JP6874862B2 - 樹脂組成物、硬化物及び積層体 - Google Patents
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Description
本発明の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は、イソシアヌル環構造と、ウレタン結合と、(メタ)アクリロイル基を有する構造である。
本発明の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には、下記式(1)で表される化合物A−1が含まれる。
なおかつ、イソシアヌル環構造とウレタン構造の効果により、柔軟性を硬化物に与えることから耐クラック性が向上する。
2−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1―メチルエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、1−エチル−2−ヒドロキシ−エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−ペンチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1−プロピルエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−3−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、1−エチル−3−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−ヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−2−プロピルプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−1−プロピルプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−ペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−2−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−1−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−ヘキシル(メタ)アクリレート、3−エチル−4−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチル−4−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、1−エチル−4−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−ヘプチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−3−プロピルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−2−プロピルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−1−プロピルブチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
より好ましくは、2−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1―メチルエチル−(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−ペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−2−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−1−メチルブチル(メタ)アクリレートが挙げられる。
より好ましくは、1、6―ヘキサンジイソシアネートの3量体と2−ヒドロキシ−プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−1―メチルエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−ブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−2−メチルプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−ペンチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−2−メチルブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシ−1−メチルブチル(メタ)アクリレートを反応させた化合物が挙げられる。
本発明の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には、下記式(3)で表される化合物A−2が含まれていてもよい。
また、R9及びR10はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜7のアルキル基であり、好ましくは炭素数が1〜6のアルキル基である。
直鎖型飽和アルキルジオールとしては、エチレングリコール、1、3−プロパンジオール、1,4−ブチレンジオール、1、6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1、9−ノナンジオール等のジオール化合物が挙げられる。
分岐型飽和アルキルジオールとしては、1、2―プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、3−メチルペンタンジオール、2、5−ヘキサンジオール、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサンジオール、2,4−ジメチル−2,4−ペンタンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール等のジオール化合物が挙げられる。
好ましくは、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のイソシアヌル環構造1個に対し、式(1−b)構造を1〜2個有する場合である。
本発明の化合物A−1と化合物A−2は、樹脂組成物中の(メタ)アクリレートを有する化合物とフィラーの合計量の固形分量を100重量部とするとき、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の合計量が5〜95重量部かつ化合物A−1:化合物A−2のモル比が100:0 〜 10:90となるように配合することが好ましい。より好ましくは、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の合計量が10〜90重量部かつ化合物A−1:化合物A−2のモル比が100:0 〜 10:90である。さらに、好ましい配合量としては、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の合計量が20〜80重量部かつ化合物A−1:化合物A−2のモル比が95:5 〜 20:80となるように配合することである。
本発明のイソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物Bは、下記式(2)で表される。
本発明の樹脂組成物は、トリアジン系紫外線吸収剤Cを含有する。トリアジン系紫外線吸収剤とは、トリアジン骨格を有する紫外線吸収剤であり、例えば、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシ−フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシ−フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2−エチル−ヘキシロキシ)プロピル)オキシ]−2−ヒドロキシ−フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブチロキシフェニル)−6−(2,4−ビス−ブチロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチロキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられ、好ましくは、2−(4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシ−フェニル, とオキシラン[(C10−C16 主としてC12−C13アルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物、2−(2,4−ジヒドロキシ−フェニル)−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチル−ヘキシル)−グリシド酸エステルの反応生成物、2,4−ビス「2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3−5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオ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−トリアジンである。市販品としては、TINUVIN400(BASF社製)、TINUVIN405(BASF社製)、TINUVIN460(BASF社製)、TINUVIN477(BASF社製)、TINUVIN479(BASF社製)、アデカスタブLA−46(ADEKA社)、アデカスタブLA−F70が利用可能である。
本発明の組成物は、そのほかの配合物を含有していてもかまわない。例えば、各種樹脂、反応性化合物、触媒、重合開始剤、有機フィラー、無機フィラー、有機溶剤、無機顔料、有機顔料、体質顔料、粘土鉱物、ワックス、界面活性剤、安定剤、流動調整剤、カップリング剤、染料、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤等を配合してもかまわない。
具体的には、エステル系溶媒としては、酢酸エチル−、酢酸プロピル、酢酸ブチル、ケトン系溶媒としては、アセトン、2−ブタノン、メチルエチル−ケトン、メチルイソブチルケトン等、エーテル系溶媒としてはテトラヒドロフラン、ジオキソラン等、脂肪族系溶媒としては、ヘキサン、シクロヘキサン等、芳香族系溶媒としてはトルエン、キシレン等、アルコール系溶媒としてはエタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等を例示することができる。
シリカとしては、限定は無く、粉末状のシリカやコロイダルシリカなど公知のシリカ微粒子を使用することができる。市販の粉末状のシリカ微粒子としては、例えば、日本アエロジル(株)製アエロジル50、200、旭硝子(株)製シルデックスH31、H32、H51、H52、H121、H122、日本シリカ工業(株)製E220A、E220、富士シリシア(株)製SYLYSIA470、日本板硝子(株)製SGフレ−ク等を挙げることができる。
また、市販のコロイダルシリカとしては、例えば、日産化学工業(株)製メタノ−ルシリカゾル、IPA−ST、MEK−ST、PGM−ST、NBA−ST、XBA−ST、DMAC−ST、ST−UP、ST−OUP、ST−20、ST−40、ST−C、ST−N、ST−O、ST−50、ST−OL等を挙げることができる。
(メタ)アクリロイル基を有する化合物で修飾した市販の粉末状のシリカとしては、日本アエロジル(株)製アエロジルRM50、R711等、(メタ)アクリロイル基を有する化合物で修飾した市販のコロイダルシリカとしては、日産化学工業(株)製MIBK−SD、MIBK−SD―L、MIBK−AC−2140Z、MEK−AC−2140Z等が挙げられる。また、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のグリシジル基で修飾した後に、アクリル酸を付加反応させたシリカや、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシランと水酸基と(メタ)アクリロイル基を有する化合物をウレタン化反応させたもので修飾したシリカも反応性シリカとして挙げられる。
また一次粒子径は、5〜200nmの範囲が好ましい。5nm以上であると、組成物中の無機微粒子の分散が十分となり、200nmを以下では、硬化物の十分な強度が保持できる。
これらの無機微粒子は、用途によって適時選択すればよく、単独で使用しても、複数種組み合わせて使用してもかまわない。また、上記無機微粒子は、例に挙げた特性以外にも様々な特性を有することから、適時用途に合わせて選択すればよい。
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。具体的な表面改質剤としては、EBECRYL350(ダイセル・オルネクス株式会社)、BYK−333(ビックケミー・ジャパン株式会社)、BYK−377(ビックケミー・ジャパン株式会社)、BYK−378(ビックケミー・ジャパン株式会社)、BYK―UV3500(ビックケミー・ジャパン株式会社)、BYK―UV3505(ビックケミー・ジャパン株式会社)、BYK―UV3576(ビックケミー・ジャパン株式会社)、メガファックRS−75(DIC株式会社)、メガファックRS−76−E(DIC株式会社)、メガファックRS−72−K(DIC株式会社)、メガファックRS−76−NS(DIC株式会社)、メガファックRS−90(DIC株式会社)、メガファックRS−91(DIC株式会社)、メガファックRS−55(DIC株式会社)、オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社)、ZX−058−A(株式会社T&K TOKA)、ZX−201(株式会社T&K TOKA)、ZX−202(株式会社T&K TOKA)、ZX−212(株式会社T&K TOKA)、ZX−214−A(株式会社T&K TOKA)、X−22−164AS(信越化学工業株式会社)、X−22−164A(信越化学工業株式会社)、X−22−164B(信越化学工業株式会社)、X−22−164C(信越化学工業株式会社)、X−22−164E(信越化学工業株式会社)、X−22−174DX(信越化学工業株式会社)、等を挙げることができる。
本発明の積層体は、基材と本発明の樹脂組成物の成形体を積層することで得ることができる。基材の材質は特に限定はなく、用途に応じて適宜選択すればよく、例えば木材、金属、金属酸化物、プラスチック、紙、シリコン又は変性シリコン等が挙げられ、異なる素材を接合して得られた基材であってもよい。基材の形状は特に制限はなく、平板、シート状、又は3次元形状全面に、若しくは一部に、曲率を有するもの等目的に応じた任意の形状であってよい。また、基材の硬度、厚み等にも制限はない。
本発明の樹脂組成物は、重合性不飽和基を有する化合物が含まれていることから、活性エネルギー線照射により硬化させることができる。
紫外線硬化させる際に使用する光は、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、アルゴンレーザー、ヘリウム・カドミウムレーザー等を使用することができる。これらを用いて、約180〜400nmの波長の紫外線を、塗工物の塗布面に照射することによって、塗膜を硬化させ硬化物層を作成し積層体を得ることが可能である。紫外線の照射量としては、使用される光重合開始剤の種類及び量によって適宜選択される。
本願の積層体は、ハードコート性、耐候性に優れるため、各種保護材として特に好適に使用可能である。例えば、建築材料用、住宅設備用、自動車・船舶・航空機・鉄道等の輸送機用、電子材料用、記録材料用、光学材料用、照明用、包装材料用、屋外設置物の保護用、光ファイバー被覆用、樹脂ガラス保護用等に可能である。
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、1、6−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23.5%〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート130.14g(1.0モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−1を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート38.71g(0.33モル)と2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−2を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、4−ヒドロキシ−ブチルアクリレート48.07g(0.33モル)と2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−3を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート77.41g(0.66モル)と2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート43.38g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−4を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亞合成製)158.72gと2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−5を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亞合成製)317.4gと2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート43.38g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−6を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亞合成製)158.72g、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート38.71g(0.33モル)2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート43.38g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−7を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.33モル)を滴下した。
滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−オクタンー1,4−ヘキサンジオール76.67g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−8を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、エチレングリコール20.69g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−9を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、1、6―ヘキサンジオール39.39g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−10を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、1、3−ブタンジオール30.04g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−11を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−エチレンー1、4−ヘキサンジオール48.73g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−12を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−ブチルー2―エチル−1、3−プロパンジオール53.42g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−13を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亜合成製)158.72gと2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート43.38g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−ブチル−2―エチル−1、3−プロパンジオール53.42g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−14を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート116.12g(1.0モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−15を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、4−ヒドロキシ−ブチルアクリレート144.2g(1.0モル)を滴下した。
滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−16を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亜合成製)158.72gと2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート77.41g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−17を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート77.41g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、1、6―ヘキサンジオール39.39g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−18を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート77.41g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−ブチルー2―エチル−1、3−プロパンジオール53.42g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−19を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、M−305(東亜合成製)158.72gと2−ヒドロキシ−エチル−アクリレート38.71g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、2−ブチルー2―エチル−1、3−プロパンジオール53.42g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−20を得た。
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、1、6−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23.5%。〕178.72g(NCO1.0モル)、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール1.8g、ジブチルスズジラウレート0.2gを仕込み、液温を60〜70℃で攪拌しながら、2−ヒドロキシ−プロピルアクリレート86.76g(0.66モル)を滴下した。滴下終了後、70℃で2時間攪拌した。その後、液温60〜70℃で攪拌しながら、1、10−デカンジオール58.09g(0.33モル)を滴下した。滴下終了後、80℃で4時間攪拌し、IR分析にて、反応液からイソシアネート基のもの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UA−21を得た。
(組成物の調整)
合成したUA−1を70重量部、化合物BとしてM315(東亜合成社製、イソシアヌル酸2−ヒドロキシ−エチル−トリアクリレート)を30重量部とを配合・攪拌した。得られた配合物に対し、トリアジン系紫外線吸収剤CとしてTinuvin400(BASF株式会社製)を樹脂固形分に対して2重量部、トリアジン系紫外線吸収剤CとしてTinuvin479(BASF株式会社製)を樹脂固形分に対して4重量部、Tinuvin123を樹脂固形分に対して0.5重量部(BASF株式会社製、光安定剤)、Irgcure754(BASF株式会社、光開始剤)を樹脂固形分に対して2重量部、Irgcure819(BASF株式会社、光開始剤)を樹脂固形分に対して、2重量部を配合・攪拌し、その後プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGM)を樹脂固形分に対して125重量部、メチルエチル−ケトン(MEK)を樹脂固形分に対して25重量部にて希釈し、樹脂固形分量40重量部の組成物1を得た。
調製例1において、配合を表1−1〜1−5に記載の配合率に変更した以外は同様にして、組成物2〜27を得た。
得られた組成物は、以下の条件および表1−1〜1−4に記載の方法を用いて、積層体の製造を行った。得られた積層体については、各種試験を行った。
・スプレー塗装
ポリカーボネート板(帝人製L−1225LZ、厚み3mm)に対し、表1−1で調製した組成物1を乾燥後の塗膜厚さが約1〜20μmとなるようにスプレー塗装にて、塗布し、80℃の乾燥機で6分乾燥した。
・フロー塗装
ポリカーボネート板(帝人製L−1225LZ、厚み3mm)に対し、表1−2で調製した組成物19を乾燥後の塗膜厚さが約1〜20μmとなるようにフロー塗装にて、塗布し、80℃の乾燥機で6分乾燥した。
紫外線照射は、GS−YUASA(株)製の高圧水銀ランプを使用し、EIT社製のUV POWER PUCK IIのUV−A領域で、ピーク照度200mW/cm2にて、1パス当りの照射エネルギーが1000mJ/cm2となるようランプ出力、ランプ高さ、及びコンベア速度を調整し、1パス(合計1000mJ/cm2)または2パス(合計2000mJ/cm2)で照射し硬化反応をさせ、積層体を得た。
[Taber磨耗性試験]
積層体表面を、テーバー磨耗試験にて、ASTM D1044に準拠した方法(磨耗輪:CS−10F、荷重:500g、回転数:100)にて擦り、初期状態とのくもり価の差、すなわち、ヘイズ値変化ΔH(%)を測定する。差が小さいほど、耐磨耗性が高いことを示し、ΔHaze≦15.0を合格値とした。
ヘイズメーターを使用して試験片の光線透過率を測定し、次式によって算出する(単位は%)。
・耐ブリード性
恒温水槽(トーマス科学製T−104NA)にて、100℃で温水を調整し、得られた積層体を3時間浸漬し取り出した後、上記の各試料を室温に戻し、積層体表層の変化を目視で確認した。なお、IPA等の有機溶剤で拭きとれないものは、塗膜自体の白化とした。
◎:白濁は生じていなかった。
○:白濁がわずかに生じていた。
×:白濁がはっきりと生じていた
恒温水槽(トーマス科学製T−104NA)にて、100℃で温水を調整し、得られた積層体を3時間浸漬し取り出した後、上記の各試料を室温に戻し、試験後の積層体の中央部付近にセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がして、下記の基準によりポリカーボネート板への密着性を評価した。
○:剥離が生じなかった
×:剥離が生じた
岩崎電気製の超促進耐候試験機スーパーUVテスター(SUV)を使用して、4時間照射(照射強度90mW、ブラックパネル温度63℃湿度70%)と4時間暗黒(ブラックパネル温度63℃湿度90%)と4時間結露(ブラックパネル温度30℃湿度95%)の12時間を1サイクルとし、100h毎に評価を実施した。
ヘイズメーターを使用して試験片の光線透過率を測定し、数式1に従って、Haze値の変化、すなわちΔHazeを測定した。
○:ΔHaze < 5.0
×:ΔHaze ≧ 5.0
色差計を使用して試験片の色調を測定し、イエローインデックス:YI値の変化、すなわちΔYIを測定した。
○:ΔYI < 5.0
×:ΔYI ≧ 5.0
○:表面にクラックが発生していないもの
×:表面にクラックが発生しているもの
積層体において、試験時に端部より自然に剥離が発生した時間を確認することで、下記の基準によりポリカーボネート板への密着性を評価した。
○:剥離が確認されなかった
×:剥離が確認された
Silica−1:PGM−ST(日産化学工業株式会社製)未修飾シリカ(分散粒子径50nm)
Silica−2:MIBK−SD(日産化学工業株式会社製)メタクリロイル修飾シリカ(分散粒子径50nm)
実施例1において、配合を表2−1〜2−2に記載の配合率に変更した以外は同様にして、比較組成物1〜8及び、積層体1〜8を得て、評価を行った。
Claims (6)
- 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と、イソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物Bと、トリアジン系紫外線吸収剤Cを含有する樹脂組成物であって、
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が式(1−a)で表される構造を少なくとも1つ有する式(1)で表される化合物A−1を含有し、さらに、下記式(3)で表される化合物A−2を含有するものであって、イソシアヌル環含有トリ(メタ)アクリレート化合物Bが式(2)で表される化合物B−1を含有することを特徴とする、樹脂組成物。
(式(1)中、R1、R2、R3はそれぞれ独立して式(1−a)または式(1−b)で表される基を表す
(式(1−a)中、n1は2〜4の整数を表し、R4は水素原子またはメチル基を表し、Q1、Q2は繰り返し単位中においてそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表し、Q1、Q2の少なくとも1つはアルキル基である))
(式(2)中、R5、R6、R7はそれぞれ独立して下記式(2−a)で表される基を表す。
(式(2−a)中、n2は2〜4の整数を表し、R8は水素原子またはメチル基を表し、Q3、Q4は繰り返し単位中においてそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜5のアルキル基を表す。)
(式(3)中、n3は2〜9の整数を表し、R9及びR10は繰り返し単位中でそれぞれ独立して水素原子または炭素数1〜7のアルキル基であって、X1及びX2はそれぞれ独立して下記式(3−a)で表される基を表す)
(式(3−a)中、R11、R12はそれぞれ独立して前記式(1−a)または(1−b)で表される基を表す) - 前記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が、式(1−b)で表される構造を少なくとも1つ有するものである、請求項1に記載の樹脂組成物。
- さらに、フィラーを含有するものである、請求項1または2に記載の樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
- 基材と、請求項4に記載の硬化物層とを積層してなる積層体。
- 耐候性塗料である、請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物
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