WO2011151891A1 - 塗料および積層体 - Google Patents
塗料および積層体 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011151891A1 WO2011151891A1 PCT/JP2010/059253 JP2010059253W WO2011151891A1 WO 2011151891 A1 WO2011151891 A1 WO 2011151891A1 JP 2010059253 W JP2010059253 W JP 2010059253W WO 2011151891 A1 WO2011151891 A1 WO 2011151891A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- acid
- meth
- acrylate
- mass
- resin
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D4/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D163/00—Coating compositions based on epoxy resins; Coating compositions based on derivatives of epoxy resins
- C09D163/10—Epoxy resins modified by unsaturated compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D167/00—Coating compositions based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D167/06—Unsaturated polyesters having carbon-to-carbon unsaturation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D175/04—Polyurethanes
- C09D175/14—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C09D175/16—Polyurethanes having carbon-to-carbon unsaturated bonds having terminal carbon-to-carbon unsaturated bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/05—Polymer mixtures characterised by other features containing polymer components which can react with one another
Definitions
- the present invention relates to a coating material and a laminate, and particularly relates to a coating material excellent in adhesiveness with a layer of glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin.
- Vinyl ester resins (urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate), reactive diluents, adhesives and paints consisting of curing agents, packaging materials, display materials such as labels, electronic parts Widely used in various fields such as precision equipment and construction materials.
- the thermosetting type has been used for the purpose of speeding up the manufacturing process and improving productivity, but recently, an active energy ray curable liquid curable adhesive or paint that is cured by ultraviolet rays or electron beams has been used instead. Is also widely used.
- the demand for higher performance is also increasing for active energy ray-curable liquid curable adhesives and paints.
- Patent Document 1 discloses an ultraviolet curable functional paint that is excellent in thick film formation by using hydroxymethacrylate as a monomer in an epoxy acrylate oligomer and blending silica.
- paints have insufficient adhesion to glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin layer.
- functional materials such as an infrared ray absorbing material, an ultraviolet ray absorbing material, an antistatic material, and an electromagnetic wave shielding material were blended into the coating material, the cured coating layer could not exhibit the expected functionality. Further, none of the balance of water resistance, abrasion resistance, transparency, surface smoothness, flexibility and impact resistance was sufficient.
- the object of the present invention is to have sufficient adhesiveness with a layer of glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin.
- functional materials such as absorbing materials, antistatic materials, and electromagnetic shielding materials are blended, a coating layer that exhibits the desired functionality is obtained, and hardness, water resistance, abrasion resistance, transparency, and surface smoothness are obtained.
- An object of the present invention is to provide a coating material and a laminate having a sufficient balance between flexibility and impact resistance.
- the present invention is as follows. 1. (A) Vinyl ester resin or unsaturated polyester resin 20 to 40% by mass (B) Vinyl monomer and / or (meth) acrylate monomer 50 to 70% by mass (C) modifying agent 1 to 20% by mass, (However, the total of the components (a) to (c) is 100% by mass) And (d) at least one radical polymerization initiator selected from the group consisting of organic peroxides, ultraviolet reaction initiators, and electron beam reaction initiators, with respect to a total of 100 masses of the components (a) to (c). A paint comprising 1 to 15 parts by mass. 2. 2.
- the component (b) is at least one monomer selected from (b-1) a compound having a cyclic structure and one ethylenically unsaturated group, and (b-2) a diacrylate compound.
- the component (c) is a polyol (c-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g; a polyol (c-2) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g and an acid value of 2 to 20 mgKOH / g; 4.
- the component (c-1) is a castor oil-based polyol (c-1-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g; a polybutadiene-based polyol (c-1-2) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g; 5.
- the paint as described in 4 above which is at least one selected from the group consisting of a polyisoprene polyol having a value of 40 to 330 mg KOH / g or a hydrogenated product (c-1-3) thereof. 6). 6.
- the component (c-2) is a castor oil-based polyol (c-2-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g and an acid value of 2 to 20 mgKOH / g.
- the functional material is at least one selected from the group consisting of an infrared absorbing / absorbing material, an ultraviolet absorbing material, an antistatic material and an electromagnetic shielding material.
- 14 (A) Vinyl ester resin or unsaturated polyester resin 20 to 40% by mass (B) Vinyl monomer and / or (meth) acrylate monomer 50 to 70% by mass (C) modifying agent 1 to 20% by mass, (However, the total of the components (a) to (c) is 100% by mass) And (d) at least one radical polymerization initiator selected from the group consisting of organic peroxides, ultraviolet reaction initiators, and electron beam reaction initiators, with respect to a total of 100 masses of the components (a) to (c).
- the paint of the present invention contains the specific components (a) to (d) in a specific amount, glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or Adhesiveness with styrenic resin layer is sufficient, and when functional materials such as infrared absorbing / absorbing materials, ultraviolet absorbing materials, antistatic materials, and electromagnetic shielding materials are blended into the coating, the coating exhibits the desired functionality A layer is obtained, and hardness, water resistance, abrasion resistance, transparency, surface smoothness, flexibility and impact resistance are balanced at a high level. Moreover, since the coating material of this invention has a viscosity suitable for application
- the laminate of the present invention comprises a layer (A) of the paint of the present invention and a layer (B) of glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin.
- a layer (B) of glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin are formed such that the layer (A) and the layer (B) are in contact with each other, and thus the adhesiveness of both layers is excellent (direct coating is possible without primer treatment on the layer (B)).
- Water resistance, abrasion resistance, transparency, surface smoothness, flexibility, and impact resistance are balanced at a high level.
- Component (a) Vinyl ester resin or unsaturated polyester resin is a vinyl ester resin or an unsaturated polyester resin.
- the vinyl ester resin is selected from a urethane (meth) acrylate resin, an epoxy (meth) acrylate resin, and a polyester (meth) acrylate resin, and more preferably high hardness expression, quick drying property, Examples thereof include epoxy (meth) acrylate and urethane (meth) acrylate resins that are particularly excellent in adhesiveness, non-yellowing property, and low viscosity expression.
- Epoxy (meth) acrylate is a preferred component in the present invention because it is particularly excellent in low shrinkage, adhesiveness and water resistance after the coating is cured.
- the (meth) acrylate referred to in the present invention refers to acrylate or methacrylate.
- Such urethane (meth) acrylate resin is preferably obtained by reaction of polyol, polyisocyanate and (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups in one molecule, and two or more (meth) acrylates in one molecule. ) It has an acryloyl group.
- the polyol used in the urethane (meth) acrylate resin preferably has a number average molecular weight of 200 to 3000, particularly preferably 400 to 2000.
- Typical examples of the polyol include polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols, polybutadiene polyols, and the like. These polyols are used alone or in combination of two or more.
- the polyether polyol may include a polyol obtained by adding the alkylene oxide to bisphenol A and bisphenol F, in addition to a polyalkylene oxide such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polytetramethylene glycol.
- the polyester polyol is a condensation polymer of dibasic acids and polyhydric alcohols or a ring-opening polymer of a cyclic ester compound such as polycaprolactone.
- Dibasic acids used here are, for example, phthalic acid, phthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic acid, hexahydrophthalic anhydride, Hexahydroterephthalic acid, hexahydroisophthalic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, 1,12-dodecanedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 2 , 3-naphthalenedicarboxylic acid, 2,3-naphthal
- Polyhydric alcohols include, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, polypropylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,3 -Butanediol, neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, adducts of bisphenol A and propylene oxide or ethylene oxide, 1,2,3,4-tetrahydroxybutane, Glycerin, trimethylolpropane, 1,3-propanediol, 1,2-cyclohexane glycol, 1,3-cyclohexane glycol, 1,4-cyclohexane glycol, 1,4-cycl Hexane dimethanol, paraxylene glycol, bicyclohexyl-4,4'-diol, 2,6-decalin
- Examples of the polyisocyanate used in the urethane (meth) acrylate resin include 2,4-TDI and its isomer or a mixture of isomers, MDI, HDI, IPDI, XDI, hydrogenated XDI, dicyclohexylmethane diisocyanate, tolidine diisocyanate, and naphthalene.
- MDI, HDI, IPDI, XDI, hydrogenated XDI, dicyclohexylmethane diisocyanate, tolidine diisocyanate, and naphthalene examples of the polyisocyanate used in the urethane (meth) acrylate resin.
- Examples of the (meth) acrylate (hydroxyl group-containing (meth) acrylate) having one or more hydroxyl groups per molecule used in the urethane (meth) acrylate resin include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl ( Mono (meth) acrylates such as (meth) acrylate, 3-hydroxybutyl (meth) acrylate, polyethylene glycol mono (meth) acrylate, polypropylene glycol mono (meth) acrylate, tris (hydroxyethyl) isocyanuric acid di (meth) acrylate, And polyvalent (meth) acrylates such as pentaerythritol tri (meth) acrylate.
- the epoxy (meth) acrylate resin used as the vinyl ester resin preferably has two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, and is an esterification catalyst for epoxy resin and unsaturated monobasic acid. It is obtained by reacting in the presence of.
- Examples of the epoxy resin mentioned here include a bisphenol type or novolac type epoxy resin alone, or a resin in which a bisphenol type and a novolac type epoxy resin are mixed, and the average epoxy equivalent is preferably 150 to It is in the range of 450.
- the bisphenol type epoxy resin a glycidyl ether type epoxy resin substantially having two or more epoxy groups in one molecule obtained by the reaction of epichlorohydrin and bisphenol A or bisphenol F is used.
- An epoxy resin a methyl glycidyl ether-type epoxy resin obtained by reaction of methyl epichlorohydrin and bisphenol A or bisphenol F, an epoxy resin obtained from an alkylene oxide adduct of bisphenol A and epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin, or the like.
- Typical examples of the novolak type epoxy resin include an epoxy resin obtained by a reaction of phenol novolak or cresol novolak with epichlorohydrin or methyl epichlorohydrin.
- Typical examples of unsaturated monobasic acids used for epoxy (meth) acrylate resins include acrylic acid, methacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, monomethyl maleate, monopropyl maleate, and monoester maleate. (2-ethylhexyl) or sorbic acid. These unsaturated monobasic acids may be used alone or in combination of two or more.
- the reaction between the epoxy resin and the unsaturated monobasic acid is preferably carried out using an esterification catalyst at a temperature of 60 to 140 ° C., particularly preferably 80 to 120 ° C.
- esterification catalyst known catalysts such as tertiary amines such as triethylamine, N, N-dimethylbenzylamine, N, N-dimethylaniline or diazabicyclooctane, triphenylphosphine or diethylamine hydrochloride Can be used as is.
- the polyester (meth) acrylate resin used as the vinyl ester resin is a saturated or unsaturated polyester having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, and (meth) acrylic at the end of the saturated or unsaturated polyester. A compound is reacted.
- the number average molecular weight of such a resin is preferably 500 to 5,000.
- the saturated polyester used in the present invention is a condensation reaction between a saturated dibasic acid and a polyhydric alcohol
- the unsaturated polyester is a dibasic acid containing an ⁇ , ⁇ -unsaturated dibasic acid and a polyhydric alcohol. It is obtained by the condensation reaction.
- the resin which made the terminal of unsaturated polyester react with the (meth) acryl compound shall be contained in vinyl ester resin in this invention, and shall be distinguished from the unsaturated polyester resin demonstrated below.
- saturated dibasic acid examples include the compounds shown in the above-mentioned polyester polyol, and examples of the ⁇ , ⁇ -unsaturated dibasic acid include maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid. And itaconic anhydride.
- the compound shown to the term of the said polyester polyol can be mentioned also about polyhydric alcohol.
- the (meth) acrylic compound of the polyester (meth) acrylate resin used as the vinyl ester resin includes unsaturated glycidyl compounds, various unsaturated monobasic acids such as acrylic acid or methacrylic acid, and glycidyl esters thereof. is there.
- glycidyl (meth) acrylate is used.
- the unsaturated polyester resin is obtained by polycondensing an acid component and an alcohol component by a known method, and the kind thereof is not particularly limited as long as it is known as a thermosetting resin.
- the acid component for example, unsaturated dibasic acids such as maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid and itaconic acid are used. If necessary, use a saturated dibasic acid such as phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, and sebacic acid, and acids other than dibasic acids such as benzoic acid and trimellitic acid. be able to.
- the alcohol component include polyhydric alcohols shown in the above-mentioned polyester polyol section.
- Component (b) Vinyl monomer and / or (meth) acrylate monomer
- Component (b) of the paint of the present invention is a vinyl monomer and / or (meth) acrylate monomer.
- Specific examples include, for example, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane trioxyethyl (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl) ) Isocyanurate tri (meth) acrylate, tris (2-hydroxyethyl
- Others include hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) ) Acrylate, butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) ) Acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl
- the component (b) vinyl monomer and / or (meth) acrylate monomer of the paint of the present invention is preferably a cyclic structure and a high hardness developing property, quick drying property, adhesiveness, non-yellowing property, and low viscosity developing property. At least one monomer selected from a compound (b-1) having one ethylenically unsaturated group and a diacrylate compound (b-2), wherein (b-1) and (b-2) More preferably, these are used in combination.
- Component (b-1) used in the present invention is a compound having a cyclic structure and one ethylenically unsaturated group.
- the component (b) include alicyclic structure-containing (meth) acrylates such as isobornyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate, tricyclodecanyl (meth) acrylate, and dicyclopentanyl (meth) acrylate; Examples include benzyl (meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) acrylate, acryloylmorpholine, vinylimidazole, vinylpyridine and the like. Furthermore, compounds represented by the following formulas (1) to (3) can be given.
- R 2 represents a hydrogen atom or a methyl group
- R 3 represents an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, preferably 2 to 5 carbon atoms
- R 4 represents a hydrogen atom or a methyl group
- p is preferably Shows the number from 1 to 4.
- R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are independent of each other and are H or CH 3 , and q is an integer of 1 to 5)
- component (b) examples include monomers having an N-vinyl group in that they are excellent in high hardness development, quick drying, adhesion, non-yellowing, and low viscosity development.
- monomers having an N-vinyl group include monomers having an N-vinyl group in that they are excellent in high hardness development, quick drying, adhesion, non-yellowing, and low viscosity development.
- N-vinylcaprolactam is preferred because of its excellent adhesiveness and low viscosity.
- the component (b-2) used in the present invention is a diacrylate monomer.
- the diacrylate monomer used in the present invention include ethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate (DPGDA), 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA), 1,4-butanediol diacrylate, and tetraethylene glycol diacrylate.
- Examples include acrylate, tripropylene glycol diacrylate (TPGDA), PO-modified neopentyl glycol diacrylate, and modified bisphenol A diacrylate.
- Dipropylene glycol diacrylate and tripropylene glycol diacrylate are preferred in terms of high hardness development, quick drying properties, and no yellowing.
- the cured paint layer (A) is hard-coated. These compounds are blended, and it is preferable not to blend these compounds for undesired uses.
- the cycloalkene include cycloalkene such as cyclobutene, cyclopentene, cycloheptene, cyclohexene, cycloheptene, 1,3-cyclohexadiene, 1,4-cyclohexadiene, 1,5-cyclooctadiene, cyclooctene, and the like.
- the number of carbon atoms of the cycloalkene is, for example, 4 to 20.
- a dicyclopentadiene monomer can be mentioned.
- the dicyclopentadiene-based monomer is dicyclopentadiene or a substituted product thereof.
- the substituted product include alkyl substituted products, alkylidene substituted products, and aromatic substituted products. And may have a polar group such as a hydroxyl group, an ester group, an alkoxy group, a cyano group, an amide group, an imide group or a silyl group.
- the carbon number of the dicyclopentadiene monomer is, for example, 4 to 20.
- Examples of the alicyclic vinyl compound include a cycloalkene vinyl compound and a cycloalkane vinyl compound.
- Examples of the cycloalkene vinyl compound include compounds having an aliphatic ring having 5 to 8 carbon atoms having a double bond and having a polymerizable vinyl group. The aliphatic ring includes 1 to 4 carbon atoms.
- cycloalkene vinyl compound examples include, for example, cyclopentene vinyl compounds such as 2-vinylcyclopentene, 2-methyl-4-vinylpentene, 3-vinylcyclopentene, and 3-t-butyl-4-vinylpentene; 4-vinylcyclohexene Cyclohexene such as 4-isopropenyl vinylcyclohexene, 1-methyl-4-vinylcyclohexene, 1-methyl-4-isopropenyl vinylcyclohexene, 2-methyl-4-vinylcyclohexene, 2-methyl-4-isopropenyl vinylcyclohexene Vinyl compounds; 2-vinylcycloheptene, 3-vinylcycloheptene, 4-vinylcycloheptene, 3-methyl-6-vinylcycloheptene, 4-ethyl-6-vinylcycloheptene, 3-
- the cycloalkene vinyl compound can have a (meth) acryloyl group as a vinyl bond.
- examples of the cycloalkane vinyl compound include compounds having a saturated aliphatic ring having 5 to 8 carbon atoms and having a polymerizable vinyl group.
- the aliphatic ring can have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a halogen atom group as a substituent.
- cycloalkane vinyl compounds examples include cyclopentane vinyl compounds such as 2-vinyl cyclopentane, 2-methyl-4-vinyl pentane, 3-vinyl cyclopentane, 3-t-butyl-4-vinyl pentane; 4-vinyl Cyclohexane, 4-isopropenyl vinylcyclohexane, 1-methyl-4-vinylcyclohexane, 1-methyl-4-isopropenyl vinylcyclohexane, 2-methyl-4-vinylcyclohexane, 2-methyl-4-isopropenyl vinylcyclohexane, etc.
- cyclopentane vinyl compounds such as 2-vinyl cyclopentane, 2-methyl-4-vinyl pentane, 3-vinyl cyclopentane, 3-t-butyl-4-vinyl pentane
- 4-vinyl Cyclohexane 4-isopropenyl vinylcyclohexane, 1-methyl-4-
- Cyclohexane vinyl compound 2-vinylcycloheptane, 3-vinylcycloheptane, 4-vinylcycloheptane, 3-methyl-6-vinylcycloheptane, 4-ethyl-6-vinylcycloheptane, 3-t-butyl-5 Vinylcycloheptane
- Cycloheptane vinyl compound 2-vinylcyclooctane, 3-vinylcyclooctane, 4-vinylcyclooctane, 2-methyl-5-vinylcyclooctane, 4-ethyl-6-vinylcyclooctane, 3-t-butyl- Cyclooctane vinyl compounds such as 7-vinylcyclooctane, 1,4-cyclohexanedimethanol divinyl ether, cyclopentane vinyl ether, cyclohexane vinyl ether, cycloheptane vinyl ether, cyclooctane
- Modifier Component (c) of the paint of the present invention is a modifier.
