JP2008024808A - Curable composition and cured product thereof - Google Patents

Curable composition and cured product thereof Download PDF

Info

Publication number
JP2008024808A
JP2008024808A JP2006198312A JP2006198312A JP2008024808A JP 2008024808 A JP2008024808 A JP 2008024808A JP 2006198312 A JP2006198312 A JP 2006198312A JP 2006198312 A JP2006198312 A JP 2006198312A JP 2008024808 A JP2008024808 A JP 2008024808A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
curable composition
mass
compound
particles
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
JP2006198312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryosuke Iinuma
良介 飯沼
Kunpei Kobayashi
薫平 小林
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.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
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 JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2006198312A priority Critical patent/JP2008024808A/en
Publication of JP2008024808A publication Critical patent/JP2008024808A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a curable composition which is excellent in applicability and is capable of forming a coating film (coating) with a high hardness and a scratch resistance on surfaces of various substrates, and a cured product thereof. <P>SOLUTION: The curable composition comprises (A) a particle (Aa) which essentially comprises silica, has a number average particle size of 30-200 nm and is surface-treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group, (B) a compound having at least three (meth)acryloyl groups within the molecule and (C) an organic solvent. The proportion of the silica particle (Aa) in the component (A) is ≥30 mass% against 100 mass% total solid content of the composition, and methyl isobutyl ketone (MIBK) accounts for ≥50 mass% of the component (C). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、硬化性組成物、及びその硬化物に関し、さらに詳しくは、優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、高硬度及び耐擦傷性を有し、組成により表面滑り性にも優れた塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物及びその硬化物に関する。   The present invention relates to a curable composition and a cured product thereof. More specifically, the present invention has excellent coating properties, and has high hardness and scratch resistance on the surface of various substrates. The present invention relates to a curable composition capable of forming a coating film (film) having excellent properties and a cured product thereof.

近年、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等の各種基材表面の傷付き(擦傷)防止や汚染防止のための保護コ−ティング材及び反射防止膜用コート材として、優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、硬度、耐擦傷性、耐摩耗性、表面滑り性、低カール性、密着性、透明性、耐薬品性及び塗膜面の外観のいずれにも優れた硬化膜を形成し得る硬化性組成物が要請されている。   In recent years, plastics (polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyester, polyolefin, epoxy resin, melamine resin, triacetyl cellulose resin, ABS resin, AS resin, norbornene resin, etc.), metal, wood, paper, glass, slate, etc. As a protective coating material and anti-reflection coating material for preventing scratches (abrasion) on various substrate surfaces and preventing contamination, it has excellent coating properties, and the surface of each substrate has hardness, There is a demand for a curable composition capable of forming a cured film having excellent scratch resistance, abrasion resistance, surface slipperiness, low curling properties, adhesion, transparency, chemical resistance, and coating film appearance. ing.

このような要請を満たすため、種々の組成物が提案されているが、硬化性組成物として優れた塗工性を有し、硬化膜とした場合に、高硬度及び耐擦傷性、あるいは、さらに表面滑り性にも優れるという特性を備えたものはまだ得られていないのが現状である。表面滑り性を付与する方法として、例えば、特許文献1には、ビスフェノールAジグリシジルエーテル重合体のアクリル酸エステル、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、光重合開始剤、無機粒子及び末端反応性ポリジメチルシロキサンからなる光硬性樹脂組成物を、光硬化型のコ−ティング材料として用いることが提案されている。しかし、このような組成物を用いた硬化物は、表面滑り性に一定の改良が認められるものの、硬度及び耐擦傷性については必ずしも十分に満足し得るものではなかった。   In order to satisfy such a demand, various compositions have been proposed, but when the cured film has excellent coating properties as a curable composition, high hardness and scratch resistance, or The present condition is that the thing with the characteristic that it is excellent also in surface slipperiness has not been obtained yet. As a method for imparting surface slipperiness, for example, Patent Document 1 includes a bisphenol A diglycidyl ether polymer acrylate ester, dipentaerythritol pentaacrylate, a photopolymerization initiator, inorganic particles, and terminal-reactive polydimethylsiloxane. It has been proposed to use the photocurable resin composition as a photocurable coating material. However, a cured product using such a composition is not necessarily satisfactory in terms of hardness and scratch resistance, although a certain improvement in surface slipperiness is recognized.

特開平11−124514号公報JP-A-11-124514

本発明は、優れた塗工性を有し、かつ各種基材の表面に、高硬度及び耐擦傷性を有する塗膜(被膜)を形成し得る硬化性組成物、及びその硬化物を提供することを目的とする。   The present invention provides a curable composition having excellent coating properties and capable of forming a coating film (film) having high hardness and scratch resistance on the surface of various substrates, and a cured product thereof. For the purpose.

本発明者等は、上記目的を達成するため、鋭意研究した結果、(A)特定の有機基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理されている、シリカを主成分とする粒子(Aa)と、(B)分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、及び(C)有機溶剤を含み、シリカを主成分とする粒子(Aa)の割合及び(C)有機溶剤中の特定の有機溶剤の割合を所定の範囲内とした硬化性組成物を用いれば、上記目的とする諸特性を満足し得る硬化物が得られることを見出し、本発明を完成させた。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have (A) particles (Aa) containing silica as a main component and surface-treated with an organic compound (Ab) having a specific organic group. , (B) a compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule, and (C) a ratio of particles (Aa) containing an organic solvent and having silica as a main component, and (C) identification in the organic solvent By using a curable composition having a ratio of the organic solvent in a predetermined range, it was found that a cured product satisfying the above-mentioned various characteristics could be obtained, and the present invention was completed.

本発明によれば、以下の硬化性組成物及びその硬化物が提供される。
1.下記成分(A)〜(C):
(A)重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が30nm以上200nm以下の粒子(Aa)
(B)分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
(C)有機溶剤
を含有する硬化性組成物であって、
該組成物中の全固形分量を100質量%としたときに、前記(A)成分中のシリカ粒子(Aa)の割合が15質量%以上であり、かつ
前記(C)成分の50質量%以上がメチルイソブチルケトン(MIBK)である硬化性組成物。
2.前記重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)が、分子内にシラノール基を有する化合物又は加水分解によってシラノール基を生成する化合物である上記1に記載の硬化性組成物。
3.前記重合性不飽和基を有する化合物(Ab)が、さらに下記式(11)

Figure 2008024808
[一般式(11)中、Uは、NH、O(酸素原子)又はS(イオウ原子)を示し、Vは、O又はSを示す。]で示される基を有する上記1又は2に記載の硬化性組成物。
4.さらに、(D)放射線重合開始剤を含有する上記1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
5.さらに、(E)重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面処理されていてもよい、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)を含有する上記1〜4のいずれかに記載の硬化性組成物。
6.上記1〜5のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。 According to the present invention, the following curable composition and its cured product are provided.
1. The following components (A) to (C):
(A) Particles (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm or more and 200 nm or less mainly composed of silica, which is surface-treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group
(B) A curable composition containing a compound (C) an organic solvent having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule,
When the total solid content in the composition is 100% by mass, the proportion of silica particles (Aa) in the component (A) is 15% by mass or more, and 50% by mass or more of the component (C). A curable composition wherein is methyl isobutyl ketone (MIBK).
2. 2. The curable composition according to 1 above, wherein the organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group is a compound having a silanol group in the molecule or a compound that generates a silanol group by hydrolysis.
3. The compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group is further represented by the following formula (11):
Figure 2008024808
[In General Formula (11), U represents NH, O (oxygen atom) or S (sulfur atom), and V represents O or S. The curable composition of said 1 or 2 which has group shown by this.
4). Furthermore, (D) The curable composition in any one of said 1-3 containing a radiation polymerization initiator.
5. Furthermore, (E) the above-mentioned containing particles (Ea) having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm, the main component of which may be surface-treated with an organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group The curable composition in any one of 1-4.
6). Hardened | cured material formed by hardening | curing the curable composition in any one of said 1-5.

本発明によれば、各種基材の表面に、優れた塗工性を有し、耐擦傷性と高い硬度を有する硬化物を与える硬化性組成物、及びその硬化物を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the curable composition which gives the hardened | cured material which has the outstanding coating property on the surface of various base materials, and has abrasion resistance and high hardness, and its hardened | cured material can be provided.

本発明の硬化性組成物及びその硬化物の実施形態について以下説明する。   Embodiments of the curable composition of the present invention and the cured product thereof will be described below.

