JPH08300569A - Surface protected plastic molding and method for producing the same - Google Patents
Surface protected plastic molding and method for producing the sameInfo
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- JPH08300569A JPH08300569A JP7109503A JP10950395A JPH08300569A JP H08300569 A JPH08300569 A JP H08300569A JP 7109503 A JP7109503 A JP 7109503A JP 10950395 A JP10950395 A JP 10950395A JP H08300569 A JPH08300569 A JP H08300569A
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Abstract
Description
【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に、アクリル樹脂層、アクリ
ル樹脂とオルガノポリシロキサンとの硬化物層、オルガ
ノポリシロキサン硬化物層を順次積層することにより、
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, by sequentially laminating an acrylic resin layer, a cured product layer of an acrylic resin and an organopolysiloxane, and an organopolysiloxane cured product layer on the surface of a plastic substrate,
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a plastic molding having a remarkably improved surface hardness 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成る被覆組成物(特開昭51−2
736号公報、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6μm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。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. 51-2)
736 and 55-94971),
These cured coatings impart excellent abrasion resistance to plastic substrates. However, these coating compositions tend to crack when thickly applied due to the shrinkage associated with the formation of a crosslinked network structure when they are heat-cured. Therefore, they are usually used in a thickness of about 6 μm or less. However, since the coating film thickness is thin, the influence of the surface hardness of the plastic base material becomes strong, and sufficient scratch hardness cannot be obtained.
【0004】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、耐摩耗性は不十分で、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。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 (JP-A-62-62).
-275170). With such a composition, the scratch hardness of the substrate is slightly improved, but the abrasion resistance is insufficient, and the surface is easily scratched by rubbing it with steel wool or the like.
【0005】さらに、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58−8
9359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。Further, a urethane coating film, a photo-curing film of a polyfunctional acrylate resin, and an organopolysiloxane thermosetting film are sequentially laminated on a substrate to improve both scratch hardness and abrasion resistance of the plastic. Method (JP-A-58-8)
9359). In this way,
The photo-curing 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.
【0006】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を塗布し、その上に高
い表面硬度を有する被膜を形成させる方法が開示されて
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。As a method of improving the surface hardness of a plastic substrate, there is a method of applying a primer composition containing an acrylic resin having an alkoxysilyl group on the substrate and forming a film having a high surface hardness on the primer composition. It is disclosed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-78615). However 2
Such a method having a layered structure has insufficient adhesion between the base material and the primer layer and has a problem in durability.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
耐摩耗性、引掻き硬さに優れる高い表面硬度を有し、か
つ、耐久性に優れたプラスチック成形体及びその製造方
法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a plastic molding having a high surface hardness which is particularly excellent in wear resistance and scratch hardness, and excellent in durability, and a method for producing the same. It is in.
【0008】[0008]
【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なる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
に優れ、さらに接着耐久性にも優れたプラスチック成形
体が得られることを見出し、本発明に到達した。The present inventor has conducted earnest research 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 wear resistance and scratch hardness, and further having excellent adhesion durability can be obtained, and thus reached the present invention.
【0009】即ち、本発明は、プラスチック基材表面
に、アクリル樹脂からなる第1層、アルコキシシラン、
その(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を反応
熱硬化させてなる第2層、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層から順次積層した
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。That is, according to the present invention, a first layer made of an acrylic resin, an alkoxysilane, and
The (partial) hydrolyzate, the partial condensate or a mixture thereof and a second layer formed by reaction thermosetting with an acrylic resin having a hydroxyl group, and a third layer formed by thermosetting an organopolysiloxane resin, A plastic molded article having a protected surface, which is characterized by being laminated in order from the first layer.
【0010】また本発明は、プラスチック基材上にアク
リル樹脂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、その(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と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である。In the present invention, a composition containing an acrylic resin is applied onto a plastic substrate and then heated to form a first layer, and alkoxysilane and its (partial) hydrolysis are formed on the first layer. Composition, a partial condensate thereof or a mixture thereof and a mixture or a reaction product of an acrylic resin having a hydroxyl group, and a composition are applied, and then a second layer is formed by heating, and an organo layer is formed on the second layer. A method for producing a plastic molded article having a protected surface, which comprises applying a composition containing a polysiloxane resin and then forming a third layer by heating.
【0011】本発明における第1層を構成するアクリル
樹脂としては、例えば、下記式(A)で示される繰り返
し単位を50モル%以上有するポリメタクリレート系樹
脂が挙げられる。Examples of the acrylic resin constituting the first layer in the present invention include polymethacrylate resins having 50 mol% or more of the repeating unit represented by the following formula (A).
【0012】[0012]
【化7】 [Chemical 7]
【0013】上記式(A)中、R1は炭素数1〜4のア
ルキル基である。かかるアルキル基としては、メチル
基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル
基、t−ブチル基等が挙げられ、特にメチル基、エチル
基が好ましい。In the above formula (A), R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a t-butyl group and the like, and a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.
【0014】上記アクリル樹脂としては、ポリアルキル
メタクリレートのホモポリマー或いは50モル%以上の
アルキルメタクリレートと50モル%以下の他のビニル
モノマーとのコポリマーが好ましく挙げられる。他のビ
ニルモノマーとしては、共重合可能なものであれば特に
制限はないが、接着性或いは耐候性等の耐久性の点で、
アクリル酸、メタクリル酸又はそれらの誘導体が好まし
い。具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル
酸アミド、メタクリル酸アミド、メチルアクリレート、
エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメ
タクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル
メタクリレート、グリシジルメタクリレート、さらには
3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−
アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタク
リロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアルコキ
シシリル基含有(メタ)アクリレート系ビニルモノマー
が挙げられる。The acrylic resin is preferably a homopolymer of polyalkylmethacrylate or a copolymer of 50 mol% or more of alkyl methacrylate and 50 mol% or less of other vinyl monomer. Other vinyl monomers are not particularly limited as long as they are copolymerizable, but in terms of durability such as adhesiveness or weather resistance,
Acrylic acid, methacrylic acid or their derivatives are preferred. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid amide, methacrylic acid amide, methyl acrylate,
Ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2
-Hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and further 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-
Examples thereof include (meth) acrylate vinyl monomers containing an alkoxysilyl group such as acryloxypropyltriethoxysilane and 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane.
【0015】上記アルキルメタクリレートとアルコキシ
シリル基含有(メタ)アクリレート系ビニルモノマーと
の共重合体は、下記式(A)及び(B)The above-mentioned copolymer of alkyl methacrylate and alkoxysilyl group-containing (meth) acrylate vinyl monomer has the following formulas (A) and (B):
【0016】[0016]
【化8】 Embedded image
【0017】で示される繰返し単位からなる共重合体を
好ましく用いることができる。A copolymer composed of the repeating unit represented by the following formula can be preferably used.
【0018】ここで、上記式(A)、(B)において、
R1はメチル基、エチル基等の炭素数1〜4のアルキル
基である。R8はメチル基、エチル基等の炭素数1〜4
のアルキル基であり、lは0又は1の整数である。Here, in the above formulas (A) and (B),
R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group. R 8 has 1 to 4 carbon atoms such as methyl group and ethyl group.
Is an alkyl group, and l is an integer of 0 or 1.
【0019】上記式(A)及び(B)で表される繰り返
し単位のモル量をそれぞれs、tとすると、上記共重合
体は、モル比s/tで99.99/0.01〜50/5
0であることが好ましい。アルコキシシリル基を有する
メタクリレート系モノマーをメタクリレート系モノマー
に共重合することにより、第2層との接着性がより高ま
るため、沸水浸漬での成形体の耐久性がさらに向上す
る。しかしながら、かかるアルコキシシリル基を有する
メタクリレート系モノマーが共重合成分全体の50モル
%より多いと、かかる共重合体はゲル化し易く保存安定
性に欠けたり、また同様に沸水浸漬での密着性が低下す
ることがある。かかる共重合体はモル比s/tがより好
ましくは99/1〜60/40であり、さらに好ましく
は97/3〜70/30である。When the molar amounts of the repeating units represented by the above formulas (A) and (B) are s and t, respectively, the above copolymer has a molar ratio s / t of 99.99 / 0.01 to 50. / 5
It is preferably 0. By copolymerizing the methacrylate-based monomer having an alkoxysilyl group with the methacrylate-based monomer, the adhesiveness with the second layer is further enhanced, so that the durability of the molded product in the boiling water immersion is further improved. However, when the amount of the methacrylate monomer having the alkoxysilyl group is more than 50 mol% of the total amount of the copolymerization components, the copolymer is apt to gel and lacks in storage stability, and similarly the adhesiveness after immersion in boiling water is deteriorated. I have something to do. The molar ratio s / t of such a copolymer is more preferably 99/1 to 60/40, and further preferably 97/3 to 70/30.
