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JP2000080169A - 活性エネルギ―線硬化性被覆組成物 - Google Patents

活性エネルギ―線硬化性被覆組成物

Info

Publication number
JP2000080169A
JP2000080169A JP11139996A JP13999699A JP2000080169A JP 2000080169 A JP2000080169 A JP 2000080169A JP 11139996 A JP11139996 A JP 11139996A JP 13999699 A JP13999699 A JP 13999699A JP 2000080169 A JP2000080169 A JP 2000080169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
polymer
meth
acrylate
compound
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.)
Pending
Application number
JP11139996A
Other languages
English (en)
Inventor
Makoto Terauchi
真 寺内
Noritaka Hosokawa
範孝 細川
Kazuhide Hayama
和秀 葉山
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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 Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to JP11139996A priority Critical patent/JP2000080169A/ja
Publication of JP2000080169A publication Critical patent/JP2000080169A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性に富み、帯電防止性、剥離性および
耐汚染性が優れ、透明性が高い被膜を与える活性エネル
ギー線硬化性被覆組成物を提供すること。 【解決手段】 4級アンモニウム塩基、アクリロイル基
またはメタクリロイル基の少なくとも一方、および窒素
原子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン単
位を有する重合体(A)と、分子内にアクリロイル基と
メタクリロイル基を合計で3個以上有する多官能(メ
タ)アクリレート(B)とを含有する、活性エネルギー
線硬化性被覆組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、活性エネルギー線
を照射することにより硬化し、耐摩耗性、帯電防止性、
剥離性、耐汚染性および透明性に優れた被膜を形成する
活性エネルギー線硬化性被覆組成物に関する。また本発
明は、該活性エネルギー線硬化性被覆組成物の成分とし
て有用な新規重合体とその製造方法にも関する。さらに
本発明は、耐摩耗性に優れた帯電防止層を表面に有し、
粘着層を裏面に有する巻き上げ可能なフィルムにも関す
る。
【0002】
【従来の技術】プラスチック製品、例えば、ポリカーボ
ネート、ポリメチルメタクリレート、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、塩化ビニル
樹脂、ABS樹脂、酢酸セルロース等は、その軽量性、
易加工性、耐衝撃性などが優れているので容器、インス
トルメントパネル、包装材、ハウジング等種々の用途に
使用されている。しかしながら、これらプラスチック製
品は表面硬度が低いため傷がつき易い。このため、ポリ
カーボネートのような透明な樹脂は繰り返し使用するこ
とによって樹脂本来の透明性や外観が著しく損なわれる
という欠点があり、これが耐摩耗性を必要とする分野で
のプラスチック製品の使用を困難なものとしている。
【0003】そこで、これらのプラスチック製品の表面
に耐摩耗性を付与する活性エネルギー線硬化性ハードコ
ート材料(被覆材)が提供されている。しかしながら、
市販の活性エネルギー線硬化性ハードコート材料の硬化
層は表面固有抵抗値が高くて静電気が発生しやすい。こ
のため、製品への埃の付着量が多くて、製品の美観や透
明性を損ないやすいという問題を有している。したがっ
て、耐摩耗性だけでなく帯電防止性も高い被膜を形成す
る活性エネルギー線硬化性被覆材を提供することが必要
とされている。また、このような被覆材を壁紙、ディス
プレイ、TVブラウン管、光ディスクの保護層として用
いる場合は、人や周囲の環境からの汚染、例えば汗、指
紋、化粧品、食べ物カス、インク等が付着して、その外
観や透明性が更に損なわれる可能性が高く、上記の諸特
性に加えて耐汚染性の優れた被膜が形成できるような活
性エネルギー線加硬化性被覆材も求められている。
【0004】一方、耐摩耗性を有する帯電防止性被膜を
プラスチック製品の表面に適用する方法として、表面に
耐摩耗性のある帯電防止層を有しかつ裏面に粘着層を有
するフィルムをプラスチック製品の表面に貼り付ける方
法がある。この方法によれば、溶剤を使用しないで簡単
にフィルムをプラスチック製品の表面に適用することが
できるので便利である。特にフィルムが透明であれば、
基材の模様は色調を生かすことができるために利用範囲
が広がる。
【0005】また、フィルムを巻き取ることができれ
ば、流通時や適用時の取り扱いが容易になるためより好
ましい。しかしながら、フィルムを巻き取ると表面の帯
電防止層が裏面の粘着層に接触するために、両層の粘着
を防止する手段を講じなければならない。その手段とし
てセパレーター用フィルムを挟む方法があるが、製造コ
ストが高いうえ、適用時にセパレーター用フィルムをは
がさなければならないため好ましい方法とはいえない。
また、帯電防止層形成用のハードコート剤にシリコン等
を添加して粘着層に対する剥離性を付与する方法もある
が、108-9Ω程度の高度な帯電防止性と剥離性を両立
することは困難である。このため、現状では帯電防止層
の上にさらに剥離層を形成した二層構造を採用すること
によって帯電防止性と剥離性のバランスをとっている。
しかしながら、このような二重構造を採用しても十分な
性能を付与することはできず、また製造コストがかかる
という問題もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、これ
らの従来技術の問題点を解決することを課題とした。す
なわち本発明は、耐摩耗性に富み、帯電防止性、剥離性
および耐汚染性が優れ、透明性が高い被膜を与える活性
エネルギー線硬化性被覆組成物を提供することを解決す
べき課題とした。また本発明は、プラスチック製品の表
面に貼り付けることによって該製品表面に耐摩耗性を有
する帯電防止層を形成することができる巻き上げ可能な
フィルムを提供することも解決すべき課題とした。さら
に本発明は、前記活性エネルギー線硬化性被覆組成物の
成分として有用な新規重合体およびその製造方法を提供
することも解決すべき課題とした。
【0007】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、4級アン
モニウム塩基、アクリロイル基またはメタクリロイル基
の少なくとも一方、および窒素原子を介して主鎖に結合
するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体と、多
官能(メタ)アクリレートとを含有する組成物に活性エ
ネルギー線を照射すれば、耐摩耗性、帯電防止性、剥離
性および耐汚染性が優れた被膜を形成することができる
ことを見出し、本発明を提供するに至った。
【0008】すなわち本発明は、上記組成物の有効成分
