JP2512673B2 - 耐候性が改良された耐摩耗性塗料組成物 - Google Patents
耐候性が改良された耐摩耗性塗料組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線によって硬化し
得る有機塗料組成物に関する。特に、本発明は、良好な
耐摩耗性、耐候性及び他の望ましい特性で特徴づけられ
る有機塗料組成物に関する。ポリカーボネート及びポリ
（メチルメタクリレート）のような樹脂状フィルムやシ
ート材料の使用は当業界で知られている。これら材料の
多くは透明であってガラスの代替物として従来用いられ
ている。しかし、これら樹脂状材料は容易に擦傷が付き
摩耗し、その結果は透明度の減少としても現れる。
得る有機塗料組成物に関する。特に、本発明は、良好な
耐摩耗性、耐候性及び他の望ましい特性で特徴づけられ
る有機塗料組成物に関する。ポリカーボネート及びポリ
（メチルメタクリレート）のような樹脂状フィルムやシ
ート材料の使用は当業界で知られている。これら材料の
多くは透明であってガラスの代替物として従来用いられ
ている。しかし、これら樹脂状材料は容易に擦傷が付き
摩耗し、その結果は透明度の減少としても現れる。
【０００２】樹脂状フィルムやシート材料（以後は時々
「素地」と称することがある）の耐摩耗性を改良するた
めの各種の方法が開発されている。この中には、熱をか
けて硬化される、いわゆる「シリコーンハードコート」
及び放射線、特に紫外線で硬化され得るシリコン化合物
含有組成物がある。放射線硬化性組成物は、一般的には
２分又はそれ以下のオーダーの短かい硬化時間の故に、
多くの場合に特に有利である。
「素地」と称することがある）の耐摩耗性を改良するた
めの各種の方法が開発されている。この中には、熱をか
けて硬化される、いわゆる「シリコーンハードコート」
及び放射線、特に紫外線で硬化され得るシリコン化合物
含有組成物がある。放射線硬化性組成物は、一般的には
２分又はそれ以下のオーダーの短かい硬化時間の故に、
多くの場合に特に有利である。
【０００３】
【従来の技術】多くの放射線硬化性耐摩耗性塗料が業界
で知られている。例えば、米国特許第４，４５５，２０
５号は、シリルアクリレート、水系コロイダルシリカ、
光開始剤及び任意成分として多官能アクリレートを含ん
で成る組成物を開示している。この他に含有されてよい
物質には安定剤として使用される紫外線吸収剤がある。
で知られている。例えば、米国特許第４，４５５，２０
５号は、シリルアクリレート、水系コロイダルシリカ、
光開始剤及び任意成分として多官能アクリレートを含ん
で成る組成物を開示している。この他に含有されてよい
物質には安定剤として使用される紫外線吸収剤がある。
【０００４】他のタイプの放射線硬化性塗料組成物は、
米国特許第４，４８６，５０４号（コロイダルシリカ、
シリルアクリレート、グリシドキシ官能シランと光開始
剤を含有）と米国特許第４，４９１，５０８号（コロイ
ダルシリカ、シリルアクリレート、多官能アクリレート
と光開始剤を含有）に開示されている。この特許は両方
共に任意成分としての紫外線安定剤又はそれに変換され
得る化合物を含有している。米国特許第４，８６３，８
０２号は、更に安定剤としての二量体ベンゾトリアゾー
ル化合物を紫外線吸収量含有する本質的に同じタイプの
塗料組成物を開示している。２，４，６−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフイン酸化物のようなアシルリ
ン化合物を使用する類似の組成物は、米国出願第０７／
７４１，６９５号に開示され、これには更に紫外線安定
剤としてのベンゾトリアゾールとベンゾフェノンの使用
も開示されている。
米国特許第４，４８６，５０４号（コロイダルシリカ、
シリルアクリレート、グリシドキシ官能シランと光開始
剤を含有）と米国特許第４，４９１，５０８号（コロイ
ダルシリカ、シリルアクリレート、多官能アクリレート
と光開始剤を含有）に開示されている。この特許は両方
共に任意成分としての紫外線安定剤又はそれに変換され
得る化合物を含有している。米国特許第４，８６３，８
０２号は、更に安定剤としての二量体ベンゾトリアゾー
ル化合物を紫外線吸収量含有する本質的に同じタイプの
塗料組成物を開示している。２，４，６−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフイン酸化物のようなアシルリ
ン化合物を使用する類似の組成物は、米国出願第０７／
７４１，６９５号に開示され、これには更に紫外線安定
剤としてのベンゾトリアゾールとベンゾフェノンの使用
も開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般的にポリカーボネ
ートのような樹脂状フィルムやシート材料が屋外に益々
