JPH0569845B2 - - Google Patents

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JPH0569845B2
JPH0569845B2 JP820687A JP820687A JPH0569845B2 JP H0569845 B2 JPH0569845 B2 JP H0569845B2 JP 820687 A JP820687 A JP 820687A JP 820687 A JP820687 A JP 820687A JP H0569845 B2 JPH0569845 B2 JP H0569845B2
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JP
Japan
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scratch
weight
resistant layer
polymerization
forming material
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JP820687A
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JPS63178116A (en
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Shigeo Matsumaru
Shuji Isoi
Akihiro Mochizuki
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Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0569845B2 publication Critical patent/JPH0569845B2/ja
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  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、透明性、耐候性、耐擦傷性に優れか
つ高い耐熱性を有するメタクリル系樹脂成形物品
およびその製造方法に関するものである。 (従来の技術) アクリル樹脂は、美観、透明性および耐候性に
優れているため、グレージング、灯光用カバー、
装飾品等、屋外および屋内を問わず広い分野で使
用されているが、無機ガラスに比べると耐熱性が
劣るだけでなく耐擦傷性に難点があり、これらの
点が改良されれば、さらに多くの発展が期待され
る。そのためこのような欠点を改良する方法が
種々検討されている。一般には、合成樹脂成形材
料を、プレス成形機、射出成形機、押出機、真空
成形機等の成形機を使用したり、鋳型内で重合固
化させて成形を行つた後、耐擦傷性皮膜形成原料
を、成形品表面に、スプレー法、浸漬方法等によ
り塗装を行つた後、電子線又は熱により塗装膜を
重合固化させ耐擦傷性皮膜を形成させている。こ
の方法における問題点としては、第一に耐擦傷性
皮膜を形成させるための重合工程を成形工程のあ
とで行うため、塗装設備、硬化設備、それらを含
む除塵設備等の高額な設備を、成形とは別に設け
る必要がありかつ硬化液粘度等の複雑な管理が必
要となる。 これらを改善する方法としては、特公昭54−
14617号および54−14618号に記載されているよう
に、耐擦傷性皮膜形成原料を鋳型に塗装し、合成
樹脂フイルムで覆うかまたは不活性ガス雰囲気下
で該原料の前重合を行い、ゲル分率約40〜95%で
フイルムまたは不活性ガスを取り除き、次いで一
般にゲル分率85%以上となるように後硬化を行
い、これによりあとから注入される基材樹脂原料
によつて膨潤もしくは溶解しない状態とし、さら
に、鋳型内に基材樹脂原料を注入して重合固化さ
せることからなる、耐摩耗性表面を有する合成樹
脂成形品を得る方法がある。しかしながら、この
方法では、耐擦傷性能を得るために、前重合と後
重合の二段階の重合を行なわなければならないと
いう煩雑な工程が避けられない。この場合、前重
合のみでは表面に凹凸やクラツク等の外観欠点が
発生したり、耐摩耗性にむらがあり、充分な擦傷
性能が得られていない。 第二の問題点としては、基材樹脂と耐擦傷性皮
膜間の不充分な接着性が挙げられる。この点を改
善する方法としては、耐擦傷性皮膜と基材樹脂の
間に両者に接着可能な層を設ける方法があるが、
これは塗装および皮膜の重合工程を2回以上行な
うことを要し、生産性が低い。しかも、この方法
は、通常塵等の欠陥により耐擦傷性被膜に発生す
るピンホールを防止できず、接着可能な層が溶剤
に侵されやすいため、その部分を核として耐溶剤
性が著しく低下する欠点がある。 また、特公昭53−9876号のように紫外線を照射
した成形品面上に耐擦傷性被膜を形成することに
よつて、改善された接着性を得る方法が提案され
ている。しかし、この方法は成形品と皮膜の両方
に別々に紫外線を照射することを要し、工程が複
雑である。また、この方法により耐擦傷性皮膜を
形成した成形品は、暴露試験の結果耐擦傷性の向
上に役立つていないことが判明した。さらに、接
着性を得るために成形基材樹脂に対し溶解性の強
い溶剤を耐擦傷性皮膜原料に加えることがある
が、あまり強すぎるとクラツクや面の平滑性が失
われることがあり、逆に弱いと密着性が得られ
ず、溶剤の複雑な配合が必要となると同時に、気
化した溶剤の排気等の処理設備を配慮する必要が
ある。 また、メチルメタクリレートを主成分とするメ
タクリル系樹脂は、その優れた耐候性および卓越
した透明性により照明用カバー、自動車用部品等
種々の分野で用いられているが、前記メタクリル
系樹脂は線状重合体であるために、比較的高い耐
熱性、耐溶剤性、耐衝撃性、表面硬度が要求され
る用途には適しない。例えば、耐熱性に関しては
100℃を越えるような高温に長時間さらされる用
途、例えば自動車ヘツドランプ用カバー、太陽熱
温水器カバーなどには使用することができない。 従来、メタクリル系樹脂の耐熱性向上を目的と
して、メチルメタクリレートにα−メチルスチレ
ンを共重合する方法(米国特許第3135723号)、メ
チルメタクリレートにα−メチルスチレンと無水
マレイン酸を共重合する方法(特公昭45−31953
号、特公昭49−10156号)、メチルメタクリレート
にα−メチルスチレンとマレイミドを共重合する
方法(特開昭48−95490号)等数多くの方法が知
らされている。 しかしながら、これらの方法はいずれも耐熱性
は向上するものの、重合速度が著しく遅かつた
り、重合率が上昇せずに高い重合率が得られなか
つたり、また比較的短時間で効率よく重合体が得
られても、重合体の帯色が強く、透明性、耐候
性、表面硬度、機械的強度等が低下するなどの問
題がある。 別に、アルキルメタクリレート単量体またはシ
ラツプを架橋剤によつて部分的に架橋することに
より得られるゲル状重合体を用いて成形物を製造
する方法(特開昭60−212128号)が提案されてい
る。これによれば透明性・耐熱性に優れた架橋さ
れた成形物が得られるが、成形物に塗装し耐擦傷
性皮膜を形成する方法では耐擦傷性皮膜との接着
性が低いという問題がある。このため該皮膜を該
成形物表面に適用するには前述の如き煩雑な予備
処理を行なつて接着性を高めることが必要であ
る。 (発明が解決しようとする問題点) したがつて、本発明の目的は耐擦傷性および耐
熱性の両方に優れたメチクリル系樹脂成形物を得
ること、特に耐擦傷性皮膜が強固に接着された高
度に耐熱性のあるメタクリル系樹脂成形物を提供
することである。 本発明の他の目的は、かかる成形物を容易に製
造する方法を提供することである。 (問題点を解決するための手段) これらの問題点は、(A),(a)耐擦傷性層形成材料
が分子量150以上で1分子当り少なくとも2個の
(メタ)アクリロイルオキシ基を有する架橋重合
性化合物、(b)該架橋重合性化合物を30重量%以上
含有する他の重合可能な単量体との混合物および
(c)それらの部分重合物よりなる群から選ばれ、か
つ該架橋重合性化合物の(メタ)アクリロイルオ
キシ基の数xと耐擦傷性層形成材料の重合率y
(%)とがつぎの式または y≦70(2≦x≦3.5) () y≦−7.5x2+52x−18(3.5≦x≦6) () を満足する耐擦傷性層形成材料と、 (B),()アルキルメタクリレート単量体、ア
ルキルメタクリレートを主成分とするα,β−エ
チレン性不飽和単量体との混合物およびその重合
体を含有するシラツプよりなる群から選ばれた樹
脂原料と、()該樹脂原料100重量部に対して架
橋剤を3〜30重量部混合して、部分的に重合させ
てゲル分率15〜95%で重合を停止させたアクリル
系部分架橋ゲル重合体よりなる成形基材材料とを
接触させて所望の形状が付与される条件下に同時
に重合して得られる少なくとも表面の一部が耐擦
傷性層で被覆された架橋重合体よりなるメタクリ
ル系樹脂成形物品を得ることにより達成される。 これらの目的は、(A),(a)耐擦傷性層形成材料が
分子量150以上で1分子当り少なくとも2個の
(メタ)アクリロイルオキシ基を有する架橋重合
性化合物、(b)該架橋重合性化合物を30重量%以上
含有する他の重合可能な単量体との混合物および
(c)それらの部分重合物よりなる群から選ばれ、か
つ該架橋重合性化合物の(メタ)アクリロイルオ
キシ基の数xと耐擦傷性層形成材料の重合率y
(%)とがつぎの式または y≦70(2≦x≦3.5) () y≦−7.5x2+52x−18(3.5<x≦6) () を満足する耐擦傷性層形成材料と、 (B),()アルキルメタクリレート単量体、ア
ルキルメタクリレートを主成分とするα,β−エ
チレン性不飽和単量体との混合物およびその重合
体を含有するシラツプよりなる群から選ばれた樹
脂原料と、()該樹脂原料100重量部に対して架
橋剤を3〜30重量部混合して、部分的に重合させ
てゲル分率15〜95%で重合を停止させたアクリル
系部分架橋ゲル重合体よりなる成形基材材料とを
接触させて所望の形状が付与される条件下に同時
に重合して得られる少なくとも表面の一部が耐擦
傷性層で被覆された架橋重合体よりなる成形物を
得ることからなるメタクリル系樹脂成形物品の製
造方法によつても達成される。 (作用) 本発明におけるアクリル系部分架橋ゲル状重合
体よりなる成形材料(B)において、樹脂原料、()
として使用される単量体は、アルキルメタクリレ
ート単独あるいはアルキルメタクリレートを主成
分としこれと共重合し得るα,β−エチレン系不
飽和単量体との混合物である。単量体混合物中、
アルキルメタクリレートの割合は50モル%以上、
好ましくは60モル%以上である。アルキルメタク
リレートは、メチルメタクリレート、エチルメタ
クリレート、n−プロピルメタクリレート、イソ
プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレ
ート、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチ
ルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、シ
クロヘキシルメタクリレート等の単独または混合
物であるが低級アルキルアクリレート、特にメチ
ルメタクリレートが好ましい。 共重合性単量体の例は、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n
−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレート、ラウリルアクリレート等のアルキルア
クリレート、シクロヘキシルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルアクリレートのヒドロキシアル
キルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタク
リレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−
ヒドロキシ−3−クロロプロピルメタクリレート
等のヒドロキシアルキルメタクリレート等であ
る。 また前記アルキルメタクリレートまたはアルキ
ルメタクリレートを主成分とする単量体混合物の
重合体を含むシラツプとしては、一般に25℃で1
〜20000センチポイズの粘度を有し、かつ3〜40
重量%、好ましくは6〜20重量%の重合体を含有
する単量体である。 本発明において使用される架橋剤()は、分
子内に少なくとも2個の(メタ)アクリロイル基
を有し、前記(メタ)アクリロイル基間に10以下
の原子を有することが好ましくは、例えば次式
〜 MA−O(−CH2)−oO−MA () (ここで、nは3〜6の整数であり、MAはメ
タクリロイル基を表わす。)
(Field of Industrial Application) The present invention relates to a methacrylic resin molded article having excellent transparency, weather resistance, scratch resistance, and high heat resistance, and a method for producing the same. (Conventional technology) Acrylic resin has excellent appearance, transparency, and weather resistance, so it is used for glazing, light covers,
It is used in a wide range of fields, both indoors and outdoors, such as decorative items, but compared to inorganic glass, it not only has poor heat resistance but also poor scratch resistance. development is expected. Therefore, various methods to improve these drawbacks have been studied. In general, synthetic resin molding materials are molded using a molding machine such as a press molding machine, an injection molding machine, an extruder, or a vacuum molding machine, or by polymerization and solidification in a mold, and then a scratch-resistant film is formed. After coating the surface of the molded article with the raw material by a spray method, dipping method, etc., the coating film is polymerized and solidified by electron beams or heat to form a scratch-resistant film. The problem with this method is that, first, the polymerization process to form a scratch-resistant film is performed after the molding process, so expensive equipment such as painting equipment, curing equipment, and dust removal equipment including these equipment is required for molding. It is necessary to provide it separately, and complicated management of the viscosity of the curing liquid, etc. is required. As a way to improve these,
No. 14617 and No. 54-14618, a mold is coated with a raw material for forming an abrasion-resistant film, covered with a synthetic resin film, or prepolymerized under an inert gas atmosphere to form a gel. The film or inert gas is removed at a gel fraction of about 40-95%, and then post-cured to a gel fraction of 85% or higher, so that it will not swell or dissolve with the base resin raw material that will be injected later. There is a method of obtaining a synthetic resin molded article having a wear-resistant surface, which involves injecting a base resin raw material into a mold and polymerizing and solidifying it. However, this method inevitably involves a complicated process in which two stages of polymerization, prepolymerization and postpolymerization, must be performed in order to obtain scratch resistance. In this case, prepolymerization alone causes appearance defects such as irregularities and cracks on the surface, uneven abrasion resistance, and insufficient scratch resistance. A second problem is insufficient adhesion between the base resin and the scratch-resistant coating. One way to improve this point is to provide a layer between the scratch-resistant film and the base resin that can be bonded to both.