として、4級アンモニウム塩基、アクリロイル基または
メタクリロイル基の少なくとも一方、および窒素原子を
介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン単位を有
する重合体を提供する。この重合体は、アミノ基を有す
るオルガノポリシロキサン化合物が主鎖のアクリロイル
基またはメタクリロイル基に付加した構造を有していて
もよい。また、窒素原子を介さずに主鎖に結合するオル
ガノポリシロキサン単位を有していてもよい。
【0009】また本発明は、上記重合体の製造方法とし
て、(工程1)1分子中に1個のラジカル重合性基を有
する3級アミン化合物(a1)と、1分子中に1個のラ
ジカル重合性基と水酸基を有する化合物(a2)を共重
合して、3級アミンと水酸基を有する重合体を合成し、
(工程2)(工程1)で合成した重合体に、アクリロイ
ル基またはメタクリロイル基とイソシアネート基を有す
る化合物(a3)を付加して、3級アミンとアクリロイ
ル基またはメタクリロイル基を有する重合体を合成し、
(工程3)(工程2)で合成した重合体に4級化剤を反
応させて4級アンモニウム塩を形成した後、アミノ基を
有するオルガノポリシロキサン化合物をアクリロイル基
またはメタクリロイル基に付加させる工程。(工程3')
(工程2)で合成した重合体のアクリロイル基またはメ
タクリロイル基にアミノ基を有するオルガノポリシロキ
サン化合物を付加させた後、4級化剤を反応させて4級
アンモニウム塩を形成する工程。の各工程を含む製造方
法を提供する。
【0010】また本発明は、上記重合体(A)と、分子
内にアクリロイル基とメタクリロイル基を合計で3個以
上有する多官能(メタ)アクリレート(B)とを含有す
る、活性エネルギー線硬化性被覆組成物を提供する。活
性エネルギー線硬化性被覆組成物の好ましい実施態様
は、重合体(A)を1〜40重量%、多官能(メタ)ア
クリレート(B)を60〜99重量%、他の重合性単量
体(C)を0〜35重量%および光重合開始剤(D)を
含有する態様である。さらに本発明は、上記活性エネル
ギー線硬化性被覆組成物を適用し、活性エネルギー線を
照射することによって形成される硬化被膜を有する材料
も提供する。具体的には、上記活性エネルギー線硬化性
被覆組成物を適用し、活性エネルギー線を照射すること
によって形成される硬化被膜を表面に有し、粘着層を裏
面に有するフィルムを例示することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下において、本発明の実施の形
態について詳細に説明する。まず、本発明の活性エネル
ギー線硬化性被覆組成物を構成する各成分について説明
し、その後に該組成物の調製と応用について説明する。
【0012】4級アンモニウム塩基、アクリロイル基ま
たはメタクリロイル基の少なくとも一方、および窒素原
子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン単位
を有する重合体(A) 本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成物を構成する
重合体(A)は、形成される被膜に主として帯電防止
性、剥離性および耐汚染性を付与するものであり、4級
アンモニウム塩基、アクリロイル基またはメタクリロイ
ル基の少なくとも一方、および窒素原子を介して主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する。本発明
で使用する重合体(A)は、4級アンモニウム塩基、ア
クリロイル基またはメタクリロイル基の少なくとも一
方、および窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノポ
リシロキサン単位を有する限り、特にその構造、各官能
基の数および結合位置、分子量、粘度などは制限されな
い。本明細書において「窒素原子を介して主鎖に結合す
る」とは、オルガノポリシロキサン単位と重合体主鎖を
結ぶ分子鎖の中に少なくとも1個の窒素原子が存在する
ことを意味する。また、本発明で使用する重合体(A)
は、窒素原子を介さずに主鎖に結合するオルガノポリシ
ロキサン単位を有していてもよい。また、本明細書で
は、アクリロイルとメタクリロイルをまとめて「(メ
タ)アクリロイル」と略記し、アクリレートとメタクリ
レートをまとめて「(メタ)アクリレート」と略記し、
アクリル酸とメタクリル酸をまとめて「(メタ)アクリ
ル酸」と略記する。
【0013】本発明の重合体(A)の製造方法は特に限
定されるものではないが、上記の(工程1)、(工程
2)および(工程3)からなる製造方法、または上記の
(工程1)、(工程2)および(工程3’)からなる製
造方法により製造するのが好ましい。(工程1)では、
1分子中に1個のラジカル重合性基を有する3級アミン
化合物(a1)と、1分子中に1個のラジカル重合性基
と水酸基を有する化合物(a2)を共重合して、3級ア
ミンと水酸基を有する重合体を合成する。(工程1)で
使用する3級アミン化合物(a1)は、1分子中に1個
のラジカル重合性基を有するものであれば特にその構造
は制限されない。好ましいのは、以下の一般式(I)で
表わされる構造を有する化合物である。
【0014】
【化1】 (式中、R1はHまたはCH3を、R2とR3はHまたは置
換基を有していてもよい炭素数1〜9のアルキル基を、
kは1〜6の整数を表す)
【0015】上記一般式で表される化合物(a1)とし
て、例えばN,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アク
リレ−ト、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アク
リレ−ト、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)ア
クリレート、N,N−ジメチルアミノブチル(メタ)ア
クリレート、N,N−ジヒドロキシエチルアミノエチル
(メタ)アクリレート、N,N−ジプロピルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート、N,N−ジブチルアミノエチ
ル(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
【0016】(工程1)で使用する化合物(a2)は、
1分子中に1個のラジカル重合性基と水酸基を有する化
合物であれば特にその構造は制限されない。例えば、2
−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロ
キシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブ
チル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェ
ノキシプロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン
変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−
(メタ)アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエ
チルフタル酸等を挙げることができる。
【0017】1分子中に1個のラジカル重合性基を有す
る3級アミン化合物(a1)と、1分子中に1個のラジ
カル重合性基と水酸基を有する化合物(a2)を共重合
する際、これらの単量体に加えて他のラジカル重合性基
を有する化合物(a5)を共重合させることもできる。
このような化合物(a5)としては、(メタ)アクリル
酸エステルを用いるのが好ましい。(メタ)アクリル酸
エステルの具体例として、メチル(メタ)アクリレー
ト、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)
アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2−
エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メ
タ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレー
ト、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペン
テニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキ
シエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メ
タ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリ
レート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、シアノ
エチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリ
レート、t−ブチル(メタ)アクリレート、グリシジル
(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸アルキル
エステル;および、トリメトキシシリルプロピル(メ
タ)アクリレート、トリエトキシシリルプロピル(メ
タ)アクリレート、メチルジメトキシシリルプロピル
(メタ)アクリレートのような重合性シラン化合物やト
リフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−(パーフ
ルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレート等の重合
性フルオロアルキル化合物を挙げることができる。
【0018】1分子中に1個のラジカル重合性基を有す
る3級アミン化合物(a1)と1分子中に1個のラジカ
ル重合性基と水酸基を有する化合物(a2)を共重合す
る際、3級アミン化合物(a1)の使用量は、共重合性
単量体100重量%に対して好ましくは40〜99重量
%、より好ましくは45〜95重量%である。40重量
%未満では十分な帯電防止性が得られなくなる傾向があ
る。また、化合物(a2)の使用量は、共重合性単量体
[(a1)+(a2)]100重量%に対して好ましく
は1〜50重量%、より好ましくは5〜40重量%であ
る。1重量%未満では、その後の工程で導入される(メ
タ)アクリロイル基やポリシロキサン単位の量が少なく
なり、十分な剥離性および耐汚染性が得られなくなる傾
向がある。
【0019】上記、単量体(a1)、(a2)および
(a5)の共重合は、溶剤中で、通常のラジカル重合開
始剤を用いて行われる。溶剤としては、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素類;酢酸エチル、酢酸プロピ
ル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン
等のケトン類;エチレングリコールジメチルエーテル、
エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリ
コールジメチルエーテル等のエーテル類;2−メトキシ
エチルアセテート、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等のエーテルエステル類が
挙げられ、またこれらを混合使用することもできる。
【0020】重合反応に使用するラジカル重合開始剤と
しては、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブ
チルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等
の有機過酸化物;2,2′−アゾビスイソブチロニトリ
ル、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニ
トリル)、2,2′−アゾビス(4−メトキシ−2,4
−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が好適に用
いられる。重合液中の単量体濃度は通常10〜60重量
%である。また、重合開始剤は単量体混合物に対し通常
0.1〜10重量%、好ましくは0.3〜2重量%で使
用する。
【0021】次に(工程2)では、(工程1)で合成し
た重合体に、(メタ)アクリロイル基とイソシアネート
基を有する化合物(a3)を付加して、3級アミンと
(メタ)アクリロイル基を有する重合体(a4)を合成
する。(工程2)で使用する化合物(a3)は(メタ)
アクリロイル基とイソシアネート基を有するものであれ
ばその構造は特に制限されない。例えば、2−ヒドロキ
シエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メ
タ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性2−
ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)
アクリロイルオキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタ
ル酸、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレー
ト等の水酸基を有する(メタ)アクリレートと、トリレ
ンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キ
シリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシア
ネート等のイソシアネート化合物のモル比1対1の付加
体を挙げることができる。アクリレート基を有する化合
物(a3)とメタクリレート基を有する化合物(a3)
では、前者の方が反応性が高く、最終的に形成される重
合体(A)の硬化速度も速いので好ましい。
【0022】(工程1)で合成した重合体に(メタ)ア
クリロイル基とイソシアネート基を有する化合物(a
3)を付加させることによって、3級アミンと(メタ)
アクリロイル基を有する重合体(a4)を合成すること
ができる。(工程1)で合成した重合体と化合物(a
3)は、−OH基/−NCO基≧1の割合、好ましくは
1〜10で混合する。反応は60〜110℃で1〜20
時間攪拌するのが好ましい。(工程2)の反応では、
(メタ)アクリロイル基による重合を防止するために、
例えば、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテル、カテコール、p−tert−ブチルカテコー
ル、フェノチアジン等の重合禁止剤を使用するのが好ま
しい。重合禁止剤の使用量は、反応混合物に対して0.
01〜1重量%、好ましくは0.05〜0.5重量%で
ある。また、反応を促進させるために、例えば、ジブチ
ル錫ジラウレートや1,4−ジアザビシクロ[2.2.
2]オクタンのような公知の反応触媒を添加してもよ
い。
【0023】次に(工程3)では、(工程2)で合成し
た重合体(a4)に4級化剤を反応させて4級アンモニ
ウム塩を形成した後、アミノ基を有するオルガノポリシ
ロキサン化合物を(メタ)アクリロイル基に付加させ
る。あるいは(工程3)の代わりに、(工程2)で合成
した重合体(a4)の(メタ)アクリロイル基にアミノ
基を有するオルガノポリシロキサン化合物を付加させた
後、4級化剤を反応させて4級アンモニウム塩を形成す
る(工程3’)を行ってもよい。(工程3)および(工
程3’)で使用する4級化剤としては、例えばメチルク
ロライド、ブチルクロライド等のアルキルクロライド;
メチルブロマイド、メチルベンジルクロライド、ベンジ
ルクロライド等のハロゲン化物;ジメチル硫酸、ジエチ
ル硫酸、ジプロピル硫酸等のアルキル硫酸類;p−トル
エンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸メチル等の
スルホン酸エステル類等を挙げることができる。
【0024】重合体(a4)の3級アミン部分を4級化
剤で4級アンモニウム塩にする反応は、3級アミンと4
級化剤を等モル混合し、20〜80℃で1〜20時間攪
拌することにより行うのが好ましい。4級化の反応を行
うにあたっては、溶剤の親水性を上げるためメチルアル
コール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、
イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソ
ブチルアルコール等のアルコール類;2−メトキシエタ
ノール、2−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノ
ール等のエーテル類;水;またはこれらの混合物を添加
しておくことが望ましい。
【0025】(工程3)および(工程3’)で使用する
アミノ基を有するオルガノポリシロキサン化合物は、少
なくとも1個のオルガノポリシロキサン単位と少なくと
も1個のアミノ基を有する化合物であればその構造は特
に制限されない。アミノ基は、オルガノポリシロキサン
構造の末端に結合していても側鎖に結合していてもよ
い。化合物中に含まれるオルガノポリシロキサン単位
は、好ましくは下記一般式(II)で表される構造を有す
る。
【0026】
【化2】 式中、R4とR5は同一でも異なっていてもよく、メチル
基もしくはフェニル基であり、nは5以上の整数を表
す。
【0027】好ましいオルガノポリシロキサン化合物と
して、アミン当量が500〜20000のポリアルキル
(C1〜C6)アミノジアルキルシロキサンを挙げるこ
とができる。
【0028】重合体(a4)の(メタ)アクリロイル基
にアミノ基を有するオルガノポリシロキサン化合物をマ
イケル付加する反応では、(メタ)アクリロイル基/ア
ミノ基>1、好ましくは10〜1000の割合で混合す
る。この反応は60〜110℃で1〜20時間攪拌する
のが好ましい。この反応によって、重合体(a4)の
(メタ)アクリロイル基の一部に、アミノ基を有するオ
ルガノポリシロキサン化合物が付加した構造が形成され
る。
【0029】本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成
物に使用する重合体(A)は、4級アンモニウム塩基、
(メタ)アクリロイル基、および窒素原子を介して主鎖
に結合するオルガノポリシロキサン単位の他に、さらに
窒素原子を介さずに主鎖に結合するオルガノポリシロキ
サン単位も有するものであるのが剥離性が向上するので
好ましい。このような重合体は、被膜形成時に被膜表面
により出やすい構造をとるため、剥離性と帯電防止性の
向上を図ることができ、その種類によっては耐汚染性の
向上も可能である。
【0030】このような窒素原子を介さずに主鎖に結合
するオルガノポリシロキサン単位も有する重合体は、
(工程1)の代わりに、1分子中に1個のラジカル重合
性基を有する3級アミン化合物(a1)と、1分子中に
1個のラジカル重合性基と水酸基を有する化合物の共重
合体(a2)と、1分子中に1個のラジカル重合性基ま
たは1分子中に2個のメルカプト基を有するオルガノポ
リシロキサン化合物を共重合することにより得られる。
その後に(工程2)と(工程3)、または(工程2)と
(工程3’)を行えば目的とする重合体を合成すること
ができる。
【0031】ここで、1分子中に1個のラジカル重合性
基を有するオルガノポリシロキサン化合物は、上記一般
式(II)で表わされるオルガノポリシロキサン単位を有
するものであるのが好ましい。また、アクリル、メタク
リル、スチリル、ケイ皮酸エステル、ビニル、アリル等
のラジカル重合性基を1分子中に1個有するものである
のが好ましい。1分子中に1個のラジカル重合性基を有
する3級アミン化合物(a1)と1分子中に1個のラジ
カル重合性基と水酸基を有する化合物(a2)との共重
合の容易性を考慮すると、アクリル基、メタクリル基、
スチリル基を末端に有するオルガノポリシロキサン化合
物を使用するのが特に好ましい。また、1分子中に1個
のラジカル重合性基を有する3級アミン化合物(a1)
と1分子中に1個のラジカル重合性基と水酸基を有する
化合物(a2)が重合する際、連鎖移動によりスルフィ
ド結合を介して重合体中に導入される1分子中に2個の
メルカプト基を有するオルガノポリシロキサン化合物も
好適に用いることができる。
【0032】いかなる理論にも拘泥するものではない
が、重合体(A)には(メタ)アクリロイル基が存在す
ることから、活性エネルギー線照射時に後述する多官能
(メタ)アクリレート(B)と結合し、耐摩耗性に優れ
た被膜を形成しうるものと考えられる。また、重合体
(A)には帯電防止性を付与する4級アンモニウム塩基
と剥離性および耐汚染性を付与するオルガノポリシロキ
サン単位が存在するために、帯電防止性、剥離性および
耐汚染性がすべて高い被膜を形成することができるもの
と考えられる。特に窒素原子を介さずに主鎖に結合する
オルガノポリシロキサンも有する場合は、重合体(A)
が被膜表面に現れやすくなるために、被膜の剥離性と帯
電防止性がより高まるものと考えられる。このように、
重合体(A)は活性エネルギー線硬化性被覆組成物の成
分として優れた機能を有しており、極めて有用である。
【0033】分子内にアクリロイル基とメタクリロイル
基を合計で3個以上有する多官能(メタ)アクリレート
(B) 本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成物を構成する
多官能(メタ)アクリレート(B)は、分子内に3個以
上の(メタ)アクリロイル基を有するものである限り特
にその構造は制限されない。多官能(メタ)アクリレー
ト(B)は、アクリレート基かメタクリレート基のいず
れか一方のみを有するものであってもよいし、両方を有
するものであってもよい。好ましいのは反応性が高いこ
とから、アクリレート基を有する化合物である。分子内
に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能
(メタ)アクリレート(B)としては、例えば、トリメ
チロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレン
オキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アク
リレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロ
パントリ(メタ)アクリレート、トリス((メタ)アク
リロキシエチル)イソシアヌレート、カプロラクトン変
性トリス((メタ)アクリロキシエチル)イソシアヌレ
ート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレー
ト、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレー
ト、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)
アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテ
トラ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリ
スリトールペンタ(メタ)アクリレート、カプロラクト
ン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレ
ートを挙げることができる。また、ポリイソシアネート
化合物と分子内に水酸基および3個以上の(メタ)アク
リロイル基を有する水酸基含有多官能(メタ)アクリレ
ートを反応して得られるウレタン(メタ)アクリレート