- the modifier include a polyol (c-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g; and a polyol having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g and an acid value of 2 to 20 mgKOH / g (c— 2); modified rubber (c-3); at least one selected from the group consisting of compound (c-4) having an epoxy equivalent of 150 to 700 g / mol.
- the hydroxyl value of component (c) is the adhesion of the paint of the present invention to the base material (B) made of glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin. Contributes to improvement.
- the (i) polyol (c-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g includes aromatic, aliphatic, polybutadiene, castor oil, polyisoprene, and the like. As long as it is any type, the adhesion to the substrate (B) (glass, polycarbonate, acrylic resin, polyester resin, hard vinyl chloride resin, soft vinyl chloride resin or styrene resin) is good.
- the hydroxyl value is preferably 40 to 330 mgKOH / g from the viewpoint of the above adhesion, and more preferably 150 to 300 mgKOH / g.
- the polyol of component (c) can be used as a mixture of two or more if necessary.
- the “castor oil” is an oil containing a triester compound of ricinoleic acid and glycerin. Usually, it is a natural fat or oil or a processed natural fat or oil, but it may be a synthetic fat or oil if it contains the above compounds.
- the ricinoleic acid constituting the triester compound contained in this castor oil is preferably contained in an amount of 90 mol% or more of the fatty acids constituting the whole triester compound.
- the castor oil may be a processed product such as a hydrogenated product (usually hydrogenated to an intercarbon unsaturated bond in the ricinoleic acid skeleton). Usually, castor oil contains 90 mol% or more (including 100 mol%) of the above-described triester compound (in the case of a hydrogenated product, a hydrogenated product of the triester compound).
- the “castor oil-based polyol” is an ester compound of ricinoleic acid and / or hydrogenated ricinoleic acid and a polyhydric alcohol. If it has this structure, it may be a polyol obtained by using castor oil as a starting material, or a polyol obtained by using a raw material other than castor oil as a starting material. This polyhydric alcohol is not particularly limited.
- Castor oil-based polyols include polyols derived from castor oil and polyols obtained by modifying castor oil.
- the polyol derived from castor oil is a glycerin ester in which part of the ricinoleic acid is replaced with oleic acid, and ricinoleic acid obtained by saponifying castor oil is esterified with trimethylolpropane or other short molecular polyols.
- fatty acid ester polyols derived from castor oil such as a mixture of these and castor oil.
- polyols obtained by modifying castor oil include vegetable oil-modified polyols and modified polyols having an aromatic skeleton (such as bisphenol A).
- a vegetable oil-modified polyol is obtained by replacing a part of glycerin ester ricinoleic acid with a fatty acid obtained from other plants, for example, higher fatty acids such as linoleic acid, linolenic acid, oleic acid obtained from soybean oil, rapeseed oil, olive oil, etc. It is obtained.
- castor oil-based polyol (c-1-1) having a component (i) hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g is preferable from the viewpoint of the effect of the present invention.
- an aromatic castor oil-based polyol (c-1-1-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g is preferable. More preferably, it is 150 to 240 mg KOH / g.
- the component (c-1-1-1) is a modified polyol derived from castor oil having an aromatic skeleton (for example, bisphenol A).
- the component (c-1-1-1) is commercially available, and examples thereof include “URIC AC series” (Ito Oil Co., Ltd.).
- an adduct obtained by adding polyalkylene glycol and bisphenol A to ricinoleic acid has preferable adhesion to the substrate (B), and can be represented by, for example, the following formula (4).
- n represents an average number of 2 to 5.
- Modified polyols derived from castor oil represented by the formula (4) are, for example, trade names URIC AC-005 (hydroxyl value 194 to 214 mgKOH / mg, viscosity 700 to 1500 mPa ⁇ s / 25 ° C.), AC-006 ( Hydroxyl value 168 to 187 mgKOH / mg, viscosity 3000 to 5000 mPa ⁇ s / 25 ° C., AC-008 (hydroxyl value 180 mgKOH / mg, viscosity 1600 mPa ⁇ s / 25 ° C.), AC-009 (hydroxyl value 225 mgKOH / mg, viscosity 1500 mPa -It can obtain from Ito Oil Co., Ltd. as s / 25 degreeC.
- polybutadiene-based polyol used in the present invention examples include homopolymers such as 1,2-polybutadiene polyol and 1,4-polybutadiene polyol, poly (pentadiene-butadiene) polyol, poly (butadiene-styrene) polyol, poly ( Examples thereof include copolymers such as butadiene / acrylonitrile) polyols, and hydrogenated polybutadiene-based polyols obtained by adding hydrogen to these polyols.
- Polybutadiene-based polyols are commercially available.
- the hydroxyl value of the (c-1-2) polybutadiene-based polyol is preferably 40 to 330 mgKOH / g, more preferably 40 to 110 mgKOH / g. .
- the weight average molecular weight (GPC method) of the polybutadiene-based polyol is preferably 50 to 3000, and more preferably 800 to 1500.
- Examples of such component (c-1-3) include Polyip (registered trademark) (hydroxyl-terminated liquid polyisoprene) manufactured by Idemitsu. “Poly ip (registered trademark)” (hydroxyl value 46.6 mg KOH / mg, Mn 2500) is a polyisoprene type liquid polymer having a highly reactive hydroxyl group at the molecular end.
- An example of the hydrogenated product is Epole (registered trademark) (hydroxyl-terminated liquid polyolefin) manufactured by Idemitsu.
- Epol® hydroxyl value 50.5 mg KOH / mg, Mn 2500
- the epoxy polyol resin (c-1-4) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g used in the present invention is obtained by reacting an epoxy resin with an active hydrogen compound.
- epoxy resin used here examples include polyglycidyl ether compounds of mononuclear polyhydric phenol compounds such as hydroquinone, resorcin, pyrocatechol, and phloroglucinol; dihydroxynaphthalene, biphenol, methylene bisphenol (bisphenol F), methylene bis ( Orthocresol), ethylidene bisphenol, isopropylidene bisphenol (bisphenol A), isopropylidene bis (orthocresol), tetrabromobisphenol A, 1,3-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1,4-bis (4- Hydroxycumylbenzene), 1,1,3-tris (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl) ethane, thiobisphenol, sulfobis Polyglycidyl ether compounds of polynuclear polyhydric phenol compounds such as enol, oxybisphenol, phenol novolak,
- Glycidylami An epoxy compound having a hydrogen group; vinylcyclohexene diepoxide, dicyclopentanediene diepoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-6- Epoxidized products of cyclic olefin compounds such as methylcyclohexanecarboxylate and bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate; epoxidized conjugated diene polymers such as epoxidized polybutadiene and epoxidized styrene-butadiene copolymer, Examples include heterocyclic compounds such as triglycidyl isocyanurate. In addition, these epoxy resins may be internally crosslinked by a prepolymer of terminal isocyanate.
- biphenol methylene bisphenol (bisphenol F), methylene bis (orthocresol), ethylidene bisphenol (bisphenol AD), isopropylidene bisphenol (bisphenol A), isopropylidene bis (orthocresol), tetrabromobisphenol A
- bisphenol-type epoxy resins such as polyglycidyl ether compounds such as 1,3-bis (4-hydroxycumylbenzene) and 1,4-bis (4-hydroxycumylbenzene) It is preferable because an excellent coating film can be formed.
- An epoxy polyol resin (c-1-4) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g is obtained by reacting an epoxy group of the epoxy resin with an active hydrogen compound such as a carboxylic acid compound, a polyol or an amino compound. It is what
- carboxylic acid compound examples include acetic acid, propionic acid, 2,2-dimethylolpropionic acid, 12-hydroxystearic acid, lactic acid, butyric acid, octylic acid, ricinoleic acid, lauric acid, benzoic acid, toluic acid, cinnamic acid, phenyl Aliphatic, aromatic or cycloaliphatic monocarboxylic acids such as acetic acid and cyclohexanecarboxylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, dimer acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, Examples include hexahydro acid and hydroxypolycarboxylic acid.
- polyol examples include ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 2-methyl-1,3-propylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 1,2-octanediol, 1,8-octanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, 1,10-decanediol, 1,12-octadecanediol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol
- amino compounds examples include dialkylamine compounds such as dibutylamine and dioctylamine; alkanolamine compounds such as methylethanolamine, butylethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine, and dimethylaminopropylethanolamine; morpholine, piperidine, 4-methylpiperazine And heterocyclic amine compounds such as
- alkanolamine compounds such as diethanolamine are preferable.
- the epoxy resin can be chain-extended with a compound having two or more active hydrogen groups such as monoethanolamine and monoisopropanolamine.
- a normal method of adding the active hydrogen compound to the epoxy resin can be employed.
- a known catalyst such as a tertiary amine compound or a phosphonium salt.
- a method in which both are heated to 60 to 200 ° C. and reacted for 3 to 10 hours can be used.
- the epoxy polyol resin (c-1-4) having a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g preferably has a hydroxyl value of 100 to 140 mgKOH / g from the viewpoint of the effects of the present invention.
- Examples of the epoxy polyol resin (c-1-4) having (i) a hydroxyl value of 40 to 330 mgKOH / g include EPICLON U-125-60BT (hydroxyl value 100 to 140 mgKOH / g) manufactured by DIC Corporation.
- the polyol (c-2) having a hydroxyl value of 40 to 330 mg KOH / g and (ii) an acid value of 2 to 20 mg KOH / g is aromatic, aliphatic or castor oil-based.
- adhesion to the substrate (B) is improved by satisfying the hydroxyl value of (i) and the acid value of (ii).
- the hydroxyl value of (i) is more preferably 230 to 300 mgKOH / g.
- the acid value of (ii) is more preferably 4 to 15 mg KOH / g.
- a castor oil-based polyol (c-2-1) having a hydroxyl value of 40 to 330 mg KOH / g and (ii) an acid value of 2 to 20 mg KOH / g is a polyol derived from castor oil. As disclosed in JP-A-2005-89712, it contains a castor oil-based polyol derived from ricinoleic acid, an acidic phosphate ester compound having a total carbon number of 12 or more, and, if necessary, terpene phenols Polyol compositions can also be used. These can be obtained from Ito Refinery under the trade names URIC H-1262 and H2151U, for example.
- the Ito Oil URIC H-1262 is a polyol containing a castor oil-based polyol and an acidic phosphate ester compound having a total carbon number of 12 or more (viscosity: 3,500 to 8,500 mPa ⁇ s / 25 ° C., hydroxyl value: 240 to 290 (unit mgKOH / g), acid value: 4 to 15 (unit mgKOH / g)), and excellent adhesion to the substrate (B).
- the Ito Oil URIC H-2151U is a polyol containing a castor oil-based polyol, an acidic phosphate compound having 12 or more carbon atoms and terpene phenols (viscosity: 3,500 to 8,500 mPa ⁇ s / 25). ° C, hydroxyl value: 240 to 290 (unit mgKOH / g), acid value: 4 to 15 (unit mgKOH / g)), and excellent adhesion to the substrate (B).
- the modified rubber (c-3) will be described.
- Examples of the modified rubber (c-3) used in the present invention include (c-3-1) liquid carboxylated polyisoprene and (c-3-2) carboxylated polybutadiene.
- the carboxylated polyisoprene (c-3-1) used in the present invention fulfills the function of improving the adhesion of the substrate (B).
- Examples of the component (c-3-1) include LIR-420 manufactured by Kuraray as maleated polyisoprene.
- Component (c-3-2) is a liquid liquid which is transparent at room temperature, and has a main chain microstructure of polybutadiene consisting of vinyl 1,2-bond type, trans 1,4-bond type, cis 1,4-bond type. It is a polymer.
- the vinyl 1,2-bond is preferably 30% by weight or less, and if the vinyl 1,2-bond exceeds 30% by weight, the storage stability to be obtained is deteriorated, which is not preferable.
- the cis 1,4-bond is preferably 40% by weight or more, and if the cis 1,4-bond is less than 40% by weight, the resulting adhesiveness is lowered, which is not preferable.
- the carboxylated polybutadiene (c-3-2) component is obtained by reacting liquid polybutadiene with a carboxyl group-introducing compound, and the ratio of 1,3-butadiene and carboxyl group-introducing compound constituting the liquid polybutadiene is 1,3. -80 to 98% by weight of butadiene and 2 to 20% by weight of the carboxyl group-introducing compound are preferred.
- the liquid polybutadiene used in the reaction preferably has a number average molecular weight of 500 to 10,000, more preferably 1,000 to 7,000, and a wide molecular weight distribution.
- the liquid polybutadiene more preferably has an iodine value measured according to DIN 53241, iodine of 30 to 500 g / 100 g of substance.
- the liquid polybutadiene preferably has a molecular structure of 70 to 90% cis-double bonds, 10 to 30% trans-double bonds and 0 to 3% vinyl double bonds.
- an ethylenically unsaturated dicarboxy compound such as an ethylenically unsaturated dicarboxylic acid, its anhydride or monoester
- the compound include maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, 3,6-tetrahydrophthalic acid, itaconic anhydride, 1,2-dimethylmaleic anhydride, monomethyl maleate or monoethyl maleate.
- maleic anhydride is preferred for reasons of safety, economy and reactivity. (Maleed polybutadiene is preferred.)
- Production of a polybutadiene / maleic anhydride-addition product comprising polybutadiene and maleic anhydride can be carried out by a known method.
- the acid value of maleated liquid polybutadiene according to DIN ISO 3682 is preferably 50 to 120 (mgKOH / g), more preferably 70 to 90 (mgKOH / g).
- the acid value is less than 50 (mgKOH / g)
- the adhesiveness with the base material (B) decreases, and when it exceeds 120 (mgKOH / g), the viscosity increases and the workability decreases.
- the maleation rate of the maleated liquid polybutadiene is related to the viscosity, but is preferably 6 to 20%, more preferably 6 to 15%, and still more preferably 7 to 10%.
- the viscosity (20 ° C.) of maleated liquid polybutadiene measured by DIN 53214 is preferably 3 to 16 Pa ⁇ s, more preferably 5 to 13 Pa ⁇ s, and further preferably 6 to 9 Pa ⁇ s.
- maleated liquid polybutadiene has a vinyl-double bond of 30% or less, and those having a cis-double bond in the above range have higher flexibility than liquid polybutadiene in which the cis-double bond is less than the above lower limit. And has a high maleation rate (acid value) as described above. Therefore, the paint obtained is rich in adhesiveness with the substrate (B). Liquid polybutadiene having a cis-double bond less than the above lower limit rapidly increases in viscosity as the maleation rate increases, but those having a cis-double bond in the above range have a small increase in viscosity. Since the viscosity is low as in the above range, the reactivity is increased and workability is improved. Moreover, the paint obtained is excellent in terms of decorating properties.
- Examples of commercially available maleated liquid polybutadiene include Degussa's POLYVEST OC 800S (registered trademark) and 1200S.
- One form of the compound (c-4) having an epoxy equivalent of 150 to 700 g / mol used in the present invention is a polyepoxy compound (c-4-1) having an epoxy equivalent of 150 to 250 g / mol. .
- polyepoxy compound (c-4-1) having an epoxy equivalent of 150 to 250 g / mol examples include polyglycidyl ether compounds of mononuclear polyhydric phenol compounds such as hydroquinone, resorcin, pyrocatechol, and phloroglucinol; Dihydroxynaphthalene, biphenol, methylene bisphenol (bisphenol F), methylene bis (orthocresol), ethylidene bisphenol, isopropylidene bisphenol (bisphenol A), isopropylidene bis (orthocresol), tetrabromobisphenol A, 1,3-bis (4- Hydroxycumylbenzene), 1,4-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1,1,3-tris (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1,2,2-tetra (4-hydroxy) Phenyl) ethane, thiobisphenol, sulfobisphenol, oxybisphenol, phenol novolak, orthocre
- Examples of the polyepoxy compound (c-4-1) having an epoxy equivalent of 150 to 250 g / mol used in the present invention include biphenol, methylene bisphenol (bisphenol F), methylene bis (orthocresol), ethylidene bisphenol, isopropyl Ridenbisphenol (bisphenol A), isopropylidenebis (orthocresol), tetrabromobisphenol A, 1,3-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1,4-bis (4-hydroxycumylbenzene), 1, Polyphenols of bisphenol compounds such as 1,3-tris (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl) ethane, thiobisphenol, sulfobisphenol, oxybisphenol, terpene diphenol Glycidyl Jill ether is more preferable in terms of adhesion to the substrate (B).
- polyglycidyl ethers of bisphenol compounds having an epoxy equivalent of 150 to 250 g / mol examples include Adeka Resin EP-4100E (Asahi Denka Kogyo; bisphenol A diglycidyl ether, epoxy equivalent 190).
- Another form of the compound (d-4) having an epoxy equivalent of 150 to 700 g / mol used in the present invention is a polyolefin polymer (c-4-2) having an epoxy equivalent of 500 to 700 g / mol. It is.
- a polyolefin polymer having a hydroxyl group at one end and having an epoxy group introduced is preferred. More preferably, it is liquid.
- a specific example of the polymer (c-4) having an epoxy equivalent of 150 to 700 g / mol is Kuraray L-207 (same as KRATON LIQUID TM L-207 POLYMER).
- L-207 has a fully saturated skeleton (epoxidized ethylene / propylene / ethylene / butylene-OH structure) having an epoxy equivalent of 590 g / mol, a hydroxyl equivalent of 7000 g / mol, and a glass transition temperature of ⁇ 53 ° C. It is a coalescence and is preferred in terms of adhesion to the substrate (B).
- Component (d) At least one radical polymerization initiator selected from the group consisting of organic peroxides, ultraviolet reaction initiators and electron beam reaction initiators.
