JPH1017788A - Metal painting composition of active energy ray curing type - Google Patents
Metal painting composition of active energy ray curing typeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線或いは紫外
線等の活性エネルギー線の照射により硬化する金属用塗
料組成物に関し、詳しくは、金属に対して優れた密着性
を示し、且つ耐溶剤性及び耐薬品性に優れ、更に高硬度
な硬化膜を形成する活性エネルギー線硬化型金属用塗料
組成物に関する。本発明の組成物は、金属缶及び金属板
等の塗装に利用され、特に塗装後において深絞り加工が
行われる金属缶用の塗料組成物として好適である。尚、
本明細書においては、アクリレート及び/又はメタクリ
レートを(メタ)アクリレートと、アクリル酸及び/又
はメタクリル酸を(メタ)アクリル酸と表す。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating composition for a metal which is cured by irradiation with an active energy ray such as an electron beam or an ultraviolet ray. Also, the present invention relates to an active energy ray-curable metal coating composition which is excellent in chemical resistance and forms a hardened film having high hardness. The composition of the present invention is used for coating metal cans and metal plates, and is particularly suitable as a coating composition for metal cans in which deep drawing is performed after coating. still,
In the present specification, acrylate and / or methacrylate will be referred to as (meth) acrylate, and acrylic acid and / or methacrylic acid will be referred to as (meth) acrylic acid.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、各種産業等で使用する有機溶剤、
洗浄剤等が大気中に放出されることによる地球規模での
大気汚染が進み、生物への影響が懸念されている。この
ため、金属用塗料組成物においても、ハイソリッド化、
脱溶剤化の検討が行われている。これらの問題を解決す
るものとして、活性エネルギー線の照射により硬化する
金属用塗料組成物が知られており、例えばポリエステル
アクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリ
レート等のオリゴエステル(メタ)アクリレートと反応
性希釈剤とからなるものがある。これらのオリゴエステ
ル(メタ)アクリレートの数平均分子量は、比較的容易
に塗工可能な程度に組成物の粘度を低くするため、通常
500〜1000程度である。2. Description of the Related Art In recent years, organic solvents used in various industries, etc.,
Air pollution on a global scale due to the release of detergents and the like into the atmosphere has progressed, and there is a concern about the effects on living organisms. For this reason, in the metal coating composition, high solidification,
Studies are being made to remove the solvent. In order to solve these problems, coating compositions for metals that are cured by irradiation with active energy rays are known. For example, oligoester (meth) acrylates such as polyester acrylate, epoxy acrylate and urethane acrylate and a reactive diluent There is something consisting of The number average molecular weight of these oligoester (meth) acrylates is usually about 500 to 1,000 in order to reduce the viscosity of the composition to such an extent that it can be applied relatively easily.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の活性エ
ネルギー線硬化型金属用塗料組成物においては、金属基
材との密着力(接着力)の高い硬化膜を得ることは困難
であり、このため硬化膜の折曲げ性等の物性が不十分な
ものであった。このように密着力が低い原因は、熱乾燥
や熱硬化により徐々にひずみを緩和しながら硬化してい
く溶剤乾燥型樹脂を使用する組成物や熱硬化型樹脂を使
用する組成物と比較して、活性エネルギー線硬化型組成
物では硬化に要する時間が短いため、硬化時の体積収縮
により生じる応力ひずみを硬化膜中にためやすいことに
ある。また、従来の活性エネルギー線硬化型金属用塗料
組成物の中には、硬化膜の折曲げ性が不十分なものがあ
った。However, in a conventional active energy ray-curable metal coating composition, it is difficult to obtain a cured film having high adhesion (adhesion) to a metal substrate. Therefore, physical properties such as bending property of the cured film were insufficient. The cause of such low adhesion is compared with a composition using a solvent-dried resin or a composition using a thermosetting resin, which cures while gradually relaxing strain by thermal drying or thermosetting. On the other hand, the active energy ray-curable composition has a short curing time, so that stress strain caused by volume shrinkage at the time of curing is easily accumulated in the cured film. In addition, some of the conventional active energy ray-curable metal coating compositions have insufficient cured film bending properties.
【0004】活性エネルギー線硬化型組成物と基材との
密着力を向上させる方法としては、硬化時の体積収縮率
を低下させるために、アクリルポリマー、ポリエステ
ル、石油樹脂等の非反応性物質を組成物中に混合溶解し
て使用する方法が知られている。しかし、このような非
反応性物質を含む組成物は、非反応性物質を含まない場
合に比べて組成物の活性エネルギー線硬化性や硬化物の
耐溶剤性、耐薬品性等が低下するという問題がある。ま
た、これらの非反応性物質は組成物への溶解性が低いも
のが多いためその選択幅は限られており、溶解操作も困
難な場合が多い。更に、組成物の粘度を上昇させるため
塗工適性も低下するので好ましくない。また、特開昭5
3−49027号公報には、活性エネルギー線により硬
化可能であり、所定のオリゴエステル(メタ)アクリレ
ートと所定のエポキシモノ(メタ)アクリレートとこれ
らに可能なポリマーとからなる、加工密着性や硬化性等
に優れた塗料用組成物が開示されている。しかし、この
組成物も、特に塗工適性や硬化膜の耐溶剤性、耐薬品性
及び硬度の点において性能が充分とはいえないものであ
った。[0004] As a method of improving the adhesion between the active energy ray-curable composition and the substrate, a non-reactive substance such as an acrylic polymer, polyester, or petroleum resin is used to reduce the volume shrinkage upon curing. A method of mixing and dissolving in a composition for use is known. However, the composition containing such a non-reactive substance, the active energy ray curability of the composition and the solvent resistance of the cured product, the chemical resistance, etc. are reduced as compared with the case where no non-reactive substance is contained. There's a problem. Further, since many of these non-reactive substances have low solubility in the composition, the selection range is limited, and the dissolving operation is often difficult. Further, it is not preferable because the coating aptitude decreases because the viscosity of the composition increases. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-49027 discloses a process adhesiveness and curability which can be cured by an active energy ray and comprises a predetermined oligoester (meth) acrylate, a predetermined epoxy mono (meth) acrylate and a polymer capable of these. And the like. However, this composition also did not have sufficient performance especially in terms of coating suitability and solvent resistance, chemical resistance and hardness of the cured film.
【0005】本発明の目的は、金属に対する密着性が高
く、且つ耐溶剤性及び耐薬品性に優れ、更に高硬度で折
曲げ性に優れる硬化膜を形成する活性エネルギー線硬化
型金属用塗料組成物を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a coating composition for an active energy ray-curable metal which forms a cured film having high adhesion to metals, excellent solvent resistance and chemical resistance, high hardness and excellent bending properties. To provide things.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意検討した結果、特定の方法により得
られた反応性樹脂に反応性希釈剤を配合した組成物が有
効であることを見いだした。即ち、請求項1記載の活性
エネルギー線硬化型金属用塗料組成物は、1個以上の水
酸基を有する(メタ)アクリレートの1種以上の30重
量%以上と、該(メタ)アクリレート以外で1個のエチ
レン性不飽和基を有する単量体の1種類以上の70重量
%以下とを、150〜350℃の共重合温度において連
続重合して数平均分子量1,000〜10,000の共
重合体(a)を得、次いで、1個以上のエチレン性不飽
和基と1個のカルボキシル基を有する単量体を上記共重
合体中の水酸基に対してエステル化反応させた反応性樹
脂(A)と、紫外線硬化型単量体の1種以上からなる反
応性希釈剤(B)と、光開始剤(C)と、を含有するこ
とを特徴とする。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, a composition obtained by blending a reactive diluent with a reactive resin obtained by a specific method is effective. I found something. That is, the coating composition for an active energy ray-curable metal according to claim 1 is 30% by weight or more of one or more (meth) acrylates having one or more hydroxyl groups and one other than the (meth) acrylate. And a copolymer having a number average molecular weight of 1,000 to 10,000 by continuously polymerizing at least 70% by weight of at least one kind of a monomer having an ethylenically unsaturated group at a copolymerization temperature of 150 to 350 ° C. (A), and then a reactive resin (A) obtained by subjecting a monomer having at least one ethylenically unsaturated group and one carboxyl group to an esterification reaction with respect to a hydroxyl group in the copolymer. And a reactive diluent (B) composed of at least one UV-curable monomer and a photoinitiator (C).
【0007】また、請求項2記載の活性エネルギー線硬
化型金属用塗料組成物は、請求項11載の組成物におい
て、上記1個のエチレン性不飽和基を有する単量体の少
なくとも1種類はスチレン又はアルキルスチレンであ
り、上記共重合体中における該スチレン又は該アルキル
スチレンの共重合割合は20〜60重量%であることを
特徴とする。[0007] The active energy ray-curable metal coating composition according to claim 2 is the composition according to claim 11, wherein at least one of the monomers having one ethylenically unsaturated group is selected from the group consisting of: Styrene or alkylstyrene, and the copolymerization ratio of the styrene or the alkylstyrene in the copolymer is 20 to 60% by weight.
【0008】更にまた、請求項3記載の活性エネルギー
線硬化型金属用塗料組成物は、請求項1又は2記載の組
成物において、上記共重合体のガラス転移温度は30℃
〜120℃であることを特徴とする。[0008] Further, the active energy ray-curable metal coating composition according to claim 3 is the composition according to claim 1 or 2, wherein the glass transition temperature of the copolymer is 30 ° C.
~ 120 ° C.
