JPH0718204A - Reaction-curing hard coating material composition - Google Patents

Reaction-curing hard coating material composition

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JPH0718204A
JPH0718204A JP16339893A JP16339893A JPH0718204A JP H0718204 A JPH0718204 A JP H0718204A JP 16339893 A JP16339893 A JP 16339893A JP 16339893 A JP16339893 A JP 16339893A JP H0718204 A JPH0718204 A JP H0718204A
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Abstract

PURPOSE:To obtain the composition which can coat the surface of materials, such as plastics, wood, ceramics, glass and metal, to impart high hardness, stain resistance and flame retardancy thereto. CONSTITUTION:The composition is composed mainly of a reaction product of bis[(meth)acryloxymethyl]methanol of formula I and/or tetramethylolmethane (meth)acrylate of formula II with phosphoric anhydride. In the formulas I and II, R is H or CH3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高硬度を有し、かつ耐
汚染性及び難燃性等に優れた反応硬化性ハードコート剤
組成物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reaction-curable hard coat agent composition having high hardness and excellent stain resistance and flame retardancy.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチック、木材、セラミックス、ガ
ラス及び金属等の材料の表面に、コーティング剤を塗布
し、材料の表面特性を改質させる技術が従来から知られ
ている。このようなハードコート剤は、材料が本質的に
有する優れた特性を損なうことなく、機械的強度、硬
度、耐候性、難燃性、耐腐食性、撥水性または撥油性な
どの特性を付与するものであることが必要である。例え
ば、樹脂、化粧板、木材及び金属等の材料は、炎天や風
雪等の過酷な天候の下や、強い酸性または塩基性の雰囲
気で長期間使用されることが多い。このような材料に用
いるハードコート剤としては、耐候性、表面硬度、耐熱
性、または耐化学薬品性等の特性を付与できる被膜を形
成するものでなければならない。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a technique of applying a coating agent to the surface of a material such as plastic, wood, ceramics, glass and metal to modify the surface characteristics of the material. Such a hard coating agent imparts properties such as mechanical strength, hardness, weather resistance, flame retardancy, corrosion resistance, water repellency or oil repellency without impairing the excellent properties inherent to the material. It needs to be one. For example, materials such as resins, decorative boards, wood and metals are often used for a long period of time under harsh weather such as hot weather or wind and snow, or in a strong acidic or basic atmosphere. The hard coating agent used for such a material must form a coating capable of imparting properties such as weather resistance, surface hardness, heat resistance, or chemical resistance.

【0003】これらの用途に従来から使用されているハ
ードコート剤としては、シリコーン系、アクリル系、及
びウレタン系の高分子化合物が知られている。
Silicone, acrylic, and urethane polymer compounds are known as hard coat agents conventionally used for these purposes.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリコ
ーン系の従来のハードコート剤は、耐熱性及び撥水性に
優れた被膜を与えるものの、難燃性及び耐汚染性が不充
分であり、さらに接着性が悪いためコーティングの際に
下地処理をしなければならないという問題があった。ま
たアクリル系及びウレタン系のハードコート剤では、耐
熱性、難燃性、及び耐磨耗性が不充分であるという問題
があった。
However, although the conventional hard coating agents of silicone type give a coating excellent in heat resistance and water repellency, they have insufficient flame retardancy and stain resistance, and further have a low adhesiveness. However, there is a problem in that a base treatment must be performed at the time of coating because of poor quality. Further, the acrylic and urethane hard coat agents have a problem that heat resistance, flame retardancy and abrasion resistance are insufficient.

【0005】また、従来のハードコート剤は、酸または
アルカリにより部分的に加水分解され、耐酸性及び耐ア
ルカリ性に劣るという問題があり、さらに加熱冷却を繰
り返すことにより接着強度が著しく低下するという問題
もあった。
Further, the conventional hard coating agent has a problem that it is partially hydrolyzed by an acid or an alkali and is inferior in acid resistance and alkali resistance, and further the adhesive strength is remarkably lowered by repeating heating and cooling. There was also.

【0006】本発明の目的は、このような従来の問題点
を解消し、耐磨耗性、耐候性、耐熱性、耐化学薬品性等
に優れた被膜を与えることのできるハードコート剤組成
物を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above problems of the prior art and to provide a hard coat agent composition capable of providing a coating excellent in abrasion resistance, weather resistance, heat resistance, chemical resistance and the like. To provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の反応硬化性ハー
ドコート剤組成物は、式(I)で表されるビス〔(メ
タ)アクリロキシメチル〕メタノール及び/または式
(II)で表されるテトラメチロール(メタ)アクリレー
トと無水燐酸との反応物を主成分とすることを特徴とし
ている。
The reaction-curable hard coating composition of the present invention is represented by the formula (I) bis [(meth) acryloxymethyl] methanol and / or the formula (II). It is characterized in that it contains a reaction product of tetramethylol (meth) acrylate and phosphoric anhydride as a main component.

