JP2022111409A - 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス - Google Patents

樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス Download PDF

Info

Publication number
JP2022111409A
JP2022111409A JP2021006807A JP2021006807A JP2022111409A JP 2022111409 A JP2022111409 A JP 2022111409A JP 2021006807 A JP2021006807 A JP 2021006807A JP 2021006807 A JP2021006807 A JP 2021006807A JP 2022111409 A JP2022111409 A JP 2022111409A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
mass
parts
coating agent
meth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021006807A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7428669B2 (ja
JP2022111409A5 (ja
Inventor
秀典 宗像
Hidenori Munakata
元成 磯部
Motoshige Isobe
謙 野田
Ken Noda
宏太 後藤
Kota Goto
直子 上里
Naoko Agari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Kansai Paint Co Ltd
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Kansai Paint Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Kansai Paint Co Ltd filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2021006807A priority Critical patent/JP7428669B2/ja
Priority to US18/266,763 priority patent/US20240052197A1/en
Priority to PCT/JP2021/033106 priority patent/WO2022158031A1/ja
Priority to CN202180067319.4A priority patent/CN116323012B/zh
Priority to DE112021006872.5T priority patent/DE112021006872T5/de
Publication of JP2022111409A publication Critical patent/JP2022111409A/ja
Publication of JP2022111409A5 publication Critical patent/JP2022111409A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7428669B2 publication Critical patent/JP7428669B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09D175/16—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/10—Esters
    • C08F222/1006—Esters of polyhydric alcohols or polyhydric phenols
    • C08F222/106—Esters of polycondensation macromers
    • C08F222/1065—Esters of polycondensation macromers of alcohol terminated (poly)urethanes, e.g. urethane(meth)acrylates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
    • C08F290/067—Polyurethanes; Polyureas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/671—Unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/672—Esters of acrylic or alkyl acrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
    • C08G18/78—Nitrogen
    • C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
    • C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/81—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/8141—Unsaturated isocyanates or isothiocyanates masked
    • C08G18/815—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen
    • C08G18/8158—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen
    • C08G18/8175—Polyisocyanates or polyisothiocyanates masked with unsaturated compounds having active hydrogen with unsaturated compounds having only one group containing active hydrogen with esters of acrylic or alkylacrylic acid having only one group containing active hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/48—Stabilisers against degradation by oxygen, light or heat
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C09D7/60—Additives non-macromolecular
    • C09D7/61—Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62—Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

【課題】簡便な方法で高い硬さと優れた靭性とを兼ね備えたコーティング膜を形成することができる樹脂ガラス用コーティング剤を提供する。【解決手段】コーティング剤は、イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレートからなるＡ成分、イソシアヌル環骨格を有しウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレートからなるＢ成分、（メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレートからなるＣ成分及びポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレートからなるＤ成分を含む膜形成成分と、光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分と、を含んでいる。Ｅ成分の含有量は、膜形成成分の合計１００質量部に対して０．１～１０質量部である。【選択図】なし