使用されるようになっている。従って、それ用の塗料に
耐候性を付与することが益々重要になっている。別に、
太陽光、湿気及び熱的サイクル条件に長く暴されると黄
変、剥離及び微細割れが発生して透明性が減少すること
がある。これらの状況は程度の差こそあれ前記の特許と
出願に開示されている組成物で、述べられている特性の
一つが改良された耐候性である時でさえにも、認められ
ている。
ートのような樹脂状フィルムやシート材料が屋外に益々
使用されるようになっている。従って、それ用の塗料に
耐候性を付与することが益々重要になっている。別に、
太陽光、湿気及び熱的サイクル条件に長く暴されると黄
変、剥離及び微細割れが発生して透明性が減少すること
がある。これらの状況は程度の差こそあれ前記の特許と
出願に開示されている組成物で、述べられている特性の
一つが改良された耐候性である時でさえにも、認められ
ている。
【０００６】もしも、放射線硬化時間を最短にすること
がこの種の塗料の必須特性でなければ、耐候性は紫外線
安定剤を更に増量することによって改良し得るであろ
う。しかし、紫外線安定剤が樹脂素地の変色防止にしば
しば必要とされる一方で、その配合割合は放射線硬化を
阻害はないように低く押えなければならない。従って、
紫外線に対して透明であって硬化反応過程を妨害しない
他のタイプの安定剤化合物の配合の有利性が期待される
ところである。このような安定剤には、一般には、２，
２，６，６−テトラアルキルピペリジンの各種のような
種々のヒンダードアミンがあり、その多くは当業界で知
られている。しかし、このタイプの化合物を配合する
と、塗料組成物のゲル化がよく発生し、その貯蔵可能期
間を著しく短縮する。このゲル化は、ヒンダードアミン
の高い塩基性や塗料組成物の他の成分との各種の相互作
用の結果であると考えられる。
がこの種の塗料の必須特性でなければ、耐候性は紫外線
安定剤を更に増量することによって改良し得るであろ
う。しかし、紫外線安定剤が樹脂素地の変色防止にしば
しば必要とされる一方で、その配合割合は放射線硬化を
阻害はないように低く押えなければならない。従って、
紫外線に対して透明であって硬化反応過程を妨害しない
他のタイプの安定剤化合物の配合の有利性が期待される
ところである。このような安定剤には、一般には、２，
２，６，６−テトラアルキルピペリジンの各種のような
種々のヒンダードアミンがあり、その多くは当業界で知
られている。しかし、このタイプの化合物を配合する
と、塗料組成物のゲル化がよく発生し、その貯蔵可能期
間を著しく短縮する。このゲル化は、ヒンダードアミン
の高い塩基性や塗料組成物の他の成分との各種の相互作
用の結果であると考えられる。
【０００７】ゲル化を引き起こすことなく、ある種のヒ
ンダードアミンが、放射線硬化塗料組成物に配合され得
る。これらのヒンダードアミンは下記の構造のもの、即
ち
ンダードアミンが、放射線硬化塗料組成物に配合され得
る。これらのヒンダードアミンは下記の構造のもの、即
ち
【０００８】
【化４】
【０００９】と
【００１０】
【化５】
【００１１】のものが、それぞれ「チニュビン４４０」
（Ｔｉｎｕｖｉｎ４４０，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏ
ｒｐ．）及び「グッドライト３１５９」（Ｇｏｏｄ−Ｒ
ｉｔｅ３１５９，Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏ．）
として商業的に得られる。これらの化合物の耐候性改良
効果は極めて低いか、せいぜい憶測にすぎない。従っ
て、放射線硬化組成物に添加して耐候性を改良するため
に、適切なヒンダードアミンを選択することは、決して
ささいな事ではないことが明らかである。
（Ｔｉｎｕｖｉｎ４４０，Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏ
ｒｐ．）及び「グッドライト３１５９」（Ｇｏｏｄ−Ｒ
ｉｔｅ３１５９，Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ Ｃｏ．）
として商業的に得られる。これらの化合物の耐候性改良
効果は極めて低いか、せいぜい憶測にすぎない。従っ
て、放射線硬化組成物に添加して耐候性を改良するため
に、適切なヒンダードアミンを選択することは、決して
ささいな事ではないことが明らかである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記のような
塗料組成物にゲル化を引き起こすことなく配合され、し
かも長期間に亙って微細な割れ、黄変及び剥離の著しい
減少に見られるように耐候性をも改良するヒンダードア
ミン化合物群の発見に基づいている。このようなヒンダ
ードアミン化合物は、環状ヒンダードアミノエーテル部
