JP2001214092A - 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品 - Google Patents
帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品Info
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- JP2001214092A JP2001214092A JP2000026133A JP2000026133A JP2001214092A JP 2001214092 A JP2001214092 A JP 2001214092A JP 2000026133 A JP2000026133 A JP 2000026133A JP 2000026133 A JP2000026133 A JP 2000026133A JP 2001214092 A JP2001214092 A JP 2001214092A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】帯電防止剤の表面へのブリード、透明性の低
下、耐湿性の劣化等を実用的に許容できる範囲内に収め
ることができ、且つハードコートとしての機能（耐擦傷
性、表面硬度、耐湿性、耐溶剤・薬品性等）を満足する
帯電防止性ハードコート樹脂組成物を提供することを目
的とする。 【解決手段】（Ａ） 【化３】 の加水分解物と金属酸化物微粒子の混合物、（Ｂ）多官
能アクリレート又はメタクリレート、（Ｃ）光重合開始
剤を配合してなることを特徴とする紫外線硬化性ハード
コート樹脂組成物を提供する。
下、耐湿性の劣化等を実用的に許容できる範囲内に収め
ることができ、且つハードコートとしての機能（耐擦傷
性、表面硬度、耐湿性、耐溶剤・薬品性等）を満足する
帯電防止性ハードコート樹脂組成物を提供することを目
的とする。 【解決手段】（Ａ） 【化３】 の加水分解物と金属酸化物微粒子の混合物、（Ｂ）多官
能アクリレート又はメタクリレート、（Ｃ）光重合開始
剤を配合してなることを特徴とする紫外線硬化性ハード
コート樹脂組成物を提供する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、主にプラスチック
表面上に紫外線等の照射により帯電防止性、耐擦傷性、
密着、耐湿性等に優れた被膜を形成する光硬化型の帯電
防止性ハードコート剤及びこのハードコート剤を用いて
得られる被膜が形成されたプラスチック製光学物品、並
びに合成樹脂成形品に関する。
表面上に紫外線等の照射により帯電防止性、耐擦傷性、
密着、耐湿性等に優れた被膜を形成する光硬化型の帯電
防止性ハードコート剤及びこのハードコート剤を用いて
得られる被膜が形成されたプラスチック製光学物品、並
びに合成樹脂成形品に関する。
【０００２】
【従来の技術】合成樹脂はガラス製品に比較して軽量、
強靭性などの特性に優れているばかりでなく、安価で加
工が容易であるなどの利点があり、自動車部品、光学部
品、光ディスク、有機板ガラス、看板など広い分野で使
用されている。しかしながら、これらの合成樹脂は傷が
付き易く、また帯電しやすいために埃が付き易いという
欠点がある。これらの欠点を改良するために、光硬化性
樹脂組成物を塗布し紫外線照射で硬化させて合成樹脂の
表面上に架橋硬化膜を形成させる方法が種々検討されて
いる。しかし前記の方法では耐擦傷性は大幅に改善され
るものの、摩擦などにより容易に帯電し、埃などが付着
して美観を損ねるという問題がある。そのためこれら欠
点を改良すべく光硬化性樹脂組成物中に帯電防止剤を添
加する方法が種々提案されている。
強靭性などの特性に優れているばかりでなく、安価で加
工が容易であるなどの利点があり、自動車部品、光学部
品、光ディスク、有機板ガラス、看板など広い分野で使
用されている。しかしながら、これらの合成樹脂は傷が
付き易く、また帯電しやすいために埃が付き易いという
欠点がある。これらの欠点を改良するために、光硬化性
樹脂組成物を塗布し紫外線照射で硬化させて合成樹脂の
表面上に架橋硬化膜を形成させる方法が種々検討されて
いる。しかし前記の方法では耐擦傷性は大幅に改善され
るものの、摩擦などにより容易に帯電し、埃などが付着
して美観を損ねるという問題がある。そのためこれら欠
点を改良すべく光硬化性樹脂組成物中に帯電防止剤を添
加する方法が種々提案されている。
【０００３】しかしながら光硬化性樹脂組成物中に帯電
防止剤を添加する方法において、帯電防止剤としてカチ
オン、アニオン、ノニオン系などの種々の界面活性剤を
添加する場合、又、帯電防止剤としてアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩などの塩を添
加する場合、十分な帯電防止性を得るためには添加量を
多くする必要がある。この場合、硬化被膜表面に帯電防
止剤がブリードするという問題を生じる。また金属など
の導電性フィラーを添加する方法では、帯電防止性に優
れるが透明性が損なわれるという欠点がある。また、硬
化被膜中の架橋構造に組み込まれるリン酸系（メタ）ア
クリレートを配合する方法（特公昭６０−５１５１１号
公報）では、初期の帯電防止性、密着性は良好である
が、耐湿性が不十分である等の問題がある。
防止剤を添加する方法において、帯電防止剤としてカチ
オン、アニオン、ノニオン系などの種々の界面活性剤を
添加する場合、又、帯電防止剤としてアルカリ金属塩、
アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩などの塩を添
加する場合、十分な帯電防止性を得るためには添加量を
多くする必要がある。この場合、硬化被膜表面に帯電防
止剤がブリードするという問題を生じる。また金属など
の導電性フィラーを添加する方法では、帯電防止性に優
れるが透明性が損なわれるという欠点がある。また、硬
化被膜中の架橋構造に組み込まれるリン酸系（メタ）ア
クリレートを配合する方法（特公昭６０−５１５１１号
公報）では、初期の帯電防止性、密着性は良好である
が、耐湿性が不十分である等の問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な帯電防止剤の配合による副作用、すなわち帯電防止剤
の表面へのブリード、透明性の低下、耐湿性の劣化等を
