JP2022187440A - Production method for substrate having hardened film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化膜を有する基材の製造方法に関する。
本発明の製造方法により得られる硬化膜は、無機基材への密着性に優れ、無機基材としては、特にガラス基材への密着性に優れるものであり、ガラス基材に、インキ層及びコーティング層を形成できるほか、金属蒸着を施したガラス基材の端面に適用することで、水の侵入を防ぎ、蒸着膜の腐食防止用保護硬化膜を形成することができ、これら技術分野に属する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a substrate having a cured film.
The cured film obtained by the production method of the present invention has excellent adhesion to inorganic substrates, and particularly has excellent adhesion to glass substrates as inorganic substrates. In addition to being able to form a coating layer, by applying it to the end face of a glass substrate that has undergone metal vapor deposition, it is possible to prevent water from entering and form a protective hardened film to prevent corrosion of the vapor deposited film. .
活性エネルギー線硬化型組成物は、紫外線、可視光線及び電子線等の活性エネルギー線をごく短時間照射することで硬化可能であり、生産性が高いことから各種基材向けインキやコーティング剤として幅広く用いられている。 Active energy ray-curable compositions can be cured by irradiating them with active energy rays such as ultraviolet rays, visible rays, and electron beams for a very short period of time. used.
しかし、従来の活性エネルギー線硬化型組成物は、基材が表面処理されたポリ(エチレン-テレフタレート)系樹脂(PET樹脂)、ポリカーボネート(PC)、ポリスチレン(PS)、及びポリメチルメタクリレート(PMMA)等のプラスチック材料の場合は比較的容易に所望の基材密着性が得られるものの、金属及びガラス等の無機基材に対しては、良好な密着性が得られない問題があった。 However, conventional active energy ray-curable compositions include surface-treated poly(ethylene-terephthalate) resins (PET resins), polycarbonate (PC), polystyrene (PS), and polymethyl methacrylate (PMMA). Although the desired adhesion to substrates can be obtained relatively easily in the case of plastic materials such as , there is a problem that good adhesion cannot be obtained to inorganic substrates such as metals and glass.
金属及びガラス等の無機基材への密着性を付与する方法としては、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するリン酸エステル(A)、(A)を除く多官能(メタ)アクリレート(B)及び光重合開始剤(C)を含有してなる活性エネルギー線硬化型組成物が知られている(特許文献1)。
しかしながら、当該組成物は、ある程度の初期密着性は得られるものの、水回りの製品等の耐水性が要求されるコーティング剤等に使用する場合、硬化膜の耐水性が不十分であり、例えば、温水浸漬等によって硬化膜が容易に剥離してしまう問題があった。
As a method for imparting adhesion to inorganic substrates such as metals and glass, phosphoric acid esters (A) having two or more (meth)acryloyl groups in one molecule, polyfunctional (meth) ) An active energy ray-curable composition containing an acrylate (B) and a photopolymerization initiator (C) is known (Patent Document 1).
However, although the composition can obtain a certain degree of initial adhesion, when used for a coating agent or the like that requires water resistance such as products around water, the water resistance of the cured film is insufficient. There is a problem that the cured film is easily peeled off by immersion in hot water or the like.
ガラス基材に対する密着性の向上を目的とした活性エネルギー線硬化型組成物としては、1個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化合物(A)、エチレン性不飽和化合物の単体を単独重合して又はその混合物を共重合して得られる(共)重合体(B)、シランカップリング剤(C)、及び光重合開始剤(D)を含む活性エネルギー線硬化性組成物が知られている(特許文献2)。
しかしながら、相溶性や塗工性との兼ね合いから重合体(B)の中で使用可能な範囲に制限があり、この範囲を広げるために特許文献2においても、実施例においては全て溶剤型の組成物としていた。そのため、生産性の低下と溶剤乾燥による環境への負荷が課題だった。
As an active energy ray-curable composition for the purpose of improving adhesion to a glass substrate, a compound (A) having one or more (meth)acryloyloxy groups and an ethylenically unsaturated compound are homopolymerized. Active energy ray-curable compositions containing a (co)polymer (B) obtained by copolymerizing a mixture thereof or a mixture thereof, a silane coupling agent (C), and a photopolymerization initiator (D) are known. (Patent Document 2).
However, there is a limit to the range that can be used in the polymer (B) due to compatibility and coatability. I had it as a thing. As a result, the problem was the decrease in productivity and the burden on the environment due to solvent drying.
前記以外の例としては、アクリル系樹脂(A)、エチレン性不飽和基を2個以上含有する不飽和化合物(B)、リン酸基含有エチレン性不飽和化合物(C)、シランカップリング剤(D)、及びフッ素系化合物(E)を含有する活性エネルギー線硬化性組成物が知られている(特許文献3)。
しかしながら、当該組成物における(D)成分は酸性条件下では縮合反応が促進されるため、酸性を有する(C)成分が共存することで組成物の保存安定性を著しく損なう問題があった。
Examples other than the above include an acrylic resin (A), an unsaturated compound containing two or more ethylenically unsaturated groups (B), a phosphoric acid group-containing ethylenically unsaturated compound (C), a silane coupling agent ( D) and an active energy ray-curable composition containing a fluorine-based compound (E) is known (Patent Document 3).
However, since the condensation reaction of component (D) in the composition is accelerated under acidic conditions, the coexistence of component (C), which has acidity, significantly impairs the storage stability of the composition.
本発明者らは、その硬化膜が、幅広い基材に対する密着性に優れ、特にガラス等の無機基材に対する密着性に優れ、かつ高湿度下で使用された場合も密着性を損なうことがなく、さらに耐水性及び耐酸性に優れる活性エネルギー線硬化型組成物を見出すため鋭意検討を行った結果、(A)成分:オキセタン環を有する化合物、(B)成分:オキシラン環を有する化合物、(C)成分:シランカップリング剤、及び(D)成分:活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる化合物を含む活性エネルギー線硬化型組成物を提案した(特許文献4)。
当該組成物の硬化膜は、ガラス等の無機基材に対する高湿度下での密着性に優れ、さらには耐酸性及び耐水性に優耐酸性に優れるものであったが、風呂場周辺等といった、長時間高湿度下に晒される使用環境においては、硬化膜が十分な密着性能が得られるものではなかった。
The present inventors have found that the cured film has excellent adhesion to a wide range of substrates, particularly excellent adhesion to inorganic substrates such as glass, and does not lose adhesion even when used under high humidity. Furthermore, as a result of intensive studies to find an active energy ray-curable composition having excellent water resistance and acid resistance, component (A): a compound having an oxetane ring, component (B): a compound having an oxirane ring, (C ) component: a silane coupling agent, and (D) component: an active energy ray-curable composition containing a compound that initiates cationic polymerization upon irradiation with an active energy ray (Patent Document 4).
The cured film of the composition has excellent adhesion to inorganic substrates such as glass under high humidity, and has excellent acid resistance and water resistance. In a use environment in which the film is exposed to high humidity for a long time, the cured film does not have sufficient adhesion performance.
本発明者らは、その硬化膜が、幅広い基材に対する密着性と長期耐酸性に優れ、特にガラス等の無機基材に対する密着性に優れ、かつ高湿度下で使用された場合も密着性に優れる硬化膜を有する基材の製造方法、特にコーティング層及びインキ層を好適に形成することができる硬化膜を有する基材の製造方法を見出すため鋭意検討を行った。 The present inventors have found that the cured film has excellent adhesion to a wide range of substrates and long-term acid resistance, particularly excellent adhesion to inorganic substrates such as glass, and has excellent adhesion even when used under high humidity. Extensive studies have been conducted to find out a method for producing a substrate having an excellent cured film, particularly a method for producing a substrate having a cured film that can suitably form a coating layer and an ink layer.
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、シランカップリング剤と活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる化合物の組成物を基材に塗工し、活性エネルギー線により硬化させ、得られた硬化膜の上に、活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる化合物、オキセタン環を有する化合物及びオキシラン環を有する化合物の組成物を塗工し、活性エネルギー線により硬化させる製造方法が、ガラス等の無機基材に対する密着性が良好であり、さらには硬化膜の耐水性に優れることを見出し、本発明を完成した。
以下、本発明を詳細に説明する。
The present inventors have made intensive studies to solve the above problems. As a result, a composition of a compound that initiates cationic polymerization by silane coupling agent and active energy ray irradiation is applied to a substrate and cured by active energy ray. A production method in which a composition of a compound that initiates cationic polymerization upon exposure to active energy rays, a compound that has an oxetane ring, and a compound that has an oxirane ring is applied onto the resulting cured film, and cured by active energy rays. The present inventors have found that the adhesion to inorganic substrates such as glass is good, and that the cured film is excellent in water resistance, thereby completing the present invention.
The present invention will be described in detail below.
本発明の製造方法によれば、硬化膜が、幅広い基材に対する密着性に優れ、特にガラス等の無機基材に対する密着性に優れ、耐水性にも優れる。
よって、本発明の製造方法は、ガラス上に形成された金属蒸着膜の保護層を好適に形成することができる。キッチン及び風呂場等の水回りの製品で使用される鏡の端面に適用することにより、風呂場のガラスタイルの保護剤や半導体洗浄処理槽の保護層を形成することができる。
According to the production method of the present invention, the cured film has excellent adhesion to a wide range of substrates, particularly excellent adhesion to inorganic substrates such as glass, and is also excellent in water resistance.
Therefore, the manufacturing method of the present invention can suitably form a protective layer for a metal deposition film formed on glass. By applying it to the end faces of mirrors used in water-related products such as kitchens and bathrooms, it is possible to form protective agents for glass tiles in bathrooms and protective layers for semiconductor cleaning tanks.
本発明は、下記工程1及び工程2を順次実施する硬化膜を有する基材の製造方法に関する。
・工程1:下記(A)成分及び(B)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物(以下、「組成物1」という)を基材に塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜(以下、「プライマー層」ともいう)を形成する工程
・工程2:工程1で得られた硬化膜上に、下記(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物(以下、「組成物2」という)を塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜(以下、「オーバーコート層」ともいう)を形成する工程
(A)成分:カチオン重合性基を有するシランカップリング剤
(B)成分:活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる化合物
(C)成分:オキセタン環を有する化合物
(D)成分:オキシラン環を有する化合物
以下、組成物1、組成物2、工程1、工程2、及び用途について説明する。
The present invention relates to a method for producing a substrate having a cured film, in which step 1 and step 2 below are sequentially performed.
- Step 1: An active energy ray-curable composition (hereinafter referred to as "composition 1") containing the following components (A) and (B) is applied to a substrate, and the coated surface is irradiated with an active energy ray. Step of forming a cured film (hereinafter also referred to as “primer layer”) Step 2: On the cured film obtained in Step 1, the following components (B), (C) and (D) are included A step of applying an active energy ray-curable composition (hereinafter referred to as “composition 2”) and irradiating the coated surface with an active energy ray to form a cured film (hereinafter also referred to as “overcoat layer”). Component (A): Silane coupling agent having a cationically polymerizable group Component (B): A compound that initiates cationic polymerization upon exposure to active energy rays Component (C): A compound having an oxetane ring Component (D): A compound having an oxirane ring Compound Composition 1, Composition 2, Step 1, Step 2, and use are described below.
1.組成物1
組成物1は、(A)成分及び(B)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物であり、基材に組成物1の硬化膜であるプライマー層を形成するための組成物である。
以下、(A)成分、(B)成分、及び組成物1の詳細について説明する。
1. Composition 1
Composition 1 is an active energy ray-curable composition containing components (A) and (B), and is a composition for forming a primer layer, which is a cured film of composition 1, on a substrate.
Details of the component (A), the component (B), and the composition 1 are described below.
1-1.(A)成分
(A)成分はカチオン重合性基を有するシランカップリング剤であり、空気中の水分等の水により反応が進行し、基材に対する密着性、好ましくは無機基材への密着性を向上させる役割と、後記(C)成分や(D)成分ともにカチオン重合することにより、組成物2の硬化膜であるオーバーコート層への密着性を向上させる役割を果たすものである。
1-1. (A) Component (A) is a silane coupling agent having a cationically polymerizable group, the reaction proceeds with water such as moisture in the air, and adhesion to substrates, preferably adhesion to inorganic substrates. and the role of improving adhesion to the overcoat layer, which is a cured film of composition 2, by cationic polymerization of both the components (C) and (D) described later.
(A)成分におけるカチオン重合性基としては、エポキシ基、ビニルエーテル基及びおキセタニル基等が挙げられ、エポキシ基が好ましい。 Examples of the cationic polymerizable group in component (A) include an epoxy group, a vinyl ether group and an oxetanyl group, with the epoxy group being preferred.