分の存在によって特徴づけられている。
塗料組成物にゲル化を引き起こすことなく配合され、し
かも長期間に亙って微細な割れ、黄変及び剥離の著しい
減少に見られるように耐候性をも改良するヒンダードア
ミン化合物群の発見に基づいている。このようなヒンダ
ードアミン化合物は、環状ヒンダードアミノエーテル部
分の存在によって特徴づけられている。
【００１３】従って、本発明の一つの面には、ゲル化し
ない液状塗料組成物であって、（Ａ）シリルアクリレー
トと少なくとも一種の多官能アクリルモノマーとの組合
せ、（Ｂ）約１５ないし８０ｎｍの範囲内の平均粒子径
を有するシリカ、（Ｃ）組成物の紫外線による硬化用の
少なくとも一種の開始剤、および（Ｄ）紫外線安定剤が
式
ない液状塗料組成物であって、（Ａ）シリルアクリレー
トと少なくとも一種の多官能アクリルモノマーとの組合
せ、（Ｂ）約１５ないし８０ｎｍの範囲内の平均粒子径
を有するシリカ、（Ｃ）組成物の紫外線による硬化用の
少なくとも一種の開始剤、および（Ｄ）紫外線安定剤が
式
【００１４】
【化６】
【００１５】（但し、式中、Ｒ1 は炭素原子数４ないし
１２のアルキル、Ｒ2 は炭素原子数１ないし４の一級ア
ルキルでＲ3 は炭素原子数４ないし１２のアルキレン）
のヒンダードピペリジルエステルでありかつ紫外線吸収
剤を含有し、水を除く反応物質ＡとＢの総量を基にして
重量で、シリルアクリレート約５ないし２０％、多官能
アクリレート約４０ないし８０％、シリカ約６０ないし
２０％、反応物質Ｃ約０．５ないし５．０％、反応物質
Ｄ約０．１ないし４．０％及び紫外線吸収剤約１ないし
１０％を含有することを特徴とする液状塗料組成物が含
まれる。本発明の組成物に於ける反応物質Ａは、少なく
とも一種のアクリルモノマーである。「アクリルモノマ
ー」と言う語は、アクリル酸、メタクリル酸並びにエチ
ルアクリル酸、フェニルアクリル酸やクロロアクリル酸
のようなその同族体と類似体のエステル及びアミドを一
般に含む。好ましい酸はアクリル酸とメチクリル酸であ
り、一般にはアクリル酸が最も好まれる。アクリルモノ
マーは好ましくはエステルであるが、以後使用される
「アクリレート」と言う語は、相当する化学式がそのよ
うに示す場合にはメタクリレートをも含む。
１２のアルキル、Ｒ2 は炭素原子数１ないし４の一級ア
ルキルでＲ3 は炭素原子数４ないし１２のアルキレン）
のヒンダードピペリジルエステルでありかつ紫外線吸収
剤を含有し、水を除く反応物質ＡとＢの総量を基にして
重量で、シリルアクリレート約５ないし２０％、多官能
アクリレート約４０ないし８０％、シリカ約６０ないし
２０％、反応物質Ｃ約０．５ないし５．０％、反応物質
Ｄ約０．１ないし４．０％及び紫外線吸収剤約１ないし
１０％を含有することを特徴とする液状塗料組成物が含
まれる。本発明の組成物に於ける反応物質Ａは、少なく
とも一種のアクリルモノマーである。「アクリルモノマ
ー」と言う語は、アクリル酸、メタクリル酸並びにエチ
ルアクリル酸、フェニルアクリル酸やクロロアクリル酸
のようなその同族体と類似体のエステル及びアミドを一
般に含む。好ましい酸はアクリル酸とメチクリル酸であ
り、一般にはアクリル酸が最も好まれる。アクリルモノ
マーは好ましくはエステルであるが、以後使用される
「アクリレート」と言う語は、相当する化学式がそのよ
うに示す場合にはメタクリレートをも含む。
【００１６】多くの場合に、アクリルエステルの少なく
とも一部はシリルアクリレートである。適当なシリルア
クリレートには
とも一部はシリルアクリレートである。適当なシリルア
クリレートには
【００１７】
【化７】
【００１８】の式（II）（但し、式中、Ｒ4 は水素又は
メチル、Ｒ5 は炭素原子数１ないし８のアルキレン、Ｒ
6 は炭素原子数１ないし１３のアルキル又はアリール、
Ｒ7 は炭素原子数１ないし８のアルキルでａは０ないし
３）を持つものがある。特に好まれるのは、Ｒ4 がメチ
ル、Ｒ5 は炭素原子数２ないし４のアルキレン、特にト
リメチレンで、Ｒ7 がメチルでａが０であるアクリレー
トである。
メチル、Ｒ5 は炭素原子数１ないし８のアルキレン、Ｒ
6 は炭素原子数１ないし１３のアルキル又はアリール、
Ｒ7 は炭素原子数１ないし８のアルキルでａは０ないし
３）を持つものがある。特に好まれるのは、Ｒ4 がメチ
ル、Ｒ5 は炭素原子数２ないし４のアルキレン、特にト
リメチレンで、Ｒ7 がメチルでａが０であるアクリレー
トである。
【００１９】反応物質Ａは、式IIのアクリレートに加え
て、少なくとも一種の多官能アクリルモノマーを含んで
もよい。このようなモノマーには、
て、少なくとも一種の多官能アクリルモノマーを含んで
もよい。このようなモノマーには、
【００２０】
【化８】
【００２１】の式（III ）を持つ化合物があり、式中、
Ｒ4 は前に定義した通りであって、この場合には好まし