【0009】本発明の活性エネルギー線硬化型金属用塗
料組成物は、反応性樹脂(A)の骨格となる共重合体
(a)として、1個以上の水酸基を有する(メタ)アク
リレート〔以下、「水酸基含有(メタ)アクリレート」
という。〕の1種以上と、該(メタ)アクリレート以外
で1個のエチレン性不飽和基を有する単量体(以下、
「エチレン性不飽和単量体」という。)の1種類以上と
を重合して得た共重合体を使用する。The active energy ray-curable metal coating composition of the present invention comprises a (meth) acrylate having at least one hydroxyl group as a copolymer (a) serving as a skeleton of the reactive resin (A) [hereinafter, referred to as “methacrylate”]. "Hydroxy group-containing (meth) acrylate"
That. And one or more monomers having one ethylenically unsaturated group other than the (meth) acrylate (hereinafter referred to as
It is referred to as "ethylenically unsaturated monomer". ) Is used.
【0010】「水酸基含有(メタ)アクリレート」とし
ては、種々のものが使用でき、例えばヒドロキシエチル
(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)ア
クリレート及びヒドロキシブチル(メタ)アクリレート
等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、ペンタ
エリスリトールトリ(メタ)アクリレート及びグリセリ
ンモノ(メタ)アクリレート等の多価アルコールのモノ
又はポリ(メタ)アクリレート、並びにシクロヘキセン
オキシドと(メタ)アクリル酸との付加物等のエポキシ
ドと(メタ)アクリル酸との付加物が挙げられる。As the "hydroxyl group-containing (meth) acrylate", various ones can be used. For example, hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate and hydroxybutyl (meth) acrylate Epoxides and (meth) acryls such as mono- or poly (meth) acrylates of polyhydric alcohols such as pentaerythritol tri (meth) acrylate and glycerin mono (meth) acrylate, and adducts of cyclohexene oxide and (meth) acrylic acid Adducts with acids are mentioned.
【0011】「エチレン性不飽和単量体」は、前記水酸
基含有(メタ)アクリレート以外のものであれば種々の
ものが使用でき、例えば、スチレン、アルキルスチレ
ン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニ
ル及び(メタ)アクリレート等が挙げられる。(メタ)
アクリレートの具体的としては、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)
アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレー
ト、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−エ
トキシエチル(メタ)アクリレート及びイソボロニル
(メタ)アクリレート等が挙げられる。As the "ethylenically unsaturated monomer", various ones other than the above-mentioned hydroxyl group-containing (meth) acrylate can be used. For example, styrene, alkylstyrene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate and vinyl acetate can be used. (Meth) acrylate and the like. (Meta)
Specific examples of the acrylate include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and butyl (meth)
Acrylate, isobutyl (meth) acrylate, 2-
Examples include ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl (meth) acrylate, and isobornyl (meth) acrylate.
【0012】本発明における共重合体(a)は、水酸基
含有(メタ)アクリレートとエチレン性不飽和単量体と
の合計量に対して30重量%以上の水酸基含有(メタ)
アクリレートが共重合されたものである必要があり、4
0〜80重量%とすることが好ましい。これは、水酸基
含有(メタ)アクリレートの共重合割合が30重量%未
満であると、得られる反応性樹脂中において、後記する
1個以上のエチレン性不飽和基と1個のカルボキシル基
を有する単量体とのエステル化反応で導入されるエチレ
ン性不飽和基の量が不十分となり、これにより反応性樹
脂の活性エネルギー線硬化性や、硬化物の硬度、耐溶剤
性、耐薬品性及び耐磨耗性等が不十分となるためであ
る。In the present invention, the copolymer (a) has a hydroxyl group-containing (meth) content of 30% by weight or more based on the total amount of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate and the ethylenically unsaturated monomer.
Acrylate must be copolymerized, and 4
The content is preferably set to 0 to 80% by weight. This is because when the copolymerization ratio of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate is less than 30% by weight, the resulting reactive resin has a monomer having one or more ethylenically unsaturated groups and one carboxyl group described later. The amount of the ethylenically unsaturated group introduced in the esterification reaction with the monomer becomes insufficient, whereby the active energy ray curability of the reactive resin and the hardness, solvent resistance, chemical resistance and chemical resistance of the cured product are reduced. This is because the abrasion and the like become insufficient.
【0013】また、上記エチレン性不飽和単量体の少な
くとも1種類は、スチレン及びアルキルスチレン(以
下、「スチレン性単量体」という。)から選択すること
が好ましく、且つ上記共重合体中におけるスチレン性単
量体の共重合割合を20〜60重量%(好ましくは40
〜55重量%)とすることが好ましい。これは、20重
量%以上のスチレン性単量体を共重合することにより、
硬化後における反応性樹脂のガラス転移温度(Tg)が
上昇するので強靱な硬化膜を得ることができるととも
に、硬化膜の光沢が良好となるためである。しかし、ス
チレン性単量体の共重合割合が60重量%を超えると硬
化膜が硬くなりすぎ、このため折曲げ性等の物性が低下
する傾向にあるので、共重合割合の上限を60重量%と
する。「スチレン性単量体」としては、スチレン、α−
メチルスチレン、α−エチルスチレン、β−メチルスチ
レン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン等の、
下記化1に示す構造式で表される化合物から選択される
一種又は二種以上を使用可能である。このうち、スチレ
ンを用いることが特に好ましい。It is preferable that at least one of the above-mentioned ethylenically unsaturated monomers is selected from styrene and alkylstyrene (hereinafter, referred to as “styrenic monomer”), and that the copolymer contains The copolymerization ratio of the styrenic monomer is 20 to 60% by weight (preferably 40
~ 55% by weight). This is achieved by copolymerizing 20% by weight or more of a styrenic monomer.
This is because the glass transition temperature (Tg) of the reactive resin after curing rises, so that a tough cured film can be obtained and the gloss of the cured film becomes good. However, if the copolymerization ratio of the styrenic monomer exceeds 60% by weight, the cured film becomes too hard, and physical properties such as bendability tend to decrease. Therefore, the upper limit of the copolymerization ratio is 60% by weight. And As the “styrenic monomer”, styrene, α-
Methyl styrene, α-ethyl styrene, β-methyl styrene, 3-methyl styrene, 4-methyl styrene, etc.
One or more compounds selected from the compounds represented by the structural formulas shown in Chemical Formula 1 below can be used. Among them, it is particularly preferable to use styrene.
【0014】[0014]
【化1】 (但し、R1 、R2 、R3 、R4 はそれぞれH又は炭素
数1〜6のアルキル基である)Embedded image (However, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are each H or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms)
【0015】更に、共重合体(a)は、そのガラス転移
温度(Tg)が30℃〜120℃の範囲となるように単
量体の種類及び共重合割合を選択することが好ましく、
50℃〜100℃の範囲とすることがより好ましい。こ
れは、Tgが30℃未満であると、後続するエステル化
反応で得られる反応性樹脂を含む本発明の組成物におい
て、その硬化膜の硬度が不十分となるためである。一
方、Tgが120℃を超える場合には、この組成物の硬
化時に生じる応力ひずみの緩和に長時間を要するため硬
化膜と金属基材との密着性が低下するとともに、硬化膜
が硬くなりすぎるため折曲げ性等の物性が低下する恐れ
がある。Further, it is preferable to select the type of the monomer and the copolymerization ratio so that the copolymer (a) has a glass transition temperature (Tg) in the range of 30 ° C. to 120 ° C.
More preferably, the temperature is in the range of 50C to 100C. This is because if the Tg is less than 30 ° C., the cured film of the composition of the present invention containing the reactive resin obtained in the subsequent esterification reaction has insufficient hardness. On the other hand, if the Tg exceeds 120 ° C., it takes a long time to relax the stress strain generated during curing of the composition, so that the adhesion between the cured film and the metal substrate is reduced, and the cured film is too hard. Therefore, physical properties such as bending property may be reduced.
【0016】共重合体(a)の数平均分子量は、1,0
00〜10,000である必要があり、好ましくは1,
000〜5,000である。数平均分子量が10,00
0を超えるものは、後記する1個以上のエチレン性不飽
和基と1個のカルボキシル基を有する単量体とのエステ
ル化反応における反応性が劣り、その結果反応性樹脂へ
のエチレン性不飽和基の導入割合が低下してしまった
り、或いはエステル化反応後の後理処理において、生成
物と塩基性水溶液又は水との分離が困難になることがあ
る。また、数平均分子量が10,000を超えると得ら
れた反応性樹脂の粘度が著しく高くなるので、金属用塗
料組成物を塗工可能な粘度とするために多くの反応性希
釈剤を配合することとなる。このように反応性希釈剤の
配合割合が高くなると、組成物が皮膚刺激性を示す恐れ
があり、また硬化膜と金属基材との密着性も低下する傾
向にあるため好ましくない。一方、共重合体の数平均分
子量が1,000より小さいと、得られた反応性樹脂か
らなる組成物の硬化収縮が大きくなるため、その硬化膜
と金属基材との密着性が低下する。The number average molecular weight of the copolymer (a) is 1,0
Must be from 00 to 10,000, preferably 1,
000-5,000. Number average molecular weight of 10,000
If it exceeds 0, the reactivity in the esterification reaction between one or more ethylenically unsaturated groups and a monomer having one carboxyl group, which will be described later, is poor, and as a result, ethylenically unsaturated The introduction ratio of the group may be reduced, or it may be difficult to separate the product from the basic aqueous solution or water in a post-treatment after the esterification reaction. Further, if the number average molecular weight exceeds 10,000, the viscosity of the obtained reactive resin becomes extremely high. Therefore, many reactive diluents are blended in order to make the metal coating composition have a coatable viscosity. It will be. If the mixing ratio of the reactive diluent is high, the composition may exhibit skin irritation, and the adhesion between the cured film and the metal substrate tends to decrease, which is not preferable. On the other hand, if the number average molecular weight of the copolymer is less than 1,000, the composition comprising the obtained reactive resin will have a large curing shrinkage, and the adhesion between the cured film and the metal substrate will be reduced.
