JPWO2011013497A1 - Photocurable hydrophilic coating, hydrophilic coating, and hydrophilic article - Google Patents

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Abstract

(A)アクリル樹脂 3〜40質量%、(B)ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体 0.1〜5質量%、および(C)1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物 55〜95質量%を含む樹脂成分を含有する、指紋拭き取り性を有する光硬化型親水性被覆剤であり、アクリル樹脂(A)は、親水性基を有するラジカル重合性モノマー40〜95質量%および(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー5〜60質量%の共重合体を主鎖として有する。(A) Acrylic resin 3 to 40% by mass, (B) Polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer 0.1 to 5% by mass, and (C) Two or more photopolymerizable groups in one molecule. Photopolymerizable polyfunctional compound A photocurable hydrophilic coating agent having a wiping property for fingerprints, containing a resin component containing 55 to 95% by mass, and acrylic resin (A) is a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group The main chain has a copolymer of 40 to 95% by mass and 5 to 60% by mass of a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer.

Description

本発明は、タッチパネル、ディスプレイ、レンズ、窓材等の物品表面に付着した指紋等の汚れを拭き取り易くするための光硬化型親水性被覆剤、該親水性被覆剤を用いて得られる親水性被膜、および親水性被塗物に関する。   The present invention relates to a photocurable hydrophilic coating for facilitating wiping off dirt such as fingerprints adhering to the surface of an article such as a touch panel, a display, a lens, and a window material, and a hydrophilic coating obtained by using the hydrophilic coating , And a hydrophilic article.

近年、情報端末への入力装置として、電子機器の画像表示装置の表面パネルに指等で触れることにより情報入力を行うタッチパネルが広く用いられている。このようなタッチパネルの表面に指で触れた場合、指紋汚れが付着しやすい。このような指紋汚れは画面の視認性を低下させる。   In recent years, as an input device for an information terminal, a touch panel for inputting information by touching a surface panel of an image display device of an electronic device with a finger or the like is widely used. When the surface of such a touch panel is touched with a finger, fingerprint dirt is likely to adhere. Such fingerprint contamination reduces the visibility of the screen.

このような問題を解決する方法として、タッチパネルの表面に撥水性および撥油性に優れたフッ素系化合物やシリコンオイル等を塗布することにより、タッチパネルの表面に指紋汚れ等をつきにくくする方法が知られている。しかしながら、汚れがついた場合には、クロス等を用いて拭き取っても拭き取り跡が残り、充分に視認性を回復させることは困難であった。   As a method for solving such a problem, a method of making the surface of the touch panel less susceptible to fingerprint stains by applying a fluorine compound or silicon oil having excellent water and oil repellency to the surface of the touch panel is known. ing. However, when the surface is dirty, it is difficult to fully recover the visibility because a trace of wiping remains even after wiping with a cloth or the like.

このような拭き取り跡の発生を抑制する技術として、特許文献1には、電離放射線硬化型樹脂100重量部および非イオン界面活性剤0.1〜10重量部を含有してなるハードコートフィルムをタッチパネルの表面に施すことが記載されている。   As a technique for suppressing the occurrence of such wiping traces, Patent Document 1 discloses a touch panel as a hard coat film containing 100 parts by weight of ionizing radiation curable resin and 0.1 to 10 parts by weight of a nonionic surfactant. It is described that it is applied to the surface.

また、特許文献2には、タッチパネルの表面に施すコーティング剤として、ポリイソシアネート、炭素数3以上であるアルキレンオキシドを含むポリエーテルポリオール、および、水酸基および光重合性基含有モノマーを付加反応させることにより得られるポリエーテル骨格含有ウレタン樹脂、光重合性多官能化合物および光重合開始剤を含む、耐指紋性光硬化性組成物が開示されている。   Further, in Patent Document 2, as a coating agent applied to the surface of the touch panel, polyisocyanate, polyether polyol containing an alkylene oxide having 3 or more carbon atoms, and addition reaction of a hydroxyl group and a photopolymerizable group-containing monomer are performed. An anti-fingerprint photocurable composition comprising the resulting polyether skeleton-containing urethane resin, a photopolymerizable polyfunctional compound and a photopolymerization initiator is disclosed.

特開2004−114355号公報JP 2004-114355 A 特開2008−255301号公報JP 2008-255301 A

特許文献1に記載されたハードコートフィルムを施して得られたタッチパネルにおいては、表面の親水性に乏しく、そのために指紋汚れを水拭きする際に、指紋汚れとタッチパネルの界面に水が浸透して充分に皮脂を浮き出させて拭き取ることが困難であった。
また、特許文献2に記載された耐指紋性光硬化性組成物を用いてコート層が表面に形成されたタッチパネルにおいては、コート層が水酸基を含有しないために親水性に乏しく、指紋汚れとタッチパネルの界面に水が浸透して充分に皮脂を浮き出させて拭き取ることが困難であった。
In the touch panel obtained by applying the hard coat film described in Patent Document 1, the surface has poor hydrophilicity. Therefore, when the fingerprint stain is wiped with water, water penetrates the interface between the fingerprint stain and the touch panel. It was difficult to lift off the sebum sufficiently.
Moreover, in the touch panel in which the coating layer was formed on the surface using the fingerprint-resistant photocurable composition described in Patent Document 2, since the coating layer does not contain a hydroxyl group, the coating layer has poor hydrophilicity, and the fingerprint stain and the touch panel It was difficult for water to permeate into the interface and sufficiently raise the sebum and wipe it off.

本発明の主たる目的は、タッチパネル等の各種物品の基材表面を被覆することにより、基材表面に高い指紋拭き取り性を付与することのできる光硬化型親水性被覆剤、該親水性被覆剤を用いて得られる親水性被膜、および親水性被塗物を提供することである。   The main object of the present invention is to provide a photocurable hydrophilic coating agent that can impart high fingerprint wiping properties to the substrate surface by coating the substrate surface of various articles such as a touch panel, and the hydrophilic coating agent. It is to provide a hydrophilic film and a hydrophilic article to be obtained.

本発明の光硬化型親水性被覆剤は、(A)アクリル樹脂 3〜40質量%、(B)ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体 0.1〜5質量%、および(C)1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物 55〜95質量%を含む樹脂成分を含有する。前記アクリル樹脂(A)は、親水性基を有するラジカル重合性モノマー40〜95質量%および(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー5〜60質量%を共重合して得られる共重合体を主鎖として有する。このような光硬化型親水性被覆剤を、各種物品の基材表面に塗布して被膜を形成した場合、該表面に高い指紋拭き取り性と高い表面硬度を付与することができる。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention comprises (A) acrylic resin 3 to 40% by mass, (B) polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer 0.1 to 5% by mass, and (C) 1 The resin component which contains 55-95 mass% of photopolymerizable polyfunctional compounds which have a 2 or more photopolymerizable group in a molecule | numerator is contained. The acrylic resin (A) has, as a main chain, a copolymer obtained by copolymerizing 40 to 95% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group and 5 to 60% by mass of a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer. Have. When such a photocurable hydrophilic coating agent is applied to the substrate surface of various articles to form a film, high fingerprint wiping property and high surface hardness can be imparted to the surface.

前記アクリル樹脂(A)は、水酸基価が1〜100mgKOH/gの範囲であるのが好ましい。また、前記アクリル樹脂(A)は、水酸基を有するラジカル重合性モノマー5〜30質量%、および水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマー20〜90質量%、および(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー5〜60質量%を共重合して得られる共重合体に、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートを付加して得られる(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)であることが好ましい。
このような光硬化型親水性被覆剤を用いた場合には、(メタ)アクリロイル基含有アクリル樹脂中(A1)の(メタ)アクリロイル基が架橋点となって、光重合性多官能化合物(C)と架橋を形成するために、より硬度の高い被膜が得られる。
The acrylic resin (A) preferably has a hydroxyl value in the range of 1 to 100 mgKOH / g. The acrylic resin (A) is a radical polymerizable monomer having a hydroxyl group of 5 to 30% by mass, a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group of 20 to 90% by mass, and a (meth) acrylic acid alkyl ester. A (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) obtained by adding an isocyanate group-containing (meth) acrylate to a copolymer obtained by copolymerizing 5 to 60% by mass of monomers is preferable.
When such a photocurable hydrophilic coating agent is used, the (meth) acryloyl group in (A1) in the (meth) acryloyl group-containing acrylic resin serves as a crosslinking point, and the photopolymerizable polyfunctional compound (C ) And a crosslink, a higher hardness film is obtained.

前記アクリル樹脂(A)は、重量平均分子量が5000〜30000の範囲であることが好ましい   The acrylic resin (A) preferably has a weight average molecular weight in the range of 5000 to 30000.

本発明の光硬化型親水性被覆剤は、1個の光重合性基を有する光重合性単官能化合物を、樹脂成分中50質量%以下の割合でさらに含有していることが、光硬化型親水性被覆剤の粘度を調整するとともに、固形分濃度を高めることにより乾燥性を向上させることができる点から好ましい。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention further contains a photopolymerizable monofunctional compound having one photopolymerizable group in a proportion of 50% by mass or less in the resin component. While adjusting the viscosity of a hydrophilic coating agent and raising solid content concentration, it is preferable from the point which can improve drying property.

前記親水性基が水酸基、アミド基,ポリアルキレングリコール基またはアミノ基であるのが好ましい。   The hydrophilic group is preferably a hydroxyl group, an amide group, a polyalkylene glycol group or an amino group.