(A)成分としては、以下の化合物を用いることができる。
好ましい具体例としては、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、8-グリシドキシオクチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤; 2-(3,4-オキセタニルシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-オキセタニルプロピルトリメトキシシラン、3-オキセタニルプロピルメチルジエトキシシラン、3-オキセタニルプロピルトリエトキシシラン、8-オキセタニルオクチルトリエトキシシラン等のオキセタニル基含有シランカップリング剤; 2-(3,4-オキソラニルシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-オキソラニルプロピルトリメトキシシラン、3-オキソラニルプロピルメチルジエトキシシラン、3-オキソラニルプロピルトリエトキシシラン、8-オキソラニルオクチルトリエトキシシラン等のオキソラニル基含有シランカップリング剤; ビニル(トリメトキシシリル)エーテル、ビニル(メチルジエトキシシリル)エーテル、ビニル(トリエトキシシリル)エーテル等のビニルエーテル系シランカップリング剤等が挙げられる。
これら化合物は、1種のみを使用しても、2種類以上併用してもよい。
(A) As a component, the following compounds can be used.
Preferred specific examples include 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. Epoxy group-containing silane coupling agents such as silane and 8-glycidoxyoctyltriethoxysilane; 2-(3,4-oxetanylcyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-oxetanylpropyltrimethoxysilane, 3-oxetanylpropylmethyldi oxetanyl group-containing silane coupling agents such as ethoxysilane, 3-oxetanylpropyltriethoxysilane, 8-oxetanyloctyltriethoxysilane; 2-(3,4-oxolanylcyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-oxolanyl oxolanyl group-containing silane coupling agents such as propyltrimethoxysilane, 3-oxolanylpropylmethyldiethoxysilane, 3-oxolanylpropyltriethoxysilane, 8-oxolanyloctyltriethoxysilane; vinyl (trimethoxysilyl ) ether, vinyl (methyldiethoxysilyl) ether, vinyl (triethoxysilyl) ether, and other vinyl ether-based silane coupling agents.
These compounds may be used alone or in combination of two or more.
これら化合物の中では、重合の成長反応速度が遅いカチオン重合性基を有するシランカップリング剤が好ましい。成長反応速度が速いと硬化率の制御が困難になる。
好ましいシランカップリング剤としては、前記したエポキシ基含有シランカップリング剤が挙げられ、さらに、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、及び3-グリシドキシプロピルトリエトキシシランが特に好ましい。
Among these compounds, a silane coupling agent having a cationic polymerizable group with a slow polymerization growth reaction rate is preferred. If the growth reaction rate is fast, it becomes difficult to control the curing rate.
Preferred silane coupling agents include the epoxy group-containing silane coupling agents described above, and further 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane. Propyltriethoxysilane is particularly preferred.
1-2.(B)成分
(B)成分は、活性エネルギー線の照射によりカチオン重合を開始する化合物であり、活性エネルギー線の照射によりカチオン種やルイス酸を生じる化合物であり、通常、光カチオン重合開始剤として知られている化合物である。
(B)成分としては、光カチオン重合開始剤として知られている種々の化合物を使用することができ、芳香族ヨードニウム塩及び芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、及び鉄-アレン錯体等が挙げられ、芳香族ヨードニウム塩及び芳香族スルホニウム塩等のオニウム塩が好ましい。
(B)成分における、芳香族ヨードニウム塩及び芳香族スルホニウム塩の具体例としては、例えば、特開平11-246647号公報で例示された化合物等を挙げることができる。
1-2. (B) Component (B) is a compound that initiates cationic polymerization upon irradiation with active energy rays, and is a compound that produces cationic species or Lewis acids upon irradiation with active energy rays, and is usually used as a photocationic polymerization initiator. It is a known compound.
As the component (B), various compounds known as photocationic polymerization initiators can be used, and onium salts such as aromatic iodonium salts and aromatic sulfonium salts, aromatic diazonium salts, and iron-allene complexes, etc., and onium salts such as aromatic iodonium salts and aromatic sulfonium salts are preferred.
Specific examples of the aromatic iodonium salt and aromatic sulfonium salt in the component (B) include the compounds exemplified in JP-A-11-246647.
(B)成分の好ましい具体例としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。
芳香族ヨードニウム塩としては、例えば、下記の化合物等が挙げられる。
ジフェニルヨードニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニルヨードニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4-ノニルフェニル)ヨードニウム ヘキサフルオロホスフェート等が挙げられる。
Preferred specific examples of component (B) include the following compounds.
Examples of aromatic iodonium salts include the following compounds.
diphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, diphenyliodonium hexafluorophosphate, diphenyliodonium hexafluoroantimonate, di(4-nonylphenyl)iodonium hexafluorophosphate and the like.
芳香族スルホニウム塩としては、例えば、下記の化合物等が挙げられる。
トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、ジフェニル〔4-(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル〔4-(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウム ヘキサフルオロアンチモネート、4,4’-ビス(ジフェニルスルホニオ)ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロアンチモネート、 4,4’-ビス〔ジ(β-ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ〕ジフェニルスルフィド ビスヘキサフルオロホスフェート、7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントン ヘキサフルオロアンチモネート、7-〔ジ(p-トルイル)スルホニオ〕-2-イソプロピルチオキサントン テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、4-フェニルカルボニル-4’-ジフェニルスルホニオ-ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロホスフェート、4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジフェニルスルホニオ-ジフェニルスルフィド ヘキサフルオロアンチモネート、4-(p-tert-ブチルフェニルカルボニル)-4’-ジ(p-トルイル)スルホニオ-ジフェニルスルフィド テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート等が挙げられる。
Examples of aromatic sulfonium salts include the following compounds.
Triphenylsulfonium hexafluorophosphate, Triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, Triphenylsulfonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate, Diphenyl[4-(phenylthio)phenyl]sulfonium hexafluorophosphate, Diphenyl[4-(phenylthio)phenyl]sulfonium Hexafluoroantimonate, 4,4'-bis(diphenylsulfonio)diphenylsulfide bishexafluorophosphate, 4,4'-bis[di(β-hydroxyethoxy)phenylsulfonio]diphenylsulfide bishexafluoroantimonate, 4 , 4'-bis[di(β-hydroxyethoxy)phenylsulfonio]diphenylsulfide bishexafluorophosphate, 7-[di(p-toluyl)sulfonio]-2-isopropylthioxanthone hexafluoroantimonate, 7-[di( p-toluyl)sulfonio]-2-isopropylthioxanthone Tetrakis(pentafluorophenyl)borate, 4-phenylcarbonyl-4'-diphenylsulfonio-diphenylsulfide Hexafluorophosphate, 4-(p-tert-butylphenylcarbonyl)-4 '-diphenylsulfonio-diphenylsulfide hexafluoroantimonate, 4-(p-tert-butylphenylcarbonyl)-4'-di(p-toluyl)sulfonio-diphenylsulfide tetrakis(pentafluorophenyl)borate and the like.
芳香族ジアゾニウム塩としては、例えば、下記の化合物等が挙げられる。
ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロアンチモネート、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロホスフェート、ベンゼンジアゾニウム ヘキサフルオロボレート等が挙げられる。
Examples of aromatic diazonium salts include the following compounds.
benzenediazonium hexafluoroantimonate, benzenediazonium hexafluorophosphate, benzenediazonium hexafluoroborate and the like.
鉄-アレン錯体としては、例えば、下記の化合物等が挙げられる。キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロアンチモネート、クメン-シクロペンタジエニル鉄(II)ヘキサフルオロホスフェート、キシレン-シクロペンタジエニル鉄(II)-トリス(トリフルオロメチルスルホニル)メタナイド等が挙げられる。 Examples of iron-allene complexes include the following compounds. xylene-cyclopentadienyl iron (II) hexafluoroantimonate, cumene-cyclopentadienyl iron (II) hexafluorophosphate, xylene-cyclopentadienyl iron (II)-tris(trifluoromethylsulfonyl) methanide, etc. mentioned.
(B)成分としては、前記した化合物の1種類を単独で使用しても良く、2種類以上を併用しても良い。 As the component (B), one type of the above-described compounds may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(B)成分としては、市販品を使用することが可能である。
その具体例としては、例えば、それぞれ商品名で、“カヤラッドPCI-220”、“カヤラッドPCI-620”〔以上、日本化薬(株)製〕、“UVI-6992”(ダウ・ケミカル社製)、“アデカオプトマーSP-150”、“アデカオプトマーSP-170”〔以上、(株)ADEKA製〕、“CI-5102”、“CIT-1370”、“CIT-1682”、“CIP-1866S”、“CIP-2048S”、“CIP-2064S” 〔以上、日本曹達(株)製〕、“DPI-101”、“DPI-102”、“DPI-103”、“DPI-105”、“MPI-103”、“MPI-105”、“BBI-101”、“BBI-102”、“BBI-103”、“BBI-105”、“TPS-101”、“TPS-102”、“TPS-103”、“TPS-105”、“MDS-103”、“MDS-105”、“DTS-102”、“DTS-103”〔以上、みどり化学(株)製〕、“PI-2074”(ローディア社製)、“Omnirad250”、“OmniradPAG103”、OmniradPAG108”、OmniradPAG121”、OmniradPAG203”〔以上、IGM RESINS社製)、“CPI-100P”、“CPI-101A”、“CPI-200K”、“CPI-210S”〔以上、サンアプロ(株)製〕等を挙げられる。
これらの中でも、特に、ジフェニル〔4-(フェニルチオ)フェニル〕スルホニウムをカチオン成分として含む、ダウ・ケミカル社製の“UVI-6992”、サンアプロ(株)製の“CPI-100P”、“CPI-101A”、“CPI-200K”、“CPI-210S”が好ましい。
(B) As a component, it is possible to use a commercial item.
Specific examples include, for example, the trade names of "Kayarad PCI-220", "Kayarad PCI-620" [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.], and "UVI-6992" (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.). , “Adeka Optomer SP-150”, “Adeka Optomer SP-170” [above, manufactured by ADEKA Co., Ltd.], “CI-5102”, “CIT-1370”, “CIT-1682”, “CIP-1866S” ”, “CIP-2048S”, “CIP-2064S” [manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.], “DPI-101”, “DPI-102”, “DPI-103”, “DPI-105”, “MPI -103”, “MPI-105”, “BBI-101”, “BBI-102”, “BBI-103”, “BBI-105”, “TPS-101”, “TPS-102”, “TPS-103” ”, “TPS-105”, “MDS-103”, “MDS-105”, “DTS-102”, “DTS-103” [manufactured by Midori Chemical Co., Ltd.], “PI-2074” (Rhodia ), “Omnirad250”, “OmniradPAG103”, OmniradPAG108”, OmniradPAG121”, OmniradPAG203” [manufactured by IGM RESINS), “CPI-100P”, “CPI-101A”, “CPI-200K”, “CPI-210S ” [all of which are manufactured by San-Apro Co., Ltd.] and the like.
Among these, in particular, "UVI-6992" manufactured by Dow Chemical Company, "CPI-100P" and "CPI-101A" manufactured by San-Apro Co., Ltd., containing diphenyl[4-(phenylthio)phenyl]sulfonium as a cation component. ”, “CPI-200K”, and “CPI-210S” are preferred.
1-3.組成物1の詳細
組成物1は、前記(A)及び(B)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物である。
組成物の製造方法としては、(A)、及び(B)成分、並びに必要に応じて後記するその他の成分を、常法に従い撹拌及び混合する方法等が挙げられる。
この場合、必要に応じて加熱して撹拌しても良い。加熱して撹拌・混合する場合の温度としては、20~70℃の範囲であることが好ましい。
1-3. Details of Composition 1 Composition 1 is an active energy ray-curable composition containing the components (A) and (B).
Examples of the method for producing the composition include a method of stirring and mixing the components (A) and (B) and, if necessary, other components described later, according to a conventional method.
In this case, if necessary, the mixture may be heated and stirred. The temperature for stirring and mixing with heating is preferably in the range of 20 to 70°C.
組成物1における(A)成分及び(B)成分の含有割合としては、目的に応じて適宜設定すれば良い。
組成物1における(B)成分の含有割合としては、(A)成分100重量部に対して、有効成分として0.01~40重量部であることが好ましく、0.1~10重量部がより好ましく、0.5~5重量部がさらに好ましい。
ここで「有効成分」とは、(B)成分は有機溶剤の溶液として使用される場合が多く、固形分を意味する。
(B)成分の含有割合を0.1重量部以上とすることで、(A)成分を好ましく硬化させることができ(B)成分の含有割合を10重量部以下とすることで、(B)成分に含まれる酸の影響により、塗工される基材や製品によっては腐食等の不具合を防止することができる。
又、(B)成分の種類によっては、有機溶剤で希釈された溶液〔以下、「(B)成分溶液」という〕を使用する場合があるが、この場合、仮に有効成分濃度が50重量%であれば、添加する使用量を2倍にすればよい。(B)成分溶液を使用する場合も、配合量が多いと、(B)成分溶液から持ち込まれる有機溶剤量が増えることとなり、別途乾燥工程が必要となったり、溶剤乾燥による環境への負荷が問題となったり、乾燥せずに硬化させると有機溶剤の影響で外観不良が発生するおそれがあるため、硬化性の程度及び硬化膜の性能低下等を考慮して含有割合を調整することが好ましい。
The content ratios of the components (A) and (B) in composition 1 may be appropriately set according to the purpose.
