JP2004027107A - Coated polycarbonate sheet-like molded product - Google Patents

Coated polycarbonate sheet-like molded product Download PDF

Info

Publication number
JP2004027107A
JP2004027107A JP2002187965A JP2002187965A JP2004027107A JP 2004027107 A JP2004027107 A JP 2004027107A JP 2002187965 A JP2002187965 A JP 2002187965A JP 2002187965 A JP2002187965 A JP 2002187965A JP 2004027107 A JP2004027107 A JP 2004027107A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
molded product
parts
polycarbonate plate
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002187965A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takatsugu Shigetomi
重冨 孝嗣
Toshio Kida
喜田 稔男
Yoshihiko Imanaka
今中 嘉彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Chemicals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Chemicals Ltd filed Critical Teijin Chemicals Ltd
Priority to JP2002187965A priority Critical patent/JP2004027107A/en
Publication of JP2004027107A publication Critical patent/JP2004027107A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polycarbonate molded product, in which the surface is protected with a cured film capable of imparting high weather resistance, and endurance to environmental change and to high-temperature environment are improved, excellent in abrasion resistance and hot water resistance. <P>SOLUTION: The coated polycarbonate sheet-like molded product is obtained by laminating an acrylic resin layer obtained by thermosetting a coating composition comprising (A) a copolyacrylic resin containing a hydroxy group-containing (meth)acrylate and (B) polyisocyanate compounds and (C) an ultraviolet light absorbent in a film thickness of 2 μm to 10 μm as a first layer to at least one side of the surface of a polycarbonate sheet-like molded product containing ≤ 1,200 ppm mold-releasing agent and then laminating a thermosetting coated film layer of an organosiloxane resin composition containing (D) colloidal silica and (E) a hydrolytic condensation product of a trialkoxysilane as a second layer on the first layer. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は被覆ポリカーボネート板状成形体に関し、さらに詳しくは特定量の離形剤を含有するポリカーボネートの板状成形体、その少なくとも片面に設けたプライマー層、さらにその上に設けたハードコート層からなり、耐候性、耐久性(特に環境変化および高温環境に対する耐久性)、耐摩耗性、耐湿熱性に優れた被覆ポリカーボネート板状成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】
ポリカーボネートは、耐衝撃性、軽量性、加工性等に優れていることから、広い用途で用いられている被覆ポリカーボネート板状成形体。特に、透明な板状成形体は無機ガラスの欠点を改善するもの(有機ガラス)として利用され、その量も増加している。しかし、ポリカーボネートの板状成形体はそれ自体では耐摩耗性も乏しく、成形体の表面が傷つきやすく、また溶剤に侵されやすい等の欠点を有している。また、該成形体はそれ単独では耐候性が十分とはいえず、例えば屋外で長期使用すると、ポリマーの分解・劣化が進むため物性、外観が損われることが知られている。
【0003】
近年、その軽量性、耐衝撃性、安全性を活かして窓ガラス、殊に自動車の窓ガラスに透明樹脂の板状成形体を適用しようとする動きがある。しかし、この用途では優れた耐摩耗性が要求され、例えば前面ガラスではワイパー作動時のすり傷発生を防止する必要があり、サイドウィンドーではウィンドー昇降時のすり傷発生を防止する必要があり、高いレベルの耐摩耗性が要求される。さらに、サンルーフは真夏の炎天下ではかなりの高温になることが予想され、これに適用する成形体には環境の変化および高温環境下においてより強い耐久性が要求される。また、前記板状成形体には無機ガラス並の高度な耐候性が要求される。
【0004】
上述した要求を満足させる特性を板状成形体に付与する目的で、従来から、該成形体の表面に熱硬化型アクリル樹脂層を設け、さらにその上にシロキサン系の硬化被膜を被覆することにより耐候性、耐久性、耐摩耗性を改良する数多くの提案がなされてきている。
【0005】
例えば、耐摩耗性を改良する提案として、特開昭51−2736号公報および特開昭55−94971号公報にトリヒドロキシシラン部分縮合物とコロイダルシリカからなるコーティング用組成物が記載されている。特開昭48−26822号公報および特開昭51−33128号公報にはアルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの部分縮合物を主成分とするコーティング用組成物が記載されている。また、特開昭63−278979号公報および特開平1−306476号公報にはアルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮合物にコロイド状シリカを添加したコーティング用組成物が記載されている。
一方、特開2000−318106号公報には熱硬化型アクリル樹脂層に特定構造の紫外線吸収剤を添加することで耐候性が改良する方法が提案されている。
【0006】
しかしながら、本発明者の検討結果によると、これらのコーティング用組成物から得られる硬化被膜を透明なポリカーボネート板状成形体に積層した場合、ある程度の耐摩耗性は得られるが、環境変化および高温環境下での耐久性については自動車窓ガラスとして使用するには十分でないことが明らかになった。例えば、前記板状成形体は、耐摩耗性のみならず、環境の変化に対して特に高温環境下では基材とオルガノシロキサン樹脂を熱硬化してなる層の熱膨張率の違いにより、オルガノシロキサン樹脂を熱硬化してなる層が引張られコート層にクラックが生じる場合があり、このためより高度な耐久性を有するものが求められる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、被膜の環境変化および高温環境に対する耐久性、密着性が著しく改善され、かつ耐摩耗性、耐熱水、性耐候性にも優れた性能を有する被覆ポリカーボネート板状成形体を提供することにある。
【0008】
本発明者らは、この目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定量の離形剤を含有するポリカーボネートからなる板状成形体を用い、その少なくとも片面にプライマ−層、特に特定組成の熱硬化型アクリル樹脂からなるプライマ−層を、さらにその上にハードコート層、特にコロイダルシリカ及びトリアルコキシシラン加水分解縮合物を含む成分を熱硬化してなるハードコート層を順次積層することにより、高いレベルの耐摩耗性を付与し、かつ環境の変化や高温環境下での十分な耐久性をも併せ持つ硬化被膜で表面を保護された被覆ポリカーボネート板状成形体が得られることを見出し、本発明に到達した。
【0009】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、ポリカーボネートの板状成形体、該成形体の少なくとも片面に設けられたプライマー層及び該プライマー層の上に設けられたハードコート層の構造からなる被覆ポリカーボネート成形体において、該ポリカーボネートが離形剤を1200ppm以下、好ましくは50〜500ppm含有することを特徴とする被覆ポリカーボネート板状成形体である。
本発明におけるポリカーボネートは、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法(溶融重縮合法)で反応させて得られるポリカーボネート樹脂である。
前記二価フェノールの代表的な具体例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[通称ビスフェノールA]、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン等を挙げることができ、好ましくはビスフェノールA、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5―トリメチル−シクロヘキサン及びα,α‘−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンの化合物を挙げることができる。これらの二価フェノールは単独または2種以上を混合して使用することができるが、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5―トリメチル−シクロヘキサン,α,α‘−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンの群から選ばれる成分を全二価フェノール成分に対し10モル%以上含有する二価フェノールが好ましい。
【0010】
前記カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等を例示でき、さらに具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等を例示できる。
前記の二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融法によって反応させるに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を使用することができる。また、ポリカーボネートは三官能以上の多官能性芳香族化合物成分を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸成分を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。
前記ポリカーボネートの分子量は、粘度平均分子量(M)で10,000〜50,000が好ましく、15,000〜35,000がより好ましい。かかる粘度平均分子量を有するポリカーボネートは、十分な強度が得られ、また、成形時の溶融流動性も良好であり、好ましい。本発明でいう粘度平均分子量は塩化メチレン100mlにポリカーボネート0.7gを20℃で溶解した溶液から求めた比粘度(ηsp)を次式に挿入して求めるものである。
【0011】
【数1】
ηsp/c=[η]+0.45×[η]
[η]=1.23×10−40.83
(但し、[η]は極限粘度、c=0.7)
かかるポリカーボネートを製造する際、必要に応じて亜燐酸エステル、燐酸エステル、ホスホン酸エステル等の安定剤、テトラブロムビスフェノールA、テトラブロムビスフェノールAの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェノール等の難燃剤、着色剤、滑剤等を添加することができる。
【0012】
本発明におけるポリカーボネート板状成形体は前記したポリカーボネートを溶融成形法、その他の方法で板状に成形したものであり、ヘーズ値が10%以下のものが好ましい。また、板状成形体の厚みは2〜8mmであることが好ましい。本発明で用いられるシリコーン型離型剤は、分子中に珪素原子に結合する必須の置換基としてフェニル基を含有するシロキサン単位を有する有機シロキサン化合物である。かかる有機シロキサン化合物としては、下記一般式(1)で表わされる基本構造を有するものを挙げることができる。
【0013】
【化8】

Figure 2004027107
(式中、R、R、およびRはそれぞれ水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を示し、かつ少なくとも1つのフェニル基を含む。Rは、炭素数1〜4のアルキル基を示す。また、a、b、cおよびdは、0≦a≦0.75、0≦b≦1、0≦c≦0.5、0≦d≦0.25および(a+b+c+d)=1の関係を満たし、eは(a+b+c+d)=1に対して、0≦e≦0.7を満たし、かつbおよびcは同時に0ではない。)
上記一般式(1)における炭素数1〜12の炭化水素基の具体例としては、例えば炭素数1〜12のアルキル基、炭素数2〜12のアルケニル基、炭素数6〜12のアリール基、炭素数7〜12のアリールアルキル基などが例示される。RおよびRのそれぞれの置換基はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【0014】
上記アルキル基の具体例としてはメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ヘキシル基、シクロヘキシル基などが、アルケニル基の具体例としては、ビニル基、アリル基、シクロヘキセニル基などが、アリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、トリル基などが、アリールアルキル基の具体例としては、ベンジル基、β−フェネチル基、2−フェニルプロピル基などが挙げられる。これらの中で、少なくとも1つのフェニル基が必須の置換基として含まれるが、他の置換基としてはメチルが好ましく使用される。
【0015】
より具体的には、Rはメチル基、エチル基、およびブチル基が好ましく、特にメチルが好ましい。Rは2つの基がいずれもフェニル基、1つの基がフェニル基およびもう1つの基がメチル基などの炭素数1〜4のアルキル基(メチル基が特に好ましい)、並びに2つの基がいずれも炭素数1〜4のアルキル基(メチル基が特に好ましい)である態様が好適である。Rは特にフェニル基である態様が好適である。またRはメチル基またはエチル基が好ましい。
【0016】
上記有機シロキサン化合物において、フェニル基の含有割合の下限は、有機シロキサン中の有機基(R、R、RおよびR)の合計100モル%のうち、5モル%が好ましく、7モル%がより好ましく、10モル%が更に好ましい。尚、5モル%とは、R、R、RおよびRの合計を100としたとき、それらのうちフェニル基の数割合が5%であることをいう。一方フェニル基の含有割合の上限は、有機基100モル%中70モル%が好ましく、50モル%がより好ましく、35モル%が更に好ましい。
【0017】
本発明のシリコーン型離型剤は、R、R、およびRのいずれかをフェノール性水酸基含有一価有機基とし、かかる有機シロキサン化合物をポリカーボネート樹脂と共重合させたものも使用することが可能である。フェノール性水酸基含有一価有機基としては、例えば2−(o−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、2−(m−ヒドロキシフェニル)エチル基、1−(o−ヒドロキシフェニル)エチル基、1−(p−ヒドロキシフェニル)エチル基、1−(m−ヒドロキシフェニル)エチル基、3−(o−ヒドロキシフェニル)プロピル基、3−(p−ヒドロキシフェニル)プロピル基、3−(m−ヒドロキシフェニル)プロピル基、2−(o−ヒドロキシフェニル)プロピル基、2−(p−ヒドロキシフェニル)プロピル基、および2−(m−ヒドロキシフェニル)プロピル基などが挙げられる。
【0018】
更に上記式(1)におけるa、b、cおよびdの好ましい範囲は次のとおりである。
【0019】
bが実質的に0の場合には、ポリカーボネート樹脂との相溶性の点から、cの下限は0.25が好ましく、0.27がより好ましく、0.3が更に好ましい。一方cの上限としては0.5が好ましく、0.45がより好ましく、0.42が更に好ましい。
【0020】
cが実質的に0の場合には、ポリカーボネート樹脂との相溶性の点から、bの下限は0.35が好ましく、0.5が好ましく、0.55がより好ましい。一方上限は0.8が好ましく、0.75がより好ましい。
【0021】
更にbおよびcが共に実質的に0でない場合には、cの下限は0.07が好ましく、0.1がより好ましく、0.14が更に好ましい。cの上限は0.45が好ましく、0.4がより好ましく、0.35が更に好ましい。一方bの下限は0.04が好ましく、0.1がより好ましく、0.15が更に好ましい。bの上限は0.7が好ましく、0.6がより好ましく、0.5が更に好ましい。
【0022】
更にかかる有機シロキサン化合物としては、25℃における動粘度が1〜2,000mm/sの範囲であるものが適切である。かかる動粘度の上限は500mm/sが好ましく、100mm/sがより好ましく、50mm/sが更に好ましい。また下限は5mm/sが好ましく、10mm/sがより好ましく、12mm/sが更に好ましい。
【0023】
上記の有機シロキサン化合物の好ましい態様の一例としては、下記一般式(2)または(8)で示される化合物が例示される。
【0024】
【化9】
Figure 2004027107
【0025】
(ここでRはいずれも炭素数1〜4のアルキル基を示し、これらは互いに同一または異なるいずれの場合も選択できる。n1は1〜10の整数であり、カッコ内の単位の繰り返し数を示す。)
【0026】
【化10】
Figure 2004027107
【0027】
(ここでRはいずれも炭素数1〜4のアルキル基を示し、これらは互いに同一または異なるいずれの場合も選択できる。n2は2〜10の整数であり、カッコ内の単位の繰り返し数を示す。)
上記に一般式(2)および(8)においてより好ましくはRがいずれもメチル基が好ましい。またn1は1〜6が好ましく、2〜4が更に好ましい。一方n2は2または3が好ましく、特に3が好ましい。更に上記一般式(2)および(8)は混合して用いることができ、かかる場合両者の割合((2):(8)(モル比))は4:1〜1:4の範囲が好適である。
【0028】
かかる好適な態様の有機シロキサン化合物は、例えばフェニルトリメトキシシランとヘキサメチルジシロキサンとを所定量割合と酸触媒とを共加水分解反応させることにより、場合によっては加水分解のための水を添加することにより得られる。したがって上記の有機シロキサン化合物は、純粋な単一化合物であるよりその他の副生物を伴った混合物として得られる(未反応部分も含む)。よって上記の好適な態様はあくまで主成分を示すものであり、副生物の混入などを除外するものではない。
【0029】
前記離形剤の含有量は1200ppm以下、更には50〜1000ppm、特に50〜500ppmであることが好ましい。離形剤の含有量が1200ppmを超えると、被覆ハードコートの密着性が悪くなり、耐久性が低下する。一方離形剤の含有量が50ppm未満になると、押し出し成形、射出成形いずれにの成形方法でも金型またはロールからの離型が悪くなり、外観の良いポリカーボネート板状成形体を得ることが困難になり好ましくない。
【0030】
本発明におけるプライマー層は、ポリカーボネート板状成形体とハードコート層との密着性に優れているものであれば組成的には特に制約は無いが、
(A) 下記式(3)
【0031】
【化11】
Figure 2004027107
【0032】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
および下記式(4)
【0033】
【化12】
Figure 2004027107
【0034】
(但し、式中Xは水素原子もしくはメチル基であり、Rは炭素数2〜5のアルキレン基である。)
で表わされる繰返し単位を50モル%以上含む共重合アクリル樹脂であり、且つ前記式(3)で表わされる繰返し単位と前記式(4)で表わされる繰返し単位のモル比が95:5〜60:40である共重合アクリル樹脂[(A)成分]及び
(B)還元イソシアネート基含有率が5.0〜60重量%であるポリイソシアネート化合物類[(B)成分]を(A)成分のヒドロキシ基1当量に対して還元イソシアネート基の総量で0.7〜5当量含む塗液を塗布し、熱硬化させた被膜であることが好ましい。ここで還元イソシアネート基とは初期からのイソシアネート基と後で生成するイソトアネート基の双方を包含する意味である。
【0035】
前記プライマー層は、さらに耐候性向上の点から(C)成分として、 (A)成分および(B)成分からなる硬化樹脂100重量部に対して10〜50重量部の紫外線吸収剤を含むことがこのましい。
【0036】
前記(A)の共重合アクリル樹脂は前記式(3)および前記式(4)で表わされる繰返し単位からなる共重合体であり、対応するアルキルメタクリレートモノマーとヒドロキシ基を有するアクリレートまたはメタクリレートモノマーを共重合して得られるヒドロキシ基を有するアクリル樹脂である。
【0037】
前記アルキルメタクリレートモノマーとしては、具体的には、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレートおよびブチルメタクリレートを例示することができ、これらは単独または2種以上を混合して使用することができる。中でもメチルメタクリレートおよびエチルメタクリレートが好ましい。
【0038】
また、ヒドロキシ基を有するアクリレートまたはメタクリレートモノマーとしては、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートおよび2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等を例示することができ、これらは単独または2種以上を混合して使用することができる。中でも2−ヒドロキシエチルメタクリレートが好ましい。
【0039】
前記ヒドロキシ基を有するアクリル樹脂は、機能性付与等のため、さらに他の繰返し単位を含んでいても良い。他の繰返し単位はアクリレートまたはメタクリレートモノマーと共重合可能なビニル系モノマーを重合させることで導入することできる。
【0040】
前記他のビニル系モノマーとしては、接着性あるいは耐候性等の耐久性の面で、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの誘導体が好ましく使用される。具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、2−(2’−ヒドロキシ−5−メタクリ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−アクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール等を例示することができ、これらは単独または2種以上を混合して使用することができる。また、共重合アクリル樹脂は単一組成のものを単独で使用する必要はなく、共重合アクリル樹脂を2種以上混合して使用しても良い。
【0041】
前記共重合アクリル樹脂の分子量は、重量平均分子量で20,000以上が好ましく、50,000以上がより好ましく、また、重量平均分子量で1千万以下のものがより好ましく使用される。かかる分子量範囲の共重合アクリル樹脂は、プライマー層としたときにその密着性や強度などの性能が十分に発揮され、好ましい。
【0042】
前記式(3)で表わされる繰返し単位と前記式(4)で表わされる繰返し単位のモル比は95:5〜60:40の範囲であり、好ましくは92:8〜65:35の範囲である。また、共重合アクリル樹脂の80重量%以上が前記式(3)で表わされる繰返し単位および前記式(4)で表わされる繰返し単位であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましく、典型的には共重合アクリル樹脂が実質的に前記式(3)で表わされる繰返し単位および前記式(4)で表わされる繰返し単位からなる共重合体であることが好ましい。上記範囲を外れると、硬化塗膜(被膜)にクラックが発生しやすくなり、好ましくない。
【0043】
前記(B)のポリイソシアネート化合物類とは、ポリイソシアネート化合物及びポリイソシアネート化合物前駆体を包含する概念である。ポリイソシアネート化合物としては、例えばトリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、またはこれらのポリイソシアネート化合物と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂との付加物、あるいは上記したポリイソシアネート化合物同士の環化重合体、さらにはイソシアネート・ビュレット体等を挙げることができ、中でもヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネート化合物や脂肪族ポリイソシアネート化合物と多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂との付加物、脂肪族ポリイソシアネート化合物同士の環化重合体などは、特に優れた耐候性を奏する点で好ましい。
【0044】
