JP3535188B2 - 耐摩耗性のｕｖ硬化性ハードコート組成物 - Google Patents
耐摩耗性のｕｖ硬化性ハードコート組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＵＶ硬化性ハードコー
ト組成物およびその組成物の製法に係る。本発明の方法
は溶剤のストリッピング工程を含んでおらず、またこの
方法で生成する組成物はＵＶ硬化後耐摩耗性のコーティ
ングとなる。
ト組成物およびその組成物の製法に係る。本発明の方法
は溶剤のストリッピング工程を含んでおらず、またこの
方法で生成する組成物はＵＶ硬化後耐摩耗性のコーティ
ングとなる。
【０００２】
【従来の技術】オルソン(Olson) らの米国特許第４，４
５５，２０５号および第４，４９１，５０８号ならびに
ムーア(Moore) らの米国特許第４，１９８，４６５号
（いずれも本発明の譲受人に譲渡されている）に示され
ているように、ポリカーボネート物品のような熱可塑性
の基体を、たとえば光硬化性のアクリルコーティング組
成物で処理することは公知である。硬化したポリアクリ
レートコーティングは物理的、化学的に耐久性ではある
が、ポリアクリルコーティングのあるものは多くの用途
で必要とされる摩耗抵抗要件を満たさないことが多い。
さらに、これらのコーティング組成物を製造するプロセ
スは時間とエネルギーがかかる。場合によってはプロセ
スに危険が伴うことがある。
５５，２０５号および第４，４９１，５０８号ならびに
ムーア(Moore) らの米国特許第４，１９８，４６５号
（いずれも本発明の譲受人に譲渡されている）に示され
ているように、ポリカーボネート物品のような熱可塑性
の基体を、たとえば光硬化性のアクリルコーティング組
成物で処理することは公知である。硬化したポリアクリ
レートコーティングは物理的、化学的に耐久性ではある
が、ポリアクリルコーティングのあるものは多くの用途
で必要とされる摩耗抵抗要件を満たさないことが多い。
さらに、これらのコーティング組成物を製造するプロセ
スは時間とエネルギーがかかる。場合によってはプロセ
スに危険が伴うことがある。
【０００３】たとえば、オルソン(Olson) らの米国特許
第４，４９１，５０８号および第４，４５５，２０５号
には、水と大量の水混和性アルコールを除去するために
長時間蒸留または還流する工程を含むＵＶ硬化性コーテ
ィング組成物の製法が開示されている。これらの開示に
よると、水混和性アルコールは、水混和性アルコール、
コロイドシリカ、アクリル酸シリルおよびアクリルモノ
マーからなる初期混合物の５０％より多く（７５％より
多いこともある）を占める。
第４，４９１，５０８号および第４，４５５，２０５号
には、水と大量の水混和性アルコールを除去するために
長時間蒸留または還流する工程を含むＵＶ硬化性コーテ
ィング組成物の製法が開示されている。これらの開示に
よると、水混和性アルコールは、水混和性アルコール、
コロイドシリカ、アクリル酸シリルおよびアクリルモノ
マーからなる初期混合物の５０％より多く（７５％より
多いこともある）を占める。
【０００４】ストリッピング工程中存在する酸素はアク
リルモノマーの早期重合を最小に抑える。フリーラジカ
ルスカベンジャーを添加すると、特に必要とされる真空
と熱の条件下において、アクリルモノマーを保護する。
溶剤ストリッピング工程中水を除去するにはイソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）を使用する。ＩＰＡは引火点が
低い。引火点より高温で１０％を越える量の酸素を導入
すると危険である。しかし、酸素の添加量が約５％未満
であるとアクリルモノマーは重合し始める。そのように
正確な濃度で酸素を導入しようとするとプロセスはさら
に複雑になる。
リルモノマーの早期重合を最小に抑える。フリーラジカ
ルスカベンジャーを添加すると、特に必要とされる真空
と熱の条件下において、アクリルモノマーを保護する。
溶剤ストリッピング工程中水を除去するにはイソプロピ
ルアルコール（ＩＰＡ）を使用する。ＩＰＡは引火点が
低い。引火点より高温で１０％を越える量の酸素を導入
すると危険である。しかし、酸素の添加量が約５％未満
であるとアクリルモノマーは重合し始める。そのように
正確な濃度で酸素を導入しようとするとプロセスはさら
に複雑になる。
【０００５】したがって、安全であり、時間とエネルギ
ーの効率の良い、そして初期反応体と最終生成物の体積
比という点で重合かま利用率の良好な、ＵＶ硬化性ハー
ドコート組成物の製法が求められている。
ーの効率の良い、そして初期反応体と最終生成物の体積
比という点で重合かま利用率の良好な、ＵＶ硬化性ハー
ドコート組成物の製法が求められている。
【０００６】
【発明の概要】本発明は、溶剤のストリッピング工程を
実質的に含まないＵＶ硬化性ハードコート組成物の製法
を提供する。本発明のプロセスはエネルギーと時間の効
率が良く、ストリッピング工程を使用するプロセスより
安全であり、所定の量の初期成分から生成する最終生成
物の量を基準にして反応器容量の利用率が良好である。
ひとつの態様では、イソプロピルアルコールの代わりに
水混和性アルコールとして少量のメトキシプロパノール
を利用する。本発明の別の態様では、低分子量の光開始
剤、すなわちメチルベンゾイルホルメートを５重量％よ
り多い量で使用する。この軽量の光開始剤を５％より多
く使用すると、これより大きい分子量の光開始剤をこれ
より少ない量で使用する場合と比較して、光開始剤のモ
ル割合（％）が大幅に増大する。
実質的に含まないＵＶ硬化性ハードコート組成物の製法
を提供する。本発明のプロセスはエネルギーと時間の効
率が良く、ストリッピング工程を使用するプロセスより
安全であり、所定の量の初期成分から生成する最終生成
物の量を基準にして反応器容量の利用率が良好である。
ひとつの態様では、イソプロピルアルコールの代わりに
水混和性アルコールとして少量のメトキシプロパノール
を利用する。本発明の別の態様では、低分子量の光開始
剤、すなわちメチルベンゾイルホルメートを５重量％よ
り多い量で使用する。この軽量の光開始剤を５％より多
く使用すると、これより大きい分子量の光開始剤をこれ
より少ない量で使用する場合と比較して、光開始剤のモ
ル割合（％）が大幅に増大する。
【０００７】本発明の一態様によるＵＶ硬化性オルガノ
シロキサンハードコート組成物は以下の（Ａ）〜（Ｄ）
の成分からなっている。 （Ａ）約１重量部〜約６０重量部のコロイドシリカ。 （Ｂ）式
シロキサンハードコート組成物は以下の（Ａ）〜（Ｄ）
の成分からなっている。 （Ａ）約１重量部〜約６０重量部のコロイドシリカ。 （Ｂ）式
【０００８】
【化７】
【０００９】のシリルアクリレートの加水分解／縮合反
応の結果得られる物質約１重量部〜約５０重量部。 （Ｃ）式
応の結果得られる物質約１重量部〜約５０重量部。 （Ｃ）式
【００１０】
【化８】
【００１１】のアクリルモノマー約２５重量部〜約９０
重量部。［ただし、上記式中、Ｒは１〜約１３個の炭素
原子を含有するＣ(1-13)の一価の有機基（即ち、Ｃ
(1-13)）であり、Ｒ1 はＣ(1-8) のアルキル基であり、
Ｒ2は水素、Ｒおよびこれらの混合物の中から選択さ
れ、Ｒ3 はＣ(1-8) のアルキレン基であり、Ｒ4 は多価
の有機基であり、ａは０〜２に等しい整数であり、ｂは
１〜３に等しい整数であり、ａ＋ｂの和は１〜３に等し
く、ｎは２〜６の整数である。なお、（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）の合計は１００重量部である。］ （Ｄ）上記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を基準にし
て５重量部より多いＵＶ光開始剤。
重量部。［ただし、上記式中、Ｒは１〜約１３個の炭素
原子を含有するＣ(1-13)の一価の有機基（即ち、Ｃ
(1-13)）であり、Ｒ1 はＣ(1-8) のアルキル基であり、
Ｒ2は水素、Ｒおよびこれらの混合物の中から選択さ
れ、Ｒ3 はＣ(1-8) のアルキレン基であり、Ｒ4 は多価
の有機基であり、ａは０〜２に等しい整数であり、ｂは
１〜３に等しい整数であり、ａ＋ｂの和は１〜３に等し
く、ｎは２〜６の整数である。なお、（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）の合計は１００重量部である。］ （Ｄ）上記成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を基準にし
て５重量部より多いＵＶ光開始剤。
【００１２】水混和性アルコール溶剤は、反応体を凝固
させないで保つのに有効な量で添加するのが好ましい。
このアルコールは、特に成分（Ａ）と（Ｂ）の間の凝固
反応を防ぐので、これら２つの成分を混合する前に添加
するのが好ましい。アルコールは、成分（Ａ）、（Ｂ）
または（Ｃ）を他の成分と混合する前に成分（Ａ）、
（Ｂ）または（Ｃ）に添加してもよい。成分（Ａ）と
（Ｂ）を最初に混合する場合、アルコールは、（Ａ）と
（Ｂ）の実質的な凝固が起こらないように３０分以内に
添加するのが好ましい。他の成分の添加中はいつでもア
ルコールを添加することが可能である。さらに、好まし
いことではないが、後になってからアルコールを添加し
て凝固反応を逆方向に進行させることもできる。
させないで保つのに有効な量で添加するのが好ましい。
このアルコールは、特に成分（Ａ）と（Ｂ）の間の凝固
反応を防ぐので、これら２つの成分を混合する前に添加
するのが好ましい。アルコールは、成分（Ａ）、（Ｂ）
または（Ｃ）を他の成分と混合する前に成分（Ａ）、
（Ｂ）または（Ｃ）に添加してもよい。成分（Ａ）と
（Ｂ）を最初に混合する場合、アルコールは、（Ａ）と
（Ｂ）の実質的な凝固が起こらないように３０分以内に
添加するのが好ましい。他の成分の添加中はいつでもア
ルコールを添加することが可能である。さらに、好まし
いことではないが、後になってからアルコールを添加し
て凝固反応を逆方向に進行させることもできる。
【００１３】
【詳細な説明】本発明のＵＶ硬化性ハードコート組成物
を製造するための安全でエネルギーと時間の効率的な方
法は次の工程（１）〜（３）からなっている。 （１）水混和性アルコール、コロイドシリカ［成分
（Ａ）］および式
を製造するための安全でエネルギーと時間の効率的な方
法は次の工程（１）〜（３）からなっている。 （１）水混和性アルコール、コロイドシリカ［成分
（Ａ）］および式
【００１４】
【化９】
【００１５】のシリルアクリレートからなる混合物を攪
拌する工程。 （２）（１）で得られた混合物に、式
拌する工程。 （２）（１）で得られた混合物に、式
【００１６】
【化１０】
【００１７】のアクリルモノマー［成分（Ｃ）］を添加
する工程。［ただし、成分（Ｂ）と（Ｃ）において、Ｒ
はＣ(1-13)の一価の有機基であり、Ｒ1 はＣ(1-8) のア
ルキル基であり、Ｒ2 は水素、Ｒおよびこれらの混合物
の中から選択され、Ｒ3 はＣ(1-8) のアルキレン基であ
り、Ｒ4 は多価の有機基であり、ａは０〜２に等しい整
数であり、ｂは１〜３に等しい整数であり、ａ＋ｂの和
は１〜３に等しく、ｎは２〜６の整数である］ （３）（２）で得られた混合物にＵＶ光開始剤を添加す
る工程。
する工程。［ただし、成分（Ｂ）と（Ｃ）において、Ｒ
はＣ(1-13)の一価の有機基であり、Ｒ1 はＣ(1-8) のア
ルキル基であり、Ｒ2 は水素、Ｒおよびこれらの混合物
の中から選択され、Ｒ3 はＣ(1-8) のアルキレン基であ
り、Ｒ4 は多価の有機基であり、ａは０〜２に等しい整
数であり、ｂは１〜３に等しい整数であり、ａ＋ｂの和
は１〜３に等しく、ｎは２〜６の整数である］ （３）（２）で得られた混合物にＵＶ光開始剤を添加す
る工程。
【００１８】シリルアクリレートの加水分解／縮合反応
で得られる物質は成分（Ｂ）を構成する。明確にするた
めに、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の組み合わせは
合計が１００重量部に等しいものとする。他の成分は、
成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計を基準にした重
量部で添加される。場合によっては、（１）の混合物を
煮沸（たとえば、５０〜９０℃の還流温度で２時間）の
ように加熱して反応を促進することができる。
で得られる物質は成分（Ｂ）を構成する。明確にするた
