説明

熱硬化性樹脂組成物

【課題】
熱硬化により形成される硬化塗膜が、優れた帯電防止性かつ十分な硬度を同時に満たし、さらに高度な透明性及び防汚性を有する帯電防止性樹脂組成物を提供すること。
【解決手段】
次の成分(A)および(B)
(A)4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱硬化性樹脂組成物に関し、より詳しくは、優れた帯電防止性と十分な硬度を同時に満たし、さらに高度な透明性及び防汚性を満足する熱硬化性樹脂組成物および当該樹脂組成物を用いた熱硬化型フィルムに関する。
【背景技術】
【0002】
高分子材料であるポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやトリアセチルセルロース(TAC)フィルム及びシクロオレフィンポリマー(COP)フィルムは、機械特性、耐熱性、透明性などに優れた特性を有することから、工業材料、包装材料、磁気記録、光学材料などの基材フィルムとして広く使用されている。しかしながら、PETをはじめプラスチックは、通常、電気絶縁性であるためフィルム表面が帯電し、ゴミなどが付着しやすいため、クリーンな雰囲気の設定など、取り扱いにおいて注意が必要とされている。また、上記PETやTAC、COPフィルムをはじめとする高分子材料の表面硬度が低いため、引掻き等による傷が発生しやすい場合がある。
【0003】
この問題を解決するために、これらの高分子材料の表面に第4級アンモニウム塩基を含有するモノマー共重合させたアクリル系ポリマーを、EB(電子ビーム)、UV(紫外線照射)などの強いエネルギーを与えて硬化させ、ハードコート層を設ける技術が報告されている(例えば、特許文献1および2参照)。
【0004】
このようにして得られたハードコート層は、アクリル樹脂特有の性質である高い表面硬度、光沢性、透明性、耐擦傷性を有するものの、EBやUVの照射設備が必要であり、高エネルギーであるためコストが高くなるという問題があった。
【0005】
一方、よりコストの低い熱硬化により硬化しうるものとして、パーフルオロアルキル基やポリオルガノシロキサン基を含有するモノマーを用いた熱硬化性の樹脂組成物が知られているが(例えば、特許文献3および4参照)、これらは帯電防止性能が不十分なものであった。
【0006】
【特許文献1】特開昭62−207353号公報
【特許文献2】特開平6−136355号公報
【特許文献3】特開平9−221619号公報
【特許文献4】特開平10−265737号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、熱硬化によって、優れた帯電防止性と十分な硬度を兼ね備え、さらに高度な透明性及び防汚性を有する塗膜を形成し得る樹脂組成物の開発が求められており、本発明はそのような熱硬化性樹脂組成物を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果、4級アンモニウム基及び少なくとも1個のヒドロキシル基を含有する(メタ)アクリル系ポリマーに1官能以上のイソシアネート化合物を混合し、反応させることにより、優れた帯電防止性能が得られるとともに、電子線や紫外線などの強力なエネルギー源を要せず、熱硬化のみによって、樹脂組成物の塗膜の硬さを向上させられることを見出した。さらに、上記(メタ)アクリル系ポリマー中にポリジメチルシロキサン基又はフッ化アルキル基を導入するか、若しくは上記(メタ)アクリル系ポリマーおよびイソシアネート化合物に、これらと相溶可能なシリコーンポリマーを混合することにより、より優れた樹脂塗膜の表面防汚性能が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち本発明は、
次の成分(A)および(B)
(A)4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物である。
【0010】
また本発明は、
次の成分(A')および(B)
(A')4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、ポリジメチルシロキサン基および/ま
たはフッ化アルキル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物である。
【0011】
さらに本発明は、
次の成分(A)ないし(C)
(A)4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
(C)上記(A)および(B)と相溶可能なシリコーンポリマー
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物である。
【発明の効果】
【0012】
本発明の粘着剤組成物は、優れた帯電防止効果を有するとともに、熱硬化により十分な硬度の塗膜を形成しうるものであり、さらに得られた塗膜は、高度な透明性及び防汚性を有するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明に用いられる成分(A)は、分子中に4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマーである。この成分(A)の(メタ)アクリル系ポリマーは、4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー(以下、「モノマー(a1)」ということがある)、ヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマー(以下、「モノマー(a2)」ということがある)およびこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマー(以下、「モノマー(a3)」ということがある)を共重合して得ることができる。
【0014】
また、上記成分(A)の(メタ)アクリル系ポリマーは、上記モノマー(a1)に代えて3級アミン官能基を有するビニル基含有モノマー(以下、「モノマー(a1')」ということがある)と上記モノマー(a2)および(a3)を共重合して共重合物を得て、次いで該共重合物中の3級アミン官能基の一部又は全部をハロゲン化物又は硫酸塩化合物等の4級塩化剤により4級化することによっても得ることができる。
