JP2022131646A - 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及びコーティング剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、かかる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有するコーティング剤の提供。【解決手段】(メタ)アクリル重合体(A)と、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)と、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)と、光重合開始剤(D)とを含み、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物と、前記活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有する、コーティング剤。【選択図】なし
Description
本発明は、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物及びコーティング剤に関する。
従来、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、ごく短時間の放射線等の活性エネルギー線の照射により硬化が完了することから、各種基材へのトップコート剤、アンダーコート剤等のコーティング剤や、接着剤などとして幅広く用いられている。
特にコーティング剤は、基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であること、基材への密着性に優れること、表面硬度が高いことが要求される。一方、亜鉛メッキ鋼板、冷間圧延鋼板、アルミニウム板等の板状又はコイル状の金属基材に予め塗膜を形成した後、この金属基材を成形加工するプレコートメタル(PCM)法が広く採用されている。このPCM法で形成される塗膜には、上記の要求に加え、成形加工時の金属基材の曲げに対応できる屈曲性が更に要求される。
特にコーティング剤は、基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であること、基材への密着性に優れること、表面硬度が高いことが要求される。一方、亜鉛メッキ鋼板、冷間圧延鋼板、アルミニウム板等の板状又はコイル状の金属基材に予め塗膜を形成した後、この金属基材を成形加工するプレコートメタル(PCM)法が広く採用されている。このPCM法で形成される塗膜には、上記の要求に加え、成形加工時の金属基材の曲げに対応できる屈曲性が更に要求される。
かかるプレコートメタル用コーティング剤に用いられる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物として、例えば、特許文献1には、特定の構造を有するアクリル系共重合体と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートと、光重合開始剤とを含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が開示されている。
また、特許文献2には、特定の構造を有するウレタン(メタ)アクリレート化合物と、窒素含有(メタ)アクリレート系化合物とを含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が開示されている。
また、特許文献2には、特定の構造を有するウレタン(メタ)アクリレート化合物と、窒素含有(メタ)アクリレート系化合物とを含有する活性エネルギー線硬化型樹脂組成物が開示されている。
しかしながら、上記特許文献1及び特許文献2に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物をプレコートメタル用コーティング剤に用いた場合、塗膜の表面硬度が不充分であり、更に、屈曲性の点でも不充分である。そのため、表面硬度及び屈曲性の両方がバランスよく優れた塗膜を得ることができるコーティング剤、特にプレコートメタル用コーティング剤が求められている。
本発明の目的は、金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、かかる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有するコーティング剤を提供することにある。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物に特定の(メタ)アクリル重合体、ウレタン(メタ)アクリレート及びモノマーを配合することにより、塗膜外観、基材密着性、表面硬度及び屈曲性に優れた塗膜が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の態様を有する。
[1] (メタ)アクリル重合体(A)と、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)と、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)と、光重合開始剤(D)とを含み、
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[2] 前記(メタ)アクリル重合体(A)、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)及び前記モノマー(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、前記(メタ)アクリル重合体(A)の含有量が1~15質量%であり、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の含有量が20~80質量%であり、前記モノマー(C)の含有量が5~50質量%である、前記[1]の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[3] 前記(メタ)アクリル重合体(A)の重量平均分子量が5000~100000である、前記[1]又は[2]の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[4] 前記(メタ)アクリル重合体(A)のガラス転移点が30~150℃である、前記[1]~[3]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[5] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の(メタ)アクリロイル基当量が100~2500である、前記[1]~[4]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[6] 前記モノマー(C)が水酸基を有するモノマー及びモルフォリン構造を有するモノマーの少なくとも一方を含む、前記[1]~[5]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[7] 前記[1]~[6]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有する、コーティング剤。
[8] プレコートメタル用である、前記[7]のコーティング剤。
[1] (メタ)アクリル重合体(A)と、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)と、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)と、光重合開始剤(D)とを含み、
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[2] 前記(メタ)アクリル重合体(A)、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)及び前記モノマー(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、前記(メタ)アクリル重合体(A)の含有量が1~15質量%であり、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の含有量が20~80質量%であり、前記モノマー(C)の含有量が5~50質量%である、前記[1]の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[3] 前記(メタ)アクリル重合体(A)の重量平均分子量が5000~100000である、前記[1]又は[2]の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[4] 前記(メタ)アクリル重合体(A)のガラス転移点が30~150℃である、前記[1]~[3]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[5] 前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の(メタ)アクリロイル基当量が100~2500である、前記[1]~[4]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[6] 前記モノマー(C)が水酸基を有するモノマー及びモルフォリン構造を有するモノマーの少なくとも一方を含む、前記[1]~[5]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
[7] 前記[1]~[6]のいずれかの活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有する、コーティング剤。
[8] プレコートメタル用である、前記[7]のコーティング剤。
本発明によれば、金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、かかる活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有するコーティング剤を提供できる。