めに、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の組み合わせは
合計が１００重量部に等しいものとする。他の成分は、
成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の合計を基準にした重
量部で添加される。場合によっては、（１）の混合物を
煮沸（たとえば、５０〜９０℃の還流温度で２時間）の
ように加熱して反応を促進することができる。
【００１９】本発明の方法は溶剤をストリッピングする
工程を実質的に含まない。ただし、光開始剤を添加する
前に生起し得る、（２）で得られた混合物からの付随的
な蒸発を除く。（２）で得られた混合物の蒸留や還流は
まったく必要でなく、本発明のひとつの局面によると、
前記のようなストリッピング工程は厳密に回避される。
ストリッピング工程を省略すると、引火点より高い温度
でアルコールに酸素を導入する必要がなくなり、したが
って爆発の危険性が回避される。
工程を実質的に含まない。ただし、光開始剤を添加する
前に生起し得る、（２）で得られた混合物からの付随的
な蒸発を除く。（２）で得られた混合物の蒸留や還流は
まったく必要でなく、本発明のひとつの局面によると、
前記のようなストリッピング工程は厳密に回避される。
ストリッピング工程を省略すると、引火点より高い温度
でアルコールに酸素を導入する必要がなくなり、したが
って爆発の危険性が回避される。
【００２０】本発明のひとつの態様によるプロセスは、
本質的に工程（１）、（２）および（３）から構成され
ている。このプロセスでは、塗布しＵＶ源で硬化させる
ことができる組成物が生成する。本発明のさらに単純な
もうひとつの態様では、塗布および硬化の前のプロセス
が工程（１）、（２）および（３）のみからなる。式
（１）のＲは、より特定的には、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチルなどのようなＣ(1-8) のアルキル基、アリ
ール基およびハロゲン化アリール基（たとえば、フェニ
ル、トリル、キシリル、ナフチル、クロロフェニルな
ど）の中から選択される。Ｒ1 に包含される基は、たと
えば、Ｒに包含されるＣ(1-8) のアルキル基すべてであ
り、Ｒ2 に包含される基は水素、およびＲに包含される
同一または異なる基である。Ｒ3 としては、二価のアル
キレン基、たとえばメチレン、エチレン、トリメチレ
ン、テトラメチレンなどがある。Ｒ4 に包含される二価
の有機基は、Ｒ3 基、分枝したＣ(2-8) のアルキレン
基、分枝したハロゲン化Ｃ(2-8 ) アルキレン基、分枝し
たヒドロキシル化Ｃ(2-8) アルキレン基、分枝したアク
リレート基、Ｃ(6-13)のアリーレン基（たとえば、フェ
ニレン、トリレン、ナフチレンなど）、ハロゲン化され
たＣ(6-13)のアリーレン基、などである。
本質的に工程（１）、（２）および（３）から構成され
ている。このプロセスでは、塗布しＵＶ源で硬化させる
ことができる組成物が生成する。本発明のさらに単純な
もうひとつの態様では、塗布および硬化の前のプロセス
が工程（１）、（２）および（３）のみからなる。式
（１）のＲは、より特定的には、メチル、エチル、プロ
ピル、ブチルなどのようなＣ(1-8) のアルキル基、アリ
ール基およびハロゲン化アリール基（たとえば、フェニ
ル、トリル、キシリル、ナフチル、クロロフェニルな
ど）の中から選択される。Ｒ1 に包含される基は、たと
えば、Ｒに包含されるＣ(1-8) のアルキル基すべてであ
り、Ｒ2 に包含される基は水素、およびＲに包含される
同一または異なる基である。Ｒ3 としては、二価のアル
キレン基、たとえばメチレン、エチレン、トリメチレ
ン、テトラメチレンなどがある。Ｒ4 に包含される二価
の有機基は、Ｒ3 基、分枝したＣ(2-8) のアルキレン
基、分枝したハロゲン化Ｃ(2-8 ) アルキレン基、分枝し
たヒドロキシル化Ｃ(2-8) アルキレン基、分枝したアク
リレート基、Ｃ(6-13)のアリーレン基（たとえば、フェ
ニレン、トリレン、ナフチレンなど）、ハロゲン化され
たＣ(6-13)のアリーレン基、などである。
【００２１】式（２）には、多官能性のアクリレートモ
ノマーが包含され、たとえば、次式で表わされるような
ジアクリレート、
ノマーが包含され、たとえば、次式で表わされるような
ジアクリレート、
【００２２】
【化１１】
【００２３】
【化１２】
【００２４】次式で表わされるようなトリアクリレー
ト、
ト、
【００２５】
【化１３】
【００２６】および、次式で表わされるようなテトラア
クリレートがある。
クリレートがある。
【００２７】
【化１４】
【００２８】式（１）のシリルアクリレートには次式を
有するような化合物が包含される。
有するような化合物が包含される。
【００２９】
【化１５】
【００３０】本発明のハードコート組成物に必要なもう
ひとつの成分であるコロイドシリカは、サブミクロンサ
イズのシリカ（ＳｉＯ2 ）粒子が水性または他の溶剤媒
質中に分散した分散液である。本発明のハードコート組
成物が、たとえば過酷な環境に対する広範囲の抵抗性の
ようにシリコーン製品に固有な利点の多くを有するの
は、このシリカから誘導されたポリシロキサン骨格によ
るものである。このＳｉＯ2 は四官能性（Ｑ）のケイ素
原子を提供し、コーティングの硬さを増す。これを三官
能性（Ｔ）のケイ素含有アクリレートと混合するとＴＱ
混合物が生成する。
ひとつの成分であるコロイドシリカは、サブミクロンサ
イズのシリカ（ＳｉＯ2 ）粒子が水性または他の溶剤媒
質中に分散した分散液である。本発明のハードコート組
成物が、たとえば過酷な環境に対する広範囲の抵抗性の
ようにシリコーン製品に固有な利点の多くを有するの
は、このシリカから誘導されたポリシロキサン骨格によ
るものである。このＳｉＯ2 は四官能性（Ｑ）のケイ素
原子を提供し、コーティングの硬さを増す。これを三官
能性（Ｔ）のケイ素含有アクリレートと混合するとＴＱ
混合物が生成する。
【００３１】コロイドシリカの分散液はデュポン(DuPon
t)やナルコ・ケミカル社(Nalco Chemical Company)など
の化学品製造会社から入手できる。コロイドシリカは酸
性または塩基性のいずれかの形態で入手できる。しか
し、本発明の目的には、酸性形態のものを利用するのが
好ましい。酸性形のコロイドシリカ（すなわち、ナトリ
ウム含量の低い分散液）の方が優れたハードコート特性
を得ることができるということが判明している。アルカ
リ性のコロイドシリカも激しく掻き混ぜながらＨＣｌや
Ｈ2 ＳＯ4 のような酸を添加することによって酸性のコ
ロイドシリカに変換することができる。
t)やナルコ・ケミカル社(Nalco Chemical Company)など
の化学品製造会社から入手できる。コロイドシリカは酸
性または塩基性のいずれかの形態で入手できる。しか
し、本発明の目的には、酸性形態のものを利用するのが
好ましい。酸性形のコロイドシリカ（すなわち、ナトリ
ウム含量の低い分散液）の方が優れたハードコート特性
を得ることができるということが判明している。アルカ
リ性のコロイドシリカも激しく掻き混ぜながらＨＣｌや
Ｈ2 ＳＯ4 のような酸を添加することによって酸性のコ
ロイドシリカに変換することができる。
【００３２】本発明のコーティング組成物に使用するの
に満足なコロイドシリカの一例は、米国イリノイ州シカ
ゴのナルコ・ケミカル社(Nalco Chemical Company)から
入手できるナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａである。こ
のナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａは高純度で酸性ｐＨ
の水性コロイドシリカ分散液であり、Ｎａ2 Ｏ含量が低
く、ｐＨは約３．１、ＳｉＯ2 含量は約３４重量％であ
る。後述の実施例でグラムまたは重量部で表わしたコロ
イドシリカの重量はその水性媒体を含めたものである。
すなわち、たとえばナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａコ
ロイドシリカ５２０グラムというのはＳｉＯ2 の重量と
して約１７７グラムに相当する。しかし、この水性媒体
はコロイドシリカの取扱いを便利にするための一手段で
あって、本発明のハードコート組成物の必須部分を構成
するわけではないことに注意されたい。ただし、ＳｉＯ
Ｒの加水分解には水が必要であるから、非水性のコロイ
ドシリカには多少の水を添加しなければならない。実
際、これらのコーティング組成物は、実質的に無溶剤の
系の一部を構成することができるという点で特に有益で
ある。
に満足なコロイドシリカの一例は、米国イリノイ州シカ
ゴのナルコ・ケミカル社(Nalco Chemical Company)から
入手できるナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａである。こ
のナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａは高純度で酸性ｐＨ
の水性コロイドシリカ分散液であり、Ｎａ2 Ｏ含量が低
く、ｐＨは約３．１、ＳｉＯ2 含量は約３４重量％であ
る。後述の実施例でグラムまたは重量部で表わしたコロ
イドシリカの重量はその水性媒体を含めたものである。
すなわち、たとえばナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａコ
ロイドシリカ５２０グラムというのはＳｉＯ2 の重量と
して約１７７グラムに相当する。しかし、この水性媒体
はコロイドシリカの取扱いを便利にするための一手段で
あって、本発明のハードコート組成物の必須部分を構成
するわけではないことに注意されたい。ただし、ＳｉＯ
Ｒの加水分解には水が必要であるから、非水性のコロイ
ドシリカには多少の水を添加しなければならない。実
際、これらのコーティング組成物は、実質的に無溶剤の
系の一部を構成することができるという点で特に有益で
ある。
【００３３】コロイドシリカという用語は、過度の実験
をすることなく本発明のハードコート組成物を形成する
のに利用することができる微細に分割された形態の広範
囲のＳｉＯ2 を表わすものである。これ以上の詳細につ
いては米国特許第４，０２７，０７３号を参照すること
ができる。本発明のコーティング組成物は前記多官能性
のアクリレートモノマーを１種だけ含有していてもよい
が、好ましいコーティング組成物は２種以上の多官能性
モノマー（好ましくはジアクリレートとそれより多官能
のアクリレート）の混合物を含有する。さらに特定の場
合には、少量のモノアクリレートを使用することができ
る。また、本発明のＵＶ硬化性組成物は、非アクリル系
のＵＶ硬化可能な脂肪族性不飽和有機モノマー（たとえ
ば、Ｎ‐ビニルピロリドン、スチレンなどの物質があ
る）をＵＶ硬化性ハードコート組成物の５０重量％まで
の量で含有することができる。
をすることなく本発明のハードコート組成物を形成する
のに利用することができる微細に分割された形態の広範
囲のＳｉＯ2 を表わすものである。これ以上の詳細につ
いては米国特許第４，０２７，０７３号を参照すること
ができる。本発明のコーティング組成物は前記多官能性
のアクリレートモノマーを１種だけ含有していてもよい
が、好ましいコーティング組成物は２種以上の多官能性
モノマー（好ましくはジアクリレートとそれより多官能
のアクリレート）の混合物を含有する。さらに特定の場
合には、少量のモノアクリレートを使用することができ
る。また、本発明のＵＶ硬化性組成物は、非アクリル系
のＵＶ硬化可能な脂肪族性不飽和有機モノマー（たとえ
ば、Ｎ‐ビニルピロリドン、スチレンなどの物質があ
る）をＵＶ硬化性ハードコート組成物の５０重量％まで
の量で含有することができる。
【００３４】ジアクリレートとそれより多官能のアクリ
レートの混合物を含有するコーティング組成物中のこれ
ら２種の重量比は約１０：９０から約９０：１０までが
好ましい。ジアクリレートとそれより多官能のアクリレ
ートの混合物の例としては、ヘキサンジオールジアクリ
レートとトリメチロールプロパントリアクリレートの混
合物、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物、ヘキサンジオール
ジアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリ
レートの混合物、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物、お
よびジエチレングリコールジアクリレートとトリメチロ
ールプロパントリアクリレートの混合物がある。２種類
の多官能性アクリレートモノマーの光反応生成物を含有
するコーティングが好ましい。
レートの混合物を含有するコーティング組成物中のこれ
ら２種の重量比は約１０：９０から約９０：１０までが
好ましい。ジアクリレートとそれより多官能のアクリレ
ートの混合物の例としては、ヘキサンジオールジアクリ
レートとトリメチロールプロパントリアクリレートの混
合物、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物、ヘキサンジオール
ジアクリレートとジペンタエリスリトールペンタアクリ
レートの混合物、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物、お
よびジエチレングリコールジアクリレートとトリメチロ
ールプロパントリアクリレートの混合物がある。２種類
の多官能性アクリレートモノマーの光反応生成物を含有
するコーティングが好ましい。
【００３５】同様に、本発明のコーティングは単一の多
官能性アクリレートモノマーの紫外光反応生成物を含有
していてもよい。ジアクリレートとそれより多官能のア
クリレートの両方を使用するのが好ましい。多官能のア
クリレートで好ましいものはトリメチロールプロパント
リアクリレートである。硬化の前または後に成分（Ｃ）
として０．２〜９０重量部のトリメチロールプロパント
リアクリレートを含む組成物が好ましい。約２〜約９０
重量部含む硬化組成物も好ましい。
官能性アクリレートモノマーの紫外光反応生成物を含有
していてもよい。ジアクリレートとそれより多官能のア
クリレートの両方を使用するのが好ましい。多官能のア
クリレートで好ましいものはトリメチロールプロパント
リアクリレートである。硬化の前または後に成分（Ｃ）
として０．２〜９０重量部のトリメチロールプロパント
リアクリレートを含む組成物が好ましい。約２〜約９０
重量部含む硬化組成物も好ましい。
【００３６】また、本発明の光硬化性コーティング組成
物は、光増感量、すなわち非酸化性雰囲気（たとえば窒
素）中でコーティング組成物の光硬化を起こすのに有効
な量の光開始剤も含有している。この量は、（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の合計に対して、一般に約０．０１
〜約１０重量部、好ましくは約０．１〜約５重量部であ
る。
物は、光増感量、すなわち非酸化性雰囲気（たとえば窒
素）中でコーティング組成物の光硬化を起こすのに有効
な量の光開始剤も含有している。この量は、（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の合計に対して、一般に約０．０１
〜約１０重量部、好ましくは約０．１〜約５重量部であ
る。
【００３７】米国特許第４，４９１，５０８号に示され
ているように、ケトンタイプの物質とヒンダードアミン
タイプの物質とのある種のブレンドは、ＵＶ照射により
空気中で上記コーティング組成物を架橋して適切なハー
ドコーティングを形成するのに有効な光開始剤である。
この特許を援用する。米国特許第４，４９１，５０８号
で好ましく使用されるケトンタイプの光開始剤はα，α
‐ジエトキシアセトフェノンである。本発明のひとつの
局面において、米国特許第４，４５５，２０５号に基づ
くさまざまな配合のＵＶ硬化性ハードコートの１００重
量部に対して５重量部より多くの光開始剤を添加する
と、より速い硬化とより硬いコーティングが得られるこ
とが発見された。米国特許第４，４５５，２０５号（援
用する）には光開始剤を０．１〜５％使用することが開
示されている。本発明においては、低分子量の光開始剤
を高重量％使用すると特に短い硬化時間を有するハード
コートおよびより硬いコーティングが生成する。
ているように、ケトンタイプの物質とヒンダードアミン
タイプの物質とのある種のブレンドは、ＵＶ照射により
空気中で上記コーティング組成物を架橋して適切なハー
ドコーティングを形成するのに有効な光開始剤である。
この特許を援用する。米国特許第４，４９１，５０８号
で好ましく使用されるケトンタイプの光開始剤はα，α
‐ジエトキシアセトフェノンである。本発明のひとつの
局面において、米国特許第４，４５５，２０５号に基づ
くさまざまな配合のＵＶ硬化性ハードコートの１００重
量部に対して５重量部より多くの光開始剤を添加する
と、より速い硬化とより硬いコーティングが得られるこ
とが発見された。米国特許第４，４５５，２０５号（援
用する）には光開始剤を０．１〜５％使用することが開
示されている。本発明においては、低分子量の光開始剤
を高重量％使用すると特に短い硬化時間を有するハード
コートおよびより硬いコーティングが生成する。
【００３８】米国特許第４，４５５，２０５号における
光開始剤のα，α‐ジエトキシアセトフェノンは分子量
が２０８であり、０．１〜５重量％の範囲で使われてい
る。本発明のひとつの局面では、分子量が１６４のメチ
ルベンゾイルホルメートを５重量部以上で使用する。メ
チルベンゾイルホルメートが５．７重量部の時、これよ
り分子量の大きいα，α‐ジエトキシアセトフェノンを
５重量部使用した場合より５０モル％多い光開始剤を配
合物中で利用できる。メチルベンゾイルホルメートは米
国イリノイ州シカゴのアクゾ・ケミカル社(Akzo Chemic
als, Inc.)からバイキュア(Vicure)５５として入手でき
る。本発明のこの態様によるとコーティング１００ｇ当
たり３５ミリモルの光開始剤を利用できるのに対して、
米国特許第４，４５５，２０５号に示されているコーテ
ィングの１００ｇ当たり利用できる光開始剤は２４ミリ
モルである。さらに、より広範囲の基体をより高濃度の
光開始剤でコートすることができる。後述の実施例４〜
６に、本発明の低分子量光開始剤を使用する利点を示
す。これらの光開始剤はＵＶ光に露光されると分解して
フリーラジカルになる。次にこのフリーラジカルがアク
リレート残基中の炭素原子間の二重結合を開く。
光開始剤のα，α‐ジエトキシアセトフェノンは分子量
が２０８であり、０．１〜５重量％の範囲で使われてい
る。本発明のひとつの局面では、分子量が１６４のメチ
ルベンゾイルホルメートを５重量部以上で使用する。メ
チルベンゾイルホルメートが５．７重量部の時、これよ
り分子量の大きいα，α‐ジエトキシアセトフェノンを
５重量部使用した場合より５０モル％多い光開始剤を配
合物中で利用できる。メチルベンゾイルホルメートは米
国イリノイ州シカゴのアクゾ・ケミカル社(Akzo Chemic
als, Inc.)からバイキュア(Vicure)５５として入手でき
る。本発明のこの態様によるとコーティング１００ｇ当
たり３５ミリモルの光開始剤を利用できるのに対して、
米国特許第４，４５５，２０５号に示されているコーテ
ィングの１００ｇ当たり利用できる光開始剤は２４ミリ
モルである。さらに、より広範囲の基体をより高濃度の
光開始剤でコートすることができる。後述の実施例４〜
６に、本発明の低分子量光開始剤を使用する利点を示
す。これらの光開始剤はＵＶ光に露光されると分解して
フリーラジカルになる。次にこのフリーラジカルがアク
リレート残基中の炭素原子間の二重結合を開く。
【００３９】組成物に添加する光開始剤の量は、不揮発
性成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の１００重量部を基
準にして５重量部より多い。光開始剤がメチルベンゾイ
ルホルメートである場合、５〜約１２重量部を使用する
のが好ましい。約６〜約７重量％のメチルベンゾイルホ
ルメートを添加するとさらに好ましい。後述の実施例に
示した組成物では、反応体のモル数に対して約９〜約１
１モル％の光開始剤を使用するのが好ましい。
性成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の１００重量部を基
準にして５重量部より多い。光開始剤がメチルベンゾイ
ルホルメートである場合、５〜約１２重量部を使用する
のが好ましい。約６〜約７重量％のメチルベンゾイルホ
ルメートを添加するとさらに好ましい。後述の実施例に
示した組成物では、反応体のモル数に対して約９〜約１
１モル％の光開始剤を使用するのが好ましい。
【００４０】光開始剤を多めの量で使用すると硬化時間
が短めのハードコートが生成する。これらのハードコー
トは高速でフィルムにコーティングするのに特に有用で
望ましい。現行のフィルム塗布硬化速度は約３０〜１０
０フィート／分（ｆｐｍ）の範囲である。しかし、本発
明によると、大量の光開始剤を使用することによって硬
化を速くすることができるので、より速い硬化速度を得
ることができる。本発明のハードコートからなるフィル
ムコーティングは、充分な光源を使用する場合、５０〜
５００フィート／分の速度でＵＶ光源の下を通過させる
ことによって硬化させることができる。このような高速
で、しかも類似の条件下では、従来技術のハードコート
はより軟質のコーティングにより立証されるように硬化
不足のままとなろう。
が短めのハードコートが生成する。これらのハードコー
トは高速でフィルムにコーティングするのに特に有用で
望ましい。現行のフィルム塗布硬化速度は約３０〜１０
０フィート／分（ｆｐｍ）の範囲である。しかし、本発
明によると、大量の光開始剤を使用することによって硬
化を速くすることができるので、より速い硬化速度を得
ることができる。本発明のハードコートからなるフィル
ムコーティングは、充分な光源を使用する場合、５０〜
５００フィート／分の速度でＵＶ光源の下を通過させる
ことによって硬化させることができる。このような高速
で、しかも類似の条件下では、従来技術のハードコート
はより軟質のコーティングにより立証されるように硬化
不足のままとなろう。
【００４１】本発明のコーティング組成物は、場合によ
り、レゾルシノールモノベンゾエート、２‐メチルレゾ
ルシノールジベンゾエートなどのようなＵＶ吸収剤また
は安定剤も含有することができる。この安定剤は、場合
により存在することのある付加的な溶剤を除いたコーテ
ィング組成物の重量を基準にして、（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）に対して約０．１〜２５重量部、好ましくは約
３〜約１８重量部の量で存在することができる。本発明
のＵＶ硬化性コーティング組成物は（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）を基準にして約１〜約２５重量部の安定剤を含
有することができる。
り、レゾルシノールモノベンゾエート、２‐メチルレゾ
ルシノールジベンゾエートなどのようなＵＶ吸収剤また
は安定剤も含有することができる。この安定剤は、場合
により存在することのある付加的な溶剤を除いたコーテ
ィング組成物の重量を基準にして、（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）に対して約０．１〜２５重量部、好ましくは約
３〜約１８重量部の量で存在することができる。本発明
のＵＶ硬化性コーティング組成物は（Ａ）、（Ｂ）およ
び（Ｃ）を基準にして約１〜約２５重量部の安定剤を含
有することができる。
【００４２】また、本発明のコーティング組成物は、場
合により、各種のつや消し剤、表面活性剤、チキソトロ
ープ剤、ＵＶ光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤
（ＨＡＬＳ）および染料を含有していてもよい。これら
の添加剤はすべて業界でよく知られており、ここで詳細
に述べる必要はない。したがって、限られた数のものに
ついてだけ言及するが、これらの化合物は、コーティン
グ組成物の光硬化に悪い影響を及ぼさず、しかもコーテ
ィングの透明性に悪影響を及ぼさない限りいずれも使用
することができるものと理解されたい。
合により、各種のつや消し剤、表面活性剤、チキソトロ
ープ剤、ＵＶ光安定剤、ヒンダードアミン系光安定剤
（ＨＡＬＳ）および染料を含有していてもよい。これら
の添加剤はすべて業界でよく知られており、ここで詳細
に述べる必要はない。したがって、限られた数のものに
ついてだけ言及するが、これらの化合物は、コーティン
グ組成物の光硬化に悪い影響を及ぼさず、しかもコーテ
ィングの透明性に悪影響を及ぼさない限りいずれも使用