Description

本発明は、樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラスに関する。
従来、自動車や鉄道等の車両における窓は、無機ガラスから構成されている。近年では、車両の軽量化を目的として、窓などを構成する無機ガラスを、無機ガラスよりも軽量な透明樹脂からなる樹脂ガラスへ置き換えることが検討されている。しかし、樹脂ガラスは、無機ガラスに比べて耐候性が低いという問題がある。
かかる問題を解決し、樹脂ガラスの耐候性を向上させるため、透明樹脂の表面に硬い皮膜を形成する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、ポリカーボネートの板状成形体と、当該成形体の少なくとも片面上に設けられたプライマー層と、プライマー層の上に形成されたハードコート層とを有する被覆ポリカーボネート板状成形体の形成方法が記載されている。ハードコート層は、コロイダルシリカとトリアルコキシシランの加水分解縮合物とを含むハードコート塗液を加熱して硬化させることにより形成されている。
特開２００４－２７１１０号公報
しかし、特許文献１の被覆ポリカーボネート板状成形体のように、プライマー層とハードコート層との２層構造からなる皮膜を形成するに当たっては、板状成形体上にプライマーを塗布する工程、プライマーを乾燥させてプライマー層を形成する工程、プライマー層上にコーティング剤を塗布する工程およびコーティング剤を硬化させてハードコート層を形成する工程を順次行う必要がある。そのため、皮膜の形成作業が煩雑になるとともに、皮膜の形成作業に要するコストの増大を招いている。
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、簡便な方法で優れた耐候性を有するコーティング膜を形成することができる樹脂ガラス用コーティング剤およびこの樹脂ガラス用コーティング剤を用いて作製された樹脂ガラスを提供しようとするものである。
本発明の一態様は、イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレートからなるＡ成分と、
イソシアヌル環骨格を有し、ウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレートからなるＢ成分と、
（メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレートからなるＣ成分と、
ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレートからなるＤ成分と、を含む膜形成成分と、
光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分と、を含み、
前記Ｅ成分の含有量は、前記膜形成成分の合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下である、樹脂ガラス用コーティング剤にある。
本発明の他の態様は、透明樹脂からなる基材と、
前記の態様の樹脂ガラス用コーティング剤の硬化物からなり、前記基材の表面を被覆するコーティング膜と、を有する、樹脂ガラスにある。
前記樹脂ガラス用コーティング剤（以下、「コーティング剤」という。）は、前記Ａ成分～前記Ｄ成分を含む膜形成成分と、光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分とを含有している。前記Ａ成分～前記Ｄ成分は、いずれも、（メタ）アクリロイル基等の光ラジカル重合性官能基を有している。そのため、前記コーティング剤を基材上に塗布した後、コーティング剤に光を照射してＥ成分からラジカルを発生させるという簡便な方法により、膜形成成分を硬化させてコーティング膜を形成することができる。
前記コーティング剤を硬化させてなるコーティング膜は、各成分が三次元的に架橋してなる網状構造を有しており、網状構造中にはＤ成分に由来する構造が組み込まれている。Ｄ成分は、コーティング膜内の応力を緩和することができる。Ｄ成分に由来する構造が組み込まれたコーティング膜は、コーティング膜の靭性を長期間に亘って維持することができ、例えば長期間に亘る使用によって変質した場合にもクラックの発生を抑制することができる。それ故、前記コーティング膜は、優れた耐候性を有している。
従って、前記の態様によれば、簡便な方法で優れた耐候性を有するコーティング膜を形成することができる樹脂ガラス用コーティング剤を提供することができる。
（樹脂ガラス用コーティング剤）
前記コーティング剤における膜形成成分には、Ａ成分～Ｄ成分が含まれている。これらの成分を含むコーティング剤を硬化させることにより、優れた耐候性を有するコーティング膜を形成することができる。また、前記コーティング剤を硬化させてなるコーティング膜は、靭性、基材との密着性および耐摩耗性にも優れている。以下、コーティング剤に含まれる各成分について説明する。
・Ａ成分：イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレート
前記コーティング剤中には、必須成分として、イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレートからなるＡ成分が含まれている。前記コーティング剤中にＡ成分を配合することにより、前記コーティング剤を硬化させてなるコーティング膜の耐候性を向上させることができる。
前記コーティング剤中のＡ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して３質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。この場合には、Ａ成分による耐候性向上の効果を確保しつつ、Ａ成分以外の成分の含有量を十分に多くし、これらの成分による作用効果をバランスよく高めることができる。その結果、耐候性、靭性、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。かかる作用効果をより高める観点からは、前記コーティング剤中のＡ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して５質量部以上５０質量部以下であることがより好ましく、１０質量部以上４５質量部以下であることがさらに好ましく、１５質量部以上４０質量部以下であることが特に好ましい。
Ａ成分としては、例えば、下記一般式（１）で表される化合物を採用することができる。下記一般式（１）で表される化合物は、例えば、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アルキル（メタ）アクリレートまたはそのε－カプロラクトン変性体との付加反応によって合成することができる。Ａ成分としては、これらの化合物から選択された１種の化合物を使用してもよいし、２種以上の化合物を併用してもよい。
Figure 2022111409000001
なお、前記一般式（１）におけるＲ１、Ｒ２およびＲ３は炭素数２～１０の２価の有機基である。Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は同一の有機基であってもよいし、互いに異なる有機基であってもよい。ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体にヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートのε－カプロラクトン変性体が付加された場合には、前述した２価の有機基に－ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－または－ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－のいずれかの部分構造が含まれる。
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、例えばエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基およびテトラメチレン基等の、炭素数２～４のアルキレン基であることが好ましく、テトラメチレン基であることがより好ましい。この場合には、コーティング膜の耐摩耗性および耐候性をより向上させることができる。
前記一般式（１）におけるＲ４、Ｒ５およびＲ６は水素原子またはメチル基である。Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、水素原子であることが好ましい。この場合には、前記コーティング剤の硬化性をより向上させることができる。
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アルキル（メタ）アクリレートまたはそのε－カプロラクトン変性体との付加反応は、触媒を用いずに行ってもよいし、反応を促進させるために触媒を用いて行ってもよい。触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウリレート等のスズ系触媒や、トリエチルアミン等のアミン系触媒を使用することができる。
・Ｂ成分：イソシアヌル環骨格を有し、ウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレート
前記コーティング剤中には、必須成分として、イソシアヌル環骨格を有し、ウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレートからなるＢ成分が含まれている。前記コーティング剤中にＢ成分を配合することにより、硬化後のコーティング膜の耐候性を向上させるとともに、コーティング膜と基材との密着性を向上させることができる。
前記コーティング剤中のＢ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して１０質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。この場合には、Ｂ成分による耐候性および密着性向上の効果を確保しつつ、Ｂ成分以外の成分の含有量を十分に多くし、これらの成分による作用効果をバランスよく高めることができる。その結果、耐候性、靭性、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。
かかる作用効果をより高める観点からは、前記コーティング剤中のＢ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して１５質量部以上５０質量部以下であることがより好ましく、１５質量部以上４５質量部以下であることがさらに好ましく、２０質量部以上４５質量部以下であることが特に好ましい。
Ｂ成分としては、例えば、下記一般式（２）で表される化合物等を使用することができる。下記一般式（２）で表される化合物は、例えば、イソシアヌル酸のアルキレンオキサイド付加体と（メタ）アクリル酸またはそのε－カプロラクトン変性体との縮合反応によって合成することができる。Ｂ成分としては、これらの化合物から選択された１種の化合物を使用してもよいし、２種以上の化合物を併用してもよい。
Figure 2022111409000002
なお、前記一般式（２）におけるＲ７、Ｒ８およびＲ９は炭素数２～１０の２価の有機基である。また、ｎ１＝１～３であり、ｎ２＝１～３であり、ｎ３＝１～３であり、ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＝３～９である。ｎ１＋ｎ２＋ｎ３の値は、前記一般式（２）で表される化合物１分子当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数を表す。
前記一般式（２）におけるＲ７、Ｒ８およびＲ９は同一の有機基であってもよいし、互いに異なる有機基であってもよい。また、ｎ１、ｎ２、ｎ３は同一の値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。イソシアヌル酸に（メタ）アクリル酸のε－カプロラクトン変性体が縮合した場合には、前述した２価の有機基に－ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－または－ＯＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２－のいずれかの部分構造が含まれる。
前記一般式（２）におけるＲ７、Ｒ８およびＲ９は、例えばエチレン基、トリメチレン基、プロピレン基およびテトラメチレン基等の、炭素数２～４のアルキレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。この場合には、コーティング膜の耐摩耗性および耐候性をより向上させることができる。
また、前記一般式（２）におけるｎ１の値、ｎ２の値およびｎ３の値は１であることが好ましい。この場合には、基材に対するコーティング膜の密着性をより向上させることができる。
前記一般式（２）におけるＲ１０、Ｒ１１およびＲ１２は水素原子またはメチル基である。Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。Ｒ１０、Ｒ１１およびＲ１２は、水素原子であることが好ましい。この場合には、前記コーティング剤の硬化性をより向上させることができる。
・Ｃ成分：（メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレート
前記コーティング剤中には、必須成分として、（メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレートからなるＣ成分が含まれている。Ｃ成分は、１分子中に複数の（メタ）アクリロイル基を有している。Ｃ成分の（メタ）アクリロイル基がＡ成分等に含まれる（メタ）アクリロイル基と重合することにより、１分子のＣ成分に対して２分子以上の（メタ）アクリロイル基を有する成分を結合させることができる。それ故、Ｃ成分を含む前記コーティング剤を硬化させることにより、コーティング膜中の網状構造をよりち密にし、樹脂ガラスの耐摩耗性をより向上させることができる。
前記コーティング剤中のＣ成分の含有量は、膜形成成分の合計１００質量部に対して５質量部以上５０質量部以下であることが好ましい。Ｃ成分の含有量を５質量部以上５０質量部以下とすることにより、Ｃ成分による耐摩耗性向上の効果を確保しつつ、Ｃ成分以外の成分の含有量を十分に多くし、これらの成分による作用効果をバランスよく高めることができる。その結果、耐候性、靭性、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。
かかる作用効果をより高める観点からは、Ｃ成分の含有量は、膜形成成分の合計１００質量部に対して５質量部以上４５質量部以下であることがより好ましく、１０質量部以上４０質量部以下であることがさらに好ましく、１５質量部以上３５質量部以下であることが特に好ましい。
Ｃ成分としては、１分子当たり３個以上の（メタ）アクリロイル基を備え、かつ、（メタ）アクリル当量、つまり、（メタ）アクリロイル基１個当たりの分子量が８０～２００である化合物を使用することができる。Ｃ成分としては、これらの化合物から選択された１種の化合物を使用してもよいし、２種以上の化合物を併用してもよい。
Ｃ成分の（メタ）アクリル当量が８０未満の場合には、１分子当たりの（メタ）アクリロイル基の数が過度に多くなるため、硬化後のコーティング膜中に含まれる未反応の（メタ）アクリロイル基の量が多くなりやすい。その結果、コーティング膜を形成した後に、コーティング膜内で意図しない架橋反応が進行し、クラックの発生が起こりやすくなるおそれがある。
Ｃ成分の（メタ）アクリル当量が２００よりも大きい場合には、１分子当たりの（メタ）アクリロイル基の数が少なくなるため、硬化後のコーティング膜中に含まれる架橋点の数が不足しやすい。この場合、コーティング膜が伸びやすくなり、衝撃を受けた際にコーティング膜にクラックが発生しにくくなる。
・Ｄ成分：ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレート
前記コーティング剤中には、必須成分として、ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレートからなるＤ成分が含まれている。前記コーティング剤中にＤ成分を配合することにより、硬化後のコーティング膜の靭性を向上させることができる。そして、コーティング膜の靭性を向上させることにより、例えば長期間に亘る使用によって変質した場合にもクラックの発生を抑制することができる。
前記コーティング剤中のＤ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して１質量部以上３０質量部以下とすることが好ましい。前記コーティング剤中のＤ成分の含有量を１質量部以上とすることにより、コーティング膜の耐候性を向上させ、長期間にわたってクラックの発生を抑制することができる。コーティング膜の耐候性をより向上させる観点からは、コーティング剤中のＤ成分の含有量を、膜形成成分１００質量部に対して２質量部以上とすることがより好ましく、３質量部以上とすることがさらに好ましい。
また、前記コーティング剤中のＤ成分の含有量を３０質量部以下とすることにより、Ｄ成分による耐候性向上の効果を確保しつつ、Ｄ成分以外の成分の含有量を十分に多くし、これらの成分による作用効果をバランスよく高めることができる。その結果、耐候性、靭性、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。
かかる作用効果をより高める観点からは、Ｄ成分の含有量は、膜形成成分の合計１００質量部に対して２０質量部以下であることがより好ましく、１５質量部以下であることがさらに好ましく、１０質量部以下であることが特に好ましい。
Ｄ成分は、ポリカーボネート骨格を有する。これによりコーティング膜の硬度を向上させることができる。
Ｄ成分中に含まれる重合性不飽和基の数は、１分子当たり２個～４個である。これによりコーティング膜の靭性を向上させることができ、クラックの発生を抑制することができる。コーティング膜の靭性及びクラック発生の抑制をより向上させる観点からは、Ｄ成分中に含まれる重合性不飽和基の数は、１分子当たり２個～３個であることが好ましく、１分子当たり２個であることがより好ましい。
Ｄ成分に含まれる重合性不飽和基としては、例えば、（メタ）アクリロイル基、ビニル
基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエ
ート基、アクリルアミド基等を挙げることができる。硬化性の観点からは、Ｄ成分に含ま
れる重合性不飽和基は、（メタ）アクリロイル基であることが好ましく、アクリロイル基
であることがより好ましい。
Ｄ成分の重量平均分子量は、１０，０００以下である。Ｄ成分の重量平均分子量を１０，０００以下とすることにより、コーティング膜の靭性及び耐候性を向上させることができる。コーティング膜の靭性及び耐候性をより向上させる観点からは、Ｄ成分の重量平均分子量は８，５００以下であることが好ましく、７，０００以下であることがより好ましい。
また、Ｄ成分の重量平均分子量は３，０００以上であることが好ましく、４，０００以上であることがより好ましい。この場合には、コーティング膜の靭性及び耐候性を確保しつつ、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。
Ｄ成分の重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により得られるポリスチレン換算の重量平均分子量の値である。ＧＰＣの測定条件は、具体的には以下の通りである。
装置：ＨＰＬＣ－８２２０（東ソー株式会社製）
カラム構成：ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＺ３０００ ＋ ＴＳＫｇｅｌ Ｓｕｐｅ
ｒＨＺ１０００（いずれも東ソー株式会社製）
検出器：示差屈折率検出器
溶離液：テトラヒドロフラン
溶離液の流速：０．６ｍＬ／ｍｉｎ
温度：４０℃
キャリブレーション：ポリスチレン換算
試料濃度：０．０１ｇ／５ｍＬ
Ｄ成分は、例えば、ポリカーボネートジオールと、ジイソシアナート化合物と、ヒドロシル基含有（メタ）アクリル酸エステルとを反応させることにより製造することができる。また、Ｄ成分として使用可能な市販品としては、例えば、日本合成化学工業株式会社製の「ＵＶ－３３１０Ｂ」、根上工業株式会社製の「ＵＮ－９０００ＰＥＰ」等が挙げられる。
・Ｅ成分：光ラジカル重合開始剤
前記コーティング剤中には、必須成分として、光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分が含まれている。Ｅ成分は、コーティング剤に、Ｅ成分の分子構造に応じて定まる特定の波長の光を照射することにより、コーティング剤中にラジカルを発生させることができる。そして、このラジカルによって、（メタ）アクリロイル基等の膜形成成分中に含まれる光ラジカル重合性官能基同士の重合反応を開始させることができる。
前記コーティング剤中のＥ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下とする。前記コーティング剤中のＥ成分の含有量を０．１質量部以上とすることにより、基材上に配置した前記コーティング剤を硬化させてコーティング膜を形成することができる。
Ｅ成分の含有量が０．１質量部未満の場合には、重合反応の開始点となるラジカルの量が不足するため、コーティング剤を十分に硬化させることが難しくなる。その結果、コーティング膜の硬さが低くなり、傷に対する耐久性が低下するおそれがある。また、この場合には、コーティング膜の基材に対する密着性の低下や耐候性の低下などの問題が生じるおそれもある。
一方、Ｅ成分の含有量が過度に多くなると、コーティング剤の保管中に意図しないラジカル重合反応が開始されやすくなる等、コーティング剤の保存安定性の低下を招くおそれがある。また、この場合には、硬化後のコーティング膜中に未反応の重合開始剤が残存しやすくなる。コーティング膜中に残存する未反応の重合開始剤の量が過度に多くなると、コーティング膜の劣化が促進されるおそれがある。更に、この場合には、材料コストの増大を招くおそれもある。
Ｅ成分の含有量を１０質量部以下とすることにより、前述した問題を回避しつつ重合反応の開始点となるラジカルの量を十分に多くし、コーティング剤を十分に硬化させることができる。
Ｅ成分としては、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、α－ケトエステル系化合物、フォスフィンオキサイド系化合物、ベンゾイン化合物、チタノセン系化合物、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、オキシムエステル系光重合開始剤およびカンファーキノン等を使用することができる。
アセトフェノン系化合物としては、例えば、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｝および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－オン等が挙げられる。
ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、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および４－ベンゾイル－４’－メチルジフェニルスルファイド等が挙げられる。α－ケトエステル系化合物としては、例えば、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）エチルエステルおよびオキシフェニル酢酸の２－（２－ヒドロキシエトキシ）エチルエステル等が挙げられる。
フォスフィンオキサイド系化合物としては、例えば、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が挙げられる。ベンゾイン化合物としては、例えば、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およびベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。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としては、例えば、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－オン等が挙げられる。オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）－１－〔４－（フェニルチオ）〕－１，２－オクタンジオン等が挙げられる。
Ｅ成分としては、これらの化合物から選択された１種の化合物を使用してもよいし、２種以上の化合物を併用してもよい。
・Ｆ成分：（メタ）アクリロイル基を備えたコロイダルシリカ
前記コーティング剤における膜形成成分中には、任意成分として、（メタ）アクリロイル基を備えたコロイダルシリカからなるＦ成分が含まれていてもよい。コーティング剤中にＦ成分を配合することにより、コーティング剤の硬化性を向上させるとともに、硬化後のコーティング膜の耐摩耗性、耐水性をより向上させることができる。
Ｆ成分は、（メタ）アクリロイル基および炭化水素基を備えたコロイダルシリカであることが好ましい。この場合には、コーティング膜の耐候性および耐水性をさらに向上させることができる。前述した作用効果をより高める観点からは、炭化水素基の炭素数は、３以上１３以下であることが好ましく、４以上８以下であることがより好ましい。
前記コーティング剤中のＦ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して１質量部以上であることが好ましく、３質量部以上であることがより好ましく、５質量部以上であることがより好ましい。この場合には、コーティング膜の耐摩耗性をより向上させることができる。
また、コーティング剤中のＦ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して３０質量部以下であることが好ましく、２５質量部以下であることがより好ましく、２０質量部以下であることがさらに好ましい。この場合には、Ｆ成分による硬化性および耐摩耗性向上の効果を確保しつつ、Ｆ成分以外の成分の含有量を十分に多くし、これらの成分による作用効果をバランスよく高めることができる。その結果、耐候性、靭性、基材との密着性および耐摩耗性をバランスよく向上させることができる。
Ｆ成分としては、例えば、（メタ）アクリロイル基を備えたシランカップリング剤（ｆ２）を用いてコロイダルシリカ（ｆ１）を化学的に修飾した表面修飾コロイダルシリカや、（メタ）アクリロイル基を備えたシランカップリング剤（ｆ２）および炭化水素基を備えたシランカップリング剤（ｆ３）を用いてコロイダルシリカ（ｆ１）を化学的に修飾した表面修飾コロイダルシリカなどを使用することができる。
Ｆ成分を作製する際に用いられるコロイダルシリカ（ｆ１）は、例えば、アルコール系分散媒と、アルコール系分散媒中に分散したシリカ一次粒子とを有していてもよい。シリカ一次粒子は、アルコール系分散媒中において、互いに分離した状態で存在していてもよいし、複数個のシリカ一次粒子が凝集してなる二次粒子として存在していてもよい。
シリカ一次粒子の平均一次粒子径は、１ｎｍ以上５０ｎｍ以上であることが好ましく、１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることがより好ましい。シリカ一次粒子の平均一次粒子径を１ｎｍ以上とすることにより、硬化後のコーティング膜の耐摩耗性をより向上させることができる。また、シリカ一次粒子の平均一次粒子径を５０ｎｍ以下とすることにより、コロイダルシリカの分散安定性をより向上させることができる。
なお、シリカ一次粒子の平均一次粒子径は、ＢＥＴ法によって測定された比表面積に基づいて算出することができる。例えば、シリカ一次粒子の平均一次粒子径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の場合、ＢＥＴ法によって測定される比表面積は３０ｍ２／ｇ以上３０００ｍ２／ｇ以下である。
コロイダルシリカ（ｆ１）と反応させる、（メタ）アクリロイル基を備えたシランカップリング剤（ｆ２）としては、例えば、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、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、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、２－（メタ）アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等を使用することができる。これらのシランカップリング剤（ｆ２）は、単独で使用されていてもよいし、２種以上が併用されていてもよい。
コロイダルシリカ（ｆ１）と反応させる、炭化水素基を備えたシランカップリング剤（ｆ３）としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等を使用することができる。シランカップリング剤（ｆ３）における炭化水素基の炭素数は、３以上１３以下であることが好ましく、４以上８以下であることがより好ましい。これらのシランカップリング剤（ｆ３）は、単独で使用されていてもよいし、２種以上が併用されていてもよい。
Ｆ成分を合成するに当たっては、例えば、コロイダルシリカ（ｆ１）とシランカップリング剤（ｆ２）とを有機溶媒の存在下で反応させる方法を採用することができる。シランカップリング剤（ｆ２）の添加量は、１００質量部のシリカ一次粒子に対して１０質量部以上４０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上３０質量部以下であることがより好ましい。
また、（メタ）アクリロイル基および炭化水素基を備えたコロイダルシリカを作製しようとする場合には、例えば、コロイダルシリカ（ｆ１）とシランカップリング剤（ｆ２）及びシランカップリング剤（ｆ３）とを有機溶媒の存在下で反応させる方法を採用することができる。この場合、シランカップリング剤（ｆ２）の添加量は、１００質量部のシリカ一次粒子に対して１０質量部以上４０質量部以下であることが好ましく、１０質量部以上３０質量部以下であることがより好ましい。また、シランカップリング剤（ｆ３）の添加量は、１００質量部のシリカ一次粒子に対して０質量部超３０質量部以下であることが好ましく、５質量部以上２０質量部以下であることがより好ましい。
・Ｇ成分：紫外線吸収剤
前記コーティング剤は、任意成分として、紫外線吸収剤からなるＧ成分を含有していてもよい。Ｇ成分は、紫外線によるコーティング膜の劣化を抑制する作用を有している。Ｇ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して１質量部以上１２質量部以下の範囲から適宜設定することができる。前記コーティング剤中のＧ成分の含有量を１質量部以上とすることにより、硬化後のコーティング膜の耐候性をより向上させることができる。
一方、Ｇ成分の含有量が過度に多い場合には、コーティング膜の耐摩耗性の低下を招くおそれがある。さらに、この場合には、かえってコーティング膜の耐候性が低下するおそれもある。Ｇ成分の含有量を１２質量部以下とすることにより、これらの問題を回避することができる。
Ｇ成分としては、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、紫外線を吸収する無機微粒子等を使用することができる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、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－トリアジン等が挙げられる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば、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が挙げられる。
ベンゾフェノン系紫外線としては、例えば、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を使用することができる。シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、例えば、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が挙げられる。無機微粒子としては、例えば、酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化錫微粒子等が挙げられる。
Ｇ成分としては、前述した化合物および無機微粒子から選択された１種を使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。Ｇ成分としては、（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を使用することが好ましい。この場合には、コーティング膜の耐候性および耐摩耗性をバランスよく高めることができる。
・Ｈ成分：シリコーン系表面調整剤およびフッ素系表面調整剤
前記コーティング剤は、任意成分として、シリコーン系表面調整剤およびフッ素系表面調整剤のうち１種以上の化合物からなるＨ成分を含有していてもよい。Ｈ成分の含有量は、膜形成成分１００質量部に対して０．０１質量部以上１質量部以下の範囲から適宜設定することができる。前記コーティング剤中のＨ成分の含有量を０．０１質量部以上とすることにより、硬化後のコーティング膜の耐摩耗性をより向上させることができる。
一方、コーティング剤中のＨ成分の含有量が過度に多い場合には、硬化後にコーティング膜の表面が粗くなる等の外観の悪化を招くおそれがある。更に、Ｈ成分の含有量が多くなると、材料コストの増大を招くおそれもある。Ｈ成分の含有量を１質量部以下とすることにより、かかる問題を回避することができる。
Ｈ成分としては、シリコーン系表面調整剤およびフッ素系表面調整剤から選択される１種または２種以上の化合物を使用することができる。
シリコーン系表面調整剤としては、例えば、シリコーン鎖とポリアルキレンオキサイド鎖とを有するシリコーン系ポリマーおよびシリコーン系オリゴマー、シリコーン鎖とポリエステル鎖とを有するシリコーン系ポリマーおよびシリコーン系オリゴマー、ＥＢＥＣＲＹＬ３５０、ＥＢＥＣＲＹＬ１３６０（以上、ダイセル・オルネクス株式会社製）、ＢＹＫ－３１５、ＢＹＫ－３４９、ＢＹＫ－３７５、ＢＹＫ－３７８、ＢＹＫ－３７１、ＢＹＫ－ＵＶ３５００、ＢＹＫ－ＵＶ３５７０（以上、ビックケミー・ジャパン株式会社製）、Ｘ－２２－１６４、Ｘ－２２－１６４ＡＳ、Ｘ－２２－１６４Ａ、Ｘ－２２－１６４Ｂ、Ｘ－２２－１６４Ｃ、Ｘ－２２－１６４Ｅ、Ｘ－２２－１７４ＤＸ、Ｘ－２２－２４２６、Ｘ－２２－２４７５（以上、信越化学工業株式会社製）、ＡＣ－ＳＱＴＡ－１００、ＡＣ－ＳＱＳＩ－２０、ＭＡＣ－ＳＱＴＭ－１００、ＭＡＣ－ＳＱＳＩ－２０、ＭＡＣ－ＳＱＨＤＭ（以上、東亞合成株式会社製）、８０１９ａｄｄｉｔｉｖｅ（ダウ・東レ株式会社製）、ポリシロキサン、ジメチルポリシロキサン等を使用することができる。なお、「ＥＢＥＣＲＹＬ」はダイセル・オルネクス株式会社の登録商標であり、「ＢＹＫ」はビックケミー・ジャパン株式会社の登録商標である。
フッ素系表面調整剤としては、例えば、パーフルオロアルキル基とポリアルキレンオキサイド基とを有するフッ素系ポリマーおよびフッ素系オリゴマー、パーフルオロアルキルエーテル基とポリアルキレンオキサイド基とを有するフッ素系ポリマーおよびフッ素系オリゴマー、メガファックＲＳ－７５、メガファックＲＳ－７６－Ｅ、メガファックＲＳ－７２－Ｋ、メガファックＲＳ－７６－ＮＳ、メガファックＲＳ－９０（以上、ＤＩＣ株式会社製）、オプツールＤＡＣ－ＨＰ（ダイキン工業株式会社製）、ＺＸ－０５８－Ａ、ＺＸ－２０１、ＺＸ－２０２、ＺＸ－２１２、ＺＸ－２１４－Ａ（以上、株式会社Ｔ＆ＫＴＯＫＡ製）等を使用することができる。なお、「メガファック」はＤＩＣ株式会社の登録商標であり、「オプツール」はダイキン工業株式会社の登録商標である。
・有機溶媒
前記コーティング剤は、前述した各成分を溶解または分散させるための有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒としては、例えば、エタノールおよ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；トルエンおよ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およ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；Ｎ－メチルピロリドン等を使用することができる。前記コーティング剤は、これらの有機溶媒のうち１種を含んでいてもよく、２種以上を含んでいてもよい。
前記コーティング剤は、有機溶媒としてのアルキレングリコールモノエーテルを含んでいることが好ましい。アルキレングリコールモノエーテルは、前述した各成分の分散性または溶解性に優れているため、基材上に前記コーティング剤を塗布した後に、均一な塗膜を形成することができる。また、基材がポリカーボネートから構成されている場合には、有機溶媒としてアルキレングリコールモノエーテルを使用することにより、基材を溶かすことなく塗膜を形成することができる。
・その他の添加剤
前記コーティング剤中には、必須成分としてのＡ成分～Ｅ成分の他に、コーティング剤の硬化を損なわない範囲で、コーティング剤用の添加剤が含まれていてもよい。例えば、前記コーティング剤中には、添加剤として、ラジカル捕捉剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の、コーティング膜の劣化を抑制するための添加剤が含まれていてもよい。これらの添加剤を使用することにより、コーティング膜の耐候性を向上させる効果を期待することができる。
（樹脂ガラス）
前記樹脂ガラス用コーティング剤を透明樹脂からなる基材の表面に塗布した後硬化させることにより、透明樹脂からなる基材と、前記樹脂ガラス用コーティング剤の硬化物からなり、基材の表面を被覆するコーティング膜と、を有する樹脂ガラスを得ることができる。基材が板状である場合には、コーティング膜は、基材の片面にのみ形成されていてもよいし、両面に形成されていてもよい。コーティング膜の膜厚は特に限定されることはないが、例えば、１μｍ以上５０μｍ以下の範囲から適宜設定することができる。コーティング膜の膜厚は５μｍ以上４０μｍ以下であることが好ましい。
前記コーティング剤の硬化物は透明であるため、透明樹脂からなる基材の表面に前記コーティング膜を形成することにより、無機ガラスに比べて軽量な樹脂ガラスを得ることができる。また、前記コーティング膜は高い硬さを有しているため、樹脂ガラスの耐摩耗性を向上させることができる。さらに、前記コーティング膜は、靭性にも優れているため、樹脂ガラスが熱膨張した場合などに、基材に容易に追従し、クラックの発生を抑制することができる。
基材を構成する透明樹脂は特に限定されるものではないが、例えば、ポリカーボネートを採用することができる。ポリカーボネートは耐候性、強度、透明性等の窓用透明部材に要求される諸特性に優れているため、ポリカーボネートからなる基材の表面に前記コーティング膜を形成することにより、窓用透明部材として好適な樹脂ガラスを得ることができる。
前記樹脂ガラスを作製するに当たっては、例えば、基材を準備する準備工程と、
基材の表面上にコーティング剤を塗布する塗布工程と、
コーティング剤中のＥ成分からラジカルを発生させ、基材の表面上においてコーティング剤を硬化させる硬化工程と、
を有する製造方法を採用することができる。
前記製造方法において、塗布工程でのコーティング剤の塗布には、スプレーコーター、フローコーター、スピンコーター、ディップコーター、バーコーター、アプリケーター等の公知の塗布装置の中から、所望する膜厚や基材の形状等に応じて適切な装置を選択して使用することができる
塗布工程の後、必要に応じてコーティング剤を加熱して乾燥させる工程を行ってもよい。
硬化工程においては、Ｅ成分の分子構造に応じて定まる適切な波長の光をコーティング剤に照射することにより、Ｅ成分からラジカルを発生させることができる。
硬化工程の後、必要に応じてコーティング膜を加熱し、硬化を促進させる工程を行ってもよい。
前記コーティング剤および樹脂ガラスの実施例について説明する。なお、本発明に係るコーティング剤および樹脂ガラスの態様は、以下に示す態様に限定されるものではなく、その趣旨を損なわない範囲で適宜構成を変更することができる。
本例のコーティング剤には、イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレートからなるＡ成分と、イソシアヌル環骨格を有し、ウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレートからなるＢ成分と、（メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレートからなるＣ成分と、ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレートからなるＤ成分と、を含む膜形成成分と、
