JP2007231174A - 紫外線硬化型コーティング剤 - Google Patents
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Abstract
【課題】高硬度で、優れた帯電防止性を備えた硬化被膜を形成することができるコーティング剤を提供すること。
【解決手段】 一般式(1):
(式中、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、nは1〜20の整数、mは1又は2を示す。)で表わされるアクリル系リン酸エステル単量体(A)と、一般式(2):
(式中、R3は水素またはメチル基、R4は単結合または炭素数1〜3のアルキレン基、R5は水素または炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表わされる塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と、多官能アクリル系単量体(M2)とを含む、紫外線硬化型コーティング剤、
【選択図】 なし
【解決手段】 一般式(1):
(式中、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、nは1〜20の整数、mは1又は2を示す。)で表わされるアクリル系リン酸エステル単量体(A)と、一般式(2):
(式中、R3は水素またはメチル基、R4は単結合または炭素数1〜3のアルキレン基、R5は水素または炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表わされる塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と、多官能アクリル系単量体(M2)とを含む、紫外線硬化型コーティング剤、
【選択図】 なし
Description
本発明は紫外線硬化型帯電防止性コーティング剤に関し、詳しくは、良好な帯電防止性と高い硬度を兼ね備えた硬化被膜を形成し得る紫外線硬化型帯電防止性コーティング剤に関する。
近年、電気・電子機器の種々の構成部材の表面保護や静電気トラブルの防止という観点から、硬化性塗料による硬化被膜(ハードコート)や帯電防止塗料による被膜を設けたプラスチックフィルムをその一部に使用することが多くなってきている(例えば、特許文献1)。そして、例えば、液晶表示装置の液晶画面やタッチパネルの表層では、高い機械的強度(耐擦傷性等)と帯電防止性能の両方が必要であることから、表面に帯電防止塗料による被膜と硬化性塗料による硬化被膜をこの順に重ね塗りしたフィルムが使用されている。
しかしながら、かかる帯電防止塗料による被膜と硬化性塗料による硬化を重ね塗りしたフィルムでは、帯電防止塗料による被膜形成と硬化性塗料による被膜形成の2工程が必要となるため、製造コストが自ずと高くなり、また、必ずしも十分に高い帯電防止性能が発現しないという問題点を有している。
特開平6−123806号公報
しかしながら、かかる帯電防止塗料による被膜と硬化性塗料による硬化を重ね塗りしたフィルムでは、帯電防止塗料による被膜形成と硬化性塗料による被膜形成の2工程が必要となるため、製造コストが自ずと高くなり、また、必ずしも十分に高い帯電防止性能が発現しないという問題点を有している。
上記事情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、高硬度で、優れた帯電防止性を備えた硬化被膜を形成することができるコーティング剤を提供することである。
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、特定のアクリル系リン酸エステル単量体と特定の塩基性アクリル系単量体との反応混合物を多官能アクリル系単量体で希釈してなる単量体組成物が紫外線照射によって高硬度に硬化して表面抵抗(電気抵抗)が十分に低い硬化膜となり、しかも、該硬化膜が汎用プラスチックフィルムに対して優れた密着性を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
[1]一般式(1):
[1]一般式(1):
(式中、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、nは1〜20の整数、mは1又は2を示す。)で表わされるアクリル系リン酸エステル単量体(A)と、一般式(2):
(式中、R3は水素またはメチル基、R4は単結合または炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、R5は水素または炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表わされる塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と、多官能アクリル系単量体(M2)とを含む、紫外線硬化型コーティング剤、及び
[2]アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と多官能アクリル系単量体(M2)の配合重量比(M1:M2)が35〜60:65〜40である、上記[1]記載の紫外線硬化型コーティング剤、に関する。
[2]アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と多官能アクリル系単量体(M2)の配合重量比(M1:M2)が35〜60:65〜40である、上記[1]記載の紫外線硬化型コーティング剤、に関する。
本発明の紫外線硬化型コーティング剤をプラスチックフィルムの表面に塗布して、紫外線を照射すると、高硬度で、表面抵抗(電気抵抗)が十分に低く、しかも、フィルムとの密着性も良好な硬化被膜となる。従って、本発明の紫外線硬化型コーティング剤を使用することで、高機械的強度(耐擦傷性等)と優れた帯電防止能とを併せ持った表面特性を有するプラスチックフィルムを簡単に得ることができる。
以下、本発明をより詳しく説明する。
本発明の紫外線硬化型コーティング剤は、一般式(1):
本発明の紫外線硬化型コーティング剤は、一般式(1):
