JPH11171937A - 液状硬化性樹脂組成物 - Google Patents
液状硬化性樹脂組成物Info
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- JPH11171937A JPH11171937A JP9342519A JP34251997A JPH11171937A JP H11171937 A JPH11171937 A JP H11171937A JP 9342519 A JP9342519 A JP 9342519A JP 34251997 A JP34251997 A JP 34251997A JP H11171937 A JPH11171937 A JP H11171937A
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Abstract
傷性、耐磨耗性、基板密着性および塗膜の外観に優れた
硬化被膜を形成することができ、また、溶剤を乾燥した
時点で塗膜が形成されるため活性エネルギー照射前に印
刷、エンボス処理等の加工が可能であり、かつ活性エネ
ルギー線照射後成形することが可能である液状硬化性樹
脂組成物を提供すること。 【解決手段】 (A)分子内に(メタ)アクリロイル基
を少なくとも3つ含む多官能(メタ)アクリル化合物、
(B)重合性不飽和基とウレタン結合基と下記式(1)
で示される有機基とを有するアルコキシシラン化合物と
シリカ粒子との反応生成物、 【化1】 (式中、Xは−NH−、−O−または−S−であり、Y
は酸素原子またはイオウ原子である、但しXが−O−の
ときYはイオウ原子である)(C)(a)カルボキシル
基を含むアクリル系樹脂と(b)分子内にエポキシ基及
び不飽和結合を共に有する化合物との反応生成物であっ
て、Tgが50℃以上である放射線硬化性アクリル系樹
脂、および(D)放射線重合開始剤を含有する液状硬化
性樹脂組成物。
Description
成物に関する。更に詳しくは、プラスチック成型物、塗
装物等の表面に耐擦傷性、耐磨耗性、基板密着性および
塗膜の外観に優れた硬化被膜を形成することができ、ま
た、溶剤を乾燥した時点で塗膜が形成されるため活性エ
ネルギー照射前に印刷、エンボス処理等の加工が可能で
あり、かつ活性エネルギー線照射後成形することが可能
である液状硬化性樹脂組成物に関し、特に転写箔フィル
ム、プラスチック光学部品、タッチパネル、フィルム型
液晶素子、プラスチック成型体等のハードコート材、ま
たは建築内装材としての床材、壁材等の汚染防止もしく
は傷つき防止コーティング材として用いることができる
液状硬化性樹脂組成物に関する。
学部品、タッチパネル、フィルム型液晶素子等のプラス
チック成型体物、または建築内装材としての床材、壁材
等の塗装物の表面を保護する方法として、部材表面のハ
ードコート処理が行なわれてきた。これらのハードコー
ト材料として、ポリエステルアクリレート、ウレタンア
クリレート、エポキシアクリレート等の紫外線硬化性ア
クリル系ハードコート材が採用されているが、これらだ
けでは耐擦傷性、耐磨耗性、基板密着性および塗膜の外
観に優れた硬化被膜を形成することは出来なかった。
等を発現させる方法として、シリカに代表されるような
無機フィラーまたはポリエチレン粉末やポリカーボネー
ト粉末などの有機フィラーを添加する方法、およびシリ
コーンなどの添加剤を加える方法がよく知られている。
しかし、無機あるいは有機フィラーを添加する方法で
は、得られた塗膜のヘーズ値が上昇したり、あるいは外
観が損なわれるといった欠点がある。また、シリコーン
等の添加剤を加える方法では、塗膜面の滑り性は改良さ
れるが、テーバー磨耗輪による耐擦傷性は発現しない。
時点で塗膜が形成されるものであるならば、活性エネル
ギー線照射前に印刷、エンボス処理等の加工を行うこと
ができる。活性エネルギー線照射によりハードコート処
理されたこれらプラスチック製品はフィルムやシートで
用いられることもあるが、必要に応じ積層、転写等の工
程を経た後、さらに何らかの形に成形されて使われるこ
とが多いため、ハードコート層に成形性が付与できれば
より多くの用途に用いることが可能となる。溶剤を乾燥
した時点でこれらの要求を満たす塗膜が形成され、かつ
活性エネルギー線硬化後に成形可能な、耐擦傷性に優れ
た被覆樹脂が求められている。
しては、3官能以上の多官能(メタ)アクリレートを用
いるハードコート剤が特開昭53−104683号公報
および特開昭54−97633号公報に開示されてい
る。さらにこれらハードコート剤の耐擦傷性を向上させ
るため、微粉末状無機充填剤やコロイダルシリカを添加
することが特開昭56−106969公報号および特開
平2−272041号公報に、またコロイダルシリカと
各種シランカップリング剤を添加することが特開平2−
64138号公報および特開平4―18423号公報に
開示されている。これらの活性エネルギー線硬化性ハー
ドコート剤は耐擦傷性に優れるが、無溶剤系はもちろ
ん、溶剤を含有するものも、溶剤を乾燥した時点での塗
膜形成性を有しないため、活性エネルギー線照射前に、
印刷、エンボス処理等の加工ができなかった。また、こ
れらの活性エネルギー線硬化後の成形加工性も十分では
なかった。
スチック成型物、塗装物等の表面に耐擦傷性、耐磨耗
性、基板密着性および塗膜の外観に優れた硬化被膜を形
成することができ、また、溶剤を乾燥した時点で塗膜が
形成されるため活性エネルギー照射前に印刷、エンボス
処理等の加工が可能であり、かつ活性エネルギー線照射
後成形することが可能である液状硬化性樹脂組成物に関
する。
く、特に転写箔フィルム、プラスチック光学部品、タッ
チパネル、フィルム型液晶素子、プラスチック成型体等
のハードコート材、または建築内装材としての床材、壁
材等の汚染防止もしくは傷つき防止コーティング材とし
て用いることができるハードコート用被覆材として有用
な液状硬化性樹脂組成物を提供することにある。本発明
のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らか
となろう。
の上記目的および利点は、第1に、(A)分子内に(メ
タ)アクリロイル基を少なくとも3つ含む多官能(メ
タ)アクリル化合物(以下「成分A」という)および
(B) 重合性不飽和基とウレタン結合基と下記式
(1)で示される有機基とを有するアルコキシシラン化
合物およびシリカ粒子との反応生成物(以下「成分B」
という)、
は酸素原子またはイオウ原子である、但しXが−O−の
ときYはイオウ原子である)
gが50℃以上である放射線硬化性アクリル系樹脂(以
下「成分C」という)、および(D)放射線重合開始剤
(以下「成分D」という)を含有することを特徴とする
液状硬化性樹脂組成物によって達成される。また、本発
明によれば、上記目的および利点は、第2に本発明の上
記液状硬化性樹脂組成物の硬化物によって達成される。
(メタ)アクリロイル基を少なくとも3つ含む多官能
(メタ)アクリル化合物としては、例えば、トリメチロ
ールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロー
ルプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、ト
リス(2ーヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ
(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、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)アクリレート等が挙げられる。
少なくとも3つ含む多官能性モノマーの市販品として
は、例えばカヤラッド DPHA、DPCA−20、D
PCA−30、DPCA−60、DPCA−120、D
−310、D−330、PET−30、GPO−30
3、TMPTA、THE−330、TPA−330(以
上、日本化薬(株)製)、アロニックスM−315、M
−325(以上、東亞合成(株)製)等が挙げられる。
B、CおよびD成分の合計重量を基準にして好ましくは
5〜30重量%で含有される。5重量%より少ないと組
成物の成膜性が十分でなくかつ得られる塗膜の硬度も十
分でない傾向がある。他方、30重量%を超えると乾燥
後の塗膜にタック性が残る傾向がみられる。
物は、分子中に、重合性不飽和基と−NH(C=O)−
