JPH093358A

JPH093358A - 被覆材組成物およびそれの硬化被膜を表面に有する合成樹脂成形品ならびにその製造方法

Info

Publication number: JPH093358A
Application number: JP7173915A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kawaguchi; 貴司河口; Masatoshi Yagi; 政敏八木; Makio Karasawa; 満喜男柄沢
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1995-06-19
Filing date: 1995-06-19
Publication date: 1997-01-07

Abstract

(57)【要約】【目的】防曇性、帯電防止性、親水性に優れた合成樹
脂成形品用の被覆材組成物の提供。【構成】（Ａ）特定分子量のポリエチレングリコール
ジ（メタ）アクリレート（ａ−１）２０〜１００重量％
と、それ以外の１分子中に１個以上のメタクリロイルオ
キシ基を有する単量体（ａ−２）８０〜０重量％とから
なる単量体混合物８０〜９９．８９重量部、（Ｂ）下記一般式Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₃Ｘ（式中、Ｘはアルカリ金属またはアンモニウム基を示
す。）で示されるフッ素系界面活性剤０．０１〜５重量
部、および（Ｃ）光重合開始剤０．１〜１５重量部（ただし、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計を１００重量部と
する。）からなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被覆材組成物およびそ
れの硬化被膜を表面に有する合成樹脂成形品ならびにそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ポリ
カーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂等
から製造された合成樹脂成形品は、透明性に優れ、加工
も容易であることなどから、レンズ分野から電気、建材
分野に至るまで多岐にわたって利用されている。しかし
ながら、これらの合成樹脂成形品は、高温多湿の場所ま
たは温度差や湿度差の大きい雰囲気下で使用された場
合、表面に水が結露して表面が曇り、透明性が失われる
欠点がある。また、これらの合成樹脂成形品は、帯電し
易いために塵や埃が付着し美観が失われる欠点がある。
さらに、上記の合成樹脂は親水性（濡れ性）が不足して
いるために、親水性を必要とする用途、例えばシャー
レ、プレパラート等に用いることができないという欠点
がある。

【０００３】このため、従来から上記の合成樹脂成形品
における欠点を改良するために、合成樹脂成形品の表面
に曇り止め剤、あるいは帯電防止剤を塗布する方法、合
成樹脂成形品の表面をプラズマあるいはコロナ放電等の
処理を行う方法等が提案されている。しかし、曇り止め
剤、帯電防止剤を合成樹脂成形品の表面に塗布する方法
は、拭き取り等による性能の低下、または経時的に性能
が低下する等の問題があり、また一方、合成樹脂成形品
の表面をプラズマやコロナ放電等の処理を行う方法は、
高価な設備を必要とすること、形状により均一に処理で
きないことおよびコスト高を招く等の問題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、簡単な処
理工程により防曇性、帯電防止性、親水性（濡れ性）、
耐久性、付着性に優れた合成樹脂成形品を提供すること
を目的として、鋭意検討を進めた結果、特定の配合成分
からなる被覆材組成物の硬化被膜を合成樹脂成形品の表
面に設けることにより上記の目的が達成できることを見
い出し本発明を完成した。

【０００５】すなわち、本発明は、（Ａ）下記一般式
（Ｉ）

【化２】で示される少なくとも１種のポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート（ａ−１）２０〜１００重量％
と、それ以外の１分子中に１個以上のメタクリロイルオ
キシ基を有する単量体（ａ−２）８０〜０重量％とから
なる単量体混合物８０〜９９．８９重量部、（Ｂ）下記一般式（II）Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₃Ｘ（II）（式中、Ｘはアルカリ金属またはアンモニウム基を示
す。）で示されるフッ素系界面活性剤０．０１〜５重量
部、および（Ｃ）光重合開始剤０．１〜１５重量部（ただし、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計を１００重量部と
する。）からなることを特徴とする被覆材組成物、およ
び上記被覆材組成物の硬化被膜を表面に有する合成樹脂
成形品、ならびに上記被覆材組成物を合成樹脂成形品の
表面に塗布し、活性エネルギー線を照射することを特徴
とする硬化被膜を表面に有する合成樹脂成形品の製造方
法にある。

【０００６】本発明の被覆材組成物を構成するのに使用
される成分（Ａ）の上記一般式（Ｉ）で示されるポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート（ａ−１）
は、親水性単量体であり、硬化被膜に防曇性、帯電防止
性、親水性を向上させる成分である。使用されるポリエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート（ａ−１）
は、上記一般式（Ｉ）におけるｎが２〜２０、好ましく
はｎが９〜１４のものであり、ｎが２０を超える場合に
は硬化性が低下するようになる。これらのポリエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレートは１種でまたは２種
以上を併用することができる。

【０００７】また、本発明において使用される成分
（Ａ）の上記一般式（Ｉ）以外の１分子中に１個以上の
（メタ）アクリロイルオキシ基を有する単量体（ａ−
２）（以下、単に（メタ）アクリレート系単量体（ａ−
２）と略記する。）は、紫外線による硬化性が良好で、
硬化被膜の防曇性、帯電防止性、親水性を低下させるこ
となく、硬化被膜に優れた平滑性、可撓性、密着性、耐
擦傷性、耐薬品性、耐熱性を付与するための成分であ
る。

【０００８】使用される（メタ）アクリレート系単量体
（ａ−２）としては、例えばメチル（メタ）アクリレー
ト、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）ア
クリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブ
チル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリ
レート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イ
ソアミル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）
アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシ
ル（メタ）アクリレート、ｎ−ノニル（メタ）アクリレ
ート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル
（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレー
ト、ベンジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニ
ル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）
アクリレート、２−ジシクロペンテノキシエチル（メ
タ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリ
レート、その水素添加物、イソボルニル（メタ）アクリ
レート、メトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキ
シエチル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メ
タ）アクリレート、メトキシエトキシエチル（メタ）ア
クリレート、エトキシエトキシエチル（メタ）アクリレ
ート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノ
キシプロピル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフル
フリル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メ
タ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アク
リレート、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリロイル
モルホリン等の１官能（メタ）アクリレート単量体；
１，３−プロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、１，４−ヘプタンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレー
ト、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
２−ブチン−１，４−ジ（メタ）アクリレート、シクロ
ヘキサン−１，４−ジメタノールジ（メタ）アクリレー
ト、水素化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート、
１，５−ペンタンジ（メタ）アクリレート、トリメチロ
ールエタンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカニ
ルジ（メタ）アクリレート、その水素添加物、トリメチ
ロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ジプロピレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレング
リコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス−（４
−（メタ）アクリロキシプロポキシフェニル）プロパ
ン、２，２−ビス−（４−（メタ）アクリロキシ（２−
ヒドロキシプロポキシ）フェニル）プロパン、ビス−
（２−メタアクリロイルオキシエチル）フタレート等の
２官能（メタ）アクリレート系単量体；およびトリメチ
ロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリ
スリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールトリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト
ールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト
ールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリト
ールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエリスリ
トールテトラ（メタ）アクリレート、トリペンタエリス
リトールペンタ（メタ）アクリレート、トリペンタエリ
スリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリペンタエ
リスリトールヘプタ（メタ）アクリレート、トリペンタ
エリスリトールオクタ（メタ）アクリレート等の多官能
（メタ）アクリレート系単量体；等が挙げられる。これ
ら単量体は１種または２種以上を併用することができ
る。

【０００９】上記一般式（Ｉ）で示されるポリエチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート（ａ−１）と（メ
タ）アクリレート系単量体（ａ−２）の使用割合は、単
量体混合物（Ａ）中、（ａ−１）／（ａ−２）＝２０〜
１００／８０〜０（重量％）の範囲であり、好ましくは
硬化被膜の防曇性、帯電防止性、付着性、表面外観のバ
ランスの点から、（ａ−１）／（ａ−２）＝７０〜９５
／３０〜５（重量％）の範囲がよい。成分（Ａ）の使用
割合は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００重量部中、
８０〜９９．８５重量部、好ましくは９５〜９７重量部
であり、８０重量部未満では、硬化被膜の外観、付着性
が低下し、９９．８５重量部を超えると硬化被膜の硬化
性が低下するようになる。

【００１０】また、本発明の被覆材組成物を構成するの
に使用されるフッ素系界面活性剤（Ｂ）は、上記一般式
（II）で示される化合物であり、硬化被膜に防曇性、帯
電防止性、親水性、レベリング性を向上させる成分であ
る。使用されるフッ素系界面活性剤（Ｂ）の例として
は、例えばパーフルオロオクタンスルホン酸リチウム、
パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、パーフルオ
ロオクタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタ
ンスルホン酸アンモニウム等が挙げられる。これらの中
でも、相溶性の点でパーフルオロオクタンスルホン酸カ
リウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウムの
使用が好ましい。フッ素系界面活性剤（Ｂ）の使用量
は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計量１００重量部中０．０
１〜５重量部、好ましくは、０．３〜１．７重量部であ
る。フッ素界面活性剤（Ｃ）の使用量が０．０１重量部
未満では、防曇性、帯電防止性、親水性が不十分とな
り、５重量部を超えると硬化被膜が白化し、外観が低下
するようになる。

【００１１】また、本発明の被覆材組成物を構成するの
に使用される光重合開始剤（Ｃ）としては、例えばベン
ゾイン、ベンゾインモノメチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、アセトイン、ベンジル、ベンゾフ
ェノン、ｐ−メトキシベンゾフェノン、ジエトキシアセ
トフェノン、ベンジルジメチルケタール、２，２−ジエ
トキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン、メチルフェニルグリオキシレート、エ
チルフェニルグリオキシレート、２−ヒドロキシ−２−
メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−エチル
アントラキノン等のカルボニル化合物；テトラメチルチ
ウラムモノスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフ
ィド等の硫黄化合物；２，４，６−トリメチルベンゾイ
ルジフェニルフォスフィンオキサイド等のアシルフォス
フィンオキサイド等が挙げられ、これらは、１種または
２種以上の混合系で使用される。これらの中でも、ベン
ゾフェノン、メチルフェニルグリオキシレート使用がよ
り好ましい。光重合開始剤（Ｃ）の使用量は、（Ａ）〜
（Ｃ）成分の合計量１００重量部中０．１〜１５重量
部、好ましくは２〜１０重量部であり、光重合開始剤
（Ｃ）の使用量が０．１重量部未満では、硬化が不十分
となり、１５重量部を超えると硬化被膜の付着性が低下
するようになる。

【００１２】以上が本発明の被覆材組成物を構成する必
須成分であるが、さらに粘度に調整するために有機溶剤
が含まれていてもよい。使用できる有機溶剤としては、
例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノ
ン等のケトン系化合物；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸
ブチル、乳酸エチル、酢酸メトキシエチル等のエステル
系化合物；ジエチルエーテル、エチレングリコールジメ
チルエーテル、ジオキサン等のエーテル系化合物；トル
エン、キシレン、等の芳香族化合物；ペンタン、ヘキサ
ン等の脂肪族化合物；塩化メチレン、クロロベンゼン、
クロロホルム等のハロゲン化炭化水素等を挙げることが
できる。

【００１３】また、本発明の被覆材組成物には、さらに
レベリング剤、消泡剤、沈降防止剤、潤滑剤、研磨剤、
防錆剤、帯電防止剤などの添加剤を加えてもよい。

【００１４】本発明の被覆材組成物の硬化被膜を表面に
有する合成樹脂成形品は、上記の被覆材組成物を合成樹
脂成形品の表面に塗布し、活性エネルギー線を照射して
硬化させることにより得ることができる。

