JPH0911405A - Plastic moldings with protected surface and manufacture thereof - Google Patents

Plastic moldings with protected surface and manufacture thereof

Info

Publication number
JPH0911405A
JPH0911405A JP7161991A JP16199195A JPH0911405A JP H0911405 A JPH0911405 A JP H0911405A JP 7161991 A JP7161991 A JP 7161991A JP 16199195 A JP16199195 A JP 16199195A JP H0911405 A JPH0911405 A JP H0911405A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
layer
weight
partial
parts
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP7161991A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3484265B2 (en
Inventor
Toru Hanada
亨 花田
Yoshihiko Imanaka
嘉彦 今中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP16199195A priority Critical patent/JP3484265B2/en
Publication of JPH0911405A publication Critical patent/JPH0911405A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3484265B2 publication Critical patent/JP3484265B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To obtain plastic moldings having high surface hardness and favorable durability by laminating a first and a second layers formed of a mixture of a (partial) hydrolyzate of alkoxysilane with acrylic resins and a third layer formed of an organopolysiloxane resin, each composition being shown by the respective formulas, on the surface of a plastic base material. CONSTITUTION: A first and a second layers and a third layer are successively laminated on the surface of a plastic base material, wherein the first and the second layers are formed by thermosetting with the heat of reaction a mixture of 1-40wt.% and 40-90wt.% of a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane, shown by formula I (wherein R<2> represents an organic group having a 1-4C alkyl group, R<3> represents a 1-4C alkyl group and n represents an integer of 0-2), with 99-60wt.% and 60-10wt.% of respective acrylic resins having 1/99-50/50 of molar ratios in repeating unit formulas II, III and 1/99-100/0 of molar ratios in repeating unit formulas IV, V, in repeating units shown by formulas II, III, IV, V (wherein X represents a hydrogen atoms, R<4> represents a 2-5C alkylene group and R<5> represents a 1-4C alkyl group), while the third layer is formed by thermosetting an organopolysiloxane resin of a substance of a (partial) hydrolyzate of alkoxysilane shown by formula VI.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面を保護されたプラス
チック成形体及びその製造方法に関する。更に詳しく
は、プラスチック基材表面を、特定の3層構造からなる
硬化膜で被覆することにより、表面硬度を著しく改善さ
れたプラスチック成形体、及びその製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface-protected plastic molding and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a plastic molded article having a surface hardness significantly improved by coating the surface of a plastic substrate with a cured film having a specific three-layer structure, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチック材料は、耐衝撃性、軽量
性、加工性、透明性等の特長を生かして、多方面の用途
で使用されている。特に、透明プラスチックであるアク
リル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂等
は、ガラスの代替として幅広く利用されている。しか
し、これらの樹脂は、耐擦傷性に乏しく表面が傷つきや
すい、また溶剤に侵されやすい等の欠点を有している。
2. Description of the Related Art Plastic materials are used in various fields because of their advantages such as impact resistance, light weight, workability and transparency. In particular, transparent plastics such as acrylic resin, polycarbonate resin, and styrene resin are widely used as substitutes for glass. However, these resins have drawbacks such as poor scratch resistance, easy scratching of the surface, and easy attack by a solvent.

【0003】これらの欠点を改良する目的で、従来から
プラスチックの表面にシリコーン系の硬化膜を被覆する
ことにより表面硬度を改良する数多くの提案がなされて
きている。例えば、トリヒドロキシシラン部分縮合物と
コロイダルシリカからなる被覆組成物(特開昭51−2
736号公報、特開昭55−94971号公報)が挙げ
られ、これらの硬化被膜はプラスチック基材に優れた耐
摩耗性を与える。しかし、これらの被覆組成物は、加熱
硬化する際に架橋網目構造の形成に伴う収縮のため、厚
塗りするとクラックが生じやすく、従って通常は約6μ
m以下の膜厚で用いられる。しかしながら塗工膜厚が薄
いことによりプラスチック基材の表面硬度の影響が強く
出てしまい、十分な引掻き硬さが得られない。また、テ
トラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン
及びジアルキルジアルコキシシランの加水分解縮合物を
3者の適当な組成比によりある程度厚塗りが可能な組成
物が開示されている(特開昭62−275170号公
報)。かかる組成物では、基材の引掻き硬さは若干改良
されるが、耐摩耗性は得られず、スチールウール等で表
面を擦ると容易に傷ついてしまう。また、基材上にウレ
タン系塗料膜、多官能アクリレート系樹脂の光硬化膜、
オルガノポリシロキサン系熱硬化膜を順次積層し、プラ
スチックの引掻き硬さ及び耐摩耗性の両方を改良する方
法(特開昭58−89359号公報)が提案されてい
る。かかる方法では、光硬化層とシロキサン層とは全く
密着せず、そのために更にその間に接着層を設ける必要
がある。その上、光硬化と熱硬化を組合わせているた
め、操作上煩雑であるばかりでなく、光硬化膜を使用す
るため耐候性等耐久性の面で問題となる。また、プラス
チック基材の表面硬度の向上方法として、基材上にアル
コキシシリル基を有するアクリル樹脂を含むプライマー
組成物が開示されている(特開平5−78615号公
報)。しかしながら2層構造からなるかかる方法は、基
材とプライマー層との接着性が不十分であり、耐久性に
も問題がある。
For the purpose of improving these drawbacks, many proposals have heretofore been made to improve the surface hardness by coating the surface of plastic with a silicone-based cured film. For example, a coating composition comprising a partial condensate of trihydroxysilane and colloidal silica (Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-25)
No. 736, JP-A-55-94971), and these cured coatings impart excellent abrasion resistance to plastic substrates. However, these coating compositions tend to crack when thickly applied because of shrinkage associated with the formation of a crosslinked network structure when they are heat-cured, and therefore, usually about 6 μm.
It is used with a film thickness of m or less. However, since the coating film thickness is thin, the influence of the surface hardness of the plastic substrate becomes strong, and sufficient scratch hardness cannot be obtained. Further, a composition is disclosed in which a hydrolysis-condensation product of a tetraalkoxysilane, an alkyltrialkoxysilane and a dialkyldialkoxysilane can be applied to a certain thickness with a suitable composition ratio among the three (Japanese Patent Laid-Open No. 62-275170). Gazette). With such a composition, the scratch hardness of the substrate is slightly improved, but the abrasion resistance is not obtained, and the surface is easily scratched by rubbing with steel wool or the like. In addition, urethane-based paint film, photo-cured film of polyfunctional acrylate-based resin,
A method has been proposed in which an organopolysiloxane-based thermosetting film is sequentially laminated to improve both scratch hardness and abrasion resistance of plastics (Japanese Patent Laid-Open No. 58-89359). In such a method, the photocurable layer and the siloxane layer do not adhere to each other at all, and therefore it is necessary to further provide an adhesive layer therebetween. Moreover, since the photo-curing and the thermo-setting are combined, not only the operation is complicated, but also the use of the photo-curing film causes a problem in durability such as weather resistance. Further, as a method for improving the surface hardness of a plastic substrate, a primer composition containing an acrylic resin having an alkoxysilyl group on the substrate has been disclosed (JP-A-5-78615). However, such a method having a two-layer structure has insufficient adhesion between the base material and the primer layer and has a problem in durability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐磨
耗性、引掻き硬さに優れる高い表面硬度を有し、かつ、
耐久性の良好なプラスチック成形体を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to have a high surface hardness which is excellent in abrasion resistance and scratch hardness, and
It is to provide a plastic molded product having good durability.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、かかるプラ
スチック成形体の欠点を改良すべく鋭意研究の結果、プ
ラスチック基材表面に特定の層から成る3層構造を積層
することにより、表面硬度即ち耐摩耗性及び引掻き硬さ
の優れ、さらに接着耐久性に富むプラスチック成形体が
得られることを見出し、本発明に到達した。
The inventors of the present invention have conducted extensive studies to improve the drawbacks of such a plastic molded product, and as a result, by laminating a three-layer structure consisting of specific layers on the surface of the plastic substrate, the surface hardness is improved. That is, the inventors have found that a plastic molded product having excellent abrasion resistance and scratch hardness and having excellent adhesion durability can be obtained, and thus the present invention has been accomplished.

【0006】すなわち本発明は、プラスチック基材表面
に、下記式(A)
That is, the present invention provides the following formula (A) on the surface of the plastic substrate.

【0007】[0007]

【化6】 R2 n−Si(OR3 4-n ・・・(A) [但し、式中R2 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、エポキシ基、メ
ルカプト基からなる群から選ばれる1以上の基を有する
有機基であり、R3 は炭素数1〜4のアルキル基であ
り、nは0〜2の整数である。]で示されるアルコキシ
シランの(部分)加水分解物、その部分縮合物又はこれ
らの混合物1〜40重量%(R2 nSiO(4-n)/2 換算に
よる重量基準)と、下記式(B1)及び(B2)
Embedded image R 2 n —Si (OR 3 ) 4-n ... (A) [wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or a methacryloxy group, an amino group, an epoxy group] Group, an organic group having at least one group selected from the group consisting of mercapto groups, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2. ] A (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof of 1 to 40% by weight (based on the weight of R 2 n SiO (4-n) / 2) represented by the following formula (B1 ) And (B2)

【0008】[0008]

【化7】 Embedded image

【0009】[但し、式中Xは水素原子又はメチル基で
あり、R4 は炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5
は炭素数1〜4のアルキル基である。]で示される繰返
し単位から主としてなり、かかる繰返し単位(B1)及
び(B2)のモル比(p/q)が1/99〜50/50
であるアクリル樹脂(I)99〜60重量%との混合物
又は反応物を反応熱硬化させてなる第1層、上記式
(A)で示されるアルコキシシランの(部分)加水分解
物、その部分縮合物又はこれらの混合物40〜90重量
%(R2 nSiO(4-n)/2 換算による重量基準)と、下記
式(C1)及び(C2)
[Wherein, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is
Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ] And the molar ratio (p / q) of the repeating units (B1) and (B2) is 1/99 to 50/50.
The first layer formed by reacting and heat-curing a mixture or a reaction product of the acrylic resin (I) of 99 to 60% by weight, a (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane represented by the formula (A), and a partial condensation thereof. 40 to 90% by weight of a substance or a mixture thereof (weight basis by R 2 n SiO (4-n) / 2 conversion) and the following formulas (C1) and (C2)

【0010】[0010]

【化8】 Embedded image

【0011】[但し、式中Xは水素原子又はメチル基で
あり、R4 は炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5
は炭素数1〜4のアルキル基である。]で示される繰返
し単位から主としてなり、かかる繰返し単位(C1)及
び(C2)のモル比(r/s)が1/99〜100/0
であるアクリル樹脂(II)60〜10重量%との混合物又
は反応物を反応熱硬化させてなる第2層、下記式(E)
[Wherein, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is
Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ] And the molar ratio (r / s) of the repeating units (C1) and (C2) is 1/99 to 100/0.
A second layer formed by reacting and thermosetting a mixture or reaction product of 60 to 10% by weight of acrylic resin (II), which is represented by the following formula (E):

【0012】[0012]

【化9】 R9 v−Si(OR104-v ・・・(E) [但し、式中R9 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基
からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数
1〜3のアルキル基であり、R10は炭素数1〜4のアル
キル基であり、vは0〜2の整数である。]で示される
アルコキシシランの(部分)加水分解物、その部分縮合
物またはこれらの混合物からなるオルガノポリシロキサ
ン樹脂を熱硬化させてなる第3層を、第1層から順次積
層してなることを特徴とする表面を保護されたプラスチ
ック成形体である。
Embedded image R 9 v —Si (OR 10 ) 4-v ... (E) [wherein R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or a methacryloxy group, an amino group, a glycidoxy group] It is a C1-C3 alkyl group substituted by one or more groups selected from the group consisting of groups, R 10 is a C1-C4 alkyl group, and v is an integer of 0-2. ] A third layer obtained by thermosetting an organopolysiloxane resin composed of a (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof represented by It is a plastic molded product having a characteristic surface protection.

【0013】本発明の第1層は、アルコキシシランの
(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこれらの混
合物と特定の官能基を有するアクリル樹脂の混合物又は
反応物を反応熱硬化することにより得られる有機成分
(アクリル樹脂成分)の多い薄膜層である。
The first layer of the present invention is formed by reacting a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof and a mixture or a reaction product of an acrylic resin having a specific functional group with each other by heat curing. This is a thin film layer containing a large amount of organic components (acrylic resin components).

【0014】本発明の第1層で用いられるアルコキシシ
ランは、下記式(A)で示されるテトラ、トリ又はジア
ルコキシシランである。
The alkoxysilane used in the first layer of the present invention is a tetra-, tri- or dialkoxysilane represented by the following formula (A).

【0015】[0015]

【化10】 R2 n−Si(OR3 4-n ・・・(A) 上記式において、R2 は炭素数1〜4のアルキル基、ビ
ニル基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、エポキシ
基、メルカプト基からなる群から選ばれる1以上の基を
有する有機基であり、R3 は炭素数1〜4のアルキル基
であり、nは0〜2の整数である。
Embedded image in R 2 n -Si (OR 3) 4-n ··· (A) the above formulas, R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or a methacryloxy group, an amino group, an epoxy group , An organic group having at least one group selected from the group consisting of mercapto groups, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2.

【0016】ここで、有機基とは、炭素数1〜10の脂
肪族炭化水素基であり、直鎖状であってもよく、また分
岐していてもよく、これらが組み合わされていても良
い。該有機基は、メタクリロキシ基、アミノ基、エポキ
シ基及びメルカプト基から選ばれる1種又は2種以上の
基を置換基として有していても良い。また、R2 はnが
2のとき、同一あるいは異なる2種以上の組み合わせで
あっても良い。
Here, the organic group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be linear, branched, or a combination thereof. . The organic group may have as a substituent one or more groups selected from methacryloxy group, amino group, epoxy group and mercapto group. When n is 2, R 2 may be the same or different and may be a combination of two or more kinds.

【0017】かかるアルコキシシランとして、例えばテ
トラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライ
ソプロピロキシシラン、テトラブトキシシラン、メチル
トリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルト
リエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ビニルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプ
ロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチ
ルジエトキシシラン等が挙げられる。得られる硬化膜の
引掻き硬さの点でテトラアルコキシシラン、メチルトリ
アルコキシシランが好ましく、就中、経済性、硬化膜の
耐久性の点で、メチルトリメトキシシラン、メチルトリ
エトキシシランが好ましい。これらの化合物は単独で又
は2種以上を併せて用いることができる。
Examples of such alkoxysilanes include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane. , 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl ) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane,
Examples thereof include vinylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane and 3-aminopropylmethyldiethoxysilane. Tetraalkoxysilane and methyltrialkoxysilane are preferable in terms of scratch hardness of the obtained cured film, and methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane are preferable in terms of economy and durability of the cured film. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0018】アルコキシシランの(部分)加水分解物及
びその部分縮合物は、該アルコキシシランの一部または
全部が加水分解したもの、該加水分解物の一部又は全部
が縮合反応した縮合物、及び該縮合物と加水分解してい
ない原料のアルコキシシランとが縮合したものであり、
これらはいわゆるゾルゲル反応させることにより得られ
るものである。
The (partial) hydrolyzate of alkoxysilane and its partial condensate include those obtained by partially or entirely hydrolyzing the alkoxysilane, condensates obtained by subjecting part or all of the hydrolyzate to a condensation reaction, and The condensate is condensed with a raw material alkoxysilane which is not hydrolyzed,
These are obtained by a so-called sol-gel reaction.

【0019】上記アルコキシシランの(部分)加水分解
物及びその部分縮合物は、該アルコキシシランに、アル
コキシ基1当量に対して通常0.5〜10倍当量、好ま
しくは1〜5倍当量、更に好ましくは1.5〜3倍当量
の水を添加し、酸触媒の存在下に、無溶媒で又は溶媒で
希釈して、該アルコキシシランを一部又は全部が加水分
解したもの、及び該加水分解物の一部又は全部が縮合し
たものであり、これらはいわゆるゾルゲル反応させるこ
とにより得られる。かくして得られるアルコキシシラン
の(部分)加水分解物及びその部分縮合物を含有するゾ
ルゲル反応液は、通常熟成して用いられる。かかる熟成
期間は、用いるアルコキシシランの種類及び濃度、水の
量、触媒の種類及び量、希釈溶媒の種類及び量に依存す
るので一概には云えないが、通常、数時間から数日間の
熟成を行った後塗工用組成物に用いられる。
The (partial) hydrolyzate of alkoxysilane and its partial condensate are usually 0.5 to 10 times equivalent, preferably 1 to 5 times equivalent to 1 equivalent of alkoxy group, and further 1 to 5 times equivalent to said alkoxysilane. Preferably, 1.5 to 3 times equivalent water is added, and the alkoxysilane is partially or entirely hydrolyzed in the presence of an acid catalyst with or without a solvent, and the hydrolysis. Part or all of the product is condensed, and these are obtained by so-called sol-gel reaction. The sol-gel reaction liquid containing the (partial) hydrolyzate of alkoxysilane and its partial condensate thus obtained is usually aged and used. The aging period depends on the type and concentration of the alkoxysilane used, the amount of water, the type and amount of the catalyst, and the type and amount of the diluting solvent, and therefore cannot be specified unconditionally, but usually the aging period of several hours to several days is required. After being applied, it is used in a coating composition.

