説明

保護層形成用シートおよび保護層の形成方法

【課題】 耐磨耗性、耐薬品性に優れる保護層を有する成型品が得られ、かつ、B−ステージ化した硬化塗膜に粘着性がなく、保存も容易な保護層形成用シートと、該保護層形成用シートを用いた成型品の保護層の形成方法を提供すること。
【解決手段】 環状エーテル構造を有する化合物(A)、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)および熱カチオン重合開始剤(C)を含有する硬化性樹脂組成物を基体シート上に塗装した後、活性エネルギー線を照射して該硬化性樹脂組成物をB―ステージ化してなる塗膜層を有することを特徴とする保護層形成用シート、前記保護層形成用シートの基体シートと成形品とを接着した後、加熱することにより前記B−ステージ化してなる塗膜層を更に硬化させることを特徴とする成形品の保護層の形成方法を提供

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、耐磨耗性、耐薬品性に優れる保護層を有する成型品が得られ、かつ、B−ステージ化した硬化塗膜に粘着性がなく、保存も容易な保護層形成用シートと、該保護層形成用シートを用いた成型品の保護層の形成方法に関する。
【背景技術】
【0002】
成形品表面に保護層を形成する方法としては、例えば、シート接着法等がある。シート接着法とは、基体シート上に保護層と必要に応じて加飾層とを有する保護シートをプラスチック成形品に接着することにより成形品表面に保護層を形成する方法である。このシート接着法には更にプラスチック成形品等の成型品に保護シートを直接接着する方法と、プラスチックをインモールド成型する際に保護シートを金型内面に貼り付けておき、成形と同時に接着する方法等がある。シート接着法に用いられる保護シートには耐擦傷性、耐溶剤性に優れる保護層が得られ、かつ、保護シートを例えばロール状態等で安定して保管できる性能が求められており、この要求に対して例えば、側鎖に光重合性官能基を有するアクリル樹脂(a−1)、光重合開始剤(a−2)およびアクリル系ゴム状弾性体(a−3)からなる光硬化性樹脂組成物(A)を基材シート(B)上に塗布した後、熱風乾燥機等により乾燥させた光硬化性シートが知られており、また、この光硬化性シートを用いて成型品に保護層を形成するには、例えば、この光硬化性シートの基材シート面と成型品表面とを接着した後、紫外線を照射することにより前記光硬化性シート上の光硬化性樹脂組成物(A)を硬化させ保護層を形成する形成方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
しかしながら、前記特許文献1の光硬化性シート上の光硬化性樹脂組成物(A)は乾燥させた状態にあるだけで紫外線照射による架橋硬化を行っていないので、光硬化性樹脂組成物(A)は時間が経つに従い粘着性を有するようになる。そのため、この光硬化性シートをロール状等にして保管すると光硬化性樹脂組成物(A)と基材シートが密着してしまい、使用の際にシートを巻き戻せなくなるという問題がある。
【0004】
【特許文献1】特開平11−314324号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の課題は、耐擦傷性、耐溶剤性に優れる保護層を有する成型品が得られ、かつ、B−ステージ化した硬化塗膜に粘着性がなく保存安定性も良好な保護層形成用シートと、該保護層形成用シートを用いた成型品の保護層の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
そこで本発明者は、上述した如き課題に照準を合わせて、鋭意検討を行った結果、以下の知見(1)〜(3)を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)環状エーテル構造を有する化合物(A)、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)および熱カチオン重合開始剤(C)を含有する硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線を照射する事により、硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基(α−β不飽和カルボニル基)がラジカル重合反応を開始して半硬化(B−ステージ化)し、更に、Bーステージ化した硬化性樹脂組成物は加熱することにより化合物(A)中の環状エーテルのカチオン重合反応により完全硬化する。この完全硬化した硬化性樹脂組成物は擦傷性、耐溶剤性に優れる。
(2)前記硬化性樹脂組成物を基体シート上に塗装した後、活性エネルギー線を照射することによりB−ステージ化された樹脂層を有する保護層形成用シートを製造することができ、このB−ステージ化された樹脂層は指で触れても粘着性が無く(残タックが無い)経時的な粘着性の増加も見られない。そのため、この保護層形成用シートはロール状態等で安定して保管することができる。
(3)保護層形成用シートと成形品等の基材とを接着した後、加熱することにより耐擦傷性、耐溶剤性に優れる保護層を有する成型品を得ることができ、また、保護層形成用シートを接着する際にも成型品の曲面部において保護層にクラックが生じない。
【0007】
即ち本発明は、環状エーテル構造を有する化合物(A)、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)および熱カチオン重合開始剤(C)を含有する硬化性樹脂組成物を基体シート上に塗装した後、活性エネルギー線を照射して該硬化性樹脂組成物をB―ステージ化してなる塗膜層を有することを特徴とする保護層形成用シートを提供するものである。
【0008】
また本発明は、前記保護層形成用シートの基体シートと成形品とを接着した後、加熱することにより前記B−ステージ化してなる塗膜層を更に硬化させることを特徴とする成形品の保護層の形成方法を提供するものである。
【発明の効果】
【0009】
本発明の保護層形成用シートは耐擦傷性、耐溶剤性に優れ、保存安定性も良好である。本発明の成型品の保護層の形成方法により耐擦傷性、耐溶剤性に優れる保護層を成型品上に容易に施すことができ、また、保護層を形成する際に保護層にクラックが生じない。更に、保護層形成用シートを用いることにより外観、意匠性に優れる成型品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に本発明を詳細に説明する。本発明で用いる化合物(A)は環状エーテル構造を有する化合物であれば特に制限無く使用することができる。化合物(A)としては、環状エーテル構造を有する単量体や環状エーテル構造を有する高分子化合物等が挙げられるが、環状エーテル構造を有する高分子化合物が好ましい。
【0011】
前記環状エーテル構造を有する単量体としては、例えば、エポキシ化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。
【0012】
前記エポキシ化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、p−t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、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、アリルグリシジルエーテル、1,2−ブチレンオキサイド、1,3−ブタジエンモノオキサイド、1,2−ドデシレンオキサイド、エピクロロヒドリン、1,2−エポキシデカン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、スチレンオキサイド等のグリシジルエーテル型エポキシ化合物;シクロヘキセンオキサイド、3−メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、3−ビニルシクロヘキセンオキサイド、1,13−テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−(3,4−エポキシシクロヘキシル)カルボキシレート、ジ(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート等の脂環型エポキシ化合物等が挙げられる。
