JPH07196947A

JPH07196947A - コーティング組成物及びその硬化物

Info

Publication number: JPH07196947A
Application number: JP5349024A
Authority: JP
Inventors: Minoru Yokoshima; 実横島
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-01

Abstract

(57)【要約】【目的】硬化速度が速く、硬化物は、硬度が高く、密着
性に優れ、着色が少い硬化物を与えるコーティング組成
物及びその硬化物を提供する。【構成】３官能以上のポリ（メタ）アクリレート単量体
（Ａ）、ビニルエーテル化合物（Ｂ）、光カチオン重合
開始剤（Ｃ）及び光ラジカル重合開始剤（Ｄ）を含有す
ることを特徴とするコーティング組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐摩耗性コーティング
組成物に関し、特に紫外線硬化型耐摩耗性コーティング
剤に適する組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラスチック類、例えば、ポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリルレート、ポリスチレ
ン、スチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリ塩化
ビニル等を使用した物品が市場には多いが、これら材料
は比較的軟らかく、耐摩耗性にとぼしい事から、耐摩耗
性のコーティング剤を塗装する事が一般的に行われてい
る。耐摩耗性コーティング剤の中でも紫外線硬化型コー
ティング剤が、外観、省エネルギー等に優れていること
から普及してきており、又、各種のコーティング剤が提
案されている。例えば、特開昭５６−５９８７８等に記
載のコーティング剤を挙げる事ができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭５６−５９８７
８で提案されているコーティング剤はＮ−ビニルピロリ
ドンをその組成物の中に含む事を特徴としており、硬
度、硬化速度、密着性等に優れている。しかしながら、
Ｎ−ビニル・ピロリドンを使用すると硬化物が着色しや
すく、実用上は、問題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、本発明者らは鋭意研究した結果、硬度が高く、硬化
速度が速く、密着性に優れ、着色が少い硬化物を与える
耐摩耗性コーティング組成物を提供することに成功し、
本発明を完成した。すなわち、本発明は、３官能以上の
ポリ（メタ）アクリレート単量体（Ａ）、ビニルエーテ
ル化合物（Ｂ）、光カチオン重合開始剤（Ｃ）及び光ラ
ジカル重合開始剤（Ｄ）を含有することを特徴とするコ
ーティング組成物及びその硬化物に関する。

【０００５】本発明で使用するポリ（メタ）アクリレー
ト単量体（Ａ）の代表例としては、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールエタン
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、トリメチロールプロパンモノ又
はポリ（１〜５）プロポキシトリ（メタ）アクリレー
ト、トリメチロールプロパンモノ又はポリ（１〜５）エ
トキシトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトー
ルテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール
モノ又はポリ（１〜５）プロポキシテトラ（メタ）アク
リレート、ペンタエリスリトールモノ又はポリ（１〜
５）エトキシテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチ
ロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールとε−カプロラクトンとの付加物の（メ
タ）アクリレート、ペンタエリストールトリ（メタ）ア
クリレート又はジペンタエリスリトールペンタ（メタ）
アクリレートと有機ジイソシアネートとの反応物等を挙
げる事ができる。好ましいポリ（メタ）アクリレート単
量体（Ａ）としては、トリメチロールプロパントリアク
リレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート，ジペンタエリ
スリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトー
ルヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールとε−
カプロラクトンとの付加物のアクリレート化物等を挙げ
ることができる。ポリ（メタ）アクリレート単量体
（Ａ）の使用割合としては耐摩耗性コーティング組成物
の３０〜９４重量％が好ましく、特に好ましくは５０〜
８９重量％である。

【０００６】次に本発明で使用するビニルエーテル化合
物（Ｂ）の代表例としては、ジエチレングリコールジビ
ニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテ
ル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペン
タエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレン
グリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジ
ビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエー
テル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、シ
クロヘキサンジメチロールジビニルエーテル、ｎ−ブタ
ン−１，４−ジビニルエーテル、トリメチロールプロパ
ントリビニルエーテル、ポリエステルポリビニルエーテ
ル、ポリウレタンポリビニルエーテル等を挙げることが
できる。好ましいビニルエーテル化合物（Ｂ）として
は、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラ
エチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサン
ジメチロールビニルエーテル等を挙げることができる。
ビニルエーテル化合物（Ｂ）の使用割合としては耐摩耗
性コーティング組成物の５〜７０重量％が好ましく、特
に好ましくは１０〜５０重量％である。