This requires performing the coating and film polymerization steps two or more times, resulting in low productivity. Moreover, this method cannot prevent pinholes that normally occur in the scratch-resistant coating due to defects such as dust, and the adhesive layer is easily attacked by solvents, so the solvent resistance is significantly reduced in those areas. There are drawbacks. Furthermore, as in Japanese Patent Publication No. 53-9876, a method has been proposed in which improved adhesion can be obtained by forming a scratch-resistant coating on the surface of a molded product that has been irradiated with ultraviolet rays. However, this method requires irradiation of ultraviolet rays to both the molded product and the film separately, and the process is complicated. In addition, exposure tests revealed that molded articles with scratch-resistant coatings formed using this method were not useful for improving scratch resistance. Furthermore, in order to obtain adhesion, a solvent that is highly soluble in the molding base resin is sometimes added to the raw material for the scratch-resistant coating, but if it is too strong, it may cause cracks and loss of surface smoothness. If the solvent is weak, adhesion cannot be obtained, requiring a complicated combination of solvents, and at the same time, consideration must be given to processing equipment such as exhaust of vaporized solvent. In addition, methacrylic resins whose main component is methyl methacrylate are used in various fields such as lighting covers and automobile parts due to their excellent weather resistance and outstanding transparency. Because it is a polymer, it is not suitable for applications that require relatively high heat resistance, solvent resistance, impact resistance, and surface hardness. For example, regarding heat resistance
It cannot be used in applications that are exposed to high temperatures exceeding 100°C for long periods of time, such as automobile headlight covers and solar water heater covers. Conventionally, with the aim of improving the heat resistance of methacrylic resins, methods have been proposed in which methyl methacrylate is copolymerized with α-methylstyrene (US Pat. No. 3,135,723), and methyl methacrylate is copolymerized with α-methylstyrene and maleic anhydride (US Pat. No. 3,135,723). Tokuko Showa 45-31953
A number of methods are known, including a method of copolymerizing methyl methacrylate with α-methylstyrene and maleimide (Japanese Patent Publication No. 48-95490). However, although all of these methods improve heat resistance, the polymerization rate is extremely slow, the polymerization rate does not increase and a high polymerization rate cannot be obtained, or the polymer cannot be efficiently produced in a relatively short time. Even if it is obtained, there are problems such as strong discoloration of the polymer and reduction in transparency, weather resistance, surface hardness, mechanical strength, etc. Separately, a method for manufacturing molded articles using a gel-like polymer obtained by partially crosslinking an alkyl methacrylate monomer or syrup with a crosslinking agent has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 60-212128). There is. According to this method, a cross-linked molded product with excellent transparency and heat resistance can be obtained, but the method of coating the molded product to form a scratch-resistant film has a problem of low adhesion with the scratch-resistant film. . For this reason, in order to apply the film to the surface of the molded article, it is necessary to carry out the complicated preliminary treatment described above to improve the adhesion. (Problems to be Solved by the Invention) Therefore, an object of the present invention is to obtain a methicrylic resin molded product having excellent both scratch resistance and heat resistance, and in particular, to obtain a methicrylic resin molded product having an excellent scratch resistance and heat resistance. An object of the present invention is to provide a highly heat-resistant methacrylic resin molded product. Another object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing such molded articles. (Means for solving the problems) These problems are caused by the crosslinking of (A) and (a) in which the scratch-resistant layer forming material has a molecular weight of 150 or more and has at least two (meth)acryloyloxy groups per molecule. a polymerizable compound, (b) a mixture with other polymerizable monomers containing 30% by weight or more of the crosslinked polymerizable compound; and
(c) selected from the group consisting of partial polymers thereof, and the number x of (meth)acryloyloxy groups in the crosslinked polymerizable compound and the polymerization rate y of the scratch-resistant layer forming material
(%) is a scratch-resistant layer forming material that satisfies the following formula or y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x 2 +52x−18 (3.5≦x≦6) (); (B), () A resin raw material selected from the group consisting of an alkyl methacrylate monomer, a mixture of an alkyl methacrylate as a main component with an α,β-ethylenically unsaturated monomer, and a syrup containing the polymer. and () an acrylic partially crosslinked gel polymer obtained by mixing 3 to 30 parts by weight of a crosslinking agent to 100 parts by weight of the resin raw material, partially polymerizing it, and stopping the polymerization at a gel fraction of 15 to 95%. A methacrylic resin made of a crosslinked polymer whose surface is at least partly covered with an abrasion-resistant layer obtained by simultaneously polymerizing it under conditions that impart a desired shape by bringing it into contact with a molding base material made of coalescence. This is achieved by obtaining a shaped article. These purposes are as follows: (A) the scratch-resistant layer forming material is a cross-linked polymerizable compound having a molecular weight of 150 or more and at least two (meth)acryloyloxy groups per molecule; Mixtures with other polymerizable monomers containing 30% by weight or more of the compound and
(c) selected from the group consisting of partial polymers thereof, and the number x of (meth)acryloyloxy groups in the crosslinked polymerizable compound and the polymerization rate y of the scratch-resistant layer forming material
(%) is a scratch-resistant layer-forming material that satisfies the following formula or y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x 2 +52x−18 (3.5<x≦6) (); (B), () A resin raw material selected from the group consisting of an alkyl methacrylate monomer, a mixture of an alkyl methacrylate as a main component with an α,β-ethylenically unsaturated monomer, and a syrup containing the polymer. and () an acrylic partially crosslinked gel polymer obtained by mixing 3 to 30 parts by weight of a crosslinking agent to 100 parts by weight of the resin raw material, partially polymerizing it, and stopping the polymerization at a gel fraction of 15 to 95%. A molded product made of a crosslinked polymer, at least a part of whose surface is covered with an abrasion-resistant layer, obtained by simultaneously polymerizing it under conditions that impart a desired shape by bringing it into contact with a molding base material made of coalescence. The present invention is also achieved by a method for producing a methacrylic resin molded article. (Function) In the molding material (B) made of an acrylic partially crosslinked gel polymer in the present invention, the resin raw material, ()
The monomer used as the alkyl methacrylate is a single alkyl methacrylate or a mixture containing an alkyl methacrylate as a main component and an α,β-ethylenically unsaturated monomer that can be copolymerized with the alkyl methacrylate. In the monomer mixture,
The proportion of alkyl methacrylate is 50 mol% or more,
Preferably it is 60 mol% or more. Alkyl methacrylates include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, lauryl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, etc., and lower alkyl acrylates, Particularly preferred is methyl methacrylate. Examples of copolymerizable monomers include methyl acrylate,
Ethyl acrylate, propyl acrylate, n
- Alkyl acrylate such as butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, cyclohexyl acrylate, 2-
Hydroxyalkyl acrylate of hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2-
These include hydroxyalkyl methacrylates such as hydroxy-3-chloropropyl methacrylate. In addition, as a syrup containing a polymer of the alkyl methacrylate or a monomer mixture containing alkyl methacrylate as a main component, it is generally
~20000 centipoise viscosity, and 3~40
% by weight of the polymer, preferably from 6 to 20% by weight of the monomer. The crosslinking agent ( ) used in the present invention has at least two (meth)acryloyl groups in the molecule, and preferably has 10 or less atoms between the (meth)acryloyl groups, for example, by the following formula: ~ MA-O(-CH 2 )- o O-MA () (where n is an integer from 3 to 6, and MA represents a methacryloyl group.)

