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JP4429199B2 - Multi-layer coating film forming method and paint used therefor - Google Patents
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JP4429199B2 - Multi-layer coating film forming method and paint used therefor - Google Patents

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Description

本発明は、プラスチック基材に高い作業効率で耐候性や耐擦傷性を付与することができる複層塗膜形成方法と該方法に用いうる塗料に関する。   The present invention relates to a method for forming a multilayer coating film capable of imparting weather resistance and scratch resistance to a plastic substrate with high work efficiency, and a paint usable in the method.

例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリオレフィン樹脂等から製造された合成樹脂成形品は、軽量で耐衝撃性に優れているばかりでなく、透明性も良好で、例えば、自動車用プラスチック材料として、ヘッドランプ、サンルーフ、グレージング、計器類のカバー等に多く用いられるようになってきている。しかし、これら合成樹脂成形品は、一般に耐候性の点では充分な性能を有しているとは言えず、例えば自動車外装用のプラスチック材料等として屋外で使用する場合には、その耐候性を改良することが求められていた。また、これらの合成樹脂成形品はその表面の耐擦傷性についても充分ではないので、他の硬い物との接触や摩擦、引っかき等によって表面に損傷を受けやすく、表面に発生した損傷が商品価値を著しく低下させたり、短期間で商品を使用不能にしたりするという欠点もあった。そこで、合成樹脂成形品に耐候性や耐擦傷性を付与する手段として、通常、その表面に塗料を塗装して耐擦傷性や耐候性を向上させうる塗膜を形成することが行われている。   For example, synthetic resin molded products made from polymethyl methacrylate resin, polymethacrylimide resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene phthalate resin, polystyrene resin, AS resin, ABS resin, polyolefin resin, etc. are lightweight and impact resistant. In addition to being excellent in performance, it is also excellent in transparency. For example, it is increasingly used as a plastic material for automobiles in headlamps, sunroofs, glazings, instrument covers and the like. However, it cannot be said that these synthetic resin molded products generally have sufficient performance in terms of weather resistance. For example, when used outdoors as a plastic material for automobile exteriors, the weather resistance is improved. It was sought to do. In addition, these synthetic resin molded products are not sufficient in terms of scratch resistance on the surface, so the surface is easily damaged by contact with other hard objects, friction, scratches, etc. There are also disadvantages in that the quality of the product is significantly reduced and the product becomes unusable in a short period of time. Therefore, as a means for imparting weather resistance and scratch resistance to a synthetic resin molded article, it is usually performed to form a coating film that can improve scratch resistance and weather resistance by applying a paint on the surface thereof. .

従来、塗膜の形成方法としては、大きく分けて、i)塗料を塗布したのち、高温で焼き付けすることにより硬化させる方法と、ii)塗料を塗布したのち、紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化させる方法とが知られている。プラスチックを基材とする場合、i)の方法では、基材の種類によっては焼き付けの際に高温下に曝されることで基材が変形する恐れがあり、また、ii)の方法の方が経済性や作業効率の点でも有利であることから、ii)の方法が望ましく、重宝されている。
耐擦傷性や耐候性を向上させるべく、ii)の方法、すなわち紫外線等の活性エネルギー線を照射することにより硬化させる方法により塗膜を形成する技術としては、これまでに、分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有するポリ(メタ)アクリレート、分子内に6個以上の(メタ)アクリロイル基を有するウレタンポリ(メタ)アクリレート、紫外線吸収剤、光安定剤および光重合開始剤を特定量含有してなる紫外線硬化型液状組成物により塗膜(1コート塗膜)を形成したのちに、活性エネルギー線の照射により硬化させる方法(特許文献1参照)が報告されている。
特開平9−286809号公報
Conventionally, a method for forming a coating film is roughly divided into i) a method in which a paint is applied and then cured by baking at a high temperature, and ii) after application of the paint, irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays. And a method of curing by this. In the case of using a plastic as a base material, in the method i), depending on the type of the base material, the base material may be deformed by being exposed to a high temperature during baking, and the method ii) is more suitable. The method ii) is desirable and useful because it is advantageous in terms of economy and work efficiency.
In order to improve the scratch resistance and weather resistance, as a technique for forming a coating film by the method of ii), that is, a method of curing by irradiating with active energy rays such as ultraviolet rays, there are three in the molecule so far. Identify poly (meth) acrylates having the above (meth) acryloyl groups, urethane poly (meth) acrylates having 6 or more (meth) acryloyl groups in the molecule, UV absorbers, light stabilizers and photopolymerization initiators There has been reported a method (see Patent Document 1) in which a coating film (one-coat coating film) is formed from an ultraviolet curable liquid composition containing a certain amount and then cured by irradiation with active energy rays.
JP-A-9-286809

近年、車両の軽量化が進むなか、ガラスをプラスチック材料で代替する試みがなされており、例えば、ドア、フロント、リヤ等のガラスやサンルーフなどにおいて代替が検討されている。このようなガラス代替プラスチック用途における塗膜には、従来の一般的な用途における塗膜よりもさらに高い耐侯性や耐擦傷性が要求される。具体的には、例えば、従来用途であるヘッドランプにおいては、耐侯性については、実施例で後述する耐侯性の評価に準じた耐侯性試験を行ったときに30サイクル程度まで塗膜異常(クラック、剥離、艶引け等)が認められないレベルであり、耐擦傷性については、実施例で後述する耐擦傷性の評価を行ったときにヘイズ値が20以下程度であればよく、このようなレベルの性能で問題なく使用することができていた。これに対し、ガラス代替プラスチック用途における塗膜としては、耐侯性については上記試験で50サイクル以上まで塗膜異常(クラック、剥離、艶引け等)が認められないレベルであり、耐擦傷性については上記ヘイズ値が10以下であることが必要となる。   In recent years, attempts have been made to replace glass with plastic materials as vehicles become lighter, and for example, replacement of glass such as doors, front, and rear, sunroofs, and the like has been considered. Such coatings for glass substitute plastics are required to have higher weather resistance and scratch resistance than coatings for conventional general applications. Specifically, for example, in a headlamp which is a conventional application, with regard to weather resistance, when a weather resistance test according to the weather resistance evaluation described later in the examples is performed, the coating film abnormality (cracking) is reduced to about 30 cycles. , Exfoliation, luster, etc.) are not recognized, and the scratch resistance is such that the haze value is about 20 or less when the scratch resistance evaluation described later in the examples is performed. It was able to be used without problems with the level performance. On the other hand, as a coating film in the glass substitute plastic application, it is a level at which coating film abnormality (crack, peeling, glossiness, etc.) is not recognized up to 50 cycles or more in the above test, and the scratch resistance is about The haze value needs to be 10 or less.

しかしながら、従来知られた活性エネルギー線硬化型塗料による塗膜では、耐侯性および耐擦傷性に関して、前述したようなより高いレベルを達成することはできなかった。つまり、従来の活性エネルギー線硬化型塗料による1コート塗膜では、紫外線吸収剤を多く含有させることで、なんとか上記試験で50サイクル程度まで塗膜異常(クラック、剥離、艶引け等)を生じないレベルにまで耐侯性を向上させることができるが、このレベルが限界であり、しかも、この場合、紫外線吸収剤を多く含むことによって、逆に塗膜の架橋度が低下して、耐擦傷性が悪くなり、上記ヘイズ値は30以上になってしまうのである。他方、耐擦傷性に関しては、塗料中の樹脂を構成するモノマー組成等を適宜設定することにより前記塗膜のガラス転移温度や架橋密度を上げることで、従来技術においても上記ヘイズ値を10以下にすることもできるが、この場合、塗膜にクラック発生などの問題が生じやすくなり、耐侯性は低下することになる。   However, the conventionally known coating film using an active energy ray-curable coating material has not been able to achieve a higher level as described above with respect to weather resistance and scratch resistance. In other words, in a one-coat coating film using a conventional active energy ray-curable coating material, a coating film abnormality (cracking, peeling, glossing, etc.) does not occur up to about 50 cycles in the above test by containing a large amount of UV absorber. Although it is possible to improve the weather resistance to the level, this level is the limit, and in this case, by containing a large amount of the UV absorber, the degree of crosslinking of the coating film is lowered, and the scratch resistance is reduced. The haze value becomes 30 or more. On the other hand, regarding the scratch resistance, the haze value can be reduced to 10 or less in the prior art by increasing the glass transition temperature and the crosslinking density of the coating film by appropriately setting the monomer composition constituting the resin in the paint. In this case, however, problems such as the occurrence of cracks in the coating film are likely to occur, and the weather resistance is reduced.

さらに詳しく説明すると、耐侯性については、従来、良好な耐候性を得るためには、塗料中に紫外線吸収剤を多量に含有させればよいことが知られており、特許文献1においても多量の紫外線吸収剤が配合されている。これにより、屋外での使用時にも、該紫外線吸収剤が太陽光に含まれる紫外線を吸収し、紫外線によって塗膜や基材自体が劣化を受けにくくなるという効果が得られるのであるが、塗料中に紫外線吸収剤が多量に含有されているということは、他方で、塗膜形成時においては、硬化のために照射した活性エネルギー線を吸収してしまい、その結果、硬化に作用する活性エネルギー量が減り、塗膜(特に、基材に接する側の塗膜)の硬化を阻害する要因となる。このように塗膜(特に、基材に接する側の塗膜)における硬化が阻害されて不充分になると、時間の経過とともに、凝集破壊が起き、基材との密着性が低下し、結果として塗膜として機能を果たさなくなり、耐候性は勿論のこと耐擦傷性を大きく損なうことになる。つまり、活性エネルギー線により硬化させる場合、従来のように紫外線吸収剤を増量することによって充分な耐候性を得ようとすることには無理があったのである。   More specifically, with regard to weather resistance, it has been known that, in order to obtain good weather resistance, a large amount of an ultraviolet absorber may be contained in the paint. Contains UV absorber. Thereby, even when used outdoors, the ultraviolet absorber absorbs ultraviolet rays contained in sunlight, and the effect that the coating film and the substrate itself are not easily deteriorated by ultraviolet rays can be obtained. On the other hand, when the coating film is formed, the active energy ray irradiated for curing is absorbed, and as a result, the amount of active energy that acts on curing. Decreases and becomes a factor that inhibits the curing of the coating film (particularly, the coating film on the side in contact with the substrate). Thus, when the curing in the coating film (particularly the coating film on the side in contact with the base material) is inhibited and insufficient, cohesive failure occurs with the passage of time, resulting in a decrease in adhesion to the base material. The film does not function as a coating film, and the weather resistance as well as the scratch resistance are greatly impaired. That is, in the case of curing with active energy rays, it has been impossible to obtain sufficient weather resistance by increasing the amount of the ultraviolet absorber as in the prior art.

また、特許文献1に開示された塗料では、耐擦傷性を向上させるべく、(メタ)アクリロイル基を多く導入して架橋密度を高めるよう工夫されているが、一般に、光硬化性基が多いと、硬化時に急激な体積収縮が起こりやすく、塗膜にチジミやクラックが生じたり、基材との密着性が悪化したりする傾向があり、結果として耐侯性が低下してしまうという別の問題が生じることになる。さらに、前述したように、紫外線吸収剤の存在により硬化が不充分になり、多量に導入した(メタ)アクリロイル基が消費されずに残存することになると、該残存した(メタ)アクリロイル基が屋外での使用時に太陽光に含まれる紫外線により光劣化し、耐候性を損なう要因となることも懸念されていた。   Further, in the paint disclosed in Patent Document 1, in order to improve the scratch resistance, it has been devised to introduce a large amount of (meth) acryloyl groups to increase the crosslinking density, but in general, if there are many photocurable groups Another problem is that rapid volume shrinkage tends to occur during curing, and there is a tendency for scratches and cracks to occur in the coating film, and the adhesion to the substrate deteriorates, resulting in a decrease in weather resistance. Will occur. Further, as described above, the presence of the ultraviolet absorber makes the curing insufficient, and when the (meth) acryloyl group introduced in a large amount remains without being consumed, the remaining (meth) acryloyl group is outdoors. There is also a concern that when it is used in the environment, it is deteriorated by ultraviolet rays contained in sunlight, which may deteriorate the weather resistance.