【０００７】本発明に用いられる光カチオン重合開始剤
（Ｃ）の具体例としては、例えば、ビス〔４−（ジ−
〔４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕スルホニ
オ）−フェニル〕スルフィドビス−ヘキサフルオロフォ
スフェート（旭電化工業（株）製、ＳＰ−１５０、プロ
ピレンカーボネート７３％希釈品）、ビス〔４−（ジ−
〔４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕スルホニ
オ）−フェニル〕スルフィドビス−ヘキサフルオロアン
チモネート（旭電化工業（株）製、ＳＰ−１７０、プロ
ピレンカーボネート４０％希釈品）、ビス〔４−（ジフ
ェニルスルホニオ）フェニル〕スルフィドビス−ヘキサ
フルオロフォスフェート（デグーサ（株）製、デガキュ
アーＫＩ８５、プロピレンカーボネート３０〜４０％希
釈品）、ビス〔４−（ジフェニルスルホニオ）フェニ
ル〕スルフィドビス−ヘキサフルオロアンチモネート、
トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネー
ト等を挙げることができる。その使用量は本発明の組成
物中０．１〜１０重量％が好ましく、特に１〜５重量％
が好ましい。

【０００８】本発明で用いられる光ラジカル重合開始剤
（Ｄ）の具体例としては、例えば１−ヒドロキシシクロ
ヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル
プロピオフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，
４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキサイド等を挙げることができる。その使用量は本発
明の組成物中０．１〜１５重量％が好ましく、特に１〜
７重量％が好ましい。

【０００９】本発明の組成物には、（Ａ）成分以外の
（メタ）アクリレート化合物、（例えば、テトラヒドロ
フルフリル（メタ）アクリレート、カルビトール（メ
タ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレ
ート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、フェニルグリシジル
エーテルの（メタ）アクリレート、トリプロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメ
チロールジ（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン
酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ビ
スフェノールＡのエチレンオキサイド付加物のジ（メ
タ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウ
レタン（メタ）アクリレート等）やエポキシ化合物を使
用することもできる。本発明の組成物には、更に必要に
応じてシリカ、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機
顔料からなる微粒子、あるいは架橋重合体、または架橋
共重合体よりなる有機微粒子、さらに酸化防止剤、紫外
線吸収剤、光安定剤、重合禁止剤などの安定剤、レベリ
ング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、顔料分散剤、帯
電防止剤、防曇剤、艶消剤、艶出剤など適宜少量添加し
てもよい。

【００１０】また、本発明の組成物を基材にスプレー、
はけ塗り、浸漬法、ロールコーター等で塗布する際、塗
工しやすくしたり、レベリング効果をもたせるための希
釈材として有機溶剤を適宜用いても差しつかえない。こ
の場合使用できる有機溶剤は、組成物とよく混合し、常
圧での沸点が５０℃以上２００℃以下のもので常温での
粘度が１０ｃｐｓ以下のものが好ましい。具体的には、
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロ
パノール、イソブタノール、ｎ−ブタノール等のアルコ
ール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン等の芳香族炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン
等のケトン類、その他ジオキサン、酢酸エチル、酢酸等
を用いることができる。本発明の組成物は各成分を均一
に溶解、混合することにより得ることができる。又本発
明の組成物の硬化物は常法により組成物を紫外線で照射
することにより得ることができる。

【００１１】通常、紫外線は、プラスチック成形品に組
成物を塗布後、照射して組成物を硬化させるのが好まし
い。紫外線の照射源としては蛍光ケミカルランプ、メタ
ルハライドランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、アーク
灯等が挙げられる。本発明の組成物をコーティングする
さいに使用されるプラスチック成形品を構成するベース
ポリマーとしては、熱可塑性樹脂がよく、例えば、ポリ
メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメタアク
リルイミド樹脂、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＭＳ樹
脂、塩化ビニール樹脂等が挙げられる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、実施例中の部は、重量部である。実施例１ペンタエリスリトールトリアクリレート６０部、ジペン
タエリスリトールヘキサアクリレート及びペンタアクリ
レート混合物（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＲＡＤＤ
ＰＨＡ）１０部、トリエチレングリコールジビニルエー
テル３０部、ビス〔４−（ジ−〔４−（２−ヒドロキシ
エチル）フェニル〕スルホニオ）−フェニル〕スルフィ
ドビス−ヘキサフルオロアンチモネート（旭電化工業
（株）製、ＳＰ−１７０、プロピレンカーボネート４０
％希釈品）１．７部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフ
ェニルケトン（チバ・ガイギー（株）製、イルガキュア
ー１８４）５部及びメトキノン（重合禁止材）０．０５
部を混合し耐摩耗性コーティング組成物Ａを調製した。
組成物Ａの硬化物の特性を表１に示す。

