JPS61277901A - 合成樹脂板用防眩剤およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は特定のシリル基含有ビニル系重合体とポリシロ
キサンとの縮合反応生成物を主成分とした新規な合成樹
脂板用防眩剤とその製造方法に関するものである。

〔発明の背景及び従来技術の問題点〕

近年、オフィスオートメーション（ＯＡ）化の進展によ
り、各企業、職場にコンピューターの導入が大幅に進め
られているが、それに伴ってＶＤＴ（ＣＲＴ）端末機（
ディスプレー装［）を介してオペレーション作業を行な
うオペレーターの視力障害の問題が大きくクローズアッ
プされてきている。

このオペレーターの視力障害防止のために。

Ｖ　Ｄ　Ｔ労働時間の管理、規制、短縮等により極力障
害をおさえるようにしているのが現状である。

視力障害の原因としては、ディスプレー装置（ブラウン
管）より発せられる有害な紫外線や、外部からの外光が
ディスプレー装置表面で反射され、その反射光がオペレ
ーターの目を疲れさせることが視力障害の原因となって
いるといわれ、その早急な対応が望まれている。

また、ＯＡ機器以外にも例えば家庭用テレビ受像機にみ
られるように、外光がブラウン管面上で整反射するため
、電灯や窓等の明るい物体がブラウン管面上に映り画面
を見ずらくし、これも目に悪い影響を与えている。

本発明は、特に外部から入射される外光の反射に帰因す
る視力障害の改善を意図したもので、外光を整反射でな
く乱反射させることができる合成樹脂板用防眩（ノング
レア）剤に関するもので、本発明による新規な防眩（ノ
ングレア）剤で防眩処理された透明合成樹脂板を各種光
学機器（ＯＡ機器、テレビブラウン管等）前面に配置す
ることにより、前記した視力障害の防止を有効に図るこ
とができる。

〔従来技術〕

合成樹脂表面を防眩（ノングレア）処理するために１種
々の方法が提案されている。例えば１合成樹脂を射出成
形する場合に、金型表面をサンドブラストした金型を使
用して合成樹脂成形体の表面を防眩処理するもの、キャ
スティング形成する場合に、型にするガラス板表面をサ
ンドブラストあるいは弗酸により腐蝕して粗面化し、こ
の粗面化したガラス板間でキャスティング成形するもの
、あるいは合成樹脂塗料に微細な粒子を混入し、吹付塗
装することにより合成樹脂表面を防眩処理する方法等が
あるが、いずれの防眩処理も効果はあまりなく、かつ経
済的に高価なものとなっている。

一方、実公昭５０−２６２７７号において四塩化ケイ素
を適当量のアルコール類又はエステル類の溶剤に混和せ
しめた溶液をスプレーにてブラウン管ガラスバルブの前
表面に吹き付けた後、加熱硬化させることにより、ブラ
ウン管ガラスバルブ前表面に微細なシリカ粒子からなる
凹凸被膜を形成させ、防眩効果を付与する技術が開示さ
れている。この技術によると、簡易的に均一で効果的な
防眩機能を有するブラウン管ガラスバルブを得ることが
できる。しかし、この方法を合成樹脂板に適用しようと
する場合、優れた防眩効果は得られるものの。

密着性に劣り、セロハンテープ試験で容易に剥離してし
まい実用に供し得ない。

本発明は、上記した従来技術の限界を克服し。

簡易で経済性のある効果的合成樹脂防眩（ノングレア）
処理技術を提供しようとするものである。

〔発明の構成〕

本発明は１本発明者らが先に提案したシロキサン型の静
電防止剤に関する発明（特願昭５８−１９２１５９号、
特開昭６０−８４３６６号）から得られた知見をベース
にしてなされたものである。この先に提案した静電防止
剤の発明は、従来のシロキサン型静電防止剤の欠点、即
ち、 Ｏ従来のシロキサン型静電防止剤をコーティングして得
られる被膜は、完全に無機質のシリカ膜であり、もろく
可撓性に乏しいものであること。

０１ｙｆｌ電防止しようとする合成樹脂によっては密着
性に問題があること。

○　またコーティング被膜の膜厚が０．１〜０．５μｓ
程度の薄膜でないと剥離してしまい、この結果膜面での
干渉作用により虹の発色を引き起し、透明な合成樹脂板
に適用すると問題があること。

