JP2017149156A - 防曇積層体、物品、及びその製造方法、並びに防曇方法 - Google Patents

防曇積層体、物品、及びその製造方法、並びに防曇方法 Download PDF

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Abstract

【課題】耐久性に優れる防曇積層体、並びに、これを用いた物品および防曇方法の提供。
【解決手段】基材211と、基材211上に表面が平滑な防曇層212とを有し、防曇層212が、親水性分子構造を含有し、90%以上の弾性回復率と、0.40以下の動摩擦係数と、4μm以上の平均厚みとを有する防曇積層体。並びに、前記防曇積層体を物品506の表面に積層することによる防曇方法。
【選択図】図2

Description

本発明は、建築用途、産業用途、自動車用途、光学用途、太陽電池パネルなどの広範囲に使用でき、耐久性に優れる防曇性を有する防曇積層体、前記防曇積層体を用いた物品、及びその製造方法、並びに前記防曇積層体を用いた防曇方法に関する。
種々の物品には、その表面を装飾及び保護するために、その表面に樹脂フィルム、ガラスなどが貼り付けられている。
しかし、物品の表面を装飾及び保護する樹脂フィルム、ガラスなどが曇ることにより物品の視認性及び美観が低下することがある。
そのため、そのような物品の視認性及び美観の低下を防ぐために、前記樹脂フィルム及びガラスには、防曇処理が施されている。
例えば、防曇性、及び防汚性を備え、特定の組成を有する電子線硬化型ハードコートシートが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
通常、防曇性が求められる、鏡、ガラス窓、眼鏡などの物品においては、指紋、ホコリなどの汚れを除去するために、布などによる拭き掃除が行われる。そうすると、何度も拭き掃除を行っているうちに、防曇性が低下するという問題がある。
特許第3760669号公報
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、耐久性に優れる防曇性を有する防曇積層体、前記防曇積層体を用いた物品、及びその製造方法、並びに前記防曇積層体を用いた防曇方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 基材と、前記基材上に、表面が平滑な防曇層とを有し、
前記防曇層が、親水性分子構造を含有し、
前記防曇層が、90%以上の弾性回復率と、0.40以下の動摩擦係数と、4μm以上の平均厚みとを有することを特徴とする防曇積層体である。
<2> 前記防曇層の表面の純水接触角が、70°以上であり、かつヘキサデカン接触角が、35°以上である前記<1>に記載の防曇積層体である。
<3> 前記防曇層が、撥水性分子構造を含有する前記<1>から<2>のいずれかに記載の防曇積層体である。
<4> 前記基材と、前記防曇層との間に、アンカー層を有する前記<1>から<3>のいずれかに記載の防曇積層体である。
<5> 前記基材が、ガラス製基材である前記<4>に記載の防曇積層体である。
<6> 前記アンカー層の平均厚みが、0.5μm〜5μmである前記<4>から<5>のいずれかに記載の防曇積層体である。
<7> 前記アンカー層が、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物であり、
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分が、ウレタン(メタ)アクリレートを65質量%以上含有し、かつ水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを含有し、
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が、光重合開始剤を含有する前記<4>から<6>のいずれかに記載の防曇積層体である。
<8> 前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分が、前記水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及び前記エチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを15質量%以上含有する前記<7>に記載の防曇積層体である。
<9> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の防曇積層体を表面に有することを特徴とする物品である。
<10> 前記<9>に記載の物品の製造方法であって、
前記防曇積層体を加熱する加熱工程と、
加熱された前記防曇積層体を所望の形状に成形する防曇積層体成形工程とを含むことを特徴とする物品の製造方法である。
<11> 前記加熱工程における加熱が、赤外線加熱により行われる前記<10>に記載の物品の製造方法である。
<12> 前記<1>から<8>のいずれかに記載の防曇積層体を物品の表面に積層することにより前記物品の曇りを防ぐことを特徴とする防曇方法である。
<13> 蒸気により曇った前記<1>から<8>のいずれかに記載の防曇積層体の前記防曇層に常温以上の温度の水をかけることにより前記防曇層の曇りを防ぐことを特徴とする防曇方法である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、耐久性に優れる防曇性を有する防曇積層体、前記防曇積層体を用いた物品、及びその製造方法、並びに前記防曇積層体を用いた防曇方法を提供することができる。
図1Aは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図1Bは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図1Cは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図1Dは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図1Eは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図1Fは、インモールド成形により本発明の物品を製造する一例を説明するための工程図である。 図2は、本発明の物品の一例の概略断面図である(その1)。 図3は、本発明の物品の一例の概略断面図である(その2)。 図4は、本発明の物品の一例の概略断面図である(その3)。 図5は、本発明の物品の一例の概略断面図である(その4)。 図6Aは、蒸気による曇り性試験の方法を説明するための模式図である。 図6Bは、蒸気による曇り性試験の方法を説明するための模式図である。
(防曇積層体)
本発明の防曇積層体は、基材と、防曇層とを少なくとも有し、好ましくはアンカー層を有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
<基材>
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、樹脂製基材、無機製基材などが挙げられる。
<<無機製基材>>
前記無機製基材としては、例えば、ガラス製基材、石英製基材、サファイア製基材などが挙げられる。
前記ガラス製基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ケイ酸ガラス(ケイ酸塩ガラス)、ソーダ石灰ガラス、カリガラスなどが挙げられる。
また、前記ガラス製基材は、強化ガラス、合せガラス、耐熱ガラスなどであってもよい。
前記ガラス製基材は、自動車用の窓ガラス、建築用の窓ガラス、レンズ、鏡、ゴーグルなどいずれの用途に用いられるものであってもよい。
前記ガラス製基材の形状は、通常、板状であるが、シート状、湾曲状等のどのような形状であってもよい。
<<樹脂製基材>>
前記樹脂製基材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエステル(TPEE)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、アラミド、ポリエチレン(PE)、ポリアクリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、ジアセチルセルロース、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)、エポキシ樹脂、尿素樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、シクロオレフィンポリマー(COP)、シクロオレフィンコポリマー(COC)、PC/PMMA積層体、ゴム添加PMMAなどが挙げられる。
前記基材は、透明性を有することが好ましい。
前記基材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、フィルム状であることが好ましい。
前記基材がフィルム状の場合、前記基材の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5μm〜1,000μmが好ましく、50μm〜500μmがより好ましい。
前記基材の表面には、文字、模様、画像などが印刷されていてもよい。
前記基材の表面には、前記防曇積層体を成形加工時、前記基材と成形材料との密着性を高めるため、又は成形加工時の成形材料の流動圧から前記文字、前記模様、及び前記画像を保護するために、バインダー層を設けてもよい。前記バインダー層の材質としては、アクリル系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレンブチルアルコール系、エチレン酢酸ビニル共重合体系等の各種バインダーの他、各種接着剤を用いることができる。なお、前記バインダー層は2層以上設けてもよい。使用するバインダーは、成形材料に適した感熱性、感圧性を有するものを選択できる。
前記防曇層側と反対側の前記基材の表面は、シワ模様を有していてもよい。そうすることで、複数の前記防曇積層体を重ねたときのブロッキングが防止され、後工程でのハンドリング性が向上し、物品を効率よく製造できる。
前記シワ模様は、例えば、シボ加工により形成できる。
ここで、ブロッキングとは、複数のシートを重ねた際に、各シートの引き離しが困難になることをいう。
<防曇層>
前記防曇層の弾性回復率は、90%以上である。
前記防曇層の動摩擦係数は、0.40以下である。
前記防曇層の平均厚みは、4μm以上である。
前記防曇層は、親水性分子構造を含有する。前記防曇層は、更に撥水性分子構造を含有することが好ましい。
前記防曇層の表面の純水接触角は、70°以上が好ましい。
前記防曇層の表面のヘキサデカン接触角は、35°以上が好ましい。
前記防曇層は、90%以上の弾性回復率と、0.40以下の動摩擦係数と、4μm以上の平均厚みとを兼ね備えることにより、耐久性に優れる防曇性を有することができる。
即ち、前記防曇層が下記(1)〜(3)の1つ以上を満たさない場合、耐久性に優れる防曇性を得ることはできない。
(1)弾性回復率が90%以上である。
(2)動摩擦係数が0.40以下である。
(3)平均厚みが4μm以上である。
上記(1)及び(3)を満たすことで、払拭時に加わった圧力で防曇層が変形を受けても、圧力を取り除いた際に高い復元性を有する。
上記(2)を満たすことで、防曇層へ加わる、払拭による物理的な圧力を、低く抑えることができる。
これらが複合的に作用して、前記防曇層は、耐久性に優れる防曇性が得られる。
ここで、「耐久性に優れる防曇性」とは、布などにより防曇層の表面の汚れを払拭することを繰り返した後においても、防曇性が維持されていることを意味する。
<<弾性回復率>>
弾性回復率とは、以下の様な指標である。
評価対象が、(i)一定時間をかけて応力を加える、(ii)一定の時間保持する、及び(iii)一定の速度で応力を開放していく、のプロセスで変形させられた場合に、その総変形量に対して、評価対象が有する弾性によってどの程度回復するかを示す指標。
弾性回復率は、以下の方法により求められる。
PICODENTOR HM500(フィッシャーインストルメンツ社製)硬度測定器を用い、面角136°のダイアモンド錐体圧子により、25℃において、一定の負荷速度(圧力が1.0mN/μmの場合、0.050mN/μm・秒)で、20秒かけて所定の圧力まで圧力をかけ、その後、一定の除荷速度(圧力が1.0mN/μmの場合、0.050mN/μm・秒)で20秒かけて圧力を0まで除荷した時の荷重と変形量とのヒステリシス曲線から、塑性変形仕事(Wplast)、弾性変形仕事量(Welast)を求めて、所定の圧力における弾性回復率(%)を下式で算出する。
弾性回復率(%)=[Welast/(Wplast+Welast)]×100
1.0mN/μmの圧力でヒステリシス曲線を測定し、弾性回復率を算出し、弾性回復特性を評価する。
前記防曇層の弾性回復率は、90%以上であり、93%以上が好ましく、95%以上がより好ましく、98%以上が特に好ましい。
なお、前記防曇層の弾性回復率の上限値は、100%である。
<<動摩擦係数>>
動摩擦係数は、以下の方法により求められる。
動摩擦係数は、Triboster TS501(商品名;協和界面科学株式会社製)を用いて測定する。面接触子にBEMCOT(登録商標) M−3II(商品名;旭化成株式会社製)を両面テープで貼り付け、測定荷重50g/cm、測定速度1.7mm/s、測定距離20mmとし、任意の12箇所で測定し、その平均値を動摩擦係数とする。
前記防曇層の動摩擦係数は、0.40以下であり、0.37以下が好ましく、0.30以下がより好ましい。
前記防曇層の動摩擦係数の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記防曇層の動摩擦係数は、例えば、0.10以上が好ましい。
<<平均厚み>>
平均厚みは、以下の方法により求められる。
防曇層の厚みは、防曇積層体の断面を、電界放出形走査電子顕微鏡S−4700(商品名;株式会社日立ハイテクノロジーズ製)で観察することで測定する。任意の5箇所で測定し、その平均値を、平均厚みとする。
前記防曇層の平均厚みは、4μm以上であり、5μm以上が好ましい。
前記防曇層の平均厚みは、厚い分には、拭時に加わった圧力で防曇層が変形を受けた際の高い復元性に悪影響を与えないため、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記防曇層の平均厚みの上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記平均厚みは、15μm以下、30μm以下、100μm以下などが挙げられる。
前記防曇層は、前記基材上に配されている。
前記防曇層は、表面が平滑である。ここで、表面が平滑であるとは、意図的に形成された凸部又は凹部を表面に有さないことを意味する。例えば、前記防曇積層体においては、前記防曇層を形成する際(前記硬化物を形成する際)に、物理的な加工による微細な凸部又は凹部が表面に形成されていない。
前記防曇層が表面に微細な凸部又は凹部を有さないことで、マジックインキ、指紋、汗、化粧品(ファンデーション、UVプロテクターなど)等の水性汚れ及び/又は油性汚れが付着し難い。また、例えそれらの汚れが付着した場合でもティッシュなどで容易に除去できる。
<<親水性分子構造>>
前記親水性分子構造としては、親水性の分子構造であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、親水性の有機分子構造などが挙げられ、具体的には、ポリオキシアルキル基、ポリオキシアルキレン基などが挙げられる。前記親水性分子構造は、例えば、前記防曇層を作製する際に、後述する親水性モノマーを用いることにより、前記防曇層中に導入することができる。
<<撥水性分子構造>>
前記撥水性分子構造としては、撥水性の分子構造であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、撥水性の有機分子構造などが挙げられ、具体的には、フルオロアルキル基、フルオロアルキルエーテル基、ジメチルシロキサン基などが挙げられる。前記撥水性分子構造は、例えば、前記防曇層を作製する際に、後述する撥水性モノマーを用いることにより、前記防曇層中に導入することができる。
<<純水接触角>>
前記防曇層の表面の純水接触角は、70°以上が好ましく、90°以上がより好ましく、100°以上が特に好ましい。前記純水接触角の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、170°などが挙げられる。
前記純水接触角は、接触角計であるPCA−1(協和界面化学株式会社製)を用いて、下記条件で測定する。蒸留水をプラスチックシリンジに入れて、その先端にステンレス製の針を取り付けて評価面(防曇層表面)に滴下する。
水の滴下量:2μL
測定温度:25℃
水を滴下して5秒経過後の接触角を、防曇層表面の任意の10か所で測定し、その平均値を純水接触角とする。
<<ヘキサデカン接触角>>
前記防曇層の表面のヘキサデカン接触角は、35°以上が好ましく、40°以上がより好ましく、60°以上が特に好ましい。前記ヘキサデカン接触角の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、150°などが挙げられる。
前記ヘキサデカン接触角は、接触角計であるPCA−1(協和界面化学株式会社製)を用いて、下記条件で測定する。ヘキサデカンをプラスチックシリンジに入れて、その先端にテフロンコートステンレス製の針を取り付けて評価面(防曇層表面)に滴下する。
ヘキサデカンの滴下量:1μL
測定温度:25℃
ヘキサデカンを滴下して20秒経過後の接触角を、防曇層表面の任意の10か所で測定し、その平均値をヘキサデカン接触角とする。
純水接触角が上記好ましい範囲内であり、且つヘキサデカン接触角が上記好ましい範囲内であると、マジックインキ、指紋、汗、化粧品(ファンデーション、UVプロテクターなど)等の水性汚れ及び/又は油性汚れが付着した場合でも、それらの汚れがバルクの下層に浸透することが防止され、防曇性に加え、防汚性にも優れる。
なお、防汚性を兼ね備える前記防曇積層体は、防曇防汚積層体ということもできる。また、防汚性を兼ね備える前記防曇層は、防曇防汚層ということもできる。
<<活性エネルギー線硬化性樹脂組成物>>
前記防曇層は、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線により硬化した硬化物である。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、ラジカル重合性不飽和基を有する親水性モノマー(以下、「親水性モノマー」と称することがある)と、光重合開始剤とを少なくとも含有し、好ましくはラジカル重合性不飽和基を有する撥水性モノマー(以下、「撥水性モノマー」と称することがある)を含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
−親水性モノマー−
前記ラジカル重合性不飽和基を有する親水性モノマーとしては、例えば、ポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート、4級アンモニウム塩含有(メタ)アクリレート、3級アミノ基含有(メタ)アクリレート、スルホン酸基含有モノマー、カルボン酸基含有モノマー、リン酸基含有モノマー、ホスホン酸基含有モノマーなどが挙げられる。これらは、単官能モノマーであってもよいし、多官能モノマーであってもよい。
前記ポリオキシアルキレン鎖としては、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖などが挙げられる。これらの中でも、ポリオキシエチレン鎖が、親水性に優れる点で好ましい。
前記親水性モノマーとしては、例えば、多価アルコール(ポリオール又はポリヒドロキシ含有化合物)と、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物との反応によって得られるモノ若しくはポリアクリレート、又はモノ若しくはポリメタクリレートなどが挙げられる。前記多価アルコールとしては、例えば、2価のアルコール、3価のアルコール、4価以上のアルコールなどが挙げられる。前記2価のアルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、数平均分子量が300〜1,000のポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2’−チオジエタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。前記3価のアルコールとしては、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタグリセロール、グリセロール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオールなどが挙げられる。前記4価以上のアルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、ジペンタエリスリトールなどが挙げられる。
前記ポリオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリン(メタ)アクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
これらの中でも、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート(例えば、サートマー社製のSR415、SR9035)、エトキシ化(15)トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化グリセリントリ(メタ)アクリレートが、防曇層の適度な硬度と親水性とを両立できる点から、好ましい。
前記4級アンモニウム塩含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルジメチルグリシジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、(メタ)アクリロイルオキシジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウム−p−トルエンスルフォネート、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルグリシジルアンモニウムクロライド、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、(メタ)アクリルアミドプロピルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、(メタ)アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウム−p−トルエンスルフォネートなどが挙げられる。
前記3級アミノ基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジル(メタ)アクリレート、2,2,6,6−テトラメチルピペリジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記スルホン酸基含有モノマーとしては、例えば、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、ビニルトルエンスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホン酸基含有(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記スルホン酸基含有(メタ)アクリレートとしては、例えば、(メタ)アクリル酸スルホエチル、(メタ)アクリル酸スルホプロピル、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、末端スルホン酸変性ポリエチレングリコールモノ(メタ)クリレートなどが挙げられる。これらは、塩を形成していてもよい。前記塩としては、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩などが挙げられる。
前記カルボン酸基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸などが挙げられる。
前記リン酸基含有モノマーとしては、例えば、リン酸エステルを有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記親水性モノマーは、多官能の親水性モノマーであることが好ましい。
前記親水性モノマーの分子量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、200以上が好ましい。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における前記親水性モノマーの含有量は、60質量%以上であり、60質量%〜99.9質量%が好ましく、63質量%〜95質量%がより好ましく、65質量%〜90質量%が特に好ましい。なお、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が揮発分(例えば、有機溶剤)を含有する場合、前記含有量は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の不揮発分に対する含有量である。
−撥水性モノマー−
前記ラジカル重合性不飽和基を有する撥水性モノマーとしては、例えば、ラジカル重合性不飽和基とフッ素及びケイ素の少なくともいずれかとを有するモノマーが挙げられる。そのような撥水性モノマーとしては、例えば、フッ素及びケイ素の少なくともいずれかを有する(メタ)アクリレートが挙げられ、更には、例えば、フッ化(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレートなどが挙げられ、更に具体的には、フルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレート、フルオロアルキルエーテル基を有する(メタ)アクリレート、ジメチルシロキサン基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記撥水性モノマーは、前記親水性モノマーと相溶することが好ましい。
ここで、本発明において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタアクリレートを意味する。(メタ)アクリロイル、(メタ)アクリルについても同様である。
前記撥水性モノマーは、市販品であってもよい。
前記フッ化(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、信越化学工業株式会社製KY−1200シリーズ、DIC株式会社製メガファックRSシリーズ、ダイキン工業株式会社製オプツールDACなどが挙げられる。
前記シリコーン(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、信越化学工業株式会社製X−22−164シリーズ、エボニック社製TEGO Radシリーズなどが挙げられる。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における前記撥水性モノマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1質量%〜10質量%が好ましく、1.0質量%〜5.0質量%がより好ましい。また、前記防曇層中に前記撥水性モノマーの反応物が多く存在する結果、呼気防曇性が低下することがある。なお、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が揮発分(例えば、有機溶剤)を含有する場合、前記含有量は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の不揮発分に対する含有量である。
−光重合開始剤−
前記光重合開始剤としては、例えば、光ラジカル重合開始剤、光酸発生剤、ビスアジド化合物、ヘキサメトキシメチルメラミン、テトラメトキシグリコユリルなどが挙げられる。
前記光ラジカル重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エトキシフェニル(2,4,6−トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6−ジメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、ビス(2,6−ジクロルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、1−フェニル2−ヒドロキシ−2メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1,2−ジフェニルエタンジオン、メチルフェニルグリオキシレートなどが挙げられる。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における前記光重合開始剤の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1質量%〜10質量%が好ましく、0.5質量%〜8質量%がより好ましく、1質量%〜5質量%が特に好ましい。なお、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が揮発分(例えば、有機溶剤)を含有する場合、前記含有量は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の不揮発分に対する含有量である。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸基含有(メタ)アクリレート、フィラーなどが挙げられる。
これらは、前記防曇層の伸び率、硬度などを調整するために用いることがある。
前記ウレタン(メタ)アクリレートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレート、芳香族ウレタン(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における前記ウレタン(メタ)アクリレートの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10質量%〜45質量%が好ましく、15質量%〜40質量%がより好ましく、20質量%〜35質量%が特に好ましい。なお、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が揮発分(例えば、有機溶剤)を含有する場合、前記含有量は、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の不揮発分に対する含有量である。
前記フィラーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、ジルコニア、チタニア、酸化錫、酸化インジウム錫、アンチモンドープ酸化錫、五酸化アンチモンなどが挙げられる。前記シリカとしては、例えば、中実シリカ、中空シリカなどが挙げられる。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、使用時には、有機溶剤を用いて希釈して用いることができる。前記有機溶剤としては、例えば、芳香族系溶媒、アルコール系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、グリコールエーテル系溶媒、グリコールエーテルエステル系溶媒、塩素系溶媒、エーテル系溶媒、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、活性エネルギー線が照射されることにより硬化する。前記活性エネルギー線としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子線、紫外線、赤外線、レーザー光線、可視光線、電離放射線(X線、α線、β線、γ線等)、マイクロ波、高周波などが挙げられる。
<その他の部材>
前記その他の部材としては、アンカー層、保護層などが挙げられる。
−アンカー層−
前記アンカー層は、前記基材と、前記防曇層との間に配される層である。
前記アンカー層を配することにより、前記基材と前記防曇層との密着性を向上できる。
前記アンカー層の屈折率は、干渉ムラを防止するために、前記防曇層の屈折率と近いことが好ましい。そのため、前記アンカー層の屈折率は、前記防曇層の屈折率の±0.10以内が好ましく、±0.05以内がより好ましい。または、前記アンカー層の屈折率は、前記防曇層の屈折率と前記基材の屈折率との間であることが好ましい。
前記アンカー層は、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布することにより形成できる。即ち、前記アンカー層は、例えば、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が活性エネルギー線により硬化した硬化物である。前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレートと、光重合開始剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて、その他の成分を含有する活性エネルギー線硬化性樹脂組成物などが挙げられる。前記ウレタン(メタ)アクリレート、前記光重合開始剤としては、例えば、前記防曇層の説明において例示した前記ウレタン(メタ)アクリレート、前記光重合開始剤がそれぞれ挙げられる。前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング、ブレードコーティング、スピンコーティング、リバースロールコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、リップコーティング、エアーナイフコーティング、カーテンコーティング、コンマコート法、ディッピング法などが挙げられる。
前記基材を前記ガラス製基材とした場合には、層間密着性を高めるために、前記防曇積層体は前記アンカー層を有することが好ましい。その際、前記アンカー層は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物であることが好ましい。そして、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分は、前記ウレタン(メタ)アクリレートを65質量%以上含有し、かつ水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを含有することが好ましい。前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分は、水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを15質量%以上含有することがより好ましい。
また、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。前記光重合開始剤としては、例えば、前記防曇層の構成材料の一例として説明した前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の構成成分の前記光重合開始剤などが挙げられる。
前記水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分としては、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記エチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分としては、例えば、エチレンオキサイド構造を有する(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記エチレンオキサイド構造を有する(メタ)アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエトキシトリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
前記アンカー層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01μm〜10μmが好ましく、0.1μm〜5μmがより好ましく、0.3μm〜5μmが更により好ましく、0.5μm〜5μmが特に好ましい。前記アンカー層の平均厚みが、特に好ましい範囲であると、前記基材を前記ガラス製基材とした場合でも、層間密着性に優れる防曇積層体を得ることができる。
なお、前記アンカー層には、反射率低減や帯電防止の機能を付与してもよい。
また、前記アンカー層は、耐久性や耐候性を向上させる目的で、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、赤外線吸収剤などを含有してもよい。
−保護層−
前記保護層は、前記防曇層の表面(純水接触角が90°以上である表面)を保護する層である。
前記保護層は、前記防曇積層体を用いて後述する物品を製造する際に、前記表面を保護する。
前記保護層は、前記防曇樹脂層の前記表面上に配される。
前記保護層の材質としては、例えば、前記アンカー層と同様の材質が挙げられる。
前記防曇積層体は、熱曲げ用フィルム、インモールド成形用フィルム、インサート成形用フィルム、オーバーレイ成形用フィルムに特に適している。
前記防曇積層体の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する防曇積層体の製造方法が好ましい。
<防曇積層体の製造方法>
前記防曇積層体の製造方法は、未硬化樹脂層形成工程と、防曇層形成工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記防曇積層体の製造方法は、本発明の前記防曇積層体を製造する方法である。
<<未硬化樹脂層形成工程>>
前記未硬化樹脂層形成工程としては、基材上に活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布して未硬化樹脂層を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記防曇積層体の説明において例示した前記基材などが挙げられる。
前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記防曇積層体の前記防曇層の説明において例示した前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物などが挙げられる。
前記未硬化樹脂層は、前記基材上に前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布して、必要に応じて乾燥を行うことにより形成される。前記未硬化樹脂層は、固体の膜であってもよいし、前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物に含有される低分子量の硬化性成分によって流動性を有した膜であってもよい。
前記塗布の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ワイヤーバーコーティング、ブレードコーティング、スピンコーティング、リバースロールコーティング、ダイコーティング、スプレーコーティング、ロールコーティング、グラビアコーティング、マイクログラビアコーティング、リップコーティング、エアーナイフコーティング、カーテンコーティング、コンマコート法、ディッピング法などが挙げられる。
前記未硬化樹脂層は、活性エネルギー線が照射されていないため、硬化していない。
前記未硬化樹脂層形成工程においては、アンカー層が形成された前記基材の前記アンカー層上に前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を塗布して前記未硬化樹脂層を形成してもよい。
前記アンカー層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記防曇積層体の説明において例示した前記アンカー層などが挙げられる。
<<防曇層形成工程>>
前記防曇層形成工程としては、前記未硬化樹脂層に活性エネルギー線を照射し前記未硬化樹脂層を硬化させて、防曇層を形成する工程あれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記防曇層を形成する際、微細な凸部又は凹部を表面に形成するための物理的な加工は行われない。
前記活性エネルギー硬化性樹脂組成物が、前記撥水性モノマーと、前記親水性モノマーとを有することにより、得られる防曇層においては、低表面エネルギー成分が表面に局在化する一方で、前記防曇層中には、親水性成分(吸水性成分)が存在する。そうすることにより、水滴は、前記防曇層の表面において撥水化され、水蒸気は、防曇層中に捕捉されやすくなる。その結果、より優れた防曇性が得られる。
−活性エネルギー線−
前記活性エネルギー線としては、前記未硬化樹脂層を硬化させる活性エネルギー線であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、本発明の前記防曇積層体の説明において例示した前記活性エネルギー線などが挙げられる。
(物品)
本発明の物品は、本発明の前記防曇積層体を表面に有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記物品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス窓、冷蔵・冷凍ショーケース、自動車のウインドウ等の窓材、浴室内の鏡、自動車サイドミラー等の鏡、浴室の床及び壁、太陽電池パネル、防犯監視カメラなどが挙げられる。
また、前記物品は、眼鏡、ゴーグル、ヘルメット、レンズ、マイクロレンズアレイ、自動車のヘッドライトカバー、フロントパネル、サイドパネル、リアパネルなどであってもよい。これらは、インモールド成形、インサート成形、オーバーレイ成形により形成されることが好ましい。
前記防曇積層体は、前記物品の表面の一部に形成されていてもよいし、全面に形成されていてもよい。
前記物品の製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、後述する本発明の物品の製造方法が好ましい。
(物品の製造方法)
本発明の物品の製造方法は、加熱工程と、防曇積層体成形工程と、を少なくとも含み、更に必要に応じて、射出成形工程やキャスト成形工程などのその他の工程を含む。
前記物品の製造方法は、本発明の前記物品の製造方法である。
<加熱工程>
前記加熱工程としては、防曇積層体を加熱する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記防曇積層体は、本発明の前記防曇積層体である。
前記加熱としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、赤外線加熱或いは高温雰囲気への暴露であることが好ましい。
前記加熱の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記樹脂製基材のガラス転移温度近傍若しくはガラス転移温度以上であることが好ましい。
前記加熱の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
<防曇積層体成形工程>
前記防曇積層体成形工程としては、加熱された前記防曇積層体を所望の形状に成形する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定の金型に密着させて、空気圧により、所望の形状に成形する工程などが挙げられる。
<射出成形工程>
前記防曇積層体成形工程の後、必要に応じて、射出成形工程を行ってもよい。
前記射出成形工程としては、所望の形状に成形された前記防曇積層体の樹脂製基材側に成形材料を射出し、前記成形材料を成形する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記成形材料としては、例えば、樹脂などが挙げられる。前記樹脂としては、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、ABS樹脂(アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体)、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体)、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンオキシド・ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート、ポリカーボネート変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド、液晶ポリエステル、ポリアリル系耐熱樹脂、各種複合樹脂、各種変性樹脂などが挙げられる。
前記射出の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定の金型に密着させた前記防曇積層体の樹脂製基材側に、溶融した前記成形材料を流し込む方法などが挙げられる。
<キャスト成形工程>
前記防曇積層体成形工程の後、必要に応じて、キャスト成形工程を行ってもよい。
前記キャスト成形工程としては、所望の形状に成形された前記防曇積層体の樹脂製基材側に、溶液に溶解させた樹脂材料を流し込み、前記樹脂材料を固化させて成形する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記物品の製造方法は、インモールド成形装置、インサート成形装置、オーバーレイ成形装置を用いて行うことが好ましい。
ここで、本発明の物品の製造方法の一例を、図を用いて説明する。この製造方法はインモールド成形装置を用いた製造方法である。
まず、防曇積層体500を加熱する。加熱は、赤外線加熱、或いは高温雰囲気への暴露が好ましい。
続いて、図1Aに示すように、加熱した防曇積層体500を、第1金型501と第2金型502との間の所定の位置に配置する。このとき、防曇積層体500の樹脂製基材が第1金型501を向き、防曇層が第2金型502を向くように配置する。図1Aにおいて、第1金型501は、固定型であり、第2金型502は、可動型である。
第1金型501と第2金型502との間に防曇積層体500を配置した後、第1金型501と第2金型502とを型締めする。続いて、第2金型502のキャビティ面に開口されている吸引穴504で防曇積層体500を吸引して、第2金型502のキャビティ面に防曇積層体500を装着する。そうすることにより、キャビティ面が防曇積層体500で賦形される。また、このとき、図示されていないフィルム押さえ機構で防曇積層体500の外周を固定し位置決めしてもよい。その後、防曇積層体500の不要な部位をトリミングする(図1B)。
なお、第2金型502が吸引穴504を有さず、第1金型501に圧空孔(図示せず)を有する場合には、第1金型501の圧空孔から防曇積層体500に圧空を送ることにより、第2金型502のキャビティ面に防曇積層体500を装着する。
続いて、防曇積層体500の樹脂製基材に向けて、第1金型501のゲート505から溶融した成形材料506を射出し、第1金型501と第2金型502を型締めして形成したキャビティ内に注入する(図1C)。これにより、溶融した成形材料506がキャビティ内に充填される(図1D)。更に、溶融した成形材料506の充填完了後、溶融した成形材料506を所定の温度まで冷却して固化する。
その後、第2金型502を動かして、第1金型501と第2金型502とを型開きする(図1E)。そうすることにより、成形材料506の表面に防曇積層体500が形成され、かつ所望の形状にインモールド成形された物品507が得られる。
最後に、第1金型501から突き出しピン508を押し出して、得られた物品507を取り出す。
前記オーバーレイ成形装置を用いる場合の製造方法は、下記の通りである。これは、防曇積層体を成形材料の表面に直接加飾する工程であり、その一例としては、TOM(Three dimension Overlay Method)工法が挙げられる。前記TOM工法を用いた本発明の物品の製造方法の一例を下記に説明する。
まず、固定枠に固定された防曇積層体によって分断された装置内の両空間について、真空ポンプ等で空気を吸引し、前記両空間内を真空引きする。
この時、片側の空間に事前に射出成形した成形材料を設置しておく。同時に、防曇積層体が軟化する所定の温度になるまで赤外線ヒーターで加熱する。防曇積層体が加熱され軟化したタイミングで、装置内空間の成形材料がない側に大気を送り込むことにより真空雰囲気下で、成形材料の立体形状に、防曇積層体をしっかりと密着させる。必要に応じ、さらに大気を送り込んだ側からの圧空押付けを併用してもよい。防曇積層体が成形体に密着した後、得られた加飾成形品を固定枠から外す。真空成形は、通常80℃〜200℃、好ましくは110℃〜160℃程度で行われる。
オーバーレイ成形の際には、前記防曇積層体と前記成形材料とを接着するために、前記防曇積層体の防曇層面とは反対側の面に粘着層を設けてもよい。前記粘着層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アクリル系粘着剤、ホットメルト接着剤などが挙げられる。前記粘着層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記樹脂製基材上に前記防曇層を形成後に、前記樹脂製基材の前記防曇層側とは逆側に、粘着層用塗工液を塗工して、前記粘着層を形成する方法などが挙げられる。また、剥離シート上に粘着層用塗工液を塗工して前記粘着層を形成した後に、前記樹脂製基材と前記剥離シート上の前記粘着層とをラミネートして、前記樹脂製基材上に前記粘着層を積層してもよい。
ここで、本発明の物品の一例を図を用いて説明する。
図2〜図5は、本発明の物品の一例の概略断面図である。
図2の物品は、成形材料506と、樹脂製基材211と、防曇層212とを有し、成形材料506上に、樹脂製基材211と、防曇層212とがこの順で積層されている。
この物品は、例えば、インサート成形により製造できる。
図3の物品は、成形材料506と、樹脂製基材211と、防曇層212と、ハードコート層600とを有し、成形材料506上に、樹脂製基材211と、防曇層212とがこの順で積層されている。また、成形材料506の樹脂製基材211側と反対側には、ハードコート層600が形成されている。
この物品は、例えば、図2の物品を製造後、防曇層212上に保護層を形成した後で、成形材料506の表面にハードコート層600を、成形材料506をハードコート液に浸漬、その後乾燥、硬化させること等により形成し、更に、保護層を剥離することで製造できる。なお、防曇層が平滑面であり、純水接触角が70°より大きく、且つヘキサデカン接触角が35°より大きい場合、防曇層がハードコート液をはじくため、保護層を形成せずとも、防曇層上にはハードコートが形成されず、成形材料506の樹脂製基材211側と反対側にのみハードコート層600が形成されるため、生産性に優れる。
図4の物品は、成形材料506と、樹脂製基材211と、防曇層212とを有し、成形材料506の両側に、樹脂製基材211と、防曇層212とがこの順に積層されている。
図5の物品は、成形材料506と、樹脂製基材211と、防曇層212と、光学フィルム601とを有し、成形材料506上に、樹脂製基材211と、防曇層212とがこの順で積層されている。成形材料506の樹脂製基材211側と反対側には、光学フィルム601が形成されている。光学フィルム601としては、例えば、ハードコートフィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、偏光フィルムなどが挙げられる。
図4又は図5に示す物品は、例えば、ダブルインサート成形により製造できる。ダブルインサート成形は、両面積層フィルム一体品を成形する方法であって、例えば、特開平03−114718号公報に記載の方法などを用いて行うことができる。
(防曇方法)
<防曇方法(その1)>
本発明の防曇方法の一態様は、本発明の前記防曇積層体を物品の表面に積層することにより前記物品の曇りを防ぐ方法である。
前記物品としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス窓、冷蔵・冷凍ショーケース、自動車のウインドウ等の窓材、浴室内の鏡、自動車サイドミラー等の鏡、浴室の床及び壁、太陽電池パネル、防犯監視カメラなどが挙げられる。
また、前記物品は、眼鏡、ゴーグル、ヘルメット、レンズ、マイクロレンズアレイ、自動車のヘッドライトカバー、フロントパネル、サイドパネル、リアパネルなどであってもよい。これらは、インモールド成形、インサート成形により形成されることが好ましい。
前記物品の表面に前記防曇積層体を積層する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記物品の表面に前記防曇積層体を貼り付ける方法などが挙げられる。また、本発明の前記物品の製造方法によっても、前記物品の表面に前記防曇積層体を積層することができる。
<防曇方法(その2)>
本発明の防曇方法の他の一態様は、蒸気により曇った前記防曇積層体の前記防曇層に常温以上の温度の水をかけることにより前記防曇層の曇りを防ぐ方法である。
浴室等の高湿度下に置かれた前記防曇積層体においては、蒸気により前記防曇層に曇りが生じる場合がある。しかし、前記防曇層にお湯をかけることにより、曇りを除去できる。更にその防曇効果は、一時的なものではなく、長時間(例えば、少なくとも30分間)維持することができる。
前記防曇方法において、前記防曇層にかける水(お湯)の温度としては、常温(25℃)以上であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、30℃以上70℃以下が好ましく、35℃以上60℃以下がより好ましく、35℃以上50℃以下が特に好ましい。
前記防曇方法において、前記防曇層に水をかける時間としては、前記防曇層の曇りが除去できる時間であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。短時間であっても、前記防曇層の曇りを除去できれば、その後、防曇効果は維持される。
前記防曇方法において長時間に渡り防曇効果が維持する要因は明らかになっていないが、前記防曇層の親水性分子構造に起因した吸水性が関係している可能性がある。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
<弾性回復率>
PICODENTOR HM500(フィッシャーインストルメンツ社製)硬度測定器を用い、面角136°のダイアモンド錐体圧子により、25℃において、0.050mN/μm・秒の負荷速度で、20秒かけて1.0mN/μmの圧力まで圧力をかけ、その後、0.050mN/μm・秒の除荷速度で20秒かけて圧力を0まで除荷した時の荷重と変形量とのヒステリシス曲線から、塑性変形仕事(Wplast)、弾性変形仕事量(Welast)を求めて、所定の圧力における弾性回復率(%)を下式で算出した。
弾性回復率(%)=[Welast/(Wplast+Welast)]×100
任意の5箇所で測定し、その平均値を弾性回復率とした。
<平均厚み>
防曇層の厚みは、防曇積層体の断面を、電界放出形走査電子顕微鏡S−4700(商品名;株式会社日立ハイテクノロジーズ製)で観察することで測定した。任意の5箇所で測定し、その平均値を、平均厚みとした。
<動摩擦係数>
Triboster TS501(商品名;協和界面科学株式会社製)を用いて測定した。面接触子にBEMCOT(登録商標) M−3II(商品名;旭化成株式会社製)を両面テープで貼り付け、測定荷重50g/cm、測定速度1.7mm/s、測定距離20mmとし、任意の12箇所で測定し、その平均値を動摩擦係数とした。
<呼気防曇性>
25℃37%RHの環境で、防曇層の表面に対して、該表面から法線方向に5cm離れた距離から息を大きく1回吐きかけた。その後、直ちに、目視で表面を観察し、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
◎: 防曇層表面に外観変化が全くなかった。
○: 防曇層表面の一部において、白い曇り、水膜形成などの外観変化が確認された。
×: 防曇層表面が全体的に、白い曇り、水膜形成などの外観変化が確認された。
<耐擦傷性>
スチールウール(商品名:ボンスター、番手:#0000)を防曇層の表面に置き、荷重400gf/13mmφにて10往復摺動(摺動ストローク:3cm、摺動速度:6cm/s)した後、下記評価基準で、外観、及び呼気防曇性について評価した。
<<外観>>
〔評価基準〕
○: 外観に傷付きや白濁などの変化がなかった。
×: 外観に傷付きや白濁などの変化があった。
<<呼気防曇性>>
〔評価基準〕
○: 呼気防曇性に変化がなかった。
×: 呼気防曇性が劣化した。
<防汚性>
Sharpie PROFESSIONAL(黒の油性マジック、商品名、Newell Rubbermaid社製)で防曇層の表面を汚した。その後、これをティッシュ(大王製紙株式会社製、エリエール)で10回、円を描くように払拭後に、目視で表面を観察し、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○: 汚れがなくなっていた。
×: 汚れが残っていた。
<純水接触角>
純水接触角は、接触角計であるPCA−1(協和界面化学株式会社製)を用いて、下記条件で測定した。蒸留水をプラスチックシリンジに入れて、その先端にステンレス製の針を取り付けて評価面(防曇層表面)に滴下した。
水の滴下量:2μL
測定温度:25℃
水を滴下して5秒経過後の接触角を、防曇層表面の任意の10か所で測定し、その平均値を純水接触角とした。
<ヘキサデカン接触角>
ヘキサデカン接触角は、接触角計であるPCA−1(協和界面化学株式会社製)を用いて、下記条件で測定した。ヘキサデカンをプラスチックシリンジに入れて、その先端にテフロンコートステンレス製の針を取り付けて評価面(防曇層表面)に滴下した。
ヘキサデカンの滴下量:1μL
測定温度:25℃
ヘキサデカンを滴下して20秒経過後の接触角を、防曇層表面の任意の10か所で測定し、その平均値をヘキサデカン接触角とした。
<成型加工>
作製した防曇積層体を赤外線照射により150℃で5秒間加熱後、真空圧空成型により、凹面が防曇層となるように、φ80mmの8カーブレンズ状に成型した。その後、トムソン刃でφ80mmの8カーブレンズ状防曇積層体を打ち抜いた。これをインサート成型用金型にセットし、溶融したポリカーボネートを充填後、ポリカーボネートが固化するまで冷却した。その後、金型を開き、凹面が防曇層の8カーブレンズを得た。
<<成型加工後の呼気防曇性>>
25℃37%RHの環境で、防曇層の表面に対して、レンズ中心部から法線方向に5cm離れた距離から息を大きく1回吐きかけた。その後、直ちに、目視で表面を観察し、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
◎: 防曇層表面に外観変化が全くなかった。
○: 防曇層表面の一部において、白い曇り、水膜形成などの、外観変化が確認された。
×: 防曇層表面が全体的に、白い曇り、水膜形成など、外観変化した。
<<成型加工後の耐擦傷性>>
スチールウール(商品名:ボンスター、番手:#0000)をレンズの防曇層側表面に置き、荷重400gf/13mmφにて10往復摺動(摺動ストローク:3cm、摺動速度:6cm/s)した後、下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
○:外観及び呼気防曇性に変化がなかった。
×:外観に傷付きや白濁などの変化があり、及び/又は呼気防曇性が劣化した。
<密着性>
JIS K5600−5−6(クロスカット試験法)に準拠してクロスカット密着試験を行った。100マス中、剥がれずに残った数を数えた。
剥がれない(100マス中100マス残る)場合を、「100/100」と表し、すべて剥がれる(100マス中1マスも残らない)場合を、「0/100」と表す。
なお、剥がれがある場合は、それが、ガラス−アンカー層間で生じているのか、又はアンカー層−防曇層間で生じているのかも確認した。
<蒸気による曇り性>
容器の約半分に水を入れた。入れた水をヒーターにより加熱して55℃に保持し、かつ、容器内の上部空間の大気温度を35℃に保持した。その容器に、防曇積層体(サンプル)を、水(お湯)に接しないように設置した(図6A)。そして、防曇積層体(サンプル)の防曇層に約40℃のお湯をかけた(図6B)。その後、図6Aの状態に戻し、30分後に目視で曇りの様子を観察した。下記評価基準で評価した。
〔評価基準〕
◎: 防曇層表面に外観変化が全くなかった。
○: 防曇層表面の一部において、白い曇り、水膜形成などの、外観変化が確認された。
×: 防曇層表面が全体的に、白い曇り、水膜形成など、外観変化した。
(実施例1)
<防曇積層体の作製>
樹脂製基材として、三菱ガス化学株式会社製のFE−2000(PC基材、平均厚み180μm)を用いた。
次に、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を、乾燥及び硬化後の平均厚みが10μmとなるように、前記樹脂製基材上に塗布した。塗布後、60℃のオーブンで2分間乾燥させた。メタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気下、照射量500mJ/cmで紫外線を照射して、防曇層を硬化させ、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−1に示した。
(実施例2)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR9035(サートマー社製) 60.41質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 25.89質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−1に示した。
(実施例3)
実施例1において、乾燥及び硬化後の防曇層の平均厚みを5μmとした以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−1に示した。
(比較例1)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR9035(サートマー社製) 51.78質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 34.52質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−1に示した。
(比較例2)
実施例2において、乾燥及び硬化後の防曇層の平均厚みを3μmとした以外は、実施例2と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−1に示した。
(比較例3)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・メガファックRS−75(DIC株式会社製) 2.25質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−2に示した。
(実施例4)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・BYK3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製) 1質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−3に示した。
(実施例5)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR415(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−4に示した。
(実施例6)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR415(サートマー社製) 60.41質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 25.89質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−4に示した。
(比較例4)
実施例1において、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物を用いた以外は、実施例1と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物−
・SR415(サートマー社製) 51.78質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 34.52質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表1−4に示した。
表1−1〜表1−4中の略号又は商品名は以下のとおりである。
SR9035:サートマー社製
SR415:サートマー社製
EB40:EBECRYL 40、ダイセルオルネクス株式会社製
DAC−HP:オプツールDAC−HP、ダイキン工業株式会社製
RS75:メガファックRS−75、DIC株式会社製
BYK3500:ビックケミー・ジャパン株式会社製
KY−1203:信越化学工業株式会社製
184D:イルガキュア 184D、BASF社製
IPA:イソプロピルアルコール
防曇層が、弾性回復率90%以上、平均厚み4μm以上、及び動摩擦係数0.40以下を満たすことで、耐久性に優れる防曇性を得ることができた。
比較例1及び比較例4は、防曇層が平均厚み4μm以上、及び動摩擦係数0.40以下を満たしていたが、弾性回復率が90%未満であったため、耐擦傷性が劣っていた。
防曇層の平均厚みが防曇性の耐久性向上にどのように寄与するか現時点では詳細不明であるが、比較例2より、防曇性の耐久性向上のためには、防曇層の弾性回復率及び動摩擦係数のみでなく、平均厚みが4μm以上であることが必要と判明した。
比較例3は、防曇層が弾性回復率90%以上、及び平均厚み4μm以上であったが、動摩擦係数が0.40より大きかったため、耐擦傷性が劣っていた。
実施例4より、良好な防汚性をも併せ持つためには、防曇層の表面の純水接触角が70°以上であり、且つヘキサデカン接触角が35°以上であることが好ましいと判明した。
(実施例7)
<防曇積層体の作製>
基材として、ガラス製基材(日本板硝子(株)製、フロート板ガラス、平均厚み5mm)を用いた。
下記アンカー層形成用樹脂組成物(1−1)を、乾燥及び硬化後厚みが1μmとなるように、前記ガラス製基材上に塗布した。塗布後、80℃のオーブンで2分間乾燥させた。高圧水銀ランプを用いて、空気雰囲気下、照射量500mJ/cmで紫外線を照射して、アンカー層(下地層)を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−1)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 65.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 35.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
次に、前記アンカー層上に、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−1)を、乾燥及び硬化後の平均厚みが15μmとなるように塗布した。塗布後、80℃のオーブンで2分間乾燥させた。メタルハライドランプを用いて、窒素雰囲気下、照射量500mJ/cmで紫外線を照射して、防曇層を硬化させ、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−1)−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例8)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−2)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−2)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 70.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 30.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例9)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−3)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−3)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 85.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 15.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例10)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−4)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−4)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 70.0質量部
・HEAA (KJケミカルズ株式会社製) 30.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例11)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−5)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−5)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 70.0質量部
・A−TMM−3L (新中村化学株式会社製) 30.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例12)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−6)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−6)−
・UT5181(日本合成社製) 70.0質量部
・M3130 (Miwon社製) 30.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例13)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−7)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−7)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 70.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 25.0質量部
・KBM−503(信越化学株式会社製) 5.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−1に示した。
(実施例14)
実施例8において、アンカー層の平均厚みを5μmに変えた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例15)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−2)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−2)−
・SR9035(サートマー社製) 60.41質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 25.89質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例16)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−3)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−3)−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例17)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−4)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−4)−
・SR9035(サートマー社製) 60.41質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 25.89質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例18)
実施例16において、アンカー層の平均厚みを5μmに変えた以外は、実施例16と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例19)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−8)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−8)−
・UT5181(日本合成株式会社製) 90.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 10.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例20)
実施例7において、アンカー層の平均厚みを0.1μmに変えた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−2に示した。
(実施例21)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−8)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−8)−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・BYK3500(ビックケミー・ジャパン株式会社製) 1質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・イソプロピルアルコール 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(比較例5)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−5)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−5)−
・SR9035(サートマー社製) 51.78質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 34.52質量部
・KY−1203(信越化学工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(比較例6)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−6)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−6)−
・SR9035(サートマー社製) 51.78質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 34.52質量部
・オプツールDAC−HP(ダイキン工業株式会社製) 4.5質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(比較例7)
実施例15において、乾燥及び硬化後の防曇層の平均厚みを3μmとした以外は、実施例15と同様にして、防曇積層体を得た。
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(比較例8)
実施例8において、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物として、下記組成の活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−7)を用いた以外は、実施例8と同様にして、防曇積層体を得た。
−活性エネルギー線硬化性樹脂組成物(2−7)−
・SR9035(サートマー社製) 69.04質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 17.26質量部
・メガファックRS−75(DIC株式会社製) 2.25質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 2.7質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 10質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(参考例1)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−9)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−9)−
・UT5181(日本合成株式会社社製) 60.0質量部
・EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製) 40.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3.0質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
(参考例2)
実施例7において、アンカー層形成用樹脂組成物として、下記組成のアンカー層形成用樹脂組成物(1−10)を用いた以外は、実施例7と同様にして、防曇積層体を得た。
−アンカー層形成用樹脂組成物(1−10)−
・UT5181(日本合成株式会社社製) 70.0質量部
・Miramer M300(Miwon社製) 30.0質量部
・イルガキュア 184D(BASF社製) 3質量部
・PGME(プロピレングリコールモノメチルエーテル) 900質量部
得られた防曇積層体について、上述の評価に供した。結果を、表4−3に示した。
アンカー層形成用樹脂組成物の配合を以下に整理する。
UT−5181:UT5181(日本合成株式会社製)、ウレタンアクリレート
EB40:EBECRYL 40(ダイセルオルネクス株式会社製)、ペンタエリスリトールエトキシテトラアクリレート
HEAA:HEAA (KJケミカルズ株式会社製)、ヒドロキシエチルアクリレート
TMM3L:A−TMM−3L (新中村化学株式会社製)、ペンタエリスリトールトリアクリレート
TMP(EO)3TA:M3130 (Miwon社製)、トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート
TMPTA:Miramer M300(Miwon社製)、トリメチロールプロパントリアクリレート
KBM503:KBM−503(信越化学株式会社製)
Irg184D:イルガキュア 184D(BASF社製)
防曇層の作製に用いた活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の配合を以下に整理する。
防曇層が、弾性回復率90%以上、平均厚み4μm以上、及び動摩擦係数0.40以下を満たすことで、耐久性に優れる防曇性を得ることができた。
比較例5及び比較例6は、防曇層が平均厚み4μm以上、及び動摩擦係数0.40以下を満たしていたが、弾性回復率が90%未満であったため、耐擦傷性が劣っていた。
防曇層の平均厚みが防曇性の耐久性向上にどのように寄与するか現時点では詳細不明であるが、比較例7より、防曇性の耐久性向上のためには、防曇層の弾性回復率及び動摩擦係数のみでなく、平均厚みが4μm以上であることが必要と判明した。
比較例8は、防曇層が弾性回復率90%以上、及び平均厚み4μm以上であったが、動摩擦係数が0.40より大きかったため、耐擦傷性が劣っていた。
実施例21より、良好な防汚性をも併せ持つためには、防曇層の表面の純水接触角が70°以上であり、且つヘキサデカン接触角が35°以上であることが好ましいと判明した。
基材をガラス製基材とする場合、ガラス製基材上に直接防曇層を形成するよりも、ガラス製基材と防曇層との間にアンカー層を設けることが、層間密着性を高める点で好ましい。
また、実施例20と他の実施例との対比より、アンカー層の平均厚みは、0.5μm以上が好ましいことがわかった(実施例20)。
更に、参考例1及び2と実施例との対比より、アンカー層は、以下の条件(1)〜(3)を満たすことが、層間密着性が優れる点で好ましいことがわかった。
(1)前記アンカー層は、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物である。
(2)前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分は、ウレタン(メタ)アクリレートを65質量%以上含有する。
(3)前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分は、水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを含有する。
更に、実施例19と他の実施例との対比より、アンカー層は、更に以下の条件(4)を満たすことが、層間密着性がより優れる点で好ましいことがわかった。
(4)前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分は、水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを15質量%以上含有する。
なお、参考例1及び2は、ガラス製基材とアンカー層との密着性が悪いことから、防曇性等の評価を行わなかった。
本発明の防曇積層体は、ガラス窓、冷蔵・冷凍ショーケース、自動車のウインドウ等の窓材、浴室内の鏡、自動車サイドミラー等の鏡、浴室の床及び壁、太陽電池パネル表面、防犯監視カメラなどへ貼り合わせて用いることができる。また、本発明の防曇積層体は、成形加工が容易であることから、インモールド成形、インサート成形を利用して、眼鏡、ゴーグル、ヘルメット、レンズ、マイクロレンズアレイ、自動車のヘッドライトカバー、フロントパネル、サイドパネル、リアパネルなどに用いることができる。
211 樹脂性基材
212 防曇層

Claims (13)

  1. 基材と、前記基材上に、表面が平滑な防曇層とを有し、
    前記防曇層が、親水性分子構造を含有し、
    前記防曇層が、90%以上の弾性回復率と、0.40以下の動摩擦係数と、4μm以上の平均厚みとを有することを特徴とする防曇積層体。
  2. 前記防曇層の表面の純水接触角が、70°以上であり、かつヘキサデカン接触角が、35°以上である請求項1に記載の防曇積層体。
  3. 前記防曇層が、撥水性分子構造を含有する請求項1から2のいずれかに記載の防曇積層体。
  4. 前記基材と、前記防曇層との間に、アンカー層を有する請求項1から3のいずれかに記載の防曇積層体。
  5. 前記基材が、ガラス製基材である請求項4に記載の防曇積層体。
  6. 前記アンカー層の平均厚みが、0.5μm〜5μmである請求項4から5のいずれかに記載の防曇積層体。
  7. 前記アンカー層が、活性エネルギー線硬化性樹脂組成物の硬化物であり、
    前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分が、ウレタン(メタ)アクリレートを65質量%以上含有し、かつ水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及びエチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを含有し、
    前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物が、光重合開始剤を含有する請求項4から6のいずれかに記載の防曇積層体。
  8. 前記活性エネルギー線硬化性樹脂組成物における活性エネルギー硬化性成分が、前記水酸基を有する活性エネルギー性硬化性成分、及び前記エチレンオキサイド構造を有する活性エネルギー性硬化性成分の少なくともいずれかを15質量%以上含有する請求項7に記載の防曇積層体。
  9. 請求項1から8のいずれかに記載の防曇積層体を表面に有することを特徴とする物品。
  10. 請求項9に記載の物品の製造方法であって、
    前記防曇積層体を加熱する加熱工程と、
    加熱された前記防曇積層体を所望の形状に成形する防曇積層体成形工程とを含むことを特徴とする物品の製造方法。
  11. 前記加熱工程における加熱が、赤外線加熱により行われる請求項10に記載の物品の製造方法。
  12. 請求項1から8のいずれかに記載の防曇積層体を物品の表面に積層することにより前記物品の曇りを防ぐことを特徴とする防曇方法。
  13. 蒸気により曇った請求項1から8のいずれかに記載の防曇積層体の前記防曇層に常温以上の温度の水をかけることにより前記防曇層の曇りを防ぐことを特徴とする防曇方法。
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