JP6544473B1 - 樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体 - Google Patents

樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体 Download PDF

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Abstract

【課題】石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、外観が損なわれることが抑制または防止されたカバー部材としての光学性層を形成することができる樹脂組成物の提供。【解決手段】樹脂材料と可視光吸収剤とを含む第1層1と、第1層を保護する第2層2とを備える光学性層10における、第2層2を形成するために用いられ、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂とウレタン(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートとを含み、基材上に第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を第2層上に形成した状態で静置した後、混合溶剤の除去後におけるクロスカット法による、格子状に切断された第2層の基材に対する付着性が95%以上となる樹脂組成物。【選択図】図1

Description

本発明は、光学性層の形成に用いられる樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体に関する。
一般に、透過性を有する樹脂材料からなる成形品は、軽量で成形性に優れ、特に、ポリカーボネート系樹脂からなる成形品は、透明性も良好で、ガラス製品に比べて耐衝撃性に優れている(例えば、特許文献1参照)。そのため、各種ランプレンズ、窓材、計器類のカバーや風防板等に多用されている。
このような成形品を自動車または2輪車のような移動体が備えるカバー部材として使用する場合には、屋外で使用されることから、太陽光や雨等の非常に苛酷な環境に耐え得るように、成形品の表面へハードコート処理を施すことにより形成されたハードコート層(コーティング層)を備えるものが使用されている。
このコーティング層には、苛酷な環境に耐え得るように耐候性、環境耐性の他、表面保護の観点で耐傷付き性が必須の特性として要求される他、用途に応じて、例えば、屈曲性(加工)等様々な特性が要求され、近年、各種の検討がなされている。
しかしながら、これまでのコーティング層では、移動体の整備の際等に用いられる石油系溶剤のような化学薬品に、移動体の使用環境によってはコーティング層がさらされ、コーティング層に化学薬品が付着したまま放置されると、その外観が損なわれるという問題があった。
特開2013−227562号公報
本発明の目的は、石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、外観が損なわれるのが的確に抑制または防止されたカバー部材としての光学性層を形成することができる樹脂組成物、かかる樹脂組成物を用いて形成された光学性層およびカバー部材、このカバー部材を備える信頼性に優れた移動体を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(13)に記載の本発明により達成される。
(1) 透光性を有する主材料としての樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含む第1層と、該第1層を保護する第2層とを備える光学性層における、前記第2層を形成するために用いられる樹脂組成物であって、
シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとを含み、前記多官能(メタ)アクリレートは、4官能(メタ)アクリレートを含有し、当該樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートの含有量は、40wt%以上70wt%以下であり、下記要件Aを満足することを特徴とする樹脂組成物。
要件A:主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有する基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法による、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性が95%以上となる。
(2) さらに、下記要件Bを満足する上記(1)に記載の樹脂組成物。
要件B:ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂で構成される平均厚さ2mmの基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を設けて、前記基材と前記第2層とで構成される積層体を形成し、前記混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、前記積層体の波長900nmにおける透過率(%)を測定したとき、前記透過率は60%以上であること。
(3) 当該樹脂組成物は、さらに、イソシアネートを含有する上記(1)または(2)に記載の樹脂組成物。
(4) 前記多官能(メタ)アクリレートは、さらに、芳香族2官能(メタ)アクリレート含む上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(5) 前記ウレタン(メタ)アクリレートは、カーボネート構造を有する脂環式ウレタン(メタ)アクリレートである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(6) 当該樹脂組成物は、さらに、紫外線を吸収する紫外線吸収剤を含有する上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(7) 前記光学性層は、光透過性を有するカバー部材として使用される上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の樹脂組成物。
(8) 前記第1層と、上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の樹脂組成物を用いて形成された前記第2層とを備えることを特徴とする光学性層。
(9) 前記第1層に含まれる前記樹脂材料は、ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂である上記(8)に記載の光学性層。
(10) 前記第1層に含まれる前記可視光吸収剤は、波長が300nm以上550nm以下の光を吸収する第1光吸収剤と、波長が450nm以上800nm以下の光を吸収する第2光吸収剤と、波長が400nm以上800nm以下の光を吸収する第3光吸収剤とのうちの少なくとも1つを含む上記(8)または(9)に記載の光学性層。
(11) 前記第1層は、さらに、紫外線を吸収する紫外線吸収剤を含有する上記(8)ないし(10)のいずれかに記載の光学性層。
(12) 移動体が備える、光透過性を有するカバー部材として、上記(8)ないし(11)のいずれかに記載の光学性層を備えることを特徴とするカバー部材。
(13) 上記(12)に記載のカバー部材を備えることを特徴とする移動体。
本発明の樹脂組成物は、透光性を有する主材料としての樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含む第1層と、該第1層を保護する第2層とを備える光学性層における、前記第2層を形成するために用いられるものである。
このような樹脂組成物において、本発明では、樹脂組成物がシリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとを含有しており、主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有する基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法による、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性が95%以上となっている。そのため、この第2層を備える光学性層を、石油系溶剤のような化学薬品に第2層が晒されたとしても、外観が損なわれるのが的確に抑制または防止されたカバー部材として用いることができる。したがって、かかる光学性層をカバー部材として備える移動体を、優れた信頼性を有するものとすることができる。
本発明の光学性層の第1実施形態を示す縦断面図である。 本発明の光学性層の第2実施形態を示す縦断面図である。
以下、本発明の樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、透光性を有する主材料としての樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含む第1層と、該第1層を保護する第2層とを備える光学性層における、前記第2層を形成するために用いられる樹脂組成物であり、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとを含み、下記要件Aを満足することを特徴とする。
要件A:主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有する基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法による、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性が95%以上となる。このように、本発明の樹脂組成物によれば、要件Aを満足する第2層を備える光学性層が形成される。そのため、光学性層が石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層において、第2層(保護層)が第1層(基材層)から剥離するのを的確に抑制または防止することができる。したがって、光学性層を、優れた外観が維持されたカバー部材として用いることができる。
以下では、まず、本発明の樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体を説明するのに先立って、本発明の光学性層について説明する。
<光学性層>
<<第1実施形態>>
まず、本発明の光学性層の第1実施形態について説明する。
図1は、本発明の光学性層の第1実施形態を示す縦断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1の上側を「上」、下側を「下」と言う。
光学性層10(光学性フィルム)は、カバー部材に適用されるものであり、本実施形態では、図1に示すように、基材層1(第1層)と、基材層1に積層され、基材層1を保護する保護層2(第2層)とを有している。
なお、光学性層10をカバー部材に適用した際には、保護層2が外側を臨む側、基材層1がカバーすべき対象物側となるように、光学性層10が設置される。これにより、保護層2(ハードコート層)に、基材層1を保護する保護層としての機能を発揮させることができる。
基材層1(第1層)は、透光性を有する主材料としての樹脂材料と、この樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含むことで、特定の波長領域における可視光の透過を抑制または防止することで、所望の波長領域を有する光の透過を許容する機能を有するものである。
かかる基材層1を光学性層10が備えることにより、光学性層10(カバー部材)は、特定の波長領域における光を遮断する光遮断性を発揮することで、所望の波長領域を有する光が透過する光透過性を発揮する。したがって、この光学性層10を、所望の色調を有する光の透過を許容するカバー部材として用いることができる。
樹脂材料(ベース樹脂)は、基材層1の主材料として含まれ、基材層1を基板状に成型するためのものである。
