TWI568591B - 接著用層合體 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種具有用以接著安裝於結構構件所需之優異的接著性之接著用層合體。
利用透明的熱塑性樹脂作為玻璃之代替的嘗試,為了達成輕量化、安全性之提昇、及在玻璃所不能的樣態下之利用,因此以往便廣為流行。尤其,聚碳酸酯樹脂係發揮耐衝擊性、透明性、輕量性、加工性等之特徵,而在多方面之用途中使用。
例如於專利文獻1中係提案有一種結構體,其係在使用於汽車的窗玻璃或遮陽篷頂、建設機械的窗玻璃等之目的下,於聚碳酸酯之表面的一部分或全體,透過接著劑來接合層合體與金屬框的結構體,該層合體係依序層合有著色層、由丙烯酸樹脂層所構成的底漆層、由有機矽氧烷樹脂所構成的硬塗層。
然而,於專利文獻1記載之層合體中,在將層合體予以大型化時,由於聚碳酸酯之線膨脹的影響變大,因此於接著部分會發生應力,認為長期在屋外使用時會有對接著
性造成缺陷的問題。
此外,基於上述的問題點,相較於接著相同大小的玻璃之情況,欲接著大的層合體時,需要藉由增加接著劑的厚度而緩和應力,因此產生了必須針對接著部分的設計進行特別設計的問題。
另一方面,即使於層合體為小的情況中,使用於汽車的窗玻璃等時,為了確保接著性不受行駛時之震動影響,以往接著劑之厚度需要6mm以上(參照非專利文獻1)。
因此,期望一種不需將接著劑層的厚度增加,且具有用以接著安裝於結構構件所需之優異的接著性之接著用層合體。
專利文獻1 日本特開2006-255928號公報
非專利文獻1 Adhesives and Sealants:General Knowledge, Application Techniques,New Curing Techniques (Elsevier Science Ltd,2006)之385頁Figure27
本發明之目的為提供一種具有用以接著安裝於結構構件所需之優異的接著性之接著用層合體。
本發明者們屢經銳意探討的結果探究出一種接著用層合體,其係依序層合有光穿透基材層(A層)、硬塗層
(B層)、接著用底漆層(C層)及彈性接著劑層(D層)之接著用層合體,且藉由使用特定組成的B層,使用具有特定厚度,且具有特定按壓彈性率的C層,使用具有特定厚度的D層,即使在基材層與結構構件之接著部發生了高的應力時,也可以與接著有線膨脹小的玻璃窗時相同之接著劑厚度得到良好的接著性,因而完成本發明。
亦即,本發明係一種接著用層合體,其係含有:(A)由經熔融擠壓的熱塑性樹脂所構成之光穿透基材層(A層)、(B)使用膠質二氧化矽及/或烷氧基矽烷水解縮合物相對於溶劑以外之全重量為10重量%以上之硬塗劑所形成的硬塗層(B層)、(C)接著用底漆層(C層)及(D)彈性接著劑層(D層),且係用以接著安裝於結構構件之接著用層合體,其中前述接著用層合體係(i)A層~D層依序層合、(ii)C層係藉由含有矽烷偶合劑之底漆而形成,其厚度為1~20μm,且於荷重800μN下藉由奈米壓痕法所測量出的按壓彈性率為500~4000MPa、(iii)D層之厚度(Y)為0.9~14mm。
本發明之接著用層合體係接著而安裝於結構構件時,可以與接著有線膨脹小的玻璃窗時相同接著厚度得到良好的接著性。
11‧‧‧基材層(A層)
11(a)‧‧‧聚碳酸酯樹脂層
11(b)‧‧‧丙烯酸樹脂層
12‧‧‧硬塗層(B層)
12p‧‧‧硬塗(底漆)層
12t‧‧‧硬塗(頂)層
13‧‧‧接著用底漆層(C層)
14‧‧‧接著劑層(D層)
15‧‧‧黑視層(E層)
31‧‧‧聚碳酸酯層(A層)
32‧‧‧黑視層(E層)
33‧‧‧硬塗層(B層)
34‧‧‧接著用底漆層(C層)
35‧‧‧接著劑層(D層)
36‧‧‧被接著體
37‧‧‧丙烯酸樹脂層(A層)