【0013】
前記オキセタン化合物としては、例えば、3,3−ジメチルオキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)オキセタン、2−ヒドロキシメチルオキセタン、3−メチル−3−オキセタンメタノール、3−メチル−3−メトキシメチルオキセタン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン、レゾルシノールビス(3−メチル−3−オキセタニルエチル)エーテル、m−キシリレンビス(3−エチル−3−オキセタニルエチルエーテル)等が挙げられる。
【0014】
前記した環状エーテル構造を有する単量体は単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0015】
前記環状エーテル構造を有する高分子化合物等としては、例えば、環状エーテル構造を有するアクリル系樹脂、環状エーテル構造を有するエステル系樹脂、環状エーテル構造を有するウレタン系樹脂等が挙げられる。中でも、環状エーテル構造を有するアクリル系樹脂が好ましい。
【0016】
前記環状エーテル構造を有するアクリル系樹脂としては、例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリル系樹脂、オキセタン基を有する(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。これらの環状エーテル構造を有するアクリル系樹脂は、例えば、環状エーテル構造を有する(メタ)アクリルモノマーを必須として、必要に応じて他のアクリルモノマーや非アクリルモノマーと共に重合することにより得られる。
【0017】
環状エーテル構造を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマー、オキセタン基を有する(メタ)アクリルモノマー等が挙げられる。
【0018】
前記エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2−(1,2−エポキシ−4,7−メタノペルヒドロインデン−5(6)−イル)オキシエチル(メタ)アクリレート、5,6−エポキシ−4,7−メタノペルヒドロインデン−2−イル−(メタ)アクリレート、1,2−エポキシ−4,7−メタノペルヒドロインデン−5−イル−(メタ)アクリレート等のグリシジルエーテル型エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマー;2,3−エポキシシクロペンテニル(メタ)アクリレート、3,4―エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル化ポリカプロラクトンの(メタ)アクリレート等脂環型エポキシ基を有する(メタ)アクリルモノマー等が挙げられる。
【0019】
前記オキセタン基を有する(メタ)アクリルモノマーとしては、例えば、3−メタクリロキシメチル−3−エチルオキセタン、3−アクリロキシメチル−3−エチルオキセタン、α,α−ジメチル−m−イソプロペニルベンジルイソシアネートと3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンとの等モル付加物等が挙げられる。これらのオキセタン化合物はは単独のものを使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0020】
必要に応じて用いる他のアクリルモノマーとしては、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)アクリル酸プロピル、(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)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。また、非アクリルモノマーとしては、例えば、キシレン、ビニルトルエン、ビニルアセテート、アクリロニトリル等が挙げられる。
【0021】
前記した環状エーテル構造を有する(メタ)アクリルモノマー、他のアクリルモノマーや非アクリルモノマー等のモノマーは単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0022】
前記環状エーテル構造を有するアクリル系樹脂を製造するには、例えば、前記環状エーテル構造を有する(メタ)アクリルモノマーを必須として、必要に応じて他のアクリルモノマーや非アクリルモノマーを原料として用い、この原料に必要に応じてメチルエチルケトン、酢酸ブチル等の有機溶剤を加えて、更にアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、過酸化ベンゾイル(BPO)などのようなラジカル開始剤を添加して90〜120℃で2時間〜15時間で反応させる方法等が挙げられる。有機溶剤を用いる時の有機溶剤の使用量は通常前記原料100重量部に対して60〜150重量部である。
【0023】
また、化合物(A)はエポキシ基を有する単量体やエポキシ基を有する(メタ)アクリル系樹脂等のエポキシ化合物が好ましく、中でも脂環構造を有するエポキシ化合物(脂環式エポキシ化合物)がより好ましい。
【0024】
前記脂環構造を有するエポキシ化合物の中でも、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートを必須成分として得られる脂環構造を有するエポキシ(メタ)アクリル系樹脂〔脂環式エポキシ(メタ)アクリル系樹脂〕が最も好ましい。
【0025】
化合物(A)の分子量は得られる塗膜の硬度が高く、塗膜の硬化性、耐溶剤性、耐水性や耐候性が良好なこと、また、粘度が高くなく使用しやすいことから500〜50000が好ましく、1000〜40000がより好ましく、5000〜25000が最も好ましい。ここで、化合物(A)が高分子化合物の時は分子量は重量平均分子量である。
【0026】
化合物(A)の環状エーテル構造の官能基当量は80〜1500g/eqが好ましく、100〜1000g/eqがより好ましく、120〜500g/eqが最も好ましい。
【0027】
本発明で用いる化合物(B)は(メタ)アクリロイル基を有すれば特に制限無く用いることができるが、1分子中に(メタ)アクリロイル基を2個以上有する化合物が好ましい。化合物(B)としては、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する単量体や(メタ)アクリロイル基を有する高分子化合物等が挙げられるが、熱硬化で半硬化(B−ステージ化)を短時間で発現させるためによりも高分子化合物の方が好ましい。
【0028】