前記ポリイソシアネート化合物前駆体としては、前記ポリイソシアネート化合物のイソシアネート基にアセトオキシム、メチルエチルケトオキシム等のオキシム類マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセチルアセトン等の活性メチレン化合物、メタノール、エタノール、2−プロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、2−エチル−1−ヘキサノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール、エチルフェノール等のフェノール類に代表されるブロック化剤を付加させ、熱分解によりポリイソシアネート化合物を生成するブロックイソシアネート化合物を挙げることができる。このブロックイソシアネートは熱硬化反応時に初めてイソシアネート基が生成するので塗料組成物の貯蔵安定性に優れ、またイソシアネート基が副反応に消費されることが少なく、特に好ましく使用される。上記ポリイソシアネート化合物およびポリイソシアネート化合物前駆体は単独もしくは2種類以上を混合して使用することができる。
【0045】
また、還元イソシアネート基とは上記ポリイソシアネート化合物が有する当初からのイソシアネート基と上記ポリイソシアネート化合物前駆体が有する事後即ち硬化終了までに生成するイソシアネート基の双方を包含する概念である。これらの基は双方存在してもよく、片方だけでも良い。還元イソシアネート基すなわち初期イソシアネート基および生成するイソシアネート基総量の含有率は5.0〜60重量%、好ましくは6.0〜55重量%、最も好ましくは6.0〜50重量%である。還元イソシアネート基含有率が5.0重量%未満であるとアクリル樹脂に対するポリイソシアネート化合物および/またはポリイソシアネート化合物前駆体の配合量が多くなり、塗膜樹脂中の前記式(3)で表わされる繰返し単位の割合が低下するため、プラスチック基材との密着性が乏しくなる。また、60重量%より多くなると、塗膜の可撓性が低下し、ハードコート層を熱硬化する際に塗膜にクラックが生じたり、環境の変化に対する耐久性を損なうため、好ましくない。
【0046】
前記ヒドロキシ基を有するアクリル樹脂とポリイソシアネート化合物類[(B)成分]の混合量比は、(A)成分の共重合アクリル樹脂のヒドロキシ基1当量に対して、(B)成分の初期および生成するイソシアネート基が0.7〜5当量、好ましくは0.75〜3当量、最も好ましくは0.8〜2当量である。このような組成に調整することで、プライマー層はポリカーボネート板状成形体およびハードコート層であるオルガノシロキサン樹脂熱硬化層との良好な密着性を保つことができ、また、高水準の架橋密度を持つので紫外線や水、酸素による架橋密度の低下を引き起こしにくく、長期にわたる密着性、環境変化および高温環境下での耐久性を維持でき、耐候性に優れる。還元イソシアネート基が0.7当量より少ないと、架橋が不十分となるため高温環境での耐久性が不十分になり、また未反応のヒドロキシ基が水分子と高い親和性を示すために塗膜が吸湿し、このため耐候性や耐熱水性も低くなる。一方、還元イソシアネート基が5当量よりも多いと、塗膜層はアロファネート結合を伴った非常に架橋密度が高く、硬くてもろい層となり、環境の変化に対する追従性が悪くなり、環境の変化に対する密着性に劣り、好ましくない。
【0047】
前記(C)の紫外線吸収剤としては、例えば2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オク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のベンゾフェノン類、2−(5′−メチル−2′−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3′−t−ブチル−5′−メチル−2′−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3′,5′−ジ−t−ブチル−2′−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール類、エチル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート等のシアノアクリレート類、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のサリシレート類、ジエチル−p−メトキシベンジリデンマロネート、ビス(2−エチルヘキシル)ベンジリデンマロネート等のベンジリデンマロネート類、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−〔(メチル)オキシ〕−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−〔(エチル)オキシ〕−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−〔(プロピル)オキシ〕−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−〔(ブチル)オキシ〕−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〕−フェノール等のトリアジン類、2−(2’−ヒドロキシ−5−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾールと該モノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、2−(2’―ヒドロキシ−5−アクリロキシエチルフェニル)―2H―ベンゾトリアゾールと該モノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、酸化チタン酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、硫化亜鉛、硫化カドミウムなの金属酸化物微粒子類を挙げることができる。これらは単独使用もしくは2種以上を併用してもよく、塗膜樹脂100重量部に対して、通常1〜100重量部、好ましくは10〜50重量部、より好ましくは15〜45重量部用いられる。紫外線吸収剤の量が1重量部未満、場合により5重量部未満であると、紫外線の透過率が高くなり基材の黄変が生じたり密着性を低下させるため耐候性が乏しくなる。一方、100重量部、場合により50重量部を超えると、密着性が低下し、好ましくない。
【0048】
前記プライマー層の膜厚は2〜10μmが好ましく、より好ましくは2〜8μmである。この膜厚が2μm未満であると、板状成形体やハードコート層との接着性が低下し、また紫外線の透過率が高くなり、板状成形体の黄変が生じたり密着性を低下させるため、耐候性が乏しくなる。一方、膜厚が10μmより厚くなると、熱硬化時の架橋反応が十分進行せず、高温環境下での耐久性に乏しい塗膜になる。また、後述する(A)〜(C)成分を溶解するために使用する溶媒の揮発が不十分となり、塗膜中に残存し、耐熱水性、耐候性を損ねるため、好ましくない。
【0049】
本発明におけるプライマー層を形成する方法としては、(A)〜(C)成分を、ポリカーボネート板状成形体と反応したり、該成形体を溶解したりしない揮発性の溶媒に溶解してコーティング液を調製し、この液をポリカーボネート板状成形体の片面または両面に塗布し、次いで該溶媒を加熱等により除去し、さらに加熱してヒドロキシ基と初期および/または加熱により生成するイソシアネート基を反応させ架橋させる方法を用いるのが好ましい。
【0050】
この溶媒としては、例えばアセトン、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、酢酸エ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−メチル−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−ブトキシエタノール等のアルコール類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン、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、水等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。
【0051】
前記ヒドロキシ基を有するアクリル樹脂とポリイソシアネート化合物類からなる組成物の溶媒にアルコールを用いる場合、ポリイソシアネート化合物類と溶媒中のアルコールが反応して熱硬化アクリル樹脂が期待の性能を発揮できないことが予想されるが、溶媒に用いるアルコールを主として上記のような殊に沸点130℃以下の2級または3級アルコールとすると、溶媒中のアルコールは系中のポリイソシアネート化合物類と反応する前に揮発除去され、本発明の熱硬化型アクリル樹脂からなる第1層の性能に問題を起こさない。
【0052】
前記(A)〜(C)からなる成分を含むコーティング液中の塗膜樹脂からなる固形分の濃度は1〜50重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましい。
【0053】
前記(A)〜(C)からなる成分を含むコーティング液のポリカーボネート板状成形体への塗布はバーコート法、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラーコート法等の方法を、塗布される板状成形体の形状に応じて適宜選択することで行うことが好ましい。コーティング液の塗布は、ポリカーボネート板状成形体の用途にもよるが、該板状成形体の片面又は両面に行う。このコーティング液が塗布された板状成形体は、通常常温から該基材の熱変形温度以下の温度下で溶媒の乾燥、除去が行われ、加熱硬化する。この熱硬化は板状成形体の耐熱性に問題がない範囲で高い温度で行う方がより早く硬化を完了することができ好ましい。なお、常温では、熱硬化が完全には進行せず、プライマー層に求められる十分な架橋密度を持った被膜にならない。かかる熱硬化の過程で、熱硬化型アクリル樹脂組成物中の架橋性基が反応して被膜の架橋密度が上がり、密着性、耐熱水性、高温環境下での耐久性に優れたプライマー層となる。熱硬化は、好ましくは80〜160℃の範囲、より好ましくは100〜140℃の範囲、最も好ましくは110〜130℃の範囲で、好ましくは10分間〜3時間、より好ましくは20分間〜2時間、最も好ましくは30分間から1時間30分間加熱して架橋性基を架橋させ、プライマー層として上記塗膜樹脂を積層した板状成形体が得られる。熱硬化時間が10分以下では架橋反応が十分に進行せず、高温環境下での耐久性、耐候性に乏しい塗膜層になることがある。一方、塗膜の性能上熱硬化時間は3時間以内で十分である。
【0054】
前記コーティング液には、必要に応じ、硬化触媒、光安定剤、シランカップリング剤等を添加することができる。
【0055】
この硬化触媒としては、例えばジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ−n−ブチル錫アセテート、ジ−n−ブチル錫ジオクタノエート、ジ−n−ブチル錫ビス(2−エチルヘキシルマレエート)、ジメチルヒドロキシ錫オレエート、ジメチル錫ジネオデカノエート、ジ−n−オクチル錫ジラウレート、ジ−n−オクチル錫ジマレエート、n−ブチル錫トリス(2−エチルヘキサノエート)等の有機錫化合物、ジメチルエタノールアミン、トリエチレンジアミン等の第三級アミン類等を挙げることができる。これらは単独使用もしくは2種以上を併用してもよく、塗膜樹脂100重量部に対して好ましくは0.001〜3.0重量部、より好ましくは0.002〜2.0重量部用いられる。硬化触媒が0.001重量部未満であると、架橋反応を促進する作用が得られず、一方3.0重量部を超えると、該アクリル樹脂層とハードコート層との密着性が低下し、好ましくない。
【0056】
前記光安定剤としては、例えばビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)カーボネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)サクシネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−オクタノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ジフェニルメタン−p,p′−ジカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ベンゼン−1,3−ジスルホネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)フェニルホスファイト等の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−t−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を挙げることができる。これらは単独使用もしくは2種以上を併用してもよく、塗膜樹脂100重量部に対して好ましくは0.01〜50重量部、より好ましくは0.05〜10重量部用いられる。
【0057】
前記シランカップリング剤としては、例えばγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、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、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができ、またこれらシランカップリング剤の部分加水分解縮合物も使用できる。かかる剤を添加することにより、板状成形体とプライマー層およびプライマー層とハードコート層の密着力が長期にわたり持続される。これらは単独使用もしくは2種以上を併用してもよく、塗膜樹脂100重量部に対して好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは0.2〜10重量部用いられる。
【0058】
前記共重合アクリル樹脂を主とする塗膜樹脂から硬化して形成されたプライマー層を形成することにより、ハードコート層とポリカーボネート板状成形体との密着性が良好となり、耐摩耗性および耐候性に優れた被覆ポリカーボネート板状成形体を得ることができる。
【0059】
本発明において、前記プライマー層の上に積層されるハードコート層は、プライマー層との密着性に優れたものであれば、組成的に特に制約は無いが、
(D)コロイダルシリカ 及び
(E)下記式(5)で表わされるトリアルコキシシランの加水分解縮合物
【0060】
【化13】
Figure 2004027107
【0061】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、またはメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜3のアルキル基であり、Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
からなる成分を含む塗液を塗布し、熱硬化させた薄膜であることが好ましい。
【0062】
前記ハードコート層は、好適には(D)コロイダルシリカおよび(E)トリアルコキシシランの加水分解縮合物からなるオルガノシロキサン樹脂固形分、酸、硬化触媒および溶媒からなるコーティング液を用いて形成される。
【0063】
前記(D)成分のコロイダルシリカとしては、直径が5〜200nm、好ましくは5〜40nmのシリカ微粒子を水または有機溶媒中にコロイド状に分散させたものが用いられる。このコロイダルシリカは、水分散型および有機溶媒分散型のどちらでも良いが、水分散型のものがより好ましい。このコロイダルシリカとしては、具体的には、酸性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業(株)のスノーテックスO、触媒化成工業(株)のカタロイドSN30、塩基性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業(株)のスノーテックス30、スノーテックス40、触媒化成工業(株)のカタロイドS30、カタロイドS40、有機溶剤に分散させた商品として日産化学工業(株)のMA−ST、IPA−ST、NBA−ST、IBA−ST、EG−ST、XBA−ST、NPC−ST、DMAC−ST等を例示することができる。
【0064】
前記(E)成分であるトリアルコキシシランの加水分解縮合物は、前記式(5)のトリアルコキシシランを加水分解縮合反応させたものである。
【0065】
このトリアルコキシシランとしては、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、エチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。これらは単独もしくは2種以上を混合して用いることができる。
【0066】
また、特に耐摩耗性に優れたハードコート層を形成するコーティング組成物を得るためには70重量%以上がメチルトリアルコキシシランであることが好ましく、実質的に全量がメチルトリアルコキシシランであることがさらに好ましい。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上記トリアルコキシシラン類を添加することがある。
【0067】
前記(E)成分は、トリアルコキシシランの一部または全部が加水分解したもの及び該加水分解物の一部または全部が縮合反応した縮合物等の混合物であり、これらはゾルゲル反応をさせることにより得ることができる。
【0068】
前記オルガノシロキサン樹脂固形分である(D)成分および(E)成分の混合割合はコーティング液の安定性、得られる硬化膜の透明性、耐摩耗性、耐擦傷性、密着性及びクラック発生の有無等の点から決められ、好ましくは(D)成分が10〜40重量%、(E)成分がRSiO3/2に換算して60〜90重量%であり、さらに好ましくは(D)成分が15〜35重量%、(E)成分がRSiO3/2に換算して65〜85重量%である。
【0069】
前記した(D)成分および(E)成分からなるオルガノシロキサン樹脂固形分は、以下のプロセスを経て調製することが、沈殿の生成がなく、より耐摩耗性に優れるコート層を得ることができ、好ましく採用される。
【0070】
プロセス(1):コロイダルシリカ分散液中で前記式(5)のトリアルコキシシランを酸性条件下加水分解縮合反応させる。
【0071】
ここで、トリアルコキシシランの加水分解反応に必要な水は、水分散型のコロイダルシリカ分散液を使用した場合はこの分散液から供給され、必要であればさらに水を加えてもよい。トリアルコキシシラン1当量に対して通常1〜10当量、好ましくは1.5〜7当量、さらに好ましくは3〜5当量の水が用いられる。
【0072】
このトリアルコキシシランの加水分解縮合反応は、酸性条件下で行うのが好ましく、この条件下で加水分解を行うために一般的には加水分解剤として酸が使用される。この酸は、予めトリアルコキシシランまたはコロイダルシリカ分散液に添加するか、両者を混合後に添加してもよい。また、この添加は1回或いは2回以上に分けることもできる。この酸としては、例えば塩酸、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、パラトルエンスルホン酸等の有機酸を挙げることができ、pHコントロールの容易さの観点からギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸等の有機カルボン酸が好ましく、酢酸が特に好ましい。
【0073】
前記酸として無機酸を使用する場合は、0.0001〜2規定、更には0.001〜0.1規定の濃度で使用するのが好ましく、また有機酸を使用する場合はトリアルコキシシラン100重量部に対して0.1〜50重量部、更には1〜30重量部の範囲で用いるのが好ましい。
【0074】
本発明におけるハードコート塗液は、さらに、
(D)コロイダルシリカ、
(F)下記式(6)で表わされるメチルトリアルコキシシランの加水分解縮合物
【0075】
【化14】
Figure 2004027107
【0076】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
及び
(H)硬化触媒
からなる成分を含む塗液であることが好ましい。
【0077】
トリアルコキシシラン、特にメチルトリアルコキシシランの加水分解、縮合反応の条件は使用するトリアルコキシシランの種類、系中に共存するコロイダルシリカの種類、量によって変化するので一概には云えないが、通常、系の温度が20〜40℃、反応時間が1時間〜数日間である。トリアルコキシシラン、特にメチルトリアルコキシシランの加水分解反応は発熱反応だが、系の温度は最高でも60℃を超えないことが望ましい。このような条件で十分に加水分解反応を進行させた上で、コート剤の安定化のため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。 この反応で、例えば前記式(6)のメチルトリアルコキシシランは加水分解されて下記式(8)
【0078】
【化15】
Figure 2004027107
【0079】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜3の整数を意味する。)
で表わされる加水分解物となり、生成したSi−OHはコロイダルシリカ中のSi−OHや、この分子とは別のトリアルコキシシラン加水分解物分子のSi−OHと縮合反応を起こしてSi−O−Si結合を形成し、生成した縮合物もまた別のSi−OHと縮合反応を起こしてSi−O−Si結合を形成する。この加水分解反応及び縮合反応は完全ではなく部分的に進行する。
【0080】
オルガノシロキサン樹脂組成物には適切な加水分解、縮合割合が存在し、加水分解反応の進行が不十分だと熱硬化時に原料トリアルコキシシランの蒸散、急激な硬化反応の進行等の原因でヘアークラックが発生する。一方、縮合反応が進行しすぎるとゾル中の粒子径が大きくなりすぎ、適切な架橋反応が不可能になるため耐摩耗性が低下する。
前記ハードコート層には、さらに高いレベルの耐摩耗性を実現するために、下記式(7)で表わされるテトラアルコキシシランを(G)成分として含有させることができる。
【0081】
【化16】
Figure 2004027107
【0082】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
前記テトラアルコキシシランとしては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトライソブトキシシランなどが挙げられ、好ましくはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランである。これらのテトラアルコキシシランは単独もしくは2種以上を混合して使用できる。
【0083】
前記テトラアルコキシシランの添加は、(i)上記プロセス(1)の反応で得られた反応液に前記式(7)のテトラアルコキシシランを添加し、加水分解縮合反応せしめる方法、(ii)上記プロセス(1)の反応で得られた反応液と、予め前記式(7)のテトラアルコキシシランを加水分解縮合反応せしめておいた反応液とを混合する方法で行うことができる。ただし、添加方法はこれらに限定されるものではない。
【0084】
(i)上記プロセス(1)の反応で得られた反応液にテトラアルコキシシランを添加し加水分解縮合反応せしめる場合、この加水分解縮合反応は酸性条件下で行われる。上記プロセス(1)の反応で得られた反応液は通常、酸性で水を含んでいるのでテトラアルコキシシランはそのまま添加するだけでもよいし、必要であればさらに水、酸を添加してもよい。この酸としては前記した酸と同様のものが使用され、酢酸や塩酸などの揮発性の酸が好ましい。この酸として無機酸を使用する場合は通常0.0001〜2規定、好ましくは0.001〜0.1規定の濃度で使用し、また有機酸を使用する場合はテトラアルコキシシラン100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部の範囲で用いられる。
【0085】
加水分解反応に必要な水はテトラアルコキシシラン1当量に対して通常1〜100当量、好ましくは2〜50当量、さらに好ましくは4〜30当量の水が用いられる。
【0086】
前記テトラアルコキシシランの加水分解、縮合反応の条件は使用するテトラアルコキシシラン化合物の種類、系中に共存するコロイダルシリカの種類、量によって変化するので一概には云えないが、通常、系の温度が20〜40℃、反応時間が10分間〜数日間である。
この反応で前記式(7)のテトラアルコキシシランはまず加水分解反応して下記式(9)
【0087】
【化17】
Figure 2004027107
【0088】
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基、pは1〜4の整数を意味する。)
で表わされる加水分解物になり、次いでトリアルコキシシラン加水分解(縮合)物が縮合したコロイダルシリカ中のSi−OH、トリアルコキシシラン加水分解(縮合)物中のSi−OH、さらにテトラアルコキシシラン加水分解(縮合)物中のSi−OHと縮合反応してSi−O−Si結合を形成する。この加水分解反応及び縮合反応は完全ではなく部分的に進行する。
【0089】
一方、(ii)上記プロセス(1)の反応で得られた反応液と、予め前記式(7)のテトラアルコキシシランを加水分解縮合反応せしめておいた反応液とを混合する場合は、まずテトラアルコキシシランを加水分解縮合させる必要がある。この加水分解縮合反応は酸性条件下、テトラアルコキシシラン1当量に対して通常1〜100当量、好ましくは2〜50当量、さらに好ましくは4〜20当量の水を用いて20〜40℃で1時間〜数日反応させることによって行われる。この加水分解縮合反応には酸が使用される。この酸としては前記した酸と同様のものを挙げることができ、酢酸や塩酸などの揮発性の酸が好ましい。この酸は無機酸を使用する場合は通常0.0001〜2規定、好ましくは0.001〜0.1規定の濃度で用い、有機酸を使用する場合はテトラアルコキシシラン100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは1〜30重量部の範囲で用いられる。
【0090】
この反応でテトラアルコキシシランはまず加水分解されて前記式(9)で表わされる加水分解物となり、次いでかかる加水分解物のSi−OH同士が縮合反応してSi−O−Si結合を形成する。この加水分解反応及び縮合反応は完全ではなく部分的に進行する。
【0091】