以下、本発明を詳細に説明する。以下の実施の形態は、本発明を説明するための単なる例示であって、本発明をこの実施の形態にのみ限定することは意図されない。本発明は、その趣旨を逸脱しない限り、様々な態様で実施することが可能である。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」の総称である。「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」及び「メタクリロイル基」の総称である。「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の総称である。「重合体」とは、「単独重合体」及び「共重合体」の総称である。「(メタ)アクリロイル基当量」とは、ウレタン(メタ)アクリレート1分子中の(メタ)アクリロイル基1つあたりの平均分子量である。すなわち、「(メタ)アクリロイル基当量」は、ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量を(メタ)アクリロイル基の数で除することで求められる。
また、本発明において、「塗膜」とは、本発明のコーティング剤より得られる硬化塗膜のことである。「加工性」とは、例えば、金属板等の基材上に塗膜を形成した後に、この基材を成形加工する際の加工性のことである。
なお、本発明において、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」の総称である。「(メタ)アクリロイル基」とは、「アクリロイル基」及び「メタクリロイル基」の総称である。「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の総称である。「重合体」とは、「単独重合体」及び「共重合体」の総称である。「(メタ)アクリロイル基当量」とは、ウレタン(メタ)アクリレート1分子中の(メタ)アクリロイル基1つあたりの平均分子量である。すなわち、「(メタ)アクリロイル基当量」は、ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量を(メタ)アクリロイル基の数で除することで求められる。
また、本発明において、「塗膜」とは、本発明のコーティング剤より得られる硬化塗膜のことである。「加工性」とは、例えば、金属板等の基材上に塗膜を形成した後に、この基材を成形加工する際の加工性のことである。
[活性エネルギー線硬化型樹脂組成物]
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、以下に示す(メタ)アクリル重合体(A)(以下、「成分(A)」ともいう。)と、ウレタン(メタ)アクリレート(B)(以下、「成分(B)」ともいう。)と、モノマー(C)(以下、「成分(C)」ともいう。)と、光重合開始剤(D)(以下、「成分(D)」ともいう。)とを含む。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物(以下、単に「樹脂組成物」ともいう。)は、以下に示す(メタ)アクリル重合体(A)(以下、「成分(A)」ともいう。)と、ウレタン(メタ)アクリレート(B)(以下、「成分(B)」ともいう。)と、モノマー(C)(以下、「成分(C)」ともいう。)と、光重合開始剤(D)(以下、「成分(D)」ともいう。)とを含む。
<成分(A)>
成分(A)は、(メタ)アクリル重合体(A)である。
成分(A)は、(メタ)アクリル系単量体を含む単量体成分を重合してなる重合体である。すなわち、成分(A)は、(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位を含む。
重合方法としては特に限定されないが、例えば、従来公知のラジカル重合開始剤の存在下で、単量体成分を溶液重合法、塊状重合法、乳化重合法等の方法で重合する方法が挙げられる。
成分(A)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(A)は、(メタ)アクリル重合体(A)である。
成分(A)は、(メタ)アクリル系単量体を含む単量体成分を重合してなる重合体である。すなわち、成分(A)は、(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位を含む。
重合方法としては特に限定されないが、例えば、従来公知のラジカル重合開始剤の存在下で、単量体成分を溶液重合法、塊状重合法、乳化重合法等の方法で重合する方法が挙げられる。
成分(A)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-ノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2-ジシクロペンテノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等の水酸基を含まない(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、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとエチレンオキシドの付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとプロピレンオキシドの付加物、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとε-カプロラクトンの付加物などの2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートとアルキレンオキシド又は有機ラクトンの付加物等の水酸基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これら(メタ)アクリル系単量体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら(メタ)アクリル系単量体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単量体成分は、(メタ)アクリル系単量体以外のビニル系単量体(以下、「他の単量体」ともいう。)を含んでいてもよい。すなわち、成分(A)は、(メタ)アクリル系単量体由来の構成単位と、他の単量体由来の構成単位とを含んでいてもよい。
他の単量体としては(メタ)アクリル系単量体と共重合可能であれば特に限定されないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン又はスチレン誘導体;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和ニトリル;マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等の不飽和カルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルなどが挙げられる。
これら他の単量体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
他の単量体としては(メタ)アクリル系単量体と共重合可能であれば特に限定されないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、p-t-ブチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン又はスチレン誘導体;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド等のアクリルアミド;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸;(メタ)アクリロニトリル等の不飽和ニトリル;マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジブチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等の不飽和カルボン酸エステル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステルなどが挙げられる。
これら他の単量体は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(A)の重量平均分子量は、5000~100000が好ましく、8000~50000がより好ましい。成分(A)の重量平均分子量が、上記下限値以上であれば塗膜の強度が高まり、上記上限値以下であれば塗膜形成時における塗工性が向上する傾向にある。
成分(A)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフを用いて測定することができる。
成分(A)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフを用いて測定することができる。
成分(A)のガラス転移点は、30~150℃が好ましく、45~110℃がより好ましい。成分(A)のガラス転移点が、上記下限値以上であれば塗膜の硬度がより高まり、上記上限値以下であれば塗膜の硬度が高くなりすぎず加工性が向上する傾向にある。
成分(A)のガラス転移点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定することができる。
成分(A)のガラス転移点は、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定することができる。
成分(A)の含有量は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、すなわち、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の総質量に対して、1~15質量%が好ましく、1~10質量%がより好ましい。成分(A)の含有量が、上記下限値以上であれば加工性が向上し、上記上限値以下であれば塗膜の硬度がより高まる傾向にある。
<成分(B)>
成分(B)は、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)である。
成分(B)としては、例えば、多価イソシアネート系化合物(b1)、ポリオール化合物(b2)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)を反応してなるオリゴマー(B1);多価イソシアネート系化合物(b1)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)を反応してなるオリゴマー(B2)などが挙げられる。