前記(メタ)アクリロイル基を有する単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2-メトキシエチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ボトキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(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、ジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチル−2-ヒドロキシエチルフタレート等の(メタ)アクリレート;1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−プロパンジオルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールFジアクリレート、エチレングリコールジ(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、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸のネオペンチルグリコールジエステルのジアクリレート、2−(2−ヒドロキシ−1,1′−ジメチル−エチル)−5−ヒドロキシジメチル−5−エチル−1,3−ジオキ酸ジアクリレート、トリシクロデカンジメチロールジアクリレート、ビスフェノールA〜エチレンオキシド付加物ジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートおよびそのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレートおよびそのプロピレンオキシド付加物等のジ(メタ)アクリレート;グリセロールトリ(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、トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリットトリ(メタ)アクリレート、トリスヒドロキシエチルイソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリットテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート;ノボラック〜エチレンオキシド付加物ポリアクリレート等が挙げられる。
【0029】
前記(メタ)アクリロイル基を有する高分子化合物としては、例えば、エポキシ(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン(メタ)アクリル系樹脂、ポリエステル(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられる。
【0030】
前記エポキシ(メタ)アクリル系樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、好ましくは2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応して得られるもの等が挙げられる。ここで用いるエポキシ樹脂としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレートの単独重合体、グリシジル(メタ)アクリレートと共重合可能な他のα,β−不飽和単量体との共重合体等のグリシジル(メタ)アクリレートを必須成分として重合して得られるエポキシ樹脂等が好ましく使用できる。前記α,β−不飽和単量体としては、グリシジル(メタ)アクリレートとの共重合反応時に架橋が生じず、高粘度化やゲル化しにくいのでカルボキシル基を含有しないα,β−不飽和単量体が好ましい。このようなカルボキシル基を含有しないα,β−不飽和単量体としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、(メタ)クリル酸―2−ヒドロキシエチル、(メタ)クリル酸ヒドロキシプロピル等の種々の(メタ)アクリル酸エステル;スチレン;酢酸ビニル;アクリロニトリルなどが例示できる。
【0031】
ウレタン(メタ)アクリレートとしては、例えば、イソシアナート基を好ましくは2個以上有するイソシアナート化合物に、1分子中に、(メタ)アクリロイル基とヒドロキシル基とを有する不飽和アルコールを反応して得られるもの等が挙げられる。前記イソシアナート基を2個以上有するイソシアナート化合物としては、例えば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、水添加MDI、4,4′−ビフェニルジイソシアネートトリデンジイソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、1,3−キシリレンジイソシアネート、1,4−キシレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシレンジイソシアネート、m−テトラメチルキシレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、4,4'−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、1,4−テトラメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、1,8−オクタメチレンジイソシアネート、L−リジンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、4,4',4''−トリフェニルメタントリイソシアネート、2,4,4'−ビフェニルトリイソシアネート、2,4,4′−ジフェニルメタントリイソシアネート、ポリメチレンフェニルイソシアネートなどの多価イソシアナート化合物およびこれらモノマーを用いたイソシアヌレート型ポリイソシアネート、アダクト型ポリイソシアネート、ビュレット型ポリイソシアネート等が挙げられる。
【0032】
ポリエステル(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、多塩基酸、多価アルコールを酸触媒下エステル化して得られるポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。前記多塩基酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、(無水)フタル酸、(無水)トリメリット酸、(無水)ピロメリット酸、2,6−ナプタレンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸またはヘキサヒドロ(無水)フタル酸など等が挙げられる。多価アルコールとしては例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール1,3、ブタンジオール1,4、ネオペンチルグリコール、2−メチルプロパンジオール1,3、3−メチルペンタンジオール1,5、シクロヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールAアルキレンオキシド付加物、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリットなどが挙げられる。
【0033】
前記(メタ)アクリロイル基を有する高分子化合物の中でも、水酸基を含有する高分子化合物が好ましい。この水酸基を導入することで水酸基がカチオン重合に関与し、化合物(A)と化合物(B)とが架橋され、より高密度を有する塗膜が得られる。この水酸基を含有する高分子化合物としては、容易に製造する事ができることからエポキシ(メタ)アクリル系樹脂が好ましい。水酸基を含有するエポキシ(メタ)アクリル系樹脂は、例えば、前記したグリシジル(メタ)アクリレートの単独重合体、グリシジル(メタ)アクリレートと共重合可能な他のα,β−不飽和単量体との共重合体等のグリシジル(メタ)アクリレートを必須成分として重合して得られる重合体等のグリシジル(メタ)アクリレートを必須成分として重合して得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応することにより得られる。
【0034】
また、水酸基を含有するエポキシ(メタ)アクリル系樹脂は、前記した製造方法において、グリシジル(メタ)アクリレートと共に水酸基を有する(メタ)アクリレートを必須成分として用いて製造しても良い。
【0035】
