JPH05255612A

JPH05255612A - Ｕｖまたはｕｖ／ｉｒまたはｉｒ／ｕｖ硬化コーティング形成用コーテイング化合物及びその製造方法

Info

Publication number: JPH05255612A
Application number: JP4182707A
Authority: JP
Inventors: Sabine Amberg-Schwab; アンベルク−シュバーブサビーネ; Walther Glaubitt; グラウビットバルター; Klaus Greiwe; グライベクラウス; Ertugrul Arpac; アルパックエルツグルル
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 1991-07-10
Filing date: 1992-07-09
Publication date: 1993-10-05
Also published as: DE4122743C1; NO922669L; NO922669D0; EP0524417A1; KR930002468A; FI922996A; FI922996A0; FI107616B; NO309328B1; US5580614A

Abstract

(57)【要約】【目的】基材上にコーティング化合物を塗布し、ＵＶ
あるいはＵＶ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶを組み合わせてコ
ーティングされた基材に照射し、ＵＶあるいはＵＶ／Ｉ
ＲまたはＩＲ／ＵＶ硬化コーティングを形成させる方法
及び、この方法において使用されるＵＶあるいはＵＶ／
ＩＲまたはＩＲ／ＵＶで硬化する化合物を提供する。【構成】本発明に係るコーティングは、重合可能な配
位子を有しＴｉあるいはＺｒを含む有機金属錯化合物の
溶液である成分Ａと、一般式（II）【化１】で表される、一個または複数個ラジカル重合が可能なア
ルコキシシランの加水分解物である成分Ｂと、０．１％
から５％（重量％）までの重合開始剤である成分Ｃと、
従来の添加剤で構成され、加水分解可能な化合物（II）
のＴｉ錯化合物あるいはＺｒ錯化合物に対するモル比
は、１０：４と１０：０．１の間である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上にＵＶまたはＵ
Ｖ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶ硬化コーティングを行うため
の製造方法及びこの製法に使用するＵＶまたはＵＶ／Ｉ
ＲまたはＩＲ／ＵＶ硬化コーティング化合物に関する。
特に、基板にコーティング化合物を塗布して、ＵＶ照射
またはＵＶ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶ照射を組み合わせて
コーティングを行うことに関する。

【０００２】

【従来の技術】傷のつき易いために実用的でない、また
は短期間しか使用できないという理由から、多くの物
品、特にプラスティック製の物品にはスクラッチプルー
フ（ひっかき傷がつきにくい）コーティングが必要とさ
れてきた。過去数年間に渡ってスクラッチプルーフコー
ティング剤が開発されてきたが、耐ひっかき性、耐摩耗
性、基剤への密着性、適切なコーティング厚と光学的透
明性には、まだ改良の余地がある。その他の点でも、既
存のコーティング剤の改良が必要な特性としては、硬化
時間を挙げることができる。一般的には、熱及び／また
は照射によって硬化が行われ、多くの場合、熱または光
学的硬化の際に触媒が添加される。プラスティックパー
ツの無機ガラス分野での使用は、プラスティックパーツ
の透明性を大きく損なうこと無しにプラスティック表面
を柔らかく仕上げることができるということを前提とし
て、透明プラスティックパーツの使用が増加している。

【０００３】ポリシロキサンベースのプラスティック表
面用熱硬化性コーティング剤は、耐摩耗性、耐ひっかき
性等の機械的特性が改善されており、すでに市販されて
いる。しかしながら、これらコーティング剤は、有機ポ
リマーの熱安定性により使用範囲が制限される。このた
め熱による歪を少なくしようとすると、ＰＭＭＡ、ＡＢ
Ｓ、ＰＳ、ＰＶＣ、ＰＵＲ、ＰＥ等のサーモプラスティ
ック、ＵＶ硬化性コーティング剤が、硬化が速やかで熱
による歪が少ないことから特に適している。

【０００４】スクラッチプルーフである物質、特に有機
−無機ポリマーまたは有機化合物で修飾されたケイ酸塩
が数年前から知られており、ある種のものは既に工業的
に製造され、市販されている。純粋な有機物含有系に比
べて、水または脱水剤で加水分解可能なシリコン化合物
と反応させて調製されるシロキサン含有塗料は、耐摩耗
性が高く、耐引っかき性も大きい。

【０００５】ＤＥ３９１７５３５Ａ１及びＥＰ
１７１４９３Ａ２には、スクラッチプルーフコー
ティングの製造方法が記載されている。ここでは、周期
表の主グループＩａからＶａまで、または補助グループ
IVｂまたはＶｂ元素の合成が難しい揮発性酸化物、また
はある化合物が特定の反応条件下で形成した酸化物と同
様、チタニウム化合物またはジルコニウム化合物、及び
有機金属化合物同様に反応するシランとを縮合重合させ
て得られる塗料が基板に塗布され、硬化されている。熱
硬化可能なコーティング剤の製造には、複雑な多段階の
加水分解処理が必要とされるが、この場合アルコキシ基
すべての加水分解に必要とされるより大量の水が必要で
ある。

【０００６】アメリカ合衆国特許４，７５４，０１２に
は、多成分ゾルゲル保護コーティング系が記載されてお
り、有機金属同様に作用するアルコキシシランが金属ア
ルコキシドとともに処理されて、スクラッチプルーフコ
ーティング剤となる。しかしながら、ポリカーボネート
ディスクへのコーティング剤の応用では、熱硬化（１３
０℃、２時間）が行われる。

【０００７】アメリカ合衆国特許４，７５３，８２７で
もまた、多成分ゾルゲル保護コーティング系が記載され
ており、有機金属同様に反応するアルコキシシランが金
属アルコキシドとともに処理されて、スクラッチプルー
フコーティング剤となる。しかしながら、ポリカーボネ
ートディスクへのコーティング剤の応用では、熱硬化
（１３０℃、２時間〜３時間）が行われる。加えて、前
記コーティング試験はポリカーボネートディスクを用い
て行われ、また塗料の塗布に先だってプライマーが必要
とされる。

【０００８】ＵＶ照射で硬化できない、または硬化はで
きるものの不適切であること、そしてしばしばプライマ
ーが必要とされるということは、重合可能な有機化合物
で修飾されたシランをベースとするこれらコーティング
剤の欠点である。ＥＰ３８３０７４Ａ２には、照
射による硬化が可能で、透明な耐摩耗性の着色可能なコ
ーティングの製造法が記載されている。このコーティン
グの耐引っかき性は、コロイド状のＳｉＯ₂の添加によ
って調節される。あらかじめ調製したコロイド状のＳｉ
Ｏ₂を引っかき耐性を増すために、ゾルゲル法での常法
通り、フィラーとしてコーティング溶液中に分散する。
このコロイド状のＳｉＯ₂は、コーティング溶液の調製
中では開始剤によっては生成されず、分子平面上のポリ
シロキサン網状構造中に結合する。このときコーティン
グ溶液中有機化合物存在下で、ＳｉＯ₂の分布が不均一
であるため、有機化合物とフィラーの均一な湿潤が必要
となる。このことから、基板の湿潤に関する問題が生
じ、硬化したコーティングの光学的性質が一定しないこ
とになる。

【０００９】カナダ特許１２０７９３２には、耐摩
耗性を有し透明コーティングができる、照射硬化が可能
なコーティング材が記載されている。この方法では、な
かんずくコロイド状のＳｉＯ₂が使用され、加水分解可
能なシランによって撥水性となる。ここで再び、ＳｉＯ
₂だけが網状構造中へサスペンドされ、ここでもまた既
に知られているような光学的品質を低下させる、コーテ
ィング溶液中でのコロイド状のＳｉＯ₂の湿潤と不均一
な分散という危険が生じる。

【００１０】ＤＥ−ＡＳ２５４４８６０には、プ
ラスティック基板または金属基板上での耐摩耗性コーテ
ィング用の処理が記載されている。ここでは、金属（Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｚｎ）エステル、エポキシシラン、アルコキ
シシラン及び従来の添加剤、またはフィラーからつくら
れるコーティング化合物が基板上に塗布され、加熱、Ｕ
Ｖ照射、電子ビーム等によって硬化される。しかしなが
ら、この方法では金属エステルの加水分解時に、その金
属が不溶性の析出物を析出させるという危険をはらんで
いる。このためこの方法では、化学両論的に正確に定義
された、硬化状態で耐摩耗性のコーティングを形成する
コーティング可能な化合物を得ることは不可能である。