【0020】また、該共重合体は、上記式(A)のR1
がメチル基又はエチル基であり、上記式(B)のR8が
メチル基であり、lが0である場合がさらに好ましい。Further, the copolymer has R 1 of the above formula (A).
Is more preferably a methyl group or an ethyl group, R 8 in the above formula (B) is a methyl group, and 1 is 0.
【0021】かかる共重合体は、アルコキシ基を有する
ため、後述する第2層と構造的に類似しており親和性が
あるために、あるいは部分的に化学結合するために、か
かる第2層との密着性がより高まるものと推定される。Since such a copolymer has an alkoxy group, it is structurally similar to the second layer to be described later and has an affinity, or is partially chemically bonded to the second layer. It is presumed that the adhesiveness of is further improved.
【0022】上記アクリル樹脂は、上記式(A)で表さ
れる1種の繰返し単位からなるものでよく、2種以上の
組み合わせを含んでもよい。さらに上記式(A)で表さ
れる繰返し単位の1種あるいは2種以上の組み合わせを
含み、かつ、共重合成分として、上記のビニルモノマー
の1種あるいは2種以上を使用して得られる3元系以上
の共重合体であってもよい。また上記アクリル樹脂は、
単独であっても2種以上の混合物であってもよい。The acrylic resin may be composed of one type of repeating unit represented by the above formula (A) and may contain a combination of two or more types. Further, a ternary compound containing one or more combinations of repeating units represented by the above formula (A) and obtained by using one or more of the above vinyl monomers as a copolymerization component. It may be a copolymer of a system or more. The acrylic resin is
It may be a single kind or a mixture of two or more kinds.
【0023】上記アクリル樹脂の分子量は、第1層とし
ての性能を十分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 above acrylic resin 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.
【0024】上記アクリル樹脂をプラスチック基材上に
塗布し、第1層を形成する方法としては、通常、該アク
リル樹脂を不活性で揮発性の溶媒に溶解してなる溶液組
成物を、該基材表面に塗布し、次いで該溶媒を加熱等に
より乾燥除去することによりなされる。かかる不活性で
揮発性の溶媒、即ち基材であるプラスチックと反応した
り該プラスチックを溶解したりすることがない溶媒とし
ては、水、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、アミルアル
コール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、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、エチルホルメート、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、ブトキシエチル
アセテート、エチレングリコールジアセテート等のエス
テル類、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン、
ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、ジエチ
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、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等の
エーテル類、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、アセ
トニトリル、ニトロメタン等が挙げられる。これらの溶
媒は通常単独で使用されるが、2種以上混合して用いる
こともできる。通常、上記溶液組成物中、該アクリル樹
脂は1〜40重量%、好ましくは3〜30重量%であ
る。As a method for forming the first layer by coating the acrylic resin on a plastic substrate, a solution composition prepared by dissolving the acrylic resin in an inert volatile solvent is usually used. It is carried out by coating the surface of the material and then removing the solvent by drying by heating or the like. Examples of such an inert and volatile solvent, that is, a solvent that does not react with or dissolve the plastic as the base material, include water, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, and amyl. Alcohols, alcohols such as methoxyethanol, ethoxyethanol, butoxyethanol, diacetone alcohol, ethyl formate, ethyl acetate, butyl acetate, ethoxyethyl acetate, butoxyethyl acetate, ethylene glycol diacetate, etc. esters, n-hexane, n-heptane, isooctane,
Hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone And the like, acetonitrile, nitromethane and the like. These solvents are usually used alone, but two or more kinds may be mixed and used. Usually, the acrylic resin content in the solution composition is 1 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
【0025】また、かかる溶液組成物には、必要に応じ
プラスチック成形体の耐候性を改良するために光安定
剤、紫外線吸収剤を添加することができる。また、これ
らの剤は併用することもできる。If desired, a light stabilizer and an ultraviolet absorber may be added to the solution composition in order to improve the weather resistance of the plastic molded product. Further, these agents can be used in combination.
【0026】ここで光安定剤としては、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よく、通常該アクリル樹
脂100重量部に対して50重量部以下、好ましくは2
0重量部以下で用いられる。Examples of the light stabilizer include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) carbonate and 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-
Hindered amines such as 4-piperidyl) phenyl 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,
Nickel complexes such as 5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphoric acid monoethylate and nickel dibutyldithiocarbamate may be mentioned. These agents may be used alone or in combination of two or more, and usually 50 parts by weight or less, preferably 2 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the acrylic resin.
It is used in an amount of 0 parts by weight or less.
【0027】また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−ヒウドロ
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−tert−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
−tert−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よく、通常アクリル樹脂
100重量部に対して100重量部以下、好ましくは5
0重量部以下で用いられる。Examples of the ultraviolet absorber include benzophenones such as 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone and 2,2'dihydroxy-4-methoxybenzophenone. , 2- (5 '
-Methyl-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- [2'-hydroxy-3 ', 5'-bis (α, αdimethylbenzyl) 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-tert-butyl-2'-hydroxyphenyl)-
Benzotriazoles such as 5-chlorobenzotriazole, 2- (3 ', 5'-di-tert-amyl-2'-hydroxyphenyl) benzotriazole, ethyl-2
-Cyano-3,3-diphenyl acrylate, 2-ethylhexyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate and other cyanoacrylates, phenyl salicylate, p-tert-butylphenyl salicylate, p-
Salicylates such as octylphenyl salicylate, diethyl p-methoxybenzylidene malonate, bis (2
-Ethylhexyl) benzylidene malonate and the like. These agents may be used alone or in combination of two or more, and usually 100 parts by weight or less, preferably 5 parts by weight or less, relative to 100 parts by weight of the acrylic resin.
It is used in an amount of 0 parts by weight or less.
【0028】アクリル樹脂を含む上記溶液組成物のプラ
スチック基材への塗布は、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を用いることがで
き、該基材の形状等により適宜選択することができる。
塗布された該基材は、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、本発明におけ
る第1層であるアクリル樹脂層が形成される。The above-mentioned solution composition containing an acrylic resin can be applied to a plastic substrate by a commonly used method such as dip coating, spray coating, flow coating, roller coating, bar coating or spin coating. It can be appropriately selected depending on the shape of the base material and the like.
The applied base material is usually dried at room temperature to a temperature not higher than the heat distortion temperature of the base material to remove the solvent, whereby the acrylic resin layer which is the first layer in the present invention is formed.
【0029】第1層を構成するアクリル樹脂層の厚さ
は、プラスチック基材及び後述する本発明における第2
層以降とを十分に接着し、また、上記の耐候性改良のた
めの添加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1〜5μm
である。The thickness of the acrylic resin layer constituting the first layer is the same as that of the plastic substrate and the second layer in the present invention described later.
It may have a film thickness necessary for sufficiently adhering the layer and the subsequent layers, and for maintaining the necessary amount of the additive for improving the weather resistance, and usually 0.1 to 10 μm, preferably 1 to 5 μm
Is.
【0030】上記アクリル樹脂が第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。By forming the first layer of the acrylic resin, the adhesion between the second layer, which will be described later, and the plastic base material becomes good, and a plastic molded product having excellent durability can be obtained.
【0031】本発明における第2層は、アルコキシシラ
ンと特定の官能基を有するアクリル樹脂とを反応熱硬化
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 a thin film layer obtained by reactively thermosetting an alkoxysilane and an acrylic resin having a specific functional group.
【0032】ここで用いられる原料のアルコキシシラン
は、例えば下記式(C)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 starting alkoxysilane used here is, for example, tetra-, tri- or dialkoxysilane represented by the following formula (C).
【0033】[0033]
【化9】 R2 n−Si(OR3)4-n (C) ここで、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、エポキシ基及び
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 R 2 n -Si (OR 3) 4-n (C) wherein, 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 and a mercapto An organic group having one or more groups selected from the group consisting of groups, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is an integer of 0 to 2.