前記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−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、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、前記各アクリレートのカプロラクトンまたは酸化アルキレン付加物、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、グリシジルメタクリレート−アクリル酸付加物、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールジ(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ペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリルレート、トリメチロールプロパン−酸化アルキレン付加物−ジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0036】
本発明において前記したような高分子化合物を用いるときは、化合物(B)の酸価は、後述する本発明の保護層形成用シートに加えてもカチオン重合性を有する環状エーテルと反応し、貯蔵安定性が悪くなる恐れがあること等から化合物(B)の酸価は2以下であることが好ましい。
【0037】
本発明で用いる化合物(B)の分子量は、粘度が高くならず使いやすく、加熱硬化時に揮散せず、得られる塗膜の硬度が低くならず、塗膜の耐溶剤性、耐水性や耐候性が低下しないことから200〜50000が好ましく、より好ましくは5000〜40000である。更により好ましくは8000〜20000である。尚、化合物(B)が高分子化合物であるときは、分子量は重量平均分子量を言う。
【0038】
化合物(B)の(メタ)アクリロイル基の当量は塗膜の耐候性が良好で、硬度も高いことから80〜1500g/eqが好ましく、100〜1000g/eqであることがより好ましく、100〜500g/eqが最も好ましい。なお、本明細書における(メタ)アクリロイル基は、二重結合1個当たりの分子量を意味するものである。
【0039】
化合物(B)は1種類を単独で用いても良いし、複数種を併用しても良い。
【0040】
本発明で用いる硬化性樹脂組成物は、半硬化後の残タックがなく、かつ、硬度も高いことから環状エーテル構造の合計モル数(a)が(メタ)アクリロイル基のモル数(b)よりも大きいことが好ましく、環状エーテル構造の合計モル数(a)に対する(メタ)アクリロイル基のモル数(b)〔(b)/(a)〕が1〜10であることがより好ましく、1.5〜4.0であることが更に好ましい。
【0041】
本発明で用いる熱カチオン重合開始剤(C)としては、例えば、常温では不活性であるが加熱して臨界温度に達すると開裂してカチオンを発生し、カチオン重合を開始させるカチオン重合性触媒等が挙げられ、そのような触媒としては、例えば、6フッ化アンチモンイオン(SbF6)、4フッ化アンチモンイオン(SbF4)、6フッ化ヒ素イオン(AsF6)、6フッ化リンイオン(PF6)などを陰イオン成分とする窒素のオニウム塩、イオウのオニウム塩、リンのオニウム塩、ヨードのオニウム塩が挙げられる。具体的には、4級アンモニウム塩型化合物、スルホニウム塩型化合物、ホスホニウム塩型化合物、ヨードニウム塩型化合物等を好適に用いる事ができる。
【0042】
前記4級アンモニウム塩型化合物としては、例えば、N,N−ジメチル−N−ベンジルアニリニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチル−N−ベンジルアニリニウム四フッ化ホウ素、N,N−ジメチル−N−ベンジルピリジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチル−N−ベンジルピリジニウムトリフルオロメタンスルホン酸、N,N−ジメチル−N−(4−メトキシベンジル)ピリジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチル−N−(4−メトキシベンジル)ピリジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジエチル−N−(4−メトキシベンジル)トルイジニウム六フッ化アンチモン、N,N−ジメチル−N−(4−メトキシベンジル)トルイジニウム六フッ化アンチモン等が挙げられる。
【0043】
前記スルホニウム塩型化合物としては、例えば、トリフェニルスルホニウム四フッ化ホウ素、トリフェニルスルホニウム六フッ化アンチモン、トリフェニルスルホニウム六フッ化ヒ素、トリ(4−メトキシフェニル)スルホニウム六フッ化ヒ素、ジフェニル(4−フェニルチオフェニル)スルホニウム六フッ化ヒ素等が挙げられる。商品としては、例えば、アデカCP−66(旭電化工業製)、アデカCP−77(旭電化工業製)等が挙げられる。
【0044】
前記ホスホニウム塩型化合物としては、例えば、エチルトリフェニルホスホニウム六フッ化アンチモン、テトラブチルホスホニウム六フッ化アンチモン等が挙げられる。
【0045】
前記ヨードニウム塩型化合物としては、例えば、ジフェニルヨードニウム六フッ化ヒ素、ジ−4−クロロフェニルヨードニウム六フッ化ヒ素、ジ−4−ブロムフェニルヨードニウム六フッ化ヒ素、ジ−p−トリルヨードニウム六フッ化ヒ素、フェニル(4−メトキシフェニル)ヨードニウム六フッ化ヒ素等が挙げられる。
【0046】
熱カチオン重合開始剤(C)としてはスルホニウム塩化合物が好ましい。
【0047】
前記したような熱カチオン重合性触媒開始剤(C)の臨界温度は通常約100〜180℃であり、120〜160℃がより好ましい。
【0048】
熱カチオン重合開始剤(C)の使用量は、硬化反応が十分に進行し、硬化性樹脂組成物に均一に混合しやすく、硬化塗膜の耐水性が低下しないことから、化合物(A)の固形分と化合物(B)の固形分の合計が100重量部に対して、0.01〜10重量部であることが好ましく、0.05〜5重量部であることがさらに好ましい。
【0049】
本発明で用いる硬化性樹脂組成物は、用いる活性エネルギー線が紫外線の場合、更に光重合開始剤(D)を含有させても良い。光重合開始剤(D)としては、公知のものを用いることができ、具体的には、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、ベンゾインプロピルエーテルのようなベンゾイン類;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、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オンのようなアセトフェノン類;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパノン−1、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)−ブタノン−1、N,N−ジメチルアミノアセトフェノンのようなアミノアセトフェノン類;2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−ターシャリーブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノンのようなアントラキノン類;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、2,4−ジイソプロピルチオキサントンのようなチオキサントン類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールのようなケタール類;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のようなベンゾフェノン類またはキサントン類;2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、芳香族のヨードニウム塩、スルホニウム塩及びジアゾニウム塩、ポリシラン化合物等を挙げることができる。これらは、単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。さらにトリエタノールアミンなどの3級アミン、ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの光重合開始助剤を併用することもできる。光重合開始剤(D)は、ベンゾイン類、アセトフェノン類およびケタール類からなる群から選ばれる1種以上の化合物が好ましい。また、光重合開始剤(D)は1種類を単独で用いても良いし、複数種を併用しても良い。