【００１１】ＤＥ３１００６７５Ａ１には、ポ
リカーボネート樹脂タイプの合成樹脂でつくられ、コー
ティングされた物質が製造方法とともに記載されてい
る。この物質を使用する場合、最初にプライマーが塗布
され、次に硬化され、その後硬化されたプライマー上で
本当のスクラッチプルーフコーティングが行われる。こ
のスクラッチプルーフコーティングは、重合可能なＳｉ
化合物と硬化触媒とで構成され、チタニウム化合物を添
加することも可能である。しかしながら、スクラッチプ
ルーフコーティングの硬化は、加熱で行われる。前記プ
ロセスには、さらにスクラッチプルーフコーティングの
前にプライマーの塗布と硬化が必要であるという欠点が
あり、付随する処理ステップが必要であり、費用もかさ
む。

【００１２】さらに、アクリレート及び／またはメタク
リレートベースのＵＶ照射硬化可能なコーティング成分
も知られている。たとえば、ＥＰ３２３５６０Ａ
２、アメリカ合衆国特許４，６００，６４９、ＤＥ
３６１６１７６Ａ１、及びＤＥ３９３２４
６０Ａ１には、アクリレート及び／またはメタクリレ
ートベースの耐摩耗性のＵＶ照射による硬化可能コーテ
ィングが記載されている。しかしながら、これらコーテ
ィング材は、たとえばシリコンコーティングよりも耐摩
耗性が低いという欠点がある。そのうえ、こうしたコー
ティング溶液の粘度は非常に高く、一般に平面基板上に
スピンコーティングできない。

【００１３】従って、耐引っかき性及び耐摩耗性が必ず
しも要求を満たさないため、従来使用されてきたＵＶ硬
化塗料との置換が望ましい。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐ひ
っかき性で、耐摩耗性が高く、密着力の強い、光学的透
明度の高いＵＶ硬化コーティング方法を提供することに
ある。また、プラスティックスあるいは金属の基板をプ
ライマーで前処理することなしに、前記の特性を有する
コーティングを形成させるための基板を提供することに
ある。ポリカーボネート等の成形品あるいは型成品に対
して、本発明に係るコーティングは特に強い密着力を有
する。さらに、短時間のＵＶ照射でコーティングを硬化
させることも可能であり、現在の製造方法を複雑にする
ことなく、短周期の直線状ライン上でコーティング方法
を調整することも可能である。加熱によってコーティン
グをプレ硬化し、その後これをＵＶ照射でさらに硬化す
ることもまた可能であり、ＵＶ照射硬化を加熱硬化の前
に行うことも可能である。

【００１５】本発明の目的はまた、前記の特性を有する
ＵＶ硬化コーティング物質を提供することにもある。ス
ピンニングあるいはディップスピンニングができるよう
な方法で、平面基板のコーティングを行う際に必要なコ
ーティング物質の粘度を調節することも可能である。特
に、短時間のＵＶ照射で硬化される、透明で傷がつきに
くく、密着力の強いコーテイングを施した、ポリカーボ
ネートで作られたデータキャリア（コンパクトディスク
など）、マグネトオプティカルデータストア（ＭＯ
ｓ）、ビデオディスク等を供給することが可能である。

【００１６】すなわち、上記目的は従来達成されていな
かった。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明に記載されたよう
に、従来法における問題点は以下のような化学構造の化
合物を使用することにより解決される。

【００１８】成分Ａは、重合可能な配位子を有する有機
金属錯化合物であり、選択的に不活性溶媒中で以下に示
すキレート剤と反応させることによって得られる。そし
て、その一般式は、（Ｉ）であらわされる。

【００１９】

【化５】Ｒは同じでも、異なるものでもよく、Ｍ＝Ｔｉあるいは
Ｚｎであり、Ｒ＝ハロゲン（Ｃｌ、Ｂｒ）、ＯＨ、Ｏ
Ｒ′、Ｏ−（ＣＨ₂−ＣＨ₂Ｏ−）_mＲ’（ｍ＝１〜
３）、Ｒ′（アルキル、アルケニル、アルキニル、アシ
ル、いずれの場合も炭素数は１から１８、好ましくは１
から６であり、もっとも好ましくは１から４）である。

【００２０】前記キレート剤は、一個または複数個の二
重結合を含み、前記成分Ａは、金属イオン封鎖剤として
１モルのＭＲ₄に対して０．５から１０モルの範囲で、
好ましくは１から２．５モルの範囲で使用される。そし
て、少なくとも二個のドナーとなる酸素を含む。

【００２１】成分Ｂは、一個または複数個ラジカル重合
できるアルコキシシランの加水分解物であり、その一般
式は（II）で表される。

【００２２】

【化６】ここで、ｎ＝２〜３であり、Ｒ¹、Ｒ²は同じでも、異
なるものでもよく、Ｒは式（Ｉ）と同様のものである。
Ｒ¹は、炭素数１から８のアルキレン基であり、Ｒ²は
水素あるいは炭素数１から８の炭化水素、好ましくはア
リル基であり、不活性溶媒中で随意に加水分解される。
加水分解には、少量の、しかし少なくともアルコキシ基
すべてを完全に加水分解するために必要とされる水量の
半量が必要である。

【００２３】成分Ｃはコーティング化合物の０．１％か
ら５％（重量％）を占める重合開始剤と、従来の添加剤
がさらに使用される。

【００２４】錯化合物ＭＲ₄に対する加水分解可能な化
合物（II）のコーティング剤中における成分Ａ及びＢの
モル比は、１０：４から１０：０．１の間であり、好ま
しくは１０：２．５から１０：０．５の範囲である。

【００２５】したがって、このような化合物から構成さ
れたコーティング化合物を用いることによって、好適な
コーティングを行うことができる。

【００２６】

【作用】化合物（II）に示される物質は、開始剤によっ
ても、ＵＶ及びＩＲ（熱）によっても容易に重合するも
のであり、かつ式（Ｉ）に示される成分Ａ中のキレート
剤（本発明では、反応性モノマーを例とする）は、重合
性に富むものであるから、化合物（II）同様容易に重合
する。

【００２７】したがって、基板に均一または耐久性をも
たせてコーティングする際には、上記の組成を有するコ
ーティング化合物が有用である。

【００２８】

【実施例】本発明によるコーティングプロセスによっ
て、非常に多様なコーティング用基板が使用できるよう
になった。すなわち、たとえば様々な有機ポリマーから
作られたプラスティックあるいは基板がコーティングで
きるようになり、あるいは金属被覆プラスティックや金
属のコーティングも可能となった。特別な基板の例とし
ては、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（Ｐ
Ｓ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、アクリ
ルニトリル−ブタジエン―スチレン（ＡＢＳ）、ポリ塩
化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリエ
チレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）等を挙げることができる。金属被覆プラスティック
や金属用の特殊な例としては、アルミニウム被覆ＰＣ、
アルミニウム被覆ＰＭＭＡ、金属被覆（蒸着）ポリエス
テルシート、あるいはアルミニウムを挙げることができ
る。

【００２９】本発明のコーティングプロセスは、プライ
マー等を使用しなくても、容易に密着するスクラッチプ
ルーフコーティングプラスティックの供給を可能にし、
密着が悪いことに起因するスクラッチプルーフ保護コー
ティングの問題点を取り除くことができる。こうしたプ
ラスティック、たとえばポリスチレン（ＰＳ）、ポリメ
チルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート
（ＰＣ）等である。先行技術によれば、前記プラスティ
ックスはコーティングに先だって、プライマーを必要と
する。

【００３０】本発明のさらに大きな利点は、コーティン
グに先だって何等基板を前処理する必要がないことであ
り、脂肪除去、コロナ処理（ｃｏｌｏｎａｔｒｅａｔ
ｍｅｎｔ）、あるいは洗浄浴（ｃｌｅａｎｉｎｇｂａ
ｔｈ）といった前処理を回避することができる。本発明
に係るコーティング化合物は、溶媒特性を有する基板の
洗浄に取ってかわり、その結果として、基板の前処理あ
るいは洗浄の必要はなくなる。

