JP3175034U - Silicon-containing resin coating structure - Google Patents

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JP3175034U JP2012000574U JP2012000574U JP3175034U JP 3175034 U JP3175034 U JP 3175034U JP 2012000574 U JP2012000574 U JP 2012000574U JP 2012000574 U JP2012000574 U JP 2012000574U JP 3175034 U JP3175034 U JP 3175034U
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原田  進
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Abstract

【課題】接着性のよいコーティングを施したシリコン含有樹脂コーティング構造体製造物品を提供する。
【解決手段】樹脂基体表面上に、シリコン含有樹脂からなるコーティング組成物の層を有してなり、シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカとシリルアクリレートとの縮合生成物からなる。
【選択図】図1
An article for producing a silicon-containing resin coating structure having a coating with good adhesion is provided.
A coating composition layer comprising a silicon-containing resin is provided on the surface of a resin substrate, and the silicon-containing resin comprises a condensation product of colloidal silica and silyl acrylate.
[Selection] Figure 1

Description

本考案は、シリコン含有樹脂コーティング構造体に関する。詳しくは、樹脂基体とその表面を保護するシリコン含有樹脂コーティング組成物からなるシリコン含有樹脂コーティング構造体に関する。 The present invention relates to a silicon-containing resin coating structure. Specifically, the present invention relates to a silicon-containing resin coating structure comprising a resin substrate and a silicon-containing resin coating composition that protects the surface thereof.

シリコン含有樹脂コーティング組成物は時にシリコンハードコート樹脂、又は有機珪素ハロゲン化合物の加水分解により形成されるヒドロキシ有機珪素化合物の縮合により作られる有機−ポリシロキサンと呼ばれることもある。好適シリコン含有コーティング組成物は、コロイド状シリカにアクリルオキシ機能性又はグリシドキシ機能性シラン、又はシリルアクリル酸エステルの様な各種アクリルオキシ又はグリシドキシ機能化合物組み合わせた製品を含む。 Silicon-containing resin coating compositions are sometimes referred to as silicon hardcoat resins or organo-polysiloxanes made by condensation of hydroxyorganosilicon compounds formed by hydrolysis of organosilicon halogen compounds. Preferred silicon-containing coating compositions include products in which colloidal silica is combined with various acrylicoxy or glycidoxy functional compounds such as acryloxy functional or glycidoxy functional silanes or silyl acrylates.

シリコン含有合成樹脂製の透明耐摩耗コーティングは飛散しない、又はガラスに比べ飛散により耐性である透明プラスチックのコーティングに利用されているが、これらはゴミ、洗浄装置及び日常の気象といった研磨原因との毎日接触することによる引っ掻きや擦傷に曝されている。このような従来の技術文献として下記のようなものがある。
特開2004−344873号公報
Transparent wear-resistant coatings made of synthetic resin containing silicon are used for transparent plastic coatings that do not scatter or are more resistant to splatter than glass, but they are used every day as a cause of polishing such as dust, cleaning equipment and everyday weather. It is exposed to scratches and abrasions caused by contact. Examples of such conventional technical documents include the following.
JP 2004-344873 A

しかし、従来、シリコン含有樹脂コーティング組成物の樹脂基体表面への直接的な塗布は、基体樹脂と硬化シリコン含有樹脂コーティング組成物の接着が不良であることからほとんど成功していない。
そこで、本考案の目的は、基体樹脂との接着性のよい硬化シリコン含有樹脂コーティング組成物を樹脂基体表面に直接コーティングしたシリコン含有樹脂コーティング構造体を提供することを目的とする。
However, conventionally, direct application of a silicon-containing resin coating composition to the surface of a resin substrate has been almost unsuccessful due to poor adhesion between the substrate resin and the cured silicon-containing resin coating composition.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a silicon-containing resin coating structure in which a surface of a resin substrate is directly coated with a cured silicon-containing resin coating composition having good adhesion to the substrate resin.

本考案は下記の特徴を有する。
(1)樹脂基体表面上に、シリコン含有樹脂からなるコーティング組成物の層を有してなり、前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカと下記式で示されるシリルアクリレートとの縮合生成物からなるシリコン含有樹脂コーティング構造体。

Figure 0003175034
(式中、R4はC(1−13)1価有機基であり、R5はC(1−8)アルキル基であり、R6は水素、R4基またはそれらの組合わせから選択され、R7は2価C(1−8)アルキレン基であり、aは0〜2の自然数であり、bは1〜3の整数であり、そしてa+bは1〜3である。)
(2)前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカ100重量部に対し、
アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランを5〜500重量部を含む、請求項1に記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。
(3)前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカ100重量部に対し、
アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランを含む、請求項1に記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。
(4)前記コーティング組成物が、さらに、シリコン含有樹脂の硬化を加速する光開始剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。
(5)前記シリコン含有樹脂からなるコーティング組成物の層の厚みが1〜10ミクロンである請求項1〜4のいずれかに記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。 The present invention has the following features.
(1) Silicon having a coating composition layer comprising a silicon-containing resin on the surface of a resin substrate, wherein the silicon-containing resin is a condensation product of colloidal silica and a silyl acrylate represented by the following formula Containing resin coating structure.
Figure 0003175034
Wherein R4 is a C (1-13) monovalent organic group, R5 is a C (1-8) alkyl group, R6 is selected from hydrogen, R4 groups or combinations thereof, and R7 is 2 A valence C (1-8) alkylene group, a is a natural number of 0-2, b is an integer of 1-3, and a + b is 1-3.)
(2) The silicon-containing resin is 100 parts by weight of colloidal silica.
The silicon-containing resin coating structure according to claim 1, comprising 5 to 500 parts by weight of acryloxy functional silane or glycidoxy functional silane.
(3) The silicon-containing resin is 100 parts by weight of colloidal silica.
The silicon-containing resin coating structure of Claim 1 containing an acryloxy functional silane or a glycidoxy functional silane.
(4) The silicon-containing resin coating structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the coating composition further contains a photoinitiator that accelerates curing of the silicon-containing resin.
(5) The silicon-containing resin coating structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the coating composition layer comprising the silicon-containing resin has a thickness of 1 to 10 microns.

本考案は、基体樹脂と接着性のよい硬化シリコン含有樹脂コーティング組成物を樹脂基体表面にコーティングしたシリコン含有樹脂コーティング構造体を提供することができる。 The present invention can provide a silicon-containing resin coating structure in which a surface of a resin substrate is coated with a cured silicon-containing resin coating composition having good adhesion to the substrate resin.

本考案のシリコン含有樹脂コーティング構造体は、保護態様となる樹脂基体表面に、未硬化の状態でシリコン含有樹脂組成物として塗布させられ、その後、シリコン含有樹脂コーティング組成物は、刷毛塗り、スプレー又は電着といった好適且つ周知の、商業的に実施可能な工程により清浄樹脂基体表面上にコーティングされ、紫外線(UV)光の様な光化学作用性照射や電子ビームの様な粒子照射を受けて硬化し、シリコン含有樹脂コーティング構造体とされる。 The silicon-containing resin coating structure of the present invention is applied as a silicon-containing resin composition in an uncured state on the surface of the resin substrate that is to be a protective mode, and then the silicon-containing resin coating composition is applied by brushing, spraying or spraying. It is coated on the surface of a clean resin substrate by a suitable and well-known and commercially feasible process such as electrodeposition, and is cured by photochemical action irradiation such as ultraviolet (UV) light or particle irradiation such as electron beam. A silicon-containing resin coating structure is obtained.

