JP4456827B2 - 帯電防止コーティング剤組成物 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラスチック基材に対するコーティング剤として用いられる帯電防止コーティング剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチック基材は、自動車部品、光学部品、光ディスク、有機板ガラス等の広い分野で使用されているが、傷が付き易く、また帯電しやすいためにほこりが付き易いという欠点がある。これらの欠点を改良するために、光硬化性樹脂組成物を塗布し紫外線照射で硬化させて表面上にコーティング層を形成させる方法が種々検討されている。しかしこの方法では耐擦傷性は大幅に改善されるものの、摩擦などにより容易に帯電しまう。
【0003】
そのためこれら欠点を改良すべく光硬化性樹脂組成物中に帯電防止剤を添加する方法が、種々提案されており、例えば、下記特許文献1〜2に開示されている。光硬化性樹脂組成物中に帯電防止剤を添加する方法としては、帯電防止剤としてカチオン、アニオン、ノニオン系などの種々の界面活性剤、あるいはアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、及びアンモニウム塩などの塩を添加する場合が挙げられるが、十分な帯電防止性を得るためには相当量添加する必要がある。この場合、十分な耐擦傷性が得られず、またコーティング層表面に帯電防止剤がブリードしたり、高湿度下で経時的に帯電防止能が著しく低減するという問題を生じる。また金属微粒子などの導電性フィラーを添加する方法では、帯電防止性に優れるが透明性が損なわれるという欠点を有する。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−244618号公報
【特許文献2】
特開2000−281736号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、帯電防止性、プラスチックに対する密着性、塗膜の透明性、耐擦傷性、および耐湿耐久性に優れたコーティング層を形成する帯電防止コーティング剤組成物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するためになされた本発明の帯電防止コーティング剤組成物は、ポリイソシアネート化合物と、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物と、ポリエーテル基を主鎖とするポリオール化合物とを反応して得られた親水性のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、
酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーと、単官能ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネート・ブチロキシポリ−ε−カプロラクトン付加体の反応付加物、ポリカプロラクトンモノアルコールのメタクリレートから選ばれるもので酸塩基のイオン対およびベタイン構造を有しないラジカル反応性不飽和基含有化合物モノマーとを、重合したポリマー、または、このポリマーにさらに、オキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させた後にカルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を反応させ、若しくは、カルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させた後にオキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を反応させたラジカル反応性不飽和基含有ポリマーであって、分子内に該酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造と不飽和基とを有する樹脂化合物と、
多官能(メタ)アクリレート樹脂と
からなる活性エネルギー線硬化性の成分を、含有する。
【0007】
帯電防止コーティング剤組成物は、親水性ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の重量比が1〜50、分子内に酸塩基のイオン対および/またはべタイン構造を有する樹脂化合物の重量比が1〜30、多官能(メタ)アクリレート樹脂の重量比が10〜90であることが好ましい。
【0008】
親水性ウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、ポリイソシアネート化合物と、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物と、親水成分としてポリエーテルポリオールを主鎖とする化合物とを反応して得られる樹脂が好ましい。
【0009】
ポリイソシアネート化合物としては、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネートおよび水添ジフェニルメタンジイソシアネート等の2官能イソシアネートが挙げられる。また、これらのビュレット体またはヌレート化物である3官能イソシアネートであってもよい。
【0010】
水酸基含有(メタ)アクリレート化合物としては、多価アルコールから誘導されるものとして、ペンタエリスリトールトリ(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、グリセリンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレートおよびジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートが挙げられ、エポキシ樹脂とカルボン酸から誘導されるものとして、グリシジル(メタ)アクリレートの(メタ)アクリル酸付加物が挙げられる。
【0011】
親水性成分のポリエーテルポリオールを主鎖とする化合物としては、ポリエーテル基を主鎖に有し、かつ水酸基を有する化合物であれば良く、例えばポリアルキレングリコール類、アルコキシポリアルキレングリコール類、(メタ)アクリロキシポリアルキレングリコール類、ポリアルキレンとポリテトラメチレングリコールとの反応物、オキシラン環を有するエポキシ化合物と(メタ)アクリル酸とが付加反応して得られる水酸基含有(メタ)アクリル酸誘導体にエチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等が反応して得られる(メタ)アクリロイル基含有ポリエーテルポリオール類が挙げられる。なお(メタ)アクリル酸はメタクリル酸、またはアクリル酸のことを表す。
