JPH01139227A - 被覆成形物品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的にインモールドコーティングに関するも
ので、更に特に過酸化物硬化ウレタンエラストマーのイ
ンモールドコーティングに放射硬化性コーティングを使
用することに関する。尚更に特に本発明はアクリロール
オキシ基を有するモノマーと少なくとも１個のＮ−ビニ
ルイミド基を有するモノマーの混合物を含むインモール
ドコーティングに関するものである。

過酸化物硬化性ウレタンエラストマーは、取扱いが同様
に容易である不飽和ポリエステル樹脂と同様の性質を与
えることは知られている。かかるウレタンエラストマー
にはビニル不飽和を有する十分に反応したウレタン重合
体が含まれ、組成物は通常ビニル単量体に溶解する。か
かるウレタンエラストマーは、水分に遭遇すると発泡し
、遊離イソシアネートに付随する毒性が除去されること
で、ウレタン樹脂からつくられる他のエラストマー物質
に伴われる問題を排除する。過酸化物硬化ウレタンエラ
ストマーは、「ラバー・アンド・プラスチック・ニュー
スＪ　１９Ｂ７年６月２９日、第１８〜１９頁に、「パ
ーオキシド−キュアート・ウレタン樹脂オファ−・モカ
ーフリー・システムス」と題して記載されている文献に
開示されている。この文献は本発明者およびフリーマン
・ケミカル・コーポレーションの２人の協力者による共
著である。

過酸化物硬化したウレタンエラストマーは、物質の取扱
および製造する上で著しい利点並びに若干の用途に望ま
しい性質を提供し、光学的に透明な脂肪族イソシアネー
ト基ウレタンエラストマーはガラスレンズ、特に眼鏡用
レンズを製造するために優れた性質を有する。然し、こ
れ等の物質は物質が接触し得る種々の溶媒による攻撃並
びに掻ききすを受ける。

前記の文献と関係がない化学文献で、アクリロールオキ
シモノマーおよびＮ−ビニルイミドモノマーを含有し且
つ放射線硬化性コーティングを基体の保護コーティング
として塗布することができることが知られている。１９
８２年３月１６日発行され、「耐磨耗性放射線硬化コー
ティング」と題する米国特許第４，３１９，８１１号に
は、かかる物質が記載されており、この場合はアクリロ
ールオキシモノマーがトリアクリレートおよびテトラア
クリレート物質をビニルピロリドン若しくはビニルカプ
ロラクタムと混合して成る。上記特許の特許権者は、セ
ルロースアセテートブチレート、アセロースアセテート
プロピオネート、セルロースアセテート、ポリカーボネ
ート、ポリスチレン、メチルメタクリレート、スチレン
とメチルメタクリレートとの共重合体、およびアリルジ
グリコールカーボネートから成るプラスチックレンズの
コーティングを開示している。他のプラスチック基体も
開示されているが、上記特許にはその発明のコーティン
グが、過酸化物硬化性であるポリウレタンエラストマー
に使用することができることは記載されていない。更に
上記米国特許に開示されているように、塗布方法は従来
法、例えば浸漬被覆、回転被覆、吹付塗、流し塗、グラ
ビア塗布、ローラー塗の技術により行なわれている。

本発明者は分子当り５個および６個のアクロリールオキ
シ基および少なくとも１個のＮ−ビニルイミドを含有す
る七ツマ−を含む物質の優れた性質を見出した。硬化を
紫外線によらなければならない場合には、光開始剤を供
給するが、硬化を電子ビームによらなければならない場
合には光開始剤は必要でない。組成物は６５〜９５％の
多官能価物質と５〜３５％のイミド基含有モノマーを含
むのが好ましい。かかる物質のフィルムは従来技術の３
官能価または４官能価物質より優れた性質を有し、低官
能価を有する物質と比較した場合皮膚および眼に対する
投射が低減する他の利点を有することを見出した。

従来本発明者によりまたは前記米国特許において行なわ
れている仕事には、放射線硬化性コーティングが、過酸
化物硬化性エラストマーの耐引掻性および耐溶剤性を増
すためにインモールドコーティング法に有利に使用し得
ることは提案されていない。かかる利点を提供するコー
ティングは、この技術における著しい進歩を示す。

本発明の第１の目的は、過酸化物硬化ウレタンエラスト
マー用のインモールドコーチインク組成物を提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、・ｆンモールド法を使用し過酸化
物硬化ウレタンエラストマー用耐引掻性コーティングを
塗布する方法を提供することにある。