実用的に許容できる範囲内に収めることができ、且つハ
ードコートとしての機能（耐擦傷性、表面硬度、耐湿
性、耐溶剤・薬品性等）を満足する帯電防止性ハードコ
ート樹脂組成物を提供することにある。
な帯電防止剤の配合による副作用、すなわち帯電防止剤
の表面へのブリード、透明性の低下、耐湿性の劣化等を
実用的に許容できる範囲内に収めることができ、且つハ
ードコートとしての機能（耐擦傷性、表面硬度、耐湿
性、耐溶剤・薬品性等）を満足する帯電防止性ハードコ
ート樹脂組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、この課題を解
決するための手段として、（Ａ）
決するための手段として、（Ａ）
【化２】 の加水分解物（以下化合物２と称する）と金属酸化物微
粒子の混合物、（Ｂ）多官能アクリレート又はメタクリ
レート、（Ｃ）光重合開始剤を配合してなることを特徴
とする紫外線硬化性ハードコート樹脂組成物によって達
せられることを見出し、本発明に至ったものである。
粒子の混合物、（Ｂ）多官能アクリレート又はメタクリ
レート、（Ｃ）光重合開始剤を配合してなることを特徴
とする紫外線硬化性ハードコート樹脂組成物によって達
せられることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００６】さらに、前記ハードコート樹脂組成物の硬
化被膜が形成されたプラスチック製光学物品、並びに合
成樹脂成形品である。
化被膜が形成されたプラスチック製光学物品、並びに合
成樹脂成形品である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明に使用する化合物２は帯電防止性に
寄与する成分であり、具体的には例えばオクタデシルジ
メチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウ
ムクロライド、テトラデシルジメチル（３−トリメトキ
シシリルプロピル）アンモニウムクロライド、Ｎ−トリ
メトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ−ｎ−ブチ
ルアンモニウムクロライド、Ｎ−トリメトキシシリルプ
ロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライ
ド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ト
リ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド等が使用でき
る。
寄与する成分であり、具体的には例えばオクタデシルジ
メチル（３−トリメトキシシリルプロピル）アンモニウ
ムクロライド、テトラデシルジメチル（３−トリメトキ
シシリルプロピル）アンモニウムクロライド、Ｎ−トリ
メトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ−ｎ−ブチ
ルアンモニウムクロライド、Ｎ−トリメトキシシリルプ
ロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライ
ド、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−ト
リ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド等が使用でき
る。
【０００９】上記化合物２の加水分解は、純水を添加混
合するか、あるいは塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、シュウ
酸、クエン酸、酒石酸等の酸を触媒として添加した酸性
水、またはアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等の塩基を触媒として添加した塩基
性水を添加撹拌すればよい。水の添加量を制御すること
により加水分解の進行度合を調節することができるが、
一般には、水添加量は加水分解の対象となる上記化合物
の加水分解性基と等モル以上であることが望ましい。ま
た、上記化合物の加水分解にあたり、加水分解の反応系
を均一化させる目的で、アルコール類等の溶媒を添加す
ることも可能である。
合するか、あるいは塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、シュウ
酸、クエン酸、酒石酸等の酸を触媒として添加した酸性
水、またはアンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ト
リエタノールアミン等の塩基を触媒として添加した塩基
性水を添加撹拌すればよい。水の添加量を制御すること
により加水分解の進行度合を調節することができるが、
一般には、水添加量は加水分解の対象となる上記化合物
の加水分解性基と等モル以上であることが望ましい。ま
た、上記化合物の加水分解にあたり、加水分解の反応系
を均一化させる目的で、アルコール類等の溶媒を添加す
ることも可能である。
【００１０】本発明に使用する（Ａ）成分の金属酸化物
微粒子は、粒子表面に水酸基を有し、化合物２の加水分
解物と脱水縮合反応が可能で、且つ、硬化被膜に表面硬
度や耐摩耗性を与える成分である。この金属酸化物微粒
子は、通常、金属酸化物が水又は有機溶媒に分散したも
のであるが、中でも本発明組成物の系への相溶性の面か
ら有機溶媒に分散したコロイド状金属酸化物微粒子が好
適に使用される。
微粒子は、粒子表面に水酸基を有し、化合物２の加水分
解物と脱水縮合反応が可能で、且つ、硬化被膜に表面硬
度や耐摩耗性を与える成分である。この金属酸化物微粒
子は、通常、金属酸化物が水又は有機溶媒に分散したも
のであるが、中でも本発明組成物の系への相溶性の面か
ら有機溶媒に分散したコロイド状金属酸化物微粒子が好
適に使用される。
【００１１】コロイド状金属酸化物の平均粒子径は、１
〜１００ｍμ、特に透明性の点から３〜５０ｍμである
ことが好適であり、平均粒子径が１ｍμに満たないもの
は表面硬度の向上に寄与できない場合がある。また１０
０ｍμ以上では被膜の透明性が低下する場合がある。し
かし表面への凹凸による防眩効果付与を目的とする場合
には、１００ｍμ以上の粒子が有効に利用できる。