本考案に使用されるシリコン含有樹脂コーティング組成物は以下の(A)〜(D)成分を含む。
(A)コロイド状シリカ(SiO):100重量部(約294重量部のNalco1034分散体)
Nalco1034は、34重量%のコロイド状シリカと66重量%の水の分散体である。
The silicon-containing resin coating composition used in the present invention contains the following components (A) to (D).
(A) Colloidal silica (SiO 2 ): 100 parts by weight (about 294 parts by weight of Nalco 1034 dispersion)
Nalco 1034 is a dispersion of 34% by weight colloidal silica and 66% by weight water.

Nalco1034分散体には、シリカが100重量部になるのに十分な量使用されている。コロイド状シリカは、塩基性又は酸性型いずれも利用できるが、低ナトリウム含有量の酸性型が好適に用いられる。 The Nalco 1034 dispersion is used in an amount sufficient to make 100 parts by weight of silica. As the colloidal silica, either a basic type or an acidic type can be used, but an acidic type having a low sodium content is preferably used.

(B)アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シラン:5〜500重量部、好ましくは50〜200重量部
アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランはコーティング層に高い摩耗耐性を付与するのに役立つが、それのみでは樹脂基体との接着性に劣る可能性がある。よって、以下の物質を混合することが好ましい。
(B) Acrylicoxy functional silane or glycidoxy functional silane: 5 to 500 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight The acrylicoxy functional silane or glycidoxy functional silane serves to impart high abrasion resistance to the coating layer. However, it may be inferior in adhesiveness with the resin substrate by itself. Therefore, it is preferable to mix the following substances.

(C)非シリルアクリレート物質:10〜500重量部、好ましくは50〜200重量部
非シリルアクリレート物質は、シリコン含有樹脂コーティング組成物に接着性を付与する目的で加えられる。特に好ましいアクリレート物質としては水混和性ヒドロキシアクリレートである。非ヒドロキシアクリレートは利用できるが、水への混和性が小さいため好ましくない。水混和性を要求するのは、コーティング組成物の粘度低下剤として有用であるからである。
(C) Non-silyl acrylate material: 10 to 500 parts by weight, preferably 50 to 200 parts by weight Non-silyl acrylate material is added for the purpose of imparting adhesiveness to the silicon-containing resin coating composition. A particularly preferred acrylate material is water miscible hydroxy acrylate. Non-hydroxy acrylates can be used but are not preferred because of their low miscibility in water. The reason for requiring water miscibility is that it is useful as a viscosity reducing agent for coating compositions.

(D)紫外線感受性光開始剤:
光開始剤として、ラジカル型開始剤は単独で使用できるが、シリコン含有樹脂コーティング層の摩耗耐性を向上させるために、ラジカル型と陽イオン型開始剤を混合したものを使用することが好ましい。前記A成分として酸性コロイド状シリカを使用する場合、この様な混合した光開始剤を用いることが好ましい。なお、ラジカル型開始剤は、コーティング組成物のアクリルオキシ機能性部分の硬化に使用され、陽イオン型開始剤は、シロキサン部分を硬化させる。このように開始剤を組合せることにより、コーティング層をより硬質化させ摩耗耐性も付与する。
(D) UV sensitive photoinitiator:
As the photoinitiator, a radical type initiator can be used alone, but in order to improve the abrasion resistance of the silicon-containing resin coating layer, it is preferable to use a mixture of a radical type and a cationic type initiator. When acidic colloidal silica is used as the component A, it is preferable to use such a mixed photoinitiator. The radical initiator is used for curing the acrylicoxy functional part of the coating composition, and the cationic initiator cures the siloxane part. By combining the initiator in this way, the coating layer is hardened and wear resistance is also imparted.

これら光開始剤の配合量は、陽イオン型光開始剤では、成分A、B及びCの合計量に対して、約0.05〜5.0重量%、好ましくは0.1〜1.5重量%とすることが好ましい。ラジカル型光開始剤では、成分A、B及びCの合計量に対して、約0.5〜5重量%、好ましくは約1〜3重量%とすることが好ましい。 In the cationic photoinitiator, the amount of these photoinitiators is about 0.05 to 5.0% by weight, preferably 0.1 to 1.5%, based on the total amount of components A, B and C. It is preferable to set it as weight%. In a radical type photoinitiator, it is preferable to set it as about 0.5-5 weight% with respect to the total amount of component A, B, and C, Preferably it is about 1-3 weight%.

以上のように、シリコン含有樹脂コーティング組成物は,
(A)コロイド状シリカ、(B)アクリルオキシ又はグリシドキシ機能性シラン、(C)非シリルアクリレートと混合することで、作製される。この(A)〜(C)の混合体は、それに好ましくはラジカル型及び陽イオン型UV触媒の混合体である紫外線感受性触媒の有効量とを組み合わせることで触媒される。触媒された組成物は、次に選択された樹脂基体上に公知技術によりコーティングされ、紫外線放射を受け硬化させられる。
As described above, the silicon-containing resin coating composition is
It is prepared by mixing (A) colloidal silica, (B) acryloxy or glycidoxy functional silane, and (C) non-silyl acrylate. This mixture of (A) to (C) is catalyzed by combining it with an effective amount of an ultraviolet sensitive catalyst which is preferably a mixture of radical and cationic UV catalysts. The catalyzed composition is then coated onto the selected resin substrate by known techniques and cured by receiving UV radiation.

なお、成分Bは、アクリルオキシ機能性シランの酸加水分解産物又はグリシドキシ機能性シランの加水分解産物、あるいはその混合体である。
アクリルオキシ機能性シランは次の一般式を持つ:
Component B is an acid hydrolyzate of acryloxy functional silane, a hydrolyzate of glycidoxy functional silane, or a mixture thereof.
Acrylicoxy functional silanes have the following general formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

式中R3及びR4は、それらラジカルのハロゲン化種を含む同一種又は別種の一価炭化水素ラジカルである。好ましくは、R3及びR4は、メチル、エチル、プロピル等の低級アルキルラジカルであるが、ビニル、アリール等を含むその他の飽和型又は非飽和型種を含んでもよい。R5は2〜8個の炭素原子を有する2価炭化水素ラジカルである。R6は水素又は一価炭素水素ラジカルである。小文字bは1〜3までの整数であり、cは0〜2までの整数、dは式4−b−cに等しい整数である。本考案の実施態様では、通常はb=3であり、c=0であり、d=1である。 In the formula, R3 and R4 are the same or different monovalent hydrocarbon radicals including halogenated species of these radicals. Preferably, R3 and R4 are lower alkyl radicals such as methyl, ethyl, propyl, but may include other saturated or unsaturated species including vinyl, aryl, and the like. R5 is a divalent hydrocarbon radical having 2 to 8 carbon atoms. R6 is hydrogen or a monovalent carbon hydrogen radical. The lowercase letter b is an integer from 1 to 3, c is an integer from 0 to 2, and d is an integer equal to the formula 4-bc. In the embodiment of the present invention, normally b = 3, c = 0, and d = 1.

