JP2016121350A - シリカ分散体、および、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
一般式(1)
(式中、R1は水素原子、または、メチル基であり、R2〜R6はそれぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、L1は、炭素数1〜20の、置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、または置換または無置換のアリーレン基が挙げられ、nは1〜300の整数である。)
一般式(2)
(式中、R7は水素原子、または、メチル基であり、R8は水素原子、オキシラジカル基、または、メチル基であり、R9〜R12はそれぞれ独立に、炭素数1〜4の置換または未置換の直鎖のアルキル基であり、L2は、炭素数1〜20の置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基であり、mは0〜9の整数を示す。)
シリカ粒子としては、周知の方法で製造され市販されているシリカ粒子粉末を用いることができる。または、本発明の分散体、活性エネルギー線硬化性組成物に使用できる溶剤又は水によって分散された状態のコロイダルシリカを用いることができる。
シリカ粒子の粒径は1〜20μmが好ましいが、膜厚や光沢に応じて適宜選択されるため、特に制限されない。同様に形状についても、特に制限されない。
なお、本願では、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリレート」、及び「(メタ)アクリロイルオキシ」と表記した場合には、特に説明がない限り、それぞれ、「アクリロイル及び/又はメタクリロイル」、「アクリル及び/又はメタクリル」、「アクリル酸及び/又はメタクリル酸」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」、及び「アクリロイルオキシ及び/又はメタクリロイルオキシ」を表すものとする。
分散剤(B)はポリシロキサン基を付与することで、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を形成した際に、塗膜の表面の防汚性を付与することが可能になる。またアミノ基がシリカ表面に対して吸着することで、シリカ近傍を被覆することが出来る。さらに、分散剤(B)は活性エネルギー線に対する硬化性を示す。それにより、シリカ分散体にさらに活性エネルギー線硬化性化合物を加えることにより、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得ることが出来る。
(一般式(1)中、R1は水素原子、または、メチル基であり、R2〜R6はそれぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、L1は、炭素数1〜20の置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、または置換または無置換のアリーレン基が挙げられ、nは1〜300の整数である。)
ターシャリブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、メチルアミノエチル(メタ)アクリレート等の二級アミノ基を有する(メタ)アクリレート、
ジエチルアミノメチル(メタ)アタリレート、ジメチルアミノメチル(メタ)アタリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アタリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)アタリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アタリレート等のジアルキルアミノアルキル(メタ)アタリレート、一般式(2)で示される、ヒンダードアミノ骨格を有する化合物等の三級アミノ基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
(式中、R7は水素原子、または、メチル基であり、R8は水素原子、オキシラジカル基、または、メチル基であり、R9〜R12はそれぞれ独立に、炭素数1〜4の置換または未置換の直鎖のアルキル基であり、L2は、炭素数1〜20の置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基であり、mは0〜9の整数を示す。)
また、アルキルアミノ基に比べ、立体障害性の置換基であるヒンダードアミノ骨格であることが、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の耐候性や保存安定性の観点から好ましい。
上記好ましい範囲を分散剤(B)のアミン価で表すと、2〜150mgKOH/gであり、更に好ましくは、2〜75mgKOH/g、特に好ましくは2〜20mgKOH/gである。
テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、又は3−メチル−3−オキセタニル(メタ)アクリレート等の複素環を有する(メタ)アクリレート類;
(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、又はアクリロイルモルホリン等のN置換型(メタ)アクリルアミド類;
(メタ)アクリロニトリル等のニトリル類;
あるいは、これらの混合物があげられる。
ロビリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(カレンズMOI−BM,昭和電工製)な
どが挙げられる。
−メトキシバレロニトリル)、ジメチル2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオネート
)、4,4'−アゾビス(4−シアノバレリック酸)、2,2'−アゾビス(2−ヒドロキシメチルプロピオニトリル)、または2,2'−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2
−イル)プロパン]等が挙げられる。有機過酸化物の例としては、過酸化ベンゾイル、t−ブチルパーベンゾエイト、クメンヒドロパーオキシド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−n−プロピルパーオキシジカーボネート、ジ(2−エトキシエチル)パーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシビバレート、(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、またはジアセチルパーオキシド等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独で、若しくは2種類以上組み合わせて用いることができる。反応温度は好ましくは40〜150℃、より好ましくは50〜110℃、反応時間は好ましくは3〜30時間、より好ましくは5〜20時間である。
(参考文献2)Matyjaszewskiら、Chem.Rev.2001,101,2921
(参考文献3)Matyjaszewskiら、J.Am.Chem.Soc.1995,117,5614
(参考文献4) Macromolecules 1995,28,7901,Science,1996,272,866
(参考文献5)WO96/030421
(参考文献6)WO97/018247