【0020】ここで、用いる酸触媒としては、塩酸、リ
ン酸、硫酸、硝酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸
等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ
酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、p−トルエンスルホ
ン酸等の有機酸が挙げられる。触媒効果、組成物の安定
性、硬化膜にした際の残留性等から、好ましくは塩酸、
酢酸、特に好ましくは酢酸が挙げられる。該酸は、無機
酸では通常0.0001〜2規定、好ましくは0.00
1〜1規定の濃度、有機酸では通常該アルコキシシラン
に対して0.1〜50重量%、好ましくは1〜20重量
%で用いられる。
Examples of the acid catalyst used here include inorganic acids such as hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, nitrous acid, perchloric acid and sulfamic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, Organic acids such as maleic acid, lactic acid and p-toluenesulfonic acid can be mentioned. From the catalytic effect, the stability of the composition, the residual property when formed into a cured film, etc., preferably hydrochloric acid,
Acetic acid, particularly preferably acetic acid, is mentioned. The inorganic acid is usually 0.0001 to 2 N, preferably 0.001.
A concentration of 1 to 1 N, usually 0.1 to 50% by weight, preferably 1 to 20% by weight based on the alkoxysilane is used for an organic acid.

【0021】希釈剤としての溶媒は、該アルコキシシラ
ンの加水分解反応に先だっての添加又は該反応の途中過
程、即ち熟成中での添加、いずれも好ましく用いること
ができる。
The solvent as a diluent can be preferably used either before the hydrolysis reaction of the alkoxysilane or during the reaction, that is, during the aging.

【0022】さらに、上記溶媒としては、通常、メタノ
ール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノー
ル、sec−ブタノール、4−メチル−2−ペンタノー
ル、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール
等のアルコール系溶媒が用いられる。これらの溶媒は2
種以上併用することができる。
Further, the above solvent is usually an alcohol solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethoxyethanol or 2-butoxyethanol. Used. These solvents are 2
More than one species can be used in combination.

【0023】また、上記ゾルゲル反応液は、その安定性
の点でpH3.0〜6.0にするのが好ましい。
The above sol-gel reaction solution preferably has a pH of 3.0 to 6.0 from the viewpoint of stability.

【0024】本発明の第1層で用いられるアクリル樹脂
(I)は、下記式(B1)及び(B2)で示される繰返
し単位から主としてなる、ヒドロキシル基を有する(メ
タ)アクリレート系重合体である。
The acrylic resin (I) used in the first layer of the present invention is a (meth) acrylate polymer having a hydroxyl group, which is mainly composed of repeating units represented by the following formulas (B1) and (B2). .

【0025】[0025]

【化11】 Embedded image

【0026】ここで、式中Xは水素原子又はメチル基で
あり、R4 は炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5
は炭素数1〜4のアルキル基であり、p/qはモル比で
1/99〜50/50である。また、(メタ)アクリレ
ートとは、メタクリレート又はアクリレートを意味す
る。
In the formula, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is
Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and p / q is a molar ratio of 1/99 to 50/50. Further, (meth) acrylate means methacrylate or acrylate.

【0027】上記アクリル樹脂(I)は、ヒドロキシル
基含有(メタ)アクリレートとアルキルメタクリレート
との共重合体であり、後述するそれ以外のビニルモノマ
ー成分を含むことができる。該ヒドロキシル基含有(メ
タ)アクリレートとしては、例えば2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒド
ロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレー
ト、2−ヒドロキシ−イソプロピルメタクリレート、2
−ヒドロキシ−イソ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、4−ヒドロキシブチルアク
リレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレート、2−
ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキシ−2メ
チル−プロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ−2メ
チル−プロピルアクリレート、2−ヒドロキシ−2メチ
ル−ブチルメタクリレート、2−ヒドロキシ−ペンチル
アクリレート、2−ヒドロキシ−3−メチル−プロピル
メタクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジメチルプ
ロピルメタクリレート等が挙げられる。得られる性能及
び経済性の点で、特に2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピル
アクリレートが好ましい。これらの化合物は単独又は2
種以上併せて用いることができる。また、アルキルメタ
クリレートとしては、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、イソ
ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレー
ト等が挙げられる。得られる性能の点で、特にメチルメ
タクリレート及びエチルメタクリレートが好ましい。該
アルキルメタクリレートのアルキル基の炭素数が5以上
になると疎水性が増すためと考えられるが、上記ゾルゲ
ル溶液との相溶性が低下しミクロ相分離しやすく、その
結果白化することがあり好ましくない。これらの化合物
は単独又は2種以上併せて用いることができる。
The acrylic resin (I) is a copolymer of a hydroxyl group-containing (meth) acrylate and an alkyl methacrylate, and can contain other vinyl monomer components described later. Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate and 2- Hydroxy-isopropyl methacrylate, 2
-Hydroxy-isopropyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-
Hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-2 methyl-propyl methacrylate, 2-hydroxy-2 methyl-propyl acrylate, 2-hydroxy-2 methyl-butyl methacrylate, 2-hydroxy-pentyl acrylate, 2-hydroxy-3-methyl-propyl Methacrylate, 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl methacrylate and the like can be mentioned. From the viewpoint of the obtained performance and economy, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and 2-hydroxypropyl acrylate are particularly preferable. These compounds may be used alone or in 2
They can be used in combination of two or more species. Examples of the alkyl methacrylate include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tert-butyl methacrylate and the like. In terms of the obtained performance, methyl methacrylate and ethyl methacrylate are particularly preferable. It is considered that when the number of carbon atoms of the alkyl group of the alkyl methacrylate is 5 or more, the hydrophobicity increases, but the compatibility with the sol-gel solution decreases and microphase separation easily occurs, and as a result, whitening may occur, which is not preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0028】かかるアクリル樹脂(I)は、上記式(B
1)で表されるヒドロキシル基を有する(メタ)アクリ
レート繰返し単位と、上記式(B2)で表されるアルキ
ルメタクリレート繰返し単位のモル比をそれぞれp、q
とすると、p/qは、モル比で1/99〜50/50、
好ましくは5/95〜40/60から主としてなる重合
体である。ヒドロキシル基が1モル%より少ないと十分
な耐久性が得られず、50モル%よりも多いと基材との
密着性が低下する場合がある。
The acrylic resin (I) has the above formula (B
The molar ratio of the (meth) acrylate repeating unit having a hydroxyl group represented by 1) to the alkyl methacrylate repeating unit represented by the above formula (B2) is p and q, respectively.
Then, p / q is a molar ratio of 1/99 to 50/50,
It is preferably a polymer mainly composed of 5/95 to 40/60. If the hydroxyl group content is less than 1 mol%, sufficient durability may not be obtained, and if it is greater than 50 mol%, the adhesion to the substrate may decrease.

【0029】また、該アクリル樹脂には、その本来の性
能を損なわなず、接着性、溶解性、耐久性等の高める目
的で、上記(メタ)アクリレート重合体に対して30モ
ル%以下好ましくは15モル%以下の割合で他のビニル
モノマーを共重合成分として加えることができる。
The acrylic resin is preferably used in an amount of not more than 30 mol% with respect to the above (meth) acrylate polymer for the purpose of improving adhesiveness, solubility, durability, etc. without impairing its original performance. Other vinyl monomers can be added as a copolymerization component in a proportion of 15 mol% or less.

【0030】かかるビニルモノマーとしては、スチレ
ン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、2−エチルヘキシルメタク
リレート等が挙げられる。
Examples of the vinyl monomer include styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl methacrylate.

【0031】該アクリル樹脂は、上記のヒドロキシル基
を有する(メタ)アクリレートとアルキルメタクリレー
トとを用いて、任意の公知の方法で重合させることによ
り得られるが、ランダム共重合性、イオン性不純物を含
まない点で、不活性な溶媒中でのラジカル共重合法が好
ましい。
The acrylic resin can be obtained by polymerizing the above-mentioned (meth) acrylate having a hydroxyl group and alkyl methacrylate by any known method, but it contains random copolymerizability and ionic impurities. The radical copolymerization method in an inert solvent is preferable because it does not exist.

【0032】かかる重合溶媒としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン等の炭化水
素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、1,2−ジメトキシエタン、
1,3−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、エチルアセテート、ブチルアセテート、エトキシエ
チルアセテート等のエステル類、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール
類が挙げられる。これらの溶媒は2種以上を併用しても
よい。
Examples of the polymerization solvent include hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane and hexane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, 1,2-dimethoxyethane,
Examples thereof include ethers such as 1,3-dioxane and tetrahydrofuran, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and ethoxyethyl acetate, and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and n-butanol. Two or more kinds of these solvents may be used in combination.

【0033】重合開始剤としては公知のラジカル開始剤
を適宜用いれば良く、重合温度及び重合時間は、用いる
開始剤に依存するので一概には云えないが、通常は50
〜100℃、好ましくは60〜80℃で2〜24時間、
好ましくは4〜10時間である。
A known radical initiator may be appropriately used as the polymerization initiator, and the polymerization temperature and the polymerization time depend on the initiator to be used and cannot be generally specified, but usually 50.
To 100 ° C, preferably 60 to 80 ° C for 2 to 24 hours,
It is preferably 4 to 10 hours.

【0034】本発明の第1層のアクリル樹脂の分子量
は、第1層としての性能を十分に発揮するためには少な
くとも重量平均分子量で20,000以上、好ましくは
50,000以上である。
The molecular weight of the acrylic resin of the first layer of the present invention is at least 20,000 or more, preferably 50,000 or more in terms of weight average molecular weight in order to sufficiently exhibit the performance as the first layer.

【0035】本発明における第1層は、上記アルコキシ
シランの(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこ
れらの混合物をを含むゾルゲル反応液と、上記アクリル
樹脂(I)を溶解した溶液とを混合し、好ましくは常温
下に数時間以上放置した後、これを塗工用組成物として
用いることにより形成される。かかる塗工用組成物は数
時間以上常温放置することにより、透明でクラックのな
い均一な硬化膜が得られる。この理由として、このよう
に放置すると、(部分)加水分解物、その部分縮合物ま
たはこれらの混合物(ゾルゲル反応物)と該アクリル樹
脂の側鎖のヒドロキシル基とが部分的に反応し又は水素
結合しミクロ均一化されること等が推定される。
The first layer in the present invention comprises a sol-gel reaction liquid containing the (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof, and a solution in which the acrylic resin (I) is dissolved. It is formed by mixing and preferably standing at room temperature for several hours or more, and then using this as a coating composition. By leaving the coating composition at room temperature for several hours or longer, a transparent and crack-free uniform cured film can be obtained. The reason for this is that when left as such, the (partial) hydrolyzate, its partial condensate or a mixture thereof (sol-gel reaction product) partially reacts with the hydroxyl group of the side chain of the acrylic resin or hydrogen bond. It is presumed that micro-uniformization will be performed.

【0036】上記のアルコキシシランの(部分)加水分
解物、その部分縮合物またはこれらの混合物(ゾルゲル
反応物)とアクリル樹脂(I)との混合量比は、前者が
1〜40重量%、好ましくは5〜35重量%(但し、R
2 nSiO(4-n)/2 として計算)後者が99〜60重量
%、好ましくは95〜65重量%である。ゾルゲル反応
物の量が多すぎると硬化膜にクラックが生じ易くプラス
チック基材との密着性が低下する場合があり、少なすぎ
ると硬化膜の耐久性特に耐水性が低下する。
The above-mentioned (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof (sol-gel reaction product) and the acrylic resin (I) are mixed in a ratio of 1 to 40% by weight, preferably the former. 5 to 35% by weight (however, R
2 n SiO calculated as (4-n) / 2) the latter is 99 to 60% by weight, preferably 95 to 65 wt%. If the amount of the sol-gel reaction product is too large, the cured film may be easily cracked and the adhesion to the plastic substrate may be deteriorated. If it is too small, the durability of the cured film, especially the water resistance may be deteriorated.

【0037】該アクリル樹脂を溶解する溶媒としては、
かかるゾルゲル反応液を含むゾルゲル反応液と混合後、
かかるアクリル樹脂とゾルゲル反応液の両成分を溶解
し、ゾルゲル反応物の安定性を損なわないものであれば
よい。具体的には、エタノール、イソプロパノール、n
−ブタノール、sec−ブタノール、2−エトキシエタ
ノール、4−メチル−2−ペンタノール、2−ブトキシ
エタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケ
トン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケト
ン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジイソプロピルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、
1,3−ジオキソラン、1,2−ジメトキシエタン、
1,2ジエトキシエタン等のエーテル類、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン等の
炭化水素類、エチルアセテート、ブチルアセテート、2
−エトキシエチルアセテート、2−ブトキシエチルアセ
テート、エチルブチレート等のエステル類、アセトニト
リル、ニトロメタン等が挙げられる。中でも、ケトン系
溶媒が好ましく、殊にメチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトンが好ましい。また、これらの溶媒は2種以
上を併用することができる。
As a solvent for dissolving the acrylic resin,
After mixing with a sol-gel reaction liquid containing such a sol-gel reaction liquid,
It is only necessary that both components of the acrylic resin and the sol-gel reaction liquid are dissolved and the stability of the sol-gel reaction product is not impaired. Specifically, ethanol, isopropanol, n
Alcohols such as butanol, sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol, diacetone alcohol,
Ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane,
1,3-dioxolane, 1,2-dimethoxyethane,
Ethers such as 1,2 diethoxyethane, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, n-hexane, ethyl acetate, butyl acetate, 2
-Ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, esters such as ethyl butyrate, acetonitrile, nitromethane and the like can be mentioned. Of these, ketone solvents are preferable, and methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are particularly preferable. Further, two or more kinds of these solvents can be used in combination.

【0038】本発明の第1層を形成するのに用いる上記
塗工用組成物は、ゾルゲル反応により得られる硬化物と
アクリル樹脂(I)とからなるもの(以下固形分とい
う)の含量を固形分含量を通常1〜40重量%、好まし
くは3〜30重量%であり、残量としての溶媒は、その
全量が該ゾルゲル液とアクリル樹脂溶液に由来しても良
く、或いは新たに追加しても良い。かかる溶媒として
は、上記のアクリル樹脂の溶媒から選ばれる。また、全
溶媒量の少なくとも約10重量%以上、好ましくは約2
0重量%が上記のアルコール系溶媒から選ばれることが
望ましい。
The above-mentioned coating composition used for forming the first layer of the present invention has a solid content of what is composed of a cured product obtained by a sol-gel reaction and an acrylic resin (I) (hereinafter referred to as solid content). The content is usually 1 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight, and the solvent as the remaining amount may be entirely derived from the sol-gel solution and the acrylic resin solution, or newly added. Is also good. The solvent is selected from the above acrylic resin solvents. Also, at least about 10% by weight or more, preferably about 2% of the total amount of solvent.
It is desirable that 0% by weight is selected from the above alcohol solvents.

【0039】該塗工用組成物は、硬化触媒として通常、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハ
ク酸等の脂肪族カルボン酸のリチウム塩、ナトリウム
塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、ベンジルトリメチ
ルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テト
ラエチルアンモニウム塩等の第4級アンモニウム塩、好
ましくは酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸テトラメ
チルアンモニウム、酢酸ベンジルトリメチルアンモニウ
ムを含有する。
The coating composition is usually used as a curing catalyst.
Alkali metal salts of aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, tartaric acid and succinic acid, alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt, benzyltrimethylammonium salt, tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, etc. Quaternary ammonium salt of, preferably sodium acetate, potassium acetate, tetramethylammonium acetate, benzyltrimethylammonium acetate.

【0040】硬化触媒の量は、硬化温度、硬化時間によ
り変化するので一概には云えないが、通常、該アルコキ
シシラン100重量部(但し、R2 nSiO(4-n)/2 換算
による重量基準として計算)に対して0.1〜15重量
部で添加するのが好ましい。
Since the amount of the curing catalyst varies depending on the curing temperature and the curing time, it cannot be generally stated, but usually 100 parts by weight of the alkoxysilane (however, the weight calculated as R 2 n SiO (4-n) / 2) is used. It is preferably added in an amount of 0.1 to 15 parts by weight based on (calculated as a standard).

【0041】また、該塗工用組成物は、耐水性等の耐久
性及び引掻き硬さの向上等を目的として、メラミン樹脂
を含有してもよい。かかるメラミン樹脂としては、ヘキ
サメチロールメラミンのメチロール基の一部又は全部が
メチルエーテル化されたもの、或いは該メチロール基の
一部又は全部がブチルエーテル化されたもの等が挙げら
れ、それらの単量体又はオリゴマー各種が市販されてお
り、いずれも好ましく用いることができる。例えば、三
井サイテック(株)のサイメル樹脂、三井東圧化学
(株)のユーバン樹脂が挙げられる。該メラミン樹脂
は、上記アクリル樹脂(I)100重量部に対して10
0重量部以下、好ましくは50重量部以下で用いられ
る。
Further, the coating composition may contain a melamine resin for the purpose of improving durability such as water resistance and improving scratch hardness. Examples of such melamine resins include those in which a part or all of the methylol groups of hexamethylolmelamine are methyl etherified, or those in which a part or all of the methylol groups are butyl etherified, and the like, and their monomers. Alternatively, various oligomers are commercially available, and any of them can be preferably used. Examples thereof include Cymel resin manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. and Uban resin manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. The melamine resin is 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic resin (I).
It is used in an amount of 0 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less.

【0042】該メラミン樹脂を比較的低温かつ短時間に
硬化させる目的で、酸触媒を用いることができる。かか
る酸触媒としては、ベンゼンスルホン酸、p−トルエン
スルホン酸、メタンスルホン酸、フタル酸、マレイン
酸、イタコン酸、コハク酸、クエン酸、酢酸、プロピオ
ン酸、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、硝酸、
塩酸、硫酸、スルファミン酸等が挙げられ、これらの酸
は、目的に応じて適宜選択される。該酸は、メラミン樹
脂100重量部に対して、通常20重量部以下、好まし
くは5重量部以下で添加される。
An acid catalyst can be used for the purpose of curing the melamine resin at a relatively low temperature in a short time. Examples of the acid catalyst include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, phthalic acid, maleic acid, itaconic acid, succinic acid, citric acid, acetic acid, propionic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, phenylphosphonic acid. ,nitric acid,
Examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, etc., and these acids are appropriately selected according to the purpose. The acid is usually added in an amount of 20 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the melamine resin.

