有机玻璃叠层体的制作方法

文档序号:9871976阅读:383来源:国知局
有机玻璃叠层体的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性、透明性和耐候性的 有机玻璃叠层体。另外,本发明涉及一种该有机玻璃叠层体的制造方法。
【背景技术】
[0002] 目前,作为有机玻璃的树脂材料,已知有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸 酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚烯烃、ABS等。其中,聚碳酸酯具备优异 的透明性、机械强度、加工性、轻质性、耐热性的特性,作为树脂玻璃,尝试在车辆或建筑物 等的窗户、车棚或平台等的屋顶等中使用。但是,作为有机玻璃使用的树脂存在表面硬度 低、耐损伤性或摩擦性差这样的缺点,另外还存在耐候性低、容易因紫外线曝露而产生变色 这样的缺点。
[0003] 因此,为了克服这样的有机玻璃的缺点,提出了在有机玻璃上叠层含有紫外线吸 收剂的硬涂层的方案。另外,一般而言,已知基于紫外线吸收剂的树脂劣化抑制效果依赖于 添加量,因此,若在硬涂层中增大紫外线吸收剂的添加量,则紫外线曝露的劣化抑制作用提 高,能够提高耐候性。然而,已知有若在该硬涂层中的紫外线吸收剂的添加量变多,则发生 紫外线吸收剂的渗出、硬涂层的硬度或密合性的降低等。另外,在使用紫外线固化型的树脂 形成硬涂层的情况下,存在如下问题点:增加紫外线吸收剂的添加量时,即使照射该树脂的 固化所需的紫外线,也因固化不良而无法具备充分的硬度,无法具备充分的耐损伤性和摩 擦性。另外,理论上,还认为通过使用耐候性高的聚合物作为形成硬涂层的聚合物,可以在 不使用紫外线吸收剂的情况下具备耐候性,但现状是未发现不仅满足耐候性、而且还满足 硬度、耐热性、耐水密合性等其它的要求性能的聚合物。
[0004] 另外,目前,作为具备有机玻璃所要求的耐候性等特性的技术,报告有一种在有机 玻璃上叠层含有多官能团(甲基)丙烯酸酯、使具有脂环结构的二醇、内酯类、聚异氰酸酯及 含羟基含有(甲基)丙烯酸酯反应而得到的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯和紫外线吸收剂、进而满 足特定条件的活性能量线固化性组合物的技术(例如专利文献1~3)。然而,为了追随针对 有机玻璃的性能提高的要求,也期望进一步的技术开发。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2012-81742号公报 [0008] 专利文献2:日本特开2012-126760号公报 [0009] 专利文献3:日本特开2010-215843号公报

【发明内容】

[0010]发明所要解决的课题
[0011]本发明的目的在于提供一种具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性、透明性 和耐候性的有机玻璃叠层体。另外,本发明的目的在于提供该有机玻璃叠层体的制造方法、 用于制造该有机玻璃叠层体的有机玻璃叠层用片材。
[0012] 用于解决课题的方法
[0013] 本发明的发明人为了解决上述课题进行了潜心研究,结果发现,在至少依次具有 有机玻璃基体、底涂层和硬涂层的有机玻璃叠层体中,由含有电离辐射固化性树脂和紫外 线吸收剂的树脂组合物的固化物形成该硬涂层,相对于该电离辐射固化性树脂的总量100 质量份,以0.5~10质量份的比例含有该紫外线吸收剂,且该有机玻璃叠层体的铅笔硬度和 该有机玻璃叠层体的雾度、黄色指数的初期值及后述的促进耐候试验前后的值设定为满足 规定范围,由此,能够具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性和透明性。另外,发现该 有机玻璃叠层体具备优异的耐候性,即使在曝露于紫外线或风雨的环境下长时间使用,也 能够抑制变色,维持高透明性,并且能够抑制裂纹的产生、剥离和硬涂层的膜薄化。
[0014] 另外,本发明的发明人发现在至少依次具有有机玻璃基体、底涂层和硬涂层的有 机玻璃叠层体中,由含有电离辐射固化性树脂和紫外线吸收剂的树脂组合物的固化物形成 该硬涂层,相对于该电离辐射固化性树脂的总量100质量份,以0.5~10质量份的比例含有 该紫外线吸收剂,且作为上述电离辐射固化性树脂,使用(i)3官能团以上的电离辐射固化 性树脂和(ii)2个(甲基)丙烯酰基经由脂肪族的接头区域结合的2官能团的(甲基)丙烯酸 酯单体,由此,能够具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性和透明性。另外,该有机玻 璃叠层体具备优异的耐候性,即使在曝露于紫外线或风雨的环境下长时间使用,也能够抑 制变色,维持高透明性,并且能够抑制裂纹的产生、剥离和硬涂层的膜薄化。尤其发现,作为 上述(ii)的2官能团的(甲基)丙烯酸酯单体,使用个(甲基)丙烯酰基直接或经由分 子量200以下的接头区域结合于1个脂环或脂肪族杂环的(甲基)丙烯酸酯单体、或者(ii-2) 2个(甲基)丙烯酰基经由氨酯键与脂肪族链结合的2官能团的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯单体, 能够更进一步有效地具备上述特性。