このように、従来の技術では耐侯性と耐擦傷性の背反現象を解決することは難しく、耐候性と耐擦傷性とを両立させることは到底できないのが現状であった。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、活性エネルギー線による硬化で作業効率良く耐候性および耐擦傷性に優れた塗膜を形成することができる複層塗膜形成方法と該方法に用いうる塗料を提供することにある。
As described above, it is difficult to solve the contradiction phenomenon between weather resistance and scratch resistance with the conventional technology, and it is impossible to achieve both weather resistance and scratch resistance.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is a method for forming a multilayer coating film capable of forming a coating film excellent in weather resistance and scratch resistance with work efficiency by curing with active energy rays, and can be used in the method. To provide paint.

本発明者は、上記課題を解決するべく鋭意検討を行った。その結果、活性エネルギー線により下地塗膜とクリヤー塗膜の2層を形成するようにし、下地塗膜で充分な耐候性を、クリヤー塗膜で耐擦傷性を発現しうるよう各塗膜に異なる役割を担わせることを着想した。つまり、下地塗膜を形成する下塗り塗料としては、プラスチック基材との密着性が優れ、形成された塗膜は屋外使用時に太陽光に曝されても良好な耐候性を発現するものであることを重視し、その硬化性については、少ない量の活性エネルギー線でも耐候性を損なうことのない程度に硬化すればよいと考え、他方、クリヤー塗膜を形成するクリヤー塗料としては、高い耐擦傷性が得られるべく、一般に知られている活性エネルギー線による硬化性のみを重視した塗料を選択すればよいと考えたのである。この考えに基づき、前述した特性を満足させうる下塗り塗料について、種々検討を重ねた結果、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とする塗料であれば、プラスチック基材との密着性に優れ、良好な耐候性を発揮しつつ活性エネルギー線により充分な硬化性を示しうることを見出した。そして、該塗料により形成された下地塗膜の上に一般に知られている活性エネルギー線硬化型のクリヤー塗料によりクリヤー塗膜を重ねて形成するようにすれば、前記課題を一挙に解決できることを確認し、本発明を完成した。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, two layers of a base coating film and a clear coating film are formed by active energy rays, and each coating film is different so that sufficient weather resistance can be exhibited by the base coating film and scratch resistance can be expressed by the clear coating film. Inspired to play a role. In other words, as an undercoat paint for forming a base coating film, it has excellent adhesion to a plastic substrate, and the formed coating film exhibits good weather resistance even when exposed to sunlight during outdoor use. With regard to its curability, it is considered that it should be cured to such an extent that the weather resistance is not impaired even with a small amount of active energy rays. On the other hand, as a clear paint for forming a clear coating film, it has high scratch resistance. In order to obtain the above, it is considered that a paint that emphasizes only the curability by a generally known active energy ray should be selected. Based on this idea, as a result of various studies on the undercoat paint that can satisfy the above-described properties, (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain, polyfunctional (meth) acrylate (B) If it is a paint which has an ultraviolet absorber (C) having a (meth) acryloyl group and a photopolymerization initiator (D) as essential components, it has excellent adhesion to a plastic substrate and exhibits good weather resistance. It has been found that sufficient curability can be exhibited by active energy rays. Then, it is confirmed that the above-mentioned problems can be solved all at once by forming a clear coating layer with a known active energy ray-curable clear coating layer on the base coating layer formed with the coating material. The present invention has been completed.

すなわち、本発明にかかる複層塗膜形成方法は、プラスチック基材上に活性エネルギー線により硬化する下塗り塗料にて下地塗膜を形成し、該下地塗膜上に活性エネルギー線により硬化するクリヤー塗料にてクリヤー塗膜を形成する複層塗膜形成方法において、前記下塗り塗料として、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とし、かつ、前記(メタ)アクリル樹脂(A)は重量平均分子量が5,000〜50,000の樹脂の側鎖に二重結合基を二重結合基当量600〜2400となるよう付加したものであって、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の固形分割合が(A)/(B)=10/90〜50/50(質量比)であり、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対する固形分割合で、前記紫外線吸収剤(C)が5〜15質量部、前記光重合開始剤(D)が3〜10質量部である、塗料を用いる、ことを特徴とする。
本発明にかかる塗料は、活性エネルギー線により硬化するプラスチック基材用下塗り塗料であって、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とし、かつ、前記(メタ)アクリル樹脂(A)は重量平均分子量が5,000〜50,000の樹脂の側鎖に二重結合基を二重結合基当量600〜2400となるよう付加したものであって、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の固形分割合が(A)/(B)=10/90〜50/50(質量比)であり、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対する固形分割合で、前記紫外線吸収剤(C)が5〜15質量部、前記光重合開始剤(D)が3〜10質量部である、ことを特徴とする。
That is, the method for forming a multi-layer coating film according to the present invention comprises forming a base coating film with an undercoat paint that is cured by active energy rays on a plastic substrate, and then clearing the base coating film with active energy rays. In the multi-layer coating film forming method for forming a clear coating film, a (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain, a polyfunctional (meth) acrylate (B), ( The ultraviolet absorber (C) having a (meth) acryloyl group and the photopolymerization initiator (D) are essential components , and the (meth) acrylic resin (A) has a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000. A double bond group is added to the side chain of the resin so as to have a double bond group equivalent of 600 to 2400, and the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) The form fraction is (A) / (B) = 10/90 to 50/50 (mass ratio), and the total solid content of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) It is characterized by using a coating material in which the ultraviolet absorber (C) is 5 to 15 parts by mass and the photopolymerization initiator (D) is 3 to 10 parts by mass in a solid content ratio with respect to 100 parts by mass .
The paint according to the present invention is an undercoat paint for a plastic substrate that is cured by active energy rays, and includes a (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain, and a polyfunctional (meth) acrylate (B). , An ultraviolet absorber (C) having a (meth) acryloyl group and a photopolymerization initiator (D) as essential components , and the (meth) acrylic resin (A) has a weight average molecular weight of 5,000 to 50, A double bond group is added to the side chain of 000 resin so as to have a double bond group equivalent of 600 to 2400, and the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) The solid content ratio of (A) / (B) = 10/90 to 50/50 (mass ratio), and the total solid of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) For 100 parts by weight A solids fraction, the ultraviolet absorber (C) is 5 to 15 parts by weight, the photopolymerization initiator (D) is 3 to 10 parts by weight, and wherein.

本発明によれば、活性エネルギー線による硬化で作業効率良く耐候性および耐擦傷性に優れた塗膜を形成することができる複層塗膜形成方法と該方法に用いうる塗料を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a multi-layer coating film forming method capable of forming a coating film excellent in weather resistance and scratch resistance with work efficiency by curing with an active energy ray, and a paint usable in the method. it can.

以下、本発明にかかる複層塗膜形成方法と該方法に用いうる塗料について詳しく説明するが、本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更実施し得る。
以下、まず、本発明にかかる複層塗膜形成方法に用いうる塗料(下塗り塗料)について説明し、その後、本発明にかかる複層塗膜形成方法について詳しく述べる。
〔塗料〕
本発明にかかる塗料は、活性エネルギー線により硬化するプラスチック基材用下塗り塗料であって、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とする。
Hereinafter, the multilayer coating film forming method according to the present invention and the paint that can be used in the method will be described in detail. However, the scope of the present invention is not limited to these descriptions, and the present invention is not limited to the following examples. Changes can be made as appropriate without departing from the spirit of the invention.
Hereinafter, the paint (undercoat paint) that can be used in the multilayer coating film forming method according to the present invention will be described first, and then the multilayer coating film forming method according to the present invention will be described in detail.
〔paint〕
The paint according to the present invention is an undercoat paint for a plastic substrate that is cured by active energy rays, and includes a (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain, and a polyfunctional (meth) acrylate (B). The ultraviolet absorber (C) having a (meth) acryloyl group and the photopolymerization initiator (D) are essential components.

側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)は、その製造方法が限定されるわけではないが、例えば、側鎖に二重結合基を有さない(メタ)アクリル樹脂(以下「(メタ)アクリル樹脂a1」と称することもある)に、二重結合基を有する有機物質(以下「有機物質a2」と称することもある)を付加させることにより得られるものである。なお、本明細書においては、アクリル酸および/またはメタクリル酸を総称して「(メタ)アクリル酸」と称するものとする。
前記(メタ)アクリル樹脂a1としては、特に制限はなく、一般に用いられる(メタ)アクリル系モノマーおよび必要に応じて他のエチレン不飽和モノマーからなる単量体成分を(共)重合させることにより得られる(共)重合体が挙げられる。
Although the production method of the (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain is not limited, for example, a (meth) acrylic resin having no double bond group in the side chain ( Hereinafter, it is obtained by adding an organic substance having a double bond group (hereinafter also referred to as “organic substance a2”) to “(meth) acrylic resin a1”. In the present specification, acrylic acid and / or methacrylic acid are collectively referred to as “(meth) acrylic acid”.
The (meth) acrylic resin a1 is not particularly limited, and can be obtained by (co) polymerizing a commonly used (meth) acrylic monomer and, if necessary, a monomer component composed of another ethylenically unsaturated monomer. (Co) polymers that can be used.

前記(メタ)アクリル系モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸、およびこれらのエステル化物(例えば、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、n−ブチルエステル、i−ブチルエステル、t−ブチルエステル、2−エチルヘキシルエステル、ラウリルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステル、イソボロニルエステル、2−ヒドロキシエチルエステル、2−ヒドロキシプロピルエステル、2−ヒドロキシブチルエステル、4−ヒドロキシブチルエステル、(β−メチル)グリシジルエステル、多価アルコールとのエステル等);アクリルアミド、メタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N,N−ジブチルメタクリルアミド等のアミド基含有アクリルモノマー;(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチルのカプロラクトンの開環付加物;等が挙げられる。   Examples of the (meth) acrylic monomer include (meth) acrylic acid and esterified products thereof (for example, methyl ester, ethyl ester, propyl ester, n-butyl ester, i-butyl ester, t-butyl ester, 2-ethylhexyl ester, lauryl ester, phenyl ester, benzyl ester, isobornyl ester, 2-hydroxyethyl ester, 2-hydroxypropyl ester, 2-hydroxybutyl ester, 4-hydroxybutyl ester, (β-methyl) glycidyl ester Amides containing amide groups such as acrylamide, methacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N, N-dibutylmethacrylamide, etc. Chromatography; and the like are; (meth) ring-opening adduct of caprolactone of 2-hydroxyethyl acrylate.

前記他のエチレン性不飽和モノマーとしては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、イタコン酸、マレイン酸、酢酸ビニル等が挙げられる。
前記(メタ)アクリル樹脂a1は、前述した任意の単量体成分を公知の方法で(共)重合させることにより得ることができるが、(メタ)アクリル樹脂a1に有機物質a2を付加させるためには、(メタ)アクリル樹脂a1に、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、グリシジル基、イソシアナート基等の官能基を持たせることが必要であり、これら官能基を有するモノマーを適宜単量体成分として選択することが重要である。例えば、(メタ)アクリル樹脂a1にヒドロキシル基を持たせる場合、(メタ)アクリル酸の2−ヒドロキシエチルエステルやこれらとカプロラクトンとの開環付加物等のヒドロキシル基含有モノマーを選択すればよく、(メタ)アクリル樹脂a1にカルボキシル基を持たせる場合、(メタ)アクリル酸やイタコン酸等のカルボキシル基含有モノマーを選択すればよく、(メタ)アクリル樹脂a1にグリシジル基を持たせる場合、(メタ)アクリル酸のグリシジルエステル等のグリシジル基含有モノマーを選択すればよい。
Examples of the other ethylenically unsaturated monomers include styrene, α-methylstyrene, itaconic acid, maleic acid, and vinyl acetate.
The (meth) acrylic resin a1 can be obtained by (co) polymerizing the above-mentioned arbitrary monomer components by a known method. In order to add the organic substance a2 to the (meth) acrylic resin a1. The (meth) acrylic resin a1 needs to have functional groups such as hydroxyl group, carboxyl group, glycidyl group, isocyanate group, etc., and monomers having these functional groups are appropriately used as monomer components. It is important to choose. For example, when the hydroxyl group is given to the (meth) acrylic resin a1, a hydroxyl group-containing monomer such as 2-hydroxyethyl ester of (meth) acrylic acid or a ring-opening adduct of these with caprolactone may be selected. When the meth) acrylic resin a1 has a carboxyl group, a carboxyl group-containing monomer such as (meth) acrylic acid or itaconic acid may be selected. When the methacrylic resin a1 has a glycidyl group, (meth) A glycidyl group-containing monomer such as glycidyl ester of acrylic acid may be selected.