(参考文献7)特開平9−208616号公報
(参考文献8)特開平8−41117号公報
することができる。通常は、共重合体とα , β−不飽和カルボン酸とを混合し、必要に
応じて各成分と反応せず、且つ相溶性のよい溶剤を用いてもよい。さらに、α , β−不
飽和カルボン酸の付加反応には、80〜120℃の温度領域での反応が好適に進行する。反応の温度領域を考慮し、使用する溶剤は、溶剤沸点が100℃以上の、例えば、酢酸イソプロピル、酢酸ブチルが好ましい。この付加反応では、反応時間を短くする目的で、触媒を用いることができる。触媒としては、具体的には、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミンやアンモニア等のアミン類、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等の塩基性触媒、ナフテン酸銅、ナフテン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、トリブトキシアルミニウム、テトラブトキシトリチタニウム等の金属アルコキシド化合物、塩化アルミニウム等のルイス酸、ジブチル錫ジラウレート等の有機錫化合物等の酸触媒が挙げられる。
分散体は、シリカ粒子(A)、分散剤(B)、及び液状媒体(C)を含む。
シリカ粒子(A)及び分散剤(B)の固形分の合計100重量%中、分散剤(B)は30〜70重量%であることが好ましい。
次に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の製造方法について説明する。
製造方法は特に限定されないが、分散剤(B)を用いてシリカ粒子(A)を処理して分散体を得る工程(1)と、前記分散体に活性エネルギー線硬化性化合物を混合する工程(2)を順に行うことが好ましい。理由としては、工程(1)において、シリカ粒子の表面に徐々にアミノ基が吸着し、安定なシリカの分散体が出来るためである。さらに、分散剤(B)のシリコーン成分がシリカ表面を覆うことによって耐汚染性、粘着テープ剥離性に優れる。
また、活性エネルギー線硬化性化合物は、工程(2)において添加、混合することが粘度、攪拌性、シリカの分散性の点で好ましい。
活性エネルギー線硬化性化合物としては好ましくは重合性オリゴマー、重合性モノマー等が挙げられる。重合性オリゴマーは表面保護層に耐性、柔軟性を付与することができ、数平均分子量(ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定した。以下、同じとする。)1000以上のものが好適に用いられる。
エチレンオキサイド変性トリメチロールアクリレートはそのエチレンオキサイドくり返し単位数(モル変性と表現される)が1〜20モルのもの等が挙げられるが、そのうち3〜9モル変性のものが架橋した皮膜の物性に優れ、好ましい。
また、カチオン反応性の成分を紫外線により架橋させる場合には、カチオン系開始剤としては、ルイス酸のジアゾニウム塩、ルイス酸のヨードニウム塩、ルイス酸のスルホニウム塩、ルイス酸のホスホニウム塩、その他のハロゲン化物、トリアジン系開始剤、ボレート系開始剤、およびその他の光酸発生剤などが挙げられる。電子線により架橋させる場合にはこれらを配合しなくても良い。
本発明の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を基材に塗工し、液状媒体を除去し、電子線または紫外線を照射し硬化して、耐汚染性、粘着テープ剥離性に優れた塗工物(加飾シート)を得ることができる。
基材としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、トリアセチルアセテート等からなるフィルム状のものや、クラフト紙、チタン紙、上質紙等の紙基材が挙げられる。
更にこの塗工物(加飾シート)をパーティクルボード等の基材に貼り付けて得られる化粧材は、住宅及びオフィスの内外装材、並びに家具等に用いることができる。
樹脂の重合平均分子量(Mw)は、TSKgelカラム(東ソー社製SUPER−AW3000)を用い、RI検出器を装備したGPC(東ソー社製、HLC−8320GPC)で、溶離液として、30mMトリエチルアミン及び、10mM LiBrのN,N−ジメチルホルムアミド溶液を用いて測定した測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)である。
(アミン価)
分散剤(B)のアミン価は、ASTM D 2074の方法に準拠し、測定した全アミン価(mgKOH/g)を固形分換算した値である。
(二重結合当量)
二重結合当量は「二重結を有する化合物の分子量/二重結合を有する化合物1分子中に含まれる二重結合の数」によって示され、本明細書では下記式により算出した。
[二重結合当量]=[全仕込みモノマー質量(g)+開始剤の質量(g)]/[二重結合を持つモノマーの量(mol)]
(分散剤(B−1)の調製)
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル73.4部とメチルエチルケトン80.0部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−1)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル73.4部とメチルエチルケトン80.0部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート50.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を25.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート20.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を25.3重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−2)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート30.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート20.0部、n−ブチルメタクリレート40.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を15.2重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−3)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0711;JNC株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−4)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0725;JNC株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−5)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−174DX;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−6)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、2,2,6,6−テトラメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−7)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、ジメチルアミノエチルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−8)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、ジエチルアミノエチルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−9)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート60.