前記アクリルオキシ機能性シランの具体例には次のものが含まれる。
3−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
3−アクリルオキシプロピルトリメチルオキシシラン
2−メタアクリルオキシエチルトリメトキシシラン
2−アクリルオキシエチルトリメチルオキシシラン
3−メタアクリルオキシプロピルトリエトキシシラン
3−アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン
2−メタアクリルオキシエチルトリエトキシシラン
2−アクリルオキシエチルトリエトキシシラン
Specific examples of the acryloxy functional silane include the following.
3-methacryloxypropyltrimethoxysilane 3-acryloxypropyltrimethyloxysilane 2-methacryloxyethyltrimethoxysilane 2-acryloxyethyltrimethyloxysilane 3-methacryloxypropyltriethoxysilane 3-acryloxypropyltriethoxy Silane 2-methacryloxyethyltriethoxysilane 2-acryloxyethyltriethoxysilane

この様なアクリルオキシ機能性シランは、以下の会社より入手できる。
例えば、3−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシランは、米国のユニオンカーバイト社(Union Carbide)又はユナイテッドケミカルテクノロジー社(United Chemical Technologies、Inc.)より得ることができる。
Such acryloxy functional silanes can be obtained from the following companies.
For example, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane can be obtained from Union Carbide or United Chemical Technologies, Inc., USA.

コーティング組成物の成分Bは、上記のアクリルオキシ機能性シランに代えて、グリシドキシ機能性シランを用いることもできる。あるいはこれら両タイプのアクリルオキシ機能性シランとグリシドキシ機能性シランの組合せも用いることもできる。 As component B of the coating composition, glycidoxy functional silane may be used instead of the acrylicoxy functional silane. Alternatively, a combination of both types of acryloxy functional silane and glycidoxy functional silane can also be used.

前記グリシドキシ機能性シランは次式の一般式で表される: The glycidoxy functional silane is represented by the general formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

式中R7及びR9は、R3及びR4に関する上記である、同一または異種の一価炭化水素ラジカルである。R9は2〜8個の炭素原子を持つ二価の炭化水素ラジカルである。
小文字eは1〜3の整数であり、fは0〜2の整数であり、gは4−e−fに等しい整数である。グリシドキシ機能性シランとして好適に用いられる具体例として下記のものが挙げられる。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
2−グリシドキシエトキシトリメトキシシラン
3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン
2−グリシドキシエチルトリエトキシシラン
Wherein R7 and R9 are the same or different monovalent hydrocarbon radicals as described above for R3 and R4. R9 is a divalent hydrocarbon radical having 2 to 8 carbon atoms.
Lowercase letter e is an integer from 1 to 3, f is an integer from 0 to 2, and g is an integer equal to 4-ef. Specific examples that can be suitably used as the glycidoxy functional silane include the following.
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 2-glycidoxyethoxytrimethoxysilane 3-glycidoxypropyltriethoxysilane 2-glycidoxyethyltriethoxysilane

これらグリシドキシ機能性シランは、例えば、米国のペトラッチシステムス(Petrarch Systems)社から入手できる。 These glycidoxy functional silanes are available from, for example, Petrarch Systems, Inc., USA.

前記成分Cは上記コロイド状シリカと共に使用された場合に、硬化製品の摩耗耐性を上げるアクリレート化合物となる。このアクリレート化合物は、非シリル機能性であり、上記アクリオキシ機能性シランとは区別される。これらアクリレートはアクリル酸のエステルであるが、水混合性ヒドロキシアクリレートを用いることが好ましい。 Component C becomes an acrylate compound that increases the abrasion resistance of the cured product when used with the colloidal silica. This acrylate compound is non-silyl functional and is distinguished from the above acryloxy functional silane. These acrylates are esters of acrylic acid, but it is preferable to use water-mixable hydroxyacrylates.

本考案に利用できるアクリレートとして、次のものが好適に挙げられる。
2−ヒドロキシエチルアクリレート
2−ヒドロキシメタクリレート
3−ヒドロキシプロピルアクリレート
3−ヒドロキシプロピルメタクリレート
2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルアクリレート
2−ヒドロキシ−3−アクリルオキシプロピルアクリレート
2−ヒドロキシ−3−メタアクリルオキシプロピルメタアクリレート
ジエチレングリコールジアクリレート
トリエチレングリコールジアリレート
テトラエチレングリコールジアクリレート
トリメチオールプロパントリアクリレート
テトラヒドロフルフリルメタクリレート
1−6−ヘキサンジオールジアクリレート
Preferred examples of the acrylate that can be used in the present invention include the following.
2-hydroxyethyl acrylate 2-hydroxy methacrylate 3-hydroxypropyl acrylate 3-hydroxypropyl methacrylate 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl acrylate 2-hydroxy-3-acryloxypropyl acrylate 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl methacrylate Acrylate Diethylene glycol diacrylate Triethylene glycol diarylate Tetraethylene glycol diacrylate Trimethiol propane triacrylate Tetrahydrofurfuryl methacrylate 1-6-hexanediol diacrylate

上記(A)〜(C)の混合体には触媒量の成分Dの光開始剤が加えられる。有効な光開始剤としては、放射感受性芳香族ハロニウム、スルホニウム又はホスホニウム塩が挙げられる。このような陽イオン性光開始剤は次の一般式で表すことができる。 A catalytic amount of component D photoinitiator is added to the mixture of (A) to (C). Effective photoinitiators include radiation sensitive aromatic halonium, sulfonium or phosphonium salts. Such a cationic photoinitiator can be represented by the following general formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

上記式中、XはI、P、又はSより選択されたラジカルである。Mは金属又はメタロイドであり、そしてQはCl、F、Br又はIより選択されるハロゲンラジカルである。R10は水素又は1〜12個の炭素原子を有する一価の炭化水素ラジカルである。小文字hは4〜6までの整数であり、nは2又は3の整数である。 In the above formula, X is a radical selected from I, P, or S. M is a metal or metalloid and Q is a halogen radical selected from Cl, F, Br or I. R10 is hydrogen or a monovalent hydrocarbon radical having 1 to 12 carbon atoms. The lowercase letter h is an integer from 4 to 6, and n is an integer of 2 or 3.

M,Q,hは、複数のイオン種に適用されるが、SbF6−、AsF4−及BF4−及びPF6−より選択されることが好ましい。陽イオン触媒の具体例には、テトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸、ヘキサフルオロ砒酸塩及びヘキサフルオロアンチモン酸塩のジフェニルインドニウム塩;及びテトラフルオロホウ酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヘキサフルオロリン酸塩、ヘキサフルオロ砒酸塩及びヘキサフルオロアンチモン酸塩のトリフェニルスルホニウム塩を含む。 M, Q, and h are applied to a plurality of ion species, but are preferably selected from SbF6-, AsF4-, BF4-, and PF6-. Specific examples of cation catalysts include tetrafluoroborate, hexafluorophosphoric acid, hexafluoroarsenate and difluoroindonium salts of hexafluoroantimonate; and tetrafluoroborate, hexafluorophosphate, hexa Includes triphenylsulfonium salts of fluorophosphate, hexafluoroarsenate and hexafluoroantimonate.

陽イオン性光開始剤の配合割合として、通常は、上記成分A、B及びCの混合体100重量部毎に、0.1〜1.5重量部の陽イオン性光開始剤を使用することが好ましい。しかし、硬化速度及び最終的な摩耗耐性の様な個々に望まれる所望工程パラメータに依存して、光開始剤の量は、成分A、B及びCの混合体100部毎、約0.05〜5重量部の範囲で変えることができる。 As a mixing ratio of the cationic photoinitiator, 0.1 to 1.5 parts by weight of the cationic photoinitiator is usually used for every 100 parts by weight of the mixture of the components A, B and C. Is preferred. However, depending on the individually desired desired process parameters, such as cure speed and ultimate abrasion resistance, the amount of photoinitiator can be about 0.05 to about 100 parts per 100 parts of component A, B and C mixture. It can be varied within the range of 5 parts by weight.