【0012】
ポリアルキレングリコール類には、例えばポリエチレングリコール、ポリプロリレングリコールが挙げられ、アルコキシポリアルキレングリコール類には、例えばメトキシポリエチレングリコール、メトキシポリプロピレングリコールが挙げられ、(メタ)アクリロキシポリアルキレングリコール類には、例えば(メタ)アクリロキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリロキシポリプロピレングリコールが挙げられ、ポリアルキレンとポリテトラメチレングリコールとの反応物には、例えばポリエチレンとポリテトラメチレングリコールとの反応物、メトキシポリエチレンとポリテトラメチレングリコールとの反応物、(メタ)アクリロキシポリエチレンとポリテトラメチレングリコールとの反応物が挙げられ、(メタ)アクリロイル基含有ポリエーテルポリオール類には、例えば2−ヒドロキシエチルアクリレートのエチレンオキサイド付加体が挙げられる。
【0013】
分子内に酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造を有する樹脂化合物は、スルフォン酸またはカルボン酸と塩基からなるイオン対である塩のような酸塩基のイオン対、および/または、3級アミンとハロゲン化アルキルから得られるアンモニウム塩、3価のホスフィン化合物とハロゲン化アルキルから得られるホスホニウム塩、カルボン酸と第三アミンとの反応物のようなベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーと酸塩基のイオン対およびベタイン構造を有しないラジカル反応性不飽和基を有する化合物とを重合して得られるポリマー、または、このポリマーにさらにラジカル反応性不飽和基含有モノマーを反応させて得られるラジカル反応性不飽和基含有ポリマーが好ましい。
【0014】
酸塩基のイオン対を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリロイルアミノアルキルスルフォン酸のアミン塩、(メタ)アクリロイルオキシアルキルアルコールの無水リン酸付加物のアミン塩が挙げられ、ベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーとしては、例えば、ハロゲン化アルキルビニルエーテルと3価の有機リン化合物とのホスホニウム塩、ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとハロゲン化アルキルとの4級アンモニウム塩が挙げられる。
【0015】
酸塩基のイオン対およびベタイン構造を有しないラジカル反応性不飽和基を有するモノマーとしては、例えば、単官能ポリアルキル(メタ)アクリレート、単官能ポリオキシアルキレン(メタ)アクリレート、単官能ポリエステル(メタ)アクリレート、単官能ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネートとブチロキシポリ−ε−カプロラクトン付加体との反応付加物、ポリカプロラクトンモノアルコールのメタクリレート、脂肪族基または芳香族基を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーの重合物の片末端(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0016】
また、このポリマーをさらにラジカル反応性不飽和基含有ポリマーに変性するラジカル反応性不飽和基含有モノマーとしては、分子内にオキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させ、この後、分子内にカルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を添加して反応させるか、または、分子内にカルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させ、この後、分子内にオキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を添加して反応させることによって得られる。
【0017】
分子内にオキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、グリシジロキシルアルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルオキシラン骨格含有(メタ)アクリレートが挙げられる。
【0018】
分子内にカルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物としては、例えば、(メタ)アクリル酸、アルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート類とカルボン酸無水物との付加反応物、エポキシ化合物にカルボン酸を反応させた化合物とカルボン酸無水物との付加反応物が挙げられる。アルキレングリコールのモノ(メタ)アクリレート類としては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレートが挙げられ、カルボン酸無水物としては、無水コハク酸、(水添)無水フタル酸、無水マレイン酸が挙げられ、エポキシ化合物としては、フェニルグリシジルエーテルが挙げられ、カルボン酸としては、(メタ)アクリル酸が挙げられる。
【0019】
多官能(メタ)アクリレート樹脂は、1分子中に(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有する化合物が好ましく、例えば、ペンタエリスリトール(テトラ)トリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(エチレンオキサイド付加体)トリ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリン(メタ)アクリレート、グリセリンエチレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート、多価アルコールと多塩基酸を縮合して得られる化合物の(メタ)アクリレート、および前記ポリイソシアネートと前記水酸基含有(メタ)アクリレートとの反応によって得られる化合物が挙げられ、いずれか1種類であってもよく、2種類以上混合して用いてもよい。
【0020】