[0015] 本发明是通过基于这些见解进一步重复进行研究而完成的。即,本发明提供一种 下述所示方式的发明。
[0016] 项1. 一种有机玻璃叠层体,其特征在于:
[0017] 至少依次具有有机玻璃基体、底涂层和硬涂层,
[0018] 上述硬涂层由含有电离辐射固化性树脂和紫外线吸收剂的树脂组合物的固化物 构成,且相对于上述电离辐射固化性树脂的总量100质量份,含有上述紫外线吸收剂0.5~ 10质量份,
[0019] 从硬涂层侧测得的铅笔硬度为HB以上、2H以下,
[0020] 雾度为3%以下,且在下述促进耐候试验前后雾度之差为20%以下,
[0021] 黄色指数为2以下,且在下述促进耐候试验前后黄色指数之差为5以下。
[0022](促进耐候性试验)
[0023]使用促进耐候性试验机,将(1)紫外线60mW/cm2、63 °C、50RH%、20小时、(2)黑暗、 3(rC、98RH%、4小时、及⑶在上述(2)的条件的前后进行水喷射30秒的条件设为l循环,进 行合计50循环。
[0024] 项2.-种有机玻璃叠层体,其特征在于:
[0025] 至少依次具有有机玻璃基体、底涂层和硬涂层,
[0026] 上述硬涂层由含有电离辐射固化性树脂和紫外线吸收剂的树脂组合物的固化物 构成,且相对于上述电离辐射固化性树脂的总量100质量份,含有上述紫外线吸收剂0.5~ 10质量份,
[0027] 作为上述电离辐射固化性树脂,包含(i)3官能团以上的电离辐射固化性树脂和 (ii)2个(甲基)丙烯酰基经由脂肪族的接头区域结合的2官能团的(甲基)丙烯酸酯单体。
[0028] 项3.如项2所述的有机玻璃叠层体,其中,上述(ii)的2官能团的(甲基)丙烯酸酯 单体的分子量为1200以下。
[0029] 项4.如项2或3所述的有机玻璃叠层体,其中,上述(ii)的2官能团的(甲基)丙烯酸 酯单体为个(甲基)丙烯酰基直接或经由分子量200以下的接头区域结合于1个脂环 或脂肪族杂环的(甲基)丙烯酸酯单体、或者(ii-2)2个(甲基)丙烯酰基经由含有氨酯键的 脂肪族链结合的2官能团的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯单体。
[0030] 项5.如项1~4中任一项所述的有机玻璃叠层体,其中,上述硬涂层的厚度为1~10 μηι〇
[0031] 项6.如项2~5中任一项所述的有机玻璃叠层体,其中,相对于上述(i)的3官能团 以上的电离辐射固化性树脂的总量100质量份,含有上述(ii)的2官能团的(甲基)丙烯酸酯 单体1~40质量份。
[0032] 项7.如项1~6中任一项所述的有机玻璃叠层体,其中,有机玻璃基体为聚碳酸酯 制的基体。
[0033] 项8. -种有机玻璃叠层用片材,其特征在于:
[0034] 至少依次具有底涂层和硬涂层,用于叠层于有机玻璃基体,
[0035] 上述硬涂层由含有电离辐射固化性树脂和紫外线吸收剂的树脂组合物的固化物 构成,
[0036] 作为上述电离辐射固化性树脂,包含(i)3官能团以上的电离辐射固化性树脂和 (ii)2个(甲基)丙烯酰基经由脂肪族的接头区域结合的2官能团的(甲基)丙烯酸酯单体,且
[0037] 相对于上述电离辐射固化性树脂的总量100质量份,含有上述紫外线吸收剂0.5~ 10质量份。
[0038] 项9.如项8所述的有机玻璃叠层用片材,其中,上述(ii)的2官能团的(甲基)丙烯 酸酯单体为(ii_l)2个(甲基)丙烯酰基直接或经由分子量200以下的接头区域结合于1个脂 环或脂肪族杂环的(甲基)丙烯酸酯单体、或者(ii-2)2个(甲基)丙烯酰基经由含有氨酯键 的脂肪族链结合的2官能团的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯单体。
[0039] 项10.如项8或9所述的有机玻璃叠层用片材,其贴附于叠层于有机玻璃基体,其 中,在与有机玻璃基体接触侧的表面设有树脂膜层或粘接层。
[0040] 项11.如项8~10中任一项所述的有机玻璃叠层用片材,其在支撑膜层上至少依次 叠层硬涂层、底涂层和粘接层而成。
[0041] 项12.如项8~11中任一项所述的有机玻璃叠层用片材,其在有机玻璃基体的注射 成型时使其一体化叠层,其中,在与有机玻璃基体接触侧的表面设有树脂膜层或粘接层。
[0042] 项13.-种有机玻璃叠层体的制造方法,包括在有机玻璃基体上贴附项10或11所 述的有机玻璃叠层用片材的树脂膜层或粘接层的面的工序。
[0043] 项14. 一种有机玻璃叠层体的制造方法,包括对项12所述的有机玻璃叠层用片材 的树脂膜层或粘接层注射有机玻璃并进行成型的工序。
[0044] 发明的效果