1.硬化性組成物
本発明の硬化性組成物(以下、本発明の組成物という)は、下記の成分(A)〜(F)を含み得る。これらの成分のうち、(A)〜(C)は必須成分であり、(D)〜(F)は必要に応じて添加することのできる任意成分である。
(A)重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面変性がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が30nm以上200nm以下の粒子(Aa)
(B)分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
(C)有機溶剤
(D)重合開始剤
(E)重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面変性がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)
(F)その他の添加剤
1. Curable composition The curable composition of this invention (henceforth the composition of this invention) may contain the following component (A)-(F). Among these components, (A) to (C) are essential components, and (D) to (F) are optional components that can be added as necessary.
(A) Particles (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm to 200 nm, the surface of which is modified with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group, the main component of which is silica.
(B) Compound having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule (C) Organic solvent (D) Polymerization initiator (E) Organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group was used for surface modification. Particles having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm (Ea) mainly composed of silica
(F) Other additives

本発明の組成物においては、重合性不飽和基を有する有機化合物によって表面変性がなされた、特定の粒径のシリカ粒子を特定量配合することにより、高い硬度を有する硬化膜を与えることができる。
これらの成分について以下説明する。
In the composition of the present invention, a cured film having a high hardness can be provided by blending a specific amount of silica particles having a specific particle diameter, which is surface-modified with an organic compound having a polymerizable unsaturated group. .
These components will be described below.

(A)重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が30nm以上200nm以下の粒子(Aa)
本発明で用いる成分(A)は、重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理された、数平均粒子径が30nm以上200nm以下のシリカ粒子(Aa)、即ち、表面に重合性不飽和基を有するシリカ粒子(以下、「反応性粒子」又は「反応性粒子(Aab)」という)である。このような反応性粒子(Aab)を含有させることにより、硬化性組成物を硬化させて得られる硬化物の硬度及び耐擦傷性を向上させることができる。
(A) Particles (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm or more and 200 nm or less mainly composed of silica, which is surface-treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group
The component (A) used in the present invention is a silica particle (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm or more and 200 nm or less, which is surface-treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group, that is, polymerizable on the surface. Silica particles having an unsaturated group (hereinafter referred to as “reactive particles” or “reactive particles (Aab)”). By containing such reactive particles (Aab), the hardness and scratch resistance of a cured product obtained by curing the curable composition can be improved.

(Aa)シリカ粒子
本発明で用いるシリカ粒子としては、公知のものを使用することができる。また、その形状は、球状でも不定形のものでもよく、通常のコロイダルシリカに限らず中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。
また、動的光散乱法で求めたシリカ粒子の数平均粒子径は30nm以上であり、30〜200nmであることがさらに好ましく、40〜80nmであることが特に好ましい。シリカ粒子の数平均粒子径が30nm未満であると、硬化膜の硬度が低下するおそれがある。
シリカ粒子としては、固形分が10〜40質量%、pHが2.0〜6.5のコロイダルシリカが好ましい。
(Aa) Silica particles Known silica particles can be used as the silica particles used in the present invention. The shape may be spherical or indefinite, and is not limited to ordinary colloidal silica, and may be hollow particles, porous particles, core-shell type particles, or the like.
Further, the number average particle diameter of the silica particles determined by the dynamic light scattering method is 30 nm or more, more preferably 30 to 200 nm, and particularly preferably 40 to 80 nm. There exists a possibility that the hardness of a cured film may fall that the number average particle diameter of a silica particle is less than 30 nm.
The silica particles are preferably colloidal silica having a solid content of 10 to 40% by mass and a pH of 2.0 to 6.5.

また、シリカ粒子の分散媒は、水あるいは有機溶媒が好ましい。有機溶媒としては、メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、ブタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル等のアルコール類;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;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエ−テル類等の有機溶剤を挙げることができ、これらの中で、アルコール類及びケトン類が好ましい。これら有機溶剤は、単独で、又は2種以上混合して分散媒として使用することができる。   The dispersion medium of silica particles is preferably water or an organic solvent. Examples of organic solvents include alcohols such as methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, butanol and ethylene glycol monopropyl ether; ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; dimethylformamide and dimethyl Examples include amides such as acetamide and N-methylpyrrolidone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and γ-butyrolactone; and organic solvents such as ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane. Of these, alcohols and ketones are preferred. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more as a dispersion medium.

シリカ粒子(Aa)の市販品としては、例えば、コロイダルシリカとして、日産化学工業(株)製MEK−ST−L、IPA−ST−L、IPA−ST−ZL等を挙げることができる。   As a commercial item of a silica particle (Aa), Nissan Chemical Industries Ltd. MEK-ST-L, IPA-ST-L, IPA-ST-ZL etc. can be mentioned as colloidal silica, for example.

(Ab)重合性不飽和基を有する有機化合物
本発明で用いる成分(A)は反応性シリカ粒子(Aab)である。反応性粒子(Aab)は、シリカ粒子(Aa)を、重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)(以下、「有機化合物(Ab)」という)で表面処理することによって得られる。反応性粒子(Aab)の製造に用いられる有機化合物(Ab)は、重合性不飽和基、好ましくはエチレン性不飽和基を有する化合物であり、さらに、下記一般式(11)に示す基を含む有機化合物であることが好ましい。また、[−O−C(=O)−NH−]基を含み、さらに、[−O−C(=S)−NH−]基及び[−S−C(=O)−NH−]基の少なくとも1つを含むものであることが好ましい。また、この有機化合物(Ab)は、分子内にシラノール基を有する化合物又は加水分解によってシラノール基を生成する化合物であることが好ましい。
(Ab) Organic compound having a polymerizable unsaturated group Component (A) used in the present invention is reactive silica particles (Aab). The reactive particles (Aab) are obtained by surface-treating the silica particles (Aa) with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group (hereinafter referred to as “organic compound (Ab)”). The organic compound (Ab) used for the production of the reactive particles (Aab) is a compound having a polymerizable unsaturated group, preferably an ethylenically unsaturated group, and further contains a group represented by the following general formula (11). An organic compound is preferred. Further, it includes a [—O—C (═O) —NH—] group, and further includes a [—O—C (═S) —NH—] group and a [—S—C (═O) —NH—] group. It is preferable that at least one of these is included. Moreover, it is preferable that this organic compound (Ab) is a compound which has a silanol group in a molecule | numerator, or a compound which produces | generates a silanol group by hydrolysis.

Figure 2008024808
[一般式(11)中、Uは、NH、O(酸素原子)又はS(イオウ原子)を示し、Vは、O又はSを示す。]
Figure 2008024808
[In General Formula (11), U represents NH, O (oxygen atom) or S (sulfur atom), and V represents O or S. ]

[1]エチレン性不飽和基
有機化合物(Ab)に含まれるエチレン性不飽和基としては特に制限はないが、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基を好適例として挙げることができる。
このエチレン性不飽和基は、活性ラジカル種により付加重合をする構成単位である。
[1] Ethylenically unsaturated group Although there is no restriction | limiting in particular as an ethylenically unsaturated group contained in an organic compound (Ab), For example, an acryloyl group, a methacryloyl group, and a vinyl group can be mentioned as a suitable example.
This ethylenically unsaturated group is a structural unit that undergoes addition polymerization with active radical species.

[2]前記式(11)に示す基
有機化合物に含まれる前記式(11)に示す基[−U−C(=V)−NH−]は、具体的には、[−O−C(=O)−NH−]、[−O−C(=S)−NH−]、[−S−C(=O)−NH−]、[−NH−C(=O)−NH−]、[−NH−C(=S)−NH−]、及び[−S−C(=S)−NH−]の6種である。これらの基は、1種単独で又は2種以上を組合わせて用いることができる。中でも、熱安定性の観点から、[−O−C(=O)−NH−]基と、[−O−C(=S)−NH−]基及び[−S−C(=O)−NH−]基の少なくとも1つとを併用することが好ましい。
前記式(11)に示す基[−U−C(=V)−NH−]は、分子間において水素結合による適度の凝集力を発生させ、硬化物にした場合、優れた機械的強度、基材や高屈折率層等の隣接層との密着性及び耐熱性等の特性を付与せしめるものと考えられる。
[2] Group represented by Formula (11) The group [—UC— (V) —NH—] represented by Formula (11) contained in the organic compound is specifically represented by [—O—C ( = O) -NH-], [-O-C (= S) -NH-], [-S-C (= O) -NH-], [-NH-C (= O) -NH-], Six types of [—NH—C (═S) —NH—] and [—S—C (═S) —NH—]. These groups can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Among them, from the viewpoint of thermal stability, [—O—C (═O) —NH—] group, [—O—C (═S) —NH—] group and [—S—C (═O) — It is preferable to use in combination with at least one of the NH-] groups.
The group [—UC— (V) —NH—] represented by the formula (11) generates an appropriate cohesive force due to hydrogen bonding between molecules, and has excellent mechanical strength and group when cured. It is considered that it gives properties such as adhesion and heat resistance to adjacent layers such as materials and high refractive index layers.