これら陽イオン性光開始剤は、紫外線照射への曝露による架橋反応の開始に特に有用である。従って、コーティング組成物を樹脂基体に適用し、UVランプにより提供される様な照射に曝されることで優れた接着性を持つ良好な硬質コーティング層を得ることができる。 These cationic photoinitiators are particularly useful for initiating cross-linking reactions upon exposure to ultraviolet radiation. Therefore, a good hard coating layer with excellent adhesion can be obtained by applying the coating composition to a resin substrate and exposing it to radiation as provided by a UV lamp.

また、上記光開始剤としては、コーティング組成物中に含まれるシランのアクリルオキシ機能部分の架橋、又は自己重合に有効である、ラジカル型光開始剤も用いることができる。ラジカル型光開始剤には、ベンゾインエーテル、アルファ−アシロキシムエステル、アセトフェノン誘導体、ベンジルケタール及びケトンアミン誘導体が含まれる。ラジカル型光開始剤の具体例としては、エチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、ジメトキシ−フェニルアセトフェノン及びジエトキシアセトフェノンが含まれる。 In addition, as the photoinitiator, a radical photoinitiator that is effective for crosslinking or self-polymerization of the acryloxy functional part of the silane contained in the coating composition can also be used. Radical type photoinitiators include benzoin ethers, alpha-acyloxime esters, acetophenone derivatives, benzyl ketals and ketone amine derivatives. Specific examples of radical photoinitiators include ethyl benzoin ether, isopropyl benzoin ether, dimethoxy-phenyl acetophenone and diethoxy acetophenone.

なお、光開始剤の組み合わせとしては、約10〜90重量%のジフェニルインドニウムヘキサフルオロ砒酸塩の様な陽イオン性光開始剤を含み、残りはエチルベンゾインエーテルの様なラジカル型光開始剤とすることもできる。 The photoinitiator combination includes about 10 to 90% by weight of a cationic photoinitiator such as diphenylindonium hexafluoroarsenate, and the rest is a radical photoinitiator such as ethylbenzoin ether. You can also

上記成分A、B及びCの混合物の100重量部に対して、約0.5〜5.0重量部の光開始剤を混合したシリコン含有樹脂コーティング組成物とすることで効果的に触媒され、樹脂基体コーティング用として十分な硬質コーティング層が形成される。 It is effectively catalyzed by making a silicon-containing resin coating composition in which about 0.5 to 5.0 parts by weight of a photoinitiator is mixed with respect to 100 parts by weight of a mixture of the above components A, B and C. A hard coating layer sufficient for coating a resin substrate is formed.

(樹脂基体)
本考案のシリコン含有樹脂コーティング構造体において、コーティング対象として使用される樹脂基体としては、特に樹脂の種類を特定するものではないが、中でも、アクリル、ポリカーボネイト、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニール、ナイロン、エポキシ、などが好適に用いられる。
(Resin substrate)
In the silicon-containing resin coating structure of the present invention, the resin substrate used as a coating target is not particularly specified for the type of resin, but among them, acrylic, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, vinyl chloride, nylon, epoxy , Etc. are preferably used.

次に、シリコン含有樹脂コーティング組成物の実施例として、以下のものを例示する。
(実施例1)
500ccの3つ口フラスコ内に、175gのNalco1034Aコロイド状シリカ分散体(約59.5g、シリカ。成分A)を加えた。次に、47gのメタクリルオキシプロピルトリメトキシシロキサン(MPTMS。成分B)(米国ペトラックシステムス社製)を20分間かけ、25℃にて滴下し加えた。更に40分間混合した後、68gの2−ヒドロキシエチルアクリレートと25gのジエチレングリコールジアクリレートの混合体(成分C)を加えた。
次に、若干曇った溶液に、共に光開始剤である1gのジフェニルヨードヘキサフルオロ砒酸塩及び2.5gのエチルベンゾシンを配合した(成分D)。
この触媒混合液をポリカーボネイト板上にコーティングし、40分間風乾し、
窒素下に6秒間紫外線光下で硬化させ、良好な接着性を持った透明な硬質コーティング層を得た。
Next, the following are illustrated as an example of a silicon content resin coating composition.
Example 1
In a 500 cc three-necked flask, 175 g of Nalco 1034A colloidal silica dispersion (about 59.5 g, silica, component A) was added. Next, 47 g of methacryloxypropyltrimethoxysiloxane (MPTMS. Component B) (Petrac Systems, USA) was added over 20 minutes and added dropwise at 25 ° C. After a further 40 minutes of mixing, a mixture of 68 g 2-hydroxyethyl acrylate and 25 g diethylene glycol diacrylate (component C) was added.
Next, 1 g of diphenyliodohexafluoroarsenate and 2.5 g of ethylbenzocin, both of which are photoinitiators, were blended into the slightly cloudy solution (component D).
This catalyst mixture is coated on a polycarbonate plate and air-dried for 40 minutes.
It was cured under ultraviolet light for 6 seconds under nitrogen to obtain a transparent hard coating layer having good adhesion.

(実施例2)
750gのコロイド状シリカ(Nalco 1034A。成分A)に、118gの3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(MPTMS)(A−174、ユニオンカーバイド社製)を25℃にて加えた。15分間攪拌した後、240gの3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)(ペトラックシステム社製)を、温度を30℃以下に保ちながら30分間かけて滴下して加えた(成分B)。
次に、この混合液を25℃にて1時間攪拌し、300gの2−ヒドロキシエチルアクリレート、88gのジエチレングリコールジアクリレート、88gのテトラヒドロフルフリルメタクリレート(成分C)、4.4gのビストーリルヨードニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び1.5gのエチルベンゾインエーテルと混合した(成分D)。
そして、本組成物をアクリル板上にコーティングし、3秒間紫外線光下に硬化し、良好な摩耗耐性を持つ透明なコーティング層を得た。
(Example 2)
To 750 g of colloidal silica (Nalco 1034A. Component A), 118 g of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPTMS) (A-174, manufactured by Union Carbide) was added at 25 ° C. After stirring for 15 minutes, 240 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS) (manufactured by Petrac System) was added dropwise over 30 minutes while keeping the temperature at 30 ° C. or less (component B). .
Next, this mixed liquid was stirred at 25 ° C. for 1 hour, and 300 g of 2-hydroxyethyl acrylate, 88 g of diethylene glycol diacrylate, 88 g of tetrahydrofurfuryl methacrylate (component C), 4.4 g of bis-tolyl iodonium hexa Mixed with fluoroarsenate and 1.5 g ethyl benzoin ether (component D).
The composition was then coated on an acrylic plate and cured under ultraviolet light for 3 seconds to obtain a transparent coating layer having good abrasion resistance.

