JP5564901B2 - Primer layer forming coating solution, primer layer and highly durable UV cut plastic substrate - Google Patents

Primer layer forming coating solution, primer layer and highly durable UV cut plastic substrate Download PDF

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Description

本発明は、耐久性に優れた透明プラスチック基材と、透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、プライマー層上に形成されたハードコート層とを有する高耐久性UVカットプラスチック基材に係り、特に、プライマー層を形成するためのプライマー層形成用塗布液とこの塗布液を用いて得られるプライマー層、および、上記プライマー層を有する高耐久性UVカットプラスチック基材に関するものである。   The present invention provides a highly durable UV-cut plastic substrate having a transparent plastic substrate excellent in durability, a primer layer formed on the transparent plastic substrate, and a hard coat layer formed on the primer layer. In particular, the present invention relates to a primer layer forming coating solution for forming a primer layer, a primer layer obtained by using this coating solution, and a highly durable UV-cut plastic substrate having the primer layer.

ポリカーボネート樹脂等をはじめとする透明プラスチック基材は、軽量、かつ、透明性、耐衝撃性等に優れることからガラスに代わる部材として車両や建築物の採光材として用いられる。しかし、ガラスと比較して耐擦傷性、耐候性等の実用特性に劣ることから、表面特性の改良が求められている。   Transparent plastic base materials such as polycarbonate resin are lightweight and excellent in transparency, impact resistance, and the like, and therefore are used as lighting materials for vehicles and buildings as members that replace glass. However, since it is inferior in practical properties such as scratch resistance and weather resistance as compared with glass, improvement in surface properties is required.

透明プラスチック基材の耐候性を改良する手段としては、基材表面にポリオルガノシロキサン系(シリコーン系)、メラミン系等の熱硬化性樹脂をコーティングする方法や多官能アクリル系の光硬化性樹脂をコーティングする方法が提案されており、中でも、高い耐摩耗性が要求される車両向けグレージング用途等ではシリコーン系熱硬化性樹脂を用いたハードコート材が適用されている。   As means for improving the weather resistance of transparent plastic substrates, polyorganosiloxane-based (silicone-based), melamine-based thermosetting resins, etc., or polyfunctional acrylic-based photocurable resins can be used. A coating method has been proposed, and among them, a hard coat material using a silicone-based thermosetting resin is applied in glazing applications for vehicles that require high wear resistance.

しかし、シリコーン系ハードコート材はプラスチック基材との密着性が悪いため、従来大きな問題となっていた。このため、一般的には、プラスチック基材とシリコーン系ハードコート層との間にアクリル系樹脂コーティング等のプライマー層を介在させて密着性の改善を図り、プラスチック基材の表面改質を行なう方法が採られている。   However, silicone hard coat materials have been a major problem in the past because of their poor adhesion to plastic substrates. For this reason, generally, a method of modifying the surface of a plastic substrate by improving the adhesion by interposing a primer layer such as an acrylic resin coating between the plastic substrate and the silicone-based hard coat layer Has been adopted.

ところが、上記プライマー層を介してシリコーン系ハードコート層を被覆した物品は、長期間の屋外暴露の際、太陽光から照射される紫外線によりプライマー層が分解劣化し、プライマー層全体に体積収縮が生じることによって、上層のハードコートにマイクロクラックが発生したり、透明プラスチック基材/プライマー層/ハードコート層の内いずれかの界面での剥離が生じたりする等、耐久性に乏しいことが知られている。   However, in the article coated with the silicone hard coat layer through the primer layer, the primer layer is decomposed and deteriorated by ultraviolet rays irradiated from sunlight when exposed to the outdoors for a long time, and the entire primer layer shrinks in volume. As a result, microcracks are generated in the hard coat of the upper layer, and peeling at any of the interfaces of the transparent plastic substrate / primer layer / hard coat layer is known to have poor durability. Yes.

そこで、耐候性および耐擦傷性を併せ持つ透明プラスチック基材を製造する方法として、特開昭56−92059号公報(特許文献1)、特開平1−149878号公報(特許文献2)および特開平3−6282号公報(特許文献3)等において、有機系紫外線吸収剤を上記プライマー層に添加する方法が提案されている。   Therefore, as a method for producing a transparent plastic substrate having both weather resistance and scratch resistance, JP-A-56-92059 (Patent Document 1), JP-A-1-149878 (Patent Document 2), and JP-A-Hei 3 No. 6282 (Patent Document 3) and the like propose a method of adding an organic ultraviolet absorber to the primer layer.

しかしながら、有機系紫外線吸収剤をプライマー層に添加した場合、屋外での長期間曝露で、有機系紫外線吸収剤のブリードアウトに起因した膜白化や密着性の悪化等が起こる問題が存在した。   However, when an organic ultraviolet absorber is added to the primer layer, there have been problems such as whitening of the film and deterioration of adhesion due to bleeding out of the organic ultraviolet absorber due to long-term outdoor exposure.

一方、有機系紫外線吸収剤をシリコーン系ハードコート層に含有させる方法もあるが、この場合は、耐擦傷性の面から紫外線吸収剤を多量に添加できないという問題がある。   On the other hand, there is a method in which an organic ultraviolet absorber is contained in the silicone hard coat layer. However, in this case, there is a problem that a large amount of the ultraviolet absorber cannot be added from the viewpoint of scratch resistance.

このため、特開平11−58654号公報(特許文献4)においては、有機系紫外線吸収剤と光安定剤をハードコート層、プライマー層の両方に配分して含有させる方法が提案されている。しかし、プライマー層の劣化を完全に防止できる程度に多量の有機系紫外線吸収剤を含有させた場合、ハードコート層、プライマー層の各機械的強度は確実に低下してしまうという問題があった。   For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-58654 (Patent Document 4) proposes a method in which an organic ultraviolet absorber and a light stabilizer are distributed and contained in both the hard coat layer and the primer layer. However, when a large amount of the organic ultraviolet absorber is contained to such an extent that the deterioration of the primer layer can be completely prevented, there is a problem that the mechanical strength of the hard coat layer and the primer layer is surely lowered.

更に、有機系紫外線吸収剤は、有機樹脂や溶剤との相溶性に優れる反面、湿熱や紫外線により有機系紫外線吸収剤を構成する化合物自体が分解、劣化し易いため、各層に対し紫外線吸収(遮蔽)機能を長期間付与できないことが多く、表面被覆されたプラスチック基材自体の耐候性も屋外曝露で10年程度が限界とされている。また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の一部等では、人体に対する安全性への懸念から使用制限規制が設けられている。   Furthermore, organic UV absorbers are excellent in compatibility with organic resins and solvents, but the compounds themselves that make up organic UV absorbers are easily decomposed and deteriorated by wet heat and UV rays. ) In many cases, the function cannot be imparted for a long time, and the weather resistance of the surface-coated plastic substrate itself is limited to about 10 years when exposed outdoors. In addition, some benzotriazole ultraviolet absorbers have restrictions on use due to concerns about safety to the human body.

このような状況から、特に高耐久性が要求される建築・自動車分野においては、表面被覆された高性能のプラスチック基材、特に、上述した問題が発生し難い無機系紫外線吸収剤を用いた表面被覆のプラスチック基材が求められている。   Under such circumstances, particularly in the construction and automobile fields where high durability is required, a surface-coated high-performance plastic substrate, particularly a surface using an inorganic ultraviolet absorber that hardly causes the above-described problems. There is a need for a coated plastic substrate.

ここで、可視光(およそ波長380〜780nmの範囲)に対して透明波長域を持つ無機系紫外線吸収剤としては、代表的なものとして、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム等が広く知られている。しかし、紫外線照射に対するこれら無機系紫外線吸収剤自体の寿命は半永久的である反面、多くは強い光触媒活性を示すことから、紫外線照射により接触する有機樹脂バインダーの酸化分解劣化を促進させ、チョーキング等の製品トラブルを起こす原因となる。このため、無機系紫外線吸収剤を表面被覆材に適用し実用化するには、別途、無機系紫外線吸収剤自体の表面処理等によって無機系紫外線吸収剤表面の光触媒作用の抑制を講じる必要がある。   Here, zinc oxide, titanium oxide, cerium oxide, etc. are widely known as representative examples of inorganic ultraviolet absorbers having a transparent wavelength region with respect to visible light (approximately 380 to 780 nm). Yes. However, the lifetime of these inorganic ultraviolet absorbers per se with respect to ultraviolet irradiation is semi-permanent, but many exhibit strong photocatalytic activity, which promotes oxidative degradation degradation of the organic resin binder that is contacted by ultraviolet irradiation, such as choking. It may cause product trouble. For this reason, in order to apply and apply the inorganic ultraviolet absorber to the surface coating material, it is necessary to separately suppress the photocatalytic action on the surface of the inorganic ultraviolet absorber by surface treatment of the inorganic ultraviolet absorber itself. .

そこで、無機系紫外線吸収剤料表面の光触媒作用を抑制するため、シランカップリング剤をはじめとする加水分解性シランモノマーや、特開2002−362925号公報(特許文献5)に開示されるような反応性シリコーンオイルの一種であるメチルハイドロジェンポリシロキサン等を用い、酸化亜鉛等の酸化物粒子表面上にポリシロキサン被膜を形成方法が提案されている。   Therefore, in order to suppress the photocatalytic action on the surface of the inorganic ultraviolet absorbent material, a hydrolyzable silane monomer such as a silane coupling agent, or as disclosed in JP 2002-362925 A (Patent Document 5). There has been proposed a method of forming a polysiloxane film on the surface of oxide particles such as zinc oxide using methylhydrogenpolysiloxane which is a kind of reactive silicone oil.

例えば、化粧料等に用いられるポリシロキサン被膜を形成した酸化チタン粒子は、酸化チタン粒子粉末と反応性シリコーンオイルとを直接混合するか、または、一旦、酸化チタン粒子粉末を溶媒に分散し、この分散液と反応性シリコーンオイルとを混合し、溶媒を除去後、加熱乾燥することで得られる。また、化粧料用途等とは異なり、窓ガラス等の採光材用途に適用する場合では、製品基材に対して曇りのない高い透明性が要求される。すなわち、粒子が分散されるマトリクス中においては、粒子の分散性を非常に高いレベルに維持する必要があり、無機系紫外線吸収剤の表面処理技術には、無機系紫外線吸収剤粒子の凝集を抑え、同時に光触媒活性を十分に抑制するという二面が要求される。このため、一般的には、上述の方法等により得られたポリシロキサン被膜が形成された酸化亜鉛等の酸化物粒子を、更に媒体攪拌ミル等を用いて細かく解砕処理する等の方法が採られていた。   For example, titanium oxide particles having a polysiloxane film used in cosmetics or the like are directly mixed with titanium oxide particle powder and reactive silicone oil, or once dispersed in a solvent, It can be obtained by mixing the dispersion and reactive silicone oil, removing the solvent, and then drying by heating. In addition, when applied to a daylighting material application such as a window glass unlike a cosmetic application, the product base material is required to have high transparency without cloudiness. That is, in the matrix in which the particles are dispersed, it is necessary to maintain the dispersibility of the particles at a very high level, and the surface treatment technology of the inorganic ultraviolet absorber suppresses the aggregation of the inorganic ultraviolet absorber particles. At the same time, two aspects of sufficiently suppressing the photocatalytic activity are required. For this reason, generally, a method of finely crushing oxide particles such as zinc oxide formed with the polysiloxane film obtained by the above-described method using a medium stirring mill or the like is employed. It was done.

しかし、本発明者等の検討の結果、以下の問題点が明らかとなった。   However, as a result of studies by the present inventors, the following problems have been clarified.

加水分解性シランモノマーを用いて無機系紫外線吸収剤である酸化物粒子表面に被膜を形成する場合、ゾルゲル法により、加水分解性シランモノマーを加水分解、重縮合反応させることで、酸化物粒子表面にポリシロキサン被膜が形成される。ところが、加水分解反応を速やかに進行させるためには、塩酸や硝酸等の酸触媒、または、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等のアルカリ触媒と、水を必要とするため、反応過程でのpH変動により上記酸化物粒子が凝集し易く、凝集した酸化物粒子においては、個々の酸化物粒子に対してシランモノマーが均等に接触し難いという問題がある。   When forming a film on the surface of oxide particles, which are inorganic UV absorbers, using hydrolyzable silane monomers, hydrolyzable silane monomers are hydrolyzed and polycondensed by the sol-gel method to obtain oxide particle surfaces. A polysiloxane film is formed. However, in order to make the hydrolysis reaction proceed quickly, an acid catalyst such as hydrochloric acid or nitric acid, or an alkali catalyst such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or ammonia and water are required. The oxide particles are likely to aggregate due to pH fluctuations, and the aggregated oxide particles have a problem that the silane monomer is difficult to uniformly contact the individual oxide particles.

加えて、反応の過程で余剰のシランモノマー同士の縮合が起こり易く、生成オリゴマーが複数の酸化物粒子にまたがって反応するため、溶媒除去・乾燥時に、シリカ成分を介在した粗大かつ強固な凝結クラスターが形成され易いという問題が起こる。   In addition, condensation between surplus silane monomers easily occurs in the course of the reaction, and the generated oligomer reacts across a plurality of oxide particles, resulting in a coarse and strong condensation cluster interposing a silica component during solvent removal and drying. The problem that is easily formed occurs.

また、酸化物粒子上に形成された被膜の機械的強度が低く、解砕・分散処理等の後工程における被膜ダメージが大きいため、結果として、酸化亜鉛等の酸化物粒子表面が部分的に露出する等し、再現性ある効果を得ることが困難な問題が明らかとなった。   In addition, since the mechanical strength of the coating formed on the oxide particles is low and the coating damage in the subsequent process such as crushing / dispersing treatment is large, as a result, the surface of the oxide particles such as zinc oxide is partially exposed. As a result, it became clear that it was difficult to obtain a reproducible effect.