することができるものと理解されたい。
【００４３】アニオン性、カチオン性およびノニオン性
の表面活性剤を始めとする各種の表面活性剤が、１９６
９年、米国ニューヨークのインターサイエンス・パブリ
ッシャーズ(Interscience Publishers) 刊、カーク‐オ
スマー化学技術事典(Kirk-Othmer Encyclopedia of Che
mical Technology) 、第１９巻第５０７〜５９３頁、お
よび、１９７０年、米国ニューヨークのインターサイエ
ンス・パブリッシャーズ(Interscience Publishers)
刊、ポリマー科学技術事典(Encyclopedia of Polymer S
cience and Technology)、第１３巻第４７７〜４８６頁
（どちらも援用する）に記載されている。また、流れ調
整剤や均展剤、たとえば米国コネチカット州ワリングフ
ォード(Wallingford) のビー・ワイ・ケー・ヘミー(BYK
Chemie)から入手できるＢＹＫ３００やＢＹＫ３１０の
ような添加剤を、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して
０．０１〜６重量部の量で添加することができる。
の表面活性剤を始めとする各種の表面活性剤が、１９６
９年、米国ニューヨークのインターサイエンス・パブリ
ッシャーズ(Interscience Publishers) 刊、カーク‐オ
スマー化学技術事典(Kirk-Othmer Encyclopedia of Che
mical Technology) 、第１９巻第５０７〜５９３頁、お
よび、１９７０年、米国ニューヨークのインターサイエ
ンス・パブリッシャーズ(Interscience Publishers)
刊、ポリマー科学技術事典(Encyclopedia of Polymer S
cience and Technology)、第１３巻第４７７〜４８６頁
（どちらも援用する）に記載されている。また、流れ調
整剤や均展剤、たとえば米国コネチカット州ワリングフ
ォード(Wallingford) のビー・ワイ・ケー・ヘミー(BYK
Chemie)から入手できるＢＹＫ３００やＢＹＫ３１０の
ような添加剤を、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して
０．０１〜６重量部の量で添加することができる。
【００４４】本発明のひとつの態様によると、本発明の
光硬化性コーティング組成物は、水性コロイドシリカ、
シリルアクリレート、多官能性アクリルモノマーまたは
その混合物、ＵＶ光増感剤、および任意成分として上述
の添加剤を一緒にブレンドすることによって作成され
る。ひとつのブレンド法では、水性コロイドシリカと水
混和性アルコールの存在下でシリルアクリレートを加水
分解することができる。別の方法では、水性アルコール
中で加水分解したシリルアクリレートに、水性のコロイ
ドシリカを添加することができる。適したアルコールに
は、たとえば水と混和性のアルコール（たとえば、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアル
コール、ブタノールなど）、またはエーテルアルコール
（たとえば、エトキシエタノール、ブトキシエタノー
ル、メトキシプロパノールなど）がある。水混和性アル
コールが（３）で得られた混合物の５０％未満であるの
が好ましい。添加する必要がある水混和性アルコールの
量は、存在する水を共沸除去するのに充分な量だけであ
る。たとえば、メトキシプロパノールの充分な量は、存
在する水の量とほぼひとしい量である。
光硬化性コーティング組成物は、水性コロイドシリカ、
シリルアクリレート、多官能性アクリルモノマーまたは
その混合物、ＵＶ光増感剤、および任意成分として上述
の添加剤を一緒にブレンドすることによって作成され
る。ひとつのブレンド法では、水性コロイドシリカと水
混和性アルコールの存在下でシリルアクリレートを加水
分解することができる。別の方法では、水性アルコール
中で加水分解したシリルアクリレートに、水性のコロイ
ドシリカを添加することができる。適したアルコールに
は、たとえば水と混和性のアルコール（たとえば、メタ
ノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアル
コール、ブタノールなど）、またはエーテルアルコール
（たとえば、エトキシエタノール、ブトキシエタノー
ル、メトキシプロパノールなど）がある。水混和性アル
コールが（３）で得られた混合物の５０％未満であるの
が好ましい。添加する必要がある水混和性アルコールの
量は、存在する水を共沸除去するのに充分な量だけであ
る。たとえば、メトキシプロパノールの充分な量は、存
在する水の量とほぼひとしい量である。
【００４５】本発明のひとつの態様では、水混和性アル
コールとしてエーテルアルコールのメトキシプロパノー
ルを使用する。後述の実施例２および３にも示されてい
るように、イソプロピルアルコールの代わりにメトキシ
プロパノールを使用すると必要な水混和性アルコールは
たった１３％程度であることが発見された。メトキシプ
ロパノールを用いた場合、ケガキ式テープ引き剥がし接
着力、耐摩耗性、およびテーバー摩耗試験の後のΔテー
バー曇りが、イソプロピルアルコールを用いて作成した
ハードコートの場合と同じ位良好なハードコートが得ら
れる。（３）で得られる混合物の５０％未満がメトキシ
プロパノールであるのが好ましい。
コールとしてエーテルアルコールのメトキシプロパノー
ルを使用する。後述の実施例２および３にも示されてい
るように、イソプロピルアルコールの代わりにメトキシ
プロパノールを使用すると必要な水混和性アルコールは
たった１３％程度であることが発見された。メトキシプ
ロパノールを用いた場合、ケガキ式テープ引き剥がし接
着力、耐摩耗性、およびテーバー摩耗試験の後のΔテー
バー曇りが、イソプロピルアルコールを用いて作成した
ハードコートの場合と同じ位良好なハードコートが得ら
れる。（３）で得られる混合物の５０％未満がメトキシ
プロパノールであるのが好ましい。
【００４６】その後の手順として、水性コロイドシリカ
とシリルアクリレートを一緒にして加水分解が起こるま
で攪拌する。シリルアクリレートの加水分解は周囲条件
で達成することができるか、または、加水分解混合物を
数分間、好ましくは数時間の間加熱還流することによっ
て実施することができる。本発明のＵＶ硬化性コーティ
ング組成物において各種成分の添加順序に特に重大な意
味はないが、上記の加水分解したシリルアクリレートと
コロイドシリカの混合物に対して多官能性のアクリルモ
ノマーまたはその混合物を加えるのが好ましい。また、
この多官能性のアクリルモノマーまたはその混合物をシ
リルアクリレートとコロイドシリカの混合物に添加する
際は、すでに記載したような水混和性アルコールの水溶
液のように適切な加水分解媒質中で攪拌しながら行なう
のが好ましい。
とシリルアクリレートを一緒にして加水分解が起こるま
で攪拌する。シリルアクリレートの加水分解は周囲条件
で達成することができるか、または、加水分解混合物を
数分間、好ましくは数時間の間加熱還流することによっ
て実施することができる。本発明のＵＶ硬化性コーティ
ング組成物において各種成分の添加順序に特に重大な意
味はないが、上記の加水分解したシリルアクリレートと
コロイドシリカの混合物に対して多官能性のアクリルモ
ノマーまたはその混合物を加えるのが好ましい。また、
この多官能性のアクリルモノマーまたはその混合物をシ
リルアクリレートとコロイドシリカの混合物に添加する
際は、すでに記載したような水混和性アルコールの水溶
液のように適切な加水分解媒質中で攪拌しながら行なう
のが好ましい。
【００４７】本発明のＵＶ硬化性組成物において、ゲル
の生成を最小限に抑えるには、ＳｉＯ2 １０部当たり少
なくとも１部のシリルアクリレートを使用すべきである
ことが分かっている。本発明のハードコート組成物は、
コロイドシリカとシリルアクリレートの縮合に起因する
ケイ素含有成分を基本としている。ハードコート組成物
のケイ素含量の変化は得られるハードコートの耐摩耗性
のような物理的性質に影響を及ぼすことが判明してい
る。また、ＵＶ硬化性ハードコート組成物の調合を最適
化することによって、他の特性、たとえば熱可塑性基体
に対するハードコートの接着寿命も向上することができ
る。
の生成を最小限に抑えるには、ＳｉＯ2 １０部当たり少
なくとも１部のシリルアクリレートを使用すべきである
ことが分かっている。本発明のハードコート組成物は、
コロイドシリカとシリルアクリレートの縮合に起因する
ケイ素含有成分を基本としている。ハードコート組成物
のケイ素含量の変化は得られるハードコートの耐摩耗性
のような物理的性質に影響を及ぼすことが判明してい
る。また、ＵＶ硬化性ハードコート組成物の調合を最適
化することによって、他の特性、たとえば熱可塑性基体
に対するハードコートの接着寿命も向上することができ
る。
【００４８】本発明のひとつの態様では、コロイドシリ
カを、γ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラ
ンのような三官能性ケイ素含有アクリレートと混合す
る。高温で混合した後、得られた混合物にジアクリレー
トを加える。特に有用なジアクリレートの例はヘキサン
ジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）である。ＨＤＤＡ
を上記混合物に加えると式ＴＱ／ＨＤＤＡのシリカアク
リレートが生成する。
カを、γ‐メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラ
ンのような三官能性ケイ素含有アクリレートと混合す
る。高温で混合した後、得られた混合物にジアクリレー
トを加える。特に有用なジアクリレートの例はヘキサン
ジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）である。ＨＤＤＡ
を上記混合物に加えると式ＴＱ／ＨＤＤＡのシリカアク
リレートが生成する。
【００４９】ＴＱ／ＨＤＤＡのようなシリカアクリレー
トは、本発明のひとつの態様によるＵＶ硬化性ハードコ
ートのベースとなる組成物である。このシリカアクリレ
ートを光開始剤および場合によって追加する別のアクリ
レートとブレンドしてＵＶ硬化性組成物にする。本発明
で特に有用な追加のアクリレートの例はトリメチロール
プロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）である。本発
明により、ＴＭＰＴＡと前記ベース組成物とをほぼ等量
で混合し、５〜１２重量部の光開始剤を加えると、硬化
後優れた耐摩耗性をもちクラックがほとんどまたはまっ
たくないハードコートが得られるということが確認され
た。
トは、本発明のひとつの態様によるＵＶ硬化性ハードコ
ートのベースとなる組成物である。このシリカアクリレ
ートを光開始剤および場合によって追加する別のアクリ
レートとブレンドしてＵＶ硬化性組成物にする。本発明
で特に有用な追加のアクリレートの例はトリメチロール
プロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）である。本発
明により、ＴＭＰＴＡと前記ベース組成物とをほぼ等量
で混合し、５〜１２重量部の光開始剤を加えると、硬化
後優れた耐摩耗性をもちクラックがほとんどまたはまっ
たくないハードコートが得られるということが確認され
た。
【００５０】光開始剤で触媒する前に他の成分をベース
組成物に加えてもよい。ストリッピングの間のアクリレ
ート反応を防ぐためにｐ‐メトキシフェノールのような
フリーラジカルスカベンジャーを添加することはよく知
られている。しかし、これらのスカベンジャーは、フリ
ーラジカル反応によってアクリレートを硬化させようと
するときには障害にもなり得る。本発明においてはスト
リッピング工程がないのでこの種のスカベンジャーを添
加する必要性が生じない。
組成物に加えてもよい。ストリッピングの間のアクリレ
ート反応を防ぐためにｐ‐メトキシフェノールのような
フリーラジカルスカベンジャーを添加することはよく知
られている。しかし、これらのスカベンジャーは、フリ
ーラジカル反応によってアクリレートを硬化させようと
するときには障害にもなり得る。本発明においてはスト
リッピング工程がないのでこの種のスカベンジャーを添
加する必要性が生じない。