【化】 [ここで、R1はH,CH3,C2H5またはCH2OH
を、R2はH,CH3
[Chemical formula] [Here, R 1 is H, CH 3 , C 2 H 5 or CH 2 OH
, R 2 is H, CH 3 ,

【式】(R4はHまたはCH3を 表わす。またはCH2OHを、R3はHまたはCH3
それぞれ表わし、R1,R2およびR3は同時に水素
ではなく、(M)Aはメタクリロイル基またはア
クリロイル基を表わす。] (M)AO(−CH2CH2O)−o(M)A () (ここで、nは1または2であり、(M)Aは
メタクリロイル基またはアクリロイル基を表わ
す。) で表わされる単量体である。 具体的には、1,3−プロピレングリコールジ
メタクリレート、1,4−ブチレングリコールジ
メタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメ
タクリレート、1,3ブチレングリコールジメタ
クリレート、ジメチロールエタンジメタクリレー
ト、1,1−ジメチロールプロパンジメタクリレ
ート、2,2−ジメチロールプロパンジメタクリ
レート、トリメチロールエタントリ(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、フトニメチロールメタントリ(メ
タ)アクリレート。テトラメチロールメタンジメ
タクリレート、エチレングリコールジ(メタ)ア
クリレートおよびジエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート等を挙げることができる。 これら架橋剤の配合量は、前記樹脂原料()
100重量部に対し3〜30重量部、好ましくは10〜
25重量部であり、3重量部未満では耐熱性が十分
でなく、30重量部を超えると長時間の重合を必要
としなお耐候性が悪くなる問題が付随する。 本発明において部分架橋ゲル重合体を調製する
ときおよびこれを耐擦傷性層形成材料と接触させ
て重合するとき重合開始剤を使用する。これは通
常の低温活性重合開始剤および高温活性重合開始
剤から選ばれた一種または二種以上の混合物であ
ることができる。一般に部分架橋ゲル重合体の調
製には低温活性重合開始剤が適しており、10時間
半減期を得るための分解温度が50℃以下、好まし
くは26〜45℃特に26〜41℃の過酸化物およびアゾ
化合物ラジカル重合開始剤がよい。 その使用量は樹脂原料()と架橋剤()と
の合計量に対して0.002〜1重量%、好ましくは
0.005〜0.1重量%である。 このような低温活性重合開始剤としては、例え
ば()アセチルシクロヘキシルスルホニルパー
オキサイド、イソブチリルパーオキサイド、クミ
ルパーオキシネオデカノエート、ジイソプロピル
パーオキシジカーボネート、ジミリスチルパーオ
キシジカーボネート、2,2′−アゾビス(4−メ
トキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、
()ジ−(2−エトキシエチル)パーオキシジカ
ーボネート、ジ−(メトキシイソプロピル)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、()ジ−(3−
メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカー
ボネート、t−ブチルパーオキシデカノエート、
2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニト
リル)等があり、これらのうち、好ましくは
()および()のグループに属する化合物で
あり、特に好ましくは()のグループに属する
化合物である。 高温活性重合開始剤は本発明において成形条件
下の重合に適しており、分解温度60〜220℃、好
ましくは70〜170℃のものが良い。その使用量は、
樹脂原料()と架橋剤()との合計量に対し
て0.02〜5.0重量%、好ましくは0.05〜4重量%で
ある。 このような高温活性重合開始剤としては、例え
ば()t−ブチルミルパーオキサイド、ジイソ
プロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、ジ−
t−ブチルパーオキサイド、p−メンタンハイド
ロパーオキサイド、1,1,3,3−テトラメチ
ルブチルハイドロパーオキサイド、2,5−ジメ
チルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキサイ
ド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチル
ハイドロパーオキサイド、1,1,2,2−テト
ラフエニル−1,2−エタンジオール、()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、t−ブチルパーオ
キシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイ
ド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネ
ート、2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)オ
クタン、t−ブチルパーオキシアセテート、2,
2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン、t−
ブチルパーオキシベンゾエート、ジ−t−ブチル
ジパーオキシイソフタレート、メチルエチルケト
ンパーオキサイド、α,α′−ビス(t−ブチルパ
ーオキシイソプロピル)ベンゼン、ジクミルパー
オキサイド、()t−ブチルハイドロパーオキ
サイド、m−トルオイルパーオキサイド、ベンゾ
イルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイリ
ソブチレート、オクタノイルパーオキサイド、ラ
ウロイルパーオキサイド、サクシニツクアシツド
パーオキサイド、アセチルパーオキサイド、1,
1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カーボニト
リル)等があり、これらのうち、好ましくは
()および()のグループに属する化合物で
あり、特に好ましくは()のグループに属する
化合物である。本発明において、部分架橋ゲル状
重合体は、前記樹脂原料()と架橋剤()と
の混合物を重合開始剤の存在下に加熱して重合さ
せることにより調製される。この重合反応は、10
〜80℃、好ましくは35〜65℃の温度で10〜200分
間、好ましくは20〜150分間行なわれる。ここで、
低温活性および高温活性の両重合開始剤を併用す
る場合には、低温活性重合開始剤はほぼ全量消費
されるが高温活性重合開始剤は、前記反応温度で
は分解せずにそのまま残留し、後続の成形条件下
での重合開始剤として使用する。 部分架橋ゲル状重合体のゲル分率は15〜95%、
好ましくは15〜75%である。ゲル分率が15%に満
たない場合には、成形時の発泡、成形品のクラツ
ク・変形が発生しやすく、95%を超える場合に
は、成形時に良好な流動を示さない。 所望重合率の部分架橋ゲル状重合物は、急冷な
どにより重合反応を所望の重合率で停止すること
により、または低温活性重合開始剤の量、重合温
度、重合時間の選定により得ることができるが、
さらに前記樹脂原料()と架橋剤()との混
合物を前記重合開始剤の存在下に加熱重合させる
に当り、特定の調節剤の特定量を添加することに
より容易に得ることができる。このような特定の
調節剤としては、1,4,8−P−メンタジエ
ン、2,6−ジメチル−2,4,6−オクタトリ
エン、1,4−P−メンタジエン、1,4−シク
ロヘキサジエンおよびα−メチルスチレン二量体
がある。 このような調節剤は前記樹脂原料()と架橋
重合性化合物()との合計量に対して0.0001〜
0.5重量%、好ましくは0.001〜0.2重量%、最も好
ましくは0.005〜0.1重量%の範囲で使用すること
ができる。調節剤の添加量が0.0001重量%に満た
ない場合は所望の調節効果が発揮されず、添加量
が0.5重量%を越える場合は所望ゲル分に到達す
ることができない。 この形成基材材料はベトつかず形状保持性を有
しているのでシート状、ロツド、ブロツク、ペレ
ツトなど任意の形状で取り扱うことができる。 また、成形上の便宜などのために本成形基材材
料に対し成形に先だつて破砕または練り操作を加
え、あるいは必要に応じて着色剤その他の添加剤
を配合することもできる。 耐擦傷性層形成材料は、分子量150以上、好ま
しくは200〜2000、最も好ましくは200〜1200で1
分子当り少なくとも2個の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有する架橋重合
性化合物、もしくは該化合物を30重量%以上有す
る他の重合可能な単量体との混合物またはそれら
の部分重合物であり、架橋重合性化合物または混
合物の(メタ)アクリロイルオキシ基の平均した
数は2.0〜6.0望ましくは2.5〜5.5が好ましい。2
未満では、充分な擦傷性が得られず、6.0を越え
ると充分に反応を進ませることが困難となり、耐
候性による黄変、クラツク等の発生が大きくな
る。 架橋重合性化合物としては、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結合する残
基が炭化水素又はその誘導体であつてその分子中
にエーテル結合、チオエーテル結合、エステル結
合、アミド結合、ウレタン結合等を含むもの、ま
たイソシアヌール酸骨格、メラミン骨格を持つも
のであつても良い。 例えばトリメチロールプロパントリアクリレー
ト、1,6−ヘキサンジオールアクリレート、ネ
オペンチルグリコールジアクリレート、ヒドロキ
シピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート、トリスアクリロイルシアヌ
ルレート、イソシアヌール酸骨格を有する(メ
タ)アクリオキシ化合物、エポキシアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート等を挙げることが
できる。 前記架橋重合性化合物に混合して用いることの
できる重合可能な単量体としては、メタルメタク
リレート、テトラヒドロフルフリルアクリレー
ト、エチルカルビトールアクリレート、フエニル
カルビトールアクリレート、ヒドロキシエチルア
クリレート、2−ヒドロキシ−3−フエノキシプ
ロピルアクリレート等を挙げることができる。 しかして、耐擦傷性層形成材料においては、
(メタ)アクリロイルオキシ基の数xと耐擦傷性
層形成材料の重合率y(%)とが、つぎの式ま
たは y≦70(2≦x≦3.5) () y≦−7.5x2+52x−18(3.5<x≦6) () を満足することが必要である。この範囲におい
て、成形基材材料に対して充分な接着性が得られ
る。 この重合率yは、赤外線吸収スペクトルにおい
てC=Cに帰属する1620nm付近の吸収帯ピーク
高さから測定した残存する二重結合量を百分率で
表わし、100から残存二重結合を引いたものであ
る。 この重合率を調整する方法は、成形基材材料を
鋳型に投入する前に予め耐擦傷性層形成材料を鋳
型に塗装し、熱または光重合開始剤を使用して重
合させてもよいし、合成樹脂フイルム面上に塗装
し、同じ方法で予め重合させておいても良い。 本発明において、耐擦傷性層形成材料と部分架
橋ゲル状重合物からなる成形基材材料とは互いに
接触された状態で同時に重合される。より詳しく
述べると、耐擦傷性層形成材料より形成されるポ
リマー層によつて成形基材材料より形成される架
橋重合体からなる成形物の表面の少なくとも一部
が被覆されるように、耐擦傷性層形成材料と成形
基材材料の表面の少なくとも一部を接触させて両
者を同時に重合する。この重合は所望形状の成形
物が得られる条件下で行なわれる。たとえば、次
の方法を用いることができる。 (1)プレス成形機または射出成形機等の80〜160
℃に加熱された金型に予め耐擦傷性層形成材料
を、スプレー、ロール等の適切な手段で塗装し、
上記範囲内に重合した後、成形基材材料を金型内
に導入して、成形する方法、(2)成形基材材料面上
に耐擦性層形成材料をスプレー、ロール等の適切
な手段で塗装し、80〜160℃に加熱されたプレス
成形金型内に投入して成形する方法。なお成形基
材材料の伸延倍率が72%を越える場合は、耐擦傷
性層のある部分とない部分のムラを生じることが
ある。(3)予め合成樹脂等のフイルム上に塗装し、
所望の重合率まで紫外線または熱で重合させた
後、その上に形成基材材料をのせて、80〜160℃
に加熱された金型に投入し成形させる方法。(4)予
め、80〜160℃に加熱された金型内に成形基材材
料を投入し、さらに重合を進めた後、金型を開い
て、耐擦傷性層形成材料を金型面または、成形基
材材料面にスプレー塗装など適切な手段でする
か、金型と成形基材材料の間に注入し、再度金型
をとじ成形する方法などで行なわれる。 その後、さらに、成形基材の耐熱性を向上させ
るために、後重合を120〜140℃で3〜12時間行い
成形物品とする。 耐擦傷性層形成材料を、重合させる開始剤とし
ては、部分架橋ゲル重合体を得る時に使用した低
温活性重合開始剤および高温活性重合開始剤を使
用することができ、光開始剤を使用することもで
きる。光重合開始剤としては、1−ハイドロオキ
シシクロヘキシルフエニールケトン、ベンジルジ
メチルケタール、ベンゾフエノン、ミヒラーズケ
トン、ベンゾイン、アセトフエノン、2−ハイド
ロオキシ−2−メチル−フエニール−プロパン−
1−オン、2,4−ジエチルオキサントン、4−
クロルチオキサントン等がある。 低温活性重合開始剤の配合範囲は架橋重合性化
合物もしくは重合可能な単量体との混合物に対し
て0.5〜3重量%、望ましくは1〜2重量%が好
ましい。0.5重量%未満では、耐擦傷性層の重合
が遅れるので充分な耐擦傷性が得られない。ま
た、3重量%を越えると、金型に塗装する際に均
一にぬれる前に重合が始まつて該層の平滑な面が
得られない。 高温活性重合開始剤の配合範囲は、0.5〜5重
量%、望ましくは2〜4重量%が好ましい。0.5
重量%未満では、成形時間内で充分な重合が行わ
れず、耐擦傷性を低下させる。5重量%を越える
と、該層の硬化が速いために成形基材材料と該層
との接着性が不十分となる。 光重合開始剤は、成形基材材料の成形と耐擦傷
性層の形成を同時に行う方法のうち、(1)および(3)
の方法において、成形時間を短縮するために使用
することが望ましい。その配合量は、紫外線を発
生させるランプの出力にもよるが、0.2〜1.0重量
%望ましくは0.3〜0.6重量%が好ましい。0.2重量
%未満では、該層に細かい凹凸面が表われて平滑
な面が得られない。また1.0重量%を越えると、
硬化が速くて該層と成形基材の接着が不充分とな
る。 成形品を着色させるために、成形基材材料に着
色材を添加するか、耐擦傷性層形成材料に着色材
を添加するかいずれかの方法でも良い。 また、耐擦傷性層形成材料には、必要に応じレ
