installed outdoors, front plates of helmets, goggles, insect baskets, optical films such as heat-reflective films attached to windows, Examples include touch panels.
Claims (16)
(A)成分:20〜80重量部
(B)成分: 5〜60重量部
(C)成分: 1〜30重量部
(D)成分: 1〜20重量部
(E)成分:0.1〜12重量部
(F)成分:10〜1000重量部
の割合で含有する活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物。
(A)成分:下記一般式(1)で表される化合物
(B)成分:下記一般式(2)で表される化合物
(C)成分:コロイダルシリカ(c1)と、下記一般式(3)で表される(メタ)アクリロイル基含有アルコキシシラン化合物(c2)又は/及び下記一般式(4)で表されるマレイミド基含有アルコキシシラン化合物(c3)とを、重量比で、(c1):〔(c2)+(c3)〕=9:1〜1:9で加水分解・縮合反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)を(c2)又は/及び(c3)で化学修飾したものを含む。
(D)成分:窒素原子に少なくとも1個の置換基を有する(メタ)アクリルアミド化合物
(E)成分:紫外線吸収剤
(F)成分:有機溶剤 A composition comprising the following components (A) to (F), the sum of the components (A), (B), (C) and (D) [hereinafter referred to as “components (A) to (D)” (A total)] With respect to 100 parts by weight, the components (A) to (F) are respectively (A) component: 20 to 80 parts by weight (B) component: 5 to 60 parts by weight (C) component: 1 to 30 parts by weight Part (D) Component: 1 to 20 parts by weight (E) Component: 0.1 to 12 parts by weight (F) Component: An active energy ray-curable coating agent composition contained in a proportion of 10 to 1000 parts by weight.
(A) Component: Compound represented by the following general formula (1)
(B) Component: Compound represented by the following general formula (2)
Component (C): Colloidal silica (c1) and (meth) acryloyl group-containing alkoxysilane compound (c2) represented by the following general formula (3) or / and a maleimide group represented by the following general formula (4) A non-volatile component of a reaction product obtained by subjecting an alkoxysilane compound (c3) to hydrolysis / condensation reaction at a weight ratio of (c1): [(c2) + (c3)] = 9: 1 to 1: 9 And (c1) is chemically modified with (c2) and / or (c3).
(D) component: (meth) acrylamide compound having at least one substituent on the nitrogen atom (E) component: ultraviolet absorber (F) component: organic solvent
前記アミック酸を加熱により閉環させてマレイミド基とし、該閉環反応で発生する水を用いてアルコキシ基を部分的に加水分解縮合反応させ、前記一般式(4)で表されるアルコキシシラン化合物(c3)を得る工程、及び、
得られた(c3)と平均一次粒子径が1〜100nmであるコロイダルシリカ(c1)とを、水を含む有機溶媒の存在下で加熱して反応させる工程、
を含む製造方法により得られる反応生成物の不揮発性成分である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物。
The amic acid is cyclized by heating to form a maleimide group, and the alkoxy group is partially hydrolyzed and condensed using water generated by the cyclization reaction to obtain an alkoxysilane compound (c3) represented by the general formula (4) ), And
A step of reacting the obtained (c3) with colloidal silica (c1) having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm by heating in the presence of an organic solvent containing water,
The active energy ray-curable coating agent composition according to any one of claims 1 to 5, which is a non-volatile component of a reaction product obtained by a production method comprising:
(A)成分:45〜80重量部
(B)成分:5〜50重量部
(C)成分:1〜30重量部
(D)成分:1〜20重量部
(E)成分:0.1〜12重量部
(F)成分:10〜1000重量部
の割合で含有し、(A)〜(D)成分合計の合計量が、組成物全体の重量から(F)成分の重量を除いた量の70重量%以上を占めることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物。 (A) component: 45-80 weight part (B) component: 5-50 weight part (C) with respect to said (A)-(D) component total 100 weight part, respectively. ) Component: 1-30 parts by weight (D) Component: 1-20 parts by weight (E) Component: 0.1-12 parts by weight (F) Component: 10 to 1000 parts by weight The total amount of (D) component total accounts for 70 weight% or more of the quantity remove | excluding the weight of (F) component from the weight of the whole composition, The any one of Claims 1-8 characterized by the above-mentioned. The active energy ray-curable coating agent composition described in 1.
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