で表されるウレタン結合基と前記式(1)で表される有
機基とを有するアルコキシシラン化合物(以下「アルコ
キシシラン化合物」という)とシリカ粒子とを反応させ
て得られる。本発明で成分Bとして用いられる反応生成
物は、アルコキシシラン化合物とシリカ粒子とを混合す
る操作を含む方法により製造される。シリカ粒子に固定
されたアルコキシシラン化合物残渣の含有量は好ましく
は0.01重量%以上であり、より好ましくは0.1重量
%以上、特に好ましくは1重量%以上である。シリカ粒
子中に固定されたアルコキシシラン化合物残渣の含有量
が0.01重量%未満の場合、組成物中のシリカ粒子、
およびコロイダルシリカの分散性、透明性、耐磨耗性は
十分でない場合がある。また成分B製造時の原料組成物
中におけるアルコキシシラン化合物の割合は好ましくは
5重量%以上であり、特に好ましくは20重量%以上で
ある。アルコキシシラン化合物の割合が5重量%未満の
場合、本発明組成物の成膜性が悪い場合がある。また、
成分Bの原料組成物中のシリカ粒子の割合は好ましくは
50重量%以下であり、特に好ましくは20重量%以下
である。成分Bの原料組成物中のシリカ粒子の割合が5
0重量%以上の場合、本発明組成物の分散性、透明性、
耐磨耗性が十分でない場合がある。
B、CおよびD成分の合計重量を基準にして、好ましく
は20〜85重量%で含有される。20重量%より少な
いと得られる塗膜の硬度が十分でなくまた耐摩耗性も低
下するようになる。他方、85重量%を超えると製膜性
が低下し易くなる。
不飽和基、ウレタン結合基、前記式(1)で表される有
機基およびアルコキシシリル基を構成成分として少なく
ともそれぞれ1個含むことを特徴とする。アルコキシシ
リル基は加水分解、縮合反応によりシリカ粒子の表面に
存在するシラノ−ル基と結合する成分である。重合性不
飽和基とは、活性ラジカル種により付加重合を経て分子
間で化学架橋する成分である。また、前記式(1)で表
される2価の有機基である−X(C=Y)NH−基およ
びウレタン結合基はこれらアルコキシシリル基を有する
分子片と重合性不飽和基を有する分子片とを直接もしく
は他の分子片を介して結合する構成単位であると同時に
分子間において水素結合による適度の凝集力を発生さ
せ、本発明組成物の硬化物に優れた力学的強度、基材と
の密着性、耐熱性等の性能を発生せしめると考えられ
る。−X(C=Y)NH−基としては、−S(C=O)
NH−基が好ましい。
えば、一般式(2);
とができる。
C1からC8の1価の有機基であり、例えば、メチル、エ
チル、プロピル、ブチル、フェニル、オクチル基等であ
る。R2は水素原子、およびC1からC3の1価のアルキ
ル基である。mは1,2もしくは3である。(R1O)m
R2 3-mSi−で示されるアルコキシシリル基としては例
えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、
トリフェノキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、
ジメチルメトキシシリル基等をあげることができ、好ま
しくは、トリメトキシシリル基およびトリエトキシシリ
ル基である。
R4−NH(C=O)]p−として示される構造単位は前
記式(2)に示す構造において分子鎖を延長することを
目的として導入される。R3はC1からC3の2価の有機
基である。R4は2価の有機基であり、R3と同一でも異
なっていてもよく、通常、分子量14から1万、好まし
くは分子量78から1000の2価の有機基の中から選
ばれる。かかる有機基としては、例えば、メチレン、エ
チレン、プロピレン、ヘキサメチレン、オクタメチレ
ン、ドデカメチレン等の鎖状ポリアルキレン基;シクロ
ヘキシレン、ノルボルニレン等の脂環式または多環式の
2価の有機基;ビニレン、フェニレン、ナフチレン、ビ
フェニレン、ポリフェニレン等の2価の芳香族基;およ
びこれらのアルキル基置換体、アリ−ル基置換体を挙げ
ることができる。これら2価の有機基の構造中には炭
素、水素原子以外の元素から構成される原子団を含んで
いてもよい。式中、pは0もしくは1であり、Xは2価
の有機基であり、さらに詳しくは、イソシアネ−ト基と
付加反応できる活性水素原子を分子内に2個以上有する
化合物から誘導される2価の有機基である。かかる有機
基としては、例えば、ポリアルキレングリコ−ル、ポリ
アルキレンチオグリコ−ル、ポリエステル、ポリアミ
ド、ポリカ−ボネ−ト、ポリアルキレンジアミン、ポリ
アルキレンジカルボン酸、ポリアルキレンジオ−ル、ポ
リアルキレンジメルカプタンから活性水素原子を2個除
くことで誘導される2価の有機基を例示することができ
る。また、R5は(n+1)価の有機基である。かかる
有機基は、好ましくは鎖状、分岐状または環状の飽和炭
化水素基、不飽和炭化水素基、脂環式基の中から選ばれ
る。また、nは好ましくは1から20の正の整数であ
り、より好ましくは1から10であり、さらに好ましく
は3から5である。前記式中Yは活性ラジカル種の存在
下、分子間架橋反応をする重合性不飽和基を分子中に有
する1価の有機基を表し、例えば、アクリロキシ基、メ
タクリロキシ基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニ
ル基、スチリル基、エチニイル基、シンナモイル基、マ
レエ−ト基、アクリルアミド基等があげられる。これら
の中でアクリロキシ基が好ましい。
は、通常、メルカプト基を有するアルコキシシラン、す
なわちメルカプトアルコキシシランと、ポリイソシアネ
−ト化合物およびイソシアネ−ト基と付加反応を起こす
活性水素を有する活性水素基含有重合性不飽和化合物と
の付加反応により行うことができる。
は例えば、 (A)法;はじめにメルカプトアルコキシシランとポリ
イソシアネ−ト化合物との付加体を反応させることで分
子中にアルコキシシリル基、−S(C=O)NH−結合
基、およびイソシアネ−ト基を含む中間体を製造し、次
に中間体中に残存するイソシアネ−トに対して活性水素
基含有重合性不飽和化合物を反応させウレタン基を介し
て結合させる方法、および (B)法;はじめにポリイソシアネ−ト化合物と活性水
素基含有重合性不飽和化合物との付加体を反応させるこ
とで分子中に重合性不飽和基、ウレタン結合基、および
イソシアネ−ト基を含む中間体を形成し、これにメルカ
プトアルコキシシランを反応させ−S(C=O)NH−
基を介して結合させる方法、 をあげることができる。さらに、前記(A)または
(B)法において、鎖延長剤としてさらに、イソシアネ
−トと付加反応を起こす活性水素を分子内に2個以上有
する鎖状、環状または分岐状の化合物を用いることがで
きる。鎖延長剤はポリイソシアネ−ト化合物と反応して
ウレタン結合を介して分子鎖を延長する。
て、直接、ポリイソシアネ−ト化合物との反応により−
S(C=O)NH−結合を形成することができるアルコ
キシシランの例としては、反応生成物としてアルコキシ
シリル基とメルカプト基を分子中にそれぞれ1個以上有
する化合物を挙げることができる。
トプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピルト
リエトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジエトキ
シシラン、メルカプトプロピルジメトキシメチルシラ
ン、メルカプトプロピルメトキシジメチルシラン、メル
カプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトプロピ
ルトリフェノキシシラン、メルカプトプロピルトリブト
キシシラン等のメルカプトアルコキシシランをあげるこ
とができる。好ましくはメルカプトプロピルトリメトキ
シシラン、メルカプトプロピルトリエトキシシランであ
る。市販されているメルカプトアルコキシシランとして
は、例えば東レ・ダウコ−ニング・シリコーン(株)製
SH6062をあげることができる。これらメルカプト
アルコキシシランは単独または2種以上を混合して用い
てもよい。さらに、メルカプトアルコキシシランの例と
しては、アミノ置換アルコキシシランとエポキシ基置換
メルカプタンとの付加生成物、エポキシシランとα、ω
−ジメルカプト化合物との付加生成物を用いることがで
きる。アルコキシシラン化合物を製造する際に使用す
る、ポリイソシアネ−ト化合物としては鎖状飽和炭化水
素、環状飽和炭化水素、芳香族炭化水素で構成されるポ
