JP2004285011A - Method for producing urea bond-containing acrylate-based derivative, ionizing radiation-sensitive coating composition, and laminate using the composition - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法、電離放射線感応型塗料組成物及びそれを用いた積層体に関する。さらに詳しくは、本発明は、（メタ）アクリレート化合物に対する一級アミン化合物によるマイケル付加反応を制御し、得られた中間体の二級アミン化合物からウレア結合含有アクリレート系誘導体を効率よく製造する方法、この方法により得られたウレア結合及び光重合性不飽和結合を含有するアクリレート系誘導体を含み、優れた物性の硬化塗膜を与える電離放射線感応型塗料組成物、及び基材上に、前記塗料組成物の硬化塗膜層を有し、化粧シートなどの建装材や、各種用途に用いられるハードコートフィルムなどとして好適な積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、（メタ）アクリレート化合物の炭素−炭素二重結合に、一級アミン化合物をマイケル付加反応させて、分子内に三級アミノ基を有するアクリレート系誘導体を製造する方法が知られている。この方法は、通常反応式（Ｉ）
【化１】
で表すことができる。
すなわち、まず、（メタ）アクリレート化合物（１）に一級アミン化合物（２）が付加して、中間体の二級アミン化合物（３）が生成する（ａ工程）。次いで、この中間体（３）が（メタ）アクリレート化合物（１）に付加して、分子内に三級アミノ基を有するアクリレート系誘導体（４）が生成する（ｂ工程）。この反応において、一級アミン化合物として、通常のアミン類、例えば直鎖状アミンなどを用いた場合、（ｂ）工程の反応速度が速く、中間体（３）の段階で反応を止めることが困難であることが知られている。前期ｂ工程の反応速度を遅くし、中間体（３）に、その二級アミノ基の活性水素を利用する他の反応を施すことができれば、種々の用途に有用なアクリレート系誘導体を得ることができる。
ところで多官能性の光重合性オリゴマーを主成分とする光照射により開始される重合を利用した架橋・硬化反応は、従来の溶剤を含む乾燥方法や加熱による架橋・硬化反応と比較して、省資源、省エネルギー、環境保全、省スペース、生産性などの面から、優れた方法であり、現在、多くの分野において採用されている。
特に、塗料、接着剤などの分野においては、環境対策の面から、無溶剤型や水性エマルジョン型の光硬化性材料が重要視されている。
光硬化反応には、エネルギー線として、紫外線などの活性光線や電子線（電子線は光ではないが、広義の光硬化反応におけるエネルギー線の中に入れることができる）などの電離放射線が用いられ、そして光硬化性材料としては、一般にポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系などの光重合性オリゴマー、単官能性アクリレート系や多官能性アクリレート系などの光重合性モノマー（反応性希釈剤）、及び所望により用いられる光重合開始剤（電子線の場合は用いる必要がない）、光重合促進剤、重合禁止剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤、消泡剤、充填剤、溶剤、着色剤などの各種添加剤を含むものが用いられる。
このような光硬化性材料の中で、ウレア結合を有するウレタンアクリレート系オリゴマーを用いた光硬化性材料は、該ウレア結合を有するウレタンアクリレート系オリゴマーを構成する成分を適宜選択することにより、機械的性質、溶剤に対する化学的耐久性、耐候性、柔軟性、紫外線硬化特性などを付与することができ、多くの分野において、幅広く用いられている。このようなウレア結合を有するウレタン系オリゴマーを用いた光硬化性材料としては、例えば特許文献１及び特許文献２などに開示されている。
前記光硬化性材料が塗料用途に用いられる場合、粉末状又は粒状のフィラーが用いられることが多い。このフィラーとしては、例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、クレイ、タルク、ケイソウ土、アルミナ、硫酸カルシウム、粉末ワックス、さらには各種の熱可塑性樹脂粒子や熱硬化性樹脂粒子などが挙げられる。
しかしながら、前記光硬化性材料を用いた無溶剤型塗料の場合、粘度が極めて高く、前記フィラーを塗料中に均質に分散させることは非常に困難であることから、これまで、特殊な分散装置を用いて分散させるか、あるいはフィラー分散時の粘度を下げるために、光重合性モノマー（反応性希釈剤）を多量に用いる方法などが行われていた。しかし、特殊の分散装置を用いる方法は、該装置が高価である上、分散に時間がかかり、作業性及び経済性などの面から、好ましい方法とはいえない。また、光重合性モノマーを多量に用いる方法においては、得られる硬化塗膜性能が低下する問題や、該モノマーによる皮膚刺激の問題などがあった。
一方、家具や台所製品のキャビネットなどの表面化粧板としては、一般に木質系材料、無機系材料、合成樹脂系材料、鋼板などの金属系材料などに、例えば木目調柄などを印刷した化粧シートを接着剤で貼り合わせた構造のものが用いられている。
このような表面化粧板に使用される化粧シートには、ラミネート加工、ラッピング加工、Ｖカット加工などの二次加工のための適度の柔軟性、切削性、耐破断性などの加工適性、使用状態における耐候性、耐光性、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、表面硬度、耐摩耗性、耐擦傷性など、種々の特性が要求される。
このような要求特性を満たすために、前記化粧シートの基材としては、各種の物理的、化学的物性のバランスなどの点から、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂が使用されている。
一方、建装材には、従来木材が主に用いられてきたが、木材は森林保護などのために使用が制限されるのを免れないため、近年、木材の代替としてポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられている。
前記の化粧シートや建装材に使用される熱可塑性樹脂としては、近年、市場の要求などから、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂などの非ハロゲン系熱可塑性樹脂、中でも、各種物性面において、ポリ塩化ビニル系樹脂に近似している上、安価であることから、ポリオレフィン系樹脂やポリエステル系樹脂を基材とした化粧シートや建装材の需要が増加している。
しかしながら、ポリ塩化ビニル系樹脂は、可塑剤などの添加剤の配合を変更することによって、任意の所望物性を有する樹脂を比較的容易に得ることができるのに対し、前記の非ハロゲン系熱可塑性樹脂の場合には、添加剤の配合の変更や樹脂の改質などによる物性の調節の幅が比較的に狭く、例えば二次加工適性上要求される柔軟性と、使用上要求される耐擦傷性や耐摩耗性とを同時に十分に満足する樹脂は、得られていないのが実状である。
そこで、基材として、加工適性上要求される柔軟性を十分に満足させる樹脂を用い、一方、使用上要求される耐擦傷性や耐摩耗性などについては、該基材の表面に耐擦傷性や耐摩耗性などに優れる硬質の樹脂からなる表面保護層を用いることで、対処することが試みられている。例えば、ポリオール化合物とポリイソシアネート化合物との組合わせからなる塗工液を塗工し、架橋硬化させてなる二液熱硬化型ウレタン樹脂系のトップコート層を施す方法が、一般的に用いられている。
しかしながら、従来の化粧シートにおける基材として、一般的に用いられる、いわゆる半硬質ポリ塩化ビニル樹脂は、鉛筆硬度２ＢないしＨＢ程度の表面硬度を有しているのに対し、例えばポリ塩化ビニル系樹脂と同等の柔軟性を得るべく改質されたポリオレフィン系樹脂の場合、一般に鉛筆硬度６Ｂないし２Ｂ程度の表面硬度であり、このような低い表面硬度の樹脂からなる基材の表面に、前記熱硬化型ウレタン樹脂系のトップコート層を施しても、得られる化粧シートの表面硬度は自ずと限界があり、該化粧シートを耐擦傷性が要求される手摺り、天板、床板、階段踏板などの用途には、使用しにくいという問題が生じる。
したがって、このような問題を解決するために、近年、熱可塑性樹脂層上に、電離放射線感応型塗料組成物の硬化物からなる表面保護層を有する化粧シートが用いられるようになってきた。この化粧シートにおいては、該表面保護層の特性として、例えば耐侯性、耐光性、耐熱性、耐水性、耐溶剤性、表面硬度、耐摩耗性、耐擦傷性などを満たすためには、電離放射線感応型塗料組成物の選択が重要となる。
一方、様々な目的のために、窓ガラスや窓用プラスチックボード貼付用として、プラスチックフィルムが用いられている。
例えば、窓ガラスから室内に入り込む太陽光には、可視光線以外に、紫外線や赤外線なども含まれている。太陽光に含まれる紫外線は日焼けの原因となり、人体に対する悪影響が最近指摘されており、また紫外線による包装材の劣化が原因で内容物の変質が生じることもよく知られていることである。一方、太陽に含まれる赤外線についても、直射日光による室内の温度上昇を引き起こし、夏場の冷房効果を低下させるなどの問題がある。したがって、このような好ましくない事態を避けるために、紫外線遮蔽フィルムや赤外線遮蔽フィルムが窓ガラスや窓用プラスチックボード貼付用として用いられている。
また、外部から室内が見えにくくする目的で、内部防視フィルムを窓ガラスや窓用プラスチックボードに貼付することもよく行われている。さらに地震などの災害で窓ガラスが破損した場合に、ガラス破片が飛散するのを防止するために、破片飛散防止フィルムが窓ガラス貼付用として用いられている。なお、前記の紫外線遮蔽フィルム、赤外線遮蔽フィルム、内部防視フィルムは、このような破片飛散防止効果も有している。
これらの窓ガラスや、窓用プラスチックボード貼付フィルムは、その表面に通常、耐擦傷性などを付与するために、電離放射線感応型塗料組成物を塗工し、硬化してなるハードコート層が設けられている。このようなハードコートフィルムには、耐擦傷性、耐候性、耐久性、耐溶剤性及び防汚性などに優れることが要求され、電離放射線感応型塗料組成物の選択が重要となる。
【特許文献１】
特許第３１４８８６１号
【特許文献２】
特公平７−８０９８８号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情のもとで、（メタ）アクリレート化合物に対する一級アミン化合物によるマイケル付加反応を制御し、得られた中間体の二級アミン化合物から、ウレア結合含有アクリレート系誘導体を効率よく製造する方法、各種フィラーや添加剤の溶解又は分散が容易で、無溶剤型にすることができると共に、優れた物性を有する硬化塗膜を与える電離放射線感応型塗料組成物、及び基材上に、前記塗料組成物の硬化塗膜層を有し、化粧シートなどの建装材や、各種用途に用いられるハードコートフィルムなどとして好適な積層体を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、（メタ）アクリレート化合物に対する一級アミン化合物によるマイケル付加反応において、該一級アミン化合物として、特定の構造を有する化合物を用いることにより、反応速度を容易に制御することができ、中間体の二級アミン化合物にイソシアネート化合物を反応させることにより、ウレア結合含有アクリレート誘導体が効率よく得られることを見出した。
また、前記方法で得られたウレア結合及び光重合性不飽和結合を含有するアクリレート系誘導体を用いることにより、各種フィラーや添加剤の溶解又は分散が容易で無溶剤型にすることができ、かつ優れた物性を有する硬化塗膜を与える電離放射線感応型塗料組成物が得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
（１）（メタ）アクリレート化合物に、α位の炭素原子が第二級又は第三級炭素原子である一級アミン化合物を付加させ、二級アミン化合物を得たのち、これにイソシアネート化合物を反応させることを特徴とするウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法、
（２）一級アミン化合物のα位の炭素原子が第三級炭素原子である第１項記載のウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法、
（３）第１項又は第２項記載の方法で得られたウレア結合及び光重合性不飽和結合を含有するアクリレート系誘導体を含むことを特徴とする電離放射線感応型塗料組成物、及び
（４）基材上に、第３項記載の電離放射線感応型塗料組成物の硬化塗膜層を有することを特徴とする積層体、
を提供するものである。
また、本発明の好ましい態様は、
（５）（メタ）アクリレート化合物が、単官能性及び多官能性（メタ）アクリレートの中から選ばれる少なくとも１種である第１項又は第２項記載のウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法、
（６）α位の炭素原子が第三級炭素原子である一級アミン化合物が、２−アミノ−２−メチルプロパノールである第２項又は第５項記載のウレア結合含有アクリレート系化合物の製造方法、及び
（７）イソシアネート化合物が、ポリイソシアネート化合物、又は分子内にラジカル重合性不飽和結合１個以上とイソシアネート基１個を有する化合物である第１項、第２項、第５項又は第６項記載のウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法、
である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明のウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法においては、まず、（メタ）アクリレート化合物に、α位の炭素原子が第二級又は第三級炭素原子である一級アミン化合物を付加させ、二級アミン化合物を生成させる。次いで、これにイソシアネート化合物を反応させることにより、目的のウレア結合含有アクリレート系誘導体を製造する。
前記（メタ）アクリレート化合物としては、単官能性（メタ）アクリレート及び多官能性（メタ）アクリレートのいずれも用いることができる。単官能性（メタ）アクリレートとしては、例えばメチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−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、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。多官能性（メタ）アクリレートとしては、分子内にエチレン性不飽和結合を２個以上有する（メタ）アクリレートであればよく、特に制限はない。具体的には、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、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、イソシアヌレートジ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジ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トリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ（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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。また芳香族性の単官能や多官能（メタ）アクリレートも用いることができる。
【０００６】
本発明においては、これらの（メタ）アクリレート化合物は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよいが、得られるウレア結合含有アクリレート系誘導体の用途に応じて適宜選択することができる。
