JP5150759B1 - Curable coating composition - Google Patents

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Abstract

【課題】屋外で使用されるプラスチック製基材などのコーティング剤として優れた耐摩耗性および耐候性を発揮する硬化型コーティング剤組成物を提供する。
【解決手段】本発明の硬化型コーティング剤組成物は、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物(A)、ウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物(B)、およびマレイミド基を有するアルコキシシラン化合物とコロイダルシリカの反応生成物からなる(C)成分の合計100質量部に対して、(A)成分を20〜80質量部、(B)成分を10〜70質量部、(C)成分を1〜35質量部、(D)成分としてラジカル重合開始剤を0.1〜10質量部、(E)成分として紫外線吸収剤を1〜12質量部および(F)成分として有機溶剤を10〜1000質量部含有する。
【選択図】なし
Disclosed is a curable coating agent composition that exhibits excellent wear resistance and weather resistance as a coating agent for plastic substrates used outdoors.
The curable coating composition of the present invention comprises an isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound (A), an isocyanuric ring-containing tri (meth) acrylate compound (B) having no urethane bond, and a maleimide group. 20 to 80 parts by mass of component (A), 10 to 70 parts by mass of component (B), and 100 parts by mass of component (A) with respect to a total of 100 parts by mass of component (C) comprising a reaction product of an alkoxysilane compound and colloidal silica. 1) to 35 parts by weight of component), 0.1 to 10 parts by weight of radical polymerization initiator as component (D), 1 to 12 parts by weight of UV absorber as component (E), and an organic solvent as component (F). Contains 10 to 1000 parts by mass.
[Selection figure] None

Description

本発明は、硬化後の耐摩耗性および耐候性に優れ、屋外で使用される基材、特に樹脂製基材の保護膜として好ましく適用できる硬化型コーティング剤組成物に関する。   The present invention relates to a curable coating composition that is excellent in abrasion resistance and weather resistance after curing and can be preferably applied as a protective film for substrates used outdoors, particularly resin substrates.

樹脂材料、中でもポリカーボネート等に代表される透明樹脂材料は、比重が小さく軽量であり、加工が容易で、無機ガラスに比べて衝撃に強いという特徴を生かし、多方面の用途で幅広く利用されている。反面、樹脂材料は、表面が傷付きやすく光沢や透明性が失われやすい、有機溶剤に侵されやすい、また、耐候性(たとえば、紫外線などに対する光安定性)、耐熱性に劣る、等々の欠点を有する。そのため、樹脂材料は、その表面特性を改善することを目的として、各種保護膜により被覆されて用いられることが多い。
このような保護膜として、たとえば、光硬化型コーティング剤組成物を硬化させてなるハードコート層が挙げられる。
Transparent resin materials represented by resin materials, especially polycarbonate, etc., are light in specific gravity, light in weight, easy to process, and are widely used in various applications, taking advantage of their impact resistance compared to inorganic glass. . On the other hand, resin materials are easily scratched and easily lost in luster and transparency, easily attacked by organic solvents, weather resistance (for example, light stability against ultraviolet rays), heat resistance, etc. Have Therefore, the resin material is often used by being coated with various protective films for the purpose of improving its surface characteristics.
Examples of such a protective film include a hard coat layer obtained by curing a photocurable coating agent composition.

屋外で使用される樹脂材料には、耐摩耗性とともに優れた耐候性も必要とされる。耐摩耗性と耐候性とを兼ね備えた光硬化型コーティング剤組成物として、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシ基またはビニル基を有するシラン化合物を所定重量割合で表面修飾したコロイダルシリカ微粒子、ポリ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕イソシアヌレートと脂環式骨格を有するウレタン(ポリ)メタアクリレートとからなる単量体混合物および光重合開始剤を特定割合で含む耐摩耗性被覆形成組成物が知られている(特許文献1)。
また、モノまたはポリペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレート、少なくとも2個のラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリ〔(メタ)アクリロイルオキシアルキル〕(イソ)シアヌレート、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤および光重合開始剤を特定割合で含むコーティング剤組成物も知られている(特許文献2)。
Resin materials used outdoors require not only wear resistance but also excellent weather resistance. Colloidal silica fine particles, poly [(meth), surface-modified with a silane compound having a methacryloyloxy group, an acryloyloxy group or a vinyl group as a photocurable coating composition having both wear resistance and weather resistance. Acryloyloxyalkyl] isocyanurate and a urethane (poly) methacrylate having an alicyclic skeleton, and a wear-resistant coating composition containing a photopolymerization initiator in a specific ratio (patent) Reference 1).
In addition, poly (meth) acrylate of mono- or polypentaerythritol, urethane poly (meth) acrylate having at least two radical polymerizable unsaturated double bonds, poly [(meth) acryloyloxyalkyl] (iso) cyanurate, ultraviolet light A coating agent composition containing an absorbent, a hindered amine light stabilizer and a photopolymerization initiator in a specific ratio is also known (Patent Document 2).

熱硬化型コーティング剤組成物を用いた例もある。特許文献3には、樹脂基材の表面に、耐候性に優れた熱硬化性の下塗り剤組成物を硬化してなる第一層、第一層の上に、耐摩耗性に優れた熱硬化性のコーティング剤組成物を硬化してなる第二層を設けたプラスチック物品が開示されている。   There is also an example using a thermosetting coating agent composition. Patent Document 3 discloses a first layer formed by curing a thermosetting primer composition excellent in weather resistance on the surface of a resin base material, and a thermosetting excellent in wear resistance on the first layer. A plastic article provided with a second layer obtained by curing an adhesive coating agent composition is disclosed.

特許3747065号公報Japanese Patent No. 3747065 特開2000−063701号公報JP 2000-063701 A 特開2001−214122号公報JP 2001-214122 A 特開2010−254840号公報JP 2010-254840 A

特許文献3に記載のプラスチック物品は、高いレベルで耐摩耗性と耐候性とを両立する。しかし、熱硬化型の組成物は、光硬化型の組成物に比べて、硬化膜の形成のために多量のエネルギーが必要である、加熱に時間を要するため効率がよくない、等の問題がある。また、特許文献3のようにコーティング剤組成物だけでなく下塗り剤組成物を使用すると工程数が増加するため、生産性の観点から望ましくない。そこで、下塗り剤組成物を使用することなく十分な耐摩耗性および耐候性を発揮する保護膜を形成可能なコーティング剤組成物が熱望されている。
光硬化型の組成物を用いれば、効率のよい生産が可能となる。上記の脂環式骨格を有するウレタン(ポリ)メタアクリレートはハードコート層の耐候性を改善する成分であるが、耐摩耗性については不十分である。特許文献1の各実施例では、このウレタン(ポリ)メタアクリレートとともにメタクリロイルオキシ基を有するシラン化合物で表面修飾したコロイダルシリカ微粒子(紫外線硬化性シリコーン)を使用している。しかし、耐摩耗性は十分とはいえず、2000時間以降の耐候性については不明である。
一方、上記のモノまたはポリペンタエリスリトールのポリ(メタ)アクリレートを硬化させてなるハードコート層は高い硬度を示す。そこで特許文献2では、この成分と、耐候性を向上させる成分である少なくとも2個のラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ(メタ)アクリレートと、を併用している。しかし、本発明者らが検討した結果、耐摩耗性を向上させる成分と耐候性を向上させる成分とを単に併用するだけでは、さらなる長時間の促進試験には耐えられないことがわかった。
また最近では、特許文献4に記載のような、ラジカル重合性化合物を含む活性エネルギー線硬化型組成物も開発されている。この組成物は、イソシアヌレート骨格を含有する特定のウレタン(メタ)アクリレート化合物、イソシアヌレート骨格を有するアクリレート化合物およびラジカル重合性の無機微粒子を特定の比率で含有する。しかし、本発明者等が検討した結果、長時間の促進試験後の密着性に乏しいことがわかった。
つまり、上記の光硬化型コーティング剤組成物を用いて樹脂基材の表面にハードコート層を形成しても、耐摩耗性および耐候性を高いレベルで両立することは困難であった。
The plastic article described in Patent Document 3 achieves both wear resistance and weather resistance at a high level. However, the thermosetting composition has a problem that it requires a large amount of energy for forming a cured film and is not efficient because it requires time for heating compared to the photocurable composition. is there. Moreover, since not only a coating agent composition but an undercoat composition is used as in Patent Document 3, the number of steps increases, which is not desirable from the viewpoint of productivity. Therefore, a coating composition that can form a protective film that exhibits sufficient wear resistance and weather resistance without using an undercoat composition is eagerly desired.
If a photocurable composition is used, efficient production becomes possible. The urethane (poly) methacrylate having the alicyclic skeleton is a component that improves the weather resistance of the hard coat layer, but is insufficient in terms of wear resistance. In each Example of Patent Document 1, colloidal silica fine particles (ultraviolet curable silicone) whose surface is modified with a silane compound having a methacryloyloxy group together with this urethane (poly) methacrylate are used. However, the wear resistance is not sufficient, and the weather resistance after 2000 hours is unknown.
On the other hand, a hard coat layer obtained by curing the poly (meth) acrylate of mono- or polypentaerythritol exhibits high hardness. Therefore, in Patent Document 2, this component is used in combination with urethane poly (meth) acrylate having at least two radically polymerizable unsaturated double bonds, which is a component for improving weather resistance. However, as a result of investigations by the present inventors, it has been found that simply using a component that improves wear resistance and a component that improves weather resistance cannot withstand further accelerated tests.
Recently, an active energy ray-curable composition containing a radical polymerizable compound as described in Patent Document 4 has also been developed. This composition contains a specific urethane (meth) acrylate compound containing an isocyanurate skeleton, an acrylate compound having an isocyanurate skeleton, and radical polymerizable inorganic fine particles in a specific ratio. However, as a result of studies by the present inventors, it has been found that the adhesion after a long-time acceleration test is poor.
That is, even if a hard coat layer is formed on the surface of the resin substrate using the above-described photocurable coating agent composition, it is difficult to achieve both high wear resistance and weather resistance at a high level.

本発明は、これらの問題点に鑑み、屋外で使用される基材、特に樹脂製基材のコーティング剤として優れた耐摩耗性および耐候性を発揮する硬化型コーティング剤組成物を提供することを目的とする。   In view of these problems, the present invention provides a curable coating agent composition that exhibits excellent wear resistance and weather resistance as a coating agent for substrates used outdoors, particularly resinous substrates. Objective.

本発明者らは、鋭意検討した結果、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物、ウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物、およびマレイミド基を有するアルコキシシラン化合物とコロイダルシリカとの反応生成物を特定の割合で併用するとともに適切な量の添加剤を添加した組成物は、硬化後の透明性、耐摩耗性、および耐候性に優れることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that an isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound, an isocyanuric ring-containing tri (meth) acrylate compound having no urethane bond, and a reaction between an alkoxysilane compound having a maleimide group and colloidal silica. It has been found that a composition in which a product is used in a specific ratio and an appropriate amount of an additive is added is excellent in transparency after curing, abrasion resistance, and weather resistance, and has completed the present invention. .

すなわち、本発明の硬化型コーティング剤組成物は、下記(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、該(A)成分を20〜80質量部、該(B)成分を10〜70質量部、該(C)成分を1〜35質量部、(D)成分としてラジカル重合開始剤を0.1〜10質量部、(E)成分として紫外線吸収剤を1〜12質量部および(F)成分として有機溶剤を10〜1000質量部含有することを特徴とする。   That is, the curable coating composition of the present invention comprises 20 to 80 parts by mass of the (A) component with respect to 100 parts by mass in total of the following (A) component, (B) component, and (C) component. 10 to 70 parts by mass of the component (B), 1 to 35 parts by mass of the component (C), 0.1 to 10 parts by mass of a radical polymerization initiator as the component (D), and an ultraviolet absorber as the component (E). 1 to 12 parts by mass and 10 to 1000 parts by mass of an organic solvent as component (F).

(A)成分:
下記一般式(1)で表されるイソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物
(A) component:
Isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1)

Figure 0005150759
Figure 0005150759

(一般式(1)において、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表し、R4、R5およびR6はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表す。) (In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom. Or represents a methyl group.)

(B)成分:
下記一般式(2)で表されるウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物
(B) component:
Isocyanuric ring-containing tri (meth) acrylate compound having no urethane bond represented by the following general formula (2)

Figure 0005150759
Figure 0005150759

(一般式(2)において、R7、R8およびR9はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表し、R10、R11およびR12はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、n1、n2およびn3は、それぞれ独立して1〜3の数を表し、n1+n2+n3=3〜9である。) (In the general formula (2), R 7 , R 8 and R 9 each independently represents a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 10 , R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom. Or represents a methyl group, and n 1 , n 2 and n 3 each independently represents a number of 1 to 3, and n 1 + n 2 + n 3 = 3 to 9.

(C)成分:
下記一般式(3)で表されるアルコキシシラン化合物(c1)とコロイダルシリカ(c2)とを、(c1)と(c2)の質量比を9:1〜1:9で反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)で(c2)を化学修飾したものを含む。
Component (C):
A reaction product obtained by reacting an alkoxysilane compound (c1) represented by the following general formula (3) with colloidal silica (c2) at a mass ratio of (c1) and (c2) of 9: 1 to 1: 9. A non-volatile component obtained by chemically modifying (c2) with (c1).

Figure 0005150759
Figure 0005150759

(一般式(3)において、R13は水素原子または1価の有機基を表し、R14は炭素数1〜6の2価の炭化水素を表し、zは0.1以上3以下の正の数を表す。また、zが3未満の場合に(c1)は縮合物を含み、該縮合物の1分子中のR13は2種以上の異なる基を含んでいてもよい。) (In General Formula (3), R 13 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 14 represents a divalent hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and z is a positive number of 0.1 or more and 3 or less. In addition, when z is less than 3, (c1) contains a condensate, and R 13 in one molecule of the condensate may contain two or more different groups.)