一方、特許文献5に開示されるような反応性シリコーンオイルは、直鎖状のポリシロキサンを主鎖とし、その側鎖および両末端の一部が反応基に置換されている構造を有している。そして、反応性シリコーンオイルは高分子量体であるため、例えば、酸化亜鉛等の酸化物粒子表面に対して濡れ易く、Si−H等の高活性基を安定な状態で導入でき、個々の粒子表面に対する反応性が高いというメリットがある。しかし、反応性シリコーンオイルは、直列長鎖状であるが故に、立体因子の影響が大きく、分子内に存在する反応基の含有率が低いため自己縮合し難い。また、ポリマー同士の三次元的な接合を形成しにくいことから造膜性が低く、解砕処理時の被膜ダメージにより酸化亜鉛等の酸化物粒子表面が部分的に露出する等、得られる被膜の安定性や機械的強度が低い等の問題があった。   On the other hand, a reactive silicone oil as disclosed in Patent Document 5 has a structure in which a linear polysiloxane is a main chain, and a side chain and part of both ends are substituted with reactive groups. Yes. And since the reactive silicone oil is a high molecular weight substance, for example, it is easy to wet with respect to the oxide particle surface such as zinc oxide, and a highly active group such as Si-H can be introduced in a stable state. There is a merit that the reactivity to is high. However, since the reactive silicone oil is in the form of a series long chain, the influence of the steric factor is great, and the content of reactive groups present in the molecule is low, so that self-condensation is difficult. In addition, since it is difficult to form a three-dimensional bond between polymers, the film-forming property is low, and the surface of oxide particles such as zinc oxide is partially exposed due to film damage during pulverization treatment. There were problems such as low stability and low mechanical strength.

このような技術的背景の下、本発明者等は、酸化亜鉛微粒子表面の光触媒作用が抑制された表面処理酸化亜鉛微粒子の製造方法を既に提案している(特許文献6)。   Under such technical background, the present inventors have already proposed a method for producing surface-treated zinc oxide fine particles in which the photocatalytic action on the surface of the zinc oxide fine particles is suppressed (Patent Document 6).

すなわち、この製造方法は、上述した反応性シリコーンオイルや加水分解性シランモノマーに代えてシリコーンレジンを用いるもので、酸化亜鉛微粒子を溶媒に分散した分散液と、ポリシロキサン結合を有し少なくとも1つ以上の珪素原子がシラノール基および/またはアルコキシシリル基を有しているシリコーンレジンとを混合して酸化亜鉛微粒子の表面にシリコーンレジンを吸着した表面処理酸化亜鉛微粒子前駆体と上記溶媒を含む混合液を得、かつこの混合液を加熱処理し乾固させて乾固体を製造する第一工程と、この乾固体を解砕して表面処理酸化亜鉛微粒子を製造する第二工程を備える方法である。   That is, this production method uses a silicone resin in place of the above-described reactive silicone oil and hydrolyzable silane monomer, and has a dispersion in which fine zinc oxide particles are dispersed in a solvent and at least one having a polysiloxane bond. A mixed solution containing the surface-treated zinc oxide fine particle precursor in which the above silicon atom is mixed with a silicone resin having a silanol group and / or an alkoxysilyl group to adsorb the silicone resin on the surface of the zinc oxide fine particle, and the above solvent And a first step of producing a dry solid by heat-treating the mixed solution to dryness, and a second step of producing surface-treated zinc oxide fine particles by crushing the dry solid.

そして、この方法で用いるシリコーンレジンは、上記反応性シリコーンオイルよりもはるかに多くのアルコキシシリル基やシラノール基を分子内に含有しているため、自己縮合性が高くて造膜性に優れており、かつ、上記加水分解性シランモノマーのように加水分解・重縮合反応を促すための酸性(または塩基性)触媒や水を添加する必要がないため、表面処理過程において系のpH変動が小さく酸化亜鉛微粒子の分散性を損なうこともない。このため、個々の酸化亜鉛粒子表面に対して均一かつ再現性の高い被覆処理を施すことが可能となり、更に、シリコーンレジンは、分子内にメチル基やフェニル基を導入することにより硬化被膜に対し柔軟性が付与されるため、解砕・分散処理等の第二工程における被膜ダメージを抑制することも可能となる。従って、特許文献6に記載された方法により、酸化亜鉛微粒子表面に対して均一でダメージの少ない被覆処理ができ、光触媒作用が抑制された良好な表面処理酸化亜鉛微粒子を得ることが可能となった。   And since the silicone resin used in this method contains much more alkoxysilyl groups and silanol groups in the molecule than the reactive silicone oil, it has high self-condensation and excellent film-forming properties. In addition, there is no need to add an acidic (or basic) catalyst or water to promote the hydrolysis / polycondensation reaction unlike the hydrolyzable silane monomer, so that the pH change of the system is small during surface treatment. It does not impair the dispersibility of the zinc fine particles. For this reason, it becomes possible to apply a uniform and highly reproducible coating treatment to the surface of individual zinc oxide particles. Furthermore, silicone resins can be applied to cured coatings by introducing methyl groups or phenyl groups into the molecule. Since flexibility is imparted, film damage in the second step such as crushing / dispersing can be suppressed. Therefore, according to the method described in Patent Document 6, it is possible to obtain uniform surface-treated zinc oxide fine particles in which the surface of the zinc oxide fine particles can be uniformly coated with little damage and the photocatalytic action is suppressed. .

ところで、上記特許文献6に記載された表面処理酸化亜鉛微粒子の製造方法も含め、反応性シリコーンオイルや加水分解性シランモノマー等を用いた上述の湿式表面処理法は、(1)原料粉砕工程、(2)表面処理工程、(3)溶媒除去・乾燥工程、(4)再分散工程等の各工程を必要とし、処理工程が複雑で、製造コストや生産性に問題があった。   By the way, the above-mentioned wet surface treatment method using a reactive silicone oil, a hydrolyzable silane monomer, etc. including the manufacturing method of the surface treatment zinc oxide fine particle described in the said patent document 6 is (1) Raw material grinding | pulverization process, Each process such as (2) surface treatment process, (3) solvent removal / drying process, and (4) redispersion process is necessary, and the treatment process is complicated, resulting in problems in manufacturing cost and productivity.

特に、安価な有機系紫外線吸収剤により市場相場が確立されている塗料・プラスチック業界においては、無機系紫外線吸収剤に対して上述した従来型の表面処理方法を適用することは工業的に困難といえる。   In particular, it is industrially difficult to apply the above-described conventional surface treatment method to inorganic ultraviolet absorbers in the paint and plastics industry, where the market price has been established with inexpensive organic ultraviolet absorbers. I can say that.

すなわち、透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、このプライマー層上に形成されたハードコート層を有する透明プラスチック基材において、実用的な透明性と基材密着性を維持しつつ、長期の屋外暴露によってハードコート層のクラックや剥離を完全に抑制できるプライマー組成物は知られていない。特に、紫外線吸収剤をプライマー層に添加する方法において、安価かつ工業的な、無機系紫外線吸収剤に対する表面処理技術が確立されれば、プライマー層形成用組成物として安定した性能を確保することが容易となり、透明プラスチック基材自体の耐久性を向上させることが可能となる。   That is, in a transparent plastic substrate having a primer layer formed on a transparent plastic substrate and a hard coat layer formed on the primer layer, while maintaining practical transparency and substrate adhesion, There is no known primer composition that can completely suppress cracking and peeling of the hard coat layer by outdoor exposure. In particular, in the method of adding an ultraviolet absorber to a primer layer, if a surface treatment technology for an inorganic ultraviolet absorber is established, which is inexpensive and industrial, stable performance as a primer layer forming composition can be ensured. It becomes easy and the durability of the transparent plastic substrate itself can be improved.

特開昭56−92059号公報JP 56-92059 A 特開平1−149878号公報JP-A-1-149878 特開平3−6282号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-6282 特開平11−58654号公報JP-A-11-58654 特開2002−362925号公報JP 2002-362925 A 特開2009−120721号公報JP 2009-120721 A

本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、その課題とするところは、紫外線吸収(遮蔽)能に優れると共に、透明プラスチック基材やハードコート層との良好な密着性を維持して、屋外での耐久性を飛躍的に向上させるプライマー層を形成するためのプライマー層形成用塗布液(組成物)とこの塗布液を用いて形成されるプライマー層を提供し、更に、透明プラスチック基材上にプライマー層形成用塗布液を用いて形成されたプライマー層を介しハードコート層が形成された高耐久性UVカットプラスチック基材を安価かつ工業的な製法により提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems, and the problem is that it has excellent ultraviolet absorption (shielding) ability and maintains good adhesion to a transparent plastic substrate and a hard coat layer. And providing a primer layer-forming coating solution (composition) for forming a primer layer that dramatically improves durability outdoors, and a primer layer formed using this coating solution, and further transparent An object of the present invention is to provide a highly durable UV cut plastic base material having a hard coat layer formed on a plastic base material through a primer layer formed using a primer layer forming coating solution by an inexpensive and industrial production method.

そこで、上記課題を達成するため、本発明者等は鋭意検討を行った結果、酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物であるシリコーンレジンを投入し、湿式媒体攪拌ミルを用いて酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシリコーンレジンによる被覆処理を行なうと共に、上記溶媒の除去を行うことなく被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含んだプライマー層形成用塗布液前駆体をまず調製し、かつ、このプライマー層形成用塗布液前駆体にアクリル系樹脂バインダーを混合させることにより上記プライマー層形成用塗布液(組成物)が簡便に得られることを見出した。更に、このプライマー層形成用塗布液(組成物)を透明プラスチック基材上に塗布し、加熱硬化して形成されたプライマー層が優れた紫外線吸収(遮蔽)能と透明性を有していることを見出すと共に、得られたプライマー層が、透明プラスチック基材やハードコート層との良好な密着性を維持して、屋外での耐久性に優れた高耐久性UVカットプラスチック基材を安価かつ工業的な製法で提供できることを見出すに至った。   Therefore, in order to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive studies. As a result, the silicone resin, which is a silane compound, is introduced into a mill base composed of zinc oxide raw material powder and a solvent, and zinc oxide is used using a wet medium stirring mill. First, a coating solution precursor for forming a primer layer containing the coated zinc oxide fine particles and the solvent without removing the above-mentioned solvent is prepared while the raw material powder is pulverized and the surface of the pulverized zinc oxide fine particles is coated with a silicone resin. It was found that the primer layer forming coating liquid (composition) can be easily obtained by preparing and mixing an acrylic resin binder with the primer layer forming coating liquid precursor. Furthermore, the primer layer formed by applying this primer layer-forming coating solution (composition) on a transparent plastic substrate and heat-curing has excellent ultraviolet absorption (shielding) ability and transparency. The resulting primer layer maintains good adhesion to the transparent plastic substrate and hard coat layer, making the highly durable UV-cut plastic substrate excellent in outdoor durability inexpensive and industrial It came to be found that it can be provided by a typical manufacturing method.

すなわち、請求項1に係る発明は、
透明プラスチック基材と、透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、プライマー層上に形成されたハードコート層とを有する高耐久性UVカットプラスチック基材の上記プライマー層を形成するためのプライマー層形成用塗布液において、
酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物を投入しかつ湿式媒体攪拌ミルを用いて上記酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシラン化合物による被覆処理を行なうと共に上記溶媒の除去を行わずに調製された一次粒子径が100nm以下である被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体と、このプライマー層形成用塗布液前駆体に混合されたアクリル系樹脂バインダーとを含有しており、かつ、シロキサン結合(Si−O−Si)の繰り返しからなるポリシロキサンを主鎖(但し、主鎖を構成している各珪素原子がそれぞれ4個の酸素原子と結合するQ単位構造を条件とする)とし、一つ以上の分子末端がアルコキシシリル基(Si−OR)および/またはシラノール基(Si−OH)で封鎖され、炭素原子数1〜18の炭化水素基および/またはフェニル基を有機置換基として分子中に有するシリコーンレジンにて上記シラン化合物が構成されていることを特徴とする。
That is, the invention according to claim 1
Primer for forming the above-mentioned primer layer of a highly durable UV-cut plastic substrate having a transparent plastic substrate, a primer layer formed on the transparent plastic substrate, and a hard coat layer formed on the primer layer In the coating liquid for layer formation,
A silane compound is charged into a mill base composed of zinc oxide raw material powder and a solvent, and the zinc oxide raw material powder is pulverized and the surface of the pulverized zinc oxide fine particles is coated with the silane compound using a wet medium stirring mill. A primer layer-forming coating solution precursor containing a coating-treated zinc oxide fine particle having a primary particle diameter of 100 nm or less and a solvent prepared without removal, and an acrylic system mixed with the primer layer-forming coating solution precursor A polysiloxane comprising a resin binder and consisting of repeating siloxane bonds (Si-O-Si) as a main chain (however, each silicon atom constituting the main chain is composed of four oxygen atoms, the Q unit structure coupled to the conditions), and one or more molecular end alkoxysilyl group (Si-oR) and / or silanol groups (Si- Blocked with H), characterized in that the silane compound is constituted by a silicone resin having a hydrocarbon group and / or a phenyl group having 1 to 18 carbon atoms in the molecule as the organic substituent.

また、請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の発明に係るプライマー層形成用塗布液において、
上記酸化亜鉛微粒子100重量部に対し、シリコーンレジンが10〜300重量部含有することを特徴とし、
請求項3に係る発明は、
請求項1に記載の発明に係るプライマー層形成用塗布液において、
上記アクリル系樹脂バインダーが、アクリル酸アルキルエステルモノマーまたはメタクリル酸アルキルエステルモノマーを重合させて得られる(メタ)アクリル系樹脂であることを特徴とし、
請求項4に係る発明は、
請求項1〜3のいずれかに記載の発明に係るプライマー層形成用塗布液において、
上記アクリル系樹脂バインダー100重量部に対し、酸化亜鉛微粒子が30〜500重量部含有することを特徴とし、
請求項5に係る発明は、
請求項1〜4のいずれかに記載の発明に係るプライマー層形成用塗布液において、
ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体およびシアノアクリレート誘導体から選択される1種類以上の有機系紫外線吸収剤を含有することを特徴とし、
請求項6に係る発明は、
請求項1〜5のいずれかに記載の発明に係るプライマー層形成用塗布液において、
2,2,6,6−テトラメチルピペリジン誘導体および1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジン誘導体から選択される1種類以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有することを特徴とするものである。
The invention according to claim 2
In the primer layer forming coating solution according to the invention of claim 1,
The silicone resin contains 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the zinc oxide fine particles,
The invention according to claim 3
In the primer layer forming coating solution according to the invention of claim 1,
The acrylic resin binder is a (meth) acrylic resin obtained by polymerizing an alkyl acrylate monomer or an alkyl methacrylate monomer,
The invention according to claim 4
In the primer layer forming coating solution according to any one of claims 1 to 3,
The zinc oxide fine particles contain 30 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin binder,
The invention according to claim 5
In the primer layer forming coating solution according to any one of claims 1 to 4,
Characterized in that it contains one or more organic ultraviolet absorbers selected from benzophenone derivatives, benzotriazole derivatives, triazine derivatives and cyanoacrylate derivatives,
The invention according to claim 6
In the primer layer forming coating solution according to any one of claims 1 to 5,
It contains one or more hindered amine light stabilizers selected from 2,2,6,6-tetramethylpiperidine derivatives and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidine derivatives. Is.