The content of component (B) in composition 1 is preferably 0.01 to 40 parts by weight as an active ingredient, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A). Preferably, 0.5 to 5 parts by weight is more preferable.
Here, the "active ingredient" means the solid content of component (B), which is often used as a solution in an organic solvent.
By setting the content of component (B) to 0.1 parts by weight or more, component (A) can be preferably cured. Due to the influence of the acid contained in the ingredients, problems such as corrosion can be prevented depending on the substrate or product to be coated.
Depending on the type of component (B), a solution diluted with an organic solvent [hereinafter referred to as "(B) component solution"] may be used. If so, double the amount used. Even when the component (B) solution is used, if the blending amount is large, the amount of the organic solvent brought in from the component (B) solution will increase, requiring a separate drying process, and the drying of the solvent will burden the environment. If it is cured without drying, it may cause a poor appearance due to the influence of the organic solvent. .
組成物1の粘度としては、使用する基材、用途及び目的等に応じて適宜設定すれば良い。組成物1の好ましい粘度としては、1~1000000mPa・sであり、より好ましくは1~10000mPa・sである。
本発明において粘度とは、E型粘度計(コーンプレート型粘度計)により25℃で測定した値を意味する。
The viscosity of composition 1 may be appropriately set according to the base material to be used, the application, the purpose, and the like. The viscosity of Composition 1 is preferably 1 to 1000000 mPa·s, more preferably 1 to 10000 mPa·s.
In the present invention, viscosity means a value measured at 25° C. with an E-type viscometer (cone plate type viscometer).
本発明の組成物1は、前記(A)及び(B)成分を必須とするものであるが、必要に応じてその他の種々の成分を配合することができる。
好ましいその他の成分としては、光ラジカル重合開始剤〔以下、「(E)成分」という〕が挙げられる。
以下、(E)成分及びこれ以外のその他の成分についてについて説明する。
尚、以下において、後記する(C)成分及び(D)成分を「硬化性成分」という。
又、後記するその他の成分は、例示した化合物の1種のみを使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
Although the composition 1 of the present invention essentially comprises the components (A) and (B), other various components can be blended as necessary.
Other preferable components include a radical photopolymerization initiator [hereinafter referred to as "component (E)"].
The component (E) and other components are described below.
In the following, the components (C) and (D) described later are referred to as "curable components".
Further, for other components described later, only one kind of the exemplified compounds may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
1-3-1.(E)成分
本発明における(E)成分としては、種々の公知の光ラジカル重合開始剤を使用することができる。
(E)成分は、(B)成分として、芳香族ヨードニウム塩を使用する場合に、硬化速度を高くする目的で使用する。
1-3-1. (E) Component As the (E) component in the present invention, various known radical photopolymerization initiators can be used.
Component (E) is used for the purpose of increasing the curing rate when an aromatic iodonium salt is used as component (B).
(E)成分としては、種々の光ラジカル開始剤が使用できるが、配合組成に関わらず効率よくラジカルを発生できることから、光開裂型の光ラジカル重合開始剤が好ましい。
(E)成分における光開裂型の光ラジカル重合開始剤の具体例としては、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;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等が挙げられる
Although various photoradical initiators can be used as the component (E), a photocleavable photoradical polymerization initiator is preferable because it can efficiently generate radicals regardless of the formulation composition.
Specific examples of photocleavable photoradical polymerization initiators in component (E) include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2-hydroxy-2- methyl-1-phenylpropan-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]phenyl}-2-methyl Acetophenone compounds such as propan-1-one; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)- Phosphine oxide compounds such as 2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide;
benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; titanocene compounds;
(E)成分の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.01~10重量部であることが好ましく、0.5~7重量部であることがより好ましく、1~5重量部であることが特に好ましい。上記範囲であると、組成物の硬化性に優れ、又、得られる硬化膜の耐擦傷性に優れる。 The content of component (E) is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 7 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of curable components. ~5 parts by weight is particularly preferred. Within the above range, the curability of the composition is excellent, and the scratch resistance of the resulting cured film is excellent.
1-3-2.前記以外のその他の成分
前記以外のその他の成分としては、種々の化合物が挙げられ、好ましくはコーティング剤に使用される公知の添加剤を用いることができる。
例えば、有機溶剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸性物質、無機粒子、酸化防止剤、表面改質剤、顔料、染料、及び粘着性付与剤等が挙げられる。但し、前記以外のその他の成分としては、塩基性物質は組成物1又は2の硬化を阻害するので、塩基性を有しないことが好ましい。
以下、その他の成分のうち、有機溶剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸性物質、無機粒子、酸化防止剤、及び表面改質剤について説明する。
1-3-2. Other components other than those mentioned above Examples of other components other than those mentioned above include various compounds, and preferably known additives used in coating agents can be used.
Examples include organic solvents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, acidic substances, inorganic particles, antioxidants, surface modifiers, pigments, dyes, and tackifiers. However, since a basic substance inhibits the curing of composition 1 or 2, other components other than those mentioned above preferably do not have basicity.
The organic solvent, ultraviolet absorber, light stabilizer, acidic substance, inorganic particles, antioxidant, and surface modifier among other components are described below.
<有機溶剤>
本発明の組成物1又は2は無溶剤で使用することが可能であるが、塗工粘度や膜厚調整等の目的で種々の有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール及びブタノール等のアルコール化合物;エチレングリコールモノメチルエーテル及び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化合物;ダイアセトンアルコール等のアセトンアルコール;ベンゼン、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化合物;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化合物;ジブチルエーテル等のエーテル化合物;並びにN-メチルピロリドン等が挙げられる。
<Organic solvent>
The composition 1 or 2 of the present invention can be used without solvent, but various organic solvents can be used for the purpose of adjusting coating viscosity and film thickness.
Specific examples of organic solvents include alcohol compounds such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; alkylene glycol monoether compounds such as ethylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monomethyl ether; acetone alcohols such as diacetone alcohol; benzene, toluene and xylene. Ester compounds such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate and butyl acetate; Ketone compounds such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Ether compounds such as dibutyl ether; .
有機溶剤は使用しないことが好ましく、仮に使用する場合も最低限の配合量とする必要がある。やむを得ず使用する場合は、含有割合は、組成物1又は2の合計量100重量部に対して、0.01~20重量部であることが好ましく、0.1~5重量部であることがより好ましい。 It is preferable not to use an organic solvent, and even if it is used, it must be contained in a minimum amount. When it is unavoidably used, the content ratio is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of composition 1 or 2. preferable.
<紫外線吸収剤>
紫外線吸収剤の具体例としては、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、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化錫粒子等の紫外線を吸収する無機粒子等が挙げられる。前記化合物の中でも、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が特に好ましい。
紫外線吸収剤の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.01~10重量部であることが好ましく、0.05~5重量部であることがより好ましく、0.1~2重量部であることがさらに好ましい。
<Ultraviolet absorber>
Specific examples of UV absorbers 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-butyroxyphenyl)-6-(2,4-bisbutyroxyphenyl)-1,3,5-triazine, 2-( Triazine UV absorbers such as 2-hydroxy-4-[1-octyloxycarbonylethoxy]phenyl)-4,6-bis(4-phenylphenyl)-1,3,5-triazine; 2-(2H-benzo triazol-2-yl)-4,6-bis(1-methyl-1-phenylethyl)phenol, 2-(2-hydroxy-5-tert-butylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-[2-hydroxy Benzotriazole UV absorbers such as -5-(2-(meth)acryloyloxyethyl)phenyl]-2H-benzotriazole; benzophenone UV absorbers such as 2,4-dihydroxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone; cyanoacrylate UV absorbers such as ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate and octyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate; UV rays such as titanium oxide particles, zinc oxide particles and tin oxide particles; and inorganic particles that absorb Among the above compounds, benzotriazole-based UV absorbers are particularly preferred.
The content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.05 to 5 parts by weight, and 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the curable components. More preferably 1 to 2 parts by weight.
一般に、(B)成分は、吸収波長が短いことから紫外線吸収剤は使用しないことが好ましいが、やむを得ず紫外線吸収剤を使用する場合は、(B)成分が長波長でも作用するような光増感剤を併用することが好ましい。
光増感剤の具体例としては、2-クロロチオキサントン、及び2-イソプロピルチオキサントン等のチオキサントン誘導体、並びに9,10-ジブトキシアントラセン及び9,10-ビス(アシルオキシ)アントラセン等のアントラセン誘導体が挙げられる。
In general, component (B) has a short absorption wavelength, so it is preferable not to use an ultraviolet absorber. It is preferable to use agents together.
Specific examples of photosensitizers include thioxanthone derivatives such as 2-chlorothioxanthone and 2-isopropylthioxanthone, and anthracene derivatives such as 9,10-dibutoxyanthracene and 9,10-bis(acyloxy)anthracene. .
<光安定剤>
光安定剤としては、公知の光安定剤を用いることができるが、中でも、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)が好ましく挙げられる。
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)エステル等が挙げられる。
ヒンダードアミン系光安定剤の市販品としては、BASF社製、TINUVIN 111FDL、TINUVIN123、TINUVIN 144、TINUVIN 152、TINUVIN 292、TINUVIN 5100等が挙げられる。
<Light stabilizer>
As the light stabilizer, known light stabilizers can be used, and among them, hindered amine light stabilizers (HALS) are preferred.
Specific examples of hindered amine light stabilizers 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, decanedioic acid bis(2,2,6,6-tetramethyl-1-(octyloxy)-4-piperidinyl) ester and the like.
Commercially available hindered amine light stabilizers include TINUVIN 111FDL, TINUVIN123, TINUVIN 144, TINUVIN 152, TINUVIN 292, and TINUVIN 5100 manufactured by BASF.
紫外線吸収剤の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.01~5重量部であることが好ましく、0.05~2重量部であることがより好ましく、0.1~1重量部であることがさらに好ましい。 The content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.05 to 2 parts by weight, and 0.05 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the curable components. More preferably 1 to 1 part by weight.
<酸性物質>
本発明の組成物1又は2は、プラスチック等の基材への密着材に優れるものであるが、酸性物質を添加することでさらに密着性を向上させることができる。
酸性物質としては、活性エネルギー線の照射により酸を発生する光酸発生剤や、硫酸、硝酸、塩酸、p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、リン酸等が挙げられる。
これらの中でも、無機酸又は有機酸が好ましく、有機スルホン酸化合物がより好ましく、芳香族スルホン酸化合物がさらに好ましく、p-トルエンスルホン酸が特に好ましい。
酸性物質の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、0.0001~5重量部であることが好ましく、0.0001~1重量部であることがより好ましく、0.0005~0.5重量部であることがさらに好ましい。上記範囲であると、基材との密着性により優れ、基材の腐蝕や他の成分の分解といった問題の発生を防ぐことができる。
<Acidic substances>
The composition 1 or 2 of the present invention is excellent in adhesion to substrates such as plastics, and the adhesion can be further improved by adding an acidic substance.
Examples of acidic substances include photoacid generators that generate acids upon exposure to active energy rays, sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, phosphoric acid, and the like.
Among these, inorganic acids or organic acids are preferred, organic sulfonic acid compounds are more preferred, aromatic sulfonic acid compounds are even more preferred, and p-toluenesulfonic acid is particularly preferred.
The content of the acidic substance is preferably 0.0001 to 5 parts by weight, more preferably 0.0001 to 1 part by weight, and more preferably 0.0005 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the curable components. More preferably ~0.5 parts by weight. Within the above range, the adhesiveness to the substrate is excellent, and problems such as corrosion of the substrate and decomposition of other components can be prevented.
<無機粒子>
無機粒子としては、金属酸化物粒子が好ましい。
金属酸化物粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アンチモン、スズ、セリウム、アルミニウム、亜鉛及びインジウムよりなる群から選ばれた1種以上の金属からなる金属酸化物粒子又は複合金属酸化物粒子が好ましく挙げられる。
<Inorganic particles>
As the inorganic particles, metal oxide particles are preferred.
The metal oxide particles are preferably metal oxide particles or composite metal oxide particles made of one or more metals selected from the group consisting of silicon, zirconium, titanium, antimony, tin, cerium, aluminum, zinc and indium. mentioned.
無機粒子の平均粒子径は、用途に応じて選択すればよいが、1~1,000nmが好ましく、5~500nmがさらに好ましく、10~100nmが特に好ましい。上記範囲であると、硬化膜の透明性や外観が良好である。
なお、本発明において、無機粒子の平均粒子径は、BET法によって得られる試料の比表面積から真球状粒子と仮定したときの粒子径を意味する。
The average particle diameter of the inorganic particles may be selected depending on the application, but is preferably 1 to 1,000 nm, more preferably 5 to 500 nm, and particularly preferably 10 to 100 nm. Within the above range, the cured film has good transparency and appearance.