ベリング剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤などの劣
化防止剤を添加することができる。 本発明方法によれば硬度および耐擦耗性に優れ
かつアクリルに耐する接着性が極めて良好な耐擦
傷性層を有し、ピンホールによる耐溶剤性の低下
もなく耐候性および耐熱性に優れたアクリル樹脂
製品を容易に作ることができる。 (実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 実施例 1〜3および比較例 1 平均重合度約8000のポリメチルメタクリレート
を8重量%含有するメチルメタクリレートシラツ
プ80重量部、2,2−ジシメチロールプロパンジ
メタクリレート20重量部に1,4,8−p−メン
タジエン0.08g/Kg、クミルパーオキシネオデカ
ノエート0.05g/Kgおよびジ−t−ブチルパーオ
キサイド2g/Kgを混合溶解した混合物を板厚6
mmで450×350mmの広さを持つ2枚のガラス板で、
塩化ビニル樹脂製のガスケツトを使用し、間隔が
10mmになるように組立てられたセルに注入し、予
め50℃に加熱された恒温水槽にそのセルを投入
し、取り出し時間を変えることにより、所定ゲル
分率を持つ部分架橋ゲル状重合体を得た。これら
のゲル分率は、細かく切断した所定量(10〜15
g)の部分架橋ゲル状重合体を50℃アセトン中で
6時間抽出し、さらに50℃で12時間真空乾燥を行
つた時の部分架橋ゲル状重合体の重量と不溶解分
の重量との比を百分率で求めた。部分架橋ゲル状
重合体を200×180mmに切断し、その表面に、ジペ
ンタエリスリトールヘキサアクリレート70重量
部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート15
重量部、トリスアクリロイルシアヌルレート15重
量部、メチルメタクリレート10重量部、クミルパ
ーオキシネオデカエート2重量%、ジ−t−ブチ
ルパーオキシ−ヘキサハイドロテレフタレート3
重量%からなる平均のアクリロイルオキシ基の数
約4.3の耐擦傷性層形成材料をスプレー塗装し、
ただちに、130℃に加熱された200×180mmの押込
み型金型内に投入し、10分間保圧した後、金型を
開放して、成形品を取り出した。この成形品を熱
風循環乾燥機で130℃で10時間後重合を行つた後、
JISZ1522,JISK5400およびASTMD−1044に従
つて、密着性、鉛筆硬度およびテーバー摩耗試験
を行つた。またスチールウール試験はかつ東洋精
機製作所製の引かき試験機を使用し、圧力を皮膜
面に対して100g/cm2、横行速度16mm/secで#
000のスチールウールで100回往復させたとき、
JISK7105により測定した拡散透過率と全光線透
過率の比を曇価とし、試験前後の曇価の差を求め
た。 実施例 4〜7および比較例 2〜3 平均重合度約8000のポリメチルメタクリレート
を8重量%含有するメチルメタクリレートシラツ
プ80重量部、2,2−ジメチロールプロパンジメ
タクリレート20重量部、1,4,8−p−メンタ
ジエン0.08g/Kg、クミルパーオキシネオデカノ
エート0.05g/Kgおよびジ−t−ブチルパーオキ
サイド3g/Kgを混合溶解した混合物を板厚6mm
で450×350mmの広さを持つ2枚のガラス板で、塩
化ビニル樹脂製のガスケツトを使用し、間隔が5
mmになるように組立てられたセルに注入し、予め
50℃に加熱された恒温水槽にそのセルを投入し、
2.5時間重合して取り出した。得られた部分架橋
ゲル状重合体を、実施例1〜3と同様にアセトン
抽出を行いゲル分率を測定したところ、28%であ
つた。この部分架橋ゲル状重合体を実施例1〜3
と同様の大きさに切断し、予め120℃に加熱した
実施例1〜3と同一の金型に投入し、重合途中
0.5分、1分、2分、3分、4分および5分でそ
れぞれ金型を開放し、実施例1〜3と同一の耐擦
傷性層形成材料を、重合途中の成形基材材料の表
面にスプレー塗装し、直ちに金型を閉じ、再び保
圧し、20分後成形品を取り出し、熱風循環乾燥機
で130℃で10時間後重合した後、実施例1〜3と
同等な方法により耐擦傷性及び密着性を調べた。
これらの結果を第1表に示す。なお形成基材材料
のゲル分率の測定は、成形と同一条件で同一金型
を使用し、部分架橋ゲル重合体は、同一セルの残
りを使用し、0.5分、1分、2分、3分、4分お
よび5分毎に取り出し直ちに液体窒素中に漬し急
冷し、所定量(10〜15g)を取り出し実施例1〜
3と同様にアセトン抽出を行なつた。 実施例 8〜11および比較例 4 平均重合度約12000のポリメチルメタクリレー
トを4重量%含有するメチルメタクリレートラツ
プ80重量部、2,2−ジメチロールプロパンジメ
タクリレート20重量部、1,4,8−p−メンタ
ジエン0.08g/Kg、2,2′−アゾビス(4−メト
キシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)0.03
g/Kg、ジ−t−ブチルパーオキシ−ヘキサハイ
ドロテレフタレート0.05g/Kg、2,2−ビス
(t−ブチルパーオキシ)ブタン1g/Kgおよび
ジ−t−ブチルパーオキサイド3g/Kgを混合溶
解して得られた混合物を実施例1〜3と同様のセ
ルの中に注入し、予め50℃に加熱された恒温水槽
にそのセルを投入し、2.5時間重合して取り出し
た。得られた部分架橋ゲル状重合体を、実施例1
〜3と同様にアセトン抽出を行いゲル分率を測定
したところ、36%であつた。次に、予め130℃に
加熱された実施例1と同一の金型のキヤビテイー
内面に実施例1と同調合の耐擦傷性層形成材料を
スプレー塗装し、0.5分、1分、5分、7分およ
び10分間加熱重合した後、上記部分架橋ゲル状重
合体を投入し、金型を閉じ、10分間保圧した後成
形品を取り出し、130℃で10時間後重合を行つた。
耐擦傷性および密着性は実施例1と同一方法で行
い、第1表に示した。耐擦傷性層の重合率は、1
mmのガラス板上にスプレー塗装と同じ膜厚になる
ように、アプリケーターを使用して塗装し、0.5
分、1分、5分、7分および10分毎に取り出し急
冷して、赤外線法により1620nm付近に現われる
C=Cに帰属する吸収帯のピーク高さから測定し
た残存する2重結合量を百分率で表わし、100か
ら残存2重合結合量を差し引き算出した。この結
果を第1表にIR法として示した。なお、同表に
は参考値として実施例1〜3と同様な方法で求め
た抽出法の結果を併記した。 実施例 12〜13 平均重合度約12000のポリメチルメタクリレー
トを4重量%含有するメチルメタクリレートシラ
ツプ80重量部、2,2−ジメチロールプロパンジ
メタクリレート20重量部、クミルパーオキシネオ
デカノエート0.04g/Kgおよびジ−t−ブチルパ
ーオキサイド2g/Kgを溶解して得られた混合物
を実施例4と同様のセルに注入し、50℃で2時間
恒温水槽中で重合して得られた部分架橋ゲル状重
合体のゲル分率は74%であつた。次に、実施例8
と同様に耐擦傷性層形成材料を塗装して、1分お
よび7分でそれぞれ重合し、上記部分架橋ゲル状
重合体を200×180mmの大きさに切断したものを投
入して成形した。その後130℃で10時間後重合を
行い、耐擦傷性および密着性を実施例1と同一方
法で測定した。その結果を第1表に示す。 実施例 14〜15 実施例1と同一調合の耐擦傷性層形成材料を実
施例12と同様に1分および7分でそれぞれ重合さ
せた後、実施例1の部分架橋ゲル状重合体を200
×180mmに切断し投入し、20分間保圧し成形品を
得た。この成形品を130℃で10時間後重合し、実
施例1と同一方法により耐擦傷性能を測定した結
果を第1表に示す。 実施例 16〜19および比較例 5 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート15
重量部、1,6−ヘキサンジオールジアクリレー
ト10重量部、トリスアクリロイルシアヌルレート
22.5重量部、メチルメタクリレート5重量部、ク
ミルパーオキシネオデカノエート2重量%、ジ−
t−ブチルパーオキシ−ヘキサハイドロテレフタ
レート0.2重量%からなる平均アクリロイルオキ
シ基の数3.3の耐擦傷性層形成材料を得た。この
耐擦傷性層形成材料を、予め130℃に加熱された
実施例1と同一の金型表面に45〜50μmの塗装を
行い、それぞれ1分、5分、10分、15分および20
分放置した後、実施例8と同様の部分架橋ゲル重
合体を投入して、10分間加熱成形した後、板状成
形物を130℃で10時間後重合して耐擦傷性を実施
例1と同一方法により測定した。その結果を第1
表に示す。 実施例 20〜21および比較例 6 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
100重量部、クミルパーオキシネオデカノエート
2重量%、ジ−t−ブチルパーオキシ−ヘキサハ
イドロテレフタレート0.3重量%からなる平均ア
クリロイルオキシ基の数5.5の耐擦傷性層形成材
料を予め130℃に加熱された実施例1同一の金型
面に45〜50μmになるようにスプレー塗装し、0.5
分、1分および2分間それぞれ放置した後、実施
例8と同様の部分架橋ゲル状重合体を投入して、
10分間加熱成形した。取り出された成形物を130
℃で10時間後重合を行い、耐擦傷性能を実施例1
と同一方法により測定した。その結果を第1表に
示す。 実施例 22〜23および比較例 7 ポリエチレンテレフタレートフイルム上にゼネ
ラル・アニリン・アンド・フイルム・カンパニー
製紫外線硬化型耐擦傷性層形成材料
GAFGUADE−233をアプリケーターで45〜
50μmになるように塗装し、50Wのケミカルラン
プ2本を並列に並べて5cmの高さから塗装面に6
分、8分および10分間照射したフイルムを、塗装
面が実施例2で得られたと同様の部分架橋ゲル状
重合体と接触させ、実施例1で使用した金型の内
部に入れ、120℃で20分間保圧して硬化させた後、
取り出し、130℃で10時間の後重合を行つて、耐
擦傷性能を実施例1と同一方法で調べた結果を第
1表に示す。 比較例 8 実施例8の部分架橋ゲル状重合体を予め130℃
に加熱した実施例1と同一の金型内に200×180mm
の大きさに切断して充填し、10分間保圧した後取
り出し、130℃で10時間後重合を行つた。その成
形品を実施例1と同一方法で耐擦傷性能調べた結
果を第1表に示す。 実施例 24 耐擦傷性層形成材料として、ジペンタエリスリ
トールヘキサクリレート75重量部、トリスアクリ
ロイルシアヌルレート10重量部、1,6−ヘキサ
ンジオールジアクリレート15重量部およびメチル
メタクリレート5重量部に2−ハイドロオキシ−
2−メチル−フエニール−プロパン−1−オン
0.5重量%加えて得た。この耐擦傷性層形成材料
を、予め130℃に加熱された実施例1と同一の金
型内に25〜30μmになるようにスプレー塗装し、
出力80W/cmなる高圧水銀灯で5秒間照射した
後、形成基材を投入し10分間保圧して成形品を取
り出し、後重合を130℃で10時間行つた。その成
形品を実施例1と同方法で耐擦傷性を調べた結果
を第1表に示す。 実施例 25 平均重合度約20000のポリメチルメタクリレー
トを8重量%含有するメチルメチクリレートシラ
ツプ90重量部、2,2−ジメチロールプロパンジ
メタクリレート10重量部、1,4,8−p−メン
タジエン0.1g/Kg、2,2′−アゾビス(4−メ
トキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)0.03
g/Kg、ジ−t−ブチルパーオキシ−ヘキサハイ
ドロテレフタレート0.5g/Kg、ジ−t−ブチル
パーオキサイド3g/Kgを混合溶解した混合物を
実施例1の方法で重合し、ゲル分率36%の部分架
橋ゲル状重合体を得た。次に、予め135℃に加熱
された実施例1と同一の金型に、カプロラクタム
変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(日本化薬製 DPCA−20)40重量部、トリスア
クリロイルシアヌルレート40重量部、1,6−ヘ
キサジオールジアクリレート20重量部、メチルメ
タクリレート20重量部、ベンゾイルパーオキサイ
ド1.0重量%、t−ブチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネート4.0重量%からなる耐擦傷性層形
成材料をスプレー塗装し、45秒間熱重合した後、
上記部分架橋ゲル状重合体を投入し、10分間保圧
した後、成形品を取り出し、熱風循環乾燥機で
120℃で10時間後重合を行なつた。耐擦傷性及び
密着性は実施例1と、耐擦傷性層形成材料の重合
率は実施例8とそれぞれ同じ方法で測定し、第1
表に示した。 実施例 26 平均重合度約20000のポリメチルメタクリレー
トを8重量部含有するメチルメチクリレートシラ
ツプ95重量部、2,2−ジメチロールプロパンジ
メタクリレート5重量部、1,4,8−p−メン
タジエン0.08g/Kg、クルミパーオキシネオデカ
ノエート0.05g/Kg、ジブチルパーオキシヘキサ
ヒドロテレフレタート0.5g/Kg、2,2′−ビス
(t−ブチルパーオキシ)ブタン1.0g/Kgおよび
ジ−t−ブチルサイド3g/Kgを混合溶解した混
合物を実施例1と同様な方法により、2時間30分
重合してゲル分率25%の部分架橋ゲル状重合体を
得た。次に予め135℃に加熱された実施例1と同
一の金型に、実施例25と同一処方からなる耐擦傷
性層形成材料をスプレー塗装し、45秒間熱重合し
た後、上記部分架橋ゲル状重合体を投入し、10分
間保圧した後、金型を100℃まで降下させ、成形
品を取出し、熱風循環乾燥器で115℃10時間後重
合を行つた。耐擦傷性及び密着性は実施例1と、
耐擦傷性層形成材料の重合率は実施例8とそれぞ
れ同じ方法で測定し、第1表に示した。 実施例 27 平均重合度約20000のポリメチルメタクリレー
トを8重量%含有するメチルメチクリレートシラ
ツプ75重量部、2,2−ジメチロールプロパンジ
メタクリレート25重量部、1,4,8−p−メン
タジエン0.1g/Kg、2,2′−アソビス(4−メ
トキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)0.03
g/Kg、ジ−t−ブチルパーオキシ−ヘキサハイ
ドロテレフタレート0.5g/Kg、2,2−ビス
(t−ブチルパーオキシ)ブタン1g/Kg、ジ−
t−ブチルパーオキサイド3g/Kgを混合溶解し
た混合物を実施例1と同様な方法で重合し、ゲル
分率34%の部分架橋ゲル状重合体を得た。次に、
予め135℃に加熱された実施例1と同一の金型に、
実施例25と同じ耐擦傷性層形成材料をスプレー塗
装し、43秒間熱重合した後金型を開いて成形品を
取り出し、130℃で10時間後重合を行なつた。耐
擦傷性及び密着性は実施例1と、耐擦傷性層形成
材料の重合率は実施例8とそれぞれ同じ方法で測
定し、第1表に示した。 実施例 28 実施例25で得られたゲル分率36%の部部架橋ゲ
ル状重合体を金型投影面積と同一面積に切断し、
予め130℃に加熱した実施例1と同一の金型に投