【0015】
上記モノマー(a1)の4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマーは、トリアルキルアンモニウム基等の4級アンモニウム基と、ビニル基を有するものであり、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;2−(ジメチルアミノエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、3−(ジメチルアミノエトキシ)プロピル(メタ)アクリレート等のアミノアルコキシアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;N−(2−ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド等のN−アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド類等の(メタ)アクリル系モノマーを、塩化メチレン、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等で4級化した4級塩として得られるものであり、中でもジアルキルアミノエチルメタクリレート四級塩化物およびその水和物が好ましく用いられる。
【0016】
このモノマー(a1)の具体例としては、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリエチルアンモニウムブロマイド、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリブチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルメチルエチルブチルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルジメチルフェニルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルジメチルシクロヘキシルアンモニウムクロライド、2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウム硫酸メチル、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリエチルアンモニウム炭酸メチル、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリブチルアンモニウム硫酸メチル等が挙げられ、これらは、1種単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらのうち、2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートの塩化メチレンによる4級塩が好ましく用いられる。
【0017】
また、上記モノマー(a2)のヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマーは、ヒドロキシル基とビニル基を有するものであり、具体的には、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−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)アクリレート等のヒドロキシル基含有(メタ)アクリルモノマーや(メタ)アクリル酸とポリプロピレングリコール又はポリエチレングリコールとのモノエステル、ラクトン類と(メタ)アクリル酸−2−ヒドロキシエチルとの付加物のようなヒドロキシル基含有ビニル化合物、4−ヒドロキシスチレンなどを挙げることができる。中でも2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ−トは、イソシアネートとの反応性に優れ、良好な塗膜が得られる点から好ましい。
【0018】
さらに上記モノマー(a3)の4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマーおよびヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマーと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーは、上記モノマー(a1)および(a2)以外の(メタ)アクリル系モノマーであり、その具体例としては、アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、メタアクリルアミド、N−メチロールメタアクリルアミド、N,N'−ジメチルメタアクリルアミド、ヒドロキシエチルメタアクリルアミド等のアクリルアミド系単量体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、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、メタアクリル酸ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル系単量体等を挙げることができる。このうち、N,N−ジメチルアクリルアミド、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸ヒドロキシエチル等が好ましい。
【0019】
上記成分(A)の(メタ)アクリル系ポリマーの製造において、上記モノマー(a1)ないし(a3)の配合量は、モノマー(a1)が通常0.5〜80質量%(以下単に「%」で示す)、好ましくは、20〜60%であり、モノマー(a2)は通常0.5〜30%、好ましくは、5〜20%であり、モノマー(a3)は通常0.5〜90%、好ましくは、20〜60%である。
【0020】
成分(A)のアクリル系ポリマーの製造は、上記組成のモノマーを、必要であれば、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトン、メチルセロソロブ等の適当な溶媒等と共に反応容器に投入し重合させることによって得行うことができる。この重合反応における反応温度は通常40〜100℃、好ましくは、60〜80℃であり、反応時間は通常2〜8時間、好ましくは、4〜6時間程度である。また、この反応は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等、周知な方法で行うことができるが、反応性および相溶性の点から、溶液重合で行うことが好ましい。
