JP2016016338A - Method of manufacturing resin substrate with hard coat layer - Google Patents

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亮平 小口
山本 祐治
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祐治 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method allowing for improvement in productivity of a resin substrate with a hard coat layer and also allowing for increase in flexibility of selection of substrate material.SOLUTION: A method of manufacturing a resin substrate with a hard coat layer, which has the hard coat layer on at least one surface of the resin substrate is provided. The method comprises: a step of applying a hard coat agent composition which contains organopolysiloxane and a UV light absorption agent having the absorbance at wavelength 220 nm measured on conditions of optical path length 1 cm with respect to an acetonitrile solution of concentration of 0.001 mass%, of 0.2 or more, onto at least one surface of the resin substrate thereby forming a coating film made of the hard coat agent composition and, thereafter, subjecting the coating film to Xeexcimer light irradiation under a low oxygen environment thereby forming a cured film; and a step of oxidizing the cured film and, thereafter, subjecting the oxidized cured film to heat treatment thereby forming the hard coat layer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ハードコート層付き樹脂基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a resin substrate with a hard coat layer.

近年、自動車等の車輌用の窓材や家屋、ビル等の建物に取り付けられる建材用の窓材として、無機ガラス板に代わって透明樹脂板の需要が高まっている。特に、自動車等の車両では軽量化のために、窓材に透明樹脂板を用いることが提案されており、とりわけ芳香族ポリカーボネート系の透明樹脂板は、耐破壊性、透明性、軽量性、易加工性等に優れるため、有望な車両用窓材としてその使用が検討されている。しかしながら、このような透明樹脂板は、ガラス板の代わりに使用するには耐擦傷性の点で問題があった。   In recent years, the demand for transparent resin plates in place of inorganic glass plates has been increasing as window materials for vehicles such as automobiles and window materials for building materials attached to buildings such as houses and buildings. In particular, in vehicles such as automobiles, it has been proposed to use a transparent resin plate for the window material in order to reduce the weight. In particular, an aromatic polycarbonate-based transparent resin plate is resistant to breakage, transparency, lightness, and ease. Since it is excellent in workability and the like, its use is considered as a promising vehicle window material. However, such a transparent resin plate has a problem in terms of scratch resistance when used instead of a glass plate.

そこで、透明樹脂板の耐擦傷性を向上させる目的で、種々のハードコート剤を用いて透明樹脂板の表面に高硬度の被膜(ハードコート層)を形成することが提案されている。またその際、透明樹脂板とハードコート層との密着性を高めるために、透明樹脂板上にプライマー層を設けることも提案されている。   Therefore, for the purpose of improving the scratch resistance of the transparent resin plate, it has been proposed to form a high-hardness coating (hard coat layer) on the surface of the transparent resin plate using various hard coat agents. At that time, it has also been proposed to provide a primer layer on the transparent resin plate in order to improve the adhesion between the transparent resin plate and the hard coat layer.

ところで、上記ハードコート剤には、高硬度の被膜を形成させるために、一般に、シラノール基の縮合反応によって硬化するオルガノポリシロキサンをベースとした組成物が使用されている。そして、ハードコート層は、このような組成物を透明樹脂板、またはプライマー層を形成した透明樹脂板上に塗布した後、この塗膜を硬化させるため、120℃前後の温度で1時間程度加熱するか、またはその後さらに塗膜に光を照射することにより形成している(例えば、特許文献1等参照)。   By the way, in order to form a high-hardness film, generally, a composition based on an organopolysiloxane that cures by a condensation reaction of a silanol group is used for the hard coating agent. The hard coat layer is then heated for about 1 hour at a temperature of about 120 ° C. in order to cure the coating film after applying such a composition on the transparent resin plate or the transparent resin plate on which the primer layer is formed. Or after that, the coating film is further irradiated with light (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、このような従来のハードコート剤、ハードコート層形成方法では、塗膜の硬化に120℃前後の温度で1時間程度という熱処理が必要であるために、連続塗工プロセスへの適用が困難であり、生産性を向上させることができないという問題があった。また、基材の透明樹脂板はそのような熱処理に耐え得るものでなければならないことから、その材料が限定されるという問題もあった。   However, such a conventional hard coat agent and hard coat layer forming method requires a heat treatment of about 1 hour at a temperature of about 120 ° C. for curing the coating film, and is difficult to apply to a continuous coating process. There was a problem that productivity could not be improved. Moreover, since the transparent resin plate of the base material must be able to withstand such a heat treatment, there is a problem that the material is limited.

国際公開第2009−110152号公報International Publication No. 2009-110152

本発明は、上記従来技術の課題に対処してなされたもので、樹脂基板上に十分な耐擦傷性を有するハードコート層が形成されたハードコート層付き樹脂基板の生産性を向上させることができ、かつ基板材料の選択の自由度も高めることができる、ハードコート層付き樹脂基板の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in response to the above-described problems of the prior art, and can improve the productivity of a resin substrate with a hard coat layer in which a hard coat layer having sufficient scratch resistance is formed on the resin substrate. An object of the present invention is to provide a method for producing a resin substrate with a hard coat layer, which can increase the degree of freedom in selecting a substrate material.

本発明の一態様は、樹脂基板の少なくとも一方の面上にハードコート層を有する、ハードコート層付き樹脂基板の製造方法であって、オルガノポリシロキサン、および濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長220nmにおける吸光度が0.2以上の紫外線吸収剤を含むハードコート剤組成物を、前記樹脂基板の少なくとも一方の面上に塗布して前記組成物からなる塗膜を形成した後、前記塗膜に低酸素雰囲気下、Xeエキシマ光照射処理を施して硬化膜を形成する工程と、前記硬化膜を酸化処理した後、熱処理を施してハードコート層とする工程と、を具備することを特徴とするものである。 One embodiment of the present invention is a method for producing a resin substrate with a hard coat layer, which has a hard coat layer on at least one surface of the resin substrate, and includes an organopolysiloxane and an acetonitrile solution having a concentration of 0.001% by mass. A coating film comprising the composition obtained by applying a hard coat agent composition containing an ultraviolet absorber having an absorbance of 0.2 or more at a wavelength of 220 nm measured under an optical path length of 1 cm on at least one surface of the resin substrate. Forming a cured film by subjecting the coating film to a Xe 2 excimer light irradiation treatment in a low oxygen atmosphere, and a step of oxidizing the cured film and then subjecting it to a heat treatment to form a hard coat layer It is characterized by comprising.

ここで、本明細書において用いる「硬化膜」とは、オルガノポリシロキサンを含むハードコート剤組成物が塗膜の形態で後述の説明の通り光により縮合硬化することで得られる硬化膜をいう。「ハードコート層」とは、表面保護のために樹脂基板に設けられる被膜の最終形態をいい、一般的には上記硬化膜をそのままハードコート層とすることもあるが、本発明に係るハードコート層においては、上記硬化膜にさらに表面処理(酸化処理/熱処理)を施して得られる表面保護被膜がハードコート層である。   Here, the “cured film” used in the present specification refers to a cured film obtained by condensation-curing a hard coating agent composition containing an organopolysiloxane in the form of a coating film with light as described later. “Hard coat layer” refers to the final form of a film provided on a resin substrate for surface protection. Generally, the cured film may be used as it is as a hard coat layer. In the layer, a surface protective film obtained by further subjecting the cured film to surface treatment (oxidation treatment / heat treatment) is a hard coat layer.

本発明によれば、樹脂基板上に十分な耐擦傷性を有するハードコート層が形成されたハードコート層付き樹脂基板の生産性を向上させることができるとともに、基板に用いる材料選択の自由度を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to improve the productivity of the resin substrate with a hard-coat layer in which the hard-coat layer which has sufficient abrasion resistance was formed on the resin substrate, the freedom degree of the selection of the material used for a board | substrate was improved. Can be increased.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
<本発明のハードコート層付き樹脂基板の製造方法>
本発明の製造方法が対象とするハードコート層付き樹脂基板は、樹脂基板の少なくとも一方の面上にハードコート層を有するものである。なお、本明細書において、「樹脂基板の面上にハードコート層を有する」とは、樹脂基板の面上に直接ハードコート層を有する場合に加えて、樹脂基板の面上に後述するプライマー層のような機能層を介してハードコート層を有する場合も含むものである。すなわち、樹脂基板上に、プライマー層等の機能層、ハードコート層が順に積層された構成のハードコート層付き樹脂基板も本発明の製造方法が適用可能である。
Embodiments of the present invention will be described below.
<The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of this invention>
The resin substrate with a hard coat layer targeted by the production method of the present invention has a hard coat layer on at least one surface of the resin substrate. In this specification, “having a hard coat layer on the surface of the resin substrate” means a primer layer described later on the surface of the resin substrate in addition to the case of having the hard coat layer directly on the surface of the resin substrate. The case where a hard coat layer is provided via a functional layer as described above is also included. That is, the manufacturing method of the present invention can be applied to a resin substrate with a hard coat layer in which a functional layer such as a primer layer and a hard coat layer are sequentially laminated on the resin substrate.

このようなハードコート層付き樹脂基板の製造において、本発明の製造方法は、以下に説明する(1)オルガノポリシロキサンおよび紫外線吸収剤を含むハードコート剤組成物の硬化膜を形成する工程(以下「硬化膜形成工程」という)と、(2)酸化処理/熱処理工程を有する。   In the production of such a resin substrate with a hard coat layer, the production method of the present invention includes the following (1) a step of forming a cured film of a hard coat agent composition containing an organopolysiloxane and an ultraviolet absorber (hereinafter referred to as “a hard coat layer”). And “(2) oxidation treatment / heat treatment step”.

(1)硬化膜形成工程
本発明の製造方法における硬化膜形成工程は、オルガノポリシロキサンおよび紫外線吸収剤を含むハードコート剤組成物を樹脂基板の少なくとも一方の面上に塗布して前記組成物からなる塗膜を形成した後、得られた塗膜にXeエキシマ光照射処理を施して硬化膜を形成する工程である。
(1) Cured film forming step The cured film forming step in the production method of the present invention is carried out by applying a hard coat agent composition containing an organopolysiloxane and an ultraviolet absorber on at least one surface of a resin substrate. After forming the coating film, the obtained coating film is subjected to Xe 2 excimer light irradiation treatment to form a cured film.

(1−1)樹脂基板
本発明に用いる樹脂基板を構成する樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ハロゲン化ビスフェノールAとエチレングリコールとの重縮合物、アクリルウレタン樹脂、ハロゲン化アリール基含有アクリル樹脂等が挙げられる。
(1-1) Resin Substrate As a resin constituting the resin substrate used in the present invention, polycarbonate resin, polystyrene resin, aromatic polyester resin, acrylic resin, polyester resin, polyarylate resin, halogenated bisphenol A and ethylene glycol are used. Examples include polycondensates, acrylic urethane resins, and halogenated aryl group-containing acrylic resins.

これらのなかでも芳香族系ポリカーボネート樹脂等のポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート系アクリル樹脂等のアクリル樹脂が好ましく、ポリカーボネート樹脂がより好ましい。さらに、ポリカーボネート樹脂のなかでも特にビスフェノールA系ポリカーボネート樹脂が好ましい。なお、樹脂基板は、上記のような熱可塑性樹脂を2種以上含んでもよいし、これらの樹脂を用いて、2層以上積層された積層基板であってもよい。また、樹脂基板の形状は、特に限定されず、平板であってもよいし、湾曲していてもよい。さらに、樹脂基板の色調は無色透明または着色透明であることが好ましい。   Among these, polycarbonate resins such as aromatic polycarbonate resins and acrylic resins such as polymethyl methacrylate acrylic resins are preferable, and polycarbonate resins are more preferable. Furthermore, bisphenol A-based polycarbonate resin is particularly preferable among polycarbonate resins. The resin substrate may contain two or more types of thermoplastic resins as described above, or may be a laminated substrate in which two or more layers are laminated using these resins. The shape of the resin substrate is not particularly limited, and may be a flat plate or curved. Furthermore, the color tone of the resin substrate is preferably colorless and transparent or colored and transparent.

(1−2)ハードコート剤組成物の調製
本発明の製造方法に用いるハードコート剤組成物は、必須成分としてオルガノポリシロキサンおよび紫外線吸収剤を含有し、さらに必要に応じて添加される任意成分を本発明の効果を損なわない範囲で含有する。以下、ハードコート剤組成物が含有する各成分について説明する。
(1-2) Preparation of hard coat agent composition The hard coat agent composition used in the production method of the present invention contains an organopolysiloxane and an ultraviolet absorber as essential components, and is further optionally added as necessary. In a range not impairing the effects of the present invention. Hereinafter, each component contained in the hard coat agent composition will be described.

(オルガノポリシロキサン)
本発明の製造方法に用いるハードコート剤組成物が含むオルガノポリシロキサンとしては、硬化性のオルガノポリシロキサンであれば、特に制限なく用いることができる。
(Organopolysiloxane)
The organopolysiloxane contained in the hard coat agent composition used in the production method of the present invention can be used without particular limitation as long as it is a curable organopolysiloxane.

オルガノポリシロキサンはM単位、D単位、T単位、Q単位と呼ばれる含ケイ素結合単位から構成される。このうち、硬化性のオルガノポリシロキサンは主としてT単位またはQ単位から構成されるオリゴマー状のポリマーであり、T単位のみから構成されるポリマー、Q単位のみから構成されるポリマー、T単位とQ単位から構成されるポリマーがある。またそれらポリマーはさらに少量のM単位やD単位を含むこともある。 Organopolysiloxane is composed of silicon-containing bond units called M units, D units, T units, and Q units. Among these, curable organopolysiloxane is an oligomeric polymer mainly composed of T units or Q units, a polymer composed only of T units, a polymer composed only of Q units, T units and Q units. There is a polymer composed of These polymers may further contain a small amount of M units and D units.

硬化性のオルガノポリシロキサンにおいて、T単位は、1個のケイ素原子を有し、そのケイ素原子に結合した1個の水素原子または1価の有機基と、他のケイ素原子に結合した酸素原子(または他のケイ素原子に結合できる官能基)3個とを有する単位である。ケイ素原子に結合した1価の有機基はケイ素原子に結合する原子が炭素原子である1価の有機基である。他のケイ素原子に結合できる官能基は水酸基または加水分解により水酸基となる基(以下加水分解性基という)である。他のケイ素原子に結合した酸素原子と他のケイ素原子に結合できる官能基の合計は3個であり、他のケイ素原子に結合した酸素原子と他のケイ素原子に結合できる官能基の数の違いにより、T単位はT1、T2、T3と呼ばれる3種の単位に分類される。T1は他のケイ素原子に結合した酸素原子の数が1個、T2はその酸素原子の数が2個、T3はその酸素原子の数が3個である。本明細書等においては、他のケイ素原子に結合した酸素原子をOで表し、他のケイ素原子に結合できる1価の官能基をZで表す。 In the curable organopolysiloxane, the T unit has one silicon atom, one hydrogen atom or monovalent organic group bonded to the silicon atom, and an oxygen atom bonded to another silicon atom ( Or a unit having three functional groups capable of bonding to other silicon atoms). The monovalent organic group bonded to the silicon atom is a monovalent organic group in which the atom bonded to the silicon atom is a carbon atom. The functional group that can be bonded to another silicon atom is a hydroxyl group or a group that becomes a hydroxyl group by hydrolysis (hereinafter referred to as a hydrolyzable group). The total number of oxygen atoms bonded to other silicon atoms and functional groups that can bond to other silicon atoms is three, and the number of functional groups that can bond to oxygen atoms bonded to other silicon atoms and other silicon atoms is different. Thus, the T unit is classified into three types of units called T1, T2, and T3. T1 has one oxygen atom bonded to another silicon atom, T2 has two oxygen atoms, and T3 has three oxygen atoms. In this specification and the like, an oxygen atom bonded to another silicon atom is represented by O * , and a monovalent functional group that can be bonded to another silicon atom is represented by Z.

なお、他のケイ素原子に結合した酸素原子を表すOは、2個のケイ素原子間を結合する酸素原子であり、Si−O−Siで表される結合中の酸素原子である。したがって、Oは、2つの含ケイ素結合単位のケイ素原子間に1個存在する。言い換えれば、Oは、2つの含ケイ素結合単位の2つのケイ素原子に共有される酸素原子を表す。後述の含ケイ素結合単位の化学式において、1つのケイ素原子にOが結合している様に表現するが、このOは他の含ケイ素結合単位のケイ素原子と共有している酸素原子であり、2つの含ケイ素結合単位がSi−O−O−Siで表される結合で結合することを意味するものではない。 Note that O * representing an oxygen atom bonded to another silicon atom is an oxygen atom bonded between two silicon atoms, and is an oxygen atom in a bond represented by Si-O-Si. Accordingly, one O * exists between the silicon atoms of two silicon-containing bond units. In other words, O * represents an oxygen atom shared by two silicon atoms of two silicon-containing bond units. In the chemical formula of the silicon-containing bond unit described later, it is expressed as O * is bonded to one silicon atom, but this O * is an oxygen atom shared with the silicon atom of another silicon-containing bond unit. It does not mean that two silicon-containing bond units are bonded by a bond represented by Si—O * —O * —Si.

前記M単位は上記有機基3個とO1個を有する単位、D単位は上記有機基2個とO2個(またはO1個とZ基1個)を有する単位、Q単位は上記有機基0個とO4個(またはO1〜3個とZ基3〜1個の計4個)を有する単位である。それぞれの含ケイ素結合単位は、他のケイ素原子に結合した酸素原子(O)を有しない(Z基のみを有する)化合物(以下モノマーともいう)から形成される。T単位を形成するモノマーを以下Tモノマーという。M単位、D単位、Q単位を形成するモノマーも同様にMモノマー、Dモノマー、Qモノマーという。 The M unit is a unit having 3 organic groups and 1 O * , the D unit is a unit having 2 organic groups and 2 O * (or 1 O * and 1 Z group), and the Q unit is It is a unit having 0 organic groups and 4 O * (or 4 O * 1 to 3 and 3 to 3 Z groups). Each silicon-containing bond unit is formed from a compound (hereinafter also referred to as a monomer) that does not have an oxygen atom (O * ) bonded to another silicon atom (has only a Z group). The monomer forming the T unit is hereinafter referred to as T monomer. Monomers that form M units, D units, and Q units are also referred to as M monomers, D monomers, and Q monomers.

モノマーは、(R’−)Si(−Z)4−aで表される。ただし、aは0〜3の整数、R’は水素原子または1価の有機基、Zは水酸基または他のケイ素原子に結合できる1価の官能基を表す。この化学式において、a=3の化合物がMモノマー、a=2の化合物がDモノマー、a=1の化合物がTモノマー、a=0の化合物がQモノマーである。モノマーにおいて、Z基は通常加水分解性基である。また、R’が2または3個存在する場合(aが2または3の場合)、複数のR’は異なっていてもよい。R’としては、後述の好ましいRと同じ範疇のものが好ましい。 The monomer is represented by (R′—) a Si (—Z) 4-a . However, a represents an integer of 0 to 3, R ′ represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and Z represents a monovalent functional group that can be bonded to a hydroxyl group or another silicon atom. In this chemical formula, a compound with a = 3 is an M monomer, a compound with a = 2 is a D monomer, a compound with a = 1 is a T monomer, and a compound with a = 0 is a Q monomer. In the monomer, the Z group is usually a hydrolyzable group. Further, when 2 or 3 R ′ are present (when a is 2 or 3), the plurality of R ′ may be different. R ′ is preferably in the same category as R described later.

硬化性オルガノポリシロキサンは、モノマーのZ基の一部をOに変換する反応により得られる。オルガノポリシロキサンが2種以上の含ケイ素結合単位を含むコポリマーの場合、通常、これらコポリマーはそれぞれ対応するモノマーの混合物から得られる。モノマーのZ基が加水分解性基の場合、Z基は加水分解反応により水酸基に変換され、次いで別々のケイ素原子に結合した2個の水酸基の間における脱水縮合反応により、2個のケイ素原子が酸素原子(O)を介して結合する。硬化性オルガノポリシロキサン中には水酸基(または加水分解しなかったZ基)が残存し、硬化性オルガノポリシロキサンの硬化の際にこれら水酸基やZ基が上記と同様に反応して硬化する。硬化性オルガノポリシロキサンの硬化物は3次元的に架橋したポリマーであり、T単位やQ単位の多い硬化性オルガノポリシロキサンの硬化物は架橋密度の高い硬化物となる。硬化の際、硬化性オルガノポリシロキサンのZ基がOに変換されるが、Z基(特に水酸基)の一部は残存し、水酸基を有する硬化物となると考えられる。硬化性オルガノポリシロキサンを高温で硬化させた場合は水酸基がほとんど残存しない硬化物となることもある。 The curable organopolysiloxane is obtained by a reaction in which a part of the Z group of the monomer is converted to O * . When the organopolysiloxane is a copolymer comprising two or more silicon-containing bond units, these copolymers are usually obtained from a mixture of the corresponding monomers. When the Z group of the monomer is a hydrolyzable group, the Z group is converted into a hydroxyl group by a hydrolysis reaction, and then two silicon atoms are converted by a dehydration condensation reaction between two hydroxyl groups bonded to separate silicon atoms. Bonding through an oxygen atom (O * ). In the curable organopolysiloxane, hydroxyl groups (or Z groups that have not been hydrolyzed) remain, and when the curable organopolysiloxane is cured, these hydroxyl groups and Z groups react and cure as described above. The cured product of the curable organopolysiloxane is a three-dimensionally crosslinked polymer, and the cured product of the curable organopolysiloxane having many T units and Q units is a cured product having a high crosslinking density. At the time of curing, the Z group of the curable organopolysiloxane is converted to O * , but a part of the Z group (particularly hydroxyl group) remains and is considered to be a cured product having a hydroxyl group. When the curable organopolysiloxane is cured at a high temperature, it may be a cured product in which almost no hydroxyl groups remain.