- Component (d) of the paint of the present invention comprises organic peroxides, ultraviolet rays It is at least one radical polymerization initiator selected from the group consisting of a reaction initiator and an electron beam reaction initiator.
- ultraviolet reaction initiator and electron beam reaction initiator examples include benzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, acetophenone, benzoin, benzoin ethyl ether, benzoin-n-propyl ether, benzoin isopropyl Ether, benzoin-n-butyl ether, benzoin isobutyl ether, benzyl-1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1- ON, benzyl sulfide, thioxanthone, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2-chlorothixant and the like.
- an organic peroxide When the reaction is allowed to proceed by heating in the paint of the present invention, it is preferable to use an organic peroxide.
- the organic peroxide used in the present invention include dicumyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di- (tert-butylperoxy) hexane, 2, 5-Dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3,1,3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, 1,1-bis (tert-butylperoxy) -3,3 , 5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, benzoyl peroxide, p chlorobenzoyl peroxide, 2,4 dichlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxybenzoate, tert
- 2,5-dimethyl-2,5-di (tert-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl are used for efficient thermosetting at a general thermosetting temperature of 100 ° C to 150 ° C.
- 2,5-di (tert-butylperoxy) hexyne-3 is most preferred.
- a preferable blending ratio of the components (a), (b), (c), and (d) is such that the total amount of the components (a), (b), and (c) is 100% by mass. 20 to 40% by mass, component (b) 50 to 70% by mass, component (c) 1 to 20% by mass, and component (d) is 0 with respect to 100 parts by mass in total of the components (a) to (c). 1 to 15 parts by mass.
- the upper limit of the component (a) is exceeded, pencil hardness, Taber abrasion, surface smoothness, flexibility, impact resistance are deteriorated, and solvent resistance is also deteriorated. If it is less than the lower limit, it becomes brittle and the Taber wear resistance, flexibility, and impact resistance deteriorate.
- water resistance also deteriorates.
- the adhesiveness deteriorates and becomes brittle, the pencil hardness and the Taber abrasion resistance deteriorate, and the water resistance, flexibility and impact resistance also deteriorate. If it is less than the lower limit, the adhesiveness deteriorates, and the water resistance, pencil hardness, Taber abrasion, and surface smoothness deteriorate.
- it exceeds the upper limit of the component (c)
- it softens and pencil hardness and Taber abrasion deteriorate.
- water resistance also deteriorates.
- adhesiveness deteriorates and total light transmittance also deteriorates.
- a preferable blending ratio of the components (a), (b), (c), and (d) is such that the total amount of the components (a), (b), and (c) is 100% by mass. 25% to 35% by mass, component (b) 55% to 65% by mass, component (c) 3% to 15% by mass, and component (d) is ultraviolet light with respect to 100 parts by mass in total of components (a) to (c)
- the amount is 5 to 10 parts by mass
- the amount is 0.1 to 5 parts by mass.
- the more preferable lower limit of the component (c) is 5% by mass or more from the viewpoint of adhesiveness with the substrate (B).
- the above components (a) to (d) are mixed at a predetermined ratio, and then a suitable stirrer (for example, Mazerustar KK-250S (manufactured by Kurabo Industries) in which a stirrer and a defoaming device are combined). ).
- a suitable stirrer for example, Mazerustar KK-250S (manufactured by Kurabo Industries) in which a stirrer and a defoaming device are combined).
- the paint of the present invention has a viscosity that is advantageous in terms of operation without being diluted in an organic solvent.
- the paint of the present invention has a viscosity at 25 ° C. (measured with a B-type viscometer) of, for example, 20 to 2000 mPa ⁇ s, preferably 100 to 1500 mPa ⁇ s.
- dilution with an organic solvent can also be performed as needed.
- a polymerization accelerator, an inorganic filler, a pigment, etc. can be suitably mix
- the coating material of this invention can mix
- the coating material of the present invention acts as a binder or vehicle for causing the functional material to exhibit a desired effect.
- the functional material include an infrared absorbing material, an ultraviolet absorbing material, an antistatic material, and an electromagnetic shielding material.
- infrared absorbing materials include carbon nanotubes, zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, gallium-doped zinc oxide, cesium-containing tungsten oxide, ATO (antimony-tin composite oxide or antimony-doped tin oxide), ITO (indium-tin composite oxide). Thing) etc. are mentioned.
- the blending amount of the infrared absorbing material may be appropriately determined in consideration of the desired infrared absorptivity, and examples thereof include a range of 0.1 to 30% by mass in the paint of the present invention.
- the ultraviolet absorbing material include salicylate-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, substituted acrylonitrile-based, triazine-based organic compounds, the carbon nanotubes described above, zinc oxide, aluminum-doped zinc oxide, gallium-doped zinc oxide, and titanium dioxide.
- Inorganic compounds such as hybrid inorganic powder obtained by complexing cerium oxide and titanium dioxide fine particles with iron oxide, and hybrid inorganic powder obtained by coating the surface of cerium oxide fine particles with amorphous silica.
- the blending amount of the ultraviolet absorbing material may be appropriately determined in consideration of the desired ultraviolet absorptivity, and examples thereof include a range of 0.1 to 30% by mass in the paint of the present invention.
- the antistatic material include metal oxides and metal salts.
- the metal oxide include zinc oxide, aluminum doped zinc oxide, gallium doped zinc oxide, ATO, ITO, tin oxide, and antimony pentoxide described above. , Zirconium oxide, titanium oxide, aluminum oxide and the like.
- the carbon nanotube mentioned above can also be utilized.
- the blending amount of the antistatic material may be appropriately determined in consideration of a desired antistatic property, and examples thereof include a range of 0.1 to 30% by mass in the paint of the present invention.
- the electromagnetic shielding material examples include conductive particles such as (1) carbon particles or powder; (2) nickel, indium, chromium, gold, vanadium, tin, cadmium, silver, platinum, aluminum, copper, titanium, cobalt , Particles or powders of lead or other metals or alloys or conductive oxides thereof; (3) a coating layer of the conductive material (1) or (2) above is formed on the surface of plastic particles such as polystyrene or polyethylene; And the like.
- the blending amount of the electromagnetic wave shielding material may be appropriately determined in consideration of desired electromagnetic wave shielding properties, and examples thereof include a range of 60 to 90% by mass in the paint of the present invention.
- the paint of the present invention can be applied on a substrate and cured.
- Application methods include spin coating, (doctor) knife coating, micro gravure coating, direct gravure coating, offset gravure, reverse gravure, reverse roll coating, (Meyer) bar coating, die coating, and spraying. Examples thereof include a coating method, a dip coating method, etc. (for example, ASS-301 model manufactured by Manual Spinner Co., Ltd. as a spin coating method).
- an ultraviolet reaction initiator or an electron beam reaction initiator is used as the component (d)
- the coating material can be cured by irradiating with an ultraviolet ray or an electron beam.
- irradiation conditions for example, when ultraviolet rays are used, irradiation intensity of 150 to 1000 mJ / cm 2 and irradiation time of 1 to 60 seconds can be mentioned.
- an organic peroxide used as the component (d)
- the paint can be cured by heating to 100 to 150 ° C., for example.
- the thickness of the cured coating is, for example, 2 to 200 ⁇ m, preferably 5 to 150 ⁇ m, and more preferably 10 to 100 ⁇ m from the viewpoint of price and performance.
- the coating material of the present invention can be applied to various base materials that could not normally be bonded and cured unless a special primer or the like is used, such as glass; polycarbonate; acrylic resin (for example, polymethyl methacrylate PMMA); polyester resin ( For example, polyethylene terephthalate PET); soft and hard vinyl chloride resin; or styrenic resin (for example, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer ABS or polystyrene resin PS) on a base material (B) without using a primer or the like
- the coating layer (A) cured with good adhesion can be formed. (If a primer is used on the substrate if possible in terms of cost or the like, stronger adhesion can be obtained.)
- UV absorbing glass, IR absorbing glass, electromagnetic wave absorbing glass, light emission It can be used as glass.
- the raw materials used in the examples and comparative examples are as follows.
- Component (b-1) Compound having a cyclic structure and one ethylenically unsaturated group (i) N-vinylcaprolactam boiling point 117 ° C. (10 mm Hg) manufactured by BASF Vapor pressure ⁇ 0.1 mm Hg (20 °C) Flash point 110 ° C Melting point 35 °C Viscosity 3.5 cps (40 ° C)
- Component (b-2) Diacrylate monomer (i) Dipropylene glycol diacrylate (DPGDA) manufactured by BASF (Ii) BASF, tripropylene glycol diacrylate (TPGDA)
- the characteristics of each polyol were measured as follows.
- -Viscosity measurement method The viscometer is measured using a single cylindrical rotational viscometer (B type TVC--5) according to JIS K7117-1. 1.
- a 500ml beaker (standard) is used for the measuring instrument.
- the standard rotor is selected from two types: M1 to M4 rotors for low and medium viscosity and H1 to H7 rotors for medium and high viscosity.
- Hydroxyl value measurement method Hydroxyl value is included in 1g of sample. This is the number of mg of potassium hydroxide required to acetylate the OH group. According to JIS K 1557-1, OH groups in the sample are acetylated using acetic anhydride, and acetic acid not used is titrated with potassium hydroxide solution.
- A Amount of 0.5 mol / l potassium hydroxide ethanol solution used for the blank test (ml)
- B 0.5mol / l potassium hydroxide ethanol solution used for titration (ml)
- f Factor
- Acid value measurement method According to JIS K 1557-5, which is expressed in mg of potassium hydroxide required to neutralize the acidic components contained in 1 g of sample oil, (1) End-point pH measurement Take 10 mL of buffer stock solution B in a 200-mL beaker, add 100 mL of titration solvent, immerse the electrode, and use the pH that changes within 0.1 pH within 30 seconds as the buffer end point. (2) Measurement of acid value 1. Weigh accurately 20 g of sample into a 200 mL beaker. 2. Add 125mL of toluene / 2-propanol / pure water mixed solvent and titrate with 0.1mol / L potassium hydroxide titrant.
- Component (d) Component radical polymerization initiator (i) Photopolymerization initiator IRBACURE TM 819 manufactured by CIBA Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide (ii) Thermal polymerization initiator manufactured by NOF Corporation, Perhexa 25B (1-minute half-life: 179 ° C.), 2,5-dimethyl-2,5- Di (tert-butylperoxy) hexane
- Carbon nanotube CNT VGCF-S, Showa Denko, fiber diameter 80nm, fiber length 10 ⁇ m
- Zinc oxide 23-K, conductive zinc oxide manufactured by Hakusuitec Co., Ltd., primary particle size 120-150 ⁇ m
- Antimony trioxide PATOX-U, manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., ultrafine particles with an average particle size of 0.02 ⁇ m
- Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 6 In the blending ratios (parts by mass) shown in Tables 1 to 7 below, components (a) to (b) are placed in a container equipped with a stirrer and stirred thoroughly at room temperature. When the liquid temperature reached room temperature, the component (d) was added, and the mixture was sufficiently stirred so as not to remain undissolved to obtain a paint. The viscosity (mPa ⁇ s) at 25 ° C. of the obtained adhesive composition was measured. That is, using a handy type digital viscometer TVC-7 type rotational viscometer (Toki Sangyo Co., Ltd.), the viscosity at 25 ° C. was measured using an appropriate rotor (No. 0 to No. 5) according to the viscosity. The results are also shown in Tables 1 to 7.
- a coating material was applied by spin coating on various base materials (B) (dimensions: 150 mm ⁇ 25 mm ⁇ thickness 1 mm) shown in each table (applied thickness 10 ⁇ m), and this was applied in air at 500 mJ / cm 2.
- the laminate was prepared by irradiating with ultraviolet rays having the energy of 2 to cure.
- a thermal polymerization initiator was used, 0-0.05 parts by mass of 6% naphthene cobalt was added to the composition as necessary, and the composition was cured by heat treatment at 100 ° C. for 30 minutes.
- Viscosity Viscosity that is practically usable at a viscosity of 1000 mPa ⁇ S / 25 ° C.
- Viscosity Viscosity is 1000 to 2000 mPa ⁇ S / 25 ° C., and the working application temperature is limited, which is not practically preferable.
- X Since the viscosity is 2000 mPa ⁇ S / 25 ° C. or higher and the workability is poor, it is necessary to dilute with a solvent at room temperature or lower.
- Impact resistance test Test method Apply a paint with a thickness of 15 to 20 ⁇ m on a 25mm wide and 1mm thick steel plate by spin coating, drop a 1kgw spherical weight from 1m height after curing, and evaluate according to the following criteria went.
- ⁇ not peeled
- ⁇ partly peeled / cracked
- ⁇ whole face peeled / cracked
- the coating materials of the present invention were prepared at the blending ratios (parts by mass) shown in Tables 8 to 9 below.
- CNT 2 parts by mass of CNT was added to and mixed with 100 parts by mass of the paint.
- zinc oxide 30 parts by mass of zinc oxide was added to and mixed with 100 parts by mass of the paint.
- antimony trioxide 1 part by mass of antimony trioxide was added to and mixed with 100 parts by mass of the paint.
- the paint containing the functional material thus obtained was examined for surface resistance and light transmittance at various wavelengths.
- the surface resistance was applied to a glass substrate (size: 150 mm ⁇ 25 mm ⁇ thickness 1 mm) as a sample by spin coating (coating thickness 10 ⁇ m).
- High resistivity meter Hi-Lester UP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
- MCP-HT450 type surface resistivity
- ⁇ / sq. surface resistivity
- the visible light transmittance was determined by the average transmittance for a D light source at a wavelength of 380 to 780 nm in a spectral transmittance curve by a U-4000 type self-recording spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd.) according to JIS R-3106.
- the ultraviolet transmittance was obtained as an average transmittance at a wavelength of 300 to 380 nm by the same means as described above according to the ISO / DIS 13837 B method.
- Infrared transmittance An average transmittance of 780 nm to 2000 nm was determined in the same manner as described above according to the ISO / DIS 13837 B method. The results are also shown in Tables 8-9.
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
本発明の塗料は、(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を20~40質量%、(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマーを50~70質量%、(c)変性剤を1~20質量%、(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)および(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤を前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部を含有してなることを特徴とする。
Description
本発明は、塗料および積層体に関し、とくに、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層との接着性に優れる塗料に関する。
ビニルエステル系樹脂(ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート)、反応性希釈剤、硬化剤からなる接着剤や塗料は、包装材料、ラベル等の表示材料、電子部品、精密機器、建設材料等様々な分野において広く利用されている。近年では製造工程の高速化、生産性向上の目的で、熱硬化タイプが使用されてきたが、最近では、それにかわり紫外線、電子線で硬化する活性エネルギー線硬化タイプの液状硬化性接着剤や塗料も広く利用されている。このように利用分野の拡大とその利用目的に対する要求の高性能化が進むにつれ、活性エネルギー線硬化タイプの液状硬化性接着剤や塗料についても、高性能化要求が強くなっている。
なお、下記特許文献1にはエポキシアクリレート系オリゴマーにモノマーとしてハイドロキシメタクリレートを使用し、シリカを配合した厚膜形成性に優れる紫外線硬化型機能性塗料が開示されている。しかしながら、このような塗料では、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層との接着性が不充分であった。また、塗料に赤外線吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料等の機能性材料を配合した場合、硬化した塗料層は、期待するほどの機能性を発揮することができなかった。さらに、耐水性、耐摩耗性、透明性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性のバランスが充分なものはなかった。
本発明の目的は、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層との接着性が充分であり、塗料に赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料等の機能性材料を配合した場合、所望の機能性を発揮する塗料層が得られ、かつ、硬度、耐水性、耐摩耗性、透明性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性のバランスが充分な塗料、および積層体を提供することにある。
本発明者は鋭意研究を行った結果、下記成分(a)、(b)、(c)および(d)を特定の量的関係でもって含有する塗料が、前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、以下の通りである。
1.(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなることを特徴とする塗料。
2.前記成分(a)が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートおよびエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1に記載の塗料。
3.前記成分(b)が、(b-1)環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物、および、(b-2)ジアクリレート化合物から選ばれる少なくとも1種のモノマーであることを特徴とする前記1または2に記載の塗料。
4.前記成分(c)が、水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1);水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2);変性ゴム(c-3);およびエポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1~3のいずれかに記載の塗料。
5.前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1);水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2);および水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
6.前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gの芳香族系ヒマシ油系ポリオール(c-1-1-1)であることを特徴とする前記5に記載の塗料。
7.前記成分(c-2)が、水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
8.前記成分(c-3)が酸変性ポリブタジエンまたは酸変性ポリイソプレンであることを特徴とする前記4に記載の塗料。
9.前記成分(c-4)がエポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
10.前記成分(c-4)がエポキシ当量が500~700g/モルである飽和骨格を持つ重合体(c-4-2)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
11.前記塗料の被着体が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂であることを特徴とする前記1~10のいずれかに記載の塗料。
12.さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする前記1~11のいずれかに記載の塗料。
13.前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記12に記載の塗料。
14.(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなる塗料の層(A)と、
ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層(B)と
を前記層(A)および層(B)が接するようにして形成された積層体。
15.前記塗料の層(A)が、さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする前記14に記載の積層体。
16.前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記15に記載の積層体。
17.前記塗料の層(A)の厚みが2~200μmであることを特徴とする前記14~16のいずれかに記載の積層体。
1.(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなることを特徴とする塗料。
2.前記成分(a)が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートおよびエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1に記載の塗料。
3.前記成分(b)が、(b-1)環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物、および、(b-2)ジアクリレート化合物から選ばれる少なくとも1種のモノマーであることを特徴とする前記1または2に記載の塗料。
4.前記成分(c)が、水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1);水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2);変性ゴム(c-3);およびエポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記1~3のいずれかに記載の塗料。
5.前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1);水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2);および水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
6.前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gの芳香族系ヒマシ油系ポリオール(c-1-1-1)であることを特徴とする前記5に記載の塗料。
7.前記成分(c-2)が、水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
8.前記成分(c-3)が酸変性ポリブタジエンまたは酸変性ポリイソプレンであることを特徴とする前記4に記載の塗料。
9.前記成分(c-4)がエポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
10.前記成分(c-4)がエポキシ当量が500~700g/モルである飽和骨格を持つ重合体(c-4-2)であることを特徴とする前記4に記載の塗料。
11.前記塗料の被着体が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂であることを特徴とする前記1~10のいずれかに記載の塗料。
12.さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする前記1~11のいずれかに記載の塗料。
13.前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記12に記載の塗料。
14.(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなる塗料の層(A)と、
ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層(B)と
を前記層(A)および層(B)が接するようにして形成された積層体。
15.前記塗料の層(A)が、さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする前記14に記載の積層体。
16.前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする前記15に記載の積層体。
17.前記塗料の層(A)の厚みが2~200μmであることを特徴とする前記14~16のいずれかに記載の積層体。
本発明の塗料は、特定の前記成分(a)~(d)を特定量でもって配合しているため、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層との接着性が充分であり、塗料に赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料等の機能性材料を配合した場合、所望の機能性を発揮する塗料層が得られ、かつ、硬度、耐水性、耐摩耗性、透明性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性が高次元でバランスされている。また、本発明の塗料は、塗布するのに適切な粘度を有するため、有機溶剤で希釈する必要はなく、良好な作業環境を提供できる。
また本発明の積層体は、前記本発明の塗料の層(A)と、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層(B)とを、前記層(A)および層(B)が接するようにして形成されているので、両層の接着性に優れ(層(B)にプライマー処理等をしなくともダイレクトコートが可能である)、耐水性、耐摩耗性、透明性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性が高次元でバランスされている。
また本発明の積層体は、前記本発明の塗料の層(A)と、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層(B)とを、前記層(A)および層(B)が接するようにして形成されているので、両層の接着性に優れ(層(B)にプライマー処理等をしなくともダイレクトコートが可能である)、耐水性、耐摩耗性、透明性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性が高次元でバランスされている。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
成分(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂
本発明の塗料の成分(a)は、ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂である。
ビニルエステル樹脂として、具体的にはウレタン(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂から選択されるものであり、より好ましくは、高硬度発現性、速乾燥性、接着性、無黄変性、低粘度発現性に特に優れるエポキシ(メタ)アクリレートまたはウレタン(メタ)アクリレート樹脂が挙げられる。またエポキシ(メタ)アクリレートは、塗料を硬化させた後の低収縮性、接着性、耐水性にとくに優れるため、本発明において好ましい成分である。なお本発明でいう(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを指す。
成分(a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂
本発明の塗料の成分(a)は、ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂である。
ビニルエステル樹脂として、具体的にはウレタン(メタ)アクリレート樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂から選択されるものであり、より好ましくは、高硬度発現性、速乾燥性、接着性、無黄変性、低粘度発現性に特に優れるエポキシ(メタ)アクリレートまたはウレタン(メタ)アクリレート樹脂が挙げられる。またエポキシ(メタ)アクリレートは、塗料を硬化させた後の低収縮性、接着性、耐水性にとくに優れるため、本発明において好ましい成分である。なお本発明でいう(メタ)アクリレートとは、アクリレートまたはメタクリレートを指す。
かかるウレタン(メタ)アクリレート樹脂としては、好ましくはポリオール、ポリイソシアネートおよび1分子に1個以上の水酸基を有する(メタ)アクリレートの反応により得られるものであり、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するものである。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂に用いられるポリオールとしては、好ましくは数平均分子量が200~3000、特に好ましくは400~2000のものである。
このポリオールは、代表的にはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカ-ボネ-トポリオール、ポリブタジエンポリオール等が挙げられ、単独または2種以上を併用して用いられる。
このポリオールは、代表的にはポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカ-ボネ-トポリオール、ポリブタジエンポリオール等が挙げられ、単独または2種以上を併用して用いられる。
ここで言うポリエーテルポリオールとは、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレンオキサイドの他に、ビスフェノールAおよびビスフェノールFに前記アルキレンオキサイドを付加させたポリオールも含むことができる。
また、ポリエステルポリオールとは、二塩基酸類と多価アルコール類の縮合重合体またはポリカプロラクトンの様に環状エステル化合物の開環重合体である。ここで使用する二塩基酸類とは、例えば、フタル酸、無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、2,7-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸、2,3-ナフタレンジカルボン酸無水物、4,4'-ビフェニルジカルボン酸、またこれらのジアルキルエステル等を挙げることができる。また、多価アルコール類とは、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,3-ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、水素化ビスフェノールA、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ビスフェノールAとプロピレンオキシドまたはエチレンオキシドの付加物、1,2,3,4-テトラヒドロキシブタン、グリセリン、トリメチロールプロパン、1,3-プロパンジオール、1,2-シクロヘキサングリコール、1,3-シクロヘキサングリコール、1,4-シクロヘキサングリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、パラキシレングリコール、ビシクロヘキシル-4,4'-ジオール、2,6-デカリングリコール、2,7-デカリングリコール等を挙げることができる。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂に用いられるポリイソシアネートとしては、2,4-TDIおよびその異性体または異性体の混合物、MDI、HDI、IPDI、XDI、水添XDI、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタリンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等を挙げることができ、それらの単独または2種以上で使用することができる。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂に用いられる1分子に1個以上の水酸基を有する(メタ)アクリレート(水酸基含有(メタ)アクリレート)としては、例えば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、3-ヒドロキシブチル(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)アクリレート等のモノ(メタ)アクリレート類、トリス(ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレート類等を挙げることができる。
前記ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の製造方法の例を挙げれば、(1)先ずポリイソシアネートとポリオールを好ましくはNCO/OH=1.3~2で反応させ、末端イソシアネート化合物を生成させ、次いでそれに水酸基含有(メタ)アクリレートをイソシアネート基に対して水酸基がほぼ等量になるように反応する方法と、(2)ポリイソシアネート化合物と水酸基含有(メタ)アクリレートをNCO/OH=2以上で反応させ、片末端イソシアネートの化合物を生成させ、次いでポリオールを加えて反応する方法等が挙げられる。
また、ビニルエステル樹脂として用いられるエポキシ(メタ)アクリレート樹脂とは、好ましくは1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有するもので、エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸とをエステル化触媒の存在下で反応して得られるものである。
ここでいうエポキシ樹脂の例を挙げれば、ビスフェノールタイプまたはノボラックタイプのエポキシ樹脂単独、または、ビスフェノールタイプとノボラックタイプのエポキシ樹脂とを混合した樹脂などであって、その平均エポキシ当量が好ましくは150~450の範囲のものである。
ここで、前記ビスフェノールタイプのエポキシ樹脂として代表的なものを挙げれば、エピクロルヒドリンとビスフェノールA若しくはビスフェノールFとの反応により得られる実質的に1分子中に2個以上のエポキシ基を有するグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、メチルエピクロルヒドリンとビスフェノールA若しくはビスフェノールFとの反応により得られるメチルグリシジルエーテル型のエポキシ樹脂、あるいはビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物とエピクロルヒドリン若しくはメチルエピクロルヒドリンとから得られるエポキシ樹脂などである。また、前記ノボラックタイプのエポキシ樹脂として代表的なものには、フェノールノボラックまたはクレゾールノボラックと、エピクロルヒドリンまたはメチルエピクロルヒドリンとの反応により得られるエポキシ樹脂などがある。
また、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂に用いられる不飽和一塩基酸として代表的なものには、例えばアクリル酸、メタアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノプロピル、マレイン酸モノ(2-エチルヘキシル)あるいはソルビン酸などが挙げられる。なお、これらの不飽和一塩基酸は、単独でも、2種以上混合しても用いられる。前記エポキシ樹脂と不飽和一塩基酸との反応は、好ましくは60~140℃、特に好ましくは80~120℃の温度においてエステル化触媒を用いて行われる。
前記のエステル化触媒としては、たとえばトリエチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジメチルアニリン若しくはジアザビシクロオクタン等の如き三級アミン、トリフェニルホスフィンあるいはジエチルアミン塩酸塩等の如き公知の触媒がそのまま使用できる。
ビニルエステル樹脂として用いられるポリエステル(メタ)アクリレート樹脂とは、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する飽和若しくは不飽和ポリエステルであり、飽和若しくは不飽和ポリエステルの末端に(メタ)アクリル化合物を反応させたものである。かかる樹脂の数平均分子量としては、好ましくは500~5000である。
本発明で用いられる飽和ポリエステルとは、飽和二塩基酸類と多価アルコール類との縮合反応、また、不飽和ポリエステルとはα,β-不飽和二塩基酸を含む二塩基酸類と多価アルコール類との縮合反応で得られるものである。なお、不飽和ポリエステルの末端に(メタ)アクリル化合物を反応させた樹脂は、本発明においてはビニルエステル樹脂に含まれるものとし、下記で説明する不飽和ポリエステル樹脂とは区別されるものとする。
ここでいう飽和二塩基酸類とは、前記のポリエステルポリオールの項に示した化合物を挙げることができ、α,β-不飽和二塩基酸としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、無水イタコン酸等を挙げることができる。また、多価アルコール類についても、前記のポリエステルポリオールの項に示した化合物を挙げることができる。
また、ビニルエステル樹脂として用いられるポリエステル(メタ)アクリレート樹脂の(メタ)アクリル化合物としては、不飽和グリシジル化合物、アクリル酸またはメタクリル酸の如き各種の不飽和一塩基酸、およびそのグリシジルエステル類等である。好ましくは、グリシジル(メタ)アクリレートの使用が望ましい。
不飽和ポリエステル樹脂とは、酸成分およびアルコール成分を公知の方法により重縮合させて得られるものであり、熱硬化性樹脂として知られているものであればその種類は特に限定されるものではない。酸成分としては、例えば無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和二塩基酸が用いられる。また必要に応じてフタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸等の飽和二塩基酸、安息香酸、トリメリット酸等の二塩基酸以外の酸等を用いることができる。アルコール成分としては、前記のポリエステルポリオールの項に示した多価アルコール類を挙げることができる。
成分(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー
本発明の塗料の成分(b)は、ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマーである。具体的例としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、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、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-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、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
本発明の塗料の成分(b)は、ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマーである。具体的例としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、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、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-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、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレートが挙げられる。