【００３１】本発明に係るコーティング化合物は二成分
塗料であり、第一の主成分は重合可能な配位子を有す
る、有機金属錯化合物からなり、第二の主成分はラジカ
ル重合可能なアルコキシシランの加水分解物である。本
発明に係るさらに別のコーティング化合物の成分は、フ
ィラーあるいは顔料といった従来の添加剤と重合開始剤
である。成分Ａ及び成分Ｂは分離しておけば、保存時に
安定であり、高温あるいはＵＶに照射されないことが必
要である。成分Ａを保存時安定に保つために、水と接触
させてはならない。水に接触させると、有機金属錯化合
物で不要な加水分解が生じるためである。

【００３２】成分Ａ及びＢがよく混合されたときには、
成分Ｂ中の含水量が加水分解、有機金属錯化合物の縮合
を生じさせ、こうした条件下ではキレート配位子は分離
しない。その後、モノマーのように使用される重合可能
な配位子及び成分の重合によって、最終硬化が行われ
る。重合に必要な活性化エネルギーは、ＵＶ照射及び／
またはＩＲ照射（熱）から供給される。ＵＶ照射による
硬化に先だって、加水分解あるいは縮合によって遊離さ
れたアルコールを除くために、コーティングを熱で乾か
すことが必要である。熱による予備乾燥もまた、適用さ
れるコーティングの流動特性の改良を可能にする。

【００３３】有機金属錯化合物はチタンあるいはジルコ
ニウムの化合物である。特殊なケースにおいて必要とさ
れる機能に応じて、金属を選択する。本発明に係るチタ
ニウム塗料は、本発明に係るジルコニウム塗料より硬い
が、ジルコニウム塗料はチタニウム塗料よりもＵＶ照射
に対して安定である。

【００３４】重合可能な錯体配位子を含む有機金属チタ
ニウムあるいはジルコニウム化合物は、一般式ＭＲ
₄（Ｍ＝Ｔｉ，Ｚｒ）で表されるチタンあるいはジルコ
ニウム化合物で得られ、少なくとも二個のドナーとなる
酸素を含む多数の二重結合を有するキレート剤と反応し
て、キレート化合物に変換される。金属の配位子Ｒは加
水分解可能であり、Ｒが水酸基の場合も事実上キレート
化合物に変換される。配位子Ｒが炭化水素の場合、分枝
鎖、直鎖、環状鎖のいずれもが含まれる。配位子Ｒが長
鎖からなる場合、加水分解の際に遊離したアルコール
が、本発明に記載されたコーティング化合物の流動特性
に好影響を与える流動性制御剤として作用する。配位子
Ｒにおける炭化水素からなる官能基Ｒ’は、アルキル、
アルケニル、アルキニル、あるいはアシル基である。ア
ルキル基は、たとえば、炭素数１から１８の直鎖、分枝
鎖、環状鎖であり、特に炭素数は１から６、さらに好ま
しくは１から４である。アルキル基の特別な例として
は、メチル、エチル、ｎ―プロピル、ｉ―プロピル、ｎ
―ブチル、ｓ―ブチル、ｔ―ブチル、ｉ―ブチル、ｎ―
ペンチル、ｎ―ヘキシル、及びシクロヘキシル基を挙げ
ることができる。

【００３５】アルケニル基としては、たとえば、炭素数
１から１８の直鎖、分枝鎖、環状鎖、特に炭素数の少な
いビニル、アリル、２―ブテニル基等を挙げることがで
きる。

【００３６】ジルコニウム化合物ＺｒＲ₄の特別な例と
しては、ＺｒＣｌ₄、Ｚｒ（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｚ
ｒ（ＯＣ₄Ｈ₉）₄、Ｚｒ（アセチルアセトナート）₄
が挙げられ、チタニウム化合物ＴｉＲ₄の特別な例とし
ては、ＴｉＣｌ₄、Ｔｉ（Ｏ−Ｃ₂Ｈ₅）₄、Ｔｉ（Ｏ
−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）₄、Ｔｉ（ア
セチルアセトナート）₂（Ｏ−ｉ−Ｃ₃Ｈ₇）₂、Ｔｉ
（２―エチルヘキソキシ）₄を挙げることができる。

【００３７】有機金属化合物ＭＲ₄をキレート剤を用い
てキレート錯体に変換するとき、添加されたキレート剤
の量によって、キレート配位子が中心原子の付加的配位
点を占めるか、あるいは配位子Ｒが置換されることにな
る。本発明に記載されたキレート剤は、一個または複数
個のエチレン結合を有し、少なくとも二個の酸素ドナー
原子を含んでおり、好ましくは一個または複数個のエチ
レン結合を有するβ−ジケトン、カルボキシル酸、グリ
コールを使用する。アクリル酸、メタクリル酸誘導体を
キレート剤として使用することで特殊な選択を行う。特
殊なキレート剤の例としては、アクリル酸、メタクリル
酸、及びアリルアセトアセテートを挙げることができ
る。

【００３８】キレート剤は、ＭＲ₄１モルに対して０．
５から１０モル、好ましくは１から２．５モルで使用す
る。不活性溶媒の添加により生成された成分Ａの粘度を
調整することで、特殊なケースの要求に応えることがで
きる。

【００３９】添加するキレート剤の種類及び添加量を変
えることで、コーティングの特性が変化し、特殊ケース
への対応も可能となる。

【００４０】二成分塗料の第二の主要成分、たとえば成
分Ｂは、一般式（II）で表されるラジカル重合可能なア
ルコキシシランの加水分解物である。必要とされる水の
量は、加水分解可能な基すべての加水分解を完了するた
めに理論上必要とされる水量の、少なくとも半分より多
いが、理論用量以下である。加水分解可能なアルコキシ
シランが３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシ
ラン（ＭＥＭＯ）で構成されている場合、加水分解に必
要とされる水量はＭＥＭＯ１モルに対し、１．９モルで
ある。開始剤の濃度及び溶媒無しでコーティングに必要
な粘度、あるいは不活性溶媒中での粘度の作用として、
加水分解が起こる。加水分解の間、化合物ＲＯＨから溶
媒が生成されるため、溶媒の添加は不要である。成分Ｂ
の粘度は、不活性溶媒を添加することで、特殊なケース
に対応可能な濃度に調整する。

【００４１】本発明のプロセスの条件下では、アルコキ
シシラン（II）の加水分解物は、保存中安定である。

【００４２】一般式（II）で表される、重合可能で、加
水分解可能なアルコキシシランの特殊な実施例として
は、３−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン
（ＭＥＭＯ）、３−アクリルオキシプロピルトリメトキ
シシラン、２−メタクリルオキシエチルトリメトキシシ
ラン、２−アクリルオキシエチルトリメトキシシラン、
３−メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３
−アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、２−メ
タクリルオキシエチルトリエトキシシラン、２−アクリ
ルオキシエチルトリエトキシシラン、３−メタクリルオ
キシプロピル−トリス（メトキシエトキシ）−シラン、
３−メタクリルオキシプロピル−トリス（ブトキシエト
キシ）−シラン、３−メタクリルオキシプロピル−トリ
ス（プロポキシ）−シラン、３−メタクリルオキシプロ
ピル−トリス（ブトキシ）−シラン、３−アクリルオキ
シプロピル−トリス（メトキシエトキシ）−シラン、３
−アクリルオキシプロピル−トリス（ブトキシエトキ
シ）−シラン、３−アクリルオキシプロピル−トリス
（プロポキシ）−シラン、３−アクリルオキシプロピル
−トリス（ブトキシ）シランを挙げることができる。

【００４３】成分Ａが重合可能なキレート配位子である
アクリル酸、メタクリル酸、あるいは他の適当なカルボ
ン酸を含むとき、成分ＡとＢを一緒にすると、前記カル
ボン酸とシラン（II）の加水分解から生じたアルコール
ＲＯＨとの間で、エステル化が起こる。シラン（II）の
加水分解反応では水が遊離され、遊離された水は有機金
属錯化合物（Ｉ）の加水分解をも生じさせる。