【0017】また、本発明においては、該共重合体の重
量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)の対する
割合である「多分散度(Mw/Mn)」が2.5以下
(例えば、1.0〜2.5)のものを使用することが好
ましく、2.0以下(例えば、1.0〜2.0)のもの
を使用することがより好ましい。多分散度が2.5以下
である共重合体は、後記するエステル化反応における反
応性に優れるためである。また、数平均分子量が同程度
の場合には、多分散度が1に近いほど得られる反応性樹
脂が低粘度となる傾向にある。従って、より数平均分子
量の高い反応性樹脂を用いて塗工可能な粘度の組成物を
得ることができるため、硬化膜と金属基材との密着性を
向上させるうえで好ましい。尚、本発明において、数平
均分子量及び重量平均分子量とは、溶媒としてテトラヒ
ドロフランを使用し、GPCにより測定した分子量をポ
リスチレン換算した値である。In the present invention, the "polydispersity (Mw / Mn)" which is a ratio of the weight average molecular weight (Mw) of the copolymer to the number average molecular weight (Mn) is 2.5 or less (for example, , 1.0 to 2.5), and more preferably 2.0 or less (e.g., 1.0 to 2.0). This is because a copolymer having a polydispersity of 2.5 or less has excellent reactivity in an esterification reaction described later. Further, when the number average molecular weights are about the same, the closer the polydispersity is to 1, the lower the viscosity of the obtained reactive resin tends to be. Accordingly, a composition having a viscosity that can be applied using a reactive resin having a higher number average molecular weight can be obtained, which is preferable in improving the adhesion between the cured film and the metal substrate. In the present invention, the number average molecular weight and the weight average molecular weight are values obtained by using tetrahydrofuran as a solvent and converting the molecular weight measured by GPC into polystyrene.
【0018】本発明において用いる共重合体は、水酸基
含有(メタ)アクリレートとエチレン性不飽和単量体と
を、150〜350℃の高温で連続重合して得られるも
のである。この高温連続重合法によれば、熱重合開始剤
を用いる必要がないか、又は熱重合開始剤を用いる場合
でも少量の使用で目的の分子量の共重合体が得られるた
め、熱や光によりラジカル種を発生するような不純物を
ほとんど含有しない純度の高い共重合体が得られる。こ
のため、後述する共重合体と1個以上のエチレン性不飽
和基と1個のカルボキシル基を有する単量体とのエステ
ル化反応を安定に行うことができ、また最終的に得られ
る反応性樹脂及びこの反応性樹脂からなる金属用塗料組
成物の保存安定性に優れ、更にはこの組成物の硬化膜の
耐候性が優れたものとなる。また、従来の溶液重合によ
り得られるものに比べて多分散度の低い、従って粘度の
低い共重合体を容易に得ることができるため好ましい。The copolymer used in the present invention is obtained by continuously polymerizing a hydroxyl group-containing (meth) acrylate and an ethylenically unsaturated monomer at a high temperature of 150 to 350 ° C. According to this high-temperature continuous polymerization method, it is not necessary to use a thermal polymerization initiator, or even when a thermal polymerization initiator is used, a copolymer having a desired molecular weight can be obtained with a small amount of use, so that radicals are generated by heat or light. A highly pure copolymer containing almost no impurities generating seeds is obtained. Therefore, the esterification reaction between the copolymer described below and the monomer having one or more ethylenically unsaturated groups and one carboxyl group can be stably performed, and the finally obtained reactivity can be improved. The resin and the metal coating composition comprising the reactive resin are excellent in storage stability, and the cured film of the composition is excellent in weather resistance. In addition, a copolymer having a lower polydispersity and therefore a lower viscosity than those obtained by conventional solution polymerization can be easily obtained, which is preferable.
【0019】高温連続重合法としては、特開昭57−5
02171号、同59−6207号及び同60−215
007号等に開示された公知の方法に従えばよい。例え
ば、加圧可能な反応器を溶媒で満たし、加圧下で所定温
度に設定した後、水酸基含有(メタ)アクリレートとエ
チレン性不飽和単量体、及び必要に応じて重合溶媒とか
らなる単量体混合物を一定の供給速度で反応器へ供給
し、単量体混合物の供給量に見合う量の反応液を抜き出
す方法が挙げられる。反応溶媒を使用する場合、反応開
始時に反応器に仕込む溶媒と単量体混合物に混合する反
応溶媒は同一であっても異なっていてもよい。The high temperature continuous polymerization method is disclosed in
Nos. 02171, 59-6207 and 60-215
007 or the like may be used. For example, a pressurizable reactor is filled with a solvent, and after a predetermined temperature is set under pressure, a monomer comprising a hydroxyl group-containing (meth) acrylate, an ethylenically unsaturated monomer, and, if necessary, a polymerization solvent is used. There is a method in which the body mixture is supplied to the reactor at a constant supply rate, and an amount of the reaction solution corresponding to the supply amount of the monomer mixture is withdrawn. When a reaction solvent is used, the solvent to be charged into the reactor at the start of the reaction and the reaction solvent to be mixed with the monomer mixture may be the same or different.
【0020】溶媒又は重合溶媒としては、生成した共重
合体を溶解できるものであれば特に限定されないが、例
えば、エチレングリコール、ジ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及びトリ
プロピレングリコール等のアルコール、トルエン及びキ
シレン等の芳香族炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル、
セロソルブアセテート、メチルプロピレングリコールア
セテート、カルビトールアセテート及びエチルカルビト
ールアセテート等の酢酸エステル、並びにアセトン及び
メチルエチルケトン等のケトン類等が挙げられる。重合
溶媒としてアルコールを使用した場合には、共重合体製
造後にこのアルコールが反応液中にそのまま残った状態
で次のエステル化反応を実施すれば、反応性樹脂と反応
性希釈剤としての活性エネルギー線硬化型単量体とを同
時に製造することも可能である。重合溶媒の配合割合と
しては、単量体混合物100重量部に対して200重量
部以下であることが好ましい。The solvent or the polymerization solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the produced copolymer. For example, alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol and tripropylene glycol, toluene and Aromatic hydrocarbons such as xylene, ethyl acetate, butyl acetate,
Examples thereof include acetates such as cellosolve acetate, methyl propylene glycol acetate, carbitol acetate and ethyl carbitol acetate, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. When an alcohol is used as a polymerization solvent, if the next esterification reaction is carried out in a state where the alcohol remains in the reaction solution after the production of the copolymer, the active energy as the reactive resin and the reactive diluent can be obtained. It is also possible to simultaneously produce a line-curable monomer. The mixing ratio of the polymerization solvent is preferably 200 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the monomer mixture.
【0021】また、単量体混合物には、必要に応じて熱
重合開始剤を混合することもできる。熱重合開始剤の種
類は特に限定されないが、アゾニトリル系の開始剤及び
過酸化物系の開始剤等が挙げられる。アゾニトリル系の
開始剤としては、2,2'−アゾビスイソブチロニトリル、
2,2'−アゾビス(2-メチルブチロニトリル)及び2,2'−
アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等が挙げられ
る。また、過酸化物系の開始剤としては、過酸化水素、
ジ−t−ブチルパーオキサイド及びベンゾイルパーオキ
サイド等が挙げられる。このうち、取扱いが容易なため
アゾニトリル系の開始剤を用いることが好ましい。熱重
合開始剤を単量体混合物に配合する場合の配合量として
は、単量体混合物100重量部に対して0.001〜5
重量部であることが好ましい。The monomer mixture may be mixed with a thermal polymerization initiator, if necessary. The type of the thermal polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include an azonitrile-based initiator and a peroxide-based initiator. As the azonitrile initiator, 2,2′-azobisisobutyronitrile,
2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile) and 2,2'-
Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) and the like. Further, as the peroxide-based initiator, hydrogen peroxide,
Di-t-butyl peroxide and benzoyl peroxide. Of these, it is preferable to use an azonitrile initiator because of easy handling. When the thermal polymerization initiator is blended with the monomer mixture, the amount is 0.001 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the monomer mixture.
It is preferably in parts by weight.
【0022】本発明における高温連続重合の反応温度
は、150〜350℃の範囲とする。これは、反応温度
が150℃に満たない場合には、得られる共重合体の分
子量が大きくなりすぎたり、反応速度が遅くなってしま
うことがあり、他方350℃を超える場合には、分解反
応が発生して反応液に着色が見られたり、後述するエス
テル化反応が不安定になったり、得られる反応性樹脂が
不安定になることがあるためである。反応時の圧力は、
反応温度と使用する単量体混合物及び溶媒の沸点に依存
するものであって反応には影響を及ぼさないが、前記反
応温度を維持できる圧力であればよい。単量体混合物の
滞留時間は、2〜60分であることが好ましい。滞留時
間が2分に満たない場合は、未反応単量体が多くなって
しまい、共重合体の収率が低下することがあり、他方滞
留時間が60分を超える場合は、生産性が悪くなってし
まうことがある。The reaction temperature of the high-temperature continuous polymerization in the present invention is in the range of 150 to 350 ° C. This is because if the reaction temperature is lower than 150 ° C., the molecular weight of the obtained copolymer may be too large or the reaction rate may be slow. This is because coloring may be observed in the reaction solution due to generation of, a later-described esterification reaction may become unstable, and the obtained reactive resin may become unstable. The pressure during the reaction is
It depends on the reaction temperature and the boiling point of the monomer mixture and the solvent used and does not affect the reaction, but any pressure may be used as long as the reaction temperature can be maintained. The residence time of the monomer mixture is preferably 2 to 60 minutes. When the residence time is less than 2 minutes, the amount of unreacted monomer increases, and the copolymer yield may decrease. On the other hand, when the residence time exceeds 60 minutes, the productivity is poor. Sometimes it becomes.
