JPH10279832A - 紫外線硬化型被覆剤組成物およびその用途 - Google Patents

紫外線硬化型被覆剤組成物およびその用途

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JPH10279832A
JPH10279832A JP8405997A JP8405997A JPH10279832A JP H10279832 A JPH10279832 A JP H10279832A JP 8405997 A JP8405997 A JP 8405997A JP 8405997 A JP8405997 A JP 8405997A JP H10279832 A JPH10279832 A JP H10279832A
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聡 近藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】プラスチック成形品表面上に優れた外観、耐擦
傷性、耐候性を与える硬化被膜を形成しうる被覆剤組成
物、およびその硬化被膜を表面に有するプラスチック成
形品の提供。 【解決手段】2個以上のアクリロイル基を有する重合性
単量体、紫外線吸収剤、光重合開始剤、およびアクリロ
イル基を有する重合性光安定剤を含むプラスチック成形
品被覆に適した紫外線硬化型被覆剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐擦傷性、耐候性
が良好であり、かつ密着性に優れた硬化被膜を与える紫
外線硬化型被覆剤組成物、並びに該被覆用組成物をプラ
スチック成形品上で硬化させて硬化被膜を形成する耐擦
傷性、耐候性、密着性に優れたプラスチック成形品に関
する。
【0002】
【従来の技術】ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタ
クリレート樹脂等のプラスチック成形品は透明性、耐衝
撃性、曲げ加工性等に優れており、近年無機ガラスの代
替材料として種々の用途に用いられている。
【0003】しかし、これらプラスチック成形品はガラ
スと比べた場合に表面特性に劣るため、耐擦傷性、耐溶
剤性等に問題があり用途上の制限がある。また一般にプ
ラスチックは耐候性に劣り、屋外使用時の黄変着色や表
面劣化等が問題となりやすく、場合によってはそのまま
では屋外での実用には耐えない。
【0004】このような表面特性と耐候性上の問題点を
改良するためにプラスチック成形品の表面に紫外線硬化
樹脂被膜を形成する方法が従来より種々提案されてい
る。例えば特開昭56−86847、特開昭56−12
284、特開昭56−127635、特開昭56−14
1309などには、紫外線硬化型被覆剤組成物中に紫外
線吸収剤を添加することにより耐候性を付与する方法が
提示されている。また、紫外線吸収剤とともに光安定剤
を添加してさらに耐候性の向上をはかることも特開昭6
4−45633等に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、耐候性改良に
有効な充分な量の光安定剤を添加した場合には硬化被膜
とプラスチック成形品表面との密着性が低下するという
問題が生じやすい。密着性の低下は特に耐湿試験におい
て加速され、耐湿試験後の密着性は著しく低くなる。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、耐
候性を向上させるために光安定剤を充分な量配合して
も、初期密着性および耐湿密着性に優れ、かつ耐擦傷性
も悪化させない硬化被膜を与える紫外線硬化型被覆剤組
成物を開発すべく鋭意検討した結果、重合性光安定剤の
使用により上述の問題点を解決しうることを見いだし、
本発明を完成するに到った。本発明はこの紫外線硬化型
被覆剤組成物およびそれが硬化した硬化被膜を有するプ
ラスチック成形品にかかわる下記発明である。
【0007】紫外線硬化性の重合性単量体(A)、重合
性単量体(A)100重量部に対して0.1〜50重量
部の紫外線吸収剤(B)、0.1〜20重量部の光重合
開始剤(C)および0.1〜50重量部の光安定剤
(D)を含む紫外線硬化型被覆剤組成物であって、重合
性単量体(A)の20重量%以上がアクリロイル基また
はメタクリロイル基から選ばれた重合性官能基を1分子
中に2個以上有する多官能性重合性単量体(a−1)で
あり、光安定剤(D)の少なくとも一部がアクリロイル
基またはメタクリロイル基から選ばれる重合性官能基を
有する重合性光安定剤(d−1)であることを特徴とす
る紫外線硬化型被覆剤組成物。
【0008】プラスチック成形品表面で上記の紫外線硬
化型被覆剤組成物を紫外線照射して形成された厚さ1〜
50μmの硬化被膜を有するプラスチック成形品。
【0009】なお、上記本発明紫外線硬化型被覆剤組成
物において、重合性光安定剤(d−1)は重合性単量体
(A)の1種ともみなすことができるが、本発明では重
合性光安定剤(d−1)は重合性単量体(A)の範疇に
含まれないものとし、光安定剤(D)の範疇に含まれる
成分とする。したがって、組成物中の成分の量的割合に
おいても重合性光安定剤(d−1)は光安定剤(D)の
量の一部〜全部を構成するものとする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明被覆剤組成物における紫外
線硬化性の重合性単量体(A)[以下単量体(A)とい
う]としては多官能性重合性単量体(a−1)以外のも
のであってもアクリロイル基またはメタクリロイル基か
ら選ばれた重合性官能基を有することが好ましい。以
下、この両重合性官能基を意味する用語として(メタ)
アクリロイル基を使用する。(メタ)アクリレート、
(メタ)アクリル酸等の用語も同様である。
【0011】重合性官能基としては、重合性が高いこ
と、特に紫外線による重合性が高いこと、からアクリロ
イル基が好ましい。したがって、以下の(メタ)アクリ
ロイル基を有する化合物において好ましいものはアクリ
ロイル基を有する化合物である。同様に(メタ)アクリ
レート、(メタ)アクリル酸等においてもアクリロイル
基を有する化合物が好ましい。2以上の(メタ)アクリ
ロイル基を有する化合物1分子中において、重合性官能
基が異なっていてもよい(すなわち、1個以上のアクリ
ロイル基と1個以上のメタクリロイル基を含んでいても
よい)が、好ましくはすべての重合性官能基がアクリロ
イル基であるものである。
【0012】単量体(A)のうち少なくとも一部は(メ
タ)アクリロイル基を1分子中に2個以上有する多官能
性重合性単量体(a−1)[以下単量体(a−1)とい
う]からなる。単量体(a−1)以外の単量体(A)と
しては、(メタ)アクリロイル基を1分子中に1個有す
る単官能性重合性単量体[以下単量体(a−2)とい
う]や(メタ)アクリロイル基以外の紫外線硬化性の重
合性官能基を1個以上有する化合物がある。
【0013】しかし(メタ)アクリロイル基以外の紫外
線硬化性の重合性官能基は紫外線硬化性が充分でないこ
とが多くまた入手も容易でないことより、単量体(a−
1)以外の単量体(A)としては、単量体(a−2)が
好ましい。したがって、単量体(A)としては単量体
(a−1)を含め実質的にすべて(メタ)アクリロイル
基を有する化合物の1種以上からなることが好ましい。
以下、単量体(a−1)を含め単量体(A)はすべて
(メタ)アクリロイル基を有する化合物であるものとし
て説明する。
【0014】単量体(A)としては、(メタ)アクリロ
イル基以外に種々の官能基や結合を有する化合物であっ
てもよい。例えば、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン
原子、ウレタン結合、エーテル結合、エステル結合、チ
オエーテル結合、アミド結合などを有していてもよい。
特に、ウレタン結合を有する(メタ)アクリロイル基含
有化合物(以下アクリルウレタンという)とウレタン結
合を有しない(メタ)アクリル酸エステル化合物が好ま
しい。
【0015】単量体(a−2)は通常ウレタン結合を有
しない化合物である。しかし単量体(a−2)はウレタ
ン結合を有しない化合物に限られるものではない。一