次に、請求項7に係る発明は、
透明プラスチック基材上に形成されるプライマー層において、
請求項1〜6のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液を透明プラスチック基材上に塗布して形成された塗布層を加熱硬化処理して得られることを特徴とし、
請求項8に係る発明は、
請求項7に記載の発明に係るプライマー層において、
プライマー層単独のヘイズ値が、紫外線透過率が10%以下のときに1.5%以下であることを特徴とする。
Next, the invention according to claim 7 provides:
In the primer layer formed on the transparent plastic substrate,
It is obtained by heating and curing a coating layer formed by coating the primer layer forming coating solution according to any one of claims 1 to 6 on a transparent plastic substrate,
The invention according to claim 8 provides:
In the primer layer according to the invention of claim 7,
The haze value of the primer layer alone is 1.5% or less when the ultraviolet transmittance is 10% or less.

更に、請求項9に係る発明は、
高耐久性UVカットプラスチック基材において、
透明プラスチック基材と、請求項1〜6のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液を用いて透明プラスチック基材上に形成された膜厚1〜20μmのプライマー層と、プライマー層上に形成された膜厚1〜20μmのハードコード層を具備することを特徴とし、
請求項10に係る発明は、
請求項9に記載の発明に係る高久性UVカットプラスチック基材において、
上記ハードコート層が、シリコーン系樹脂であることを特徴とし、
請求項11に係る発明は、
請求項9に記載の発明に係る高久性UVカットプラスチック基材において、
上記透明プラスチック基材が、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、アセチルセルロース樹脂、含硫ウレタン樹脂または架橋(メタ)アクリル系樹脂のいずれかであることを特徴とし、
また、請求項12に係る発明は、
請求項9に記載の発明に係る高久性UVカットプラスチック基材において、
上記透明プラスチック基材が、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 9 is
In high durability UV cut plastic substrate,
A transparent plastic substrate, a primer layer having a film thickness of 1 to 20 μm formed on the transparent plastic substrate using the primer layer forming coating solution according to claim 1, and a primer layer Characterized by comprising a hard cord layer having a thickness of 1 to 20 μm,
The invention according to claim 10 is:
In the high durability UV cut plastic substrate according to the invention of claim 9,
The hard coat layer is a silicone resin,
The invention according to claim 11 is:
In the high durability UV cut plastic substrate according to the invention of claim 9,
The transparent plastic base material is polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyester resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin. , A polyurethane resin, a diallyl phthalate resin, a diethylene glycol bisallyl carbonate resin, an acetyl cellulose resin, a sulfur-containing urethane resin, or a crosslinked (meth) acrylic resin,
The invention according to claim 12
In the high durability UV cut plastic substrate according to the invention of claim 9,
The transparent plastic substrate is a polycarbonate resin.

本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物を投入しかつ湿式媒体攪拌ミルを用いて酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシラン化合物による被覆処理を行なうと共に溶媒の除去を行わずに調製された被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体と、このプライマー層形成用塗布液前駆体に混合されたアクリル系樹脂バインダーとでその主成分が構成されている。   The primer layer-forming coating solution according to the present invention is prepared by adding a silane compound to a mill base composed of a zinc oxide raw material powder and a solvent and pulverizing the zinc oxide raw material powder using a wet medium stirring mill, The coating solution precursor for forming the primer layer containing the coating-treated zinc oxide fine particles and the solvent prepared without coating the silane compound and without removing the solvent, and mixed with the coating solution precursor for forming the primer layer The main component is comprised with the acrylic resin binder.

そして、本発明によれば、酸化亜鉛微粒子表面に対する従来型の湿式表面処理法とは異なり、上記(3)溶媒除去・乾燥工程や(4)再分散工程等を要さずに無機系紫外線吸収剤が適用されたプライマー層形成用塗布液を得ることができるため、安価な有機系紫外線吸収剤により市場相場が確立されている塗料・プラスチック業界においても、無機系紫外線吸収剤を適用した安価なプライマー層形成用塗布液として利用することが可能となる。   And according to this invention, unlike the conventional wet surface treatment method with respect to the zinc oxide fine particle surface, inorganic type ultraviolet absorption is not required without said (3) solvent removal and drying process, (4) redispersion process, etc. The coating liquid for primer layer formation to which the agent is applied can be obtained, so that the market price has been established with inexpensive organic UV absorbers, and even in the paint and plastics industry, it is inexpensive to apply inorganic UV absorbers. It can be used as a primer layer forming coating solution.

更に、上記プライマー層形成用塗布液を用いて形成された本発明のプライマー層は、優れた紫外線吸収(遮蔽)能と透明性を有し、かつ、透明プラスチック基材やハードコート層との良好な密着性も有しているため、屋外での耐久性に優れた高耐久性UVカットプラスチック基材を安価に提供することも可能となる。   Furthermore, the primer layer of the present invention formed using the above-mentioned primer layer forming coating solution has excellent ultraviolet absorption (shielding) ability and transparency, and is excellent as a transparent plastic substrate and a hard coat layer. Therefore, it is also possible to provide a highly durable UV-cut plastic base material having excellent outdoor durability at low cost.

次に、本発明に係る実施の形態について具体的に説明する。   Next, embodiments according to the present invention will be specifically described.

まず、本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物を投入しかつ湿式媒体攪拌ミルを用いて上記酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシラン化合物による被覆処理を行なうと共に上記溶媒の除去を行わずに調製された一次粒子径が100nm以下である被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体と、このプライマー層形成用塗布液前駆体に混合されたアクリル系樹脂バインダーとを含有しており、かつ、シロキサン結合(Si−O−Si)の繰り返しからなるポリシロキサンを主鎖(但し、主鎖を構成している各珪素原子がそれぞれ4個の酸素原子と結合するQ単位構造を条件とする)とし、一つ以上の分子末端がアルコキシシリル基(Si−OR)および/またはシラノール基(Si−OH)で封鎖され、炭素原子数1〜18の炭化水素基および/またはフェニル基を有機置換基として分子中に有するシリコーンレジンにて上記シラン化合物が構成されていることを特徴とする。 First, the primer layer forming coating solution according to the present invention is prepared by adding a silane compound to a mill base composed of a zinc oxide raw material powder and a solvent, and pulverizing and pulverizing the zinc oxide raw material powder using a wet medium stirring mill. A coating solution precursor for forming a primer layer containing a coating-treated zinc oxide fine particle having a primary particle diameter of 100 nm or less and a solvent prepared by performing coating treatment with a silane compound on the surface of the fine particle and without removing the solvent, and and it contains an acrylic resin binder that is mixed in the primer layer forming coating liquid precursor, and a polysiloxane comprising repeating siloxane bond (Si-O-Si) backbone (however, constituting the main chain to each silicon atom with the proviso Q unit structure bonded to four oxygen atoms respectively), and one or more molecular end alkoxysilyl group ( i-OR) and / or silanol group (Si-OH), and the silane compound is a silicone resin having a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and / or a phenyl group as an organic substituent in the molecule. It is configured.

以下、(1)酸化亜鉛微粒子とその製造方法、(2)被覆(表面)処理酸化亜鉛微粒子とその製造方法、(3)プライマー層形成用塗布液、(4)プライマー層形成用塗布液を用いたプライマー層の形成方法、(5)ハードコート層、(6)透明プラスチック基材および高耐久性UVカットプラスチック基材の順で、各々について具体的に説明する。   Hereinafter, (1) zinc oxide fine particles and production method thereof, (2) coated (surface) treated zinc oxide fine particles and production method thereof, (3) primer layer forming coating solution, and (4) primer layer forming coating solution are used. Each of the primer layer formation method, (5) hard coat layer, (6) transparent plastic substrate, and highly durable UV-cut plastic substrate will be described in detail below.

(1)酸化亜鉛微粒子とその製造方法
紫外光は、波長領域別に、280nm以下のUVC光、280〜320nmのUVB光、320〜400nmのUVA光に分類される。そして、本発明に係る高耐久性UVカットプラスチック基材において遮蔽する対象となるのは、地上に到達する紫外光の90%を占める上記UVA光である。
(1) Zinc oxide fine particles and production method thereof Ultraviolet light is classified according to wavelength region into UVC light of 280 nm or less, UVB light of 280 to 320 nm, and UVA light of 320 to 400 nm. In the highly durable UV-cut plastic substrate according to the present invention, the UVA light occupies 90% of the ultraviolet light reaching the ground.

そして、可視光(380〜780nm)に対して透明波長域を持ち、紫外光を吸収する無機材料としては、上記酸化亜鉛以外に、上述した酸化チタン、酸化セリウム等が知られている。その中で、酸化亜鉛は、酸化チタンや酸化セリウム等に較べて吸収端が長波長側にあるため、可視光透過率を大きく低減することなくUVA光を選択吸収することができるという特長を有している。   And as an inorganic material which has a transparent wavelength range with respect to visible light (380-780 nm) and absorbs ultraviolet light, the above-mentioned titanium oxide, cerium oxide, etc. other than the said zinc oxide are known. Among them, zinc oxide has the feature that it can selectively absorb UVA light without greatly reducing the visible light transmittance because the absorption edge is on the longer wavelength side compared to titanium oxide, cerium oxide, and the like. doing.

また、酸化亜鉛は、白色顔料としての隠ぺい力は酸化チタンに及ばないものの、紫外光吸収特性に対する可視光透明性に優れるため、透明基材の原料として用いる場合は特に好適である。酸化亜鉛微粒子の一次粒子径は、散乱による光の遮蔽現象を回避するため100nm以下であることを必要とし、50nm以下であることがより好ましい。この場合、可視光線の波長(380〜780nm)に対して粒子径が著しく小さく、光の散乱にはMieあるいはRayleigh散乱式が適用され、一般的には、材料の屈折率が小さいほど、また、粒子径が小さいほど、散乱強度は小さくなることが知られている。この点において、酸化亜鉛は酸化チタン等よりも屈折率が低いため、同一粒子径で比較した場合の散乱光強度は酸化チタン等のそれより小さくなる。すなわち、酸化亜鉛は、他の無機系透明紫外線吸収剤よりも入射光を散乱させる傾向が小さく、この結果、樹脂バインダーやプラスチック中に分散させたときには、より高い透明性を得ることができる。   Zinc oxide is particularly suitable when used as a raw material for a transparent substrate because zinc oxide is excellent in visible light transparency with respect to ultraviolet light absorption properties, although the hiding power as a white pigment does not reach that of titanium oxide. The primary particle diameter of the zinc oxide fine particles needs to be 100 nm or less in order to avoid the light shielding phenomenon due to scattering, and is more preferably 50 nm or less. In this case, the particle diameter is remarkably small with respect to the wavelength of visible light (380 to 780 nm), and Mie or Rayleigh scattering formula is applied to light scattering. In general, the smaller the refractive index of the material, It is known that the smaller the particle size, the smaller the scattering intensity. In this respect, since zinc oxide has a refractive index lower than that of titanium oxide or the like, the intensity of scattered light when compared with the same particle diameter is smaller than that of titanium oxide or the like. That is, zinc oxide has a smaller tendency to scatter incident light than other inorganic transparent ultraviolet absorbers, and as a result, higher transparency can be obtained when dispersed in a resin binder or plastic.

次に、酸化亜鉛微粒子の製造法について、例を挙げて説明する。   Next, a method for producing zinc oxide fine particles will be described with an example.

まず、酸化亜鉛の結晶は六方晶系(ウルツ鉱型)で、亜鉛原子と酸素原子は互いに他の4個の原子により四面体配位され、これが種々の物性を発現させる枠組みとなっている。そして、酸化亜鉛の工業的製法は、溶融亜鉛を蒸気酸化させる乾式法と、硫酸(塩化)亜鉛水溶液にソーダ灰溶液を加えてできる塩基性炭酸亜鉛を焼成する湿式法に大別されるが、本発明においてはより粒子径が細かい結晶が得られる湿式粉を原料として用いることとしている。具体的には、亜鉛水溶液とアルカリ性水溶液とから沈殿物を生成させ、これ熟成し、当該沈殿物をアルコールで湿潤させて乾燥を開始し酸化亜鉛微粒子前駆体を得た後、当該酸化亜鉛微粒子前駆体を焼成して酸化亜鉛微粒子とするものである。   First, zinc oxide crystals are hexagonal (wurtzite type), and zinc atoms and oxygen atoms are tetrahedrally coordinated with each other by four atoms, and this is a framework for developing various physical properties. And, the industrial production method of zinc oxide is roughly divided into a dry method in which molten zinc is steam-oxidized and a wet method in which basic zinc carbonate is made by adding a soda ash solution to a zinc sulfate aqueous solution. In the present invention, wet powder from which crystals with a finer particle diameter are obtained is used as a raw material. Specifically, a precipitate is generated from an aqueous zinc solution and an alkaline aqueous solution, and this is aged, and the precipitate is moistened with alcohol to start drying to obtain a zinc oxide fine particle precursor, and then the zinc oxide fine particle precursor. The body is fired into zinc oxide fine particles.

ここで、亜鉛水溶液を調製するための亜鉛化合物は特に限定されるものでなく、例えば硝酸亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、硫酸亜鉛等が挙げられるが、不純物除去の容易さから硝酸塩が好ましい。   Here, the zinc compound for preparing the zinc aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include zinc nitrate, zinc chloride, zinc acetate, and zinc sulfate. Nitrate is preferable because of easy removal of impurities.