さらに、プロセス(1)の反応で得られた反応液と、前記テトラアルコキシシランを加水分解縮合反応させた反応液とを混合すると、テトラアルコキシシラン加水分解(縮合)物がトリアルコキシシラン加水分解(縮合)物が縮合したコロイダルシリカ中のSi−OH、トリアルコキシシラン加水分解(縮合)物中のSi−OH、他のテトラアルコキシシラン加水分解(縮合)物中のSi−OHと縮合反応してSi−O−Si結合を形成する。この縮合反応も完全ではなく部分的に進行する。
【0092】
この方法でオルガノシロキサン樹脂固形分を調製することにより、コーティング液中でシリカ微粒子とテトラアルコキシシラン加水分解部分縮合物とが直接強固に結合して沈殿が生成するのを防ぐことができる。一方、コロイダルシリカ中にトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランを混合し、該アルコキシシランを並行して加水分解縮合反応させるような方法では、沈殿が発生したり、十分な耐摩耗性が得られない。
【0093】
前記オルガノシロキサン樹脂固形分である(D)〜(G)成分の混合割合はコーティング液の安定性、得られる硬化膜の透明性、耐摩耗性、耐擦傷性、密着性及びクラック発生の有無等の点から決められ、好ましい混合割合は(D)成分が5〜45重量%、(E)成分又は(F)成分がRSiO3/2に換算して50〜80重量%、(G)成分がSiOに換算して2〜30重量%であり、好ましくは(D)成分が15〜35重量%、(E)成分又は(F)成分がRSiO3/2に換算して55〜75重量%、(G)成分がSiOに換算して3〜20重量%である。
【0094】
前記ハードコート塗液は、通常、さらに硬化触媒を含有する。この触媒としては、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハク酸等の脂肪族カルボン酸のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、コリン塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の4級アンモニウム塩を挙げることができる。この硬化触媒は(D)ないし(G)成分からなるオルガノシロキサン樹脂固形分100重量部に対して、好ましくは0.01〜10重量部であり、より好ましくは0.1〜5重量部である。
【0095】
前記ハードコート塗液に用いられる溶媒としては、前記オルガノシロキサン樹脂固形分が安定に溶解することが必要であり、そのためには少なくとも20重量%以上、好ましくは50重量%以上がアルコールであることが望ましい。このアルコールとしては、例えばメタノール、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を挙げることができ、炭素数1〜4の低沸点アルコールが好ましく、溶解性、安定性及び塗工性の点で2−プロパノールが特に好ましい。この溶媒中には水分散型コロイダルシリカ中の水で該加水分解反応に関与しない水分、アルコキシシランの加水分解に伴って発生する低級アルコール、有機溶媒分散型のコロイダルシリカを使用した場合にはその分散媒の有機溶媒、コーティング液のpH調節のために添加される酸も含まれる。pH調節のために使用さ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、パラトルエンスルホン酸等の有機酸を挙げることができ、pHコントロールの容易さの観点からギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸等の有機カルボン酸が好ましい。その他の溶媒としては水/アルコールと混和することが必要であり、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、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n−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸エトキシエチル等のエステル類が挙げられる。溶媒は(D)ないし(G)成分からなるオルガノシロキサン樹脂固形分100重量部に対して好ましくは50〜900重量部、より好ましくは150〜700重量部である。
【0096】
ハードコート塗液は、酸及び硬化触媒の含有量を調節することによりpHを3.0〜6.0、好ましくは4.0〜5.5に調整することが望ましい。これにより、常温での塗液のゲル化を防止し、保存安定性を増すことができる。この塗液は、通常数時間から数日間更に熟成させることにより安定な組成物になる。
【0097】
前記ハードコート層には、さらに前述した紫外線吸収剤を含有させることによりさらに耐候性を高めることができる。この紫外線吸収剤はオルガノシロキサン樹脂固形分100重量部に対し0.1〜6.0重量部、好ましくは0.2〜5.0重量部用いられる。
【0098】
ハードコート塗液は、ポリカーボネート板状成形体上に形成されたプライマー層の上にコーティングされ、加熱硬化することにより硬化樹脂被膜のハードコート層を形成する。ハードコート層の形成はプライマー層の形成に引き続き連続して行うことが好ましい。塗布方法としては、バーコート法、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラーコート法等の方法を、塗布される成形体の形状に応じて適宜選択することができる。この塗液が塗布された板状成形体は、通常常温から該成形体の熱変形温度以下の温度下で溶媒を乾燥、除去した後、加熱硬化する。かかる熱硬化は成形体の耐熱性に問題がない範囲で高い温度で行う方がより早く硬化を完了することができ好ましい。なお、常温では、熱硬化が進まず、硬化被膜を得ることができない。これは、コーティング液のオルガノシロキサン樹脂固形分が部分的に縮合したものであることを意味する。この熱硬化の過程で、残留するSi−OHが縮合反応を起こしてSi−O−Si結合を形成し、耐摩耗性に優れたコート層となる。熱硬化は好ましくは50℃〜200℃の範囲、より好ましくは80℃〜160℃の範囲、さらに好ましくは100℃〜140℃の範囲で、好ましくは10分間〜4時間、より好ましくは20分間〜3時間、さらに好ましくは30分間〜2時間加熱硬化する。
【0099】
前記ハードコート層の厚みは、通常2〜10μm、好ましくは3〜8μmである。ハードコート層の厚みがかかる範囲であると、熱硬化時に発生する応力のためにコート層にクラックが発生したり、コート層と成形体との密着性が低下したりすることがなく、本発明の目的とする十分な耐摩耗性を有するハードコート層が得られることとなる。
【0100】
さらに、本発明のプライマー層およびハードコート層の上記コーティング液には、塗工性並びに得られる塗膜の平滑性を向上する目的で、公知のレベリング剤を配合することができる。この剤としては、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)のシリコーン化合物SH200−100cs、SH28PA、SH29PA、SH30PA、ST83PA、ST80PA、ST97PA、ST86PA、SH21PA、信越化学工業(株)のシリコーン化合物KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341、大日本インキ化学工業(株)のフッ素系界面活性剤F−179、F−812A、F−815等を挙げることができる。これらは単独使用もしくは2種以上を併用してもよく、塗膜樹脂100重量部に対して好ましくは0.0001〜2.0重量部、より好ましくは0.0005〜1.0重量部用いられる。また、本発明の目的を損なわない範囲で染料、顔料、フィラーなどを添加してもよい。
【0101】
かくして得られる本発明の被覆ポリカーボネート板状成形体は、特定の熱膨張係数を有する熱硬化型アクリル樹脂層を主とするプライマー層並びにコロイダルシリカ、トリアルコキシシラン加水分解縮合物からなるオルガノポリシロキサン樹脂を熱硬化してなるハードコート層を有することにより、従来にない高いレベルの耐候性、耐摩耗性を持ち、高温環境下で十分な耐久性を持つ成形体となる。
【0102】
本発明の被覆ポリカーボネート板状成形体は、航空機、車輛、自動車等の窓ガラス、建設機械の窓ガラス、ビル、家、温室などの窓ガラス、ガレージ、アーケードの屋根、前照灯レンズ、光学用のレンズ、ミラー、眼鏡、ゴーグル、遮音壁、信号機灯のレンズ、カーブミラー、バイクの風防、銘板、その他各種シート等に好適に使用することができる。
【0103】
また、本発明の被覆ポリカーボネート板状成形体は、Calibrase社製CS−10F摩耗輪を使用し、荷重500g下1000回転のテーバー摩耗試験(ASTM D1044)を行い、その試験前後のヘーズ値の変化が6%以下であるものが好ましい。
【0104】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述するが本発明はもとよりこれに限定されるものではない。なお、得られた透明プラスチック成形体は以下の方法によって評価した。また、実施例中の「部」および「%」は重量部および重量%を意味する。(1)外観評価
目視にて試験片のコート層外観(異物の有無)、ひび割れ(クラック)の有無を確認した。
【0105】
(2)密着性
コート層にカッターナイフで1mm間隔の100個の碁盤目を作りニチバン製粘着テープ(商品名“セロテープ”)を圧着し、垂直に強く引き剥がして基材上に残った碁盤目の数で評価した(JIS K5400に準拠)。
【0106】
(3)耐擦傷性
試験片を#0000のスチールウールで擦った後、表面の傷つきの状態を目視により5段階で評価した。
1:500g荷重で10回擦っても全く傷つかない
2:500g荷重で10回擦ると僅かに傷つく
3:500g荷重で10回擦ると少し傷つく
4:500g荷重で10回擦ると傷つく
5:100g荷重で10回擦ると傷つく
【0107】
(4)耐摩耗性
JIS R3212 に準じ、Calibrase社製CS−10Fの摩耗輪を用い、荷重500gで1000回転のテーバー摩耗試験を行い、テーバー摩耗試験後のヘーズとテーバー摩耗試験前のヘーズとの差△Hを測定して評価した。但し、摩耗輪のリフェースは研磨紙AA−400の代わりに研磨紙S−11をもちいて25回転で行なった。
(ヘーズ=Td/Tt×100、Td:散乱光線透過率、Tt:全光線透過率)
【0108】
(5)耐熱水性
試験片を沸騰水中に浸漬したコート層にクラックや剥膜離など外観変化や、密着性低下などが始まるまでの時間を測定した。
【0109】
(6)環境サイクルテスト
試験片を80℃で80%RH環境下に4時間、25℃で50%RH環境下に1時間、−15℃環境下に4時間、25℃で50%RH環境下に1時間放置するサイクルを1サイクルとし、このようなサイクルを繰り返し、た後で試験片を取り出して外観、密着性が低下するサイクル数を評価した。
【0110】
(7)高温環境耐久性
試験片を105℃環境下で放置し、外観変化、密着性低下が生じるまでの時間を評価した。
【0111】
(8)耐侯性
試験片をスガ試験機製(株)スーパーキセノンウェザーメーターSX−75を用いて、UV照射強度180W/m2、ブラックパネル温度63℃、120分中18分降雨条件下で暴露し、外観の変化や密着性の低下を起こすまでの時間を評価した。
【0112】
(ポリカーボネート板状成型体の製造)
[参考例1]
ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)パンライト L−1225WX)96.75部、紫外線吸収剤(チバガイギー社 TINUVIN 1577FF) 0.1部、安定剤(サンドスタブ社 P−EPQ PLUS 0.03部、離型剤 SH556(東レダウコーニングシリコン社)0.12部をタンブラーで混合した後押出し、離型剤を1200ppm含有するポリカーボネート樹脂ペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂ペレットを押し出し成型によって厚さ3mmのポリカーボネート板状成型体を得た。
【0113】
[参考例2]
離型剤を0.045部とした他は[参考例1]と同様にして 離型剤を450ppm含有するポリカーボネート樹脂ペレットを得た。 得られたポリカーボネート樹脂を射出成型によって 厚み3mmのポリカーボネート板状成型体を得た。
【0114】
[参考例3]
ポリカーボネート樹脂として、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン が90モル%、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,5−トリメチルフェニルヘキサノン が10モル%であるビスフェノールからのポリカーボネート樹脂を用いた以外は[参考例2]と同様にして、ポリカーボネート板状成型体をえた。
【0115】
[参考例4]
ポリカーボネート樹脂として、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン が90モル%、α、α‘−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンが10モル%であるビスフェノールからのポリカーボネート樹脂を用いた以外は[参考例2]同様にして、ポリカーボネート板状成型体を得た。
【0116】
(アクリル樹脂(I)〜(VI)の合成)
[参考例5]
還流冷却器及び撹拌装置を備え、窒素置換したフラスコ中にメチルメタクリレート(以下MMAと略称する)80.1部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下HEMAと略称する)13部、アゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略称する)0.14部及び1,2−ジメトキシエタン200部を添加混合し、溶解させた。次いで、窒素気流中70℃で6時間攪拌下に反応させた。得られた反応液をn−ヘキサンに添加して再沈精製し、MMA/HEMAの組成比90/10(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(I))80部を得た。該コポリマーの水酸基価は54.3mgKOH/g、重量平均分子量はGPCの測定(カラム;Shodex GPCA−804、溶離液;THF)からポリスチレン換算で180000であった。
【0117】
[参考例6]
MMA80.1部、HEMA26部、AIBN0.18部を用いる以外は参考例1と同様にしてMMA/HEMAの組成比80/20(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(II))90部を得た。該コポリマーの水酸基価は101.8mgKOH/g、重量平均分子量はポリスチレン換算で80000であった。
【0118】
[参考例7]
エチルメタクリレート(以下EMAと略称する)102.7部、HEMA13部、AIBN0.18部を用いる以外は参考例5と同様にしてEMA/HEMAの組成比90/10(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(III))100部を得た。該コポリマーの水酸基価は46.7mgKOH/g、重量平均分子量はポリスチレン換算で80000であった。
【0119】
[参考例8]
EMA97部、HEMA19.5部、AIBN0.18部を用いる以外は参考例3と同様にしてEMA/HEMAの組成比85/15(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(IV))100部を得た。該コポリマーの水酸基価は72.1mgKOH/g、重量平均分子量はポリスチレン換算で80000であった。
【0120】
[参考例9]
MMA95.1部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(以下MPTMSと略称する)12.4部、AIBN0.2部を用いる以外は参考例5と同様にしてMMA/MPTMSの組成比95/5(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(V))85部を得た。該コポリマーの重量平均分子量はポリスチレン換算で80000であった。
【0121】
[参考例10]
MMA55部、HEMA58.5部、AIBN0.18部を用いる以外は参考例1と同様にしてMMA/HEMAの組成比55/45(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(VI))90部を得た。該コポリマーの水酸基価は221.8mgKOH/g、重量平均分子量はポリスチレン換算で100000であった。
【0122】
(オルガノシロキサン樹脂溶液の調製)
[参考例11]
メチルトリメトキシシラン142部、蒸留水72部、酢酸20部を氷水で冷却下混合した。この混合液を25℃で1時間攪拌し、イソプロパノール116部で希釈してメチルトリメトキシシラン加水分解縮合物溶液(X)350部を得た。
【0123】
[参考例12]
テトラエトキシシラン208部、0.01N塩酸81部を氷水で冷却下混合した。この混合液を25℃で3時間攪拌し、イソプロパノール11部で希釈してテトラエトキシシラン加水分解縮合物溶液(Y)300部を得た。
【0124】
[実施例1]
(第1層用組成物)前記アクリル樹脂(I)8.9部および2−(2’−ヒドロキシー5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール2.5部をメチルエチルケトン20部、メチルイソブチルケトン30部および2−プロパノール30部からなる混合溶媒に溶解し、さらにこの溶液に前記アクリル樹脂(I)のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1.5当量となるようにヘキサメチレンジイソシアネート1.1部を添加して25℃で5分間攪拌しコーティング用組成物(i−1)を調製した。
【0125】
(第2層用組成物)水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製スノーテックス30 固形分濃度30重量%)100部に蒸留水2部、酢酸20部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン130部を加えた。この混合液を25℃で1時間攪拌して得られた反応液に、硬化触媒として酢酸ナトリウム2部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール200部で希釈してコーティング用組成物(ii−1)を得た。
【0126】
[参考例1]で得られたポリカーボネート樹脂板状体(以下PC板と略称する)上に、コーティング用組成物(i−1)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で1時間熱硬化させた。第1層の膜厚は4.0μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−1)をワイヤバー(バーコート法)で塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で1時間熱硬化させた。第2層の膜厚は5.0μmだった。得られたPC樹脂成形体の評価結果を表4に示した。
【0127】
[実施例2]
(第1層用組成物)前記アクリル樹脂(II)8.3部および2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン2部をメチルエチルケトン30部、メチルイソブチルケトン30部および2−メチル−2−プロパノール30部からなる混合溶媒に溶解し、次いでこの溶液に前記アクリル樹脂(II)のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1当量となるようにイソホロンジイソシアネート1.7部を添加して25℃で5分間攪拌し、コーティング用組成物(i−2)を調製した。
【0128】
(第2層用組成物)水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製スノーテックス30 固形分濃度30重量%)100部に酢酸20部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン122部を加えた。この混合液を25℃で1時間攪拌して得られた反応液に、硬化触媒として酢酸カリウム1部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール408部で希釈してコーティング用組成物(ii−2)を得た。
【0129】
[参考例2]で得られたPC板上に、コーティング用組成物(i−2)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で1時間熱硬化させた。第1層の膜厚は4.0μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−2)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、110℃で2時間熱硬化させた。第2層の膜厚は3.5μmだった。得られたPC樹脂成形体の評価結果を表4に示した。
【0130】
[実施例3]
(第1層用組成物)前記アクリル樹脂(III)7.7部および2−(2’−ヒドロキシー5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール1.5部をメチルエチルケトン40部、メチルイソブチルケトン20部、イソプロパノール24部、および1−メトキシ−2−プロパノール3.2部からなる混合溶媒に溶解し、次いでこの溶液に前記アクリル樹脂(I)のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1当量となるようにVESTANATB1358/100(デグサジャパン製ポリイソシアネート化合物前駆体)2.3部、ジ−n−ブチル錫ジラウレート0.001部を添加し、25℃で5分間攪拌してコーティング用組成物(i−3)を調製した。
【0131】
(第2層用組成物)水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製スノーテックス30 固形分濃度30重量%)60部に蒸留水28部、酢酸20部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン130部を加えた。この混合液を25℃で1時間攪拌して得られた反応液に、硬化触媒として酢酸ベンジルトリメチルアンモニウム4部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール172部で希釈してコーティング用組成物(ii−3)を調製した。
【0132】
[参考例1]で得られたPC板と)上に、コーティング用組成物(i−3)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で1時間熱硬化させた。第1層の膜厚は4.0μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−3)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で2時間熱硬化させた。第2層の膜厚は4.0μmだった。得られたPC樹脂成形体の評価結果を表3に示した。
【0133】
[実施例4]
(第1層用組成物)前記アクリル樹脂(IV)5.8部および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2.5部をメチルエチルケトン40部、メチルイソブチルケトン20部、および2−メチル−2−プロパノール25部からなる混合溶媒に溶解し、次いでこの溶液に前記アクリル樹脂(IV)のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1.2当量となるようにタケネートXB−72−H6(三井武田ケミカル製ポリイソシアネート化合物前駆体)4.0部、APZ−6633(日本ユニカー製シランカップリング剤)0.1部を添加し、25℃で5分間攪拌してコーティング用組成物(i−4)を調製した。
【0134】
(第2層用組成物)水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製スノーテックス30 固形分濃度30重量%)100部に蒸留水12部、酢酸20部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン134部を加えた。この混合液を25℃で1時間攪拌して得られた反応液に、硬化触媒として酢酸ナトリウム1部を加えイソプロパノール200部で希釈してコーティング用組成物(ii−4)を調製した。
【0135】
[参考例2]で得られたPC板上に、コーティング用組成物(i−4)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、130℃1時間熱硬化させた。第1層の膜厚は4.0μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−4)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で2時間熱硬化させた。第2層の膜厚は6.0μmだった。得られたPC樹脂成形体の評価結果を表1に示した。
【0136】
[実施例5]
(第1層用組成物)前記アクリル樹脂(III)6.4部および2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン1.8部をメチルエチルケトン40部、メチルイソブチルケトン20部、および2−メチル−2−プロパノール25部からなる混合溶媒に溶解し、次いでこの溶液に前記アクリル樹脂(III)のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が0.9当量となるようにデュラネートMF20−B(旭化成製ポリイソシアネート化合物前駆体)3.6部を添加し、25℃で5分間攪拌してコーティング用組成物(i−5)を調製した。
【0137】
[参考例2]で得られたPC板上に、コーティング用組成物(i−5)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、130℃1時間熱硬化させた。第1層の膜厚は4.0μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−1)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で2時間熱硬化させた。第2層の膜厚は6.0μmだった。得られたPC樹脂成形体の評価結果を表4に示した。
【0138】
なお、コーティング用組成物(i−5)は23℃保管で調製3ケ月後も、問題なくコーティングに使用できた。
【0139】
[比較例1]