特に、前記親水性基を有するラジカル重合性モノマーのうち、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーがジメチルアクリルアミドであることが、より高い硬度が得られる点から好ましい。   In particular, among the radical polymerizable monomers having a hydrophilic group, the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group is preferably dimethylacrylamide from the viewpoint of obtaining higher hardness.

本発明の親水性被膜は、上記の光硬化型親水性被覆剤を光硬化させて得られる。
また、本発明の親水性被塗物は、基材の表面に上記の光硬化型親水性被覆剤を塗布した後、光硬化させて得られる。
The hydrophilic coating film of the present invention is obtained by photocuring the above-mentioned photocurable hydrophilic coating agent.
The hydrophilic article of the present invention is obtained by applying the above-mentioned photocurable hydrophilic coating to the surface of a substrate and then photocuring it.

このような親水性被膜および親水性被塗物は、高い指紋拭き取り性と高い表面硬度を有する。   Such a hydrophilic coating and a hydrophilic article have high fingerprint wiping properties and high surface hardness.

本発明によれば、物品表面に高い指紋拭き取り性と高い表面硬度を有する親水性被膜を形成することができる。   According to the present invention, a hydrophilic film having high fingerprint wiping property and high surface hardness can be formed on the surface of an article.

本発明の光硬化型親水性被覆剤は、アクリル樹脂(A)、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)および1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)を含む樹脂成分を含有する。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention comprises an acrylic resin (A), a polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B), and a photopolymerizable polymer having two or more photopolymerizable groups in one molecule. A resin component containing the functional compound (C) is contained.

<アクリル樹脂(A)>
本発明におけるアクリル樹脂(A)は、親水性基を有するラジカル重合性モノマー 40〜95質量%および(メタ)アクリル酸アルキルモノマー 5〜60質量%を共重合して得られる共重合体を主鎖として有する。
<Acrylic resin (A)>
The acrylic resin (A) in the present invention is a main chain of a copolymer obtained by copolymerizing 40 to 95% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group and 5 to 60% by mass of an alkyl (meth) acrylate monomer. Have as.

親水性基を有するラジカル重合性モノマーは、アクリル樹脂に親水性を付与する。このような親水性基を有するラジカル重合性モノマーとしては、ラジカル重合性の不飽和結合を有し、さらに、水酸基,アミド基,ポリアルキレングリコール基,アミノ基等の親水性基を有するモノマーであり、それぞれのモノマーは単独で用いてもよく、あるいは親水性基の異なる2種以上のモノマーを用いてもよい。
具体的には、親水性基を有するラジカル重合性モノマーは、水酸基を有するラジカル重合性モノマーまたは水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーを単独で使用することができる。また、水酸基を有するラジカル重合性モノマーと水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーとを組み合わせて用いてもよい。
水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーは、ジメチルアクリルアミドであるのが好ましい。
The radically polymerizable monomer having a hydrophilic group imparts hydrophilicity to the acrylic resin. The radical polymerizable monomer having such a hydrophilic group is a monomer having a radical polymerizable unsaturated bond and further having a hydrophilic group such as a hydroxyl group, an amide group, a polyalkylene glycol group, and an amino group. Each monomer may be used alone, or two or more monomers having different hydrophilic groups may be used.
Specifically, as the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group, a radical polymerizable monomer having a hydroxyl group or a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group can be used alone. Moreover, you may use combining the radically polymerizable monomer which has a hydroxyl group, and the radically polymerizable monomer which has hydrophilic groups other than a hydroxyl group.
The radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group is preferably dimethylacrylamide.

親水性基として水酸基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが反応性の観点から好ましく用いられる。   Examples of the radical polymerizable monomer having a hydroxyl group as a hydrophilic group include hydroxy (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-hydroxybutyl (meth) acrylate. Examples include alkyl esters. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate is preferably used from the viewpoint of reactivity.

親水性基としてアミド基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド等が挙げられ、中でも、ジメチルアクリルアミドを用いるのが好ましい。   Examples of the radical polymerizable monomer having an amide group as a hydrophilic group include (meth) acrylamide, dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, isopropyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl acrylamide, diacetone acrylamide, N -Methylolacrylamide etc. are mentioned, Among these, it is preferable to use dimethylacrylamide.

親水性基としてポリアルキレングリコール基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、メトキシポリエチレングリコール400メタクリレート、メトキシポリエチレングリコール1000メタクリレート等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable monomer having a polyalkylene glycol group as a hydrophilic group include methoxypolyethylene glycol 400 methacrylate, methoxypolyethylene glycol 1000 methacrylate, and the like.

親水性基としてアミノ基を有するラジカル重合性モノマーとしては、例えば、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the radical polymerizable monomer having an amino group as a hydrophilic group include dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminopropyl (meth) acrylate, and the like.

一方、(メタ)アクリル酸アルキルモノマーとしては、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、ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、メチル(メタ)アクリレートが硬度に優れている点から好ましく用いられる。   On the other hand, as the (meth) acrylic acid alkyl monomer, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, And dicyclopentadienyl (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more. In these, methyl (meth) acrylate is preferably used from the point which is excellent in hardness.

親水性基を有するラジカル重合性モノマーのモノマー総量に対する含有割合は、40〜95質量%であり、好ましくは50〜90質量%、さらに好ましくは60〜90質量%である。親水性基を有するラジカル重合性モノマーの含有割合が40質量%未満の場合には、得られる被膜の親水性が不充分になり、95質量%を超える場合には、得られる被膜の耐水性等の塗膜物性が低下する。   The content ratio of the radically polymerizable monomer having a hydrophilic group to the total monomer amount is 40 to 95% by mass, preferably 50 to 90% by mass, and more preferably 60 to 90% by mass. When the content ratio of the radically polymerizable monomer having a hydrophilic group is less than 40% by mass, the hydrophilicity of the obtained film is insufficient, and when it exceeds 95% by mass, the water resistance of the obtained film is The physical properties of the coating film deteriorate.

また、(メタ)アクリル酸アルキルモノマーのモノマー総量に対する含有割合は、5〜60質量%、好ましくは10〜50質量%であるのがよい。(メタ)アクリル酸アルキルモノマーの含有割合が5質量%未満の場合には、得られる被膜の親油性が不充分になり、60質量%を超える場合には、被膜の親水性が不充分になる。   Moreover, the content rate with respect to the monomer total amount of the (meth) acrylic-acid alkyl monomer is 5-60 mass%, Preferably it is 10-50 mass%. When the content ratio of the (meth) acrylic acid alkyl monomer is less than 5% by mass, the resulting film has insufficient lipophilicity, and when it exceeds 60% by mass, the hydrophilicity of the film becomes insufficient. .

親水性基を有するラジカル重合性モノマー40〜95質量%および(メタ)アクリル酸アルキルモノマー5〜60質量%を共重合させる方法としては、例えば、溶液重合、懸濁重合、乳化重合等が挙げられる。これらの中では、モノマー混合液を溶媒に溶解させ、必要に応じて重合開始剤の存在下で重合させる溶液重合を用いることが好ましい。   Examples of the method of copolymerizing 40 to 95% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group and 5 to 60% by mass of an alkyl (meth) acrylate monomer include solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. . Among these, it is preferable to use solution polymerization in which a monomer mixed solution is dissolved in a solvent and polymerized in the presence of a polymerization initiator as necessary.

溶液重合における溶媒としては、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系有機溶剤、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系有機溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドン等の極性溶剤、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等のアルコール系有機溶剤、トルエン、キシレン、「ソルベッソ100」(エクソンモービルケミカル社製)等の芳香族炭化水素系有機溶剤、n−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、「ロウス」(シェルケミカルズ社製)、「ミネラルスピリットEC」(シェルケミカルズ社製)等の脂肪族炭化水素系/脂環族炭化水素系有機溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系有機溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系有機溶剤、n−ブチルカルビトール、iso−アミルカルビトール等のカルビトール系有機溶剤等が挙げられる。これらは、単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the solvent in the solution polymerization include ketone organic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, ester organic solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and butyl acetate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, and N-methyl-2- Polar solvents such as pyrrolidone, alcohol-based organic solvents such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, aromatic hydrocarbon-based organic solvents such as toluene, xylene, “Sorvesso 100” (manufactured by ExxonMobil Chemical), n-hexane, Aliphatic hydrocarbon / alicyclic hydrocarbon organic solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, “Loose” (manufactured by Shell Chemicals), “Mineral Spirit EC” (manufactured by Shell Chemicals), methyl cellosolve, ethyl cellosolve, buty Cellosolve type organic solvent cellosolve, tetrahydrofuran, ether organic solvents such as dioxane, n- butyl carbitol, carbitol-based organic solvents such as iso- amyl carbitol. These may be used alone or in combination of two or more.

また、重合開始剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキシド、カプロイルパーオキシド、t−ヘキシルパーオキシネオデカネート、t−ブチルパーオキシビバレート等の有機過酸化物、2,2−アゾビス−iso−ブチロニトリル、2,2−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビス−2−メチルブチロニトリル(日本ヒドラジン工業(株)製の「ABN−E」)等のアゾ化合物が挙げられる。重合開始剤は単独でも、2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合開始剤の含有割合としては、モノマー混合液100質量部に対して、0.01〜8質量部、さらには0.5〜6質量部であることが好ましい。   Examples of the polymerization initiator include organic peroxides such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, caproyl peroxide, t-hexyl peroxyneodecanate, and t-butyl peroxybivalate. Azobis-iso-butyronitrile, 2,2-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, 2,2-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobis-2-methylbutyronitrile (Nippon Hydrazine Industries) An azo compound such as “ABN-E” manufactured by Co., Ltd. The polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. As a content rate of a polymerization initiator, it is preferable that it is 0.01-8 mass parts with respect to 100 mass parts of monomer mixed liquid, Furthermore, it is preferable that it is 0.5-6 mass parts.

アクリル樹脂(A)として、親水性基とともに(メタ)アクリロイル基を導入した(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)を用いることができる。このアクリルポリオール(A1)は、後述する1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)との間に架橋構造を形成することもできる。このような場合には、被膜の硬度がさらに向上する点から好ましい。   As the acrylic resin (A), a (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) in which a (meth) acryloyl group is introduced together with a hydrophilic group can be used. This acrylic polyol (A1) can also form a crosslinked structure with the photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule described later. In such a case, it is preferable because the hardness of the coating is further improved.

(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)としては、例えば、水酸基を有するラジカル重合性モノマー5〜30質量%、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマー20〜90質量%、および(メタ)アクリル酸アルキルモノマー5〜60質量%を共重合して得られる共重合体を用い、得られた共重合体にイソシアネート基含有(メタ)アクリレートを付加反応させることにより得られる、(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオールが挙げられる。   Examples of the (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) include 5 to 30% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydroxyl group, 20 to 90% by mass of a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group, and (meta ) (Meth) acryloyl obtained by addition reaction of an isocyanate group-containing (meth) acrylate to the obtained copolymer using a copolymer obtained by copolymerizing 5 to 60% by mass of an alkyl acrylate monomer Examples include group-containing acrylic polyols.

水酸基を有するラジカル重合性モノマーの含有割合は、アクリル樹脂(A)を構成するモノマー総量に対して、5〜30質量%、好ましくは10〜20質量%である。水酸基を有するラジカル重合性モノマーの含有割合が5質量%未満である場合には、充分な親水性が得られなくなる傾向があり、30質量%を超える場合には、耐水性等の塗膜物性が低下する傾向がある。   The content rate of the radically polymerizable monomer which has a hydroxyl group is 5-30 mass% with respect to the monomer total amount which comprises an acrylic resin (A), Preferably it is 10-20 mass%. When the content ratio of the radically polymerizable monomer having a hydroxyl group is less than 5% by mass, sufficient hydrophilicity tends not to be obtained, and when it exceeds 30% by mass, the coating properties such as water resistance are poor. There is a tendency to decrease.

また、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーの含有割合は、アクリル樹脂(A)を構成するモノマー総量に対して、20〜90質量%、好ましくは40〜85質量%であるのがよい。水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーの含有割合が20質量%未満である場合には、架橋後の親水性が不充分になる傾向があり、90質量%を超える場合には、充分な架橋構造を形成するための(メタ)アクリロイル基を導入することが困難になる傾向がある。   Moreover, the content rate of the radically polymerizable monomer which has hydrophilic groups other than a hydroxyl group is 20-90 mass% with respect to the monomer total amount which comprises an acrylic resin (A), Preferably it is 40-85 mass%. Good. When the content of the radically polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group is less than 20% by mass, the hydrophilicity after crosslinking tends to be insufficient, and when it exceeds 90% by mass, it is sufficient. It tends to be difficult to introduce a (meth) acryloyl group for forming a simple crosslinked structure.

(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)の製造方法の一例について、以下に説明する。   An example of a method for producing the (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) will be described below.

はじめに、上述したように、水酸基を有するラジカル重合性モノマー5〜30質量%、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマー20〜90質量%、および(メタ)アクリル酸アルキルモノマー5〜60質量%を共重合することにより、アクリルポリオールの溶液を得る。次に、得られたアクリルポリオールの溶液を反応容器中に仕込み、さらに、イソシアネート基含有(メタ)アクリレート、金属触媒を添加し、また、必要に応じてハイドロキノン(HQ)等の重合禁止剤を添加して、酸素を吹き込みながら、例えば、30〜150℃に温度制御しながら、6〜12時間反応させることにより、アクリルポリオールの水酸基にイソシアネート基含有(メタ)アクリレートが付加されて、(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)が得られる。   First, as described above, the radical polymerizable monomer having a hydroxyl group is 5 to 30% by mass, the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than the hydroxyl group is 20 to 90% by mass, and the alkyl (meth) acrylate monomer is 5 to 60% by mass. % Is copolymerized to obtain an acrylic polyol solution. Next, the obtained acrylic polyol solution is charged into a reaction vessel, and further, an isocyanate group-containing (meth) acrylate and a metal catalyst are added. If necessary, a polymerization inhibitor such as hydroquinone (HQ) is added. Then, an isocyanate group-containing (meth) acrylate is added to the hydroxyl group of the acrylic polyol by reacting for 6 to 12 hours while blowing oxygen, for example, while controlling the temperature at 30 to 150 ° C., and (meth) acryloyl. A group-containing acrylic polyol (A1) is obtained.

イソシアネート基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、2−アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製の商品名「カレンズMOI」)、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート等の、(メタ)アクリロイル基が炭素数2〜6のアルキレン基を介してイソシアネート基と結合した(メタ)アクリロイルイソシアネートまたはそれらの誘導体等が挙げられる。
誘導体としては、例えば、イソシアネート基をブロック剤でマスキングしたイソシアネート基を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。その具体例としては、メタクリル酸2−(0−[1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル(昭和電工(株)製の商品名「カレンズMOI−BM」)等が挙げられる。これらは単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Examples of the isocyanate group-containing (meth) acrylate include 2-acryloyloxyethyl isocyanate (trade name “Karenz MOI” manufactured by Showa Denko KK) and (meth) acryloyl groups such as 2-methacryloyloxyethyl isocyanate are carbon. Examples thereof include (meth) acryloyl isocyanate or a derivative thereof bonded to an isocyanate group through an alkylene group of 2 to 6.
Examples of the derivative include (meth) acrylate having an isocyanate group obtained by masking an isocyanate group with a blocking agent. Specific examples thereof include 2- (0- [1′-methylpropylideneamino] carboxyamino) ethyl methacrylate (trade name “Karenz MOI-BM” manufactured by Showa Denko KK). These may be used alone or in combination of two or more.

金属触媒としては、例えば、ジブチルスズジラウレート、ジオクチル錫ラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ビスマス系触媒等が挙げられる。   Examples of the metal catalyst include dibutyltin dilaurate, dioctyltin laurate, dioctyltin dilaurate, and bismuth catalyst.

アクリルポリオール(A1)に対する、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートの添加比率は、共重合に用いた水酸基を有するラジカル重合性モノマー中の水酸基(OH)のモル数に対するイソシアネート基(NCO)のモル数の割合(NCO/OH)が0.005〜0.5、さらには0.01〜0.5になるような比率で添加することが好ましい。このような比率で配合することにより、とくに親水性の高い水酸基を全てイソシアネート基含有(メタ)アクリレートとの反応で消費することなく、(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)中に残すことができる。それにより、より高い親水性を得られる被膜に付与することができる。   The addition ratio of the isocyanate group-containing (meth) acrylate to the acrylic polyol (A1) is the number of moles of isocyanate groups (NCO) relative to the number of moles of hydroxyl groups (OH) in the radical polymerizable monomer having a hydroxyl group used for copolymerization. It is preferable to add at a ratio such that the ratio (NCO / OH) is 0.005 to 0.5, more preferably 0.01 to 0.5. By blending at such a ratio, it is possible to leave the hydroxyl group having a particularly high hydrophilicity in the (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) without consuming it by reaction with the isocyanate group-containing (meth) acrylate. it can. Thereby, it can provide to the film which can obtain higher hydrophilicity.

アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は5000〜30000、さらには8000〜20000であることが好ましい。前記重量平均分子量が5000未満である場合には、耐水性等の塗膜物性が低下する傾向がある。一方、前記重量平均分子量が30000を超える場合には、他の成分(B)および(C)との相溶性が低下する傾向がある。   The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin (A) is preferably 5000 to 30000, more preferably 8000 to 20000. When the weight average molecular weight is less than 5000, the coating film properties such as water resistance tend to be lowered. On the other hand, when the said weight average molecular weight exceeds 30000, there exists a tendency for compatibility with other components (B) and (C) to fall.

また、アクリル樹脂(A)の水酸基価は、1〜100mgKOH/g、好ましくは5〜90mgKOH/gであるのがよい。
また、(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)の水酸基価は、1〜90mgKOH/g、好ましくは5〜80mgKOH/gの範囲であるのがよい。
水酸基価が低すぎる場合には、得られる被膜の親水性が不充分になる傾向がある。また、水酸基価が高すぎる場合には、耐水性等の塗膜物性が低下する傾向がある。なお、水酸基価は、JIS−K0070に準拠して電位差滴定法により測定された値である。
The hydroxyl value of the acrylic resin (A) is 1 to 100 mgKOH / g, preferably 5 to 90 mgKOH / g.
The hydroxyl value of the (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) is in the range of 1 to 90 mgKOH / g, preferably 5 to 80 mgKOH / g.
When the hydroxyl value is too low, the hydrophilicity of the resulting film tends to be insufficient. Moreover, when the hydroxyl value is too high, the coating film properties such as water resistance tend to decrease. The hydroxyl value is a value measured by potentiometric titration in accordance with JIS-K0070.

<ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)>
ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)は、形成される被膜に親水性および親油性を付与する成分である。
<Polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B)>
The polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) is a component that imparts hydrophilicity and lipophilicity to the formed film.

ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)は、オキシエチレンブロック(以下、エチレンオキサイド鎖という場合がある。)である「−(CH2CH2O)m−(式中、mはオキシエチレン単位の繰り返し数を示す。)」と、オキシプロピレンブロック(以下、プロピレンオキサイド鎖という場合がある。)である「−(CH(CH3)CH2O)n−(式中、nはオキシプロピレン単位の繰り返し数を示す。)」とを構成単位とする共重合体である。なお、mおよびnは同一でも異なっていてもよい1以上の整数である。The polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) is an oxyethylene block (hereinafter sometimes referred to as an ethylene oxide chain) “— (CH 2 CH 2 O) m — (where m is The number of repeating oxyethylene units.) ”And“ — (CH (CH 3 ) CH 2 O) n — (wherein n is an oxypropylene block (hereinafter sometimes referred to as propylene oxide chain)). It represents a repeating number of oxypropylene units.) ”. In addition, m and n are 1 or more integers which may be the same or different.

ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)中のエチレンオキサイド鎖の含有率[(共重合体中のエチレンオキサイド鎖の総質量)/(共重合体中のエチレンオキサイド鎖およびプロピレンオキサイド鎖の総質量)×100]は、5〜99質量%、さらには10〜90質量%、とくには10〜70質量%であることが好ましい。   Content of ethylene oxide chain in polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) [(total mass of ethylene oxide chain in copolymer) / (ethylene oxide chain and propylene oxide chain in copolymer) ) × 100] is preferably 5 to 99% by mass, more preferably 10 to 90% by mass, and particularly preferably 10 to 70% by mass.

ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)の重量平均分子量(Mw)は、1000〜100000、好ましくは1500〜60000、さらに好ましくは2000〜40000であるのがよい。なお、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)の少なくとも一方の末端には、水酸基、アミノ基、アミド基等の活性水素基を有することが親水性を向上させる点から好ましい。   The weight average molecular weight (Mw) of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) is 1000 to 100,000, preferably 1500 to 60000, and more preferably 2000 to 40000. In addition, it is preferable that at least one terminal of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) has an active hydrogen group such as a hydroxyl group, an amino group or an amide group from the viewpoint of improving hydrophilicity.

<光重合性多官能化合物(C)>
光重合性多官能化合物(C)は光重合することにより高い硬度を有する塗膜形成成分として作用する。
<Photopolymerizable polyfunctional compound (C)>
The photopolymerizable polyfunctional compound (C) acts as a film forming component having high hardness by photopolymerization.

1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)としては、1分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基やビニル基等の光重合性基を有するモノマーまたはオリゴマーであればとくに限定なく用いられる。   As the photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule, a monomer having a photopolymerizable group such as two or more (meth) acryloyl groups or vinyl groups in one molecule or Any oligomer can be used without particular limitation.

1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)のモノマーの具体例としては以下のような化合物が挙げられる。   Specific examples of the monomer of the photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule include the following compounds.

1分子中に2つの光重合性基を有する光重合性多官能化合物としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(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、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート;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、ジシクロぺンタジエンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAEO付加ジアクリレート、カプロラクトン変性ジシクロペンテニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性リン酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレートまたはそれらのアルキレンオキシド変性体、ジビニルベンゼン、ブタンジオール-1,4-ジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテルジプロピレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、フェニルグリシジルエーテルアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製の「AH−600」)、フェニルグリシジルエーテルアクリレートトルエンジイソシアネートウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製の「AT−600」)等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable polyfunctional compound having two photopolymerizable groups in one molecule include alkylenes such as ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, and neopentyl glycol di (meth) acrylate. Glycol di (meth) acrylate; polyalkylene glycol di (meth) acrylate such as diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, dicyclopentadiene di (meth) acrylate Neopentyl glycol adipate di (meth) acrylate, hydroxypivalic acid neopentyl glycol di (meth) acrylate, tricyclodecane dimethanol di (meth) acrylate, dicyclopentanyl di (meth) acrylate; pentaerythritol di (meth) acrylate Bisphenol AEO addition diacrylate, caprolactone modified dicyclopentenyl di (meth) acrylate, ethylene oxide modified di (meth) acrylate, allylated cyclohexyl di (meth) acrylate, isocyanurate di (meth) acrylate or their alkylene oxide modified products , Divinylbenzene, butanediol-1,4-divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether Dipropylene glycol divinyl ether dipropylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, phenylglycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer ("AH-600" manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), phenyl And glycidyl ether acrylate toluene diisocyanate urethane prepolymer (“AT-600” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.).

1分子中に3つの光重合性基を有する光重合性多官能化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、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トリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、またはそれらのアルキレンオキシド変性体、イソシアヌル酸アルキレンオキシド変性体のトリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable polyfunctional compound having three photopolymerizable groups in one molecule include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, and tris. (Acryloxyethyl) isocyanurate, or an alkylene oxide modified product thereof, and a tri (meth) acrylate of an isocyanuric acid alkylene oxide modified product.

1分子中に4つの光重合性基を有する光重合性多官能化合物としては、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートまたはそれらのアルキレンオキシド変性体等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable polyfunctional compound having four photopolymerizable groups in one molecule include ditrimethylolpropane tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, and their modified alkylene oxides. .

1分子中に5つの光重合性基を有する光重合性多官能化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、またはそれらのアルキレンオキシド変性体等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable polyfunctional compound having five photopolymerizable groups in one molecule include dipentaerythritol penta (meth) acrylate, or their modified alkylene oxides.

1分子中に6つの光重合性基を有する光重合性多官能化合物としては、例えば、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー(共栄社化学(株)製の「UA−306H」)、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート,またはそれらのアルキレンオキシド変性体等が挙げられる。   As a photopolymerizable polyfunctional compound having six photopolymerizable groups in one molecule, for example, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) “UA-306H”), caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, or alkylene oxide-modified products thereof.

上述した光重合性多官能化合物(C)は、単独で用いてもよく、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、1分子中に3個以上、好ましくは4個以上、さらに好ましくは5個以上、とくに好ましくは6個以上の光重合性基を有する化合物を用いることが好ましい。すなわち、1分子中に含まれる光重合性基が多くなれば、架橋がより緻密になることにより、より高い表面硬度が得られる。   The photopolymerizable polyfunctional compound (C) described above may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use a compound having 3 or more, preferably 4 or more, more preferably 5 or more, and particularly preferably 6 or more photopolymerizable groups in one molecule. That is, if the number of photopolymerizable groups contained in one molecule is increased, higher surface hardness can be obtained due to denser cross-linking.

また、本発明の光硬化型親水性被覆剤には、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で1分子中に光重合性基を一つ有する光重合性単官能化合物を配合してもよい。光重合性単官能化合物は、光硬化型親水性被覆剤の粘度を調整するとともに、固形分濃度を高めることにより光硬化型親水性被覆剤の乾燥性を向上させるために用いられる。光重合性単官能化合物の具体例としては、脂肪族系(メタ)アクリレート、脂環式系(メタ)アクリレート、芳香族系(メタ)アクリレート、エーテル系(メタ)アクリレート、ビニル系モノマー、(メタ)アクリルアミド類等が挙げられる。   Moreover, the photocurable hydrophilic coating agent of the present invention is blended with a photopolymerizable monofunctional compound having one photopolymerizable group in one molecule as long as the purpose of the present invention is not impaired. May be. The photopolymerizable monofunctional compound is used for adjusting the viscosity of the photocurable hydrophilic coating agent and improving the drying property of the photocurable hydrophilic coating agent by increasing the solid content concentration. Specific examples of the photopolymerizable monofunctional compound include aliphatic (meth) acrylate, alicyclic (meth) acrylate, aromatic (meth) acrylate, ether (meth) acrylate, vinyl monomer, (meth ) Acrylamide and the like.

光重合性単官能化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アククリレート、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピル(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、シクロヘキシ(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エトキシ−ジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル−カルビトール(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールベンゾエート(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ECH変性フェノキシ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、アクリロイルモルフォリン等が挙げられる。   Examples of the photopolymerizable monofunctional compound include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) ) Acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isomyristyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, ethoxy-diethylene glycol (meth) acrylate, 2-ethylhexyl-carbitol (meth) acrylate, neopentyl Glycol benzoate (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, ECH modified phenoxy (meth) acrylate, phenoxyethyl ( Data) acrylate, p-cumylphenol ethylene oxide-modified (meth) acrylate, vinyl pyrrolidone, vinyl caprolactam, acryloyl morpholine, and the like.

光重合性単官能化合物の含有割合としては、樹脂成分中50質量%以下、さらには30質量%以下、とくには20質量%以下であることが好ましい。   The content ratio of the photopolymerizable monofunctional compound is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and particularly preferably 20% by mass or less in the resin component.

本発明の光硬化型親水性被覆剤は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤を含有することにより、光重合性多官能化合物(C)の硬化を促進することができる。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention preferably contains a photopolymerization initiator. By containing a photopolymerization initiator, curing of the photopolymerizable polyfunctional compound (C) can be promoted.

光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤、チタノセン系光重合開始剤、オキシムエステル系光重合開始剤、ジアゾフェニルアミン系光重合開始剤、ナフトキノンジアゾスルホン酸系光重合開始剤、ジメチルアミノ安息香酸系光重合開始剤等が挙げられる。   Examples of photopolymerization initiators include benzoin ether photopolymerization initiators, benzophenone photopolymerization initiators, thioxanthone photopolymerization initiators, alkylphenone photopolymerization initiators, acylphosphine oxide photopolymerization initiators, and titanocenes. And photopolymerization initiators, oxime ester photopolymerization initiators, diazophenylamine photopolymerization initiators, naphthoquinone diazosulfonic acid photopolymerization initiators, and dimethylaminobenzoic acid photopolymerization initiators.

ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、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およびベンゾインイソブチルエーテル等が挙げられる。   Examples of the benzoin ether photopolymerization initiator include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, and benzoin isobutyl ether.

ベンゾフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチル−ジフェニルサルファイドおよび2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等が挙げられる。   Examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4-phenylbenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyl-diphenyl sulfide, and 2,4,6-trimethylbenzophenone.

チオキサントン系光重合開始剤としては、例えば、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントンおよび1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。   Examples of the thioxanthone photopolymerization initiator include 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, and 1-chloro-4-propoxythioxanthone.

アルキルフェノン系光重合開始剤としては、例えば、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、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒロドキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等が挙げられる。   Examples of the alkylphenone photopolymerization initiator include 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, and 1-hydroxy. -Cyclohexyl-phenyl-ketone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-hydroxy-1- {4- [4- (2-hydroxy-2-methyl-propionyl) -benzyl] phenyl} -2-methyl-propan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2- (dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) me Le] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, and the like.

アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、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、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド等が挙げられる。   Examples of the acylphosphine oxide photopolymerization initiator include 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and the like.

チタノセン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム等が挙げられる。   Examples of the titanocene-based photopolymerization initiator include bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium. Etc.

オキシムエステル系光重合開始剤としては、例えば、1.2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)、オキシ−フェニル−アセチックアシッド2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステル、オキシ−フェニル−アセチックアシッド2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステル等が挙げられる。これらの光重合開始剤は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the oxime ester photopolymerization initiator include 1.2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (0-acetyloxime), oxy-phenyl-acetic acid 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester, oxy -Phenyl-acetic acid 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester and the like. These photopolymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.

光重合開始剤の含有割合としては、光重合性多官能化合物(C)の全量に対して0.5〜10質量%程度添加することが好ましい。   As a content rate of a photoinitiator, it is preferable to add about 0.5-10 mass% with respect to the whole quantity of a photopolymerizable polyfunctional compound (C).

<光硬化型親水性被覆剤>
本発明の光硬化型親水性被覆剤における樹脂成分中のアクリル樹脂(A)の含有割合は、樹脂成分の総質量に対して3〜40質量%であり、好ましくは6〜35質量%、さらに好ましくは、10〜30質量%の範囲である。アクリル樹脂(A)の含有割合が、樹脂成分の総質量に対して3質量%未満の場合には、得られる親水性被膜に充分な親水性および親油性が低下するために親水性被膜の指紋拭き取り性が低下する。また、アクリル樹脂(A)の含有割合が40質量%を超える場合には得られる親水性被膜に充分な表面硬度が低下する。
<Photocurable hydrophilic coating agent>
The content ratio of the acrylic resin (A) in the resin component in the photocurable hydrophilic coating agent of the present invention is 3 to 40% by mass, preferably 6 to 35% by mass, further based on the total mass of the resin component. Preferably, it is the range of 10-30 mass%. When the content ratio of the acrylic resin (A) is less than 3% by mass with respect to the total mass of the resin component, hydrophilicity and lipophilicity sufficient for the obtained hydrophilic coating are lowered, and thus the fingerprint of the hydrophilic coating is reduced. The wiping property decreases. Moreover, when the content rate of an acrylic resin (A) exceeds 40 mass%, surface hardness sufficient for the hydrophilic film obtained will fall.

本発明の光硬化型親水性被覆剤における樹脂成分中のポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)の含有割合は、樹脂成分の総質量に対して0.1〜5質量%であり、好ましくは0.5〜3質量%、さらに好ましくは、0.5〜2質量%の範囲である。ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)の含有割合が、樹脂成分の総質量に対して0.1質量%未満の場合には、得られる親水性被膜に充分な親水性および親油性が低下するために親水性被膜の指紋拭き取り性が低下し、5質量%を超える場合には、得られる親水性被膜に充分な表面硬度が低下する。   The content ratio of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) in the resin component in the photocurable hydrophilic coating agent of the present invention is 0.1 to 5% by mass with respect to the total mass of the resin component. Yes, preferably in the range of 0.5-3 mass%, more preferably 0.5-2 mass%. When the content ratio of the polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) is less than 0.1% by mass relative to the total mass of the resin component, sufficient hydrophilicity and parent Since the oiliness is lowered, the fingerprint wiping property of the hydrophilic film is lowered, and when it exceeds 5% by mass, the surface hardness sufficient for the obtained hydrophilic film is lowered.

本発明の光硬化型親水性被覆剤における樹脂成分中の1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)の含有割合は、樹脂成分の総質量に対して55〜95質量%であり、好ましくは60〜90質量%、さらに好ましくは、65〜85質量%の範囲である。光重合性多官能化合物(C)の含有割合が、樹脂成分の総質量に対して55質量%未満の場合には、得られる親水性被膜の充分な表面硬度が低下し、95質量%を超える場合には、得られる親水性被膜に充分な親水性および親油性が低下する。   The content ratio of the photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule in the resin component in the photocurable hydrophilic coating agent of the present invention is based on the total mass of the resin component. It is 55-95 mass%, Preferably it is 60-90 mass%, More preferably, it is the range of 65-85 mass%. When the content ratio of the photopolymerizable polyfunctional compound (C) is less than 55% by mass with respect to the total mass of the resin component, the sufficient surface hardness of the obtained hydrophilic coating is lowered and exceeds 95% by mass. In some cases, the hydrophilicity and lipophilicity sufficient for the resulting hydrophilic coating are reduced.

本発明の光硬化型親水性被覆剤には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、耐熱安定剤、帯電防止剤、消泡剤等の各種添加剤をさらに配合してもよい。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention includes an ultraviolet absorber, an antioxidant, a light stabilizer, a heat stabilizer, an antistatic agent, and an antifoaming agent as necessary within the range not impairing the effects of the present invention. Various additives such as these may be further blended.

本発明の光硬化型親水性被覆剤は、上述のように調製されたアクリル樹脂(A)の溶樹脂液、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体(B)、1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)、光重合開始剤、および、必要に応じて添加される各種添加剤や粘度調整に用いられる溶媒や反応性希釈剤を上述した含有割合になるように添加して撹拌混合することにより調製される。   The photocurable hydrophilic coating agent of the present invention comprises two or more dissolved resin solutions of acrylic resin (A), polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer (B) prepared as described above, and one molecule. Containing the above-mentioned photopolymerizable polyfunctional compound (C) having a photopolymerizable group, a photopolymerization initiator, and various additives added as necessary, solvents used for viscosity adjustment, and reactive diluents. It is prepared by adding to a proportion and stirring and mixing.

本発明の光硬化型親水性被覆剤中の溶媒を除いた成分の含有量(不揮発分、すなわち固形分の割合)は、とくに限定されないが、10〜80質量%、好ましくは20〜60質量%である。不揮発分の割合が上記範囲内にあれば、塗工性が良好である点や、光硬化型親水性被覆剤の安定性に優れている。   The content of the component excluding the solvent in the photocurable hydrophilic coating of the present invention (nonvolatile content, that is, the ratio of solid content) is not particularly limited, but is 10 to 80% by mass, preferably 20 to 60% by mass. It is. If the ratio of the non-volatile content is within the above range, the coating property is good and the stability of the photocurable hydrophilic coating agent is excellent.

タッチパネルやディスプレイ等の表面パネルや、該表面を保護するためのシートやフィルム等の基材の表面に塗布される。そして、このように基材の表面に光硬化型親水性被覆剤を塗布した後、光硬化させることにより親水性被塗物が得られる。   It is applied to the surface of a base material such as a surface panel such as a touch panel or a display or a sheet or film for protecting the surface. And after applying a photocurable hydrophilic coating agent to the surface of a base material in this way, a hydrophilic coating material is obtained by making it photocure.

基材の材質としては、特に限定されず、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル系樹脂、スチレン系樹脂等の各種樹脂基材やガラス等の無機基材等が挙げられるが、ステンレス、鋼、アルミニウム等の各種金属基材であってもよい。   The material of the base material is not particularly limited, and examples thereof include various resin base materials such as polycarbonate resin, polyacrylic resin, styrene resin, and inorganic base materials such as glass, stainless steel, steel, and aluminum. Various metal substrates such as may be used.

塗布方法は、特に限定されず、例えばディッピング、ロールコート、スピンコート、バーコート等が挙げられる。   The coating method is not particularly limited, and examples thereof include dipping, roll coating, spin coating, and bar coating.

塗布された光硬化型親水性被覆剤は、紫外線等の光が照射されて光硬化されることにより親水性被膜が形成される。本発明の光硬化型親水性被覆剤は、被膜形成のために光硬化を用いるために、熱硬化型親水性被覆剤と比べて、高い生産性で被膜を形成することができ、また、基材が熱劣化する恐れもない。   The applied photocurable hydrophilic coating agent is irradiated with light such as ultraviolet rays and photocured to form a hydrophilic film. Since the photocurable hydrophilic coating of the present invention uses photocuring for film formation, it can form a film with higher productivity than the thermosetting hydrophilic coating. There is no risk of the material being thermally degraded.

アクリル樹脂(A)として、(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)を用いることにより、1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)との間に架橋構造が形成される。この架橋構造の形成により、親水性被膜の硬度がさらに向上する。   By using (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) as the acrylic resin (A), cross-linking with the photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule. A structure is formed. The formation of this crosslinked structure further improves the hardness of the hydrophilic coating.

基材上に形成された親水性被膜の膜厚は、特に限定されないが、2〜90μm、好ましくは5〜50μm程度であるのがよい。   Although the film thickness of the hydrophilic film formed on the base material is not particularly limited, it is 2 to 90 μm, preferably about 5 to 50 μm.

このような親水性被膜は、人に触れられることにより指紋がつきやすいタッチパネルやディスプレイ等の画像表示装置の最外層に配設される画像表示用パネルの表面や、画像表示用パネルを保護するためにその表面に貼り合わせられる表面保護フィルムの表面、眼鏡、ゴーグル等のレンズ表面、建築用、車両用、計器用の窓材表面等に指紋拭き取り性を向上させるために形成される。   Such a hydrophilic coating protects the surface of an image display panel disposed on the outermost layer of an image display device such as a touch panel or a display that is easily touched by a human touch and an image display panel. Are formed on the surface of the surface protective film to be bonded to the surface of the lens, the surface of lenses such as glasses and goggles, the surface of window materials for buildings, vehicles, and instruments, etc., in order to improve the fingerprint wiping property.

以下、本発明を実施例により更に詳しく説明する。なお、本発明は実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意の変形をなし得る。なお、以下の実施例および比較例において、「部」は「質量部」を意味している。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. Note that the present invention is not limited to the examples, and can be arbitrarily modified within the scope of the technical idea of the present invention. In the following examples and comparative examples, “parts” means “parts by mass”.

《アクリル樹脂(A)の合成例》
(合成例1)
反応容器中に、溶媒としてメチルエチルケトン(MEK)233部を仕込み、70℃まで昇温した。
<< Synthesis Example of Acrylic Resin (A) >>
(Synthesis Example 1)
In a reaction vessel, 233 parts of methyl ethyl ketone (MEK) was charged as a solvent, and the temperature was raised to 70 ° C.

一方、メチルメタクリレート(MMA)40部、ジメチルアクリルアミド(DMAA)50部、および2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)10部からなるモノマー成分に、重合触媒としてアゾビス−2−メチルブチロニトリル(日本ヒドラジン工業(株)製の「ABN−E」)4部を撹拌混合することによりモノマー混合液を調製した。   On the other hand, a monomer component consisting of 40 parts of methyl methacrylate (MMA), 50 parts of dimethylacrylamide (DMAA), and 10 parts of 2-hydroxyethyl acrylate (2-HEA) was mixed with azobis-2-methylbutyronitrile (Japan) as a polymerization catalyst. A monomer mixed solution was prepared by stirring and mixing 4 parts of “ABN-E” manufactured by Hydrazine Kogyo Co., Ltd.

上記溶媒にモノマー混合液を70℃で2時間かけて滴下し、滴下終了後4時間熟成させ、アクリルポリオールを含有する、不揮発分約30%の樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は16mgKOH/gであり重量平均分子量(Mw)は12000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。   The monomer mixture was added dropwise to the solvent at 70 ° C. over 2 hours, and after completion of the addition, the mixture was aged for 4 hours to obtain a resin solution containing an acrylic polyol and having a nonvolatile content of about 30%. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 16 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 12,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例2)
モノマー成分として、MMA 30部、DMAA 50部、および2−HEA 20部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は31mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は10000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 2)
A resin solution containing an acrylic polyol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 30 parts of MMA, 50 parts of DMAA, and 20 parts of 2-HEA was used as the monomer component. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 31 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例3)
モノマー成分として、MMA 10部、DMAA 80部、および2−HEA 10部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は16mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は13000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 3)
A resin solution containing an acrylic polyol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 10 parts of MMA, 80 parts of DMAA, and 10 parts of 2-HEA was used as the monomer component. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 16 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 13,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例4)
モノマー成分として、MMA 10部、DMAA 70部、および2−HEA 20部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は31mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は11000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 4)
A resin solution containing an acrylic polyol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 10 parts of MMA, 70 parts of DMAA, and 20 parts of 2-HEA was used as the monomer component. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 31 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 11,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例5)
モノマー成分として、MMA 40部、メトキシポリエチレングリコール400メタクリレート(新中村化学工業(株)製の「NKエステル M−90G」) 50部、および2−HEA 10部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は20mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は11000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 5)
As the monomer component, synthesis was performed except that 40 parts of MMA, 50 parts of methoxypolyethylene glycol 400 methacrylate (“NK ester M-90G” manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), and 10 parts of 2-HEA were used. In the same manner as in Example 1, a resin solution containing an acrylic polyol was obtained. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 20 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 11,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例6)
モノマー成分として、MMA 90部、および2−HEA 10部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は16mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は10000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 6)
A resin solution containing an acrylic polyol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 90 parts of MMA and 10 parts of 2-HEA was used as the monomer component. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 16 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例7)
モノマー成分として、MMA 100部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリル樹脂を含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリル樹脂の水酸基価は0であり、重量平均分子量(Mw)は12000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
(Synthesis Example 7)
A resin solution containing an acrylic resin was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 100 parts of MMA was used as the monomer component. The obtained acrylic resin had a hydroxyl value of 0 and a weight average molecular weight (Mw) of 12,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.

(合成例8)
モノマー成分として、MMA 80部、DMAA 10部、および2−HEA 10部からなるモノマー成分を用いた以外は合成例1と同様にして、アクリルポリオールを含有する樹脂溶液を得た。得られたアクリルポリオールの水酸基価は16mgKOH/gであり、重量平均分子量(Mw)は10000であった。また、得られた樹脂溶液の粘度(ガードナー/25℃)はA4であった。
以上の結果を表1にまとめて示す。
(Synthesis Example 8)
A resin solution containing an acrylic polyol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that a monomer component consisting of 80 parts of MMA, 10 parts of DMAA, and 10 parts of 2-HEA was used as the monomer component. The obtained acrylic polyol had a hydroxyl value of 16 mgKOH / g and a weight average molecular weight (Mw) of 10,000. Moreover, the viscosity (Gardner / 25 degreeC) of the obtained resin solution was A4.
The above results are summarized in Table 1.

Figure 2011013497
Figure 2011013497

《アクリルポリオールとイソシアネート基含有メタクリレートとの反応物(A1)の合成》
(合成例9〜16)
表2の組成に従って、反応容器中に、合成例1〜6および合成例8で得られたアクリルポリオールの樹脂溶液(不揮発分30%)、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(MOI)(昭和電工(株)製の「カレンズMOI」)、ハイドロキノン(HQ)、ジブチルスズジラウレート、MEKを仕込み、酸素を吹き込みながら60℃に温度制御して6時間反応させることにより、各アクリルポリオールとイソシアネート基含有メタクリレートとの反応物を得た。なお、表2中の組成は樹脂分で表している。合成例9〜15については水酸基(OH)のモル数に対するイソシアネート基(NCO)のモル数の割合(NCO/OH)は0.5であり、合成例16については1であった。合成例16では反応途中でゲル化を起こり、反応を終了した。
<< Synthesis of reaction product (A1) of acrylic polyol and isocyanate group-containing methacrylate >>
(Synthesis Examples 9 to 16)
According to the composition of Table 2, in the reaction vessel, the acrylic polyol resin solutions obtained in Synthesis Examples 1 to 6 and Synthesis Example 8 (non-volatile content 30%), 2-methacryloyloxyethyl isocyanate (MOI) (Showa Denko K.K. ) "Karenz MOI"), hydroquinone (HQ), dibutyltin dilaurate, and MEK, and the reaction between each acrylic polyol and an isocyanate group-containing methacrylate is performed by controlling the temperature at 60 ° C for 6 hours while blowing oxygen. I got a thing. In addition, the composition in Table 2 is represented by the resin content. For Synthesis Examples 9 to 15, the ratio of the number of moles of isocyanate groups (NCO) to the number of moles of hydroxyl groups (OH) (NCO / OH) was 0.5, and 1 for Synthesis Example 16. In Synthesis Example 16, gelation occurred during the reaction, and the reaction was completed.

表2に、合成例9〜16における反応成分の組成、および得られた反応物の水酸基価(mgKOH/g)、重量平均分子量(Mw)、粘度(ガードナー/25℃)および不揮発分濃度をまとめて示す。   Table 2 summarizes the composition of the reaction components in Synthesis Examples 9 to 16, and the hydroxyl value (mgKOH / g), weight average molecular weight (Mw), viscosity (Gardner / 25 ° C.), and nonvolatile content concentration of the obtained reaction product. Show.

Figure 2011013497
Figure 2011013497

本実施例で用いたその他の原材料について、以下にまとめて説明する。
〈ポリエーテルポリオール(B)〉
・ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドグリコールエーテル:U105(第一工業製薬(株)製の「エバンU105」、重量平均分子量 6400、エチレンオキシド含有率 50質量%)
〈1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物(C)〉
・ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー:UA−306H(共栄社化学(株)製の「UA−306H」;1分子中に6個の光重合性基を有する。)
・フェニルグリシジルエーテルアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー:AH−600(共栄社化学(株)製の「AH−600」;1分子中に2個の光重合性基を有する。)
・ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート:DPE−6A(共栄社化学(株)製の「ライトアクリレートDPE−6A」;1分子中に6個の光重合性基を有する。)
・ペンタエリスリトールトリアクリレート:PE−3A(共栄社化学(株)製の「ライトアクリレートPE−3A」;1分子中に3個の光重合性基を有する。)
〈光重合開始剤〉
2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン:DAROCUR 1173(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の「DAROCUR 1173」)
〈光反応性希釈剤〉
アクリロイルモルフォリン:ACMO(興人(株)製の「ACMO」)
Other raw materials used in this example will be described collectively below.
<Polyether polyol (B)>
Polyethylene oxide-polypropylene oxide glycol ether: U105 (“Evan U105” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., weight average molecular weight 6400, ethylene oxide content 50 mass%)
<Photopolymerizable polyfunctional compound (C) having two or more photopolymerizable groups in one molecule>
Pentaerythritol triacrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer: UA-306H (“UA-306H” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; having 6 photopolymerizable groups in one molecule)
Phenyl glycidyl ether acrylate hexamethylene diisocyanate urethane prepolymer: AH-600 (“AH-600” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; having two photopolymerizable groups in one molecule)
Dipentaerythritol hexaacrylate: DPE-6A (“Light acrylate DPE-6A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; having 6 photopolymerizable groups in one molecule)
Pentaerythritol triacrylate: PE-3A (“Light acrylate PE-3A” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd .; having 3 photopolymerizable groups in one molecule)
<Photopolymerization initiator>
2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one: DAROCUR 1173 ("DAROCUR 1173" manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.)
<Photoreactive diluent>
Acryloylmorpholine: ACMO (“ACMO” manufactured by Kojin Co., Ltd.)

(実施例1)
合成例1で得られたアクリルポリオールを含有する、不揮発分30%の樹脂溶液10部(樹脂分3部)、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイドグリコールエーテル(U105)0.5部、ペンタエリスリトールトリアクリレートヘキサメチレンジイソシアネートウレタンプレポリマー(UA−306H)27部、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン(DAROCUR 1173)0.8部、およびMEK63部を撹拌混合することにより光硬化型親水性被覆剤を調製した。
Example 1
10 parts of resin solution containing 30% non-volatile content (3 parts of resin) containing acrylic polyol obtained in Synthesis Example 1, 0.5 parts of polyethylene oxide-polypropylene oxide glycol ether (U105), pentaerythritol triacrylate hexamethylene Photocuring type by stirring and mixing 27 parts of diisocyanate urethane prepolymer (UA-306H), 0.8 part of 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (DAROCUR 1173) and 63 parts of MEK A hydrophilic coating was prepared.

そして、得られた光硬化型親水性被覆剤を乾燥膜厚が約5μmになるようにバーコーターNo.10を用いてポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に塗布した。そして、80℃×2分加熱を行うことにより溶剤を除去した後、高圧水銀灯(120W/cm)を用いて400mJ/cm2で紫外光を露光して塗布した光硬化型親水性被覆剤を硬化させた。
形成された硬化膜を以下の評価方法に従って評価した。
The obtained photocurable hydrophilic coating was coated with a bar coater No. 1 so that the dry film thickness was about 5 μm. 10 was applied onto a polyethylene terephthalate (PET) film. Then, after removing the solvent by heating at 80 ° C. for 2 minutes, the photocurable hydrophilic coating material applied by exposure to ultraviolet light at 400 mJ / cm 2 using a high pressure mercury lamp (120 W / cm) is cured. I let you.
The formed cured film was evaluated according to the following evaluation methods.

〈被膜外観〉
JIS K 5600−1−1の4.4「塗膜の概観」の試験法に準拠して、下記の基準により透明性およびクラックの有無を判定した。
優:無色透明であり、クラックなし。
劣:白濁し、またはクラックが発生した。
<Appearance of coating>
Based on the test method of 4.4 “Overview of coating film” of JIS K 5600-1-1, transparency and the presence or absence of cracks were determined according to the following criteria.
Excellent: colorless and transparent, no cracks.
Inferior: White turbidity or crack occurred.

〈鉛筆硬度〉
JIS K 5600−5−4「引っ掻き硬度(鉛筆法)」の試験法に準拠して、鉛筆硬度試験を実施した。鉛筆硬度試験においては、硬度が低い方から高いほうにB、HB、F、Hの順に並べられる。また、「H」の前に付く数字が大きいほど硬度が高く、「B」の前に付く数字が大きいほど硬度が低い。
<Pencil hardness>
A pencil hardness test was performed in accordance with the test method of JIS K 5600-5-4 “Scratch hardness (pencil method)”. In the pencil hardness test, B, HB, F, and H are arranged in order from the lower hardness to the higher hardness. Also, the greater the number that precedes “H”, the higher the hardness, and the greater the number that precedes “B”, the lower the hardness.

〈密着性〉
JIS K 5600−5−6の「クロスカット法」の試験法に準拠して、密着性試験を実施した。
具体的には、試験板に塗布した被膜をカッターナイフで縦横方向に切断して基材に達するような100個のクロスカット(切断片)を形成した。そして、クロスカット上に粘着テープ(ニチバン(株)製の「ニチバンテープ1号」)を貼り付けた。そして、貼り付けられたセロハン粘着テープを剥離した後に、剥離せずに残ったクロスカットの数を数えた。
<Adhesion>
An adhesion test was carried out in accordance with the test method of “Cross cut method” of JIS K 5600-5-6.
Specifically, 100 crosscuts (cut pieces) were formed by cutting the coating applied to the test plate in the vertical and horizontal directions with a cutter knife and reaching the substrate. Then, an adhesive tape (“Nichiban Tape No. 1” manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was pasted on the crosscut. And after peeling the cellophane adhesive tape affixed, the number of crosscuts which remained without peeling was counted.

〈油分拭き取り性〉
試験板の表面にノルマルヘキサデカンを0.1g垂らした。そして、試験板表面に付着したノルマルヘキサデカンをセルロース製不織布(旭化成(株)製の「ベンコットM−3」)により、300gの荷重を掛けて10回拭き取った。ヘーズメーターNDH5000(日本電色工業社製)を用いて試験前および試験後の試験板表面のヘーズ(濁度)を測定した。そして、試験前および試験後のヘーズの差ΔEを算出した。このΔEの値が小さいほど、皮脂に起因する指紋跡の拭き取り性が良好であり、すなわち、防汚性が良好であることを示す。
<Oil wiping off>
0.1 g of normal hexadecane was dropped on the surface of the test plate. Then, normal hexadecane adhering to the surface of the test plate was wiped 10 times with a cellulose nonwoven fabric (“Bencott M-3” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) under a load of 300 g. Using a haze meter NDH5000 (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), haze (turbidity) on the surface of the test plate before and after the test was measured. Then, a haze difference ΔE before and after the test was calculated. It shows that the smaller the value of ΔE, the better the wiping property of fingerprint marks caused by sebum, that is, the better the antifouling property.

〈水接触角〉
試験板表面に0.4μLの水滴を垂らし、接触角計(協和界面科学社製の「Drop Master500」)により接触角を測定した。
<Water contact angle>
A 0.4 μL water droplet was dropped on the surface of the test plate, and the contact angle was measured with a contact angle meter (“Drop Master 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).

〈油接触角〉
試験板表面に0.4μLのオレイン酸を垂らし、接触角計(協和界面科学社製の「Drop Master500」)により接触角を測定した。
これらの試験結果を表3に示す。
<Oil contact angle>
0.4 μL of oleic acid was dropped on the test plate surface, and the contact angle was measured with a contact angle meter (“Drop Master 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.).
These test results are shown in Table 3.

(実施例2〜20および比較例1〜14)
表3および表4の組成に従って光硬化型親水性被覆剤を調製した以外は、実施例1と同様にして光硬化型親水性被覆剤を得た。結果を表3および表4に示す。
(Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 to 14)
A photocurable hydrophilic coating agent was obtained in the same manner as in Example 1 except that a photocurable hydrophilic coating agent was prepared according to the compositions in Tables 3 and 4. The results are shown in Table 3 and Table 4.

Figure 2011013497
Figure 2011013497

Figure 2011013497
Figure 2011013497

実施例1〜20で調製した光硬化型親水性被覆剤により得られた被膜は、油分拭き取り評価において、何れもノルマルヘキサデカンを拭き取ったときのヘーズ(濁度)を示すΔEが1.0以下であった。また、水接触角が65°以下、油接触角が25°以下であり、親水性および親油性に優れていた。従って、実施例1〜20で調製した光硬化型親水性被覆剤により得られた被膜は、指紋拭き取り性に優れていることがわかる。また、被膜外観は何れも無色透明でクラックの発生もなかった。また、鉛筆硬度は何れもH以上であり、密着性試験においても被膜の剥離は見られなかった。   In the coating obtained by the photocurable hydrophilic coating prepared in Examples 1 to 20, ΔE indicating haze (turbidity) when normal hexadecane was wiped off was 1.0 or less in the oil wiping evaluation. there were. Further, the water contact angle was 65 ° or less and the oil contact angle was 25 ° or less, and the hydrophilicity and lipophilicity were excellent. Therefore, it turns out that the film obtained by the photocurable hydrophilic coating prepared in Examples 1 to 20 is excellent in fingerprint wiping property. Further, the appearances of the coatings were all colorless and transparent, and no cracks were generated. Also, the pencil hardness was H or higher, and no peeling of the film was observed in the adhesion test.

一方、比較例1〜5で得られた被膜は、油分拭き取り評価において、ΔEが3.2以上であり、指紋拭き取り性に劣っていることがわかる。また、水接触角および油接触角が高く、親水性および親油性に乏しかった。これは、アクリルポリオールが水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマー単位を含有しない、または含有割合が少ないために被膜の親水性が乏しくなることにより、拭き取りの際に油分が不職布に移行しにくくなるためであると考えられる。   On the other hand, in the coating films obtained in Comparative Examples 1 to 5, ΔE is 3.2 or more in the oil wiping evaluation, and it is understood that the fingerprint wiping property is inferior. Further, the water contact angle and oil contact angle were high, and the hydrophilicity and lipophilicity were poor. This is because the acrylic polyol does not contain a radically polymerizable monomer unit having a hydrophilic group other than a hydroxyl group, or the content ratio is low, so that the hydrophilicity of the film becomes poor, so that the oil content becomes unemployed during wiping. This is thought to be because it becomes difficult to migrate.

比較例6〜9で得られた被膜も、油分拭き取り評価において、ΔEが高く、指紋拭き取り性に劣っていることがわかる。これは、アクリルポリオールおよびポリエーテルポリオールのいずれをも含有しないために被膜の親水性および親油性が乏しくなるためであると考えられる。   It can be seen that the coatings obtained in Comparative Examples 6 to 9 also have high ΔE and poor fingerprint wiping properties in the oil wiping evaluation. This is considered to be because the hydrophilicity and lipophilicity of the film become poor because neither acrylic polyol nor polyether polyol is contained.

比較例10で得られた被膜も、油分拭き取り評価において、ΔEが高く、指紋拭き取り性に劣っていることがわかる。これは、アクリルポリオールを含有しないために被膜の親水性及び親油性が乏しくなるためであると考えられる。   It can be seen that the film obtained in Comparative Example 10 also has a high ΔE and poor fingerprint wiping property in the oil wiping evaluation. This is considered to be because the hydrophilicity and lipophilicity of the film become poor because the acrylic polyol is not contained.

比較例11で得られた被膜は、比較例10で得られた被膜に対し親水性及び親油性を付与するためにポリエーテルポリオールの含有割合を高めた例である。ポリエーテルポリオールの含有割合を高めることにより親水性及び親油性はやや向上したが、硬度が大幅に低下した。   The film obtained in Comparative Example 11 is an example in which the content ratio of the polyether polyol is increased in order to impart hydrophilicity and lipophilicity to the film obtained in Comparative Example 10. By increasing the content of the polyether polyol, the hydrophilicity and lipophilicity were slightly improved, but the hardness was greatly reduced.

比較例12で得られた被膜も、油分拭き取り評価において、ΔEがやや高く、指紋拭き取り性が不充分であることがわかる。これは、ポリエーテルポリオールを含有しないために被膜の親水性が乏しくなるためであると考えられる。   It can be seen that the film obtained in Comparative Example 12 also has a slightly high ΔE in the oil wiping evaluation, and the fingerprint wiping property is insufficient. This is considered to be because the hydrophilicity of the film becomes poor because the polyether polyol is not contained.

また、比較例13で得られた被膜も、油分拭き取り評価において、ΔEがやや高く、指紋拭き取り性が不充分であることがわかる。これは、アクリルポリオールの含有割合が低すぎて被膜の親水性が乏しくなるためであると考えられる。   In addition, it can be seen that the film obtained in Comparative Example 13 also has a slightly high ΔE in the oil wiping evaluation, and the fingerprint wiping property is insufficient. This is considered to be because the content of the acrylic polyol is too low and the hydrophilicity of the film becomes poor.

また、比較例14で得られた被膜は、油分拭き取り評価において、ΔEが低く、指紋拭き取り性には優れている。しかしながら、アクリルポリオールの含有割合が高すぎて被膜の硬度が低くなっていることがわかる。   In addition, the film obtained in Comparative Example 14 has a low ΔE in oil wiping evaluation, and is excellent in fingerprint wiping property. However, it can be seen that the content of acrylic polyol is too high and the hardness of the coating is low.

本発明の親水性被覆剤は、物品表面に高い指紋拭き取り性と高い表面硬度を有する親水性被膜または親水性被塗物を形成することができるので、ディスプレイ等の画像表示装置の最外層に配設される画像表示用パネルの表面や、画像表示用パネルを保護するために表面に貼り合わせられる表面保護フィルムの表面、眼鏡、ゴーグル等のレンズ表面、建築用、車両用、計器用の窓材表面等のほか、タッチパネルの表面等に好適に用いることができる。
なお、本発明の親水性被覆剤は、指紋の拭き取りだけでなく、他の油分汚れの拭き取りにも有効である。
The hydrophilic coating agent of the present invention can form a hydrophilic coating or hydrophilic coating having a high fingerprint wiping property and a high surface hardness on the surface of an article, so that it is disposed in the outermost layer of an image display device such as a display. The surface of the image display panel to be installed, the surface of the surface protective film to be bonded to the surface to protect the image display panel, the surface of the lens such as glasses and goggles, the window material for construction, vehicle use, and instrumentation In addition to the surface and the like, it can be suitably used for the surface of the touch panel and the like.
The hydrophilic coating agent of the present invention is effective not only for wiping off fingerprints but also for wiping off other oily soils.

Claims (9)

(A)アクリル樹脂 3〜40質量%、(B)ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレンブロック共重合体 0.1〜5質量%、および(C)1分子中に2以上の光重合性基を有する光重合性多官能化合物 55〜95質量%を含む樹脂成分を含有し、
前記アクリル樹脂(A)は、親水性基を有するラジカル重合性モノマー40〜95質量%および(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー5〜60質量%を共重合して得られる共重合体を主鎖として有することを特徴とする光硬化型親水性被覆剤。
(A) Acrylic resin 3 to 40% by mass, (B) Polyoxyethylene-polyoxypropylene block copolymer 0.1 to 5% by mass, and (C) Two or more photopolymerizable groups in one molecule. Containing a resin component containing 55 to 95% by mass of a photopolymerizable polyfunctional compound;
The acrylic resin (A) has, as a main chain, a copolymer obtained by copolymerizing 40 to 95% by mass of a radically polymerizable monomer having a hydrophilic group and 5 to 60% by mass of a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer. A photocurable hydrophilic coating, characterized by comprising:
前記アクリル樹脂(A)は、水酸基価が1〜100mgKOH/gの範囲である請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The photocurable hydrophilic coating agent according to claim 1, wherein the acrylic resin (A) has a hydroxyl value in the range of 1 to 100 mgKOH / g. 前記アクリル樹脂(A)が、水酸基を有するラジカル重合性モノマー5〜30質量%、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマー20〜90質量%、および(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー5〜60質量%を共重合して得られる共重合体に、イソシアネート基含有(メタ)アクリレートを付加して得られる(メタ)アクリロイル基含有アクリルポリオール(A1)である請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The acrylic resin (A) is a radical polymerizable monomer having a hydroxyl group of 5 to 30% by mass, a radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group of 20 to 90% by mass, and a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer 5 to 5% by mass. The photocurable type according to claim 1, which is a (meth) acryloyl group-containing acrylic polyol (A1) obtained by adding an isocyanate group-containing (meth) acrylate to a copolymer obtained by copolymerizing 60% by mass. Hydrophilic coating agent. 前記アクリル樹脂(A)の重量平均分子量が5000〜30000の範囲である請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The photocurable hydrophilic coating agent according to claim 1, wherein the acrylic resin (A) has a weight average molecular weight in the range of 5000 to 30000. 1個の光重合性基を有する光重合性単官能化合物を樹脂成分中50質量%以下の割合でさらに含有する請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The photocurable hydrophilic coating according to claim 1, further comprising a photopolymerizable monofunctional compound having one photopolymerizable group in a proportion of 50% by mass or less in the resin component. 前記親水性基が水酸基、アミド基,ポリアルキレングリコール基またはアミノ基である請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The photocurable hydrophilic coating according to claim 1, wherein the hydrophilic group is a hydroxyl group, an amide group, a polyalkylene glycol group or an amino group. 前記親水性基を有するラジカル重合性モノマーのうち、水酸基以外の親水性基を有するラジカル重合性モノマーがジメチルアクリルアミドである請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤。   The photocurable hydrophilic coating according to claim 1, wherein, among the radical polymerizable monomers having a hydrophilic group, the radical polymerizable monomer having a hydrophilic group other than a hydroxyl group is dimethylacrylamide. 請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤を光硬化させて得られることを特徴とする親水性被膜。   A hydrophilic film obtained by photocuring the photocurable hydrophilic coating agent according to claim 1. 請求項1に記載の光硬化型親水性被覆剤を基材の表面に塗布した後、光硬化させて得られることを特徴とする親水性被塗物。   A hydrophilic article to be coated, obtained by applying the photocurable hydrophilic coating agent according to claim 1 to the surface of a substrate and then photocuring it.
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