や、テトラカルボン酸二無水物と分子内に水酸基および
3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有
多官能(メタ)アクリレートを反応して得られるカルボ
キシル基含有多官能(メタ)アクリレートを使用するこ
ともできる。これらの多官能(メタ)アクリレートは、
2種以上を組み合わせて使用してもよい。
【0034】テトラカルボン酸二無水物の具体例として
は、ピロメリト酸二無水物、3,3′,4,4′−ベン
ゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4′−ビフ
タル酸無水物、4,4′−オキソジフタル酸無水物、
4,4′−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタ
ル酸無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカ
ルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒド
ロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2
−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラ
ヒドロフラン−3−イル)−テトラリン−1,2−ジカ
ルボン酸無水物、3,4,9,10−ペリレンテトラカ
ルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7
−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物等
が挙げられる。
【0035】また、分子内に水酸基および3個以上の
(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含有多官能(メ
タ)アクリレートの具体例としては、ペンタエリスリト
ールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトー
ルテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトー
ルペンタ(メタ)アクリレート、およびこれらの混合物
等が挙げられる。これら分子内に3個以上の(メタ)ア
クリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレートの中
でも、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレ
ート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレ
ート、テトラカルボン酸二無水物と分子内に水酸基およ
び3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する水酸基含
有多官能(メタ)アクリレートを反応して得られるカル
ボキシル基含有多官能(メタ)アクリレート、およびこ
れらの混合物が耐摩耗性の優れた被膜を与える点から特
に望ましい。
【0036】任意成分 本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成物には、4級
アンモニウム塩基、(メタ)アクリロイル基、および窒
素原子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン
単位を有する重合体(A)および分子内に3個以上の
(メタ)アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリ
レート(B)の他に、他の重合性単量体(C)、例えば
分子内に1個または2個の(メタ)アクリロイル基を有
する(メタ)アクリレートを用いることを妨げるもので
はない。具体的には、(メタ)アクリロイル基を2個有
するウレタン(メタ)アクリレートやエポキシ(メタ)
アクリレートを、耐摩耗性、帯電防止性および剥離性の
低下しない範囲(被膜成分中の35重量%以下)で用い
ることができる。
【0037】また、被覆組成物の硬化に活性エネルギー
線として紫外線を用いる場合、上記重合体(A)および
多官能(メタ)アクリレート(B)に加えて光重合開始
剤が用いられる。光重合開始剤としては、ベンゾインメ
チルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソプロピルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ジ
エトキシアセトフェノン、ベンジルジメチルケタール、
2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、1−ヒ
ドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノ
ン、2,4,6−トリメチルベンゾインジフェニルホス
フィンオキサイド、2−メチル−[4−(メチルチオ)
フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−
ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリ
ノフェニル)−ブタン−1−オン、ミヒラーズケトン、
N,N−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、2−クロ
ロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン等
が挙げられ、これらの光重合開始剤は2種以上を適宜に
併用することもできる。
【0038】本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成
物には、被膜物性を改良する目的で紫外線吸収剤(例え
ば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリチ
ル酸系、シアノアクリレート系紫外線吸収剤)、紫外線
安定剤(例えば、ヒンダードアミン系紫外線安定剤)、
酸化防止剤(例えば、フェノール系、硫黄系、リン系酸
化防止剤)、ブロッキング防止剤、スリップ剤、レベリ
ング剤等のこの種の組成物に配合される種々の添加剤を
被膜を形成する組成中にそれぞれ0.01〜2重量%配
合することができる。さらに、被覆組成物の粘度調整や
重合体の製造の際に用いた溶剤と同一のものを使用する
ことができる。
【0039】被覆組成物 本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組成物は、4級ア
ンモニウム塩基、(メタ)アクリロイル基、および窒素
原子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン単
位を有する重合体(A)、分子内に3個以上の(メタ)
アクリロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート
(B)、必要に応じて他の重合性単量体(C)や光重合
開始剤を混合することによって調製することができる。
重合体(A)の使用量は、溶剤を除いた被膜形成の固形
成分100重量%中、好ましくは1〜40重量%、より
好ましくは5〜25重量%である。1重量%未満では十
分な帯電防止性、剥離性および耐汚染性を有する被膜が
得られない傾向がある。また、40重量%を超えると被
膜の耐摩耗性が低下する傾向がある。
【0040】また、分子内に3個以上の(メタ)アクリ
ロイル基を有する多官能(メタ)アクリレート(B)の
使用量は、溶剤を除いた被膜形成の固形成分100重量
%中、好ましくは60〜99重量%、より好ましくは7
5〜95重量%である。60重量%未満では十分な耐摩
耗性を有する被膜が得られない傾向がある。また99重
量%を超えると、十分な帯電防止性を有する被膜が得ら
れない傾向がある。重合体(A)、多官能(メタ)アク
リレート(B)以外の他の重合性単量体(C)は、組成
物の粘度を調整し、得られる被膜に可撓性を付与する目
的で被膜形成の固形成分中の35重量%以下、好ましく
は、3〜10重量%で使用する。光重合開始剤は、
(A)、(B)および(C)の重合性成分の和の10重
量%以下、好ましくは1〜5重量%で使用する。
【0041】本発明の被覆組成物は、例えば、ポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリアミド、塩化ビニル樹脂およびAB
S樹脂等のプラスチック基材に、ディッピング法、フロ
ーコート法、スプレー法、バーコート法、およびグラビ
アコート、ロールコート、ブレードコートおよびエアー
ナイフコート等の塗工器具による塗工方法で、溶剤乾
燥、活性エネルギー線照射後、プラスチック基材表面に
1〜50μm、好ましくは1〜20μmの肉厚の被膜が
得られるように塗工する。次いで、塗布した被覆組成物
層を架橋硬化させるために、キセノンランプ、低圧水銀
灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドラン
プ、カーボンアーク灯、タングステンランプ等の光源か
ら発せられる紫外線あるいは、通常20〜2000kV
の粒子加速器から取り出される電子線、α線、β線、γ
線等の活性エネルギー線を照射し、硬化させて被膜を形
成させる。
【0042】
【実施例】以下に合成例および実施例を記載して、本発
明をさらに具体的に説明する。以下の合成例および実施
例に記載される成分、割合、手順等は、本発明の趣旨か
ら逸脱しない限り適宜変更することができる。したがっ
て、本発明の範囲は以下に記載される具体例に制限され
るものではない。なお、合成例および実施例に記載され
る部および%は、重量部および重量%をそれぞれ意味す
る。
【0043】(合成例1)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、およびアクリロイル基の一部にアミノ基を
有するオルガノポリシロキサン化合物が付加した構造を
有する重合体(A)の合成例1 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート87部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート13部、およびメ
チルエチルケトン200部の混合物を加熱して80℃に
達した時、および80℃に達してから2時間後に、それ
ぞれアゾビスイソブチロニトリルを0.3部ずつ添加
し、さらに80℃で8時間反応して、固形分33%の共
重合体を得た。次に得られた共重合体溶液に、イソホロ
ンジイソシアネート33.3部と2−ヒドロキシエチル
アクリレート23.2部を80℃で6時間反応して得ら
れた付加物56.5部を添加し、80℃で6時間反応し
(赤外吸収スペクトルで2250cm-1のイソシアネー
ト基の吸収の消滅を確認)、アクリロイル基を有する固
形分44%の共重合体溶液を得た。
【0044】次に、得られた共重合体溶液に、イソプロ
ピルアルコール200部を添加した後、塩化メチルを反
応系に導入し、50℃で6時間反応した。さらにアミノ
基を有するオルガノポリシロキサン化合物(東芝シリコ
ン(株)製:TSF4700、アミン当量3000)1
5部を添加し、80℃で2時間反応し、4級アンモニウ
ム塩基、アクリロイル基、およびアクリロイル基の一部
にアミノ基を有するオルガノポリシロキサン化合物が付
加した構造を有する重合体[I](固形分33%)を得
た。
【0045】(合成例2)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、およびアクリロイル基の一部にアミノ基を
有するオルガノポリシロキサン化合物が付加した構造を
有する重合体(A)の合成例2 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート90部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート10部、およびメ
チルエチルケトン200部の混合物を加熱して80℃に
達した時、および80℃に達してから2時間後に、それ
ぞれアゾビスイソブチロニトリルを0.3部ずつ添加
し、80℃で8時間反応して、固形分33%の共重合体
を得た。この共重合体溶液に、イソホロンジイソシアネ
ート22.2部とペンタエリスリトールトリアクリレー
トとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物
(大阪有機化学工業(株)製:ビスコート300、水酸
基価131mgKOH/g)57.1部を80℃で6時
間反応して得られた付加物79.3部を添加し、80℃
で6時間反応し(赤外吸収スペクトルで2250cm -1
のイソシアネート基の吸収の消滅を確認)、アクリロイ
ル基を有する固形分47%の共重合体溶液を得た。
【0046】次に、得られた共重合体溶液に、イソプロ
ピルアルコール200部を添加した後、塩化メチルを反
応系に導入し、50℃で6時間反応した。さらにアミノ
基を有するオルガノポリシロキサン化合物(東芝シリコ
ン(株)製:TSF4700、アミン当量3000)1
0部を添加し、80℃で2時間反応し、4級アンモニウ
ム塩基、アクリロイル基、およびアクリロイル基の一部
にアミノ基を有するオルガノポリシロキサン化合物が付
加した構造を有する重合体[II](固形分35%)を得
た。
【0047】(合成例3)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、およびアクリロイル基の一部にアミノ基を
有するオルガノポリシロキサン化合物が付加した構造を
有する重合体(A)の合成例3 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート80部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート10部、片末端に
メタクリロイル基を有するオルガノポリシロキサン化合
物(チッソ(株)製:FM0725)10部、およびメ
チルエチルケトン200部の混合物を加熱して80℃に
達した時、および80℃に達してから2時間後に、それ
ぞれアゾビスイソブチロニトリルを0.3部ずつ添加
し、80℃で8時間反応して、固形分33%の共重合体
を得た。この共重合体溶液に、イソホロンジイソシアネ
ート22.2部とペンタエリスリトールトリアクリレー
トとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物
(大阪有機化学工業(株)製:ビスコート300、水酸
基価131mgKOH/g)57.1部を80℃で6時
間反応して得られた付加物79.3部を添加し、80℃
で6時間反応し(赤外吸収スペクトルで2250cm-1
のイソシアネート基の吸収の消滅を確認)、アクリロイ
ル基を有する固形分47%の共重合体溶液を得た。
【0048】次に、得られた共重合体溶液に、イソプロ
ピルアルコール200部を添加した後、塩化メチルを反
応系に導入し、50℃で6時間反応した。さらにアミノ
基を有するオルガノポリシロキサン化合物(東芝シリコ
ン(株)製:TSF4700、アミン当量3000)1
0部を添加し、80℃で2時間反応し、4級アンモニウ
ム塩基、アクリロイル基、およびアクリロイル基にアミ
ノ基を有するオルガノポリシロキサン化合物が付加した
構造を有する重合体[III](固形分35%)を得た。
【0049】(合成例4)4級アンモニウム塩基を有す
るが、アクリロイル基やオルガノポリシロキサン単位を
有しない重合体の合成例 N,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート87部、
2−ヒドロキシエチルメタクリレート13部、およびメ
チルエチルケトン200部の混合物を加熱して80℃に
達した時、および80℃に達してから2時間後に、それ
ぞれアゾビスイソブチロニトリルを0.3部ずつ添加
し、80℃で8時間反応して、固形分33%の共重合体
溶液を得た。次に、得られた共重合体溶液に、イソプロ
ピルアルコール100部を添加した後、塩化メチルを反
応系に導入し、50℃で6時間反応し、4級アンモニウ
ム塩基およびアクリロイル基を有する重合体[IV](固
形分29%)を得た。
【0050】(合成例5)アクリロイル基、および該ア
クリロイル基の一部にアミノ基を有するオルガノポリシ
ロキサン化合物が付加した構造を有するが、4級アンモ
ニウム塩基を有しない重合体の合成例 メチルメタクリレート87部、2−ヒドロキシエチルメ
タクリレート13部、およびメチルエチルケトン200
部の混合物を加熱して80℃に達した時、および80℃
に達してから2時間後に、それぞれアゾビスイソブチロ
ニトリルを0.3部ずつ添加し、80℃で8時間反応し
て、固形分33%の共重合体を得た。この共重合体溶液
に、イソホロンジイソシアネート33.3部と2−ヒド
ロキシエチルアクリレート23.2部を80℃で6時間
反応して得られた付加物56.5部を添加し、80℃で
6時間反応し(赤外吸収スペクトルで2250cm-1
イソシアネート基の吸収の消滅を確認)、アクリロイル
基を有する固形分44%の共重合体溶液を得た。次に、
得られた共重合体溶液に、イソプロピルアルコール20
0部を添加した後、アミノ基を有するオルガノポリシロ
キサン化合物(東芝シリコン(株)製:TSF470
0、アミン当量3000)15部を添加し、80℃で2
時間反応し、アクリロイル基、および該アクリロイル基
の一部にアミノ基を有するオルガノポリシロキサン化合
物が付加した構造を有する重合体[V](固形分30
%)を得た。
【0051】(合成例6)カルボキシル基を有する多官
能(メタ)アクリレート(B)の合成例 ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタ
エリスリトールヘキサアクリレートの混合物(日本化薬
社製:カヤラッドDPHA、水酸基価69mgKOH/
g)163部、ピロメリト酸二無水物21.8部、メチ
ルエチルケトン100部、ハイドロキノンモノメチルエ
ーテル0.1部およびN,N−ジメチルベンジルアミン
1部を加え、80℃で8時間反応することによって、カ
ルボキシル基含有多官能(メタ)アクリレート[VI]溶
液(固形分65%)を得た。
【0052】(合成例7)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、および窒素原子を介さずに主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体の
合成例1 2−エチルヘキシルメタクリレート30部、片末端にメ
タクリロイル基を有するオルガノポリシロキサン(チッ
ソ(株)製:FM0725)10部、2−ヒドロキシエ
チルアクリレート10部、N,N−ジメチルアミノエチ
ルメタクリレート50部及びメチルエチルケトン200
部の混合物を加熱して、65℃に達した時、及び65℃
に達してから2時間後に、それぞれ2,2′−アゾビス
(2,4−ジメチルバレロニトリル)を0.6部ずつ添
加し、更に65℃で5時間、80℃で2時間反応して、
固形分33%の共重合体を得た。この共重合体溶液に、
イソホロンジイソシアネート22.2部及びペンタエリ
スリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテ
トラアクリレートとの混合物(大阪有機化学工業(株)
製:ビスコート300、水酸基価131mgKOH/
g)57.1部を25℃で3時間、50℃で2時間、そ
して80℃で3時間反応して得られた付加物79.3部
を添加し、80℃で5時間反応し(赤外吸収スペクトル
で2250cm-1のイソシアネート基の吸収の消滅を確
認)、側鎖にアクリロイル基を有する固形分45%の共
重合体溶液を得た。次に、得られた共重合体溶液をイソ
プロピルアルコールで固形分20%になるように希釈し
た後、塩化メチルを反応器に導入し、50℃で6時間反
応した。さらにアミノ基を有するオルガノポリシロキサ
ン(東芝シリコン(株)製:TSF4700、アミン当
量3000)を固形分100部に対し10部添加し、8
0℃で1.5時間反応し、側鎖にアクリロイル基を有
し、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロ
キサン単位を有する重合体[VII](固形分27%)を
得た。
【0053】(合成例8)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位を有する重合体の合成例 片末端にメタクリロイル基を有するオルガノポリシロキ
サンを使用せず、N,N−ジメチルアミノエチルメタク
リレートの使用量を60部としたこと以外は、合成例7
と同様にして固形分33%の共重合体を得た。これにつ
いても上記合成例7と同様の反応を行い、側鎖にアクリ
ロイル基を有する固形分45%の共重合体溶液を経て、
側鎖にアクリロイル基及び窒素原子を介して主鎖に結合
するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体[VII
I](固形分27%)を得た。
【0054】(合成例9)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、および窒素原子を介さずに主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体の
合成例2 2−エチルヘキシルメタクリレートに代えてラウリルメ
タクリレートを用いたこと以外は、合成例8と同様にし
て、アクリロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合する
オルガノポリシロキサン単位及び4級アンモニウム塩基
を有する重合体[IX](固形分20%)を得た。
【0055】(合成例10)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、および窒素原子を介さずに主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体の
合成例3 2−エチルヘキシルメタクリレートに代えてステアリル
メタクリレートを用いたこと以外は、合成例8と同様に
して、アクリロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合す
るオルガノポリシロキサン単位及び4級アンモニウム塩
基を有する重合体[X](固形分27%)を得た。
【0056】(合成例11)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、および窒素原子を介さずに主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体の
合成例4 2−エチルヘキシルメタクリレートに代えて2,2,2
−トリフルオロエチルメタクリレートを用いたこと以外
は合成例8と同様にして、アクリロイル基、窒素原子を
介して主鎖に結合するオルガノシロキサン単位及び4級
アンモニウム塩基を有する重合体[XI](固形分28
%)を得た。
【0057】(合成例12)4級アンモニウム塩基、アク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、および窒素原子を介さずに主鎖に
結合するオルガノポリシロキサン単位を有する重合体の
合成例5 2−エチルヘキシルメタクリレート、2−ヒドロキシエ
チルメタクリレート及び片末端にメタクリロイル基を有
するオルガノポリシロキサン(チッソ(株)製:FM0
725)の使用量をそれぞれ20部、5部及び15部と
し、更にトリメトキシシリルプロピルメタクリレート1
0部を加えたこと以外は上記合成例7と同様にしてアク
リロイル基、窒素原子を介して主鎖に結合するオルガノ
ポリシロキサン単位、窒素原子を介さずに主鎖に結合す
るオルガノポリシロキサン単位及び4級アンモニウム塩
基を有する重合体[XII](固形分濃度27%)を得
た。
【0058】(実施例および比較例)活性エネルギー線
硬化性被覆組成物の製造例 重合体[I]〜[XII]のいずれか1種、多官能(メ
タ)アクリレート、必要に応じて他の重合性単量体、光
重合開始剤および溶剤を、表1に示す割合で均一に配合
して活性エネルギー線硬化性被覆組成物を調製した(実
施例1〜15および比較例1,2)。
【0059】
【表1】
【0060】実施例1〜9および比較例1、2の活性エ
ネルギー線硬化性被覆組成物を透明(ヘイズ値3.0
%)な100μm厚の二軸延伸ポリエチレンテレフタレ
ートフィルム(ダイアホイルヘキスト(株)製:T10
0E)に、また実施例10〜15の活性エネルギー線硬
化性被覆組成物を透明(ヘイズ値1.5%)な100μ
m厚の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム
(三菱化学ポリエステルフィルム(株)製;T600
E)に、それぞれバーコーターを用いて乾燥後の塗膜厚
が6μmとなるように塗布し、80℃で2分間加熱乾燥
した。出力密度120w/cmの高圧水銀灯の光源下1
0cmの位置にこのフィルムを固定し、1000mJ/
cm2で紫外線を照射して塗膜を形成した。
【0061】各塗膜形成フィルムを23℃、相対湿度6
0%の恒温室に24時間放置した後、表面抵抗計(タケ
ダリケン製:TR−8601型)を用い、印加電圧10
0V、1分値で表面固有抵抗値を測定した。また、18
mm幅のセロテープ(ニチバン製)を圧着した後、レオ
メーターNRM−2003J(ブドウ製)を用いて、剥
離角度90度、引っ張り速度60mm/分でセロテープ
を剥離した時の剥離強度を測定することによって剥離性
を評価した。さらに、各塗膜の透明性を、JIS K−
7105にしたがってヘイズ値(H%)で評価した。ま
た、摩耗輪(Calibrase社製:CS−10F)
を用いて、荷重500gで100回転テーバー摩耗試験
を行い、テーバー摩耗試験後のヘイズ値とテーバー摩耗
試験前のヘイズ値との差ΔH%を測定することによって
耐摩耗性を評価した。接触角については、P型接触角測
定器(協和科学(株)製)を用い、23℃、相対湿度6
5%の恒温室に24時間以上放置したサンプルの表面
に、水0.002mlを滴下し、23℃にて測定を行っ
た(単位:度)。
【0062】塗膜の耐インキ汚染性は、拭き取り性と反
復消去性とで評価した。いずれの評価においても23
℃、相対温度65%中に24時間以上状態調整したサン
プルに、油性のマーカーペン(黒・赤)及び水性のマー
カーペン(黒)で線を引き、更に24時間上記の条件下
に静置したものを使用した。拭き取り性は、この試料を
拭き取り用のシボ付け紙(JKワイパー150−S、十
条製紙(株)製)を用いて、人手によって3回拭き取り
を行なうことにより試験した。評価は、3段階で行な
い、3回の拭き取りで、完全に拭き取れたものを
「○」、僅かに線の跡が残るものを「△」、一部又は全
部のインクが付着したままのものを「×」とした。反復
消去性は、レンズコーティング硬度試験器具(MIL−
C−675法、荷重0.4kg重)を用いて、5回以内
で拭き取れた場合は、同じサンプルを使って状態調整及
び線引きを行なってこの試験を繰り返し、拭き取れなく
なるまでの試験の反復回数を反復消去性の値とした。
上記の2つの評価において、拭き取り性が全てのインキ
について「○」、かつ反復消去性が油性インキについて
10回以上、水性インキについて5回以上である場合、
耐インキ汚染性が優れていると言える。
【0063】評価結果を表2に示す。なお、基材の二軸
延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムの表面固有抵
抗値は1016Ωを越え、耐摩耗性は、28.5%であっ
た。なお、表中の上段は硬化後初期、中段は耐湿熱性試
験後(80℃、相対湿度90%、120時間)、下段は
耐水性試験後(50℃の流水に30分間浸漬)の試験結
果を示す。
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】
【発明の効果】本発明の活性エネルギー線硬化性被覆組
成物は、帯電防止性、剥離性、耐汚染性、透明性および
耐摩耗性に優れ、耐湿熱性、耐水性等の耐久性も良好な
被膜を与える。中でも特に、重合体(A)としてオルガ
ノポリシロキサン単位を有する重合体を用いた場合、帯
電防止性および剥離性の優れた被膜が得られる
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 5/00 C09D 5/00 C P 183/04 183/04 187/00 187/00 C09J 7/02 C09J 7/02 Z

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 4級アンモニウム塩基、アクリロイル基
    またはメタクリロイル基の少なくとも一方、および窒素
    原子を介して主鎖に結合するオルガノポリシロキサン単
    位を有する重合体。
  2. 【請求項2】 アミノ基を有するオルガノポリシロキサ
    ン化合物がアクリロイル基またはメタクリロイル基に付
    加した構造を有する、請求項1記載の重合体。
  3. 【請求項3】 窒素原子を介さずに主鎖に結合するオル
    ガノポリシロキサン単位を有する、請求項1または2記
    載の重合体。
  4. 【請求項4】 以下の(工程1)、(工程2)、および
    (工程3)または(工程3’)を含む、請求項2記載の
    重合体の製造方法。 (工程1)1分子中に1個のラジカル重合性基を有する
    3級アミン化合物(a1)と、1分子中に1個のラジカ
    ル重合性基と水酸基を有する化合物(a2)を共重合し
    て、3級アミンと水酸基を有する重合体を合成する工
    程。 (工程2)(工程1)で合成した重合体に、アクリロイ
    ル基またはメタクリロイル基とイソシアネート基を有す
    る化合物(a3)を付加して、3級アミンとアクリロイ
    ル基またはメタクリロイル基を有する重合体を合成する
    工程。 (工程3)(工程2)で合成した重合体に4級化剤を反
    応させて4級アンモニウム塩を形成した後、アミノ基を
    有するオルガノポリシロキサン化合物をアクリロイル基
    またはメタクリロイル基に付加させる工程。 (工程3')(工程2)で合成した重合体のアクリロイル
    基またはメタクリロイル基にアミノ基を有するオルガノ
    ポリシロキサン化合物を付加させた後、4級化剤を反応
    させて4級アンモニウム塩を形成する工程。
  5. 【請求項5】 請求項1〜3のいずれかに記載の重合体
    (A)と、分子内にアクリロイル基とメタクリロイル基
    を合計で3個以上有する多官能(メタ)アクリレート
    (B)とを含有する、活性エネルギー線硬化性被覆組成
    物。
  6. 【請求項6】 前記重合体(A)を1〜40重量%、前
    記多官能(メタ)アクリレート(B)を60〜99重量
    %、他の重合性単量体(C)を0〜35重量%および光
    重合開始剤(D)を含有する、請求項5記載の活性エネ
    ルギー線硬化性被覆組成物。
  7. 【請求項7】 請求項5または6記載の活性エネルギー
    線硬化性被覆組成物を適用し、活性エネルギー線を照射
    することによって形成される硬化被膜を有する材料。
  8. 【請求項8】 請求項5または6記載の活性エネルギー
    線硬化性被覆組成物を適用し、活性エネルギー線を照射
    することによって形成される硬化被膜を表面に有し、粘
    着層を裏面に有するフィルム。
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