[参考例1]において、離型剤を0.15部とし、含有される離型剤の量が1500ppmであるポリカーボネート樹脂板状対を用いること以外は[実施例1]と同様にして被覆ポリカーボネート板状成型体を得た。  得られた被覆ポリカーボネート板状成型体の評価結果を(表4)に示した。
【0140】
[比較例2]
[参考例1]において、離型剤を0.3部とし、含有される離型剤の量が3000ppmであるポリカーボネート樹脂板状対を用いること以外は[実施例1]と同様にして被覆ポリカーボネート板状成型体を得た。  得られた被覆ポリカーボネート板状成型体の評価結果を(表4)に示した。
【0141】
【表1】ポリカーボネート板状成型体
Figure 2004027107
【0142】
【表2】第1層 (プライマー層)
Figure 2004027107
【0143】
【表3】第2層 (ハードコート層)
Figure 2004027107
【0144】
なお、表1〜表3中において、各略号は以下の意味を有する。
(1)BP−1:2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、
(2)BP−2:1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5―トリメチル−シクロヘキサン,
(3)BP−3:α,α‘−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン
(4)DBTDL;ジ−n−ブチル錫ジラウレート
(5)APZ−6633;シランカップリング剤(日本ユニカー製)
(6)MTMOS;メチルトリメトキシシラン
(7)TEOS:テトラエトキシシラン
(8)S−30;水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製 スノーテックス30 固形分濃度30重量%、平均粒子径20nm)
(9)SN30;水分散型コロイダルシリカ分散液(触媒化成(株)製 カタロイドSN30 固形分濃度30重量%、平均粒子径10nm)
を表し、トリアルコキシシランの重量部はRSiO3/2に換算した値を示し、テトラアルコキシシランの重量部はSiOに換算した値を示す。
【0145】
また、紫外線吸収剤の種類としては、
▲1▼UV−1;2−(2′−ヒドロキシ−5′−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール
▲2▼UV−2;2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン
▲3▼UV−3;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
を示す。
【0146】
【表4】評価結果
Figure 2004027107
【0147】
[実施例6及び7]
参考例3および4で得られたポリカーボト成形体を用いて、実施例1と同様にして被覆されたポリカーボネート成形体を得た。いずれも優れた初期性能及び耐久性能が得られた。
【0148】
【発明の効果】
本発明の透明プラスチック成形体は、外観、耐熱水性、密着性、耐摩耗性が良好で、高いレベルの耐候性を有し、環境の変化や高温環境に対する耐久性に優れ、殊に両面を保護された透明プラスチック成形体は自動車用窓ガラスやサンルーフに好適に使用され、その奏する工業的効果は格別である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coated polycarbonate plate-like molded product, and more specifically, comprises a polycarbonate plate-like molded product containing a specific amount of a release agent, a primer layer provided on at least one surface thereof, and a hard coat layer further provided thereon. The present invention relates to a coated polycarbonate plate-like molded article having excellent weather resistance, durability (particularly durability against environmental changes and high-temperature environments), abrasion resistance and wet heat resistance.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate is a coated polycarbonate plate-like molded article used for a wide range of applications because of its excellent impact resistance, light weight, workability, and the like. In particular, a transparent plate-like molded product is used as a material (organic glass) for improving the defect of inorganic glass, and the amount thereof is increasing. However, the plate-shaped molded product of polycarbonate itself has poor abrasion resistance, and has the drawbacks that the surface of the molded product is easily damaged and is easily attacked by a solvent. Further, it is known that the molded article alone does not have sufficient weather resistance. For example, when the molded article is used outdoors for a long period of time, it is known that the decomposition and deterioration of the polymer proceed, so that the physical properties and appearance are impaired.
[0003]
In recent years, there has been a movement to apply a transparent resin plate-like molded product to window glass, particularly to window glass of automobiles, by utilizing its light weight, impact resistance, and safety. However, in this application, excellent wear resistance is required, for example, it is necessary to prevent the occurrence of abrasion when operating the wiper on the front glass, and to prevent the occurrence of abrasion when the window moves up and down in the side window. A high level of wear resistance is required. Further, the sunroof is expected to become considerably hot in the hot summer sun, and a molded body applied to the sunroof is required to have higher durability under environmental changes and high temperature environments. Further, the plate-like molded body is required to have a high degree of weather resistance comparable to that of inorganic glass.
[0004]
Conventionally, a thermosetting acrylic resin layer is provided on the surface of the molded article, and a siloxane-based cured film is further coated thereon for the purpose of imparting the properties satisfying the above requirements to the plate-shaped molded article. Many proposals have been made to improve weather resistance, durability, and abrasion resistance.
[0005]
For example, as a proposal for improving abrasion resistance, JP-A-51-2736 and JP-A-55-94971 disclose a coating composition comprising a trihydroxysilane partial condensate and colloidal silica. JP-A-48-26822 and JP-A-51-33128 describe a coating composition containing a partial condensate of an alkyltrialkoxysilane and a tetraalkoxysilane as a main component. JP-A-63-278799 and JP-A-1-306476 describe coating compositions in which a condensate of an alkyltrialkoxysilane and a tetraalkoxysilane is added with colloidal silica.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-318106 proposes a method for improving weather resistance by adding an ultraviolet absorber having a specific structure to a thermosetting acrylic resin layer.
[0006]
However, according to the study results of the present inventors, when a cured film obtained from these coating compositions is laminated on a transparent polycarbonate plate-like molded product, a certain degree of abrasion resistance can be obtained, but environmental change and high temperature environment It turns out that the durability underneath is not enough for use as an automotive window glass. For example, the plate-shaped molded body is not only abrasion-resistant, but also has a difference in the coefficient of thermal expansion between a substrate and a layer formed by thermosetting an organosiloxane resin, particularly in a high-temperature environment, in response to environmental changes. There is a case where a layer formed by thermally curing the resin is pulled and a crack occurs in the coat layer, so that a layer having higher durability is required.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a coated polycarbonate plate-like molded article having remarkably improved durability and adhesion to environmental changes and a high-temperature environment of a coating film and excellent in abrasion resistance, hot water resistance, and weather resistance. Is to do.
[0008]
The present inventors have conducted intensive studies to achieve this object, and as a result, used a plate-shaped molded body made of polycarbonate containing a specific amount of a release agent, and provided a primer layer, particularly a specific composition, on at least one surface thereof. A primer layer made of a thermosetting acrylic resin is further laminated on the hard coat layer, in particular, a hard coat layer obtained by thermosetting a component containing colloidal silica and a trialkoxysilane hydrolyzed condensate. The authors found that a coated polycarbonate plate-shaped molded product whose surface was protected by a cured coating that imparts a high level of abrasion resistance and also has sufficient durability under environmental changes and high-temperature environments can be obtained. The invention has been reached.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention relates to a coated polycarbonate molded article having a structure of a polycarbonate plate-like molded article, a primer layer provided on at least one surface of the molded article, and a hard coat layer provided on the primer layer. Is a coated polycarbonate plate-like molded product containing 1200 ppm or less, preferably 50 to 500 ppm of a release agent.
The polycarbonate in the present invention is a polycarbonate resin obtained by reacting a dihydric phenol with a carbonate precursor by an interfacial polycondensation method or a melting method (melt polycondensation method).
Representative specific examples of the dihydric phenol include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [commonly known as bisphenol A], 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, and 1,1-bis ( 4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,2-bis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) Examples thereof include sulfide and bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, and preferably bisphenol A, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane and α, α′-bis Examples of the compound include (4-hydroxyphenyl) -m-diisopropylbenzene. These dihydric phenols can be used alone or as a mixture of two or more kinds. In particular, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3, A dihydric phenol containing a component selected from the group consisting of 3,5-trimethyl-cyclohexane, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -m-diisopropylbenzene in an amount of 10 mol% or more based on all dihydric phenol components is preferable. .
[0010]
Examples of the carbonate precursor include carbonyl halide, carbonate ester, and haloformate, and more specifically, phosgene, diphenyl carbonate, and dihaloformate of dihydric phenol.
In reacting the dihydric phenol with the carbonate precursor by an interfacial polycondensation method or a melting method, a catalyst, a terminal stopper, an antioxidant for the dihydric phenol, and the like can be used as necessary. Further, the polycarbonate may be a branched polycarbonate resin obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound component, or a polyester carbonate resin obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic bifunctional carboxylic acid component. Alternatively, a mixture of two or more of the obtained polycarbonate resins may be used.
The molecular weight of the polycarbonate is preferably 10,000 to 50,000, more preferably 15,000 to 35,000 in terms of viscosity average molecular weight (M). Polycarbonate having such a viscosity average molecular weight is preferable because sufficient strength is obtained and the melt fluidity during molding is good. The viscosity average molecular weight referred to in the present invention is obtained by inserting the specific viscosity (ηsp) obtained from a solution obtained by dissolving 0.7 g of polycarbonate in 100 ml of methylene chloride at 20 ° C. into the following equation.
[0011]
(Equation 1)
ηsp / c = [η] + 0.45 × [η]2c
[Η] = 1.23 × 10-4M0.83
(However, [η] is the intrinsic viscosity, c = 0.7)
When producing such a polycarbonate, if necessary, stabilizers such as phosphites, phosphates, phosphonates, tetrabromobisphenol A, low molecular weight polycarbonates of tetrabromobisphenol A, flame retardants such as decabromodiphenol, coloring Agents, lubricants and the like can be added.
[0012]
The polycarbonate plate-like molded product in the present invention is obtained by molding the above-mentioned polycarbonate into a plate shape by a melt molding method or another method, and preferably has a haze value of 10% or less. Further, the thickness of the plate-like molded body is preferably 2 to 8 mm. The silicone-type release agent used in the present invention is an organic siloxane compound having a siloxane unit containing a phenyl group as an essential substituent bonded to a silicon atom in a molecule. Examples of such organosiloxane compounds include those having a basic structure represented by the following general formula (1).
[0013]
Embedded image
Figure 2004027107
(Where R5, R6, And R7Represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and contains at least one phenyl group. R8Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. A, b, c, and d satisfy the relationship of 0 ≦ a ≦ 0.75, 0 ≦ b ≦ 1, 0 ≦ c ≦ 0.5, 0 ≦ d ≦ 0.25, and (a + b + c + d) = 1. , E satisfy 0 ≦ e ≦ 0.7 for (a + b + c + d) = 1, and b and c are not 0 at the same time. )
Specific examples of the hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms in the general formula (1) include, for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, An arylalkyl group having 7 to 12 carbon atoms is exemplified. R5And R6May be the same or different.