前記有機物質a2としては、(メタ)アクリル樹脂a1が有する官能基と反応しうる基および二重結合基の両方をもった二官能性の有機物であればよく、(メタ)アクリル樹脂a1が有する官能基に応じて適宜選択すればよい。例えば、(メタ)アクリル樹脂a1がヒドロキシル基を有する場合には、イソシアナート基と二重結合基とを持った有機物(例えば、2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレートやn個のイソシアナート基をもつ化合物に、分子内に少なくとも1個の二重結合基と1個以上の水酸基を持つ化合物を(n−1)当量付加させたアダクト体;具体的には、イソホロンジイソシアナートと2−ヒドロキシエチルアクリレートとの当モル反応物や、ヘキサメチレンジイソシアナートと2−ヒドロキシプロピルアクリレートとの当モル反応物など)を選択すればよく、(メタ)アクリル樹脂a1がカルボキシル基を有する場合には、グリシジル基と二重結合基とを持った有機物(例えば、(メタ)アクリル酸のグリシジルエステル等)を選択すればよく、(メタ)アクリル樹脂a1がグリシジル基を有する場合には、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基等のいずれかと二重結合基とを持った有機物(例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、酸無水物等に、ヒドロキシルプロピルアクリレートや2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート等を付加させた付加物等)を選択すればよい。   The organic substance a2 may be a bifunctional organic substance having both a group capable of reacting with the functional group of the (meth) acrylic resin a1 and a double bond group, and the (meth) acrylic resin a1 has. What is necessary is just to select suitably according to a functional group. For example, when the (meth) acrylic resin a1 has a hydroxyl group, an organic substance having an isocyanate group and a double bond group (for example, 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate or n isocyanate groups) An adduct obtained by adding (n-1) equivalent of a compound having at least one double bond group and one or more hydroxyl groups in the molecule; specifically, isophorone diisocyanate and 2-hydroxy When the (meth) acrylic resin a1 has a carboxyl group, the equimolar reaction product with ethyl acrylate or the equimolar reaction product of hexamethylene diisocyanate and 2-hydroxypropyl acrylate may be selected. If you select an organic substance with a glycidyl group and a double bond group (for example, glycidyl ester of (meth) acrylic acid) In addition, when the (meth) acrylic resin a1 has a glycidyl group, an organic substance having any of a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group and the like and a double bond group (for example, (meth) acrylic acid, itacon) An adduct obtained by adding hydroxylpropyl acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, or the like to an acid, an acid anhydride, or the like may be selected.

側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)は、重量平均分子量が5,000〜50,000の樹脂の側鎖に二重結合基を二重結合基当量600〜2400となるよう付加したものであることが好ましい。言い換えれば、前記(メタ)アクリル樹脂a1の重量平均分子量が5,000〜50,000であり、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)の二重結合基当量が600〜2400であることが好ましいのである。
(メタ)アクリル樹脂a1の重量平均分子量が5,000〜50,000であることが好ましく、より好ましくは7,000〜45,000である。(メタ)アクリル樹脂a1の重量平均分子量が5,000未満であると、架橋密度を少々高くしても塗膜の凝集力が低く密着性が不充分になる恐れがあり、一方、50,000を超えると、塗料粘度が高くなるため多量の希釈剤を用いて粘度を下げることが必要となり、その結果、塗装時の固形分が極端に低くなってタレが生じたり、分子量が高すぎて膜の平滑性が得られない恐れがある。
The (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain has a double bond group equivalent to 600-2400 in the side chain of the resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000. It is preferable that they are added. In other words, the weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin a1 is 5,000 to 50,000, and the double bond group equivalent of the (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain is 600. It is preferably ˜2400.
The (meth) acrylic resin a1 preferably has a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000, more preferably 7,000 to 45,000. When the weight average molecular weight of the (meth) acrylic resin a1 is less than 5,000, the cohesive force of the coating film may be low and the adhesion may be insufficient even if the crosslink density is slightly increased. If it exceeds, the viscosity of the paint will increase, and it will be necessary to reduce the viscosity with a large amount of diluent. As a result, the solid content at the time of coating will become extremely low and dripping will occur, or the molecular weight will be too high. There is a possibility that the smoothness of the above cannot be obtained.

側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)は、その二重結合基当量が600〜2400であることが好ましく、より好ましくは800〜1800である。(メタ)アクリル樹脂(A)の二重結合基当量が600未満であると、二重結合基導入のための付加反応時にゲル化を起こす傾向があり、一方、2400を超えると、得られる塗膜の架橋密度が低下し、凝集力不足となり、基材との密着性が低下する恐れがある。
多官能(メタ)アクリレート(B)としては、2官能以上のアクリレートであれば、特に制限はない。具体的には、2官能アクリレートとしては、例えば、二重結合基とイソシアナート基を持ったジオール化合物(例えば、ジオール化合物と2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレートとの当モル反応物など)、二重結合基とグリシジル基を持ったジカルボン酸化合物(例えば、マレイン酸やアジピン酸のような脂肪族2塩基、フタール酸やテレフタール酸のような芳香族2塩基酸等とグリシジル(メタ)アクリレートとの反応物など)等が挙げられる。3官能以上のアクリレートとしては、例えば、分子内に3個以上の水酸基を有する化合物と(メタ)アクリル酸とのエステル化物(例えば、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ジトリメチロールエタン等と(メタ)アクリル酸との反応物など)、ウレタンアクリレート類(分子内に3個以上の水酸基を有する化合物と2−イソシアナートエチル(メタ)アクリレートとの当量反応物など)等が挙げられる。
The (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain preferably has a double bond group equivalent of 600 to 2400, more preferably 800 to 1800. If the double bond group equivalent of the (meth) acrylic resin (A) is less than 600, gelation tends to occur during the addition reaction for introducing the double bond group. The crosslink density of the film is lowered, the cohesive force is insufficient, and the adhesion with the substrate may be lowered.
The polyfunctional (meth) acrylate (B) is not particularly limited as long as it is a bifunctional or higher functional acrylate. Specifically, as the bifunctional acrylate, for example, a diol compound having a double bond group and an isocyanate group (for example, an equimolar reaction product of a diol compound and 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate), A dicarboxylic acid compound having a double bond group and a glycidyl group (for example, an aliphatic dibasic acid such as maleic acid or adipic acid, an aromatic dibasic acid such as phthalic acid or terephthalic acid, and glycidyl (meth) acrylate) And the like. Examples of the trifunctional or higher functional acrylate include esterified products of a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule and (meth) acrylic acid (for example, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, trimethylolethane, A reaction product of methylolpropane, ditrimethylolpropane, ditrimethylolethane and the like with (meth) acrylic acid), urethane acrylate (a compound having three or more hydroxyl groups in the molecule, 2-isocyanatoethyl (meth) acrylate) Equivalent reaction product, etc.).

前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の固形分割合は、(A)/(B)=10/90〜50/50(質量比)であることが好ましい。(メタ)アクリル樹脂(A)が前記範囲よりも多すぎると(多官能(メタ)アクリレート(B)が前記範囲よりも少なすぎると)、得られる塗膜の架橋密度が低下し、凝集力不足となり、基材との密着性が低下する恐れがある。一方、(メタ)アクリル樹脂(A)が前記範囲よりも少なすぎると(多官能(メタ)アクリレート(B)が前記範囲よりも多すぎると)、多官能(メタ)アクリレート(B)同士の架橋度は高まるものの、(メタ)アクリル樹脂(A)が少ないため結果として凝集力不足となり、基材との密着性が低下する恐れがある。より好ましくは、(メタ)アクリル樹脂(A)は、(A)と(B)の合計固形分に対して20〜40質量%であるのがよく、多官能(メタ)アクリレート(B)は、(A)と(B)の合計固形分に対して60〜85質量%であるのがよい。   The solid content ratio of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) is preferably (A) / (B) = 10/90 to 50/50 (mass ratio). . If the (meth) acrylic resin (A) is more than the above range (if the polyfunctional (meth) acrylate (B) is too much less than the above range), the crosslinking density of the resulting coating film is lowered and the cohesive force is insufficient. Thus, the adhesion with the substrate may be reduced. On the other hand, when the (meth) acrylic resin (A) is less than the above range (when the polyfunctional (meth) acrylate (B) is too much than the above range), the polyfunctional (meth) acrylate (B) is cross-linked. Although the degree is increased, the amount of (meth) acrylic resin (A) is small, and as a result, the cohesive force is insufficient, and the adhesion to the substrate may be reduced. More preferably, the (meth) acrylic resin (A) should be 20 to 40% by mass with respect to the total solid content of (A) and (B), and the polyfunctional (meth) acrylate (B) It is good that it is 60-85 mass% with respect to the total solid of (A) and (B).

(メタ)アクリロイル基含有紫外線吸収剤(C)としては、(メタ)アクリロイル基を持った紫外線吸収能を有する化合物であれば、特に制限はない。例えば、公知の紫外線吸収剤のなかで(メタ)アクリロイル基を有するものや、公知の紫外線吸収剤と(メタ)アクリロイル基含有化合物とを反応させて得られるもの等が挙げられる。具体的には、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリルオキシフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)エチルメタクリレート等が挙げられる。
(メタ)アクリロイル基含有紫外線吸収剤(C)の含有量は、前記アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対して、固形分として5〜15質量部であることが好ましい。より好ましくは、7〜13質量部である。5質量部未満であると、耐候性が不充分となる恐れがあり、一方、15質量部を超えると、活性エネルギー線による硬化が著しく阻害され、耐侯性や基材への密着性が低下する恐れがある。
The (meth) acryloyl group-containing ultraviolet absorber (C) is not particularly limited as long as it is a compound having a (meth) acryloyl group and having an ultraviolet absorbing ability. Examples thereof include those having a (meth) acryloyl group among known ultraviolet absorbers and those obtained by reacting a known ultraviolet absorber with a (meth) acryloyl group-containing compound. Specific examples include 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (4-benzoyl-3-hydroxyphenoxy) ethyl methacrylate, and the like.
The content of the (meth) acryloyl group-containing ultraviolet absorber (C) is 5 to 5 in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B). It is preferably 15 parts by mass. More preferably, it is 7-13 mass parts. If it is less than 5 parts by mass, the weather resistance may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 15 parts by mass, curing by active energy rays is significantly inhibited, and weather resistance and adhesion to a substrate are reduced. There is a fear.