〜１００ｍμ、特に透明性の点から３〜５０ｍμである
ことが好適であり、平均粒子径が１ｍμに満たないもの
は表面硬度の向上に寄与できない場合がある。また１０
０ｍμ以上では被膜の透明性が低下する場合がある。し
かし表面への凹凸による防眩効果付与を目的とする場合
には、１００ｍμ以上の粒子が有効に利用できる。
【００１２】このような金属酸化物微粒子として具体的
には、シリカ、アルミナ、チタニア、アンチモン、酸化
スズ、酸化タングステン等の１種又は２種以上を使用す
ることができるが、特に経済的に安価で透明性が良好な
コロイダルシリカが好ましく用いられる。上記コロイド
状金属酸化物の配合量は、（Ｂ）成分１００部に対して
ゾル固形分として２０〜１５０部、特に５０〜１００部
とすることが好ましく、２０部以下では表面硬度の向上
や硬化収縮の緩和への寄与が不十分となる場合があり、
１５０部以上では被膜が脆くなり過ぎて基材との密着性
が低下する場合がある。
には、シリカ、アルミナ、チタニア、アンチモン、酸化
スズ、酸化タングステン等の１種又は２種以上を使用す
ることができるが、特に経済的に安価で透明性が良好な
コロイダルシリカが好ましく用いられる。上記コロイド
状金属酸化物の配合量は、（Ｂ）成分１００部に対して
ゾル固形分として２０〜１５０部、特に５０〜１００部
とすることが好ましく、２０部以下では表面硬度の向上
や硬化収縮の緩和への寄与が不十分となる場合があり、
１５０部以上では被膜が脆くなり過ぎて基材との密着性
が低下する場合がある。
【００１３】化合物２の加水分解物と金属酸化物微粒子
の混合物（Ａ）の製造方法は、化合物２を前述の方法に
従って加水分解した後、金属酸化物微粒子と混合する
か、あるいは化合物２と金属酸化物微粒子をあらかじめ
混合し、加水分解を行なってもよい。また化合物２と金
属酸化物微粒子の配合比としては、化合物２が金属酸化
物微粒子の表面に単分子層を形成する量以上が好まし
く、化合物２が金属酸化物微粒子の固形分１００に対
し、０．５〜４０ｗｔ％であり、好ましくは１．０〜３
０ｗｔ％である。
の混合物（Ａ）の製造方法は、化合物２を前述の方法に
従って加水分解した後、金属酸化物微粒子と混合する
か、あるいは化合物２と金属酸化物微粒子をあらかじめ
混合し、加水分解を行なってもよい。また化合物２と金
属酸化物微粒子の配合比としては、化合物２が金属酸化
物微粒子の表面に単分子層を形成する量以上が好まし
く、化合物２が金属酸化物微粒子の固形分１００に対
し、０．５〜４０ｗｔ％であり、好ましくは１．０〜３
０ｗｔ％である。
【００１４】（Ａ）成分の作用機構としては、金属酸化
物微粒子表面の水酸基と４級アンモニウム塩構造含有シ
ラン加水分解物のシラノール基が脱水縮合反応すること
で、帯電防止に寄与する４級アンモニウム塩が粒子表面
に化学的に固定化される。これをハードコート樹脂に配
合すると、帯電防止成分が架橋被膜中に物理的に固定化
される状態を実現することが可能で、低分子界面活性剤
を配合した場合によく観察される被膜表面へのブリード
アウトが極めて抑制され、帯電防止能の耐環境性向上、
長期安定化に寄与するものと考えられる。さらに無機微
粒子は、ハードコートの架橋構造に寄与しない帯電防止
剤配合による表面機械強度の低下を防ぐ機能を有する。
物微粒子表面の水酸基と４級アンモニウム塩構造含有シ
ラン加水分解物のシラノール基が脱水縮合反応すること
で、帯電防止に寄与する４級アンモニウム塩が粒子表面
に化学的に固定化される。これをハードコート樹脂に配
合すると、帯電防止成分が架橋被膜中に物理的に固定化
される状態を実現することが可能で、低分子界面活性剤
を配合した場合によく観察される被膜表面へのブリード
アウトが極めて抑制され、帯電防止能の耐環境性向上、
長期安定化に寄与するものと考えられる。さらに無機微
粒子は、ハードコートの架橋構造に寄与しない帯電防止
剤配合による表面機械強度の低下を防ぐ機能を有する。
【００１５】本発明に使用する（Ｂ）成分の多官能アク
リレート又はメタクリレートは、ハードコートとしての
表面硬度、耐擦傷性を満たすために（メタ）アクリロイ
ル基を３個以上有する化合物が好ましい。たとえばトリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキサイド変成トリメチロールプロパントリ（メタ）
アクリレート、プロピレンオキサイド変成トリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス［（メ
タ）アクリロキシエチル］イソシアヌレート、カプロラ
クトン変成トリス［（メタ）アクリロキシエチル］イソ
シアヌレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アク
リレート、アルキル変成ジペンタエリスリトールトリ
（メタ）アクリレート等があげられる。また、（メタ）
アクリロイル基を４個有する化合物としては、たとえば
トリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ア
ルキル変成ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アク
リレート等があげられる。また、（メタ）アクリロイル
基を５個有する化合物としては、例えばジペンタエリス
リトールペンタ（メタ）アクリレート、アルキル変成ジ
ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなど
があげられる。さらに（メタ）アクリロイル基を６個有
する化合物としては、例えばジペンタエリスリトールヘ
キサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変成ジペン
タエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等があげ
られる。また、これらの化合物の２種以上の混合物も用
いることができる。これらの化合物の中でも、ジペンタ
エリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及びこれ
らを含む混合物は、耐擦傷性の点から特に好ましい。
リレート又はメタクリレートは、ハードコートとしての
表面硬度、耐擦傷性を満たすために（メタ）アクリロイ