【0008】[0008]

【化2】 [Chemical 2]

【0009】(ここで、RはHまたはCH3 を表す。)
本発明において主成分として用いられる反応物は、ビス
〔(メタ)アクリロキシメチル〕メタノール及びテトラ
メチロールメタントリ(メタ)アクリレートの一方のア
ルコール、あるいは両方のアルコールの混合物と無水燐
酸(五酸化燐)と反応させた反応組成物である。
(Here, R represents H or CH 3. )
The reaction product used as the main component in the present invention is one alcohol of bis [(meth) acryloxymethyl] methanol and tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, or a mixture of both alcohols and phosphoric anhydride (phosphorus pentoxide). Is a reaction composition reacted with.

【0010】本発明において主成分として用いるアルコ
ールと無水燐酸の反応物は、一般的な燐酸エステルの製
造方法により製造することができ、乾燥した不活性な非
水溶媒中または無溶媒下で、3〜3.5モルのアルコー
ル、好ましくは3モルのアルコールと1モルの無水燐酸
を反応させて得ることができる。
The reaction product of alcohol and phosphoric anhydride, which is used as a main component in the present invention, can be produced by a general method for producing a phosphoric acid ester, and can be used in a dry inert non-aqueous solvent or under a solvent-free condition. It can be obtained by reacting ˜3.5 mol of alcohol, preferably 3 mol of alcohol with 1 mol of phosphoric anhydride.

【0011】この反応に用いられる不活性な非水溶媒と
しては、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホル
ム、塩化メチレン、シクロヘキサン、エーテル、テトラ
ヒドロフラン、1,4−ジオキサン等を挙げることがで
きる。反応は室温から150℃の間で数時間行われるの
が一般的であるが、好ましくは30〜70℃の間で2〜
3時間攪拌する。また、必要に応じて、反応系にヒドロ
キノンモノメチルエーテルなどの重合禁止剤を添加して
もよい。
Examples of the inert non-aqueous solvent used in this reaction include benzene, toluene, xylene, chloroform, methylene chloride, cyclohexane, ether, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane. The reaction is generally performed at room temperature to 150 ° C. for several hours, preferably at 30 to 70 ° C. for 2 hours.
Stir for 3 hours. Further, if necessary, a polymerization inhibitor such as hydroquinone monomethyl ether may be added to the reaction system.

【0012】本発明のハードコート剤組成物は、このよ
うなアルコールと無水燐酸との反応物を主成分とするも
のであるが、必要に応じて、その他の反応硬化性化合物
を含有させてもよい。このような反応硬化性化合物とし
ては、例えば、メチルアクリレート、ヒドロキシエチル
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ト
リエチレングリコールジアクリレート等とメタクリレー
ト類との混合物、グリシジルアクリレート、2,2´−
ビス(アクリロキシフェニル)プロパン、2,2´−ビ
ス〔4−(3−メタクリロキシ)−2−ヒドロキシプロ
ポキシフェニル〕プロパン、酢酸ビニル、フマル酸、マ
レイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン
酸、モノ,ジまたはトリ(メタクリロキシエチル)ホス
フェイト、ジメチルアミノエチルメタクリレート等を挙
げることができる。
The hard coat agent composition of the present invention contains a reaction product of such an alcohol and phosphoric anhydride as a main component, but may contain other reaction curable compounds, if necessary. Good. Examples of such a reaction-curable compound include methyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, a mixture of triethylene glycol diacrylate and methacrylates, glycidyl acrylate, 2,2′-
Bis (acryloxyphenyl) propane, 2,2'-bis [4- (3-methacryloxy) -2-hydroxypropoxyphenyl] propane, vinyl acetate, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, itaconic anhydride , Mono-, di- or tri (methacryloxyethyl) phosphate, dimethylaminoethyl methacrylate and the like.

【0013】このような反応硬化性化合物は、要求され
る特性が許容される範囲内で配合され、例えば、難燃性
が要求される場合には、ハードコート剤全体の燐含有率
として1〜5重量%となるように反応硬化性化合物が含
有される。
Such a reaction-curable compound is compounded within a range in which the required characteristics are allowed. For example, when flame retardancy is required, the phosphorus content of the hard coating agent as a whole is from 1 to 1. The reaction-curable compound is contained so as to be 5% by weight.