光重合開始剤(D)としては、特に制限はなく、光重合開始剤として一般に用いられているものが挙げられる。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、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、α−メチルベンゾイン、ベンゾイン−n−ブチルエーテル、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、ベンゾフェノン、p−クロルベンゾフェノン、p−ジメチルアミノベンゾフェノン、ベンゾフェノンメチルエーテル、メチルベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、ジフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、2,4−ジメ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、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、α,α−ジクロロ−4−フェノキシアセトン、p−t−ブチルトリクロロアセトフェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアミノアセトフェノン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、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、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、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、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、4−(2−アクリロキシ)オキシエトキシ−フェニル−2−ヒドロキシ−2−プロピルケトン、4−(2−ヒドロキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルフェニル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等が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリロイル基含有紫外線吸収剤(C)の存在下での硬化性の点から、350nm以上の長波長領域に最大吸収波長を有する化合物である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、ビスアシルホスフィンオキサイド等の光重合開始剤と、ベンゾフェノン等の水素引き抜き型光重合開始剤とを併用することが好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator (D), What is generally used as a photoinitiator is mentioned. For example, benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, benzoin isopropyl ether, α-methylbenzoin, benzoin-n-butyl ether, 2-ethylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2- Amylanthraquinone, benzophenone, p-chlorobenzophenone, p-dimethylaminobenzophenone, benzophenone methyl ether, methylbenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4,4-bisdiethylaminobenzophenone, diphenyl sulfide, tetramethylthiuram disulfide, 2,4- Dimethylthioxanthone, 2,4-diisopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chloro Oxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, α, α-dichloro-4-phenoxyacetone, pt-butyltrichloroacetophenone, pt-butyldichloroacetophenone, 2,2-di Ethoxyacetophenone, p-dimethylaminoacetophenone, hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1 -One, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 4- (2-acryloxy) oxyethoxy- Phenyl-2-hydro Si-2-propylketone, 4- (2-hydroxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylphenylphosphine oxide, bis ( 2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide and the like. Among these, 2,4,6-trimethylbenzoyl is a compound having a maximum absorption wavelength in a long wavelength region of 350 nm or more from the viewpoint of curability in the presence of the (meth) acryloyl group-containing ultraviolet absorber (C). It is preferable to use a photopolymerization initiator such as diphenylphosphine oxide or bisacylphosphine oxide in combination with a hydrogen abstraction photopolymerization initiator such as benzophenone.

光重合開始剤(D)の含有量は、前記アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対して、固形分として3〜10質量部であることが好ましい。より好ましくは、4〜8質量部である。3質量部未満であると、活性エネルギー線による硬化が不充分となり、耐侯性や基材への密着性が低下する恐れがあり、一方、10質量部を超えると、過剰な光重合開始剤(D)が残存して、耐侯性が低下したり塗膜を変色させる要因となる恐れがある。
本発明にかかる塗料には、必須成分である前記(A)〜(D)のほかに、必要に応じて、有機溶剤、光安定剤、酸化防止剤、黄変防止剤、ブルーイング剤、顔料、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、帯電防止剤、防曇剤等を、本発明の効果を損なわない範囲で適宜配合することができる。
Content of a photoinitiator (D) is 3-10 mass parts as solid content with respect to 100 mass parts of total solid content of the said acrylic resin (A) and the said polyfunctional (meth) acrylate (B). It is preferable. More preferably, it is 4-8 mass parts. If it is less than 3 parts by mass, curing by active energy rays may be insufficient, and the weather resistance and adhesion to the substrate may be reduced. On the other hand, if it exceeds 10 parts by mass, an excessive photopolymerization initiator ( D) may remain, which may cause deterioration of weather resistance or cause discoloration of the coating film.
In addition to the essential components (A) to (D), the coating material according to the present invention includes an organic solvent, a light stabilizer, an antioxidant, an anti-yellowing agent, a blueing agent, and a pigment as necessary. , A leveling agent, an antifoaming agent, a thickening agent, an anti-settling agent, an antistatic agent, an antifogging agent and the like can be appropriately blended within a range not impairing the effects of the present invention.

本発明にかかる塗料は、プラスチック基材用の下塗り塗料である。本発明にかかる塗料を適用しうるプラスチック基材としては、特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリスチレン樹脂、AS樹脂、ABS樹脂等を成形してなる基材が挙げられ、なかでも、ポリカーボネート樹脂を成形してなる基材が、優れた密着性を発揮させうる点で好ましい。
〔複層塗膜形成方法〕
本発明にかかる複層塗膜形成方法は、プラスチック基材上に活性エネルギー線により硬化する下塗り塗料にて下地塗膜を形成し、該下地塗膜上に活性エネルギー線により硬化するクリヤー塗料にてクリヤー塗膜を形成するものである。
The paint according to the present invention is an undercoat paint for plastic substrates. The plastic substrate to which the paint according to the present invention can be applied is not particularly limited. For example, polymethyl methacrylate resin, polymethacrylimide resin, polycarbonate resin, polyethylene terephthalate resin, polybutylene phthalate resin, polystyrene resin, AS resin, Examples include a base material formed by molding an ABS resin and the like, and among them, a base material formed by molding a polycarbonate resin is preferable in that it can exhibit excellent adhesion.
[Multi-layer coating method]
The method for forming a multilayer coating film according to the present invention comprises forming a base coating film on a plastic substrate with an undercoating paint curable with active energy rays, and using a clear coating composition curable on the base coating film with active energy rays. A clear coating film is formed.

本発明にかかる複層塗膜形成方法においては、下塗り塗料として、前述した本発明にかかる塗料を用いることが重要である。
本発明にかかる複層塗膜形成方法において、クリヤー塗料としては、活性エネルギー線により硬化しうるものであれば、特に制限はなく、従来公知の活性エネルギー線硬化型クリヤー塗料を用いることができるのであるが、好ましくは、ウレタンアクリレート、(メタ)アクリレート変性コロイダルシリカ、紫外線吸収剤、光安定剤および光重合開始剤を必須成分とするクリヤー塗料(以下、該クリヤー塗料を「好ましいクリヤー塗料」と称する)がよい。
In the method for forming a multilayer coating film according to the present invention, it is important to use the above-described paint according to the present invention as the undercoat paint.
In the method for forming a multilayer coating film according to the present invention, the clear coating is not particularly limited as long as it can be cured by active energy rays, and conventionally known active energy ray-curable clear coatings can be used. However, it is preferable to use a clear paint containing urethane acrylate, (meth) acrylate-modified colloidal silica, an ultraviolet absorber, a light stabilizer and a photopolymerization initiator as essential components (hereinafter, this clear paint is referred to as “preferred clear paint”). ) Is good.

好ましいクリヤー塗料において用いることのできるウレタンアクリレートとしては、例えば、i)分子内に2個以上のイソシアナート基を持つ化合物に、分子内に1個以上の水酸基と1個以上の二重結合基を持つ化合物とを当量反応させて得られる化合物、ii)多価アルコールと1塩基酸および/または多塩基酸との縮合物に、分子内に2個以上のイソシアナート基を持つ化合物を反応させたのち、さらに分子内に1個以上の水酸基と1個以上の二重結合基を持つ化合物を反応させて得られる化合物、iii)多価アルコールに、分子内に2個以上のイソシアナート基を持つ化合物を反応させたのち、さらに分子内に1個以上の水酸基と1個以上の二重結合基を持つ化合物を反応させて得られる化合物、等が挙げられる。   Examples of the urethane acrylate that can be used in the preferred clear coating include, for example, i) a compound having two or more isocyanate groups in the molecule, and one or more hydroxyl groups and one or more double bond groups in the molecule. A compound obtained by equivalent reaction with a compound having ii) a compound having two or more isocyanate groups in a molecule reacted with a condensate of a polyhydric alcohol and a monobasic acid and / or polybasic acid Later, a compound obtained by reacting a compound having one or more hydroxyl groups and one or more double bond groups in the molecule, iii) Polyhydric alcohol having two or more isocyanate groups in the molecule Examples thereof include compounds obtained by reacting a compound and then reacting a compound having one or more hydroxyl groups and one or more double bond groups in the molecule.

前記i)〜iii)において、分子内に2個以上のイソシアナート基を持つ化合物としては、芳香族イソシアナート化合物以外のものが望ましい。また、前記i)〜iii)において、分子内に1個以上の水酸基と1個以上の二重結合基を持つ化合物としては、例えば、2−ヒドロキシ(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、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート等や、市販品では、プラクセルF(M)Aシリーズ(ダイセル化学社製)等が挙げられる。また、前記ii)〜iii)において、多価アルコールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリカーボネートジオール、ポリテトラメチレングリコール、トリメチロールプロパン等や、市販品では、プラクセルジオールシリーズ(ダイセル化学社製)、プラクセルトリオールシリーズ(ダイセル化学社製)等が挙げられる。   In the above i) to iii), the compound having two or more isocyanate groups in the molecule is preferably other than the aromatic isocyanate compound. In the above i) to iii), examples of the compound having one or more hydroxyl groups and one or more double bond groups in the molecule include 2-hydroxy (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth). Examples of acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, and other commercially available products include Plaxel F (M) A series (manufactured by Daicel Chemical Industries). In addition, in the above ii) to iii), as the polyhydric alcohol, for example, polyethylene glycol, polycarbonate diol, polytetramethylene glycol, trimethylolpropane, and the like, and commercially available products, Plaxeldiol series (manufactured by Daicel Chemical Industries), Examples include the plaque cell triol series (manufactured by Daicel Chemical Industries).

好ましいクリヤー塗料において用いることのできる(メタ)アクリレート変性コロイダルシリカとしては、例えば、コロイダルシリカと(メタ)アクリル酸との加水分解縮合反応によって得られる生成物等が挙げられる。
好ましいクリヤー塗料において用いることのできる紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、一般に用いられている紫外線吸収剤が挙げられる。具体的には、例えば、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3,5′−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシルベンゾエート、4−t−オクチルフェニルサリシレート等のサリシレート系紫外線吸収剤;2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、2,2′−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2′−ジヒドロキシ−4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、2,2′,4,4′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−ドデシルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2′−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤;2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′,5′−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−t−ブチル−5′−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−アミル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2′−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等のベンゾリトアゾール系紫外線吸収剤;等や、市販品では、ベンゾフェノン系のシーソーブ103(シプロ化成社製)、ベンゾトリアゾール系のチヌビン1130(チバスペシャリティケイカルズ社製)等が挙げられる。これらの中でも特に、フェニルサリシレート、4−t−ブチルフェニルサリシレート、4−t−オクチルフェニルサリシレート、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−(2′−ヒドロキシ−5′−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2′−ヒドロキシ−3′,5′−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−アミル)ベンゾトリアゾールが好ましい。また、好ましいクリヤー塗料において、本発明にかかる塗料(下塗り塗料)における必須成分として前述した(メタ)アクリロイル基含有紫外線吸収剤(C)を用いることもできる。
Examples of the (meth) acrylate-modified colloidal silica that can be used in a preferred clear coating include products obtained by a hydrolytic condensation reaction between colloidal silica and (meth) acrylic acid.
There is no restriction | limiting in particular as a ultraviolet absorber which can be used in a preferable clear coating material, The ultraviolet absorber generally used is mentioned. Specifically, for example, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,4-di-t-butylphenyl-3,5'-di-t-butyl-4'-hydroxylbenzoate, 4-t- Salicylate-based ultraviolet absorbers such as octylphenyl salicylate; 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid, 2-hydroxy-4-n-oct Xylbenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, bis (5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl) methane, 2,2'-dihydroxy-4 -Methoxybenzophenone, 2,2'-dihydride Xy-4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone, 2- Benzophenone ultraviolet absorbers such as hydroxy-4- (2-methacryloyloxyethoxy) benzophenone; 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5 ′ -Bis (α, α-dimethylbenzyl) phenyl] benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3′- t-butyl-5'-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydride) Xy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5'-di-t-amyl) benzotriazole, 2- (2 '-Hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole, 2,2'-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2N-benzotriazol-2-yl) phenol And other commercially available products include benzophenone-based Seesorb 103 (manufactured by Cypro Kasei Co., Ltd.), benzotriazole-based tinuvin 1130 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals), and the like. Among these, phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 4-t-octylphenyl salicylate, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxy Benzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (α, α -Dimethylbenzyl) phenyl] benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3 ', 5'-di-t-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2'-hydroxy-3', 5 ' -Di-t-amyl) benzotriazole is preferred. In the preferred clear paint, the above-mentioned (meth) acryloyl group-containing ultraviolet absorber (C) can also be used as an essential component in the paint (undercoat paint) according to the present invention.

