JPH09111151A

JPH09111151A - エマルション被覆材組成物

Info

Publication number: JPH09111151A
Application number: JP7293343A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fukushima; 洋福島; Yukihiro Ikegami; 幸弘池上; Yoshie Nagao; 好恵長尾
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1997-04-28
Anticipated expiration: 2015-10-17
Also published as: JP3819058B2

Abstract

(57)【要約】【課題】活性エネルギー線照射により基材表面に耐摩
耗性、耐熱性、耐薬品性に優れ、しかも耐水性、耐候
性、基材との密着性に優れた架橋硬化被膜を形成し得
る、低公害・低毒性で貯蔵安定性に優れ高固形分でも塗
工性の良好なエマルション被覆材組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）下記式［１］で表されるモノまた
はポリペンタエルスリトールの（メタ）アクリレート１
０〜７０重量部、（Ｂ）１分子中に２個以上のラジカル
重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ（メタ）ア
クリレート化合物５〜５０重量部、（Ｃ）ラジカル重合
可能なモノマー或いはオリゴマー０〜５０重量部、
（Ｄ）光重合開始剤０．１〜１０重量部、（Ｅ）界面活
性剤２〜２４重量部、（Ｆ）紫外線吸収剤０〜３０重量
部、（Ｇ）ヒンダードアミン系安定剤０〜５重量部から
なり、（Ａ）〜（Ｇ）合計量１００重量部に対し、
（Ｈ）水１０〜９００重量部を配合してなる。【化１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性エネルギー線
照射により基材上に耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性に優れ
た架橋硬化被膜を形成する低毒性のエマルション被覆材
組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメ
タクリルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチ
レン樹脂、ＡＳ樹脂等からなる合成樹脂成形品は、軽量
で耐衝撃性に優れ、透明性も良好であることから、自動
車用プラスチック材料として、ヘッドライト、グレージ
ング、計器類のカバー等にも用いられている。しかしな
がら、これらの合成樹脂成形品は、その表面の耐摩耗性
が不足しているため、他の硬い物との接触、摩擦、ひっ
かき等によって成形品表面に損傷を受け易く、製品とし
て商品価値を低下させ、また短期間で使用に耐えないも
のとするので、耐摩耗性の改善が強く望まれている。

【０００３】合成樹脂成形品の耐摩耗性の改善について
は、従来より種々検討され、例えばシリコン系、メラミ
ン系等の樹脂組成物からなる被覆材を合成樹脂成形品表
面に塗布し、加熱により架橋被膜を形成し、耐摩耗性を
向上させる方法が特開昭５６−１２２８４０号公報等で
提案されているが、これらの方法によって耐摩耗性はあ
る程度改善されるものの、熱ショック、熱水等に対する
耐久性や耐薬品性は不十分であり、硬化に時間を要する
ため生産性に問題がある。

【０００４】一方、活性エネルギー線硬化型の樹脂は、
その良好な生産性、低温硬化性、無溶剤または低溶剤で
あることに由来する低公害性等から幅広い分野で用いら
れている。しかしながら、無溶剤・低溶剤といえ、これ
らの樹脂を塗料として用いる場合、粘度調整等の目的で
溶剤を多量に添加しているのが現状である。