【0023】本発明の組成物の(A)成分である反応性
樹脂は、上記のようにして得られた共重合体(a)中の
水酸基に対して、1個以上のエチレン性不飽和基と1個
のカルボキシル基を有する単量体(以下、「カルボキシ
ル基含有不飽和単量体」という。)をエステル化反応さ
せたものである。The reactive resin which is the component (A) of the composition of the present invention comprises one or more ethylenically unsaturated groups relative to the hydroxyl groups in the copolymer (a) obtained as described above. And a monomer having one carboxyl group (hereinafter referred to as "carboxyl group-containing unsaturated monomer").
【0024】カルボキシル基含有不飽和単量体の例とし
ては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、桂皮
酸、アクリル酸又はメタクリル酸のマイケル付加による
2量体以上のオリゴマー、ω−カルボキシポリカプロラ
クトンモノ(メタ)アクリレート、フタル酸モノヒドロ
キシエチル(メタ)アクリレート及びコハク酸モノヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。こ
れらの中でも、(メタ)アクリル酸が、得られる反応性
樹脂中のエチレン性不飽和基含有割合が高くなることか
ら、得られる反応性樹脂が反応性に優れるものとなるた
め好ましい。Examples of the unsaturated monomer having a carboxyl group include oligomers of dimer or more by Michael addition of acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, acrylic acid or methacrylic acid, and ω-carboxypolycaprolactone monomer. (Meth) acrylate, monohydroxyethyl phthalate (meth) acrylate and monohydroxyethyl succinate (meth) acrylate are exemplified. Among them, (meth) acrylic acid is preferable because the obtained reactive resin has excellent reactivity since the content of ethylenically unsaturated groups in the obtained reactive resin is high.
【0025】共重合体中の水酸基に対するカルボキシル
基含有不飽和単量体の反応割合は、共重合体中の全水酸
基1モルに対して0.5〜2.0モルとすることが好ま
しく、1モル前後とすることが最も好ましい。この割合
が0.5モルに満たない場合には、エステル化の反応速
度が遅くなる他、カルボキシル基含有不飽和単量体の二
重結合に対する反応性樹脂中の水酸基のミカエル付加等
の副反応が起こり、反応液の粘度が上昇したり、後処理
における中和分離が困難になったり、得られる反応性樹
脂中のエチレン性不飽和基の割合が低くなることから該
樹脂の反応性が乏しくなってしまう場合がある。他方
2.0モルを超える場合には、未反応のカルボキシル基
含有不飽和単量体量が増えるばかりで経済的ではないこ
とに加えて、反応後の後処理が煩雑になる場合がある。The reaction ratio of the carboxyl group-containing unsaturated monomer to the hydroxyl group in the copolymer is preferably 0.5 to 2.0 mol per 1 mol of all the hydroxyl groups in the copolymer. Most preferably, it is about mol. If this ratio is less than 0.5 mol, the esterification reaction rate will be reduced, and side reactions such as Michael addition of hydroxyl groups in the reactive resin to the double bond of the carboxyl group-containing unsaturated monomer will occur. Occurs, the viscosity of the reaction solution increases, the neutralization separation in the post-treatment becomes difficult, or the reactivity of the resin becomes poor because the ratio of ethylenically unsaturated groups in the obtained reactive resin becomes low. It may be. On the other hand, when it exceeds 2.0 mol, the amount of unreacted carboxyl group-containing unsaturated monomer increases only, which is not economical, and in addition, post-treatment after the reaction may be complicated.
【0026】上記共重合体とカルボキシル基含有不飽和
単量体とのエステル化反応は、従来より知られた方法に
従えばよい。例えば、共重合体とカルボキシル基含有不
飽和単量体とを、触媒の存在下において加熱攪拌する方
法が挙げられる。この場合、反応は脱水反応であるた
め、反応系内より水を留去して反応を行うことが好まし
く、このためにベンゼン、トルエン、キシレン、酢酸エ
チル、酢酸ブチル及び/又はメチルイソブチルケトン等
の水と完全には混合しない溶媒を用いて、共沸により反
応で生成する水を反応系外に留去しながら反応を行うこ
とが好ましい。この場合の溶媒の使用量は、得られる反
応性樹脂の固形分濃度が20〜80重量%となる量が好
ましい。エステル化反応の触媒としては、硫酸、メタン
スルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の酸性触媒を用
いる。好ましい触媒量は、反応液に対して0.1〜5重
量%である。反応温度は、使用する溶剤の沸点等によっ
て適宜決定すれば良いが、一般的には60〜140℃で
行うことが好ましい。また、この反応では、反応を安定
に行うために、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメ
チルエーテル等の重合禁止剤を添加したり、分子状酸素
を吹き込むことが好ましい。重合禁止剤を使用する場合
は、反応液に対して10wtppm〜2重量%の範囲で
使用することが好ましい。The esterification reaction between the copolymer and the carboxyl group-containing unsaturated monomer may be carried out according to a conventionally known method. For example, there is a method in which the copolymer and the carboxyl group-containing unsaturated monomer are heated and stirred in the presence of a catalyst. In this case, since the reaction is a dehydration reaction, it is preferable to carry out the reaction by distilling water out of the reaction system. For this purpose, benzene, toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate and / or methyl isobutyl ketone are used. It is preferable to carry out the reaction using a solvent that is not completely mixed with water, while distilling off water produced in the reaction by azeotropic distillation outside the reaction system. The amount of the solvent used in this case is preferably such that the solid content concentration of the obtained reactive resin is 20 to 80% by weight. As a catalyst for the esterification reaction, an acidic catalyst such as sulfuric acid, methanesulfonic acid or p-toluenesulfonic acid is used. The preferred amount of the catalyst is 0.1 to 5% by weight based on the reaction solution. The reaction temperature may be appropriately determined depending on the boiling point of the solvent to be used and the like, but it is generally preferable to carry out the reaction at 60 to 140 ° C. In this reaction, in order to stably perform the reaction, it is preferable to add a polymerization inhibitor such as hydroquinone or hydroquinone monomethyl ether, or to blow in molecular oxygen. When a polymerization inhibitor is used, it is preferably used in a range of 10 wtppm to 2% by weight based on the reaction solution.
【0027】エステル化反応の終了後は、使用した酸性
触媒を反応液から除去するために、反応液と水酸化ナト
リウム水溶液等の塩基性水溶液とを混合することが好ま
しい。この混合液から水相を分離し、更に油相中の溶剤
を減圧で留去することにより、所望の反応性樹脂を得る
ことができる。After completion of the esterification reaction, the reaction solution is preferably mixed with a basic aqueous solution such as an aqueous sodium hydroxide solution in order to remove the used acidic catalyst from the reaction solution. The desired reactive resin can be obtained by separating the aqueous phase from this mixture and further distilling off the solvent in the oil phase under reduced pressure.