【００４４】本発明にかかるコーティング化合物の二の
主要な成分Ａ及びＢの量比は、化合物（II）と（Ｉ）と
のモル比で１０：４から１０：０．１の間にあり、好ま
しい例としては、１０：２．５から１０：０．５の間に
ある。

【００４５】さらにほかの実施例では、複合的な機能を
有するアクリレート及び／またはメタクリレートを、本
発明に係るコーティング成分Ａ及び／またはＢに塗料添
加物として加える。ここで生じたコーティング剤の有機
ポリマーに対する密着力はこの結果向上し、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、あるいはポリカーボネ
ート等の耐ひっかき性保護コーティングを行うことが特
にむずかしいと経験的に知られている、これらプラステ
ィックにおいても密着性の良いコーティングを得ること
ができる。

【００４６】多価アクリレート及びメタクリレート、あ
るいはアクリレート、メタクリレートを塗料添加剤とし
て使用すると、その結果、表面硬度が大きく非常に細か
いメッシュの網状組織がコーティングの中で形成され
る。これによって有機物の比率が高いことに起因するコ
ーテイングの軟らかさを抑えることが可能である。ま
た、多価アクリレート及び／またはメタクリレートが、
基板中の疎水性不純物を可溶化剤として作用することを
可能にし、また密着力をも向上させる。

【００４７】多価アクリレート及び／またはメタクリレ
ートの、成分Ｂあるいは重合可能なアルコキシシラン
（II）の加水分解物が添加されているコーティングのマ
トリックス中への取り込みも可能である。多価アクリレ
ート及び／またはメタクリレートが加水分解物Ｂに添加
された場合には、これは１モルの化合物に対して０．５
モルまでの量で反応し、最適反応濃度は０．０１モルか
ら０．２モルである。

【００４８】分子内のアクリレート基またはメタクリレ
ート基の数が多くなればなるほど、コーティング化合物
の粘度は高くなる。特殊なケースのコーティングを行う
とき、これは応用に関連して問題を生じさせる。コーテ
ィング化合物が均一に流れない結果、コーティングの厚
さが各所でばらばらになってしまう。こうして、多価ア
クリレート及び／またはメタクリレートは官能基が五個
まで、好ましくは二個から五個までが望ましい。

【００４９】特殊な多価アクリレート及びメタクリレー
トの例としては、テトラエチレングリコールジアクリレ
ート（ＴＴＥＧＤＡ）、トリエチレングリコールジアク
リレート（ＴＩＥＧＤＡ）、ポリエチレングリコール−
４００−ジアクリレート（ＰＥＧ４００ＤＡ）、２，２
−ビス（４−アクリルオキシエトキシフェニル）−プロ
パン、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＧＤＭ
Ａ）、ジエチレングリコールジメタクリレート（ＤＥＧ
ＤＭＡ）、トリエチレングリコールジメタクリレート
（ＴＲＧＤＭＡ）、テトラエチレングリコールジメタク
リレート（ＴＥＧＤＭＡ）、１，３−ブタンジオールジ
メタクリレート（１，３−ＢＤＤＭＡ）、１，４−ブタ
ンジオールジメタクリレート（１，４−ＢＤＤＭＡ）、
１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート（１，６−
ＨＤＤＭＡ）、１，１２−ドデカンジオールジメタクリ
レート（１，１２−ＤＤＤＭＡ）、ネオペンチルグリコ
ールジメタクリレート（ＮＰＧＤＭＡ）、トリメチロー
ルプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴＭＡ）、及び
１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（１，６−Ｈ
ＤＤＡ）を挙げることができる。

【００５０】好ましい多価アクリレート及びメタクリレ
ートの例としては、ジトリメチロールプロパンテトラア
クリレート（ＤＴＭＰテトラアクリレート）、ジペンタ
エリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリト
ールトリアクリレート（ＰＥＴＩＡ）、ポリエチレング
リコール−４００−ジメタクリレート（ＰＥＧ４００Ｄ
ＭＡ）、ビスフェノール−Ａ−ジメタクリレート（ＢＡ
ＤＭＡ）、ジウレタンジメタクリレート（ＨＥＭＡＴＭ
ＤＩ）及びトリメチロールプロパントリアクリレート
（ＴＭＰＴＡ）を挙げることができる。

【００５１】さらに別の成分として、本発明に記載され
たコーティング化合物は０．１％から５％（重量％）の
重合開始剤を含む。本発明に係る化合物が、ＵＶ照射で
硬化される場合、ここへ光重合開始剤を添加する。本発
明に使用される光重合開始剤としては、アセトフェノ
ン、ベンゾフェノン、１，１，１−トリクロロアセトフ
ェノンあるいはジエトキシアセトフェノン等の置換され
たアセトフェノン、特にヒドロキシ置換されたアセトフ
ェノンが使用される。また、置換されたシクロヘキシル
フェニルケトンも使用される。たとえば、チバガイギー
のインガクール１８４（商品名：Ｉｎｇａｃｕｒｅ１
８４、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン）、インガクール５００（Ｉｎｇａｃｕｒｅ５０
０、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベ
ンゾフェノン）、インガクール９０７（Ｉｎｇａｃｕｒ
ｅ９０７、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）、メルクのダロクール１１７３（２−ヒドロキシ−
２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン）、ダロ
クール１１１６（１−（４−イソプロピルフェニル）−
２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン）が挙
げられる。２−クロロチオキサントン、２−メチルチオ
キサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ベンゾ
イン、４，４’−ジメトキシベンゾイン、ベンゾインエ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベン
ジルジメチルケタール、ジベンゾスベロンを挙げること
ができる。

【００５２】熱重合開始剤は特にジアセチルパーオキサ
イド、パーオキシジカーボネート、アルキルパーエステ
ル、ジアルキルパーオキサイド、パーケタール、ケトン
パーオキサイド、及びアルキルヒドロパーオキサイド、
あるいは純粋な炭化水素等の有機パーオキサイドが使用
される。ジアセチルパーオキサイドの例としては、アセ
チル−シクロヘキサン−スルフォニルパーオキサイド、
ビス−（２，４−ジクロロベンゾイル）−パーオキサイ
ド、ジイソノナノイルパーオキサイド、ジオクタノイル
パーオキサイド、ジアセチルパーオキサイドあるいはジ
ベンゾイルパーオキサイドが挙げられ、パーオキシジカ
ーボネートの例としては、ジイソプロピルパーオキシジ
カーボネート、ジ−ｎ−ブチルパーオキシジカーボネー
ト、ジ−２−エチルヘキシルパーオキシジカーボネー
ト、あるいはジシクロヘキシルパーオキシジカーボネー
トが挙げられる。また、アルキルパーエステルの例とし
ては、クミル−パーネオデカノエート、ｔ−ブチル−パ
ーネオデカノエート、ｔ−アミルパーピバレート、ｔ−
ブチル−パー−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチル
−パーイソブチレート、ｔ−ブチル−パーベンゾエート
が挙げられ、ジアルキルパーオキサイドの例としては、
ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサ
イド、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジ−ｔ−ブ
チルパーオキサイド、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ−イソ
プロピル）−ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、あるいは２，５−ジメチルヘキシン−３，２，５−
ジ−ｔ−ブチルパーオキサイドを挙げることができ、パ
ーケタール類の例としては、１，１−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサ
ン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−シクロヘ
キサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ブタ
ンを挙げることができ、ケトンパーオキサイド類の例と
しては、シクロヘキサノンパーオキサイド、メチルイソ
ブチルケトンパーオキサイド、メチルエチルケトンパー
オキサイド、あるいはアセチルアセトンパーオキサイド
を挙げることができ、及びアルキルヒドロパーオキサイ
ド類の例としては、ピナンヒドロパーオキサイド、クメ
ンヒドロパーオキサイド、２，５−ジメチルヘキサン−
２，５−ジヒドロパーオキサイド、あるいはｔ−ブチル
ヒドロパーオキサイドを挙げることができる。またアゾ
化合物としては、アゾビスイソブチロニトリルを、純粋
な炭化水素の例としては、２，３−ジメチル−２，３−
ジフェニルブタン、３，４−ジメチル−３，４−ジフェ
ニルブタンを挙げることができる。