その他には、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、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、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、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(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、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、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、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(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、ジシクロペンタニル(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、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、t-オクチル(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、7-アミノ-3,7-ジメチルオクチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミド、N,N′-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、ビニルエーテル類である、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、2-エチルヘキシルビニルエーテルなどを挙げることができる。
本発明の塗料の成分(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマーは、高硬度発現性、速乾燥性、接着性、無黄変性、低粘度発現性の点で好ましくは、環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物(b-1)、および、ジアクリレート化合物(b-2)から選ばれる少なくとも1種のモノマーであり、該(b-1)および(b-2)を組み合わせて用いるのがさらに好ましい。
(b-1)環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
本発明で用いられる成分(b-1)は、環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物である。
成分(b)としては、例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造含有(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、4-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン等が挙げられる。
さらに、下記式(1)~(3)で表される化合物を挙げることができる。
本発明で用いられる成分(b-1)は、環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物である。
成分(b)としては、例えば、イソボルニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート等の脂環式構造含有(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレート、4-ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アクリロイルモルホリン、ビニルイミダゾール、ビニルピリジン等が挙げられる。
さらに、下記式(1)~(3)で表される化合物を挙げることができる。
(式中、R2は水素原子またはメチル基を示し、R3は炭素数2~8、好ましくは2~5のアルキレン基を示し、R4は水素原子またはメチル基を示し、pは好ましくは1~4の数を示す。)
(式中、R5、R6、R7およびR8は互いに独立で、HまたはCH3であり、qは1~5の整数である)
また、成分(b)としては高硬度発現性、速乾燥性、接着性、無黄変性、低粘度発現性に優れる点でN-ビニル基を有するモノマーが挙げられ、例えばN-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム、N-ビニルホルムアミド、N-ビニルイミダゾール、N-ビニルカルバゾール等が挙げられる。その中でもN-ビニルカプロラクタムが接着性、低粘度発現性に優れる点で好ましい。
本発明で用いられる(b-2)成分はジアクリレートモノマーである。
本発明で用いられるジアクリレートモノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、1,4-ブタンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、変性ビスフェノールAジアクリレート等を挙げる事ができる。高硬度発現性、速乾燥性、無黄変性の点において、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートが好ましい。
本発明で用いられるジアクリレートモノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)、1,4-ブタンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)、PO変性ネオペンチルグリコールジアクリレート、変性ビスフェノールAジアクリレート等を挙げる事ができる。高硬度発現性、速乾燥性、無黄変性の点において、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートが好ましい。
該(b-1)および(b-2)を組み合わせて用いる場合、その配合割合は、(b-1)+(b-2)=100質量部としたときに、(b-1)は80~20質量部、好ましくは75~25質量部、(b-2)は20~80質量部、好ましくは25~75質量部である。
成分(b)と成分(e)を上記割合で併用する場合は耐擦傷性及び鉛筆硬度に優れることから表面ハードコート層用の塗料としても使用することが出来る。
また、成分(a)としてウレタン(メタ)アクリレートを使用し、成分(b-1)と(b-2)を上記割合で併用した場合に特に鉛筆硬度、耐摩耗性が優れ、用途によってはハードコートとすることも出来る。
成分(b)と成分(e)を上記割合で併用する場合は耐擦傷性及び鉛筆硬度に優れることから表面ハードコート層用の塗料としても使用することが出来る。
また、成分(a)としてウレタン(メタ)アクリレートを使用し、成分(b-1)と(b-2)を上記割合で併用した場合に特に鉛筆硬度、耐摩耗性が優れ、用途によってはハードコートとすることも出来る。
なお、本発明の塗料において、成分(b)としてシクロアルケンや脂環族ビニル化合物を採用した場合、硬化後の塗料の層(A)がハードコート化するため、ハードコート化を望む用途場合はこれらの化合物を配合し、望まない用途の場合はこれらの化合物を配合しないことが好ましい。
シクロアルケンとしては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、1,3-シクロヘキサジエン、1,4-シクロヘキサジエン、1,5-シクロオクタジエン、シクロオクテン等のシクロアルケンを挙げることができる。 シクロアルケンの炭素数としては、例えば4~20である。また、ジシクロペンタジエン系単量体を挙げることができる。ジシクロペンタジエン系単量体とは、ジシクロペンタジエン、またはその置換体であって、その置換体としては、アルキル置換体、アルキリデン置換体、芳香族置換体が挙げられ、さらに置換体は、ハロゲン、水酸基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基等の極性基を有していてもよい。ジシクロペンタジエン系単量体の炭素数としては、例えば4~20である。具体的には、ジシクロペンタジエン、2-メチルジシクロペンタジエン、2-エチルジシクロペンタジエン、5-メチルジシクロペンタジエン、5,5-ジメチルジシクロペンタジエン、2,3-ジヒドロジシクロペンタジエン等が挙げられる。
また、脂環族ビニル化合物としては、シクロアルケンビニル化合物およびシクロアルカンビニル化合物が挙げられる。シクロアルケンビニル化合物としては、例えば二重結合を持つ炭素数5~8の脂肪族環を有し、かつ、重合性のビニル基を有する化合物が挙げられ、脂肪族環には炭素数1~4のアルキル基またはハロゲン原子基を置換基に持つことができる。シクロアルケンビニル化合物の例としては、たとえば、2-ビニルシクロペンテン、2-メチル-4-ビニルペンテン、3-ビニルシクロペンテン、3-t-ブチル-4-ビニルペンテンなどのシクロペンテンビニル化合物;4-ビニルシクロヘキセン、4-イソプロペニルビニルシクロヘキセン、1-メチル-4-ビニルシクロヘキセン、1-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキセン、2-メチル-4-ビニルシクロヘキセン、2-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキセンなどのシクロヘキセンビニル化合物;2-ビニルシクロヘプテン、3-ビニルシクロヘプテン、4-ビニルシクロヘプテン、3-メチル-6-ビニルシクロヘプテン、4-エチル-6-ビニルシクロヘプテン、3-t-ブチル-5-ビニルシクロヘプテンなどのシクロヘプテンビニル化合物;2-ビニルシクロオクテン、3-ビニルシクロオクテン、4-ビニルシクロオクテン、2-メチル-5-ビニルシクロオクテン、4-エチル-6-ビニルシクロオクテン、3-t-ブチル-7-ビニルシクロオクテンなどのシクロオクテンビニル化合物などが挙げられる。上記シクロアルケンビニル化合物としてはビニル結合として(メタ)アクリロイル基を有することができる。
シクロアルカンビニル化合物としては、例えば炭素数5~8の飽和脂肪族環を有し、かつ、重合性のビニル基を有する化合物が挙げられる。脂肪族環には炭素数1~4のアルキル基またはハロゲン原子基を置換基に持つことができる。シクロアルカンビニル化合物の例としては、2-ビニルシクロペンタン、2-メチル-4-ビニルペンタン、3-ビニルシクロペンタン、3-t-ブチル-4-ビニルペンタンなどのシクロペンタンビニル化合物;4-ビニルシクロヘキサン、4-イソプロペニルビニルシクロヘキサン、1-メチル-4-ビニルシクロヘキサン、1-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキサン、2-メチル-4-ビニルシクロヘキサン、2-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキサンなどのシクロヘキサンビニル化合物;2-ビニルシクロヘプタン、3-ビニルシクロヘプタン、4-ビニルシクロヘプタン、3-メチル-6-ビニルシクロヘプタン、4-エチル-6-ビニルシクロヘプタン、3-t-ブチル-5-ビニルシクロヘプタンなどのシクロヘプタンビニル化合物;2-ビニルシクロオクタン、3-ビニルシクロオクタン、4-ビニルシクロオクタン、2-メチル-5-ビニルシクロオクタン、4-エチル-6-ビニルシクロオクタン、3-t-ブチル-7-ビニルシクロオクタンなどのシクロオクタンビニル化合物、1,4-シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロペンタンビニルエーテル、シクロヘキサンビニルエーテル、シクロへプタンビニルエーテル、シクロオクタンビニルエーテル、4-メチルシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテルなどの、例えば炭素数5~8の飽和脂肪族環をもつシクロアルカンビニルエーテル化合物などが挙げられる。上記シクロアルケンビニル化合物としてはビニル結合として(メタ)アクリロイル基を有することができる。
シクロアルケンとしては、例えば、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘプテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、1,3-シクロヘキサジエン、1,4-シクロヘキサジエン、1,5-シクロオクタジエン、シクロオクテン等のシクロアルケンを挙げることができる。 シクロアルケンの炭素数としては、例えば4~20である。また、ジシクロペンタジエン系単量体を挙げることができる。ジシクロペンタジエン系単量体とは、ジシクロペンタジエン、またはその置換体であって、その置換体としては、アルキル置換体、アルキリデン置換体、芳香族置換体が挙げられ、さらに置換体は、ハロゲン、水酸基、エステル基、アルコキシ基、シアノ基、アミド基、イミド基、シリル基等の極性基を有していてもよい。ジシクロペンタジエン系単量体の炭素数としては、例えば4~20である。具体的には、ジシクロペンタジエン、2-メチルジシクロペンタジエン、2-エチルジシクロペンタジエン、5-メチルジシクロペンタジエン、5,5-ジメチルジシクロペンタジエン、2,3-ジヒドロジシクロペンタジエン等が挙げられる。
また、脂環族ビニル化合物としては、シクロアルケンビニル化合物およびシクロアルカンビニル化合物が挙げられる。シクロアルケンビニル化合物としては、例えば二重結合を持つ炭素数5~8の脂肪族環を有し、かつ、重合性のビニル基を有する化合物が挙げられ、脂肪族環には炭素数1~4のアルキル基またはハロゲン原子基を置換基に持つことができる。シクロアルケンビニル化合物の例としては、たとえば、2-ビニルシクロペンテン、2-メチル-4-ビニルペンテン、3-ビニルシクロペンテン、3-t-ブチル-4-ビニルペンテンなどのシクロペンテンビニル化合物;4-ビニルシクロヘキセン、4-イソプロペニルビニルシクロヘキセン、1-メチル-4-ビニルシクロヘキセン、1-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキセン、2-メチル-4-ビニルシクロヘキセン、2-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキセンなどのシクロヘキセンビニル化合物;2-ビニルシクロヘプテン、3-ビニルシクロヘプテン、4-ビニルシクロヘプテン、3-メチル-6-ビニルシクロヘプテン、4-エチル-6-ビニルシクロヘプテン、3-t-ブチル-5-ビニルシクロヘプテンなどのシクロヘプテンビニル化合物;2-ビニルシクロオクテン、3-ビニルシクロオクテン、4-ビニルシクロオクテン、2-メチル-5-ビニルシクロオクテン、4-エチル-6-ビニルシクロオクテン、3-t-ブチル-7-ビニルシクロオクテンなどのシクロオクテンビニル化合物などが挙げられる。上記シクロアルケンビニル化合物としてはビニル結合として(メタ)アクリロイル基を有することができる。
シクロアルカンビニル化合物としては、例えば炭素数5~8の飽和脂肪族環を有し、かつ、重合性のビニル基を有する化合物が挙げられる。脂肪族環には炭素数1~4のアルキル基またはハロゲン原子基を置換基に持つことができる。シクロアルカンビニル化合物の例としては、2-ビニルシクロペンタン、2-メチル-4-ビニルペンタン、3-ビニルシクロペンタン、3-t-ブチル-4-ビニルペンタンなどのシクロペンタンビニル化合物;4-ビニルシクロヘキサン、4-イソプロペニルビニルシクロヘキサン、1-メチル-4-ビニルシクロヘキサン、1-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキサン、2-メチル-4-ビニルシクロヘキサン、2-メチル-4-イソプロペニルビニルシクロヘキサンなどのシクロヘキサンビニル化合物;2-ビニルシクロヘプタン、3-ビニルシクロヘプタン、4-ビニルシクロヘプタン、3-メチル-6-ビニルシクロヘプタン、4-エチル-6-ビニルシクロヘプタン、3-t-ブチル-5-ビニルシクロヘプタンなどのシクロヘプタンビニル化合物;2-ビニルシクロオクタン、3-ビニルシクロオクタン、4-ビニルシクロオクタン、2-メチル-5-ビニルシクロオクタン、4-エチル-6-ビニルシクロオクタン、3-t-ブチル-7-ビニルシクロオクタンなどのシクロオクタンビニル化合物、1,4-シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、シクロペンタンビニルエーテル、シクロヘキサンビニルエーテル、シクロへプタンビニルエーテル、シクロオクタンビニルエーテル、4-メチルシクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテルなどの、例えば炭素数5~8の飽和脂肪族環をもつシクロアルカンビニルエーテル化合物などが挙げられる。上記シクロアルケンビニル化合物としてはビニル結合として(メタ)アクリロイル基を有することができる。
成分(c)変性剤
本発明の塗料の成分(c)は、変性剤である。
(c)変性剤としては、例えば水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1);および水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2);変性ゴム(c-3);エポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)からなる群から選択された少なくとも1種が挙げられる。
本発明の塗料の成分(c)は、変性剤である。
(c)変性剤としては、例えば水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1);および水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2);変性ゴム(c-3);エポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)からなる群から選択された少なくとも1種が挙げられる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1)について説明する。
成分(c)の水酸基価は、本発明の塗料の、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂からなる基材(B)に対する密着性向上へ寄与する。
また、(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1)としては、芳香族系、脂肪族系、ポリブタジエン系、ヒマシ油系、ポリイソプレン系等が挙げられるが水酸基価が上記範囲であればいずれのタイプであっても基材(B)(ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂)に対する密着性は良好である。
(i)水酸基価は40~330mgKOH/gであるのが上記密着性の点で好ましく、150~300mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(i)水酸基価は40~330mgKOH/gであるのが上記密着性の点で好ましく、150~300mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1)として、基材(B)に対する密着性の点でさらに好ましくは、
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)
が挙げられる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)
が挙げられる。
本発明においては、成分(c)のポリオールは必要に応じて2種類以上を混合して用いることができる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1)について説明する。
前記「ヒマシ油」は、リシノレイン酸とグリセリンとのトリエステル化合物を含む油脂である。通常、天然油脂または天然油脂加工物であるが、上記化合物を含めば合成油脂であってもよい。このヒマシ油に含まれるトリエステル化合物を構成するリシノレイン酸は、トリエステル化合物全体を構成する脂肪酸のうちの90モル%以上含有されることが好ましい。また、このヒマシ油は、水素添加物(通常、リシノレイン酸骨格中の炭素間不飽和結合に対する水添)等の加工品であってもよい。通常、ヒマシ油には、上記トリエステル化合物(水添物である場合には、上記トリエステル化合物の水添物)が、油脂全体の90モル%以上(100モル%を含む)含有される。
前記「ヒマシ油系ポリオール」は、リシノレイン酸および/または水添リシノレイン酸と多価アルコールとのエステル化合物である。この構成を有すればヒマシ油を出発原料して得られたポリオールであっても、ヒマシ油以外の原料を出発原料として得られたポリオールであってもよい。この多価アルコールは特に限定されない。
ヒマシ油系ポリオールとしては、ヒマシ油より誘導されるポリオール、ヒマシ油を変性して得られるポリオールが挙げられる。
ヒマシ油より誘導されるポリオールとは、このグリセリンエステルのリシノレイン酸の一部をオレイン酸に置換したもの、ヒマシ油を鹸化して得られるリシノレイン酸をトリメチロールプロパンその他の短分子ポリオールとエステル化したもの、これらとヒマシ油との混合物等、ヒマシ油由来の脂肪酸エステル系ポリオールである。
ヒマシ油を変性して得られるポリオールとしては、例えば植物油変性ポリオール、芳香族骨格(例えばビスフェノールA等)を有する変性ポリオール等が挙げられる。植物油変性ポリオールは、グリセリンエステルのリシノレイン酸の一部を、他の植物より得られる脂肪酸、例えば大豆油、なたね油、オリーブ油等より得られるリノール酸、リノレン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸に置換して得られるものである。
ヒマシ油系ポリオールの中でも、本発明の効果の点から、前記成分(i)水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1)が好ましい。
さらに、本発明の効果の点から、(i)水酸基価40~330mgKOH/gの芳香族系ヒマシ油系ポリオール(c-1-1-1)が好ましい。より好ましくは、150~240mgKOH/gである。
さらに、本発明の効果の点から、(i)水酸基価40~330mgKOH/gの芳香族系ヒマシ油系ポリオール(c-1-1-1)が好ましい。より好ましくは、150~240mgKOH/gである。
前記成分(c-1-1-1)は、芳香族骨格(例えばビスフェノールA等)を有する、ヒマシ油から誘導された変性ポリオールである。当該成分(c-1-1-1)は、市販されており、例えば「URIC ACシリーズ」(伊藤製油(株))等が挙げられる。中でも、リシノレイン酸にポリアルキレングリコールとビスフェノールAを付加させた付加物が、基材(B)に対する接着性が好ましく、例えば、次の式(4)で表すことができる。
式(4)中、mは平均2~5の数を表し、nは平均2~5の数を表す。
前記式(4)で表されるヒマシ油から誘導された変性ポリオールは、例えば商品名URIC AC―005(水酸基価194~214mgKOH/mg、粘度700~1500mPa・s/25℃)、AC-006(水酸基価168~187mgKOH/mg、粘度3000~5000mPa・s/25℃)、AC-008(水酸基価180mgKOH/mg、粘度1600mPa・s/25℃)、AC-009(水酸基価225mgKOH/mg、粘度1500mPa・s/25℃)として伊藤製油(株)から入手できる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2)について説明する。
本発明で使用されるポリブタジエン系ポリオールとしては、例えば、1,2-ポリブタジエンポリオール、1,4-ポリブタジエンポリオール等のホモポリマー、ポリ(ペンタジエン・ブタジエン)ポリオール、ポリ(ブタジエン・スチレン)ポリオール、ポリ(ブタジエン・アクリロニトリル)ポリオール等のコポリマー、それらポリオールに水素を付加した水素添加ポリブタジエン系ポリオールが挙げられる。
ポリブタジエン系ポリオールは市販されており、例えば、出光興産(株)製の「Poly bd R-15HT(水酸基価102.7mgKOH/mg、Mw1200)」、「Poly bd R-45HT(水酸基価46.6mgKOH/mg、Mw2800)」等が挙げられる。
また、基材(B)との接着性の点から(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオールの水酸基価は40~330mgKOH/gであるのが好ましく、40~110mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオールの重量平均分子量(GPC法)は、50~3000であるのが好ましく、800~1500であるのがさらに好ましい。
ポリブタジエン系ポリオールは市販されており、例えば、出光興産(株)製の「Poly bd R-15HT(水酸基価102.7mgKOH/mg、Mw1200)」、「Poly bd R-45HT(水酸基価46.6mgKOH/mg、Mw2800)」等が挙げられる。
また、基材(B)との接着性の点から(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオールの水酸基価は40~330mgKOH/gであるのが好ましく、40~110mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオールの重量平均分子量(GPC法)は、50~3000であるのが好ましく、800~1500であるのがさらに好ましい。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)について説明する。
このような成分(c-1-3)としては、例えば出光社のPoly ip(登録商標)(水酸基末端液状ポリイソプレン)が挙げられる。「Poly ip(登録商標)」(水酸基価46.6mgKOH/mg、Mn2500)は、分子末端に反応性の高い水酸基を備えたポリイソプレンタイプの液状ポリマーである。
水素添加物としては、出光社のエポール(登録商標)(水酸基末端液状ポリオレフィン)が挙げられる。「エポール(登録商標)」(水酸基価50.5mgKOH/mg、Mn2500)は、「Poly ip(登録商標)」に水添して得られる液状のポリオレフィンである。分子内に二重結合はほとんど残っていない。
水素添加物としては、出光社のエポール(登録商標)(水酸基末端液状ポリオレフィン)が挙げられる。「エポール(登録商標)」(水酸基価50.5mgKOH/mg、Mn2500)は、「Poly ip(登録商標)」に水添して得られる液状のポリオレフィンである。分子内に二重結合はほとんど残っていない。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)について説明する。
本発明において使用される(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)は、エポキシ樹脂に活性水素化合物を反応させて得られるものである。