一方、アルカリ性水溶液も、特に限定されず、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸水素アンモニウム、アンモニア等の水溶液が挙げられる。当該アルカリ性水溶液中における水酸化ナトリウム等のアルカリ濃度は、亜鉛化合物が水酸化物となるのに必要な化学当量の1.0〜1.5倍過剰量とするのが好ましい。化学当量以上のアルカリとすれば、投入した亜鉛化合物が反応できるためであり、1.5倍過剰量以下であれば、残留アルカリの除去の洗浄時間が長くならないからである。   On the other hand, the alkaline aqueous solution is not particularly limited, and examples thereof include aqueous solutions of sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydrogen carbonate, ammonia, and the like. The alkali concentration of sodium hydroxide or the like in the alkaline aqueous solution is preferably 1.0 to 1.5 times the chemical equivalent necessary for the zinc compound to become a hydroxide. This is because if the alkali is equal to or more than the chemical equivalent, the charged zinc compound can react, and if it is 1.5 times or less, the cleaning time for removing the residual alkali does not increase.

次に、沈殿物の生成、熟成について説明する。   Next, the formation and aging of the precipitate will be described.

沈殿物の生成は、連続的に攪拌されているアルカリ性水溶液へ、亜鉛化合物の水溶液を滴下することで行う。アルカリ性水溶液へ、亜鉛化合物の水溶液を滴下することにより、瞬時に過飽和度に到達して沈殿が生成することから、均一な粒径の炭酸亜鉛および水酸化炭酸亜鉛の微粒子の沈殿物が得られる。亜鉛化合物の水溶液へ、アルカリ性溶液を滴下しても、亜鉛化合物の溶液とアルカリ性溶液とを並行滴下しても、上述のような粒子サイズが揃った炭酸亜鉛および水酸化炭酸亜鉛の微粒子の沈殿物を得ることは困難である。   The precipitate is formed by dropping an aqueous solution of a zinc compound into an alkaline aqueous solution that is continuously stirred. By dropping the aqueous solution of the zinc compound into the alkaline aqueous solution, the supersaturation degree is instantaneously reached and a precipitate is generated, so that a precipitate of fine particles of zinc carbonate and zinc hydroxide carbonate having a uniform particle diameter is obtained. Precipitates of fine particles of zinc carbonate and zinc hydroxide carbonate with the same particle size as described above, whether an alkaline solution is dropped into an aqueous solution of zinc compound or a zinc compound solution and an alkaline solution are dropped in parallel It is difficult to get.

沈殿物の生成時におけるアルカリ性水溶液温度は特に限定されないが、50℃以下、好ましくは室温である。アルカリ性水溶液の温度の下限は定められないが、低過ぎると新たに冷却装置等が必要になってくることからそのような装置を要しない温度とすることが好ましい。アルカリ性水溶液への亜鉛化合物水溶液の滴下時間は、生産性の観点から30分間未満、好ましくは20分間以下、更に好ましくは10分間以下とする。滴下完了後、系内の均一化を図るために、継続的に攪拌して熟成を行う。熟成の温度は沈殿生成時の温度と同温とする。また、継続的に撹拌する時間は特に限定されないが、生産性の観点から30分間以下、好ましくは15分間以下である。   Although the alkaline aqueous solution temperature at the time of the production | generation of a precipitate is not specifically limited, It is 50 degrees C or less, Preferably it is room temperature. The lower limit of the temperature of the alkaline aqueous solution is not determined, but if it is too low, a cooling device or the like is newly required. Therefore, it is preferable that the temperature is not required. The dropping time of the aqueous zinc compound solution in the alkaline aqueous solution is less than 30 minutes, preferably 20 minutes or less, more preferably 10 minutes or less from the viewpoint of productivity. After completion of the dropwise addition, aging is carried out with continuous stirring in order to make the system uniform. The aging temperature is the same as that during precipitation. The time for continuous stirring is not particularly limited, but is 30 minutes or less, preferably 15 minutes or less from the viewpoint of productivity.

上記熟成後に得られた沈澱物は、デカンテーションによって洗浄するが、洗浄液の導電率が1mS/cm以下になるまで十分洗浄する。これは、微粒子中に残留する塩素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、酢酸イオン等の不純物が少なければ、所望とする紫外線吸収(遮蔽)特性が得られるためである。従って、当該洗浄後の上澄み液の導電率が、1mS/cm以下(残留不純物量1.5%以下に相当する。)となるまで十分洗浄することが好ましい。   The precipitate obtained after the aging is washed by decantation, but is sufficiently washed until the conductivity of the washing liquid becomes 1 mS / cm or less. This is because a desired ultraviolet absorption (shielding) characteristic can be obtained if there are few impurities such as chlorine ions, nitrate ions, sulfate ions and acetate ions remaining in the fine particles. Therefore, it is preferable to sufficiently wash until the conductivity of the supernatant after washing becomes 1 mS / cm or less (corresponding to a residual impurity amount of 1.5% or less).

次に、洗浄した沈殿物をアルコール溶液で湿潤処理して湿潤処理物とし、その後、当該湿潤処理物を乾燥することによって酸化亜鉛微粒子前駆体を得る。そして、当該酸化亜鉛微粒子前駆体を乾燥して酸化亜鉛微粒子を得る。当該湿潤処理を行うことで、乾燥後の酸化亜鉛微粒子前駆体の凝集を回避できる。   Next, the washed precipitate is wet-treated with an alcohol solution to obtain a wet-processed product, and then the wet-processed product is dried to obtain a zinc oxide fine particle precursor. Then, the zinc oxide fine particle precursor is dried to obtain zinc oxide fine particles. By performing the wet treatment, aggregation of the zinc oxide fine particle precursor after drying can be avoided.

当該アルコール溶液のアルコール濃度は、50質量%以上であることが好ましい。アルコール濃度が50質量%以上であれば、酸化亜鉛微粒子が強凝集体となることを回避でき、優れた分散性を発揮するからである。   The alcohol concentration of the alcohol solution is preferably 50% by mass or more. This is because if the alcohol concentration is 50% by mass or more, the zinc oxide fine particles can be prevented from becoming strong aggregates and exhibit excellent dispersibility.

湿潤処理で用いられるアルコール溶液について説明する。当該アルコール溶液に用いられるアルコールは特に限定されないが、水に溶解し、沸点100℃以下のアルコールが好ましい。例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、tert−ブチルアルコールが挙げられる。   The alcohol solution used in the wet treatment will be described. Although the alcohol used for the said alcohol solution is not specifically limited, Alcohol which melt | dissolves in water and whose boiling point is 100 degrees C or less is preferable. Examples include methanol, ethanol, propanol, and tert-butyl alcohol.

湿潤処理について説明する。当該湿潤処理は、濾過洗浄された沈殿物をアルコール溶液中へ投入して攪拌すればよく、このときの時間や攪拌速度は処理量に応じて適宜選択すればよい。当該沈殿物をアルコール溶液中に投入する際のアルコール溶液量は、当該沈殿物が容易に攪拌できて流動性を確保できる液量があれば良い。攪拌時間や攪拌速度は、上述した濾過洗浄時に一部凝集した部分を含む沈殿物が、アルコール溶液中において、当該凝集部分が解消するまで均一に混合されることを条件に適宜選択される。   The wetting process will be described. The wet treatment may be performed by adding the filtered and washed precipitate into the alcohol solution and stirring, and the time and stirring speed at this time may be appropriately selected according to the treatment amount. The amount of the alcohol solution when the precipitate is put into the alcohol solution may be a liquid amount that can easily stir the precipitate and ensure fluidity. The agitation time and agitation speed are appropriately selected on the condition that the precipitate containing the part that has been partially aggregated during the filtration and washing described above is uniformly mixed in the alcohol solution until the aggregated part is eliminated.

また、湿潤処理の際、温度は通常室温下で行えば良いが、必要に応じて、アルコールが蒸発して失われない程度に加温しながら行うことも可能である。好ましくは、アルコールの沸点以下の温度で加熱することで、湿潤処理中におけるアルコールの消失を回避でき、湿潤処理の効果がなくなることを回避できる。湿潤処理中にアルコールの存在が保たれることで、湿潤処理の効果が得られ、乾燥後には沈殿物が強凝集体とならないので、好ましい。   In the wet treatment, the temperature is usually room temperature, but if necessary, it is possible to carry out the heating while heating the alcohol so that the alcohol is not lost by evaporation. Preferably, by heating at a temperature equal to or lower than the boiling point of the alcohol, disappearance of the alcohol during the wet treatment can be avoided, and the loss of the effect of the wet treatment can be avoided. By maintaining the presence of alcohol during the wet treatment, the effect of the wet treatment is obtained, and the precipitate does not become a strong aggregate after drying, which is preferable.

当該湿潤処理物の乾燥について説明する。乾燥温度や時間の乾燥条件は、特に限定されるものではなく、湿潤処理物がアルコールに湿潤した状態で加熱乾燥を開始すればよい。当該湿潤処理後であれば、加熱乾燥を行っても、沈殿物が強凝集体となることはないので、湿潤処理物の処理量や処理装置等により乾燥条件を適宜選択すれば良い。   The drying of the wet processed product will be described. Drying conditions such as drying temperature and time are not particularly limited, and it is only necessary to start heat drying in a state where the wet processed product is wet with alcohol. After the wet treatment, the precipitate does not become a strong agglomerate even if heat drying is performed. Therefore, the drying conditions may be appropriately selected depending on the treatment amount of the wet treated product, the treatment apparatus, and the like.

当該乾燥処理により、湿潤処理を受けた酸化亜鉛微粒子前駆体を得ることができる。当該前駆体は、ZnCOとZn(OH)(COとの混合相であり、かつZn(OH)(COの(200)XRDピーク強度に対するZnCOの(104)XRDピーク強度との比が0.6以上である。特に、Zn(OH)(COの(200)XRDピーク強度に対するZnCOの(104)XRDピーク強度との比が、0.6以上あることで、焼成した後の酸化亜鉛微粒子の結晶子径、比表面積および平均粒子径において満足する値が得られ、当該酸化亜鉛微粒子を用いて製造される紫外線吸収(遮蔽)体は、所望とする光学特性を発揮する。 By the drying treatment, a zinc oxide fine particle precursor subjected to a wet treatment can be obtained. The precursor is a mixed phase of ZnCO 3 and Zn 5 (OH) 6 (CO 3 ) 2 and ZnCO 3 (()) with respect to the (200) XRD peak intensity of Zn 5 (OH) 6 (CO 3 ) 2 104) The ratio to the XRD peak intensity is 0.6 or more. In particular, the ratio of the ZnCO 3 (104) XRD peak intensity to the (200) XRD peak intensity of Zn 5 (OH) 6 (CO 3 ) 2 is 0.6 or more. Satisfactory values are obtained in the crystallite size, specific surface area and average particle size of the above, and the ultraviolet absorber (shield) produced using the zinc oxide fine particles exhibits desired optical characteristics.

一方、上記湿潤処理で用いられるアルコール溶液として、必要に応じて、Si、Al、Zr、Tiから選択された1種以上の元素を酸化物換算で15重量%未満含有させたアルコール溶液を用いても良い。当該アルコール溶液の好ましい例は、上記と同様である。当該構成をとることで、Si、Al、Zr、Tiから選択された1種以上の元素が、酸化亜鉛の近傍に独立して存在することとなり、焼成の際に酸化亜鉛の粒成長を抑制する。これらの元素の酸化物換算での含有量が15重量%未満であれば、酸化亜鉛の含有割合が減少しないので紫外線吸収(遮蔽)特性が保たれかつ隠蔽力が保たれる。   On the other hand, as an alcohol solution used in the wet treatment, an alcohol solution containing at least one element selected from Si, Al, Zr, and Ti, less than 15% by weight in terms of oxide, is used as necessary. Also good. Preferred examples of the alcohol solution are the same as described above. By taking this configuration, one or more elements selected from Si, Al, Zr, and Ti are present independently in the vicinity of zinc oxide, and the grain growth of zinc oxide is suppressed during firing. . If the content of these elements in terms of oxide is less than 15% by weight, the content ratio of zinc oxide does not decrease, so that the ultraviolet absorption (shielding) characteristic is maintained and the hiding power is maintained.

乾燥処理された酸化亜鉛前駆体には、紫外線吸収(遮蔽)特性や隠蔽力を向上させるために焼成を施す。当該焼成は、大気中、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス中、上記不活性ガスと水素等の還元性ガスとの混合ガス中、のいずれかの雰囲気下で行なう。このときの処理温度は、所望とする紫外線吸収(遮蔽)特性の観点から下限は350℃を超え、上限は500℃以下が好ましい。このときの処理時間は、酸化亜鉛前駆体の処理量や焼成温度に応じて適宜選択すればよい。   The dried zinc oxide precursor is baked to improve ultraviolet absorption (shielding) characteristics and hiding power. The calcination is performed in the atmosphere, in an inert gas such as nitrogen, argon, or helium, or in a mixed gas of the inert gas and a reducing gas such as hydrogen. The treatment temperature at this time is preferably lower than 350 ° C. and preferably 500 ° C. or lower from the viewpoint of desired ultraviolet absorption (shielding) characteristics. What is necessary is just to select the processing time at this time suitably according to the processing amount and baking temperature of a zinc oxide precursor.

以上説明した、酸化亜鉛微粒子の製造方法例によれば、結晶子径が17nm〜20nmであり、比表面積が30m/g〜55m/g未満で、かつ平均粒子径が19nm〜35nmである酸化亜鉛微粒子が得られる。但し、平均粒子径とは、d=6/ρ・S(d;粒子径、ρ;真密度、S;比表面積)から求めた値である。 Described above, according to the manufacturing method of the zinc oxide fine particles, the crystallite diameter of 17Nm~20nm, a specific surface area of less than 30m 2 / g~55m 2 / g, and an average particle diameter is 19nm~35nm Zinc oxide fine particles are obtained. However, the average particle diameter is a value obtained from d = 6 / ρ · S (d: particle diameter, ρ: true density, S: specific surface area).