【0028】本発明の組成物の(B)成分である反応性
希釈剤は、組成物の粘度調整等の目的で配合される活性
エネルギー線硬化型単量体であり、一般に「反応性希釈
剤」といわれる種々のものを用いることができる。ここ
で、本発明の金属用塗料組成物においては、極性の高い
活性エネルギー線硬化型単量体を用いることが好まし
い。これは、本発明の組成物の対象基材である金属は表
面エネルギーが高いため、極性の高い反応性希釈剤を配
合した組成物とすることにより、この組成物の硬化膜と
金属基材との密着性を向上させる効果が得られるためで
ある。このような、極性の高い活性エネルギー線硬化型
単量体としては、一分子中に一個以上の水酸基をもつ
(メタ)アクリレート、一分子中に一個以上のカルボキ
シル基をもつ(メタ)アクリレート、その他の極性の高
い活性エネルギー線硬化型単量体が挙げられる。これら
のうち、一種のみを用いてもよいし、二種以上を併用し
てもよい。The reactive diluent, which is the component (B) of the composition of the present invention, is an active energy ray-curable monomer compounded for the purpose of adjusting the viscosity of the composition and the like. Various kinds of so-called "" can be used. Here, in the metal coating composition of the present invention, it is preferable to use a highly polar active energy ray-curable monomer. This is because the metal as the target substrate of the composition of the present invention has a high surface energy, so that a composition containing a highly polar reactive diluent is blended with the cured film and the metal substrate of the composition. This is because the effect of improving the adhesiveness of is obtained. Such highly polar active energy ray-curable monomers include (meth) acrylates having one or more hydroxyl groups in one molecule, (meth) acrylates having one or more carboxyl groups in one molecule, and others. And an active energy ray-curable monomer having a high polarity. Of these, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
【0029】具体的には、一分子中に一個以上の水酸基
をもつ(メタ)アクリレートとしては例えば以下に示す
ものがある。 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)アクリレート等のヒドロキシ
アルキル(メタ)アクリレート 2−ヒドロキシ−3−ブトキシプロピル(メタ)アク
リレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(o−メ
チルフェノキシ)プロピル(メタ)アクリレート アルキレングリコールジグリシジルエーテルの(メ
タ)アクリレート、ビスフェノールA型エポキシ(メ
タ)アクリレート、ビスフェノールF型エポキシ(メ
タ)アクリレート等のグリシジルエーテルと(メタ)ア
クリル酸とのエステル化物 シクロヘキセンオキサイドのモノ(メタ)アクリレー
ト エチレングリコールのモノ又はジ(メタ)アクリレー
ト、メトキシエチレングリコールのモノ(メタ)アクリ
レート、ジエチレングリコールのモノ又はジ(メタ)ア
クリレート、テトラエチレングリコールのモノ又はジ
(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールのモ
ノ又はジ(メタ)アクリレート等の、グリコールのモノ
又はジ(メタ)アクリレート ペンタエリスリトールのモノ、ジ又はトリ(メタ)ア
クリレート、トリメチロールプロパンのモノ、ジ又はト
リ(メタ)アクリレート等のポリオール又はそのアルキ
レンオキサイドの(メタ)アクリル酸エステル化物 イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性ジ(メタ)
アクリレートSpecifically, examples of the (meth) acrylate having one or more hydroxyl groups in one molecule include the following. Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate 2-hydroxy-3-butoxypropyl (meth) acrylate and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate Glycidyl ethers such as (meth) acrylate of alkylene glycol diglycidyl ether, bisphenol A type epoxy (meth) acrylate and bisphenol F type epoxy (meth) acrylate, 2-hydroxy-3- (o-methylphenoxy) propyl (meth) acrylate (Cyclohexene oxide) mono (meth) acrylate Ethylene glycol mono or di (meth) acrylate, methoxyethylene glycol monomer Mono or di (meth) glycols, such as mono (meth) acrylate, mono or di (meth) acrylate of diethylene glycol, mono or di (meth) acrylate of tetraethylene glycol, mono or di (meth) acrylate of tripropylene glycol Acrylate Mono-, di- or tri- (meth) acrylate of pentaerythritol, mono-, di- or tri- (meth) acrylate of trimethylolpropane, or a (meth) acrylic acid ester of alkylene oxide thereof isocyanuric acid ethylene oxide-modified di ( Meta)
Acrylate
【0030】また、一分子中に一個以上のカルボキシル
基をもつ(メタ)アクリレートの具体例としては、ω−
カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレ
ート;フタル酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート、コハク酸モノヒドロキシエチル(メタ)アクリレ
ート、テトラヒドロフタル酸モノヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート等の、2−ヒドロキシ(メタ)アクリ
レートの無水2塩基酸付加物;アクリル酸ダイマー等が
ある。Specific examples of (meth) acrylates having one or more carboxyl groups in one molecule include ω-
Carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate; 2-hydroxy (meth) acrylates such as monohydroxyethyl (meth) acrylate phthalate, monohydroxyethyl (meth) acrylate succinate, and monohydroxyethyl (meth) acrylate tetrahydrophthalate Dibasic acid adduct of acrylic acid; dimer of acrylic acid.
【0031】この他、極性の高い活性エネルギー線硬化
型単量体としては、N−ビニルピロリドン、N−ビニル
カプロラクタム、アクリロイルモルフォリン、N,N−
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−
ジメチル(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、リン酸モノ、ジ
又はトリ(メタ)アクリレート及びテトラヒドロフルフ
リル(メタ)アクリレート等が挙げられる。In addition, active energy ray-curable monomers having high polarity include N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, acryloylmorpholine, N, N-
Dimethylaminoethyl (meth) acrylate, N, N-
Dimethyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, phosphoric acid mono-, di- or tri (meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate and the like.
【0032】尚、本発明の反応性希釈剤(B)として
は、上記以外の活性エネルギー線硬化型単量体を用いる
ことも可能である。このような活性エネルギー線硬化型
単量体としては、例えば、フェノールアルキレンオキサ
イド変性(メタ)アクリレート、ノニルフェノールアル
キレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、2−エチ
ルヘキシルカルビトール(メタ)アクリレート;ビスフ
ェノールAエチレンオキサイド変性ジ(メタ)アクリレ
ート;イソシアヌール酸エチレンオキサイド変性ジ又は
トリ(メタ)アクリレート;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、ジペンタエリスリトールヘキサ
(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)アクリレート等のポリオール又はそのアルキ
レンオキサイドの(メタ)アクリル酸エステル化物;イ
ソボロニル(メタ)アクリレート等を挙げることができ
る。Incidentally, as the reactive diluent (B) of the present invention, it is also possible to use active energy ray-curable monomers other than those described above. Examples of such an active energy ray-curable monomer include phenol alkylene oxide-modified (meth) acrylate, nonylphenol alkylene oxide-modified (meth) acrylate, 2-ethylhexyl carbitol (meth) acrylate; and bisphenol A ethylene oxide-modified diacrylate. (Meth) acrylate; isocyanuric acid ethylene oxide-modified di- or tri (meth) acrylate; trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropanetetra ( (Meth) acrylates such as polyols or alkylene oxide (meth) acrylates thereof; isobornyl (meth) acrylates and the like. Rukoto can.
【0033】本発明の組成物においては、反応性樹脂
(A)と反応性希釈剤(B)との合計を100重量%と
した場合、反応性樹脂(A)30〜90重量%、反応性
希釈剤(B)10〜70重量%の割合で配合することが
好ましく、反応性樹脂(A)40〜80重量%、反応性
希釈剤(B)20〜60重量%の割合とすることが更に
好ましい。これは、反応性樹脂の割合が30重量未満で
あると組成物の硬化収縮を抑制する効果が不十分とな
り、このため硬化膜の基材への密着性が低下するためで
ある。一方、反応性希釈剤の割合が10重量未満である
と、組成物の粘度が高くなりすぎて塗工適性が低下した
り、また硬化膜の架橋密度が不足して耐溶剤性及び耐薬
品性が低下する場合がある。In the composition of the present invention, when the total of the reactive resin (A) and the reactive diluent (B) is 100% by weight, 30 to 90% by weight of the reactive resin (A), It is preferable to mix the diluent (B) at a ratio of 10 to 70% by weight, more preferably at a ratio of 40 to 80% by weight of the reactive resin (A) and 20 to 60% by weight of the reactive diluent (B). preferable. This is because if the proportion of the reactive resin is less than 30%, the effect of suppressing the curing shrinkage of the composition becomes insufficient, and therefore, the adhesion of the cured film to the substrate is reduced. On the other hand, when the ratio of the reactive diluent is less than 10%, the viscosity of the composition becomes too high and coating suitability is lowered, and the crosslink density of the cured film is insufficient and the solvent resistance and chemical resistance are insufficient. May decrease.
【0034】また、本発明の組成物には、上記必須成分
の他に、必要に応じて硫酸バリウム、酸化珪素、タル
ク、クレー及び炭酸カルシウム等の無機充填剤、フタロ
シアニン・ブルー、フタロシアニン・グリーン、酸化チ
タン及びカーボンブラック等の染料又は顔料、粘度調節
剤、処理剤、UV遮断剤、密着性付与剤及びレベリング
剤等の各種添加剤、並びにハイドロキノン、ハイドロキ
ノンモノメチルエーテル、フェノチアジンン及びN−ニ
トロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩等の
重合禁止剤を配合することもできる。これらの成分は、
上記必須成分の合計100重量部に対して、その合計量
が100重量部以下の範囲となる量で配合することが好
ましい。また、重合禁止剤を配合する場合には、組成物
中における配合割合を10wtppm〜2重量%とする
ことが好ましい。Further, in addition to the above essential components, the composition of the present invention may further comprise, if necessary, an inorganic filler such as barium sulfate, silicon oxide, talc, clay and calcium carbonate, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Dyes or pigments such as titanium oxide and carbon black, viscosity modifiers, treating agents, UV blocking agents, various additives such as adhesion promoters and leveling agents, and hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine and N-nitrosophenylhydroxyl A polymerization inhibitor such as an amine aluminum salt may be added. These components are:
It is preferable that the total amount of the above essential components is 100 parts by weight or less so that the total amount is 100 parts by weight or less. When a polymerization inhibitor is compounded, the compounding ratio in the composition is preferably 10 wtppm to 2% by weight.
【0035】本発明の組成物を硬化させるための活性エ
ネルギー線として紫外線を用いる場合には、組成物に光
重合開始剤を配合する。活性エネルギー線として電子線
を用いる場合には、特に光重合開始剤を配合する必要は
ない。この光重合開始剤としては、特に限定されない
が、例えばベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベ
ンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエ
ーテル等のベンゾインとそのアルキルエーテル、アセト
フェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフ
ェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェ
ノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキ
シアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェ
ニルケトン及び2−メチル−1−[4−(メチルチオ)
フェニル]−2−モルフォリノ−プロパン−1−オン等
のアセトフェノン、2−メチルアントラキノン、2−エ
チルアントラキノン、2−ターシャリ−ブチルアントラ
キノン、1−クロロアントラキノン及び2−アミルアン
トラキノン等のアントラキノン、2,4−ジメチルチオ
キサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−ク
ロロチオキサントン及び2,4−ジイソピルチオキサン
トン等のチオキサントン、アセトフェノンジメチルケタ
ール及びベンジルジメチルケタール等のケタール、ベン
ゾフェノン等のベンゾフェノン類、並びにキサントン類
等が挙げられる。上記光開始剤は、単独で用いてもよい
し、また安息香酸系、アミン系等の光重合開始促進剤と
組み合わせて用いることもできる。光重合開始剤は、組
成物中に0.1〜10重量%配合することが好ましい。
また、本発明の組成物を硬化させるための活性エネルギ
ー線の照射方法としては、従来公知の方法を採用すれば
よい。When an ultraviolet ray is used as an active energy ray for curing the composition of the present invention, a photopolymerization initiator is added to the composition. When an electron beam is used as the active energy ray, it is not necessary to particularly incorporate a photopolymerization initiator. The photopolymerization initiator is not particularly limited. For example, benzoin such as benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether and its alkyl ether, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2 2-diethoxy-2-phenylacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, 1-hydroxyacetophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone and 2-methyl-1- [4- (methylthio)
Phenyl] -2-morpholino-propan-1-one and the like; anthraquinones such as 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tert-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone and 2-amylanthraquinone, and 2,4- Thioxanthones such as dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone and 2,4-diisopropylthioxanthone, ketals such as acetophenone dimethyl ketal and benzyl dimethyl ketal, benzophenones such as benzophenone, and xanthones. Can be The photoinitiator may be used alone or in combination with a benzoic acid-based or amine-based photopolymerization initiation accelerator. The photopolymerization initiator is preferably incorporated in the composition in an amount of 0.1 to 10% by weight.