本発明においては、前記（メタ）アクリレート化合物に、必要に応じて、分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する反応型の紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤及び帯電防止剤などの中から選ばれる少なくとも１種を加えることができる。
分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する反応型紫外線吸収剤のタイプとしては特に制限はなく、従来公知のタイプ、例えばベンゾフェノン系、サリチレート系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系など、いずれのタイプのものであってもよい。
この分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する反応型紫外線吸収剤としては、例えば下記の式（５）で表される２−［２−ヒドロキシ−５−（２−メタクリルオキシエチル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾールや、式（６）で表される２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリルオキシプロピル）ベンゾフェノンなどを挙げることができる。
【化２】
分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する光安定剤のタイプとしては特に制限はないがヒンダードアミン系のものが好ましい。分子内に（メタ）アクリロイル基などを有するヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば下記の式（７）、（８）で表される化合物を挙げることができる。
【化３】
【０００７】
分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する酸化防止剤のタイプとしては特に制限はないがフェノール系のものが好ましい。分子内に（メタ）アクリロイル基などを有するフェノール系酸化防止剤としては、例えば下記の式（９）、（１０）、（１１）で表される化合物を挙げることができる。
【化４】
分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する帯電防止剤のタイプとしては特に制限はないが、四級アンモニウム塩型のものが好ましい。分子内に（メタ）アクリロイル基などを有する四級アンモニウム塩型の帯電防止剤としては、例えば一般式（１２）
【化５】
で表される化合物などを挙げることができる。
このような反応型の紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤を用いることにより、得られるウレア結合含有アクリレート系誘導体を用いた電離放射線感応型塗料組成物からなる塗工層を、電離放射線で硬化させる場合、形成されるポリマー鎖に、それぞれ紫外線吸収剤成分、光安定剤成分、酸化防止剤成分、帯電防止剤成分が結合する。したがって、経時による硬化塗膜からの各成分の逸散が抑制され、その結果、該硬化塗膜は、長期間にわたって、それぞれの機能が保持される。
前記反応型の紫外線吸収剤、光安定剤及び酸化防止剤の使用量は、前記（メタ）アクリレート化合物１００重量部に対し、通常それぞれ０．０１〜２０重量部、好ましくは０．０５〜１５重量部、より好ましくは０．１〜１０重量部の範囲で選ばれる。
また、反応型帯電防止剤の使用量は、得られる硬化塗膜の所望帯電防止能に応じて適宜選定すればよい。
【０００８】
一方、α位の炭素原子が第二級又は第三級炭素原子である一級アミン化合物としては、α位の炭素原子が第二級又は第三級炭素原子であるものであればよく、特に制限はないが、得られるウレア結合含有アクリレート系誘導体が低粘度化しやすい点から、α位の炭素原子が第三級炭素原子である一級アミン化合物を好ましく用いることができる。このα位の炭素原子が第三級炭素原子である一級アミン化合物としては、炭素数４〜１０のものが好ましく、また、分子内に１個以上の水酸基を有していてもよい。このような一級アミン化合物としては、例えばｔｅｒｔ−ブチルアミン、２−アミノ−２−メチルブタン、２−アミノ−２−メチルペンタン、２−アミノ−２−メチルヘキサン、１，１，３，３−テトラメチルブチルアミン、２−アミノ−２，５−ジメチルヘキサン、α，α−ジメチルベンジルアミン、α，α−（ジメチル）シクロヘキシルメチルアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、２−アミノ−２−メチルブタノール、２−アミノ−２−メチルペンタノール、２−アミノ−２−メチルヘキサノール、２−アミノ−２，５−ジメチルヘキサノール、４−ヒドロキシ−α，α−ジメチルベンジルアミン、４−ヒドロキシ−α，α−（ジメチル）シクロヘキシルメチルアミンなどが挙げられる。これらの中で、特に反応速度の制御性、得られるウレア結合含有アクリレート系誘導体の性能、入手の容易さなどの点から、２−アミノ−２−メチルプロパノールが好適である。
α位の炭素原子が第一級炭素原子である一級アミン化合物を用いた場合、前記反応式（Ｉ）において、ｂ工程の反応速度を遅くすることができないため、所望のウレア結合含有アクリレート系誘導体を効率よく製造することが困難であり、本発明の目的が達せられない。
前記の（メタ）アクリレート化合物と前記一級アミン化合物の使用割合は、（メタ）アクリレート化合物中の不飽和結合基／一級アミン化合物中のＮＨ２基のモル比が、通常０．０１〜３０．０、好ましくは０．１〜５．０になるように選定することが望ましい。また、反応は、一般に０〜４０℃程度、好ましくは１５〜３０℃の範囲の温度において、０．５〜４８時間程度、好ましくは１〜５時間行われる。このようにして、中間体の二級アミン化合物が生成する。
次いで、この二級アミン化合物にイソシアネート化合物を反応させる。このイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネート化合物、又は分子内にラジカル重合性不飽和結合１個以上とイソシアネート基１個を有する化合物が好ましく用いられる。
【０００９】
ここで、ポリイソシアネート化合物としては、例えば脂肪族及び脂環式のジイソシアネート化合物が好ましく、例えば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、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）などが挙げられる。一方、分子内にラジカル重合性不飽和結合１個以上とイソシアネート基１個を有する化合物としては、例えば前記ジイソシアネート化合物と、分子内に水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物とを反応させて得られたものなどを挙げることができる。分子内に水酸基を有する（メタ）アクリレート化合物としては、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（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、３−ヒドロキシブチル（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、末端に水酸基を有するポリオール（メタ）アクリレートなどを挙げることができる。
前記中間体の二級アミン化合物と前記イソシアネート化合物との反応は非常に速く、反応系に水分が存在していても、あるいは水酸基含有化合物が存在していても、二級アミノ基とイソシアネート基が反応し、ウレア結合を形成する。該二級アミン化合物とイソシアネート化合物の使用割合は、二級アミン化合物中のＮＨ基と、イソシアネート化合物中のＮＣＯ基が、実質上化学量論的割合になるように選定することが好ましい。
この反応は、通常０〜７０℃程度、好ましくは２０〜４０℃の範囲の温度において、１〜１２０分間程度、好ましくは１０〜６０分間行われる。このようにして、目的のウレア結合含有アクリレート系誘導体が得られる。
中間体の二級アミン化合物（３）とポリイソシアネート化合物（１３）との反応は、以下の反応式（ＩＩ）、
【化６】
で表すことができる。この場合、架橋体のウレア結合含有アクリレート系誘導体（１４）が生成する。
また、中間体の二級アミン化合物（３）と、分子内にラジカル重合性不飽和結合２個以上及びイソシアネート基１個を有する化合物（１５）との反応は、以下の反応式（ＩＩＩ）
【化７】
で表すことができる。
この場合、新しくラジカル重合性不飽和結合が導入されたウレア結合含有アクリレート系誘導体（１６）が生成する。
【００１０】
出発原料として、単官能性（メタ）アクリレートを用いた場合、中間体の二級アミン化合物（３）には、ラジカル重合性不飽和結合が存在せず、かつ分子内の二級アミノ基は１個であるので、反応式（ＩＩ）で示されるように、ジイソシアネート化合物を反応させると、分子内にラジカル重合性不飽和結合をもたない二量体のウレア結合含有アクリレート系誘導体が得られる。
また、該中間体の二級アミン化合物に、反応式（ＩＩＩ）で示されるように、ラジカル重合性不飽和結合をもつイソシアネート化合物を反応させると、分子内にラジカル重合性不飽和結合をもつウレア結合含有アクリレート系誘導体が得られる。このものは、電離放射線感応型塗料組成物において、光重合性モノマーとして用いることができる。この場合、高硬度の硬化塗膜が得られやすい。
これに対し、出発原料として、多官能性（メタ）アクリレートを用いた場合、中間体の二級アミン化合物（３）には、ラジカル重合性結合を存在させることができ、また、分子内に二級アミノ基を２個以上導入することができるので、これにポリイソシアネート化合物を反応させると、分子内にラジカル重合性不飽和結合をもつオリゴマーを生成させることができる。このものは、電離放射線感応型塗料組成物において、光重合性オリゴマーとして用いることができる。この場合、柔軟性の高い硬化塗膜が得られやすい。
また、該中間体の二級アミン化合物に、ラジカル重合性不飽和結合をもつイソシアネート化合物を反応させると、分子内にラジカル重合性不飽和結合を複数個もつウレア結合含有アクリレート系誘導体が得られる。このものは、電離放射線感応型塗料組成物において、多官能性光重合性モノマーとして用いることができる。この場合、出発原料として単官能性（メタ）アクリレートを用いた場合と同様に、高硬度の硬化塗膜が得られやすい。
【００１１】
本発明のウレア結合含有アクリレート系誘導体の製造方法は、以下に示す効果を奏する。
（１）穏和な条件で、一級アミン化合物による（メタ）アクリレートへの付加反応及び中間体の二級アミン化合物とイソシアネート化合物との反応が進行する。したがって、加温が不要で、短時間で目的化合物を製造することができ、かつ特別な装置を必要としない。
（２）反応時の粘度が低く、反応溶媒を使用する必要がない。また、反応系に水や水酸基含有化合物が存在していても、中間体の二級アミン化合物とイソシアネート化合物の反応が優先的に進行する。したがって、目的化合物への水酸基の導入が可能である。
（３）出発原料の（メタ）アクリレートの種類やイソシアネート化合物の種類を選択することにより、目的化合物のウレア結合含有アクリレート系誘導体を、光重合性のモノマー又はオリゴマーとして、電離放射線感応型塗料組成物に使用することができると共に、硬化塗膜の物性を制御することができる。
（４）出発原料の（メタ）アクリレートの種類やイソシアネート化合物の種類を選択することにより、目的化合物のウレア結合含有アクリレート系誘導体を、低粘度の光重合性成分として、電離放射線感応型塗料組成物に用いることができるので、該塗料組成物の調製が容易となる。
（５）目的化合物は、分子内に三級アミノ基を有しているので、増感性が高く、光硬化性に優れており、電離放射線感応型塗料組成物の光重合性成分として好適である。
本発明の電離放射線感応型塗料組成物は、前述の本発明の方法で得られた、ウレア結合及び光重合性不飽和結合を含有するアクリレート系誘導体を、光重合性成分として含む組成物である。なお、電離放射線感応型塗料組成物とは、電磁波又は荷電粒子線の中でエネルギー量子を有するもの、すなわち、紫外線又は電子線などを照射することにより、架橋、硬化する塗料組成物を指す。
本発明の塗料組成物においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じ、その他の光重合性成分、例えば光重合性（メタ）アクリレート系プレポリマーや光重合性（メタ）アクリレート系モノマー、さらには光重合開始剤、増感剤及びその他添加剤を含有することができる。
【００１２】
ここで、光重合性プレポリマーとしては、例えばポリエステルアクリレート系、エポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリオールアクリレート系などが挙げられる。ここで、ポリエステルアクリレート系プレポリマーとしては、例えば多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化することにより、あるいは、多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの末端の水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。エポキシアクリレート系プレポリマーは、例えば、比較的低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラック型エポキシ樹脂のオキシラン環に、（メタ）アクリル酸を反応しエステル化することにより得ることができる。ウレタンアクリレート系プレポリマーは、例えば、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールとポリイソシアネートの反応によって得られるポリウレタンオリゴマーを、（メタ）アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。さらに、ポリオールアクリレート系プレポリマーは、ポリエーテルポリオールの水酸基を（メタ）アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。これらの光重合性プレポリマーは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１３】
また、光重合性モノマーとしては、例えばシクロヘキシル（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、ステアリル（メタ）アクリレート、イソボニル（メタ）アクリレートなどの単官能性アクリレート類、１，４−ブタンジオールジ（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、ネオペンチルグリコールジ（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、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ（メタ）アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ（メタ）アクリレート、イソシアヌレートジ（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、ジペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、プロピオン酸変性ジ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トリ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロキシエチル）イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ（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、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。これらの光重合性モノマーは１種用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、光重合開始剤としては、特に制限はなく、従来公知のもの、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、ベンジルジメチルアセタール類、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のアリールケトン系光重合開始剤、スルフィド類、チオキサントン類などの含硫黄系光重合開始剤、アシルジアリールホスフィンオキシドなどのアシルホスフィンオキシド類、アントラキノン類、その他光重合開始剤の中から、任意のものを、１種又は２種以上適宜選択して使用することができる。