【0043】また、上記塗工用組成物は、プラスチック
基材の耐候性を改良するために光安定剤、紫外線吸収剤
を含有することができる。また、これらの剤は併用する
こともできる。
Further, the above coating composition may contain a light stabilizer and an ultraviolet absorber in order to improve the weather resistance of the plastic substrate. Further, these agents can be used in combination.

【0044】光安定剤としては、例えばビス(2,2,
6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)カーボネー
ト、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリ
ジル)サクシネート、ビス(2,2,6,6−テトラメ
チル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオ
キシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−
ヘキサノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピ
ペリジン、4−オクタノイルオキシ−2,2,6,6−
テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テト
ラメチル−4−ピペリジル)ジフェニルメタン−p,
p’−ジカーバメート、ビス(2,2,6,6−テトラ
メチル−4−ピペリジル)ベンゼン−1,3−ジスルホ
ネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピ
ペリジル)フェニルホスファイト等のヒンダードアミン
類、ニッケルビス(オクチルフェニル)サルファイド、
[2,2’−チオビス(4−tert−オクチルフェノラー
ト)]N−ブチルアミンニッケル、[2,2’−チオビ
ス(4−tert−オクチルフェノラート)]トリエタノー
ルアミンニッケル、ニッケルコンプレクス−3,5−ジ
−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルリン酸モノエ
チラート、ニッケルジブチルジチオカーバメート等のニ
ッケル錯体類が挙げられる。これらの剤は、単独ないし
は2種以上を併用しても良く、通常アクリル樹脂100
重量部に対して50重量部以下、好ましくは20重量部
以下で用いられる。
Examples of the light stabilizer include bis (2,2,2
6,6-Tetramethyl-4-piperidyl) carbonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate , 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-
Hexanoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 4-octanoyloxy-2,2,6,6-
Tetramethylpiperidine, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) diphenylmethane-p,
p'-dicarbamate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) benzene-1,3-disulfonate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) phenyl Hindered amines such as phosphite, nickel bis (octylphenyl) sulfide,
[2,2′-thiobis (4-tert-octylphenolate)] N-butylamine nickel, [2,2′-thiobis (4-tert-octylphenolate)] triethanolamine nickel, nickel complex-3,5 Examples include nickel complexes such as di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl phosphate monoethylate and nickel dibutyl dithiocarbamate. These agents may be used alone or in combination of two or more.
It is used in an amount of 50 parts by weight or less, preferably 20 parts by weight or less with respect to parts by weight.

【0045】紫外線吸収剤としては、例えば2−ヒドロ
キシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−
4−オクトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシ
ベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキ
シベンゾフェノン等のベンゾフェノン類、2−(5’−
メチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾー
ル、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,
αジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリア
ゾール、2−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−
2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−
(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒド
ロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2
−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェ
ニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−t
ert−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−ク
ロロベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−te
rt−アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリ
アゾール等のベンゾトリアゾール類、エチル−2−シア
ノ−3,3−ジフェニルアクリレート、2−エチルヘキ
シル−2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリレート等
のシアノアクリレート類、フェニルサリシレート、p−
tert−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチル
フェニルサリシレート等のサリシレート類、ジエチルp
−メトキシベンジリデンマロネート、ビス(2−エチル
ヘキシル)ベンジリデンマロネート等のベンジリデンマ
ロネート類が挙げられる。これらの剤は、単独ないしは
2種以上を併用しても良く、通常該アクリル樹脂100
重量部に対して100重量部以下、好ましくは50重量
部以下で用いられる。
Examples of the ultraviolet absorber include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone and 2-hydroxy-
Benzophenones such as 4-octoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone and 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2- (5′-
Methyl-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3 ', 5'-bis (α,
α-dimethylbenzyl) phenyl] -2H-benzotriazole, 2- (3 ′, 5′-di-tert-butyl-
2′-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2-
(3'-tert-butyl-5'-methyl-2'-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2
-(2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (3 ', 5'-di-t
ert-Butyl-2'-hydroxyphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (3 ', 5'-di-te
benzotriazoles such as rt-amyl-2′-hydroxyphenyl) benzotriazole, cyanoacrylates such as ethyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate, 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenylacrylate , Phenyl salicylate, p-
Salicylates such as tert-butylphenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate, diethyl p
And benzylidene malonates such as methoxybenzylidene malonate and bis (2-ethylhexyl) benzylidene malonate. These agents may be used alone or in combination of two or more.
It is used in an amount of 100 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, based on parts by weight.

【0046】本発明における第1層用の塗工用組成物
は、プラスチック基材上に、ディップコート、スプレー
コート、フローコート、ロールコート、バーコート、ス
ピンコート等通常使われている方法により塗布され、該
基材の形状等により適宜選択することができる。かかる
組成物が塗布された基材は、通常常温から該基材の熱変
形温度以下の温度下で溶媒の乾燥除去がなされ、次いで
約40〜約140℃の温度で約10分間〜約4時間加熱
硬化することにより本発明の第1層であるオルガノポリ
シロキサンとアクリル樹脂との複合体膜が形成される。
The coating composition for the first layer in the present invention is applied onto a plastic substrate by a commonly used method such as dip coating, spray coating, flow coating, roll coating, bar coating and spin coating. The shape of the base material can be appropriately selected. The base material coated with such a composition is usually subjected to dry removal of the solvent from room temperature to a temperature not higher than the heat distortion temperature of the base material, and then at a temperature of about 40 to about 140 ° C for about 10 minutes to about 4 hours. By heat-curing, the composite film of the organopolysiloxane and the acrylic resin, which is the first layer of the present invention, is formed.

【0047】加熱硬化の一部又は全部は、第1層上に積
層される後述の第2層ならびに第3層の加熱硬化を兼ね
ることができる。
A part or all of the heat curing can also serve as the heat curing of the second layer and the third layer, which will be described later, which are laminated on the first layer.

【0048】第1層の膜厚は、プラスチック基材と本発
明における第2層以降とを十分に接着し、また、上記の
耐候性改良剤の必要量を保持し得るのに必要な膜厚であ
ればよく、通常0.1〜10μm、好ましくは1〜5μ
mである。
The film thickness of the first layer is required to sufficiently adhere the plastic substrate to the second and subsequent layers in the present invention, and to maintain the necessary amount of the above-mentioned weather resistance improver. It is sufficient that it is usually 0.1 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm.
m.

【0049】上記オルガノポリシロキサンとアクリル樹
脂(I)とからなる複合体膜が第1層を形成することに
より、後述する第2層とプラスチック基材との密着性が
良好となり、耐久性に優れたプラスチック成形体を得る
ことができる。
When the composite film composed of the organopolysiloxane and the acrylic resin (I) forms the first layer, the adhesion between the second layer, which will be described later, and the plastic base material becomes good, and the durability is excellent. It is possible to obtain a molded plastic product.

【0050】本発明における第2層は、アルコキシシラ
ンの(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこれら
の混合物と特定の官能基を有するアクリル樹脂の混合物
又は反応物を熱硬化することにより得られる薄膜層であ
る。
The second layer in the present invention is obtained by thermosetting a mixture or reaction product of a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof and an acrylic resin having a specific functional group. Is a thin film layer.

【0051】本発明における第2層で用いられるアルコ
キシシランの(部分)加水分解物、その部分縮合物また
はこれらの混合物は、上記第1層を形成するのに用いら
れるものと同じものを用いることができる。
As the (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof used in the second layer in the present invention, the same ones as those used to form the above-mentioned first layer should be used. You can

【0052】本発明の第2層で用いられるヒドロキシル
基を有するアクリル樹脂(II)は、下記式(C1)及び
(C2)で示される繰返し単位から主としてなる(メ
タ)アクリレート系重合体である。
The hydroxyl group-containing acrylic resin (II) used in the second layer of the present invention is a (meth) acrylate polymer mainly composed of repeating units represented by the following formulas (C1) and (C2).

【0053】[0053]

【化12】 Embedded image

【0054】ここで、式中Xは水素原子又はメチル基で
あり、R4 は炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5
は炭素数1〜4のアルキル基である。上記式(C1)及
び(C2)で表される繰り返し単位のモル量をそれぞれ
r、sとすると、r/sはモル比で1/99〜100/
0である。また、(メタ)アクリレートとは、メタクリ
レート又はアクリレートを意味する。
In the formula, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is
Is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. When the molar amounts of the repeating units represented by the above formulas (C1) and (C2) are r and s, respectively, r / s is 1/99 to 100 / in a molar ratio.
0. Further, (meth) acrylate means methacrylate or acrylate.

【0055】該アクリル樹脂(II)は、ヒドロキシル基を
有する(メタ)アクリレートの単独重合体、又は該ヒド
ロキシル基含有(メタ)アクリレートとアルキルメタク
リレートとの共重合体であり、後述するそれ以外のビニ
ルモノマー成分を含むことができる。該ヒドロキシル基
含有(メタ)アクリレートとしては、例えば2−ヒドロ
キシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアク
リレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2
−ヒドロキシプロピルアクリレート、3−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリ
レート、2−ヒドロキシ−イソプロピルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシ−イソ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、4−ヒドロキシブチ
ルアクリレート、2−ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシブチルアクリレート、2−ヒドロキ
シ−2メチル−プロピルメタクリレート、2−ヒドロキ
シ−2メチル−プロピルアクリレート、2−ヒドロキシ
−2メチル−ブチルメタクリレート、2−ヒドロキシ−
ペンチルアクリレート、2−ヒドロキシ−3−メチル−
プロピルメタクリレート、3−ヒドロキシ−2,2−ジ
メチルプロピルメタクリレート等が挙げられる。得られ
る性能及び経済性の点で、特に2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2
−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシ
プロピルアクリレートが好ましい。これらの化合物は単
独又は2種以上併せて用いることができる。また、アル
キルメタクリレートとしては、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、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルメタ
クリレート等が挙げられる。得られる性能の点で、特に
メチルメタクリレート及びエチルメタクリレートが好ま
しい。該アルキルメタクリレートのアルキル基の炭素数
が5以上になると疎水性が増すためと考えられるが、上
記ゾルゲル溶液との相容性が低下しミクロ相分離しやす
く、その結果白化することがあり好ましくない。これら
の化合物は単独又は2種以上併せて用いることができ
る。
The acrylic resin (II) is a homopolymer of a hydroxyl group-containing (meth) acrylate or a copolymer of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate and an alkyl methacrylate. A monomer component can be included. Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and 2
-Hydroxypropyl acrylate, 3-hydroxypropyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxy-isopropyl methacrylate, 2-hydroxy-isopropyl acrylate, 4-
Hydroxybutyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxybutyl methacrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-2 methyl-propyl methacrylate, 2-hydroxy-2 methyl-propyl acrylate, 2-hydroxy-2 methyl-butyl Methacrylate, 2-hydroxy-
Pentyl acrylate, 2-hydroxy-3-methyl-
Examples include propyl methacrylate and 3-hydroxy-2,2-dimethylpropyl methacrylate. In terms of the obtained performance and economy, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2
-Hydroxypropyl methacrylate and 2-hydroxypropyl acrylate are preferred. These compounds may be used alone or in combination of two or more. Further, as the alkyl methacrylate, methyl methacrylate,
Ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate,
Examples thereof include isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate and tert-butyl methacrylate. In terms of the obtained performance, methyl methacrylate and ethyl methacrylate are particularly preferable. It is considered that when the number of carbon atoms of the alkyl group of the alkyl methacrylate is 5 or more, the hydrophobicity increases, but the compatibility with the sol-gel solution decreases and microphase separation easily occurs, resulting in whitening, which is not preferable. . These compounds may be used alone or in combination of two or more.

【0056】上記アクリル樹脂(II)は、ヒドロキシル基
を有する(メタ)アクリレート繰返し単位とアルキルメ
タクリレート繰返し単位とのモル比(r/s)は、1/
99〜100/0、好ましくは5/95〜100/0か
ら主としてなる重合体である。ヒドロキシル基が1モル
%より少ないと十分な引掻き硬さが得られない。
In the acrylic resin (II), the molar ratio (r / s) of the (meth) acrylate repeating unit having a hydroxyl group and the alkyl methacrylate repeating unit is 1 /
It is a polymer mainly composed of 99 to 100/0, preferably 5/95 to 100/0. If the hydroxyl group content is less than 1 mol%, sufficient scratch hardness cannot be obtained.

【0057】また、該アクリル樹脂には、その本来の性
能を損なわなず、接着性、溶解性、耐久性等の高める目
的で、上記(メタ)アクリレート重合体に対して30モ
ル%以下好ましくは15モル%以下の割合で他のビニル
モノマーを共重合成分として加えることができる。
The acrylic resin is preferably used in an amount of 30 mol% or less with respect to the above (meth) acrylate polymer for the purpose of improving the adhesiveness, solubility, durability and the like without impairing its original performance. Other vinyl monomers can be added as a copolymerization component in a proportion of 15 mol% or less.

【0058】かかるビニルモノマーとしては、スチレ
ン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリル酸、メタクリル酸、メチルアクリレ
ート、エチルアクリレート、2−エチルヘキシルメタク
リレート等が挙げられる。
Examples of the vinyl monomer include styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate and 2-ethylhexyl methacrylate.

【0059】該アクリル樹脂(II)は、上記のヒドロキシ
ル基を有する(メタ)アクリレートとアルキルメタクリ
レートとを用いて、任意の公知の方法で重合させること
により得られるが、ランダム共重合性、イオン性不純物
を含まない点で、不活性な溶媒中でのラジカル共重合法
が好ましい。
The acrylic resin (II) can be obtained by polymerizing the above-mentioned (meth) acrylate having a hydroxyl group and alkylmethacrylate by any known method. The radical copolymerization method in an inert solvent is preferable because it does not contain impurities.

【0060】かかる重合溶媒としては、ベンゼン、トル
エン、キシレン、シクロヘキサン、ヘキサン等の炭化水
素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン等のケトン類、1,2−ジメトキシエタン、
1,3−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル
類、エチルアセテート、ブチルアセテート、エトキシエ
チルアセテート等のエステル類、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノール等のアルコール
類が挙げられる。これらの溶媒は2種以上を併用しても
良い。
As the polymerization solvent, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane and hexane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, 1,2-dimethoxyethane,
Examples thereof include ethers such as 1,3-dioxane and tetrahydrofuran, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and ethoxyethyl acetate, and alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and n-butanol. Two or more kinds of these solvents may be used in combination.

【0061】重合開始剤としては公知のラジカル開始剤
を適宜用いれば良く、重合温度及び重合時間は、用いる
開始剤に依存するので一概には云えないが、通常は50
〜100℃、好ましくは60〜80℃で2〜24時間、
好ましくは4〜10時間である。
As the polymerization initiator, a known radical initiator may be appropriately used, and the polymerization temperature and the polymerization time depend on the initiator to be used and cannot be generally specified, but usually 50.
To 100 ° C, preferably 60 to 80 ° C for 2 to 24 hours,
It is preferably 4 to 10 hours.

【0062】上記アクリル樹脂(II)の分子量は、重量平
均分子量で20,000〜600,000、好ましくは
40,000〜400,000の範囲である。分子量が
20,000より低いと塗膜性及び得られる膜の可撓性
が低くクラックが生じ易く、600,000より高いと
後述する塗工用組成物の安定性が低下する。
The acrylic resin (II) has a weight average molecular weight of 20,000 to 600,000, preferably 40,000 to 400,000. When the molecular weight is lower than 20,000, the coating property and the flexibility of the obtained film are low and cracks are easily generated, and when the molecular weight is higher than 600,000, the stability of the coating composition described later is lowered.

【0063】本発明における第2層は、上記アルコキシ
シランの(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこ
れらの混合物をを含むゾルゲル反応液と、上記アクリル
樹脂(II)を溶解した溶液とを混合し、好ましくは常温下
に数時間以上放置した後、これを塗工用組成物として用
いることにより形成される。かかる塗工用組成物は数時
間以上常温放置することにより、透明でクラックのない
均一な硬化膜が得られる。この理由として、該放置期間
中にゾルゲル反応物とアクリル樹脂の側鎖のヒドロキシ
ル基とが部分的に反応し又は水素結合しミクロ均一化さ
れること等が推定される。
The second layer in the present invention comprises a sol-gel reaction liquid containing the (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof, and a solution in which the acrylic resin (II) is dissolved. It is formed by mixing and preferably standing at room temperature for several hours or more, and then using this as a coating composition. By leaving the coating composition at room temperature for several hours or longer, a transparent and crack-free uniform cured film can be obtained. The reason for this is presumed that during the standing period, the sol-gel reaction product partially reacts with the hydroxyl group of the side chain of the acrylic resin or is hydrogen-bonded to be micro-homogenized.

【0064】上記のアルコキシシランの(部分)加水分
解物、その部分縮合物またはこれらの混合物とアクリル
樹脂(II)の混合量比は、前者が40〜90重量%、好ま
しくは50〜80重量%(但し、R2 nSiO(4-n)/2
算による重量基準として計算)、後者が60〜10重量
%、好ましくは50〜20重量%である。ゾルゲル反応
物の量が多すぎると硬化膜にクラックが生じ易く、少な
すぎると硬化膜の耐久性特に耐水性が低下し、また硬化
膜の引掻き硬さが不足する。
The above-mentioned (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof and the acrylic resin (II) are mixed in a proportion of 40 to 90% by weight, preferably 50 to 80% by weight. (However, calculated on the basis of weight by R 2 n SiO (4-n) / 2 conversion), the latter is 60 to 10% by weight, preferably 50 to 20% by weight. If the amount of the sol-gel reaction product is too large, cracks are likely to occur in the cured film, and if it is too small, the durability, particularly water resistance, of the cured film decreases, and the scratch hardness of the cured film becomes insufficient.