[0014]
Specific examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, various butyl groups, various hexyl groups, and a cyclohexyl group. Specific examples of the alkenyl group include a vinyl group. , An allyl group, a cyclohexenyl group, and the like; specific examples of an aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, and a tolyl group; specific examples of an arylalkyl group include a benzyl group, a β-phenethyl group, and 2-phenylpropyl; And the like. Among these, at least one phenyl group is included as an essential substituent, and methyl is preferably used as the other substituent.
[0015]
More specifically, R5Is preferably a methyl group, an ethyl group and a butyl group, particularly preferably methyl. R6All two groups are phenyl groups, one group is a phenyl group, and the other group is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group (a methyl group is particularly preferred); An embodiment in which the compound is an alkyl group of Formulas 1 to 4 (a methyl group is particularly preferred) is preferable. R7Is preferably a phenyl group. Also R8Is preferably a methyl group or an ethyl group.
[0016]
In the organic siloxane compound, the lower limit of the content ratio of the phenyl group is determined by the organic group (R5, R6, R7And R8) Is preferably 5 mol%, more preferably 7 mol%, even more preferably 10 mol%, of the total 100 mol%. In addition, 5 mol% means R5, R6, R7And R8Is 100, the number ratio of phenyl groups is 5%. On the other hand, the upper limit of the content ratio of the phenyl group is preferably 70 mol% in 100 mol% of the organic group, more preferably 50 mol%, and still more preferably 35 mol%.
[0017]
The silicone-type release agent of the present invention comprises R5, R6, And R7Any one of which is a phenolic hydroxyl group-containing monovalent organic group, and an organic siloxane compound copolymerized with a polycarbonate resin can be used. Examples of the phenolic hydroxyl group-containing monovalent organic group include a 2- (o-hydroxyphenyl) ethyl group, a 2- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, a 2- (m-hydroxyphenyl) ethyl group, and a 1- (o- A hydroxyphenyl) ethyl group, a 1- (p-hydroxyphenyl) ethyl group, a 1- (m-hydroxyphenyl) ethyl group, a 3- (o-hydroxyphenyl) propyl group, a 3- (p-hydroxyphenyl) propyl group, Examples thereof include a 3- (m-hydroxyphenyl) propyl group, a 2- (o-hydroxyphenyl) propyl group, a 2- (p-hydroxyphenyl) propyl group, and a 2- (m-hydroxyphenyl) propyl group.
[0018]
Further, the preferred ranges of a, b, c and d in the above formula (1) are as follows.
[0019]
When b is substantially 0, the lower limit of c is preferably 0.25, more preferably 0.27, and still more preferably 0.3 from the viewpoint of compatibility with the polycarbonate resin. On the other hand, the upper limit of c is preferably 0.5, more preferably 0.45, and even more preferably 0.42.
[0020]
When c is substantially 0, the lower limit of b is preferably 0.35, more preferably 0.5, and more preferably 0.55, from the viewpoint of compatibility with the polycarbonate resin. On the other hand, the upper limit is preferably 0.8, and more preferably 0.75.
[0021]
Further, when both b and c are not substantially 0, the lower limit of c is preferably 0.07, more preferably 0.1, and still more preferably 0.14. The upper limit of c is preferably 0.45, more preferably 0.4, and still more preferably 0.35. On the other hand, the lower limit of b is preferably 0.04, more preferably 0.1, and still more preferably 0.15. The upper limit of b is preferably 0.7, more preferably 0.6, and still more preferably 0.5.
[0022]
Further, such an organic siloxane compound has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 1 to 2,000 mm.2/ S is appropriate. The upper limit of such kinematic viscosity is 500 mm2/ S is preferable, and 100 mm2/ S is more preferable, and 50 mm2/ S is more preferred. The lower limit is 5mm2/ S is preferred and 10 mm2/ S is more preferable, and 12 mm2/ S is more preferred.
[0023]
As an example of a preferred embodiment of the above-mentioned organosiloxane compound, a compound represented by the following general formula (2) or (8) is exemplified.
[0024]
Embedded image
Figure 2004027107
[0025]
(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different from each other. N1 is an integer of 1 to 10, and represents the number of repetitions of the unit in parentheses) .)
[0026]
Embedded image
Figure 2004027107
[0027]
(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different from each other. N2 is an integer of 2 to 10, and represents the number of repeating units in parentheses) .)
In the above general formulas (2) and (8), R is more preferably a methyl group. N1 is preferably 1 to 6, and more preferably 2 to 4. On the other hand, n2 is preferably 2 or 3, and particularly preferably 3. Further, the above general formulas (2) and (8) can be used as a mixture, and in such a case, the ratio of both ((2) :( 8) (molar ratio)) is preferably in the range of 4: 1 to 1: 4. It is.
[0028]
The organosiloxane compound of such a preferred embodiment is obtained by, for example, co-hydrolyzing a predetermined amount of phenyltrimethoxysilane and hexamethyldisiloxane with an acid catalyst, and optionally adding water for hydrolysis. It can be obtained by: Thus, the organosiloxane compound is obtained as a mixture with other by-products (including unreacted portions) rather than being a pure single compound. Therefore, the above preferred embodiment shows only the main component, and does not exclude mixing of by-products.
[0029]
The content of the release agent is preferably 1200 ppm or less, more preferably 50 to 1000 ppm, particularly preferably 50 to 500 ppm. When the content of the release agent exceeds 1200 ppm, the adhesion of the coated hard coat becomes poor, and the durability decreases. On the other hand, when the content of the release agent is less than 50 ppm, the mold release from the mold or the roll becomes worse in any of the extrusion molding method and the injection molding method, and it is difficult to obtain a polycarbonate plate-like molded body having good appearance. It is not preferable.
[0030]
The primer layer in the present invention is not particularly limited in composition as long as it has excellent adhesion between the polycarbonate plate-shaped molded body and the hard coat layer,
(A) Formula (3) below
[0031]
Embedded image
Figure 2004027107
[0032]
(Where R1Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
And the following equation (4)
[0033]
Embedded image
Figure 2004027107
[0034]
(Where X is a hydrogen atom or a methyl group;2Is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms. )
Is a copolymerized acrylic resin containing 50 mol% or more of the repeating unit represented by the formula: and the molar ratio of the repeating unit represented by the formula (3) to the repeating unit represented by the formula (4) is 95: 5 to 60: 40, a copolymerized acrylic resin [component (A)];
(B) A polyisocyanate compound having a reduced isocyanate group content of 5.0 to 60% by weight [component (B)] is added in an amount of 0.7 to the total amount of reduced isocyanate groups per equivalent of the hydroxy group of component (A). It is preferable that the coating liquid is formed by applying a coating liquid containing up to 5 equivalents and thermally curing the coating liquid. Here, the term “reduced isocyanate group” means both an isocyanate group from the beginning and an isotonate group formed later.
[0035]
The primer layer may further contain 10 to 50 parts by weight of an ultraviolet absorber as 100% by weight of the cured resin composed of the component (A) and the component (B) as the component (C) from the viewpoint of improving weather resistance. This good.
[0036]
The copolymerized acrylic resin (A) is a copolymer composed of the repeating units represented by the formulas (3) and (4), and comprises copolymerizing a corresponding alkyl methacrylate monomer with an acrylate or methacrylate monomer having a hydroxy group. It is an acrylic resin having a hydroxy group obtained by polymerization.
[0037]
Specific examples of the alkyl methacrylate monomer include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, and butyl methacrylate, and these can be used alone or in combination of two or more. Among them, methyl methacrylate and ethyl methacrylate are preferred.
[0038]
Further, specific examples of the acrylate or methacrylate monomer having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 2-hydroxypropyl methacrylate. Can be used alone or in combination of two or more. Among them, 2-hydroxyethyl methacrylate is preferred.
[0039]
The acrylic resin having a hydroxy group may further include another repeating unit for imparting functionality. Other repeating units can be introduced by polymerizing a vinyl monomer copolymerizable with an acrylate or methacrylate monomer.
[0040]
As the other vinyl monomer, acrylic acid, methacrylic acid or a derivative thereof is preferably used from the viewpoint of durability such as adhesion and weather resistance. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, methacrylamide, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2- (2′-hydroxy-5-methacryloxy) Ethylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5-acryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole and the like can be exemplified, and these may be used alone or in combination of two or more. be able to. It is not necessary to use a single component of the copolymer acrylic resin alone, and two or more copolymer acrylic resins may be used in combination.
[0041]
The molecular weight of the copolymerized acrylic resin is preferably 20,000 or more in terms of weight average molecular weight, more preferably 50,000 or more, and more preferably 10 million or less in weight average molecular weight. A copolymerized acrylic resin having such a molecular weight range is preferable because its performance such as adhesion and strength is sufficiently exhibited when used as a primer layer.
[0042]
The molar ratio of the repeating unit represented by the formula (3) to the repeating unit represented by the formula (4) is in the range of 95: 5 to 60:40, preferably in the range of 92: 8 to 65:35. . Further, 80% by weight or more of the copolymerized acrylic resin is preferably a repeating unit represented by the formula (3) and a repeating unit represented by the formula (4), more preferably 90% by weight or more, Typically, it is preferable that the copolymerized acrylic resin is a copolymer substantially consisting of the repeating unit represented by the formula (3) and the repeating unit represented by the formula (4). Outside the above range, cracks tend to occur in the cured coating film (coating), which is not preferable.
[0043]
The polyisocyanate compound (B) is a concept including a polyisocyanate compound and a polyisocyanate compound precursor. Examples of the polyisocyanate compound include tolylene diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalenediisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, tolidine diisocyanate, xylene diisocyanate, lysine diisocyanate, trimethylhexamethylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and hexamer diisocyanate. Methylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, or an adduct of these polyisocyanate compounds with a polyhydric alcohol or a low-molecular-weight polyester resin, or a cyclized polymer of the above-described polyisocyanate compounds, further, an isocyanate / burette body, etc. Hexamethylene diisocyanate , An aliphatic polyisocyanate compound such as isophorone diisocyanate, an aliphatic polyisocyanate compound and a polyhydric alcohol, an adduct of a low molecular weight polyester resin, and a cyclized polymer of the aliphatic polyisocyanate compounds are particularly excellent in weather resistance. It is preferable in that it exhibits properties.
[0044]
Examples of the polyisocyanate compound precursor include an oxime such as acetoxime and methyl ethyl ketoxime, an oxime such as methyl ethyl ketoxime, an active methylene compound such as dimethyl malonate, diethyl malonate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, and acetylacetone. Alcohol, such as ethanol, 2-propanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethyl-1-hexanol, and a blocking agent typified by phenols such as phenol, cresol, and ethylphenol, followed by thermal decomposition. To form a polyisocyanate compound. Since the blocked isocyanate generates an isocyanate group for the first time during the thermosetting reaction, the storage stability of the coating composition is excellent, and the isocyanate group is hardly consumed by a side reaction, and is particularly preferably used. The polyisocyanate compound and the polyisocyanate compound precursor can be used alone or in combination of two or more.
[0045]
The term “reduced isocyanate group” is a concept including both the isocyanate group from the beginning of the polyisocyanate compound and the isocyanate group formed after the polyisocyanate compound precursor is formed, that is, before the completion of curing. Both of these groups may be present, or only one of them may be present. The content of the reduced isocyanate groups, that is, the initial isocyanate groups and the total amount of the isocyanate groups formed is 5.0 to 60% by weight, preferably 6.0 to 55% by weight, and most preferably 6.0 to 50% by weight. When the content of the reduced isocyanate group is less than 5.0% by weight, the blending amount of the polyisocyanate compound and / or the precursor of the polyisocyanate compound with respect to the acrylic resin increases, and the repeating amount represented by the formula (3) in the coating film resin is increased. Since the ratio of the unit is reduced, the adhesion to the plastic substrate becomes poor. On the other hand, if the content is more than 60% by weight, the flexibility of the coating film decreases, and the coating film is cracked when the hard coat layer is thermally cured, or the durability against environmental changes is impaired.
[0046]
The mixing ratio of the hydroxyl group-containing acrylic resin and the polyisocyanate compound [component (B)] is such that the initial amount of the component (B) and the formation amount of the component (B) are based on 1 equivalent of the hydroxyl group of the copolymerized acrylic resin of the component (A). The isocyanate groups are 0.7 to 5 equivalents, preferably 0.75 to 3 equivalents, and most preferably 0.8 to 2 equivalents. By adjusting to such a composition, the primer layer can maintain good adhesiveness with the organosiloxane resin thermosetting layer, which is the polycarbonate plate-like molded body and the hard coat layer, and can have a high level of crosslinking density. As a result, the crosslink density is unlikely to be reduced by ultraviolet rays, water, or oxygen, and long-term adhesion, durability in environmental changes and high-temperature environments can be maintained, and the weather resistance is excellent. If the reduced isocyanate group is less than 0.7 equivalent, the crosslinking inadequately results in insufficient durability in a high-temperature environment, and the unreacted hydroxy group exhibits a high affinity for water molecules and thus a coating film. Absorbs moisture, and therefore, the weather resistance and the hot water resistance are lowered. On the other hand, if the amount of the reduced isocyanate groups is more than 5 equivalents, the coating layer has a very high crosslink density with allophanate bonds, becomes a hard and brittle layer, has poor followability to environmental changes, and adheres to environmental changes. Poor and poor in properties.
[0047]
Examples of the ultraviolet absorber (C) include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, and 2,2'-dihydroxy-4,4'-. Benzophenones such as dimethoxybenzophenone, 2- (5'-methyl-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (3'-t-butyl-5'-methyl-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- Benzotriazoles such as (3 ', 5'-di-t-butyl-2'-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate, 2-ethylhexyl-2- Cyanoacrylates such as cyano-3,3-diphenylacrylate; , Salicylates such as p-octylphenyl salicylate, benzylidene malonates such as diethyl-p-methoxybenzylidene malonate, bis (2-ethylhexyl) benzylidene malonate, 2- (4,6-diphenyl-1,3) , 5-Triazin-2-yl) -5-[(methyl) oxy] -phenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(ethyl) oxy ] -Phenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(propyl) oxy] -phenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3, 5-triazin-2-yl) -5-[(butyl) oxy] -phenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(hexyl) Triazines such as [xy] -phenol, a copolymer of 2- (2'-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole and a vinyl monomer copolymerizable with the monomer, 2- (2 '-Hydroxy-5-acryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole and a copolymer of a vinyl monomer copolymerizable therewith, titanium oxide cerium oxide, zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, zinc sulfide, Metal oxide fine particles such as cadmium sulfide can be mentioned. These may be used alone or in combination of two or more, and are usually used in an amount of 1 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably 15 to 45 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating resin. . When the amount of the ultraviolet absorber is less than 1 part by weight, and in some cases less than 5 parts by weight, the transmittance of ultraviolet rays increases, and yellowing of the base material occurs or the adhesion is reduced, resulting in poor weather resistance. On the other hand, if it exceeds 100 parts by weight, and in some cases, exceeds 50 parts by weight, the adhesion is undesirably reduced.
[0048]
The thickness of the primer layer is preferably from 2 to 10 μm, more preferably from 2 to 8 μm. When the film thickness is less than 2 μm, the adhesiveness to the plate-like molded product or the hard coat layer is reduced, and the transmittance of ultraviolet rays is increased, thereby causing yellowing of the plate-like molded product or decreasing the adhesion. Therefore, the weather resistance is poor. On the other hand, when the film thickness is more than 10 μm, the crosslinking reaction at the time of thermosetting does not sufficiently proceed, resulting in a coating film having poor durability in a high-temperature environment. In addition, the solvent used for dissolving the components (A) to (C) described below is insufficiently volatilized and remains in the coating film, impairing hot water resistance and weather resistance, which is not preferable.
[0049]
As a method for forming a primer layer in the present invention, a coating solution is prepared by dissolving the components (A) to (C) in a volatile solvent which does not react with or dissolve the polycarbonate plate-like molded product. Is applied to one or both sides of a polycarbonate plate-shaped molded body, the solvent is removed by heating or the like, and further heated to react a hydroxy group with an isocyanate group generated initially and / or by heating. It is preferable to use a crosslinking method.
[0050]
Examples of the solvent include 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 and ethoxyethyl acetate, Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methyl-2-propanol, 2-ethoxyethanol, 1-methoxy-2-propanol, 2 Alcohols such as -butoxyethanol, n-hexane, n-heptane, isooctane, benzene, toluene, xylene, gasoline, hydrocarbons such as gas oil, kerosene, acetonitrile, nitromethane, water and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more.
[0051]
When using an alcohol as a solvent for the composition comprising the hydroxy group-containing acrylic resin and the polyisocyanate compound, the polyisocyanate compound and the alcohol in the solvent react with each other, and the thermosetting acrylic resin may not exhibit the expected performance. As expected, when the alcohol used for the solvent is mainly the secondary or tertiary alcohol having a boiling point of 130 ° C. or lower, the alcohol in the solvent is volatilized before reacting with the polyisocyanate compounds in the system. Thus, there is no problem in the performance of the first layer made of the thermosetting acrylic resin of the present invention.
[0052]
The concentration of the solid content of the coating resin in the coating solution containing the components (A) to (C) is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 3 to 30% by weight.