[3]シラノール基又は加水分解によってシラノール基を生成する基
有機化合物(Hb)は、分子内にシラノール基を有する化合物又は加水分解によってシラノール基を生成する化合物であることが好ましい。このようなシラノール基を生成する化合物としては、ケイ素原子にアルコキシ基、アリールオキシ基、アセトキシ基、アミノ基、ハロゲン原子等が結合した化合物を挙げることができるが、ケイ素原子にアルコキシ基又はアリールオキシ基が結合した化合物、即ち、アルコキシシリル基含有化合物又はアリールオキシシリル基含有化合物が好ましい。
シラノール基又はシラノール基を生成する化合物のシラノール基生成部位は、縮合反応又は加水分解に続いて生じる縮合反応によって、シリカ粒子と結合する構成単位である。
[3] Silanol group or group that generates a silanol group by hydrolysis The organic compound (Hb) is preferably a compound having a silanol group in the molecule or a compound that generates a silanol group by hydrolysis. Examples of the compound that generates such a silanol group include compounds in which an alkoxy group, an aryloxy group, an acetoxy group, an amino group, a halogen atom, and the like are bonded to a silicon atom. A compound having a group bonded thereto, that is, an alkoxysilyl group-containing compound or an aryloxysilyl group-containing compound is preferable.
The silanol group-generating site of the silanol group or the compound that generates the silanol group is a structural unit that binds to the silica particles by a condensation reaction that occurs following a condensation reaction or hydrolysis.

[4]好ましい態様
有機化合物(Hb)の好ましい具体例としては、例えば、下記式(12)に示す化合物を挙げることができる。
[4] Preferred Embodiment As a preferred specific example of the organic compound (Hb), for example, a compound represented by the following formula (12) can be mentioned.

Figure 2008024808
Figure 2008024808

式(12)中、R21、R22は、同一でも異なっていてもよく、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基若しくはアリール基であり、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、オクチル、フェニル、キシリル基等を挙げることができる。ここで、jは、1〜3の整数である。 In formula (12), R 21 and R 22 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or an alkyl group or aryl group having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, octyl, Examples thereof include phenyl and xylyl groups. Here, j is an integer of 1 to 3.

[(R21O)22 3−jSi−]で示される基としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリフェノキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、ジメチルメトキシシリル基等を挙げることができる。このような基のうち、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基等が好ましい。
23は、炭素数1〜12の脂肪族又は芳香族構造を有する2価の有機基であり、鎖状、分岐状又は環状の構造を含んでいてもよい。具体例として、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ヘキサメチレン、シクロヘキシレン、フェニレン、キシリレン、ドデカメチレン等を挙げることができる。
24は、2価の有機基であり、通常、分子量14から1万、好ましくは、分子量76から500の2価の有機基の中から選ばれる。具体例として、ヘキサメチレン、オクタメチレン、ドデカメチレン等の鎖状ポリアルキレン基;シクロヘキシレン、ノルボルニレン等の脂環式又は多環式の2価の有機基;フェニレン、ナフチレン、ビフェニレン、ポリフェニレン等の2価の芳香族基;及びこれらのアルキル基置換体、アリール基置換体を挙げることができる。また、これら2価の有機基は炭素及び水素原子以外の元素を含む原子団を含んでいてもよく、ポリエーテル結合、ポリエステル結合、ポリアミド結合、ポリカーボネート結合を含むこともできる。
25は、(k+1)価の有機基であり、好ましくは、鎖状、分岐状又は環状の飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基の中から選ばれる。
Zは、活性ラジカル種の存在下、分子間架橋反応をする重合性不飽和基を分子中に有する1価の有機基を示す。また、kは、好ましくは、1〜20の整数であり、さらに好ましくは、1〜10の整数、特に好ましくは、1〜5の整数である。
Examples of the group represented by [(R 21 O) j R 22 3-j Si—] include a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a triphenoxysilyl group, a methyldimethoxysilyl group, and a dimethylmethoxysilyl group. Can be mentioned. Of these groups, a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group is preferable.
R 23 is a divalent organic group having an aliphatic or aromatic structure having 1 to 12 carbon atoms, and may include a chain, branched, or cyclic structure. Specific examples include methylene, ethylene, propylene, butylene, hexamethylene, cyclohexylene, phenylene, xylylene, dodecamethylene and the like.
R 24 is a divalent organic group, and is usually selected from divalent organic groups having a molecular weight of 14 to 10,000, preferably a molecular weight of 76 to 500. Specific examples include a chain polyalkylene group such as hexamethylene, octamethylene, and dodecamethylene; an alicyclic or polycyclic divalent organic group such as cyclohexylene and norbornylene; and 2 such as phenylene, naphthylene, biphenylene, and polyphenylene. Valent aromatic group; and these alkyl group-substituted and aryl group-substituted products. These divalent organic groups may contain an atomic group containing an element other than carbon and hydrogen atoms, and may contain a polyether bond, a polyester bond, a polyamide bond, and a polycarbonate bond.
R 25 is a (k + 1) -valent organic group, and is preferably selected from a chain, branched or cyclic saturated hydrocarbon group and unsaturated hydrocarbon group.
Z represents a monovalent organic group having a polymerizable unsaturated group in the molecule that undergoes an intermolecular crosslinking reaction in the presence of an active radical species. K is preferably an integer of 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 10, and particularly preferably an integer of 1 to 5.

式(12)で示される化合物の具体例として、下記式(13)又は下記式(14)で示される化合物が挙げられる。   Specific examples of the compound represented by the formula (12) include compounds represented by the following formula (13) or the following formula (14).

Figure 2008024808
[式(13)及び(14)中、「Acryl」は、アクリロイル基を示す。「Me」は、メチル基を示す。]
Figure 2008024808
[In the formulas (13) and (14), “Acryl” represents an acryloyl group. “Me” represents a methyl group. ]

本発明で用いられる有機化合物(Ab)の合成は、例えば、特開平9−100111号公報に記載された方法を用いることができる。好ましくは、メルカプトプロピルトリメトキシシランとイソホロンジイソシアネートをジブチルスズジラウレート存在下で混合し、60〜70℃で数時間程度反応させた後に、ペンタエリスリトールトリアクリレートを添加して、さらに60〜70℃で数時間程度反応させることにより製造される。典型的には、式(13)で示される化合物と式(14)で示される化合物の混合物が得られる。   For the synthesis of the organic compound (Ab) used in the present invention, for example, a method described in JP-A-9-100111 can be used. Preferably, mercaptopropyltrimethoxysilane and isophorone diisocyanate are mixed in the presence of dibutyltin dilaurate and reacted at 60 to 70 ° C. for several hours, then pentaerythritol triacrylate is added, and further at 60 to 70 ° C. for several hours. Produced by reacting to some extent. Typically, a mixture of the compound represented by formula (13) and the compound represented by formula (14) is obtained.

(Aab)反応性粒子
有機化合物(Ab)をシリカ粒子(Aa)と混合し、加水分解させ、両者を結合させる。得られる反応性粒子(Aab)中の有機重合体成分、即ち加水分解性シランの加水分解物及び縮合物の割合は、通常、乾燥粉体を空気中で完全に燃焼させた場合の質量減少%の恒量値として、例えば空気中で室温から通常800℃までの熱質量分析により求めることができる。
(Aab) Reactive Particles An organic compound (Ab) is mixed with silica particles (Aa), hydrolyzed, and bonded together. The ratio of the organic polymer component in the resulting reactive particles (Aab), that is, the hydrolyzate and condensate of hydrolyzable silane, is usually the mass loss% when the dry powder is completely burned in air. The constant value of can be determined, for example, by thermal mass spectrometry from room temperature to usually 800 ° C. in air.

シリカ粒子(Aa)への有機化合物(Ab)の結合量は、反応性粒子(Aab)を100質量%として、好ましくは、0.01質量%以上であり、さらに好ましくは、0.1質量%以上、特に好ましくは、1質量%以上である。シリカ粒子(Aa)に結合した有機化合物(Ab)の結合量が0.01質量%未満であると、組成物中における反応性粒子(Aab)の分散性が十分でなく、得られる硬化物の耐擦傷性が十分でなくなる場合がある。また、反応性粒子(Aab)製造時の原料中のシリカ粒子(Aa)の配合割合は、好ましくは、5〜99質量%であり、さらに好ましくは、10〜98質量%である。反応性粒子(Aab)を構成するシリカ粒子(Aa)の含有量は、反応性粒子(Aab)の65〜95質量%であることが好ましい。   The amount of the organic compound (Ab) bound to the silica particles (Aa) is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.1% by mass, based on 100% by mass of the reactive particles (Aab). As described above, it is particularly preferably 1% by mass or more. When the binding amount of the organic compound (Ab) bound to the silica particles (Aa) is less than 0.01% by mass, the dispersibility of the reactive particles (Aab) in the composition is insufficient, and the cured product obtained Scratch resistance may not be sufficient. Moreover, the compounding ratio of the silica particles (Aa) in the raw material during the production of the reactive particles (Aab) is preferably 5 to 99% by mass, and more preferably 10 to 98% by mass. The content of the silica particles (Aa) constituting the reactive particles (Aab) is preferably 65 to 95% by mass of the reactive particles (Aab).

本発明の組成物中における、成分(A)、即ち、反応性シリカ粒子(A)の配合(含有)量は、組成物中の固形分全量を100質量%としたときに、5〜80質量%が好ましく、10〜80質量%がより好ましい。成分(A)を5〜80質量%の範囲内で含有させることにより、組成物を硬化して得られる硬化物の耐擦傷性を向上させることができる。尚、成分(A)の量は、固形分を意味し、成分(A)が分散液の形態で用いられるときは、その配合量には分散媒の量を含まない。   In the composition of the present invention, the amount of component (A), that is, the reactive silica particles (A) is 5 to 80 masses when the total solid content in the composition is 100 mass%. % Is preferable, and 10 to 80% by mass is more preferable. By containing the component (A) in the range of 5 to 80% by mass, the scratch resistance of a cured product obtained by curing the composition can be improved. In addition, the quantity of a component (A) means solid content, and when a component (A) is used with the form of a dispersion liquid, the quantity of a dispersion medium is not included in the compounding quantity.