くは水素で、Ｒ8 は多価有機基でｂは２ないし６の整数
である。Ｒ8 は多くの場合、炭素原子数約４ないし２０
の脂肪族基である。好ましくは、ｂは２であって、Ｒ8
はアルキレン、特にテトラメチレン、ヘキサメチレン又
はオクタメチレンのような分岐のないアルキレンであ
る。
Ｒ4 は前に定義した通りであって、この場合には好まし
くは水素で、Ｒ8 は多価有機基でｂは２ないし６の整数
である。Ｒ8 は多くの場合、炭素原子数約４ないし２０
の脂肪族基である。好ましくは、ｂは２であって、Ｒ8
はアルキレン、特にテトラメチレン、ヘキサメチレン又
はオクタメチレンのような分岐のないアルキレンであ
る。
【００２２】反応物質Ｂはシリカ（ＳｉＯ2 ）で、平均
粒径約５ないし８０ｎｍ（コロイダルシリカのそれに相
当）の範囲内、特に約１５ないし３０ｎｍの範囲内のシ
リカが好まれる。コロイダルシリカは、サブミクロンの
粒径のシリカ粒子の水系又は他の溶媒中でのディスパー
ションであり、そのシリカ濃度は一般に約２５ないし５
０重量％の範囲にある。本発明の組成物の調製に水系シ
リカディスパージョンが使用される場合には、シリルア
クリレートのＳｉ−Ｏ結合（ａが３未満の場合）の少な
くとも一部が加水分解する可能性があるか或は恐らく加
水分解するとさえ思われる。従って、本発明の組成物に
は、このシリルアクリレートの加水分解生成物が含まれ
る。
粒径約５ないし８０ｎｍ（コロイダルシリカのそれに相
当）の範囲内、特に約１５ないし３０ｎｍの範囲内のシ
リカが好まれる。コロイダルシリカは、サブミクロンの
粒径のシリカ粒子の水系又は他の溶媒中でのディスパー
ションであり、そのシリカ濃度は一般に約２５ないし５
０重量％の範囲にある。本発明の組成物の調製に水系シ
リカディスパージョンが使用される場合には、シリルア
クリレートのＳｉ−Ｏ結合（ａが３未満の場合）の少な
くとも一部が加水分解する可能性があるか或は恐らく加
水分解するとさえ思われる。従って、本発明の組成物に
は、このシリルアクリレートの加水分解生成物が含まれ
る。
【００２３】反応物質Ｃは、本発明の組成物の紫外線硬
化用の少なくとも一種の開始剤（以後時には「光開始
剤」と言う）である。当業界では多くのこのような光開
始剤が知られていて、いづれも本発明に従った用途に適
している。故に、光開始剤は、前記の特許と出願及び米
国特許第３，９８１，８９７号と４，１３６，１０２号
に開示されている下記のものから選ばれてよい。即ち、
アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントンベンゾイ
ン化合物等の芳香族ケトンとトリエタノールアミン、メ
チルジエタノールアミン及び４−ジメチルアミノベンゾ
フェノンのような三級アミンの組み合わせ。
化用の少なくとも一種の開始剤（以後時には「光開始
剤」と言う）である。当業界では多くのこのような光開
始剤が知られていて、いづれも本発明に従った用途に適
している。故に、光開始剤は、前記の特許と出願及び米
国特許第３，９８１，８９７号と４，１３６，１０２号
に開示されている下記のものから選ばれてよい。即ち、
アセトフェノン、ベンゾフェノン、キサントンベンゾイ
ン化合物等の芳香族ケトンとトリエタノールアミン、メ
チルジエタノールアミン及び４−ジメチルアミノベンゾ
フェノンのような三級アミンの組み合わせ。
【００２４】芳香族ハロニウム、スルホニウム及びホス
ホニウム塩類を含めたカチオン性化合物。多くの場合に
好まれるアシルリン化合物類。これには、トリオルガノ
ベンゾイルジアリールホスフイン酸化物、トリオルガノ
ベンゾイルジオルガノホスホナートとトリオルガノベン
ゾイルジアリールホスフインスルフィドがある。ホスフ
イン酸化物、特に、２，４，６−トリメチルベンゾイル
ジフェニルホスフイン酸化物が特にしばしば好まれる。
ホニウム塩類を含めたカチオン性化合物。多くの場合に
好まれるアシルリン化合物類。これには、トリオルガノ
ベンゾイルジアリールホスフイン酸化物、トリオルガノ
ベンゾイルジオルガノホスホナートとトリオルガノベン
ゾイルジアリールホスフインスルフィドがある。ホスフ
イン酸化物、特に、２，４，６−トリメチルベンゾイル
ジフェニルホスフイン酸化物が特にしばしば好まれる。
【００２５】反応物質Ｄは、式Ｉの少なくとも一種のヒ
ンダードピペリジルエステル（以後時には「ヒンダード
アミン」と言う）であり、これは又環状ヒンダードアミ
ノエーテル誘導体としても特徴付けできる。式中、Ｒ1
は炭素原子数４ないし１２のアルキル、多くの場合ｎ−
ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル及びｎ−デシルの
ような一級アルキルである。Ｒ2 は炭素原子数１ないし
４の一級アルキル（即ち、メチル、エチル、ｎ−プロピ