モノマーのZ基が加水分解性基である場合、そのZ基としては、アルコキシ基、塩素原子、アシルオキシ基、イソシアネート基等が挙げられる。多くの場合、モノマーとしてはZ基がアルコキシ基のモノマーが使用される。アルコキシ基は塩素原子等と比較すると反応性の比較的低い加水分解性基であり、Z基がアルコキシ基であるモノマーを使用して得られる硬化性オルガノポリシロキサン中にはZ基として水酸基とともに未反応のアルコキシ基が存在することが多い。モノマーのZ基が反応性の比較的高い加水分解性基(例えば塩素原子)の場合、そのモノマーを使用して得られる硬化性オルガノポリシロキサン中のZ基はそのほとんどが水酸基となる。したがって、通常の硬化性オルガノポリシロキサンにおいては、それを構成する各単位におけるZ基は、水酸基からなるかまたは水酸基とアルコキシ基からなることが多い。   When the Z group of the monomer is a hydrolyzable group, examples of the Z group include an alkoxy group, a chlorine atom, an acyloxy group, and an isocyanate group. In many cases, a monomer in which the Z group is an alkoxy group is used as the monomer. The alkoxy group is a hydrolyzable group having a relatively low reactivity as compared with a chlorine atom and the like, and in the curable organopolysiloxane obtained by using a monomer in which the Z group is an alkoxy group, it is not present together with the hydroxyl group as a Z group. Often an alkoxy group of the reaction is present. When the Z group of the monomer is a hydrolyzable group having a relatively high reactivity (for example, a chlorine atom), most of the Z groups in the curable organopolysiloxane obtained using the monomer are hydroxyl groups. Therefore, in a normal curable organopolysiloxane, the Z group in each unit constituting it is often composed of a hydroxyl group or a hydroxyl group and an alkoxy group.

本発明においては、これら硬化性のオルガノポリシロキサンのうちでも、T単位を主な含ケイ素結合単位として構成される硬化性のオルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。以下、特に言及しない限り、硬化性のオルガノポリシロキサンを単にオルガノポリシロキサンという。ここで、本明細書において、T単位を主な構成単位とするオルガノポリシロキサン(以下、必要に応じて「オルガノポリシロキサン(T)」という。)とは、M単位、D単位、T単位およびQ単位の合計数に対するT単位数の割合が50〜100%のオルガノポリシロキサンをいうが、本発明においてより好ましくは、該T単位数の割合が70〜100%のオルガノポリシロキサンを、特に好ましくは該T単位数の割合が90〜100%のオルガノポリシロキサンを用いるものである。また、T単位以外に少量含まれる他の単位としてはD単位とQ単位が好ましく、特にQ単位が好ましい。
すなわち、本発明においては、これら硬化性のオルガノポリシロキサンのうちでも、T単位とQ単位のみで構成され、その個数の割合がT:Q=90〜100:10〜0であるオルガノポリシロキサンが特に好ましく用いられる。
なお、オルガノポリシロキサンにおけるM単位、D単位、T単位、Q単位の数の割合は、29Si−NMRによるピーク面積比の値から計算できる。
In the present invention, among these curable organopolysiloxanes, curable organopolysiloxanes having T units as the main silicon-containing bond units are preferably used. Hereinafter, unless otherwise specified, curable organopolysiloxane is simply referred to as organopolysiloxane. Here, in the present specification, an organopolysiloxane having a T unit as a main constituent unit (hereinafter referred to as “organopolysiloxane (T)” as necessary) refers to an M unit, a D unit, a T unit, and The ratio of the number of T units to the total number of Q units refers to an organopolysiloxane having 50 to 100%. In the present invention, the ratio of the number of T units is more preferably 70 to 100%, particularly preferably an organopolysiloxane. Uses an organopolysiloxane having a T-unit ratio of 90 to 100%. Moreover, as other units contained in a small amount other than T units, D units and Q units are preferable, and Q units are particularly preferable.
That is, in the present invention, among these curable organopolysiloxanes, organopolysiloxanes composed only of T units and Q units, and the ratio of the number thereof is T: Q = 90 to 100: 10 to 0. Particularly preferably used.
In addition, the ratio of the number of M units, D units, T units, and Q units in the organopolysiloxane can be calculated from the value of the peak area ratio by 29 Si-NMR.

本発明に好ましく用いられるオルガノポリシロキサン(T)は、下記T1〜T3で表されるT単位を有するオルガノポリシロキサンである。 The organopolysiloxane (T) preferably used in the present invention is an organopolysiloxane having T units represented by the following T1 to T3.

T1:R−Si(−OX)(−O−)
T2:R−Si(−OX)(−O−)
T3:R−Si(−O−)
(式中、Rは水素原子または炭素数が1〜10の置換または非置換の1価の有機基を表し、Xは水素原子または炭素数1〜6のアルキル基を表し、Oは2つのケイ素原子を連結する酸素原子を表す)
T1: R—Si (—OX) 2 (—O * −)
T2: R—Si (—OX) (— O * −) 2
T3: R—Si (—O * −) 3
(In the formula, R represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms, X represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and O * represents two (Represents an oxygen atom connecting silicon atoms)

上記化学式におけるRは、1種に限定されず、T1、T2、T3はそれぞれ複数種のRを含んでいてもよい。また、上記化学式における−OXは水酸基またはアルコキシ基を表す。−OXはT1およびT2の間で同一であっても異なっていてもよい。T1における2つの−OXは異なっていてもよく、例えば、一方が水酸基で他方がアルコキシ基であってもよい。また、2つの−OXがいずれもアルコキシ基である場合、それらのアルコキシ基は異なるアルコキシ基であってもよい。ただし、後述のように、通常は2つのアルコキシ基は同一のアルコキシ基である。   R in the chemical formula is not limited to one type, and T1, T2, and T3 may each include a plurality of types of R. Moreover, -OX in the above chemical formula represents a hydroxyl group or an alkoxy group. -OX may be the same or different between T1 and T2. Two -OX in T1 may be different, for example, one may be a hydroxyl group and the other may be an alkoxy group. Moreover, when both -OX is an alkoxy group, those alkoxy groups may be different alkoxy groups. However, as described later, usually, the two alkoxy groups are the same alkoxy group.

なお、2個のケイ素原子を結合する酸素原子(O)を有しない、−OXのみを3個有するT単位を以下T0という。T0は、実際には、オルガノポリシロキサン中に含まれる未反応のTモノマーに相当し、含ケイ素結合単位ではない。このT0は、T1〜T3の単位の解析においてT1〜T3と同様に測定される。 In addition, T unit which does not have the oxygen atom (O * ) which couple | bonds two silicon atoms, and has three -OX only is hereafter called T0. T0 actually corresponds to an unreacted T monomer contained in the organopolysiloxane and is not a silicon-containing bond unit. This T0 is measured in the same manner as T1 to T3 in the analysis of units of T1 to T3.

オルガノポリシロキサン中のT0〜T3は、核磁気共鳴分析(29Si−NMR)によりオルガノポリシロキサン中のケイ素原子の結合状態を測定して解析できる。T0〜T3の数の比は、29Si−NMRのピーク面積比から求める。オルガノポリシロキサン分子中の−OXは、赤外吸光分析により解析できる。ケイ素原子に結合した水酸基とアルコキシ基の数の比は両者の赤外吸収ピークのピーク面積比から求める。オルガノポリシロキサンの質量平均分子量Mw、数平均分子量Mn、および分散度Mw/Mnは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により、ポリスチレンを標準物質として測定した値をいう。このようなオルガノポリシロキサンの特性は、分子1個の特性をいうものではなく、各分子の平均の特性として求められるものである。 T0 to T3 in the organopolysiloxane can be analyzed by measuring the bonding state of silicon atoms in the organopolysiloxane by nuclear magnetic resonance analysis ( 29 Si-NMR). The ratio of the number of T0 to T3 is determined from the peak area ratio of 29 Si-NMR. -OX in the organopolysiloxane molecule can be analyzed by infrared absorption analysis. The ratio of the number of hydroxyl groups and alkoxy groups bonded to silicon atoms is determined from the peak area ratio of the infrared absorption peaks of the two. The weight average molecular weight Mw, the number average molecular weight Mn, and the dispersity Mw / Mn of the organopolysiloxane are values measured by gel permeation chromatography using polystyrene as a standard substance. The characteristics of such an organopolysiloxane do not refer to the characteristics of one molecule but are determined as the average characteristics of each molecule.

オルガノポリシロキサン(T)中には、1分子中に複数存在するT1、T2、T3はそれぞれ異なる2種以上が存在していてもよい。例えば、Rが異なる2種以上のT2が存在していてもよい。このようなオルガノポリシロキサンは2種以上のTモノマーの混合物から得られる。例えば、Rが異なる2種以上のTモノマーの混合物から得られるオルガノポリシロキサン中には、Rが異なるそれぞれ2種以上のT1、T2、T3が存在すると考えられる。Rが異なる複数のTモノマーの混合物から得られたオルガノポリシロキサン中の異なるRの数の比は、T単位全体として、Rが異なるTモノマー混合物の組成比を反映している。しかし、T1、T2、T3それぞれにおけるRが異なる単位の数の比は、Rが異なるTモノマー混合物の組成比を反映しているとは限らない。なぜならば、たとえTモノマーにおける3個の−OXが同一であっても、Tモノマー、T1、T2の反応性がRの相違によって異なる場合があるからである。   In the organopolysiloxane (T), two or more different T1, T2, and T3, each present in a molecule, may exist. For example, two or more types of T2 with different R may exist. Such organopolysiloxanes are obtained from a mixture of two or more T monomers. For example, in an organopolysiloxane obtained from a mixture of two or more T monomers having different R, it is considered that two or more T1, T2, and T3 having different R exist. The ratio of the number of different R in the organopolysiloxane obtained from a mixture of a plurality of T monomers having different R reflects the composition ratio of the T monomer mixture having different R as a whole T unit. However, the ratio of the number of units with different R in each of T1, T2, and T3 does not necessarily reflect the composition ratio of T monomer mixtures with different R. This is because the reactivity of T monomer, T1, and T2 may differ depending on the difference in R even if three -OX in T monomer are the same.

オルガノポリシロキサン(T)は、R−Si(−OY)で表されるTモノマーの少なくとも1種から製造されることが好ましい。この式において、Rは前記のRと同一であり、Yは炭素数1〜6のアルキル基を表す。Yは非置換のアルキル基以外に、アルコキシ置換アルキル基等の置換アルキル基であってもよい。1分子中の3個のYは異なっていてもよい。しかし、通常は3個のYは同一のアルキル基である。Yは、炭素数1〜4のアルキル基であることが好ましく、炭素数1または2であることがより好ましい。具体的なYとしては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基、2−メトキシエチル基等が挙げられる。 The organopolysiloxane (T) is preferably produced from at least one T monomer represented by R—Si (—OY) 3 . In this formula, R is the same as R described above, and Y represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Y may be a substituted alkyl group such as an alkoxy-substituted alkyl group in addition to an unsubstituted alkyl group. Three Y in one molecule may be different. However, usually three Y are the same alkyl group. Y is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specific examples of Y include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, and a 2-methoxyethyl group.

Rは水素原子または炭素数が1〜10の置換または非置換の1価の有機基である。有機基とは、前記のようにケイ素原子に結合する原子が炭素原子である有機基をいう。   R is a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms. The organic group means an organic group in which the atom bonded to the silicon atom is a carbon atom as described above.

非置換の1価の有機基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルアルキル基等の炭化水素基が挙げられる。これら炭化水素基としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基やアルキニル基、炭素数5または6のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアルアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ビニル基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。   Examples of the unsubstituted monovalent organic group include hydrocarbon groups such as an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group. These hydrocarbon groups include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl groups and alkynyl groups having 2 to 10 carbon atoms, cycloalkyl groups having 5 or 6 carbon atoms, aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and 7 carbon atoms. 10 to 10 aralkyl groups are preferred. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, vinyl group, allyl group, cyclohexyl group, phenyl Group, benzyl group, phenethyl group and the like.

置換の1価の有機基としては、シクロアルキル基、アリール基、アルアルキル基等の環の水素原子がアルキル基で置換された炭化水素基、前記炭化水素基の水素原子がハロゲン原子、官能基、官能基含有有機基等で置換された置換有機基等がある。官能基としては水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、シアノ基等が好ましい。ハロゲン原子置換有機基としては、クロロアルキル基、ポリフルオロアルキル基等の塩素原子またはフッ素原子を有するアルキル基が好ましい。官能基含有有機基としては、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、グリシジル基、エポキシシクロヘキシル基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、N−アミノアルキル置換アミノアルキル基等が好ましい。特に、塩素原子、メルカプト基、エポキシ基、アミノ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、グリシジル基、アルキルアミノ基、N−アミノアルキル置換アミノアルキル基等が好ましい。官能基や官能基含有有機基等で置換された置換有機基を有するTモノマーはシランカップリング剤と呼ばれる範疇の化合物を含む。   Examples of the substituted monovalent organic group include a hydrocarbon group in which a ring hydrogen atom such as a cycloalkyl group, an aryl group, and an aralkyl group is substituted with an alkyl group, and the hydrogen atom of the hydrocarbon group is a halogen atom or a functional group And a substituted organic group substituted with a functional group-containing organic group. The functional group is preferably a hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, epoxy group, amino group, cyano group or the like. As the halogen atom-substituted organic group, an alkyl group having a chlorine atom or a fluorine atom such as a chloroalkyl group or a polyfluoroalkyl group is preferable. Examples of the functional group-containing organic group include an alkoxy group, an acyl group, an acyloxy group, an alkoxycarbonyl group, a glycidyl group, an epoxycyclohexyl group, an alkylamino group, a dialkylamino group, an arylamino group, and an N-aminoalkyl-substituted aminoalkyl group. preferable. In particular, chlorine atom, mercapto group, epoxy group, amino group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, glycidyl group, alkylamino group, N-aminoalkyl-substituted aminoalkyl group and the like are preferable. The T monomer having a substituted organic group substituted with a functional group, a functional group-containing organic group or the like includes a category of compounds called silane coupling agents.

置換有機基の具体例としては、以下の有機基が挙げられる。3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−メルカプトプロピル基、p−メルカプトメチルフェニルエチル基、3−アクリロイルオキシプロピル基、3−メタクリロイルオキシプロピル基、3−グリシドキシプロピル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−アミノプロピル基、N−フェニル−3−アミノプロピル基、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基、2−シアノエチル基。   Specific examples of the substituted organic group include the following organic groups. 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, 3-mercaptopropyl group, p-mercaptomethylphenylethyl group, 3-acryloyloxypropyl group, 3-methacryloyloxypropyl group, 3-glycidoxy Propyl group, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, 3-aminopropyl group, N-phenyl-3-aminopropyl group, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl group, 2-cyanoethyl Group.

上記Rとして特に好ましい1価有機基は、炭素数1〜4のアルキル基である。オルガノポリシロキサン(T)としては、炭素数1〜4のアルキル基を有するTモノマーの単独またはその2種以上を使用して得られるオルガノポリシロキサンが好ましい。また、オルガノポリシロキサン(T)として炭素数1〜4のアルキル基を有するTモノマーの1種以上と少量の他のTモノマーを使用して得られるオルガノポリシロキサンもまた好ましい。他のTモノマーの割合はTモノマー全量に対し30モル%以下、特に15モル%以下が好ましい。他のTモノマーとしては、シランカップリング剤と呼ばれる範疇の、官能基や官能基含有有機基等で置換された置換有機基を有するTモノマーが好ましい。   A particularly preferred monovalent organic group as R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. The organopolysiloxane (T) is preferably an organopolysiloxane obtained by using a T monomer having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms alone or two or more thereof. Moreover, the organopolysiloxane obtained by using 1 or more types of T monomer which has a C1-C4 alkyl group as organopolysiloxane (T), and a small amount of other T monomers is also preferable. The proportion of other T monomers is preferably 30 mol% or less, particularly preferably 15 mol% or less, based on the total amount of T monomers. As the other T monomer, a T monomer having a substituted organic group substituted with a functional group, a functional group-containing organic group, or the like in a category called a silane coupling agent is preferable.

炭素数1〜4のアルキル基を有するTモノマーの具体例としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシランが挙げられる。特に、メチルトリメトキシシランとエチルトリメトキシシランが好ましい。置換有機基等を有するTモノマーの具体例としては、例えば、下記の化合物が挙げられる。 Specific examples of the T monomer having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane. In particular, methyltrimethoxysilane and ethyltrimethoxysilane are preferable. Specific examples of the T monomer having a substituted organic group and the like include the following compounds.

ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−シアノエチルトリメトキシシラン。   Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3 -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3 -Acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-a Roh propyltrimethoxysilane, 3-cyano-ethyl trimethoxysilane.

R−Si(−OY)で表されるTモノマー以外の(R’−)Si(−Z)4−aで表されるTモノマー(a=1)としては、例えば、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、3−グリシドキシプロピルトリクロロシラン、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン等が挙げられる。 Examples of T monomer (a = 1) represented by (R′-) a Si (—Z) 4-a other than T monomer represented by R—Si (—OY) 3 include methyltrichlorosilane, Examples include ethyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, 3-glycidoxypropyltrichlorosilane, methyltriacetoxysilane, and ethyltriacetoxysilane.

(R’−)Si(−Z)4−aで表されるDモノマー(a=2)において、2個のR’は同一であっても、異なっていてもよい。同一の場合は、炭素数1〜4のアルキル基が好ましい。異なる場合は、一方のR’が炭素数1〜4のアルキル基であり、他方のR’が前記官能基や官能基含有有機基等で置換された置換有機基であることが好ましい。また、Z基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基、アセトキシ基等が好ましい。Dモノマーとしては、例えば、下記の化合物が挙げられる。 In the D monomer (a = 2) represented by (R'-) a Si (-Z) 4-a , two R's may be the same or different. In the case of being the same, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferable. When they are different, it is preferable that one R ′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and the other R ′ is a substituted organic group substituted with the functional group or the functional group-containing organic group. Moreover, as a Z group, a C1-C4 alkoxy group, an acetoxy group, etc. are preferable. Examples of the D monomer include the following compounds.

ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジアセトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−シアノエチルメチルジメトキシシラン。   Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiacetoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylmethyldimethoxy Silane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, N- (2 -Aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-cyanoethylmethyldimethoxysilane.

(R’−)Si(−Z)4−aで表されるQモノマー(a=0)において、4個のZ基は異なっていてもよいが、通常は同一である。Z基としては、炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基またはエトキシ基であることが好ましい。Qモノマーとしては、例えば、下記の化合物が挙げられる。 In (R'-) a Si (-Z) Q monomer represented by 4-a (a = 0) , it may be different from four Z groups, but usually the same. The Z group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group. Examples of the Q monomer include the following compounds.

テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラsec−ブトキシシラン、テトラt−ブトキシシラン。   Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-t-butoxysilane.

本発明に用いるオルガノポリシロキサン(T)は、上記Tモノマー等を部分加水分解縮合させることによって得られる。通常、Tモノマー等と水とを溶媒中で加熱することによりこの反応を行う。反応系には触媒を存在させることが好ましい。モノマーの種類、水の量、加熱温度、触媒の種類や量、反応時間等の反応条件を調節して目的のオルガノポリシロキサンを製造することができる。また、場合によっては市販のオルガノポリシロキサンをそのまま目的のオルガノポリシロキサンとして使用することや、市販のオルガノポリシロキサンを使用して目的とするオルガノポリシロキサンを製造することも可能である。   The organopolysiloxane (T) used in the present invention is obtained by subjecting the above T monomer or the like to partial hydrolysis condensation. Usually, this reaction is performed by heating T monomer or the like and water in a solvent. A catalyst is preferably present in the reaction system. The desired organopolysiloxane can be produced by adjusting the reaction conditions such as the type of monomer, the amount of water, the heating temperature, the type and amount of catalyst, and the reaction time. In some cases, a commercially available organopolysiloxane can be used as it is as a target organopolysiloxane, or a target organopolysiloxane can be produced using a commercially available organopolysiloxane.

上記触媒としては、酸触媒が好ましい。酸触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。特に、酢酸が好ましい。上記溶媒としては親水性の有機溶媒が好ましく、特にアルコール系溶媒が好ましい。アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−ブトキシエタノール等が挙げられる。反応温度は、触媒が存在する場合、室温で反応させることができる。通常は、20〜80℃の反応温度から目的に応じて適切な温度を採用する。   As the catalyst, an acid catalyst is preferable. Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, nitrous acid, perchloric acid, and sulfamic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, lactic acid, p- An organic acid such as toluenesulfonic acid may be mentioned. In particular, acetic acid is preferred. The solvent is preferably a hydrophilic organic solvent, and particularly preferably an alcohol solvent. Examples of alcohol solvents include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2- Examples include butoxyethanol. The reaction temperature can be reacted at room temperature when a catalyst is present. Usually, an appropriate temperature is employed from the reaction temperature of 20 to 80 ° C. according to the purpose.

