JP2005263513A - 紫外線遮蔽ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】なし

Description

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。

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。

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、紫外線遮蔽性能を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

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。

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。

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。

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が、樹脂固形分に対して１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、塗装作業性や塗膜外観に劣る傾向にある。

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、塗膜硬度の不足や耐沸騰水試験後の密着性に劣る。

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。

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、塗膜の架橋密度のバランスが悪くなり、塗膜硬度や密着性に劣る。

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、および塗料の経済性を調整することができる。

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。

さらに、前記架橋性重合体には、硬化膜の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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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の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。

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。

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。

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。

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、ガラスのクリアな素材を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。

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の静電場の中に分散させて、塗料の微粒子に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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下に、本発明の実施例および比較例について説明する。

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。

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。

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。

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

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）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。

（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）

（２）紫外線遮蔽効果
紫外線遮蔽ガラス板を分光光度計（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

（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を密着させ、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）

（４）鉛筆引掻き値
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）

（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。

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。

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、楠本化成（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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (10)

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。
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。
3. 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。