JP7226283B2 - Active energy ray-curable composition, coating agent and coated article - Google Patents

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Description

本発明は、活性エネルギー線硬化性組成物、コーティング剤および被覆物品に関する。さらに詳述すると、重合性官能基を有するオルガノポリシロキサン、カーボンナノチューブおよびシリカ微粒子を含む活性エネルギー線硬化性組成物、コーティング剤および被覆物品に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to active energy ray-curable compositions, coating agents and coated articles. More specifically, it relates to an active energy ray-curable composition, a coating agent and a coated article containing an organopolysiloxane having a polymerizable functional group, carbon nanotubes and fine silica particles.

近年、有機ELに代表されるフレキシブルデバイスの台頭が目覚ましい。このデバイスの基板として、一般的には、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリイミド(PI)などの可撓性を有する有機樹脂を基板として用いることが多い。しかし、これらの有機樹脂は絶縁性が高いため、その表面は帯電しやすく、製造・加工工程において、あるいは製品において、フィルム同士の付着や静電気放電、空気中の埃やごみの吸着等が生じ、問題となっている。 In recent years, the emergence of flexible devices represented by organic EL is remarkable. As the substrate of this device, generally, a flexible organic resin such as polyethylene terephthalate (PET) or polyimide (PI) is often used as the substrate. However, since these organic resins have high insulating properties, their surfaces are prone to electrification, causing adhesion between films, electrostatic discharge, and adsorption of dust and dirt in the air during the manufacturing and processing processes or in products. It's a problem.

カーボンナノチューブ(CNT)は、高い導電性、熱伝導性、耐熱性など種々の物性を有していることから、有機樹脂やエラストマー、塗料、コーティング剤などに用いることで、通常は熱や電気を伝導しない素材への応用が見込まれている。しかし、その凝集性や着色性の高さから、紫外線硬化型コーティング剤、とりわけディスプレイ基材などへの応用は限定的であった。
例えば、特許文献1および2には、カーボンナノチューブを含む組成物およびその硬化物が提案されている。しかし、これらの硬化物は良好な導電性を示すが、遮光性、着色性を有するため、透明性が求められるディスプレイ基材には適さない。
Carbon nanotubes (CNT) have various physical properties such as high electrical conductivity, thermal conductivity, and heat resistance. Application to materials that do not conduct is expected. However, due to its high cohesiveness and colorability, its application to UV-curable coating agents, especially display substrates, has been limited.
For example, Patent Documents 1 and 2 propose compositions containing carbon nanotubes and cured products thereof. However, although these cured products exhibit good conductivity, they are not suitable for display substrates that require transparency because they have light-shielding properties and coloring properties.

一方、フレキシブルデバイスの画像表示装置であるタッチパネルの最表面層においては、表面硬度を保ちながらも二つ折りが可能なほどの耐屈曲性に優れ、かつ下地基材との追随性が良好なコーティング材料が求められている。
このような材料として、シリカ微粒子を含むコーティング剤は高い表面硬度や耐久性を有することが一般的に知られている。また、シリカ微粒子は、表面修飾官能基や粒子径等の適切な選択および組成物中の含有量の調整等により、組成物中でのシリカ微粒子同士の凝集や他の分散体との凝集を抑制できることが期待でき、カーボンナノチューブに対しても良好な分散安定性が予想される。
例えば、特許文献3には、コロイド状シリカ微粒子分散液中で、カーボンナノチューブが凝集や沈降せずに安定に分散可能であることが開示されている。しかし、分散媒が水であるため、樹脂やコーティング剤への展開が難しく、導電性等の物性評価が困難であるという問題を抱えている。
On the other hand, in the outermost layer of a touch panel, which is an image display device for a flexible device, a coating material that has excellent bending resistance to the extent that it can be folded in two while maintaining surface hardness, and that has good followability with the underlying substrate. is required.
As such materials, coating agents containing silica fine particles are generally known to have high surface hardness and durability. In addition, by appropriately selecting the surface-modifying functional group, particle size, etc., and adjusting the content in the composition, the silica fine particles suppress aggregation between silica fine particles in the composition and aggregation with other dispersions. good dispersion stability is expected for carbon nanotubes.
For example, Patent Literature 3 discloses that carbon nanotubes can be stably dispersed in a colloidal silica fine particle dispersion without aggregating or sedimenting. However, since the dispersion medium is water, it is difficult to develop resins and coating agents, and there is a problem that it is difficult to evaluate physical properties such as conductivity.

特許第5689320号公報Japanese Patent No. 5689320 特許第5268050号公報Japanese Patent No. 5268050 特開2012-224521号公報JP 2012-224521 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、帯電防止性、透明性、表面硬度、耐屈曲性に優れた硬化物およびコーティング膜を与える活性エネルギー線硬化性組成物、コーティング剤および被覆物品を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an active energy ray-curable composition, a coating agent and a coating that provide a cured product and a coating film having excellent antistatic properties, transparency, surface hardness and flex resistance. The purpose is to provide goods.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、ウレタン結合および(メタ)アクリロイルオキシ基を有するオルガノポリシロキサン、カーボンナノチューブ、およびシリカ微粒子を含む活性エネルギー線硬化性組成物が、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。なお、本発明において(メタ)アクリロイルオキシ基とは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基を意味する。 The present inventors have made intensive studies to achieve the above object, and as a result, have found an active energy ray-curable composition containing an organopolysiloxane having a urethane bond and a (meth)acryloyloxy group, a carbon nanotube, and fine silica particles. However, they found that the above problems could be solved, and completed the present invention. In the present invention, the (meth)acryloyloxy group means an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.

すなわち、本発明は、
1. (A)下記一般式(I)で表される構成単位および下記一般式(II)で表される構成単位を有するオルガノポリシロキサン、(B)カーボンナノチューブ、並びに(C)シリカ微粒子を含む活性エネルギー線硬化性組成物、

Figure 0007226283000001
(式中、R1およびR2は、互いに独立して炭素原子数1~10の2価の炭化水素基を表し、R3は、水素原子またはメチル基を表す。)
Figure 0007226283000002
(式中、R4は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~8のアルキル基、フェニル基、(メタ)アクリロイルオキシプロピル基またはグリシドキシプロピル基を表す。)
2. さらに、活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤を含有する1記載の活性エネルギー線硬化性組成物、
3. さらに、(A)成分以外の重合性不飽和化合物を含有する1または2記載の活性エネルギー線硬化性組成物、
4. 1~3のいずれかに記載の活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング剤、
5. 4記載のコーティング剤から製作される硬化膜、
6. 基材と、この基材の少なくとも一方の面に直接または少なくとも1種の中間層を介して積層された硬化膜とを有し、前記硬化膜が、5記載の硬化膜である被覆物品
を提供する。 That is, the present invention
1. (A) Organopolysiloxane having structural units represented by the following general formula (I) and structural units represented by the following general formula (II), (B) carbon nanotubes, and (C) activation energy containing silica fine particles a radiation curable composition,
Figure 0007226283000001
(In the formula, R 1 and R 2 independently represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
Figure 0007226283000002
(In the formula, R 4 is each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms optionally substituted by a halogen atom, a phenyl group, a (meth)acryloyloxypropyl group or a glycidoxypropyl group. represents.)
2. The active energy ray-curable composition according to 1, further comprising a polymerization initiator that generates radicals by active energy rays,
3. 3. The active energy ray-curable composition according to 1 or 2, further comprising a polymerizable unsaturated compound other than the component (A),
4. A coating agent comprising the active energy ray-curable composition according to any one of 1 to 3,
5. A cured film produced from the coating agent according to 4,
6. A coated article comprising a substrate and a cured film laminated directly or via at least one intermediate layer on at least one surface of the substrate, wherein the cured film is the cured film according to 5. do.