(B)分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(以下、多官能(メタ)アクリレート化合物という)は、硬化性組成物を硬化して得られる硬化物の硬度及び耐擦傷性を高めるために用いられる。
(B) Compound having 3 or more (meth) acryloyl groups in the molecule Compound having 3 or more (meth) acryloyl groups in the molecule (hereinafter referred to as polyfunctional (meth) acrylate compound) has a curable composition. Used to increase the hardness and scratch resistance of a cured product obtained by curing the product.

成分(B)としては、分子内に少なくとも3個以上の(メタ)アクリロイル基を含有する化合物であれば特に制限されるものではない。(メタ)アクリロイル基が3個以上の化合物としては、例えば、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド(以下「EO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド(以下「PO」という。)変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテルの両末端(メタ)アクリル酸付加物、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリエステルジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、PO変性水添ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、EO変性ビスフェノールFジ(メタ)アクリレート、フェノールノボラックポリグリシジルエーテルの(メタ)アクリレート等を例示することができる。   The component (B) is not particularly limited as long as it is a compound containing at least three (meth) acryloyl groups in the molecule. Examples of the compound having three or more (meth) acryloyl groups include tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, caprolactone-modified tris (2-hydroxyethyl) isocyanurate tri (meth) acrylate, and trimethylol. Propane tri (meth) acrylate, ethylene oxide (hereinafter referred to as “EO”) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, propylene oxide (hereinafter referred to as “PO”) modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, tripropylene glycol di (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether end (meth) acrylic acid adduct, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1 6-hexanediol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyester di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, Dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, caprolactone-modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, EO Modified bisphenol A di (meth) acrylate, PO modified bisphenol A di (meth) acrylate, EO modified water It can be exemplified bisphenol A di (meth) acrylate, PO-modified hydrogenated bisphenol A di (meth) acrylate, EO-modified bisphenol F di (meth) acrylate, phenol novolak polyglycidyl ether (meth) acrylate.

これらの多官能性モノマーの市販品としては、例えば、SA1002(以上、三菱化学(株)製)、ビスコート195、ビスコート230、ビスコート260、ビスコート215、ビスコート310、ビスコート214HP、ビスコート295、ビスコート300、ビスコート360、ビスコートGPT、ビスコート400、ビスコート700、ビスコート540、ビスコート3000、ビスコート3700(以上、大阪有機化学工業(株)製)、カヤラッドR−526、HDDA、NPGDA、TPGDA、MANDA、R−551、R−712、R−604、R−684、PET−30、GPO−303、TMPTA、THE−330、DPHA、DPHA−2H、DPHA−2C、DPHA−2I、D−310、D−330、DPCA−20、DPCA−30、DPCA−60、DPCA−120、DN−0075、DN−2475、T−1420、T−2020、T−2040、TPA−320、TPA−330、RP−1040、RP−2040、R−011、R−300、R−205(以上、日本化薬(株)製)、アロニックスM−210、M−220、M−233、M−240、M−215、M−305、M−309、M−310、M−315、M−325、M−400、M−6200、M−6400(以上、東亞合成(株)製)、ライトアクリレートBP−4EA、BP−4PA、BP−2EA、BP−2PA、DCP−A(以上、共栄社化学(株)製)、ニューフロンティアBPE−4、BR−42M、GX−8345(以上、第一工業製薬(株)製)、ASF−400(以上、新日鐵化学(株)製)、リポキシSP−1506、SP−1507、SP−1509、VR−77、SP−4010、SP−4060(以上、昭和高分子(株)製)、NKエステルA−BPE−4(以上、新中村化学工業(株)製)等を挙げることができる。   Examples of commercially available products of these multifunctional monomers include SA1002 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), biscoat 195, biscoat 230, biscoat 260, biscoat 215, biscoat 310, biscoat 214HP, biscoat 295, biscoat 300, Biscoat 360, Biscoat GPT, Biscoat 400, Biscoat 700, Biscoat 540, Biscoat 3000, Biscoat 3700 (manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.), Kayarad R-526, HDDA, NPGDA, TPGDA, MANDA, R-551, R-712, R-604, R-684, PET-30, GPO-303, TMPTA, THE-330, DPHA, DPHA-2H, DPHA-2C, DPHA-2I, D-310, D-330, DPCA 20, DPCA-30, DPCA-60, DPCA-120, DN-0075, DN-2475, T-1420, T-2020, T-2040, TPA-320, TPA-330, RP-1040, RP-2040, R-011, R-300, R-205 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), Aronix M-210, M-220, M-233, M-240, M-215, M-305, M- 309, M-310, M-315, M-325, M-400, M-6200, M-6400 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), light acrylate BP-4EA, BP-4PA, BP-2EA, BP-2PA, DCP-A (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), New Frontier BPE-4, BR-42M, GX-8345 (manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), ASF 400 (above, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.), Lipoxy SP-1506, SP-1507, SP-1509, VR-77, SP-4010, SP-4060 (above, Showa Polymer Co., Ltd.), NK ester A-BPE-4 (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.).

これらのうち、分子内に3個の(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)が特に好ましい。尚、本発明の組成物には、分子内に4個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を用いることがさらに好ましい。かかる4個以上の化合物としては、上記に例示されたテトラ(メタ)アクリレート化合物、ペンタ(メタ)アクリレート化合物、ヘキサ(メタ)アクリレート化合物等の中から選択することができ、これらのうちジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)、ペンタエリスリトールヒドロキシトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートが特に好ましい。上記の化合物は、各々1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   Of these, pentaerythritol triacrylate (PETA) is particularly preferable as the compound having three (meth) acryloyl groups in the molecule. In the composition of the present invention, it is more preferable to use a compound having 4 or more (meth) acryloyl groups in the molecule. The four or more compounds can be selected from tetra (meth) acrylate compounds, penta (meth) acrylate compounds, hexa (meth) acrylate compounds and the like exemplified above, and among these, dipentaerythritol. Hexaacrylate (DPHA), pentaerythritol hydroxytriacrylate, and trimethylolpropane triacrylate are particularly preferred. Each of the above compounds can be used alone or in combination of two or more.

また、これら多官能(メタ)アクリレート化合物はフッ素原子を含んでいてもよい。このような化合物の例として、パーフルオロ―1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、オクタフルオロオクタン―1,6−ジ(メタ)アクリレート、オクタフルオロオクタンジオールと2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートとの付加物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。   These polyfunctional (meth) acrylate compounds may contain a fluorine atom. Examples of such compounds are perfluoro-1,6-hexanediol di (meth) acrylate, octafluorooctane-1,6-di (meth) acrylate, octafluorooctanediol and 2- (meth) acryloyloxyethyl. One kind alone or a combination of two or more kinds such as an isocyanate, 2- (meth) acryloyloxypropyl isocyanate, an adduct with 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate may be mentioned.

(B)成分の添加量については、特に制限されるものではないが、本発明の組成物中の全固形分量を100質量%としたときに、通常5〜70質量%である。この理由は、添加量が5質量%未満となると、硬化性組成物を硬化させてなる硬化物の耐擦傷性が低下する場合があるためであり、一方、添加量が70質量%を超えると、硬化性組成物の硬化物の硬度が低下するおそれがある。
また、このような理由から、(B)成分の添加量を10〜60質量%とするのがより好ましく、20〜50質量%の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
(B) Although it does not restrict | limit especially about the addition amount of a component, When the total amount of solids in the composition of this invention is 100 mass%, it is 5-70 mass% normally. The reason for this is that when the addition amount is less than 5% by mass, the scratch resistance of the cured product obtained by curing the curable composition may be lowered, whereas when the addition amount exceeds 70% by mass. The hardness of the cured product of the curable composition may be reduced.
For this reason, the amount of component (B) added is more preferably 10 to 60% by mass, and still more preferably 20 to 50% by mass.

(C)有機溶剤
本発明の組成物は、有機溶剤を含有し、かつ、有機溶剤全量を100質量%としたときに、メチルイソブチルケトン(MIBK)の割合が50質量%以上であり、50〜100質量%であることが好ましく、65〜90質量%であることがさらに好ましい。メチルイソブチルケトンの割合を50質量%以上とすることにより、塗膜の硬度が高くなる。
(C) Organic solvent The composition of the present invention contains an organic solvent, and when the total amount of the organic solvent is 100% by mass, the proportion of methyl isobutyl ketone (MIBK) is 50% by mass or more, It is preferably 100% by mass, and more preferably 65-90% by mass. The hardness of a coating film becomes high by making the ratio of methyl isobutyl ketone 50 mass% or more.