【０００５】近年、欧米では、環境保護の面から揮発性
有機溶剤の規制が実施され、有機溶剤を用いた樹脂組成
物は、無溶剤系或いは非溶剤系への転換を余儀なくされ
ている。これら環境保護は、地球的規模で行われている
ことから、日本でも近く規制強化が行われることが必至
であり、溶剤系樹脂の代替品の早急な開発が望まれてい
る。また、より向上した労働環境の改善が進められてい
る現在、人体に及ぼす悪影響の大きさからも揮発有機溶
剤の使用は問題となるものであり、この点でも塗料等に
用いられる樹脂の無溶剤化、非溶剤化が必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、活性
エネルギー線照射により基材表面に耐摩耗性、耐熱性、
耐薬品性に優れ、しかも耐水性、耐候性、基材との密着
性に優れた架橋硬化被膜を形成し得る、低公害・低毒性
で貯蔵安定性に優れ高固形分でも塗工性の良好なエマル
ション被覆材組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）下記一
般式［１］で表されるモノまたはポリペンタエルスリト
ールの（メタ）アクリレートから選ばれる少なくとも一
つの単量体１０〜７０重量部、（Ｂ）１分子中に少なく
とも２個のラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレ
タンポリ（メタ）アクリレート化合物５〜５０重量部、
（Ｃ）ラジカル重合可能なモノマー或いはオリゴマー０
〜５０重量部、（Ｄ）光重合開始剤０．１〜１０重量
部、（Ｅ）界面活性剤２〜２４重量部、（Ｆ）紫外線吸
収剤０〜３０重量部、（Ｇ）ヒンダードアミン系安定剤
０〜５重量部からなり、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計量が
１００重量部となる組成物に対し、（Ｈ）水１０〜９０
０重量部を配合したことを特徴とするエマルション被覆
材組成物、にある。

【０００８】

【化６】

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明において（メタ）ア
クリレート、（メタ）アクリル酸等とあるはアクリレー
トとメタクリレート、アクリル酸とメタクリル酸等を意
味して用いる。本発明の組成物における（Ａ）成分の前
記一般式［１］で表されるモノまたはポリペンタエルス
リトールの（メタ）アクリレートは、活性エネルギー線
の照射により良好な重合活性を示し、また高度な架橋密
度を有する耐摩耗性に優れた重合体を生成して基材表面
に耐摩耗性に優れた架橋被膜を形成する。（Ａ）成分と
しては、具体的には、ペンタエルスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエルスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエルスリトールトリ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエルスリトールテトラ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエルスリトールペンタ（メ
タ）アクリレート、ジペンタエルスリトールヘキサ（メ
タ）アクリレート、トリペンタエルスリトールテトラ
（メタ）アクリレート、トリペンタエルスリトールペン
タ（メタ）アクリレート、トリペンタエルスリトールヘ
キサ（メタ）アクリレート、トリペンタエルスリトール
ヘプタ（メタ）アクリレート、トリペンタエルスリトー
ルオクタ（メタ）アクリレート等が用いられ、また、こ
れらは、単独或いは２種以上混合して用いる。

【００１０】（Ａ）成分は、（Ｈ）成分が配合される前
の（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計量１００重量部中に占める
量として、１０〜７０重量部、好ましくは２５〜５０重
量部配合される。配合量が１０重量部未満では、十分な
耐摩耗性を有する硬化被膜が得られず、７０重量部を超
えると、硬化被膜にクラックを生じ易く、また硬化被膜
の耐熱性が低下する。

【００１１】（Ｂ）成分の１分子中に少なくとも２個の
ラジカル重合性不飽和二重結合を有するウレタンポリ
（メタ）アクリレート化合物は、硬化被膜の強靱性、可
撓性、耐熱性及び耐水性を向上させる成分であり、
（Ｂ）成分としては、ヒドロキシル基を有する（メタ）
アクリレートと分子内に２個以上のイソシアネート基を
有するポリイソシアネート化合物とのウレタン化反応生
成物や、分子内に２個以上のイソシアネート基を有する
ポリイソシアネート化合物にポリオール、ポリエステ
ル、ポリアミド系のジオールを反応させて付加体を合成
した後、残存のイソシアネート基にヒドロキシル基を有
する（メタ）アクリレートを付加させたウレタン化反応
生成物が用いられ、特に後者のウレタンポリ（メタ）ア
クリレート化合物が硬化被膜の強靱性、可撓性をより向
上させることから好ましく用いられる。また用いるウレ
タンポリ（メタ）アクリレート化合物は、分子量が１０
００〜５０００であるものが好ましい。