リイソシアネ−ト化合物の中から選ぶことができ、単独
もしくは2種以上混合して用いることができる。1分子
中のイソシアネ−ト基の個数は、通常2以上、30未満
であり、好ましくは2以上10未満である。30を越え
ると生成物の粘度が高くなり作業性が低下する場合があ
る。
としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネ−ト、
ヘキサメチレンジイソシアネ−ト、2,2,4−トリメチ
ルヘキサメチレンジイソシアネ−ト等の鎖状炭化水素ポ
リイソシアネ−ト化合物;イソホロンジイソシアネ−
ト、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネ−ト、メチレ
ンビス(4−シクロヘキシルイソシアネア−ト)、水添
ジフェニルメタンジイソシアネ−ト、水添キシレンジイ
ソシアネ−ト、水添トルエンジイソシアネ−ト、1,3
−ビス(イソシアナ−トメチル)シクロヘキサン等の環
状飽和炭化水素ポリイソシアネ−ト化合物;2,4−ト
リレンジイソシアネ−ト、2,6−トリレンジイソシア
ネ−ト、1,3−キシリレンジイソシアネ−ト、1,4−
キシリレンジイソシアネ−ト、パラフェニレンジイソシ
アネ−ト、3,3’−ジメチル−4,4’−ジフェニルメ
タンジイソシアネ−ト、ジフェニルメタン−4,4’−
ジイソシアネ−ト、4,4’−ビフェニレンジイソシア
ネ−ト、6−イソプロピル−1,3−フェニルジイソシ
アネ−ト、4−ジフェニルプロパンジイソシアネ−ト、
リジンジイソシアネ−ト、1,5−ナフタレンジイソシ
アネ−ト、ポリジフェニ−ルメタンのポリイソシアネ−
ト等の芳香族炭化水素ポリイソシアネ−ト化合物を挙げ
ることができる。
水素ポリイソシアネ−ト化合物および芳香族炭化水素ポ
リイソシアネ−ト化合物であり、さらに好ましくは環状
飽和炭化水素のポリイソシアネ−ト化合物である。好ま
しい具体例としては、イソホロンジイソシアネ−ト、水
添キシレンジイソシアネ−ト、水添トルエンジイソシア
ネ−トである。また市販されているポリイソシアネ−ト
化合物を例示すると、三井日曹ウレタン(株)製のTD
I−80/20、TDI−100、MDI−CR10
0、MDI−CR300、MDI−PH、NDIや日本
ポリウレタン工業(株)製のコロネ−トT、ミリオネ−
トMT、ミリオネ−トMR、HDI、武田薬品工業
(株)製 タケネ−ト600をあげることができる。
は、前記(A)法に示す製造法においては、メルカプト
アルコキシシランのメルカプト基1当量に対してのイソ
シアネ−ト基当量が、通常0.1から100の範囲で、
好ましくは0.5から10の範囲、さらに好ましくは0.
9から1.2の範囲となる量である。ポリイソシアネ−
ト化合物の添加量が上記イソシアネート基当量が0.1
当量未満となる量の場合、未反応メルカプトシランが
0.9当量以上存在することになり、塗膜の磨耗性が十
分でない場合がある。また、同イソシアネート基当量が
100当量を越えるポリイソシアネ−ト化合物の使用
は、未反応イソシアネ−ト基が過剰に存在することにな
り耐候性が低下する場合がある。
は、活性水素基含有重合性不飽和化合物中の活性水素基
1当量に対し、ポリイソシアネート化合物はイソシアネ
ート基当量として通常0.1から100の範囲、好まし
くは0.5から10当量の範囲、さらに好ましくは0.9
から1.2の範囲で使用される。
方法においても、反応時間の短縮を目的として触媒を添
加してもよい。この触媒としては、塩基性触媒および酸
性触媒のいずれかが用いられる。塩基性触媒の例として
は、ピリジン、ピロ−ル、トリエチルアミン、ジエチル
アミン、ジブチルアミン、アンモニアなどのアミン類;
トリブチルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン等
のフォスフィン類を挙げることができる。これらの中で
ピリジン、トリエチルアミン等の3級アミンが好まし
い。また酸性触媒としては、例えばナフテン酸銅、ナフ
テン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、1,4−ジアザビシ
クロ[2.2.2]オクタン(DABCO)、メチルDA
BCO、トリブトキシアルミニウム、トリチタニウムテ
トラブトキシド、ジルコニウムテトラブトキシド等の金
属アルコキシド類;3フッ化硼素ジエチルエ−テラ−
ト、塩化アルミニウムなどのルイス酸類;2−エチルヘ
キサン酸錫、オクチル錫トリラウレ−ト、ジブチル錫ジ
ラウレ−ト、オクチル錫ジアセテ−ト等の錫化合物をあ
げることができる。これら触媒の中で好ましいものは酸
性触媒であり、特に好ましくは錫化合物であり、さらに
好ましくはオクチル錫トリラウレ−ト、ジブチル錫ジラ
ウレ−ト、オクチル錫ジアセテ−ト等である。これら触
媒の添加量はポリイソシアネ−ト化合物100重量部に
対して0.01から5重量部であり、好ましくは0.1か
ら1重量部である。0.01重量部未満では触媒添加に
よる反応時間の短縮効果はわずかであり、一方、5重量
部を越えると生成物の保存安定性が低下する場合があ
る。
前記ポリイソシアネ−ト化合物と付加反応によりウレタ
ン結合を介し結合できる重合性不飽和化合物の例として
は、イソシアネ−ト基との付加反応によりウレタン結合
を形成できる活性水素原子を分子中に1個以上有し、重
合性不飽和基を分子中に1個以上含む化合物を挙げるこ
とができる。これらの化合物は単独もしくは2種以上の
混合物として用いることができる。
有重合性不飽和化合物、水酸基含有重合性不飽和化合物
を挙げることができる。カルボン酸を含有する重合性不
飽和化合物としては、例えば(メタ)アクリル酸、イタ
コン酸、ケイヒ酸、マレイン酸、フマル酸、2−(メ
タ)アクリロキシプロピルヘキサヒドロゲンフタレ−
ト、2−(メタ)アクリロキシエチルヘキサヒドロゲン
フタレ−ト等の不飽和脂肪族カルボン酸;2−(メタ)
アクリロキシプロピルフタレ−ト、2−(メタ)アクリ
ロキシプロピルエチルフタレ−ト等の不飽和芳香族カル
ボン酸をあげることができる。また、水酸基含有重合性
不飽和化合物としては、例えば2−ヒドロキシエチル
(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシブチル(メタ)アク
リレ−ト、2−ヒドロキシ−3−フェニルオキシプロピ
ル(メタ)アクリレ−ト、1,4ブタンジオ−ルモノ
(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシアルキル(メ
タ)アクリロイルフォスフェ−ト、4−ヒドロキシシク
ロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、ネオペンチルグリコ
−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、ポリ(ペンタメチレン
オキシカルボキシレ−ト)エトキシ(メタ)アクリレ−
ト、ヒドロキシスチレン、ヒドロキシアルファメチルス
チレン、ヒドロキシエチルスチレン、ヒドロキシ末端ポ
リエチレングリコ−ルスチリルエ−テル、ヒドロキシ末
端ポリプロピレングリコ−ルスチリルエ−テル、ヒドロ
キシ末端ポリテトラメチレングリコ−ルスチリルエ−テ
ル、末端ヒドロキシポリエチレングリコ−ル(メタ)ア
クリレ−ト、末端ヒドロキシポリプロピレングリコ−ル
(メタ)アクリレ−ト、末端ヒドロキシポリテトラエチ
レングリコ−ル(メタ)アクリレ−ト、トリメチロ−ル
プロパンジ(メタ)アクリレ−ト、トリメチロ−ルプロ
パンモノ(メタ)アクリレ−ト、EO変性トリメチロ−
ルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、PO変性トリメ
チロ−ルプロパントリ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエ
リスリト−ルトリ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエリス
リト−ルジ(メタ)アクリレ−ト、ペンタエリスリト−
ルモノ(メタ)アクリレ−ト、ジペンタエリスルト−ル
ペンタ(メタ)アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ル
テトラ(メタ)アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ル