ル基を３個以上有する化合物が好ましい。たとえばトリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキサイド変成トリメチロールプロパントリ（メタ）
アクリレート、プロピレンオキサイド変成トリメチロー
ルプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス［（メ
タ）アクリロキシエチル］イソシアヌレート、カプロラ
クトン変成トリス［（メタ）アクリロキシエチル］イソ
シアヌレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アク
リレート、アルキル変成ジペンタエリスリトールトリ
（メタ）アクリレート等があげられる。また、（メタ）
アクリロイル基を４個有する化合物としては、たとえば
トリメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、
ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ア
ルキル変成ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）アク
リレート等があげられる。また、（メタ）アクリロイル
基を５個有する化合物としては、例えばジペンタエリス
リトールペンタ（メタ）アクリレート、アルキル変成ジ
ペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレートなど
があげられる。さらに（メタ）アクリロイル基を６個有
する化合物としては、例えばジペンタエリスリトールヘ
キサ（メタ）アクリレート、カプロラクトン変成ジペン
タエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等があげ
られる。また、これらの化合物の２種以上の混合物も用
いることができる。これらの化合物の中でも、ジペンタ
エリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタ
エリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及びこれ
らを含む混合物は、耐擦傷性の点から特に好ましい。
【００１６】さらに、これらの樹脂に粘度調節用の反応
性希釈剤として、比較的低粘度である１、６−ヘキサン
ジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート
等の２官能以上のモノマー及びオリゴマー並びに単官能
モノマー、例えばＮ−ビニルピロリドン、エチルアクリ
レート、プロピルアクリレート等のアクリル酸エステル
類、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、ノニルフェニルメタクリレート等
のメタクリル酸エステル類、テトラヒドロフルフリルメ
タクリレート、及びそのカプロラクトン変成物などの誘
導体、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸等及
びそれらの混合物、などを配合することができる。
性希釈剤として、比較的低粘度である１、６−ヘキサン
ジオールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ヘキサンジオール（メタ）ア
クリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレ
ート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート
等の２官能以上のモノマー及びオリゴマー並びに単官能
モノマー、例えばＮ−ビニルピロリドン、エチルアクリ
レート、プロピルアクリレート等のアクリル酸エステル
類、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、
イソプロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、
ヘキシルメタクリレート、イソオクチルメタクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、シクロヘキ
シルメタクリレート、ノニルフェニルメタクリレート等
のメタクリル酸エステル類、テトラヒドロフルフリルメ
タクリレート、及びそのカプロラクトン変成物などの誘
導体、スチレン、α−メチルスチレン、アクリル酸等及
びそれらの混合物、などを配合することができる。
【００１７】本発明に使用する（Ｃ）成分の光重合開始
剤としては、ラジカル発生型のベンゾイン、ベンゾイン
メチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイ
ンイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなど
のベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノ
ン、２、２、−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノ
ン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、な
どのアセトフェノン類；メチルアントラキノン、２−エ
チルアントラキノン、２−アミルアントラキノンなどの
アントラキノン類；チオキサントン、２、４−ジエチル
チオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサント
ンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケ
タール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；
ベンゾフェノン、４、４−ビスメチルアミノベンゾフェ
ノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがあ
る。これらは単独または２種以上の混合物として使用で
き、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノー
ルアミンなどの第３級アミン；２−ジメチルアミノエチ