【００１２】ウレタンポリ（メタ）アクリレート化合物
の合成に用いるポリイソシアネート化合物としては、ト
リレンジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、
１，２−ジイソシアナトプロパン、１，３−ジイソシア
ナトプロパン、フェニルメタンジイソシアネート、キシ
リレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイ
ソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、リジ
ンジイソシアネート、４，４’−ジメチレンビス（シク
ロヘキシル）イソシアネ−ト、メチルシクロヘキサン
２，４−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン２，
６−ジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメ
チル）シクロヘキサン、イソホロンジイソシアネート、
トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメ
チレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート
等のポリイソシアネート単量体及びそのビューレットや
トリマー、さらにそれらと各種ポリオールとの付加体が
挙げられる。

【００１３】付加体の合成に用いるポリオールは、特に
限定はないが、例えば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、ネオペンチルグリコ
ール、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、マンニトール、グリセリン等のアル
キルポリオール及びこれらのポリエーテルポリオール
や、多価アルコールと多塩基酸から合成されるポリエス
テルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等のポ
リエステルポリオール等が挙げられる。

【００１４】また、ウレタンポリ（メタ）アクリレート
化合物の合成に用いるヒドロキシル基を有する（メタ）
アクリレートとしては、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、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、
４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレートや、ブチル
グリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエ
ーテル、グリシジルメタクリレート等のモノエポキシ化
合物と（メタ）アクリル酸との付加反応物や、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコールのモノ（メ
タ）アクリル酸エステル、ポリカプロラクトンジオール
のモノ（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。

【００１５】ポリイソシアネート化合物と各種ジオール
とヒドロキシル基を有する（メタ）アクリレートとによ
るウレタンポリ（メタ）アクリレート化合物は、ジラウ
リン酸ジｎ−ブチル錫等の錫系触媒の存在下、イソシア
ネート基と水酸基がほぼ等量になるように用いて、６０
〜７０℃で数時間加熱することにより合成される。

【００１６】（Ｂ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、５〜５０重量部、
好ましくは１５〜３５重量部配合される。配合量が５重
量部未満では、十分な強靱性を有する硬化被膜が得られ
ず、また空気雰囲気下での硬化性が悪くなり、５０重量
部を超えると、硬化被膜の耐摩耗性が低下する。

【００１７】（Ｃ）成分のラジカル重合可能なモノマー
或いはオリゴマーとしては、脂肪族、脂環族、芳香族の
モノまたはポリアルコールと（メタ）アクリル酸との縮
合反応で得られるエステル型（メタ）アクリレート、分
子内に２個以上のエポキシ基を有する化合物と（メタ）
アクリル酸とのグリシジル基開環反応で得られるエポキ
シポリ（メタ）アクリレート、飽和または不飽和多価カ
ルボン酸、多価アルコール及び（メタ）アクリル酸との
縮合反応で得られるポリエステルポリ（メタ）アクリレ
ート等の（メタ）アクリロイル官能性モノマー或いはオ
リゴマーや、スチレン、クロロスチレン、ブロモスチレ
ン、ジブロモスチレン、ジビニルベンゼン等のビニル化
合物、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート、
ジアリルフタレートジアリルビフェニレート等の（メ
タ）アリル化合物等が挙げられる。

【００１８】なかでも活性エネルギー線の照射により良
好な重合活性を示し、また高い耐摩耗性を損なうことな
く硬化被膜の強靱性、耐熱性を向上することができるこ
とから、下記の一般式［２］または一般式［３］で表さ
れるポリ［（メタ）アクリロイルオキシアルキル］（イ
ソ）シアヌレートが好ましく用いられる。

【００１９】

【化７】

【００２０】

【化８】

【００２１】ポリ〔（メタ）アクリロイルオキシアルキ
ル〕（イソ）シアヌレートとしては、ジ（２−アクリロ
イルオキシエチル）−２−ヒドロキシエチルイソシアヌ
レート、トリス（２−アクリロイルオキシエチル）イソ
シアヌレート、ジ（２−アクリロイルオキシプロピル）
−２−ヒドロキシプロピルイソシアヌレート、トリス
（２−アクリロイルオキシプロピル）イソシアヌレー
ト、ジ（２−アクリロイルオキシエチル）−２−ヒドロ
キシエチルシアヌレート、トリス（２−アクリロイルオ
キシエチル）シアヌレート、ジ（２−アクリロイルオキ
シプロピル）−２−ヒドロキシプロピルシアヌレート、
トリス（２−アクリロイルオキシプロピル）シアヌレー
ト等が挙げられる。これらは、単独或いは２種以上混合
して用いる。