好ましいクリヤー塗料において用いることのできる光安定剤としては、特に制限はなく、例えば、フェニル−4−ピペリジニルカーボネート、ビス−(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス−(N−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロネート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート等のヒンダードアミン系光安定剤;エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3′−ジフェニルアクリレート、ブチル2−シアノ−3−メチル−3−(p−メトキシフェニル)アクリレート等のシアノアクリレート系光安定剤等を挙げることができる。これらの中でも、少量でより大きな効果が期待できるヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。   The light stabilizer that can be used in the preferred clear coating is not particularly limited, and examples thereof include phenyl-4-piperidinyl carbonate, bis- (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, Bis- (N-methyl-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis- (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -2- (3,5 -Di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-n-butyl malonate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate, 2,2,6,6-tetramethyl-4 Hindered amine light stabilizers such as piperidyl methacrylate; ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3′- Phenyl acrylate, butyl 2-cyano-3-methyl-3- (p-methoxyphenyl) cyanoacrylate-based light stabilizers such as acrylate, and the like. Among these, a hindered amine light stabilizer that can be expected to have a larger effect in a small amount is preferable.

好ましいクリヤー塗料において用いることのできる光重合開始剤としては、特に制限はなく、一般に用いられている光重合開始剤が挙げられる。具体的には、例えば、本発明にかかる塗料(下塗り塗料)における必須成分として前述した光重合開始剤(D)と同様のものが挙げられる。
好ましいクリヤー塗料における各必須成分の含有割合は、特に制限されるものではなく、従来公知の技術に従って適宜設定すればよい。また、好ましいクリヤー塗料には、必要に応じて、有機溶剤、酸化防止剤、黄変防止剤、ブルーイング剤、顔料、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降防止剤、帯電防止剤、防曇剤等を適宜含有させることもできる。
There is no restriction | limiting in particular as a photoinitiator which can be used in a preferable clear coating material, The photoinitiator generally used is mentioned. Specifically, the same thing as the photoinitiator (D) mentioned above as an essential component in the coating material (undercoat coating material) concerning this invention is mentioned, for example.
The content ratio of each essential component in the preferred clear coating is not particularly limited, and may be appropriately set according to a conventionally known technique. In addition, preferable clear paints include organic solvents, antioxidants, anti-yellowing agents, bluing agents, pigments, leveling agents, antifoaming agents, thickeners, anti-settling agents, antistatic agents, if necessary. An antifogging agent and the like can be appropriately contained.

本発明にかかる複層塗膜形成方法において、プラスチック基材としては、本発明にかかる塗料を適用しうるプラスチック基材として前述したものと同様である。なお、プラスチック基材は、本発明にかかる複層塗膜形成方法に供する前に(すなわち、下塗り塗料を塗布する前に)、基材成形時のひずみを除去することを目的として、あらかじめ熱処理(アニール)しておくことが好ましい。
本発明にかかる複層塗膜形成方法は、具体的には、例えば、プラスチック基材上に下塗り塗料を塗装し、活性エネルギー線を照射することにより下地塗膜を形成したのち、該下地塗膜上にクリヤー塗料を塗装し、活性エネルギー線を照射することによりクリヤー塗膜を形成する。
In the multilayer coating film forming method according to the present invention, the plastic substrate is the same as that described above as the plastic substrate to which the paint according to the present invention can be applied. In addition, the plastic substrate is subjected to a heat treatment (in advance) for the purpose of removing the strain at the time of forming the substrate before being subjected to the multilayer coating film forming method according to the present invention (that is, before applying the primer coating). Annealing is preferable.
Specifically, the method for forming a multilayer coating film according to the present invention includes, for example, applying a primer coating on a plastic substrate and irradiating an active energy ray to form the foundation coating, A clear coating is applied on top and irradiated with active energy rays to form a clear coating.

下塗り塗料およびクリヤー塗料を塗装する方法としては、特に制限はなく、例えば、スプレー塗装、浸漬塗装、シャワーコート塗装、ロールコーター塗装、回転ベル塗装等の公知の塗装方法を採用すればよい。なお、スプレー塗装や回転ベル塗装の場合は、静電塗装であってもよい。
下塗り塗料および/またはクリヤー塗料が溶剤を含む場合には、各塗料を塗装後、活性エネルギー線を照射する前に、溶剤を除去しておくことが望ましい。溶剤が残存している状態で活性エネルギー線を照射して硬化させると、形成される下地塗膜もしくは複層塗膜にチヂミが発生したり、耐温水性や耐候性が低下して塗膜が白化し易くなる恐れがあるからである。
There are no particular limitations on the method of applying the undercoat paint and the clear paint, and for example, a known coating method such as spray coating, immersion coating, shower coating, roll coater coating, or rotating bell coating may be employed. In the case of spray coating or rotating bell coating, electrostatic coating may be used.
When the undercoat paint and / or the clear paint contains a solvent, it is desirable to remove the solvent after applying each paint and before irradiating the active energy ray. If the active energy rays are irradiated and cured while the solvent remains, the resulting base film or multi-layered film will be smudged, or the warm water resistance and weather resistance will be reduced. This is because it may be easily whitened.

下塗り塗料塗装後および/またはクリヤー塗料塗装後に溶媒を除去する方法としては、特に制限はないが、例えば、プレヒート等によればよい。プレヒートは、IR炉、電気炉、ガス炉等により行うことができる。プレヒートを行う際の条件としては、基材(成形品)の温度を60〜140℃で1〜15分間保持することが好ましい。なお、溶媒を除去した場合には、活性エネルギー線を照射する前に、基材(成形品)の温度が50℃以下になるまで冷却しておくことが好ましい。基材(成形品)の温度が50℃を超えた状態のままで活性エネルギー線の照射を行うと、活性エネルギー線の照射によってさらに熱が加えられる結果、基材(成形品)が変形してしまう恐れがあるからである。   Although there is no restriction | limiting in particular as a method of removing a solvent after undercoat paint application and / or after clear paint application, For example, preheat etc. may be used. Preheating can be performed by an IR furnace, an electric furnace, a gas furnace, or the like. As conditions for performing preheating, it is preferable to hold the temperature of the base material (molded product) at 60 to 140 ° C. for 1 to 15 minutes. In addition, when removing a solvent, before irradiating an active energy ray, it is preferable to cool until the temperature of a base material (molded article) will be 50 degrees C or less. When irradiation with active energy rays is performed while the temperature of the base material (molded product) exceeds 50 ° C., the base material (molded product) is deformed as a result of further heat being applied by the irradiation of active energy rays. This is because there is a risk of it.

本発明にかかる複層塗膜形成方法において、活性エネルギー線を照射する方法は、特に制限されず、通常の方法によればよい。例えば、高圧水銀灯、メタルハライドランプ等を光源として用い紫外線を照射する方法が挙げられる。なお、本発明において、活性エネルギー線とは、紫外線に限定されるものではなく、例えば、可視光線、電子線等であってもよい。活性エネルギー線として紫外線を照射する場合の積算光量は、下地塗膜の硬化のためには500〜2000mJ/cm2 とすることが好ましく、より好ましくは1000〜1500mJ/cm2 であり、クリヤー塗膜の硬化のためには500〜5000mJ/cm2 とすることが好ましい。 In the multilayer coating film forming method according to the present invention, the method of irradiating active energy rays is not particularly limited, and may be a normal method. For example, a method of irradiating ultraviolet rays using a high pressure mercury lamp, a metal halide lamp or the like as a light source can be mentioned. In the present invention, the active energy ray is not limited to ultraviolet rays, and may be, for example, a visible ray, an electron beam, or the like. When the ultraviolet ray is irradiated as the active energy ray, the integrated light amount is preferably 500 to 2000 mJ / cm 2 , more preferably 1000 to 1500 mJ / cm 2 for curing the base coating film. For curing, it is preferably 500 to 5000 mJ / cm 2 .

本発明にかかる複層塗膜形成方法において、下地塗膜の膜厚(硬化後の厚み)は、3〜15μmとすることが好ましく、4〜10μmとすることがより好ましい。下地塗膜の膜厚が3μm未満であると、酸素による硬化阻害の影響を受けやすくなり、基材への密着性および耐侯性が不充分になる恐れがあり、一方、15μmを超えると、活性エネルギー線が基材に接する側まで充分に届きにくくなり、基材への密着性が低下したり、クラックが生じやすくなる恐れがある。
本発明にかかる複層塗膜形成方法において、クリヤー塗膜の膜厚(硬化後の膜厚)は、3〜15μmとすることが好ましく、5〜10μmとすることがより好ましい。クリヤー塗膜の膜厚が3μm未満であると、酸素による硬化阻害の影響を受けやすくなり、耐擦傷性が不充分になる恐れがあり、一方、15μmを超えると、活性エネルギー線が下地塗膜に接する側まで充分に届きにくくなるため、下地塗膜に接する部分の架橋密度が低くなり、耐侯性や下地塗膜との層間密着性が低下する恐れがある。
In the multilayer coating film forming method according to the present invention, the film thickness (thickness after curing) of the base coating film is preferably 3 to 15 μm, and more preferably 4 to 10 μm. If the film thickness of the undercoating film is less than 3 μm, it tends to be affected by the inhibition of curing by oxygen, and the adhesion to the substrate and the weather resistance may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 15 μm, the activity It becomes difficult for the energy rays to reach the side in contact with the base material, and the adhesion to the base material may be lowered, or cracks may easily occur.
In the multilayer coating film forming method according to the present invention, the thickness of the clear coating film (the film thickness after curing) is preferably 3 to 15 μm, and more preferably 5 to 10 μm. If the film thickness of the clear coating is less than 3 μm, it is likely to be affected by the inhibition of curing by oxygen, and the scratch resistance may be insufficient. Therefore, the cross-link density of the portion in contact with the base coating film is lowered, and there is a possibility that the weather resistance and interlayer adhesion with the base coating film may be lowered.

本発明にかかる複層塗膜形成方法は、例えば、以下のように行うことができる。基材(成形後の合成樹脂成形品を必要に応じて一般的な方法でアニールし、室温になるまで放置したもの)に対して硬化後の膜厚が3〜15μmとなるように下塗り塗料を塗装する。次に、塗装された基材にプレヒートを施して溶剤を除去したのち、50℃以下になるまで冷却する。次いで、高圧水銀灯やメタルハライドランプ等のランプを用いて、塗装塗膜からランプまでの高さを15〜40cmに設定し、空気中もしくは窒素雰囲気下で紫外線光量500〜2000mJ/cm2 の紫外線を照射することにより塗装塗膜を硬化させて下地塗膜を形成する。下地塗膜の形成後、基材を室温まで冷却したのちに、硬化後の膜厚が3〜15μmとなるようにクリヤー塗料を塗装する。次に、下地塗膜の場合と同様にプレヒートを施して溶剤を除去したのち、50℃以下になるまで冷却し、その後、下地塗膜の場合と同様に紫外線光量500〜5000mJ/cm2 の紫外線を照射することにより塗装塗膜を硬化させて下地塗膜とクリヤー塗膜からなる複層塗膜を形成する。 The multilayer coating film forming method according to the present invention can be performed, for example, as follows. Apply the undercoat so that the film thickness after curing is 3 to 15 μm on the base material (the synthetic resin molded product after molding is annealed by a general method if necessary and left to room temperature). Paint. Next, after preheating the coated substrate to remove the solvent, the substrate is cooled to 50 ° C. or lower. Next, using a lamp such as a high-pressure mercury lamp or a metal halide lamp, the height from the coating film to the lamp is set to 15 to 40 cm, and irradiation with ultraviolet rays of 500 to 2000 mJ / cm 2 in the air or in a nitrogen atmosphere is performed. By doing so, the coating film is cured to form a base coating film. After forming the base coating film, the substrate is cooled to room temperature, and then the clear coating is applied so that the film thickness after curing is 3 to 15 μm. Next, after preheating to remove the solvent in the same manner as in the case of the undercoating film, it is cooled to 50 ° C. or lower, and thereafter, the ultraviolet ray having an ultraviolet light amount of 500 to 5000 mJ / cm 2 is applied in the same manner as in the case of the undercoating film. Is applied to cure the coating film to form a multilayer coating film comprising a base coating film and a clear coating film.