(式中、R1は水素またはメチル基、R2は炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、nは1〜20の整数、mは1又は2の整数を示す。)で表わされるアクリル系リン酸エステル単量体(A)と、一般式(2):
(式中、R3は水素またはメチル基、R4は単結合または炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基、R5は水素または炭素数1〜3のアルキル基を示す。)で表わされる塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と、多官能アクリル系単量体(M2)とを含むことが主たる特徴である。
ここで、アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)とは、これら両単量体の中和反応で生成する一般式(3):
(式中、R1〜R5、n、mは前記と同義である。)で表わされるアミン塩と、未反応のアクリル系リン酸エステル単量体(A)及び/又は塩基性アクリル系単量体(B)とを含む混合物のことである。
本発明において、アクリル系リン酸エステル単量体(A)は、式中のnは1〜10であるのが好ましく、1〜3であるのがより好ましく、また、式中のR2で示される炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基はアルキレン部が直鎖状でも分岐状でもよい。具体例としては、モノエステル(式中のmが1)として、例えば、アシッドホスホオキシエチルモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシプロピルモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシイソプロピルモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシイソプロピルモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシトリオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシテトラオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシペンタオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシヘキサオキシエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシトリオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシテトラオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシペンタオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、アシッドホスホオキシヘキサオキシプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられ、ジエステル(式中のmが2)として、例えば、ジ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、ジ(2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アシッドホスフェート、ジ(3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アシッドホスフェート、(3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート等が挙げられる。これらの中でも、式中のR2で示される炭素数1〜3のアルキレンオキサイド基がエチレンオキサイド基またはイソプロピレンオキサイド基であるものが特に好ましい。当該アクリル系リン酸エステル単量体(A)は1種又は2種以上を使用することができる。
本発明において、かかるアクリル系リン酸エステル単量体(A)は酸価が600以下のものを使用するのが好ましい。酸価が600より大きい場合は、未反応リン酸を多く含有する傾向となるため、好ましくない。なお、ここでいう酸価は、アクリル系リン酸エステル単量体(A)を2種以上使用する場合は、それらの混合物全体としての酸価である。
本発明において、アクリル系リン酸エステル単量体(A)は、ジエステルのみを使用した場合でも、目的の高硬度かつ低表面電気抵抗の硬化被膜を与えるコーティング剤を得ることができるが、モノエステルを使用した場合に、硬化被膜の表面電気抵抗をより低くできる点で好ましい。従って、アクリル系リン酸エステル単量体(A)としては、少なくともモノエステルを使用するのが好ましく、モノエステルとジエステルを併用する場合は、モノエステルとジエステルの合計量当たり、モノエステルの割合が5重量%以上であるのが好ましく、20重量%以上であるのがより好ましく、25重量%以上がとりわけ好ましい。
本発明において、塩基性アクリル系単量体(B)は、式中の−N(R5)2における2個のR5の少なくとも一つがアルキル基であるものが好ましい。また、2個のR5がともにアルキル基である場合、2個のRは同一の基であるのが好ましい。具体例としては、例えば、N,N'−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N'−ジメチルアミノプロピル(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'−ジエチル(メタ)アクリルアミド、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。当該塩基性アクリル系単量体(B)は1種または2種以上を使用することができる。
アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)の中和反応は、例えば、アクリル系リン酸エステル単量体(A)に塩基性アクリル系単量体(B)を加え、温度20〜150℃で、0.1〜10時間程度撹拌し、次いで、反応混合物に多官能アクリル系単量体(M2)を配合して希釈し、さらに20〜150℃で0.1〜10時間程度撹拌を続行することで行うことができる。なお、かかる操作後、反応熱がおさまった後、40〜80℃で0.1〜5時間程度撹拌を続行するのが好ましい。中和反応は中和による発熱によって確認することができる。
アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)の使用量比(A:B)は重量比で1:0.5〜1.5の範囲が好ましく、1:0.8〜1.2の範囲がより好ましい。かかる範囲を越えて塩基性アクリル系単量体(B)をアクリル系リン酸エステル単量体(A)に対して過剰に使用すると、反応混合物(M1)の粘度が高くなり、また、当該反応混合物(M1)を希釈する多官能アクリル系単量体(M2)との相溶性が低下する傾向となるため、好ましくない。また、上記の範囲よりも塩基性アクリル系単量体(B)の使用量が少ない場合も、反応混合物(M1)を希釈する多官能性アクリル系単量体との相溶性が悪くなるため、好ましくない。
本発明において、多官能アクリル系単量体(M2)とは、2官能以上のアクリル系単量体であり、2官能のアクリル系単量体としては、例えば、アルカンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルアジペート等が挙げられる。
上記アルカンジオールジ(メタ)アクリレートにおけるアルカン部は、炭素数が好ましくは1〜20、より好ましくは2〜8である直鎖状、分岐鎖状または環状の炭化水素であって、ヒドロキシ基、フェノキシ基で1つまたはそれ以上置換されていてもよい。当該アルカンジオールジ(メタ)アクリレートの具体例としては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記のポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートにおけるアルキレン部は、炭素数が好ましくは1〜20、より好ましくは2〜10である直鎖状または分岐鎖状のアルキレンである。ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレートの具体例としては、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、カプロラクタム変性ジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
3官能以上のアクリル系単量体としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンEO付加トリ(メタ)アクリレート、グリセリンPO付加トリ(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、テトラフルフリルアルコールオリゴ(メタ)アクリレート、エチルカルビトールオリゴ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールオリゴ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールオリゴ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンオリゴ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールオリゴ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(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、N,N,N',N'−テトラキス(β−ヒドロキシエチル)エチルジアミンの(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。
また、3官能以上のアクリル系単量体として、トリ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、トリ(2−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)ホスフェート、トリ(3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)ホスフェート、トリ(3−(メタ)アクリロイル−2−ヒドロキシルオキシプロピル)ホスフェート、ジ(3−(メタ)アクリロイル−2−ヒドロキシルオキシプロピル)(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート、(3−(メタ)アクリロイル−2−ヒドロキシルオキシプロピル)ジ(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ホスフェート等のリン酸トリエステル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
多官能アクリル系単量体(M2)は、硬化被膜の硬度の点から、3官能以上のアクリル系単量体を使用するのが好ましい。また、多官能アクリル系単量体(M2)の使用量は、アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)に対する重量比(M1:M2)が35〜60:65〜40となる量が好ましく、40〜50:60〜50となる量がより好ましい。
多官能アクリル系単量体(M2)の使用量が上記の範囲を超えて多くなると、帯電防止性能が低下する傾向となり、また、上記の範囲よりも少ない場合は十分に高い硬度の硬化被膜が得られにくくなる傾向となるため、好ましくない。
多官能アクリル系単量体(M2)の使用量が上記の範囲を超えて多くなると、帯電防止性能が低下する傾向となり、また、上記の範囲よりも少ない場合は十分に高い硬度の硬化被膜が得られにくくなる傾向となるため、好ましくない。