【００２２】（Ｃ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、０〜５０重量部、
好ましくは１０〜４０重量部配合される。配合量が５０
重量部を超えると、硬化被膜の耐摩耗性が低下する。

【００２３】（Ｄ）成分の光重合開始剤としては、ベン
ゾイン、ベンゾインモノメチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、アセトイン、ベンジル、ベンゾフ
ェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセ
トフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジエ
トキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、エ
チルフェニルグリオキシレート、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等のカルボニ
ル化合物、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テト
ラメチルチウラムジスルフィド等の硫黄化合物、２，
４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン
オキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド等が挙げ
られ、特にベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾフ
ェノン、ベンジルジメチルケタール、メチルフェニルグ
リオキシレートが、空気硬化性、深部硬化性が良好であ
ることからより好ましく用いられる。これら光重合開始
剤は、１種或いは２種以上の混合系で用いる。

【００２４】（Ｄ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、０．１〜１０重量
部、好ましくは１〜５重量部配合される。配合量が０．
１重量部未満では、硬化性が不十分であり、１０重量部
を超えると、硬化被膜の着色を招く。

【００２５】（Ｅ）成分の界面活性剤は、均一なエマル
ションを得るうえで必要な成分であり、ノニオン系界面
活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤
が用いられ、それぞれ単独で或いは２種以上混合して用
いられる。２種以上の混合系で用いる場合は、ノニオン
系界面活性剤とカチオン系界面活性剤の組み合わせ、ノ
ニオン系界面活性剤とアニオン系界面活性剤の組み合わ
せとする。

【００２６】ノニオン系界面活性剤としては、ソルビタ
ン脂肪酸エステルのようなものでもよいが、乳化能力の
高いことから、下記一般式［４］で表されるポリオキシ
エチレン鎖を有するノニオン系界面活性剤が好ましく用
いられる。

【００２７】

【化９】

【００２８】かかるノニオン系界面活性剤としては、ポ
リオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレ
ンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレン脂
肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキ
シエチレンソルビトール脂肪酸エステル等が挙げられ、
硬化被膜の耐候性、耐水性が良好であることから、特に
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチ
レンアルキルフェノールエーテルが、より好ましく用い
られる。

【００２９】カチオン系界面活性剤としては、アルキル
アミン塩、第四級アンモニウム塩等がが用いられるが、
乳化能力の高いことから、下記一般式［５］で表される
テトラアルキルアンモニウム塩のカチオン系界面活性剤
が好ましく用いられる。

【００３０】

【化１０】

【００３１】かかるカチオン系界面活性剤としては、ラ
ウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリル
トリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメ
チルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモ
ニウムクロライド、ラウリルベンジルジメチルアンモニ
ウムクロライド等が挙げられ、一般式［５］中、Ｒ₁〜
Ｒ₄が同一または異なる炭素数１〜１２の炭化水素基
で、Ｘが塩素であることが好ましく、特にジステアリル
ジメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルア
ンモニウムクロライドがより好ましく用いられる。

【００３２】アニオン系界面活性剤としては、ラウリル
硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル類、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンス
ルホン酸塩、エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム
等のアルキルスルホコハク酸塩、ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル硫酸ナトリウム等のポリオキシエチレン
アルキル硫酸エステル塩等が挙げられ、エマルションの
安定性が良好であることから、特にエチルヘキシルスル
ホコハク酸ナトリウムが好ましく用いられる。

【００３３】（Ｅ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、２〜２４重量部、
好ましくは４〜１６重量部配合される。配合量が２重量
部未満では、各成分の分散が不十分で安定したエマルシ
ョンが得られず、貯蔵安定性が低下し、２４重量部を超
えると、硬化被膜の耐水性の低下を招き、また外観が不
良となる。