As a method for irradiating the active energy ray for curing the composition of the present invention, a conventionally known method may be employed.
【0036】本発明の組成物を適用可能な金属基材とし
ては、切板或いはコイル状の鉄板、熱延鋼板、冷延鋼
板、合金メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、溶融亜鉛メ
ッキ鋼板、又はこれらにクロム酸、リン酸処理等の化成
処理を施したもの、アルミニウム板、ステンレス板、ブ
リキ及びチンフリースチール板等を挙げることができ
る。また、上記の金属基材に、必要に応じて前処理等を
行ったものでもよい。例えば、上記のようにその製造工
程において既に化成処理を施した基材を用いる場合には
単に洗浄処理を行ったものを使用することができるし、
また化成処理を行っていない基材を用いる場合にはその
材質に応じた前処理を行えばよい。更に、鋼板として
は、鋼板の表面にプライマーを塗布したものを使用して
もよい。このように鋼板の表面にプライマーを塗布する
ことにより、鋼板の耐腐食性や塗料組成物の硬化膜との
密着性を改善することができる。このプライマーとして
は種々のものを使用することができ、例えばエポキシ樹
脂、変性エポキシ樹脂、ビスフェノール樹脂、エポキシ
アクリレート及びポリエステル等が挙げられる。The metal substrate to which the composition of the present invention can be applied is a cut or coiled iron plate, a hot-rolled steel plate, a cold-rolled steel plate, an alloy-plated steel plate, an electro-galvanized steel plate, a hot-dip galvanized steel plate, or any of these. Which have been subjected to a chemical conversion treatment such as chromic acid or phosphoric acid treatment, an aluminum plate, a stainless steel plate, a tinplate and a tin-free steel plate. Further, a pretreatment or the like may be performed on the above-described metal base material as necessary. For example, when using a substrate that has already been subjected to a chemical conversion treatment in the manufacturing process as described above, it is possible to simply use a substrate that has been subjected to a washing treatment,
When a base material that has not been subjected to a chemical conversion treatment is used, a pretreatment according to the material may be performed. Further, as the steel sheet, a steel sheet having a surface coated with a primer may be used. By applying the primer to the surface of the steel sheet in this manner, the corrosion resistance of the steel sheet and the adhesion to the cured film of the coating composition can be improved. Various primers can be used, and examples thereof include an epoxy resin, a modified epoxy resin, a bisphenol resin, an epoxy acrylate, and a polyester.
【0037】本発明の組成物を金属基材に塗布する方法
としては、直接塗装や印刷等の従来公知の方法を用いれ
ばよい。その後、活性エネルギー線を照射することによ
り、組成物を硬化させることができる。組成物を直接塗
装する場合には、カーテンフローコート、ロールコート
及びスプレーコート等の方法を用いればよい。また、印
刷により塗布する場合には、オフセット方式、グラビア
オフセット方式及びグラビア方式等による通常の印刷方
法を用いることができる。本発明の組成物は、予め金属
基材上に硬化膜を形成した後にこの金属基材を所望の形
状に加工してもよいし、また予め折曲げ加工や押出加工
を施した金属基材上に本発明の組成物を塗布して硬化さ
せてもよい。本発明の組成物は、上記金属基材を利用し
た2ピース缶又は3ピース缶等の缶用、又は家電外板用
或いはトンネル内装用等のプレコート鋼板等の用途に使
用できる。As a method for applying the composition of the present invention to a metal substrate, a conventionally known method such as direct coating or printing may be used. Thereafter, the composition can be cured by irradiation with an active energy ray. When the composition is directly applied, a method such as curtain flow coating, roll coating, and spray coating may be used. When applying by printing, a normal printing method such as an offset method, a gravure offset method, and a gravure method can be used. The composition of the present invention may be formed into a desired shape after forming a cured film on a metal substrate in advance, or may be formed on a metal substrate that has been subjected to bending or extrusion in advance. The composition of the present invention may be applied and cured. The composition of the present invention can be used for cans such as two-piece cans or three-piece cans using the above-mentioned metal base material, or for precoated steel sheets for home appliance outer panels or tunnel interiors.
【0038】本発明の活性エネルギー線硬化型金属用塗
料組成物は、高温連続重合法により製造された比較的高
分子量で且つ低粘度の共重合体(a)から得られた反応
性樹脂(A)を含む。この反応性樹脂(A)が比較的高
分子量であることから、従来技術に比べて組成物の硬化
収縮が抑制されるため硬化膜と金属基材との密着性に優
れる。また、この反応性樹脂(A)は比較的高分子量で
あるにもかかわらず比較的低粘度であるので、良好な塗
工性を示す組成物が得られる。更に、非反応性樹脂等を
用いることなく十分な密着性が得られるので、組成物の
活性エネルギー線硬化性及び塗工性に優れ、更に硬化膜
の耐溶剤性、耐薬品性及び硬度にも優れる。そして、反
応性希釈剤(B)として極性の高い活性エネルギー線硬
化型単量体を配合することにより、金属基材との密着性
を更に向上させることができる。The active energy ray-curable metal coating composition of the present invention comprises a reactive resin (A) obtained from a relatively high-molecular-weight, low-viscosity copolymer (a) produced by a high-temperature continuous polymerization method. )including. Since the reactive resin (A) has a relatively high molecular weight, curing shrinkage of the composition is suppressed as compared with the prior art, so that the adhesion between the cured film and the metal substrate is excellent. In addition, since the reactive resin (A) has a relatively low viscosity despite having a relatively high molecular weight, a composition exhibiting good coating properties can be obtained. Furthermore, since sufficient adhesion can be obtained without using a non-reactive resin or the like, the composition is excellent in active energy ray curability and coating properties, and furthermore, the solvent resistance, chemical resistance and hardness of the cured film are also high. Excellent. Then, by blending a highly polar active energy ray-curable monomer as the reactive diluent (B), the adhesion to the metal substrate can be further improved.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明を詳細
に説明する。尚、以下において、部及び%は重量基準で
ある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the following, parts and% are based on weight.
【0040】〔参考例1〜7〕本発明の実施例に用いる
反応性樹脂の製造方法を説明する。 (1)高温連続重合法による共重合体の製造 電熱式ヒータを備えた容量300ml加圧式攪拌槽型反
応器をジエチレングリコールモノエチルエーテルで満た
し、温度を250℃にして、圧力調節器により圧力をゲ
ージ圧で25〜27kg/cm2 に保った。次いで、反
応器の圧力を一定に保ちながら、表1に示す組成の単量
体混合物を一定の供給速度(23g/分、滞留時間:1
4分)で原料タンクから反応器に連続供給し、単量体混
合物の供給量に相当する反応物を出口から連続的に抜き
出した。反応開始直後に、一旦反応温度が低下した後、
重合熱による温度上昇が認められたが、ヒータを制御す
ることにより、反応温度を270〜271℃に保持し
た。Reference Examples 1 to 7 A method for producing a reactive resin used in Examples of the present invention will be described. (1) Production of copolymer by high-temperature continuous polymerization method A 300 ml pressurized stirring tank type reactor equipped with an electric heater was filled with diethylene glycol monoethyl ether, the temperature was set to 250 ° C, and the pressure was gauged by a pressure controller. The pressure was maintained at 25-27 kg / cm 2 . Then, while keeping the pressure of the reactor constant, the monomer mixture having the composition shown in Table 1 was supplied at a constant feed rate (23 g / min, residence time: 1).
(4 minutes), the mixture was continuously supplied from the raw material tank to the reactor, and a reactant corresponding to the supply amount of the monomer mixture was continuously extracted from the outlet. Immediately after the reaction starts, once the reaction temperature drops,
Although a rise in temperature due to the heat of polymerization was observed, the reaction temperature was maintained at 270 to 271 ° C. by controlling the heater.