ル安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの
安息香酸誘導体等の光開始助剤などと組み合わせて使用
することができる。前記光重合開始剤の使用量は、重合
性樹脂成分１００重量部に対して０．５〜２０重量部、
好ましくは１〜１５重量部である。
剤としては、ラジカル発生型のベンゾイン、ベンゾイン
メチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイ
ンイソプロピルエーテル、ベンジルメチルケタールなど
のベンゾインとそのアルキルエーテル類；アセトフェノ
ン、２、２、−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノ
ン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、な
どのアセトフェノン類；メチルアントラキノン、２−エ
チルアントラキノン、２−アミルアントラキノンなどの
アントラキノン類；チオキサントン、２、４−ジエチル
チオキサントン、２、４−ジイソプロピルチオキサント
ンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケ
タール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；
ベンゾフェノン、４、４−ビスメチルアミノベンゾフェ
ノンなどのベンゾフェノン類及びアゾ化合物などがあ
る。これらは単独または２種以上の混合物として使用で
き、さらにはトリエタノールアミン、メチルジエタノー
ルアミンなどの第３級アミン；２−ジメチルアミノエチ
ル安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸エチルなどの
安息香酸誘導体等の光開始助剤などと組み合わせて使用
することができる。前記光重合開始剤の使用量は、重合
性樹脂成分１００重量部に対して０．５〜２０重量部、
好ましくは１〜１５重量部である。
【００１８】また、本発明のハードコート層には必要に
応じて有機の微粒子を任意に配合することができる。有
機微粒子として例えば、粒子内部に適度な架橋構造を有
しており、紫外線硬化樹脂やモノマー、溶剤等による膨
潤が少ない硬質な微粒子を用いることができる。例え
ば、粒子内部架橋タイプのスチレン系樹脂、スチレン−
アクリル系共重合樹脂、アクリル系樹脂、ジビニルベン
ゼン樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン樹脂、メラミン
樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂、上記の樹脂等を主成分とするミクロゲル等を使用
することができる。
応じて有機の微粒子を任意に配合することができる。有
機微粒子として例えば、粒子内部に適度な架橋構造を有
しており、紫外線硬化樹脂やモノマー、溶剤等による膨
潤が少ない硬質な微粒子を用いることができる。例え
ば、粒子内部架橋タイプのスチレン系樹脂、スチレン−
アクリル系共重合樹脂、アクリル系樹脂、ジビニルベン
ゼン樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン樹脂、メラミン
樹脂、スチレン−イソプレン系樹脂、ベンゾグアナミン
樹脂、上記の樹脂等を主成分とするミクロゲル等を使用
することができる。
【００１９】また必要に応じて、帯電防止性能に影響を
与えない範囲で公知の一般的な塗料添加剤を配合するこ
とができる。例えばレベリング、表面スリップ性等を付
与するシリコーン系、フッソ系の添加剤は硬化膜表面の
傷つき防止性に効果があることに加えて、活性エネルギ
ー線として紫外線を利用する場合は前記添加剤の空気界
面へのブリードによって、酸素による樹脂の硬化阻害を
低下させることができ、低照射強度条件下に於いても有
効な硬化度合を得ることができる。これらの添加量は、
活性エネルギー線硬化型樹脂１００重量部に対し０．０
１〜０．５重量部が適当である。
与えない範囲で公知の一般的な塗料添加剤を配合するこ
とができる。例えばレベリング、表面スリップ性等を付
与するシリコーン系、フッソ系の添加剤は硬化膜表面の
傷つき防止性に効果があることに加えて、活性エネルギ
ー線として紫外線を利用する場合は前記添加剤の空気界
面へのブリードによって、酸素による樹脂の硬化阻害を
低下させることができ、低照射強度条件下に於いても有
効な硬化度合を得ることができる。これらの添加量は、
活性エネルギー線硬化型樹脂１００重量部に対し０．０
１〜０．５重量部が適当である。
【００２０】本発明のハードコート樹脂組成物を紫外線
で硬化させるには、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水
銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノ
ンアーク等の光源が利用でき、フィラーを含まないクリ
ア塗膜の硬化には高圧水銀灯、フィラーを含む場合や厚
膜の硬化にはメタルハライドランプが一般的に使用され
る。また、光重合開始剤を除いた組成で電子線を利用す
ることも可能で、具体的にはコックロフトワルト型、バ
ンデクラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線
型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器
から放出される５０〜１０００ＫｅＶ、好ましくは１０
０〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線を利用す
ることが好ましい。
で硬化させるには、高圧水銀灯、低圧水銀灯、超高圧水
銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアーク、キセノ
ンアーク等の光源が利用でき、フィラーを含まないクリ
ア塗膜の硬化には高圧水銀灯、フィラーを含む場合や厚
膜の硬化にはメタルハライドランプが一般的に使用され
る。また、光重合開始剤を除いた組成で電子線を利用す
ることも可能で、具体的にはコックロフトワルト型、バ
ンデクラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線
型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器
から放出される５０〜１０００ＫｅＶ、好ましくは１０
０〜３００ＫｅＶのエネルギーを有する電子線を利用す
ることが好ましい。
【００２１】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明す
る。 ＜実施例１＞以下に実施例および比較例を挙げて本発明
について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。なお、部および％は特に断
わりのない限り重量基準である。
る。 ＜実施例１＞以下に実施例および比較例を挙げて本発明
について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。なお、部および％は特に断
わりのない限り重量基準である。
【００２２】Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド１００ｇに
対し、イソプロピルアルコールを３７ｇ加え、撹拌した
後、０．０５Ｎ希塩酸２９ｇを約１０℃で３０分かけて
滴下した後、室温で６時間熟成させることによって、Ｎ
−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチ
ルアンモニウムクロライドの加水分解物を製造した。次
にＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ
メチルアンモニウムクロライドの加水分解溶液５０ｇと
コロイダルシリカのＩＰＡ分散液（ＩＰＡ−ＳＴ：シリ
カ固形分３０ｗｔ％， 日産化学社製）２００ｇを混合
し、室温で４時間熟成させた。その後、前記熟成済みの
混合液９０ｇとジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート１０ｇ、ペンタエリスリトールトリアクリレート３
０ｇ、トリメチロールプロパントリアクリレート１０
ｇ、イソプロピルアルコール２６ｇ、光重合開始剤（Ｄ
ａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日本チバガイギー社製）３
ｇを混合することによって紫外線硬化性ハードコート樹
脂組成物を製造した。
Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド１００ｇに
対し、イソプロピルアルコールを３７ｇ加え、撹拌した
後、０．０５Ｎ希塩酸２９ｇを約１０℃で３０分かけて
滴下した後、室温で６時間熟成させることによって、Ｎ
−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチ
ルアンモニウムクロライドの加水分解物を製造した。次
にＮ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ
メチルアンモニウムクロライドの加水分解溶液５０ｇと
コロイダルシリカのＩＰＡ分散液（ＩＰＡ−ＳＴ：シリ
カ固形分３０ｗｔ％， 日産化学社製）２００ｇを混合
し、室温で４時間熟成させた。その後、前記熟成済みの
混合液９０ｇとジペンタエリスリトールヘキサアクリレ
ート１０ｇ、ペンタエリスリトールトリアクリレート３
０ｇ、トリメチロールプロパントリアクリレート１０
ｇ、イソプロピルアルコール２６ｇ、光重合開始剤（Ｄ
ａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日本チバガイギー社製）３
ｇを混合することによって紫外線硬化性ハードコート樹
脂組成物を製造した。
【００２３】次に前記、紫外線硬化性ハードコート樹脂
組成物を厚さ１５０μｍの両面易接着処理ポリエステル
フィルムの片面にワイヤーバーコーティングによって、
乾燥膜厚が約５μｍとなるように形成した後、塗膜側よ
り高圧水銀ＵＶランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）の紫外線を積
算光量約４００ｍＪ／ｍ2 の条件で照射し、硬化処理す
ることによって、帯電防止ハードコート膜を作製した。
得られたハードコート被膜を下記方法で評価した。
組成物を厚さ１５０μｍの両面易接着処理ポリエステル
フィルムの片面にワイヤーバーコーティングによって、
乾燥膜厚が約５μｍとなるように形成した後、塗膜側よ
り高圧水銀ＵＶランプ（１２０Ｗ／ｃｍ）の紫外線を積
算光量約４００ｍＪ／ｍ2 の条件で照射し、硬化処理す
ることによって、帯電防止ハードコート膜を作製した。
得られたハードコート被膜を下記方法で評価した。
【００２４】鉛筆硬度：異なる硬度の鉛筆を用い、１ｋ
ｇ荷重下でＪＩＳ Ｋ５４００で示される試験法での傷
の有無を判定した。
ｇ荷重下でＪＩＳ Ｋ５４００で示される試験法での傷
の有無を判定した。
【００２５】耐擦傷性：＃００００のスチールウールに
より、ハードコート膜の表面を４００ｇの荷重をかけな
がら１０回摩擦し、傷の発生の有無及び傷の程度を目視
により観察し、以下の判定基準に従って評価した。 Ａ：傷の発生が全く認められない。 Ｂ：数本の細い傷が認められる。 Ｃ：無数の傷が認められる。
より、ハードコート膜の表面を４００ｇの荷重をかけな
がら１０回摩擦し、傷の発生の有無及び傷の程度を目視
により観察し、以下の判定基準に従って評価した。 Ａ：傷の発生が全く認められない。 Ｂ：数本の細い傷が認められる。 Ｃ：無数の傷が認められる。
【００２６】表面抵抗率（Ω／ｓｑ．）：ＡＳＴＭ Ｄ
２５７の要項に従い、電極端の影響を避けるために、円
プローブを使用することにより測定した。
２５７の要項に従い、電極端の影響を避けるために、円
プローブを使用することにより測定した。
【００２７】高温高湿保存試験：６０℃、９５％、９６
時間の保存試験終了後、室温下にて２４時間放置した試
験片の外観を観察した。
時間の保存試験終了後、室温下にて２４時間放置した試
験片の外観を観察した。
【００２８】得られたハードコートフィルムの鉛筆硬度
は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、ハードコートとしての機
械性能は良好であった。初期の表面抵抗率は４×１０10