【0065】該アクリル樹脂の溶媒としては、ゾルゲル
反応液と混合後両成分を溶解し、ゾルゲル反応物の安定
性を損なわないものであれば良い。具体的には、エタノ
ール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブ
タノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−
ペンタノール、2−ブトキシエタノール、ジアセトンア
ルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケ
トン、メチルn−アミルケトン、シクロヘキサノン等の
ケトン類、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラ
ン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、1,
2−ジメトキシエタン、1,2ジエトキシエタン等のエ
ーテル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキ
サン、n−ヘキサン等の炭化水素類、エチルアセテー
ト、ブチルアセテート、2−エトキシエチルアセテー
ト、2−ブトキシエチルアセテート、エチルブチレート
等のエステル類、アセトニトリル、ニトロメタン等が挙
げられる。中でも、ケトン系溶媒が好ましく、殊にメチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトンが好ましい。
また、これらの溶媒は2種以上を併用することができ
る。
The solvent for the acrylic resin may be any solvent as long as it dissolves both components after mixing with the sol-gel reaction solution and does not impair the stability of the sol-gel reaction product. Specifically, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-
Alcohols such as pentanol, 2-butoxyethanol, diacetone alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, cyclohexanone and other ketones, diisopropyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, 1,
Ethers such as 2-dimethoxyethane and 1,2-diethoxyethane, hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane and n-hexane, ethyl acetate, butyl acetate, 2-ethoxyethyl acetate and 2-butoxyethyl acetate. , Esters such as ethyl butyrate, acetonitrile, nitromethane and the like. Of these, ketone solvents are preferable, and methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone are particularly preferable.
Further, two or more kinds of these solvents can be used in combination.

【0066】アクリル樹脂と溶媒とからなる上記溶液
は、上記ゾルゲル反応液と混合する前に水及び酸触媒を
該溶液に添加し、前記したように、該アクリル樹脂の側
鎖のアルコキシシリル基を、予め(部分)加水分解させ
ることができる。
The above solution consisting of the acrylic resin and the solvent is added with water and an acid catalyst to the solution before mixing with the sol-gel reaction solution, and as described above, the side chain alkoxysilyl group of the acrylic resin is added. , Can be previously (partially) hydrolyzed.

【0067】本発明の第2層を形成するのに用いる塗工
用組成物は、ゾルゲル反応により得られる硬化物と上記
特定の官能基を有するアクリル樹脂(II)とからなるもの
(以下固形分という)の含量を通常3〜50重量%、好
ましくは5〜35重量%であり、残量としての溶媒は、
その全量が該ゾルゲル液とアクリル樹脂溶液に由来して
も良く、或いは新たに追加しても良い。かかる溶媒とし
ては、上記のアクリル樹脂の溶媒から選ばれる。また、
全溶媒量の少なくとも約10重量%以上、好ましくは約
20重量%が上記のアルコール系溶媒から選ばれる。
The coating composition used for forming the second layer of the present invention comprises a cured product obtained by a sol-gel reaction and an acrylic resin (II) having the above specific functional group (hereinafter referred to as solid content). Content) is usually 3 to 50% by weight, preferably 5 to 35% by weight, and the residual solvent is
The total amount may be derived from the sol-gel solution and the acrylic resin solution, or may be newly added. The solvent is selected from the above acrylic resin solvents. Also,
At least about 10% by weight or more, preferably about 20% by weight of the total amount of the solvent is selected from the above alcohol solvents.

【0068】該塗工用組成物は、硬化触媒として通常、
ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハ
ク酸等の脂肪族カルボン酸のリチウム塩、ナトリウム
塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩、ベンジルトリメチ
ルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テト
ラエチルアンモニウム塩等の第4級アンモニウム塩、好
ましくは酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸テトラメ
チルアンモニウム、酢酸ベンジルトリメチルアンモニウ
ムを含有する。
The coating composition is usually used as a curing catalyst.
Alkali metal salts of aliphatic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, tartaric acid and succinic acid, alkali metal salts such as sodium salt, potassium salt, benzyltrimethylammonium salt, tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, etc. Quaternary ammonium salt of, preferably sodium acetate, potassium acetate, tetramethylammonium acetate, benzyltrimethylammonium acetate.

【0069】硬化触媒の量は、硬化温度、硬化時間によ
り変化するので一概には云えないが、通常、該アルコキ
シシラン100重量部(但し、R2 nSiO(4-n)/2 とし
て計算)に対して0.1〜15重量部で添加するのが好
ましい。
Although the amount of the curing catalyst varies depending on the curing temperature and the curing time, it cannot be generally stated, but usually 100 parts by weight of the alkoxysilane (however, calculated as R 2 n SiO (4-n) / 2 ). It is preferable to add it in 0.1 to 15 parts by weight.

【0070】また、該塗工用組成物は、耐水性等の耐久
性及び引掻き硬さの向上等を目的として、メラミン樹脂
を含有してもよい。かかるメラミン樹脂としては、ヘキ
サメチロールメラミンのメチロール基の一部又は全部が
メチルエーテル化されたもの、或いは該メチロール基の
一部又は全部がブチルエーテルかされたもの等が挙げら
れ、それらの単量体又はオリゴマー各種が市販されてお
り、いずれも好ましく用いることができる。例えば、三
井サイテック(株)のサイメル樹脂、三井東圧化学
(株)のユーバン樹脂が挙げられる。該メラミン樹脂
は、上記アクリル樹脂100重量部に対して通常100
重量部以下、好ましくは50重量部以下で用いられる。
該メラミンの過剰の添加は、上記組成物をゲル化させる
可能性がある。
The coating composition may also contain a melamine resin for the purpose of improving durability such as water resistance and scratch resistance. Examples of the melamine resin include those in which some or all of the methylol groups of hexamethylolmelamine are methyl etherified, or those in which some or all of the methylol groups are butyl ether, and the like, and their monomers. Alternatively, various oligomers are commercially available, and any of them can be preferably used. Examples thereof include Cymel resin manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. and Uban resin manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. The melamine resin is usually 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the acrylic resin.
It is used in an amount of not more than 50 parts by weight, preferably not more than 50 parts by weight.
Excessive addition of the melamine can cause the composition to gel.

【0071】該メラミン樹脂を比較的低温かつ短時間に
硬化させる目的で、酸触媒を用いることができる。かか
る酸触媒としては、ベンゼンスルホン酸、p−トルエン
スルホン酸、メタンスルホン酸、フタル酸、マレイン
酸、イタコン酸、コハク酸、クエン酸、酢酸、プロピオ
ン酸、リン酸、亜リン酸、フェニルホスホン酸、硝酸、
塩酸、硫酸、スルファミン酸等が挙げられ、これらの酸
は、目的に応じて適宜選択される。該酸は、メラミン樹
脂100部に対して、通常20重量部以下、好ましくは
5重量部以下で添加される。
An acid catalyst can be used for the purpose of curing the melamine resin at a relatively low temperature in a short time. Examples of the acid catalyst include benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, phthalic acid, maleic acid, itaconic acid, succinic acid, citric acid, acetic acid, propionic acid, phosphoric acid, phosphorous acid, phenylphosphonic acid. ,nitric acid,
Examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfamic acid, etc., and these acids are appropriately selected according to the purpose. The acid is usually added in an amount of 20 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts of the melamine resin.

【0072】また、かかる第2層用組成物には、プラス
チック基材の耐候性を更に改良する目的で、前述した如
くの光安定剤、紫外線吸収剤等の添加剤を第2層の塗膜
性能を損なわない量で含有することができる。通常、か
かる剤は、2種以上を併用することもでき、該組成物の
固形分100重量部に対して添加剤合計で20重量部以
下、好ましくは10重量部以下で用いることができる。
Further, in the composition for the second layer, for the purpose of further improving the weather resistance of the plastic substrate, the additives such as the light stabilizer and the ultraviolet absorber as described above are coated in the second layer. It can be contained in an amount that does not impair the performance. Usually, two or more of these agents can be used in combination, and the total amount of the additives can be 20 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the solid content of the composition.

【0073】本発明における第2層用の塗工用組成物
は、前記プラスチック基材上に形成された第1層上に塗
布される。塗布方法としては、ディップコート、スプレ
ーコート、フローコート、ローラーコート、バーコー
ト、スピンコート等通常使われている方法が用いられ、
該成形体の形状等により適宜選択することができる。塗
布された成形体は、通常常温から該基材の熱変形温度以
下の温度下で溶媒の乾燥除去がなされ、次いで40〜1
40℃の温度で10分間〜4時間加熱硬化することによ
り本発明の第2層であるオルガノポリシロキサンとアク
リル樹脂の複合体膜が形成される。
The coating composition for the second layer in the present invention is applied on the first layer formed on the plastic substrate. As the coating method, commonly used methods such as dip coating, spray coating, flow coating, roller coating, bar coating and spin coating are used.
It can be appropriately selected depending on the shape of the molded body. The applied molded body is usually subjected to solvent removal by drying at a temperature from room temperature to a temperature not higher than the heat distortion temperature of the substrate, and then 40 to 1
By heat-curing at a temperature of 40 ° C. for 10 minutes to 4 hours, a composite film of the organopolysiloxane and the acrylic resin, which is the second layer of the present invention, is formed.

【0074】加熱硬化の一部又は全部は、第2層上に積
層される第3層の加熱硬化を兼ねることができる。
Part or all of the heat curing can also serve as the heat curing of the third layer laminated on the second layer.

【0075】第2層の膜厚は、必要とする引掻き硬さに
より変化するが、通常3〜100μm、好ましくは5〜
80μm、さらに好ましくは8〜50μmである。膜厚
が3μmより小さいと引掻き硬さの向上効果は得られ
ず、100μmより大きいとクラックが生じ易い。
The film thickness of the second layer varies depending on the required scratch hardness, but is usually 3 to 100 μm, preferably 5 to 100 μm.
The thickness is 80 μm, more preferably 8 to 50 μm. If the film thickness is less than 3 μm, the effect of improving scratch hardness cannot be obtained, and if it is more than 100 μm, cracks are likely to occur.

【0076】第3層は、実質的な固形分として下記式
(E)で示されるアルコキシシランの(部分)加水分解
物、その部分縮合物またはこれらの混合物を含み、溶
媒、酸及び少量の硬化触媒からなる塗工組成物を用いて
形成される。
The third layer contains a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane represented by the following formula (E), a partial condensate thereof or a mixture thereof as a substantial solid content, and contains a solvent, an acid and a small amount of curing. It is formed using a coating composition comprising a catalyst.

【0077】[0077]

【化13】 R9 v−Si(OR104-v ・・・(E) ここで、式中R9 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基
からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数
1〜3のアルキル基であり、R10は炭素数1〜4のアル
キル基であり、vは0〜2の整数である。 上記アルコ
キシシランはテトラ、トリ、ジアルコキシシランの何れ
も用いることができる。かかるテトラアルコキシシラン
として、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトライソプロポキシシラン、テトラn−ブト
キシシラン等が挙げられる。就中、経済性、反応性の点
でテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ま
しい。トリアルコキシシランとしては、例えばメチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル
トリイソプロポキシシラン、メチルトリn−ブトキシシ
ラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシ
シラン、エチルトリイソプロポキシシラン、プロピルト
リメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタ
クリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキ
シメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルト
リエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシド
キシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。この
うち、得られる硬化膜の耐摩耗性、耐クラック性の点で
メチルトリアルコキシシラン、経済性、反応性の点でメ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシランが
好ましい。ジアルコキシシランとしては、ジメチルジメ
トキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、3−メ
タクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グ
リシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミ
ノプロピルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。こ
れらの化合物は単独で又は2種以上を併せて用いること
ができる。
Embedded image wherein R 9 v -Si (OR 10) 4-v ··· (E), wherein R 9 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or methacryloxy group, amino group, glycidoxy It is a C1-C3 alkyl group substituted by one or more groups selected from the group consisting of groups, R 10 is a C1-C4 alkyl group, and v is an integer of 0-2. As the above-mentioned alkoxysilane, any of tetra-, tri-, and dialkoxysilane can be used. Examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetra-n-butoxysilane. Above all, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable in terms of economy and reactivity. Examples of the trialkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrin-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, and the like. Butyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-
Methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycid Examples include xypropyltrimethoxysilane and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. Of these, methyltrialkoxysilane is preferable in terms of wear resistance and crack resistance of the cured film to be obtained, and methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane are preferable in terms of economy and reactivity. Examples of dialkoxysilanes include dimethyldimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-aminopropylmethyldiethoxysilane. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

【0078】該アルコキシシランは、得られる塗膜の性
能上、40モル%以下のテトラアルコキシシラン及び6
0モル%以上のトリアルコキシシランから主としてなる
ことが好ましい。テトラアルコキシシランを用いること
により、得られる塗膜の耐摩耗性は向上するが、テトラ
アルコキシシランを40モル%より多く用いると、該塗
膜は比較的もろくなりクラックが生じやすくなる。
From the viewpoint of the performance of the resulting coating film, the alkoxysilane is 40 mol% or less of tetraalkoxysilane and 6
It is preferably composed mainly of 0 mol% or more trialkoxysilane. By using tetraalkoxysilane, the abrasion resistance of the resulting coating film is improved, but when tetraalkoxysilane is used in an amount of more than 40 mol%, the coating film becomes relatively brittle and cracks easily occur.

【0079】なお、上記アルコキシシランの(部分)加
水分解物及びその部分縮合物は、前記した第1層および
第2層におけるいわゆるゾルゲル反応させることにより
得られるものと同義である。
The (partial) hydrolyzate of alkoxysilane and its partial condensate are synonymous with those obtained by so-called sol-gel reaction in the above-mentioned first and second layers.

【0080】第3層は、コロイダルシリカを含有するこ
とも好ましい。すなわち、実質的な固形分として下記式
(D)で示されるトリアルコキシシラン(上記式(E)
におけるv=1に対応)の(部分)加水分解物、その部
分縮合物またはこれらの混合物とコロイダルシリカを含
み、溶媒、酸及び少量の硬化触媒からなる塗工組成物を
用いて形成される。
The third layer preferably contains colloidal silica. That is, a trialkoxysilane represented by the following formula (D) as the substantial solid content (the above formula (E))
(Corresponding to v = 1 in 1), a partial hydrolyzate thereof, a partial condensate thereof or a mixture thereof and colloidal silica, and a coating composition comprising a solvent, an acid and a small amount of a curing catalyst.

【0081】[0081]

【化14】 R7 −Si(OR8 3 ・・・(D) ここで、式中R7 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基
からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数
1〜3のアルキル基であり、R8 は炭素数1〜4のアル
キル基である。
Embedded image wherein R 7 -Si (OR 8) 3 ··· (D), wherein R 7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or methacryloxy group, amino group, glycidoxy group It is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with one or more groups selected from the group, and R 8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.

【0082】上記式(D)で表されるトリアルコキシシ
ランとしては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラ
ン、メチルトリn−ブトキシシラン、エチルトリメトキ
シシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソ
プロポキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリ
エトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシ
ラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、3−
アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピ
ルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン等が挙げられる。
Examples of the trialkoxysilane represented by the above formula (D) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrin-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane and ethyltriethoxysilane. , Ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxy Silane, Methacryloxymethyltriethoxysilane, 3-
Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane and the like can be mentioned.

【0083】また、得られる硬化膜の耐摩耗性の点で、
トリアルコキシシラン中少なくとも70重量%はメチル
トリアルコキシシランであることが好ましく、該トリア
ルコキシシランの全量がメチルトリアルコキシシランで
あることがより好ましく、中でもメチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシランがさらに好ましい。こ
れらの化合物は単独で、あるいは2種以上組み合わせて
用いることができる。また、他の機能付与を目的として
メチルトリアルコキシシラン以外の上記トリアルコキシ
シランを少量添加することも好ましい。
Further, in terms of wear resistance of the obtained cured film,
At least 70% by weight of the trialkoxysilane is preferably methyltrialkoxysilane, more preferably the total amount of the trialkoxysilane is methyltrialkoxysilane, and more preferably methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane. . These compounds can be used alone or in combination of two or more. It is also preferable to add a small amount of the above trialkoxysilane other than methyltrialkoxysilane for the purpose of imparting another function.

【0084】コロイダルシリカとしては、その粒径が5
〜100nm、好ましくは10〜30nmであり、通常
コロイダルシリカが10〜50重量%含まれる水性分散
液又は低級脂肪族アルコール分散液が用いられるが、水
性分散液のものが好ましく用いられる。このようなコロ
イダルシリカは、例えば日産化学工業のスノーテック
ス、触媒化成工業のカタロイド、オスカル、米国デュポ
ン社のルドックス(Ludox)、米国ナルコケミカル
社のナルコーグ(Nalcoag)等の商品名で市販さ
れている。
Colloidal silica has a particle size of 5
It is -100 nm, preferably 10-30 nm, and usually an aqueous dispersion or a lower aliphatic alcohol dispersion containing 10 to 50% by weight of colloidal silica is used, and an aqueous dispersion is preferably used. Such colloidal silica is commercially available under the trade name of, for example, Snowtex manufactured by Nissan Chemical Industries, Cataloid manufactured by Catalysts & Chemicals Industry, Oscar, Ludox manufactured by DuPont of the United States, and Nalcoag manufactured by Nalco Chemical of the United States. .