オリゴマー(B1)においては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基が、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基及びポリオール化合物(b2)の水酸基の両方とウレタン結合を形成している。すなわち、オリゴマー(B1)は、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とから形成されたウレタン結合、及び多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、ポリオール化合物(b2)の水酸基とから形成されたウレタン結合を有する。
オリゴマー(B2)においては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基が、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とウレタン結合を形成している。すなわち、オリゴマー(B2)は、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とから形成されたウレタン結合を有する。
成分(B)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(B)は、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)である。
成分(B)としては、例えば、多価イソシアネート系化合物(b1)、ポリオール化合物(b2)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)を反応してなるオリゴマー(B1);多価イソシアネート系化合物(b1)及び水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)を反応してなるオリゴマー(B2)などが挙げられる。
オリゴマー(B1)においては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基が、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基及びポリオール化合物(b2)の水酸基の両方とウレタン結合を形成している。すなわち、オリゴマー(B1)は、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とから形成されたウレタン結合、及び多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、ポリオール化合物(b2)の水酸基とから形成されたウレタン結合を有する。
オリゴマー(B2)においては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基が、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とウレタン結合を形成している。すなわち、オリゴマー(B2)は、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基と、水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)の水酸基とから形成されたウレタン結合を有する。
成分(B)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
多価イソシアネート系化合物(b1)としては、例えば、トリ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、ポリフェニルメタンジイソシアネート、変性ジフェニルメタ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、フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族系ジイソシアネート;ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、リジントリイソシアネート等の非環式脂肪族系ジイソシアネート;水添化ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、1,3-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、1,4-ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等の脂環式系ジイソシアネートなどの多価イソシアネートや、上記ジイソシアネートを用いて、アロファネート構造、ヌレート構造、ビウレット構造等を有する多量体化した多価イソシアネート系化合物が挙げられる。
これら多価イソシアネート系化合物(b1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら多価イソシアネート系化合物(b1)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリオール化合物(b2)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、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールプロパン、ポリトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、グリセリン、ポリグリセリン等の多価アルコール;ポリエーテルポリオール;前記多価アルコールと多塩基酸とから合成されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルポリオール、ラクトンとアミンとから合成されるアミドポリオールなどが挙げられる。
これらポリオール化合物(b2)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これらポリオール化合物(b2)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)としては、例えば、成分(A)の説明において、(メタ)アクリル系単量体として先に例示した水酸基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これら水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(B)は公知のウレタン(メタ)アクリレート系化合物の製造方法に準じて製造することができる。成分(B)の製造方法としては、例えば、多価イソシアネート系化合物(b1)とポリオール化合物(b2)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)とを反応器に一括又は別々に仕込んで反応させる方法;多価イソシアネート系化合物(b1)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)とを反応器に一括又は別々に仕込んで反応させる方法などが挙げられる。
多価イソシアネート系化合物(b1)とポリオール化合物(b2)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)との反応、及び多価イソシアネート系化合物(b1)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)との反応においては、反応を促進する目的で触媒を用いることも好ましい。
かかる触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、トリメチル錫ヒドロキシド、テトラ-n-ブチル錫、ビス(アセチルアセトナート)亜鉛、ビス(テトラフルオロアセチルアセトナート)亜鉛、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリス(アセチルアセトネート)エチルアセトアセテート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等の有機金属化合物;オクテン酸錫、ヘキサン酸亜鉛、オクテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、2-エチルヘキサン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、塩化第1錫、塩化第2錫、酢酸カリウム等の金属塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジエチルアミン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリン等のアミン系触媒;硝酸ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、硫化ビスマスなどや、ジブチルビスマスジラウレート、ジオクチルビスマスジラウレートなどの有機ビスマス化合物や、2-エチルヘキサン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ラウリル酸ビスマス塩、マレイン酸ビスマス塩、ステアリン酸ビスマス塩、オレイン酸ビスマス塩、リノール酸ビスマス塩、酢酸ビスマス塩、ビスマスリビスネオデカノエート、ジサリチル酸ビスマス塩、ジ没食子酸ビスマス塩などの有機酸ビスマス塩等のビスマス系触媒などが挙げられる。これらの中でも、ジブチル錫ジラウレート、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセンが好適である。
これら触媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