ル又はｎ−ブチル）でメチルが好まれる。Ｒ3は炭素原
子数４ないし１２のヘキサメチレン、オクタメチレン又
はデカメチレンのようなアルキレンでオクタメチレンが
好まれる。Ｒ1 がｎ−オクチル、各Ｒ2がメチルで、Ｒ
3 がオクタメチレンである場合の式Ｉの化合物は、ＩＵ
ＰＡＣ名ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テ
トラメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸エステルを
持ち、「チニュビン１２３」（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ
Ｃｏｒｐ．）の名で商業的に得られる。
ンダードピペリジルエステル（以後時には「ヒンダード
アミン」と言う）であり、これは又環状ヒンダードアミ
ノエーテル誘導体としても特徴付けできる。式中、Ｒ1
は炭素原子数４ないし１２のアルキル、多くの場合ｎ−
ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル及びｎ−デシルの
ような一級アルキルである。Ｒ2 は炭素原子数１ないし
４の一級アルキル（即ち、メチル、エチル、ｎ−プロピ
ル又はｎ−ブチル）でメチルが好まれる。Ｒ3は炭素原
子数４ないし１２のヘキサメチレン、オクタメチレン又
はデカメチレンのようなアルキレンでオクタメチレンが
好まれる。Ｒ1 がｎ−オクチル、各Ｒ2がメチルで、Ｒ
3 がオクタメチレンである場合の式Ｉの化合物は、ＩＵ
ＰＡＣ名ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テ
トラメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸エステルを
持ち、「チニュビン１２３」（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ
Ｃｏｒｐ．）の名で商業的に得られる。
【００２６】本発明の組成物は、界面活性剤、チキソト
ロピック性付与剤及び染料のような他の成分を含有して
もよい。多くの例で好ましい成分は、ベンゾトリアゾー
ルとベンゾフェノンを含む前掲の物であって当業界でも
既知のタイプの紫外線安定剤である。配合される時に
は、この種の紫外線安定剤の使用量は、微細割れの形
成、剥離及び黄変に至るタイプの紫外線劣化の阻止には
効果的であるが、組成物の紫外線硬化を実質的に阻害す
ることはない量である。
ロピック性付与剤及び染料のような他の成分を含有して
もよい。多くの例で好ましい成分は、ベンゾトリアゾー
ルとベンゾフェノンを含む前掲の物であって当業界でも
既知のタイプの紫外線安定剤である。配合される時に
は、この種の紫外線安定剤の使用量は、微細割れの形
成、剥離及び黄変に至るタイプの紫外線劣化の阻止には
効果的であるが、組成物の紫外線硬化を実質的に阻害す
ることはない量である。
【００２７】一般に、本発明の組成物は、反応物質Ａと
Ｂの総量を基にして重量で、アクリルモノマー約４０な
いし８０％を含有する。反応物質Ａが少なくともシリル
アクリレートの一種と多官能アクリレートの少なくとも
一種との組み合わせである場合には、通常、それぞれ約
５ないし２０％及び約４０ないし６０％である。反応物
質ＡとＢの総量に於ける残部はシリカである。
Ｂの総量を基にして重量で、アクリルモノマー約４０な
いし８０％を含有する。反応物質Ａが少なくともシリル
アクリレートの一種と多官能アクリレートの少なくとも
一種との組み合わせである場合には、通常、それぞれ約
５ないし２０％及び約４０ないし６０％である。反応物
質ＡとＢの総量に於ける残部はシリカである。
【００２８】反応物質Ｃ（光開始剤）は一般に組成物の
約０．５ないし５．０％で、反応物質Ｄ（ヒンダードピ
ペリジルエステル）は約０．１ないし４．０％である。
紫外線吸収剤は使用される場合には、通常約１ないし１
０％の含有量である。本発明の組成物は、各種の反応物
質を所望の比率で単純に混合することによって調製して
よい。もし溶剤が存在し、そして／或はコロイダルシリ
カが反応物質Ｂの源である場合には、揮発物は真空スト
リッピングのような通常の操作で除去してよい。組成物
は、その後で、浸漬、ハケ塗り、ローラー塗装や流し塗
りのような従来法で、多くの場合はポリカーボネートや
ポリ（メチルメタクリレート）のようなアクリル樹脂で
ある素地に塗布され得る。こうして形成された皮膜は、
好ましくは約５ないし２５ミクロンの範囲、一般には約
１０ミクロンの厚さを持つ。
約０．５ないし５．０％で、反応物質Ｄ（ヒンダードピ
ペリジルエステル）は約０．１ないし４．０％である。
紫外線吸収剤は使用される場合には、通常約１ないし１
０％の含有量である。本発明の組成物は、各種の反応物