【0050】
本発明で用いる硬化性樹脂組成物における光重合開始剤(D)の量は硬化性樹脂組成物の組成等により適宜調整することができる。本発明で用いる硬化性樹脂組成物における上記化合物(D)の量としては、化合物(A)および化合物(B)の合計重量に対し、例えば、0.01〜10重量部である。
【0051】
本発明で用いる硬化性樹脂組成物には、マイケル付加反応を引き起こす活性メチレンや活性メチン基を有する化合物を添加し、加熱により(メタ)アクリロイル基と活性メチレンや活性メチン基とのマイケル付加反応により硬化性樹脂組成物を半硬化(B−ステージ化)することもできる。
【0052】
前記活性メチレンや活性メチン基を有する化合物としては、たとえば、アセト酢酸、マロン酸、シアノ酢酸等の活性メチレン基を有化合物やこれらの誘導体;メチルマロン酸、2−メチル−3−オキソブタン酸、メチルシアノ酢酸等の活性メチン基を有する化合物やこれらの誘導体等が挙げられる。また以下(1)〜(4)に示す化合物を用いることもできる。
【0053】
(1)活性メチレン基含有カルボン酸化合物および/または活性メチン基含有カルボン酸化合物と多価アルコールとを反応させて得られる化合物;
(2)多価アミン化合物とジケテンとを反応させて得られる化合物;
(3)活性メチレン基を有する(メタ)アクリルモノマーや活性メチン基を有する(メタ)アクリルモノマーを必須成分として、必要に応じて他のアクリルモノマーや非アクリル系モノマーと共に重合して得られる(メタ)アクリル系樹脂;
(4)メタントリカルボン酸トリアルキルエステルと多価アルコールとをエステル交換反応させて得られる化合物;
(5)イソシアネート化合物と活性メチレン基含有化合物との付加反応により得られる化合物。
【0054】
前記のような活性メチレンや活性メチン基を有する化合物は単独で用いても良いし、2種以上を併用しても良い。また、同じ種類の活性メチレン基や活性メチン基のみを有していても良いし、異なる種類の活性メチレン基や活性メチン基を有していても良いし、また活性メチレン基と活性メチン基の両方を有していても良い。
【0055】
また、必要に応じてマイケル付加反応を促進するためにマイケル触媒を用いてもよい。そのマイケル触媒となる化合物としては、たとえば、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ金属のアルコキシド、4級アンモニウムヒドロキサイド、4級アンモニウムカーボネート、4級アンモニウムフロライド、4級アンモニウムテトラヒドロボレート、第3級アミン、第3級ホスフィン等が挙げられる。
【0056】
本発明で用いる硬化樹脂組成物にはまた、有機溶剤、着色剤、スリップ剤等の添加剤を加えても良い。
【0057】
有機溶剤は通常、沸点が50〜180℃のものが、塗工時の作業性が良好で、硬化前の乾燥性も早いことから好ましく、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤;トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤等が挙げられる。有機溶剤は単独のものを使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。有機溶剤の使用量は、特に限定されないが、通常は塗装剤の固形分濃度が5〜70重量%となる範囲である。
【0058】
着色剤としては、特に限定されるものではなく、例えば、塗料原料便覧1970年度版(日本塗料工業会編)に記載されている体質顔料、白顔料、黒顔料、灰色顔料、赤色顔料、茶色顔料、緑色顔料、青顔料、紫顔料、金属粉顔料、発光顔料、真珠色顔料等の有機顔料や無機顔料、さらにはプラスチック顔料などが挙げられる。着色剤は単独のものを使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0059】
スリップ剤を含有させると保護層形成用シートの保護層が粗面化されるので、保護層形成用シートをシートとして巻きやすくなり、ブロッキングが生じ難くなる。また、擦れや引っ掻きに対する抵抗性を増すことができる。スリップ剤としては、例えば、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、合成ワックス、モンタンワックス等のワックス類、シリコーン系、フッ素系等の合成樹脂類等が挙げられる。スリップ剤は、ブロッキングの防止や摩擦引っ掻き抵抗の効果を充分良好とするため、また、保護層の透明性を確保するため、本発明で用いる硬化性樹脂組成物中の固形分100重量部に対して0.01〜15重量部であることが好ましく、0.03〜6重量部であることが特に好ましい。
【0060】
本発明で用いる基体シートとしては、例えば、プラスチックシート、金属箔、セルロースシート、これらのシートの複合体等が挙げられる。
【0061】
前記プラスチックシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレートシート、ポリプロピレンシート、ポリエチレンシート、ポリカーボネートシート、ポリオレフィンシート、ポリスチレンシート、ポリアミドシート、ポリエステルシート等が挙げられる。
【0062】
前記金属箔としては、例えば、アルミニウム箔、銅箔等が挙げられる。また、前記セルロースシートとしては、例えば、グラシン紙、コート紙、セロハン等が挙げられる。
【0063】
基材シートとしてはプラスチックシートが好ましく、中でもポリエステルシートがより好ましい。また、基体シートの厚みは6〜300μmが好ましく、10〜200μmがより好ましい。
【0064】
本発明の保護層形成用シートを製造するには、まず、基材シート上に本発明で用いる硬化性樹脂組成物を塗装する。この樹脂組成物は、後述する保護層の形成方法において、成形品表面に最外層となり、薬品や摩擦から成形品や成形品上の絵柄層を保護するための層となる。本発明で用いる硬化性樹脂組成物を塗装する方法としては、例えば、グラビアコート法、ロールコート法、スプレーコート法、リップコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法等が挙げられる。塗装する際には、耐摩耗性および耐薬品性が良好となることから、B−ステージ化された樹脂層の厚さが0.5〜30μmとなる様に塗装するのが好ましく、なかでも1〜6μmとなる様に塗装するのがより好ましい。
【0065】
基体シート上に前記硬化性樹脂組成物を塗装する際に、基体シートと硬化性樹脂組成物との接着力が十分でない場合には、1.基体シートの硬化性樹脂組成物を塗装する面にプライマーを塗布しておき、そこに、硬化性樹脂組成物を塗装する、2.コロナ放電等により基体シートの表面を活性しておく等の方法により基体シートと硬化性樹脂組成物との接着性を向上させることもできる。前記1.で用いるプライマーとしては、例えば、二液硬化性ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂、塩化ビニル共重合体樹脂、アクリル樹脂からなる水性ラテックスなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。これらを塗布する方法としては、例えば、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法が挙げられる。
【0066】