かかる触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、トリメチル錫ヒドロキシド、テトラ-n-ブチル錫、ビス(アセチルアセトナート)亜鉛、ビス(テトラフルオロアセチルアセトナート)亜鉛、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート、ジルコニウムトリス(アセチルアセトネート)エチルアセトアセテート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラブトキシチタン等の有機金属化合物;オクテン酸錫、ヘキサン酸亜鉛、オクテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、2-エチルヘキサン酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト、塩化第1錫、塩化第2錫、酢酸カリウム等の金属塩;トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ベンジルジエチルアミン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン、N,N,N’,N’-テトラメチル-1,3-ブタンジアミン、N-メチルモルフォリン、N-エチルモルフォリン等のアミン系触媒;硝酸ビスマス、臭化ビスマス、ヨウ化ビスマス、硫化ビスマスなどや、ジブチルビスマスジラウレート、ジオクチルビスマスジラウレートなどの有機ビスマス化合物や、2-エチルヘキサン酸ビスマス塩、ナフテン酸ビスマス塩、イソデカン酸ビスマス塩、ネオデカン酸ビスマス塩、ラウリル酸ビスマス塩、マレイン酸ビスマス塩、ステアリン酸ビスマス塩、オレイン酸ビスマス塩、リノール酸ビスマス塩、酢酸ビスマス塩、ビスマスリビスネオデカノエート、ジサリチル酸ビスマス塩、ジ没食子酸ビスマス塩などの有機酸ビスマス塩等のビスマス系触媒などが挙げられる。これらの中でも、ジブチル錫ジラウレート、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセンが好適である。
これら触媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
多価イソシアネート系化合物(b1)とポリオール化合物(b2)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)との反応、及び多価イソシアネート系化合物(b1)と水酸基含有(メタ)アクリレート(b3)との反応においては、有機溶剤を用いてもよい。
有機溶剤としては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基に対して反応する官能基を有しない有機溶剤が好ましく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2-エトキシエチル、酢酸2-メトキシ-1-メチルエチル等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族類などが挙げられる。
有機溶剤としては、多価イソシアネート系化合物(b1)のイソシアネート基に対して反応する官能基を有しない有機溶剤が好ましく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2-エトキシエチル、酢酸2-メトキシ-1-メチルエチル等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族類などが挙げられる。
成分(B)中に含まれる(メタ)アクリロイル基の数は、1~4個であり、2~4個が好ましい。(メタ)アクリロイル基の数が、上記下限値以上であれば塗膜の強度が高まり、上記上限値以下であれば塗膜の硬度が高くなりすぎず加工性が向上するとともに、基材密着性が向上する傾向にある。
成分(B)の(メタ)アクリロイル基当量は、100~2500が好ましく、150~2400がより好ましく、200~2200が更に好ましい。成分(B)の(メタ)アクリロイル基当量が、上記下限値以上であれば塗膜の屈曲性がより向上し、上記上限値以下であれば塗膜の硬度がより高まる傾向にある。
成分(B)の重量平均分子量は、300~20000が好ましく、400~10000がより好ましく、400~8000が更に好ましい。成分(B)の重量平均分子量が、上記下限値以上であれば屈曲性がより向上し、上記上限値以下であればコーティング剤の粘度が高くなりすぎず、塗工性が向上する傾向にある。
成分(B)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフを用いて測定することができる。
成分(B)の重量平均分子量は、標準ポリスチレン分子量換算による重量平均分子量であり、高速液体クロマトグラフを用いて測定することができる。
成分(B)の60℃における粘度は、50~50000mPa・sが好ましく、75~10000mPa・sがより好ましく、100~5000mPa・sが更に好ましい。成分(B)の60℃における粘度が上記範囲内であれば、塗膜形成時における塗工性が向上する傾向にある。
成分(B)の粘度は、E型粘度計を用いて測定することができる。
成分(B)の粘度は、E型粘度計を用いて測定することができる。
成分(B)の含有量は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、すなわち、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の総質量に対して、20~80質量%が好ましく、30~70質量%がより好ましい。成分(B)の含有量が、上記下限値以上であれば塗膜の加工性が良好になり、上記上限値以下であれば粘度が下がって塗工性が向上する傾向にある。
<成分(C)>
成分(C)は、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)(ただし、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を除く。)である。なお、ここでいう「ウレタン(メタ)アクリレート系化合物」とは、上述した成分(B)と、成分(B)以外のウレタン(メタ)アクリレートのことである。
成分(C)としては、例えば、単官能モノマー、2官能モノマー、3官能以上のモノマー等が挙げられる。
成分(C)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(C)は、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)(ただし、ウレタン(メタ)アクリレート系化合物を除く。)である。なお、ここでいう「ウレタン(メタ)アクリレート系化合物」とは、上述した成分(B)と、成分(B)以外のウレタン(メタ)アクリレートのことである。
成分(C)としては、例えば、単官能モノマー、2官能モノマー、3官能以上のモノマー等が挙げられる。
成分(C)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
単官能モノマーとしては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、α-メチルスチレン等のスチレン系モノマー;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(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、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリルレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)-メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンスピロ-2-(1,3-ジオキソラン-4-イル)-メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマールアクリレート、3-エチル-3-オキセタニルメチル(メタ)アクリレート、γ-ブチロラクトン(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート等のフタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート、フルフリル(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、カルビトール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン第2級アルキルエーテルアクリレート等の(メタ)アクリレート系モノマー;アクリロイルモルフォリン;酢酸ビニルなどが挙げられる。
これら単官能モノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら単官能モノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
2官能モノマーとしては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、ジ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、ブチレングリコールジ(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、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(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、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性ジアクリレートなどが挙げられる。
これら2官能モノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら2官能モノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
3官能以上のモノマーとしては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(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、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキサイド変性トリアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレートなどが挙げられる。
