金属用耐候性硬涂组合物、固化物、及涂装金属基材制造技术

本发明专利技术的目的在于提供能够有效地形成耐候性、耐擦伤性、柔软性优异的涂膜的金属用耐候性硬涂组合物。本发明专利技术提供的金属用耐候性硬涂组合物包含具有下述式(1)表示的结构单元的聚有机倍半硅氧烷，本发明专利技术还提供上述金属用耐候性硬涂组合物的固化物、及具有金属基材和形成于该金属基材的至少一个表面的涂膜的涂装金属基材，其中，上述涂膜是上述金属用耐候性硬涂组合物的固化物的层。[式(1)中，R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】金属用耐候性硬涂组合物、固化物、及涂装金属基材
本专利技术涉及能够在用于建筑构件、汽车部件、电气化产品等的金属基材的表面形成耐候性、耐擦伤性、柔软性优异的涂膜的金属用耐候性硬涂组合物、该金属用耐候性硬涂组合物的固化物、及表面被由该金属用耐候性硬涂组合物的固化物的层形成的涂膜包覆的涂装金属基材。本申请主张在2018年11月21日向日本提出申请的日本特愿2018-218304的优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
对于用于对在建筑构件、汽车部件、电气化产品等中使用的金属基材的表面加以保护的涂敷剂，不仅要求对各种金属基材赋予外观设计性，还要求可防止金属基材、涂膜的劣化的耐久性。特别是对于建筑构件、汽车部件等在户外使用的产品的金属基材，在产业界强烈需要一种涂敷剂，该涂敷剂可形成具有不会发生由太阳光、酸雨等引起的变色、光泽的降低、涂膜的剥离、裂纹的产生等的优异的耐候性、以及不易因冲击等而受损的优异的表面硬度、耐擦伤性的涂膜。另外，金属基材是通过冲裁加工、压制成型加工等各种加工处理而被成型为与用途相应的形状后被用于最终产品，但为了提高制造效率，期望在利用涂敷剂形成涂膜之后实施这些加工处理。然而，如果涂膜的柔软性、挠性不充分，则无法追随金属基材的变形，有时会在涂膜表面产生裂纹、或在该裂纹部分生锈等。特别是，涂膜的表面硬度和柔软性通常处于折衷选择的关系，就现状而言，尚不存在满足这两者的金属用涂敷剂。以往，作为用于对金属等基材的表面赋予耐候性等的涂敷剂，已使用的有配合了氟树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚烯烃树脂等的溶剂型涂料、配合了丙烯酸树脂、环氧树脂等热固性树脂、紫外线固化性树脂的涂料等(例如，参照专利文献1～3)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-208043号公报专利文献2：日本特开平9-143426号公报专利文献3：日本特开昭58-025365号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，上述溶剂型涂料的耐候性、耐擦伤性不充分。配合有热固性树脂的涂料虽耐擦伤性优异，但耐候性、柔软性不充分，并且，存在需要高温、长时间的加热固化，生产性差、成本高的问题。配合有紫外线固化性树脂的涂料虽生产性、耐擦伤性优异，但耐候性、柔软性不充分。因此，本专利技术的目的在于提供能够有效地形成耐候性、耐擦伤性、柔软性优异的涂膜的金属用耐候性硬涂组合物。另外，本专利技术的其它目的在于提供能够有效地形成耐候性、耐擦伤性、柔软性优异的涂膜的金属用耐候性硬涂组合物的固化物(涂膜)。进一步，本专利技术的其它目的在于提供表面被涂膜包覆而成的耐候性、耐擦伤性、柔软性优异、生产效率也优异的涂装金属基材，所述涂膜由上述金属用耐候性硬涂组合物的固化物的层形成。解决问题的方法本专利技术人等发现，根据下述组合物，能够有效地形成耐候性、耐擦伤性、柔软性优异的涂膜，特别是，非常适于用作用于保护建筑构件、汽车部件等在户外使用的产品的金属基材的金属用耐候性硬涂组合物，所述组合物包含聚有机倍半硅氧烷，该聚有机倍半硅氧烷包含具有活性能量射线固化性官能团的倍半硅氧烷结构单元(单元结构)。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，本专利技术提供一种金属用耐候性硬涂组合物，其包含聚有机倍半硅氧烷，该聚有机倍半硅氧烷具有下述式(1)表示的结构单元。[化学式1][R1SiO3/2](1)[式(1)中，R1表示含有活性能量射线固化性官能团的基团。]在上述金属用耐候性硬涂组合物中，优选上述聚有机倍半硅氧烷进一步具有下述式(I)表示的结构单元、和下述式(II)表示的结构单元，[化学式2][RaSiO3/2](I)[式(I)中，Ra表示含有活性能量射线固化性官能团的基团、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、或氢原子。][化学式3][RbSiO2/2(ORe)](II)[式(II)中，Rb表示含有活性能量射线固化性官能团的基团、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、或氢原子。Rc表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。]上述式(I)表示的结构单元与上述式(II)表示的结构单元的摩尔比[式(I)表示的结构单元/式(II)表示的结构单元]为5以上且500以下。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，优选上述聚有机倍半硅氧烷的数均分子量为1000～50000。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，优选上述聚有机倍半硅氧烷进一步具有下述式(4)表示的结构单元。[化学式4][R1SiO2/2(ORc)](4)[式(4)中，R1与式(1)中的R1含义相同，Rc与式(II)中的Rc含义相同。]相对于硅氧烷结构单元的总量(100摩尔％)，上述式(1)表示的结构单元及上述式(4)表示的结构单元的比例为55～100摩尔％。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，优选上述聚有机倍半硅氧烷的分子量分布(重均分子量/数均分子量)为1.0～4.0。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述聚有机倍半硅氧烷可以进一步具有下述式(2)表示的结构单元。[化学式5][R2SiO3/2](2)[式(2)中，R2表示取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烯基。]在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述R2可以为取代或未取代的芳基。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述活性能量射线固化性官能团可以为环氧基。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述R1可以为下述式(1a)表示的基团、下述式(1b)表示的基团、下述式(1c)表示的基团、或下述式(1d)表示的基团。[化学式6][式(1a)中，R1a表示直链或支链状的亚烷基。][化学式7][式(1b)中，R1b表示直链或支链状的亚烷基。][化学式8][式(1c)中，R1c表示直链或支链状的亚烷基。][化学式9][式(1d)中，R1d表示直链或支链状的亚烷基。]在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述活性能量射线固化性官能团可以为(甲基)丙烯酰氧基。上述金属用耐候性硬涂组合物可以进一步含有光固化催化剂。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述光固化催化剂可以为光阳离子聚合引发剂。在上述金属用耐候性硬涂组合物中，上述光固化催化剂可以为光自由基聚合引发剂。上述金属用耐候性硬涂组合物可以进一步含有1分子内具有1个以上(甲基)丙烯酰氧基的化合物。上述金属用耐候性硬涂组合物可以进一步含有选自紫外线吸收剂及抗氧剂中的至少一种。上述金属用耐候性硬涂组合物可以进一步含有1分子内具有1个以上热聚合性官能团和1个以上光聚合性官能团的化合物。上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属用耐候性硬涂组合物，其包含聚有机倍半硅氧烷，该聚有机倍半硅氧烷具有下述式(1)表示的结构单元，/n[R