【００５３】本発明に記載されたコーティング化合物に
は、有機シンナー、希釈溶剤、着色剤（染料、あるいは
顔料）、ＵＶ安定剤、フィラー、粘度調節剤、あるいは
酸化防止剤等の周知の塗料添加物等を添加することもで
きる。

【００５４】従来のコーティング方法では、コーティン
グの目的に応じて、ディッピング（ｄｉｐｐｉｎｇ）
法、フローコーティング（ｆｌｏｗｃｏａｔｉｎｇ）
法、ポアリング（ｐｏｕｒｉｎｇ）法、スピンニング
（ｓｐｉｎｎｉｎｇ）法、スプレーイング（ｓｐｒａｙ
ｉｎｇ）法、あるいはスプレッディング（ｓｐｒｅａｄ
ｉｎｇ）法が用いられてきた。コーティングは、０．１
μｍから２５μｍの厚さで基材に塗布される。好ましい
厚さは、１μｍから２０μｍ及び３μｍから１５μｍで
ある。必要ではないが、本発明に係るコーティング化合
物を塗布する前に、基材にプライマー処理あるいはプラ
イマーコーティングを行うことも可能である。本発明
に記載されたコーティング化合物の粘度の調整は、不活
性溶媒の添加によって行うため、平面基材のスピンコー
ティングが可能である。こうして、本発明に記載された
コーティング方法を用いることで、縮合安定性のある、
高密着性かつ耐ひっかき性コーティングを施したアルミ
被覆されたポリカーボネートディスク（ＣＤ）をディッ
プスピン法で供給することが可能となる。

【００５５】塗布されたコーティング化合物は乾燥さ
れ、引き続き硬化される。硬化をＵＶで行う場合には、
１０秒から２０秒間、２４００ワットの照射を行うが、
これ以外の照射量及び照射時間でも、硬化を行うことが
でき特に制限はない。たとえば、本発明に係る方法を用
いて、５秒間４０００ワットで照射した場合でも、アル
ミ被覆されたポリカーボネートディスク（ＣＤ）を製造
することができる。

【００５６】硬化を加熱で行う場合には、特に制限はな
いが、たとえば１５分から６０分間、１３０℃にコーテ
ィングを保つ。基材及び本発明のコーティングの耐熱性
によって、他の温度及びポットライフでも、硬化を行う
ことができる。

【００５７】ＵＶ／ＩＲあるいはＩＲ／ＵＶを組み合わ
せて使用する場合も特に制限はなく、たとえば１０秒間
２４００ワットのＵＶを照射し、１３０℃に３０分間保
つか、あるは８０℃に９０分間保ち、その後２０秒間１
０００ワットの照射を行うといった方法を採ることがで
きる。他の温度、ポットライフ、照射エネルギーを用い
ることも可能である。本発明に係るコーティングを用い
てアルミ被覆されたポリカーボネートディスク（ＣＤ）
を製造する場合、１０秒間２４００ワットのＵＶ照射を
行い、その後７０℃に３０分間保って熱硬化させること
もできる。

【００５８】ＵＶの照射時間が短いため、本発明に係る
コーティング化合物を現在の製造方法中に、なんら問題
無しに組み入れることができる。実際例では、ポリカー
ボネート製のデータキャリア（コンパクトディスク）、
マグネトオプティカルデータストア（ＭＯｓ）、ビデオ
ディスク等が製造されている。

【００５９】本発明に記載されているコーティング化合
物を製造するための適当な中間物質は、一般式（Ｉ）で
表される有機金属化合物から得られる重合可能な配位子
を有する有機金属錯化合物からなる。

【００６０】

【化７】この有機金属錯化合物は、少なくとも二個のドナーとな
る酸素を含む一個または複数個の二重結合を有するキレ
ート剤と、０．５モルから１０モルの範囲で、好ましく
は１モルから２．５モルの範囲（ＭＲ₄１モルに対し
て）で反応させる。一般式（Ｉ）中の官能基Ｒは、同じ
ものでも、異なるものでもよく、Ｍ＝チタニウムあるい
はジルコニウムであり、Ｒ＝ハロゲン、ＯＨ、ＯＲ′、
である。ハロゲンは塩素、あるいは臭素であり、Ｒ′は
炭素数１から１８、好ましくは１から４のアルキル、ア
ルケニル、アルキニル及び、アシルである。

【００６１】本発明に記載された中間物質の好ましい実
施例としては、重合可能なβ−ジケトン、重合可能なカ
ルボン酸、重合可能なグリコールあるいはそれらの混合
物の形のキレート剤から作られる。特に好ましい実施例
では、キレート剤としてアクリル酸、あるいはメタクリ
ル酸を使用する。

【００６２】適当な有機金属化合物ＭＲ₄と適当なキレ
ート剤については、本発明の中間物質の製造と同様、本
発明のコーティング化合物とともに記載した。

【００６３】有機金属化合物の反応は、溶媒とともに、
あるいは溶媒なしで行われる。有機金属化合物ＭＲ₄は
一般的にアルコール溶液の状態で販売されているため、
不活性溶媒をさらに追加することは多くの場合不要であ
り、重合可能なキレート剤との反応後、有機金属錯化合
物ＭＲ₄がアルコール溶液の状態で得られる。本発明の
中間物質の粘度が非常に高い場合のみ、不活性溶媒を添
加する。本発明に係る有機金属錯化合物ＭＲ₄の溶液
を、保存時安定に保つためには、ＵＶ照射、加熱、水を
避けることが必要である。本発明に係る中間物質のさら
に別の実施例は、化合物（Ｉ）１モルにつき、５価まで
のアクリレート及び／またはメタクリレートを有する多
価アクリレート及び／またはメタクリレートを２．５モ
ルまで、好ましくは１．０モルから０．０５モルの範囲
で塗料添加剤を含む。適当なアクリレート及びメタクリ
レートは、本発明に係るコーティング化合物とともにす
でに詳しく記載した。好ましい多価のアクリレートとし
ては、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）−プロ
パントリアクリレート、ジ−（トリメチル）−プロパン
テトラアクリレート、ジ−（ペンタエリトリトール）−
ペンタアクリレート、あるいはペンタエリトリトールア
クリレートを挙げることができる。

【００６４】本発明に係るコーティング化合物を製造す
るための適当な中間物質は、一個またはそれ以上ラジカ
ル重合できるアルコキシシランの加水分解物であり、そ
の一般式は（II）で表される。この加水分解は、少量の
不活性溶媒中で行われるが、アルコキシ基すべてを加水
分解するためには、少なくとも半量の水が必要である。

【００６５】

【化８】一般式（II）において、ｎは２あるいは３であり、Ｒ、
Ｒ¹、Ｒ²は同じでも、異なるものでもよく、Ｒは式
（Ｉ）と同様のものである。Ｒ¹は炭素数１から８のア
ルケニル基であり、Ｒ²は水素原子あるいは炭化水素ラ
ジカル（好ましくは炭素数１から８）である。

【００６６】適当な重合可能なアルコキシシランと本発
明に係る中間物質の製造は、本発明に記載されたコーテ
ィング化合物とともにすでに記載した。重合可能なアル
コキシシランの好ましい実施例としては、３−メタクリ
ルオキシプロピル−トリアルコキシシラン及び３−アク
リルオキシプロピル−トリアルコキシシランを挙げるこ
とができる。

【００６７】重合可能なアルコキシシランの加水分解
は、溶媒中または溶媒なしで行われ、水は溶媒ではなく
反応物とみなされる。アルコキシシランの加水分解の間
にＲ′ＯＨが遊離され、これが反応溶媒の役割を果たす
ために、不活性溶媒の添加は必ずしも必要ではない。本
発明の中間物質の粘度が非常に高い場合のみ、不活性溶
媒を添加する。