【0085】トリアルコキシシランの(部分)加水分解
物、その部分縮合物またはこれらの混合物とコロイダル
シリカの混合割合は、用いる塗工組成物の安定性、得ら
れる硬化膜の透明性、耐摩耗性及びクラック発生の有無
等の点から決められるが、最終的に形成される第3層中
に、該トリアルコキシシランの(部分)加水分解物、そ
の部分縮合物またはこれらの混合物90〜30重量%
(但し、R7 SiO3/2換算による重量基準として計
算)、コロイダルシリカは10〜70重量%の割合とな
るようにする。また、かかる(部分)加水分解物、その
部分縮合物またはこれらの混合物、およびコロイダルシ
リカは、実質的な固形分として塗工組成物中に10〜5
0重量%、好ましくは15〜30重量%の範囲で含まれ
る。
The mixing ratio of the (partial) hydrolyzate of trialkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof with colloidal silica depends on the stability of the coating composition used, the transparency of the cured film obtained, and the abrasion resistance. 90% to 30% by weight of a (partial) hydrolyzate of the trialkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof in the finally formed third layer.
(However, it is calculated on the basis of the weight of R 7 SiO 3/2 ), and the colloidal silica is made to be 10 to 70% by weight. Further, such (partial) hydrolyzate, its partial condensate or a mixture thereof, and colloidal silica are contained in the coating composition in an amount of 10 to 5 as a substantial solid content.
It is contained in an amount of 0% by weight, preferably 15 to 30% by weight.

【0086】上記式(E)(及び(D))で表されるア
ルコキシシランの(部分)加水分解物及びその部分縮合
物は、該アルコキシシランのアルコキシ基1当量に対し
て通常1〜10倍当量、好ましくは1.5〜7倍当量、
更に好ましくは2〜4倍当量の水を添加し、酸触媒の存
在下に、無溶媒で又は溶媒で希釈下に反応させることに
より得ることができる。上記式(D)のトリアルコキシ
シランの場合、用いるコロイダルシリカ水性分散液中
に、通常、トリアルコキシシランの加水分解反応、部分
縮合反応に必要とする十分な量の水が含まれるが、要す
れば更に水を加えても良い。こうして得られるアルコキ
シシラン(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこ
れらの混合物は、水/アルコール系酸性媒体中では、加
水分解によりSi−OHが生成すると、ヒドロキシル基
が縮合してSi−O−Si結合を形成する。しかし、縮
合は完全ではなく部分的であり、該縮合物はかなりの量
のSi−OH基を保持し、これにより水/アルコール溶
媒中に溶解している。
The (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane represented by the above formula (E) (and (D)) and its partial condensate are usually 1 to 10 times the equivalent amount of the alkoxy group of the alkoxysilane. Equivalent, preferably 1.5-7 times equivalent,
More preferably, it can be obtained by adding 2 to 4 times equivalent amount of water, and reacting in the presence of an acid catalyst without solvent or under dilution with a solvent. In the case of the trialkoxysilane of the above formula (D), the colloidal silica aqueous dispersion used usually contains a sufficient amount of water necessary for the hydrolysis reaction and partial condensation reaction of the trialkoxysilane. You may add more water. The thus obtained alkoxysilane (partial) hydrolyzate, its partial condensate or a mixture thereof is condensed with Si-O when a Si-OH is produced by hydrolysis in a water / alcohol-based acidic medium. -Si bond formation. However, the condensation is partial rather than complete and the condensate retains a significant amount of Si-OH groups and is thereby dissolved in the water / alcohol solvent.

【0087】該アルコキシシランの(部分)加水分解
物、その部分縮合物、又はこれらの混合物を含有するゾ
ルゲル反応液は、通常熟成して用いられる。この際の熟
成期間は、用いるアルコキシシランの種類及び濃度、水
の量、触媒の種類及び量、希釈溶媒の種類及び量に依存
するので一概には云えないが、通常、数時間から数日間
熟成させたのち塗工用の組成物として用いられる。
The sol-gel reaction liquid containing the (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, its partial condensate, or a mixture thereof is usually aged and used. The aging period at this time depends on the type and concentration of the alkoxysilane used, the amount of water, the type and amount of the catalyst, and the type and amount of the diluting solvent, so it cannot be said unequivocally, but it is usually a few hours to several days. It is then used as a composition for coating.

【0088】該塗工組成物に用いられる溶媒としては、
上記のアルコキシシランの(部分)加水分解物、その部
分縮合物またはこれらの混合物が安定に溶解することが
必要であり、そのためには少なくとも20重量%以上、
好ましくは50重量%以上がアルコールであることが望
ましい。かかるアルコールとしては、例えばメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、
sec−ブタノール、2−エトキシエタノール、4−メ
チル−2−ペンタノール、2−ブトキシエタノール等が
挙げられ、炭素数1〜4の低沸点のアルコールが好まし
く、溶解性、安定性及び塗工性の点で特にイソプロパノ
ールが好ましい。該溶媒中には、上記トリアルコキシシ
ランの加水分解に伴う低級脂肪族アルコール、コロイダ
ルシリカの分散媒としての水のうちで該加水分解反応に
関与しない過剰分の水又はコロイダルシリカの分散媒と
しての低級脂肪族アルコールも含まれる。その他の溶媒
としては、水/アルコールと混和することが必要であ
り、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、1,
4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテ
ル類、エチルアセテート、エトキシエチルアセテート等
のエステル類が挙げられる。
As the solvent used in the coating composition,
It is necessary that the above-mentioned (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof is stably dissolved, and for that purpose, at least 20% by weight or more,
It is desirable that 50% by weight or more is alcohol. Examples of such alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol,
sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol and the like can be mentioned, and a low-boiling alcohol having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and solubility, stability and coating property are preferable. In particular, isopropanol is preferred. In the solvent, a lower aliphatic alcohol accompanying the hydrolysis of the trialkoxysilane, an excess amount of water as a dispersion medium of colloidal silica, which does not participate in the hydrolysis reaction, or a dispersion medium of colloidal silica Also included are lower aliphatic alcohols. Other solvents are required to be mixed with water / alcohol, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, tetrahydrofuran, 1,
Examples thereof include ethers such as 4-dioxane and 1,2-dimethoxyethane, and esters such as ethyl acetate and ethoxyethyl acetate.

【0089】該塗工組成物に用いられる溶媒としては、
上記のアルコキシシランの(部分)加水分解物、その部
分縮合物またはこれらの混合物が安定に溶解することが
必要であり、そのためには少なくとも20重量%以上、
好ましくは50重量%以上がアルコールであることが望
ましい。かかるアルコールとしては、例えばメタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、
sec−ブタノール、2−エトキシエタノール、4−メ
チル−2−ペンタノール、2−ブトキシエタノール等が
挙げられ、炭素数1〜4の低沸点のアルコールが好まし
く、溶解性、安定性及び塗工性の点で特にイソプロパノ
ールが好ましい。該溶媒中には、上記アルコキシシラン
の加水分解に伴う低級脂肪族アルコールも含まれる。そ
の他の溶媒としては、水/アルコールと混和することが
必要であり、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラ
ン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等
のエーテル類、エチルアセテート、エトキシエチルアセ
テート等のエステル類が挙げられる。
The solvent used in the coating composition is
It is necessary that the above-mentioned (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof is stably dissolved, and for that purpose, at least 20% by weight or more,
It is desirable that 50% by weight or more is alcohol. Examples of such alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol,
sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol and the like can be mentioned, and a low-boiling alcohol having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and solubility, stability and coating property are preferable. In particular, isopropanol is preferred. The solvent also contains a lower aliphatic alcohol that accompanies hydrolysis of the alkoxysilane. As the other solvent, it is necessary to be miscible with water / alcohol, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and 1,2-dimethoxyethane, Examples thereof include esters such as ethyl acetate and ethoxyethyl acetate.

【0090】該塗工組成物は、適当な酸を含有すること
により、pHを3.0〜6.0、好ましくは4.0〜
5.5に調整することが必要である。これにより、上記
アルコキシシランの加水分解反応、部分縮合反応を促進
するとともに、常温でのゲル化を防止し保存安定性を増
すことができる。かかる酸は、予めアルコキシシランに
添加するか、該アルコキシシランの加水分解後に添加し
ても良い。また、該添加は1回或いは2回以上に分ける
こともできる。用いられる酸としては、例えば塩酸、リ
ン酸、硫酸、硝酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸
等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ
酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、p−トルエンスルホ
ン酸等の有機酸が挙げられ、特に塩酸又は酢酸が好まし
い。該酸は、その酸性度等により変化するが、通常該組
成物に対して2重量%以下で加えられる。
The coating composition has a pH of 3.0 to 6.0, preferably 4.0 to 6.0, by containing an appropriate acid.
It is necessary to adjust it to 5.5. As a result, the hydrolysis reaction and partial condensation reaction of the alkoxysilane can be promoted, gelation at room temperature can be prevented, and storage stability can be increased. Such an acid may be added to the alkoxysilane in advance, or may be added after hydrolysis of the alkoxysilane. Further, the addition can be performed once or divided into two or more times. Examples of the acid used include hydrochloric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, nitrous acid, perchloric acid, inorganic acids such as sulfamic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, and lactic acid. Examples thereof include organic acids such as p-toluenesulfonic acid, and hydrochloric acid or acetic acid is particularly preferable. The acid varies depending on its acidity and the like, but is usually added in an amount of 2% by weight or less based on the composition.

【0091】更に、該塗工組成物には、熱硬化を促進す
るための触媒が含有される。かかる触媒としては、前記
した第2層の硬化触媒と同じものを用いることができ
る。殊に酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ベンジル
トリメチルアンモニウム、酢酸テトラメチルアンモニム
が好ましい。添加量は硬化条件により変化するが、該組
成物に対して0.01〜5重量%、好ましくは0.05
〜2重量%である。添加量が0.01重量%より少ない
と十分な硬化速度が得られず、5重量%より多いと保存
安定性が低下したり沈殿物を生じたりする。
Further, the coating composition contains a catalyst for promoting heat curing. As such a catalyst, the same one as the above-mentioned second layer curing catalyst can be used. Particularly, sodium acetate, potassium acetate, benzyltrimethylammonium acetate, and tetramethylammonium acetate are preferable. The addition amount varies depending on the curing conditions, but 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05
~ 2% by weight. If the addition amount is less than 0.01% by weight, a sufficient curing rate cannot be obtained, and if the addition amount is more than 5% by weight, the storage stability is lowered or a precipitate is generated.

【0092】本発明における上記第3層用塗工組成物
は、前記第2層上へ塗布され、加熱することにより第3
層が形成される。かかる塗工組成物を塗布するには、デ
ィップコート、スプレーコート、フローコート、ロール
コート、バーコート、スピンコート等通常使われている
方法が用いられ、該成形体の形状等により適宜選択する
ことができる。塗布された成形体は、通常常温から該基
材の熱変形温度以下の温度下で溶媒の蒸発除去する。次
いで50〜150℃の温度で10分間〜4時間加熱硬化
する、この過程で残留するシラノールが縮合し、本発明
における第3層の耐摩耗性及び耐溶剤性の薄膜がプラス
チック成形体上に第1層及び第2層を介して強固に接着
される。
The coating composition for the third layer in the present invention is applied onto the second layer and heated to form a third layer.
A layer is formed. To apply such a coating composition, a commonly used method such as dip coating, spray coating, flow coating, roll coating, bar coating, spin coating is used, and it may be appropriately selected depending on the shape of the molded product. You can The applied molded body is usually subjected to solvent evaporation removal at a temperature from room temperature to a temperature not higher than the heat distortion temperature of the substrate. Then, it is heat-cured at a temperature of 50 to 150 ° C. for 10 minutes to 4 hours, and the residual silanol is condensed in this process, and the abrasion-resistant and solvent-resistant thin film of the third layer of the present invention is formed on the plastic molded article. It is firmly adhered via the first layer and the second layer.

【0093】該加熱硬化操作の一部又は全部は、前記し
たように、第2層の加熱硬化を兼ねることができる。
As described above, part or all of the heat curing operation can also serve as the heat curing of the second layer.

【0094】第3層の膜厚は、通常1〜10μm、好ま
しくは2〜8μm、さらに好ましくは3〜7μmであ
る。膜厚が1μmより小さいと十分な耐摩耗性は得られ
ず、10μmより大きいとクラックが発生しやすい。
The thickness of the third layer is usually 1 to 10 μm, preferably 2 to 8 μm, more preferably 3 to 7 μm. If the film thickness is smaller than 1 μm, sufficient abrasion resistance cannot be obtained, and if it is larger than 10 μm, cracks are likely to occur.

【0095】本発明の第1層、第2層及び第3層用の上
記組成物の塗工性並びに得られる塗膜の平滑性を向上す
る目的で、公知のレベリング剤をかかる組成物に添加し
て用いることができる。添加量は、通常組成物に対して
0.01〜2重量%の範囲である。
For the purpose of improving the coatability of the above-mentioned composition for the first layer, the second layer and the third layer of the present invention and the smoothness of the resulting coating film, a known leveling agent is added to the composition. Can be used. The amount added is usually in the range of 0.01 to 2% by weight based on the composition.

【0096】本発明に用いられるプラスチック基材は透
明、不透明いずれでも良く、かかる基材は、例えばポリ
(ビスフェノール−Aカーボネート)等のポリカーボネ
ート樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹
脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリ(エチレン−2,6−ナフタレート)等
のポリエステル樹脂、ナイロン−6、ナイロン−6,6
等のポリアミド樹脂、ポリスチレン、ポリアクリロニト
リル、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ポリビ
ニルクロリド、ポリ4−メチルペンテン、ポリプロピレ
ン等のビニル樹脂が挙げられる。得られる被覆効果の有
用性及び基体への接着性等より、ポリビスフェノール−
Aカーボネート等のポリカーボネート樹脂、ポリメチル
メタクリレート等のアクリル樹脂が好ましく、殊にポリ
(ビスフェノール−Aカーボネート)が好ましい。
The plastic substrate used in the present invention may be transparent or opaque, and examples of such a substrate include polycarbonate resins such as poly (bisphenol-A carbonate), acrylic resins such as polymethylmethacrylate, polyethylene terephthalate and polybutylene. Polyester resins such as terephthalate and poly (ethylene-2,6-naphthalate), nylon-6, nylon-6,6
And other vinyl resins such as polystyrene, polyacrylonitrile, acrylonitrile-styrene copolymer, polyvinyl chloride, poly-4-methylpentene, and polypropylene. Due to the usefulness of the obtained coating effect and the adhesiveness to the substrate, polybisphenol-
A polycarbonate resin such as A carbonate and an acrylic resin such as polymethylmethacrylate are preferable, and poly (bisphenol-A carbonate) is particularly preferable.

【0097】[0097]

【発明の効果】かくして得られる本発明の表面を保護さ
れたプラスチック成形体は、ゾルゲル反応物とヒドロキ
シル基を有するアクリル樹脂とを反応させ熱硬化してな
る層を第1層及び第2層とする3層構造より構成され、
かつ各層におけるかかるゾルゲル反応物の含有量が、第
1層、第2層、第3層の順に増加することによって、耐
久性のある高い耐摩耗性、引掻き硬さ、耐溶剤性を有す
る成形体である。
The surface-protected plastic molded article of the present invention thus obtained has a layer obtained by reacting a sol-gel reaction product with an acrylic resin having a hydroxyl group and heat-curing the first layer and the second layer. Consists of a three-layer structure
Further, the content of the sol-gel reaction product in each layer increases in the order of the first layer, the second layer, and the third layer, so that a molded article having high wear resistance, scratch hardness, and solvent resistance with durability. Is.

【0098】かかる成形物は、例えば航空機、車輌、自
動車等の窓、前照灯レンズ等、建設機械の窓等、光学用
のレンズ、ミラー等、眼鏡、ゴーグル等、遮音壁、信号
機灯のレンズ、カーブミラー等、ビル、家、ガレージ、
温室、アーケード等の窓、屋根等、風防、銘板等、その
他各種シート、フィルム等に好ましく用いることができ
る。
Such molded articles are, for example, windows of aircraft, vehicles, automobiles, headlight lenses, windows of construction machinery, optical lenses, mirrors, glasses, goggles, sound insulation walls, traffic light lenses, etc. Curve mirror, building, house, garage,
It can be preferably used for greenhouses, windows such as arcades, roofs, windshields, name plates, and other various sheets and films.

【0099】[0099]

【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、本
発明はもとよりこれに限定されるものではない。尚、特
に記載しない限り、部及び%は重量基準を意味する。
The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, parts and% mean weight basis.

【0100】 [参考例1〜6(アクリル樹脂A〜F合成例)] (アクリル樹脂A〜F合成例) a)還流冷却器及び撹拌装置を備え、窒素置換したフラ
スコ中に、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下
HEMAと略す)13.1部、MMA90.1部、アゾ
ビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略す)0.1
6部及び1,2−ジメトキシエタン200部を添加し、
溶解させた。ついで、窒素気流中70℃で6時間撹拌下
に反応させた。得られた反応系をn−ヘキサンとイソプ
ロピルアルコールとの重量比で3/1の混合溶媒に再沈
精製し、HEMA/MMA組成比10/90(モル比)
のコポリマー95部(アクリル樹脂−A)を得た。該ポ
リマーの重量平均分子量はGPCの測定から100,0
00であった。
Reference Examples 1 to 6 (Synthesis Examples of Acrylic Resins A to F) (Synthesis Examples of Acrylic Resins A to F) a) A flask equipped with a reflux condenser and a stirrer and replaced with nitrogen was charged with 2-hydroxyethyl. Methacrylate (hereinafter abbreviated as HEMA) 13.1 parts, MMA 90.1 parts, azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN) 0.1
Add 6 parts and 200 parts of 1,2-dimethoxyethane,
Dissolved. Then, the mixture was reacted in a nitrogen stream at 70 ° C. for 6 hours with stirring. The obtained reaction system was purified by reprecipitation in a mixed solvent of n / 1-hexane and isopropyl alcohol in a weight ratio of 3/1, and HEMA / MMA composition ratio 10/90 (molar ratio).
95 parts of copolymer (acrylic resin-A) was obtained. The weight average molecular weight of the polymer was 100,0 by GPC measurement.
00.

【0101】同様にして、HEMA/MMA/組成比3
0/70(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂−
B)、67/33(モル比)のコポリマー(アクリル樹
脂−C)を合成した。重量平均分子量はそれぞれ20
0,000と60,000であった。
Similarly, HEMA / MMA / composition ratio 3
Copolymer of 0/70 (molar ratio) (acrylic resin-
B), a 67/33 (molar ratio) copolymer (acrylic resin-C) was synthesized. Weight average molecular weight is 20 each
It was 50,000 and 60,000.