この樹脂材料としては、透光性を有するものであれば、特に限定されないが、例えば、アクリル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアセタール系樹脂等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特にポリカーボネート系樹脂であるのが好ましい。ポリカーボネート系樹脂は、透明性(透光性)や剛性、耐衝撃性等の機械的強度に富むため、樹脂材料にポリカーボネート系樹脂を用いることで、光学性層10の樹脂材料における透明性や光学性層10の前記機械的強度を向上させることができる。また、ポリカーボネート系樹脂は、その比重が1.2程度であり、樹脂材料のなかでも軽いものに分類されることから、樹脂材料としてポリカーボネート系樹脂を用いることで、光学性層10の軽量化を図ることができる。
このポリカーボネート系樹脂としては、各種のものを用いることができるが、中でも、ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂であることが好ましい。ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂は、その主鎖にベンゼン環を備えており、これにより、光学性層10の強度をより優れたものとすることができる。
このビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂は、例えば、ビスフェノールとホスゲンとの界面重縮合反応、ビスフェノールとジフェニルカーボネートとのエステル交換反応等により合成される。
ビスフェノールとしては、例えば、ビスフェノールAや、下記式(A)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノール(変性ビスフェノール)等が挙げられる。
Figure 0006544473
(式(A)中、Xは、炭素数1〜18のアルキル基、芳香族基または環状脂肪族基であり、RaおよびRbは、それぞれ独立して、炭素数1〜12のアルキル基であり、mおよびnは、それぞれ0〜4の整数であり、pは、繰り返し単位の数である。)
なお、前記式(A)に示すポリカーボネートの繰り返し単位の起源となるビスフェノールとしては、具体的には、例えば4,4’−(ペンタン−2,2−ジイル)ジフェノール、4,4’−(ペンタン−3,3−ジイル)ジフェノール、4,4’−(ブタン−2,2−ジイル)ジフェノール、1,1’−(シクロヘキサンジイル)ジフェノール、2−シクロヘキシル−1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、2,3−ビスシクロヘキシル−1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1’−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、2,2’−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、光学性層10中の樹脂材料の含有量は、特に限定されないが、75wt%以上であるのが好ましく、85wt%以上であるのがより好ましい。樹脂材料の含有量を上記範囲内とすることにより、光学性層10を、優れた強度を発揮するものとすることができる。
可視光吸収剤は、特定の波長領域における可視光の透過を抑制または防止するものであり、基材層1に分散した状態でほぼ均一に含まれることで、基材層1に、所望の波長領域を有する光の透過を許容する機能を付与するためのものである。
このような可視光吸収剤は、特に限定されないが、例えば、波長が300nm以上550nm以下の光を吸収する第1光吸収剤、波長が450nm以上800nm以下の光を吸収する第2光吸収剤、波長が400nm以上800nm以下の光を吸収する第3光吸収剤が挙げられ、これらの組み合わせ、さらにはその含有量を適宜設定することで、基材層1に、所望の波長領域を有する光の透過を許容する機能を確実に付与することができる。したがって、光学性層10(カバー部材)は、所望の波長領域を有する光を透過する光透過性を発揮する。
第1光吸収剤は、波長が300nm以上550nm以下の光を吸収する吸収波長特性を有するものである。この第1光吸収剤としては、例えば、キノリン系色素が挙げられる。
キノリン系色素としては、例えば、2−メチルキノリン、3−メチルキノリン、4−メチルキノリン、6−メチルキノリン、7−メチルキノリン、8−メチルキノリン、6−イソプロピルキノリン、2,4−ジメチルキノリン、2,6−ジメチルキノリン、4,6,8−トリメチルキノリン等のアルキル置換キノリン化合物、2−アミノキノリン、3−アミノキノリン、5−アミノキノリン、6−アミノキノリン、8−アミノキノリン、6−アミノ−2−メチルキノリン等のアミノ基置換キノリン化合物、6−メトキシ−2−メチルキノリン、6,8−ジメトキシ−4−メチルキノリン等のアルコキシ基置換キノリン化合物、6−クロロキノリン、4,7−ジクロロキノリン、3−ブロモキノリン、7−クロロ−2−メチルキノリン等のハロゲン基置換キノリン化合物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような第1光吸収剤を可視光吸収剤として配合することにより、基材層1に入射する光のうち、波長が300nm以上550nm以下の光を基材層1において確実に吸収することができる。
また、基材層1における第1光吸収剤の含有率は、特に限定されないが、0.001wt%以上10wt%以下であるのが好ましく、0.002wt%以上1.0wt%以下であることがより好ましく、0.005wt%以上0.3wt%以下であるのがさらに好ましい。基材層1中における第1光吸収剤の含有率が前記下限値未満であると、第1光吸収剤の種類によっては、基材層1の可視光(波長が300nm以上550nm以下の光)の吸収性が低下するおそれがある。また、基材層1における第1光吸収剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の可視光(波長が300nm以上550nm以下の光)の吸収性の向上は見られず、基材層1の保護層2に対する密着性を損ねるおそれがある。
第2光吸収剤は、波長が450nm以上800nm以下の光を吸収する吸収波長特性を有するものである。この第2光吸収剤としては、例えば、アントラキノン系色素が挙げられる。
アントラキノン系色素としては、例えば、(1)2−アニリノ−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(2)2−(o−エトキシカルボニルアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(3)2−(p−エトキシカルボニルアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(4)2−(m−エトキシカルボニルアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(5)2−(o−シアノアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(6)2−(p−シアノアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(7)2−(m−シアノアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(8)2−(o−ニトロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(9)2−(p−ニトロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(10)2−(m−ニトロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(11)2−(p−ターシャルブチルアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(12)2−(o−メトキシアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(13)2−(2,6−ジイソプロピルアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(14)2−(2,6−ジクロロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(15)2−(2,6−ジフルオロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(16)2−(3,4−ジシアノアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(17)2−(2,4,6−トリクロロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(18)2−(2,3,5,6−テトラクロロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(19)2−(2,3,5,6−テトラフルオロアニリノ)−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(20)3−(2,3,4,5−テトラフルオロアニリノ)−2−ブトキシ−1,4−ジフルオロアントラキノン、(21)3−(4−シアノ−3−クロロアニリノ)−2−オクチルオキシ−1,4−ジフルオロアントラキノン、(22)3−(3,4−ジシアノアニリノ)−2−ヘキシルオキシ−1,4−ジフルオロアントラキノン、(23)3−(4−シアノ−3−クロロアニリノ)−1,2−ジブトキシ−4−フルオロアントラキノン、(24)3−(p−シアノアニリノ)−2−フェノキシ−1,4−ジフルオロアントラキノン、(25)3−(p−シアノアニリノ)−2−(2,6−ジエチルフェノキシ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(26)3−(2,6−ジクロロアニリノ)−2−(2,6−ジクロロフェノキシ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(27)3−(2,3,5,6−テトラクロロアニリノ)−2−(2,6−ジメトキシフェノキシ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(28)2,3−ジアニリノ−1,4−ジフルオロアントラキノン、(29)2,3−ビス(p−ターシャルブチルアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(30)2,3−ビス(p−メトキシアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(31)2,3−ビス(2−メトキシ−6−メチルアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(32)2,3−ビス(2,6−ジイソプロピルアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(33)2,3−ビス(2,4,6−トリクロロアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(34)2,3−ビス(2,3,5,6−テトラクロロアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(35)2,3−ビス(2,3,5,6−テトラフルオロアニリノ)−1,4−ジフルオロアントラキノン、(36)2,3−ビス(p−シアノアニリノ)−1−メトキシエトキシ−4−フルオロアントラキノン、(37)2−(2,6−ジクロロアニリノ)−1,3,4−トリクロロアントラキノン、(38)2−(2,3,5,6−テトラフルオロアニリノ)−1,3,4−トリクロロアントラキノン、(39)3−(2,6−ジクロロアニリノ)−2−(2,6−ジクロロフェノキシ)−1,4−ジクロロアントラキノン、(40)2−(2,6−ジクロロアニリノ)アントラキノン、(41)2−(2,3,5,6−テトラフルオロアニリノ)アントラキノン、(42)3−(2,6−ジクロロアニリノ)−2−(2,6−ジクロロフェノキシ)アントラキノン、(43)2,3−ビス(2−メトキシ−6−メチルアニリノ)−1,4−ジクロロアントラキノン、(44)2,3−ビス(2,6−ジイソプロピルアニリノ)アントラキノン、(45)2−ブチルアミノ−1,3,4−トリフルオロアントラキノン、(46)1,4−ビス(n−ブチルアミノ)−2,3−ジフルオロアントラキノン、(47)1,4−ビス(n−オクチルアミノ)−2,3−ジフルオロアントラキノン、(48)1,4−ビス(ヒドロキシエチルアミノ)−2,3−ジフルオロアントラキノン、(49)1,4−ビス(シクロヘキシルアミノ)−2,3−ジフルオロアントラキノン、(50)1,4−ビス(シクロヘキシルアミノ)−2−オクチルオキシ−3−フルオロアントラキノン、(51)1,2,4−トリス(2,4−ジメトキシフェノキシ−3−フルオロアントラキノン、(52)2,3−ビス(フェニルチオ)−1−フェノキシ−4−フルオロアントラキノン、(53)1,2,3,4−テトラ(p−メトキシフェノキシ)−アントラキノン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような第2光吸収剤を可視光吸収剤として配合することにより、基材層1に入射する光のうち、波長が450nm以上800nm以下の光を基材層1において確実に吸収することができる。