本発明の他の目的はコーティング組成物中に離型剤を必
要としないインモールドコーティングを提供することに
ある。

本発明の他の目的は、注型製品の耐溶剤性を増す過酸化
物硬化性ウレタンエラストマー用のコーティングを提供
することにある。

尚本発明の他の目的は過酸化物硬化性ウレタンエラスト
マーから成形した眼鏡レンズ用コーティングを提供する
ことにある。

本発明のこれ等および他の目的がどのようにして達成さ
れるかは、本発明の好適例の以下の詳細な記載により明
らかとなるであろう・然し一般に目的は、型の少くとも
１つの表面に耐引掻性および耐溶剤性のコーティングの
比較的薄い被膜を塗布し、被膜中に光開始剤が含まれる
場合には、紫外線を使用して被膜を硬化させるか、また
は電子ビームにより硬化させることにより達成される。

次で型を組立て過酸化物硬化性ウレタンエラストマーを
型内に注入し、硬化させる。コーティングが硬化処理中
エラストマーに結合し、硬化した物品は硬化後型から容
易に取出せる。耐引掻性および耐溶剤性を試験すると、
被膜が被着した成形物品の部分は直交ハツチ（ｃｒｏｓ
ｓ−ｈａｔｃｈ）接着試験により示される如く優れた接
着性および著しく改善された耐引掻性および耐溶剤性を
有する。本発明の目的を達成する他の方法は明細書の以
下の記載に述べられているかまたは明細書を読み且つ理
解した後に当業者には容易に明らかになる。

本発明のコーティング方法および被覆した物品を製造す
ることができる方法の記載を進める前に、本発明に有用
な個々の成分を記載する。

最初にコーティング組成物について記載すると、前記米
国特許明細書に記載されている、３官能価および４官能
価のアクリロールオキシ含有モノマーを含む組成物を本
発明で用いることができる。

更に本発明において使用するのに好ましい物質は次の構
造式 で表わされるジペンタエリスリトールへキサアクリレー
トである。

また例えばジペンタエリスリトールモノヒドロキシペン
タアクリレートにより表わされるペンタアクリレート物
質が有用である。種々のアクリロールオキシ物質の混合
物もまた使用することができる。

本発明のコーティング組成物の第２の成分は、Ｎ−ビニ
ルイミド含有モノマー、例えばＮ−ビニル−２−ピロリ
ドンで、これは試験した際他の供試イミド基含有モノマ
ーに勝る優れた耐引掻性を与えることが示された。他の
適当なモノマーは、前記米国特許に開示されており、本
発明の範囲内に入るものと考えられる。

本発明のコーティング組成物用の硬化促進剤として紫外
線を使用しなければならない場合には、光開始剤を使用
する。かかる光開始剤には有機カルボニル化合物、例え
ばベン；ノ゛フェノン、ベンゾアントロン、ベンゾイン
およびそのアルキルエステル、２，２−ジェトキシアセ
トフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセト
フェノン、ｐ−フェノキシジクロロアセトフェノン、２
−ヒドロキシシクロへキシルフェノン、２−ヒドロキシ
イソプロピルフェノン、１−フェニル−１，２−７”ロ
パンジオンー２−　（０−エトキシカルボニル）オキシ
ムおよび共重合性ベンゾフェノン誘導体が含まれる。過
酸化物触媒を使用して硬化を達成しなければならない場
合には、任意の良く知られている触媒をコーテイング物
質に添加することができる。以下の若干の例において、
ジメチルベンジルケクール（チバ・ガイギーコーポレー
ションから商標名Ｉｒｇａｃｕｒｅ■６５１として販売
されている光開始剤）が、ペンワルト・コーポレーショ
ンから商標名Ｌｕｐｅｒｓｏｌ■として販売されている
２、５−ジメチロール−２，５−ビス（２−エチロール
ーヘキサノイルペルオキシ）ヘキサンと一緒に使用され
る。Ｌｌｅｒｓｏｌ■は過酸化物硬化剤である。

遊離イソシアネートを含有しない過酸化物硬化性ウレタ
ンエラストマーを製造する際に使用するのに適する物質
には、ウレタン技術でよく知られている如きイソシアネ
ートモノマーまたはプレポリマーと一緒にウレタン技術
でよく知られている水酸基含有モノマーが含まれる。本
発明における好ましい過酸化物硬化性ウレタンエラスト
マーには、次の物質＝４モルのイソホロンジイソシアネ
ート、２モルの１，４−ブタンジオール、１モルのポリ
テトラメチレンエーテルグリコール（分子量２０００）
および１モルのカプロラクトンメタクリレートの反応生
成物が含まれる。他の過酸化物硬化性ウレタンエラスト
マーには、４モルのイソホロンジイソシアネートまたは
ジシクロへキシル−４，４′−メタンジイソシアネート
と、２モルの１．４−ブタンジオール、１モルのジエチ
レングリコールアジベートエステルジオールおよび１モ
ルのカプロラクトンメタクリレートまたは２−ヒドロキ
シエチルメタクリレートとの反応により得られる′もの
が含まれる。好適例においては、１重量％のＬｕｐｅｒ
ｓｏｌ■が過酸化物硬化剤として使用される。