方、単量体(a−1)はウレタン結合を有していても有
していなくてもよい。単量体(a−1)1分子あたり平
均の(メタ)アクリロイル基の数は、特に限定されない
が、2〜50個、特に2〜30個が好ましい。
【0016】アクリルウレタンは、(メタ)アクリロイ
ル基と水酸基を有する化合物およびイソシアネート基を
有する化合物の反応、(メタ)アクリロイル基とイソシ
アネート基を有する化合物および(メタ)アクリロイル
基を有しない水酸基を有する化合物(以下水酸基含有化
合物という)の反応、または、(メタ)アクリロイル基
と水酸基を有する化合物、2個以上のイソシアネート基
を有する化合物、および水酸基含有化合物の反応、など
により得られる。
【0017】これら化合物における(メタ)アクリロイ
ル基、水酸基およびイソシアネート基はそれぞれ1分子
中に2以上存在していてもよい。これら化合物の1分子
中の官能基の数を選択しまたは反応分子数を調整して反
応させることなどにより、(メタ)アクリロイル基を1
個以上有するアクリルウレタンが得られる。これらの反
応により得られるアクリルウレタンにおいては、イソシ
アネート基が存在しないことが好ましい。しかし、水酸
基は存在してもよい。したがって、これらのアクリルウ
レタンの製造においては、全反応原料の水酸基の合計数
はイソシアネート基の数と等しいかそれより多いことが
好ましい。
【0018】(メタ)アクリロイル基と水酸基を有する
化合物[以下化合物(x)という]としては、1個の
(メタ)アクリロイル基と1個の水酸基を有する化合
物、2個以上の(メタ)アクリロイル基と1個の水酸基
を有する化合物、1個の(メタ)アクリロイル基と2個
以上の水酸基を有する化合物、2個以上の(メタ)アク
リロイル基と2個以上の水酸基を有する化合物、などが
ある。イソシアネート基を有する化合物としては1個の
イソシアネート基を有する化合物と2個以上のイソシア
ネート基を有する化合物がある。
【0019】アクリルウレタンの原料としては2個以上
のイソシアネート基を有する化合物(以下ポリイソシア
ネートという)が好ましい。(メタ)アクリロイル基と
イソシアネート基を有する化合物としては、1個の(メ
タ)アクリロイル基と1個のイソシアネート基を有する
化合物が好ましい。水酸基含有化合物としては、1個の
水酸基を有する化合物と2個以上の水酸基を有する化合
物がある。アクリルウレタンの原料としては2個以上の
水酸基を有する化合物が好ましい。以下特に言及しない
かぎり、水酸基含有化合物((メタ)アクリロイル基を
有しないもの)とは2個以上の水酸基を有する化合物を
いう。
【0020】アクリルウレタンは、化合物(x)とポリ
イソシアネートとの反応により、また化合物(x)とポ
リイソシアネートと水酸基含有化合物との反応により得
られるものが好ましい。後者の場合、化合物(x)と水
酸基含有化合物は同時にポリイソシアネートと反応させ
てもよく、いずれか一方とまず反応させてイソシアネー
ト基を有する反応生成物を製造しその後に他方と反応さ
せてもよい。
【0021】例えば、水酸基含有化合物とポリイソシア
ネートとをあらかじめ反応させて得られるイソシアネー
ト基含有反応生成物はポリイソシアネートの1種とみな
すことができ、これと化合物(x)を反応させてアクリ
ルウレタンが得られる。また、化合物(x)とそれに対
して過剰当量のポリイソシアネートをあらかじめ反応さ
せて得られる1個以上のイソシアネート基を有する化合
物と水酸基含有化合物とを反応させてもアクリルウレタ
ンが得られる。
【0022】アクリルウレタンは、また前記のように
(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基を有する化
合物と水酸基含有化合物との反応により得られる。この
(メタ)アクリロイル基とイソシアネート基を有する化
合物は、上記の化合物(x)とそれに対して過剰当量の
ポリイソシアネートをあらかじめ反応させて得られる1
個以上のイソシアネート基を有する化合物であってもよ
い。それ以外の化合物としては、2−イソシアネートエ
チル(メタ)アクリレートやメタクリロイルイソシアネ
ートなどがある。
【0023】2個以上の水酸基を有する化合物(x)を
使用する場合、それとポリイソシアネートを反応させる
と重合体が生成し、高分子量の反応生成物が生成しやす
い。しかし、あまりに高い分子量の反応生成物は、粘度
が高すぎる、溶解性が低い、などの問題が生じるおそれ
があり、このため、水酸基を残した反応生成物としたり
過剰のイソシアネート基を1価アルコールでブロックす
るなどの方法で所望の分子量や所望の(メタ)アクリロ
イル基数の反応生成物とすることが好ましい。したがっ
て、アクリルウレタンの原料としては1個の水酸基を有
する化合物(x)が好ましい。
【0024】化合物(x)の具体例としては、例えば、
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、トリメチ
ロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロー
ルプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリ
トールジ(メタ)アクリレートなどがある。これらは2
以上の水酸基を有する化合物と(メタ)アクリル酸との
モノエステルまたは1個以上の水酸基を残したポリエス
テルである。1個の水酸基を有する化合物(x)として
は、1個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物でも
よく、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合
物でもよい。
【0025】さらに化合物(x)としては、エポキシ基
を1個以上有する化合物と(メタ)アクリル酸との開環
反応生成物でもよい。エポキシ基と(メタ)アクリル酸
との反応によりエポキシ基が開環してエステル結合が生
じるとともに水酸基が生じ、(メタ)アクリロイル基と
水酸基を有する化合物となる。またエポキシ基を1個以
上有する化合物のエポキシ基を開環させて水酸基含有化
合物としそれを(メタ)アクリル酸エステルに変換する
こともできる。
【0026】エポキシ基を1個以上有する化合物として
は、いわゆるエポキシ樹脂と呼ばれているポリエポキシ
ドが好ましい。ポリエポキシドとしては、例えば多価フ
ェノール類−ポリグリシジルエーテル(例えばビスフェ
ノールA−ジグリシジルエーテル)などのグリシジル基
を2個以上有する化合物や脂環式エポキシ化合物が好ま
しい。さらに、エポキシ基を有する(メタ)アクリレー
トと水酸基やカルボキシル基を有する化合物との反応生
成物も化合物(x)として使用できる。エポキシ基を有
する(メタ)アクリレートとしては、例えばグリシジル
(メタ)アクリレートがある。
【0027】化合物(x)の上記以外の具体例として
は、例えば以下の化合物がある。2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、1,3−プロパンジオールモ
ノ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールモノ
(メタ)アクリレート、2−ブテン−1,4−ジオール
モノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオール
モノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモ
ノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ
(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリ
レート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペ
ンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペン
タエリスリトールモノ(ないしペンタ)(メタ)アクリ
レート、ジ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)