【0021】
かくして得られる成分(A)は、その重量平均分子量が、通常10,000ないし150,000程度、好ましくは、50,000〜120,000のものであり、モノマー(a1)に由来する4級アンモニウム基を有するものであるため、優れた帯電防止性が得られる。
【0022】
一方、成分(A)のアクリル系ポリマーは、4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー(モノマー(a1))に代えて、3級アミン官能基を有するビニル基含有モノマー(モノマー(a1'))を用いて、上記モノマー(a2)および(a3)と共重合し、得られた共重合物中の3級アミン性官能基を4級塩化剤で4級アンモニウム基とすることによって得ることもできる。
【0023】
上記モノマー(a1')の3級アミン官能基を有するビニル基含有モノマーとしては、2−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、3−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;2−(ジメチルアミノエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、3−(ジメチルアミノエトキシ)プロピル(メタ)アクリレート等のアミノアルコキシアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステル類;N−(2−ジメチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジエチルアミノエチル)(メタ)アクリルアミド、N−(2−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド、N−(3−ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミド等のN−アミノアルキル基含有(メタ)アクリルアミド類等の(メタ)アクリル系モノマーなどが挙げられ、このうち、4級塩化剤との反応性が優れる点で2−ジメチルアミノメチルメタクリレート、2−ジエチルアミノエチルメタクリレート等が好ましく用いられる。
【0024】
このモノマー(a1')を用いて成分(A)のアクリル系ポリマーを製造する場合は、まずモノマー(a1')と上記モノマー(a2)および(a3)とを共重合させて共重合物を得る。
【0025】
また、各モノマーの配合量は、モノマー(a1')については、通常0.5〜80%、好ましくは20〜60%であるが、モノマー(a2)および(a3)は上記したモノマー(a1)を用いて製造する場合と同様であり、また、反応条件や重合方法、平均重合分子量などもモノマー(a1)を用いて製造する場合と同様である。
【0026】
次いで、この共重合物と4級塩化剤を反応させて、共重合物に含まれる3級アミン官能基を4級化することによって成分(A)のアクリル系ポリマーを得ることができる。この4級塩化剤としては、塩化メチレン、塩化ブチレンなどのアルキルクロライド、臭化メチレン、メチルベンジルクロライド等のハロゲン化物、硫酸ジメチル、硫酸ジエチル、硫酸ジプロピル等のアルキル硫酸類、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル等のアルキル炭酸類等が挙げられ、このうち、塩化メチレン等のハロゲン化物および硫酸ジメチル、硫酸ジエチル等の硫酸塩化物が好ましく用いられる。この4級化反応において、反応温度は通常室温〜70℃、好ましくは、35〜60℃であり、反応時間は通常1〜6時間、好ましくは、2〜5時間程度であり、4級塩化剤の添加量は、モノマー(a1’)、(a2)、(a3)の合計量に対して、通常5〜50%であり、好ましくは、15〜40%である。また、共重合物中の3級アミン官能基の全部を4級化しても、その1部のみを4級化してもよく、4級塩化剤の添加量や反応時間を調整することによって所望の割合で4級化できる。
【0027】
本発明に用いられる成分(A’)の(メタ)アクリル系ポリマーは、前記した(a1)または(a1’)、(a2)および(a3)のモノマーの他、ポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマー(以下、「モノマー(a4)」ということがある)および/またはフッ素化アルキル基を有するビニル基含有モノマー(以下、「モノマー(a5)」ということがある)を共重合させることにより製造されるものである。
【0028】
上記モノマー(a4)の例としては、例えば、下記式(1)のような構造を有するものが挙げられる。
【化1】

(式中、R〜Rはアルキル基またはアリール基、RはC〜C10のアルキレン基、Rは水素原子またはメチル基を示し、nは10〜200の整数である)
【0029】
上記式(1)において、R〜Rはすべてメチル基であるのが好ましく、Rはプロピレン基であることが好ましい。
【0030】
上記モノマー(a4)のポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーとしては、具体的にはメタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン、アクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン、メタクリロキシブチルポリジメチルシロキサン、アクリロキシブチルポリジメチルシロキサン、メタクリロキシプロピルポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられる。また、本発明で用いるポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーとしては、市販品を用いることができる。その具体例としては、チッソ(株)製の「サイラプレーンFM−0411」、「サイラプレーンFM−0412」、「サイラプレーンFM−0425」、「サイラプレーンFM−0711」、「サイラプレーンFM−0721」、「サイラプレーンFM−DA11」、「サイラプレーンFM−DA12」などの商品が挙げられる。
