JPH07216258A - コーティング剤組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】(a) 分子内に重合可能なエチレン性二重結合を
少なくとも一つ以上有するオリゴマー及び／又はモノマ
ー、(b) 重合開始剤、(c) トリオクチルメチルアンモニ
ウム塩を含むコーティング剤組成物。 【効果】この発明におけるコーティング剤組成物は、紫
外線を照射して硬化させることができるため、生産性、
作業性がよく、また耐擦傷性と埃付着防止性に優れ、更
に水やアルコールなどの極性溶剤で表面を拭いても帯電
防止効果が容易に消失しない透明皮膜を形成することが
できるので、プラスチック成型品、特に光ディスク用コ
ーティング剤として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、樹脂の硬化と共に帯
電防止機能を付与することのできるコーティング剤組成
物、特に光ディスク等のプラスチック成型体に塗布して
耐擦傷性と埃の付着防止性に優れた被覆層を形成するコ
ーティング剤組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックは加工性、量産性の容易さ
等の面から木製品や金属製品の分野に広く進出してお
り、これらプラスチックのうち、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂などのような透明プラスチックは、優れ
た透明性、外観特性、加工性などを利用して、ＡＶ機器
及びＯＡ機器のカバー類、銘板類、自動車部品、光ディ
スク基板などに用いられている。

【０００３】特にこのような用途では耐擦傷性及び帯電
防止を合わせ持つ特性が要求されているが、アクリル樹
脂、ポリカーボネート樹脂などのプラスチックは表面が
柔らかく傷付き易いため、美観が損なわれるという欠点
がある。

【０００４】この点を改善するために、従来よりシリコ
ーン系或は活性エネルギー線硬化性樹脂を用いた耐擦傷
性保護皮膜を付けるという表面改質が検討されている。

【０００５】このような表面処理を施すことにより、耐
擦傷性を有する塗膜がプラスチック表面に形成される
が、前者の方法では加熱処理を必要とするためプラスチ
ックへの適用は制限され、塗膜形成のための硬化時間が
長いなどという問題点があり、一方後者の方法は、プラ
スチックに悪影響を及ぼすような加熱処理は必要とせ
ず、短時間で塗膜を形成することが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする問題点】しかし、周知のよう
に、一般にプラスチックは電気抵抗が大きく、摩擦等に
よって容易に帯電し易く、ゴミや埃を吸引して外観を損
ねたり、塵埃を極度に嫌う精密機器に悪影響を及ぼす恐
れがある。特に、電気・電子分野においては静電気の帯
電により半導体素子等の破壊が起こるなど機器の誤動作
の原因となっているが、上述の活性エネルギー線硬化性
樹脂により形成された塗膜も同種のプラスチックである
ことから静電気を帯び、埃が付着し易いという問題があ
る。

【０００７】プラスチックに対しての帯電防止法は従来
より種々のものが提案されているが、これらは電子伝導
性を利用するものとイオン伝導性を利用するものとに大
別できる。

【０００８】前者としては例えばカーボンや金属、金属
酸化物などの導電性粒子をプラスチックに練り込んだ
り、それらを含有した導電性塗料を塗布する方法などが
挙げられ、また、後者の例としては界面活性剤などを添
加又は塗布する方法が挙げられる。

【０００９】しかし、前者の方法についてはこれら導電
性粒子の殆どは着色しているため、用途が限定されてし
まい、また電気を逃がすために導電性粒子同志の接触が
必要であるため、導電性粒子の添加量が多くなり、コス
トアップにつながる等の問題点を有する。

【００１０】また、後者の方法については初期には優れ
た効果を発揮するものの、水洗により有効成分が洗い流
され、効果が消失しまい、また有機材料に対する相溶性
に乏しい等の問題がある。

【００１１】これらのうち第４級アンモニウム塩を帯電
防止剤として利用することは広く知られているが、これ
らは一般に常温で固体であり、水や低級アルコールへの
溶解性に優れているが、帯電防止剤として利用しようと
しても有機物への溶解性が劣るため、分離や析出の問題
があり、更に水や低級アルコールで簡単に拭き取られて
しまうため、効果が持続しないという欠点がある。