−(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、ポリエ
チレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロ
ピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ビスフェ
ノールA−ジグリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸
2分子付加物。
【0028】ポリイソシアネートとしては、通常の単量
体状のポリイソシアネートでもよく、ポリイソシアネー
トの多量体や変性体またはイソシアネート基含有ウレタ
ンプレポリマーなどのプレポリマー状の化合物でもよ
い。多量体としては3量体(イソシアヌレート変性
体)、2量体、カルボジイミド変性体などがあり、変性
体としてはトリメチロールプロパン等の多価アルコール
で変性して得られるウレタン変性体、ビュレット変性
体、アロハネート変性体、ウレア変性体などがある。プ
レポリマー状のものの例としては、後述ポリエーテルポ
リオールやポリエステルポリオールなどのポリオールと
ポリイソシアネートとを反応させて得られるイソシアネ
ート基含有ウレタンプレポリマーなどがある。このうち
3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネー
トとしては、3量体(イソシアヌレート変性体)や3価
以上の多価アルコールやポリオールで変性して得られる
ウレタン変性体などがある。これらポリイソシアネート
は2種以上併用して使用できる。
【0029】具体的な単量体状のポリイソシアネートと
しては、例えば、以下のポリイソシアネートがある
([ ]内は略称)。2,6−トリレンジイソシアネー
ト、2,4−トリレンジイソシアネート、メチレンビス
(4−フェニルイソシアネート)[MDI]、1,5−
ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、t−
シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート[XDI]、水添XDI、水添MD
I、リジンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジ
イソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシア
ネート、リジンエステルトリイソシアネート、1,6,
11−ウンデカントリイソシアネート、1,8−ジイソ
シアネート−4−イソシアネートメチルオクタン、1,
3,6−ヘキサメチレントリイソシアネート、ビシクロ
ヘプタントリイソシアネートなど。
【0030】ポリイソシアネートとしては特に無黄変性
ポリイソシアネート(芳香核に直接結合したイソシアネ
ート基を有しないポリイソシアネート)が好ましい。具
体的にはヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族
ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネートなど
の脂環族ポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネ
ートなどの芳香族ポリイソシアネートがある。上記のよ
うにこれらポリイソシアネートの多量体や変性体等も好
ましい。
【0031】2以上の水酸基を有する水酸基含有化合物
としては、多価アルコールや多価アルコールに比較して
高分子量のポリオール、水酸基含有ビニルポリマーなど
がある。これら水酸基含有化合物は2種以上併用でき
る。
【0032】多価アルコールとしては、2〜8個の水酸
基を有する多価アルコール、特に2〜6個の水酸基を有
する多価アルコール、が好ましい。多価アルコールは脂
肪族の多価アルコールでもよく、脂環族多価アルコール
や芳香核を有する多価アルコールでもよい。芳香核を有
する多価アルコールとしては、例えば、多価フェノール
類のアルキレンオキシド付加物、および多価フェノール
類−ポリグリシジルエーテルなどの芳香核を有するポリ
エポキシドの開環物などがある。
【0033】高分子量のポリオールとしてはポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテル
エステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなど
がある。
【0034】また、水酸基含有ビニルポリマーとして
は、例えばアリルアルコール、ビニルアルコール、ヒド
ロキシアルキルビニルエーテル、ヒドロキシアルキル
(メタ)アクリレートなどの水酸基含有単量体とオレフ
ィンなどの水酸基不含単量体との共重合体がある。
【0035】多価アルコールの具体例としては例えば以
下の多価アルコールがある。エチレングリコール、1,
2−プロピレングリコール、1,3−プロパンジオー
ル、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオー
ル、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、2,2,4ートリメチル−1,3−ペンタンジオー
ル、シクロヘキサンジオール、ジメチロールシクロヘキ
サン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエ
リスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエ
リスリトール、3,9−ビス(ヒドロキシメチル)−
2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウン
デカン、3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメ
チルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ
[5.5]ウンデカン、トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレート、トリス(2−ヒドロキプロピ
ル)イソシアヌレート、ビスフェノールA−エチレンオ
キシド2分子付加物、ビスフェノールA−プロピレンオ
キシド2分子付加物、ビスフェノールA−ジグリシジル
エーテルの開環物、ビニルシクロヘキセンジオキシドの
開環物。
【0036】高分子量のポリオールの具体例としては例
えば以下のポリオールがある。ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、上記のような多価アル
コールにプロピレンオキシドやエチレンオキシドなどの
アルキレンオキシドを付加して得られる高分子量のポリ
エーテルポリオール、ビスフェノールA−アルキレンオ
キシド付加物などの多価フェノール類にアルキレンオキ
シドを付加して得られる高分子量のポリエーテルポリオ
ール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテル
ポリオール。ポリブタジエンジオール、水添ポリブタジ
エンジオール等の脂肪族ポリオール。ポリε−カプロラ
クトンポリオール。アジピン酸、セバシン酸、フタル
酸、マレイン酸、フマル酸、アゼライン酸、グルタル酸
等の多塩基酸と上記多価アルコールとの反応で得られる
ポリエステルポリオール。1,6−ヘキサンジオールな
どの2価アルコールとホスゲンの反応で得られるポリカ
ーボネートジオール。
【0037】2以上のエポキシ基を有する化合物として
はエポキシ樹脂と呼ばれているポリエポキシドがある。
例えば、グリシジルエーテル型ポリエポキシド、脂環型
ポリエポキシドなどのエポキシ樹脂として市販されてい
るものを使用できる。
【0038】具体的には例えば以下のようなポリエポキ
シドがある。ビスフェノールA−ジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールF−ジグリシジルエーテル、テトラ
ブロモビスフェノールA−ジグリシジルエーテル、グリ
セリントリグリシジルエーテル、ノボラックポリグリシ
ジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジオキシド、ジシ
クロペンタジエンジオキシド。
【0039】(メタ)アクリロイル基を2個以上有する
アクリルウレタンは、例えば、化合物(x)とポリイソ
シアネートを反応させて得られる。化合物(x)が(メ
タ)アクリロイル基を1個有する化合物であっても化合
物(x)の2分子以上がポリイソシアネート1分子以上
と反応することより、(メタ)アクリロイル基を2個以
上有するアクリルウレタンが生成する。
【0040】化合物(x)は実際上は種々の化合物の混
合物である場合がある。例えば、ジペンタエリスリトー
ルのポリ(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイ
ル基を0〜6個有する化合物の混合物である場合が多
い。1分子あたり平均の(メタ)アクリロイル基の数が
比較的多い(例えば3〜5)このポリ(メタ)アクリレ
ートをそれに対して等当量以下のポリイソシアネートと
反応させてアクリルウレタンを主成分とする混合物を得
ることができる。(メタ)アクリロイル基を0個有する
化合物(すなわち、ジペンタエリスリトール)は上記水
酸基含有化合物であり、また(メタ)アクリロイル基を
6個有する化合物はそれ自身単量体(a−1)の1種で
ある。
【0041】本発明における単量体(a−1)として好
ましいアクリルウレタンは、水酸基含有(ポリ)ペンタ
エリスリトールポリ(メタ)アクリレートとポリイソシ
アネートの反応生成物が好ましい。(ポリ)ペンタエリ
スリトールとは、ペンタエリスリトール、ジペンタエリ
スリトールのようなペンタエリスリトール多量体、また
はそれらを主成分とする混合物をいい、その平均の多量
化度は約1〜4、特に約1.5〜3が好ましい。
【0042】そのポリ(メタ)アクリレートとしては2
個以上の(メタ)アクリロイル基を有するエステルであ
り、1分子あたり平均約3〜6個の(メタ)アクリロイ
ル基を有する化合物が好ましい。ただし、この(ポリ)
ペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレートは1分
子あたり平均して約1個以上の水酸基を有する。また、
反応生成物であるこのアクリルウレタンにおける1分子
あたり平均の(メタ)アクリロイル基の数は4個以上、
特に8〜20個が好ましい。
【0043】ウレタン結合を含まない単量体(a−1)
としては水酸基含有化合物の(メタ)アクリレートやポ
リエポキシドの(メタ)アクリル酸付加物が好ましい。
水酸基含有化合物としては前記のような多価アルコール
や高分子量ポリオールなどがある。ウレタン結合を含ま
ない単量体(a−1)の具体例としては例えば以下のよ
うな化合物がある。
【0044】以下の脂肪族多価アルコールの(メタ)ア
クリレート。1,4−ブタンジオールジ(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、炭素数14〜15の長鎖脂肪族ジオールのジ(メ
タ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロール
ジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アク
リレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサ(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、ネオペンチルグリコールとトリメチロールプロ
パンとの縮合物からなるジオールのジ(メタ)アクリレ
ート。
【0045】以下の芳香核またはトリアジン環を有する
多価アルコールや多価フェノールの(メタ)アクリレー
ト。ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ビ
スフェノールA、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキ
シエチル)ビスフェノールS、ビス(2−(メタ)アク
リロイルオキシエチル)ビスフェノールF、トリス(2
−(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレー
ト、ジ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)−
(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、トリス
(2−(メタ)アクリロイルオキプロピル)イソシアヌ
レート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート。
【0046】以下の水酸基含有化合物−アルキレンオキ
シド付加物の(メタ)アクリレート、水酸基含有化合物
−カプロラクトン付加物の(メタ)アクリレート、ポリ
オキシアルキレンポリオールの(メタ)アクリレート。
以下において、EOはエチレンオキシド、POはプロピ
レンオキシドを表し、[ ]内はポリオキシアルキレン
ポリオールの分子量を表す。トリメチロールプロパン−
EO付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリメチロー
ルプロパン−PO付加物のトリ(メタ)アクリレート、
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプ
ロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタ
エリスリトール−カプロラクトン付加物のヘキサ(メ
タ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イ
ソシアヌレート−EO付加物のトリ(メタ)アクリレー
ト、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート
−PO付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリス(2
−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート−カプロラクト
ン付加物のトリ(メタ)アクリレート、ポリエチレング
リコール[200〜1000]ジ(メタ)アクリレー
ト、ポリプロピレングリコール[200〜1000]ジ
(メタ)アクリレート。
【0047】下記(メタ)アクリロイル基を有するカル
ボン酸エステルやリン酸エステル。ビス(アクリロイル
オキシネオペンチルグリコール)アジペート、ヒドロキ
シピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのジ(メ
タ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチル
グリコールエステル−カプロラクトン付加物のジ(メ
タ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオ
キシエチル)ホスフェート、トリス(2−(メタ)アク
リロイルオキシエチル)ホスフェート。
【0048】下記ポリエポキシドの(メタ)アクリル酸
付加物(ただし、ポリエポキシドのエポキシ基1個あた
り1分子の(メタ)アクリル酸が付加したもの)、およ
びグリシジル(メタ)アクリレートと多価アルコールも
しくは多価カルボン酸との反応生成物(ただし、多価ア
ルコール等の1分子あたりグリシジル(メタ)アクリレ
ート2分子以上反応したもの)。ビスフェノールA−ジ
グリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物、ビニ
ルシクロヘキセンジオキシド−(メタ)アクリル酸付加
物、ジシクロペンタジエンジオキシド−(メタ)アクリ
ル酸付加物、グリシジル(メタ)アクリレートとエチレ
ングリコールの反応生成物、グリシジル(メタ)アクリ
レートとプロピレングリコールの反応生成物、グリシジ
ル(メタ)アクリレートとジエチレングリコールの反応
生成物、グリシジル(メタ)アクリレートと1,6−ヘ
キサンジオールの反応生成物、グリシジル(メタ)アク
リレートとグリセロールの反応生成物、グリシジル(メ
タ)アクリレートとトリメチロールプロパンの反応生成
物、グリシジル(メタ)アクリレートとフタル酸の反応
生成物。
【0049】上記のような(メタ)アクリレート類でか
つ未反応の水酸基を有している化合物のアルキルエーテ
ル化物、アルケニルエーテル化物、カルボン酸エステル
化物など(以下、変性ともいう)で、下記のような化合
物。アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メ
タ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトー
ルテトラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタ
エリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ビニルシク
ロヘキセンジオキシド−(メタ)アクリル酸付加物のア
リルエーテル化物、ビニルシクロヘキセンジオキシド−
(メタ)アクリル酸付加物のメチルエーテル化物、ステ
アリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレ
ート。
【0050】ウレタン結合を含まず2個以上の(メタ)
アクリロイルオキシ基を有するポリエステルである単量
体(a−1)として好ましいものは、前記したような
(ポリ)ペンタエリスリトールポリ(メタ)アクリレー
ト、および水酸基含有イソシアヌレート系化合物のポリ
(メタ)アクリレートである。この(ポリ)ペンタエリ
スリトールポリ(メタ)アクリレートは1分子あたり平
均2個以上の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する化
合物であり、また水酸基は有していても有していなくて
もよい。この(ポリ)ペンタエリスリトール部分の多量
化度は約1〜4、特に1.5〜3が好ましい。さらに好
ましい(ポリ)ペンタエリスリトールポリ(メタ)アク
リレートは、(ポリ)ペンタエリスリトールの実質的に
すべての水酸基が(メタ)アクリロイルオキシ基に変換
された(ポリ)ペンタエリスリトールポリ(メタ)アク
リレートである。
【0051】水酸基含有イソシアヌレート系化合物のポ
リ(メタ)アクリレートとは、トリス(ヒドロキシアル
キル)イソシアヌレート、または、そのアルキレンオキ
シド付加物、そのカプロラクトン付加物などのトリス
(ヒドロキシアルキル)イソシアヌレート誘導体から選
ばれる2以上の水酸基を有する化合物のポリ(メタ)ア
クリレートをいう。トリス(ヒドロキシアルキル)イソ
シアヌレートとしては、トリス(2−ヒドロキシエチ
ル)イソシアヌレートとトリス(2−ヒドロキシプロピ
ル)イソシアヌレートが好ましい。そのポリ(メタ)ア
クリレートとしては、トリ(メタ)アクリレートが好ま
しい。最も好ましい化合物は、トリス(2−(メタ)ア
クリロイルオキシエチル)イソシアヌレートとトリス
(2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)イソシア
ヌレートである。
【0052】単量体(a−2)である単官能性重合性単
量体としては、水酸基、エポキシ基などの官能基を有し
ていてもよい。好ましい単官能性化合物は(メタ)アク
リル酸エステル、すなわち(メタ)アクリレートであ
る。
【0053】具体的な単官能性化合物としては例えば以
下の化合物がある。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、イソブチル(メタ)アクリレート、t−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、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル
(メタ)アクリレート、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、グリシ
ジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、1,4−ブチレングリコールモノ(メタ)アクリレ
ート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル
グリシジルエーテルの(メタ)アクリル酸付加物。
【0054】本発明被覆剤組成物において、単量体(a
−1)は2種以上を併用することが好ましい場合が多
い。そのうち1種以上の単量体(a−1)は(メタ)ア
クリロイル基を2〜3個有する化合物であり、他の1種
以上はそれに比較して多数の(メタ)アクリロイル基を
有する化合物であることが好ましい。前者の単量体(a
−1)は(メタ)アクリロイル基を2個有する化合物が
好ましい。この(メタ)アクリロイル基の少ない単量体
(a−1)は被覆剤組成物の硬化被膜に熱曲げ加工性
(この硬化被膜を表面に有するプラスチック成形品を熱
曲げ加工することが可能となる性質)を付与するなど硬
化被膜があまりに硬く脆くなることを抑制する性質を有
する。また、単量体(a−1)として1種のみ使用する
場合は(メタ)アクリロイル基を3個有する化合物が好
ましい。この化合物は単独で上記特性を発揮しうる場合
がある。
【0055】したがって、硬化被膜に熱曲げ加工性を要
求される場合などではある量以上のこの(メタ)アクリ
ロイル基の少ない(特に2個の(メタ)アクリロイル基
を有する)単量体(a−1)を使用することが好まし
い。相対的に多数の(メタ)アクリロイル基を有する単
量体(a−1)は硬化被膜に高い耐擦傷性を与える性質
を有し通常の被覆剤組成物においてある量以上(例えば
全単量体(a−1)の30重量%以上)使用されること
が好ましい。また、単量体(a−1)として実質的に
(メタ)アクリロイル基を3個有する化合物のみを使用
する場合は、特に水酸基含有イソシアヌレート系化合物
のトリ(メタ)アクリレートを使用することが好まし
い。
【0056】本発明被覆剤組成物において、単量体
(A)中における単量体(a−1)の合計の割合は20
〜100重量%、特に50〜100重量%、さらには7
0〜100重量%が好ましい。単量体(a−1)の割合
がこれより少ないと耐擦傷性が不充分となるおそれがあ
る。
【0057】本発明組成物は紫外線吸収剤(B)を単量
体(A)100重量部に対して0.1〜50重量部含有
する。紫外線吸収剤(B)の量が0.1重量部未満では
硬化被膜の耐候性のみならず基材であるプラスチック成
形品自体の耐候性も不充分となるおそれが大きい。ま
た、50重量部を超えると紫外線吸収剤が硬化被膜表面
にブリードしやすくなり、また本発明組成物の硬化性の
低下を招きやすい。より好ましい紫外線吸収剤(B)の
使用量は単量体(A)100重量部に対して1〜20重
量部である。
【0058】紫外線吸収剤(B)としては、種々の紫外
線吸収剤を使用でき、例えば市販されているような公知
〜周知の紫外線吸収剤を使用できる。そのような紫外線
吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系紫外線吸
収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫
外線吸収剤、フェニルトリアジン系紫外線吸収剤などが
ある。また、紫外線吸収剤(B)の一部〜全部として重
合性紫外線吸収剤を使用することもできる。重合性紫外
線吸収剤の使用は組成物中に比較的多量の紫外線吸収剤
を配合しても紫外線吸収剤の表面へのブリードや耐擦傷
性等の著しい低下を伴わないという効果が発揮される。
【0059】重合性紫外線吸収剤としては、後述の重合
性光安定剤と同様(メタ)アクリロイル基と紫外線吸収
能を有する骨格とを有する化合物が好ましい。特に、紫
外線吸収能を有する骨格としてベンゾトリアゾール骨格
またはベンゾフェノン骨格を有し、(メタ)アクリロイ
ル基を有する有機基がこれら骨格に結合した構造を有す
る化合物が重合性紫外線吸収剤として好ましい。
【0060】なお、本発明組成物において、重合性光安
定剤と同様にこの重合性紫外線吸収剤は重合性単量体
(A)の1種ともみなすことができるが、本発明では重
合性紫外線吸収剤は重合性単量体(A)の範疇に含まれ
ないものとし、紫外線吸収剤(B)の範疇に含まれる成
分とする。
【0061】以下に紫外線吸収剤(B)の具体例を挙げ
るがこれらのみに限られるものではない。オクチル 3
−{3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5
−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル}プロピオネー
ト、2−(3,5−ジーt−ペンチル−2−ヒドロキシ
フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ
−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2
−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)ベン
ゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチ
ル−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾ
ール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチル
フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、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、2,2’−ジヒドロキシ−4−
メトキシベンゾフェノン、p−t−ブチルフェニルサリ
シレート。
【0062】2−{2−ヒドロキシ−5−((メタ)ア
クリロイルオキシ)フェニル}ベンゾトリアゾール、2
−{2−ヒドロキシ−3−メチル−5−((メタ)アク
リロイルオキシ)フェニル}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}ベンゾトリアゾール、2−{2
−ヒドロキシ−5−(3−(メタ)アクリロイルオキシ
プロピル)フェニル}ベンゾトリアゾール、2−ヒドロ
キシ−4−(メタ)アクリロイルオキシベンゾフェノ
ン、2−ヒドロキ−4−(2−(メタ)アクリロイルオ
キシエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−
(2−アクリロイルオキシプロポキシ)ベンゾフェノ
ン、2,2’−ジヒドロキシ−4−(メタ)アクリロイ
ルオキシベンゾフェノン。
【0063】本発明組成物は光重合開始剤(C)を単量
体(A)100重量部に対して0.1〜20重量部含有
する。光重合開始剤(C)の量が0.1重量部未満では
硬化性が不充分となるおそれが大きく、また、20重量
部を超えると耐候性が不充分となるおそれがある。より
好ましい光重合開始剤(C)の使用量は単量体(A)1
00重量部に対して0.2〜10重量部である。
【0064】光重合開始剤(C)としては、アリールケ
トン系光重合開始剤(例えば、アセトフェノン類、ベン
ゾフェノン類、アルキルアミノベンゾフェノン類、ベン
ジル類、ベンゾイン類、ベンゾインエーテル類、ベンジ
ルジメチルケタール類、ベンゾイルベンゾエート類、α
−アシロキシムエステル類など)、含硫黄系光重合開始
剤(例えば、スルフィド類、チオキサントン類など)、
アシルホスフィンオキシド類(例えばアシルジアリール
ホスフィンオキシドなど)、その他の光重合開始剤があ
る。光重合開始剤は2種以上併用できる。また、光重合
開始剤はアミン類などの光増感剤と組み合わせても使用
できる。具体的な光重合開始剤としては、例えば以下の
ような化合物があるがこれらのみに限定されるものでは
ない。
【0065】4−フェノキシジクロロアセトフェノン、
4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、4−t−ブ
チル−トリクロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフ
ェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプ
ロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)
−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1
−(4−ドデシルフェニル)−2−メチルプロパン−1
−オン、1−{4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニ
ル}−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オ
ン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2
−メチル−1−{4−(メチルチオ)フェニル}−2−
モルホリノプロパン−1−オン。
【0066】ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメチル
エーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソ
プロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベ
ンジルジメチルケタール、ベンゾフェノン、ベンゾイル
安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベ
ンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、アクリル化
ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベ
ンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラキス(t−
ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、9,1
0−フェナントレンキノン、カンファーキノン、ジベン
ゾスベロン、2−エチルアントラキノン、4’,4”−
ジエチルイソフタロフェノン、α−アシロキシムエステ
ル、メチルフェニルグリオキシレート。
【0067】4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニル
スルフィド、チオキサントン、2−クロロチオキサント
ン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオ
キサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4−ジ
クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサント
ン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2,4,
6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシ
ド。
【0068】本発明組成物は光安定剤(D)を単量体
(A)100重量部に対して0.1〜50重量部含有す
る。かつ、その光安定剤(D)の一部〜全部は重合性光
安定剤(d−1)からなる。光安定剤(D)の量が少な
い場合は通常その全量が重合性光安定剤(d−1)から
なる。すなわち、単量体(A)100重量部に対し重合
性光安定剤(d−1)は0.1重量部以上使用すること
が望ましい。好ましくは単量体(A)100重量部に対
し重合性光安定剤(d−1)は1重量部以上使用する。
その上限は50重量部であるが、30重量部を上限とす
ることが好ましい。重合性光安定剤(d−1)を使用す
ることにより、同量の非重合性の光安定剤を使用した場
合に比較して硬化被膜のプラスチック成形品表面に対す
る密着性、特に耐湿密着性が著しく向上する。
【0069】光安定剤(D)として重合性光安定剤(d
−1)以外の非重合性の光安定剤を併用しうるが、これ
を多量に使用することは好ましくない。多く使用すると
しても単量体(A)100重量部に対して20重量部以