【0034】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、直鎖状であっても環状であって
もよく、また分岐していてもよく、これらが組み合わさ
れていてもよい。該有機基は、これを構成する炭素原子
の一部が酸素原子又は窒素原子等のヘテロ原子に置換さ
れた構造を含むことができる。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な
る群から選ばれる1以上の基を置換基として有していて
もよい。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よい。Here, the organic group is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, which may be linear or cyclic, or may be branched, and these may be combined. It may have been done. The organic group may include a structure in which a part of carbon atoms constituting the organic group is replaced with a hetero atom such as an oxygen atom or a nitrogen atom. The organic group may have one or more groups selected from the group consisting of methacryloxy group, amino group, epoxy group and mercapto group as a substituent. When n is 2, R 2 may be the same or different and may be a combination of two or more kinds.
【0035】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.
【0036】上記アルコキシシランは、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ゾルゲル反応液を調製する。かか
るゾルゲル反応液は、原料のアルコキシシランの他に、
通常のゾルゲル反応により、該アルコキシシランの一部
又は全部が加水分解した(部分)加水分解物、該加水分
解物の一部又は全部が縮合した(部分)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
が縮合した反応物を通常含んでいる。The above-mentioned alkoxysilane is usually added in an amount of 0.5 to 10 relative to 1 equivalent of the alkoxy group in the alkoxysilane.
Double equivalent, preferably 1 to 5 equivalents, more preferably 1.
A sol-gel reaction solution is prepared by adding 5 to 3 equivalents of water and diluting with or without a solvent in the presence of an acid catalyst. Such a sol-gel reaction liquid, in addition to the raw material alkoxysilane,
By the usual sol-gel reaction, a part or all of the alkoxysilane is hydrolyzed (partial), a part or all of the hydrolyzate is condensed (partial) condensate, and the condensate is hydrolyzed. It usually contains a reaction product of condensation with a raw material alkoxysilane.
【0037】かくして得られ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 sol-gel reaction liquid 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 that, it is used in the coating composition.
【0038】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 and maleic acid. Organic acids such as 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.
【0039】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 the diluent can be preferably used either before the hydrolysis reaction of the alkoxysilane or during the reaction, that is, during the aging.
【0040】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。The above-mentioned solvent is usually methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec.
An alcohol solvent such as butanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethoxyethanol or 2-butoxyethanol is used. Two or more of these solvents can be used in combination.
【0041】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 sol-gel reaction solution preferably has a pH of 3.0 to 6.0 from the viewpoint of stability.
【0042】本発明における第2層を構成するのに用い
られるヒドロキシル基を有するアクリル樹脂は、例え
ば、下記式(D)で示される繰返し単位を1モル%以上
含む(メタ)アクリレート系重合体が挙げられる。The hydroxyl group-containing acrylic resin used to form the second layer in the present invention is, for example, a (meth) acrylate polymer containing 1 mol% or more of the repeating unit represented by the following formula (D). Can be mentioned.
【0043】[0043]
【化10】 [Chemical 10]
【0044】ここで、Xは水素原子又はメチル基であ
り、R4はエチレン基等の炭素数2〜5のアルキレン基
である。かかるアクリル樹脂は、上記式(D)で表され
る繰り返し単位を好ましくは10モル%以上、より好ま
しくは20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以
上含有する(メタ)アクリレート系のアクリル樹脂が第
2層を形成する硬化膜の硬度が高まり望ましい。Here, X is a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms such as an ethylene group. Such an acrylic resin is a (meth) acrylate-based acrylic resin containing the repeating unit represented by the above formula (D) in an amount of preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 30 mol% or more. The hardness of the cured film that forms the second layer is increased, which is desirable.
【0045】さらにかかるアクリル樹脂は、下記式
(D)及び(E)で表される繰り返し単位から主として
なる(メタ)アクリレート系重合体が挙げられる。Further, the acrylic resin may be a (meth) acrylate polymer mainly composed of repeating units represented by the following formulas (D) and (E).
【0046】[0046]
【化11】 [Chemical 11]
【0047】ここで、式中Xは水素原子又はメチル基で
あり、R4はエチレン基、プロピレン基等の炭素数2〜
5のアルキレン基であり、R5はメチル基、エチル基等
の炭素数1〜4のアルキル基である。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 ethylene group, a propylene group or the like having 2 to 2 carbon atoms.
5 is an alkylene group, and R 5 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group and an ethyl group. Further, (meth) acrylate means methacrylate or acrylate.
【0048】上記(メタ)アクリレート系重合体は、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。得られるアクリル樹脂の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。The (meth) acrylate-based polymer is a homopolymer of a (meth) acrylate having a hydroxyl group or a copolymer of a hydroxyl group-containing (meth) acrylate and an alkyl methacrylate. A vinyl monomer component can be included. Examples of the hydroxyl group-containing (meth) acrylate include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate and 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-propyl methacrylate, 3-hydroxy-
2,2-dimethylpropyl methacrylate and the like can be mentioned. From the viewpoint of performance and economy of the resulting acrylic resin, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate and 2-hydroxypropyl acrylate are particularly preferable. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0049】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、上記ゾルゲル反応液との相容性
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。As the alkyl methacrylate,
Methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate,
Examples thereof include 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 is increased, but compatibility with the sol-gel reaction solution is lowered and microphase separation is likely to occur, resulting in whitening, which is preferable. Absent. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
【0050】上記(メタ)アクリレート系重合体は、上
記式(D)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(E)で表されるアル
キルメタクリレート繰返し単位とのモル比(p/q)
は、1/99〜100/0、好ましくは5/95〜10
0/0から主としてなる(共)重合体である。上記式
(D)で表される繰返し単位が1モル%より少ない、す
なわちヒドロキシル基が1モル%より少ないと十分な引
掻き硬さが得られない。The (meth) acrylate polymer has a hydroxyl group represented by the formula (D) (meth).
Molar ratio (p / q) of repeating unit of acrylate and repeating unit of alkyl methacrylate represented by the above formula (E)
Is 1/99 to 100/0, preferably 5/95 to 10
It is a (co) polymer mainly composed of 0/0. When the repeating unit represented by the formula (D) is less than 1 mol%, that is, when the hydroxyl group is less than 1 mol%, sufficient scratch hardness cannot be obtained.
【0051】また、上記アクリル樹脂には、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。
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。In addition, the acrylic resin is used in an amount of 30 with respect to the (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 not more than mol%, preferably not more than 15 mol%.
Examples of such vinyl monomers include styrene, vinyl acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and the like.
【0052】上記アクリル樹脂の分子量は、重量平均分
子量で20,000〜600,000、好ましくは4
0,000〜400,000の範囲である。分子量が2
0,000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 has a weight average molecular weight of 20,000 to 600,000, preferably 4
It is in the range of 10,000 to 400,000. Molecular weight is 2
When it is less than 10,000, the coating property and the flexibility of the obtained film are low and cracks are likely to occur, and when it is more than 600,000, the stability of the coating composition described later is lowered.
【0053】上記アクリル樹脂は、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 above-mentioned acrylic resin is 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.
【0054】かかる不活性溶媒(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。As such an inert solvent (polymerization solvent),
Hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, cyclohexane, hexane, acetone, methyl ethyl ketone,
Ketones such as methyl isobutyl ketone, ethers such as 1,2-dimethoxyethane, 1,3-dioxane and tetrahydrofuran, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and ethoxyethyl acetate, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol Alcohols such as Two or more kinds of these solvents may be used in combination.
【0055】重合開始剤としては公知のラジカル開始剤
を適宜用いればよく、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, but cannot be generally specified, but it is usually 50.
~ 100 ° C, preferably 60-80 ° C for 2-24 hours,
It is preferably 4 to 10 hours.