【００１４】
このような光重合開始剤の具体例としては、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、α，α−ジクロロ−４−フェノキシアセトフェノン、ｐ−ｔ−ブチルトリクロロアセトフェノン、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、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、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、α−メチルベンゾイン、ベンゾイン−ｎ−ブチルエーテル、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−アミルアントラキノン、２−アミノアントラキノン、ベンゾフェノン、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンゾフェノンメチルエーテル、メチルベンゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、４，４’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ジフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、２，４−ジメチルチオキサントン、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−クロロチオキサントン、２−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、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルフェニルホスフィンオキシド等が挙げられる。これらの中で、紫外線吸収剤の存在下に光重合する場合には、比較的長波長領域まで高い吸光度を有するアシルホスフィンオキシド類の光重合開始剤を用いるか、このものと他の光重合開始剤とを併用するのが有利である。
この光重合開始剤の使用量は、全光重合性成分１００重量部に対し、通常０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜８重量部、より好ましくは１〜６重量部の範囲で選ばれる。なお、電子線硬化型の場合には、これらの光重合開始剤は用いなくてもよい。
光増感剤としては、例えばｐ−ジメチルアミノ安息香酸エステル、第三級アミン類、さらにはチオール系増感剤などを用いることができる。該チオール系増感剤を使用することにより、紫外線吸収剤の存在下に光重合を行っても、良好な光硬化性が得られ、硬化速度が速く、硬度の高い硬化塗膜を形成することができる。
【００１５】
チオール系増感剤としては特に制限はなく、従来公知のものの中から、任意のものを適宜選択して用いることができる。このチオール系増感剤の具体例としては、チオグリコール酸メチル、チオグリコール酸オクチル、チオグリコール酸メトキシブチル、ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、メルカプトプロピオン酸メチル、メルカプトプロピオン酸オクチル、メルカプトプロピオン酸メトキシブチル、ブタンジオールビス（３−メルカプトプロピオネート）、エチレングリコールビス（３−メルカプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリス（３−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）、２，４，６−トリオキソ−１，３，５−トリアジン−１，３，５−トリイルトリエチルトリス（３−メルカプトプロピオネート）などが挙げられる。これらの中で効果の点から、特にペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）及びペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレートが好適である。なお、電子線硬化型の場合は、この光増感剤は用いなくてもよい。
前記光増感剤は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよく、また、その使用量は、全光重合性成分１００重量部に対し、通常０．５〜４０重量部、好ましくは１〜２０重量部、より好ましくは３〜１０重量部の範囲で選定される。
一方、その他添加剤としては、例えば各種フィラー、有機系赤外線遮蔽剤、重合禁止剤、架橋剤、接着性向上剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤など、さらには前述の反応型以外の紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、帯電防止剤を挙げることができる。
ここで、フィラーとは、本発明においては、塗料組成物に実質的に不溶の粉状体又は粒状体を指し、具体的には体質顔料、有機顔料、無機顔料、ワックス粒子、熱可塑性樹脂粒子、熱硬化性樹脂粒子、導電剤、紫外線散乱剤及び無機系赤外線遮蔽剤などを挙げることができる。
ここで、体質顔料としては、例えば炭酸カルシウム、硫酸バリウム、シリカ、クレイ、マイカ、タルク、ケイソウ土、ケイ砂、アルミナ、シラスバルーン、硫酸カルシウムなどが挙げられる。有機顔料としては、例えばアゾ系、フタロシアニン系、スレン系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系などが、無機顔料としては、例えばカーボンブラックや黒鉛などの黒色顔料；黄鉛、カドミウム黄、亜鉛黄などの黄色顔料；朱、カドミウム赤などの赤色顔料；紺青、群青、コバルト青などの青色顔料；酸化クロム緑、クロム緑、亜鉛緑などの緑色顔料；酸化鉄顔料；アルミニウム粉、ブロンズ粉などの金属粉末顔料などが挙げられる。
【００１６】
熱可塑性樹脂粒子としては、例えばポリスチレン樹脂粒子、アクリル系樹脂粒子、ＡＡＳ樹脂（アクリロニトリル−アクリル系ゴム−スチレン共重合体）粒子、ＡＥＳ樹脂（アクリロニトリル−ＥＰＤＭ−スチレン共重合体）粒子、ＭＢＳ樹脂（メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重合体）粒子、ウレタン系樹脂粒子、塩化ビニル系樹脂粒子などが、熱硬化性樹脂粒子としては、例えばベンゾグアナミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン−メラミン−ホルムアルデヒド樹脂粒子、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂粒子などが挙げられる。
なお、本発明の塗料組成物を化粧シートに適用する場合、該塗料組成物中に艶消し剤を含むことを要求される場合がある。この艶消し剤は、化粧シートに艶消し効果及びブロッキング防止効果を付与するためのものであり、このようなものとしては、光を散乱する性質のあるタイプの粒子、あるいは、自身は塗膜中では、透明だが、塗膜表面に凹凸を形成して、表面の光の反射率を変えるタイプの粒子が用いられる。後者のタイプの方が、透明性が維持される上、光の入射角度や観測角度を変えても、光の反射の変化が少ないので、表面が擦れて変形した際にもその部分の艶の変化が少なく、擦れた跡が残りにくいという利点がある。具体的な艶消し剤としては、前記体質顔料の中のマイカ、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、ケイソウ土、ケイ砂、シラスバルーンなどの無機質中空体粒子や、熱可塑性樹脂粒子、熱硬化性樹脂粒子の合成樹脂粒子が挙げられる。これらの中で光透過性及び外観性が良好なシリカ及び合成樹脂粒子が好ましい。
導電剤としては、例えば酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛、酸化カドミウム、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）などの金属酸化物系導電剤、金、白金、銀、ニッケル、アルミニウム、銅などの金属系導電剤などが挙げられる。
紫外線散乱剤としては、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウムなどが、無機系赤外線遮蔽剤としては、例えば酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、硫化亜鉛、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化錫）、ＩＴＯなどが挙げられる。
【００１７】
これらのフィラーは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、その配合量は、フィラーの機能に応じて適宜選定される。
有機系赤外線遮蔽剤としては、例えばシアニン系化合物、スクワリリウム系化合物、チオールニッケル錯塩系化合物、フタロシアニン系化合物、トリアリルメタン系化合物、ナフトキノン系化合物、アントラキノン系化合物、さらにはＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｐ−ジ−ｎ−ブチルアミノフェニル）−ｐ−フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩、フェニレンジアミニウムの塩素塩、フェニレンジアミニウムのヘキサフルオロアンチモン酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ化ホウ素酸塩、フェニレンジアミニウムのフッ素塩、フェニレンジアミニウムの過塩素酸塩などのアミノ化合物などが挙げられる。これらの中で、中心金属が希土類金属であるフタロシアニン系化合物が好適である。該希土類金属としては、例えばＳｃ、Ｙ及びランタノイド、具体的にはＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕが挙げられる。これらの希土類金属は１種含まれていてもよいし、２種以上含まれていてもよい。重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、ｐ−ベンゾキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、ｔ−ブチルカテコールなどが、架橋剤としては、例えばポリイソシアネート化合物、エポキシ化合物、金属キレート化合物、アジリジン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。なお、反応性希釈剤以外の溶剤は、用途によっては用いることができるが、用いない方が好ましい。
【００１８】
次に、本発明の積層体は、基材上に、前述した電離放射線感応型塗料組成物の硬化塗膜層を有するものである。
この際用いる基材としては特に制限はないが、シート状のものが好ましく、例えばポリエチレンテレフタレート、１，４−シクロヘキサンジメタノールを含む非晶性または完全非晶性ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロンなどのポリアミド、ポリイミド、ポリアクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、セルロースアセートなどのプラスチックフィルム又はシート、グラシン紙、コート紙、キャストコート紙などの紙基材、これらの紙基材にポリエチレンなどの熱可塑性樹脂をラミネートしたラミネート紙などを好ましく挙げることができる。
シート状基材の厚さは、得られる積層体の用途に応じて異なり、例えばハードコートフィルムの場合、あるいは化粧シートとして、表面化粧の目的で各種材料に貼り合わせる用途に用いる場合には、通常２０〜２０００μｍ程度、好ましくは３０〜１０００μｍの範囲で選定され、一方、それ自体床材や化粧パネルなどとして用いる場合には、通常１〜１０ｍｍ程度、好ましくは２〜６ｍｍの範囲で選定される。
本発明においては、このシート状基材は、透明、不透明、着色、無着色のいずれであってもよいし、また発泡シート、蒸着シート、２層以上の積層シートのいずれであってもよい。さらに、シート状基材として、プラスチックフィルムやシートを用いる場合には、その表面に設けられる層との密着性を向上させる目的で、所望により、該プラスチックフィルムやシートの少なくとも片面に酸化法や凹凸化法などの物理的又は化学的表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は、基材の種類に応じて適宜選ばれるが、一般にはコロナ放電処理法が、効果及び操作性などの面から、好ましく用いられる。また、プライマー処理を施すこともできる。
前記プライマーとしては、基材を構成する熱可塑性樹脂と電離放射線感応型樹脂の硬化物とに対して良好な接着性を示すものが用いられる。このようなプライマーとしては、例えばアクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂などを含むものが挙げられるが、これらの中で、アクリル系樹脂及びウレタン系樹脂を含むものが好ましく、特に活性水素を有する官能基とイソシアネート基とを含有するウレタン系樹脂組成物が好適である。このプライマー層の厚さとしては特に制限はないが、通常０．１〜１０μｍの範囲である。
【００１９】
本発明の積層体においては、まず前記シート状基材上に、前述の電離放射線感応型塗料組成物層が設けられる。この塗料組成物層を設けるには、従来公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などを用い、該塗料組成物を基材上に塗工し、乾燥処理すればよい。この場合の塗工層の厚さは、得られる積層体の用途により異なるが、通常乾燥厚さとして、１〜３００μｍ、好ましくは３〜１００μｍ、より好ましくは３〜５０μｍの範囲である。
本発明の積層体においては、所望により、当該電離放射線感応型塗料組成物層上に、ポリオレフィン系フィルムやポリエステル系フィルムなどの透明保護フィルムを設けることができる。この透明保護フィルムは、電離放射線を照射して当該電離放射線感応型塗料組成物層を硬化させる場合、そのままの状態で電離放射線を照射し、硬化後剥離してもよいし、剥離したのち、電離放射線を照射してもよい。該透明保護フィルムの厚さは、通常１０〜１００μｍ程度である。
前記電離放射線としては、通常紫外線又は電子線が用いられる。紫外線としては、例えば超高圧水銀灯、高圧水銀灯、中圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク灯、ブラックライトランプ、メタルハライドランプなどの光源を用いることができる。一方、電子線源としては、例えばコックロフトワルトン型、ハンデグラフ型、共振変圧器型、絶縁コア変圧器型、あるいは直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速機を用いることができる。