また、基材層1における第2光吸収剤の含有率は、特に限定されないが、0.001wt%以上10wt%以下であるのが好ましく、0.002wt%以上1.0wt%以下であることがより好ましく、0.005wt%以上0.6wt%以下であるのがさらに好ましい。基材層1中における第2光吸収剤の含有率が前記下限値未満であると、第2光吸収剤の種類によっては、基材層1の可視光(波長が450nm以上800nm以下の光)の吸収性が低下する場合がある。また、基材層1における第2光吸収剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の可視光(波長が450nm以上800nm以下の光)の吸収性の向上は見られず、基材層1の保護層2に対する密着性を損ねる場合がある。
第3光吸収剤は、波長が400nm以上800nm以下の光を吸収する吸収波長特性を有するものである。この第3光吸収剤としては、例えば、ペリノン系色素が挙げられる。
ペリノン系色素としては、例えば、2,3−ナフタロペリノン、1,8−ナフタロペリノン、テトラブロモ−1,2−ナフタロペリノン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このようなペリノン系色素を配合することにより、基材層1に入射する光のうち、波長が400nm以上800nm以下の光を基材層1において確実に吸収することができる。
また、基材層1における第3光吸収剤の含有率は、特に限定されないが、0.001wt%以上10wt%以下であるのが好ましく、0.002wt%以上1.0wt%以下であることがより好ましく、0.005wt%以上0.6wt%以下であるのがさらに好ましい。基材層1中における第3光吸収剤の含有率が前記下限値未満であると、第3光吸収剤の種類によっては、基材層1の可視光(波長が400nm以上800nm以下の光)の吸収性が低下する場合がある。また、基材層1における第3光吸収剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の可視光(波長が400nm以上800nm以下の光)の吸収性の向上は見られず、基材層1の保護層2に対する密着性を損ねる場合がある。
また、基材層1は、可視光吸収剤の他に、さらに、紫外線吸収剤を含有することが好ましい。これにより、基材層1に含まれる樹脂材料や可視光吸収剤、ひいては光学性層10(カバー部材)でカバーすべき対象物が紫外線により劣化するのを的確に抑制または防止することができる。そのため、基材層1を耐候性に優れたものとすることができる。
この紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、波長が100nm以上400nm以下の光を吸収する第4光吸収剤を含むことが好ましい。これにより、紫外線や、可視光のうち、比較的波長が短い光(波長が400nm以下の光)の透過を抑制することができる。そのため、紫外線吸収剤としての機能を確実に発揮させることができる。
第4光吸収剤(紫外線吸収剤)としては、特に限定されないが、例えば、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、トリアジン系化合物であることが好ましい。これにより、基材層1の紫外線による劣化をより確実に防止または抑制することができ、光学性層10の耐候性をより高めることができる。
トリアジン系化合物としては、例えば、2−モノ(ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン化合物や2,4−ビス(ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン化合物、2,4,6−トリス(ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン化合物が挙げられ、具体的には、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシ)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3−5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−エトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−プロポキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−メトキシカルボニルプロピルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−エトキシカルボニルエチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−(1−(2−エトキシヘキシルオキシ)−1−オキソプロパン−2−イルオキシ)フェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−エトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−ブトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−プロポキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−メトキシカルボニルプロピルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−エトキシカルボニルエチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−3−メチル−4−(1−(2−エトキシヘキシルオキシ)−1−オキソプロパン−2−イルオキシ)フェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。また、トリアジン系紫外線吸収剤の市販品としては、例えば、「チヌビン1577」「チヌビン460」「チヌビン477」(BASFジャパン製)「アデカスタブLA−F70」(ADEKA製)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
このような第4光吸収剤を配合することにより、基材層1に入射する光のうち、波長が100nm以上400nm以下の光を基材層1において確実に吸収することができる。
また、基材層1が第4光吸収剤を含有する場合、基材層1における第4光吸収剤の含有率は、特に限定されないが、0.1wt%以上24wt%以下であるのが好ましく、0.1wt%以上10wt%以下であることがより好ましい。基材層1中における第4光吸収剤の含有率が前記下限値未満であると、第1光吸収剤の種類によっては、基材層1の耐候性が低下するおそれがある。また、基材層1中における第4光吸収剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の耐候性の向上は見られず、基材層1の保護層2に対する密着性を損ねるおそれがある。
なお、基材層1には、上記で挙げた可視光吸収剤および紫外線吸収剤とは異なる色素(例えば、赤外線吸収剤等)が含まれていてもよい。この色素としては、特に限定されないが、例えば、顔料、染料等が挙げられ、これらを単独または混合して使用することができる。
顔料としては、特に限定されないが、例えば、フタロシアニングリーン、フタロシアニンブルー等のフタロシアニン系顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、縮合アゾイエロー、ベンゾイミダゾロンイエロー、ジニトロアニリンオレンジ、ベンズイミダゾロンオレンジ、トルイジンレッド、パーマネントカーミン、パーマネントレッド、ナフトールレッド、縮合アゾレッド、ベンズイミダゾロンカーミン、ベンズイミダゾロンブラウン等のアゾ系顔料、アントラピリミジンイエロー、アントラキノニルレッド等のアントラキノン系顔料、銅アゾメチンイエロー等のアゾメチン系顔料、キノフタロンイエロー等のキノフタロン系顔料、イソインドリンイエロー等のイソインドリン系顔料、ニッケルジオキシムイエロー等のニトロソ系顔料、ペリノンオレンジ等のペリノン系顔料、キナクリドンマゼンタ、キナクリドンマルーン、キナクリドンスカーレット、キナクリドンレッド等のキナクリドン系顔料、ペリレンレッド、ペリレンマルーン等のペリレン系顔料、ジケトピロロピロールレッド等のピロロピロール系顔料、ジオキサジンバイオレット等のジオキサジン系顔料のような有機顔料、カーボンブラック、ランプブラック、ファーネスブラック、アイボリーブラック、黒鉛、フラーレン等の炭素系顔料、黄鉛、モリブデートオレンジ等のクロム酸塩系顔料、カドミウムイエロー、カドミウムリトポンイエロー、カドミウムオレンジ、カドミウムリトポンオレンジ、銀朱、カドミウムレッド、カドミウムリトポンレッド、硫化等の硫化物系顔料、オーカー、チタンイエロー、チタンバリウムニッケルイエロー、べんがら、鉛丹、アンバー、褐色酸化鉄、亜鉛鉄クロムブラウン、酸化クロム、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、チタンコバルトグリーン、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトアルミニウムクロムブルー、鉄黒、マンガンフェライトブラック、コバルトフェライトブラック、銅クロムブラック、銅クロムマンガンブラック等の酸化物系顔料、ビリジアン等の水酸化物系顔料、紺青等のフェロシアン化物系顔料、群青等のケイ酸塩系顔料、コバルトバイオレット、ミネラルバイオレット等のリン酸塩系顔料、その他(例えば硫化カドミウム、セレン化カドミウム等)のような無機顔料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
染料としては、特に限定されないが、例えば、金属錯体色素、シアン系色素、キサンテン系色素、アゾ系色素、ハイビスカス色素、ブラックベリー色素、ラズベリー色素、ザクロ果汁色素、クロロフィル色素等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上述した可視光吸収剤、紫外線吸収剤、および、これらとは異なる色素の種類の組み合わせ、さらにはその含有量を適宜設定することにより、基材層1に、所望の波長領域を有する光の透過を選択的に許容する機能を発揮させることができる。
保護層2は、基材層1に積層して設けられることで、基材層1を被覆し、これにより、基材層1を保護するハードコート層(コーティング層)として機能する。
この保護層2は、本発明の樹脂組成物を用いて形成された第2層により構成される。
本発明の樹脂組成物は、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとを含んでいる。これにより、第2層により構成される保護層2を備える光学性層10を、優れた耐候性、耐久性、耐擦傷性および熱成形性を備え、特に、下記要件Aを満足するものとされる。
要件A:主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有する基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法による、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性が95%以上となる。