【0056】本発明における第2層は、原料の上記アル
コキシシラン、及び該アルコキシシランの(部分)加水
分解物、その部分縮合物もしくはこれらの混合物を含む
ゾルゲル反応液と、ヒドロキシル基を有する上記アクリ
ル樹脂を溶媒に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、本発明の第2層のための
塗工用組成物として用いることにより形成される。該常
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、該放置期間中に上記
アルコキシシランが反応してできる、(部分)加水分解
物、その部分縮合物もしくはこれらの混合物等のゾルゲ
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 is a sol-gel reaction liquid containing the above-mentioned alkoxysilane as a raw material, a (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, a partial condensate thereof or a mixture thereof, and the above-mentioned acryl having a hydroxyl group. It is formed by mixing a solution of a resin in a solvent, preferably leaving it at room temperature for several hours or more, and then using it as a coating composition for the second layer of the present invention. By leaving at room temperature, a transparent and uniform cured film without cracks can be obtained. The reason for this is that a sol-gel reaction product such as a (partial) hydrolyzate, a partial condensate thereof or a mixture thereof, which is formed by the reaction of the alkoxysilane during the standing period, and a hydroxyl group on the side chain of the acrylic resin are used. It is presumed that it partially reacts or is hydrogen-bonded to be micro-homogenized.
【0057】原料のアルコキシシランとアクリル樹脂と
の混合量比は、前者が該アルコキシシランの(部分)加
水分解物、その部分縮合物もしくはこれらの混合物を含
めて40〜90重量%、好ましくは50〜80重量%
(但し、R2 nSiO(4-n)/2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90重量%を超えると硬化膜にクラ
ックが生じ易く、40重量%より少ないと硬化膜の耐久
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。Regarding the mixing ratio of the raw material alkoxysilane and the acrylic resin, the former is 40 to 90% by weight, preferably (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, its partial condensate or a mixture thereof, preferably 50. ~ 80% by weight
(However, calculated as R 2 n SiO (4-n) / 2 ), the latter is 60
10 to 10% by weight, preferably 50 to 20% by weight. If the amount of the sol-gel reaction product exceeds 90% by weight, cracks are likely to occur in the cured film, and if it is less than 40% by weight, durability of the cured film, particularly water resistance is lowered, and scratch resistance of the cured film is insufficient.
【0058】上記アクリル樹脂を溶解する溶媒として
は、ゾルゲル反応物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 a sol-gel reaction product, both components of the acrylic resin and the sol-gel reaction liquid are dissolved,
Any material that does not impair the stability of the sol-gel reaction product may be used. Specifically, ethanol, isopropanol, n-
Alcohols such as butanol, sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol, diacetone alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, Ketones such as 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.
【0059】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ものと特定の
官能基を有する上記アクリル樹脂とからなるもの(以下
固形分という)の含量が、ゾルゲル反応により得られる
ものをR2 nSiO(4-n)/2として計算して通常3〜50
重量%、好ましくは10〜35重量%であり、残量とし
ての溶媒は、その全量が該ゾルゲル反応液と上記アクリ
ル樹脂を含む溶液に由来してもよく、或いは新たに追加
してもよい。かかる溶媒としては、上記のアクリル樹脂
の溶媒から選べばよい。また、全溶媒量の少なくとも1
0重量%以上、好ましくは20重量%以上が上記のアル
コール系溶媒から選ぶことができる。The coating composition used to form the second layer of the present invention contains the one obtained by the sol-gel reaction and the above acrylic resin having a specific functional group (hereinafter referred to as solid content). Is usually 3 to 50 when calculated as R 2 n SiO (4-n) / 2 obtained by the sol-gel reaction.
The solvent as the remaining amount may be derived from the solution containing the sol-gel reaction liquid and the acrylic resin, or may be newly added. The solvent may be selected from the above acrylic resin solvents. Also, at least 1 of the total amount of solvent
0% by weight or more, preferably 20% by weight or more can be selected from the above alcohol solvents.
【0060】上記塗工用組成物には、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。In the above coating composition, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, tartaric acid, etc. are usually used as a curing catalyst.
Lithium salt of aliphatic carboxylic acid such as succinic acid, alkali metal salt such as sodium salt and potassium salt, quaternary ammonium salt such as benzyltrimethylammonium salt, tetramethylammonium salt and tetraethylammonium salt,
It preferably contains sodium acetate, potassium acetate, tetramethylammonium acetate and benzyltrimethylammonium acetate.
【0061】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。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, calculated as R 2 n SiO (4-n) / 2 ). It is preferable to add it in 0.1 to 15 parts by weight.
【0062】また、該塗工用組成物には、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
脂を添加することができる。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を好ま
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150重量部以下、好
ましくは80重量部以下で用いることができる。Further, a melamine resin may be added to the coating composition for the purpose of improving durability such as water resistance and 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 can be preferably used. For example, "Cymel resin" manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. and "Uban resin" manufactured by Mitsui Toatsu Chemicals, Inc. may be mentioned. The melamine resin can be used in an amount of 150 parts by weight or less, preferably 80 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the acrylic resin.
【0063】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.
【0064】また、かかる第2層の塗工用組成物は、プ
ラスチック基材の耐候性を更に改良する目的で、前記し
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 order to further improve the weather resistance of the plastic substrate, the coating composition for the second layer may contain additives such as a light stabilizer and an ultraviolet absorber as described above for the second layer. It can be contained in an amount that does not impair the coating 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.
【0065】本発明における第2層の塗工用組成物は、
前記した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、
該基材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40〜14
0℃の温度で10分間〜4時間加熱硬化することにより
本発明における第2層である、アルコキシシランを出発
原料として生成するシリカゾルと、これと反応しうるヒ
ドロキシル基を有するアクリル樹脂との複合体膜が形成
される。The coating composition for the second layer in the present invention comprises
It 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 base material and the like. The applied molded body is usually subjected to dry removal of the solvent at a temperature from room temperature to a temperature not higher than the heat distortion temperature of the substrate, and then 40 to 14
A composite of a silica sol, which is the second layer in the present invention, which is produced by using alkoxysilane as a starting material, and an acrylic resin having a hydroxyl group capable of reacting with this, which is the second layer in the present invention, by heat-curing at a temperature of 0 ° C. for 10 minutes to 4 hours. A film is formed.
【0066】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.
【0067】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。本発
明における第2層を構成する上記複合体膜は、前記した
第1層、及び後述する第3層との接着性が良好であり、
かかる複合体膜を中間層とすることにより、耐引っ掻き
性、及び沸水時等における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。The thickness of the second layer varies depending on the required scratch hardness, but it 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. The composite film constituting the second layer in the present invention has good adhesiveness with the above-mentioned first layer and a third layer described later,
By using such a composite film as the intermediate layer, it is possible to obtain a plastic molded product having excellent scratch resistance and durability during boiling water.
【0068】本発明における第3層は、オルガノポリシ
ロキサン樹脂を反応熱硬化して得られる薄膜層である。
ここで、オルガノポリシロキサン樹脂は、ゾルゲル反応
にもとづいて生成するアルコキシシランの加水分解物、
及びその縮合物とから主としてなる。具体的にはアルコ
キシシランの(部分)加水分解、その部分縮合物、また
はこれらの混合物等であり、未反応のアルコキシシラン
も含まれる。The third layer in the present invention is a thin film layer obtained by reaction thermosetting of an organopolysiloxane resin.
Here, the organopolysiloxane resin is a hydrolyzate of an alkoxysilane produced based on the sol-gel reaction,
And its condensate. Specifically, it is (partial) hydrolysis of alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof, and also includes unreacted alkoxysilane.
【0069】第3層は、例えば下記式(F)The third layer has, for example, the following formula (F):
【0070】[0070]
【化12】 R6 v−Si(OR7)4-v (F) で示されるアルコキシシラン、溶媒、酸及び少量の硬化
触媒からなる塗工組成物を、前記第2層上に塗布後、加
熱硬化することにより形成される。かかる塗工組成物
は、アルコキシシランがゾルゲル反応にもとづいて生成
す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をも含んでいる。Embedded image After coating a coating composition comprising an alkoxysilane represented by R 6 v —Si (OR 7 ) 4-v (F), a solvent, an acid and a small amount of a curing catalyst on the second layer, It is formed by heat curing. Such a coating composition also contains a (partial) hydrolyzate of alkoxysilane produced by sol-gel reaction of the alkoxysilane, a partial condensate thereof, or a mixture thereof.
【0071】上記式(F)中、R6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、R7は
炭素数1〜4のアルキル基である。またvは0〜2の整
数である。In the above formula (F), R 6 is a carbon number substituted with one or more groups selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a vinyl group, a methacryloxy group, an amino group and a glycidoxy group. It is an alkyl group having 1 to 3 and R 7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. V is an integer of 0 to 2.