このようにして、基材上に、耐候性、耐光性、耐熱性、耐水性、耐溶剤（耐薬品）性、表面硬度、耐摩耗性、耐擦傷性などに優れる硬化塗膜層を有する積層体が得られる。
【００２０】
本発明の積層体を、化粧シートとして用いる場合には、意匠性を付与する目的で、所望により絵柄層を設けることができる。この絵柄層を設ける方法及び設ける個所については特に制限はなく、例えば、基材が透明又は不透明である場合、該基材の硬化塗膜層側の表面に、必要に応じ隠蔽層を介して、絵柄層を印刷などにより設けてもよいし、絵柄層を有する熱可塑性樹脂フィルムを該表面に積層してもよい。また、基材が透明である場合、基材の裏面（硬化塗膜層とは反対側の面）に、直接絵柄層を印刷などにより設け、さらに必要に応じ隠蔽層を設けてもよいし、絵柄層を有する着色熱可塑性樹脂フィルムを積層してもよく、さらにその裏面に下地層として、熱可塑性樹脂フィルムを積層してもよい。
絵柄層を基材やフィルムに形成させる方法としては、特に制限はなく、従来公知の方法、例えば木目、石目（大理石模様、みかげ石模様）、天然皮革の表面柄、布目、抽象柄などを表現する層をグラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、転写印刷、フレキソ印刷などの一般的な印刷を施すことにより、絵柄層を形成させることができる。絵柄層の厚さは、通常０．５〜５μｍ程度である。
また、絵柄層を有するフィルムの厚さは、通常５０〜２００μｍ、好ましくは７０〜１５０μｍの範囲である。下地フィルムの厚さは、通常５０〜１０００μｍ、好ましくは、７０〜５００μｍの範囲である。
さらに、隠蔽層は、従来公知の方法、例えば隠蔽性の印刷インキ又はコーティング剤を、各種印刷方式又はコーティング方式により、ベタ状に印刷又はコーティングすることによって設けることができる。
さらに、本発明の積層体においては、基材の裏面側の最外側面に、各種被着体に対し、接着させる目的で、所望により従来公知の接着剤層を形成することができる。この接着剤層を構成する接着剤としては、感熱接着剤及び感圧接着剤（粘着剤）のいずれも用いることができる。感熱接着剤としては、例えばアクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系などが挙げられ、一方感圧接着剤としては、例えばゴム系、アクリル系、シリコーン系などが挙げられる。なお、接着剤として、感圧接着剤を用いる場合には、表面に剥離処理が施された剥離シートを感圧接着剤層上に設けることが、通常行われる。この接着剤層の厚さは、通常１０〜２００μｍの範囲である。
本発明の積層体は、例えばハードコートフィルムとして各種用途に好適に用いられる。具体的には紫外線遮蔽機能、赤外線遮蔽機能、内部防視機能、破片飛散防止機能などを有する建築用や車両用などのウインドフィルムとして好適である。
また、化粧シートとして好適に用いられる。具体的には、木質系、無機系、合成樹脂系、金属系材料などに貼り合わせることにより、建装材、家具、住設機器、家電製品などの表面化粧材として、あるいはそれ自体床材や化粧パネルなどの建装材として好適に用いられ、特に、耐擦傷性が要求される手摺り、天板、床板、階段踏板などの用途に好適である。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、硬化塗膜の物性は、以下に示す方法に従って評価した。
（１）硬度
＃００００スチールウールで硬化塗膜表面を強く擦り、傷の有無を目視により観察し、下記の判定基準に従って硬度を評価した。
○：使用するのに問題がない良好な状態
△：○と比べて悪いが、用途によっては使用可能
×：悪い結果で使用不可能
（２）耐候黄変性
サンシャインウェザーメーター［スガ試験機社製］を用い、プラスチックパネル温度６３℃、降雨１２分、乾燥４８分のサイクルで、１００時間暴露処理後、外観変化（黄変）を目視観察し、耐候黄変性を下記の判定基準に従って評価した。
○：使用するのに問題がない良好な状態
△：○と比べて悪いが、用途によっては使用可能
×：悪い結果で使用不可能
（３）塗膜密着性
試験体の硬化塗膜にセロテープ（登録商標）［ニチバン社製粘着テープ ２４ｍｍ巾］を密着させたのち、垂直方向に剥がし、塗膜の剥がれを目視観察した。
○：使用するのに問題がない良好な状態
△：○と比べて悪いが、用途によっては使用可能
×：悪い結果で使用不可能
（４）耐薬品性
フィルムの塗膜表面に、トルエン、エタノール、酢酸エチル、アセトン、１０重量％塩酸水溶液及び１０重量％水酸化ナトリウム水溶液をそれぞれ滴下し、１分経過したあとの塗膜を目視観察した。
○：異常なし
△：表面が僅かに白化
×：表面が白化
【００２２】
実施例１
（１）中間体Ａの製造
式（１７）
【化８】
【化９】
（２）中間体Ｂの製造
２−ヒドロキシエチルアクリレート１１６ｇ（１．０モル）にヘキサメチレンジイソシアネート１６８ｇ（１．０モル）を反応させ、式（１９）
【化１０】
（３）ウレア結合含有アクリレート誘導体の製造
上記（１）で得られた中間体Ａと（２）で得られた中間体Ｂを、等モルの割合で用い、２０℃にて１時間反応させ、式（２０）
【化１１】
【００２３】
実施例２
（１）中間体Ｃの製造
式（２１）
【化１２】
【化１３】
（２）中間体Ｄの製造
ペンタエリスリトールテトラアクリレート２９８ｇ（１．０モル）にイソホロンジイソシアネート２２２ｇ（１．０モル）を反応させ、式（２３）
【化１４】
（３）ウレア結合含有アクリレート誘導体の製造
上記（１）で得られた中間体Ｃと、上記（２）で得られた中間体Ｄを、等モルの割合で用い、２０℃にて１時間反応させ、式（２４）
【化１５】
このオリゴマーのＧＰＣ測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量は１０００であった。
【００２４】
実施例３
（１）中間体Ｅの製造
前記式（２１）で表される脂肪族性３官能アクリレートであるグリセリンプロポキシトリアクリレート４２８ｇ（１．０モル）に、２−アミノ−１−ブタノール［アンガス社製「ＡＢ」］８９ｇ（１．０モル）を、２０℃で２時間付加反応させ、グリセリンプロポキシトリアクリレート１分子に、「ＡＢ」が平均１分子付加してなる分子内に光重合性不飽和結合を平均で２個、二級アミノ基を平均で１個有する中間体の二級アミン化合物を生成させ、式（２５）
【化１６】
（２）ウレア結合含有アクリレート誘導体の製造
上記（１）で得られた中間体Ｅと、実施例２で得られた中間体Ｄを、等モルの割合で用い、２０℃にて１時間反応させ、式（２６）
【化１７】
このオリゴマーのＧＰＣ測定によるポリスチレン換算の重量平均分子量は１２００であった。
実施例４
（１）塗料組成物の調製
ペンタエリスリトールテトラアクリレート７０重量部と実施例１で得られたウレア結合含有アクリレート誘導体３０重量部とからなる混合物１００重量部に、光重合開始剤「ＩＲ−１８００」６．０重量部及び増感剤としてペンタエリスリトールテトラキス（３−メルカプトプロピオネート）（ＰＥＴＰ）５重量部を混合し、塗料組成物を調製した。
なお、光重合開始剤「ＩＲ−１８００」は、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルーペンチルホスフィンオキシド［チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名「ＢＡＰ０１」］と１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン［チバスペシャリティケミカルズ社製、商品名「イルガキュアー１８４」］との重量比１：３の混合物である。
（２）硬化塗膜の形成
厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム［ダイアホイル社製透明ＰＥＴフィルム、グレード「Ｔ６００ＥＷ０７」］上に、上記（１）で調製した塗料組成物を、Ｎｏ８バーコーターにより塗工し、乾燥厚み５μｍの塗工層を設けた。
次に、８０Ｗ／ｃｍ高圧水銀ランプ［ウシオ電機社製］の全反射集光ミラー１灯タイプを装着し、照射する物体までの距離が１０．５ｃｍの装置において、上記の塗工層が設けられたＰＥＴフィルムを、ベルトスピード１４ｍ／分のコンベアに載せて通過させ、紫外線を照射することにより、塗工層を硬化させ、硬化塗膜を形成させた。そして、硬度が上限に達した時点（パス回数を増やしても、傷付き性に差がなくなった時点）のベルトコンベア送り回数（パス回数）を求めた。このパス回数を、硬化塗膜物性の評価と共に、第１表に示す。なお、パス回数が少ないほど、硬化速度が速いことを示す。
実施例５
（１）塗料組成物の調製
実施例２で得られたアクリレートオリゴマー３３重量部とグリセリンプロポキシトリアクリレート６７重量部とからなる混合物１００重量部に、光重合開始剤「ＩＲ−１８００」６．０重量部及び増感剤としてＰＥＴＰ５重量部を混合し、塗料組成物を調製した。
（２）硬化塗膜の形成
上記（１）で得られた塗料組成物を用い、実施例４（２）と同様にして硬化塗膜を形成させた。パス回数及び硬化塗膜物性の評価を第１表に示す。
実施例６
（１）塗料組成物の調製
実施例３で得られたアクリレートオリゴマー３３重量部とグリセリンプロポキシトリアクリレート６７重量部とからなる混合物１００重量部に、光重合開始剤「ＩＲ−１８００」６．０重量部及び増感剤としてＰＥＴＰ５重量部を混合し、塗料組成物を調製した。
（２）硬化塗膜の形成
上記（１）で得られた塗料組成物を用い、実施例４（２）と同様にして硬化塗膜を形成させた。パス回数及び硬化塗膜物性の評価を第１表に示す。
【００２５】
【表１】
比較例１
（１）中間体Ｆの製造
前記式（２１）で表される脂肪族性３官能アクリレートであるグリセリンプロポキシトリアクリレート４２８ｇ（１．０モル）に、２−エタノールアミン６１ｇ（１．０モル）を、２０℃で２時間付加反応させ、グリセリンプロポキシトリアクリレート１分子に、２−エタノールアミンが平均で１分子付加してなる分子内に光重合性不飽和結合を平均で２個、二級アミノ基を平均で１個有する中間体の二級アミン化合物を生成させた。
（２）ウレア結合含有アクリレート誘導体の製造
上記（１）で得られた中間体Ｆと実施例２で得られた中間体Ｄを、等モルの割合で用い、２０℃にて１時間反応させ、式（２７）
【化１８】
２−エタノールアミンは、アミノ基に対するα位炭素が第一級炭素であるため、マイケル反応が２段階以降に進みやすく、高分子化して高粘度となる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、（メタ）アクリレート化合物に対する一級アミン化合物によるマイケル付加反応を制御し、得られた中間体の二級アミン化合物から、ウレア結合含有アクリレート系誘導体を効率よく製造することができる。
前記方法で得られたウレア結合含有アクリレート系誘導体を、光重合性成分として用いることにより、各種フィラーや添加剤の溶解又は分散が容易で無溶剤型にすることができると共に、優れた物性を有する硬化塗膜を与える電離放射線感応型塗料組成物を提供することができる。
また、基材上に、前記塗料組成物の硬化塗膜層を有し、化粧シートなどの建装材や、各種用途に用いられるハードコートフィルムなどとして好適な積層体を提供することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing an acrylate derivative containing a urea bond, an ionizing radiation-sensitive coating composition, and a laminate using the same. More specifically, the present invention provides a method for efficiently producing a urea bond-containing acrylate derivative from a secondary amine compound as an intermediate by controlling a Michael addition reaction of a primary amine compound to a (meth) acrylate compound. An ionizing radiation-sensitive coating composition comprising an acrylate derivative containing a urea bond and a photopolymerizable unsaturated bond obtained by the method and providing a cured coating film having excellent physical properties, and the coating composition on a substrate. The present invention relates to a laminate having a cured coating film layer, and suitable as a building material such as a decorative sheet or a hard coat film used for various applications.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been known a method for producing an acrylate derivative having a tertiary amino group in a molecule by subjecting a primary amine compound to a Michael addition reaction to a carbon-carbon double bond of a (meth) acrylate compound. This method is generally carried out using the reaction scheme (I)
Embedded image
Can be represented by
That is, first, the primary amine compound (2) is added to the (meth) acrylate compound (1) to produce an intermediate secondary amine compound (3) (step a). Next, the intermediate (3) is added to the (meth) acrylate compound (1) to produce an acrylate derivative (4) having a tertiary amino group in the molecule (step b). In this reaction, when a normal amine such as a linear amine is used as the primary amine compound, the reaction rate in the step (b) is high, and it is difficult to stop the reaction at the stage of the intermediate (3). It is known that there is. If the reaction rate of the step b can be reduced and the intermediate (3) can be subjected to another reaction utilizing the active hydrogen of the secondary amino group, an acrylate derivative useful for various uses can be obtained. it can.
