DE60216932T2

DE60216932T2 - Lack und damit lackierter gegenstand

Info

Publication number: DE60216932T2
Application number: DE60216932T
Authority: DE
Inventors: Hisayuki Ichihara-shi KAYANOKI
Original assignee: SDC Technologies Asia Ltd
Current assignee: SDC Technologies Asia Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2007-10-04
Anticipated expiration: 2022-06-07
Also published as: US6946498B2; EP1418211A1; EP1418211B1; WO2002102907A1; DE60216932D1; JP4222480B2; EP1418211A4; JPWO2002102907A1; US20040167280A1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft eine transparente Beschichtungszusammensetzung mit einer Antitrübungseigenschaft und Abriebbeständigkeit für eine transparente Oberflächenbasis, wie zum Beispiel einen Kunststoff, Glas, etc. und einen trübungsbeständigen Gegenstand, der durch diese Zusammensetzung erhalten wird.
STAND DER TECHNIK UND IHRE THEMATIK
Verschiedene Beschichtungszusammensetzungen, die einen Beschichtungsfilm auf einer transparenten Platte oder Filme aus Kunststoff oder Glas beim Wärmehärten oder UV-härten bilden, um eine Antitrübungseigenschaft zur Verfügung zu stellen, sind bekannt und kommerziell erhältlich.
Verschiedene Beschichtungszusammensetzungen, die auf der Oberfläche einer o.g. transparenten Platte oder Film Abriebbeständigkeit zur Verfügung stellen, sind ebenfalls bekannt.
Zum Beispiel offenbart die ungeprüfte japanische Patenpublikation Nr. Hei 8-176466 einen trübungsbeständigen Gegenstand, der durch Beschichten einer Antitrübungsbeschichtungszusammensetzung auf die Oberfläche einer transparenten Basis aus Kunststoff, etc. erhalten wird, indem eine Zusammensetzung, enthaltend: (1) ein Mikropartikeldispersionssol aus Silicagel oder anderem Metalloxid, (2) eine Epoxygruppen enthaltende Siliziumverbindung oder ihr Hydrolysat und (3) ein anionisches Tensid aus mindestens einem aus Sulfonsäuresalzen, einschließlich Dialkylsulfobernsteinsäureestersalzen, Schwefelsäureestersalzen, Phosphorsäureestersalzen und Carbonsäureestersalzen, einem Alterungsprozess unterzogen wird.
Die ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. Hei 9-13015 beschreibt ebenfalls einen Antitrübungsanstrich, mit welchem ein Natriumdialkylsulfosuccinat auf eine spiegelnde Oberfläche aus einem Kunststofffilm, Blatt oder Glassplatte, etc. unter Verwendung einer Mischung aus organischen Polymersubstanzen, zum Beispiel einem polymeren Polyesterharz und Isocyanatpräpolymer als ein Bindemittel, beschichtet wird.
Weiterhin beschreibt die ungeprüfte japanische Patentpublikation Nr. 2001-131445 eine Antitrübungsbeschichtungsharzzusammensetzung aus kolloidalem Siliziumoxid, das mit einem Polyethylenglykoldi(meth)acrylat, einem Di(meth)acrylat, einem hydrophilen Monomer, einem Hydrolysat aus einer (meth)acryl-funktionellen Silanverbindung und einem Hydrolysat aus einer hydrophilen nichtfunktionellen Silanverbindung oberflächenmodifiziert wurde, einem nichtionischen Tensid und einem anionischen Tensid, sowie einem Polymerisationsinitiator.
Die Antitrübungsbeschichtungszusammensetzung, die in der o.g. ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 8-176466 offenbart ist, wird als die Antitrübungseigenschaft der Oberfläche einer transparenten Basis verbessernd und ausgezeichnet in der Abriebbeständigkeit beschrieben.
Trotz der Antitrübungseigenschaft der Oberfläche eines Gegenstandes, die durch die Erfindung der o.g. Publikation verbessert wird, ist jedoch die Abriebbeständigkeit nicht adäquat, wie in einer Tabelle offenbart ist, die experimentelle Ergebnisse zeigt.
Obwohl die Antitrübungsbeschichtungszusammensetzung, die in der o.g. ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 9-13015 offenbart ist, als die Antrübungseigenschaft der Oberfläche einer transparenten Basis verbessernd beschrieben ist, stellt sie keine adäquate Abriebbeständigkeit zur Verfügung.
Weiterhin ist es, obwohl die Antitrübungsbeschichtungszusammensetzung, die in der o.g. ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. 2001-131445 beschrieben ist, ausgezeichnet in der Antitrübungsleistung und gut bei der Haftung auf der Basis ist, in Bezug auf das Verfahren schwierig, da Belichtung mit Ultraviolettstrahlen beim Aufbringen eines PET-Films auf den Beschichtungsfilm ausgeführt werden muss, um der Inhibierung von Härtung aufgrund von Sauerstoff vorzubeugen.
JP-A-01-266155 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die eine reduzierte Härtungsschrumpfung hat und einen Beschichtungsfilm bilden kann, der ausgezeichnet in seiner Haftung auf dem Basismaterial, Oberflächenhärte und Abriebbeständigkeit ist, indem ein Silizium-modifiziertes Acrylpolymer, eine alpha, beta-ungesättigte Carbonsäure, ein kolloidales Siliziumoxid und ein Photopolymerisationsinitiator vermischt werden.
JP-A-10-287822 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die ausgezeichnet in der Abnutzungsbeständigkeit, Gleitfähigkeit und Transparenz ist und einen Beschichtungsfilm ergibt, der dazu fähig ist, das enge Aufrollen von Film zu verhindern, indem ein Organopolysiloxaneinheit enthaltendes Polymer, multifunktionelles Acrylat und ein kolloidales Metalloxid formuliert werden.
JP-A-03-250062 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die die Oberflächenflachheit des Beschichtungsfilms verbessert, ohne die Bedruckbarkeit und Beschichtbarkeit der Oberfläche zu beeinträchtigen, indem eine aktive, mit Energiestrahl härtbare Beschichtungszusammensetzung mit einem anionischen Tensid in einem spezifischen Verhältnis kompoundiert wird.
JP-A-10-081839 offenbart eine Beschichtungszusammensetzung, die einen gehärteten Film bilden kann, der ausgezeichnet in der Abriebbeständigkeit und Transparenz ist, indem eine polyfunktionelle Verbindung mit zumindest zwei polymerisierbaren funktionellen Gruppen mit modifiziertem kolloidalem Siliziumoxid und ein Photopolymerisationsinitiator vermischt werden.
Eine Beschichtungszusammensetzung mit einer Antitrübungseigenschaft und die auch eine angemessen Abriebbeständigkeit hat, die aktueller Verwendung widerstehen kann, ist demzufolge nicht bekannt.
Eine Aufgabe dieser Erfindung ist, eine Beschichtungszusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die eine Antitrübungseigenschaft hat und mit welcher der nach dem Härten erhaltene Beschichtungsfilm dennoch eine angemessene Abriebbeständigkeit hat, die aktueller Verwendung widerstehen kann, sowie einen beschichteten Gegenstand, der mit dieser Zusammensetzung beschichtet ist.
Insbesondere ist eine erfindungsgemäße Aufgabe, ein transparentes Kunststoffblatt, Film oder Glasplatte mit einer Antitrübungseigenschaft und dennoch einer Abriebbeständigkeit, die für tägliche Verwendung angemessen ist, zur Verfügung zu stellen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es wurde möglich, die oben angegebenen erfindungsgemäßen Aufgaben zu lösen, indem ein anionisches Tensid einer spezifischen Struktur mit einer spezifischen Zusammensetzung kombiniert wird.
Diese Erfindung stellt eine Beschichtungszusammensetzung zur Verfügung, aufweisend: (1) ein anionisches Tensid aus Sulfonsäuresalz, (2) anorganische Oxidmikropartikel, (3) eine Siliziumverbindung, die eine Arylgruppe oder Methacrylgruppe und eine hydrolysierbare Gruppe hat oder ein Hydrolysat dieser Verbindung, (4) eine Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen und (5) einen Photopolymerisationsinitiator.
Diese Erfindung stellt auch einen Gegenstand zur Verfügung, der durch Beschichten der oben genannten Beschichtungszusammensetzung aus den Komponenten (1) bis (5) auf eine Basis erhalten wird und Ausführen von Photohärtung.
Spezifische Beispiele des erfindungsgemäßen Gegenstandes beinhalten Kunststofflinsengläser, Glaslinsengläser, Windschutzscheiben für Automobile, Anzeigeoberflächenschutzplatten für Bildanzeigevorrichtungen, Instrumentenbretter und Spiegel, etc.
Diese erfindungsgemäßen Gegenstände können als Harzformgegenstand verwendet werden, der als eine Automobilhauptscheinwerferabdeckung verwendet wird, etc. mit einer Antitrübungseigenschaft, als eine transparente Harzplatte mit Antistatik-Funktion für die Verwendung als obere Platte eines Kopierers, eine Abtrennplatte für einen Reinraum, etc.
Ein Beschichtungsfilm, der durch Beschichten dieser erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung erhalten wird, zeigt angemessene Abriebbeständigkeit und Antitrübungseigenschaft.
Die jeweiligen Bestandteile dieser erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung sollen nun beschrieben werden.
(1) Anionisches Tensid aus einem Sulfonsäuresalz
Ein Sulfonsäuresalz wird selektiv als ein anionisches Tensid verwendet, da es ausgezeichnet in der Permeabilität in einen Beschichtungsfilm hinein und in der Benetzungseigenschaft ist.
Spezifische Beispiele eines anionischen Tensids aus einem Sulfonsäuresalz beinhalten das Folgende:

• Dialkylsulfobernsteinsäureestersalz MO₃SC(CH₂COOR¹)HCOOR² R¹, R²: 2-Ethylhexyl oder andere Alkylgruppe (C = 6 bis 30) M: Na, K, oder anderes Metall
• Dibasisches Alkylsulfobernsteinsäuresalz RCOOC(CH₂COONa)HSO₃Na R: 2-Ethylhexyl oder andere Alkylgruppe (C = 6 bis 30)
• Dibasisches Polyoxyethylenalkylsulfobernsteinsäuresalz RO(CH₂CH₂O)_nCH₂CH₂OOC(CH₂COONa)CHSO₃Na R: 2-Ethylhexyl oder andere Alkylgruppe (C = 6 bis 30), n = 0 bis 30
• Sulfobernsteinsäurehalbestersalz RO(CH₂CH₂O)_nCOCH₂CH(COONa)SO₃Na R: Alkylgruppe (C = 6 bis 30), n = 0 bis 30
• Alkylsulfoessigsäuresalz CH₃(CH₂)_nOCOCH₂SO₃Na n = 6 bis 30
• Alken (C₈ bis C₃₀) monosulfonsäuresalz RCH=CH(CH₂)_nSO₃Na
• Hydroxyalkan (C₈ bis C₂₄) monosulfonsäuresalz RCH₂C(OH)H(CH₂)_nSO₃Na
• N-Acylmethyltaurinsalz RCON(CH₃)CH₂CH₂SO₃M R: C₁₂ bis C₁₈, M = Na, K
• Sekundäres höheres Alkoholethoxysulfat R¹C(O(CH₂CH₂O)_nSO₃Na)HR² R¹, R²:2-Ethylhexyl oder andere Alkylgruppe (C = 6 bis 30)
• Sulfonsäureestersalz von aliphatischem Säurealkylolamid RCONHCH₂CH₂OSO3M
• Höheres Alkoholschwefelsäureestersalz ROSO₃M
• Sekundäres höheres Alkoholschwefelsäureestersalz R¹C(OSO₃Na)HR² R¹, R²:2-Ethylhexyl oder andere Alkylgruppe (C = 6 bis 30)
• Polyoxyethylenalkyletherschwefelsäuresalz R(OCH₂CH₂O)_nOSO₃M
• Monoglyceridsulfat C(C(CH₂OSO₃Na)HOH)H₂OCOR

Unter den oben genannten werden anionische Tenside aus einem Sulfonsäuresalz, einem Dialkylsulfobernsteinsäureestersalz, einem dibasischen Alkylsulfobernsteinsäuresalz, einem dibasischen Polyoxyethylenalkylsulfobernsteinsäuresalz, einem Alkylsulfoessigsäuresalz, einem sekundären höheren Alkoholethoxysulfat oder einem Sulfobernsteinsäurehalbestersalz bevorzugt verwendet.
Das anionische Tensid aus einem Sulfonsäuresalz wird in einer zugegebenen Menge von 3 bis 10 Gew.-% bezüglich der Beschichtungszusammensetzung (als nichtflüchtiger Bestandteil) verwendet. Wenn die zugegebene Menge nicht mehr als 1 Gew.-% ist, wird der Beschichtungsfilm, der erhalten wird, schlecht in der Antitrübungseigenschaft, und wenn die zugegebene Menge 10 Gew.-% überschreitet, wird die Härte des Beschichtungsfilms, der erhalten wird, verringert.
(2) Anorganische Oxidmikropartikel
Anorganische Oxidmikropartikel werden zugegeben, um die Härte des Beschichtungsfilms zu erhöhen und sind zum Beispiel Mikropartikel eines Oxids aus zumindest einem Element, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Si, Al, Sn, Sb, Ta, Ce, La, Fe, Zn, W Zr, In und Ti und vorzugsweise werden Mikropartikel einer Teilchengröße in dem Bereich von 1 bis 100 nm in der Form eines dispergierten Sols verwendet. Die Verwendung von Oxidmikropartikeln, wie z.B. TiO₂ oder ZrO₂, ermöglicht, dass der Brechungsindex des Beschichtungsfilms hoch gemacht werden kann und z.B. durch Verwendung dieser Charakteristik der Unterschied zwischen dem Brechungsindex der Basis und dem Brechungsindex des Beschichtungsfilms gering gemacht werden kann, so dass Interferenzstreifen verhindert werden können.
Spezifische Beispiele für anorganische Oxide beinhalten SiO₂, Al₂O₃, SnO₂, Sb₂O₅, Ta₂O₅, CeO₂, La₂O₃, Fe₂O₃, ZnO, WO₃, ZrO₂, In₂O₃, TiO₂, etc. und die Teilchengröße des anorganischen Oxids ist vorzugsweise in dem Bereich von 1 bis 100 nm.
Die oben erwähnten anorganischen Mikropartikel, insbesondere anorganische Mikropartikel neben solchen aus SiO₂, können durch eine Organosiliziumverbindung oder organische Verbindung oberflächenmodifiziert werden, um die Dispersion in einem Lösungsmittel zu verbessern. Die oben genannte Organosiliziumverbindung oder organische Verbindung wird in einer Menge von 0 bis 20 Gew.-% bezüglich des Gewichts der anorganischen Oxidmikropartikel zugegeben.
Spezifische Beispiele einer Organosiliziumverbindung, die in diesem Fall verwendet wird, beinhalten monofunktionelle Silane, ausgedrückt durch die Formel R₃SiX (wobei R eine organische Gruppe ist, die eine Alkylgruppe, Phenylgruppe, Vinylgruppe, Methacryloxygruppe, Mercaptogruppe, Aminogruppe oder Epoxygruppe hat und X eine hydrolysierbare Gruppe ist).
Spezifische Beispiele für die oben erwähnte organische Verbindung beinhalten Amine, niedere Alkohole und Cellosolve.
Wasser, ein Alkohol oder ein anderes organisches Lösungsmittel wird als das Dispersionslösungsmittel für die Mikropartikel verwendet. Als Beispiele für den oben erwähnten Alkohol kann ein gesättigter aliphatischer Alkohol, wie z.B. Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, n-Butanol, 2-Butanol, etc. verwendet werden, oder z.B. ein Cellosolv, wie z.B. Methylcellosolv, Ethylcellosolv, Propylcellosolv, Butylcellosolv, etc., ein Propylenglykolderivat, wie z.B. Propylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonomethylacetat, etc., ein Ester, wie z.B. Methylacetat, Ethylacetat, Butylacetat, etc., ein Ether, wie z.B. Diethylether, Methylisobutylether, etc., ein Keton, wie z.B. Aceton, Methylisobutylketon, eine aromatische Verbindung, wie z.B. Xylol, Toluol, etc. oder Ethylenglykol, Tetrahydrofuran, N,N-Dimethylformamid, Dichlorethan, etc. können verwendet werden. Weiterhin kann auch eine Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen, welche der Bestandteil (4) der unten beschrieben wird ist, als das Dispersionslösungsmittel für die Mikropartikel verwendet werden.
Die anorganischen Oxidmikropartikel sind vorzugsweise als nichtflüchtiger Bestandteil in der Beschichtungszusammensetzung (als nichtflüchtiger Bestandteil) in einer Menge von 30 bis 70 Gew.-% enthalten. Bei einem Gehalt von weniger als den oben genannten 30 Gew.-% wird der Beschichtungsfilm in der Oberflächenhärte klein und eine zufriedenstellende Abriebbeständigkeit kann für den Beschichtungsfilm nicht erhalten werden. Bei einem Gehalt, der die oben genannten 70 Gew.-% überschreitet, besteht die Tendenz, dass sich leicht Brüche in dem Beschichtungsfilm bilden.
(3) Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe oder Methacrylgruppe und einer hydrolysierbaren Gruppe oder ein Hydrolysat der Verbindung.
Die Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe oder Methacrylgruppe und einer hydrolysierbaren Gruppe oder ein Hydrolysat der Verbindung ist eine Siliziumverbindung oder Hydrolysat davon, die ausgedrückt wird durch die allgemeine Formel: R¹R² _aSi(OR³)_3-a und wird vorzugsweise in einer Menge von 2 bis 20 Gew.-% des nichtflüchtigen Bestandteils in der Beschichtungszusammensetzung (als nichtflüchtiger Bestandteil) verwendet. Bei einem Gehalt von weniger als 2 Gew.-% ist die Entwicklung einer Antitrübungseigenschaft schlecht und bei einem Gehalt in einem Überschuss von 20 Gew.-% wird die Vernetzungsdichte gering und die Härte des Films fällt ab. Ein noch stärker bevorzugter Gehaltsbereich ist 3 bis 12 Gew.-%.
In der oben angegebenen Formel ist R¹ eine Gruppe, enthaltend eine Acryl- oder Methacrylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen, ist R² eine Alkylgruppe, Arylgruppe, Alkenylgruppe, halogenierte Alkylgruppe oder halogenierte Arylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, das R³ der hydrolysierbaren Gruppe OR³ ist eine Alkylgruppe, Acylgruppe oder Alkylacylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen und a = 0, 1 oder 2.
Spezifische Beispiele der Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe und einer hydrolysierbaren Gruppe beinhalten das Folgende.
γ-Acrylpropyltrimethoxysilan,
γ-Acrylpropyltriethoxysilan,
γ-Acrylpropylmethyldimethoxysilan und
γ-Acrylpropylmethyldiethoxysilan.
Spezifische Beispiele der Siliziumverbindung mit einer Methacrylgruppe und einer hydrolysierbaren Gruppe beinhalten das Folgende.
γ-Methacrylpropyltrimethoxysilan,
γ-Methacrylpropyltriethoxysilan,
γ-Methacrylpropylmethyldimethoxysilan und
γ-Methacrylpropylmethyldiethoxysilan.
(4) Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen.
Durch Polymerisieren einer Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen in der Gegenwart eines Photopolymerisationsinitiators kann ein starker Beschichtungsfilm gebildet werden. Solch eine Verbindung mit zumindest drei ungesättigten Gruppen wird bevorzugt verwendet für die Bildung eines noch stärkeren Beschichtungsfilms.
Die oben genannte Verbindung mit zumindest zwei ungesättigten Gruppen ist vorzugsweise als nichtflüchtiger Bestandteil in einer Menge von 8 bis 64 Gew.-% in der Beschichtungszusammensetzung (als nichtflüchtiger Bestandteil) enthalten. Mit einem Gehalt von weniger als den oben genannten 8 Gew.-% gibt es keine Möglichkeit der Bildung eines Beschichtungsfilms, und wenn die oben erwähnten 64 Gew.-% überschritten werden, fällt die Härte des Beschichtungsfilms ab.
Die oben erwähnte Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen kann eine Verbindung sein, die zumindest zwei funktionelle Gruppen hat, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den Acryl- und Methacrylgruppen, Vinylgruppe, Arylgruppe, Epoxygruppe, Thiolgruppe und Episulfidgruppe, und die oben erwähnten funktionellen Gruppen können die gleiche Gruppe sein oder verschiedene Gruppen.
Die folgenden Verbindungen können als Beispiele genannt werden.

• Verbindungen mit zwei oder mehr Acryl- oder Methacrylgruppen. 1,6-Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und andere Polyacrylatmonomere, Urethanacrylate, Polyesteracrylate, Ester von 1,6-Hexandiol und einem Acrylsäureoligomer, Ditrimethylolpropantetraacrylat, Pentaerythrittetraacrylat und Dipentaerythrithexaacrylat.
• Verbindungen mit zwei oder mehr Vinylgruppen Divinylether, wie z.B. Triethylenglykoldivinylether, Butandioldivinylether, Cyclohexandimethanoldivinylether, etc.
• Verbindungen mit zwei oder mehr Arylgruppen Polyarylether, wie z.B. 1,1,2,2-Tetraaryloxyethan, Triarylcyanurat, 1,6-Hexandioldivinylether, etc.
• Verbindungen mit zwei oder mehr Epoxygruppen Glycidylether und alicyclische Polyepoxide, etc. Insbesondere Trimethylolpropantriglycidylether und Bis(3,4-epoxycyclohexyl)adipat.
• Verbindungen mit zwei oder mehr Thiolgruppen Dimercaptoethylsulfid, Pentaerythrittetrakis(3-mercaptopropionat), 4-Mercaptomethyl-3,6-dithio-1,8-octandithiol, etc.
• Verbindungen mit zwei oder mehr Episulfidgruppen 1,2:6,7-Diepithio-4-thiaheptan, 2-(2-β-Epithiopropylthio)-1,3-bis(β-epithiopropylthio)propan, etc.

(5) Radikalischer Photopolymerisationsinitiator
Dies ist der Initiator für radikalische Photopolymerisation der radikalisch polymerisierbaren Komponente in der oben beschriebenen Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen aus (4). Dies ist eine Komponente, die als ein Polymerisationsinitiator wichtig ist.
Als die verwendete Menge des radikalischen Photopolymerisationsinitiators muss eine Menge vorhanden sein, die für die Polymerisation der oben beschriebenen Verbindung (4) geeignet ist, und diese zugegebene Menge ist 1 bis 10 Gew.-% je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge (als nichtflüchtiger Bestandteil) der oben beschriebenen Bestandteile (1) bis (4).
(6) Kationischer Photopolymerisationsinitiator
Dies ist ein Initiator für kationische Photopolymerisation der oben beschriebenen Verbindung mit zumindest zwei photopolymerisierbaren ungesättigten Gruppen aus (4), und obwohl dies keine Komponente ist, die als Polymerisationsinitiator essentiell ist, wird sie bevorzugt in Kombination mit dem oben beschriebenen radikalischen Photopolymerisationsmittel in einem Fall verwendet, wenn z.B. die reaktive Gruppe die Epoxygruppe oder die Vinylgruppe ist. Die verwendete Menge in einem Fall, wenn der kationische Photopolymerisationsinitiator in Kombination verwendet wird, ist 1 bis 10 Gewichtsteile je 100 Gewichtsteile der Gesamtmenge (als nichtflüchtiger Bestandteil) der oben beschriebenen Bestandteile (1) bis (4).
(7) Lösungsmittel
Beispiele für Verbindungen, die als Lösungsmittel verwendet werden können, beinhalten das Folgende.

• Beispiele für Glykole Ethylenglykolmonomethyletheracetat, Ethylenglykolmonoethyletheracetat, Ethylenglykolmonopropyletheracetat, Ethylenglykolmonobutyletheracetat, Propylenglykolmonomethyletheracetat, Propylenglykolmonoethyletheracetat, Propylenglykolmonopropyletheracetat, Propylenglykolmonobutyletheracetat, Ethylenglykoldimethylether, Ethylenglykoldiethylether, Ethylenglykoldipropylether, Ethylenglykoldibutylether, Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldiethylether, Diethylenglykoldipropylether, Diethylenglykoldibutylether, Propylenglykoldimethylether, Propylenglykoldiethylether, Propylenglykolmonomethylether, Ethylenglykolmonoethylether, Ethylenglykolmonobutylether.
• Essigsäureester Ethylacetat, n-Propylacetat, n-Butylacetat.
• Beispiele für Alkohole Methanol, Ethanol, 1-Propanol, 2-Propanol.
• Andere Solventnaphtha, Methylethylketon

(8) Wasser
Wasser ist notwendig für die Hydrolyse der oben beschriebenen Bestandteile aus (3) (Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe oder Methacrylgruppe) und eine Menge, die zu 1,0 bis 10 Mal der theoretischen Hydrolysemenge korrespondiert, ist optimal als zugegebene Menge.
Mit Bezug auf das Lösungsmittel wird in Übereinstimmung mit dem Filmbeschichtungsverfahren, der endgültigen Filmdicke, etc. eine notwendige Menge verwendet, so dass die Gesamtmenge (ausgedrückt als die Menge an nichtflüchtigem Bestandteil) der oben beschriebenen Bestandteile (1) bis (6) und den unten beschriebenen Additiven (Einebnungsmittel, etc.) in der Beschichtungszusammensetzung (als die Gesamtmenge) 0 bis 99 Gew.-% ist.
Das Folgende kann als Bestandteile genannt werden, die falls notwendig zugegeben werden können.
(9) Einebnungsmittel
Ein Einebnungsmittel oder ein Schmiereigenschaft zufügendes Mittel kann in die Beschichtungszusammensetzung zugegeben werden. Als ein Einebnungsmittel oder ein Schmiereigenschaft zufügendes Mittel wird vorzugsweise ein Copolymer aus einem Polyoxyalkylen und Polydimethylsiloxan oder ein Copolymer aus einem Polyoxyalkylen und einer Fluorkohlenstoff in einer Menge von 0,001 bis 10 Gew.-% bezüglich der Beschichtungszusammensetzung (vollständige Menge) verwendet.
(10) Andere Additive
Ein Antioxidans, ein Ultraviolettlichtabsorber, ein Wetterbeständigkeitsadditiv, ein Antistatikmittel und ein Bläuungsmittel können ebenfalls zugegeben werden.
Verwendung einer Zusammensetzung aus den oben beschriebenen Zusammensetzungsbestandteilen, Beschichtung auf ein transparentes Kunststoffblatt, Film oder Glasplatte wird ausgeführt durch ein Beschichtungsverfahren, wie z.B. ein Balkenbeschichtungsverfahren, Tauchverfahren, Fließverfahren, Schleuderverfahren, Sprühverfahren, etc. und Härtung wird ausgeführt durch Belichtung mit einem Elektronenstrahl, Ultraviolettstrahlen, sichtbaren Lichtstrahlen, etc. Auch Erwärmen stellt einen härtungsbeschleunigenden Effekt zur Verfügung.
Die optimale Filmdicke des erhaltenen Beschichtungsfilms ist 0,5 bis 10 μm. Wenn die Filmdicke weniger als 0,5 μm ist, wird die Härte verringert, und wenn 10 μm überschritten werden, besteht die Tendenz, dass sich in dem Beschichtungsfilm Brüche bilden oder der Beschichtungsfilm dazu tendiert, weiß zu werden.
Mit der vorliegenden Erfindung werden die Siliziumverbindung, die eine Acrylgruppe oder Methacrylgruppe hat, und die Verbindung, die zumindest zwei ungesättigte Gruppen hat, in der Gegenwart eines Photopolymerisationsinitiators copolymerisiert. Währenddessen unterliegen alle oder ein Teil der hydrolysierbaren funktionellen Gruppen der Siliziumverbindung, die eine Acrylgruppe oder Methacrylgruppe hat, der Hydrolyse, um den Effekt des Dispergierens der anorganischen Oxidmikropartikel im Inneren und auf der Oberfläche des oben genannten Beschichtungsfilms zur Verfügung zu stellen und dabei zur Verbesserung der Abriebbeständigkeit des Beschichtungsfilms beizutragen.
Weiterhin wechselwirkt die oben beschriebene Siliziumverbindung chemisch mit dem anionischen Tensid aus einem Sulfonsäuresalz und bewirkt die Dispergierung dieses Tensids im Inneren und auf der Oberfläche des Beschichtungsfilms. Demzufolge breitet, wenn Wasser die Oberfläche des Films in der Form eines flüssigen Tropfens kontaktiert, das anionische Tensid aus einem Sulfonsäuresalz, das aus der Oberfläche des Beschichtungsfilms austritt, das Wasser über die vollständige Filmoberfläche aus, um einen Film aus Wasser zu bilden, und somit wird eine Antitrübungseigenschaft sogar bei Behandlung mit Wasserdampf über einen langen Zeitraum gezeigt.
Insbesondere stellt unter den Tensiden, die ausgezeichnet in der Benetzungseigenschaft und Permeabilität sind, nur dieses erfindungsgemäße anionische Tensid aus einem Sulfonsäuresalz den Effekt des Zufügens einer Antitrübungseigenschaft in dem Fall zur Verfügung, wenn eine Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe oder Methacrylgruppe mit einer Verbindung mit zumindest zwei ungesättigten Gruppen in der Gegenwart eines Photopolymerisationsinitiators copolymerisiert wird.
Auch inhibiert das anionische Tensid aus einem Sulfonsäuresalz nicht die Härtung des gehärteten Harzes, das durch Photopolymerisation mit Ultraviolettstrahlen, etc. der oben beschriebenen photopolymerisierbaren Verbindung erhalten wird und verringert daher nicht die Abriebbeständigkeit des Beschichtungsfilms, der erhalten wird.
Auch wird mit dem Beschichtungsfilm, der aus dieser erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhalten wird, die Antitrübungseigenschaft wieder erhalten, sogar wenn sie einmal verloren gegangen ist. Gemäß Stand der Technik, in welchem eine Antitrübungseigenschaft eines Beschichtungsfilms basierend auf einem Tensid auf der Oberfläche eines Beschichtungsfilms, der auf der Oberfläche einer Basis verteilt ist, ausgedrückt wird, geht das Tensid auf der Beschichtungsfilmoberfläche verloren, wenn Waschen mit fließendem Wasser über einen langen Zeitraum ausgeführt wird, und die Antitrübungseigenschaft kann nicht länger gezeigt werden. Mit der vorliegenden Erfindung wird jedoch angenommen, dass das Tensid, das in das Innere des Beschichtungsfilms eingebracht ist, an die Oberfläche hinaussickert, um eine Antitrübungseigenschaft über einen langen Zeitraum aufrecht zu erhalten.
Auch tritt mit einem Beschichtungsfilm, der aus dieser erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhalten wird, Ausbluten (Trübung der Beschichtungsfilmoberfläche), sogar im Fall von hoher Feuchtigkeit nicht auf. Es wird angenommen dass dies so ist, da die Geschwindigkeit des Sickerns des Tensids vom Inneren zur Oberfläche des Beschichtungsfilms durch die chemische Wechselwirkung des Tensids mit der Siliziumverbindung mit einer Acrylgruppe oder Methacrylgruppe kontrolliert wird und übermäßige Ablagerung des Tensids an der Beschichtungsfilmoberfläche dadurch verhindert wird.
Auch kann der Zustand des Verbleibens eines Films aus Wasser, das auf die Oberfläche eines Beschichtungsfilms aufgebracht wurde, der aus dieser erfindungsgemäßen Zusammensetzung erhalten wurde, durch Variation der Länge der Alkylkette des Tensids oder der Struktur des Tensids eingestellt werden. Zum Beispiel fließt, wenn ein Tensid mit einer Alkylkette mit kurzer Länge verwendet wird, ein Film aus Wasser, der sich auf der Beschichtungsfilmoberfläche gebildet hat, nicht leicht ab, und wenn ein Tensid mit einer Alkylkette von langer Länge verwendet wird, wird ein Film aus Nasser, der sich auf der Beschichtungsfilmoberfläche gebildet hat, leicht abfließen.
BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Die Herstellung der Hartbeschichtungslösungen der jeweiligen Beispiele und Vergleichsbeispiele sollen nun beschrieben werden.
Beispiel 1
34 g destilliertes Wasser werden zu 744 g SiO₂-Mikropartikeln zugegeben, die mit einer organischen Verbindung („OrganoCollodidal Silica NPC-ST-30" (Handelsname), hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd., mittlere Teilchengröße: 10 bis 15 nm, nichtflüchtiger Anteil: 30%, Dispersionslösungsmittel: normales Propylcellosolv) oberflächenmodifiziert wurden und Rühren wird ausgeführt. Während des Rührens werden 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan eingetropft und Rühren wird danach 2 Stunden ausgeführt. Während das Rühren weiter fortgesetzt wird, werden 112 g Trimethylolpropantriacrylat zugegeben, dann 66 g eines Sulfobernsteinsäurehalbestersalzes (Softanol MES-5 (Handelsname), hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd.) zugegeben und Rühren für 12 Stunden ausgeführt. Danach werden 16 g eines radikalischen Polymerisationsinitiators (Darocure 1173 (Handelsname), hergestellt von Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.) und 16 g eines kationischen Polymerisationsinitiators (SP-150 (Handelsname), ein Sulfoniumsalz mit SbF₆ ^– als Gegenion, hergestellt von Asahi Denka Co., Ltd.) zugegeben und Rühren ausgeführt, und indem 2 Tage an einer kalten dunklen Stelle stehen gelassen wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 1 erhalten.
Beispiel 2
29 g destilliertes Wasser werden zu 650 g SiO₂-Mikropartikeln zugegeben, die durch eine organische Verbindung („OrganoCollodidal Silica IPA-ST" (Handelsname), hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd., mittlere Teilchengröße: 10 bis 15 nm, nichtflüchtiger Anteil: 30%, Dispersionslösungsmittel: IPA) oberflächenmodifiziert wurden und Rühren wird ausgeführt. Während des Rührens werden 45 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan eingetropft und Rühren wird danach 2 Stunden ausgeführt. Während das Rühren weiter fortgesetzt wird, werden 196 g Trimethylolpropantriacrylat und 10 g Tetraaryloxyethan zugegeben, dann werden 53 g einer 30% wässrigen Lösung aus einem Alkylsulfoessigsäuresalz (LSA (Handelsname), hergestellt von Nikko Chemicals Co., Ltd.) zugegeben und Rühren wird für 12 Stunden ausgeführt. Danach werden 18 g eines radikalischen Polymerisationsinitiators (Darocure 1173 (Handelsname), hergestellt von Chiba Specialty Chemicals Co., Ltd.) und 18 g eines kationischen Polymerisationsinitiators (UVI-6974 (Handelsname), hergestellt von Union Carbide Corp.) zugegeben und Rühren ausgeführt, und indem 2 Tage an einer kalten dunklen Stelle stehen gelassen wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 2 erhalten.
Beispiel 3
Außer der Verwendung von 64 g eines sekundären höheren Alkoholethoxysulfats (Softanol 305-25 (Handelsname), hergestellt von Nippon Shokubai Co., Ltd.) anstelle der 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 3 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 4
Außer der Verwendung von 46 g eines dibasischen Alkylsulfobernsteinsäuresalzes (Lipal MSC (Handelsname), hergestellt von Lion Corp.) anstelle der 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 4 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 5
Außer der Verwendung von 33 g Diisotolyldecylsulfobernsteinsäureestersalz (Pellex TR (Handelsname), hergestellt von Kao Corp.) anstelle der 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 5 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 6
Außer der Verwendung von 49 g γ-Acryloxypropyltrimethoxysilan anstelle der 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 6 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 7
Außer der Verwendung von 84 g Trimethylolpropantriacrylat, 14 g Pentaerythrittetrakis(3-mercaptopropionat) und 14 g Triethylenglykoldivinylether anstelle der 112g Trimethylolpropantriacrylat in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 7 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 8
Außer der Verwendung von 84 g Trimethylolpropantriacrylat und 28 g einer Verbindung aus 1,6-Hexandiol und einem Acrylsäureoligomer (Viscoat #230D (Handelsname), hergestellt von Osaka Organic Chemical Industry Ltd.) anstelle der 112 g Trimethylolpropantriacrylat indem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 8 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 9
Außer der Verwendung von 84 g Trimethylolpropantriacrylat und 28 g Neopentylpropoxydiacrylat (Photomer 4127-SN (Handelsname), hergestellt von San Nopco Ltd.,) anstelle der 112 g Trimethylolpropanacrylat in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 9 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 10
Außer der Nichtzugabe des kationischen Polymerisationsinitiators (dem oben erwähnten SP-150) der in dem oben beschriebenen Beispiel 1 verwendet wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 10 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 11
Außer der Verwendung eines Titanoxidsols (Optlake 1130F2 (A-8) (Handelsname), hergestellt von Catalysts & Chemicals Ind. Co., Ltd.) anstelle des kolloidalen Siliziumoxids (IPA-ST) in dem oben beschriebenen Beispiel 2 wird eine Hartbeschichtungslösung 11 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 2 erhalten.
Beispiel 12
Außer der Verwendung von 84 g Ditrimethylolpropantetraacrylat (NK Ester AD-TMP (Handelsname), hergestellt von Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) und 28 g Triethylenglykolvinylether (RAPI-CURE DVE-3 (Handelsname), hergestellt von ISP Japan Co., Ltd.) anstelle der 112 g Trimethylolpropantriacrylat in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 12 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 13
Außer der Verwendung von 84 g Dipentaerythrithexaacrylat (Light Acrylat DPE-6A (Handelsname), hergestellt von Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) und 28 g Tetraaryloxyethan anstelle der 112 g Trimethylolpropantriacrylat in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 13 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Beispiel 14
Außer der Verwendung von 56 g Cyclohexandimethanoldivinylether und 56 g Polyglycerinpolyglycidylether („Denacol EX-512 (Handelsname), hergestellt von Nagase Kasei Kogyo Co., Ltd.) anstelle der 112 g Trimethylolpropantriacrylat in dem oben beschriebenen Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 14 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Außer dass das Sulfobernsteinsäurehalbestersalz, das in Beispiel 1 verwendet wird, nicht zugegeben wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 15 durch das gleiche Verfahren wie jenes in dem oben beschriebenen Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 2
Außer der Verwendung von 20 g eines nicht ionischen Tensids (Leodol TW-LI20 (Handelsname), hergestellt von Kao Corp.) anstelle von 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz gemäß Beispiel 1 wird eine Hartbeschichtungslösung 16 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 3
Wenn das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 unter Verwendung von 71 g eines kationischen Tensids (Arcard T-28 (Handelsname), hergestellt von Lion Corp.) anstelle der 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz in Beispiel 1 ausgeführt wird, werden die Silikakomponentensedimente und eine Hartbeschichtungslösung nicht erhalten.
Vergleichsbeispiel 4
Außer dass das in Beispiel 1 verwendete γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan nicht zugegeben wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 18 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus dem oben beschriebenen Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 5
Außer der Verwendung von 53 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan anstelle von 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan wie in Beispiel 1 verwendet, wird eine Hartbeschichtungslösung 19 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 6
Außer der Zugabe von 70 g Vinyltrimethoxysilan anstelle der 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, die in Beispiel 1 zugegeben werden, wird eine Hartbeschichtungslösung 20 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Vergleichsbeispiel 7
Wenn 76 g γ-Aminopropyltriethoxysilan anstelle der 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, die in Beispiel 1 zugegeben werden, zugegeben werden, werden die Silikakomponentensedimente und eine Hartbeschichtungslösung nicht erhalten.
Vergleichsbeispiel 8
Außer der Zugabe von 65 g γ-Ureidopropyltriethoxysilan anstelle der 52 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, die in Beispiel 1 zugegeben wurden, wird eine Hartbeschichtungslösung 22 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten. Diese geliert jedoch am nächsten Tag.