これら3官能以上のモノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
これら3官能以上のモノマーは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上述した中でも、塗膜の伸び性が高まり、加工性が向上する観点から、水酸基を有するモノマー及びモルフォリン構造を有するモノマーの少なくとも一方を含むことが好ましい。
水酸基を有するモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(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、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
モルフォリン構造を有するモノマーとしては、例えば、アクリロイルモルフォリンなどが挙げられる。
水酸基を有するモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(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、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート、ヒドロキシピバリン酸変性ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
モルフォリン構造を有するモノマーとしては、例えば、アクリロイルモルフォリンなどが挙げられる。
成分(C)の含有量は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、すなわち、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の総質量に対して、5~50質量%が好ましく、10~45質量%がより好ましい。成分(C)の含有量が上記下限値以上であれば、コーティング剤の粘度が適度な範囲内におさまり、塗工性が良好となる傾向にある。成分(C)の含有量が上記上限値以下であれば、塗膜の硬度がより高まる傾向にある。
また、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計は、樹脂組成物の総質量に対して、60~99.9質量%が好ましく、70~99.5質量%がより好ましく、80~99質量%が更に好ましい。成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計が、上記下限値以上であれば加工性が良好となり、上記上限値以下であれば硬化性を良好に維持でき、塗膜形成が容易となる。
<成分(D)>
成分(D)は、光重合開始剤(D)である。
成分(D)としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、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、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、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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-モルホリノフェニル)ブタノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;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、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-(3-ジメチルアミノ-2-ヒドロキシ)-3,4-ジメチル-9H-チオキサントン-9-オンメソクロリド等のチオキサントン類;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(2,6-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、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等のアシルフォスフォンオキサイド類;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル類などが挙げられる。
成分(D)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
成分(D)は、光重合開始剤(D)である。
成分(D)としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、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、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、ベンジルジメチルケタール、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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-モルホリノフェニル)ブタノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-[4-(1-メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー等のアセトフェノン類;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、ベンゾインイソブチルエーテル等のベンゾイン類;ベンゾフェノン、o-ベンゾイル安息香酸メチル、4-フェニルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4’-メチル-ジフェニルサルファイド、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾフェノン、4-ベンゾイル-N,N-ジメチル-N-[2-(1-オキソ-2-プロペニルオキシ)エチル]ベンゼンメタナミニウムブロミド、(4-ベンゾイルベンジル)トリメチルアンモニウムクロリド等のベンゾフェノン類;2-イソプロピルチオキサントン、4-イソプロピルチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、1-クロロ-4-プロポキシチオキサントン、2-(3-ジメチルアミノ-2-ヒドロキシ)-3,4-ジメチル-9H-チオキサントン-9-オンメソクロリド等のチオキサントン類;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(2,6-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、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等のアシルフォスフォンオキサイド類;1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール-3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム)等のオキシムエステル類などが挙げられる。
成分(D)は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、成分(D)の助剤として、例えば、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4,4’-ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、4,4’-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-ジメチルアミノエチル安息香酸、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸(n-ブトキシ)エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4-ジメチルアミノ安息香酸2-エチルヘキシル、2,4-ジエチルチオキサンソン、2,4-ジイソプロピルチオキサンソン等を併用することも可能である。
これらの中でも、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインイソプロピルエーテル、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンを用いることが好ましい。
これらの中でも、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインイソプロピルエーテル、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-プロピル)ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オンを用いることが好ましい。
成分(D)の含有量は、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の含有量の合計100質量部に対して、0.1~20質量部が好ましく、0.5~10質量部がより好ましく、1~10質量部が更に好ましい。成分(D)の含有量が、上記下限値以上であれば硬化性を良好に維持でき、塗膜形成が容易となり、上記上限値以下であれば塗膜の黄変を抑制できる傾向にある。
<溶剤>
樹脂組成物が溶剤を含んでいる場合、塗膜内に溶剤が残存したり、乾燥時に硬化成分が揮発したりする恐れがある。塗膜内に溶剤が残存していると、硬化時に塗膜から溶剤が揮発しようとして、塗膜にクラックやワレが発生することがあり、塗膜の外観不良の原因となる場合がある。硬化成分が揮発すると、塗膜の外観不良や、硬度低下の原因となる場合がある。
よって、本発明の樹脂組成物は、実質的に溶剤を含まない。
ここで「実施的に溶剤を含まない」とは、意図せずして含有するものを除き、溶剤を積極的に配合しないことを意味し、具体的には、樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である。溶剤の含有量は、樹脂組成物の総質量に対して、0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましい。