By the way, the cross-linking / curing reaction using polymerization initiated by light irradiation containing a polyfunctional photopolymerizable oligomer as a main component is less expensive than a conventional drying method including a solvent or a cross-linking / curing reaction by heating. It is an excellent method in terms of resources, energy saving, environmental conservation, space saving, productivity, etc., and is currently used in many fields.
In particular, in the fields of paints and adhesives, solvent-free and aqueous emulsion-type photocurable materials are regarded as important from the viewpoint of environmental measures.
In the photo-curing reaction, ionizing radiation such as actinic rays such as ultraviolet rays and electron beams (electrons are not light, but can be included in energy rays in the photo-curing reaction in a broad sense) are used as energy rays. The photocurable materials include photopolymerizable oligomers such as polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyether acrylate, and photopolymerizable monomers such as monofunctional acrylate and polyfunctional acrylate. (Reactive diluent), and a photopolymerization initiator (optionally unnecessary to be used in the case of an electron beam), a photopolymerization accelerator, a polymerization inhibitor, an adhesion improver, a leveling agent, a thixotropic agent, Coupling agent, plasticizer, ultraviolet absorber, light stabilizer, antioxidant, antistatic agent, defoamer, filler, solvent, coloring Those containing various additives, such as are used.
Among such photocurable materials, a photocurable material using a urethane acrylate oligomer having a urea bond has a mechanical property by appropriately selecting a component constituting the urethane acrylate oligomer having the urea bond. It can impart properties, chemical resistance to solvents, weather resistance, flexibility, ultraviolet curing properties, and the like, and is widely used in many fields. Photocurable materials using such a urethane oligomer having a urea bond are disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.
When the photocurable material is used for paint applications, a powdery or granular filler is often used. Examples of the filler include calcium carbonate, barium sulfate, silica, clay, talc, diatomaceous earth, alumina, calcium sulfate, powdered wax, and various thermoplastic resin particles and thermosetting resin particles.
However, in the case of a solventless paint using the photocurable material, the viscosity is extremely high, and it is very difficult to uniformly disperse the filler in the paint. A method of using a large amount of a photopolymerizable monomer (reactive diluent) to disperse or reduce the viscosity at the time of dispersing the filler has been used. However, the method using a special dispersing apparatus is not preferable in terms of workability and economy because the apparatus is expensive and it takes time to disperse. In addition, the method using a large amount of the photopolymerizable monomer has a problem that the performance of the obtained cured coating film is reduced and a problem of skin irritation due to the monomer.
On the other hand, decorative surfaces such as cabinets for furniture and kitchen products are generally made of a wood-based material, an inorganic material, a synthetic resin-based material, a metal-based material such as a steel plate, and a decorative sheet printed with a woodgrain pattern, for example. The thing of the structure bonded by the adhesive is used.
The decorative sheet used for such a surface decorative board has appropriate flexibility for secondary processing such as laminating, lapping, and V-cut, processing suitability such as cutting property and breakage resistance, and use condition. , Various characteristics such as weather resistance, light resistance, heat resistance, water resistance, solvent resistance, surface hardness, abrasion resistance, and scratch resistance are required.
In order to satisfy such required characteristics, as a base material of the decorative sheet, from the viewpoint of a balance between various physical and chemical properties, a heat-sensitive material such as a polyvinyl chloride resin, a polyolefin resin, or a polyester resin is used. A plastic resin is used.
On the other hand, timber has been mainly used for building materials in the past, but since wood is inevitably restricted in use for forest protection, etc., recently, polyvinyl chloride resin, Thermoplastic resins such as polyolefin resins and polyester resins are used.
As the thermoplastic resin used for the decorative sheet or the building material, in recent years, for example, a polyolefin resin, a polyester resin, a non-halogen thermoplastic resin such as an acrylic resin, and Demand for decorative sheets and building materials based on polyolefin-based resins and polyester-based resins is increasing because they are inexpensive and similar in physical properties to polyvinyl chloride-based resins.
However, by changing the blending of additives such as a plasticizer, a resin having any desired physical properties can be obtained relatively easily by changing the blending of additives such as a plasticizer. In the case of resin, the range of adjustment of physical properties by changing the composition of additives or modifying the resin is relatively narrow, for example, flexibility required for suitability for secondary processing and scratch resistance required for use In fact, a resin that sufficiently satisfies both properties and abrasion resistance has not been obtained.
Therefore, as the substrate, a resin that sufficiently satisfies the flexibility required for workability is used. On the other hand, regarding the abrasion resistance and abrasion resistance required for use, the surface of the substrate has abrasion resistance. Attempts have been made to use a surface protective layer made of a hard resin having excellent heat resistance and abrasion resistance. For example, a method of applying a coating liquid comprising a combination of a polyol compound and a polyisocyanate compound, and applying a two-component thermosetting urethane resin-based top coat layer obtained by crosslinking and curing is generally used. I have.
However, a so-called semi-hard polyvinyl chloride resin, which is generally used as a base material in a conventional decorative sheet, has a surface hardness of about 2B to HB, whereas a polyvinyl chloride resin, for example, is used. In the case of a polyolefin resin modified to obtain the same flexibility as the above, the surface hardness is generally about 6B to 2B in pencil hardness, and the surface of the base material made of such a low surface hardness resin is heat-cured. Even if a top urethane resin-based topcoat layer is applied, the surface hardness of the resulting decorative sheet is naturally limited, and the decorative sheet is used for handrails, top boards, floor boards, stair treads, etc., which require abrasion resistance. Has a problem that it is difficult to use.
Therefore, in order to solve such a problem, in recent years, decorative sheets having a surface protective layer made of a cured product of an ionizing radiation-sensitive coating composition on a thermoplastic resin layer have been used. In this decorative sheet, in order to satisfy the properties of the surface protective layer, for example, weather resistance, light resistance, heat resistance, water resistance, solvent resistance, surface hardness, abrasion resistance, scratch resistance, etc., ionizing radiation The choice of sensitive coating composition is important.
On the other hand, for various purposes, plastic films are used for attaching window glass or plastic boards for windows.
For example, sunlight entering a room through a window glass includes ultraviolet rays and infrared rays in addition to visible light rays. It is well known that ultraviolet rays contained in sunlight cause sunburn and adverse effects on the human body have recently been pointed out, and it is well known that deterioration of contents due to deterioration of packaging materials due to ultraviolet rays is well known. On the other hand, infrared rays included in the sun also have a problem that the indoor temperature rises due to direct sunlight and the cooling effect in summer is reduced. Therefore, in order to avoid such an undesirable situation, an ultraviolet shielding film or an infrared shielding film is used for attaching a window glass or a plastic board for windows.
Also, for the purpose of making the interior difficult to see from the outside, it is common practice to attach an internal anti-glare film to a window glass or a plastic board for windows. Furthermore, in order to prevent glass fragments from scattering when a window glass is damaged by a disaster such as an earthquake, a film for preventing glass fragments from scattering is used for attaching a window glass. The above-mentioned ultraviolet shielding film, infrared shielding film, and internal anti-glare film also have such a debris scattering prevention effect.
These window glasses and films for window plastic boards are usually provided with a hard coat layer obtained by applying an ionizing radiation-sensitive coating composition and curing the coating to impart abrasion resistance and the like to the surface thereof. Have been. Such a hard coat film is required to be excellent in abrasion resistance, weather resistance, durability, solvent resistance, stain resistance and the like, and selection of an ionizing radiation-sensitive coating composition is important.
[Patent Document 1]
Patent No. 3148861
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 7-80988
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Under such circumstances, the present invention controls the Michael addition reaction of a (meth) acrylate compound with a primary amine compound to efficiently convert an urea bond-containing acrylate derivative from the resulting secondary amine compound. Good manufacturing method, easy to dissolve or disperse various fillers and additives, can be solventless type, ionizing radiation-sensitive coating composition to give a cured coating film with excellent physical properties, and on the substrate It has a purpose of providing a laminate suitable as a building material such as a decorative sheet or a hard coat film used for various applications, having a cured coating layer of the coating composition. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve the above object. As a result, in a Michael addition reaction of a (meth) acrylate compound with a primary amine compound, a compound having a specific structure is used as the primary amine compound. By this, it was found that the reaction rate can be easily controlled, and the urea bond-containing acrylate derivative can be obtained efficiently by reacting the isocyanate compound with the secondary amine compound as an intermediate.
Further, by using an acrylate derivative containing a urea bond and a photopolymerizable unsaturated bond obtained by the above method, it is possible to easily dissolve or disperse various fillers and additives, and to use a solventless type, and It has been found that an ionizing radiation-sensitive coating composition which gives a cured coating film having excellent physical properties can be obtained.
The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
(1) A primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a secondary or tertiary carbon atom is added to a (meth) acrylate compound to obtain a secondary amine compound, which is then reacted with an isocyanate compound. A method for producing a urea bond-containing acrylate-based derivative,
(2) the method for producing an urea bond-containing acrylate derivative according to item 1, wherein the carbon atom at the α-position of the primary amine compound is a tertiary carbon atom;
(3) An ionizing radiation-sensitive coating composition comprising an acrylate derivative containing a urea bond and a photopolymerizable unsaturated bond obtained by the method described in (1) or (2).
(4) A laminate having a cured coating layer of the ionizing radiation-sensitive coating composition according to (3) on a substrate,
Is provided.
Further, a preferred embodiment of the present invention is:
(5) The method for producing an urea bond-containing acrylate-based derivative according to (1) or (2), wherein the (meth) acrylate compound is at least one selected from monofunctional and polyfunctional (meth) acrylates.
(6) The method for producing a urea bond-containing acrylate compound according to item 2 or 5, wherein the primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a tertiary carbon atom is 2-amino-2-methylpropanol, as well as
(7) Item 1, 2, 5, or 6 wherein the isocyanate compound is a polyisocyanate compound or a compound having at least one radically polymerizable unsaturated bond and one isocyanate group in the molecule. A method for producing a urea bond-containing acrylate derivative of
It is.
[0005]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In the method for producing the urea bond-containing acrylate derivative of the present invention, first, a primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a secondary or tertiary carbon atom is added to the (meth) acrylate compound, This produces an amine compound. Next, the target urea bond-containing acrylate derivative is produced by reacting it with an isocyanate compound.
