JP2021050310A - 水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物の製造方法、コーティング組成物、塗装物品及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明では、放置安定性に優れ、乳化粒子径が小さい水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物の製造方法、コーティング組成物ならびに塗装物品及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
(1)(m+n)個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物1モル比に、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物nモル比を反応させ、
次いで、得られた反応物に、(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物又は片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物をmモル比反応させて、
式(1)に記載のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを得、
該ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーに水を添加しながら、該ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと水との界面を緩やかに攪拌及び/又は乳化することを特徴とする水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物の製造方法。
(R1O−CONH)m−R2−(NHCO−OR3)n (1)
(式中、
R1O−は、片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物又は(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物の脱水素残基、
R2は、イソシアネート化合物の脱イソシアネート基残基、
R3O−は、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の脱水素残基、
m、n=1〜50のいずれかの整数を表す。ただし、m≦nである。)
(2)前記攪拌を、パドル翼を用いて、回転数100rpm〜300rpmにて行う上記の製造方法。
(3)前記水を、固形分濃度が50重量%以下になるまで添加し、前記水の添加終了後、所定時間緩やかに攪拌を続ける上記の製造方法。
(4)前記水の添加終了後、10分間以上、回転数100rpm〜300rpmにて攪拌を続ける上記の製造方法。
(5)前記イソシアネート化合物が、ジイソシアネート類又はジイソシアネート単量体のポリイソシアネート類である上記の製造方法。
(6)前記片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物が、アルコキシポリアルキレングリコール類である上記の製造方法。
(7)前記(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物が、(メタ)アクリル酸をアルキレンオキサイド付加、又はポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート化されたものである上記の製造方法。
(8)前記水酸基含有(メタ)アクリレート化合物が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ポリオール(メタ)アクリレート類又はアルキレンオキサイド付加ポリオール(メタ)アクリレート類である上記の製造方法。
(9)上記の製造方法で得られた水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物を含むコーティング組成物。
(10)さらに、エチレン性不飽和モノマー及び光重合開始剤の少なくとも1種を含む上記コーティング組成物。
(11)樹脂分濃度を20重量%に換算した前記水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物100重量部に対して、エチレン性不飽和モノマー0.1重量部〜50重量部及び光重合開始剤0.01重量部〜10重量部の少なくとも1種を含む上記コーティング組成物。
(12)前記エチレン性不飽和モノマーが、(メタ)アクリル酸化合物又はビニル基含有化合物である上記のコーティング組成物。
(13)前記(メタ)アクリル酸化合物が、アクリル酸アミド類、アルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレートの4級塩類、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの酸無水物付加物類、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、アルキルジオールジ(メタ)アクリレート類、ポリオールポリ(メタ)アクリレート類、アルキレンオキサイド付加ポリオールポリ(メタ)アクリレート類から選ばれる少なくとも一種類、前記ビニル基含有化合物が酢酸ビニル、N−ビニルアセトアミド、ビニルピロリドン、ビニルアルキルエーテル類、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩類から選ばれる少なくとも一種類である上記のコーティング組成物。
(14)被塗物及び該被塗物の表面に形成された上記のコーティング組成物の膜を備える塗装物品。
(15)被塗物の表面に、上記コーティング組成物を塗工し、80℃〜100℃の温度範囲で1分〜5分間乾燥することを含む塗装物品の製造方法。
式(1)で表されるウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、
(m+n)個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物1モル比に、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物nモル比を反応させ、
次いで、(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物又は片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物をmモル比反応させることによって得ることができる。
(R1O−CONH)m−R2−(NHCO−OR3)n (1)
(式中、
R1O−は、片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物又は(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物の脱水素残基、