本発明の帯電防止コーティング剤組成物は、重合開始剤、希釈剤と、必要に応じて、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、シリカ粒子や金属または金属酸化物粒子、有機・無機の塩等の添加剤が添加されていてもよい。
【0021】
用いられる光重合開始剤は活性エネルギー線によりラジカルを発生する化合物であればよく、例えば、ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、1−フェニル−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、ベンゾフェノン、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、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、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、4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)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フォスフィンオキサイドが挙げられる。
【0022】
用いられる希釈剤は、アルキレングリコールのモノアルキルエーテル類、アルキルアルコール類、アルキレングリコールモノアルキルアルコールのアルキルカルボン酸エステル類、ケトン類、アルキルアルコールのアルキルカルボン酸エステル類が挙げられる。
【0023】
具体的には、アルキレングリコールのモノアルキルエーテル類としては、例えばプロピレングリコールモノメチルエーテルが挙げられ、アルキルアルコール類としては、例えばイソプロピルアルコールが挙げられ、アルキレングリコールモノアルキルアルコールのアルキルカルボン酸エステル類としては、例えばブチルグリコールアセテートが挙げられ、ケトン類としては、例えばメチルエチルケトンが挙げられ、アルキルアルコールのアルキルカルボン酸エステル類としては、例えば酢酸エチルが挙げられる。
【0024】
このようにして得られたコーティング剤組成物は、プラスチック基材に塗工し、紫外線、放射線、赤外線、X線、電子線の活性エネルギー線を照射し硬化することで、帯電防止性、プラスチックに対する密着性、塗膜の透明性、耐擦傷性、および耐湿耐久性に優れたコーティング層を形成する。
【0025】
得られたコーティング剤組成物は、部分的なパターニングも可能であり、プラスチック基材からなるテレビ、パソコンおよびその周辺製品等の家電製品、携帯電話、および製造ラインや環境等で静電気を帯びやすく電子部品に悪影響を及ぼしたり、ほこりや汚れを嫌う部分の基材に対するコーティング剤としてあらゆる分野において幅広く適用することが可能である。更に、必要に応じてシリコン系添加剤や、他の帯電防止成分の添加等、塗膜に求められる機能に応じて随時添加剤を併用することにより、より広い要求性能を満たすことができる。
【0026】
【実施例】
以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。本発明を適用するコーティング剤組成物を製造した例を実施例1〜13に、本発明を適用外のコーティング剤組成物を製造した例を比較例1および2に示す。実施例1〜13、比較例1および2の各成分の配合量を表1に示す。
【0027】
(合成例1)
親水性ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の合成
4つロフラスコにヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート化物(旭化成工業(株)社製の商品名:デュラネートTPA−100、180.3g/eq)73.4重量部、2−ヒドロキシエチルアクリレートのエチレンオキサイド付加体(エチレンオキサイド8モル付加体、575.5g/eq)78.0重量部、メトキノン0.15重量部を仕込み、78〜82℃で3時間反応後、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートPE−3A、498.3g/eq)148.7重量部とジブチル錫ジラウレート1滴を添加して、更に78〜82℃で6時間反応し、IRにて2250cm- 1のイソシアネート基のピークが消失していることを確認し、親水性ウレタンアクリレート樹脂を得た。
【0028】
(合成例2)
酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
四ッロフラスコに攪拌装置と温度計と冷却装置を取り付け、イソプロピルアルコールを200重量部、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネートとブチロキシポリ−ε−カプロラクトン付加体との反応付加物を60重量部、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルDQ−100)を40重量部、およびアゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、窒素雰囲気下で、70〜75℃で7時間反応して、濃度約34%の酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物を得た。
【0029】
(合成例3)
酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネートとブチロキシポリ−ε−カプロラクトン付加体との反応付加物を60重量部からポリカプロラクトンモノアルコールのメタクリレート(ダイセル化学工業(株)社製の商品名:プラクセルFM10A)を60重量部に代えたこと以外は、合成例2のとおり行って、濃度約34%の酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物を得た。
【0030】
(合成例4)
ラジカル反応性不飽和基を含有する酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