【００６８】本発明に記載された中間物質のさらに別の
実施例は、化合物（II）１モルにつき、５価までのアク
リレート及び／またはメタクリレートを有する多価アク
リレート及び／またはメタクリレートを０．５モルま
で、好ましくは０．２モルから０．０１モルの範囲の塗
料添加剤を含む。適当な多価アクリレート及びメタクリ
レートは、本発明に係るコーティング化合物とともにす
でに詳しく記載した。好ましい多価のアクリレートとし
ては、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）−プロ
パントリアクリレート、ジ−（トリメチル）−プロパン
テトラアクリレート、ジ−（ペンタエリトリトール）−
ペンタアクリレート、あるいはペンタエリトリトールア
クリレートを挙げることができる。

【００６９】重合可能なアルコキシシランの本発明に係
る加水分解物は、ＵＶ照射と熱を避ければ、保存時安定
である。

【００７０】本発明に記載されたコーティング化合物
は、以下の実施例に関連して非常に詳しく記載する。

【００７１】異なる基材は本発明に係るコーティング化
合物で異なった組成でコーティングされる。本発明に係
るコーティング化合物は、ＵＶ照射あるいはＩＲ／ＵＶ
照射及び熱で硬化され、それらの硬さ、密着力及び安定
性は保存後、湿度の高い条件下で評価される。

【００７２】ＵＶ硬化ＵＶ硬化には、ベルトロン製の連続照射装置（Ｂｅｌｔ
ｒｏｎ，ｔｙｐｅ２２／III ）を使用する。照射容量
は４０００Ｗ（４００ワット／ｃｍ）までであり、テー
プスピードは０．２ｍ／分から３６．０ｍ／分まで変化
させることができる。

【００７３】耐摩耗性の測定（ＤＩＮ５２３４７）摩擦車によるこの摩耗テストは、滑り摩擦に関するガラ
スと透明プラスティックの性質を調べるために用いら
れ、平面上で行われ、迷光の増加を測定する。摩擦測定
装置の回転テーブル上に水平にテスト片を置き、逆方向
に回転する二つの摩擦車（１００回転）によって滑り摩
擦を測定する。摩擦車は、特殊な細粒状の耐摩耗性物質
で作られ、ゴム中に埋め込まれている。摩擦の測定値
は、摩擦試験の間に表面の変化によって生じる透過光の
散乱が大きくなるにつれて、増加する。これは、散乱透
過（Υd ）あるいは濁度（Ｔd ）で表される。

【００７４】フランク（Ｆｒａｎｋ）耐摩耗試験装置を
用いた耐摩耗性の測定カールフランク（ＫａｒｌＦｒａｎｋ）ＧｍｂＨ、バ
インハイム−ビルケナウ（Ｗｅｉｎｈｅｉｍ−Ｂｉｒｋ
ｅｎａｕ）製の摩擦車タイプＣＳ１０Ｆを、負荷２．５
Ｎ、６０ｒ．ｐ．ｍ．で５０回転（Ｕ）で使用した。

【００７５】基板への密着性の評価基板への密着性は三種類の異なる方法で試験する。

【００７６】ａ）限界密着チェック用Ｔｅｓａフィルム
耐摩耗試験市販のＴｅｓａフィルム（Ｔｅｓａｆｉｘ６９９６）
のストリップを、損傷していない塗料フィルムを塗布し
た基板にのせ、気泡が入らないように圧着し、９０°の
角度で引っ張る。Ｔｅｓａフィルムと、このように処理
された塗料表面にコーティング物質が残るか、残らない
かを調べる。この試験は、新しいＴｅｓａフィルムを用
いてコーティングされた基材の上の同じ点で、２０回ま
でランダムに繰り返される。

【００７７】ｂ）グレーティングカットテスト（Ｇｒａ
ｔｉｎｇｃｕｔｔｅｓｔＤＩＮ５３１５１）グレーティングカットテストあるいはグリッドカットテ
ストは、基板への塗料の密着を評価する単純な経験に頼
る試験である。塗料の脆性及び他の耐久特性を評価する
ことも可能である。２５個の正方形のグリッドあるいは
グレーティングを作るために、多数の刃を有する装置を
使用して、６個のカットで基板上にパターンを刻む。そ
の後、顕微鏡で観察し、参照イメージグレーティングカ
ット（ｉｍａｇｅｇｒａｔｉｎｇｃｕｔ）等級Ｇｔ
０（非常によく密着）からＧｔ５（ほとんど密着せず）
と比較して、評価する。

【００７８】ｃ）テープテスト（ＡＳＴＭ３３５９）この試験は、ＤＩＮ５３１５１に対応する。カットパタ
ーンの評価に先立ち、市販のＴｅｓａフィルムストリッ
プをカッティングポイントにのせ、９０°の角度で急激
に引く。その後の評価は上記の手順と同様に行う。

【００７９】縮合試験（ＤＩＮ５００７）コーティングされた試験用小片を高湿度下で加熱チャン
バー中４０℃に２週間保つ。密着力をその後評価し、耐
摩耗硬度を測定する。加熱後に得られた値が、加熱して
いない試料と同じ範囲にあれば（グレーティングカット
等級は１等級低下するだけでなければならないが）、こ
のコーティングの密着力は非常に良いということにな
る。

【００８０】化合物名を以下のように略称する：ＡＩＢＮ：アゾイソブチロニトリルＤＢＰ：ジベンゾイルパーオキサイドＩＲ１８４：１−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニ
ルケトンＭＡＳ：メタクリル酸ＭＥＭＯ：３−メタクリルオキシプロピルトリメト
キシシランＰＣ：ポリカーボネートＰＭＭＡ：ポリメチルメタクリレートＳａｒｔ．３５５：クレーナー（Ｃｒａｙｎｅｒ）の
Ｓａｒｔｍｅｒ３５５（ジトリメチロールプロパンテ
トラアクリレート）Ｓａｒｔ．３９９：クレーナー（Ｃｒａｙｎｅｒ）の
Ｓａｒｔｍｅｒ３９９（ジペンタエリスリトールペン
タアクリレート）ＴＢＰＥＨ：ｔ−ブチル−パー−２−エチルヘキサノ
エートＴＭＰＴＡ：１，１，１−トリス（ヒドロキシメチ
ル）プロパントリアクリレートこの後使用される塗料系は、ＭＥＭＯ及びジルコニウム
メタクリレートをベースとし、以下の方法で調製され
る。

【００８１】１モルのＭＥＭＯを２モルまでの水と室温
で混合する（ＭＥＭＯに水を加える）。加水分解物は保
存中安定である。ＭＥＭＯを約２４時間加水分解し、ジ
ルコニウム成分を０．３モルまでＭＥＭＯに対して加え
る。この時点でさらに水を加えることも可能である（ジ
ルコニウム成分当たり２モルまで）。

【００８２】Ｚｒ（ＯＰｒ）₄と蒸留したメタクリル酸
が反応して（Ｚｒ（ＯＰｒ）₄に蒸留したメタクリル酸
を２モルまで加える）、錯体化したジルコニウム成分が
得られる。メタクリル酸ジルコニウム錯化合物は保存中
安定であり、液体あるいは固体として添加される。

【００８３】１価から５価までのメタクリレート基を添
加することも可能である。メタクリレートもまたＭＥＭ
Ｏの加水分解物に添加可能であり、この溶液もまた保存
中安定である。

【００８４】ＭＥＭＯの加水分解物、ジルコニウム錯化
合物及び重合開始剤を混合、塗布し、硬化させる。コー
ティングは、その後上記の手順に従って検査される。結
果を以下の表に示す。

【００８５】

【表１】塗料ＩからIVには、添加剤は加えられておらず、また溶
媒で希釈されてもいない。塗料ＩからIVは、ディッピン
グプロセスを用いてプリント基板上に塗布される。

【００８６】

【表２】表１で与えられたすべての塗料を変化させると、縮合安
定なポリカーボネートによく密着する保護コーティング
を行うことができる。変化させた塗料を選び、加熱（例
II及びIII ）およびＵＶ照射（例Ｉ）で、あるいはＵＶ
／ＩＲ（例IV）で硬化させる。

【００８７】

【表３】塗料Ｖ及びVIには、添加剤は加えられておらず、また溶
媒で希釈されてもいない。塗料ＶからVIは、ディッピン
グプロセスを用いてＰＭＭＡディスク上に塗布される。