(2)被覆(表面)処理酸化亜鉛微粒子とその製造方法
酸化亜鉛微粒子は、粒子径が小さくなるほど強い光触媒活性作用を示すため、分散媒体となる塗料バインダーや樹脂基材の劣化を促進させ、チョーキング(Chalking、白亜化)等の製品トラブルを起こす原因となる。酸化亜鉛微粒子を表面被覆(コーティング)材に適用し、実用化するためには、表面処理等によって触媒作用の抑制を講じる必要がある。
(2) Coated (surface) -treated zinc oxide fine particles and method for producing the same Zinc oxide fine particles exhibit a stronger photocatalytic activity as the particle size becomes smaller. This may cause product troubles such as (Chalking, chalking). In order to apply the zinc oxide fine particles to the surface coating (coating) material and put it to practical use, it is necessary to suppress the catalytic action by surface treatment or the like.

すなわち、酸化亜鉛微粒子の表面処理技術には、上述したように酸化亜鉛微粒子の凝集を抑えると同時に、光触媒活性を十分に抑制するという二面が要求され、その表面改質レベルが酸化亜鉛微粒子の性能に大きな影響を与える。   That is, the surface treatment technology for zinc oxide fine particles requires two aspects of suppressing the aggregation of the zinc oxide fine particles and at the same time sufficiently suppressing the photocatalytic activity as described above. The performance will be greatly affected.

そして、本発明に係る酸化亜鉛微粒子の被覆(表面)処理方法には、非脱媒式インテグラルブレンド法を採用する。すなわち、酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物を投入し、かつ、湿式媒体攪拌ミルを用いて上記酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシラン化合物による被覆(表面)処理を行なうと共に、上記溶媒の除去を行わずにシラン化合物で被覆処理された一次粒子径が100nm以下の被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体を得るものである。   In addition, the non-desorbable integral blend method is employed for the coating (surface) treatment method of the zinc oxide fine particles according to the present invention. That is, a silane compound is introduced into a mill base composed of a zinc oxide raw material powder and a solvent, and the zinc oxide raw material powder is pulverized using a wet medium stirring mill and the surface of the pulverized zinc oxide fine particles is coated with the silane compound (surface) In addition to performing the treatment, a coating solution precursor for forming a primer layer containing a coating-treated zinc oxide fine particle having a primary particle diameter of 100 nm or less coated with a silane compound and a solvent without removing the solvent is obtained.

本発明に係る上記被覆(表面)処理法では、従来型の湿式表面処理法において必須工程であった溶媒を除去し乾燥(焼成)する脱媒処理[上述した(3)溶媒除去・乾燥工程]、および、被覆(表面)処理粉の分散(解砕)処理[上述した(4)再分散工程]を必要とせず、プライマー層形成用塗布液前駆体を上記1工程のみで得ることが可能となる。尚、上記ミルベースに係る溶媒は特に限定されるものではなく、例えば、アルコール、エーテル、エステル、ケトン、芳香族化合物等、一般的な溶媒、有機溶媒の各種が使用可能である。   In the coating (surface) treatment method according to the present invention, a solvent removal treatment for removing the solvent and drying (firing), which was an essential step in the conventional wet surface treatment method [(3) Solvent removal / drying step described above] And, it is possible to obtain the coating liquid precursor for forming the primer layer only in the above-mentioned one step without requiring the dispersion (disintegration) treatment of the coating (surface) treatment powder [(4) redispersion step described above]. Become. In addition, the solvent which concerns on the said mill base is not specifically limited, For example, various kinds of common solvents and organic solvents, such as alcohol, ether, ester, a ketone, an aromatic compound, can be used.

また、本発明に係る酸化亜鉛微粒子の被覆(表面)処理方法に適用される上記シラン化合物はポリシロキサン結合を有するシリコーン重合体から成るシリコーンレジン(シランオリゴマー)であり、シロキサン結合(Si−O−Si)の繰り返しからなるポリシロキサンを主鎖(但し、主鎖を構成している各珪素原子がそれぞれ4個の酸素原子と結合するQ単位構造を条件とする)とし、一つ以上の分子末端がアルコキシシリル基(Si−OR)および/またはアルコキシシリル基が加水分解して成るシラノール基(Si−OH)で封鎖され、炭素原子数1〜18の炭化水素基および/またはフェニル基を有機置換基として分子中に有する高分子量体であることを必要とし、以下に示す分子構造[1][2]を有するシリコーンレジンが例示される。 The silane compound applied to the zinc oxide fine particle coating (surface) treatment method according to the present invention is a silicone resin (silane oligomer) made of a silicone polymer having a polysiloxane bond, and a siloxane bond (Si—O—). A polysiloxane composed of repeating Si) as a main chain (provided that the Q unit structure in which each silicon atom constituting the main chain is bonded to four oxygen atoms), and one or more molecular terminals Is blocked with an alkoxysilyl group (Si-OR) and / or a silanol group (Si-OH) formed by hydrolysis of an alkoxysilyl group, and organic substitution of a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and / or a phenyl group Examples are silicone resins that require high molecular weight molecules in the molecule as groups and have the molecular structures [1] and [2] shown below. That.

Figure 0005564901
[但し、Rは、炭素原子数1〜18のアルキル基またはフェニル基である。各末端基におけるRは、分子中内において全て同じ基であっても、異なった基であってもよい。]
Figure 0005564901
[However, R is a C1-C18 alkyl group or a phenyl group. R in each terminal group may be the same group or different groups in the molecule. ]

そして、シリコーンレジンは、ジメチルポリシロキサン等をベースにした直鎖状構造の反応性シリコーンオイルとは異なり、分子内にアルコキシシリル基やシラノール基を有し、自己縮合性があるため造膜性が高い。また、予め3次元架橋したシロキサン骨格を有しているため急激な自己縮合も起き難く、かつ、加水分解性シランモノマーのように、加水分解・重縮合反応を促すための酸性(または塩基性)触媒や水を添加する必要がないことから、表面処理の過程で系のpH変動が小さく、酸化亜鉛微粒子の分散性を損なわないため、個々の酸化亜鉛微粒子表面に対し均一かつ再現性の高い被覆(表面)処理が可能となり、酸化亜鉛微粒子の光触媒活性の不活化において優れた被覆(表面)処理効果を得ることができる。また、分子量、および、分子内の有機置換基であるメチル基やフェニル基の導入率を変えることで、各種溶媒や樹脂媒体に対する相溶性を高めたり、極性を合わせたりすることが可能となり、酸化亜鉛微粒子に対して優れた高分子分散剤として機能させることも可能となる。   Silicone resins, unlike linear silicone reactive silicone oils based on dimethylpolysiloxane, have alkoxysilyl groups and silanol groups in their molecules and are self-condensing, so they have film-forming properties. high. In addition, since it has a three-dimensionally crosslinked siloxane skeleton, rapid self-condensation is unlikely to occur, and it is acidic (or basic) to promote hydrolysis and polycondensation reactions like hydrolyzable silane monomers. Since there is no need to add a catalyst or water, the pH variation of the system is small during the surface treatment, and the dispersibility of the zinc oxide fine particles is not impaired, so the surface of each zinc oxide fine particle is uniformly and highly reproducible. (Surface) treatment is possible, and an excellent coating (surface) treatment effect can be obtained in inactivating the photocatalytic activity of the zinc oxide fine particles. In addition, by changing the molecular weight and the introduction rate of methyl and phenyl groups, which are organic substituents in the molecule, it is possible to increase compatibility with various solvents and resin media, and to adjust the polarity. It is also possible to function as an excellent polymer dispersant for zinc fine particles.

また、酸化亜鉛微粒子の被覆(表面)処理に用いるシリコーンレジンの総重量は、酸化亜鉛微粒子100重量部に対して10〜300重量部であることが特に望ましい。すなわち、シリコーンレジンが10重量部未満であると、酸化亜鉛微粒子表面に対してシリコーンレジンの被覆量が十分でない場合があり、酸化亜鉛微粒子が有する光触媒活性を十分に抑制することが困難となり、プライマー層内に含有した際に有機樹脂バインダーや樹脂基材の酸化劣化を促してチョーキング等のトラブルを起こすことがあるからである。また、酸化亜鉛微粒子の分散安定性が低下し易く、得られるプライマー層に対して十分な透明性を付与することができない場合がある。一方、シリコーンレジンが300重量部を超えると、被覆(表面)処理の過程で、シリコーンレジンが複数の酸化亜鉛微粒子にまたがって反応したり、余剰のシリコーンレジン同士の縮合や凝集が起こり易くなる場合があり、結果として、酸化亜鉛微粒子を高分散させることができず、得られるプライマー層に対して十分な透明性を付与することが困難になることがある。   The total weight of the silicone resin used for coating (surface) treatment with zinc oxide fine particles is particularly preferably 10 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of zinc oxide fine particles. That is, when the amount of the silicone resin is less than 10 parts by weight, the coating amount of the silicone resin may not be sufficient with respect to the surface of the zinc oxide fine particles, and it becomes difficult to sufficiently suppress the photocatalytic activity of the zinc oxide fine particles. This is because when contained in the layer, the organic resin binder or the resin base material may be oxidatively deteriorated to cause problems such as choking. In addition, the dispersion stability of the zinc oxide fine particles tends to be low, and sufficient transparency may not be imparted to the resulting primer layer. On the other hand, when the silicone resin exceeds 300 parts by weight, the silicone resin reacts across a plurality of zinc oxide fine particles or the condensation or aggregation of excess silicone resins easily occurs during the coating (surface) treatment. As a result, the zinc oxide fine particles cannot be highly dispersed, and it may be difficult to impart sufficient transparency to the resulting primer layer.

更に、上記シリコーンレジンの分子量は、好ましくは100〜100,000、より好ましくは500〜10000である。分子量が100以上あれば十分な造膜性が得られ、100,000以下であれば粘性が高くなり過ぎることがなく、被覆(表面)処理の過程における酸化亜鉛原料粉の粉砕効率や分散性の低下を回避することができる。   Furthermore, the molecular weight of the silicone resin is preferably 100 to 100,000, more preferably 500 to 10,000. If the molecular weight is 100 or more, sufficient film-forming properties can be obtained, and if it is 100,000 or less, the viscosity does not become too high, and the efficiency and dispersibility of the zinc oxide raw material powder during the coating (surface) treatment process are improved. A decrease can be avoided.

(3)プライマー層形成用塗布液
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、上述したように一次粒子径が100nm以下であるシリケート被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体と、このプライマー層形成用塗布液前駆体に混合されたアクリル系樹脂バインダーを含んでいる。
(3) Primer layer forming coating solution The primer layer forming coating solution according to the present invention is a primer layer forming coating solution precursor containing a silicate-coated zinc oxide fine particle having a primary particle diameter of 100 nm or less and a solvent as described above. And an acrylic resin binder mixed in the primer layer forming coating solution precursor.

[a](メタ)アクリル系樹脂バインダー
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、上記シリケート被覆処理酸化亜鉛微粒子が液体媒質中に高分散しているものである。また、プライマー層形成用塗布液は、最終的にプラスチック基材上にて固体媒質であるプライマー層として成立させるため、造膜成分として上記液体媒質中に有機バインダー樹脂を含有している。そして、塗料用有機バインダー樹脂としては、一般的にスチレン樹脂、アクリル樹脂、セルロース誘導体、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等が広く用いられ、適宜目的に応じて選択されるが、本発明に係るプライマー層形成用塗布液に含まれる有機バインダー樹脂としては、上記シリケート被覆処理酸化亜鉛微粒子の分散性やプラスチック基材および上層のハードコート材との密着性、材料自体の透明性や加工性等を考慮し、アクリル酸アルキルエステルモノマーまたはメタクリル酸アルキルエステルモノマーを重合させて得られる(メタ)アクリル系樹脂であることが望ましい。
[A] (Meth) acrylic resin binder The primer layer-forming coating solution according to the present invention is one in which the silicate-coated zinc oxide fine particles are highly dispersed in a liquid medium. In addition, the primer layer forming coating liquid contains an organic binder resin in the liquid medium as a film-forming component in order to finally form a primer layer that is a solid medium on a plastic substrate. And as organic binder resin for paints, styrene resin, acrylic resin, cellulose derivative, urethane resin, melamine resin, epoxy resin, phenol resin, etc. are widely used and are selected according to the purpose as appropriate. Examples of the organic binder resin contained in the primer layer forming coating liquid according to the invention include dispersibility of the silicate-coated zinc oxide fine particles, adhesion to the plastic substrate and the upper hard coat material, transparency of the material itself and processing. In view of the properties and the like, a (meth) acrylic resin obtained by polymerizing an alkyl acrylate monomer or an alkyl methacrylate monomer is desirable.

また、上記酸化亜鉛微粒子の配合量は、プライマー層の厚さや必要とされる光学特性、機械特性に応じて任意に設定可能であるが、上記(メタ)アクリル系樹脂バインダー100重量部に対して30〜500重量部の範囲であることが好ましい。酸化亜鉛微粒子の配合量が上記範囲内であれば、所定のプライマー層の厚さ(1〜20μm)の範囲内において、目的とする紫外線吸収特性(紫外線透過率10%以下)を達成することができ、かつ、樹脂マトリクス中での酸化亜鉛微粒子同士の凝集を回避できるので良好な透明性を保つことが可能となる。   Further, the blending amount of the zinc oxide fine particles can be arbitrarily set according to the thickness of the primer layer, the required optical properties, and mechanical properties, but with respect to 100 parts by weight of the (meth) acrylic resin binder. It is preferably in the range of 30 to 500 parts by weight. If the blending amount of the zinc oxide fine particles is within the above range, the intended ultraviolet absorption characteristic (ultraviolet transmittance of 10% or less) can be achieved within a predetermined primer layer thickness (1 to 20 μm). In addition, it is possible to avoid agglomeration of the zinc oxide fine particles in the resin matrix, so that it is possible to maintain good transparency.