【0031】
上記モノマー(a5)のフッ素化アルキル基を有するビニル基含有モノマーとしては、水素原子がフッ素原子で置換されたアルキル基を有する(メタ)アクリレートであり、例えばパーフルオロオクチルエチルアクリレート、パーフルオロオクチルエチルメタクリレート、パーフルオロヘキシルエチルアクリレート、パーフルオロヘキシルエチルメタクリレート、N−メチルパーフルオロオクチルスルフォンアミドエチルアクリレート、N−メチルパーフルオロオクチルスルフォンアミドエチルメタクリレート、N−メチルパーフルオロヘキシルスルフォンアミドエチルアクリレート、N−メチルパーフルオロヘキシルスルフォンアミドエチルメタクリレート、N−プロピルパーフルオロヘキシルスルフォンアミドエチルアクリレート、N−プロピルパーフルオロオクチルスルフォンアミドエチルアクリレート、パーフルオロヘプチルカーボンアミドエチルアクリレート等が挙げられる。中でも好ましくはアルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置換されたパーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートが使用される。
【0032】
また、成分(A')の製造方法は、成分(A)の製造方法とほぼ同じであるが、モノマー(a1)の4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマーを使用する場合は、各モノマーの配合量は、モノマー(a1)が通常0.5〜80、好ましくは、20〜60%であり、モノマー(a2)は通常0.5〜30%、好ましくは、5〜20%であり、モノマー(a3)は通常0.5〜90%、好ましくは、20〜60%であり、モノマー(a4)および/または(a5)が通常0.5〜50%、好ましくは、5〜30%である。
【0033】
一方、モノマー(a1’)を使用する場合のモノマーの配合量は、モノマー(a1’)が0.5〜80%であり、好ましくは、20〜70%であるが、その他のモノマーは上記モノマー(a1)を使用する場合と同様である。また、この場合において使用する4級塩化剤の使用量は、各モノマーの合計量に対して、5〜50%である。
【0034】
本発明の成分(B)である1官能以上のイソシアネート化合物はヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマー(モノマー(a2))と反応して熱硬化のみで十分な硬さを与える作用を有するものであり、具体的には、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、1,1−ビス(アクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートなどの1分子内にビニル基とイソシアネート基を併せ持つ化合物、エチルイソシアネート、n−プロピルイソシアネート、i−プロピルイソシアネート、ブチルイソシアネートなどの単官能イソシアネート、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、キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートなどの各種ジイソシアネート等が挙げられる。また、上記のジイソシアネートを、トリメチロールプロパンやグリセロールなどの3官能の活性水素含有化合物と反応させたアダクトタイプや、イソシアネート基の自己重合を利用したトリマー(イソシアヌレート)タイプなど3官能性の誘導体やそれ以上の多官能性の誘導体を用いても構わない。このうち、反応後十分な硬さが得られる点とさらに反応性官能基を含有することでUV照射反応が可能になる点で、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネートが好ましく用いられる。
【0035】
本発明の熱硬化性樹脂組成物の第一の態様は、上記成分(A)または(A')および成分(B)を含有するものである。
【0036】
この第一の態様の硬化性樹脂組成物は、通常10〜99.9%、好ましくは70〜99%の成分(A)または成分(A’)、通常0.1〜30%、好ましくは5〜20%の成分(B)を、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソロブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等や、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等あるいはこれらの混合溶媒等の適当な溶剤で希釈し、溶解させ、必要により他の任意成分を含有させることにより製造することができる。
【0037】
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物の第二の態様は、上記成分(A)、成分(B)の他に成分(C)としてこれら成分(A)および(B)と相溶可能なシリコーンポリマーを配合したものである。
【0038】
この態様で使用される成分(A)および(B)と相溶可能なシリコーンポリマー(成分(C))としては、上記式(1)で示したモノマーのホモポリマーや、このモノマーとその他共重合可能なアクリルモノマーとを共重合して得られたポリマーの他に、シロキサン単位(RSiO―)を有する(メタ)アクリルモノマーが重合してなるオルガノポリシロキサン等が挙げられ、このうち、溶剤およびポリマー混合物との相溶性が優れる点から式(1)で示したモノマーを重合して得られたホモポリマーが好ましい。また、本発明で用いるシリコーンポリマーとしては、市販品を用いることができる。シリコーンポリマーとして市販されている商品としては、カネカ(株)製 商品名:MSポリマーS−203H、綜研化学(株)製 商品名:アクトフローC−GBF等が挙げられる。
【0039】
上記第二の態様の熱硬化性樹脂組成物の製造方法は、前記した第一の態様の熱硬化性樹脂組成物とほぼ同一であるが、各成分の配合量は、成分(A)または成分(A’)を通常