1‧‧‧二色成形品主體(薄片狀物與框構件之一體化成形品)
2‧‧‧薄片狀物(藉由1.5mm厚度之扇形閘(fan gate)而成
形,厚度4mm)
3‧‧‧框構件(厚度2mm)
4‧‧‧框構件之銷狀閘(pin gate)(4部位、直徑1.4mm)
5‧‧‧框構件之縱方向寬度(40mm)
6‧‧‧框構件之橫方向寬度(40mm)
7‧‧‧前述成形品之寬度(200mm)
8‧‧‧前述成形品之長度(300mm)
第1圖係實施例1~7及比較例1~5所製成的層合體及應力試驗之圖。
第2圖係從上方觀看層合體之圖。
第3圖係從橫向觀看層合體之圖。
第4圖係實施例9~17及比較例6~9所製成的層合體及應力試驗之圖。
第5圖係從上方觀看具有黑視層的層合體之圖。
第6圖係實施例19~23及比較例10~12所製成的層合體及應力試驗之圖。
以下,對於本發明進行詳細說明。
接著用底漆層(C層)係藉由含有矽烷偶合劑之底漆而形成,其厚度為1~20μm,且於荷重800μN下藉由奈米壓痕法所測量出的按壓彈性率為500~4000MPa。
C層之厚度為1~20μm,較佳為2~10μm。若厚度為下限以上則可得到良好的接著性,若為上限以下則可以所需之最低限的接著用底漆之量而得到良好的接著性。
於C層之荷重800μN下藉由奈米壓痕法所測量出的按壓彈性率為500~4000MPa,較佳為1000~3500MPa。
若彈性率為下限以上則可得到對被接著體之充分的反應性,若為上限以下則可期待充分的應力緩和效果。
按壓彈性率的測量,基本上係以50μm左右的厚度將接著用底漆塗佈於基板上的硬塗層,在溫度23℃及相對濕度50%的環境下進行硬化處理(curing),於硬化之後使用切片機進行剖面切削,得到平滑剖面之後,於該剖面中,在膜厚的中央附近進行測量。對於塗佈有該底漆的樣品,藉由具備Berkovich壓頭(α:65.03°)的奈米壓痕裝置來測量按壓彈性率。於該測量中,係適用下述條件:以20.4mgf/sec之荷重速度施加荷重,且將最大荷重之800μN保持1秒鐘之後,以同樣的荷重速度進行消除荷重。適合該測量的裝置,係可利用例如Elionix股份有限公司製,製品名ENT-2100超微小按壓硬度試驗機。
C層係藉由含有矽烷偶合劑之底漆組成物而形成。C層係以對於硬塗層(B層)及彈性接著劑層(D層)中任一層皆具有良好的接著性為佳。
將胺甲酸酯接著劑使用於彈性接著劑層(D層)時,底漆組成物較佳為包含:含有對於矽氧烷成分之反應性良好的烷氧基矽烷基及對於胺甲酸酯接著劑之反應性良好的異氰酸酯基中任一者之化合物。該化合物之烷氧基矽烷基,係直接於硬塗層(B層)或者透過與其他含烷氧基矽烷基之化合物水解縮合鍵結而強固地鍵結於硬塗層(B
層)。
含有底漆組成物之其他的矽烷偶合劑係以後述之改質矽烷較為適合,可例示更適合者為相對於環氧矽烷1莫耳使胺基矽烷以0.1~1莫耳之比例產生反應的改質矽烷。進而,該環氧矽烷特別是以γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷為佳,該胺基矽烷特別是以N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、及N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷為佳。
另一方面,化合物之異氰酸酯基,係能夠於胺甲酸酯接著劑直接,或者透過其他如同含醇性OH基之化合物般之對於異氰酸酯基的含反應性基之化合物而直接鍵結。因而,含有烷氧基矽烷基及異氰酸酯基中任一者的化合物,係能夠透過化學鍵結來將硬塗層與胺甲酸酯接著劑連結而為佳。
接著用底漆(C層)係藉由具有特定彈性率,而具有有效緩和接著用層合體所負荷的應力之特性。為了滿足該特性,接著用底漆(C層)之交聯結構係以未完全密閉為佳。基於該觀點,上述之含有烷氧基矽烷基及異氰酸酯基中任一者的化合物,係以反應性之官能基皆遠離分歧結構之分歧基點而存在的結構為佳。
更具體而言,較佳的樣態係可例示:具有分歧結構的聚異氰酸酯化合物與矽烷偶合劑之反應生成物(以下,稱為「矽烷改質聚異氰酸酯」),該矽烷偶合劑係含有如同γ-巰基丙基三甲氧基矽烷般之與異氰酸酯基具有反應性
之基。於該反應中,係調整聚異氰酸酯化合物與矽烷化合物之比例,使異氰酸酯基多量殘留。
具有分歧結構的聚異氰酸酯化合物係可例示:三羥甲基丙烷等之多元醇與二異氰酸酯化合物之加成物改質體、TDI與HDI之異氰尿酸酯改質體、HDI之異氰尿酸酯改質體、HDI與IPDI之異氰尿酸酯改質體、以及IPDI之異氰尿酸酯改質體等。另外,針對二異氰酸酯化合物之略稱係顯示如下。
亦即,該二異氰酸酯化合物係可例示:(1)甲伸苯基二異氰酸酯(一般簡稱為「TDI」。包含2,4-TDI、及2,6-TDI)、二苯基甲烷二異氰酸酯(簡稱為「MDI」,包含4,4’-MDI、2,4’-MDI、及2,2’-MDI)、1,5-伸萘基二異氰酸酯、1,4-伸萘基二異氰酸酯、p-伸苯基二異氰酸酯、m-伸苯基二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯(簡稱為「XDI」,包含o-XDI、m-XDI、及p-XDI)、四甲基苯二甲基二異氰酸酯(簡稱為「TMXDI」)、4,4’-二苯基醚二異氰酸酯、2-硝基二苯基-4,4’-二異氰酸酯、2,2’-二苯基丙烷-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、4,4’-二苯基丙烷二異氰酸酯、及3,3’-二甲氧基二苯基-4,4’-二異氰酸酯等之芳香族二異氰酸酯;(2)四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯(簡稱為「HDI」)、2-甲基-1,5-戊烷二異氰酸酯、3-甲基-1,5-戊烷二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、及三甲基六
亞甲基二異氰酸酯(簡稱為「TMDI」,包含2,2,4-TMDI、及2,4,4-TMDI)等之脂肪族二異氰酸酯;(3)異佛酮二異氰酸酯(簡稱為「IPDI」)、氫化甲伸苯基二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯(簡稱為「H12MDI」)、氫化苯二甲基二異氰酸酯(簡稱為「H6XDI」)、氫化四甲基苯二甲基二異氰酸酯、及環己基二異氰酸酯等之脂環式二異氰酸酯。
如上述般,就應力緩和的觀點係被要求分子運動性,另外,就保持強度的觀點係被要求較為剛直的結構,基於此,上述聚異氰酸酯化合物較佳例示為多元醇與芳香族二異氰酸酯及/或脂環式二異氰酸酯之加成物改質體、以及HDI與芳香族二異氰酸酯及/或脂環式二異氰酸酯之異氰尿酸酯改質體,特別是以前者之加成物體為佳。較理想為多元醇係可例示三羥甲基丙烷等,尤其以具有等價之醇性OH基而泛用的三羥甲基丙烷為佳。此外,二異氰酸酯化合物,就耐候性亦為良好的觀點而言係以脂環式二異氰酸酯為佳,尤其是以H6XDI、IPDI、及H12MDI為佳。
另外,於矽烷改質聚異氰酸酯中,係藉由與二醇之反應而將聚異氰酸酯化合物予以高分子量化之後,亦可利用使反應性之矽烷偶合劑與該聚異氰酸酯反應者。該二醇係可例示適合者為:乙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等之二醇類、以及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、及2-n-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇等。