質を所望の比率で単純に混合することによって調製して
よい。もし溶剤が存在し、そして／或はコロイダルシリ
カが反応物質Ｂの源である場合には、揮発物は真空スト
リッピングのような通常の操作で除去してよい。組成物
は、その後で、浸漬、ハケ塗り、ローラー塗装や流し塗
りのような従来法で、多くの場合はポリカーボネートや
ポリ（メチルメタクリレート）のようなアクリル樹脂で
ある素地に塗布され得る。こうして形成された皮膜は、
好ましくは約５ないし２５ミクロンの範囲、一般には約
１０ミクロンの厚さを持つ。
【００２９】塗布後に、その組成物は、適当な放射線、
一般には紫外線に暴して硬化する。硬化温度は特に重要
ではなく、約２５ないし６０℃の範囲内であろう。塗装
と硬化のために連続ラインを用いることが多くの場合に
好都合である。本発明の組成物で塗装された樹脂物品、
並びにその硬化生成物は本発明のもう一つの面である。
一般には紫外線に暴して硬化する。硬化温度は特に重要
ではなく、約２５ないし６０℃の範囲内であろう。塗装
と硬化のために連続ラインを用いることが多くの場合に
好都合である。本発明の組成物で塗装された樹脂物品、
並びにその硬化生成物は本発明のもう一つの面である。
【００３０】
【実施例】次に本発明の詳細を幾つかの実施例によって
説明する。実施例に於いては、１，６−ヘキサンジオー
ルジアクリレート５０重量％、３−メタクリロイルオキ
シプロピルトリメトキシシラン１０％とコロイダルシリ
カ（３４％水系ディスパージョンの形）４０％の２−プ
ロパノール溶液を揮発分（２−プロパノールと水を含め
て）を除去するために真空ストリッピングした。得られ
た組成物に２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−
３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール
及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホス
フイン酸化物をそれぞれ３．２５％，３．２５％及び２
％の各量と「チニュビン１２３」の各量を配合した。得
られた組成物は、各種の他の２，２，６，６−ピペリジ
ル化合物を含有しゲル化した類似の組成物とは対照的
に、貯蔵でゲル化しなかった。
説明する。実施例に於いては、１，６−ヘキサンジオー
ルジアクリレート５０重量％、３−メタクリロイルオキ
シプロピルトリメトキシシラン１０％とコロイダルシリ
カ（３４％水系ディスパージョンの形）４０％の２−プ
ロパノール溶液を揮発分（２−プロパノールと水を含め
て）を除去するために真空ストリッピングした。得られ
た組成物に２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−
３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール
及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホス
フイン酸化物をそれぞれ３．２５％，３．２５％及び２
％の各量と「チニュビン１２３」の各量を配合した。得
られた組成物は、各種の他の２，２，６，６−ピペリジ
ル化合物を含有しゲル化した類似の組成物とは対照的
に、貯蔵でゲル化しなかった。
【００３１】液状組成物は、ローラー塗装法によって、
ビスフェノールＡ型ポリカーボネートの１５ミルの厚さ
のフィルムに塗装し、塗装されたフィルムを４３℃で水
銀ランプの下をラインスピード６１０cm／分で通過させ
た。こうして得られた皮膜は無色で光学的に透明であっ
て、初期のヘイズ値約０．１ないし０．２％を示した。
ビスフェノールＡ型ポリカーボネートの１５ミルの厚さ
のフィルムに塗装し、塗装されたフィルムを４３℃で水
銀ランプの下をラインスピード６１０cm／分で通過させ
た。こうして得られた皮膜は無色で光学的に透明であっ
て、初期のヘイズ値約０．１ないし０．２％を示した。
【００３２】これら皮膜は、テイバー（Ｔａｂｅｒ）耐
摩耗性試験（ＡＳＴＭのＤ１０４４法、重さ５００ｇ、
ＣＳ−１０Ｆ回転円盤、５００サイクル）の結果で示さ
れるように、ヒンダードアミンを含有しない対照組成物
よりも明らかに高い耐摩耗性を持っていた「チニュビン
１２３」０．２５ないし２．０％を含有する４個の組成
物のヘイズ百分率値は、対照組成物に対する値６．３％
に比較して５．２ないし５．７％の範囲で変動した。
摩耗性試験（ＡＳＴＭのＤ１０４４法、重さ５００ｇ、
ＣＳ−１０Ｆ回転円盤、５００サイクル）の結果で示さ
れるように、ヒンダードアミンを含有しない対照組成物
よりも明らかに高い耐摩耗性を持っていた「チニュビン
１２３」０．２５ないし２．０％を含有する４個の組成
物のヘイズ百分率値は、対照組成物に対する値６．３％
に比較して５．２ないし５．７％の範囲で変動した。
【００３３】試験片は、アトラス（Ａｔｌａｓ）Ｃｉ３
５Ａキセノンアークのウエザオメーターを用いて下記の
条件下で促進老化試験に供した。即ち、照射レベル（ホ
ウケイ酸塩内／外フィルター）３４０ｎｍにて０．６１
Ｗ／ｍ2 ；７０％相対湿度と温度５０℃で点灯１２０分
サイクル、続いて２５℃で水のスプレーを伴う無点灯２
４分。黄変指数（ＹＩ）とヘイズ百分率値をそれから測
定した。その結果は、同じ方法で試験した３個の対照と
の比較で表Ｉに示した。対照Ａはヒンダードアミンを含
有せず、対照ＢとＣは「チニュビン４４０」を含有し
た。
５Ａキセノンアークのウエザオメーターを用いて下記の
条件下で促進老化試験に供した。即ち、照射レベル（ホ
ウケイ酸塩内／外フィルター）３４０ｎｍにて０．６１
Ｗ／ｍ2 ；７０％相対湿度と温度５０℃で点灯１２０分
サイクル、続いて２５℃で水のスプレーを伴う無点灯２
４分。黄変指数（ＹＩ）とヘイズ百分率値をそれから測
定した。その結果は、同じ方法で試験した３個の対照と
の比較で表Ｉに示した。対照Ａはヒンダードアミンを含
有せず、対照ＢとＣは「チニュビン４４０」を含有し
た。
【００３４】
【表１】 表Ｉ 対照Ａ 実施例１ 対照Ｂ 実施例２ 対照Ｃ ヒンダードアミン％ − 0.25 0.25 2.0 2.0 YI／ヘイズ％於： ８７６時間 2.0/1.8 1.8/1.9 1.9/1.6 2.1/1.9 1.7/1.8 １７５１時間 4.4/6.6 3.0/2.8 4.1/7.3 3.1/3.1 3.1/5.1 ２１８９時間 8.7/21.5 3.8/4.5 7.7/21.0 4.0/4.9 5.4/12.6 ２６４６時間 13.3/39.6 5.1/7.5 13.6/34.8 5.7/9.9 11.8/44.1 ３０８４時間 17.2/56.8 8.0/14.1 16.4/56.3 6.2/12.6 17.0/43.9
【００３５】
【発明の効果】「チニュビン４４０」を含有する対照混
合物がヒンダードアミンを含有しない対照よりも黄変と
ヘイズ形成で実質的に抵抗性が劣ることはないことは明
らかである。一方、本発明の組成物は、黄変とヘイズ形
成に関して全ての対照よりも顕著に優れている。
合物がヒンダードアミンを含有しない対照よりも黄変と
ヘイズ形成で実質的に抵抗性が劣ることはないことは明
らかである。一方、本発明の組成物は、黄変とヘイズ形
成に関して全ての対照よりも顕著に優れている。
【００３６】他の実施例シリーズでは、上記の混合物に
類似で「チニュビン１２３」を各種の比率で含有する混
合物を、温度５０℃で紫外線暴露８時間と４５℃で無点
灯下に水分の結露４時間のサイクルのＱＵＶ（ＵＶＡ，
３４０個ランプ）促進ウエザオメーターで老化させ、微
細割れ発生に至るまでの時間を記録した。結果は表IIに
示されている。
類似で「チニュビン１２３」を各種の比率で含有する混
合物を、温度５０℃で紫外線暴露８時間と４５℃で無点
灯下に水分の結露４時間のサイクルのＱＵＶ（ＵＶＡ，
３４０個ランプ）促進ウエザオメーターで老化させ、微
細割れ発生に至るまでの時間を記録した。結果は表IIに
示されている。
【００３７】
【表２】 表II ヒンダードアミン％ 微細割れ発生に至るまでの時間 ０ ３０００ ０．２５ ４０００ ０．５ ４５００ １．０ ５６００ ２．０ ６０００
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−289546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−139166（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−184067（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−14880（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−56514（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173163（ＪＰ，Ａ) 特公 平１−14263（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (19)
- 【請求項１】 ゲル化しない液状塗料組成物であって、
（Ａ）シリルアクリレートと少なくとも一種の多官能ア
クリルモノマーとの組合せ、（Ｂ）約５ないし８０ｎｍ
の範囲内の平均粒子径を有するシリカ、（Ｃ）組成物の
紫外線による硬化用の少なくとも一種の開始剤、および
（Ｄ）紫外線安定剤が式 【化１】 （但し、式中、Ｒ1 は炭素原子数４ないし１２のアルキ
ル、Ｒ2 は炭素原子数１ないし４の一級アルキルでＲ3
は炭素原子数４ないし１２のアルキレン）のヒンダード
ピペリジルエステルでありかつ紫外線吸収剤を含有し、
水を除く反応物質ＡとＢの総量を基にして重量で、シリ
ルアクリレート約５ないし２０％、多官能アクリレート
約４０ないし８０％、シリカ約６０ないし２０％、反応
物質Ｃ約０．５ないし５．０％、反応物質Ｄ約０．１な
いし４．０％及び紫外線吸収剤約１ないし１０％を含有
することを特徴とする液状塗料組成物。 - 【請求項２】 反応物質Ａがシリルアクリレート５〜２
０％と多官能アクリレート４０〜６０％から成る請求項
１記載の組成物。 - 【請求項３】 反応物質Ｂが約１５ないし３０ｎｍの範
囲内の平均粒子径を持つ請求項２記載の組成物。 - 【請求項４】 反応物質Ｃが芳香族ケトンと三級アミン
の組み合わせ、芳香族ハロニウム、スルホニウム及びホ
スホニウム塩類並びにアシルリン化合物類から選ばれる
請求項３記載の組成物。 - 【請求項５】 反応物質Ｃがトリオルガノベンゾイルジ
アリールホスフィン酸化物である請求項４記載の組成
物。 - 【請求項６】 シリルアクリレートが 【化２】 の式（但し、式中、Ｒ4 は水素又はメチル、Ｒ5 は炭素
原子数１ないし８のアルキレン、Ｒ6 は炭素原子数１な
いし１３のアルキル又はアリール、Ｒ7 は炭素原子数１
ないし８のアルキルでａは０ないし３）を持つ請求項５
記載の組成物。 - 【請求項７】 シリルアクリレートが３−メタクリロイ
ルオキシプロピルトリメトキシシランである請求項６記
載の組成物。 - 【請求項８】 多官能アクリレートが 【化３】 の式（但し、式中、Ｒ4 は水素又はメチル、Ｒ8 は多価
有機基でｂは２ないし６の整数）を持つ請求項５記載の
組成物。 - 【請求項９】 多官能アクリレートが１，６−ヘキサン
ジオールジアクリレートである請求項８記載の組成物。 - 【請求項１０】 ヒンダードピペリジルエステルがビス
（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−
４−ピペリジニル）セバシン酸エステルである請求項５
記載の組成物。 - 【請求項１１】 紫外線安定剤も含有する請求項５記載
の組成物。 - 【請求項１２】 紫外線安定剤がベンゾトリアゾール或
はベンゾフェノンである請求項１１記載の組成物。 - 【請求項１３】 反応物質ＡとＢの総量を基にして重量
で、３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン約５ないし２０％、ヘキサンジオールジアクリレー
ト約４０ないし６０％、約１５ないし３０ｎｍの範囲内
の平均粒子径を持つシリカ、２，４，６−トリメチルベ
ンゾイルジフェニルホスフィン酸化物約０．５ないし
５．０％、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−
テトラメチル−４−ピペリジニル）セバシン酸エステル
約０．５ないし５．０％及び紫外線吸収剤として少なく
とも一種のベンゾトリアゾール約１ないし１０％を含ん
で成るゲル化しない液状塗料組成物。 - 【請求項１４】 請求項１の組成物を塗布された樹脂状
物品。 - 【請求項１５】 請求項５の組成物を塗布された樹脂状
物品。 - 【請求項１６】 請求項１０の組成物を塗布された樹脂
状物品。 - 【請求項１７】 請求項１４の物品を紫外線硬化して得
られた物品。 - 【請求項１８】 請求項１５の物品を紫外線硬化して得
られた物品。 - 【請求項１９】 請求項１６の物品を紫外線硬化して得
られた物品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/829,196 US5214085A (en) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | Abrasion-resistant coating compositions with improved weatherability |
| US829196 | 1992-02-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0625363A JPH0625363A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2512673B2 true JP2512673B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5214085A (ja) |
| EP (1) | EP0555052B1 (ja) |
| JP (1) | JP2512673B2 (ja) |
| DE (1) | DE69324715T2 (ja) |
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