JP2013136482A - Ultraviolet-absorbing glass article - Google Patents

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Hirokazu Kodaira
広和 小平
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ultraviolet-absorbing glass article, having an ultraviolet-absorbing film, excellent in cracking resistance and ultraviolet-absorbing ability at initial stage, hardly deteriorating in the ultraviolet-absorbing ability after long-term light exposure.SOLUTION: The ultraviolet-absorbing glass article contains a glass substrate and an ultraviolet-absorbing film formed on at least one part of the surface of the substrate by using a composition for forming an ultraviolet-absorbing film. The composition for forming an ultraviolet-absorbing film contains at least 50 mass% of a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in the whole amount of the solid, 50-93 mass% of silicon oxide based matrix raw component in terms of SiO, 5-30 mass% of a hydrophilic organic polymer, and 2-20 mass% of a fluorescent brightening agent with respective amount proportions. The film thickness of the ultraviolet-absorbing film is at most 5.0 μm and the ultraviolet ray transmittance in the formed area of the ultraviolet-absorbing film of the glass article in the initial stage defined in JIS-R3106 is at most 0.2%.

Description

本発明は紫外線吸収ガラス物品に関する。   The present invention relates to an ultraviolet absorbing glass article.

近年、自動車等の車輌用の窓ガラスや家屋、ビル等の建物に取り付けられる建材用の窓ガラス等の透明基板に、これらを通して車内や屋内に入射する紫外線を吸収する能力を有し、かつ耐摩耗性等の機械的耐久性を備えた紫外線吸収膜を被膜形成する試みがなされている。   In recent years, transparent substrates such as window glass for vehicles such as automobiles and window glass for building materials attached to buildings such as houses and buildings have the ability to absorb ultraviolet rays incident on the interior of cars and indoors through these, and are resistant. Attempts have been made to form a UV-absorbing film having mechanical durability such as wear.

上記高い耐摩耗性と紫外線吸収能を有する紫外線吸収被膜を得るために、従来から、有機系紫外線吸収剤をシラン化合物に配合した組成物を用いて基板上にシリカ系紫外線吸収膜を形成させる試みがなされている。例えば、特許文献1には、シリコンアルコキシドと、ポリエチレングリコール等の水溶性有機ポリマーとを含み、さらに紫外線吸収剤や有機色素を含有する組成物をガラス板上に塗布し、硬化させて有機無機複合膜からなる紫外線吸収膜を得ることが記載されている。   In order to obtain a UV-absorbing film having the above high wear resistance and UV-absorbing ability, it has been attempted to form a silica-based UV-absorbing film on a substrate using a composition in which an organic UV-absorbing agent is mixed with a silane compound. Has been made. For example, in Patent Document 1, a composition containing a silicon alkoxide and a water-soluble organic polymer such as polyethylene glycol, and further containing an ultraviolet absorber or an organic dye is applied on a glass plate and cured to form an organic-inorganic composite. It is described that an ultraviolet absorbing film made of a film is obtained.

ここで、上記紫外線吸収膜に用いられる紫外線吸収剤や有機色素は一般的に長時間光に曝されると紫外線吸収能が低下することが知られている。そのために、紫外線吸収膜における紫外線吸収剤等の総体量が一定量以上であることが求められ、膜厚を厚くすることでこれに対応していた。しかしながら、このようなシリカ系紫外線吸収膜では、膜厚を厚くすると成膜直後や高温高湿の環境下での長時間使用においてクラックが発生する等の問題があった。そこで、耐クラック性、特に高温高湿下での長期使用における耐クラック性および初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光による紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜が求められていた。   Here, it is known that the ultraviolet absorbers and organic dyes used in the ultraviolet absorbing film generally have a reduced ultraviolet absorbing ability when exposed to light for a long time. Therefore, the total amount of ultraviolet absorbers and the like in the ultraviolet absorbing film is required to be a certain amount or more, and this has been dealt with by increasing the film thickness. However, such a silica-based ultraviolet absorbing film has a problem that, when the film thickness is increased, cracks are generated immediately after the film formation or when the film is used for a long time in a high temperature and high humidity environment. Therefore, there has been a demand for an ultraviolet absorbing film that is excellent in crack resistance, particularly crack resistance in long-term use under high temperature and high humidity, and initial ultraviolet absorption ability, and is less deteriorated in ultraviolet absorption ability due to long-time exposure.

国際公開第2006/137454号パンフレットInternational Publication No. 2006/137454 Pamphlet

本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、耐クラック性、特に高温高湿下での長期使用における耐クラック性および初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光による紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜を有する紫外線吸収ガラス物品を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is excellent in crack resistance, particularly crack resistance in long-term use under high temperature and high humidity and initial ultraviolet absorption ability, and UV absorption by long-time exposure. An object of the present invention is to provide an ultraviolet-absorbing glass article having an ultraviolet-absorbing film with little deterioration in performance.

本発明は、以下の構成を有する紫外線吸収ガラス物品を提供する。
[1] ガラス基材と、前記ガラス基材の少なくとも一部の表面に紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成された紫外線吸収膜を有する紫外線吸収ガラス物品であって、
前記紫外線吸収膜形成用組成物が、前記組成物中の全固形分量に対して、4官能加水分解性ケイ素化合物を含む加水分解性ケイ素化合物類からなる酸化ケイ素系マトリクス原料成分をSiO換算で50〜93質量%、親水性有機ポリマーを5〜30質量%、および蛍光増白剤を2〜20質量%、のそれぞれ割合で、かつ前記4官能加水分解性ケイ素化合物の該全固形分量に対する含有割合がSiO換算で少なくとも50質量%となるように含有し、
前記紫外線吸収膜の膜厚が5.0μm以下であり、
かつ前記ガラス物品の前記紫外線吸収膜形成領域におけるJIS−R3106により定められる初期の紫外線透過率が0.2%以下である紫外線吸収ガラス物品。
The present invention provides an ultraviolet absorbing glass article having the following configuration.
[1] An ultraviolet-absorbing glass article having a glass substrate and an ultraviolet-absorbing film formed on the surface of at least a part of the glass substrate using the ultraviolet-absorbing film-forming composition,
The composition for forming an ultraviolet absorbing film is a silicon oxide matrix raw material component composed of hydrolyzable silicon compounds containing a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in terms of SiO 2 with respect to the total solid content in the composition. 50 to 93% by mass, 5 to 30% by mass of a hydrophilic organic polymer, and 2 to 20% by mass of an optical brightener, and the content of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound with respect to the total solid content The proportion is at least 50% by mass in terms of SiO 2 ,
The ultraviolet absorbing film has a thickness of 5.0 μm or less,
And the ultraviolet absorption glass article whose initial ultraviolet transmittance defined by JIS-R3106 in the ultraviolet absorption film formation field of the glass article is 0.2% or less.

[2] 前記4官能加水分解性ケイ素化合物がテトラメトキシシランおよび/またはテトラエトキシシランから選ばれる[1]に記載の紫外線吸収ガラス物品。
[3] 前記親水性有機ポリマーがポリオキシアルキレン基を含む[1]または[2]に記載の紫外線吸収ガラス物品。
[4] 前記蛍光増白剤が極性溶媒に可溶である[1]〜[3]のいずれかに記載の紫外線吸収ガラス物品。
[5] 前記紫外線吸収膜形成用組成物がさらに紫外線吸収剤を含有する[1]〜[4]のいずれかに記載の紫外線吸収ガラス物品。
[2] The ultraviolet absorbing glass article according to [1], wherein the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound is selected from tetramethoxysilane and / or tetraethoxysilane.
[3] The ultraviolet absorbing glass article according to [1] or [2], wherein the hydrophilic organic polymer contains a polyoxyalkylene group.
[4] The ultraviolet absorbing glass article according to any one of [1] to [3], wherein the optical brightener is soluble in a polar solvent.
[5] The ultraviolet absorbing glass article according to any one of [1] to [4], wherein the composition for forming an ultraviolet absorbing film further contains an ultraviolet absorber.

本発明によれば、耐クラック性、特に高温高湿下での長期使用における耐クラック性および初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光によっても紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜を有する紫外線吸収ガラス物品を提供できる。   According to the present invention, it has an ultraviolet-absorbing film which is excellent in crack resistance, particularly crack resistance in long-term use under high temperature and high humidity and initial ultraviolet absorption ability, and has little deterioration in ultraviolet absorption ability even after long exposure. An ultraviolet absorbing glass article can be provided.

以下に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、下記説明に限定して解釈されるものではない。
本発明の紫外線吸収ガラス物品は、ガラス基材と、前記ガラス基材の少なくとも一部の表面に以下の特定の組成の紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成された紫外線吸収膜を有し、前記紫外線吸収膜の膜厚が5.0μm以下であり、かつ前記ガラス物品の前記紫外線吸収膜形成領域におけるJIS−R3106により定められる初期の紫外線透過率が0.2%以下の紫外線吸収ガラス物品である。
Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is limited to the following description and is not interpreted.
The ultraviolet-absorbing glass article of the present invention has a glass substrate and an ultraviolet-absorbing film formed on the surface of at least a part of the glass substrate using an ultraviolet-absorbing film-forming composition having the following specific composition: An ultraviolet absorbing glass article having an ultraviolet absorbing film thickness of 5.0 μm or less and an initial ultraviolet transmittance determined by JIS-R3106 in the ultraviolet absorbing film forming region of the glass article of 0.2% or less. It is.

本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、下記(1)〜(3)の各成分を、それぞれ組成物中の全固形分量100質量%に対して下記割合で含有する。
(1)4官能加水分解性ケイ素化合物を含む加水分解性ケイ素化合物類からなる酸化ケイ素系マトリクス原料成分をSiO換算で50〜93質量%。ただし、4官能加水分解性ケイ素化合物の組成物中の全固形分量100質量%に対する割合がSiO換算で少なくとも50質量%である。
(2)親水性有機ポリマーを5〜30質量%。
(3)蛍光増白剤を2〜20質量%。
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention contains the following components (1) to (3) in the following proportions with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition.
(1) 50 to 93% by mass of a silicon oxide matrix raw material component composed of hydrolyzable silicon compounds containing a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in terms of SiO 2 . However, the ratio with respect to 100 mass% of the total solid content in the composition of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound is at least 50 mass% in terms of SiO 2 .
(2) 5-30 mass% of hydrophilic organic polymer.
(3) 2 to 20% by mass of optical brightener.

本発明の紫外線吸収ガラス物品が有する紫外線吸収膜の膜厚は5.0μm以下であり、紫外線吸収膜形成領域におけるJIS−R3106により定められる初期の紫外線透過率が0.2%以下である。以下、本明細書においては、JIS−R3106により定められる紫外線透過率を、単に紫外線透過率またはTuvという。
ここで、紫外線吸収ガラス物品の「紫外線吸収能」は、紫外線吸収膜の紫外線吸収能とガラス基材の紫外線吸収能とを合わせて得られる紫外線吸収能を示すものであるが、本発明において、紫外線吸収ガラス物品の高い紫外線吸収能は、紫外線吸収膜の高い紫外線吸収能に起因するものである。
The film thickness of the ultraviolet absorbing film of the ultraviolet absorbing glass article of the present invention is 5.0 μm or less, and the initial ultraviolet transmittance determined by JIS-R3106 in the ultraviolet absorbing film forming region is 0.2% or less. Hereinafter, in this specification, the ultraviolet transmittance defined by JIS-R3106 is simply referred to as ultraviolet transmittance or Tuv.
Here, the “ultraviolet absorbing ability” of the ultraviolet absorbing glass article indicates an ultraviolet absorbing ability obtained by combining the ultraviolet absorbing ability of the ultraviolet absorbing film and the ultraviolet absorbing ability of the glass substrate. The high ultraviolet absorbing ability of the ultraviolet absorbing glass article is attributed to the high ultraviolet absorbing ability of the ultraviolet absorbing film.

本発明に用いる蛍光増白剤は、360〜400nmの光を吸収し430nm前後の蛍光に変換する化合物であり、優れた紫外線吸収能を有する。しかしながら、蛍光増白剤は、多量に用いるとそれにより発生する蛍光が問題となるため、これまで紫外線吸収剤の補助剤として用いられていた。紫外線吸収剤は蛍光増白剤に比べて紫外線吸収能が低いため、総体的な量を増やすために膜厚を大きく取る必要性があるが、膜厚の大きいシリカ系の紫外線吸収膜はクラック発生の問題があった。そのために、可撓性成分や酸化ケイ素系マトリクス原料成分を構成する加水分解性ケイ素化合物の種類が検討されているが、耐摩耗性の点で問題があった。   The fluorescent whitening agent used in the present invention is a compound that absorbs light of 360 to 400 nm and converts it to fluorescence of around 430 nm, and has an excellent ultraviolet absorbing ability. However, the fluorescent whitening agent has been used as an auxiliary agent for the ultraviolet absorber until now because the fluorescence generated by the fluorescent whitening agent becomes a problem when used in a large amount. UV absorbers have a lower UV absorption capacity than fluorescent brighteners, so it is necessary to increase the film thickness in order to increase the total amount. There was a problem. For this reason, the types of hydrolyzable silicon compounds constituting the flexible component and the silicon oxide matrix raw material component have been studied, but there was a problem in terms of wear resistance.

本発明に係る紫外線吸収膜は、これを形成するための紫外線吸収膜形成用組成物において蛍光増白剤と、酸化ケイ素系マトリクス原料成分と、親水性有機ポリマーを上記割合で含有することにより、5.0μm以下の厚さでクラック発生の問題を回避しながら、初期の紫外線透過率0.2%以下という優れた紫外線吸収能を発揮することを可能にした。また初期において紫外線透過率が0.2%以下を達成すれば、その長時間露光によっても必要とされる紫外線透過率を維持することが可能となる。さらに、紫外線吸収膜形成用組成物の組成によれば耐摩耗性についても十分なレベルを堅持できる組成である。   The ultraviolet absorbing film according to the present invention contains a fluorescent brightening agent, a silicon oxide-based matrix raw material component, and a hydrophilic organic polymer in the above proportion in the ultraviolet absorbing film forming composition for forming the ultraviolet absorbing film, While avoiding the problem of crack generation at a thickness of 5.0 μm or less, it was possible to exhibit an excellent ultraviolet absorbing ability of an initial ultraviolet transmittance of 0.2% or less. Further, if the ultraviolet transmittance is 0.2% or less in the initial stage, the necessary ultraviolet transmittance can be maintained even by the long-time exposure. Furthermore, according to the composition of the ultraviolet absorbing film forming composition, the composition can maintain a sufficient level of wear resistance.

また、本発明の紫外線吸収ガラス物品が、自動車等の車輌用の窓ガラスや家屋、ビル等の建物に取り付けられる建材用の窓ガラス等に用いられる場合には、通常、大面積のガラス基材上、に大面積、例えば、一方の主面全体に紫外線吸収膜が形成されて用いられる。このような場合においても、上記本発明に係る組成の紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成される紫外線吸収膜は、膜全体に亘って5.0μm以下の厚さに、かつ、該膜が形成された領域のガラス基材の全体に亘って紫外線透過率が0.2%以下となるように均一な形成が可能である。
以下、本発明の紫外線吸収ガラス物品を構成する部材について説明する。
In addition, when the ultraviolet-absorbing glass article of the present invention is used for window glass for vehicles such as automobiles and window glass for building materials attached to buildings such as houses and buildings, it is usually a large area glass substrate. In addition, an ultraviolet absorbing film is formed on a large area, for example, one main surface. Even in such a case, the ultraviolet absorbing film formed using the composition for forming an ultraviolet absorbing film having the composition according to the present invention has a thickness of 5.0 μm or less over the entire film, and the film Uniform formation is possible so that the ultraviolet transmittance is 0.2% or less over the entire glass substrate in the region where is formed.
Hereinafter, the member which comprises the ultraviolet absorption glass article of this invention is demonstrated.

[ガラス基材]
本発明の紫外線吸収ガラス物品に用いるガラス基材の材質としては、特に限定されず、通常のソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等が挙げられる。また、本発明の紫外線吸収ガラス物品のガラス基材としては、紫外線や赤外線を吸収するガラス基材を用いることも可能である。また、樹脂中間膜を用いて積層された合わせガラスを用いることもできる。
[Glass substrate]
The material of the glass substrate used in the ultraviolet absorbing glass article of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include ordinary soda lime glass, borosilicate glass, alkali-free glass, and quartz glass. Moreover, it is also possible to use the glass base material which absorbs an ultraviolet-ray and infrared rays as a glass base material of the ultraviolet-absorption glass article of this invention. Moreover, the laminated glass laminated | stacked using the resin intermediate film can also be used.

また、本発明の紫外線吸収ガラス物品に用いるガラス基材としては、波長400nmの光の透過率が5%以上であることが好ましく、紫外線吸収膜の効果をより発揮するために波長400nmの光の透過率が20%以上であることがより好ましい。さらに、波長400nmの光の透過率は80%以下であることが好ましく、65%以下であることがより好ましい。また、ガラス基材のJIS−R3106(1998年)の日射透過率は75%以下が好ましく、65%以下がより好ましい。さらに、可視光透過率は50%以上が好ましく、70%以上がより好ましい。   Moreover, as a glass substrate used for the ultraviolet-absorbing glass article of the present invention, the transmittance of light with a wavelength of 400 nm is preferably 5% or more, and in order to further exhibit the effect of the ultraviolet-absorbing film, the light with a wavelength of 400 nm is used. More preferably, the transmittance is 20% or more. Furthermore, the transmittance of light having a wavelength of 400 nm is preferably 80% or less, and more preferably 65% or less. Further, the solar transmittance of JIS-R3106 (1998) of the glass substrate is preferably 75% or less, and more preferably 65% or less. Furthermore, the visible light transmittance is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.

本発明の紫外線吸収ガラス物品に用いるガラス基材の形状や大きさ、厚さは特に制限されない。ガラス基材の形状は平板でもよく、全面または一部が曲率を有していてもよい。ガラス基材の厚さについては、例えば、自動車の窓用や建築用の窓に用いる場合には、0.5〜10mm程度の厚さが挙げられる。   The shape, size, and thickness of the glass substrate used for the ultraviolet absorbing glass article of the present invention are not particularly limited. The shape of the glass substrate may be a flat plate, or the entire surface or a part thereof may have a curvature. About the thickness of a glass base material, when using for the window for motor vehicles, or the window for construction, the thickness of about 0.5-10 mm is mentioned, for example.

本発明の紫外線吸収ガラス物品に用いるガラス基材において、例えば、紫外線吸収ガラス物品の紫外線吸収能がより発揮できるガラス基材として、波長400nmの光の透過率が5〜80%、JIS−R3106(1998年)の日射透過率が65%以下、可視光透過率が70%以上である、ガラス基材が好ましい。このようなガラス基材の材料としては、具体的には、ソーダライムガラス素地にチタンイオン、セリウムイオン、鉄イオンなどの金属イオンを含む、グリーン系のガラス材料が好適に用いられる。このようなガラス基材を用いると、より高い紫外線吸収能を具備できるだけでなく、1μm近傍の近赤外領域の遮蔽も行えるため、断熱性も具備させることができるという利点がある。   In the glass substrate used for the ultraviolet absorbing glass article of the present invention, for example, as a glass substrate capable of exhibiting the ultraviolet absorbing ability of the ultraviolet absorbing glass article, the light transmittance at a wavelength of 400 nm is 5 to 80%, JIS-R3106 ( 1998) is preferably a glass substrate having a solar transmittance of 65% or less and a visible light transmittance of 70% or more. Specifically, as such a glass substrate material, a green glass material containing metal ions such as titanium ions, cerium ions, and iron ions in a soda lime glass substrate is preferably used. When such a glass substrate is used, there is an advantage that not only higher ultraviolet absorption ability can be provided, but also the near infrared region near 1 μm can be shielded, and thus heat insulation can be provided.

また、無機系ガラス材料からなるガラス板を大気中、650〜700℃近い温度まで昇温し、急冷して強化処理を行って得られる強化ガラスをガラス基材として用いることができる。さらに、この熱処理においてガラス基材を曲げ加工することにより、曲げ加工されたガラス基材が得られる。このような加工が施されたガラス基材を用いることにより、高い耐久性を備えた、紫外線吸収膜を有する加工ガラス板が得られ、これは自動車用および建築用の窓材として特に有用である。   Further, a tempered glass obtained by heating a glass plate made of an inorganic glass material to a temperature close to 650 to 700 ° C. in the atmosphere, quenching it, and performing a tempering treatment can be used as a glass substrate. Further, a bent glass substrate is obtained by bending the glass substrate in this heat treatment. By using a glass substrate that has been subjected to such processing, a processed glass plate having an ultraviolet absorbing film with high durability is obtained, which is particularly useful as a window material for automobiles and buildings. .

なお、本発明の紫外線吸収ガラス物品は、紫外線吸収膜が耐磨耗性に優れることから、好ましく適用されるのは、耐摩耗性が特に求められる用途であり、具体的には、自動車の窓用、特にウインドシールドや摺動窓用である。したがって、ガラス基材としては、このような用途に通常用いられる材質、大きさ、形状のガラス基材が好適に用いられる。   Note that the ultraviolet absorbing glass article of the present invention is preferably used for applications in which abrasion resistance is particularly required since the ultraviolet absorbing film is excellent in abrasion resistance. For windshields and sliding windows. Therefore, as the glass substrate, a glass substrate having a material, size and shape usually used for such applications is suitably used.

[紫外線吸収膜]
本発明の紫外線吸収ガラス物品において紫外線吸収膜は、上記(1)〜(3)の各成分を、それぞれ該組成物の全固形分量中に上記割合で含有する紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成される。
以下、本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物が含有する各成分について説明する。
[Ultraviolet absorbing film]
In the ultraviolet-absorbing glass article of the present invention, the ultraviolet-absorbing film uses a composition for forming an ultraviolet-absorbing film that contains each of the components (1) to (3) in the above-mentioned proportion in the total solid content of the composition. Formed.
Hereinafter, each component contained in the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention will be described.

(1)酸化ケイ素系マトリクス原料成分
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物が含有する酸化ケイ素系マトリクス原料成分は、4官能加水分解性ケイ素化合物を含む加水分解性ケイ素化合物類からなる。本明細書において、加水分解性ケイ素化合物類とは、少なくとも1個の加水分解性基がケイ素原子に結合したシラン化合物群およびこのようなシラン化合物群の1種または2種以上の部分加水分解(共)縮合物の総称として用いる。また、加水分解性ケイ素化合物の官能性の数は、ケイ素原子に結合した加水分解性基の数をいう。
(1) Silicon oxide matrix raw material component The silicon oxide matrix raw material component contained in the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention is composed of hydrolyzable silicon compounds including a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound. In the present specification, the hydrolyzable silicon compounds are a silane compound group in which at least one hydrolyzable group is bonded to a silicon atom, and one or two or more partial hydrolysiss of such a silane compound group ( Used as a generic term for condensates. The number of functionalities of the hydrolyzable silicon compound refers to the number of hydrolyzable groups bonded to the silicon atom.

加水分解性ケイ素化合物類は、水の存在下、加水分解性基が加水分解してケイ素原子に結合した水酸基(シラノール基)を生成し、次いでシラノール基同士が脱水縮合して−Si−O−Si−で表されるシロキサン結合を生成して高分子量化する。2官能性加水分解性ケイ素化合物のみからは線状のポリシロキサンが生成するが、3官能性加水分解性ケイ素化合物や4官能性加水分解性ケイ素化合物からはポリシロキサンの3次元的なネットワークが生成され酸化ケイ素系マトリクスが形成される。また、2官能性加水分解性ケイ素化合物と3官能性加水分解性ケイ素化合物や4官能性加水分解性ケイ素化合物との混合物からもポリシロキサンの3次元的なネットワークが生成され酸化ケイ素系マトリクスが形成される。   Hydrolyzable silicon compounds are hydrolyzed in the presence of water to generate hydroxyl groups (silanol groups) bonded to silicon atoms, and then the silanol groups are dehydrated and condensed to form —Si—O—. A siloxane bond represented by Si- is generated to increase the molecular weight. A linear polysiloxane is formed only from a bifunctional hydrolyzable silicon compound, but a three-dimensional network of polysiloxane is formed from a trifunctional hydrolyzable silicon compound or a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound. As a result, a silicon oxide matrix is formed. Also, a three-dimensional network of polysiloxane is formed from a mixture of a bifunctional hydrolyzable silicon compound and a trifunctional hydrolyzable silicon compound or a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound to form a silicon oxide matrix. Is done.

本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物においては、酸化ケイ素系マトリクス原料成分の主成分として、部分加水分解縮合物を含んでいてもよい、または部分加水分解縮合物であってもよい、4官能性加水分解性ケイ素化合物を含有する。以下、4官能性加水分解性ケイ素化合物とは、4官能性加水分解性ケイ素化合物および/またはその部分加水分解縮合物をいう。以下、3官能性加水分解性ケイ素化合物、2官能性加水分解性ケイ素化合物も同様である。   The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention may contain a partial hydrolysis condensate as a main component of the silicon oxide matrix raw material component, or may be a partial hydrolysis condensate. Contains a functional hydrolyzable silicon compound. Hereinafter, the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound refers to a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound and / or a partially hydrolyzed condensate thereof. The same applies to the trifunctional hydrolyzable silicon compound and the bifunctional hydrolyzable silicon compound.

紫外線吸収膜形成用組成物における酸化ケイ素系マトリクス原料成分の含有量は組成物中の全固形分量100質量%に対してSiO換算で50〜93質量%であり、4官能加水分解性ケイ素化合物の組成物中の全固形分量100質量%に対する割合がSiO換算で少なくとも50質量%である。紫外線吸収膜形成用組成物の全固形分量100質量%に対するに酸化ケイ素系マトリクス原料成分の含有量をSiO換算で50〜93質量%とし、かつ4官能加水分解性ケイ素化合物をSiO換算で50質量%以上とすることで、得られる紫外線吸収膜は耐摩耗性を有し、本発明の紫外線吸収ガラス物品の紫外線吸収膜の膜厚の範囲内において十分な耐クラック性を有するとともに紫外線吸収膜形成用組成物の成膜性も良好となる。 The content of the silicon oxide-based matrix raw material component in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 50 to 93% by mass in terms of SiO 2 with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition, and is a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound The ratio of the total solid content in the composition to 100% by mass is at least 50% by mass in terms of SiO 2 . The content of the silicon oxide-based matrix material component relative to the total solid content 100 wt% of the ultraviolet absorbing film forming composition and 50 to 93 mass% in terms of SiO 2, and the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in terms of SiO 2 By setting the amount to 50% by mass or more, the obtained ultraviolet absorbing film has abrasion resistance, and has sufficient crack resistance within the range of the film thickness of the ultraviolet absorbing film of the ultraviolet absorbing glass article of the present invention and absorbs ultraviolet rays. The film formability of the film forming composition is also improved.

紫外線吸収膜形成用組成物の全固形分量100質量%に対する酸化ケイ素系マトリクス原料成分の含有量は、SiO換算で50〜93質量%であり、65〜90質量%が好ましい。また、4官能加水分解性ケイ素化合物は、紫外線吸収膜形成用組成物の全固形分量100質量%に対して50質量%以上であり、65質量%以上が好ましい。 Content of the silicon oxide matrix raw material component with respect to 100% by mass of the total solid content of the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 50 to 93% by mass in terms of SiO 2 , and preferably 65 to 90% by mass. The tetrafunctional hydrolyzable silicon compound is 50% by mass or more, preferably 65% by mass or more, based on 100% by mass of the total solid content of the composition for forming an ultraviolet absorbing film.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分は上記紫外線吸収膜形成用組成物中における4官能性加水分解性ケイ素化合物の含有量が確保できる限りはその他に3官能性加水分解性ケイ素化合物および/または2官能性加水分解性ケイ素化合物を含んでもよい。この場合、4官能性加水分解性ケイ素化合物と好ましく用いられるのは、3官能性加水分解性ケイ素化合物である。   As long as the content of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in the composition for forming an ultraviolet absorbing film can be ensured, the silicon oxide matrix raw material component is otherwise trifunctional hydrolyzable silicon compound and / or bifunctional hydrolyzed compound. A decomposable silicon compound may be included. In this case, a trifunctional hydrolyzable silicon compound is preferably used as the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分における上記4官能性加水分解性ケイ素化合物と、3官能性加水分解性ケイ素化合物および/または2官能性加水分解性ケイ素化合物の含有割合はSiO換算の質量比で、4官能性加水分解性ケイ素化合物:その他加水分解性ケイ素化合物として、60〜100:40〜0が好ましく、70〜100:30〜0がより好ましい。ただし、この場合であっても、紫外線吸収膜形成用組成物の全固形分量100質量%に対する4官能加水分解性ケイ素化合物の割合は、50質量%以上である。また、酸化ケイ素系マトリクス原料成分における2官能性加水分解性ケイ素化合物の配合量は、該成分全量に対して10質量%以下の量とすることが好ましい。 The content ratio of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound, the trifunctional hydrolyzable silicon compound and / or the bifunctional hydrolyzable silicon compound in the silicon oxide matrix raw material component is 4 by mass ratio in terms of SiO 2. Functional hydrolyzable silicon compound: Other hydrolyzable silicon compounds are preferably 60-100: 40-0, more preferably 70-100: 30-0. However, even in this case, the ratio of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound with respect to 100% by mass of the total solid content of the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 50% by mass or more. Moreover, it is preferable that the compounding quantity of the bifunctional hydrolyzable silicon compound in a silicon oxide matrix raw material component shall be the quantity of 10 mass% or less with respect to this component whole quantity.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分が、4官能性加水分解性ケイ素化合物以外に、3官能性加水分解性ケイ素化合物、2官能性加水分解性ケイ素化合物を含有する場合、これらは、上記の通りそれ自体として配合されてもよく、それぞれの部分加水分解縮合物として配合されてもよく、これらの2種以上の部分加水分解共縮合物として配合されてもよい。以下、部分加水分解縮合物と部分加水分解共縮合物を総称して部分加水分解(共)縮合物ともいう。   When the silicon oxide-based matrix raw material component contains a trifunctional hydrolyzable silicon compound and a bifunctional hydrolyzable silicon compound in addition to the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound, these are as described above. You may mix | blend, may be mix | blended as each partial hydrolysis-condensation product, and may be mix | blended as 2 or more types of these partial hydrolysis-condensation products. Hereinafter, the partially hydrolyzed condensate and the partially hydrolyzed cocondensate are collectively referred to as a partially hydrolyzed (co) condensate.

本明細書において、部分加水分解(共)縮合物とは、加水分解性ケイ素化合物が加水分解し次いで脱水縮合することによって生成するオリゴマー(多量体)をいう。部分加水分解(共)縮合物は通常溶媒に溶解する程度の高分子量化体である。部分加水分解(共)縮合物は、加水分解性基やシラノール基を有し、さらに加水分解(共)縮合して最終的な硬化物になる性質を有する。ある1種の加水分解性ケイ素化合物のみから部分加水分解縮合物を得ることができ、また2種以上の加水分解性ケイ素化合物からそれらの共縮合体である部分加水分解共縮合物を得ることもできる。   In the present specification, the partially hydrolyzed (co) condensate refers to an oligomer (multimer) produced by hydrolysis of a hydrolyzable silicon compound followed by dehydration condensation. The partially hydrolyzed (co) condensate is a high molecular weight compound that is usually soluble in a solvent. The partially hydrolyzed (co) condensate has a hydrolyzable group and a silanol group, and further has a property of being hydrolyzed (co) condensed to be a final cured product. A partial hydrolysis condensate can be obtained only from one kind of hydrolyzable silicon compound, and a partial hydrolysis cocondensate that is a cocondensate thereof can be obtained from two or more kinds of hydrolyzable silicon compounds. it can.

なお、上記加水分解性ケイ素化合物の部分加水分解(共)縮合は、例えば、酸触媒存在下、加水分解性ケイ素化合物の低級アルコール溶液に水が添加された反応液を、10〜40℃で1〜48時間撹拌することで行うことができる。
ここで、酸化ケイ素系マトリクス原料成分がこのような部分加水分解共縮合物を含有する場合の、各加水分解性ケイ素化合物の配合比は、原料加水分解性ケイ素化合物のSiO換算の量として算出される。
The partial hydrolysis (co) condensation of the hydrolyzable silicon compound is performed, for example, by adding a reaction solution obtained by adding water to a lower alcohol solution of the hydrolyzable silicon compound in the presence of an acid catalyst at 10 to 40 ° C. It can be performed by stirring for ˜48 hours.
Here, when the silicon oxide matrix raw material component contains such a partially hydrolyzed cocondensate, the mixing ratio of each hydrolyzable silicon compound is calculated as the amount of the raw material hydrolyzable silicon compound in terms of SiO 2. Is done.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分を構成する各加水分解性ケイ素化合物が有する加水分解性基として、具体的には、アルコキシ基(アルコキシ置換アルコキシ基などの置換アルコキシ基を含む)、アルケニルオキシ基、アシル基、アシルオキシ基、オキシム基、アミド基、アミノ基、イミノキシ基、アミノキシ基、アルキル置換アミノ基、イソシアネート基、塩素原子などが挙げられる。これらのうちでも加水分解性基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、イミノキシ基、アミノキシ基等のオルガノオキシ基が好ましく、特にアルコキシ基が好ましい。アルコキシ基としては、炭素数4以下のアルコキシ基と炭素数4以下のアルコキシ置換アルコキシ基(2−メトキシエトキシ基など)が好ましく、特にメトキシ基とエトキシ基が好ましい。   Specific examples of the hydrolyzable group possessed by each hydrolyzable silicon compound constituting the silicon oxide matrix raw material component include alkoxy groups (including substituted alkoxy groups such as alkoxy-substituted alkoxy groups), alkenyloxy groups, and acyl groups. Acyloxy group, oxime group, amide group, amino group, iminoxy group, aminoxy group, alkyl-substituted amino group, isocyanate group, chlorine atom and the like. Among these, the hydrolyzable group is preferably an organooxy group such as an alkoxy group, an alkenyloxy group, an acyloxy group, an iminoxy group, an aminoxy group, and particularly preferably an alkoxy group. As the alkoxy group, an alkoxy group having 4 or less carbon atoms and an alkoxy-substituted alkoxy group having 4 or less carbon atoms (such as a 2-methoxyethoxy group) are preferable, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferable.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分の主成分として用いられる4官能性加水分解性ケイ素化合物は、4個の加水分解性基がケイ素原子に結合した化合物であり、加水分解性基の4個は互いに同一であっても異なっていてもよい。加水分解性基は、好ましくはアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数4以下のアルコキシ基、さらに好ましくはメトキシ基とエトキシ基である。具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトラn−ブトキシシラン、テトラsec−ブトキシシラン、テトラtert−ブトキシシラン等が挙げられるが、本発明において好ましくは、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等が用いられる。これらは1種が単独で用いられても、2種以上が併用されてもよい。   The tetrafunctional hydrolyzable silicon compound used as the main component of the silicon oxide matrix raw material component is a compound in which four hydrolyzable groups are bonded to a silicon atom, and the four hydrolyzable groups are identical to each other. It may or may not be. The hydrolyzable group is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 4 or less carbon atoms, and still more preferably a methoxy group and an ethoxy group. Specific examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, and tetra-tert-butoxysilane. In the present invention, tetraethoxysilane is preferable. Silane, tetramethoxysilane, etc. are used. These may be used alone or in combination of two or more.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分が任意に含有する3官能性加水分解性ケイ素化合物は、3個の加水分解性基と1個の非加水分解性基がケイ素原子に結合した化合物である。加水分解性基の3個は互いに同一であっても異なっていてもよい。加水分解性基は、好ましくはアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数4以下のアルコキシ基、さらに好ましくはメトキシ基とエトキシ基である。   The trifunctional hydrolyzable silicon compound optionally contained in the silicon oxide matrix raw material component is a compound in which three hydrolyzable groups and one non-hydrolyzable group are bonded to a silicon atom. Three of the hydrolyzable groups may be the same as or different from each other. The hydrolyzable group is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 4 or less carbon atoms, and still more preferably a methoxy group and an ethoxy group.

非加水分解性基としては、非加水分解性の官能基を有するまたは官能基を有しない1価有機基であることが好ましく、官能基を有する非加水分解性の1価有機基であることがより好ましい。非加水分解性の1価有機基とは、当該有機基とケイ素原子が炭素−ケイ素結合で結合する、結合末端原子が炭素原子である有機基をいう。   The non-hydrolyzable group is preferably a monovalent organic group having a non-hydrolyzable functional group or no functional group, and preferably a non-hydrolyzable monovalent organic group having a functional group. More preferred. The non-hydrolyzable monovalent organic group refers to an organic group in which the organic group and a silicon atom are bonded by a carbon-silicon bond, and a bond terminal atom is a carbon atom.

ここで、本明細書に用いる官能基とは、単なる置換基とは区別された、反応性を有する基を包括的に示す用語であり、例えば、飽和炭化水素基のような非反応性の基は、これに含まれない。また、モノマーが側鎖に有するような高分子化合物の主鎖形成に関わらない付加重合性の不飽和二重結合(エチレン性二重結合)は官能基の1種とする。また、本明細書に用いる(メタ)アクリル酸エステル等の「(メタ)アクリル…」の用語は、「アクリル…」と「メタクリル…」の両方を意味する用語である。   Here, the functional group used in this specification is a term comprehensively indicating a reactive group, which is distinguished from a mere substituent, and includes, for example, a non-reactive group such as a saturated hydrocarbon group. Is not included in this. An addition polymerizable unsaturated double bond (ethylenic double bond) that is not involved in the formation of the main chain of the polymer compound that the monomer has in the side chain is one kind of functional group. Further, the term “(meth) acryl ...” such as (meth) acrylic acid ester used in the present specification is a term meaning both “acryl” and “methacryl”.

上記非加水分解性の1価有機基のうちでも、官能基を有しない非加水分解性の1価有機基としては、アルキル基、アリール基などの付加重合性の不飽和二重結合を有しない炭化水素基、ハロゲン化アルキル基などの付加重合性の不飽和二重結合を有しないハロゲン化炭化水素基が好ましい。官能基を有しない非加水分解性の1価有機基としては、特に炭素数20以下、より好ましくは10以下が好ましい。この1価有機基としては、炭素数4以下のアルキル基が好ましい。   Among the non-hydrolyzable monovalent organic groups, the non-hydrolyzable monovalent organic group having no functional group does not have an addition polymerizable unsaturated double bond such as an alkyl group or an aryl group. A halogenated hydrocarbon group having no addition polymerizable unsaturated double bond such as a hydrocarbon group or a halogenated alkyl group is preferred. The non-hydrolyzable monovalent organic group having no functional group has particularly preferably 20 or less carbon atoms, more preferably 10 or less. As this monovalent organic group, an alkyl group having 4 or less carbon atoms is preferable.

官能基を有しない非加水分解性の1価有機基を有する3官能性加水分解性ケイ素化合物としては具体的には、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン等が挙げられる。これらは1種が単独で用いられても、2種以上が併用されてもよい。   Specific examples of the trifunctional hydrolyzable silicon compound having a non-hydrolyzable monovalent organic group having no functional group include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltris (2-methoxyethoxy) silane, Examples include methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriisopropenoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, and phenyltriacetoxysilane. . These may be used alone or in combination of two or more.

上記官能基を有する非加水分解性の1価有機基における官能基としては、エポキシ基、(メタ)アクリロキシ基、1級または2級のアミノ基、オキセタニル基、ビニル基、スチリル基、ウレイド基、メルカプト基、イソシアネート基、シアノ基、ハロゲン原子等が挙げられるが、エポキシ基、(メタ)アクリロキシ基、1級または2級のアミノ基、オキセタニル基、ビニル基、ウレイド基、メルカプト基などが好ましい。特に、エポキシ基、1級または2級のアミノ基、(メタ)アクリロキシ基が好ましい。エポキシ基を有する1価有機基としては、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基を有する1価有機基が好ましく、1級または2級のアミノ基を有する有機基としては、アミノ基、モノアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、N−(アミノアルキル)アミノ基などを有する1価有機基が好ましい。   Examples of the functional group in the non-hydrolyzable monovalent organic group having the functional group include an epoxy group, a (meth) acryloxy group, a primary or secondary amino group, an oxetanyl group, a vinyl group, a styryl group, a ureido group, Examples include a mercapto group, an isocyanate group, a cyano group, and a halogen atom, and an epoxy group, a (meth) acryloxy group, a primary or secondary amino group, an oxetanyl group, a vinyl group, a ureido group, a mercapto group, and the like are preferable. In particular, an epoxy group, a primary or secondary amino group, and a (meth) acryloxy group are preferable. The monovalent organic group having an epoxy group is preferably a monovalent organic group having a glycidoxy group or a 3,4-epoxycyclohexyl group, and the organic group having a primary or secondary amino group is an amino group or a monoalkyl group. Monovalent organic groups having an amino group, a phenylamino group, an N- (aminoalkyl) amino group, and the like are preferable.

1価有機基における官能基は2個以上存在していてもよいが、1級または2級のアミノ基の場合を除いて1個の官能基を有する1価有機基が好ましい。1級または2級のアミノ基の場合は、2個以上のアミノ基を有していてもよく、その場合は1個の1級アミノ基と1個の2級アミノ基を有する1価有機基、例えば、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル基や3−ウレイドプロピル基などが好ましい。これら官能基を有する1価有機基の全炭素数は20以下が好ましく、10以下がより好ましい。   Two or more functional groups in the monovalent organic group may exist, but a monovalent organic group having one functional group is preferable except for a primary or secondary amino group. In the case of a primary or secondary amino group, it may have two or more amino groups, in which case a monovalent organic group having one primary amino group and one secondary amino group For example, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl group and 3-ureidopropyl group are preferable. The total carbon number of the monovalent organic group having these functional groups is preferably 20 or less, and more preferably 10 or less.

官能基を有する非加水分解性の1価有機基を有する3官能性加水分解性ケイ素化合物としては具体的には、以下の化合物が挙げられる。
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、5,6−エポキシへキシルトリメトキシシラン、9,10−エポキシデシルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジ−(3−メタクリロキシ)プロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリプロポキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−シアノエチルトリメトキシシラン等を挙げることができる。
Specific examples of the trifunctional hydrolyzable silicon compound having a non-hydrolyzable monovalent organic group having a functional group include the following compounds.
Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriisopropenoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3- Glycidoxypropyltriethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltrimethoxysilane, 9,10-epoxydecyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane , 3-A Nopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, di- (3-methacryloxy) propyltri Ethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltripropoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3- Examples include mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, and 2-cyanoethyltrimethoxysilane.

これらのうちでも好ましい化合物としては、炭素数2または3のアルキル基の末端に、グリシドキシ基、2,3−エポキシシクロヘキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基(アルキル基の炭素数は4以下)、フェニルアミノ基、N−(アミノアルキル)アミノ基(アルキル基の炭素数は4以下)、および(メタ)アクリロキシ基のいずれかの官能基を有する1価有機基の1個と、炭素数4以下のアルコキシ基の3個がケイ素原子に結合した3官能性加水分解性ケイ素化合物である。   Among these, preferable compounds include a glycidoxy group, a 2,3-epoxycyclohexyl group, an amino group, an alkylamino group (the alkyl group has 4 or less carbon atoms), phenyl at the terminal of the alkyl group having 2 or 3 carbon atoms. One monovalent organic group having any one functional group of an amino group, an N- (aminoalkyl) amino group (the alkyl group has 4 or less carbon atoms), and a (meth) acryloxy group, and 4 or less carbon atoms A trifunctional hydrolyzable silicon compound in which three of the alkoxy groups are bonded to a silicon atom.

このような化合物として、具体的には、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジ−(3−メタクリロキシ)プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。シラン化合物との反応性の点から3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等が特に好ましい。これらは1種が単独で用いられても、2種以上が併用されてもよい。   Specific examples of such a compound include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, di- (3-methacryloxy) propyltriethoxysilane and the like. From the viewpoint of reactivity with silane compounds, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4 -Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane and the like are particularly preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

酸化ケイ素系マトリクス原料成分が任意に含有する2官能性加水分解性ケイ素化合物は、2個の加水分解性基と2個の非加水分解性基がケイ素原子に結合した化合物である。加水分解性基の2個は互いに同一であっても異なっていてもよい。加水分解性基は、好ましくはアルコキシ基であり、より好ましくは炭素数4以下のアルコキシ基、さらに好ましくはメトキシ基とエトキシ基である。   The bifunctional hydrolyzable silicon compound optionally contained in the silicon oxide matrix raw material component is a compound in which two hydrolyzable groups and two non-hydrolyzable groups are bonded to a silicon atom. Two of the hydrolyzable groups may be the same as or different from each other. The hydrolyzable group is preferably an alkoxy group, more preferably an alkoxy group having 4 or less carbon atoms, and still more preferably a methoxy group and an ethoxy group.

非加水分解性基としては、非加水分解性の1価有機基であることが好ましい。非加水分解性の1価有機基は必要に応じて、上記3官能性加水分解性ケイ素化合物と同様の官能基を有してもよい。   The non-hydrolyzable group is preferably a non-hydrolyzable monovalent organic group. The non-hydrolyzable monovalent organic group may have a functional group similar to that of the trifunctional hydrolyzable silicon compound as necessary.

上記2官能性加水分解性ケイ素化合物として、具体的には、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ(2−メトキシエトキシ)シラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジイソプロペノキシシラン、ジメチルジブトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジ(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジイソプロペノキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジアセトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジプロポキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、2−シアノエチルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。これらは1種が単独で用いられても、2種以上が併用されてもよい。   Specific examples of the bifunctional hydrolyzable silicon compound include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi (2-methoxyethoxy) silane, dimethyldiacetoxysilane, dimethyldipropoxysilane, and dimethyldiisopropenoxysilane. , Dimethyldibutoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldiacetoxysilane, vinylmethyldi (2-methoxyethoxy) silane, vinylmethyldiisopropenoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane Phenylmethyldiacetoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldiethoxysilane, 3-chloropropylmethyldipropoxysilane, , 3,3-trifluoropropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-mercapto Examples include propylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 2-cyanoethylmethyldimethoxysilane. These may be used alone or in combination of two or more.

また、本発明の紫外線吸収膜形成用組成物において、組成物全質量に対する上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分の含有量は、該酸化ケイ素系マトリクス原料成分に含まれるケイ素原子をSiOに換算したときのSiO含有量として、1〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは3〜15質量%である。この組成物全質量に対する酸化ケイ素系マトリクス原料成分の含有量が、1質量%未満であると、所望の膜厚の紫外線吸収膜を得るための組成物の塗布量を多くする必要があり、その結果外観が悪化するおそれがあり、20質量%を超えると、組成物を塗布した状態での膜厚が厚くなり得られる紫外線吸収膜にクラックが発生するおそれがある。 Further, in the composition for forming an ultraviolet absorbing film of the present invention, the content of the silicon oxide matrix raw material component relative to the total mass of the composition is obtained when silicon atoms contained in the silicon oxide matrix raw material component are converted to SiO 2. The SiO 2 content is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 3 to 15% by mass. When the content of the silicon oxide matrix raw material component with respect to the total mass of the composition is less than 1% by mass, it is necessary to increase the coating amount of the composition for obtaining an ultraviolet absorbing film having a desired film thickness. As a result, the appearance may be deteriorated, and when it exceeds 20% by mass, there is a risk that cracks may occur in the ultraviolet absorbing film that can be obtained when the composition is applied.

(2)親水性有機ポリマー
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、該組成物中の全固形分量100質量%に対して5〜30質量%の割合で親水性有機ポリマーを含有する。
親水性有機ポリマーは、紫外線吸収膜形成用組成物を用いて後述の方法により紫外線吸収膜を形成する際に、組成物に含まれる液体成分の蒸発に伴って生じることが懸念されるクラックの発生を抑制する機能を有する。
(2) Hydrophilic organic polymer The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention contains a hydrophilic organic polymer in a proportion of 5 to 30% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition.
The generation of cracks, which may be caused by the evaporation of the liquid component contained in the composition, occurs when the hydrophilic organic polymer forms an ultraviolet absorbing film by the method described later using the composition for forming an ultraviolet absorbing film. It has a function to suppress.

紫外線吸収膜は、紫外線吸収膜形成用組成物が主体として含有する酸化ケイ素系マトリクス原料成分からポリシロキサンの3次元的なネットワークが生成され酸化ケイ素系マトリクスが形成されることで成膜される。本発明に係る酸化ケイ素系マトリクス原料成分は4官能加水分解性ケイ素化合物のみからなる、あるいはこれを高含有量で含むため、得られる酸化ケイ素系マトリクスは、剛直な構造となり、成膜時の硬化収縮に対応しきれずクラックが発生することが懸念される。このような紫外線吸収膜形成用組成物が親水性有機ポリマーを含有すると、酸化ケイ素系マトリクス中に親水性有機ポリマーが取り込まれるかたちで成膜が行われる。これにより、成膜時の硬化収縮の構造変化に膜全体として柔軟に追随できるようになり、膜中の応力が緩和されると考えられる。   The ultraviolet absorbing film is formed by forming a silicon oxide matrix by generating a three-dimensional network of polysiloxane from a silicon oxide matrix raw material component mainly contained in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. Since the silicon oxide matrix raw material component according to the present invention consists of a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound alone or contains a high content thereof, the resulting silicon oxide matrix has a rigid structure and is cured during film formation. There is a concern that cracks may not occur due to the shrinkage. When such a composition for forming an ultraviolet absorbing film contains a hydrophilic organic polymer, the film is formed in such a manner that the hydrophilic organic polymer is taken into the silicon oxide matrix. As a result, it becomes possible for the entire film to flexibly follow the structural change in curing shrinkage during film formation, and the stress in the film is considered to be relaxed.

紫外線吸収膜形成用組成物における親水性有機ポリマーの含有量を上記範囲とすることで、成膜時にクラック発生を十分に抑制できるとともに、得られる紫外線吸収膜の機械的強度を保持することで耐摩耗性等を十分なものとできる。   By setting the content of the hydrophilic organic polymer in the composition for forming an ultraviolet absorbing film within the above range, cracks can be sufficiently suppressed during film formation, and the mechanical strength of the resulting ultraviolet absorbing film can be maintained. Abrasion and the like can be made sufficient.

紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対する親水性有機ポリマーの含有割合は、5〜30質量%であり、10〜30質量%が好ましい。   The content rate of the hydrophilic organic polymer with respect to 100 mass% of total solid content in the composition for ultraviolet absorption film formation is 5-30 mass%, and 10-30 mass% is preferable.

親水性有機ポリマーとして、具体的には、水酸基、カルボン酸基等の親水性基や、アルキレン基の間にエーテル性酸素原子を有するポリオキシアルキレン基等を含むポリマーが挙げられる。本発明において好ましくは、ポリオキシアルキレン基を含む親水性有機ポリマーが挙げられる。ポリオキシアルキレン基を含む親水性有機ポリマーとしては、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリエーテルリン酸エステル系ポリマー等が挙げられる。
ポリエチレングリコール(PEG)の分子量としては、100〜40000が好ましく、200〜4000がより好ましい。
Specific examples of the hydrophilic organic polymer include polymers containing a hydrophilic group such as a hydroxyl group or a carboxylic acid group, a polyoxyalkylene group having an etheric oxygen atom between alkylene groups, and the like. In the present invention, a hydrophilic organic polymer containing a polyoxyalkylene group is preferable. Examples of the hydrophilic organic polymer containing a polyoxyalkylene group include polyethylene glycol (PEG) and polyether phosphate ester polymers.
The molecular weight of polyethylene glycol (PEG) is preferably 100 to 40000, more preferably 200 to 4000.

ポリエーテルリン酸エステル系ポリマーとしては、ポリエーテルリン酸エステル系界面活性剤等が挙げられ、その好ましい分子量は、ポリエチレングリコール(PEG)の分子量と同様である。ポリエーテルリン酸エステル系界面活性剤として、具体的には、市販品として、ソルスパース41000(商品名、日本ルーブリゾール社製)、ディスパロンDA−375(商品名、楠本化成社製)等が挙げられる。
本発明において、これら親水性有機ポリマーは1種を単独で用いることも、2種以上を併用することも可能である。
Examples of the polyether phosphate ester polymer include polyether phosphate ester surfactants, and the preferred molecular weight thereof is the same as that of polyethylene glycol (PEG). Specific examples of polyether phosphate ester surfactants include Solsperse 41000 (trade name, manufactured by Nippon Lubrizol Corporation), Disparon DA-375 (trade name, manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.) and the like as commercially available products. .
In the present invention, these hydrophilic organic polymers can be used alone or in combination of two or more.

(3)蛍光増白剤
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、該組成物中の全固形分量100質量%に対して2〜20質量%の割合で蛍光増白剤を含有する。
(3) Fluorescent brightener The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention contains a fluorescent brightener in a proportion of 2 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition.

蛍光増白剤は、360〜400nmの光を吸収し430nm前後の蛍光に変換する化合物であり、本発明においては、通常、蛍光増白剤に分類される化合物を特に制限なく使用可能である。蛍光増白剤は上記波長の紫外線領域の光に対して高い吸光係数を有することから、紫外線吸収膜形成用組成物が含有する量が上記の範囲であっても、得られる紫外線吸収膜の膜厚を5.0μm以下とした際に、該膜が形成された領域のガラス基材のTuvを0.2%以下とすることが可能である。
紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対する蛍光増白剤の含有割合は、2〜20質量%であり、3〜15質量%が好ましい。
The fluorescent whitening agent is a compound that absorbs light of 360 to 400 nm and converts it into fluorescence of around 430 nm. In the present invention, compounds classified as fluorescent whitening agents can be used without particular limitation. Since the fluorescent whitening agent has a high extinction coefficient with respect to light in the ultraviolet region of the above wavelength, even if the amount of the composition for forming an ultraviolet absorbing film is within the above range, the resulting ultraviolet absorbing film is obtained. When the thickness is 5.0 μm or less, the Tuv of the glass substrate in the region where the film is formed can be 0.2% or less.
The content ratio of the fluorescent whitening agent with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 2 to 20% by mass, and preferably 3 to 15% by mass.

本発明に用いられる蛍光増白剤として、具体的には、チオフェン系蛍光増白剤、スチルベン系蛍光増白剤、クマリン系蛍光増白剤、ナフタレン系蛍光増白剤、ベンズイミダゾール系蛍光増白剤等が挙げられる。   Specific examples of the fluorescent brightener used in the present invention include thiophene fluorescent brightener, stilbene fluorescent brightener, coumarin fluorescent brightener, naphthalene fluorescent brightener, benzimidazole fluorescent brightener. Agents and the like.

チオフェン系蛍光増白剤として具体的には、2,5−ビス(5−t−ブチル−2−ベンズオキサゾリル)チオフェン等が挙げられる。
スチルベン系蛍光増白剤として具体的には、4,4’−ビス(2−ベンズオキサゾリル)スチルベン、4−(2H−ナフト[1,2−d]トリアゾール−2−イル)スチルベン−2−スルホン酸ナトリウム、4,4’−ビス[(1,4−ジヒドロ−4−オキソ−6−フェニルアミノ−1,3,5−トリアジン−2−イル)アミノ]スチルベン−2,2’−ジスルホン酸二ナトリウム、2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−(3−フェニルウレイド)ベンゼンスルホン酸ナトリウム]、2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−[(4−アミノ−6−クロロ−1,3,5−トリアジン−2−イル)アミノ]ベンゼンスルホン酸ナトリウム]、4,4’−ビス[[4−アニリノ−6−[ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イル]アミノ]スチルベン−2,2’−ジスルホン酸ジナトリウム、2,2’−[1,2-エテンジイルビス(3−ソジオスルホ−4,1-フェニレン)]ビス(2H−ナフト[1,2−d]トリアゾール−6−スルホン酸ナトリウム)、2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−[(2,4−ジメトキシベンゾイル)アミノ]ベンゼンスルホン酸ナトリウム]、2,2’−(1,2−エテンジイル)ビス[5−[[4−メトキシ−6−[フェニルアミノ]−1,3,5−トリアジン−2−イル]アミノ]ベンゼンスルホン酸]ジナトリウム、4,4’−ビス[(6−アミノ−1,4−ジヒドロ−オキソ−1,3,5−トリアジン−2−イル)アミノ]スチルベン−2,2’−ジスルホン酸ナトリウム、2,2’−([1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイルジビニレン)ビス(ベンゼンスルフォネート)ジナトリウム等が挙げられる。
Specific examples of the thiophene fluorescent brightening agent include 2,5-bis (5-t-butyl-2-benzoxazolyl) thiophene.
Specific examples of stilbene-based optical brighteners include 4,4′-bis (2-benzoxazolyl) stilbene and 4- (2H-naphtho [1,2-d] triazol-2-yl) stilbene-2. Sodium sulfonate, 4,4′-bis [(1,4-dihydro-4-oxo-6-phenylamino-1,3,5-triazin-2-yl) amino] stilbene-2,2′-disulfone Disodium acid, 2,2 ′-(1,2-ethenediyl) bis [5- (3-phenylureido) benzenesulfonate sodium], 2,2 ′-(1,2-ethenediyl) bis [5-[( 4-amino-6-chloro-1,3,5-triazin-2-yl) amino] sodium benzenesulfonate], 4,4′-bis [[4-anilino-6- [bis (2-hydroxyethyl)] Amino] -1,3,5 -Triazin-2-yl] amino] stilbene-2,2'-disulfonic acid disodium, 2,2 '-[1,2-ethenediylbis (3-sodiosulfo-4,1-phenylene)] bis (2H-naphtho [ 1,2-d] sodium triazole-6-sulfonate), 2,2 ′-(1,2-ethenediyl) bis [5-[(2,4-dimethoxybenzoyl) amino] benzenesulfonate sodium], 2, 2 '-(1,2-ethenediyl) bis [5-[[4-methoxy-6- [phenylamino] -1,3,5-triazin-2-yl] amino] benzenesulfonic acid] disodium, 4, 4′-bis [(6-amino-1,4-dihydro-oxo-1,3,5-triazin-2-yl) amino] stilbene-2,2′-disulfonic acid sodium salt, 2,2 ′-([ 1,1'- Phenyl] -4,4' Jiirujibiniren) bis (benzene sulfonate) sodium di, and the like.

ナフタレン系蛍光増白剤として具体的には、1,4−ビス(2−ベンズオキサゾリル)ナフタレン等が挙げられる。ベンズイミダゾール系蛍光増白剤として具体的には、HOSTALUX ACK LIQ(商品名、クラリアント・ジャパン社製))等が挙げられる。   Specific examples of naphthalene fluorescent whitening agents include 1,4-bis (2-benzoxazolyl) naphthalene. Specific examples of the benzimidazole fluorescent whitening agent include HOSTALUUX ACK LIQ (trade name, manufactured by Clariant Japan).

上記以外に本発明に使用可能な蛍光増白剤として、市販品である、TW−2(商品名、昭和化学工業社製)、Hakkol P(商品名、昭和化学工業社製)、Kayalight B(商品名、日本化薬社製)、TINOPAL NFW LIQ(商品名、BASF社製)、Hakkol KIP(商品名、昭和化学工業社製)、等が挙げられる。
本発明において、これら蛍光増白剤は1種を単独で用いることも、2種以上を併用することも可能である。
In addition to the above, as a fluorescent whitening agent usable in the present invention, TW-2 (trade name, manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.), Hakkol P (trade name, manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.), Kayight B ( Trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), TINOPAL NFW LIQ (trade name, manufactured by BASF), Hakkol KIP (trade name, manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.), and the like.
In the present invention, these fluorescent brighteners can be used alone or in combination of two or more.

上記蛍光増白剤は、紫外線吸収膜形成用組成物への溶解性の観点から、極性溶媒に可溶であることが好ましい。本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、後述のように液体成分として通常、水とアルコール等の溶媒を含有する。なお、蛍光増白剤が極性溶媒に可溶であるとは、紫外線吸収膜形成用組成物に配合される所定量の水とアルコール等の極性溶媒に対して、上記蛍光増白剤の所定量が溶解可能であることをいう。   The fluorescent whitening agent is preferably soluble in a polar solvent from the viewpoint of solubility in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention usually contains a solvent such as water and alcohol as liquid components as described later. Note that the fluorescent whitening agent is soluble in a polar solvent means that a predetermined amount of the above-mentioned fluorescent whitening agent with respect to a predetermined amount of water and an alcohol or other polar solvent blended in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. Is soluble.

具体的な目安として、25℃における水に対する溶解度が3g/100g以上であれば、蛍光増白剤は極性溶媒に対して可溶であるといえる。
このような極性溶媒に可溶である蛍光増白剤として、Hakkol P(商品名、昭和化学工業社製)、TINOPAL NFW LIQ(商品名、BASF社製)Hakkol KIP(商品名、昭和化学工業社製)等が挙げられる。
As a specific measure, if the solubility in water at 25 ° C. is 3 g / 100 g or more, it can be said that the fluorescent brightener is soluble in a polar solvent.
As fluorescent brighteners soluble in such polar solvents, Hakkol P (trade name, manufactured by Showa Chemical Industry Co., Ltd.), TINOPAL NFW LIQ (trade name, manufactured by BASF Corp.), Hakkol KIP (trade name, Showa Chemical Industry Co., Ltd.) Manufactured) and the like.

(4)その他成分
本発明に用いる、紫外線吸収膜形成用組成物は、上記(1)〜(3)成分の他に、通常、(1)成分の硬化触媒である酸等の硬化触媒、加水分解のための水、また、固形成分を溶解または分散させてガラス基体上への塗布を可能とする溶媒を含有する。また、任意成分として、紫外線吸収剤、可撓性成分、シリカ微粒子、赤外線吸収剤、光安定剤等の各種機能性成分、レベリング剤等の成膜性向上成分等を、本発明の効果を損なわない範囲において含有することができる。
(4) Other components In addition to the above components (1) to (3), the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention is usually a curing catalyst such as an acid which is a curing catalyst for the component (1), It contains water for decomposition and a solvent that dissolves or disperses solid components and enables application on a glass substrate. In addition, as an optional component, various functional components such as an ultraviolet absorber, a flexible component, silica fine particles, an infrared absorber, and a light stabilizer, and a film-formability improving component such as a leveling agent are impaired. It can contain in the range which is not.

(硬化触媒)
紫外線吸収膜形成用組成物は、さらに(1)成分の硬化触媒を含有してもよい。硬化触媒としては、脂肪族カルボン酸(ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハク酸等)のリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属塩;ベンジルトリメチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等の四級アンモニウム塩;アルミニウム、チタン、セリウム等の金属アルコキシドやキレート;過塩素酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、酢酸ナトリウム、イミダゾール類及びその塩、トリフルオロメチルスルホン酸アンモニウム、ビス(トルフルオルメチルスルホニル)ブロモメチルアンモニウム等が挙げられる。
(Curing catalyst)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film may further contain a curing catalyst as component (1). Curing catalysts include aliphatic carboxylic acids (formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, lactic acid, tartaric acid, succinic acid, etc.), alkali metal salts such as lithium salt, sodium salt, potassium salt; benzyltrimethylammonium salt, tetramethylammonium salt Quaternary ammonium salts such as salts and tetraethylammonium salts; metal alkoxides and chelates such as aluminum, titanium and cerium; ammonium perchlorate, ammonium chloride, ammonium sulfate, sodium acetate, imidazoles and their salts, ammonium trifluoromethylsulfonate, Bis (tolufluoromethylsulfonyl) bromomethylammonium and the like can be mentioned.

さらに、本発明においては、得られる紫外線吸収膜に所望の耐摩耗性を付与するために、紫外線吸収膜形成用組成物のpHを1.0〜5.0に調整することが好ましく、2.0〜4.5に調整することがより好ましい。pH調整の手法としては、酸の添加、硬化触媒の含有量の調整等が挙げられる。酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸等の無機酸;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、p−トルエンスルホン酸等の有機酸が挙げられる。
本発明において、これら硬化触媒、好ましくは酸、は1種を単独で用いることも、2種以上を併用することも可能である。
Furthermore, in the present invention, it is preferable to adjust the pH of the composition for forming an ultraviolet absorbing film to 1.0 to 5.0 in order to impart desired abrasion resistance to the obtained ultraviolet absorbing film. It is more preferable to adjust to 0-4.5. Examples of the pH adjustment method include addition of an acid and adjustment of the content of the curing catalyst. Examples of acids include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, nitrous acid, perchloric acid, sulfamic acid; formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, oxalic acid, succinic acid, maleic acid, lactic acid, p-toluene Examples include organic acids such as sulfonic acid.
In the present invention, these curing catalysts, preferably acids, can be used alone or in combination of two or more.

紫外線吸収膜形成用組成物における上記酸等の硬化触媒の含有量としては、(1)成分である酸化ケイ素系マトリクス原料成分のSiO換算量に対して、0.1〜20.0質量%の量が好ましく、0.5〜10.0質量%がより好ましい。 The content of the curing catalyst such as the acid in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 0.1 to 20.0% by mass relative to the SiO 2 equivalent of the silicon oxide matrix raw material component (1). Is preferable, and 0.5-10.0 mass% is more preferable.

(水)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、上記(1)成分である酸化ケイ素系マトリクス原料成分を構成する上記加水分解性ケイ素化合物類を加水分解、縮重合させるための水を含有する。
(water)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention contains water for hydrolyzing and polycondensing the hydrolyzable silicon compounds constituting the silicon oxide matrix raw material component which is the component (1).

紫外線吸収膜形成用組成物が含有する水の量は、上記加水分解性ケイ素化合物類を加水分解、縮重合させるために十分な量であれば、特に制限されないが、上記(1)成分である酸化ケイ素系マトリクス原料成分のSiO換算量に対してモル比で1〜20当量となる量が好ましく、4〜16当量となる量がより好ましい。水の量が上記モル比で1当量未満では加水分解が進行しにくく、該組成物をガラス基材の表面に塗布する際に、組成物がはじかれたり、ヘイズが上昇することがあり、20当量を超えると加水分解速度が速くなり長期保管性が十分でなくなることがある。 The amount of water contained in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is not particularly limited as long as it is a sufficient amount for hydrolyzing and polycondensing the hydrolyzable silicon compounds, but is the component (1). The amount of 1 to 20 equivalents by molar ratio with respect to the SiO 2 equivalent of the silicon oxide matrix raw material component is preferable, and the amount of 4 to 16 equivalents is more preferable. When the amount of water is less than 1 equivalent in the above molar ratio, hydrolysis does not proceed easily, and when the composition is applied to the surface of the glass substrate, the composition may be repelled or haze may increase. When the equivalent is exceeded, the hydrolysis rate is increased, and long-term storage may not be sufficient.

なお、後述のように耐摩耗性や耐傷付き性等の紫外線吸収膜における硬度を向上させる目的で、シリカ微粒子を配合する場合は特に、紫外線吸収膜形成用組成物が含有する水の量は、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分のSiO換算量に対してモル比で2〜20当量となる量が好ましく、4〜17.5当量となる量がより好ましい。水の量が上記モル比で2当量未満では紫外線吸収膜の硬度が低下することがあり、20当量を超えると加水分解速度が速くなり長期保管性が十分でなくなることがある。
また、シリカ微粒子として後述する水分散型コロイダルシリカを用いた場合や、蛍光増白剤、後述の紫外線吸収剤が水分散体として用いられる場合には、これらの水も紫外線吸収膜形成用組成物に含まれる水として扱われる。
In addition, for the purpose of improving the hardness in the ultraviolet absorbing film such as wear resistance and scratch resistance as described later, particularly when blending silica fine particles, the amount of water contained in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is: An amount of 2 to 20 equivalents in terms of molar ratio to the amount of SiO 2 equivalent of the silicon oxide matrix raw material component is preferred, and an amount of 4 to 17.5 equivalents is more preferred. If the amount of water is less than 2 equivalents in the above molar ratio, the hardness of the ultraviolet absorbing film may be reduced, and if it exceeds 20 equivalents, the hydrolysis rate is increased and long-term storage properties may not be sufficient.
Further, when water-dispersed colloidal silica, which will be described later, is used as the silica fine particles, or when a fluorescent brightening agent or an ultraviolet absorber, which will be described later, is used as the aqueous dispersion, these waters are also used for forming an ultraviolet-absorbing film. Treated as water.

(溶媒)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、通常、所定量の上記(1)〜(3)の各成分、酸および水と、任意に添加される種々の任意成分等が、溶媒中に溶解、分散した形態で調製される。上記紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分が溶媒に安定に溶解、分散することが必要であり、そのために溶媒は、少なくとも20質量%以上、好ましくは50質量%以上のアルコールを含有する。
(solvent)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention usually contains a predetermined amount of each of the above components (1) to (3), an acid and water, and various optional components that are optionally added. Prepared in dissolved and dispersed form. It is necessary that the total solid content in the composition for forming an ultraviolet-absorbing film is stably dissolved and dispersed in a solvent. For this purpose, the solvent contains at least 20% by mass, preferably 50% by mass or more alcohol. .

このような溶媒に用いるアルコールとしては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、および2−ブトキシエタノール等が好ましく、これらのうちでも、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分の溶解性が良好な点、基材への塗工性が良好な点から、沸点が80〜160℃のアルコールが好ましい。具体的には、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、4−メチル−2−ペンタノール、および2−ブトキシエタノールが好ましい。   Examples of the alcohol used in such a solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methoxy-2-propanol, and 2-ethoxyethanol. 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol and the like are preferable. Among these, the solubility of the silicon oxide matrix raw material component is good, and the coating property to the base material is good. Therefore, an alcohol having a boiling point of 80 to 160 ° C. is preferable. Specifically, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2- Pentanol and 2-butoxyethanol are preferred.

また、紫外線吸収膜形成用組成物に用いる溶媒としては、該組成物が、加水分解性ケイ素化合物の部分加水分解(共)縮合物を含む場合には、その製造過程で、原料加水分解性ケイ素化合物(例えば、アルキルトリアルコキシシラン)を加水分解することに伴って発生する低級アルコール等や、有機溶媒分散系のコロイダルシリカや各種成分が有機溶媒と共に配合された場合にはそれらの有機溶媒も含まれる。   Moreover, as a solvent used for the composition for forming an ultraviolet absorbing film, when the composition contains a partially hydrolyzed (co) condensate of a hydrolyzable silicon compound, the raw material hydrolyzable silicon When a compound (for example, alkyltrialkoxysilane) is hydrolyzed, a lower alcohol, etc., colloidal silica in an organic solvent dispersion system, and various components are mixed with an organic solvent. It is.

さらに、紫外線吸収膜形成用組成物においては、上記以外の溶媒として、水/アルコールと混和することができるアルコール以外の他の溶媒を併用してもよく、このような溶媒としては、アセトン、アセチルアセトン等のケトン類;酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル類が挙げられる。   Further, in the composition for forming an ultraviolet absorbing film, a solvent other than the above may be used in combination with a solvent other than alcohol that can be mixed with water / alcohol. Examples of such a solvent include acetone, acetylacetone. Ketones such as ethyl acetate and esters such as isobutyl acetate; ethers such as propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether and diisopropyl ether.

本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物において用いる溶媒の量は、紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分100質量%に対して、20〜1000質量%であることが好ましく、40〜500質量%であることがより好ましい。   The amount of the solvent used in the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention is preferably 20 to 1000% by weight with respect to 100% by weight of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. More preferably, it is 500 mass%.

(紫外線吸収剤)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、任意に紫外線吸収剤を含有してもよい。紫外線吸収剤は、上記蛍光増白剤よりも比較的波長の短い例えば325〜390nmの範囲に吸収を示すものが多い。したがって、本発明の効果を損なわない範囲で紫外線吸収剤を蛍光増白剤と併用することで、比較的広い波長領域で紫外線吸収能を紫外線吸収膜となる。また、紫外線吸収剤の使用により上記蛍光増白剤の紫外線吸収膜形成用組成物における含有量を低い範囲に抑えることができ、発する蛍光の量を抑えることができ好ましい。
(UV absorber)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention may optionally contain an ultraviolet absorber. Many ultraviolet absorbers exhibit absorption in the range of, for example, 325 to 390 nm, which has a relatively shorter wavelength than the fluorescent whitening agent. Therefore, by using the ultraviolet absorber together with the fluorescent brightening agent within the range not impairing the effect of the present invention, the ultraviolet absorbing ability becomes a UV absorbing film in a relatively wide wavelength region. In addition, the use of an ultraviolet absorber is preferable because the content of the fluorescent whitening agent in the composition for forming an ultraviolet absorbing film can be suppressed to a low range, and the amount of fluorescence emitted can be suppressed.

紫外線吸収剤として、具体的には、ベンゾフェノン類、トリアジン類、ベンゾトリアゾール類、シアノアクリレート類、アゾメチン類、インドール類、サリシレート類および、アントラセン類等の有機系紫外線吸収剤が挙げられる。これらの紫外線吸収剤には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、アゾメチン系紫外線吸収剤、インドール系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、アントラセン系紫外線吸収剤等およびこれらの化合物を用いて作製された水分散体、エマルジョン、さらに、これらの化合物と金属との錯体が含まれる。   Specific examples of the ultraviolet absorber include organic ultraviolet absorbers such as benzophenones, triazines, benzotriazoles, cyanoacrylates, azomethines, indoles, salicylates, and anthracenes. These UV absorbers include benzotriazole UV absorbers, triazine UV absorbers, benzophenone UV absorbers, cyanoacrylate UV absorbers, azomethine UV absorbers, indole UV absorbers, and salicylate UV absorbers. Agents, anthracene ultraviolet absorbers and the like, and aqueous dispersions and emulsions prepared using these compounds, as well as complexes of these compounds with metals.

上記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として、具体的には、2−〔5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル〕−4−メチル−6−(tert-ブチル)フェノール(市販品としては、TINUVIN 326(商品名、BASF社製)等)、オクチル−3−[3−tert−4−ヒドロキシ−5−[5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル]プロピオネート、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ジ−tert−ペンチルフェノール、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミド−メチル)−5−メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、メチル3−(3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2−(2H−ベンゾチリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール等が挙げられる。   As the above benzotriazole-based ultraviolet absorber, specifically, 2- [5-chloro (2H) -benzotriazol-2-yl] -4-methyl-6- (tert-butyl) phenol (commercially available products include: TINUVIN 326 (trade name, manufactured by BASF), etc., octyl-3- [3-tert-4-hydroxy-5- [5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl] propionate, 2- (2H-benzo Triazol-2-yl) -4,6-di-tert-pentylphenol, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- [2-hydroxy-3- (3,4,5,6) -Tetrahydrophthalimido-methyl) -5-methylphenyl] benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) benzene Nzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-butylphenyl) -2H-benzotriazole, methyl 3- (3- (2H-benzotriazol-2-yl) -5-t-butyl-4-hydroxy Phenyl) propionate, 2- (2H-benzothiazol-2-yl) -4,6-bis (1-methyl-1-phenylethyl) phenol, 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -6 (1-methyl-1-phenylethyl) -4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol and the like.

上記トリアジン系紫外線吸収剤として、具体的には、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシロキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ビス−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジン、TINUVIN477(商品名、BASF社製))等が挙げられる。   Specifically, the triazine-based ultraviolet absorber is 2- [4-[(2-hydroxy-3-dodecyloxypropyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2,4- Dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2- [4-[(2-hydroxy-3- (2′-ethyl) hexyl) oxy] -2-hydroxyphenyl] -4,6-bis (2, 4-Dimethylphenyl) -1,3,5-triazine, 2,4-bis (2-hydroxy-4-butoxyphenyl) -6- (2,4-bis-butoxyphenyl) -1,3,5-triazine 2- (2-hydroxy-4- [1-octylcarbonylethoxy] phenyl) -4,6-bis (4-phenylphenyl) -1,3,5-triazine, TINUVIN477 (trade name, manufactured by BASF)) etc And the like.

上記シアノアクリレート系紫外線吸収剤として、具体的には、UVINUL3008(商品名、BASF社製)等が、サリシレート系紫外線吸収剤として、具体的には、p−t−ブチルフェニルサリシレート、p−オクチルフェニルサリシレート等が、アントラセン系紫外線吸収剤として、具体的には、アントラセンおよびアントラセン誘導体等が、インドール系紫外線吸収剤としてはBONASORB UA−3911、BONASORB UA−3912(商品名、共にオリエント化学社製)等が、アゾメチン系紫外線吸収剤としては、BONASORB UA−3701(商品名、オリエント化学社製)等が挙げられる。   Specific examples of the cyanoacrylate-based ultraviolet absorber include UVINUL3008 (trade name, manufactured by BASF), and specific examples of the salicylate-based ultraviolet absorber include pt-butylphenyl salicylate and p-octylphenyl. Salicylates and the like are anthracene ultraviolet absorbers, specifically, anthracene and anthracene derivatives, etc., and indole ultraviolet absorbers are BONASORB UA-3911, BONASORB UA-3912 (both trade names, both manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), etc. However, examples of the azomethine UV absorber include BONASORB UA-3701 (trade name, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.).

上記ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、具体的には、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,3(または4、5、6のいずれか)−トリヒドロキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシ−2’,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン等が挙げられる。   Specific examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 3 (or any of 4, 5, and 6) -trihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4. Examples include '-tetrahydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxy-2', 4'-dimethoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone.

本発明において、これら紫外線吸収剤は1種を単独で用いることも、2種以上を併用することも可能である。また、これら紫外線吸収剤のうちでも本発明においては、溶解性の点からベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましく用いられる。   In the present invention, these ultraviolet absorbers can be used alone or in combination of two or more. Of these ultraviolet absorbers, in the present invention, benzophenone ultraviolet absorbers are preferably used from the viewpoint of solubility.

紫外線吸収膜形成用組成物における紫外線吸収剤の含有量は、組成物中の全固形分量100質量%に対して5〜30質量%が好ましく、10〜20質量%がより好ましい。   5-30 mass% is preferable with respect to 100 mass% of total solid content in a composition, and, as for content of the ultraviolet absorber in the composition for ultraviolet absorption film formation, 10-20 mass% is more preferable.

(可撓性付与成分)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物においては、上記親水性有機ポリマーの他に酸化ケイ素系マトリクス原料成分が硬化して得られる酸化ケイ素系マトリクスに可撓性を付与する成分(以下、「可撓性付与成分」という。)を本発明の効果を損なわない範囲で配合することが可能である。その他可撓性付与成分は、上記親水性有機ポリマーと共に作用し、紫外線吸収膜におけるクラック発生の防止に寄与することが可能である。
(Flexibility imparting component)
In the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention, in addition to the hydrophilic organic polymer, a component for imparting flexibility to a silicon oxide matrix obtained by curing a silicon oxide matrix raw material component (hereinafter referred to as “ It is possible to mix | blend "the flexibility provision component" in the range which does not impair the effect of this invention. Other flexibility-imparting components can act together with the hydrophilic organic polymer and contribute to the prevention of cracks in the ultraviolet absorbing film.

可撓性付与成分としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂などの各種有機樹脂等の有機化合物を挙げることができる。
可撓性付与成分として有機樹脂を用いる場合、その形態としては、液状、微粒子などが好ましい。有機樹脂は、また、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分の硬化・乾燥等の際に、架橋・硬化するような樹脂の原料成分として、紫外線吸収膜形成用組成物に配合してもよい。この場合、酸化ケイ素系マトリクスの特性を阻害しない範囲で、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分の一部と可撓性付与成分である有機樹脂原料成分や有機樹脂が部分的に反応して架橋してもよい。
Examples of the flexibility-imparting component include organic compounds such as various organic resins such as silicone resin, acrylic resin, polyester resin, polyurethane resin, and epoxy resin.
When an organic resin is used as the flexibility-imparting component, its form is preferably liquid or fine particles. The organic resin may also be blended in the composition for forming an ultraviolet absorbing film as a raw material component of a resin that crosslinks and cures when the silicon oxide matrix raw material component is cured and dried. In this case, as long as the characteristics of the silicon oxide matrix are not hindered, a part of the silicon oxide matrix raw material component and the organic resin raw material component or organic resin which is a flexibility-imparting component partially react to crosslink. Also good.

可撓性付与成分のうちシリコーン樹脂として好ましくは、各種変性シリコーンオイルを含むシリコーンオイル、末端が加水分解性シリル基もしくは重合性基含有有機基を含有するジオルガノシリコーンを一部あるいは全部架橋させたシリコーンゴム等が挙げられる。   Of the flexibility-imparting components, the silicone resin is preferably a silicone oil containing various modified silicone oils, and a diorganosilicone containing a hydrolyzable silyl group or a polymerizable group-containing organic group at the end is partially or fully crosslinked. Examples include silicone rubber.

ポリウレタン樹脂としてはポリウレタンゴム等を、アクリル系樹脂としてはアクリロニトリルゴム、アクリル酸アルキルエステルの単独重合体、メタクリル酸アルキルエステルの単独重合体、アクリル酸アルキルエステルとそのアクリル酸アルキルエステルと共重合可能なモノマーとの共重合体、メタクリル酸アルキルエステルとそのメタクリル酸アルキルエステルと共重合可能なモノマーとの共重合体等を好ましく挙げることができる。上記(メタ)アクリル酸アルキルエステルと共重合可能なモノマーとしては、(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、ポリオキシアルキレン基を有する(メタ)アクリル酸エステル、紫外線吸収剤の部分構造を有する(メタ)アクリル酸エステル、ケイ素原子を有する(メタ)アクリル酸エステル等を使用できる。   Polyurethane rubber, etc. can be used as the polyurethane resin, and acrylonitrile rubber, homopolymer of alkyl acrylate ester, homopolymer of alkyl methacrylate ester, alkyl acrylate ester and its alkyl acrylate copolymer can be copolymerized. Preferred examples include a copolymer with a monomer, a copolymer of an alkyl methacrylate and a monomer copolymerizable with the alkyl methacrylate, and the like. Examples of the monomer copolymerizable with the (meth) acrylic acid alkyl ester include a hydroxyalkyl ester of (meth) acrylic acid, a (meth) acrylic acid ester having a polyoxyalkylene group, and a partial structure of an ultraviolet absorber (meta ) Acrylic acid ester, (meth) acrylic acid ester having a silicon atom, and the like can be used.

可撓性付与成分としてエポキシ樹脂を紫外線吸収膜形成用組成物に配合する場合には、エポキシ樹脂の原料成分であるポリエポキシド類と硬化剤の組合せまたはポリエポキシド類を単独で配合することが好ましい。ポリエポキシド類とは、複数のエポキシ基を有する化合物の総称である。すなわち、ポリエポキシド類の平均エポキシ基数は2以上であるが、本発明においては平均エポキシ基数が2〜10のポリエポキシドが好ましい。   When an epoxy resin is blended in the composition for forming an ultraviolet absorbing film as a flexibility-imparting component, it is preferable to blend a combination of a polyepoxide and a curing agent, which are raw material components of the epoxy resin, or a polyepoxide alone. Polyepoxides are a general term for compounds having a plurality of epoxy groups. That is, the average number of epoxy groups of the polyepoxides is 2 or more, but in the present invention, a polyepoxide having an average number of epoxy groups of 2 to 10 is preferred.

このようなポリエポキシド類としては、ポリグリシジルエーテル化合物、ポリグリシジルエステル化合物、およびポリグリシジルアミン化合物等のポリグリシジル化合物が好ましい。また、ポリエポキシド類としては、脂肪族ポリエポキシド類、芳香族ポリエポキシド類のいずれであってもよく、脂肪族ポリエポキシド類が好ましい。これらは、エポキシ基を2個以上有する化合物である。   Such polyepoxides are preferably polyglycidyl compounds such as polyglycidyl ether compounds, polyglycidyl ester compounds, and polyglycidyl amine compounds. The polyepoxides may be either aliphatic polyepoxides or aromatic polyepoxides, and aliphatic polyepoxides are preferred. These are compounds having two or more epoxy groups.

これらのなかでもポリグリシジルエーテル化合物が好ましく、脂肪族ポリグリシジルエーテル化合物が特に好ましい。ポリグリシジルエーテル化合物としては、2官能以上のアルコールのグリシジルエーテルであることが好ましく、耐光性を向上できる点から3官能以上のアルコールのグリシジルエーテルであることが特に好ましい。なお、これらアルコールは、脂肪族アルコール、脂環式アルコール、または糖アルコールであることが好ましい。   Among these, polyglycidyl ether compounds are preferable, and aliphatic polyglycidyl ether compounds are particularly preferable. As the polyglycidyl ether compound, a glycidyl ether of a bifunctional or higher alcohol is preferable, and a glycidyl ether of a trifunctional or higher alcohol is particularly preferable from the viewpoint of improving light resistance. These alcohols are preferably aliphatic alcohols, alicyclic alcohols, or sugar alcohols.

具体的には、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specifically, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol poly Examples thereof include glycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, and pentaerythritol polyglycidyl ether. These may use only 1 type and may use 2 or more types together.

これらのうちでも、特に耐光性を向上できる点から、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、およびソルビトールポリグリシジルエーテル等の3個以上の水酸基を有する脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル(1分子あたり平均のグリシジル基(エポキシ基)数が2を超えるもの)が好ましい。これらは1種が単独で用いられても、2種以上が併用されてもよい。   Among these, from the point that light resistance can be particularly improved, a poly of an aliphatic polyol having three or more hydroxyl groups such as glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, and sorbitol polyglycidyl ether. Glycidyl ether (one having an average number of glycidyl groups (epoxy groups) exceeding 2 per molecule) is preferred. These may be used alone or in combination of two or more.

上記可撓性付与成分の配合量は、本発明の効果を損なわずに、上記親水性有機ポリマーと共に作用して紫外線吸収膜に可撓性を付与し耐クラック性を向上できる量であれば特に制限されない。具体的には、紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対して3〜20質量%が好ましく、5〜10質量%がより好ましい。   The blending amount of the flexibility-imparting component is particularly an amount that can work with the hydrophilic organic polymer to impart flexibility to the ultraviolet absorbing film and improve crack resistance without impairing the effects of the present invention. Not limited. Specifically, 3 to 20% by mass is preferable with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film, and 5 to 10% by mass is more preferable.

(シリカ微粒子)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、紫外線吸収膜の耐摩耗性を向上させるために必要に応じてシリカ微粒子を含有してもよい。シリカ微粒子を紫外線吸収膜形成用組成物に配合する場合には、コロイダルシリカとして配合することが好ましい。なお、コロイダルシリカとは、シリカ微粒子が、水またはメタノール、エタノール、イソブタノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の有機溶媒中に分散されたものをいう。紫外線吸収膜形成用組成物を調製する際にコロイダルシリカを適宜配合して、シリカ微粒子を含む紫外線吸収膜形成用組成物とすることができる。また、加水分解性ケイ素化合物の部分加水分解(共)縮合物を製造する場合、その原料加水分解性ケイ素化合物にコロイダルシリカを配合して部分加水分解(共)縮合を行い、シリカ微粒子含有部分加水分解(共)縮合物を得ることができ、これを用いてシリカ微粒子を含む紫外線吸収膜形成用組成物とすることも可能である。
(Silica fine particles)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention may contain silica fine particles as necessary in order to improve the wear resistance of the ultraviolet absorbing film. When silica fine particles are blended in the composition for forming an ultraviolet absorbing film, it is preferred to blend as colloidal silica. Colloidal silica refers to silica fine particles dispersed in water or an organic solvent such as methanol, ethanol, isobutanol, or propylene glycol monomethyl ether. When preparing a composition for forming an ultraviolet absorbing film, colloidal silica can be appropriately blended to form a composition for forming an ultraviolet absorbing film containing silica fine particles. Further, when producing a partially hydrolyzed (co) condensate of a hydrolyzable silicon compound, colloidal silica is blended with the raw material hydrolyzable silicon compound to perform partial hydrolyzate (co) condensation, and silica fine particle-containing partial hydrolyzate is produced. A decomposition (co) condensate can be obtained, and it can be used as a composition for forming an ultraviolet absorbing film containing silica fine particles.

紫外線吸収膜形成用組成物に用いるシリカ微粒子の平均粒径(BET法)は、1〜100nmが好ましい。平均粒径が100nmを超えると、粒子が光を乱反射するため、得られる紫外線吸収膜の曇価の値が大きくなり、光学品質上好ましくない場合がある。さらに、平均粒径は5〜40nmであることが特に好ましい。これは、紫外線吸収膜に耐摩耗性を付与しつつ、かつ紫外線吸収膜の無色透明性を保持するためである。また、コロイダルシリカは水分散型および有機溶剤分散型のどちらも使用できるが、有機溶剤分散型を使用することが好ましい。さらに、コロイダルシリカには、アルミナゾル、チタニアゾル、セリアゾル等のシリカ微粒子以外の無機質微粒子を含有させることもできる。   The average particle diameter (BET method) of the silica fine particles used in the composition for forming an ultraviolet absorbing film is preferably 1 to 100 nm. When the average particle diameter exceeds 100 nm, the particles diffusely reflect light, so that the value of the haze value of the obtained ultraviolet absorbing film increases, which may be undesirable in terms of optical quality. Furthermore, the average particle size is particularly preferably 5 to 40 nm. This is for imparting abrasion resistance to the ultraviolet absorbing film and maintaining the colorless transparency of the ultraviolet absorbing film. Moreover, although colloidal silica can use both a water dispersion type and an organic solvent dispersion type, it is preferable to use an organic solvent dispersion type. Further, the colloidal silica may contain inorganic fine particles other than silica fine particles such as alumina sol, titania sol, and ceria sol.

上記シリカ微粒子の配合量は、本発明の効果を損なわずに、紫外線吸収膜の耐摩耗性を向上できる量であれば特に制限されない。具体的には、紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対して3〜50質量%が好ましく、5〜30質量%がより好ましい。   The blending amount of the silica fine particles is not particularly limited as long as it is an amount capable of improving the wear resistance of the ultraviolet absorbing film without impairing the effects of the present invention. Specifically, 3 to 50% by mass is preferable and 5 to 30% by mass is more preferable with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film.

(その他任意成分)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物はさらに、耐光性向上の目的で、光安定剤を含んでいてもよい。光安定剤として好ましくは、ヒンダードアミン系光安定化剤(HALS)等が挙げられる。光安定剤の配合量は、紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対して0.001〜0.015質量%が好ましく、0.002〜0.009質量%がより好ましい。
(Other optional ingredients)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention may further contain a light stabilizer for the purpose of improving light resistance. The light stabilizer is preferably a hindered amine light stabilizer (HALS). The blending amount of the light stabilizer is preferably 0.001 to 0.015% by mass and more preferably 0.002 to 0.009% by mass with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. .

紫外線吸収膜形成用組成物はさらに、赤外線遮蔽性を付与する目的でインジウム錫酸化物微粒子、アンチモン錫酸化物微粒子等の機能性微粒子や有機色素を含んでいてもよい。   The composition for forming an ultraviolet absorbing film may further contain functional fine particles such as indium tin oxide fine particles and antimony tin oxide fine particles and organic dyes for the purpose of imparting infrared shielding properties.

また、紫外線吸収膜形成用組成物は、ガラス基材への塗工性および得られる塗膜の平滑性を向上させる目的で界面活性剤を添加剤として含んでいてもよい。   Moreover, the composition for ultraviolet absorption film formation may contain surfactant as an additive for the purpose of improving the coating property to a glass base material, and the smoothness of the coating film obtained.

本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物はさらに、ガラス基材への塗工性向上の目的で、消泡剤や粘性調整剤等の添加剤を含んでいてもよく、ガラス基材への密着性向上の目的で密着性付与剤等の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤の配合量は、紫外線吸収膜形成用組成物中の全固形分量100質量%に対して、添加剤成分毎に0.01〜2質量%となる量が好ましい。また、紫外線吸収膜形成用組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、染料、顔料、フィラーなどを含んでいてもよい。   The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention may further contain additives such as an antifoaming agent and a viscosity modifier for the purpose of improving the coating property to the glass substrate. For the purpose of improving the adhesion, an additive such as an adhesion imparting agent may be included. The amount of these additives is preferably 0.01 to 2% by mass for each additive component with respect to 100% by mass of the total solid content in the composition for forming an ultraviolet absorbing film. Moreover, the composition for ultraviolet absorption film formation may contain dye, a pigment, a filler, etc. in the range which does not impair the objective of this invention.

(紫外線吸収膜形成用組成物の調製)
本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物は、上記(1)酸化ケイ素系マトリクス原料成分、(2)親水性有機ポリマー、(3)蛍光増白剤の所定量と、(1)成分の硬化触媒、加水分解のための水、また、固形成分を溶解または分散させる溶媒、また、必要に応じて添加される各種任意成分の任意の量を、通常の方法で混合することで調製できる。なお、各成分を添加する時期については、適宜選択可能である。
(Preparation of UV-absorbing film forming composition)
The composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention comprises (1) a silicon oxide matrix raw material component, (2) a hydrophilic organic polymer, (3) a predetermined amount of a fluorescent brightening agent, and curing of the component (1). The catalyst, water for hydrolysis, a solvent for dissolving or dispersing the solid component, and any amount of various optional components added as necessary can be prepared by mixing in a usual manner. In addition, about the time which adds each component, it can select suitably.

ここで、本発明に用いる紫外線吸収膜形成用組成物が、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分として、加水分解性ケイ素化合物自体を含有する場合には、保存等に際して組成物を安定化するために、これらを部分加水分解(共)縮合させる処理を行ってもよい。   Here, when the composition for forming an ultraviolet absorbing film used in the present invention contains the hydrolyzable silicon compound itself as the silicon oxide matrix raw material component, in order to stabilize the composition during storage, You may perform the process which carries out partial hydrolysis (co) condensation of these.

上記と同様にこの部分加水分解共縮合においては、上記同様の酸触媒の存在下で、上記と同様の反応条件の下で行うことが好ましい。通常は、加水分解性ケイ素化合物単体の1種以上を必要に応じて混合後、酸触媒の存在下に常温で所定時間攪拌することにより目的を達することができる。前記任意の配合剤の配合は、この部分加水分解共縮合の前に行ってもよく、この部分加水分解共縮合の後に行ってもよい。触媒の添加やpHの調整はこの部分加水分解共縮合の後に行うことが好ましい。   As in the above, this partial hydrolysis cocondensation is preferably performed in the presence of the same acid catalyst as described above under the same reaction conditions as described above. Usually, the object can be achieved by mixing one or more hydrolyzable silicon compounds as required, and then stirring the mixture for a predetermined time at room temperature in the presence of an acid catalyst. The optional compounding agent may be added before the partial hydrolysis cocondensation or after the partial hydrolysis cocondensation. It is preferable to add the catalyst and adjust the pH after the partial hydrolysis cocondensation.

[本発明の紫外線吸収ガラス物品]
本発明の紫外線吸収ガラス物品は、ガラス基材と、このガラス基材の少なくとも一部の表面に上記紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成された紫外線吸収膜とを有する。なお、ガラス基材における紫外線吸収膜の形成は、ガラス基材の一方の主面の全面または、例えば端部を除く全領域に形成されることが好ましい。
[Ultraviolet absorbing glass article of the present invention]
The ultraviolet absorbing glass article of the present invention has a glass substrate and an ultraviolet absorbing film formed on the surface of at least a part of the glass substrate using the composition for forming an ultraviolet absorbing film. In addition, it is preferable that formation of the ultraviolet absorption film in a glass base material is formed in the whole surface of one main surface of a glass base material, or the whole area | region except an edge part.

紫外線吸収膜形成用組成物を上記ガラス基材上に形成させる具体的な方法としては、(A)ガラス基材上に組成物を塗布し塗膜を形成する工程と、(B)前記塗膜から上記溶媒を除去するとともに上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分を硬化させて硬化物とすることで紫外線吸収膜を形成する工程を含む方法が挙げられる。   As a specific method of forming the composition for forming an ultraviolet absorbing film on the glass substrate, (A) a step of applying the composition on the glass substrate to form a coating film, and (B) the coating film And a method including a step of forming an ultraviolet-absorbing film by removing the solvent and curing the silicon oxide matrix raw material component to obtain a cured product.

まず(A)工程において、紫外線吸収膜形成用組成物をガラス基材上に塗布して、該組成物による塗膜を形成する。なお、ここで形成される塗膜は上記溶媒を含む塗膜である。ガラス基材上への紫外線吸収膜形成用組成物の塗布方法は、均一に塗布される方法であれば特に限定されず、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法など、公知の方法を用いることができる。紫外線吸収膜形成用組成物による塗膜の厚さは、最終的に得られる紫外線吸収膜の厚さを考慮して決められる。
なお、大面積や曲率を有するガラス基材上に均一に塗膜を形成する方法としてはディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等が好ましい。
First, in the step (A), a composition for forming an ultraviolet absorbing film is applied on a glass substrate to form a coating film using the composition. In addition, the coating film formed here is a coating film containing the said solvent. The method for applying the UV-absorbing film-forming composition on the glass substrate is not particularly limited as long as it is a uniformly applied method. Flow coating method, dip coating method, spin coating method, spray coating method, flexographic printing Known methods such as a method, a screen printing method, a gravure printing method, a roll coating method, a meniscus coating method, and a die coating method can be used. The thickness of the coating film by the composition for forming an ultraviolet absorbing film is determined in consideration of the thickness of the finally obtained ultraviolet absorbing film.
In addition, as a method for uniformly forming a coating film on a glass substrate having a large area or curvature, a dip coating method, a spin coating method, a spray coating method, a roll coating method, or the like is preferable.

次に(B)の工程:ガラス基材上の紫外線吸収膜形成用組成物の塗膜から溶媒を除去するとともに上記加水分解性ケイ素化合物類からなる酸化ケイ素系マトリクス原料成分を硬化させて紫外線吸収膜を形成する工程が実行される。   Next, the step (B): removing the solvent from the coating film of the composition for forming an ultraviolet absorbing film on the glass substrate and curing the silicon oxide matrix raw material component comprising the hydrolyzable silicon compounds to absorb ultraviolet rays. A step of forming a film is performed.

上記紫外線吸収膜形成用組成物の塗膜は揮発性の有機溶媒等を含んでいるため、組成物による塗膜形成後、まずこの揮発性成分を蒸発させて除去する。この揮発性成分の除去は加熱および/または減圧乾燥によって行うことが好ましい。ガラス基材上に紫外線吸収膜形成用組成物の塗膜を形成した後、室温〜120℃程度の温度下で仮乾燥を行うことが塗膜のレベリング性向上の観点から好ましい。通常この仮乾燥の操作中に、これと並行して揮発成分が気化して除去されるため、揮発成分除去の操作は仮乾燥に含まれることになる。仮乾燥の時間、すなわち揮発成分除去の操作の時間は、用いる紫外線吸収膜形成用組成物にもよるが3秒〜2時間程度であることが好ましい。   Since the coating film of the composition for forming an ultraviolet absorbing film contains a volatile organic solvent or the like, the volatile component is first removed by evaporation after the coating film is formed by the composition. This removal of volatile components is preferably carried out by heating and / or drying under reduced pressure. After forming a coating film of the composition for forming an ultraviolet absorbing film on a glass substrate, it is preferable to perform temporary drying at a temperature of about room temperature to 120 ° C. from the viewpoint of improving the leveling property of the coating film. Usually, during this temporary drying operation, the volatile components are vaporized and removed in parallel with this, so the operation of removing the volatile components is included in the temporary drying. The time for temporary drying, that is, the operation time for removing the volatile component, is preferably about 3 seconds to 2 hours, although it depends on the ultraviolet absorbing film forming composition to be used.

なお、この際、揮発成分が十分除去されることが好ましいが、完全に除去されなくてもよい。つまり、紫外線吸収膜の性能に影響を与えない範囲で紫外線吸収膜に有機溶媒等が残存することも可能である。また、上記揮発性成分の除去のために加熱を行う場合には、その後必要に応じて行われる酸化ケイ素系マトリクスの形成のための加熱と、上記揮発性成分の除去のための加熱、すなわち一般的には仮乾燥と、は連続して実施してもよい。   At this time, it is preferable that the volatile component is sufficiently removed, but it may not be completely removed. That is, an organic solvent or the like can remain in the ultraviolet absorbing film as long as the performance of the ultraviolet absorbing film is not affected. In addition, when heating is performed to remove the volatile components, heating for forming a silicon oxide matrix, which is performed as necessary, and heating for removing the volatile components, that is, general Specifically, the temporary drying may be performed continuously.

上記のようにして塗膜から揮発成分を除去した後、上記酸化ケイ素系マトリクス原料成分を硬化させる。この反応は、常温下ないし加熱下に行うことができる。加熱下に硬化物(酸化ケイ素系マトリクス)を生成させる場合、硬化物が有機成分を含むことより、その加熱温度の上限は200℃が好ましく、特に190℃が好ましい。常温においても硬化物を生成させることができることより、その加熱温度の下限は特に限定されるものではない。ただし、加熱による反応の促進を意図する場合は、加熱温度の下限は60℃が好ましく、80℃がより好ましい。したがって、この加熱温度は60〜200℃が好ましく、80〜190℃がより好ましい。加熱時間は、被膜形成に用いる組成物にもよるが、10分間〜2時間であることが好ましい。   After removing the volatile component from the coating film as described above, the silicon oxide matrix raw material component is cured. This reaction can be carried out at room temperature or under heating. When a cured product (silicon oxide matrix) is produced under heating, the upper limit of the heating temperature is preferably 200 ° C., and particularly preferably 190 ° C., because the cured product contains an organic component. Since the cured product can be generated even at normal temperature, the lower limit of the heating temperature is not particularly limited. However, when the promotion of the reaction by heating is intended, the lower limit of the heating temperature is preferably 60 ° C, more preferably 80 ° C. Therefore, this heating temperature is preferably 60 to 200 ° C, more preferably 80 to 190 ° C. The heating time depends on the composition used for film formation, but is preferably 10 minutes to 2 hours.

本発明の紫外線吸収ガラス物品において、上記紫外線吸収膜形成用組成物を用いて上記のようにしてガラス基材上に形成される紫外線吸収膜の膜厚は、膜全体に亘って5.0μm以下であり、かつ、該膜が形成された領域のガラス基材の全体に亘って初期の紫外線透過率(Tuv)が0.2%以下である。膜厚が5.0μm以下であれば、耐クラック性に優れる紫外線吸収膜が得られる。また、Tuvが0.2%以下であれば初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光によっても紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜が得られる。なお、好ましい初期Tuvは、0.1%以下である。   In the ultraviolet absorbing glass article of the present invention, the film thickness of the ultraviolet absorbing film formed on the glass substrate as described above using the composition for forming an ultraviolet absorbing film is 5.0 μm or less over the entire film. The initial ultraviolet transmittance (Tuv) is 0.2% or less over the entire glass substrate in the region where the film is formed. When the film thickness is 5.0 μm or less, an ultraviolet absorbing film having excellent crack resistance can be obtained. Further, when Tuv is 0.2% or less, an ultraviolet absorbing film having excellent initial ultraviolet absorbing ability and less deterioration of ultraviolet absorbing ability even after long exposure can be obtained. A preferred initial Tuv is 0.1% or less.

初期のTuvが上記範囲であれば耐光性試験、例えば、サンシャインカーボンウェザーメーター(スガ試験機:WEL−SUN−HCH)に検体を設置し、照射照度78.5W/m(300−400nm)、ブラックパネル温度83℃、湿度50〜60RH%の条件に検体を曝し1000時間経過した後のTuvにおいて、初期Tuvからの変化量(ΔTuv)を1.0%以下とすることができ、長時間露光によっても紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜と言える。 If the initial Tuv is in the above range, a light resistance test, for example, a specimen is placed on a sunshine carbon weather meter (Suga tester: WEL-SUN-HCH), and the illumination intensity is 78.5 W / m 2 (300-400 nm), The amount of change from the initial Tuv (ΔTuv) can be reduced to 1.0% or less in the Tuv after 1000 hours have passed after the specimen is exposed to the conditions of a black panel temperature of 83 ° C. and a humidity of 50 to 60 RH%. Therefore, it can be said that the ultraviolet absorbing film has little deterioration of the ultraviolet absorbing ability.

一方、膜厚の下限は、Tuvを上記範囲とすることができれば特に制限されないが、紫外線吸収膜の機械的強度や耐摩耗性を勘案すると0.5μmを下限とすることが好ましく、膜厚の下限は1.0μmがより好ましい。   On the other hand, the lower limit of the film thickness is not particularly limited as long as Tuv can be in the above range, but considering the mechanical strength and wear resistance of the ultraviolet absorbing film, the lower limit is preferably 0.5 μm. The lower limit is more preferably 1.0 μm.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、例1〜3が実施例であり、例4〜8が比較例である。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 3 are examples, and examples 4 to 8 are comparative examples.

(例1)
エタノール27.8g、テトラエトキシシラン(信越化学社製、表1中には「TEOS」と表記する。)36.4g、ポリエチレングリコールとしてPEG4000(商品名、関東化学社製、分子量:4000)3.0g、蛍光増白剤としてTINOPAL NFW LIQ(商品名、BASF社製、固形分20質量%)7.5g、純水25.2g、濃塩酸(関東化学社製、35質量%)0.1gを仕込み、1時間攪拌して、紫外線吸収膜形成用組成物1を得た。その後、表面を清浄した高熱線吸収グリーンガラス板(Tv:75.2%、Tuv:9.5%、縦10cm、横10cm、厚さ3.5mm、旭硝子社製、通称UVFL)の一方の主面上の全面に、上記で得られた紫外線吸収膜形成用組成物1をスピンコート法によって塗布し、大気中、180℃で30分間乾燥させて、紫外線吸収ガラス物品1を得た。得られた紫外線吸収ガラス物品1の特性を以下のとおり評価した。評価結果を表1に示す。なお、表1に示す膜厚は、最大膜厚[μm]である。ここで、紫外線吸収ガラス物品1において紫外線吸収膜は全体に亘ってほぼ均一な膜厚であった。
(Example 1)
2. 27.8 g of ethanol, tetraethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., expressed as “TEOS” in Table 1) 36.4 g, PEG 4000 as polyethylene glycol (trade name, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., molecular weight: 4000) 0g, TINOPAL NFW LIQ (trade name, manufactured by BASF, solid content 20% by mass) 7.5g, pure water 25.2g, concentrated hydrochloric acid (manufactured by Kanto Chemical Co., 35% by mass) 0.1g as an optical brightener The mixture was charged and stirred for 1 hour to obtain a composition 1 for forming an ultraviolet absorbing film. After that, one of the main components of the high-heat-absorption green glass plate (Tv: 75.2%, Tuv: 9.5%, length 10 cm, width 10 cm, thickness 3.5 mm, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., commonly known as UVFL) whose surface was cleaned The ultraviolet absorbing film forming composition 1 obtained as described above was applied to the entire surface of the surface by a spin coating method and dried in the atmosphere at 180 ° C. for 30 minutes to obtain an ultraviolet absorbing glass article 1. The characteristics of the obtained ultraviolet absorbing glass article 1 were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1. The film thickness shown in Table 1 is the maximum film thickness [μm]. Here, in the ultraviolet absorbing glass article 1, the ultraviolet absorbing film had a substantially uniform film thickness throughout.

[評価]
1)膜厚:走査型電子顕微鏡(日立製作所製:S−800)によって紫外線吸収膜の断面観察を行い、得られた観察像より最大膜厚[μm]を得た。
[Evaluation]
1) Film thickness: A cross section of the ultraviolet absorbing film was observed with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd .: S-800), and a maximum film thickness [μm] was obtained from the obtained observed image.

2)クラック(硬化後):乾燥後の紫外線吸収膜を肉眼および金属顕微鏡にて観察し、層面にクラックが入っているかどうかで判断した。クラックが入っていない、つまり肉眼でも顕微鏡でも観察できないものを○、肉眼では見えないが顕微鏡では観察されるものを△、肉眼でも観察できるものを×とした。   2) Crack (after curing): The dried UV-absorbing film was observed with the naked eye and a metal microscope, and judged by whether or not the layer surface had cracks. No cracks were observed, that is, those that could not be observed with the naked eye or the microscope were evaluated as “◯”, those that could not be observed with the naked eye but that could be observed with the microscope were “Δ”, and those that could be observed with the naked eye were “×”.

3)分光特性は、分光光度計(日立製作所製:U−4100)を用いて測定し、JIS−R3106に従って算出した、初期の可視光線透過率(Tv)および、初期と促進耐候性試験後の紫外線透過率(Tuv)によって判定した。   3) Spectral characteristics were measured using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd .: U-4100), and calculated according to JIS-R3106, the initial visible light transmittance (Tv), and the initial and accelerated weather resistance test Judgment was made by ultraviolet transmittance (Tuv).

4)クラック(耐湿試験後):80℃、95RH%の恒温恒湿槽に検体を投入し、1000時間経過後、上記2)と同様の方法でクラックの判定を行った。   4) Crack (after moisture resistance test): The specimen was put into a constant temperature and humidity chamber at 80 ° C. and 95 RH%, and after 1000 hours, the crack was determined by the same method as in 2) above.

5)促進耐候性試験(耐光性評価):サンシャインカーボンウェザーメーター(スガ試験機:WEL−SUN−HCH)に検体を設置し、照射照度78.5W/m(300−400nm)、ブラックパネル温度83℃、湿度50〜60RH%の条件に検体を曝し1000時間経過した後、検体に対する紫外線透過率(Tuv)を測定した。なお、促進耐候性試験後のTuvの初期Tuvからの変化量ΔTuvを表1に示した。ΔTuvについては、1.0%以下であることが好ましい。 5) Accelerated weather resistance test (light resistance evaluation): a specimen was placed on a sunshine carbon weather meter (Suga test machine: WEL-SUN-HCH), irradiation illuminance 78.5 W / m 2 (300-400 nm), black panel temperature The specimen was exposed to conditions of 83 ° C. and humidity of 50 to 60 RH%, and after 1000 hours, the ultraviolet transmittance (Tuv) of the specimen was measured. Table 1 shows the amount of change ΔTuv from the initial Tuv after the accelerated weathering test. ΔTuv is preferably 1.0% or less.

(例2)
エタノール30.7g、テトラエトキシシラン(信越化学社製)33.8g、ポリエチレングリコール(PEG)としてPEG4000(商品名、関東化学社製、分子量:4000)4.5g、蛍光増白剤としてHakkol P(商品名、昭和化学工業社製)0.4g、純水30.5g、濃塩酸(関東化学社製、35質量%)0.1gを仕込み、1時間攪拌して、紫外線吸収膜形成用組成物2を得た。その後、表面を清浄した高熱線吸収グリーンガラス(Tv:75.2%、Tuv:9.5%、縦10cm、横10cm、厚さ3.5mm、旭硝子社製、通称UVFL)の一方の主面上の全面に、上記で得られた紫外線吸収膜形成用組成物2をスピンコート法によって塗布し、大気中、180℃で30分間乾燥させ、紫外線吸収ガラス物品2を得た。得られた紫外線吸収ガラス物品2の特性を例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
(Example 2)
30.7 g of ethanol, 33.8 g of tetraethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 4.5 g of PEG 4000 (trade name, manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., molecular weight: 4000) as polyethylene glycol (PEG), and Hakkol P (as optical brightener) A product name, 0.4 g of Showa Chemical Industry Co., Ltd., 30.5 g of pure water, 0.1 g of concentrated hydrochloric acid (Kanto Chemical Co., Ltd., 35% by mass) was charged and stirred for 1 hour to form an ultraviolet absorbing film. 2 was obtained. Thereafter, one main surface of the high heat ray absorbing green glass (Tv: 75.2%, Tuv: 9.5%, length 10 cm, width 10 cm, thickness 3.5 mm, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., commonly known as UVFL) whose surface is cleaned. The ultraviolet absorbing film forming composition 2 obtained above was applied to the entire upper surface by a spin coating method and dried in the atmosphere at 180 ° C. for 30 minutes to obtain an ultraviolet absorbing glass article 2. The characteristics of the obtained ultraviolet absorbing glass article 2 were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

(例3)
膜厚を表1に示す通り変更した以外は例2と同様にして、紫外線吸収膜形成用組成物2を用いて紫外線吸収ガラス物品3を製造した。得られた紫外線吸収ガラス物品3の特性を例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
(Example 3)
An ultraviolet absorbing glass article 3 was produced using the ultraviolet absorbing film forming composition 2 in the same manner as in Example 2 except that the film thickness was changed as shown in Table 1. The characteristics of the obtained ultraviolet absorbing glass article 3 were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

(例4〜6)
膜厚を表1に示す通り変更した以外は例1と同様にして、紫外線吸収膜形成用組成物1を用いて紫外線吸収ガラス物品4〜6を製造した。得られた紫外線吸収ガラス物品4〜6の特性を例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
(Examples 4 to 6)
Ultraviolet absorbing glass articles 4 to 6 were produced using the ultraviolet absorbing film forming composition 1 in the same manner as in Example 1 except that the film thickness was changed as shown in Table 1. The characteristics of the obtained ultraviolet absorbing glass articles 4 to 6 were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.

(例7、8)
膜厚を表1に示す通り変更した以外は例2と同様にして、紫外線吸収膜形成用組成物2を用いて紫外線吸収ガラス物品7、8を製造した。得られた紫外線吸収ガラス物品7、8の特性を例1と同様に評価した。評価結果を表1に示す。
なお、上記の全ての例において、得られた紫外線吸収ガラス物品における紫外線吸収膜は全体に亘ってほぼ均一な膜厚であった。
(Examples 7 and 8)
Ultraviolet absorbing glass articles 7 and 8 were produced using the ultraviolet absorbing film forming composition 2 in the same manner as in Example 2 except that the film thickness was changed as shown in Table 1. The characteristics of the obtained ultraviolet absorbing glass articles 7 and 8 were evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 1.
In all the above examples, the ultraviolet absorbing film in the obtained ultraviolet absorbing glass article had a substantially uniform film thickness throughout.

Figure 2013136482
Figure 2013136482

表1からわかるように、本発明の紫外線吸収ガラス物品である例1〜3は、耐クラック性、特には高温高湿下での長期使用における耐クラック性および初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光による紫外線吸収能の劣化が少ない。比較例である例4〜8の紫外線吸収ガラス物品は、膜厚または初期Tuvが本発明の範囲外であり、耐クラック性、特に高温高湿下での長期使用における耐クラック性と長時間露光による紫外線吸収能の維持の両立ができていない。   As can be seen from Table 1, Examples 1 to 3, which are the UV-absorbing glass articles of the present invention, are excellent in crack resistance, particularly crack resistance in long-term use under high temperature and high humidity, and initial ultraviolet absorption ability. There is little deterioration of UV absorption ability by long exposure. The UV-absorbing glass articles of Examples 4 to 8, which are comparative examples, have a film thickness or initial Tuv outside the range of the present invention, and have crack resistance, particularly crack resistance and long-time exposure in long-term use under high temperature and high humidity. It is not possible to maintain the UV absorption ability due to.

本発明の紫外線吸収ガラス物品は、耐クラック性、特に高温高湿下での長期使用における耐クラック性および初期の紫外線吸収能に優れるとともに、長時間露光による紫外線吸収能の劣化が少ない紫外線吸収膜を有しており、自動車用のウインドシールドや摺動窓用など、紫外線吸収性とともに耐摩耗性、耐クラック性等の機械的耐久性が高度に要求される部位への適用も可能である。   The UV-absorbing glass article of the present invention is excellent in crack resistance, particularly crack resistance in long-term use under high temperature and high humidity, and initial UV-absorbing ability, as well as less UV-absorbing ability due to long-time exposure. It can also be applied to parts that require a high degree of mechanical durability such as wear resistance and crack resistance as well as ultraviolet absorption, such as automotive windshields and sliding windows.

Claims (5)

ガラス基材と、前記ガラス基材の少なくとも一部の表面に紫外線吸収膜形成用組成物を用いて形成された紫外線吸収膜を有する紫外線吸収ガラス物品であって、
前記紫外線吸収膜形成用組成物が、前記組成物中の全固形分量に対して、4官能加水分解性ケイ素化合物を含む加水分解性ケイ素化合物類からなる酸化ケイ素系マトリクス原料成分をSiO換算で50〜93質量%、親水性有機ポリマーを5〜30質量%、および蛍光増白剤を2〜20質量%、のそれぞれ割合で、かつ前記4官能加水分解性ケイ素化合物の該全固形分量に対する含有割合がSiO換算で少なくとも50質量%となるように含有し、
前記紫外線吸収膜の膜厚が5.0μm以下であり、
かつ前記ガラス物品の前記紫外線吸収膜形成領域におけるJIS−R3106により定められる初期の紫外線透過率が0.2%以下である紫外線吸収ガラス物品。
A glass substrate and an ultraviolet absorbing glass article having an ultraviolet absorbing film formed on the surface of at least a part of the glass substrate using the ultraviolet absorbing film forming composition,
The composition for forming an ultraviolet absorbing film is a silicon oxide matrix raw material component composed of hydrolyzable silicon compounds containing a tetrafunctional hydrolyzable silicon compound in terms of SiO 2 with respect to the total solid content in the composition. 50 to 93% by mass, 5 to 30% by mass of a hydrophilic organic polymer, and 2 to 20% by mass of an optical brightener, and the content of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound with respect to the total solid content The proportion is at least 50% by mass in terms of SiO 2 ,
The ultraviolet absorbing film has a thickness of 5.0 μm or less,
And the ultraviolet absorption glass article whose initial ultraviolet transmittance defined by JIS-R3106 in the ultraviolet absorption film formation field of the glass article is 0.2% or less.
前記4官能加水分解性ケイ素化合物がテトラメトキシシランおよび/またはテトラエトキシシランから選ばれる請求項1記載の紫外線吸収ガラス物品。   The ultraviolet-absorbing glass article according to claim 1, wherein the tetrafunctional hydrolyzable silicon compound is selected from tetramethoxysilane and / or tetraethoxysilane. 前記親水性有機ポリマーがポリオキシアルキレン基を含む請求項1または2に記載の紫外線吸収ガラス物品。   The ultraviolet absorbing glass article according to claim 1 or 2, wherein the hydrophilic organic polymer contains a polyoxyalkylene group. 前記蛍光増白剤が極性溶媒に可溶である請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線吸収ガラス物品。   The ultraviolet light absorbing glass article according to any one of claims 1 to 3, wherein the optical brightener is soluble in a polar solvent. 前記紫外線吸収膜形成用組成物がさらに紫外線吸収剤を含有する請求項1〜4いずれか1項に記載の紫外線吸収ガラス物品。   The ultraviolet-absorbing glass article according to any one of claims 1 to 4, wherein the composition for forming an ultraviolet-absorbing film further contains an ultraviolet absorber.
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