本発明にかかる複層塗膜形成方法によれば、基材に対する密着性に優れ、耐侯性と耐擦傷性とを兼ね備えた複層塗膜を得ることができる。   According to the method for forming a multilayer coating film according to the present invention, a multilayer coating film having excellent adhesion to a substrate and having both weather resistance and scratch resistance can be obtained.

以下に、実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下では、特に断りのない限り、「質量部」を単に「部」と、「質量%」を単に「%」と記すものとする。
実施例において得られた複層塗膜および比較例で得られた1コート塗膜は、以下の方法により評価した。
<耐擦傷性>
得られた複層塗膜付き基材から10cm角の試験片を作製し、該試験片の塗膜部分の透過光の量を濁度計(日本電色工業社製「NDH2000」)を用いて測定し(この値をY0とする)、次いで、同部分にJIS−K−5600−5−9に基づくテーパー磨耗試験(荷重500g、500回転)を施したのち、磨耗部分の透過光を上記と同様にして測定し(この値をYmとする)、Ym−Y0で求められる値をヘイズ値として、下記の基準で評価した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to these examples. Hereinafter, unless otherwise specified, “part by mass” is simply referred to as “part”, and “mass%” is simply referred to as “%”.
The multilayer coating film obtained in the examples and the 1-coat coating film obtained in the comparative example were evaluated by the following methods.
<Abrasion resistance>
A 10 cm square test piece was prepared from the obtained base material with a multilayer coating film, and the amount of transmitted light of the coating film part of the test piece was measured using a turbidimeter (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.). After measuring (this value is set to Y0), and then subjecting the same portion to a taper wear test (load 500 g, 500 revolutions) based on JIS-K-5600-5-9, the transmitted light of the wear portion is It measured similarly (it makes this value Ym), and evaluated it on the following reference | standard as the value calculated | required by Ym-Y0 as a haze value.

○:ヘイズ値が10以下である
△:ヘイズ値が10を超え20未満である
×:ヘイズ値が20以上である
<初期密着性>
得られた複層塗膜に2mm間隔で碁盤目状に基材に達するまでの切り込みを入れて100個の桝目を作成し、その上にセロハンテープを貼り付けたのち該テープを一気に剥がし、塗膜の剥離状態をルーペ(10倍率)にて観察して、下記の基準で評価した。詳しくは、層間密着性については下地塗膜とクリヤー塗膜間の剥離状態を観察することにより、対基材密着性については基材と下地塗膜間の剥離状態を観察することにより、評価した。
○: Haze value is 10 or less Δ: Haze value is more than 10 and less than 20 ×: Haze value is 20 or more <Initial adhesion>
The resulting multi-layer coating film was cut at 2 mm intervals until reaching the base material in a grid pattern to create 100 cells, and a cellophane tape was pasted on it, and then the tape was peeled off at once. The peeled state of the film was observed with a magnifying glass (10 magnification) and evaluated according to the following criteria. Specifically, the interlayer adhesion was evaluated by observing the peeled state between the base coating and the clear coating, and the substrate adhesion was evaluated by observing the peeled state between the substrate and the base coating. .

○:全く剥離が認められない
△:碁盤目状の切り込みに沿って僅かに剥離が認められる
×:桝目1個以上の剥離が認められる
<耐温水密着性>
得られた複層塗膜を40℃の恒温水槽に500時間浸漬したのち、引き上げて1時間室温で放置して乾燥させ、その後、初期密着性の評価方法と同様にして、切り込みを入れた塗膜に貼り付けたセロハンテープを一気に剥がし、塗膜の剥離状態を目視にて観察して、下記の基準で評価した。
○: No peeling is observed Δ: Slight peeling is observed along the grid-like cuts ×: One or more peelings are observed <Hot water resistant adhesion>
The obtained multilayer coating film is immersed in a constant temperature water bath at 40 ° C. for 500 hours, then pulled up, left to stand at room temperature for 1 hour, and then dried in the same manner as the initial adhesion evaluation method. The cellophane tape affixed to the film was peeled off at once, and the peeled state of the coating film was visually observed and evaluated according to the following criteria.

○:全く剥離が認められない
△:碁盤目状の切り込みに沿って僅かに剥離が認められる
×:桝目1個以上の剥離が認められる
<耐侯性>
得られた複層塗膜をダイプラメタルウェザオ(ダイプラウィンテス社製)を用いた次の耐侯性試験に供したのち、塗膜の外観(クラック、剥離、艶引けの有無)を目視にて観察して、下記の基準で評価した。耐侯性試験は、Lモード(90mW/cm照射、ブラックパネル温度63.5℃)4時間、Rモード(90%RH、ブラックパネル温度70℃)4時間、およびDモード(95%RH、ブラックパネル温度30℃)4時間の計12時間を1サイクルとし、50サイクル行った。なお、各サイクルにおいて、DモードおよびLモード開始時には、塗膜表面に15秒間の水スプレーを施した。
○: No peeling at all Δ: Slight peeling along the grid-like cuts is observed ×: One or more peelings are observed
The obtained multilayer coating film was subjected to the following weather resistance test using a die plastic metal weathero (manufactured by Dai Pla Wintes Co., Ltd.), and then the appearance of the coating film (presence of cracks, peeling, glossing) was visually observed. Observed and evaluated according to the following criteria. The weather resistance test includes L mode (90 mW / cm 2 irradiation, black panel temperature 63.5 ° C.) 4 hours, R mode (90% RH, black panel temperature 70 ° C.) 4 hours, and D mode (95% RH, black The panel temperature was 30 ° C.) A total of 12 hours of 4 hours was defined as one cycle, and 50 cycles were performed. In each cycle, at the start of the D mode and the L mode, the surface of the coating film was sprayed with water for 15 seconds.

○:クラックや剥離は認められず、艶引けも極僅かである
△:クラックや剥離は認められないが、艶引けが顕著である
×:クラックや剥離が認められ、艶引けも顕著である
<耐熱性>
得られた複層塗膜を80℃の恒温器内で720時間放置したのち、取り出して、初期密着性の評価方法と同様にして、切り込みを入れた塗膜に貼り付けたセロハンテープを一気に剥がし、塗膜の剥離状態を目視にて観察して、下記の基準で評価した。
○:全く剥離が認められない
△:碁盤目状の切り込みに沿って僅かに剥離が認められる
×:桝目1個以上の剥離が認められる
〔製造例1〕
(アクリル樹脂重合)
攪拌機、窒素導入管、冷却管、滴下装置、サーモスタット付き加熱装置を備えた1リットルの反応容器内に、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下「PGM」と称する)200gを入れ、窒素雰囲気下で140℃まで加温した。次いで、イソボロニルメタクリレート118g、メチルメタクリレート60g、2−エチルヘキシルアクリレート10g、メタクリル酸12gおよびPGM160gからなるモノマー混合液と、重合開始剤としてのt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート6gおよびPGM93gからなる開始剤液Aとを、同時にそれぞれ3時間かけて等速で滴下したのち、140℃で1時間保持した。その後、さらに、重合開始剤としてのt−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート0.4gおよびPGM16.8gからなる開始剤液Bを1時間かけて等速で滴下して、カルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a1)を得た。該カルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a1)の重量平均分子量をゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)にて測定したところ、ポリスチレン換算で20,000であった。
○: No crack or peeling is observed, and gloss is also negligible. Δ: Crack or peeling is not observed, but gloss is remarkable. ×: Crack or peeling is observed, and gloss is remarkable < Heat resistance>
The obtained multilayer coating film was left in an incubator at 80 ° C. for 720 hours, then taken out, and the cellophane tape attached to the cut coating film was peeled off at a stretch in the same manner as the initial adhesion evaluation method. The peeled state of the coating film was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○: No separation is observed Δ: Slight separation is observed along the grid-like cuts ×: One or more cells are observed [Production Example 1]
(Acrylic resin polymerization)
200 g of propylene glycol monomethyl ether (hereinafter referred to as “PGM”) is placed in a 1 liter reaction vessel equipped with a stirrer, a nitrogen introducing tube, a cooling tube, a dripping device, and a heating device with a thermostat, and is heated to 140 ° C. under a nitrogen atmosphere. Warmed up. Next, from 118 g of isobornyl methacrylate, 60 g of methyl methacrylate, 10 g of 2-ethylhexyl acrylate, 12 g of methacrylic acid and 160 g of PGM, from 6 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 93 g of PGM as a polymerization initiator Initiator liquid A was added dropwise at a constant rate over 3 hours at the same time, and then held at 140 ° C. for 1 hour. Thereafter, an initiator liquid B consisting of 0.4 g of t-butylperoxy-2-ethylhexanoate and 16.8 g of PGM as a polymerization initiator was added dropwise at a constant rate over 1 hour, and a carboxyl group-containing acrylic resin was then added. A solution (a1) was obtained. When the weight average molecular weight of the carboxyl group-containing acrylic resin solution (a1) was measured by gel permeation chromatography (GPC), it was 20,000 in terms of polystyrene.

(二重結合導入)
次いで、得られたカルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a1)に、テトラブチルアンモニウムブロマイド1.5g、ハイドロキノン0.2gおよびPGM3.3gからなる溶液Cを加え、樹脂液中に空気をバブリングしながら樹脂液温を110℃にし、さらに、4−ヒドロキシ−ブチルグリシジルエーテルアクリレート14gおよびPGM35gからなる溶液Dを1時間かけて等速で滴下したのち、5時間同温度で熟成し、側鎖に二重結合基を有するアクリル樹脂溶液(A1)を得た。得られたアクリル樹脂溶液(A1)の固形分および二重結合当量は表1に示す。
(Double bond introduced)
Next, a solution C composed of 1.5 g of tetrabutylammonium bromide, 0.2 g of hydroquinone and 3.3 g of PGM is added to the obtained carboxyl group-containing acrylic resin solution (a1), and the resin solution is bubbled into the resin solution while bubbling air. The temperature was set to 110 ° C., and a solution D consisting of 14 g of 4-hydroxy-butyl glycidyl ether acrylate and 35 g of PGM was added dropwise at a constant rate over 1 hour, and then aged at the same temperature for 5 hours. An acrylic resin solution (A1) having The solid content and double bond equivalent of the resulting acrylic resin solution (A1) are shown in Table 1.

〔製造例2、製造例3〕
製造例1において使用した各原料の使用量を表1に示すように変更したこと(表1中に示す各成分の値は「g」である)以外は、製造例1のアクリル樹脂重合と同様の手法でカルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a1)、(a2)を得、さらに製造例1の二重結合導入と同様の手法で側鎖に二重結合基を有するアクリル樹脂の溶液(A2)、(A3)を得た。得られたアクリル樹脂溶液(A2)、(A3)の固形分および二重結合当量は表1に示す。また、製造例1と同様にして、カルボキシル基含有アクリル樹脂溶液(a1)、(a2)の重量平均分子量を測定した結果も表1に併せて示す。
[Production Example 2 and Production Example 3]
The same as the acrylic resin polymerization in Production Example 1 except that the amount of each raw material used in Production Example 1 was changed as shown in Table 1 (the values of the components shown in Table 1 are “g”). Carboxyl group-containing acrylic resin solutions (a1) and (a2) are obtained by the method described above, and an acrylic resin solution (A2) having a double bond group in the side chain by a method similar to the introduction of double bonds in Production Example 1; (A3) was obtained. Table 1 shows the solid contents and double bond equivalents of the obtained acrylic resin solutions (A2) and (A3). Moreover, the result of having measured the weight average molecular weight of carboxyl group-containing acrylic resin solution (a1) and (a2) similarly to manufacture example 1 is also shown in Table 1.