【0014】本発明の反応硬化性ハードコート剤組成物
には、さらに充填剤を含有させることができる。充填剤
を含有させることにより、さらに耐磨耗性を向上させる
ことができる。このような充填剤としては、雲母、シリ
カ、タルク、アルミナ、アパタイト、ガラスビーズ、珪
酸バリウム、窒化珪素、炭化珪素、チタン酸カリウム等
の粉末やウィスカー、並びにポリメチルメタクリレート
等の有機フィラーを挙げることができる。
The reaction-curable hard coat agent composition of the present invention may further contain a filler. By containing the filler, the wear resistance can be further improved. Examples of such fillers include powders and whiskers of mica, silica, talc, alumina, apatite, glass beads, barium silicate, silicon nitride, silicon carbide, potassium titanate, and organic fillers such as polymethylmethacrylate. You can

【0015】これらの充填剤の中で、特に、シリカ粉
末、チタン酸バリウムウィスカー、及び雲母が、耐磨耗
性、耐摩擦磨耗性、耐候性の点で好ましい。これらの充
填剤の添加量は、特に限定されるものではないが、アル
コールと無水燐酸との反応物に対して5〜200重量%
の範囲であることが好ましい。5重量%より少なくと特
性が十分に向上しないことがあり、200重量%を超え
ると反応硬化性組成物の比率が低下し機械的強度が不足
する場合がある。
Among these fillers, silica powder, barium titanate whiskers, and mica are particularly preferable from the viewpoint of wear resistance, friction wear resistance and weather resistance. The addition amount of these fillers is not particularly limited, but is 5 to 200% by weight based on the reaction product of alcohol and phosphoric anhydride.
It is preferably in the range of. If it is less than 5% by weight, the properties may not be sufficiently improved, and if it exceeds 200% by weight, the ratio of the reaction curable composition may decrease and mechanical strength may be insufficient.

【0016】本発明において、上記のアルコールと無水
燐酸との反応物は高い粘度の液体として一般に得られる
ので、反応物をそのまま使用することができるが、必要
に応じて水系もしくは非水系溶剤あるいは有機溶剤に溶
解もしくは分散して使用することができる。例えば、水
または水/アルコールに乳化もしくは懸濁させて、ある
いはアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ベン
ゼン、トルエン等の芳香族類、クロロホルム、塩化メチ
レン等のハロゲン系、エタノール、プロパノール等のア
ルコール類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類、シクロヘキサン、シクロヘキサノン等の脂環類
に溶解もしくは分散させて用いることができる。
In the present invention, the above-mentioned reaction product of alcohol and phosphoric anhydride is generally obtained as a high-viscosity liquid, so that the reaction product can be used as it is, but if necessary, an aqueous or non-aqueous solvent or an organic solvent can be used. It can be used after being dissolved or dispersed in a solvent. For example, by emulsifying or suspending in water or water / alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, aromatics such as benzene and toluene, halogens such as chloroform and methylene chloride, alcohols such as ethanol and propanol, It can be used by being dissolved or dispersed in ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, and alicyclic compounds such as cyclohexane and cyclohexanone.

【0017】本発明の反応硬化性ハードコート剤組成物
には、その他通常のコーティング剤に使用される硬化
剤、重合禁止剤、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等
の各種添加剤を含有させることができる。
The reaction-curable hard coat agent composition of the present invention contains various additives such as a curing agent, a polymerization inhibitor, a colorant, an antioxidant, and an ultraviolet absorber which are used in ordinary coating agents. Can be made.

【0018】本発明の反応硬化性ハードコート剤組成物
は、通常のコーティング剤と同様にして塗布し用いるこ
とができる。すなわち、材料表面に、浸漬法、スプレー
塗布法等により、本発明の反応硬化性ハードコート剤組
成物を塗布し、必要に応じて溶剤を除去する。
The reaction-curable hard coat agent composition of the present invention can be applied and used in the same manner as an ordinary coating agent. That is, the reaction-curable hard coat agent composition of the present invention is applied to the surface of the material by a dipping method, a spray coating method or the like, and the solvent is removed if necessary.