Ω／ｓｑ．であり、実用的に十分満足できる性能を示し
た。高温高湿保存試験後も表面抵抗率は７×１０10Ω／
ｓｑ．であり、外観上の劣化（透明性の低下、表面ブリ
ード感等）、及び機械性能の低下も発生せず、良好な性
能を保持した。
は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、ハードコートとしての機
械性能は良好であった。初期の表面抵抗率は４×１０10
Ω／ｓｑ．であり、実用的に十分満足できる性能を示し
た。高温高湿保存試験後も表面抵抗率は７×１０10Ω／
ｓｑ．であり、外観上の劣化（透明性の低下、表面ブリ
ード感等）、及び機械性能の低下も発生せず、良好な性
能を保持した。
【００２９】＜実施例２＞Ｎ−トリメトキシシリルプロ
ピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド
３０ｇとコロイダルシリカのＩＰＡ分散液（ＩＰＡ−Ｓ
Ｔ：シリカ固形分３０ｗｔ％， 日産化学社製）２００
ｇを混合した後、イソプロピルアルコールを１１ｇ加
え、撹拌した後、０．０５Ｎ希塩酸８．７ｇを約１０℃
で３０分かけて滴下した後、室温で２４時間熟成させる
ことによって、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライドの加水分解
と、この加水分解成生物とコロイダルシリカ微粒子表面
の水酸基との脱水縮合反応を同時に行なうことで、帯電
防止に寄与する４級アンモニウム塩成分がコロイダルシ
リカ粒子表面に化学的に固定化させた混合液を製造し
た。次に、前記熟成済みの混合液９０ｇとジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレート１０ｇ、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート３０ｇ、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート１０ｇ、イソプロピルアルコール２
６ｇ、光重合開始剤（Ｄａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日
本チバガイギー社製）３ｇを混合することによって紫外
線硬化性ハードコート樹脂組成物を製造した。
ピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド
３０ｇとコロイダルシリカのＩＰＡ分散液（ＩＰＡ−Ｓ
Ｔ：シリカ固形分３０ｗｔ％， 日産化学社製）２００
ｇを混合した後、イソプロピルアルコールを１１ｇ加
え、撹拌した後、０．０５Ｎ希塩酸８．７ｇを約１０℃
で３０分かけて滴下した後、室温で２４時間熟成させる
ことによって、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，
Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライドの加水分解
と、この加水分解成生物とコロイダルシリカ微粒子表面
の水酸基との脱水縮合反応を同時に行なうことで、帯電
防止に寄与する４級アンモニウム塩成分がコロイダルシ
リカ粒子表面に化学的に固定化させた混合液を製造し
た。次に、前記熟成済みの混合液９０ｇとジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレート１０ｇ、ペンタエリスリ
トールトリアクリレート３０ｇ、トリメチロールプロパ
ントリアクリレート１０ｇ、イソプロピルアルコール２
６ｇ、光重合開始剤（Ｄａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日
本チバガイギー社製）３ｇを混合することによって紫外
線硬化性ハードコート樹脂組成物を製造した。
【００３０】実施例１記載と同様のハードコートの被膜
形成、硬化方法及び評価方法により、帯電防止ハードコ
ートとしての性能を調べた。その結果、実施例１と同様
に鉛筆硬度は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、初期の表面抵
抗率は６×１０10Ω／ｓｑ．と実用的に十分満足できる
性能を示した。高温高湿保存試験後も表面抵抗率は９×
１０10Ω／ｓｑ．であり、外観上の劣化、及び機械性能
の低下も発生せず、良好な性能を保持した。
形成、硬化方法及び評価方法により、帯電防止ハードコ
ートとしての性能を調べた。その結果、実施例１と同様
に鉛筆硬度は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、初期の表面抵
抗率は６×１０10Ω／ｓｑ．と実用的に十分満足できる
性能を示した。高温高湿保存試験後も表面抵抗率は９×
１０10Ω／ｓｑ．であり、外観上の劣化、及び機械性能
の低下も発生せず、良好な性能を保持した。
【００３１】＜比較例１＞以下の処方に示すように、Ｎ
−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチ
ルアンモニウムクロライドの加水分解処理を行なわず、
単にコロイダルシリカ及び多官能アクリレートオリゴマ
ーに１６ｗｔ％の量を配合した下記組成物をハードコー
ト塗液とした。
−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチ
ルアンモニウムクロライドの加水分解処理を行なわず、
単にコロイダルシリカ及び多官能アクリレートオリゴマ
ーに１６ｗｔ％の量を配合した下記組成物をハードコー
ト塗液とした。
【００３２】 Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウムクロ ライド １６ｇ コロイダルシリカのＩＰＡ分散液（ＩＰＡ−ＳＴ：シリカ固形分３０ｗｔ％， 日産化学社製） １１３ｇ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０ｇ ペンタエリスリトールトリアクリレート ３０ｇ トリメチロールプロパントリアクリレート １０ｇ 光重合開始剤（Ｄａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日本チバガイギー社製） ３ｇ
【００３３】実施例１記載と同様のハードコートの被膜
形成、硬化方法で性能評価を行なったところ、鉛筆硬度
は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、初期の表面抵抗率は２×
１０ 10Ω／ｓｑ．と満足できる性能を示したが、高温高
湿保存試験後の表面抵抗率が８×１０12Ω／ｓｑ．に上
昇し、耐環境性が不満足な結果となった。
形成、硬化方法で性能評価を行なったところ、鉛筆硬度
は３Ｈ、耐擦傷性はＡであり、初期の表面抵抗率は２×
１０ 10Ω／ｓｑ．と満足できる性能を示したが、高温高
湿保存試験後の表面抵抗率が８×１０12Ω／ｓｑ．に上
昇し、耐環境性が不満足な結果となった。
【００３４】＜比較例２＞実施例１のＮ−トリメトキシ
シリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム
クロライド加水分解溶液２６．７ｇと下記処方のコロイ
ダルシリカ分を含有しない紫外線硬化樹脂組成物を混合
し、ハードコート塗液を製造した。
シリルプロピル−Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチルアンモニウム
クロライド加水分解溶液２６．７ｇと下記処方のコロイ
ダルシリカ分を含有しない紫外線硬化樹脂組成物を混合
し、ハードコート塗液を製造した。
【００３５】 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート １０ｇ ペンタエリスリトールトリアクリレート ３０ｇ トリメチロールプロパントリアクリレート １０ｇ 光重合開始剤（Ｄａｒｏｃｕｒｅ １１７３、日本チバガイギー社製） ３ｇ イソプロピルアルコール ３５ｇ
【００３６】実施例１と同等の方法でハードコート被膜
を形成し、評価した。その結果、初期の表面抵抗率は３
×１０8 Ω／ｓｑ．と満足できる性能を示したが、鉛筆
硬度は２Ｈ、耐擦傷性はＢであり、機械特性が若干低下
した。また高温高湿保存試験後の塗膜表面にはぬめり感
が発生し、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，
Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド成分の表面ブリ
ードが見られた。
を形成し、評価した。その結果、初期の表面抵抗率は３
×１０8 Ω／ｓｑ．と満足できる性能を示したが、鉛筆
硬度は２Ｈ、耐擦傷性はＢであり、機械特性が若干低下
した。また高温高湿保存試験後の塗膜表面にはぬめり感
が発生し、Ｎ−トリメトキシシリルプロピル−Ｎ，Ｎ，
Ｎ−トリメチルアンモニウムクロライド成分の表面ブリ
ードが見られた。
【００３７】
【発明の効果】上述の実施例の説明からも明らかなよう
に、金属酸化物微粒子表面に４級アンモニウム塩構造含
有シランを化学的に固定することで、帯電防止成分がハ
ードコート架橋被膜中に物理的に固定化される状態を実
現することができる。その効果として、帯電防止成分の
ハードコート被膜表面へのブリードアウトが極めて少な
く、帯電防止能の耐環境性向上、長期安定化を達成する
ことができる。
に、金属酸化物微粒子表面に４級アンモニウム塩構造含
有シランを化学的に固定することで、帯電防止成分がハ
ードコート架橋被膜中に物理的に固定化される状態を実
現することができる。その効果として、帯電防止成分の
ハードコート被膜表面へのブリードアウトが極めて少な
く、帯電防止能の耐環境性向上、長期安定化を達成する
ことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 101:00 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ Ｆターム(参考） 2K009 AA15 BB11 CC03 CC09 CC24 CC42 DD05 EE03 4F006 AA35 AB43 AB67 AB74 BA02 CA05 DA04 EA03 4J038 DL082 FA111 HA166 JC35 KA03 NA04 NA11 NA12 NA20 PA17 PB08 PC08
Claims (3)
- 【請求項１】（Ａ） 【化１】 の加水分解物と金属酸化物微粒子の混合物、（Ｂ）多官
能アクリレート又はメタクリレート、（Ｃ）光重合開始
剤を配合してなることを特徴とする紫外線硬化性ハード
コート樹脂組成物。 - 【請求項２】請求項１のハードコート樹脂組成物の硬化
被膜が形成された合成樹脂成形品。 - 【請求項３】請求項２の合成樹脂成形品が光学部材であ
る事を特徴とするプラスチック製光学物品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026133A JP4092841B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000026133A JP4092841B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001214092A true JP2001214092A (ja) | 2001-08-07 |
| JP4092841B2 JP4092841B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=18551898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000026133A Expired - Fee Related JP4092841B2 (ja) | 2000-02-03 | 2000-02-03 | 帯電防止性ハードコート剤、合成樹脂成型品およびプラスチック製光学物品 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4092841B2 (ja) |
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- 2000-02-03 JP JP2000026133A patent/JP4092841B2/ja not_active Expired - Fee Related
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