四つ口フラスコに攪拌装置と温度計と冷却装置を取り付け、イソプロピルアルコールを200重量部、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(ダイセル化学工業(株)社製の商品名:プラクセルFM−3)を50重量部、およびこれの無水コハク酸付加物10重量部、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルDQ−100)を40重量部、アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、窒素雰囲気下で、70〜75℃で8時間反応した。その後メトキノン0.18重量部を仕込み、75〜80℃で5時間反応後、グリシジル(メタ)アクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルG)を2.5重量部加え、空気を吹き込みながら75〜80℃で5時間反応し、濃度約36%のラジカル反応性不飽和基を含有する酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物を得た。
【0031】
(合成例5)
酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
四つ口フラスコに攪拌装置と温度計と冷却装置を取り付け、イソプロピルアルコールを200重量部、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(ダイセル化学工業(株)社製の商品名:プラクセルFM−3)を40重量部、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルDQ−100)を60重量部、アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、窒素雰囲気下で、70〜75℃で8時間反応して、濃度約34%の酸塩基のイオン対を有する樹脂化合物を得た。
【0032】
(合成例6)
酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
四つ口フラスコに攪拌装置と温度計と冷却装置を取り付け、イソプロピルアルコールを200重量部、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(ダイセル化学工業(株)社製の商品名:プラクセルFM−3)を60重量部、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルDQ−100)を40重量部、アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、窒素雰囲気下で、70〜75℃で8時間反応して、濃度約34%の酸塩基のイオン対を有する樹脂化合物を得た。
【0033】
(合成例7)
ラジカル反応性不飽和基を含有する酸塩基のイオン対またはベタイン構造を有する樹脂化合物
四つ口フラスコに攪拌装置と温度計と冷却装置を取り付け、イソプロピルアルコールを200重量部、ラクトン変性ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート(ダイセル化学工業(株)社製の商品名:プラクセルFM−3)の無水コハク酸変性物10重量部、メタクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルDQ−100)を30重量部、メトキシポリエチレングリコールメタクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステル130MA)を25重量部、ラウリルアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートL−A)を35重量部、アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、窒素雰囲気下で、70〜75℃で8時間反応後、メトキノン0.18重量部を仕込み、さらに75〜80℃で5時間反応後、グリシジル(メタ)アクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトエステルG)を2.5重量部加え、空気を吹き込みながら、75〜80℃で5時間反応して、濃度約40%の酸塩基のイオン対を有するラジカル反応性不飽和基含有ポリマーを得た。
【0034】
(実施例1)
合成例1で合成した樹脂を300重量部、合成例2で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートPE−3A)700重量部、ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン(チバスペッシャリティケミカルズ(株)社製の商品名:イルガキュア184)30重量部、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン(チバスペッシャリティケミカルズ(株)社製の商品名:イルガキュア907)30重量部、イソプロピルアルコール625重量部、およびメチルエチルケトン825重量部を混練し、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0035】
(実施例2)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部に、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部から800重量部に代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0036】
(実施例3)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部に、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部からライトアクリレートPE−3Aを500重量部とポリエステルアクリレート(東亞合成化学工業(株)社製の商品名:アロニクスM−7100)を300重量部とに代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0037】
(実施例4)
ライトアクリレートPE−3Aを700重量部からジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートDPE−6A)を700重量部に代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0038】