[0053]
The coating liquid containing the components (A) to (C) is applied to a polycarbonate plate-like molded body by a bar coating method, a dip coating method, a flow coating method, a spray coating method, a spin coating method, a roller coating method or the like. It is preferable to perform the method by appropriately selecting the method according to the shape of the plate-like molded body to be applied. The application of the coating liquid is performed on one side or both sides of the plate-like molded product, depending on the use of the polycarbonate plate-like molded product. The plate-shaped molded body to which the coating liquid is applied is dried and removed from the solvent at a temperature from normal temperature to a temperature not higher than the thermal deformation temperature of the substrate, and is cured by heating. It is preferable to carry out this heat curing at a high temperature within a range in which there is no problem with the heat resistance of the plate-like molded body, since the curing can be completed more quickly. At room temperature, thermosetting does not proceed completely, and a film having a sufficient crosslinking density required for the primer layer is not obtained. In the course of such thermosetting, the crosslinkable group in the thermosetting acrylic resin composition reacts to increase the crosslink density of the coating, resulting in a primer layer having excellent adhesion, hot water resistance, and durability in a high-temperature environment. . Thermal curing is preferably in the range of 80-160 ° C, more preferably in the range of 100-140 ° C, most preferably in the range of 110-130 ° C, preferably for 10 minutes to 3 hours, more preferably for 20 minutes to 2 hours. More preferably, heating is performed for 30 minutes to 1 hour and 30 minutes to crosslink the crosslinkable group, and a plate-like molded article obtained by laminating the above-mentioned coating resin as a primer layer is obtained. If the heat curing time is less than 10 minutes, the crosslinking reaction does not proceed sufficiently, and a coating layer having poor durability and weather resistance in a high-temperature environment may be formed. On the other hand, a heat curing time of 3 hours or less is sufficient for the performance of the coating film.
[0054]
If necessary, a curing catalyst, a light stabilizer, a silane coupling agent, and the like can be added to the coating liquid.
[0055]
Examples of the curing catalyst include di-n-butyltin dilaurate, di-n-butyltin acetate, di-n-butyltin dioctanoate, di-n-butyltin bis (2-ethylhexyl maleate), and dimethylhydroxytin oleate. Organic tin compounds such as dimethyltin dinedecanoate, di-n-octyltin dilaurate, di-n-octyltin dimaleate, n-butyltin tris (2-ethylhexanoate), dimethylethanolamine, triethylenediamine And other tertiary amines. These may be used alone or in combination of two or more, and are preferably used in an amount of 0.001 to 3.0 parts by weight, more preferably 0.002 to 2.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating resin. . If the curing catalyst is less than 0.001 part by weight, the effect of accelerating the crosslinking reaction cannot be obtained, while if it exceeds 3.0 parts by weight, the adhesion between the acrylic resin layer and the hard coat layer decreases, Not preferred.
[0056]
Examples of the light stabilizer include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) carbonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis (2 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-octanoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) diphenylmethane-p, p'-dicarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3- Hindered amines such as disulfonate and bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) phenyl phosphite; nickel bis (octylphenylsulfur) And nickel complexes such as nickel complex-3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl phosphate monoethylate, nickel dibutyl dithiocarbamate, etc. These may be used alone or in combination of two or more. The amount is preferably 0.01 to 50 parts by weight, more preferably 0.05 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating resin.
[0057]
Examples of the silane coupling agent include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxy Examples thereof include silane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, and γ-ureidopropyltriethoxysilane. Also, a partially hydrolyzed condensate of these silane coupling agents can be used. It can be. By adding such an agent, the adhesion between the plate-like molded product and the primer layer and between the primer layer and the hard coat layer is maintained for a long time. These may be used alone or in combination of two or more, and are preferably used in an amount of 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the coating resin.
[0058]
By forming a primer layer formed by curing from a coating resin mainly composed of the copolymerized acrylic resin, the adhesion between the hard coat layer and the polycarbonate plate-shaped molded body is improved, and abrasion resistance and weather resistance are improved. A coated polycarbonate plate-like molded product having excellent properties can be obtained.
[0059]
In the present invention, the hard coat layer laminated on the primer layer is not particularly limited in composition as long as it has excellent adhesion with the primer layer,
(D) colloidal silica and
(E) Hydrolysis condensate of trialkoxysilane represented by the following formula (5)
[0060]
Embedded image
Figure 2004027107
[0061]
(Where R3Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or a methacryloxy group, an amino group, a glycidoxy group, and a C 1 to C 3 substituted with one or more groups selected from the group consisting of 3,4-epoxycyclohexyl groups. An alkyl group;4Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
It is preferable that the thin film is a thin film obtained by applying a coating liquid containing a component consisting of
[0062]
The hard coat layer is preferably formed using a coating liquid comprising an organosiloxane resin solid composed of a hydrolyzed condensate of (D) colloidal silica and (E) trialkoxysilane, an acid, a curing catalyst and a solvent. .
[0063]
As the colloidal silica as the component (D), a colloidal dispersion of silica fine particles having a diameter of 5 to 200 nm, preferably 5 to 40 nm in water or an organic solvent is used. The colloidal silica may be either a water-dispersed type or an organic solvent-dispersed type, but a water-dispersed type is more preferable. Specific examples of the colloidal silica include a product dispersed in an acidic aqueous solution, such as Snowtex O from Nissan Chemical Industries, Cataroid SN30 from Catalyst Chemicals, and a product dispersed in a basic aqueous solution. Nissan Chemical Industries, Ltd. Snowtex 30, Snowtex 40, Catalyst Kasei Kogyo Co., Ltd. Cataroid S30, Cataloid S40, Nissan Chemical Industries MA-ST, IPA- ST, NBA-ST, IBA-ST, EG-ST, XBA-ST, NPC-ST, DMAC-ST and the like can be exemplified.
[0064]
The hydrolysis-condensation product of the trialkoxysilane as the component (E) is obtained by subjecting the trialkoxysilane of the formula (5) to a hydrolysis-condensation reaction.
[0065]
Examples of the trialkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, β- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltri Methoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltriethoxysilane and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
[0066]
In addition, in order to obtain a coating composition that forms a hard coat layer having particularly excellent abrasion resistance, it is preferable that 70% by weight or more is methyltrialkoxysilane, and substantially the entire amount is methyltrialkoxysilane. Is more preferred. However, a small amount of the above-mentioned trialkoxysilanes other than methyltrialkoxysilane may be added for the purpose of improving the adhesiveness and expressing functions such as hydrophilicity and water repellency.
[0067]
The component (E) is a mixture of a partially or entirely hydrolyzed trialkoxysilane and a condensate obtained by partially or wholly condensing the hydrolyzate. These components are subjected to a sol-gel reaction. Obtainable.
[0068]
The mixing ratio of the components (D) and (E), which are the solid components of the organosiloxane resin, depends on the stability of the coating solution, the transparency of the obtained cured film, the abrasion resistance, the abrasion resistance, the adhesion and the presence or absence of cracks. And the like. Preferably, the component (D) is 10 to 40% by weight, and the component (E) is R3SiO3/2The component (D) is more preferably 15 to 35% by weight, and the component (E) is more preferably 60 to 90% by weight.3SiO3/2It is 65 to 85% by weight in terms of.
[0069]
The solid content of the organosiloxane resin composed of the component (D) and the component (E) can be prepared through the following process to obtain a coat layer that is free from precipitation and more excellent in abrasion resistance. It is preferably adopted.
[0070]
Process (1): A trialkoxysilane of the above formula (5) is subjected to a hydrolysis-condensation reaction under acidic conditions in a colloidal silica dispersion.
[0071]
Here, the water required for the hydrolysis reaction of the trialkoxysilane is supplied from a water-dispersed colloidal silica dispersion when the dispersion is used, and further water may be added if necessary. Usually, 1 to 10 equivalents, preferably 1.5 to 7 equivalents, more preferably 3 to 5 equivalents of water are used per 1 equivalent of trialkoxysilane.
[0072]
The hydrolysis-condensation reaction of the trialkoxysilane is preferably performed under acidic conditions, and an acid is generally used as a hydrolyzing agent to perform hydrolysis under these conditions. This acid may be added in advance to the trialkoxysilane or colloidal silica dispersion, or may be added after mixing both. This addition can be divided into one time or two or more times. Examples of the acid 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, and paralic acid. Organic acids such as toluenesulfonic acid can be used, and organic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, and maleic acid are preferable, and acetic acid is particularly preferable, from the viewpoint of easy pH control. .
[0073]
When an inorganic acid is used as the acid, it is preferably used at a concentration of 0.0001 to 2N, more preferably 0.001 to 0.1N, and when an organic acid is used, trialkoxysilane 100 weight It is preferably used in an amount of 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight, per part by weight.
[0074]
The hard coat coating liquid in the present invention further comprises
(D) colloidal silica,
(F) Hydrolysis condensate of methyl trialkoxysilane represented by the following formula (6)
[0075]
Embedded image
Figure 2004027107
[0076]
(Where R4Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
as well as
(H) Curing catalyst
It is preferable that the coating liquid contains a component consisting of
[0077]
Although the conditions of the hydrolysis and condensation reaction of trialkoxysilanes, especially methyltrialkoxysilanes, vary depending on the type of trialkoxysilane used, the type and amount of colloidal silica coexisting in the system, it cannot be said unconditionally. The temperature of the system is 20 to 40 ° C, and the reaction time is 1 hour to several days. Although the hydrolysis reaction of trialkoxysilane, particularly methyltrialkoxysilane, is an exothermic reaction, it is desirable that the system temperature does not exceed 60 ° C. at the maximum. After the hydrolysis reaction is sufficiently advanced under such conditions, the condensation reaction is preferably performed at 40 to 80 ° C. for 1 hour to several days in order to stabilize the coating agent.で In this reaction, for example, methyltrialkoxysilane of the above formula (6) is hydrolyzed to give the following formula (8)
[0078]
Embedded image
Figure 2004027107
[0079]
(Where R1Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3. )
The resulting Si-OH undergoes a condensation reaction with Si-OH in colloidal silica or Si-OH of a trialkoxysilane hydrolyzate molecule different from this molecule to form Si-O- A Si bond is formed, and the formed condensate also undergoes a condensation reaction with another Si-OH to form a Si-O-Si bond. The hydrolysis reaction and the condensation reaction proceed partially, not completely.
[0080]
The organosiloxane resin composition has an appropriate hydrolysis and condensation ratio, and if the progress of the hydrolysis reaction is insufficient, hair cracks may occur due to evaporation of the starting trialkoxysilane during thermal curing and rapid progress of the curing reaction. Occurs. On the other hand, if the condensation reaction proceeds too much, the particle size in the sol becomes too large, and an appropriate cross-linking reaction becomes impossible, resulting in a decrease in wear resistance.
The hard coat layer may contain a tetraalkoxysilane represented by the following formula (7) as a component (G) in order to realize a higher level of wear resistance.
[0081]
Embedded image
Figure 2004027107
[0082]
(Where R5Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. )
Examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, and the like. It is ethoxysilane. These tetraalkoxysilanes can be used alone or in combination of two or more.
[0083]
The addition of the tetraalkoxysilane is performed by (i) a method of adding the tetraalkoxysilane of the formula (7) to the reaction solution obtained in the reaction of the above process (1) and causing a hydrolysis and condensation reaction, and (ii) the above process. The reaction can be performed by mixing the reaction solution obtained by the reaction (1) with a reaction solution in which the tetraalkoxysilane of the formula (7) has been subjected to a hydrolytic condensation reaction in advance. However, the addition method is not limited to these.
[0084]
(I) When tetraalkoxysilane is added to the reaction solution obtained by the reaction of the above process (1) to cause a hydrolysis and condensation reaction, the hydrolysis and condensation reaction is performed under acidic conditions. Since the reaction solution obtained by the reaction of the above process (1) is usually acidic and contains water, tetraalkoxysilane may be added as it is, or if necessary, water or acid may be further added. . As the acid, those similar to the above-mentioned acids are used, and volatile acids such as acetic acid and hydrochloric acid are preferable. When an inorganic acid is used as this acid, it is usually used at a concentration of 0.0001 to 2N, preferably 0.001 to 0.1N, and when an organic acid is used, it is used with respect to 100 parts by weight of tetraalkoxysilane. 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight.
[0085]
Water required for the hydrolysis reaction is usually 1 to 100 equivalents, preferably 2 to 50 equivalents, and more preferably 4 to 30 equivalents to 1 equivalent of tetraalkoxysilane.
[0086]
Hydrolysis of the tetraalkoxysilane, the conditions of the condensation reaction vary depending on the type of tetraalkoxysilane compound to be used, the type of colloidal silica coexisting in the system, and the amount thereof. The reaction time is 20 minutes to 40 ° C. and the reaction time is 10 minutes to several days.
In this reaction, the tetraalkoxysilane of the formula (7) first undergoes a hydrolysis reaction to give the following formula (9)
[0087]
Embedded image
Figure 2004027107
[0088]
(Where R2Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and p represents an integer of 1 to 4. )
And then Si-OH in the colloidal silica condensed with the trialkoxysilane hydrolyzed (condensed) product, Si-OH in the trialkoxysilane hydrolyzed (condensed) product, and further tetraalkoxysilane hydrolyzed product Condensed with Si-OH in the decomposition (condensed) product to form a Si-O-Si bond. The hydrolysis reaction and the condensation reaction proceed partially, not completely.
[0089]
On the other hand, (ii) when mixing the reaction solution obtained by the reaction of the above process (1) with the reaction solution in which the tetraalkoxysilane of the formula (7) has been subjected to a hydrolysis-condensation reaction, It is necessary to hydrolyze and condense the alkoxysilane. This hydrolysis-condensation reaction is carried out under acidic conditions at 20 to 40 ° C. for 1 hour usually using 1 to 100 equivalents, preferably 2 to 50 equivalents, more preferably 4 to 20 equivalents of water per equivalent of tetraalkoxysilane. It is carried out by reacting for several days. An acid is used in this hydrolysis condensation reaction. Examples of the acid include those similar to the above-mentioned acids, and volatile acids such as acetic acid and hydrochloric acid are preferable. This acid is usually used at a concentration of 0.0001 to 2N, preferably 0.001 to 0.1N when an inorganic acid is used, and 0 to 100 parts by weight of tetraalkoxysilane when an organic acid is used. 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight.
[0090]
In this reaction, the tetraalkoxysilane is first hydrolyzed into a hydrolyzate represented by the above formula (9), and then the Si-OH of the hydrolyzate undergoes a condensation reaction to form a Si-O-Si bond. The hydrolysis reaction and the condensation reaction proceed partially, not completely.
[0091]
Furthermore, when the reaction solution obtained by the reaction of the process (1) and the reaction solution obtained by subjecting the tetraalkoxysilane to a hydrolysis and condensation reaction are mixed, the tetraalkoxysilane hydrolysis (condensation) product is converted to a trialkoxysilane hydrolysis ( Condensation) condensed with Si-OH in colloidal silica condensed, Si-OH in trialkoxysilane hydrolyzed (condensed), and Si-OH in other tetraalkoxysilane hydrolyzed (condensed). A Si-O-Si bond is formed. This condensation reaction also proceeds partially but not completely.
[0092]
By preparing the solid content of the organosiloxane resin by this method, it is possible to prevent the silica fine particles and the tetraalkoxysilane hydrolyzed partial condensate from being directly and firmly bonded in the coating solution, thereby preventing precipitation. On the other hand, in a method in which trialkoxysilane and tetraalkoxysilane are mixed in colloidal silica and the alkoxysilane is subjected to a hydrolysis-condensation reaction in parallel, precipitation occurs or sufficient abrasion resistance cannot be obtained.
[0093]
The mixing ratio of the solid components (D) to (G) of the organosiloxane resin depends on the stability of the coating solution, the transparency of the obtained cured film, the abrasion resistance, the abrasion resistance, the adhesion, and the presence or absence of cracks. The preferred mixing ratio is 5 to 45% by weight of the component (D), and the mixing ratio of the component (E) or the component (F) is R3SiO3/250 to 80% by weight in terms of2The component (D) is preferably 15 to 35% by weight, and the component (E) or the component (F) is preferably R3SiO3/255 to 75% by weight in terms of23 to 20% by weight.
[0094]
The hard coat coating liquid usually further contains a curing catalyst. Examples of the catalyst include lithium salts of aliphatic carboxylic acids such as formic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, tartaric acid and succinic acid, alkali metal salts such as sodium salt and potassium salt, benzyltrimethylammonium salt, choline salt and tetramethylammonium. And quaternary ammonium salts such as salts and tetraethylammonium salts. The curing catalyst is preferably used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the organosiloxane resin comprising the components (D) to (G). .
[0095]
As a solvent used in the hard coat coating liquid, it is necessary that the solid content of the organosiloxane resin is stably dissolved, and for that purpose, at least 20% by weight or more, preferably 50% by weight or more is alcohol. desirable. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, Butoxyethanol and the like can be mentioned, and a low-boiling alcohol having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and 2-propanol is particularly preferable in terms of solubility, stability, and coatability. In this solvent, water that does not participate in the hydrolysis reaction with water in water-dispersed colloidal silica, lower alcohol generated by hydrolysis of alkoxysilane, and organic solvent-dispersed colloidal silica when used. An organic solvent for the dispersion medium and an acid added for adjusting the pH of the coating solution are also included. Examples of acids used for pH adjustment 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, and maleic acid. Organic acids such as acid, lactic acid, and paratoluenesulfonic acid can be mentioned, and organic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, and maleic acid are preferable from the viewpoint of easy pH control. . Other solvents must be miscible with water / alcohol, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, and acetic acid. Esters such as ethyl, n-butyl acetate, isobutyl acetate, and ethoxyethyl acetate are exemplified. The solvent is preferably used in an amount of 50 to 900 parts by weight, more preferably 150 to 700 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the organosiloxane resin comprising the components (D) to (G).