【００５１】ベース組成物に加えることができるその他
のアクリレートとしては、ジペンタエリスリトールペン
タアクリレート（ＤＰＥＰＡ）やオクチルデシルアクリ
レート（ＯＤＡ）があるがこれらに限定されることはな
い。ＤＰＥＰＡは、組成物の硬化速度を調節するため
に、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総重量に対して
９０重量部までの量で添加することができる。１０〜５
０重量部の範囲の量が好ましい。ＤＰＥＰＡは極めて速
やかに反応するので、その量を多くすると組成物の硬化
速度も速まるものと考えられる。
のアクリレートとしては、ジペンタエリスリトールペン
タアクリレート（ＤＰＥＰＡ）やオクチルデシルアクリ
レート（ＯＤＡ）があるがこれらに限定されることはな
い。ＤＰＥＰＡは、組成物の硬化速度を調節するため
に、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の総重量に対して
９０重量部までの量で添加することができる。１０〜５
０重量部の範囲の量が好ましい。ＤＰＥＰＡは極めて速
やかに反応するので、その量を多くすると組成物の硬化
速度も速まるものと考えられる。
【００５２】ＯＤＡを添加すると、ハードコート組成物
の粘度を調節して硬化前の塗布を容易にすることができ
る。低分子量のＯＤＡは粘度が非常に低いためベース組
成物を「薄める」ために使用することができる。使用す
る場合は（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して０．１〜
５０重量部が好ましく、５〜２５重量部がさらに好まし
い。
の粘度を調節して硬化前の塗布を容易にすることができ
る。低分子量のＯＤＡは粘度が非常に低いためベース組
成物を「薄める」ために使用することができる。使用す
る場合は（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して０．１〜
５０重量部が好ましく、５〜２５重量部がさらに好まし
い。
【００５３】各種の紫外線吸収剤もベース組成物に加え
ることができる。各々の吸収剤は通常決まった範囲の吸
収周波数をもっている。広い範囲のＵＶ周波数をカバー
するために２種以上の吸収剤を添加してもよい。ＵＶ吸
収剤はＵＶ光を捕え、たとえば屋外での使用中ＵＶ光に
暴露された際に基体が劣化するのを防止する。ＵＶ吸収
剤は（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して１〜約２０重
量部の総量で使用するのが好ましく、（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）に対して６〜１８重量部であるとさらに好ま
しい。後述の実施例で使用する個々のＵＶ吸収剤につい
ては実施例に詳細を記載する。一般にＵＶ吸収剤は、約
２〜約２２重量部の範囲が好ましい。
ることができる。各々の吸収剤は通常決まった範囲の吸
収周波数をもっている。広い範囲のＵＶ周波数をカバー
するために２種以上の吸収剤を添加してもよい。ＵＶ吸
収剤はＵＶ光を捕え、たとえば屋外での使用中ＵＶ光に
暴露された際に基体が劣化するのを防止する。ＵＶ吸収
剤は（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）に対して１〜約２０重
量部の総量で使用するのが好ましく、（Ａ）、（Ｂ）お
よび（Ｃ）に対して６〜１８重量部であるとさらに好ま
しい。後述の実施例で使用する個々のＵＶ吸収剤につい
ては実施例に詳細を記載する。一般にＵＶ吸収剤は、約
２〜約２２重量部の範囲が好ましい。
【００５４】ＵＶ吸収剤は、通常、光開始剤の添加前に
加える。光開始剤を組成物に加えた後組成物を基体に塗
布する。組成物を硬化させるには、数分までの時間のフ
ラッシュサイクルとＵＶ光源の下の少なくとも一回の通
過を含む。本発明の実施の際に耐摩耗性の高い成形され
た熱可塑性物品を製造するのに利用することができる適
切な熱可塑性基体は、たとえば、ポリカーボネートのレ
キサン(Lexan) 、ポリエステルのバロックス(Valox) 、
ポリエステルのマイラー(Mylar) 、ポリエーテルイミド
のウルテム(Ultem) 、ポリフェニレンオキサイドのＰＰ
Ｏ、ポリメチルメタクリレート、ビニル、ＡＢＳ，スチ
レンなどである。その他の基体としては、鋼、アルミニ
ウム、金属メッキした熱可塑性プラスチックスなどのよ
うな金属、およびガラスまたは鉱物を充填したプラスチ
ックスがある。
加える。光開始剤を組成物に加えた後組成物を基体に塗
布する。組成物を硬化させるには、数分までの時間のフ
ラッシュサイクルとＵＶ光源の下の少なくとも一回の通
過を含む。本発明の実施の際に耐摩耗性の高い成形され
た熱可塑性物品を製造するのに利用することができる適
切な熱可塑性基体は、たとえば、ポリカーボネートのレ
キサン(Lexan) 、ポリエステルのバロックス(Valox) 、
ポリエステルのマイラー(Mylar) 、ポリエーテルイミド
のウルテム(Ultem) 、ポリフェニレンオキサイドのＰＰ
Ｏ、ポリメチルメタクリレート、ビニル、ＡＢＳ，スチ
レンなどである。その他の基体としては、鋼、アルミニ
ウム、金属メッキした熱可塑性プラスチックスなどのよ
うな金属、およびガラスまたは鉱物を充填したプラスチ
ックスがある。
【００５５】
【実施例の記載】当業者が容易に本発明を実施すること
ができるように、限定ではなく例示の意味で以下の実施
例を説明する。部とあるのはすべて重量部である。実施例Ｉ シリカアクリレートを主体とするハードコートの製造。
加熱ジャケット、攪拌機、浸漬管および還流凝縮器を備
えた５０ガロンの反応器中で、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）２６６ポンド、水中に３４％のコロイドシリ
カを含むナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａコロイドシリ
カ５４．５ポンド、およびｐ‐メトキシフェノール１
９．６ｇを数分間混合した。次に、加水分解し縮合した
固形分７２％のメタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン（ＭＡＰＴＭＳ）８．２ポンドを２〜３分間かけ
て加えた。この加水分解混合物を加熱し、溶液に空気を
送りながら還流下に２時間維持した。この蒸煮の後、ヘ
キサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）［米国ペン
シルベニア州ウェストチェスターのサートマー社(Sarto
mer Company)から入手できるＳＲ２３８］２２．８ポン
ドを加え、ジャケット温度を６０℃にしてストリッピン
グを開始し、１３０〜１５０mmＨｇで完了した。ストリ
ッピング中重合かまの底に空気を供給した。このストリ
ッピングは、オーバーヘッドフローが止まった後１時間
続けた。ストリッピングの終了時粘度６８ｃｐｓのシリ
カアクリレート、すなわちＴＱ／ＨＤＤＡブレンドを回
収した。
ができるように、限定ではなく例示の意味で以下の実施
例を説明する。部とあるのはすべて重量部である。実施例Ｉ シリカアクリレートを主体とするハードコートの製造。
加熱ジャケット、攪拌機、浸漬管および還流凝縮器を備
えた５０ガロンの反応器中で、イソプロピルアルコール
（ＩＰＡ）２６６ポンド、水中に３４％のコロイドシリ
カを含むナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａコロイドシリ
カ５４．５ポンド、およびｐ‐メトキシフェノール１
９．６ｇを数分間混合した。次に、加水分解し縮合した
固形分７２％のメタクリルオキシプロピルトリメトキシ
シラン（ＭＡＰＴＭＳ）８．２ポンドを２〜３分間かけ
て加えた。この加水分解混合物を加熱し、溶液に空気を
送りながら還流下に２時間維持した。この蒸煮の後、ヘ
キサンジオールジアクリレート（ＨＤＤＡ）［米国ペン
シルベニア州ウェストチェスターのサートマー社(Sarto
mer Company)から入手できるＳＲ２３８］２２．８ポン
ドを加え、ジャケット温度を６０℃にしてストリッピン
グを開始し、１３０〜１５０mmＨｇで完了した。ストリ
ッピング中重合かまの底に空気を供給した。このストリ
ッピングは、オーバーヘッドフローが止まった後１時間
続けた。ストリッピングの終了時粘度６８ｃｐｓのシリ
カアクリレート、すなわちＴＱ／ＨＤＤＡブレンドを回
収した。
【００５６】サンプル１
上記シリカアクリレートのサンプル１４．１５ｇを、ト
リメチロールプロパントリアクリレート［米国ケンタッ
キー州ルイビル(Louisville)のラドキュア・スペシャル
ティーズ(Radcure Specialties) から入手できるＴＭＰ
ＴＡ］１４．１５ｇ、メチルベンゾイルホルメート［ア
クゾ・ヘミー(Akzo Chemie) から入手できるバイキュア
(Vicure)５５］１．７ｇ、およびＢＹＫ３１０（米国コ
ネティカット州ワリングフォードのビー・ワイ・ケー・
ケミカル(BYK Chemicals) から入手できるポリエステル
変性ポリジメチルシロキサンの溶液］０．１ｇとブレン
ドした。塗布を容易にするために、混合物をＩＰＡ３５
ｇとメトキシプロパノール［ドワノール(Dowanol) Ｐ
Ｍ］３５ｇで薄めてシリカ＋アクリレリートの固形分を
３０％にした。このコーティング液をレキサン(Lexan)
９０３０というポリカーボネートに流し塗りで塗布し、
２５℃で２分間放置して蒸発させた。次にこのコーティ
ングを２５ｆｐｍでフュージョン・システムズ・プロセ
ッサ(Fusion Systems Processor)［２〜３００ワット／
インチ、Ｈランプ、コーティングからの距離１．９８イ
ンチ］に一回通して硬化させた。このコーティングはケ
ガキ式テープ引き剥がし接着力が良好であり、＃０００
０のスチールウールで１１回二重にこすっても耐性であ
った。５００グラムの荷重で５００回テーバー摩耗試験
機にかけたところパネルのΔ曇り値は４．７％であっ
た。
リメチロールプロパントリアクリレート［米国ケンタッ
キー州ルイビル(Louisville)のラドキュア・スペシャル
ティーズ(Radcure Specialties) から入手できるＴＭＰ
ＴＡ］１４．１５ｇ、メチルベンゾイルホルメート［ア
クゾ・ヘミー(Akzo Chemie) から入手できるバイキュア
(Vicure)５５］１．７ｇ、およびＢＹＫ３１０（米国コ
ネティカット州ワリングフォードのビー・ワイ・ケー・
ケミカル(BYK Chemicals) から入手できるポリエステル
変性ポリジメチルシロキサンの溶液］０．１ｇとブレン
ドした。塗布を容易にするために、混合物をＩＰＡ３５
ｇとメトキシプロパノール［ドワノール(Dowanol) Ｐ
Ｍ］３５ｇで薄めてシリカ＋アクリレリートの固形分を
３０％にした。このコーティング液をレキサン(Lexan)
９０３０というポリカーボネートに流し塗りで塗布し、
２５℃で２分間放置して蒸発させた。次にこのコーティ
ングを２５ｆｐｍでフュージョン・システムズ・プロセ
ッサ(Fusion Systems Processor)［２〜３００ワット／
インチ、Ｈランプ、コーティングからの距離１．９８イ
ンチ］に一回通して硬化させた。このコーティングはケ
ガキ式テープ引き剥がし接着力が良好であり、＃０００
０のスチールウールで１１回二重にこすっても耐性であ
った。５００グラムの荷重で５００回テーバー摩耗試験
機にかけたところパネルのΔ曇り値は４．７％であっ
た。
【００５７】実施例II
ストリッピングしてないシリカアクリレートを主体とす
るハードコート。攪拌機を備えた２リットルの三角フラ
スコに、ＩＰＡを４６４ｇ、ナルコーグ(Nalcoag) １０
３４Ａを８６．９ｇ、ｐ‐メトキシフェノールを０．０
７ｇ、そしてメタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン（ＭＡＰＴＭＳ）を１２．９７ｇ加えた。次に、こ
の加水分解混合物を加熱し、溶液に空気を送ることなく
２時間還流した。この蒸煮の後ヘキサンジオールジアク
リレート（ＨＤＤＡ）を３６．３ｇ加えてＩＰＡと水の
混合物中にシリカアクリレート、ＴＱ／ＨＤＤＡブレン
ドを得た。
るハードコート。攪拌機を備えた２リットルの三角フラ
スコに、ＩＰＡを４６４ｇ、ナルコーグ(Nalcoag) １０
３４Ａを８６．９ｇ、ｐ‐メトキシフェノールを０．０