本発明の紫外線硬化型コーティング剤には、アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)および多官能アクリル系単量体(M2)以外の他の重合性単量体(M3)をさらに配合してもよい。かかる他の重合性単量体(M3)としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸カルビトール、(メタ)アクリル酸イソボルニル、アクリロイルモルホリン、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルトルエン、N−ビニルピロリドン等の単官能単量体(不飽和結合を1つ有するもの)が挙げられる。
上記の(メタ)アクリル酸アルキルにおけるアルキル部は、炭素数が好ましくは1〜20、より好ましくは2〜10である直鎖状または分岐鎖状のアルキルであり、ヒドロキシ基、フェノキシ基、グリシジル基、カルボキシル基などで1またはそれ以上置換されていてもよい。当該(メタ)アクリル酸アルキルの具体例としては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルなどが挙げられる。
また、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、3−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、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートも例示することができる。
これらの他の重合性単量体(M3)の配合量は、通常、アクリル系リン酸エステル単量体(A)、塩基性アクリル系単量体(B)及び多官能アクリル系単量体(M2)の合計量100重量部当たり0〜50重量部の範囲内で使用される。
本発明のコーティング剤には通常紫外線硬化剤が配合される。紫外線硬化剤(光開始剤)としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、ビスアシルフォスフィンオキサイド、アシルホスフィンオキサイド、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、2,6−ジメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ベンゾイルジエトキシホスフィンオキサイド、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、ベンゾイルアルキルエーテル(例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、n−ブチルベンゾインエーテルなど)、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、p−tert−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、ベンジル、ベンゾイル、アセトフェノン、ベンゾフェノン、チオキサントン類(2−クロロチオキサントン、2−メチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン)、ジベンゾスベロン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、ベンザルアセトン、ビアセチル、α,α−ジクロロ−4−フェノキシアセトフェノン、テトラメチルチウラムジスルフィド、α,α’−アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン、メチルベンゾイルフォルメート、2,2−ジエトキシアセトフェノン、アシロキシムエステル、塩素化アセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、アセトフェノンジエチルケタール、4’−イソプロピル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、フェニルグリオキシル酸メチル、o−ベンゾイル安息香酸メチル、p−ジメチルアミノ安息香酸メチル、2,2’−ビス(o−クロロフェニル)−4,5,4’,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾ−ル、10−ブチル−2−クロロアクリドン、カンファーキノン、3−ケトクマリン、アントラキノン類(例えば、アントラキノン、2−エチルアントラキノン、α−クロロアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノンなど)、アセナフセン、4,4’−ジメトキシベンジル、4,4’−ジクロロベンジルなどが挙げられる。これらはいずれか1種または2種以上を使用でき、アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)及び多官能アクリル系単量体(M2)の合計量100重量部当たり、0.01〜10重量部が好ましく、より好ましくは0.1〜7重量部である。
さらに、本発明のコーティング剤には、塗膜の硬化収縮率等を調整する目的で、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルウレタン樹脂、ビニルエステルウレタン樹脂、ポリイソシアネート、ポリエポキシド、アクリル樹脂類、アルキッド樹脂類、尿素樹脂類、メラミン樹脂類、ポリ酢酸ビニル、酢酸ビニル系共重合体、ポリジエン系エラストマー、飽和ポリエステル類、飽和ポリエーテル類やニトロセルローズ、セルローズアセテートブチレートなどのセルローズ誘導体、ロジン誘導体、アマニ油、桐油、大豆油、ヒマシ油、エポキシ化油などの油脂類のごとき天然および合成高分子を添加してもよい。
また、これら天然および合成高分子以外に、炭酸カルシウム、タルク、マイカ、クレー、シリカパウダー、コロイダルシリカ、ポリマー微粒子、アスベスト粉、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、チタン白、亜鉛華、ベンガラ、アゾ顔料、ガラス繊維、炭酸繊維、炭化珪素繊維、アラミド繊維などの、各種充填剤、顔料および染料を添加することもできる。