トリ(メタ)アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルジ
(メタ)アクリレ−ト、ジペンタエリスリト−ルモノ
(メタ)アクリレ−ト等の水酸基含有アクリレ−ト、水
酸基含有メタクリレ−ト、水酸基含有スチレンをあげる
ことができる。
カルボン酸および水酸基含有アクリレ−ト化合物であ
り、さらに好ましくは、水酸基含有アクリレ−ト化合物
である。かかる化合物としては、例えば、2−ヒドロキ
シルエチルアクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピルアク
リレ−ト、ペンタエリスリト−ルトリアクリレ−ト、ジ
ペンタエリスリト−ルペンタアクリレ−トを挙げること
ができる。
の活性水素基の当量が、メルカプトアルコキシシランと
ポリイソシアネ−ト化合物との付加反応により得られる
中間体中の残存イソシアネ−ト基1当量に対し、通常、
1当量以上となる量である。1当量未満ではアルコキシ
シリル化合物中に活性イソシアネ−ト基が残存する為、
水分との反応による発泡、増粘、着色などの好ましくな
い性能が発現する場合がある。
は、塗膜の柔軟性や基材に対する密着性向上を目的とし
て、ポリイソシアネ−ト化合物との付加反応によりアル
コキシシリル基と重合性不飽和基との間に2価の有機基
を導入してもよい。そのような2価の有機化合物単位の
前駆体としてはイソシアネ−ト基と付加反応を起こす活
性水素を分子内に2個以上有する鎖状、環状、分岐状の
有機化合物を用いることができる。ここで活性水素を有
する基の例としては、水酸基、カルボキシル基、メルカ
プト基、アミノ基、スルホン酸基、リン酸基、シラノ−
ル基等をあげることができる。これらの有機化合物は、
活性水素を2個以上、好ましくは2個以上10個未満、
さらに好ましくは2個を有する。そのような活性水素を
有する化合物の分子量は通常、50から10万であり、
好ましくは100から5万、さらに好ましくは500か
ら1万である。そのような2価の有機化合物としては、
例えば、ポリアルキレングリコ−ル、ポリアルキレンチ
オグリコ−ル、ポリエステルジオ−ル、ポリアミド、ポ
リカ−ボネ−トジオ−ル、ポリアルキレンジアミン、ポ
リアルキレンジカルボン酸、ポリアルキレンジオ−ル、
ポリアルキレンジメルカプタンを挙げることができる。
これらの中でポリアルキレングリコ−ルが好ましい。ポ
リアルキレングリコ−ルとしては例えば、ポリエチレン
グリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、ポリテトラエ
チレングリコ−ル、ポリヘキサメチレングリコ−ルや、
これらの2種以上のポリアルキレングリコ−ルとの共重
合体を挙げることができる。これらは1種または2種以
上で使用することができる。市販品としては、日本油脂
(株)製のユニセ−フDC1100、ユニセ−フDC1
800、ユニセ−フDCB1100、ユニセ−フDCB
1800、保土谷化学工業(株)製のPPTG400
0,PPTG2000、PPTG1000、PTG20
00、PTG3000、PTG650、PTGL200
0、PTGL1000、旭硝子(株)製のEXENOL
1020、第一工業製薬(株)製のPBG3000、P
BG2000、PBG1000、Z3001等が挙げら
れる。
合性不飽和基含有アルコキシシランの製造を、ポリアル
キレングリコ−ルを例にして、製造法(C)法および
(D)法として示す。
ト基を有する、メルカプトアルコキシシランとポリシソ
シアネ−ト化合物との付加体に対し、ポリアルキレング
リコ−ルを加え、片末端ヒドロキシのアルコキシシラン
としたのち、これに対し別途合成した、末端に水酸基を
有する重合性不飽和化合物とポリイソシアネ−ト化合物
との付加体を反応させウレタン結合で両者を連結する方
法。
ト基を有する、メルカプトアルコキシシランとポリイソ
シアネ−ト化合物との付加体に対し、別途合成した、末
端に活性水酸基を有する、ポリアルキレングリコ−ルポ
リイソシアネ−ト化合物、水酸基含有重合性不飽和化合
物との付加体を反応させウレタン結合で両者を連結する
方法を挙げることができる。 前記(C)法または(D)法におけるウレタン結合の形
成条件は前記(A)または(B)法と同様であり、結合
に関与する、末端に活性イソシアネ−ト基を有する化合
物に対する末端に水酸基を有する化合物の当量比は通
常、1.0から1.2の範囲である。1.0未満の場合は
未反応のイソシアネ−ト基による着色、増粘が起こりや
すい。
いて、重合性不飽和基含有アルコキシシランの加水分解
物として、他の有機アルコキシシランとの加水分解生成
物を用いることもできる。例えば、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン等の他のアルキルアルコキシシランとの縮合物を用い
てもよい。加水分解生成物を製造する場合、加水分解に
用いる水の量は全アルコキシ基に対して通常0.5から
1.5当量であり、溶剤の存在下もしくは非存在下で、
0℃から成分の沸点以下の温度で5分から24時間加熱
撹拌することで加水分解、縮重合物を得ることができ
る。その際、反応時間の短縮を目的に酸性触媒もしくは
塩基触媒を併用することもできる。
体状シリカまたはコロイダルシリカであり、粒子の平均
径としては、例えば、0.001μmから20μmが好
ましい。本発明を用いて透明な皮膜を形成することを目
的とする場合、好ましい粒子径は0.01μmから2μ
m、さらに好ましくは、0.01μmから0.05μmで
ある。シリカ粒子の形状は球状、中空状、多孔質状、棒
状、板状、繊維状、もしくは不定形状であり、好ましく
は球状である。シリカ粒子の比表面積は、好ましくは
0.1から3000m2/gであり、より好ましくは10
から1500m2/gである。これらシリカ粒子の使用
形態は乾燥状態の粉末、もしくは水もしくは有機溶剤で
分散した状態であることができる。コロイダルシリカと
して当業界に知られている微粒子状のシリカ粒子の分散
液を直接用いることもできる。特に透明性を追求する目
的においてはコロイダルシリカの利用が好ましい。コロ
イダルシリカの分散溶媒が水の場合、その水素イオン濃
度が、pH値として好ましくは2から10の範囲であ
り、より好ましくはpH3から7の酸性コロイダルシリ
カが有利に用いられる。また、コロイダルシリカの分散
溶媒が有機溶剤の場合、有機溶剤としては、例えばメタ
ノ−ル、イソプロピルアルコ−ル、エチレングリコ−
ル、ブタノ−ル、エチレングリコ−ルモノプロピルエ−
テル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、
トルエン、キシレン、ジメチルホルムアミド等の溶剤も
しくはこれらと相溶する有機溶剤が挙げられる。これら
は水との混合物として用いることもできる。好ましい分
散溶剤はメタノ−ル、イソプロピルアルコ−ル、メチル
エチルケトン、キシレンである。シリカ粒子の市販品と
しては、例えば、コロイダルシリカとしては日産化学工
業(株)製のメタノ−ルシリカゾル、IPA−ST、M
EK−ST、NBA−ST、XBA−ST、DMAC−
ST、およびST−UP、ST−OUP、ST−20、
ST−40、ST−C、ST−N、ST−O、ST−5
0、ST−OL等を挙げることができる。また粉体シリ
カとしては、日本アエロジル(株)製のアエロジル13
0、アエロジル300、アエロジル380、アエロジル
TT600、アエロジルOX50、旭硝子(株)製のシ
ルデックスH31、H32、H51、H52、H12
1、H122、日本シリカ工業(株)製のE220A、
E220 富士シリシア(株)製のサイリシア470、
日本板硝子(株)製のSGフレ−ク等を挙げることがで
きる。
化合物は通常、乾燥粉体を空気中で完全に燃焼させた場
合の重量減少%の恒量値として、例えば、空気中で室温
から通常800℃までの熱重量分析により求めることが
できる。
合物の加水分解で消費される水の量としては、1分子中
のケイ素上のアルコキシ基の少なくとも1個が加水分解
される量があればよい。好ましくは加水分解の際に添
加、もしくは存在する水の量は、ケイ素上の全アルコキ
シ基のモル数に対し3分の1以上であり、さらに好まし
くは全アルコキシ基のモル数の2分の1以上3倍未満で
ある。完全に水分の存在しない条件下で前記式(2)に
示すアルコキシシラン化合物とシリカ粒子とを混合して