本発明の保護層形成用シートには、意匠性を付与する目的で絵柄層を形成させても良い。絵柄層は、前記硬化性樹脂組成物を塗装する前段階で、基体シート上に印刷するかあるいは、前記硬化性樹脂組成物を塗装した基体シートの裏面側に印刷層として形成する。印刷層の材質としては、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリエステルウレタン系樹脂、セルロースエステル系樹脂、アルキド樹脂などの樹脂をバインダーとし、適切な色の顔料または染料を着色剤として含有する着色インキを用いるとよい。絵柄層の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの通常の印刷法などを用いるとよい。特に、多色刷りや階調表現を行うには、オフセット印刷法やグラビア印刷法が適している。また、単色の場合には、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法、リップコート法などのコート法を採用することもできる。絵柄層は、表現したい絵柄に応じて、全面的に設ける場合や部分的に設ける場合もある。また、絵柄層は、金属蒸着層からなるものや、印刷層と金属蒸着層との組み合わせからなるものでもよい。
【0067】
絵柄層を形成させる際に、前記硬化性樹脂組成物を塗装する前段階で、基体シート上に印刷する際にも、この絵柄層と基体シートとの接着力が十分でない場合には前記基体シートと硬化性樹脂組成物との接着力を向上させるときと同様に絵柄層と基体シートの接着性を向上させることができる。
【0068】
基体シート上に硬化性樹脂組成物を塗装した後、活性エネルギー線を照射する。この活性エネルギー線照射により硬化性樹脂組成物中の(メタ)アクリロイル基がラジカル重合反応により結合し、3次元架橋が形成され硬化性樹脂組成物が半硬化(B−ステージ化)する。
【0069】
硬化性樹脂組成物として有機溶剤を含有している硬化性樹脂組成物を用いるときは、基体シートに塗布後有機溶剤を除去しても良い。有機溶剤を除去するには、例えば、活性エネルギー線を照射した後でも良いし、活性エネルギー線を照射する前でも良い。除去する方法としては、そのまま放置して揮発するのを待っても良いし、乾燥機等を用いて乾燥させても良いが、有機溶剤を除去する際の温度は通常70〜130℃で10秒〜10分間程度が好ましい。
【0070】
本発明の保護層形成用シート上の保護層は、保護層上に他の層を刷り重ねたりシートを巻き取ったりすることが容易になることから、活性エネルギー線を照射する前の段階でタックフリーの状態にあることが望ましい。このため、本発明の保護層形成用シート上の保護層は、活性エネルギー線を照射する前の段階でタックフリーとなるように化合物(A)と化合物(B)とを組み合わせることが好ましい。
【0071】
本発明の保護層形成用シート上にBーステージを形成させるために用いる活性エネルギー線としては、例えば、電子線、紫外線、ガンマ線などを挙げることができる。照射条件は、保護層を得るのに用いた硬化性樹脂組成物の組成に応じて定められるが、紫外線照射の場合、通常積算光量が50〜5000mj/cmとなるように照射するのが好ましく、積算光量が500〜2000mj/cmとなるように照射するのがより好ましい。また、電子線を照射する場合には1〜5Mradの照射量であることが好ましい。
【0072】
なお、保護層形成用シートの構成は、上記した態様に限定されるものではなく、例えば、成形品の地模様や透明性を生かし、表面保護処理だけを目的とした保護層形成用シートを用いる場合には、基体シートの上にB−ステージ化された樹脂層および接着層を上述のように順次形成して保護層形成用シートから絵柄層を省略することができる。
【0073】
また、保護層形成用シートがB−ステージ化された樹脂層上に絵柄層や接着層を有する場合、これらの層間にアンカー層を設けてもよい。アンカー層は、これらの層間の密着性を高めたり、薬品から成形品や絵柄層を保護するための樹脂層であり、例えば、二液硬化性ウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂、塩化ビニル共重合体樹脂などの熱可塑性樹脂を用いることができる。アンカー層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法やスクリーン印刷法などの印刷法がある。
【0074】
次に本発明の成形品の保護層の形成方法について説明する。本発明の成形品の保護層の形成方法は、本発明の保護層形成用シートを支持している基体シートと成形品とを接着した後、加熱して最表面にあるB−ステージ化された樹脂層を硬化させることを特徴とする。
【0075】
前記成形品としては、材質を限定されることはないが、例えば、樹脂成形品、木工製品、これらの複合製品などを挙げることができる。これらは、透明、半透明、不透明のいずれでもよい。また、成形品は、着色されていても、着色されていなくてもよい。樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ABS樹脂、AS樹脂などの汎用樹脂を挙げることができる。また、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアセタール系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、超高分子量ポリエチレン樹脂などの汎用エンジニアリング樹脂や、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリアリル系耐熱樹脂などのスーパーエンジニアリング樹脂を使用することもできる。さらに、ガラス繊維や無機フィラーなどの補強材を添加した複合樹脂も使用できる。
【0076】
本発明の成形品の保護層の形成方法としては、例えば、保護層形成用シートの基体シートと成形品とを接着させた後、加熱により熱硬化せしめてB−ステージ化してなる樹脂層の架橋硬化を行う方法(後接着法)や、前記保護層形成用シートを成形金型内に挟み込み、キャビテイ内に樹脂を射出充満させ、樹脂成形品を得るのと同時にその表面と保護層形成用シートを接着させ後、加熱により熱硬化せしめて樹脂層の架橋硬化を行う方法(成形同時接着法)等が挙げられる。
【0077】
後接着法における成形品と保護層形成用シートとの接着を行う方法としては、例えば、保護層形成シートの基体シートおよび/または成型品表面に接着剤を塗布し保護層形成シートの基体シートと成型品表面とを接着させる方法、保護層形成シートの基体シートまたは/成型品表面に両面粘着テープを貼り付けた後、両面粘着テープの離型保護シートを剥離して粘着面を露出させ、保護層形成シートの基体シートと成型品表面とを接着させる方法、保護層形成シートの基体シートに接着剤を塗布し接着面を形成させた後、接着面を剥離保護シートで保護した保護層形成シートを予め作成しておき、該保護層形成シートの剥離保護シートを剥がし、基体シートの接着面と成型品表面とを接着させる方法等が挙げられる。成形同時接着法においては接着剤を用いることなくインモールド成形時の熱により基体シートを溶融することで保護層形成用シートと成型品と一体化させることにより保護層形成用シートと成型品とを接着することができる。ここで、前記後接着法で用いる接着剤としては、例えば、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、エステル系接着剤、アクリル系接着剤や、ホットメルト型接着剤等が挙げられる。
【0078】
B−ステージ化された保護層形成用シートの保護層を加熱により熱硬化せしめて架橋硬化を行う際における加熱条件は、遠赤外線や熱風等による加熱方式が好ましく、通常80〜180℃で20秒〜10分間行うが、成形同時接着法にて成型品の保護層を形成する場合には、溶融樹脂を射出成形する際の樹脂溶融温度にて熱硬化反応が進行するため、加熱を省略する事ができる。
【0079】