【0072】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
アルコキシシランとしては、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。As the above-mentioned alkoxysilane, any of tetra-, tri-, and dialkoxysilane can be used. Examples of the alkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetra-n-butoxysilane. Above all,
Tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable from the viewpoint of economy and reactivity. Examples of the trialkoxysilane include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriisopropoxysilane, methyltrin-butoxysilane, ethyltrimethoxysilane,
Ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, methacryl Roxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, etc. Can be mentioned. Of these, the wear resistance of the obtained cured film,
Methyltrialkoxysilane is preferable in terms of crack resistance, and methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane are preferable in terms of economical efficiency 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.
【0073】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
混合物を用いることが好ましい。かかる混合物を用いる
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。In view of the performance of the coating film obtained, the alkoxysilane is 40 mol% or less of tetraalkoxysilane and 6
It is preferable to use a mixture mainly composed of 0 mol% or more of trialkoxysilane. By using such a mixture, the abrasion resistance of the coating film obtained 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.
【0074】なお、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 second layer.
【0075】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、アルコキシシランに、アルコ
キシ基1当量に対して通常0.6〜5倍当量、好ましく
は0.8〜3.5倍当量、更に好ましくは1〜2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。こう
して得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、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 (partial) hydrolyzate of alkoxysilane and its partial condensate are usually 0.6 to 5 times equivalent, preferably 0.8 to 3.5 times, equivalent to 1 equivalent of alkoxy group in alkoxysilane. It can be obtained by adding an equivalent amount, more preferably 1 to 2 times equivalent amount of water, and reacting in the presence of an acid catalyst, without solvent or under dilution with a solvent. The alkoxysilane (partial) hydrolyzate thus obtained,
The sol-gel reaction liquid containing the 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.
【0076】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、その(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。As the solvent used in the coating composition,
It is necessary that the above-mentioned alkoxysilane, its (partial) hydrolyzate, its partial condensate or a mixture thereof is stably dissolved, and for that purpose, at least 20% by weight or more, preferably 50% by weight or more is alcohol. Is desirable. Examples of the alcohol include methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, 2-ethoxyethanol, 4
-Methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol and the like are mentioned, alcohols having a low boiling point of 1 to 4 carbon atoms are preferable, and isopropanol is particularly preferable from the viewpoint of solubility, stability and coatability. 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.
【0077】該塗工組成物は、適当な酸を添加すること
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
トリアルコキシシランの加水分解、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、予めトリアルコキシシラ
ン又はコロイダルシリカ分散液に添加するか、両者を混
合後に添加してもよい。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、特に保存安定
性の面から酢酸が好ましい。該酸は、その酸性度等によ
り変化するが、通常該塗工組成物に対して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 by adding a suitable acid.
It is necessary to adjust it to 5.5. As a result, hydrolysis and partial condensation reaction of the trialkoxysilane can be promoted, gelation at room temperature can be prevented, and storage stability can be increased. Such an acid may be added to the trialkoxysilane or colloidal silica dispersion in advance, or both may be added after mixing. Further, the addition can be performed once or divided into two or more times. Examples of the acid used 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,
Organic acids such as butyric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, lactic acid, and p-toluenesulfonic acid are mentioned, and acetic acid is particularly preferable from the viewpoint of storage stability. 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 coating composition.
【0078】更に、該塗工組成物には、熱硬化を促進す
るための触媒が添加される。かかる触媒としては、前記
した第2層の硬化触媒が用いられる。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、該塗工組成物に対して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, a catalyst for promoting heat curing is added to the coating composition. As the catalyst, the above-mentioned second layer curing catalyst is used. Particularly, sodium acetate, potassium acetate, benzyltrimethylammonium acetate, and tetramethylammonium acetate are preferable. The addition amount varies depending on the curing conditions, but it is 0.
It is 01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 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.
【0079】さらに、上記塗工組成物には、必要に応じ
てコロイダルシリカを添加してもよい。Further, colloidal silica may be added to the above coating composition, if necessary.
【0080】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
10〜50重量%の水性分散液又は低級脂肪族アルコー
ル分散液、好ましくは水性分散液のものが用いられる。
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
-100 nm, preferably 10 to 30 nm, and usually 10 to 50% by weight of an aqueous dispersion or a lower aliphatic alcohol dispersion, preferably an aqueous dispersion is 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. .
【0081】上記アルコキシシランとコロイダルシリカ
の混合割合は、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、最終的に生成するコロイダルシリカを含むオル
ガノポリシロキサンの硬化膜を基準に、前者が該アルコ
キシシランの(部分)加水分解物、その部分縮合物もし
くはこれらの縮合物を含めて90〜30重量%(但し、
R6SiO3/2として計算)に対して、コロイダルシリカ
は10〜70重量%で用いられる。また、これらのもの
は、実質的な固形分として該組成物中に10〜50重量
%、好ましくは15〜30重量%の範囲で含まれる。The mixing ratio of the above-mentioned alkoxysilane and colloidal silica is determined in view of the stability of the coating composition, the transparency of the obtained cured film, the abrasion resistance and the occurrence of cracks, etc., and is finally produced. Based on a cured film of organopolysiloxane containing colloidal silica, the former contains 90 to 30% by weight of (partial) hydrolyzate of the alkoxysilane, its partial condensate or these condensates (however,
Colloidal silica is used at 10 to 70% by weight, based on R 6 SiO 3/2 ). Further, these are contained in the composition in an amount of 10 to 50% by weight, preferably 15 to 30% by weight, as a substantial solid content.
【0082】上記第3層用塗工組成物は、前記第2層上
へ塗布される。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、基材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。次いで通常50〜1
50℃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シルセスキオキサンR
4SiO3/2構造に変化し、耐摩耗性及び耐溶剤性に優れ
た第3層の薄膜が第1層及び第2層を介して強固に接着
され、本発明のプラスチック成形体が得られる。The coating composition for the third layer is applied onto the second layer. As a coating method, a commonly used method such as dip coating, spray coating, flow coating, roller coating, bar coating or spin coating is used, and it can be appropriately selected depending on the shape of the substrate. 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 usually 50-1
Heat cure at a temperature of 50 ° C for 10 minutes to 4 hours, silanol remaining in this process is condensed and silsesquioxane R
4 The thin film of the third layer, which has changed to the SiO 3/2 structure and is excellent in wear resistance and solvent resistance, is firmly bonded through the first layer and the second layer, and the plastic molded product of the present invention is obtained. .
【0083】上記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。A part or all of the above-mentioned heat curing operation can also serve as the heat curing of the second layer, as described above.
【0084】第3層の膜厚は、通常2〜10μm、好ま
しくは3〜8μm、さらに好ましくは4〜7μmであ
る。膜厚が2μmより小さいと十分な耐摩耗性は得られ
ず、10μmより大きいと薄膜にクラックが発生しやす
い。The thickness of the third layer is usually 2 to 10 μm, preferably 3 to 8 μm, more preferably 4 to 7 μm. If the film thickness is smaller than 2 μm, sufficient abrasion resistance cannot be obtained, and if it is larger than 10 μm, cracks tend to occur in the thin film.
【0085】本発明の第1層、及び第2層又は第3層用
の前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。A known leveling agent can be used for the purpose of improving the coatability of the composition for the first layer and the second or third layer of the present invention and the smoothness of the resulting coating film. . The addition amount is usually 0.01 to 2% by weight with respect to the composition.
Range.
【0086】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、その基材は、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
用性及び基材への接着性等より、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 the substrate include a polycarbonate resin such as poly (bisphenol-A carbonate), an acrylic resin 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.
【0087】[0087]
【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物は、アクリル樹脂からなる第1
層、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させてなる層を第2層、オルガ
ノポリシロキサン樹脂を熱硬化させて得られる薄膜層を
第3層とする3層構造を形成することにより、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
物となる。The surface-protected plastic molded article of the present invention thus obtained is composed of the first acrylic resin.
A layer, a layer obtained by reacting a sol-gel reaction product with an acrylic resin having a hydroxyl group and thermally curing it as a second layer, and a thin film layer obtained by thermally curing an organopolysiloxane resin as a third layer. By forming it, it becomes a durable molded article having high abrasion resistance, scratch hardness, and solvent resistance.
【0088】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物は、透明性に優れ、耐久性のある
高い耐摩耗性、引掻き硬さ、耐溶剤性を有しており、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、道路の遮音壁、ミラー等、ビル、家、ガレー
ジ、温室等の窓、屋根等、銘板等に好ましく用いること
ができる。The surface-protected plastic molded product of the present invention thus obtained has excellent transparency, durability, high abrasion resistance, scratch hardness, and solvent resistance. , Windows of automobiles, headlight lenses, etc., windows of construction machinery, optical lenses, mirrors, glasses, goggles, sound insulation walls of roads, mirrors, windows of buildings, houses, garages, greenhouses, roofs, etc. Etc., can be preferably used for nameplates and the like.
【0089】[0089]
【実施例】以下、実施例により本発明を詳述するが、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。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, parts and% mean weight basis.
【0090】[参考例1〜12(アクリル樹脂A〜L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、メチルメタクリレート(以下MMAと略す)
95.1部、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン(以下MPTMSと略す)12.4部、アゾビス
イソブチロニトリル(以下AIBNと略す)0.16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−ヘキサンに再沈精製
し、MMA/MPTMS組成比95/5(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150,000
であった。 同様にして、MMA/MPTMS組成比9
0/10(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂−
B)、75/25(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30
0,000と60,000であった。Reference Examples 1 to 12 (Synthesis Examples of Acrylic Resins A to L) a) Methyl methacrylate (hereinafter abbreviated as MMA) was placed in a flask equipped with a reflux condenser and a stirrer and purged with nitrogen.
95.1 parts, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as MPTMS) 12.4 parts, azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN) 0.16 parts, and 1,2-dimethoxyethane 200 parts Added and dissolved. Then, the mixture was reacted in a nitrogen stream at 70 ° C. for 6 hours with stirring. The obtained reaction system was reprecipitated and refined in n-hexane to obtain 95 parts of a copolymer (acrylic resin-A) having an MMA / MPTMS composition ratio of 95/5 (molar ratio). The weight average molecular weight of the polymer was 150,000 as measured by GPC.
Met. Similarly, MMA / MPTMS composition ratio 9
Copolymer of 0/10 (molar ratio) (acrylic resin-
B), a copolymer of 75/25 (molar ratio) (acrylic resin-C) was synthesized. Weight average molecular weight is 30 each
It was 50,000 and 60,000.
【0091】b)エチルメタクリレート(以下EMAと
略す)100部、MPTMS11.5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a)と同様にして、EMA/MPTMS組
成比95/5(モル比)のコポリマー95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18
0,000であった。B) 100 parts of ethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as EMA), 11.5 parts of MPTMS, AIBN0.
95 parts of a copolymer (acrylic resin-D) having an EMA / MPTMS composition ratio of 95/5 (molar ratio) was obtained in the same manner as in the above a) except that 16 parts and 240 parts of 1,2-dimethoxyethane were used. The weight average molecular weight of the polymer is 18
It was 10,000.
【0092】c)MMA90部、エチルアクリレート
(以下EAと略す)6.9部、アクリル酸(以下AAと
略す)1.5部、AIBN0.14部及びトルエン20
0部を用いる以外は上記a)と同様にして、MMA/E
A/AA組成比90/8/2(モル比)のコポリマー9
3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160,000であった。C) MMA 90 parts, ethyl acrylate (hereinafter abbreviated as EA) 6.9 parts, acrylic acid (hereinafter abbreviated as AA) 1.5 parts, AIBN 0.14 parts and toluene 20
Same as a) above except that 0 parts are used, MMA / E
A / AA composition ratio 90/8/2 (molar ratio) copolymer 9
3 parts (acrylic resin-E) were obtained. The weight average molecular weight of the polymer was 160,000.
【0093】d)EMA100部、AIBN0.12部
及びトルエン200部を用いる以外は上記a)と同様に
して、ポリエチルメタクリレート92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200,
000であった。D) Polyethylmethacrylate 92 parts (acrylic resin-F) was obtained in the same manner as in the above a) except that 100 parts of EMA, 0.12 part of AIBN and 200 parts of toluene were used. The weight average molecular weight of the polymer is 200,
It was 000.
【0094】e)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)0.16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)と同様にして重合し、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10/9
0(モル比)のコポリマー95部(アクリル樹脂−G)
を得た。該ポリマーの重量平均分子量はGPCの測定か
ら100,000であった。E) 2-Hydroxyethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as HEMA) 13.1 parts, MMA 90.1
Parts, azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN) 0.16 parts and 200 parts of 1,2-dimethoxyethane were used for polymerization in the same manner as in the above a) and the weight of n-hexane and isopropyl alcohol. Purified by reprecipitation in a mixed solvent of 3/1 ratio, HEMA / MMA composition ratio 10/9
95 parts of 0 (molar ratio) copolymer (acrylic resin-G)
I got The weight average molecular weight of the polymer was 100,000 as measured by GPC.
【0095】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−
H)、67/33(モル比)のコポリマー(アクリル樹
脂−I)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-
H), a 67/33 (molar ratio) copolymer (acrylic resin-I) was synthesized. Weight average molecular weight is 20 each
It was 50,000 and 60,000.
【0096】f)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−J)を得た。該ポリマーの重量平均分子量は1
80,000であった。F) 39.0 parts of HEMA, 80.1 parts of ethyl methacrylate (hereinafter abbreviated as EMA), AIBN0.
108 parts of a copolymer (acrylic resin-J) 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.
【0097】g)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e)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−K)を得た。該ポリマーの重
量平均分子量は150,000であった。G) 4-Hydroxypropyl methacrylate (hereinafter abbreviated as HPMA) 43.2 parts, MMA 70.1
HP, in the same manner as in e) above, except that 0.16 parts of AIBN and 220 parts of 1,2-dimethoxyethane were used.
108 parts of copolymer (acrylic resin-K) having a MA / MMA composition ratio of 30/70 (molar ratio) was obtained. The weight average molecular weight of the polymer was 150,000.
【0098】h)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、
AIBN0.16部及び1,2−ジメトキシエタン20
0部を用いる以外は、上記a)と同様にして、HEA/
MMA組成比20/80(モル比)のコポリマー95部
(アクリル樹脂−L)を得た。該ポリマーの重量平均分
子量は150,000であった。H) 2-hydroxyethyl acrylate (hereinafter abbreviated as HEA) 23.2 parts, MMA 80.1 parts,
AIBN 0.16 parts and 1,2-dimethoxyethane 20
In the same manner as in the above a) except that 0 part was used, HEA /
95 parts of a copolymer (acrylic resin-L) having an MMA composition ratio of 20/80 (molar ratio) was obtained. The weight average molecular weight of the polymer was 150,000.
【0099】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.
【0100】(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,
Cuts are made at intervals of 1 mm horizontally to form 100 cross-cuts. Cellophane tape (product name: Cellophane, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied on the surface of the film, and then pulled at once in a direction of 90 degrees from the surface for peeling, 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)
【0101】(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)
【0102】(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5
00g、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ASTMD1044
に準拠)(3) Abrasion resistance: Using a Taber abrasion tester (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.), wear wheels CS-10F, load 5
The surface of the test piece was abraded under the conditions of 00g and 500 cycles,
The difference in haze value before and after abrasion (Δ haze value) obtained from the following equation was evaluated. (JIS K6735 or ASTM D1044
According to)
【0103】[0103]
【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
【0104】(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。(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.
【0105】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0: No scratch even if strongly rubbed 1: Slightly scratched if strongly rubbed 2: Slightly scratched if strongly rubbed 3: Scratched if strongly rubbed 4: Even scratched weakly
【0106】(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 water 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.
【0107】[実施例1] (第1層用組成物)前記アクリル樹脂−A10部をse
c−ブタノール45部とメチルイソブチルケトン(以下
MIBKと略す)45部からなる混合溶媒に溶解し、1
μmのフィルターで濾過し組成物1−1を調製した。[Example 1] (Composition for the first layer) 10 parts of the acrylic resin-A was separated.
Dissolve in a mixed solvent of 45 parts of c-butanol and 45 parts of methyl isobutyl ketone (hereinafter abbreviated as MIBK), and
A composition 1-1 was prepared by filtering with a μm filter.
【0108】(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−G5.0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)製)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-G 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. Polysiloxane paint additive Perenol S4 (trade name: San Nopco Ltd.) 0.2
After adding 1 part, the composition 1-2 was prepared by filtering with a 1 μm filter.
【0109】(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1−3を調
製した。(Composition for the third layer) 20 parts of tetramethoxysilane was dissolved in 7 parts of IPA, and 10 parts of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was further added with vigorous 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 1-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.
【0110】(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20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 with a # 20 wire bar on a plate made of poly (bisphenol-A carbonate) resin (hereinafter abbreviated as PC) and having a thickness of 3 mm, 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 20 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.
【0111】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3.2%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 was transparent with no 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 3.2%, and the steel wool test gave a rating of 0, indicating a very high 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.
【0112】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.
【0113】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 a PC plate having a base material 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. .
【0114】[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 the composition 1-2 was not applied onto a PC plate having a thickness of 3 mm. −
A cured layer of 3 (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, the Taber abrasion test has a Δ haze value of 1.8%, and the result of the steel wool test is 0.
The pencil hardness was F. In the molded product, slight whitening of the coating film was observed by immersion in boiling water for 2 hours,
The coating film was cracked by the immersion for 5 hours and the adhesiveness was lowered.
【0115】[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3Hで
あったが、テーバー摩耗試験はΔ曇価10%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 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 adhesiveness of the molded product was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 3H, the Taber abrasion test was Δhaze value 10%, and the result of the steel wool test was 2. .
【0116】[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 successively 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.
【0117】[実施例2] (第1層用組成物)前記アクリル樹脂−A15部をse
c−ブタノール35部とMIBK40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) 15 parts of the acrylic resin-A was added to the composition.
The composition 2-1 was dissolved in a mixed solvent consisting of 35 parts of c-butanol and 40 parts of MIBK and filtered through a 1 μm filter.
Was prepared.
【0118】(第2層用組成物)前記アクリル樹脂−G
の代わりに前記アクリル樹脂−H5.0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) The Acrylic Resin-G
A composition 2-2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts of the acrylic resin-H was used in place of the above.
【0119】(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.
【0120】(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91.4%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/
100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3.3%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 Product) In exactly the same manner as in Example 1, the first layer was 5 μm and the second layer was formed on the PC plate having a thickness of 3 mm.
A layer of 20 μm and a third layer of 5.5 μm were sequentially laminated. The obtained molded product had a total light transmittance of 91.4%, and the appearance was transparent and good. Adhesiveness is 100 / in cross-cut test
100, the pencil hardness was 5H, the Taber abrasion test result was Δ haze value 3.3%, and the steel wool test result was 0 rating. After boiling water immersion test for 5 hours,
The molded body did not show any change in appearance, adhesiveness and surface hardness.
【0121】[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、実施例1と
全く同様の塗工を行った。得られた成形体は、第1層
2.5μm、第2層15μm、第3層5μmの塗膜を有
していた。該成形体の接着性は100/100であり、
5時間の沸水試験後も全く変わらなかった。該成形体の
表面硬度は、鉛筆硬度7H、テーバー摩耗試験のΔ曇価
3.5%、スチールウール試験0の評価であり、5時間
の沸水浸漬にも何等変化が見られなかった。Example 3 The same coating as in Example 1 was applied onto a polymethylmethacrylate (abbreviated as PMMA) resin plate having a thickness of 2 mm. The obtained molded product had a coating film of the first layer 2.5 μm, the second layer 15 μm, and the third layer 5 μm. The adhesiveness of the molded body is 100/100,
It did not change at all after the 5 hour boiling water test. The surface hardness of the molded product was evaluated by pencil hardness 7H, Δhaze value 3.5% in Taber abrasion test, and steel wool test 0, and no change was observed even after immersion in boiling water for 5 hours.
【0122】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 PMMA as the base material 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.
【0123】[実施例4] (第1層用組成物)前記アクリル樹脂−D15部をn−
ブタノール35部とMIBK40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) The acrylic resin-D15 part was n-
Composition 4-1 was prepared by dissolving in a mixed solvent consisting of 35 parts of butanol and 40 parts of MIBK and filtering with a 1 μm filter.
【0124】(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
イソプロパノール(以下IPAと略す)16部及びベン
ジルトリメチルアンモニウムアセテート0.7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−H7.0部とMIBK
42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 under external cooling while stirring. After continuing stirring at room temperature for about 1 hour, 16 parts of isopropanol (hereinafter abbreviated as IPA) and 0.7 part of benzyltrimethylammonium acetate were added to the reaction solution. Further, stirring was continued at room temperature for about 24 hours. Next, 7.0 parts of the acrylic resin-H and MIBK were added to the reaction solution.
A solution consisting of 42 parts was added and stirring was continued for 4 hours. The polysiloxane-based paint additive Perenol S4 was added to 0.2%.
After adding 2 parts, the composition was filtered with a 1 μm filter to obtain composition 4-2.
Was prepared.
【0125】(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4−3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, a composition 4-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.
【0126】(成形体の製造、評価)厚さ3mmのPC
板上に、ディップコート法により第1層3μm、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。(Manufacture and evaluation of molded body) PC having a thickness of 3 mm
The first layer 3 μm, the second layer 10 μm, and the third layer 5 μm were sequentially laminated on the plate by the dip coating method. 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 Δ haze value of 4.2%. The result of the steel wool test was 0.
【0127】[実施例5〜6]第1層を膜厚2μmの前
記アクリル樹脂−E又は−Fとする以外は、実施例4と
全く同様にしてPC積層板を作製した。得られた2種類
の積層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3Hで
あり、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価4.1%であ
り、スチールウール試験の結果は0の評価であった。2
時間の沸水浸漬試験後、該積層体は、外観、接着性及び
表面硬度はともに何等変化が見られなかった。[Examples 5 to 6] PC laminates were produced in exactly the same manner as in Example 4 except that the acrylic resin -E or -F having a film thickness of 2 µm was used as the first layer. As a result of evaluating the coating performances of the two kinds of the obtained laminates, the adhesiveness was 100/100 in a cross-cut test, the pencil hardness was 3H, and the result of the Taber abrasion test was Δ haze value of 4. The result of the steel wool test was 0%. Two
After the boiling water immersion test for a time, the laminate did not show any change in appearance, adhesiveness and surface hardness.
【0128】[実施例7] (第1層用組成物)前記アクリル樹脂−C15部を2−
エトキシエタノール35部とMIBK40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7
−1を調製した。[Example 7] (Composition for the first layer) The acrylic resin-C15 part 2
Composition 7 was dissolved in a mixed solvent consisting of 35 parts of ethoxyethanol and 40 parts of MIBK and filtered through a 1 μm filter.
-1 was prepared.
【0129】(第2層用組成物)前記アクリル樹脂−G
の代わりに前記アクリル樹脂−I5.0部を用いる以外
は実施例1と全く同様にして、組成物7−2を調製し
た。(Composition for Second Layer) The Acrylic Resin-G
A composition 7-2 was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that 5.0 parts of the acrylic resin-I was used instead of.
【0130】(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7−3を調製し
た。(Composition for the third layer) 20 parts of tetramethoxysilane was dissolved in 3 parts of IPA, and further 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, a composition 7-3 was prepared by filtering with a 1 μm filter.
【0131】(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1.5μ
m、第2層15μm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4Hであ
り、テーバー摩耗試験の結果は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 body) PC having a thickness of 3 mm
First layer 1.5μ on the plate using dip coating method
m, the second layer 15 μm, and the third layer 5 μm were sequentially laminated.
As a result of evaluating the coating performance of the obtained molded product, 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 4.5%.
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.
【0132】[実施例8〜10]第2層にそれぞれ前記
アクリル樹脂−J、−K、−Lを用いる以外は、実施例
1と全く同様にしてPC積層板を作製した。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曇価それぞれ3.2、
3.1、3.1%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 laminate was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that the acrylic resins -J, -K and -L 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 result of the Taber abrasion test was Δ haze value of 3.2, respectively.
It was 3.1 and 3.1%, 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.
【0133】[実施例11] (第1層用組成物)前記アクリル樹脂B15部をsec
−ブタノール35部とMIBK40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11−1
を調製した。Example 11 (1st layer composition) 15 parts of the acrylic resin B was sec.
-Dissolved in a mixed solvent consisting of 35 parts of butanol and 40 parts of MIBK, filtered through a 1 μm filter, and the composition 11-1
Was prepared.
【0134】(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 of 2.5 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 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.
【0135】(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.
【0136】(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
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4H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) In the same manner as in Example 1, the first layer 2 μm and the second layer were formed on the PC plate (thickness 3 mm).
A layer of 15 μm and a third layer of 5 μm were sequentially laminated. As a result of evaluating the coating performance of the obtained molded product, 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 3.2%. The result of the steel wool test was 0. Further, the coating film did not change at all even after the boiling water test for 5 hours.
【0137】[実施例12〜13]第2層用組成物に、
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部およ
びp−トルエンスルホン酸0.1部(実施例12)、
「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)を更に添加溶解する以外は、実施例11と全く
同様にして2種類のPC積層板を作製した。得られた成
形体の塗膜性能をそれぞれ評価した結果、いずれも接着
性は碁盤目試験で100/100であり、鉛筆硬度は4
Hであり、テーバー摩耗試験の結果はΔ曇価それぞれ
3.1、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。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] In the composition for the second layer,
"Cimel 303" (methyl ether type hexamethylol melamine resin) manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd. 3.0 parts and p-toluenesulfonic acid 0.1 part (Example 12),
Two types of PC laminates were carried out in exactly the same manner as in Example 11 except that 3.0 parts of "Cymel 370" (methyl ether type hexamethylol melamine resin) and 0.1 part of itaconic acid (Example 13) were further added and dissolved. A plate was made. As a result of evaluating the coating film performance of each of the obtained molded products, the adhesiveness was 100/100 in the cross-cut test, and the pencil hardness was 4 in all cases.
H, the result of the Taber abrasion test was 3.1 and 3.2%, respectively, 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.
───────────────────────────────────────────────────── 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 B32B 27/30 B32B 27/30 A C08J 7/04 CEZ C08J 7/04 CEZK ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location B32B 27/30 B32B 27/30 A C08J 7/04 CEZ C08J 7/04 CEZK
Claims (10)
からなる第1層、アルコキシシラン、その(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を反応熱硬化させてなる
第2層、オルガノポリシロキサン樹脂を熱硬化させてな
る第3層を順次積層した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 reaction thermosetting of a first layer made of an acrylic resin, an alkoxysilane, a (partial) hydrolyzate thereof, a partial condensate thereof, or a mixture thereof with an acrylic resin having a hydroxyl group on the surface of a plastic substrate. A surface-protected plastic molded article comprising a second layer thus obtained and a third layer obtained by thermosetting an organopolysiloxane resin, which are sequentially laminated.
る。)で示される繰返し単位を50モル%以上含むポリ
メタクリレート系のアクリル樹脂からなる層であること
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 first layer has the following formula (A): (However, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms in the formula.) A layer made of a polymethacrylate acrylic resin containing 50 mol% or more of a repeating unit represented by the formula. A surface-protected plastic molding as described above.
R8は炭素数1〜4のアルキル基であり、lは0又は1
の整数である。)で示される繰返し単位からなり、か
つ、上記繰り返し単位(A)及び(B)のモル比(s/
t)が99.99/0.01〜50/50であるポリメ
タクリレート系のアクリル樹脂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 first layer has the following formulas (A) and (B): (However, in the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
R 8 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and l is 0 or 1
Is an integer. ), And the molar ratio of the repeating units (A) and (B) (s /
The surface-protected plastic molded article according to claim 2, wherein t) is a polymethacrylate acrylic resin having 99.99 / 0.01 to 50/50.
基、又はメタクリロキシ基、アミノ基、エポキシ基およ
び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、その(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(D) 【化4】 (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る。)で示される繰返
し単位を1モル%以上含む(メタ)アクリレート系のア
クリル樹脂60〜10重量%とを熱硬化させてなる層で
あることを特徴とする請求項1〜3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。4. The second layer has the following formula (C): embedded image R 2 n —Si (OR 3 ) 4-n (C) (wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, A vinyl group or an organic group having at least one group selected from the group consisting of a methacryloxy group, an amino group, an epoxy group and a mercapto group, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n is 0 to 0. Which is an integer of 2), its (partial) hydrolyzate, its partial condensate or a mixture thereof 40 to 90% by weight (R 2 n SiO 2
( Weight basis by conversion to (4-n) / 2 ) and the following formula (D) (However, in the formula, X is a hydrogen atom or a methyl group, and R 4 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.) A (meth) acrylate-based acrylic resin 60 containing 1 mol% or more of the repeating unit represented by A surface-protected plastic molding according to any one of claims 1 to 3, which is a layer formed by thermosetting 10 to 10% by weight.
び(E) 【化5】 (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、かつ、上記繰り返し単位(D)および
(E)のモル比(p/q)が1/99〜100/0であ
る(メタ)アクリレート系のアクリル樹脂であることを
特徴とする請求項4記載の表面を保護されたプラスチッ
ク成形体。5. The acrylic resin of the second layer is represented by the following formulas (D) and (E): (However, 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 1 to 1 carbon atoms.
4 alkyl group. ) Is a (meth) acrylate-based acrylic resin mainly composed of the repeating unit represented by the formula (1) and having a molar ratio (p / q) of the repeating units (D) and (E) of 1/99 to 100/0. 5. The surface-protected plastic molded product according to claim 4.
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、R7は炭素数1〜4の
アルキル基である。vは0〜2の整数である。)で示さ
れるアルコキシシラン、その(部分)加水分解物、その
部分縮合物又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層であることを特徴と
する請求項1〜5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。6. The third layer has the following formula (F): embedded image R 6 v —Si (OR 7 ) 4-v (F) (wherein R 6 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 7 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. V is an integer of 0 to 2), which is a layer formed by heat-curing an organopolysiloxane resin composed of an alkoxysilane represented by the formula (1), a (partial) hydrolyzate thereof, a partial condensate thereof, or a mixture thereof. The surface-protected plastic molding according to any one of claims 1 to 5.
(D)で示さ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6記載の表面を保護されたプラスチック成形体。7. The alkoxysilane represented by the formula (D) used for forming the third layer is mainly composed of 40 mol% or less of tetraalkoxysilane and 60 mol% or more of trialkoxysilane. 7. The surface-protected plastic molding according to claim 6.
脂であることを特徴とする請求項1〜7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。8. The surface-protected plastic molded product according to claim 1, wherein the plastic base material is a polycarbonate resin.
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、その(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。9. A first layer is formed by applying a composition containing an acrylic resin on a plastic substrate and then heating the same, and alkoxysilane, a (partial) hydrolyzate thereof, or a hydrolyzate thereof is formed on the first layer. A composition containing a partial condensate or a mixture thereof and an acrylic resin having a hydroxyl group is applied, and then a second layer is formed by heating, and a composition containing an organopolysiloxane resin is applied on the second layer. Then, a method for producing a plastic molded article whose surface is protected, characterized in that the third layer is formed by heating.
コキシシラン、その(部分)加水分解物、その部分縮合
物又はこれらの混合物からなることを特徴とする請求項
9記載の表面を保護されたプラスチック成形体の製造方
法。10. The surface-protected plastic molded product according to claim 9, wherein the organopolysiloxane resin comprises an alkoxysilane, a (partial) hydrolyzate thereof, a partial condensate thereof, or a mixture thereof. Manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109503A JPH08300569A (en) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | Surface protected plastic molding and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7109503A JPH08300569A (en) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | Surface protected plastic molding and method for producing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300569A true JPH08300569A (en) | 1996-11-19 |
Family
ID=14511922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7109503A Pending JPH08300569A (en) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | Surface protected plastic molding and method for producing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08300569A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006501342A (en) * | 2002-10-01 | 2006-01-12 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | Layered system and method for producing the same |
| JP2013532058A (en) * | 2010-06-14 | 2013-08-15 | サン−ゴバン グラス フランス | Method for flow coating a polymeric material |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP7109503A patent/JPH08300569A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006501342A (en) * | 2002-10-01 | 2006-01-12 | バイエル・マテリアルサイエンス・アクチェンゲゼルシャフト | Layered system and method for producing the same |
| JP2013532058A (en) * | 2010-06-14 | 2013-08-15 | サン−ゴバン グラス フランス | Method for flow coating a polymeric material |
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