本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、帯電防止性、透明性、表面硬度、耐屈曲性に優れた硬化物およびコーティング膜を与えるため、有機EL等のフレキシブルデバイス、タッチパネルの表面層等のコーティング剤として有用である。 Since the active energy ray-curable composition of the present invention provides a cured product and a coating film having excellent antistatic properties, transparency, surface hardness, and flex resistance, it can be applied to flexible devices such as organic EL, surface layers of touch panels, and the like. Useful as a coating agent.

以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る活性エネルギー線硬化性組成物は、
(A)下記一般式(I)で表される構成単位および下記一般式(II)で表される構成単位を有するオルガノポリシロキサン、
(B)カーボンナノチューブ、
(C)シリカ微粒子
を含む。
The present invention will be specifically described below.
The active energy ray-curable composition according to the present invention is
(A) an organopolysiloxane having a structural unit represented by the following general formula (I) and a structural unit represented by the following general formula (II);
(B) carbon nanotubes,
(C) Contains silica fine particles.

[1](A)成分
本発明の(A)成分は、下記一般式(I)で表される構成単位および下記一般式(II)で表される構成単位を有するオルガノポリシロキサンである。
[1] Component (A) The component (A) of the present invention is an organopolysiloxane having a structural unit represented by the following general formula (I) and a structural unit represented by the following general formula (II).

Figure 0007226283000003
Figure 0007226283000003

式(I)中、R1およびR2は、互いに独立して炭素原子数1~10の2価の炭化水素基を表し、R3は、水素原子またはメチル基を表す。
式(II)中、R4は、互いに独立して水素原子、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素原子数1~8のアルキル基、フェニル基、(メタ)アクリロイルオキシプロピル基またはグリシドキシプロピル基を表す。
In formula (I), R 1 and R 2 independently represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.
In formula (II), R 4 is each independently a hydrogen atom, an optionally halogen-substituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a phenyl group, a (meth)acryloyloxypropyl group or glycidoxy represents a propyl group.

1およびR2の炭素原子数1~10の2価炭化水素基としては、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ヘキサメチレン、デカメチレン、シクロヘキシレン基等の直鎖、分岐または環状のアルキレン基;フェニレン、キシリレン基等のアリーレン基などが挙げられる。
これらの中でも、炭素原子数1~5のアルキレン基が好ましく、炭素原子数1~4のアルキレン基がより好ましく、エチレン基、トリメチレン基がより一層好ましい。
The divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms for R 1 and R 2 may be linear, branched or cyclic, and specific examples include methylene, ethylene, trimethylene, propylene, tetramethylene, hexa linear, branched or cyclic alkylene groups such as methylene, decamethylene and cyclohexylene groups; and arylene groups such as phenylene and xylylene groups.
Among these, an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is more preferable, and an ethylene group and a trimethylene group are still more preferable.

4の炭素原子数1~8のアルキル基としては、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、i-プロピル、n-ブチル、i-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル基等が挙げられ、これらのアルキル基は、その水素原子の一部または全部が、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。ハロゲン置換アルキル基としては、クロロメチル、3-クロロプロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。
これらの中でも、R4としては、それぞれ独立して炭素原子数1~4のアルキル基またはフェニル基が好ましく、全てメチル基またはフェニル基がより好ましい。
The alkyl group having 1 to 8 carbon atoms for R 4 may be linear, branched or cyclic, and specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, i- Butyl, t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, n-octyl groups and the like, and these alkyl groups have some or all of their hydrogen atoms substituted with halogen atoms. may be
Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms. Halogen-substituted alkyl groups include chloromethyl, 3-chloropropyl and 3,3,3-trifluoropropyl groups.
Among these, R 4 is preferably each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, more preferably a methyl group or a phenyl group.

特に、重合性不飽和化合物との相溶性や、当該オルガノポリシロキサンを含む硬化性組成物の硬化性、並びに当該組成物から得られる硬化物の硬度、耐クラック性、耐屈曲性、および耐水性の観点から、一般式(I)において、R1がトリメチレン基であり、R2がエチレン基であり、R3が水素原子であり、一般式(II)において、R4がメチル基であることが好適である。 In particular, the compatibility with the polymerizable unsaturated compound, the curability of the curable composition containing the organopolysiloxane, and the hardness, crack resistance, flex resistance, and water resistance of the cured product obtained from the composition from the viewpoint of general formula (I), R 1 is a trimethylene group, R 2 is an ethylene group, R 3 is a hydrogen atom, and R 4 is a methyl group in general formula (II). is preferred.

(A)成分中の式(I)で表される構成単位の割合は、10~50モル%が好ましく、より好ましくは20~50モル%である。この単位が少なすぎると得られるオルガノポリシロキサン化合物の他成分との相溶性が不十分となる場合があり、また、当該オルガノポリシロキサン化合物を含む組成物の硬化性や、硬化物の硬度、耐擦傷性、耐クラック性および耐屈曲性に劣る場合がある。
式(II)で表される構成単位の割合は、10~70モル%が好ましく、より好ましくは20~60モル%である。この単位が少なすぎるとオルガノポリシロキサン化合物が高粘度となり、作業性および加工性の観点から好ましくない場合がある。多すぎると得られる硬化物の硬度が劣る場合がある。
The proportion of the structural unit represented by formula (I) in component (A) is preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 50 mol%. If this unit is too small, the resulting organopolysiloxane compound may have insufficient compatibility with other components. It may have poor scratch resistance, crack resistance and bending resistance.
The proportion of the structural unit represented by formula (II) is preferably 10 to 70 mol%, more preferably 20 to 60 mol%. If this unit is too small, the organopolysiloxane compound will have a high viscosity, which may be undesirable from the viewpoint of workability and processability. If it is too large, the resulting cured product may have poor hardness.

なお、必要に応じて、SiO4/2単位、R4SiO3/2単位(R4は上記と同じである。以下同じ。)、R4 2SiO2/2単位、R51/2単位(R5は、水素原子、メチル、エチル、n-プロピルまたはi-プロピル基を表す。)を含んでいてもよい。
これらの単位を含む場合、(A)成分中のSiO4/2単位の割合は、20モル%以下が好ましく、より好ましくは10モル%以下である。多すぎると得られる硬化物が耐クラック性、耐屈曲性に劣る場合がある。
4SiO3/2単位の割合は、40モル%以下が好ましく、より好ましくは20モル%以下である。R4 2SiO2/2単位の割合は、60モル%以下が好ましく、より好ましくは50モル%以下である。これらの構成単位の割合が多すぎると、得られる硬化物が耐クラック性、耐屈曲性に劣る場合がある。
51/2単位の割合は、30モル%以下が好ましく、縮合性官能基による縮合反応の抑制に効果的であることや、得られる硬化物の耐クラック性、耐水性および耐候性を考慮すると、10モル%以下がより好ましい。
式(I)、式(II)の構成単位、および必要により含有するその他の構成単位の合計量は100モル%である。
If necessary, SiO 4/2 units, R 4 SiO 3/2 units (R 4 is the same as above, hereinafter the same), R 4 2 SiO 2/2 units, R 5 O 1/2 units (R 5 represents a hydrogen atom, a methyl, ethyl, n-propyl or i-propyl group).
When these units are contained, the proportion of SiO 4/2 units in component (A) is preferably 20 mol % or less, more preferably 10 mol % or less. If it is too large, the resulting cured product may be inferior in crack resistance and flex resistance.
The proportion of R 4 SiO 3/2 units is preferably 40 mol % or less, more preferably 20 mol % or less. The proportion of R 4 2 SiO 2/2 units is preferably 60 mol % or less, more preferably 50 mol % or less. If the ratio of these structural units is too high, the resulting cured product may be inferior in crack resistance and flex resistance.
The ratio of R 5 O 1/2 units is preferably 30 mol % or less, and is effective in suppressing the condensation reaction due to the condensable functional group, and improves the crack resistance, water resistance, and weather resistance of the resulting cured product. Taking this into account, it is more preferably 10 mol % or less.
The total amount of structural units of formula (I) and formula (II) and optionally other structural units is 100 mol %.

(A)成分のオルガノポリシロキサンは、単一の化合物でも、組成の異なる複数の化合物の混合物であってもよい。 The (A) component organopolysiloxane may be a single compound or a mixture of a plurality of compounds having different compositions.

(A)成分のオルガノポリシロキサンの平均分子量は特に限定されるものではないが、オルガノポリシロキサンの経時安定性、当該オルガノポリシロキサンを含有する活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物の硬度や耐屈曲性を向上させる観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量で500~100,000が好ましく、700~10,000がより好ましい。 Although the average molecular weight of the organopolysiloxane of component (A) is not particularly limited, it can be used to improve the stability of the organopolysiloxane over time and the hardness and resistance of the cured product of the active energy ray-curable composition containing the organopolysiloxane. From the viewpoint of improving flexibility, the polystyrene equivalent weight average molecular weight by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 500 to 100,000, more preferably 700 to 10,000.

また、(A)成分のオルガノポリシロキサンの粘度は特に限定されるものではないが、作業性および加工性を考慮すると、回転粘度計により測定される25℃における粘度が200~50,000mPa・sが好ましく、300~5,000mPa・sがより好ましい。
さらに、(A)成分のオルガノポリシロキサンは、組成物を硬化した際のボイド発生による外観の悪化や機械的性質の低下を抑制するため、有機溶剤等を除く不揮発分が96質量%以上であることが好ましい。
The viscosity of the organopolysiloxane of component (A) is not particularly limited, but considering workability and processability, the viscosity at 25° C. measured by a rotational viscometer is 200 to 50,000 mPa·s. is preferred, and 300 to 5,000 mPa·s is more preferred.
Furthermore, the organopolysiloxane of the component (A) has a non-volatile content of 96% by mass or more, excluding organic solvents, etc., in order to suppress the deterioration of the appearance and the deterioration of the mechanical properties due to the generation of voids when the composition is cured. is preferred.

(A)成分のオルガノポリシロキサンは、一般的なオルガノポリシロキサンの製造方法に従って製造することができ、例えば、ウレタン結合および(メタ)アクリロイルオキシ基を有する有機基を含む加水分解性シランを縮合して得ることができる。
具体的な製造方法としては、例えば、下記式(III)で表される加水分解性シラン、下記式(IV)で表される加水分解性シランおよび/またはその加水分解縮合物、ならびに必要に応じてその他の加水分解性シランを用いて、触媒の存在下で加水分解縮合を行ってオルガノポリシロキサンを製造する方法が挙げられる。
The (A) component organopolysiloxane can be produced according to a general organopolysiloxane production method, for example, by condensing a hydrolyzable silane containing an organic group having a urethane bond and a (meth)acryloyloxy group. can be obtained.
Specific production methods include, for example, a hydrolyzable silane represented by the following formula (III), a hydrolyzable silane represented by the following formula (IV) and/or a hydrolytic condensate thereof, and if necessary and other hydrolyzable silanes and hydrolytic condensation in the presence of a catalyst to produce organopolysiloxane.

Figure 0007226283000004
Figure 0007226283000004

式中、R1~R4は、上記と同じ意味を表す。Xは、それぞれ独立して、塩素原子または炭素原子数1~6のアルコキシ基を表す。
Xの炭素原子数1~6のアルコキシ基としては、その中のアルキル基が直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、イソプロポキシ、n-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペンチルオキシ基等が挙げられる。
In the formula, R 1 to R 4 have the same meanings as above. Each X independently represents a chlorine atom or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.
As the alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms for X, the alkyl group therein may be linear, branched or cyclic. Specific examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, isopropoxy, n- butoxy, t-butoxy, n-pentyloxy groups and the like.

式(IV)で表されるシラン化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラン等が挙げられる。また、これらの加水分解縮合物としては、ヘキサメチルジシロキサン等が挙げられる。
これらのシラン化合物および/またはその加水分解縮合物の添加量は、式(III)のシラン1モルに対して、0.5~3モルが好ましく、より好ましくは0.5~2モルである。
Examples of the silane compound represented by formula (IV) include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, and the like. Moreover, hexamethyldisiloxane etc. are mentioned as these hydrolysis condensates.
The amount of these silane compounds and/or hydrolyzed condensates thereof to be added is preferably 0.5 to 3 mol, more preferably 0.5 to 2 mol, per 1 mol of the silane of formula (III).

また、必要に応じて用いられるその他の加水分解性シランとしては、上記式(III)で表される加水分解性シランとともに加水分解縮合することでオルガノポリシロキサンを製造できるものであれば特に限定されるものではない。
その具体例としては、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン等やこれらの加水分解縮合物が挙げられる。
Other hydrolyzable silanes used as necessary are not particularly limited as long as they can produce organopolysiloxane by hydrolytic condensation together with the hydrolyzable silane represented by the above formula (III). not something.
Specific examples include dimethyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and methyltrimethoxysilane. ethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri Alkoxysilanes such as ethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane and hydrolytic condensation thereof things are mentioned.

必要に応じて使用するその他の加水分解性シランおよび/またはその加水分解縮合物の添加量は、式(III)のシラン1モルに対して、0.1~3モルが好ましく、より好ましくは0.5~2モルである。 The amount of other hydrolyzable silanes and/or hydrolytic condensates thereof used as necessary is preferably 0.1 to 3 mol, more preferably 0, per 1 mol of the silane of formula (III). .5 to 2 mol.

縮合に用いられる触媒としては、特に限定されるものではないが、酸性触媒が好ましく、その具体例としては、塩酸、ギ酸、酢酸、硫酸、燐酸、p-トルエンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、炭酸、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられる。
触媒の使用量は特に限定されるものではないが、反応を速やかに進行させるとともに、反応後の触媒の除去の容易性を考慮すると、全加水分解性シラン1モルに対して0.0002~0.5モルの範囲が好ましい。
The catalyst used for condensation is not particularly limited, but acidic catalysts are preferred, and specific examples include hydrochloric acid, formic acid, acetic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, p-toluenesulfonic acid, benzoic acid, acetic acid, and lactic acid. , carbonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid and the like.
The amount of the catalyst to be used is not particularly limited, but considering the rapid progress of the reaction and the ease of removal of the catalyst after the reaction, the amount is 0.0002 to 0.00 per 1 mol of the total hydrolyzable silane. A range of 0.5 molar is preferred.

加水分解縮合の際は、通常、水を添加する。加水分解性シランと、加水分解縮合反応に要する水との量比は、特に限定されるものではないが、触媒の失活を防いで反応を十分に進行させるとともに、反応後の水の除去の容易性を考慮すると、全加水分解性シラン1モルに対し、水0.1~10モルの割合が好ましい。
加水分解縮合時の反応温度は、特に限定されるものではないが、反応率を向上させるとともに、加水分解性シランが有する有機官能基の分解を防止することを考慮すると、-10~150℃が好ましい。
Water is usually added during the hydrolytic condensation. The amount ratio between the hydrolyzable silane and the water required for the hydrolytic condensation reaction is not particularly limited. Considering easiness, it is preferable to use 0.1 to 10 mol of water with respect to 1 mol of the total hydrolyzable silane.
The reaction temperature during hydrolytic condensation is not particularly limited, but in consideration of improving the reaction rate and preventing decomposition of the organic functional group of the hydrolyzable silane, -10 to 150°C is preferred. preferable.

なお、加水分解縮合の際には、有機溶媒を使用してもよい。有機溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン等が挙げられる。 In addition, you may use an organic solvent in the case of hydrolysis condensation. Specific examples of organic solvents include methanol, ethanol, propanol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, toluene, xylene, hexane, heptane and the like.

[2](B)成分
(B)成分のカーボンナノチューブは、特に限定されるものではないが、単層カーボンナノチューブ、複数の層が同心円状に重なった多層カーボンナノチューブ、これらがコイル状になったもの等を用いることができ、これらの中でも高い導電性を有する点から単層カーボンナノチューブが好ましい。
[2] Component (B) The carbon nanotube of component (B) is not particularly limited, but may be a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube in which a plurality of layers are concentrically overlapped, or a coil of these. Among them, single-walled carbon nanotubes are preferred because of their high electrical conductivity.

(B)成分のカーボンナノチューブは、ポリジメチルシロキサンやビニルエーテル末端ポリジメチルシロキサン中に分散した混合物を使用してもよい。 The carbon nanotubes of component (B) may be used as a mixture dispersed in polydimethylsiloxane or vinyl ether-terminated polydimethylsiloxane.

(B)成分のカーボンナノチューブは、市販品として入手することができ、例えば、TUBALL(単層カーボンナノチューブ)、TUBALL MATRIX 601(単層カーボンナノチューブ10質量%含有ポリジメチルシロキサン)、TUBALL MATRIX 602(単層カーボンナノチューブ10質量%含有ビニルエーテル末端ポリジメチルシロキサン)、TUBALL MATRIX 201(単層カーボンナノチューブ10質量%含有脂肪酸グリシジルエステル)、TUBALL MATRIX 202(単層カーボンナノチューブ10質量%含有脂肪族カルボン酸エステル誘導体)、TUBALL MATRIX 204(単層カーボンナノチューブ10質量%含有メタクリル酸エステル誘導体)、TUBALL MATRIX 301(単層カーボンナノチューブ10質量%含有エトキシ化アルコール)(いずれも楠本化成(株)製)等が挙げられる。 The carbon nanotubes of the component (B) can be obtained as commercial products. vinyl ether-terminated polydimethylsiloxane containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes), TUBALL MATRIX 201 (fatty acid glycidyl ester containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes), TUBALL MATRIX 202 (aliphatic carboxylic acid ester derivative containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes) , TUBALL MATRIX 204 (methacrylic acid ester derivative containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes), TUBALL MATRIX 301 (ethoxylated alcohol containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes) (both manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), and the like.

(B)成分のカーボンナノチューブの使用量は、カーボンナノチューブが組成物中で分散し、硬化物が透明性を維持したまま帯電防止性を発現することを考慮すると、活性エネルギー線硬化性組成物中の有機溶剤等を除く不揮発分に対して0.02~0.2質量%が好ましく、0.05~0.1質量%がより好ましい。 The amount of the carbon nanotubes used as the component (B) is It is preferably 0.02 to 0.2% by mass, more preferably 0.05 to 0.1% by mass, based on the non-volatile content excluding organic solvents and the like.

[3](C)成分
(C)成分のシリカ微粒子としては、特に限定されるものではないが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等を出発原料にして加水分解縮合により製造したゾルゲルシリカ等が挙げられる。
また、シリカ微粒子として、多孔質シリカ微粒子、中空シリカ微粒子や、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、ジルコニウム、チタニウム等とケイ素との複合金属酸化物を用いてもよい。中空や多孔質の微粒子においては低屈折率効果も期待される。
[3] Component (C) Silica fine particles of component (C) are not particularly limited, but are sol-gel produced by hydrolytic condensation using tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, etc. as starting materials. silica and the like.
As the silica fine particles, porous silica fine particles, hollow silica fine particles, and composite metal oxides of aluminum, magnesium, zinc, zirconium, titanium, etc. and silicon may be used. A low refractive index effect is also expected for hollow or porous fine particles.

(C)成分のシリカ微粒子として、平均粒子径が1~100nmのものを好適に用いることができる。(C)成分のシリカ微粒子の平均粒子径は、シリカ微粒子の分散安定性と硬化性組成物の粘度を好適に調整する点から、より好ましくは5~50nm、さらに好ましくは10~40nmである。 As the (C) component silica fine particles, those having an average particle diameter of 1 to 100 nm can be suitably used. The average particle size of the silica fine particles of component (C) is more preferably 5 to 50 nm, still more preferably 10 to 40 nm, from the viewpoint of suitably adjusting the dispersion stability of the silica fine particles and the viscosity of the curable composition.

(C)成分のシリカ微粒子は、活性エネルギー線硬化性反応基で表面修飾されたものが好ましい。このような表面修飾シリカ微粒子は、組成物中での分散安定性が向上するとともに、活性エネルギー線の照射によって、架橋反応を起こし、ポリマーマトリックス中に固定される。
表面修飾シリカ微粒子としては、例えば、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のシランカップリング剤で表面処理されたシリカ微粒子が挙げられる。
また、活性エネルギー線硬化性組成物中におけるシリカ微粒子の分散安定性、硬化物の耐屈曲性、透明性をより向上させる目的、または硬化収縮を緩和させる目的で、7-オクテニルトリメトキシシラン、7-オクテニルトリエトキシシラン、8-グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、8-グリシドキシオクチルトリエトキシシラン、8-アクリロキシオクチルトリメトキシシラン、8-アクリロキシオクチルトリエトキシシラン、8-メタクリロキシオクチルトリメトキシシラン、8-メタクリロキシオクチルトリエトキシシラン等の長鎖スペーサー型シランカップリング剤を用いてシリカ微粒子の表面を処理してもよい。
これらのシランカップリング剤は必要に応じて2種以上を組み合わせて使用してもよく、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン等によるシリカ微粒子の表面処理と併用してもよい。
The fine silica particles of component (C) are preferably those surface-modified with active energy ray-curable reactive groups. Such surface-modified silica fine particles have improved dispersion stability in the composition, and are fixed in the polymer matrix by irradiation with active energy rays to cause a cross-linking reaction.
Examples of surface-modified silica fine particles include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxysilane. Examples include silica fine particles surface-treated with a silane coupling agent such as propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane.
Further, for the purpose of further improving the dispersion stability of silica fine particles in the active energy ray-curable composition, the bending resistance and transparency of the cured product, or for the purpose of alleviating curing shrinkage, 7-octenyltrimethoxysilane, 7-octenyltriethoxysilane, 8-glycidoxyoctyltrimethoxysilane, 8-glycidoxyoctyltriethoxysilane, 8-acryloxyoctyltrimethoxysilane, 8-acryloxyoctyltriethoxysilane, 8-methacryloxysilane The surface of silica fine particles may be treated with a long-chain spacer type silane coupling agent such as octyltrimethoxysilane, 8-methacryloxyoctyltriethoxysilane.
These silane coupling agents may be used in combination of two or more if necessary, and may be used in combination with surface treatment of silica fine particles with methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, or the like. .

本発明で用いるシリカ微粒子は、シリカ微粒子が(A)成分に分散した分散体として用いることができる。また、シリカ微粒子がその他の重合性不飽和化合物に分散した組成物として使用してもよい。このような組成物は市販品として入手でき、例えば、NANOCRYL C150(トリメチロールプロパントリアクリレートへの分散体)、NANOCRYL C165(プロポキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレートへの分散体)(いずれもEvonik社製)、SIRHDDA30%-E06、SIRHDDA30%-E01、SIRTPGDA30%-P01、SIRTPGDA30%-P02(いずれもCIKナノテック(株)製)等が挙げられる。 The silica fine particles used in the present invention can be used as a dispersion in which silica fine particles are dispersed in the component (A). Also, it may be used as a composition in which silica fine particles are dispersed in other polymerizable unsaturated compounds. Such compositions are commercially available, for example, NANOCRYL C150 (dispersion in trimethylolpropane triacrylate), NANOCRYL C165 (dispersion in propoxylated pentaerythritol tetraacrylate) (both from Evonik). , SIRHDDA30%-E06, SIRHDDA30%-E01, SIRTPGDA30%-P01, and SIRTPGDA30%-P02 (all manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd.).

本発明の活性エネルギー線硬化性組成物において、(A)~(C)成分の配合割合は特に限定されるものではないが、得られる樹脂やコーティングの滑り性、硬度、耐クラック性、耐屈曲性をより高めることを考慮すると、質量比で、(A)成分100質量部に対し、(B)成分0.02~6質量部、(C)成分50~150質量部が好ましく、(B)成分0.5~5質量部、(C)成分80~120質量部がより好ましい。 In the active energy ray-curable composition of the present invention, the blending ratio of the components (A) to (C) is not particularly limited, but the slipperiness, hardness, crack resistance, and bending resistance of the resulting resin or coating are In consideration of further improving the properties, the mass ratio is preferably 0.02 to 6 parts by mass of component (B) and 50 to 150 parts by mass of component (C) with respect to 100 parts by mass of component (A). 0.5 to 5 parts by mass of component and 80 to 120 parts by mass of component (C) are more preferable.

[4]その他の成分
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、上述した(A)~(C)成分に加え、必要により活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤を含有していてもよい。
重合開始剤としては、活性エネルギー線によりラジカル種を発生する開始剤であれば特に限定されるものではなく、アセトフェノン系、ベンゾイン系、アシルフォスフィンオキサイド系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系等の公知の光重合開始剤から適宜選択して用いることができる。
その具体例としては、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケトン、チオキサントン誘導体、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アシルフォスフィンオキサイド誘導体、2-メチル-1-{4-(メチルチオ)フェニル}-2-モルフォリノプロパン-1-オン、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルスルファイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィン等が挙げられ、これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[4] Other Components The active energy ray-curable composition of the present invention may contain, in addition to the components (A) to (C) described above, if necessary, a polymerization initiator that generates radicals by means of active energy rays. good.
The polymerization initiator is not particularly limited as long as it is an initiator that generates radical species by active energy rays. It can be appropriately selected from polymerization initiators and used.
Specific examples include benzophenone, benzyl, Michler's ketone, thioxanthone derivatives, benzoin ethyl ether, diethoxyacetophenone, benzyl dimethyl ketal, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, acylphosphine oxide derivatives. , 2-methyl-1-{4-(methylthio)phenyl}-2-morpholinopropan-1-one, 4-benzoyl-4'-methyldiphenylsulfide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine, etc. These may be used singly or in combination of two or more.

光重合開始剤は市販品を使用することもでき、市販品としては、例えば、Omnirad 1173、Omnirad MBF、Omnirad 127、Omnirad 184、Omnirad 369、Omnirad 379、Omnirad 379EG、Omnirad 651、Omnirad 754、Omnirad 784、Omnirad 819、Omnirad 819DW、Omnirad 907、Omnirad 2959、およびOmnirad TPO(いずれもIGM Resins B.V.社製)等が挙げられる。 Commercially available photopolymerization initiators can be used, and examples of commercially available products include Omnirad 1173, Omnirad MBF, Omnirad 127, Omnirad 184, Omnirad 369, Omnirad 379, Omnirad 379EG, Omnirad 651, Omnirad 754, and Omnirad 784. , Omnirad 819, Omnirad 819DW, Omnirad 907, Omnirad 2959, and Omnirad TPO (all manufactured by IGM Resins BV).

光重合開始剤を配合する場合、その使用量は、硬化性を良好にするとともに、硬化後の表面硬度の低下を防止することを考慮すると、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物全量に対して、0.1~20質量%が好ましい。 When a photopolymerization initiator is blended, the amount used should be 0.1 to 20% by mass is preferable.

また、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、(A)成分以外に、その他の重合性不飽和化合物をさらに含有していてもよい。
その他の重合性不飽和化合物としては、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールA ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、3-(メタ)アクリロイルオキシグリセリンモノ(メタ)アクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、エステルアクリレート等が挙げられる。これらは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
Moreover, the active energy ray-curable composition of the present invention may further contain other polymerizable unsaturated compounds in addition to the component (A).
Other polymerizable unsaturated compounds include 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, triethylene glycol di(meth)acrylate, ethylene oxide-modified bisphenol A di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate. , pentaerythritol tetra(meth)acrylate, ditrimethylolpropane tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, 3-(meth)acryloyloxyglycerol mono(meth)acrylate, urethane Acrylate, epoxy acrylate, ester acrylate and the like. These may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.

その他の重合性不飽和化合物を用いる場合、その使用量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して、1~1,000質量部が好ましい。 When other polymerizable unsaturated compounds are used, the amount used is preferably 1 to 1,000 parts by weight per 100 parts by weight of the organopolysiloxane of component (A).

本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、さらに、金属酸化物微粒子、シリコーンレジン、シランカップリング剤、希釈溶剤、可塑剤、充填剤、増感剤、光吸収剤、光安定剤、重合禁止剤、熱線反射剤、帯電防止剤、酸化防止剤、防汚性付与剤、撥水性付与剤、消泡剤、着色剤、増粘剤、レベリング剤等の各種添加剤を、本発明の目的を損なわない範囲で含んでいてもよい。 The active energy ray-curable composition of the present invention further comprises metal oxide fine particles, a silicone resin, a silane coupling agent, a diluent solvent, a plasticizer, a filler, a sensitizer, a light absorber, a light stabilizer, and a polymerization inhibitor. Additives such as agents, heat ray reflectors, antistatic agents, antioxidants, antifouling agents, water repellent agents, antifoaming agents, coloring agents, thickeners, leveling agents, etc. It may be included as long as it does not damage it.

[5]製造方法
本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、上記各成分を常法に準じて均一に混合することにより得られる。
混合の際に用いることのできる装置の例としては、3本ロールミル、2本ロールミル、サイドグラインダー、コロイドミル、ガウリンモノジナイザー、ディスパー等を挙げることができ、これらに準じた装置を使用しても構わない。また、ヘラや攪拌棒等を用い、手動で混合しても構わない。
[5] Production method The active energy ray-curable composition of the present invention is obtained by uniformly mixing the components described above according to a conventional method.
Examples of devices that can be used for mixing include three-roll mills, two-roll mills, side grinders, colloid mills, Gaurin monogenizers, disper, etc., and devices based on these can be used. I don't mind. Alternatively, manual mixing may be performed using a spatula, a stirring rod, or the like.

[6]コーティング剤および被覆物品
上述した本発明の活性エネルギー線硬化性組成物は、コーティング剤として好適に使用可能であり、基材の少なくとも一方の面に、直接または少なくとも1種のその他の層(中間層)を介して塗布し、それを硬化させることにより被膜を形成した被覆物品を得ることができる。
また、本発明の活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物は、フィルムとしても好適に使用可能である。
[6] Coating Agents and Coated Articles The active energy ray-curable composition of the present invention described above can be suitably used as a coating agent, and is directly or at least one other layer on at least one surface of a substrate. A coated article in which a film is formed can be obtained by applying the composition through the (intermediate layer) and curing it.
Moreover, the cured product of the active energy ray-curable composition of the present invention can also be suitably used as a film.

上記基材としては、特に限定されるものではないが、プラスチック成形体、木材系製品、セラミックス、ガラス、金属、およびそれらの複合物等が挙げられる。
また、これらの基材の表面が、化成処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、酸やアルカリ液で処理されている基材や、基材本体と表層が異なる種類の塗料で被覆された化粧合板等も用いることもできる。
Examples of the base material include, but are not limited to, plastic moldings, wood-based products, ceramics, glass, metals, and composites thereof.
In addition, the surface of these substrates has been treated with chemical conversion treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, acid or alkaline solution, and decorative plywood coated with a different type of paint on the surface of the base material. can also be used.

さらに、予めその他の機能層が形成された基材表面に、本発明のコーティング剤による被覆を施してもよく、その他の機能層としては、プライマー層、防錆層、ガスバリア層、防水層、熱線遮蔽層等が挙げられ、これらのいずれか一層または複数層が基材上に予め形成されていてもよい。 Furthermore, the substrate surface on which other functional layers have been formed in advance may be coated with the coating agent of the present invention. A shielding layer and the like may be mentioned, and any one layer or a plurality of layers thereof may be formed in advance on the substrate.

被覆物品は、本発明のコーティング剤からなる塗膜が形成された面に、さらに、CVD(化学気相成長)法による蒸着層、ハードコート層、防錆層、ガスバリア層、防水層、熱線遮蔽層、防汚層、光触媒層、帯電防止層等の一層または複数層によって被覆されていてもよい。
さらに、被覆物品は、本発明のコーティング剤からなる塗膜が形成された面とは反対側の面が、ハードコート層、防錆層、ガスバリア層、防水層、熱線遮蔽層、防汚層、光触媒層、帯電防止層等の一層または複数層によって被覆されていてもよい。
The coated article has a surface on which a coating film made of the coating agent of the present invention is formed, and further a deposition layer by a CVD (chemical vapor deposition) method, a hard coat layer, an antirust layer, a gas barrier layer, a waterproof layer, and a heat ray shielding layer. It may be coated with one or more layers such as a layer, an antifouling layer, a photocatalyst layer, an antistatic layer, and the like.
Furthermore, the coated article has a hard coat layer, an antirust layer, a gas barrier layer, a waterproof layer, a heat ray shielding layer, an antifouling layer, It may be coated with one or more layers such as a photocatalyst layer and an antistatic layer.

本発明のコーティング剤は、表面に耐擦傷性および耐磨耗性の付与が必要とされる物品、特に液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ、プラズマディスプイ、ELディスプレイ等の各種表示素子等の表面に塗布し、硬化被膜とすることにより、これらの表面に帯電防止性、耐擦傷性、耐磨耗性、および耐屈曲性を付与することが可能である。
コーティング剤の塗布方法としては、公知の手法から適宜選択すればよく、例えば、バーコーター、刷毛塗り、スプレー、浸漬、フローコート、ロールコート、カーテンコート、スピンコート、ナイフコート等の各種塗布方法を用いることができる。
The coating agent of the present invention is applied to the surfaces of articles whose surfaces require scratch resistance and abrasion resistance, especially various display elements such as liquid crystal displays, CRT displays, plasma displays, and EL displays. By forming a cured film, it is possible to impart antistatic properties, scratch resistance, abrasion resistance, and flex resistance to these surfaces.
The method of applying the coating agent may be appropriately selected from known methods, and various coating methods such as bar coater, brush coating, spraying, immersion, flow coating, roll coating, curtain coating, spin coating, and knife coating may be used. can be used.

活性エネルギー線硬化性組成物(コーティング剤)を硬化させるための光源としては、通常、200~450nmの範囲の波長の光を含む光源、例えば高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン灯、カーボンアーク灯等が挙げられる。照射量は特に制限されないが、10~5,000mJ/cm2が好ましく、20~1,000mJ/cm2がより好ましい。
硬化時間は、通常0.5秒~2分であり、好ましくは1秒~1分である。
As the light source for curing the active energy ray-curable composition (coating agent), a light source containing light having a wavelength in the range of 200 to 450 nm, such as a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, carbon An arc lamp etc. are mentioned. Although the irradiation dose is not particularly limited, it is preferably 10 to 5,000 mJ/cm 2 , more preferably 20 to 1,000 mJ/cm 2 .
The curing time is usually 0.5 seconds to 2 minutes, preferably 1 second to 1 minute.

上記活性エネルギー線硬化性組成物を用いた硬化膜の膜厚は、透明性を考慮すると、0.01~50μmが好ましく、1~20μmがより好ましく、5~15μmが更に好ましい。 The film thickness of the cured film using the active energy ray-curable composition is preferably 0.01 to 50 μm, more preferably 1 to 20 μm, even more preferably 5 to 15 μm, in consideration of transparency.

以下、合成例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
なお、下記において、不揮発分はJIS K 5601-1-2:2008に準じて測定した値である。重量平均分子量はGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、HLC-8220 東ソー(株)製)を用いてテトラヒドロフラン(THF)を展開溶媒として測定したポリスチレン換算値である。粘度は回転粘度計による25℃の値である。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
In the following, the non-volatile content is a value measured according to JIS K 5601-1-2:2008. The weight average molecular weight is a polystyrene-equivalent value measured by GPC (gel permeation chromatography, HLC-8220 manufactured by Tosoh Corporation) using tetrahydrofuran (THF) as a developing solvent. Viscosity is the value at 25° C. with a rotational viscometer.

[1]オルガノポリシロキサン(A-1)の合成
[合成例1]
特開2010-189294号公報の実施例1に記載の方法を参照して合成した下記式(V)で表される化合物1,285.6g(4.0モル)、ジメチルジメトキシシラン360.7g(3.0モル)、ヘキサメチルジシロキサン487.1g(3.0モル)、メタンスルホン酸8.6gを反応器中で混合し、均一になったところでイオン交換水194.4gを添加し、25℃で4時間撹拌した。キョーワード500SH(協和化学工業(株)製)43.0gを投入し、2時間撹拌して中和した。減圧下にてメタノール等の揮発成分を留去し、トルエンと芒硝水を加え、水洗後、トルエンを留去し、加圧濾過を行った。
得られたオルガノポリシロキサン(A-1)は、粘度1,210mPa・s、不揮発分98.4質量%、重量平均分子量1,380であった。
NMRスペクトルの測定値から算出した結果、式(I)の構成単位の割合は30モル%、式(II)の構成単位の割合は23モル%、(CH32SiO2/2単位の割合は46モル%、CH31/2単位の割合は1モル%であった。
[1] Synthesis of organopolysiloxane (A-1) [Synthesis Example 1]
1,285.6 g (4.0 mol) of the compound represented by the following formula (V) synthesized with reference to the method described in Example 1 of JP-A-2010-189294, 360.7 g of dimethyldimethoxysilane ( 3.0 mol), 487.1 g (3.0 mol) of hexamethyldisiloxane, and 8.6 g of methanesulfonic acid were mixed in a reactor. C. for 4 hours. 43.0 g of Kyoward 500SH (manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.) was added and neutralized by stirring for 2 hours. Volatile components such as methanol were distilled off under reduced pressure, toluene and mirabilite solution were added, and after washing with water, toluene was distilled off and pressure filtration was performed.
The resulting organopolysiloxane (A-1) had a viscosity of 1,210 mPa·s, a nonvolatile content of 98.4% by mass, and a weight average molecular weight of 1,380.
As a result of calculation from the measured values of the NMR spectrum, the ratio of the structural unit of formula (I) was 30 mol%, the ratio of the structural unit of formula (II) was 23 mol%, and the ratio of (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units. was 46 mol % and the proportion of CH 3 O 1/2 units was 1 mol %.

Figure 0007226283000005
Figure 0007226283000005

[2]活性エネルギー線硬化性組成物(コーティング組成物)の製造
[実施例1-1~1-8、比較例1-1~1-8]
上記合成例1で得られたオルガノポリシロキサン(A-1)、TUBALL MATRIX 601(単層カーボンナノチューブ10質量%含有ポリジメチルシロキサン、楠本化成(株)製)、NANOCRYL C150(粒子径20nmのシリカ粒子の50質量%トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)分散体、Evonik社製)、NANOCRYL C165(粒子径20nmのシリカ粒子の50質量%プロポキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート(PPTTA)分散体、Evonik社製)、Omnirad 1173(ラジカル系光重合開始剤、IGM Resins B.V.社製)、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA、大阪有機化学工業(株)製)を表1に示す配合比率(質量部)で混合し、コーティング剤を調製した。
[2] Production of active energy ray-curable composition (coating composition) [Examples 1-1 to 1-8, Comparative Examples 1-1 to 1-8]
Organopolysiloxane (A-1) obtained in Synthesis Example 1, TUBALL MATRIX 601 (polydimethylsiloxane containing 10% by mass of single-walled carbon nanotubes, manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), NANOCRYL C150 (silica particles with a particle diameter of 20 nm 50 wt% trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) dispersion of Evonik), NANOCRYL C165 (50 wt% propoxylated pentaerythritol tetraacrylate (PPTTA) dispersion of silica particles with a particle size of 20 nm, Evonik) , Omnirad 1173 (radical photopolymerization initiator, manufactured by IGM Resins B.V.), and 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.) in Table 1. Part) to prepare a coating agent.

Figure 0007226283000006
Figure 0007226283000006

[3]被覆物品の特性評価
[実施例2-1~2-8、比較例2-1~2-8]
実施例1-1~1-8、比較例1-1~1-8で得られた組成物を、バーコーターを用いてPETフィルム(コスモシャインA4300、東洋紡(株)製)上に膜厚が10μmになるよう塗布し、高圧水銀灯で積算照射量600mJ/cm2となるように光を照射し、硬化させて被覆物品を製造した。
被覆物品の硬化膜についてそれぞれ外観観察し、表面抵抗値、ヘイズ、密着性、鉛筆硬度および耐屈曲性を評価した。結果を表2に示す。
(1)外観観察
目視により表面に凝集等により生じたと予想されるブツが確認された場合はNG、確認されずに透明性、平滑性を保って成膜された場合はOKとした。なお、外観がNGであったものは、下記に示す物性評価を中止した。
(2)表面抵抗値
表面抵抗値は、JIS K6911に準じて抵抗率計(ハイレスターUP MCP-HT450、三菱化学(株)製)を用いて、20~26℃、湿度40~50%RHの条件下で測定した。
(3)ヘイズ(曇り度)
ヘイズは、JIS K-7136に準じて濁度計(NDH2000、日本電色工業(株)製)を用いて測定した。
(4)密着試験
JIS K5600-5-6に準じて25マスによるクロスカット試験を行い、PETフィルムと硬化膜との密着性を評価した。(剥離せず残ったマスの数)/25として表した。
(5)鉛筆硬度
JIS K5600-5-4に準じて750g荷重にて測定した。
(6)耐屈曲性
JIS K5600-5-1に準じて円筒形マンドレル(タイプ1)を用いて測定し、耐屈曲性に関して、2mmφ試験でクラックが生じなかった被覆物品に対してはOK、クラックが生じた被覆物品に関してはNGとした。
[3] Characterization of coated articles [Examples 2-1 to 2-8, Comparative Examples 2-1 to 2-8]
The compositions obtained in Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-8 were coated on a PET film (Cosmo Shine A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) using a bar coater. It was applied to a thickness of 10 μm, irradiated with light from a high-pressure mercury lamp so that the cumulative irradiation dose was 600 mJ/cm 2 , and cured to produce a coated article.
The appearance of each cured film of the coated article was observed, and surface resistance, haze, adhesion, pencil hardness and bending resistance were evaluated. Table 2 shows the results.
(1) Observation of Appearance When a lump was visually observed on the surface due to agglomeration or the like, it was judged as NG. In addition, when the appearance was NG, the evaluation of the physical properties shown below was discontinued.
(2) Surface resistance value The surface resistance value was measured using a resistivity meter (Hiresta UP MCP-HT450, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) in accordance with JIS K6911 at 20 to 26°C and humidity of 40 to 50% RH. Measured under conditions.
(3) Haze (cloudiness)
Haze was measured using a turbidity meter (NDH2000, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) according to JIS K-7136.
(4) Adhesion Test A cross-cut test with 25 squares was conducted according to JIS K5600-5-6 to evaluate the adhesion between the PET film and the cured film. It was expressed as (the number of squares remaining without peeling)/25.
(5) Pencil hardness Measured with a load of 750 g according to JIS K5600-5-4.
(6) Bending resistance Measured using a cylindrical mandrel (type 1) in accordance with JIS K5600-5-1, regarding bending resistance, OK for coated articles that did not crack in the 2 mmφ test, crack The coated article in which this occurred was evaluated as NG.

Figure 0007226283000007
Figure 0007226283000007

表2に示されるように、実施例1-1~1-8で得られた活性エネルギー線硬化性組成物(コーティング剤)を硬化することによって得られた実施例2-1~2-8の硬化膜は、帯電防止性、透明性、表面硬度、耐屈曲性を兼ね備えていることがわかる。 As shown in Table 2, of Examples 2-1 to 2-8 obtained by curing the active energy ray-curable compositions (coating agents) obtained in Examples 1-1 to 1-8. It can be seen that the cured film has antistatic properties, transparency, surface hardness, and flex resistance.

Claims (7)

(A)下記一般式(I)で表される構成単位下記一般式(II)で表される構成単位および下記一般式(V)で表される構成単位46~60モル%を有するオルガノポリシロキサン、(B)カーボンナノチューブ、並びに(C)シリカ微粒子を含む活性エネルギー線硬化性組成物。
Figure 0007226283000008
(式中、R1およびR2は、互いに独立して炭素原子数1~10の2価の炭化水素基を表し、R3は、水素原子またはメチル基を表す。)
Figure 0007226283000009
(式中、R4は、互いに独立して炭素原子数1~8のアルキル基を表す。)
Figure 0007226283000010
(式中、R 4 は、上記と同じである。)
(A) an organopoly having 46 to 60 mol% of structural units represented by the following general formula (I) , structural units represented by the following general formula (II) and structural units represented by the following general formula (V) An active energy ray-curable composition comprising siloxane, (B) carbon nanotubes, and (C) fine silica particles.
Figure 0007226283000008
(In the formula, R 1 and R 2 independently represent a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group.)
Figure 0007226283000009
(In the formula, each R 4 independently represents an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.)
Figure 0007226283000010
(In the formula, R 4 is the same as above.)
(A)~(C)成分の配合割合が、(A)成分100質量部に対し、(B)成分0.02~6質量部、(C)成分50~150質量部である請求項1記載の活性エネルギー線硬化性組成物。The mixing ratio of components (A) to (C) is 0.02 to 6 parts by mass of component (B) and 50 to 150 parts by mass of component (C) per 100 parts by mass of component (A). Active energy ray-curable composition. さらに、活性エネルギー線によりラジカルを発生する重合開始剤を含有する請求項1または2記載の活性エネルギー線硬化性組成物。 3. The active energy ray-curable composition according to claim 1 , further comprising a polymerization initiator that generates radicals upon exposure to active energy rays. さらに、(A)成分以外の重合性不飽和化合物を含有する請求項1~3のいずれか1項記載の活性エネルギー線硬化性組成物。 4. The active energy ray-curable composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising a polymerizable unsaturated compound other than component (A). 請求項1~のいずれか1項記載の活性エネルギー線硬化性組成物からなるコーティング剤。 A coating agent comprising the active energy ray-curable composition according to any one of claims 1 to 4 . 請求項記載のコーティング剤から製作される硬化膜。 A cured film made from the coating agent according to claim 5 . 基材と、この基材の少なくとも一方の面に直接または少なくとも1種の中間層を介して積層された硬化膜とを有し、
前記硬化膜が、請求項記載の硬化膜である被覆物品。
having a substrate and a cured film laminated directly or via at least one intermediate layer on at least one surface of the substrate;
A coated article, wherein the cured film is the cured film according to claim 6 .
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