(実施例5)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部に、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部からライトアクリレートPE−3Aを600重量部とトリメチロールプロパンのエチレンオキサイド3モル付加体のトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートTMP−3EOA)を200重量部とに代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0039】
(実施例6)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部に、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部からライトアクリレートPE−3Aを600重量部とテトラエチレングリコールジアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレート4EG−A)を200重量部とに代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0040】
(実施例7)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部に、合成例2で合成した樹脂を樹脂分で100重量部から合成例3で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部からライトアクリレートPE−3Aを600重量部とテトラエチレングリコールジアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレート4EG−A)を200重量部とに代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0041】
(実施例8)
合成例1で合成した樹脂を200重量部、合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートPE−3A)500重量部とポリエステルアクリレート(東亜合成化学工業(株)社製の商品名:アロニクスM−7100)を300重量部、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバスペシャリティケミカルズ(株)社製の商品名:イルガキュア184)30重量部、2−メチル[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン(チバスペシャリティケミカルズ(株)社製の商品名:イルガキュア907)30重量部、イソプロピルアルコール670重量部、およびメチルエチルケトン820重量部を混練し、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0042】
(実施例9)
合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)から、合成例5で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に代えたこと以外は、実施例8のとおりに行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0043】
(実施例10)
合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)から、合成例5で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートPE−3A)500重量部から、800重量部に、ポリエステルアクリレート(東亜合成化学工業(株)社製の商品名:アロニクスM−7100)300重量部から、0重量部に代えたこと以外は、実施例8のとおりに行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0044】
(実施例11)
合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)から、合成例6で合成した樹脂を樹脂分で100重量部に、ペンタエリスリトールトリアクリレート(共栄社化学(株)社製の商品名:ライトアクリレートPE−3A)500重量部から、800重量部に、ポリエステルアクリレート(東亜合成化学工業(株)社製の商品名:アロニクスM−7100)300重量部から、0重量部に代えたこと以外は、実施例8のとおりに行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0045】
(実施例12)
合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)から、合成例6で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に代えたこと以外は、実施例8のとおりに行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0046】
(実施例13)
合成例4で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)から、合成例7で合成した樹脂を樹脂分で100重量部(イソプロピルアルコール約180重量部含有し、合計で280重量部)に代えたこと以外は、実施例8のとおりに行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0047】
(比較例1)
合成例1で合成した樹脂を用いなかったこと、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部から1000重量部に代えたこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0048】
(比較例2)
合成例1で合成した樹脂を300重量部から200重量部、ライトアクリレートPE−3Aを700重量部から800重量部に代えたこと、合成例2で合成した樹脂を用いなかったこと以外は、実施例1のとおり行って、重量比で約40%の樹脂分を含むコーティング剤組成物を得た。
【0049】
(試験方法)
実施例1〜13、比較例1および2で得られたコーティング剤組成物を、スピンコーター(300rpm×5sec+2000rpm×20sec)にて透明なポリカーボネート基板に厚さ約5μmで塗工し、数分乾燥後120W高圧水銀灯で600mJ/cm2となるよう露光し、硬化させてコーティング層の試験片を得た。
【0050】
得られた試験片について、以下のような試験を行った。硬化物の塗膜状態を目視にて観察し、透明で平滑性があるものを○、不透明で平滑性がないものを×として2段階で評価した。
【0051】