本発明の組成物は、(D)成分として光ラジカル重合開始剤を使用し、光を照射して硬化させる光硬化型コーティング剤組成物として使用することが好ましい。光を照射して硬化させることにより、低エネルギーで短時間での硬化が可能となる。また、紫外線吸収剤の配合割合、さらには紫外線吸収剤の種類を特定することで、光を照射して組成物を硬化させても良好に硬化が進行し、透明性に優れ、耐摩耗性および耐候性を両立する硬化膜が得られる。   The composition of the present invention is preferably used as a photocurable coating agent composition that uses a photoradical polymerization initiator as the component (D) and is cured by irradiation with light. By curing by irradiating light, curing in a short time with low energy becomes possible. In addition, by specifying the blending ratio of the ultraviolet absorber, and further the type of the ultraviolet absorber, curing proceeds well even when the composition is cured by irradiation with light, excellent transparency, abrasion resistance and A cured film having both weather resistance can be obtained.

本発明の硬化型コーティング剤組成物は、屋外で使用される基材、特に樹脂製基材のコーティング剤として優れた耐摩耗性および耐候性を発揮する。   The curable coating agent composition of the present invention exhibits excellent wear resistance and weather resistance as a coating agent for substrates used outdoors, particularly resin substrates.

以下に、本発明の硬化型コーティング剤組成物を実施するための最良の形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「p〜q」は、下限pおよび上限qをその範囲に含む。そして、これらの上限値および下限値、ならびに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。   Below, the best form for implementing the curable coating agent composition of this invention is demonstrated. Unless otherwise specified, the numerical range “p to q” described in this specification includes the lower limit p and the upper limit q. The numerical range can be configured by arbitrarily combining these upper limit value and lower limit value and the numerical values listed in the examples.

本発明の硬化型コーティング剤組成物は、下記(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、該(A)成分を20〜80質量部、該(B)成分を10〜70質量部、該(C)成分を1〜35質量部、(D)成分としてラジカル重合開始剤を0.1〜10質量部、(E)成分として紫外線吸収剤を1〜12質量部および(F)成分として有機溶剤を10〜1000質量部含有する。以下、それぞれの成分および組成物の詳細について説明する。
なお、本明細書においては、アクリロイル基またはメタクリロイル基を(メタ)アクリロイル基と表し、また、アクリレートまたはメタクリレートを(メタ)アクリレートと表す。
The curable coating agent composition of the present invention comprises 20 to 80 parts by mass of the (A) component with respect to 100 parts by mass of the following (A) component, (B) component, and (C) component. B) 10 to 70 parts by mass of component, 1 to 35 parts by mass of component (C), 0.1 to 10 parts by mass of radical polymerization initiator as component (D), and 1 UV absorber as component (E). ˜12 parts by mass and 10 to 1000 parts by mass of organic solvent as component (F). Hereinafter, the detail of each component and a composition is demonstrated.
In the present specification, an acryloyl group or a methacryloyl group is represented as a (meth) acryloyl group, and an acrylate or methacrylate is represented as a (meth) acrylate.

<(A)成分>
(A)成分は、下記一般式(1)で表されるイソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物である。
<(A) component>
The component (A) is an isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1).

Figure 0005150759
Figure 0005150759

一般式(1)において、R1、R2、およびR3はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表す。炭素数2〜10の2価の有機基としては、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基およびテトラメチレン基等の炭素数2〜4のアルキレン基が好ましい。また、これらの基を有する一般式(1)の化合物をε−カプロラクトン変性した化合物も含まれる。この場合、炭素数2〜10の2価の有機基は−OCOCH2CH2CH2CH2CH2−を含む。これらのうち、R1、R2およびR3がすべてテトラメチレン基であるものは、硬化後の組成物(硬化膜)が耐摩耗性と耐候性に特に優れたものとなるため、特に好ましい。 In the general formula (1), R 1 , R 2 , and R 3 each independently represent a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms. The divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene group, trimethylene group, propylene group and tetramethylene group. Moreover, the compound which modified | denatured the compound of General formula (1) which has these groups to (epsilon) -caprolactone modification is also contained. In this case, the divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms includes —OCOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —. Among these, those in which R 1 , R 2 and R 3 are all tetramethylene groups are particularly preferred because the cured composition (cured film) is particularly excellent in wear resistance and weather resistance.

一般式(1)において、R4、R5およびR6はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、R4、R5およびR6が全て水素原子である化合物は、組成物が硬化性に優れるものとなる点で特に好ましい。 In the general formula (1), R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and a compound in which R 4 , R 5 and R 6 are all hydrogen atoms has a curable composition. It is particularly preferable in that it is excellent in.

(A)成分は、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体と、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートまたはそのカプロラクトン変性物との付加反応により合成される。この付加反応は無触媒でも可能であるが、反応を効率的に進めるために、ジブチルスズジラウレート等の錫系触媒や、トリエチルアミン等のアミン系触媒等を添加してもよい。   The component (A) is synthesized by an addition reaction between a nurate type trimer of hexamethylene diisocyanate and a hydroxyalkyl (meth) acrylate or a caprolactone modified product thereof. Although this addition reaction can be performed without a catalyst, a tin-based catalyst such as dibutyltin dilaurate, an amine-based catalyst such as triethylamine, or the like may be added in order to advance the reaction efficiently.

本発明の組成物における(A)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、20〜80質量部であり、より好ましくは30〜70質量部である。(A)成分の含有割合を20〜80質量部とすることで、耐摩耗性と耐候性に優れた硬化膜が得られる。   The content ratio of the component (A) in the composition of the present invention is 20 to 80 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A), the component (B), and the component (C), and more preferably. 30 to 70 parts by mass. By setting the content ratio of the component (A) to 20 to 80 parts by mass, a cured film having excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.

<(B)成分>
(B)成分は、下記一般式(2)で表されるウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物である。
<(B) component>
(B) A component is an isocyanuric ring containing tri (meth) acrylate compound which does not have a urethane bond represented by following General formula (2).

Figure 0005150759
Figure 0005150759

一般式(2)において、R7、R8およびR9はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表す。炭素数2〜10の2価の有機基としては、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基およびテトラメチレン基等の炭素数2〜4のアルキレン基が好ましい。また、これらの基を有する一般式(2)の化合物をε−カプロラクトン変性した化合物も含まれる。この場合、炭素数2〜10の2価の有機基は−OCOCH2CH2CH2CH2CH2−を含む。これらのうち、R7、R8およびR9がすべてエチレン基であれば、耐摩耗性と耐候性に特に優れた硬化膜が得られるため、特に好ましい。 In General formula (2), R < 7 >, R < 8 > and R < 9 > represent a C2-C10 bivalent organic group each independently. The divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms is preferably an alkylene group having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene group, trimethylene group, propylene group and tetramethylene group. Moreover, the compound which modified | denatured (epsilon) -caprolactone modification | denaturation of the compound of General formula (2) which has these groups is also contained. In this case, the divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms includes —OCOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —. Among these, it is particularly preferable that R 7 , R 8 and R 9 are all ethylene groups, since a cured film having particularly excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.

一般式(2)において、R10、R11およびR12はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、これら全てが水素原子である化合物が、組成物が硬化性に優れるものとなる点で特に好ましい。 In the general formula (2), R 10 , R 11 and R 12 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and a compound in which all of these are hydrogen atoms is such that the composition has excellent curability. Particularly preferred.

一般式(2)において、n1、n2およびn3は、それぞれ独立して1〜3の数を表す。ただし、n1+n2+n3=3〜9である。n1、n2およびn3としては、1が好ましく、n1+n2+n3としては3が好ましい。 In the general formula (2), n 1, n 2 and n 3 are each independently a number from 1-3. However, it is n 1 + n 2 + n 3 = 3~9. The n 1, n 2 and n 3, 1 is preferred, as the n 1 + n 2 + n 3 3 are preferred.

(B)成分は、好ましくはイソシアヌル酸のアルキレンオキサイド付加物と(メタ)アクリル酸を反応させて製造される。n1+n2+n3は、(B)成分1分子当たりのアルキレンオキサイドの平均付加モル数を表す。 The component (B) is preferably produced by reacting an isocyanuric acid alkylene oxide adduct with (meth) acrylic acid. n 1 + n 2 + n 3 represents the average added mole number of alkylene oxide per molecule of the component (B).

本発明の組成物における(B)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、10〜70質量部であり、より好ましくは20〜60質量部である。(B)成分の含有割合を10部以上とすることで初期密着性を良好にすることができ、10〜70質量部とすることで、耐摩耗性と耐候性に優れた硬化膜が得られる。   The content ratio of the component (B) in the composition of the present invention is 10 to 70 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A), the component (B), and the component (C), and more preferably. 20 to 60 parts by mass. (B) By making the content rate of a component into 10 parts or more, initial adhesiveness can be made favorable, and the cured film excellent in abrasion resistance and weather resistance is obtained by setting it as 10-70 mass parts. .

<(C)成分>
本発明の(C)成分は、下記一般式(3)で表されるアルコキシシラン化合物(c1)とコロイダルシリカ(c2)とを、(c1)と(c2)の質量比を9:1〜1:9で反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)で(c2)を化学修飾したものを含む。
<(C) component>
The component (C) of the present invention comprises an alkoxysilane compound (c1) represented by the following general formula (3) and colloidal silica (c2), and a mass ratio of (c1) and (c2) of 9: 1 to 1. : A non-volatile component of the reaction product reacted in 9, which is obtained by chemically modifying (c2) with (c1).

なお、(C)成分の合成は、通常、溶媒中で行われるが、(C)成分は、反応で使用した水および有機溶媒を除いた成分である。また、(C)成分は、アルコキシシランが加水分解して生成するアルコールや、シラノールの縮合で生成する水を除いた成分である。すなわち、(C)成分は反応生成物中の不揮発性成分を意味し、換言すればSi含有成分を意味する。   In addition, although the synthesis | combination of (C) component is normally performed in a solvent, (C) component is a component except the water and organic solvent which were used by reaction. Further, the component (C) is a component excluding alcohol generated by hydrolysis of alkoxysilane and water generated by condensation of silanol. That is, the component (C) means a non-volatile component in the reaction product, in other words, a Si-containing component.

Figure 0005150759
Figure 0005150759

(一般式(3)において、R13は水素原子または1価の有機基を表し、R14は炭素数1〜6の2価の炭化水素を表し、zは0.1以上3以下の正の数を表す。また、zが3未満の場合に(c1)は縮合物を含み、該縮合物の1分子中のR13は2種以上の異なる基を含んでいてもよい。) (In General Formula (3), R 13 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 14 represents a divalent hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and z is a positive number of 0.1 or more and 3 or less. In addition, when z is less than 3, (c1) contains a condensate, and R 13 in one molecule of the condensate may contain two or more different groups.)

一般式(3)において、R13は水素原子または1価の有機基を表す。R13の一価の有機基としては、具体的には、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシアルキル基、その他のC、H、O原子からなる炭素数1〜6の有機基が挙げられる。 In the general formula (3), R 13 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group. Specific examples of the monovalent organic group for R 13 include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxyalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and other C 1 to 6 carbon atoms composed of C, H, and O atoms. These organic groups are mentioned.

反応性の点では、R13は水素原子または炭素数1〜6の酸素原子を有してもよい一価の有機基が好ましく、水素原子または炭素数1〜6のアルキル基がより好ましい。 In terms of reactivity, R 13 is preferably a hydrogen atom or a monovalent organic group that may have an oxygen atom having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

一般式(3)において、R14は、炭素数1〜6の二価の飽和炭化水素基を表し、直鎖状でも、分岐を有していてもよい。直鎖状飽和炭化水素基としては、エチレン基、1,3−プロピレン基(トリメチレン基)、1,4−ブチレン基(テトラメチレン基)、1,5−ペンタンジイル基(ペンタメチレン基)、1,6−ヘキサンジイル基(ヘキサメチレン基)等が例示できる。分岐状アルキレン基としては、1,2−プロピレン基、1,2−ブチレン基、1,3−ブチレン基、2,3−ブチレン基、1,3−ペンタンジイル基、2,4−ペンタンジイル基、2,5−ヘキサンジイル基、2−メチル−1,3−プロピレン基、2−エチル−1,3−プロピレン基、3−メチル−1,5−ペンタンジイル基等が例示できる。
14としては、炭素数3〜6の直鎖状二価の飽和炭化水素基が特に好ましい。
14として特に好適であるのは、組成物の硬化物が耐摩耗性や耐候性に優れたものとなる点で、炭素数1〜6の二価の飽和炭化水素基、さらには炭素数3〜6の直鎖状の二価の飽和炭化水素基、である。
In the general formula (3), R 14 represents a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and may be linear or branched. Examples of the linear saturated hydrocarbon group include ethylene group, 1,3-propylene group (trimethylene group), 1,4-butylene group (tetramethylene group), 1,5-pentanediyl group (pentamethylene group), 1, Examples include 6-hexanediyl group (hexamethylene group). Examples of the branched alkylene group include 1,2-propylene group, 1,2-butylene group, 1,3-butylene group, 2,3-butylene group, 1,3-pentanediyl group, 2,4-pentanediyl group, 2 , 5-hexanediyl group, 2-methyl-1,3-propylene group, 2-ethyl-1,3-propylene group, 3-methyl-1,5-pentanediyl group and the like.
R 14 is particularly preferably a linear divalent saturated hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms.
Particularly preferred as R 14 is that the cured product of the composition has excellent wear resistance and weather resistance, and is a divalent saturated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and further has 3 carbon atoms. -6 linear divalent saturated hydrocarbon groups.