【0019】本発明の反応硬化性ハードコート剤組成物
は、常温硬化も可能であるが、得られる被膜の特性を考
えると加熱硬化、光硬化、電子線硬化が好ましい。この
場合、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパー
オキサイド、p−メトキシベンゾフェノン、1−ヒドロ
キシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイル等の
反応開始剤や増感剤を、0.05〜5重量%程度用いる
ことが好ましい。加熱硬化の場合、ハードコート剤の組
成により異なるが、おおむね100℃以上の温度で硬化
させる。光硬化の場合は、波長200〜550nmの範
囲の紫外線を1秒以上照射し、積算光量としては100
0〜5000mJ/cm2 とすることが好ましい。
The reaction-curable hard coat agent composition of the present invention can be cured at room temperature, but considering the characteristics of the coating film obtained, heat curing, photo-curing and electron beam curing are preferable. In this case, a reaction initiator or sensitizer such as benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxide, p-methoxybenzophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone or dibenzoyl may be used in an amount of about 0.05 to 5% by weight. preferable. In the case of heat curing, it is generally cured at a temperature of 100 ° C. or higher, though it depends on the composition of the hard coat agent. In the case of photocuring, ultraviolet rays in the wavelength range of 200 to 550 nm are irradiated for 1 second or longer, and the integrated light amount is 100.
It is preferably 0 to 5000 mJ / cm 2 .

【0020】[0020]

【作用】本発明の反応硬化性ハードコート剤組成物によ
り形成される被膜は、含有する燐原子の特性により難燃
性を有している。また、1分子中に複数の(メタ)アク
リル基を有しているので、耐熱性、耐水性、耐候性、耐
磨耗性等の特性において、優れた被膜を形成する。
The film formed by the reaction-curable hard coat agent composition of the present invention has flame retardancy due to the characteristics of the phosphorus atoms contained therein. Further, since it has a plurality of (meth) acrylic groups in one molecule, it forms a film excellent in properties such as heat resistance, water resistance, weather resistance and abrasion resistance.

【0021】さらに、分子中に存在する水酸基の効果に
より静電防止機能をも付与することができ、プラスチッ
クレンズやブラウン管等の帯電によるホコリの付着等の
問題を回避することができる。さらに充填剤の分散性及
び基材に対する密着性も優れている。このため、長時間
酸またはアルカリに暴露されてもほとんど剥離すること
がなく、被覆された材料の表面を長期間安定に保護する
ことができる。
Furthermore, an antistatic function can be imparted by the effect of the hydroxyl group present in the molecule, and the problem of dust adhesion due to the electrification of the plastic lens or the cathode ray tube can be avoided. Furthermore, the dispersibility of the filler and the adhesion to the substrate are also excellent. Therefore, the surface of the coated material can be stably protected for a long period of time with almost no peeling even when exposed to acid or alkali for a long time.

【0022】さらに、本発明の反応硬化性ハードコート
剤組成物により形成される被膜は、本質的に透明であ
り、化粧板などの表面の被覆にも使用することができ
る。また、重合収縮率が低いので、硬化反応により材料
が変形することもほとんどない。
Furthermore, the coating film formed from the reaction-curable hard coating composition of the present invention is essentially transparent and can be used for coating the surface of a decorative board or the like. Further, since the polymerization shrinkage rate is low, the material is hardly deformed by the curing reaction.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

(実施例1)ビス(メタアクリロキシメチル)メタノールと無水燐酸
との反応組成物 水分を遮断した状態で、攪拌機の付いた1リットルのフ
ラスコにビス(メタアクリロキシメチル)メタノール4
56g、無水燐酸(五酸化燐)95g、及びp−メトキ
シフェノール0.8gを仕込み、遮光して、60℃で3
時間攪拌して反応させ、粘度約500cpsの微黄色の
反応組成物を定量的に得た。得られた反応物の赤外線吸
収スペクトルを図1に示す。また水素核磁気共鳴スペク
トル及び燐核磁気共鳴スペクトルの分析値を以下に示
す。1 H−NMR(CDCL3 ):δ(ppm 対TMS)
1.86(S,6H)、4.29(M,4H)、5.
25(T,1H)、5.54(S,2H)、6.04
(S,2H)、12.30(S,1H)31 P−NMR(CDCL3 ):δ(ppm 対リン酸)
−0.172(M,4P)、−13.67(M,5
P) 得られた反応組成物に1重量%の割合で1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンを添加し、光反応硬化性
ハードコート剤を調製した。
(Example 1) Bis (methacryloxymethyl) methanol and phosphoric anhydride
Reaction composition with bis (methacryloxymethyl) methanol 4 in a 1 liter flask equipped with a stirrer with water content shut off.
56 g, phosphoric anhydride (phosphorus pentoxide) 95 g, and p-methoxyphenol 0.8 g were charged, and the mixture was shielded from light at 3 ° C at 3 ° C.
The reaction was carried out by stirring for a period of time to quantitatively obtain a slightly yellow reaction composition having a viscosity of about 500 cps. The infrared absorption spectrum of the obtained reaction product is shown in FIG. The analytical values of the hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum and the phosphorus nuclear magnetic resonance spectrum are shown below. 1 H-NMR (CDCL 3 ): δ (ppm vs. TMS)
1.86 (S, 6H), 4.29 (M, 4H), 5.
25 (T, 1H), 5.54 (S, 2H), 6.04
(S, 2H), 12.30 (S, 1H) 31 P-NMR (CDCL 3 ): δ (ppm vs phosphoric acid)
-0.172 (M, 4P), -13.67 (M, 5)
P) 1-Hydroxycyclohexyl phenyl ketone was added to the obtained reaction composition at a ratio of 1% by weight to prepare a photoreactive curable hard coat agent.

