JP7024927B2 - ポリカーボネート変性アクリル樹脂、塗料及び該塗料で塗装されたプラスチック成形品 - Google Patents
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Description
FOXの式:1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・
(Tg:求めるべきガラス転移温度、W1:成分1の重量分率、Tg1:成分1のホモポリマーのガラス転移温度)
に従い計算により求めたものである。各成分のホモポリマーのガラス転移温度の値は
、Polymer Handbook(4th Edition)J.Brandrup,E.H.Immergut,E.A.Grulke著(Wiley Interscience)記載の値を用いた。
測定装置:高速GPC装置(東ソー株式会社製「HLC-8220GPC」)
カラム:東ソー株式会社製の下記のカラムを直列に接続して使用した。
「TSKgel G5000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G4000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G3000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
「TSKgel G2000」(7.8mmI.D.×30cm)×1本
検出器:RI(示差屈折計)
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
流速:1.0mL/分
注入量:100μL(試料濃度4mg/mLのテトラヒドロフラン溶液)
標準試料:下記の単分散ポリスチレンを用いて検量線を作成した。
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-1000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-2500」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン A-5000」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-1」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-2」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-4」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-10」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-20」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-40」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-80」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-128」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-288」
東ソー株式会社製「TSKgel 標準ポリスチレン F-550」
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、1,5-ペンタンジオールと1,6-ヘキサンジオールとを原料としたポリカーボネートジオール(旭化成ケミカルズ株式会社製「デュラノールT5650J」、水酸基価139.5、数平均分子量800;以下、「ポリカーボネートジオール(A-1)」と略記する。)、50質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート770質量部、ラウリルメタクリレート50質量部、2-ヒドロキシエチルメタクリレート100質量部、メタクリル酸30質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が5/95、重量平均分子量が13,000であるポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(A-1)50質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート770質量部、ステアリルメタクリレート50質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート100質量部、メタクリル酸30質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が5/95、重量平均分子量が13,000であるポリカーボネート変性アクリル樹脂(2)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(A-1)50質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート770質量部、イソボルニルメタクリレート50質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート100質量部、メタクリル酸30質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が 5/95、重量平均分子量が13,000であるポリカーボネート変性アクリル樹脂(3)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(A-1)300質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート500質量部、イソボルニルメタクリレート50質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート100質量部、メタクリル酸50質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が 30/70、重量平均分子量が14,600であるポリカーボネート変性アクリル樹脂(4)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(A-1)50質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート770質量部、イソボルニルメタクリレート80質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート100質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート200質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物(アクリル部設計Tg℃)を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が 5/95、重量平均分子量が13,000であるポリカーボネート変性アクリル樹脂(5)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート770質量部、イソボルニルメタクリレート50質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート150質量部、メタクリル酸30質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が0/100、重量平均分子量が12,600である比較用樹脂(R1)の溶液を得た。
冷却菅、温度計、滴下漏斗、および攪拌機を備えたフラスコに、ポリカーボネートジオール(A-1)50質量部及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート500質量部を加え、内温を120℃まで上げた。次いで、メチルメタクリレート750質量部、イソボルニルメタクリレート20質量部、2-ヒドロキシエチルアクリレート70質量部、メタクリル酸110質量部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部、及びtert-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート40質量部の混合物を5時間にわたって滴下した。滴下終了後も同温度で17時間反応を継続した後、不揮発分60質量%になるようにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈し、質量比[(A)/(B)]が5/95、重量平均分子量が14,600である比較用樹脂(R2)の溶液を得た。
MMA:メチルメタクリレート
HEMA:2-ヒドロキシエチルメタクリレート
MAA:メタクリル酸
LMA:ラウリルメタクリレート
SMA:ステアリルメタクリレート
IBXMA:イソボルニルメタクリレート
上記の実施例1で得られたポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)の溶液(不揮発分60質量%)、レベリング剤(ビックケミー・ジャパン株式会社製「BYK-333」)、ジブチル錫ジラウレート、及び硬化剤(住化コベストロウレタン株式会社製「スミジュール N-3300」)を均一に混合した。なお、ポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)と硬化剤の配合比率は、ポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)中の水酸基の当量と硬化剤中のイソシアネート基の当量とが1:1となる量とし、ジブチル錫ジラウレートの配合量は、ポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)に対し、0.1質量%とした。次いで、粘度がアネスト岩田株式会社製「粘度カップNK-2」で9~10秒(23℃)になるように混合溶剤(メチルイソブチルケトン/ダイアセトンアルコール/酢酸エチル/酢酸イソブチル=30/30/30/10(質量比))で希釈して塗料(1)を調製した。
上記で得られた塗料(1)を、PC(ポリカーボネート)基材(50mm×70mm×1mm)に乾燥後の膜厚が20~30μmとなるようにスプレー塗装し、乾燥機にて80℃で30分間加熱乾燥した後、25℃で7日間乾燥して評価用硬化塗膜を作製した。
上記で得られた塗料(1)を、ABS(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体)基材(50mm×70mm×1mm)に乾燥後の膜厚が20~30μmとなるようにスプレー塗装し、乾燥機にて80℃で30分間加熱乾燥した後、25℃で7日間乾燥して評価用硬化塗膜を作製した。
上記で得られた評価用硬化塗膜Xの上にカッターで1mm幅の切込みを入れ碁盤目の数を100個とした。次いで、全ての碁盤目を覆うようにセロハンテープを貼り付け、すばやく引き剥がす操作を4回行い、付着して残っている碁盤目の数から、下記の基準により付着性を評価した。
○:100個
△:70~99個
×:69個以下
上記で得られた評価用硬化塗膜Xを40℃の水に240時間浸漬した後、上記付着性評価と同様の操作を行い、下記の基準により耐水付着性を評価した。
○:100個
△:70~99個
×:69個以下
上記で得られた評価用硬化塗膜Y上に、芳香剤(リトルツリーエアフレッシュナー「ロイヤルパイン」)を15mm×15mmにカットしたものを載せ、500gの分銅で荷重をかけながら74℃で4時間乾燥した後、芳香剤を取り除き、外観を目視で観察し、下記基準により耐芳香剤性を評価した。
5:塗膜上に痕跡なし
4:塗膜上にわずかに痕跡あり
3:塗膜上に痕跡あり
2:基材の素地が露出
1:粘着状態で基材から芳香剤が取り除けない
実施例6のポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)を、ポリカーボネート変性アクリル樹脂(2)~(5)に変更した以外は実施例6と同様に操作することにより塗料を調製後、評価用硬化塗膜を作製し、各評価を行った。
実施例6のポリカーボネート変性アクリル樹脂(1)を、比較用樹脂(R1)~(R2)に変更した以外は実施例6と同様に操作することにより塗料を調製後、評価用塗膜を作製し、各評価を行った。
Claims (5)
- 1,5-ペンタンジオール及び1,6-ヘキサンジオールを原料としたポリカーボネートジオール(A)の存在下、メチルメタクリレート、水酸基を有する不飽和単量体(b1)、カルボキシル基を有する不飽和単量体(b2)及び炭素原子数10~24のアルキル基を有する不飽和単量体(b3)を必須成分として含有する不飽和単量体混合物(B)をラジカル重合開始剤を用いて反応させたポリカーボネート変性アクリル樹脂であって、前記不飽和単量体混合物(B)中の、メチルメタクリレートの質量比率が30~95質量%であり、前記不飽和単量体(b2)の質量比率が10質量%未満であり、前記不飽和単量体(b3)の質量比率が1~15質量%であることを特徴とするポリカーボネート変性アクリル樹脂。
- 前記ポリカーボネートジオール(A)と前記不飽和単量体混合物(B)との質量比[(A)/(B)]が、2/98~80/20の範囲である請求項1記載のポリカーボネート変性アクリル樹脂。
- 前記不飽和単量体混合物(B)中の、前記不飽和単量体(b1)の質量比率が1~40質量%である請求項1又は2記載のポリカーボネート変性アクリル樹脂。
- 請求項1~3のいずれか1項記載のポリカーボネート変性アクリル樹脂及び硬化剤(C)を含有することを特徴とする塗料。
- 請求項4記載の塗料で塗装されたことを特徴とするプラスチック成形品。
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