一般式(3)において、zは正の数であって、0.1≦z≦3を満たす。zは、Si原子1モル当りの残存アルコキシ基の平均モル数を表す。(c1)は、zが3のときアルコキシシランモノマーを示し、zが3未満のときアルコキシシラン縮合物あるいはアルコキシシラン縮合物とアルコキシシランモノマーとの混合物を示す。   In the general formula (3), z is a positive number and satisfies 0.1 ≦ z ≦ 3. z represents the average number of moles of remaining alkoxy groups per mole of Si atoms. (C1) indicates an alkoxysilane monomer when z is 3, and indicates an alkoxysilane condensate or a mixture of an alkoxysilane condensate and an alkoxysilane monomer when z is less than 3.

zを0.1以上にすることで、コロイダルシリカが有効に表面修飾され、硬化物が耐擦傷性に優れたものとなる。また、反応性の観点から、好ましくは0.4≦z≦3、さらには0.8≦z≦3である。   By setting z to 0.1 or more, colloidal silica is effectively surface-modified, and the cured product has excellent scratch resistance. Further, from the viewpoint of reactivity, 0.4 ≦ z ≦ 3, and further preferably 0.8 ≦ z ≦ 3.

なお、zの値は、(c1)の1H−NMRスペクトルを測定し、水素原子の積分比から求めることができる。 In addition, the value of z can be calculated | required from the integration ratio of a hydrogen atom by measuring the < 1 > H-NMR spectrum of (c1).

(c1)が縮合物である場合、R13は、それぞれ1分子中に異なる2種以上の化学構造を有していてもよい。 When (c1) is a condensate, each R 13 may have two or more different chemical structures in one molecule.

尚、一般式(3)の3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミド基は、紫外線を吸収して3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミド基同士が光二量化することを主反応とするものである。   Incidentally, the 3,4,5,6-tetrahydrophthalimide group of the general formula (3) mainly absorbs ultraviolet rays and photodimers between the 3,4,5,6-tetrahydrophthalimide groups. is there.

前記式(3)の化合物の好ましい製造方法について説明する。たとえば、下記化学式(4)で表される二重結合を有するカルボン酸無水物に、下記一般式(5)で表されるアミノアルキルトリアルコキシシランを付加させてアミック酸とした後、加熱により閉環させてマレイミド基とし、このとき生成する水とアルコキシ基を反応させる方法が挙げられる。この方法によれば、容易に入手可能な原料を用いて、本発明の硬化型コーティング剤組成物に好適な(c1)を一段反応で製造することができるという点で、特に好ましい。   A preferred method for producing the compound of the formula (3) will be described. For example, an aminoalkyltrialkoxysilane represented by the following general formula (5) is added to a carboxylic acid anhydride having a double bond represented by the following chemical formula (4) to form an amic acid, and then the ring is closed by heating. And a maleimide group, and a method of reacting water generated at this time with an alkoxy group is exemplified. This method is particularly preferable in that (c1) suitable for the curable coating agent composition of the present invention can be produced by a one-step reaction using easily available raw materials.

Figure 0005150759
Figure 0005150759

2N−R14−Si−(OR133 ・・・(5) H 2 N—R 14 —Si— (OR 13 ) 3 (5)

なお、式(5)において、R13およびR14は、前記と同義である。
まず、二重結合を有するカルボン酸無水物に、アミノアルキルトリアルコキシシランのアミノ基が付加してアミック酸(以下、AMAという。)が生成する。次に、AMAを含む溶液を加熱すると、閉環反応が進行して、マレイミド基が生成する。閉環反応で水が生成するため、その水によりアルコキシ基の加水分解縮合反応が進行する。
In the formula (5), R 13 and R 14 are as defined above.
First, an amino group of an aminoalkyltrialkoxysilane is added to a carboxylic acid anhydride having a double bond to produce an amic acid (hereinafter referred to as AMA). Next, when the solution containing AMA is heated, the ring closure reaction proceeds and a maleimide group is generated. Since water is produced by the ring closure reaction, the hydrolysis and condensation reaction of the alkoxy group proceeds with the water.

ここで、閉環反応が完全で、発生した水が全てアルコキシシランの加水分解縮合反応に消費された場合、理論上、zは1となる。式(3)のzは0.1〜3の範囲であり、zを1未満とする場合は、反応系に水を添加する方法が挙げられ、一方、zを1超過とする場合は、反応系から水を除去したり、脱水剤を使用することで調整することができる。   Here, when the ring-closing reaction is complete and all the generated water is consumed for the hydrolysis and condensation reaction of alkoxysilane, z is theoretically 1. In the formula (3), z is in the range of 0.1 to 3, and when z is less than 1, a method of adding water to the reaction system can be mentioned. It can be adjusted by removing water from the system or using a dehydrating agent.

上記製造方法は、有機溶媒の存在下で行われるとよい。有機溶媒としては、AMAを溶解し、かつ原料と反応しないものが好ましい。具体的には、トルエン、キシレン等の芳香族化合物が好ましい。しかし、酸無水物とアミノ基との反応は非常に速いため、アルコールやエステル等の極性溶媒も使用することができる。
閉環反応の温度としては、70〜150℃の範囲が好ましい。
有機溶媒として水を殆ど溶解しない化合物、たとえば芳香族化合物を使用する場合、反応終了後、脱溶媒することが好ましい。
二重結合を有するカルボン酸無水物とアミノアルキルトリアルコキシシランとの割合としては、等モルが好ましい。二重結合を有するカルボン酸無水物およびアミノアルキルトリアルコキシシランとしては、それぞれ複数種を併用することもできる。
The said manufacturing method is good to be performed in presence of an organic solvent. As the organic solvent, a solvent that dissolves AMA and does not react with the raw material is preferable. Specifically, aromatic compounds such as toluene and xylene are preferable. However, since the reaction between the acid anhydride and the amino group is very fast, polar solvents such as alcohols and esters can also be used.
The temperature for the ring closure reaction is preferably in the range of 70 to 150 ° C.
When a compound that hardly dissolves water, for example, an aromatic compound, is used as the organic solvent, it is preferable to remove the solvent after completion of the reaction.
The proportion of the carboxylic acid anhydride having a double bond and the aminoalkyltrialkoxysilane is preferably equimolar. As the carboxylic acid anhydride and aminoalkyltrialkoxysilane having a double bond, a plurality of types can be used in combination.

(c2)は、コロイダルシリカであり、種々のものが使用できるが、球状粒子が均一分散したものが好ましく、たとえばアルコール系溶媒に均一分散したものがより好ましい。
(c2)の平均一次粒子径としては、1〜100nmが好ましく、5〜60nmであることがより好ましく、特に好ましくは5〜30nmである。(c2)の平均一次粒子径を1nmより大きいものとすることで、耐摩耗性に優れるものすることができ、100nmより小さいきいものとすることで、コロイド溶液の分散安定性に優れるものとすることができる。
(C2) is colloidal silica, and various types can be used, but those in which spherical particles are uniformly dispersed are preferable, for example, those in which alcohol particles are uniformly dispersed are more preferable.
The average primary particle size of (c2) is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 60 nm, and particularly preferably 5 to 30 nm. By making the average primary particle diameter of (c2) larger than 1 nm, it can be excellent in wear resistance, and by making it a threshold smaller than 100 nm, it is excellent in dispersion stability of the colloidal solution. be able to.

なお、本発明において平均一次粒子径とは、BET法による比表面積から算出された値を意味する。また、(c2)の比表面積は、30〜3,000m2/gの範囲である。 In the present invention, the average primary particle diameter means a value calculated from the specific surface area by the BET method. Moreover, the specific surface area of (c2) is in the range of 30 to 3,000 m 2 / g.

(C)成分の合成方法は、水を含む有機溶媒の存在下に、(c1)と(c2)とを、所定の質量比で仕込んだ後、加熱して反応させる方法が好ましい。加熱温度および時間は、触媒の有無等により異なるため一概に規定することはできないが、40〜140℃望ましくは60〜120℃で0.5〜20時間が望ましい。   The method for synthesizing the component (C) is preferably a method in which (c1) and (c2) are charged at a predetermined mass ratio in the presence of an organic solvent containing water and then heated to react. The heating temperature and time are different depending on the presence or absence of a catalyst and the like, and thus cannot be defined unconditionally.

(C)成分には、(c1)で表面修飾されたシリカ微粒子だけでなく、シリカ微粒子を含まない(c1)の加水分解縮合物が含まれていてもよく、それらを含めて(C)成分と定義する。
また、(c1)に加えて、前記式(4)で表される化合物とアミノアルキルメチルジアルコキシシランから(c1)と同様に合成されるマレイミド基含有アルコキシシランや、メチルトリアルコキシシランなど、その他アルコキシシラン化合物を加えて(c2)と反応させた生成物も、(C)成分の概念に含める。但しこの場合、その他アルコキシシラン化合物の仕込み量は、(c1)の半分以下であることが好ましい。
The component (C) may contain not only the silica fine particles whose surface is modified in (c1) but also the hydrolysis condensate (c1) that does not contain silica fine particles. It is defined as
In addition to (c1), maleimide group-containing alkoxysilane synthesized from the compound represented by formula (4) and aminoalkylmethyl dialkoxysilane in the same manner as (c1), methyltrialkoxysilane, etc. A product obtained by adding an alkoxysilane compound and reacting with (c2) is also included in the concept of component (C). In this case, however, the amount of the other alkoxysilane compound charged is preferably less than half of (c1).

(C)成分を合成する際の(c1)と(c2)の仕込み質量比は1:9〜9:1であるが、より好ましくは2:8〜7:3、さらに好ましくは2:8〜6:4である。(c1)と(c2)の質量比を1:9〜9:1とすることで、硬化膜の耐摩耗性と耐候性を両立させることができる。   The charge mass ratio of (c1) and (c2) when synthesizing the component (C) is 1: 9 to 9: 1, more preferably 2: 8 to 7: 3, still more preferably 2: 8 to 6: 4. By setting the mass ratio of (c1) and (c2) to 1: 9 to 9: 1, it is possible to achieve both wear resistance and weather resistance of the cured film.

反応系に仕込む水の量は、アルコキシ基1モルに対し、0.3〜10モルであることが好ましく0.5〜5モルであることがさらに好ましい。水の仕込み量をアルコキシ基1モルに対して0.3〜10モルとすることで、シリカ微粒子をゲル化させることなく、シリカ微粒子の表面を効率よく表面修飾することができる。   The amount of water charged into the reaction system is preferably 0.3 to 10 mol, and more preferably 0.5 to 5 mol, with respect to 1 mol of the alkoxy group. By setting the amount of water charged to 0.3 to 10 mol with respect to 1 mol of the alkoxy group, the surface of the silica fine particles can be efficiently modified without causing the silica fine particles to gel.

有機溶媒としては、水を均一に溶解するものが好ましく、より好ましくは沸点100℃〜200℃のアルコール系溶媒であり、さらに好ましくはエーテル結合を有する沸点100℃〜200℃のアルコール系溶媒である。
好ましい有機溶媒の具体例としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテルおよびエチレングリコールモノブチルエーテル等が挙げられる。
As the organic solvent, those that uniformly dissolve water are preferable, more preferably alcoholic solvents having a boiling point of 100 ° C to 200 ° C, and still more preferably alcoholic solvents having an ether bond and a boiling point of 100 ° C to 200 ° C. .
Specific examples of preferred organic solvents include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether and ethylene glycol. And monobutyl ether.

なお、(C)成分は、無触媒で製造することができるが、酸触媒やアルカリ触媒を加えてもよい。   In addition, although (C) component can be manufactured without a catalyst, you may add an acid catalyst and an alkali catalyst.

反応終了後、反応系中に含まれる水を除去するとよい。反応後の溶液を加熱したり減圧したりし、水、さらには有機溶媒を留去するとよい。このとき、反応後の溶液に水よりも高沸点の有機溶媒を加えることが好ましい。   After completion of the reaction, water contained in the reaction system may be removed. The solution after the reaction may be heated or decompressed to distill off water and further the organic solvent. At this time, it is preferable to add an organic solvent having a boiling point higher than that of water to the solution after the reaction.

本発明の組成物における(C)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して1〜35質量部であり、より好ましくは1〜30質量部、さらに好ましくは3〜25質量部、特に好ましくは5〜20質量部である。
(C)成分の含有割合を1〜35質量部とすることで、耐摩耗性と耐候性に優れた硬化膜が得られる組成物とすることができる。(C)成分の割合が1質量部以上であれば、硬化膜の耐摩耗性が向上する。しかし、(C)成分が過多では、硬化膜が収縮しやすくなったり、硬化膜の有機部分の分解が速くなったりして耐候性が低下する。
The content rate of (C) component in the composition of this invention is 1-35 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component, (B) component, and (C) component, More preferably, it is 1 -30 mass parts, More preferably, it is 3-25 mass parts, Most preferably, it is 5-20 mass parts.
By making the content rate of (C) component into 1-35 mass parts, it can be set as the composition from which the cured film excellent in abrasion resistance and a weather resistance is obtained. If the ratio of (C) component is 1 mass part or more, the abrasion resistance of a cured film will improve. However, if the component (C) is excessive, the cured film tends to shrink or the organic portion of the cured film is quickly decomposed, resulting in a decrease in weather resistance.

<(D)成分:ラジカル重合開始剤>
本発明の(D)成分は、ラジカル重合開始剤であり、種々の化合物を使用することができる。
(D)成分として光ラジカル重合開始剤を使用すれば、組成物は、光硬化型コーティング剤組成物としてはたらき、光照射により硬化する。(D)成分として熱ラジカル重合開始剤を使用すれば、組成物は、熱硬化型コーティング剤組成物としてはたらき、加熱により硬化する。
本発明の組成物は、低エネルギーで短時間での硬化が可能となるなど、硬化性に優れるという点で、(D)成分として光ラジカル重合開始剤を使用した光硬化型コーティング剤組成物であるのが好ましい。
<(D) component: radical polymerization initiator>
The component (D) of the present invention is a radical polymerization initiator, and various compounds can be used.
If a radical photopolymerization initiator is used as the component (D), the composition serves as a photocurable coating agent composition and is cured by light irradiation. If a thermal radical polymerization initiator is used as the component (D), the composition serves as a thermosetting coating agent composition and is cured by heating.
The composition of the present invention is a photocurable coating composition using a radical photopolymerization initiator as the component (D) in that it is excellent in curability, such as being capable of curing in a short time with low energy. Preferably there is.