【００３４】（Ｅ）成分を、ノニオン系界面活性剤とカ
チオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤とアニ
オン系界面活性剤との混合物として用いるときは、ノニ
オン系界面活性剤を１〜１２重量部含むカチオン系界面
活性剤またはアニオン系界面活性剤との混合物とする。

【００３５】（Ｆ）成分の紫外線吸収剤は、硬化被膜が
紫外線を吸収し、基材を紫外線から保護することがで
き、基材自体の耐候性が悪い場合には特に有効である。
紫外線吸収剤としては、溶解性の点から、ベンゾフェノ
ン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニル系、
安息香酸フェニル系の化合物で、最大吸収波長が２４０
〜３８０ｎｍの範囲である紫外線吸収剤が好ましく、多
量に配合させることができることからベンゾフェノン系
の紫外線吸収剤が、またポリカーボネート樹脂等の基材
の黄変を防ぐことができることからベンゾトリアゾール
系の紫外線吸収剤が好ましく用いられる。

【００３６】かかる紫外線吸収剤としては、２−ヒドロ
キシベンゾフェノン、５−クロロ−２−ヒドロキシベン
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、２−ヒド
ロキシ−４−オクチロキシベンゾフェノン、４−ドデロ
キシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ
−４−オクタデシロキシベンゾフェノン、２，２’−ジ
ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−
ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、
フェニルサリシレート、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル
サリシレート、ｐ−（１，１，３，３−テトラメチルブ
チル）フェニルサリシレート、３−ヒドロキシフェニル
ベンゾエート、フェニレン−１，３−ジベンゾエート、
２−（２−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾ
トリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−
ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２
−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェニル）トリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ
ｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−
（２−ヒドロキシ−４−オクチロキシフェニル）ベンゾ
トリアゾール等が挙げられ、特にベンゾフェノン系の２
−ヒドロキシ−４−オクチロキシベンゾフェノン、２，
４−ジヒドロキシベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール
系の２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェ
ニル）ベンゾトリアゾールが好ましく用いられる。

【００３７】（Ｆ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、０〜３０重量部、
好ましくは５〜１５重量部配合される。配合量が３０重
量部を超えると、硬化が不十分となり、硬化被膜の強靱
性、耐熱性、耐摩耗性が低下する。

【００３８】（Ｇ）成分のヒンダードアミン系光安定剤
は、硬化被膜の耐候性を向上させるものであり、ヒンダ
ードアミン系光安定剤としては、ビス（１，２，２，
６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジ
ル）セバケート、２−（３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル
−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸
ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリ
ジル）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチ
ル）−４−ジヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチ
ルピペリジン重縮合物、１−〔２−〔３−（３，５−ジ
−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピ
オニルオキシ〕エチル〕−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ
ｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニ
ルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピペリジ
ン、（ミックスド１，２，２，６，６−ペンタメチル−
４−ピペリジル／トリデシル）−１，２，３，４−ブタ
ンテトラカルボキシレート、ミックスド〔１，２，２，
６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／β，β，β’
−β’−テトラメチル−３，９−〔２，４，８，１０−
テトラオキサスピロ（５，５）ウンデカン〕ジエチル〕
−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、テ
トラキス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリ
ジル）−１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレー
ト等が挙げられ、硬化被膜の耐候性が良好であることか
らビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペ
リジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメ
チル−４−ピペリジル）セバケートが好ましく用いられ
る。

【００３９】（Ｇ）成分は、（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計
量１００重量部中に占める量として、０〜５重量部、好
ましくは０．５〜２重量部配合される。配合量が５重量
部を超えると、硬化が不十分となり、硬化被膜の強靱
性、耐熱性、耐摩耗性が低下する。

【００４０】（Ｈ）成分の水は、（Ａ）〜（Ｇ）成分か
らなる組成物の粘度を低下させ、塗工を容易にするもの
であり、（Ｈ）成分の水は、（Ａ）〜（Ｇ）成分からな
り、その合計量が１００重量部となる組成物に対し、１
０〜９００重量部、好ましくは４０〜３００重量部配合
される。配合量が１０重量部未満では、粘度の低下が不
十分で塗工が困難であり、９００重量部を超えると、基
材に塗工したとき一様に塗れず、平滑な連続膜が得られ
ない。