【００８８】

【表４】ポリカーボネート上でさえも、塗料VIによるコーティン
グは熱硬化後、高い耐摩耗性（テーバー（Ｔａｂｅｒ）
耐摩耗テストにおいて２．３％の光散乱）を示した。し
かしながら、プリント基板をコーティングして熱（３０
分、１３０℃）をかけてプレ硬化し、その後ＵＶ照射
（６０秒、１０００Ｗ）を行った場合でも同様の耐摩耗
耐性を得ることができ、このコーティングは縮合安定で
ある。

【００８９】アクリルブタジエンスチレン基材上でも、
熱（９０分、７０℃）とＵＶ硬化（２ｘ２０００Ｗ）に
より、塗料VIは耐摩耗性で縮合安定なコーティングを形
成する。

【００９０】

【表５】

【表６】ディッププロセスを用いて、塗料ＩでＣＤのコーティン
グをした時の特性を表５に、また塗料IVでコーティング
したときの特性を表６に示した。塗料IVはジルコニウム
メタクリレートの比率が高くＣＤ上で良好な特性を示し
たが、塗料Ｉもまた良好な特性を示した。

【００９１】以下に、ＣＤ等の耐ひっかき性コーティン
グに使用される、ＵＶ照射のみによって硬化された塗料
について記載する。塗料IVは、成分にアクリレートを加
えて調製される。

【００９２】

【表７】これらの塗料は溶媒で希釈されておらず、添加物を加え
られてもいない。未処理のＣＤ（アルミ被覆ＰＣディス
ク）は、ディップスピンニングプロセスでコーティング
される。

【００９３】

【表８】フランクマシンを用いた耐摩耗試験では、市販のＵＶ塗
料が１から１０のスケールで５から７を示すのに対し、
コーティングされていないポリカーボネートは１であ
る。

【００９４】ＭＥＭＯ／ジルコニウム／メタクリル酸加
水分解物中で多価のアクリレートが使用されるが、コー
ティングの密着強度はＣＤの金属被覆された側でも大き
くなる。塗料VII 及びVIIIを塗布した際にも、アルミ被
覆側で限界密着が向上することが観察された。塗料IXで
は、Ｔｅｓａフィルムを最初にはがした後、アルミ被覆
側のコーティングがはがれた。

【００９５】塗料VII 及びIXを用いたとき、金属被覆し
た側及びＰＣ側双方ともに溶媒安定であり、耐摩耗性で
あった。塗料VII のコーティング厚は、ＣＤの内縁側で
５．３４μｍ、外縁側で５．１２μｍであった。．

【００９６】

【発明の効果】本発明に記載されたコーティング方法に
よれば、非常に耐ひっかき性、摩耗耐性の、密着力の強
い、透明で縮合安定性のあるコーティングを行うことが
できる。本発明によるコーティング化合物はＵＶ照射の
み、あるいはＵＶ／ＩＲを組み合わせて照射しても硬化
する。硬化がＵＶ照射のみによって行われる場合、本発
明に係るコーティング化合物は非常に短時間のＵＶポッ
トライフが必要である。ＵＶ／ＩＲを組み合わせて照射
する場合、まず熱によってコーティングを予備的に硬化
させ、その後ＵＶ照射によって完全に硬化させるか、あ
るいはまずＵＶによって予備的に硬化させた後に熱で硬
化させるという方法のうちいずれかが可能である。顔料
がしばしばＵＶを吸収し、引き続いてコーティングのＩ
Ｒ硬化が顔料の「ライトシャドウ（ｒｉｇｈｔｓｈａ
ｄｏｗ）」において可能であるため、このＵＶ／ＩＲ組
み合わせ硬化は、特に着色したコーティング系に適して
いる。成分Ａにおけるキレート剤の量に、コーティン
グの堅さ及び密着力が影響されるため、特殊なケースに
おける要求に応えることができる。

