JPH0476059A - コーティング膜の製造方法 - Google Patents
コーティング膜の製造方法Info
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野]
本発明は、金属、カラス、プラスチックス、その他塗装
物等の表面を保護するためのコーティング膜に関するも
のであり、更に詳しくは硬度、耐表面損傷性、耐熱性、
耐水性及び酊・1久性に優れたコーティング膜の製造方
法に関する。
物等の表面を保護するためのコーティング膜に関するも
のであり、更に詳しくは硬度、耐表面損傷性、耐熱性、
耐水性及び酊・1久性に優れたコーティング膜の製造方
法に関する。
「従来の技術及び発明が解決しようとする課題」紫外線
硬化性オルガノボリシロギザン組成物については、既に
各種のものが提案、実施されているが、 一長一短があ
って改良が必要とされている。例えばアクリル官能性シ
リコーン樹脂系のものとして特開昭61−11 +33
oq公報があるが、硬化被膜が脆く、耐表面損傷性に劣
るという欠点がある。また、コロイダルシリカと多官能
アクリl/−1〜モノマー及びアクリレ−1−シランの
加水分解物とからなるものとして特開昭58−175し
し号公報があるが、耐摩耗性に優れる反面可撓性、耐熱
性、耐候性等に劣る欠点がある。川に特定のアクリル官
能基を有するシロギサン単位とフェニルシロキザン単位
とを含有するアクリル官能性ポリオルガ、ノシ〔lギザ
ンと特定のポリアクリレ−1へをf社用するものとして
特開昭63−25.1407号公報が知られているが、
UV硬化特性に優れるものの、硬度、耐摩耗性の面では
まだ改良が必要−Cある。
硬化性オルガノボリシロギザン組成物については、既に
各種のものが提案、実施されているが、 一長一短があ
って改良が必要とされている。例えばアクリル官能性シ
リコーン樹脂系のものとして特開昭61−11 +33
oq公報があるが、硬化被膜が脆く、耐表面損傷性に劣
るという欠点がある。また、コロイダルシリカと多官能
アクリl/−1〜モノマー及びアクリレ−1−シランの
加水分解物とからなるものとして特開昭58−175し
し号公報があるが、耐摩耗性に優れる反面可撓性、耐熱
性、耐候性等に劣る欠点がある。川に特定のアクリル官
能基を有するシロギサン単位とフェニルシロキザン単位
とを含有するアクリル官能性ポリオルガ、ノシ〔lギザ
ンと特定のポリアクリレ−1へをf社用するものとして
特開昭63−25.1407号公報が知られているが、
UV硬化特性に優れるものの、硬度、耐摩耗性の面では
まだ改良が必要−Cある。
本発明は、これらの問題点を解決する目的でなされたも
のであり、コーティング膜において硬化被膜の脆さ、硬
度、耐表面損傷性、耐熱性、耐水性及び耐久性等につい
て改乃されたコーティング膜を提供することを目的とす
る。
のであり、コーティング膜において硬化被膜の脆さ、硬
度、耐表面損傷性、耐熱性、耐水性及び耐久性等につい
て改乃されたコーティング膜を提供することを目的とす
る。
[課題を解決するだめの手段]
本発明者らは上記目的を達成するため、鋭意検旧を重ね
た結果、特定のアクリル官能性基と特定の末端基構造と
を有する(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセス
ギオキザンと特定のポリ(メタ)アクリレ−1〜及び光
重合開始剤とを併用することにより、紫外線照射により
容易に初期硬化体が得られ、これは更に70〜180
℃の加熱を行なうことで硬度が高く、耐表面損傷性、耐
熱性、耐水性及び耐久性に優れた硬化体が得られること
を見出した。
た結果、特定のアクリル官能性基と特定の末端基構造と
を有する(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセス
ギオキザンと特定のポリ(メタ)アクリレ−1〜及び光
重合開始剤とを併用することにより、紫外線照射により
容易に初期硬化体が得られ、これは更に70〜180
℃の加熱を行なうことで硬度が高く、耐表面損傷性、耐
熱性、耐水性及び耐久性に優れた硬化体が得られること
を見出した。
すなわち、本発明は、
(A)下記−月9式(I)
CH,。
(TI )
■(7
で示される(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセ
スキオキザンであって、かつ側鎖であるR、及びR2は
同一である構造単位と異なる構造単位の両者を含む(メ
タ)アクリル官能性ポリオルガノシルセスキオキザン (B)下記一般式(nr)で示されるポリ(メタ)アク
リレート からなる紫外線硬化性組成物を用いて、まず基材表面を
コーティングし、紫外線で初期硬化せしめた後、70〜
180℃に加熱することにより未反応不飽和結合の重合
と、末端シラノール基とアルコキシ基との縮合反応を行
なわせることを特徴とするコーティング膜の製造方法に
関する。
スキオキザンであって、かつ側鎖であるR、及びR2は
同一である構造単位と異なる構造単位の両者を含む(メ
タ)アクリル官能性ポリオルガノシルセスキオキザン (B)下記一般式(nr)で示されるポリ(メタ)アク
リレート からなる紫外線硬化性組成物を用いて、まず基材表面を
コーティングし、紫外線で初期硬化せしめた後、70〜
180℃に加熱することにより未反応不飽和結合の重合
と、末端シラノール基とアルコキシ基との縮合反応を行