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}および2−ヒドロキシ−1−{4−〔4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)ベンジル〕フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン等のアセトフェノン系化合物;ベンゾフェノン、4−フェニルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノンおよび4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルスルファイド等のベンゾフェノン系化合物;メチルベンゾイルフォルメート、オキシフェニル酢酸の2−(2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ)エチルエステルおよびオキシフェニル酢酸の2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステル等のα−ケトエステル系化合物;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およ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;1−〔4−(4−ベンゾイルフェニルスルファニル)フェニル〕−2−メチル−2−(4−メチルフェニルスルフィニル)プロパン−1−オン等のアセトフェノン/ベンゾフェノンハイブリッド系光開始剤;2−(O−ベンゾイルオキシム)−1−〔4−(フェニルチオ)〕−1,2−オクタンジオン等のオキシムエステル系光重合開始剤;並びにカンファーキノン等が挙げられる。   Specific examples of the photo radical polymerization initiator include 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane. -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-methylpropioni) ) Benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one and the like acetophenone compounds; benzophenone, 4-phenylbenzophenone, 2,4,6-trimethylbenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyl-diphenylsulfide, etc. Benzophenone compounds such as methylbenzoylformate, α-ketoesters such as 2- (2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy) ethyl ester of oxyphenylacetic acid and 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester of oxyphenylacetic acid Compound; 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpenty Phosphine oxide compounds such as ruphosphine oxide; benzoin compounds such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether and benzoin isobutyl ether; titanocene compounds; 1- [4- (4-benzoylphenylsulfanyl) Acetophenone / benzophenone hybrid photoinitiators such as phenyl] -2-methyl-2- (4-methylphenylsulfinyl) propan-1-one; 2- (O-benzoyloxime) -1- [4- (phenylthio)] Oxime ester photopolymerization initiators such as -1,2-octanedione; and camphorquinone.

熱ラジカル重合開始剤の具体例としては、有機過酸化物およびアゾ系化合物等が挙げられる。
有機過酸化物の具体例としては、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)2−メチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、2,2−ビス(4,4−ジ−ブチルパーオキシシクロヘキシル)プロパン、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロドデカン、t−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシマレイン酸、t−ブチルパーオキシ−3,5,5−トリメチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシラウレート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(m−トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキシルモノカーボネート、t−ヘキシルパーオキシベンゾエート、2,5−ジーメチル−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、n−ブチル−4,4−ビス(t−ブチルパーオキシ)バレレート、ジ−t−ブチルパーオキシイソフタレート、α、α‘−ビス(t−ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t−ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチルブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ヘキシルハイドロパーオキサイドおよびt−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。
アゾ系化合物の具体例としては、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾジ−t−オクタンおよびアゾジ−t−ブタン等が挙げられる。
Specific examples of the thermal radical polymerization initiator include organic peroxides and azo compounds.
Specific examples of the organic peroxide include 1,1-bis (t-butylperoxy) 2-methylcyclohexane, 1,1-bis (t-hexylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, , 1-bis (t-hexylperoxy) cyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane, , 2-bis (4,4-di-butylperoxycyclohexyl) propane, 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclododecane, t-hexylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxymaleic acid, t-butylperoxy-3,5,5-trimethylhexanoate, t-butylperoxylaurate, 2,5-dimethyl- , 5-di (m-toluoylperoxy) hexane, t-butylperoxyisopropyl monocarbonate, t-butylperoxy 2-ethylhexyl monocarbonate, t-hexylperoxybenzoate, 2,5-dimethyl-2,5 -Di (benzoylperoxy) hexane, t-butylperoxyacetate, 2,2-bis (t-butylperoxy) butane, t-butylperoxybenzoate, n-butyl-4,4-bis (t-butyl) Peroxy) valerate, di-t-butylperoxyisophthalate, α, α′-bis (t-butylperoxy) diisopropylbenzene, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t- Butylperoxy) hexane, t-butylcumyl peroxide, di-t-butylperoxide P-menthane hydroperoxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne-3, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyltrimethylsilyl peroxide, 1,1,3 Examples include 3-tetramethylbutyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-hexyl hydroperoxide, and t-butyl hydroperoxide.
Specific examples of the azo compound include 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile, 2-phenylazo-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile. Azodi-t-octane and azodi-t-butane.

以上列挙したラジカル重合開始剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。また、有機過酸化物は、還元剤と組み合わせることによりレドックス触媒とすることも可能である。   The radical polymerization initiators listed above may be used alone or in combination of two or more. Moreover, an organic peroxide can also be used as a redox catalyst by combining with a reducing agent.

本発明の組成物における(D)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、0.1〜10質量部であり、より好ましくは0.5〜5質量部、特に好ましくは1〜3質量部である。
(D)成分の含有割合を0.1〜10質量部とすることで、組成物が硬化性に優れるものとなり、耐摩耗性および耐候性に優れた硬化膜が得られる。
The content rate of (D) component in the composition of this invention is 0.1-10 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component, (B) component, and (C) component, and more. Preferably it is 0.5-5 mass parts, Most preferably, it is 1-3 mass parts.
When the content ratio of the component (D) is 0.1 to 10 parts by mass, the composition has excellent curability, and a cured film having excellent wear resistance and weather resistance is obtained.

<(E)成分:紫外線吸収剤>
本発明の(E)成分は、紫外線吸収剤であり、種々の化合物または物質を使用することができる。
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、酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化錫微粒子等の紫外線を吸収する無機微粒子等が挙げられる。
以上列挙した紫外線吸収剤は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<(E) component: UV absorber>
The component (E) of the present invention is an ultraviolet absorber, and various compounds or substances can be used.
Specific examples of the ultraviolet absorber 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-bis-butyroxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4 Triazine ultraviolet absorbers such as [1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine; 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol, 2- (2-hydroxy-5-tert-butylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- [2-hydroxy-5- (2- (Meth) acryloyloxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole and other benzotriazole UV absorbers; 2,4-dihydroxybenzophenone and 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and other benzophenone UV absorbers, ethyl-2- Cyano-3,3-diphenyl acrylate, octyl-2-cyano-3,3-diphenyl Cyanoacrylate ultraviolet absorbers such as acrylate, titanium oxide fine particles, zinc oxide fine particles, inorganic fine particles or the like that absorbs ultraviolet light, such as tin oxide fine particles.
The ultraviolet absorbers listed above may be used alone or in combination of two or more.

これらのうち、(メタ)アクリロイル基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、硬化膜の耐候性と耐摩耗性を両立させる点で、特に好ましい。   Of these, a benzotriazole-based ultraviolet absorber having a (meth) acryloyl group is particularly preferable in terms of achieving both the weather resistance and the wear resistance of the cured film.

本発明の組成物における(E)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、1〜12質量部であり、より好ましくは3〜12質量部である。
(E)成分の含有割合を1〜12質量部とすることで、硬化膜の耐摩耗性および耐候性を両立させることができる。(E)成分が1質量部未満では、十分な耐候性を示す硬化膜が得られない。一方、(E)成分が多すぎると、硬化膜の耐摩耗性が低下するだけでなく、耐候性も低下する傾向にあることから、(E)成分を12質量部以下とする。特に、(E)成分の含有割合を3〜12質量部とすることで、優れた耐摩耗性と耐候性とを両立する硬化膜が得られる。
The content ratio of the component (E) in the composition of the present invention is 1 to 12 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A), the component (B), and the component (C), and more preferably. 3 to 12 parts by mass.
(E) By making the content rate of a component into 1-12 mass parts, the abrasion resistance of a cured film and a weather resistance can be made to make compatible. When the component (E) is less than 1 part by mass, a cured film showing sufficient weather resistance cannot be obtained. On the other hand, when there is too much (E) component, not only the abrasion resistance of a cured film will fall, but also there exists a tendency for a weather resistance to fall, Therefore (E) component shall be 12 mass parts or less. In particular, by setting the content ratio of the component (E) to 3 to 12 parts by mass, a cured film having both excellent wear resistance and weather resistance can be obtained.

<(F)成分:有機溶剤>
本発明の(F)成分は溶剤であり、種々の化合物を使用することができる。
(F)成分としては、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分および(E)成分、さらには後述する他の成分を均一に分散または溶解するものが好ましい。
<(F) component: organic solvent>
The component (F) of the present invention is a solvent, and various compounds can be used.
As the component (F), those that uniformly disperse or dissolve the components (A), (B), (C), (D) and (E), and other components described later are preferable.

好ましい溶剤の具体例としては、エタノールおよびイソプロパノール等のアルコール;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のアルキレングリコールモノエーテル;トルエンおよびキシレン等の芳香族化合物;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル;アセトン、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチルケトン等のケトン;ジブチルエーテル等のエーテル;ジアセトンアルコール;並びにN−メチルピロリドン等が挙げられる。これらのうち、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は、各種成分の分散性または溶解性に優れるだけでなく、本発明の組成物が塗布される樹脂基材がポリカーボネート樹脂製である場合に、ポリカーボネート樹脂を溶かさないため、特に好ましい。   Specific examples of preferred solvents include alcohols such as ethanol and isopropanol; alkylene glycol monoethers such as ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether; toluene and Aromatic compounds such as xylene; esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, ethyl acetate and butyl acetate; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; ethers such as dibutyl ether; diacetone alcohol; and N-methylpyrrolidone Can be mentioned. Among these, alkylene glycol monoethers such as propylene glycol monomethyl ether are not only excellent in dispersibility or solubility of various components, but also when the resin substrate to which the composition of the present invention is applied is made of a polycarbonate resin. The polycarbonate resin is particularly preferable because it does not dissolve the polycarbonate resin.

さらに、アルコールやアルキレングリコールモノエーテル等のポリカーボネート樹脂を溶かさない溶剤と、エステルやケトン等のポリカーボネート樹脂を溶かす溶剤を混合することで、塗工時にはポリカーボネート樹脂製基材は溶かさず、その後の加熱工程では樹脂基材表面をミクロンオーダーで溶解して塗膜の密着性を高める手法も好ましく適用できる。また、種々沸点の溶剤を混合することで、塗膜表面の平滑性を高める手法も好ましく適用できる。   Furthermore, by mixing a solvent that does not dissolve polycarbonate resin such as alcohol or alkylene glycol monoether and a solvent that dissolves polycarbonate resin such as ester or ketone, the substrate made of polycarbonate resin is not dissolved during coating, and the subsequent heating process Then, a method of improving the adhesion of the coating film by dissolving the resin substrate surface on the micron order is also preferably applicable. Moreover, the method of improving the smoothness of the coating-film surface by mixing the solvent of various boiling points can also be applied preferably.

本発明の組成物における(F)成分の含有割合は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、10〜1000質量部である。(F)成分の配合量が少なすぎると均一な塗装が行いにくく、多すぎると十分な厚さの硬化膜が得られにくい。したがって、(F)成分は、塗装方法に応じて適宜選択すればよいが、敢えて規定するのであれば、生産性の観点から、好ましくは50〜500質量部、さらに好ましくは50〜300質量部である。
なお、組成物の調製時に(A)〜(E)成分ならびに後述の(G)成分、(H)成分およびその他の成分とともに存在する有機溶媒も、(F)成分の含有割合に含めることとする。
The content rate of (F) component in the composition of this invention is 10-1000 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component, (B) component, and (C) component. When the blending amount of the component (F) is too small, uniform coating is difficult to perform, and when it is too large, it is difficult to obtain a cured film having a sufficient thickness. Therefore, the component (F) may be appropriately selected according to the coating method, but if it is intentionally defined, it is preferably 50 to 500 parts by mass, more preferably 50 to 300 parts by mass from the viewpoint of productivity. is there.
In addition, the organic solvent which exists with (A)-(E) component and the below-mentioned (G) component, (H) component, and other components at the time of preparation of a composition shall also be included in the content rate of (F) component. .

<(G)成分:ヒンダードアミン系光安定剤>
本発明の組成物は、前記(A)〜(F)成分を必須とするものであるが、耐候性を向上させる目的で、ヒンダードアミン系光安定剤(G)(以下、「(G)成分」という)を配合してもよい。
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)エステル等のヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
これらのうち、ヒンダードアミンの塩基性が低いものが組成物の安定性の点で好ましく、具体的には、アミノエーテル基を有する所謂NOR型のものがより好ましい。
(G)成分の含有割合としては、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して0.05〜1.5質量部、さらには0.1〜1.5質量部が好ましい。
<(G) component: hindered amine light stabilizer>
The composition of the present invention essentially comprises the components (A) to (F), but for the purpose of improving the weather resistance, the hindered amine light stabilizer (G) (hereinafter referred to as “(G) component”). May be blended.
Specific examples of the hindered amine light stabilizer 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, hindered amine light stabilizers such as bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4-piperidinyl) ester, etc.
Among these, those having a low basicity of hindered amine are preferable from the viewpoint of the stability of the composition, and specifically, a so-called NOR type having an amino ether group is more preferable.
(G) As a content rate of a component, 0.05-1.5 mass parts with respect to a total of 100 mass parts of (A) component, (B) component, and (C) component, Furthermore, 0.1-1 .5 parts by mass is preferred.

<(H)成分:表面改質剤>
本発明の組成物には、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、各種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、レベリング剤、スベリ性付与剤、防汚性付与剤等の名称で市販されている、表面物性を改質する各種添加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およびフッ素系表面改質剤が好適である。
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を有するシリコーン系ポリマーおよびオリゴマー、シリコーン鎖とポリエステル鎖を有するシリコーン系ポリマーおよびオリゴマー、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を有するフッ素系ポリマーおよびオリゴマー、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を有するフッ素系ポリマーおよびオリゴマー、等が挙げられる。これらのうちの一種以上を使用すればよい。滑り性の持続力を高めるなどの目的で、分子中に(メタ)アクリロイル基を含有するものを使用してもよい。
<(H) component: surface modifier>
Various surface modifiers may be added to the composition of the present invention for the purpose of increasing the leveling property at the time of coating, the purpose of increasing the slipping property of the cured film and improving the scratch resistance, and the like. As the surface modifier, various additives for modifying the surface physical properties, which are commercially available under the names of a surface conditioner, a leveling agent, a slipperiness imparting agent, an antifouling imparting agent and the like, can be used. Of these, silicone-based surface modifiers and fluorine-based surface modifiers are preferred.
Specific examples include silicone polymers and oligomers having a silicone chain and a polyalkylene oxide chain, silicone polymers and oligomers having a silicone chain and a polyester chain, fluorine polymers and oligomers having a perfluoroalkyl group and a polyalkylene oxide chain, Examples thereof include fluorine polymers and oligomers having a perfluoroalkyl ether chain and a polyalkylene oxide chain. One or more of these may be used. You may use what contains a (meth) acryloyl group in a molecule | numerator for the objective of improving the sustainability of slipperiness.