【００９７】キレート剤を有機金属化合物ＭＲ₄に添加
することによって、生成される有機金属錯体の加水分解
速度は低下するため、結果物のマトリックス中の個々の
成分の均一分布が得られる。キレート剤の有機金属錯体
ＭＲ₄への添加、あるいはキレート錯体中への有機金属
錯体ＭＲ₄の添加によって、加水分解が均一に行われて
いない、乳状のコーティングが行われている間に酸化物
あるいは水酸化物が沈澱することが妨げられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クラウスグライベドイツ国 8700 ビュルツブルクブローンバヒャーガッセ 19ａ (72)発明者エルツグルルアルパックトルコ共和国アンタルヤフェンエデビイトファキュルテーシアクデニズユニベルシテーシ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にコーティング化合物を塗布し、そ
のコーティングされた基板にＵＶ照射とＵＶ／ＩＲ照射
またはＩＲ／ＵＶ照射を組み合わせて照射して、基板上
にＵＶまたはＵＶ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶ硬化コーティ
ングを形成する製造方法において、重合可能な配位子を有する有機金属錯化合物の溶液であ
って、不活性溶媒中で一般式（Ｉ）に示されるように有
機金属化合物と単独または複数で使用される１以上の二
重結合を有するキレート剤とを反応して得られる成分Ａ
であって、【化１】式中、Ｒ基は、同一のものまたは異なるものであり、Ｍ：チタン（Ｔｉ）またはジルコニウム（Ｚｒ）、Ｒ：ハロゲン、ヒドロキシル基（- ＯＨ）、アルコシキ
ル基（- ＯＲ′）または- Ｏ- （ＣＨ₂- ＣＨ₂Ｏ- ）
_ｍＲ′（ｍ＝１〜３）、ハロゲン：塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）、Ｒ′：炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基またはアシル基、前記キレート剤は、金属イオン封鎖剤として、化１で示
されたＭＲ₄の１モルに対して０．５モル〜１０モルの
量で使用され、少なくともドナーとなる２つの酸素を有
し、１つ以上のラジカル重合が可能なアルコキシシランの加
水分解物であって、一般式（ＩＩ）に示される１以上の
ラジカル重合が可能なアルコキシシランの加水分解によ
って得られる成分Ｂであって、【化２】式中、ｎ＝２または３、Ｒ，Ｒ¹，Ｒ²基は、同一のものまたは異なるものであ
り、Ｒ：ハロゲン、ヒドロキシル基（- ＯＨ）、アルコシキ
ル基（- ＯＲ′）または- Ｏ- （ＣＨ₂- ＣＨ₂Ｏ- ）
_ｍＲ′（ｍ＝１〜３）、ハロゲン：塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）、Ｒ′：炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基またはアシル基、Ｒ¹：炭素数１〜８のアルケニル基、Ｒ²：水素、炭化水素、好ましくは炭素数１〜８のアリ
ル基、その加水分解は、不活性溶媒において行われ、少量の
水、少なくともアルコキシ基のすべてを加水分解するの
に必要な量の水の半量を加えて生成する成分Ｂと、０．１〜５重量％含有する重合開始剤である成分Ｃと、従来の添加物と、から構成され、キレート剤ＭＲ₄に対する加水分解物（II）のモル比
が、１０：４から１０：０．１の範囲とすることを特徴
とするコーティング化合物の製造方法。
【請求項２】請求項１記載の製造方法であって、有機金
属化合物（Ｉ）および／またはラジカル重合可能なアル
コキシシラン（II）から構成され、化１及び化２のＲ′は、炭素数１〜６のアルキル基、ア
ルケニル基、アルキニル基またはアシル基であることを
特徴とするコーティング化合物の製造方法。
【請求項３】請求項１または２記載の製造方法であっ
て、単独または複数の二重結合を有するキレート剤が、
ＭＲ₄１モルに対して１モル〜２．５モル使用されるこ
とを特徴とするコーティング化合物の製造方法。
【請求項４】請求項１、２または３記載の製造方法であ
って、コーティング化合物において、錯化合物ＭＲ₄に
対する加水分解物（II）のモル比が１０：２．５から１
０：０．５の範囲であることを特徴とするコーティング
化合物の製造方法。
【請求項５】請求項１、２、３または４記載の製造方法
であって、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン
（ＰＳ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ア
クリルニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、ポ
リ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポ
リエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、金属被覆プラスティックス、または金属の基板
にコーティングできることを特徴とするコーティング化
合物の製造方法。
【請求項６】請求項１、２、３、４、または５記載の製
造方法であって、成分Ａ中の化合物ＭＲ₄は、重合可能
なβ−ジケトン、重合可能なカルボン酸、重合可能なグ
リコールまたはそれらの混合物に含まれる２つの酸素に
よって錯体化されていることを特徴とするコーティング
化合物の製造方法。
【請求項７】請求項６記載の製造方法であって、成分Ａ
中の化合物ＭＲ₄は、アクリル酸またはメタクリル酸に
よって錯体化されていることを特徴とするコーティング
化合物の製造方法。
【請求項８】請求項１、２、３、４、５、６、または７
記載の製造方法であって、成分Ａが錯化合物ＭＲ₄のア
ルコール溶液であることを特徴とするコーティング化合
物の製造方法。
【請求項９】請求項１、２、３、４、５、６、７または
８記載の製造方法であって、成分Ｂが、一または複数の
３−メタクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン及
び／または一または複数の３−アクリルオキシプロピル
トリアルコキシシランを含むことを特徴とするコーティ
ング化合物の製造方法。
【請求項１０】請求項１、２、３、４、５、６、７、８
または９記載の製造方法であって、成分Ａは、化合物
（Ｉ）１モルに対して１価から５価までの多価アクリレ
ート基および／またはメタクリレート基を含むアクリレ
ート及び／またはメタクリレートを２．５モルまで含む
ことを特徴とするコーティング化合物の製造方法。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９または１０記載のされた方法であって、成分Ｂ
は、化合物（II）１モルに対して１価から５価までの多
価アクリレート基および／またはメタクリレート基を含
むアクリレート及び／またはメタクリレートを０．５モ
ルまで含むことを特徴とするコーティング化合物の製造
方法。
【請求項１２】請求項１０または１１記載の製造方法で
あって、１，１，１−トリス（ヒドロキシメチル）−プ
ロパントリアクリレート、ジ−（トリメチロール）−プ
ロパンテトラアクリレート、ジ−（ペンタエリスリトー
ル）−ペンタアクリレート、またはペンタエトリトール
トリアクリレートを含むことを特徴とするコーティング
化合物の製造方法。
【請求項１３】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１または１２記載の調製方法によって
得られる、ＵＶまたはＵＶ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶで硬
化されるコーティングを行うことができる基板。
【請求項１４】ＵＶまたはＵＶ／ＩＲまたはＩＲ／ＵＶ
で硬化できるコーティング化合物であって、重合可能な配位子を有する有機金属錯化合物の溶液であ
って、不活性溶媒中で一般式（Ｉ）に示されるように有
機金属化合物と単独または複数で使用される１以上の二
重結合を有するキレート剤とを反応して得られる成分Ａ
であって、【化３】式中、Ｒ基は、同一のものまたは異なるものであり、Ｍ：チタン（Ｔｉ）またはジルコニウム（Ｚｒ）、Ｒ：ハロゲン、ヒドロキシル基（- ＯＨ）、アルコシキ
ル基（- ＯＲ′）または- Ｏ- （ＣＨ₂- ＣＨ₂Ｏ- ）
_ｍＲ′（ｍ＝１〜３）、ハロゲン：塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）、Ｒ′：炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基またはアシル基、前記キレート剤は、金属イオン封鎖剤として、化１で示
されたＭＲ₄の１モルに対して０．５モル〜１０モルの
量で使用され、少なくともドナーとなる２つの酸素を有
し、１つ以上のラジカル重合が可能なアルコキシシランの加
水分解物であって、一般式（II）に示される１以上のラ
ジカル重合が可能なアルコキシシランの加水分解によっ
て得られる成分Ｂであって、【化４】式中、ｎ＝２または３、Ｒ，Ｒ¹，Ｒ²基は、同一のものまたは異なるものであ
り、Ｒ：ハロゲン、ヒドロキシル基（- ＯＨ）、アルコシキ
ル基（- ＯＲ′）または- Ｏ- （ＣＨ₂- ＣＨ₂Ｏ- ）
_ｍＲ′（ｍ＝１〜３）、ハロゲン：塩素（Ｃｌ）または臭素（Ｂｒ）、Ｒ′：炭素数１〜１８のアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基またはアシル基、Ｒ¹：炭素数１〜８のアルケニル基、Ｒ²：水素、炭化水素、好ましくは炭素数１〜８のアリ
ル基、その加水分解は、不活性溶媒において行われ、少量の
水、少なくともアルコキシ基のすべてを加水分解するの
に必要な量の水の半量を加えて生成する成分Ｂと、０．１〜５重量％含有する重合開始剤である成分Ｃと、従来の添加物と、から構成され、キレート剤ＭＲ₄に対する加水分解物（II）のモル比
が、１０：４から１０：０．１の範囲とすることを特徴
とするコーティング化合物。
【請求項１５】請求項１４記載のコーティング化合物で
あって、有機金属化合物（Ｉ）および／またはラジカル
重合可能なアルコキシシラン（II）から構成され、化１及び化２のＲ′は、炭素数１〜６のアルキル基、ア
ルケニル基、アルキニル基またはアシル基であることを
特徴とするコーティング化合物。
【請求項１６】請求項１４または１５記載のコーティン
グ化合物であって、単独または複数の二重結合を有する
キレート剤が、ＭＲ₄１モルに対して１モル〜２．５モ
ル使用されることを特徴とするコーティング化合物。
【請求項１７】請求項１４、１５または１６記載のコー
ティング化合物であって、錯化合物ＭＲ₄に対する加水
分解物（II）のモル比が１０：２．５から１０：０．５
の範囲であることを特徴とするコーティング化合物。
【請求項１８】請求項１４、１５、１６または１７記載
のコーティング化合物であって、成分Ａ中の化合物ＭＲ
₄は、重合可能なβ−ジケトン、重合可能なカルボン
酸、重合可能なグリコールまたはそれらの混合物に含ま
れる２つの酸素によって錯体化されていることを特徴と
するコーティング化合物。
【請求項１９】請求項１８記載のコーティング化合物で
あって、成分Ａ中の化合物ＭＲ₄は、アクリル酸または
メタクリル酸によって錯体化されていることを特徴とす
るコーティング化合物。
【請求項２０】請求項１４、１５、１６、１７、１８ま
たは１９記載のコーティング化合物であって、成分Ａが
錯化合物ＭＲ₄のアルコール溶液であることを特徴とす
るコーティング化合物成分Ａが錯化合物ＭＲ₄のアルコ
ール溶液であるということを特徴とするコーティング化
合物。
【請求項２１】請求項１４、１５、１６、１７、１８、
１９または２０記載のコーティング化合物であって、成
分Ｂが、一または複数の３−メタクリルオキシプロピル
トリアルコキシシラン及び／または一または複数の３−
アクリルオキシプロピルトリアルコキシシランを含むこ
とを特徴とするコーティング化合物。
【請求項２２】請求項１４、１５、１６、１７、１８、
１９、２０または２１記載のコーティング化合物であっ
て、成分Ａは、化合物（Ｉ）１モルに対して１価から５
価までの多価アクリレート基および／またはメタクリレ
ート基を含むアクリレート及び／またはメタクリレート
を２．５モルまで含むことを特徴とするコーティング化
合物。
【請求項２３】請求項１４、１５、１６、１７、１８、
１９、２０、２１または２２記載のコーティング化合物
であって、成分Ｂは、化合物（II）１モルに対して１価
から５価までの多価アクリレート基および／またはメタ
クリレート基を含むアクリレート及び／またはメタクリ
レートを０．５モルまで含むことを特徴とするコーティ
ング化合物。
【請求項２４】請求項２２または２３に記載されたコー
ティング化合物であって、１，１，１−トリス（ヒドロ
キシメチル）−プロパントリアクリレート、ジ−（トリ
メチロール）−プロパンテトラアクリレート、ジ−（ペ
ンタエリトリトール）−ペンタアクリレート、またはペ
ンタエリトリトールトリアクリレートを含むことを特徴
とするコーティング化合物。