In the present invention, the average particle size of the inorganic particles means the particle size when assuming true spherical particles from the specific surface area of the sample obtained by the BET method.
無機粒子は、表面修飾された粒子であってもよい。
表面修飾剤としては、公知のものを用いることができるが、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等が好適に挙げられる。
中でも、シランカップリング剤がより好ましく、エチレン性不飽和基及びアルコキシシリル基を有する化合物が特に好ましい。上記態様であると、得られる硬化膜の硬度及び耐カール性により優れる。シランカップリング剤の具体例としては、後記する化合物と同様の化合物が挙げられる。
又、無機粒子の表面修飾量としては、特に制限はないが、無機粒子に対し表面修飾剤を、表面修飾剤及び無機粒子の全重量に対して、1.0~45.0重量%の割合で反応させたものであることが好ましい。
The inorganic particles may be surface-modified particles.
As the surface modifier, a known one can be used, and a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and the like are preferably used.
Among them, a silane coupling agent is more preferable, and a compound having an ethylenically unsaturated group and an alkoxysilyl group is particularly preferable. In the above mode, the resulting cured film is more excellent in hardness and curl resistance. Specific examples of the silane coupling agent include compounds similar to those described later.
The amount of surface modification of the inorganic particles is not particularly limited, but the ratio of the surface modifier to the inorganic particles is 1.0 to 45.0% by weight with respect to the total weight of the surface modifier and the inorganic particles. It is preferable to react with.
無機粒子の含有割合は、硬化性成分の合計量100重量部に対して、25~400重量部であることが好ましく、30~200重量部であることがより好ましく、50~150重量部であることがさらに好ましい。上記態様であると、得られる硬化膜の密着性、耐擦傷性及び耐カール性により優れる。 The content of the inorganic particles is preferably 25 to 400 parts by weight, more preferably 30 to 200 parts by weight, and 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the curable components. is more preferred. In the above mode, the resulting cured film is more excellent in adhesion, scratch resistance and curl resistance.
<酸化防止剤>
本発明の組成物1又は2は、硬化膜の耐熱性や耐候性を良好にする目的で、酸化防止剤をさらに含有していてもよい。
本発明に用いられる酸化防止剤としては、例えばフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、又は、硫黄系酸化防止剤等が挙げられる。
フェノール系酸化防止剤としては、例えば、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン等のヒンダードフェノール類を好ましく挙げることができる。市販されているものとしては、(株)アデカ製のAO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-60、AO-70、AO-80等が挙げられる。
リン系酸化防止剤としては、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン等のホスフィン類や、亜リン酸トリアルキルや亜リン酸トリアリール等が好ましく挙げられる。これらの誘導体で市販品としては、例えば(株)アデカ製、アデカスタブPEP-4C、PEP-8、PEP-24G、PEP-36、HP-10、260、522A、329K、1178、1500、135A、3010等が挙げられる。
硫黄系酸化防止剤としては、チオエーテル系化合物が挙げられ、市販品としては(株)アデカ製AO-23、AO-412S、AO-503A等が挙げられる。
<Antioxidant>
The composition 1 or 2 of the present invention may further contain an antioxidant for the purpose of improving the heat resistance and weather resistance of the cured film.
Examples of antioxidants used in the present invention include phenol antioxidants, phosphorus antioxidants, sulfur antioxidants, and the like.
Preferable examples of phenolic antioxidants include hindered phenols such as di-t-butylhydroxytoluene. Commercially available products include AO-20, AO-30, AO-40, AO-50, AO-60, AO-70 and AO-80 manufactured by Adeka Corporation.
Preferable examples of phosphorus-based antioxidants include phosphines such as trialkylphosphine and triarylphosphine, and trialkyl phosphite and triaryl phosphite. Commercially available products of these derivatives include, for example, Adekastab PEP-4C, PEP-8, PEP-24G, PEP-36, HP-10, 260, 522A, 329K, 1178, 1500, 135A and 3010 manufactured by Adeka Co., Ltd. etc.
Examples of sulfur-based antioxidants include thioether-based compounds, and commercially available products include AO-23, AO-412S, and AO-503A manufactured by Adeka Corporation.
酸化防止剤の含有割合は、組成物1又は2の合計量100重量部に対して、0.01~5重量部であることが好ましく、0.1~1重量部であることがより好ましい。上記態様であると、組成物の安定性に優れる。 The content of the antioxidant is preferably 0.01 to 5 parts by weight, more preferably 0.1 to 1 part by weight, per 100 parts by weight of the total amount of the composition 1 or 2. In the above aspect, the composition is excellent in stability.
<表面改質剤>
本発明の組成物1又は2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、表面改質剤を添加してもよい。
表面改質剤としては、表面調整剤、界面活性剤、レベリング剤、消泡剤、スベリ性付与剤、防汚性付与剤等が挙げられ、これら公知の表面改質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に挙げられる。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と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と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とを有するフッ素系ポリマー及びオリゴマー、並びに、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と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。
又、滑り性の持続力を高めるなどの目的で、分子中にオキセタン環、オキシラン環を有する表面改質剤を使用してもよい。表面改質剤の含有割合は、組成物1又は2の合計量100重量部に対して、0.01~1.0重量部であることが好ましい。上記範囲であると、硬化膜の表面平滑性に優れる。
<Surface modifier>
A surface modifier may be added to the composition 1 or 2 of the present invention for the purpose of improving the leveling property during application, or for the purpose of improving the slipperiness of the cured film to improve the scratch resistance.
Surface modifiers include surface modifiers, surfactants, leveling agents, antifoaming agents, slipperiness imparting agents, antifouling agents and the like, and these known surface modifiers can be used. .
Among them, preferred are silicone-based surface modifiers and fluorine-based surface modifiers. Specific examples include silicone-based polymers and oligomers having a silicone chain and a polyalkylene oxide chain, silicone-based polymers and oligomers having a silicone chain and a polyester chain, and fluorine-based polymers having a perfluoroalkyl group and a polyalkylene oxide chain. and oligomers, and fluorine-based polymers and oligomers having perfluoroalkyl ether chains and polyalkylene oxide chains.
Also, for the purpose of increasing the durability of lubricity, a surface modifier having an oxetane ring or an oxirane ring in the molecule may be used. The content of the surface modifier is preferably 0.01 to 1.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total composition 1 or 2. Within the above range, the surface smoothness of the cured film is excellent.
2.組成物2
組成物2は、(B)成分、(C)及び(D)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物に関し、プライマー層の上に、組成物2の硬化膜であるオーバーコート層を形成するための組成物である。
以下、(B)成分、(C)成分、(D)成分、及び組成物2の詳細について説明する。
2. Composition 2
Composition 2 relates to an active energy ray-curable composition containing components (B), (C) and (D), for forming an overcoat layer, which is a cured film of composition 2, on the primer layer. is the composition of
The details of the components (B), (C), (D), and composition 2 are described below.
2-1.(B)成分
(B)成分は、活性エネルギー線の照射によりカチオン重合を開始する化合物であり、その詳細は、前記で説明した通りである。
2-1. (B) Component (B) is a compound that initiates cationic polymerization upon exposure to active energy rays, and the details thereof are as described above.
2-2.(C)成分
(C)成分は、オキセタン環を有する化合物である。
(C)成分は、組成物2に良好な硬化性を付与し、かつ硬化膜に良好な柔軟性を付与することで、部材に衝撃が加わっても、オーバーコート層の割れや剥がれを防ぐための成分である。またオキセタンの重合開始の遅さと成長反応の速さにより組成物2の硬化速度を調整する成分でもある。
2-2. (C) Component (C) is a compound having an oxetane ring.
Component (C) imparts good curability to composition 2 and imparts good flexibility to the cured film, thereby preventing cracking and peeling of the overcoat layer even when an impact is applied to the member. is a component of It is also a component that adjusts the curing rate of composition 2 by slowing the initiation of polymerization and speeding up the growth reaction of oxetane.
(C)成分としては、1個のオキセタン環を有する化合物〔以下、「(C1)成分」という〕及び2個以上のオキセタン環を有する化合物〔以下、「(C2)成分」という〕のいずれも使用することができる。また、下記に示すような(C1)成分や(C2)成分を1種のみを使用することも2種以上使用することもできる。 Component (C) includes both a compound having one oxetane ring [hereinafter referred to as "(C1) component"] and a compound having two or more oxetane rings [hereinafter referred to as "(C2) component"]. can be used. Moreover, only one kind of the (C1) component or (C2) component shown below can be used, or two or more kinds can be used.
(C1)成分としては、1個のオキセタン環を有する化合物であれば種々の化合物が使用できる。
(C1)成分の好ましい化合物としては、下記式(1)で表される化合物を挙げることができる。
As the component (C1), various compounds can be used as long as they have one oxetane ring.
Preferred compounds for component (C1) include compounds represented by the following formula (1).
ここで、式(1)において、Zは、酸素原子又は硫黄原子を意味する。R1は、水素原子、フッ素原子、炭素数1~6個のアルキル基、炭素数1~6個のフルオロアルキル基、アリル基、アリール基、フリル基、又はチエニル基を意味する。R2は、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6個のアルケニル基、アリール基、炭素数1~6個のアルキルカルボニル基、又は炭素数1~6個のアルコキシカルバモイル基を意味する。
R1及びR2における炭素数1~6個のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基等が挙げられる。
R2における炭素数1~6個のアルケニル基の例としては、1-プロペニル基、2-プロペニル基、2-メチル-1-プロペニル基、1-ブテニル基、2-ブテニル基、及び3-ブテニル基等が挙げられる。
R1及びR2におけるアリール基の例としては、フェニル基、ベンジル基、フルオロベンジル基、メトキシベンジル基、及びフェノキシエチル基等が挙げられる。
R2における炭素数1~6個のアルキルカルボニルの例としては、プロピルカルボニル基、ブチルカルボニル基、及びペンチルカルボニル基等が挙げられる。
R2における炭素数1~6個のアルキルカルバモイル基の例としては、エトキシカルバモイル基、プロピルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、及びブチルペンチルカルバモイル等が挙げられる。
Here, in formula (1), Z means an oxygen atom or a sulfur atom. R 1 represents a hydrogen atom, a fluorine atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an allyl group, an aryl group, a furyl group, or a thienyl group. R 2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group, an alkylcarbonyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxycarbamoyl group having 1 to 6 carbon atoms. do.
Examples of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms for R 1 and R 2 include methyl group, ethyl group, propyl group and butyl group.
Examples of alkenyl groups having 1 to 6 carbon atoms for R 2 include 1-propenyl group, 2-propenyl group, 2-methyl-1-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group and 3-butenyl and the like.
Examples of aryl groups for R 1 and R 2 include phenyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methoxybenzyl group, phenoxyethyl group and the like.
Examples of alkylcarbonyl having 1 to 6 carbon atoms for R 2 include propylcarbonyl, butylcarbonyl, pentylcarbonyl and the like.
Examples of the alkylcarbamoyl group having 1 to 6 carbon atoms for R 2 include ethoxycarbamoyl group, propylcarbamoyl group, butylcarbamoyl group, butylpentylcarbamoyl group and the like.
本発明では、上記式(1)において、Z、R1及び/又はR2が以下に示す化合物が好ましい。
Zとしては、酸素原子である化合物が好ましい。R1としては、低級アルキル基の化合物が好ましく、メチル基又はエチル基である化合物が好ましい。又、R2としては、水素原子、ブチル基、2-エチルヘキシル基、又はベンジル基である化合物が好ましい。
In the present invention, compounds in which Z, R 1 and/or R 2 in the above formula (1) are shown below are preferred.
Z is preferably a compound that is an oxygen atom. R 1 is preferably a compound of a lower alkyl group, preferably a compound of a methyl group or an ethyl group. Further, as R 2 , compounds having a hydrogen atom, a butyl group, a 2-ethylhexyl group, or a benzyl group are preferred.
式(1)で表される好ましい化合物の具体例としては、Zが酸素原子、R1が低級アルキル基、及びR2が水素原子である化合物である、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン等が挙げられる。
式(1)で表される好ましい化合物の具体例としては、Zが酸素原子、R1が低級アルキル基、及びR2がアルキル基である化合物である、3-エチル-3-ブチロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-ヘキシロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-ドデシロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-オクタデシロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-シクロヘキシロキシメチルオキセタン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(ノニルフェノキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-(フェニルメトキシメチル)オキセタン、2-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]ビフェニル、4-[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]ビフェニル等が挙げられる。
Specific examples of preferred compounds represented by formula (1) include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, which is a compound in which Z is an oxygen atom, R 1 is a lower alkyl group, and R 2 is a hydrogen atom. is mentioned.