As the (meth) acrylate compound, any of a monofunctional (meth) acrylate and a polyfunctional (meth) acrylate can be used. Examples of the monofunctional (meth) acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, and cyclohexyl (meth) acrylate. ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and the like. The polyfunctional (meth) acrylate is not particularly limited as long as it is a (meth) acrylate having two or more ethylenically unsaturated bonds in the molecule. Specifically, ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di ( (Meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate hydroxypivalate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate, caprolactone-modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, ethylene oxide-modified phosphate (Meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, isocyanurate di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate ) Acrylate, propionic acid-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, propylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, propionic acid-modified dipentaerythritol Examples thereof include penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. In addition, aromatic monofunctional or polyfunctional (meth) acrylates can also be used.
[0006]
In the present invention, these (meth) acrylate compounds may be used alone or in combination of two or more, depending on the use of the urea bond-containing acrylate derivative obtained. It can be selected as appropriate.
In the present invention, the (meth) acrylate compound may contain, if necessary, a reactive ultraviolet absorber, a light stabilizer, an antioxidant, an antistatic agent or the like having a (meth) acryloyl group or the like in a molecule. At least one member selected from the group consisting of:
The type of the reactive ultraviolet absorber having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule is not particularly limited, and any of conventionally known types, for example, benzophenone type, salicylate type, benzotriazole type, cyanoacrylate type, etc. It may be something.
As the reactive ultraviolet absorber having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule, for example, 2- [2-hydroxy-5- (2-methacryloxyethyl) phenyl]-represented by the following formula (5) Examples thereof include 2H-benzotriazole and 2-hydroxy-4- (2-hydroxy-3-methacryloxypropyl) benzophenone represented by the formula (6).
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The type of the light stabilizer having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule is not particularly limited, but a hindered amine type is preferable. Examples of the hindered amine light stabilizer having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule include compounds represented by the following formulas (7) and (8).
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[0007]
The type of the antioxidant having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule is not particularly limited, but a phenol type is preferred. Examples of the phenolic antioxidant having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule include compounds represented by the following formulas (9), (10) and (11).
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The type of the antistatic agent having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule is not particularly limited, but a quaternary ammonium salt type is preferable. Examples of the quaternary ammonium salt type antistatic agent having a (meth) acryloyl group or the like in the molecule include, for example, those represented by the general formula (12)
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And the like.
By using such a reactive UV absorber, light stabilizer, antioxidant, and antistatic agent, a coating layer comprising an ionizing radiation-sensitive coating composition using a urea bond-containing acrylate derivative obtained is obtained. In the case of curing with ionizing radiation, an ultraviolet absorbent component, a light stabilizer component, an antioxidant component, and an antistatic component are respectively bonded to the formed polymer chains. Therefore, the escape of each component from the cured coating over time is suppressed, and as a result, the cured coating retains its functions for a long period of time.
The amount of the reactive UV absorber, light stabilizer and antioxidant to be used is usually 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the (meth) acrylate compound. Parts, more preferably 0.1 to 10 parts by weight.
The amount of the reactive antistatic agent may be appropriately selected according to the desired antistatic ability of the cured coating film to be obtained.
[0008]
On the other hand, the primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a secondary or tertiary carbon atom is not particularly limited as long as the carbon atom at the α-position is a secondary or tertiary carbon atom. However, a primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a tertiary carbon atom can be preferably used, since the resulting urea bond-containing acrylate derivative tends to have a low viscosity. The primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a tertiary carbon atom preferably has 4 to 10 carbon atoms, and may have one or more hydroxyl groups in the molecule. Examples of such a primary amine compound include tert-butylamine, 2-amino-2-methylbutane, 2-amino-2-methylpentane, 2-amino-2-methylhexane, 1,1,3,3-tetramethyl Butylamine, 2-amino-2,5-dimethylhexane, α, α-dimethylbenzylamine, α, α- (dimethyl) cyclohexylmethylamine, 2-amino-2-methylpropanol, 2-amino-2-methylbutanol, 2-amino-2-methylpentanol, 2-amino-2-methylhexanol, 2-amino-2,5-dimethylhexanol, 4-hydroxy-α, α-dimethylbenzylamine, 4-hydroxy-α, α- (Dimethyl) cyclohexylmethylamine and the like. Among them, 2-amino-2-methylpropanol is particularly preferred from the viewpoints of controllability of the reaction rate, performance of the obtained urea bond-containing acrylate derivative, availability, and the like.
When a primary amine compound in which the carbon atom at the α-position is a primary carbon atom is used, the desired urea bond-containing acrylate derivative cannot be reduced in the reaction formula (I) because the reaction rate in step b cannot be reduced. Is difficult to efficiently produce, and the object of the present invention cannot be achieved.
The use ratio of the (meth) acrylate compound and the primary amine compound is determined by the formula: unsaturated bond group in the (meth) acrylate compound / NH in the primary amine compound. 2 It is desirable to select the group so that the molar ratio of the group is usually 0.01 to 30.0, preferably 0.1 to 5.0. The reaction is generally carried out at a temperature in the range of about 0 to 40 ° C, preferably 15 to 30 ° C, for about 0.5 to 48 hours, preferably 1 to 5 hours. Thus, an intermediate secondary amine compound is produced.
Next, the secondary amine compound is reacted with an isocyanate compound. As the isocyanate compound, a polyisocyanate compound or a compound having at least one radically polymerizable unsaturated bond and one isocyanate group in a molecule is preferably used.
[0009]
Here, as the polyisocyanate compound, for example, aliphatic and alicyclic diisocyanate compounds are preferable, and examples thereof include hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate). On the other hand, the compound having one or more radically polymerizable unsaturated bonds and one isocyanate group in the molecule is obtained by, for example, reacting the diisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group in the molecule. And the like. Examples of the (meth) acrylate compound having a hydroxyl group in the molecule include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate , 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyol (meth) acrylate having a hydroxyl group at a terminal, and the like.
The reaction between the secondary amine compound of the intermediate and the isocyanate compound is extremely fast, and even if moisture is present in the reaction system or a hydroxyl group-containing compound is present, the secondary amino group and the isocyanate group are present. React to form urea bonds. The ratio of the secondary amine compound to the isocyanate compound used is preferably selected so that the NH group in the secondary amine compound and the NCO group in the isocyanate compound have a substantially stoichiometric ratio.
This reaction is carried out usually at a temperature of about 0 to 70 ° C, preferably 20 to 40 ° C, for about 1 to 120 minutes, preferably for 10 to 60 minutes. Thus, the desired urea bond-containing acrylate derivative is obtained.
The reaction between the secondary amine compound (3) as an intermediate and the polyisocyanate compound (13) is carried out by the following reaction formula (II):
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Can be represented by In this case, a crosslinked urea bond-containing acrylate derivative (14) is produced.
The reaction between the secondary amine compound (3) as an intermediate and the compound (15) having two or more radically polymerizable unsaturated bonds and one isocyanate group in the molecule is represented by the following reaction formula (III).
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Can be represented by
In this case, a urea bond-containing acrylate derivative (16) into which a radically polymerizable unsaturated bond is newly introduced is generated.
[0010]
When a monofunctional (meth) acrylate is used as a starting material, the secondary amine compound (3) as an intermediate has no radically polymerizable unsaturated bond and has one secondary amino group in the molecule. When the diisocyanate compound is reacted as shown in the reaction formula (II), a dimeric urea bond-containing acrylate derivative having no radically polymerizable unsaturated bond in the molecule is obtained.
Further, when an isocyanate compound having a radically polymerizable unsaturated bond is reacted with the secondary amine compound as an intermediate as shown in the reaction formula (III), urea having a radically polymerizable unsaturated bond in the molecule is obtained. A bond-containing acrylate derivative is obtained. This can be used as a photopolymerizable monomer in an ionizing radiation-sensitive coating composition. In this case, a cured coating film having high hardness is easily obtained.
On the other hand, when a polyfunctional (meth) acrylate is used as a starting material, a radical polymerizable bond can be present in the secondary amine compound (3) as an intermediate, and the secondary amine compound (3) is present in the molecule. Since two or more primary amino groups can be introduced, an oligomer having a radically polymerizable unsaturated bond in the molecule can be produced by reacting it with a polyisocyanate compound. This can be used as a photopolymerizable oligomer in an ionizing radiation-sensitive coating composition. In this case, a cured film having high flexibility is easily obtained.
Further, when an isocyanate compound having a radically polymerizable unsaturated bond is reacted with the secondary amine compound as the intermediate, an urea bond-containing acrylate derivative having a plurality of radically polymerizable unsaturated bonds in the molecule is obtained. This can be used as a polyfunctional photopolymerizable monomer in an ionizing radiation-sensitive coating composition. In this case, similarly to the case where a monofunctional (meth) acrylate is used as a starting material, a cured coating film having high hardness is easily obtained.
[0011]
The method for producing an acrylate derivative containing a urea bond of the present invention has the following effects.
(1) Under mild conditions, the addition reaction of a primary amine compound to (meth) acrylate and the reaction of an intermediate secondary amine compound with an isocyanate compound proceed. Therefore, no heating is required, the target compound can be produced in a short time, and no special device is required.
(2) The viscosity during the reaction is low, and there is no need to use a reaction solvent. Further, even when water or a hydroxyl group-containing compound is present in the reaction system, the reaction between the secondary amine compound as an intermediate and the isocyanate compound proceeds preferentially. Therefore, it is possible to introduce a hydroxyl group into the target compound.
(3) Ionizing radiation-sensitive coating composition by selecting the type of the starting material (meth) acrylate or the type of the isocyanate compound to convert the urea bond-containing acrylate derivative of the target compound into a photopolymerizable monomer or oligomer. And the physical properties of the cured coating film can be controlled.
(4) An ionizing radiation-sensitive coating composition comprising a urea bond-containing acrylate derivative of a target compound as a low-viscosity photopolymerizable component by selecting the type of the starting material (meth) acrylate and the type of the isocyanate compound. Therefore, the coating composition can be easily prepared.
(5) Since the target compound has a tertiary amino group in the molecule, it has high sensitization and excellent photocurability, and is suitable as a photopolymerizable component of an ionizing radiation-sensitive coating composition. .
The ionizing radiation-sensitive coating composition of the present invention is a composition containing, as a photopolymerizable component, an acrylate derivative containing a urea bond and a photopolymerizable unsaturated bond obtained by the above-described method of the present invention. . The ionizing radiation-sensitive coating composition refers to a coating composition having an energy quantum in an electromagnetic wave or a charged particle beam, that is, a coating composition that is crosslinked and cured by irradiating an ultraviolet ray or an electron beam.
In the coating composition of the present invention, if necessary, other photopolymerizable components such as a photopolymerizable (meth) acrylate prepolymer and a photopolymerizable (meth) acrylate, as long as the object of the present invention is not impaired. The composition may contain a system monomer, a photopolymerization initiator, a sensitizer, and other additives.
[0012]
Here, examples of the photopolymerizable prepolymer include polyester acrylate, epoxy acrylate, urethane acrylate, and polyol acrylate. Here, as the polyester acrylate-based prepolymer, for example, a hydroxyl group of a polyester oligomer having hydroxyl groups at both ends obtained by condensation of a polyvalent carboxylic acid and a polyhydric alcohol is esterified with (meth) acrylic acid, or It can be obtained by esterifying a hydroxyl group at a terminal of an oligomer obtained by adding an alkylene oxide to a polyvalent carboxylic acid with (meth) acrylic acid. The epoxy acrylate prepolymer can be obtained, for example, by reacting (meth) acrylic acid with an oxirane ring of a relatively low-molecular-weight bisphenol-type epoxy resin or a novolak-type epoxy resin and esterifying it. The urethane acrylate prepolymer can be obtained, for example, by esterifying a polyurethane oligomer obtained by a reaction between a polyether polyol or a polyester polyol and a polyisocyanate with (meth) acrylic acid. Further, the polyol acrylate prepolymer can be obtained by esterifying the hydroxyl group of the polyether polyol with (meth) acrylic acid. One of these photopolymerizable prepolymers may be used, or two or more thereof may be used in combination.