[0096]
It is desirable that the pH of the hard coat coating liquid is adjusted to 3.0 to 6.0, preferably 4.0 to 5.5 by adjusting the contents of the acid and the curing catalyst. Thereby, gelation of the coating liquid at normal temperature can be prevented, and storage stability can be increased. This coating liquid usually becomes a stable composition when further aged for several hours to several days.
[0097]
The hard coat layer may further include the above-mentioned ultraviolet absorber to further enhance the weather resistance. The ultraviolet absorber is used in an amount of 0.1 to 6.0 parts by weight, preferably 0.2 to 5.0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the solid content of the organosiloxane resin.
[0098]
The hard coat coating liquid is coated on a primer layer formed on a polycarbonate plate-shaped molded body, and is cured by heating to form a hard coat layer of a cured resin film. The formation of the hard coat layer is preferably performed continuously after the formation of the primer layer. As an application method, a method such as a bar coating method, a dip coating method, a flow coating method, a spray coating method, a spin coating method, and a roller coating method can be appropriately selected according to the shape of a molded article to be applied. The plate-shaped molded body to which the coating liquid is applied is usually heated and cured after drying and removing the solvent at a temperature from normal temperature to a temperature not higher than the thermal deformation temperature of the molded body. It is preferable to perform such thermal curing at a high temperature within a range in which there is no problem with the heat resistance of the molded body because curing can be completed earlier. At room temperature, thermosetting does not proceed and a cured film cannot be obtained. This means that the solid content of the organosiloxane resin in the coating liquid is partially condensed. In the course of this heat curing, the remaining Si-OH causes a condensation reaction to form a Si-O-Si bond, resulting in a coat layer having excellent wear resistance. Thermal curing is preferably in the range of 50C to 200C, more preferably in the range of 80C to 160C, more preferably in the range of 100C to 140C, preferably for 10 minutes to 4 hours, more preferably for 20 minutes to Heat curing for 3 hours, more preferably 30 minutes to 2 hours.
[0099]
The thickness of the hard coat layer is usually 2 to 10 μm, preferably 3 to 8 μm. When the thickness of the hard coat layer is within the above range, cracks are not generated in the coat layer due to stress generated at the time of thermosetting, and adhesion between the coat layer and the molded body is not reduced, and the present invention As a result, a hard coat layer having sufficient abrasion resistance can be obtained.
[0100]
Furthermore, a known leveling agent can be added to the above-mentioned coating liquid for the primer layer and the hard coat layer of the present invention for the purpose of improving coatability and smoothness of the obtained coating film. Examples of this agent include silicone compounds SH200-100cs, SH28PA, SH29PA, SH30PA, ST83PA, ST80PA, ST97PA, ST86PA, SH21PA of Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., and silicone compounds KP321 and KP322 of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Examples thereof include KP323, KP324, KP326, KP340, KP341, and fluorine-based surfactants F-179, F-812A, and F-815 of Dainippon Ink and Chemicals, Inc. These may be used alone or in combination of two or more, preferably 0.0001 to 2.0 parts by weight, more preferably 0.0005 to 1.0 part by weight, based on 100 parts by weight of the coating resin. . Dyes, pigments, fillers, and the like may be added as long as the object of the present invention is not impaired.
[0101]
The coated polycarbonate plate-like molded article of the present invention thus obtained is a primer layer mainly composed of a thermosetting acrylic resin layer having a specific coefficient of thermal expansion, and an organopolysiloxane resin comprising colloidal silica and trialkoxysilane hydrolyzed condensate. By having a hard coat layer obtained by heat-curing, a molded article having unprecedentedly high levels of weather resistance and abrasion resistance and having sufficient durability in a high-temperature environment is obtained.
[0102]
The coated polycarbonate plate-shaped molded article of the present invention can be used for window glass for aircraft, vehicles, automobiles, etc., window glass for construction machinery, window glass for buildings, houses, greenhouses, garages, arcade roofs, headlight lenses, optical It can be suitably used for lenses, mirrors, glasses, goggles, sound insulation walls, traffic light lenses, curve mirrors, windshields for motorcycles, nameplates, and other various sheets.
[0103]
The coated polycarbonate plate-shaped molded article of the present invention was subjected to a Taber abrasion test (ASTM @ D1044) under a load of 500 g for 1,000 revolutions using a CS-10F abrasion wheel manufactured by Caliberase. It is preferably 6% or less.
[0104]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In addition, the obtained transparent plastic molded object was evaluated by the following method. Further, “parts” and “%” in the examples mean parts by weight and% by weight. (1) Appearance evaluation
The appearance of the coating layer of the test piece (the presence or absence of foreign matter) and the presence or absence of cracks (cracks) were visually checked.
[0105]
(2) Adhesion
100 cross-cuts at 1 mm intervals were made on the coat layer with a cutter knife, Nichiban adhesive tape (trade name "Cellotape") was pressed, and it was strongly peeled vertically and evaluated by the number of cross-cuts remaining on the substrate. (Based on JIS K5400).
[0106]
(3) Scratch resistance
After the test piece was rubbed with # 0000 steel wool, the state of surface damage was visually evaluated on a five-point scale.
1: No damage when rubbed 10 times with a load of 500g
2: Slightly damaged when rubbed 10 times with 500g load
3: Slightly damaged when rubbed 10 times with 500g load
4: Injured when rubbed 10 times with 500g load
5: Scratched 10 times with 100g load
[0107]
(4) Wear resistance
According to JIS {R3212}, a Taber abrasion test was performed using a CS-10F abrasion wheel manufactured by Caliberase at a load of 500 g for 1,000 revolutions, and the difference ΔH between the haze after the Taber abrasion test and the haze before the Taber abrasion test was measured. Was evaluated. However, the resurfacing of the worn wheel was performed at 25 rotations using the polishing paper S-11 instead of the polishing paper AA-400.
(Haze = Td / Tt × 100, Td: scattered light transmittance, Tt: total light transmittance)
[0108]
(5) Hot water resistance
The time required until the appearance change such as cracks and peeling off of the coating layer in which the test piece was immersed in boiling water, and the decrease in adhesion was started was measured.
[0109]
(6) Environmental cycle test
A cycle in which the test specimen is left for 4 hours at 80 ° C. in an environment of 80% RH, 1 hour at 25 ° C. in a 50% RH environment, 4 hours in a -15 ° C. environment, and 1 hour in a 50% RH environment at 25 ° C. Was regarded as one cycle, and such a cycle was repeated. Thereafter, the test piece was taken out, and the number of cycles at which the appearance and the adhesion were reduced was evaluated.
[0110]
(7) High temperature environment durability
The test piece was left in an environment of 105 ° C., and the time required for a change in appearance and a decrease in adhesion was evaluated.
[0111]
(8) Weather resistance
Using a SUGA Xenon Weather Meter SX-75 manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., exposed under a UV irradiation intensity of 180 W / m2, a black panel temperature of 63 ° C., and raining conditions of 18 minutes out of 120 minutes, and changed the appearance and adhesion. The time until the decrease in sex was evaluated.
[0112]
(Manufacture of molded polycarbonate plate)
[Reference Example 1]
96.75 parts of polycarbonate resin powder (Panlite L-1225WX, Teijin Chemicals Ltd.), 0.1 part of ultraviolet absorber (Ciba Geigy Co., Ltd., TINUVIN 1577FF), 0.1 part, stabilizer (P-EPQ, PLUS 0.03 parts of Sandstab Co., Ltd.), separation 0.156 parts of molding agent SH556 (Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was mixed with a tumbler and extruded to obtain polycarbonate resin pellets containing 1200 ppm of a release agent.The obtained polycarbonate resin pellets were extruded to have a thickness of 3 mm. A polycarbonate plate was obtained.
[0113]
[Reference Example 2]
A polycarbonate resin pellet containing 450 ppm of the release agent was obtained in the same manner as in [Reference Example 1] except that the release agent was changed to 0.045 parts. The obtained polycarbonate resin was subjected to injection molding to obtain a 3 mm-thick polycarbonate plate-like molded body.
[0114]
[Reference Example 3]
As the polycarbonate resin, polycarbonate from bisphenol in which 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane {90 mol% and 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,5-trimethylphenylhexanone} are 10 mol% A polycarbonate plate-like molded body was obtained in the same manner as in [Reference Example 2] except that the resin was used.
[0115]
[Reference Example 4]
As the polycarbonate resin, a polycarbonate resin from bisphenol in which 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is 90 mol% and α, α′-bis (4-hydroxyphenyl) -m-diisopropylbenzene is 10 mol% A polycarbonate plate-like molded body was obtained in the same manner as in [Reference Example 2] except for using the same.
[0116]
(Synthesis of Acrylic Resins (I) to (VI))
[Reference Example 5]
Equipped with a reflux condenser and a stirrer, in a flask purged with nitrogen, 80.1 parts of methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as MMA), 13 parts of 2-hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as HEMA), azobisisobutyronitrile 0.14 parts (hereinafter abbreviated as AIBN) and 200 parts of 1,2-dimethoxyethane were added, mixed and dissolved. Next, the reaction was carried out in a nitrogen stream at 70 ° C. for 6 hours with stirring. The obtained reaction solution was added to n-hexane and purified by reprecipitation to obtain 80 parts of a copolymer (acrylic resin (I)) having a composition ratio of MMA / HEMA of 90/10 (molar ratio). The hydroxyl value of the copolymer was 54.3 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 180,000 in terms of polystyrene based on GPC measurement (column; Shodex @ GPCA-804, eluent: THF).
[0117]
[Reference Example 6]
Except for using 80.1 parts of MMA, 26 parts of HEMA, and 0.18 part of AIBN, 90 parts of a copolymer (acrylic resin (II)) having a composition ratio of MMA / HEMA of 80/20 (molar ratio) was obtained in the same manner as in Reference Example 1. . The hydroxyl value of the copolymer was 101.8 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 80,000 in terms of polystyrene.
[0118]
[Reference Example 7]
A copolymer (acrylic resin) having a composition ratio of EMA / HEMA of 90/10 (molar ratio) in the same manner as in Reference Example 5 except that 102.7 parts of ethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as EMA), 13 parts of HEMA, and 0.18 part of AIBN were used. (III)) 100 parts were obtained. The hydroxyl value of the copolymer was 46.7 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 80,000 in terms of polystyrene.
[0119]
[Reference Example 8]
Except for using 97 parts of EMA, 19.5 parts of HEMA, and 0.18 part of AIBN, 100 parts of a copolymer (acrylic resin (IV)) having a composition ratio of EMA / HEMA of 85/15 (molar ratio) was obtained in the same manner as in Reference Example 3. . The hydroxyl value of the copolymer was 72.1 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 80,000 in terms of polystyrene.
[0120]
[Reference Example 9]
Except that 95.1 parts of MMA, 12.4 parts of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as MPTMS), and 0.2 part of AIBN were used, the composition ratio of MMA / MPTMS was 95/5 in the same manner as in Reference Example 5. (Molar ratio) of 85 parts of a copolymer (acrylic resin (V)). The weight average molecular weight of the copolymer was 80,000 in terms of polystyrene.
[0121]
[Reference Example 10]
Except for using 55 parts of MMA, 58.5 parts of HEMA, and 0.18 part of AIBN, 90 parts of a copolymer (acrylic resin (VI)) having an MMA / HEMA composition ratio of 55/45 (molar ratio) was obtained in the same manner as in Reference Example 1. . The hydroxyl value of the copolymer was 221.8 mgKOH / g, and the weight average molecular weight was 100,000 in terms of polystyrene.
[0122]
(Preparation of organosiloxane resin solution)
[Reference Example 11]
142 parts of methyltrimethoxysilane, 72 parts of distilled water, and 20 parts of acetic acid were mixed while cooling with ice water. This mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour and diluted with 116 parts of isopropanol to obtain 350 parts of a solution (X) of a hydrolyzed condensate of methyltrimethoxysilane.
[0123]
[Reference Example 12]
208 parts of tetraethoxysilane and 81 parts of 0.01N hydrochloric acid were mixed under cooling with ice water. The mixture was stirred at 25 ° C. for 3 hours and diluted with 11 parts of isopropanol to obtain 300 parts of a tetraethoxysilane hydrolyzed condensate solution (Y).
[0124]
[Example 1]
(Composition for the first layer) 8.9 parts of the acrylic resin (I) and 2.5 parts of 2- (2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole were used in 20 parts of methyl ethyl ketone and 30 parts of methyl isobutyl ketone. And 30 parts of 2-propanol, and 1.1 parts of hexamethylene diisocyanate was added to the solution so that the isocyanate group was 1.5 equivalents to 1 equivalent of the hydroxy group of the acrylic resin (I). Was added and stirred at 25 ° C. for 5 minutes to prepare a coating composition (i-1).
[0125]
(Composition for the second layer) 2 parts of distilled water and 20 parts of acetic acid were added to 100 parts of a water-dispersed colloidal silica dispersion (Snowtex 30 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30% by weight), and the mixture was stirred. 130 parts of methyltrimethoxysilane was added to this dispersion under cooling with an ice water bath. This mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 2 parts of sodium acetate as a curing catalyst were mixed under cooling with ice water and diluted with 200 parts of isopropanol to obtain a coating composition (ii-1). Got.
[0126]
The coating composition (i-1) was applied on a polycarbonate resin plate (hereinafter abbreviated as a PC plate) obtained in [Reference Example 1] with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C. for 20 minutes, and then left at 120 ° C. The composition was thermally cured at a temperature of 1 hour. The thickness of the first layer was 4.0 μm. Next, the coating composition (ii-1) was applied on the coating surface of the sheet by a wire bar (bar coating method), allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and then thermally cured at 120 ° C for 1 hour. The thickness of the second layer was 5.0 μm. Table 4 shows the evaluation results of the obtained PC resin molded products.
[0127]
[Example 2]
(Composition for First Layer) Mixing 8.3 parts of the acrylic resin (II) and 2 parts of 2,4-dihydroxybenzophenone with 30 parts of methyl ethyl ketone, 30 parts of methyl isobutyl ketone and 30 parts of 2-methyl-2-propanol. Dissolve in a solvent, then add 1.7 parts of isophorone diisocyanate to this solution so that the isocyanate group is 1 equivalent to 1 equivalent of the hydroxy group of the acrylic resin (II), and stirred at 25 ° C. for 5 minutes, A coating composition (i-2) was prepared.
[0128]
(Composition for the second layer) 20 parts of acetic acid was added to 100 parts of a water-dispersible colloidal silica dispersion (Snowtex 30 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30% by weight), and the mixture was stirred. 122 parts of methyltrimethoxysilane were added with cooling in a bath. This mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 1 part of potassium acetate as a curing catalyst was mixed under cooling with ice water and diluted with 408 parts of isopropanol to obtain a coating composition (ii-2). Got.
[0129]
The coating composition (i-2) was applied to the PC board obtained in Reference Example 2 with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C. for 20 minutes, and then thermally cured at 120 ° C. for 1 hour. The thickness of the first layer was 4.0 μm. Next, the coating composition (ii-2) was applied onto the coating surface of the sheet with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and thermally cured at 110 ° C for 2 hours. The thickness of the second layer was 3.5 μm. Table 4 shows the evaluation results of the obtained PC resin molded products.
[0130]
[Example 3]
(Composition for First Layer) 7.7 parts of the acrylic resin (III) and 1.5 parts of 2- (2′-hydroxy-5′-t-octylphenyl) benzotriazole were used in 40 parts of methyl ethyl ketone and 20 parts of methyl isobutyl ketone. , 24 parts of isopropanol and 3.2 parts of 1-methoxy-2-propanol, and then 1 equivalent of the isocyanate group is added to this solution with respect to 1 equivalent of the hydroxy group of the acrylic resin (I). 2.3 parts of VESTANATB 1358/100 (a precursor of polyisocyanate compound manufactured by Degussa Japan) and 0.001 part of di-n-butyltin dilaurate were added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 5 minutes to form a coating composition (i- 3) was prepared.
[0131]
(Composition for second layer) 28 parts of distilled water and 20 parts of acetic acid were added to 60 parts of a water-dispersed colloidal silica dispersion (Snowtex 30 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30% by weight) and stirred, 130 parts of methyltrimethoxysilane was added to this dispersion under cooling with an ice water bath. This mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 4 parts of benzyltrimethylammonium acetate as a curing catalyst were mixed under cooling with ice water and diluted with 172 parts of isopropanol to obtain a coating composition (ii- 3) was prepared.
[0132]
The coating composition (i-3) was applied on a PC board obtained in [Reference Example 1] with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and thermally cured at 120 ° C for 1 hour. The thickness of the first layer was 4.0 μm. Next, the coating composition (ii-3) was applied on the coating surface of the sheet with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and thermally cured at 120 ° C for 2 hours. The thickness of the second layer was 4.0 μm. Table 3 shows the evaluation results of the obtained PC resin molded bodies.
[0133]
[Example 4]
(Composition for First Layer) 5.8 parts of the acrylic resin (IV) and 2- (4,6 diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(hexyl) oxy] -phenol 2.5 parts were dissolved in a mixed solvent consisting of 40 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl isobutyl ketone, and 25 parts of 2-methyl-2-propanol, and then the solution was added to 1 equivalent of the hydroxy group of the acrylic resin (IV). So that the isocyanate group becomes 1.2 equivalents, 4.0 parts of Takenate XB-72-H6 (polyisocyanate compound precursor manufactured by Mitsui Takeda Chemical) and 0.1 part of APZ-6633 (silane coupling agent manufactured by Nippon Unicar) Was added and stirred at 25 ° C. for 5 minutes to prepare a coating composition (i-4).