得られる生成物は、シリカ粒子表面にアルコキシシラン
化合物が物理吸着した生成物であり、そのような成分か
ら構成される組成物においては本発明の組成物の一つの
目的である耐磨耗性の発現の効果は低い。
(2)に表されるアルコキシシラン化合物を別途加水分
解操作に付した後、これと粉体シリカ粒子もしくはコロ
イダルシリカを混合し、加熱、撹拌操作を行う方法;も
しくは、前記式(2)で表されるアルコキシシラン化合
物の加水分解をシリカ粒子の存在下で行う方法;また、
他の成分、例えば、多官能不飽和有機化合物、単価不飽
和有機化合物、光重合開始剤等の存在下、シリカ粒子の
表面処理を行う方法等を選ぶことができる。前記式
(2)で表されるアルコキシシラン化合物の加水分解を
シリカ粒子の存在下で行う方法が好ましい。成分Bを製
造する際、その製造時の温度は通常、20℃以上150
℃以下であり、また処理時間は5分から24時間の範囲
である。
表面に吸着水として水分を含むことが知られている。例
えば、有機溶剤分散コロイダルシリカ中においても通常
製品として0.5%相当の水分を含有する。したがっ
て、成分Bの製造においては、アルコキシシラン化合物
とシリカ粒子とを混合し、加熱、撹拌処理することによ
り原料中に含まれる水分を利用して製造することも可能
である。
シリカ粉体を用いる場合、アルコキシシラン化合物との
反応を円滑にかつ、均一に行わせることを目的として、
水と相溶する有機溶媒を添加してもよい。そのような有
機溶媒の好ましい種類は、アルコ−ル、ケトン、エ−テ
ル、アミドである。アルコ−ルとしては例えばメタノ−
ル、エタノ−ル、イソプロピルアルコ−ル、ブタノ−
ル、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチレン
グリコ−ルモノブチルエ−テル等;ケトンとしては、ア
セトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケト
ン;アミドとしてはジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、N−メチルピロリドン、ガンマブチロラク
トン等をあげることができる。これらの溶剤の添加量は
反応を円滑、均一に行わせる目的に合う限り特に制限は
ない。
するため、触媒として酸もしくは塩基を添加してもよ
い。、酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、
等の無機酸、もしくはメタンスルフォン酸、トルエンス
ルフォン酸、フタル酸、マロン酸、蟻酸、酢酸、蓚酸等
の有機酸や、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸等
の不飽和有機酸やテトラメチルアンモニウム塩酸塩、テ
トラブチルアンモニウム塩酸塩等のアンモニウム塩を挙
げることができる。また、塩基としては、アンモニア
水、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ジブチルアミ
ン、シクロヘキシルアミン等の1級、2級または3級脂
肪族アミン、ピリジン等の芳香族アミン、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムヒド
ロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド等の
4級アンモニウムヒドロキシド類を挙げることができ
る。これらの中で好ましい酸としては、有機酸、不飽和
有機酸、好ましい塩基としては3級アミンもしくは4級
アンモニウムヒドロキシドを挙げられる。これら、酸も
しくは塩基の添加量は、アルコキシシラン化合物100
重量部に対して0.001重量部から1.0重量部、好ま
しくは0.01重量部から0.1重量部である。
化性アクリル系樹脂は分子内にカルボキシル基を有し、
Tgが50℃以上であることを特徴とする。Tgが50
℃と高いために、本発明の組成物から得られた乾燥後の
塗膜はベタつきが少なくタック性をなくすことができ
る。また、カルボキシル基を含むために、極性が高くか
つ基材を侵さない溶剤例えばメタノールに可溶となる。
成分Cは本発明の組成物を構成するA、B、CおよびD
成分の合計重量を基準にして、好ましくは10〜50重
量%で含有される。10重量%より少ないと得られる乾
燥後の塗膜がタック性を持つようになり、他方50重量
%より多いと得られる塗膜の硬度が低下し易くなる。以
下に成分Cについて説明する。
リル系樹脂は、例えば(a)カルボキシル基を含むアク
リル系樹脂と(b)分子内にエポキシ基および不飽和結
合を有する化合物とを反応せしめて製造される。
(a)(以下、単にアクリル系樹脂(a)と略す)とし
ては、不飽和基とカルボキシル基を有するもので、アク
リル酸、メタクリル酸等のアクリル酸系不飽和カルボン
酸、あるいは不飽和基とカルボキシル基の間に鎖延長さ
れたアクリル酸系変性不飽和カルボン酸、例えばβ−カ
ルボキシエチル(メタ)アクリレート、β−カルボキシ
エチル(メタ)アクリレートのラクトン変性等によるエ
ステル結合を有する不飽和カルボン酸、例えば、β−カ
ルボキシエチル(メタ)アクリレートをエチレンオキシ
ドやプロピレンオキシドにより変性したエーテル結合を
有する変性不飽和カルボン酸の各重合体、またはこれら
不飽和カルボン酸等と必要に応じてその他のエチレン性
不飽和単量体を共重合して得られるビニル系共重合体が
例示される。前記変性不飽和カルボン酸としては、下記
式(1)、(1’)で表される化合物が例示される。
2〜6個のアルキレン基、R3は炭素数3〜10個のア
ルキレン基、R4は直接結合であるか、(m+1)価で
炭素数が1〜50の炭化水素基で分岐していてもよく、
nは1〜10の整数、mは1〜5の整数を表す。)
(メタ)アクリル酸をδ−バレロラクトン、β−メチル
−δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、3,3,5
−トリメチルカプロラクトン、3,5,5−トリメチルカ
プロラクトン等のラクトン類で変性した化合物が挙げら
れる。
は、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、
(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)
アクリル酸2−ヒドロキシブチル、(メタ)アクリル酸
2−ヒドロキシペンチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロ
キシアルキルをδ−バレロラクトン、β−メチル−δ−
バレロラクトン、ε−カプロラクトン、3,3,5−トリ
メチルカプロラクトン、3,5,5−トリメチルカプロラ
クトン等のラクトン類で変性した化合物の末端水酸基
を、多塩基酸もしくは多塩基酸無水物を用いて酸修飾し
た化合物等が挙げられる。前記で使用できる多塩基酸も
しく多塩基酸無水物としては、2価以上であれば特に限
定はなく、例えばマレイン酸、フタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸、イタコン酸、テトラヒドロフタル
酸、シュウ酸、アジピン酸、フマル酸、マロン酸、グル
タル酸、ピメリン酸及びこれらに対応する酸無水物等が
挙げられる。これら多塩基酸もしくは多塩基酸無水物は
単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。
ては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アク
リル酸エチル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メ
タ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エ
チルへキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステ
ル;(メタ)アクリル酸グリシジル;(メタ)アクリル
アミド;(メタ)アクリル酸アミノメチル、(メタ)ア
クリル酸N−メチルアミノメチル、(メタ)アクリル酸
N,N−ジメチルアミノメチル等のメタクリル酸アミノ
アルキル;スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチ
レン等のスチレン系単量体;酢酸ビニル等が挙げられ