メチルイソブチルケトン以外の有機溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、2−プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン等の芳香族類、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族類等から選択される一種又は二種以上の組み合わせが挙げられる。これらの内、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルアミルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、2−プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類が好ましく、より好ましくはメチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、t-ブタノールの一種単独又は二種以上の組み合わせである。   Specific examples of organic solvents other than methyl isobutyl ketone include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone and methyl amyl ketone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, methanol, One or more selected from alcohols such as ethanol, sec-butanol, t-butanol, 2-propanol and isopropanol, aromatics such as benzene, toluene and chlorobenzene, and aliphatics such as hexane and cyclohexane Combinations are listed. Among these, ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl amyl ketone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, methanol, ethanol, sec-butanol , T-butanol, 2-propanol, isopropanol and the like are preferable, and methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone and t-butanol are used alone or in combination of two or more.

メチルイソブチルケトンを含む(C)有機溶剤の合計の添加量については特に制限されるものではないが、固形分100質量部に対し、100〜100,000質量部とするのが好ましい。この理由は、添加量が100質量部未満となると、硬化性組成物の粘度調整が困難となる場合があるためであり、一方、添加量が100,000質量部を超えると、硬化性組成物の保存安定性が低下したり、あるいは粘度が低下しすぎて取り扱いが困難となる場合があるためである。   The total addition amount of the (C) organic solvent containing methyl isobutyl ketone is not particularly limited, but is preferably 100 to 100,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content. This is because when the addition amount is less than 100 parts by mass, it may be difficult to adjust the viscosity of the curable composition. On the other hand, when the addition amount exceeds 100,000 parts by mass, the curable composition is used. This is because the storage stability of the resin may decrease, or the viscosity may decrease excessively, making handling difficult.

(D)放射線重合開始剤
本発明で用いる放射線(光)重合開始剤としては、光照射により分解してラジカルを発生して重合を開始せしめるものであれば特に制限はなく、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、3−メチルアセトフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4′−ジメトキシベンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1,4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、オリゴ(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−(1−メチルビニル)フェニル)プロパノン)等を挙げることができる。
(D) Radiation polymerization initiator The radiation (photo) polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited as long as it can be decomposed by light irradiation to generate radicals and initiate polymerization, and examples thereof include acetophenone and acetophenone. Benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, xanthone, fluorenone, benzaldehyde, fluorene, anthraquinone, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4- Chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, benzoin propyl ether, benzoin ethyl ether, benzyl dimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy- 2-methylpropan-1-one, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, thioxanthone, diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methyl-1- [4- (Methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2 -Hydroxy-2-propyl) ketone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, oligo (2-hydroxy-2) -Methyl-1- (4- (1-methylvinyl) phenyl) pro Mention may be made of a non), and the like.

放射線(光)重合開始剤の市販品としては、例えば、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア 184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24−61、ダロキュア 1116、1173、BASF社製ルシリン TPO、8893UCB社製ユベクリル P36、フラテツリ・ランベルティ社製エザキュアーKIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B等を挙げることができる。   As a commercial item of a radiation (photo) polymerization initiator, for example, Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. Irgacure 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, CGI 1700, CGI 1750, CGI 1850, CG 24-61 , Darocur 1116, 1173, BASF's Lucillin TPO, 8893UCB's Ubekrill P36, Fratelli Lamberti's Ezacure KIP150, KIP65LT, KIP100F, KT37, KT55, KTO46, KIP75 / B, and the like.

本発明において必要に応じて用いられる放射線(光)重合開始剤(D)の含有量は、組成物中の固形分全量を100質量%としたときに、0.01〜20質量%配合することが好ましく、0.1〜10質量%がさらに好ましい。0.01質量%未満であると、硬化物としたときの硬度が不十分となることがあり、20質量%を超えると、硬化物としたときに内部(下層)まで硬化しないことがある。   The content of the radiation (photo) polymerization initiator (D) used as necessary in the present invention is 0.01 to 20% by mass when the total solid content in the composition is 100% by mass. Is preferable, and 0.1-10 mass% is further more preferable. If it is less than 0.01% by mass, the hardness when cured may be insufficient, and if it exceeds 20% by mass, the cured product may not be cured to the inside (lower layer).

本発明の組成物を硬化させる場合、必要に応じて放射線(光)重合開始剤と熱重合開始剤とを併用することができる。好ましい熱重合開始剤としては、例えば、過酸化物、アゾ化合物を挙げることができ、具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、t−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることができる。   When curing the composition of the present invention, a radiation (light) polymerization initiator and a thermal polymerization initiator can be used in combination as necessary. Preferable thermal polymerization initiators include, for example, peroxides and azo compounds. Specific examples include benzoyl peroxide, t-butyl-peroxybenzoate, azobisisobutyronitrile, and the like. it can.

(E)重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面処理されていてもよい、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)
(1)シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)
本発明の組成物には、重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が30nm以上の粒子(Aa)である反応性粒子(Aab)が必須であるが、さらに、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)及び/又は重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面処理がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)である反応性粒子(Eab)を配合してもよい。数平均粒子径が1nm以上30nm未満のシリカを主成分とする粒子(E)を配合することにより、本発明の組成物を硬化させてなる硬化物の耐擦傷性、特にスチールウール耐性を改善することができる。
シリカを主成分とする粒子(Ea)としては、公知のものを使用することができ、また、その形状も、球状であれば通常のコロイダルシリカに限らず中空粒子、多孔質粒子、コア・シェル型粒子等であっても構わない。しかし、組成物の屈折率を低減させる観点から中空粒子や多孔質粒子が好ましく、成分(A)及び(E)のいずれか一方又は両方が中空粒子であることが特に好ましい。また、球状に限らず、不定形の粒子であってもよい。固形分が10〜40質量%のコロイダルシリカが好ましい。好ましい分散媒、市販品については、成分(A)で説明したとおりである。
(E) Particles (Ea) that may be surface-treated with an organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group and that have a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm mainly composed of silica
(1) Particles (Ea) having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm mainly composed of silica
In the composition of the present invention, reactive particles which are surface treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group and are particles (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm or more mainly composed of silica (Aab) is essential, but the surface treatment is performed by particles (Ea) having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm and / or an organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group. You may mix | blend the reactive particle (Eab) which is made | formed and is a particle | grain (Ea) whose number average particle diameter which has a silica as a main component and is 1 nm or more and less than 30 nm. By blending particles (E) whose main component is silica having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm, the scratch resistance of the cured product obtained by curing the composition of the present invention, particularly the steel wool resistance, is improved. be able to.
As particles (Ea) containing silica as a main component, known particles can be used, and if the shape is spherical, not only ordinary colloidal silica but also hollow particles, porous particles, core / shells. It may be mold particles. However, hollow particles and porous particles are preferable from the viewpoint of reducing the refractive index of the composition, and it is particularly preferable that one or both of the components (A) and (E) are hollow particles. Moreover, it is not limited to a spherical shape, and may be an irregularly shaped particle. Colloidal silica having a solid content of 10 to 40% by mass is preferred. About a preferable dispersion medium and a commercial item, it is as having demonstrated with the component (A).

また、コロイダルシリカ表面に化学修飾等の表面処理を行ったものを使用することができ、例えば分子中に1以上のアルキル基を有する加水分解性ケイ素化合物又はその加水分解物を含有するもの等を反応させることができる。このような加水分解性ケイ素化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、1,1,1―トリメトキシ−2,2,2−トリメチル−ジシラン、ヘキサメチル−1,3−ジシロキサン、1,1,1―トリメトキシ−3,3,3−トリメチル−1,3−ジシロキサン、α−トリメチルシリル−ω−ジメチルメトキシシリル−ポリジメチルシロキサン、α−トリメチルシリル−ω−トリメトキシシリル−ポリジメチルシロキサンヘキサメチル−1,3−ジシラザン等を挙げることができる。また、分子中に1以上の反応性基を有する加水分解性ケイ素化合物を使用することもできる。分子中に1以上の反応性基を有する加水分解性ケイ素化合物は、例えば反応性基としてNH基を有するものとして、尿素プロピルトリメトキシシラン、N―(2−アミノエチル)―3―アミノプロピルトリメトキシシラン等、OH基を有するものとして、ビス(2−ヒドロキシエチル)―3アミノトリプロピルメトキシシラン等、イソシアネート基を有するものとして3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等、チオシアネート基を有するものとして3−チオシアネートプロピルトリメトキシシラン等、エポキシ基を有するものとして(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、2−(3,4―エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等、チオール基を有するものとして、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。好ましい化合物として、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。 Moreover, what carried out surface treatments, such as chemical modification, on the colloidal silica surface can be used, for example, a hydrolyzable silicon compound having one or more alkyl groups in the molecule or one containing a hydrolyzate thereof. Can be reacted. Such hydrolyzable silicon compounds include trimethylmethoxysilane, tributylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, 1,1. , 1-trimethoxy-2,2,2-trimethyl-disilane, hexamethyl-1,3-disiloxane, 1,1,1-trimethoxy-3,3,3-trimethyl-1,3-disiloxane, α-trimethylsilyl -Ω-dimethylmethoxysilyl-polydimethylsiloxane, α-trimethylsilyl-ω-trimethoxysilyl-polydimethylsiloxane hexamethyl-1,3-disilazane, and the like. A hydrolyzable silicon compound having one or more reactive groups in the molecule can also be used. Hydrolyzable silicon compounds having one or more reactive groups in the molecule are, for example, urea propyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl having NH 2 groups as reactive groups. Trimethoxysilane or the like having an OH group, bis (2-hydroxyethyl) -3aminotripropylmethoxysilane or the like having an isocyanate group, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane or the like having a thiocyanate group 3 As thiocyanate propyltrimethoxysilane and the like having an epoxy group (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like having a thiol group 3 -Mercaptopropyltrimethoxy Sisilane etc. can be mentioned. A preferred compound is 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.