[0013]
Examples of the photopolymerizable monomer include monofunctional acrylates such as cyclohexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and isobonyl (meth) acrylate. 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) hydroxypivalate Acrylate, dicyclopentanyldi (meth) acrylate, caprolactone-modified dicyclopentenyldi (meth) acrylate, ethylene oxide-modified di (meth) acrylate phosphate, allylated cyclohexyldi ( (T) acrylate, isocyanurate di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, propionic acid-modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, Propylene oxide-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tris (acryloxyethyl) isocyanurate, propionic acid-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meta) A) acrylate and the like. These photopolymerizable monomers may be used alone or in a combination of two or more.
The photopolymerization initiator is not particularly limited and may be a conventionally known one, for example, acetophenones, benzophenones, alkylaminobenzophenones, benzyls, benzoins, benzoin ethers, benzyldimethylacetals, benzoylbenzoates, Aryl ketone photopolymerization initiators such as α-acyloxime esters, sulfur-containing photopolymerization initiators such as sulfides and thioxanthones, acylphosphine oxides such as acyldiarylphosphine oxides, anthraquinones, and other photopolymerization initiators Among them, any one or two or more can be appropriately selected and used.
[0014]
Specific examples of such a photopolymerization initiator include 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, α, α-dichloro-4-phenoxyacetophenone, pt-butyltrichloroacetophenone, and 2,2-diethoxyacetophenone. , P-dimethylaminoacetophenone, hydroxycyclohexylphenyl ketone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one Benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isobutyl ether, α-methylbenzoin, benzoin-n-butyl ether, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroant Quinone, 2-amylanthraquinone, 2-aminoanthraquinone, benzophenone, p-chlorobenzophenone, p-dimethylaminobenzophenone, benzophenone methyl ether, methylbenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone, diphenyl Sulfide, tetramethylthiuram disulfide, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, And bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylphenylphosphine oxide. Among these, when photopolymerizing in the presence of an ultraviolet absorber, use a photopolymerization initiator of acylphosphine oxides having a high absorbance up to a relatively long wavelength region, or use this photopolymerization initiator and another photopolymerization initiator. It is advantageous to use the agent in combination.
The amount of the photopolymerization initiator used is usually in the range of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight, more preferably 1 to 6 parts by weight, based on 100 parts by weight of all the photopolymerizable components. Selected by In the case of an electron beam curing type, these photopolymerization initiators may not be used.
As the photosensitizer, for example, p-dimethylaminobenzoic acid ester, tertiary amines, and further, a thiol sensitizer can be used. By using the thiol-based sensitizer, even when photopolymerization is performed in the presence of an ultraviolet absorber, good photocurability is obtained, the curing speed is high, and a cured coating film having high hardness is formed. Can be.
[0015]
The thiol-based sensitizer is not particularly limited, and any one of conventionally known sensitizers can be appropriately selected and used. Specific examples of the thiol sensitizer include methyl thioglycolate, octyl thioglycolate, methoxybutyl thioglycolate, butanediol bisthioglycolate, ethylene glycol bisthioglycolate, trimethylolpropane tristhioglycolate, Pentaerythritol tetrakisthioglycolate, methyl mercaptopropionate, octyl mercaptopropionate, methoxybutyl mercaptopropionate, butanediol bis (3-mercaptopropionate), ethylene glycol bis (3-mercaptopropionate), trimethylolpropane Tris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), 2,4,6-trioxo-1,3,5-tria Down-1,3,5-yl triethyl tris (3-mercaptopropionate) and the like. Among these, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) and pentaerythritol tetrakisthioglycolate are particularly preferable from the viewpoint of the effect. In the case of an electron beam curing type, the photosensitizer may not be used.
One type of the photosensitizer may be used alone, or two or more types may be used in combination. The amount of the photosensitizer is usually 0.5 part to 100 parts by weight of the entire photopolymerizable component. It is selected in the range of from 40 to 40 parts by weight, preferably from 1 to 20 parts by weight, more preferably from 3 to 10 parts by weight.
On the other hand, as other additives, for example, various fillers, organic infrared shielding agent, polymerization inhibitor, cross-linking agent, adhesion improver, leveling agent, thixotropy imparting agent, coupling agent, plasticizer, defoaming agent, etc. Further, there may be mentioned ultraviolet absorbers, light stabilizers, antioxidants and antistatic agents other than the above-mentioned reaction types.
Here, in the present invention, the filler refers to a powdery or granular material substantially insoluble in the coating composition, specifically, an extender, an organic pigment, an inorganic pigment, a wax particle, and a thermoplastic resin particle. And thermosetting resin particles, a conductive agent, an ultraviolet scattering agent, and an inorganic infrared shielding agent.
Here, the extender includes, for example, calcium carbonate, barium sulfate, silica, clay, mica, talc, diatomaceous earth, silica sand, alumina, shirasu balloon, calcium sulfate, and the like. Organic pigments include, for example, azo-based, phthalocyanine-based, threne-based, quinacridone-based, dioxazine-based, and isoindolinone-based pigments, and inorganic pigments include, for example, black pigments such as carbon black and graphite; graphite, cadmium yellow, and zinc. Yellow pigments such as yellow; red pigments such as vermilion and cadmium red; blue pigments such as navy blue, ultramarine blue and cobalt blue; green pigments such as chromium oxide green, chrome green and zinc green; iron oxide pigments; aluminum powder and bronze powder And the like metal powder pigments.
[0016]
Examples of the thermoplastic resin particles include polystyrene resin particles, acrylic resin particles, AAS resin (acrylonitrile-acrylic rubber-styrene copolymer) particles, AES resin (acrylonitrile-EPDM-styrene copolymer) particles, and MBS resin ( Methyl methacrylate-butadiene-styrene copolymer) particles, urethane-based resin particles, vinyl chloride-based resin particles, and the like. Examples of thermosetting resin particles include benzoguanamine resin particles, benzoguanamine-melamine-formaldehyde resin particles, and melamine-formaldehyde resin. And the like.
When the coating composition of the present invention is applied to a decorative sheet, it may be required to include a matting agent in the coating composition. This matting agent is for imparting a matting effect and an anti-blocking effect to the decorative sheet, such as particles of a type having a property of scattering light, or itself in the coating film. In this case, particles of a type that are transparent but form irregularities on the surface of the coating film and change the light reflectance of the surface are used. The latter type maintains transparency and has a small change in light reflection even when the incident angle or observation angle of light is changed, so even when the surface is rubbed and deformed, the gloss of that part is improved. There is an advantage that there is little change and a trace of rubbing hardly remains. Specific matting agents include mica, silica, alumina, calcium carbonate, diatomaceous earth, silica sand, inorganic hollow particles such as shirasu balloon, thermoplastic resin particles, and thermosetting resin particles in the extender. Synthetic resin particles. Among these, silica and synthetic resin particles having good light transmittance and appearance are preferable.
Examples of the conductive agent include metal oxide-based conductive agents such as indium oxide, tin oxide, zinc oxide, cadmium oxide, and ITO (tin-doped indium oxide); and metal-based conductive agents such as gold, platinum, silver, nickel, aluminum, and copper. Agents and the like.
Examples of the ultraviolet scattering agent include titanium dioxide, zinc oxide, and cerium oxide. Examples of the inorganic infrared shielding agent include titanium oxide, zinc oxide, indium oxide, tin oxide, zinc sulfide, ATO (antimony-doped tin oxide), ITO etc. are mentioned.
[0017]
One of these fillers may be used alone, or two or more thereof may be used in combination. In addition, the compounding amount is appropriately selected according to the function of the filler.
Examples of the organic infrared shielding agent include cyanine compounds, squarylium compounds, thiol nickel complex salt compounds, phthalocyanine compounds, triallylmethane compounds, naphthoquinone compounds, anthraquinone compounds, and N, N, N ′, N'-tetrakis (p-di-n-butylaminophenyl) -p-phenylenediaminium perchlorate, phenylenediaminium chloride, phenylenediaminium hexafluoroantimonate, fluorination of phenylenediaminium Amino compounds such as borate, phenylene diaminium fluorine salt, and phenylene diaminium perchlorate are exemplified. Of these, phthalocyanine compounds in which the central metal is a rare earth metal are preferred. Examples of the rare earth metal include Sc, Y, and lanthanoids, specifically, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. One kind of these rare earth metals may be contained, or two or more kinds may be contained. As the polymerization inhibitor, for example, hydroquinone, p-benzoquinone, hydroquinone monomethyl ether, pyrogallol, t-butylcatechol and the like, as the crosslinking agent, for example, polyisocyanate compounds, epoxy compounds, metal chelate compounds, aziridine compounds, oxazoline compounds and the like No. A solvent other than the reactive diluent can be used depending on the application, but is preferably not used.
[0018]
Next, the laminate of the present invention has a cured coating layer of the above-described ionizing radiation-sensitive coating composition on a substrate.
The substrate used at this time is not particularly limited, but is preferably in the form of a sheet. For example, polyethylene terephthalate, amorphous or completely amorphous polyethylene terephthalate containing 1,4-cyclohexanedimethanol, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalene Polyester such as phthalate, polyamide such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, nylon, acrylic resin such as polyimide, polyacrylate, plastic film or sheet such as polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, cellulose acetate, glassine paper, coat Preferable examples include paper base materials such as paper and cast coated paper, and laminated paper obtained by laminating a thermoplastic resin such as polyethylene on these paper base materials.
The thickness of the sheet-shaped substrate varies depending on the use of the obtained laminate.For example, in the case of a hard coat film, or as a decorative sheet, when used for application to various materials for the purpose of surface makeup, it is usually It is selected in the range of about 20 to 2000 μm, preferably in the range of 30 to 1000 μm. On the other hand, when it is used as a floor material or decorative panel, it is usually selected in the range of about 1 to 10 mm, preferably 2 to 6 mm.
In the present invention, the sheet substrate may be any of transparent, opaque, colored, and uncolored, and may be any of a foamed sheet, a vapor-deposited sheet, and a laminated sheet of two or more layers. Further, when a plastic film or sheet is used as the sheet-shaped substrate, if necessary, at least one surface of the plastic film or sheet may be oxidized or roughened for the purpose of improving adhesion to a layer provided on the surface. A physical or chemical surface treatment such as a chemical method can be applied. Examples of the oxidation method include corona discharge treatment, chromic acid treatment, flame treatment, hot air treatment, ozone / ultraviolet irradiation treatment, and the like, and examples of the unevenness method include a sand blast method and a solvent treatment method. . These surface treatment methods are appropriately selected depending on the type of the base material, but generally, the corona discharge treatment method is preferably used from the viewpoint of effects and operability. Further, a primer treatment can be performed.
As the primer, those exhibiting good adhesiveness to the thermoplastic resin constituting the base material and the cured product of the ionizing radiation-sensitive resin are used. Examples of such a primer include those containing an acrylic resin, a urethane resin, a polyester resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer resin, a vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, and the like. In particular, a resin containing an acrylic resin and a urethane resin is preferable, and a urethane resin composition containing a functional group having active hydrogen and an isocyanate group is particularly preferable. The thickness of the primer layer is not particularly limited, but is usually in the range of 0.1 to 10 μm.
[0019]
In the laminate of the present invention, first, the above-mentioned ionizing radiation-sensitive coating composition layer is provided on the sheet-like substrate. To provide the coating composition layer, conventionally known methods, such as a bar coating method, a knife coating method, a roll coating method, a blade coating method, a die coating method, a gravure coating method, and the like, the coating composition is coated on a substrate. And drying treatment. In this case, the thickness of the coating layer varies depending on the use of the obtained laminate, but is usually in the range of 1 to 300 μm, preferably 3 to 100 μm, more preferably 3 to 50 μm as the dry thickness.