[b]有機系紫外線吸収材料
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、紫外線吸収剤として酸化亜鉛微粒子を使用するものであり、紫外線吸収剤としての寿命は半永久的であるから長期に亘って使用することができるものである。しかし、かかる紫外線吸収(遮蔽)能をより一層強化する目的で、プライマー層形成用塗布液中に、下記群より選択される有機系紫外線吸収材料を適宜配合することも可能である。尚、有機系紫外線吸収材料は、特に制限されるものではないが、入手の容易さ、コスト面から、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体およびシアノアクリレート誘導体から選択される1種類以上であることが望ましい。
[B] Organic UV Absorbing Material The primer layer forming coating solution according to the present invention uses zinc oxide fine particles as the UV absorber, and the lifetime as the UV absorber is semi-permanent. It can be used. However, for the purpose of further enhancing the ultraviolet absorption (shielding) ability, an organic ultraviolet absorbing material selected from the following group can be appropriately blended in the primer layer forming coating solution. The organic UV-absorbing material is not particularly limited, but it is at least one selected from benzophenone derivatives, benzotriazole derivatives, triazine derivatives and cyanoacrylate derivatives from the viewpoint of availability and cost. Is desirable.

そして、上記有機系紫外線吸収材料として、具体的には、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、4−(2−アクリロキシエトキシ)−2−ヒドロキシベンゾフェノンの重合体、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−4,6−ジフェニルトリアジン等を例示することができるが、当然のことながらこれ等に限定されるものではない。   As the organic ultraviolet absorbing material, specifically, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2- (2-hydroxy- 5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) benzotriazole, 4- (2 -Acryloxyethoxy) -2-hydroxybenzophenone polymer, 2- (2-hydroxy-4-hexyloxyphenyl) -4,6-diphenyltriazine and the like can be exemplified. It is not limited.

[c]ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、紫外線吸収剤として酸化亜鉛微粒子を使用することにより、プライマー層中における有機バインダー樹脂等の有機成分の紫外線劣化を長期に亘って抑制するものであるが、かかる有機成分の寿命をより一層延ばす目的で、プライマー層形成用塗布液中にヒンダードアミン系光安定剤(HALS)を配合することも可能である。
[C] Hindered amine light stabilizer (HALS)
The primer layer forming coating solution according to the present invention suppresses ultraviolet deterioration of organic components such as an organic binder resin in the primer layer over a long period of time by using zinc oxide fine particles as an ultraviolet absorber. For the purpose of further extending the lifetime of the organic component, a hindered amine light stabilizer (HALS) can be blended in the primer layer forming coating solution.

上記ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)としては、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−ステアロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−メタクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−オクトキシピペリジニル)セバケート、4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)2−ブチル−2−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、トリデシル・トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、トリデシル・トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ジトリデシル・ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ジトリデシル・ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−{トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニルオキシカルボニル)ブチルカルボニルオキシ}エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−{トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルオキシカルボニル)ブチルカルボニルオキシ}エチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、2,2,4,4−テトラメチル−20−(β−ラウリルオキシカルボニル)−エチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ[5.1.11.2]ヘネイコサン−21−オン、2,4,6−トリス{N−シクロヘキシル−N−(2−オキソ−3,3,5,5−テトラメチルピペラジノ)エチル}−1,3,5−トリアジン等である。好ましくは、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−オクチルオキシ−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)2−ブチル−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、2,2,4,4−テトラメチル−20−(β−ラウリルオキシカルボニル)−エチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ[5.1.11.2]ヘネイコサン−21−オン、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、トリデシル・トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンであり、より好ましくは、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−オクチルオキシ−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)2−ブチル−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)マロネート、8−アセチル−3−ドデシル−7,7,9,9−テトラメチル−1,3,8−トリアザスピロ[4.5]デカン−2,4−ジオン、2,2,4,4−テトラメチル−20−(β−ラウリルオキシカルボニル)−エチル−7−オキサ−3,20−ジアザジスピロ[5.1.11.2]ヘネイコサン−21−オン、トリデシル・トリス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−1−[2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル]−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。また、これ等は1種または2種以上を用いることができる。   Examples of the hindered amine light stabilizer (HALS) include 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-stearoyloxy. -1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-methacryloyloxy-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (2,2,6,6- Tetramethyl-1-octoxypiperidinyl) sebacate, 4- {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyl Xy} -1- [2- {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} ethyl] -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (1,2 , 2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) 2-butyl-2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9 , 9-Tetramethyl-1,3,8-triazaspiro [4.5] decane-2,4-dione, tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) 1,2,3,4 -Butanetetracarboxylate, tetrakis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tridecyltris (2,2,6,6-tetra Methyl -Piperidinyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tridecyltris (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, Ditridecyl bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, ditridecyl bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4- Piperidinyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- {tris (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyloxycarbonyl) ) Butylcarbonyloxy} ethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 3,9-bis [1,1-dimethyl-2- {tris (1, 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyloxycarbonyl) butylcarbonyloxy} ethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane, 2,2,4,4-tetra Methyl-20- (β-lauryloxycarbonyl) -ethyl-7-oxa-3,20-diazadispiro [5.1.1.12] heneicosan-21-one, 2,4,6-tris {N-cyclohexyl- N- (2-oxo-3,3,5,5-tetramethylpiperazino) ethyl} -1,3,5-triazine and the like. Preferably, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, bis (2,2,6, 6-tetramethyl-1-octyloxy-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) 2-butyl- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxybenzyl) malonate, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro [4.5] decane-2,4-dione, 2,2,4 , 4-Tetramethyl-20- (β-lauryloxycarbonyl) -ethyl-7-oxa-3,20-diazadispiro [5.1.1.1.2] heneicosan-21-one, tetrakis (1,2,2 6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) 1,2,3,4-butanetetracarboxylate, tridecyl tris (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3 4-butanetetracarboxylate, 4- {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} -1- [2- {3- (3,5-di-t-butyl) -4-hydroxyphenyl) propionyloxy} ethyl] -2,2,6,6-tetramethylpiperidine, more preferably bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) sebacate, Bis (2,2,6,6-tetramethyl-1-octyloxy-4-piperidinyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidinyl) 2-buty Ru- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) malonate, 8-acetyl-3-dodecyl-7,7,9,9-tetramethyl-1,3,8-triazaspiro [4.5 Decane-2,4-dione, 2,2,4,4-tetramethyl-20- (β-lauryloxycarbonyl) -ethyl-7-oxa-3,20-diazadispiro [5.1.1.12] Heneicosan-21-one, tridecyl-tris (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) -1,2,3,4-butanetetracarboxylate, 4- {3- (3,5- Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} -1- [2- {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} ethyl] -2,2,6 , 6-Tetramethyl Piperidine, and the like. Moreover, these can use 1 type (s) or 2 or more types.

そして、より好ましくは、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン誘導体、または、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジン誘導体から選択されるヒンダードアミン系光安定剤(HALS)であることがよい。特に、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、または、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートが、(メタ)アクリル系樹脂バインダーに対する溶解性やラジカル酸化による劣化抑制効果に優れる点において好適である。   More preferably, a hindered amine light stabilizer (HALS) selected from 2,2,6,6-tetramethylpiperidine derivatives or 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidine derivatives. There should be. In particular, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, or bis (1,2,2,6, 6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate is preferred in that it is excellent in solubility in (meth) acrylic resin binders and in the effect of suppressing deterioration due to radical oxidation.

[d]その他の成分
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、上述したシリケート被覆処理酸化亜鉛微粒子、アクリル系樹脂バインダー、有機系紫外線吸収材料、および、ヒンダードアミン系光安定剤(HALS)に加えて、更に公知の添加剤、希釈剤、硬化触媒等を配合することも可能である。例えば、上記希釈剤として、水や有機溶剤が使用でき、有機溶剤としては、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類等を挙げることができ、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル類、トルエン、キシレン等の芳香族化合物およびこれらの混合溶媒等を挙げることができる。
[D] Other components The primer layer-forming coating solution according to the present invention is added to the silicate-coated zinc oxide fine particles, the acrylic resin binder, the organic ultraviolet absorbing material, and the hindered amine light stabilizer (HALS). Furthermore, it is possible to add a known additive, diluent, curing catalyst and the like. For example, water or an organic solvent can be used as the diluent, and examples of the organic solvent include alcohols, ketones, esters, ethers, and the like. Specifically, methanol, ethanol, isopropanol, isopropanol, and the like can be given. Examples include alcohols such as butanol, ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and isobutyl acetate, aromatic compounds such as toluene and xylene, and mixed solvents thereof.

(4)プライマー層形成用塗布液を用いたプライマー層の形成方法
本発明に係るプライマー層形成用塗布液は、透明プラスチック基材にシリコーン系コーティング剤によるコーティング層(ハードコート層)を形成する場合のプライマー処理に用いられるものである。
(4) Method for forming primer layer using primer layer forming coating solution The primer layer forming coating solution according to the present invention forms a coating layer (hard coat layer) with a silicone-based coating agent on a transparent plastic substrate. Used for the primer treatment.

そして、本発明に係るプライマー層形成用塗布液を用いて透明プラスチック基材上にプライマー層を形成する場合、透明プラスチック基材上に上記プライマー層形成用塗布液をスプレーコーティング、ロールコーティング、ディップコーティング、スピンコーティング等適宜な方法で塗布し、塗布層を室温〜150℃、10分〜2時間で加熱し、上記バインダー樹脂を硬化させる方法を採用することができる。下限温度、加熱時間、加熱雰囲気(真空を含む)は、溶媒が蒸発し、塗布層(塗膜)が硬化する条件であればよく、特に限定されない。また、プライマー層の膜厚は特に制限されないが、1〜20μm、特に1〜10μmとすることが好ましく、更には2〜5μmとすることがより好ましい。上記膜厚が1μm未満であると、所定の光学特性(紫外線透過率10%以下)を得るために上記樹脂バインダーに対する酸化亜鉛微粒子の配合量が過剰となり、結果として十分な密着強度を得ることができない場合がある。一方、膜厚が20μmを越えると、ヘイズの増加が大きくなり、更にプライマー層の硬化収縮により上層のハードコート層の割れや剥がれが生じ易くなる場合がある。   When the primer layer is formed on the transparent plastic substrate using the primer layer forming coating solution according to the present invention, the primer layer forming coating solution is spray coated, roll coated, dip coated on the transparent plastic substrate. It is possible to employ a method in which the binder resin is applied by an appropriate method such as spin coating and the coating layer is heated at room temperature to 150 ° C. for 10 minutes to 2 hours to cure the binder resin. The lower limit temperature, heating time, and heating atmosphere (including vacuum) are not particularly limited as long as the solvent evaporates and the coating layer (coating film) is cured. The film thickness of the primer layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 μm, particularly preferably 1 to 10 μm, and more preferably 2 to 5 μm. When the film thickness is less than 1 μm, the amount of zinc oxide fine particles added to the resin binder is excessive in order to obtain predetermined optical characteristics (ultraviolet transmittance of 10% or less), and as a result, sufficient adhesion strength can be obtained. There are cases where it is impossible On the other hand, when the film thickness exceeds 20 μm, the increase in haze is increased, and cracks and peeling of the upper hard coat layer may easily occur due to curing shrinkage of the primer layer.

(5)ハードコート層
本発明に係る高耐久性UVカットプラスチック基材は、透明プラスチック基材と、この透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、このプライマー層上に形成されたハードコート層とで構成され、上記ハードコート層としては、シリコーン系樹脂で構成されることが好ましい。シリコーン系樹脂は、ポリシロキサン結合を有するケイ素化合物であり、例えば、無機シラン系化合物および/またはポリオルガノシロキサン系化合物を主成分とするハードコート層を挙げることができる。
(5) Hard coat layer A highly durable UV-cut plastic substrate according to the present invention comprises a transparent plastic substrate, a primer layer formed on the transparent plastic substrate, and a hard coat formed on the primer layer. It is preferable that the hard coat layer is made of a silicone resin. The silicone resin is a silicon compound having a polysiloxane bond, and examples thereof include a hard coat layer containing an inorganic silane compound and / or a polyorganosiloxane compound as a main component.

この無機シラン系化合物やポリオルガノシロキサン系化合物、あるいはこれらの混合系は、以下のような様々な方法によって製造することができる。例えば、下記一般式[3]
1 Si(OR24−n [3]
[但し、上記一般式中のR1は非加水分解性基であって、アルキル基、置換アルキル基(置換基:ハロゲン原子、エポキシ基、(メタ)アクリロイルオキシ基等)、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基、R2は低級アルキル基であり、nは0または1〜3の整数である。R1およびOR2がそれぞれ複数ある場合、複数のR1は同一でも異なっていてもよく、また複数のOR2は同一でも異なっていてもよい]で表されるアルコキシシラン化合物を、塩酸や硫酸、硝酸、酢酸等の触媒を用いて加水分解し、重縮合させる方法が用いられる。この場合、n=0の化合物、すなわちテトラアルコキシシランを加水分解すれば無機シラン系のバインダーが得られ、部分加水分解すれば、ポリオルガノシロキサン系バインダーまたは無機シラン系とポリオルガノシロキサン系との混合系バインダーが得られる。一方、n=1〜3の化合物では、非加水分解性基を有するため、部分または完全加水分解により、ポリオルガノシロキサン系バインダーが得られる。上記の際、加水分解反応を制御する目的で適当な有機溶媒を用いてもよい。
This inorganic silane compound, polyorganosiloxane compound, or a mixture thereof can be produced by various methods as described below. For example, the following general formula [3]
R 1 n Si (OR 2 ) 4-n [3]
[However, R 1 in the above general formula is a non-hydrolyzable group, and is an alkyl group, a substituted alkyl group (substituent: halogen atom, epoxy group, (meth) acryloyloxy group etc.), alkenyl group, aryl group. Or an aralkyl group, R < 2 > is a lower alkyl group, n is an integer of 0 or 1-3. When there are a plurality of R 1 and OR 2 , the plurality of R 1 may be the same or different, and the plurality of OR 2 may be the same or different.] Hydrolysis using a catalyst such as nitric acid or acetic acid, and polycondensation is used. In this case, an inorganic silane-based binder can be obtained by hydrolyzing a compound of n = 0, that is, tetraalkoxysilane, and a polyorganosiloxane-based binder or a mixture of an inorganic silane-based and polyorganosiloxane-based can be partially hydrolyzed. A system binder is obtained. On the other hand, since a compound with n = 1 to 3 has a non-hydrolyzable group, a polyorganosiloxane-based binder can be obtained by partial or complete hydrolysis. In the above case, an appropriate organic solvent may be used for the purpose of controlling the hydrolysis reaction.