10〜99.4%、好ましくは70〜99%、成分(B)を通常0.1〜40%、好ましくは5〜20%、成分(C)を通常0.5〜50%、好ましくは10〜30%となる。
【0040】
かくして得られる本発明の熱硬化性樹脂組成物は、次のように使用することができる。すなわち、まず、樹脂組成物を、例えば、PETフィルム、TACフィルム、COPフィルム等の上に塗工し樹脂組成物層を形成する。次いで、この樹脂組成物層を加熱して、硬化させることにより、フィルム上に保護層を形成させることができる。このように本発明の樹脂組成物は、UVやEBなどの高エネルギー源を使用することなく、加熱のみによって十分な硬度を有する樹脂組成物層が得られるものである。
【0041】
なお、樹脂組成物の塗工は、塗液をローラーから流下して基材へと直接塗布する方法等公知の手段で行うことができ、その塗工厚は、一般には、0.1ないし15μm、好ましくは、0.5ないし5μmである。
【実施例】
【0042】
次に実施例、製造例等により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例等に何ら制約されるものではない。
【0043】
製 造 例 1
アミノアルキル基含有(メタ)アクリル酸エステルから誘導される4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリル系ポリマーの製造:
温度計、攪拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹込み口を備えた4つ口フラスコに、ブチルメタクリレート45g(0.32mol)、ジメチルアミノエチルメタクリレート36g(0.23mol)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート5g(0.04mol)、メタノール85gを仕込み、65℃で6時間反応させた。次いで、この反応物に、四級塩化剤であるジメチル硫酸14g(0.11mol)を約1時間半かけて滴下し、滴下終了後そのまま反応を継続し、4時間かけて冷却し、4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを得た(以下、「樹脂A−1」という;固形分濃度50%)。
【0044】
製 造 例 2
4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリル系ポリマーの製造:
温度計、攪拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹込み口を備えた4つ口フラスコに、ブチルメタクリレート55g(0.39mol)、ジメチルアミノエチルメタクリレート5g(0.03mol)、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩化物30g(0.14mol)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート5g(0.04mol)、メタノール100gを仕込み、65℃で6時間反応させた。この反応物を冷却し、4級アンモニウム基を有する(メタ)アクリル系ポリマーを得た(以下、「樹脂A−2」という)。
【0045】
製 造 例 3
ポリジメチルシロキサン基を含有する(メタ)アクリル系ポリマーの製造:
温度計、攪拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹込み口を備えた4つ口フラスコに、下記式(2)で示されるα−ブチル−ω−(3−メタクリロキシプロピル)ポリジメチルシロキサン(チッソ(株)製、「FM−0711」)を100g(0.1mol)、メチルメタクリレート33g(0.33mol)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート7.5g(0.06mol)、チオグリセロール6g(0.055mol)、酢酸エチル60gを仕込み、80℃で6時間反応させた。この反応物を冷却し、ポリジメチルシロキサン基を含有する(メタ)アクリル系ポリマーを得た(以下、「樹脂A−3」という)。
【化2】

【0046】
製 造 例 4
4級アンモニウム基、ポリジメチルシロキサン基およびフッ化アルキル基を含有する(メタ)アクリル系ポリマー(A−4)の製造:
温度計、攪拌機、水冷コンデンサー、窒素ガス吹込み口を備えた4つ口フラスコに、ブチルメタクリレート37g(0.26mol)、ジメチルアミノエチルメタクリレート6g(0.04mol)、ジメチルアミノエチルメタクリレート四級塩化物50g(0.23mol)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート5g(0.04mol)また、一例として、下記式(3)で表されるパーフルオロオクチルエチルメタクリレート (日本メクトロン(株)製、「CHEMINOX FAMAC−8」)を0.5g、α−ブチル−ω−(3−メタクリロキシプロピル)ポリジメチルシロキサン(チッソ(株)製、「FM−0711」)を0.5g、メタノール100gを仕込み、65℃で6時間反応させた。この反応物を冷却し4級アンモニウム基、ポリジメチルポリシロキサン基およびフッ化アルキル基を含有する(メタ)アクリル系ポリマーを得た(以下、「樹脂A−4」という)。
【化3】

【0047】
実 施 例 1
熱硬化型樹脂組成物の製造(1):
製造例1で得られた4級アンモニウム基を含有する樹脂A−1と1官能のイソシアネートモノマーである2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(商品名:カレンズMOI、昭和電工(株)製)を、固形分換算で100:5となるように混合した。この混合物100重量部を、100重量部のメチルセロソロブとメタノールの混合溶剤(70:30)にて希釈し、熱硬化性樹脂組成物(S−1)を得た。
【0048】
実 施 例 2
熱硬化型樹脂組成物の製造(2):
製造例2で得られた4級アンモニウム基を含有する樹脂A−2と1官能のイソシアネートモノマーである2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(商品名:カレンズMOI、昭和電工(株)製)を、固形分換算で100:5となるように混合した。この混合物100重量部を100重量部のメチルセロソロブとメタノールの混合溶剤(70:30)にて希釈し、熱硬化性樹脂組成物(S−2)を得た。