【００４１】本発明のエマルション被覆材組成物には、
必要に応じ、さらに酸化防止剤、黄変防止剤、ブルーイ
ング剤、顔料、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈澱防
止剤、帯電防止剤、防曇剤等の添加剤が配合されていて
もよい。

【００４２】本発明のエマルション被覆材組成物を得る
に際しては、（Ａ）〜（Ｇ）成分を（Ｈ）成分の水に、
高速ディスパー、二重円筒ホモジナイザー、超音波ホモ
ジナイザー、ブレンダー、ミキサー等を用いる方法や膜
乳化による方法等により乳化させてエマルションとす
る。

【００４３】本発明のエマルション被覆材組成物は、基
材に刷毛塗り、スプレーコート、ディップコート、スピ
ンコート、カーテンコート等により塗布することができ
るが、塗工作業性、被膜の平滑性、均一性、基材への密
着性等の点から、それぞれの塗布方法に適した粘度に被
覆材組成物を適宜調整し、基材の形状に応じた方法で塗
布する。基材への塗布に当たっては、基材上で均一な被
膜を形成し、かつ速やかに乾燥させるためにも、基材を
加熱しておくことが好ましく、また、この基材の加熱
は、密着性をもさらに向上させる。

【００４４】本発明のエマルション被覆材組成物は、基
材に塗布した後、活性エネルギー線を照射することによ
り硬化被膜が形成される。活性エネルギー線照射により
硬化させる際には、エマルション被覆材組成物を基材上
に硬化被膜厚が１〜５０μｍ、好ましくは３〜２０μｍ
になるように塗布し、例えば、高圧水銀ランプ、メタル
ハライドランプ等を用い、波長１００〜４００ｎｍの紫
外線を光量１０００〜５０００ｍＪ／ｃｍ²となるよう
に照射する。活性エネルギー線照射における雰囲気は、
空気中でもよいし、窒素、アルゴン等の不活性ガス中で
あってもよい。

【００４５】本発明のエマルション被覆材組成物は、耐
摩耗性が要求される各種合成樹脂成形品の表面の改質に
用いられる。かかる基材となる合成樹脂としては、ポリ
メチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリ（ポリエステル）カーボネート樹
脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリメタクリルイミド
樹脂、ポリアリルジグリコールカーボネート樹脂等が挙
げられる。なかでも、ポリメチルメタクリレート樹脂、
ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタク
リルイミド樹脂は、その優れた透明性を保持する上で、
耐摩耗性が強く要求されることから、適用される基材と
して好ましいものである。基材の形状もフィルム状、シ
ート状、板状、その他いずれの形状であってもよい。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例中、部とあるは重量部を意味する。ま
た、評価項目は次の方法に拠って評価した。

【００４７】（１）エマルション安定性乳化直後のエマルション１００ｍｌを目盛り付き試験管
に採り、乳化状態と目視による外観を評価した。３ヶ月
後でも全く分離しないものを◎、分離していても手で試
験管を振ることにより容易に乳化状態に戻るものを○、
３ヶ月に達する前に分離し、手で試験管を振っても再乳
化しないものを×、乳化せず層に分離したままのものを
××とした。

【００４８】（２）硬化被膜の外観組成物の塗布、硬化後の被膜外観を目視評価し、表面が
平滑で、透明であるものを良好とし、それ以外は外観上
の問題点を記述した。

【００４９】（３）耐摩耗性＃００００のスチールウールを、直径２５ｍｍの円筒先
端に装着し、水平に置かれたサンプル面に接触させ、１
ｋｇの荷重で５０回往復摩耗した後、拡散透過率（ヘイ
ズ値）を測定し、耐摩耗性の判定を次の判定基準で行っ
た。 ◎：増加ヘイズ値０〜０．３（殆ど傷が付いていない） ○：増加ヘイズ値０．３〜０．５（ごく僅かに傷が付
く） △：増加ヘイズ値０．５〜３．０（少し傷が付く） ×：増加ヘイズ値３．０以上（ひどく傷が付く）