【0024】このハードコート剤を厚さ5mmのポリカ
ーボネート板に塗布し、窒素雰囲気下で20Wの紫外線
ランプを30分間照射してほとんど無色の透明硬化被膜
(厚さ10μm)を得た。
This hard coating agent was applied to a polycarbonate plate having a thickness of 5 mm, and irradiated with a 20 W ultraviolet lamp for 30 minutes in a nitrogen atmosphere to obtain an almost colorless transparent cured coating (thickness: 10 μm).

【0025】得られた硬化被膜の表面鉛筆硬度は9Hで
あった。(ポリカーボネート板の表面鉛筆硬度はFであ
る。)同様にしてガラス板上にこのハードコート剤を塗
布し硬化して被膜の硬度を測定したところ表面鉛筆硬度
は9Hを超えていた。
The surface pencil hardness of the obtained cured coating was 9H. (The surface pencil hardness of the polycarbonate plate is F.) Similarly, when the hard coating agent was applied onto a glass plate and cured to measure the hardness of the coating film, the surface pencil hardness was over 9H.

【0026】また、ASTM D−673に準拠して落
砂磨耗(ΔH)を測定したところ、23であった。ポリ
カーボネート板の落砂磨耗(ΔH)は70であるので、
ハードコート剤塗布の効果が明らかに認められる。 (実施例2)テトラメチロールメタントリアクリレートと無水燐酸の
反応組成物 アルコールとしてテトラメチロールメタントリアクリレ
ート600gを用いる以外は、実施例1と同様にして反
応を行い、粘度約2万cpsの微黄色の反応組成物を定
量的に得た。得られた反応組成物の赤外線吸収スペクト
ルを図2に示す。また水素核磁気共鳴スペクトル及び燐
核磁気共鳴スペクトルの分析値を以下に示す。
Further, the sand wear (ΔH) measured according to ASTM D-673 was 23. Since the falling sand wear (ΔH) of the polycarbonate plate is 70,
The effect of applying the hard coat agent is clearly recognized. (Example 2) of tetramethylol methanetriacrylate and phosphoric anhydride
The reaction was performed in the same manner as in Example 1 except that 600 g of tetramethylolmethane triacrylate was used as the alcohol, and a slightly yellow reaction composition having a viscosity of about 20,000 cps was quantitatively obtained. The infrared absorption spectrum of the obtained reaction composition is shown in FIG. The analytical values of the hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum and the phosphorus nuclear magnetic resonance spectrum are shown below.

【0027】1 H−NMR(CDCL3 ):δ(ppm
対TMS) 4.21(T,2H)、4.27(S,
6H)、5.87(T,3H)、6.10(DD,3
H)、6.36(DD,3H)、11.97(S,1
H)31 P−NMR(CDCL3 ):δ(ppm 対リン酸)
1.40(M,1P)、−13.33(M,5P) 得られた反応組成物に1重量%の割合で1−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトンを添加し、これをクロロ
ホルムで30重量%になるように希釈して、光反応硬化
性ハードコート剤を調製した。
1 H-NMR (CDCL 3 ): δ (ppm
Vs. TMS) 4.21 (T, 2H), 4.27 (S,
6H), 5.87 (T, 3H), 6.10 (DD, 3
H), 6.36 (DD, 3H), 11.97 (S, 1
H) 31 P-NMR (CDCL 3 ): δ (ppm vs phosphoric acid)
1.40 (M, 1P), -13.33 (M, 5P) 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone was added to the obtained reaction composition at a ratio of 1% by weight, and this was adjusted to 30% by weight with chloroform. To prepare a photoreactive curable hard coat agent.