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;JNC株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート25.0部、n−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、2−アクリロイロキシエチルコハク酸を91.3重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−10)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート75.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−2475;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、t−ブチルメタクリレート5.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を19.0部と2−アクリロイロキシエチルコハク酸を57.0重量部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−11)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート70.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−2426;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート10.0部、n−ブチルメタクリレート10.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を35.5部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−12)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート79.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−2426;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート1.0部、n−ブチルメタクリレート10.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1.0.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.0部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−13)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート78.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−2426;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート2.0部、n−ブチルメタクリレート10.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル2.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を39.5部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−14)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート65.0部、ポリシロキサンメタクリレート(X−22−2426;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート15.0部、n−ブチルメタクリレート10.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を33.0部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−15)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管より、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート85.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した、樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−16)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジルメタクリレート5.0部、n−ブチルメタクリレート15.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−17)を得た。
セパラブル4口フラスコに温度計、冷却管、窒素ガス導入管、撹拌装置を取り付けた反応容器に酢酸ブチル153.4部を仕込み、90℃に昇温し、反応容器内を窒素置換した後、滴下管よりグリシジルメタクリレート80.0部、ポリシロキサンメタクリレート(FM−0721;信越シリコーン株式会社製)を10.0部、n−ブチルメタクリレート10.0部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル3.0部の混合物を2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に3時間反応を継続した。その後室温まで冷却した後に、窒素置換よりエアーバブリングに切り替え、アクリル酸を40.6部、p−メトキシフェノールを2重量部、トリフェニルホスフィン1.4重量部加えてから撹拌しながら、105℃まで昇温し、8時間保持して反応させた。その後、室温まで冷却した。樹脂溶液約2gをサンプリングして170℃、10分加熱乾燥して不揮発分を測定し、先に合成した樹脂溶液に不揮発分が40重量%になるように酢酸ブチルを添加して分散剤(B−18)を得た。
前述の分散剤(B−1)の作成方法に従い、表に示すモノマー組成によって、分散剤(B−19〜B−26)を得た。得られた分散剤のアミン価、二重結合当量、重量平均分子量は表に示す通りである。