In the laminate of the present invention, if necessary, a transparent protective film such as a polyolefin-based film or a polyester-based film can be provided on the ionizing radiation-sensitive coating composition layer. When the transparent protective film is irradiated with ionizing radiation to cure the ionizing radiation-sensitive coating composition layer, the film may be irradiated with ionizing radiation as it is, and may be peeled off after curing, or may be peeled off and then ionized. Irradiation may be applied. The thickness of the transparent protective film is usually about 10 to 100 μm.
As the ionizing radiation, ultraviolet rays or electron beams are usually used. As the ultraviolet light, for example, a light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a black light lamp, and a metal halide lamp can be used. On the other hand, as the electron beam source, for example, various electron beam accelerators such as Cockloft-Walton type, Handigraph type, resonant transformer type, insulating core transformer type, or linear type, dynamitron type, high frequency type, etc. it can.
Thus, a laminate having a cured coating layer having excellent weather resistance, light resistance, heat resistance, water resistance, solvent resistance (chemical resistance), surface hardness, abrasion resistance, scratch resistance, etc., on a substrate. The body is obtained.
[0020]
When the laminate of the present invention is used as a decorative sheet, a picture layer can be provided as desired for the purpose of imparting design properties. There is no particular limitation on the method of providing the pattern layer and the location where the pattern layer is provided.For example, when the base material is transparent or opaque, the surface of the base material on the cured coating layer side, via a concealing layer, if necessary, The picture layer may be provided by printing or the like, or a thermoplastic resin film having a picture layer may be laminated on the surface. When the substrate is transparent, a pattern layer may be directly provided on the back surface of the substrate (the surface opposite to the cured coating layer) by printing or the like, and a concealing layer may be further provided if necessary. A colored thermoplastic resin film having a picture layer may be laminated, and a thermoplastic resin film may be laminated on the back surface as a base layer.
The method of forming the pattern layer on the substrate or film is not particularly limited, and conventionally known methods, for example, wood grain, stone grain (marble pattern, granite pattern), natural leather surface pattern, cloth grain, abstract pattern, etc. The pattern layer can be formed by applying general printing such as gravure printing, screen printing, offset printing, letterpress printing, transfer printing, and flexographic printing. The thickness of the picture layer is usually about 0.5 to 5 μm.
The thickness of the film having the picture layer is usually 50 to 200 μm, preferably 70 to 150 μm. The thickness of the base film is usually in the range of 50 to 1000 μm, preferably 70 to 500 μm.
Further, the concealing layer can be provided by printing or coating a conventionally known method, for example, a printing ink or a coating agent having a concealing property in a solid manner by various printing methods or coating methods.
Further, in the laminate of the present invention, a conventionally known adhesive layer can be formed on the outermost surface on the back surface side of the base material, if desired, for the purpose of bonding to various adherends. As the adhesive constituting the adhesive layer, any of a heat-sensitive adhesive and a pressure-sensitive adhesive (adhesive) can be used. Examples of the heat-sensitive adhesive include acrylics, urethanes, polyesters, ethylene-vinyl acetate copolymers, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymers, while pressure-sensitive adhesives include rubbers and acrylics. System, silicone system and the like. When a pressure-sensitive adhesive is used as the adhesive, a release sheet having a surface subjected to a release treatment is usually provided on the pressure-sensitive adhesive layer. The thickness of the adhesive layer is usually in the range of 10 to 200 μm.
The laminate of the present invention is suitably used for various uses, for example, as a hard coat film. Specifically, it is suitable as a window film for buildings or vehicles having a function of blocking ultraviolet rays, a function of blocking infrared rays, a function of preventing internal sight, and a function of preventing fragments from scattering.
Further, it is suitably used as a decorative sheet. Specifically, by sticking to wood, inorganic, synthetic resin, metal materials, etc., it can be used as a surface decoration material for building materials, furniture, housing equipment, home appliances, etc. It is suitably used as a building material such as a decorative panel, and is particularly suitable for applications such as handrails, top boards, floor boards, and stair steps requiring abrasion resistance.
[0021]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
The physical properties of the cured coating film were evaluated according to the following methods.
(1) Hardness
The surface of the cured coating film was strongly rubbed with # 0000 steel wool, and the presence or absence of scratches was visually observed, and the hardness was evaluated according to the following criteria.
：: Good condition with no problem in use
△: worse than ○, but usable depending on the application
×: Unusable due to bad results
(2) Weathering yellowing resistance
Using a sunshine weather meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), after a 100-hour exposure treatment at a cycle of plastic panel temperature of 63 ° C., rainfall of 12 minutes, and drying of 48 minutes, the appearance change (yellowing) was visually observed, and the weathering yellowing was observed. Was evaluated according to the following criteria.
：: Good condition with no problem in use
△: worse than ○, but usable depending on the application
×: Unusable due to bad results
(3) Coating adhesion
After closely attaching Cellotape (registered trademark) [Nichiban Co., Ltd. adhesive tape, 24 mm width] to the cured coating film of the test body, the film was peeled off in the vertical direction, and the peeling of the coating film was visually observed.
：: Good condition with no problem in use
△: worse than ○, but usable depending on the application
×: Unusable due to bad results
(4) Chemical resistance
Toluene, ethanol, ethyl acetate, acetone, a 10% by weight aqueous solution of hydrochloric acid and a 10% by weight aqueous solution of sodium hydroxide were respectively dropped onto the coating surface of the film, and the coating film was visually observed after 1 minute had passed.
Y: No abnormality
Δ: Surface slightly whitened
×: The surface is whitened
[0022]
Example 1
(1) Production of intermediate A
Equation (17)
Embedded image
Embedded image
(2) Production of intermediate B
By reacting 168 g (1.0 mol) of hexamethylene diisocyanate with 116 g (1.0 mol) of 2-hydroxyethyl acrylate, the formula (19)
Embedded image
(3) Production of urea bond-containing acrylate derivative
The intermediate A obtained in the above (1) and the intermediate B obtained in the above (2) are reacted in an equimolar ratio at 20 ° C. for 1 hour to obtain a compound of the formula (20)
Embedded image
[0023]
Example 2
(1) Production of intermediate C
Equation (21)
Embedded image
Embedded image
(2) Production of Intermediate D
By reacting 222 g (1.0 mol) of isophorone diisocyanate with 298 g (1.0 mol) of pentaerythritol tetraacrylate, the compound represented by the formula (23)
Embedded image
(3) Production of urea bond-containing acrylate derivative
The intermediate C obtained in the above (1) and the intermediate D obtained in the above (2) are reacted at an equimolar ratio at 20 ° C. for 1 hour to obtain a compound of the formula (24)
Embedded image
The weight average molecular weight of this oligomer in terms of polystyrene measured by GPC was 1,000.
[0024]
Example 3
(1) Production of Intermediate E
To 428 g (1.0 mol) of glycerin propoxy triacrylate, which is an aliphatic trifunctional acrylate represented by the above formula (21), 2-amino-1-butanol ["AB" manufactured by Angus] 89 g (1.0 mol) Mol) is added at 20 ° C. for 2 hours, and one molecule of “AB” is added to one molecule of glycerin propoxy triacrylate in average, and two photopolymerizable unsaturated bonds are contained in the molecule, and secondary amino To produce an intermediate secondary amine compound having an average of one group,
Embedded image
(2) Production of urea bond-containing acrylate derivative
The intermediate E obtained in the above (1) and the intermediate D obtained in the example 2 were reacted at an equimolar ratio at 20 ° C. for 1 hour to obtain a compound of the formula (26)
Embedded image
The weight average molecular weight of this oligomer in terms of polystyrene measured by GPC was 1200.
Example 4
(1) Preparation of coating composition
To 100 parts by weight of a mixture comprising 70 parts by weight of pentaerythritol tetraacrylate and 30 parts by weight of the urea bond-containing acrylate derivative obtained in Example 1, 6.0 parts by weight of a photopolymerization initiator “IR-1800” and a sensitizer Was mixed with 5 parts by weight of pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate) (PETP) to prepare a coating composition.
The photopolymerization initiator “IR-1800” is composed of bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide [trade name “BAP01” manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc.] It is a mixture of hydroxycyclohexyl phenyl ketone [trade name “Irgacure 184” manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.] at a weight ratio of 1: 3.
(2) Formation of cured coating
The coating composition prepared in the above (1) was applied on a 50 μm-thick polyethylene terephthalate film [Diafoil transparent PET film, grade “T600EW07”] using a No. 8 bar coater, and a dry coating layer having a thickness of 5 μm. Was provided.
Next, the above-mentioned coating layer was provided in an apparatus equipped with a one-reflection condensing mirror of a 80 W / cm high-pressure mercury lamp (manufactured by Ushio Inc.) and having a distance of 10.5 cm to an object to be irradiated. The PET film was placed on a conveyor at a belt speed of 14 m / min and passed therethrough, and irradiated with ultraviolet rays to cure the coating layer and form a cured coating film. Then, the number of times the belt conveyor was fed (the number of passes) at the time when the hardness reached the upper limit (when the number of passes was increased and the difference in the scratching property disappeared) was determined. The number of passes is shown in Table 1 together with the evaluation of the properties of the cured coating film. The smaller the number of passes, the faster the curing speed.
Example 5
(1) Preparation of coating composition
To 100 parts by weight of a mixture of 33 parts by weight of the acrylate oligomer obtained in Example 2 and 67 parts by weight of glycerin propoxy triacrylate, 6.0 parts by weight of a photopolymerization initiator “IR-1800” and 5 parts by weight of PETP as a sensitizer Were mixed to prepare a coating composition.
(2) Formation of cured coating
Using the coating composition obtained in the above (1), a cured coating film was formed in the same manner as in Example 4 (2). Table 1 shows the number of passes and the evaluation of the physical properties of the cured coating film.
Example 6
(1) Preparation of coating composition
To 100 parts by weight of a mixture of 33 parts by weight of the acrylate oligomer obtained in Example 3 and 67 parts by weight of glycerin propoxy triacrylate, 6.0 parts by weight of a photopolymerization initiator "IR-1800" and 5 parts by weight of PETP as a sensitizer. Were mixed to prepare a coating composition.
(2) Formation of cured coating
Using the coating composition obtained in the above (1), a cured coating film was formed in the same manner as in Example 4 (2). Table 1 shows the number of passes and the evaluation of the physical properties of the cured coating film.
[0025]
[Table 1]
Comparative Example 1
(1) Production of Intermediate F
Addition reaction of 61 g (1.0 mol) of 2-ethanolamine at 20 ° C. for 2 hours to 428 g (1.0 mol) of glycerin propoxy triacrylate which is an aliphatic trifunctional acrylate represented by the formula (21). An intermediate having an average of two photopolymerizable unsaturated bonds and an average of one secondary amino group in a molecule obtained by adding an average of one molecule of 2-ethanolamine to one molecule of glycerin propoxy triacrylate. To produce a secondary amine compound.
(2) Production of urea bond-containing acrylate derivative
The intermediate F obtained in the above (1) and the intermediate D obtained in the example 2 were reacted at an equimolar ratio at 20 ° C. for 1 hour to obtain a compound of the formula (27)
Embedded image
In 2-ethanolamine, since the carbon at the α-position to the amino group is a primary carbon, the Michael reaction easily proceeds to the second and subsequent stages, and the 2-ethanolamine is polymerized to have high viscosity.
[0027]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, it is possible to control the Michael addition reaction of a (meth) acrylate compound with a primary amine compound to efficiently produce a urea bond-containing acrylate derivative from the obtained secondary amine compound as an intermediate. it can.
By using the urea bond-containing acrylate derivative obtained by the above method as a photopolymerizable component, it is possible to easily dissolve or disperse various fillers and additives into a solventless type, and to have excellent physical properties. An ionizing radiation-sensitive coating composition that provides a cured coating film can be provided.
In addition, a laminate having a cured coating layer of the coating composition on a base material and suitable as a building material such as a decorative sheet, a hard coat film used for various applications, and the like can be provided.
Claims (4)
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