【0028】得られたハードコート剤を、厚さ5mmの
ポリカーボネート板に塗布し、乾燥後、窒素雰囲気下で
20Wの紫外線ランプを30分間照射してほとんど無色
の透明硬化被膜(厚さ10μm)を得た。
The obtained hard coating agent was applied to a polycarbonate plate having a thickness of 5 mm, dried, and then irradiated with a 20 W ultraviolet lamp for 30 minutes in a nitrogen atmosphere to form an almost colorless transparent cured film (thickness 10 μm). Obtained.

【0029】この硬化被膜の表面鉛筆硬度は8Hであっ
た。同様にしてガラス板上にハードコート剤を塗布し硬
化させた硬化被膜の表面鉛筆硬度は9Hであった。実施
例1と同様にして落砂磨耗(ΔH)を測定したところ2
7であった。 (実施例3)ビス(メタアクリロキシメチル)メタノールとテトラメ
チロールメタントリアクリレートの混合物と無水燐酸と
の反応組成物 ビス(メタアクリロキシメチル)メタノール228gと
テトラメチロールメタントリアクリレート300gをア
ルコールとして用い、それ以外は実施例1と同様にして
反応を行い、粘度約1万cpsの微黄色の反応組成物を
定量的に得た。得られた反応組成物に、1重量%の3,
3´,4,4´−テトラ−(t−ブチルパーオキシカル
ボニル)ベンゾフェノンを添加し、トリ(メタアクリロ
キシエチル)ホスフェイトで50重量%に希釈して、光
反応硬化性ハードコート剤を調製した。
The surface pencil hardness of this cured coating was 8H. The surface pencil hardness of the cured film obtained by applying the hard coating agent on the glass plate and curing the same was 9H. When the falling sand wear (ΔH) was measured in the same manner as in Example 1, it was 2
It was 7. (Example 3) Bis (methacryloxymethyl) methanol and tetrame
A mixture of tyrolen methanetriacrylate and phosphoric anhydride
Reaction composition of bis (methacryloxymethyl) methanol 228 g and tetramethylolmethane triacrylate 300 g were used as alcohols, and the reaction was performed in the same manner as in Example 1 except for the above, and a slightly yellow reaction composition having a viscosity of about 10,000 cps. The product was obtained quantitatively. 1% by weight of 3,
3 ', 4,4'-Tetra- (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone was added and diluted to 50% by weight with tri (methacryloxyethyl) phosphate to prepare a photoreactive curable hard coat agent. .

【0030】得られたハードコート剤を用い、厚さ5m
mのポリカーボネート板に塗布し、窒素雰囲気下で20
Wの紫外線ランプを30分間照射して、ほとんど無色の
透明硬化被膜(厚さ10μm)を得た。
Using the obtained hard coat agent, a thickness of 5 m
20 m under a nitrogen atmosphere.
It was irradiated with a W ultraviolet lamp for 30 minutes to obtain an almost colorless transparent cured coating (thickness 10 μm).

【0031】得られた硬化被膜の表面鉛筆硬度は8Hで
あった。ガラス板上に塗布し硬化させた硬化被膜の鉛筆
硬度は9以上であった。また、実施例1と同様にして測
定した磨耗落砂(ΔH)は25であった。 (実施例4)耐汚染性及び難燃性の評価 実施例1〜3の硬化被膜に対し、JIS K6902に
準拠して、沃素及び黒色マジックインキによる耐汚染性
を評価したところ、何れの実施例も非常に良好であっ
た。またタバコによる難燃性試験においても、焦げつき
は認められず、非常に良好な結果が得られた。 (実施例5)耐衝撃性、透明性及び耐油性の評価 実施例1〜3の硬化被膜が形成されたポリカーボネート
板を20枚重ね、2メートルの高さから直径15mmの
鋼球を落下して耐衝撃性を評価した。実施例1〜3の試
験片は何れもひび割れが認められなかった。
The surface pencil hardness of the obtained cured coating was 8H. The pencil hardness of the cured coating applied and cured on the glass plate was 9 or more. Further, the amount of worn sand (ΔH) measured in the same manner as in Example 1 was 25. (Example 4) Evaluation of stain resistance and flame retardancy The cured coatings of Examples 1 to 3 were evaluated for stain resistance with iodine and black magic ink in accordance with JIS K6902. Was also very good. In the flame retardancy test with tobacco, no charring was observed, and very good results were obtained. (Example 5) Evaluation of impact resistance, transparency and oil resistance 20 sheets of polycarbonate plates on which the cured coatings of Examples 1 to 3 were formed were stacked and a steel ball having a diameter of 15 mm was dropped from a height of 2 meters. The impact resistance was evaluated. No crack was observed in any of the test pieces of Examples 1 to 3.