等の諸課題を解決すべくなされたものであり、それはシ
リル基含有ビニル系重合体とポリシロキサンとの縮合反
応生成物を静電防止剤の主成分とするものであった。

本発明者らは、この静電防止剤の優れた特性、特に基本
構成物質である特殊な縮合反応生成物の特性を他の用途
に展開すべく鋭意検討した結果、本発明に至った。

即ち１本発明はシリル基含有ビニル系重合体とポリシロ
キサンとの縮合反応生成物を主成分とした合成樹脂板用
防眩剤ならびに末端または側鎖に。

加水分解性基と結合したシリル基を１分子中に少なくと
も１個有するシリル基含有ビニル系重合体一般式　　　
ＸａＳｉＯ上係 （式中、Ｘは加水分解性基とヒドロキシル基から選ばれ
る基であって、１分子中に少くとも１個の加水分解性基
とヒドロキシル基がそれぞれ存在する。またａはＯ＜　
ａ≦４の数である。）で表わされるポリシロキサンとを
縮合反応させることを特徴とする合成樹脂板用防眩剤の
製造方法を要旨とするものである。

本発明になる合成樹脂板用防眩剤、即ち、シリル基含有
ビニル系重合体とポリシロキサンとの縮合反応生成物溶
液は、これを口径０．４〜０．８ｍのスプレーノズルを
有するスプレーガンにより合成樹脂表面に吹付け、加熱
乾燥させることにより、合成樹脂表面に均一で微細な凹
凸状のシリカ−ビニル重合体複合微粉体層を強固に固着
、被覆させることができ、これにより防眩（ノングレア
）効果に優れた合成樹脂板を製造することができる。

以下、本発明の具体的構成について、さらに詳しく説明
する６ 本発明になる合成樹脂板用防眩剤は１次の３段階の反応
で製造することができる。

■　ポリシロキサン溶液の合成 ■　シリル基含有ビニル系重合体の合成■　シリル基含
有ビニル系重合体とポリシロキサンとの縮合物の合成 以下、各調製段階について詳しく説明する。

■　ポリシロキサン溶液の合成 下記式（１）で表わされる有機シリケートまたは、下記
式（■）で表わされる塩素化ポリシロキサンあるいは他
の加水分解性基と結合したシロキサン結合含有化合物を
アルコール中で水と反応させることによって合成するこ
とができる。

く一般式（■）〉 Ｒ Ｒｏ−（Ｓｉｏ計Ｒ（Ｉ） Ｒ （式中、Ｒは炭素数１〜８のアルキル基、アルコキシア
ルキル基、アラルキル基、アリール基を表わし、それら
は同一でも２以上の異なったものでもよく、ｎは正の整
数を表わす。） く一般式（■）〉 ＣＱ Ｃ（１−（Ｓ　１０　ｔＳ　Ｉ　ＣＱａ　　　　　　（
ＩＩ　）ｉ （式中、ｍはＯ及び正の整数を表わす。）使用されるケ
イ素化合物としては例えば、５ｉＣ４，、Ｓｉ（○Ｍｅ
）、　ｌ　Ｓ　１（ＯＣ２Ｈｓ）４１Ｓ　ｉ　（ＯＣ３
Ｈ７）４　＋　Ｓ　ｉ　（ＱＣ４Ｈｇ）、　、　（Ａｃ
Ｏ）４Ｓ　ｉ　。

およびこれらの縮合物、例えば ＣＱ、５ｉＯ８ｉ（４３，（ＣＨ，○）、　Ｓ　ｉ　Ｏ
Ｓ　ｉ　（○ＣＨ３）、。

（Ｃ２Ｈ，○）２　Ｓ　ｉ　ＯＳ　ｉ（ＯＣ２Ｈ６）３
　ｔ（ＡｃＯ）３ＳｉＯＳｉ（ＯＡｃ）３ や市販のエチルシリケート４０等である。これらのケイ
素化合物に、従来知られた方法、例えば水を加えて、酸
触媒存在下で反応させることにより容易に加水分解物を
得ることができる。そのような酸触媒としては、無機酸
も有機酸も好都合に使用でき、無機酸としては１例えば
塩酸、硫酸、リン酸、はう酸などが好ましく、また有機
酸としては、ギ酸、酢酸、修酸、およびｐ−トルエンス
ルホン酸などが好ましく用いられる。その触媒量は、ケ
イ素化合物に対して通常１　、０ｐｐｍ〜５％程度が好
ましく採用される。５％を超えて使用しても目的物は得
られるが、特に良い結果は期待できない。