於底漆組成物中,係可進一步含有塗佈用的溶劑以外之其他的矽烷偶合劑、其他的硬化成分、觸媒、乾燥劑、樹脂成分、及碳黑、以及其他的化合物。
其他的矽烷偶合劑係輔助上述矽烷改質聚異氰酸酯化合物,而達成與硬塗層之強固的接著性。該矽烷偶合劑,亦以對於異氰酸酯基具有活性為佳,因而,官能基係以含有醇性OH基、胺基、亞胺基、巰基、及環氧基等為佳。
該矽烷偶合劑之具體例,係環氧矽烷方面可列舉例如:γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3,4-環氧環己基乙基三甲氧基矽烷、及3,4-環氧環己基乙基甲基二甲氧基矽烷等;胺基矽烷方面係可列舉例如:胺基甲基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)胺基甲基三甲氧基矽烷、胺基甲基二乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)甲基三丁氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-胺基異丁基三甲氧基矽烷、N-雙(β-羥乙基)-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(β-胺基乙基)-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、及N-(β-胺基乙基)-γ-胺基-β-甲基丙基三甲氧基矽烷等;巰基矽烷方面係可列舉例如:γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基乙基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基乙基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基二甲基甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基
二乙氧基矽烷、β-巰基乙基甲基二甲氧基矽烷、β-巰基乙基三甲氧基矽烷、及β-巰基乙基三乙氧基矽烷等。進而,含醇性OH基之烷氧偶合劑可例示適合者為:相對於上述環氧矽烷1莫耳,以0.1~1莫耳之比例使上述胺基矽烷或巰基矽烷等之對於環氧基具有活性的官能基之矽烷化合物反應的改質矽烷。
其他硬化成分係可列舉各種的二異氰酸酯化合物及聚異氰酸酯化合物。該硬化成分雖對與胺甲酸酯接著劑之良好的接著性有所貢獻,但另一方面亦會成為限制因吸水所致之塗佈後的開放時間(open time)之要因,因此於欲提高開放時間之自由度的用途中係以未含有為佳。其他的硬化成分除了上述例示的異氰酸酯化合物以外,三異氰酸酯化合物係可例示:三苯基甲烷-4,4,4-三異氰酸酯、及參(p-異氰酸酯苯基)硫代磷酸鹽等,於調配其他硬化成分時,特別是以參(p-異氰酸酯苯基)硫代磷酸鹽為佳。
樹脂成分係可例示:聚酯聚胺甲酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、苯氧基樹脂、聚碳酸酯樹脂、及氯乙烯樹脂等。如上所述,於提高開放時間之自由度的用途中,係以丙烯酸樹脂、及環氧樹脂,尤其是環氧樹脂與丙烯酸樹脂之混合體為佳。藉由使用該混合體,可滿足開放時間1個月以上,較佳為2個月以上。該開放時間雖就化學反應的觀點而言不具有上限,但若考慮因其他要因所致之污染或分解等的影響,則實際上成為使用6個月以下,較佳為4個月以下。另一方面該用途非為必須時,就強度優異的
觀點而言,係以聚酯胺甲酸酯樹脂為佳。