[0134]
(Composition for the second layer) 12 parts of distilled water and 20 parts of acetic acid were added to 100 parts of a water-dispersed colloidal silica dispersion (Snowtex 30 manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content concentration 30% by weight), and the mixture was stirred. 134 parts of methyltrimethoxysilane was added to this dispersion under cooling with an ice water bath. The mixture was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 1 part of sodium acetate was added as a curing catalyst to the reaction solution, which was diluted with 200 parts of isopropanol to prepare a coating composition (ii-4).
[0135]
The coating composition (i-4) was applied to the PC board obtained in Reference Example 2 with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C. for 20 minutes, and thermally cured at 130 ° C. for 1 hour. The thickness of the first layer was 4.0 μm. Next, the coating composition (ii-4) was applied on the coating surface of the sheet with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and then thermally cured at 120 ° C for 2 hours. The thickness of the second layer was 6.0 μm. Table 1 shows the evaluation results of the obtained PC resin molded products.
[0136]
[Example 5]
(Composition for First Layer) 6.4 parts of the acrylic resin (III) and 1.8 parts of 2,4-dihydroxybenzophenone were combined with 40 parts of methyl ethyl ketone, 20 parts of methyl isobutyl ketone, and 25 parts of 2-methyl-2-propanol. And then duranate MF20-B (a polyisocyanate compound precursor manufactured by Asahi Kasei) so that the isocyanate group is 0.9 equivalent to 1 equivalent of the hydroxy group of the acrylic resin (III). 3.6 parts was added and stirred at 25 ° C. for 5 minutes to prepare a coating composition (i-5).
[0137]
The coating composition (i-5) was applied to the PC board obtained in Reference Example 2 with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and then thermally cured at 130 ° C for 1 hour. The thickness of the first layer was 4.0 μm. Next, the coating composition (ii-1) was applied on the coating surface of the sheet with a wire bar, allowed to stand at 25 ° C for 20 minutes, and thermally cured at 120 ° C for 2 hours. The thickness of the second layer was 6.0 μm. Table 4 shows the evaluation results of the obtained PC resin molded products.
[0138]
The coating composition (i-5) could be used for coating without any problem even after 3 months of preparation at 23 ° C.
[0139]
[Comparative Example 1]
In [Reference Example 1], a coated polycarbonate was prepared in the same manner as in [Example 1] except that 0.15 parts of a release agent was used, and a polycarbonate resin plate-like pair containing 1500 ppm of a release agent was used. A plate-like molded body was obtained.評 価 The evaluation results of the obtained coated polycarbonate plate-like molded product are shown in (Table 4).
[0140]
[Comparative Example 2]
In [Reference Example 1], the coated polycarbonate was prepared in the same manner as in [Example 1] except that the release agent was 0.3 part and the amount of the release agent contained was 3000 ppm. A plate-like molded body was obtained.評 価 The evaluation results of the obtained coated polycarbonate plate-like molded product are shown in (Table 4).
[0141]
[Table 1] Molded polycarbonate plate
Figure 2004027107
[0142]
[Table 2] First layer (primer layer)
Figure 2004027107
[0143]
[Table 3] Second layer (hard coat layer)
Figure 2004027107
[0144]
In Tables 1 to 3, each abbreviation has the following meaning.
(1) BP-1: 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane,
(2) BP-2: 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane,
(3) BP-3: α, α‘-bis (4-hydroxyphenyl) -m-diisopropylbenzene
(4) DBTDL; di-n-butyltin dilaurate
(5) APZ-6633; silane coupling agent (manufactured by Nippon Unicar)
(6) MTMOS; methyltrimethoxysilane
(7) TEOS: tetraethoxysilane
(8) S-30: aqueous dispersion type colloidal silica dispersion (Nissan Chemical Industries, Ltd. {Snowtex 30} solid content concentration 30% by weight, average particle size 20 nm)
(9) SN30: water-dispersed colloidal silica dispersion (catalyst SN30 manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd.) solid content concentration 30% by weight, average particle diameter 10 nm
Wherein the parts by weight of trialkoxysilane are RSiO3/2Where the parts by weight of the tetraalkoxysilane are SiO2The value converted to is shown.
[0145]
Also, as the type of UV absorber,
(1) UV-1; 2- (2'-hydroxy-5'-t-octylphenyl) benzotriazole
(2) UV-2; 2,4-dihydroxybenzophenone
(3) UV-3; 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-[(hexyl) oxy] -phenol
Is shown.
[0146]
[Table 4] Evaluation results
Figure 2004027107
[0147]
[Examples 6 and 7]
Using the polycarbonate molded articles obtained in Reference Examples 3 and 4, a coated polycarbonate molded article was obtained in the same manner as in Example 1. In each case, excellent initial performance and durability performance were obtained.
[0148]
【The invention's effect】
The transparent plastic molded article of the present invention has good appearance, hot water resistance, adhesion, and abrasion resistance, has a high level of weather resistance, and has excellent durability against environmental changes and high-temperature environments, and particularly protects both surfaces. The obtained transparent plastic molded body is suitably used for window glasses and sunroofs for automobiles, and the industrial effects achieved are outstanding.

Claims (12)

ポリカーボネートの板状成形体、その少なくとも片面上に設けたプライマー層、さらにその上に設けたハードコート層からなる被覆ポリカーボネート板状成形体であって、該ポリカーボネートが離形剤を1200ppm以下含有することを特徴とする被覆ポリカーボネート板状成形体。A coated polycarbonate plate-like molded product comprising a polycarbonate plate-like molded product, a primer layer provided on at least one surface thereof, and a hard coat layer further provided thereon, wherein the polycarbonate contains 1200 ppm or less of a release agent. A coated polycarbonate plate-like molded product characterized by the following. ポリカーボネートに含まれる離形剤が下記式(1)で表わされる化合物である請求項1記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
Figure 2004027107
(ここで式中、R、R、およびRはそれぞれ水素原子または炭素数1〜12の炭化水素基を示し、かつ少なくとも1つのフェニル基を含む。Rは、炭素数1〜4のアルキル基を示す。また、a、b、cおよびdは、0≦a≦0.75、0≦b≦1、0≦c≦0.5、0≦d≦0.25および(a+b+c+d)=1の関係を満たし、eは(a+b+c+d)=1に対して、0≦e≦0.7を満たし、かつbおよびcは同時に0ではない。)
The coated polycarbonate plate-shaped molded article according to claim 1, wherein the release agent contained in the polycarbonate is a compound represented by the following formula (1).
Figure 2004027107
(Wherein, R 5 , R 6 , and R 7 each represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and include at least one phenyl group. R 8 has 1 to 4 carbon atoms. And a, b, c and d are 0 ≦ a ≦ 0.75, 0 ≦ b ≦ 1, 0 ≦ c ≦ 0.5, 0 ≦ d ≦ 0.25 and (a + b + c + d) = 1, e satisfies 0 ≦ e ≦ 0.7 for (a + b + c + d) = 1, and b and c are not simultaneously 0.)
ポリカーボネートに含まれる離形剤が下記式(2)で表わされる化合物である請求項2記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
Figure 2004027107
(ここでRはいずれも炭素数1〜4のアルキル基を示し、これらは互いに同一または異なるいずれの場合も選択できる。n1は1〜10の整数であり、カッコ内の単位の繰り返し数を示す。)
The coated polycarbonate plate-shaped molded article according to claim 2, wherein the release agent contained in the polycarbonate is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2004027107
(Wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different from each other. N1 is an integer of 1 to 10, and represents the number of repetitions of the unit in parentheses) .)
離形剤の含有量が50〜1000ppmである請求項1記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。The coated polycarbonate plate-shaped molded product according to claim 1, wherein the content of the release agent is 50 to 1000 ppm. 離形剤の含有量が50〜500ppmである請求項4記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。The coated polycarbonate plate-like molded product according to claim 4, wherein the content of the release agent is 50 to 500 ppm. ポリカーボネートが2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5―トリメチル−シクロヘキサン,α,α‘−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンの群から選ばれる1又は2以上の化合物をビスフェノール成分中に10モル%以上含有するビスフェノールから得られたものである請求項1記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。Polycarbonate is 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethyl-cyclohexane, α, α′-bis (4-hydroxyphenyl)- The coated polycarbonate plate-shaped molded product according to claim 1, wherein the molded product is obtained from bisphenol containing one or more compounds selected from the group of m-diisopropylbenzene in a bisphenol component in an amount of 10 mol% or more. プライマー層が、
(A) 下記式(3)
Figure 2004027107
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
および下記式(4)
Figure 2004027107
(但し、式中Xは水素原子もしくはメチル基であり、Rは炭素数2〜5のアルキレン基である。)
で表わされる繰返し単位を50モル%以上含む共重合アクリル樹脂であり、且つ式(3)で表わされる繰返し単位と式(4)で表わされる繰返し単位のモル比が95:5〜60:40である共重合アクリル樹脂[(A)成分]、
(B)還元イソシアネート基含有率が5.0〜60重量%であるポリイソシアネート化合物類[(B)成分]を(A)成分のヒドロキシ基1当量に対して還元イソシアネート基の総量で0.7〜5当量含むプライマー塗液を塗布し、硬化させた被膜である請求項1記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
The primer layer
(A) The following equation (3)
Figure 2004027107
(However, in the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
And the following equation (4)
Figure 2004027107
(However, in the formula, X is a hydrogen atom or a methyl group, and R 2 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.)
Is a copolymerized acrylic resin containing at least 50 mol% of the repeating unit represented by the formula: and the molar ratio of the repeating unit represented by the formula (3) to the repeating unit represented by the formula (4) is 95: 5 to 60:40. Certain copolymerized acrylic resin [component (A)],
(B) A polyisocyanate compound having a reduced isocyanate group content of 5.0 to 60% by weight [component (B)] is converted to 0.7 in terms of the total amount of reduced isocyanate groups with respect to 1 equivalent of the hydroxy group of component (A). The coated polycarbonate plate-like molded product according to claim 1, which is a coating obtained by applying and curing a primer coating liquid containing up to 5 equivalents.
プライマー層が、(C)成分として、(A)成分および(B)成分からなる硬化樹脂100重量部に対して10〜50重量部の紫外線吸収剤を含有する請求項7記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。The coated polycarbonate plate according to claim 7, wherein the primer layer contains, as the component (C), 10 to 50 parts by weight of an ultraviolet absorber with respect to 100 parts by weight of the cured resin composed of the components (A) and (B). Molded body. ハードコート層が、
(D)コロイダルシリカ 及び
(E)下記式(5)で表わされるトリアルコキシシランの加水分解縮合物
Figure 2004027107
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基、ビニル基、またはメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数1〜3のアルキル基であり、Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
からなる成分を含むハードコート塗液を塗布し、加熱硬化させた被膜である請求項1記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
Hard coat layer,
(D) Colloidal silica and (E) hydrolysis condensate of trialkoxysilane represented by the following formula (5)
Figure 2004027107
(Wherein R 3 is substituted with one or more groups selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, vinyl groups, methacryloxy groups, amino groups, glycidoxy groups, and 3,4-epoxycyclohexyl groups) And R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
The coated polycarbonate plate-shaped molded product according to claim 1, wherein the coated polycarbonate plate-shaped molded product is a coating obtained by applying a hard coat coating solution containing a component consisting of and curing by heating.
ハードコート塗液が、
(D)コロイダルシリカ、
(F)下記式(6)で表わされるメチルトリアルコキシシランの加水分解縮合物
Figure 2004027107
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
及び
(H)硬化触媒
からなる成分を含む塗液である請求項9記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
Hard coat coating liquid
(D) colloidal silica,
(F) Hydrolysis condensate of methyl trialkoxysilane represented by the following formula (6)
Figure 2004027107
(However, in the formula, R 4 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
And (H) a coating liquid containing a component comprising a curing catalyst.
ハードコート層が、
(D)コロイダルシリカ、
(E)前記式(5)で表わされるトリアルコキシシランの加水分解縮合物 及び(G)下記式(7)で表わされるテトラアルコキシシランの加水分解縮合物
Figure 2004027107
(但し、式中Rは炭素数1〜4のアルキル基である。)
からなる成分を含むハードコート塗液を塗布し、硬化させた被膜である請求項8記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。
Hard coat layer,
(D) colloidal silica,
(E) a hydrolysis-condensation product of a trialkoxysilane represented by the above formula (5) and (G) a hydrolysis-condensation product of a tetraalkoxysilane represented by the following formula (7)
Figure 2004027107
(However, in the formula, R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.)
The coated polycarbonate plate-like molded product according to claim 8, which is a coating obtained by applying and hardening a hard coat coating solution containing a component consisting of:
ハードコート塗液が、(D)コロイダルシリカ、(F)前記式(6)で表わされるメチルトリアルコキシシランの加水分解縮合物、(G)前記式(7)で表わされるテトラアルコキシシランの加水分解縮合物及び(H)硬化触媒からなる成分を含有する塗液である請求項11記載の被覆ポリカーボネート板状成形体。The hard coat coating liquid comprises (D) colloidal silica, (F) a hydrolysis condensate of methyltrialkoxysilane represented by the above formula (6), and (G) hydrolysis of tetraalkoxysilane represented by the above formula (7). The coated polycarbonate plate-like molded product according to claim 11, which is a coating liquid containing a component comprising a condensate and (H) a curing catalyst.
JP2002187965A 2002-06-27 2002-06-27 Coated polycarbonate sheet-like molded product Pending JP2004027107A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002187965A JP2004027107A (en) 2002-06-27 2002-06-27 Coated polycarbonate sheet-like molded product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002187965A JP2004027107A (en) 2002-06-27 2002-06-27 Coated polycarbonate sheet-like molded product

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004027107A true JP2004027107A (en) 2004-01-29

Family

ID=31182842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002187965A Pending JP2004027107A (en) 2002-06-27 2002-06-27 Coated polycarbonate sheet-like molded product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004027107A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219662A (en) * 2005-01-17 2006-08-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Heat ray shielding resin sheet material, laminated product of the heat ray shielding resin sheet material, and constructional structure given by using the same
WO2007125854A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Light guide member and illumination unit
JP2007297534A (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd Polycarbonate-based resin composition, optical molded product and lighting unit
WO2007129559A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polycarbonate resin composition, optical molded body using the same, and illumination unit
JP2007302794A (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Idemitsu Kosan Co Ltd Polycarbonate resin composition, optical molded product obtained using the same, and illumination unit
KR101008006B1 (en) * 2006-08-10 2011-01-14 주식회사 엘지화학 High index primer composition, method for preparing the same, and optical article comprising a primer layer prepared therefrom

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006219662A (en) * 2005-01-17 2006-08-24 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Heat ray shielding resin sheet material, laminated product of the heat ray shielding resin sheet material, and constructional structure given by using the same
WO2007125854A1 (en) * 2006-04-28 2007-11-08 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Light guide member and illumination unit
JP2007297499A (en) * 2006-04-28 2007-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd Light guiding component and illumination unit
US7820778B2 (en) 2006-04-28 2010-10-26 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Light guide member and illumination unit
JP2007297534A (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Idemitsu Kosan Co Ltd Polycarbonate-based resin composition, optical molded product and lighting unit
WO2007129559A1 (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Polycarbonate resin composition, optical molded body using the same, and illumination unit
KR101393901B1 (en) * 2006-05-01 2014-05-12 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 Polycarbonate resin composition, optical molded body using the same, and illumination unit
JP2007302794A (en) * 2006-05-11 2007-11-22 Idemitsu Kosan Co Ltd Polycarbonate resin composition, optical molded product obtained using the same, and illumination unit
KR101008006B1 (en) * 2006-08-10 2011-01-14 주식회사 엘지화학 High index primer composition, method for preparing the same, and optical article comprising a primer layer prepared therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8404349B2 (en) Laminate of an acrylic resin composition layer containing triazine based ultra-violet compounds and an organosiloxane resin composition layer
JP4902126B2 (en) Adhesive of transparent resin laminate having colored layer and metal frame
JP5242929B2 (en) Acrylic resin composition for coating and plastic molded body using the same
EP1516722B1 (en) Acrylic resin composition, organosiloxane resin composition and laminates made by using them
JP4681372B2 (en) Adhesive of transparent resin laminate having colored layer and metal frame
JP2004027110A (en) Method for forming coated polycarbonate sheet-like molded product
JP2004026873A (en) Method of preparation of organosiloxane resin composition
JP2006131734A (en) Method for preparing organosiloxane resin coating
JP2004027107A (en) Coated polycarbonate sheet-like molded product
JP4046156B2 (en) Surface-protected transparent plastic molded article and primer coating composition for organosiloxane resin composition
JP4046157B2 (en) Surface-protected transparent plastic molded article and primer coating composition for organosiloxane resin composition
JP2004035614A (en) Coated polycarbonate plate-like molded article
JP2002036870A (en) Automobile resin window with protected surface
JP2004034338A (en) Surface protected transparent plastic molded object and undercoating composition for organosiloxane resin composition
JP2004035612A (en) Surface-protected transparent plastic molding and primer composition for organosiloxane resin
JP4287015B2 (en) Transparent plastic composite with protected surface
JP2002338719A (en) Surface-protected transparent plastic molded product
JP2004035613A (en) Surface-protected transparent plastic molding and primer composition for organosiloxane resin composition
JP2000318106A (en) Surface-protected transparent polycarbonate resin molding
JP2005161652A (en) Polycarbonate resin laminate having protected curved surface and skylight for building machine formed thereof
JP2004026934A (en) Surface-protected transparent plastic molding and primer composition for organosiloxane resin composition
JP2000219845A (en) Transparent plastic molded article whose surface is protected
JP2003342403A (en) Transparent plastic molding with protected surface
JP2004025470A (en) Transparent plastic molding whose surface is protected by organocyloxane resin composition
JP2005161600A (en) Polycarbonate resin laminate

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070417

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070614

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20071023