光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分と、が含まれている。
Ｅ成分の含有量は、膜形成成分の合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下である。
本例においてコーティング剤の作製に用いられる化合物は、具体的には以下の通りである。
・Ａ成分
Ａ－１：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アルキル（メタ）アクリレートとの付加生成物
・Ｂ成分
Ｂ－１：Ｍ－３１５（東亞合成株式会社製、イソシアヌル酸エチレンオキシド変性トリアクリレートを含む混合物）
・Ｃ成分
Ｃ－１：ジペンタエリトリトールヘキサアクリレート（新中村化学工業株式会社製「Ａ－ＤＰＨ」、（メタ）アクリル当量９６）
・Ｄ成分
Ｄ－１：ＵＮ－９０００ＰＥＰ（根上工業株式会社製、ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が５，０００であるウレタンアクリレート）
・Ｅ成分
Ｅ－１：Ｏｍｎｉｒａｄ７５４（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製、フォスフィンオキサイド系光ラジカル重合開始剤）
Ｅ－２：Ｏｍｎｉｒａｄ８１９（ＩＧＭ Ｒｅｓｉｎｓ Ｂ．Ｖ．社製、α－ケトエステル系化合物を含む光ラジカル重合開始剤）
なお、「Ｏｍｎｉｒａｄ」はＩＧＭ Ｇｒｏｕｐ Ｂ．Ｖ．社の登録商標である。
表１に、これらの化合物を用いて作製されるコーティング剤の組成の例（試験剤１～試験剤５）を示す。試験剤１～試験剤５を作製するに当たっては、有機溶媒中に表１に示す質量比で各成分を溶解または分散させるとともに、膜形成成分、つまり、Ａ成分～Ｄ成分及びＦ成分の合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下のＥ成分を配合すればよい。なお、表１に示す試験剤６は、試験剤１～試験剤５との比較のための試験剤である。試験剤６の作製方法は、各成分の質量比を表１に示すように変更する以外は、試験剤１～試験剤５の作製方法と同様である。
また、表１には示さないが、試験剤１～試験剤６には、膜形成成分の合計１００質量部に対して１質量部以上１２質量部以下の紫外線吸収剤（Ｇ成分）及び膜形成成分の合計１００質量部に対して０．０１質量部以上１．０質量部以下の表面調整剤（Ｈ成分）が含まれている。本例において使用した紫外線吸収剤は、具体的には、ＲＵＶＡ９３（大塚化学株式会社製）およびＴｉｎｕｖｉｎ４７９（ＢＡＳＦ社製、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤）である。また、本例において使用した表面調整剤は、具体的には、８０１９ａｄｄｉｔｉｖｅ（ダウ・東レ株式会社製、シリコーン系表面調整剤）である。なお、「Ｔｉｎｕｖｉｎ」はＢＡＳＦ社の登録商標である。
次に、コーティング剤を用いた樹脂ガラスの作製方法の例を説明する。まず、コーティング剤を塗布するための基材を準備する。本例で用いる基材は、ポリカーボネートからなる板厚５ｍｍの板材である。
フローコーターを用いて基材の片面上にコーティング剤を塗布した後、基材を１００℃の温度で１０分間加熱してコーティング剤を乾燥させる。その後、コーティング剤中のＥ成分からラジカルを発生させることにより、コーティング剤を硬化させてコーティング膜とすることができる。表１に示す試験剤１～試験剤６においては、例えば、試験剤に、ピーク照度３００ｍＷ／ｃｍ2の高圧水銀ランプから発生する紫外光を照射すればよい。
以上により、基材の片面上に試験剤の硬化物からなるコーティング膜を形成し、樹脂ガラスを得ることができる。
コーティング膜の耐候性は、以下の方法により評価することができる。
・耐候性
コーティング膜の耐候性は、促進耐候性試験後のクラックの発生の有無に基づいて評価することができる。促進耐候性試験においては、キセノンアークランプ式耐候性試験機を用い、コーティング膜にキセノンアークランプから発生する光を照射する。そして、照射開始から２０００時間経過後のコーティング膜を目視観察し、クラックの有無を評価する。
表１の「耐候性」欄には、２０００時間経過後のコーティング膜にクラックが発生しない場合には、「Ｇｏｏｄ」、クラックが発生する場合には「Ｐｏｏｒ」と記載した。耐候性の評価においては、２０００時間経過後のコーティング膜にクラックが発生しない場合を耐候性に優れているため合格と判定し、クラックが発生する場合を耐候性に劣るため不合格と判定した。
Figure 2022111409000003
表１に示したように、試験剤１～試験剤５は、前述したＡ成分～Ｅ成分をすべて含有している。そのため、これらの試験剤からなるコーティング膜は、優れた耐候性を有している。
これに対し、Ｄ成分を含まない試験剤６は、２０００時間の光照射によってコーティング膜にクラックが発生し、Ｄ成分を含む試験剤１～試験剤５に比べて耐候性に劣る。
以上の結果から、膜形成成分中にＤ成分を配合することにより、優れた耐候性を有するコーティング膜を形成可能であることが理解できる。

Claims (8)

  1. イソシアヌル環骨格を有するウレタン（メタ）アクリレートからなるＡ成分と、
    イソシアヌル環骨格を有し、ウレタン結合を有しないトリ（メタ）アクリレートからなるＢ成分と、
    （メタ）アクリル当量８０～２００の多官能（メタ）アクリレートからなるＣ成分と、
    ポリカーボネート骨格及び１分子当たり２個～４個の重合性不飽和基を備え、重量平均分子量が１０，０００以下であるウレタン（メタ）アクリレートからなるＤ成分と、を含む膜形成成分と、
    光ラジカル重合開始剤からなるＥ成分と、を含み、
    前記Ｅ成分の含有量は、前記膜形成成分の合計１００質量部に対して０．１質量部以上１０質量部以下である、樹脂ガラス用コーティング剤。
  2. 前記膜形成成分の合計１００質量部に対して、前記Ａ成分の含有量は３質量部以上６０質量部以下であり、前記Ｂ成分の含有量は１０質量部以上５０質量部以下であり、前記Ｃ成分の含有量は５質量部以上５０質量部以下であり、前記Ｄ成分の含有量は１質量部以上３０質量部以下である、請求項１に記載の樹脂ガラス用コーティング剤。
  3. 前記膜形成成分には、さらに、（メタ）アクリロイル基を備えたコロイダルシリカからなるＦ成分が含まれている、請求項１または２に記載の樹脂ガラス用コーティング剤。
  4. 前記Ｆ成分の含有量は、前記膜形成成分の合計１００質量部に対して１質量部以上３０質量部以下である、請求項３に記載の樹脂ガラス用コーティング剤。
  5. 前記樹脂ガラス用コーティング剤は、さらに、紫外線吸収剤からなるＧ成分を含有しており、前記Ｇ成分の含有量は、前記膜形成成分の合計１００質量部に対して１質量部以上１２質量部以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の樹脂ガラス用コーティング剤。
  6. 前記樹脂ガラス用コーティング剤は、更に、シリコーン系表面調整剤およびフッ素系表面調整剤から選択される１種以上の化合物からなるＨ成分を含有しており、前記Ｈ成分の含有量は、前記膜形成成分の合計１００質量部に対して０．０１質量部以上１．０質量部以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の樹脂ガラス用コーティング剤。
  7. 透明樹脂からなる基材と、
    請求項１～６のいずれか１項に記載の樹脂ガラス用コーティング剤の硬化物からなり、前記基材の表面を被覆するコーティング膜と、を有する、樹脂ガラス。
  8. 前記基材は前記透明樹脂としてのポリカーボネートから構成されている、請求項７に記載の樹脂ガラス。
JP2021006807A 2021-01-20 2021-01-20 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス Active JP7428669B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021006807A JP7428669B2 (ja) 2021-01-20 2021-01-20 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス
US18/266,763 US20240052197A1 (en) 2021-01-20 2021-09-09 Coating agent for resin glass, and resin glass
PCT/JP2021/033106 WO2022158031A1 (ja) 2021-01-20 2021-09-09 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス
CN202180067319.4A CN116323012B (zh) 2021-01-20 2021-09-09 树脂玻璃用涂覆剂和树脂玻璃
DE112021006872.5T DE112021006872T5 (de) 2021-01-20 2021-09-09 Beschichtungsmittel für harzglas und harzglas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021006807A JP7428669B2 (ja) 2021-01-20 2021-01-20 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2022111409A true JP2022111409A (ja) 2022-08-01
JP2022111409A5 JP2022111409A5 (ja) 2023-02-09
JP7428669B2 JP7428669B2 (ja) 2024-02-06

Family

ID=82549689

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021006807A Active JP7428669B2 (ja) 2021-01-20 2021-01-20 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240052197A1 (ja)
JP (1) JP7428669B2 (ja)
CN (1) CN116323012B (ja)
DE (1) DE112021006872T5 (ja)
WO (1) WO2022158031A1 (ja)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3141437B2 (ja) * 1991-09-11 2001-03-05 大日本インキ化学工業株式会社 紫外線硬化型樹脂組成物
JP2004027110A (ja) 2002-06-27 2004-01-29 Teijin Chem Ltd 被覆ポリカーボネート板状成形体の形成方法
JP5574166B2 (ja) 2010-06-11 2014-08-20 株式会社豊田自動織機 車両用部材およびその製造方法
JP5403379B2 (ja) 2011-12-28 2014-01-29 株式会社豊田自動織機 車両用部材およびその製造方法
JP2013234217A (ja) 2012-05-07 2013-11-21 Toagosei Co Ltd 活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物
US9604943B2 (en) * 2013-02-01 2017-03-28 Covestro Deutschland Ag UV absorber-containing urethane acrylate
KR20160140685A (ko) * 2014-03-31 2016-12-07 닛폰고세이가가쿠고교 가부시키가이샤 우레탄 (메타)아크릴레이트계 화합물, 활성 에너지선 경화성 수지 조성물 및 코팅제
JP6586958B2 (ja) * 2014-09-29 2019-10-09 株式会社スリーボンド 光硬化性樹脂組成物
JP2018043414A (ja) 2016-09-14 2018-03-22 日華化学株式会社 積層体、コーティング剤、及び積層体の製造方法
JP6879095B2 (ja) 2017-07-14 2021-06-02 株式会社豊田自動織機 積層体
JP6874862B2 (ja) 2017-12-19 2021-05-19 Dic株式会社 樹脂組成物、硬化物及び積層体
WO2019208554A1 (ja) 2018-04-27 2019-10-31 三菱ケミカル株式会社 硬化性組成物、硬化物、積層体
JP6911820B2 (ja) 2018-06-29 2021-07-28 株式会社豊田自動織機 コーティング剤及び表面被覆部材
EP3933002A4 (en) * 2019-02-28 2022-11-23 Kansai Paint Co., Ltd ACTINIC RADIATION CURABLE COATING COMPOSITION, CURED COATING FILM, COATED OBJECT AND METHOD OF MAKING COATING FILM

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022158031A1 (ja) 2022-07-28
DE112021006872T5 (de) 2023-11-02
CN116323012B (zh) 2024-03-15
CN116323012A (zh) 2023-06-23
JP7428669B2 (ja) 2024-02-06
US20240052197A1 (en) 2024-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5470166B2 (ja) 硬化型コーティング剤組成物
JP5640381B2 (ja) アルコキシシランの縮合物を含む活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物
JP6354665B2 (ja) 光硬化性コーティング組成物及び被覆物品
JP5574166B2 (ja) 車両用部材およびその製造方法
JP2010053239A (ja) 光硬化型プライマー組成物、該組成物からなるプライマー層を備えた構造体およびその製造方法
JP5146790B1 (ja) 車両用部材およびその製造方法
JP2011051340A (ja) ハードコート形成用積層フィルム、ロールフィルム、及び、ハードコート形成用硬化性組成物
JP2013035275A (ja) 積層体及び積層体の製造方法
WO2013035265A1 (ja) 硬化型コーティング剤組成物
JPWO2010098481A1 (ja) 紫外線遮蔽性積層塗膜、該積層塗膜付き基材およびその製造方法
JP6911820B2 (ja) コーティング剤及び表面被覆部材
JP6879095B2 (ja) 積層体
JP5150759B1 (ja) 硬化型コーティング剤組成物
JP5011663B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、それからなる硬化膜及び積層体
JP5389150B2 (ja) 硬化型コーティング剤組成物
JP6384305B2 (ja) コート層を有する樹脂材およびその製造方法
JP5403379B2 (ja) 車両用部材およびその製造方法
JP2007039619A (ja) 硬化性樹脂組成物、それからなる硬化膜及び積層体
JP7428669B2 (ja) 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス
JP7428668B2 (ja) 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス
JP7276183B2 (ja) 活性エネルギー線硬化性組成物、コーティング剤、および被膜物品
JP7461834B2 (ja) 樹脂ガラス用コーティング剤および樹脂ガラス
CN112142926A (zh) 固化性组合物、层积体和汽车前照灯配光镜

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7428669

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150