JPH11116845A - 被覆材組成物及び被覆物品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高屈折率合成樹脂成形品の表面に、透明性、
耐摩耗性、密着性等に優れ、干渉縞のない架橋硬化被膜
を形成できる、表示素子の前面保護パネル等に有用な被
覆材組成物を提供する。 【解決手段】 二種以上の金属酸化物からなる屈折率1.
8以上の複合金属酸化物微粒子(a-1)50-95重量％の存在
下でメタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン
等のシラン化合物(a-2)50-5重量％を反応させた反応生
成物(A)20-80部、２以上の（メタ）アクリロイルオキシ
基を有する化合物(B)80-20部、及び光重合開始剤(C)0.0
1-5部を含む被覆材組成物；及び、屈折率が1.58以上の
基材上に、この被覆材組成物を硬化せしめた屈折率が1.
60以上の被膜を有する被覆物品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被覆材組成物及び
被覆物品に関し、より詳しくは、活性エネルギー線照射
により硬化する被覆材組成物であって、特に高屈折率を
有する合成樹脂成形品等の基材表面に、透明性、耐摩耗
性等の各種特性に優れ、しかも干渉縞が発生しない架橋
硬化被膜を形成しうる被覆材組成物、及びこの組成物の
硬化被膜で被覆された被覆物品を提供することにある。

【０００２】

【従来の技術】近年、眼鏡レンズ、各種光学レンズや、
ＣＲＴ、プロジェクションテレビ、プラズマディスプレ
イ、液晶ディスプレイ等の表示素子の前面保護パネル
に、軽量で耐衝撃性に優れている等の利点から合成樹脂
成形品が使用されている。

【０００３】しかし、合成樹脂成形品は表面の耐摩耗性
が不足しているので、他の硬い物体との接触、摩擦、引
掻きなどによって表面に損傷を受け易く、表面に発生し
た損傷により商品価値が著しく低下したり、短期間で製
品が使用不能になる。したがって、近年、合成樹脂成形
品の表面の耐摩耗性を改良することが強く要求されてい
る。

【０００４】このような合成樹脂成形品の欠点を改良す
る方法について、例えば特開昭６３−１０６４０号公報
には、プラスチックレンズに有機珪素化合物とコロイダ
ルシリカとを含むコーティング液を塗布、硬化して硬化
膜を形成することが記載されている。しかし、このコー
ティング液を硬化して得られる硬化膜は、高屈折率プラ
スチックレンズに比べて屈折率が低いので、高屈折率プ
ラスチックレンズに使用すると、干渉縞が生じ、実用上
好ましくない。

【０００５】一方、干渉縞が発生しない硬化膜として、
例えば、特開平２−２６１８３２号公報には、有機珪素
化合物と五酸化アンチモンゾルとコロイダルシリカとか
らなるコーティング組成物が記載されている。しかし、
この組成物は、熱硬化方式なので、硬化時間が長く、経
済的にも不利であり、生産性も劣る。また、硬化膜の屈
折率、耐摩耗性、透明性やプラスチック基材との密着性
についても十分ではなく、実用上更に改良する必要があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
技術の課題を解決すべくなされたものであり、その目的
とするところは、硬化性に優れ、かつ高屈折率を有する
合成樹脂成形品等の基材表面に、透明性、耐摩耗性、表
面平滑性、耐熱性、耐薬品性、耐久性、耐候性、及び基
材との密着性に優れ、しかも干渉縞が発生しない架橋硬
化被膜を形成しうる被覆材組成物、及びこの組成物の硬
化被膜で被覆された被覆物品を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、特定の複合金属酸化物微粒子と特定のシラン化
合物とを反応させることで得られる反応生成物、及び、
多官能アクリレートを用いた被覆材組成物が非常に有効
であることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明の被覆材組成物は、二種
以上の金属酸化物からなる屈折率が１.８以上の複合金
属酸化物微粒子（ａ−１）５０〜９５重量％の存在下
で、下記一般式（１）

【０００９】

【化２】 （式（１）中、ＸはＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯＯ−基、ＣＨ₂＝
Ｃ（ＣＨ₃）−ＣＯＯ−基又はＣＨ₂＝ＣＨ−基を表わ
し、Ｒ¹は直接結合又は炭素数１〜８のアルキレン基を
表わし、Ｒ²及びＲ³は各々独立して炭素数１〜８のアル
キル基を表わし、ａは１〜３の整数を表わし、ｂは０〜
２の整数を表わし、但しａ＋ｂ＝１〜３である。）で示
されるシラン化合物（ａ−２）５０〜５重量％を反応さ
せて得られる反応生成物（Ａ）２０〜８０重量部、１分
子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有す
る化合物（Ｂ）８０〜２０重量部、及び、 光重合開始剤（Ｃ）０.０１〜５重量部 ［但し（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量を１００重量
部とする。］を含んで成る被覆材組成物である。

【００１０】また、本発明の被覆物品は、屈折率が１.
５８以上の基材上に、本発明の被覆材組成物を硬化せし
めた屈折率が１.６０以上の硬化被膜を有することを特
徴とする被覆物品である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態に
ついて説明する。

【００１２】［（Ａ）成分について］本発明で用いる
（Ａ）成分は、特定の複合金属酸化物微粒子（ａ−１）
の存在下で、前記一般式（１）で示されるシラン化合物
（ａ−２）を反応させて得られる反応生成物である。

【００１３】（Ａ）成分を得るために用いる複合金属酸
化物微粒子（ａ−１）は、二種以上の金属酸化物からな
る屈折率が１.８以上の複合金属酸化物微粒子である。
この複合金属酸化物微粒子（ａ−１）は、硬化被膜の屈
折率を高くし、透明性、耐摩耗性（特に砥粒等の微粒子
に対する耐摩耗性）等を改善するために用いられる。ま
た、この複合金属酸化物微粒子（ａ−１）は、ゾル−ゲ
ル法等の周知の合成法により得られ、また市販品として
得ることもできる。

【００１４】複合金属酸化物微粒子（ａ−１）を単独で
硬化被膜とした場合は、合成樹脂成形品等の基材表面に
対する密着性が劣る。また、複合金属酸化物微粒子（ａ
−１）の代わりに、一種の金属酸化物からなる微粒子を
用いて（Ａ）成分を合成して用いると、硬化被膜の透明
性、耐摩耗性、屈折率、密着性等の性能面で問題が生じ
る。また、この（ａ−１）成分の屈折率が１.８未満で
あると、硬化被膜の屈折率が十分高くならず、１.５８
以上の高屈折率の合成樹脂成形品等に塗布、硬化したと
き、干渉縞が認められ実用上好ましくない。

【００１５】複合金属酸化物微粒子（ａ−１）を構成す
る二種以上の金属酸化物としては、例えば、Ｔｉ、Ａ
ｌ、Ｚｒ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｆｅ、Ｇａ、
Ｍｇ、Ｐ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｖ、Ｃｕ、Ｂｅ、Ｓｃ、
Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｙ、Ｗ、Ｃｅ、Ｉｎ等
の金属の酸化物が挙げられる。特に、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓ
ｎ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ｗ、Ｖ、Ｓｂ及びＳｉから成る群より
選ばれた二種以上の元素を用いた金属酸化物を用いるこ
とが、硬化被膜の屈折率の向上、透明性や耐候性の改善
面から好ましい。

【００１６】複合金属酸化物微粒子（ａ−１）を構成す
る二種以上の金属酸化物の組合わせの具体例としては、
ＴｉＯ₂−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂−ＳｎＯ₂−ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−ＣｅＯ₂−
ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−Ｆｅ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−Ｓｎ
Ｏ₂−ＷＯ₃−ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−ＷＯ₃−Ｚｒ
Ｏ₂−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−Ｖ₂Ｏ₅−ＳｉＯ₂、Ｓｂ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−ＳｎＯ₂−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂−Ｆｅ₃
Ｏ₄−ＳｉＯ₂、ＴｉＯ−Ｖ₂Ｏ₅−ＳｉＯ₂、ＳｎＯ₂−Ｓ
ｉＯ₂、ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂、ＳｅＯ₂−ＳｉＯ₂等が挙げ
られる。

【００１７】複合金属酸化物微粒子（ａ−１）は、通
常、有機溶媒に分散されたコロイド状態で提供される。
この有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソ
ープロパノール等のアルコール系溶剤；エチレングリコ
ールなどの多価アルコール系溶剤；エチルセロソルブ、
ブチルセロソルブ、メトキシプロパノールなどの多価ア
ルコール誘導体；メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、ジアセトンアルコールなどのケトン系溶剤；
２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプ
ロピルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレ
ートなどのモノマー類；等を挙げることができる。この
コロイドの固形分濃度（複合金属酸化物微粒子の含有割
合）は、２０〜４０重量％程度が望ましい。

【００１８】複合金属酸化物微粒子（ａ−１）の平均粒
子径は、１〜２００ｎｍ程度が好ましい。平均粒子径が
１ｎｍ以上であれば（Ａ）成分の合成中ゲル化が生じ難
く、また２００ｎｍ以下であれば硬化被膜の透明性がよ
り良好となる。この平均粒子径は、さらに３〜８０ｎｍ
が好ましい。（Ａ）成分を得るために用いる（ａ−２）
成分は、前記一般式（１）で示されるシラン化合物であ
る。このシラン化合物（ａ−２）は、硬化被膜の透明性
の改良と耐摩耗性（特に金属繊維等に対する耐摩耗性）
等を改善するために用いられる。このシラン化合物（ａ
−２）を用いずに、（ａ−１）成分と（Ｂ）成分のみを
用いて形成した硬化被膜は、透明性、耐摩耗性、基材と
の密着性等に問題が生じる。

【００１９】シラン化合物（ａ−２）の具体例として
は、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピル
トリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシ
プロピルトリプロポキシシラン、γ−（メタ）アクリロ
イルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジ
プロポキシシラン、β−（メタ）アクリロイルオキシエ
チルトリメトキシシラン、β−（メタ）アクリロイルオ
キシエチルトリエトキシシラン、β−（メタ）アクリロ
イルオキシエチルトリプロポキシシラン、β−（メタ）
アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、β
−（メタ）アクリロイルオキシエチルメチルジエトキシ
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、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルメチル
ジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビ
ニルジメチルモノメトキシシラン、ビニルジメチルモノ
エトキシシラン等を挙げることが出来る。これらの化合
物は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
なお、本発明において「（メタ）アクリル」は「アクリ
ル及び／又はメタクリル」を示す。

【００２０】本発明においては、以上説明した複合金属
酸化物微粒子（ａ−１）及びシラン化合物（ａ−２）と
から得られる反応生成物を、（Ａ）成分として用いる。
例えば、複合金属酸化物微粒子（ａ−１）、シラン化合
物（ａ−２）、触媒、さらに必要な場合には溶媒を反応
系に加え、室温から還流下の温度で１時間から数十時間
撹拌することにより、反応生成物（Ａ）が得られる。こ
のときに溶媒の変更や固形分濃度の調整の目的のため、
溶媒の追加や留出操作を行っても構わない。

【００２１】この反応に使用する触媒としては、加水分
解触媒や硬化触媒等が用いられる。加水分解触媒の具体
例としては、塩酸、硫酸、リン酸、酢酸、水酸化ナトリ
ウム、アンモニア等が挙げられる。硬化触媒としては、
過塩素酸アンモニウム、過塩素酸マグネシウム、塩化ア
ンモニウム、酢酸ナトリウム、オクチル酸錫、テトラブ
トキシチタン、クロムアセチルアセトネート、ｎ−ブチ
ルアミン等が挙げられる。溶媒としては、アルコール
類、炭化水素類、エステル類、ケトン類、多価アルコー
ル誘導体、エーテル類等が挙げられる。これらは単独で
用いてもよく、２種以上の混合溶媒として用いることが
できる。

【００２２】本発明において、（ａ−１）成分と（ａ−
２）成分の使用割合は、（ａ−１）成分５０〜９５重量
％、（ａ−２）成分５０〜５重量％とする。使用割合が
この範囲を外れると、硬化被膜の耐摩耗性、密着性、透
明性、屈折率等の性能に問題が発生する。この使用割合
は、さらに（ａ−１）成分５５〜９０重量％、（ａ−
２）成分４５〜１０重量％が好ましい。なお、（ａ−
１）成分をコロイド状態で使用する場合は、（ａ−１）
成分の上記使用割合はコロイドの固形分（複合金属酸化
物微粒子の量）とする。

【００２３】以上のようにして、複合金属酸化物微粒子
（ａ−１）の存在下でシラン化合物（ａ−２）を特定比
率で反応させて得られる反応生成物（Ａ）は、例えば、
（ａ−２）成分を加水分解した後に、（ａ−１）成分を
添加することによって得られるものであり、具体的に
は、複合金属酸化物微粒子の表面にシラン化合物が共有
結合及び／又は水素結合で修飾された構造を有するもの
である。

【００２４】［（Ｂ）成分について］本発明で用いる
（Ｂ）成分は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロ
イルオキシ基を有する化合物である。この（Ｂ）成分
は、（Ａ）成分と相互作用を奏しつつ、主に硬化被膜に
強靱性や可とう性を付与し、硬化被膜のクラック発生防
止や密着性を改善する。この（Ｂ）成分を使用せずに
（Ａ）成分のみで被覆材組成物を調製した場合、被膜の
内部応力発生に起因するクラックが発生し、密着性や透
明性が低下するため、実用的な耐摩耗性合成樹脂成形品
は得られない。この（Ｂ）成分は、周知の方法で製造さ
れ、市販もされている。

【００２５】（Ｂ）成分としては、例えば、ポリオール
（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレ
ート、エポキシ（メタ）アクリレート、ウレタン（メ
タ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレー
ト、メラミン（メタ）アクリレート等が挙げられる。こ
れら化合物は、例えば、高分子刊行会発行「ＵＶ、ＥＢ
硬化ハンドブック−原料編」に具体的に記載されてい
る。

【００２６】（Ｂ）成分としては、特に、ビス（（メ
タ）アクリロイルオキシエチル）ヒドロキシエチルイソ
シアヌレート、トリス［（メタ）アクリロイルオキシエ
チル］イソシアヌレート、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、１,６−ヘキサンジオールジ
（メタ）アクリレート、イソホロンジイソシアネートと
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートから合成される
ウレタン（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリレー
ト類が好ましい。これら化合物は１種を単独で用いても
よいし、２種以上を併用してもよい。

【００２７】（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の使用割合は、
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計１００重量部を基準と
して、（Ａ）成分２０〜８０重量部、（Ｂ）成分８０〜
２０重量部である。（Ａ）成分が２０重量部未満で、
（Ｂ）成分が８０重量部を超える場合は、十分な耐摩耗
性と屈折率の高い硬化被膜が得られない。一方、（Ａ）
成分が８０重量部を超え、（Ｂ）成分が２０重量部未満
の場合は、硬化被膜にクラックが発生したり、基材との
密着性が低下する。この使用割合は、さらに（Ａ）成分
３０〜７５重量部、（Ｂ）成分７０〜２５重量部が好ま
しい。

【００２８】［（Ｃ）成分について］本発明で用いる
（Ｃ）成分は、光重合開始剤である。この光重合開始剤
（Ｃ）の具体例としては、ベンゾイン、ベンゾインメチ
ルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイ
ソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、
アセトイン、ブチロイン、トルオイン、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、２,２−ジメトキシ−２−フェニルア
セトフェノン、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、４,４−ビス（ジメチル
アミノベンゾフェノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル
−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシ
クロヘキシルフェニルケトン、１−（４−イソプロピル
フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１
−オン等のカルボニル化合物；テトラメチルチウラムジ
スルフィド等の硫黄化合物；アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾビス−２,４−ジメチルバレロニトリル等のア
ゾ化合物；ベンゾイルパーオキシド、ジターシャリーブ
チルパーオキシド等のパーオキシド化合物；２,４,６−
トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイ
ド、ビス（２,６−ジメトキシベンゾイル）−２,４,４
−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等のアシル
ホスフィンオキサイド化合物；などが挙げられる。

【００２９】（Ｃ）成分の使用割合は、（Ａ）成分及び
（Ｂ）成分の合計１００重量部を基準として、０.０１
〜５重量部である。（Ｃ）成分の使用割合が５重量部を
超えると、硬化被膜が帯色し、耐候性が低下する。この
使用割合は、さらに、０.１〜３重量部が好ましい。

【００３０】本発明の被覆材組成物には、さらに、耐候
性、耐久性を改善する目的で、紫外線吸収剤及び光安定
剤を添加することもできる。紫外線吸収剤は、組成物に
均一に溶解し、かつその耐候性が良好なものであればよ
く、本発明において特に制限は無い。組成物に対する良
好な溶解性及び耐候性改善効果という点からは、ベンゾ
フェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリチル酸フェニ
ル系、安息香酸フェニル系から誘導された化合物で、そ
れらの最大吸収波長が２４０〜３８０ｎｍの範囲である
紫外線吸収剤が好ましい。特に組成物に多量に含有させ
ることができるという点からは、ベンゾフェノン系の紫
外線吸収剤がより好ましく、特にポリカーボネート等の
基材の黄変を防ぐことができるという点からは、ベンゾ
トリアゾール系の紫外線吸収剤がより好ましい。また、
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が好ま
しい。この光安定剤は、紫外線吸収剤と併用して用いる
ことで、硬化被膜の耐候性をより向上できる。

【００３１】本発明の被覆材組成物には、さらに、硬化
被膜の密着性、可とう性、強靱性、耐候性、耐久性を改
善する目的で、１分子中に１個の（メタ）アクリロイル
オキシ基を有する単量体を配合してもよい。この単量体
の具体例としては、テトラヒドルフルフリル（メタ）ア
クリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレー
ト、ブチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００３２】本発明の被覆材組成物には、さらに、必要
に応じて、有機溶剤、酸化防止剤、黄変防止剤、ブルー
イング剤、顔料、レベリング剤、消泡剤、増粘剤、沈降
防止剤、帯電防止剤、防曇剤など、各種の添加剤を配合
してもよい。例えば、有機溶剤は、被覆材組成物の均一
溶解性、分散安定性、さらには基材との密着性及び被膜
の平滑性、均一性などの目的で使用できる。この有機溶
剤は、この目的に応じ適宜選定すればよく、本発明にお
いて特に制限は無い。具体例としては、アルコール系、
炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、エーテル系、ケト
ン系、エステル系、多価アルコール誘導体等の有機溶剤
が挙げられる。

【００３３】本発明の被覆材組成物を基材に塗布する方
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、カーテンコートなどの常法を、制限
なく採用できる。

【００３４】基材上の塗布膜を硬化させる手段として
は、α、β及びγ線などの活性エネルギー線を照射する
公知の方法を用いることができる。特に、紫外線を用い
ることが好ましい。紫外線発生源としては、実用性、経
済性の面から紫外線ランプが望ましい。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。

【００３５】また、基材上の塗布膜を硬化させる前に、
硬化被膜の基材に対する密着性向上を目的として、赤外
線又は熱風乾燥炉を用いて、２０〜１２０℃で１〜６０
分間の熱処理を行ってもよい。

【００３６】さらに、本発明の被覆材組成物を基材に塗
布する前に、基材に対して、酸、アルカリ、各種有機溶
媒等を用いた化学処理や、プラズマ、紫外線等を用いた
物理的処理、さらには、各種樹脂を用いたプライマー処
理を行うことによって、基材と硬化被膜との密着性を向
上させることもできる。

【００３７】この被覆材組成物の硬化被膜の膜厚は、１
〜３０μｍ程度が好ましい。膜厚を１μｍ以上にすれば
耐摩耗性がより向上し、３０μｍ以下にすれば基材との
密着性の低下や、被膜のクラック発生を防止できる。こ
の膜厚は、２〜２０μｍがより好ましく、３〜１０μｍ
が特に好ましい。

【００３８】この被覆材組成物の硬化被膜の屈折率は、
１.６０以上である。屈折率が１.６０未満であると、屈
折率が１.５８以上の高屈折率基材（例えば高屈折率の
プラスチック表示素子等）に対して、硬化被膜を形成し
た場合、干渉縞が発生することがある。

【００３９】本発明の被覆材組成物は、各種合成樹脂成
形品の表面の改質に非常に有用である。この合成樹脂成
形品としては、従来から耐摩耗性や耐候性等の改善の要
望のある各種の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が挙げられ
る。具体例には、ポリメチルメタクリル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、
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
などが挙げられる。

【００４０】特に、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、イオウやハロ
ゲン等を含有した高屈折率単量体とスチレン等の単量体
とから重合される樹脂等は、屈折率が１.５８以上の高
屈折率樹脂であり、透明性に優れ、しかも耐摩耗性改良
の要求が強いので、本発明の被覆材組成物により表面改
質を施すことが非常に有効である。

【００４１】この合成樹脂成形品等の基材の形状に特に
制限は無く、例えば、シート状成形品、フィルム状成形
品などの各種成形品が挙げられる。特に、本発明の被覆
材組成物で被覆した高屈折率樹脂成形品は、例えば、Ｃ
ＲＴ、プロジェクションテレビ、プラズマディスプレ
イ、液晶ディスプレイ等の表示素子の前面保護パネルな
どの用途において非常に有用である。

【００４２】

【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、以下の記載において「部」は、特記の無
い限り「重量部」を表わす。

【００４３】実施例及び比較例における評価は、次の方
法で行った。

【００４４】１．耐摩耗性 （１）テーパー摩耗試験 ＡＳＴＭ Ｄ−１０４４に準拠し、摩耗輪ＣＳ−１０
Ｆ、荷重５００ｇ、回転数５００サイクルの条件下で摩
耗テストを行ない、試料を中性洗剤を用いて洗浄し、ヘ
ーズメータで曇価を測定した。耐摩耗性の評価は「摩耗
後の曇価−摩耗前の曇価」の値で示した。

【００４５】（２）スチールウール摩耗試験 ＃０００スチールウール［日本スチールウール（株）
製、ボンスター（登録商標）］を１ｃｍ²の円形パッド
に装着し、往復式摩耗試験機台上に保持された試料表面
にこのパッドを置いて、荷重１,０００ｇ、５０サイク
ルの条件下で摩耗テストを行ない、試料を中性洗剤を用
いて洗浄し、ヘーズメータで曇価を測定した。耐摩耗性
の評価は「摩耗後の曇価−摩耗前の曇価」の値で示し
た。

【００４６】２．密着性 試料表面にカミソリで縦、横それぞれ１１本（１.５ｍ
ｍ間隔）の基材に達する傷を入れて１００個のます目を
つくり、セロハンテープ［巾２５ｍｍ、ニチバン（株）
製］をます目に対して圧着させて、上方に急激に剥し
た。密着性の評価は「残存ます目数／全ます目数（１０
０）」の値で示した。

【００４７】３．外観 （１）透明性 ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠し、ヘーズメータで曇価を
測定した。

【００４８】（２）クラック 目視で観察し、以下の判定基準で評価した。 ○・・・クラックの発生無し。 △・・・若干のクラックの発生あり。 ×・・・無数のクラックの発生あり。

【００４９】（３）干渉縞 蛍光灯下で、干渉縞の有無について目視にて観察し、以
下の判定基準で評価した。 ○・・・干渉縞がほとんど見えない。 △・・・少し見える。 ×・・・かなり見える。

【００５０】４．硬化膜の屈折率 約０.２ｍｍ厚の硬化被膜を、幅１０ｍｍ、長さ２０ｍ
ｍに切断し、アッベ屈折率計を用いて５８９.３ｎｍの
Ｄ線の屈折率を２０℃にて測定した。

【００５１】［合成例１：（Ａ）成分（ＳＨ−１）の合
成］撹拌機、温度計及びコンデンサーを備えた０.５リ
ットルの４ッ口フラスコに（ａ−２）成分としてγ−メ
タクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン［商品
名：ＫＢＭ−５０３、信越シリコン（株）製］２７.２
部と、０.０１規定の塩酸９.９部を加え、室温下で１時
間撹拌し加水分解処理を行った。次に、（ａ−１）成分
として複合金属酸化物微粒子のコロイド［ＴｉＯ₂−Ｃ
ｅＯ₂−ＳｉＯ ₂系、屈折率１.９８、平均粒子径３〜１
５ｎｍ、分散媒メタノール、固形分濃度２０.４％、商
品名：オプトレイク１１２０Ａ、触媒化成（株）製］２
００.０部を加え、室温下で１時間撹拌した。

【００５２】次に、１−メトキシ−２−プロパノール６
５０部を数回に分けて投入し、減圧下（フラスコ内温度
５０〜７０℃）で、溶媒をメタノールから１−メトキシ
−２−プロパノールに置換した。次に、フラスコ内温度
９０℃で６時間撹拌し反応を終了した。

【００５３】得られた反応生成物（ＳＨ−１）は淡褐色
状の半透明な液体であり、２５℃の粘度が２０.３セン
チポイズ、固形分濃度は３６.９％であった。

【００５４】［合成例２：（Ａ）成分（ＳＨ−２）の合
成］撹拌機、温度計及びコンデンサーを備えた１リット
ルの４ッ口フラスコに、（ａ−２）成分としてγ−メタ
クリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン［商品
名：ＫＢＭ−５０３］６１.０部と、０.０１規定の塩酸
２２.２部を加え、室温下で１時間撹拌し加水分解処理
を行った。次に、（ａ−１）成分として複合金属酸化物
微粒子のコロイド［ ＴｉＯ₂−ＺｒＯ₂−ＳｉＯ₂系、屈
折率２.２０、平均粒子径６〜１０ｎｍ、分散媒メタノ
ール、固形分濃度３０.５％、商品名：オプトレイク１
１３０Ｚ、触媒化成（株）製］３００.０部を加え、室
温下で１時間撹拌した。

【００５５】次に、１−メトキシ−２−プロパノール
１,０００部を数回に分けて投入し、減圧下（フラスコ
内温度５０〜７０℃）で、溶媒をメタノールから１−メ
トキシ−２−プロパノールに置換した。次に、フラスコ
内温度９０℃で６時間撹拌し反応を終了した。

【００５６】得られた反応生成物（ＳＨ−２）は乳白色
状の半透明な液体であり、２５℃の粘度が１０.２セン
チポイズ、固形分濃度は２５.７％であった。

【００５７】［比較合成例１：（Ａ'）成分（ＳＨ−
３）の合成］（ａ−２）成分を使用しないこと以外は合
成例１に準拠し、（ａ−１）成分として複合金属酸化物
微粒子のコロイド［商品名：オプトレイク１１２０Ａ］
２００.０部に、１−メトキシ−２−プロパノール６３
０部を数回に分けて投入し、減圧下で溶媒をメタノール
から１−メトキシ−２−プロパノールに置換した。

【００５８】得られた化合物（ＳＨ−３）は淡褐色状の
半透明な液体であり、２５℃の粘度が７.２センチポイ
ズ、固形分濃度は２９.５％であった。

【００５９】［比較合成例２：（Ａ"）成分（ＳＨ−
４）の合成］合成例１に準拠し、（ａ−２）成分として
γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン
［商品名：ＫＢＭ−５０３］２７.２部と、０.０１規定
の塩酸９.９部を加え、室温下で１時間撹拌し加水分解
処理を行った。次に、（ａ−１）成分ではなく、金属酸
化物微粒子のコロイド［Ｓｂ₂Ｏ₅、屈折率１.８２、平
均粒子径２０ｎｍ、分散媒メタノール、固形分濃度３
０.９％、商品名：サンコロイドＡＭＴ−１３０Ｓ、日
産化学（株）製］１３２.０部を加え、室温下で１時間
撹拌した。

【００６０】次に、１−メトキシ−２−プロパノール４
５０部を数回に分けて投入し、減圧下で溶媒をメタノー
ルから１−メトキシ−２−プロパノールに置換した。次
に、フラスコ内温度９０℃で６時間撹拌し反応を終了し
た。

【００６１】得られた反応生成物（ＳＨ−４）は、乳白
色状の不透明な液体であり、２５℃の粘度が１５.２セ
ンチポイズ、固形分濃度は３５.０％であった。

【００６２】［実施例１］表１に示す組成で被覆材組成
物を調製した。この被覆材組成物を、ポリカーボネート
樹脂射出成形品［商品名：レキサンＬＳ−２、色調１１
１、屈折率１.５９、ゼネラルエレクトリック社製］に
３ｍｍ厚ディップ塗布し、５分間自然乾燥した後、乾燥
機中６０℃で５分間加熱乾燥した。次に、乾燥した試料
を空気雰囲気中において高圧水銀灯を用い、１,０００
ｍＪ／ｃｍ²（波長３２０〜３８０ｎｍの紫外線積算エ
ネルギー）の紫外線を照射して硬化させ、硬化被膜の膜
厚が４μｍの耐摩耗性樹脂成形板を得た。性能の評価結
果を表１に示す。

【００６３】［実施例２〜４、比較例１〜４］表１に示
す組成で被覆材組成物を調製した。これら被覆材組成物
を、ポリエチレンテレフタレート樹脂押出し成形品［商
品名：Ａ−４００、屈折率１.６２、東洋紡（株）製］
に０.２ｍｍ厚ディップ塗布し、実施例１と同様にし
て、乾燥、硬化させ、硬化被膜の膜厚が４μｍの耐摩耗
性樹脂成形品を得た。性能の評価結果を表１に示す。

【００６４】

【表１】 表１において示す略記号は、以下の化合物を表わす。 ・［ＤＰＨＡ］：ジペンタエリスリトールヘキサアクリ
レート（商品名アロニックスＭ−４０２、東亜合成化学
工業（株）製） ・［ＡＲ−Ｕ１］：イソホロンジイソシアネート／ヒド
ロキシエチルアクリレート＝１／２（モル比）から合成
されるウレタンアクリレート ・［ＨＤＤＡ］：１,６−ヘキサンジオールジアクリレ
ート（商品名ビスコート＃１５０、大阪有機化学工業
（株）製） ・［Ｉ−１８４］：１−ヒドロキシシクロヘキシル−フ
ェニルケトン（商品名イルガキュア−１８４、チバガイ
ギー（株）製） ・［Ｄ−１１７３］：２−ヒドロキシ−２−メチル−１
−フェニルプロパン−１−オン（商品名ダロキュア−１
１７３、チバガイギー（株）製） ・［溶剤１］：１−メトキシ−２−プロパノール ・［溶剤２］：イソプロパノール

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の被覆材組
成物は、活性エネルギー線照射による硬化性に優れるば
かりでなく、高屈折率を有する合成樹脂成形品等の基材
表面に透明性、耐摩耗性、表面平滑性、耐熱性、耐薬品
性、耐久性、耐候性、及び基材との密着性に優れ、しか
も干渉縞が発生しない架橋硬化被膜を形成できる。

【００６６】本発明の被覆材組成物は、特に、高屈折率
を有する合成樹脂成形品の耐摩耗性改善用途に有用であ
り、具体的には、高屈折率樹脂で成形した眼鏡レンズ、
各種光学レンズや、ＣＲＴ、プロジェクションテレビ、
プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示素子
の前面保護パネル等の用途に非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤ Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤＢ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二種以上の金属酸化物からなる屈折率が
   １.８以上の複合金属酸化物微粒子（ａ−１）５０〜９
   ５重量％の存在下で、下記一般式（１） 【化１】 （式（１）中、ＸはＣＨ₂＝ＣＨ−ＣＯＯ−基、ＣＨ₂＝
   Ｃ（ＣＨ₃）−ＣＯＯ−基又はＣＨ₂＝ＣＨ−基を表わ
   し、Ｒ¹は直接結合又は炭素数１〜８のアルキレン基を
   表わし、Ｒ²及びＲ³は各々独立して炭素数１〜８のアル
   キル基を表わし、ａは１〜３の整数を表わし、ｂは０〜
   ２の整数を表わし、但しａ＋ｂ＝１〜３である。）で示
   されるシラン化合物（ａ−２）５０〜５重量％を反応さ
   せて得られる反応生成物（Ａ）２０〜８０重量部、１分
   子中に２個以上の（メタ）アクリロイルオキシ基を有す
   る化合物（Ｂ）８０〜２０重量部、及び、 光重合開始剤（Ｃ）０.０１〜５重量部 ［但し（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量を１００重量
   部とする。］を含んで成る被覆材組成物。
2. 【請求項２】 複合金属酸化物微粒子（ａ−１）が、Ｔ
   ｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｃｅ、Ｆｅ、Ｗ、Ｖ、Ｓｂ及びＳｉか
   ら成る群より選ばれた二種以上の元素を用いた金属酸化
   物からなる請求項１記載の被覆材組成物。
3. 【請求項３】 屈折率が１.５８以上の基材上に、請求
   項１記載の被覆材組成物を硬化せしめた屈折率が１.６
   ０以上の硬化被膜を有することを特徴とする被覆物品。
4. 【請求項４】 屈折率が１.５８以上の基材が、ポリエ
   チレンテレフタレート樹脂又はポリカーボネート樹脂か
   ら成る請求項３記載の被覆物品。
5. 【請求項５】 表示素子の前面保護パネルの用途に使用
   される請求項３又は４記載の被覆物品。