る。また、所望により水酸基を有するモノエチレン性不
飽和単量体を使用することもできる。これらの単量体と
しては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メ
タ)アクリル酸2−ヒドロキシペンチル等の(メタ)ア
クリル酸ヒドロキシアルキル、およびこれらのラクトン
変性物等が挙げられる。
クリル酸とその他のエチレン性不飽和単量体の重合比
は、成分Cの放射線硬化性アクリル系樹脂に導入する二
重結合の量や設定したい酸価の値によって自由に決めら
れるが、好ましくはアクリル系樹脂(a)の酸価が50
〜650(KOHmg/g)になるように決定される。
アクリル系樹脂(a)の酸価が50(KOHmg/g)
より小さいときには、これに付加できる分子内にエポキ
シ基及び不飽和結合を共に有する化合物(b)(以下、
単に化合物(b)とも略す。)の量が少なくなり、放射
線硬化性樹脂としての満足すべき性質が得られない。ま
た650(KOHmg/g)より高い場合には、使用で
きる溶剤が限定される。なお、酸価はJIS K155
7に従い、KOHを用いて測定される。
限はなく、前述のような樹脂が得られればよいが、反応
の行い易さ等から適当な反応溶媒中での重合(溶液重
合)が好ましい。反応溶媒としては、例えばメタノー
ル、エタノール等のアルコール類;テトラヒドロフラ
ン、ジオキサン等の環状エーテル類;メチルセロソルブ
アセテート等のセロソルブエステル類;エチレングリコ
ール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコール
ジメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエ
ーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチ
ルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルなどの多価アルコールのアルキルエーテル類;トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチル
エチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;
酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールメチル
エーテルアセテート、乳酸エチルなどのエステル類等が
挙げられる。これらのうち、環状エーテル類、多価アル
コールのアルキルエステル類、エステル類が好ましい。
これらの溶媒は単独で、あるいは混合して使用してもよ
い。
通常のラジカル重合開始剤が使用でき、例えば、2,
2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビ
ス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−ア
ゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニト
リル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウ
ロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレー
ト、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロ
ヘキサン等の有機過酸化物および過酸化水素等を挙げる
ことができる。過酸化物をラジカル重合開始剤に使用す
る場合、還元剤を組み合わせてレドックス型の開始剤と
してもよい。本発明における成分Cの放射線硬化性アク
リル系樹脂は、アクリル系樹脂(a)中のカルボン酸と
エポキシ基を有するラジカル重合性化合物(b)を、例
えば臭化テトラブチルアンモニウムなどのアンモニウム
系触媒を用いて反応させることで得られる。
(b)としては、例えば(メタ)アクリル酸グリシジ
ル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピ
ルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グ
リシジル、(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシブチ
ル、(メタ)アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、
α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、あ
るいはシクロヘキセンオキシド(メタ)アクリレート等
を挙げることができる。これらの中でシクロヘキセンオ
キシド(メタ)アクリレート等のような分子内に脂環式
エポキシ基および不飽和化合物を共に有する化合物が特
に好ましい。
ポキシ基を有するラジカル重合性化合物(b)を、例え
ば臭化テトラブチルアンモニウムなどのアンモニウム系
触媒を用いて反応させることで得られた、本発明におけ
る成分Cの放射線硬化性アクリル系樹脂は、そのホモポ
リマーのTgが50℃以上、好ましくは100℃以上で
あることが必要である。
(KOHmg/g)、特に好ましくは50〜300(K
OHmg/g)。成分Cの酸価が20(KOHmg/
g)より小さいときには、メタノール等の極性溶剤には
溶けなくなるため、この溶剤中での樹脂液の保存安定性
が悪くなる。また650(KOHmg/g)より高い場
合には、使用できる溶剤が限定されるため、つまり非極
性の溶剤に溶けなくなり好ましくない(メタノール等の
非常に極性の高い溶剤だけとなる)。さらに硬化後の塗
膜の吸水率が上昇し表面硬度の低下等の悪影響を及ぼ
す。なお、酸価は、JIS K1557に従い、KOH
を用いて測定される。
gが50℃より低い場合は、樹脂液を基板上に塗布し溶
剤を乾燥した時点で、塗膜はタックフリーとならず、活
性エネルギー照射前に印刷、エンボス処理等の加工はで
きなくなる。
性樹脂の市販品としては、サイクロマーACA−20
0、ACA−200M、ACA−250、ACA−21
0P(以上、ダイセル化学工業(株)製)等を挙げるこ
とができる。
合開始剤としては、放射線照射により分解してラジカル
を発生して重合を開始せしめるものであればよく、必要
に応じてさらに光増感剤を用いることもできる。このよ
うな放射線重合開始剤としては、放射線照射により分解
してラジカルを発生して重合を開始せしめるものであれ
ばいずれでもよい。なお、本発明で「放射線」という語
は、赤外線、可視光線、紫外線、遠紫外線、X線、電子
線、α線、β線、γ線等をいう。
例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタ
ール、アントラキノン、1−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルア
セトフェノン、キサントン系化合物、トリフェニルアミ
ン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−ク
ロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェ
ノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、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、カルバゾール、キサン
トン、1,1−ジメトキシデオキシベンゾイン、3,3’
−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、チオキサン
トン系化合物、ジエチルチオキサントン、2−イソプロ
ピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−
(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチ
ルプロパン−1−オン、2−メチル−1−[4−(メチ
ルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1
−オン、トリフェニルアミン、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−トリメチルペ