入し、80秒保圧した後金型を開き、重合途中の成
形基材材料表面に実施例25と同一の耐擦傷性層形
成材料をスプレー塗装した。直ちに金型を閉じ再
び保圧し、10分後成形品を取り出し、熱風循環乾
燥機で130℃10時間後重合した。耐擦傷性及び密
着性は実施例1と、成形基材材料のゲル分率は実
施例4とそれぞれ同様に測定し、第1表に示し
た。 比較例 9 実施例8と同一方法で得られた部分架橋ゲル状
重合体を予め130℃に加熱された実施例1と同一
の金型のキヤビテイー内に投入し、金型を閉じて
10分間保圧の後、成形品を取り出し、成型品と耐
擦傷性皮膜との間の接着性を得るために、出力80
ワツト/cmよりなる高圧水銀灯(主波長365nm)
の光線を照射量8.5×104(単位ワツト・秒/m2
で照射した後、実施例1と同一の耐擦傷性層形成
材料を10〜20μmになる様にスプレー塗装し、130
℃で10時間の後重合を行なうと同時に重合固化せ
しめ耐擦傷性皮膜を形成させた。その結果を第1
表に示す。 実施例 29 実施例21、実施例9および比較例9で得られた
成形品および市販の耐擦傷付与板について、紫外
線促進曝露試験(東洋精機製UVCON UV70℃
8時間−50℃凝縮サイクル)を実施後、実施例1
と同様な方法でスチールウール試験による曇価の
差を出し、紫外線促進曝露時間と曇価の差を図示
すると、図面に示すとおりであつた。
[Formula] (R 4 represents H or CH 3 or CH 2 OH, R 3 represents H or CH 3 , R 1 , R 2 and R 3 are not hydrogen at the same time, (M)A is represents a methacryloyl group or an acryloyl group.] (M)AO( -CH2CH2O ) -o (M)A () (where n is 1 or 2, and (M)A represents a methacryloyl group or an acryloyl group. It is a monomer represented by: Glycol dimethacrylate, dimethylolethane dimethacrylate, 1,1-dimethylolpropane dimethacrylate, 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)
Acrylate, phthonimethylolmethane tri(meth)acrylate. Examples include tetramethylolmethane dimethacrylate, ethylene glycol di(meth)acrylate, and diethylene glycol di(meth)acrylate. The blending amount of these crosslinking agents is as follows:
3 to 30 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight
If the amount is less than 3 parts by weight, the heat resistance will not be sufficient, and if it exceeds 30 parts by weight, a long time polymerization will be required and there will be a problem of poor weather resistance. In the present invention, a polymerization initiator is used when preparing the partially crosslinked gel polymer and when polymerizing it by contacting it with the scratch-resistant layer-forming material. This can be one or a mixture of two or more selected from conventional low-temperature active polymerization initiators and high-temperature active polymerization initiators. In general, low temperature active polymerization initiators are suitable for the preparation of partially crosslinked gel polymers, and peroxides with a decomposition temperature below 50°C, preferably 26-45°C, especially 26-41°C to obtain a 10 hour half-life and azo compound radical polymerization initiators are preferred. The amount used is 0.002 to 1% by weight based on the total amount of resin raw material () and crosslinking agent (), preferably
It is 0.005-0.1% by weight. Examples of such low-temperature active polymerization initiators include () acetylcyclohexylsulfonyl peroxide, isobutyryl peroxide, cumyl peroxyneodecanoate, diisopropyl peroxydicarbonate, dimyristyl peroxydicarbonate, 2,2' -Azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile),
() di-(2-ethoxyethyl) peroxydicarbonate, di-(methoxyisopropyl) peroxydicarbonate, di-(2-ethylhexyl) peroxydicarbonate, () di-(3-
Methyl-3-methoxybutyl) peroxydicarbonate, t-butyl peroxydecanoate,
2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), etc., and among these, compounds belonging to the groups () and () are preferred, and compounds belonging to the group () are particularly preferred. . The high temperature active polymerization initiator is suitable for polymerization under molding conditions in the present invention, and has a decomposition temperature of 60 to 220°C, preferably 70 to 170°C. Its usage is
The amount is 0.02 to 5.0% by weight, preferably 0.05 to 4% by weight, based on the total amount of the resin raw material () and the crosslinking agent (). Examples of such high temperature active polymerization initiators include () t-butyl mill peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, di-
t-Butyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, 1,1,3,3-tetramethylbutyl hydroperoxide, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, cumene hydroperoxide, t -butyl hydroperoxide, 1,1,2,2-tetraphenyl-1,2-ethanediol, ()1,
1-bis(t-butylperoxy)-3,3,5
-trimethylcyclohexane, t-butylperoxylaurate, cyclohexanone peroxide, t-butylperoxyisopropyl carbonate, 2,2-bis(t-butylperoxy)octane, t-butylperoxyacetate, 2,
2-bis(t-butylperoxy)butane, t-
Butyl peroxybenzoate, di-t-butyl diperoxyisophthalate, methyl ethyl ketone peroxide, α,α'-bis(t-butylperoxyisopropyl)benzene, dicumyl peroxide, ()t-butyl hydroperoxide, m-toluoyl peroxide, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyylisobutyrate, octanoyl peroxide, lauroyl peroxide, succinic acid peroxide, acetyl peroxide, 1,
Examples include 1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile), among which compounds belonging to the () and () groups are preferred, and compounds belonging to the () group are particularly preferred. In the present invention, the partially crosslinked gel polymer is prepared by heating and polymerizing a mixture of the resin raw material () and the crosslinking agent () in the presence of a polymerization initiator. This polymerization reaction is 10
It is carried out at a temperature of ~80°C, preferably 35-65°C, for 10-200 minutes, preferably 20-150 minutes. here,
When both low-temperature-active and high-temperature-active polymerization initiators are used together, almost all of the low-temperature-active polymerization initiator is consumed, but the high-temperature-active polymerization initiator does not decompose at the above reaction temperature and remains as it is, resulting in subsequent polymerization. Used as a polymerization initiator under molding conditions. The gel fraction of partially crosslinked gel polymer is 15-95%,
Preferably it is 15-75%. When the gel fraction is less than 15%, foaming during molding and cracking and deformation of the molded product are likely to occur, and when it exceeds 95%, good flow is not exhibited during molding. A partially crosslinked gel polymer having a desired polymerization rate can be obtained by stopping the polymerization reaction at the desired polymerization rate by rapid cooling, or by selecting the amount of low-temperature active polymerization initiator, polymerization temperature, and polymerization time. ,
Further, it can be easily obtained by adding a specific amount of a specific regulator when heating and polymerizing the mixture of the resin raw material () and the crosslinking agent () in the presence of the polymerization initiator. Specific such regulators include 1,4,8-P-mentadiene, 2,6-dimethyl-2,4,6-octatriene, 1,4-P-mentadiene, 1,4-cyclohexadiene and There is an α-methylstyrene dimer. Such a regulator is used in an amount of 0.0001 to 0.0001 to the total amount of the resin raw material () and the crosslinked polymerizable compound ().