ケイ素化合物の配合量は、溶液の固形分（シリカ分）２
〜ＩＯ重量％となるように加えるのが好ましい。配合す
る水の量は、ケイ素化合物の加水分解率が７０〜５００
％、好ましくは１００〜３００％になる量が用いられる
。使用される溶媒は、メタノール、エタノール、プロパ
ツール、ブタノール等のアルコール類が好ましい。

反応温度は、室温が有利に採用されるが、それ以上の温
度でも良く、また反応時間は温度、触媒量により異なる
が一般に１〜４８時間である。

■　シリル基含有ビニル系重合体の合成シリル基含有ビ
ニル系重合体としては、特開昭４９−４５１３０号公報
等に見られるように種々のものが知られている。

本発明に使用し得るビニル系単量体は、例えばアクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル等のアクリル酸誘導体、メタクリル酸、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル
等のメタクリル酸誘導体等であって、これらのうち１種
または２種以上の混合物あるいはこれらアクリル系単量
体と共重合し得るスチレン、酢酸ビニル、アクリロニト
リル、アクリルアミド等の他のビニル系単量体を更に混
合させたものでも良い。これら単量体の重合体は、通常
分子量１，０００〜ｉｏ、ｏｏｏ程度のものが好ましく
、これらの分子量の重合体の調製にはα−ドデシルメル
カプタンやｔ−ドデシルメルカプタンのような連鎖移動
剤が用いられる。これらの重合の際には溶媒を使用して
もしなくても良いが、使用する場合には炭化水素類、酢
酸エステル類。

エーテル類の如き非反応性の不活性溶剤が好ましへ い。

シリル基の導入法としては、　Ａ）ヒドロシリル化法お
よびＢ）共重合法の２方法が応用できる。

Ａ）のヒドロシリル化法は前記ビニル系重合体の末端不
飽和結合に下記一般式（ｍ）で表わされるヒドロシラン
を付加させるもので、 く一般式（■）〉 （Ｒ１）ｂ Ｘ“３−ｂ　−ｓ　ｉ　−Ｈ（ＩＩＩ）（式中、Ｒ３は
炭素数１〜１０のアルキル基、アラキル基、アリール基
より選ばれる１価の炭化水素基、Ｘ′はハロゲン原子、
アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アシロキシ基
、アミノ基、アミノキシ基から選ばれる加水分性基を表
わし、ｂは０．１または２である。） 使用し得るヒドロシランとしては１例えばトリクロロシ
ラン、メチルジクロロシラン、フェニルジクロロシラン
の如きハロゲン化ヒドロシラン類、トリメトキシシラン
、メチルジメトキシシラン。

トリエトキシシラン、メチルジェトキシシラン、フェニ
ルジエトキシシランのようなアルコキシヒドロシラン類
、トリアセトキシシラン、メチルジアセトキシシランの
ようなアシロキシヒドロシラン類、トリアミノオキシシ
ラン等の各種のヒドロシラン類が挙げられる。ヒドロシ
ラン類の量は、重合体中の炭素−炭素二重結合に対して
１〜２倍モル使用することが好ましい。

炭素−炭素二重結合にヒドロシラン類を反応させるのに
用いられる触媒は、白金、ロジウム、コバルト、パラジ
ウム及びニッケルなどの周期律表の■族遷移金属の塩お
よびそれらの錯化合物が有効であり、具体的には塩化白
金酸、ウィルキンソン錯体、コバルトカルボニル、塩化
パラジウム、塩化ニッケル等が挙げられる。反応温度は
７０〜１２０℃で反応時間は１〜１０時間が適当である
。

Ｂ）の共重合法は、前記ビニル系単量体の１種または２
種以上と下記一般式（ｆＶ）で表わされる加水分解性基
をケイ素上に少なくとも１個有する重合性ケイ素化合物
とを共重合させるもので、く一般式（■）〉 （Ｒ６）。

Ｘ′８−０−８　ｉ　−Ｒ，（ＩＶ） （式中、Ｒ，は、炭素数１〜１ｏまでのアルキル基、ア
ラルキル基、アリール基より選ばれる１価の炭化水素基
、Ｒ１は、炭素−ケイ素結合によりケイ素と結合した重
合性二重結合を有する有機残基、Ｘ′はハロゲン原子、
アルコキシ基、アルコキシアルコキシ基、アシロキシ基
、アミノ基、アミノキシ基から選ばれる加水分解性基を
表わし、Ｃは０．１または２である。） 使用し得るものとしては、例えば Ｃ）Ｉ　３　＝ＣＨＳ　ｉＣＱｓ　、ＣＨ２＝ＣＨＳ　
ｘ　（○ＣＨ，）３゜ＣＨ２”　ＣＨＳ　ｌ　（ＯＣ２
Ｈｓ　）３　ｔＣＨ。