ンチルフォスフィンオキシド、ビスアシルフォスフィン
オキシド、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−
メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、フルオレノ
ン、フルオレン、ベンズアルデヒド、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、ベンゾフェノ
ン、ミヒラーケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミ
ノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−
オン、3−メチルアセトフェノン、3,3’,4,4’−
テトラ(t−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェ
ノン(BTTB)等が挙げられ、さらにBTTBと色素
増感剤、例えばキサンテン、チオキサンテン、クマリ
ン、ケトクマリン等との組み合わせ等が挙げられる。こ
れらのうち、特にベンジルジメチルケタール、1−ヒド
ロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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
メチルペンチルフォスフィンオキシド、2−ベンジル−
2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニ
ル)−ブタン−1−オン等が好ましい。
キュア184、651、500、907、369、78
4、2959(以上、チバ・スペシャルティ・ケミカル
ズ(株)製)、ルシリンTPO(BASF社製)、ダロ
キュア1116、1173(以上、チバ・スペシャルテ
ィ・ケミカルズ(株)製)、ユベクリルP36(UCB
社製)、エスカキュアKIP150、KIP100F
(以上、ランベルティ社製)等を挙げることができる。
ン、ジエチルアミン、N−メチルジエタノールアミン、
エタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸、4−
ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安
息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル
等があり、市販品としてはユベクリルP102、10
3、104、105(以上、UCB社製)等が挙げられ
る。
剤の組成物中に占める割合は、通常、0.01〜10重
量%、好ましくは0.5〜7重量%、特に好ましくは1
〜5重量%である。10重量%を超えると、組成物の保
存安定性や硬化物の物性等に悪影響を及ぼすことがあ
り、0.01重量部未満では、硬化速度が低下すること
がある。
外のビニル基または(メタ)アクリロイル基を含有する
重合性モノマーを使用することができ、これらは単官能
性モノマーであっても多官能性モノマーであってもよ
い。
−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、N−
ビニルカルバゾール、ビニルピリジン等のビニル基含有
モノマー;アクリルアミド、アクリロイルモルフォリ
ン、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)ア
クリレート、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミ
ド、イソボルニルオキシエチル(メタ)アクリレート、
イソボルニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート、エチルジエチレングリコール
(メタ)アクリレート、t−オクチル(メタ)アクリル
アミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、ジメチル
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエ
チル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレ
ート、ジシクロペンタジエン(メタ)アクリレート、ジ
シクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、
ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、N,N−ジ
メチル(メタ)アクリルアミドテトラクロロフェニル
(メタ)アクリレート、2−テトラクロロフェノキシエ
チル(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、テトラブロモフェニル(メタ)
アクリレート、2−テトラブロモフェノキシエチル(メ
タ)アクリレート、2−トリクロロフェノキシエチル
(メタ)アクリレート、トリブロモフェニル(メタ)ア
クリレート、2−トリブロモフェノキシエチル(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、
フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチ
ル(メタ)アクリレート、ペンタクロロフェニル(メ
タ)アクリレート、ペンタブロモフェニル(メタ)アク
リレート、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、ボルニル(メタ)アクリレート、メチルトリエ
チレンジグリコール(メタ)アクリレートを挙げること
ができる。これらのうち、N−ビニルカプロラクタム、
N−ビニルピロリドン、アクリロイルモルフォリン、N
−ビニルカルバゾール、イソボルニル(メタ)アクリレ
ート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ま
しく、特にN−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロ
リドン、イソボルニル(メタ)アクリレートおよびアク
リロイルモルフォリンが好ましく用いられる。この中で
もさらに好ましくは、アクリロイルモルフォリンであ
る。
は、例えばアロニックスM−111、M−113、M−
117(以上、東亞合成(株)製)、カヤラッド TC
110S、R−629、R−644(以上、日本化薬
(株)製)、ビスコート3700(大阪有機化学工業
(株)製)などを使用することができる。
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロ
ペンテニルジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリ
コールジアクリレート、テトラエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジイルジメチ
レンジ(メタ)アクリレート、トリプロピレンジアクリ
レート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレー
ト、エチレンオキシド付加ビスフェノールAの両末端
(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオキシド付加
ビスフェノールAの両末端(メタ)アクリル酸エステ
ル、エチレンオキシド付加テトラブロムビスフェノール
Aの両末端(メタ)アクリル酸エステル、プロピレンオ
キシド付加テトラブロムビスフェノールAの両末端(メ
タ)アクリル酸エステル、ビスフェノールAジグリシジ
ルエーテルの両末端(メタ)アクリル酸付加物、テトラ
ブロムビスフェノールAジグリシジルエーテルの両末端
(メタ)アクリル酸付加物、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、リエステルジ(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
等の(メタ)アクリロイル基含有モノマーを挙げること
ができる。
フェノールAの両末端(メタ)アクリル酸エステル、プ
ロピレンオキシド付加ビスフェノールAの両末端(メ