７ｇ、そしてメタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン（ＭＡＰＴＭＳ）を１２．９７ｇ加えた。次に、こ
の加水分解混合物を加熱し、溶液に空気を送ることなく
２時間還流した。この蒸煮の後ヘキサンジオールジアク
リレート（ＨＤＤＡ）を３６．３ｇ加えてＩＰＡと水の
混合物中にシリカアクリレート、ＴＱ／ＨＤＤＡブレン
ドを得た。
【００５８】サンプル２
シリカアクリレートを７５．２ｇ含有するシリカアクリ
レート溶液のサンプル５６４ｇを、７５．２ｇのＴＭＰ
ＴＡ、９．０ｇのバイキュア(Vicure)５５および０．４
７ｇのＢＹＫ３１０とブレンドした。このコーティング
液をそのまま（シリカ＋アクリレート固形分２３％）で
１／８″のレキサン(Lexan) ＬＳ２−１１１というポリ
カーボネートに流し塗りで塗布し、２５℃で２分間放置
して蒸発させた。次にこのコーティングを２５ｆｐｍで
フュージョン・システムズ・プロセッサ(Fusion System
s Processor)［２〜３００ワット／インチ、Ｈランプ、
コーティングからの距離２．１インチ］に一回通して硬
化させた。このコーティングはケガキ式テープ引き剥が
し接着力が良好であり、＃００００のスチールウールで
１１回二重にこすっても耐性であった。５００グラムの
荷重で５００回テーバー摩耗試験機にかけたところパネ
ルのΔ曇り値は４．２％であった。
レート溶液のサンプル５６４ｇを、７５．２ｇのＴＭＰ
ＴＡ、９．０ｇのバイキュア(Vicure)５５および０．４
７ｇのＢＹＫ３１０とブレンドした。このコーティング
液をそのまま（シリカ＋アクリレート固形分２３％）で
１／８″のレキサン(Lexan) ＬＳ２−１１１というポリ
カーボネートに流し塗りで塗布し、２５℃で２分間放置
して蒸発させた。次にこのコーティングを２５ｆｐｍで
フュージョン・システムズ・プロセッサ(Fusion System
s Processor)［２〜３００ワット／インチ、Ｈランプ、
コーティングからの距離２．１インチ］に一回通して硬
化させた。このコーティングはケガキ式テープ引き剥が
し接着力が良好であり、＃００００のスチールウールで
１１回二重にこすっても耐性であった。５００グラムの
荷重で５００回テーバー摩耗試験機にかけたところパネ
ルのΔ曇り値は４．２％であった。
【００５９】実施例III
固形分が高くストリッピングしてないシリカアクリレー
トを主体とするハードコート。攪拌機を備えた２リット
ルの三角フラスコに、メトキシプロパノールを６１ｇ、
ナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａを８６．９ｇ、ｐ‐メ
トキシフェノールを０．０７ｇ、そしてＭＡＰＴＭＳを
１２．９７ｇ加えた。次に、この加水分解混合物を加熱
し、溶液に空気を送ることなく３時間還流した。この蒸
煮の後ＨＤＤＡを３６．３ｇ加えてメトキシプロパノー
ルと水の混合物中にシリカアクリレート、ＴＱ／ＨＤＤ
Ａブレンドを得た。
トを主体とするハードコート。攪拌機を備えた２リット
ルの三角フラスコに、メトキシプロパノールを６１ｇ、
ナルコーグ(Nalcoag) １０３４Ａを８６．９ｇ、ｐ‐メ
トキシフェノールを０．０７ｇ、そしてＭＡＰＴＭＳを
１２．９７ｇ加えた。次に、この加水分解混合物を加熱
し、溶液に空気を送ることなく３時間還流した。この蒸
煮の後ＨＤＤＡを３６．３ｇ加えてメトキシプロパノー
ルと水の混合物中にシリカアクリレート、ＴＱ／ＨＤＤ
Ａブレンドを得た。
【００６０】サンプル３
シリカアクリレートを７５．０ｇ含有するシリカアクリ
レート溶液のサンプル１５８ｇを、７５．０ｇのＴＭＰ
ＴＡ、９．０ｇのバイキュア(Vicure)５５、０．５ｇの
ＢＹＫ３１０、および６１ｇのＩＰＡとブレンドした。
このコーティング液をそのまま（シリカ＋アクリレート
固形分４０％）で１／８″のレキサン(Lexan) ＬＳ２−
１１１というポリカーボネートに流し塗りで塗布し、サ
ンプル２と同様に処理した。得られたコーティングはケ
ガキ式テープ引き剥がし接着力が良好であり、＃０００
０のスチールウールで１１回二重にこすっても耐性であ
った。５００グラムの荷重で５００回テーバー摩耗試験
機にかけたところパネルのΔ曇り値は４．１％であっ
た。これらの実験から明らかなように、ストリッピング
工程がなくてもコーティングの硬さに悪影響が出ること
はない。また、処理の間反応を完全に抑える子とがで
き、またＨＤＤＡが存在する場合温度が低いこのプロセ
スは、危険がずっと少なく、しかも信頼性がより高いこ
とも明らかである。メトキシプロパノールを使用する処
理容量向上の利点もまた、容量が３倍増えるという点で
顕著なものである。すなわち、１，０００ガロンの規模
に拡大した場合、３６時間の全工程のうち２２時間のス
トリッピング工程を省略できるので時間の節約は６０％
以上である。またメトキシプロパノールを使用するプロ
セスで特に重要なのは、時間と容積の効率の点から考え
て７．７倍も効率的であるということである。
レート溶液のサンプル１５８ｇを、７５．０ｇのＴＭＰ
ＴＡ、９．０ｇのバイキュア(Vicure)５５、０．５ｇの
ＢＹＫ３１０、および６１ｇのＩＰＡとブレンドした。
このコーティング液をそのまま（シリカ＋アクリレート
固形分４０％）で１／８″のレキサン(Lexan) ＬＳ２−
１１１というポリカーボネートに流し塗りで塗布し、サ
ンプル２と同様に処理した。得られたコーティングはケ
ガキ式テープ引き剥がし接着力が良好であり、＃０００
０のスチールウールで１１回二重にこすっても耐性であ
った。５００グラムの荷重で５００回テーバー摩耗試験
機にかけたところパネルのΔ曇り値は４．１％であっ
た。これらの実験から明らかなように、ストリッピング
工程がなくてもコーティングの硬さに悪影響が出ること
はない。また、処理の間反応を完全に抑える子とがで
き、またＨＤＤＡが存在する場合温度が低いこのプロセ
スは、危険がずっと少なく、しかも信頼性がより高いこ
とも明らかである。メトキシプロパノールを使用する処
理容量向上の利点もまた、容量が３倍増えるという点で
顕著なものである。すなわち、１，０００ガロンの規模
に拡大した場合、３６時間の全工程のうち２２時間のス
トリッピング工程を省略できるので時間の節約は６０％
以上である。またメトキシプロパノールを使用するプロ
セスで特に重要なのは、時間と容積の効率の点から考え
て７．７倍も効率的であるということである。
【００６１】実施例IV−サンプル４〜６
成分Ａ、すなわち実施例Ｉで得た粘度６８ｃｐｓのＴＱ
／ＨＤＤＡブレンドを以下に述べる成分と混合した。
６．２５ｇの成分Ａに対して、６．０ｇのジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシペンタアクリレート［サート
マー(Sartomer)のＳＲ３９９］、２．７５ｇのオクチル
デシルアクリレート［ラドキュア・スペシャルティーズ
(Radcure Specialties) のＯＤＡ］、０．９ｇのユビナ
ル(Uvinul)４００ＵＶ吸収剤［米国ニュージャージー州
ピスキャタウェイ(Piscataway)のビー・エー・エス・エ
フ社(BASF Corporation)］、０．４５ｇのティヌバン(T
inuvin) ３２８ＵＶ吸収剤［米国ニューヨーク州ホーソ
ーン(Hawthorne) のチバ‐ガイギ社(Ciba-Geigy Corpor
ation)］、および０．４５ｇのサイアソーブ(Cyasorb)
５４１１ＵＶ吸収剤［米国ニュージャージー州ウェイン
(Wayne) のアメリカン・サイアナミッド(AmericanCyana
mid) ］を加えた。この混合物を、０．１５ｇのベンゾ
インイソプロピルエーテル［ポリサイエンス(Polyscien
ces)］、０．１５ｇのイルガキュア(Irgacure)９０７光
開始剤［チバ‐ガイギ(Ciba-Giegy)］、および０．１５
ｇのイルガキュア(Irgacure)１８４光硬化剤［チバ‐ガ
イギ(Ciba-Giegy)］から成る３ｐｐｈの光開始剤ブレン
ドで触媒した。この混合物１部を２部のＩＰＡと２部の
メトキシプロパノールに溶解し、混合物（サンプル４）
をレキサン(Lexan) （登録商標）ポリカーボネート上に
スプレーで吹付け塗装した。コーティングを２５℃で６
分間放置してフラッシュ蒸発させた後、４０ｆｐｍでピ
ー・ピー・ジー・プロセッサ(PPG Processor) ［２〜３
００ワット／インチ、アエテック(Aetek) 中圧水銀灯］
に七回通して硬化させた。このコーティングは５００グ
ラムの荷重で３００サイクルテーバー摩耗試験機にかけ
た後のΔ曇り値が５．７％であった。
／ＨＤＤＡブレンドを以下に述べる成分と混合した。
６．２５ｇの成分Ａに対して、６．０ｇのジペンタエリ
スリトールモノヒドロキシペンタアクリレート［サート
マー(Sartomer)のＳＲ３９９］、２．７５ｇのオクチル
デシルアクリレート［ラドキュア・スペシャルティーズ
(Radcure Specialties) のＯＤＡ］、０．９ｇのユビナ
ル(Uvinul)４００ＵＶ吸収剤［米国ニュージャージー州
ピスキャタウェイ(Piscataway)のビー・エー・エス・エ
フ社(BASF Corporation)］、０．４５ｇのティヌバン(T
inuvin) ３２８ＵＶ吸収剤［米国ニューヨーク州ホーソ
ーン(Hawthorne) のチバ‐ガイギ社(Ciba-Geigy Corpor
ation)］、および０．４５ｇのサイアソーブ(Cyasorb)
５４１１ＵＶ吸収剤［米国ニュージャージー州ウェイン
(Wayne) のアメリカン・サイアナミッド(AmericanCyana
mid) ］を加えた。この混合物を、０．１５ｇのベンゾ
インイソプロピルエーテル［ポリサイエンス(Polyscien
ces)］、０．１５ｇのイルガキュア(Irgacure)９０７光
開始剤［チバ‐ガイギ(Ciba-Giegy)］、および０．１５
ｇのイルガキュア(Irgacure)１８４光硬化剤［チバ‐ガ
イギ(Ciba-Giegy)］から成る３ｐｐｈの光開始剤ブレン
ドで触媒した。この混合物１部を２部のＩＰＡと２部の
メトキシプロパノールに溶解し、混合物（サンプル４）
をレキサン(Lexan) （登録商標）ポリカーボネート上に
スプレーで吹付け塗装した。コーティングを２５℃で６
分間放置してフラッシュ蒸発させた後、４０ｆｐｍでピ
ー・ピー・ジー・プロセッサ(PPG Processor) ［２〜３
００ワット／インチ、アエテック(Aetek) 中圧水銀灯］
に七回通して硬化させた。このコーティングは５００グ
ラムの荷重で３００サイクルテーバー摩耗試験機にかけ
た後のΔ曇り値が５．７％であった。
【００６２】一方、上記コーティング液の第二の試料
を、０．４５ｇのベンゾインイソプロピルエーテルと
０．４５ｇのイルガキュア(Irgacure)６５１ＵＶ硬化剤
［チバ‐ガイギ(Ciba-Giegy)］から成る６ｐｐｈの光開
始剤ブレンドで触媒した。このコーティング液をＩＰＡ
で１：１の重量比に希釈し、レキサン(Lexan) （登録商
標）ポリカーボネート上にスプレーで吹付け塗装した
（サンプル５）。４０秒のフラッシュ蒸発の後上記と同
様に六回通して硬化させた。このものは＃００００のス
チールウールに対して軟らかいままであり、ケガキ式テ
ープ引き剥がし接着力試験（３Ｍ＃６７０テープ）に合
格しなかった。レキサン(Lexan) （登録商標）ポリカー
ボネート上に二度目を塗り（サンプル６）、２５℃で５
分間放置してフラッシュ蒸発させた。４０ｆｐｍで八回
通して硬化させたところ接着試験に合格した。このサン
プルは５００グラムの荷重で３００サイクル後のΔ曇り
値が９．５％であった。
を、０．４５ｇのベンゾインイソプロピルエーテルと
０．４５ｇのイルガキュア(Irgacure)６５１ＵＶ硬化剤
［チバ‐ガイギ(Ciba-Giegy)］から成る６ｐｐｈの光開
始剤ブレンドで触媒した。このコーティング液をＩＰＡ
で１：１の重量比に希釈し、レキサン(Lexan) （登録商
標）ポリカーボネート上にスプレーで吹付け塗装した
（サンプル５）。４０秒のフラッシュ蒸発の後上記と同
様に六回通して硬化させた。このものは＃００００のス
チールウールに対して軟らかいままであり、ケガキ式テ
ープ引き剥がし接着力試験（３Ｍ＃６７０テープ）に合
格しなかった。レキサン(Lexan) （登録商標）ポリカー
ボネート上に二度目を塗り（サンプル６）、２５℃で５
分間放置してフラッシュ蒸発させた。４０ｆｐｍで八回