なわせることを特徴とするコーティング膜の製造方法に
関する。
本発明において(A)成分として使用されるアクリル又
はメタクリル官能性ポリオルガノシルセスキオキサンは
、上述したように下記一般式(1)で示されるシルセス
キオキサン単位から構成されるものであり、末端基はシ
ラノール基を常に含有し、他にメトキシ基及び/又はエ
トキシ基とから構成されるものである。
はメタクリル官能性ポリオルガノシルセスキオキサンは
、上述したように下記一般式(1)で示されるシルセス
キオキサン単位から構成されるものであり、末端基はシ
ラノール基を常に含有し、他にメトキシ基及び/又はエ
トキシ基とから構成されるものである。
及び
(C)光重合開始剤
ここで一般式(I)中R1、R2がアルキル基である場
合には、メチル、エチル、プロピル基のいずれかである
。炭素数4以上のアルキル基やフェニル基では紫外線硬
化後の硬化被膜の硬度、耐表面損傷性が不充分となり、
本発明の目的には不適である。
合には、メチル、エチル、プロピル基のいずれかである
。炭素数4以上のアルキル基やフェニル基では紫外線硬
化後の硬化被膜の硬度、耐表面損傷性が不充分となり、
本発明の目的には不適である。
また、R1及びR2の一部は下記一般式(II)に示さ
れるアクリロキシ又はメタクリロキシ結合を含むもので
ある。
れるアクリロキシ又はメタクリロキシ結合を含むもので
ある。
CH2=C−C−0−R8−(II)
−M9式(TI)中R7は水素原子又はメチル基であり
、R8は炭素数1〜12の非置換又は置換側炭化水素基
である。R8の非置換炭化水素基の例としては、メチレ
ン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレンなどのア
ルキレン基が挙げられ、またR8の置換基の例としては
アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキ
ル基又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の部
をハロゲン原子、シアン基などで置換した基等が挙げら
れる。
、R8は炭素数1〜12の非置換又は置換側炭化水素基
である。R8の非置換炭化水素基の例としては、メチレ
ン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレンなどのア
ルキレン基が挙げられ、またR8の置換基の例としては
アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキ
ル基又はこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の部
をハロゲン原子、シアン基などで置換した基等が挙げら
れる。
この(A)成分の置換基R1及びR2において、アクリ
ロキシ又はメタクリロキシ結合を含む基とアルキル基の
モル比は5〜50 : 95〜50が好ましい。アクリ
ロキシ又はメタクリロキシ結合を含む基が5モル%未満
だと紫外線硬化性が遅く、また50モル%以上のものは
紫外線硬化性は良好になるが、紫外線硬化に続く加熱硬
化による架橋密度の向」二に起因する性能向上が顕著と
ならず、結果として硬度、耐表面損傷性、耐熱性、耐水
性等に欠けるようになる。
ロキシ又はメタクリロキシ結合を含む基とアルキル基の
モル比は5〜50 : 95〜50が好ましい。アクリ
ロキシ又はメタクリロキシ結合を含む基が5モル%未満
だと紫外線硬化性が遅く、また50モル%以上のものは
紫外線硬化性は良好になるが、紫外線硬化に続く加熱硬
化による架橋密度の向」二に起因する性能向上が顕著と
ならず、結果として硬度、耐表面損傷性、耐熱性、耐水
性等に欠けるようになる。
一般式(I)において、末端基OR3、OR4、OR5
,OR6のいずれかはシラノール基であり、他はメトキ
シ基及び/又はエトキシ基から構成されるものである。
,OR6のいずれかはシラノール基であり、他はメトキ
シ基及び/又はエトキシ基から構成されるものである。
シラノール基とアルコキシ基とのモル比は20〜90
: 80〜10、好ましくは30〜80・70〜20で
ある。
: 80〜10、好ましくは30〜80・70〜20で
ある。
アルコキシ基がプロピル基以上の長鎖アルキル基では加
熱による縮合反応が遅く、本発明の目的には合致しない
。同様にシラノール基のみ、あるいはアルコキシ基のみ
でも縮合による三次元硬化反応が遅くやはり本発明の目
的には合致しない。
熱による縮合反応が遅く、本発明の目的には合致しない
。同様にシラノール基のみ、あるいはアルコキシ基のみ
でも縮合による三次元硬化反応が遅くやはり本発明の目
的には合致しない。
(A)成分の数平均分子量はGPC等の測定方法により
容易に測定されるが、800〜10.000の範囲が好
ましい。分子量が800未満では紫外線照射及び加熱後
の硬化被膜の耐表面損傷性及び耐水性等が不充分となる
他、硬化収縮が大きくなる欠点があり、逆に分子量が1
0.000を越える場合は末端基の存在とその縮合によ
る架橋密度の向−トの効果が低く、例えば紫外線硬化後
加熱処理による性能向上が不満足となる。
容易に測定されるが、800〜10.000の範囲が好
ましい。分子量が800未満では紫外線照射及び加熱後
の硬化被膜の耐表面損傷性及び耐水性等が不充分となる
他、硬化収縮が大きくなる欠点があり、逆に分子量が1