【0032】JIS K7105に準拠して透明性を評
価したところ、可視光線透過率は90%以上であり、非
常に良好な透明性を示した。また実施例1〜3の試験片
をガソリンに1時間浸漬し、浸漬後の試験片を目視観察
することにより耐油性を評価した。この結果、ガソリン
浸漬による異変は何れについても認められなかった。
When the transparency was evaluated according to JIS K7105, the visible light transmittance was 90% or more, and the transparency was very good. Further, the test pieces of Examples 1 to 3 were immersed in gasoline for 1 hour, and the oil resistance was evaluated by visually observing the test pieces after the immersion. As a result, no abnormality due to gasoline immersion was observed.

【0033】以上の結果から、本発明に従う反応硬化性
ハードコート剤をポリカーボネート板に塗布することに
より、輸送機及び建築物等の窓ガラスとして、またヘル
メットやバイクの防風シールド並びに各種機械の透明保
護カバーとして好適なものであることが確認された。 (実施例6)木製座卓に対する塗布 実施例1〜3のハードコート剤を木製座卓の表面に塗布
し、上記実施例1〜3と同様にして紫外線照射して硬化
被膜を形成した。硬化被膜に対して、JISK5400
に準拠した碁盤目テストを行ったところ、剥離は認めら
れなかった。また硬化被膜の表面をスチールウールで強
く擦り耐擦傷性を評価したところ、傷は全く付かなかっ
た。
From the above results, by applying the reaction-curable hard coating agent according to the present invention to a polycarbonate plate, it can be used as a window glass for transportation machines and buildings, as well as a windshield for helmets and motorcycles, and transparent protection for various machines. It was confirmed to be suitable as a cover. (Example 6) Application to a wooden table The hard coat agents of Examples 1 to 3 were applied to the surface of a wooden table and irradiated with ultraviolet rays in the same manner as in Examples 1 to 3 to form a cured film. JISK5400 for cured film
No cross-section was observed when a cross-cut test was conducted in accordance with. Further, when the surface of the cured film was strongly rubbed with steel wool to evaluate the scratch resistance, no scratches were found.

【0034】また沸騰させたやかんを直置きしたが、跡
は付かず耐熱性の良好なことが確認された。またタバコ
による難燃性試験でも焦げつきは認められず、非常に良
好な耐熱性を示した。
When the boiled kettle was placed directly, it was confirmed that no heat marks were left and the heat resistance was good. In addition, no charring was observed in the flame retardancy test with cigarettes, indicating very good heat resistance.

【0035】以上のように、本発明に従うハードコート
剤を木工製品に塗布することにより、耐擦傷性、耐熱性
等の優れた特性を付与することができる。 (実施例7)素焼き瓦に対する塗布 実施例1〜3のハードコート剤組成物を素焼き瓦上に厚
さ20μmとなるように塗布し、20cmの距離から1
00Wの高圧水銀灯を積算光量が5000mJ/cm2
となるように照射し、硬化被膜を形成した。
As described above, by applying the hard coating agent according to the present invention to a woodworking product, excellent properties such as scratch resistance and heat resistance can be imparted. (Example 7) Application to unglazed roof tile The hard coat agent compositions of Examples 1 to 3 were applied to the unglazed tile to a thickness of 20 µm, and a distance of 20 cm was applied to 1
A high pressure mercury lamp of 00 W has an integrated light intensity of 5000 mJ / cm 2
Was irradiated to form a cured coating.

【0036】このようにして硬化被膜を形成したトップ
コート瓦は、6ヶ月の屋外曝露試験後も汚染は認められ
ず、酸性雨を想定した5000時間の酸性のウェザーテ
ストにおいても変化は認められなかった。
The topcoat roof tile thus formed with a cured film showed no contamination even after an outdoor exposure test for 6 months, and no change was observed even after a 5000 hour acidic weather test assuming acid rain. It was