【0102】b)HEMA39.0部、エチルメタクリ
レート(以下EMAと略す)80.1部、AIBN0.
16部及び1,2−ジメトキシエタン240部を用いる
以外は、上記e)と同様にして、HEMA/EMA組成
比30/70(モル比)のコポリマー108部(アクリ
ル樹脂−D)を得た。該ポリマーの重量平均分子量は1
80,000であった。
B) 39.0 parts of HEMA, 80.1 parts of ethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as EMA), AIBN0.
108 parts of copolymer (acrylic resin-D) having a HEMA / EMA composition ratio of 30/70 (molar ratio) was obtained in the same manner as in the above e) except that 16 parts and 240 parts of 1,2-dimethoxyethane were used. The weight average molecular weight of the polymer is 1
It was 80,000.

【0103】c)2−ヒドロキシプロピルメタクリレー
ト(以下HPMAと略す)43.2部、MMA70.1
部、AIBN0.16部及び1,2−ジメトキシエタン
220部を用いる以外は、上記b)と同様にして、HP
MA/MMA組成比30/70(モル比)のコポリマー
108部(アクリル樹脂−E)を得た。該ポリマーの重
量平均分子量は150,000であった。 d)2−ヒドロキシエチルアクリレート(以下HEAと
略す)23.2部、MMA80.1部、AIBN0.1
6部及び1,2−ジメトキシエタン200部を用いる以
外は、上記a)と同様にして、HEA/MMA組成比2
0/80(モル比)のコポリマー95部(アクリル樹脂
−F)を得た。該ポリマーの重量平均分子量は150,
000であった。
C) 2-hydroxypropyl methacrylate (hereinafter abbreviated as HPMA) 43.2 parts, MMA 70.1
HP, in the same manner as in b) above, except that 0.16 parts of AIBN and 220 parts of 1,2-dimethoxyethane were used.
108 parts of a copolymer (acrylic resin-E) having a MA / MMA composition ratio of 30/70 (molar ratio) was obtained. The weight average molecular weight of the polymer was 150,000. d) 2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter abbreviated as HEA) 23.2 parts, MMA80.1 parts, AIBN0.1
HEA / MMA composition ratio 2 in the same manner as in the above a) except that 6 parts and 200 parts of 1,2-dimethoxyethane were used.
95 parts of a 0/80 (molar ratio) copolymer (acrylic resin-F) was obtained. The weight average molecular weight of the polymer is 150,
000.

【0104】硬化塗膜の性能評価には以下の試験法用い
た。
The following test methods were used to evaluate the performance of the cured coating film.

【0105】(1)接着性:ナイフで試験片表面に縦、
横1mm間隔で切れ目を入れ、100個の碁盤目を形成す
る。その上にセロファンテープ(ニチバン(株)製商品
名セロテープ)を張付けた後、表面から90度の方向に
一気に引っ張り剥離し、表面に残った目の数で接着性を
評価した。従って、100/100は完全接着、0/1
00は完全剥離を意味する。(JIS K5400に準
拠)
(1) Adhesiveness: Vertically on the surface of the test piece with a knife,
Make 100 crosses by making cuts at 1 mm intervals. Cellophane tape (product name: Cellophane tape manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied on the surface of the tape, and then peeled off at a stretch in a direction of 90 degrees from the surface, and the adhesiveness was evaluated by the number of eyes left on the surface. Therefore, 100/100 is completely bonded, 0/1
00 means complete peeling. (Based on JIS K5400)

【0106】(2)引掻き硬さ:測定者の手で、鉛筆を
試験片表面に対して約45度の角度に保ち円柱状にした
芯を押しつけながら前方へ移動させ、その際に傷つかな
い最も硬い鉛筆の硬度により評価した。(JIS K5
400に準拠)
(2) Scratch hardness: With the hand of the measurer, the pencil was moved forward while pressing the cylindrical core while keeping the pencil at an angle of about 45 degrees with respect to the surface of the test piece. The hardness was evaluated by the hardness of a hard pencil. (JIS K5
According to 400)

【0107】(3)耐摩耗性:テーバー摩耗試験機(東
洋精機(株)製)を用いて、摩耗輪CS−10F、荷重
500g、500サイクルの条件で試験片表面を摩耗
し、次式から求められる曇価の摩耗前後の差(Δ曇価)
で評価した。(JIS K6735又はASTMD10
44に準拠)
(3) Abrasion resistance: A Taber abrasion tester (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) was used to abrade the surface of the test piece under the conditions of an abrasion wheel CS-10F, a load of 500 g, and 500 cycles. Difference in required haze value before and after abrasion (Δ haze value)
Was evaluated. (JIS K6735 or ASTM D10
44)

【0108】[0108]

【数1】 曇価(%)= (拡散透過率/全光線透過率)×100[Equation 1] Haze value (%) = (diffuse transmittance / total light transmittance) × 100

【0109】(4)耐擦傷性:試験片表面を#0000
スチールウールで擦った後、表面の傷付きの状態を目視
により以下の5段階で評価した。 0:強く擦っても全く傷つかない 1:強く擦ると僅かに傷つく 2:強く擦ると少し傷つく 3:強く擦ると傷つく 4:弱く擦っても傷つく
(4) Scratch resistance: The surface of the test piece was # 0000.
After rubbing with steel wool, the state of scratches on the surface was visually evaluated in the following 5 grades. 0: No scratch even if rubbed strongly 1: Slightly scratched when rubbed strongly 2: Slightly scratched when rubbed strongly 3: Scratched when strongly rubbed 4: Even scratched when weakly rubbed

【0110】(5)耐沸水性:試験片を水道水中で2時
間又は5時間煮沸した後の塗膜の外観変化、接着性及び
耐擦傷性を評価した。
(5) Boiling resistance: The test pieces were boiled in tap water for 2 hours or 5 hours, and the appearance change, adhesion and scratch resistance of the coating film were evaluated.

【0111】[実施例1] (第1層用組成物)メチルトリメトキシシラン4.0部
を三角フラスコに入れ、酢酸0.4部と水1.9部から
成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加した。室温下
で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中にイソプロパノ
ール(以下IPAと略す)12部及び酢酸ナトリウム
0.04部を加えた。更に室温下で約24時間撹拌を続
けた。次いで、該反応液中に、前記アクリル樹脂−A1
0部とsec−ブタノール45部とメチルエチルケトン
(以下MEKと略す)45部から成る混合溶媒に溶解
し、1μmのフィルターで濾過し組成物1−1を調製し
た。
[Example 1] (Composition for first layer) 4.0 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution of 0.4 parts of acetic acid and 1.9 parts of water was stirred while being externally cooled. Added below. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 12 parts of isopropanol (hereinafter abbreviated as IPA) and 0.04 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. Then, in the reaction solution, the acrylic resin-A1
A composition 1-1 was prepared by dissolving in a mixed solvent of 0 part, 45 parts of sec-butanol and 45 parts of methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK), and filtering with a 1 μm filter.

【0112】(第2層用組成物)メチルトリメトキシシ
ラン30.5部を三角フラスコに入れ、酢酸3.0部と
水14部から成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加
した。室温下で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中に
イソプロパノール(以下IPAと略す)20部及び酢酸
ナトリウム0.3部を加えた。更に室温下で約24時間
撹拌を続けた。次いで、該反応液中に、前記アクリル樹
脂−B5.0部とメチルエチルケトン(以下MEKと略
す)27部から成る溶液を添加し溶解した。次いで、該
溶液を24時間熟成させた。ポリシロキサン系塗料添加
剤ペレノールS4(商品名:サンノプコ(株)0.2部
添加後、1μmのフィルターで濾過し組成物1−2を調
製した。
(Composition for the second layer) 30.5 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution of 3.0 parts of acetic acid and 14 parts of water was added with stirring while externally cooling. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 20 parts of isopropanol (hereinafter abbreviated as IPA) and 0.3 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. Then, a solution of 5.0 parts of the acrylic resin-B and 27 parts of methyl ethyl ketone (hereinafter abbreviated as MEK) was added to and dissolved in the reaction solution. The solution was then aged for 24 hours. A composition 1-2 was prepared by adding 0.2 parts of a polysiloxane-based paint additive Perenol S4 (trade name: San Nopco Ltd.) and filtering through a 1 μm filter.

【0113】(第3層用組成物)メチルトリメトキシシ
ラン30部中に、予め30%コロイダルシリカ水性分散
液(触媒化成工業(株)製:商品名カタロイドSI−3
0)20部に酢酸3.5部を混合した酸性分散液を、外
部冷却下激しく撹拌しながら添加した。次いで、室温下
3時間撹拌を続けた後、IPA35部、酢酸ナトリウム
0.2部を加えた。該系のpH値は5.3であった。室
温で3日間放置した後、1μmのフィルターで濾過し組
成物1−3を調製した。
(Composition for the third layer) A 30% colloidal silica aqueous dispersion (manufactured by Catalysts & Chemicals Co., Ltd .: trade name: Cataloid SI-3) in 30 parts of methyltrimethoxysilane.
0) An acidic dispersion of 20 parts mixed with 3.5 parts acetic acid was added with vigorous stirring under external cooling. Then, after continuing stirring at room temperature for 3 hours, 35 parts of IPA and 0.2 part of sodium acetate were added. The pH value of the system was 5.3. After standing at room temperature for 3 days, the composition 1-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.

【0114】(成形体の製造、評価)ポリ(ビスフェノ
ール−Aカーボネート)樹脂(以下PCと略す)製の厚
さ3mmの板上に、組成物1−1を#20のワイヤバーで
塗布し、室温下に20分間静置後、120℃で30分間
乾燥させた。塗工膜厚膜は2.5μmであった。次い
で、該積層体の被膜表面上に組成物1−2を#50ワイ
ヤバーで塗布し、室温下に20分間静置後、100℃で
20分間加熱した。塗工膜厚は15μmであった。更
に、積層膜表面上に組成物1−3を#20のワイヤバー
で塗布し、室温下に20分間静置後、130℃で1時間
加熱硬化させた。この操作での塗工膜厚は5μmであっ
た。
(Production and Evaluation of Molded Article) Composition 1-1 was coated on a plate made of poly (bisphenol-A carbonate) resin (hereinafter abbreviated as PC) with a thickness of 3 mm with a # 20 wire bar, and the temperature was kept at room temperature. After allowing it to stand for 20 minutes at the bottom, it was dried at 120 ° C for 30 minutes. The coating film thickness was 2.5 μm. Next, the composition 1-2 was applied on the coating surface of the laminate with a # 50 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then heated at 100 ° C. for 20 minutes. The coating film thickness was 15 μm. Further, the composition 1-3 was applied onto the surface of the laminated film with a # 20 wire bar, left standing at room temperature for 20 minutes, and then heat-cured at 130 ° C. for 1 hour. The coating film thickness in this operation was 5 μm.

【0115】得られた成形体は、外観的にはクラックが
なく透明で良好であった。碁盤目試験は100/100
で良好な接着性を示した。鉛筆硬度は4Hであり、テー
バー摩耗試験はΔ曇価1.8%であり、スチールウール
試験の結果は0の評価であり、非常に高い性能の表面硬
度であった。該成形体を沸水に5時間浸漬したが、全く
外観上の変化は見られず、接着性は100/100であ
った。また、浸漬後の表面をスチールウールで擦った結
果は0の評価であり、優れた耐沸水性を示した。
The obtained molded product was good in appearance and transparent without cracks. The grid check is 100/100
Showed good adhesion. The pencil hardness was 4H, the Taber abrasion test had a Δ haze value of 1.8%, and the steel wool test had a rating of 0, indicating a very high surface hardness. When the molded body was immersed in boiling water for 5 hours, no change in appearance was observed and the adhesiveness was 100/100. In addition, the result of rubbing the surface after immersion with steel wool was 0, indicating excellent boiling water resistance.

【0116】また、組成物1−2及び1−3は1ヶ月間
以上ゲル化することなく、安定に塗工に用いられた。
The compositions 1-2 and 1-3 were stably used for coating without gelation for one month or longer.

【0117】一方、保護層を設けていない基材のPC板
では、鉛筆硬度3Bであり、テーバー摩耗試験の結果は
Δ曇価48%であり、スチールウール試験の結果は4の
評価であった。
On the other hand, in the case of the base material PC plate having no protective layer, the pencil hardness was 3B, the Taber abrasion test result was Δhaze value of 48%, and the steel wool test result was 4. .

【0118】[比較例1]厚さ3mmPC板上に、前記組
成物1−2を塗布しない以外は実施例1と全く同様にし
て、組成物1−1の硬化層2.5μm及び組成物1−3
の硬化層5μmを順次積層させた。この成形体は、透明
平滑でクラックの発生も見られなかった。接着性は碁盤
目試験で100/100であり、テーバー摩耗試験はΔ
曇価1.8%であり、スチールウール試験の結果は0の
評価であったが、鉛筆硬度はFであった。該成形体は、
沸水2時間の浸漬で塗膜の僅かな白化が観察され、5時
間の浸漬で塗膜にクラックが発生し密着性の低下も見ら
れた。
Comparative Example 1 A cured layer of Composition 1-1 having a thickness of 2.5 μm and Composition 1 were prepared in the same manner as in Example 1 except that Composition 1-2 was not applied onto a 3 mm thick PC plate. -3
The cured layer of 5 μm was sequentially laminated. This molded body was transparent and smooth, and no crack was observed. The adhesiveness is 100/100 in a cross-cut test, and the Taber abrasion test is Δ.
The haze value was 1.8%, and the result of the steel wool test was 0, but the pencil hardness was F. The molded body is
A slight whitening of the coating film was observed after immersion in boiling water for 2 hours, and cracking occurred in the coating film after immersion for 5 hours, and a decrease in adhesion was also observed.

【0119】[比較例2]前記組成物1−3を塗布しな
い以外は実施例1と全く同様にして、組成物1−1の硬
化層2.5μm及び組成物1−2の硬化層15μmを順
次積層させたPC板成形体を得た。該成形体の接着性は
碁盤目試験で100/100であり、鉛筆硬度は2Hで
あったが、テーバー摩耗試験はΔ曇価9%であり、スチ
ールウール試験の結果は2の評価であった。
Comparative Example 2 A cured layer of Composition 1-1 and a cured layer of Composition 1-2 having a thickness of 2.5 μm and 15 μm were prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition 1-3 was not applied. A PC board molded body that was sequentially laminated was obtained. The molded product had an adhesiveness of 100/100 in a cross-cut test, a pencil hardness of 2H, a Taber abrasion test of Δ haze value of 9%, and a steel wool test result of 2. .

【0120】[比較例3]前記組成物1−1を塗布しな
い以外は実施例1と全く同様にして、組成物1−2の硬
化層15μm及び組成物1−3の硬化層5μmを順次積
層させたPC板成形体を得た。該成形体の接着性は碁盤
目試験で0/100であった。鉛筆硬度及びテーバー摩
耗試験は測定中に塗膜が剥離し評価できなかった。
Comparative Example 3 A cured layer of Composition 1-2 and a cured layer of Composition 1-3 were laminated in the same manner as in Example 1 except that the composition 1-1 was not applied. A molded PC plate was obtained. The adhesiveness of the molded product was 0/100 in a cross-cut test. The pencil hardness and Taber abrasion tests could not be evaluated because the coating film peeled off during the measurement.

【0121】[実施例2] (第1層用組成物)メチルトリメトキシシラン4.0部
を三角フラスコに入れ、酢酸0.4部と水1.9部から
成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加した。室温下
で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中にIPA12部
及び酢酸ナトリウム0.04部を加えた。更に室温下で
約24時間撹拌を続けた。次いで、該反応液中に、前記
アクリル樹脂−B18部とsec−ブタノール80部と
MEK80部から成る混合溶媒に溶解し、1μmのフィ
ルターで濾過し組成物2−1を調製した。
[Example 2] (Composition for the first layer) 4.0 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution of 0.4 parts of acetic acid and 1.9 parts of water was stirred while being externally cooled. Added below. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 12 parts of IPA and 0.04 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. Then, in the reaction solution, it was dissolved in a mixed solvent consisting of 18 parts of the acrylic resin-B, 80 parts of sec-butanol and 80 parts of MEK, and filtered through a 1 μm filter to prepare a composition 2-1.

【0122】(第2層用組成物)アクリル樹脂−Bの代
わりにアクリル樹脂−C5.0部を用いる以外は実施例
1と全く同様にして、組成物2−2を調製した。
(Second Layer Composition) A composition 2-2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts of acrylic resin-C was used instead of acrylic resin-B.

【0123】(第3層用組成物)前記組成物1−3を用
いた。
(Composition for Third Layer) The above composition 1-3 was used.