0.000を越える場合は末端基の存在とその縮合によ
る架橋密度の向−トの効果が低く、例えば紫外線硬化後
加熱処理による性能向上が不満足となる。
(A)成分をこのような分子@域のオリゴマとすること
により、紫外線硬化に伴う硬化収縮は般の紫外線硬化性
アクリル組成物の硬化収縮に比較して格段に低減され、
収縮に伴う基板のそり、被膜のクラックなどの弊害を回
避することが可能となる。−1ilQのアクリル化合物
では1−記のような分子量域のオリゴマーは粘度が高く
なりすぎて実用的でない。
により、紫外線硬化に伴う硬化収縮は般の紫外線硬化性
アクリル組成物の硬化収縮に比較して格段に低減され、
収縮に伴う基板のそり、被膜のクラックなどの弊害を回
避することが可能となる。−1ilQのアクリル化合物
では1−記のような分子量域のオリゴマーは粘度が高く
なりすぎて実用的でない。
本発明において(B)成分は下記一般式(nBで示され
るポリアクリレート又はポリメタクリレ−1−であり、 数式(III )中R9は水素原子又はメチル基であり
、R,oは異なる炭素原子に結合した多価炭化水素残基
又は多価アルコールと多塩基酸とで構成されるエステル
の残基を示し、℃は2以にの数である。
るポリアクリレート又はポリメタクリレ−1−であり、 数式(III )中R9は水素原子又はメチル基であり
、R,oは異なる炭素原子に結合した多価炭化水素残基
又は多価アルコールと多塩基酸とで構成されるエステル
の残基を示し、℃は2以にの数である。
この場合、Rloとして異なる炭素原子に結合した主鎖
に酸素を有するか又は有しない多価炭化水素残基を有す
るポリアクリレート又はポリメタクツレートは、有機多
価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのニスデ
ル化反応を公知の条イ1下に反応させることにより製造
することが出来る。
に酸素を有するか又は有しない多価炭化水素残基を有す
るポリアクリレート又はポリメタクツレートは、有機多
価アルコールとアクリル酸又はメタクリル酸とのニスデ
ル化反応を公知の条イ1下に反応させることにより製造
することが出来る。
なお、有機多価アルコールとしては、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、2.2.4−hトリチルー
1.3−ベンタンジオール、ジプロピレングリコール、
プロピレングリコ−1j、平均分子量約150〜約60
0を有するポリプロピレングリコール、トリエチレング
リコール、14−シクロヘキザンジメタノール、ネオペ
ンチルグリコール、2.2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピル、2.2−ジメチル−3−ヒドロキシプロバナ
ーh、平均分子量約150〜約600を有するポリエチ
レングリコール、22−ビス14−(2−ヒドロキシエ
トキシ)フェニル]プロパン、2.2−ビスF4− (
2−ヒドロキシプロポキシ)フJ−ニル]プロパン、ト
リエタノールアミン、2.3−ブタンジオール、テトラ
エヂレングノコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ブ〔1パン、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、1.4−ブタンジオール、約1.5当量のカブロ
ラウトンを含むトリメチロールプロパンのポリ力ブロラ
タトンエステル、約36当量の力ブロラクにンを含むト
リメ手ローハブロバンのボjカブロラク1−ンエステル
、2−エチル−1,3ヘキ勺ンシオール、1.5−ベン
クンジオル、トリプロピレングリコール、2,2−ビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、] 2.
6−ヘキザントリオール、1.3−プロパンジオール、
1.6−ヘヤザンシオール等が挙げられ、これらの一種
又は2種以上が使用し得る。
ル、ジエチレングリコール、2.2.4−hトリチルー
1.3−ベンタンジオール、ジプロピレングリコール、
プロピレングリコ−1j、平均分子量約150〜約60
0を有するポリプロピレングリコール、トリエチレング
リコール、14−シクロヘキザンジメタノール、ネオペ
ンチルグリコール、2.2−ジメチル−3−ヒドロキシ
プロピル、2.2−ジメチル−3−ヒドロキシプロバナ
ーh、平均分子量約150〜約600を有するポリエチ
レングリコール、22−ビス14−(2−ヒドロキシエ
トキシ)フェニル]プロパン、2.2−ビスF4− (
2−ヒドロキシプロポキシ)フJ−ニル]プロパン、ト
リエタノールアミン、2.3−ブタンジオール、テトラ
エヂレングノコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ブ〔1パン、グリセリン、トリメチロールプロ
パン、1.4−ブタンジオール、約1.5当量のカブロ
ラウトンを含むトリメチロールプロパンのポリ力ブロラ
タトンエステル、約36当量の力ブロラクにンを含むト
リメ手ローハブロバンのボjカブロラク1−ンエステル
、2−エチル−1,3ヘキ勺ンシオール、1.5−ベン
クンジオル、トリプロピレングリコール、2,2−ビス
(4−ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン、] 2.