このように、本発明の樹脂組成物によれば、要件Aを満足する第2層からなる保護層2が、基材層1上に形成された光学性層10を得ることができる。したがって、この光学性層10を、例えば、自動車や2輪車のような移動体が備えるブレーキランプやハザードランプが有するカバー部材に適用した際に、移動体の整備等に用いられる潤滑剤や、防錆剤等に含まれる石油系溶剤のような化学薬品にカバー部材が晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、保護層2(第2層)が基材層1(基材)から剥離するのが的確に抑制または防止される。そのため、カバー部材に適用された光学性層10を、優れた外観を維持し得るものとすることができる。したがって、光学性層10の視認性や、特定の波長領域の光の透過を許容する光透過性等の特性に変化が生じるのを的確に抑制または防止することができる。
以下、保護層2(第2層)の形成に用いられる、本発明の樹脂組成物に含まれる各種構成材料について説明する。
ここで、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂が、前記樹脂組成物に含まれることで、保護層2の表面硬度の向上が図れる。そのため、保護層2を備える光学性層10に、優れた耐久性および耐擦傷性を付与することができる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートが、前記樹脂組成物に含まれることで、保護層2の柔軟性の向上が図れる。そのため、光学性層10を熱曲げした際の、保護層2表面のクラック発生を抑制し、光学性層10に優れた熱成形性を付与することができる。
さらに、多官能(メタ)アクリレートが、前記樹脂組成物に含まれることで、石油系溶剤のような化学薬品に対する保護層2の耐薬品性の向上が図れる。そのため、保護層2を、要件Aを満足するものとし得る。したがって、保護層2を備える光学性層10に、石油系溶剤のような化学薬品に対する優れた耐薬品性を付与することができる。また、保護層2の表面硬度の向上が図れる。そのため、保護層2を備える光学性層10に、優れた耐久性および耐擦傷性を付与することができる。
そして、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと多官能(メタ)アクリレートとを組み合わせることにより、優れた耐擦傷性と熱成形性とを高度に両立し、かつ、要件Aを満足する光学性層10を得ることができる。
シリコン変性(メタ)アクリル樹脂は、(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリルモノマーに由来する構成単位が繰り返された主鎖と、この主鎖に連結し、シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体とを有するポリマー(プレポリマー)である。
シリコン変性(メタ)アクリル樹脂は、前記主鎖を有することにより、保護層2に透明性を付与し、また、シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体を有することにより、保護層2に耐擦傷性を付与する。
シリコン変性(メタ)アクリル樹脂の主鎖としては、具体的には、下記式(1)および式(2)の少なくとも一方の(メタ)アクリロイル基を有するモノマーに由来する構成単位の繰り返しで構成されているものが挙げられる。
Figure 0006544473
(式(1)中、nは、1以上の整数を示し、R1は、独立して炭化水素基、有機基、または水素原子を示し、R0は、独立して炭化水素基または水素原子を示す。)
Figure 0006544473
(式(2)中、mは、1以上の整数を示し、R2は、独立して炭化水素基、有機基、または水素原子を示し、R0は、独立して炭化水素基または水素原子を示す。)
また、主鎖の末端または側鎖には、水酸基(−OH)を有することが好ましい。すなわち、前記式(1)または式(2)の場合には、R1またはR2が水素であることが好ましい。これにより、基材層1に含まれる樹脂材料としてポリカーボネート系樹脂を用いた場合には、保護層2と基材層1との密着性を向上させることができる。このため、基材層1から保護層2が不本意に剥離することを的確に抑制または防止することができる。また、後述するイソシアネートを樹脂組成物が含有する場合には、水酸基は硬化剤が有するイソシアネート基と反応してウレタン結合による架橋構造を形成する。そのため、保護層2の緻密化が図られるため、石油系溶剤のような化学薬品に対する耐薬品性が向上することから、保護層2は、確実に前記要件Aを満足するものとなる。
また、主鎖の少なくとも1つの末端または側鎖には、シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体が結合している。
シロキサン結合は、結合力が高いため、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂が、シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体を有することにより、耐熱性、耐候性がより良好な保護層2を得ることができる。また、シロキサン結合の結合力が高いことで、硬質な保護層2を得ることができる。そのため、自動車や2輪車のような移動体が備えるブレーキランプやハザードランプが有するカバー部材に光学性層10を適用した場合、光学性層10の砂ほこりや飛び石などの衝撃に対する耐擦傷性をさらに向上させることができる。
シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体としては、具体的には、下記式(3)および式(4)の少なくとも一方のシロキサン結合を有する構成単位の繰り返しで構成されているものが挙げられる。
Figure 0006544473
(式(3)中、Xは、炭化水素基または水酸基を示す。)
Figure 0006544473
(式(4)中、Xは、炭化水素基または水酸基を示し、Xは、炭化水素基または水酸基から水素が離脱した2価の基を示す。)
シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体としては、具体的には、ポリオルガノシロキサンを有するものや、シルセスキオキサンを有するものが挙げられる。なお、シルセスキオキサンの構造としては、ランダム構造、籠型構造、ラダー構造(はしご型構造)等、いかなる構造であってもよい。
炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等のアルキル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、ナフチル基、2−メチルフェニル基等のアリール基、ベンジル基、ジフェニルメチル基、ナフチルメチル基等のアラルキル基、フェニル基、ビフェニル基等が挙げられる。
また、シロキサン結合を有する構成単位が繰り返された繰り返し体の末端または側鎖には、不飽和二重結合が導入されていることが好ましい。これにより、ウレタン(メタ)アクリレートが有する(メタ)アクリロイル基と結合して、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂とウレタン(メタ)アクリレートとのネットワークを形成することができる。そのため、保護層2において、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂とウレタン(メタ)アクリレートとがより均一に分散し、その結果、保護層2は、前述した特性をその全体にわたってより均一に発現することができる。
前記樹脂組成物中におけるシリコン変性(メタ)アクリル樹脂の含有率は、特に限定されないが、後述するメイン樹脂中において、7wt%以上15wt%以下であることが好ましく、8.5wt%以上15wt%以下であることがより好ましく、10wt%以上14wt%以下であることがさらに好ましい。
前記樹脂組成物中におけるシリコン変性(メタ)アクリル樹脂の含有率が前記下限値未満であると、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂の種類によっては、前記樹脂組成物により得られた保護層2の硬さが低下するおそれがある。また、前記樹脂組成物中におけるシリコン変性(メタ)アクリル樹脂の含有率が前記上限値を超えると、前記樹脂組成物中におけるシリコン変性(メタ)アクリル樹脂以外の材料の含有量が相対的に減少し、その結果、前記樹脂組成物を用いて形成された保護層2の撓み性が低下してしまう可能性がある。
ウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン結合(−OCONH−)を有する主鎖と、この主鎖に連結した(メタ)アクリロイル基とを有する化合物である。また、このウレタン(メタ)アクリレートは、モノマーまたはオリゴマーである。
ウレタン(メタ)アクリレートは、ウレタン結合を有するため、柔軟性に優れた化合物である。このため、保護層2がウレタン(メタ)アクリレートを含むことで、保護層2にさらなる撓み性(柔軟さ)を付与することができる。
したがって、光学性層10を曲面形状に成形する際には、曲げ部におけるクラックの発生を的確に抑制または防止することができる。
また、ウレタン(メタ)アクリレート1分子中の(メタ)アクリロイル基の数は、2個以上であることが好ましい。
ウレタン(メタ)アクリレート1分子中の(メタ)アクリロイル基の数が2個以上であると、ウレタン(メタ)アクリレートがシリコン変性(メタ)アクリル樹脂と結合してネットワークを形成することができる。そのため、樹脂組成物から保護層2を形成する際に、保護層2の硬化を促進させることができる。これにより、保護層2の架橋密度の向上が図られるため、保護層2の硬さをある程度高めることができる。このため、保護層2の耐擦傷性や耐薬品性などの特性を向上させることができる。したがって、前記要件Aを確実に満足するものとし得る。
ウレタン(メタ)アクリレートは、ポリオールとジイソシアネートとを反応させて得られるイソシアネート化合物と、水酸基を有する(メタ)アクリレートモノマーとの反応生成物として得ることができる。
ポリオールとしては、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートジオールが挙げられる。
ポリエーテルポリオールは、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチレンオキシド−プロピレンオキシドランダム共重合で、数平均分子量が1300未満のものが好ましい。数平均分子量が1300以上のポリエーテルポリオールを用いた場合には、保護層2の柔軟さが高すぎて、例えば、砂ほこりや飛び石などの衝撃によって保護層2(カバー部材)に擦り傷等が付きやすくなるおそれがある。
ポリエステルポリオールは、例えば、ジオールとジカルボン酸もしくはジカルボン酸クロライドとを重縮合反応させたり、ジオールまたはジカルボン酸をエステル化して、エステル交換反応させたりすることにより得ることができる。ジカルボン酸としては、アジピン酸、コハク酸、グルタル酸、ピメリン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸など、ジオールとしてはエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等が用いられる。
ポリカーボネートジオールとしては、1,4−ブタンジオール、1,6−へキサンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、2−エチル−1、3−ヘキサンジオール、1,5−ペンタンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、ポリオキシエチレングリコールなどが用いられ、1種でも2種以上を併用してもよい。
水酸基を有するアクリレートモノマーの例として、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシブチルアクリレート、3−ヒドロキシブチルアクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレートが挙げられる。
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、特に限定されないが、1.0×10以上1.5×10以下であることが好ましく、1.5×10以上1.0×10以下であることがより好ましい。ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量が、前記範囲内であることにより、保護層2の撓み性と硬さとのバランスが良好なものとなり、光学性層10を曲面形状に成形した際の、曲げ部におけるクラックの発生を抑制することができる。