ＣＨ，＝ＣＨＣ００（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ，）２゜
ＣＨｌ ＣＨ２＝Ｃ−ＣＯＯ（ＣＨ２）、　Ｓ　ｉ　（ＯＣＲ，
）−ＣＨ２＝ＣＨ−８ｉ　（ＯＣＨ，ＣＨ２０ＣＨ３）
３等があげられる。

これらのシラン化合物と前記ビニル系単量体との共重合
はベンゾイルパーオキサイド（ＢＰＯ）。

アゾビスイソブチロニトリル（Ａ　Ｉ　Ｂ　Ｎ）等のラ
ジカル開始剤を用いて７０〜１２０℃の温度条件下に通
常の溶液重合法で行なうことができる。

■　シリル基含有ビニル系重合体とポリシロキサンとの
縮合物の合成 本工程は、■の工程で得られたポリシロキサン溶液と、
■の工程で得られたシリル基含有ビニル系重合体とを混
合し、シリル基含有ビニル系重合体とポリシロキサンと
を縮合反応させることにより、強固なシロキサン結合を
介して化学的に結合した目的物を得るものである。

両者の混合割合において前記ビニル系重合体が多い場合
、得られる膜は、樹脂面への接着性は良いが静電防止性
や膜硬度が失なわれ、一方ビニル系重合体が少ない場合
ｔこは静電防止性、膜硬度には優れるが、樹脂面への密
着性が悪くなる。従って、両成分の混合割合は重要であ
って、優れた接着性と静電防止性及び膜硬度を得るには
、通常シリル基含有ビニル系重合体の固形分１００重量
部に対して、ポリシロキサンは８〜１１０重量部の範囲
割合で用いられ、好ましい範囲は２０〜７０重量部であ
る。

この縮合反応には触媒を必要とするが、一般にポリシロ
キサンを製造する際に用いられ、溶液中に含まれる触媒
がそのまま有効に作用するので好都合である。しかし、
不足の場合には更に添加しても良い。

また、この段階で固形分調整として、溶剤を添加するこ
とができる。添加し得る溶剤としては、メタノール、エ
タノール、プロパツール等のアルコール類、酢酸エチル
、酢酸ブチルなどの酢酸エステル類などの単独または混
合物であり、またこれらの溶剤と溶解する溶剤、例えば
トルエン、キシレンなどが混合されても良い。

反応温度は、室温またはそれ以上の温度条件で、反応時
間は、温度、触媒量により異なるが概ね１〜４８時間が
適当である。

このように調製された本発明に係る合成樹脂板用防眩剤
は、プラスチック表面への良好な接着性と優れた防眩（
ノングレア）特性を有する。

本発明に係る合成樹脂板用防眩剤の合成ならびに防眩性
能について、以下具体例により更に詳細に説明するが、
その合成例は、ここに示されるものに限定されるもので
はない。なお、実施例中の部数は重量による。

〔実施例〕

（防眩剤の合成例） ■〔ポリシロキサン溶液の製造〕 参考例１ イソプロパツール１００部に、水２５部、オルトエチル
シリケート３５部、濃塩酸０．５部を混合し、６０℃の
温度で５時間反応させてポリシロキサン溶液を得た。

■〔シリル基含有ビニル系重合体の製造〕参考例２ １００℃に加熱した９０部のトルエン中にＭＭＡ１００
部、　ＡＩＢＮａ部、ｎ−ドデシルメルカプタン２部を
溶かした溶液を６時間で滴下し、後２時間反応させて分
子量８，０００のＭＭＡ重合体を得た。

得られたＭＭＡ重合体３０部にメチルジメトキシシラン
２．５部、塩化白金酸Ｑ、０Ｏ０５部をイソプロパツー
ルに溶解した液を加え、９０℃の温度で密封し、８時間
反応させてシリル基含有ＭＭＡ重合体を得た。

■〔シリル基含有ビニル系重合体とポリシロキサンとの
縮合物の製造〕 参考例２で製造したシリル基含有ＭＭＡ重合体１０部に
参考例１で得たポリシロキサン溶液５０部を加え、室温
で３０分間攪拌しながら反応させた。これに酢酸エチル
３０部、ｎ−ブタノール１゜部を加えたのち、２４時間
放置して合成樹脂板用防眩剤を得た。