シリカを主成分とする粒子(Ea)は、重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面処理がなされたものであってもよい。かかる表面処理により、UV硬化系アクリルモノマーと共架橋化することができ、耐擦傷性が向上する。重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)としては、前記重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)が好ましい。   The particles (Ea) containing silica as the main component may have been surface-treated with an organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group. Such surface treatment enables co-crosslinking with the UV curable acrylic monomer and improves the scratch resistance. As the organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group, the organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group is preferable.

(E)成分の配合量は、組成物中の固形分全量を100質量%としたときに、5〜50質量%配合することが好ましく、10〜40質量%がさらに好ましい。
尚、(E)成分の量は、固形分を意味し、粒子が溶剤分散ゾルの形態で用いられるときは、その配合量には溶剤の量を含まない。
(E) As for the compounding quantity of a component, when the solid content whole quantity in a composition is 100 mass%, it is preferable to mix | blend 5-50 mass%, and 10-40 mass% is further more preferable.
In addition, the quantity of (E) component means solid content, and when a particle | grain is used with the form of a solvent dispersion | distribution sol, the quantity of a solvent is not included in the compounding quantity.

(F)添加剤
本発明の組成物には、本発明の目的や効果を損なわない範囲において、シリカ粒子以外の無機粒子、光増感剤、熱重合開始剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、顔料、染料、スリップ剤等の添加剤をさらに含有させることも好ましい。
特に無機粒子は塗膜強度を改善するために有効であり、添加する場合は数平均粒子径1〜100nmの範囲であることが好ましく、球形、数珠状、不定形粒子を用いることができ、かつ内部構造に空隙を有する多孔質、中空粒子も用いることができる。用いることができる無機粒子としては、無機酸化物又はフッ化物が好ましく、例えばアルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム等が挙げられる。また、これらの無機粒子の表面は任意の有機基で表面変性されていてもよく、(メタ)アクリル基で変性することにより、硬化性組成物との相溶性が向上し、かつ硬化時に他の硬化性組成物と共架橋することが可能となり、硬化膜の耐擦傷性を改良することが可能である。
(F) Additive In the composition of the present invention, inorganic particles other than silica particles, a photosensitizer, a thermal polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and a polymerization initiation auxiliary agent are within the range not impairing the object and effect of the present invention. , Leveling agents, wettability improvers, surfactants, plasticizers, UV absorbers, antioxidants, antistatic agents, silane coupling agents, pigments, dyes, slip agents, etc. .
In particular, the inorganic particles are effective for improving the coating strength, and when added, the number average particle diameter is preferably in the range of 1 to 100 nm, and spherical, beaded, and amorphous particles can be used, and Porous and hollow particles having voids in the internal structure can also be used. As the inorganic particles that can be used, inorganic oxides or fluorides are preferable, and examples thereof include alumina, titania, zirconia, and magnesium fluoride. Moreover, the surface of these inorganic particles may be surface-modified with an arbitrary organic group, and by being modified with a (meth) acrylic group, compatibility with the curable composition is improved, and other properties at the time of curing It becomes possible to co-crosslink with the curable composition, and it is possible to improve the scratch resistance of the cured film.

熱重合開始剤は、熱により活性種を発生する化合物であり、活性種としてラジカルを発生する熱ラジカル発生剤等が挙げられる。熱ラジカル発生剤の例としては、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチル−オキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル、アセチルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、tert−ブチルパーアセテート、クミルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等の一種単独又は二種以上の組み合わせを挙げることができる。   The thermal polymerization initiator is a compound that generates active species by heat, and examples thereof include a thermal radical generator that generates radicals as active species. Examples of thermal radical generators include benzoyl peroxide, tert-butyl-oxybenzoate, azobisisobutyronitrile, acetyl peroxide, lauryl peroxide, tert-butyl peracetate, cumyl peroxide, tert-butyl peroxide , Tert-butyl hydroperoxide, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), etc. The combination of the above can be mentioned.

本発明の組成物は反射防止膜や被覆材の用途に好適であり、反射防止や被覆の対象となる基材としては、例えば、プラスチック(ポリカーボネート、ポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリオレフィン、エポキシ、メラミン、トリアセチルセルロース、ABS、AS、ノルボルネン系樹脂等)、金属、木材、紙、ガラス、スレート等を挙げることができる。これら基材の形状は板状、フィルム状又は3次元成形体でもよく、コーティング方法は、通常のコーティング方法、例えばディッピングコート、スプレーコ−ト、フローコ−ト、シャワーコート、ロールコート、スピンコート、刷毛塗り等を挙げることができる。これらコーティングにおける塗膜の厚さは、乾燥、硬化後、通常0.1〜400μmであり、好ましくは、1〜200μmである。   The composition of the present invention is suitable for use as an antireflection film or a coating material. Examples of a base material to be antireflection or coated include plastics (polycarbonate, polymethacrylate, polystyrene, polyester, polyolefin, epoxy, melamine). , Triacetyl cellulose, ABS, AS, norbornene resin, etc.), metal, wood, paper, glass, slate, and the like. These substrates may be in the form of a plate, film or three-dimensional molded body, and the coating method may be a normal coating method such as dipping coating, spray coating, flow coating, shower coating, roll coating, spin coating, brush. A paint etc. can be mentioned. The thickness of the coating film in these coatings is usually 0.1 to 400 μm, preferably 1 to 200 μm after drying and curing.

本発明の組成物は、(C)有機溶剤を含有し、塗膜の厚さを調節するために、有機溶剤の添加量を調整することにより、組成物の粘度を調節することができる。例えば、反射防止膜や被覆材として用いる場合の粘度は、通常0.1〜50,000mPa・秒/25℃であり、好ましくは、0.5〜10,000mPa・秒/25℃である。   The composition of the present invention contains (C) an organic solvent, and the viscosity of the composition can be adjusted by adjusting the amount of the organic solvent added in order to adjust the thickness of the coating film. For example, the viscosity when used as an antireflection film or a coating material is usually 0.1 to 50,000 mPa · sec / 25 ° C., and preferably 0.5 to 10,000 mPa · sec / 25 ° C.

本発明の組成物は、熱及び/又は放射線(光)によって硬化させることができる。熱による場合、その熱源としては、例えば、電気ヒーター、赤外線ランプ、熱風等を用いることができる。放射線(光)による場合、その線源としては、組成物をコーティング後短時間で硬化させることができるものである限り特に制限はないが、例えば、赤外線の線源として、ランプ、抵抗加熱板、レーザー等を、また可視光線の線源として、日光、ランプ、蛍光灯、レーザー等を、また紫外線の線源として、水銀ランプ、ハライドランプ、レーザー等を、また電子線の線源として、市販されているタングステンフィラメントから発生する熱電子を利用する方式、金属に高電圧パルスを通じて発生させる冷陰極方式及びイオン化したガス状分子と金属電極との衝突により発生する2次電子を利用する2次電子方式を挙げることができる。また、アルファ線、ベータ線及びガンマ線の線源として、例えば、Co60等の核分裂物質を挙げることができ、ガンマ線については加速電子を陽極へ衝突させる真空管等を利用することができる。これら放射線は1種単独で又は2種以上を同時に又は一定期間をおいて照射することができる。 The composition of the present invention can be cured by heat and / or radiation (light). When using heat, as the heat source, for example, an electric heater, an infrared lamp, hot air, or the like can be used. In the case of radiation (light), the radiation source is not particularly limited as long as the composition can be cured in a short time after coating. For example, as an infrared radiation source, a lamp, a resistance heating plate, Commercially available lasers, etc., as visible ray sources, sunlight, lamps, fluorescent lamps, lasers, etc., ultraviolet ray sources, mercury lamps, halide lamps, lasers, etc., and electron beam sources Using thermionic electrons generated from tungsten filaments, cold cathode method for generating metal through high voltage pulse, and secondary electron method using secondary electrons generated by collision between ionized gaseous molecules and metal electrode Can be mentioned. Moreover, as a source of alpha rays, beta rays, and gamma rays, for example, a fission material such as Co 60 can be cited, and for gamma rays, a vacuum tube or the like that causes accelerated electrons to collide with the anode can be used. These radiations can be irradiated alone or in combination of two or more at a certain time.