樹脂組成物が溶剤を含んでいる場合、塗膜内に溶剤が残存したり、乾燥時に硬化成分が揮発したりする恐れがある。塗膜内に溶剤が残存していると、硬化時に塗膜から溶剤が揮発しようとして、塗膜にクラックやワレが発生することがあり、塗膜の外観不良の原因となる場合がある。硬化成分が揮発すると、塗膜の外観不良や、硬度低下の原因となる場合がある。
よって、本発明の樹脂組成物は、実質的に溶剤を含まない。
ここで「実施的に溶剤を含まない」とは、意図せずして含有するものを除き、溶剤を積極的に配合しないことを意味し、具体的には、樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である。溶剤の含有量は、樹脂組成物の総質量に対して、0.5質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がより好ましい。
溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール等のアルコール類;アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;エチルセロソルブ等のセロソルブ類;トルエン、キシレン等の芳香族類;プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類;ジアセトンアルコール等の希釈溶剤などが挙げられる。
<任意成分>
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及び溶剤以外の成分(以下、「任意成分」ともいう。)を更に含んでいてもよい。
任意成分としては、例えば、成分(C)以外のエチレン性不飽和化合物及びエチレン性不飽和オリゴマー、表面調整剤、レベリング剤、重合禁止剤、油、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤、安定剤、補強剤、艶消し剤、研削剤、有機微粒子、無機粒子などが挙げられる。
任意成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、必要に応じて成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及び溶剤以外の成分(以下、「任意成分」ともいう。)を更に含んでいてもよい。
任意成分としては、例えば、成分(C)以外のエチレン性不飽和化合物及びエチレン性不飽和オリゴマー、表面調整剤、レベリング剤、重合禁止剤、油、酸化防止剤、難燃剤、帯電防止剤、充填剤、安定剤、補強剤、艶消し剤、研削剤、有機微粒子、無機粒子などが挙げられる。
任意成分は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
レベリング剤としては、塗液の基材への濡れ性付与作用、表面張力の低下作用を有するものであれば、公知のレベリング剤を用いることができ、例えば、シリコーン変性樹脂、フッ素変性樹脂、アルキル変性樹脂などが挙げられる。
重合禁止剤としては、例えば、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、トルキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、ハイドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、メ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、モノ-t-ブチルハイドロキノン、p-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t-ブチルクレゾールなどが挙げられる。
重合禁止剤としては、例えば、p-ベンゾキノン、ナフトキノン、トルキノン、2,5-ジフェニル-p-ベンゾキノン、ハイドロキノン、2,5-ジ-t-ブチルハイドロキノン、メ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、モノ-t-ブチルハイドロキノン、p-t-ブチルカテコール、2,6-ジ-t-ブチルクレゾールなどが挙げられる。
<粘度>
本発明の樹脂組成物の25℃における粘度は、50~20000mPa・sが好ましく、100~10000mPa・sがより好ましく、150~7000mPa・sが更に好ましい。樹脂組成物の25℃における粘度が上記範囲内であれば、塗膜形成時における塗工性が向上する傾向にある。
樹脂組成物の粘度は、E型粘度計を用いて測定することができる。
本発明の樹脂組成物の25℃における粘度は、50~20000mPa・sが好ましく、100~10000mPa・sがより好ましく、150~7000mPa・sが更に好ましい。樹脂組成物の25℃における粘度が上記範囲内であれば、塗膜形成時における塗工性が向上する傾向にある。
樹脂組成物の粘度は、E型粘度計を用いて測定することができる。
<製造方法>
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)と、必要に応じて任意成分とを混合することにより得られる。
各成分の混合方法としては特に限定されず、種々の方法により各成分を混合することができる。
本発明の樹脂組成物は、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び成分(D)と、必要に応じて任意成分とを混合することにより得られる。
各成分の混合方法としては特に限定されず、種々の方法により各成分を混合することができる。
<作用効果>
以上説明した本発明の樹脂組成物は、上述した成分(A)と、成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とを含み、かつ、溶剤の含有量が1質量%以下であるため、金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる。
以上説明した本発明の樹脂組成物は、上述した成分(A)と、成分(B)と、成分(C)と、成分(D)とを含み、かつ、溶剤の含有量が1質量%以下であるため、金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる。
<用途>
本発明の樹脂組成物は、各種基材へのトップコート剤、アンダーコート剤等のコーティング剤や、接着剤などに用いることができる。特に、本発明の樹脂組成物はコーティング剤として、塗膜形成に有効に用いられるものである。
本発明の樹脂組成物は、基材に塗工された後(有機溶剤で希釈した樹脂組成物を塗工した場合には、更に乾燥させた後)、活性エネルギー線を照射することにより硬化される。
以下、本発明の樹脂組成物を含有するコーティング剤について説明する。
本発明の樹脂組成物は、各種基材へのトップコート剤、アンダーコート剤等のコーティング剤や、接着剤などに用いることができる。特に、本発明の樹脂組成物はコーティング剤として、塗膜形成に有効に用いられるものである。
本発明の樹脂組成物は、基材に塗工された後(有機溶剤で希釈した樹脂組成物を塗工した場合には、更に乾燥させた後)、活性エネルギー線を照射することにより硬化される。
以下、本発明の樹脂組成物を含有するコーティング剤について説明する。
[コーティング剤]
本発明のコーティング剤は、上述した本発明の樹脂組成物を含有する。
本発明のコーティング剤は、樹脂組成物のみからなるものであってもよいし、樹脂組成物に加えて、必要に応じて樹脂組成物以外の成分(以下、「他の成分」ともいう。)を更に含有していてもよい。
他の成分としては、有機溶剤などが挙げられる。
有機溶剤としては、本発明の樹脂組成物の説明において先に例示した溶剤が挙げられる。
コーティング剤が有機溶剤を含む場合、樹脂組成物の含有量は、コーティング剤の総質量に対して3~90質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましい。有機溶剤の含有量は、コーティング剤の総質量に対して10~97質量%が好ましく、40~95質量%がより好ましい。
また、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、他の成分として、例えば、モノマー、オリゴマー、重合開始剤などをコーティング剤に配合してもよい。
本発明のコーティング剤は、上述した本発明の樹脂組成物を含有する。
本発明のコーティング剤は、樹脂組成物のみからなるものであってもよいし、樹脂組成物に加えて、必要に応じて樹脂組成物以外の成分(以下、「他の成分」ともいう。)を更に含有していてもよい。
他の成分としては、有機溶剤などが挙げられる。
有機溶剤としては、本発明の樹脂組成物の説明において先に例示した溶剤が挙げられる。
コーティング剤が有機溶剤を含む場合、樹脂組成物の含有量は、コーティング剤の総質量に対して3~90質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましい。有機溶剤の含有量は、コーティング剤の総質量に対して10~97質量%が好ましく、40~95質量%がより好ましい。
また、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、他の成分として、例えば、モノマー、オリゴマー、重合開始剤などをコーティング剤に配合してもよい。
本発明のコーティング剤は、各種の基材に塗工された後、活性エネルギー線を照射することにより硬化される。
本発明のコーティング剤を塗工する対象となる基材としては、例えば、金属基材(アルミニウム、銅、鉄、SUS、亜鉛、マグネシウム、これらの合金や、金属蒸着膜等);ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリスチレン系樹脂等や、それらの成型品(フィルム、シート、カップ、等)等のプラスチック基材;それらの複合基材;金属基材やプラスチック基材にガラス繊維や無機物を混合した複合基材;ガラス等の基材上にプライマー層を設けた基材などが挙げられる。