It can be used in a range of 0.5% by weight, preferably 0.001-0.2% by weight, most preferably 0.005-0.1% by weight. If the amount of the regulator added is less than 0.0001% by weight, the desired regulating effect cannot be achieved, and if the amount added exceeds 0.5% by weight, the desired gel content cannot be achieved. Since this forming base material is non-sticky and has shape-retaining properties, it can be handled in any desired shape such as a sheet, rod, block, or pellet. Further, for convenience in molding, the molding base material may be crushed or kneaded prior to molding, or colorants and other additives may be added as necessary. The scratch-resistant layer-forming material has a molecular weight of 150 or more, preferably 200 to 2000, most preferably 200 to 1200, and a molecular weight of 1
A cross-linked polymerizable compound having at least two acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups per molecule, or a mixture with other polymerizable monomers having 30% by weight or more of said compound, or a partial polymer thereof; The average number of (meth)acryloyloxy groups in the polymerizable compound or mixture is preferably 2.0 to 6.0, preferably 2.5 to 5.5. 2
If it is less than 6.0, sufficient scratch resistance will not be obtained, and if it exceeds 6.0, it will be difficult to proceed the reaction sufficiently, and the occurrence of yellowing, cracks, etc. due to weather resistance will increase. Cross-linked polymerizable compounds include those in which the residue that binds the acryloyloxy group or methacryloyloxy group is a hydrocarbon or a derivative thereof, and the molecule contains an ether bond, thioether bond, ester bond, amide bond, urethane bond, etc. , or may have an isocyanuric acid skeleton or a melamine skeleton. For example, trimethylolpropane triacrylate, 1,6-hexanediol acrylate, neopentyl glycol diacrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, caprolactam-modified dipentaerythritol hexaacrylate, trisacryloyl cyanurate, isocyanurate. Examples include (meth)acryoxy compounds having a nuric acid skeleton, epoxy acrylates, and polyester acrylates. Examples of polymerizable monomers that can be mixed with the crosslinking polymerizable compound include metal methacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, ethyl carbitol acrylate, phenyl carbitol acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy-3 -Phenoxypropyl acrylate and the like. However, in the scratch-resistant layer forming material,
The number x of (meth)acryloyloxy groups and the polymerization rate y (%) of the scratch-resistant layer forming material are expressed by the following formula or y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x 2 +52x− 18 (3.5<x≦6) () It is necessary to satisfy. Within this range, sufficient adhesion to the molding base material can be obtained. This polymerization rate y is expressed as a percentage of the amount of remaining double bonds measured from the peak height of the absorption band attributable to C=C near 1620 nm in the infrared absorption spectrum, and is obtained by subtracting the remaining double bonds from 100. . The polymerization rate can be adjusted by coating the mold with a scratch-resistant layer-forming material in advance before putting the molding base material into the mold, and polymerizing it using heat or a photopolymerization initiator. It may also be applied onto the surface of a synthetic resin film and polymerized in advance using the same method. In the present invention, the scratch-resistant layer-forming material and the molding base material made of a partially crosslinked gel-like polymer are simultaneously polymerized while in contact with each other. More specifically, the scratch-resistant layer is formed so that at least a part of the surface of the molded article made of the crosslinked polymer formed from the molding base material is covered by the polymer layer formed from the scratch-resistant layer-forming material. At least a portion of the surface of the layer-forming material and the molding base material are brought into contact with each other, and both are simultaneously polymerized. This polymerization is carried out under conditions that allow moldings of desired shapes to be obtained. For example, the following method can be used. (1) 80 to 160 for press molding machines or injection molding machines, etc.
A scratch-resistant layer-forming material is applied in advance to the mold heated to ℃ by appropriate means such as spraying or rolling.
After polymerization within the above range, the molding base material is introduced into a mold and molded; (2) an appropriate means such as spraying or rolling the abrasion-resistant layer forming material onto the surface of the molding base material; A method of coating and molding by putting it into a press molding mold heated to 80 to 160 degrees Celsius. If the stretching ratio of the molding base material exceeds 72%, unevenness may occur between areas with and without the scratch-resistant layer. (3) Paint on a film of synthetic resin etc. in advance,
After polymerizing with ultraviolet rays or heat to the desired polymerization rate, place the forming base material on top and heat at 80~160℃.
A method of molding by putting it into a heated mold. (4) In advance, the molding base material is placed in a mold heated to 80 to 160°C, and after further polymerization, the mold is opened and the scratch-resistant layer forming material is placed on the mold surface or This can be done by appropriate means such as spray painting on the surface of the molding base material, or by injecting it between the mold and the molding base material, and then closing the mold again. Thereafter, in order to further improve the heat resistance of the molded substrate, post-polymerization is performed at 120 to 140° C. for 3 to 12 hours to form a molded article. As the initiator for polymerizing the scratch-resistant layer forming material, the low temperature active polymerization initiator and the high temperature active polymerization initiator used to obtain the partially crosslinked gel polymer can be used, and a photoinitiator can be used. You can also do it. As a photopolymerization initiator, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzyl dimethyl ketal, benzophenone, Michler's ketone, benzoin, acetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-phenyl-propane.
1-one, 2,4-diethyloxanthone, 4-
Examples include chlorthioxanthone. The blending range of the low-temperature active polymerization initiator is preferably 0.5 to 3% by weight, preferably 1 to 2% by weight, based on the crosslinking polymerizable compound or the mixture with the polymerizable monomer. If it is less than 0.5% by weight, the polymerization of the scratch-resistant layer will be delayed and sufficient scratch resistance will not be obtained. Moreover, if it exceeds 3% by weight, polymerization will begin before the coating is uniformly applied to the mold, making it impossible to obtain a smooth surface of the layer. The blending range of the high temperature active polymerization initiator is preferably 0.5 to 5% by weight, preferably 2 to 4% by weight. 0.5
If it is less than % by weight, sufficient polymerization will not occur within the molding time, resulting in a decrease in scratch resistance. If it exceeds 5% by weight, the layer will harden quickly, resulting in insufficient adhesion between the molding base material and the layer. The photopolymerization initiator is used in methods (1) and (3) in which molding of the molding base material and formation of the scratch-resistant layer are performed simultaneously.
It is desirable to use this method in order to shorten the molding time. The blending amount is preferably 0.2 to 1.0% by weight, preferably 0.3 to 0.6% by weight, although it depends on the output of the lamp that generates ultraviolet rays. If it is less than 0.2% by weight, fine irregularities appear on the layer and a smooth surface cannot be obtained. Also, if it exceeds 1.0% by weight,
Curing is rapid and adhesion between the layer and the molding substrate is insufficient. In order to color the molded article, a coloring agent may be added to the molding base material or a coloring agent may be added to the scratch-resistant layer forming material. Further, deterioration inhibitors such as a leveling agent, an ultraviolet absorber, and an antioxidant can be added to the scratch-resistant layer forming material, if necessary. According to the method of the present invention, the scratch-resistant layer has excellent hardness and abrasion resistance, has extremely good adhesion to acrylic, and has excellent weather resistance and heat resistance without deterioration of solvent resistance due to pinholes. acrylic resin products can be easily made. (Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 80 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 8% by weight of polymethyl methacrylate having an average degree of polymerization of about 8000, 20 parts by weight of 2,2-disimethylolpropane dimethacrylate, and 1,4, A mixture of 0.08 g/Kg of 8-p-mentadiene, 0.05 g/Kg of cumyl peroxyneodecanoate, and 2 g/Kg of di-t-butyl peroxide was mixed and dissolved into a plate with a thickness of 6
Two glass plates with a size of 450 x 350 mm in mm,
A gasket made of vinyl chloride resin is used, and the spacing is
A partially crosslinked gel polymer with a predetermined gel fraction can be obtained by injecting the polymer into a cell assembled to a thickness of 10 mm, placing the cell in a constant temperature water bath preheated to 50°C, and varying the removal time. Ta. These gel fractions are measured in a predetermined amount (10 to 15
Ratio between the weight of the partially crosslinked gel polymer and the weight of the undissolved matter when the partially crosslinked gel polymer g) was extracted in acetone at 50°C for 6 hours and further vacuum dried at 50°C for 12 hours. was calculated as a percentage. The partially crosslinked gel polymer was cut into 200 x 180 mm pieces, and 70 parts by weight of dipentaerythritol hexaacrylate and 15 parts of 1,6-hexanediol diacrylate were added to the surface.
Parts by weight, 15 parts by weight of trisacryloyl cyanurate, 10 parts by weight of methyl methacrylate, 2% by weight of cumyl peroxyneodecaate, 3 parts by weight of di-t-butylperoxy-hexahydroterephthalate
spray-painting a scratch-resistant layer-forming material with an average number of acryloyloxy groups of about 4.3% by weight;
Immediately, it was placed in a 200 x 180 mm push-in mold heated to 130°C, and after holding the pressure for 10 minutes, the mold was opened and the molded product was taken out. After polymerizing this molded product at 130℃ for 10 hours in a hot air circulation dryer,
Adhesion, pencil hardness and Taber abrasion tests were conducted in accordance with JISZ1522, JISK5400 and ASTMD-1044. In addition, the steel wool test was carried out using a scratch tester made by Toyo Seiki Seisakusho, with a pressure of 100 g/cm 2 against the film surface and a traverse speed of 16 mm/sec.
When reciprocating 100 times with 000 steel wool,
The ratio of the diffuse transmittance and total light transmittance measured according to JISK7105 was defined as the haze value, and the difference in haze value before and after the test was determined. Examples 4 to 7 and Comparative Examples 2 to 3 80 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 8% by weight of polymethyl methacrylate having an average degree of polymerization of about 8000, 20 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 1, A mixture of 0.08 g/Kg of 4,8-p-mentadiene, 0.05 g/Kg of cumyl peroxyneodecanoate, and 3 g/Kg of di-t-butyl peroxide was mixed and dissolved into a plate with a thickness of 6 mm.
Two glass plates with a size of 450 x 350 mm are used, and a gasket made of vinyl chloride resin is used, with an interval of 5 mm.
Inject into a cell assembled to a diameter of mm, and preliminarily
The cell was placed in a constant temperature water bath heated to 50℃.
It was polymerized for 2.5 hours and then taken out. The obtained partially crosslinked gel polymer was extracted with acetone in the same manner as in Examples 1 to 3, and the gel fraction was measured, and it was found to be 28%. Examples 1 to 3 of this partially crosslinked gel polymer
It was cut into pieces of the same size and put into the same mold as in Examples 1 to 3, which had been heated to 120°C in advance, and
The mold was opened at 0.5 minutes, 1 minute, 2 minutes, 3 minutes, 4 minutes, and 5 minutes, and the same scratch-resistant layer forming material as in Examples 1 to 3 was applied to the surface of the molded base material during polymerization. Immediately close the mold, hold pressure again, take out the molded product after 20 minutes, polymerize in a hot air circulation dryer at 130℃ for 10 hours, and then apply scratch resistance using the same method as in Examples 1 to 3. The properties and adhesion were examined.
These results are shown in Table 1. The gel fraction of the forming base material was measured using the same mold under the same conditions as the molding, and for the partially crosslinked gel polymer, the remainder of the same cell was used for 0.5 minutes, 1 minute, 2 minutes, and 3 minutes. Immediately immerse it in liquid nitrogen to rapidly cool it, take out a specified amount (10 to 15 g), and take it out every 4 minutes or 5 minutes.Examples 1-
Acetone extraction was performed in the same manner as in 3. Examples 8 to 11 and Comparative Example 4 80 parts by weight of methyl methacrylate trap containing 4% by weight of polymethyl methacrylate with an average degree of polymerization of about 12000, 20 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 1,4,8 -p-menthadiene 0.08g/Kg, 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) 0.03
g/Kg, di-t-butylperoxy-hexahydroterephthalate 0.05g/Kg, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane 1g/Kg and di-t-butyl peroxide 3g/Kg mixed and dissolved. The resulting mixture was injected into the same cell as in Examples 1 to 3, and the cell was placed in a thermostatic water bath preheated to 50°C, polymerized for 2.5 hours, and then taken out. The obtained partially crosslinked gel polymer was prepared in Example 1.