Figure 0004429199
Figure 0004429199

〔製造例4〕
(アクリル樹脂重合)
製造例1のアクリル樹脂重合において使用した各原料の使用量を表2に示すように変更したこと(表2中に示す各成分の値は「g」である)以外は、製造例1のアクリル樹脂重合と同様の手法で、固形分50%のヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a4−1)を得た。なお、製造例4においては、製造例1におけるメタクリル酸の代わりに2−ヒドロキシエチルアクリレートを用いた。製造例1と同様にして、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a4−1)の重量平均分子量を測定した結果を表2に示す。
[Production Example 4]
(Acrylic resin polymerization)
The acrylic of Production Example 1 except that the amount of each raw material used in the acrylic resin polymerization of Production Example 1 was changed as shown in Table 2 (values of each component shown in Table 2 are “g”). A hydroxyl group-containing acrylic resin solution (a4-1) having a solid content of 50% was obtained in the same manner as the resin polymerization. In Production Example 4, 2-hydroxyethyl acrylate was used instead of methacrylic acid in Production Example 1. The results of measuring the weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin solution (a4-1) in the same manner as in Production Example 1 are shown in Table 2.

(二重結合導入)
まず、攪拌機、空気導入管、冷却管、滴下装置、サーモスタット付き加熱装置を備えた反応容器内に、イソホロンジイソシアナート222g(1モル)、ジブチルスズラウレート0.2gおよび酢酸ブチル222gを仕込み、空気を吹き込みながら、内部温度を60℃にし、同温度を保持しながら、さらに、2−ヒドロキシエチルアクリレート116g(1モル)、ハイドロキノン0.3gおよび酢酸ブチル116gからなる混合液を2時間かけて滴下した。その後、1時間同温度で熟成して、アクリロイル基とイソシアナート基を含有する付加物を50%濃度で含む溶液(a4−2)を得た。
(Double bond introduced)
First, 222 g (1 mol) of isophorone diisocyanate, 0.2 g of dibutyltin laurate and 222 g of butyl acetate were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, an air introduction tube, a cooling tube, a dripping device, and a heating device with a thermostat. While maintaining the internal temperature at 60 ° C., a liquid mixture consisting of 116 g (1 mol) of 2-hydroxyethyl acrylate, 0.3 g of hydroquinone and 116 g of butyl acetate was added dropwise over 2 hours. . Thereafter, the mixture was aged at the same temperature for 1 hour to obtain a solution (a4-2) containing an adduct containing an acryloyl group and an isocyanate group at a concentration of 50%.

次に、攪拌機、空気導入管、冷却管、滴下装置、サーモスタット付き加熱装置を備えた反応容器内に、上記溶液(a4−1)400gおよび重合禁止剤としてのハイドロキノン0.2gを仕込み、内部温度を80℃にしたのちに、空気を吹き込みながら、上記溶液(a4−2)318gを1時間かけて滴下し、その後、IR測定でイソシアナート基の吸収が認められなくなるまで攪拌を続けて、アクリル樹脂溶液(A4)を得た。得られたアクリル樹脂溶液(A4)の固形分および二重結合当量は表2に示す。
〔製造例5〕
(アクリル樹脂重合)
製造例1のアクリル樹脂重合において使用した各原料の使用量を表2に示すように変更したこと(表2中に示す各成分の値は「g」である)以外は、製造例1のアクリル樹脂重合と同様の手法で、固形分50%のヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a5)を得た。なお、製造例5においては、製造例1におけるメタクリル酸の代わりに2−ヒドロキシエチルアクリレートを用いた。製造例1と同様にして、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a5)の重量平均分子量を測定した結果を表2に示す。
Next, 400 g of the solution (a4-1) and 0.2 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, an air introduction tube, a cooling tube, a dripping device, and a heating device with a thermostat, and the internal temperature After the temperature of 80 ° C., 318 g of the above solution (a4-2) was added dropwise over 1 hour while blowing air, and then stirring was continued until no absorption of isocyanate groups was observed by IR measurement. A resin solution (A4) was obtained. Table 2 shows the solid content and double bond equivalent of the resulting acrylic resin solution (A4).
[Production Example 5]
(Acrylic resin polymerization)
The acrylic of Production Example 1 except that the amount of each raw material used in the acrylic resin polymerization of Production Example 1 was changed as shown in Table 2 (values of each component shown in Table 2 are “g”). A hydroxyl group-containing acrylic resin solution (a5) having a solid content of 50% was obtained in the same manner as the resin polymerization. In Production Example 5, 2-hydroxyethyl acrylate was used instead of methacrylic acid in Production Example 1. The results of measuring the weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin solution (a5) in the same manner as in Production Example 1 are shown in Table 2.

(二重結合導入)
次に、攪拌機、空気導入管、冷却管、滴下装置、サーモスタット付き加熱装置を備えた反応容器内に、上記溶液(a5)400g、ジブチルスズラウレート0.2gおよび重合禁止剤としてのハイドロキノン0.2gを仕込み、内部温度を80℃にしたのちに、同温度を維持し、空気を吹き込みながら、アクリロイル基含有イソシアナート(昭和電工社製「カレンズAOI」)17gおよび酢酸ブチル17gの混合液を1時間かけて滴下し、その後、IR測定でイソシアナート基の吸収が認められなくなるまで攪拌を続けて、アクリル樹脂溶液(A5)を得た。得られたアクリル樹脂溶液(A5)の固形分および二重結合当量は表2に示す。
(Double bond introduced)
Next, 400 g of the above solution (a5), 0.2 g of dibutyltin laurate, and 0.2 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor are placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, an air introduction tube, a cooling tube, a dripping device, and a heating device with a thermostat. After maintaining the temperature at 80 ° C. and blowing air, a mixed solution of 17 g of acryloyl group-containing isocyanate (“Karenz AOI” manufactured by Showa Denko KK) and 17 g of butyl acetate was added for 1 hour. After that, stirring was continued until absorption of isocyanate groups was not observed by IR measurement to obtain an acrylic resin solution (A5). The solid content and double bond equivalent of the resulting acrylic resin solution (A5) are shown in Table 2.

〔製造例6、製造例7〕
製造例4において使用した各原料の使用量を表2に示すように変更したこと(表2中に示す各成分の値は「g」である)以外は、製造例4と同様にして(すなわち製造例1のアクリル樹脂重合と同様の手法で)、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a6)、(a7)を得、さらに製造例4の二重結合導入と同様の手法で、側鎖に二重結合基を有するアクリル樹脂の溶液(A6)、(A7)を得た。得られたアクリル樹脂溶液(A6)、(a7)の固形分および二重結合当量は表2に示す。また、製造例1と同様にして、ヒドロキシル基含有アクリル樹脂溶液(a6)、(a7)の重量平均分子量を測定した結果も表2に併せて示す。
[Production Example 6, Production Example 7]
Except that the amount of each raw material used in Production Example 4 was changed as shown in Table 2 (the value of each component shown in Table 2 is “g”), the same as in Production Example 4 (that is, The hydroxyl group-containing acrylic resin solutions (a6) and (a7) were obtained in the same manner as in the acrylic resin polymerization in Production Example 1, and further doubled in the side chain in the same manner as in the introduction of the double bond in Production Example 4. Acrylic resin solutions (A6) and (A7) having a linking group were obtained. Table 2 shows the solid contents and double bond equivalents of the resulting acrylic resin solutions (A6) and (a7). Further, the results of measuring the weight average molecular weight of the hydroxyl group-containing acrylic resin solutions (a6) and (a7) in the same manner as in Production Example 1 are also shown in Table 2.

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〔実施例1〜19〕
(下塗り塗料の製造)
表3〜5に示す各成分を各表にそれぞれ示す配合割合(表3〜5中に示す各成分の値は「部」である)で混合して充分に攪拌して、下塗り塗料を得た。用いた各成分の詳細は、以下の通りである。
(メタ)アクリル樹脂(A):製造例1〜7で得られたアクリル樹脂溶液(A1)〜(A7)のいずれか1種
多官能(メタ)アクリレート(B):ダイセルユーシービー社製「エベクリル1290」、固形分100%
(メタ)アクリロイル基含有紫外線吸収剤(C):大塚化学社製「RUVA−93」
光重合開始剤(D):ベンゾフェノン/チバスペシャリティケミカルズ社製「イルガキュア819」=1/3(質量比)からなる混合物、固形分100%
光安定剤:チバスペシャリティケミカルズ社製「チヌビン123」、固形分100%
PGM
(クリヤー塗料の製造)
以下のようにしてウレタンアクリレートを製造した。まず、多価アルコールとしてペンタエリスリトール136g(1モル)、多価カルボン酸としてヘキサヒドロ無水フタール酸(新日本理化社製「リカシッドHH」)603g(3.92モル)、およびキシレン80mLを2L4つ口フラスコに入れ、窒素パージしたのち、120℃で、IR分析にて無水物由来の吸収がなくなるまで(約6時間)反応させた。次いで、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコール(三菱ガス化学社製)816g(4モル)を投入し、窒素雰囲気下で200℃以上で維持し(最終的な温度は240℃であった)、酸価が10mgKOH以下になるまで(約15時間)脱水反応を行った。その後、減圧下でキシレンを除去し、ポリエステルポリオールを得た。次に、得られたポリエステルポリオール1302g、イソホロンジイソシアナート746g、ペンタエリスリトールトリアクリレート(新中村化学社製「NKエステルA−TMM−3Lnew」)2127g、重合禁止剤としてハイドロキノンモノメチルエーテル2.087g、ジt−ブチル−4−メチルフェノール2.087g、ジラウリン酸ジn−ブチルスズ2.087gを混合し、85〜90℃で、赤外分光分析にてNCO基の吸収がなくなるまで(約5時間)反応させた。反応後、酢酸n−ブチル1289gを加え、固形分80%のウレタンアクリレートを得た。
[Examples 1 to 19]
(Manufacture of undercoat paint)
Each component shown in Tables 3 to 5 was mixed at a blending ratio shown in each table (values of each component shown in Tables 3 to 5 are “parts”) and sufficiently stirred to obtain an undercoat paint. . The details of each component used are as follows.
(Meth) acrylic resin (A): Any one of the acrylic resin solutions (A1) to (A7) obtained in Production Examples 1 to 7 Multifunctional (meth) acrylate (B): “Evecril” manufactured by Daicel UCB 1290 ", solid content 100%
(Meth) acryloyl group-containing ultraviolet absorber (C): “RUVA-93” manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.
Photopolymerization initiator (D): Benzophenone / Ciba Specialty Chemicals “Irgacure 819” = 1/3 (mass ratio) mixture, solid content 100%
Light stabilizer: “Chinubin 123” manufactured by Ciba Specialty Chemicals, 100% solid content
PGM
(Manufacture of clear paint)
Urethane acrylate was produced as follows. First, 136 g (1 mol) of pentaerythritol as a polyhydric alcohol, 603 g (3.92 mol) of hexahydrophthalic anhydride (“Rikacid HH” manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd.) as a polyvalent carboxylic acid, and 80 mL of xylene in a 2 L 4-neck flask And purged with nitrogen, and reacted at 120 ° C. until absorption due to anhydride disappeared by IR analysis (about 6 hours). Then, 816 g (4 mol) of hydroxypivalate neopentyl glycol (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was added and maintained at 200 ° C. or higher under a nitrogen atmosphere (final temperature was 240 ° C.). The dehydration reaction was performed until it became 10 mg KOH or less (about 15 hours). Thereafter, xylene was removed under reduced pressure to obtain a polyester polyol. Next, 1302 g of the polyester polyol obtained, 746 g of isophorone diisocyanate, 2127 g of pentaerythritol triacrylate (“NK Ester A-TMM-3Lnew” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), 2.087 g of hydroquinone monomethyl ether as a polymerization inhibitor, Mixing 2.087 g of t-butyl-4-methylphenol and 2.087 g of di-n-butyltin dilaurate, reaction at 85 to 90 ° C. until there is no absorption of NCO groups by infrared spectroscopic analysis (about 5 hours) I let you. After the reaction, 1289 g of n-butyl acetate was added to obtain urethane acrylate having a solid content of 80%.