ウレタン(メタ)アクリレートの重量平均分子量は、例えば、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)により測定することができる。
また、ウレタン(メタ)アクリレートは、上述したもののうち、特に、カーボネート構造を有する脂環式ウレタン(メタ)アクリレートであることが好ましい。これにより、保護層2を、さらなる撓み性(柔軟さ)と抗ストレス性とを併せ持つものとすることができる。また、保護層2を優れた耐候性を備えるものとすることができる。そのため、光学性層10を曲面形状に成形されたものとしても、光学性層10を耐水性および耐熱水性に優れ、かつ耐候性に優れたものとすることができる。なお、カーボネート構造を有する脂環式ウレタン(メタ)アクリレートは、例えば、ポリカーボネートジオールと、脂環式ジイソシアネートとを反応させて得られるものをイソシアネート化合物として用いることで得ることができる。
前記樹脂組成物中におけるウレタン(メタ)アクリレートの含有率は、特に限定されないが、後述するメイン樹脂中において、10wt%以上25wt%以下であることが好ましく、12wt%以上24wt%以下であることがより好ましい。前記樹脂組成物中におけるウレタン(メタ)アクリレートの含有率が、前記下限値未満であると、ウレタン(メタ)アクリレートの種類によっては、保護層2の柔軟性が乏しくなり、その結果、耐水性および耐熱水性の低下をまねくおそれがある。また、前記樹脂組成物中におけるウレタン(メタ)アクリレートの含有率が前記上限値を超えると、前記樹脂組成物中におけるウレタン(メタ)アクリレート以外の材料の含有量が相対的に減少し、光学性層10の耐擦傷性が低下するおそれがある。
多官能(メタ)アクリレートは、1分子中に、重合反応に寄与する(メタ)アクリロイル基が2個以上含まれている(メタ)アクリレートである。
多官能(メタ)アクリレートは、(メタ)アクリロイル基を2個以上有しているため、形成される保護層2の硬度が比較的高くなる。そのため、多官能(メタ)アクリレートを含むことにより、硬質で、高強度な保護層2を得ることができる。
また、多官能(メタ)アクリレートとは、1分子中に重合反応に寄与する(メタ)アクリロイル基が2個以上含まれているものであればよく、モノマー、オリゴマー全般を示し、その分子量および分子構造を特に限定するものではない。
多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、1,4−ブタンジオールジアクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、エトキシ化ビスフェノールAジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールトリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレート等が挙げられる。
また、多官能(メタ)アクリレートオリゴマーとしては、例えば、多官能エポキシ(メタ)アクリレート、多官能ポリエステル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
さらに、多官能エポキシ(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、低分子量のビスフェノール型エポキシ樹脂やノボラックエポキシ樹脂のオキシラン環と(メタ)アクリル酸とのエステル化反応により得ることができる。
また、多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールの縮合によって得られる、両末端に水酸基を有するポリエステルオリゴマーの水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。また、多官能ポリエステル(メタ)アクリレートオリゴマーは、多価カルボン酸にアルキレンオキシドを付加して得られるオリゴマーの末端の水酸基を(メタ)アクリル酸でエステル化することにより得ることができる。
以上のような多官能(メタ)アクリレートモノマーは、1分子中において(メタ)アクリロイル基を4つ有している4官能(メタ)アクリレートと、1分子中において(メタ)アクリロイル基を2つ有し、かつ、芳香環を有している芳香族2官能(メタ)アクリレートとの組み合わせであることが好ましい。このような組み合わせによれば、形成される保護層2において、芳香環を有する三次元架橋構造が形成される。したがって、石油系溶剤のような化学薬品に対する保護層2の耐薬品性を向上させることができるとともに、保護層2の耐擦傷性を向上させることができるため、前記要件Aを長期に亘って、確実に満足させることができる。
また、この場合、前記樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートの含有率は、特に限定されないが、後述するメイン樹脂中において、40wt%以上70wt%以下であることが好ましく、40wt%以上65wt%以下であることがより好ましく、芳香族2官能(メタ)アクリレートの含有率は、特に限定されないが、後述するメイン樹脂中において、6wt%以上15wt%以下であることが好ましく、7wt%以上14wt%以下であることがより好ましい。前記樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートおよび芳香族2官能(メタ)アクリレートの含有率が、前記下限値未満であると、4官能(メタ)アクリレートおよび芳香族2官能(メタ)アクリレートの種類によっては、保護層2の耐薬品性が乏しくなるおそれがある。また、前記樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートおよび芳香族2官能(メタ)アクリレートの含有率が前記上限値を超えると、前記樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートおよび芳香族2官能(メタ)アクリレート以外の材料の含有量が相対的に減少し、光学性層10の柔軟性が低下するおそれがある。
また、前記樹脂組成物は、シリコン変性(メタ)アクリレートが水酸基を有する場合、イソシアネートを含むことが好ましい。この際、イソシアネートは、シリコン変性(メタ)アクリレートを分子間で結合(架橋)させる架橋剤として機能する。したがって、イソシアネートが架橋剤として機能することで、シリコン変性(メタ)アクリレートが有する水酸基とイソシアネートが有するイソシアネート基とが反応してウレタン結合で構成された架橋構造が形成される。これにより、保護層2の耐擦傷性の向上を図ることができる。
イソシアネートとしては、特に限定されないが、例えば、イソシアネート基を2個以上有するポリイソシアネート等が挙げられ、特に、イソシアネート基を3個以上の多官能イソシアネートも含むことがより好ましい。これにより、保護層2の耐擦傷性をより向上させることができる。
前記樹脂組成物中におけるイソシアネートの含有率は、特に限定されないが、後述するメイン樹脂中において、2wt%以上8wt%以下であることが好ましく、3wt%以上7wt%以下であることがより好ましい。前記樹脂組成物中におけるイソシアネートの含有率が、前記下限値未満であると、イソシアネートの種類によっては、保護層2の耐擦傷性が低下するおそれがある。また、前記樹脂組成物中におけるイソシアネートの含有率が前記上限値を超えると、イソシアネートの未反応物が不純物として塗膜に残るため、イソシアネートの種類によっては、塗膜の耐擦傷性および耐久性(塗膜の密着性)が低下してしまうおそれがある。
なお、本明細書中では、前記樹脂組成物中において、前述した、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートと、イソシアネートとが、「メイン樹脂」であり、このメイン樹脂のうち、シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとは必須成分であり、イソシアネートは含まれていることが好ましい成分である。
また、前記樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含んでいることが好ましい。これにより、保護層2の紫外線による劣化をより確実に防止または抑制することができ、光学性層10の耐候性をより増大させることができる。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系のものが挙げられ、これらのうち1種または2種を組み合わせて用いることができる。これらの中でも特に、トリアジン系紫外線吸収剤が好ましく用いられ、トリアジン系紫外線吸収剤の中でも、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤がより好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
また、前記樹脂組成物中における紫外線吸収剤の含有率は、特に限定されないが、メイン樹脂100wt%に対して、1.0wt%以上4.0wt%以下であるのが好ましく、1.7wt%以上3.5wt%以下であることがより好ましい。前記樹脂組成物中における紫外線吸収剤の含有率が前記下限値未満であると、保護層2の耐候性が低下する場合がある。また、前記樹脂組成物中における紫外線吸収剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の耐候性の向上は見られず、保護層2の透明性や、保護層2の基材層1に対する密着性を損ねる場合がある。
また、前記樹脂組成物は、光重合開始剤を含んでいてもよい。前記光重合開始剤としては、特に限定されないが、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインまたはベンゾインアルキルエーテル類、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸などの芳香族ケトン類、ベンジルなどのアルファ−ジカルボニル類、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタールなどのベンジルケタール類、アセトフェノン、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1などのアセトフェノン類、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノンなどのアントラキノン類、2、4−ジメチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2、4−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類、ビス(2、4、6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイドなどのフォスヒンオキサイド類、1−フェニル−1、2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシムなどのアルファ−アシルオキシム類、p−ジメチルアミノ安息香酸エチル、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどのアミン類などを使用することができ、これらの中でも特に、1−(4−ドデシルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−1−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルホリノプロパノン−1などのアセトフェノン類であることが好ましい。
また、前記樹脂組成物中における前記光重合開始剤の含有率は、特に限定されないが、メイン樹脂100wt%に対して、0.5wt%以上10wt%以下であるのが好ましく、2.0wt%以上6.0wt%以下であるのがより好ましい。前記樹脂組成物中における前記光重合開始剤の含有率が前記下限値未満であると、前記樹脂組成物を十分に硬化させることが難しい場合があり、また、前記樹脂組成物中における前記光重合開始剤の含有率が前記上限値を超えても、それ以上の向上は見られない。
前記樹脂組成物には、上述した材料以外のその他の材料が含まれていてもよい。