（防眩性能の評価） Ｏ防眩剤の調製について、 前記■〔シリル基含有ビニル系重合体とポリシロキサン
との縮合物の製造〕の項で調製した防眩剤を用いる。

◎　防眩処理を施す合成樹脂板について、防眩処理を施
す合成樹脂として、メタクリル樹脂、ポリカーボネート
樹脂、ポリスチロール樹脂を選んだ。

Ｏ防眩剤の適用とその評価について。

これら合成樹脂の表面を脱脂のため、洗剤でよく洗浄後
、乾燥器で樹脂の軟化点以下の温度、約７０〜７５℃（
ポリカーボネート樹脂の場合は、１００〜１１０℃）で
６０分間、乾燥した後、樹脂の表面の温度が下がらない
うちに１口径０．４ミリ〜０．８ミリ　のスプレーノズ
ルを有するスプレーガンで吹付は距離、３０センチメー
トルにして吹付は処理を行った。その後、上記した温度
に６０分間、放置、乾燥した。

このようにして得られた樹脂の表面は、明らかに防眩効
果を持ち、密着の優れた表面が得られた。防眩効果、密
着性についての測定結果を第１表に示す。

（以下余白） 伍 第１表 ・防眩効果の測定は、ＪＩＳ　Ｚ　８７４１光沢度測定
方法に準じた光沢針を用いて、測定を行なった。

Ｏ密着性の測定は、防眩処理を行なった面にセロテープ
を貼り、瞬時にひきはがした時、膜の剥離のないものを
０印とした。

・本発明による処理以外の防眩処理品はサンドブラスト
した金型を用いて、射出成形したポリスチロール樹脂の
成形品を参考とした。

（注）セロテープ試験で容易に剥離 第１表に示されるように、従来のサンドブラストで表面
粗面化した金型で成形してえた防眩合成樹脂板では、光
沢度６０と防眩効果が低い。金型表面粗度を上げること
により防眩効果を高めることはできるが、この場合、解
像力が悪くなり実用的でない。また１本発明のようにビ
ニル系重合体を使用せず、ポリシロキサン溶液のみで防
眩処理した場合、防眩効果は得られるものの合成樹脂面
への密着性に劣り、セロハンテープによる剥離試験で容
易に剥離してしまう。

これに対し、本発明になる合成樹脂板用防眩剤を用いる
場合、光沢度４０前後と良好な防眩効果が得られるとと
もに、種々の合成樹脂表面に対し密着性と表面抵抗特性
に優れ、かつ十分な解像力をも有していた。

〔発明の効果〕

本発明による合成樹脂板用防眩剤は、従来の防眩処理技
術と比較して１次の効果が期待できる。

（ｉ）　　防眩（ノングレア）効果に優れた合成樹脂表
面が得られる。

（ｉｉ）　　吹付けによる処理であることから、防眩効
果を任意にコントロールすることができる。

（ｉｉｉ）　　防眩処理剤がビニル系重合体を主体とし
たものであることがら被防眩処理体となる合成樹脂と親
和性が大きく、密着性に優れた防眩処理層を確保するこ
とができる。

（ｉｖ）　　防眩剤自体がシロキサン型静電防止剤に属
することから、帯電防止能に優れゴミ、チリ等の汚染物
の付着が少ない防眩処理された合成樹脂板を提供するこ
とができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリル基含有ビニル系重合体とポリシロキサンとの
   縮合反応生成物を主成分とした合成樹脂板用防眩剤。 ２、末端または側鎖に加水分解性基と結合したシリル基
   を１分子中に少くとも１個有するシリル基含有ビニル系
   重合体と、 一般式　Ｘ＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２（
   式中、Ｘは加水分解性基とヒドロキシル基から選ばれる
   基であって、１分子中に少くとも１個の加水分解性基と
   ヒドロキシル基がそれぞれ存在する、またａは０＜ａ≦
   ４の数である。）で表わされるポリシロキサンとを縮合
   反応させることを特徴とする合成樹脂板用防眩剤の製造
   方法。 ３、加水分解性基がハロゲン原子、アルコキシ基、アル
   コキシアルコキシ基、アシロキシ基、アミノ基、アミノ
   キシ基である特許請求の範囲第２項記載の方法。