6−ヘキザントリオール、1.3−プロパンジオール、
1.6−ヘヤザンシオール等が挙げられ、これらの一種
又は2種以上が使用し得る。
このようなポリアクリ1ノー1又はポリメタクツレート
としては、特に限定されるものではないが シエチレン
グリコールシくタフリレート、テ!−ラエヂレングリコ
ールジメタク1ル−ト、仔−1・面エチレングリコール
ジアクリレ=1・、ジエチレングリコールジアク11レ
ー1〜、トリメチロールプロパントリフクリレート、ベ
ン々j−リスリトールトリアクリレート及びトリメチロ
ールプロパントノメタクリレ−1・などが挙げられる。
としては、特に限定されるものではないが シエチレン
グリコールシくタフリレート、テ!−ラエヂレングリコ
ールジメタク1ル−ト、仔−1・面エチレングリコール
ジアクリレ=1・、ジエチレングリコールジアク11レ
ー1〜、トリメチロールプロパントリフクリレート、ベ
ン々j−リスリトールトリアクリレート及びトリメチロ
ールプロパントノメタクリレ−1・などが挙げられる。
また、R10として多価アルコールと多塩基酸とて構成
されるエステルの残基を有するポリアクリレート又はポ
リメタクリレ−1・を得る場合、多価アルコールとして
は、例えばエチレングリコル、1.2−プロピレングリ
コール、1.6−ヘキザンシオール、グリセリン、1−
リメチロールブロバン、1.2.6−ヘキザントリオー
ル、ソルピ1−−ル、ペンタエリスリトール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコールなどが挙げられる。
されるエステルの残基を有するポリアクリレート又はポ
リメタクリレ−1・を得る場合、多価アルコールとして
は、例えばエチレングリコル、1.2−プロピレングリ
コール、1.6−ヘキザンシオール、グリセリン、1−
リメチロールブロバン、1.2.6−ヘキザントリオー
ル、ソルピ1−−ル、ペンタエリスリトール、ジエチレ
ングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレン
グリコールなどが挙げられる。
一方、多塩基酸としでは、例えばフタル酸、テトラヒド
ロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、ハイミック酸、コハク酸、アジピン酸、ド
デカン酸、セパチン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマ
ール酸、ピロメリツ1−酸、トリメリフ1〜酸等の多塩
基酸又はその無水物などがある。なお、ニスデル残基R
、。は一種の多価アルコールと一種の多塩基酸であるこ
とを必要とセず、そわぞれ2種LJ寸−の多塩基酸から
構成されていても良い このようなポリエステルアクリレ−]・の具体例として
は、 (以下金山) R なと゛が挙げられる。
ロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、ハイミック酸、コハク酸、アジピン酸、ド
デカン酸、セパチン酸、マレイン酸、イタコン酸、フマ
ール酸、ピロメリツ1−酸、トリメリフ1〜酸等の多塩
基酸又はその無水物などがある。なお、ニスデル残基R
、。は一種の多価アルコールと一種の多塩基酸であるこ
とを必要とセず、そわぞれ2種LJ寸−の多塩基酸から
構成されていても良い このようなポリエステルアクリレ−]・の具体例として
は、 (以下金山) R なと゛が挙げられる。
本発明のコーティング膜に用いる紫外線硬化性組成物中
における(△)1ル分及び(B)成分の配合量(合計で
100重量部)は、(A)成分30〜95重量部 好ま
しくは4.0=90重量部に対して(B)成分70〜5
市量部、好ましくは60〜10重量部である。
における(△)1ル分及び(B)成分の配合量(合計で
100重量部)は、(A)成分30〜95重量部 好ま
しくは4.0=90重量部に対して(B)成分70〜5
市量部、好ましくは60〜10重量部である。
1 に
の(丁3)成分が70@量部を越えると、紫外線硬化後
、加執処理によっての縮合による架橋密度の向上の寄与
がノ12なく、本発明の目的には不満足になる仙 最終
的な硬化被膜の耐熱性、耐水性、耐摩耗性が劣り また
硬イ1収縮が大きいことに4よる弊害も生しる。(I3
)成分が5重量部未満であると紫外線を照射しても硬化
速度が遅く、好ましくない。
、加執処理によっての縮合による架橋密度の向上の寄与
がノ12なく、本発明の目的には不満足になる仙 最終
的な硬化被膜の耐熱性、耐水性、耐摩耗性が劣り また
硬イ1収縮が大きいことに4よる弊害も生しる。(I3
)成分が5重量部未満であると紫外線を照射しても硬化
速度が遅く、好ましくない。
本発明のコーティング膜に用いる紫外線硬化性組成物に
おいて、(A)、(B)成分の他に、重合性の単官能性
の不飽和基を有する化合物を併用し、希釈による粘度調
整、基材に対する密着性、帯電防止性、その他の性質を
改良することも可能である。
おいて、(A)、(B)成分の他に、重合性の単官能性
の不飽和基を有する化合物を併用し、希釈による粘度調
整、基材に対する密着性、帯電防止性、その他の性質を
改良することも可能である。
この種のモノマーとしては幅広い選択が可能であるが、
メチルメタクリレ−1−12−エチルへキシルメタクリ
1ノート、シクロヘキシルアクリレト、イソボルニルメ