下(特に10重量部以下)が好ましい。重合性光安定剤
(d−1)以外の光安定剤の割合は、特に限定されない
が、全光安定剤(D)中0〜80重量%、特に0〜50
重量%が好ましい。
【0070】本発明における重合性光安定剤(d−1)
は(メタ)アクリロイル基とヒンダードアミン骨格を有
する化合物である。ヒンダードアミン骨格としては2位
と6位にそれぞれ1〜2個のアルキル基を有するピペリ
ジン骨格あるいはピペラジン骨格が好ましく、特にピペ
リジン骨格が好ましい。このヒンダードアミン骨格の1
位、3位、4位、5位のいずれか1つの位置にまたはそ
れらの2以上の位置に(メタ)アクリロイル基または
(メタ)アクリロイル基を有する有機基(以下(メタ)
アクリロイル含有基という)を有する化合物が重合性光
安定剤(d−1)として好ましい。特に、2位と6位に
それぞれ2個のアルキル基(炭素数4以下のものが好ま
しい)を有し、かつ1位または4位のいずれかに上記重
合性基を有する化合物が好ましい。1位、3位、4位、
5位のうち(メタ)アクリロイル含有基が結合した位置
以外の位置にはアルキル基(炭素数6以下が好ましい)
などの置換基を有していてもよい。
【0071】(メタ)アクリロイル含有基としては(メ
タ)アクリロイルオキシ基または下記式(1)で表され
る有機基であることが好ましい。
【0072】
【化1】 −X1 −R1 −X2 −CO−CR=CH2 ・・・(1)
【0073】式(1)において、Rは水素原子またはメ
チル基を表し、X1 は酸素原子、−OCH2 CH(O
H)−または結合手を表し、R1 は2価の炭化水素基を
表し、X2 は酸素原子、、−NH−、または−CH(O
H)CH2 O−を表す。好ましくは、Rは水素原子、X
1 は酸素原子または結合手、R1 は炭素数1〜6のアル
キレン基、X2 は酸素原子である。
【0074】重合性光安定剤(d−1)として最も好ま
しい化合物は、1位にアルキル基などの置換基を有して
いてもよい、4位に(メタ)アクリロイルオキシ基また
は(メタ)アクリロイルオキシアルキル基を有する2,
2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
【0075】具体的な重合性光安定剤(d−1)として
は、例えば以下のような化合物があるがこれらのみに限
定されるものではない。4−(メタ)アクリロイルオキ
シ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−
(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペ
ンタメチルピペリジン、1−(2−(メタ)アクリロイ
ルオキシエチル)−4−(メタ)アクリロイルオキシ−
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン。
【0076】重合性光安定剤(d−1)以外の光安定剤
(D)としては、前記ヒンダードアミン骨格を有し、重
合性官能基を有しない化合物がある。このような光安定
剤としては種々の光安定剤を使用でき、例えば市販され
ているような公知〜周知の光安定剤を使用できる。その
ような光安定剤としては具体的には例えば、ビス(2,
2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバセー
ト、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピ
ペリジル)セバセート、2−(3,5−ジ−t−ブチル
−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸
ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリ
ジル)などがある。
【0077】本発明の被覆剤組成物には、必要に応じて
酸化防止剤や熱重合防止剤などの安定剤類、レベリング
剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、顔料分散剤、帯電防
止剤、防曇剤などの界面活性剤類、近赤外線吸収剤、そ
の他の添加剤を適宜配合して用いてもよい。
【0078】さらに、硬化被膜の耐擦傷性をより向上さ
せる目的で被覆剤組成物にコロイダルシリカ(E)を配
合してもよい。コロイダルシリカ(E)は、分散媒中に
コロイド状に分散した無水ケイ酸の超微粒子であり、分
散媒は特に限定されないが、通常、水;メタノール、エ
タノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレ
ングリコールのような低級アルコール類;メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソ
ルブ類;ジメチルアセトアミド、トルエン、キシレン、
酢酸メチル、酢酸エチル、アセトン等が使用される。コ
ロイダルシリカ(E)の平均粒径は通常1〜1000n
m程度であり、特に限定されないが、好ましくは平均粒
径1〜200nm、特に好ましくは平均粒径1〜50n
mである。
【0079】またコロイダルシリカ(E)は分散安定性
を向上させるために粒子表面を加水分解性シラン化合物
の加水分解物で修飾して使用することもできる。ここで
「加水分解物で表面が修飾された」とは、コロイダルシ
リカ粒子の表面の一部または全部のシラノール基にシラ
ン化合物の加水分解物が保持された状態にあり、これに
より表面特性が改質されていることを意味する。なお、
加水分解物の縮合反応が進んだものが同様に保持されて
いるシリカ粒子も含まれる。この表面修飾はシリカ粒子
存在下にシラン化合物の加水分解性基の一部または全部
の加水分解、または加水分解と縮合反応を生じせしめる
ことにより容易に行いうる。
【0080】加水分解性シラン化合物としては、アミノ
基、エポキシ基、メルカプト基などの官能性基を有する
有機基とアルコキシ基などの加水分解性基とがケイ素原
子に結合しているシラン化合物が好ましい。例えば、3
−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミ
ノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3
−メルカプトプロピルトリメトキシシランなどがある。
【0081】コロイダルシリカ(E)を配合する場合、
その配合量(固形分)は単量体(A)100重量部に対
し500重量部以下、特に300重量部以下が好まし
い。コロイダルシリカ(E)を配合する場合、単量体
(A)100重量部に対し0.1重量部以上配合するこ
とにより、その配合した効果が発揮される。
【0082】さらに本発明においては、被膜の塗工性や
プラスチック成形品との密着性を向上させる目的で被覆
剤組成物に有機溶剤を配合してもよい。有機溶剤として
は、単量体(A)、紫外線吸収剤(B)、光重合開始剤
(C)、光安定剤(D)、その他の添加剤の溶解性に問
題がなければ特に限定されず、上記性能を満足させるも
のであればよい。また2種以上の有機溶剤を併用でき
る。有機溶剤の使用量は、単量体(A)に対して100
倍重量以下、特に50倍重量以下が適当である。
【0083】有機溶剤としては例えば低級アルコール
類、ケトン類、エーテル類、セロソルブ類などの有機溶
剤がある。そのほか、n−ブチルアセテート、ジエチレ
ングリコールモノアセテートなどのエステル類、ハロゲ
ン化炭化水素類、炭化水素類なども使用できる。本発明
の被覆剤組成物は耐溶剤性の低い芳香族ポリカーボネー
ト樹脂成形品の被覆用にも用いられることより、芳香族
ポリカーボネート樹脂に対する溶解性の低い溶剤を用い
ることが好ましく、この意味では低級アルコール類、セ
ロソルブ類、エステル類、それらの混合物などが適当で
ある。
【0084】本発明の被覆用組成物は、プラスチック成
形品にディッピング法、フローコート法、スプレー法、
バーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ブ
レードコート法、エアーナイフコート法等の方法で塗布
し、有機溶剤を含む組成物の場合は乾燥した後、紫外線
を照射して硬化させる。
【0085】紫外線源としてはキセノンランプ、低圧水
銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドラン
プ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等が使用で
きる。照射時間は、単量体(A)の種類、光安定剤
(D)の種類、光重合開始剤(C)の種類、被膜厚、紫
外線源等の条件により適宜変えうる。通常は1〜60秒
照射することにより目的が達成される。さらに硬化反応
を完結させる目的で、紫外線照射後加熱処理することも
できる。
【0086】硬化被膜の厚さは、所望により種々の厚さ
を採用できる。通常は1〜50μmの厚さの硬化被膜、
好ましくは2〜20μmの厚さの硬化被膜を形成するこ
とが好ましい。硬化被膜の厚さが1μm未満では耐摩耗
性や耐候性が不充分となりやすい。厚さが50μm超で
は被膜深部の硬化が不充分となるおそれがあり、熱曲げ
加工性も低下する。最も好ましい硬化被膜の厚さは3〜
10μmである。
【0087】プラスチック成形品の材質としては、芳香
族ポリカーボネート樹脂、ポリメチルメタクリレート樹
脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポ
リ塩化ビニル樹脂、ABS樹脂、MS樹脂等がある。特
にこのなかで、芳香族ポリカーボネート樹脂とポリメチ
ルメタクリレート樹脂が耐候性改良の要求性が高いこと
より本発明の目的に合致し、プラスチック成形品の材質
として最適である。
【0088】
【実施例】以下、本発明を実施例(例1〜3、6)およ
び比較例(例4、5)に基づき説明するが、本発明はこ
れらに限定されない。実施例、比較例についての各種物
性の測定および評価は以下に示す方法で行った。また、
使用した原料化合物を以下に示す。
【0089】「耐擦傷性」テーバー磨耗試験法により、
2つのCS−10F磨耗輪にそれぞれ500gの重りを
組み合わせ100回転させたときの曇価をヘーズメータ
にて測定した。なお、曇価(ヘーズ)の測定は磨耗サイ
クル軌道の4カ所で行い、平均値を算出した。初期曇価
は磨耗試験前の曇価の値(%)を、耐擦傷性(ΔH)は
(磨耗試験後曇価)−(磨耗試験前曇価)の値(%)で
示す。
【0090】「耐候性」サンシャインウエザーメータを
用いてブラックパネル温度63℃で、降雨12分、乾燥
48分のサイクルで1000時間暴露後、外観の変化を
評価した。
【0091】「密着性」試験前の(初期)サンプル、お
よび60℃、湿度95%の雰囲気で7日間保存した(耐
湿試験後)サンプルについて、硬化被膜表面に剃刀で
縦、横それぞれ1mm間隔で11本の傷を入れ100個
のます目を形成し、25mm幅のセロハン粘着テープ
(ニチバン(株)販売)をます目上に密着させて貼りつ
け、次いで上方に急激に剥した。密着性は、(残存ます
目)/100の数値で表した。
【0092】「原料化合物」 1)単量体(A) AE−1:水酸基含有ジペンタエリスリトールポリアク
リレートとヘキサメチレンジイソシアネートを反応させ
て得られた1分子あたりの平均アクリロイル基数が15
で分子量2300のアクリルウレタン。 AE−2:ビスフェノールA−エチレンオキシド2分子
付加物1モルとヘキサメチレンジイソシアネート2モル
と2−ヒドロキシエチルアクリレート2モルの反応生成
物である分子量1000の2官能性アクリルウレタン。 AE−3:トリス(2−アクリロイルオキシエチル)イ
ソシアヌレート。
【0093】2)紫外線吸収剤(B) UV−1:2−{2−ヒドロキシ−5−(2−アクリロ
イルオキシエチル)フェニル}ベンゾトリアゾール。 UV−2:2−(3,5−ジーt−ペンチル−2−ヒド
ロキシフェニル)ベンゾトリアゾール。
【0094】3)光重合開始剤(C) LK−1:1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン。 4)光安定剤(D) LS−1:4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6
−テトラメチルピペリジン。 LS−2:ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−
ピペリジル)セバセート。
【0095】5)コロイダルシリカ CSi−1:エチルセロソルブ分散型コロイダルシリカ
(シリカ含量30重量%、平均粒径11nm)50重量
部に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン5重
量部と0. 01N塩酸1. 5重量部を加え40℃にて4
時間加熱撹拌した後、12時間室温下で熟成して得られ
た、メルカプトシランの加水分解縮合縮合物を表面に有
するコロイダルシリカ。
【0096】[例1]撹拌機および冷却管を装着した3
00mLの4つ口フラスコにイソプロピルアルコール6
0重量部、酢酸ブチル60重量部、エチルセロソルブ3
0重量部、UV−1の5重量部、LK−1の1.5重量
部、およびLS−1の1重量部を加え溶解させた。続い
てこれにAE−1を60重量部とAE−2を40重量部
加え被覆剤組成物を得た。
【0097】この被覆剤組成物を厚さ3mmの透明芳香
族ポリカーボネート樹脂板に塗工して被膜を形成させ、
80℃の熱風循環オーブン中で5分間放置した。次に、
この樹脂板を空気雰囲気中、高圧水銀灯を用いて300
0mJ/cm2 (波長300〜390nm領域の紫外線
積算エネルギー量)の紫外線を照射し、膜厚7μmの硬
化被膜を形成させた。そして、先に挙げた耐擦傷性、耐
候性、密着性の項目について評価した。結果を表2に示
す。
【0098】[例2〜5]例1の被覆剤組成物中の単量
体(A)、紫外線吸収剤(B)、光安定剤(D)を表1
記載の種類と量に変更する以外は例1の被覆剤組成物と
同じ組成の被覆剤組成物を製造し、被覆剤組成物を用い
て例1と同じサンプルを製造して耐擦傷性、耐候性、密
着性の項目について評価した。結果を表2に示す。
【0099】
【表1】
【0100】[例6]撹拌機および冷却管を装着した3
00mLの4つ口フラスコにイソプロピルアルコール6
0重量部、酢酸ブチル60重量部、エチルセロソルブ3
0重量部、LK−1の5重量部、UV−1の3重量部、
およびLS−1の1重量部を加え溶解させた。続いてこ
れにAE−1を100重量部加え1時間撹拌し、次いで
CSi−1を150重量部加えて更に0.5時間撹拌し
て被覆剤組成物を得た。
【0101】得られた被覆剤組成物を用いて例1と同じ
サンプルを製造して耐擦傷性、耐候性、密着性の項目に
ついて評価した。結果を表2に示す。
【0102】
【表2】
【0103】
【発明の効果】特定の重合性光安定剤を含有する本発明
被覆剤組成物を架橋硬化させた被膜は、優れた耐擦傷
性、耐候性、密着性を発揮しうる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博嗣 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】紫外線硬化性の重合性単量体(A)、重合
    性単量体(A)100重量部に対して0.1〜50重量
    部の紫外線吸収剤(B)、0.1〜20重量部の光重合
    開始剤(C)および0.1〜50重量部の光安定剤
    (D)を含む紫外線硬化型被覆剤組成物であって、重合
    性単量体(A)の20重量%以上がアクリロイル基また
    はメタクリロイル基から選ばれた重合性官能基を1分子
    中に2個以上有する多官能性重合性単量体(a−1)で
    あり、光安定剤(D)の少なくとも一部がアクリロイル
    基またはメタクリロイル基から選ばれる重合性官能基を
    有する重合性光安定剤(d−1)であることを特徴とす
    る紫外線硬化型被覆剤組成物。
  2. 【請求項2】重合性単量体(A)100重量部に対して
    0.1〜500重量部のコロイダルシリカ(E)をさら
    に含む、請求項1記載の被覆剤組成物。
  3. 【請求項3】プラスチック成形品表面で請求項1または
    2記載の紫外線硬化型被覆剤組成物を紫外線照射して形
    成された厚さ1〜50μmの硬化被膜を有するプラスチ
    ック成形品。
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