【0124】(成形体の製造、評価)実施例1と全く同
様にして、厚さ3mmのPC板上に第1層5μm、第2層
20μm及び第3層5.5μmを順次積層した。得られ
た成形体は、全光線透過率91.5%であり、外観は透
明かつ良好であった。接着性は碁盤目試験で100/1
00であり、鉛筆硬度は5Hであり、テーバー摩耗試験
の結果はΔ曇価1.7%であり、スチールウール試験の
結果は0の評価であった。5時間の沸水浸漬試験後、該
成形体は、外観、接着性及び表面硬度は何等変化が見ら
れなかった。
(Manufacture and Evaluation of Molded Article) In exactly the same manner as in Example 1, the first layer 5 μm, the second layer 20 μm and the third layer 5.5 μm were sequentially laminated on the PC plate having a thickness of 3 mm. The obtained molded product had a total light transmittance of 91.5%, and the appearance was transparent and good. Adhesiveness is 100/1 in a cross-cut test
The pencil hardness was 5H, the Taber abrasion test result was a Δ haze value of 1.7%, and the steel wool test result was an evaluation of 0. After the boiling water immersion test for 5 hours, the molded product showed no change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0125】[実施例3]厚さ2mmのポリメチルメタク
リレート(PMMAと略す)樹脂板上に、組成物2−1
を#10のワイヤバーで塗布し、室温下に20分間静置
後、80℃で30分間乾燥させた。塗工膜厚膜は2.5
μmであった。次いで、該塗工膜表面上に組成物1−2
を#40ワイヤバーで塗布し、室温下に20分間静置
後、80℃で20分間加熱した。塗工膜厚は11μmで
あった。更に、該塗工膜表面上に組成物1−3を#16
のワイヤバーで塗布し、室温下に20分間静置後、80
℃で4時間加熱硬化させた。この操作での塗工膜厚は4
μmであった。得られた成形体の接着性は100/10
0であり、表面硬度は、鉛筆硬度7H、テーバー摩耗試
験のΔ曇価2.4%、スチールウール試験0の評価であ
った。該塗工膜は、5時間の沸水浸漬にも何等変化が見
られなかった。
Example 3 Composition 2-1 was applied on a polymethylmethacrylate (abbreviated as PMMA) resin plate having a thickness of 2 mm.
Was applied with a # 10 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then dried at 80 ° C. for 30 minutes. Coating thickness is 2.5
μm. Then, the composition 1-2 is applied to the surface of the coating film.
Was applied with a # 40 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then heated at 80 ° C. for 20 minutes. The coating film thickness was 11 μm. Further, the composition 1-3 was coated with # 16 on the surface of the coating film.
Apply it with a wire bar and leave it for 20 minutes at room temperature.
It was heat-cured at ℃ for 4 hours. The coating thickness in this operation is 4
μm. The adhesiveness of the obtained molded product is 100/10.
The surface hardness was 0, the pencil hardness was 7H, the Δhaze value was 2.4% in the Taber abrasion test, and the steel wool test was 0. The coated film did not show any change even after immersion in boiling water for 5 hours.

【0126】一方、基材であるPMMAの表面硬度は、
鉛筆硬度2H、テーバー摩耗試験のΔ曇価29%、スチ
ールウール試験評価4であった。
On the other hand, the surface hardness of the base material PMMA is
The pencil hardness was 2H, the Taber abrasion test had a Δ haze value of 29%, and the steel wool test had an evaluation of 4.

【0127】[実施例4] (第1層用組成物)メチルトリメトキシシラン4.0部
を三角フラスコに入れ、酢酸0.4部と水1.9部から
成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加した。室温下
で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中にIPA12部
及び酢酸ナトリウム0.04部を加えた。更に室温下で
約24時間撹拌を続けた。次いで、該反応液中に、前記
アクリル樹脂−D15部とsec−ブタノール68部と
MEK68部から成る混合溶媒に溶解し、1μmのフィ
ルターで濾過し組成物4−1を調製した。
[Example 4] (Composition for the first layer) 4.0 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution of 0.4 parts of acetic acid and 1.9 parts of water was stirred while being externally cooled. Added below. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 12 parts of IPA and 0.04 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. Then, in the reaction solution, it was dissolved in a mixed solvent consisting of 15 parts of the acrylic resin-D, 68 parts of sec-butanol and 68 parts of MEK, and filtered through a 1 μm filter to prepare a composition 4-1.

【0128】(第2層用組成物)メチルトリメトキシシ
ラン28.5部を三角フラスコに入れ、酢酸3.0部と
水12部から成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加
した。室温下で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中に
IPA16部及び酢酸ナトリウム0.3部を加えた。更
に室温下で約2時間撹拌を続けた。次いで、該反応液中
に、前記アクリル樹脂−A6.0部とMIBK42部か
ら成る溶液を添加し、更に撹拌を4時間続けた。ポリシ
ロキサン系塗料添加剤ペレノールS4を0.2部添加
後、1μmのフィルターで濾過し組成物4−2を調製し
た。
(Composition for the second layer) 28.5 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution of 3.0 parts of acetic acid and 12 parts of water was added with stirring while externally cooling. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 16 parts of IPA and 0.3 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 2 hours. Then, a solution consisting of 6.0 parts of the acrylic resin-A and 42 parts of MIBK was added to the reaction solution, and stirring was further continued for 4 hours. After adding 0.2 parts of the polysiloxane coating additive Perenol S4, the mixture was filtered through a 1 μm filter to prepare a composition 4-2.

【0129】(第3層用組成物)メチルトリメトキシシ
ラン27部中に、予め40%コロイダルシリカ水性分散
液(触媒化成工業(株)製:商品名カタロイドSI−4
0)18部、水3.6部及び酢酸4部を混合した酸性分
散液を、外部冷却下激しく撹拌しながら添加した。次い
で、室温下24時間撹拌を続けた後、IPA38部、ベ
ンジルトリメチルアンモニウムアセテート0.4部を加
えた。該系のpH値は5.2であった。室温で2日間放
置した後、1μmのフィルターで濾過し組成物4−3を
調製した。
(Composition for Third Layer) 40% colloidal silica aqueous dispersion (catalyst chemical industry Co., Ltd .: trade name Cataloid SI-4) in 27 parts of methyltrimethoxysilane.
0) An acidic dispersion prepared by mixing 18 parts, 3.6 parts of water and 4 parts of acetic acid was added with vigorous stirring under external cooling. Next, after continuing stirring at room temperature for 24 hours, 38 parts of IPA and 0.4 part of benzyltrimethylammonium acetate were added. The pH value of the system was 5.2. After standing at room temperature for 2 days, the composition 4-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.

【0130】(成形体の製造、評価)厚さ3mmのPC板
上に、ディップコート法を用いて、第1層1.5μm、
第2層10μm及び第3層5μmを順次積層した。得ら
れた成形体の塗膜性能を評価した結果、接着性は碁盤目
試験で100/100であり、鉛筆硬度は3Hであり、
テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価1.5%であり、スチ
ールウール試験の結果は0の評価であった。5時間の沸
水浸漬試験後、該積層体は、外観、接着性及び表面硬度
は何等変化が見られなかった。
(Manufacture and Evaluation of Molded Article) A first layer of 1.5 μm was formed on a PC plate having a thickness of 3 mm by the dip coating method.
The second layer 10 μm and the third layer 5 μm were sequentially laminated. As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded product, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, and the pencil hardness was 3H.
The result of the Taber abrasion test was Δhaze value of 1.5%, and the result of the steel wool test was 0. After the boiling water immersion test for 5 hours, the laminate did not show any change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0131】[実施例5〜6]第1層用塗工組成物の調
製で、前記アクリル樹脂−Aの代わりに前記アクリル樹
脂−E又は−Fを用いる以外は、実施例1と全く同様に
してPC成形板を作製した。得られた成形体の塗膜性能
を評価した結果、いずれも接着性は碁盤目試験で100
/100であり、鉛筆硬度は4Hであり、テーバー摩耗
試験の結果はΔ曇価1.8%であり、スチールウール試
験の結果は0の評価であった。5時間の沸水浸漬試験
後、該積層体は、外観、接着性及び表面硬度は何等変化
が見られなかった。
[Examples 5 to 6] The same procedure as in Example 1 was carried out except that the acrylic resin-E or -F was used in place of the acrylic resin-A in the preparation of the coating composition for the first layer. Then, a PC molded plate was produced. As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded product, the adhesiveness was 100 in the cross-cut test.
/ 100, the pencil hardness was 4H, the result of the Taber abrasion test was ΔHaze value of 1.8%, and the result of the steel wool test was 0. After the boiling water immersion test for 5 hours, the laminate did not show any change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0132】[実施例7] (第1層用組成物)実施例1で用いた組成物1−1に、
三井サイテック(株)製サイメル303(メチルエーテ
ル型ヘキサメチロールメラミン樹脂)1.0部とp−ト
ルエンスルホン酸0.03部を更に添加溶解する以外
は、実施例1と全く同様にして、組成物7−1を調製し
た。
[Example 7] (Composition for the first layer) In composition 1-1 used in Example 1,
Composition exactly as in Example 1 except that 1.0 part of Cymel 303 (methyl ether type hexamethylol melamine resin) manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. and 0.03 part of p-toluenesulfonic acid were further added and dissolved. 7-1 was prepared.

【0133】(第2層用組成物)組成物2−2を用い
た。
(Composition for Second Layer) Composition 2-2 was used.

【0134】(第3層用組成物)前記組成物4−3を用
いた。
(Composition for Third Layer) The above composition 4-3 was used.

【0135】(成形体の製造、評価)厚さ3mmのPC板
上に、ディップコート法を用いて、第1層1.5μm、
第2層10μm及び第3層3.5μmを順次積層した。
得られた成形体の塗膜性能を評価した結果、接着性は碁
盤目試験で100/100であり、鉛筆硬度は3Hであ
り、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価1.5%であり、
スチールウール試験の結果は0の評価であった。また、
該塗膜は5時間の沸水試験後も全く変化していなかっ
た。
(Manufacture and Evaluation of Molded Article) The first layer of 1.5 μm was formed on a PC plate having a thickness of 3 mm by the dip coating method.
The second layer 10 μm and the third layer 3.5 μm were sequentially laminated.
As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded product, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 3H, and the result of the Taber abrasion test was Δhaze value of 1.5%.
The result of the steel wool test was 0. Also,
The coating film did not change at all even after the boiling water test for 5 hours.

【0136】[実施例8〜10]第2層にそれぞれ前記
アクリル樹脂−D、−E、−Fを用いる以外は、実施例
1と全く同様にしてPC成形体を作製した。得られた成
形体の塗膜性能を評価した結果、いずれも接着性は碁盤
目試験で100/100であり、鉛筆硬度は4Hであ
り、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価それぞれ1.7、
1.6、1.6%であり、スチールウール試験の結果は
0の評価であった。5時間の沸水浸漬試験後、該積層体
は、外観、接着性及び表面硬度は何等変化が見られなか
った。
[Examples 8 to 10] A PC molded article was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the above acrylic resins -D, -E and -F were used for the second layer. As a result of evaluating the coating film performance of each of the obtained molded products, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 4H, and the Taber abrasion test result was Δhaze value of 1.7, respectively.
1.6 and 1.6%, and the result of the steel wool test was 0. After the boiling water immersion test for 5 hours, the laminate did not show any change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0137】[実施例11] (第1層用組成物)実施例1で用いた組成物2−1に、
三井サイテック(株)製サイメル303(メチルエーテ
ル型ヘキサメチロールメラミン樹脂)3.0部とp−ト
ルエンスルホン酸0.1部を更に添加溶解する以外は、
実施例2と全く同様にして、組成物11−1を調製し
た。
[Example 11] (Composition for the first layer) In composition 2-1 used in Example 1,
Mitsui Cytec Co., Ltd. Cymel 303 (methyl ether type hexamethylol melamine resin) (3.0 parts) and p-toluenesulfonic acid (0.1 parts) were added and dissolved.
Composition 11-1 was prepared in exactly the same manner as in Example 2.

【0138】(第2層用組成物)メチルトリメトキシシ
ラン24.4部を三角フラスコに入れ、酢酸2.5部と
水12部から成る溶液を外部冷却しながら撹拌下に添加
した。室温下で約1時間撹拌を続けた後、該反応液中に
イソプロパノール(以下IPAと略す)16部及び酢酸
ナトリウム0.3部を加えた。更に室温下で約24時間
撹拌を続けた。該反応液中に、アルドリッチ(Aldr
ich)社製のポリ(2−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート)(粘度平均分子量約300,000)10.0部
とエタノール40部から成る溶液を添加し溶解させ、更
に24時間熟成を続けた。ポリシロキサン系塗料添加剤
ペレノールS4を0.2部添加後、1μmのフィルター
で濾過し組成物11−2を調製した。
(Composition for the second layer) 24.4 parts of methyltrimethoxysilane was placed in an Erlenmeyer flask, and a solution consisting of 2.5 parts of acetic acid and 12 parts of water was added under external cooling while stirring. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 16 parts of isopropanol (hereinafter abbreviated as IPA) and 0.3 part of sodium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. In the reaction solution, Aldrich (Aldr
ich) poly (2-hydroxyethylmethacrylate) (viscosity average molecular weight of about 300,000) and a solution of 10.0 parts of ethanol and 40 parts of ethanol were added and dissolved, and aging was continued for 24 hours. After adding 0.2 parts of polysiloxane coating additive Perenol S4, a composition 11-2 was prepared by filtering with a 1 μm filter.

【0139】(第3層用組成物)組成物1−3を用い
た。
(Composition for Third Layer) Composition 1-3 was used.

【0140】(成形体の製造、評価)実施例1と同様に
して、PC板(厚さ3mm)上に、第1層2μm、第2層
15μm及び第3層5μmを順次積層した。得られた積
層体の塗膜性能を評価した結果、接着性は碁盤目試験で
100/100であり、鉛筆硬度は4Hであり、テーバ
ー摩耗試験の結果はΔ曇価1.6%であり、スチールウ
ール試験の結果は0の評価であった。また、該塗膜は5
時間の沸水試験後も全く変化していなかった。
(Manufacture and Evaluation of Molded Article) In the same manner as in Example 1, the first layer 2 μm, the second layer 15 μm and the third layer 5 μm were sequentially laminated on the PC plate (thickness 3 mm). As a result of evaluating the coating performance of the obtained laminate, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 4H, and the result of the Taber abrasion test was Δhaze value of 1.6%. The result of the steel wool test was 0. Also, the coating film is 5
It did not change at all after the boiling water test for hours.

【0141】[実施例12〜13]実施例11で用いた
第2層用組成物11−2に、三井サイテック(株)製サ
イメル303(メチルエーテル型ヘキサメチロールメラ
ミン樹脂)3.0部とp−トルエンスルホン酸0.1部
(実施例12)、又はサイメル370(メチルエーテル
型ヘキサメチロールメラミン樹脂)3.0部とイタコン
酸0.1部(実施例13)をそれぞれ更に添加溶解する
以外は、実施例11と全く同様にしてPC成形体を作製
した。得られた成形体の塗膜性能を評価した結果、いず
れも接着性は碁盤目試験で100/100であり、鉛筆
硬度は4Hであり、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価そ
れぞれ1.5、1.6%であり、スチールウール試験の
結果は0の評価であった。5時間の沸水浸漬試験後、該
成形体は、外観、接着性及び表面硬度は何等変化が見ら
れなかった。
[Examples 12 to 13] 3.0 parts of Cymel 303 (methyl ether type hexamethylol melamine resin) manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. and p were added to the composition 11-2 for the second layer used in Example 11. -Toluene sulfonic acid 0.1 part (Example 12) or Cymel 370 (methyl ether type hexamethylol melamine resin) 3.0 parts and itaconic acid 0.1 part (Example 13) are added and dissolved, respectively. A PC molded product was produced in exactly the same manner as in Example 11. As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded body, the adhesiveness was 100/100 in the cross-cut test, the pencil hardness was 4H, and the result of the Taber abrasion test was Δhaze value of 1.5 each. It was 1.6%, and the result of the steel wool test was 0. After the boiling water immersion test for 5 hours, the molded product showed no change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0142】[実施例14] (第1層用組成物)前記組成物1−1を用いた。Example 14 (Composition for First Layer) The composition 1-1 was used.

【0143】(第2層用組成物)前記組成物1−2を用
いた。
(Composition for Second Layer) The composition 1-2 was used.

【0144】(第3層用組成物)IPA7部にテトラメ
トキシシラン20部を溶解し、さらに0.01規定塩酸
水溶液10部を、外部冷却下激しく撹拌しながら添加し
た。次いで室温下3時間撹拌した後、10℃で24時間
以上放置して熟成しテトラメトキシシランのゾルゲル反
応液を調製した。該ゾルゲル反応液3部にメチルトリメ
トキシシラン13.6部を混合し、外部冷却下激しく撹
拌しながら0.01規定塩酸水溶液5.4部を添加し
た。次いで、室温下3時間撹拌した後、IPA8.9
部、10%の酢酸ナトリウム酢酸溶液1.8部を加え
た。該系のpH値は5.2であった。室温で3日間放置
した後、1μmのフィルターで濾過し組成物14−3を
調製した。
(Third Layer Composition) 20 parts of tetramethoxysilane was dissolved in 7 parts of IPA, and 10 parts of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was added thereto while vigorously stirring under external cooling. Then, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and then left standing at 10 ° C. for 24 hours or more for aging to prepare a sol-gel reaction solution of tetramethoxysilane. 13.6 parts of methyltrimethoxysilane was mixed with 3 parts of the sol-gel reaction liquid, and 5.4 parts of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was added thereto while vigorously stirring under external cooling. Then, after stirring at room temperature for 3 hours, IPA 8.9
Parts, 1.8 parts of 10% sodium acetate acetic acid solution were added. The pH value of the system was 5.2. After standing at room temperature for 3 days, the composition 14-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.

【0145】(成形体の製造、評価)PC製の厚さ3mm
の板上に、組成物1−1を#20のワイヤバーで塗布
し、室温下に20分間静置後、120℃で30分間乾燥
させた。塗工膜厚膜は2.5μmであった。次いで、該
積層体の被膜表面上に組成物1−2を#50ワイヤバー
で塗布し、室温下に20分間静置後、80℃で20分間
加熱した。塗工膜厚は15μmであった。更に、積層膜
表面上に組成物14−3を#20のワイヤバーで塗布
し、室温下に20分間静置後、120℃で1時間加熱硬
化させた。この操作での塗工膜厚は4.5μmであっ
た。
(Manufacture and Evaluation of Molded Product) PC thickness 3 mm
The composition 1-1 was applied to the plate of No. 2 with a # 20 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then dried at 120 ° C. for 30 minutes. The coating film thickness was 2.5 μm. Then, the composition 1-2 was applied onto the coating surface of the laminate with a # 50 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then heated at 80 ° C. for 20 minutes. The coating film thickness was 15 μm. Further, the composition 14-3 was applied onto the surface of the laminated film with a # 20 wire bar, allowed to stand at room temperature for 20 minutes, and then heat-cured at 120 ° C. for 1 hour. The coating film thickness in this operation was 4.5 μm.