該環氧樹脂,其環氧當量較佳為1,000~10,000,更佳為1,000~5,000。此外,丙烯酸樹脂之分子量,於根據標準聚苯乙烯換算之GPC測量法的數量平均分子量中,較佳為1,000~100,000,更佳為5,000~80,000。
另外,上述樹脂成分,係藉由其改質或共聚合配方,亦可成為含有醇性OH基或烷氧基矽烷基的樣態,尤其是可利用在欲提高開放時間之自由度的用途中。該樣態可例示更適合者為具有此等之官能基的丙烯酸樹脂,其具體例係於例如日本特開2001-064470號公報中所記載,且於本發明中亦可適合利用。
底漆組成物中之碳黑,就其分散性等之觀點而言係以酸性碳黑為佳。酸性碳黑係以其pH值為2.5~4之範圍為佳。此外,其粒徑較佳係可利用10~30nm之範圍,亦可混合使用2種以上平均粒徑不同者。
觸媒係可例示:二月桂酸二丁基錫、三辛酸鉍、2-乙基己酸鋅、及鈷鹽等之金屬鹽、以及N-甲基嗎啉及N,N’-二甲基哌嗪等之三級胺類,尤其是以含有金屬鹽為佳。乾燥劑係可例示:合成沸石、天然沸石、及分子篩等,且可適合利用其細孔徑為3~10埃之範圍者。其他添加劑,例如安定劑方面係可例示:丙二酸二乙酯等。此外,溶劑係可例示:甲基乙基酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、賽路蘇乙酸酯、礦油精、甲苯、二甲苯、二甲基乙醯胺、丙酮、n-己烷、二氯甲烷、四氫呋喃、乙基醚、及二噁烷等。該溶劑
係可混合利用2種以上。亦可進一步將戊烷、己烷、庚烷、及辛烷等之碳數5~12的飽和烴化合物合併使用於該化合物中。上述溶劑中係以甲基乙基酮、乙酸乙酯、及乙酸丁酯較為適合,特別是以將乙酸乙酯作為主成分為佳。溶劑的調配量一般相對於上述固體成分的合計100質量份為100~1,000重量份左右,較佳為200~700重量份。
於底漆組成物中之上述各成分的比例,在其溶劑以外的固體成分100重量%中,矽烷改質聚異氰酸酯較佳為10~45重量%,更佳為12~30重量%,其他矽烷偶合劑較佳為0~60重量%,更佳為10~35重量%,樹脂成分較佳為5~35重量%,更佳為20~30重量%(另外,於謀求開放時間之自由度的用途中,環氧樹脂較佳為3~15重量%),碳黑較佳為10~40重量%,更佳為20~35重量%,以及觸媒較佳為0.01~5重量%,更佳為0.05~3重量%。
接著用底漆層(C層)係使用各種器具來塗佈底漆組成物,一般在常溫下使其乾燥而形成。塗佈方法係可使用例如:刷毛塗裝法、噴塗法、線棒塗佈法(wire-bar method)、刀塗法、及輥塗法等進行塗佈。
底漆組成物之適合的例子係可列舉:玻璃用底漆GP-402(Sunstar技研(股)製)、HAMATITE玻璃底漆G(MS-90)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)等。
硬塗層(B層)係使用硬塗劑而形成。硬塗劑中之膠質二氧化矽及/或烷氧基矽烷水解縮合物之含量,係相對於溶劑以外之全重量為10重量%以上,較佳為13重量%以上,更佳為15重量%。下限以上時,在將接著用底漆層(C層)形成於硬塗層(B層)上時,可得到優異的接著性。此外,硬塗劑中之膠質二氧化矽的含量較佳為60重量%以下。若硬塗劑中之膠質二氧化矽超過上限,則會難以形成硬塗層(B層)。
硬塗劑係可於聚矽氧樹脂系硬塗劑或有機樹脂系硬塗劑中混合有機溶劑分散膠質二氧化矽而得到。
聚矽氧樹脂系硬塗劑係為形成具有矽氧烷鍵的硬化樹脂層者,可列舉例如:將相當於3官能矽氧烷單元的化合物(三烷氧基矽烷化合物等)作為主成分之化合物的部分水解縮合物,較佳為進一步含有相當於4官能矽氧烷單元的化合物(四烷氧基矽烷化合物等)的部分水解縮合物、以及進一步將膠質二氧化矽等之金屬氧化物微粒子填充於此等中的部分水解縮合物等。聚矽氧樹脂系硬塗劑亦可進一步含有2官能性之矽氧烷單元及1官能性之矽氧烷單元。於此等中雖含有縮合反應時所產生的醇(烷氧基矽烷的部分水解縮合物之情況中)等,但亦可因應需要而進一步溶解或分散於任意的有機溶劑、水、或者此等之混合物中。上述之有機溶劑係可列舉:低級脂肪酸醇類、多元醇與其之醚、酯類等。另外,為了於硬塗層上得到平滑的表面狀態,亦可添加各種界面活性劑、例如:矽氧烷系、氟