【0037】またこれらの硬化被膜はJIS K540
0に基づく碁盤目テストでも剥離は認められなかった。
以上の結果、本発明に従うハードコート剤組成物は、セ
ラミック製品に塗布して、非常に優れた特性を付与でき
るものであることが確認された。 (実施例8)静電防止性能の評価 実施例1及び2のハードコート剤で処理したポリカーボ
ネート板(PC板)とポリメチルメタクリレート板(P
MMA板)を用いて静電防止性能の評価を行った。その
結果を表1に示す。評価はMIL規格に従い、米国El
ectro−Tech Systems,Inc社製
Static Decay Meter406Cによる
帯電減衰(+あるいは−で5000Vの帯電を行い、そ
の電荷が消失するまでの)時間で行った。
Further, these cured coatings are JIS K540.
No peeling was observed in the cross cut test based on 0.
From the above results, it was confirmed that the hard coat agent composition according to the present invention can be applied to a ceramic product to impart very excellent properties. (Example 8) Evaluation of antistatic performance Polycarbonate plate (PC plate) and polymethylmethacrylate plate (P) treated with the hard coating agent of Examples 1 and 2
The antistatic performance was evaluated using an MMA plate). The results are shown in Table 1. Evaluation is in accordance with MIL standard
manufactured by electro-Tech Systems, Inc.
The static decay meter 406C was used for the charge decay time (until the charge disappeared by charging at 5000 V with + or −).

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】表1から明らかなように、本発明のハード
コート剤は非常に大きな帯電減衰能を有しており、良好
な静電防止機能を付与し得ることがわかる。
As is clear from Table 1, the hard coating agent of the present invention has a very large charge decay ability and can impart a good antistatic function.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、本発明に従う反応硬化性
ハードコート剤組成物は、高い硬度を有し、かつ耐汚染
性及び難燃性等の優れた被膜を形成し得るものである。
また、この硬化被膜は、プラスチック材料、木材、セラ
ミックス、ガラス、紙または金属等の材料表面に対して
も非常に強固な接着性を示すとともに、耐酸性及び耐ア
ルカリ性等の化学的安定性も良好である。従って、本発
明のハードコート剤は、化粧板、プラスチック、木材、
印刷物、金属、織物、磁性材料、セラミックス、ガラ
ス、光ファイバーなどを被覆するハードコート剤として
用いることができる。特に、プラスチックガラスやプラ
スチックレンズ及び陰極線管並びに電磁波カットTVフ
ィルター等の静電防止ハードコート、各種輸送機のイン
サイドパネルのハードコート、本瓦・ストレート瓦のト
ップコート、高層ビル及び一般住宅外壁のトップコー
ト、鉄塔・橋脚のトップコート、マンホール及びグレー
ティングのトップコート、自動車外装板用クリアーコー
ト、家具・木工製品のハードコートに好適に用いられ得
るものである。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the reaction-curable hard coating composition according to the present invention has a high hardness and can form a coating film excellent in stain resistance and flame retardancy.
In addition, this cured film exhibits very strong adhesion to the surface of materials such as plastic materials, wood, ceramics, glass, paper or metal, and also has good chemical stability such as acid resistance and alkali resistance. Is. Therefore, the hard coating agent of the present invention is a decorative board, plastic, wood,
It can be used as a hard coating agent for coating printed matter, metal, textiles, magnetic materials, ceramics, glass, optical fibers and the like. In particular, antistatic hard coats for plastic glass, plastic lenses, cathode ray tubes, electromagnetic wave cut TV filters, etc., hard coats for inside panels of various types of transport equipment, top coats for main roof tiles and straight roof tiles, tops of high-rise buildings and outer walls of ordinary houses. It can be suitably used as a coat, a top coat for steel towers / piers, a top coat for manholes and gratings, a clear coat for automobile exterior panels, and a hard coat for furniture / woodwork products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に従う実施例1において調製されたアル
コール及び無水燐酸の反応組成物の赤外線吸収スペクト
ル。
FIG. 1 is an infrared absorption spectrum of the reaction composition of alcohol and phosphoric anhydride prepared in Example 1 according to the present invention.

【図2】本発明に従う実施例2において調製されたアル
コールと無水燐酸との反応組成物の赤外線吸収スペクト
ル。
FIG. 2 is an infrared absorption spectrum of a reaction composition of alcohol and phosphoric anhydride prepared in Example 2 according to the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 式(I)で表されるビス〔(メタ)アク
リロキシメチル〕メタノール及び/または式(II)で表
されるテトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレー
トと無水燐酸との反応物を主成分とすることを特徴とす
る反応硬化性ハードコート剤組成物。 【化1】 (ここで、RはHまたはCH3 を表す。)
1. A reaction product of bis [(meth) acryloxymethyl] methanol represented by formula (I) and / or tetramethylolmethane tri (meth) acrylate represented by formula (II) with phosphoric anhydride. A reaction-curable hard coat agent composition comprising a main component. [Chemical 1] (Here, R represents H or CH 3. )
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