本発明の硬化物は、前記硬化性組成物を種々の基材、例えば、プラスチック基材にコーティングして硬化させることにより得ることができる。具体的には、組成物をコーティングし、好ましくは、0〜200℃で揮発成分を乾燥させた後、熱及び/又は放射線で硬化処理を行うことにより被覆成形体として得ることができる。熱による場合の好ましい硬化条件は20〜150℃であり、10秒〜24時間の範囲内で行われる。放射線による場合、紫外線又は電子線を用いることが好ましい。そのような場合、好ましい紫外線の照射光量は0.01〜10J/cm2であり、より好ましくは、0.1〜2J/cm2である。また、好ましい電子線の照射条件は、加速電圧は10〜300kV、電子密度は0.02〜0.30mA/cm2であり、電子線照射量は1〜10Mradである。 The cured product of the present invention can be obtained by coating and curing the curable composition on various substrates, for example, plastic substrates. Specifically, after coating the composition and preferably drying the volatile component at 0 to 200 ° C., it can be obtained as a coated molded body by performing a curing treatment with heat and / or radiation. The preferable curing conditions in the case of heat are 20 to 150 ° C., and are performed within a range of 10 seconds to 24 hours. When using radiation, it is preferable to use ultraviolet rays or electron beams. In such a case, the preferable irradiation amount of ultraviolet rays is 0.01 to 10 J / cm 2 , more preferably 0.1 to 2 J / cm 2 . Further, the preferable electron beam irradiation conditions are an acceleration voltage of 10 to 300 kV, an electron density of 0.02 to 0.30 mA / cm 2 , and an electron beam irradiation amount of 1 to 10 Mrad.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の範囲はこれら実施例の記載に限定されるものではない。「部」及び「%」は、特に断らない限り、「質量部」及び「質量%」を意味する。また、本発明において「固形分」とは、組成物から溶剤等の揮発成分を除いた部分を意味し、具体的には、組成物を所定温度のホットプレート上で1時間乾燥して得られる残渣物(不揮発成分)を意味する。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further in detail, the scope of the present invention is not limited to description of these Examples. “Part” and “%” mean “part by mass” and “% by mass” unless otherwise specified. Further, in the present invention, the “solid content” means a part obtained by removing volatile components such as a solvent from the composition, and specifically, obtained by drying the composition on a hot plate at a predetermined temperature for 1 hour. It means a residue (nonvolatile component).

(製造例1)
重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)の製造
乾燥空気中、メルカプトプロピルトリメトキシシラン23.0部、ジブチルスズジラウレート0.5部からなる溶液に対し、イソホロンジイソシアネート60.0部を攪拌しながら50℃で1時間かけて滴下後、70℃で3時間攪拌した。これに新中村化学製NKエステルA−TMM−3LM−N(ペンタエリスリトールトリアクリレート60質量%とペンタエリスリトールテトラアクリレート40質量%とからなる。このうち、反応に関与するのは、水酸基を有するペンタエリスリトールトリアクリレートのみである。)202.0部を30℃で1時間かけて滴下後、60℃で3時間加熱攪拌することで特定有機化合物(S1)を得た。
生成物の赤外吸収スペクトルは原料中のメルカプト基に特徴的な2550cm−1の吸収ピーク及びイソシアネート基に特徴的な2260cm−1の吸収ピークが消失し、新たに、[−O−C(=O)−NH−]基及び[−S−C(=O)−NH−]基中のカルボニルに特徴的な1660cm−1のピーク及びアクリロイル基に特徴的な1720cm−1のピ−クが観察され、重合性不飽和基としてのアクリロイル基と[−S−C(=O)−NH−]基、[−O−C(=O)−NH−]基を共に有する特定有機化合物が生成していることを示した。
(Production Example 1)
Production of organic compound (Ab) having polymerizable unsaturated group In a dry air, 60.0 parts of isophorone diisocyanate is stirred with respect to a solution consisting of 23.0 parts of mercaptopropyltrimethoxysilane and 0.5 parts of dibutyltin dilaurate. After dropwise addition at 50 ° C. over 1 hour, the mixture was stirred at 70 ° C. for 3 hours. This consists of NK ester A-TMM-3LM-N (60% by mass of pentaerythritol triacrylate and 40% by mass of pentaerythritol tetraacrylate) manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd. (Only triacrylate.) After adding 202.0 parts dropwise at 30 ° C. over 1 hour, specific organic compound (S1) was obtained by heating and stirring at 60 ° C. for 3 hours.
In the infrared absorption spectrum of the product, the absorption peak at 2550 cm −1 characteristic for the mercapto group in the raw material and the absorption peak at 2260 cm −1 characteristic for the isocyanate group disappear, and [−O—C (= O) -NH-] group and [-S-C (= O) -NH-] peak characteristic 1720 cm -1 to the carbonyl in the group the peak and acryloyl groups characteristic 1660 cm -1 - click is observed And a specific organic compound having both an acryloyl group as a polymerizable unsaturated group, a [—S—C (═O) —NH—] group, and a [—O—C (═O) —NH—] group is formed. Showed that.

(製造例2)
反応性シリカ粒子((Aab)成分)の製造
製造例1で製造した組成物9.36部(重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)を7.28部含む)、シリカ粒子分散液(Aa)(シリカ濃度31%、日産化学製MEKゾル)98.07部、イオン交換水0.13部、及びp−ヒドロキシフェニルモノメチルエーテル0.01部の混合液を、60℃、4時間攪拌後、オルト蟻酸メチルエステル1.45部を添加し、さらに1時間同一温度で加熱攪拌することで反応性粒子の分散液を得た。この分散液をアルミ皿に2g秤量後、175℃のホットプレート上で1時間乾燥、秤量して固形分含量を求めたところ、35.7%であった。また、分散液を磁性るつぼに2g秤量後、80℃のホットプレート上で30分予備乾燥し、750℃のマッフル炉中で1時間焼成した後の無機残渣より、固形分中の無機含量を求めたところ、77.7%であった。
このシリカ系粒子の平均粒子径は、40nmであった。ここで、平均粒子径は透過型電子顕微鏡により測定した。
(Production Example 2)
Production of Reactive Silica Particles (Component (Aab)) 9.36 parts of the composition produced in Production Example 1 (containing 7.28 parts of an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group), silica particle dispersion ( Aa) (silica concentration 31%, Nissan Chemical MEK sol) 98.07 parts, 0.13 parts of ion-exchanged water, and 0.01 parts of p-hydroxyphenyl monomethyl ether were stirred at 60 ° C. for 4 hours. Then, 1.45 parts of orthoformate methyl ester was added, and a dispersion of reactive particles was obtained by heating and stirring at the same temperature for 1 hour. 2 g of this dispersion was weighed on an aluminum dish, dried on a hot plate at 175 ° C. for 1 hour, and weighed to determine the solid content, which was 35.7%. Further, 2 g of the dispersion was weighed in a magnetic crucible, preliminarily dried on an 80 ° C. hot plate for 30 minutes, and calcined in a muffle furnace at 750 ° C. for 1 hour to obtain the inorganic content in the solid content. As a result, it was 77.7%.
The average particle size of the silica-based particles was 40 nm. Here, the average particle diameter was measured with a transmission electron microscope.

(製造例3)
反応性粒子((Eab)成分)の製造
製造例1で製造した組成物9.36部(重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)を7.28部含む)、シリカ粒子分散液(Aa)(シリカ濃度31%、新中村化学製MEKゾル)89.69部、イオン交換水0.12部、及びp−ヒドロキシフェニルモノメチルエーテル0.01部の混合液を、60℃、4時間攪拌後、オルト蟻酸メチルエステル1.36部を添加し、さらに1時間同一温度で加熱攪拌することで反応性粒子の分散液を得た。この分散液をアルミ皿に2g秤量後、175℃のホットプレート上で1時間乾燥、秤量して固形分含量を求めたところ、36.6%であった。また、分散液を磁性るつぼに2g秤量後、80℃のホットプレート上で30分予備乾燥し、750℃のマッフル炉中で1時間焼成した後の無機残渣より、固形分中の無機含量を求めたところ、77.7%であった。
このシリカ系粒子の平均粒子径は、10nmであった。ここで、平均粒子径は透過型電子顕微鏡により測定した。
(Production Example 3)
Production of reactive particles ((Eab) component) 9.36 parts of the composition produced in Production Example 1 (containing 7.28 parts of an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group), silica particle dispersion (Aa ) (Silica concentration 31%, Shin Nakamura Chemical MEK sol) 89.69 parts, ion-exchanged water 0.12 parts, and p-hydroxyphenyl monomethyl ether 0.01 parts after stirring at 60 ° C. for 4 hours Then, 1.36 parts of orthoformate methyl ester was added, and the mixture was further heated and stirred at the same temperature for 1 hour to obtain a dispersion of reactive particles. 2 g of this dispersion was weighed in an aluminum dish, dried on a hot plate at 175 ° C. for 1 hour, and weighed to determine the solid content, which was 36.6%. Further, 2 g of the dispersion was weighed in a magnetic crucible, preliminarily dried on an 80 ° C. hot plate for 30 minutes, and calcined in a muffle furnace at 750 ° C. for 1 hour to obtain the inorganic content in the solid content. As a result, it was 77.7%.
The average particle size of the silica-based particles was 10 nm. Here, the average particle diameter was measured with a transmission electron microscope.