R2は、イソシアネート化合物の脱イソシアネート基残基、
R3O−は、は水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の脱水素残基、
m、n=1〜50のいずれかの整数を表す。ただし、m≦nである。)
そして、得られたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーに水を添加しながら、このウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと水との界面を緩やかに攪拌する。これによって、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物を製造することができる。
ジイソシアネート類は、例えば、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、(o-、m-、又はp-)キシレンジイソシアネート、メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,3−ジメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジメチレンイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等が挙げられる。ジイソシアネート単量体のポリイソシアネート類としては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート化物、イソホロンジイソシアネートのヌレート化物、トリレンジイソシアネートのヌレート化物及びこれらジイソシアネートのビュレット化物等が挙げられる。なかでも、1分子中にイソシアネート基を3つ以上有する、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート化物、イソホロンジイソシアネートのヌレート化物、トリレンジイソシアネートのヌレート化物がより好ましい。
なお、イソシアネート化合物としては、その中に含まれる1以上のイソシアネート基に、アルコール化合物が付加したウレタン構造、アミン化合物が付加したウレア構造を有するものであってもよい。イソシアネート基に、アルコール化合物及びアミン化合物が付加している場合には、イソシアネート化合物の1分子あたりの官能基数を増大させることができる。ここでイソシアネート基に付加し得るアルコール化合物としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。アミン化合物としては、例えば、ジアミノエタン、ジアミノプロパン、テトラメチレンジアミン等が挙げられる。これらアルコール化合物及びアミン化合物は、硬化重合体の耐擦傷性を増大させるという観点から、官能基あたりの分子量が小さいものを用いることが好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物は、(メタ)アクリル酸をアルキレンオキサイド付加又はポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート化されたものであることが好ましい。(メタ)アクリル酸のアルキレンオキサイド付加物類は、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等に代表されるアルキレンオキサイドを(メタ)アクリル酸に付加させることによって得られる。また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等に代表されるポリアルキレングリコールからでも合成できる。(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物の分子量は任意に選択できるが、900以上であることが好ましく、900〜2000であることがより好ましい。また、別の観点から、アルキレンオキサイドの付加モル数は、20以上であることが好ましく、20〜35であることがより好ましい。
片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物は、アルコキシポリエチレングリコール類であることが好ましい。アルコキシポリエチレングリコール類としては、例えば、メトキシポリエチレングリコール、エトキシポリエチレングリコール、ブトキシポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールモノアリルエーテル、ポリエチレングリコールモノドデシルエーテル、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノオクチルエーテル等が挙げられる。アルコキシポリエチレングリコール類の分子量は任意に選択できるが、900以上であることが好ましく、900〜2000であることがより好ましい。このような化合物を用いることにより、得られる水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物は、ノニオン性の乳化物とすることができ、コーティング組成物等に、種々の添加剤を添加する場合においても、凝集、沈殿、分離等の乳化物の特性の阻害を防止することができる。
得られたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、樹脂分濃度を100%とすることができる。また、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの重量平均分子量は、例えば、5000〜100000とすることができ、好ましくは7000〜20000とすることができる。このような重量平均分子量とすることで、適切な粘度の組成物を得ることができ、自己乳化を起こしやすく、かつ、これを用いて水溶性組成物を容易に調整することができるとともに、このような水溶性組成物を含む塗膜等を形成した場合に、高硬度の塗膜を得ることができる。
なお、重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量を意味し、高速液体クロマトグラフィー(昭和電工社製、「ShodexGPC system−11型」)に、カラム:Shodex GPC KF−806L(排除限界分子量:2×107、分離範囲:100〜2×107、理論段数:10,000段/本、充填剤材質:スチレン−ジビニルベンゼン共重合体、充填剤粒径:10μm)の3本直列を用いることにより測定することができる。
一方、上述したように、(m+n)個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物に、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物nモル比を先に反応させ、次いで(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物又は片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物を反応させることにより、ポリアルキレングリコール化合物がペンダント様に結合する、ペンダント型ウレタンアクリレート構造となるために、自己乳化が可能となる。