A specific example of a preferable compound represented by formula (1) is 3-ethyl-3-butyloxymethyloxetane, which is a compound in which Z is an oxygen atom, R 1 is a lower alkyl group, and R 2 is an alkyl group. , 3-ethyl-3-hexyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(2-ethylhexyloxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-dodecyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-octadecyloxymethyl Oxetane, 3-ethyl-3-cyclohexyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3-(phenoxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(nonylphenoxymethyl)oxetane, 3-ethyl-3-(phenylmethoxymethyl)oxetane , 2-[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]biphenyl, 4-[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]biphenyl and the like.
(C1)成分としては、1個のオキセタン環と1個の水酸基を有する化合物が、基材への密着性に優れるためより好ましい。
1個のオキセタン環と1個の水酸基を有する化合物の具体例としては、式(1)において、Zが酸素原子、R1が低級アルキル基、及びR2が水素原子である化合物である、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン等が挙げられる。
As the component (C1), a compound having one oxetane ring and one hydroxyl group is more preferable because of excellent adhesion to the substrate.
A specific example of the compound having one oxetane ring and one hydroxyl group is a compound represented by formula (1) in which Z is an oxygen atom, R 1 is a lower alkyl group, and R 2 is a hydrogen atom. -ethyl-3-hydroxymethyloxetane and the like.
(C1)成分は市販されており、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン(オキセタンアルコール)〔東亞合成(株)製アロンオキセタンOXT-101〕、及び2-エチルヘキシルオキセタン〔東亞合成(株)製アロンオキセタンOXT-212〕等が挙げられる。 Component (C1) is commercially available and includes 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane (oxetane alcohol) [Aron oxetane OXT-101 manufactured by Toagosei Co., Ltd.] and 2-ethylhexyloxetane [Aron manufactured by Toagosei Co., Ltd. oxetane OXT-212] and the like.
(C2)成分を併用することで、高湿下においても保護剤の膨潤が低く、基材密着性が良好な硬化塗膜を形成することができる。(C2)成分としては、2個以上のオキセタン環を有する化合物であれば種々の化合物を使用することができる。(C2)成分の具体例としては、例えば、特開平11-246647号公報で例示された化合物等を挙げることができる。 By using the component (C2) in combination, it is possible to form a cured coating film with low swelling of the protective agent even under high humidity and good adhesion to the substrate. As the component (C2), various compounds can be used as long as they have two or more oxetane rings. Specific examples of the component (C2) include compounds exemplified in JP-A-11-246647.
(C2)成分の好ましい具体例としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。
3-エチル-3-〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕オキセタン、 1,4-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕ベンゼン、1,4-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ベンゼン、1,3-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ベンゼン、1,2-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ベンゼン、4,4’-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ビフェニル、2,2’-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ビフェニル、3,3’,5,5’-テトラメチル-4,4’-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ビフェニル、2,7-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕ナフタレン、ビス〔4-{(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}フェニル〕メタン、ビス〔2-{(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}フェニル〕メタン、2,2-ビス〔4-{(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}フェニル〕プロパン、ノボラック型フェノール-ホルムアルデヒド樹脂の3-クロロメチル-3-エチルオキセタンによるエーテル化変性物、3(4),8(9)-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕-トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、2,3-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕ノルボルナン、1,1,1-トリス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕プロパン、1-ブトキシ-2,2-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシメチル〕ブタン、1,2-ビス〔{2-(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ}エチルチオ〕エタン、ビス〔{4-(3-エチルオキセタン-3-イル)メチルチオ}フェニル〕スルフィド、1,6-ビス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕-2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロヘキサン、3-〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ〕プロピルトリエトキシシランの加水分解縮合物、テトラキス〔(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル〕シリケートの縮合物等が挙げられる。
Preferred specific examples of the component (C2) include the following compounds.
3-ethyl-3-[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]oxetane, 1,4-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]benzene, 1,4-bis[( 3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]benzene, 1,3-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]benzene, 1,2-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy ] Benzene, 4,4′-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]biphenyl, 2,2′-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]biphenyl, 3,3′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]biphenyl, 2,7-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]naphthalene, bis [4-{(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy}phenyl]methane, bis[2-{(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy}phenyl]methane, 2,2-bis[4-{ (3-Ethyloxetan-3-yl)methoxy}phenyl]propane, 3-chloromethyl-3-ethyloxetane etherification modification of novolak type phenol-formaldehyde resin, 3(4),8(9)-bis[ (3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]-tricyclo[5.2.1.0 2,6 ]decane, 2,3-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]norbornane, 1,1,1-tris[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]propane, 1-butoxy-2,2-bis[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxymethyl]butane, 1, 2-bis[{2-(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy}ethylthio]ethane, bis[{4-(3-ethyloxetan-3-yl)methylthio}phenyl]sulfide, 1,6-bis[ (3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]-2,2,3,3,4,4,5,5-octafluorohexane, 3-[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]propyl tri Hydrolytic condensates of ethoxysilane, condensates of tetrakis[(3-ethyloxetan-3-yl)methyl]silicate and the like can be mentioned.
(C2)成分としては、2個のオキセタン環を有する化合物が好ましく、その具体例としては、前記で挙げた化合物が例示される。 Component (C2) is preferably a compound having two oxetane rings, and specific examples thereof include the compounds listed above.
(C2)成分は市販されており、キシリレンビスオキセタン〔東亞合成(株)製アロンオキセタンOXT-121〕、及び3-エチル3{[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル}オキセタン〔東亞合成(株)製アロンオキセタンOXT-221〕等が挙げられる。 Component (C2) is commercially available, and xylylene bisoxetane [Aron oxetane OXT-121 manufactured by Toagosei Co., Ltd.] and 3-ethyl 3{[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]methyl}oxetane [Aron oxetane OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.] and the like.
(C1)及び(C2)成分の合計量100重量%中の(C1)及び(C2)成分の割合は任意の範囲にすることができ、基材の種類に応じて調節すれば良く、具体的には、(C1)成分50~100重量%及び(C2)成分0~50重量部%が好ましい。 The ratio of components (C1) and (C2) in the total amount of components (C1) and (C2) of 100% by weight can be within any range, and may be adjusted according to the type of substrate. is preferably 50 to 100% by weight of component (C1) and 0 to 50% by weight of component (C2).
2-3.(D)成分
(D)成分は、オキシラン環を有する化合物である。
(D)成分は、組成物2に含有することにより硬化膜であるオーバーコート層の強度を高くすることができ、耐水性を良好なものとすることができる成分である。
(D)成分としては、モノマー、オリゴマー、及びポリマーいずれも使用可能である。
2-3. (D) Component (D) is a compound having an oxirane ring.
Component (D) is a component that, when contained in composition 2, can increase the strength of the overcoat layer, which is a cured film, and can improve water resistance.
Any of monomers, oligomers, and polymers can be used as component (D).
(D)成分の具体例としては、従来公知の芳香族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、及び脂環式エポキシ化合物等が挙げられる。 Specific examples of component (D) include conventionally known aromatic epoxy compounds, aliphatic epoxy compounds, and alicyclic epoxy compounds.
芳香族エポキシ化合物としては、少なくとも1個の芳香族核を有する多価フェノール、又は、そのアルキレンオキサイド付加体とエピクロルヒドリンとの反応によって製造されるジ又はポリグリシジルエーテルである。
芳香族エポキシ化合物の具体例としては、ビスフェノールAのジグリシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエーテル、及び臭素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテル等のビスフェノール型エポキシ樹脂;
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加体のジリグリシジルエーテル、ビスフェノールFのアルキレンオキシド付加体のジグリシジルエーテル、及び臭素化ビスフェノールAFのアルキレンオキシド付加体のジグリシジルエーテル等のビスフェノールのアルキレンオキシド付加体のジグリシジルエーテル;並びに、
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。
上記以外の例としては、ビフェニル型エポキシ樹脂、ヒドロキノンジグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、スチレン-ブタジエン共重合体のエポキシ化物、スチレン-イソプレン共重合体のエポキシ化物、及び末端カルボン酸ポリブタジエンとビスフェノールA型エポキシ樹脂の付加反応物等が挙げられる。
前記したアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド等が挙げられる。
Aromatic epoxy compounds include polyhydric phenols having at least one aromatic nucleus, or di- or polyglycidyl ethers prepared by reacting their alkylene oxide adducts with epichlorohydrin.
Specific examples of aromatic epoxy compounds include bisphenol-type epoxy resins such as diglycidyl ether of bisphenol A, diglycidyl ether of bisphenol F, and diglycidyl ether of brominated bisphenol A;
A diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of bisphenol, such as a diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of bisphenol A, a diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of bisphenol F, and a diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of brominated bisphenol AF. ;and,
Novolac-type epoxy resins such as phenol novolac-type epoxy resins and cresol novolac-type epoxy resins are included.
Examples other than the above include biphenyl-type epoxy resins, hydroquinone diglycidyl ether, resorcin diglycidyl ether, diglycidyl terephthalate, diglycidyl phthalate, epoxidized styrene-butadiene copolymers, and styrene-isoprene copolymers. and an addition reaction product of terminal carboxylic acid polybutadiene and bisphenol A type epoxy resin.
Examples of the alkylene oxide mentioned above include ethylene oxide and propylene oxide.
ここで、エポキシ樹脂とは、分子中に平均2個以上のエポキシ基を有し、反応により硬化する化合物又はポリマーをいう。
この分野での慣例に従い、本明細書では、硬化性のエポキシ基を分子内に2個以上有するものであれば、モノマーであってもエポキシ樹脂ということがある。
Here, the term "epoxy resin" refers to a compound or polymer that has an average of two or more epoxy groups in the molecule and is cured by reaction.
In accordance with the practice in this field, in this specification, even a monomer may be referred to as an epoxy resin as long as it has two or more curable epoxy groups in its molecule.
脂環族エポキシ化合物としては、少なくとも1個のシクロヘキセン又はシクロペンテン環等のシクロアルケン環を有する化合物を、過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化することによって得られる化合物等が挙げられる。
脂環族エポキシ化合物の具体例としては、ジシクロペンタジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、4-ビニルシクロヘキセンジオキサイド、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、及びビス(3,4-エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート等のエポキシ化シクロヘキシル基を少なくとも1つ有する化合物、並びに、水素添加ビスフェノールA又はそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
Examples of alicyclic epoxy compounds include compounds obtained by epoxidizing a compound having at least one cycloalkene ring such as cyclohexene or cyclopentene ring with an appropriate oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid. be done.
Specific examples of alicyclic epoxy compounds include dicyclopentadiene dioxide, limonene dioxide, 4-vinylcyclohexene dioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, and bis(3, Compounds having at least one epoxidized cyclohexyl group, such as 4-epoxycyclohexylmethyl)adipate, and di- or polyglycidyl ethers of hydrogenated bisphenol A or its alkylene oxide adducts.
脂肪族エポキシ化合物としては、脂肪族アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
当該化合物の具体例としては、エチレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコールのジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル等のアルキレングリコールのジグリシジルエーテル;
グリセリン又はそのアルキレンオキサイド付加体のジ又はトリグリシジルエーテル等の多価アルコールのポリグリシジルエーテル;並びに、
ポリエチレングリコール又はそのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル、及びポリプロピレングリコール又そのアルキレンオキサイド付加体のジグリシジルエーテル等のポリアルキレングリコールのポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
ここでアルキレンオキサイドとしては、エチレンオキサイド、及びプロピレンオキサイド等が挙げられる。
さらに、これらの化合物のほかに、分子内に1個のオキシラン環を有するモノマーである脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾール又はこれらのアルキレンオキサイド付加体のモノグリシジルエーテル等も用いることができる。
Aliphatic epoxy compounds include di- or polyglycidyl ethers of aliphatic alcohols or their alkylene oxide adducts.
Specific examples of the compound include diglycidyl ethers of alkylene glycol such as diglycidyl ether of ethylene glycol, diglycidyl ether of propylene glycol, and diglycidyl ether of 1,6-hexanediol;
Polyglycidyl ethers of polyhydric alcohols such as di- or triglycidyl ethers of glycerin or its alkylene oxide adducts;
Diglycidyl ether of polyethylene glycol or its alkylene oxide adduct, and polyglycidyl ether of polyalkylene glycol such as polypropylene glycol or diglycidyl ether of its alkylene oxide adduct.
Here, alkylene oxide includes ethylene oxide, propylene oxide, and the like.
Furthermore, in addition to these compounds, monoglycidyl ethers of aliphatic higher alcohols, phenols, cresols, or monoglycidyl ethers of these alkylene oxide adducts, which are monomers having one oxirane ring in the molecule, can also be used. can.
(D)成分としては、得られる硬化膜の表面硬度が良好となり、かつ耐薬品性、耐水性に優れるものとなるため、2個以上のオキシラン環を有する化合物〔以下、「(D1)成分」という〕が好ましい。
さらに、(D1)成分としては、芳香族エポキシ化合物が好ましく、ビスフェノール骨格を有するエポキシ樹脂がより好ましい。ビスフェノール骨格としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールP、及びビスフェノールZ等が挙げられる。
As the component (D), a compound having two or more oxirane rings [hereinafter referred to as "component (D1)" is used because the resulting cured film has good surface hardness and excellent chemical resistance and water resistance. ] is preferable.