攪拌機を備えた反応容器に、酢酸ブチル45g、プロピレングリコールモノメチルエーテル77g、ジアセトンアルコール96gを仕込み、攪拌しながら、上記で得たウレタンアクリレート(固形分80%)87.5g、特殊アクリレート(東亜合成社製「アロニックスM408」)30g、光重合開始剤としてベンゾフェノン3g、光重合開始剤としてビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド2g、光安定剤(チバスペシャリティケミカルズ社製「チヌビン123」)1g、紫外線吸収剤(新中村化学社製「UVA−1050T」、固形分50%)10g、およびメタクリレート変性コロイダルシリカ(大韓ビー・ケミカル社製「FCS−016」、固形分50%)20gを、記載した順序で投入し、充分に攪拌して、クリヤー塗料を得た。   A reaction vessel equipped with a stirrer was charged with 45 g of butyl acetate, 77 g of propylene glycol monomethyl ether, and 96 g of diacetone alcohol. While stirring, 87.5 g of the urethane acrylate (solid content 80%) obtained above, special acrylate (Toa Gosei) "Aronix M408", 30 g, benzophenone 3 g as a photopolymerization initiator, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide 2 g as a photopolymerization initiator, light stabilizer (Cinuvin 123 manufactured by Ciba Specialty Chemicals) )) 1 g, UV absorber (Shin Nakamura Chemical “UVA-1050T”, solid content 50%) 10 g, and methacrylate-modified colloidal silica (Korean Bee Chemical Co., Ltd. “FCS-016”, solid content 50%) 20 g In the order listed and charged And stirred in to give a clear coating.

(複層塗膜の形成)
透明ポリカーボネート板(三菱エンジニアリングプラスチック社製、厚み3mm)に対して120℃で1時間アニールを施したのち、室温になるまで放置したものを基材とし、該基材に、表3〜5に示す配合で得た下塗り塗料を硬化後の膜厚が表3〜5に示す値となるようにエアースプレー塗装にて塗装した。その後、60℃で10分間プレヒートすることにより溶剤を揮散させたのち、120W/cmのメタルハライドランプ1灯を用いて、平行光型のランプハウスにて25cmの高さから紫外線を照射して下地塗膜を形成した。このときの紫外線積算光量は、UV−350(オーク社製)を用いて測定したところ、1000mJ/cm2 であった。
(Formation of multilayer coating)
A transparent polycarbonate plate (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., thickness: 3 mm) is annealed at 120 ° C. for 1 hour and then left to room temperature, and the substrate is shown in Tables 3-5. The undercoat paint obtained by blending was applied by air spray coating so that the film thickness after curing would be the values shown in Tables 3-5. Then, after evaporating the solvent by preheating at 60 ° C. for 10 minutes, using a 120 W / cm metal halide lamp, the substrate was coated with ultraviolet rays from a height of 25 cm in a parallel light type lamp house. A film was formed. The UV integrated light quantity at this time was 1000 mJ / cm 2 when measured using UV-350 (manufactured by Oak Co.).

次に、上記下地塗膜上に、クリヤー塗料を硬化後の膜厚が5μmとなるようにエアースプレー塗装にて塗装した。その後、60℃で10分間プレヒートすることにより溶剤を揮散させたのち、120W/cmの高圧水銀ランプ1灯を用いて、平行光型のランプハウスにて25cmの高さから紫外線を照射して下地塗膜とクリヤー塗膜からなる複層塗膜を形成した。このときの紫外線積算光量は、UV−350(オーク社製)を用いて測定したところ、2000mJ/cm2 であった。 Next, the clear coating was applied on the base coating film by air spray coating so that the film thickness after curing was 5 μm. Then, after evaporating the solvent by preheating at 60 ° C. for 10 minutes, using a single 120 W / cm high-pressure mercury lamp, the substrate was irradiated with ultraviolet rays from a height of 25 cm in a parallel light type lamp house. A multilayer coating consisting of a coating and a clear coating was formed. The UV integrated light quantity at this time was 2000 mJ / cm 2 when measured using UV-350 (manufactured by Oak Co.).

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〔比較例1〕
(塗料の製造)
表6に示す各成分を表6にそれぞれ示す配合割合(表6中に示す各成分の値は「部」である)で混合して充分に攪拌して、塗料を得た。用いた各成分の詳細は、表3〜5の場合と同様である。
(塗膜の形成)
透明ポリカーボネート板(三菱エンジニアリングプラスチック社製、厚み3mm)に対して120℃で1時間アニールを施したのち、室温になるまで放置したものを基材とし、該基材に、上記塗料を硬化後の膜厚が表6に示す値となるようにエアースプレー塗装にて塗装した。その後、60℃で10分間プレヒートすることにより溶剤を揮散させたのち、120W/cmのメタルハライドランプ1灯を用いて、平行光型のランプハウスにて25cmの高さから紫外線を照射して1コート塗膜を形成した。このときの紫外線積算光量は、UV−350(オーク社製)を用いて測定したところ、1000mJ/cm2 であった。
[Comparative Example 1]
(Manufacture of paint)
Each component shown in Table 6 was mixed at a blending ratio shown in Table 6 (the value of each component shown in Table 6 is “parts”) and sufficiently stirred to obtain a paint. Details of each component used are the same as in Tables 3 to 5.
(Formation of coating film)
A transparent polycarbonate plate (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., thickness: 3 mm) is annealed at 120 ° C. for 1 hour, and then left to room temperature as a base material. The coating was performed by air spray coating so that the film thickness was a value shown in Table 6. Then, after evaporating the solvent by preheating at 60 ° C. for 10 minutes, one coat of 120 W / cm metal halide lamp was irradiated with ultraviolet rays from a height of 25 cm in a parallel light type lamp house. A coating film was formed. The UV integrated light quantity at this time was 1000 mJ / cm 2 when measured using UV-350 (manufactured by Oak Co.).

〔比較例2〕
(塗膜の形成)
透明ポリカーボネート板(三菱エンジニアリングプラスチック社製、厚み3mm)に対して120℃で1時間アニールを施したのち、室温になるまで放置したものを基材とし、該基材に、市販の1コートレンズ用ハードコート塗料(日本ビーケミカル社製「K2052」)を硬化後の膜厚が表6に示す値となるようにエアースプレー塗装にて塗装した。その後、60℃で10分間プレヒートすることにより溶剤を揮散させたのち、120W/cmのメタルハライドランプ1灯を用いて、平行光型のランプハウスにて25cmの高さから紫外線を照射して1コート塗膜を形成した。このときの紫外線積算光量は、UV−350(オーク社製)を用いて測定したところ、1000mJ/cm2 であった。
[Comparative Example 2]
(Formation of coating film)
A transparent polycarbonate plate (Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., thickness: 3 mm) is annealed at 120 ° C. for 1 hour and then left to room temperature. A hard coat paint (“K2052” manufactured by Nippon Bee Chemical Co., Ltd.) was applied by air spray coating so that the film thickness after curing was a value shown in Table 6. Then, after evaporating the solvent by preheating at 60 ° C. for 10 minutes, one coat of 120 W / cm metal halide lamp was irradiated with ultraviolet rays from a height of 25 cm in a parallel light type lamp house. A coating film was formed. The UV integrated light quantity at this time was 1000 mJ / cm 2 when measured using UV-350 (manufactured by Oak Co.).

Figure 0004429199
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本発明にかかる複層塗膜形成方法は、プラスチック基材に高い作業効率で耐候性や耐擦傷性を付与することができる方法であり、例えば、自動車外装用のプラスチック材料や、サンルーフ、窓ガラス、ヘッドランプ等として用いられるガラス代替プラスチック材料など、屋外で太陽光に曝される状態で使用され、かつ表面に損傷を受けやすい成形品に好適に適用することができる。本発明にかかる塗料は、該本発明の複層塗膜形成方法に好適に用いることができる。   The multilayer coating film forming method according to the present invention is a method capable of imparting weather resistance and scratch resistance to a plastic substrate with high work efficiency. For example, plastic materials for automobile exteriors, sunroofs, window glass Further, it can be suitably applied to a molded product that is used in a state exposed to sunlight outdoors, such as a glass substitute plastic material used as a headlamp and the like, and whose surface is easily damaged. The coating material according to the present invention can be suitably used in the method for forming a multilayer coating film of the present invention.

Claims (3)

プラスチック基材上に活性エネルギー線により硬化する下塗り塗料にて下地塗膜を形成し、該下地塗膜上に活性エネルギー線により硬化するクリヤー塗料にてクリヤー塗膜を形成する複層塗膜形成方法において、
前記下塗り塗料として、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とし、かつ、前記(メタ)アクリル樹脂(A)は重量平均分子量が5,000〜50,000の樹脂の側鎖に二重結合基を二重結合基当量600〜2400となるよう付加したものであって、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の固形分割合が(A)/(B)=10/90〜50/50(質量比)であり、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対する固形分割合で、前記紫外線吸収剤(C)が5〜15質量部、前記光重合開始剤(D)が3〜10質量部である、塗料を用いる、
ことを特徴とする、複層塗膜形成方法。
A method for forming a multi-layer coating film, comprising: forming a base coating film on a plastic substrate with an undercoat paint curable by active energy rays; and forming a clear coating film on the base coating film with a clear coating composition curable by active energy rays In
As the undercoat paint, a (meth) acrylic resin (A) having a double bond group in the side chain, a polyfunctional (meth) acrylate (B), an ultraviolet absorber (C) having a (meth) acryloyl group, and photopolymerization start The agent (D) is an essential component , and the (meth) acrylic resin (A) has a double bond group equivalent to 600 in the side chain of a resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000. To 2400, the solid content ratio of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) is (A) / (B) = 10 / 90-50 / 50 (mass ratio), and the ultraviolet absorber (C) is a solid content ratio with respect to 100 mass parts of the total solid content of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B). 5-15 parts by mass, photopolymerization open Agent (D) is 3 to 10 parts by weight, using a paint,
A method for forming a multilayer coating film.
前記クリヤー塗料として、ウレタンアクリレート、(メタ)アクリレート変性コロイダルシリカ、紫外線吸収剤、光安定剤および光重合開始剤を必須成分とする塗料を用いる、請求項1に記載の複層塗膜形成方法。 The method for forming a multilayer coating film according to claim 1, wherein a paint containing urethane acrylate, (meth) acrylate-modified colloidal silica, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, and a photopolymerization initiator as essential components is used as the clear paint. 活性エネルギー線により硬化するプラスチック基材用下塗り塗料であって、側鎖に二重結合基を有する(メタ)アクリル樹脂(A)、多官能(メタ)アクリレート(B)、(メタ)アクリロイル基を有する紫外線吸収剤(C)および光重合開始剤(D)を必須成分とし、かつ、前記(メタ)アクリル樹脂(A)は重量平均分子量が5,000〜50,000の樹脂の側鎖に二重結合基を二重結合基当量600〜2400となるよう付加したものであって、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の固形分割合が(A)/(B)=10/90〜50/50(質量比)であり、前記(メタ)アクリル樹脂(A)と前記多官能(メタ)アクリレート(B)の合計固形分100質量部に対する固形分割合で、前記紫外線吸収剤(C)が5〜15質量部、前記光重合開始剤(D)が3〜10質量部である、ことを特徴とする、塗料。 An undercoat paint for a plastic substrate that is cured by an active energy ray, and has a (meth) acrylic resin (A), a polyfunctional (meth) acrylate (B), and a (meth) acryloyl group having a double bond group in the side chain. The ultraviolet absorber (C) and the photopolymerization initiator (D) are essential components , and the (meth) acrylic resin (A) has a side chain of a resin having a weight average molecular weight of 5,000 to 50,000. A double bond group is added so as to have a double bond group equivalent of 600 to 2400, and the solid content ratio of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B) is (A ) / (B) = 10/90 to 50/50 (mass ratio), and the solid content with respect to 100 parts by mass of the total solid content of the (meth) acrylic resin (A) and the polyfunctional (meth) acrylate (B). In proportion, said purple Linear absorption agent (C) is 5 to 15 parts by weight, the photopolymerization initiator (D) is 3 to 10 parts by weight, and wherein the paint.
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