加水分解縮合反応はT0(Tモノマー)からT1が生成し、T1からT2が生成し、T2からT3が生成する反応である。加水分解性基の1個以上が水酸基変換されたT0からT1が生成する縮合反応、2個の−OXの少なくとも一方が水酸基であるT1からT2が生成する縮合反応、−OXが水酸基であるT2からT3が生成する縮合反応、の反応速度はこの順に遅くなると考えられる。加水分解性基の加水分解反応を考慮しても、反応が進むにしたがって各単位の存在量のピークはT0からT3へ移動していくと考えられる。反応条件が比較的温和である場合には存在量のピークの移動は比較的整然と進行すると考えられる。一方、反応条件が比較的激しい場合には反応がランダムに進行し各単位の存在量の分布は平板なものになり、T2やT3の存在量に対しT0やT1の存在量が多くなりやすい。後述のように、本発明に用いるオルガノポリシロキサン(T)のうちでもオルガノポリシロキサン(a)は、T0やT1の存在量が少なく、かつT2とT3の存在量の比が特定の範囲にある比較的高分子量のオルガノポリシロキサンであり、このようなオルガノポリシロキサンは比較的温和な反応条件を選択することにより製造することができる。   The hydrolysis-condensation reaction is a reaction in which T1 is generated from T0 (T monomer), T2 is generated from T1, and T3 is generated from T2. Condensation reaction in which at least one hydrolyzable group is converted to a hydroxyl group from T0 to T1, a condensation reaction in which at least one of two —OX is a hydroxyl group, T1 to T2 is generated, or T2 in which —OX is a hydroxyl group It is considered that the reaction rate of the condensation reaction in which T3 is generated from the reaction becomes slower in this order. Even considering the hydrolysis reaction of the hydrolyzable group, it is considered that the peak of the abundance of each unit moves from T0 to T3 as the reaction proceeds. When the reaction conditions are relatively mild, the movement of the abundance peak is considered to proceed relatively orderly. On the other hand, when the reaction conditions are relatively severe, the reaction proceeds at random, and the distribution of the abundance of each unit becomes flat, and the abundance of T0 and T1 tends to increase with respect to the abundance of T2 and T3. As will be described later, among the organopolysiloxanes (T) used in the present invention, the organopolysiloxane (a) has a small amount of T0 and T1, and the ratio of the amounts of T2 and T3 is in a specific range. It is a relatively high molecular weight organopolysiloxane, and such an organopolysiloxane can be produced by selecting relatively mild reaction conditions.

上記縮合反応の反応性はRによって変化し、Rが異なると水酸基の反応性も変化する。通常Rが小さいほど(例えば、Rがアルキル基の場合、アルキル基の炭素数が少ないほど)、水酸基の反応性は高い。したがって、加水分解性基の反応性と水酸基の反応性の関係を考慮して、Tモノマーを選択することが好ましい。   The reactivity of the condensation reaction varies depending on R, and when R is different, the reactivity of the hydroxyl group also varies. Usually, the smaller R is (for example, when R is an alkyl group, the smaller the number of carbon atoms in the alkyl group), the higher the reactivity of the hydroxyl group. Accordingly, it is preferable to select the T monomer in consideration of the relationship between the reactivity of the hydrolyzable group and the reactivity of the hydroxyl group.

さらに、加水分解性基の水酸基への加水分解反応の速度は、加水分解性基の種類により変化し、縮合反応の速度との関係を考慮することが好ましい。例えば、T2のOX基がアルコキシ基である場合、その加水分解反応の速度が遅すぎると、OX基が水酸基であるT2が少なくなる。同様に、加水分解反応の速度が遅すぎるとOX基が水酸基であるT1が少なくなる。このため、オルガノポリシロキサン中のアルコキシ基に対する水酸基の存在量の比が高いものを得ることが困難となる。このため、OX基であるアルコキシ基は反応性の高いアルコキシ基、すなわち炭素数の低いアルコキシ基が好ましく、メトキシ基がもっとも好ましい。加水分解性基の反応性が充分高い場合、加水分解性基の割合の高いオルガノポリシロキサンから、縮合反応をあまり進めることなく、水酸基の割合の高いオルガノポリシロキサンを得ることができる。   Furthermore, the rate of hydrolysis reaction of a hydrolyzable group to a hydroxyl group varies depending on the type of hydrolyzable group, and it is preferable to consider the relationship with the rate of condensation reaction. For example, when the OX group of T2 is an alkoxy group, if the rate of the hydrolysis reaction is too slow, T2 in which the OX group is a hydroxyl group decreases. Similarly, when the rate of the hydrolysis reaction is too slow, T1 in which the OX group is a hydroxyl group decreases. For this reason, it becomes difficult to obtain a high ratio of the amount of hydroxyl groups to alkoxy groups in the organopolysiloxane. For this reason, the alkoxy group which is an OX group is preferably a highly reactive alkoxy group, that is, an alkoxy group having a low carbon number, and most preferably a methoxy group. When the reactivity of the hydrolyzable group is sufficiently high, an organopolysiloxane having a high proportion of hydroxyl groups can be obtained from an organopolysiloxane having a high proportion of hydrolyzable groups without much progress of the condensation reaction.

本発明に用いるハードコート剤組成物には、このようにして得られる硬化性のオルガノポリシロキサン(T)の1種を単独で配合することも、2種以上を併用して配合することも可能である。耐擦傷性の観点から特に好ましいオルガノポリシロキサン(T)の組み合わせとして、オルガノポリシロキサン(a)およびオルガノポリシロキサン(b)の組み合わせについて以下に説明するが、本発明に用いる硬化性オルガノポリシロキサンがこれらに限定されるものではない。また、オルガノポリシロキサン(a)およびオルガノポリシロキサン(b)が、それぞれ単独でオルガノポリシロキサン(T)として本発明に使用されることを妨げるものでもない。   In the hard coat agent composition used in the present invention, one kind of curable organopolysiloxane (T) thus obtained can be blended alone, or two or more kinds can be blended together. It is. The combination of organopolysiloxane (a) and organopolysiloxane (b) will be described below as a particularly preferred combination of organopolysiloxane (T) from the viewpoint of scratch resistance. The curable organopolysiloxane used in the present invention is described below. It is not limited to these. Further, the organopolysiloxane (a) and the organopolysiloxane (b) are not precluded from being used in the present invention alone as the organopolysiloxane (T).

(オルガノポリシロキサン(a))
オルガノポリシロキサン(a)は、T1〜T3の各単位を、T1:T2:T3=0〜5:15〜40:55〜85、かつT3/T2=1.5〜4.0の割合で含む。また、オルガノポリシロキサン(a)中のOX基について、それがアルコキシ基である個数(A)とそれが水酸基である個数(B)との割合、(B)/(A)が分子平均で12.0以上である。かつ、オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量は800〜8000である。なお、オルガノポリシロキサン(a)は、TモノマーであるT0を実質的に含まない。
(Organopolysiloxane (a))
The organopolysiloxane (a) contains each unit of T1 to T3 at a ratio of T1: T2: T3 = 0 to 5:15 to 40:55 to 85 and T3 / T2 = 1.5 to 4.0. . Further, regarding the OX group in the organopolysiloxane (a), the ratio of the number (A) that is an alkoxy group to the number (B) that is a hydroxyl group, and (B) / (A) is 12 in terms of molecular average. 0.0 or more. And the mass average molecular weight of organopolysiloxane (a) is 800-8000. The organopolysiloxane (a) does not substantially contain T0 which is a T monomer.

オルガノポリシロキサン(a)を構成するT1、T2およびT3の割合については、(T2+T3)/(T1+T2+T3)が0.85〜1.00の範囲にあることが好ましく、0.90以上1.00未満であることがより好ましい。また、T3/T2については、好ましい範囲は2.0〜4.0である。   The ratio of T1, T2 and T3 constituting the organopolysiloxane (a) is preferably (T2 + T3) / (T1 + T2 + T3) in the range of 0.85 to 1.00, 0.90 or more and less than 1.00 It is more preferable that Moreover, about T3 / T2, a preferable range is 2.0-4.0.

オルガノポリシロキサン(a)を構成するT1、T2およびT3の割合を、各分子の平均組成でこのような範囲にすることで、オルガノポリシロキサン(a)と後述するオルガノポリシロキサン(b)とを組み合わせて本発明に係るハードコート剤組成物に用いた際に、最終的に得られるハードコート層の耐擦傷性を向上させることができる。   By making the ratio of T1, T2 and T3 constituting the organopolysiloxane (a) in such a range with the average composition of each molecule, the organopolysiloxane (a) and the organopolysiloxane (b) described later can be obtained. When used in combination in the hard coat composition according to the present invention, the scratch resistance of the finally obtained hard coat layer can be improved.

オルガノポリシロキサン(a)における(B)/(A)は、縮合反応性を示すパラメータであり、この値が大きいほど、つまりアルコキシ基に比べて水酸基の割合が多いほど、オルガノポリシロキサン(a)とオルガノポリシロキサン(b)とを組み合わせてハードコート剤組成物とした際に、硬化膜形成時の硬化反応が促進される。また、硬化膜形成時に未反応で残ったアルコキシ基は、最終的に得られるハードコート層の耐擦傷性の低下を招くおそれがあり、後硬化が進行すればマイクロクラックの原因ともなるため、アルコキシ基に比べて水酸基の割合が多いほどよい。オルガノポリシロキサン(a)における(B)/(A)は、12.0以上であるが、好ましくは16.0以上である。なお、(A)は0であってもよい。   (B) / (A) in the organopolysiloxane (a) is a parameter indicating condensation reactivity. The larger this value, that is, the greater the proportion of hydroxyl groups compared to the alkoxy groups, the greater the organopolysiloxane (a). When a hard coat agent composition is formed by combining the organopolysiloxane (b) with a curing reaction during curing film formation is promoted. In addition, alkoxy groups left unreacted during the formation of the cured film may cause a decrease in scratch resistance of the finally obtained hard coat layer, and if post-curing progresses, it may cause micro cracks. The higher the proportion of hydroxyl groups compared to the groups, the better. (B) / (A) in the organopolysiloxane (a) is 12.0 or more, preferably 16.0 or more. Note that (A) may be zero.

(B)/(A)の値が12.0未満であると、アルコキシ基に比べて水酸基の割合が少なすぎて、硬化反応促進の効果が得られず、またアルコキシ基の影響により耐擦傷性の低下を招くおそれがあり、後硬化が進行してマイクロクラックの原因となる。つまり、(B)/(A)の値が12.0未満であると、硬化膜形成に際して、オルガノポリシロキサン(a)とオルガノポリシロキサン(b)の硬化反応により形成される3次元架橋構造(ネットワーク)に、オルガノポリシロキサン(a)の一部が組み込まれずブリードアウトしやすくなること等に起因して、架橋密度が低下し、耐摩耗性が得られない、硬化が十分に進行しにくくなる等の問題が発生する。   When the value of (B) / (A) is less than 12.0, the proportion of hydroxyl groups is too small compared to the alkoxy groups, and the effect of promoting the curing reaction cannot be obtained, and scratch resistance is caused by the influence of the alkoxy groups. This may lead to a decrease in the thickness and cause post-curing to cause microcracks. That is, when the value of (B) / (A) is less than 12.0, a three-dimensional cross-linked structure formed by a curing reaction of organopolysiloxane (a) and organopolysiloxane (b) during the formation of a cured film ( In the network), a part of the organopolysiloxane (a) is not incorporated and it is easy to bleed out, etc., so that the crosslinking density is lowered, the wear resistance is not obtained, and the curing is not sufficiently progressed. Problems occur.

オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量は800〜8000であり、好ましくは、1000〜6000である。オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量がこの範囲にあることで、オルガノポリシロキサン(a)とオルガノポリシロキサン(b)とを組み合わせて本発明のハードコート剤組成物に用いた際に、最終的に得られるハードコート層の耐擦傷性を十分に向上させることができる。   The mass average molecular weight of the organopolysiloxane (a) is 800 to 8000, preferably 1000 to 6000. When the weight average molecular weight of the organopolysiloxane (a) is in this range, when the organopolysiloxane (a) and the organopolysiloxane (b) are used in combination in the hard coat agent composition of the present invention, the final In particular, the scratch resistance of the hard coat layer obtained can be sufficiently improved.

本発明において、特に耐擦傷性に優れたハードコート層を形成するためのハードコート剤組成物に用いるオルガノポリシロキサン(a)を得るには、原料の加水分解性シラン化合物として、全Tモノマー中70質量%以上がメチルトリアルコキシシラン、好ましくはアルコキシ基の炭素数は1〜4を用いることが好ましい。ただし、密着性の改善、親水性、撥水性等の機能発現を目的として少量のメチルトリアルコキシシラン以外のTモノマーを併用することもできる。   In the present invention, in order to obtain the organopolysiloxane (a) used in the hard coat agent composition for forming a hard coat layer particularly excellent in scratch resistance, as a raw material hydrolyzable silane compound, 70% by mass or more is methyltrialkoxysilane, preferably 1 to 4 carbon atoms in the alkoxy group. However, a small amount of T monomer other than methyltrialkoxysilane can be used in combination for the purpose of improving the adhesion, hydrophilicity, water repellency and the like.

オルガノポリシロキサン(a)を製造する方法としては、上記のように、溶媒中で酸触媒存在下にTモノマー等を加水分解縮合反応させる。ここで加水分解に必要な水は、モノマー1当量に対して通常、水1〜10当量、好ましくは1.5当量〜7当量、さらに好ましくは3〜5当量である。モノマーを加水分解および縮合する際に、コロイダルシリカ(後述する)が存在する反応系で行うこともでき、このコロイダルシリカとして水分散型のコロイダルシリカを使用した場合は、水はこの分散液から供給される。酸触媒の使用量は、モノマー100質量部に対して、0.1〜50質量部が好ましく、1〜20質量部が特に好ましい。溶媒としては、前記アルコール系溶媒が好ましく、得られるオルガノポリシロキサン(a)の溶解性が良好な点から、具体的には、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノールが特に好ましい。   As a method for producing the organopolysiloxane (a), as described above, hydrolysis condensation reaction of T monomer or the like is performed in a solvent in the presence of an acid catalyst. Here, the water required for hydrolysis is usually 1 to 10 equivalents, preferably 1.5 to 7 equivalents, and more preferably 3 to 5 equivalents with respect to 1 equivalent of the monomer. When the monomer is hydrolyzed and condensed, it can also be carried out in a reaction system in which colloidal silica (described later) is present. When water-dispersed colloidal silica is used as the colloidal silica, water is supplied from this dispersion. Is done. 0.1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of monomers, and, as for the usage-amount of an acid catalyst, 1-20 mass parts is especially preferable. As the solvent, the alcohol solvent is preferable, and from the viewpoint of good solubility of the resulting organopolysiloxane (a), specifically, methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol, and 2-butanol are particularly preferable. preferable.

通常、反応温度は20〜40℃、反応時間は1時間〜数日間が採用される。モノマーの加水分解縮合反応は発熱反応であるが、系の温度は60℃を超えないことが好ましい。このような条件で十分に加水分解反応を進行させ、ついで、得られるオルガノポリシロキサンの安定化のため40〜80℃で1時間〜数日間縮合反応を進行させることも好ましく行われる。   Usually, the reaction temperature is 20 to 40 ° C., and the reaction time is 1 hour to several days. Although the hydrolysis and condensation reaction of the monomer is an exothermic reaction, it is preferable that the temperature of the system does not exceed 60 ° C. It is also preferable to allow the hydrolysis reaction to proceed sufficiently under such conditions, and then to proceed the condensation reaction at 40 to 80 ° C. for 1 hour to several days in order to stabilize the resulting organopolysiloxane.

オルガノポリシロキサン(a)は、また、市販のオルガノポリシロキサンから製造することができる。市販のオルガノポリシロキサンは通常水酸基に比較してアルコキシ基の割合が高いオルガノポリシロキサンであるので、特に、前記(B)/(A)以外は目的とするオルガノポリシロキサン(a)に類似した市販のオルガノポリシロキサンを使用して加水分解反応で水酸基の割合を高めて、オルガノポリシロキサン(a)を製造することが好ましい。   Organopolysiloxane (a) can also be produced from commercially available organopolysiloxanes. Since the commercially available organopolysiloxane is usually an organopolysiloxane having a higher proportion of alkoxy groups than the hydroxyl group, in particular, except for the above (B) / (A), commercially available similar to the desired organopolysiloxane (a). It is preferable to produce the organopolysiloxane (a) by increasing the proportion of hydroxyl groups by hydrolysis reaction using the above organopolysiloxane.

オルガノポリシロキサン(a)の原料として使用できる市販のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、メチルトリメトキシシランの部分加水分解縮合物である以下のオルガノポリシロキサンがある。なお、「ND」の表記は、核磁気共鳴分析装置、日本電子株式会社製、ECP400(商品名)を用いて29Si−NMRのピーク面積比を測定した際に、検出量以下であることを示す(以下同様)。 Examples of commercially available organopolysiloxane that can be used as a raw material for the organopolysiloxane (a) include the following organopolysiloxanes, which are partially hydrolyzed condensates of methyltrimethoxysilane. In addition, the notation of “ND” means that it is below the detected amount when the 29 Si-NMR peak area ratio is measured using a nuclear magnetic resonance analyzer, manufactured by JEOL Ltd., ECP400 (trade name). Shown (the same applies below).

メチル系シリコーンレジンKR−220L(商品名、信越化学工業社製);T0:T1:T2:T3=ND:ND:28:72、Si−OH/SiO−CH=11.7、質量平均分子量Mw=4720、数平均分子量Mn=1200、Mw/Mn=3.93。 Methyl type silicone resin KR-220L (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); T0: T1: T2: T3 = ND: ND: 28:72, Si—OH / SiO—CH 3 = 11.7, mass average molecular weight Mw = 4720, number average molecular weight Mn = 1200, Mw / Mn = 3.93.

メチル系シリコーンレジンKR−500(商品名、信越化学工業社製);T0:T1:T2:T3=ND:15:58:27、Si−OH基由来のピークはFT−IRにより確認されず、実質SiO−CHのみ存在。Mw=1240、Mn=700、Mw/Mn=1.77。 Methyl silicone resin KR-500 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); T0: T1: T2: T3 = ND: 15: 58: 27, the peak derived from the Si—OH group was not confirmed by FT-IR, Only substantially SiO—CH 3 exists. Mw = 1240, Mn = 700, Mw / Mn = 1.77.

上記のような市販のオルガノポリシロキサンからオルガノポリシロキサン(a)を製造する場合、市販のオルガノポリシロキサンを、酸触媒存在下で主にアルコキシ基の加水分解を行うことが好ましい。例えば、市販のオルガノポリシロキサンに0〜10倍量(質量)の溶媒を加え、よく撹拌し、次いで0.1〜70質量%程度の濃度の酸水溶液を添加して、15〜80℃、好ましくは20〜70℃の温度で1〜24時間撹拌する等の方法が挙げられる。用いる溶媒としては水溶媒が使用でき、そのほか水を添加した前記アルコール系溶媒も使用できる。   When the organopolysiloxane (a) is produced from the commercially available organopolysiloxane as described above, it is preferable to mainly hydrolyze the alkoxy group of the commercially available organopolysiloxane in the presence of an acid catalyst. For example, 0 to 10 times the amount (mass) of solvent is added to commercially available organopolysiloxane, stirred well, and then an acid aqueous solution having a concentration of about 0.1 to 70% by mass is added, and 15 to 80 ° C., preferably Is a method of stirring at a temperature of 20 to 70 ° C. for 1 to 24 hours. As the solvent to be used, an aqueous solvent can be used, and in addition, the above alcohol solvent to which water is added can also be used.

(オルガノポリシロキサン(b))
本発明に用いるハードコート剤組成物に上記オルガノポリシロキサン(a)と組み合わせて用いるオルガノポリシロキサン(b)は、オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量の1/10〜1/1.5倍(すなわち(0.1〜0.67)倍)の質量平均分子量を有するオルガノポリシロキサンである。オルガノポリシロキサン(b)は、組み合わされるオルガノポリシロキサン(a)よりも質量平均分子量の小さいオルガノポリシロキサンであり、前記T1〜T3単位を有する。T1、T2、T3の数の比、T3/T2の割合、前記した(B)/(A)の比は特に限定されない。
(Organopolysiloxane (b))
The organopolysiloxane (b) used in combination with the organopolysiloxane (a) in the hard coat agent composition used in the present invention is 1/10 to 1 / 1.5 times the mass average molecular weight of the organopolysiloxane (a). It is an organopolysiloxane having a mass average molecular weight of (ie, (0.1 to 0.67) times). The organopolysiloxane (b) is an organopolysiloxane having a smaller mass average molecular weight than the organopolysiloxane (a) to be combined, and has the T1 to T3 units. The ratio of the numbers of T1, T2, and T3, the ratio of T3 / T2, and the ratio of (B) / (A) described above are not particularly limited.

オルガノポリシロキサン(b)の質量平均分子量は、好ましくは組み合わされるオルガノポリシロキサン(a)の1/8〜1/1.5倍(すなわち(0.125〜0.67)倍)である。オルガノポリシロキサン(b)の質量平均分子量がオルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量の1/1.5倍を超えると、言い換えれば、オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量がオルガノポリシロキサン(b)の質量平均分子量の1.5倍未満では、最終的に得られるハードコート層の靱性が低下し、クラックの発生の要因となる。また、オルガノポリシロキサン(b)の質量平均分子量がオルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量の1/10倍未満では、言い換えれば、オルガノポリシロキサン(a)の質量平均分子量がオルガノポリシロキサン(b)の質量平均分子量の10倍を超えると、最終的に得られるハードコート層の耐擦傷性が低くなり、十分な耐擦傷性を有するハードコート層を得ることができない可能性がある。   The mass average molecular weight of the organopolysiloxane (b) is preferably 1/8 to 1 / 1.5 times (that is, (0.125 to 0.67) times) of the organopolysiloxane (a) to be combined. When the weight average molecular weight of the organopolysiloxane (b) exceeds 1 / 1.5 times the weight average molecular weight of the organopolysiloxane (a), in other words, the weight average molecular weight of the organopolysiloxane (a) When the mass average molecular weight of b) is less than 1.5 times, the toughness of the finally obtained hard coat layer is lowered, which causes cracks. Further, when the mass average molecular weight of the organopolysiloxane (b) is less than 1/10 times the mass average molecular weight of the organopolysiloxane (a), in other words, the mass average molecular weight of the organopolysiloxane (a) is the organopolysiloxane (b). When the weight average molecular weight of 10) exceeds 10 times, the scratch resistance of the finally obtained hard coat layer is lowered, and there is a possibility that a hard coat layer having sufficient scratch resistance cannot be obtained.