【００１５】被覆材組成物の塗布方法としては、ハケ塗
り、スプレーコート、ディップコート、スピンコート、
カーテンコート、ロールコート、スクリーン印刷等の方
法が用いられるが、塗布作業性、被膜の平滑性、均一性
の点から、スプレーコート法が好ましい。

【００１６】被覆材組成物の塗布量としては、硬化被膜
の膜厚が１〜２５μｍ、好ましくは３〜１５μｍ、特に
好ましくは５〜１０μｍである。硬化被膜の膜厚が１μ
ｍ未満では十分な防曇性、帯電防止性、親水性が得られ
ず、２５μｍを超える場合は、密着性が低下する。

【００１７】合成樹脂成形品の表面に塗布された被膜を
硬化させる手段としては、α，βおよびγ線などの活性
エネルギー線を照射する公知の方法が用いられるが、本
発明の被覆材組成物を硬化させる手段としては紫外線を
用いることが好ましい。紫外線発生源としては実用的、
経済性の面から紫外線ランプが一般に用いられており、
具体的には、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧
水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプな
どが挙げられる。照射する雰囲気は空気中でもよいし、
窒素、アルゴン等の不活性ガス中でもよい。

【００１８】合成樹脂成形品表面に本発明の被覆材組成
物を塗布した後、紫外線放射エネルギーにて硬化させる
前に、硬化被膜の基材に対する密着性向上を目的とし
て、赤外線または熱風乾燥炉を用いて、２０℃〜１２０
℃で１分〜６０分間の熱処理を行ってもよい。

【００１９】本発明に用いられる合成樹脂成形品は、ア
クリル樹脂、ポリスチレン樹脂ポリカーボネート樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ア
クリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリアミド樹
脂、ポリアリレート樹脂、ポリメタクリルイミド樹脂、
ポリアリルジグリコールカーボネート樹脂などを成形し
て得られるものであり、その例としてシート状成形品、
フィルム状成形品および鏡、眼鏡、ゴーグル、サンバイ
ザー、ショーケース、メーターカバー、化粧品容器、シ
ャーレ、プレパラート等の各種成形品が挙げられる。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに詳しく
説明する。なお、実施例および比較例中の評価は次のよ
うな方法で行った。例中の部は重量部を表わす。

【００２１】（１）硬化塗膜の外観被覆材組成物を塗布し、硬化後の外観を目視評価した。 ○…表面が平滑で、透明である。 △…表面に凸凹があり、平滑でない。 ×…平滑でなく、白化やコモリが観察される。

【００２２】（２）付着性合成樹脂成形品に設けた硬化皮膜に１ｍｍ間隔で基材ま
で達するクリスカットを入れ、１ｍｍ²の碁盤目を１０
０個作り、その上にセロハンテープを貼りつけ急激には
がし、剥離した碁盤目を数えた。 ○…剥離なし。 △…剥離の数１〜５０個 ×…剥離の数５１〜１００個

【００２３】（３）防曇性２５℃の室温下に設置した水温４０℃の恒温水槽に防曇
性を測定する試験片の部位を下になるようにセットした
後、密閉し、曇るまでの時間を測定した。 ○…１０分以上 △…１分〜１０分 ×…１分以下

【００２４】（４）帯電防止性アバンテストＴＲ−８６０１型（印加電圧１００Ｖ、２
５℃、５０％ＲＨ）を用いて表面抵抗値を測定し評価し
た。 ○…１×１０¹³Ω以下 △…１×１０¹³Ω〜１×１０¹⁴Ω ×…１×１０¹⁴Ω以上

【００２５】（５）親水性硬化塗膜の水に対する接触角を測定し評価した。 ○…４０°以下 △…４０°〜６０° ×…６０°以上

【００２６】（６）耐久性水を含浸させた脱脂綿で硬化塗膜を軽く１００回こす
り、防曇性、帯電防止性、親水性を上記評価方法で評価
した。

【００２７】なお、表１および表２中で示す略記号は以
下の化合物を表わす。 PEGDA 400 ：ポリエチレングリコールジアクリレート（式（Ｉ）ｎ＝９） PEGDA 600 ：ポリエチレングリコールジアクリレート（式（Ｉ）ｎ＝１４） PEGDA 800 ：ポリエチレングリコールジアクリレート（式（Ｉ）ｎ＝１９） PEGDA 1200：ポリエチレングリコールジアクリレート（式（Ｉ）ｎ＝２９） HPA ：２−ヒドロキシプロピルアクリレート PPGDA 400 ：ポリプロピレングリコールジアクリレート（分子量４００） PPGDA 600 ：ポリプロピレングリコールジアクリレート（分子量６００） DPHA ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート B1 ：パーフルオロアルキルスルホン酸リチウム（大日本インキ化学工業（株）製、メガファックＦ−１１０） B2 ：パーフルオロアルキルスルホン酸カリウム（大日本インキ化学工業（株）製、メガファックＦ−１１６） B3 ：パーフルオロアルキルスルホン酸ナトリウム（株）トーケムプロダクツ製ＥＦ−１０３） BNP ：ベンゾフェノン MPG ：メチルフェニルグリオキシレート

【００２８】〔実施例１〜７、比較例１〜６〕表１およ
び表２に示すような組成を有する被覆材組成物を調製し
た。次いでこれらの被覆材組成物をポリカーボネート樹
脂板（商品名：レキサンＬＳ−１１，ＧＥ社製）の射出
成形板（５０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ（厚さ））にスプ
レー塗布し、熱風乾燥機中６０℃で２分間乾燥した。次
いで、８０ｍＷの高圧水銀灯（ウエスタンクオーツ社
製）を用いて空気中で照射し（基板表面上のピーク照射
強度：１５０ｍＷ／ｃｍ²、積算光量１５００ｍＪ／ｃ
ｍ²、照射時間１０秒）、７μｍの硬化被膜を表面に有
する各種のポリカーボネート樹脂板を得た。得られたポ
リカーボネート樹脂板についての評価結果を表１および
表２に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【表２】

【００３１】

【発明の効果】以上述べた如き構成からなる本発明の被
覆材組成物は、活性エネルギー線の照射により容易に硬
化し、防曇性、帯電防止、親水性に優れた硬化被膜を形
成できるので、これらの特性の要求が強い成形品用途、
特に鏡、眼鏡、ゴーグル、サンバイザー、ショーケー
ス、メーターカバー、化粧品容器、シャーレ、プレパラ
ートなどの成形品用途に極めて有用である。

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｃ０８Ｊ 7/04 Ｃ０８Ｊ 7/04 Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）下記一般式（Ｉ）【化１】で示される少なくとも１種のポリエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート（ａ−１）２０〜１００重量％
と、それ以外の１分子中に１個以上のメタクリロイルオ
キシ基を有する単量体（ａ−２）８０〜０重量％とから
なる単量体混合物８０〜９９．８９重量部、（Ｂ）下記一般式（II）Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₃Ｘ（II）（式中、Ｘはアルカリ金属またはアンモニウム基を示
す。）で示されるフッ素系界面活性剤０．０１〜５重量
部、および（Ｃ）光重合開始剤０．１〜１５重量部（ただし、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計を１００重量部と
する。）からなることを特徴とする被覆材組成物。
【請求項２】請求項１記載の被覆材組成物の硬化被膜
を表面に有する合成樹脂成形品。
【請求項３】請求項１記載の被覆材組成物を合成樹脂
成形品の表面に塗布し、活性エネルギー線を照射するこ
とを特徴とする硬化被膜を表面に有する合成樹脂成形品
の製造方法。