(実施例3)
45gのMPTMS(A−174)及び10gのOPTMS(A−187)の混合体(成分B)を、30分間かけて、25℃にて150gのNalco1034A(成分A)に加えた。4時間混合した後、減圧下に過剰水及び内在性溶媒を除去した。
次に、厚めの残査を、100gの2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルアクリレート(HMPA)、40gのジエチレングリコールジアクリレート(成分C)、1.2gのトリフェニルスルホニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び4gの時エトキシアセトフェノン(DEAP)と混合した(成分D)。これを、ポリカーボネイト上にコーティングし、窒素雰囲気下、9秒間紫外線光を照射し硬化させた。
(Example 3)
A mixture of 45 g MPTMS (A-174) and 10 g OPTMS (A-187) (component B) was added to 150 g Nalco 1034A (component A) at 25 ° C. over 30 minutes. After mixing for 4 hours, excess water and endogenous solvent were removed under reduced pressure.
Next, the thick residue was 100 g 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl acrylate (HMPA), 40 g diethylene glycol diacrylate (component C), 1.2 g triphenylsulfonium hexafluoroarsenate and 4 g Mixed with ethoxyacetophenone (DEAP) (component D). This was coated on polycarbonate and cured by irradiation with ultraviolet light for 9 seconds in a nitrogen atmosphere.

(実施例4)
300gのコロイド状シリカ(Nalco 1034A。成分A)に、20℃にて、90gの3−アクリルオキシプロピルトリメトキシシランを、続いて、20gの3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを加えた(成分B)。更に、30分間攪拌した後、過剰の水を減圧下で除去した。透明な残査を、40gの2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルアクリレート(HMPA)及び40gのジエチレングリコールジアクリレート(DEGDA)と混合した(成分C)。
そして、窒素下、触媒量のトリフェニルスルホニウム−ヘキサフルオロ砒酸塩及びジエトキシアセトフェノン存在下(成分D)、6秒間、ポリカーボネイト上にて紫外線光を照射し硬化させた。
Example 4
To 300 g of colloidal silica (Nalco 1034A, component A), 90 g of 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, followed by 20 g of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, at 20 ° C. (component) B). Further, after stirring for 30 minutes, excess water was removed under reduced pressure. The clear residue was mixed with 40 g 2-hydroxy-3-methacryloxypropyl acrylate (HMPA) and 40 g diethylene glycol diacrylate (DEGDA) (component C).
Then, under nitrogen, in the presence of catalytic amounts of triphenylsulfonium-hexafluoroarsenate and diethoxyacetophenone (component D), UV light was irradiated on the polycarbonate for 6 seconds to cure.

(実施例5)
150gのコロイド状シリカ(Nalco 1034A。成分A)及び45gの3−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン(成分B)の混合液を、25℃、2時間混合した。
次に、20gのHMPAおよび20gのDEGDAを加え(成分C)、更に、0.6gのトリ−フェニルスルホニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び1gのジエトキシアセトフェノンを加えた(成分D)。
次に、アクリル板上にこれをコーティングし、30分間ドレインした。
窒素下、10秒間紫外線光照射した結果、良好な接着性を持つ透明な高摩耗耐性コーティング層が得られた。
(Example 5)
A mixture of 150 g of colloidal silica (Nalco 1034A. Component A) and 45 g of 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (Component B) was mixed at 25 ° C. for 2 hours.
Next, 20 g of HMPA and 20 g of DEGDA were added (component C), and 0.6 g of tri-phenylsulfonium hexafluoroarsenate and 1 g of diethoxyacetophenone were added (component D).
Next, this was coated on an acrylic plate and drained for 30 minutes.
As a result of ultraviolet light irradiation under nitrogen for 10 seconds, a transparent high abrasion resistant coating layer having good adhesion was obtained.

(実施例6)
30%のコロイド状シリカ(Nalco 1129。成分A)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA。成分C)及び3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTMS。成分B)を、下表の示した重量の割合で混合することで3種類の硬質コーティング組成物を得た。これらの3種類のシリコン樹脂コーティング組成物それぞれに、いずれも全混合体重量に基づく割合として、0.04部であるジフェニルヨードニウムヘキサフルオロ砒酸塩及び0.04部のエチルベンゾインエーテルを含む光開始剤混合体(成分D)を加えた。触媒された組成物を、アクリル板上にフローコートし、30分間風乾した。コーティングされたアクリル板を風乾した後、それらに3秒間紫外線光を照射し、それにより硬化させたコーティング層を得た。
(Example 6)
30% of colloidal silica (Nalco 1129. Component A), 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA. Component C) and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTMS. Component B) in the weight indicated in the table below. Three types of hard coating compositions were obtained by mixing at a ratio. Each of these three types of silicone resin coating compositions includes 0.04 parts diphenyliodonium hexafluoroarsenate and 0.04 parts ethylbenzoin ether as a proportion based on the total mixture weight. The mixture (component D) was added. The catalyzed composition was flow coated onto an acrylic plate and air dried for 30 minutes. After the coated acrylic plates were air-dried, they were irradiated with ultraviolet light for 3 seconds to obtain a cured coating layer.

Figure 0003175034
Figure 0003175034

(実施例7)
2重量部のコロイド状シリカ(Nalco 1034A。成分A)と1部の水を混合することで、別のシリコン含有樹脂コーティング組成物を作成した。この混合液に、1部の3−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン(成分B)を、25℃で滴下して加えた。2時間攪拌した後、得られた混合液に、更に、2部の2−ヒドロキシエチルアクリレート(成分C)、0.15部のデフェニルヨードニウムヘキサフルオロ砒素及び0.3部のエチルベンゾインエーテル(成分D)を加えた。触媒された混合液をアクリル板上にコーティングし、30分間風乾してコーティング層を紫外線照射して硬化させた。複数のサンプルが全て良好な接着性を示す高摩耗耐性コーティング層に硬化した。サンプルは全て6〜9秒間紫外線照射により硬化し、△%H500は4〜7であった。
(Example 7)
Another silicon-containing resin coating composition was made by mixing 2 parts by weight of colloidal silica (Nalco 1034A, component A) and 1 part of water. To this mixed solution, 1 part of 3-methacryloxypropyltriethoxysilane (component B) was added dropwise at 25 ° C. After stirring for 2 hours, the resulting mixture was further mixed with 2 parts 2-hydroxyethyl acrylate (component C), 0.15 parts dephenyliodonium hexafluoroarsenic and 0.3 parts ethyl benzoin ether (components). D) was added. The catalyzed mixture was coated on an acrylic plate and air dried for 30 minutes to cure the coating layer by UV irradiation. Multiple samples were all cured to a high abrasion resistant coating layer that exhibited good adhesion. All the samples were cured by ultraviolet irradiation for 6 to 9 seconds, and Δ% H500 was 4 to 7.

なお、本考案のシリコン含有樹脂コーティング組成物は、温度25℃〜100℃で、1トール〜760トールの圧下で、以下の成分を含むシリコン含有ポリアクリレート混合体から揮発成分を本質的に取り除くことにより作ることもできる。
(E)(i)約5重量%〜約20重量%のアルコキシシリルアクリレート、
及び(ii)C(3−5)分岐型脂肪族アルコール、又はC(3−5)分岐型脂肪族アルコールとC(1−5)直鎖型アルコールの混合体より実質構成されるコロイド状シリカであり、コロイド状シリカがコロイド状シリカアルコール分散体中に約5重量%〜約70重量%存在する、上記に応じた約80重量%〜95重量%のコロイド状シリカアルコール分散体、の混合体の温度約20℃〜約100℃に於ける反応産物100重量部、
(F)少なくとも1種類の多官能価反応性アクリルモノマー約10〜約400重量部、
及び
(G)アルコキシルアクリレートの加水分解に影響するのに十分な水がコロイド状シリカアルコール分散体内に存在するゲル化阻害剤を有効量。
The silicon-containing resin coating composition of the present invention essentially removes volatile components from a silicon-containing polyacrylate mixture containing the following components at a temperature of 25 to 100 ° C. and a pressure of 1 to 760 torr. Can also be made.
(E) (i) about 5 wt% to about 20 wt% alkoxysilyl acrylate,
And (ii) C (3-5) branched aliphatic alcohol, or colloidal silica substantially composed of a mixture of C (3-5) branched aliphatic alcohol and C (1-5) linear alcohol A mixture of about 80 wt% to about 95 wt% colloidal silica alcohol dispersion, as described above, wherein the colloidal silica is present in the colloidal silica alcohol dispersion from about 5 wt% to about 70 wt%. 100 parts by weight of reaction product at a temperature of about 20 ° C. to about 100 ° C.
(F) from about 10 to about 400 parts by weight of at least one multifunctional reactive acrylic monomer;
And (G) an effective amount of a gelation inhibitor in which sufficient water is present in the colloidal silica alcohol dispersion to affect hydrolysis of the alkoxyl acrylate.

上記C(3−5)分岐型水混和性アルコールとしては、イソプロパノール、イソブタノール、t−ブタノール及びネオペンタノールが挙げられる。 Examples of the C (3-5) branched water-miscible alcohol include isopropanol, isobutanol, t-butanol and neopentanol.

上記ゲル化阻害剤には、有気性及び無気性ゲル化阻害剤が含まれる。好ましい有気性ゲル化阻害剤はメチルヒドロキノンである。 The gelation inhibitor includes aerobic and anaerobic gelation inhibitors. A preferred aerobic gelation inhibitor is methylhydroquinone.

使用可能な無気性ゲル化阻害剤としては、2,2,6,6−テラキサメチルピペアイジニルオキシ(TEMPO)、4−ヒドロキシ−2、2,6,6−テトラメチルピペリジニルオキシ(4−OH TEMPO)、ガルビノキシル、2,2−d/フェニル−1−ピクリル−ヒドラジルヒドレート、バンフィールドラジカル、1,3,5−トリフェニルベラダジル、コールシュ(Loelsch‘s)ラジカル1−ニトロソ−2−ナフトール及びビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニルオキシ)セバケートが挙げられる。 Examples of anaerobic gelation inhibitors that can be used include 2,2,6,6-teraxamethylpipeaidinyloxy (TEMPO), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinyloxy ( 4-OH TEMPO), galvinoxyl, 2,2-d / phenyl-1-picryl-hydrazyl hydrate, vanfield radical, 1,3,5-triphenylveradadyl, Loelsch's radical 1-nitroso 2-naphthol and bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyloxy) sebacate.

有気性又は無気性ゲル化阻害剤の有効量としては、ポリアクリレートハードコート組成物を含む硬化型シリコン中に使用される反応性アクリル性モノマーの重量に基づき、10ppm〜10,000ppmが好適な量として挙げられる。 The effective amount of the aerobic or anaerobic gelation inhibitor is preferably 10 ppm to 10,000 ppm based on the weight of the reactive acrylic monomer used in the curable silicone containing the polyacrylate hardcoat composition. As mentioned.

上記アルコキシシリルアクリレートの幾つかは次式で示される。 Some of the above alkoxysilyl acrylates are represented by the following formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

式中R4はC(1−3)一価有機ラジカルであり、R5はC(1−8)アルキルラジカル、R6は水素、R4ラジカルまたはその混合体より選択され、R7は2価C(1−8)アルキレンラジカルであり、aは0〜2の自然数であり、bは1〜3までの整数であり、合計a+bは1〜3である。アルコキシシリルアクリレートには次式の化合物が含まれる。 Wherein R4 is a C (1-3) monovalent organic radical, R5 is a C (1-8) alkyl radical, R6 is selected from hydrogen, an R4 radical or mixtures thereof, and R7 is a divalent C (1- 8) An alkylene radical, a is a natural number of 0 to 2, b is an integer from 1 to 3, and the total a + b is 1 to 3. Alkoxysilyl acrylates include compounds of the following formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

上記多官能価反応性アクリル性モノマーとしては次式で示される化合物が挙げられる。 Examples of the polyfunctional reactive acrylic monomer include compounds represented by the following formula.

Figure 0003175034
Figure 0003175034

式中R6は前記に同じである。R8は多価有機ラジカルであり、nは2〜4の値を持つ整数である。 In the formula, R6 is the same as defined above. R8 is a polyvalent organic radical, and n is an integer having a value of 2-4.

使用可能な反応性アクリル性モノマーの幾つかは例えば以下のものが挙げられる。 Some of the reactive acrylic monomers that can be used include, for example:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

次式のシリコンエステルアクリレートオリゴマー(EBECRYL 350、UCBラドキュア(Radcure)社製)脂肪族ウレタンジアクリレートトリアクリレート: Silicon ester acrylate oligomer of the following formula (EBECRYL 350, manufactured by UCB Radcure) Aliphatic urethane diacrylate triacrylate:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

次式のテトラアクリレート: Tetraacrylate of the formula:

Figure 0003175034
Figure 0003175034

Figure 0003175034
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少なくとも3又はそれ以上の反応基を有するその他アレキーレートとしては、ジペンタエリスロトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ヘキサ機能性ポリウレタンアクリレート及びシリコンアクリレートオリゴマー(Ebecryl 1360、UCBラディキュア社製)が挙げられる。 Examples of other arelates having at least 3 or more reactive groups include dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, hexafunctional polyurethane acrylate, and silicon acrylate oligomer (Ebecryl 1360, manufactured by UCB Radicure).

コーティング組成物は、1又はそれ以上の多官能価反応性アクリル性モノマーを含む事ができる。好ましくは、2種類の多官能価反応性アクリル性モノマー、特にジアクリレート及びトリアクリレートの混合体が使用される。更に、微量のモノアクリレートも使用できる。コーティング組成物は紫外線硬化性又は電子ビーム硬化性である。
これら組成物は、紫外線硬化性硬質コーティング組成物の50%重量までの非アクリル性紫外線硬化性不飽和型有機モノマーを含む事ができる。例えばこの様な材料にはN−ビニルピロリドン、スチレン等が含まれる。
The coating composition can include one or more multifunctional reactive acrylic monomers. Preferably, a mixture of two multifunctional reactive acrylic monomers, in particular diacrylate and triacrylate, is used. Furthermore, a trace amount of monoacrylate can be used. The coating composition is UV curable or electron beam curable.
These compositions can include up to 50% by weight of the non-acrylic UV curable unsaturated organic monomer of the UV curable hard coating composition. For example, such materials include N-vinyl pyrrolidone, styrene and the like.

コーティング組成物がアクリル性モノマーの混合体を含む場合、3官能基型アクリレートの様な多官能性アクリレートに対するジアクリレートの混合体の重量比は、約10/90〜約0/10であることが好ましい。
使用可能なジアクリレート及びトリアクリレートの混合体には、
ヘキサンジオールジアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートの混合体、ヘキサンジオールジアクリレートとトリム−エチリオールプロパントリアクリレートの混合体、ジエチレングリコールジアクリレートとペンタエリスリトールトリアクリレートの混合体、及びジエチレングリコールジアクリレートとトリメチルオールプロパントリアクリレートの混合体が包含される。
When the coating composition comprises a mixture of acrylic monomers, the weight ratio of the diacrylate to polyfunctional acrylate, such as trifunctional acrylate, can be from about 10/90 to about 0/10. preferable.
Usable diacrylate and triacrylate mixtures include
Mixtures of hexanediol diacrylate and pentaerythritol triacrylate, mixtures of hexanediol diacrylate and trim-ethylol propane triacrylate, mixtures of diethylene glycol diacrylate and pentaerythritol triacrylate, and diethylene glycol diacrylate and trimethylol propane triacrylate A mixture of acrylates is included.

コーティング組成物は、1種類の多官能型アクリル性モノマーの紫外線反応産物を含むが、2種類の多官能型アクリル性モノマーの光反応性産物を含むコーティングはジアクリレート及びトリアクリレートの産物であることが好ましい。 The coating composition contains an ultraviolet reaction product of one polyfunctional acrylic monomer, but the coating containing a photoreactive product of two polyfunctional acrylic monomers is a product of diacrylate and triacrylate Is preferred.

コーティング組成物も、光感受量の光開始剤、即ち空気中又は不活性雰囲気中、例えば窒素雰囲気中のコーティング組成物の光硬化に作用するのに有効な量の光開始剤を含む事ができる。一般にこの量は光硬化型コーティング組成物の約0.01%〜約10重量%であり、好ましくは約0.1%〜約5重量%である。 The coating composition can also include a photosensitizing amount of photoinitiator, i.e., an amount of photoinitiator effective to affect the photocuring of the coating composition in air or in an inert atmosphere, such as a nitrogen atmosphere. . Generally this amount is from about 0.01% to about 10% by weight of the photocurable coating composition, preferably from about 0.1% to about 5%.

窒素の様な非酸化雰囲気中で好ましく使用できる光開始剤としては、以下のものが挙げれる。
ベンゾフェノン及びその他のアセトフェノン、ベンジル、ベンズアルデヒド及びO−クロロベンズアルデヒド、キサントン、チオキサントン、2−クロロチオキサントン、9,10−フェナントレネンキノン、9,10−アントラキノン、メチルベンゾインエーテル、エチルベンゾインエーテル、イソプロピルベンゾインエーテル、1−ヒドロキシシクロヘキシフェニルケトン、α、α−ジエトキシアセトフェノン、α、α−ジメトキシアセトオフェオン、1−フェニル−1,2−プロパンジオール−2−o−ベンゾイルオキシム、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シド及びα、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン。
Examples of photoinitiators that can be preferably used in a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen include the following.
Benzophenone and other acetophenones, benzyl, benzaldehyde and O-chlorobenzaldehyde, xanthone, thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 9,10-phenanthrenenequinone, 9,10-anthraquinone, methyl benzoin ether, ethyl benzoin ether, isopropyl benzoin Ether, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, α, α-diethoxyacetophenone, α, α-dimethoxyacetophenone, 1-phenyl-1,2-propanediol-2-o-benzoyloxime, 2,4,6 -Trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide and α, α-dimethoxy-α-phenylacetophenone.

コーティング組成物は、レソルシノールモノベンゾエート、2−メチルレソルシノールジベンゾエート等のUV吸収剤又は安定剤を含むことができる。更に、その他UV吸収剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、シアノアクリレート及びトリアジンが挙げられる。ヒンダードアミンを含む安定化剤は、随意存在する追加溶媒を除いたコーティング組成物の重量に基づき、約0.1〜15重量%、好ましくは約3〜約15重量%が存在できる。 The coating composition can include UV absorbers or stabilizers such as resorcinol monobenzoate, 2-methylresorcinol dibenzoate. Further, other UV absorbers include benzophenone, benzotriazole, cyanoacrylate and triazine. Stabilizers comprising hindered amines can be present from about 0.1 to 15% by weight, preferably from about 3 to about 15% by weight, based on the weight of the coating composition excluding any additional solvent present.

本考案のコーティング組成物は、各種つや消し剤、表面活性剤、表面摩耗抵抗剤、チキソトロープ剤なども含む事ができる。表面活性剤は、陰イオン性、陽イオン性及び非イオン性表面活性化剤も含むことができる。 The coating composition of the present invention can also contain various matting agents, surfactants, surface wear resistance agents, thixotropic agents and the like. Surfactants can also include anionic, cationic and nonionic surfactants.

(実施例8)
30%のSiO、13gのメチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン及び0.2gのガルビンオキシルを含むpH3−5のイソプロピルアルコール中にコロイド状シリカ混合物99gを含む混合体を、60―70℃に2時間加熱する。加熱後、36.2gのヘキサンジオールジアクリレートを加え、混合液を真空下(30トル)窒素ブリードによりストリッピングする。これにより粘度56.5cpsの放射硬化型パープルオイルを76重量部作成した。
(Example 8)
A mixture of 99 g of colloidal silica in pH 3-5 isopropyl alcohol containing 30% SiO 2 , 13 g methylacryloxypropyltrimethoxysilane and 0.2 g galvin oxyl was stirred at 60-70 ° C. for 2 hours. Heat. After heating, 36.2 g of hexanediol diacrylate is added and the mixture is stripped with nitrogen bleed under vacuum (30 torr). As a result, 76 parts by weight of radiation curable purple oil having a viscosity of 56.5 cps was prepared.

パープルオイル10g、トリメチルオールプロパントリアクリレート10g、アクゾケミカル社(Akzo Chemical Co)製Vicure(登録商標)55メチルベンゾイル蟻酸エステル1.2g、及びイソプロパノール30gの配合体を、樹脂基体であるポリカーボネート基板上にフローコートし、空気中において、20ft/分で紫外線硬化させた。硬化コーティング層をスチールウールを用いてこすった摩擦試験によっても、傷がつかず摩耗耐性を示し、黄色度指数0.8であった。 A blend of 10 g of purple oil, 10 g of trimethylolpropane triacrylate, 1.2 g of Vicure (registered trademark) 55 methylbenzoyl formate ester from Akzo Chemical Co, and 30 g of isopropanol is placed on a polycarbonate substrate as a resin substrate. Flow coated and UV cured at 20 ft / min in air. A friction test in which the cured coating layer was rubbed with steel wool also showed abrasion resistance with no scratches and a yellowness index of 0.8.

重量30%のSiO、13gのメチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、及び0.2gのガルビンオキシルを含むコロイド状メタノール混合体99gを、1時間、65度にて加熱することを除き、上記操作を繰り返した。次に36.2gのヘキサンジオールジアクリレートを加え、溶液をストリップした結果、黄色ゲルを得た。 The above procedure was repeated except that 99 g of a colloidal methanol mixture containing 30% by weight of SiO 2 , 13 g of methylacryloxypropyltrimethoxysilane, and 0.2 g of galvinoxyl was heated at 65 ° C. for 1 hour. Repeated. Next, 36.2 g of hexanediol diacrylate was added and the solution was stripped, resulting in a yellow gel.

30重量%のイソプロパノールをストリッピング前に加えることを除き、コロイド状シリカメタノール混合体を使用し上記操作を繰り返した。146cpsの粘度を有する放射性硬化オイルを得た。 The above procedure was repeated using a colloidal silica methanol mixture, except that 30% by weight of isopropanol was added prior to stripping. A radiation-cured oil having a viscosity of 146 cps was obtained.

(実施例9)
日産化学社製IPAST520g(水約14.9gを含む156gのSiOイソプロパノール液の低pH混合液)、メチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン68.3g及び0.75gの4−OH TEMPOより成る混合体とし、83℃、3時間加熱し、その後室温まで冷却した。次に、183.1gのヘキサンジオールアクリレートを加えた。混合体に窒素を吹き込みながら、混合体を30トル、1時間、室温にてストリッピングした。1時間のストリッピングの後、ポット温度を63℃に上げ、粘度53センチポアズの41放射硬化型オイルを412.2g得た。
Example 9
A mixture consisting of 520 g of IPAST made by Nissan Chemical Co., Ltd. (low pH mixture of 156 g of SiO 2 isopropanol solution containing about 14.9 g of water), 68.3 g of methylacryloxypropyltrimethoxysilane and 0.75 g of 4-OH TEMPO , 83 ° C., 3 hours, and then cooled to room temperature. Next, 183.1 g of hexanediol acrylate was added. The mixture was stripped at room temperature for 30 torr for 1 hour while blowing nitrogen through the mixture. After stripping for 1 hour, the pot temperature was raised to 63 ° C. to obtain 412.2 g of 41 radiation curable oil having a viscosity of 53 centipoise.

なお、コーティング前の前処理としては、溶媒樹脂又はプライマーを必要とせず、シリコン含有樹脂コーティング組成物の樹脂基体へのコーティング方法としては、公知のスプレー、浸漬、フローリング、又はスピンコーティングなどが適用される。また、コーティング層の厚みは、光硬化させた後の厚みが、約1ミクロンから約10ミクロンの厚さを持つように調節することが好ましい。 The pretreatment before coating does not require a solvent resin or primer, and a known spray, dipping, flooring, spin coating or the like is applied as a method for coating the resin substrate with the silicon-containing resin coating composition. The The thickness of the coating layer is preferably adjusted so that the thickness after photocuring has a thickness of about 1 micron to about 10 microns.

なお、3−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン(ユナイテッドケミカルテクノロジー社製の商品M8550−KG)の様なアルコキシシリルアクリレート、及びイソプロピルアルコールの様なコロイド状シリカの、25炭素原子を有するアルコール分散体との単純な混合体を利用することもできる。
また、約30重量%のコロイド状シリカのイソプロピルアルコール分散体(日産化学社製IPA−ST)1容積と、1〜4容積のM8850−KGとを約1分間良く混合すると、硬化ポリウレタンのベースコート又はポリウレタン/アクリル混合体に適用した時に良好なシリコン含有樹脂コーティング層とすることができる。
In addition, an alcohol dispersion having 25 carbon atoms of an alkoxysilyl acrylate such as 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (product M8550-KG manufactured by United Chemical Technology Co., Ltd.) and colloidal silica such as isopropyl alcohol. Simple mixtures can also be used.
Further, when 1 volume of about 30% by weight of isopropyl alcohol dispersion of colloidal silica (IPA-ST manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) and 1-4 volumes of M8850-KG are mixed well for about 1 minute, a base coat of cured polyurethane or When applied to a polyurethane / acrylic mixture, a good silicon-containing resin coating layer can be obtained.

走査型電子顕微鏡によるコーティング層の断面観察からは、コロイド状シリカの大部分が、コーティング層の1〜2ミクロン内の領域に濃縮していることが観察された。 From the cross-sectional observation of the coating layer with a scanning electron microscope, it was observed that most of the colloidal silica was concentrated in a region within 1 to 2 microns of the coating layer.

本考案のシリコン含有樹脂コーティング構造体は、優れた結合、及び腐食や摩耗等に対する耐性を有するコーティング層が形成された構造体を提供する。
例えば、いたずら者による露出表面へのスプレーに広く用いられている一般的なマーキング剤は、対象物表面をスチールウールで擦るだけで簡単に落とすことができ、これにより硬化シリコン樹脂トップコートの表面を傷つけることなくスプレーを落とすことができる。
The silicon-containing resin coating structure of the present invention provides a structure in which a coating layer having excellent bonding and resistance to corrosion, abrasion, and the like is formed.
For example, a general marking agent widely used for spraying exposed surfaces by mischief can be easily removed by simply rubbing the surface of the object with steel wool, thereby removing the surface of the cured silicone resin top coat. You can drop the spray without damaging it.

本考案は、アクリル、ポリカーボネイト、ポリエチレンなどの一般樹脂基体の上に、接着性のよい硬化シリコン含有樹脂コーティング層を形成させたシリコン含有樹脂コーティング構造体であり、産業上の利用価値が極めて大きい。 The present invention is a silicon-containing resin coating structure in which a cured silicon-containing resin coating layer having good adhesion is formed on a general resin substrate such as acrylic, polycarbonate, polyethylene, etc., and its industrial utility value is extremely high.

本考案のシリコン含有樹脂コーティング構造体のシリコン含有樹脂に使用されるシリルアクリレートを示す化学式である。It is a chemical formula which shows the silyl acrylate used for the silicon containing resin of the silicon containing resin coating structure of this invention.

Claims (5)

樹脂基体表面上に、シリコン含有樹脂からなるコーティング組成物の層を有してなり、
前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカと下記式で示されるシリルアクリレートとの縮合生成物からなるシリコン含有樹脂コーティング構造体。
Figure 0003175034
(式中、R4はC(1−13)1価有機基であり、R5はC(1−8)アルキル基であり、R6は水素、R4基またはそれらの組合わせから選択され、R7は2価C(1−8)アルキレン基であり、aは0〜2の自然数であり、bは1〜3の整数であり、そしてa+bは1〜3である。)
A layer of a coating composition made of a silicon-containing resin on the surface of the resin substrate;
A silicon-containing resin coating structure, wherein the silicon-containing resin comprises a condensation product of colloidal silica and a silyl acrylate represented by the following formula.
Figure 0003175034
Wherein R4 is a C (1-13) monovalent organic group, R5 is a C (1-8) alkyl group, R6 is selected from hydrogen, R4 groups or combinations thereof, and R7 is 2 A valence C (1-8) alkylene group, a is a natural number of 0-2, b is an integer of 1-3, and a + b is 1-3.)
前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカ100重量部に対し、
アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランを5〜500重量部を含む、請求項1に記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。
The silicon-containing resin is 100 parts by weight of colloidal silica.
The silicon-containing resin coating structure according to claim 1, comprising 5 to 500 parts by weight of acryloxy functional silane or glycidoxy functional silane.
前記シリコン含有樹脂が、コロイド状シリカ100重量部に対し、
アクリルオキシ機能性シラン又はグリシドキシ機能性シランを含む、請求項1に記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。
The silicon-containing resin is 100 parts by weight of colloidal silica.
The silicon-containing resin coating structure of Claim 1 containing an acryloxy functional silane or a glycidoxy functional silane.
前記コーティング組成物が、さらに、シリコン含有樹脂の硬化を加速する光開始剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。 The silicon-containing resin coating structure according to claim 1, wherein the coating composition further contains a photoinitiator that accelerates curing of the silicon-containing resin. 前記シリコン含有樹脂からなるコーティング組成物の層の厚みが1〜10ミクロンである請求項1〜4のいずれかに記載のシリコン含有樹脂コーティング構造体。 The silicon-containing resin coating structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a thickness of the coating composition layer made of the silicon-containing resin is 1 to 10 microns.
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