表面改質剤の好ましい配合量は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して0.01〜1.0質量部である。表面改質剤の配合量を0.01〜1.0質量部とすることで、塗膜の表面平滑性を高めることができる。   The preferable compounding quantity of a surface modifier is 0.01-1.0 mass part with respect to a total of 100 mass parts of (A) component, (B) component, and (C) component. The surface smoothness of a coating film can be improved by making the compounding quantity of a surface modifier into 0.01-1.0 mass part.

<その他の成分>
本発明の組成物は、前記(A)〜(F)成分を必須とするものであるが、目的に応じて種々の成分を配合することができる。上記(G)成分、(H)成分および以下に列挙するその他の成分は、単独で配合してもよいし、2種以上を配合してもよい。
<Other ingredients>
The composition of the present invention essentially comprises the components (A) to (F), but various components can be blended depending on the purpose. The above component (G), component (H) and other components listed below may be blended alone or in combination of two or more.

本発明の組成物には、保存安定性を良好にする目的で、ラジカル重合禁止剤を添加することが好ましい。
重合禁止剤の具体例としては、ハイドロキノン、tert−ブチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノール、ベンゾキノン、フェノチアジン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアンモニウム塩、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンのアルミニウム塩、ジブチルジチオカルバミン酸銅、塩化銅、硫酸銅等が挙げられる。
重合禁止剤の添加量は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して10〜10,000ppmとする事が好ましく、より好ましくは100〜3000ppmである。
In order to improve the storage stability, it is preferable to add a radical polymerization inhibitor to the composition of the present invention.
Specific examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, tert-butylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, benzoquinone, phenothiazine. N-nitrosophenylhydroxylamine, ammonium salt of N-nitrosophenylhydroxylamine, aluminum salt of N-nitrosophenylhydroxylamine, copper dibutyldithiocarbamate, copper chloride, copper sulfate and the like.
The addition amount of the polymerization inhibitor is preferably 10 to 10,000 ppm, more preferably 100 to 3000 ppm with respect to 100 parts by mass in total of the components (A), (B) and (C). .

本発明の組成物には、硬化膜の耐熱性や耐候性を良好にする目的で、各種酸化防止剤を配合してもよい。酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の一次酸化防止剤や、イオウ系およびリン系の二次酸化防止剤が挙げられる。
一次酸化防止剤の具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、エチレンビス(オキシエチレン)ビス[3−(5−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−m−トリル)プロピオネート]、1,3,5−トリス[(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−キシリル)メチル]−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン等が挙げられる。
二次酸化防止剤の具体例としては、ジドデシル3,3’−チオジプロピオネート、4,6−ビス(オクチルチオメチル)−o−クレゾール、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト等が挙げられる。
酸化防止剤の好ましい配合量は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して0〜5質量部であり、より好ましくは0〜3質量部である。
Various antioxidants may be added to the composition of the present invention for the purpose of improving the heat resistance and weather resistance of the cured film. Examples of the antioxidant include primary antioxidants such as hindered phenol antioxidants, and sulfur and phosphorus secondary antioxidants.
Specific examples of the primary antioxidant include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], ethylenebis (oxyethylene) bis [3- (5-tert- Butyl-4-hydroxy-m-tolyl) propionate], 1,3,5-tris [(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-xylyl) methyl] -1,3,5-triazine-2 , 4, 6 (1H, 3H, 5H) -trione and the like.
Specific examples of secondary antioxidants include didodecyl 3,3′-thiodipropionate, 4,6-bis (octylthiomethyl) -o-cresol, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) Phosphite etc. are mentioned.
A preferable blending amount of the antioxidant is 0 to 5 parts by mass, more preferably 0 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the components (A), (B), and (C). .

本発明の組成物には、1分子中に1個以上のラジカル重合性不飽和基を有する、(A)成分および(B)成分以外の化合物を配合してもよい。
1分子中に1個のラジカル重合性不飽和基を有する化合物(以下、「不飽和化合物」という)は、硬化膜と樹脂製基材との密着性を高めるために配合することができる。
不飽和化合物におけるラジカル重合性不飽和基としては、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
不飽和化合物の配合割合としては、耐摩耗性および耐候性が悪化するのを防ぐ観点から、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましい。
You may mix | blend compounds other than (A) component and (B) component which have a 1 or more radically polymerizable unsaturated group in 1 molecule in the composition of this invention.
A compound having one radical polymerizable unsaturated group in one molecule (hereinafter referred to as “unsaturated compound”) can be blended in order to improve the adhesion between the cured film and the resin substrate.
The radically polymerizable unsaturated group in the unsaturated compound is preferably a (meth) acryloyl group.
As a compounding ratio of the unsaturated compound, from the viewpoint of preventing deterioration of wear resistance and weather resistance, 20 mass with respect to a total of 100 mass parts of the component (A), the component (B), and the component (C). Part or less.

不飽和化合物において、1分子中に1個のラジカル重合性不飽和基を有する化合物の具体例としては、(メタ)アクリル酸、アクリル酸のマイケル付加型のダイマー、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、アルキルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、パラクミルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノール(メタ)アクリレート、オルトフェニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカンメチロール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)ヘキサヒドロフタルイミド、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルフォリン、N−ビニルピロリドン、N−ビニルカプロラクタム等が挙げられる。   Specific examples of the unsaturated compound having one radical polymerizable unsaturated group in one molecule include (meth) acrylic acid, Michael addition dimer of acrylic acid, ω-carboxy-polycaprolactone mono ( (Meth) acrylate, monohydroxyethyl phthalate (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenyl (meth) (Meth) acrylate of acrylate, alkylene oxide adduct of phenol, (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of alkylphenol, cyclohexyl (meth) acrylate, tert-butylcyclohexyl (meth) acrylate, 2 Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of paracumylphenol, orthophenylphenol (meth) acrylate, alkylene oxide of orthophenylphenol Adduct (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tricyclodecanemethylol (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, N- (2- ( (Meth) acryloxyethyl) hexahydrophthalimide, N- (2- (meth) acryloxyethyl) tetrahydrophthalimide, N, N-dimethylacrylamide, acryloyl Lumorpholine, N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam and the like can be mentioned.

不飽和化合物において、1分子中に2個以上のラジカル重合性不飽和基を有する化合物(以下、「多官能不飽和化合物」という)を配合してもよい。多官能不飽和化合物を含むことで、硬化膜と樹脂製基材との密着性および硬化膜の耐摩耗性が改善する場合がある。
多官能不飽和化合物におけるラジカル重合性不飽和基の数は、耐摩耗性を低下させないためには1分子中に3個以上であることが好ましく、4〜20個であることがより好ましい。
多官能不飽和化合物の配合割合としては、耐候性が悪化するのを防ぐ観点から、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましい。
In the unsaturated compound, a compound having two or more radically polymerizable unsaturated groups in one molecule (hereinafter referred to as “polyfunctional unsaturated compound”) may be blended. By including a polyfunctional unsaturated compound, the adhesion between the cured film and the resin base material and the wear resistance of the cured film may be improved.
The number of radically polymerizable unsaturated groups in the polyfunctional unsaturated compound is preferably 3 or more, more preferably 4 to 20 in one molecule so as not to lower the wear resistance.
The blending ratio of the polyfunctional unsaturated compound is 20 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the component (A), the component (B), and the component (C) from the viewpoint of preventing deterioration of weather resistance. It is preferable that

多官能不飽和化合物としては、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物が好ましく、具体例としては、以下の化合物が挙げられる。
ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールZのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、チオビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールZのジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSのジ(メタ)アクリレート、チオビスフェノールのジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメチロールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリセリンのアルキレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ダイマー酸ジオールジ(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメチロールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンのアルキレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールのトリおよびテトラアクリレート、ペンタエリスリトールのアルキレンオキサイド付加物のトリおよびテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサおよびペンタアクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、末端に(メタ)アクリロイル基を有するシリコーン樹脂等が挙げられる。
As the polyfunctional unsaturated compound, a compound having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule is preferable, and specific examples thereof include the following compounds.
Di (meth) acrylate of bisphenol A alkylene oxide adduct, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol F, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of bisphenol Z, alkylene oxide adduct of bisphenol S Di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of alkylene oxide adduct of thiobisphenol, di (meth) acrylate of bisphenol A, di (meth) acrylate of bisphenol F, di (meth) acrylate of bisphenol Z, bisphenol S Di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of thiobisphenol, tricyclodecane dimethylol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene Glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonane Di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, di (meth) acrylate of glycerin alkylene oxide adduct, dimer acid diol di (meth) acrylate, cyclohexane dimethylol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) ) Acrylate, tri (meth) acrylate of trimethylolpropane alkylene oxide adduct, tri- and tetra-acrylate of pentaerythritol, alkyl of pentaerythritol Trioxide and tetraacrylate of oxide adduct, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa and pentaacrylate, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, terminal (meth) Examples thereof include silicone resins having an acryloyl group.

ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、ポリエステルポリオールと(メタ)アクリル酸との脱水縮合物が挙げられる。ポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジメチロール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、およびトリメチロールプロパン等の低分子量ポリオール、並びにこれらのアルキレンオキシド付加物等のポリオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸およびテレフタル酸等の二塩基酸またはその無水物等の酸成分とからの反応物等が挙げられる。また、各種デンドリマー型ポリオールと(メタ)アクリル酸との脱水縮合物が挙げられる。   As a polyester (meth) acrylate, the dehydration condensate of a polyester polyol and (meth) acrylic acid is mentioned. Polyester polyols include low molecular weight polyols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, cyclohexane dimethylol, 3-methyl-1,5-pentanediol, propylene glycol, polypropylene glycol, 1,6-hexanediol, and trimethylolpropane, and Examples include reactants from polyols such as these alkylene oxide adducts and acid components such as dibasic acids such as adipic acid, succinic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof. Moreover, the dehydration condensate of various dendrimer type polyols and (meth) acrylic acid is mentioned.

エポキシ(メタ)アクリレートとしては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、水素添加ビスフェノールA型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、フェノールまたはクレゾールノボラック型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、ビフェニル型エポキシ樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルのジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ポリブタジエンのジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ポリブタジエン内部エポキシ化物の(メタ)アクリル酸付加物、エポキシ基を有するシリコーン樹脂の(メタ)アクリル酸付加物、リモネンジオキサイドの(メタ)アクリル酸付加物、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の(メタ)アクリル酸付加物等が挙げられる。   As epoxy (meth) acrylate, (meth) acrylic acid adduct of bisphenol A type epoxy resin, (meth) acrylic acid adduct of hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, (meth) acrylic of phenol or cresol novolac type epoxy resin Acid addition products, (meth) acrylic acid addition products of biphenyl type epoxy resins, (meth) acrylic acid addition products of diglycidyl ether of polyethers such as polytetramethylene glycol, (meth) acrylic acid addition of diglycidyl ether of polybutadiene Products, (meth) acrylic acid adducts of polybutadiene internal epoxidized products, (meth) acrylic acid adducts of silicone resins having epoxy groups, (meth) acrylic acid adducts of limonene dioxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl- 3,4-epoch Shi cyclohexanecarboxylate (meth) acrylic acid adduct and the like.

ウレタン(メタ)アクリレートとしては、有機ポリイソシアネートとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを付加反応させた化合物や、有機ポリイソシアネートとポリオールとヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートを付加反応させた化合物が挙げられる。
ここで、ポリオールとしては、低分子量ポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。
低分子量ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメチロール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、およびグリセリン等が挙げられる。
ポリエーテルポリオールとしては、ポリプロピレングリコールやポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
ポリエステルポリオールとしては、これら低分子量ポリオールおよび/またはポリエーテルポリオールと、アジピン酸、コハク酸、フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸およびテレフタル酸等の二塩基酸またはその無水物等の酸成分との反応物が挙げられる。
有機ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、およびイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。
ヒドロキシル基含有(メタ)アクリレートとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートや、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等のヒドロキシル基含有多官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。
Examples of the urethane (meth) acrylate include compounds obtained by addition reaction of organic polyisocyanate and hydroxyl group-containing (meth) acrylate, and compounds obtained by addition reaction of organic polyisocyanate, polyol and hydroxyl group-containing (meth) acrylate.
Here, examples of the polyol include a low molecular weight polyol, a polyether polyol, a polyester polyol, and a polycarbonate polyol.
Examples of the low molecular weight polyol include ethylene glycol, propylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethylol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and glycerin.
Examples of the polyether polyol include polypropylene glycol and polytetramethylene glycol.
As the polyester polyol, a reaction product of these low molecular weight polyol and / or polyether polyol and an acid component such as adipic acid, succinic acid, phthalic acid, hexahydrophthalic acid and terephthalic acid, or a dibasic acid or its anhydride. Is mentioned.
Examples of the organic polyisocyanate include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, tetramethylxylylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate.
Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate such as 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, pentaerythritol tri ( Examples include hydroxyl group-containing polyfunctional (meth) acrylates such as (meth) acrylate and dipentaerythritol penta (meth) acrylate.

以上列挙した不飽和化合物は、単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。   The unsaturated compounds listed above may be used alone or in combination of two or more.

本発明の組成物には、透明性を維持しながら硬化時の反りを低減させる目的等で、有機ポリマーを配合することもできる。好適なポリマーとしては、(メタ)アクリル系ポリマーが挙げられ、好適な構成モノマーとしては、メチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、N−(2−(メタ)アクリロキシエチル)テトラヒドロフタルイミド等が挙げられる。(メタ)アクリル酸を共重合したポリマーの場合、グリシジル(メタ)アクリレートを付加させて(メタ)アクリロイル基をポリマー鎖に導入してもよい。   An organic polymer can also be blended with the composition of the present invention for the purpose of reducing warpage during curing while maintaining transparency. Suitable polymers include (meth) acrylic polymers, and suitable constituent monomers include methyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate, N- ( 2- (meth) acryloxyethyl) tetrahydrophthalimide and the like. In the case of a polymer copolymerized with (meth) acrylic acid, glycidyl (meth) acrylate may be added to introduce a (meth) acryloyl group into the polymer chain.

<調製方法>
本発明の組成物は、既に説明した(A)〜(F)成分、必要に応じて(G)成分および(H)成分などのその他の成分を、所定の量で秤量し、攪拌・混合して製造することができる。
<Preparation method>
In the composition of the present invention, the components (A) to (F) already described, and other components such as the component (G) and the component (H), if necessary, are weighed in predetermined amounts, stirred and mixed. Can be manufactured.

<塗装方法および硬化方法>
本発明の硬化型コーティング剤組成物は、耐摩耗性および耐候性を付与したい基材の表面に塗布される。
本発明の組成物が適用できる基材としては、屋外で使用される種々の材料に適用でき、プラスチック、金属およびコンクリート等が挙げられる。また、基材の形状に特に限定はない。
本発明の組成物は、特に屋外で使用されるプラスチックに好ましく適用できる。プラスチックの具体例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂およびポリウレタン樹脂等が挙げられるが、より好ましくはポリカーボネート樹脂およびポリメチルメタクリレート、特に好ましくはポリカーボネート樹脂である。
<Coating method and curing method>
The curable coating agent composition of the present invention is applied to the surface of a substrate to which wear resistance and weather resistance are to be imparted.
The substrate to which the composition of the present invention can be applied is applicable to various materials used outdoors, and examples thereof include plastic, metal, and concrete. Moreover, there is no limitation in particular in the shape of a base material.
The composition of the present invention can be preferably applied particularly to plastics used outdoors. Specific examples of the plastic include polycarbonate resin, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, epoxy resin, and polyurethane resin. More preferred are polycarbonate resin and polymethyl methacrylate, and particularly preferred is polycarbonate resin.

本発明の硬化型コーティング剤組成物の塗装方法は、常法に従えばよい。たとえば、スプレー法、スピンコート法、ディップコート法、バーコート法、フローコート法などが好ましく、基材の形状などに応じて選択するとよい。このとき、基材の表面が本発明の組成物に長時間さらされないようにすると、有機溶剤による基材の劣化が抑制される。
塗装により形成する塗膜の膜厚は、目的に応じて適宜設定すればよい。たとえば、硬化膜の膜厚が厚いほど耐候性は向上するが、硬化膜の外観および生産性の観点から、厚くするのは望ましくない。耐候性、外観および生産性を考慮すると、硬化後の塗膜の膜厚を5〜50μmさらには10〜40μmとするのが望ましい。
塗膜の乾燥温度は、基材の耐熱性に応じて適宜選択すればよく、樹脂製基材であれば樹脂の軟化点以下である。たとえば、ポリカーボネート樹脂の場合、50〜120℃の範囲とするのが好ましい。
What is necessary is just to follow the coating method of the curable coating agent composition of this invention in a conventional method. For example, a spray method, a spin coat method, a dip coat method, a bar coat method, a flow coat method and the like are preferable, and may be selected according to the shape of the substrate. At this time, if the surface of the base material is not exposed to the composition of the present invention for a long time, deterioration of the base material due to the organic solvent is suppressed.
What is necessary is just to set the film thickness of the coating film formed by coating suitably according to the objective. For example, the thicker the cured film, the better the weather resistance, but it is not desirable to increase the thickness from the viewpoint of the appearance and productivity of the cured film. Considering weather resistance, appearance, and productivity, it is desirable that the film thickness of the cured film is 5 to 50 μm, more preferably 10 to 40 μm.
What is necessary is just to select the drying temperature of a coating film suitably according to the heat resistance of a base material, and if it is a resin-made base material, it is below the softening point of resin. For example, in the case of a polycarbonate resin, the temperature is preferably in the range of 50 to 120 ° C.

本発明の組成物が光硬化型組成物である場合は、組成物を基材に塗布した後乾燥し、紫外線等の光を照射するとよい。好ましい製造方法としては、乾燥後の基材を高温で維持した状態で光を照射する方法が挙げられる。
本発明の組成物が光硬化型組成物である場合において、組成物を乾燥させた後、紫外線等を照射する際の温度としては、基板材料の性能維持温度以下であれば特に限定されるものではないが、50℃〜200℃範囲が好ましい。たとえば、ポリカーボネート樹脂の場合、50〜120℃の範囲とする事が好ましく、より好ましくは60〜110℃、さらに好ましくは70〜100℃、特に好ましくは80〜100℃である。紫外線を照射する際の基材の温度を50〜120℃の範囲に維持することで、硬化膜の耐摩耗性を高めることができる。
In the case where the composition of the present invention is a photocurable composition, the composition is applied to a substrate, dried, and then irradiated with light such as ultraviolet rays. A preferable production method includes a method of irradiating light with the dried substrate maintained at a high temperature.
In the case where the composition of the present invention is a photocurable composition, the temperature at which the composition is dried and then irradiated with ultraviolet rays or the like is particularly limited as long as it is below the performance maintaining temperature of the substrate material. However, the range of 50 ° C to 200 ° C is preferred. For example, in the case of a polycarbonate resin, the temperature is preferably in the range of 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 110 ° C, still more preferably 70 to 100 ° C, and particularly preferably 80 to 100 ° C. The abrasion resistance of the cured film can be improved by maintaining the temperature of the base material in the range of 50 to 120 ° C. when irradiating with ultraviolet rays.

光としては、紫外線および可視光線が挙げられるが、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、UV無電極ランプ、LED等が挙げられる。UV無電極ランプの場合、直流電源電流による新しいタイプのものも好適に使用することができる。
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100〜10,000mJ/cm2が好ましく、1,000〜6,000mJ/cm2がより好ましい。
Examples of light include ultraviolet light and visible light, and ultraviolet light is particularly preferable.
Examples of the ultraviolet irradiation device include a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a UV electrodeless lamp, and an LED. In the case of a UV electrodeless lamp, a new type using a DC power supply current can also be suitably used.
Irradiation energy should be appropriately set according to the type and composition of the active energy ray. As an example, when a high-pressure mercury lamp is used, the irradiation energy in the UV-A region is 100 to 10,000 mJ / cm 2 is preferable, and 1,000 to 6,000 mJ / cm 2 is more preferable.

本発明の組成物が熱硬化型組成物である場合は、組成物を基材に塗布した後乾燥し、さらに加熱するとよい。加熱温度としては、基板材料の性能維持温度以下であれば特に限定されるものではないが、80〜200℃が好ましい。
加熱時間としては、10分以上120分以下が好ましい。生産性の観点からであれば、60分以下さらには30分以下とするとよい。
When the composition of the present invention is a thermosetting composition, the composition is applied to a substrate, dried, and then heated. Although it will not specifically limit if it is below the performance maintenance temperature of a board | substrate material as heating temperature, 80-200 degreeC is preferable.
As heating time, 10 minutes or more and 120 minutes or less are preferable. From the viewpoint of productivity, the time is preferably 60 minutes or less, more preferably 30 minutes or less.

なお、組成物の硬化は、大気中で行ってもよいし、真空中、不活性ガス雰囲気中で行ってもよい。硬化膜の性能上、真空中または不活性ガス雰囲気中が好ましいが、生産性の面から大気中で行ってもよい。
本明細書において乾燥および加熱の温度は、塗膜の表面温度であって、乾燥または加熱の雰囲気温度にほぼ等しい。
The composition may be cured in the air or in a vacuum or in an inert gas atmosphere. In view of the performance of the cured film, it is preferably in a vacuum or in an inert gas atmosphere, but may be performed in the air from the viewpoint of productivity.
In this specification, the temperature of drying and heating is the surface temperature of the coating film, and is approximately equal to the atmospheric temperature of drying or heating.

以上、本発明の硬化型コーティング剤組成物の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。   As mentioned above, although embodiment of the curable coating agent composition of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention, with modifications and improvements that can be made by those skilled in the art.

以下に、実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、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。
以下において「部」とは質量部を意味し、「%」とは質量%を意味する。また、上記(A)成分に該当しない(A)成分以外の多官能ウレタン(メタ)アクリレートを(A)’成分、上記(C)成分に該当しない(C)成分以外のコロイダルシリカ(分散媒を除いた不揮発性成分)を(C)’成分という。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited by these Examples.
Hereinafter, “parts” means parts by mass, and “%” means mass%. In addition, the polyfunctional urethane (meth) acrylate other than the component (A) not corresponding to the component (A) is used as the component (A) ′, and the colloidal silica other than the component (C) not corresponding to the component (C) (dispersion medium is used). The non-volatile component removed) is referred to as (C) ′ component.

○製造例1:(A)成分の製造(HDI3−HBA)
攪拌装置および空気の吹き込み管を備えた3Lセパラブルフラスコに、ヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート型三量体を主成分とするイソシアネート化合物〔旭化成ケミカルズ(株)製デュラネートTPA−100。NCO含有量23%。〕1369.5g(NCO7.5モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(以下、「BHT」という)1.22g、ジブチルスズジラウレート(以下、「DBTL」という)0.73gを仕込み、液温を50〜70℃で攪拌しながら、4−ヒドロキシブチルアクリレート(以下、「HBA」という)1080g(7.5モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、反応生成物のIR(赤外吸収)分析でイソシアネート基が消失していることを確認して反応を終了し、イソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物を得た。以下、この反応生成物を「HDI3−HBA」と呼ぶ。
HDI3−HBAは、前記一般式(1)において、R1、R2およびR3が全てテトラメチレン基で、R4、R5およびR6が全て水素原子である化合物に該当する。
○ Production Example 1: Production of component (A) (HDI3-HBA)
Into a 3 L separable flask equipped with a stirrer and an air blowing tube, an isocyanate compound having a nurate trimer of hexamethylene diisocyanate as a main component [Duranate TPA-100 manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation. NCO content 23%. ] 1369.5 g (NCO 7.5 mol), 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (hereinafter referred to as “BHT”) 1.22 g, dibutyltin dilaurate (hereinafter referred to as “DBTL”) 0.73 g Was added dropwise, while stirring at a liquid temperature of 50 to 70 ° C., 1080 g (7.5 mol) of 4-hydroxybutyl acrylate (hereinafter referred to as “HBA”) was added dropwise.
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 80 ° C. for 4 hours, and the reaction was completed by confirming that the isocyanate group had disappeared by IR (infrared absorption) analysis of the reaction product. The isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound Got. Hereinafter, this reaction product is referred to as “HDI3-HBA”.
HDI3-HBA corresponds to a compound in which R 1 , R 2 and R 3 are all tetramethylene groups and R 4 , R 5 and R 6 are all hydrogen atoms in the general formula (1).

○製造例2:(A)’成分の製造(IPDI−M305)
攪拌装置および空気の吹き込み管を備えた2Lセパラブルフラスコに、ペンタエリスリトールのトリおよびテトラアクリレート〔東亞合成(株)製アロニックスM−305。以下、M−305という。〕993g(トリアクリレート2モル含有)、BHTの0.61g、DBTLの0.36gを仕込み、液温を70〜75℃で攪拌しながら、イソホロンジイソシアネート(以下、「IPDI」という)の222g(1.0モル)を滴下した。
滴下終了後、85℃で2時間攪拌し、反応生成物のIR(赤外吸収)分析でイソシアネート基が消失していることを確認して反応を終了し、多官能ウレタンアクリレートを得た。
以下、この反応生成物を「IPDI−M305」と呼ぶ。
○ Production Example 2: Production of component (A) ′ (IPDI-M305)
To a 2 L separable flask equipped with a stirrer and an air blowing tube, triethyl and tetraacrylate of pentaerythritol [Aronix M-305 manufactured by Toagosei Co., Ltd. Hereinafter referred to as M-305. 993 g (containing 2 moles of triacrylate), 0.61 g of BHT and 0.36 g of DBTL were charged, and 222 g (1 of IPDI) of isophorone diisocyanate (hereinafter referred to as “IPDI”) was stirred at a liquid temperature of 70 to 75 ° C. 0.0 mol) was added dropwise.
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred at 85 ° C. for 2 hours, and the reaction was terminated by confirming that the isocyanate group had disappeared by IR (infrared absorption) analysis of the reaction product, thereby obtaining a polyfunctional urethane acrylate.
Hereinafter, this reaction product is referred to as “IPDI-M305”.

○製造例3:(c1)成分の製造(THPI−アルコキシシラン)
撹拌器を備えた3Lセパラブルフラスコに、トルエン1119g、3,4,5,6−テトラヒドロフタル酸無水物456g(3.0mol)を仕込み、室温で撹拌しながら窒素下で、3−アミノプロピルトリエトキシシラン663g(3.0mol)を滴下した。滴下終了後、エタノールが留出するまで昇温し、次いで反応液を85〜110℃の範囲に保ちながら4時間反応させた。
反応終了後、フラスコを80℃のオイルバスで加熱しながらトルエンやエタノール等の低沸点成分を減圧留去し、アルコキシシラン化合物(c1)を合成した。以下、この反応生成物を「THPI−アルコキシシラン」と呼ぶ。
Production Example 3: Production of component (c1) (THPI-alkoxysilane)
A 3 L separable flask equipped with a stirrer was charged with 1119 g of toluene and 456 g (3.0 mol) of 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, and stirred at room temperature under nitrogen with 3-aminopropyltrimethyl trichloride. 663 g (3.0 mol) of ethoxysilane was added dropwise. After completion of the dropwise addition, the temperature was raised until ethanol was distilled off, and then the reaction solution was allowed to react for 4 hours while maintaining the reaction solution in the range of 85 to 110 ° C.
After completion of the reaction, low-boiling components such as toluene and ethanol were distilled off under reduced pressure while heating the flask in an oil bath at 80 ° C. to synthesize an alkoxysilane compound (c1). Hereinafter, this reaction product is referred to as “THPI-alkoxysilane”.

得られたTHPI−アルコキシシランの構造は、1H−NMRスペクトルより、前記一般式(3)において、R13がエチル基、R14が1,3−プロピレン基(トリメチレン基)、zが1.2の化合物であることを確認した。
THPI−アルコキシシランは、後述の製造例4における原料(c1)として使用した。
From the 1H-NMR spectrum, the structure of the obtained THPI-alkoxysilane is represented by the general formula (3) in which R 13 is an ethyl group, R 14 is a 1,3-propylene group (trimethylene group), and z is 1.2. It was confirmed that
THPI-alkoxysilane was used as a raw material (c1) in Production Example 4 described later.

○製造例4:(C)成分の製造(THPI−シリカ)
撹拌器を備えた3Lセパラブルフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下、PGMという)960g、水23.6g、およびイソプロピルアルコール(以下、IPAという)分散コロイダルシリカ〔日産化学工業(株)製IPA−ST、平均粒子径10〜15nm(BET法による比表面積から算出した値)、固形分30%、IPA70%含有。以下、単に「IPA−ST」という。〕800gを仕込み、撹拌均一化後、THPI−アルコキシシラン189gを仕込んで室温で攪拌溶解した。このとき、(c1)成分と(c2)成分の質量比は44:56であった。
このコロイド分散液を窒素下で80℃に加熱して4時間反応させた後、不揮発性成分が35%となるまでIPAや水等を留去して濃縮した。次いで、PGM640gを加え、反応系中に残存する少量の水等をPGM等と共に留去して不揮発性成分35%の反応生成物を得た。以後、ここで得られた反応生成物のうち、溶剤等を除いた不揮発性成分〔(C)成分〕を「THPI−シリカ」と呼ぶ。
○ Production Example 4: Production of component (C) (THPI-silica)
In a 3 L separable flask equipped with a stirrer, 960 g of propylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as PGM), 23.6 g of water, and isopropyl alcohol (hereinafter referred to as IPA) dispersed colloidal silica (IPA-manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) ST, average particle diameter of 10 to 15 nm (value calculated from specific surface area by BET method), solid content of 30%, IPA content of 70%. Hereinafter, it is simply referred to as “IPA-ST”. After adding 800 g and stirring and homogenizing, 189 g of THPI-alkoxysilane was added and stirred and dissolved at room temperature. At this time, the mass ratio of the component (c1) to the component (c2) was 44:56.
This colloidal dispersion was heated to 80 ° C. under nitrogen and reacted for 4 hours, and then concentrated by distilling off IPA, water and the like until the non-volatile components were 35%. Next, 640 g of PGM was added, and a small amount of water remaining in the reaction system was distilled off together with PGM and the like to obtain a reaction product having a nonvolatile component of 35%. Hereinafter, among the reaction products obtained here, the non-volatile component (component (C)) excluding the solvent and the like is referred to as “THPI-silica”.

(実施例1〜実施例4および比較例1〜比較例8)
表1および表3に示す成分を常法に従い攪拌・混合し、光硬化型コーティング剤組成物を製造した。表1に各実施例の組成物(#E1〜E4)、表3に各比較例の組成物(#C1〜C8)を示した。
なお、表1および表3の各成分の数値は、質量部数を表す。また、表中の略称は、以下の化合物を表す。
(Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8)
The components shown in Table 1 and Table 3 were stirred and mixed according to a conventional method to produce a photocurable coating agent composition. Table 1 shows the compositions of each example (# E1 to E4), and Table 3 shows the compositions of each comparative example (# C1 to C8).
In addition, the numerical value of each component of Table 1 and Table 3 represents a mass part. Abbreviations in the table represent the following compounds.

○略称
・(A)成分
「HDI3−HBA」:製造例1の反応生成物。
・(A)’成分
「IPDI−M305」:製造例2の反応生成物。
・(B)成分
「M−315」:東亞合成(株)製アロニックスM−315;トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート。前記一般式(2)において、R7、R8およびR9がエチレン基であり、R10、R11およびR12が水素原子であり、n1、n2およびn3が1で、n1+n2+n3=3である化合物に該当。
・(C)成分
「THPI−シリカ」:製造例4の反応生成物(不揮発性成分)。
・(C)’成分
「アクリル−シリカ」:日産化学工業(株)製メチルエチルケトン(以下MEKという)分散アクリル修飾コロイダルシリカ、商品名MEK−AC−2101(平均粒子径10〜15nm(BET法による比表面積から算出した値)、固形分33%、MEK67%含有)中の不揮発性成分。
・(D)成分
「Irg−819」:BASF(株)製光ラジカル重合開始剤、商品名イルガキュア819;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。
・(E)成分
「RUVA−93」:大塚化学(株)製のメタクリロイル基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、商品名RUVA−93;2−[2−ヒドロキシ−5−(2−メタ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。
・(F)成分
「PGM」:プロピレングリコールモノメチルエーテル。
「MEK」:メチルエチルケトン。(前記(C)’成分「MEK−AC−2101」中のMEK。)
・(G)成分
「T−123」:BASF(株)製ヒンダードアミン系光安定剤、商品名チヌビン123;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。
・(H)成分
「8019add」:東レ・ダウコーニング(株)製シリコーン系表面改質剤(レベリング剤)、商品名8019additive。有効成分100%。
○ Abbreviation / Component (A) “HDI3-HBA”: Reaction product of Production Example 1.
-(A) 'component "IPDI-M305": Reaction product of Production Example 2.
-(B) component "M-315": Toagosei Co., Ltd. Aronix M-315; Tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate. In the general formula (2), R 7 , R 8 and R 9 are ethylene groups, R 10 , R 11 and R 12 are hydrogen atoms, n 1 , n 2 and n 3 are 1 and n 1 Corresponds to compounds where + n 2 + n 3 = 3.
Component (C) “THPI-silica”: Reaction product of Production Example 4 (nonvolatile component).
-(C) 'component "acryl-silica": Nissan Chemical Industries, Ltd. methyl ethyl ketone (hereinafter referred to as MEK) dispersed acrylic modified colloidal silica, trade name MEK-AC-2101 (average particle size 10-15 nm (ratio by BET method) Non-volatile component in the value calculated from the surface area), solid content 33%, MEK 67% contained.
Component (D) “Irg-819”: photo radical polymerization initiator manufactured by BASF Corporation, trade name Irgacure 819; bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide.
-(E) component "RUVA-93": The benzotriazole type ultraviolet absorber which has a methacryloyl group made from Otsuka Chemical Co., Ltd., brand name RUVA-93; 2- [2-hydroxy-5- (2-methacryloyloxyethyl) ) Phenyl] -2H-benzotriazole.
-(F) component "PGM": Propylene glycol monomethyl ether.
“MEK”: methyl ethyl ketone. (MEK in the component (C) ′ component “MEK-AC-2101”.)
Component (G) “T-123”: hindered amine light stabilizer manufactured by BASF Corporation, trade name Tinuvin 123; bis (2,2,6,6-tetramethyl-1- (octyloxy) -4 decanoate -Piperidinyl) ester.
-(H) component "8019add": Toray Dow Corning Co., Ltd. silicone-type surface modifier (leveling agent), brand name 8019additive. 100% active ingredient.

なお、コロイダルシリカの平均粒子径は、平均一次粒子径であって、「10〜15nm」との記載は、商品のロットバラツキも考慮したカタログ値を示す。
(E)成分および(G)成分の有効成分の構造を以下に示す。
In addition, the average particle diameter of colloidal silica is an average primary particle diameter, and the description “10 to 15 nm” indicates a catalog value considering the lot variation of products.
The structures of the active ingredients (E) and (G) are shown below.

Figure 0005150759
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表1および表3に示す組成物を、10cm四方のポリカーボネート樹脂板の表面に、乾燥後の塗膜厚さが約15μmとなるようにバーコータで塗布し、100℃の熱風乾燥機で10分間乾燥した後、すぐに(塗膜表面温度90℃で)紫外線照射を行って、樹脂板の表面に硬化膜を備える試料を作製した。
紫外線照射は、アイグラフィックス(株)製の高圧水銀ランプを使用し、EIT社製のUV POWER PUCKのUV−A領域で、ピーク照度400mW/cm2、1パス当りの照射エネルギー250mJ/cm2となるようランプ出力、ランプ高さ、およびコンベア速度を調整し、12パス(合計3000mJ/cm2)照射して実施した。
The composition shown in Tables 1 and 3 was applied to the surface of a 10 cm square polycarbonate resin plate with a bar coater so that the coating thickness after drying was about 15 μm, and dried for 10 minutes with a 100 ° C. hot air dryer. After that, ultraviolet irradiation was performed immediately (at a coating film surface temperature of 90 ° C.) to prepare a sample having a cured film on the surface of the resin plate.
Ultraviolet irradiation uses a high-pressure mercury lamp manufactured by Eye Graphics Co., Ltd., and has a peak illuminance of 400 mW / cm 2 and irradiation energy of 250 mJ / cm 2 in one pass in the UV-A region of UV POWER PUCK manufactured by EIT. The lamp output, the lamp height, and the conveyor speed were adjusted so as to satisfy the following conditions, and irradiation was performed for 12 passes (total 3000 mJ / cm 2 ).

得られた硬化膜について、透明性、(初期)密着性、耐摩耗性、耐候性(耐候密着性および割れの有無)および耐擦傷性を、以下に示す方法で評価した。それらの評価結果を表2、表4および表5に示した。   About the obtained cured film, transparency, (initial) adhesion, abrasion resistance, weather resistance (weather adhesion and presence / absence of cracks) and scratch resistance were evaluated by the following methods. The evaluation results are shown in Table 2, Table 4, and Table 5.

○初期密着性
硬化膜にカッターナイフで縦横各11本の2mm間隔の切り込みを入れて100マスの碁盤目を形成し、この碁盤目上にニチバン(株)製のセロハンテープを貼り付け、JIS K5400に準じてセロハンテープを剥離した。セロハンテープ剥離後の残存膜の割合(つまり残存したマス目の数、単位:%)で密着性を評価した。
○ Initial adhesion A cut grid of 11 squares is formed by cutting each of the cured film with 11 mm in length and width with a cutter knife to form a 100 square grid, and cellophane tape made by Nichiban Co., Ltd. is pasted on this grid, and JIS K5400 The cellophane tape was peeled off according to the above. Adhesion was evaluated by the ratio of the remaining film after peeling of the cellophane tape (that is, the number of remaining cells, unit:%).

○透明性
JIS K7136に準じて、濁度計NDH−2000(日本電色工業製)にて硬化膜のヘイズH(%)を基材ごと測定した。Hの値が小さいほど、透明性良好と評価した。
○ Transparency According to JIS K7136, the haze H (%) of the cured film was measured for each substrate with a turbidimeter NDH-2000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). The smaller the value of H, the better the transparency.

○耐摩耗性
ASTM D−1044に準拠し、テーバー式摩耗試験を行った。耐摩耗性は、テーバー式摩耗試験機を使用し、テーバー摩耗試験前後のヘイズの差ΔH(%)を測定して評価した。ここで、摩耗輪はCS−10F、荷重は各500g、回転数は500回とした。ΔH(%)が小さいものほど、耐摩耗性良好と評価した。
Abrasion resistance A Taber type abrasion test was conducted in accordance with ASTM D-1044. The abrasion resistance was evaluated by measuring a haze difference ΔH (%) before and after the Taber abrasion test using a Taber abrasion tester. Here, the wear wheel was CS-10F, the load was 500 g, and the rotation speed was 500 times. The smaller ΔH (%), the better the wear resistance.

○耐候性
JIS K5400に準じて、カーボンアーク式サンシャインウェザメーターにて5000時間の促進試験を行い、500時間ごとに密着性(耐候密着性)と割れの有無を評価した。なお、密着性は、硬化膜にセロハンテープを貼り付けて剥がしたとき、膜が剥れなかったものを良好と判定した。また、割れは、目視観察により硬化膜に割れが発見されなかったものを良好と判定した。結果を表2および表4に示した。各表には、密着性および割れについて良好と確認された硬化膜に対して行われた促進試験の試験時間のうち最も長い時間数を記載し、時間数が大きいものほど耐候性良好と評価した。5000時間の促進試験後の評価が良好なものについては、「5000<」と記載した。
○ Weather resistance According to JIS K5400, a carbon arc type sunshine weather meter was used for a 5000 hour accelerated test, and the adhesion (weather resistance adhesion) and the presence or absence of cracks were evaluated every 500 hours. In addition, the adhesiveness determined that the film | membrane did not peel when the cellophane tape was affixed and peeled off to the cured film. Moreover, the crack was determined to be good if no crack was found in the cured film by visual observation. The results are shown in Table 2 and Table 4. In each table, the longest time among the test times of the accelerated test performed on the cured film confirmed to be good with respect to adhesion and cracking was described, and the longer the number of hours, the better the weather resistance was evaluated. . Those with good evaluation after the 5000 hour accelerated test were described as “5000 <”.

○耐擦傷性
試料#02、#04、#23および#28に対しては、耐擦傷性を評価した。耐擦傷性は、硬化膜に対して擦傷試験前後の光沢値(20°)の差を測定し、光沢保持率で評価した。
擦傷試験は、水で湿潤させた住友スリーエム(株)製研磨剤入りナイロンたわし(スコッチブライトNo.96)を使用して、荷重500gで硬化膜を150往復擦傷して行った。擦傷試験前後の硬化膜を(株)大栄科学精機製作所製、学振型染色物摩擦堅牢度試験機を使用して光沢保持率を測定した。測定結果を表5に示した。光沢保持率が高いものほど耐擦傷性が良好であることを表す。
Scratch resistance The samples # 02, # 04, # 23 and # 28 were evaluated for scratch resistance. The scratch resistance was evaluated by measuring the difference in gloss value (20 °) before and after the scratch test on the cured film, and evaluating the gloss retention.
The abrasion test was performed by scratching the cured film 150 times with a load of 500 g using a nylon scrubber (Scotch Bright No. 96) made of Sumitomo 3M Co., Ltd., which was wetted with water. The gloss retention of the cured film before and after the abrasion test was measured using a Gakushin dyeing dyeing fastness tester manufactured by Daiei Kagaku Seisakusho Co., Ltd. The measurement results are shown in Table 5. A higher gloss retention indicates better scratch resistance.

表2に示すように、本発明の硬化型コーティング剤組成物を用いて作製した試料は、透明性、密着性、耐摩耗性、および耐候性に優れていた。これらのうち、実施例1は耐候密着性が5000時間と良好であった。また、実施例1の(B)成分を15部から30部に増量し、その分(A)成分を低減した実施例2は、耐候密着性が5000時間を超えるまでに向上し、さらに耐摩耗性も向上した。(B)成分をさらに50部まで増量した実施例3は、耐摩耗性がさらに向上し、耐候性は実施例2と同様非常に優れていた。
塗膜厚さが薄くなった場合の耐候密着性を維持するため、(E)成分であるUV吸収剤を増量すると耐摩耗性が低下する。しかし、実施例4に示すように、(E)成分を7.5部、(C)成分を15部とすると、耐摩耗性は良好であり、耐候性は非常に良好であった。ここで、(C)成分とともに、(C)’成分であるアクリル修飾コロイダルシリカを併用した実施例5は、耐候密着性がやや低下した。
一方、表3に示すように、(A)成分を含まず、(B)成分が過剰である比較例1は、耐候密着性が劣っていた。また、(B)成分を含まない比較例2は初期密着性が不良であり、(C)成分を含まない比較例3は耐摩耗性が不良であり、(E)成分を含まない比較例4は耐候性が悪かった。(C)成分については、過剰に配合した比較例5では耐摩耗性が逆に悪化し、さらに耐候性も悪化した。以上のように、(A)成分、(B)成分、(C)成分、(E)成分は、適切な量配合することが重要であった。
表3の比較例6は、無機微粒子を含まずとも耐摩耗性が良好な多官能ウレタンアクリレート((A)’成分)を使用した例であるが、耐候性が不良である。この(A)’成分を、耐摩耗性向上剤として(C)成分の代わりに使用した例が比較例7であるが、耐摩耗性も耐候性も不良であった。
表3の比較例8は、実施例4の(C)成分(THPI−シリカ)を(C)’成分(アクリル−シリカ)に置き換えた例であって、前述の特許文献4に記載の組成物に対応する。比較例8は、耐摩耗性は良好であるものの、耐候密着性が劣っていた。
表5は、テーバー摩耗試験とは違った試験方法による耐擦傷性試験の結果である。表5に示すように、(C)成分も(C)’成分も含まない比較例3の光沢保持率は非常に悪い。一方、表面修飾コロイダルシリカを使用した実施例2、実施例4および比較例8は良好な結果であった。
As shown in Table 2, the sample produced using the curable coating composition of the present invention was excellent in transparency, adhesion, abrasion resistance, and weather resistance. Of these, Example 1 had good weather resistance adhesion of 5000 hours. Further, Example 2 in which the amount of the component (B) in Example 1 was increased from 15 parts to 30 parts, and the amount of the component (A) was reduced correspondingly, the weather resistance adhesion was improved by more than 5000 hours, and the wear resistance was further increased. Also improved. In Example 3 in which the amount of the component (B) was further increased to 50 parts, the wear resistance was further improved, and the weather resistance was very excellent as in Example 2.
In order to maintain the weather resistance adhesion when the thickness of the coating film becomes thin, the wear resistance decreases when the amount of the UV absorber as the component (E) is increased. However, as shown in Example 4, when the component (E) was 7.5 parts and the component (C) was 15 parts, the wear resistance was good and the weather resistance was very good. Here, in Example 5 in which the acrylic modified colloidal silica as the (C) ′ component was used together with the (C) component, the weather resistance adhesion was slightly lowered.
On the other hand, as shown in Table 3, Comparative Example 1 which does not contain the component (A) and has an excessive amount of the component (B) had poor weather resistance adhesion. Further, Comparative Example 2 containing no component (B) has poor initial adhesion, Comparative Example 3 containing no component (C) has poor wear resistance, and Comparative Example 4 containing no component (E). The weather resistance was poor. With regard to component (C), in Comparative Example 5 in which the amount was excessively added, the wear resistance deteriorated on the contrary, and the weather resistance also deteriorated. As described above, it was important to mix the components (A), (B), (C), and (E) in appropriate amounts.
Comparative Example 6 in Table 3 is an example using polyfunctional urethane acrylate (component (A) ′) having good wear resistance without containing inorganic fine particles, but the weather resistance is poor. An example in which the component (A) ′ was used in place of the component (C) as an abrasion resistance improver was Comparative Example 7, but both the abrasion resistance and weather resistance were poor.
Comparative Example 8 in Table 3 is an example in which the component (C) (THPI-silica) in Example 4 was replaced with the component (C) ′ (acryl-silica), and the composition described in Patent Document 4 described above Corresponding to In Comparative Example 8, although the abrasion resistance was good, the weather resistance adhesion was inferior.
Table 5 shows the results of the scratch resistance test by a test method different from the Taber abrasion test. As shown in Table 5, the gloss retention of Comparative Example 3 containing no component (C) or (C) ′ is very poor. On the other hand, Example 2, Example 4 and Comparative Example 8 using surface-modified colloidal silica were good results.

本発明の硬化型コーティング剤組成物は、屋外で使用される種々の基材、特に樹脂製基材のコーティング剤組成物として好適に使用することができる。
具体的には、建築物の外壁、屋根などの屋外用建材;屋外に常時設置される室外機、計器類のケース;信号機、屋外照明、標識、ガードレールなどに用いられるプラスチック製部品などの道路関連部材;ショーウィンドウ;望遠鏡、眼鏡などのレンズ;公園や遊園地にある遊具、玩具;殺菌等の目的のために光が照射される食品用、医療用の物品;などが挙げられる。
The curable coating agent composition of the present invention can be suitably used as a coating agent composition for various substrates used outdoors, particularly resin substrates.
Specifically, outdoor building materials such as exterior walls and roofs of buildings; outdoor units that are always installed outdoors, instrument cases; road-related items such as plastic parts used for traffic lights, outdoor lighting, signs, guardrails, etc. Examples include: members; show windows; lenses such as telescopes and spectacles; playground equipment and toys in parks and amusement parks; food and medical articles that are irradiated with light for purposes such as sterilization.

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Claims (9)

下記(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対して、該(A)成分を20〜80質量部、該(B)成分を10〜70質量部、該(C)成分を1〜35質量部、(D)成分としてラジカル重合開始剤を0.1〜10質量部、(E)成分として紫外線吸収剤を1〜12質量部および(F)成分として有機溶剤を10〜1000質量部含有することを特徴とする硬化型コーティング剤組成物。
(A)成分:
下記一般式(1)で表されるイソシアヌル環含有ウレタン(メタ)アクリレート化合物
Figure 0005150759
(一般式(1)において、R1、R2およびR3はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表し、R4、R5およびR6はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表す。)
(B)成分:
下記一般式(2)で表されるウレタン結合を有しないイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物
Figure 0005150759
(一般式(2)において、R7、R8およびR9はそれぞれ独立して炭素数2〜10の2価の有機基を表し、R10、R11およびR12はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、n1、n2およびn3は、それぞれ独立して1〜3の数を表し、n1+n2+n3=3〜9である。)
(C)成分:
下記一般式(3)で表されるアルコキシシラン化合物(c1)とコロイダルシリカ(c2)とを、(c1)と(c2)の質量比を9:1〜1:9で反応させた反応生成物の不揮発性成分であって、(c1)で(c2)を化学修飾したものを含む。
Figure 0005150759
(一般式(3)において、R13は水素原子または1価の有機基を表し、R14は炭素数1〜6の2価の炭化水素を表し、zは0.1以上3以下の正の数を表す。また、zが3未満の場合に(c1)は縮合物を含み、該縮合物の1分子中のR13は2種以上の異なる基を含んでいてもよい。)
20-80 parts by mass of the (A) component, 10-70 parts by mass of the (B) component, and 100 parts by mass of the following (A) component, (B) component, and (C) component, 1 to 35 parts by mass of component (C), 0.1 to 10 parts by mass of radical polymerization initiator as component (D), 1 to 12 parts by mass of UV absorber as component (E), and organic as component (F) A curable coating agent composition comprising 10 to 1000 parts by mass of a solvent.
(A) component:
Isocyanuric ring-containing urethane (meth) acrylate compound represented by the following general formula (1)
Figure 0005150759
(In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom. Or represents a methyl group.)
(B) component:
Isocyanuric ring-containing tri (meth) acrylate compound having no urethane bond represented by the following general formula (2)
Figure 0005150759
(In the general formula (2), R 7 , R 8 and R 9 each independently represents a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms, and R 10 , R 11 and R 12 each independently represents a hydrogen atom. Or represents a methyl group, and n 1 , n 2 and n 3 each independently represents a number of 1 to 3, and n 1 + n 2 + n 3 = 3 to 9.
Component (C):
A reaction product obtained by reacting an alkoxysilane compound (c1) represented by the following general formula (3) with colloidal silica (c2) at a mass ratio of (c1) and (c2) of 9: 1 to 1: 9. A non-volatile component obtained by chemically modifying (c2) with (c1).
Figure 0005150759
(In General Formula (3), R 13 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R 14 represents a divalent hydrocarbon having 1 to 6 carbon atoms, and z is a positive number of 0.1 or more and 3 or less. In addition, when z is less than 3, (c1) contains a condensate, and R 13 in one molecule of the condensate may contain two or more different groups.)
前記(E)成分は、(メタ)アクリロイル基を有するベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含む請求項1記載の硬化型コーティング剤組成物。   The said (E) component is a curable coating agent composition of Claim 1 containing the benzotriazole type ultraviolet absorber which has a (meth) acryloyl group. 前記(c2)は、平均一次粒子径が1〜100nmである請求項1または2記載の硬化型コーティング剤組成物。 The curable coating agent composition according to claim 1 or 2, wherein (c2) has an average primary particle diameter of 1 to 100 nm. 前記(A)成分において、一般式(1)におけるR1、R2およびR3がテトラメチレン基であり、R4、R5およびR6が水素原子である請求項1〜3のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。 In said (A) component, R < 1 >, R < 2 > and R < 3 > in General formula (1) are tetramethylene groups, and R < 4 >, R < 5 > and R < 6 > are hydrogen atoms. The curable coating composition as described. 前記(B)成分において、一般式(2)におけるR7、R8およびR9がエチレン基であり、R10、R11およびR12が水素原子であり、n1、n2およびn3が1で、n1+n2+n3=3である請求項1〜4のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。 In the component (B), R 7 , R 8 and R 9 in the general formula (2) are ethylene groups, R 10 , R 11 and R 12 are hydrogen atoms, and n 1 , n 2 and n 3 are 1 and n 1 + n 2 + n 3 = 3. The curable coating composition according to claim 1. さらに(G)成分として、前記(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対してヒンダードアミン系光安定剤を0.05〜1.5質量部含有する請求項1〜5のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。   Furthermore, 0.05-1.5 mass parts of hindered amine light stabilizers are contained as a (G) component with respect to a total of 100 mass parts of the said (A) component, (B) component, and (C) component. The curable coating agent composition in any one of 1-5. さらに(H)成分として、前記(A)成分、(B)成分、および(C)成分の合計100質量部に対してシリコーン系および/またはフッ素系表面改質剤を0.01〜1.0質量部含有する請求項1〜6のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。   Further, as the component (H), 0.01 to 1.0 of a silicone-based and / or fluorine-based surface modifier is added to 100 parts by mass of the total of the component (A), the component (B), and the component (C). The curable coating agent composition according to any one of claims 1 to 6, which is contained in parts by mass. 前記(D)成分が光ラジカル重合開始剤である請求項1〜7のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。   The said (D) component is radical photopolymerization initiator, The curable coating agent composition in any one of Claims 1-7. 前記(C)成分は、下記化学式(4)で表される二重結合を有するカルボン酸無水物にアミノプロピルトリアルコキシシランを付加させてアミック酸とする工程、
前記アミック酸を加熱により閉環させてマレイミド基とし、該閉環反応で発生する水を用いてアルコキシ基を加水分解縮合反応させ、前記一般式(3)で表されるアルコキシシラン化合物(c1)を得る工程、および、
得られた(c1)と平均一次粒子径が1〜100nmであるコロイダルシリカ(c2)とを、水を含む有機溶媒の存在下で加熱して反応させる工程、
を含む製造方法により得られる反応生成物の不揮発性成分である請求項1〜8のいずれかに記載の硬化型コーティング剤組成物。
Figure 0005150759
The component (C) is a step of adding aminopropyltrialkoxysilane to a carboxylic acid anhydride having a double bond represented by the following chemical formula (4) to form an amic acid,
The amic acid is cyclized by heating to form a maleimide group, and an alkoxy group is hydrolyzed and condensed using water generated by the cyclization reaction to obtain an alkoxysilane compound (c1) represented by the general formula (3). Process, and
A step of reacting the obtained (c1) with colloidal silica (c2) having an average primary particle diameter of 1 to 100 nm by heating in the presence of an organic solvent containing water;
The curable coating composition according to any one of claims 1 to 8, which is a non-volatile component of a reaction product obtained by a production method comprising:
Figure 0005150759
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