Vergleichsbeispiel 9
84 g destilliertes Wasser und 5 g Essigsäure werden zu 440 g Propylenglykol zugegeben und Rühren ausgeführt. Während des Rührens werden 129 g γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan eingetropft und das Rühren danach 2 Stunden ausgeführt. Während das Rühren weiter fortgesetzt wird, werden 279 g Trimethylolpropantriacrylat zugegeben, dann werden 66 g Softanol MES-5 zugegeben und das Rühren über Nacht ausgeführt. Am nächsten Tag werden 16 g eines radikalischen Polymerisationsinitiators (Darocure 1173) und 16 g eines kationischen Polymerisationsinitiators (SP-150) zugegeben und Rühren ausgeführt und beim Stehen lassen für 2 Tage an einer kühlen dunklen Stelle wird eine Hartbeschichtungslösung 23 erhalten.
Vergleichsbeispiel 10
264 g kolloidales Siliziumoxid (O-40 (Handelsname), hergestellt von Nissan Chemical Industries, Ltd., mittlerer Teilchendurchmesser: 10 bis 20 nm, nichtflüchtiger Anteil: 40%, Dispersionslösungsmittel: Wasser) werden in einen Kolben gegeben und während des Abkühlens des Inneren des Kolbens auf 35°C oder weniger und Rühren werden 179 g γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 64 g Methyltrimethoxysilan schrittweise zugegeben. Nach Rühren für 30 Minuten werden 422 g Propylenglykolmonomethylether und 30 g cis-Hexahydrophthalsäure zugegeben und aufgelöst. 6 g Benzyldimethylamin werden dann eingetropft. 35 g einer 70%igen wässrigen Lösung aus Natriumdiethylhexylsulfobernsteinsäure (hergestellt von Kokusan Chemical Co., Ltd.) werden dann zugegeben und Rühren wird bei 32°C 3 Wochen lang ausgeführt, um eine Hartbeschichtungslösung 24 zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 11
Außer der Zugabe von 35 g einer 30%igen wässrigen Lösung aus einem Alkylsulfoessigsäuresalz (LSA) anstelle des Natriumdiethylhexylsulfosuccinats, das in Vergleichsbeispiel 10 verwendet wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 25 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus dem oben beschriebenen Vergleichsbeispiel 10 erhalten.
Vergleichsbeispiel 12
Eine Lösung wird erhalten durch Auflösen von 5 Teilen Natriumdioctylsulfosuccinat, 80 Teilen eines Polyesterharzes (Molekulargewicht: 70 000), enthaltend 2 × 10^–3 Äquivalente/(1 g Harz) Natriumsulfonat, und 20 Teilen Polyisocyanat, zu dem 3 Mol Trilendiisocyanat zu einem Mol Trimethylolpropan zugegeben wurden, in 200 Teilen eines gemischten Lösungsmittels aus 2 Teilen Methylethylketon/1 Teil Cyclohexan. Zu dieser Lösung werden 150 Teile eines gemischten Lösungsmittels aus 100 Teilen Toluol/50 Teilen Isobutylketon als Verdünnungsmittel zugegeben und Rühren ausgeführt, um eine Beschichtungslösung 26 zu erhalten.
Vergleichsbeispiel 13
Außer der Verwendung von 20 g eines nichtionischen Tensids (Emulgen 905 (Handelsname), hergestellt von Kao Corp.) und 10 g eines anionischen Phosphattensids (Phosphanol LO-529 (Handelsname), hergestellt von Toho Chemical Industry Co., Ltd.) anstelle der 66 g Sulfobernsteinsäurehalbestersalz, das in Beispiel 1 verwendet wird, wird eine Hartbeschichtungslösung 27 durch das gleiche Verfahren wie jenes aus Beispiel 1 erhalten.
Primerlösung
In einer Mischung im Gewichtsverhältnis von 1:4 aus 3-Methyl-3-methoxybutanol und destilliertem Wasser wird eine Urethanemulsion mit dem Handelsnamen Witco Bond W-240, hergestellt von Witco Corp., in einer Konzentration von 25 Gew.-% aufgelöst, und 0,1 Teile eines Siliziumfarbstoffadditivs (Paintad 19 (Handelsname)), hergestellt von Dow Corning Asia Corp., werden als Ausgleichsmittel zugegeben, um eine Primerlösung herzustellen.
Beschichtung und Härtung der oben beschriebenen Hartbeschichtungslösungen 1 bis 23 und 27 (Beispiele 1 bis 14 und Vergleichsbeispiele 1 bis 9 und 13)
Jede der Hartbeschichtungslösungen 1 bis 23 und 27 wird auf ein Polycarbonatblatt mit 0,5 mm Dicke unter Verwendung eines Nr. 2 Drahtbalkens beschichtet und durch Belichtung mit einer Metallhalogenidlampe (120 W/cm) aus einer Höhe von 8 cm fotogehärtet. Die kumulative Menge an Licht ist 1,0 J/cm². Die Dicke der Hartbeschichtungsschicht nach der Härtung ist 5 μm.
Der Wert des Brechungsindex des Hartbeschichtungsfilms, der unter Verwendung der Titanoxidmikropartikel aus Beispiel 11 erhalten wird, ist 1,7 und hoch im Vergleich zu dem Wert des Brechungsindex von 1,5 des Hartbeschichtungsfilms, der unter Verwendung der Siliziumoxidmikropartikel aus Beispiel 1 erhalten wird.
Beschichtung und Härtung der oben beschriebenen Hartbeschichtungslösungen 24 und 25 (Vergleichsbeispiele 10 und 11)
Die oben beschriebene Primerlösung wird mit einer Geschwindigkeit von 10 cm/Minute auf ein Polycarbonatblatt von 0,5 mm Dicke tauchbeschichtet, und Trocknen bei 50°C wird für 30 Minuten ausgeführt. Die Dicke der getrockneten Primerschicht ist 1,1 μm. Danach wird jede der Hartbeschichtungslösungen 24 und 25 mit einer Geschwindigkeit von 20 cm/Minute tauchbeschichtet und Härtung bei 120°C für 60 Minuten ausgeführt. Die Dicke der Hartbeschichtungsschicht nach dem Härten ist 2,7 μm für Hartbeschichtungslösung 24 (Vergleichsbeispiel 10) und 2,8 μm für Hartbeschichtungslösung 25 (Vergleichsbeispiel 11).
Beschichtung und Härtung der oben beschriebenen Beschichtungslösung 26 (Vergleichsbeispiel 12)
Die oben beschriebene Beschichtungslösung 26 wird zu einer trockenen Dicke von 1 μm auf ein Polycarbonatblatt von 0,5 mm Dicke beschichtet und getrocknet, um einen Beschichtungsfilm zu bilden.
Die folgenden verschiedenen Untersuchungen werden an den beschichteten Filmen ausgeführt, die in der oben beschriebenen Art und Weise erhalten wurden.
[Tests]
(Haftung)
Ein Kreuzschraffurtest wird in Übereinstimmung mit Kreuzschraffurtest JISK5400 ausgeführt. Das heißt, es wird ein Messer verwendet, um 11 parallele Risslinien auf jeder Filmoberfläche in Intervallen von 1 mm in der vertikalen bzw. horizontalen Richtung zu machen, um 100 Zellen zu bilden, Cellophan-Klebeband wird auf den Film aufgebracht und dann abgezogen, und die Anzahl der Zellen, die sich nicht mit dem Film abtrennen und auf der Basis aufgebracht verbleiben, wird gezählt und in Prozent angegeben.
(Stahlwollenhärte (SW-Härte)-Test)
Unter Verwendung einer #0000 Stahlwolle wird jede Beschichtungsfilmoberfläche für 10 Wiederholungen mit einer 1 kg-Belastung gerieben und ein relativer Vergleich der Art der Narbenbildung, basierend auf dem folgenden Standard, gemacht.

5:: Es werden keine Narben erzeugt.
4:: Narben werden leicht erzeugt.
3:: Es werden Narben erzeugt.
2:: Narben werden stark erzeugt.
1:: Sogar die Basis ist vernarbt.

(Antitrübungseigenschaft/Atemtest)
Es wird untersucht, ob Trübung beim Atmen auf die Oberfläche auftritt oder nicht.
(Wiederbelebung der Antitrübungseigenschaft)
Nachdem Leitungswasser 10 Minuten über ein Teststück laufen gelassen wurde, dessen Oberfläche geneigt und in einem Winkel von 45 Grad bezüglich der Horizontalen fixiert ist, wird das Teststück 30 Minuten bei Raumtemperatur gelassen und dann durch Bestimmung, ob Trübung beim Ausführen des Atemtests auftritt oder nicht, bewertet.
(Heißwassertest)
Die Haftung und das äußere Aussehen werden nach einer Stunde Eintauchen in kochendes destilliertes Wasser bewertet.
(Feuchtigkeitsbeständigkeitstest)
Die Haftung, äußeres Aussehen und Antitrübungseigenschaft werden nach 10-tägigem Belassen unter einer Atmosphäre von 50°C und 95% RH bewertet.
Die in den oben angegebenen Tests erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 1 bis 4 gezeigt.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Die erfindungsgemäßen Ausführungsformen zeigen, dass dieser erfindungsgemäße Beschichtungsfilm in der Abriebbeständigkeit gegenüber Beschichtungsfilmen (Vergleichsbeispiele 10 und 11) überragend ist, die durch Antitrübungsbeschichtungszusammensetzungen erhalten werden, die in der ungeprüften japanischen Patentpublikation Nr. Hei 8-176466 offenbart sind.
Industrielle Anwendbarkeit
Ein Gegenstand, der durch Beschichtung dieser erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzungen auf eine Basis erhalten wird, hat eine Antitrübungseigenschaft und ist hoch in der Abriebbeständigkeit der Oberfläche.

Claims

Eine Lackzusammensetzung umfassend: (1) ein anionisches Tensid umfassend ein Sulfonsäuresalz; (2) anorganische Oxidmikropartikel; (3) eine Siliziumverbindung, die eine Acrylgruppe oder Methacrylgruppe und eine hydrolysierbare Gruppe hat, oder ein Hydrolysat dieser Verbindung; (4) eine Verbindung, die wenigstens zwei photopolymerisierbare ungesättigte Gruppen hat; und (5) einen Photpolymerisationsinitiator.
Lackzusammensetzung nach Anspruch 1, worin, als nichtflüchtiger Anteil, der Gehalt des Bestandteils (1) 3 bis 10 Gewichtsprozent ist, der Gehalt des Bestandteils (2) 30 bis 70 Gewichtsprozent ist, der Gehalt des Bestandteils (3) 2 bis 20 Gewichtsprozent ist, der Gehalt des Bestandteils (4) 8 bis 64 Gewichtsprozent ist, und der Gehalt des Bestandteils (5) bezogen auf 100 Gewichtsteile der Summe der Bestandteile (1) bis (4) 1 bis 100 Gewichtsteile ist.
Lackzusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Tensid, welches ein Sulfonsäuresalz umfasst, wenigstens ein Tensid ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Dialkylsulfobernsteinsäureestersalzen, dibasischen Alkylsulfobernsteinsäuresalzen, dibasischen Polyoxyethylenalkylbernsteinsäuresalzen, Sulfobernsteinsäurehalbestersalzen, Alkylsulfoessigsäuresalzen, Alken (C₈ bis C₃₀) monosulfonsäuresalzen, Hydroxyalkan (C₈ bis C₂₄) monosulfonsäuresalzen, N-Acylmethyltaurinsalzen, sekündären höheren Alkoholethoxysulfaten, Schwefelsäureestersalzen von aliphatischen Säurealkylolamiden, höheren Alkoholschwefelsäureestersalzen, sekundären höheren Alkoholschwefelsäureestersalzen, Polyoxyethylenalkylether-Schwefelsäuresalzen und Monoglyceridsulfaten.
Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die anorganischen Oxidmikropartikel, Mikropartikel eines Oxides sind von wenigstens einem Element ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Silizium (Si), Aluminium (Al), Zinn (Sn), Antimon (Sb), Tantal (Ta), Cer (Ce), Lanthan (La), Eisen (Fe), Zink (Zn), Wolfram (W), Zirkon (Zr), Indium (In), und Titan (Ti).
Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Partikelgröße der anorganischen Oxidmikropartikel im Bereich von 1 bis 100 nm ist.
Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Oberfläche der anorganischen Oxidmikropartikel mittels einer Organosiliziumverbindung oder organischen Verbindung modifiziert ist.
Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Siliziumverbindung, die eine Acrylgruppe oder Methacrylgruppe und eine hydrolysierbare Gruppe hat, oder ein Hydrolysat der Verbindung eine Siliziumverbindung oder Hydrolysat davon ist, welche durch die allgemeine Formel ausgedrückt wird: R¹R² Si(OR³)_3-a, worin R¹ eine Gruppe ist, die eine Acryl oder Methacrylgruppe mit 2 bis 12 Kohlenstoffatomen enthält, R² eine Alkylgruppe, Arylgruppe, Alkenylgruppe, halogenierte Alkylgruppe oder halogenierte Arylgruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, das R³ aus der hydrolysierbaren Gruppe OR3 Wasserstoffatome, oder eine Alkylgruppe, Acylgruppe, oder Alkylacylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ist, und a = 0, 1 oder 2.
Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Verbindung, die wenigstens zwei photopolymerisierbare ungesättigte Gruppen hat, eine Verbindung ist, die wenigstens zwei funktionale Gruppen hat ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Acryl- und Methacrylgruppe, Vinylgruppe, Arylgruppe, Epoxygruppe, Thiolgruppe, und Episulfidgruppe.
Ein Gegenstand erhalten durch Beschichten mit der Lackzusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf eine Basis und durch Ausführen der Photohärtung.