【0049】
実 施 例 3
熱硬化型樹脂組成物の製造(3):
製造例2で得られた4級アンモニウム基を含有する樹脂A−2と製造例3で得られたポリジメチルシロキサン基を含有する樹脂A−3と1官能のイソシアネートモノマーである
2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(商品名:カレンズMOI、昭和電工(株)製)を、固形分換算で95:5:5となるように混合した。この混合物100重量部を100重量部のメチルセロソロブとメタノールの混合溶剤(70:30)にて希釈し、熱硬化性樹脂組成物(S−3)を得た。
【0050】
実 施 例 4
熱硬化型樹脂組成物の製造(4):
製造例4で得られた4級アンモニウム基を含有する樹脂A−4と1官能のイソシアネートモノマーである2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(商品名:カレンズMOI、昭和電工(株)製)を固形分換算で100:5となるように混合した。この混合物100重量部を100重量部のメチルセロソロブとメタノールの混合溶剤(70:30)にて希釈し、熱硬化型樹脂組成物(S−4)を得た。
【0051】
比 較 例 1
100重量部の製造例1で得られた樹脂A−1を100重量部のメチルセロソロブとメタノールの混合溶剤(70:30)にて希釈し、樹脂組成物(C−1)を得た。
【0052】
比 較 例 2
樹脂A−1を樹脂A−2に代えた以外は比較例1と同様にして、樹脂組成物(C−2)を得た。
【0053】
比 較 例 3
樹脂A−1を樹脂A−3に代えた以外は比較例1と同様にして、樹脂組成物(C−3)を得た。
【0054】
試 験 例 1
性能評価試験1
実施例1〜4及び比較例1〜3で得られた樹脂組成物(溶液)を、厚さ100μmのPETフィルムの上に、バーコーターNo.14を用いて、乾燥硬化後の膜厚が10μmとなるように塗工し、80℃で5分間乾燥を行い、硬化塗膜を形成し、塗膜の性能について評価を行った。結果を表1に示す。
【0055】
(評価項目および評価方法)
〈塗膜硬度〉
硬化塗膜について、JIS K 5600−5−4に準じて鉛筆硬度を測定した。
【0056】
〈塗膜透明性〉
ヘーズメーターHM−150(MURAKAMI Color Research Laboratory製)を用いて、塗膜の透明度を5回測定し、その平均値を塗膜のヘイズ値とした。
【0057】
〈帯電防止性:表面電気抵抗値測定〉
Tera OHM Meter(model VE−30)(川口電機製作所製)を用いて、恒温恒湿条件下で、塗膜の表面電気抵抗測定を行った。
【0058】
【表1】

【0059】
試験例2
性能評価試験2
試験例1で得た硬化塗膜のいくつかについて、下記方法で表面剥離性およびプラスチック密着性を試験した。この結果を表2に示す。
【0060】
〈表面剥離性〉
硬化塗膜の表面に市販セロハンテープを密着させて、手でテープを外し、外す時の所要剥離力を感覚で塗膜の表面剥離性を以下の通り評価した。
評 価 剥 離 感 覚
○ : テープが軽く剥がれる
△ : テープを剥がす時に抵抗を感じる
× : テープを剥がす時に強い抵抗を感じる
【0061】
〈プラスチック密着性〉
JIS K 5600−5−6に準じて、硬化塗膜に1mmの碁盤目を100ヶ所作り、粘着テープにより密着試験を行い、碁盤目の剥離状態を観察し、残存したマス目の数で評価した。
【0062】
【表2】

【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、EBやUVなどの高エネルギー源を使用する必要がなく、熱硬化によって、十分な硬度を有し、透明性が高く、しかも防汚性にも優れるコーティング層を形成することができるものである。
【0064】
従って、この樹脂組成物は、PET等種々の樹脂フィルムの表面硬化用の樹脂組成物として利用できるものである。
以 上

【特許請求の範囲】
【請求項1】
次の成分(A)および(B)
(A)4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
【請求項2】
成分(A)が、4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー、ヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマーおよびこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合して得られるものである請求項第1項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項3】
成分(A)が、0.5〜80質量%の4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー、0.5〜30質量%のヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマーおよび0.5〜90質量%のこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合させることにより得られたものである請求項第1項または第2項の何れかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項4】
成分(A)の調製に用いられる4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマーが、ジアルキルアミノエチルメタクリレート四級塩化物およびジアルキルアミノエチルメタクリレート四級塩化物の水和物からなる群より選ばれたものである請求項第1項ないし第3項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項5】
成分(A)が、3級アミン官能基を有するビニル基含有モノマー、ヒドロキシル基を有するモノマー、およびこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合して共重合物を得て、次いで該共重合物中の3級アミン官能基の一部または全部を4級塩化剤により4級化して得られたものである請求項第1項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項6】