ここで使用されるエポキシ樹脂としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルシノール等の単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物;ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、フェノールノボラック、オルソクレゾールノボラック、エチルフェノールノボラック、ブチルフェノールノボラック、オクチルフェノールノボラック、レゾルシンノボラック、ビスフェノールAノボラック、ビスフェノールFノボラック、テルペンジフェノール等の多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物;上記単核多価フェノール化合物あるいは多核多価フェノール化合物のエチレンオキシドおよび/またはプロピレンオキシド付加物のポリグリシジルエーテル化合物;上記単核多価フェノール化合物の水添物のポリグリシジルエーテル化合物;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA-エチレンオキシド付加物等の多価アルコール類のポリグリシジルエーテル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類およびグリシジルメタクリレートの単独重合体または共重合体;N,N-ジグリシジルアニリン、ビス(4-(N-メチル-N-グリシジルアミノ)フェニル)メタン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン-ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物が挙げられる。また、これらのエポキシ樹脂は、末端イソシアネートのプレポリマーによって内部架橋されたものでもよい。
これらのエポキシ樹脂の中でも、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール(ビスフェノールAD)、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)等のポリグリシジルエーテル化合物等のビスフェノール型エポキシ樹脂を使用すると、密着性、加飾性等の優れた塗膜を形成し得るため好ましい。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)は、上記エポキシ樹脂のエポキシ基と、カルボン酸化合物、ポリオール、アミノ化合物等の活性水素化合物とを反応して得られるものである。
上記カルボン酸化合物としては、酢酸、プロピオン酸、2,2-ジメチロールプロピオン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、乳酸、酪酸、オクチル酸、リシノール酸、ラウリン酸、安息香酸、トルイル酸、桂皮酸、フェニル酢酸、シクロヘキサンカルボン酸等の脂肪族、芳香族または脂環式モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ダイマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロ酸、ヒドロキシポリカルボン酸等が挙げられる。
上記ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、2-メチル-1,3-プロピレングリコール、2,2-ジメチル-1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,2,4-トリメチル-1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、2-エチル-1,6-ヘキサンジオール、1,2-オクタンジオール、1,8-オクタンジオール、2-メチル-1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-オクタデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオールが挙げられる。
上記アミノ化合物としては、ジブチルアミン、ジオクチルアミン等のジアルキルアミン化合物;メチルエタノールアミン、ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジメチルアミノプロピルエタノールアミン等のアルカノールアミン化合物;モルホリン、ピペリジン、4-メチルピペラジン等の複素環式アミン化合物が挙げられる。
上記活性水素化合物の中でも、ジエタノールアミン等のアルカノールアミン化合物が好ましい。
また、モノエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン等の活性水素基を2個以上有する化合物で、エポキシ樹脂を鎖延長することもできる。
上記エポキシ樹脂に上記活性水素化合物を反応させる際には、エポキシ樹脂に活性水素化合物を付加させる通常の方法を採用することができ、例えば、三級アミン化合物、ホスホニウム塩等の周知の触媒の存在下に、両者を60~200℃に加熱し、3~10時間反応させる方法を用いることができる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)は、本発明の効果の点から好ましい水酸基価は100~140mgKOH/gである。
上記(i)水酸基価40~330mgKOH/gのエポキシポリオール樹脂(c-1-4)の例としてはDIC株式会社製EPICLON U-125-60BT(水酸基価100~140mgKOH/g)が挙げられる。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2)について説明する。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2)としては、芳香族系、脂肪族系、あるいはヒマシ油系であっても(i)の水酸基価、(ii)の酸価を満たすことにより基材(B)に対する密着性が向上する。
(i)の水酸基価は、230~300mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(ii)の酸価は、4~15mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(i)の水酸基価は、230~300mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(ii)の酸価は、4~15mgKOH/gであるのがさらに好ましい。
(i)かつ(ii)を満たす場合は、
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2)としては、
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)
が例示される。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2)としては、
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)
が例示される。
(i)水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ(ii)酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)は、ヒマシ油由来のポリオールであり、例えば、特開2005-89712号公報に開示されているように、リシノレイン酸から誘導されたヒマシ油系ポリオールと、全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物と、必要に応じてテルペンフェノール類を含有するポリオール組成物も使用することができる。これらは例えば商品名URIC H-1262、H2151Uとして伊藤製油(株)から入手できる。
上記伊藤製油 URIC H-1262は、ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物を含むポリオール(粘度:3,500~8,500mPa・s/25℃、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)、酸価:4~15(単位mgKOH/g))であり、基材(B)との密着性に優れる。
また、上記伊藤製油 URIC H-2151Uは、ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物とテルペンフェノール類を含有するポリオール (粘度:3,500~8,500mPa・s/25℃、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)、酸価:4~15(単位mgKOH/g))であり、基材(B)との密着性に優れる。
また、上記伊藤製油 URIC H-2151Uは、ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物とテルペンフェノール類を含有するポリオール (粘度:3,500~8,500mPa・s/25℃、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)、酸価:4~15(単位mgKOH/g))であり、基材(B)との密着性に優れる。
変性ゴム(c-3)について説明する。
本発明で使用される変性ゴム(c-3)としては、(c-3-1)液状のカルボキシル化ポリイソプレンおよび(c-3-2)カルボキシル化ポリブタジエンが挙げられる。
本発明で使用される変性ゴム(c-3)としては、(c-3-1)液状のカルボキシル化ポリイソプレンおよび(c-3-2)カルボキシル化ポリブタジエンが挙げられる。
(c-3-1)カルボキシル化ポリイソプレン
本発明で使用されるカルボキシル化ポリイソプレン(c-3-1)は、基材(B)接着性を向上させる機能を果たす。
成分(c-3-1)としては、例えばマレイン化ポリイソプレンとしてクラレ社製のLIR-420が挙げられる。
本発明で使用されるカルボキシル化ポリイソプレン(c-3-1)は、基材(B)接着性を向上させる機能を果たす。
成分(c-3-1)としては、例えばマレイン化ポリイソプレンとしてクラレ社製のLIR-420が挙げられる。
(c-3-2)カルボキシル化ポリブタジエン
本発明で使用されるカルボキシル化ポリブタジエン(c-3-2)は、基材(B)との接着性を向上させる機能を果たす。
成分(c-3-2)は、ポリブタジエンにおける主鎖のミクロ構造がビニル1,2-結合型、トランス1,4-結合型、シス1,4-結合型からなる、室温において透明な液状の重合体である。ここで、ビニル1,2-結合は30重量%以下であることが好ましく、ビニル1,2-結合が30重量%を超えては、得られる貯蔵安定性が悪化するため好ましくない。また、シス1,4-結合は、40重量%以上であることが好ましく、シス1,4-結合が40重量%未満では、得られる密着性が低下するため好ましくない。
本発明で使用されるカルボキシル化ポリブタジエン(c-3-2)は、基材(B)との接着性を向上させる機能を果たす。
成分(c-3-2)は、ポリブタジエンにおける主鎖のミクロ構造がビニル1,2-結合型、トランス1,4-結合型、シス1,4-結合型からなる、室温において透明な液状の重合体である。ここで、ビニル1,2-結合は30重量%以下であることが好ましく、ビニル1,2-結合が30重量%を超えては、得られる貯蔵安定性が悪化するため好ましくない。また、シス1,4-結合は、40重量%以上であることが好ましく、シス1,4-結合が40重量%未満では、得られる密着性が低下するため好ましくない。
カルボキシル化ポリブタジエン(c-3-2)成分は、液状ポリブタジエンにカルボキシル基導入化合物を反応させて得られ、液状ポリブタジエンを構成する1,3-ブタジエンとカルボキシル基導入化合物との比率は、1,3-ブタジエン80~98重量%とカルボキシル基導入化合物2~20重量%であることが好ましい。
反応に用いる液状ポリブタジエンは、数平均として分子量500~10,000であることが好ましく、より好ましくは1,000~7,000であり、分子量分布は広いことが望ましい。また、液状ポリブタジエンは、DIN53241に準じ測定したヨウ素価、ヨウ素30~500g/物質100gを有することがより好ましい。さらに、液状ポリブタジエンは、シス-二重結合70~90%、トランス-二重結合10~30%およびビニル二重結合0~3%の分子構造を有するものであることが好ましい。
カルボキシル基導入化合物としては、エチレン系不飽和ジカルボキシ化合物、例えば、エチレン系不飽和ジカルボン酸、その無水物またはモノエステルを使用することができる。具体的化合物としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、3,6-テトラヒドロフタル酸、無水イタコン酸、1,2-ジメチルマレイン酸無水物、マレイン酸モノメチルエステルまたはマレイン酸モノエチルエステル等をで挙げることができる。これらの中でも安全性、経済性および反応性の理由から、無水マレイン酸が好ましい。(マレイン化ポリブタジエンが好ましい。)
ポリブタジエンと無水マレイン酸からなるポリブタジエン/無水マレイン酸-付加生成物の製造は公知の方法で行うことができる。
また、マレイン化液状ポリブタジエンのDIN ISO 3682に準じた酸価は、50~120(mgKOH/g)が好ましく、更に好ましくは70~90(mgKOH/g)である。酸価が50(mgKOH/g)未満では、基材(B)との接着性が低下し、120(mgKOH/g)を超えると、粘度が高くなり作業性が低下する。
さらに、マレイン化液状ポリブタジエンのマレイン化率は粘度とのかねあいがあるが、6~20%が好ましく、より好ましくは6~15%、さらに好ましくは7~10%である。
また、マレイン化液状ポリブタジエンのDIN53214にて測定した粘度(20℃)は、3~16Pa・sが好ましく、より好ましくは5~13Pa・sであり、さらに好ましくは6~9Pa・sである。
さらに、マレイン化液状ポリブタジエンのビニル-二重結合は30%以下であり、シス-二重結合が上記範囲にあるものはシス-二重結合が上記下限未満である液状ポリブタジエンに比べて高い柔軟性と上記のような高いマレイン化率(酸価)を持つ。そのため得られる塗料は基材(B)との接着性に富む。
シス-二重結合が上記下限未満である液状ポリブタジエンはマレイン化率上昇と共に急激に粘度が上昇するが、シス-二重結合が上記範囲にあるものは粘度上昇が少ない。粘度が上記範囲のように低いことから、反応性が高くなり作業性が向上する。また、得られる塗料は加飾性の点で優れる。
シス-二重結合が上記下限未満である液状ポリブタジエンはマレイン化率上昇と共に急激に粘度が上昇するが、シス-二重結合が上記範囲にあるものは粘度上昇が少ない。粘度が上記範囲のように低いことから、反応性が高くなり作業性が向上する。また、得られる塗料は加飾性の点で優れる。
マレイン化液状ポリブタジエンの市販品としては、例えば、デグサ社製 POLYVEST OC 800S(登録商標)、1200Sが挙げられる。
エポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)について説明する。
本発明において使用されるエポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)の一つの形態は、エポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)である。
エポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)としては、例えば、ハイドロキノン、レゾルシン、ピロカテコール、フロログルクシノールなどの単核多価フェノール化合物のポリグリシジルエーテル化合物;ジヒドロキシナフタレン、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、フェノールノボラック、オルソクレゾールノボラック、エチルフェノールノボラック、ブチルフェノールノボラック、オクチルフェノールノボラック、レゾルシンノボラック、テルペンフェノールなどの多核多価フェノール化合物のポリグリジルエーテル化合物;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ポリグリコール、チオジグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ビスフェノールA-エチレンオキシド付加物などの多価アルコール類のポリグリシジルエーテル;マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、コハク酸、グルタル酸、スベリン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、トリマー酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸等の脂肪族、芳香族または脂環族多塩基酸のグリシジルエステル類およびグリシジルメタクリレートの単独重合体または共重合体;N,N-ジグリシジルアニリン、ビス(4-(N-メチル-N-グリシジルアミノ)フェニル)メタン、ジグリシジルオルトトルイジン等のグリシジルアミノ基を有するエポキシ化合物;ビニルシクロヘキセンジエポキシド、ジシクロペンタンジエンジエポキサイド、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-6-メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル)アジペート等の環状オレフィン化合物のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化スチレン-ブタジエン共重合物等のエポキシ化共役ジエン重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環化合物などがあげられる。
本発明で使用されるエポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)としては、例えば、ビフェノール、メチレンビスフェノール(ビスフェノールF)、メチレンビス(オルトクレゾール)、エチリデンビスフェノール、イソプロピリデンビスフェノール(ビスフェノールA)、イソプロピリデンビス(オルトクレゾール)、テトラブロモビスフェノールA、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミルベンゼン)、1,1,3-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1,2,2-テトラ(4-ヒドロキシフェニル)エタン、チオビスフェノール、スルホビスフェノール、オキシビスフェノール、テルペンジフェノール等のビスフェノール化合物のポリグリジルエーテルが基材(B)に対する密着性の点でさらに好ましい。
エポキシ当量が150~250g/モルであるビスフェノール化合物のポリグリジルエーテルの例としては、アデカレジンEP-4100E(旭電化工業 製;ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エポキシ当量190)が例示される。
本発明において使用されるエポキシ当量が150~700g/モルである化合物(d-4)のもう一つの形態は、エポキシ当量が500~700g/モルであるポリオレフィン系重合体(c-4-2)である。好ましくは、片末端に水酸基を持ちかつエポキシ基を導入されたポリオレフィン系重合体である。さらに好ましくは液状である。
エポキシ当量が150~700g/モルである重合体(c-4)の具体的な例としてはクラレ社製L-207(KRATON LIQUID(商標)L-207POLYMERに同じ)である。L-207とは、エポキシ当量が590g/モルであり、水酸基当量は7000g/モル、ガラス転移温度-53℃である完全飽和骨格(エポキシ化エチレン・プロピレン-エチレン・ブチレン-OH構造)を持つ重合体であり、基材(B)に対する接着性の点で好ましい。
成分(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤
本発明の塗料の成分(d)は、有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤である。
本発明の塗料の成分(d)は、有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤である。
紫外線反応開始剤、電子線反応開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン-n-プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン-n-ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジル-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-ヒドロキシ-2-メチル1-フェニルプロパン-1-オン、ベンジルサルファイド、チオキサントン、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド、および2-クロロチキサント等が挙げられる。
本発明の塗料において加熱により、反応を進行させる際は有機過酸化物を使用することが好ましい。
本発明において使用される有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ - tert - ブチルパーオキサイド、2,5 - ジメチル - 2,5 - ジ - (tert - ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5 - ジメチル - 2,5-ジ(tert - ブチルペルオキシ)ヘキシン - 3、1,3 - ビス(tert - ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1 - ビス(tert - ブチルパーオキシ) - 3,3,5 -トリメチルシクロヘキサン、n - ブチル - 4,4 - ビス(tert - ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4 ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert - ブチルパーオキシベンゾエート、tert - ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert -ブチルクミルパーオキサイド、コハク酸パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどを挙げることができる。
本発明において使用される有機過酸化物としては、例えばジクミルパーオキサイド、ジ - tert - ブチルパーオキサイド、2,5 - ジメチル - 2,5 - ジ - (tert - ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5 - ジメチル - 2,5-ジ(tert - ブチルペルオキシ)ヘキシン - 3、1,3 - ビス(tert - ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、1,1 - ビス(tert - ブチルパーオキシ) - 3,3,5 -トリメチルシクロヘキサン、n - ブチル - 4,4 - ビス(tert - ブチルパーオキシ)バレレート、ベンゾイルパーオキサイド、p クロロベンゾイルパーオキサイド、2,4 ジクロロベンゾイルパーオキサイド、tert - ブチルパーオキシベンゾエート、tert - ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、tert -ブチルクミルパーオキサイド、コハク酸パーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどを挙げることができる。
これらのうち、一般的な熱硬化温度100℃~150℃で効率的に熱硬化する点で、2,5 - ジメチル-2,5 - ジ(tert - ブチルパーオキシ)ヘキサンおよび2,5 - ジメチル - 2,5-ジ(tert - ブチルペルオキシ)ヘキシン - 3が最も好ましい。
成分(a)、(b)、(c)、(d)の好ましい配合割合は、成分(a)、(b)、(c)の合計量を100質量%としたときに、成分(a)20~40質量%、成分(b)50~70質量%、成分(c)1~20 質量%であり、前記成分(a)~(c)の合計100質量部に対し成分(d)が0.1~15質量部である。
成分(a)の上限を超えると鉛筆硬度とテーバー摩耗性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性が悪化し、また、耐溶剤性も悪化する。下限未満では脆くなって、テーバー摩耗性、柔軟性、耐衝撃性が悪化する。また、耐水性も悪化する。
成分(b)の上限を超えると接着性が悪化し、脆くなって、鉛筆硬度およびテーバー摩耗性が悪化し、また、耐水性、柔軟性、耐衝撃性も悪化する。下限未満では接着性が悪化し、耐水性、鉛筆硬度とテーバー摩耗性、表面平滑性が悪化する。
成分(c)の上限を超えると軟質化して鉛筆硬度とテーバー摩耗性が悪化する。また、耐水性も悪化する。また、接着性が悪化し、全光線透過率も悪化する。下限未満では、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また、接着性、耐水性も悪化する。
成分(d)の上限を超えると収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化する。また接着性が悪化し、表面平滑性も悪化する。下限未満では硬化しない。
成分(a)の上限を超えると鉛筆硬度とテーバー摩耗性、表面平滑性、柔軟性、耐衝撃性が悪化し、また、耐溶剤性も悪化する。下限未満では脆くなって、テーバー摩耗性、柔軟性、耐衝撃性が悪化する。また、耐水性も悪化する。
成分(b)の上限を超えると接着性が悪化し、脆くなって、鉛筆硬度およびテーバー摩耗性が悪化し、また、耐水性、柔軟性、耐衝撃性も悪化する。下限未満では接着性が悪化し、耐水性、鉛筆硬度とテーバー摩耗性、表面平滑性が悪化する。
成分(c)の上限を超えると軟質化して鉛筆硬度とテーバー摩耗性が悪化する。また、耐水性も悪化する。また、接着性が悪化し、全光線透過率も悪化する。下限未満では、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また、接着性、耐水性も悪化する。
成分(d)の上限を超えると収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化する。また接着性が悪化し、表面平滑性も悪化する。下限未満では硬化しない。
成分(a)、(b)、(c)、(d)の好ましい配合割合は、成分(a)、(b)、(c)の合計量を100質量%としたときに、成分(a)25 ~35質量%、成分(b)55 ~65質量%、成分(c)3~15 質量%であり、前記成分(a)~(c)の合計100質量部に対し成分(d)が紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤から選択される場合は5~10質量部であり、有機過酸化物である場合は0.1~5質量部である。
成分(c)のさらに好ましい下限は上記基材(B)との接着性の観点から、5質量%以上である。