熱および／または光曝露が硬化を達成するのに用いられ
る。

本発明における成形法においては、２個以上の成形した
部材が協同して型キャビティを画成する。

インモードコーティング組成物は吹付塗、浸漬被覆、ロ
ーラー塗、塗布等のような従来のコーティング法により
、１つ以上の型内面に直接塗布する。

次いでこの型表面を簡単に紫外線に曝露して型を組立て
ることができるのに十分塗膜を硬化させる。

次いで開口をもたせて型を組立てエラストマー樹脂組成
物を注入する。次いで型を加熱して気泡（注入工程中形
酸されている場合がある）を逃散させ、更に過酸化物開
始剤を遊離させ、ウレタンエラストマーを硬化させる。

硬化中紫外線塗膜が紫外線硬化したかまたは過酸化物硬
化したエラストマーにかたく結合するが、鋼、アルミニ
ウム、ガラスおよび他の型接触表面から容易に遊離する
。

大部分の場合には離型剤は必要でないが、緻密なまたは
複雑な成形操作には、従来の離型剤を含ませるのがよい
。本発明は、型が眼鏡形成用型である場合、プラスチッ
クレンズ眼鏡のコーティングに特によく適する。

本発明を次の実施例により説明する。

実施±１ ８０重量部のジペンタエリスリトールへキサアクリレー
ト、２０重量部のＮ−ビニル−２−ピロリドン、４重量
部のＩｒｇａｃｕｒｅ　＠　６５１および１重量部のＬ
ｕｐｅｒｓｏｌ■２５６から成るインモールドコーティ
ング組成物を、＃８線巻鋼棒を用いて３０．５ｃｍｘ３
０．５ｃｍ　（１２″Ｘ１２’　）の透明ガラス板に塗
布した。

塗膜を２００ワツ一ト／インチの水銀灯の下を６１ｍ／
分（２００フイ一ト／分）の速度で通過させることによ
り紫外線に曝露した。

次いで予備収縮、したセロファンフィルムで被覆したガ
ラス板を３．２ｍｍ（１／８“）厚のテフロン（Ｔｅｆ
Ｉｏｎ■）スペーサを用いて前記塗膜で覆ったガラス板
にクランプすることにより成形型をつくった。

次いで１重量％のＬｕｐｅｒｓｏｌ■２５６を含有する
前記の好適物質と称した過酸化物硬化性ウレタンエラス
トマーを型キヤビテイ内に注入し、次いで１５分間５０
゛Ｃの炉内に入れて気泡を表面に集めた。次いで型を１
００°Ｃに２時間加熱して最終硬化性を達成した。

硬化した注型物は、セロファンフィルムと接触した側面
では、＃０スチールウールによる２〜３回の摩擦により
容易に引掻かれ、注型品の硬質塗膜を有する側面はガラ
ス板から容易に剥離し、゛＃Ｏスチールウールを用い２
０回の摩擦により引掻かれなかった。更に１００回ずつ
２回の摩擦を行った後軟化しないかまたは剥離しなかっ
た。

災隻±１ ７６部のジペンタエリスリトールへキサアクリレート、
２０部のＮ−ビニル−２−ピロリドン、４部のエチレン
グリコールエチル−エーテルアセテートを混合すること
により、インモールドコーティング組成物を製造した。

この組成物を透明ガラス板に、標準吹付彩色装置を用い
て吹付けることにより塗布した。溶剤を７５°Ｃで１０
〜１５分間蒸発分離させた後、塗膜をＵＶ放射により硬
化させ、型キャビティを実施例１と同様に組立てた。実
施例１の過酸化物硬化性ウレタン樹脂を型内に注入し、
２時間１００°Ｃで硬化させた。注型物の未被覆側面は
粗く、＃０スチールウールを用いて摩擦することにより
激しく引掻かれた。ＵＶ被覆側面は平滑な触感を有し、
＃０スチールウールを用い繰返し摩擦した後極めて僅か
に引掻かれた。被膜は直交ハツチをつけ、直交ハツチ接
着試験の標準法を使用し３Ｍコンパニー製の５ｃｏｔｃ
ｈ　＠　＃　６部０接着テープを用いて引張ったところ
剥離しなかった。

叉息貫主 実施例２で使用したコーティング組成物を透明ガラス板
に塗布し、溶剤を蒸発分離し、硬化は４０ワット／イン
チの水銀灯下で達成した。実施例工のウレタン注型樹脂
を、Ｌｕ１ｚｅｒｓｏｌ■２５６の代りに０．３％Ｄａ
ｒｏｃｕｒｅ■１１７３　　紫外線光開始剤（イー、メ
ルク社、西独間ダルムシュタット製）を添加することに
より変性した。注型物を４０ワット／インチランプ下で
１０分間硬化させた。硬化した注型物はショアーＤ硬度
が４２で、゛未被覆側面は容易に引掻かれたが被覆側面
は＃００スチールウールにより極く僅か引掻かれたに過
ぎなかった。

１隻桝土 ８０重量部のペンタエリスリトール　トリアクリレート
、２０部のＮ−ビニル−２−ピロリドン、４部のＩｒｇ
ａｃｕｒｅ■６５１．１００部のアセトンおよび０゜１
部のＦＣ４３０（３Ｍコンパニーから市販されているフ
ルオロカーボン流展性添加剤）から成るインモールド組
成物をガラス板および磨き綱板に塗布した。塗布した後
、塗膜を２５°Ｃで１０分間放置し、次いで２００ワッ
ト／インチＵＶランプの下を６ｍ（２０フイート）７分
の速度で通過させて硬化した型キャビティを、本例では
ガラス板および鋼板を用い前記実施例と同様にして形成
した。実施例３のＵＶ硬化性注型樹脂をキャビティー内
に入れ、４０ワット／インチ　ランプに１０分間曝露す
ることにより硬化した。硬化した注型物は鋼板およびガ
ラス板から容易に剥離し、６２のショアーＤ硬度を有し
た。塗膜は、注型物を９０°Ｃに曲げた際亀裂が入らず
、表面も＃０スチールウールによっては引掻かれなかっ
た。直交ハツチ接着は鋼板およびガラス板に対し１００
％を示した。塗膜はメチルエチルケントで１００回ずつ
２回摩擦しても軟化しなかった。

本発明を実施例１〜４および数種のコーティング組成物
により説明したが、これ等により、本発明は制限される
ものではない。

特許出願人　　日本ユビカ株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被覆した成形物品を製造するに当り、 複数個の型表面を有する型を供給し、 上記型表面の少くとも１つを、１分子当り ３個以上のアクリロールオキシ基を有する少くとも１種
   の多官能価モノマーと少くとも１個のＮ−ビニルイミド
   基を有するモノマーを主成分とし、過酸化物触媒および
   光開始剤から成る群から選ばれた触媒を含んで成るコー
   ティング組成物で被覆し、 上記コーティング組成物を、過酸化物触媒 を使用する場合には熱を使用し、光開始剤を使用する場
   合には紫外線を使用して硬化し、過酸化物硬化性ウレタ
   ンエラストマー組成 物を上記型内に注入し、 上記過酸化物硬化性ウレタンエラストマー を硬化し、これを上記被膜に結合させ、上記被覆した物
   品を上記型から取出すことを特徴とする被覆成形物品の
   製造方法。 ２、多官能価モノマー組成物を１分子当り５個若しくは
   ６個のアクリロールオキシ基を有する群から選定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の方法。 ３、上記多官能価モノマーがジペンタエリストールヘキ
   サアクリレートであることを特徴とする請求項２記載の
   方法。 ４、上記コーティング組成物が、イミド含有モノマーと
   してＮ−ビニル−ピロリドンを含むことを特徴とする請
   求項１記載の方法。 ５、上記型表面の１つ以上を上記コーティング組成物で
   被覆することを特徴とする請求項１記載の方法。 ６、上記型が眼鏡レンズ用型から成ることを特徴とする
   請求項１記載の方法。 ７、請求項１記載の方法により製造されたことを特徴と
   する成形物品。 ８、多官能価モノマーが１分子当り５個若しく（注：「
   Ｎ−ビニル−ピロリドン」と「Ｎ−ビニルピロリドン」
   は原文通り）は６個のアクリロールオキシ基を含むこと
   を特徴とする請求項７記載の成形物品。 ９、上記多官能価モノマーがジペンタエリスリトールヘ
   キサアクリレートであることを特徴とする請求項８記載
   の成形物品。 １０、上記コーティング組成物が、イミド含有モノマー
   としてＮ−ビニルピロリドンを含むことを特徴とする請
   求項７記載の成形物品。 １１、上記型表面の１つ以上を上記コーティング組成物
   で被覆することを特徴とする請求項７記載の成形物品。 １２、上記型が眼鏡レンズ用型から成ることを特徴とす
   る請求項７記載の成形物品。