本発明のコーティング剤は、硬化反応性の点からは溶剤(溶媒)を含まない組成物(無溶剤タイプの組成物)であるのが好ましい。なお、組成物の粘度が高い場合、塗工性を考慮して有機溶剤を配合してもよい。かかる有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、トルエン等が挙げられる。
本発明のコーティング剤は、ポリスチレン、アクリル系ポリマー、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ナイロン、ポリプロピレン、変性ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、エチレン酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテート、セルロースブチレート等の汎用プラスチック製品の表面に塗工し、紫外線を照射することで表面抵抗が十分に低い、高硬度の硬化被膜を形成する。また、硬化皮膜は下地のプラスチックに対して高い密着力で密着する。特に、汎用プラスチックフィルムの表面に本発明のコーティング剤による硬化被膜を形成することで、例えば、液晶表示装置の表示画面やタッチパネルの表面層として有用なハードコート付フィルムを簡単に製造することができる。
本発明のコーティング剤は、通常、硬化後の被膜の厚みが1〜20μmとなるように被覆対象物の表面に設ける。硬化被膜の厚みが1μm未満では、表面硬度が低下する傾向となり、また、厚みが20μmを越える場合は、下地との密着性不良を生じる虞やコストアップを招く傾向となるために好ましくない。
本発明の組成物の硬化に使用する光源としては、ハロゲンランプ、キセノンランプなどの可視光領域の光源や高圧水銀灯、メタルハライドランプなどの紫外線領域の光源、太陽などを用いて行うことができる。硬化を良好に行うためには、短波長成分を多く含む光を発生する光源を使用するのが好ましい。
照射面での照射光量は、好ましくは10〜50000mJ/cm2であり、より好ましくは50〜2000mJ/cm2である。照射面での照射光量が10mJ/cm2未満の場合には、十分に硬化させることが困難となり、また、照射面での照射光量が50000mJ/cm2を超える場合には、照射能力の低い設備を用いるときは長い照射時間が必要となり、また、短時間でその照射光量を照射しようとすると、照射能力の高い設備が必要となるため設備費が高くなり、被膜劣化の虞がある。
以下、実施例と比較例を示して本発明をより詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1
500mlの四つ口フラスコに撹拌機、冷却器、温度計を付けた反応器に、リン酸モノエステル(メタ)アクリレートであるホスマーM(ユニケミカル社製:アシッドホスホオキシエチルメタクリレート)25g(0.24モル)を入れ、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)10g(0.07モル)、ジメチルアクリルアミド(DMAA)15g(0.15モル)を入れ、温度50℃で2時間攪拌して反応を行った後、希釈液として3−TMM−3LMN(新中村化学社製、テトラメチロールメタントリアクリレート)を50g入れて、さらに50℃で1時間撹拌を継続した。そして、反応熱がおさまった後、80℃で2時間撹拌を続け、反応を停止させた。こうして得られた中和塩を含む単量体組成物に光開始剤であるイルカギュア651(チバガイギー社製、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)を5g配合して、塗料化をした。
最終物の粘度を測定後、PETフィルム(厚み:100μm)に、ワイヤーバーにて塗布し、紫外線を照射(照射量:1000(mj/cm2))し、厚み5μmの硬化被膜を形成した。そして、硬化被膜の帯電防止性(表面抵抗)、硬度、耐擦傷性(SW)、フィルムとの密着性、及び耐湿性を下記の方法にて評価した。これらの結果を表1に示す。なお、表1の上欄の数値は重量部である。
実施例1
500mlの四つ口フラスコに撹拌機、冷却器、温度計を付けた反応器に、リン酸モノエステル(メタ)アクリレートであるホスマーM(ユニケミカル社製:アシッドホスホオキシエチルメタクリレート)25g(0.24モル)を入れ、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)10g(0.07モル)、ジメチルアクリルアミド(DMAA)15g(0.15モル)を入れ、温度50℃で2時間攪拌して反応を行った後、希釈液として3−TMM−3LMN(新中村化学社製、テトラメチロールメタントリアクリレート)を50g入れて、さらに50℃で1時間撹拌を継続した。そして、反応熱がおさまった後、80℃で2時間撹拌を続け、反応を停止させた。こうして得られた中和塩を含む単量体組成物に光開始剤であるイルカギュア651(チバガイギー社製、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン)を5g配合して、塗料化をした。
最終物の粘度を測定後、PETフィルム(厚み:100μm)に、ワイヤーバーにて塗布し、紫外線を照射(照射量:1000(mj/cm2))し、厚み5μmの硬化被膜を形成した。そして、硬化被膜の帯電防止性(表面抵抗)、硬度、耐擦傷性(SW)、フィルムとの密着性、及び耐湿性を下記の方法にて評価した。これらの結果を表1に示す。なお、表1の上欄の数値は重量部である。
実施例2〜5及び比較例1〜3
実施例2〜5及び比較例1〜3について、表1に示す配合にした以外は、実施例1と同様にして塗料を調製し、得られた塗料を用いて実施例1と同様にして硬化被膜を形成し、硬化被膜の帯電防止性(表面抵抗(22℃、50%RH))、硬度、耐擦傷性(SW)、フィルムとの密着性、及び耐湿性を下記の方法にて評価した。
なお、リン酸ジエステル(メタ)アクリレートであるライトエステルP−2Mは、ホスマーMと同様に初期段階にフラスコに仕込み、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)及びジメチルアクリルアミド(DMAA)との反応に供し、リン酸トリエステル(メタ)アクリレートであるビスコート3PAは希釈剤として、3−TMM−3LMNとともに使用した。
これらの結果は表1に示す。
実施例2〜5及び比較例1〜3について、表1に示す配合にした以外は、実施例1と同様にして塗料を調製し、得られた塗料を用いて実施例1と同様にして硬化被膜を形成し、硬化被膜の帯電防止性(表面抵抗(22℃、50%RH))、硬度、耐擦傷性(SW)、フィルムとの密着性、及び耐湿性を下記の方法にて評価した。
なお、リン酸ジエステル(メタ)アクリレートであるライトエステルP−2Mは、ホスマーMと同様に初期段階にフラスコに仕込み、ジメチルアミノエチルアクリレート(DMAEA)及びジメチルアクリルアミド(DMAA)との反応に供し、リン酸トリエステル(メタ)アクリレートであるビスコート3PAは希釈剤として、3−TMM−3LMNとともに使用した。
これらの結果は表1に示す。
1.粘度
BL型粘度計を用い、25℃で行った。
2.硬度
JIS K5400に準拠して測定した。
3.帯電防止(AS)性
硬化被膜の表面固有抵抗値(Ω/□)を、22℃×50%RH中で、ADVANTEST社製、デジタル超高抵抗/微小電流計(商品名:R8340/8340A)を用いて測定した。
4.密着性
JIS K5400に準拠してセロテープ剥離試験を実施した。
すなわち、硬化膜にカッターを用いて切れ目を入れて、2mm四方の升目を25作成し(即ち、縦横に2mm間隔に6本の切れ目を入れて作成し)、当該升目の上からセロテープ(ニチバン製:登録商標)を貼り付け後、セロテープを硬化膜との角度が45°となるように剥離して、硬化膜の剥離が生じた升目の有無によって定着性を評価した。
判定基準は、硬化膜が剥離した升目がない場合を〇(合格)、硬化膜が剥離した升目が一つでも生じた場合を×(不合格)とした。
5.耐擦傷性
スチールウール♯0000にて100gの荷重をかけて30回ラビングした後の、傷の本数で評価した。
傷が認められない場合を極めて良好(〇)、傷が1本でも認められた場合を不可(×)と判定した。
BL型粘度計を用い、25℃で行った。
2.硬度
JIS K5400に準拠して測定した。
3.帯電防止(AS)性
硬化被膜の表面固有抵抗値(Ω/□)を、22℃×50%RH中で、ADVANTEST社製、デジタル超高抵抗/微小電流計(商品名:R8340/8340A)を用いて測定した。
4.密着性
JIS K5400に準拠してセロテープ剥離試験を実施した。
すなわち、硬化膜にカッターを用いて切れ目を入れて、2mm四方の升目を25作成し(即ち、縦横に2mm間隔に6本の切れ目を入れて作成し)、当該升目の上からセロテープ(ニチバン製:登録商標)を貼り付け後、セロテープを硬化膜との角度が45°となるように剥離して、硬化膜の剥離が生じた升目の有無によって定着性を評価した。
判定基準は、硬化膜が剥離した升目がない場合を〇(合格)、硬化膜が剥離した升目が一つでも生じた場合を×(不合格)とした。
5.耐擦傷性
スチールウール♯0000にて100gの荷重をかけて30回ラビングした後の、傷の本数で評価した。
傷が認められない場合を極めて良好(〇)、傷が1本でも認められた場合を不可(×)と判定した。
表1中、ホスマーMは、ユニケミカル社製のアシッドホスホオキシエチルメタクレリレート(酸価が541mgOH/g)である。
ライトエステルP−2Mは、共栄化学社製のジ(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート(酸価が280mgOH/g)である。
ビスコート3PAは大阪有機化学社製のトリ(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェートである。
DMAEAはジメチルアミノエチルアクリレート(興人社製)である。
DMAAはジメチルアクリルアミド(興人社製)である。
A−TMM−3LMNは新中村化学社製のテトラメチロールメタントリアクリレートである。
Ir−651はチバガイギー社製の光開始剤である。
ライトエステルP−2Mは、共栄化学社製のジ(2−メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート(酸価が280mgOH/g)である。
ビスコート3PAは大阪有機化学社製のトリ(2−アクリロイルオキシエチル)ホスフェートである。
DMAEAはジメチルアミノエチルアクリレート(興人社製)である。
DMAAはジメチルアクリルアミド(興人社製)である。
A−TMM−3LMNは新中村化学社製のテトラメチロールメタントリアクリレートである。
Ir−651はチバガイギー社製の光開始剤である。
表1から、本発明のコーティング剤によれば、汎用プラスチックの成形品の表面に塗布し、紫外線を照射することで、高い硬度と低い表面抵抗を併せ持ち、しかも、成形品に対する密着力が高い、優れた耐擦傷性及び帯電防止性を示す高機能の硬化被膜を達成できることが分かる。また、比較的低粘度の液状物であることから、取扱い性及び塗工性に優れ、種々のプラスチック成形品の表面を帯電防止性及び耐擦傷性の良好な表面に改質することができる。
Claims (2)
- アクリル系リン酸エステル単量体(A)と塩基性アクリル系単量体(B)との反応混合物(M1)と多官能アクリル系単量体(M2)の配合重量比(M1:M2)が35〜60:65〜40である、請求項1記載の紫外線硬化型コーティング剤。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006055089A JP2007231174A (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 紫外線硬化型コーティング剤 |
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- 2006-03-01 JP JP2006055089A patent/JP2007231174A/ja active Pending
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