通して硬化させたところ接着試験に合格した。このサン
プルは５００グラムの荷重で３００サイクル後のΔ曇り
値が９．５％であった。
【００６３】３つのコーティングを、７０℃で８時間Ｕ
Ｖ光を照射した後４時間５０℃で凝結させるというサイ
クルのＦＳ４０電球をもつユブコン(UVCON) ウェザロメ
ーター［アトラス(Atlas) ］に入れた。全部で６００時
間の後第一のコーティングはケガキ接着試験に不合格で
あったが、第三のコーティングは８３０時間で合格し、
１０５７時間でケガキ接着試験に不合格になった。曇り
値とＹＩ値を表１に示す。
Ｖ光を照射した後４時間５０℃で凝結させるというサイ
クルのＦＳ４０電球をもつユブコン(UVCON) ウェザロメ
ーター［アトラス(Atlas) ］に入れた。全部で６００時
間の後第一のコーティングはケガキ接着試験に不合格で
あったが、第三のコーティングは８３０時間で合格し、
１０５７時間でケガキ接着試験に不合格になった。曇り
値とＹＩ値を表１に示す。
【００６４】
【表１】
表１：ユブコン(UVCON) 試験
コーティング 時 間 PI(PPH) ＹＩ フラッシュ Δ曇り％ 接着試験
サンプル４ ８３０ ３ ８ ６ １２ 不合格
サンプル５ ８８２ ６ ５ ０．６６ ３．５ 不合格
サンプル６ ８３０ ６ ４ ５ ２ 合格
サンプル４よりＰＩ濃度が高く、しかもサンプル５より
フラッシュ蒸発時間がずっと長いサンプル６のみが接着
試験に合格した。
フラッシュ蒸発時間がずっと長いサンプル６のみが接着
試験に合格した。
【００６５】実施例Ｖ−サンプル７〜１３
光開始剤とＴＭＰＴＡをいろいろな量および組み合わせ
で成分Ａおよび適切な溶剤ブレンドに導入して下記サン
プルを得た。光開始剤の濃度を増大させ、ＴＭＰＴＡを
配合すると、耐摩耗性が良好になり、スチレン上にコー
トしたとき基体のクラック発生がなかった。バイキュア
(Vicure)５５はＶＩ５５と略し、バイキュア(Vicure)１
０［同様に、アクゾ・ヘミー(Akzo Chemie) から入手］
はＶＩ１０と略す。摩耗（ＡＢＲ）試験は合格（ＯＫ）
か不合格（ＮＧ）で、クラックが観察された場合はＣＲ
で表わす。（表２）
で成分Ａおよび適切な溶剤ブレンドに導入して下記サン
プルを得た。光開始剤の濃度を増大させ、ＴＭＰＴＡを
配合すると、耐摩耗性が良好になり、スチレン上にコー
トしたとき基体のクラック発生がなかった。バイキュア
(Vicure)５５はＶＩ５５と略し、バイキュア(Vicure)１
０［同様に、アクゾ・ヘミー(Akzo Chemie) から入手］
はＶＩ１０と略す。摩耗（ＡＢＲ）試験は合格（ＯＫ）
か不合格（ＮＧ）で、クラックが観察された場合はＣＲ
で表わす。（表２）
【００６６】
【表２】
表２：スチレン上のコーティング
コーティング ＰＩ（PPH) TMPTA フラッシュ FPM 回数 備 考
サンプル７ VI55(3) ０ ０．５ １５ １ CR, ABR-OK
サンプル８ VI55(3) ０ ２ ３０ １ 2,3 のCR,
ABR-NG
サンプル９ VI55(3) ０ ２ ４５ ５ 2,3 のCR,
ABR-OK
サンプル101 VI10(3) ５０％ ２．５ １５ １ CR
サンプル11 VI10+55(6) ５０％ ２ ３０ １ OK, ABR-OK
サンプル12 VI10+55(6) ５０％ ２ ３０ ３ CR
サンプル13 VI55(6) ５０％ ２．５ ３０ １ OK2 1
ＢＹＫ３００表面活性剤を０．５％含有。
【００６７】2 塵粒子部分のみでコーティングにクラッ
ク発生。 １：１のＩＰＡ：メトキシプロパノール中に希釈して固
形分３０％にした成分ＡのＴＭＰＴＡの１：１ブレンド
の調合物における光開始剤濃度の変化は、５ｐｐｈより
多くの光開始剤の有効性を明らかに示している。使用し
た光開始剤はα，α‐ジエトキシアセトフェノンより低
い分子量の上記バイキュア(Vicure)５５である。
ク発生。 １：１のＩＰＡ：メトキシプロパノール中に希釈して固
形分３０％にした成分ＡのＴＭＰＴＡの１：１ブレンド
の調合物における光開始剤濃度の変化は、５ｐｐｈより
多くの光開始剤の有効性を明らかに示している。使用し
た光開始剤はα，α‐ジエトキシアセトフェノンより低
い分子量の上記バイキュア(Vicure)５５である。
【００６８】
【表３】
表３：光開始剤濃度の変化
コーティング PPH VI55 ＦＰＭ 回 数 Δ曇り ％ 3 接着試験 4
サンプル１４ ３ ５ １ ４．４ ＯＫ
サンプル１５ ３ １０ １ ４．３ ＯＫ
サンプル１６ ３ ２５ ２ ４．５ ＯＫ
サンプル１７ ４ １０ １ ４．７ ＯＫ
サンプル１８ ４ ２０ ２ ３．６ ＯＫ
サンプル１９ ４ ２５ ２ ４．３ ＯＫ
サンプル２０ ５ １０ １ ３．３ ＯＫ
サンプル２１ ５ ２５ １ ８．１ ＯＫ
サンプル２２ ５ ５０ ２ ８．４ ＯＫ
サンプル２３ ６ ２５ １ ５．５ ＯＫ
サンプル２４ ６ ５０ ２ ６．８ ＯＫ
サンプル２５5 ６ １０ １ ４．１ ＯＫ
サンプル２６5 ６ ３０ １ ５．１ ＯＫ
サンプル２７5 ６ ５０ １ ８．６ ＯＫ
サンプル２８ ７ １０ １ ５．３ ＯＫ
サンプル２９ ７ ２５ １ ４．２ ＯＫ
サンプル３０ ７ ５０ １ ８．６ ＯＫ
サンプル３１ ８ ２５ １ ６．３ ＯＫ
サンプル３２ ８ ５０ １ ８．１ ＯＫ
サンプル３３ ８ ７２ ２ ６．０ ＯＫ
3 テーバー試験、５００サイクル、５００ｇ／摩耗輪、ＣＳ−１０Ｆ輪。
【００６９】4 ケガキ式テープ引き剥がし接着試験。5
コーティング中ＲＨは５６％。他のサンプル１４〜２
４と２８〜３３ではＲＨが５４％。 バイキュア(Vicure)５５を含有するハードコートは、Ｕ
Ｖ光源下を一回だけ通す硬化でも、広範囲の濃度と硬化
速度に渡って許容でき得る程度のΔ曇りと接着特性を示
した。
４と２８〜３３ではＲＨが５４％。 バイキュア(Vicure)５５を含有するハードコートは、Ｕ
Ｖ光源下を一回だけ通す硬化でも、広範囲の濃度と硬化
速度に渡って許容でき得る程度のΔ曇りと接着特性を示
した。
【００７０】Δ曇りは１０％未満であるのが極めて望ま
しい。サンプル２１、３２および３３を比較すると、８
ｐｐｈの光開始剤を添加し、５０ｆｐｍで一回通過で硬
化させたときの製品（サンプル３２）の摩耗後のΔ曇り
値は、５ｐｐｈの光開始剤を含有し２５ｆｐｍで一回硬
化させた製品（サンプル２１）と同じである（８．１）
ということを確認することができる。また、それより大
きい硬化速度、たとえば７２ｆｐｍでも、二回通過させ
ると（サンプル３３）摩耗後のΔ曇り値をたった６．０
にすることができる。
しい。サンプル２１、３２および３３を比較すると、８
ｐｐｈの光開始剤を添加し、５０ｆｐｍで一回通過で硬
化させたときの製品（サンプル３２）の摩耗後のΔ曇り
値は、５ｐｐｈの光開始剤を含有し２５ｆｐｍで一回硬
化させた製品（サンプル２１）と同じである（８．１）
ということを確認することができる。また、それより大
きい硬化速度、たとえば７２ｆｐｍでも、二回通過させ
ると（サンプル３３）摩耗後のΔ曇り値をたった６．０
にすることができる。
【００７１】本発明のストリッピング工程を含まないプ
ロセスにより、ＵＶ硬化性ハードコートを製造する安全
で迅速な方法が提供される。このハードコートは現在使
用できるストリッピングプロセスで作成されるものと同
じくらいに信頼できる。また本発明は、時間と容積の点
で従来の方法よりずっと効率的な方法を提供する。本発
明によると、イソプロピルアルコールの代わりにメトキ
シプロパノールを使用すると、ベース組成物を形成する
のに約１３％程度の水混和性アルコールを必要とするだ
けである。さらにまた、本発明では、５重量％より多く
の光開始剤を使用することによって、より速い硬化とよ
り硬いコーティングが得られる。
ロセスにより、ＵＶ硬化性ハードコートを製造する安全
で迅速な方法が提供される。このハードコートは現在使
用できるストリッピングプロセスで作成されるものと同
じくらいに信頼できる。また本発明は、時間と容積の点
で従来の方法よりずっと効率的な方法を提供する。本発
明によると、イソプロピルアルコールの代わりにメトキ
シプロパノールを使用すると、ベース組成物を形成する
のに約１３％程度の水混和性アルコールを必要とするだ
けである。さらにまた、本発明では、５重量％より多く
の光開始剤を使用することによって、より速い硬化とよ
り硬いコーティングが得られる。
【００７２】好ましい態様に関連して本発明を説明して
来たが、特許請求の範囲に定義された本発明の思想と範
囲から逸脱することなく、特には明記しなかった付加、
修正、置換および削除を行なうことができるということ
が当業者には明らかであろう。
来たが、特許請求の範囲に定義された本発明の思想と範
囲から逸脱することなく、特には明記しなかった付加、
修正、置換および削除を行なうことができるということ
が当業者には明らかであろう。
フロントページの続き
(72)発明者 グレゴリー・ロナルド・ギレッテ
アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリ
フトン・パーク、ダイアー・ドライブ、
２番
(56)参考文献 特開 平２−269777（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−275769（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−181809（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−237113（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 1/00 - 10/00
C09D 101/00 - 201/10
C08F 220/00
C08F 230/00
Claims (11)
- 【請求項１】 溶剤のストリッピング工程を実質的に含
まない、ＵＶ硬化性ハードコート組成物の製造方法であ
って、 （１）水混和性アルコールとコロイドシリカと該シリカ
１０部当たり少なくとも１部の次式のシリルアクリレー
トからなる混合物を攪拌し、もってコロイドシリカが四
官能性（Ｑ）のケイ素原子を提供し、シリルアクリレー
トが三官能性（Ｔ）のケイ素含有アクリレートを提供し
てＴＱ混合物を生成させる工程 【化１】 ［式中、ＲはＣ(1-13)の一価の有機基であり、Ｒ1 はＣ
(1-8) のアルキル基であり、Ｒ2 は水素、Ｒおよびそれ
らの混合物の中から選択され、Ｒ3 はＣ(1-8) のアルキ
レン基であり、ａは０〜２に等しい整数であり、ｂは１
〜３に等しい整数であり、ａ＋ｂの和は１〜３に等し
い］、 （２）工程（１）で得られた混合物に、次式のアクリル
モノマーを添加する工程 【化２】 ［式中、Ｒ2 は前記定義の通りであり、Ｒ4 は多価の有
機基であり、ｎは２〜６の整数である］、および （３）工程（２）で得られた混合物にメチルベンゾイル
ホルメートからなるＵＶ光開始剤を添加する工程を含む
方法。 - 【請求項２】 前記シリルアクリレートがγ‐メタクリ
ルオキシプロピルトリメトキシシランである、請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 前記アクリルモノマーがヘキサンジオー
ルジアクリレートとトリメチロールプロパントリアクリ
レートの混合物である、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 前記水混和性アルコールがメトキシプロ
パノールである、請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 前記水混和性アルコールが工程（３）で
得られた混合物の５０％未満である、請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 さらに、 （４）少なくとも１種のＵＶ吸収剤を添加する工程を含
む、請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 さらに、 （４）工程（３）で得られた混合物に少なくとも１種の
ＵＶ吸収剤を添加する工程を含む、請求項１記載の方
法。 - 【請求項８】 前記水混和性アルコールが工程（３）で
得られた混合物の５０％未満である、請求項１記載の方
法。 - 【請求項９】 さらに、 （４）工程（３）で得られた混合物を基体に塗布する工
程、および （５）工程（４）で塗布した組成物をＵＶ光源に露光す