以下に、前記後接着法による成形品の保護層の形成方法を具体的に説明する。まず、成形品上に接着層側を下にして保護層形成用シートを配置する。次に、耐熱ゴム状弾性体、例えばシリコンラバーを備えたロール転写機、アップダウン転写機などの転写機を用い、温度80〜260℃、圧力50〜200kg/mの条件に設定した耐熱ゴム状弾性体を介して保護層形成用シートの保護層側から熱または/および圧力を加える。こうすることにより、接着層が成形品表面に接着する。最後に、加熱することにより、成形品上に形成された樹脂層を完全に架橋硬化させ、保護層を形成させる。
【0080】
次に、射出成形を利用した成形同時接着法による成形品の保護層の形成方法を具体的に説明する。まず、可動型と固定型とからなる成形用金型内に接着層を内側にして、つまり、基体シートが固定型に接するように保護層形成用シートを送り込む。この際、枚葉の保護層形成用シートを1枚づつ送り込んでもよいし、長尺の保護層形成用シートの必要部分を間欠的に送り込んでもよい。長尺の保護層形成用シートを使用する場合、位置決め機構を有する送り装置を使用して、保護層形成用シートの絵柄層と成形用金型との見当が一致するようにするとよい。また、保護層形成用シートを間欠的に送り込む際に、保護層形成用シートの位置をセンサーで検出した後に保護層形成用シートを可動型と固定型とで固定するようにすれば、常に同じ位置で保護層形成用シートを固定することができ、絵柄層の位置ずれが生じないので便利である。成形用金型を閉じた後、可動型に設けたゲートより溶融樹脂を金型内に射出充満させ、成形品を形成するのと同時にその面に保護層形成用シートを接着させる。樹脂成形品を冷却した後、成形用金型を開いて樹脂成形品を取り出す。最後に、熱風式オーブン等で加熱することにより樹脂層を完全に架橋硬化させ保護層を形成させる。
【0081】
本発明で用いる硬化性樹脂組成物は基体シート上に塗装した後、活性エネルギー線を照射することにより該硬化性樹脂組成物がB−ステージ化してなる塗膜層を有する転写材を製造することもできる。用いる基体シートとしては、離型性を有するものが好ましい。また、本発明で用いる硬化性樹脂組成物は基体シート上に塗装する際には、必要に応じて基体シートに離型剤を塗布し離型層を形成させても良い。離型層を形成するための離型剤としては、例えば、メラミン樹脂系離型剤、シリコーン樹脂系離型剤、フッ素樹脂系離型剤、セルロース誘導体系離型剤、尿素樹脂系離型剤、ポリオレフィン樹脂系離型剤、パラフィン系離型剤、これらの複合型離型剤等を用いることができる。離型層の形成方法としては、グラビアコート法、ロールコート法、スプレーコート法、リップコート法、コンマコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの印刷法が挙げられる。この転写材のB−ステージ化された樹脂層と成型品とを接着した後、加熱してB−ステージ化された樹脂層を硬化することにより耐擦傷性、耐溶剤性に優れる保護層を有する成型品を得ることができる。
【実施例】
【0082】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。例中の部および%は重量基準である。
【0083】
合成例1〔環状エーテル構造を有する重合体(A)の合成〕
撹拌装置、冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えた反応装置に、酢酸ブチル463gを仕込み、撹拌しながら系内温度が110℃になるまで昇温した。次いで、サイクロマーM100〔3,4―エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、ダイセル化学(株)製:純度96.8%。〕463gおよびt−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート(日本乳化剤製:パーブチルO)9.3gからなる混合液を2時間かけて滴下ロートより滴下した。滴下後110℃で5時間保持した後120℃に昇温し、同温度で8時間反応を続けた。反応終了後、酢酸ブチル223gを仕込み、環状エーテル構造を有する化合物920gを得た。これを重合体(A)と称する。重合体(A)は、不揮発分:41.9%、ガードナー粘度(25℃):D―E、ガードナーカラー:1以下、GPCによるスチレン換算重量平均分子量:20,700、固形分換算のエポキシ当量:196mgKOH/gである。
【0084】
合成例2〔(メタ)アクロイル基を有する重合体(B)の合成〕
撹拌装置、冷却管、滴下ロートおよび窒素導入管を備えた反応装置に、酢酸ブチル1200gを仕込み、撹拌しながら系内温度が110℃になるまで昇温した。次いで、グリシジルメタアクリレート1200gおよびパーブチルO24gからなる混合液を2時間かけて滴下ロートより滴下した。滴下後110℃で7時間保持した後120℃に昇温し、同温度で8時間反応を続けた。次いで、窒素を乾燥空気に変更して90℃まで降温した後、メトキノン1.82gおよびアクリル酸621gを仕込んだ後、トリフェニルホスフィン17.7gを添加後、100℃まで昇温して8時間反応を続けた。反応終了後、メチルエチルケトン(MEK)1160gおよび酢酸ブチル680gを仕込み、アクロイル基を有する化合物を4550g得た。これを重合体(B)と称する。重合体(B)は、不揮発分:37.7%、ガードナー粘度(25℃):C−D、ガードナーカラー:1以下、酸価:1.0mgKOH/g、GPCによるスチレン換算重量平均分子量:25、600、固形分換算のアクリル当量:218g/eq、固形分換算の水酸基価:258mgKOH/gである。
【0085】
合成例3〔アクリル系ゴム状弾性体(X)の合成〕
メチルメタクリレート 182g、ブチルアクリレート 10g、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート 8g、t−ブチルハイドロパーオキサイド(開始剤)0.6gを混合し重合性単量体および開始剤からなる混合物(I)を得た。攪拌装置を備えた内容量5Lのオートクレーブに、脱イオン水2.5Kg、ホウ酸10g、炭酸ナトリウム1g、硫酸第一鉄0.001g、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム0.004gおよび乳化剤(N−ラウロイルザルコシンナトリウム、以下同じ)5g、並びに上記混合物(I)のうち80gおよび開始剤を一括して入れ、窒素ガスを吹き込んで実質的に酸素の影響のない状態とした後、80℃に昇温して、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート(以下SFS)の10%水溶液を加え、60分間重合を行った。その後混合物(I)の残り120gを30分間にわたり連続的に添加して重合させ、添加終了後さらに90分間重合を継続した。
【0086】
さらに、脱イオン水50gにSFS 2gと乳化剤5gを溶解させたものを加えた後、ブチルアクリレート648g、スチレン140g、トリアリルイソシアヌレート8.8g、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート3.2gおよびt−ブチルハイドロパーオキサイド(開始剤)3.2gを混合し重合性単量体および開始剤からなる混合物(II)800gを150分間にわたり連続的に添加しながら重合させ、添加終了後さらに180分間重合を継続した。
【0087】
次に、10%乳化剤水溶液50gを加え、内温を80℃に保持して、メチルメタクリレート475g、メチルアクリレート25g、t−ブチルハイドロパーオキサイド(開始剤)0.9gを混合して得られた重合性単量体および開始剤からなる混合物(III)およびn−オクチルメルカプタン2.4gを加えたものを90分間連続的に添加して重合させ、添加終了後、さらに60分間重合を継続した。
【0088】
以上の一連の重合法法により、アクリル系ゴム状弾性体(A)を含むポリマーラテックスを得た。このポリマーラテックスを、70℃の1%硫酸水中で凝固させ、脱イオン水で洗浄した後脱水し、80℃で気流乾燥させてアクリル系ゴム状弾性体(X)を粉体状で得た。
【0089】
合成例4〔比較対照用アクリル樹脂(C)の合成〕
窒素導入口、撹拌機、コンデンサーおよび温度計を備えた1Lの4つ口フラスコに、窒素雰囲気下で、メチルエチルケトン60gおよびアクリル系ゴム状弾性体(A)1gを入れ、撹拌しながら湯浴の温度を80℃に上げ、サイクロマーM100が100g、アゾビスイソブチロニトリル0.3gからなる混合物(IV)を2時間かけて滴下した。次いで、アゾビスイソブチロニトリル0.7gを1時間置きに5回に分けて添加した後、フラスコ内温を溶剤の沸点まで上昇させてその温度でさらに2時間重合させた。その後、フラスコ内温度が50℃以下になってから、メチルエチルケトンの90gを添加して重合反応物をフラスコより取り出し、比較対照用アクリル樹脂(C)溶液を得た。これを重合体(C)と称する。アクリル樹脂(C)における単量体混合物の重合率は99.5%以上であり、固形分量は約40重量%、重量平均分子量は約21万、ガラス転移温度は約74℃であった。
【0090】
実施例1
第1表に示す組成で化合物を配合して、硬化性樹脂組成物を調製した。これを組成物M1と略記する。
【0091】
調製した組成物M1を用いて保護層形成用シートを製造した。具体的には基体シートとして厚さ38μmのポリエステル樹脂シートを用い、このシート上にアクリル系インキをグラビア印刷法にて印刷して絵柄層を形成した。この絵柄層の上に組成物M1を厚さ5μmとなるようにグラビア印刷法にて印刷した。その後、70℃で1分間加熱した後、紫外線を照射することにより、半硬化(B−ステージ化)した保護層を得た。紫外線の照射条件は、80w/cmの高圧水銀灯1灯、ランプ高さ15cm、コンベアースピード5m/minで4回照射である。
【0092】
<耐ブロッキング試験>
保護層形成用シートの保護層面と前記ポリエステル樹脂シートを重ねてこれをガラス板で挟んだ。このガラス板の上に1kgの重りをのせて40℃で1日間保持した。その後、重ね合わせたシートを取り出し、シート同士を剥離させた。保護層形成用シートの保護層面がもう片方のフィルムに移る現象(ブロッキング)の有無を目視で観察し、以下の判定に従い、評価した。
◎:ブロッキングの発生が認められない。シート同士を剥離させるのもスムーズである。
○:ブロッキングの発生が認められないが、シート同士を剥離させる際に抵抗を感じる。
×:ブロッキングが発生する。
【0093】
この保護層形成用シートを用い、成形同時転写法を利用して成形品の表面に保護層形成用シートを接着した後、加熱して保護層を完全に架橋硬化させ、成形品に保護層を形成した。成形条件は、樹脂温度240℃、金型温度55℃、樹脂圧力300kg/cmとした。成形品は、材質をアクリル樹脂とし、縦95mm、横65mm、立ち上がり4.5mm、コーナー部のR2.5mmのトレー状の成形品である。
【0094】
保護層を形成した成形品を用いて、耐溶剤性試験、耐磨耗性試験を行い、また、保護層表面のクラック有無も観察した。各試験及びクラック有無の観察方法を以下に示す。
【0095】
<耐溶剤性試験>
ガーゼにMEKを含浸させ、440g/cmの荷重で50往復擦った後の保護層表面の状態を目視観察し、以下の判定に従い評価した。
◎:表面の状態に変化無し。
○:保護層表面が溶解し傷が発生するが、保護層内部まで届く傷は発生しない。
×:保護層が溶解し、内部まで届く傷が発生する。
【0096】
<耐磨耗性試験>
#0000スチールウールを用い、荷重(440g/cm)で50往復させた後の保護層表面の傷つき程度を目視観察し、以下の判定に従い評価した。
◎:表面の状態に変化無し。
○:保護層表面に傷が発生するが、保護層内部まで届く傷は発生しない。
×:内部まで届く傷が発生する。
【0097】
<クラックの有無>
成形品曲面の保護層のクラックの発生状態を目視判定し、以下の判定に従い評価した。
○:クラック発生が認められない。
×:クラック発生が認められる。
【0098】
実施例2、3及び比較例1〜3
第1表、第2表に示す配合で硬化性樹脂組成物である組成物M2、M3及び比較対照用組成物M′1〜M′3を調製した。実施例1と同様にして保護層形成用シートの製造と成形品の保護層の形成を行った。実施例1と同様の各試験を行いその結果を第3表及び第4表に示す。
【0099】
比較例3
アクリル樹脂Aを100部、サンエイドSI−100L(三新化学工業株式会社製のトリフェニルスルホニウム6フッ化アンチモネート)1部およびアクリル系ゴム状弾性体(A)1部を混合して比較対照用硬化性樹脂組成物M′3を調製した。実施例1と同様にして保護層形成用シートの製造と成形品の保護層を形成した。実施例1と同様の各試験を行いその結果を第4表に示す。
【0100】
【表1】

【0101】
【表2】

【0102】
<第1表〜第2表の脚注>
SH28PA:シリコーン系スリップ剤であるSH28PA〔東レ−ダウコーニング(株)製〕をMEKにて不揮発分10%となるように希釈したもの。
イルガキュア184:光重合開始剤(チバガイギー社製)
SI−110:スルホニウム系熱カチオン重合開始剤であるSI−110(三新化学社製)をMEKにて不揮発分20%となるように希釈したもの。
【0103】
【表3】

【0104】
【表4】



【特許請求の範囲】
【請求項1】
環状エーテル構造を有する化合物(A)、(メタ)アクリロイル基を有する化合物(B)および熱カチオン重合開始剤(C)を含有する硬化性樹脂組成物を基体シート上に塗装した後、活性エネルギー線を照射して該硬化性樹脂組成物をB―ステージ化してなる塗膜層を有することを特徴とする保護層形成用シート。
【請求項2】
前記化合物(A)中の環状エーテル構造のモル数(a)に対する前記化合物(B)中の(メタ)アクリロイル基のモル数(b)〔(b)/(a)〕が、1〜10である請求項1記載の保護層形成用シート。
【請求項3】
前記化合物(A)中の環状エーテル構造の官能基当量が80〜1500g/eqで、前記化合物(B)中の(メタ)アクリロイル基の当量が80〜1500g/eqである請求項2記載の保護層形成用シート。
【請求項4】
前記化合物(A)が3,4―エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートを必須成分として重合して得られる重量平均分子量500〜50000の脂環式エポキシ(メタ)アクリル系樹脂である請求項2記載の保護層形成用シート。
【請求項5】
前記化合物(B)がグリシジル(メタ)アクリレートを必須成分として重合して得られるエポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸とを反応して得られる重量平均分子量200〜50000の水酸基含有エポキシ(メタ)アクリレートである請求項4記載の保護層形成用シート。
【請求項6】
前記熱カチオン重合開始剤(C)がスルホニウム塩化合物である請求項2記載の保護層形成用シート。
【請求項7】
前記硬化性樹脂組成物が更に光重合開始剤(D)を含有する請求項1〜6のいずれか1項記載の保護層形成用シート。
【請求項8】
前記光重合開始剤(D)がベンゾイン類、アセトフェノン類およびケタール類からなる群から選ばれる一種以上の化合物である請求項7記載の保護層形成用シート。
【請求項9】
前記基体シートがポリエチレンテレフタレートシート、トリアセチルセルロースシート、ポリプロピレンシート、ポリエチレンシートおよびポリスチレンシートからなる群から選ばれる1種以上のシートである請求項1〜8のいずれか1項記載の保護層形成用シート。
【請求項10】
請求項1〜9のいずれか1項記載の保護層形成用シートの基体シートと成形品とを接着した後、加熱することにより前記B−ステージ化してなる塗膜層を硬化させることを特徴とする成形品の保護層の形成方法。

【公開番号】特開2006−83213(P2006−83213A)
【公開日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−266678(P2004−266678)
【出願日】平成16年9月14日(2004.9.14)
【出願人】(000002886)大日本インキ化学工業株式会社 (2,597)
【Fターム(参考)】