Furthermore, as component (D1), an aromatic epoxy compound is preferable, and an epoxy resin having a bisphenol skeleton is more preferable. Bisphenol skeletons include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol P, bisphenol Z, and the like.
(D)成分としては、上記化合物の1種のみを使用することも、2種類以上を併用することもできる。 (D) As a component, only 1 type of the said compound can be used, and 2 or more types can also be used together.
2-4.組成物2の詳細
組成物2は、(B)、(C)及び(D)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物である。
組成物2の製造方法としては、(B)、(C)及び(D)成分、並びに、前記した必要に応じてその他の成分を、常法に従い撹拌及び混合する方法等が挙げられる。
この場合、必要に応じて加熱して撹拌しても良い。加熱して撹拌・混合する場合の温度としては、20~70℃の範囲であることが好ましい。
2-4. Details of Composition 2 Composition 2 is an active energy ray-curable composition containing components (B), (C) and (D).
Examples of the method for producing composition 2 include a method of stirring and mixing the components (B), (C) and (D), and, if necessary, other components as described above, according to a conventional method.
In this case, if necessary, the mixture may be heated and stirred. The temperature for stirring and mixing with heating is preferably in the range of 20 to 70°C.
組成物2における(B)成分の割合としては、(C)成分及び(D)成分の合計100重量部に対して、有効成分として0.01~40重量部であることが好ましく、0.1~10重量部がより好ましく、0.5~5重量部がさらに好ましい。
(B)成分の含有割合を0.1重量部以上とすることで、(C)成分及び(D)成分を好ましく硬化させることができ(B)成分の含有割合を10重量部以下とすることで、(B)成分に含まれる酸の影響により、塗工される基材や製品によっては腐食等の不具合を防止することができる。
The ratio of component (B) in composition 2 is preferably from 0.01 to 40 parts by weight as an active ingredient with respect to a total of 100 parts by weight of components (C) and (D), and 0.1 ~10 parts by weight is more preferred, and 0.5 to 5 parts by weight is even more preferred.
By setting the content of component (B) to 0.1 parts by weight or more, the components (C) and (D) can be preferably cured, and the content of component (B) is set to 10 parts by weight or less. In addition, it is possible to prevent problems such as corrosion depending on the substrate or product to be coated due to the influence of the acid contained in the component (B).
組成物2における(C)成分及び(D)成分の含有割合としては、(C)成分及び(D)成分の合計100重量部中に、(C)成分を5~40重量部及び(D)成分を95~60重量部含むことが好ましく、(C)成分を10~30重量部及び(D)成分を90~70重量部含むことがより好ましい。
(C)成分及び(D)成分の含有割合を上記とすることで、組成物2の硬化速度を良好なものとすることができ、基材への密着性に優れるものとすることができる。
The content of component (C) and component (D) in composition 2 is 5 to 40 parts by weight of component (C) and component (D) in a total of 100 parts by weight of component (C) and component (D). It preferably contains 95 to 60 parts by weight of component, more preferably 10 to 30 parts by weight of component (C) and 90 to 70 parts by weight of component (D).
By setting the content ratios of the components (C) and (D) in the above range, the curing speed of the composition 2 can be improved, and the adhesion to the substrate can be improved.
組成物2の粘度としては、使用する用途及び目的等に応じて適宜設定すれば良い。
組成物2の好ましい粘度としては、100~20,000mPa・sであり、より好ましくは200~8,000mPa・sである。
The viscosity of composition 2 may be appropriately set according to the application and purpose of use.
The viscosity of composition 2 is preferably 100 to 20,000 mPa·s, more preferably 200 to 8,000 mPa·s.
本発明の組成物2は、前記(B)、(C)及び(D)成分を必須とするものであるが、必要に応じてその他の種々の成分を配合することができる。
好ましいその他の成分としては、(E)成分が挙げられる。
(E)成分及びこれ以外のその他の成分については、前記と同様の化合物が挙げられ、前記と同様の割合で含むことが好ましい。
又、前記したその他の成分は、例示した化合物の1種のみを使用しても良く、2種以上を併用しても良い。
The composition 2 of the present invention essentially comprises the components (B), (C) and (D), but may contain other various components as necessary.
Other preferred components include component (E).
Components (E) and other components include the same compounds as described above, and are preferably contained in the same proportions as described above.
Further, as the other components mentioned above, only one kind of the exemplified compounds may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
本発明で使用する組成物2としては、好ましくはコーティング剤組成物及びインキ用組成物等が挙げられる。
さらには、本発明の製造方法は、前記した通り、無機基材に好ましく適用することができ、組成物2としては、無機基材用活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物及び無機基材用活性エネルギー線硬化型インキ用組成物が挙げられ、さらに、無機基材としてはガラスに好ましく適用することができ、ガラス用活性エネルギー線硬化型コーティング剤組成物及びガラス用活性エネルギー線硬化型インキ組成物が挙げられる。
ガラスに対する用途としては、具体的には、ガラス表面に対するコーティング剤及びインキ等が挙げられ、さらに、ガラス瓶用印刷インキ及び塗料等が挙げられる。
又、ガラス及び金属に対する用途としては、鏡が挙げられ、より具体的には、鏡の端面からの吸湿による金属蒸着層の腐食を防ぐコーティング剤として好ましく使用することができる。
さらに、本発明で使用する組成物2は、硬化物が密着性、耐水性に優れるため、主に水回りで使用される鏡の端面の防触コーティング剤、及びガラス瓶用印刷インキ又は塗料としてより好ましく使用することができる。
Composition 2 used in the present invention preferably includes a coating agent composition, an ink composition, and the like.
Furthermore, as described above, the production method of the present invention can be preferably applied to inorganic substrates, and composition 2 includes an active energy ray-curable coating composition for inorganic substrates and an active An energy ray-curable ink composition can be mentioned, and the inorganic substrate can be preferably applied to glass. Active energy ray-curable coating composition for glass and active energy ray-curable ink composition for glass is mentioned.
Specific examples of applications for glass include coating agents and inks for glass surfaces, and printing inks and paints for glass bottles.
Applications for glass and metals include mirrors, and more specifically, it can be preferably used as a coating agent for preventing corrosion of metal deposition layers due to moisture absorption from the end faces of mirrors.
Furthermore, composition 2 used in the present invention has excellent adhesiveness and water resistance when cured, so it is more suitable as an anti-corrosion coating agent for the end faces of mirrors that are mainly used around water, and as a printing ink or paint for glass bottles. It can be preferably used.
3.硬化膜を有する基材の製造方法
本発明は、下記工程1及び工程2を順次実施する硬化膜を有する基材の製造方法に関する鵜。
・工程1:組成物1を基材に塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜を形成する工程
・工程2:工程1で得られた硬化膜上に、組成物2を塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜を形成する工程
以下、工程1及び工程2について説明する。
3. METHOD FOR MANUFACTURING SUBSTRATE HAVING CURED FILM The present invention relates to a method for manufacturing a substrate having a cured film, in which step 1 and step 2 below are sequentially carried out.
- Step 1: A step of applying the composition 1 to a substrate and irradiating the coated surface with an active energy ray to form a cured film - Step 2: On the cured film obtained in step 1, the composition 2 and irradiating the coated surface with an active energy ray to form a cured film. Steps 1 and 2 will be described below.
3-1.工程1
工程1は、組成物1を基材に塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜であるプライマー層を形成する工程である。
3-1. Process 1
Step 1 is a step of applying composition 1 to a substrate and irradiating the coated surface with active energy rays to form a primer layer, which is a cured film.
本発明の製造方法が適用できる基材としては、種々の材料に適用でき、無機材料、プラスチック、及び紙等が挙げられる。
無機材料としては、ガラス、金属、コンクリート及び石材等が挙げられる
金属としては、鋼板、アルミ及びクロム等の金属、酸化亜鉛(ZnO)及び酸化インジウムスズ(ITO)等の金属酸化物等が挙げられる。
プラスチックの具体例としては、ポリエチレン及びポリプロピレン等のポリオレフィン、ABS樹脂、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース及びジアセチルセルロース等のセルロースアセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ノルボルネン等の環状オレフィンをモノマーとする環状ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂及びポリウレタン樹脂等が挙げられる。
Substrates to which the production method of the present invention can be applied include various materials such as inorganic materials, plastics, and paper.
Examples of inorganic materials include glass, metals, concrete, and stone materials. Examples of metals include steel plates, metals such as aluminum and chromium, and metal oxides such as zinc oxide (ZnO) and indium tin oxide (ITO). .
Specific examples of plastics include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, ABS resins, polyvinyl alcohol, cellulose acetate resins such as triacetyl cellulose and diacetyl cellulose, acrylic resins, polyethylene terephthalate, polycarbonates, polyarylates, polyether sulfones, norbornene, and the like. cyclic polyolefin resins, polyvinyl chloride, epoxy resins, polyurethane resins and the like, which use cyclic olefins of the above as monomers.
本発明の製造方法は、これら基材の中でも無機基材への密着性に優れるため、無機材料に好ましく適用することができ、その具体例は、前記に挙げた通りである。
無機材料としては、さらにはガラス及び金属により好ましく適用することができ、より具体的には、ソーダガラスに代表されるガラス板、及び金属蒸着層を有する鏡の端面等が挙げられる。
ここで、鏡について説明すると、鏡は、板ガラスの裏面に「銀引き」と呼ばれる銀メッキによる銀膜の形成を行い、さらに銀膜を湿気等から保護するために、銀膜の上に銅メッキによる銅膜を形成し、さらにこの上にアルキッド・メラミン樹脂等の保護塗料による保護塗膜を形成して製造される。板ガラスの裏面については、銅膜及び保護塗膜により銀膜を保護することができるが、側面部(端面)については、銀膜及び銅膜が剥き出しの状態にあるため、これを原因として、鏡端面の金属面が腐食し、鏡ににじみ等が発生するため、端面の保護に適したコーティング剤が求められていた。
本発明の組成物1は、硬化膜が、ガラス及び金属に対する密着性及び耐水性に優れるため、当該鏡端面の保護に適したコーティング剤に好ましく使用することができる。
Among these substrates, the production method of the present invention is excellent in adhesion to inorganic substrates, and thus can be preferably applied to inorganic materials. Specific examples thereof are as described above.
As inorganic materials, more preferably glass and metal can be applied, and more specifically, glass plates typified by soda glass, end surfaces of mirrors having metal deposition layers, and the like can be mentioned.
Mirrors are made by forming a silver film on the back side of the plate glass by silver plating called “silver coating”. It is manufactured by forming a copper film with a copper film and then forming a protective coating film with a protective paint such as an alkyd-melamine resin thereon. On the back side of the sheet glass, the silver film can be protected by a copper film and a protective coating, but on the sides (end faces), the silver film and copper film are exposed, so this is the cause of the mirror damage. Since the metal surface of the end face corrodes and the mirror bleeds, etc., there has been a demand for a coating agent suitable for protecting the end face.
The composition 1 of the present invention can be preferably used as a coating agent suitable for protecting the end surface of the mirror because the cured film thereof has excellent adhesion and water resistance to glass and metal.
本発明の組成物1の基材への塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、バーコーター、アプリケーター、ドクターブレード、ディップコーター、ロールコーター、スピンコーター、フローコーター、ナイフコーター、コンマコーター、リバースロールコーター、ダイコーター、リップコーター、スプレーコーター、グラビアコーター及びマイクログラビアコーター等で塗工する方法が挙げられる。 The method of applying the composition 1 of the present invention to a substrate may be appropriately set according to the purpose, and may be a bar coater, an applicator, a doctor blade, a dip coater, a roll coater, a spin coater, a flow coater, a knife coater, A coating method using a comma coater, a reverse roll coater, a die coater, a lip coater, a spray coater, a gravure coater, a micro gravure coater, or the like can be mentioned.
基材に対する組成物1の硬化膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。
硬化膜の厚さとしては、使用する基材や製造した硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、5~800μmであることが好ましく、10~500μmであることがより好ましい。
The film thickness of the cured film of composition 1 with respect to the substrate may be appropriately set according to the purpose.
The thickness of the cured film may be selected depending on the substrate to be used and the application of the substrate having the cured film produced, but is preferably 5 to 800 μm, more preferably 10 to 500 μm. .
組成物1が有機溶剤を含む場合は、基材に塗工した後、加熱・乾燥させ、有機溶剤を蒸発させることが好ましい。
乾燥温度は、適用する基材が変形等の問題を生じない温度以下であれば特に限定されるものではない。好ましい加熱温度としては、40~100℃である。乾燥時間は適用する基材及び加熱温度によって適宜設定すれば良く、好ましくは0.5~3分である。
When the composition 1 contains an organic solvent, it is preferable to heat and dry the composition after applying it to the substrate to evaporate the organic solvent.
