JP5623881B2 - 色調安定性に優れた耐候性樹脂グレージング - Google Patents
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Description
構成(1): ポリカーボネート樹脂組成物(樹脂材料−A)からなり、可視光線透過率が3〜80%である着色された基材層上に、少なくとも下記(P)層および(T)層を、この順に積層した樹脂グレージング。
(P)層:紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層
(T)層:平均粒子径が10〜70nmである酸化セリウム微粒子を含有するオルガノシロキサン樹脂層
構成(2): 上記(T)層の酸化セリウム微粒子は、酸化セリウム微粒子表面をAl、Si、Zr、およびSnの酸化物もしくは水酸化物から選ばれる少なくとも1種で被覆処理された複合酸化物である構成(1)の樹脂グレージング。
構成(3): 上記樹脂グレージングは、樹脂グレージングの表面積中、5〜50%の面積のブラックアウト部分((B)層)を有する構成(1)および(2)の樹脂グレージング。
構成(4): 上記(T)層は、酸化セリウム微粒子、並びにコロイダルシリカおよびアルコキシシランの加水分解縮合物を含有するオルガノシロキサン樹脂組成物を熱硬化してなる塗膜層である構成(1)〜(3)のいずれか1つの樹脂グレージング。
構成(5): 上記酸化セリウム微粒子は、アルコール分散体である上記構成(4)の樹脂グレージング。
構成(6): 上記(P)層は、下記式(A−1)単位、(A−3)単位および(A−4)単位を必須とするアクリル共重合体であって、かかる3つの単位と(A−2)単位との合計が、アクリル共重合体の全繰り返し単位100モル%中、少なくとも70モル%以上であることを満足し、かつ(A−1)単位〜(A−4)単位が下記の割合を満足してなる構成(1)〜(5)のいずれか1つの樹脂グレージング。
ここで、アクリル共重合体の全繰り返し単位100モル%中、
i)(A−1)単位と(A−2)単位との合計は40〜90モル%の範囲であり、
ii)(A−3)単位は1〜30モル%の範囲であり、
iii)(A−4)単位は5〜30モル%の範囲であり、かつ
iv)(A−1)単位と(A−2)単位との合計100モル%中、(A−1)単位は30モル%以上である。
より好ましくは、(A−1)単位〜(A−4)単位の割合は、アクリル共重合体の全繰り返し単位100モル%中、
i)(A−1)単位と(A−2)単位との合計は好ましくは50〜90モル%、より好ましくは55〜87モル%の範囲であり、
ii)(A−3)単位は好ましくは3〜25モル%、より好ましくは4〜20モル%の範囲であり、
iii)(A−4)単位は好ましくは7〜28モル%の範囲であり、かつ
iv)(A−1)単位と(A−2)単位との合計100モル%中、(A−1)単位は好ましくは40モル%以上、より好ましくは40〜90モル%である。
構成(7):色調安定性に優れた耐候性樹脂グレージングの製造方法であって、
(工程−i)可視光線透過率が3〜80%である着色されたポリカーボネート樹脂からなる基材を準備する工程と、
(工程−ii)紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層((P)層)を形成するアクリル樹脂組成物を溶媒に溶解した、アクリル樹脂塗料を該基材表面に塗布し、固化層を形成する工程と、
(工程−iii)平均粒子径が10〜70nmである酸化セリウム微粒子を含有するオルガノシロキサン樹脂層((T)層)を形成するオルガノシロキサン樹脂組成物を溶媒に溶解したコーティング塗料を、(P)層上に塗布し、固化層を形成する工程とからなる製造方法。
構成(8):上記工程(i)の基材は、樹脂グレージングの表面積中、5〜50%の面積のブラックアウト部分((B)層)を有するものであり、上記工程(ii)および(iii)は、かかるブラックアウト存在部分の少なくとも表裏いずれかの側に、アクリル樹脂塗料およびコーティング塗料を塗布し、固化層を形成する工程である構成(7)の製造方法。
(I)基材層を形成する樹脂材料−A
本発明の基材層を形成する樹脂材料−Aについて説明する。尚、該樹脂材料−Aから成形された基材層を以下成形品−Aと称することがある。成形品−Aは、着色成分を含みその可視光線透過率が3〜80%である。かかる下限は好ましくは4%、更に好ましくは5%である。かかる下限未満ではグレージングに必要な可視光透過率が不十分な場合がある。一方かかる上限は好ましくは70%、更に好ましくは60%である。本発明の効果は、より透過率の低い暗色系グレージングにおいて効果的に発揮されるからである。
y ≦ 0.0004x2+0.0002x (1)
(式(1)において、yはシートのJIS B0610に規定するろ波うねり曲線の平均振幅Waを表し、その単位はμmであり、xはシートのろ波うねり曲線の平均波長WSmを表し、その単位はmmである。)
樹脂材料−Aに使用されるポリカーボネート樹脂はビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂が好ましいが、ビスフェノールA型ポリカーボネート以外にも、他の二価フェノールで重合された、各種のポリカーボネート樹脂であってもよい。ポリカーボネート樹脂はいかなる製造方法によって製造されたものでもよく、界面重縮合の場合は通常一価フェノール類の末端停止剤が使用される。ポリカーボネート樹脂はまた3官能フェノール類を重合させた分岐ポリカーボネート樹脂であってもよく、更に脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂、二価の脂肪族または脂環式アルコールを重合または共重合させたポリカーボネートまたは共重合ポリカーボネートであってもよい。脂環式アルコールとしてはイソソルビドが好適に利用される。更には、ポリオルガノシロキサン単位、ポリアルキレン単位、およびポリフェニレン単位などポリカーボネート以外の単位が共重合された共重合ポリカーボネートであってもよい。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
尚、本発明の樹脂材料−Aにおいて「着色された」とは、可視光線透過率を3〜80%の範囲とする成分を含有することをいい、可視光線域に吸収を有する化合物を含有すればよく、着色剤を含有することには限定されない。着色剤以外には、赤外線吸収剤を含有することが好ましい。
熱安定剤としては、リン系安定剤が好適に例示される。リン系安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。かかるリン安定剤のうちホスファイトの具体例としては、(a−1)トリス(イソデシル)ホスファイトの如きトリアルキルホスファイト、(a−2)フェニルジイソデシルホスファイトの如きアリールジアルキルホスファイト、(a−3)ジフェニルモノ(イソデシル)ホスファイトの如きジアリールモノアルキルホスファイト、(a−4)トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトの如きトリアリールホスファイト、(b)ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、およびビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトなどのペンタエリスリトール型ホスファイト、並びに(c)2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイトの如き二価フェノール類と反応し環状構造を有するホスファイトなどが好適に例示される。リン安定剤のうちホスフェートの具体例としては、トリメチルホスフェートおよびトリフェニルホスフェートなどが好適に例示される。ホスホナイト化合物の具体例としては、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイトおよびビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトなどが好適に例示される。第3級ホスフィンの具体例としては、トリフェニルホスフィンが好適に例示される。
上記熱安定剤および酸化防止剤の配合量は、樹脂材料−Aの重量を基準として0.0001〜1重量%、好ましくは0.01〜0.3重量%である。但しラクトン系安定剤は、その上限を0.03重量%とするのがよい。
本発明における紫外線吸収剤としては、公知のベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物、環状イミノエステル系化合物、およびシアノアクリレート系化合物などが例示される。より具体的には、例えばベンゾトリアゾール系化合物としては、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−p−クレゾール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール、2−[5−クロロ(2H)−ベンゾトリアゾール−2−イル]−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール、および2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]などが好適に例示される。例えば、ヒドロキシフェニルトリアジン系化合物としては、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノール、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−トリデシルオキシプロピル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、および2−(2−ヒドロキシ−4−[1−オクチルオキシカルボニルエトキシ]フェニル)−4,6−ビス(4−フェニルフェニル)−1,3,5−トリアジンなどが好適に例示される。例えば、環状イミノエステル系化合物としては2,2’−p−フェニレンビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)が好適に例示される。更に例えば、シアノアクリレート系化合物としては1,3−ビス[(2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリロイル)オキシ]−2,2−ビス[[(2−シアノ−3,3−ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル]プロパンが好適に例示される。
車両のエアコンデイショナーの効率を高めるため、本発明における樹脂材料−A中には、赤外線吸収剤を含有することが好ましい。これにより本発明で製造される樹脂製グレージングは、殊に車両用樹脂窓に適用された場合には、その軽量化による効果のみならず、エアコンデイショナー効率の向上により、更なる二酸化炭素削減に代表される環境負荷の低減を達成できる。本発明の赤外線吸収剤としては、金属酸化物、金属ホウ化物、および金属窒化物などの無機近赤外線吸収剤、フタロシアニン系近赤外線吸収剤の如き有機近赤外線吸収剤、並びに炭素フィラーが好適に例示される。
MxWyOz ・・・(α)
ここで、M元素はCs、Rb、K、Tl、In、Ba、Li、Ca、Sr、FeおよびSnからなる群から選ばれる少なくとも1種であり、Wはタングステンを示し、Oは酸素を示す。上記一般式(α)で示される酸化タングステン系化合物のうち、特にM元素がCsで表わされるセシウム含有酸化タングステンが、近赤外線吸収能が高いことから好適である。
炭素フィラーとしては、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、およびフラーレンなど例示され、特にカーボンブラックが好ましい。
本発明の基材層を形成するポリカーボネート樹脂組成物には、グレージングを暗色化するため、もしくは上記赤外線吸収剤の着色を補正するため、着色剤として各種の染顔料が配合される。かかる染顔料しては、例えばペリレン系染料、クマリン系染料、チオインジゴ系染料、アンスラキノン系染料、チオキサントン系染料、紺青等のフェロシアン化物、ペリノン系染料、キノリン系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、イソインドリノン系染料、およびフタロシアニン系染料などが例示される。更にビスベンゾオキサゾリル−スチルベン誘導体、ビスベンゾオキサゾリル−ナフタレン誘導体、ビスベンゾオキサゾリル−チオフェン誘導体、およびクマリン誘導体などの蛍光増白剤を使用することもできる。その他メタリック顔料を配合してより良好なメタリック色彩を得ると共に、適度に熱線反射を行い、室内温度をより適正に保つこともできる。染顔料の割合は、樹脂材料−A:100重量%中、重量割合で好ましくは、好ましくは0.0001〜1重量%、より好ましくは0.0005〜0.8重量%である。
本発明の(P)層を形成するアクリル樹脂は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物群から選択される少なくとも1種の化合物を重合してなるアクリルポリマーもしくはアクリルコポリマーを主成分とする。尚(メタ)アクリロイル基の表記は、アクリロイル基およびメタクリロイル基のいずれも含むことを意味する。かかるアクリル樹脂は、熱可塑性および架橋成分を含有することによる熱硬化性のいずれであってもよいが、後述するよう本発明では架橋成分を含有することが好ましい。更にかかる(P)層の形成は、溶液状態で積層した後、乾燥および固化を行う態様であっても、熱可塑性を利用して溶融状態で積層した態様であってもよい。溶融状態で積層する態様としては、基材層と(P)層とを共押出する態様が代表的に例示され、好ましく利用できる。上記アクリルポリマーまたはコポリマーの分子量は、標準ポリスチレン換算によるGPC測定から算出される重量平均分子量で2万以上が好ましく、5万以上がより好ましい。また、重量平均分子量で1000万以下のものが好ましく使用される。よって、アクリル共重合体の重量平均分子量は、好ましくは5万〜1000万、より好ましくは5万〜100万、さらに好ましくは5万〜50万である。
アクリル樹脂中の紫外線吸収剤は共重合型で含有されることがより好ましい。かかる構成によって、紫外線吸収能を有する部分のブリードを大幅に抑制し、より良好な耐候性を付与できる。かかる共重合型では、(メタ)アクリロイル基またはビニル基に、ベンゾトリアゾール構造、トリアジン構造、およびベンゾフェノン構造などの紫外線吸収能を有する骨格が結合した化合物を他のアクリルモノマーと共重合することにより、アクリルコポリマー中に紫外線吸収能を有する基が組み込まれる。かかる紫外線吸収能を有する(メタ)アクリロイル基含有単位としては、好適には上述の式(A−3)単位が好適に例示される。かかる単位の詳細については後述する。
(P)層のアクリル樹脂は、より好適には溶液状態で積層された後、乾燥および固化され、かつ該アクリル樹脂が架橋成分により熱硬化される態様が好ましい。以下にかかる好ましい態様について説明する。
i) (A−1)単位と(A−2)単位との合計は40〜90モル%の範囲であり、
ii) (A−3)単位は1〜30モル%の範囲であり、
iii) (A−4)単位は5〜30モル%の範囲であり、かつ
iv) (A−1)単位と(A−2)単位との合計のモル数を基準としたとき、(A−1)単位は30モル%以上であることが好ましい。
i) (A−1)単位と(A−2)単位との合計は好ましくは50〜90モル%、より好ましくは55〜87モル%の範囲であり、
ii) (A−3)単位は好ましくは3〜25モル%、より好ましくは4〜20モル%の範囲であり、
iii) (A−4)単位は好ましくは7〜28モル%の範囲であり、かつ
iv) (A−1)単位と(A−2)単位との合計100モル%中、(A−1)単位は好ましくは40モル%以上、より好ましくは40〜90モル%である。
上記(A−2)単位は、分子内に少なくとも1つのシクロアルキル基もしくは炭素数8〜30のアルキル基を有するアクリレートまたはメタクリレートであれば特に制限はない。シクロアルキル基の炭素数は5〜12であることが好ましい。かかる(A−2)単位を誘導するモノマーとしては、シクロアルキル基を有する化合物として、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,4−ジメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、4−メチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,4−ジメチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、2,4,6−トリメチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、および4−t−ブチルシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートなどの化合物が例示される。また炭素数8〜30のアルキル基を有する化合物として、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、およびベヘニル(メタ)アクリレートなどの化合物が例示される。尚、上記において(メタ)アクリレートの表記は、アクリレートおよびメタクリレートのいずれも含むことを意味する。
これらは単独または2種以上を混合して使用できる。なかでもシクロヘキシルメタクリレートが最も好ましく採用される。
上記の(P)層を形成するアクリル樹脂中には、架橋成分を有することが好ましく、該架橋成分としては特にブロック化されたポリイソシアネート化合物が好ましい。ブロック化されたポリイソシアネート化合物とは、イソシアネート基にブロック化剤を反応させ遊離のイソシアネート基をほとんどなくして、常温での反応性を抑制したもので、加熱によりブロック化剤が分離してイソシアネート基となり、反応性を持つに至る化合物を意味する。
(1)トリレンジイソシアネート(通常“TDI”と略称される。2,4−TDI、および2,6−TDIを含む)、ジフェニルメタンジイソシアネート(“MDI”と略称され、4,4’−MDI、2,4’−MDI、および2,2’−MDIを含む)、1,5−ナフチレンジイソシアネート、1,4−ナフチレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート(“XDI”と略称され、o−XDI、m−XDI、およびp−XDIを含む)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート( “TMXDI”と略称される)、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネート、2−ニトロジフェニル−4,4’−ジイソシアネート、2,2’−ジフェニルプロパン−4,4’−ジイソシアネート、3,3’−ジメチルジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、4,4’−ジフェニルプロパンジイソシアネート、および3,3’−ジメトキシジフェニル−4,4’−ジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート;
(2)テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(“HDI”と略称される)、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、およびトリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(“TMDI”と略称され、2,2,4−TMDI、および2,4,4−TMDIを含む)などの脂肪族ジイソシアネート;
(3)イソホロンジイソシアネート(“IPDI”と略称される)、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート(“H12MDI”と略称される)、水素添加キシリレンジイソシアネート(“H6XDI”と略称される)、水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、およびシクロヘキシルジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート
などが例示され、トリイソシアネート化合物としては、トリフェニルメタン−4,4,4−トリイソシアネート、およびトリス(p−イソシアネートフェニル)チオホスフェートなどが例示される。
(P)層の厚みは、1〜100μmの範囲であることが好ましい。ここで、(P)層が溶融状態で積層される場合には、厚みの厚い方が製造効率の点で好ましいことから、かかる場合好ましくは10〜100μmの範囲、より好ましくは20〜80μmの範囲である。
一方、溶液状態で積層される場合には、(P)層の厚みは好ましくは1〜15μmの範囲、より好ましく、2〜10μmの範囲である。したがって、上記の好適なアクリル樹脂組成物を熱硬化させてなる、本発明の好適なプライマー層の膜厚は1〜15μmが好ましく、2〜10μmがより好ましい。膜厚が1μm未満であると、紫外線の透過率が高くなり、ポリカーボネート基材の黄変やシリコーン樹脂系トップ層との密着性の低下が生ずるため、耐候性が乏しくなる。膜厚が15μmを超えると、内部応力の増大のため、また熱硬化時に架橋反応が十分進行しないため、耐久性に乏しい塗膜層になる。また、アクリル樹脂組成物を溶解するために使用する溶剤の揮発が不十分となり、溶剤が塗膜中に残存し、耐熱水性、耐候性を損ねることになる。
上記の好適な熱硬化性のアクリル樹脂組成物から(P)層を形成する方法としては、基材に反応せず且つ該基材を溶解しない揮発性の溶媒に、かかるアクリル樹脂組成物を溶解して、このアクリル樹脂塗料を基材表面に塗布し、次いで該溶媒を加熱などにより除去し、さらに加熱してヒドロキシ基と加熱により生成するイソシアネート基とを反応させ架橋させることにより形成される。かかる溶媒としては、好適には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、およびシクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、および1,2−ジメトキシエタンなどのエーテル類、エチルアセテート、ブチルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、およびエトキシエチルアセテートなどのアセテート類、並びにメタノール、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−メチル−2−プロパノール、2−エトキシエタノール、1−メトキシ−2−プロパノール(プロビレングリコールモノメチルエーテル)、ジアセトンアルコール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールn−ブチルエーテル、および2−ブトキシエタノールなどのアルコール類が利用でき、更に、n−ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ガソリン、軽油、および灯油などの炭化水素類、アセトニトリル、ニトロメタン、並びに水などが挙げられ、これらは単独で使用することも、2種以上を混合して使用することもできる。好適には有機溶媒のSP値(solubility parameter 値)が、18.5〜22(MPa)0.5であることが好ましく、19.5〜21.5(MPa)0.5であることが更に好ましい。かかる範囲では、有機溶媒のポリカーボネート樹脂への悪影響の低下と、固形分への溶解性の向上とを両立することができる。本発明における有機溶媒のSP値は、原崎勇次著;「コーティングの基礎と工学」p.50(2010)加工技術研究会の化学組成からの計算に則って計算することができる。本発明のかかるアクリル樹脂塗料において、アクリル樹脂組成物(固型分)の濃度は1〜50重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましい。
本発明の(T)層は、酸化セリウム微粒子、並びにコロイダルシリカおよびアルコキシシランの加水分解縮合物を含有するオルガノシロキサン樹脂組成物を熱硬化してなる塗膜層が好ましい。好適には酸化セリウム微粒子分散液、並びにコロイダルシリカとアルコキシシランの加水分解縮合物とからなるオルガノシロキサン樹脂形成質、酸、硬化触媒、および溶媒からなるコーティング用塗料を用いて形成される。シロキサン結合をもった硬化樹脂層を形成するものとしては、3官能シロキサン単位に相当する化合物(トリアルコキシシラン化合物など)を主成分とする化合物の部分加水分解縮合物、好ましくは更に4官能シロキサン単位に相当する化合物(テトラアルコキシシラン化合物など)および/または2官能シロキサン単位に相当する化合物を含む部分加水分解縮合物、並びに更にこれらにコロイダルシリカなどの金属酸化物微粒子を充填した部分加水分解縮合物などが例示される。シリコーン樹脂系ハードコート剤は更に1官能性のシロキサン単位を含んでよい。これらには縮合反応時に発生するアルコール(アルコキシシランの部分加水分解縮合物の場合)などが含まれるが、更に必要に応じて任意の有機溶剤、水、あるいはこれらの混合物に溶解ないしは分散させてもよい。そのための有機溶剤としては、低級脂肪酸アルコール類、多価アルコールとそのエーテル、エステル類などが挙げられる。なお、ハードコート層には平滑な表面状態を得るためレベリング剤を添加できる。かかるコロイダルシリカ、アルコキシシラン、酸、硬化触媒、および溶媒の具体的態様、配合量、並びに調整条件の詳細に関してもまた特開2008−231304号公報に記載されている。
本発明の樹脂材料−Aからなる基材は、樹脂グレージングの表面積中、5〜50%の面積のブラックアウト部分((B)層)を有することが好ましい。かかるブラックアウトはグレージングの周縁部に形成され、周縁部に形成される接着剤や構造部材の目隠し機能を有する。ブラックアウト部分は、基材の第1の側(例えば車両内側)および第2の側(例えば車両外側)において、いずれ1面において形成される(この場合第1の側に形成される)ことが好ましい。かかる場合、ブラックアウト部分は、基材層上、(P)層上、および(T)層上のいずれに形成されていてもよい。更にブラックアウト部分上に、(P)層もしくは(T)層が形成されていてもよい。一方、第2の側には、(P)層および(T)層のいずれもが形成され、グレージングの耐候性、耐擦傷性、および第2の側から観察した色相の統一感が達成される。
以下、成形品−Aを形成する好ましい方法である射出圧縮成形について説明する。
本発明にかかる射出圧縮成形とは、いわゆる射出プレス成形と、狭義の射出圧縮成形とを含む。ここで、射出プレス成形とは、少なくともその供給完了時において目的とする成形品容量よりも大なる容量の金型キャビティ内に溶融した熱可塑性樹脂を供給し、その供給完了後に金型キャビティ容量を目的とする成形品容量まで減少し、金型キャビティ内の成形品をその取り出しが可能な温度以下まで冷却後成形品を取り出す成形方法を指す。尚、金型キャビティ容量の減少開始は、樹脂の供給完了前後のいずれであってもよいが、該供給完了前の開始が好ましい。すなわちキャビティ容量を減少する工程と樹脂の充填工程がオーバーラップする態様が好ましい。一方、狭義の射出圧縮成形とは、そのキャビティ容量の拡大が、溶融した熱可塑性樹脂の体積にほぼ等しいレベルにあり、溶融した熱可塑性樹脂が冷却されて収縮する体積分程度を圧縮する成形法を指す。本発明においては、大型の成形品においても歪が少なく金型転写性に優れる射出プレス成形が好ましい。
かかる平行度の維持に必要なパラメータの検出、演算、および制御の方法において、本発明の好適な態様として以下の2点が挙げられる。
金型内の樹脂流路の構成としては、射出装置から樹脂を射出し、ホットランナーマニホールドとゲートを通じてキャビティに充填する方法の他、コールドランナーとゲートを通じてキャビティに充填する方法も使用することができる。ランナーおよびゲートは単一であっても、複数であってもよいが、より好ましいのは、単一ゲートでキャビティ内に充填する方法である。特に単一のホットランナーマニホールドとゲートを通じてキャビティに充填する方法が好ましい。
X=(30×t+10)±30(秒) (I)
本発明では、シート形状に賦形された後熱曲げ加工によりグレージング窓部の最終形状を形成することもできる。かかるシート形状の成形品は、押出成形および射出成形のいずれも利用できる。特に面精度の優れた成形品が得られる点から、射出成形が好ましく、中でも射出圧縮成形が好ましい。特に成形品−Aをシート状に形成し、印刷工程の如き工法でブラックアウト部分((B)層)を形成した後、ハードコート処理およびトリム加工をする以前に、熱曲げ加工する製造方法が好ましく利用できる。熱曲げ加工では、樹脂材料−Aのガラス転移温度をTg(℃)としたとき、[Tg+5]℃〜[Tg+70]℃の温度範囲で該成形品−Aが予備加熱し軟化させられ、熱成形に供される。加熱方法は、従来公知の各種の加熱方法が利用できる。例えば、空気強制循環式加熱炉、赤外線ヒーター、およびマイクロ波加熱などが例示される。加熱時間は、あまりに長いと、面精度の大幅な低下や、自重による垂れ下がり変形が少なからず生ずる。更にシートの厚みが厚いほど、均一な加熱に時間を要することから、厚みが厚いほど上記のより好ましい温度範囲にすることが好ましい。より具体的には、本発明のシートのほぼ中心的な厚みである4.5mmにおいて、Tgよりも加熱炉の雰囲気が20℃高い場合に約690秒、Tgより30℃高い場合に約440秒、Tgより40℃高い場合に約270秒の熱処理時間が好適である。より汎用的には、加熱炉中の雰囲気温度と樹脂材料−AのTgとの差をx(℃)と、処理時間y(秒)との関係は、シート厚みをz(mm)としたとき、
y=[(0.4x2−45x+1430)×(z/4.5)2]±100
の範囲を目安とすることが好ましい。また加熱される際のシートは、横置きであっても垂直に吊られてもよい。尚、樹脂材料−Aのガラス転移温度(Tg(℃))は、JIS K7121に規定される方法にて測定されたものであり、DSCなどのチャートにおいて認識できるガラス転移温度をいう。また樹脂材料−Aが2種以上の樹脂から構成されるなどの理由で、2つ以上のガラス転移温度を示す場合には、そのうちの最も高い温度をさす。
本発明のグレージングは以上の工程以外にトリム、穿孔、および周辺部材の取り付けなどを行い、樹脂グレージングとしての最終部品または最終製品とすることができる。かかる周辺部材としては、枠、ピン、ネジ、ファスナー、緩衝材、シール材、ヒンジ、およびロック機構などが例示される。かかる周辺部材は、接着、粘着、ネジ止め、溶着、嵌め合い、超音波溶着、およびレーザー溶接などの固定化手段を用いて取り付けられる。
上記で得られた樹脂グレージングは、上述の周辺部材の取り付けと同様に、各種の固定化手段を用いて車体の如き最終製品に取り付けることができる。かかる取り付けにおいては、接着が最も好適な手段として適用される。かかる接着方法には、硬質接着剤、半硬質接着剤、および弾性接着剤のいずれも利用できるが、本発明では構造接着剤として優れている弾性接着剤が好ましく、特にウレタン系弾性接着剤が、そのシーリング性能、強度およびコストなどの点から好ましい。かかる接着層の形成は、基材層((A)層)上、印刷層((B)層)上、およびハードコート層((P)層または(T)層)上のいずれに形成されてもよい。更に、一旦積層された層を各種化学処理、ブラスト、研磨、および切削などの方法により除去し、接着層を形成してもよい。印刷層の形成においては版を埋めて印刷しないことにより、またハードコート層の形成では主としてマスキングを施すことにより、接着層を設ける部位の表面層を所定の層にすることができる。
(I−1)目視外観評価
コーティング処理がなされたグレージングを、車両取り付け角度に近い、その窓面中心部の法線と地面垂線とのなす角度が約75°となる角度で置き、
(条件−i):日中の太陽光下、および
(条件−ii):夜間蛍光灯室内においてHIDライトを成形品から2m離して照射
の2条件で、窓面中心部の法線方向から目視観察し、コーティング処理がなされていない成形品の目視観察と比較して、色相の相違を下記の基準に従い評価した。かかる評価においては色相の相違が認められないことが好ましい。尚、HIDライトはポラリオン社製であり、40WのHIDバルブを搭載し、最大光束4000ルーメンの性能を有するものを使用した。
ランクA:色相の相違がほぼ認められない
ランクB:僅かに色相の相違が認められる
ランクC:色相の相違が認められる
コーティング処理がなされたグレージングにおいて、平坦度の高い窓の略中心部分から、1辺100mm四方の正方形試験片を切り出し、そのヘーズを日本電色工業(株)製濁度計NDH 2000を用いて評価した。かかる評価はJIS K7136に準拠して実施した。
(ヘーズ=Td/Tt×100、Td:散乱光線透過率(%)、Tt:全光線透過率(%))
ASTM D 1044−05にしたがって、上記ヘーズ評価に用いた正方形試験片のコーティング面において、Calibrase社製CS−10Fの摩耗輪を用い、荷重500gで500回転のテーバー摩耗試験を行い、テーバー摩耗試験後のヘーズとテーバー摩耗試験後のヘーズとのΔHを測定した。かかる評価においてはΔHが小さいことが好ましい。尚、摩耗輪のリフェースは研磨紙ST−11を用いて25回転で行った。
(ヘーズ=Td/Tt×100、Td:散乱光線透過率(%)、Tt:全光線透過率(%))
グレージングのコーティング面に、カッターナイフを用いて1mm間隔の11本の平行線を引き、該平行線に垂直方向に同じ平行線を引いて100個の碁盤目を作り、該碁盤目にニチバン(株)製セロテープ(登録商標)を圧着し、垂直方向に強く引き剥がして基材上に残った碁盤目の数を数えた。かかる数が少ないほどコーティングが良好な密着性を有し好ましい。
コーティング処理がなされたグレージングの窓部分から、50×100mm四方の長方形試験片を切り出し、該試験片を沸騰水中に8時間浸漬した後、表面の外観および密着性を評価した。かかる密着性の評価には上記(I−4)同様にセロテープによる碁盤目試験を用いた。
上記耐熱水性と同様に切出しされた長方形試験片を、100℃環境下で1000時間放置し、試験片を取り出した後、表面の外観および密着性を評価した。かかる密着性の評価には上記(I−4)同様にセロテープによる碁盤目試験を用いた。
上記耐熱水性と同様に切出しされた長方形試験片を、(i)80℃で相対湿度80%の環境下に4時間、(ii)25℃で相対湿度50%の環境下に1時間、(iii)−15℃の環境下に4時間、および(iv)25℃で相対湿度50%の環境下に1時間、連続して保管するサイクルを1サイクルとして、かかるサイクルを30回繰り返した後、表面の外観および密着性を評価した。かかる密着性の評価には上記(I−4)同様にセロテープによる碁盤目試験を用いた。
上記耐熱水性と同様に切出しされた長方形試験片を、スガ試験機製(株)スーパーキセノンウエザーメーターSX−75を用いて、その紫外線照射面を変更することなく、UV照射強度:180W/m2、ブラックパネル温度:63℃、および120分中18分間降雨の条件で2500時間照射処理し、処理後の試験片を得た。中性洗剤を含ませたウレタンスポンジでかかる試験片の表面を軽く擦ることにより洗浄した後、(i)試験片の表面外観、(ii)密着性、(iii)試験前後の黄色度変化(ΔYI)、および(iv)ヘーズ変化(ΔH)を評価した。かかる密着性の評価には上記(I−4)同様にセロテープによる碁盤目試験を用いた。尚、かかる2500時間処理においては500時間毎に試験片を取り出し、中性洗剤を含ませたウレタンスポンジで試験片表面を軽く擦り洗浄した。黄色度(YI)の測定には、日本電色(株)製分光式色差計SE−2000を用いた。
縦×横×高さが約40cmであり、肉厚が約5cmであり上方に開放部を有する発泡スチロールからなる断熱容器を準備した。かかる断熱容器の開放部に、目視上断熱容器との間に隙間がないようにコーティング処理がなされたグレージングを設置した。かかるグレージングから下方5cmの部分にブラックパネルを設置し、該ブラックパネルの温度を熱電対により計測できるようにした。かかる状態のグレージングを気温36℃で直射日光が照りつける屋外に設置し、設置開始後30分でほぼ内部温度は飽和に達しその温度を記録した。かかる温度が低いほどグレージングの熱線遮蔽性に優れ、車両内部のエアコン負荷を低減する。かかる低減は電気自動車の電費の低減に大きく寄与できることを意味する。
(II−1)樹脂材料−A1の製造
下記の原料表記に従い、樹脂材料−Aの製造方法について説明する。6.48重量部のPC、0.1重量部のVPG、0.02重量部のSA、0.05重量部のPEPQ、0.05重量部のIRGN、0.3重量部のUV1577、および3重量部のCM1をスーパーミキサーで均一混合した。かかる混合物10重量部に対して、90重量部のPCをV型ブレンダーで均一に混合し、押出機に供給するための予備混合物を得た。
得られた予備混合物を押出機に供給した。使用された押出機は、スクリュ径77mmφのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所製:TEX77CHT(完全かみ合い、同方向回転、2条ネジスクリュー))であった。該押出機は、スクリュ根元から見てL/D約8〜11の部分に順に送りのニーディングディスクと逆送りのニーディングディスクとの組合せからなる混練ゾーンを有し、その後L/D約16〜17の部分に送りのニーディングディスクからなる混練ゾーンを有していた。更に該押出機は、後半の混練ゾーンの直後にL/D0.5長さの逆送りのフルフライトゾーンを有していた。ベント口はL/D約18.5〜20の部分に1箇所設けられた。押出条件は吐出量320kg/h、スクリュ回転数160rpm、およびベントの真空度3kPaであった。また押出温度は第1供給口230℃からダイス部分280℃まで段階的に上昇させる温度構成であった。
ダイスから押出されたストランドは、温水浴中で冷却され、ペレタイザーにより切断されペレット化された。切断された直後のペレットは、振動式篩部を10秒ほど通過することにより、切断の不十分な長いペレットおよびカット屑のうち除去可能なものが除去された。
9.46重量部のPC、0.1重量部のVPG、0.02重量部のSA、0.03重量部のPEPQ、0.05重量部のIRGN、0.3重量部のUV1577、および0.04重量部のKHDSをスーパーミキサーで均一混合した。かかる混合物10重量部に対して、90重量部のPCとをV型ブレンダーで均一に混合し、押出機に供給するための予備混合物を得た以外は、上記樹脂材料−A1の製造と同様にして、ペレット状の樹脂材料−A2を得た。
4.25重量部のPC、0.1重量部のVPG、0.02重量部のSA、0.03重量部のPEPQ、0.05重量部のIRGN、0.3重量部のUV1577、0.25重量部のYMDS、および5重量部のCM2をスーパーミキサーで均一混合した。かかる混合物10重量部に対して、90重量部のPCとをV型ブレンダーで均一に混合し、押出機に供給するための予備混合物を得た以外は、上記樹脂材料−A1の製造と同様にして、ペレット状の樹脂材料−A3を得た。
PC: ビスフェノールAとホスゲンから界面縮重合法により製造された粘度平均分子量23,700のポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1250WP(商品名))
VPG:ペンタエリスリトールと脂肪族カルボン酸(ステアリン酸およびパルミチン酸を主成分とする)とのフルエステル(コグニスジャパン(株)製:ロキシオールVPG861)
SA:脂肪酸部分エステル(理研ビタミン(株)製:リケマールS−100A)
PEPQ:ホスホナイト系熱安定剤(BASF社製:Irgafos P−EPQ)
IRGN:ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASF社製:Irganox1076)
UV1577:2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノール(BASF社製:Tinuvin1577)
CM1:上記PC:2.99127重量部、MB9702:0.00682重量部、およびBRR:0.00191重量部をスーパーミキサーで均一混合した着色剤マスターバッチ。ここでMB9702は、カーボンブラック40重量%およびマトリクス樹脂(ビスフェノールA型ポリカーボネート樹脂)60重量%からなるカーボンブラックマスター(越谷化成工業(株)製「MB9702」)を示し、BRRはアンスラキノン系青色染料(バイエル社製 MACROLEX Blue RR)を示す。
CM2:上記PC:4.99489重量部、NB5856T:0.00313重量部、R8370:0.00071重量部、およびR8370:0.00127重量部をスーパーミキサーで均一混合した着色剤マスターバッチ。ここでNB5856Tは、黒色染料(オリヱント化学工業(株)製 NUBIAN BLACK 5856T)を示し、R8350およびR8370はそれぞれ、赤色染料(有本化学工業(株)製 PLAST Red 8350、およびPLAST Red 8370)を示す。
KHDS:平均粒子径70nmのLaB6微粒子約20重量%、ZrO2約24重量%および樹脂バインダーからなる赤外線遮蔽剤(住友金属鉱山(株)製KHDS−06)
YMDS:有機分散樹脂と無機赤外線吸収剤としてCs0.33WO3(平均粒子径5nm)とからなり、無機赤外線吸収剤含有量が約23重量%からなる赤外線遮蔽剤(住友金属鉱山(株)製YMDS−874)
上記樹脂材料−A1〜−A3のペレットをプラテンの4軸平行制御機構を備えた射出プレス成形可能な大型成形機((株)名機製作所製:MDIP2100、最大型締め力33540kN)を用いて射出プレス成形し、厚み5mmで長さ×幅が1000mm×600mmのシート成形品を製造した。成形は1点のホットランナーおよびゲートにおいて実施した。また金型は、板の表裏面のいずれにおいても同一レベルの表面性状とした。
かかる成形機は、樹脂原料を十分に乾燥可能なホッパードライヤー設備を付帯しており、かかる乾燥後のペレットが圧空輸送により成形機供給口に供給され成形に使用された。成形はシリンダ温度300℃、ホットランナー設定温度300℃、金型温度は固定側および可動側共に110℃、プレスストローク:1.7mm、加圧の保持時間:120秒、プレス圧力は17MPa、およびオーバーラップ時間は0.12秒とし、可動側金型パーティング面は最終の前進位置において固定側金型パーティング面に接触しないものとした。充填完了後直ちにバルブゲートを閉じて溶融樹脂がゲートからシリンダへ逆流しない条件とした。かかる成形において型圧縮および型開きのいずれの工程においても、金型間の平行度は、4軸平行制御機構により、傾き量および捩れ量を表すtanθとして約0.000025以下で保持された。
上記原反シート状成形品に、スクリーン印刷によりプラックアウト部分を形成した。尚、かかるブラックアウト部分の形成は、比較用に用いた5mm厚みの透明ポリカーボネート押出シートにおいても実施し、以後、かかる比較用の透明シートも同様の処理をし、グレージングとした。
かかる印刷は、清浄な空気を循環した23℃、相対湿度50%の雰囲気下で行われた。スクリーン版は200メッシュを用い、3層の重ね塗りをして約24μm厚の膜厚が得られた。ブラックアウトは、図1に示すように、窓成形品の周縁部にベタ塗りが設けられ、かかる面積は成形品面積の約30%であった。3層塗りは、1層を印刷後かかる雰囲気下で90分風乾した後、次層の印刷を行う方法で実施された。3層目終了後90分風乾し、その後90℃で60分の処理によりインキ層を乾燥および固定した。尚、かかる印刷で使用したインキはPOS911墨スクリーンインキ:100重量部、210硬化剤:6重量部、およびP−003溶剤:15重量部の均一混合物(原料はいずれも帝国インキ(株)製))であった。かかるPOSの樹脂バインダー部は、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、および2−ヒドロキシエチルメタクリレートを共重合したアクリルポリオール成分と、トリエチレングリコールからなる他のポリオール成分とからなりなり、硬化剤は、HDIビウレット変性体を主成分とするものからなる。
上記印刷が終了した後、雌型および雄型からなる木型を用いて熱プレス成形した。窓部以外で印刷成形品を支え、グレージングとなる部分は圧力が緩衝するようにした。印刷成形品の加熱は、炉内温度170℃の空気強制循環式加熱炉で行った。かかる加熱炉内で10分間留まった後、連続する搬送装置により熱プレス成形工程に即座に送られ、上記両型間に狭持されてプレス成形された。型内に2分間とどめた後、搬送装置により型から取り出され、窓部の最終形状となる曲面を付与した。熱プレス成形は清浄な空気の循環する常温雰囲気下で行われ、木型は温度制御することなく使用した(連続成形により約45℃となった)。尚、得られた熱曲げ品は、樹脂材料−A1〜−A3のいずれにおいても、窓部の略中心部分において、Ra:0.02mm、Wa:0.025mm、および表面うねりの平均波長:10mmの表面性状を有していた。
上記の如く印刷および熱曲げ成形された成形品は、次のハードコート処理を実施した。ハードコート処理に先立ちイソプロピルアルコールを含浸されたベンコットワイパーを用いて印刷面も含めて全面を清浄にした。次にフローコート法によって熱曲げ成形品の両面全面にアクリル樹脂塗料を塗布し、25℃および相対湿度50%のクリーンルーム内で20分間、吊下げ状態で静置して風乾した。その後、125℃の炉内温度で60分間空気強制循環式加熱炉内に保管して熱硬化させることにより、中央の透明部分において平均約5μmの膜厚の紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層を形成した。次いでかかる硬化膜上に第2層用のオルガノシロキサン樹脂からなるコーティング塗料を両面塗布し、第1層と同様にして静置し、125℃の炉内温度である空気強制循環式加熱炉で60分間保管して熱硬化させ、更に中央の透明部分において平均約4μmの膜厚の硬化膜を積層させた。
フローコートは、単一ノズルにより実施し、またアクリル樹脂塗料とその上のオルガノシロキサン樹脂からなるコーティング塗料とは、液流が逆方向になるように塗布を行った。尚、実施例および比較例で用いたアクリル樹脂塗料およびオルガノシロキサン樹脂からなるコーティング塗料の製造については後述する。
上記(VI)のハードコート処理がされた成形品を、NCエンドミルを用いて切削加工し、図2の如き周囲にブラックアウト部分が形成された、かつ該部分を含めて両面にハードコート処理がなされたグレージング成形品を得た。
(VIII−1)アクリル樹脂塗料P−1の調製
還流冷却器および撹拌装置を備え、窒素置換したフラスコ中にエチルメタクリレート(以下EMAと省略する)74.2重量部、シクロヘキシルメタクリレート(以下CHMAと省略する)33.6重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下HEMAと省略する)13.0重量部、LA−82(旭電化工業(株)製ヒンダードアミン系光安定性基含有メタクリレート;1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート12.0重量部、メチルイソブチルケトン(以下MIBKと省略する)132.8重量部および2−ブタノール(以下2−BuOHと省略する)66.4重量部を添加混合した。混合物に窒素ガスを15分間通気して脱酸素した後、窒素ガス気流下にて70℃に昇温し、アゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと省略する)0.33重量部を加え、窒素ガス気流中、70℃で5時間攪拌下に反応させた。さらにAIBN:0.08重量部を加えて80℃に昇温し、3時間反応させ、不揮発分濃度が39.7重量%のアクリル共重合体溶液を得た。アクリル共重合体の重量平均分子量はGPCの測定(カラム;Shodex GPCA−804、溶離液;THF)からポリスチレン換算で115,000であった。アクリル共重合体溶液100重量部に、MIBK:68.6重量部、2−BuOH:34.2重量部、1−メトキシ−2−プロパノール(以下PMAと省略する):133重量部を加えて混合し、チヌビン400(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製トリアジン系紫外線吸収剤)4.24重量部、およびチヌビン479(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製トリアジン系紫外線吸収剤)1.06重量部、アクリル共重合体溶液中のアクリル共重合体のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1.0当量になるようにVESTANAT B1358/100(デグサ・ジャパン(株)製ブロック化されたポリイソシアネート化合物)10.1重量部を添加し、さらにジメチルチンジネオデカノエート:0.015重量部を加えて25℃で1時間攪拌し、アクリル樹脂塗料(P−1)を得た。
還流冷却器及び撹拌装置を備えたフラスコ中にMIBK:443.4重量部、2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製チヌビン405)350.3重量部、2−イソシアナトエチルメタクリレート:93.1重量部を添加混合し80℃に加熱した。ついで、ジブチルチンジラウレート:0.1重量部を加え、同温度で30分間攪拌した。室温まで冷却後、得られた溶液を水中に移し、攪拌後、反応物をMIBKで抽出した。MIBKを留去し得られた油状物をメタノール中に滴下、攪拌し淡黄色粉末を得た。該粉末を乾燥し、2−メタクリロキシエチルカルバミド酸1−[3−ヒドロキシ−4−{4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル}フェニルオキシ]−3−(2−エチルヘキシルオキシ)−2−プロピル(以下、MOI−405と省略する)を得た。
更にかかるアクリル共重合体溶液100重量部に、MIBK:28.2重量部、2−BuOH:14.1重量部、PMA:97.8重量部を加えて混合し、該アクリル樹脂溶液中のアクリル共重合体のヒドロキシ基1当量に対してイソシアネート基が1.0当量になるようにVESTANAT B1358/100:6.0重量部を添加し、上記チヌビン479:0.53重量部、APZ−6633(東レ・ダウコーニング(株)製シランカップリング剤加水分解縮合物のエタノール溶液;固形分5重量%):7.0重量部、ジメチルチンジネオデカノエート:0.011重量部を加えて25℃で1時間攪拌し、アクリル樹脂塗料(P−2)を得た。
(IX−1)酸化セリウム微粒子を含有するコーティング塗料T−1の調製
水分散型コロイダルシリカ分散液(触媒化成工業(株)製カタロイドSN−30、固形分濃度30重量%):100重量部に、濃塩酸(12M):0.1重量部を加えよく攪拌した。この分散液を10℃まで冷却し、その中にメチルトリメトキシシラン:161重量部を滴下した。メチルトリメトキシシランの滴下直後から反応熱で混合液の温度は上昇を開始し、かかる開始から数分後に60℃まで昇温した。60℃に到達後、氷水浴で冷却しながら、徐々に反応液の温度を低下させた。反応液の温度が35℃になった段階で、この温度を維持するようにして5時間攪拌し、これに、硬化触媒として45%コリンメタノール溶液:0.7重量部、pH調整剤としての酢酸:1.2重量部を混合し、コーティング塗料原液(α)を得た。
酸化チタンスラリー(テイカ(株)製710T、固形分濃度40重量%):2重量部にIPA:112重量部を加えて希釈し、得られたスラリーをビーズミル(ウルトラアペックスミルUAM−015(寿工業(株)製)を用いて分散処理した。かかる分散処理は平均粒子径0.03mmのジルコニアビーズを充填したUAM−015機に3回通すことで行なわれた。かかる処理後の希釈スラリーを攪拌しながら、上記コーティング塗料原液(α):209重量部を滴下していき、該滴下終了後、更に1−ブタノール(1−BuOH):72.8重量部を滴下した。最後にSH 28 PA(東レ・ダウコーニング(株)製):0.42重量部を添加し、オルガノシロキサン樹脂からなるコーティング塗料(T−2)を得た。動的光散乱法(大塚電子(株)製FPAR−1000使用)で測定した、塗料T−2における酸化チタン微粒子の平均粒子径は51nmであった。尚、かかるT−2を硬化して得られるオルガノシロキサン組成物においては、コロイダルシリカおよびメチルトリメトキシシランから誘導されるオルガノシロキサン樹脂成分:100重量部に対して、酸化チタン微粒子の割合は1重量部となる。
上記(II)〜(VII)の工程を経て得られた樹脂グレージングを用いて、(I)の評価を実施した。結果を表2に示す。かかる表から、本発明の特定のコーティング塗料を用いたグレージングにおいては光源の相違による色相の相違が少なく、一方で、他のグレージングにおいて必要な諸特性は、従来の技術と同様に良好な特性を有していることが分かる。更にかかる効果は、透明シートの場合よりも、本発明の特定の可視光線透過率を有する暗色系のグレージングにおいて顕著であることが分かる。一方でかようなグレージング、殊に赤外線遮蔽剤を含有するグレージングは、車内温度の上昇を抑制し、夏場のエアコンによるエネルギー消費を抑制する性能に優れている。
上記実施例1〜4で作成されたグレージングを図3に示す車体取り付けを想定したエポキシ樹脂含浸の炭素繊維織物プリプレグより作成したCFRP製車体枠材に、湿気硬化型一液性ウレタン接着剤であるペンギンシール#560(サンスター技研(株)製)を用いて接着した。接着に際して、グレージングの接着部およびCFRP製枠材の接着部は共に、イソプロピルアルコールを含浸させたベンコットワイパーで拭き取り表面を清浄にした。その後、グレージングの接着部分(最終的にウレタン接着剤ビードが押し広げられるよりもやや広い範囲)にはガラス用プライマーGP−402(サンスター技研(株)製)を、CFRP製枠材の接着部分にはボディ用プライマー435−98(サンスター技研(株)製)を塗工した。かかる塗工は、プライマー溶液を十分に含浸させた後、軽く絞ったベンコットワイパーを用いて実施した。プライマーの厚みは約8μmであった。かかるプライマーの塗工から3分以内に、幅8mmおよび高さ12mmの三角形のウレタンビードを塗工した。かかる塗工は成形品の外縁から10mm以内の領域にビードが乗らないよう1周させて実施した。成形品側に取り付けられた4mm厚みのスペーサにより、ウレタン接着剤厚みが4mmになるようにした。23℃で50%RHの条件で1週間養生処理した後、枠材ごと90℃の熱風乾燥炉に入れ、336時間の処理を実施したが、いずれも接着剤が全く外れることなく固定していた。一部を切り離し、接着剤部分の手剥離試験を実施したが、グレージング側および枠材側のいずれも凝集破壊の破壊形態であった。
上記樹脂材料−A1〜A3を用いて、自動車の後部三角窓形状をした湾曲面を有し、その厚みが5mmの成形品を、射出圧縮過程のない射出成形により製造した。かかる窓は、凡そ底辺が40cm、高さが30cm、全周囲が約120cmのものであり、窓曲率が2000mmであった。かかる窓の周囲約3.5cm幅において、スプレーを用いてインキを塗工し、厚み約20μmのベタ塗りのブラックアウト部分を形成した。かかるインキには、上記(IV)ブラックアウト部分の形成において使用したインキの溶剤を15重量部から25重量部に変更したものを用いた。得られた印刷成形品は、上記のアクリル樹脂塗料P2およびコーティング塗料T1を用いてフローコート法により両面にコーティングを行い、グレージングとした。
12 シート成形品本体
13 ブラックアウト印刷された窓枠部(印刷は本図の裏面になされている)
21 トリミング後のグレージング成形品本体(車体左側クォーターウインドウである)
22 窓透光部
31 21のグレージング成形品が取り付けられる車体の左側リアフェンダー
32 21のグレージング成形品が取り付けられる車体の左側リアフェンダー
33 21のグレージング成形品が取り付けられる車体の左側リアコンビネーションランプ
34 21のグレージング成形品が取り付けられる車体の開閉可能なバックドアウインドウ
35 21のグレージング成形品が取り付けられる車体のパノラマウインドウ
41 評価用グレージング
42 評価用グレージングの窓部略中心部の法線および観察者視点方向
43 42と垂線とのなす角度:約75°
44 観察者
45 太陽光
51 HIDライト
52 HIDライトと評価用グレージングとの距離:2m
Claims (8)
- ポリカーボネート樹脂組成物(樹脂材料−A)からなり、可視光線透過率が3〜80%である着色された基材層上に、少なくとも下記(P)層および(T)層を、この順に積層した樹脂グレージング。
(P)層:紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層
(T)層:平均粒子径が10〜70nmである酸化セリウム微粒子を含有するオルガノシロキサン樹脂層 - 上記(T)層の酸化セリウム微粒子は、酸化セリウム微粒子表面をAl、Si、Zr、およびSnの酸化物もしくは水酸化物から選ばれる少なくとも1種で被覆処理された複合酸化物である請求項1記載の樹脂グレージング。
- 上記樹脂グレージングは、樹脂グレージングの表面積中、5〜50%の面積のブラックアウト部分((B)層)を有する請求項1または2のいずれか1項に記載の樹脂グレージング。
- 上記(T)層は、酸化セリウム微粒子、並びにコロイダルシリカおよびアルコキシシランの加水分解縮合物を含有するオルガノシロキサン樹脂組成物を熱硬化してなる塗膜層である請求項1〜3のいずれか1項に記載の樹脂グレージング。
- 上記酸化セリウム微粒子は、アルコール分散体である請求項4に記載の樹脂グレージング。
- 上記(P)層は、下記式(A−1)単位、(A−3)単位および(A−4)単位を必須とするアクリル共重合体であって、かかる3つの単位と(A−2)単位との合計が、アクリル共重合体の全繰り返し単位100モル%中、少なくとも70モル%以上であることを満足し、かつ(A−1)単位〜(A−4)単位が下記の割合を満足してなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の樹脂グレージング。
ここで、アクリル共重合体の全繰り返し単位100モル%中、
i)(A−1)単位と(A−2)単位との合計は40〜90モル%の範囲であり、
ii)(A−3)単位は1〜30モル%の範囲であり、
iii)(A−4)単位は5〜30モル%の範囲であり、かつ
iv)(A−1)単位と(A−2)単位との合計100モル%中、(A−1)単位は30モル%以上である。
あり、X1は水素原子またはメチル基を表わす。)
- 色調安定性に優れた耐候性樹脂グレージングの製造方法であって、
(工程−i)可視光線透過率が3〜80%である着色されたポリカーボネート樹脂からなる基材を準備する工程と、
(工程−ii)紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂層((P)層)を形成するアクリル樹脂組成物を溶媒に溶解した、アクリル樹脂塗料を該基材表面に塗布し、固化層を形成する工程と、
(工程−iii)平均粒子径が10〜70nmである酸化セリウム微粒子を含有するオルガノシロキサン樹脂層((T)層)を形成するオルガノシロキサン樹脂組成物を溶媒に溶解したコーティング塗料を、(P)層上に塗布し、固化層を形成する工程とからなる製造方法。 - 上記工程(i)の基材は、樹脂グレージングの表面積中、5〜50%の面積のブラックアウト部分((B)層)を有するものであり、上記工程(ii)および(iii)は、かかるブラックアウト存在部分の少なくとも表裏いずれかの側に、アクリル樹脂塗料およびコーティング塗料を塗布し、固化層を形成する工程である請求項7に記載の製造方法。
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