【0041】温度が安定した単量体混合物の供給開始か
ら1時間後を、次のエステル化反応の原料としての反応
液の抜き出し開始点とした。これから2時間50分反応
を継続して、単量体混合液約3900gを供給し、反応
液約3900gを回収した。その後、反応液を薄膜蒸発
器に導入して未反応モノマー等の揮発成分を分離して共
重合体の濃縮液約3300gを得た。ガスクロマトグラ
フによる分析の結果、この濃縮液中に未反応モノマーは
存在していなかった。この共重合体につき、テトラヒド
ロフランを溶媒とする液体クロマトグラフにより数平均
分子量及び重量平均分子量を求め、これから多分散度を
算出した。その結果を、共重合体の水酸基濃度と併せて
表1に示す。One hour after the start of the supply of the monomer mixture having a stable temperature, the starting point of the withdrawal of the reaction solution as the raw material for the next esterification reaction was determined. Thereafter, the reaction was continued for 2 hours and 50 minutes, about 3900 g of the monomer mixture was supplied, and about 3900 g of the reaction solution was recovered. Thereafter, the reaction solution was introduced into a thin film evaporator to separate volatile components such as unreacted monomers to obtain about 3300 g of a copolymer concentrated solution. As a result of analysis by gas chromatography, no unreacted monomer was present in the concentrate. The number average molecular weight and the weight average molecular weight of this copolymer were determined by liquid chromatography using tetrahydrofuran as a solvent, and the polydispersity was calculated from this. The results are shown in Table 1 together with the hydroxyl group concentration of the copolymer.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】尚、表1に示す単量体の略号は、以下の意
味である。 HEMA;ヒドロキシエチルメタクリレート HEA ;ヒドロキシエチルアクリレート St ;スチレンThe abbreviations of the monomers shown in Table 1 have the following meanings. HEMA; hydroxyethyl methacrylate HEA; hydroxyethyl acrylate St; styrene
【0044】(2)エステル化反応によるアクリロイル
基の導入 攪拌器、冷却管及び水分離器(ディーンスタークトラッ
プ)を備えたフラスコに、上記工程で得た共重合体50
0g、各共重合体中の水酸基と当モルのアクリル酸、ト
ルエン600g、p−トルエンスルホン酸12g及びハ
イドロキノン0.3gを仕込み、加熱攪拌してトルエン
還流し、水の生成が見られなくなるまで反応を続けた。
このとき、水分離器に除去された水の重量からエステル
化反応の反応率を求めた。その結果を表1に示す。いず
れの参考例においても、反応率85%以上という高い割
合でアクリロイル基を導入することができた。冷却後、
反応液に200gの10%NaOH水溶液を注ぎ、30
分間攪拌した。その後、分液ロートへ反応液を移し、水
層を分離して触媒及び未反応のアクリル酸を反応液から
除いた。油相をフラスコに移し、溶剤を減圧で留去する
ことにより、反応性樹脂A−1〜A−7を得た。得られ
た反応性樹脂A−1〜A−7を100℃で6時間加熱
し、加熱安定性について評価したところ、樹脂に何ら変
化は見られず、加熱安定性に優れるものであった。(2) Introduction of Acryloyl Group by Esterification Reaction The copolymer 50 obtained in the above step was placed in a flask equipped with a stirrer, a cooling pipe and a water separator (Dean Stark trap).
0 g, hydroxyl group in each copolymer and equimolar amounts of acrylic acid, 600 g of toluene, 12 g of p-toluenesulfonic acid and 0.3 g of hydroquinone were charged, and the mixture was heated and stirred, refluxed with toluene, and reacted until water formation was not observed. Continued.
At this time, the conversion of the esterification reaction was determined from the weight of the water removed by the water separator. Table 1 shows the results. In each of the reference examples, an acryloyl group could be introduced at a high rate of 85% or more. After cooling,
200 g of a 10% aqueous NaOH solution was poured into the reaction solution,
Stirred for minutes. Thereafter, the reaction solution was transferred to a separating funnel, the aqueous layer was separated, and the catalyst and unreacted acrylic acid were removed from the reaction solution. The oil phase was transferred to a flask, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain reactive resins A-1 to A-7. The obtained reactive resins A-1 to A-7 were heated at 100 ° C. for 6 hours and evaluated for heating stability. As a result, no change was observed in the resin, and the resin was excellent in heating stability.
【0045】〔実施例1〜7〕参考例1〜7により得た
反応性樹脂A−1〜A−7に、表2に示す組成割合で反
応性希釈剤及び光開始剤を攪拌混合して、活性エネルギ
ー線硬化型金属用塗料組成物を調整した。尚、使用した
物質は以下のとおりである。 M−305;ペンタエリスリトールトリアクリレート
(東亞合成株式会社製、商品名「アロニックスM−30
5」) M−5700;2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピ
ルアクリレート(東亞合成株式会社製、商品名「アロニ
ックスM−5700」) 光開始剤;ベンジルジメチルケタール(チバガイギー株
式会社製、商品名「イルガキュア651」)Examples 1 to 7 Reactive diluents and photoinitiators were mixed with the reactive resins A-1 to A-7 obtained in Reference Examples 1 to 7 at the composition ratios shown in Table 2 by stirring. An active energy ray-curable metal coating composition was prepared. The substances used are as follows. M-305; pentaerythritol triacrylate (trade name "Aronix M-30" manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
5 ") M-5700; 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate (trade name" Aronix M-5700 ", manufactured by Toagosei Co., Ltd.) Photoinitiator; benzyl dimethyl ketal (trade name," Irgacure 651 ", manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.) ")
【0046】〔比較例1〜3〕表2に示す組成物を使用
した以外は、実施例1〜7と同様に活性エネルギー線硬
化型金属用塗料組成物を調整した。尚、使用した物質は
以下のとおりである。 SP−1509;ビスフェノールA型エポキシアクリレ
ート 数平均分子量520、Tg117℃(昭和高分子株式会
社製、商品名「SP−1509」) 非反応性樹脂;アクリルポリマー(三菱レイヨン株式会
社製、商品名「ダイヤナールBR−60」)Comparative Examples 1 to 3 Active energy ray-curable metal coating compositions were prepared in the same manner as in Examples 1 to 7, except that the compositions shown in Table 2 were used. The substances used are as follows. SP-1509; bisphenol A type epoxy acrylate, number average molecular weight 520, Tg 117 ° C (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd., trade name "SP-1509") Non-reactive resin; acrylic polymer (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., trade name "Dia" NARL BR-60 ")
【0047】[0047]
【表2】 [Table 2]
【0048】〔性能評価〕上記実施例1〜7及び比較例
1〜3で調整した組成物及びその硬化膜について、下記
の方法により評価を行った。その結果を表3に示す。[Evaluation of Performance] The compositions prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 and their cured films were evaluated by the following methods. Table 3 shows the results.
【0049】(1) 溶解性 各組成物の調整時における各成分の溶解しやすさを評価
した。評価結果は、表2に示す所定量の反応性樹脂、反
応性希釈剤及び非反応性樹脂を70℃に加熱してスリー
ワンモーターにて攪拌し、完全に混合溶解するまでの時
間により下記の4段階で示した。 ◎:30分未満で混合溶解 ○:30分以上60分未満で混合溶解 △:60分以上120分未満で混合溶解 ×:120分以上でも溶解せず(1) Solubility The ease of dissolution of each component when adjusting each composition was evaluated. The evaluation results are shown in Table 4 below based on the time required for heating a predetermined amount of the reactive resin, the reactive diluent and the non-reactive resin shown in Table 2 to 70 ° C., stirring with a three-one motor, and completely mixing and dissolving. Shown in stages. :: Mixed dissolution in less than 30 minutes ○: Mixed dissolution in 30 minutes or more and less than 60 minutes △: Mixed dissolution in 60 minutes or more and less than 120 minutes ×: Not dissolved even in 120 minutes or more
【0050】(2) 塗工適性 ボンデライト鋼板PB−144(日本テストパネル株式
会社製)、及びアルミニウム板H−4000(日本テス
トパネル株式会社製)を基材として、バーコーター#1
0を用いて各組成物を塗布し、このときの塗工適性を目
視により下記の3段階で評価した。 ○:平滑な塗膜ができる △:塗布方向に1〜2本の筋が入る ×:塗布方向に3本以上の筋が入る(2) Coating Suitability A bar coater # 1 was prepared using a bonderite steel sheet PB-144 (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.) and an aluminum plate H-4000 (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd.) as base materials.
Each composition was applied using 0, and the coating suitability at this time was visually evaluated according to the following three grades. :: A smooth coating film is formed. Δ: 1-2 streaks are formed in the coating direction. X: 3 or more streaks are formed in the coating direction.
【0051】(3) 硬化性 以下の条件で、紫外線ランプの下に上記塗布物を繰り返
し通過させ、表面からタックがなくなるまでの通過回数
にて評価した。 紫外線照射条件; ランプ:80W/cm集光型高圧水銀ランプ ランプ高さ:10cm コンベアスピード:10m/min 上記硬化性試験において表面のタックがなくなった後、
更に2回紫外線ランプの下を通した硬化膜について、下
記(4) 〜(8) の評価を行った。(3) Curability The coating was repeatedly passed under an ultraviolet lamp under the following conditions, and the number of passes until the tack disappeared from the surface was evaluated. UV irradiation conditions; Lamp: 80 W / cm condensing high-pressure mercury lamp Lamp height: 10 cm Conveyor speed: 10 m / min After the surface tack was eliminated in the above-mentioned curability test,
Further, the cured film passed under an ultraviolet lamp twice was evaluated in the following (4) to (8).
【0052】(4) 密着性 得られた硬化膜にカッターナイフによりクロスカットを
入れ、その表面に市販粘着テープ(ニチバン株式会社
製)を圧着させてから剥離したときの硬化膜の状態につ
き、目視により下記の4段階で評価した。 ◎:はがれなし ○:切り傷の交点にわずかな剥がれがある △:切り傷の交点及び線に沿って剥がれがある ×:セロテープを貼った全面が剥がれる(4) Adhesion A cross-cut was made on the obtained cured film with a cutter knife, a commercially available pressure-sensitive adhesive tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was pressed on the surface, and the cured film was peeled off. Was evaluated in the following four stages. ◎: No peeling ○: Slight peeling at the intersection of cuts △: Peeling along the intersections and lines of cuts ×: The entire surface with cellophane tape peeled off
【0053】(5) 鉛筆硬度 JIS K 5400に準拠して測定した。(5) Pencil hardness Measured according to JIS K5400.
【0054】(6) 耐アルカリ性 硬化膜の表面に、1%炭酸ナトリウム水溶液をスポイト
で直径1cmとなるようにスポットする。6時間後に炭
酸ナトリウム水溶液を拭き取って硬化膜表面の状態を目
視により観察し、下記の4段階で評価した。 ◎:異常なし。同じ箇所に上記溶液を再度スポットして
6時間後においても依然として硬化膜に異常なし。 ○:異常なし △:わずかにスポットの跡が残る ×:硬化膜が白化する(6) Alkali resistance A 1% aqueous solution of sodium carbonate is spotted on the surface of the cured film with a dropper so as to have a diameter of 1 cm. After 6 hours, the aqueous solution of sodium carbonate was wiped off, and the state of the surface of the cured film was visually observed, and evaluated according to the following four grades. A: No abnormality. Even after 6 hours after the above solution was spotted on the same spot again, there was no abnormality in the cured film. :: No abnormality △: Slight trace of marks left ×: Cured film whitens
【0055】(7) 耐酸性 1%炭酸ナトリウム水溶液に換えて5%酢酸水溶液を用
いた以外は、上記耐アルカリ性試験と同様に評価した。
評価結果の表記方法は上記と同様である。(7) Acid resistance Evaluation was made in the same manner as in the above alkali resistance test, except that a 5% acetic acid aqueous solution was used instead of the 1% sodium carbonate aqueous solution.
The notation method of the evaluation result is the same as described above.
【0056】(8) 耐溶剤性 アセトンを染み込ませた綿棒を使用して、荷重500
g、毎秒1往復の条件で得られた硬化膜膜の表面をこす
り、硬化膜表面の白化又は剥がれ等の異常が生じるまで
の回数により、下記の4段階で評価した。 ◎:50往復以上で硬化膜に異常無し ○:20往復以上50往復未満で硬化膜に異常発生 △:10往復以上20往復未満で硬化膜に異常発生 ×:10往復未満で硬化膜に異常発生 更に、下記の方法により作製した試験片を用いて折曲げ
性を評価した。(8) Solvent resistance Using a cotton swab impregnated with acetone, a load of 500
g, the surface of the cured film obtained under the condition of one reciprocation per second was rubbed, and the number of times until an abnormality such as whitening or peeling of the cured film surface occurred was evaluated in the following four grades. :: Abnormality of the cured film after 50 reciprocations or more ○: Abnormality of the cured film after 20 reciprocations and less than 50 reciprocations △: Abnormality of the cured film after 10 reciprocations and less than 20 reciprocations ×: Abnormality of the cured film after less than 10 reciprocations Furthermore, the bending property was evaluated using the test piece produced by the following method.
【0057】(9) 折曲げ性 試験片作製方法:厚さ0.6mmのリン酸亜鉛メッキ鋼
板上に、各組成物を厚さ2μmとなるように塗布し、上
記の紫外線照射条件にて表面のタックがなくなるまでラ
ンプの下を通過させた後、更に2回ランプ下を通過させ
た。 測定方法:マンドル試験により、硬化膜にひび、剥がれ
等が生じない最も小さな円棒の直径にて評価した。即
ち、数値が小さいほど折曲げ性が良好であることを示
す。(9) Bendability Test piece preparation method: Each composition was applied to a thickness of 2 μm on a zinc-phosphated steel sheet having a thickness of 0.6 mm, and the surface was irradiated under the above-mentioned ultraviolet irradiation conditions. Was passed under the lamp until the tack disappeared, and then passed under the lamp two more times. Measuring method: Evaluated by a mandrel test using the diameter of the smallest circular rod that does not cause cracking, peeling, or the like on the cured film. That is, the smaller the numerical value, the better the bendability.
【0058】[0058]
【表3】 [Table 3]
【0059】上記表3に示すように、実施例1〜7の紫
外線硬化型金属用塗料組成物によると、塗布時において
いずれも平滑な塗膜が得られ、また活性エネルギー線硬
化性も良好であった。更に、これらの組成物の硬化膜
は、上記(4) 〜(9) の各評価項目のいずれについても優
れた性能を示した。また、これらの硬化膜は密着性及び
折曲げ性が良好であるため、深絞り加工にも適すること
が判る。これに対して、反応性希釈剤を使用しない比較
例1は、塗布液の粘度が高すぎるため塗工適性が低く、
また硬化膜の性能においても実施例1〜7には及ばない
ものであった。また、エポキシアクリレートと反応性希
釈剤とからなる組成物を用いた比較例2では、実施例1
〜7に比べて硬化膜の密着性及び折曲げ性が極めて低か
った。そして、比較例2の組成物に非反応性樹脂を配合
した比較例3では、密着性はやや向上したものの実施例
1〜7には及ばず、折曲げ性も不十分であり、しかも耐
アルカリ性及び耐酸性が低下した。また、この比較例3
では、樹脂の配合により塗布液の粘度が上昇したため塗
工適性が低下した。更に、この樹脂の溶解性が低いため
組成物の混合に長時間を要するものであった。As shown in Table 3, according to the UV-curable metal coating compositions of Examples 1 to 7, a smooth coating film was obtained at the time of application, and the active energy ray curability was good. there were. Further, the cured films of these compositions exhibited excellent performance in each of the evaluation items (4) to (9). In addition, since these cured films have good adhesiveness and bendability, it is understood that they are also suitable for deep drawing. On the other hand, in Comparative Example 1 in which no reactive diluent was used, the coating suitability was low because the viscosity of the coating solution was too high.
Also, the performance of the cured film was inferior to those of Examples 1 to 7. In Comparative Example 2 using a composition comprising an epoxy acrylate and a reactive diluent, Example 1 was used.
7, the adhesiveness and the bending property of the cured film were extremely low. In Comparative Example 3 in which a non-reactive resin was blended with the composition of Comparative Example 2, although the adhesion was slightly improved, it did not reach Examples 1 to 7, and the bending property was insufficient, and the alkali resistance was high. And acid resistance decreased. Comparative Example 3
In this case, the viscosity of the coating solution increased due to the compounding of the resin, so that the coating suitability decreased. Furthermore, since the solubility of this resin is low, it takes a long time to mix the composition.
【0060】尚、本発明においては、前記具体的実施例
に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範
囲内で種々変更した実施例とすることができる。It should be noted that the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but can be variously modified within the scope of the present invention according to the purpose and application.
【0061】[0061]
【発明の効果】本発明の組成物は、塗工性及び活性エネ
ルギー線硬化性が良好であり、且つその硬化膜は金属基
材との密着性、耐溶剤性、耐薬品性及び硬度に優れる。
従って、活性エネルギー線硬化型金属用塗料組成物とし
て極めて有用である。The composition of the present invention has good coatability and curability of active energy rays, and the cured film is excellent in adhesion to a metal substrate, solvent resistance, chemical resistance and hardness. .
Therefore, it is extremely useful as an active energy ray-curable metal coating composition.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 299/00 C08F 299/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location C08F 299/00 C08F 299/00
Claims (3)
リレートの1種以上の30重量%以上と、該(メタ)ア
クリレート以外で1個のエチレン性不飽和基を有する単
量体の1種類以上の70重量%以下とを、150〜35
0℃の共重合温度において連続重合して数平均分子量
1,000〜10,000の共重合体(a)を得、次い
で、1個以上のエチレン性不飽和基と1個のカルボキシ
ル基を有する単量体を上記共重合体中の水酸基に対して
エステル化反応させた反応性樹脂(A)と、 紫外線硬化型単量体の1種以上からなる反応性希釈剤
(B)と、 光開始剤(C)と、を含有することを特徴とする活性エ
ネルギー線硬化型金属用塗料組成物。1. One or more (meth) acrylates having one or more hydroxyl groups and 30% by weight or more, and one kind of a monomer other than the (meth) acrylate and having one ethylenically unsaturated group 70% by weight or less of the above
It is continuously polymerized at a copolymerization temperature of 0 ° C. to obtain a copolymer (a) having a number average molecular weight of 1,000 to 10,000, and then has one or more ethylenically unsaturated groups and one carboxyl group. A reactive resin (A) obtained by subjecting a monomer to an esterification reaction with a hydroxyl group in the copolymer, a reactive diluent (B) comprising at least one ultraviolet-curable monomer, An active energy ray-curable metal coating composition comprising an agent (C).
単量体の少なくとも1種類はスチレン又はアルキルスチ
レンであり、上記共重合体中における該スチレン又は該
アルキルスチレンの共重合割合は20〜60重量%であ
る請求項1記載の活性エネルギー線硬化型金属用塗料組
成物。2. At least one kind of the monomer having one ethylenically unsaturated group is styrene or alkylstyrene, and the copolymerization ratio of the styrene or the alkylstyrene in the copolymer is 20 to The active energy ray-curable metal coating composition according to claim 1, which is 60% by weight.
〜120℃である請求項1又は2記載の活性エネルギー
線硬化型金属用塗料組成物。3. The glass transition temperature of the copolymer is 30 ° C.
The active energy ray-curable metal coating composition according to claim 1, which has a temperature of from −120 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19386996A JPH1017788A (en) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | Metal painting composition of active energy ray curing type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19386996A JPH1017788A (en) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | Metal painting composition of active energy ray curing type |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1017788A true JPH1017788A (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=16315114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19386996A Pending JPH1017788A (en) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | Metal painting composition of active energy ray curing type |
Country Status (1)
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