The drying temperature is not particularly limited as long as it is not higher than the temperature at which problems such as deformation of the applied base material do not occur. A preferable heating temperature is 40 to 100°C. The drying time may be appropriately set depending on the substrate to be applied and the heating temperature, preferably 0.5 to 3 minutes.
活性エネルギー線の照射方法は、従来の硬化方法として知られている一般的な方法を採用すれば良い。
本発明の組成物1を硬化させるための活性エネルギー線としては、電子線、紫外線及び可視光線が挙げられるが、紫外線又は可視光線が好ましく、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、紫外線(UV)無電極ランプ、発光ダイオード(LED)等が挙げられる。
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100~8,000mJ/cm2が好ましく、200~3,000mJ/cm2がより好ましい。
必要に応じて、活性エネルギー線を照射した後に加熱することもできる。
As for the irradiation method of the active energy ray, a general method known as a conventional curing method may be adopted.
Active energy rays for curing the composition 1 of the present invention include electron beams, ultraviolet rays and visible rays, but ultraviolet rays or visible rays are preferred, and ultraviolet rays are particularly preferred. Ultraviolet irradiation devices include high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet (UV) electrodeless lamps, light emitting diodes (LEDs), and the like.
The irradiation energy should be appropriately set according to the type of active energy ray and composition, but if a high-pressure mercury lamp is used as an example, the irradiation energy in the UV-A region is 100 to 8,000 mJ/. cm 2 is preferred, and 200-3,000 mJ/cm 2 is more preferred.
Heating can also be performed after irradiating the active energy ray, if necessary.
この場合、組成物1中の重合性基の反応率としては、1~80%が好ましく、1~50%がより好ましい。
反応率を1%以上とすることで、組成物1を十分に硬化することができ、80%以下とすることで、オーバーコート層と十分に共重合することができ、プライマー層とオーバーコート層の密着性を向上させることができる。
さらに、組成物1としては、組成物1の(A)成分としてエポキシ基を有するシランカップリング剤を含み、組成物1中の重合性基の反応率が、下記式(1)より算出される値として1~80%が好ましく、1~50%がより好ましい。
硬化率(%)=
100-(組成物1のエポキシ価)÷(組成物1の硬化膜のエポキシ価)×100
・・・(1)
尚、式(1)におけるエポキシ価は、JIS K7236に従って測定した値を意味する。
前記重合性基の反応率とする方法としては、例えば、活性エネルギー線の積算光量を調整して照射する方法等が挙げられる。
In this case, the reaction rate of the polymerizable groups in composition 1 is preferably 1 to 80%, more preferably 1 to 50%.
By setting the reaction rate to 1% or more, the composition 1 can be sufficiently cured, and by setting it to 80% or less, it can be sufficiently copolymerized with the overcoat layer, and the primer layer and the overcoat layer can improve the adhesion of.
Furthermore, composition 1 contains a silane coupling agent having an epoxy group as the component (A) of composition 1, and the reaction rate of the polymerizable group in composition 1 is calculated from the following formula (1). The value is preferably 1-80%, more preferably 1-50%.
Curing rate (%) =
100−(epoxy value of composition 1)÷(epoxy value of cured film of composition 1)×100
... (1)
In addition, the epoxy value in Formula (1) means the value measured according to JISK7236.
Examples of the method for adjusting the reaction rate of the polymerizable group include a method of adjusting the integrated light quantity of the active energy ray and irradiating it.
本発明の組成物1を高湿条件で使用する場合、塗布後の組成物1の脱泡が不十分な場合に硬化膜に欠陥が発生するおそれがある。例えば、本発明の組成物1から得られる硬化膜を後述する温水浸漬試験に供した場合に、塗布後の組成物1の脱泡が不十分な場合に硬化膜に欠陥が発生するおそれがある。この問題を解決するためには、塗布した後に40~60℃で数分間、好ましくは1~30分間加熱して脱泡することが好ましい。ただし、塗布した組成物に1どの程度気泡が含まれるかは塗工方法により異なるため、加熱工程は必須ではない。 When the composition 1 of the present invention is used under high humidity conditions, defects may occur in the cured film if defoaming of the composition 1 after coating is insufficient. For example, when the cured film obtained from the composition 1 of the present invention is subjected to the hot water immersion test described later, defects may occur in the cured film if the defoaming of the composition 1 after coating is insufficient. . In order to solve this problem, it is preferable to degas by heating at 40 to 60° C. for several minutes, preferably 1 to 30 minutes after application. However, the heating step is not essential because the extent to which air bubbles are contained in the applied composition varies depending on the coating method.
活性エネルギー線照射直後に、硬化膜にタックが残っている場合があるが、この場合も室温で概ね10分以上放置することで完全に硬化する。
コンベアを備えた装置を用いて連続的に塗工・硬化が行われる場合は、活性エネルギー線照射後に、乾燥炉にて加熱による後硬化を行ってもよい。温度に制約はないものの、40~80℃にて、1~30分程度加熱することが好ましい。
The cured film may remain tacky immediately after the irradiation of the active energy ray, but in this case also, the cured film can be completely cured by standing at room temperature for about 10 minutes or longer.
When coating and curing are performed continuously using an apparatus equipped with a conveyor, post-curing may be performed by heating in a drying oven after irradiation with active energy rays. Although there are no restrictions on the temperature, it is preferable to heat at 40 to 80° C. for about 1 to 30 minutes.
3-2.工程2
工程2は、工程1で得られた硬化膜(プライマー層)上に、組成物2を塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜(オーバーコート層)を形成する工程である。
3-2. Process 2
Step 2 is a step of applying composition 2 onto the cured film (primer layer) obtained in step 1 and irradiating the coated surface with an active energy ray to form a cured film (overcoat layer). be.
本発明の組成物2の基材への塗工方法としては、目的に応じて適宜設定すれば良く、前記と同様の方法が挙げられる。
硬化膜(オーバーコート層)の厚さとしては、硬化膜を有する基材の用途に応じて選択すればよいが、5~800μmであることが好ましく、10~500μmであることがより好ましい。
The method of applying the composition 2 of the present invention to the base material may be appropriately set according to the purpose, and examples thereof include the same methods as those described above.
The thickness of the cured film (overcoat layer) may be selected according to the application of the substrate having the cured film, but is preferably 5 to 800 μm, more preferably 10 to 500 μm.
組成物2が有機溶剤を含む場合は、基材に塗工した後、加熱・乾燥させ、有機溶剤を蒸発させることが好ましい。
乾燥温度は、適用する基材が変形等の問題を生じない温度以下であれば特に限定されるものではない。好ましい加熱温度としては、40~100℃である。乾燥時間は適用する基材及び加熱温度によって適宜設定すれば良く、好ましくは0.5~3分である。
When the composition 2 contains an organic solvent, it is preferable to heat and dry the composition after applying it to the base material to evaporate the organic solvent.
The drying temperature is not particularly limited as long as it is not higher than the temperature at which problems such as deformation of the applied base material do not occur. A preferable heating temperature is 40 to 100°C. The drying time may be appropriately set depending on the substrate to be applied and the heating temperature, preferably 0.5 to 3 minutes.
活性エネルギー線の照射方法としては、従来の硬化方法として知られている一般的な方法を採用すれば良い。
本発明の組成物2を硬化させるための活性エネルギー線としては、電子線、紫外線及び可視光線が挙げられるが、紫外線又は可視光線が好ましく、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、紫外線(UV)無電極ランプ、発光ダイオード(LED)等が挙げられる。
照射エネルギーは、前記と同様の条件が好ましい。
必要に応じて、活性エネルギー線を照射した後に加熱することもできる。
As a method for irradiating the active energy ray, a general method known as a conventional curing method may be adopted.
Active energy rays for curing the composition 2 of the present invention include electron beams, ultraviolet rays and visible rays, but ultraviolet rays or visible rays are preferred, and ultraviolet rays are particularly preferred. Ultraviolet irradiation devices include high-pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet (UV) electrodeless lamps, light emitting diodes (LEDs), and the like.
Irradiation energy is preferably under the same conditions as described above.
Heating can also be performed after irradiating the active energy ray, if necessary.
活性エネルギー線照射直後に、硬化膜にタックが残っている場合があるが、この場合も室温で概ね10分以上放置することで完全に硬化する。
コンベアを備えた装置を用いて連続的に塗工・硬化が行われる場合は、活性エネルギー線照射後に、乾燥炉にて加熱による後硬化を行ってもよい。温度に制約はないものの、40~80℃にて、1~30分程度加熱することが好ましい。
The cured film may remain tacky immediately after the irradiation of the active energy ray, but in this case also, the cured film can be completely cured by standing at room temperature for about 10 minutes or more.
When coating and curing are performed continuously using an apparatus equipped with a conveyor, post-curing may be performed by heating in a drying oven after irradiation with active energy rays. Although there are no restrictions on the temperature, it is preferable to heat at 40 to 80° C. for about 1 to 30 minutes.
4.用途
本発明の製造方法は種々の用途に使用可能であり、好ましくはコーティング層を有する基材の製造方法及びインキ層を有する基材の製造方法等が挙げられる。
さらには、本発明の製造方法は、前記した通り、無機基材に好ましく適用することができ、コーティング層を有する無機基材及びインキ層を有する無機基の製造方法、さらに、無機基材としてはガラスに好ましく適用することができ、コーティング層を有するガラス及びインキ層を有するガラスの製造方法により好ましくて適用することができる。
ガラスに対する用途としては、具体的には、ガラス表面に対するコーティング層の形成及びインキ層の形成等が挙げられ、さらに、ガラス瓶用の印刷インキ層の形成及び塗料層の形成等が挙げられる。
又、ガラス及び金属に対する用途としては、鏡が挙げられ、より具体的には、鏡の端面からの吸湿による金属蒸着層の腐食を防ぐコーティング層の形成に好ましく使用することができる。
さらに、本発明の製造方法は、硬化物が密着性、耐水性に優れるため、主に水回りで使用される鏡の端面の防触コーティング層の形成、及びガラス瓶用の印刷インキ層の形成又は塗料層の形成により好ましく使用することができる。
4. Applications The production method of the present invention can be used in various applications, and preferably includes a method for producing a substrate having a coating layer and a method for producing a substrate having an ink layer.
Furthermore, as described above, the production method of the present invention can be preferably applied to inorganic substrates, and is a method for producing an inorganic substrate having a coating layer and an inorganic substrate having an ink layer. It can be preferably applied to glass, and can be preferably applied to the manufacturing method of glass having a coating layer and glass having an ink layer.
Specific examples of applications for glass include the formation of a coating layer and the formation of an ink layer on the glass surface, and the formation of a printing ink layer and the formation of a paint layer for glass bottles.
Applications for glass and metal include mirrors, and more specifically, it can be preferably used to form a coating layer that prevents corrosion of the metal deposition layer due to moisture absorption from the end face of the mirror.
Furthermore, since the cured product has excellent adhesion and water resistance, the production method of the present invention can be used to form an anticorrosive coating layer on the end face of a mirror that is mainly used around water, and to form a printing ink layer for glass bottles. It can be preferably used for forming a paint layer.
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。
又、以下において、特に断りのない限り、「部」とは重量部を意味し、「%」とは重量%を意味する。
EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to describe the present invention more specifically. It should be noted that the present invention is not limited by these examples.
Further, hereinafter, unless otherwise specified, "parts" means parts by weight, and "%" means % by weight.
1.実施例1~同5
1)組成物の調製
後記表1に示す各成分を30℃にて撹拌・混合して、実施例1~同5使用する組成物1及び同2を得た。
1. Examples 1 to 5
1) After preparation of the composition, the components shown in Table 1 below were stirred and mixed at 30°C to obtain Compositions 1 and 2 used in Examples 1-5.
2)工程1
得られた実施例1~同5の組成物1を、バーコーターを用いて、裁断した日本板硝子(株)製フロートガラス(150mm×70mm×3mm)に、硬化膜(プライマー層)の膜厚が10μmとなるよう塗工した。
次いで、コンベアを備えた高圧水銀ランプ〔アイグラフィックス(株)製H06-L 41〕を用いて、UV-A照度80W/cm、表1記載の積算光量の条件で試験体に紫外線を照射した。
得られた硬化膜を室温、40%RHにて表1記載の待機時間静置した。
得られた硬化膜(プライマー層)の硬化率を、以下の式(1)に従って算出した。
硬化率(%)=
100-(組成物1のエポキシ価)÷(組成物1硬化膜のエポキシ価)×100・・・(1)
エポキシ価は、JIS K7236に従って測定した。エポキシ価に使用したサンプルは測定に必要な重量の組成物1をシャーレ状の容器に入れ、前記工程1と同様の条件で紫外線照射し、待機し作成した。
2) Step 1
The obtained composition 1 of Examples 1 to 5 was cut using a bar coater to a float glass (150 mm × 70 mm × 3 mm) manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., and the cured film (primer layer) had a thickness of It was coated so that it would be 10 μm.