【００１２】そこで、この発明は透明性が良好で、耐擦
傷性に優れ、耐水性に優れた帯電防止機能を付与したコ
ーティング剤組成物、特に光ディスクなどの任意形状の
プラスチック材料の表面を硬化皮膜で覆うことができる
コーティング剤組成物を提供することを目的とする。

【００１３】

【問題点を解決するための手段】以上の問題点を解決す
るために、この発明では (a) 分子内に重合可能なエチレン性二重結合を少なくと
も一つ以上有するオリゴマー及び／又はモノマー (b) 重合開始剤 (c) トリオクチルメチルアンモニウム塩 からなるコーティング剤組成物を提案するものである。

【００１４】この発明のコーティング剤組成物は、これ
らの硬化性樹脂組成物にトリオクチルメチルアンモニウ
ム塩という特定の第４級アンモニウム塩を含有させるも
のであるが、本願発明者の研究によればトリオクチルメ
チルアンモニウム塩を用いることにより従来使用されて
いた第４級アンモニウム塩の問題が完全に解決される。

【００１５】即ち、この発明によればトリオクチルメチ
ルアンモニウム塩は室温下で樹脂組成物中に完全に溶解
し、且つ室温下に放置しても分離・析出することがな
く、したがって水や低級アルコールで簡単に拭き取られ
ることなく、帯電防止効果が持続するのである。

【００１６】この発明に使用される(a) 分子内に重合可
能なエチレン性二重結合を少なくとも一個以上有するオ
リゴマー及び／又はモノマーは、従来から重合性樹脂組
成物の成分として知られている化合物を用いることがで
きる。

【００１７】オリゴマーの具体例としてはウレタン（メ
タ）アクリレートやエポキシ（メタ）アクリレート、ポ
リエステル（メタ）アクリレートなどのようなアクリレ
ート系を初めとして、ビニル基などで変性されたオリゴ
マー等が挙げられる。

【００１８】また、これらに対して粘度調整、硬化性、
接着性等の調整に用いられるモノマーもまた、分子内に
重合可能なエチレン性二重結合を有する化合物であり、
（メタ）アクリルアミド類、スチレン、Ｎ−ビニルピロ
リドン、Ｎ−ビニルスクシンイミドなどのビニルモノマ
ー類等を挙げられるが特にこれに限定されるものでな
い。これらオリゴマー類、モノマー類は目的に応じて選
ばれ、単独で、或は２種類以上を併用することも可能で
ある。

【００１９】ここで、硬化皮膜の耐擦傷性、基材の表面
保護効果などを発揮させるためには、(a) のオリゴマー
及び／又はモノマーの分子内に３つ以上の反応基を有す
ることが必要であり、且つその割合も(a) 100 重量部中
30重量部以上含むことが必要である。

【００２０】またこの反応基としては、光による重合が
速い（メタ）アクリロイル基が好ましい。

【００２１】このような多官能オリゴマーとしては、上
述のオリゴマーに３つ以上の反応基を導入したものが、
また多官能モノマーとしては、トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパン
テトラ（メタ）アクリレート、グリセロールトリ（メ
タ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）
アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）ア
クリレート、ジペンタエリスリトールテトラ（メタ）ア
クリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）ア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）ア
クリレートなどが挙げられる。

【００２２】(b) 重合開始剤としては、用いる樹脂組成
物中の二重結合の重合反応を引き起こす能力を有するも
のであれば制限がなく、添加量も通常用いられている量
でよい。

【００２３】この重合開始剤の具体例としては、無機過
酸化物、有機過酸化物、過酸化物と還元剤との組み合わ
せ、アゾ化合物、光重合開始剤などが挙げられる。

【００２４】これらの中で室温下、秒単位で重合反応を
引き起こすことができる光重合開始剤を用いた光硬化に
よる重合が、生産性及びこの発明のコーティング剤の適
用が熱により変形の恐れのあるプラスチックであること
などの点から好適である。

【００２５】これらの光重合開始剤は、通常考えること
ができるものであれば特に制限はなく使用でき、例えば
ベンゾフェノン、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテ
ル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソブチル
エーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンジルジメ
チルケタール、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒ
ドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロ
キシ−２−メチル−１−オン、４−（２−ヒドロキシエ
トキシ）−フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピ
ル）ケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケ
トン、メチルフェニルグリオキシレート、２−メチル−
１−〔４−（メチルチオ）フェニル−２−モルホリノプ
ロパン〕−１−オン、クロロチオキサントン、ジエチル
チオキサントン、イソプロピルチオキサントン、イソプ
ロピルチオキサントン、ジエトキシアセトフェノンなど
が挙げられ、これらは単独で、或は２種類以上を併用す
ることも可能である。

【００２６】(c) トリオクチルメチルアンモニウム塩の
対イオンとしては、ハロゲンイオン、硝酸イオン、チオ
シアン酸イオン、過塩素酸イオン、硫酸イオン、アルキ
ル硫酸イオンなどの陰イオンが挙げられるが、常温で液
状を示すこと、入手のし易さ、価格等からトリオクチル
メチルアンモニウムハライド、特にトリオクチルメチル
アンモニウムクロライドが好適に用いられる。

【００２７】このトリオクチルメチルアンモニウム塩の
添加量は希望とする帯電防止性にもよるが、概(a) 100
重量部に対して0.1 〜10重量部の範囲で添加される。

【００２８】更に、この発明の光硬化性樹脂組成物の硬
化物中にポリエーテル構造を導入することにより、帯電
防止能力を向上させることができる。即ち、骨格中にポ
リエーテル単位を含む(a) 成分を用いる、或は(d) ポリ
エーテル成分を添加することにより達成できる。これ
は、ポリエーテル構造により、トリオクチルメチルアン
モニウム塩の溶解が促進されるためと考えられる。

【００２９】このようなポリエーテル単位を含む(a) の
具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピ
レングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコー
ルなどを用いたウレタン（メタ）アクリレート、ポリエ
ーテルポリグリシジルエーテルの（メタ）アクリル酸付
加物などのオリゴマー類、エチレンオキサイド変性トリ
メチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、エチレ
ンオキサイド変性ペンタエリスリトールトリ（メタ）ア
クリレート、エチレンオキサイド変性ペンタエリスリト
ールテトラ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイ
ド変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、プロピレンオキサイド変性ペンタエリスリトールト
リ（メタ）アクリレート、プロピレンオキサイド変性ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコー
ルジ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

【００３０】また、ポリエーテル成分としては、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレングリコール、及びこれらのランダム共重合
体、ブロック共重合体、これらとビスフェノールやグリ
セリンなどとの縮合物などのポリエーテルポリオール、
ポリエーテルポリオールのエーテル化物、ポリエーテル
ポリオールのエステル化物などが挙げられる。

【００３１】以上がこの発明の概要であるが、この発明
の光硬化性樹脂組成物には、保存性向上のためにハイド
ロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ベンゾ
キノン、２，６−ジtert−ブチル−ｐ−クレゾール、カ
テコールなどの重合禁止剤や、消泡剤、着色剤、密着付
与剤、レベリング剤などのような公知添加剤をその硬化
物特性に影響を与えない範囲で添加することも何ら制限
されない。

【００３２】このように調整されたコーティング剤をプ
ラスチック成型体、例えば光ディスク基板に塗布して重
合硬化させる場合、前述のように生産性、作業性等の面
から、紫外線を照射して硬化させる方法が適しており、
これより耐擦傷性と埃付着防止性に優れ、更に水やアル
コールなどの極性溶剤で表面を拭いても帯電防止効果が
容易に消失しない透明皮膜を形成することができる。

【００３３】

【実施例】以下にこの発明の実施例を示し、更に具体的
に述べる。なお、実施例中の部はすべて重量部である。

【００３４】実施例１〜４ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート40部、１，
６−ヘキサンジオールジアクリレート30部、テトラヒド
ロフルフリルアクリレート30部を混合し、更に光重合開
始剤として１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン５部を添加し、トリオクチルメチルアンモニウムクロ
ライドを0.5 部（実施例１）、１部（実施例２）、５部
（実施例３）、10部（実施例４）を添加、混合し、この
発明のコーティング剤組成物を調製した。得られたコー
ティング剤組成物をスピンコーターを用いて、ポリカー
ボネート製光ディスク基板上に塗布し、高圧水銀灯を用
いて紫外線を照射し、塗膜を硬化させた。

【００３５】このようにして得られた硬化膜を有する光
ディスク基板について、塩化合物の溶解性、初期硬化物
特性（鉛筆硬度、耐擦傷性、密着性、表面抵抗値、埃付
着性）、水洗後の表面抵抗値を観察、測定し評価した。
その評価結果を下記表１に示した。

【００３６】溶解性：実施例及び比較例の配合における
塩の溶解性について目視にて観察し、下記の４段階で評
価した。 ◎・・・室温下で完全に溶解し、室温下に放置しても分
離・析出しない。 ○・・・加温により溶解し、室温下にて放置しても分離
・析出しない。 △・・・加温により溶解するが、室温下の放置により分
離・析出する。 ×・・・加温しても溶解しない。

【００３７】鉛筆硬度試験：JIS K-5400に準じ、1Kg の
荷重を掛けて塗膜硬度を測定した。

【００３８】耐擦傷性試験：塗膜表面をベンコットにて
1Kg の荷重を掛けてこすり、傷の付具合を顕微鏡を用い
て下記の２段階で評価した。 ○・・・傷を認めない。 ×・・・傷を認める。

【００３９】密着性試験：JIS K-5400に準じ、1mm 角の
碁盤目が100 個できるように、塗膜を貫通してテストピ
ースの生地面に届くように切傷を入れ、その上にセロハ
ンテープを完全に密着させ、次いで瞬間的にセロハンテ
ープを引き離した時の碁盤目の残存数を残存碁盤目数／
１００で示した。

【００４０】表面抵抗値：三菱油化製ＨＩＲＥＳＴＡに
て測定した。

【００４１】埃付着性試験：硬化膜を有するテストピー
スの表面を木綿布で10往復こすった後、タバコの灰にテ
ストピースを近づけていき、灰が付着する時の高さを測
定した。

【００４２】実施例５ トリオックチルメチルアンモニウムクロライドの代わり
にトリオクチルメチルアンモニウムブロマイドを用いた
以外は実施例３と同様にしてコーティング剤組成物を調
製した。得られたコーティング剤組成物を実施例１と同
様に塗布、硬化後、評価を行った。その結果を下記の表
１に示す。

【００４３】実施例６ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わりに
トリオクチルメチルアンモニウムナイトレートを用いた
以外は実施例３と同様にしてコーティング剤組成物を調
製した。得られたコーティング剤組成物を実施例１と同
様に塗布、硬化後、評価を行った。その結果を下記の表
１に示す。

【００４４】実施例７ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わりに
トリトリオクチルメチルアンモニウムメトサルフェート
を用いた以外は実施例３と同様にしてコーティング剤組
成物を調製した。得られたコーティング剤組成物を調製
した。得られたコーティング剤組成物を実施例１と同様
に塗布、硬化後、評価を行った。その結果を下記の表１
に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】比較例１ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わりに
トリブチルベンジルアンモニウムクロライドを用いた以
外は実施例３と同様にしてコーティング剤組成物を調製
した。得られたコーティング剤組成物を実施例１と同様
に塗布、硬化後、評価を行った。初期表面抵抗値は10¹³
Ω以上で埃が付着した。

【００４７】比較例２ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わりに
ジドデシルジメチルアンモニウムブロマイドを用いた以
外は実施例３と同様にしてコーティング剤組成物を調製
しようとしたが、ジラウリルジメチルアンモニウムブロ
マイドは室温下では溶解せず、加温することにより溶解
した。しかしながら、冷却することにより析出し、コー
ティング剤として用いることができなかった。

【００４８】比較例３ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドの代わりに
ベンゼトニウムクロライドを用いた以外は実施例３と同
様にしてコーティング剤組成物を調製しようとしたが、
ベンゼトニウムクロライドは加温しても溶解せず、コー
ティング剤として用いることができなかった。

【００４９】実施例８ ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート40部、１，
６−ヘキサジオールシアクリレート20部、テトラヒドロ
フルフリルアクリレート20部、ポリエチレングリコール
ジアクリレート20部を混合し、更に光重合開始剤として
１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン５部を添
加し、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド３部
を添加、混合し、この発明のコーティング剤組成物を調
製した。得られたコーティング剤組成物を実施例１と同
様に塗布、硬化後、評価を行った。その結果を下記の表
２に示す。

【００５０】実施例９ ポリエチレングリコールジアクリレートの代わりにエチ
レンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリ
レートを用いた以外は実施例８と同様にしてこの発明の
コーティング剤組成物を調製した。得られたコーティン
グ剤組成物を実施例１と同様に塗布、硬化後、評価を行
った。その結果を下記の表２に示す。

【００５１】実施例１０ ペンタエリスリトールトリアクリレート40部、トリメチ
ロールプロパントリアクリレート20部、 １，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート15部、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート15部、ポリエチレングリコール10部を混
合し、更に光重合開始剤として１−ヒドロキシシクロヘ
キシルフェニルケトン５部を添加し、トリオクチルメチ
ルアンモニウムクロライド３部を添加し、混合し、この
発明のコーティング剤組成物を調製した。得られたコー
ティング剤組成物を実施例１と同様に塗布、硬化後、評
価を行った。その結果を下記の表２に示す。

【００５２】実施例１１ ポリエチレングリコールの代わりにポリテトラメチレン
エーテルグリコールを用いた以外は実施例１０と同様に
塗布、硬化後、評価を行った。その結果を下記の表２に
示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】比較例４ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドを添加しな
いことを除いては実施例８と同様にしてコーティング剤
組成物を調製した。得られたコーティング剤組成物を実
施例１と同様に塗布、硬化後、評価を行った。初期表面
抵抗値は10¹³Ω以上で埃が付着した。

【００５５】比較例５ トリオクチルメチルアンモニウムクロライドを添加しな
いことを除いて実施例１０と同様にしてコーティング剤
組成物を調製した。得られたコーティング剤組成物を実
施例１と同様に塗布、硬化後、評価を行った。初期表面
抵抗値は10¹³Ω以上で埃が付着した。

【００５６】

【発明の効果】以上のようにこの発明におけるコーティ
ング剤組成物は、紫外線を照射して硬化させることがで
きるため、生産性、作業性がよく、また耐擦傷性と埃付
着防止性に優れ、更に水やアルコールなどの極性溶剤で
表面を拭いても帯電防止効果が容易に消失しない透明皮
膜を形成することができるので、プラスチック成型品、
特に光ディスク用コーティング剤として有用である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (a) 分子内に重合可能なエチレン性二重
   結合を少なくとも一つ以上有するオリゴマー及び／又は
   モノマー (b) 重合開始剤 (c) トリオクチルメチルアンモニウム塩 からなることを特徴とするコーティング剤組成物。
2. 【請求項２】 (a) がその分子内に３つ以上の（メタ）
   アクリロイル基を含有するオリゴマー及び／又はモノマ
   ーの一種以上を(a)100重量部中30重量部以上含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のコーティング剤
   組成物。
3. 【請求項３】 (a) に記載のオリゴマー及び／又はモノ
   マーの主鎖及び／又は側鎖にポリエーテル単位を含むこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   コーティング剤組成物。
4. 【請求項４】 (a)、(b) 並びに(c) からなるコーティン
   グ剤組成物に、(d)ポリエーテル成分を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項、第２項、又は第３項記載
   のコーティング剤組成物。
5. 【請求項５】 プラスチック成型体に塗布し、重合硬化
   させて被覆層を形成する特許請求の範囲第２項、第３
   項、第４項記載のコーティング剤組成物。
6. 【請求項６】 該成型体が光ディスクであることを特徴
   とする特許請求の範囲第５項記載のコーティング剤組成
   物。