成分(A)の調製に用いられるヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマーが、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートである請求項第1項ないし第5項の何れかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項7】
成分(B)が、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートおよび4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートからなる群より選ばれたものである請求項第1項ないし第6項の何れかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項8】
成分(A)の含有量が10〜99.9質量%および成分(B)の含有量が0.1〜30質量%である請求項第1項ないし第7項のいずれかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項9】
次の成分(A’)および(B)
(A')4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、ポリジメチルシロキサン基および/ま
たはフッ化アルキル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
【請求項10】
成分(A')が4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー、ヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマー、ポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーおよび/またはフッ化アルキル基を有するビニル基含有モノマー、並びにこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合して得られるものである請求項第9項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項11】
成分(A')が、0.5〜80質量%の4級アンモニウム基を有するビニル基含有モノマー、0.5〜50質量%のヒドロキシル基を有するビニル基含有モノマー、0.5〜40質量%のポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーおよび/またはフッ化アルキル基を有するビニル基含有モノマー、並びに1〜90質量%のこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合させることにより得られたものである請求項第9項または第10項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項12】
成分(A')が、3級アミン官能基を有するビニル基含有モノマー、ヒドロキシル基を有するモノマー、ポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーおよび/またはフッ化アルキル基を有するビニル基含有モノマー並びにこれらと共重合可能な(メタ)アクリル系モノマーを共重合して共重合物を得て、次いで該共重合物中の3級アミン官能基の一部又は全部を4級塩化剤により4級化して得られたものである請求項第9項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項13】
成分(A')の調製に用いられるポリジメチルシロキサン基を有するビニル基含有モノマーが、メタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン、アクリロキシプロピルポリジメチルシロキサンおよびメタクリロキシブチルポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれたものである請求項第9項ないし第12項の何れかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項14】
成分(A')の調製に用いられるフッ化アルキル基を有するビニル基含有モノマーが、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートである請求項第9項ないし第13項の何れかの項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項15】
次の成分(A)ないし(C)
(A)4級アンモニウム基およびヒドロキシル基を有する(メタ)アクリル系ポリマー
(B)1官能以上のイソシアネート化合物
(C)上記(A)および(B)と相溶可能なシリコーンポリマー
を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
【請求項16】
成分(A)の配合量が、10〜99.4質量%、成分(B)の配合量が、0.1〜40質量%、成分(C)の配合量が0.5〜50質量%である請求項第15項記載の熱硬化性樹脂組成物。
【請求項17】
成分(C)が、ポリメタクリロキシプロピルポリジメチルシロキサン、ポリアクリロキシプロピルポリジメチルシロキサンおよびポリメタクリロキシブチルポリジメチルシロキサンからなる群より選ばれたものである請求項第15項または第16項記載の熱硬化性樹脂組成物。


【公開番号】特開2008−81671(P2008−81671A)
【公開日】平成20年4月10日(2008.4.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−265600(P2006−265600)
【出願日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【出願人】(000202350)綜研化学株式会社 (135)
【Fターム(参考)】