Then, using a high-pressure mercury lamp [H06-L 41 manufactured by Eyegraphics Co., Ltd.] equipped with a conveyor, the specimen was irradiated with ultraviolet rays under the conditions of UV-A illuminance of 80 W / cm and integrated light quantity shown in Table 1. .
The resulting cured film was allowed to stand at room temperature and 40% RH for the waiting time shown in Table 1.
The curing rate of the obtained cured film (primer layer) was calculated according to the following formula (1).
Curing rate (%) =
100−(epoxy value of composition 1)÷(epoxy value of cured film of composition 1)×100 (1)
The epoxy value was measured according to JIS K7236. The sample used for the epoxy value was prepared by placing Composition 1 in a weight required for measurement in a petri dish-like container, irradiating with ultraviolet rays under the same conditions as in Step 1, and waiting.
3)工程2
工程1で得られた実施例1~同5の組成物の硬化膜(プライマー層)上に、硬化膜(オーバーコート層)の膜厚が50μmとなるように、組成物2を塗工した。
続いて、前記と同様の方法に従い、表1に記載の積算光量で紫外線を照射した。
得られた硬化膜を室温、40%RHにて24時間静置したものを使用し、以下の方法に従い密着性及び硬化膜外観を評価した。
それらの結果を表3に示す。
3) Process 2
Composition 2 was applied onto the cured film (primer layer) of the compositions of Examples 1 to 5 obtained in step 1 so that the cured film (overcoat layer) had a thickness of 50 μm.
Subsequently, according to the same method as described above, ultraviolet rays were irradiated at the integrated light amount shown in Table 1.
The resulting cured film was allowed to stand at room temperature and 40% RH for 24 hours, and the adhesion and appearance of the cured film were evaluated according to the following methods.
Those results are shown in Table 3.
1)密着性
密着性評価のための試験体として、上記で得られた硬化膜を、a)硬化24時間後のもの、b)10%塩酸水溶液に48時間浸漬後に取り出して、水道水で洗浄後さらに、80℃温水に10日間浸漬したものを取り出し、24時間室内にて乾燥させたものの2種の試験体を使用した。
2種の試験体に、カッターナイフで縦横1mm間隔の切り込みを入れて、1mm×1mmの大きさの升目25個を形成し、この碁盤目上にニチバン(株)製#405のセロハンテープを貼り付けた後に強く剥がした。剥離後の残膜数を評価した。残膜数が多いほど密着性が良好であることを示す。
1) Adhesion As test specimens for adhesion evaluation, the cured film obtained above was a) after 24 hours of curing, and b) after being immersed in a 10% hydrochloric acid aqueous solution for 48 hours, taken out and washed with tap water. After that, the specimens which had been immersed in hot water at 80° C. for 10 days were taken out and dried in a room for 24 hours.
The two types of test specimens were cut with a cutter knife at intervals of 1 mm in length and width to form 25 squares with a size of 1 mm × 1 mm. After applying it, I peeled it off. The number of remaining films after peeling was evaluated. The larger the number of remaining films, the better the adhesion.
2)硬化膜外観
前記密着性試験で使用したものと同じ3種の試験体について、目視にて外観を確認し、以下の3水準で評価した。
〇:凹凸のない平滑な硬化膜で透明、△:わずかに凹凸が見られるものの概ね平滑な硬化膜で透明、×:凹みや膨らみがあったり、白濁等の変化が見られた
2) Appearance of Cured Film The appearance of the same three specimens used in the adhesion test was visually confirmed and evaluated according to the following three levels.
〇: A smooth cured film with no unevenness is transparent, △: A generally smooth cured film with slight unevenness is transparent, ×: There are dents and swellings, and changes such as cloudiness were observed.
2.比較例1~同4
1)組成物の調製
表2に示す各成分を30℃にて撹拌・混合して、比較例1~同4で使用する組成物1及び同2を得た。
尚、比較例1では、組成物1のみを製造し、比較例3では、組成物2のみを製造した。
2. Comparative Examples 1 to 4
1) Composition preparation Each component shown in Table 2 was stirred and mixed at 30°C to obtain Compositions 1 and 2 used in Comparative Examples 1-4.
In Comparative Example 1, only composition 1 was produced, and in comparative example 3, only composition 2 was produced.
2)工程1
得られた比較例1、同2、及び同4の組成物1を、バーコーターを用いて、裁断した日本板硝子(株)製フロートガラス(150mm×70mm×3mm)に、硬化膜(プライマー層)の膜厚が10μmとなるよう塗工した。
比較例4では、組成物2を使用して、前記と同様の方法で塗工した。
次いで、実施例と同様の高圧水銀ランプを使用し、UV-A照度80W/cm、表2記載の積算光量の条件で試験体に紫外線を照射した。
得られた硬化膜を室温、40%RHにて表1記載の待機時間静置した。
得られた硬化膜の硬化率を、前記の式(1)に従って算出した。
2) Step 1
The obtained composition 1 of Comparative Examples 1, 2, and 4 was cut using a bar coater to float glass (150 mm × 70 mm × 3 mm) manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., and a cured film (primer layer) was applied. It was coated so that the film thickness of was 10 μm.
In Comparative Example 4, composition 2 was used and coated in the same manner as described above.
Then, using the same high-pressure mercury lamp as in the example, the specimen was irradiated with ultraviolet rays under the conditions of UV-A illuminance of 80 W/cm and integrated light quantity shown in Table 2.
The resulting cured film was allowed to stand at room temperature and 40% RH for the waiting time shown in Table 1.
The cure rate of the obtained cured film was calculated according to the above formula (1).
3)工程2
工程1で得られた比較例2及び同4の組成物1の硬化膜(プライマー層)上に、硬化膜(オーバーコート層)の膜厚が50μmとなるように、組成物2を塗工した。
続いて、前記と同様の方法に従い、表2に記載の積算光量で紫外線を照射した。
得られた硬化膜を室温、40%RHにて24時間静置したものを使用し、前記の方法に従い密着性及び硬化膜外観を評価した。
それらの結果を表3に示す。
3) Process 2
Composition 2 was applied onto the cured film (primer layer) of composition 1 of Comparative Examples 2 and 4 obtained in step 1 so that the cured film (overcoat layer) had a thickness of 50 μm. .
Subsequently, according to the same method as described above, ultraviolet rays were irradiated with the integrated light quantity shown in Table 2.
The resulting cured film was allowed to stand at room temperature and 40% RH for 24 hours, and the adhesion and appearance of the cured film were evaluated according to the methods described above.
Those results are shown in Table 3.
表1及び表2における略号は、下記を意味する。表1及び表2中の括弧書きは、各成分の部数を意味する。
(A)成分
・M3:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン〔信越化学工業(株)製 KBM-403〕
・E3:3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン〔信越化学工業(株)製 KBE-403〕
・E2:3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン〔信越化学工業(株)製 KBE-402〕
(B)成分
・CPI:トリアリールスルホニウム・PF6塩の50%プロピレンカーボネート溶液〔サンアプロ(株)製 CPI-100P〕
(C)成分
・OXA:3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン〔東亞合成(株)製 アロンオキセタン OXT-101〕
・DOX:3-エチル3[[(3-エチルオキセタン-3-イル)メトキシ]メチル]オキセタン〔東亞合成(株)製 アロンオキセタンOXT-221〕
(D)成分
・jER:ビスフェノールA型エポキシ樹脂〔三菱ケミカル(株)製 jER-828〕
The abbreviations in Tables 1 and 2 mean the following. Parentheses in Tables 1 and 2 mean the number of parts of each component.
(A) component
・ M3: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane [KBM-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.]
・ E3: 3-glycidoxypropyltriethoxysilane [KBE-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.]
・ E2: 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane [KBE-402 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.]
(B) component
・CPI: 50% propylene carbonate solution of triarylsulfonium PF 6 salt [CPI-100P manufactured by San-Apro Co., Ltd.]
(C) component
- OXA: 3-ethyl-3-hydroxymethyl oxetane [Aron oxetane OXT-101 manufactured by Toagosei Co., Ltd.]
・DOX: 3-ethyl 3[[(3-ethyloxetan-3-yl)methoxy]methyl]oxetane [Aron oxetane OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.]
(D) component
・ jER: bisphenol A type epoxy resin [jER-828 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation]
3.評価結果
表3における実施例1~同5の結果から明らかなように、本発明の製造方法により得られる硬化膜は、ガラスへの密着性及び長期耐酸性に優れるものであった。
これに対して、比較例1の製造方法は、工程1のみを実施して得られた硬化膜であって、組成物1を完全に硬化させたものであるが、ガラスに対する初期密着性と硬化性が不十分であり、硬化膜の外観も不良となった。
比較例2の製造方法では、工程2で使用する組成物2が(C)成分を含まない組成物を使用するものであり、(D)成分の効果で初期は密着性と外観ともに優れるものの、塩酸と温水浸漬後には密着性と外観が不十分となってしまった。(D)成分の硬度上昇効果により初期密着性は得られたが、温水浸漬後の密着性が得られなかった。
又、比較例3の製造方法は、工程1のみを実施して得られた硬化膜であって、組成物1が(C)及び(D)成分をさらに含む組成物を完全に硬化させたものであるが、基材と硬化膜間の密着性が不足し剥がれが生じてしまった。
比較例4の製造方法は、工程2で使用する組成物2が(D)成分を含まない組成物を使用するものであり、組成物2により得られる硬化膜の硬度が不足しているため、密着性が不十分であり、硬化膜の外観も不良となった。
3. As is clear from the results of Examples 1 to 5 in Evaluation Results Table 3, the cured film obtained by the production method of the present invention was excellent in adhesion to glass and long-term acid resistance.
On the other hand, the production method of Comparative Example 1 is a cured film obtained by performing only step 1, and the composition 1 is completely cured. The properties were insufficient, and the appearance of the cured film was also poor.
In the production method of Comparative Example 2, the composition 2 used in step 2 is a composition that does not contain component (C). Adhesion and appearance became insufficient after immersion in hydrochloric acid and warm water. Initial adhesion was obtained due to the hardness increasing effect of component (D), but adhesion after immersion in hot water was not obtained.
In addition, the production method of Comparative Example 3 is a cured film obtained by performing only step 1, in which the composition 1 further containing components (C) and (D) is completely cured. However, the adhesiveness between the substrate and the cured film was insufficient, resulting in peeling.
In the production method of Comparative Example 4, the composition 2 used in step 2 uses a composition that does not contain the (D) component, and the hardness of the cured film obtained by the composition 2 is insufficient. Adhesion was insufficient, and the appearance of the cured film was also poor.
本発明の硬化膜を有する基材の製造方法は、得られる硬化膜が、ガラスをはじめとする無機基材に対して、密着性、耐水性に優れるものであり、主に水回りで使用される鏡の端面の防触コーティング層の形成、及びガラス瓶用の印刷インキ層の形成又は塗料層の形成として好ましく使用できる。
In the method for producing a substrate having a cured film of the present invention, the resulting cured film has excellent adhesion and water resistance to inorganic substrates such as glass, and is mainly used around water. It can be preferably used to form anti-corrosion coating layers on the end faces of mirrors, and to form printing ink layers or paint layers for glass bottles.
Claims (16)
・工程1:下記(A)成分及び(B)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物(以下、「組成物1」という)を基材に塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜を形成する工程
・工程2:工程1で得られた硬化膜上に、下記(B)成分、(C)成分及び(D)成分を含む活性エネルギー線硬化型組成物(以下、「組成物2」という)を塗工し、塗工面に活性エネルギー線を照射して、硬化膜を形成する工程
(A)成分:カチオン重合性基を有するシランカップリング剤
(B)成分:活性エネルギー線照射によりカチオン重合を開始させる化合物
(C)成分:オキセタン環を有する化合物
(D)成分:オキシラン環を有する化合物 A method for producing a substrate having a cured film, wherein the following steps 1 and 2 are sequentially performed.
- Step 1: An active energy ray-curable composition (hereinafter referred to as "composition 1") containing the following components (A) and (B) is applied to a substrate, and the coated surface is irradiated with an active energy ray. Forming a cured film Step 2: On the cured film obtained in Step 1, an active energy ray-curable composition containing the following components (B), (C) and (D) (hereinafter referred to as (referred to as "composition 2") and irradiating the coated surface with active energy rays to form a cured film (A) component: silane coupling agent having a cationic polymerizable group (B) component: active Compound that initiates cationic polymerization by irradiation with energy rays Component (C): compound having an oxetane ring Component (D): compound having an oxirane ring
硬化率(%)=
100-(組成物1のエポキシ価)÷(組成物1の硬化膜のエポキシ価)×100
・・・(1) In step 1, the composition 1 contains a silane coupling agent having an epoxy group as the component (A), and after curing so that the curing rate represented by the following formula (1) is 1 to 80%, the step 12. The method for producing a substrate having a cured film according to claim 11, wherein 2 is performed.
Curing rate (%) =
100−(epoxy value of composition 1)÷(epoxy value of cured film of composition 1)×100
... (1)
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