ヘイズおよび全光線透過率を測定し、ヘイズについては、0.5未満のものを○、0.5以上のものを×として、全光線透過率については、透過率が90%以上のものを○、90%未満のものを×として、それぞれ2段階で評価した。
【0052】
耐擦傷性の試験として、得られた試験片に、0000番スチールウールで荷重が200g/cm2となる条件で10回往復して、傷の付き具合を目視にて観察し、傷が殆ど無いものを○、傷が無数にあるものを×として評価した。
【0053】
表面抵抗値の測定を、25℃で50%の湿度下で行った。測定値が1×1010Ω未満を○、1×1010Ω以上1×1012Ω未満を△、1×1012Ω以上を×として評価した。また耐湿試験として、40℃、60℃、80℃の各温度の蒸留水中に試験片を24時間浸せきした後、および耐候性試験として、試験片にスーパーUVテスター(IWASAKI ELECTRIC CO LTD社製:SUV−W131)で72時間(約24時間で半年の屋外暴露時の紫外線量に相当)紫外線照射した後に、それぞれ表面抵抗値の測定を行い、評価した。
【0054】
さらに耐湿試験および耐候性試験後の試験片について、プラスチックに対する密着性試験として、試験片にカッターナイフで等間隔に縦横各11本切り傷をつけ、この上から密着テープを貼り付け、90°剥離して樹脂が基板に残った数を数え、90/100以上を○、90/100未満を×として2段階で評価した。
【0055】
以上の試験の結果を表1に示す。
【0056】
【表1】
【0057】
表1から明らかなとおり、実施例1〜13の帯電防止コーティング層は、耐擦傷性に優れ、作製直後、耐湿試験および耐候性試験後の帯電防止性に優れていた。なお、実施例12のように耐湿試験後の帯電防止性がやや不十分であっても多官能(メタ)アクリレート樹脂の配合量を変更すると実施例11のように耐湿試験後の帯電防止性が向上した。一方、比較例1および2のコーティング層は、作製直後においてすでに帯電防止性が悪いものであった。
【0058】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明の帯電防止コーティング剤組成物は、プラスチック基材に容易に塗工でき、活性エネルギー線を照射し硬化することで、帯電防止性、プラスチックに対する密着性、塗膜の透明性、耐擦傷性、および耐湿耐久性に優れたコーティング層を容易に得られ、部分的なパターニングも可能である。
【0059】
帯電防止コーティング剤組成物は、プラスチック基材からなるテレビ、パソコンおよびその周辺製品等の家電製品、携帯電話、および製造ラインや環境等で静電気を帯びやすく電子部品に悪影響を及ぼしたり、ほこりや汚れを嫌う部分の基材に対するコーティング剤として、あらゆる分野において幅広く適用することが可能である。
Claims (6)
- ポリイソシアネート化合物と、水酸基含有(メタ)アクリレート化合物と、ポリエーテル基を主鎖とするポリオール化合物とを反応して得られた親水性のウレタン(メタ)アクリレート樹脂と、
酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーと、単官能ポリカプロラクトン(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α’−ジメチルベンジルイソシアネート・ブチロキシポリ−ε−カプロラクトン付加体の反応付加物、ポリカプロラクトンモノアルコールのメタクリレートから選ばれるもので酸塩基のイオン対およびベタイン構造を有しないラジカル反応性不飽和基含有化合物モノマーとを、重合したポリマー、または、このポリマーにさらに、オキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させた後にカルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を反応させ、若しくは、カルボキシル基を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を一部共重合させた後にオキシラン環を有するラジカル反応性不飽和基含有化合物を反応させたラジカル反応性不飽和基含有ポリマーであって、分子内に該酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造と不飽和基とを有する樹脂化合物と、
多官能(メタ)アクリレート樹脂と
からなる活性エネルギー線硬化性の成分として含有することを特徴とする帯電防止コーティング剤組成物。 - 該ウレタン(メタ)アクリレート樹脂の重量比が1〜50、該樹脂化合物の重量比が1〜30、該多官能(メタ)アクリレート樹脂の重量比が10〜90であることを特徴とする請求項1に記載の帯電防止コーティング剤組成物。
- 該樹脂化合物中の該酸塩基のイオン対、または該ベタイン構造が、3級アミンとハロゲン化アルキルから得られるアンモニウム塩、3価のホスフィン化合物とハロゲン化アルキルから得られるホスホニウム塩、およびスルフォン酸またはカルボン酸と塩基からなるイオン対である塩から選ばれる少なくとも1種類の酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造からなる請求項1に記載の帯電防止コーティング剤組成物。
- 該酸塩基のイオン対および/またはベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマー中、酸塩基のイオン対を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーが、(メタ)アクリロイルアミノアルキルスルフォン酸のアミン塩、又は(メタ)アクリロイルオキシアルキルアルコールの無水リン酸付加物のアミン塩であり、ベタイン構造を有するラジカル反応性不飽和基含有モノマーが、ハロゲン化アルキルビニルエーテルと3価の有機リン化合物とのホスホニウム塩、又はジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリレートとハロゲン化アルキルとの4級アンモニウム塩である請求項1に記載の帯電防止コーティング剤組成物。
- 該多官能(メタ)アクリレート樹脂が、1分子中に(メタ)アクリロイル基を少なくとも2個有する化合物である請求項1に記載の帯電防止コーティング剤組成物。
- 請求項1に記載の帯電防止コーティング剤組成物をプラスチック基材に塗工し、活性エネルギー線により硬化して、コーティング層を形成させることを特徴とするプラスチック基材のコーティング方法。
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