上記一般式[3]で表されるアルコキシシラン化合物の例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン、ジビニルジエトキシシラン、トリビニルメトキシシラン、トリビニルエトキシシラン等が挙げられる。これ等は単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the alkoxysilane compound represented by the general formula [3] include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetraisobutoxysilane, Tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, Butyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyl Trimethoxysilane, dimethyl dimethoxysilane, methylphenyl dimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, divinyl dimethoxysilane, divinyl diethoxy silane, trivinyl silane, trivinyl silane, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

また、ハードコート層においては、ハードコート性能が重要視されることから、必要な密着性が維持される範囲で、できるだけ無機シラン系化合物を多く含む層が好適である。また、このハードコート層には、耐擦傷性が損なわれない範囲で、所望により上記プライマー層と同様の有機系紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤等を含有させることも可能である。   In the hard coat layer, since hard coat performance is regarded as important, a layer containing as much inorganic silane compound as possible is preferable as long as necessary adhesion is maintained. In addition, the hard coat layer may contain an organic ultraviolet absorber, a hindered amine light stabilizer, and the like similar to those of the primer layer as desired, as long as the scratch resistance is not impaired.

このハードコート層は、ハードコート剤含有塗工液を、公知の方法、例えばバーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等を用いて、上記プライマー層上に塗工し、空気中に風乾または室温〜150℃、10分〜2時間加熱して硬化させることにより形成することができる。   This hard coat layer is obtained by applying a hard coat agent-containing coating solution to the primer layer using a known method such as a bar coat method, a knife coat method, a roll coat method, a blade coat method, a die coat method, or a gravure coat method. It can be formed by coating on and air-drying in the air or curing by heating at room temperature to 150 ° C. for 10 minutes to 2 hours.

このようにして形成されたハードコート層の厚さは、均質な塗布性および密着性、膜強度等の点から、1〜20μmの範囲が好ましく、特に1〜10μmの範囲が好ましく、更には2〜5μmの範囲がより好ましい。   The thickness of the hard coat layer thus formed is preferably in the range of 1 to 20 μm, particularly preferably in the range of 1 to 10 μm, more preferably 2 from the viewpoints of uniform coatability and adhesion, film strength and the like. A range of ˜5 μm is more preferable.

(6)透明プラスチック基材および高耐久性UVカットプラスチック基材
本発明に係る透明プラスチック基材は、特に制限されるものではないが、透明な有機樹脂成形体であることが、本発明に係る高耐久性UVカットプラスチック基材を得る点から好ましい。
(6) Transparent plastic substrate and highly durable UV-cut plastic substrate The transparent plastic substrate according to the present invention is not particularly limited, but it is a transparent organic resin molded product according to the present invention. This is preferable from the viewpoint of obtaining a highly durable UV-cut plastic substrate.

そして、透明プラスチック基材の母体樹脂は特に限定されず、用途に合わせて適宜選択可能である。具体的には、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、アセチルセルロース樹脂、含硫ウレタン樹脂または架橋(メタ)アクリル系樹脂等が挙げられるが、特に、強度や断熱性、耐久性に優れる点からポリカーボネート樹脂であることが好ましい。   And the base resin of a transparent plastic base material is not specifically limited, According to a use, it can select suitably. Specifically, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyester resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane Resin, diallyl phthalate resin, diethylene glycol bisallyl carbonate resin, acetyl cellulose resin, sulfur-containing urethane resin or cross-linked (meth) acrylic resin, etc. are mentioned, but polycarbonate resin is particularly preferred because of its excellent strength, heat insulation, and durability. Preferably there is.

また、本発明に係る高耐久性UVカットプラスチック基材は、上述したように透明プラスチック基材と、この透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、このプライマー層上に形成されたハードコート層とで構成され、透明性や紫外線吸収(遮蔽)能に優れ、かつ、プライマー層に含まれる紫外線吸収(遮蔽)能の寿命が半永久的であるため、黄変や剥離等、各層および基材の劣化を可及的に防止でき、長期に亘って使用することができるものである。   The highly durable UV-cut plastic substrate according to the present invention includes a transparent plastic substrate, a primer layer formed on the transparent plastic substrate, and a hard coat formed on the primer layer as described above. Each layer and base material, such as yellowing and peeling, because it has excellent transparency and ultraviolet absorption (shielding) ability, and the lifetime of ultraviolet absorption (shielding) ability contained in the primer layer is semi-permanent. Can be used for a long period of time.

次に、本発明の実施例について比較例を挙げて詳細に説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
ZnO微粒子(比表面積75m/g)を25重量部、メチルイソブチルケトンを62.5重量部、および、シリコーンレジン(東レ・ダウコーニング株式会社製「220FLAKE」)を12.5重量部の割合で混合し、かつ、媒体攪拌ミルを用いて分散処理とシリコーンレジンによる被覆処理を行なうと共に、溶媒(メチルイソブチルケトン)の除去を行うことなく平均分散粒子径100nmのZnO微粒子が分散された分散液、すなわち、ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体(A液)を調製した。
Next, examples of the present invention will be described in detail with reference to comparative examples. In addition, this invention is not limited to a following example.
[Example 1]
ZnO fine particles (specific surface area 75 m 2 / g) 25 parts by weight, methyl isobutyl ketone 62.5 parts by weight, and silicone resin (“220FLAKE” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) at a ratio of 12.5 parts by weight A dispersion in which ZnO fine particles having an average dispersed particle size of 100 nm are dispersed without removing the solvent (methyl isobutyl ketone), while performing dispersion treatment and coating treatment with a silicone resin using a medium stirring mill, That is, a primer layer forming coating solution precursor (solution A) in which ZnO fine particles were coated with a silicone resin was prepared.

一方、アクリル系樹脂バインダーが含まれるモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「プライマーPH91」90重量部に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバ・スペシャルティケミカルズ株式会社製「TINUVIN384−2」)5重量部と、ヒンダードアミン系光安定剤(チバ・スペシャルティケミカルズ株式会社製「TINUVIN152」)5重量部を添加して、上記プライマー層形成用塗布液前駆体に混合させるプライマー液(B液)を調製した。   On the other hand, 90 parts by weight of “Primer PH91” manufactured by Momentive Performance Materials Japan G.K. containing acrylic resin binder is added to a benzotriazole ultraviolet absorber (“TINUVIN384-2” manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 5 5 parts by weight and 5 parts by weight of a hindered amine light stabilizer (“TINUVIN152” manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) were added to prepare a primer solution (solution B) to be mixed with the primer layer forming coating solution precursor. .

そして、得られたA液(プライマー層形成用塗布液前駆体)を30重量部、B液(プライマー液)を70重量部の割合で十分混合して実施例1に係るプライマー層形成用塗布液を調製した。   Then, 30 parts by weight of the obtained liquid A (primer layer forming coating liquid precursor) and 70 parts by weight of liquid B (primer liquid) were sufficiently mixed, and the primer layer forming coating liquid according to Example 1 was mixed. Was prepared.

次に、このプライマー層形成用塗布液を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、実施例1に係る高耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。   Next, this primer layer forming coating solution was flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber and dried at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a highly durable UV-cut plastic substrate according to Example 1.

そして、得られた高耐久性UVカットプラスチック基材のプライマー層とハードコート層における膜の全光線透過率とヘイズ値について、JIS K 7105に基づいた測定を行った。   And the measurement based on JISK7105 was performed about the total light transmittance and haze value of the film | membrane in the primer layer of the obtained highly durable UV cut plastic base material, and a hard-coat layer.

更に、得られた高耐久性UVカットプラスチック基材のプライマー層とハードコート層における膜の耐久性について評価した。尚、この耐久性評価には、紫外線照射装置[岩崎電気(株)社製「SUV−W131」)を用い、100mW/cmで紫外線を500時間照射して行なった。そして、紫外線照射後の上記プライマー層とハードコート層における膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)について上記同様の方法で測定した。 Furthermore, the durability of the film in the primer layer and the hard coat layer of the obtained highly durable UV cut plastic substrate was evaluated. In addition, this durability evaluation was performed by irradiating ultraviolet rays at 100 mW / cm 2 for 500 hours using an ultraviolet irradiation device [“SUV-W131” manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.]. And it measured by the method similar to the above about the optical characteristic (total light transmittance and haze value) of the film | membrane in the said primer layer and hard-coat layer after ultraviolet irradiation.

この結果を表1に示す。また、表1には、実施例2〜4、比較例1〜3で得られた結果についても合わせて示している。
[実施例2]
実施例1で調製したA液(ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体)を30重量部、アクリル系樹脂バインダーが含まれるモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「プライマーPH91」(すなわち、プライマー液)を70重量部の割合で十分混合し、実施例2に係るプライマー層形成用塗布液を調製した。
The results are shown in Table 1. Table 1 also shows the results obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3.
[Example 2]
Momentive Performance Materials Japan G.K. which contains 30 parts by weight of the liquid A (a coating liquid precursor for forming a primer layer in which ZnO fine particles are coated with a silicone resin) prepared in Example 1 and an acrylic resin binder “Primer PH91” (ie, primer solution) manufactured by the method was sufficiently mixed at a ratio of 70 parts by weight to prepare a primer layer forming coating solution according to Example 2.

次に、このプライマー層形成用塗布液を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、実施例2に係る高耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。   Next, this primer layer forming coating solution was flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber and dried at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a highly durable UV cut plastic substrate according to Example 2.

そして、得られた高耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained highly durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。
[実施例3]
ZnO微粒子(比表面積75m/g)を25重量部、メチルイソブチルケトンを72.5重量部、および、シリコーンレジン(東レ・ダウコーニング株式会社製「220FLAKE」)を2.5重量部の割合で混合し、かつ、媒体攪拌ミルを用いて分散処理とシリコーンレジンによる被覆処理を行なうと共に、溶媒(メチルイソブチルケトン)の除去を行うことなく平均分散粒子径100nmのZnO微粒子が分散された分散液、すなわち、ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体(C液)を調製した。
The results are also shown in Table 1.
[Example 3]
25 parts by weight of ZnO fine particles (specific surface area 75 m 2 / g), 72.5 parts by weight of methyl isobutyl ketone, and 2.5 parts by weight of silicone resin (“220FLAKE” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) A dispersion in which ZnO fine particles having an average dispersed particle size of 100 nm are dispersed without removing the solvent (methyl isobutyl ketone), while performing dispersion treatment and coating treatment with a silicone resin using a medium stirring mill, That is, a primer layer forming coating solution precursor (solution C) in which ZnO fine particles were coated with a silicone resin was prepared.

そして、得られたC液(ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体)を30重量部、実施例1で調製されたアクリル系樹脂バインダーが含まれるB液(プライマー液)を70重量部の割合で十分混合し、実施例3に係るプライマー層形成用塗布液を調製した。   Then, 30 parts by weight of the obtained liquid C (primer layer forming coating liquid precursor in which ZnO fine particles are coated with a silicone resin), liquid B (primer) containing the acrylic resin binder prepared in Example 1 Liquid) was sufficiently mixed at a ratio of 70 parts by weight to prepare a primer layer forming coating solution according to Example 3.

次に、このプライマー層形成用塗布液を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、実施例3に係る高耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。   Next, this primer layer forming coating solution was flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber and dried at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a highly durable UV cut plastic substrate according to Example 3.

そして、得られた高耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained highly durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。
[実施例4]
ZnO微粒子(比表面積75m/g)を25重量部、メチルイソブチルケトンを25重量部、および、シリコーンレジン(東レ・ダウコーニング株式会社製「220FLAKE」)を50重量部の割合で混合し、かつ、媒体攪拌ミルを用いて分散処理とシリコーンレジンによる被覆処理を行なうと共に、溶媒(メチルイソブチルケトン)の除去を行うことなく平均分散粒子径100nmのZnO微粒子が分散された分散液、すなわち、ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体(D液)を調製した。
The results are also shown in Table 1.
[Example 4]
25 parts by weight of ZnO fine particles (specific surface area 75 m 2 / g), 25 parts by weight of methyl isobutyl ketone, and 50 parts by weight of silicone resin (“220FLAKE” manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) A dispersion in which ZnO fine particles having an average dispersed particle diameter of 100 nm are dispersed without removing the solvent (methyl isobutyl ketone), ie, dispersion treatment and silicone resin coating treatment using a medium stirring mill, ie, ZnO fine particles A primer layer forming coating solution precursor (solution D) coated with a silicone resin was prepared.

そして、得られたD液(ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されたプライマー層形成用塗布液前駆体)を30重量部、実施例1で調製されたアクリル系樹脂バインダーが含まれるB液(プライマー液)を70重量部の割合で十分混合し、実施例4に係るプライマー層形成用塗布液を調製した。   And 30 parts by weight of the obtained D liquid (primer layer forming coating liquid precursor in which ZnO fine particles are coated with a silicone resin), B liquid (primer) containing the acrylic resin binder prepared in Example 1 Liquid) was sufficiently mixed at a ratio of 70 parts by weight to prepare a primer layer forming coating solution according to Example 4.

次に、このプライマー層形成用塗布液を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、実施例4に係る高耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。   Next, this primer layer forming coating solution was flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber and dried at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a highly durable UV-cut plastic substrate according to Example 4.

そして、得られた高耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained highly durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。
[比較例1]
アクリル系樹脂バインダーが含まれるモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「プライマーPH91」(すなわち、プライマー液)を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、比較例1に係る耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。
The results are also shown in Table 1.
[Comparative Example 1]
Momentive Performance Materials Japan GK “Primer PH91” (that is, primer solution) containing an acrylic resin binder flows onto a polycarbonate plate with organic UV absorber (SABIC “Lexan”). Coat and dry at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a durable UV-cut plastic substrate according to Comparative Example 1.

そして、得られた耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。
[比較例2]
実施例1で調製されたアクリル系樹脂バインダーが含まれるB液(プライマー液)を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、比較例2に係る耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。
The results are also shown in Table 1.
[Comparative Example 2]
The B liquid (primer liquid) containing the acrylic resin binder prepared in Example 1 is flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber, and then at 120 ° C. for 1 hour. The primer layer was formed by drying. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a durable UV-cut plastic substrate according to Comparative Example 2.