る工程を含む、請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 さらに、ポリエステルで変性したポリ
ジメチルシロキサンからなる少なくとも１種の流動性調
整用添加剤を添加する工程を含む、請求項１記載の方
法。 - 【請求項１１】 前記ＵＶ光開始剤が、水混和性アルコ
ール、コロイドシリカ、シリルアクリレートおよびアク
リルモノマーの不揮発性成分の合計１００重量部を基準
にして５重量部より多い、請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US864113 | 1992-04-06 | ||
| US07/864,113 US5242719A (en) | 1992-04-06 | 1992-04-06 | Abrasion resistant UV-curable hardcoat compositions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641468A JPH0641468A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3535188B2 true JP3535188B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=25342560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07605093A Expired - Lifetime JP3535188B2 (ja) | 1992-04-06 | 1993-04-02 | 耐摩耗性のｕｖ硬化性ハードコート組成物 |
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|---|---|
| US (1) | US5242719A (ja) |
| EP (1) | EP0565310B1 (ja) |
| JP (1) | JP3535188B2 (ja) |
| KR (1) | KR930021750A (ja) |
| CA (1) | CA2093156A1 (ja) |
| DE (1) | DE69303958T2 (ja) |
| HK (1) | HK52797A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE69323787T2 (de) * | 1992-04-06 | 1999-07-29 | Mitsubishi Chem Corp | UV-härtende, verschleissfeste Beschichtungszusammensetzung |
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| US5348771A (en) * | 1993-11-19 | 1994-09-20 | Dow Corning Corporation | Method of producing an oxygen barrier coating containing trimethoxysilyl functional pentadienoate |
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| US5466491A (en) * | 1994-09-12 | 1995-11-14 | General Electric Company | Radiation curable silicon containing polyarcylate hardcoat compositions, method for making, and use |
| US5888290A (en) * | 1996-05-24 | 1999-03-30 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Composition and process for imparting durable repellency to substrates |
| US5739181A (en) * | 1996-06-07 | 1998-04-14 | General Electric Company | Radiation curable hardcoat compositions possessing anti-fog properties |
| US5811472A (en) * | 1996-07-22 | 1998-09-22 | General Electric Company | Radiation curable compositions having improved moisture resistance |
| US5786411A (en) * | 1996-12-20 | 1998-07-28 | General Electric Company | Light resistant compositions of polycarbonate and graft copolymer resins |
| US5907000A (en) * | 1997-03-07 | 1999-05-25 | The Walman Optical Company | Adjustable refractive index coating composition |
| US6210790B1 (en) | 1998-07-15 | 2001-04-03 | Rensselaer Polytechnic Institute | Glass-like composites comprising a surface-modified colloidal silica and method of making thereof |
| FR2786776B1 (fr) * | 1998-12-07 | 2001-02-16 | Clariant France Sa | Compositions silico-acryliques, procede de preparation et application a l'obtention de revetements resistant a l'abrasion et aux rayures |
| US6238798B1 (en) | 1999-02-22 | 2001-05-29 | 3M Innovative Properties Company | Ceramer composition and composite comprising free radically curable fluorochemical component |
| JP2004515558A (ja) | 1999-03-26 | 2004-05-27 | エー． ラポイント，デイビッド | 耐摩耗コーティング組成物、それらの製造方法及びそれにより被覆された物品 |
| GB2357776A (en) * | 1999-12-20 | 2001-07-04 | Sericol Ltd | A radiation curable composition |
| KR100393741B1 (ko) * | 2000-10-18 | 2003-08-09 | 주식회사 큐시스 | 전기 전도성 마이크로겔을 함유한 자외선 경화형하드코팅제 및 이의용도 |
| WO2005103172A2 (en) | 2004-04-15 | 2005-11-03 | Avery Dennison Corporation | Dew resistant coatings |
| CN101218643B (zh) * | 2005-07-15 | 2012-02-01 | 大日本油墨化学工业株式会社 | 紫外线固化型树脂组合物和光信息记录介质 |
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| US20110201719A1 (en) * | 2008-12-26 | 2011-08-18 | Kazuho Uchida | Active energy ray-curable composition, active energy ray-curable coating material, and molded product |
| EP2228414A1 (en) | 2009-03-13 | 2010-09-15 | Bayer MaterialScience AG | UV-curable, wear resistant and antistatic coating filled with carbon nanotubes |
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| US10583639B2 (en) * | 2014-07-22 | 2020-03-10 | Vampire Optical Coating, Inc. | Multilayer stack of polymer films |
| CN113249005B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-06-14 | 河南大学 | 一种可喷涂的水凝胶涂料及其涂层的制备方法 |
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| GB2089826B (en) * | 1980-12-18 | 1985-01-03 | Gen Electric | Abrasion resistant ultraviolet light curable hard coating compositions |
| US4455205A (en) * | 1981-06-01 | 1984-06-19 | General Electric Company | UV Curable polysiloxane from colloidal silica, methacryloyl silane, diacrylate, resorcinol monobenzoate and photoinitiator |
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| DE3312611A1 (de) * | 1983-04-08 | 1984-10-11 | Röhm GmbH, 6100 Darmstadt | Verfahren zur herstellung uv-geschuetzter mehrschichtiger kunststoff-formkoerper |
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-
1992
- 1992-04-06 US US07/864,113 patent/US5242719A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-03-30 KR KR1019930005063A patent/KR930021750A/ko not_active Application Discontinuation
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- 1993-04-01 EP EP93302594A patent/EP0565310B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-01 CA CA 2093156 patent/CA2093156A1/en not_active Abandoned
- 1993-04-02 JP JP07605093A patent/JP3535188B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1993-06-21 TW TW82104887A patent/TW235966B/zh not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-04-24 HK HK52797A patent/HK52797A/xx not_active IP Right Cessation
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