本発明の塗料の製造方法としては、前記各成分(a)~(d)を所定の割合で混合した後、適当な攪拌機(例えば攪拌機と脱泡装置が融合したマゼルスターKK-250S(クラボウ製))で攪拌することにより行なえばよい。
本発明の塗料は、有機溶剤に希釈せずとも、作業上有利な粘度を有する。例えば、本発明の塗料は、25℃における粘度(B型粘度計による測定)が、例えば20~2000mPa・s、好ましくは100~1500mPa・sである。なお、必要に応じて有機溶剤による希釈も行うことができる。
また本発明の塗料には、必要に応じて重合促進剤、無機質充填剤、顔料等を適宜配合できる。
また本発明の塗料には、必要に応じて重合促進剤、無機質充填剤、顔料等を適宜配合できる。
また本発明の塗料は、さらに機能性材料を配合し、所望の機能性を付与することができる。この場合の本発明の塗料は、該機能性材料に所望の効果を発揮させるためのバインダーまたはビヒクルとして作用する。機能性材料としては、例えば、赤外線吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料等が挙げられる。
赤外線吸収材料としては、例えばカーボンナノチューブ、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、セシウム含有酸化タングステン、ATO(アンチモン-錫複合酸化物又はアンチモンドープ酸化錫)、ITO(インジウム-錫複合酸化物)等が挙げられる。赤外線吸収材料の配合量は、所望の赤外線吸収性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
紫外線吸収材料としては、例えば、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系等の有機系化合物、前述したカーボンナノチューブ、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化セリウム、二酸化チタン微粒子を酸化鉄で複合化処理してなるハイブリッド無機粉体、酸化セリウム微粒子の表面を非結晶性シリカでコーティングしてなるハイブリッド無機粉体等の無機系化合物が挙げられる。紫外線吸収材料の配合量は、所望の紫外線吸収性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
帯電防止材料としては、例えば金属酸化物及び金属塩が挙げられ、該金属酸化物としては、例えば前述した酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、ATO、ITO、酸化錫、五酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、前述したカーボンナノチューブも利用できる。帯電防止材料の配合量は、所望の帯電防止性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
電磁波シールド材料としては、導電性粒子が挙げられ、例えば (1)カーボン粒子ないし粉末; (2)ニッケル、インジウム、クロム、金、バナジウム、すず、カドミウム、銀、プラチナ、アルミ、銅、チタン、コバルト、鉛等の金属又は合金或いはこれらの導電性酸化物の粒子ないし粉末;(3)ポリスチレン、ポリエチレン等のプラスチック粒子の表面に上記(1)、(2)の導電性材料のコーティング層を形成したもの等が挙げられる。電磁波シールド材料の配合量は、所望の電磁波シールド性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、60~90質量%の範囲が挙げられる。
赤外線吸収材料としては、例えばカーボンナノチューブ、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、セシウム含有酸化タングステン、ATO(アンチモン-錫複合酸化物又はアンチモンドープ酸化錫)、ITO(インジウム-錫複合酸化物)等が挙げられる。赤外線吸収材料の配合量は、所望の赤外線吸収性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
紫外線吸収材料としては、例えば、サリシレート系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、置換アクリロニトリル系、トリアジン系等の有機系化合物、前述したカーボンナノチューブ、酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化セリウム、二酸化チタン微粒子を酸化鉄で複合化処理してなるハイブリッド無機粉体、酸化セリウム微粒子の表面を非結晶性シリカでコーティングしてなるハイブリッド無機粉体等の無機系化合物が挙げられる。紫外線吸収材料の配合量は、所望の紫外線吸収性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
帯電防止材料としては、例えば金属酸化物及び金属塩が挙げられ、該金属酸化物としては、例えば前述した酸化亜鉛、アルミニウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、ATO、ITO、酸化錫、五酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化アルミニウム等が挙げられる。また、前述したカーボンナノチューブも利用できる。帯電防止材料の配合量は、所望の帯電防止性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、0.1~30質量%の範囲が挙げられる。
電磁波シールド材料としては、導電性粒子が挙げられ、例えば (1)カーボン粒子ないし粉末; (2)ニッケル、インジウム、クロム、金、バナジウム、すず、カドミウム、銀、プラチナ、アルミ、銅、チタン、コバルト、鉛等の金属又は合金或いはこれらの導電性酸化物の粒子ないし粉末;(3)ポリスチレン、ポリエチレン等のプラスチック粒子の表面に上記(1)、(2)の導電性材料のコーティング層を形成したもの等が挙げられる。電磁波シールド材料の配合量は、所望の電磁波シールド性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば本発明の塗料中、60~90質量%の範囲が挙げられる。
本発明の塗料は、基材上に塗布し、硬化させることができる。塗布方法としては、スピンコート法、(ドクター)ナイフコート法、マイクログラビヤコート法、ダイレクトグラビヤコート法、オフセットグラビヤ法、リバースグラビヤ法、リバースロールコート法、(マイヤー)バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法、ディップコート法等(例えばスピンコート法の装置としてマニュアルスピナー(株)エイブル製ASS-301型)が挙げられる。なお、成分(d)として紫外線反応開始剤や電子線反応開始剤を用いた場合には、紫外線または電子線を照射することにより塗料を硬化させることができる。照射条件としては、例えば紫外線を採用する場合、照射強度150~1000mJ/cm2、照射時間1~60秒が挙げられる。また成分(d)として有機過酸化物を用いた場合には、例えば100~150℃に加熱することにより塗料を硬化させることができる。
硬化後の塗料の厚さは、価格と性能の観点から、例えば2~200μm、好ましくは5~150μm、さらに好ましくは10~100μmである。
本発明の塗料は、従来特別なプライマー等を用いなければ通常塗料の接着および硬化が不可であった各種基材、例えばガラス;ポリカーボネート;アクリル系樹脂(例えばポリメチルメタクリレートPMMA);ポリエステル系樹脂(例えばポリエチレンテレフタレートPET);軟質および硬質塩化ビニル樹脂;またはスチレン系樹脂(例えばアクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体ABSやポリスチレン樹脂PS)からなる基材(B)上に、プライマー等を使用せずとも、接着性良く硬化した塗料の層(A)を形成することができる。(コスト面等で可能であれば基材上にプライマーを使用する場合にはさらに強固な密着性が得られる。)
このような本発明の塗料の層(A)と基材(B)とを、前記層(A)および層(B)が接するようにして形成された積層体は、例えばディスプレイパネル、各種機器のパネルカバー、車両用ガラス、各種プラスチック製品に有用であり、塗料に機能性材料を配合し、基材(B)としてガラスを用いた場合は、UV吸収ガラス、IR吸収ガラス、電磁波吸収ガラス、発光ガラスとして用いることができる。
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されるものではない。
実施例および比較例で使用した原料は以下の通りである。
成分(a-1)ビニルエステル樹脂
(i)ウレタンアクリレート
サートマー社製 CN975 芳香族ウレタンアクリレート、タイプ=ポリエステル、60℃粘度=500、官能基数=6
(ii)ポリエステルアクリレート
サートマー社製 CN292 ポリエステルアクリレート、タイプ=脂肪族ポリエステル、25℃粘度=630、官能基数=4
(iii)エポキシアクリレート
サートマー社製 CNUVE151 エポキシアクリレート、タイプ=ポリエステル、25℃粘度=150,000、官能基数=2
(iv)ウレタンアクリレート
サートマー社製 CN963B80 ウレタンアクリレート(1,6-ヘキサンジオールジアクリレートHDDAブレンド)、タイプ=ポリエステル、60℃粘度=1,100、官能基数=2
成分(a-2)不飽和ポリエステル樹脂
昭和高分子社製、RIGOLAC 21E-A-2(商標)
成分(a-1)ビニルエステル樹脂
(i)ウレタンアクリレート
サートマー社製 CN975 芳香族ウレタンアクリレート、タイプ=ポリエステル、60℃粘度=500、官能基数=6
(ii)ポリエステルアクリレート
サートマー社製 CN292 ポリエステルアクリレート、タイプ=脂肪族ポリエステル、25℃粘度=630、官能基数=4
(iii)エポキシアクリレート
サートマー社製 CNUVE151 エポキシアクリレート、タイプ=ポリエステル、25℃粘度=150,000、官能基数=2
(iv)ウレタンアクリレート
サートマー社製 CN963B80 ウレタンアクリレート(1,6-ヘキサンジオールジアクリレートHDDAブレンド)、タイプ=ポリエステル、60℃粘度=1,100、官能基数=2
成分(a-2)不飽和ポリエステル樹脂
昭和高分子社製、RIGOLAC 21E-A-2(商標)
成分(b-1) 環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物
(i)BASF社製、N-ビニルカプロラクタム
沸点 117℃(10mm Hg)
蒸気圧 <0.1 mm Hg (20℃)
引火点 110℃
融点 35℃
粘度 3.5 cps (40℃)
成分(b-2)ジアクリレートモノマー
(i)BASF社製、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)
(ii)BASF社製、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)
(i)BASF社製、N-ビニルカプロラクタム
沸点 117℃(10mm Hg)
蒸気圧 <0.1 mm Hg (20℃)
引火点 110℃
融点 35℃
粘度 3.5 cps (40℃)
成分(b-2)ジアクリレートモノマー
(i)BASF社製、ジプロピレングリコールジアクリレート(DPGDA)
(ii)BASF社製、トリプロピレングリコールジアクリレート(TPGDA)
成分(c)変性剤
(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオール
出光興産社製、Poly bd R-15HT
粘度:1.5Pa・s/30℃、水酸基価:102.7mgKOH/g
(c-1-1-1)芳香族系ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油社製、URIC(商標)AC-006、前記式(4)で表されるヒマシ油由来のポリオール、粘度:0.7~1.5Pa・s/25℃、水酸基価:194~214mgKOH/g
(c-1-3)ポリイソプレン系ポリオール
出光興産社製、Poly ip(登録商標)分子末端に反応性の高い水酸基を備えたポリイソプレンタイプの液状ポリマー(水酸基価46.6mgKOH/mg、数平均分子量Mn=2500)
(c-2-1)ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油 URIC H-1262
ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物を含むポリオール 粘度:3,500~8,500Pa・s/25℃、酸価:4~15(単位mgKOH/g)、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)
(c-2-1)ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油 URIC H-2151U
ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物とテルペンフェノール類を含有するポリオール 粘度:3,500~8,500Pa・s/25℃、酸価:4~15(単位mgKOH/g)、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)
(c-1-3)ポリイソプレン系ポリオールの水素添加物
出光興産社製 エポール(商標)水酸基末端液状ポリオレフィン
(粘度(Pa・s/30℃)75、水酸基価(mgKOH/g) 50.5、数平均分子量2500)
(c-3-1)マレイン化ポリイソプレン
株式会社 クラレ LIR-420 (酸価(mgKOH/g) 40)
(c-3-2)マレイン酸変性ポリブタジエン
SARTOMER社製 Ricon130MA8 (粘度(Pa・s/30℃)6.5、酸価(mgKOH/g) 46、数平均分子量2700)
(c-3-2)マレイン酸変性ポリブタジエン
EVONIK社製 POLYVEST(商標) OC 800 S (ポリブタジエンにおける1,4-シス二重結合:75%、1,4-トランス二重結合:24%、ビニル結合:1%、マレイン化率:7.5%、数平均分子量:3300(GPC)、重量平均分子量:13,600(GPC)、粘度(20℃):6~9Pa・s(DIN53214にて測定)、酸価:70~90mgKOH/g、ヨウ素価:380~420g/100g、(チグラー-ナッタ触媒で重合))
(c-1-4)エポキシポリオール樹脂
DIC株式会社 EPICLON(商標)U-125-60BT
(粘度(Pa・s/30℃)70、水酸基価(mgKOH/g) 120)
(c-4-1)エポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物
アデカレジンEP-4100E(ADEKA 製;ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エポキシ当量190)
(c-4-2)エポキシ当量が500~700g/モルである飽和骨格を持つ重合体
クラレ社製L-207(KRATON LIQUID(商標) (エポキシ当量が590g/モルで、水酸基当量は7000g/モル、ガラス転移温度-53℃、完全飽和骨格(エポキシ化エチレン・プロピレン-エチレン・ブチレン-OH構造)を持つ重合体)
(c-1-2)ポリブタジエン系ポリオール
出光興産社製、Poly bd R-15HT
粘度:1.5Pa・s/30℃、水酸基価:102.7mgKOH/g
(c-1-1-1)芳香族系ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油社製、URIC(商標)AC-006、前記式(4)で表されるヒマシ油由来のポリオール、粘度:0.7~1.5Pa・s/25℃、水酸基価:194~214mgKOH/g
(c-1-3)ポリイソプレン系ポリオール
出光興産社製、Poly ip(登録商標)分子末端に反応性の高い水酸基を備えたポリイソプレンタイプの液状ポリマー(水酸基価46.6mgKOH/mg、数平均分子量Mn=2500)
(c-2-1)ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油 URIC H-1262
ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物を含むポリオール 粘度:3,500~8,500Pa・s/25℃、酸価:4~15(単位mgKOH/g)、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)
(c-2-1)ヒマシ油系ポリオール
伊藤製油 URIC H-2151U
ヒマシ油系ポリオールと全炭素数が12以上の酸性リン酸エステル化合物とテルペンフェノール類を含有するポリオール 粘度:3,500~8,500Pa・s/25℃、酸価:4~15(単位mgKOH/g)、水酸基価:240~290(単位mgKOH/g)
(c-1-3)ポリイソプレン系ポリオールの水素添加物
出光興産社製 エポール(商標)水酸基末端液状ポリオレフィン
(粘度(Pa・s/30℃)75、水酸基価(mgKOH/g) 50.5、数平均分子量2500)
(c-3-1)マレイン化ポリイソプレン
株式会社 クラレ LIR-420 (酸価(mgKOH/g) 40)
(c-3-2)マレイン酸変性ポリブタジエン
SARTOMER社製 Ricon130MA8 (粘度(Pa・s/30℃)6.5、酸価(mgKOH/g) 46、数平均分子量2700)
(c-3-2)マレイン酸変性ポリブタジエン
EVONIK社製 POLYVEST(商標) OC 800 S (ポリブタジエンにおける1,4-シス二重結合:75%、1,4-トランス二重結合:24%、ビニル結合:1%、マレイン化率:7.5%、数平均分子量:3300(GPC)、重量平均分子量:13,600(GPC)、粘度(20℃):6~9Pa・s(DIN53214にて測定)、酸価:70~90mgKOH/g、ヨウ素価:380~420g/100g、(チグラー-ナッタ触媒で重合))
(c-1-4)エポキシポリオール樹脂
DIC株式会社 EPICLON(商標)U-125-60BT
(粘度(Pa・s/30℃)70、水酸基価(mgKOH/g) 120)
(c-4-1)エポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物
アデカレジンEP-4100E(ADEKA 製;ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エポキシ当量190)
(c-4-2)エポキシ当量が500~700g/モルである飽和骨格を持つ重合体
クラレ社製L-207(KRATON LIQUID(商標) (エポキシ当量が590g/モルで、水酸基当量は7000g/モル、ガラス転移温度-53℃、完全飽和骨格(エポキシ化エチレン・プロピレン-エチレン・ブチレン-OH構造)を持つ重合体)
各ポリオールの特性は、次のようにして測定した。
・粘度測定方法
粘度計は、JIS K7117-1に従って、単一円筒型回転粘度計(B形TVC--5 )を用いて測定。
1.測定器に500mlビーカ(標準)を使用。
2.標準ロータは、低・中粘度用としてのM1~M4ロータ、中・高粘度用としてのH1~H7ロータの2種から選択
・水酸基価測定方法
水酸基価とは、試料1g中に含まれるOH基をアセチル化するために要する水酸化カリウムのmg数である。JIS K 1557-1に準じて、無水酢酸を用いて試料中のOH基をアセチル化し、使われなかった酢酸を水酸化カリウム溶液で滴定する。
・粘度測定方法
粘度計は、JIS K7117-1に従って、単一円筒型回転粘度計(B形TVC--5 )を用いて測定。
1.測定器に500mlビーカ(標準)を使用。
2.標準ロータは、低・中粘度用としてのM1~M4ロータ、中・高粘度用としてのH1~H7ロータの2種から選択
・水酸基価測定方法
水酸基価とは、試料1g中に含まれるOH基をアセチル化するために要する水酸化カリウムのmg数である。JIS K 1557-1に準じて、無水酢酸を用いて試料中のOH基をアセチル化し、使われなかった酢酸を水酸化カリウム溶液で滴定する。
A:空試験に用いた0.5mol/l水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
B:滴定に用いた0.5mol/l水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
f:ファクター
B:滴定に用いた0.5mol/l水酸化カリウムエタノール溶液の量(ml)
f:ファクター
・酸価測定方法
試料油1gに含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で表す JIS K 1557-5に準じて、
(1)終点pHの測定
200mLビーカに緩衝貯蔵液Bを10mL採取し、滴定溶剤を100mL加えて電極を浸け、30秒間で0.1pH以内の変化となったpHを緩衝の終点とする。
(2)酸価の測定
1.試料20gを200mLビーカに正確に秤量する。
2.トルエン・2-プロパノール・純水混合溶剤125mLを加え、0.1mol/L水酸化カリウム滴定液で滴定する。
(1)の結果 11.72 pHを終点として設定し、次式で酸価を求める。また、同手順でブランクを求める。
酸価(mgKOH/g)=(D-B)×K×F×M/S
D:滴定値(mL)
B:ブランク(0.085mL)
K:KOHの分子量(56.1)
F:滴定液のファクタ(1.000)
M:滴定液のモル濃度(0.1mol/L)
S:試料採取量(g)
試料油1gに含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのmg数で表す JIS K 1557-5に準じて、
(1)終点pHの測定
200mLビーカに緩衝貯蔵液Bを10mL採取し、滴定溶剤を100mL加えて電極を浸け、30秒間で0.1pH以内の変化となったpHを緩衝の終点とする。
(2)酸価の測定
1.試料20gを200mLビーカに正確に秤量する。
2.トルエン・2-プロパノール・純水混合溶剤125mLを加え、0.1mol/L水酸化カリウム滴定液で滴定する。
(1)の結果 11.72 pHを終点として設定し、次式で酸価を求める。また、同手順でブランクを求める。
酸価(mgKOH/g)=(D-B)×K×F×M/S
D:滴定値(mL)
B:ブランク(0.085mL)
K:KOHの分子量(56.1)
F:滴定液のファクタ(1.000)
M:滴定液のモル濃度(0.1mol/L)
S:試料採取量(g)
成分(d)成分ラジカル重合開始剤
(i)光重合開始剤
CIBA社製、IRGACURE(商標)819
ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド
(ii)熱重合開始剤
日油社製、パーヘキサ25B(1分半減期:179℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン
(i)光重合開始剤
CIBA社製、IRGACURE(商標)819
ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルフォスフィンオキサイド
(ii)熱重合開始剤
日油社製、パーヘキサ25B(1分半減期:179℃)、2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン
機能性材料
(i)カーボンナノチューブCNT:VGCF-S、昭和電工製、繊維径80nm、繊維長10μm
(ii)酸化亜鉛:23-K、ハクスイテック社製導電性酸化亜鉛、一次粒子径120~150μm
(iii)三酸化アンチモン:PATOX-U、日本精鉱株式会社製、平均粒径0.02μmの超微粒子品
(i)カーボンナノチューブCNT:VGCF-S、昭和電工製、繊維径80nm、繊維長10μm
(ii)酸化亜鉛:23-K、ハクスイテック社製導電性酸化亜鉛、一次粒子径120~150μm
(iii)三酸化アンチモン:PATOX-U、日本精鉱株式会社製、平均粒径0.02μmの超微粒子品
実施例1~21、比較例1~6
下記表1~7に示す配合割合(質量部)において、攪拌機を備えた容器中に成分(a)~(b)を入れ、常温で十分に攪拌し、その後、成分(c)を加え攪拌後、液温が常温になった時点で、成分(d)を添加して、溶け残りがないように十分攪拌し、塗料を得た。得られた接着剤組成物の25℃における粘度(mPa・s)を測定した。 すなわち、ハンディタイプのデジタル粘度計TVC-7形回転粘度計(東機産業社)を用いて、粘度に合わせた適当なロータ(0号~5号)を用いて、25℃粘度を測定した。結果を表1~7に併せて示す。
下記表1~7に示す配合割合(質量部)において、攪拌機を備えた容器中に成分(a)~(b)を入れ、常温で十分に攪拌し、その後、成分(c)を加え攪拌後、液温が常温になった時点で、成分(d)を添加して、溶け残りがないように十分攪拌し、塗料を得た。得られた接着剤組成物の25℃における粘度(mPa・s)を測定した。 すなわち、ハンディタイプのデジタル粘度計TVC-7形回転粘度計(東機産業社)を用いて、粘度に合わせた適当なロータ(0号~5号)を用いて、25℃粘度を測定した。結果を表1~7に併せて示す。
次に、各表に示す各種基材(B)(寸法:150mm×25mm×厚さ1mm)上に、スピンコート法により塗料を塗布し(塗布厚10μm)、これを空気下で500mJ/cm2のエネルギーの紫外線を照射して硬化させ、積層体を調製した。また、熱重合開始剤を使用した場合は、必要に応じて組成物に6%ナフテンコバルトを0~0.05質量部添加して、100℃で30分熱処理して硬化させた。
評価
(粘度)
JIS K7233に従い、25℃ において計TVC-7形回転粘度計を用いて測定した。単位をmPa・Sとし、無溶剤での作業性を維持する観点から、硬化剤組成物の粘度を下記の通り評価した。
○:粘度が1000mPa・S/25℃ 以下で、実用上使用可能な粘度。
△:粘度が1000~2000mPa・S/25℃ で、作業適用気温が制限されるので実用上好ましくない。
×:粘度が2000mPa・S/25℃ 以上で、作業性が悪いため、常温以下では溶剤で稀釈する必要がある。
(粘度)
JIS K7233に従い、25℃ において計TVC-7形回転粘度計を用いて測定した。単位をmPa・Sとし、無溶剤での作業性を維持する観点から、硬化剤組成物の粘度を下記の通り評価した。
○:粘度が1000mPa・S/25℃ 以下で、実用上使用可能な粘度。
△:粘度が1000~2000mPa・S/25℃ で、作業適用気温が制限されるので実用上好ましくない。
×:粘度が2000mPa・S/25℃ 以上で、作業性が悪いため、常温以下では溶剤で稀釈する必要がある。
(ヘーズ値および全光線透過率の測定)
ガラス基材へのコーティングサンプルを用いて、日本電色工業社製の測定器(商品名「COH-300A」)を用いて測定を行った。
ガラス基材へのコーティングサンプルを用いて、日本電色工業社製の測定器(商品名「COH-300A」)を用いて測定を行った。
(鉛筆硬度の測定)
ガラス基材へのコーティングサンプルを用いて、日本工業規格K 5400に記載されている鉛筆硬度測定法に準拠して測定を行った。