【0146】得られた成形体は、外観的にはクラックが
なく透明で良好であった。碁盤目試験は100/100
で良好な接着性を示した。鉛筆硬度は4Hであり、テー
バー摩耗試験はΔ曇価4.5%であり、スチールウール
試験の結果は0の評価であり、非常に高い性能の表面硬
度であった。該積層体を沸水に5時間浸漬したが、全く
外観上の変化は見られず、接着性は100/100であ
った。また、浸漬後の表面をスチールウールで擦った結
果は0の評価であり、優れた耐沸水性を示した。
The obtained molded product was good in appearance and transparent without cracks. The grid check is 100/100
Showed good adhesion. The pencil hardness was 4H, the Taber abrasion test had a Δ haze value of 4.5%, and the steel wool test had a rating of 0, indicating a very high performance surface hardness. When the laminate was immersed in boiling water for 5 hours, no change in appearance was observed and the adhesiveness was 100/100. In addition, the result of rubbing the surface after immersion with steel wool was 0, indicating excellent boiling water resistance.

【0147】また、組成物1−2及び1−3は1ヶ月間
以上ゲル化することなく、安定に塗工に用いられた。
Compositions 1-2 and 1-3 were used stably for coating without gelation for one month or longer.

【0148】[実施例15] (第1層用組成物)前記組成物4−1を用いた。[Example 15] (Composition for the first layer) The composition 4-1 was used.

【0149】(第2層用組成物)前記組成物4−2を用
いた。
(Composition for Second Layer) The composition 4-2 was used.

【0150】(第3層用組成物)テトラエトキシシラン
20部に、0.01規定塩酸水溶液7部を、外部冷却下
激しく撹拌しながら添加した。次いで室温下3時間撹拌
を続けた後、10℃で24時間以上放置して熟成しテト
ラエトキシシランのゾルゲル反応液を調製した。該ゾル
ゲル反応液3部にメチルトリメトキシシラン28部を混
合し、外部冷却下激しく撹拌しながら0.01規定塩酸
水溶液11.1部を添加した。次いで、室温下3時間撹
拌した後、IPA18.5部、10%の酢酸ナトリウム
酢酸溶液3.5部を加えた。該系のpH値は5.2であ
った。室温で3日間放置した後、1μmのフィルターで
濾過し組成物15−3を調製した。
(Composition for Third Layer) To 20 parts of tetraethoxysilane, 7 parts of a 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was added with vigorous stirring under external cooling. Then, stirring was continued at room temperature for 3 hours, and then the mixture was allowed to stand at 10 ° C. for 24 hours or more for aging to prepare a sol-gel reaction solution of tetraethoxysilane. 28 parts of methyltrimethoxysilane was mixed with 3 parts of the sol-gel reaction solution, and 11.1 parts of 0.01 N hydrochloric acid aqueous solution was added thereto while vigorously stirring under external cooling. Then, after stirring at room temperature for 3 hours, 18.5 parts of IPA and 3.5 parts of a 10% sodium acetate acetic acid solution were added. The pH value of the system was 5.2. After standing at room temperature for 3 days, it was filtered through a 1 μm filter to prepare a composition 15-3.

【0151】(成形体の製造、評価)厚さ3mmのPC板
上に、ディップコート法を用いて、第1層1.5μm、
第2層10μm及び第3層5μmを順次積層した。得ら
れた成形体の塗膜性能を評価した結果、接着性は碁盤目
試験で100/100であり、鉛筆硬度は3Hであり、
テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価4.2%であり、スチ
ールウール試験の結果は0の評価であった。又、5時間
の沸水浸漬試験後、該成形体は、外観、接着性及び表面
硬度は何れも変化が見られなかった。
(Manufacture and Evaluation of Molded Article) The first layer of 1.5 μm was formed on a PC plate having a thickness of 3 mm by the dip coating method.
The second layer 10 μm and the third layer 5 μm were sequentially laminated. As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded product, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, and the pencil hardness was 3H.
The result of the Taber abrasion test was Δ Δ haze value of 4.2%, and the result of the steel wool test was 0. Further, after the boiling water immersion test for 5 hours, the molded product showed no change in appearance, adhesiveness and surface hardness.

【0152】[実施例16] (第1層用組成物)前記組成物7−1を用いた。[Example 16] (Composition for first layer) The composition 7-1 was used.

【0153】(第2層用組成物)前記組成物4−2を用
いた。
(Composition for Second Layer) The composition 4-2 was used.

【0154】(第3層用組成物)IPA3部にテトラメ
トキシシラン20部を溶解し、さらに酢酸2部と水12
部を、外部冷却下激しく撹拌しながら添加した。次いで
室温下3時間撹拌した後、10℃で24時間以上放置し
て熟成しテトラメトキシシランのゾルゲル反応液を調製
した。該ゾルゲル反応液3部にメチルトリメトキシシラ
ン6部を混合し、外部冷却下激しく撹拌しながら酢酸
0.6部と水3.0部を添加した。次いで、室温下3時
間撹拌した後、IPA4部、ベンジルトリメチルアンモ
ニウムアセテート2部を加えた。室温で6日間放置した
後、1μmのフィルターで濾過し組成物16−3を調製
した。
(Composition for the third layer) 20 parts of tetramethoxysilane was dissolved in 3 parts of IPA, 2 parts of acetic acid and 12 parts of water were added.
Parts were added under external cooling with vigorous stirring. Then, the mixture was stirred at room temperature for 3 hours, and then left standing at 10 ° C. for 24 hours or more for aging to prepare a sol-gel reaction solution of tetramethoxysilane. 6 parts of methyltrimethoxysilane was mixed with 3 parts of the sol-gel reaction solution, and 0.6 part of acetic acid and 3.0 parts of water were added with vigorous stirring under external cooling. Then, after stirring at room temperature for 3 hours, 4 parts of IPA and 2 parts of benzyltrimethylammonium acetate were added. After standing at room temperature for 6 days, it was filtered through a 1 μm filter to prepare a composition 16-3.

【0155】(成形体の製造、評価)厚さ3mmのPC板
上に、ディップコート法を用いて、第1層1.5μm、
第2層10μm及び第3層3.5μmを順次積層した。
得られた成形体の塗膜性能を評価した結果、接着性は碁
盤目試験で100/100であり、鉛筆硬度は3Hであ
り、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価3.2%であり、
スチールウール試験の結果は0の評価であった。また、
該成形体の塗膜は5時間の沸水試験後も全く変化してい
なかった。
(Manufacture and Evaluation of Molded Product) A first layer of 1.5 μm was formed on a PC plate having a thickness of 3 mm by the dip coating method.
The second layer 10 μm and the third layer 3.5 μm were sequentially laminated.
As a result of evaluating the coating film performance of the obtained molded product, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 3H, and the result of the Taber abrasion test was Δhaze value of 3.2%.
The result of the steel wool test was 0. Also,
The coating film of the molded body did not change even after the boiling water test for 5 hours.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 133/14 PGC C09D 133/14 PGC 183/06 PMT 183/06 PMT ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location C09D 133/14 PGC C09D 133/14 PGC 183/06 PMT 183/06 PMT

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プラスチック基材表面に、下記式(A) 【化1】 R2 n−Si(OR3 4-n ・・・ (A) [但し、式中R2 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、エポキシ基、メ
ルカプト基からなる群から選ばれる1以上の基を有する
有機基であり、R3 は炭素数1〜4のアルキル基であ
り、nは0〜2の整数である。]で示されるアルコキシ
シランの(部分)加水分解物、その部分縮合物又はこれ
らの混合物1〜40重量%(R2 nSiO(4-n)/2 換算に
よる重量基準)と、下記式(B1)及び(B2) 【化2】 [但し、式中Xは水素原子又はメチル基であり、R4
炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5 は炭素数1〜
4のアルキル基である。]で示される繰返し単位から主
としてなり、かかる繰返し単位(B1)及び(B2)の
モル比(p/q)が1/99〜50/50であるアクリ
ル樹脂(I)99〜60重量%との混合物又は反応物を
反応熱硬化させてなる第1層、上記式(A)で示される
アルコキシシランの(部分)加水分解物、その部分縮合
物又はこれらの混合物40〜90重量%(R2 nSiO
(4-n)/2 換算による重量基準)と、下記式(C1)及び
(C2) 【化3】 [但し、式中Xは水素原子又はメチル基であり、R4
炭素数2〜5のアルキレン基であり、R5 は炭素数1〜
4のアルキル基である。]で示される繰返し単位から主
としてなり、かかる繰返し単位(C1)及び(C2)の
モル比(r/s)が1/99〜100/0であるアクリ
ル樹脂(II)60〜10重量%との混合物又は反応物を反
応熱硬化させてなる第2層、下記式(E) 【化4】 R9 v−Si(OR104-v ・・・(E) [但し、式中R9 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基
からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭素数
1〜3のアルキル基であり、R10は炭素数1〜4のアル
キル基であり、vは0〜2の整数である。]で示される
アルコキシシランの(部分)加水分解物、その部分縮合
物またはこれらの混合物からなるオルガノポリシロキサ
ン樹脂を熱硬化させてなる第3層を、第1層から順次積
層してなることを特徴とする表面を保護されたプラスチ
ック成形体。
1. A surface of a plastic substrate is represented by the following formula (A): R 2 n —Si (OR 3 ) 4-n ... (A) [wherein R 2 has 1 to 10 carbon atoms. 4 is an organic group having at least one group selected from the group consisting of an alkyl group, a vinyl group, a methacryloxy group, an amino group, an epoxy group, and a mercapto group, and R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , N is an integer of 0-2. ] A (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof of 1 to 40% by weight (based on the weight of R 2 n SiO (4-n) / 2) represented by the following formula (B1 ) And (B2) [Wherein, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is 1 to 1 carbon atoms.
4 alkyl group. ] The molar ratio (p / q) of the repeating units (B1) and (B2) is 99% to 60% by weight of the acrylic resin (I) which is mainly composed of the repeating unit represented by A first layer formed by reaction heat curing of a mixture or a reaction product, a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane represented by the above formula (A), a partial condensate thereof or a mixture thereof 40 to 90% by weight (R 2 n SiO
( Weight basis by (4-n) / 2 conversion) and the following formulas (C1) and (C2) [Wherein, X is a hydrogen atom or a methyl group, R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, and R 5 is 1 to 1 carbon atoms.
4 alkyl group. ] 60 to 10% by weight of an acrylic resin (II) which is mainly composed of a repeating unit represented by the formula (1) and has a molar ratio (r / s) of the repeating units (C1) and (C2) of 1/99 to 100/0. A second layer formed by reaction heat curing of a mixture or a reaction product, represented by the following formula (E): embedded image R 9 v —Si (OR 10 ) 4-v (E) [wherein R 9 is An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with one or more groups selected from the group consisting of a methacryloxy group, an amino group, and a glycidoxy group, and R 10 is carbon It is an alkyl group of the numbers 1 to 4, and v is an integer of 0 to 2. ] A third layer obtained by thermosetting an organopolysiloxane resin comprising a (partial) hydrolyzate of alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof represented by the following formula is sequentially laminated from the first layer. A characteristic molded plastic body with a protected surface.
【請求項2】 第3層が下記式(D) 【化5】 R7 −Si(OR8 3 ・・・(D) [但し、式中R7 は炭素数1〜4のアルキル基、ビニル
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基およびグリシドキ
シ基からなる群から選ばれる1以上の基で置換された炭
素数1〜3のアルキル基であり、R8 は炭素数1〜4の
アルキル基である。]で示されるトリアルコキシシラン
の(部分)加水分解物、その部分縮合物またはこれらの
混合物90〜30重量%(R7 SiO3/2 換算による重
量基準)及びコロイダルシリカ10〜70重量%からな
るオルガノポリシロキサン樹脂を熱硬化させた層からな
ることを特徴とする請求項1記載の表面を保護されたプ
ラスチック成形体。
2. The third layer has the following formula (D): R 7 —Si (OR 8 ) 3 (D) [wherein R 7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A vinyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms substituted with one or more groups selected from the group consisting of methacryloxy group, amino group and glycidoxy group, and R 8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. . ] (Partial) hydrolyzate of trialkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof represented by 90 to 30% by weight (based on the R 7 SiO 3/2 basis) and 10 to 70% by weight of colloidal silica. The surface-protected plastic molded article according to claim 1, which comprises a layer obtained by thermosetting an organopolysiloxane resin.
【請求項3】 第3層を構成するのに使用するトリアル
コキシシランの少なくとも70重量%がメチルトリアル
コキシシランであることを特徴とする請求項2記載の表
面を保護されたプラスチック成形体。
3. The surface-protected plastic molded product according to claim 2, wherein at least 70% by weight of the trialkoxysilane used for forming the third layer is methyltrialkoxysilane.
【請求項4】 第3層を構成するのに用いられるアルコ
キシシランが、40モル%以下のテトラアルコキシシラ
ン及び60モル%以上のトリアルコキシシランから主と
してなることを特徴とする請求項1記載の表面を保護さ
れたプラスチック成形体。
4. The surface according to claim 1, wherein the alkoxysilane used for forming the third layer is mainly composed of 40 mol% or less of tetraalkoxysilane and 60 mol% or more of trialkoxysilane. The protected plastic molding.
【請求項5】 プラスチック基材がポリカーボネート樹
脂である請求項1〜4のいずれかに記載の表面を保護さ
れたプラスチック成形体。
5. The surface-protected plastic molded product according to claim 1, wherein the plastic substrate is a polycarbonate resin.
【請求項6】 プラスチック基材上に、アルコキシシラ
ンの(部分)加水分解物、その部分縮合物又はこれらの
混合物と、ヒドロキシル基を有するアクリル樹脂との混
合物又は反応物を含む組成物を塗布し、次いで加熱する
ことにより第1層を形成させ、該第1層上にアルコキシ
シランの(部分)加水分解物、その部分縮合物又はこれ
らの混合物と、ヒドロキシル基を有するアクリル樹脂と
の混合物又は反応物を含む組成物を塗布し、次いで加熱
により第2層を形成させ、該第2層上にオルガノポリシ
ロキサン樹脂を含む組成物を塗布し、次いで加熱により
第3層を形成させることを特徴とする表面を保護された
プラスチック成形体の製造方法。
6. A composition containing a mixture or reaction product of a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof and an acrylic resin having a hydroxyl group is applied onto a plastic substrate. Then, by heating, a first layer is formed, and a mixture or reaction of a (partial) hydrolyzate of an alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof with an acrylic resin having a hydroxyl group on the first layer. Characterized in that a composition containing a compound is applied, and then a second layer is formed by heating, a composition containing an organopolysiloxane resin is applied on the second layer, and then a third layer is formed by heating. A method for producing a plastic molded product whose surface is protected.
JP16199195A 1995-06-28 1995-06-28 Plastic molded body with protected surface and method for producing the same Expired - Fee Related JP3484265B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16199195A JP3484265B2 (en) 1995-06-28 1995-06-28 Plastic molded body with protected surface and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16199195A JP3484265B2 (en) 1995-06-28 1995-06-28 Plastic molded body with protected surface and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0911405A true JPH0911405A (en) 1997-01-14
JP3484265B2 JP3484265B2 (en) 2004-01-06

Family

ID=15745966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16199195A Expired - Fee Related JP3484265B2 (en) 1995-06-28 1995-06-28 Plastic molded body with protected surface and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3484265B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000046024A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-10 Teijin Chemicals, Ltd. Surface-protected transparent plastic composite
JP2017177772A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 新日鉄住金化学株式会社 Transparent laminate and method for producing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000046024A1 (en) * 1999-02-01 2000-08-10 Teijin Chemicals, Ltd. Surface-protected transparent plastic composite
US6846567B1 (en) 1999-02-01 2005-01-25 Teijin Chemicals, Ltd. Surface-protected transparent plastic composite
JP2017177772A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 新日鉄住金化学株式会社 Transparent laminate and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3484265B2 (en) 2004-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5821634B2 (en) Hard coat agent composition and resin substrate having hard coat layer
TWI428405B (en) Laminated body
JP5369556B2 (en) Method for producing primer composition and coated article
EP1990386A2 (en) Primer compositions their use and coated articles
JP5272645B2 (en) Coated article
EP1591503A1 (en) Silicone coating compositions and coated articles
EP1559760A2 (en) Silicone resin compositions and coated articles
JP2001214122A (en) Undercoating composition and coating method
WO2012099125A1 (en) Resin substrate provided with hard-coat coating, and method for producing same
WO2012086659A1 (en) Resin substrate with a hard coat film and production method thereof
WO2000046024A1 (en) Surface-protected transparent plastic composite
JP2006289932A (en) Adhered body of transparent resin laminate having colored layer with metal frame
WO2012046784A1 (en) Resin substrate having hard coat film attached thereto, and process for production thereof
JPH0911406A (en) Plastic moldings with protected surface and manufacture thereof
JP3484265B2 (en) Plastic molded body with protected surface and method for producing the same
JP2004026873A (en) Method of preparation of organosiloxane resin composition
JP2014171974A (en) Method for producing resin board with hard coat film, and resin board with hard coat film
JP3474964B2 (en) Plastic molded body with protected surface and method for producing the same
JPH08290531A (en) Plastic molded body with protected surface and manufacture
JPH08309934A (en) Surface protected plastic molding and production thereof
JP2000219845A (en) Transparent plastic molded article whose surface is protected
JP2002338719A (en) Surface-protected transparent plastic molded product
JPH08300569A (en) Plastic molded body with protected surface and its manufacture
JP2002036870A (en) Automobile resin window with protected surface
JP4287015B2 (en) Transparent plastic composite with protected surface

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees