JPH11268202A - 耐摩耗性被覆物品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐摩耗性、耐擦傷性、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た硬化被膜を形
成した耐摩耗性被覆物品を提供する。 【解決手段】 (A)（メタ）アクリロイルオキシ基を有
する化合物5-80部及び(B)Mn1万以上100万以下の熱可塑
性ポリマー95-20部を含む組成物の硬化下塗り被膜層を
有し、かつ、(A)成分5-70部及び(C)オルガノアルコキシ
シランの有機構造層と特定の金属を中心とする無機結晶
構造とが互いに共有結合により層状に結合されたハイブ
リッド層状高分子材料構造体95-30部を含む組成物の硬
化上塗り被膜層を有する耐摩耗性被覆物品；及びその製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面に、耐摩
耗性、耐熱性、耐薬品性、耐久性、耐候性及び基材との
密着性に優れた硬化被膜を形成した耐摩耗性被覆物品、
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、コート材、成形体などの主成分
材料、又はフィラーとして用いられる無機材料は、高硬
度、高耐熱性などの特徴を持つが、液相もしくは溶液か
ら迅速に緻密な固相を形成するには加熱焼成を必要とす
る。また、これらの無機材料は、有機溶媒や有機物相と
の親和性が良くない。一方、有機材料は、可撓性や常温
での迅速な成膜性などの特徴を持つが、硬度や耐熱性が
劣る。

【０００３】このため、従来より、無機材料と有機材料
の特徴を併せ持ち、しかも上記の欠点を改善した無機−
有機ハイブリッド材料が開発され、また室温付近の温度
で迅速に製造できる有効な製造方法の開発が望まれてい
る。

【０００４】例えば、特開平１−１０８２７２号公報に
は、無機−有機ハイブリッド塗料が開示されている。こ
の塗料は、エポキシシランの部分加水分解物とカルボニ
ル基含有化合物と非シラン系ベースの脂肪族ポリアミン
との反応生成物からなる耐摩耗性コーティング材料であ
る。しかし、この塗膜中の無機構造は、有機ポリマーに
導入された一部分に限られ、しかも室温付近での有機反
応による塗膜形成中に無機構造部分が成長したり成膜し
たりすることがないので、無機材料の特徴を十分に発現
させることができず、有機ポリマーに比べて物性等の飛
躍的な向上は望めない。

【０００５】そこで、本出願人は、少なくともアルコキ
シ基と有機基とを有するオルガノアルコキシシランのア
ルコキシ基の加水分解・脱水縮合により形成された４面
体構造層と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｌｉ、Ｖ及びＺｒからなる群より選ばれる少なくと
も１種の金属を中心原子とする８面体構造層からなる結
晶性の積層構造体フィラー、分子内に少なくとも１個の
（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合物、及び活
性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤からなる被覆
材組成物及びそれを用いた耐摩耗性物品の製造方法につ
いて出願した（特開平８−１２８９９号公報）。この被
覆材組成物によれば、無機部と有機部とが強固な結合を
し、堅牢で緻密な固相を形成した重合体被膜を形成で
き、かつ無機部と有機部との比率を容易に制御できると
いう特徴から、優れた耐摩耗性物品を提供できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した被
覆材組成物を用いて表面を被覆した耐摩耗性物品におい
て、耐摩耗性を無機材料と同レベルまでに高め、しかも
耐久性、耐候性等を更に向上すべくなされたものであ
る。

【０００７】すなわち、本発明の目的は、基材の表面上
に、無機材料と同等の耐摩耗性を有し、耐擦傷性、耐熱
性、耐薬品性、耐久性、耐候性及び基材との密着性に優
れた硬化被膜を形成した耐摩耗性被覆物品、及び無機部
と有機部との比率を容易に制御でき、上述の各特性に優
れた耐摩耗性被覆物品を容易に製造できる方法を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意検討した結果、基材の表面上に、特定
のハイブリッド層状高分子材料構造体等を用いて高度な
耐摩耗性を有する硬化被膜を形成するに際し、この高硬
度硬化被膜と基材との間に両者の中間的な硬度を有する
下塗り被膜（１次被膜）をあらかじめ形成することによ
り、耐久性や耐候性が飛躍的に高まり、耐摩耗性、耐熱
性、耐薬品性等にも優れた耐摩耗性被覆物品が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明の耐摩耗性被覆物品は、
基材の表面上に、（Ａ）分子内に少なくとも１個の（メ
タ）アクリロイルオキシ基を有する化合物５〜８０重量
部、及び（Ｂ）数平均分子量が１万以上１００万以下の
熱可塑性ポリマー９５〜２０重量部を含んで成る被覆材
組成物の硬化下塗り被膜層を有し、かつ、（Ａ）分子内
に少なくとも１個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有
する化合物５〜７０重量部、及び（Ｃ）分子内にアルコ
キシ基と有機基とを有するオルガノアルコキシシランの
アルコキシ基の加水分解・脱水縮合により形成された有
機構造層と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓ
ｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ及びＣｅから
成る群より選ばれる少なくとも１種の金属を中心とする
無機結晶構造とが互いに共有結合により層状に結合され
ているハイブリッド層状高分子材料構造体９５〜３０重
量部を含んで成る被覆材組成物の硬化上塗り被膜層を有
することを特徴とする耐摩耗性被覆物品である。

【００１０】また、本発明の耐摩耗性被覆物品の製造方
法は、基材の表面上に、（Ａ）成分５〜８０重量部、
（Ｂ）成分９５〜２０重量部［（Ａ）成分及び（Ｂ）成
分の合計量を１００重量部とする。］、及び（Ｄ）活性
エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤０.１〜１０重
量部を含んで成る硬化下塗り被膜層用の被覆材組成物を
塗布する工程と、（Ａ）成分５〜７０重量部、（Ｃ）成
分９５〜３０重量部［（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の合計
量を１００重量部とする。］、及び（Ｄ）成分０.１〜
１０重量部を含んで成る硬化上塗り被膜層用の被覆材組
成物を塗布する工程とを有し、前記硬化下塗り被膜層用
の被覆材組成物及び前記硬化上塗り被膜層用の被覆材組
成物の各塗布膜に別々に活性エネルギー線を照射するこ
とにより、又は、両塗布膜に一括して活性エネルギー線
を照射することにより、硬化下塗り被膜層と硬化上塗り
被膜層を形成することを特徴とする耐摩耗性被覆物品の
製造方法である。

【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］（Ａ）成分は、分
子内に少なくとも１個の（メタ）アクリロイルオキシ基
を有する化合物である。この（Ａ）成分は、硬化下塗り
被膜層のラジカル重合成分として、かつ硬化上塗り被膜
層に含まれるハイブリッド層状高分子材料構造体のバイ
ンダー成分として用いられ、各被膜層の耐久性、耐熱性
等を向上させる。

【００１３】（Ａ）成分としては、例えば、脂肪族、脂
環族又は芳香族のモノ又はポリアルコールのモノ又はポ
リ（メタ）アクリレートや、脂肪族、脂環族又は芳香族
のウレタンポリ（メタ）アクリレート、エポキシポリ
（メタ）アクリレート、ポリエステルポリ（メタ）アク
リレート等が挙げられる。なお、本発明において「（メ
タ）アクリレート」とは、「アクリレート及び／又はメ
タクリレート」を示す。これらの具体例としては、メチ
ル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレー
ト、ブチル（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、ポリエチレングリコールモノ（メ
タ）アクリレート、シクロヘキシル（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、ジ
シクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペン
テニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリ
レート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、無水
フタル酸と２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート
との付加物などのモノ（メタ）アクリレート化合物；
１,４−ブタンジオールジ（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、１,９−
ノナンジオールジ（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、エチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコール
（ｎ＝２〜１５）ジ（メタ）アクリレート、ポリプロピ
レングリコール（ｎ＝２〜１５）ジ（メタ）アクリレー
ト、ポリブチレングリコール（ｎ＝２〜１５）ジ（メ
タ）アクリレート、２,２−ビス（４−（メタ）アクリ
ロイルオキシエトキシフェニル）プロパン、２,２−ビ
ス（４−（メタ）アクリロイルオキシジエトキシフェニ
ル）プロパン、トリメチロールプロパンジ（メタ）アク
リレート、ビス（２−（メタ）アクリロイルオキシエチ
ル）−ヒドロキシエチル−イソシアヌレートなどのジ
（メタ）アクリレート化合物；トリメチロールプロパン
トリ（メタ）アクリレート、トリス（２−（メタ）アク
リロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ペンタエリ
スリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリ
トールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサ（メタ）アクリレートなどの多官能（メ
タ）アクリレート化合物；ビスフェノールＡ型ジエポキ
シと（メタ）アクリル酸とを反応させたエポキシジ（メ
タ）アクリレート、イソホロンジイソシアネートと２−
ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートとを反応させ
たウレタンジ（メタ）アクリレート、ジシクロヘキシル
メタンジイソシアネートと２−ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレートとを反応させたウレタンジ（メタ）ア
クリレート、トリメチロールエタンとコハク酸及び（メ
タ）アクリル酸とを反応させたポリエステル（メタ）ア
クリレート、トリメチロールプロパンとコハク酸、エチ
レングリコール、及び（メタ）アクリル酸とを反応させ
たポリエステル（メタ）アクリレート等が挙げられる。
これらの単量体は、１種を単独で用いてもよいし、２種
以上を混合して用いてもよい。なお（Ａ）成分として、
架橋反応可能な成分、すなわち分子内に２個以上の（メ
タ）アクリロイルオキシ基を有する化合物を少なくとも
一部に用いることにより、架橋した上・下硬化被膜層を
形成することが好ましい。

【００１４】（Ａ）成分を硬化下塗り被膜層に用いる場
合、（Ａ）成分の使用量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分
の合計１００重量部中、５〜８０重量部である。（Ａ）
成分の使用量が５重量部未満では、十分な耐久性及び耐
熱性を有する硬化被膜が得られず、８０重量部を越える
と、下塗り被膜層と上塗り被膜層との密着性が低下す
る。さらに１０〜７０重量部が好ましく、２０〜６０重
量部が特に好ましい。

【００１５】（Ａ）成分を硬化上塗り被膜層に用いる場
合、（Ａ）成分の使用量は、（Ａ）成分及び（Ｃ）成分
の合計１００重量部中、５〜７０重量部である。（Ａ）
成分の使用量が５重量部未満では、十分な耐久性及び耐
熱性を有する硬化被膜が得られず、７０重量部を越える
と、硬化上塗り被膜の摩耗性が低下する。さらに１０〜
６０重量部が好ましく、１０〜５０重量部が特に好まし
い。

【００１６】［（Ｂ）成分について］（Ｂ）成分は、数
平均分子量が１万以上１００万以下の熱可塑性ポリマー
である。この（Ｂ）成分は、硬化下塗り被膜層の主成分
として用いられ、下塗り被膜層と上塗り被膜層との密着
性を向上させる。この数平均分子量は、さらに３万以上
５０万以下が好ましい。

【００１７】また本発明においては、熱可塑性ポリマー
（Ｂ）として、側鎖に（メタ）アクリロイルオキシ基を
有さない熱可塑性ポリマーを用いると、下塗り被膜層と
上塗り被膜層との密着性がより優れた硬化下塗り被膜層
を形成できるので、特に好ましい。

【００１８】（Ｂ）成分としては、例えば、脂肪族、脂
環族又は芳香族のモノ（メタ）アクリレート、ビニル化
合物等のラジカル重合性モノマーを、ラジカル重合して
得られる所望の分子量の熱可塑性ポリマーが挙げられ
る。

【００１９】さらに、被膜強度を高める目的で、下塗り
被膜層と上塗り被膜層との密着性を満足できる範囲内
で、側鎖に（メタ）アクリロイルオキシ基を有する熱可
塑性ポリマーを併用して用いることができる。

【００２０】側鎖に（メタ）アクリロイルオキシ基を有
する熱可塑性ポリマーとしては、具体的には、重合体の
分子構造の分子量５００〜１０００当たり１個程度の
（メタ）アクリロイルオキシ基を有する熱可塑性ポリマ
ーが挙げられる。この（メタ）アクリロイルオキシ基の
導入方法としては、例えば、ポリマー鎖のカルボキシル
基へのグリシジルメタクリレートの付加や、ヒドロキシ
基へのイソシアノエチルメタクリレートの付加等が挙げ
られる。

【００２１】（Ｂ）成分を得るためのラジカル重合性モ
ノマー成分の具体例としては、メチル（メタ）アクリレ
ート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メ
タ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、
ｔ−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、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、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、２−ヒドロキシブチル（メタ）
アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート、ジメ
チルアミノエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシ
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、イソボルニル（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、ジシク
ロペンテニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）
アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレー
ト、無水フタル酸と２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレートとの付加物などの（メタ）アクリレート化合
物；スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等
のスチレン誘導体；アクリロニトリル、メタクリロニト
リル等の有機ニトリル類；無水コハク酸、無水マレイン
酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸等のα,β一モ
ノエチレン性不飽和カルボン酸；酢酸ビニル、プロピオ
ン酸ビニル等のビニルエステル類；アリルアルコール、
（メタ）アクリル酸アリル等のアリル化合物；３−（メ
タ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、
ビニルトリメトキシシラン等のエチレン性不飽和基含有
シラノール；等が挙げられる。これらの単量体は、１種
を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いても
よい。

【００２２】（Ｂ）成分の重合方法は、溶液重合法、塊
状重合法、乳化重合法、懸濁重合法等の公知の重合法の
いずれであってもよい。中でも、溶液重合法又は乳化重
合法が好ましい。これら重合方法においては、公知のア
ゾ系や過酸化物系開始剤、必要に応じて連鎖移動剤を用
いて所望のモノマー混合物を共重合することが好まし
い。

【００２３】（Ｂ）成分の使用量は、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の合計１００重量部中、９５〜２０重量部で
ある。（Ｂ）成分の使用量が２０重量部未満では、下塗
り被膜層と上塗り被膜層との密着性が低下し、９５重量
部を越えると十分な耐久性及び耐熱性を有する硬化被膜
が得らない。さらに９０〜３０重量部が好ましく、８０
〜４０重量部が特に好ましい。

【００２４】［（Ｃ）成分について］（Ｃ）成分は、分
子内にアルコキシ基と有機基とを有するオルガノアルコ
キシシランのアルコキシ基の加水分解・脱水縮合により
形成された有機構造層と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉ
ｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ
及びＣｅから成る群より選ばれる少なくとも１種の金属
を中心とする無機結晶構造とが互いに共有結合により層
状に結合されているハイブリッド層状高分子材料構造体
である。

【００２５】この（Ｃ）成分は、（ｃ−ｉ）分子内にア
ルコキシ基と、ラジカル重合可能な官能基を含む有機基
とを有するオルガノアルコキシシラン、（ｃ−ii）Ｍ
ｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、
Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒ
ｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ及びＣｅから成る群より選
ばれる少なくとも１種の金属の無機塩、有機塩、又はア
ルコキシド、必要に応じて（ｃ−iii）分子内にアルコ
キシ基を有し、ラジカル重合可能な官能基を有しないア
ルコキシシラン、及び、必要に応じて（ｃ−iv）極性溶
媒の存在下における反応により得られた構造体であるこ
とが好ましい。

【００２６】例えば、（ｃ−ｉ）成分、（ｃ−ii）成
分、及び必要に応じて（ｃ−iii）成分を、（ｃ−iv）
成分である極性溶媒中に溶解又は分散させて、ｐＨを弱
アルカリ性に調整する。これにより、金属を中心原子と
する無機結晶構造層が先行して成長しつつ、これに追従
して（ｃ−ｉ）成分であるオルガノアルコキシシランの
ケイ素が、アルコキシ基の加水分解後の脱水縮合により
無機結晶構造層に結合し、このケイ素を中心に有機構造
層が成長するものと推測される。

【００２７】なお、（ｃ−iii）成分であるアルコキシ
シランも、（ｃ−ｉ）成分であるオルガノアルコキシシ
ランと同様にしてハイブリッド層状高分子材料構造体に
組み込まれる。したがって、（ｃ−iii）成分であるラ
ジカル重合可能な有機基を有さないアルコキシシラン
を、（ｃ−ｉ）成分に対して所望の比率で併用すること
により、（Ｃ）成分であるハイブリッド層状高分子材料
構造体中のラジカル重合可能な官能基の割合を調整でき
る。

【００２８】（ｃ−ｉ）成分は、分子内にアルコキシ基
と、ラジカル重合可能な官能基を含む有機基とを有する
オルガノアルコキシシランである。この（ｃ−ｉ）成分
は、ハイブリッド層状高分子材料構造体に有機基を供給
するために用いられ、アルコキシ基と有機基と数の比
が、アルコキシ基／有機基＝３／１の比率から、アルコ
キシ基／有機基＝１／３の比率のものまで用いることが
できる。

【００２９】（ｃ−ｉ）成分の具体例としては、３−
（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラ
ン、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルトリメトキ
シシラン、３−（メタ）アクリロイルオキシプロピルト
リエトキシシラン、２−（メタ）アクリロイルオキシエ
チルトリエトキシシラン、３−（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、３−（メタ）ア
クリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
４−ビニルブチルトリメトキシシラン、８−ビニルオク
チルトリメトキシシラン、３−ビニルオキシプロピルト
リメトキシシラン、スチリルシランなどが挙げられる。
これらの単量体は、１種を単独で用いてもよいし、２種
以上を混合して用いてもよい。

【００３０】（ｃ−ｉ）成分の使用量は、（ｃ−ｉ）〜
（ｃ−iii）成分の合計１００重量部中、１０〜９９重
量部が好ましい。（ｃ−ｉ）成分の使用量を１０重量部
以上にすれば、（Ｃ）成分中にケイ素と共に導入される
有機部が多くなり、他の有機相に対する膨潤性と相溶性
が良好となる。また、９９重量部以下にすれば、無機結
晶部を形成する金属原子を相対的に多くでき、（Ｃ）成
分であるハイブリッド層状高分子材料構造体の形成が容
易になる。（ｃ−ｉ）成分の使用量は、さらに３０〜７
０重量部が好ましい。

【００３１】（ｃ−ii）成分は、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇ
ａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚ
ｎ、Ｐｂ及びＣｅから成る群より選ばれる少なくとも１
種の金属の無機塩、有機塩、又はアルコキシドである。
この（ｃ−ii）成分は（Ｃ）成分であるハイブリッド層
状高分子材料構造体の無機結晶層の中心原子を供給する
ために用いられる。

【００３２】（ｃ−ii）成分において、金属と塩を形成
すべき無機塩、有機塩、アルコキシドの種類は特に限定
されない。なお（Ｃ）成分の合成する反応過程におい
て、（ｃ−ii）成分中の金属の一部は、有機結合層の中
心原子であるケイ素と置換する場合がある。

【００３３】（ｃ−ii）成分の使用量は、（ｃ−ｉ）〜
（ｃ−iii）成分の合計１００重量部中、１〜８０重量
部が好ましい。（ｃ−ii）成分の使用量を１重量部以上
にすれば、（Ｃ）成分であるハイブリッド層状高分子材
料構造体の無機結晶部の構追規則性が良好となる。ま
た、８０重量部以下にすれば、無機結晶部を構成する金
属原子に対して、ケイ素とともに導入される有機部が多
くなり、これにより他の有機相に対する膨潤性や相溶性
が良好となり、被覆材として塗布することが容易とな
る。（ｃ−ii）成分の使用量は、さらに１０〜６０重量
部が好ましい。

【００３４】（ｃ−iii）成分は、分子内にアルコキシ
基を有し、ラジカル重合可能な官能基を有しないアルコ
キシシランである。この（ｃ−iii）成分は、ハイブリ
ッド層状高分子材料構造体中のラジカル重合可能な官能
基の含有量を調整するために、必要に応じて（ｃ−ｉ）
成分であるオルガノアルコキシシランと併用される。こ
の（ｃ−iii）成分としては、アルコキシ基を１個有す
るものから、４個有するものまで使用できる。

【００３５】なお、（ｃ−iii）成分として、テトラメ
チルオルソシリケート（テトラメトキシシラン）等のア
ルコキシ基を４個有するもの、すなわち有機基を有しな
いものを用いる場合は、これを（ｃ−ｉ）成分に対して
所望の比率で併用することにより、ハイブリッド層状高
分子材料構造体中の有機基の割合も調整できる。（ｃ−
iii）成分の使用量は、（ｃ−ｉ）〜（ｃ−iii）成分の
合計１００重量部中、０〜７０重量部が好ましい。

【００３６】（ｃ−iii）成分の具体例としては、テト
ラメチルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケ
ート、メチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキ
シシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリ
メトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシル
トリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラ
ン、オクタデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン、β−（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、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシランなどが挙げられる。

【００３７】（ｃ−iv）成分は、無機系又は有機系の極
性溶媒であり、例えば、水、アルコール、アセトン、有
機酸、無機酸などの溶媒の１種類、又はこれらの２種類
以上の混合溶媒が使用できる。（ｃ−iv）成分の使用量
は、（ｃ−ｉ）〜（ｃ−iii）成分の合計１００重量部
に対して、０〜２０００重量部が好ましい。

【００３８】先に述べたように、（Ｃ）成分は、例えば
（ｃ−ｉ）成分、（ｃ−ii）成分、及び必要に応じて
（ｃ−iii）成分を、（ｃ−iv）成分である極性溶媒中
に溶解又は分散させて、ｐＨを弱アルカリ性に調整する
ことにより合成できる。すなわち、（ｃ−ｉ）成分、
（ｃ−ii）成分、及び（ｃ−iii）成分は、（ｃ−iv）
成分である溶媒に必ずしも完全に溶解する必要はなく、
ある程度の分散状態であっても足りる。

【００３９】ここで、弱アルカリ性のｐＨは、ハイブリ
ッド層状高分子材料構造体としての結晶化、すなわちゲ
ル化が希望する程度以上の速度で起こり、かつ有機基が
損なわれない程度であればよく、原料成分の種類などに
応じて適宜決定すればよい。通常はｐＨ８〜１０程度で
ある。このｐＨ調整は、溶解液又は分散液にアルカリ成
分を添加することにより行えばよく、アルカリ成分の種
類に制限は無い。

【００４０】また、この（Ｃ）成分を合成する反応（ゲ
ル化プロセス）は、室温程度の温度でも十分に起こる
が、有機基が損なわれない程度のある程度高い温度条件
下でゲル化させてもよい。このゲル化プロセスは、原料
系の選択や反応条件次第で直ちに完了する場合もあり、
ある程度（例えば１〜２日間程度）のエージングを要す
る場合もある。得られた結晶状のハイブリッド層状高分
子材料構造体は、一旦溶媒を排除して乾燥粉末として回
収してもよく、ゲル状のままで用いてもよい。

【００４１】以上の様にして得られる（Ｃ）成分として
のハイブリッド層状高分子材料構造体の使用量は、
（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の合計１００重量部中、９５
〜３０重量部である。（Ｃ）成分の使用量が３０重量部
未満では、十分な耐摩耗性を有する硬化被膜が得られ
ず、９５重量部を越えると、硬化被膜にクラックが生じ
易くなり、耐熱性や耐久性が不足する。（Ｃ）成分の使
用量は、さらに９０〜４０重量部が好ましく、９０〜５
０重量部が特に好ましい。

【００４２】［（Ｄ）成分について］（Ｄ）成分は、活
性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤であり、下塗
り被膜層用の被覆材組成物及び上塗り被膜層用の被覆材
組成物に添加し、それらを重合硬化させる成分である。
一般に、活性エネルギー線感応性ラジカル重合開始剤
は、ラジカル発生速度が速く、また低温でもラジカルが
発生するので、各種耐摩耗性物品を生産性よく製造でき
る。

【００４３】（Ｄ）成分の具体例としては、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、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプ
ロパン−１−オン、２,２−ジメトキシ−１,２−ジフェ
ニルエタン−１−オン、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−オンなどの紫外線感応性カルボニル
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イドなどの硫黄化合物；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
サイドなどのアシルフォスフィンオキサイド；カンファ
ーキノンなどの紫外線、あるいは可視光線感応性のラジ
カル重合開始剤を挙げることができる。

【００４４】下塗り被膜層用の被覆材組成物に用いる場
合、（Ｄ）成分の使用量は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分
の合計１００重量部に対して、０.１〜１０重量部が好
ましい。また、上塗り被膜層用の被覆材組成物に用いる
場合、（Ｄ）成分の使用量は、（Ａ）成分及び（Ｃ）成
分の合計１００重量部に対して、０.１〜１０重量部が
好ましい。これら（Ｄ）成分の使用量を０.１重量部以
上とすれば、被覆組成物の硬化性が良好となる。また、
１０重量部以下とすれば、被覆硬化膜の黄変が生じ難
く、またコストの面からも好ましい。これら（Ｄ）成分
の使用量は、０.５〜５重量部がより好ましい。

【００４５】本発明においては、以上説明した（Ａ）成
分〜（Ｄ）成分を下塗り被膜層用又は上塗り被膜層用の
被覆材組成物の構成成分として用いるが、これら以外に
も、例えば、下塗り被膜層用又は上塗り被膜層用の被覆
材組成物を塗布する際に、その液粘度を調整する目的で
有機溶剤を使用してもよい。この場合、（Ａ）成分〜
（Ｄ）成分は、必ずしも有機溶剤に完全に溶解する必要
はなく、ある程度の分散状態であってもよい。

【００４６】また、被覆材組成物を塗布する際には、ハ
ケ塗り、スプレー法、ディッピング法、スピン法、フロ
ー法などが用いられるが、各々の方法に適した液粘度に
適宜調整すればよい。

【００４７】この有機溶剤の具体例としては、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、
イソブタノール、メトシキブタノール、メトキシプロパ
ノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチ
ルエーテルなどのアルコール系溶剤；酢酸エチル、酢酸
ブチル、酢酸ジエチレングリコールなどのエステル系溶
剤；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトンなどのケトン系溶剤；トルエン、キシレンなどの
芳香族系溶剤；ヘキサン、シクロヘキサン、ミネラルス
ピリットなどの炭化水素系溶剤；などが挙げられる。こ
れらの溶剤は、１種を単独で用いてもよいが、通常、２
種以上を混合して用いることが好ましい。

【００４８】下塗り被膜層用の被覆材組成物に用いる場
合、有機溶剤の使用量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及
び（Ｄ）成分の合計１００重量部に対して、０〜１００
０重量部が好ましく、１０〜８００重量部がより好まし
い。上塗り被膜層用の被覆材組成物に用いる場合、有機
溶剤の使用量は、（Ａ）成分、（Ｃ）成分、及び（Ｄ）
成分の合計１００重量部に対して、０〜１０００重量部
が好ましく、１０〜８００重量部がより好ましい。

【００４９】また本発明において、下塗り被膜層用又は
上塗り被膜層用の被覆材組成物には、以上説明した各成
分以外にも、さらに必要に応じて、酸化防止剤、黄変防
止剤、紫外線吸収剤、ブルーイング剤、顔料、レベリン
グ剤、沈降防止剤、消泡剤、増粘剤、帯電防止剤、防曇
剤など、各種の添加剤を使用してもよい。

【００５０】本発明の耐摩耗性物品を製造する際には、
例えば、熱可塑性プラスチック、木材、紙又は金属等の
基材の表面に（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｄ）成分、及
び必要に応じて有機溶剤等からなる下塗り被膜層用の被
覆材組成物を塗布し、次いで、この塗布膜に活性エネル
ギー線を照射し、ラジカル重合させて硬化下塗り被膜層
（１次被膜）を形成し、１次被覆物品を得る。

【００５１】この硬化下塗り被膜層の膜厚は、１〜５０
０μｍが好ましく、３〜１００μｍがより好ましい。活
性エネルギー線の照射には、例えば、化学反応用ケミカ
ルランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、フ
ュージョンランプ、太陽光などの光源を用いることがで
きる。例えば、これらの光源からの波長が２００〜６０
０ｎｍである活性エネルギー線を１００〜５０００ｍＪ
／ｃｍ²となるように照射する。照射する雰囲気は、空
気でもよいし、窒素、アルゴンなどの不活性ガス中でも
よい。

【００５２】また、この被覆材組成物を基材に塗布した
後、活性エネルギー線照射の前に、有機溶剤の除去、又
は基材ヘの密着性向上を目的として、遠赤外線エネルギ
ー又は熱風により２０〜１２０℃で１〜６０分間の熱処
理を行ってもよい。

【００５３】次に、この１次被覆物品の表面に、（Ａ）
成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分及び必要に応じて有機溶
剤等からなる上塗り被膜層用の被覆材組成物を塗布し、
次いで、この塗膜に活性エネルギー線を照射し、ラジカ
ル重合させて硬化上塗り被膜層を形成し、本発明の耐摩
耗性被覆物品を完成する。

【００５４】この硬化上塗り被膜層の膜厚は、１〜５０
０μｍが好ましく、１〜５０μｍがより好ましい。活性
エネルギー線の照射条件や熱処理条件は、上述した下塗
り被膜層の場合と同様である。

【００５５】本発明においては、上述したように硬化下
塗り被膜層の形成と、これに続く硬化上塗り被膜層の形
成を、第一の工程、第二の工程として順次別々に行うこ
と、すなわち下塗り被膜層用の被覆材組成物及び上塗り
被膜層用の被覆材組成物の各塗布膜に別々に活性エネル
ギー線を照射することが好ましい。

【００５６】ただし、製造工程の短縮等を目的として、
下塗り被膜層用の被覆材組成物を塗布後、活性エネルギ
ー線を照射することなく、さらに上塗り被膜層用の被覆
材組成物を塗布し、その後一括して活性エネルギー線を
照射すること、すなわち硬化下塗り被膜層と硬化上塗り
被膜層を同時に形成することもできる。具体的には、下
塗り被膜層用の被覆材組成物を塗布した後、塗膜中の有
機溶媒が揮発すればこの塗膜はタックフリーとなるの
で、この表面に直接上塗り被膜層用の被覆材組成物を塗
布できる。この場合、（Ｂ）成分である熱可塑性ポリマ
ーの分子量は５万以上であることが好ましく、（Ｂ）成
分の含有量は４０重量部以上であることが好ましい。

【００５７】本発明の被覆材組成物を適用できる基材
は、特に限定されない。その具体例としては、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、ＡＳ樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂
などのプラスチック基材；各種無垢木材、合板、ラワン
板などの木質基材；鉄板、ステンレス板、アルミニウム
板、銅板などの金属基材；ガラス板、陶器、セラミック
スなどの無機質基材；又は紙基材；などが挙げられる。

【００５８】

【実施例】以下に、実施例及び比較例を挙げて、本発明
を更に詳しく説明する。なお、例中の「部」は「重量
部」を示す。

【００５９】＜ハイブリッド層状高分子（Ｃ−１）の合
成＞１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌに水３８
００ｍｌを加えて希釈し、水酸化ナトリウム水溶液（ａ
液）を調製した。これとは別に、メタノール１０００ｍ
ｌに、（ｃ−ｉ）成分として３−メタクリロイルオキシ
プロピルトリメトキシシラン４９.６部、及び（ｃ−i
i）成分として塩化マグネシウム６水和物２０.３部を加
え、よく撹拌してｂ液を調製した。このｂ液を撹拌しな
がらａ液を添加混合することによって ｐＨを弱アルカ
リ性に調整し、ゲル状のハイブリッド層状高分子を合成
した。このゲル化物を濾過、水洗、真空乾燥して、白色
の粉末状ハイブリッド層状高分子（Ｃ−１）を得た。

【００６０】＜ハイブリッド層状高分子（Ｃ−２）の合
成＞１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液２００ｍｌに水３８
００ｍｌを加えて希釈し、水酸化ナトリウム水溶液（ａ
液）を調製した。これとは別に、メタノール１０００ｍ
ｌに、（ｃ−ｉ）成分として３−メタクリロイルオキシ
プロピルトリメトキシシラン３３.０部、及び（ｃ−i
i）成分として塩化ニッケル６水和物２３.８部を加え、
よく撹拌してｂ液を調製した。このｂ液を撹拌しながら
ａ液を添加混合混合することによって ｐＨを弱アルカ
リ性に調整し、ゲル状のハイブリッド層状高分子を合成
した。このゲル化物を濾過、水洗、真空乾燥して、緑色
の粉末状ハイブリッド層状高分子（Ｃ−２）を得た。

【００６１】＜ハイブリッド層状高分子（Ｃ−３）の合
成＞１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液３００ｍｌに水３７
００ｍｌを加えて希釈し、水酸化ナトリウム水溶液（ａ
液）を調製した。これとは別に、メタノール１０００ｍ
ｌに、（ｃ−ｉ）成分として３−メタクリロイルオキシ
プロピルトリメトキシシラン４９.６部、及び（ｃ−i
i）成分として塩化セリウム７水和物３７.３部を加え、
よく撹拌してｂ液を調製した。このｂ液を撹拌しながら
ａ液を添加混合することによってｐＨを弱アルカリ性に
調整し、ゲル状のハイブリッド層状高分子を合成した。
このゲル化物を濾過、水洗、真空乾燥して、黄色の粉末
状ハイブリッド層状高分子（Ｃ−３）を得た。

【００６２】＜ハイブリッド層状高分子（Ｃ−４）の合
成＞１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液４００ｍｌに水３６
００ｍｌを加えて希釈し、水酸化ナトリウム水溶液（ａ
液）を調製した。これとは別に、メタノール１０００ｍ
ｌに、（ｃ−ｉ）成分として３−アクリロイルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン４９.６部、及び（ｃ−ii）
成分として塩化スズ水和物４６.７部を加え、よく撹拌
してｂ液を調製した。このｂ液を撹拌しながらａ液を添
加混合することによってｐＨを弱アルカリ性に調整し、
ゲル状のハイブリッド層状高分子を合成した。このゲル
化物を濾過、水洗、真空乾燥して、白色の粉末状ハイブ
リッド層状高分子（Ｃ−４）を得た。

【００６３】＜ハイブリッド層状高分子（Ｃ−５）の合
成＞１Ｎの水酸化ナトリウム水溶液３００ｍｌに水３７
００ｍｌを加えて希釈し、水酸化ナトリウム水溶液（ａ
液）を調製した。これとは別に、メタノール１５００ｍ
ｌとアセトン５００ｍｌの混合溶媒に、（ｃ−ｉ）成分
として３−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシ
シラン３７.２部、（ａ−iii）成分としてデシルトリメ
トキシシラン１２.４部、及び（ｃ−ii）成分として塩
化アルミニウム６水和物２４.１部を加え、よく撹拌し
てｂ液を調製した。このｂ液を撹拌しながらａ液を添加
混合することによってｐＨを弱アルカリ性に調整し、ゲ
ル状のハイブリッド層状高分子を合成した。このゲル化
物を濾過、水洗、真空乾燥して、青色の粉末状ハイブリ
ッド層状高分子（Ｃ−５）を得た。

【００６４】［実施例１］ ＜１．下塗り用被覆材組成物（Ｐ−ｌ）の調製＞（Ａ）
成分としてジペンタエリスリトールペンタアクリレート
［商品名：アロニックスＭ−４００、東亜合成化学
（株）製］３０部とテトラヒドロフルフリルアクリレー
ト［商品名：ビスコート＃１５０、大阪有機（株）製］
２０部、（Ｂ）成分としてポリエチルメタクリレート
（数平均分子量：２３万）５０部、（Ｄ）成分としてベ
ンゾフェノン３部、紫外線吸収剤として２−（２−ヒド
ロキシ−５−メチルフェニル）−ベンゾトリアゾール
［商品名：チヌビンＰ、チバガイギー社製］８部、及
び、有機溶媒として２−メトキシプロパノール１００部
とイソブタノール２００部を攪件混合し、下塗り用被覆
材組成物（Ｐ−ｌ）を得た。

【００６５】＜２．上塗り用被覆材組成物（Ｔ−１）の
調製＞（Ａ）成分としてイソホロンジイソシアネート１
モルと２−ヒドロキシプロピルアクリレート２.１モル
からなるウレタンジアクリレート１５部及び１,６−ヘ
キサンジオールジアクリレート５部、（Ｃ）成分として
ハイブリッド層状高分子（Ｃ−１）８０部、（Ｄ）成分
として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、チバガイギー社製］３
部、及び、有機溶媒としてメトキシプロパノール１００
部とｎ−ブタノール２００部を攪件混合し、上塗り用被
覆材組成物（Ｔ−１）を得た。

【００６６】＜３．架橋硬化下塗り被膜層の形成＞下塗
り用被覆材組成物（Ｐ−ｌ）を、基材のポリカーボネー
ト樹脂板［ＰＣ、ＧＥ社製の商品名レキサンＬＳ−２
（色調クリアー）を、射出成形により１００ｍｍ×１０
０ｍｍ×３ｍｍ（厚さ）の大きさに成形した板］に、硬
化後の膜厚が約５μｍとなるようにスプレー法により塗
布した。この塗布板を、１００℃の熱風乾燥機中に５分
間放置した後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ、２ｋＷ）を
３本用いて、照射距離２５ｃｍでコンベア速度２ｍ／ｍ
ｉｎ．の条件で１５００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線エネルギ
ーを照射し、架橋硬化下塗り被膜層を形成した。

【００６７】＜４．架橋硬化上塗り被膜層の形成＞この
架橋硬化下塗り被膜層を形成した基材上に、上塗り用被
覆組成物（Ｔ−１）を、硬化後の膜厚が約５μｍとなる
ようにスプレー法により塗布した。この塗布板を、１２
０℃の熱風乾操機中に５分間放置した後、高圧水銀灯
（８０Ｗ／ｃｍ、２ｋＷ）を３本用いて、照射距離２５
ｍでコンベア速度３ｍ／ｍｉｎ．の条件で１０００ｍＪ
／ｃｍ²の紫外線エネルギーを照射し、架橋硬化上塗り
被膜層を形成し、耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得
た。

【００６８】＜５．耐摩耗性物品の評価＞この耐摩耗性
ポリカーボネート樹脂板の被膜の膜厚は、上塗り被膜層
及び下塗り被膜層合わせて約１０μｍであった。この耐
摩耗性ポリカーボネート樹脂板について、次のような方
法で、その性能（１）〜（６）を評価した。その結果を
表２に示す。

【００６９】（１）透明性 ＡＳＴＭ Ｄ−１０３３に準拠して曇価（ヘイズ）を測
定した。

【００７０】（２）耐摩耗性（テーバー摩耗性） ＡＳＴＭ Ｄ−１０４４に従って評価した。具体的に
は、テーバー摩耗輪としてＣＳ−１０Ｆを用いて、各々
の輪に荷重５００ｇをかけて５００回転摩耗した後、摩
耗部分の曇価（ヘイズ）を測定した。耐摩耗性は、摩耗
後のへイズから摩耗前のへイズを引いた値で示した。

【００７１】（３）密着性 被覆被膜面にカミソリで縦、横それぞれ１１本の基材に
達する傷を１.５ｍｍ間隔で入れ１００個のます目を作
り、セロハンテープ（幅２５ｍｍ、ニチバン製）をこの
上に密着させて急激に剥した後、剥がれなかったます目
を数えた。

【００７２】（４）耐熱水性 耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を、８０℃の熱水に２
時間浸漬し、室温で１時間放置後、外観変化と密着性を
評価した。密着性の評価は、上記（３）の方法によって
行った。

【００７３】（５）耐薬品性 耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板に、アセトン、トルエ
ン、５％ＮａＯＨ水溶液、５％硫酸水溶液をスポット
（径８〜１０ｍｍ）し、室温で２４時間放置後の変化を
目視観察した。

【００７４】（６）耐候性 耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を、カーボンアークウ
エザーメーター［スガ試験器製ＷＥＬ−ＳＵＮ、試験条
件：ブラックパネル温度６３℃、１２分間照射降雨、４
８分間照射の繰り返しサイクル］にて２０００時間曝露
し、外観変化と密着性を評価した。

【００７５】［実施例２］（Ｃ）成分としてハイブリッ
ド層状高分子（Ｃ−２）を用い、架橋硬化上塗り被膜層
の膜厚を約２μｍとしたこと以外は、実施例１と同様に
して耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価
した。

【００７６】［実施例３］（Ｃ）成分としてハイブリッ
ド層状高分子（Ｃ−３）を用い、架橋硬化下塗り被膜層
の膜厚を約２μｍとしたこと以外は、実施例１と同様に
して耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価
した。

【００７７】［実施例４］（Ｃ）成分としてハイブリッ
ド層状高分子（Ｃ−４）を７０部［（Ａ）成分の量は３
０部］用い、下塗り用被覆材組成物の（Ａ）成分とし
て、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート［アロ
ニックスＭ−４００］１５部及びテトラヒドロフルフリ
ルアクリレート［ビスコート＃１５０］１５部［（Ｂ）
成分の量は７０部］を用い、架橋硬化下塗り被膜層の膜
厚を約１０μｍとしたこと以外は、実施例１と同様にし
て耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価し
た。

【００７８】［実施例５］（Ｃ）成分としてハイブリッ
ド層状高分子（Ｃ−５）を６０部［（Ａ）成分の量は４
０部］用い、下塗り用被覆材組成物の（Ａ）成分とし
て、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート［アロ
ニックスＭ−４００］３０部と、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート［ビスコート＃１５０］１０部［（Ｂ）
成分の量は６０部］を用い、上塗り用被覆材組成物の
（Ａ）成分として、イソホロンジイソシアネート１モル
と２−ヒドロキシプロピルアクリレート２.１モルから
なるウレタンジアクリレート３０部及び１,６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート１０部を用いたこと以外は、
実施例１と同様にして耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板
を得、同様に評価した。

【００７９】［実施例６］下塗り用被覆材組成物の
（Ａ）成分として、イソホロンジイソシアネート１モル
と２−ヒドロキシプロピルアクリレート２.１モルから
なるウレタンジアクリレート５０部及び１,６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート２０部［（Ｂ）成分の量は３
０部］を用いたこと以外は、実施例１と同様にして耐摩
耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価した。

【００８０】［実施例７］基材として、メタクリル樹脂
板［ＰＭＭＡ、三菱レイヨン（株）製の商品名アクリペ
ット（登録商標）ＶＨ００１（色調クリアー）を、射出
成形により１００ｍｍ×１００ｍｍ×３ｍｍ（厚さ）の
大きさに成形した板］を用いたこと以外は、実施例１と
同様にして耐摩耗性メタクリル樹脂板を得、同様に評価
した。

【００８１】［実施例８］基材として、ベニア塗装化粧
板［１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ（厚さ）］を用い
たこと以外は、実施例１と同様にして耐摩耗性化粧板を
得、同様に評価した。ただし、評価項目の内、透明性、
耐摩耗性（テーバー）に関してはへイズの測定が不可能
なので目視検査した。

【００８２】［実施例９］下塗り用被覆材組成物（Ｐ−
ｌ）を、実施例１と同様に基材のポリカーボネート樹脂
板に、硬化後の膜厚が約５μｍとなるようにスプレー法
により塗布した後、１００℃の熱風乾燥機中に１０分間
放置し、引き続き上塗り用被覆組成物（Ｔ−１）を、硬
化後の膜厚が約５μｍとなるようにスプレー法により塗
布した。この塗布板を１００℃の熱風乾操機中に５分間
放置した後、高圧水銀灯（８０Ｗ／ｃｍ、２ｋＷ）を３
本用いて、照射距離２５ｃｍでコンベア速度２ｍ／ｍｉ
ｎ．の条件で１５００ｍＪ／ｃｍ²の紫外線エネルギー
を照射して、耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同
様に評価した。

【００８３】［実施例１０］実施例１における下塗り用
被覆材組成物（Ｐ−１）の（Ｂ）成分として、メチルメ
タクリレート５０部、ブチルメタクリレート２０部、グ
リシジルメタクリレート３０部、アゾビスイソブチロニ
トリル０．２部からなるグリシジル基官能化ポリマー
（平均分子量２０万）を製造し、これにアクリル酸を付
加させたアクリロイル基官能化ポリマー５０部を用いた
こと以外は、実施例１と同様にして耐摩耗性ポリカーボ
ネート樹脂板を得、同様に評価した。

【００８４】［比較例１］架橋硬化下塗り被膜層を形成
しないこと以外は、実施例１と同様にして架橋硬化上塗
り被膜層を形成し、耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を
得、同様に評価した。

【００８５】［比較例２］架橋硬化上塗り被膜層を形成
しないこと以外は、実施例１と同様にして架橋硬化下塗
り被膜層を形成し、耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を
得、同様に評価した。

【００８６】［比較例３］下塗り用被覆材組成物の
（Ａ）成分として、ジペンタエリスリトールペンタアク
リレート［アロニックスＭ−４００］６０部と、テトラ
ヒドロフルフリルアクリレート［ビスコート＃１５０］
３０部［（Ｂ）成分の量は１０部］を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして耐摩耗性ポリカーボネート樹
脂板を得、同様に評価した。

【００８７】［比較例４］下塗り用被覆材組成物に
（Ａ）成分を用いないこと以外は、実施例１と同様にし
て耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価し
た。

【００８８】［比較例５］上塗り用被覆材組成物に
（Ｃ）成分を用いず、かつその（Ａ）成分としてイソホ
ロンジイソシアネート１モルと２−ヒドロキシプロピル
アクリレート２.１モルからなるウレタンジアクリレー
ト８０部、及び１,６−ヘキサンジオールジアクリレー
ト２０部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして耐
摩耗性ポリカーボネート樹脂板を得、同様に評価した。

【００８９】［比較例６］上塗り用被覆材組成物に
（Ａ）成分を用いず、（Ｃ）成分としてハイブリッド層
状高分子（Ｃ−５）を１００部用いたこと以外は、実施
例１と同様にして耐摩耗性ポリカーボネート樹脂板を
得、同様に評価した。

【００９０】［比較例７］実施例１で用いたポリカーボ
ネート樹脂板基材のみについて、実施例１と同様に評価
した。

【００９１】［比較例８］実施例７で用いたメタクリル
樹脂板基材のみについて、実施例７と同様に評価した。

【００９２】［比較例９］実施例８で用いたベニア塗装
化粧板基材のみについて、実施例８と同様に評価した。

【００９３】以上の各実施例及び比較例の組成、膜厚等
を下記表１に、評価結果を下記表２にまとめて示す。

【００９４】

【表１】 ＊）メチルメタクリレート５０部、ブチルメタクリレー
ト２０部、グリシジルメタクリレート３０部、アゾビス
イソブチロニトリル０．２部からなるグリシジル基官能
化ポリマー（平均分子量２０万）を製造し、これにアク
リル酸を付加させたアクリロイル基官能化ポリマー

【００９５】

【表２】

【００９６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の被覆物品
は、基材の表面上に、従来なし得なかった高度な耐摩耗
性を有し、耐擦傷性、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た硬化被膜を形成した耐摩
耗性被覆物品である。

【００９７】また、本発明の製造方法は、無機部と有機
部との比率を容易に制御でき、上述の各特性に優れた耐
摩耗性被覆物品を容易に製造できる方法である。

【００９８】このような効果を有する故に、本発明は、
各種の基材、例えばプラスチック、金属、木材、紙など
の基材の表面特性を向上させるコーティング技術として
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 ＦＩ Ｃ０８Ｆ 291/00 Ｃ０８Ｆ 291/00 Ｃ０９Ｄ 4/00 Ｃ０９Ｄ 4/00 201/00 201/00 (72)発明者 福島 洋 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 田村 操 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 矢野 一久 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 岡本 一夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 福嶋 喜章 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 谷 昌明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 鬼頭 修 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 永井 隆之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 水谷 克彌 愛知県名古屋市中村区名駅４−７−23 豊 田ビル 豊田通商株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の表面上に、（Ａ）分子内に少なく
   とも１個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合
   物５〜８０重量部、及び（Ｂ）数平均分子量が１万以上
   １００万以下の熱可塑性ポリマー９５〜２０重量部を含
   んで成る被覆材組成物の硬化下塗り被膜層を有し、か
   つ、 （Ａ）分子内に少なくとも１個の（メタ）アクリロイル
   オキシ基を有する化合物５〜７０重量部、及び（Ｃ）分
   子内にアルコキシ基と有機基とを有するオルガノアルコ
   キシシランのアルコキシ基の加水分解・脱水縮合により
   形成された有機構造層と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
   ｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉ
   ｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ
   及びＣｅから成る群より選ばれる少なくとも１種の金属
   を中心とする無機結晶構造とが互いに共有結合により層
   状に結合されているハイブリッド層状高分子材料構造体
   ９５〜３０重量部を含んで成る被覆材組成物の硬化上塗
   り被膜層を有することを特徴とする耐摩耗性被覆物品。
2. 【請求項２】 数平均分子量が１万以上１００万以下の
   熱可塑性ポリマー（Ｂ）が、側鎖に（メタ）アクリロイ
   ルオキシ基を有さない熱可塑性ポリマーである請求項１
   記載の耐摩耗性被覆物品。
3. 【請求項３】 ハイブリッド層状高分子材料構造体
   （Ｃ）が、（ｃ−ｉ）分子内にアルコキシ基と、ラジカ
   ル重合可能な官能基を含む有機基とを有するオルガノア
   ルコキシシラン１０〜９９重量部、（ｃ−ii）Ｍｇ、Ａ
   ｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、
   Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐ
   ｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ及びＣｅから成る群より選ばれる
   少なくとも１種の金属の無機塩、有機塩、又はアルコキ
   シド１〜８０重量都、（ｃ−iii）分子内にアルコキシ
   基を有し、ラジカル重合可能な官能基を有しないアルコ
   キシシラン０〜７０重量部［（ｃ−ｉ）〜（ｃ−iii）
   成分の合計量を１００重量部とする。］、及び、（ｃ−
   iv）極性溶媒０〜２０００重量部の存在下における反応
   により得られた構造体である請求項１記載の耐摩耗性被
   覆物品。
4. 【請求項４】 基材の表面上に、（Ａ）分子内に少なく
   とも１個の（メタ）アクリロイルオキシ基を有する化合
   物５〜８０重量部、（Ｂ）数平均分子量が１万以上１０
   ０万以下の熱可塑性ポリマー９５〜２０重量部［（Ａ）
   成分及び（Ｂ）成分の合計量を１００重量部とす
   る。］、及び（Ｄ）活性エネルギー線感応性ラジカル重
   合開始剤０.１〜１０重量部を含んで成る下塗り被膜層
   用の被覆材組成物を塗布する工程と、 （Ａ）分子内に少なくとも１個の（メタ）アクリロイル
   オキシ基を有する化合物５〜７０重量部、（Ｃ）分子内
   にアルコキシ基と有機基とを有するオルガノアルコキシ
   シランのアルコキシ基の加水分解・脱水縮合により形成
   された有機構造層と、Ｍｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、
   Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎ、
   Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ及び
   Ｃｅから成る群より選ばれる少なくとも１種の金属を中
   心とする無機結晶構造とが互いに共有結合により層状に
   結合されているハイブリッド層状高分子材料構造体９５
   〜３０重量部［（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の合計量を１
   ００重量部とする。］、及び（Ｄ）活性エネルギー線感
   応性ラジカル重合開始剤０.１〜１０重量部を含んで成
   る上塗り被膜層用の被覆材組成物を塗布する工程とを有
   し、 前記下塗り被膜層用の被覆材組成物及び前記上塗り被膜
   層用の被覆材組成物の各塗布膜に別々に活性エネルギー
   線を照射することにより、又は、両塗布膜に一括して活
   性エネルギー線を照射することにより、硬化下塗り被膜
   層と硬化上塗り被膜層を形成することを特徴とする耐摩
   耗性被覆物品の製造方法。
5. 【請求項５】 数平均分子量が１万以上１００万以下の
   熱可塑性ポリマー（Ｂ）が、側鎖に（メタ）アクリロイ
   ルオキシ基を有さない熱可塑性ポリマーである請求項４
   記載の耐摩耗性被覆物品の製造方法。
6. 【請求項６】 ハイブリッド層状高分子材料構造体
   （Ｃ）が、（ｃ−ｉ）分子内にアルコキシ基と、ラジカ
   ル重合可能な官能基を含む有機基とを有するオルガノア
   ルコキシシラン１０〜９９重量部、（ｃ−ii）Ｍｇ、Ａ
   ｌ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｌｉ、Ｖ、Ｚｒ、
   Ｃａ、Ｙ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｂ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐ
   ｄ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ及びＣｅから成る群より選ばれる
   少なくとも１種の金属の無機塩、有機塩、又はアルコキ
   シド１〜８０重量都、（ｃ−iii）分子内にアルコキシ
   基を有し、ラジカル重合可能な官能基を有しないアルコ
   キシシラン０〜７０重量部［（ｃ−ｉ）〜（ｃ−iii）
   成分の合計量を１００重量部とする。］、及び、（ｃ−
   iv）極性溶媒０〜２０００重量部の存在下における反応
   により得られた構造体である請求項３記載の耐摩耗性被
   覆物品の製造方法。