【００５０】（４）密着性硬化被膜に１ｍｍ間隔で基材面に達するクロスカットを
入れ、１ｍｍ²の碁盤目を１００個作り、その上に粘着
テープを貼り付け、急激に剥し、剥離した碁盤目数を数
えた。剥離の数が０のものを○、剥離の数が１〜５０個
のものを△、剥離の数が５１〜１００個のものを×とし
た。

【００５１】（５）耐熱性塗板サンプルを熱風乾燥機で１２０℃で２４時間加熱
し、硬化被膜の外観変化を目視により観察した。変化が
ないものを○、小さなクラックが発生したものを△、塗
板の全面にクラックが発生したものを×とした。但し、
基材がポリメチルメタクリレート樹脂板のときは１００
℃で加熱した。

【００５２】（６）耐水性塗板サンプルをウォーターバス中で８０℃で２時間加熱
し、硬化被膜の外観変化を目視により観察し、外観、ま
たクラック、密着性を試験した。外観：変色のないものを○、若干白化があるものを△、
白化の大きいものを×とした。クラック：（５）の評価に準じた。密着性：（４）の評価に準じた。

【００５３】（７）耐候性サンシャインカーボンウエザーオメーター（スガ試験機
社製、ＷＥＬ−ＳＵＮＮ−ＨＣ−Ｂ型耐候試験機）を用
いて、ブラックパネル温度６３±３℃、降雨１２分間、
照射４８分のサイクルで試験した。外観、クラック、密
着性を調べた。外観：全く変色のないものを◎、ごく僅かに黄色味を帯
びるものを○、若干黄変があるものを△、黄変のひどい
ものを×とした。クラック：（５）の評価に準じた。密着性：（４）の評価に準じた。

【００５４】（８）対環境汚染性被膜形成工程において溶剤の発生のないものを○、ある
ものを×とした。

【００５５】（実施例１〜１６、比較例１〜１６）表１
〜表４に示す成分及び配合比で超音波ホモジナイザーを
用いて被覆材組成物を調製した。この組成物を、予め乾
燥機で８０℃で３０分間加熱しておいた厚さ３ｍｍのポ
リカーボネート樹脂板（ゼネラルエレクトリック社製、
レキサンＬＳ−‖）に、硬化後の被膜が８μｍになるよ
うにスプレーコートした。加熱により水分を揮発させた
後、空気中で、高圧水銀ランプを用い、波長３４０〜３
８０ｎｍの積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を
照射し、硬化塗膜を得た。得られた塗膜の評価結果を表
１〜表４に示した。

【００５６】（実施例１７）表２に示す成分及び配合比
で超音波ホモジナイザーを用いて被覆材組成物を調製し
た。この組成物を、予め乾燥機で８０℃で３０分間加熱
しておいた厚さ３ｍｍのポリメチルメタクリレート樹脂
板（三菱レイヨン（株）製、アクリペットＶＨ）に、硬
化後の被膜が８μｍになるようにスプレーコートした。
加熱により水分を揮発させた後、空気中で、高圧水銀ラ
ンプを用い、波長３４０〜３８０ｎｍの積算光量が１０
００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線を照射し、硬化塗膜を得た。
得られた塗膜の評価結果を表２に示した。

【００５７】（比較例１７）表４に示す配合比の被覆材
組成物を、溶剤として用いたイソブタノール／酢酸ノル
マルブチル／ブチルセロソルブ／酢酸セロソルブが１４
０／５０／２０／１０の比率の混合溶剤に溶解し、予め
乾燥機で８０℃で３０分間加熱しておいた厚さ３ｍｍの
ポリカーボネート樹脂板（ゼネラルエレクトリック社
製、レキサンＬＳ−‖）に、硬化後の被膜が８μｍにな
るようにスプレーコートした。加熱により溶剤を揮発さ
せた後、空気中で、高圧水銀ランプを用い、波長３４０
〜３８０ｎｍの積算光量が１０００ｍＪ／ｃｍ²の紫外
線を照射し、硬化塗膜を得た。得られた塗膜の評価結果
を表４に示した。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【表２】