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181121 JP 2018-2183041.一种金属用耐候性硬涂组合物，其包含聚有机倍半硅氧烷，该聚有机倍半硅氧烷具有下述式(1)表示的结构单元，
[R1SiO3/2](1)
式(1)中，R1表示含有活性能量射线固化性官能团的基团。


2.根据权利要求1所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述聚有机倍半硅氧烷进一步具有下述式(I)表示的结构单元、和下述式(II)表示的结构单元，且所述式(I)表示的结构单元与所述式(II)表示的结构单元的摩尔比[式(I)表示的结构单元/式(II)表示的结构单元]为5以上且500以下，
[RaSiO3/2](I)
式(I)中，Ra表示含有活性能量射线固化性官能团的基团、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、或氢原子，
[RbＳiO2/2(ORe)](II)
式(II)中，Rb表示含有活性能量射线固化性官能团的基团、取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的烯基、或氢原子，Rc表示氢原子或碳原子数1～4的烷基。


3.根据权利要求1或2所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述聚有机倍半硅氧烷的数均分子量为1000～50000。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述聚有机倍半硅氧烷进一步具有下述式(4)表示的结构单元，且相对于硅氧烷结构单元的总量(100摩尔％)，所述式(1)表示的结构单元及所述式(4)表示的结构单元的比例为55～100摩尔％，
[R1SiO2/2(ORe)](4)
式(4)中，R1与式(1)中的R1含义相同，Rc与式(II)中的Rc含义相同。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述聚有机倍半硅氧烷的分子量分布(重均分子量/数均分子量)为1.0～4.0。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述聚有机倍半硅氧烷进一步具有下述式(2)表示的结构单元，
[R2SiO3/2](2)
式(2)中，R2表示取代或未取代的芳基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的烷基、或取代或未取代的烯基。


7.根据权利要求6所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述R2为取代或未取代的芳基。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述活性能量射线固化性官能团为环氧基。


9.根据权利要求1～8中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述R1为下述式(1a)表示的基团、下述式(1b)表示的基团、下述式(1c)表示的基团、或下述式(1d)表示的基团，



式(1a)中，R1a表示直链或支链状的亚烷基，



式(1b)中，R1b表示直链或支链状的亚烷基，



式(1c)中，R1c表示直链或支链状的亚烷基，



式(1d)中，R1d表示直链或支链状的亚烷基。


10.根据权利要求1～7中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述活性能量射线固化性官能团为(甲基)丙烯酰氧基。


11.根据权利要求1～9中任一项所述的金属用耐候性硬涂组合物，其进一步含有光固化催化剂。


12.根据权利要求11所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述光固化催化剂为光阳离子聚合引发剂。


13.根据权利要求11所述的金属用耐候性硬涂组合物，其中，
所述光固化催化剂为光自由基聚合引发剂。


14.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水邦雄，高桥启司，芝本明弘，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本;JP