そして、得られた耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。
[比較例3]
ZnO微粒子(比表面積75m/g)を25重量部、メチルイソブチルケトンを62.5重量部、および、微粒子分散用分散剤を12.5重量部の割合で混合し、かつ、媒体攪拌ミルを用いて分散処理を行なうと共に、溶媒(メチルイソブチルケトン)の除去を行うことなく平均分散粒子径100nmのZnO微粒子が分散された分散液、すなわちZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されていないプライマー層形成用塗布液前駆体(E液)を調製した。
The results are also shown in Table 1.
[Comparative Example 3]
25 parts by weight of ZnO fine particles (specific surface area 75 m 2 / g), 62.5 parts by weight of methyl isobutyl ketone, and 12.5 parts by weight of a dispersant for dispersing fine particles were mixed, and a medium stirring mill was used. A dispersion in which ZnO fine particles having an average dispersed particle size of 100 nm are dispersed without removing the solvent (methyl isobutyl ketone), that is, forming a primer layer in which the ZnO fine particles are not coated with a silicone resin. A coating solution precursor (E solution) was prepared.

そして、得られたE液(ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されていないプライマー層形成用塗布液前駆体)を30重量部、実施例1で調製されたアクリル系樹脂バインダーが含まれるB液(プライマー液)を70重量部の割合で十分混合し、比較例3に係るプライマー層形成用塗布液を調製した。   And 30 parts by weight of the obtained E solution (primer layer forming coating solution precursor in which ZnO fine particles are not coated with silicone resin), B solution containing the acrylic resin binder prepared in Example 1 ( Primer solution) was sufficiently mixed at a ratio of 70 parts by weight to prepare a primer layer forming coating solution according to Comparative Example 3.

次に、このプライマー層形成用塗布液を、有機系紫外線吸収剤入りのポリカーボネートプレート(SABIC社製「レキサン」)上にフローコートし、120℃で1時間乾燥してプライマー層を形成した。更に、このプライマー層上に、ポリアルキルシロキサン系ハードコート液(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製「トスガード510」)をフローコートし、120℃で1時間乾燥して目的とするハードコート層を形成し、比較例3に係る耐久性UVカットプラスチック基材を製造した。   Next, this primer layer forming coating solution was flow-coated on a polycarbonate plate (“Lexan” manufactured by SABIC) containing an organic ultraviolet absorber and dried at 120 ° C. for 1 hour to form a primer layer. Furthermore, on this primer layer, a polyalkylsiloxane-based hard coat solution (“Tosguard 510” manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK) is flow coated and dried at 120 ° C. for 1 hour for the desired hard coat. A layer was formed to produce a durable UV-cut plastic substrate according to Comparative Example 3.

そして、得られた耐久性UVカットプラスチック基材について、実施例1と同様の方法により膜の光学特性(全光線透過率とヘイズ値)と耐久性評価を行なった。   And about the obtained durable UV cut plastic base material, the optical characteristic (total light transmittance and haze value) and durability evaluation of the film | membrane were performed by the method similar to Example 1. FIG.

この結果も表1に示す。   The results are also shown in Table 1.

Figure 0005564901
Figure 0005564901

「評 価」
(1)紫外線吸収剤が含まれていないプライマー液(プライマーPH91)を適用して製造された比較例1に係る耐久性UVカットプラスチック基材に関し、紫外線照射500時間におけるヘイズ値と全光線透過率の変化を示す表1の結果から、ヘイズ値の変化幅が19.8%(20.0−0.2%)、全光線透過率の変化幅が20.5%(91.5−71.0%)と紫外線耐久性が極めて劣っており、膜外観の変化(黄変、白濁、クラック)も著しいことが確認される。
"Evaluation"
(1) About the durable UV cut plastic base material which concerns on the comparative example 1 manufactured by applying the primer liquid (primer PH91) which does not contain an ultraviolet absorber, the haze value and total light transmittance in 500 hours of ultraviolet irradiation From the results of Table 1 showing the change of the haze value, the change width of the haze value is 19.8% (20.0-0.2%), and the change width of the total light transmittance is 20.5% (91.5-71. 0%) and the ultraviolet durability is extremely inferior, and it is confirmed that the film appearance change (yellowing, cloudiness, cracks) is also remarkable.

(2)また、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤が含まれているプライマー液(プライマーPH91)を適用して製造された比較例2に係る耐久性UVカットプラスチック基材に関し、表1の結果から、ヘイズ値の変化幅が9.8%(10.0−0.2%)、全光線透過率の変化幅が12%(92.0−80.0%)であり、比較例1と較べ紫外線耐久性は若干優れているが、膜外観の変化(黄変、白濁、クラック)は比較例1と変わらないことが確認される。 (2) Further, regarding a durable UV-cut plastic substrate according to Comparative Example 2 manufactured by applying a primer solution (primer PH91) containing a benzotriazole ultraviolet absorber and a hindered amine light stabilizer, From the result of 1, the change width of the haze value is 9.8% (10.0-0.2%) and the change width of the total light transmittance is 12% (92.0-80.0%). Although UV durability is slightly better than Example 1, it is confirmed that changes in film appearance (yellowing, cloudiness, cracks) are not different from Comparative Example 1.

(3)更に、ZnO微粒子がシリコーンレジンで被覆処理されていないプライマー層形成用塗布液前駆体、および、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤が含まれているプライマー液(プライマーPH91)を混合して調製されたプライマー層形成用塗布液を適用して製造された比較例3に係る耐久性UVカットプラスチック基材に関し、表1の結果から、ヘイズ値の変化幅が15.1%(15.5−0.4%)、全光線透過率の変化幅が5.5%(88.0−82.5%)であり、比較例1と比較例2に較べ紫外線耐久性は優れており、かつ、膜外観の変化(白濁)も比較例1と比較例2より優れていることが確認される。但し、ヘイズ値の変化幅が大きいことも確認される。 (3) In addition, a primer layer forming coating solution precursor in which ZnO fine particles are not coated with a silicone resin, and a primer solution (primer PH91) containing a benzotriazole ultraviolet absorber and a hindered amine light stabilizer From the results shown in Table 1, the change in haze value was 15.1% for the durable UV-cut plastic substrate according to Comparative Example 3 manufactured by applying the primer layer forming coating solution prepared by mixing (15.5-0.4%), the change width of the total light transmittance is 5.5% (88.0-82.5%), and the ultraviolet durability is superior to Comparative Example 1 and Comparative Example 2. In addition, it is confirmed that the film appearance change (white turbidity) is superior to that of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. However, it is also confirmed that the change range of the haze value is large.

(4)これ等比較例と較べ、実施例1〜4に係る高耐久性UVカットプラスチック基材に関しては、外観変化(クラック、チョーキング、ブリード)がほとんどなく、しかもヘイズ値、全光線透過率の変化幅がそれぞれ0.1%以下、0.3%以下であり、紫外線耐久性が大幅に改善されていることが確認される。 (4) Compared with these comparative examples, the highly durable UV-cut plastic substrate according to Examples 1 to 4 has almost no change in appearance (crack, choking, bleed), haze value and total light transmittance. The change widths are 0.1% or less and 0.3% or less, respectively, and it is confirmed that the ultraviolet durability is greatly improved.

本発明によれば、酸化亜鉛微粒子表面に対する従来型の湿式表面処理法と異なり、溶媒除去・乾燥工程や再分散工程等を要さずに無機系紫外線吸収剤が適用されたプライマー層形成用塗布液を得ることができるため、安価な有機系紫外線吸収剤により市場相場が確立されている塗料・プラスチック業界においても無機系紫外線吸収剤を適用した安価なプライマー層形成用塗布液として利用される産業上の利用可能性を有している。   According to the present invention, unlike the conventional wet surface treatment method on the surface of zinc oxide fine particles, the primer layer forming application to which the inorganic ultraviolet absorber is applied without the need for solvent removal / drying step, redispersion step, etc. In the paint and plastics industry, where market prices have been established with inexpensive organic UV absorbers, it can be used as an inexpensive primer layer forming coating solution that uses inorganic UV absorbers. Has the above applicability.

Claims (12)

透明プラスチック基材と、透明プラスチック基材上に形成されたプライマー層と、プライマー層上に形成されたハードコート層とを有する高耐久性UVカットプラスチック基材の上記プライマー層を形成するためのプライマー層形成用塗布液において、
酸化亜鉛原料粉と溶媒から成るミルベースにシラン化合物を投入しかつ湿式媒体攪拌ミルを用いて上記酸化亜鉛原料粉の粉砕と粉砕された酸化亜鉛微粒子表面のシラン化合物による被覆処理を行なうと共に上記溶媒の除去を行わずに調製された一次粒子径が100nm以下である被覆処理酸化亜鉛微粒子と溶媒を含むプライマー層形成用塗布液前駆体と、このプライマー層形成用塗布液前駆体に混合されたアクリル系樹脂バインダーとを含有しており、かつ、シロキサン結合(Si−O−Si)の繰り返しからなるポリシロキサンを主鎖(但し、主鎖を構成している各珪素原子がそれぞれ4個の酸素原子と結合するQ単位構造を条件とする)とし、一つ以上の分子末端がアルコキシシリル基(Si−OR)および/またはシラノール基(Si−OH)で封鎖され、炭素原子数1〜18の炭化水素基および/またはフェニル基を有機置換基として分子中に有するシリコーンレジンにて上記シラン化合物が構成されていることを特徴とするプライマー層形成用塗布液。
Primer for forming the above-mentioned primer layer of a highly durable UV-cut plastic substrate having a transparent plastic substrate, a primer layer formed on the transparent plastic substrate, and a hard coat layer formed on the primer layer In the coating liquid for layer formation,
A silane compound is charged into a mill base composed of zinc oxide raw material powder and a solvent, and the zinc oxide raw material powder is pulverized and the surface of the pulverized zinc oxide fine particles is coated with the silane compound using a wet medium stirring mill. A primer layer-forming coating solution precursor containing a coating-treated zinc oxide fine particle having a primary particle diameter of 100 nm or less and a solvent prepared without removal, and an acrylic system mixed with the primer layer-forming coating solution precursor A polysiloxane comprising a resin binder and consisting of repeating siloxane bonds (Si-O-Si) as a main chain (however, each silicon atom constituting the main chain is composed of four oxygen atoms, the Q unit structure coupled to the conditions), and one or more molecular end alkoxysilyl group (Si-oR) and / or silanol groups (Si- H) blocked with a silicone resin having a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms and / or a phenyl group in the molecule as an organic substituent, and forming the primer layer Coating liquid.
上記酸化亜鉛微粒子100重量部に対し、シリコーンレジンが10〜300重量部含有することを特徴とする請求項1に記載のプライマー層形成用塗布液。   2. The primer layer forming coating solution according to claim 1, wherein the silicone resin is contained in an amount of 10 to 300 parts by weight per 100 parts by weight of the zinc oxide fine particles. 上記アクリル系樹脂バインダーが、アクリル酸アルキルエステルモノマーまたはメタクリル酸アルキルエステルモノマーを重合させて得られる(メタ)アクリル系樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のプライマー層形成用塗布液。   The primer layer-forming coating solution according to claim 1, wherein the acrylic resin binder is a (meth) acrylic resin obtained by polymerizing an alkyl acrylate monomer or an alkyl methacrylate monomer. 上記アクリル系樹脂バインダー100重量部に対し、酸化亜鉛微粒子が30〜500重量部含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液。   The coating liquid for forming a primer layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the zinc oxide fine particles are contained in an amount of 30 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the acrylic resin binder. ベンゾフェノン誘導体、ベンゾトリアゾール誘導体、トリアジン誘導体およびシアノアクリレート誘導体から選択される1種類以上の有機系紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液。   5. The primer layer-forming coating according to claim 1, comprising at least one organic ultraviolet absorber selected from benzophenone derivatives, benzotriazole derivatives, triazine derivatives, and cyanoacrylate derivatives. liquid. 2,2,6,6−テトラメチルピペリジン誘導体および1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジン誘導体から選択される1種類以上のヒンダードアミン系光安定剤を含有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液。   It contains one or more hindered amine light stabilizers selected from 2,2,6,6-tetramethylpiperidine derivatives and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidine derivatives. The coating liquid for primer layer formation in any one of Claims 1-5. 請求項1〜6のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液を透明プラスチック基材上に塗布して形成された塗布層を加熱硬化処理して得られることを特徴とするプライマー層。   A primer layer obtained by heat-curing a coating layer formed by coating the primer layer-forming coating solution according to claim 1 on a transparent plastic substrate. プライマー層単独のヘイズ値が、紫外線透過率が10%以下のときに1.5%以下であることを特徴とする請求項7に記載のプライマー層。   The primer layer according to claim 7, wherein the primer layer has a haze value of 1.5% or less when the ultraviolet transmittance is 10% or less. 透明プラスチック基材と、請求項1〜6のいずれかに記載のプライマー層形成用塗布液を用いて透明プラスチック基材上に形成された膜厚1〜20μmのプライマー層と、プライマー層上に形成された膜厚1〜20μmのハードコード層を具備することを特徴とする高耐久性UVカットプラスチック基材。   A transparent plastic substrate, a primer layer having a film thickness of 1 to 20 μm formed on the transparent plastic substrate using the primer layer forming coating solution according to claim 1, and a primer layer A highly durable UV cut plastic substrate comprising a hard cord layer having a thickness of 1 to 20 μm. 上記ハードコート層が、シリコーン系樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の高久性UVカットプラスチック基材。   The long-lasting UV-cut plastic substrate according to claim 9, wherein the hard coat layer is a silicone-based resin. 上記透明プラスチック基材が、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂、アセチルセルロース樹脂、含硫ウレタン樹脂または架橋(メタ)アクリル系樹脂のいずれかであることを特徴とする請求項9に記載の高耐久性UVカットプラスチック基材。   The transparent plastic base material is polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, polyester resin, polyacetal resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin. The high durability UV according to claim 9, which is any one of a polyurethane resin, a diallyl phthalate resin, a diethylene glycol bisallyl carbonate resin, an acetyl cellulose resin, a sulfur-containing urethane resin, or a crosslinked (meth) acrylic resin. Cut plastic substrate. 上記透明プラスチック基材が、ポリカーボネート樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の高耐久性UVカットプラスチック基材。   The highly durable UV-cut plastic substrate according to claim 9, wherein the transparent plastic substrate is a polycarbonate resin.
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