【００６０】

【表３】

【００６１】

【表４】

【００６２】表１〜表４中の記号は次の意味である。ＤＰＨＡ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トＵＡ１：ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
２モル、ノナブチレングリコール１モル、２−ヒドロキ
シエチルアクリレート２モルから合成の分子量２５００
のウレタンアクリレートＵＡ２：イソホロンジイソシアネート２モル、２，
２’−（ヒドロキシエチルオキシフェニル）プロパン１
モル、２−ヒドロキシプロピルアクリレート２モルから
合成の分子量２２００のウレタンアクリレートＴＡＩＣ：トリス（２−アクリロイルオキシエチル）
イシシアヌレートＤＡＩＣ：ビス（２−アクリロイルオキシエチル）−
２−ヒドロキシエチル−イソシアヌレートＢＮＰ：ベンゾフェノンＭＰＧ：メチルフェニルグリオキシレートＥＭ３：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ルエチレンオキサイド（ＥＯ）付加３モルＥＭ１０：ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテ
ルＥＯ付加１０モルＤＤＣ：ジデシルジメチルアンモニウムクロライドＳＴＣ：ステアリルトリメチルアンモニウムクロラ
イドＯＴＰ：ジアルキルスルホコハク酸ＨＢＰＢ：２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブ
チルフェニル）ベンゾトリアゾールＤＨＢＰ：２，４−ジヒドロキシベンゾフェノンＢＴＭＳ：ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４
−ピペリジル）セバケートＢＰＭＳ：ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル
−４−ピペリジル）セバケートＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレート樹脂ＰＣ：ポリカーボネート樹脂

【００６３】

【発明の効果】本発明のエマルション被覆材組成物は、
活性エネルギー線照射により基材表面に耐摩耗性、耐熱
性、耐薬品性に優れ、しかも耐水性、耐候性、基材との
密着性に優れた架橋硬化被膜を形成し得るものであり、
また、溶剤の使用を必要としないことから、低公害・低
毒性であり、環境に対して悪影響を与えず、さらにま
た、貯蔵安定性に優れ高固形分でも塗工性の良好な架橋
硬化被膜を形成し得るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）下記一般式［１］で表されるモノ
またはポリペンタエルスリトールの（メタ）アクリレー
トから選ばれる少なくとも一つの単量体１０〜７０重量
部、（Ｂ）１分子中に少なくとも２個のラジカル重合性
不飽和二重結合を有するウレタンポリ（メタ）アクリレ
ート化合物５〜５０重量部、（Ｃ）ラジカル重合可能な
モノマー或いはオリゴマー０〜５０重量部、（Ｄ）光重
合開始剤０．１〜１０重量部、（Ｅ）界面活性剤２〜２
４重量部、（Ｆ）紫外線吸収剤０〜３０重量部、（Ｇ）
ヒンダードアミン系安定剤０〜５重量部からなり、
（Ａ）〜（Ｇ）成分の合計量が１００重量部となる組成
物に対し、（Ｈ）水１０〜９００重量部を配合したこと
を特徴とするエマルション被覆材組成物。【化１】
【請求項２】（Ｃ）成分が、下記一般式［２］及び下
記一般式［３］で表されるポリ［（メタ）アクリロイル
オキシアルキル］（イソ）シアヌレートから選ばれる少
なくとも一つである請求項１記載のエマルション被覆材
組成物。【化２】【化３】
【請求項３】（Ｅ）成分が、ノニオン系界面活性剤を
１〜１２重量部含むカチオン系界面活性剤またはアニオ
ン系界面活性剤との混合物である請求項１または請求項
２記載のエマルション被覆材組成物。
【請求項４】ノニオン系界面活性剤が、下記一般式
［４］で表されるポリオキシエチレン鎖を有するノニオ
ン系界面活性剤であり、カチオン系界面活性剤が、下記
一般式［５］で表されるテトラアルキルアンモニウム塩
である請求項３記載のエマルション被覆材組成物。【化４】【化５】