密閉できるガラス容器に実施例に用いるニップジェルBY−200(東ソー・シリカ株式会社)を1g測り採り、0.02mol/lのn−ヘキシルアミン(吸着物質)の酢酸ブチル溶液を30ml加えた。容器に栓をして超音波洗浄機に1時間かけ、顔料表面に吸着させた。遠心分離機にかけてシリカを沈降させ上澄みを得た。上澄みを15ml採取し、0.02mol/lの過塩素酸ジオキサン溶液にて残存したn−ヘキシルアミンを電位差滴定装置により逆滴定した。ブランクを測定し定量したところ396μmol/gのアミン吸着能のある顔料であることが確認された。
工程(1):攪拌羽根を有する混合機に上述の方法で作成した分散剤(B)を固形分として4.8部添加し、撹拌しながらシリカ粒子(ニップジェルBY200、東ソー・シリカ社製)2.4部を添加、撹拌混合することで、分散剤(B)(B−1)のシリカへの吸着を促した。
工程(2):工程(1)で得られた分散体5部に対し、酢酸ブチル30部、ウレタンアクリレート(紫光UV−6300B、日本合成化学社製)65部、光重合開始剤(イルガキュア184及びイルガキュア907、BASF社製)5部を添加し攪拌混合することで、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。
工程(1):攪拌羽根を有する混合機に上述の方法で作成した分散剤(B)を固形分として4.8部添加し、撹拌しながらシリカ粒子(ニップジェルBY200、東ソー・シリカ社製)2.4部を添加、撹拌混合することで、分散剤(B)(B−2)のシリカへの吸着を促した。
工程(2):工程(1)で得られた分散体5部に対し、酢酸ブチル30部、ウレタンアクリレート(紫光UV−6300B、日本合成化学社製)65部を添加し攪拌混合することで、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を得た。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物1を酢酸ブチル/イソプロピルアルコールを3/8の割合で希釈し、固形分比率を40%に希釈した。希釈後、50μm厚のコロナ処理PETにバーコーター♯8で塗工、80℃で30秒乾燥後、紫外線照射を下記条件で行い塗工物を得た。
紫外線照射:120W−200mJ/cm2
また、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物2は電子線照射を下記条件で行い塗工物を得た。
電子線照射:125kV−30kGy
前述の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物1の作成方法に従い、表に記載の分散剤を用いて活性エネルギー線硬化性組成物を得た。更に該組成物を用い、前述の塗工物作成方法により各種塗工物を得た。
得られた塗工物について、下記の方法で保存安定性、耐汚染性、粘着テープ剥離性、耐候性及び耐スチールウールを評価した。評価結果を表3に記す。
本発明のシリカ分散体含有活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の保存安定性を評価するために、実施例および比較例の各活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を40℃の恒温室に10日間放置した。放置前の粘度と放置後の粘度の変化幅を以下の基準で評価した。結果を表3に表す。
評価基準
◎:粘度変化率が10%未満
○:粘度変化率が10〜20%
△:粘度変化率が21〜24%
×:粘度変化率が25%以上
実用レベルは△以上である。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物塗工物の塗膜面に対して油性マジックで筆記後、拭き取りを行い、後残りの状況を評価した。
評価基準
◎◎:乾拭きにて軽く拭き取り後、
後残りなしになる実験を繰り返し10回行っても、後残りなし。
◎:乾拭きにて軽く拭き取り後、後残りなし
○:乾拭きにて拭き取り後、後残りなし
△:乾拭きにて拭き取り後、僅かに後残りあり
×:乾拭きにて拭き取り後、後残りあり
実用レベルは〇以上である。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物塗工物の塗膜面にニチバン社製セロテープ(登録商標)(24mm幅)を貼り付け剥離の抵抗感を評価した。
評価基準
◎:ほとんど抵抗がない
〇:やや抵抗があるがスムーズに剥がれる
×:剥がれない、もしくは基材から剥がれる
実用レベルは〇以上である
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物塗工物に対し、メタルウェザーにて196時間の促進耐候試験を実施、塗膜面の変化を評価した。
評価基準
○:変化なし
△:若干外観・光沢変化あり
×:明らかに外観・光沢変化あり
実用レベルは△以上である。
活性エネルギー線硬化性樹脂組成物塗工物に対し、スチールウールに500gの荷重をかけて10往復させた後、塗膜面の変化を評価した。
評価基準
◎:変化なし
〇:僅かに傷・光沢変化あり
×:顕著な傷・光沢変化あり
実用レベルは〇以上である。
Claims (8)
- シリカ粒子(A)、分散剤(B)、および液状媒体(C)を含有し、分散剤(B)が、ポリシロキサン構造、アミノ基、および不飽和二重結合を有し、二重結合当量が100〜3000であり、アミン価が2〜150mgKOH/gであるアクリル樹脂であることを特徴とするシリカ分散体。
- 分散剤(B)が、エポキシ基を有する(メタ)アクリレート(a)由来の構成単位、ポリシロキサンモノ(メタ)アクリレート(b)由来の構成単位、および、アミノ基を有する(メタ)アクリレート(c)由来の構成単位を含有する共重合体と、α、β−不飽和カルボン酸との反応物であることを特徴とする請求項1に記載のシリカ分散体。
- ポリシロキサンモノ(メタ)アクリレート(b)が一般式(1)で表されるポリシロキサンモノ(メタ)アクリレートである請求項2に記載のシリカ分散体。
一般式(1)
(式中、R1は水素原子、または、メチル基であり、R2〜R6はそれぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基であり、L1は、炭素数1〜20の、置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、または置換または無置換のアリーレン基であり、nは10〜200の整数である。) - アミノ基を有する(メタ)アクリレート(c)が一般式(2)で表されるアミノ基を有する(メタ)アクリレート(c)である、請求項2または3に記載のシリカ分散体。
一般式(2)
(式中、R7は水素原子、または、メチル基であり、R8は水素原子、オキシラジカル基、または、メチル基であり、R9〜R12はそれぞれ独立に、炭素数1〜4の置換または未置換の直鎖のアルキル基であり、L2は、炭素数1〜20の置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基であり、mは0〜9の整数を示す。) - 分散剤(B)の重量平均分子量が5,000〜100,000である、請求項1〜4いずれか1項に記載のシリカ分散体。
- シリカ粒子(A)のアミンの吸着量が50〜700μmol/gであることを特徴とする請求項1〜5いずれか1項に記載のシリカ分散体。
- 1〜6いずれか1項に記載のシリカ分散体と、活性エネルギー線硬化性化合物とを含有することを特徴とする活性エネルギー線硬化性樹脂組成物。
- 請求項7記載の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた加飾シート。
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