(実施例1)
製造例2で製造した反応性粒子(Aab)109.36部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート10.06部、Irg184 0.9部、メチルイソブチルケトン60.0部をフラスコに入れ室温で30分間攪拌し均一な混合液を得た。この混合液を、真空エバポレーターを用いて80hPaの減圧度で重量が100.0部になるまで減圧濃縮し、実施例1に示す組成物を得た。
(Example 1)
109.36 parts of the reactive particles (Aab) produced in Production Example 2, 10.06 parts of dipentaerythritol hexaacrylate, 0.9 parts of Irg184, and 60.0 parts of methyl isobutyl ketone were placed in a flask and stirred at room temperature for 30 minutes. A homogeneous mixture was obtained. This mixture was concentrated under reduced pressure using a vacuum evaporator at a reduced pressure of 80 hPa until the weight became 100.0 parts, and the composition shown in Example 1 was obtained.

(実施例2〜4、比較例1〜3)
下記表1に示す組成とした他は、実施例1と同様にして各硬化性組成物を得た。
(Examples 2-4, Comparative Examples 1-3)
Each curable composition was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composition shown in Table 1 below was used.

<硬化膜の製造>
実施例1〜4及び比較例1〜3で製造した各組成物をTAC基材上に30ミルのバーコーターを用いて塗工し、膜厚が12μmの塗膜を得た。これを80℃のオーブンに1分間入れ、乾燥を行った。この後フィルムを、空気中で高圧水銀灯を用いて50mJ/cmの照射スピードで4回高圧水銀ランプコンベアに通し合計200mJ/cmを照射して硬化を行った。
<Manufacture of cured film>
Each composition manufactured in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was coated on a TAC substrate using a 30 mil bar coater to obtain a coating film having a thickness of 12 μm. This was placed in an oven at 80 ° C. for 1 minute and dried. Thereafter, the film was cured by passing through a high-pressure mercury lamp conveyor four times at a radiation speed of 50 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp in the air, and irradiating a total of 200 mJ / cm 2 .

<硬化膜の特性評価>
得られた各硬化膜について、鉛筆硬度の評価を行った。
評価方法は、JIS K5600−5−4に準拠し、ガラス基板上で硬化させた被膜を評価した。評価は、3Hと4Hの硬度でそれぞれ5回実施し、3回以上合格となった場合を「良好」、それ以外を「不可」と表示した。
<Characteristic evaluation of cured film>
Each cured film obtained was evaluated for pencil hardness.
The evaluation method was based on JIS K5600-5-4 and evaluated the film hardened on the glass substrate. Evaluation was carried out 5 times for each of the hardnesses of 3H and 4H, and “good” was indicated when passing 3 times or more, and “impossible” was indicated otherwise.

Figure 2008024808
Figure 2008024808

表1中の商品名は次のものを表す。
DPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート
Irg 184:1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル-ケトン、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製
MEK:メチルエチルケトン
MIBK:メチルイソブチルケトン
The product names in Table 1 represent the following.
DPHA: Dipentaerythritol hexaacrylate PETA: Pentaerythritol triacrylate Irg 184: 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, manufactured by Ciba Specialty Chemicals MEK: Methyl ethyl ketone MIBK: Methyl isobutyl ketone

表1の結果から、特定の粒径の粒子を特定量配合することで、高い硬度を有する硬化膜が得られることがわかる。   From the results in Table 1, it can be seen that a cured film having high hardness can be obtained by blending a specific amount of particles having a specific particle diameter.

本発明の硬化物は、高硬度及び耐擦傷性を有するので、CD、DVD、MO等の記録用ディスク、プラスチック光学部品、タッチパネル、フィルム型液晶素子、プラスチック容器、建築内装材としての床材、壁材、人工大理石等の傷付き(擦傷)防止や汚染防止のための保護コーティング材、又は、フィルム型液晶素子、タッチパネル、プラスチック光学部品等の反射防止膜等として特に好適に用いることができる。

Since the cured product of the present invention has high hardness and scratch resistance, recording disks such as CD, DVD, and MO, plastic optical components, touch panels, film-type liquid crystal elements, plastic containers, flooring materials as building interior materials, It can be particularly suitably used as a protective coating material for preventing scratches (scratching) and contamination of wall materials, artificial marble and the like, or an antireflection film for film-type liquid crystal elements, touch panels, plastic optical components and the like.

Claims (6)

下記成分(A)〜(C):
(A)重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)によって表面処理がなされた、シリカを主成分とする数平均粒子径が30nm以上200nm以下の粒子(Aa)
(B)分子内に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物
(C)有機溶剤
を含有する硬化性組成物であって、
該組成物中の全固形分量を100質量%としたときに、前記(A)成分中のシリカ粒子(Aa)の割合が15質量%以上であり、かつ
前記(C)成分の50質量%以上がメチルイソブチルケトン(MIBK)である硬化性組成物。
The following components (A) to (C):
(A) Particles (Aa) having a number average particle diameter of 30 nm or more and 200 nm or less mainly composed of silica, which is surface-treated with an organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group
(B) A curable composition containing a compound (C) an organic solvent having three or more (meth) acryloyl groups in the molecule,
When the total solid content in the composition is 100% by mass, the proportion of silica particles (Aa) in the component (A) is 15% by mass or more, and 50% by mass or more of the component (C). A curable composition wherein is methyl isobutyl ketone (MIBK).
前記重合性不飽和基を有する有機化合物(Ab)が、分子内にシラノール基を有する化合物又は加水分解によってシラノール基を生成する化合物である請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to claim 1, wherein the organic compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group is a compound having a silanol group in a molecule or a compound that generates a silanol group by hydrolysis. 前記重合性不飽和基を有する化合物(Ab)が、さらに下記式(11)
Figure 2008024808
[一般式(11)中、Uは、NH、O(酸素原子)又はS(イオウ原子)を示し、Vは、O又はSを示す。]で示される基を有する請求項1又は2に記載の硬化性組成物。
The compound (Ab) having a polymerizable unsaturated group is further represented by the following formula (11):
Figure 2008024808
[In General Formula (11), U represents NH, O (oxygen atom) or S (sulfur atom), and V represents O or S. The curable composition of Claim 1 or 2 which has group shown by this.
さらに、(D)放射線重合開始剤を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   Furthermore, (D) The curable composition of any one of Claims 1-3 containing a radiation polymerization initiator. さらに、(E)重合性不飽和基を有する有機化合物(Eb)によって表面処理されていてもよい、シリカを主成分とする数平均粒子径が1nm以上30nm未満の粒子(Ea)を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性組成物。   And (E) a particle (Ea) having a number average particle diameter of 1 nm or more and less than 30 nm, the main component of which may be surface-treated with an organic compound (Eb) having a polymerizable unsaturated group. Item 5. The curable composition according to any one of Items 1 to 4. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物を硬化させてなる硬化物。

Hardened | cured material formed by hardening | curing the curable composition of any one of Claims 1-5.

JP2006198312A 2006-07-20 2006-07-20 Curable composition and cured product thereof Pending JP2008024808A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006198312A JP2008024808A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Curable composition and cured product thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006198312A JP2008024808A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Curable composition and cured product thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008024808A true JP2008024808A (en) 2008-02-07

Family

ID=39115787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006198312A Pending JP2008024808A (en) 2006-07-20 2006-07-20 Curable composition and cured product thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008024808A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014019807A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Dic Corp Active energy ray-curable composition, and film using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014019807A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Dic Corp Active energy ray-curable composition, and film using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5125507B2 (en) Resin composition, cured film and laminate
JP4917196B2 (en) Resin composition and cured product thereof
JP4273362B1 (en) Hard coat film
US6818678B2 (en) Resin composition comprising particles
JP2009286924A (en) Curable composition
JP5218127B2 (en) Curable composition, cured film and laminate
JP2008044979A (en) Curable resin composition and antireflection film
KR20080050335A (en) Curable resin composition and antireflection film
JP4810782B2 (en) Liquid curable resin composition
JP2006328237A (en) Urethane(meth)acrylate, radiation-curable composition and its cured film
JP4929625B2 (en) Curable composition, cured layer and laminate thereof
JP2009235151A (en) Curable composition for forming hard coat, cured film, and laminate
JP4910253B2 (en) Curable composition and cured product thereof
JP4207293B2 (en) Crosslinkable particles, resin composition containing the same, and cured product thereof
JP5092440B2 (en) Curable composition, cured film thereof and laminate
JP2001302943A (en) Reactive particle, curable composition containing the same, and cured item obtained therefrom
JP2005036018A (en) Curable composition and its cured film
KR20080031792A (en) Laminate
JP2009286925A (en) Curable composition
JP4900144B2 (en) Laminated body
JP2009274324A (en) Laminate
JP5050435B2 (en) Laminated body
JP2008239671A (en) Curable composition and cured product thereof
JP2001348513A (en) Curable resin composition, cured film and composite material
JP4572732B2 (en) Urethane (meth) acrylate, radiation curable composition, and cured film thereof