なお、サンプルの傷付きの有無の判定は、前記規格に準拠して測定者の肉眼にて行うが、傷つきの判定が微妙となる場合には、傷(凹部) の深さを市販の触針式表面粗さ計により測定し、異なる5個所で測定した深さの平均値が0.2μm以上である場合に「傷が発生した」と判定することとした。
ガラス基材へのコーティングサンプルを用いて、日本工業規格K 5400に記載されている鉛筆硬度測定法に準拠して測定を行った。
なお、サンプルの傷付きの有無の判定は、前記規格に準拠して測定者の肉眼にて行うが、傷つきの判定が微妙となる場合には、傷(凹部) の深さを市販の触針式表面粗さ計により測定し、異なる5個所で測定した深さの平均値が0.2μm以上である場合に「傷が発生した」と判定することとした。
(テーバー摩耗性の測定)
PC(ポリカーボネート)基材へのコーティングサンプルを用いて、テーバー摩耗試験(CS-10研摩紙、500g、20回)後、次式から求められる被膜ヘーズ値の摩耗前後の差(ΔH)で評価した。
ヘーズ(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
PC(ポリカーボネート)基材へのコーティングサンプルを用いて、テーバー摩耗試験(CS-10研摩紙、500g、20回)後、次式から求められる被膜ヘーズ値の摩耗前後の差(ΔH)で評価した。
ヘーズ(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
(密着性試験)
各基材に対して、日本工業規格K 5400に記載されている碁盤目テープ試験法に準拠して以下のように測定を行った。
碁盤目テープ試験(Cross-cut Test、塗布厚10μm(スピンコート法)):試験面(ハードコート層(A)側)にカッターナイフを用いて、1×1mm四方の碁盤目の切り傷を入れる。カッターガイドを使用する。碁盤目の数は、縦10個×横10個=100個入れる。碁盤目を入れた所にセロハンテープを強く圧着させ、テープの端を45°の角度で急速に引き剥がし、碁盤目の状態(剥離しないで残った碁盤目の個数)を見る。
各基材に対して、日本工業規格K 5400に記載されている碁盤目テープ試験法に準拠して以下のように測定を行った。
碁盤目テープ試験(Cross-cut Test、塗布厚10μm(スピンコート法)):試験面(ハードコート層(A)側)にカッターナイフを用いて、1×1mm四方の碁盤目の切り傷を入れる。カッターガイドを使用する。碁盤目の数は、縦10個×横10個=100個入れる。碁盤目を入れた所にセロハンテープを強く圧着させ、テープの端を45°の角度で急速に引き剥がし、碁盤目の状態(剥離しないで残った碁盤目の個数)を見る。
(耐水性試験)
各基材に対して、サンプルを沸騰水中(純水)に1時間浸せきした後に室内で自然乾燥させ、ハードコート層の外観の悪化の有無について目視観察した。
○:剥離やクラックの発生なし(1時間浸せき)
×:剥離やクラックの発生あり(1時間浸せき)
各基材に対して、サンプルを沸騰水中(純水)に1時間浸せきした後に室内で自然乾燥させ、ハードコート層の外観の悪化の有無について目視観察した。
○:剥離やクラックの発生なし(1時間浸せき)
×:剥離やクラックの発生あり(1時間浸せき)
耐衝撃試験
試験方法:25mm巾、1mm厚の鋼板にスピンコート法で15~20μmの厚みで塗料を塗布し、硬化後1m高さから1kgwの球状である重りを落下し以下の基準で評価を行った。
○:剥離しない
△:一部剥離・割れ
×:全面剥離・割れ
試験方法:25mm巾、1mm厚の鋼板にスピンコート法で15~20μmの厚みで塗料を塗布し、硬化後1m高さから1kgwの球状である重りを落下し以下の基準で評価を行った。
○:剥離しない
△:一部剥離・割れ
×:全面剥離・割れ
柔軟性
試験方法:25mm巾、1mm厚の鋼板にスピンコート法で15~20μmの厚みで塗料を塗布し、硬化後90度折り曲げ試験を行い以下の基準で評価を行った。
○:剥離しない
△:一部剥離・割れ
×:全面剥離・割れ
試験方法:25mm巾、1mm厚の鋼板にスピンコート法で15~20μmの厚みで塗料を塗布し、硬化後90度折り曲げ試験を行い以下の基準で評価を行った。
○:剥離しない
△:一部剥離・割れ
×:全面剥離・割れ
結果を表1~7に示す。
表1~7の実施例の結果を参照すると、各実施例の塗料は特定の前記成分(a)~(d)を特定量でもって配合しているため、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層との接着性が充分であり、硬度、耐水性、耐摩耗性、透明性、柔軟性、耐衝撃性が高次元でバランスされていることが分かる。
比較例1は、成分(a)の配合量が本発明で規定する下限未満であり、かつ成分(b)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、接着性が悪化し、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また耐水性、耐衝撃性、柔軟性も悪化した。
比較例2は、成分(a)の配合量が本発明で規定する上限を超え、成分(b)の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、接着性が悪化し、テーバー摩耗性、耐水性が悪化した。また、表面平滑性も悪化した。
比較例3は、成分(c)を配合していないので、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また、接着性、耐水性も悪化した。
比較例4は、成分(c)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化した。また、接着性が悪化し、全光線透過率、表面硬度も悪化した。
比較例5は、成分(d)の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、硬化が不十分であった。
比較例6は、成分(d)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化した。また接着性が悪化し、表面平滑性も悪化した。
なお、本発明の塗料の塗布厚を5μmで試験しても実施例1~25と同様に良好な結果が得られた。
比較例1は、成分(a)の配合量が本発明で規定する下限未満であり、かつ成分(b)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、接着性が悪化し、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また耐水性、耐衝撃性、柔軟性も悪化した。
比較例2は、成分(a)の配合量が本発明で規定する上限を超え、成分(b)の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、接着性が悪化し、テーバー摩耗性、耐水性が悪化した。また、表面平滑性も悪化した。
比較例3は、成分(c)を配合していないので、脆くなってテーバー摩耗性が悪化した。また、接着性、耐水性も悪化した。
比較例4は、成分(c)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化した。また、接着性が悪化し、全光線透過率、表面硬度も悪化した。
比較例5は、成分(d)の配合量が本発明で規定する下限未満であるので、硬化が不十分であった。
比較例6は、成分(d)の配合量が本発明で規定する上限を超えているので、収縮が大きくなりすぎて耐水性が悪化した。また接着性が悪化し、表面平滑性も悪化した。
なお、本発明の塗料の塗布厚を5μmで試験しても実施例1~25と同様に良好な結果が得られた。
実施例22~27
上記実施例と同様にして、下記表8~9に示す配合割合(質量部)において、本発明の塗料を調製し、該塗料100質量部に対し、機能性材料を下記所定量でさらに添加、混合した。
CNTを使用する例では、塗料100質量部に対して2質量部のCNTを添加、混合した。
酸化亜鉛を使用する例では、塗料100質量部に対して30質量部の酸化亜鉛を添加、混合した。
三酸化アンチモンを使用する例では、塗料100質量部に対して1質量部の三酸化アンチモンを添加、混合した。
このようにして得られた機能性材料を含む塗料について、表面抵抗および各種波長における光透過率を調べた。
表面抵抗は、サンプルとしてガラス基材(寸法:150mm×25mm×厚さ1mm)上に、スピンコート法により塗料を塗布し(塗布厚10μm)三菱化学(株)製 高抵抗率計ハイレスターUP(MCP―HT450型)にて、ASTM D257に準じて印加電圧500Vにて表面抵抗率(Ω/sq.)を測定した。各サンプルの抵抗率は5枚の測定値の平均値(n=5)とした。
可視光透過率は、JIS R-3106に則り、U-4000型自記分光光度計(日立製作所社製)による分光透過率曲線における波長 380~780nm におけるD光源に対する平均透過率で求めた。
紫外線透過率は、ISO/DIS 13837 B法に則り上記同様の手段で、波長 300~380nm における平均透過率を求めた。
赤外線透過率:ISO/DIS 13837 B法に則り上記同様の手段で、780nm~2000nmの平均透過率を求めた。
結果を表8~9に併せて示す。
上記実施例と同様にして、下記表8~9に示す配合割合(質量部)において、本発明の塗料を調製し、該塗料100質量部に対し、機能性材料を下記所定量でさらに添加、混合した。
CNTを使用する例では、塗料100質量部に対して2質量部のCNTを添加、混合した。
酸化亜鉛を使用する例では、塗料100質量部に対して30質量部の酸化亜鉛を添加、混合した。
三酸化アンチモンを使用する例では、塗料100質量部に対して1質量部の三酸化アンチモンを添加、混合した。
このようにして得られた機能性材料を含む塗料について、表面抵抗および各種波長における光透過率を調べた。
表面抵抗は、サンプルとしてガラス基材(寸法:150mm×25mm×厚さ1mm)上に、スピンコート法により塗料を塗布し(塗布厚10μm)三菱化学(株)製 高抵抗率計ハイレスターUP(MCP―HT450型)にて、ASTM D257に準じて印加電圧500Vにて表面抵抗率(Ω/sq.)を測定した。各サンプルの抵抗率は5枚の測定値の平均値(n=5)とした。
可視光透過率は、JIS R-3106に則り、U-4000型自記分光光度計(日立製作所社製)による分光透過率曲線における波長 380~780nm におけるD光源に対する平均透過率で求めた。
紫外線透過率は、ISO/DIS 13837 B法に則り上記同様の手段で、波長 300~380nm における平均透過率を求めた。
赤外線透過率:ISO/DIS 13837 B法に則り上記同様の手段で、780nm~2000nmの平均透過率を求めた。
結果を表8~9に併せて示す。
表8~9の実施例の結果を参照すると、各実施例の塗料は特定の前記成分(a)~(d)を特定量でもって配合し、そこに機能性材料を添加しているため、機能性材料を良好かつ均一に塗料中に分散させることができ、硬化した塗料の層に所望の機能性が付与されていることが分かる。
Claims (17)
- (a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなることを特徴とする塗料。 - 前記成分(a)が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレートおよびエポキシ(メタ)アクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の塗料。
- 前記成分(b)が、(b-1)環状構造および1個のエチレン性不飽和基を有する化合物、および、(b-2)ジアクリレート化合物から選ばれる少なくとも1種のモノマーであることを特徴とする請求項1または2に記載の塗料。
- 前記成分(c)が、水酸基価40~330mgKOH/gのポリオール(c-1);水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるポリオール(c-2);変性ゴム(c-3);およびエポキシ当量が150~700g/モルである化合物(c-4)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の塗料。
- 前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gのヒマシ油系ポリオール(c-1-1);水酸基価40~330mgKOH/gのポリブタジエン系ポリオール(c-1-2);および水酸基価40~330mgKOH/gのポリイソプレン系ポリオールまたはその水素添加物(c-1-3)からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項4に記載の塗料。
- 前記成分(c-1)が、水酸基価40~330mgKOH/gの芳香族系ヒマシ油系ポリオール(c-1-1-1)であることを特徴とする請求項5に記載の塗料。
- 前記成分(c-2)が、水酸基価40~330mgKOH/gであり、かつ酸価が2~20mgKOH/gであるヒマシ油系ポリオール(c-2-1)であることを特徴とする請求項4に記載の塗料。
- 前記成分(c-3)が酸変性ポリブタジエンまたは酸変性ポリイソプレンであることを特徴とする請求項4に記載の塗料。
- 前記成分(c-4)がエポキシ当量が150~250g/モルであるポリエポキシ化合物(c-4-1)であることを特徴とする請求項4に記載の塗料。
- 前記成分(c-4)がエポキシ当量が500~700g/モルである飽和骨格を持つ重合体(c-4-2)であることを特徴とする請求項4に記載の塗料。
- 前記塗料の被着体が、ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂であることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載の塗料。
- さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする請求項1~11のいずれかに記載の塗料。
- 前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項12に記載の塗料。
- (a)ビニルエステル樹脂または不飽和ポリエステル樹脂 20~40質量%
(b)ビニルモノマーおよび/または(メタ)アクリレートモノマー 50~70質量%
(c)変性剤 1~20質量%、
(ただし、前記成分(a)~(c)の合計は100質量%である)
および
(d)有機過酸化物、紫外線反応開始剤および電子線反応開始剤からなる群から選ばれる少なくとも1種のラジカル重合開始剤 前記成分(a)~(c)の合計100質量に対し0.1~15質量部
を含有してなる塗料の層(A)と、
ガラス、ポリカーボネート、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、硬質塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂またはスチレン系樹脂の層(B)と
を前記層(A)および層(B)が接するようにして形成された積層体。 - 前記塗料の層(A)が、さらに機能性材料を含有してなることを特徴とする請求項14に記載の積層体。
- 前記機能性材料が、赤外線吸収吸収材料、紫外線吸収材料、帯電防止材料および電磁波シールド材料からなる群から選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項15に記載の積層体。
- 前記塗料の層(A)の厚みが2~200μmであることを特徴とする請求項14~16のいずれかに記載の積層体。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/059253 WO2011151891A1 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 塗料および積層体 |
CN2011800268289A CN103038299A (zh) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | 涂料及粘接剂组合物、粘接方法以及层叠体 |
EP20110789807 EP2578650A4 (en) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | COMPOSITION FOR USE AS COATING MATERIAL, ADHESION METHOD AND LAMINATED PRODUCTS |
JP2012518402A JPWO2011152404A1 (ja) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | 塗料および接着剤組成物、接着方法ならびに積層体 |
KR20127033493A KR20130142882A (ko) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | 도료 및 접착제 조성물, 접착 방법 및 적층체 |
US13/701,304 US10590299B2 (en) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | Paint, adhesive composition, bonding method and laminate |
PCT/JP2011/062499 WO2011152404A1 (ja) | 2010-06-01 | 2011-05-31 | 塗料および接着剤組成物、接着方法ならびに積層体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/059253 WO2011151891A1 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 塗料および積層体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2011151891A1 true WO2011151891A1 (ja) | 2011-12-08 |
Family
ID=45066288
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2010/059253 WO2011151891A1 (ja) | 2010-06-01 | 2010-06-01 | 塗料および積層体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2011151891A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103045071A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-17 | 青岛博益特生物材料有限公司 | 一种保护涂料 |
WO2018230296A1 (ja) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 綜研化学株式会社 | コーティング用硬化性組成物および積層体 |
CN112852283A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-28 | 东莞大宝化工制品有限公司 | 一种自消光的uv木器涂料及其制备方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61278845A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂組成物 |
JPH0433968A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Koei Chem Co Ltd | 帯電防止性の優れた光硬化性樹脂組成物 |
JPH07312171A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Sony Corp | 陰極線管用接着剤及びその硬化物 |
JPH09143233A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-03 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 光硬化性液状樹脂組成物 |
JP2000144032A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Nippon Kayaku Co Ltd | 印刷インキ用樹脂組成物 |
JP2004182914A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Ge Toshiba Silicones Co Ltd | 光硬化型防曇剤組成物および防曇性被覆物品の製造方法 |
JP2006152085A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Toagosei Co Ltd | 硬化性組成物 |
JP2007186573A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | コーティング材組成物、硬化塗膜形成方法および成型品 |
-
2010
- 2010-06-01 WO PCT/JP2010/059253 patent/WO2011151891A1/ja active Application Filing
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61278845A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-09 | Hitachi Chem Co Ltd | 樹脂組成物 |
JPH0433968A (ja) * | 1990-05-29 | 1992-02-05 | Koei Chem Co Ltd | 帯電防止性の優れた光硬化性樹脂組成物 |
JPH07312171A (ja) * | 1994-05-17 | 1995-11-28 | Sony Corp | 陰極線管用接着剤及びその硬化物 |
JPH09143233A (ja) * | 1995-11-28 | 1997-06-03 | Japan Synthetic Rubber Co Ltd | 光硬化性液状樹脂組成物 |
JP2000144032A (ja) * | 1998-11-06 | 2000-05-26 | Nippon Kayaku Co Ltd | 印刷インキ用樹脂組成物 |
JP2004182914A (ja) * | 2002-12-05 | 2004-07-02 | Ge Toshiba Silicones Co Ltd | 光硬化型防曇剤組成物および防曇性被覆物品の製造方法 |
JP2006152085A (ja) * | 2004-11-26 | 2006-06-15 | Toagosei Co Ltd | 硬化性組成物 |
JP2007186573A (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-26 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | コーティング材組成物、硬化塗膜形成方法および成型品 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103045071A (zh) * | 2012-12-19 | 2013-04-17 | 青岛博益特生物材料有限公司 | 一种保护涂料 |
WO2018230296A1 (ja) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 綜研化学株式会社 | コーティング用硬化性組成物および積層体 |
JPWO2018230296A1 (ja) * | 2017-06-14 | 2020-04-16 | 綜研化学株式会社 | コーティング用硬化性組成物および積層体 |
CN112852283A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-05-28 | 东莞大宝化工制品有限公司 | 一种自消光的uv木器涂料及其制备方法 |
CN112852283B (zh) * | 2021-02-24 | 2022-04-19 | 东莞大宝化工制品有限公司 | 一种自消光的uv木器涂料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5813646B2 (ja) | 床材用塗料および床材 | |
US10590299B2 (en) | Paint, adhesive composition, bonding method and laminate | |
JP5368635B2 (ja) | 太陽電池バックシート用塗料組成物および太陽電池バックシート | |
WO2013031678A1 (ja) | 硬化性樹脂組成物 | |
JP5560326B2 (ja) | ハードコート塗料および成形体 | |
WO2011151891A1 (ja) | 塗料および積層体 | |
WO2011161817A1 (ja) | 塗料およびこれを用いたプライマー、インクジェット用インク | |
WO2011151890A1 (ja) | 接着剤組成物、接着方法および積層体 | |
WO2012042670A1 (ja) | 接着剤組成物、塗料組成物、接着方法および積層体 | |
WO2012017552A1 (ja) | 金属蒸着膜用塗料および積層体 | |
WO2011158362A1 (ja) | 二液型硬化性エポキシ樹脂組成物および積層体 | |
JP6487715B2 (ja) | 塗装体 | |
JP7235037B2 (ja) | 高分子電解質接着用、又は高分子電解質シール用硬化型組成物 | |
JP6624309B2 (ja) | 活性エネルギー線硬化型水性樹脂組成物及び無機材料薄膜用アンダーコート剤 | |
WO2011161827A1 (ja) | 接着剤組成物および積層体 | |
WO2012032588A1 (ja) | 塗料および積層体 | |
WO2011161812A1 (ja) | 塗料および積層体 | |
JP2009275091A (ja) | 光学機能部材一体型表示装置用接着剤組成物、光学機能部材一体型表示装置及びその製造方法 | |
WO2012017510A1 (ja) | 塗料および積層体 | |
JP7463101B2 (ja) | 接着剤 | |
WO2011161824A1 (ja) | 太陽電池パネル封止材用組成物およびこれを用いた太陽電池パネル | |
JP2012067247A (ja) | 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物、金属用コーティング剤およびプラスチック用コーティング剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 10852497 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 10852497 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |