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技術 紫外線遮蔽ガラスおよびその製造方法

出願人 和光化学工業株式会社川上塗料株式会社
発明者 米田禎孝埜口勇小田修立花龍太
出願日 2004年3月16日 (16年8ヶ月経過) 出願番号 2004-074541
公開日 2005年9月29日 (15年1ヶ月経過) 公開番号 2005-263513
状態 未査定
技術分野 ガラスの表面処理 他類に属さない組成物
主要キーワード 立体形 カラーコーティング シリコーン系ハードコーティング 保護コーティング層 保護薄膜 耐候性劣化 イトロ処理 環境ホルモン物質
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年9月29日)のものです。
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課題

持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスおよびその製造方法を提供する。

解決手段

紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体40〜95重量%と架橋剤5〜60重量%とからなる樹脂成分100重量部、蛍光増白剤0.5〜5重量部およびシランカップリング剤0.5〜10重量部からなる紫外線遮蔽層を有する紫外線遮蔽ガラスである。前記紫外線吸収性重合体の数平均分子量が4000〜20000であることが好ましい。

概要

背景

従来、ガラス紫外線遮蔽能を持たせる方法として、ガラス表面に紫外線吸収剤を含有するコーティング層を設けることが行なわれている。

特許文献1には、ガラスの表面に、蛍光増白剤と紫外線吸収剤を含む合成樹脂系プライマーコーティング溶液を塗布して紫外線吸収性薄膜を形成したのち、シリコーン系ハードコーティング溶液を塗布して保護薄膜を形成することが記載されている。

また、特許文献2には、熱硬化性樹脂100重量部あたり、紫外線吸収剤0.1〜10重量部、蛍光増白剤0.01〜5重量部、およびシランカップリング剤0.1〜10重量部を含む紫外線吸収層を表面に備えたガラス容器が記載されている。

しかしながら、いずれの特許文献においても、低分子の紫外線吸収剤を使用しているため、長期間にわたる使用により紫外線吸収剤がブリードアウトし、紫外線遮蔽性能持続できないという問題がある。

特開平6−145387号公報
特開2002−3243号公報

概要

持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスおよびその製造方法を提供する。紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体40〜95重量%と架橋剤5〜60重量%とからなる樹脂成分100重量部、蛍光増白剤0.5〜5重量部およびシランカップリング剤0.5〜10重量部からなる紫外線遮蔽層を有する紫外線遮蔽ガラスである。前記紫外線吸収性重合体の数平均分子量が4000〜20000であることが好ましい。なし

目的

本発明の目的は、持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスおよびその製造方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体40〜95重量%と架橋剤5〜60重量%とからなる樹脂成分100重量部、蛍光増白剤0.5〜5重量部およびシランカップリング剤0.5〜10重量部からなる紫外線遮蔽層を有する紫外線遮蔽ガラス

請求項2

前記架橋性重合体が、さらにアクリル樹脂を含む請求項1記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項3

芳香環置換した水酸基を除いた前記架橋性重合体の水酸基価が、樹脂固形分に対して10〜100mgKOH/gである請求項1または2記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項4

前記紫外線吸収性重合体の数平均分子量が、4000〜20000である請求項1、2または3記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項5

前記紫外線吸収性重合体が、紫外線吸収基を有する不飽和単量体を5〜70重量%含む請求項1、2、3または4記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項6

前記蛍光増白剤が、チオフェン系化合物である請求項1、2、3、4または5記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項7

前記架橋性重合体が、共重合成分として少なくとも1種の光安定性単量体を含む請求項1、2、3、4、5または6記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項8

前記紫外線遮蔽層が、さらに光安定剤を0.5〜5重量部含む請求項1、2、3、4、5、6または7記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項9

さらに、前記紫外線吸収性重合体からなる保護コーティング層を有する請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載の紫外線遮蔽ガラス。

請求項10

紫外線遮蔽層を形成する工程、および紫外線遮蔽層の硬化工程からなる請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の紫外線遮蔽ガラスの製造方法。

技術分野

0001

本発明は、紫外線遮蔽ガラスおよびその製造方法に関する。詳細には、持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスおよびその製造方法に関する。

背景技術

0002

従来、ガラスに紫外線遮蔽能を持たせる方法として、ガラス表面に紫外線吸収剤を含有するコーティング層を設けることが行なわれている。

0003

特許文献1には、ガラスの表面に、蛍光増白剤と紫外線吸収剤を含む合成樹脂系プライマーコーティング溶液を塗布して紫外線吸収性薄膜を形成したのち、シリコーン系ハードコーティング溶液を塗布して保護薄膜を形成することが記載されている。

0004

また、特許文献2には、熱硬化性樹脂100重量部あたり、紫外線吸収剤0.1〜10重量部、蛍光増白剤0.01〜5重量部、およびシランカップリング剤0.1〜10重量部を含む紫外線吸収層を表面に備えたガラス容器が記載されている。

0005

しかしながら、いずれの特許文献においても、低分子の紫外線吸収剤を使用しているため、長期間にわたる使用により紫外線吸収剤がブリードアウトし、紫外線遮蔽性能を持続できないという問題がある。

0006

特開平6−145387号公報
特開2002−3243号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明の目的は、持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスおよびその製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

すなわち、本発明は、紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体40〜95重量%と架橋剤5〜60重量%とからなる樹脂成分100重量部、蛍光増白剤0.5〜5重量部およびシランカップリング剤0.5〜10重量部からなる紫外線遮蔽層を有する紫外線遮蔽ガラスに関する。

0009

前記架橋性重合体が、さらにアクリル樹脂を含むことが好ましい。

0010

芳香環置換した水酸基を除いた前記架橋性重合体の水酸基価が、樹脂固形分に対して10〜100mgKOH/gであることが好ましい。

0011

前記紫外線吸収性重合体の数平均分子量が、4000〜20000であることが好ましい。

0012

前記紫外線吸収性重合体が、紫外線吸収基を有する不飽和単量体を5〜70重量%含むことが好ましい。

0013

前記蛍光増白剤が、チオフェン系化合物であることが好ましい。

0014

前記架橋性重合体が、共重合成分として少なくとも1種の光安定性単量体を含むことが好ましい。

0015

前記紫外線遮蔽層が、さらに光安定剤を0.5〜5重量部含むことが好ましい。

0016

さらに、前記紫外線吸収性重合体からなる保護コーティング層を有することが好ましい。

0017

また、紫外線遮蔽層を形成する工程、および紫外線遮蔽層の硬化工程からなる紫外線遮蔽ガラスの製造方法に関する。

発明の効果

0018

本発明によれば、紫外線吸収性重合体を使用することにより、紫外線吸収剤がブリードアウトせず、持続性に優れた紫外線遮蔽性能を有するガラスが得られる。

発明を実施するための最良の形態

0019

本発明の紫外線遮蔽ガラスは、前記ガラスの表面に、紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体40〜95重量%と架橋剤5〜60重量%とからなる樹脂成分100重量部、蛍光増白剤0.5〜5重量部およびシランカップリング剤0.5〜10重量部からなる紫外線遮蔽層を有してなる。

0020

本発明で使用されるガラスは、とくに限定されるものではなく、一般的なソーダ石灰ガラスに少量のアルミナまたは酸化マグネシウムを加えた組成ガラス素材からなるものなどがあげられる。その形状もとくに限定されず、板状ガラス、および、医薬品、化粧品および飲料品などに使用されるガラス容器などがあげられる。なお、ガラスは、透明、不透明および無色、着色を問わずどのようなガラスも使用できる。また、レヤ(加熱)処理、イトロ処理などの処理を施したものでもよく、無処理のものでもよい。

0021

本発明で使用される紫外線吸収性重合体は、紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体との共重合体であり、特開2003−128730号に記載の紫外線吸収性重合体を好ましく使用できる。

0022

前記紫外線吸収基を有する不飽和単量体としては、ベンゾトリアゾール化合物ベンゾフェノン化合物およびトリアジン化合物など、二重結合を有する公知の紫外線吸収性化合物などがあげられ、とくに限定されない。

0023

ベンゾトリアゾール化合物としては、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタアクリロイルオキシエチルフェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル〕−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−5’−(メタ)アクリロイルオキシプロピルフェニル〕−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル〕−2H−ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル〕−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、および2−〔2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニル〕−5−メトキシ−2H−ベンゾトリアゾールなどがあげられる。

0024

ベンゾフェノン化合物としては、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}ブトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}ペントキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}ヘキソキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}ヘプトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}オクトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4’−メトキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4’−メトキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4’−メトキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}プロポキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4’−メトキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}ブトキシベンゾフェノン、4’−エトキシ−2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノン、4’−(1−ブトキシ)−2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノン、および4’−(tert−ブトキシ)−2−ヒドロキシ−4−{2−(メタ)アクリロイルオキシ}エトキシベンゾフェノンなどがあげられる。

0025

トリアジン化合物としては、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシプロポキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシプロポキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシプロポキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシプロポキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−メトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−エチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2−エトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−メタクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、2,4−ビス(2,4−ジエトキシフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジン、および2,4−ビス(2,4−ジエチルフェニル)−6−[2−ヒドロキシ−4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)]−s−トリアジンなどがあげられる。

0026

なかでも、ベンゾフェノン化合物は、樹脂劣化時に環境ホルモン物質であるベンゾフェノンが輝散する可能性があり、また、トリアジン化合物は、着色の点で劣るため、ベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。

0027

前記紫外線吸収基を有する不飽和単量体と共重合可能な不飽和単量体としては、(メタ)アクリレート含窒素不飽和単量体、2個の重合性二重結合を有する不飽和単量体、ハロゲン含有不飽和単量体、芳香族不飽和単量体、およびビニルエーテルなどがあげられる。

0028

(メタ)アクリレートとしては、分岐鎖状アルキル基直鎖アルキル基ヒドロキシアルキル基シクロアルキル基、またはエポキシ基などを含有するものがあげられる。

0029

分岐鎖状アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソプロピルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、および2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートなど、炭素数3〜10の分岐鎖状アルキル基を有するものなどがあげられる。なかでも、芳香族構造をもたない不飽和単量体を使用することで紫外線に対する安定性を高めることができる点、および、嵩高い構造をもち、疎水性であるため、水の浸入を抑制できるという点で、tert−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、およびイソボルニル(メタ)アクリレートなどが好ましい。なお、分岐鎖状アルキル基を含む(メタ)アクリレート単量体には、前記ボルニル(メタ)アクリレートおよびイソボルニル(メタ)アクリレートを含むものとする。

0030

直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、およびステアリル(メタ)アクリレートなど、炭素数1〜18の直鎖アルキル基を有するものなどがあげられる。

0031

ヒドロキシアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、および4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなど、アルキル部分が炭素数1〜4の直鎖アルキルであるものなどがあげられる。

0032

シクロアルキル基を有する(メタ)アクリレートとしては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、およびメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレートなど、炭素数が3〜10のシクロアルキルであるものなどがあげられる。なお、シクロアルキル部分が、置換基として炭素数1〜4の直鎖アルキル基を有していてもよい。

0033

エポキシ基を有する(メタ)アクリレートとしては、グリシジル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート、および脂環式エポキシ基含有(メタ)アクリレートなどがあげられる。

0034

含窒素不飽和単量体としては、カプロラクトン変性ヒドロキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N,N’−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、イミド(メタ)アクリレート、およびN−メチロール(メタ)アクリルアミドなどがあげられる。

0035

2個の重合性二重結合を有する不飽和単量体としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレートなどがあげられる。

0036

ハロゲン含有不飽和単量体としては、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンなどがあげられる。

0037

芳香族不飽和単量体としては、スチレンα−メチルスチレン、およびビニルトルエンなどがあげられる。

0038

これら紫外線吸収基を有する不飽和単量体と共重合可能な不飽和単量体は、1種または2種以上を併用できる。

0039

本発明で使用される紫外線吸収性重合体は、前記紫外線吸収基を有する不飽和単量体を5〜70重量%含むことが好ましい。10〜60重量%含むことがより好ましく、20〜50重量%がさらに好ましい。紫外線吸収基を有する不飽和単量体が5重量%より少ないと、紫外線遮蔽効果に劣る傾向にあり、70重量%をこえると、黄色く着色したり、アクリル樹脂との相溶性に劣る傾向にある。

0040

紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体との共重合は、重合開始剤の存在下、溶液重合分散重合懸濁重合および乳化重合などの公知の方法により行なうことができる。

0041

前記共重合により得られる紫外線吸収性重合体の数平均分子量は、4000〜20000であることが好ましい。6000〜15000であることがより好ましく、8000〜10000がさらに好ましい。数平均分子量が4000より小さいと、焼き付け乾燥時に塗膜より揮発したり、また、長期間の暴露や外的環境により紫外線吸収性重合体が塗膜からブリードアウトする傾向にあり、20000をこえると、塗装作業性塗膜外観に劣る傾向にある。

0042

紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体は、紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体と架橋剤とからなる樹脂成分に、樹脂固形分に換算して40〜95重量%含有されている。55〜90重量%含有することがより好ましく、60〜80重量%がさらに好ましい。紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体が40重量%より少ないと、ガラス素材との密着性や耐沸騰水試験後の密着性に劣り、95重量%をこえると、塗膜硬度不足や耐沸騰水試験後の密着性に劣る。

0043

本発明で使用される架橋剤としては、メラミン樹脂ポリイソシアネート樹脂ブロックイソシアネート樹脂、および尿素・メラミン樹脂などが挙げられる。なかでも、塗膜硬度や作業性などの点で、メラミン樹脂およびブロックイソシアネート樹脂が好ましい。

0044

架橋剤は、紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体と架橋剤とからなる樹脂成分中に、樹脂固形分に換算して5〜60重量%含有されている。10〜50重量%含有することがより好ましく、20〜40重量%がさらに好ましい。架橋剤が5重量%より少ない、あるいは60重量%をこえると、塗膜の架橋密度バランスが悪くなり、塗膜硬度や密着性に劣る。

0045

また、前記架橋性重合体は、さらに、アクリル樹脂を含むことにより、塗膜物性のバランスや塗装作業性、塗膜の着色、および塗料経済性を調整することができる。

0046

このアクリル樹脂は、前記架橋性重合体に、樹脂固形分に換算して0〜95重量%含有されることが好ましい。20〜90重量%含有することがより好ましく、30〜70重量%がさらに好ましい。アクリル樹脂を含まないと塗膜物性のバランスや塗装作業性、塗膜の着色、および塗料の経済性に劣る傾向となり、95重量%をこえると、紫外線の遮断に劣る傾向にある。

0047

さらに、前記架橋性重合体には、硬化膜硬度を調節するため、または密着性を上げるために、相溶性があって、架橋剤と反応しうる架橋性重合体を任意に添加することができる。このような架橋性重合体としては、エポキシ樹脂ポリエステルポリオール樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂、およびポリカプロラクトン樹脂などがあげられる。

0048

芳香環に置換した水酸基を除いた前記架橋性重合体の水酸基価は、樹脂固形分に対して10〜100mgKOH/gであることが好ましい。15〜90mgKOH/gであることがより好ましく、20〜50mgKOH/gがさらに好ましい。水酸基価が、樹脂固形分に対して10mgKOH/gより少ないと、塗膜硬度や沸騰水後の密着性試験に劣る傾向にあり、100mgKOH/gをこえると、塗膜の密着性に劣る傾向にある。ここで、芳香環に置換した水酸基を除いたのは、芳香環に置換した水酸基は硬化に寄与しないからである。

0049

また、前記架橋性重合体が、共重合成分として少なくとも1種の光安定性単量体を含むことが好ましい。

0050

光安定性単量体としては、公知のものが使用でき、テトラメチルピペリジン化合物などがあげられる。

0051

テトラメチルピペリジン化合物としては、4−(メタ)アクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−(メタ)アクリロイルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、4−シアノ−4−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−クロトノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、および4−クロトノイルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンなどがあげられるが、とくにこれらに限定されるものでない。

0052

前記光安定性単量体は、架橋性重合体に0.1〜10重量%含むことが好ましい。0.2〜5重量%含むことがより好ましく、2〜4重量%がさらに好ましい。光安定性単量体が0.1重量%より少ないと、ラジカル捕獲力に劣るため、耐候性に劣る傾向にあり、10重量%をこえると、耐沸騰水試験に劣り、また酸硬化系の塗料では硬化不足となる傾向にある。

0053

本発明で使用される蛍光増白剤としては、チオフェン系化合物、クマリン系化合物オキサゾール系化合物ピラゾリン系化合物、スチルベン系化合物、およびイミダゾール系化合物などがあげられる。なかでも、溶解性の点で、チオフェン系化合物が好ましい。

0054

チオフェン系化合物としては、2,5−ビス(5’−tert−ブチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェン、2,5−ビス(5’−ブチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェン、2,5−ビス(5’−エチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェン、2,5−ビス(5’−メチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェンなどがあげられる。

0055

蛍光増白剤は、前記樹脂成分100重量部に対し、0.5〜5重量部含有されている。1.0〜4.0重量部含有することがより好ましく、1.5〜3.0重量部がさらに好ましい。蛍光増白剤が0.5重量部より少ないと紫外線遮蔽効果が不充分となり、5重量部をこえると、溶解性が低下して塗膜の外観が損なわれたり、塗装時の不揮発分がさがる。

0056

本発明で使用されるシランカップリング剤としては、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピ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ビニルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、およびγ−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどがあげられる。なかでも、経済性および汎用性の点で、γ−アミノプロピ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が好ましい。

0057

シランカップリング剤は、前記樹脂成分100重量部に対し、0.5〜10重量部含有されている。1.0〜7.0重量部含有することがより好ましく、3.0〜5.0重量部がさらに好ましい。シランカップリング剤が0.5重量部より少ないと、ガラスと紫外線遮蔽層との付着性に劣り、10重量部をこえると、塗膜に濁りが生じたり、シランカップリング剤中加水分解部分が塗膜中に残存し、耐沸騰水試験で白濁を生じ、剥離する原因となる。

0058

前記紫外線遮蔽層は、さらに光安定剤を含むことが好ましい。

0059

本発明で使用される光安定剤としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4ピペリジルセバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4ピペリジル)セバケート、および4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6テトラメチルピペリジンなどのヒンダードアミン系光安定剤などがあげられる。なかでも、塗膜からのブリードアウトによる耐候性劣化を考えた場合、高分子量タイプヒンダードアミン系光安定剤が好ましい。

0060

光安定剤は、紫外線遮蔽層に0.5〜5重量部含有されていることが好ましい。1.5〜3.0重量部がさらに好ましい。光安定剤が0.5重量部より少ないと、ラジカル捕獲力に劣り耐候性に劣る傾向にあり、5重量部をこえると、耐沸騰水試験に劣り、また酸硬化系の塗料では硬化不足となる傾向にある。

0061

紫外線遮蔽層を形成する方法としては、とくに限定されず、たとえばロールコーティング法、ディッピング法スプレー塗装法静電塗装法電着塗装法ワイヤーコート法フローコート法、ドクターコート法などがあげられる。なかでも、とくに立体形状を有するガラスの場合には、薄膜のカラーコーティングが可能となるため、ガラスのクリア素材生かすことができる点、および、スプレーガンと比べて塗料ミストを最小限に抑えることができ、高品質、省力化、省資源および低公害を達成できる点で静電塗装法が好ましい。

0062

ここで静電塗装法とは、被塗物(ここではガラス)をプラスに保ち、霧状にした塗料を高電圧静電場の中に分散させて、塗料の微粒子帯電させ電気力線の作用により被塗物に塗料を付着させる塗装技術である。一般的に、導電性のある金属製品に対しておこなわれるが、本発明においては不導体のガラスに対して行なうものである。通電剤をガラス表面上に塗布する事により、不導体のガラスに対しても静電塗装することが可能となる。

0063

紫外線遮蔽層の厚さは、乾燥塗膜で3〜30μmが好ましく、より好ましくは5〜20μmである。厚さが3μmより薄いと、紫外線遮断効果に劣る傾向にあり、30μmをこえると、塗膜が垂れたり、発泡したりするため塗膜外観に劣る傾向にある。

0064

さらに、前記紫外線吸収性重合体からなる保護コーティング層を有することが好ましい。

0065

保護コーティング層を形成する紫外線吸収性重合体は、紫外線遮蔽層の形成に使用される化合物を使用することができる。

0066

また、保護コーティング層の形成には、紫外線遮蔽層を形成する方法として前記した方法を利用できる。

0067

保護コーティング層の厚さは、乾燥塗膜で3〜30μmが好ましく、より好ましくは5〜20μmである。厚さが3μmより薄いと、紫外線遮断効果に劣る傾向にあり、30μmをこえると、塗膜が垂れたり、発泡したりするため塗膜外観に劣る傾向にある。

0068

前記紫外線遮蔽層の形成が終了した後、および必要に応じて保護コーティング層の形成が終了した後、硬化させることにより、形成された膜がより強固なものとなる。硬化の温度は、280℃以下で行なうことが好ましい。硬化時間は、温度にもよるが2分〜4時間であることが好ましい。280℃より高いと塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。焼き付け時間が短いと耐溶剤性、塗膜硬度が不足する傾向にあり、長いと塗膜黄変が生じ、塗膜密着強度が劣る傾向にある。

0069

前記紫外線遮蔽層および保護コーティング層には、必要に応じて顔料染料アルミニウム樹脂ビーズなどの着色剤、密着性を向上させるためのカップリング剤レベリング剤消泡剤スベリ剤などの塗膜形成助剤を添加し使用することができる。

0070

以下に、本発明の実施例および比較例について説明する。

0071

なお、実施例中、単に部とあるものは重量部を示し、%とあるのは重量%を示す。

0072

紫外線吸収性重合体の合成
合成例1
温度計還流冷却器攪拌器滴下ロート、および窒素ガス導入管を備えた4つ口フラスコに、酢酸ブチル100部を入れ、2−[2’−ヒドロキシ−5’(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール5部、ブチルアクリレート20部、2−ヒドロキシエチルメタアクリレート22部、ブチルメタアクリレート50部、メチルメタアクリレート3部、および開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル4部を、均一になるように攪拌した後、滴下ロートに入れた。滴下ロート中の混合物の40%をまずフラスコに加えた。窒素ガスを導入し、攪拌しながら、徐々に昇温して120℃まで加熱した。昇温後、残りの混合物を4時間かけて滴下した後、2時間保持して、不揮発成分が50%となるようチェックしながら紫外線吸収性重合体を得た。

0073

合成例2〜7
表1に示す単量体組成物および配合量に従い、合成例1と同様にして重合体を合成した。

0074

0075

UVA:2−[2’ヒドロキシ−5’(メタクリロイルオキシエチル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール
BA:ブチルアクリレート
2−HEMA:2−ヒドロキシエチルメタアクリレート
n−BMA:n−ブチルメタアクリレート
MMA:メチルメタアクリレート
CHMA:シクロヘキシルメタアクリレート
HALS:4−メタクリロイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン

0076

実施例1
合成例1で得られた紫外線吸収性重合体85部に、架橋剤(サイメル703、メラミン樹脂、サイテック社製)15部およびレベリング剤(BYK354、BYK社製)0.1部を入れ、ディスパーにて混合した。そののち、蛍光増白剤(ユビテクスOB、2,5−ビス(5’−tert−ブチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェン、チバスシャルティーケミカルズ(株)製)2部およびシランカップリング剤(γ−アミノプロピルトリエトキシシラン)4部を配合した。溶剤(酢酸ブチル/キシレン=1/1)を添加して粘度調整を行なったのち、2mmガラス板に乾燥膜厚が10μmになるように、バーコーターで塗布した。ついで、170℃で20分間焼き付け、硬化して、本発明の紫外線遮蔽ガラスを作成した。
得られた紫外線遮蔽ガラスを以下の方法により評価した。

0077

(1)外観
紫外線遮蔽ガラスを目視にて判定した。
5:塗膜が完全に透明である(合格
4:塗膜がごくわずかに濁っている(合格)
3:塗膜がわずかに濁っている(不合格
2:塗膜がかなり濁っている(不合格)
1:塗膜が白濁している(不合格)

0078

(2)紫外線遮蔽効果
紫外線遮蔽ガラス板分光光度計島津製作所製、UV−2500PC)を用い、250〜450nmの波長領域を測定した。
◎:紫外線吸収端が410〜390nmである
○:紫外線吸収端が390〜370nmである
△:紫外線吸収端が370〜350nmである
×:紫外線吸収端が350nm未満である

0079

(3)付着性試験
塗膜に100個の碁盤目をつけ、碁盤目部分にセロハンテープ密着させ、ついで密着したセロハンテープを直角にかつ急激に剥離する。このとき、残存する碁盤目の目数を数え、全目数100に対して、何個残っているかで判定した。
3:残り目数100個(合格)
2:残り目数99〜50個(不合格)
1:残り目数50個以下(不合格)

0080

(4)鉛筆引掻き
JIS K 5600 5−4 引掻き硬度に従い、評価した。
5:3H以上(合格)
4:2H(合格)
3:H(合格)
2:F(合格)
1:HB以下(不合格)

0081

(5)耐湿試験
温度80℃、湿度98%の雰囲気に100時間放置し、以下の評価を行なった。
(a)外観
5:異常なし(合格)
4:わずかに光沢が減少するがフクレなし(合格)
3:光沢は減少するがフクレなし(不合格)
2:フクレ発生(不合格)
1:剥離する(不合格)
(b)紫外線遮蔽効果
(2)と同様に評価する。

0082

実施例2〜13および比較例1〜11
表2および表3に示す配合に従い、実施例1同様にしてガラス板を作成し、評価した。

0083

0084

0085

架橋剤(サイメル303):メチル基型メラミン樹脂、サイテック(株)製
架橋剤(サイメル703):イミノ基型メラミン樹脂、サイテック(株)製
架橋剤(ディラネートP301−75E):アダクトタイプポリイソシアネートNCO%12.5)、旭化成(株)製
NACURE5225(DDBSA):ドデシルベンゼンスルホン酸アミンブロック品、本化成(株)製
BYK354:アクリル樹脂系レベリング剤、BYK社製
ユビテックスOB:2,5−ビス(5’−tert−ブチルベンゾオキサゾリル(2))チオフェン、チバスペシャルティーケミカルズ(株)製
光安定剤(チヌビン292):チバスペシャルティーケミカルズ(株)製
光安定剤(チヌビン144):チバスペシャルティーケミカルズ(株)製
紫外線吸収剤(チヌビン1130):チバスペシャルティーケミカルズ(株)製

0086

本発明の紫外線遮蔽ガラスは、紫外線吸収基を有する不飽和単量体とそれと共重合可能な不飽和単量体とからなる紫外線吸収性重合体を含む架橋性重合体、架橋剤、蛍光増白剤、およびシランカップリング剤を特定の配合比で含む層を有しているため、層の外観、付着性、硬度に優れ、耐湿試験後の外観および紫外線遮蔽効果にも劣化がみられず、紫外線遮蔽能の持続性に優れていることが分かる。

0087

なお、比較例1、2および7〜9の耐湿試験後の紫外線遮蔽効果については、塗膜がフクレまたは剥離したため、測定が不可能であった。

0088

実施例14
紫外線遮蔽層として実施例1同様に紫外線遮蔽コート剤を塗布した後、保護コーティング層として実施例1の樹脂成分(紫外線吸収性重合体、架橋剤、およびレベリング剤)に溶剤(酢酸ブチル/キシレン=1/1)を添加して粘度調整を行なったのち、同じ2mmガラス板に乾燥膜厚が10μmになるように、バーコーターで塗布した。ついで、170℃で20分間焼き付け、硬化して、本発明の紫外線遮蔽ガラスを作成した。
得られた紫外線遮蔽ガラスを実施例1同様に評価した。結果を表4に示す。

0089

実施例15〜26
紫外線遮蔽層として、それぞれ実施例2〜13同様に紫外線遮蔽コート剤を塗布したこと以外は、実施例14同様にしてガラス板を作成し、評価した。

0090

実施例27
保護コーティング層として、実施例2の樹脂成分(紫外線吸収性重合体、架橋剤、およびレベリング剤)を使用したこと以外は、実施例14同様にしてガラス板を作成し、評価した。

0091

実施例28
保護コーティング層として、実施例3の樹脂成分(紫外線吸収性重合体、架橋剤、およびレベリング剤)を使用したこと以外は、実施例14同様にしてガラス板を作成し、評価した。

0092

0093

保護コーティング層を設けたことにより、塗膜の硬度がより向上している。また、保護コーティング層にも紫外線吸収性重合体を使用しているため、紫外線遮蔽効果およびその効果の持続性に優れていることが分かる。

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