本発明のコーティング剤を塗工する対象となる基材としては、例えば、金属基材(アルミニウム、銅、鉄、SUS、亜鉛、マグネシウム、これらの合金や、金属蒸着膜等);ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリスチレン系樹脂等や、それらの成型品(フィルム、シート、カップ、等)等のプラスチック基材;それらの複合基材;金属基材やプラスチック基材にガラス繊維や無機物を混合した複合基材;ガラス等の基材上にプライマー層を設けた基材などが挙げられる。
本発明のコーティング剤の塗工方法としては、例えば、スプレー、シャワー、ディッピング、ディスペンサー、ロール、スピン、スクリーン印刷、インクジェット印刷等のようなウェットコーティング法などが挙げられる。通常は常温の条件下で、基材にコーティング剤を塗工する。
コーティング剤が有機溶剤を含有する場合は、活性エネルギー線の照射によるコーティング剤の硬化に先立ち、基材上に塗工されたコーティング剤を乾燥することが好ましい。
乾燥温度は、40~120℃が好ましく、50~100℃がより好ましい。
乾燥時間は、1~20分が好ましく、2~10分がより好ましい。
乾燥温度は、40~120℃が好ましく、50~100℃がより好ましい。
乾燥時間は、1~20分が好ましく、2~10分がより好ましい。
基材上に塗工されたコーティング剤を硬化させる際に使用する活性エネルギー線としては、例えば、遠紫外線、紫外線、近紫外線、赤外線等の光線、X線、γ線等の電磁波の他、電子線、プロトン線、中性子線などが挙げられる。これらの中でも、硬化速度、照射装置の入手のし易さ、価格等から紫外線照射による硬化が有利である。なお、電子線照射を行う場合は、光重合開始剤を用いなくても硬化し得る。
紫外線照射によりコーティング剤を硬化させる際には、例えば、150~450nm波長域の光を発する高圧水銀ランプ、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、無電極放電ランプ、LEDランプ等を用いて、通常30~3000mJ/cm2(好ましくは100~1500mJ/cm2)の紫外線を照射すればよい。
紫外線照射後は、必要に応じて加熱を行って硬化の完全を図ることもできる。
紫外線照射後は、必要に応じて加熱を行って硬化の完全を図ることもできる。
塗工膜厚(硬化後の塗膜の膜厚)としては、任意の膜厚にすればよく、通常、紫外線硬化型の塗膜として光重合開始剤が均一に反応するべく光線透過を鑑みると1~200μmであればよく、好ましくは3~100μmであり、特に好ましくは5~50μmである。
以上説明した本発明のコーティング剤は、本発明の樹脂組成物を含有するので、金属板等の基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れた塗膜を得ることができる。
本発明のコーティング剤は、特に、プレコートメタル用のコーティング剤として有用である。
以下、プレコートメタル用のコーティング剤について説明する。なお、プレコートメタル用のコーティング剤を「プレコートメタル用コーティング剤」ともいう。
本発明のコーティング剤は、特に、プレコートメタル用のコーティング剤として有用である。
以下、プレコートメタル用のコーティング剤について説明する。なお、プレコートメタル用のコーティング剤を「プレコートメタル用コーティング剤」ともいう。
<プレコートメタル用コーティング剤>
本発明のプレコートメタル用コーティング剤を用いて、プレコートメタルを製造する際には、例えば、本発明のプレコートメタル用コーティング剤をトップクリヤー層に使用して、下記のようにしてプレコートメタルを得るのが好適である。
具体的には、まず、板状又はコイル状の金属基材(亜鉛メッキ鋼板、冷間圧延鋼板、アルミニウム板等)の表面にベース塗料を塗工し、最高板温を約200~250℃とし50~120秒間の短時間焼付を行い、金属基材にベース層を形成する。
金属基材の前記表面には、必要に応じて、脱脂処理、クロム酸系表面処理、リン酸塩系表面処理等の各種表面処理が施されていてもよいし、エポキシ系プライマー、ポリエステル系プライマー等の各種プライマー(下塗り塗料)が施されていてもよい。
ベース塗料としては、例えば、アミノプラスト樹脂含有ポリエステル樹脂塗料、ブロック化ポリイソシアネート含有ポリエステル樹脂塗料などが挙げられる。ベース塗料には、得られるプレコートメタルの意匠性を高める目的等から、着色顔料やアルミフレーク、パール顔料といった光輝顔料等が含まれていてもよい。
ベース塗料の塗工には、例えば、リバース方式もしくはナチュラル方式のロールコーター、フローコーター等の連続塗工手段を用い、乾燥膜厚が約10~30μm、好ましくは15~25μmとなるように、金属基材の表面にベース塗料を塗工することが好ましい。
本発明のプレコートメタル用コーティング剤を用いて、プレコートメタルを製造する際には、例えば、本発明のプレコートメタル用コーティング剤をトップクリヤー層に使用して、下記のようにしてプレコートメタルを得るのが好適である。
具体的には、まず、板状又はコイル状の金属基材(亜鉛メッキ鋼板、冷間圧延鋼板、アルミニウム板等)の表面にベース塗料を塗工し、最高板温を約200~250℃とし50~120秒間の短時間焼付を行い、金属基材にベース層を形成する。
金属基材の前記表面には、必要に応じて、脱脂処理、クロム酸系表面処理、リン酸塩系表面処理等の各種表面処理が施されていてもよいし、エポキシ系プライマー、ポリエステル系プライマー等の各種プライマー(下塗り塗料)が施されていてもよい。
ベース塗料としては、例えば、アミノプラスト樹脂含有ポリエステル樹脂塗料、ブロック化ポリイソシアネート含有ポリエステル樹脂塗料などが挙げられる。ベース塗料には、得られるプレコートメタルの意匠性を高める目的等から、着色顔料やアルミフレーク、パール顔料といった光輝顔料等が含まれていてもよい。
ベース塗料の塗工には、例えば、リバース方式もしくはナチュラル方式のロールコーター、フローコーター等の連続塗工手段を用い、乾燥膜厚が約10~30μm、好ましくは15~25μmとなるように、金属基材の表面にベース塗料を塗工することが好ましい。
ベース層を形成した後に、本発明のプレコートメタル用コーティング剤を、例えば上述の塗工方法で塗工し、活性エネルギー線を照射することで、プレコートメタルを製造することができる。プレコートメタル用コーティング剤が有機溶剤を含有する場合には、活性エネルギー線を照射する前に50~100℃で加熱してプレコートメタル用コーティング剤中の有機溶剤を揮発させることが好ましい。
このように本発明のプレコートメタル用コーティング剤を用いることで、外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性にも優れたトップクリヤー層を形成することができる。
また、用途に応じては、下塗り塗料を塗工してなる下塗層の上に、本発明のプレコートメタル用コーティング剤を塗布して、活性エネルギー線を照射し、塗膜を形成してもよい。あるいは、表面処理された金属基材の表面に、本発明のプレコートメタル用コーティング剤を直接塗工し、活性エネルギー線を照射して、塗膜を形成してもよい。
また、用途に応じては、下塗り塗料を塗工してなる下塗層の上に、本発明のプレコートメタル用コーティング剤を塗布して、活性エネルギー線を照射し、塗膜を形成してもよい。あるいは、表面処理された金属基材の表面に、本発明のプレコートメタル用コーティング剤を直接塗工し、活性エネルギー線を照射して、塗膜を形成してもよい。
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
[使用原料]
使用原料として、以下に示す化合物を用いた。
・A-1:メチルメタクリレート(MMA)とメタクリル酸(MAA)とを質量比(MMA:MAA)=98.5:1.5で共重合した(メタ)アクリル重合体(三菱ケミカル株式会社製、商品名「ダイヤナール BR-87」、重量平均分子量:25000、ガラス転移点:105℃)。
・A-2:メチルメタクリレート(MMA)とメタクリル酸(MAA)とを質量比(MMA:MAA)=88.7:11.3で共重合した(メタ)アクリル重合体(三菱ケミカル株式会社製、商品名「ダイヤナール MB-7948」、重量平均分子量:25000、ガラス転移点:126℃)。
・B-1:ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス株式会社製、商品名「Ebecryl 4858」、重量平均分子量:450、(メタ)アクリロイル基数:2、(メタ)アクリロイル基当量:225)。
・B-2:ウレタン(メタ)アクリレート(三菱ケミカル株式会社製、商品名「紫光 UV-6630B」、重量平均分子量:3000、(メタ)アクリロイル基数:2、(メタ)アクリロイル基当量:1500)。
・B-3:ウレタン(メタ)アクリレート(三菱ケミカル株式会社製、商品名「紫光 UV-7600B」、重量平均分子量:1400、(メタ)アクリロイル基数:6、(メタ)アクリロイル基当量:233)。
・C-1:4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名「4-HBA」)。
・C-2:アクリロイルモルフォリン(KJケミカルズ株式会社製、商品名「ACMO」)。
・D-1:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM resin社製、商品名「Omnirad184」)。
・BYK-333:レベリング剤、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK-333」)。
使用原料として、以下に示す化合物を用いた。
・A-1:メチルメタクリレート(MMA)とメタクリル酸(MAA)とを質量比(MMA:MAA)=98.5:1.5で共重合した(メタ)アクリル重合体(三菱ケミカル株式会社製、商品名「ダイヤナール BR-87」、重量平均分子量:25000、ガラス転移点:105℃)。
・A-2:メチルメタクリレート(MMA)とメタクリル酸(MAA)とを質量比(MMA:MAA)=88.7:11.3で共重合した(メタ)アクリル重合体(三菱ケミカル株式会社製、商品名「ダイヤナール MB-7948」、重量平均分子量:25000、ガラス転移点:126℃)。
・B-1:ウレタン(メタ)アクリレート(ダイセル・オルネクス株式会社製、商品名「Ebecryl 4858」、重量平均分子量:450、(メタ)アクリロイル基数:2、(メタ)アクリロイル基当量:225)。
・B-2:ウレタン(メタ)アクリレート(三菱ケミカル株式会社製、商品名「紫光 UV-6630B」、重量平均分子量:3000、(メタ)アクリロイル基数:2、(メタ)アクリロイル基当量:1500)。
