JP2024066990A - Glass laminate and method for producing same - Google Patents
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Abstract
【課題】上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好な被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法の提供。【解決手段】ガラス基材(10)の上辺(11)に沿った上辺(21)と縦寸法が100mm超の特定寸法領域とを有する被膜(20)を有し、被膜は、特定寸法領域の少なくとも一部において、被膜の上辺と、被膜の上辺を被膜の表面に沿って20mm下方に平行移動させた第1の仮想線(IL1)との間の領域における被膜の膜厚が、0μm超2.0μm以下であり、被膜の上辺を被膜の表面に沿って100mm下方に平行移動させた第2の仮想線(IL2)上および第2の仮想線(IL2)より下方の領域における被膜の膜厚が、2.0~3.0μmである膜厚分布を有する、ガラス積層体(1)。【選択図】図1[Problem] To provide a glass laminate for vehicle window glass, which has a coating having a suitable vertical thickness distribution and good crack resistance, and a manufacturing method thereof. [Solution] A glass laminate (1) having a coating (20) having an upper side (21) along the upper side (11) of a glass substrate (10) and a specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm, in which the coating has a thickness distribution in at least a part of the specific dimension region, in which the thickness of the coating in a region between the upper side of the coating and a first imaginary line (IL1) obtained by translating the upper side of the coating 20 mm downward along the surface of the coating is more than 0 μm and not more than 2.0 μm, and the thickness of the coating in a region on a second imaginary line (IL2) obtained by translating the upper side of the coating 100 mm downward along the surface of the coating and below the second imaginary line (IL2) is 2.0 to 3.0 μm. [Selected Figure] Figure 1
Description
本開示は、ガラス積層体とその製造方法に関する。 This disclosure relates to a glass laminate and a method for manufacturing the same.
車両窓ガラスの用途では、ガラス基材の一方の表面上に、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の機能を有する機能性成分を含む被膜を形成したガラス積層体が知られている。
機能性成分を含む被膜は、機能膜とも言う。
フロントガラス、サイドガラスおよびリアガラス等の車両窓ガラス用のガラス積層体は、上辺側を上方にして立てた状態で使用される。
For use as vehicle window glass, a glass laminate is known in which a coating containing a functional component having a function such as blocking ultraviolet and/or infrared rays is formed on one surface of a glass substrate.
A coating containing a functional component is also called a functional film.
2. Description of the Related Art A glass laminate for vehicle window glass such as a windshield, a side glass, or a rear glass is used in an upright state with the upper side facing upward.
被膜は例えば、ガラス基材の一方の表面上に、1種以上の加水分解性シリコン化合物を含む被膜形成用の液状組成物を塗工して塗工膜を形成し、この塗工膜を硬化することで、成膜できる。
液状組成物の好ましい塗工方法として、フローコート法が挙げられる。フローコート法を用いた被膜の具体的な成膜は、以下のように実施できる。
上辺側を上方にして立てたガラス基材の一方の表面に対して、上辺から少し間隔をあけた位置で、液体ノズルから被膜形成用の液状組成物を吐出させながら、この液体ノズルをガラス基材の上辺に沿うように相対移動させる。ガラス基材を立てておくことで、液体ノズルから吐出された液状組成物は、上方から下方に流れ落ち、塗工膜を形成できる。この塗工膜を硬化して、被膜を成膜できる。
The coating can be formed, for example, by applying a liquid composition for forming a coating, which contains one or more hydrolyzable silicon compounds, onto one surface of a glass substrate to form a coating film, and then curing the coating film.
A preferred method for applying the liquid composition is a flow coating method. The specific film formation using the flow coating method can be carried out as follows.
A liquid composition for forming a coating is discharged from a liquid nozzle at a position slightly spaced from the upper side of a glass substrate, which is held upright with the upper side facing upward, onto one surface of the glass substrate, while the liquid nozzle is moved relative to the upper side of the glass substrate. By holding the glass substrate upright, the liquid composition discharged from the liquid nozzle flows downward from above, forming a coating film. This coating film can be cured to form a coating film.
上記方法では、液状組成物が上方から下方に流れ落ちるため、被膜の膜厚は、上方から下方に向けて、厚くなる傾向がある。被膜の下部は、膜厚が相対的に厚くなる傾向があり、その膜厚が好適な範囲より厚くなると、残留応力が大きくなるために、クラックが生じる恐れがある。
本明細書で言う「クラック」には、成膜完了時点での初期クラック、耐候性試験等の環境試験におけるクラック、および長期実使用後のクラックが含まれる。
被膜の下部の膜厚を薄くするために、液状組成物の濃度を下げるなどして、液状組成物の粘度を下げると、被膜の膜厚が全体的に薄くなる傾向がある。被膜の膜厚が全体的に好適な範囲より薄くなると、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能の発現が不充分となる恐れがある。
In the above method, the liquid composition flows downward, so the thickness of the coating tends to increase from the top to the bottom. The lower part of the coating tends to be relatively thick, and if the thickness exceeds the preferred range, the residual stress increases, which may cause cracks.
The term "cracks" as used herein includes initial cracks at the completion of film formation, cracks during environmental tests such as weather resistance tests, and cracks after long-term practical use.
When the viscosity of the liquid composition is reduced by, for example, lowering the concentration of the liquid composition in order to reduce the thickness of the lower part of the coating, the coating tends to be thinner overall. If the coating is thinner overall than the preferred range, there is a risk that the desired function, such as blocking ultraviolet and/or infrared rays, may not be fully exerted.
特許文献1は、被膜付きガラス板の製造方法に関する。この文献には、ノズル(22)を含む射出部(2)と送風ユニット(5)とを有する塗布システム(1)が開示されている(図2等)。送風システム(5)は、ノズル(22)を含む射出部(2)と共に、ガラス板に対して相対移動する(図5Aおよび図5B等)。送風ユニット(5)は、ノズル(22)からガラス板上に塗布液が射出された直後に、この塗布液が射出された部分に対して、風を当てる(段落0050、0060)。
特許文献1では、塗布液がガラス板の塗布面とは反対側へ回り込むのを抑制するために、送風ユニット(5)は、射出部(2)の側部または上部に接して、または、射出部(2)から離れた上方に配置されている(図5A、図7および図8)。
特許文献1には、塗工直後の風乾によって、塗布ライン付近の被膜の膜厚を厚くでき、被膜の上下方向の膜厚分布を小さくできることが記載されている(段落0070)。
なお、特許文献1に記載の各構成要素の符号は、この文献に記載の符号であり、本開示の各構成要素に使用する符号とは何ら関係がない。
In
The reference numerals of the components described in
特許文献1の図12および図13は、上方から送風を行った実施例1および正面から送風を行った実施例2~4において得られた被膜の上下方向の膜厚分布を示すグラフである。
これらの図に示されるように、特許文献1に記載の方法で得られる被膜は、塗布ラインから1mm以内の範囲に、符合Ma、Mbで示されるアップダウンの大きいピークがあり、膜厚が2.5μm超の局所的厚膜部が存在し、約0.9μm以上の膜厚のばらつきがある。特に、正面から送風を行った実施例2~4に対して、上方から送風を行った実施例1において、より大きな膜厚のばらつきがある。
特許文献1に記載の方法で得られる被膜はまた、塗布ラインからの距離が3mm以上の範囲では、膜厚は2μm未満と薄く、かつ、塗布ラインからの距離の増大に伴って、膜厚が徐々に減少する傾向がある。
塗布ライン付近に、局所的に突出して存在する局所的厚膜部では、残留応力が大きく、クラックが生じる恐れがある。塗布ラインに沿って幅方向に延びる局所的厚膜部は、透視歪として視認され、見栄えを悪くする恐れがある。塗布ラインからの距離が3mm以上の範囲では、膜厚が2μm未満と薄く、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能の発現が不充分となる恐れがある。
FIGS. 12 and 13 of
As shown in these figures, the coating obtained by the method described in
The coating obtained by the method described in
In the local thick film part that protrudes locally near the coating line, residual stress is large and cracks may occur. The local thick film part extending in the width direction along the coating line is visually recognized as perspective distortion and may deteriorate the appearance. In the range of 3 mm or more away from the coating line, the film thickness is thin at less than 2 μm, and there is a risk that the desired function such as blocking ultraviolet and/or infrared rays may not be fully realized.
本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好な被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法の提供を目的とする。
本開示はまた、機能性成分を含み、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好で、所望の機能を安定的に発現できる被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法の提供を目的とする。
The present disclosure has been made in consideration of the above circumstances, and has an object to provide a glass laminate for vehicle window glass, which suppresses localized film thickening near the upper edge and film thickening in the lower part, has a favorable film thickness distribution in the vertical direction, and has a coating with good crack resistance, and a manufacturing method thereof.
Another object of the present disclosure is to provide a glass laminate for vehicle window glass, which contains a functional component, has a coating that is inhibited from localized thickening near the upper edge and thickening at the lower part, has a suitable film thickness distribution in the vertical direction, and has good crack resistance, and is able to stably exhibit desired functions, and a method for manufacturing the same.
本開示は、以下のガラス積層体とその製造方法を提供する。
[1] 上辺を有するガラス基材と、当該ガラス基材の一方の表面上に形成された、シロキサン結合と、Si原子に結合した有機基および有機化合物からなる群より選ばれる1種以上の有機成分とを含む被膜とを有し、車両の窓開口部に取り付けられる車両窓ガラス用のガラス積層体であって、
前記被膜は、前記ガラス基材の前記表面上において、前記ガラス積層体が前記窓開口部を完全に閉じた状態で前記窓開口部を含む領域に形成されており、
前記被膜は、前記ガラス基材の前記上辺に沿った上辺と、縦寸法が100mm超の特定寸法領域とを有し、
前記被膜は、前記特定寸法領域の少なくとも一部において、前記被膜の前記上辺と、前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って20mm下方に平行移動させた第1の仮想線との間の領域における前記被膜の膜厚が、0μm超2.0μm以下であり、前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って100mm下方に平行移動させた第2の仮想線上および当該第2の仮想線より下方の領域における前記被膜の膜厚が、2.0~3.0μmである特定膜厚分布を有する、ガラス積層体。
The present disclosure provides the following glass laminate and method for producing the same.
[1] A glass laminate for a vehicle window glass, comprising: a glass substrate having an upper side; and a coating formed on one surface of the glass substrate, the coating containing a siloxane bond and one or more organic components selected from the group consisting of an organic group bonded to a Si atom and an organic compound, the glass laminate being attached to a window opening of a vehicle,
the coating is formed on the surface of the glass substrate in a region including the window opening in a state in which the glass laminate completely closes the window opening,
The coating has an upper edge along the upper edge of the glass substrate and a specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm;
the coating has a specific thickness distribution in at least a part of the specific dimension region, in which the thickness of the coating in a region between the upper edge of the coating and a first imaginary line obtained by moving the upper edge of the coating parallel to the surface of the
[2] 前記特定膜厚分布において、前記被膜の前記第1の仮想線上の膜厚が、1.0~2.0μmである、[1]のガラス積層体。
[3] 前記特定膜厚分布において、前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って80mm下方に平行移動させた第3の仮想線上および当該第3の仮想線より下方の領域における前記被膜の膜厚が、2.0~3.0μmである、[1]または[2]のガラス積層体。
[4] 前記特定膜厚分布において、前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って40mm下方に平行移動させた第4の仮想線上の前記被膜の膜厚が、1.5~3.0μmである、[1]~[3]のいずれかのガラス積層体。
[2] The glass laminate according to [1], wherein, in the specific film thickness distribution, a film thickness on the first imaginary line of the coating is 1.0 to 2.0 μm.
[3] The glass laminate according to [1] or [2], wherein, in the specific film thickness distribution, the film thickness of the coating on a third imaginary line obtained by moving the upper edge of the coating parallel to a surface of the
[4] The glass laminate according to any one of [1] to [3], wherein, in the specific film thickness distribution, a film thickness of the coating on a fourth imaginary line obtained by moving the upper side of the coating parallel to a surface of the
[5] 前記被膜は、1つ以上の加水分解性基を有し、同種間または異種間で部分的に加水分解縮合していてもよい1種以上の加水分解性シリコン化合物を含む組成物の硬化物からなる、[1]~[4]のいずれかのガラス積層体。
[6] 前記被膜は、紫外線遮蔽剤および赤外線遮蔽剤からなる群より選ばれる1種以上の機能性成分を含む、[1]~[5]のいずれかのガラス積層体。
[7] 車両サイドガラス用である、[1]~[6]のいずれかのガラス積層体。
[8] 車両の窓開口部に開閉自在に取り付けられる車両サイドガラス用である、[7]のガラス積層体。
[5] The glass laminate according to any one of [1] to [4], wherein the coating comprises a cured product of a composition containing one or more hydrolyzable silicon compounds which have one or more hydrolyzable groups and may be partially hydrolyzed and condensed between the same or different species.
[6] The glass laminate according to any one of [1] to [5], wherein the coating contains one or more functional components selected from the group consisting of an ultraviolet shielding agent and an infrared shielding agent.
[7] The glass laminate according to any one of [1] to [6], which is for use in a vehicle side glass.
[8] The glass laminate according to [7], which is for a vehicle side glass that is attached to a window opening of a vehicle so as to be freely opened and closed.
[9] 加水分解性基を有する1種以上の加水分解性シリコン化合物を含む液状組成物を用意する工程(S1)と、
前記ガラス基材を、前記ガラス基材の前記上辺側を上方にして、地面に対して、略垂直に、または略水平と略垂直との間の傾斜角度で配置した状態で、
前記ガラス基材の前記表面の前記上辺の近傍部分に向けて前記液状組成物を吐出する液体ノズルを、前記ガラス基材の前記上辺に沿って、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで前記ガラス基材の幅方向に相対移動させて、前記ガラス基材の前記表面上に前記液状組成物を流しかけて塗工膜を形成して、塗工膜付きガラス基材を得る工程(S2)と、
前記塗工膜付きガラス基材を加熱して、前記塗工膜を硬化する工程(S3)とを有する、[1]~[8]のいずれかのガラス積層体の製造方法。
[9] A step (S1) of preparing a liquid composition containing one or more hydrolyzable silicon compounds having hydrolyzable groups;
The glass substrate is disposed with the upper side of the glass substrate facing upward, and is disposed substantially vertically or at an inclination angle between substantially horizontal and substantially vertical with respect to the ground.
a step (S2) of relatively moving a liquid nozzle that ejects the liquid composition toward a portion of the surface of the glass substrate near the upper edge of the glass substrate along the upper edge of the glass substrate from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate in a width direction of the glass substrate to flow the liquid composition onto the surface of the glass substrate to form a coating film, thereby obtaining a glass substrate with a coating film;
and (S3) heating the glass substrate with a coating film to harden the coating film.
[10] 工程(S2)において、
あるタイミングで前記液体ノズルから前記ガラス基材の前記表面上に吐出された前記液状組成物に対して、前記液状組成物の前記ガラス基材の前記表面上への到達と同時に、または前記到達の直後に、前記液体ノズルの位置より低い位置に配置された1つ以上の送風ノズルから送風する操作を、前記液体ノズルの前記相対移動に合わせて、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで行って、少なくとも前記塗工膜の上辺と前記第2の仮想線との間の範囲が乾燥された前記塗工膜を形成する、[9]のガラス積層体の製造方法。
[11] 工程(S2)において、前記ガラス基材の前記表面に対する前記送風ノズルの中心軸の角度を、10~60°に設定する、[10]のガラス積層体の製造方法。
[10] In step (S2),
The method for manufacturing a glass laminate according to [9], further comprising the steps of: blowing air from one or more air blowing nozzles positioned lower than the position of the liquid nozzle onto the liquid composition ejected from the liquid nozzle at a certain timing, simultaneously with or immediately after the liquid composition reaches the surface of the glass substrate, in synchronization with the relative movement of the liquid nozzle from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate, to form the coating film in which at least the area between the upper edge of the coating film and the second virtual line is dried.
[11] The method for producing a glass laminate according to [10], wherein in the step (S2), an angle of a central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate is set to 10 to 60°.
[12] 工程(S2)において、
前記ガラス基材を固定し、前記液体ノズルを前記ガラス基材の幅方向に移動するように構成し、
前記ガラス基材の前記表面の手前に、全体として、少なくとも前記塗工膜の前記上辺と前記第2の仮想線との間の範囲に送風可能な複数の前記送風ノズルを、前記ガラス基材の幅方向に並べて配置し、
あるタイミングで前記液体ノズルから前記ガラス基材の前記表面上に吐出された前記液状組成物に対して、前記液状組成物の前記ガラス基材の前記表面上への到達と同時に、または前記到達の直後に、1つ以上の前記送風ノズルから送風する操作を、前記液体ノズルの移動に合わせて、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで行う、[10]または[11]のガラス積層体の製造方法。
[13] 前記送風ノズルは、前記ガラス基材の前記表面に対する前記送風ノズルの中心軸の角度を調整可能なものである、[10]~[12]のいずれかのガラス積層体の製造方法。
[12] In step (S2),
The glass substrate is fixed, and the liquid nozzle is configured to move in a width direction of the glass substrate;
a plurality of the air blowing nozzles capable of blowing air in an overall range at least between the upper side of the coating film and the second virtual line are arranged in a line in a width direction of the glass substrate in front of the surface of the glass substrate;
The method for manufacturing a glass laminate according to [10] or [11], wherein an operation of blowing air from one or more air blowing nozzles is performed on the liquid composition ejected from the liquid nozzle onto the surface of the glass substrate at a certain timing, from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate, in accordance with the movement of the liquid nozzle, simultaneously with or immediately after the liquid composition reaches the surface of the glass substrate.
[13] The method for producing a glass laminate according to any one of [10] to [12], wherein the air blowing nozzle is capable of adjusting an angle of a central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass base material.
本開示によれば、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好な被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法を提供できる。
本開示によればまた、機能性成分を含み、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好で、所望の機能を安定的に発現できる被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法を提供できる。
Effects of the Invention The present disclosure can provide a glass laminate for vehicle window glass, which has a coating that is inhibited from localized thickening near the upper edge and thickening in the lower portion, has a favorable film thickness distribution in the vertical direction, and has good crack resistance, and a manufacturing method thereof.
The present disclosure also makes it possible to provide a glass laminate for vehicle window glass, which contains a functional component, has a coating that is inhibited from localized thickening near the upper edge and thickening at the lower part, has a favorable film thickness distribution in the vertical direction, and has good crack resistance and can stably exhibit desired functions, and a method for manufacturing the same.
本明細書において、特に明記しない限り、ガラス板等の板状部材の「表面」とは、板状部材の端面(側面とも言う。)を除く、面積の大きい主面を指す。
本明細書において、特に明記しない限り、車両の前進方向を前方向とし、車両の後進方向を後方向と定義する。
本明細書において、特に明記しない限り、ガラス積層体の「前後」、「上下」、「左右」、「縦横」および「内外」はそれぞれ、ガラス積層体が車両に嵌め込まれた状態(実際の使用状態)での「前後」、「上下」、「左右」、「縦横」および「内外」である。
本明細書において、「地面に対して略水平」とは、地面に対して完全な水平方向±10°の範囲を意味し、「地面に対して略垂直」とは、地面に対して完全な垂直方向±10°の範囲を意味する。
In this specification, unless otherwise specified, the "surface" of a plate-like member such as a glass plate refers to the main surface having the largest area, excluding the end faces (also called side faces) of the plate-like member.
In this specification, unless otherwise specified, the forward moving direction of the vehicle is defined as the forward direction, and the backward moving direction of the vehicle is defined as the rearward direction.
In this specification, unless otherwise specified, the terms "front/rear,""up/down,""left/right,""vertical/horizontal," and "inside/outside" of a glass laminate refer to the "front/rear,""up/down,""left/right,""vertical/horizontal," and "inside/outside" of the glass laminate when it is fitted into a vehicle (actual usage state).
In this specification, "approximately horizontal with respect to the ground" means a range of ±10° from the perfectly horizontal direction with respect to the ground, and "approximately vertical with respect to the ground" means a range of ±10° from the perfectly vertical direction with respect to the ground.
一般的に、薄膜構造体は、厚さに応じて、「フィルム」および「シート」等と称される。本明細書では、これらを明確には区別しない。したがって、本明細書で言う「フィルム」に「シート」が含まれる場合がある。 Generally, thin film structures are referred to as "films" and "sheets" depending on their thickness. In this specification, no clear distinction is made between the two. Therefore, in this specification, "film" may include "sheet."
1種以上の加水分解性シリコン化合物を含む組成物において、1種以上の加水分解性シリコン化合物は、同種間または異種間で部分的に加水分解縮合している場合がある。
本明細書において、1種以上の加水分解性シリコン化合物の加水分解縮合物とは、1種以上の加水分解性シリコン化合物に含まれる加水分解性基の少なくとも一部が加水分解し、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)である。
In a composition containing one or more hydrolyzable silicon compounds, the one or more hydrolyzable silicon compounds may be partially hydrolyzed and condensed between the same or different types of compounds.
In this specification, the hydrolysis condensate of one or more hydrolyzable silicon compounds refers to an oligomer (polymer) produced by hydrolysis of at least a portion of the hydrolyzable groups contained in one or more hydrolyzable silicon compounds, followed by dehydration condensation.
本明細書において、「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る。
本明細書において、(メタ)アクリルは、アクリルおよびメタクリルの総称であり、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリルおよび(メタ)アクリロキシ等についても、同様である。
In this specification, the term "functional group" is a term that comprehensively indicates a group having a reaction, as distinguished from a simple substituent.
In this specification, (meth)acrylic is a general term for acrylic and methacrylic, and the same applies to (meth)acrylic acid, (meth)acrylonitrile, (meth)acryloxy, and the like.
本明細書において、特に明記しない限り、紫外線は300~380nmの波長域の光であり、赤外線は780~2500nmの波長域の光であり、可視光線は380~780nmの波長域の光である。
本明細書において、特に明記しない限り、数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
以下、本発明の実施の形態を説明する。
In this specification, unless otherwise specified, ultraviolet light is light in the wavelength range of 300 to 380 nm, infrared light is light in the wavelength range of 780 to 2500 nm, and visible light is light in the wavelength range of 380 to 780 nm.
In this specification, unless otherwise specified, the term "to" indicating a range of values is used to mean that the range includes the values before and after it as the lower and upper limits.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
[ガラス積層体]
本開示は、自動車等の車両の窓開口部に取り付けられ、上辺を有し、上辺側を上方にして立てた状態で使用される車両窓ガラス用のガラス積層体に関する。上記車両窓ガラスとしては、フロントガラス、サイドガラスおよびリアガラス等が挙げられる。本開示のガラス積層体は、車両サイドガラス用に好適であり、自動車等の車両の窓開口部に開閉自在に取り付けられる車両サイドガラス用に特に好適である。
[Glass laminate]
The present disclosure relates to a glass laminate for a vehicle window glass that is attached to a window opening of a vehicle such as an automobile, has an upper edge, and is used in a standing state with the upper edge side facing upward. Examples of the vehicle window glass include a front glass, a side glass, and a rear glass. The glass laminate of the present disclosure is suitable for a vehicle side glass, and is particularly suitable for a vehicle side glass that is attached to a window opening of a vehicle such as an automobile so as to be freely opened and closed.
図面を参照して、本発明に係る一実施形態のガラス積層体の構造について、説明する。
図1は、本実施形態のガラス積層体の模式平面図の一例である。図2は、本実施形態のガラス積層体の模式断面図(II-II線断面図)である。視認しやすくするため、各図において、各部材の縮尺は適宜異ならせてある。
The structure of a glass laminate according to one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig. 1 is a schematic plan view of a glass laminate according to the present embodiment. Fig. 2 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along line II-II) of the glass laminate according to the present embodiment. For ease of visual recognition, the scales of the components in each drawing are appropriately changed.
図2に示すように、本実施形態のガラス積層体1は、ガラス基材10と、ガラス基材10の一方の表面10S上に形成された被膜20とを有する。被膜20が形成されるガラス基材10の表面10Sは特に制限されず、例えば、ガラス基材10の車内側の表面(車内面とも言う。)であることができる。表面10Sは、被膜形成面とも言う。
As shown in FIG. 2, the
図1に示す例では、ガラス積層体1は、自動車の運転手席または助手席の横にあるサイドガラスである。ガラス積層体1は、車両の窓開口部に開閉自在に取り付けられることができる。
図示例では、ガラス基材10は、上辺11、下辺12、前方側辺13および後方側辺14の4辺からなる外周を有し、下辺12は凹凸を有している。
本実施形態において、前方側辺13および後方側辺14のうち、一方の側辺を「第1の側辺」、他方の側辺を「第2の側辺」とも言う。上辺11は第1の側辺の上端部と第2の側辺の上端部とを結ぶ線であり、下辺12は第1の側辺の下端部と第2の側辺の下端部とを結ぶ線であることができる。
ガラス基材10の側辺の数は特に制限されず、0、1または2であることができる。
In the example shown in Fig. 1, the
In the illustrated example, the
In this embodiment, one of the
The number of sides of the
ガラス基材10の表面10Sの最大縦寸法は100mm超であり、自動車サイドガラス等の用途では、101mm以上、103mm以上、105mm以上、110mm以上、120mm以上、150mm以上、200mm以上、または300mm以上であることができる。表面10Sの最大縦寸法の上限値は、例えば、800mmである。
本明細書において、特に明記しない限り、幅方向の任意の位置におけるガラス基材の縦寸法は、その位置を通る縦軸上におけるガラス基材の上端点と下端点との間の距離である。
ガラス基材10の表面10Sは、凹曲面であることができる。表面10Sが曲面である場合、ガラス基材10の縦寸法は、曲面に沿った縦方向の寸法であり、ガラス基材10を圧縮せずに広げて平坦にした状態での縦方向の寸法である。
The maximum vertical dimension of the
In this specification, unless otherwise specified, the vertical dimension of a glass substrate at any position in the width direction is the distance between the upper end point and the lower end point of the glass substrate on the vertical axis passing through that position.
The
被膜20は、ガラス基材10の表面10S上において、ガラス積層体1が窓開口部を完全に閉じた状態で窓開口部を含む領域に形成されている。被膜20は、ガラス基材10の表面10Sの全面に形成されていてもよいし、ガラス基材10の表面10Sの周縁部(例えば、上記4辺から30mm以内の領域)の少なくとも一部を除く略全面に形成されていてもよい。
The
被膜20は、ガラス基材10の上辺11に沿った上辺21を有する。図示例では、被膜20は、上辺21、下辺22、前方側辺23および後方側辺24の4辺からなる外周を有する。視認しやすくするため、被膜20の外周のうち、ガラス基材10の外周と一致していない部分は、破線で示してある。図示例では、被膜20の上辺21は、ガラス基材10の上辺11を、ガラス基材10の表面10Sに沿って、2~30mm程度下方に平行移動させた位置にあり、被膜20の前方側辺23はガラス基材10の前方側辺13に一致し、被膜20の後方側辺24はガラス基材10の後方側辺14に一致している。
被膜20の側辺の数は特に制限されず、ガラス基材10の側辺の数と同じであることができる。
ガラス基材10の平面形状および被膜20の形成領域は、取り付けられる車両等の形態に応じて、適宜設計できる。
The
The number of sides of the
The planar shape of the
被膜20の最大縦寸法は、ガラス基材10の表面10Sのサイズに応じて、設計される。被膜20の最大縦寸法は100mm超であり、自動車サイドガラス等の用途では、101mm以上、103mm以上、105mm以上、110mm以上、120mm以上、150mm以上、200mm以上、または300mm以上であることができる。被膜20の最大縦寸法の上限値は、ガラス基材10の表面10Sの最大縦寸法である。
本明細書において、特に明記しない限り、幅方向の任意の位置における被膜の縦寸法は、その位置を通る縦軸上における被膜の上端点と下端点との間の距離である。
被膜20の表面20Sは、ガラス基材10の表面10Sと同様、凹曲面であることができる。被膜20の表面20Sが曲面である場合、被膜20の縦寸法は、ガラス基材10の表面10Sの縦寸法と同様、曲面に沿った縦方向の寸法であり、被膜20を圧縮せずに広げて平坦にした状態での縦方向の寸法である。
The maximum vertical dimension of the
In this specification, unless otherwise specified, the longitudinal dimension of the coating at any position in the width direction is the distance between the upper and lower end points of the coating on the longitudinal axis passing through that position.
The
被膜20は、シロキサン結合(Si-O結合)と、Si原子に結合した有機基および有機化合物からなる群より選ばれる1種以上の有機成分とを含む。
被膜20は、被膜形成用の液状組成物(LC)を用いて形成できる。被膜20は、好ましくは、1つ以上の加水分解性基を有し、同種間または異種間で部分的に加水分解縮合していてもよい1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を含む液状組成物(LC)の硬化物からなる。
The
The
被膜20は、ガラス基材10の所望の領域に特定の機能を付与する機能膜であることができる。機能としては、特定の波長域の光または電波の選択的透過、選択的吸収または選択的反射;熱線の反射または吸収;反射防止;低反射;低放射;通電;加熱;撥水または撥油;耐擦傷;防汚;抗菌;着色等の加飾;これらの組合せ等が挙げられる。
被膜20は例えば、紫外線遮蔽剤および赤外線遮蔽剤等の1種以上の機能性成分を含む機能膜であることができる。
The
The
被膜20は、縦寸法が100mm超の特定寸法領域を有し、この特定寸法領域の少なくとも一部において、以下の特定膜厚分布を有する。
被膜20の上辺21と、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って20mm下方に平行移動させた第1の仮想線IL1との間の領域における被膜20の膜厚(T)が、0μm超2.0μm以下である。
被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って100mm下方に平行移動させた第2の仮想線IL2上および第2の仮想線IL2より下方の領域における被膜20の膜厚(T)が、2.0~3.0μmである。
The
The thickness (T) of the
The film thickness (T) of the
縦寸法が100mm超の特定寸法領域の面積に対して、上記特定膜厚分布を有する面積の割合は特に制限されず、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、特に好ましくは90%以上であり、最も好ましくは100%である。 The ratio of the area having the above-mentioned specific film thickness distribution to the area of a specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm is not particularly limited, but is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, particularly preferably 90% or more, and most preferably 100%.
図1に示すように、平面視にて、ガラス積層体1の最前端を通る縦軸YL1と、ガラス積層体1の最後端を通る縦軸YR1との中心軸を、ガラス積層体1の縦中心軸YCと定義する。さらに、縦軸YL1と縦中心軸YCとの中心軸を縦軸YL2、縦中心軸YCと縦軸YR1との中心軸を縦軸YR2と定義する。これらの縦軸によって、ガラス積層体1を、幅方向に、4つの領域に均等に区画できる。
被膜20は、例えば、特定寸法領域が縦中心軸YCを含み、縦中心軸YCに沿って、上記の特定膜厚分布を有することができる。
被膜20は、例えば、特定寸法領域が縦中心軸YC~縦軸YR2の領域を含み、縦中心軸YC~縦軸YR2の範囲内において、上記の特定膜厚分布を有することができる。
被膜20は、例えば、特定寸法領域が縦軸YL2~縦軸YR2の領域を含み、縦軸YL2~縦軸YR2の範囲内において、上記の特定膜厚分布を有することができる。
1 , in a plan view, the central axis between a vertical axis YL1 passing through the front end of the
For example, the specific dimension region of the
For example, the specific dimension region of the
特定寸法領域の少なくとも一部において上記特定膜厚分布を有する被膜20は、上辺21付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好である。
特定寸法領域の少なくとも一部において上記特定膜厚分布を有する被膜20は、成膜完了時点での初期クラックの生成が抑制され、耐初期クラック性が良好であり、さらに、耐候性試験等の環境試験における耐クラック性が良好である。
上辺に沿って幅方向に延びる局所的厚膜部は、透視歪として視認され、見栄えを悪くする恐れがある。本実施形態では、上辺21付近の局所的な厚膜化が抑制されるので、被膜20は、局所的厚膜部に起因する透視歪を有さず、見栄えが良い。
特定寸法領域の少なくとも一部において上記特定膜厚分布を有する被膜20を有するガラス積層体1は、後記製造方法により製造できる。
The
The
A locally thickened portion extending in the width direction along the upper side is visually recognized as a perspective distortion, which may cause a poor appearance. In the present embodiment, since local thickening near the
被膜20は、長期使用後も良好な性能を維持できる耐久性を有することが好ましい。耐久性の1つとして、耐摩耗性が挙げられる。
車両サイドガラスの用途では、ガラス積層体1を昇降させて、窓の開閉を行うことができる。サイドガラスの昇降機構については、特開2020-172403号公報等を参照されたい。かかる用途では、被膜20は、繰返し表面が擦られても、損傷が少ない耐摩耗性を有することが好ましい。
特定寸法領域の少なくとも一部において上記特定膜厚分布を有する被膜20は、下部が充分な膜厚を有するため、窓の開閉が繰り返されても、クラック、擦傷および剥離等の損傷が抑制され、良好な耐摩耗性を有することができる。
It is preferable that the
In applications as vehicle side glass, the
The
第2の仮想線IL2上および第2の仮想線IL2より下方の領域における被膜20の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであれば、車両サイドガラス等の車両窓ガラスの用途において、被膜20は、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能を良好に発現できる。
If the film thickness (T) of the
以下、上記特定膜厚分布において、好ましい態様について、説明する。
機能発現の観点から、第1の仮想線IL1上の膜厚(T)と、第2の仮想線IL2上の膜厚(T)との差は、小さい方が好ましい。この観点から、被膜20の第1の仮想線IL1上の膜厚(T)は、好ましくは1.0~2.0μm、より好ましくは1.2~2.0μm、特に好ましくは1.3~2.0μmである。
同じ観点から、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って15mm下方に平行移動させた仮想線上の被膜20の膜厚(T)は、好ましくは1.0~2.0μm、より好ましくは1.2~2.0μm、特に好ましくは1.3~2.0μmである。
同じ観点から、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って10mm下方に平行移動させた仮想線(図示略、図4Aおよび図5A等を参照されたい。)上の被膜20の膜厚(T)は、好ましくは1.0~2.0μmである。
Hereinafter, preferred aspects of the above-mentioned specific film thickness distribution will be described.
From the viewpoint of functional expression, it is preferable that the difference between the film thickness (T) on the first imaginary line IL1 and the film thickness (T) on the second imaginary line IL2 is small. From this viewpoint, the film thickness (T) of the
From the same viewpoint, the thickness (T) of the
From the same viewpoint, the thickness (T) of the
被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って80mm下方に平行移動させた第3の仮想線IL3(図示略、図4Aおよび図5A等を参照されたい。)上および第3の仮想線IL3より下方の領域における被膜20の膜厚が、2.0~3.0μmであることが好ましい。かかる構成では、被膜20の膜厚(T)が2.0~3.0μmである範囲がより広く、被膜20は、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能をより良好に発現できる。
The thickness of the
被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って70mm下方に平行移動させた仮想線(図示略、図4Aおよび図5A等を参照されたい。)上およびこの仮想線より下方の領域における被膜20の膜厚が、2.0~3.0μmであることがより好ましい。かかる構成では、被膜20の膜厚(T)が2.0~3.0μmである範囲がより広く、被膜20は、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能をより良好に発現できる。
It is more preferable that the thickness of the
良好な機能発現の観点から、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って40mm下方に平行移動させた第4の仮想線IL4(図示略、図4Aおよび図5A等を参照されたい。)上の被膜20の膜厚(T)が、1.5~3.0μmであることが好ましい。第4の仮想線IL4上の膜厚(T)は、1.5~2.5μmであることがより好ましい。
From the viewpoint of achieving good functional expression, it is preferable that the film thickness (T) of the
(ガラス基材)
ガラス基材は、強化ガラス、複数のガラス板を中間膜を介して貼り合わせた合わせガラス、または有機ガラスを含むことができ、強化ガラスまたは合わせガラスを含むことが好ましい。図1および図2では、ガラス基材は平坦に図示してあるが、車両用では、ガラス基材は、曲面を有する形状に加工される。
(Glass substrate)
The glass substrate may include tempered glass, laminated glass in which a plurality of glass sheets are bonded together via an interlayer film, or organic glass, and is preferably tempered glass or laminated glass. In Fig. 1 and Fig. 2, the glass substrate is illustrated as being flat, but for vehicles, the glass substrate is processed into a shape having a curved surface.
強化ガラスおよび合わせガラスの材料であるガラス板の種類としては特に制限されず、ソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノシリケートガラス、リチウムシリケートガラス、石英ガラス、サファイアガラスおよび無アルカリガラス等が挙げられる。
強化ガラスは、上記のようなガラス板に対して、イオン交換法および風冷強化法等の公知方法にて強化加工を施したものである。強化ガラスとしては、風冷強化ガラスが好ましい。
強化ガラスの厚さは特に制限されず、好ましくは2~6mmである。
合わせガラスの厚さは特に制限されず、好ましくは2~6mmである。
The type of glass plate that is the material for the tempered glass and laminated glass is not particularly limited, and examples thereof include soda-lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, lithium silicate glass, quartz glass, sapphire glass, and alkali-free glass.
The tempered glass is obtained by subjecting the above-mentioned glass plate to a tempering process by a known method such as an ion exchange method or an air-cooling tempering method, etc. As the tempered glass, air-cooling tempered glass is preferable.
The thickness of the tempered glass is not particularly limited, and is preferably 2 to 6 mm.
The thickness of the laminated glass is not particularly limited, but is preferably 2 to 6 mm.
ガラス基材は、車両に取り付けられたときに、車外側が凸となるような湾曲形状であってよい。ガラス基材が合わせガラスである場合、車内側のガラス板および車外側のガラス板は、ともに車外側が凸となるような湾曲形状であってよい。ガラス基材は、左右方向または上下方向のいずれか一方向のみに湾曲した単曲曲げ形状であってもよいし、左右方向と上下方向に湾曲した複曲曲げ形状であってもよい。ガラス基材の曲率半径は2000~11000mmであってよい。ガラス基材は、左右方向と上下方向の曲率半径が同一でも非同一でもよい。ガラス基材の曲げ成形には、重力成形、プレス成形およびローラー成形等が用いられる。 The glass substrate may have a curved shape such that the vehicle exterior side is convex when the glass substrate is attached to a vehicle. When the glass substrate is a laminated glass, both the glass sheet on the vehicle interior side and the glass sheet on the vehicle exterior side may have a curved shape such that the vehicle exterior side is convex. The glass substrate may have a single curved shape curved in only one of the left-right direction or the up-down direction, or may have a compound curved shape curved in both the left-right direction and the up-down direction. The radius of curvature of the glass substrate may be 2000 to 11000 mm. The radius of curvature of the glass substrate in the left-right direction and the up-down direction may be the same or different. Gravity forming, press forming, roller forming, etc. are used for bending the glass substrate.
合わせガラスの中間膜は、樹脂膜からなる。その構成樹脂としては、複数のガラス板を良好に接着できる樹脂であれば特に制限されない。中間膜は例えば、ポリビニルブチラール(PVB)、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリウレタン(PU)およびアイオノマー樹脂からなる群より選ばれる1種以上の樹脂を含むことが好ましい。
中間膜は必要に応じて、樹脂以外の1種以上の添加剤を含んでいてもよい。
中間膜の材料としては、例示の樹脂を含む樹脂フィルムが好ましい。
合わせガラスの中間膜は、単層膜でも積層膜でもよい。
The interlayer film of the laminated glass is made of a resin film. There are no particular limitations on the constituent resin as long as it is a resin that can bond a plurality of glass sheets well. For example, the interlayer film preferably contains one or more resins selected from the group consisting of polyvinyl butyral (PVB), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), cycloolefin polymer (COP), polyurethane (PU) and ionomer resin.
The interlayer film may contain one or more additives other than the resin, if necessary.
As the material for the intermediate film, a resin film containing the exemplified resin is preferable.
The interlayer of the laminated glass may be a single layer or a laminated layer.
有機ガラスの材料としては、ポリカーボネート(PC)等のエンジニアリングプラスチック;ポリエチレンテレフタレート(PET):ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂;ポリ塩化ビニル;ポリスチレン(PS);これらの組合せ等が挙げられ、ポリカーボネート(PC)等のエンジニアリングプラスチックが好ましい。 Materials for the organic glass include engineering plastics such as polycarbonate (PC); acrylic resins such as polyethylene terephthalate (PET) and polymethyl methacrylate (PMMA); polyvinyl chloride; polystyrene (PS); and combinations of these, with engineering plastics such as polycarbonate (PC) being preferred.
(被膜)
被膜は、シロキサン結合(Si-O結合)と、Si原子に結合した有機基および有機化合物からなる群より選ばれる1種以上の有機成分とを含む。
被膜は、被膜形成用の液状組成物(LC)を用いて形成できる。被膜は、好ましくは、1つ以上の加水分解性基を有し、同種間または異種間で部分的に加水分解縮合していてもよい1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を含む液状組成物(LC)の硬化物からなる。
(Coating)
The coating contains a siloxane bond (Si--O bond) and one or more organic components selected from the group consisting of organic groups and organic compounds bonded to Si atoms.
The coating can be formed using a liquid composition (LC) for forming a coating. The coating is preferably made of a cured product of the liquid composition (LC) containing one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) having one or more hydrolyzable groups and which may be partially hydrolyzed and condensed between the same or different species.
被膜中において、Si原子に結合した有機基は、加水分解性シリコン化合物(SC)に含まれることができる加水分解性の有機基、および/または、加水分解性シリコン化合物(SC)に含まれることができる非加水分解性の有機基に由来できる。Si原子に結合した有機基としては、アルキル基およびアルキレン基等が挙げられる。
被膜中に含まれることができる有機化合物としては、後記可撓性付与成分(FL)、後記機能性成分(FU)、およびこれらに由来する成分等が挙げられる。
In the coating, the organic group bonded to the Si atom can be derived from a hydrolyzable organic group that can be contained in the hydrolyzable silicon compound (SC) and/or a non-hydrolyzable organic group that can be contained in the hydrolyzable silicon compound (SC). The organic group bonded to the Si atom can include an alkyl group and an alkylene group.
Examples of organic compounds that can be contained in the coating include the flexibility-imparting component (FL) described below, the functional component (FU) described below, and components derived therefrom.
<加水分解性シリコン化合物(SC)>
1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)は、加水分解縮合反応により硬化して酸化珪素マトリクスを形成できる。本明細書で言う「酸化珪素マトリクス」は、-Si-O-Si-で表されるシロキサン結合により2次元的または3次元的に高分子量化した高分子化合物である。
<Hydrolyzable Silicon Compounds (SC)>
One or more hydrolyzable silicon compounds (SC) can be cured by a hydrolysis condensation reaction to form a silicon oxide matrix. The term "silicon oxide matrix" as used herein refers to a polymer compound that is two-dimensionally or three-dimensionally polymerized by siloxane bonds represented by --Si--O--Si--.
加水分解性シリコン化合物(SC)は、1つ以上の加水分解性基を有するシリコン化合物である。1つのSi原子に結合した加水分解性基の数は1~4であり、好ましくは2~4、より好ましくは3~4である。加水分解性基は、組成物中で、加水分解されて水酸基になっていてもよい。 The hydrolyzable silicon compound (SC) is a silicon compound having one or more hydrolyzable groups. The number of hydrolyzable groups bonded to one Si atom is 1 to 4, preferably 2 to 4, and more preferably 3 to 4. The hydrolyzable groups may be hydrolyzed to hydroxyl groups in the composition.
加水分解性基としては、アルコキシ基(アルコキシ置換アルコキシ基等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、イソシアネート基およびハロゲン原子等が挙げられる。中でも、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、イミノキシ基およびアミノキシ基等のオルガノオキシ基が好ましく、特にアルコキシ基等が好ましい。アルコキシ基としては、炭素原子数4以下のアルコキシ基および炭素原子数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等)が好ましく、特にメトキシ基およびエトキシ基等が好ましい。ハロゲン原子としては、塩素原子等が好ましい。
加水分解性シリコン化合物(SC)中に複数の加水分解性基が存在する場合、複数の加水分解性基は同一でも非同一でもよく、同一であることが原料の入手容易性の点で好ましい。
Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group (including a substituted alkoxy group such as an alkoxy-substituted alkoxy group), an alkenyloxy group, an acyl group, an acyloxy group, an oxime group, an amide group, an amino group, an iminoxy group, an aminoxy group, an alkyl-substituted amino group, an isocyanate group, and a halogen atom. Among them, organoxy groups such as an alkoxy group, an alkenyloxy group, an acyloxy group, an iminoxy group, and an aminoxy group are preferred, and an alkoxy group is particularly preferred. 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 preferred, and a methoxy group and an ethoxy group are particularly preferred. As the halogen atom, a chlorine atom is preferred.
When a plurality of hydrolyzable groups are present in the hydrolyzable silicon compound (SC), the plurality of hydrolyzable groups may be the same or different, and it is preferable that the hydrolyzable groups are the same in terms of availability of the raw material.
1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)は、1種以上の3官能性加水分解性シリコン化合物および/または1種以上の4官能性加水分解性シリコン化合物を含むことが好ましい。1種以上の3官能性加水分解性シリコン化合物と1種以上の4官能性加水分解性シリコン化合物との併用が好ましい。1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)は必要に応じて、1種以上の2官能性加水分解性シリコン化合物を含むことができる。 The one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) preferably contain one or more trifunctional hydrolyzable silicon compounds and/or one or more tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds. A combination of one or more trifunctional hydrolyzable silicon compounds and one or more tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds is preferred. The one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) may contain one or more bifunctional hydrolyzable silicon compounds as required.
4官能性加水分解性シリコン化合物は、1つのSi原子に4つの加水分解性基が結合した構造を有する化合物である。3官能性加水分解性シリコン化合物は、1つのSi原子に3つの加水分解性基が結合した構造を有する化合物である。2官能性加水分解性シリコン化合物は、1つのSi原子に2つの加水分解性基が結合した構造を有する化合物である。
加水分解性シリコン化合物(SC)は、1分子中に、Si原子に1つ以上の加水分解性基が結合した構造を2つ以上有するものでもよい。
A tetrafunctional hydrolyzable silicon compound is a compound having a structure in which four hydrolyzable groups are bonded to one Si atom. A trifunctional hydrolyzable silicon compound is a compound having a structure in which three hydrolyzable groups are bonded to one Si atom. A bifunctional hydrolyzable silicon compound is a compound having a structure in which two hydrolyzable groups are bonded to one Si atom.
The hydrolyzable silicon compound (SC) may have two or more structures in one molecule in which one or more hydrolyzable groups are bonded to a Si atom.
加水分解性シリコン化合物(SC)は、加水分解性基以外の官能基を有するものでもよい。加水分解性基以外の官能基としては、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、イソシアネート基およびシアノ基等が挙げられる。 The hydrolyzable silicon compound (SC) may have a functional group other than the hydrolyzable group. Examples of the functional group other than the hydrolyzable 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, a mercapto group, an isocyanate group, and a cyano group.
4官能性加水分解性シリコン化合物としては、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、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、およびテトラtert-ブトキシシラン等が挙げられる。テトラメトキシシラン(TMOS)およびテトラエトキシシラン(TEOS)等が好ましい。 Examples of tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds include tetramethoxysilane (TMOS), tetraethoxysilane (TEOS), tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, and tetra-tert-butoxysilane. Tetramethoxysilane (TMOS) and tetraethoxysilane (TEOS) are preferred.
加水分解性基以外の官能基を有さない3官能性加水分解性シリコン化合物としては、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、および1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン等が挙げられる。 Examples of trifunctional hydrolyzable silicon compounds that have no functional groups other than the hydrolyzable group include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltris(2-methoxyethoxy)silane, methyltriacetoxysilane, methyltripoxysilane, methyltriisopropenoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, and 1,6-bis(trimethoxysilyl)hexane.
加水分解性基以外の官能基を有する3官能性加水分解性シリコン化合物としては、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、および2-シアノエチルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of trifunctional hydrolyzable silicon compounds having functional groups other than hydrolyzable groups include 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-aminopropyltrimethoxysilane, Examples of such silane include ethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, di-(3-methacryloxy)propyltriethoxysilane, 3-isocyanatepropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3-chloropropyltripropoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, and 2-cyanoethyltrimethoxysilane.
2官能性加水分解性シリコン化合物としては、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-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロ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、および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。 Bifunctional hydrolyzable silicon compounds include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi(2-methoxyethoxy)silane, dimethyldiacetoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldiisopropenoxysilane, dimethyldibutoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, vinylmethyldiacetoxysilane, vinylmethyldi(2-methoxyethoxy)silane, vinylmethyldiisopropenoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, phenylmethyldiacetoxysilane, 3-chloropropylmethyldimeth Examples of such silane include silane, 3-chloropropylmethyldiethoxysilane, 3-chloropropylmethyldipropoxysilane, 3,3,3-trifluoropropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, and 2-cyanoethylmethyldimethoxysilane.
液状組成物(LC)中の、1種以上の4官能性加水分解性シリコン化合物、1種以上の3官能性加水分解性シリコン化合物、および1種以上の2官能性加水分解性シリコン化合物の量は、特に制限されない。
1種以上の4官能性加水分解性シリコン化合物と1種以上の3官能性加水分解性シリコン化合物との合計量は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の総量100質量部に対して、好ましくは100~70質量部、より好ましくは100~80質量部、特に好ましくは100~90質量部である。
1種以上の2官能性加水分解性シリコン化合物の量(複数種の場合は、合計量)は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の総量100質量部に対して、好ましくは0~30質量部、より好ましくは0~20質量部、特に好ましくは0~10質量部である。
The amount of one or more tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds, one or more trifunctional hydrolyzable silicon compounds, and one or more difunctional hydrolyzable silicon compounds in the liquid composition (LC) is not particularly limited.
The total amount of the one or more tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds and the one or more trifunctional hydrolyzable silicon compounds is preferably 100 to 70 parts by mass, more preferably 100 to 80 parts by mass, and particularly preferably 100 to 90 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount of the one or more hydrolyzable silicon compounds (SC).
The amount of one or more bifunctional hydrolyzable silicon compounds (the total amount when multiple types are used) is preferably 0 to 30 parts by mass, more preferably 0 to 20 parts by mass, and particularly preferably 0 to 10 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC).
4官能性加水分解性シリコン化合物と3官能性加水分解性シリコン化合物との総量100質量部に対して、1種以上の4官能性加水分解性シリコン化合物の量(複数種の場合は、合計量)は、好ましくは30~100質量部、より好ましくは30~95質量部、特に好ましくは40~90質量部、最も好ましくは50~85質量部であり、1種以上の3官能性加水分解性シリコン化合物の量(複数種の場合は、合計量)は、好ましくは70~0質量部、より好ましくは70~5質量部、特に好ましくは60~10質量部、最も好ましくは50~15質量部である。 The amount of one or more tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds (total amount if multiple types) is preferably 30 to 100 parts by mass, more preferably 30 to 95 parts by mass, particularly preferably 40 to 90 parts by mass, and most preferably 50 to 85 parts by mass, and the amount of one or more trifunctional hydrolyzable silicon compounds (total amount if multiple types) is preferably 70 to 0 parts by mass, more preferably 70 to 5 parts by mass, particularly preferably 60 to 10 parts by mass, and most preferably 50 to 15 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total amount of the tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds and the trifunctional hydrolyzable silicon compounds.
詳細については後記するが、液状組成物(LC)は、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤として、水酸基含有ベンゾフェノン系化合物とエポキシ基含有加水分解性シリコン化合物との反応生成物であるシリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を含むことができる。このシリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、加水分解性シリコン化合物(SC)に含まれ、上記の2官能性、3官能性または4官能性の加水分解性シリコン化合物と同様、酸化珪素マトリクスを形成できる。 Although details will be described later, the liquid composition (LC) can contain, as the benzophenone-based UV absorber, a silylated benzophenone-based UV absorber which is a reaction product of a hydroxyl-containing benzophenone-based compound and an epoxy-containing hydrolyzable silicon compound. This silylated benzophenone-based UV absorber is contained in the hydrolyzable silicon compound (SC) and can form a silicon oxide matrix, similar to the above-mentioned bifunctional, trifunctional or tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds.
加水分解性シリコン化合物(SC)の硬化温度は特に制限されず、通常の貯蔵温度の上限を超える温度、好ましくは80℃以上である。硬化温度の上限は特に制限されず、経済性の観点から、好ましくは230℃である。加水分解性シリコン化合物(SC)の硬化温度は、好ましくは150~230℃、より好ましくは170~230℃である。 The curing temperature of the hydrolyzable silicon compound (SC) is not particularly limited, and is a temperature that exceeds the upper limit of the normal storage temperature, preferably 80°C or higher. The upper limit of the curing temperature is not particularly limited, and from an economical viewpoint, is preferably 230°C. The curing temperature of the hydrolyzable silicon compound (SC) is preferably 150 to 230°C, more preferably 170 to 230°C.
液状組成物(LC)は、必要に応じて、加水分解性シリコン化合物(SC)以外の1種以上の任意成分を含むことができる。 The liquid composition (LC) may contain one or more optional components other than the hydrolyzable silicon compound (SC) as necessary.
<酸化珪素微粒子(SP)>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、被膜中で酸化珪素マトリクスに結合して包含される酸化珪素微粒子(SP)を含むことができる。液状組成物(LC)が酸化珪素微粒子(SP)を含むことで、被膜の耐摩耗性を向上できる場合がある。
酸化珪素微粒子(SP)は、酸化珪素微粒子(SP)が水および/または有機溶剤中に分散されたコロイダルシリカの形態で、液状組成物(LC)に配合できる。
酸化珪素微粒子(SP)のBET法により測定される平均粒径は特に制限されず、被膜の透明性および耐摩耗性の向上の観点から、好ましくは1~100nm、より好ましくは5~40nmである。平均粒径が100nm以下であれば、粒子表面での光の乱反射およびそれによる被膜の透明性の低下を抑制できる。
<Silicon oxide particles (SP)>
The liquid composition (LC) may contain silicon oxide fine particles (SP) that are bound to and included in the silicon oxide matrix in the coating, if necessary. When the liquid composition (LC) contains silicon oxide fine particles (SP), the abrasion resistance of the coating may be improved.
The silicon oxide fine particles (SP) can be blended in the liquid composition (LC) in the form of colloidal silica in which the silicon oxide fine particles (SP) are dispersed in water and/or an organic solvent.
The average particle size of the silicon oxide fine particles (SP) measured by the BET method is not particularly limited, and is preferably 1 to 100 nm, more preferably 5 to 40 nm, from the viewpoint of improving the transparency and abrasion resistance of the coating. If the average particle size is 100 nm or less, diffuse reflection of light on the particle surface and the resulting decrease in transparency of the coating can be suppressed.
1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)および必要に応じて用いられる酸化珪素微粒子(SP)は、被膜中の酸化珪素マトリクスを形成する成分であり、本明細書では、これらを総称して、マトリクス成分(S)とも言う。 One or more hydrolyzable silicon compounds (SC) and the silicon oxide fine particles (SP) used as needed are components that form the silicon oxide matrix in the coating, and in this specification, these are collectively referred to as the matrix component (S).
ここで、液状組成物(LC)中の加水分解性シリコン化合物(SC)の含有量を、加水分解性シリコン化合物(SC)に含まれるSi原子をSiO2に換算したときのSiO2含有量で示す。
液状組成物(LC)の全固形分中の1種以上のマトリクス成分(S)の含有量(複数種の場合は、合計量)は、SiO2含有量として、好ましくは10~90質量%、より好ましくは20~60質量%である。
液状組成物(LC)の塗工性および被膜のクラック抑制等の観点から、液状組成物(LC)の全固形分中の1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の含有量(複数種の場合は、合計量)は、SiO2含有量として、好ましくは10~90質量%、より好ましくは20~60質量%である。
マトリクス成分(S)の総量に対する酸化珪素微粒子(SP)の量は特に制限されず、被膜のクラックの生成および酸化珪素微粒子(SP)同士の凝集による被膜の透明性低下の抑制等の観点から、好ましくは0~50質量%、より好ましくは0~30質量%である。
Here, the content of the hydrolyzable silicon compound (SC) in the liquid composition (LC) is shown as the SiO2 content when the Si atoms contained in the hydrolyzable silicon compound (SC) are converted into SiO2 .
The content of one or more matrix components (S) in the total solid content of the liquid composition (LC) (when multiple types are used, the total amount) is preferably 10 to 90 mass%, more preferably 20 to 60 mass%, in terms of SiO2 content.
From the viewpoints of the coatability of the liquid composition (LC) and the suppression of cracking of the coating, the content of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) in the total solid content of the liquid composition (LC) (when multiple types are used, the total amount) is preferably 10 to 90 mass%, more preferably 20 to 60 mass%, in terms of SiO2 content.
The amount of the silicon oxide fine particles (SP) relative to the total amount of the matrix component (S) is not particularly limited, and from the viewpoint of suppressing the formation of cracks in the coating film and the decrease in transparency of the coating film due to aggregation of the silicon oxide fine particles (SP), it is preferably 0 to 50 mass %, more preferably 0 to 30 mass %.
<可撓性付与成分(FL)>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、被膜の成膜性を向上させ、被膜のクラックを抑制する、1種以上の可撓性付与成分(FL)を含むことができる。
1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の種類に関係なく、可撓性付与成分(FL)は有効である。例えば、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)が4官能性加水分解性シリコン化合物のみからなる場合、得られる酸化珪素マトリクスは可撓性が充分でない場合がある。このような場合、可撓性付与成分(FL)を用いることで、酸化珪素マトリクスに適度な可撓性を付与し、機械的強度と耐クラック性の双方に優れた被膜を形成できる。
<Flexibility-imparting component (FL)>
The liquid composition (LC) may optionally contain one or more flexibility-imparting components (FL) that improve the film-forming properties of the film and suppress cracking of the film.
Regardless of the type of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC), the flexibility imparting component (FL) is effective. For example, when one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) are composed only of tetrafunctional hydrolyzable silicon compounds, the resulting silicon oxide matrix may not have sufficient flexibility. In such a case, the flexibility imparting component (FL) can be used to impart appropriate flexibility to the silicon oxide matrix, forming a coating that is excellent in both mechanical strength and crack resistance.
可撓性付与成分(FL)としては、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、フェノール樹脂、およびポリオキシアルキレン基を含む親水性有機樹脂等の有機樹脂;加熱または活性エネルギー線照射により有機樹脂となる、モノマー、オリゴマーまたはプレポリマー等の硬化性有機化合物;グリセリン等の樹脂以外の非硬化性有機化合物等が挙げられる。有機樹脂、硬化性有機化合物および非硬化性有機化合物は、公知のものを用いることができる。 Examples of the flexibility-imparting component (FL) include organic resins such as silicone resins, acrylic resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenolic resins, and hydrophilic organic resins containing polyoxyalkylene groups; curable organic compounds such as monomers, oligomers, and prepolymers that become organic resins when heated or irradiated with active energy rays; and non-curable organic compounds other than resins such as glycerin. Known organic resins, curable organic compounds, and non-curable organic compounds can be used.
有機樹脂としては、加熱または活性エネルギー照射により硬化する硬化性樹脂が好ましい。活性エネルギー線としては、紫外線および電子線等が挙げられる。
熱硬化性樹脂、並びに、加熱により有機樹脂となる、モノマー、オリゴマーまたはプレポリマー等の熱硬化性化合物は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を加熱により硬化する際に、同時に硬化できる。
活性エネルギー線硬化性樹脂、並びに、活性エネルギー線照射により有機樹脂となる、モノマー、オリゴマーまたはプレポリマー等の活性エネルギー線硬化性化合物は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を加熱により硬化した後、活性エネルギー線照射により硬化できる。
硬化性樹脂および硬化性化合物は、硬化時に、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)と架橋反応してもよい。
The organic resin is preferably a curable resin that is cured by heating or irradiation with active energy rays, such as ultraviolet rays and electron beams.
Thermosetting resins and thermosetting compounds such as monomers, oligomers, or prepolymers that become organic resins by heating can be cured simultaneously when one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) are cured by heating.
Active energy ray-curable resins and active energy ray-curable compounds such as monomers, oligomers, and prepolymers that become organic resins upon irradiation with active energy rays can be cured by heating one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) and then curing them by irradiation with active energy rays.
The curable resins and curable compounds may undergo a cross-linking reaction with one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) upon curing.
液状組成物(LC)中の可撓性付与成分(FL)の含有量は特に制限されず、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の総量100質量部に対して、好ましくは0~100質量部、より好ましくは0.1~100質量部、特に好ましくは1.0~50質量部である。 The content of the flexibility-imparting component (FL) in the liquid composition (LC) is not particularly limited, and is preferably 0 to 100 parts by mass, more preferably 0.1 to 100 parts by mass, and particularly preferably 1.0 to 50 parts by mass, relative to 100 parts by mass of the total amount of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC).
<機能性成分(FU)>
液状組成物(LC)は必要に応じて、1種以上の機能性成分(FU)を含むことができる。機能性成分(FU)の機能としては、特定の波長域の光または電波の選択的透過、選択的吸収または選択的反射;熱線の反射または吸収;反射防止;低反射;低放射;通電;加熱;撥水または撥油;耐擦傷;防汚;抗菌;着色等の加飾;これらの組合せ等が挙げられる。
被膜は例えば、機能性成分(FU)として、紫外線遮蔽剤および/または赤外線遮蔽剤を含むことができる。
<Functional Ingredients (FU)>
The liquid composition (LC) may contain one or more functional components (FU) as required. The functions of the functional components (FU) include selective transmission, selective absorption, or selective reflection of light or radio waves in a specific wavelength range; reflection or absorption of heat rays; anti-reflection; low reflection; low radiation; electricity supply; heating; water or oil repellency; scratch resistance; antifouling; antibacterial properties; decoration such as coloring; and combinations thereof.
The coating may, for example, contain an ultraviolet ray shielding agent and/or an infrared ray shielding agent as a functional component (FU).
紫外線遮蔽剤としては公知のものを用いることができ、紫外線吸収タイプでも紫外線反射タイプでもよい。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾジチオール系紫外線吸収剤、アゾメチン系紫外線吸収剤、インドール系紫外線吸収剤、およびトリアジン系紫外線吸収剤からなる群より選ばれる1種以上の紫外線吸収剤が好ましい。 As the ultraviolet shielding agent, a known agent can be used, and it may be of an ultraviolet absorbing type or an ultraviolet reflective type. One or more ultraviolet absorbers selected from the group consisting of benzophenone-based ultraviolet absorbers, benzotriazole-based ultraviolet absorbers, benzodithiol-based ultraviolet absorbers, azomethine-based ultraviolet absorbers, indole-based ultraviolet absorbers, and triazine-based ultraviolet absorbers are preferred.
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤には、水酸基含有ベンゾフェノン系化合物とエポキシ基含有加水分解性シリコン化合物との反応生成物であるシリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が含まれる。このシリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤は、加水分解性シリコン化合物(SC)に含まれ、酸化珪素マトリクスを形成できる。紫外線遮蔽剤としてシリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤を用いることで、酸化珪素マトリクスに紫外線吸収剤を固定でき、紫外線吸収剤のブリードアウトを抑制できる。シリル化ベンゾフェノン系紫外線吸収剤については、国際公開第2011/142463号等を参照されたい。 Benzophenone-based UV absorbers include silylated benzophenone-based UV absorbers, which are reaction products of hydroxyl-containing benzophenone-based compounds and epoxy-containing hydrolyzable silicon compounds. These silylated benzophenone-based UV absorbers are contained in hydrolyzable silicon compounds (SC) and can form a silicon oxide matrix. By using a silylated benzophenone-based UV absorber as a UV shielding agent, the UV absorber can be fixed to the silicon oxide matrix, and bleeding out of the UV absorber can be suppressed. For details of silylated benzophenone-based UV absorbers, see International Publication No. WO 2011/142463.
赤外線遮蔽剤としては公知のものを用いることができ、赤外線吸収タイプでも赤外線反射タイプでもよい。赤外線遮蔽剤としては、赤外線遮蔽粒子が好ましい。赤外線遮蔽粒子としては、1種以上の金属化合物を含む金属化合物粒子が好ましい。例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、アンチモンドープ酸化錫(ATO)、セシウムドープ酸化タングステン(CWO(登録商標))、フッ素ドープ酸化錫(FTO)、六ホウ化ランタン(LaB6)、および五酸化バナジウム(V2O5)からなる群より選ばれる1種以上の金属化合物を含む金属化合物粒子が好ましい。 The infrared shielding agent may be a known one, and may be either an infrared absorbing type or an infrared reflecting type. The infrared shielding agent is preferably an infrared shielding particle. The infrared shielding particle is preferably a metal compound particle containing one or more metal compounds. For example, metal compound particles containing one or more metal compounds selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), antimony doped tin oxide (ATO), cesium doped tungsten oxide (CWO (registered trademark)), fluorine doped tin oxide (FTO), lanthanum hexaboride (LaB 6 ), and vanadium pentoxide (V 2 O 5 ) are preferred.
赤外線遮蔽粒子としては、セシウムドープ酸化タングステン(CWO(登録商標))および/または六ホウ化ランタン(LaB6)を含む金属化合物粒子が特に好ましい。この金属化合物粒子を用いる場合、800~1500nmの波長の光に対する被膜の吸光度を、被膜m2当たりに含まれる赤外線遮蔽粒子の質量で割った値を比較的大きくでき、例えば1.5以上にできる。この場合、被膜中の赤外線遮蔽粒子の含有量を減らせる。これによって、被膜のガラス基材との界面の近傍部分に存在する粒子の絶対数を減らせるため、ガラス基材と被膜との密着性が向上し、耐摩耗性が向上する。 As the infrared shielding particles, metal compound particles containing cesium-doped tungsten oxide (CWO (registered trademark)) and/or lanthanum hexaboride (LaB 6 ) are particularly preferred. When using these metal compound particles, the value obtained by dividing the absorbance of the coating for light with a wavelength of 800 to 1500 nm by the mass of the infrared shielding particles contained per m 2 of the coating can be made relatively large, for example, 1.5 or more. In this case, the content of the infrared shielding particles in the coating can be reduced. This reduces the absolute number of particles present in the vicinity of the interface of the coating with the glass substrate, improving the adhesion between the glass substrate and the coating and improving the abrasion resistance.
液状組成物(LC)が赤外線遮蔽粒子を含む場合、赤外線遮蔽粒子の原料として、赤外線遮蔽粒子、分散媒としての有機溶剤、および必要に応じて分散剤を含む分散液を用いることが好ましい。 When the liquid composition (LC) contains infrared shielding particles, it is preferable to use a dispersion liquid containing infrared shielding particles, an organic solvent as a dispersion medium, and, if necessary, a dispersant, as the raw material for the infrared shielding particles.
<触媒>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、1種以上の触媒を含むことができる。
液状組成物(LC)の構成成分の原料に触媒が含まれる場合、1種以上の触媒には、原料中の触媒が含まれる。
触媒としては、酸触媒およびアルカリ触媒等が挙げられる。酸触媒としては、硝酸、塩酸、硫酸および燐酸等の無機酸類;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フタル酸、クエン酸、リンゴ酸およびグルタル酸等のカルボン酸;メタンスルホン酸およびp-トルエンスルホン酸等のスルホン酸等が挙げられる。アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよびアンモニア等が挙げられる。触媒としては、酸触媒が好ましい。触媒は、水溶液の形態で用いることができる。
液状組成物(LC)中の触媒の含有量は特に制限されない。1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の総量100質量部に対して、1種以上の触媒の含有量(複数種の場合は、合計量)は、好ましくは0.01~10質量部である。
<Catalyst>
The liquid composition (LC) may optionally contain one or more catalysts.
When a catalyst is contained in the raw material of the components of the liquid composition (LC), the one or more catalysts include the catalyst in the raw material.
Examples of the catalyst include acid catalysts and alkali catalysts. Examples of the acid catalyst include inorganic acids such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, glycolic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, maleic acid, phthalic acid, citric acid, malic acid, and glutaric acid; and sulfonic acids such as methanesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid. Examples of the alkali catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia. The catalyst is preferably an acid catalyst. The catalyst can be used in the form of an aqueous solution.
The content of the catalyst in the liquid composition (LC) is not particularly limited. The content of the one or more catalysts (the total amount in the case of a plurality of types) is preferably 0.01 to 10 parts by mass relative to 100 parts by mass of the total amount of the one or more hydrolyzable silicon compounds (SC).
<水>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、水を含むことができる。
液状組成物(LC)の構成成分の原料に水が含まれる場合、水には、原料中の水が含まれる。
被膜の形成工程では、雰囲気中の水分を利用して1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)の加水分解縮合反応を行えるので、液状組成物(LC)は水を含まなくてもよい。
液状組成物(LC)中の水の量は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を加水分解縮合させるために充分な量であれば、特に制限されない。具体的には、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)のSiO2換算量に対して、モル比で1~20当量となる量が好ましく、4~18当量となる量がより好ましい
<Water>
The liquid composition (LC) may contain water as necessary.
When water is contained in the raw materials that are components of the liquid composition (LC), the water includes the water in the raw materials.
In the coating formation step, the hydrolysis and condensation reaction of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) can be carried out using moisture in the atmosphere, so the liquid composition (LC) does not need to contain water.
The amount of water in the liquid composition (LC) is not particularly limited as long as it is an amount sufficient to hydrolyze and condense one or more hydrolyzable silicon compounds (SC). Specifically, the amount of water is preferably 1 to 20 equivalents, more preferably 4 to 18 equivalents, in terms of molar ratio relative to the SiO2 equivalent of one or more hydrolyzable silicon compounds (SC).
<有機溶剤>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、溶媒および/または分散媒として、1種以上の有機溶剤を含むことができる。
液状組成物(LC)の構成成分の原料に有機溶剤が含まれる場合、1種以上の有機溶剤には、原料中の有機溶剤が含まれる。
<Organic Solvent>
The liquid composition (LC) may contain one or more organic solvents as a solvent and/or dispersion medium, if necessary.
In the case where an organic solvent is contained in the raw materials constituting the liquid composition (LC), the one or more organic solvents include the organic solvent in the raw materials.
有機溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、およびアセチルアセトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,2-ジメトキシエタン、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、およびジイソプロピルエーテル等のエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、および酢酸メトキシエチル等のエステル類;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、2-メトキシエタノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-ブトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、および2-エトキシエタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;n-ヘキサン、n-ヘプタン、イソクタン、ベンゼン、トルエン、およびキシレン等の炭化水素類;アセトニトリルおよびニトロメタン等が挙げられる。 Organic solvents include ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and acetylacetone; ethers such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, and diisopropyl ether; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, and methoxyethyl acetate; alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 2-methoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol, 1-methoxy-2-propanol, and 2-ethoxyethanol, and diacetone alcohol; hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, isoctane, benzene, toluene, and xylene; and acetonitrile and nitromethane.
上記の中でも、液状組成物(LC)中への溶解性および液状組成物(LC)の塗工性等の観点から、沸点が60~160℃のアルコールが好ましく、具体的には、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い。
有機溶剤として、1種以上のアルコールと、水およびアルコールと混和可能なアルコール以外の1種以上の他の有機溶剤とを併用してもよい。
Among the above, from the viewpoints of solubility in the liquid composition (LC) and coatability of the liquid composition (LC), alcohols having a boiling point of 60 to 160° C. are preferred, and specifically, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-methoxy-2-propanol, 2-ethoxyethanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-butoxyethanol, and the like are preferred.
As the organic solvent, one or more types of alcohol may be used in combination with one or more types of organic solvent other than the alcohol that is miscible with water and the alcohol.
液状組成物(LC)に含まれる水および有機溶剤等の液体媒体の総量は特に制限されず、液状組成物(LC)が好ましい固形分濃度になるように、調整できる。液状組成物(LC)の固形分濃度は、好ましくは3.5~50質量%、より好ましくは9~30質量%である。「固形分濃度」は、水および有機溶剤等の液体媒体を除いた不揮発成分の合計濃度である。 The total amount of liquid media, such as water and organic solvents, contained in the liquid composition (LC) is not particularly limited, and can be adjusted so that the liquid composition (LC) has a preferred solids concentration. The solids concentration of the liquid composition (LC) is preferably 3.5 to 50 mass%, more preferably 9 to 30 mass%. The "solids concentration" is the total concentration of non-volatile components excluding liquid media, such as water and organic solvents.
<分散剤>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、赤外線遮蔽粒子等の無機微粒子を分散させる1種以上の分散剤を含むことができる。
液状組成物(LC)の構成成分の原料に分散剤が含まれる場合、1種以上の分散剤には、原料中の分散剤が含まれる。
分散剤としては、公知のものを用いることができる。
<Dispersant>
The liquid composition (LC) may contain, as necessary, one or more dispersants for dispersing inorganic fine particles such as infrared shielding particles.
When a dispersant is contained in the raw material of the component of the liquid composition (LC), the one or more dispersants include the dispersant in the raw material.
As the dispersant, a known dispersant can be used.
<キレート剤>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、1種以上のキレート剤を含むことができる。
液状組成物(LC)が赤外線遮蔽粒子と紫外線遮蔽剤とを含む場合、赤外線遮蔽粒子と錯体を形成できる1種以上のキレート剤を用いることができる。キレート剤は、赤外線遮蔽粒子の表面に配位して、赤外線遮蔽粒子に紫外線遮蔽剤がキレート結合するのを抑制できる。
液状組成物(LC)の構成成分の原料にキレート剤が含まれる場合、1種以上のキレート剤には、原料中の分散剤が含まれる。
<Chelating Agent>
The liquid composition (LC) may optionally contain one or more chelating agents.
When the liquid composition (LC) contains infrared shielding particles and an ultraviolet shielding agent, one or more chelating agents capable of forming a complex with the infrared shielding particles can be used. The chelating agent is coordinated to the surface of the infrared shielding particles, and can suppress the ultraviolet shielding agent from chelating to the infrared shielding particles.
When a chelating agent is contained in the raw material of the components of the liquid composition (LC), one or more types of chelating agent include a dispersing agent in the raw material.
キレート剤としては、公知のものを用いることができる。
キレート剤は、可視光の吸収率が低いことが好ましい。キレート剤は、水および有機溶剤等の液体媒体の種類により適宜選択される。液体媒体は、水および/またはアルコールを含むことができ、これらの極性溶剤に可溶なキレート剤が好ましい。このようなキレート剤としては、マレイン酸および(メタ)アクリル酸等のカルボン酸;これらの(共)重合体(例えば、ポリマレイン酸およびポリアクリル酸等)が挙げられる。
As the chelating agent, a known one can be used.
The chelating agent preferably has a low visible light absorption rate. The chelating agent is appropriately selected depending on the type of liquid medium, such as water and organic solvents. The liquid medium may contain water and/or alcohol, and the chelating agent is preferably soluble in these polar solvents. Such chelating agents include carboxylic acids such as maleic acid and (meth)acrylic acid; and (co)polymers thereof (e.g., polymaleic acid and polyacrylic acid).
<他の添加剤>
液状組成物(LC)は、必要に応じて、上記以外の1種以上の添加剤を含むことができる。上記以外の添加剤としては、表面調整剤、消泡剤、粘性調整剤、密着性付与剤、光安定化剤、酸化防止剤、染料、顔料およびフィラー等が挙げられる。
<Other additives>
The liquid composition (LC) may contain one or more additives other than those described above, as necessary. Examples of the additives other than those described above include a surface conditioner, a defoamer, a viscosity adjuster, an adhesion imparting agent, a light stabilizer, an antioxidant, a dye, a pigment, and a filler.
[ガラス積層体の製造方法]
ガラス積層体1の製造方法は、特に制限されない。
一実施形態において、ガラス積層体1の製造方法は、
加水分解性基を有する1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を含む液状組成物(LC)を用意する工程(S1)と、
ガラス基材10の一方の表面(被膜形成面)10S上に、液状組成物(LC)を塗工し塗工膜を形成して、塗工膜付きガラス基材を得る工程(S2)と、
塗工膜付きガラス基材を加熱し、塗工膜を硬化する工程(S3)とを有することができる。
[Method of manufacturing glass laminate]
The method for producing the
In one embodiment, a method for producing the
A step (S1) of preparing a liquid composition (LC) containing one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) having a hydrolyzable group;
A step (S2) of applying a liquid composition (LC) to one surface (film-forming surface) 10S of the
and a step (S3) of heating the glass substrate with the coating film to cure the coating film.
(工程(S1))
工程(S1)では、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を含み、さらに必要に応じて1種以上の任意成分を含む、液状組成物(LC)を用意する。液状組成物(LC)の好ましい配合組成については、上記したので、ここでは省略する。
液状組成物(LC)は、公知方法にて、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)を含む1種以上の材料を均一に混合することで調製できる。液状組成物(LC)が複数種の材料からなる場合、一括混合しても分割混合してもよく、配合手順も特に制限されない。
工程(S1)の環境温度は特に制限されず、通常の環境温度、例えば10~30℃でよい。
(Step (S1))
In step (S1), a liquid composition (LC) is prepared that contains one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) and, if necessary, one or more optional components. The preferred composition of the liquid composition (LC) has been described above, so a detailed description is omitted here.
The liquid composition (LC) can be prepared by uniformly mixing one or more materials including one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) by a known method. When the liquid composition (LC) is composed of a plurality of materials, the materials may be mixed together or in portions, and the mixing procedure is not particularly limited.
The environmental temperature in step (S1) is not particularly limited, and may be a normal environmental temperature, for example, 10 to 30°C.
(工程(S2))
工程(S2)では、ガラス基材10を、ガラス基材10の上辺11側を上方にして、地面に対して、略垂直に、または略水平と略垂直との間の傾斜角度で配置する。この配置を立置きとも言う。この配置状態を立てた状態とも言う。この配置状態で、ガラス基材10の表面10S上に、液状組成物(LC)を塗工し塗工膜を形成して、塗工膜付きガラス基材を得る。
車両サイドガラスの用途では、通常、ガラス基材は曲面を有する形状に加工されている。塗工膜は例えば、ガラス基材の車内面(通常凹曲面)上に、形成できる。
塗工方法としては特に制限されず、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およびダイコート法等が挙げられる。
工程(S2)の環境温度は特に制限されず、通常の環境温度、例えば10~30℃でよい。
(Step (S2))
In step (S2), the
In the application of the glass to vehicle side glass, the glass substrate is usually processed into a shape having a curved surface. The coating film can be formed, for example, on the vehicle inner surface (usually a concave curved surface) of the glass substrate.
The coating method is not particularly limited, and examples thereof include flow coating, dip coating, spin coating, spray coating, flexographic printing, screen printing, gravure printing, roll coating, meniscus coating, and die coating.
The environmental temperature in step (S2) is not particularly limited, and may be a normal environmental temperature, for example, 10 to 30°C.
塗工方法としては、フローコート法が好ましい。フローコート法では、ガラス基材10の表面10Sの上辺11の近傍部分に向けて液状組成物(LC)を吐出する液体ノズルを、ガラス基材10の上辺11に沿って、上辺11の一端側から他端側までガラス基材10の幅方向に相対移動させて、ガラス基材10の表面10S上に液状組成物(LC)を流しかけて塗工膜を形成できる。
As a coating method, a flow coating method is preferred. In the flow coating method, a liquid nozzle that ejects a liquid composition (LC) toward a portion near the
ガラス基材10を、真空吸着等の公知技術により、地面に対して、略垂直に、または略水平と略垂直との間の傾斜角度で固定した状態で、液体ノズルを、ガラス基材10の上辺11に沿って、ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側までガラス基材10の幅方向に移動させることが好ましい。面積の大きなガラス基材10を固定した状態で、ガラス基材10より小さな液体ノズルを移動させる方法は、簡便で低コストである。
It is preferable to move the liquid nozzle in the width direction of the
工程(S2)において、あるタイミングで液体ノズルからガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対して、液状組成物(LC)のガラス基材10の表面10S上への到達と同時に、または到達の直後に、1つ以上の送風ノズルから送風する操作を、液体ノズルの相対移動に合わせて、ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側まで行って、少なくとも塗工膜の上辺と第2の仮想線IL2(被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って100mm下方に平行移動させた仮想線)との間の範囲が乾燥された塗工膜を形成することが好ましい。塗工膜の上辺は、図1に示した被膜20の硬化前の上辺である。
In step (S2), it is preferable to perform an operation of blowing air from one or more blowing nozzles to the liquid composition (LC) discharged from the liquid nozzle onto the
例えば、図3Aおよび図3Bに示すような塗工装置2を用いて、工程(S2)を実施できる。図3Aは模式側面図であり、図3Bは模式上面図である。図1および図2と同じ構成要素には同じ参照符号を付して、説明は省略する。
塗工装置2は、ガラス基材10の表面10Sの上辺11の近傍部分に向けて液状組成物(LC)を吐出する液体ノズル31を有する。
ガラス基材10の表面10Sの上辺11の近傍部分に、液体ノズル31の吐出口31Mが対向するように、液体ノズル31を配置する。
ガラス基材10の表面10Sにおいて、上辺11の近傍部分は例えば、上辺11と、上辺11を表面10Sに沿って30mm下方に平行移動させた仮想線との間の領域であることができる。
For example, step (S2) can be carried out using a
The
The
On the
液体ノズル31には、公知の手段および方法により、液状組成物(LC)が供給される。液体ノズル31は、公知の移動手段により、ガラス基材10の上辺11に沿って、ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側まで、幅方向に移動可能に構成されている。液体ノズル31は、連続的に液状組成物(LC)を吐出できる。
液体ノズル31の吐出口31Mの径は特に制限されず、例えば、2~6mmφが好ましい。液体ノズル31からの液状組成物(LC)の吐出量は特に制限されず、例えば、10~15g/sが好ましい。
A liquid composition (LC) is supplied to the
The diameter of the
液体ノズル31の幅方向の移動の間の、液体ノズル31の吐出口31Mの中心の高さ位置は、ガラス基材10の上辺11から2~30mm程度低い位置に設定することが好ましい。
幅方向の移動の間、液体ノズル31の吐出口31Mの中心の、ガラス基材10の表面10Sからの水平方向の離間距離は、液体ノズル31から吐出された液状組成物(LC)がガラス基材10の表面10Sに到達できる範囲内であればよく、例えば、0.1~5mm程度であることが好ましい。
It is preferable that the height position of the center of the
During the movement in the width direction, the horizontal distance of the center of the
塗工装置2は、送風ノズル51を含む1つ以上の送風ユニット50を有する。図中、送風ノズル51から送り出される風を、2本の破線と符合Wで模式的に示してある。
ガラス基材10の表面10Sの手前に、送風ノズル51を含む1つ以上の送風ユニット50を配置する。
図3Bに示すように、ガラス基材10の表面10Sの手前に、全体として、少なくとも、塗工膜の上辺と、第2の仮想線IL2(被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って100mm下方に平行移動させた仮想線)との間の範囲の全体に送風可能な複数の送風ノズル51を、ガラス基材10の幅方向に一列に並べて配置することが好ましい。複数の送風ノズル51は、等間隔に並べて配置することが好ましい。図中、符合51Pは、複数の送風ノズル51の配置ピッチである。
The
One or
As shown in Fig. 3B, a plurality of
送風ノズル51の吐出口51Mの径は特に制限されず、例えば、2~6mmφ程度が好ましい。1つの送風ノズル51からの、ガラス基材10の表面10S上の送風可能領域の幅WAは例えば、100mm以上であることが好ましい。
ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側までの液体ノズル31の幅方向の移動に合わせて、常に、ガラス基材10の表面10S上に到達した液状組成物(LC)に対して、到達と同時にまたは到達の直後に、いずれかの送風ノズル51からの送風が届くように、送風ノズル51の数および配置ピッチ51Pを設計することが好ましい。
なお、ある任意の1つの送風ノズル51からの、ガラス基材10の表面10S上の送風可能領域と、その送風ノズル51の隣りにある送風ノズル51からの、ガラス基材10の表面10S上の送風可能領域とは、部分的に重なってもよい。
The diameter of the
It is preferable to design the number of
In addition, the area on the
送風ユニット50にコンプレッサ等を接続し、送風ノズル51から空気等の風を送り出すことができる。送風ユニット50は、好ましくは、電磁弁および電空レギュレータ等の風速調整手段を含むことができる。電磁弁および電空レギュレータ等の風速調整手段を用いて、送風ノズル51からの送風のオンオフおよび風速を調整できる。送風ノズル51は、ガラス基材10の表面10Sに対する送風ノズル51の中心軸51Aの角度θを、調整できるように構成することが好ましい。
A compressor or the like can be connected to the
送風ノズル51は、液体ノズル31の位置より低い位置に配置することが好ましい。
あるタイミングで液体ノズル31からガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対して、液状組成物(LC)のガラス基材10の表面10S上への到達と同時に、または到達の直後に、液体ノズル31の位置より低い位置に配置された1つ以上の送風ノズル51から送風する操作を、液体ノズル31の相対移動に合わせて、ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側まで行って、少なくとも、塗工膜の上辺と、第2の仮想線IL2(被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って100mm下方に平行移動させた仮想線)との間の範囲が乾燥された塗工膜を形成することが好ましい。
The
It is preferable that, simultaneously with or immediately after the liquid composition (LC) reaches the
あるタイミングで液体ノズル31からガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対して、液状組成物(LC)のガラス基材10の表面10S上への到達と同時に、または到達の直後に、液体ノズル31に最も近い1つの送風ノズル51から送風する操作を、液体ノズル31の相対移動に合わせて、ガラス基材10の上辺11の一端側から他端側まで行うことができる。
この場合、液体ノズル31に最も近い送風ノズル51からの送風開始タイミングは、この送風ノズル51から送風可能な送風可能領域内への液体ノズル31の到着前(例えば、到着タイミングの2~10秒前)、到着と同時、または到着直後(例えば、到着タイミングの3秒後以内)のいずれでもよい。
送風開始タイミングを、送風ノズル51から送風可能な送風可能領域内への液体ノズル31の到着前とする場合には、確実に、液状組成物(LC)のガラス基材10の表面10S上への到達と同時に、ガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対して、送風できる。
本明細書において、特に明記しない限り、「直後」は、3秒後以内と定義する。
The liquid composition (LC) is ejected from the
In this case, the timing for starting blowing air from the
When the timing for starting blowing air is set before the
In this specification, unless otherwise specified, "immediately" is defined as within 3 seconds.
上記のような方法で塗工膜を形成することで、塗工膜の上辺付近の局所的な厚膜化および塗工膜の下部の厚膜化を抑制できる。
上記のような方法で塗工膜を形成することで、縦寸法が100mm超の特定寸法領域の少なくとも一部において、被膜20の上辺21と、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って20mm下方に平行移動させた第1の仮想線IL1との間の領域における被膜20の膜厚(T)が、0μm超2.0μm以下であり、被膜20の上辺21を被膜20の表面20Sに沿って100mm下方に平行移動させた第2の仮想線IL2上および第2の仮想線IL2より下方の領域における被膜20の膜厚(T)が、2.0~3.0μmである特定膜厚分布を有する被膜20を形成しやすい。
その結果、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好で、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能を良好に発現できる被膜20を形成しやすい。
By forming the coating film in the above-described manner, localized thickening near the upper side of the coating film and thickening in the lower part of the coating film can be suppressed.
By forming the coating film by the above-mentioned method, it is easy to form a
As a result, it is easy to form a
なお、[背景技術]の項で挙げた特許文献1では、送風ユニット(5)は、射出部(2)の側部または上部に接して、または、射出部(2)から離れた上方に配置されている(図5A、図7および図8)。特許文献1では、塗布液がガラス板の塗布面とは反対側へ回り込むのを抑制するために、送風システム(5)は、射出部(2)と同じ高さの位置または射出部(2)の上方に配置され、射出部(2)より下方に送風システム(5)を配置する方法について、記載がない。
In addition, in
[発明が解決しようとする課題]の項で説明したように、特許文献1に記載の方法で得られる被膜は、塗布ラインから1mm以内の範囲に、アップダウンの大きいピークがあり、膜厚が2.5μm超の局所的厚膜部が存在し、約0.9μm以上の膜厚のばらつきがある(特許文献1の図12および図13)。特に、正面から送風を行った実施例2~4に対して、上方から送風を行った実施例1において、より大きな膜厚のばらつきがある。特許文献1に記載の方法で得られる被膜はまた、塗布ラインからの距離が3mm以上の範囲では、膜厚は2μm未満と薄く、かつ、塗布ラインからの距離の増大に伴って、膜厚が徐々に減少する傾向がある。
塗布ライン付近に、局所的に突出して存在する局所的厚膜部では、残留応力が大きく、クラックが生じる恐れがある。塗布ラインに沿って幅方向に延びる局所的厚膜部は、透視歪として視認され、見栄えを悪くする恐れがある。塗布ラインからの距離が3mm以上の範囲では、膜厚が薄く、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の所望の機能の発現が不充分となる恐れがある。
As explained in the section "Problems to be Solved by the Invention," the coating obtained by the method described in
In the local thick film part that protrudes locally near the coating line, residual stress is large and cracks may occur. In the local thick film part that extends in the width direction along the coating line, it is visually recognized as perspective distortion and may deteriorate the appearance. In the range of 3 mm or more away from the coating line, the film thickness is thin and the desired function such as blocking ultraviolet and/or infrared rays may not be fully realized.
特許文献1には、「上方から風を当てながら機能液を射出する場合(実施例1)、機能液の乾燥が早い段階で生じてしまい、塗布ラインLから1mm以内の領域、特に、塗布ラインLから下方に最初に現れる膜厚の極大値をとる位置以降の領域において、約2μmの膜厚差が生じてしまった。」ことが記載されている(段落0101)。
正面または上方からの送風では、上辺付近の乾燥が早く進みすぎて、上辺付近に、局所的厚膜部が形成されやすいと、考えられる。
It is believed that when air is blown from the front or from above, the upper edge vicinity dries too quickly, making it easy for localized thick film portions to form near the upper edge.
本明細書において、垂直に立てたガラス基材10の表面10Sに対して、真下に配置された送風ノズル51の中心軸51Aの角度θを0°、正面に配置された送風ノズル51の中心軸51Aの角度θを90°、真上に配置された送風ノズル51の中心軸51Aの角度θを180°と、定義する。
表面10Sが曲面である場合、図3Aに示すような側面図において、ガラス基材10の表面10Sに対して、送風ノズル51の中心軸51Aと表面10Sとの交点を通る接線(図示略)を引き、中心軸51Aと得られた接線とのなす角度を、「ガラス基材10の表面10Sに対する送風ノズル51の中心軸51Aの角度θ」と定義する。
In this specification, the angle θ of the
When the
本実施形態では、送風ノズル51を液体ノズル31の位置より低い位置に配置し、あるタイミングで液体ノズル31からガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対して、下方から送風することが好ましい。
下方からの送風では、上辺付近の乾燥が適度な速さで進み、塗工膜の上辺付近に、局所的厚膜部が形成されることが抑制されると、考えられる。また、少なくとも塗工膜の上辺と第2の仮想線IL2との間の範囲に送風することで、縦寸法が100mm超の特定寸法領域の少なくとも一部において、第2の仮想線IL2上および第2の仮想線IL2より下方の領域における膜厚(T)が2.0~3.0μmである被膜20を形成しやすいと考えられる。
In this embodiment, it is preferable to arrange the
It is believed that blowing air from below allows the drying near the upper edge to proceed at an appropriate speed, and suppresses the formation of a local thick film portion near the upper edge of the coating film. It is also believed that blowing air at least in the range between the upper edge of the coating film and the second imaginary line IL2 makes it easier to form a
工程(S2)におけるガラス基材10の表面10Sに対する送風ノズル51の中心軸51Aの設定角度θは、好ましくは0°超90°未満である。下限値は、より好ましくは5°、さらに好ましくは10°、特に好ましくは15°、最も好ましくは20°である。上限値は、より好ましくは80°、さらに好ましくは70°、さらに好ましくは60°、特に好ましくは50°、最も好ましくは40°である。
角度θは10~50°(好ましくは10~40°、より好ましくは20~40°)であれば、ガラス基材10に対する液体ノズル31および送風ノズル51の配置設計がしやすく、ガラス基材10の表面に対する液状組成物(LC)の流れと送風を制御しやすい。その結果、液状組成物(LC)が送風ノズル51にかかるなどの不都合を効果的に抑制できる。また、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性および上辺付近の見栄え等の外観が良好な被膜20を安定的に形成しやすい。
In step (S2), the set angle θ of the
When the angle θ is 10 to 50° (preferably 10 to 40°, more preferably 20 to 40°), it is easy to design the arrangement of the
液体ノズル31からガラス基材10の表面10S上に吐出された液状組成物(LC)に対する送風を行わない場合、一般的に、液状組成物(LC)の組成、固形分濃度、粘度および塗工量、並びに、工程(S2)におけるガラス基材10の配置角度等の条件を1つ以上調整することで、被膜20の最大膜厚、最小膜厚および膜厚分布を調整できる。ここで言う「液状組成物(LC)の塗工量」は、液体ノズル31からの液状組成物(LC)の吐出量である。
液状組成物(LC)の固形分濃度および粘度は、高い方が、被膜20の最大膜厚を厚くできる傾向がある。
液状組成物(LC)の塗工量は、多い方が、被膜20の最大膜厚を厚くできる傾向がある。
ガラス基材10の配置角度を調整することで、被膜20の下部の膜厚(T)を調整できる。液状組成物(LC)をガラス基材10の上部から流しかけるフローコート法では、ガラス基材10の配置が地面に対して略垂直に近い方が、下部の膜厚(T)を薄くでき、ガラス基材10の配置が地面に対して略水平に近い方が、被膜20の下部の膜厚(T)を厚くできる傾向がある。
When air is not blown onto the liquid composition (LC) discharged from the
The higher the solids concentration and viscosity of the liquid composition (LC), the greater the maximum film thickness of the
The greater the amount of the liquid composition (LC) applied, the greater the maximum film thickness of the
The film thickness (T) of the lower part of the
液状組成物(LC)の組成、固形分濃度、粘度および塗工量、並びに、工程(S2)におけるガラス基材10の配置角度等の送風以外の条件と、送風条件とを、総括的に設計してもよい。
液状組成物(LC)の固形分濃度は特に制限されず、好ましくは7~15質量%、より好ましくは8~11質量%である。
液状組成物(LC)の工程(S2)実施時の環境温度での粘度は特に制限されず、好ましくは0.8~2.3mPa・s、より好ましくは1.0~2.0mPa・s、特に好ましくは1.0~1.5mPa・sである。
The composition, solid content concentration, viscosity, and coating amount of the liquid composition (LC), as well as conditions other than air blowing, such as the arrangement angle of the
The solid content concentration of the liquid composition (LC) is not particularly limited, and is preferably 7 to 15% by mass, more preferably 8 to 11% by mass.
The viscosity of the liquid composition (LC) at the environmental temperature during the step (S2) is not particularly limited, and is preferably 0.8 to 2.3 mPa·s, more preferably 1.0 to 2.0 mPa·s, and particularly preferably 1.0 to 1.5 mPa·s.
(立置き工程)
塗工膜の形成が終了した後、得られた塗工膜付きガラス基材を、10~20秒間程度、立てた状態で保持してもよい。
(Standing process)
After the formation of the coating film is completed, the obtained glass substrate with the coating film may be held in an upright position for about 10 to 20 seconds.
(乾燥工程)
工程(S2)と工程(S3)との間に、必要に応じて、硬化反応が進まない条件で、塗工膜全体を乾燥する乾燥工程を実施してもよい。乾燥方法として特に制限されず、40~60℃程度の加熱乾燥、減圧乾燥、および40~60℃程度の減圧加熱乾燥が挙げられる。
(Drying process)
Between steps (S2) and (S3), a drying step may be carried out, if necessary, to dry the entire coating film under conditions in which the curing reaction does not proceed. The drying method is not particularly limited, and examples thereof include heat drying at about 40 to 60°C, drying under reduced pressure, and heat drying under reduced pressure at about 40 to 60°C.
(工程(S3))
工程(S3)では、塗工膜付きガラス基材を加熱し、塗工膜を硬化する。加熱は、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)が硬化する温度条件で行う。工程(S3)は、本焼成のみの1段階または仮焼成と本焼成との複数段階で実施できる。
本焼成温度は特に制限されない。ガラス基材が強化ガラスである場合、好ましくは80~230℃、より好ましくは100~230℃、特に好ましくは150~230℃、最も好ましくは180~210℃である。ガラス基材が合わせガラスである場合、好ましくは80~110℃、より好ましくは90~110℃である。加熱時間は、液状組成物(LC)の組成および加熱温度等に応じて適宜設計できる。
(Step (S3))
In step (S3), the glass substrate with the coating film is heated to cure the coating film. The heating is performed under temperature conditions that cure one or more hydrolyzable silicon compounds (SC). Step (S3) can be performed in a single stage of only main baking or in multiple stages of pre-baking and main baking.
The firing temperature is not particularly limited. When the glass substrate is a tempered glass, the firing temperature is preferably 80 to 230° C., more preferably 100 to 230° C., particularly preferably 150 to 230° C., and most preferably 180 to 210° C. When the glass substrate is a laminated glass, the firing temperature is preferably 80 to 110° C., more preferably 90 to 110° C. The heating time can be appropriately designed depending on the composition of the liquid composition (LC), the heating temperature, and the like.
乾燥工程および工程(S3)における塗工膜付きガラス基材の配置の向きは、特に制限されない。乾燥工程および工程(S3)では、塗工膜側が上側になるように、塗工膜付きガラス基材を地面に対して略水平に配置してよいし、工程(S2)と同様、塗工膜付きガラス基材を、上辺側を上方にして、地面に対して、略垂直に、または略水平と略垂直との間の傾斜角度で配置してもよい。地面に対して略水平の配置は、平置きとも言う。
液状組成物(LC)が、熱硬化性樹脂および/または熱硬化性化合物を含む場合、熱硬化性樹脂および/または熱硬化性化合物は、この工程(S3)で、1種以上の加水分解性シリコン化合物(SC)と共に硬化できる。
この工程(S3)後に被膜20が形成される。
The orientation of the coated glass substrate in the drying step and step (S3) is not particularly limited. In the drying step and step (S3), the coated glass substrate may be disposed substantially horizontally with respect to the ground so that the coated side faces upward, or, as in step (S2), the coated glass substrate may be disposed substantially vertically with the upper side facing upward, or at an inclination angle between substantially horizontal and substantially vertical with respect to the ground. The substantially horizontal arrangement with respect to the ground is also called flat placement.
When the liquid composition (LC) contains a thermosetting resin and/or a thermosetting compound, the thermosetting resin and/or the thermosetting compound can be cured together with one or more hydrolyzable silicon compounds (SC) in this step (S3).
After this step (S3), the
(工程(S4))
液状組成物(LC)が活性エネルギー線硬化性樹脂および/または活性エネルギー線硬化性化合物を含む場合、工程(S3)の後に、被膜に活性エネルギー線を照射して、活性エネルギー線硬化性樹脂および/または活性エネルギー線硬化性化合物を硬化する工程(S4)を実施できる。活性エネルギー線としては、紫外線および電子線等が挙げられる。
以上のようにして、ガラス積層体1が得られる。
(Step (S4))
When the liquid composition (LC) contains an active energy ray curable resin and/or an active energy ray curable compound, after the step (S3), a step (S4) can be carried out in which the coating is irradiated with active energy rays to cure the active energy ray curable resin and/or the active energy ray curable compound. Examples of active energy rays include ultraviolet rays and electron beams.
In this manner, the
以上説明したように、本開示によれば、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好な被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法を提供できる。
被膜は、紫外線および/または赤外線の遮蔽等の機能を有する機能性成分を含むことができる。
本開示によれば、機能性成分を含み、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性が良好で、所望の機能を安定的に発現できる被膜を有する、車両窓ガラス用のガラス積層体とその製造方法を提供できる。
As described above, the present disclosure can provide a glass laminate for vehicle window glass, which has a coating that is suppressed from localized thickening near the upper edge and thickening in the lower portion, has a favorable film thickness distribution in the vertical direction, and has good crack resistance, and a manufacturing method thereof.
The coating may contain a functional component having a function such as blocking ultraviolet and/or infrared rays.
Effects of the present disclosure: It is possible to provide a glass laminate for vehicle window glass, which contains a functional component, has a coating that suppresses localized film thickening near the upper edge and film thickening at the lower part, has a favorable film thickness distribution in the vertical direction, has good crack resistance, and is able to stably exhibit desired functions, and a method for manufacturing the same.
以下に、実施例に基づいて本発明について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。例(E1)~(E5)が実施例、例(E101)~(E104)が比較例である。 The present invention will be described below based on examples, but the present invention is not limited to these. Examples (E1) to (E5) are examples, and examples (E101) to (E104) are comparative examples.
[評価項目と評価方法]
評価項目と評価方法は、以下の通りである。
(液状組成物(LC)の粘度)
粘度計(東機産業社製「RE85L」)を用いて、塗工工程実施時の室温下での液状組成物(LC)の粘度を測定した。
[Evaluation items and evaluation methods]
The evaluation items and evaluation methods are as follows.
(Viscosity of Liquid Composition (LC))
The viscosity of the liquid composition (LC) was measured at room temperature during the coating process using a viscometer ("RE85L" manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.).
(被膜の膜厚分布)
レーザー顕微鏡(キーエンス社製「VK-X100」)を用いて、得られたガラス積層体の被膜の上下方向の膜厚分布を測定した。
図1に示すように、平面視にて、ガラス積層体1の最前端を通る縦軸YL1と、ガラス積層体1の最後端を通る縦軸YR1との中心軸を、ガラス積層体1の縦中心軸YCと定義した。さらに、縦軸YL1と縦中心軸YCとの中心軸を縦軸YL2、縦中心軸YCと縦軸YR1との中心軸を縦軸YR2と定義した。これらの縦軸によって、ガラス積層体1を、幅方向に、4つの領域に均等に区画した。
縦軸YL2、縦中心軸YC、または縦軸YR2に沿って、被膜20の上端から下端まで、約2mm(具体的には、2.1~2.3mm)ごとに、被膜20の膜厚(T)を測定した。被膜20の上端からの距離(D)[mm]と被膜20の膜厚(T)[μm]との相関データを得た。なお、被膜20の上端からの距離(D)[mm]は、被膜20の表面(凹曲面)に沿った上端からの距離であり、被膜20を圧縮せずに広げて平坦にした状態での上端からの距離である。
(Film thickness distribution)
The thickness distribution in the vertical direction of the coating of the obtained glass laminate was measured using a laser microscope (Keyence Corporation, "VK-X100").
1, in a plan view, the central axis between a vertical axis YL1 passing through the front end of the
The thickness (T) of the
(耐候性試験における耐クラック性)
ガラス積層体から、被膜の縦中心軸YC上の上端からの距離(D)が300mmの位置を中心とする縦65mm×横35mmの試験片を切り出した。
この試験片に対して、耐候性試験機(スガ試験機社製「スーパーキセノンウェザーメーター SX75」)を用いて、耐候性試験を実施した。照度150W/m2、ブラックパネル温度83℃、相対湿度50%の環境下で、試験片を放置し、光学顕微鏡にて被膜の表面にクラックが発生するまでの時間(Tc)を測定した。
例(E1)のTcに対する各例のTcの比(=Tc(各例)/Tc(E1))を求めた。この比を「Tc比」と定義する。例(E1)のTc比は1であり、Tc比が大きい程、被膜の耐候性試験における耐クラック性がより高いことを示す。
(Crack resistance in weather resistance tests)
A test piece measuring 65 mm long x 35 mm wide and centered at a distance (D) of 300 mm from the upper end of the coating on the longitudinal central axis YC was cut out from the glass laminate.
A weather resistance test was carried out on this test piece using a weather resistance tester ("Super Xenon Weather Meter SX75" manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) The test piece was left in an environment of illuminance of 150 W/ m2 , black panel temperature of 83°C, and relative humidity of 50%, and the time (Tc) until cracks appeared on the surface of the coating was measured using an optical microscope.
The ratio of Tc of each example to Tc of Example (E1) (= Tc (each example)/Tc (E1)) was determined. This ratio is defined as the "Tc ratio." The Tc ratio of Example (E1) was 1, and a larger Tc ratio indicates higher crack resistance in the weather resistance test of the coating.
(耐摩耗性)
ガラス積層体から、被膜の縦中心軸YC上の上端からの距離(D)が50mmの位置を中心とする縦100mm×横100mmの試験片を切り出した。
この試験片の被膜側の表面に対して、テーバー式耐摩耗試験機およびCS-10F摩耗ホイールを用い、JIS-R3212(1998年)に準拠して、500回転の条件で摩耗試験を行った。上記JIS規格に準拠して、試験前後の試験片のヘイズ差(ΔHz)を測定した。
例(E1)のΔHzに対する各例のΔHzの比(=ΔHz(各例)/ΔHz(E1))を求めた。この比を「ΔHz比」と定義する。例(E1)のΔHz比は1であり、ΔHz比が小さい程、被膜の擦傷および剥離等の損傷がより少なく、被膜の耐摩耗性がより高いことを示す。
(Wear resistance)
A test piece measuring 100 mm in length and 100 mm in width was cut out from the glass laminate and centered at a
The coating surface of the test piece was subjected to an abrasion test at 500 revolutions using a Taber abrasion tester and a CS-10F abrasion wheel in accordance with JIS-R3212 (1998). The haze difference (ΔHz) of the test piece before and after the test was measured in accordance with the above JIS standard.
The ratio of ΔHz of each example to ΔHz of Example (E1) (= ΔHz (each example) / ΔHz (E1)) was determined. This ratio is defined as the "ΔHz ratio." The ΔHz ratio of Example (E1) was 1, and the smaller the ΔHz ratio, the less damage such as scratches and peeling of the coating, and the higher the abrasion resistance of the coating.
(ガラス積層体の紫外線透過率(光学機能))
被膜の光学機能の評価として、紫外線透過率の評価を実施した。
ガラス積層体の被膜の縦中心軸YC上の上端からの距離(D)が、20mm、40mm、60mm、80mm、および100mmの位置で測定した被膜の膜厚の平均値を求めた。実際の膜厚がこの平均膜厚である位置のガラス積層体の紫外線透過率(Tuv[%])を測定した。分光光度計(日立製作所社製「U-4100」)を用いて、ガラス積層体の300~380nmの波長域の透過スペクトルを測定し、ISO9050(2003年)に準拠して、紫外線透過率(Tuv[%])を算出した。
例(E1)のTuvに対する各例のTuvの比(=Tuv(各例)/Tuv(E1))を求めた。この比を「Tuv比」と定義する。例(E1)のTuv比は1であり、Tuv比が小さい程、被膜の紫外線遮蔽性がより高いことを示す。
(UV transmittance of glass laminate (optical function))
To evaluate the optical function of the coating, the ultraviolet ray transmittance was evaluated.
The average thickness of the coating was measured at positions where the distance (D) from the top end on the vertical center axis YC of the coating of the glass laminate was 20 mm, 40 mm, 60 mm, 80 mm, and 100 mm. The ultraviolet transmittance (Tuv [%]) of the glass laminate was measured at the position where the actual thickness was this average thickness. The transmission spectrum of the glass laminate in the wavelength range of 300 to 380 nm was measured using a spectrophotometer (Hitachi, Ltd.'s "U-4100"), and the ultraviolet transmittance (Tuv [%]) was calculated in accordance with ISO 9050 (2003).
The ratio of Tuv of each example to Tuv of Example (E1) (= Tuv (each example)/Tuv (E1)) was determined. This ratio is defined as the "Tuv ratio." The Tuv ratio of Example (E1) is 1, and the smaller the Tuv ratio, the higher the ultraviolet shielding ability of the coating.
(上辺付近の見栄え)
太陽光下で、ガラス積層体の被膜の上辺付近の外観を目視観察し、下記基準で評価した。
良好(○):太陽光の入射角度に関係なく、上辺付近に透視歪が全く見られなかった。
可(△):太陽光の入射角度によって、上辺付近に透視歪が見られない場合と見られる場合があった。
不良(×):太陽光の入射角度に関係なく、上辺付近に透視歪が見られた。
(Appearance near the top)
The appearance of the coating near the upper edge of the glass laminate was visually observed under sunlight and evaluated according to the following criteria.
Good (◯): No perspective distortion was observed near the upper edge, regardless of the angle of incidence of sunlight.
Fair (△): Depending on the angle of incidence of sunlight, perspective distortion was sometimes not observed near the top edge and sometimes was observed.
Poor (x): Perspective distortion was observed near the upper edge, regardless of the angle of incidence of sunlight.
[材料]
各例で用いた材料は、以下の通りである。
<ガラス基材>
(G1)図1に模式的に示したような、自動車の運転手席の横にあるサイドガラス用の強化ガラス(AGC社製)を用意した。このガラスは、縦932mm×横513mm×厚さ3.1mm、内面(凹曲面)の縦方向の曲率半径=1300mm、横方向の曲率半径=34000mmであった。
[material]
The materials used in each example are as follows:
<Glass substrate>
(G1) A tempered glass (manufactured by AGC) was prepared for use as a side window next to the driver's seat of an automobile, as shown in Fig. 1. This glass had dimensions of 932 mm length × 513 mm width × 3.1 mm thickness, and the radius of curvature of the inner surface (concave curved surface) in the vertical direction was 1300 mm, and the radius of curvature in the horizontal direction was 34000 mm.
<4官能性加水分解性シリコン化合物(4官能シラン)>
TEOS:テトラエトキシシラン。
<Tetrafunctional hydrolyzable silicon compound (tetrafunctional silane)>
TEOS: tetraethoxysilane.
<3官能性加水分解性シリコン化合物(3官能シラン)>
KBM-403:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業社製「KBM-403」。
<Trifunctional Hydrolyzable Silicon Compound (Trifunctional Silane)>
KBM-403: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, "KBM-403" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
<紫外外線吸収剤(紫外外線遮蔽剤)>
THBP:ジヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収剤、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、BASF社製「Uvinul(登録商標) 3050」。
Si-THBP溶液(63質量%):上記のTHBP49.2g、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(KBM-403)123.2g、硬化触媒として塩化ベンジルトリエチルアンモニウム(純正化学社製)0.8g、および酢酸ブチル(純正化学社製)100gを、撹拌しながら60℃に昇温して溶解させ、120℃で加熱し4時間反応させることにより、固形分濃度63質量%のシリル化紫外線吸収剤(Si-THBP)溶液を得た。このシリル化紫外線吸収剤(Si-THBP)は、機能性成分かつ3官能性加水分解性シリコン化合物である。
<Ultraviolet ray absorber (ultraviolet ray shielding agent)>
THBP: Dihydroxybenzophenone-based ultraviolet absorber, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, "Uvinul (registered trademark) 3050" manufactured by BASF.
Si-THBP solution (63% by mass): 49.2 g of the above THBP, 123.2 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (KBM-403), 0.8 g of benzyltriethylammonium chloride (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) as a curing catalyst, and 100 g of butyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) were heated to 60° C. with stirring to dissolve, and then heated to 120° C. and reacted for 4 hours to obtain a silylated ultraviolet absorber (Si-THBP) solution with a solid content concentration of 63% by mass. This silylated ultraviolet absorber (Si-THBP) is a functional component and a trifunctional hydrolyzable silicon compound.
<赤外線吸収剤(赤外線遮蔽剤)>
ITO分散液:20質量%インジウム錫酸化物(ITO)分散液。三菱マテリアル電子化成社製のITO微粒子(平均一次粒子径20nm、平均分散粒子径55nm)の11.9g、分散剤(ビックケミー・ジャパン社製「DISPERBYK-190」の3.0g、および後記混合溶剤(AP-1)の24.2gを、ボールミルを用いて48時間分散処理した。さらに混合溶剤(AP-1)を添加して、ITO濃度が20質量%となるように希釈して、ITO分散液を得た。
<Infrared absorbing agent (infrared shielding agent)>
ITO dispersion: 20% by mass indium tin oxide (ITO) dispersion. 11.9 g of ITO fine particles (average
<可撓性付与成分>
EX-614B溶液:ソルビトールポリグリシジルエーテル(熱硬化性の多官能エポキシ化合物、ナガセケムテックス社製「デナコールEX-614B」)、50質量%メタノール溶液。
<Flexibility-imparting component>
EX-614B solution: sorbitol polyglycidyl ether (a thermosetting polyfunctional epoxy compound, "Denacol EX-614B" manufactured by Nagase ChemteX Corporation), 50 mass % methanol solution.
<キレート剤>
PMA-50W:ポリマレイン酸水溶液、固形分40~48質量%、日油社製「ノンポール PMA-50W」。
マレイン酸:純度99.0質量%。
<Chelating Agent>
PMA-50W: Polymaleic acid aqueous solution,
Maleic acid: Purity 99.0% by mass.
<表面調整剤>
BYK307分散液:シリコン系表面調整剤(ビッグケミー・ジャパン社製「BYK307」)、12質量%メタノール分散液。
<Surface conditioner>
BYK307 dispersion: Silicone surface conditioner (BYK307 manufactured by BYK-Chemie Japan KK), 12 mass% dispersion in methanol.
<有機溶剤>
AP-1:エタノール:2-プロパノール:メタノール=85.5:13.4:1.1(質量比)の混合溶剤、日本アルコール販売社製「ソルミックス(登録商標) AP-1」。
MEK:メチルエチルケトン、純度99.9質量%。
メタノール:純度99.5質量%。
<Organic Solvent>
AP-1: a mixed solvent of ethanol:2-propanol:methanol=85.5:13.4:1.1 (mass ratio), "Solmix (registered trademark) AP-1" manufactured by Japan Alcohol Sales Co., Ltd.
MEK: methyl ethyl ketone, purity 99.9% by mass.
Methanol: purity 99.5% by mass.
<酸触媒>
酢酸水溶液:90質量%。
<Acid catalyst>
Acetic acid aqueous solution: 90% by weight.
[製造例(PE1)](液状組成物(LC1)の調製)
丸底フラスコに、TEOSを12.4g、Si-THBP溶液(63質量%)を11.6g、EX-614B溶液(50質量%)を1.9g、PMA-50Wを1.7g、マレイン酸を1.0g、BYK307分散液(12質量%)を0.5g、メタノールを18.9g、MEKを62.0g、酢酸水溶液(90質量%)を9.5g、および純水を12.8gを入れ、50℃で2時間撹拌混合した。最後に、ITO分散液(20質量%)を6.80g加え、撹拌混合した。以上のようにして、固形分濃度が9.2質量%の液状組成物(LC1)を得た。配合組成および固形分濃度を、表1に示す。
[Production Example (PE1)] (Preparation of Liquid Composition (LC1))
In a round-bottom flask, 12.4 g of TEOS, 11.6 g of Si-THBP solution (63% by mass), 1.9 g of EX-614B solution (50% by mass), 1.7 g of PMA-50W, 1.0 g of maleic acid, 0.5 g of BYK307 dispersion (12% by mass), 18.9 g of methanol, 62.0 g of MEK, 9.5 g of aqueous acetic acid solution (90% by mass), and 12.8 g of pure water were added and stirred and mixed at 50 ° C. for 2 hours. Finally, 6.80 g of ITO dispersion (20% by mass) was added and stirred and mixed. In this way, a liquid composition (LC1) with a solid content concentration of 9.2% by mass was obtained. The blending composition and solid content concentration are shown in Table 1.
[製造例(PE2)~(PE4)](液状組成物(LC2)~(LC4)の調製)
表1に示す配合組成に変更した以外は製造例1と同様にして、液状組成物(LC2)~(LC4)を得た。配合組成および固形分濃度を、表1に示す。
[Production Examples (PE2) to (PE4)] (Preparation of Liquid Compositions (LC2) to (LC4))
Liquid compositions (LC2) to (LC4) were obtained in the same manner as in Production Example 1, except that the blending compositions were changed to those shown in Table 1. The blending compositions and solid content concentrations are shown in Table 1.
[例(E1)~(E5)](ガラス積層体の製造)
(工程(S1))
液状組成物(LC)として、液状組成物(LC1)または(LC2)を用意した。
[Examples (E1) to (E5)] (Production of glass laminate)
(Step (S1))
As the liquid composition (LC), liquid compositions (LC1) and (LC2) were prepared.
(工程(S2))(塗工工程)
次に、真空吸着装置を用いて、ガラス基材(G1)を、上辺側を上方にして、地面に対して略垂直に立てて、保持した。塗工工程実施時の室温は22~24℃であった。塗工工程実施時の室温下での液状組成物(LC)の粘度は、1.2~1.3mPa・sであった。ガラス基材(G1)の温度(ガラス温度とも言う。)は、室温と同じ温度または35℃とした。
この状態で、ガラス基材(G1)の一方の表面(車内面、凹曲面)に対して、図3Aおよび図3Bに示したような塗工装置を用いて、フローコート法により液状組成物(LC)を流しかけた。以下、特に明記しない限り、ガラス基材(G1)の表面は、凹曲面である。
(Step (S2)) (Coating step)
Next, the glass substrate (G1) was held upright and approximately vertical to the ground with the upper side facing upward using a vacuum suction device. The room temperature during the coating process was 22 to 24°C. The viscosity of the liquid composition (LC) at room temperature during the coating process was 1.2 to 1.3 mPa·s. The temperature of the glass substrate (G1) (also referred to as the glass temperature) was set to the same temperature as room temperature or 35°C.
In this state, the liquid composition (LC) was poured onto one surface (vehicle inner surface, concave curved surface) of the glass substrate (G1) by a flow coating method using a coating device as shown in Figures 3A and 3B. Hereinafter, unless otherwise specified, the surface of the glass substrate (G1) is a concave curved surface.
ガラス基材(G1)の表面の上辺の近傍部分に、液体ノズルの吐出口が対向するように、液体ノズルを配置した。液体ノズルの吐出口の口径は、3mmφであった。
液体ノズルの幅方向の移動の間の、液体ノズルの吐出口の中心の高さ位置は、ガラス基材(G1)の上辺から15mm±5mm低い位置に設定した。
液体ノズルの幅方向の移動の間の、液体ノズルの吐出口の中心の、ガラス基材(G1)の表面からの水平方向の離間距離は、3mm±3mmに設定した。
The liquid nozzle was disposed so that the discharge port of the liquid nozzle faced the vicinity of the upper side of the surface of the glass substrate (G1). The diameter of the discharge port of the liquid nozzle was 3 mmφ.
During the movement of the liquid nozzle in the width direction, the height position of the center of the discharge port of the liquid nozzle was set at a position 15 mm±5 mm lower than the upper side of the glass substrate (G1).
During the movement of the liquid nozzle in the width direction, the horizontal distance of the center of the discharge port of the liquid nozzle from the surface of the glass substrate (G1) was set to 3 mm±3 mm.
液体ノズルから液状組成物(LC)を連続的に吐出させながら、液体ノズルを、ガラス基材(G1)の上辺に沿って、ガラス基材(G1)の上辺の後方端側から前方端側まで、ガラス基材(G1)の幅方向に、移動させた。
液体ノズルの移動速度は40~60mm/sとし、液体ノズルからの液状組成物(LC)の吐出量(液吐出量とも言う。)は11~12g/sとした。液吐出量は、移動速度によって調整した。
While continuously ejecting the liquid composition (LC) from the liquid nozzle, the liquid nozzle was moved along the upper edge of the glass substrate (G1) in the width direction of the glass substrate (G1) from the rear end side to the front end side of the upper edge of the glass substrate (G1).
The moving speed of the liquid nozzle was set to 40 to 60 mm/s, and the discharge amount of the liquid composition (LC) from the liquid nozzle (also referred to as the liquid discharge amount) was set to 11 to 12 g/s. The liquid discharge amount was adjusted by the moving speed.
ガラス基材(G1)の表面の手前に、送風ノズルを含む複数の送風ユニットを配置した。送風ユニットにコンプレッサを接続し、送風ノズルから空気の風を送り出すように、送風ユニットを構成した。送風ユニットは、電磁弁および電空レギュレータを含み、送風ユニットは、送風ノズルからの送風のオンオフおよび風速を調整できるように構成した。送風ノズルは、ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θ(送風ノズルの角度θとも言う。)を、調整できるように構成した。 A number of air blowing units including air blowing nozzles were placed in front of the surface of the glass substrate (G1). A compressor was connected to the air blowing unit, and the air blowing unit was configured to blow air from the air blowing nozzle. The air blowing unit included an electromagnetic valve and an electropneumatic regulator, and was configured so that the air blowing from the air blowing nozzle could be turned on and off and the wind speed could be adjusted. The air blowing nozzle was configured so that the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle relative to the surface of the glass substrate (G1) (also referred to as the air blowing nozzle angle θ) could be adjusted.
図3Bに示したように、ガラス基材(G1)の表面の手前に、全体として、少なくとも、塗工膜の上辺と第2の仮想線(被膜の表面に沿って100mm下方に平行移動させた仮想線)との間の範囲の全体に送風可能な複数の送風ノズルを、ガラス基材(G1)の幅方向に一列に並べて配置した。複数の送風ノズルは、等間隔に並べて配置した。
送風ノズルの吐出口の径は、4mmφであった。1つの送風ノズルからの、ガラス基材(G1)の表面上の送風可能領域の幅は、50mm以上であった。
As shown in Fig. 3B, a plurality of air blowing nozzles capable of blowing air over at least the entire range between the upper side of the coating film and a second virtual line (a virtual line shifted 100 mm downward along the surface of the coating film) were arranged in a line in the width direction of the glass substrate (G1) in front of the surface of the glass substrate (G1). The plurality of air blowing nozzles were arranged at equal intervals.
The diameter of the outlet of the air blowing nozzle was 4 mm. The width of the area on the surface of the glass substrate (G1) through which air could be blown from one air blowing nozzle was 50 mm or more.
ガラス基材(G1)の上辺の後方端側から前方端側までの液体ノズルの幅方向の移動に合わせて、常に、ガラス基材(G1)の表面上に到達した液状組成物(LC)に対して、到達と同時にまたは到達の直後に、いずれか1つの送風ノズルからの送風が届くように、送風ノズルの数および配置ピッチを設計した。具体的には、送風ノズルの数は10個、配置ピッチは100mmとした。
送風ノズルは、液体ノズルの位置より低い位置(すなわち、下方)に配置した。ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θは、20°とした。
The number and arrangement pitch of the air blowing nozzles were designed so that the liquid composition (LC) that had reached the surface of the glass substrate (G1) was always blown air from any one of the air blowing nozzles at the same time as or immediately after the liquid composition (LC) reached the surface of the glass substrate (G1) in accordance with the movement of the liquid nozzle in the width direction from the rear end side to the front end side of the upper side of the glass substrate (G1). Specifically, the number of the air blowing nozzles was 10, and the arrangement pitch was 100 mm.
The air blowing nozzle was disposed at a position lower than (i.e., below) the position of the liquid nozzle. The angle θ of the central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate (G1) was set to 20°.
あるタイミングで液体ノズルからガラス基材(G1)の表面上に吐出された液状組成物(LC)に対して、液状組成物(LC)のガラス基材(G1)の表面上への到達と同時に、または到達の直後に、液体ノズルに最も近い送風ノズルから送風する操作を、液体ノズルの相対移動に合わせて、ガラス基材(G1)の上辺の後方端側から前方端側まで行った。 The liquid composition (LC) was discharged from the liquid nozzle onto the surface of the glass substrate (G1) at a certain timing, and simultaneously with or immediately after the liquid composition (LC) reached the surface of the glass substrate (G1), air was blown from the air blowing nozzle closest to the liquid nozzle in accordance with the relative movement of the liquid nozzle from the rear end side to the front end side of the upper edge of the glass substrate (G1).
例(E1)では、液体ノズルに最も近い送風ノズルからの送風開始タイミングを、この送風ノズルから送風可能な送風可能領域内への液体ノズルの到着前とした。これによって、確実に、液状組成物(LC)のガラス基材(G1)の表面上への到達と同時に、ガラス基材(G1)の表面上に吐出された液状組成物(LC)に対して、送風されるようにした。この例における送風開始タイミングは、「液体ノズルの到着前」と言う。 In Example (E1), the timing for starting air blowing from the air blowing nozzle closest to the liquid nozzle is set to be before the liquid nozzle arrives within the area where air can be blown from this air blowing nozzle. This ensures that air is blown toward the liquid composition (LC) ejected onto the surface of the glass substrate (G1) at the same time that the liquid composition (LC) reaches the surface of the glass substrate (G1). The timing for starting air blowing in this example is referred to as "before the liquid nozzle arrives."
例(E2)では、液体ノズルに最も近い送風ノズルからの送風開始タイミングを、この送風ノズルから送風可能な送風可能領域内への液体ノズルの到着の直後(2~3秒後)とした。この例では、あるタイミングで液体ノズルからガラス基材(G1)の表面上に吐出された液状組成物(LC)に対して、液状組成物(LC)のガラス基材(G1)の表面上への到達の直後(2~3秒後)に、液体ノズルに最も近い送風ノズルから送風されるようにした。この例における送風開始タイミングは、「液体ノズルの到着直後」と言う。 In example (E2), the timing for starting blowing air from the blowing nozzle closest to the liquid nozzle was set to immediately (2 to 3 seconds later) after the liquid nozzle arrived within the area where air can be blown from the blowing nozzle. In this example, air was blown from the blowing nozzle closest to the liquid nozzle immediately (2 to 3 seconds later) after the liquid composition (LC) was discharged from the liquid nozzle onto the surface of the glass substrate (G1) at a certain timing and the liquid composition (LC) reached the surface of the glass substrate (G1). The timing for starting blowing air in this example is referred to as "immediately after the arrival of the liquid nozzle."
例(E3)、(E4)では、ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを変更した以外は例(E2)と同様の方法で、送風を実施した。
例(E5)では、ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを変更した以外は例(E1)と同様の方法で、送風を実施した。
In Examples (E3) and (E4), air was blown in the same manner as in Example (E2), except that the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate (G1) was changed.
In Example (E5), air was blown in the same manner as in Example (E1), except that the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate (G1) was changed.
風速計(SIBATA SCIENTIFIC TECHNOLOGY社製「ISA-80」)を用いて、ガラス基材(G1)の表面上の風速を、縦中心軸YCに沿って、いくつかの位置で測定した。具体的には、ガラス基材(G1)の上端位置、並びに、ガラス基材(G1)の上端から、ガラス基材(G1)の表面に沿って、50mm、100mm、または150mm下方の位置で、測定を行った。風速の測定結果を、表2-1に示す。
Using an anemometer (ISA-80 manufactured by SIBATASCIENTIFICTECHNOLOGY), the wind speed on the surface of the glass substrate (G1) was measured at several positions along the vertical center axis YC. Specifically, measurements were taken at the top end of the glass substrate (G1) and at
ある任意のタイミングでガラス基材(G1)の表面上に到達した液状組成物(LC)に対する送風時間は、15~17秒間とした。
なお、ある任意のタイミングでガラス基材(G1)の表面上に到達した液状組成物(LC)は、下方に流れ落ちながら、送風により乾燥された。
以上のようにして、塗工膜付きガラス基材を得た。
The time for blowing air onto the liquid composition (LC) that had reached the surface of the glass substrate (G1) at an arbitrary timing was set to 15 to 17 seconds.
The liquid composition (LC) that reached the surface of the glass substrate (G1) at any given time flowed downward and was dried by blowing air.
In this manner, a glass substrate with a coating film was obtained.
(立置き工程)
塗工膜の形成が完了した後、得られた塗工膜付きガラス基材を13~17秒間、立てた状態で保持した。この時間を、「立置き時間」と言う。
(Standing process)
After the formation of the coating film was completed, the obtained glass substrate with the coating film was held in an upright position for 13 to 17 seconds. This time is called the "standing time."
(工程(S3))(硬化工程)
次に、塗工膜付きガラス基材を、大気雰囲気下で、180℃または200℃で、20~30分間加熱焼成した。
例(E1)、(E5)では、塗工膜側が上側になるように、塗工膜付きガラス基材を、地面に対して略水平に配置(平置き)した。例(E2)~(E4)では、工程(S2)と同様、塗工膜付きガラス基材を、上辺側を上方にして、地面に対して略垂直に配置(立置き)した。
以上のようにして、塗工膜を硬化して、ガラス積層体(GL1)~(GL5)を得、評価した。主な製造条件を表2-1に示す。
(Step (S3)) (Curing step)
Next, the glass substrate with the coating film was heated and baked in an air atmosphere at 180° C. or 200° C. for 20 to 30 minutes.
In examples (E1) and (E5), the glass substrate with the coating film was placed (laid flat) substantially horizontally with respect to the ground with the coating film side facing up. In examples (E2) to (E4), the glass substrate with the coating film was placed (laid up) substantially vertically with respect to the ground with the upper side facing up, as in step (S2).
The coating films were cured as described above to obtain glass laminates (GL1) to (GL5), which were then evaluated. The main production conditions are shown in Table 2-1.
[例(E101)~(E104)]
例(E101)~(E104))の各例では、いくつかの条件を変更した以外は例(E1)または(E2)と同様にして、ガラス積層体(GL101)~(GL104)を得、評価した。
例(E101)、(E102)では、工程(S2)において、送風ユニットからの送風を行わなかった。
例(E103)では、工程(S2)において、例(E1)、(E2)と同様に、図3Bに示したように、複数の送風ユニットをガラス基材(G1)の幅方向に一列に並べて配置して送風を実施したが、送風ノズルを液体ノズルの位置より高い位置(すなわち、上方)に配置した。この例では、ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを120°とした。この例における送風範囲は、例(E1)、(E2)における送風範囲よりも狭く、塗工膜の上辺に比較的近い範囲であった。
例(E104)では、ガラス基材(G1)の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを変更した以外は例(E1)と同様の方法で、送風を実施した。
主な製造条件を表3-1に示す。なお、表2-1および表3-1の各例において、表に不記載の条件は共通条件とした。
[Examples (E101) to (E104)]
In each of Examples (E101) to (E104), glass laminates (GL101) to (GL104) were obtained and evaluated in the same manner as in Example (E1) or (E2), except that some conditions were changed.
In examples (E101) and (E102), no air was blown from the blower unit in step (S2).
In Example (E103), in step (S2), as in Examples (E1) and (E2), as shown in FIG. 3B, a plurality of blowing units were arranged in a line in the width direction of the glass substrate (G1) to blow air, but the blowing nozzle was arranged at a position higher than the position of the liquid nozzle (i.e., above). In this example, the angle θ of the central axis of the blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate (G1) was set to 120°. The blowing range in this example was narrower than the blowing range in Examples (E1) and (E2), and was relatively close to the upper side of the coating film.
In Example (E104), air was blown in the same manner as in Example (E1), except that the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle with respect to the surface of the glass substrate (G1) was changed.
The main production conditions are shown in Table 3-1. In addition, in each example of Tables 2-1 and 3-1, conditions not shown in the table were common conditions.
[結果のまとめ]
例(E1)~(E5)、(E101)~(E104)の各例において、得られたガラス積層体の被膜について、縦中心軸YCに沿って、被膜の上下方向の膜厚分布を測定し、被膜の上端からの距離(D)[mm]と被膜の膜厚(T)[μm]との関係を示すグラフ(D-T曲線とも言う。)を得た。第1の仮想線IL1の、被膜の上端からの距離(D)は、20mmである。第2の仮想線IL2の、被膜の上端からの距離(D)は、100mmである。第3の仮想線IL3の、被膜の上端からの距離(D)は、80mmである。第4の仮想線IL4の、被膜の上端からの距離(D)は、40mmである。
[Summary of results]
In each of Examples (E1) to (E5) and (E101) to (E104), the thickness distribution in the up-down direction of the coating of the obtained glass laminate was measured along the vertical center axis YC, and a graph (also called a D-T curve) showing the relationship between the distance (D) [mm] from the top end of the coating and the thickness (T) [μm] of the coating was obtained. The distance (D) of the first imaginary line IL1 from the top end of the coating is 20 mm. The distance (D) of the second imaginary line IL2 from the top end of the coating is 100 mm. The distance (D) of the third imaginary line IL3 from the top end of the coating is 80 mm. The distance (D) of the fourth imaginary line IL4 from the top end of the coating is 40 mm.
例(E1)で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布を、図4Aおよび図4Bに示す。例(E2)で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布を、図5Aおよび図5Bに示す。例(E101)で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布を、図6Aおよび図6Bに示す。例(E102)で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布を、図7Aおよび図7Bに示す。例(E103)で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布を、図8Aおよび図8Bに示す。
各例において、被膜の縦中心軸YC上の主な距離(D)における膜厚(T)のデータを、表2-2および表3-2に示す。
各例において、被膜のその他の評価結果を、表2-2および表3-2に示す。
The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the coating obtained in Example (E1) is shown in Figures 4A and 4B. The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the coating obtained in Example (E2) is shown in Figures 5A and 5B. The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the coating obtained in Example (E101) is shown in Figures 6A and 6B. The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the coating obtained in Example (E102) is shown in Figures 7A and 7B. The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the coating obtained in Example (E103) is shown in Figures 8A and 8B.
For each example, film thickness (T) data at major distances (D) along the longitudinal central axis YC of the coating are shown in Tables 2-2 and 3-2.
Other evaluation results of the coating for each example are shown in Tables 2-2 and 3-2.
例(E1)~(E5)では、塗工工程で下方から送風を行い、少なくとも、塗工膜の上辺と第2の仮想線との間の範囲が乾燥された塗工膜を形成できた。これらの例で得られた被膜はいずれも、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適であった。
これらの例で得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布は、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が0~20mmの領域における被膜の膜厚(T)が、0μm超2.0μm以下であった。
被膜の上端からの距離(D)が0~100mmの領域において、局所的に突出したアップダウンの大きいピークはなく、D-T曲線は全体的に放物線状でなだらかであった。
被膜の上端からの距離(D)が100mm以上の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第1の仮想線IL1上の膜厚(T)が、1.0~2.0μmであった。
被膜の上端からの距離(D)が80mm以上の領域の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第4の仮想線IL4上の膜厚(T)が、1.5~3.0μmであった。
In Examples (E1) to (E5), air was blown from below during the coating process, and a coating film was formed in which at least the area between the upper edge of the coating film and the second virtual line was dried. In all of the coatings obtained in these examples, localized thickening near the upper edge and thickening at the bottom were suppressed, and the film thickness distribution in the vertical direction was favorable.
The film thickness distribution in the vertical direction on the longitudinal central axis YC of the films obtained in these examples was as follows.
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 0 to 20 mm was more than 0 μm and 2.0 μm or less.
In the region where the distance (D) from the top end of the coating was 0 to 100 mm, there were no locally prominent large peaks, and the DT curve was generally parabolic and gentle.
The film thickness (T) of the film in the region at a distance (D) of 100 mm or more from the top end of the film was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the first imaginary line IL1 of the coating was 1.0 to 2.0 μm.
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 80 mm or more was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the fourth imaginary line IL4 of the coating was 1.5 to 3.0 μm.
例(E1)において、得られたガラス積層体の被膜について、縦軸YL2および縦軸YR2に沿って、被膜の上下方向の膜厚分布をそれぞれ測定し、被膜の上端からの距離(D)[mm]と被膜の膜厚(T)[μm]との関係を示すグラフを得た(図示略)。
例(E1)において得られた被膜の縦軸YL2および縦軸YR2に沿った膜厚分布は、縦中心軸YCに沿った膜厚分布と同様、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が0~20mmの領域における被膜の膜厚(T)が、0μm超2.0μm以下であった。
被膜の上端からの距離(D)が100mm以上の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第1の仮想線IL1上の膜厚(T)が、1.0~2.0μmであった。
被膜の上端からの距離(D)が80mm以上の領域の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第4の仮想線IL4上の膜厚(T)が、1.5~3.0μmであった。
例(E1)において得られた被膜は、少なくとも縦軸YL2~縦軸YR2の範囲内において、本開示で規定する特定膜厚分布を有するものであった。縦寸法が100mm超の特定寸法領域の面積に対して、本開示で規定する特定膜厚分布を有する面積の割合は、50%以上であった。
In Example (E1), for the coating of the obtained glass laminate, the film thickness distribution in the up-down direction of the coating was measured along the vertical axis YL2 and the vertical axis YR2, respectively, and a graph showing the relationship between the distance (D) [mm] from the upper end of the coating and the film thickness (T) [μm] of the coating was obtained (not shown).
The thickness distributions along the longitudinal axis YL2 and the longitudinal axis YR2 of the coating obtained in Example (E1) were as follows, as was the thickness distribution along the central longitudinal axis YC:
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 0 to 20 mm was more than 0 μm and 2.0 μm or less.
The film thickness (T) of the film in the region at a distance (D) of 100 mm or more from the top end of the film was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the first imaginary line IL1 of the coating was 1.0 to 2.0 μm.
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 80 mm or more was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the fourth imaginary line IL4 of the coating was 1.5 to 3.0 μm.
The coating obtained in Example (E1) had the specific thickness distribution defined in the present disclosure at least within the range of the vertical axis YL2 to the vertical axis YR2. The ratio of the area having the specific thickness distribution defined in the present disclosure to the area of the specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm was 50% or more.
例(E2)において、得られたガラス積層体の被膜について、縦軸YL2および縦軸YR2に沿って、被膜の上下方向の膜厚分布をそれぞれ測定し、被膜の上端からの距離(D)[mm]と被膜の膜厚(T)[μm]との関係を示すグラフを得た(図示略)。
例(E2)において得られた被膜の縦軸YL2および縦軸YR2に沿った膜厚分布は、縦中心軸YCに沿った膜厚分布と同様、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が0~20mmの領域における被膜の膜厚(T)が、0μm超2.0μm以下であった。
被膜の上端からの距離(D)が100mm以上の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第1の仮想線IL1上の膜厚(T)が、1.0~2.0μmであった。
被膜の上端からの距離(D)が80mm以上の領域の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0~3.0μmであった。
被膜の第4の仮想線IL4上の膜厚(T)が、1.5~3.0μmであった。
例(E2)において得られた被膜は、少なくとも縦軸YL2~縦軸YR2の範囲内において、本開示で規定する特定膜厚分布を有するものであった。縦寸法が100mm超の特定寸法領域の面積に対して、本開示で規定する特定膜厚分布を有する面積の割合は、50%以上であった。
In Example (E2), for the coating of the obtained glass laminate, the film thickness distribution in the up-down direction of the coating was measured along the vertical axis YL2 and the vertical axis YR2, respectively, and a graph showing the relationship between the distance (D) [mm] from the upper end of the coating and the film thickness (T) [μm] of the coating was obtained (not shown).
The thickness distribution along the longitudinal axis YL2 and the longitudinal axis YR2 of the coating obtained in Example (E2) was as follows, as was the thickness distribution along the central longitudinal axis YC:
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 0 to 20 mm was more than 0 μm and 2.0 μm or less.
The film thickness (T) of the film in the region at a distance (D) of 100 mm or more from the top end of the film was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the first imaginary line IL1 of the coating was 1.0 to 2.0 μm.
The thickness (T) of the coating in the region where the distance (D) from the top end of the coating was 80 mm or more was 2.0 to 3.0 μm.
The film thickness (T) on the fourth imaginary line IL4 of the coating was 1.5 to 3.0 μm.
The coating obtained in Example (E2) had the specific thickness distribution defined in the present disclosure at least within the range of the vertical axis YL2 to the vertical axis YR2. The ratio of the area having the specific thickness distribution defined in the present disclosure to the area of the specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm was 50% or more.
例(E3)~(E5)においても、例(E1)、(E2)と同様の結果が得られた。
例(E1)~(E5)で得られた被膜はいずれも、耐候性試験における耐クラック性、耐摩耗性、紫外線遮蔽性能(光学機能)、および上辺付近の見栄えが良好であった。
ガラス基材の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを10~50°とした例(E1)~(E5)、特に角度θを10~40°とした例(E1)~(E4)で得られた被膜は、上辺付近の見栄えが良好であった。角度θが10~50°(好ましくは10~40°、より好ましくは20~40°)の条件では、ガラス基材に対する液体ノズルおよび送風ノズルの配置設計がしやすく、ガラス基材の表面に対する液状組成物(LC)の流れと送風を制御しやすかった。その結果、液状組成物(LC)が送風ノズルにかかるなどの不都合を効果的に抑制できた。また、上辺付近の局所的な厚膜化および下部の厚膜化が抑制され、上下方向の膜厚分布が好適で、耐クラック性および上辺付近の見栄え等の外観が良好な被膜を安定的に形成しやすかった。
In the examples (E3) to (E5), the same results as in the examples (E1) and (E2) were obtained.
The coatings obtained in Examples (E1) to (E5) all had good crack resistance, abrasion resistance, ultraviolet shielding performance (optical function) in the weather resistance test, and good appearance near the upper edge.
The coatings obtained in Examples (E1) to (E5) in which the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle relative to the surface of the glass substrate was 10 to 50°, and particularly in Examples (E1) to (E4) in which the angle θ was 10 to 40°, had good appearance near the upper edge. Under the condition of an angle θ of 10 to 50° (preferably 10 to 40°, more preferably 20 to 40°), it was easy to design the arrangement of the liquid nozzle and the air blowing nozzle relative to the glass substrate, and it was easy to control the flow of the liquid composition (LC) and the air blowing relative to the surface of the glass substrate. As a result, it was possible to effectively suppress inconveniences such as the liquid composition (LC) being applied to the air blowing nozzle. In addition, localized thickening near the upper edge and thickening at the lower part were suppressed, and the film thickness distribution in the vertical direction was favorable, and it was easy to stably form a coating having good crack resistance and appearance near the upper edge.
例(E101)では、用いた液状組成物(LC)の固形分濃度が比較的低く、得られた被膜は、全体的に膜厚が薄くなった。この例では、塗工工程で送風を行わなかったため、得られた被膜は、上方から下方に向けて、膜厚が厚くなる傾向があった。得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布は、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が100~300mmの領域における被膜の膜厚(T)が、2.0μm未満であった。
得られた被膜は、耐摩耗性および紫外線遮蔽性能(光学機能)が不良であった。
In Example (E101), the solid content concentration of the liquid composition (LC) used was relatively low, and the resulting coating had a thin overall thickness. In this example, since no air was blown during the coating process, the resulting coating tended to become thicker from top to bottom. The thickness distribution of the resulting coating in the vertical direction on the vertical center axis YC was as follows.
The film thickness (T) of the coating in the region at a distance (D) of 100 to 300 mm from the top end of the coating was less than 2.0 μm.
The resulting coating had poor abrasion resistance and ultraviolet shielding performance (optical function).
例(E102)では、用いた液状組成物(LC)の固形分濃度が比較的高く、得られた被膜は、全体的に膜厚が厚くなった。この例では、塗工工程で送風を行わなかったため、得られた被膜は、上方から下方に向けて、膜厚が厚くなる傾向があり、下部が厚膜化した。得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布は、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が100mm超の領域における被膜の膜厚(T)が、3.0μm超であった。
得られた被膜は、耐候性試験における耐クラック性が不良であった。
In Example (E102), the solid content of the liquid composition (LC) used was relatively high, and the resulting coating had a thick overall thickness. In this example, since no air was blown during the coating process, the resulting coating had a tendency to become thicker from top to bottom, with the lower part being thicker. The thickness distribution of the resulting coating in the vertical direction on the vertical center axis YC was as follows.
The film thickness (T) of the coating in a region where the distance (D) from the top end of the coating was more than 100 mm was more than 3.0 μm.
The resulting coating had poor crack resistance in a weather resistance test.
例(E103)では、塗工工程で上方から送風を行ったため、上辺付近の乾燥が早く進みすぎて、上辺付近に局所的厚膜部が形成され、下部が厚膜化した。得られた被膜の縦中心軸YC上の上下方向の膜厚分布は、以下の通りであった。
被膜の上端からの距離(D)が0~40mmの領域において、局所的に突出したアップダウンの大きいピークがあり、D-T曲線はいびつな不定形曲線であった。
被膜の上端からの距離(D)が10~20mmの領域内に、被膜の膜厚(T)が2.0μmを超える局所的厚膜部が存在した。
被膜の第4の仮想線IL4上の膜厚(T)が、1.5μm未満であった。
被膜の上端からの距離(D)が250mm以上の領域における被膜の膜厚(T)が、3.0μm超であった。
得られた被膜は、耐候性試験における耐クラック性、耐摩耗性、および上辺付近の見栄えが不良であった。
In the example (E103), air was blown from above during the coating process, so that the drying near the upper edge proceeded too quickly, resulting in the formation of a localized thick film near the upper edge and a thick film at the bottom. The film thickness distribution in the vertical direction on the vertical center axis YC of the obtained coating was as follows.
In the region where the distance (D) from the top end of the coating was 0 to 40 mm, there were locally prominent peaks with large ups and downs, and the DT curve was an irregular, irregular curve.
Within a region at a distance (D) of 10 to 20 mm from the top end of the coating, there was a local thick portion where the coating thickness (T) exceeded 2.0 μm.
The film thickness (T) on the fourth imaginary line IL4 of the coating was less than 1.5 μm.
The film thickness (T) of the coating in a region at a distance (D) of 250 mm or more from the top end of the coating was more than 3.0 μm.
The resulting coating had poor crack resistance, poor abrasion resistance in a weather resistance test, and poor appearance near the top edge.
例(E104)では、ガラス基材の表面に対する送風ノズルの中心軸の角度θを80°とした。この例では、被膜の上端からの距離(D)が100mm以上の領域における被膜の膜厚(T)が、2.0μm未満であった。得られた被膜は、上辺付近の見栄えが不良であった。 In Example (E104), the angle θ of the central axis of the air blowing nozzle relative to the surface of the glass substrate was 80°. In this example, the film thickness (T) of the coating in the area where the distance (D) from the top end of the coating was 100 mm or more was less than 2.0 μm. The appearance of the obtained coating near the top edge was poor.
本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the design can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1:ガラス積層体、10:ガラス基材、10S:表面、11:上辺、13:前方側辺、14:後方側辺、20:被膜、20S:表面、21:上辺、31:液体ノズル、51:送風ノズル、51A:送風ノズルの中心軸 、IL1:第1の仮想線、IL2:第2の仮想線、IL3:第3の仮想線、IL4:第4の仮想線。 1: glass laminate, 10: glass substrate, 10S: surface, 11: top edge, 13: front side edge, 14: rear side edge, 20: coating, 20S: surface, 21: top edge, 31: liquid nozzle, 51: air nozzle, 51A: central axis of air nozzle, IL1: first virtual line, IL2: second virtual line, IL3: third virtual line, IL4: fourth virtual line.
Claims (13)
前記被膜は、前記ガラス基材の前記表面上において、前記ガラス積層体が前記窓開口部を完全に閉じた状態で前記窓開口部を含む領域に形成されており、
前記被膜は、前記ガラス基材の前記上辺に沿った上辺と、縦寸法が100mm超の特定寸法領域とを有し、
前記被膜は、前記特定寸法領域の少なくとも一部において、前記被膜の前記上辺と、前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って20mm下方に平行移動させた第1の仮想線との間の領域における前記被膜の膜厚が、0μm超2.0μm以下であり、
前記被膜の前記上辺を前記被膜の表面に沿って100mm下方に平行移動させた第2の仮想線上および当該第2の仮想線より下方の領域における前記被膜の膜厚が、2.0~3.0μmである特定膜厚分布を有する、ガラス積層体。 A glass laminate for a vehicle window glass to be attached to a window opening of a vehicle, comprising: a glass substrate having an upper side; and a coating formed on one surface of the glass substrate, the coating containing a siloxane bond and one or more organic components selected from the group consisting of an organic group bonded to a Si atom and an organic compound, the glass laminate comprising:
the coating is formed on the surface of the glass substrate in a region that includes the window opening in a state in which the glass laminate completely closes the window opening,
The coating has an upper edge along the upper edge of the glass substrate and a specific dimension region having a vertical dimension of more than 100 mm;
In at least a part of the specific dimension region, the coating has a thickness greater than 0 μm and less than 2.0 μm in a region between the upper edge of the coating and a first imaginary line obtained by moving the upper edge of the coating parallel to a surface of the coating 20 mm downward;
a glass laminate, wherein the film thickness of the coating on a second imaginary line obtained by moving the upper side of the coating 100 mm downward in parallel along the surface of the coating and in a region below the second imaginary line has a specific film thickness distribution of 2.0 to 3.0 μm.
前記ガラス基材を、前記ガラス基材の前記上辺側を上方にして、地面に対して、略垂直に、または略水平と略垂直との間の傾斜角度で配置した状態で、
前記ガラス基材の前記表面の前記上辺の近傍部分に向けて前記液状組成物を吐出する液体ノズルを、前記ガラス基材の前記上辺に沿って、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで前記ガラス基材の幅方向に相対移動させて、前記ガラス基材の前記表面上に前記液状組成物を流しかけて塗工膜を形成して、塗工膜付きガラス基材を得る工程(S2)と、
前記塗工膜付きガラス基材を加熱して、前記塗工膜を硬化する工程(S3)とを有する、請求項1または2に記載のガラス積層体の製造方法。 A step (S1) of preparing a liquid composition containing one or more hydrolyzable silicon compounds having hydrolyzable groups;
The glass substrate is disposed with the upper side of the glass substrate facing upward, and is disposed substantially vertically or at an inclination angle between substantially horizontal and substantially vertical with respect to the ground.
a step (S2) of relatively moving a liquid nozzle that ejects the liquid composition toward a portion of the surface of the glass substrate near the upper edge of the glass substrate along the upper edge of the glass substrate from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate in a width direction of the glass substrate to flow the liquid composition onto the surface of the glass substrate to form a coating film, thereby obtaining a glass substrate with a coating film;
The method for producing a glass laminate according to claim 1 or 2, further comprising a step (S3) of heating the glass substrate with a coating film to harden the coating film.
あるタイミングで前記液体ノズルから前記ガラス基材の前記表面上に吐出された前記液状組成物に対して、前記液状組成物の前記ガラス基材の前記表面上への到達と同時に、または前記到達の直後に、前記液体ノズルの位置より低い位置に配置された1つ以上の送風ノズルから送風する操作を、前記液体ノズルの前記相対移動に合わせて、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで行って、少なくとも前記塗工膜の上辺と前記第2の仮想線との間の範囲が乾燥された前記塗工膜を形成する、請求項9に記載のガラス積層体の製造方法。 In step (S2),
10. The method for producing a glass laminate according to claim 9, wherein an operation of blowing air from one or more air blowing nozzles arranged at a position lower than a position of the liquid nozzle is performed on the liquid composition ejected from the liquid nozzle onto the surface of the glass substrate at a certain timing, simultaneously with or immediately after the liquid composition reaches the surface of the glass substrate, from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate in synchronization with the relative movement of the liquid nozzle, to form the coating film in which at least an area between an upper edge of the coating film and the second virtual line is dried.
前記ガラス基材を固定し、前記液体ノズルを前記ガラス基材の幅方向に移動するように構成し、
前記ガラス基材の前記表面の手前に、全体として、少なくとも前記塗工膜の前記上辺と前記第2の仮想線との間の範囲に送風可能な複数の前記送風ノズルを、前記ガラス基材の幅方向に並べて配置し、
あるタイミングで前記液体ノズルから前記ガラス基材の前記表面上に吐出された前記液状組成物に対して、前記液状組成物の前記ガラス基材の前記表面上への到達と同時に、または前記到達の直後に、1つ以上の前記送風ノズルから送風する操作を、前記液体ノズルの移動に合わせて、前記ガラス基材の前記上辺の一端側から他端側まで行う、請求項10に記載のガラス積層体の製造方法。 In step (S2),
The glass substrate is fixed, and the liquid nozzle is configured to move in a width direction of the glass substrate;
a plurality of the air blowing nozzles capable of blowing air in an overall range at least between the upper side of the coating film and the second virtual line are arranged in a line in a width direction of the glass substrate in front of the surface of the glass substrate;
11. The method for producing a glass laminate according to claim 10, wherein an operation of blowing air from one or more air blowing nozzles is performed on the liquid composition ejected from the liquid nozzle onto the surface of the glass substrate at a certain timing, from one end side to the other end side of the upper edge of the glass substrate in accordance with movement of the liquid nozzle, simultaneously with or immediately after the liquid composition reaches the surface of the glass substrate.
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