より好ましいオルガノポリシロキサン(b)は、T0、T1、T2およびT3で示される各含ケイ素結合単位が、これらの単位の個数の割合で、T0:T1:T2:T3=0〜5:0〜50:5〜70:10〜90の範囲にあるオルガノポリシロキサンである。オルガノポリシロキサン(b)中のT0およびT1の割合が大きいということは、一般にそのオルガノポリシロキサンを製造する際に、原料モノマーの加水分解反応や縮合反応が不充分であったことを示す。オルガノポリシロキサン(b)において、T0およびT1の割合が大きいと、これとオルガノポリシロキサン(a)とを含有するハードコート剤組成物を用いて、硬化膜を形成させる際の熱硬化時に、クラックの発生が多くなる傾向となる。また、一般にオルガノポリシロキサンを製造する際に、原料モノマーの縮合反応を進行させすぎると得られるオルガノポリシロキサンのT3の割合が高くなる。オルガノポリシロキサン(b)において、T3の割合が必要以上に高くなると、これとオルガノポリシロキサン(a)を含むハードコート剤組成物を用いて、硬化膜を形成させる際の熱硬化時に、適切な架橋反応が困難になるため、硬化膜を形成できなくなるおそれがあり、また最終的に十分な耐擦傷性を有するハードコート層を得ることができないことがある。   More preferable organopolysiloxane (b) is that each silicon-containing bond unit represented by T0, T1, T2 and T3 is in the ratio of the number of these units, T0: T1: T2: T3 = 0 to 5: 0. It is an organopolysiloxane in the range of 50: 5-70: 10-90. A large ratio of T0 and T1 in the organopolysiloxane (b) generally indicates that the hydrolysis reaction or condensation reaction of the raw material monomer was insufficient when the organopolysiloxane was produced. In the organopolysiloxane (b), if the ratios of T0 and T1 are large, a hard coat agent composition containing this and the organopolysiloxane (a) is used to form cracks during thermosetting when forming a cured film. Will tend to occur more frequently. In general, when the organopolysiloxane is produced, if the condensation reaction of the raw material monomer is advanced too much, the ratio of T3 of the obtained organopolysiloxane increases. In the organopolysiloxane (b), when the ratio of T3 becomes higher than necessary, a hard coat agent composition containing this and the organopolysiloxane (a) is used, and at the time of thermal curing when a cured film is formed, Since the cross-linking reaction becomes difficult, there is a possibility that a cured film cannot be formed, and it may be impossible to finally obtain a hard coat layer having sufficient scratch resistance.

オルガノポリシロキサン(b)としては、オルガノポリシロキサン(a)と同様にTモノマー等から製造することができる。また、市販のオルガノポリシロキサンをそのままオルガノポリシロキサン(b)として使用することができる。オルガノポリシロキサン(b)として使用することができる市販のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、下記のオルガノポリシロキサンがある。なお、「trace」の表記は、核磁気共鳴分析装置、日本電子株式会社製、ECP400(商品名)を用いて29Si−NMRのピーク面積比を測定した際に、0.01以上0.25以下であることを示す(以下同様)。 The organopolysiloxane (b) can be produced from a T monomer or the like in the same manner as the organopolysiloxane (a). Commercially available organopolysiloxane can be used as organopolysiloxane (b) as it is. Examples of commercially available organopolysiloxanes that can be used as the organopolysiloxane (b) include the following organopolysiloxanes. In addition, the notation of “trace” is 0.01 or more and 0.25 when the peak area ratio of 29 Si-NMR is measured using a nuclear magnetic resonance analyzer, manufactured by JEOL Ltd., ECP400 (trade name). Indicates the following (the same applies hereinafter).

トスガード510(商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製);分子量:Mn=1370、Mw=1380、Mw/Mn=1.01。T単位の個数:(M単位とD単位とQ単位のそれぞれの個数の総量)=99.9以上:ND。T0:T1:T2:T3=ND:2:36:62。   Tosgard 510 (trade name, manufactured by Momentive Performance Materials); molecular weight: Mn = 1370, Mw = 1380, Mw / Mn = 1.01. Number of T units: (total amount of M units, D units, and Q units) = 99.9 or more: ND. T0: T1: T2: T3 = ND: 2: 36: 62.

KP851(商品名、信越化学工業社製);分子量:Mn=1390、Mw=1400、Mw/Mn=1.01、T単位の個数:(M単位とD単位とQ単位のそれぞれの個数の総量)=99.9以上:ND。T0:T1:T2:T3=trace:21:58:21。   KP851 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.); molecular weight: Mn = 1390, Mw = 1400, Mw / Mn = 1.01, number of T units: (total amount of each of M units, D units and Q units) ) = 99.9 or more: ND. T0: T1: T2: T3 = trace: 21: 58: 21.

ここで、以下に説明する本発明に用いるハードコート剤組成物においては、上記オルガノポリシロキサン(a)に対するオルガノポリシロキサン(b)の含有量の割合は、質量比で、1.5〜30倍であることが好ましく、2〜15倍であることがより好ましい。本発明に用いるハードコート剤組成物において、このような割合で両者を含有すれば、硬化反応により形成されるオルガノポリシロキサン3次元架橋構造が、オルガノポリシロキサン(b)主体の3次元架橋構造中に(a)成分オルガノポリシロキサンが部分的に組み込まれた構成となり、最終的に得られるハードコート層の耐擦傷性を良好なものとすることができる。   Here, in the hard coat agent composition used in the present invention described below, the ratio of the content of the organopolysiloxane (b) to the organopolysiloxane (a) is 1.5 to 30 times in terms of mass ratio. It is preferable that it is 2-15 times. In the hard coat agent composition used in the present invention, if both are contained in such a ratio, the organopolysiloxane three-dimensional crosslinked structure formed by the curing reaction is in the three-dimensional crosslinked structure mainly composed of the organopolysiloxane (b). The component (a), organopolysiloxane, is partially incorporated, and the hard coat layer finally obtained can have good scratch resistance.

本発明に用いるハードコート剤組成物は、上記硬化性のオルガノポリシロキサン、好ましくはオルガノポリシロキサン(T)を含有する。ハードコート剤組成物におけるオルガノポリシロキサンの含有量は、溶媒を除く組成物(以下、必要に応じて「不揮発成分」という)全量に対して、50〜100質量%であることが好ましく、60〜95質量%であることがより好ましい。本発明において、不揮発成分の量は、150℃で45分間保持した後の質量変化に基づいて測定している。   The hard coat agent composition used in the present invention contains the above curable organopolysiloxane, preferably organopolysiloxane (T). The content of the organopolysiloxane in the hard coat agent composition is preferably 50 to 100% by mass with respect to the total amount of the composition excluding the solvent (hereinafter referred to as “nonvolatile component” as necessary), 60 to More preferably, it is 95 mass%. In the present invention, the amount of the non-volatile component is measured based on a mass change after being held at 150 ° C. for 45 minutes.

(紫外線吸収剤)
本発明の製造方法に用いるハードコート剤組成物が含む紫外線吸収剤としては、紫外線吸収剤濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長220nmにおける吸光度が0.2以上という吸光特性を有するものであれば、特に制限なく用いることができる。樹脂基板の黄変を抑制するために、紫外線吸収剤は、上記と同様の方法で測定した波長350nmの吸光度が0.1以上という吸光特性を有するものであってもよい。紫外線吸収剤は、単独の化合物であっても、複数の化合物の組み合わせであってもよい。複数の化合物の組み合わせからなる場合、紫外線吸収剤混合物として上記の吸光特性を有していればよい。
なお、本明細書において、紫外線吸収剤の吸光度について、単に「波長λnmにおける吸光度」というときは、特に断らない限り、上記と同様の方法で測定した波長λnmにおける吸光度、すなわち、紫外線吸収剤濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長λnmにおける吸光度をいう。
(UV absorber)
As an ultraviolet absorber contained in the hard coat agent composition used in the production method of the present invention, an absorbance at a wavelength of 220 nm measured for an acetonitrile solution having an ultraviolet absorber concentration of 0.001% by mass under a condition of an optical path length of 1 cm is 0.2 or more. If it has the light absorption characteristic, it can use without a restriction | limiting in particular. In order to suppress yellowing of the resin substrate, the ultraviolet absorber may have an absorption characteristic that the absorbance at a wavelength of 350 nm measured by the same method as described above is 0.1 or more. The ultraviolet absorber may be a single compound or a combination of a plurality of compounds. In the case of a combination of a plurality of compounds, it is sufficient that the ultraviolet absorber mixture has the above light absorption characteristics.
In the present specification, when the absorbance of the ultraviolet absorber is simply referred to as “absorbance at wavelength λ nm”, the absorbance at wavelength λ nm measured by the same method as described above, that is, the concentration of ultraviolet absorber is 0 unless otherwise specified. The absorbance at a wavelength of λ nm measured under the condition of an optical path length of 1 cm for a 0.001 mass% acetonitrile solution.

吸光特性を上記の範囲にするため、紫外線吸収剤は、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾイミダゾール系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、ベンジリデンマロネート系紫外線吸収剤等の1種または2種以上を用いることができる。   In order to make the light absorption characteristics within the above range, the ultraviolet absorbers are triazine ultraviolet absorbers, benzophenone ultraviolet absorbers, benzotriazole ultraviolet absorbers, cyanoacrylate ultraviolet absorbers, hydroxybenzoate ultraviolet absorbers, benzimidazoles. 1 type (s) or 2 or more types, such as a type | system | group ultraviolet absorber, a salicylate type ultraviolet absorber, a benzylidene malonate type ultraviolet absorber, can be used.

トリアジン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,4−ビス[ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブチル)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブチル)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル〕−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(4−ヒドロキシブトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−(2−ヒドロキシ−4−ヒドロキシメチルフェニル)−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−〔2−ヒドロキシ−4−(3−ヒドロキシプロポキシ)フェニル〕−4,6−ビス(2−ヒドロキシ−4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン 、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン −2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン −2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシフェニルと[(C10〜C16、主としてC12〜C13のアルキルオキシ)メチル]オキシランとの反応生成物、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチルヘキシル)−グリシド酸エステルとの反応生成物等が挙げられる。   Examples of the triazine-based ultraviolet absorber include 2,4-bis [hydroxy-4-butoxyphenyl] -6- (2,4-dibutoxyphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy -4-hydroxymethylphenyl) -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4-hydroxymethylphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl)- 1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- ( 2-hydroxyethyl) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (2-hydroxyethoxy) phenyl ] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1, 3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3-hydroxypropyl) phenyl] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3- Hydroxypropyl) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3-hydroxypropoxy) phenyl] -4,6- Diphenyl-1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3-hydroxypropoxy) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- 2-hydroxy-4- (4-hydroxybutyl) phenyl] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (4-hydroxybutyl) phenyl] -4,6 -Bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (4-hydroxybutoxy) phenyl] -4,6-diphenyl-1,3,5-triazine 2- [2-hydroxy-4- (4-hydroxybutoxy) phenyl] -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- (2-hydroxy-4- Hydroxymethylphenyl) -4,6-bis (2-hydroxy-4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (2-hydroxyethyl) phenyl] -4, 6-bis (2-hydroxy-4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (2-hydroxyethoxy) phenyl] -4,6-bis (2-hydroxy- 4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3-hydroxypropyl) phenyl] -4,6-bis (2-hydroxy-4-methylphenyl) -1, 3,5-triazine, 2- [2-hydroxy-4- (3-hydroxypropoxy) phenyl] -4,6-bis (2-hydroxy-4-methylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5- Triazine-2 Yl) -5-[(hexyl) oxy] -phenol, 2- (2-hydroxy-4- [1-octyloxycarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3 5-triazine, 2- (4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl) -5-hydroxyphenyl and [(C10-C16, mainly C12-C13 Alkyloxy) methyl] oxirane reaction product, 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis- (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl) ) -Glycidic acid ester and the like.

ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2,2'−ジヒドロキシ−4,4'−ジ(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−4,4'−ジ(2−ヒドロキシエチル)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメトキシ−5,5'−ジ(ヒドロキシメチル)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−3,3'−ジメトキシ−5,5'−ジ(2−ヒドロキシエチル)ベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−3,3'−ジ(ヒドロキシメチル)−5,5'−ジメトキシベンゾフェノン、2,2'−ジヒドロキシ−3,3'−ジ(2−ヒドロキシエチル)−5,5'−ジ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等が挙げられる。   Examples of the benzophenone ultraviolet absorber include 2,2′-dihydroxy-4,4′-di (hydroxymethyl) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-di (2-hydroxyethyl) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-3,3′-dimethoxy-5,5′-di (hydroxymethyl) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-3,3′-dimethoxy-5,5′-di (2-hydroxy) Ethyl) benzophenone, 2,2′-dihydroxy-3,3′-di (hydroxymethyl) -5,5′-dimethoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-3,3′-di (2-hydroxyethyl)- 5,5′-dimethoxybenzophenone, 2,2-dihydroxy-4,4-dimethoxybenzophenone and the like can be mentioned.

ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 としては、例えば、2−〔2'−ヒドロキシ−5'−(ヒドロキシメチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−5'−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−5'−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−メチル−5'−(ヒドロキシメチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−メチル−5'−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−メチル−5'−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−(ヒドロキシメチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−ブチル−5'−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−オクチル−5'−(ヒドロキシメチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−オクチル−5'−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2'−ヒドロキシ−3'−t−オクチル−5'−(3−ヒドロキシプロピル)フェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール等、あるいは2,2'−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(ヒドロキシメチル)フェノール〕、2,2’;−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−ブロモ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−ブロモ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(3−ヒドロキシプロピル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(4−ヒドロキシブチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(4−ヒドロキシブチル)フェノール〕、2,2'−メチレンビス〔6−(5−ブロモ−2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(4−ヒドロキシブチル)フェノール〕、3,3−{2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−1−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕}プロパン、2,2−{2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−1−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシエチル)フェニル〕}ブタン、2,2'−オキシビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕、2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕スルフィド、2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕スルホキシド、2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕スルホン、2,2'−ビス〔6−(2H−ベンゾトリアゾリ−2−イル)−4−(2−ヒドロキシエチル)フェノール〕アミン等が挙げられる。   Examples of the benzotriazole ultraviolet absorber include 2- [2′-hydroxy-5 ′-(hydroxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-5 ′-(2-hydroxyethyl). ) Phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-5 '-(3-hydroxypropyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3'-methyl-5'- (Hydroxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-methyl-5 ′-(2-hydroxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy- 3′-methyl-5 ′-(3-hydroxypropyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5 ′-( Hydroxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-t-butyl-5 ′-(2-hydroxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy -3′-t-butyl-5 ′-(2-hydroxyethyl) phenyl] -5-chloro-2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-t-butyl-5 ′-(3- Hydroxypropyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3′-t-octyl-5 ′-(hydroxymethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 '-T-octyl-5'-(2-hydroxyethyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3'-t-octyl-5 '-(3-hydroxypro ) Phenyl] -2H-benzotriazole or the like, or 2,2′-methylenebis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (hydroxymethyl) phenol], 2,2 ′;-methylenebis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol], 2,2'-methylenebis [6- (5-chloro-2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxy Ethyl) phenol], 2,2'-methylenebis [6- (5-bromo-2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol], 2,2'-methylenebis [6- (2H -Benzotriazoly-2-yl) -4- (3-hydroxypropyl) phenol], 2,2'-methylenebis [6- (5-chloro-2H-benzoto) Reazoly-2-yl) -4- (3-hydroxypropyl) phenol], 2,2′-methylenebis [6- (5-bromo-2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (3-hydroxypropyl) phenol ], 2,2'-methylenebis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (4-hydroxybutyl) phenol], 2,2'-methylenebis [6- (5-chloro-2H-benzotriazoly- 2-yl) -4- (4-hydroxybutyl) phenol], 2,2′-methylenebis [6- (5-bromo-2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (4-hydroxybutyl) phenol], 3,3- {2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -1-hydroxy-4- (2-hydroxyethyl) phenyl]} propane, 2- {2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -1-hydroxy-4- (2-hydroxyethyl) phenyl]} butane, 2,2′-oxybis [6- (2H -Benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol], 2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol] sulfide, 2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol] sulfoxide, 2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl)- 4- (2-hydroxyethyl) phenol] sulfone, 2,2′-bis [6- (2H-benzotriazoly-2-yl) -4- (2-hydroxyethyl) phenol] amine, and the like. I can get lost.

シアノアクリレート系紫外線吸収剤としては、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、エチル−2−シアノ−3,3'−ジフェニルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the cyanoacrylate ultraviolet absorber include 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3′-diphenyl acrylate, ethyl-2-cyano-3,3′-diphenyl acrylate, and the like.

ヒドロキシベンゾエート系紫外線吸収剤としては、フェニルサルシレート、4−t−ブチルフェニルサルシレート、2,5−t−ブチル−4−ヒドロキシ安息香酸n−ヘキサデシルエステル、2,4−ジ−t−ブチルフェニル−3’,5−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシベンゾエート等が挙げられる。   Hydroxybenzoate UV absorbers include phenyl salicylate, 4-t-butylphenyl salicylate, 2,5-t-butyl-4-hydroxybenzoic acid n-hexadecyl ester, 2,4-di-t -Butylphenyl-3 ', 5-di-t-butyl-4'-hydroxybenzoate and the like.

ベンゾイミダゾール系紫外線吸収剤としては、フェニルベンズイミダゾール−5−スルホン酸およびその塩、フェニレン−ビス−ベンゾイミダゾール−テトラスルホン酸およびその塩等が挙げられる。   Examples of the benzimidazole ultraviolet absorber include phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid and its salt, phenylene-bis-benzimidazole-tetrasulfonic acid and its salt, and the like.

サリシレート系紫外線吸収剤としては、p−tert−ブチルフェニルサリシレート、フェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等が挙げられる。   Examples of salicylate ultraviolet absorbers include p-tert-butylphenyl salicylate, phenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, and the like.

ベンジリデンマロネート系紫外線吸収剤としては、ジメチル−4−メトキシベンジリデンマロネート、テトラエチル−2,2’−(1,4−フェニレン−ジメチリデン)−ビスマロネート等が挙げられる。   Examples of the benzylidene malonate ultraviolet absorber include dimethyl-4-methoxybenzylidene malonate, tetraethyl-2,2 '-(1,4-phenylene-dimethylidene) -bismalonate, and the like.

本発明の製造方法に好適な紫外線吸収剤の具体例を、構造式、吸光度A220(株式会社島津製作所製 分光光度計 SolidSpec−3700DUVを用いて、濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmで測定した波長220nmにおける吸光度)、市販品の例とともに以下に示す。 Specific examples of UV absorbers suitable for the production method of the present invention are structural formulas, absorbance A 220 (Spectraphotometer SolidSpec-3700DUV manufactured by Shimadzu Corporation, optical path length for acetonitrile solution having a concentration of 0.001% by mass. The absorbance at a wavelength of 220 nm measured at 1 cm) is shown below together with examples of commercially available products.

まず、トリアジン系紫外線吸収剤として、下記構造式(1)で示される2−[4−(4,6−ビス−ビフェニル−4−イル−[1,3,5]トリアジン−2−イル)−3−ヒドロキシ−フェノキシ]−プロピオン酸 6−メチル−ヘプチル エステル(吸光度A220:0.41、市販品:TINUVIN 479(商品名、チバ・ジャパン社製)等)、下記構造式(2)で示される2−[4−(4,6−ビス−{2−ヒドロキシ−4−[1−(6−メチル−ヘプチルオキシカルボニル)−エトキシ]−フェニル}−[1,3,5]トリアジン−2−イル)−3−ヒドロキシ−フェノキシ]−プロピオン酸 6−メチル−ヘプチル エステル(吸光度A220:0.27、市販品:CGL777(商品名、チバ・ジャパン社製)等)、下記構造式(3)で示される2−(4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヒドロキシフェニルとオキシランとの反応生成物(吸光度A220:0.25、市販品:TINUVIN 400(商品名、チバ・ジャパン社製)等)、下記構造式(4)で示される2,4−ビス[2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル]−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン(吸光度A220:0.46、市販品:TINUVIN 460(商品名、チバ・ジャパン社製)等)、下記構造式(5)で示される2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジンと(2−エチルへキシル)−グリシド酸エステルの反応生成物(吸光度A220:0.40、市販品:TINUVIN 405(商品名、チバ・ジャパン社製)等)が挙げられる。 First, as a triazine UV absorber, 2- [4- (4,6-bis-biphenyl-4-yl- [1,3,5] triazin-2-yl)-represented by the following structural formula (1): 3-Hydroxy-phenoxy] -propionic acid 6-methyl-heptyl ester (absorbance A 220 : 0.41, commercially available product: TINUVIN 479 (trade name, manufactured by Ciba Japan), etc.), represented by the following structural formula (2) 2- [4- (4,6-bis- {2-hydroxy-4- [1- (6-methyl-heptyloxycarbonyl) -ethoxy] -phenyl}-[1,3,5] triazine-2- yl) -3-hydroxy - phenoxy] - propionic acid 6-methyl - heptyl ester (absorbance A 220: 0.27, commercially available: CGL777 (trade name, manufactured by Ciba Japan K.K.), etc.), the following structural formula Represented by 3) 2- (4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl) -5-hydroxyphenyl and the reaction product of oxirane (absorbance A 220 : 0.25, commercially available product: TINUVIN 400 (trade name, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.), etc., 2,4-bis [2-hydroxy-4-butoxyphenyl] -6 represented by the following structural formula (4) (2,4-dibutoxyphenyl) -1,3,5-triazine (absorbance A 220 : 0.46, commercially available product: TINUVIN 460 (trade name, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.)), the following structural formula (5) Reaction of 2- (2,4-dihydroxyphenyl) -4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine and (2-ethylhexyl) -glycidic acid ester represented by Product (absorbance 220: 0.40, commercially available products: TINUVIN 405 (trade name, manufactured by Ciba Japan Co., Ltd.) and the like).

Figure 2016016338
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Figure 2016016338
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また、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、下記構造式(6)で示される4,6−ジベンゾイルレゾルシノール(DBR)(吸光度A220:0.36)、下記構造式(7)で示される2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン(DHBP)(吸光度A220:0.62)等が挙げられる。 Further, as a benzophenone-based ultraviolet absorber, 4,6-dibenzoylresorcinol (DBR) (absorbance A 220 : 0.36) represented by the following structural formula (6), 2,4 represented by the following structural formula (7) - dihydroxybenzophenone (DHBP) (absorbance A 220: 0.62) and the like.

Figure 2016016338
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さらに、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、下記構造式(8)で示されるオクチル−3−[3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)プロピル]プロピオネート(吸光度A220:0.44、市販品:TINUVIN 109(商品名、チバ・ジャパン社製)等)、下記構造式(9)で示される2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール(吸光度A220:0.58、市販品:TINUVIN 928(商品名、チバ・ジャパン社製)等)等が挙げられる。 Furthermore, as a benzotriazole ultraviolet absorber, octyl-3- [3-tert-butyl-4-hydroxy-5- (5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl) represented by the following structural formula (8) Propyl] propionate (absorbance A 220 : 0.44, commercially available product: TINUVIN 109 (trade name, manufactured by Ciba Japan), etc.), 2- (2H-benzotriazol-2-yl represented by the following structural formula (9) ) -6- (1-methyl-1-phenylethyl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (absorbance A 220 : 0.58, commercial product: TINUVIN 928 (trade name, Ciba)・ Made in Japan))) and the like.

Figure 2016016338
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これらの紫外線吸収剤のなかでも、2−[4−(4,6−ビス−ビフェニル−4−イル−[1,3,5]トリアジン−2−イル)−3−ヒドロキシ−フェノキシ]−プロピオン酸6−メチル−ヘプチル エステル、2−[4−(4,6−ビス−{2−ヒドロキシ−4−[1−(6−メチル−ヘプチルオキシカルボニル)−エトキシ]−フェニル}−[1,3,5]トリアジン−2−イル)−3−ヒドロキシ−フェノキシ]−プロピオン酸 6−メチル−ヘプチル エステル、4,6−ジベンゾイルレゾルシノール、オクチル−3−[3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)プロピル]プロピオネート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノールが、吸光度A220が高い上、350nmの吸光度も高いため、より好ましく用いられる。 Among these UV absorbers, 2- [4- (4,6-bis-biphenyl-4-yl- [1,3,5] triazin-2-yl) -3-hydroxy-phenoxy] -propionic acid 6-methyl-heptyl ester, 2- [4- (4,6-bis- {2-hydroxy-4- [1- (6-methyl-heptyloxycarbonyl) -ethoxy] -phenyl}-[1,3 5] Triazin-2-yl) -3-hydroxy-phenoxy] -propionic acid 6-methyl-heptyl ester, 4,6-dibenzoylresorcinol, octyl-3- [3-tert-butyl-4-hydroxy-5 (5-Chloro-2H-benzotriazol-2-yl) propyl] propionate, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -6- (1-methyl-1-phenyl) Chill) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol, on the absorbance A 220 is high, since high 350nm absorbance is more preferably used.

ハードコート剤組成物中の紫外線吸収剤の含有量は、特に制限はされないが、通常、オルガノポリシロキサン100質量部に対して、1〜15質量部である。Xeエキシマ光照射による硬化反応が速やかに、かつ十分に進行するよう、紫外線吸収剤は、オルガノポリシロキサン100質量部に対して、2〜5質量部が好ましく、3〜5質量部がより一層好ましい。 Although content in particular of the ultraviolet absorber in a hard-coat agent composition is not restrict | limited, Usually, it is 1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of organopolysiloxane. The ultraviolet absorber is preferably 2 to 5 parts by mass, more preferably 3 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane so that the curing reaction by Xe 2 excimer light irradiation proceeds promptly and sufficiently. preferable.

(任意成分)
本発明に用いるハードコート剤組成物には、上記オルガノポリシロキサンおよび紫外線吸収剤の他に、種々の添加剤が含まれていてもよい。例えば、本発明のハードコート層付き樹脂基板のハードコート層の耐擦傷性をさらに向上させるためには、シリカ微粒子が含まれるハードコート剤組成物が好ましい。このために、ハードコート剤組成物にコロイダルシリカを配合することが好ましい。コロイダルシリカとは、シリカ微粒子が、水またはメタノール、エタノール、イソブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶媒中に分散されたものをいう。
(Optional component)
The hard coat agent composition used in the present invention may contain various additives in addition to the organopolysiloxane and the ultraviolet absorber. For example, in order to further improve the scratch resistance of the hard coat layer of the resin substrate with a hard coat layer of the present invention, a hard coat agent composition containing silica fine particles is preferable. For this reason, it is preferable to add colloidal silica to the hard coat agent composition. Colloidal silica refers to silica fine particles dispersed in water or an organic solvent such as methanol, ethanol, isobutanol, or propylene glycol monomethyl ether.

シリカ微粒子は、上記オルガノポリシロキサンの製造過程で、原料のモノマーに配合することもできる。コロイダルシリカを含む反応系中でオルガノポリシロキサンを製造することにより、シリカ微粒子を含むオルガノポリシロキサンが得られる。例えば、コロイダルシリカにTモノマーと必要により水や酸触媒を添加し、コロイダルシリカの分散媒中で前記のようにオルガノポリシロキサンを製造することができる。このようにして得られたオルガノポリシロキサンを使用して、シリカ微粒子を含む本発明に用いるハードコート剤組成物を製造することができる。   The silica fine particles can also be blended with the raw material monomer in the production process of the organopolysiloxane. By producing organopolysiloxane in a reaction system containing colloidal silica, an organopolysiloxane containing silica fine particles can be obtained. For example, a T monomer and, if necessary, water or an acid catalyst are added to colloidal silica, and the organopolysiloxane can be produced in the colloidal silica dispersion medium as described above. By using the organopolysiloxane thus obtained, a hard coat agent composition used in the present invention containing silica fine particles can be produced.

本発明に係るハードコート剤組成物に用いる上記シリカ微粒子は、平均粒径(BET法)が1〜100nmであることが好ましい。平均粒径が100nmを超えると、粒子が光を乱反射するため、得られるハードコート層の曇価の値が大きくなり、光学品質上好ましくない場合がある。平均粒径は5〜40nmであることがより好ましい。これは、ハードコート層に耐擦傷性を付与しつつ、ハードコート層の透明性を保持するためである。コロイダルシリカは水分散型および有機溶剤分散型のどちらも使用できるが、水分散型を使用することが好ましい。酸性水溶液中で分散させたコロイダルシリカを用いることがより好ましい。コロイダルシリカには、アルミナゾル、チタンゾル、セリアゾル等のシリカ微粒子以外の無機質微粒子を含有させることもできる。   The silica fine particles used in the hard coat agent composition according to the present invention preferably have an average particle size (BET method) of 1 to 100 nm. If the average particle diameter exceeds 100 nm, the particles diffusely reflect light, and thus the value of the haze value of the obtained hard coat layer becomes large, which may be undesirable in terms of optical quality. The average particle size is more preferably 5 to 40 nm. This is to maintain the transparency of the hard coat layer while imparting scratch resistance to the hard coat layer. Although colloidal silica can use both a water dispersion type and an organic solvent dispersion type, it is preferable to use a water dispersion type. It is more preferable to use colloidal silica dispersed in an acidic aqueous solution. Colloidal silica may contain inorganic fine particles other than silica fine particles such as alumina sol, titanium sol, and ceria sol.

本発明に用いるハードコート剤組成物におけるシリカ微粒子の含有量としては、溶媒を除く組成物(不揮発成分)全量に対して、1〜50質量%となる量が好ましく、5〜40質量%となる量がより好ましい。本発明に用いるハードコート剤組成物における不揮発成分中のシリカ微粒子の含有量が1質量%未満では、得られるハードコート層において十分な耐擦傷性を確保できないことがあり、前記含有量が50質量%を越えると、不揮発成分中の、オルガノポリシロキサンの割合が低くなりすぎて、オルガノポリシロキサンの硬化による硬化膜形成が困難になる、最終的に得られるハードコート層にクラックが発生する、シリカ微粒子同士の凝集が起こってハードコート層の透明性が低下する等のおそれがある。   As content of the silica fine particle in the hard-coat agent composition used for this invention, the quantity used as 1-50 mass% is preferable with respect to the composition (nonvolatile component) whole quantity except a solvent, and it becomes 5-40 mass%. The amount is more preferred. If the content of the silica fine particles in the non-volatile component in the hard coat agent composition used in the present invention is less than 1% by mass, sufficient scratch resistance may not be ensured in the resulting hard coat layer, and the content is 50% by mass. If it exceeds 50%, the proportion of the organopolysiloxane in the non-volatile component becomes too low, and it becomes difficult to form a cured film by curing the organopolysiloxane, and cracks occur in the finally obtained hard coat layer, silica. There is a risk that the transparency of the hard coat layer is reduced due to aggregation of the fine particles.

また、本発明に用いるハードコート剤組成物は、塗工性向上の目的で、消泡剤や粘性調整剤等の添加剤を含んでいてもよく、プライマー層等への密着性向上の目的で密着性付与剤等の添加剤を含んでいてもよく、塗工性および得られる塗膜の平滑性を向上させる目的でレベリング剤を添加剤として含んでいてもよい。これらの添加剤の配合量は、オルガノポリシロキサン100質量部に対して、各添加剤成分毎に0.01〜2質量部となる量が好ましい。また、本発明に用いるハードコート剤組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、染料、顔料、フィラー等を含んでいてもよい。   In addition, the hard coat agent composition used in the present invention may contain additives such as an antifoaming agent and a viscosity modifier for the purpose of improving the coatability, and for the purpose of improving the adhesion to the primer layer and the like. Additives such as an adhesion-imparting agent may be included, and a leveling agent may be included as an additive for the purpose of improving the coatability and smoothness of the resulting coating film. The amount of these additives is preferably 0.01 to 2 parts by mass for each additive component with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane. Moreover, the hard-coat agent composition used for this invention may contain dye, a pigment, a filler, etc. in the range which does not impair the objective of this invention.

本発明においては、常温でのハードコート剤組成物のゲル化を防止し、保存安定性を増すために、ハードコート剤組成物のpHを3.0〜6.0に調整することが好ましく、4.0〜5.5に調整することがより好ましい。pHが2.0以下または7.0以上の条件下では、ケイ素原子に結合した水酸基が極めて不安定であるため保存に適さない。pH調整の手法としては、酸の添加、硬化触媒の含有量の調整等が挙げられる。酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。   In the present invention, in order to prevent gelation of the hard coat agent composition at room temperature and increase the storage stability, it is preferable to adjust the pH of the hard coat agent composition to 3.0 to 6.0, It is more preferable to adjust to 4.0 to 5.5. Under conditions where the pH is 2.0 or lower or 7.0 or higher, the hydroxyl group bonded to the silicon atom is extremely unstable, and thus is not suitable for storage. Examples of the pH adjustment method include addition of an acid and adjustment of the content of the curing catalyst. Examples of acids include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, nitrous acid, perchloric acid, sulfamic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, lactic acid, p-toluene Examples include organic acids such as sulfonic acid.

本発明に用いるハードコート剤組成物は、通常、必須成分であるオルガノポリシロキサンおよび紫外線硬化剤、ならびに任意成分である種々の添加剤等が溶媒中に溶解、分散した形態で調製される。前記ハードコート剤組成物中の全不揮発成分が溶媒に安定に溶解、分散することが必要であり、そのために溶媒は、好ましくは20質量%以上、より好ましくは50質量%以上のアルコールを含有する。   The hard coat agent composition used in the present invention is usually prepared in a form in which an organopolysiloxane and an ultraviolet curing agent, which are essential components, and various additives, which are optional components, are dissolved and dispersed in a solvent. It is necessary for all the non-volatile components in the hard coat agent composition to be stably dissolved and dispersed in a solvent. For this reason, the solvent preferably contains 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more of alcohol. .

上記アルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、および2−ブトキシエタノール等が好ましく、これらのなかでも、オルガノポリシロキサンの溶解性が良好な点、塗工性が良好な点から、沸点が80〜160℃のアルコールが好ましい。具体的には、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、および2−ブトキシエタノールが好ましい。   Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl- 2-Pentanol, 2-butoxyethanol, and the like are preferable. Among these, alcohol having a boiling point of 80 to 160 ° C. is preferable from the viewpoint of good solubility of the organopolysiloxane and good coating property. Specifically, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2- Pentanol and 2-butoxyethanol are preferred.

また、本発明に係るハードコート剤組成物に用いる溶媒としては、オルガノポリシロキサンを製造する際に、原料モノマー、例えばアルキルトリアルコキシシランを加水分解することに伴って発生する低級アルコール等や、水分散型コロイダルシリカ中の水で加水分解反応に関与しない水分、有機溶媒分散系のコロイダルシリカを使用した場合にはその分散有機溶媒も含まれる。   The solvent used in the hard coat agent composition according to the present invention includes a lower alcohol generated by hydrolyzing a raw material monomer, for example, an alkyltrialkoxysilane, and water when producing an organopolysiloxane, In the case of using water in the dispersed colloidal silica that does not participate in the hydrolysis reaction and colloidal silica in an organic solvent dispersion system, the dispersed organic solvent is also included.

さらに、本発明に用いるハードコート剤組成物においては、上記以外の溶媒として、水/アルコールと混和することができるアルコール以外の他の溶媒を併用してもよい。このような溶媒としては、アセトン、アセチルアセトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類等が挙げられる。   Furthermore, in the hard-coat agent composition used for this invention, you may use together other solvents other than the alcohol which can be mixed with water / alcohol as a solvent other than the above. Examples of such solvents include ketones such as acetone and acetylacetone; esters such as ethyl acetate and isobutyl acetate; ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and diisopropyl ether.

本発明に係るハードコート剤組成物において用いる溶媒の量は、ハードコート剤組成物中の全不揮発成分100質量部に対して、50〜3000質量部であることが好ましく、150〜2000質量部であることがより好ましい。   The amount of the solvent used in the hard coat agent composition according to the present invention is preferably 50 to 3000 parts by mass, and 150 to 2000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all nonvolatile components in the hard coat agent composition. More preferably.

本発明に用いるハードコート剤組成物は、上記説明した各種成分を通常の方法で、均一に混合することで得られる。   The hard coat agent composition used in the present invention can be obtained by uniformly mixing the various components described above by ordinary methods.

(1−3)塗布・硬化
本発明の製造方法の(1)硬化膜形成工程においては、上記のようにして調製したハードコート剤組成物を上記の樹脂基板の少なくとも一方の面上に塗布してハードコート剤組成物の塗膜を形成し、得られる塗膜を硬化させる。ハードコート層付き樹脂基板が、樹脂基板とハードコート層の間にプライマー層等の各種機能層を有する場合は、プライマー層等の機能層上にハードコート剤組成物を塗布し、硬化させる。
(1-3) Application / Curing In the (1) cured film forming step of the production method of the present invention, the hard coat agent composition prepared as described above is applied onto at least one surface of the resin substrate. Then, a coating film of the hard coating agent composition is formed, and the resulting coating film is cured. When the resin substrate with a hard coat layer has various functional layers such as a primer layer between the resin substrate and the hard coat layer, the hard coat agent composition is applied on the functional layer such as the primer layer and cured.

上記ハードコート剤組成物を塗布する方法としては、特に限定されないが、スプレーコート法、ディップコート法、フローコート法等の通常の塗工方法が挙げられる。用いる塗工方法に応じて、ハードコート剤組成物の粘度、固形分濃度等を適宜調整することが好ましい。   Although it does not specifically limit as a method of apply | coating the said hard-coat agent composition, Normal coating methods, such as a spray coat method, a dip coat method, a flow coat method, are mentioned. It is preferable to appropriately adjust the viscosity, solid content concentration and the like of the hard coat agent composition according to the coating method to be used.

ハードコート剤組成物を塗布後、必要に応じて乾燥操作を行ってもよい。乾燥は、上記のようにして樹脂基板上にハードコート剤組成物を塗布した後、この塗布層を、例えば、常温乃至50℃未満の温度条件下に一定時間、例えば1分〜0.5時間程度置くことで行われ、これにより塗布層中の溶媒の一部または全部除去される。溶媒の乾燥条件としては、連続塗工プロセスへの適用の観点からは、常温〜40℃の温度条件で1分〜10分が好ましい。溶媒の除去は、減圧度を調整しながら真空乾燥等により行ってもよい。   You may perform drying operation as needed after apply | coating a hard-coat agent composition. For drying, after the hard coating agent composition is applied onto the resin substrate as described above, the coating layer is subjected to, for example, room temperature to a temperature of less than 50 ° C. for a certain time, for example, 1 minute to 0.5 hour. It is carried out by placing it to a certain extent, whereby part or all of the solvent in the coating layer is removed. As a drying condition of the solvent, from the viewpoint of application to a continuous coating process, 1 minute to 10 minutes is preferable under a temperature condition of room temperature to 40 ° C. The solvent may be removed by vacuum drying or the like while adjusting the degree of vacuum.

ハードコート剤組成物を樹脂基板等の表面に塗布して形成される塗膜の厚さ(硬化前の厚さ)は、組成物における固形分濃度による。硬化後の膜厚が所定の範囲内になるように、固形分濃度を勘案する等して、適宜調整することが好ましい。   The thickness (thickness before curing) of the coating film formed by applying the hard coat agent composition to the surface of a resin substrate or the like depends on the solid content concentration in the composition. It is preferable to adjust the solid content appropriately so that the film thickness after curing is within a predetermined range.

樹脂基板上に施される硬化膜の膜厚は、以下に説明する硬化後の状態で、0.1μm以上20μm以下であることが好ましく、1μm以上10μm以下であることがより好ましく、2μm以上〜10μm以下であることが特に好ましい。本発明の製造方法においては、上記塗膜の硬化後、得られる硬化膜に対して、さらに施される(2)酸化処理/熱処理によって膜厚は変化することはない。したがって、以下の硬化後の膜厚、すなわち硬化膜の膜厚を、最終的に得られるハードコート層の最終膜厚として扱ってよい。ハードコート層の膜厚が小さすぎると、本発明の製造方法によっても、十分な耐擦傷性を確保することが困難である可能性がある。一方、ハードコート層の膜厚が大きすぎると、クラックや剥離が発生しやすくなるおそれがある。したがって、十分な耐擦傷性を確保しつつ、クラックや剥離の発生を抑制するためには、硬化膜の膜厚(すなわち、プライマー層等の機能層の膜厚を除いたハードコート層の膜厚)は、0.1μm以上20μm以下であることが好ましい。   The film thickness of the cured film applied on the resin substrate is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less, more preferably 1 μm or more and 10 μm or less in the state after curing described below, and more preferably 2 μm or more and 2 μm or more. A thickness of 10 μm or less is particularly preferable. In the production method of the present invention, the film thickness is not changed by (2) oxidation treatment / heat treatment further applied to the obtained cured film after the coating film is cured. Therefore, the film thickness after curing, that is, the film thickness of the cured film may be treated as the final film thickness of the hard coat layer finally obtained. If the thickness of the hard coat layer is too small, it may be difficult to ensure sufficient scratch resistance even by the production method of the present invention. On the other hand, if the thickness of the hard coat layer is too large, cracks and peeling may occur easily. Therefore, in order to suppress the occurrence of cracks and peeling while ensuring sufficient scratch resistance, the film thickness of the cured film (that is, the film thickness of the hard coat layer excluding the film thickness of the functional layer such as the primer layer) ) Is preferably 0.1 μm or more and 20 μm or less.

このようにして上記樹脂基板等の少なくとも一方の面上に形成されたハードコート剤組成物の塗膜に、次いで、Xeエキシマ光照射処理を施すことによって、上記オルガノポリシロキサンを硬化させる。なお、本明細書において、「ハードコート剤組成物が硬化する」という場合があるが、これはハードコート剤組成物に含まれるオルガノポリシロキサンが硬化することをいう。 Thus, the organopolysiloxane is cured by subjecting the coating film of the hard coat agent composition formed on at least one surface of the resin substrate or the like to Xe 2 excimer light irradiation treatment. In the present specification, there is a case where “the hard coat agent composition is cured”, which means that the organopolysiloxane contained in the hard coat agent composition is cured.

本発明の製造方法においては、任意に行われる乾燥の後、ハードコート剤組成物の塗膜を硬化させるために従来行われていた熱処理を行わずに、Xeエキシマ光照射処理を施し、この処理のみによって硬化膜を形成する。 In the production method of the present invention, after the optional drying, the Xe 2 excimer light irradiation treatment is performed without performing the heat treatment conventionally performed to cure the coating film of the hard coating agent composition, A cured film is formed only by treatment.

このXeエキシマ光照射処理で使用されるXeエキシマ光は、波長172nmの紫外線である。樹脂基板等の表面に形成された塗膜には、前述したように、波長220nmにおける吸光度が0.2以上である紫外線吸収剤を含むため、Xeエキシマ光を照射することにより、紫外線吸収剤とともに塗膜に含まれるオルガノポリシロキサンが縮合硬化し硬化膜が形成される。すなわち、ケイ素原子に結合する水酸基間で縮合反応が生じ、シロキサン結合による三次元構造が形成される。また、同時に、塗膜の表面及び内部に存在するケイ素原子と炭素原子の結合が特異的に切断され、Si・のようなラジカルが発生する。すなわち、塗膜には、原料のオルガノポリシロキサンに由来する、1価の有機基、例えば、メチル基、エチル基等のアルキル基がケイ素原子に結合した−SiCHや−SiC等が存在し、特に塗膜の表面には数多く存在する。Xeエキシマ光を照射することにより、これらのケイ素原子と炭素原子の結合の全部または一部が切断される。ここで発生したSiラジカルは、後述するように、この後の工程で酸化され、ケイ素原子に水酸基が結合した状態となり、さらにこれらの水酸基が縮合して、より高硬度の硬化膜となる。 Xe 2 excimer light used in this Xe 2 excimer light irradiation treatment, an ultraviolet wavelength 172 nm. As described above, the coating film formed on the surface of a resin substrate or the like contains an ultraviolet absorber having an absorbance at a wavelength of 220 nm of 0.2 or more. Therefore, by irradiating Xe 2 excimer light, the ultraviolet absorber At the same time, the organopolysiloxane contained in the coating film is condensed and cured to form a cured film. That is, a condensation reaction occurs between hydroxyl groups bonded to silicon atoms, and a three-dimensional structure is formed by siloxane bonds. At the same time, the bond between silicon atoms and carbon atoms present on the surface and inside of the coating film is specifically cleaved to generate radicals such as Si. That is, the coating film has a monovalent organic group derived from the raw material organopolysiloxane, such as —SiCH 3 or —SiC 2 H 5 in which an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group is bonded to a silicon atom. Present, especially on the surface of the coating. By irradiating with Xe 2 excimer light, all or part of the bond between these silicon atoms and carbon atoms is broken. As will be described later, the Si radicals generated here are oxidized in a subsequent process to be in a state where hydroxyl groups are bonded to silicon atoms, and these hydroxyl groups are condensed to form a hardened film with higher hardness.

なお、このように本発明の製造方法においては、塗膜を硬化させる手段として、Xeエキシマ光の照射を用いているが、これは、波長172nmのXeエキシマ光が、他の波長の紫外線に比べ、オルガノポリシロキサンを速やか、かつ十分に縮合硬化させるとともに、ケイ素原子と炭素原子の結合を効果的に切断することができることによる。 In this way, in the production method of the present invention, Xe 2 excimer light irradiation is used as a means for curing the coating film. This is because Xe 2 excimer light having a wavelength of 172 nm is irradiated with ultraviolet rays having other wavelengths. In comparison with the above, the organopolysiloxane can be condensed and cured quickly and sufficiently, and the bond between the silicon atom and the carbon atom can be effectively cut.

ここで、上記塗膜表面にXeエキシマ光を照射する際に、雰囲気中に酸素が存在すると、酸素がXeエキシマ光を選択的に吸収することから、塗膜表面に到達するXeエキシマ光の量が減少し、縮合反応が十分に進まず、ケイ素原子−炭素原子結合を切断する効率も低下する。また、酸素はXeエキシマ光の照射によりオゾンに変換され、この発生したオゾンが塗膜表面や、プライマー層、さらには樹脂基板の劣化を引き起こすことがある。したがって、樹脂基板上に形成されたハードコート剤組成物の塗膜へのXeエキシマ光照射は、低酸素濃度雰囲気下、好ましくは、酸素濃度が5体積%以下、より好ましく3体積%以下、より一層好ましくは1体積%以下の雰囲気下で行われる。具体的には、Xeエキシマ光を吸収せず、かつXeエキシマ光照射の影響を受けない不活性ガス、例えば、窒素、アルゴン等でガス置換された雰囲気中で行うことが好ましい。ここで、「酸素濃度(体積%)」とは、Xeエキシマ光照射を行う雰囲気における単位体積あたりに存在する酸素の量(容量)を、単位体積に対する百分率で表したものである。 Here, when the surface of the coating film is irradiated with Xe 2 excimer light, if oxygen is present in the atmosphere, oxygen selectively absorbs the Xe 2 excimer light, so that the Xe 2 excimer that reaches the surface of the coating film is reached. The amount of light decreases, the condensation reaction does not proceed sufficiently, and the efficiency of breaking the silicon atom-carbon atom bond also decreases. Oxygen is converted into ozone by irradiation with Xe 2 excimer light, and the generated ozone may cause deterioration of the coating film surface, the primer layer, and further the resin substrate. Therefore, the Xe 2 excimer light irradiation to the coating film of the hard coat agent composition formed on the resin substrate is performed under a low oxygen concentration atmosphere, preferably the oxygen concentration is 5% by volume or less, more preferably 3% by volume or less, More preferably, it is carried out in an atmosphere of 1% by volume or less. Specifically, it is preferably performed in an atmosphere that does not absorb Xe 2 excimer light and is gas-substituted with an inert gas such as nitrogen or argon that is not affected by Xe 2 excimer light irradiation. Here, “oxygen concentration (volume%)” represents the amount (capacity) of oxygen present per unit volume in an atmosphere in which Xe 2 excimer light irradiation is performed, expressed as a percentage of the unit volume.

上記ハードコート剤組成物の塗膜表面に対するXeエキシマ光照射処理においては、塗膜表面におけるXeエキシマ光照射エネルギーが、600〜18000mJ/cmとなる処理であることが好ましく、1800〜12000mJ/cmとなる処理であることがより好ましく、3000〜9000mJ/cmであることが特に好ましい。Xeエキシマ光照射エネルギーが600mJ/cm未満では、縮合反応が十分に進行せず、最終的に得られるハードコート層に十分な耐擦傷性を付与することができないことがある。また、Xeエキシマ光照射エネルギーが18000mJ/cmより大きいと、化収縮による収縮応力に起因するクラック等の発生が促進されることがある。 In the Xe 2 excimer light irradiation treatment on the coating film surface of the hard coating agent composition, it is preferable that the Xe 2 excimer light irradiation energy on the coating film surface is 600 to 18000 mJ / cm 2 , preferably 1800 to 12000 mJ. / Cm 2 is more preferable, and 3000 to 9000 mJ / cm 2 is particularly preferable. When the Xe 2 excimer light irradiation energy is less than 600 mJ / cm 2 , the condensation reaction does not proceed sufficiently, and it may not be possible to impart sufficient scratch resistance to the finally obtained hard coat layer. On the other hand, if the Xe 2 excimer light irradiation energy is larger than 18000 mJ / cm 2 , the occurrence of cracks and the like due to contraction stress due to chemical contraction may be promoted.

本発明の製造方法において、上記ハードコート剤組成物の塗膜表面に対するXeエキシマ光照射は、具体的には、XeエキシマUVランプを用いて行うことができる。XeエキシマUVランプは、特に制限されず、各種用途においてXeエキシマ光を照射するために用いられるXeエキシマUVランプを、本発明の製造方法に用いることができる。このようなXeエキシマUVランプとしては、市販品としてエキシマ照射装置があり、例えば、標準型エキシマ光照射ユニット(放射照度:10mW/cm、ウシオ電機社製)、分離型エキシマ紫外線照射装置(放射照度:35mW/cm、岩崎電気社製)、ランプハウス型エキシマUV光源(E500−172、放射照度:10mW/cm、エキシマ社製)等を用いることが可能であり、樹脂基板の形状に合わせて、適宜選択すればよい。 In the production method of the present invention, Xe 2 excimer light irradiation on the coating film surface of the hard coat agent composition can be performed specifically using an Xe 2 excimer UV lamp. The Xe 2 excimer UV lamp is not particularly limited, and the Xe 2 excimer UV lamp used for irradiating Xe 2 excimer light in various applications can be used in the production method of the present invention. As such a Xe 2 excimer UV lamp, there is an excimer irradiation device as a commercial product. For example, a standard excimer light irradiation unit (irradiance: 10 mW / cm 2 , manufactured by USHIO INC.), A separate excimer ultraviolet irradiation device ( Irradiance: 35 mW / cm 2 , manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.), lamp house type excimer UV light source (E500-172, irradiance: 10 mW / cm 2 , manufactured by Excimer), etc. can be used, and the shape of the resin substrate It may be appropriately selected according to the above.

このようなXeエキシマUVランプを用いてXeエキシマ光照射を行うが、例えば、放射照度:10mW/cmのXeエキシマUVランプを用いて照射処理を行う場合に、硬化膜表面におけるXeエキシマ光照射エネルギーを上記好ましい範囲とするためには、密閉可能なチャンバー内に該ランプを設置し、該ランプから0.1〜10mm程度の距離に、所定の面積を有する上記ハードコート剤組成物の硬化膜を有する樹脂基板を、硬化膜の表面全体に均一にXeエキシマ光照射ができるように、該ランプに硬化膜を対向させて配置し、窒素ガス雰囲気下、1〜30分間のXeエキシマ光照射を行う等の方法が挙げられる。本発明の目的の一つである、連続塗工プロセスへの適用、またそれによる生産性の向上のためには、照射時間を1〜15分にすることが好ましい。 Xe 2 excimer light irradiation is performed using such an Xe 2 excimer UV lamp. For example, when irradiation treatment is performed using an Xe 2 excimer UV lamp having an irradiance of 10 mW / cm 2 , Xe on the cured film surface is used. In order to make the excimer light irradiation energy within the above preferable range, the hard coat agent composition having a predetermined area at a distance of about 0.1 to 10 mm from the lamp by installing the lamp in a sealable chamber A resin substrate having a cured film of the product is disposed so that the cured film faces the lamp so that the entire surface of the cured film can be uniformly irradiated with Xe 2 excimer light, and is placed in a nitrogen gas atmosphere for 1 to 30 minutes. For example, Xe 2 excimer light irradiation may be performed. In order to improve the productivity by applying to a continuous coating process, which is one of the objects of the present invention, the irradiation time is preferably 1 to 15 minutes.

(2)酸化処理/熱処理工程
本発明の製造方法の(2)酸化処理/熱処理工程は、上記Xeエキシマ光照射工程で形成された硬化膜を酸化処理した後、熱処理を施してハードコート層とする工程である。
(2) Oxidation treatment / heat treatment step In the (2) oxidation treatment / heat treatment step of the production method of the present invention, the cured film formed in the Xe 2 excimer light irradiation step is subjected to an oxidation treatment, followed by a heat treatment to form a hard coat layer It is a process.

上記酸化処理は、通常、上記Xeエキシマ光照射工程後の硬化膜を、上記低酸素濃度の雰囲気下から、空気中に取り出すことで十分に行われる。ただし、必要に応じて、エキシマ光照射工程後、すぐに乾燥空気、酸素雰囲気、あるいは水蒸気雰囲気に曝す等の方法により、酸化処理を積極的に行うことも可能である。 The oxidation treatment is usually sufficiently performed by taking the cured film after the Xe 2 excimer light irradiation step into the air from the low oxygen concentration atmosphere. However, if necessary, the oxidation treatment can be actively performed by a method such as exposure to dry air, oxygen atmosphere, or water vapor atmosphere immediately after the excimer light irradiation step.

この酸化処理により、上記Xeエキシマ光照射工程で発生した硬化膜表面のSiラジカルは酸化され、ケイ素原子に水酸基が結合した状態(−SiOH)となる。本発明の製造方法においては、この状態の硬化膜を熱処理に供することにより、硬化膜表面にシロキサン結合を形成させて高硬度の表面を作製することで、十分な耐擦傷性を有するハードコート層を得るものである。 By this oxidation treatment, the Si radicals on the surface of the cured film generated in the Xe 2 excimer light irradiation step are oxidized to be in a state where a hydroxyl group is bonded to a silicon atom (—SiOH). In the production method of the present invention, a hard coat layer having sufficient scratch resistance can be obtained by subjecting the cured film in this state to a heat treatment to form a siloxane bond on the surface of the cured film to produce a high hardness surface. Is what you get.

この熱処理における温度条件としては、樹脂基板の熱変形温度以下であることが好ましい。但し、あまり温度が低すぎると硬化に時間がかかるうえ、十分な硬度が得られないおそれがある。したがって、下限は50℃以上であることが好ましく、60℃以上がより好ましく、70℃以上がより一層好ましい。また、温度が高すぎると、急激にシロキサン結合ができてしまい、クラックの発生に繋がるおそれがある。この観点からは、上限は100℃未満であることが好ましい。具体的には、樹脂基板にビスフェノールA系ポリカーボネート樹脂を用いる場合、50〜140℃の範囲が好ましく、60〜130℃の範囲がより好ましく、80〜100℃の範囲がより一層好ましい。   The temperature condition in this heat treatment is preferably not more than the heat deformation temperature of the resin substrate. However, if the temperature is too low, it takes time to cure and there is a possibility that sufficient hardness cannot be obtained. Therefore, the lower limit is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher, and even more preferably 70 ° C. or higher. On the other hand, if the temperature is too high, a siloxane bond is rapidly formed, which may lead to generation of cracks. From this viewpoint, the upper limit is preferably less than 100 ° C. Specifically, when bisphenol A-based polycarbonate resin is used for the resin substrate, a range of 50 to 140 ° C is preferable, a range of 60 to 130 ° C is more preferable, and a range of 80 to 100 ° C is even more preferable.

また、加熱手段としては、自然対流型恒温器、定温型乾燥器、熱風循環式乾燥器、送風型乾燥器、真空乾燥装置等が用いられる。また、電気炉等も使用できる。さらに赤外線ランプを用いた加熱手段も適宜用いることが可能である。これらの加熱手段は、1種を使用してもよく2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。   As the heating means, a natural convection type thermostat, a constant temperature drier, a hot air circulation drier, a blower drier, a vacuum drier, or the like is used. An electric furnace or the like can also be used. Furthermore, a heating means using an infrared lamp can be used as appropriate. These heating means may be used alone or in combination of two or more.

本発明の製造方法における上記熱処理にかかる時間は、上記酸化処理後の硬化膜表面における−SiOH同士が十分に反応してシロキサン結合(−Si−O−Si−)を形成するような時間であれば特に制限されないが、連続塗工プロセスへの適用の観点からは、1〜30分が好ましく、1〜20分がより好ましく、1〜15分がより一層好ましい。   The time required for the heat treatment in the production method of the present invention is such that -SiOH on the cured film surface after the oxidation treatment sufficiently reacts to form a siloxane bond (-Si-O-Si-). Although it will not restrict | limit in particular, from a viewpoint of application to a continuous coating process, 1 to 30 minutes are preferable, 1 to 20 minutes are more preferable, and 1 to 15 minutes are still more preferable.

(プライマー層の形成)
本発明の製造方法が適用されるハードコート層付き樹脂基板においては、樹脂基板と上記ハードコート層の間にプライマー層を有していてもよく、樹脂基板とハードコート層との密着性向上のためには、プライマー層を有していることが好ましい。プライマー層は、特に限定されないが、本発明においては、アクリル系ポリマー、紫外線吸収剤、および溶媒を含むプライマー組成物を樹脂基板上に塗布し乾燥させることによって形成することが好ましい。
(Formation of primer layer)
In the resin substrate with a hard coat layer to which the production method of the present invention is applied, a primer layer may be provided between the resin substrate and the hard coat layer, which improves the adhesion between the resin substrate and the hard coat layer. Therefore, it is preferable to have a primer layer. The primer layer is not particularly limited, but in the present invention, the primer layer is preferably formed by applying a primer composition containing an acrylic polymer, an ultraviolet absorber, and a solvent on a resin substrate and drying it.

このようなアクリル系ポリマーとしては、アルキル基の炭素数が6以下のアルキル基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルから選ばれる少なくとも1種を「主なモノマー」とするホモポリマーやそれらモノマー同士のコポリマーが好ましい。ここにおいて「主なモノマー」とは、具体的には、原料モノマー全体に対して90〜100モル%有するものを指し、以下同様とする。また、上記主なモノマーと、それ以外のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルの少なくとも1種とのコポリマーも好ましい。前記したそれ以外のモノマーとしては、炭素数7以上のアルキル基や炭素数12以下のシクロアルキル基を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルが挙げられる。また、これらモノマーとともに、官能基含有アルキル基(例えば、ヒドロキシアルキル基)を有するアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルを少量共重合させて得られるコポリマーも使用できる。上記シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基、4−メチルシクロヘキシル基、4−t−ブチルシクロヘキシル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、ジシクロペンテニルオキシエチル基等が挙げられる。   As such an acrylic polymer, a homopolymer having at least one selected from an acrylic acid ester or a methacrylic acid ester having an alkyl group having an alkyl group having 6 or less carbon atoms as a “main monomer”, Copolymers are preferred. Here, the “main monomer” specifically refers to one having 90 to 100 mol% with respect to the whole raw material monomer, and the same shall apply hereinafter. Further, a copolymer of the above main monomer and at least one other acrylic ester or methacrylic ester is also preferable. Examples of the other monomers include acrylic acid esters and methacrylic acid esters having an alkyl group having 7 or more carbon atoms and a cycloalkyl group having 12 or less carbon atoms. In addition to these monomers, copolymers obtained by copolymerizing a small amount of an acrylic ester or methacrylic ester having a functional group-containing alkyl group (for example, a hydroxyalkyl group) can also be used. Examples of the cycloalkyl group include a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, a 4-t-butylcyclohexyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, and a dicyclopentenyloxyethyl group.

これらの中でも、本発明に用いるアクリル系ポリマーとしては、メタクリル酸アルキルエステルから選ばれる1種または2種以上を主なモノマー単位として重合して得られるポリマーが好ましい。さらに、メタクリル酸メチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチル等から選ばれるアルキル基の炭素数が6以下のメタクリル酸アルキルエステルの1種または2種以上を主なモノマーとして重合して得られるホモポリマーまたはコポリマーが好ましく、メタクリル酸メチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸エチル等のホモポリマー、メタクリル酸メチルと、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソブチルから選ばれる1種または2種以上とのコポリマーがより好ましい。   Among these, the acrylic polymer used in the present invention is preferably a polymer obtained by polymerizing one or more selected from methacrylic acid alkyl esters as main monomer units. Further, one or more of alkyl methacrylates having 6 or less carbon atoms in the alkyl group selected from methyl methacrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, ethyl methacrylate, isobutyl methacrylate, etc. Homopolymers or copolymers obtained by polymerization as the main monomer are preferred. Homopolymers such as methyl methacrylate, tert-butyl methacrylate and ethyl methacrylate, methyl methacrylate and n-butyl methacrylate, ethyl methacrylate, methacryl A copolymer with one or more selected from isobutyl acid is more preferable.

その他に、加水分解性シリル基及び/又はSiOH基がC−Si結合を介して結合したアクリル系単量体から選ばれる1種以上を重合/共重合して得られるアクリル系ポリマーも採用できる。   In addition, an acrylic polymer obtained by polymerizing / copolymerizing at least one selected from acrylic monomers in which a hydrolyzable silyl group and / or SiOH group is bonded via a C—Si bond can also be employed.

前記アクリル系単量体としては、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。   Examples of the acrylic monomer include 3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyldimethylmethoxysilane, 3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane, and 3-methacryloyloxypropyl. Examples thereof include methyldiethoxysilane, 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, and 3-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane.

また、プライマー層形成に用いられるこれらのアクリル系ポリマーは、質量平均分子量が20,000以上であることが好ましく、50,000以上がより好ましく、1百万以下のものが好ましく使用される。質量平均分子量がこの範囲にあるアクリル系ポリマーは、プライマー層としての密着性や強度の性能が十分に発揮され好ましい。   The acrylic polymer used for forming the primer layer preferably has a mass average molecular weight of 20,000 or more, more preferably 50,000 or more, and preferably 1 million or less. Acrylic polymers having a weight average molecular weight within this range are preferable because they exhibit sufficient adhesion and strength performance as a primer layer.

プライマー層には、樹脂基板の黄変を抑制するために、紫外線吸収剤が含まれていてもよい。紫外線吸収剤としては、波長350nmの吸光度が0.1以上という吸光特性を有するものが好ましい。紫外線吸収剤は、単独の化合物であっても、複数の化合物の組み合わせであってもよい。複数の化合物の組み合わせからなる場合、紫外線吸収剤混合物として上記の吸光特性を有していればよい。   The primer layer may contain an ultraviolet absorber in order to suppress yellowing of the resin substrate. As the ultraviolet absorber, those having a light absorption property that the absorbance at a wavelength of 350 nm is 0.1 or more are preferable. The ultraviolet absorber may be a single compound or a combination of a plurality of compounds. In the case of a combination of a plurality of compounds, it is sufficient that the ultraviolet absorber mixture has the above light absorption characteristics.

吸光特性を上記の範囲にするため、紫外線吸収剤は、本発明のハードコート剤組成物に含まれる紫外線吸収剤と同様のもの、すなわち、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、ヒドロキシベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾイミダゾール系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、ベンジリデンマロネート系紫外線吸収剤等の1種または2種以上を用いることができる。プライマー層中の紫外線吸収剤の含有量は、アクリル系ポリマー等の樹脂成分100質量部に対して、1〜50質量部であることが好ましく、1〜30質量部がより好ましい。   In order to make the light absorption characteristics within the above range, the ultraviolet absorber is the same as the ultraviolet absorber contained in the hard coat agent composition of the present invention, that is, a triazine ultraviolet absorber, a benzophenone ultraviolet absorber, and a benzotriazole. Use one or more of UV-based UV absorbers, cyanoacrylate-based UV absorbers, hydroxybenzoate-based UV absorbers, benzimidazole-based UV absorbers, salicylate-based UV absorbers, benzylidene malonate-based UV absorbers, etc. Can do. The content of the ultraviolet absorber in the primer layer is preferably 1 to 50 parts by mass and more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component such as an acrylic polymer.

プライマー層は、さらに光安定剤等を含んでもよい。光安定剤としては、ヒンダードアミン類、;ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、ニッケルコンプレクス−3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカーバメート等のニッケル錯体が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。プライマー層中の光安定剤の含有量は、アクリル系ポリマー等の樹脂成分100質量部に対して、0.1〜50質量部であることが好ましく、0.1〜10質量部が特に好ましい。   The primer layer may further contain a light stabilizer and the like. Examples of the light stabilizer include hindered amines; nickel complexes such as nickel bis (octylphenyl) sulfide, nickel complex-3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl phosphate monoethylate, nickel dibutyldithiocarbamate, and the like. . Two or more of these may be used in combination. The content of the light stabilizer in the primer layer is preferably 0.1 to 50 parts by mass, particularly preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of a resin component such as an acrylic polymer.

プライマー層形成に用いるプライマー組成物には、通常、溶媒が含まれる。溶媒としては、前記アクリル系ポリマーを安定に溶解することが可能な溶媒であれば、特に限定されない。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メトキシエチル等のエステル類;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−ブトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ガソリン、軽油、灯油等の炭化水素類;アセトニトリル、ニトロメタン、水等が挙げられる。これらは2種以上を併用してもよい。   The primer composition used for forming the primer layer usually contains a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the acrylic polymer stably. Specifically, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and 1,2-dimethoxyethane; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and methoxyethyl acetate Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol, 1 Alcohols such as methoxy-2-propanol and diacetone alcohol; hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, isoctane, benzene, toluene, xylene, gasoline, light oil, kerosene; acetonitrile, nitromethane, water, etc. It is done. Two or more of these may be used in combination.

溶媒の量は、アクリル系ポリマー等の樹脂成分100質量部に対して、50〜10000質量部であることが好ましく、100〜10000質量部が特に好ましい。なお、プライマー組成物中の不揮発成分(固形分)の含有量は、組成物全量に対して0.5〜75質量%であることが好ましく、1〜40質量%であることが特に好ましい。   The amount of the solvent is preferably 50 to 10,000 parts by mass, particularly preferably 100 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component such as an acrylic polymer. In addition, it is preferable that it is 0.5-75 mass% with respect to the composition whole quantity, and, as for content of the non-volatile component (solid content) in a primer composition, it is especially preferable that it is 1-40 mass%.

上記プライマー組成物は、レベリング剤、消泡剤、粘性調整剤等の添加剤をさらに含んでいてもよい。   The primer composition may further contain additives such as a leveling agent, an antifoaming agent, and a viscosity modifier.

プライマー組成物を樹脂基板上に塗布する方法としては、特に限定されないが、スプレーコート法、ディップコート法、フローコート法等が挙げられる。また、乾燥のための加熱条件は、特に限定されないが、50〜140℃で5分〜3時間であることが好ましい。   A method for applying the primer composition onto the resin substrate is not particularly limited, and examples thereof include a spray coating method, a dip coating method, and a flow coating method. Moreover, although the heating conditions for drying are not specifically limited, It is preferable that it is 5 minutes-3 hours at 50-140 degreeC.

上記プライマー組成物を用いて樹脂基板上に形成されるプライマー層は、プライマー層の膜厚が小さすぎると、樹脂基板とハードコート層との密着性を向上させる効果が不十分となることがあるため、樹脂基板とハードコート層とを十分に接着し、前記添加剤の必要量を保持するのに必要な膜厚であればよい。このようなプライマー層の厚さとしては、0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、2μm以上8μm以下であることが特に好ましい。   The primer layer formed on the resin substrate using the primer composition may have an insufficient effect of improving the adhesion between the resin substrate and the hard coat layer if the primer layer is too thin. Therefore, the film thickness may be any film thickness that is necessary for sufficiently bonding the resin substrate and the hard coat layer and maintaining the necessary amount of the additive. The thickness of such a primer layer is preferably from 0.1 μm to 10 μm, particularly preferably from 2 μm to 8 μm.

なお、本発明の製造方法の対象となるハードコート層付き樹脂基板が、上記プライマー層を有する場合には、このようにして形成されたプライマー層上に、上で述べたのと同様にしてハードコート層を形成することで、本発明によりハードコート層付き樹脂基板を製造することができる。   In addition, when the resin substrate with a hard coat layer which is the object of the production method of the present invention has the primer layer, the hard substrate is formed on the primer layer thus formed in the same manner as described above. By forming the coat layer, a resin substrate with a hard coat layer can be produced according to the present invention.

<ハードコート層付き樹脂基板>
上記本発明の製造方法により得られるハードコート層付き樹脂基板は、ハードコート層にシロキサン結合による3次元架橋構造(ネットワーク)が形成されるとともに、表面側にハードコート層内部と比較してシロキサン結合がより強固に形成された構造を有する。このような構造のハードコート層を有するハードコート層付き樹脂基板は、ハードコート層の深さ方向に硬さの傾斜をもち、かつ高硬度の表面を備えているため、全体として、優れた耐擦傷性を有している。
<Resin substrate with hard coat layer>
The resin substrate with a hard coat layer obtained by the production method of the present invention has a three-dimensional cross-linking structure (network) formed by a siloxane bond in the hard coat layer, and a siloxane bond on the surface side compared to the inside of the hard coat layer. Has a structure formed more firmly. The resin substrate with a hard coat layer having a hard coat layer having such a structure has a hardness gradient in the depth direction of the hard coat layer and has a high hardness surface. Has scratching properties.

ここで、本発明のハードコート層付き樹脂基板のような薄膜材料の「硬さ」、すなわち、耐擦傷性といった機械的強度、を求める場合、一般的には微小硬度測定試験を用いて評価を行うことができる。微小硬度測定試験は、測定表面への一定の荷重条件のもとでの圧子の侵入深さから硬さを算出する試験方法であり、これにより、引っかき硬さに対応するマルテンス硬さを知ることができる。
この硬さは耐擦傷性を表す指針となるが、本発明の製造方法より得られるハードコート層付き樹脂基板においては、硬化膜の形成工程において、Xeエキシマ光照射処理のみを行い、熱処理を行っていないにもかかわらず、熱処理、あるいは熱処理後、Xeエキシマ光照射処理を行って硬化膜形成した従来のものと同等もしくはそれ以上のハードコート層表面のマルテンス硬さを有しており、従来のハードコート層付き樹脂基板に匹敵する耐擦傷性を有しているといえる。
Here, when obtaining the “hardness” of a thin film material such as a resin substrate with a hard coat layer of the present invention, that is, mechanical strength such as scratch resistance, evaluation is generally performed using a microhardness measurement test. It can be carried out. The microhardness measurement test is a test method that calculates the hardness from the penetration depth of the indenter under a certain load condition on the measurement surface, and thereby knows the Martens hardness corresponding to the scratch hardness. Can do.
This hardness serves as a guideline indicating the scratch resistance. However, in the resin substrate with a hard coat layer obtained by the production method of the present invention, only the Xe 2 excimer light irradiation treatment is performed in the cured film forming step, and the heat treatment is performed. Despite not performing heat treatment, or having a Martens hardness on the surface of the hard coat layer equal to or higher than that of a conventional film formed by performing Xe 2 excimer light irradiation treatment after heat treatment, It can be said that it has scratch resistance comparable to that of a conventional resin substrate with a hard coat layer.

なお、本発明の製造方法により得られるハードコート層付き樹脂基板においては、ハードコート層表面のマルテンス硬さは、表面から150nmまでの深さにおいて、200〜850N/mm程度の値を有していることが好ましい。 In the resin substrate with a hard coat layer obtained by the production method of the present invention, the Martens hardness on the surface of the hard coat layer has a value of about 200 to 850 N / mm 2 at a depth of 150 nm from the surface. It is preferable.

本発明の製造方法より得られるハードコート層付き樹脂基板は、Xeエキシマ光照射処理のみによって硬化膜が形成され、熱処理の必要がないため、その製造にあたって、連続プロセスへの適用が可能であり、その生産性を高めることができる。また、熱処理の必要がないため、硬化膜形成時の樹脂基板の熱変形を考慮する必要がなく、したがって、用いる樹脂基板の選択の自由度を高めることができる。 The resin substrate with a hard coat layer obtained by the production method of the present invention has a cured film formed only by the Xe 2 excimer light irradiation treatment and does not require a heat treatment, and thus can be applied to a continuous process in the production. , Can increase its productivity. Further, since there is no need for heat treatment, it is not necessary to consider the thermal deformation of the resin substrate during the formation of the cured film, and therefore the degree of freedom in selecting the resin substrate to be used can be increased.

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。なお、例1〜3が実施例であり、例4〜10が比較例である。また、オルガノポリシロキサンの分析を以下に示す方法によって行った。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these Examples. Examples 1 to 3 are examples, and examples 4 to 10 are comparative examples. The organopolysiloxane was analyzed by the following method.

(1)ケイ素原子結合水酸基の個数(B)/ケイ素原子結合アルコキシ基の個数(A)
以下、実施例において用いたオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子結合アルコキシ基として、ケイ素原子結合メトキシ基(SiO−CH)を有するもののみであったため、上記(B)/(A)として、以下の方法により求めたSi−OH/SiO−CHの比を用いた。赤外吸光分析装置(FT−IR、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製、型式:Avatar/Nicolet FT−IR360)を用い、2860cm−1付近のSiO−CHに由来する吸収と900cm−1付近のSi−OHに由来する吸収の面積比からSi−OH/SiO−CHの比を求めた。
(1) Number of silicon atom-bonded hydroxyl groups (B) / Number of silicon atom-bonded alkoxy groups (A)
Hereinafter, the organopolysiloxane used in the embodiment, as the silicon atom-bonded alkoxy groups, because it was the only one having silicon-bonded methoxy groups (SiO-CH 3), as the (B) / (A), the following The ratio of Si—OH / SiO—CH 3 determined by the method was used. Infrared absorption spectrometer (FT-IR, Thermo Fisher Scientific Co., Model: Avatar / Nicolet FT-IR360) using, Si absorption and 900cm around -1 derived from SiO-CH 3 in the vicinity of 2860Cm -1 The ratio of Si—OH / SiO—CH 3 was determined from the area ratio of absorption derived from —OH.

(2)オルガノポリシロキサン中のケイ素原子の結合状態の解析
ハードコート剤組成物が含有するオルガノポリシロキサン中のケイ素原子の結合状態、具体的には、M単位、D単位、T単位、Q単位の存在の割合、およびT0〜T3の存在比を、核磁気共鳴分析装置(29Si−NMR:日本電子株式会社製、ECP400)を用いて、29Si−NMRのピーク面積比からそれぞれ求めた。測定条件等は以下の通りである。
・ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製10mmφ試料管使用、
・プローブ:T10、
・共鳴周波数79.42MHz、
・パルス幅10μsec、
・待ち時間20sec、
・積算回数1500回、
・緩和試薬:Cr(acac)を0.1質量%含有、
・外部標準試料:テトラメチルシラン。
また、各構造に由来する29Si−NMRの化学シフトは、メチル系オルガノポリシロキサンの場合、以下のとおりである。
(2) Analysis of bonding state of silicon atom in organopolysiloxane Bonding state of silicon atom in organopolysiloxane contained in hard coat agent composition, specifically, M unit, D unit, T unit, Q unit The existence ratio of T0 and the abundance ratio of T0 to T3 were determined from the peak area ratio of 29 Si-NMR, respectively, using a nuclear magnetic resonance analyzer ( 29 Si-NMR: manufactured by JEOL Ltd., ECP400). The measurement conditions are as follows.
・ Uses polytetrafluoroethylene (PTFE) 10mmφ sample tube,
Probe: T10
-Resonance frequency 79.42MHz,
・ Pulse width 10μsec,
・ Wait time 20sec,
・ Total number of times 1500
Relaxing reagent: containing 0.1% by mass of Cr (acac) 3
External standard sample: tetramethylsilane.
The chemical shift of 29 Si-NMR derived from each structure is as follows in the case of methyl-based organopolysiloxane.

(M単位〜Q単位)
・M単位:15〜5ppm、
・D単位:−15〜−25ppm、
・T単位:−35〜−75ppm、
・Q単位:−90〜−130ppm。
(M unit to Q unit)
M unit: 15-5 ppm,
D unit: -15 to -25 ppm,
-T unit: -35 to -75 ppm,
-Q unit: -90 to -130 ppm.

(T0〜T3)
・T0:−40〜−41ppm、
・T1:−49〜−50ppm、
・T2:−57〜−59ppm、
・T3:−66〜−70ppm。
(T0-T3)
T0: -40 to -41 ppm,
T1: -49 to -50 ppm,
T2: -57 to -59 ppm,
T3: -66 to -70 ppm.

(3)数平均分子量Mn、質量平均分子量Mw、および分散度Mw/Mn
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、Waters社製のWaters2695、RI検出、カラム:Styragel ガードカラム+HR1+HR4+HR5E、溶離液:クロロホルム)によって求めた。
(3) Number average molecular weight Mn, mass average molecular weight Mw, and dispersity Mw / Mn
It was determined by gel permeation chromatography (GPC, Waters 2695 manufactured by Waters, RI detection, column: Styragel guard column + HR1 + HR4 + HR5E, eluent: chloroform).

[1]オルガノポリシロキサン(a)(MSi−1)の合成
0.2Lのフラスコに、メチル系シリコーンレジンKR−500(信越化学工業社製、Si−OH基由来のピークはFT−IRにより確認されず、実質SiO−CHのみである。各T単位の存在比はT0:T1:T2:T3=ND:15:58:27、Mn=700、Mw=1240、Mw/Mn=1.77)(10g)と1−ブタノール(10g)を加えよく撹拌し、酢酸(10g)、イオン交換水(10g)を加え、さらによく撹拌した。この溶液を40℃で1時間撹拌し、オルガノポリシロキサン(a)(MSi−1)を得た。このMSi−1を含有する溶液(MSi−1濃度:25質量%)をそのまま後述の[3]ハードコート剤組成物の調製に用いた。
[1] Synthesis of organopolysiloxane (a) (MSi-1) In a 0.2 L flask, methyl silicone resin KR-500 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., peak derived from Si-OH group was confirmed by FT-IR. However, it is substantially only SiO—CH 3. The abundance ratio of each T unit is T0: T1: T2: T3 = ND: 15: 58: 27, Mn = 700, Mw = 1240, Mw / Mn = 1.77. ) (10 g) and 1-butanol (10 g) were added and stirred well. Acetic acid (10 g) and ion-exchanged water (10 g) were added and further stirred. This solution was stirred at 40 ° C. for 1 hour to obtain organopolysiloxane (a) (MSi-1). This MSi-1 containing solution (MSi-1 concentration: 25% by mass) was used as it was for the preparation of [3] hard coat agent composition described later.

得られたMSi−1について、FT−IRにより、原料であるKR−500との比較を行ったところ、SiO−CH基由来のピークの減少およびSi−OH基由来のピークの出現を確認した。FT−IRのピーク面積比から求めたMSi−1のSi−OH/SiO−CHの比は41.0であった。MSi−1はT単位のみからなり、29Si−NMRの化学シフトから求めた各T単位の存在比は、T0:T1:T2:T3=ND:1.1:30.1:68.8であった。MSi−1のMnは520、Mwは1150、Mw/Mnは2.22であった。 When the obtained MSi-1 was compared with the raw material KR-500 by FT-IR, the decrease in the peak derived from the SiO—CH 3 group and the appearance of the peak derived from the Si—OH group were confirmed. . The ratio of Si—OH / SiO—CH 3 of MSi-1 obtained from the peak area ratio of FT-IR was 41.0. MSi-1 consists only of T units, and the abundance ratio of each T unit determined from the chemical shift of 29 Si-NMR is T0: T1: T2: T3 = ND: 1.1: 30.1: 68.8. there were. Mn of MSi-1 was 520, Mw was 1150, and Mw / Mn was 2.22.

[2]オルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)の合成およびオルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)組成物溶液の調製
1Lのフラスコに、約15nmの平均粒子径をもつ水分散コロイダルシリカ(pH3.1、シリカ微粒子固形分35質量%)200gと酢酸0.2gを仕込み、メチルトリメトキシシラン138gを添加した。1時間撹拌した後、この組成物を25℃で4日間熟成してシリカ・メタノール−水分散液中で部分加水分解縮合物を確実に形成させた。
[2] Synthesis of organopolysiloxane (b) (PSi-1) and preparation of composition solution of organopolysiloxane (b) (PSi-1) Water-dispersed colloidal silica having an average particle size of about 15 nm in a 1 L flask (PH 3.1, solid content of silica fine particles 35% by mass) 200 g and acetic acid 0.2 g were charged, and methyltrimethoxysilane 138 g was added. After stirring for 1 hour, the composition was aged at 25 ° C. for 4 days to ensure that a partially hydrolyzed condensate was formed in the silica-methanol-water dispersion.

この組成物は不揮発成分が40質量%で、得られたオルガノポリシロキサン(オルガノポリシロキサン(b)(PSi−1))はT単位を主とした結合構造(T単位の個数:M単位とD単位とQ単位のそれぞれの個数の総量=100:0)をもち、29Si−NMRの化学シフトから求めた各T単位の存在比は、T0:T1:T2:T3=ND(検出されず):2:54:44であった。得られたオルガノポリシロキサンには、モノマー状のT0体[R−Si(OH)](Rは1価有機基)がほぼ存在せず、原料のメチルトリメトキシシランはオリゴマー状のオルガノポリシロキサンにほぼ完全に転換されていることが確認された。得られたオルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)のMnは400、Mwは670、Mw/Mnは1.68であった。 This composition has a non-volatile component of 40% by mass, and the obtained organopolysiloxane (organopolysiloxane (b) (PSi-1)) has a bond structure mainly composed of T units (number of T units: M units and D units). The total number of each unit and Q unit = 100: 0), and the abundance ratio of each T unit determined from the chemical shift of 29 Si-NMR is T0: T1: T2: T3 = ND (not detected) : 2: 54: 44. The obtained organopolysiloxane is almost free of monomeric T0 form [R-Si (OH) 3 ] (R is a monovalent organic group), and the raw material methyltrimethoxysilane is an oligomeric organopolysiloxane. It was confirmed that it was almost completely converted. Mn of the obtained organopolysiloxane (b) (PSi-1) was 400, Mw was 670, and Mw / Mn was 1.68.

上記で得られたオルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)溶液(シリカ微粒子(c)含有)100質量部に、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(4,6−ジベンゾイルレゾルシノール(吸光度A220:0.36 吸光度A350:0.074))を加え、25℃で24時間以上熟成した。希釈溶媒として1−ブタノール、イソプロパノールを用いて、不揮発成分が25質量%(150℃、45分)、粘度が4.4mPa・sで、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤の含有量0、5、10または15質量部のオルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)組成物溶液を調製した。組成物のpHは5.0で安定化した。 To 100 parts by mass of the above-obtained organopolysiloxane (b) (PSi-1) solution (containing silica fine particles (c)), a benzophenone-based ultraviolet absorber (4,6-dibenzoylresorcinol (absorbance A 220 : 0. 36 absorbance A 350 : 0.074)) was added, and the mixture was aged at 25 ° C. for 24 hours or more. Using 1-butanol and isopropanol as dilution solvents, the non-volatile component is 25% by mass (150 ° C., 45 minutes), the viscosity is 4.4 mPa · s, and the content of the benzophenone-based UV absorber is 0, 5, 10, or 15 A part by weight of an organopolysiloxane (b) (PSi-1) composition solution was prepared. The pH of the composition was stabilized at 5.0.

[3]ハードコート剤組成物の調製
上記[2]で得られたオルガノポリシロキサン(b)(PSi−1)を含むオルガノポリシロキサン(b)組成物溶液80部、上記[1]で得られたオルガノポリシロキサン(a)(MSi−1)を含む溶液20部を混合して、ハードコート剤組成物(HC−1)(I)(紫外線吸収剤含有量4質量部)、同(II)(紫外線吸収剤含有量8質量部)、同(III)(紫外線吸収剤含有量12質量部)および同(IV)(紫外線吸収剤含有量0質量部)を得た。
[3] Preparation of hard coat agent composition 80 parts of an organopolysiloxane (b) composition solution containing organopolysiloxane (b) (PSi-1) obtained in [2] above, obtained in [1] above. 20 parts of a solution containing organopolysiloxane (a) (MSi-1) was mixed to obtain a hard coating composition (HC-1) (I) (4 parts by weight of ultraviolet absorber), (II) (Ultraviolet absorber content 8 parts by mass), (III) (ultraviolet absorber content 12 parts by mass) and (IV) (ultraviolet absorber content 0 parts by mass) were obtained.

[4]ハードコート層付き樹脂基板サンプルの作製
上記[3]で得られたハードコート剤組成物を用いて、以下のようにして各実施例、比較例のハードコート層付き樹脂基板サンプルを作製した。なお、以下のサンプル作製においては、加熱乾燥手段として、熱風循環式乾燥器(三洋電機社製、CONVECTION OVEN、 MOV−202F)を使用した。Xeエキシマ光照射手段としては、Xeエキシマランプ光源(エキシマ社製、E500−172)を用いた。
[4] Production of resin substrate sample with hard coat layer Using the hard coat agent composition obtained in the above [3], resin substrate samples with a hard coat layer of each example and comparative example were produced as follows. did. In the following sample preparation, a hot-air circulating dryer (manufactured by Sanyo Electric Co., Ltd., CONVECTION OVEN, MOV-202F) was used as a heating and drying means. As the Xe 2 excimer light irradiation means, an Xe 2 excimer lamp light source (E500-172, manufactured by Excimer) was used.

[例1]
ポリカーボネート樹脂板(50mm×50mm×3mm;カーボグラス(登録商標)ポリッシュ クリヤー(商品名、旭硝子社製))に、アクリル系プライマーSHP470(商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製、固形分10質量%溶液)をディップ方式で、乾燥後の膜厚が4〜5μmになるように塗工し、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて30分間の加熱乾燥を行い、プライマー層を形成させた。次に、このプライマー層上に、ハードコート剤組成物(HC−1)(I)をディップ方式でコーティングし、25℃で20分間保持して、HC−1塗膜を形成させた。
[Example 1]
Polycarbonate resin plate (50 mm x 50 mm x 3 mm; Carboglass (registered trademark) polish clear (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)) and acrylic primer SHP470 (trade name, manufactured by Momentive Performance Materials, solid content: 10 mass % Solution) is applied by dip method so that the film thickness after drying is 4-5 μm, and is heated and dried for 30 minutes using a hot air circulation dryer set at 120 ° C. to form a primer layer I let you. Next, on this primer layer, the hard coat agent composition (HC-1) (I) was coated by a dip method and held at 25 ° C. for 20 minutes to form an HC-1 coating film.

上記HC−1塗膜が形成された樹脂板を、密封装置内のXeエキシマランプ光源(放射照度:10mW/cm)から1mmの位置に上記塗膜の片方の面が対向するようにセットし、窒素雰囲気下(酸素濃度:1体積%以下)において、Xeエキシマ光照射処理として、上記ランプ光源と対向する塗膜全体に均一に、Xeエキシマランプ光を2分間照射し、塗膜を硬化させた。この例では、樹脂板に対し、Xeエキシマ光照射処理前の熱処理(第1の熱処理)は行わなかった。
その後、上記樹脂板を装置から取り出して大気雰囲気に曝して酸化処理を施すとともに、熱処理として、80℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて10分の熱処理(第2の熱処理)を行うことで、ハードコート層を有する樹脂基板サンプルを作製した。
なお、上記Xeエキシマ光照射処理における硬化膜表面でのXeエキシマ光照度を測定したところ照度は10mW/cmであり、硬化膜表面が受けたXeエキシマ光照射エネルギーは1200mJ/cmであった。
The resin plate on which the HC-1 coating film is formed is set so that one surface of the coating film faces the position of 1 mm from the Xe 2 excimer lamp light source (irradiance: 10 mW / cm 2 ) in the sealing device. Then, in a nitrogen atmosphere (oxygen concentration: 1% by volume or less), as the Xe 2 excimer light irradiation treatment, the entire coating film facing the lamp light source is uniformly irradiated with Xe 2 excimer lamp light for 2 minutes. Was cured. In this example, the heat treatment (first heat treatment) before the Xe 2 excimer light irradiation treatment was not performed on the resin plate.
Thereafter, the resin plate is taken out from the apparatus and exposed to the atmosphere to be oxidized, and as a heat treatment, a 10 minute heat treatment (second heat treatment) is performed using a hot-air circulating dryer set at 80 ° C. Thus, a resin substrate sample having a hard coat layer was produced.
Incidentally, the illuminance was measured Xe 2 excimer light illuminance on the surface of the cured film in the Xe 2 excimer light irradiation treatment is 10mW / cm 2, Xe 2 excimer light irradiation energy received is cured film surface is 1200 mJ / cm 2 there were.

得られたハードコート層を有する樹脂基板のハードコート層の膜厚は、2.9μmであった。このサンプルは、ポリカーボネート板の両面にプライマー層とハードコート層が形成されているが、Xeエキシマ光を照射した片面側にのみ、本発明のXeエキシマ光照射により塗膜を硬化させて形成されたハードコート層が形成されている。 The film thickness of the hard coat layer of the resin substrate having the obtained hard coat layer was 2.9 μm. This sample, although the primer layer and the hard coat layer on both surfaces of the polycarbonate plate is formed, only on one side was irradiated with Xe 2 excimer light, to cure the coating film Xe 2 excimer light irradiation of the present invention formed A hard coat layer is formed.

[例2〜3、10]
ハードコート剤組成物(HC−1)(I)に代えて、ハードコート剤組成物(HC−1)(II)(例2)、ハードコート剤組成物(HC−1)(III)(例3)またはハードコート剤組成物(HC−1)(IV)(例10)をプライマー層上にコーティングした以外は、例1と同様にして、膜厚2.9μmのハードコート層を有する樹脂基板サンプルを作製した。但し、例10ではHC−1塗膜は硬化せず、ハードコート層は形成されなかった。これらの各例においても、Xeエキシマ光照射処理前の熱処理(第1の熱処理)は行わなかった。
[Examples 2-3, 10]
Instead of hard coat agent composition (HC-1) (I), hard coat agent composition (HC-1) (II) (Example 2), hard coat agent composition (HC-1) (III) (Example) 3) or a resin substrate having a hard coat layer with a thickness of 2.9 μm in the same manner as in Example 1 except that the primer layer was coated with the hard coat agent composition (HC-1) (IV) (Example 10). A sample was made. However, in Example 10, the HC-1 coating film was not cured and a hard coat layer was not formed. In each of these examples, the heat treatment (first heat treatment) before the Xe 2 excimer light irradiation treatment was not performed.

[例4]
ハードコート剤組成物(HC−1)(I)に代えて、ハードコート剤組成物(HC−1)(IV)を用いるとともに、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて1時間の熱処理(第1の熱処理)を行い、塗膜を硬化させた後、Xeエキシマ光照射処理を行うようにした以外は、例1と同様にして、膜厚2.9μmのハードコート層を有する樹脂基板サンプルを作製した。
[Example 4]
In place of the hard coat agent composition (HC-1) (I), the hard coat agent composition (HC-1) (IV) is used, and the resin plate on which the HC-1 coating film is formed is heated to 120 ° C. Except that the heat treatment (first heat treatment) for 1 hour was performed using the set hot air circulation dryer, the coating film was cured, and then the Xe 2 excimer light irradiation treatment was performed. Thus, a resin substrate sample having a hard coat layer with a film thickness of 2.9 μm was produced.

[例5〜9]
ハードコート剤組成物(HC−1)の種類および/または第1の熱処理条件を、以下のように変えた以外は、例4と同様にして、膜厚2.9μmのハードコート層を有する樹脂基板サンプルを作製した。
比較例5では、ハードコート剤組成物(HC−1)(I)を用いるとともに、第1の熱処理として、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて1時間の熱処理を行った。
比較例6では、ハードコート剤組成物(HC−1)(I)を用いるとともに、第1の熱処理として、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて0.25時間の熱処理を行った。
比較例7では、ハードコート剤組成物(HC−1)(I)を用いるとともに、第1の熱処理として、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて0.5時間の熱処理を行った。
比較例8では、ハードコート剤組成物(HC−1)(II)を用いるとともに、第1の熱処理として、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて1時間の熱処理を行った。
比較例9では、ハードコート剤組成物(HC−1)(III)を用いるとともに、第1の熱処理として、HC−1塗膜が形成された樹脂板に、120℃に設定した熱風循環式乾燥器を用いて1時間の熱処理を行った。
[Examples 5 to 9]
Resin having a hard coat layer with a film thickness of 2.9 μm in the same manner as in Example 4 except that the type of hard coat agent composition (HC-1) and / or the first heat treatment conditions were changed as follows. A substrate sample was prepared.
In Comparative Example 5, the hard coating agent composition (HC-1) (I) was used, and as the first heat treatment, hot air circulation drying set at 120 ° C. on the resin plate on which the HC-1 coating film was formed. Heat treatment was performed for 1 hour using a vessel.
In Comparative Example 6, the hard coat agent composition (HC-1) (I) was used, and as the first heat treatment, hot air circulation drying was set at 120 ° C. on the resin plate on which the HC-1 coating film was formed. Heat treatment was performed for 0.25 hours using a vessel.
In Comparative Example 7, the hard coating agent composition (HC-1) (I) was used, and as the first heat treatment, hot air circulation drying was set at 120 ° C. on the resin plate on which the HC-1 coating film was formed. Heat treatment was performed for 0.5 hour using a vessel.
In Comparative Example 8, the hard coat agent composition (HC-1) (II) was used, and as the first heat treatment, hot air circulation drying set at 120 ° C. on the resin plate on which the HC-1 coating film was formed. Heat treatment was performed for 1 hour using a vessel.
In Comparative Example 9, the hard coat agent composition (HC-1) (III) was used, and as the first heat treatment, hot air circulation drying set at 120 ° C. on the resin plate on which the HC-1 coating film was formed. Heat treatment was performed for 1 hour using a vessel.

[5]ハードコート層付き樹脂基板サンプルの評価
上記[4]の各例で得られたハードコート層付き樹脂基板サンプルについて、下記項目の評価を行った。
[5] Evaluation of Resin Substrate Sample with Hard Coat Layer The following items were evaluated for the resin substrate sample with a hard coat layer obtained in each example of [4] above.

<1>初期外観
上記[4]で得られた各サンプル(例10を除く)の初期の状態のハードコート層を目視で観察し、下記の基準で評価した。
○(合 格):クラックなし
×(不合格):クラックあり
<2>耐擦傷性
上記[4]で得られた各サンプル(例10を除く)について、JIS K5600(5.9)に準拠し、テーバー磨耗試験機(東洋精機製作所社製、型式:ROTARY ABRASION TESTER)に磨耗輪 CALIBRASE(登録商標)CS−10F(TABER社製)を装着し、荷重500g下での500回転後のヘーズ(曇価)を測定し、試験後と試験前の曇価差ΔH500を算出した。ヘーズはJIS K7105(6.4)に準拠し、ヘーズメーター(スガ試験機株式会社製、型式:HGM−2)を用いて測定した。判定基準は以下の通りである。
○(合 格):ΔH500≦5
×(不合格):ΔH500>5
<3>ハードコート層の表面硬度(マルテンス硬さ)
上記[4]で得られた各サンプル(例10を除く)のハードコート層表面について、微小硬さ試験機(フィッシャーインスツルメンツ社製、ピコデンター HM500)にビッカース角錐圧子を装着し、負荷−除荷試験を行い、荷重/進入深さ曲線を測定した。ここで、負荷速度Fは、それぞれ0.5、0.1、0.01および0.005mN/5sとし、クリープCは5sとし、除荷速度Fは、負荷速度と同じとした。測定データをWIN−HCU(フィッシャーインスツルメンツ社製)により処理し、マルテンス硬さHM(N/mm)を求めた。
<1> Initial appearance The hard coat layer in the initial state of each sample (excluding Example 10) obtained in [4] above was visually observed and evaluated according to the following criteria.
○ (Correspondence): No crack × (Fail): Crack <2> Scratch resistance Each sample (except Example 10) obtained in the above [4] conforms to JIS K5600 (5.9). , A Taber abrasion tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd., model: ROTARY ABRASION TESTER) with a wear wheel CALIBRASE (registered trademark) CS-10F (manufactured by TABER) and haze after 500 rotations under a load of 500 g (cloudy The haze difference ΔH 500 before and after the test was calculated. The haze was measured using a haze meter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., model: HGM-2) in accordance with JIS K7105 (6.4). Judgment criteria are as follows.
○ (Pass): ΔH 500 ≦ 5
X (failed): ΔH 500 > 5
<3> Hardness of hard coat layer (Martens hardness)
For the hard coat layer surface of each sample obtained in [4] above (excluding Example 10), a Vickers pyramid indenter was attached to a microhardness tester (Fisco Instruments Picodenter HM500), and a load-unloading test. And the load / penetration depth curve was measured. Here, the load speed F was 0.5, 0.1, 0.01 and 0.005 mN / 5 s, the creep C was 5 s, and the unload speed F was the same as the load speed. The measurement data was processed by WIN-HCU (manufactured by Fischer Instruments) to determine Martens hardness HM (N / mm 2 ).

上記で得られた初期外観、耐擦傷性、ハードコート層の表面硬度の評価結果を、製造条件等とともに表1に示す。なお、表1には、各例のハードコート層形成工程の連続塗工プロセスへの適用の可能性の評価を併せ示した。   The evaluation results of the initial appearance, scratch resistance, and surface hardness of the hard coat layer obtained above are shown in Table 1 together with the production conditions. Table 1 also shows the evaluation of the possibility of applying the hard coat layer forming step of each example to the continuous coating process.

Figure 2016016338
Figure 2016016338

表1から明らかなように、濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長220nmにおける吸光度が0.2以上である紫外線吸収剤を含むハードコート剤組成物を用いるとともに、塗膜を硬化させるため第1の熱処理をせずに、Xeエキシマ光照射処理を行った例1〜3のサンプルでは、同紫外線吸収剤を含み、かつ第1の熱処理とXeエキシマ光照射処理の両処理を行った例5〜9のサンプルと、比較して、初期外観および耐擦傷性の評価結果に差はなく、表面硬度においても紫外線吸収剤の添加量が同じ例を比較した場合に略同等であった。そして、いずれも場合も紫外線吸収剤の添加量の増大に伴い表面硬度が増加した。また、紫外線吸収剤を含有させずに第1の熱処理とXeエキシマ光照射処理の両処理を行った例4のサンプルでは、例1〜3のサンプルより表面硬度が低く、また、紫外線吸収剤を含有させずにXeエキシマ光照射処理のみを行った例10のサンプルでは、塗膜は硬化しなかった。 As is clear from Table 1, a hard coat agent composition containing an ultraviolet absorber having an absorbance at a wavelength of 220 nm of 0.21 or more measured for an acetonitrile solution having a concentration of 0.001% by mass under the condition of an optical path length of 1 cm is used. In the samples of Examples 1 to 3, which were subjected to Xe 2 excimer light irradiation treatment without first heat treatment to cure the coating film, the samples contained the same UV absorber and the first heat treatment and Xe 2 excimer light Compared with the samples of Examples 5 to 9 where both treatments of the irradiation treatment were performed, there were no differences in the evaluation results of the initial appearance and scratch resistance, and the same amount of addition of the ultraviolet absorber was also compared in the surface hardness. The case was almost equivalent. In either case, the surface hardness increased with an increase in the addition amount of the ultraviolet absorber. Further, the sample of Example 4 in which both the first heat treatment and the Xe 2 excimer light irradiation treatment were carried out without containing the ultraviolet absorber had a lower surface hardness than the samples of Examples 1 to 3, and the ultraviolet absorber. In the sample of Example 10 in which only the Xe 2 excimer light irradiation treatment was performed without containing the coating film, the coating film was not cured.

以上の結果から、本発明のハードコート層付き樹脂基板の製造方法によれば、従来、必須とした第1の熱処理を行わずに、同等もしくはそれ以上の初期外観、耐擦傷性および表面硬度を有するハードコート層を備えた樹脂基板が得られることがわかる。第1の熱処理を必要としないため、連続塗工プロセスへの適用が可能であり、また、熱処理による樹脂基板の劣化のおそれもないため、基板材料の選択の自由度も高めることができる。   From the above results, according to the method for producing a resin substrate with a hard coat layer of the present invention, the initial appearance, scratch resistance, and surface hardness equivalent or higher can be obtained without performing the first essential heat treatment. It turns out that the resin substrate provided with the hard-coat layer which has is obtained. Since the first heat treatment is not required, application to a continuous coating process is possible, and since there is no fear of deterioration of the resin substrate due to the heat treatment, the degree of freedom in selecting the substrate material can be increased.

本発明のハードコート層付き樹脂基板の製造方法は、従来、必須とした熱処理工程を省略すでき、それによって、生産性や基板材料の選択の自由度を高めることができるため、自動車や各種交通機関に取り付けられる車輌用の窓材、家屋、ビル等の建物に取り付けられる建材用の窓材等に使用されるハードコート層付き樹脂基板の製造方法として有用である。   The method for producing a resin substrate with a hard coat layer according to the present invention can omit the heat treatment step that has been required in the past, thereby increasing the degree of freedom in selecting productivity and substrate materials. It is useful as a method for producing a resin substrate with a hard coat layer used for vehicle window materials attached to engines, window materials for building materials attached to buildings such as houses and buildings.

Claims (13)

樹脂基板の少なくとも一方の面上にハードコート層を有する、ハードコート層付き樹脂基板の製造方法であって、
オルガノポリシロキサン、および濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長220nmにおける吸光度が0.2以上の紫外線吸収剤を含むハードコート剤組成物を、前記樹脂基板の少なくとも一方の面上に塗布して前記組成物からなる塗膜を形成した後、前記塗膜に低酸素雰囲気下、Xeエキシマ光照射処理を施して硬化膜を形成する工程と、
前記硬化膜を酸化処理した後、熱処理を施してハードコート層とする工程と、
を具備することを特徴とする、ハードコート層付き樹脂基板の製造方法。
A method for producing a resin substrate with a hard coat layer, comprising a hard coat layer on at least one surface of the resin substrate,
A hard coat agent composition containing an organopolysiloxane and an ultraviolet absorber having an absorbance at a wavelength of 220 nm measured under an optical path length of 1 cm for an acetonitrile solution having a concentration of 0.001% by mass is at least of the resin substrate. Forming a cured film by applying Xe 2 excimer light irradiation treatment to the coating film in a low oxygen atmosphere after coating on one surface to form a coating film comprising the composition;
A process of oxidizing the cured film and then applying a heat treatment to form a hard coat layer;
The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer characterized by comprising.
前記硬化膜形成工程において、前記Xeエキシマ光照射処理を施す前または後に前記塗膜に対し、熱処理を施さない、請求項1に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。 In the cured film formation step, to the coating film before or after applying the Xe 2 excimer light irradiation treatment, not subjected to a heat treatment method of the hard coat layer with a resin substrate according to claim 1. 前記紫外線吸収剤が、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を含む、請求項1または2に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of Claim 1 or 2 with which the said ultraviolet absorber contains a benzophenone series ultraviolet absorber. 前記紫外線吸収剤は、濃度0.001質量%のアセトニトリル溶液について光路長1cmの条件で測定した波長350nmにおける吸光度が0.1以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The said ultraviolet absorber is the hard of any one of Claims 1-3 whose light absorbency in wavelength 350nm measured on condition of optical path length 1cm about acetonitrile solution with a density | concentration of 0.001 mass% is 0.1 or more. Manufacturing method of resin substrate with coat layer. 前記低酸素雰囲気下が5体積%以下の酸素濃度雰囲気下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of any one of Claims 1-4 whose said low-oxygen atmosphere is an oxygen concentration atmosphere of 5 volume% or less. 前記ハードコート剤組成物が、前記オルガノポリシロキサン100質量部に対し、前記紫外線吸収剤を4〜20部含有するものである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The hard coat agent composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the hard coat agent composition contains 4 to 20 parts of the ultraviolet absorber with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane. Manufacturing method of resin substrate. 前記酸化処理後の硬化膜に対する熱処理温度が、前記樹脂基板の熱変形温度以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of any one of Claims 1-6 whose heat processing temperature with respect to the cured film after the said oxidation process is below the heat deformation temperature of the said resin substrate. 前記酸化処理後の硬化膜に対する熱処理温度が、50℃以上で、かつ前記樹脂基板の熱変形温度以下である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The process for producing a resin substrate with a hard coat layer according to any one of claims 1 to 6, wherein a heat treatment temperature for the cured film after the oxidation treatment is 50 ° C or more and not more than a heat deformation temperature of the resin substrate. Method. 前記Xeエキシマ光照射処理が、硬化膜表面におけるXeエキシマ光照射エネルギーが
600〜18000mJ/cmとなる処理である、請求項1〜8のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。
The resin with a hard coat layer according to any one of claims 1 to 8, wherein the Xe 2 excimer light irradiation treatment is a treatment in which the Xe 2 excimer light irradiation energy on the cured film surface is 600 to 18000 mJ / cm 2. A method for manufacturing a substrate.
前記オルガノポリシロキサンにおけるT単位数の割合が70〜100%である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The method for producing a resin substrate with a hard coat layer according to any one of claims 1 to 9, wherein a ratio of the number of T units in the organopolysiloxane is 70 to 100%. 前記オルガノポリシロキサンが、T単位とQ単位のみで構成され、その個数の割合がT:Q=90〜100:10〜0である、請求項1〜9のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The hard coat according to any one of claims 1 to 9, wherein the organopolysiloxane is composed of only T units and Q units, and the ratio of the number thereof is T: Q = 90 to 100: 10 to 0. Manufacturing method of resin substrate with layer. 前記塗膜形成工程の前に、プライマー組成物を前記樹脂基板の少なくとも一方の面上に塗布し乾燥させてプライマー層を形成する工程をさらに具備し、前記塗膜形成工程において前記ハードコート剤組成物を前記プライマー層上に塗布する、請求項1〜11のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   Prior to the coating film forming step, the method further comprises a step of applying a primer composition onto at least one surface of the resin substrate and drying to form a primer layer, and in the coating film forming step, the hard coat agent composition The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of any one of Claims 1-11 which apply | coats a thing on the said primer layer. 前記樹脂基板の材料がポリカーボネート樹脂である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のハードコート層付き樹脂基板の製造方法。   The manufacturing method of the resin substrate with a hard-coat layer of any one of Claims 1-12 whose material of the said resin substrate is polycarbonate resin.
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