Acetone extraction was carried out in the same manner as in 3. The gel fraction was measured and found to be 36%. Next, a scratch-resistant layer-forming material of the same composition as in Example 1 was spray-coated on the inner surface of the cavity of the same mold as in Example 1, which had been preheated to 130°C. After heat polymerization for 10 minutes and 10 minutes, the partially crosslinked gel polymer was charged, the mold was closed, the pressure was kept for 10 minutes, the molded product was taken out, and post-polymerization was carried out at 130° C. for 10 hours.
Scratch resistance and adhesion were measured in the same manner as in Example 1 and are shown in Table 1. The polymerization rate of the scratch-resistant layer is 1
Paint using an applicator to the same film thickness as spray painting on a glass plate of 0.5 mm.
The amount of remaining double bonds is calculated as a percentage by taking it out every minute, 1 minute, 5 minutes, 7 minutes, and 10 minutes and rapidly cooling it, and measuring it from the peak height of the absorption band belonging to C=C that appears around 1620 nm using an infrared method. It was calculated by subtracting the amount of remaining double polymer bonds from 100. The results are shown in Table 1 as the IR method. In addition, the results of the extraction method obtained by the same method as Examples 1 to 3 are also listed in the same table as reference values. Examples 12-13 80 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 4% by weight of polymethyl methacrylate with an average degree of polymerization of about 12,000, 20 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 0.04 parts by weight of cumyl peroxyneodecanoate. A mixture obtained by dissolving 2 g/Kg of di-t-butyl peroxide and 2 g/Kg of di-t-butyl peroxide was injected into the same cell as in Example 4, and polymerized in a constant temperature water bath at 50°C for 2 hours. The gel fraction of the crosslinked gel polymer was 74%. Next, Example 8
A scratch-resistant layer-forming material was applied in the same manner as above, polymerized for 1 minute and 7 minutes, respectively, and the above partially crosslinked gel polymer cut into a size of 200 x 180 mm was charged and molded. Thereafter, post-polymerization was carried out at 130° C. for 10 hours, and scratch resistance and adhesion were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Examples 14-15 After polymerizing the scratch-resistant layer forming material of the same formulation as in Example 1 for 1 minute and 7 minutes in the same manner as in Example 12, the partially crosslinked gel polymer of Example 1 was
It was cut into pieces of 180mm x 180mm, charged, and kept under pressure for 20 minutes to obtain a molded product. This molded article was post-polymerized at 130° C. for 10 hours, and the scratch resistance was measured by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 1. Examples 16 to 19 and Comparative Example 5 Dipentaerythritol hexaacrylate 15
Parts by weight, 10 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate, Tris acryloyl cyanurate
22.5 parts by weight, 5 parts by weight of methyl methacrylate, 2% by weight of cumyl peroxyneodecanoate, di-
A scratch-resistant layer-forming material containing 0.2% by weight of t-butylperoxy-hexahydroterephthalate and having an average number of acryloyloxy groups of 3.3 was obtained. This scratch-resistant layer forming material was coated to a thickness of 45 to 50 μm on the surface of the same mold as in Example 1, which had been preheated to 130°C.
After standing for a few minutes, a partially crosslinked gel polymer similar to that in Example 8 was added and heat-molded for 10 minutes.The plate-shaped molded product was then polymerized at 130°C for 10 hours and the scratch resistance was the same as in Example 1. Measured using the same method. The result is the first
Shown in the table. Examples 20-21 and Comparative Example 6 Dipentaerythritol hexaacrylate
A scratch-resistant layer-forming material having an average number of acryloyloxy groups of 5.5 and consisting of 100 parts by weight, 2% by weight of cumyl peroxyneodecanoate, and 0.3% by weight of di-t-butylperoxy-hexahydroterephthalate was heated to 130°C in advance. Heated Example 1 The same mold surface was spray-painted to a thickness of 45 to 50 μm, and 0.5
After standing for 1 minute, 1 minute, and 2 minutes, the same partially crosslinked gel polymer as in Example 8 was added.
Heat molded for 10 minutes. 130 pieces of molded material taken out
Polymerization was carried out at ℃ for 10 hours, and scratch resistance was evaluated as in Example 1.
Measured using the same method as . The results are shown in Table 1. Examples 22 to 23 and Comparative Example 7 Ultraviolet curable scratch-resistant layer forming material manufactured by General Aniline & Film Company on polyethylene terephthalate film
GAFGUADE−233 with applicator 45~
The coating was applied to a thickness of 50μm, and two 50W chemical lamps were placed in parallel to illuminate the painted surface from a height of 5cm.
The film, which had been irradiated for 1, 8 and 10 minutes, was brought into contact with a partially crosslinked gel-like polymer similar to that obtained in Example 2 on the coated side, placed inside the mold used in Example 1, and heated at 120°C. After holding pressure for 20 minutes and curing,
The sample was taken out and subjected to post-polymerization at 130°C for 10 hours, and its scratch resistance was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. Comparative Example 8 The partially crosslinked gel polymer of Example 8 was heated to 130°C in advance.
200 x 180 mm in the same mold as Example 1 heated to
It was cut into pieces of size, filled, held under pressure for 10 minutes, then taken out, and polymerized at 130°C for 10 hours. The abrasion resistance of the molded product was examined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. Example 24 As a scratch-resistant layer forming material, 75 parts by weight of dipentaerythritol hexacrylate, 10 parts by weight of trisacryloyl cyanurate, 15 parts by weight of 1,6-hexanediol diacrylate, and 5 parts by weight of methyl methacrylate were mixed with 2-hydrochloride. Oxy-
2-Methyl-phenyl-propan-1-one
It was obtained by adding 0.5% by weight. This scratch-resistant layer forming material was spray-coated to a thickness of 25 to 30 μm in the same mold as in Example 1, which had been preheated to 130°C.
After irradiating for 5 seconds with a high-pressure mercury lamp with an output of 80 W/cm, the forming substrate was put in, the pressure was held for 10 minutes, the molded article was taken out, and post-polymerization was carried out at 130° C. for 10 hours. The abrasion resistance of the molded product was examined in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1. Example 25 90 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 8% by weight of polymethyl methacrylate with an average degree of polymerization of about 20,000, 10 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 1,4,8-p- Menthadiene 0.1g/Kg, 2,2'-azobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) 0.03
A mixture of 0.5 g/Kg of di-t-butyl peroxy-hexahydroterephthalate and 3 g/Kg of di-t-butyl peroxide was polymerized by the method of Example 1 to obtain a gel fraction of 36%. A partially crosslinked gel polymer was obtained. Next, 40 parts by weight of caprolactam-modified dipentaerythritol hexaacrylate (Nippon Kayaku DPCA-20), 40 parts by weight of trisacryloyl cyanurate, 1. A scratch-resistant layer forming material consisting of 20 parts by weight of 6-hexadiol diacrylate, 20 parts by weight of methyl methacrylate, 1.0% by weight of benzoyl peroxide, and 4.0% by weight of t-butylperoxyisopropyl carbonate was spray-painted and thermally polymerized for 45 seconds. After that,
After adding the above partially crosslinked gel polymer and holding the pressure for 10 minutes, the molded product was taken out and placed in a hot air circulation dryer.
Post-polymerization was carried out at 120°C for 10 hours. The scratch resistance and adhesion were measured in the same manner as in Example 1, and the polymerization rate of the scratch-resistant layer forming material was measured in the same manner as in Example 8.
Shown in the table. Example 26 95 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 8 parts by weight of polymethyl methacrylate having an average degree of polymerization of about 20,000, 5 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 1,4,8-p- Menthadiene 0.08g/Kg, walnut peroxyneodecanoate 0.05g/Kg, dibutylperoxyhexahydroterephrate 0.5g/Kg, 2,2'-bis(t-butylperoxy)butane 1.0g/Kg and A mixture of 3 g/kg of di-t-butylside mixed and dissolved was polymerized for 2 hours and 30 minutes in the same manner as in Example 1 to obtain a partially crosslinked gel polymer with a gel fraction of 25%. Next, a scratch-resistant layer-forming material having the same formulation as in Example 25 was spray-coated onto the same mold as in Example 1, which had been preheated to 135°C, and after thermal polymerization for 45 seconds, the partially crosslinked gel-like After charging the polymer and holding the pressure for 10 minutes, the mold was lowered to 100°C, the molded product was taken out, and polymerization was carried out at 115°C for 10 hours in a hot air circulation dryer. Scratch resistance and adhesion were as in Example 1,
The polymerization rates of the scratch-resistant layer forming materials were measured in the same manner as in Example 8, and are shown in Table 1. Example 27 75 parts by weight of methyl methacrylate syrup containing 8% by weight of polymethyl methacrylate with an average degree of polymerization of about 20,000, 25 parts by weight of 2,2-dimethylolpropane dimethacrylate, 1,4,8-p- Menthadiene 0.1g/Kg, 2,2'-Asobis(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) 0.03
g/Kg, di-t-butylperoxy-hexahydroterephthalate 0.5g/Kg, 2,2-bis(t-butylperoxy)butane 1g/Kg, di-
A mixture of 3 g/kg of t-butyl peroxide mixed and dissolved was polymerized in the same manner as in Example 1 to obtain a partially crosslinked gel polymer with a gel fraction of 34%. next,
Into the same mold as in Example 1, which was preheated to 135°C,
The same scratch-resistant layer-forming material as in Example 25 was spray-coated and thermally polymerized for 43 seconds, then the mold was opened and the molded product was taken out, followed by post-polymerization at 130° C. for 10 hours. The scratch resistance and adhesion were measured in the same manner as in Example 1, and the polymerization rate of the scratch-resistant layer forming material was measured in the same manner as in Example 8, and the results are shown in Table 1. Example 28 The partially crosslinked gel polymer with a gel fraction of 36% obtained in Example 25 was cut into the same area as the projected area of the mold,
The same scratch-resistant layer-forming material as in Example 25 was poured into the same mold as in Example 1, which had been heated to 130°C in advance, and the mold was opened after holding the pressure for 80 seconds. was spray painted. Immediately, the mold was closed and pressure was maintained again, and after 10 minutes the molded product was taken out and polymerized at 130°C for 10 hours in a hot air circulation dryer. The scratch resistance and adhesion were measured in the same manner as in Example 1, and the gel fraction of the molded base material was measured in the same manner as in Example 4, and the results are shown in Table 1. Comparative Example 9 A partially crosslinked gel polymer obtained in the same manner as in Example 8 was charged into the cavity of the same mold as in Example 1, which had been preheated to 130°C, and the mold was closed.
After holding pressure for 10 minutes, the molded part was removed and a power of 80
High-pressure mercury lamp consisting of watts/cm (main wavelength 365nm)
irradiation amount of light 8.5×10 4 (unit: watts/second/m 2 )
After irradiation with 130 μm, the same scratch-resistant layer forming material as in Example 1 was spray-painted to a thickness of 10 to 20 μm.