タクリレート、グリシジルメタクリレ−1・、2−メタ
クリロイルオキシエ手ルアシッドホスフx−、−1−、
メタクリル酸、N−ビニル−2−ピロリドン、又チレン
などが例示し得し 本発明において使用される(C)成分である光重合開始
剤としては、従来公知とされている種々のものを使用す
ることがてき、置体的にはアセトフェノン、プロピオフ
ェノ゛ノ、ベンゾフェノン、キサン1〜−ル、フルオレ
ノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アンスラキノン
、3−メチルアセ1〜フエノン、4−クロロベンゾフェ
ノン、4゜4°ジメ[・キシベンゾフェノンなどが例示
される。
メチルメタクリレ−1−12−エチルへキシルメタクリ
1ノート、シクロヘキシルアクリレト、イソボルニルメ
タクリレート、グリシジルメタクリレ−1・、2−メタ
クリロイルオキシエ手ルアシッドホスフx−、−1−、
メタクリル酸、N−ビニル−2−ピロリドン、又チレン
などが例示し得し 本発明において使用される(C)成分である光重合開始
剤としては、従来公知とされている種々のものを使用す
ることがてき、置体的にはアセトフェノン、プロピオフ
ェノ゛ノ、ベンゾフェノン、キサン1〜−ル、フルオレ
ノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アンスラキノン
、3−メチルアセ1〜フエノン、4−クロロベンゾフェ
ノン、4゜4°ジメ[・キシベンゾフェノンなどが例示
される。
これらの光重合開始剤は1種類を単独でもしくは2種類
以1−を混合して使用することが出来る。
以1−を混合して使用することが出来る。
また、本発明においては上記の光重合開始剤と共に3級
アミン等のいわゆる増感助剤を用いて紫外線硬化性を一
層高める。−ともijT能である。3級アミンとしては
脂肪族、芳香族の各種3級アミンが使用凸■能であり、
N−ジメタツールアミン、トjエタノールアミン、N−
メ千ルシエタノールアミン、1・λ)T−デルアミン、
P−シメヂ)レアミノ安息香酸コーチルなどが例示され
る。
アミン等のいわゆる増感助剤を用いて紫外線硬化性を一
層高める。−ともijT能である。3級アミンとしては
脂肪族、芳香族の各種3級アミンが使用凸■能であり、
N−ジメタツールアミン、トjエタノールアミン、N−
メ千ルシエタノールアミン、1・λ)T−デルアミン、
P−シメヂ)レアミノ安息香酸コーチルなどが例示され
る。
本発明においてこわらの光重合開始剤及び増感助剤は(
A)、(R)両成分の合計量100重量部に対して0.
1〜10重景部重量まし、<、更に好ましくは1〜4重
量部の範囲である。
A)、(R)両成分の合計量100重量部に対して0.
1〜10重景部重量まし、<、更に好ましくは1〜4重
量部の範囲である。
本発明においては、加熱番こよる硬化反応を促進するこ
とを目的として紫外線硬化性組成物に対して、加熱によ
り分解してラジカルを発生ずるような化合物、例えばア
ゾビス化合物、有機過酸化物等をあらかじめ添加してお
くことも可能であるなお、本発明の組成物には硬化物の
物性の改質を目的として、あるいは硬化物の用途等に応
じて、種々の物質や化合物を配合して硬化させることが
できる。これらの添加物としては熱重合防止剤としてハ
イドロキノン、P−メトキシフエノルなど、着色顔料と
してフタロシアニンブルーフタロシアニングリーン、チ
クンポワイ1−など、増粘剤としてシリカ、炭酸カルシ
ウム、カオリン、クレー、コロ、イダルシリ力など、各
種のU■吸11V i’jll、酸化防止剤など、更に
本発明の組成物の特徴を損なわない範囲で、使用目的に
応し通常のジオルガノポリシロキサン等を添加しても良
い。
とを目的として紫外線硬化性組成物に対して、加熱によ
り分解してラジカルを発生ずるような化合物、例えばア
ゾビス化合物、有機過酸化物等をあらかじめ添加してお
くことも可能であるなお、本発明の組成物には硬化物の
物性の改質を目的として、あるいは硬化物の用途等に応
じて、種々の物質や化合物を配合して硬化させることが
できる。これらの添加物としては熱重合防止剤としてハ
イドロキノン、P−メトキシフエノルなど、着色顔料と
してフタロシアニンブルーフタロシアニングリーン、チ
クンポワイ1−など、増粘剤としてシリカ、炭酸カルシ
ウム、カオリン、クレー、コロ、イダルシリ力など、各
種のU■吸11V i’jll、酸化防止剤など、更に
本発明の組成物の特徴を損なわない範囲で、使用目的に
応し通常のジオルガノポリシロキサン等を添加しても良
い。
上記のように調整された本発明のコーティング膜に用い
ろ紫外線硬化性組成物は金属、セラミックス、ガラス、
プラスチ・ツク等の基材の表面コト剤として有用である
。
ろ紫外線硬化性組成物は金属、セラミックス、ガラス、
プラスチ・ツク等の基材の表面コト剤として有用である
。
コーティングさねろ基材としては、金属、ガラス、プラ
スチックス、木材、セラミックス等特に限定する必要は
ない− コーティング方法は、スプレーコーティング、刷毛塗、
浸漬コーティング、フローコーティング、スピンコーテ
ィング等いずれの方法にも適用出来る。
スチックス、木材、セラミックス等特に限定する必要は
ない− コーティング方法は、スプレーコーティング、刷毛塗、
浸漬コーティング、フローコーティング、スピンコーテ
ィング等いずれの方法にも適用出来る。
本発明に係る組成物を紫外線硬化させるに際して使用さ
れる紫外線源としては、紫外線蛍光灯、高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、炭素アーク釘等があり その昭射
量は適′ビ選定し得る。
れる紫外線源としては、紫外線蛍光灯、高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、炭素アーク釘等があり その昭射
量は適′ビ選定し得る。
本発明のコーティング膜は上記のような紫外線による硬
化の後、更に70−180°Cて加熱処理オることによ
り未反応不飽和結合の重合と、末端のシラノール基とア
ルコキシ基との縮合反応を行なわせることができる。
化の後、更に70−180°Cて加熱処理オることによ
り未反応不飽和結合の重合と、末端のシラノール基とア
ルコキシ基との縮合反応を行なわせることができる。
加熱処理温度は70〜180°C1好ましくは100〜
150°Cであり、加熱温度が70°C未満では加熱処
理による効果が顕琲するのに長時間がかかりすぎ、逆に
180°Cを越える場合はコディング嗅の熱劣仕を伴う
ようになり好ましくはない。熱処理時間は10〜180
分、好ましくは20〜60分である− 1作 川] 本発明番こおいては、(メタ)アクリル官能性ラダー型
ポリオルガノシルセスキオキザンとポリ(メタ)アクリ
レートとの紫外線硬化性を利用して紫外線照射により二
次元硬化せしめ短時間のうちに硬化被膜を得ることがで
きるに の硬化被膜は更に加熱処理することにより、(メタ)ア
クリル官能性ラダー型ポリオルガノシルセスギオキ→J
ンの末端基のシラノール基とアルコキシ基との縮合反応
が起こり、更に架橋密度の高い硬化膜となる結果硬度、
耐摩耗性、1ii1薬品性等の一層の向上が期待し得る
。
150°Cであり、加熱温度が70°C未満では加熱処
理による効果が顕琲するのに長時間がかかりすぎ、逆に
180°Cを越える場合はコディング嗅の熱劣仕を伴う
ようになり好ましくはない。熱処理時間は10〜180
分、好ましくは20〜60分である− 1作 川] 本発明番こおいては、(メタ)アクリル官能性ラダー型
ポリオルガノシルセスキオキザンとポリ(メタ)アクリ
レートとの紫外線硬化性を利用して紫外線照射により二
次元硬化せしめ短時間のうちに硬化被膜を得ることがで
きるに の硬化被膜は更に加熱処理することにより、(メタ)ア
クリル官能性ラダー型ポリオルガノシルセスギオキ→J
ンの末端基のシラノール基とアルコキシ基との縮合反応
が起こり、更に架橋密度の高い硬化膜となる結果硬度、
耐摩耗性、1ii1薬品性等の一層の向上が期待し得る
。
[実施例]
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明す
る。実施例及び比較例中の1部Jは特に断りのないかぎ
り、「重量部」を示す。
る。実施例及び比較例中の1部Jは特に断りのないかぎ
り、「重量部」を示す。
なお、実施例及び比較例中の各物性値は下記の方法に従
って測定した。
って測定した。
[耐摩耗性1
#0000のスチールウールの束を荷重500gをかけ
ながら硬化被膜を15往復こすり、その後被膜についた
傷の程度を調べ、下記のように4ランクに分けて評価し
た。
ながら硬化被膜を15往復こすり、その後被膜についた
傷の程度を調べ、下記のように4ランクに分けて評価し
た。
A 全く傷がつかない
B:10本以内の傷がつく
C:10本以上の傷がつくが、なお光沢を保持している
D 無数の傷で光沢を失う
[表面硬度1
塗料甲鉛筆引かき試験機を用いて、JIS K540
1に準じて測定した。
1に準じて測定した。
[耐水性]
60℃の温水中に浸漬I−7.硬化被膜にクラック等の
異常の発生ずる時間を測定した。
異常の発生ずる時間を測定した。
〈△成分の合成例1〉
1pの四ツ「1フラスコにγ−メククリ[1ヤシプロピ
ル1ヘリメ1−キシシラン149g(0,6モル)、メ
チルトリエトギシシラ二ノ535g (3゜0(−ル)
、塩酸() 05重量%の水溶液108g及びP−メト
キリフェノール0.01gを仕込め、フラスコ内の温度
を60″Cまで昇温し、撹拌しながら30分間保持した
。続いて70°Cに昇温し、1時間反応さU′ノ、−6
次に無水硫酸ナトリウムてE’氷水後エバポレーターを
用いて脱溶媒したところMn= 1..420の△−1
成分が465g得られた。
ル1ヘリメ1−キシシラン149g(0,6モル)、メ
チルトリエトギシシラ二ノ535g (3゜0(−ル)
、塩酸() 05重量%の水溶液108g及びP−メト
キリフェノール0.01gを仕込め、フラスコ内の温度
を60″Cまで昇温し、撹拌しながら30分間保持した
。続いて70°Cに昇温し、1時間反応さU′ノ、−6
次に無水硫酸ナトリウムてE’氷水後エバポレーターを
用いて脱溶媒したところMn= 1..420の△−1
成分が465g得られた。
〈A成分の合成例2〉
IQ、の四゛ンロノラスニ1にγ−メタクリロキシフ゛
ロビルトリメ[−キシシラン]、49g(0,6モル)
、メチル1〜リメトキシシラン204g (]55モル
、塩酸0.05重量%の水溶液+08g、p−メトキリ
フェノール001gを仕込み、フラスコ内の温度を60
°Cまて昇温し、撹拌しながら60℃で30分間保持し
た。
ロビルトリメ[−キシシラン]、49g(0,6モル)