タ)アクリル酸エステル、トリシクロデカンジイルジメ
チレンジ(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、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)アクリレートが好ましい。
は、例えばユピマーUV、SA1002(以上、三菱化
学(株)製)、ビスコート700(大阪有機化学工業
(株)製)、カヤラッドR−604、(以上、日本化薬
(株)製)、アロニックスM−210(東亞合成(株)
製)などを使用することができる。
発明の組成物を構成するA、B、CおよびD成分の合計
重量を基準にして、好ましくは0〜10重量%で用いら
れる。
を添加することができるが、これらの添加剤としては、
例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカ
ップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、レ
ベリング剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、
溶媒、無機系充填材、有機系充填材、フィラー、濡れ性
改良剤、塗面改良剤等がある。
クス1010、1035、1076、1222(以上、
チバガイギー社製)等が挙げられ、紫外線吸収剤として
は、チヌビン P、234、320、326、327、
328、213、400(以上、チバガイギー社製)、
スミソーブ110、130、140、220、250、
300、320、340、350、400(以上、住友
化学工業(株)製)等があげられ、光安定剤の市販品と
しては、チヌビン292、144、622LD(以上、
チバガイギー社製)、サノールLS−770、765、
292、2626、1114、744(以上、三共化成
工業(株)製)等が挙げられ、シランカップリング剤と
しては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、市販品としては
SH6062、SZ6030(以上、東レ・ダウコー
ニング・シリコーン社製)、KBE903、KBM80
3(以上、信越シリコーン(株)製)等が挙げられ、老
化防止剤の市販品としては、アンティジェン W、S、
P、3C、6C、RD−G、FR、AW(以上、住友化
学工業(株)製)等が挙げられる。
としてエポキシ樹脂、ウレタン(メタ)アクリレート、
ビニルエーテル、プロペニルエーテル、マレイン酸誘導
体等の重合性化合物、ポリアミド、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリウレタン、ポリブタジエン、クロロプ
レン、ポリエーテル、ポリエステル、ペンタジエン誘導
体、スチレン/ブタジエン/スチレンブロック共重合
体、スチレン/エチレン/ブテン/スチレンブロック共
重合体、スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重
合体、石油樹脂、キシレン樹脂、ケトン樹脂、フッ素系
オリゴマー、シリコーン系オリゴマー、ポリスルフィド
系オリゴマー等のポリマーまたはオリゴマーも配合でき
る。
せると、その硬化物の23℃での鉛筆硬度がH〜7Hの
物が得られる。また硬化にともなう硬化収縮率は、通常
10%以下、好ましくは6%以下である。さらに得られ
た硬化物は耐擦傷性等に優れている。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。
7.8重量部、ジブチル錫ジラウレート0.2重量部から
なる溶液に対し、イソホロンジイソシアネート20.6
重量部を撹拌しながら50℃で1時間かけて滴下後、6
0℃で3時間撹拌した。これにペンタエリスリトールト
リアクリレート71.4部を30℃で1時間かけて滴下
後、60℃で3時間加熱撹拌することでアルコキシシラ
ン化合物であるシラン化合物を得た。これをシラン化合
物Aという。生成物中の残存イソシアネート量を分析し
たところ0.1%以下であり、反応がほぼ定量的に終了
したことを示した。
タノールシリカゾル(日産化学(株)製、メタノール分
散コロイダルシリカ(平均粒径0.01〜0.02μ
m)、シリカ濃度30重量%)90.5重量部、イオン
交換水0.1重量部の混合液を、60℃、3時間撹拌
後、オルト蟻酸メチルエステル1.3重量部を添加し、
さらに1時間同一温度で加熱撹拌することで無色透明の
分散液を得た。分散液のシリカ粒子に固定されたアルコ
キシシラン化合物残渣の含有量は約20重量%であっ
た。これを分散液1aという。
る。各成分の配合重量比を表1に示す。
た分散液1aを60重量部、ジペンタエリスリトールヘ
キサアクリレート10重量部、イソボルニルアクリレー
ト5重量部、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン3重量部、サイクロマーACA−210P(酸価1
25KOHmg/g)を20重量部を室温下、30分撹
拌することで均一溶液として表1に示す実施例−1の組
成物を得た。同様の操作法により表1に示す実施例−2
〜4および比較例−1〜3に示す組成物を得た。
試験片を作成し、下記の如く樹脂液保存安定性、乾燥後
タックフリー試験、耐擦傷性、耐磨耗性、基板密着性お
よび塗膜の外観を評価した。結果を表2に示す。
o.10)を用いて市販PETフィルム上(膜厚188
μm)に実施例および比較例で得られた樹脂組成物を約
5μmの厚みに塗布し、40℃の赤外線乾燥炉中で一分
間放置後、空気雰囲気下で0.3J/cm2の紫外線を照
射し硬化膜を得た。次いで、23℃、相対湿度50%の
状態で24時間保持し、これを試験片とした。
ーター(No.10)を用いて市販PETフィルム上
(膜厚188μm)に実施例および比較例で得られた樹
脂組成物を約5μmの厚みに塗布し、40℃の赤外線乾
燥炉中で一分間放置後、指で触り塗膜の指付着性を見
た。 判定基準 ○:塗膜の指付着なし(タックフリー) ×:塗膜の指付着あり(タックあり)
験片をのせ、スチールウール#0000の上に200g
の荷重をかけて10往復させた。擦傷の状況を肉眼で判
定した。 判定基準 ◎:全く傷が付かない ○:1〜3本の傷が付く △:4〜10本の傷が付く ×:10本以上の傷が付く
い、テーバー磨耗試験器を用いて、上記試験片のテーバ
ー試験(磨耗輪CS−10F,荷重500g、100回
転)後のΔH(ヘーズ)値を測定した。
た。硬化試験片の表面に1mm間隔で縦、横11本ずつ
の切れ目を入れて100個の碁盤目をつくり、市販のセ
ロファンテープをその表面に密着させた後、急激に剥が
した時に、剥離せずに残存したマス目の数(X)をX/
100で表示する。
り等の欠陥について目視にて判定した。 判定基準 ○:目立った欠陥なし △:わずかにクラック、くもり等の発生が見られる ×:いちじるしく外観を損ねている
ラスチック成型物、塗装物等の表面に耐擦傷性、耐磨耗
性、基板密着性および塗膜の外観に優れた硬化被膜を形
成することができ、また、溶剤を乾燥した時点で塗膜が
形成されるため活性エネルギー照射前に印刷、エンボス
処理等の加工が可能であり、かつ活性エネルギー線照射
後成形することが可能である液状硬化性樹脂組成物に関
し、特に転写箔フィルム、プラスチック光学部品、タッ
チパネル、フィルム型液晶素子、プラスチック成型体等
のハードコート材、または建築内装材としての床材、壁
材等の汚染防止もしくは傷つき防止コーティング材とし
て用いることができるハードコート用被覆材組成物に好
適である。
Claims (2)
- 【請求項1】 (A)分子内に(メタ)アクリロイル基
を少なくとも3つ含む多官能(メタ)アクリル化合物、
(B)重合性不飽和基とウレタン結合基と下記式(1)
で示される有機基とを有するアルコキシシラン化合物と
シリカ粒子との反応生成物、 【化1】 (式中、Xは−NH−、−O−または−S−であり、Y
は酸素原子またはイオウ原子である、但しXが−O−の
ときYはイオウ原子である)(C)分子内にカルボキシ
ル基を有し、Tgが50℃以上である放射線硬化性アク
リル系樹脂、および(D)放射線重合開始剤を含有する
ことを特徴とする液状硬化性樹脂組成物。 - 【請求項2】 請求項1に記載の液状硬化性樹脂組成物
の硬化物。
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