そのために、上記で得られたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーに、水を徐々に添加する。この際、得られたウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、30℃〜80℃の温度範囲に維持するとともに、添加する水の温度も、これと同等の範囲に調整することが好ましく、40℃〜70℃又は40℃〜60℃の温度範囲とすることがより好ましい。
添加する水は、水道水、脱イオン水、イオン交換水、蒸留水等種々の水を用いることができる。水の添加は、例えば、滴下等によって又は分割して行うことが好ましい。分割添加の場合、1回量は、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの質量の50重量%〜200重量%、好ましくは、100重量%〜200重量%とすることが好ましい。水の添加量は、樹脂分濃度が50重量%以下になる量とすることが好ましく、10重量%〜45重量%がより好ましく、15重量%〜40重量%又は20重量%〜40重量%がさらに好ましい。例えば、水の添加に要する時間は、水の添加開始から終了までの時間を5分間以上とすることが挙げられ、5分間〜2時間とすることが好ましく、10分間〜30分間又は15分間〜30分間とすることがより好ましい。
さらに、水の添加を終了した後においても、攪拌を続けることが好ましい。この場合の攪拌は、添加中の攪拌と異なってもよいが、同程度に緩やかに行うことが好ましい。水の添加終了後、例えば、10分間以上攪拌し続けることが挙げられ、20分間以上が好ましく、30分間以上がより好ましい。この際の回転数も上記と同様の範囲が挙げられる。
これらは、堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置(LB−500)にて乳化液の粒径分布を測定することにより求めた値である。
これらの成分は、同時に又は順次、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物に添加し、混合すればよい。
例えば、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの合成時に、重合性官能基をもたない片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物を用い、この化合物の比率を多くすると、架橋重合させた時に硬化性が低下し、硬度も低下する傾向がある。そのため片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物のモル比を、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物のモル比以下とすることが好ましい。ポリアルキレングリコール鎖の分子量が大きいほど、架橋重合させた時に帯電防止効果は増大するが、硬度は低下する傾向がある。また、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の官能基の数が多いほど、架橋重合させた時に硬度が増大し、逆に少ないほど硬度は低下する。これらを調整することにより、適切な硬度の硬化重合体を得ることができる。
光重合開始剤は、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物(樹脂分濃度20重量%)100重量部に対して、0.002重量部〜10重量部が挙げられ、0.01重量部〜10重量部が好ましく、0.05重量部〜8重量部より好ましく、0.6重量部〜5重量部が特に好ましい。
(メタ)アクリル酸化合物としては、アクリル酸アミド類、アルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレートの4級塩類、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの酸無水物付加物類、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、アルキルジオールジ(メタ)アクリレート類、ポリオールポリ(メタ)アクリレート類、アルキレンオキサイド付加ポリオールポリ(メタ)アクリレート類等が挙げられる。ビニル基含有化合物としては、酢酸ビニル、N−ビニルアセトアミド、ビニルピロリドン、ビニルアルキルエーテル類、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩類等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。
エチレン性不飽和モノマーは、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物(樹脂分濃度20重量%)100重量部に対して、0.02重量部〜100重量部が挙げられ、0.02重量部〜80重量部が好ましく、0.1重量部〜50重量部より好ましく、0.1重量部〜40重量部が特に好ましく、1重量部〜30重量部がより一層好ましい。
帯電防止剤としては、第四級アンモニウム塩のカチオン型帯電防止剤、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物硫酸エステル塩、高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物リン酸エステル塩から選ばれる少なくとも一種類のアニオン型帯電防止剤、高級アルコールアルキレンオキサイド付加物、ポリアルキレングリコール脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも一種類のノニオン型帯電防止剤等が挙げられる。なかでも、カチオン型帯電防止剤が好ましい。
帯電防止剤は、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物(樹脂分濃度20重量%)100重量部に対して、0重量部〜10重量部が挙げられ、0.01重量部〜5重量部が好ましく、0.05重量部〜5重量部より好ましく、0.1重量部〜5重量部が特に好ましい。
また、必要に応じて、有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒としては、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、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メチルエーテルアセテート、セロソルブ類、ジアセトンアルコール等が挙げられる。
コーティング組成物を、被塗物の表面に塗工する場合、その厚みは、1μm〜50μm、好ましくは5μm〜20μmが挙げられる。また、活性エネルギー線を照射する前に、60℃を超える温度、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上、100℃以下の温度範囲で、1分〜5分間、好ましくは3分〜5分間乾燥することが好ましい。このように比較的高温で、かつ短時間で乾燥することにより、特に、塗膜の表面のレベリング性がより良くなり、耐スチールウール性をも向上させることができる。
(ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーの製造)
温度計、撹拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹き込み口を備えた4つ口フラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートの3量体(イソシアネート基含有量23%)159g(0.29モル)、2,6−ジ−tert−ブチルクレゾール0.6g、ジブチルスズジラウリレート0.02gを仕込んだ。これに、70℃にて、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート(0.58モル)(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートとの混合物(水酸基価59.8mgKOH/g)545gとして仕込む)を約1時間で滴下し、70℃で4時間反応させた。残存イソシアネート基が1.7%となった時点で60℃に冷却した。
さらに、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル(重量平均分子量989.59、水酸基価56.7mgKOH/g)643.9g(0.30モル)を55℃にて約1時間で滴下した。反応が開始すると激しく発熱するため随時冷却した。発熱がほぼなくなったところで70℃に加熱し、3時間反応させて、オリゴマーの赤外吸収スペクトルを測定し、イソシアネート基の吸収スペクトル(2280cm-1)が消失した時点で反応を終了し、ウレタンアクリレートオリゴマー[A−1]を得た(樹脂分濃度100%)。
得られたウレタンアクリレートオリゴマー[A−1]の重量平均分子量は12,000であった。
実施例1で得られたウレタンアクリレートオリゴマー[A−1]200gを60℃に保ち、室温(25℃)のイオン交換水800gを滴下または分割仕込み5回(初期400g、30分ごとに100g追加)(転相乳化法)しながら、パドル翼にて、オリゴマーとイオン交換水との界面(W/O界面)付近で撹拌した。このときの攪拌は、100〜150rpmにて行った。樹脂分濃度が20%になった時点で滴下を終了し、乳化液を得た。その後、30分間撹拌を維持し、水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物[A−2]を得た。
得られた水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物[A−2]のpHは4〜5、加熱残分は20重量%、25℃での粘度は5mPa・Sであった。
なお、加熱残分及び粘度は、以下の方法で測定した値である。
アルミ皿(径約50mm)の重さを正確に測り(Ag)、試料約1.5gをアルミ皿にトリ、すばやくガラス棒でなるべく均一に、底面一杯に広げてからその重量を正確に測定する(Bg)。アルミ皿を105℃〜110℃の電気定温乾燥機で3時間乾燥させる。アルミ皿を乾燥機から取り出し、室温まで放冷後、その重さを正確に測定する(Cg)。
加熱残分(%)=100×{(C−A)/(B−A)}
ここで、Aはアルミ皿の重さ(g)、Bは乾燥前の試料込みのアルミ皿の重さ(g)、Cは乾燥後の試料込みのアルミ皿の重さ(g)である。
(粘度)
試料約400mlを広口瓶に取り、蓋をして「品位規格に規定する」温度に調整してある恒温槽に入れ、4時間以上放置して試料の温度を調整する。B型回転粘度計に、予め所定の温度±0.2℃に保ってある「品位規格に規定する」ロータを気泡が付着しないようにして試料中にいれ、粘度計にロータを取り付け、標線に液面を合わせる。「品位規格に規定する」回転数にセットし、粘度計を回転させ、1分後の指針示度を読み取る。
粘度(cP)=指針示度×X
ここで、Xは粘度換算乗数(B方回転粘度計に付属する換算表による)
実施例1で得られた水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物(樹脂分濃度:20重量%)100重量部に対して、光重合開始剤として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(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:イルガキュア2959)1.4重量部を添加し、エチレン性不飽和モノマーとしてアクリロイルモルフォリン20重量部を添加し、混合して活性エネルギー線硬化型のコーティング組成物[A−3]を得た(樹脂分濃度33%)。
(乳化)
実施例1で得られたウレタンアクリレートオリゴマー[A−1]を用い、ディスパーを利用して(撹拌位置:底部(樹脂中))、1000rpmの高速回転で攪拌し、樹脂分濃度が20重量%になった時点から10分間撹拌を維持する以外、実施例1の乳化方法と同様の方法で、ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物[X−2]を得た。
比較例2
比較例1で得られた水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物(樹脂分濃度:20重量%)100重量部に対して、光重合開始剤として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(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製:イルガキュア2959)1.4重量部を添加し、エチレン性不飽和モノマーとしてアクリロイルモルフォリン5重量部を添加し、混合して活性エネルギー線硬化型のコーティング組成物[X−3]を得た(樹脂分濃度33%)。
実施例1の乳化後の水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物[A−2]及び比較例1のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物[X−2]をそれぞれ目視で外観観察した。また、堀場製作所製の動的光散乱式粒径分布測定装置(LB−500)にて乳化液の粒径分布を測定し、粒子の累積50%の粒径、粒子の95%積算径(粒子径Max値)を求めた。算術平均径は、以下の式に従って算出した。
また、得られた乳化液を5℃及び60℃の下に静置し、目視によって観察した。
これらの結果を表1に示す。
(プラスチック基材への密着性)
実施例2の活性エネルギー線硬化型のコーティング組成物[A−3]を、易接着PET、ABS、PC、PMMAの4種類のパネル上にバーコーターNo.16を用いて、乾燥後の膜厚が10μmとなるように塗工し、80℃で3分間乾燥した。その後、無電極ランプ Hバルブ、ラインスピード:5.4m/min、照射量:600mJ/cm2、Peak照度:1500mW/cm2で紫外線照射を行い、硬化塗膜を形成した。得られた各パネルを40℃の温水に24時間浸漬した後、JIS K 5400に準じて、硬化塗膜に2mmの碁盤目を10×10にて100ヶ所作り、セロハンテープにより密着試験を行い、碁盤目の剥離状態を観察し、残存したマス目の数で評価した。その結果、全てのパネルに対して、残存したマス目は100/100の密着性を示した。このように、耐温水密着性が得られることが確認された。
(耐擦傷性)
実施例2及び比較例2の活性エネルギー線硬化型のコーティング組成物[A−3]及び[X−3]を用いて、塗膜の乾燥条件以外は、試験例Bと同様に硬化塗膜を形成した。得られた硬化塗膜の表面を目視により外観観察するとともに、約100g荷重をかけたスチールウール(#0000)で10往復擦った後の表面を目視により観察した。その結果を表2に示す。
また、これを用いたコーティング組成物は、硬度、防曇性等の塗膜物性に優れた効果を示し、特に、上述した特定のエチレン性不飽和モノマーを併用することにより、プラスチック基材への密着性及び耐水性にも優れた効果を示すことが確認された。
Claims (15)
- (m+n)個のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物1モル比に、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物nモル比を反応させ、
次いで、得られた反応物に、(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物又は片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物をmモル比反応させて、
式(1)に記載のウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーを得、
該ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーに水を添加しながら、該ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマーと水との界面を緩やかに攪拌又は乳化することを特徴とする水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物の製造方法。
(R1O−CONH)m−R2−(NHCO−OR3)n (1)
(式中、
R1O−は、片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物又は(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物の脱水素残基、
R2は、イソシアネート化合物の脱イソシアネート基残基、
−OR3は、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物の脱水素残基、
m、n=1〜50のいずれかの整数を表す。ただし、m≦nである。) - 前記攪拌を、パドル翼を用いて、回転数100rpm〜300rpmにて行う請求項1に記載の製造方法。
- 前記水を、固形分濃度が50重量%以下になるまで添加し、前記水の添加終了後、所定時間緩やかに攪拌を続ける請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記水の添加終了後、10分間以上、回転数100rpm〜300rpmにて攪拌を続ける請求項3に記載の製造方法。
- 前記イソシアネート化合物が、ジイソシアネート類又はジイソシアネート単量体のポリイソシアネート類である請求項1〜4のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記片末端水酸基含有ポリアルキレングリコール化合物が、アルコキシポリアルキレングリコール類である請求項1〜5のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記(メタ)アクリル酸アルキレンオキサイド付加化合物が、(メタ)アクリル酸をアルキレンオキサイド付加、又はポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート化されたものである請求項1〜6のいずれか1つに記載の製造方法。
- 前記水酸基含有(メタ)アクリレート化合物が、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ポリオール(メタ)アクリレート類又はアルキレンオキサイド付加ポリオール(メタ)アクリレート類である請求項1〜7のいずれか1つに記載の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1つに記載の製造方法で得られた水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物を含むコーティング組成物。
- さらに、エチレン性不飽和モノマー及び光重合開始剤の少なくとも1種を含む請求項9に記載のコーティング組成物。
- 樹脂分濃度を20重量%に換算した前記水溶性ウレタン(メタ)アクリレートオリゴマー組成物100重量部に対して、前記エチレン性不飽和モノマー0.1重量部〜50重量部及び前記光重合開始剤0.01重量部〜10重量部の少なくとも1種を含む請求項9又は10に記載のコーティング組成物。
- 前記エチレン性不飽和モノマーが、(メタ)アクリル酸化合物又はビニル基含有化合物である請求項9〜11のいずれか1つに記載のコーティング組成物。
- 前記(メタ)アクリル酸化合物が、アクリル酸アミド類、アルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレート類、アミノアルキル(メタ)アクリレートの4級塩類、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートの酸無水物付加物類、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート類、アルキルジオールジ(メタ)アクリレート類、ポリオールポリ(メタ)アクリレート類、アルキレンオキサイド付加ポリオールポリ(メタ)アクリレート類から選ばれる少なくとも一種類、前記ビニル基含有化合物が酢酸ビニル、N−ビニルアセトアミド、ビニルピロリドン、ビニルアルキルエーテル類、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸の塩類から選ばれる少なくとも一種類である請求項12に記載のコーティング組成物。
- 被塗物及び
該被塗物の表面に形成された、請求項9〜13のいずれか1つに記載のコーティング組成物の膜を備える塗装物品。 - 被塗物の表面に、請求項9〜13のいずれか1つに記載のコーティング組成物を塗工し、80℃〜100℃の温度範囲で1分〜5分間乾燥することを含む塗装物品の製造方法。
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