、メチル1〜リメトキシシラン204g (]55モル
、塩酸0.05重量%の水溶液+08g、p−メトキリ
フェノール001gを仕込み、フラスコ内の温度を60
°Cまて昇温し、撹拌しながら60℃で30分間保持し
た。
続いて70°Cに昇温し、1時間反応後、n−ブチルア
ミンQ、9gを滴下し、更に30分反応せしめた後、ギ
酸0゜5gを滴下し、70°Cて30分間保持した。
ミンQ、9gを滴下し、更に30分反応せしめた後、ギ
酸0゜5gを滴下し、70°Cて30分間保持した。
次に無水硫酸ナトリウノ\て脱水後、j−バボレーター
を用いて脱溶媒したとこるMr+−8,200のへ一2
成分が285g得られた。
を用いて脱溶媒したとこるMr+−8,200のへ一2
成分が285g得られた。
(実施例1)
合成例1の(Δ−1)成分60部、ジペンタエリスリト
ールへキサアクリレート30部、N−ビニル−2−ピロ
リドン10部、ベンゾフェノン3部、P−ジメチルアミ
ノ安息香酸エヂル3部を混合し、アルミニウム根土にス
プレー71− ディングにより塗布し、3KW高圧水銀
灯を用い距離20cmで1.5秒間照射し硬化させた。
ールへキサアクリレート30部、N−ビニル−2−ピロ
リドン10部、ベンゾフェノン3部、P−ジメチルアミ
ノ安息香酸エヂル3部を混合し、アルミニウム根土にス
プレー71− ディングにより塗布し、3KW高圧水銀
灯を用い距離20cmで1.5秒間照射し硬化させた。
次にこのアルミニウム析を加熱炉中に入れ160″Cで
30分間執処理を行な−た。1−の硬化mβつの諸物性
を第1表に示す。
30分間執処理を行な−た。1−の硬化mβつの諸物性
を第1表に示す。
(比較例1)
実施例1において、熱処理を行なわない以外は実施例1
と全く同じ処方により硬化被膜を形成した、この硬化被
膜の諸物性を第1表に示す。第1表の比較例1と実施例
1の竹節比較からU V照射後の加熱処、理に上って更
に性能向上が達成されていることが判る。
と全く同じ処方により硬化被膜を形成した、この硬化被
膜の諸物性を第1表に示す。第1表の比較例1と実施例
1の竹節比較からU V照射後の加熱処、理に上って更
に性能向上が達成されていることが判る。
(実施例2)
合成例2の(A−2)成分45部、ペンタエリスリ1〜
−−ルナトラアクリ1ノート40部、イソボルニルメタ
クリレ−ト15部、アセトフェノン25部、P−ジメ千
ルアミノ安息香酸エチル23部、トリエタノールアミン
0.2部、メチルセロソルブ8部を混合し、ポリカーボ
ネート根土にスピンコーティングにより膜を形成し、実
施例1と同様に紫外線昭射を行なった。次にこのポリカ
ボネ=1へ根を加熱炉に入れ、100″Cで1時間熱処
理を行なった。硬化被膜の諸物性を第1表に示J−0比
較例1よりも鉛筆硬度が低いように1えるが、これは基
材の性質が反映しているためである。
−−ルナトラアクリ1ノート40部、イソボルニルメタ
クリレ−ト15部、アセトフェノン25部、P−ジメ千
ルアミノ安息香酸エチル23部、トリエタノールアミン
0.2部、メチルセロソルブ8部を混合し、ポリカーボ
ネート根土にスピンコーティングにより膜を形成し、実
施例1と同様に紫外線昭射を行なった。次にこのポリカ
ボネ=1へ根を加熱炉に入れ、100″Cで1時間熱処
理を行なった。硬化被膜の諸物性を第1表に示J−0比
較例1よりも鉛筆硬度が低いように1えるが、これは基
材の性質が反映しているためである。
第1表
(実施例3)
実施例1−C紫外線硬化し、加熱硬化して得られた被覆
アルミ板を更に加熱炉に入れ、180℃で3時間加熱を
行ない、冷却後表面状態の観察を行なったが何ら異常は
認められず、硬化被膜の高い耐熱性が確認された。
アルミ板を更に加熱炉に入れ、180℃で3時間加熱を
行ない、冷却後表面状態の観察を行なったが何ら異常は
認められず、硬化被膜の高い耐熱性が確認された。
(実施例4)
実施例2て紫外線硬化し、加熱硬化して得られた被覆ポ
リカーボネート扱に対して、カーボンアークザンシャー
インウェザーメーター試験を行なった。1000時間後
もほとんど硬化被膜に異常は認められず、耐候性i、1
T(fjれていることが確認された。
リカーボネート扱に対して、カーボンアークザンシャー
インウェザーメーター試験を行なった。1000時間後
もほとんど硬化被膜に異常は認められず、耐候性i、1
T(fjれていることが確認された。
[発明の効果]
本発明のコーティング膜の製造方法においては、(A)
成分の(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセスキ
オキザンと(B)成分のポリ(メタ)アクリレートとか
らなる組成物を塗布し、紫外線により初期硬化を行なっ
た後、加熱処理をすることにより耐表面損傷性の優れた
バートコ−1〜膜を製造でき、またこの硬化して得られ
る硬質膜は硬度、耐水性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性に
優れる他、硬化の際の硬化収縮率も少ないので光学関係
、電子関係の用途に広く利用できる。
成分の(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセスキ
オキザンと(B)成分のポリ(メタ)アクリレートとか
らなる組成物を塗布し、紫外線により初期硬化を行なっ
た後、加熱処理をすることにより耐表面損傷性の優れた
バートコ−1〜膜を製造でき、またこの硬化して得られ
る硬質膜は硬度、耐水性、耐熱性、耐候性、耐摩耗性に
優れる他、硬化の際の硬化収縮率も少ないので光学関係
、電子関係の用途に広く利用できる。
したがって、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレ
ート等のプラスチックのハードコートとしても利用でき
るものである。
ート等のプラスチックのハードコートとしても利用でき
るものである。
Claims (3)
- (1)(A)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) [式中R_3、R_4、R_5、R_6は水素原子、メ
チル基、エチル基から選ばれた2種以上の基の共存を示
し、水素原子は常に含まれるものとする。 また、式中R_1、R_2は炭素数が1〜3のアルキル
基又は下記一般式(II)で示される(メタ)アクリロキ
シ結合の両者を含む基である。mは重合度を示す。] ▲数式、化学式、表等があります▼(II) [式中、R_7は水素原子又はメチル基、R_8は炭素
数1〜12の非置換又は置換二価炭化水素基を示す。] で示される(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセ
スキオキサンであって、かつ側鎖であるR_1及びR_
2は同一である構造単位と異なる構造単位の両者を含む
(メタ)アクリル官能性ポリオルガノシルセスキオキサ
ン (B)下記一般式(III)で示されるポリ(メタ)アク
リレート ▲数式、化学式、表等があります▼(III) [式中R_9は水素原子又はメチル基であり、R_1_
0は異なる炭素原子に結合した多価炭化水素残基又は多
価アルコールと多塩基酸とで構成されるエステルの残基
を示し、lは2以上の数である。] 及び (C)光重合開始剤 からなる紫外線硬化性組成物を用いて、まず基材表面を
コーティングし、紫外線で初期硬化せしめた後、70〜
180℃に加熱することにより未反応不飽和結合の重合
と、末端シラノール基とアルコキシ基との縮合反応を行
なわせることを特徴とするコーティング膜の製造方法。 - (2)(A)成分のR_1及びR_2において、(メタ
)アクリロキシ結合を含む基とアルキル基のモル比が5
〜50:95〜50である特許請求の範囲第1項記載の
コーティング膜の製造方法。 - (3)(A)成分の数平均分子量が800〜10,00
0である特許請求の範囲第1項又は第2項記載のコーテ
ィング膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188321A JP2975402B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | コーティング膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188321A JP2975402B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | コーティング膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0476059A true JPH0476059A (ja) | 1992-03-10 |
| JP2975402B2 JP2975402B2 (ja) | 1999-11-10 |
Family
ID=16221562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188321A Expired - Fee Related JP2975402B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | コーティング膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2975402B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0678545A3 (ja) * | 1994-04-14 | 1995-11-22 | Toyoda Automatic Loom Works | |
| JPH09151334A (ja) * | 1995-11-30 | 1997-06-10 | Toray Dow Corning Silicone Co Ltd | 電子部品保護材料組成物 |
| WO2008108390A1 (ja) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | Ube Industries, Ltd. | 光硬化性組成物およびこれを用いた硬化物 |
| WO2011105401A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 新日鐵化学株式会社 | コーティング剤組成物 |
-
1990
- 1990-07-17 JP JP2188321A patent/JP2975402B2/ja not_active Expired - Fee Related
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