・B-3:ウレタン(メタ)アクリレート(三菱ケミカル株式会社製、商品名「紫光 UV-7600B」、重量平均分子量:1400、(メタ)アクリロイル基数:6、(メタ)アクリロイル基当量:233)。
・C-1:4-ヒドロキシブチルアクリレート(大阪有機化学工業株式会社製、商品名「4-HBA」)。
・C-2:アクリロイルモルフォリン(KJケミカルズ株式会社製、商品名「ACMO」)。
・D-1:1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(IGM resin社製、商品名「Omnirad184」)。
・BYK-333:レベリング剤、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(ビックケミー・ジャパン株式会社製、商品名「BYK-333」)。
[実施例1]
成分(A)としてA-1を8質量部と、成分(B)としてB-1を60質量部と、成分(C)としてC-1を12質量部及びC-2を20質量部と、成分(D)としてD-1を4質量部と、任意成分としてBYK-333を0.1質量部とを混合溶解して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業株式会社製、製品名「TVE-20H」)を用いて測定したところ、3600mPa・sであった。
得られた樹脂組成物を用いて、以下に示す方法によりテストピースを作製し、以下に示す方法に基づいて塗膜外観、基材への密着性、表面硬度及び屈曲性の評価を行った。結果を表1に示す。
成分(A)としてA-1を8質量部と、成分(B)としてB-1を60質量部と、成分(C)としてC-1を12質量部及びC-2を20質量部と、成分(D)としてD-1を4質量部と、任意成分としてBYK-333を0.1質量部とを混合溶解して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の25℃における粘度をE型粘度計(東機産業株式会社製、製品名「TVE-20H」)を用いて測定したところ、3600mPa・sであった。
得られた樹脂組成物を用いて、以下に示す方法によりテストピースを作製し、以下に示す方法に基づいて塗膜外観、基材への密着性、表面硬度及び屈曲性の評価を行った。結果を表1に示す。
<テストピースの作製>
基材としてメラミン樹脂塗装鋼板(鋼板厚み約0.5mm)上に、樹脂組成物を膜厚が20μmとなるように塗工した。その後、高圧水銀灯ランプ80W、1灯を用いて、18cmの高さから1.7m/分のコンベア速度で1パスの紫外線照射(積算照射量500mJ/cm2)を行い、基材上に塗膜が形成されたテストピースを作製した。
基材としてメラミン樹脂塗装鋼板(鋼板厚み約0.5mm)上に、樹脂組成物を膜厚が20μmとなるように塗工した。その後、高圧水銀灯ランプ80W、1灯を用いて、18cmの高さから1.7m/分のコンベア速度で1パスの紫外線照射(積算照射量500mJ/cm2)を行い、基材上に塗膜が形成されたテストピースを作製した。
<評価方法>
(塗膜外観の評価)
テストピースの塗膜を目視にて観察し、以下の評価基準にて塗膜外観を評価した。
〇:表面が平滑であり、高光沢である。
×:表面に凹凸が有り、平滑ではない。
(塗膜外観の評価)
テストピースの塗膜を目視にて観察し、以下の評価基準にて塗膜外観を評価した。
〇:表面が平滑であり、高光沢である。
×:表面に凹凸が有り、平滑ではない。
(基材への密着性の評価)
JIS K 5400に準じて、テストピースの塗膜について碁盤目剥離試験を行った。具体的には、塗膜上にカッターで1mm幅の碁盤目を100マス形成し、碁盤目に粘着テープを貼り付けた後、この粘着テープを速やかに剥がし、基材上に残った碁盤目の数を数え、以下の評価基準にて基材への密着性を評価した。
〇:基材上に残った碁盤目の数が91~100マスである。
×:基材上に残った碁盤目の数が90マス以下である。
JIS K 5400に準じて、テストピースの塗膜について碁盤目剥離試験を行った。具体的には、塗膜上にカッターで1mm幅の碁盤目を100マス形成し、碁盤目に粘着テープを貼り付けた後、この粘着テープを速やかに剥がし、基材上に残った碁盤目の数を数え、以下の評価基準にて基材への密着性を評価した。
〇:基材上に残った碁盤目の数が91~100マスである。
×:基材上に残った碁盤目の数が90マス以下である。
(表面硬度の評価)
JIS K 5600-5-4に準じて、テストピースの塗膜について鉛筆硬度を測定した。
JIS K 5600-5-4に準じて、テストピースの塗膜について鉛筆硬度を測定した。
(屈曲性の評価)
テストピースの塗膜側の面を外側にして、折り曲げ部分の内側に厚さ0.5mmの鋼板を複数枚重ねて挟み込んで、テストピースを180°に折り曲げた。折り曲げ部分の塗膜の割れ又は剥がれの状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて屈曲性を評価した。
◎:鋼板を2枚挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
〇:鋼板を3枚挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
×:鋼板を4枚以上挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
なお、表中の「試験結果」は塗膜の割れ、剥がれが認められなかったときの鋼板の枚数を表し、「2T」は鋼板2枚を意味し、「3T」は鋼板3枚を意味し、「>5T」は鋼板5枚以上を意味する。
テストピースの塗膜側の面を外側にして、折り曲げ部分の内側に厚さ0.5mmの鋼板を複数枚重ねて挟み込んで、テストピースを180°に折り曲げた。折り曲げ部分の塗膜の割れ又は剥がれの状態を目視にて観察し、以下の評価基準にて屈曲性を評価した。
◎:鋼板を2枚挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
〇:鋼板を3枚挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
×:鋼板を4枚以上挟み込んだ状態でテストピースを180°に折り曲げた際に、塗膜の割れ、剥がれが認められない。
なお、表中の「試験結果」は塗膜の割れ、剥がれが認められなかったときの鋼板の枚数を表し、「2T」は鋼板2枚を意味し、「3T」は鋼板3枚を意味し、「>5T」は鋼板5枚以上を意味する。
[実施例2~5、比較例1~3]
表1に示す配合組成となるように各成分の種類と配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を調製し、テストピースを作製して各種評価を行った。結果を表1に示す。
なお、表中の空欄は、その成分が配合されていないこと(配合量0質量部)を意味する。
表1に示す配合組成となるように各成分の種類と配合量を変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を調製し、テストピースを作製して各種評価を行った。結果を表1に示す。
なお、表中の空欄は、その成分が配合されていないこと(配合量0質量部)を意味する。
表1の結果から明らかなように、各実施例で得られた樹脂組成物から形成された塗膜は、塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、表面硬度が高く、屈曲性に優れていた。
一方、成分(A)を配合しなかった比較例1~3の樹脂組成物から形成された塗膜は、塗膜外観、基材への密着性、表面硬度及び屈曲性の1つ以上が不充分であった。
一方、成分(A)を配合しなかった比較例1~3の樹脂組成物から形成された塗膜は、塗膜外観、基材への密着性、表面硬度及び屈曲性の1つ以上が不充分であった。
本発明の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物は、金属等からなる基材上に塗膜を形成した際の塗膜外観が良好であり、基材への密着性に優れ、塗膜の表面硬度が高く、更に塗膜の屈曲性に優れるので、各種コーティング剤、特に最表面のコーティング剤、金属鋼板用コーティング剤、プレコートメタル用コーティング剤として有用である。
Claims (8)
- (メタ)アクリル重合体(A)と、1~4個の(メタ)アクリロイル基を有するウレタン(メタ)アクリレート(B)と、1個以上の(メタ)アクリロイル基を有するモノマー(C)と、光重合開始剤(D)とを含み、
活性エネルギー線硬化型樹脂組成物の総質量に対する溶剤の含有量が1質量%以下である、活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。 - 前記(メタ)アクリル重合体(A)、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)及び前記モノマー(C)の含有量の合計を100質量%としたときに、前記(メタ)アクリル重合体(A)の含有量が1~15質量%であり、前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の含有量が20~80質量%であり、前記モノマー(C)の含有量が5~50質量%である、請求項1に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル重合体(A)の重量平均分子量が5000~100000である、請求項1又は2に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 前記(メタ)アクリル重合体(A)のガラス転移点が30~150℃である、請求項1~3のいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 前記ウレタン(メタ)アクリレート(B)の(メタ)アクリロイル基当量が100~2500である、請求項1~4のいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 前記モノマー(C)が水酸基を有するモノマー及びモルフォリン構造を有するモノマーの少なくとも一方を含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載の活性エネルギー線硬化型樹脂組成物を含有する、コーティング剤。
- プレコートメタル用である、請求項7に記載のコーティング剤。
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