【００１３】実施例２ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート及びペンタ
アクリレート混合物（日本化薬（株）製、ＫＡＹＡＲＡ
ＤＤＰＨＡ）６０部、トリエチレングリコールジビニ
ルエーテル２０部、テトラエチレングリコールジビニル
エーテル１０部、シクロヘキサンジメチロールジビニル
エーテル１０部、トリフェニルスルホニウムヘキサフル
オロアンチモネート１部、１−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン５部及びメトキノン０．０５部を混合
し、耐摩耗性コーティング組成物Ｂを調製した。組成物
Ｂの硬化物の特性を表１に示す。

【００１４】実施例３トリメチロールプロパントリアクリレート５０部、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート２０部、テトラエ
チレングリコールジビニルエーテル３０部、ビス〔４−
（ジ−〔４−（２−ヒドロキシエチル）フェニル〕スル
ホニオ）−フェニル〕スルフィド、ビス−ヘキサフルオ
ロアンチモネート（旭電化工業（株）製、ＳＰ−１７
０、プロピレンカーボネート４０％希釈品）１．７部、
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン５部及び
メトキノン０．０５部を混合し耐摩耗性コーティング組
成物Ｃを調製した。組成物Ｃの硬化物の特性を表１に示
す。

【００１５】実施例４ジペンタエリスリトール１モルとε−カプロラクトン２
モルの反応物のヘキサアクレート（日本化薬（株）製、
ＫＡＹＡＲＡＤＤＰＣＡ−２０）６０部、トリエチレ
ングリコールジビニルエーテル３０部、１，４−ブタン
ジオールジビニルエーテル１０部、ビス〔４−（ジフェ
ニルスルホニオ）フェニル〕スルフィドビス−ヘキサフ
ルオロアンチモネート１部、１−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン５部及びメトキノン０．０５部を混
合し耐摩耗性コーティング組成物Ｄを調製した。組成物
Ｄの硬化物の特性を表１に示す。

【００１６】実施例５ペンタエリスリトールテトラアクリレート５０部、トリ
エチレングリコールジビニルエーテル４０部、シクロヘ
キサンジメチロールジビニルエーテル１０部、トリフェ
ニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフォネート１
部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン５部
及びメトキノン０．０５部を混合し、耐摩耗性コーティ
ング組成物Ｅを調製した。組成物Ｅの硬化物の特性を表
１に示す。

【００１７】比較例１実施例１の配合の内でトリエチレングリコールジビニル
エーテルのかわりにＮ−ビニル・ピロリドンを使用した
以外は実施例１と同様にして、耐摩耗性コーティング組
成物Ｆを調製した。組成物Ｆの硬化物の特性を表１に示
す。

【００１８】

【表１】表１耐摩耗性コーティング組成物ＡＢＣＤＥＦ硬化性（ｍＪ／ｃｍ²) ５０３５５０５０３５２７０耐摩耗性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 密着性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 着色性 ○ ○ ○ ○ ○ ×

【００１９】上記、表１において硬化性；Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅ及びＦの組成物を厚さ１ｍｍのポリカーボネート
樹脂の上にロールで塗り（厚み５μ）、次いで高圧水銀
ランプ（ランプ出力２ｋｗ）を平行に配した光源下８ｃ
ｍの位置で照射して硬化させた。硬化するまでの照射量
（ｍＪ／ｃｍ²）を求めた。

【００２０】耐摩耗性：上記の方法で塗布し、硬化した
ものを＃０００のスチールウールでかるくこすって評価
した。 ○・・・・ほとんど傷がつかない △・・・・やや傷がつく ×・・・・著しく傷がつく密着性：上記の方法で塗布し、硬化したものを、クロス
カット−セロテープ剥離テストを行った。 ○・・・・剥離目、目の欠けも全く生じない △・・・・若干、目の欠けがみられる ×・・・・剥離目、目の欠けが生じた着色性：上記の方法で塗布し硬化したものとポタカーボ
ネート樹脂（ブランク）を白い紙の上に置き、両者を比
較、観察した。 ○・・・・ブランクと差がない △・・・・ブランクに比してやや着色 ×・・・・ブランクに比して著しく着色

【００２１】表１の評価結果から明らかなように、本発
明の組成物は硬化速度が速くその硬化物は、耐摩耗性、
密着性、着色性に優れている。

【００２２】

【発明の効果】本発明の組成物は、硬化速度が速く、そ
の硬化物は、硬度が高く、密着性に優れ、着色が少く、
紫外線硬化性、耐摩耗性コーティング組成物に適する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３官能以上のポリ（メタ）アクリレート単
量体（Ａ）、ビニルエーテル化合物（Ｂ）、光カチオン
重合開始剤（Ｃ）及び光ラジカル重合開始剤（Ｄ）を含
有することを特徴とするコーティング組成物。
【請求項２】請求項１記載のコーティング組成物の硬化
物。