Post-polymerization was carried out at ℃ for 10 hours, and at the same time the polymerization was solidified to form a scratch-resistant film. The result is the first
Shown in the table. Example 29 The molded products obtained in Example 21, Example 9, and Comparative Example 9 and commercially available scratch-resistant plates were subjected to an accelerated ultraviolet exposure test (Toyo Seiki UVCON UV70°C).
Example 1
Using the same method as above, we determined the difference in haze value by the steel wool test and plotted the difference in haze value as a function of the accelerated exposure time to ultraviolet light, as shown in the drawing.

【表】【table】

【表】 以上の実施例、第1表および第1図より、 (1) 成形基材材料のゲル分率に着目した実施例1
〜7,27および比較例1〜3より、ゲル化分率
10%、96%以上では成形品の変形、接着性不良
が生じるが、これ以外の実施例ではすべて接着
性・耐擦傷性が極めて良好な成形品が成形と同
時に得られる。 (2) アクリロイル基の数xと耐擦傷性層形成材料
の重合率yとに着目した実施例8〜26、比較例
4〜7からは、1分子当り少なくとも2個のア
クリロイルオキシ基を有する架橋重合性化合物
を主成分とする単量体またはその部分重合物を
使用し、アクリロイルオキシ基の数xと耐擦傷
性層形成材料の重合率y(%)とが式または
を満足する場合接着性、耐擦傷性が極めて良
好な成形品が成形と同時に得られる。 (3) 耐久性としての耐候性試験後の擦傷性につい
ては、第1図で示したように、市販の耐久性付
与板あるいは、成形品に後から耐擦傷性皮膜を
付与した物品に比べて、本実施例のものは、紫
外線曝露時間に対する耐擦傷性の低下が半減し
ている。など、接着性、耐擦傷性が極めて良好
な耐熱性に優れた成形物品が得られていること
がわかる。 (発明の効果) 以上述べたように、本発明は、耐擦傷性層形成
材料が分子量150以上で1分子当り少なくとも2
個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する架橋
重合性化合物を主成分とする単量体またはその部
分重合物からなり、(メタ)アクリロイルオキシ
基の数xと耐擦傷性層形成材料の重合率y(%)
とが式またはを満足しかつ成形と同時に耐擦
傷性層を耐熱性の良好な基材表面に形成すること
から、成形基材と耐擦傷性層の接着性が極めて良
好で耐擦傷性にすぐれ、曝露による耐擦傷性変化
の少ない高度に耐熱性のあるメタクリル経樹脂成
形物を得ることができる。また同時成形のため工
程が簡易化され有利である。 したがつて、本発明により得られる成形物品
は、耐候性、耐擦傷性および耐熱性等の性能が要
求される分野、例えば、自動車のヘツドランプレ
ンズ、ランプカバー、二輪車のメーターカバー、
太陽熱温水器カバーなどに使用することができ
る。
[Table] From the above examples, Table 1, and Figure 1, (1) Example 1 focusing on the gel fraction of the molding base material
From ~7, 27 and Comparative Examples 1 to 3, the gelation fraction
If it exceeds 10% or 96%, deformation of the molded product and poor adhesion occur, but in all other examples, molded products with extremely good adhesion and scratch resistance can be obtained at the same time as molding. (2) From Examples 8 to 26 and Comparative Examples 4 to 7, which focused on the number x of acryloyl groups and the polymerization rate y of the scratch-resistant layer forming material, crosslinking having at least two acryloyloxy groups per molecule Adhesiveness is obtained when a monomer whose main component is a polymerizable compound or a partial polymer thereof is used, and the number x of acryloyloxy groups and the polymerization rate y (%) of the scratch-resistant layer forming material satisfy the formula or A molded product with extremely good scratch resistance can be obtained at the same time as molding. (3) Regarding the scratch resistance after the weather resistance test, as shown in Figure 1, compared to commercially available durability-imparting plates or molded products with a scratch-resistant film added afterwards, In the case of this example, the decrease in scratch resistance with respect to the exposure time to ultraviolet rays was halved. It can be seen that a molded article with excellent heat resistance and extremely good adhesion and scratch resistance was obtained. (Effects of the Invention) As described above, the present invention provides that the scratch-resistant layer forming material has a molecular weight of 150 or more and at least 2 per molecule.
The material consists of a monomer whose main component is a crosslinked polymerizable compound having (meth)acryloyloxy groups or a partial polymer thereof, and the number x of (meth)acryloyloxy groups and the polymerization rate y of the scratch-resistant layer forming material. (%)
Since the scratch-resistant layer is formed on the surface of the heat-resistant base material at the same time as the molded base material, the adhesion between the molded base material and the scratch-resistant layer is extremely good, and the scratch-resistant layer is excellent. , it is possible to obtain a highly heat-resistant methacrylic warp resin molding with little change in scratch resistance due to exposure. Moreover, simultaneous molding simplifies the process, which is advantageous. Therefore, the molded article obtained by the present invention can be used in fields where performance such as weather resistance, scratch resistance, and heat resistance is required, such as automobile headlamp lenses, lamp covers, motorcycle meter covers,
Can be used for solar water heater covers, etc.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明により得られる成形物品、成
形品に後から耐擦傷性皮膜を形成した物品および
市販の耐擦傷性付与板の紫外線曝露時間とスチー
ルウール試験による曇価の差を示すグラフであ
る。
FIG. 1 is a graph showing the difference in haze value determined by ultraviolet exposure time and steel wool test for molded articles obtained according to the present invention, articles in which a scratch-resistant film is later formed on the molded article, and commercially available scratch-resistant plates. It is.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) (a)耐擦傷性層形成材料が分子量150以上
で1分子当り少なくとも2個の(メタ)アクリ
ロイルオキシ基を有する架橋重合性化合物、(b)
該架橋重合性化合物を30重量%以上含有する他
の重合可能な単量体との混合物および(c)それら
の部分重合物よりなる群から選ばれ、かつ該架
橋重合性化合物の(メタ)アクリロイルオキシ
基の数xと耐擦傷性層形成材料の重合率y(%)
とがつぎの式または y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x2+52x−18(3.5<x≦6) () を満足する耐擦傷性層形成材料と、 (B) ()アルキルメタクリレート単量体、アル
キルメタクリレートを主成分とするα,β−エ
チレン性不飽和単量体との混合物およびその重
合体を含有するシラツプよりなる群から選ばれ
た樹脂原料と、()該樹脂原料100重量部に対
して架橋剤を3〜30重量部混合して、部分的に
重合させてゲル分率15〜95%で重合を停止させ
たアクリル系部分架橋ゲル状重合体よりなる成
形基材材料とを接触させて所望の形状が付与さ
れる条件下に同時に重合して得られる少なくと
も表面の一部が耐擦傷性層で被覆された架橋重
合体よりなるメタクリル系樹脂成形物品。 2 アルキルメタクリレートのアルキル基の炭素
原子数が1〜4である特許請求の範囲第1項に記
載の成形物品。 3 アルキルメタクリレートがメチルメタクリレ
ートである特許請求の範囲第2項に記載の成形物
品。 4 耐擦傷性層形成材料の(メタ)アクリロイル
オキシ基数が2.5〜5.5である特許請求の範囲第1
項ないし第3項のいずれか一つに記載の成形物
品。 5 (A) (a)耐擦傷性層形成材料が分子量150以上
で1分子当り少なくとも2個の(メタ)アクリ
ロイルオキシ基を有する架橋重合性化合物、(b)
該架橋重合性化合物を30重量%以上含有する他
の重合可能な単量体との混合物および(c)それら
の部分重合物よりなる群から選ばれ、かつ該架
橋重合性化合物の(メタ)アクリロイルオキシ
基の数xと耐擦傷性層形成材料の重合率y(%)
とがつぎの式または y≦70(2≦x≦3.5)() y≦−7.5x2+52x−18(3.5<x≦6)() を満足する耐擦傷性層形成材料と、 (B) ()アルキルメタクリレート単量体、アル
キルメタクリレートを主成分とするα,β−エ
チレン性不飽和単量体との混合物およびその重
合体を含有するシラツプよりなる群から選ばれ
た樹脂原料と、()該樹脂原料100重量部に対
して架橋剤を3〜30重量部混合して、部分的に
重合させてゲル分率15〜95%で重合を停止させ
たアクリル系部分架橋ゲル状重合体よりなる成
形基材材料とを接触させて所望の形状が付与さ
れる条件下に同時に重合を行ない、少なくとも
表面の一部が耐擦傷性層で被覆された架橋重合
体からなる成形物を得ることからなるメタクリ
ル系樹脂成形物品の製造方法。
[Scope of Claims] 1 (A) (a) A cross-linked polymerizable compound in which the scratch-resistant layer forming material has a molecular weight of 150 or more and at least two (meth)acryloyloxy groups per molecule, (b)
(meth)acryloyl of the crosslinking polymerizable compound selected from the group consisting of a mixture with other polymerizable monomers containing 30% by weight or more and (c) a partial polymer thereof; Number of oxy groups x and polymerization rate y (%) of the scratch-resistant layer forming material
and a scratch-resistant layer forming material that satisfies the following formula or y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x 2 +52x−18 (3.5<x≦6) (); () A resin raw material selected from the group consisting of an alkyl methacrylate monomer, a mixture with an α,β-ethylenically unsaturated monomer containing alkyl methacrylate as a main component, and a syrup containing the polymer; Consisting of an acrylic partially crosslinked gel polymer obtained by mixing 3 to 30 parts by weight of a crosslinking agent to 100 parts by weight of the resin raw material, partially polymerizing the mixture, and stopping the polymerization at a gel fraction of 15 to 95%. A methacrylic resin molded article made of a crosslinked polymer whose surface is at least partially covered with an abrasion-resistant layer obtained by simultaneous polymerization under conditions that impart a desired shape to a molding base material. 2. The molded article according to claim 1, wherein the alkyl group of the alkyl methacrylate has 1 to 4 carbon atoms. 3. The molded article according to claim 2, wherein the alkyl methacrylate is methyl methacrylate. 4. Claim 1, wherein the scratch-resistant layer forming material has a (meth)acryloyloxy group number of 2.5 to 5.5.
The molded article according to any one of Items 1 to 3. 5 (A) (a) A crosslinked polymerizable compound in which the scratch-resistant layer forming material has a molecular weight of 150 or more and at least two (meth)acryloyloxy groups per molecule, (b)
(meth)acryloyl of the crosslinking polymerizable compound selected from the group consisting of a mixture with other polymerizable monomers containing 30% by weight or more and (c) a partial polymer thereof; Number of oxy groups x and polymerization rate y (%) of the scratch-resistant layer forming material
and a scratch-resistant layer forming material that satisfies the following formula or y≦70 (2≦x≦3.5) () y≦−7.5x 2 +52x−18 (3.5<x≦6) (); () A resin raw material selected from the group consisting of an alkyl methacrylate monomer, a mixture with an α,β-ethylenically unsaturated monomer containing alkyl methacrylate as a main component, and a syrup containing the polymer; Consisting of an acrylic partially crosslinked gel polymer obtained by mixing 3 to 30 parts by weight of a crosslinking agent to 100 parts by weight of the resin raw material, partially polymerizing the mixture, and stopping the polymerization at a gel fraction of 15 to 95%. Polymerization is simultaneously carried out under conditions that impart the desired shape by contacting the molding base material to obtain a molded article made of a crosslinked polymer whose surface is at least partially covered with an abrasion-resistant layer. A method for manufacturing a methacrylic resin molded article.
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