その他の材料としては、例えば、前記シリコン変性(メタ)アクリル樹脂以外の樹脂材料、着色剤、増感剤、安定剤、界面活性剤、酸化防止剤、還元防止剤、帯電防止剤、表面調整剤および溶剤等が挙げられる。
溶剤は、前記樹脂組成物を、確実にワニス状とするために前記樹脂組成物中に含まれるものであり、この溶剤としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール、メチルエチルケトン、2−ぺンタノン、イソホロン、ジイソブチルケトンなどのケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸メトキシプロピルなどのエステル、エチルセロソルブなどのセロソルブ系溶剤、メトキシプロパノール、エトキシプロパノール、メトキシブタノールなどのグリコール系溶剤などが挙げられる。これらは単独または混合して使用することができる。これらの中でも、ジイソブチルケトン、酢酸イソブチルのようなブチル基含有溶剤であることが好ましい。ブチル基含有溶剤は、ポリカーボネート系樹脂に対して優れた親和性を有するものである。そのため、基材層1を、ベース樹脂としてポリカーボネート系樹脂を含むものとした際に、前記樹脂組成物を用いて基材層1上に形成される保護層2を、基材層1に対して優れた密着性を備えるものとすることができる。
保護層2の厚さは、特に限定されないが、1μm以上40μm以下であることが好ましく、3μm以上20μm以下であるのがより好ましい。保護層2の厚さが前記下限値未満であると、光学性層10の耐候性が低下する場合がある。一方、保護層2の厚さが前記上限値を超えると、光学性層10を曲面形状に成形した際、曲げ部においてクラックが発生する場合がある。
ここで、前記要件Aでは、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性は、95%以上であればよいが、98%以上であるのが好ましく、100%であるのがより好ましい。これにより、石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、保護層2が基材層1から剥離するのがより的確に抑制または防止される。そのため、光学性層10を、より優れた外観が維持されたものとすることができる。
また、前記要件Aにおいて、用意する基材は、主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有するものであればよく、ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂で構成されるものであってもよいが、主材料としてのビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂と、可視光吸収剤と紫外線吸収剤(第4光吸収剤)とを含有するものであることが好ましい。また、可視光吸収剤および紫外線吸収剤を含有する場合、基材における可視光吸収剤および紫外線吸収剤の合計の含有量は、0.30wt%以上0.4wt%以下であることが好ましく、0.38wt%程度であることがより好ましい。なお、可視光吸収剤としては、前述した第1光吸収剤〜第3光吸収剤の組み合わせであることが好ましい。さらに、ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂において、ビスフェノールは、ビスフェノールAであることが好ましい。基材として、このようなものを用いたときに、要件Aを満足することで、基材層1に対する保護層2の剥離性をより的確に評価していると言うことができる。そのため、かかる基材において、要件Aを満足すれば、石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、保護層2が基材層1から剥離するのが、より的確に抑制または防止されていると言うことができる。
さらに、前記要件Aにおいて、用意する混合溶剤は、石油系溶剤を45wt%以上含むものであればよいが、石油系溶剤を45wt%以上70wt%以下含むものであるのが好ましく、石油系溶剤を50wt%以上60wt%以下含むものであるのがより好ましい。なお、石油系溶剤は、JIS K 2201−1991で規定されたものであり、1号(ベンジン)、2号(ゴム揮発油)、3号(大豆揮発油)、4号(ミネナルスプリット)、5号(クリーニングソルベント)のうちのいずれであってもよい。また、混合溶剤に含まれる石油系溶剤以外の成分としては、例えば、鉱物油(石油系油)、潤滑添加剤、防錆添加剤、界面活性剤等が挙げられる。混合溶剤として、このようなものを用いたときに、要件Aを満足することで、基材層1に対する保護層2の剥離性をより的確に評価していると言うことができる。そのため、かかる混合溶剤を用いた際に、要件Aを満足すれば、石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、保護層2が基材層1から剥離するのが、より的確に抑制または防止されていると言うことができる。
また、本発明では、前記要件Aを、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤に代えて、ニトリル酢酸とその塩とで合計15wt%以上30wt%以下含む酸溶液(化学薬品)を用いた場合においても、満足することが好ましい。これにより、石油系溶剤のような化学薬品ばかりでなく、ニトリル酢酸を含む酸溶液のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、保護層2が基材層1から剥離するのを、より的確に抑制または防止することができる。そのため、かかる保護層2を、より優れた耐化学薬品性を有する、基材層1を保護する保護層であると言うことができる。
さらに、この酸溶液は、ニトリル酢酸とその塩との他に、ノニオン系界面活性剤を5wt%以上15wt%以下含むものであることが好ましい。このようなノニオン系界面活性剤を酸溶液がさらに含む際に、この酸溶液を用いた前記要件Aを満足することにより、保護層2を、特に優れた耐化学薬品性を有する、基材層1を保護する保護層であると言うことができる。
なお、ニトリル酢酸とその塩とを含む酸溶液は、自動車や2輪車のような移動体が備えるブレーキランプやハザードランプが有するカバー部材に光学性層10を適用した場合、例えば、移動体の洗車時に用いられるクリーナ等に含有される。そのため、洗車時に、酸溶液(クリーナ)が光学性層10(カバー部材)に接触することに起因して、保護層2の基材層1からの剥離が生じるものと考えられる。
さらに、前記要件Aにおいて、基材上に形成された第2層は、前記混合溶剤の塗膜を形成するのに先立って、沸騰している湯に10h浸漬させる煮沸試験が施されたものであるのが好ましい。このような煮沸試験が施された第2層であっても、前記要件Aを満足することから、かかる保護層2を、より優れた耐化学薬品性を有する、基材層1を保護する保護層であると言うことができる。
また、前記要件Aにおいて、基材上に形成された第2層は、前記混合溶剤の塗膜を形成するのに先立って、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分 暴露時間72h)の条件下に晒す耐候性試験が施されたものであるのが好ましい。このような耐候性試験が施された第2層であっても、前記要件Aを満足することから、かかる保護層2を、より優れた耐化学薬品性を有する、基材層1を保護する保護層であると言うことができる。
さらに、基材上に形成された第2層は、前記要件Aの他に、さらに下記要件Bを満足することが好ましい。
要件B:ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂で構成される平均厚さ2mmの基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を設けて、前記基材と前記第2層とで構成される積層体を形成し、前記混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、前記積層体の波長900nmにおける透過率(%)を測定したとき、前記透過率は60%以上であること。
なお、前記透過率は、60%以上であればよいが、75%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましい。かかる関係を満足する第2層を保護層2として備える光学性層10を、例えば、自動車や2輪車のような移動体が備えるブレーキランプやハザードランプが有するカバー部材に適用した際に、移動体の整備等に用いられる潤滑剤や、防錆剤等に含まれる石油系溶剤のような化学薬品にカバー部材が晒されたとしても、光学性層10(カバー部材)において、各種波長領域のうち赤外線における光透過特性(赤外線透過特性)が保護層2(第2層)で低下するのが的確に抑制または防止されていると言える。そのため、かかる要件Bを満足する光学性層10をカバー部材に適用することで、このカバー部材を、優れた赤外線透過特性(光透過特性)を維持し得るものとすることができる。
なお、前記要件Bにおいて、用意する基材、混合溶剤、酸溶液、基材に施す煮沸試験および耐候性試験は、前記要件Aで説明したのと同様のものであることが好ましい、このようなものを用いた際に、前記要件Bを満足する保護層2であれば、その赤外線透過特性が低下するのがより的確に抑制または防止されている、基材層1を保護する保護層であると言える。
<第2実施形態>
次に、本発明の光学性層の第2実施形態について説明する。
図2は、本発明の光学性層の第2実施形態を示す縦断面図である。
以下、第2実施形態の光学性層10Aについて、前記第1実施形態の光学性層10との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態の光学性層10Aは、基材層の構成が異なること以外は、前記第1実施形態と同様である。
本実施形態では、光学性層10Aは、可視光を吸収する可視光吸収層3と、紫外線を吸収する紫外線吸収層4と、保護層2とを有し、これらが下側から順に積層された積層体である(図2参照)。すなわち、前記第1実施形態における基材層1(第1層)が、本実施形態では、可視光吸収層3と、紫外線吸収層4との積層体で構成される。
このような積層体において、可視光吸収層3は、主材料としての透光性を有する樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含むことで、特定の波長領域における可視光の透過を抑制または防止することで、所望の波長領域を有する光の透過を許容する機能を有するものであり、紫外線吸収層4は、主材料としての透光性を有する樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、紫外線を吸収する紫外線吸収剤とを含むことで、赤外線および可視光の透過を許容し、紫外線の透過を抑制または防止する機能を有するものである。
可視光吸収層3および紫外線吸収層4に含まれる樹脂材料は、各層の主材料として含まれ、各層をそれぞれ基板状に成型するためのものであり、前記第1実施形態において、基材層1に含まれる樹脂材料として説明したのと同様のものを用いることができる。
可視光吸収層3に含まれる可視光吸収剤は、前記第1実施形態の基材層1に含まれる可視光吸収剤と同様に、本実施形態では、波長が300nm以上550nm以下の光を吸収する第1光吸収剤、波長が450nm以上800nm以下の光を吸収する第2光吸収剤、および、波長が400nm以上800nm以下の光を吸収する第3光吸収剤のうちの少なくとも1種を含んでいることが好ましい。また、これら第1〜第3光吸収剤としては、前記第1実施形態において、基材層1に含まれる第1〜第3光吸収剤として説明したのと同様のものを用いることができる。
紫外線吸収層4に含まれる紫外線吸収剤は、前記第1実施形態の基材層1に含まれてもよい紫外線吸収剤と同様に、本実施形態では、波長が100nm以上400nm以下の光を吸収する第4光吸収剤を含んでいることが好ましい。また、この第4光吸収剤としては、前記第1実施形態において、基材層1に含まれてもよい第4光吸収剤として説明したのと同様のものを用いることができる。
このような本実施形態では、前述の通り、基材層(第1層)が可視光吸収層3と紫外線吸収層4との積層体で構成されるが、このような積層体で基材層(第1層)が構成されたとしても、この積層体(基材層)上に形成される保護層2(第2層)が要件Aを満足していれば、カバー部材として適用された光学性層10Aが、石油系溶剤のような化学薬品に晒されたとしても、光学性層10A(カバー部材)において、保護層2(第2層)が基材層(第1層)から剥離するのを的確に抑制または防止することができる。
以上、本発明の樹脂組成物、光学性層、カバー部材および移動体について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。
例えば、本発明の光学性層は、上述したような、自動車や2輪車のような移動体が備えるブレーキランプやハザードランプが有するカバー部材に適用し得る他、移動体が備える赤外線レーダーが有するカバー部材、移動体が備える風防板、スポイラーや、さらには、ガソリンスタンドの計量機が備えるカバー部材、監視カメラが備えるレンズ材(カバー部材)等に適用することができる。
また、本発明の光学性層を、赤外線レーダーが備えるカバー部材に適用した際には、上述の通り、自動車のような移動体に赤外線レーダーが内蔵される場合の他、赤外線レーダーは、例えば、屋外に設置される自動券売機、自動販売機等が備える人感センサーとして内蔵されるものであってもよい。
さらに、本発明の光学性層をカバー部材として備える移動体(本発明の移動体)は、自動車や2輪車(オートバイ、自転車)の他、船舶、鉄道車両、飛行機、バス、フォークリフト、工事現場等で所定の作業をする作業車、ゴルフカート、無人搬送車等であってもよい。
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。
1.光学性層の形成
[実施例1]
[1]まず、99.62wt%のビスフェノールA型ポリカーボネート(三菱エンジニアプラスチックス社製、「E2000」)と、0.03wt%の第1光吸収剤(キノリン;有本化学工業社製、「plastyellow8050」)と、0.05wt%の第2光吸収剤(アントラキノンA;有本化学工業社製、「Plast blue 8590」)と、0.05wt%の第2光吸収剤(アントラキノンB;有本化学工業社製、「SDO−7」)と、0.07wt%の第3光吸収剤(ペリノン;有本化学工業社製、「Plast red 8370」)と、0.18wt%の第4光吸収剤(UVA;ADEKA社製、「LA−31G」)とを撹拌・混合することにより、基材層形成用樹脂組成物を用意した。
シリコン変性(メタ)アクリル樹脂としての、10.5wt%のジメチルポリシロキサン変性アクリレートポリマー(DIC社製、WMZ−306)と、ウレタン(メタ)アクリレートとしての、16.8wt%のカーボネート構造を有する脂環式2官能ウレタンアクリレート(日本合成化学社製、「UV−3310B」)と、多官能(メタ)アクリレートとしての、57.9wt%の4官能アクリレート(新中村化学工業社製、「A−TMMT」)および9.8wt%の芳香族2官能アクリレート(新中村化学工業社製、「N K エステル A−BPE−4」)と、4.9wt%のイソシアネート(DIC社製、「バーノックDN−992S」、)とを撹拌・混合することにより樹脂組成物を調製した。さらに、調製した樹脂組成物100wt%に対して、1.96wt%の紫外線吸収剤(BASF社製、「チオビン400」、)と、4.40wt%の重合開始剤(1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン;、BASF社製、「イルガキュア184」)と、0.01wt%のレベリング材(共栄社化学社製、「グラノール450」、)とを添加し、不揮発分が30%になるように溶剤として酢酸イソブチルとジイソブチルケトン(DIBK)との混合溶媒を加えた後に撹拌・混合し、全ての成分を溶解させることで、保護層形成用樹脂組成物を用意した。
[2]次に、調製された基材層形成用樹脂組成物を、押し出し機に収納、溶融し、Tダイより押し出す押し出し成形により、シート材を得た。そして、該シート材を冷却し、平均厚さ2.0mm、平面視で200mm×100mmの矩形をなす板状に切り出すことで基材層(第1層)を得た。
そして、保護層形成用樹脂組成物へ電極UVランプ(Hバルブ)(ヘレウス・ノーブルライト・フュージョン・ユーブイ社製)を用い、照射距離50mm、コンベア速度1.5m/min、照射強度350mW/cm、積算光量700mJ/cmという条件下で紫外線を照射し前処理を施した後、バーコーターにて乾燥後の厚さ(形成される保護層の厚さ)が12μmになるように塗布して基材層上に塗膜を形成した。次に、基材層上に塗布された塗膜を65℃の熱風オーブンにて10分間乾燥させた。乾燥後、FUSIONシステムズ社製無電極UVランプを用い、照射距離50mm、コンベア速度1.5m/min、照射強度500mW/cm、積算光量1700mJ/cmという条件下で紫外線を照射した。照射後、60℃の熱風オーブンにて48時間加熱することで硬化された保護層を得た。これにより、基材層(第1層)上に保護層(第2層)が形成された平板状の実施例1に係る光学性層を得た。
[実施例2〜6、比較例1、2]
保護層形成用樹脂組成物中に含まれる構成材料の含有量を表1に示すように変更して、保護層形成用樹脂組成物を調製したこと以外は、前記実施例1と同様にして、実施例2〜6、比較例1、2の光学性層を得た。
2.評価
各実施例および各比較例の光学性層を、以下の方法で評価した。
2−1.混合溶剤1に対する耐薬品性
石油系溶剤を45wt%以上65wt%以下含む混合溶剤1に対する耐薬品性の評価を以下に示す通り実施した。
混合溶剤1としては、45wt%以上65wt%以下の石油系溶剤、10wt%以上30wt%以下の鉱物油、10wt%未満の潤滑添加剤、および、10wt%未満の防錆添加剤を含有する防錆・潤滑剤(KURE社製、「CRC5−56」)を用意した。
(外観変化)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤1の除去後における、外観変化を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の外観に変化が全く認められない
〇:保護層の外観に若干の変化が認められる
△:保護層の外観に変化が認められるが、
光学性層としての使用には耐え得る範囲である
×:保護層の外観に変化が明らかに認められ、
光学性層として使用できるものではない
(テープ剥離性試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤1を除去した。そして、保護層に対して、幅18mmの粘着テープ(ニチバン社製、「セロテープ(登録商標)」)を貼付し、その後、25℃において90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした後の保護層の剥離の有無を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の剥離が全く認められない
〇:保護層の剥離が若干認められる
△:保護層の剥離が認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写が若干認められる
×:保護層の剥離が明らかに認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写も明らかに認められる
(クロスカット試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤1を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法により、格子状に切断された100個の保護層の基材層に対する付着の有無を観察した。
(分光透過率試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤1を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、光学性層の波長900nmにおける透過率(%)を測定した。
なお、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験については、それぞれ、各実施例および各比較例の光学性層に対して、混合溶剤1の塗膜を形成する前の状態においても同様に評価した。
また、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、煮沸処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、煮沸処理は、沸騰している湯にサンプルを10h浸漬させることにより行った。
さらに、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、耐候性処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、耐候性処理の条件は、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分 暴露時間72h)とした。
2−2.混合溶剤2に対する耐薬品性
石油系溶剤を50wt%以上70wt%以下含む混合溶剤2に対する耐薬品性の評価を以下に示す通り実施した。
混合溶剤2としては、50wt%以上70wt%以下の石油系溶剤(ミネナルスプリット)、25wt%未満の鉱物油、および、10wt%未満の防錆・潤滑添加剤を含有する防錆・潤滑剤(エステー社製、「WD−40」)を用意した。
(外観変化)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤2の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤2の除去後における、外観変化を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の外観に変化が全く認められない
〇:保護層の外観に若干の変化が認められる
△:保護層の外観に変化が認められるが、
光学性層としての使用には耐え得る範囲である
×:保護層の外観に変化が明らかに認められ、
光学性層として使用できるものではない
(テープ剥離性試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤2の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤2を除去した。そして、保護層に対して、幅18mmの粘着テープ(ニチバン社製、「セロテープ(登録商標)」)を貼付し、その後、25℃において90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした後の保護層の剥離の有無を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の剥離が全く認められない
〇:保護層の剥離が若干認められる
△:保護層の剥離が認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写が若干認められる
×:保護層の剥離が明らかに認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写も明らかに認められる
(クロスカット試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤2の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤2を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法により、格子状に切断された100個の保護層の基材層に対する付着の有無を観察した。
(分光透過率試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、混合溶剤2の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、混合溶剤2を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、光学性層の波長900nmにおける透過率(%)を測定した。
なお、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、煮沸処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、煮沸処理は、沸騰している湯にサンプルを10h浸漬させることにより行った。
さらに、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、耐候性処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、耐候性処理の条件は、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分 暴露時間72h)とした。
2−3.酸溶液1に対する耐薬品性
ニトリル酢酸とその塩とで合計15wt%以上30wt%以下含む酸溶液1に対する耐薬品性の評価を以下に示す通り実施した。
酸溶液1としては、合計15wt%以上30wt%以下のニトリル酢酸およびその塩、ならびに、5wt%以上15wt%以下の非イオン性界面活性剤を含有するコールドクリーナー(ブルーケム ジャパン社製、「CS」)を用意した。
(外観変化)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、酸溶液1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、酸溶液1の除去後における、外観変化を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の外観に変化が全く認められない
〇:保護層の外観に若干の変化が認められる
△:保護層の外観に変化が認められるが、
光学性層としての使用には耐え得る範囲である
×:保護層の外観に変化が明らかに認められ、
光学性層として使用できるものではない
(テープ剥離性試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、酸溶液1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、酸溶液1を除去した。そして、保護層に対して、幅18mmの粘着テープ(ニチバン社製、「セロテープ(登録商標)」)を貼付し、その後、25℃において90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした後の保護層の剥離の有無を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の剥離が全く認められない
〇:保護層の剥離が若干認められる
△:保護層の剥離が認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写が若干認められる
×:保護層の剥離が明らかに認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写も明らかに認められる
(クロスカット試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、酸溶液1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、酸溶液1を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法により、格子状に切断された100個の保護層の基材層に対する付着の有無を観察した。
(分光透過率試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)上に、酸溶液1の塗膜を形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、酸溶液1を除去した。そして、25℃の雰囲気に戻し、光学性層の波長900nmにおける透過率(%)を測定した。
なお、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、煮沸処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、煮沸処理は、沸騰している湯にサンプルを10h浸漬させることにより行った。
さらに、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験に先立って、各実施例および各比較例の光学性層に対して、耐候性処理を施したものについても、前述した、外観変化、テープ剥離性試験、クロスカット試験、分光透過率試験を行い、同様に評価した。なお、耐候性処理の条件は、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分 暴露時間72h)とした。
2−4.成形性
光学性層の成形性の評価を以下に示す通り実施した。
(成形性(熱曲げ性))
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、幅60mm、長さ120mm、厚さ2mmの大きさの試料を用意し、この試料を、170℃に設定した熱風循環型オーブンで3分間加熱し軟化させオーブンから取り出した直後に、保護層側を外側にして各半径の木製円柱にネル布を介して添わせ、試料が室温付近に冷却されるまでそのままに保つことで単曲面成形を行った。そして、外観変化が起きていない半径を最小曲率半径Rとして、以下の評価基準にしたがって、熱曲げ性を評価した。
<評価基準>
◎:最小曲率半径Rが50mmR以下である
〇:最小曲率半径Rが50mmR超100mmR以下である
△:最小曲率半径Rが100mmR超300mmR以下である
×:最小曲率半径Rが300mmR超である
2−5.耐候性
光学性層の耐候性の評価を以下に示す通り実施した。
(テープ剥離性試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)を上側にして、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分)の条件下に120時間晒した。そして、保護層に対して、幅18mmの粘着テープ(ニチバン社製、「セロテープ(登録商標)」)を貼付し、その後、25℃において90°の方向に10mm/分の速度で引き剥がした後の保護層の剥離の有無を観察し、以下の評価基準にしたがって評価した。
<評価基準>
◎:保護層の剥離が全く認められない
〇:保護層の剥離が若干認められる
△:保護層の剥離が認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写が若干認められる
×:保護層の剥離が明らかに認められ、
剥離した保護層の光学性層側への転写も明らかに認められる
(クロスカット試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)を上側にして、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分)の条件下に120時間晒した。そして、25℃の雰囲気に戻し、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法により、格子状に切断された100個の保護層の基材層に対する付着の有無を観察した。
(分光透過率試験)
各実施例および各比較例の光学性層について、それぞれ、保護層(第2層)を上側にして、アイスーパーUVテスター(岩崎電気(株)製 紫外線照度150mW/cm、温度63℃/湿度50%RH、シャワー頻度120分中18分)の条件下に120時間晒した。そして、25℃の雰囲気に戻し、光学性層の波長900nmにおける透過率(%)を測定した。
以上のようにして得られた各実施例および各比較例の光学性層における評価結果を、それぞれ、下記の表1に示す。
Figure 0006544473
表1に示すように、各実施例における光学性層では、比較例と同等もしくはそれ以上に、可視光の透過率を抑制することができ、赤外線の透過率を高めることができる。また、各実施例における光学性層では、比較例と同等もしくはそれ以上に、耐候性、熱成形性、テーバー摩耗および耐久性を高めることができる。
表1に示すように、各実施例における光学性層では、混合溶剤1、2の塗膜に晒した後のクロスカット法による、保護層(第2層)の基材層(第1層)に対する付着率が95%以上となっており、これにより、混合溶剤1、2の塗膜に晒されたとしても、光学性層(カバー部材)の外観が損なわれるのが防止されている結果を示した。
これに対して、比較例における光学性層では、混合溶剤1、2の塗膜に晒した後のクロスカット法による、保護層(第2層)の基材層(第1層)に対する付着率が95%未満となることに起因して、混合溶剤1、2の塗膜に晒されることで、光学性層(カバー部材)の外観が損なわれる結果となった。
1 基材層
2 保護層
3 可視光吸収層
4 紫外線吸収層
10、10A 光学性層

Claims (13)

  1. 透光性を有する主材料としての樹脂材料と、該樹脂材料中に分散され、可視光を吸収する可視光吸収剤とを含む第1層と、該第1層を保護する第2層とを備える光学性層における、前記第2層を形成するために用いられる樹脂組成物であって、
    シリコン変性(メタ)アクリル樹脂と、ウレタン(メタ)アクリレートと、多官能(メタ)アクリレートとを含み、前記多官能(メタ)アクリレートは、4官能(メタ)アクリレートを含有し、当該樹脂組成物中における4官能(メタ)アクリレートの含有量は、40wt%以上70wt%以下であり、下記要件Aを満足することを特徴とする樹脂組成物。
    要件A:主材料としてビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂を含有する基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を形成したとき、石油系溶剤を45wt%以上含む混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、JIS K 5600−5−6で規定されたクロスカット法による、格子状に切断された前記第2層の前記基材に対する付着性が95%以上となる。
  2. さらに、下記要件Bを満足する請求項1に記載の樹脂組成物。
    要件B:ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂で構成される平均厚さ2mmの基材上に、平均厚さ12μmの前記第2層を設けて、前記基材と前記第2層とで構成される積層体を形成し、前記混合溶剤の塗膜を前記第2層上に形成した状態で、85℃×24時間の条件下で静置した後、25℃の雰囲気に戻し、前記混合溶剤の除去後における、前記積層体の波長900nmにおける透過率(%)を測定したとき、前記透過率は60%以上であること。
  3. 当該樹脂組成物は、さらに、イソシアネートを含有する請求項1または2に記載の樹脂組成物。
  4. 前記多官能(メタ)アクリレートは、さらに、芳香族2官能(メタ)アクリレート含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  5. 前記ウレタン(メタ)アクリレートは、カーボネート構造を有する脂環式ウレタン(メタ)アクリレートである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  6. 当該樹脂組成物は、さらに、紫外線を吸収する紫外線吸収剤を含有する請求項1ないし4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  7. 前記光学性層は、光透過性を有するカバー部材として使用される請求項1ないし6のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  8. 前記第1層と、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の樹脂組成物を用いて形成された前記第2層とを備えることを特徴とする光学性層。
  9. 前記第1層に含まれる前記樹脂材料は、ビスフェノール型ポリカーボネート系樹脂である請求項8に記載の光学性層。
  10. 前記第1層に含まれる前記可視光吸収剤は、波長が300nm以上550nm以下の光を吸収する第1光吸収剤と、波長が450nm以上800nm以下の光を吸収する第2光吸収剤と、波長が400nm以上800nm以下の光を吸収する第3光吸収剤とのうちの少なくとも1つを含む請求項8または9に記載の光学性層。
  11. 前記第1層は、さらに、紫外線を吸収する紫外線吸収剤を含有する請求項8ないし10のいずれか1項に記載の光学性層。
  12. 移動体が備える、光透過性を有するカバー部材として、請求項8ないし11のいずれか1項に記載の光学性層を備えることを特徴とするカバー部材。
  13. 請求項12に記載のカバー部材を備えることを特徴とする移動体。
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