[0045] 本发明的有机玻璃叠层体具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性和透明性。 另外,本发明的有机玻璃叠层体还具备优异的耐候性,因此,即使在曝露于紫外线或风雨的 环境下长时间使用,也能够抑制变色,维持高透明性,并且能够抑制裂纹的产生、剥离和硬 涂层的膜薄化。如上所述,本发明的有机玻璃叠层体在耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性、透 明性和耐候性方面显示卓越效果,因此,能够适用于车辆或建筑物等的窗户、车棚或平台等 的屋顶等。另外,在本发明的有机玻璃叠层体中的硬涂层中,在与(i)3官能团以上的电离辐 射固化性树脂一起含有个(甲基)丙烯酰基直接或经由分子量200以下的接头区域 结合于1个脂环或脂肪族杂环的(甲基)丙烯酸酯单体、或者(ii_2)2个(甲基)丙烯酰基经由 氨酯键与脂肪族链结合的2官能团的聚氨酯(甲基)丙烯酸酯单体的情况下,能够减少固化 后的未反应的官能团,在不损及柔软性的情况下形成硬涂层,因此,能够更进一步有效地发 挥上述的效果。另外,采用本发明的有机玻璃叠层用片材,能够简便地制造具备上述效果的 有机玻璃叠层体。
【附图说明】
[0046] 图1为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0047] 图2为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0048] 图3为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0049]图4为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0050]图5为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0051]图6为表示本发明的有机玻璃叠层体的叠层结构的一个例子的图。
[0052]图7为表示本发明的有机玻璃叠层体的制造中所使用的有机玻璃叠层用片材的叠 层结构的一个例子的图。
[0053]图8为表示本发明的有机玻璃叠层体的制造中所使用的有机玻璃叠层用片材的叠 层结构的一个例子的图。
【具体实施方式】
[0054] 1.有机玻璃叠层体(1)
[0055] 本发明的有机玻璃叠层体的特征在于,至少依次具有有机玻璃基体、底涂层和硬 涂层,该硬涂层由含有电离辐射固化性树脂和紫外线吸收剂的树脂组合物的固化物构成, 相对于该电离辐射固化性树脂的总量100质量份,含有该紫外线吸收剂0.5~10质量份,从 硬涂层侧测得的铅笔硬度为HB以上、2H以下,雾度为3%以下,且后述的条件下的促进耐候 试验前后雾度之差为20%以下,黄色指数为2以下,且后述的条件下的促进耐候试验前后黄 色指数之差为5以下。以下,对本发明的有机玻璃叠层体进行详述。
[0056] 叠层结构
[0057] 如图1所示,本发明的有机玻璃叠层体具备至少依次具有有机玻璃基体1、底涂层2 和硬涂层3的叠层结构。
[0058]另外,在本发明的有机玻璃置层体中,为了提尚对有机玻璃基体1的粘接性,也可 以根据需要在有机玻璃基体1的接面设置粘接层4。
[0059] 另外,在本发明的有机玻璃叠层体中,作为硬涂层3的支撑部件,也可以根据需要 在有机玻璃基体1和底涂层2之间设置树脂膜层5。另外,在本发明的有机玻璃叠层体中,在 设置上述粘接层4和树脂膜层5两者的情况下,在有机玻璃基体1和底涂层2之间,只要在有 机玻璃基体1侧设置粘接层4、在底涂层2侧配置树脂膜层5即可。
[0060] 在本发明的有机玻璃叠层体中,将设有粘接层4时的叠层结构示于图2,将设有树 脂膜层5时的叠层结构示于图3,将设有粘接层4和树脂膜层5两者时的叠层结构示于图4。
[0061] 另外,在本发明的有机玻璃叠层体中,底涂层2和硬涂层3可以仅设置于有机玻璃 基体1的一面,也可以设置于有机玻璃基体1的两面。即,在后者的情况下,本发明的有机玻 璃叠层体具备至少依次具有硬涂层3、底涂层2、有机玻璃基体1、底涂层2和硬涂层3的叠层 结构。
[0062] 有机玻璃叠层体的物性值
[0063] 本发明的有机玻璃叠层体满足以下所示的特定范围的硬度、雾度和黄色指数。通 过满足这样的物性值,对于有机玻璃叠层体,具备优异的耐损伤性、耐磨损性、耐水密合性 和透明性,且耐候性也良好,即使在曝露于紫外线或风雨的环境下长时间使用,也能够抑制 变色,维持高透明性,并且能够抑制裂纹的产生、剥离和硬涂层的膜薄化。
[0064] 〈硬度〉
[0065] 本发明的有机玻璃叠层体从硬涂层3侧测得的铅笔硬度只要满足HB以上、2H以下 即可,优选列举HB以上、H以下,更优选列举HB以上、F以下。通过具备这样的铅笔硬度,能够 使有机玻璃叠层体具备优异的耐磨损性和耐损伤性等,也能够抑制裂纹的产生。
[0066 ]该铅笔硬度为将铅笔
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