化烷基系界面活性劑等。
有機樹脂系硬塗劑係可列舉例如:三聚氰胺樹脂、胺甲酸酯樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂或多官能丙烯酸樹脂等。在此,多官能丙烯酸樹脂係可列舉:多元醇丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、胺甲酸酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、磷腈丙烯酸酯等之樹脂。
進而,可於形成硬塗層(B層)的樹脂中含有:光安定劑、紫外線吸收劑、以及觸媒、熱/光聚合起始劑、聚合抑制劑、消泡劑、整平劑、增黏劑、防沉澱劑、防流掛劑、難燃劑、有機/無機顏料/染料之各種添加劑及添加助劑。
塗佈方法係可因應成為被塗裝基材之成形體的形狀而適當選擇棒塗法、浸塗法、淋塗法、噴塗法、旋轉塗佈法、輥塗法等之方法。
硬塗層(B層)之硬化方法較佳為利用由電離放射線照射、紅外線照射、微波照射、高溫水蒸氣曝露、加熱所成之群中所選出的至少一種方法來進行。
電離放射線,係意味著電磁波或帶電粒子輻射當中具有能夠引發塗層之硬化反應的能量量子者,一般,雖使用紫外線(UV)或電子束(EB),但除此之外,亦可使用X射線、γ射線等之電磁波、α線、離子線等之帶電粒子輻射。
以紅外線照射所致之硬化,係以電磁波的形態施加震動能量而在短時間進行局部性加熱,因此可一邊抑制基體
的溫度上昇一邊進行硬化而為佳。若使用雷射光,則能夠使光束直徑縮得比一般的紅外線燈更小。
微波照射法係與微波的共鳴而振動,藉此可不將熱傳導至基體地進行加熱而為佳。
此等硬化方法當中,就硬化所需的時間與設備費用的觀點而言,係以電離放射線照射所致之硬化特別佳。
硬塗層的厚度係以1~30μm為佳,以2~20μm為更佳,以3~10μm再更佳。於下限以上時,係可得到基材的耐磨耗性,於上限以下時,不易產生硬化不均且與基材之密著性良好而為佳。
於構成本發明之D層的彈性接著劑中係可適合利用胺甲酸酯接著劑。胺甲酸酯接著劑雖可使用濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑、及二液性胺甲酸酯接著劑中任一者,但特別是濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑由於生產效率優異而為佳。
濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑,一般,係將含異氰酸酯基之化合物,尤其是異氰酸酯基末端胺甲酸酯預聚物(以下,稱為NCO末端預聚物)作為主成分,且可於其中調配有可塑劑、填充劑、觸媒、及其他任意的化合物而成。其他化合物,係為將賦予該組成物所期望的特性等作為目的者,包含例如:賦予異氰酸酯化合物及如同γ-巰基丙基三甲氧基矽烷般之矽烷偶合劑等密著劑、耐熱接
著性所需之(甲基)丙烯酸酯系共聚物、以及賦予輕量性/振動控制性/防音性所需之發泡劑或微氣球等。在此,NCO末端預聚物之含量,一般係胺甲酸酯接著劑組成物全量中在較佳為15~50重量%,更佳為20~45重量%,再更佳為30~45重量%之範圍加以選擇。胺甲酸酯接著劑組成物之適合的樣態之代表例,係可適合例示:YOKOHAMA RUBBER(股)製之WS-222、及Sunstar技研(股)製之PENGUIN SEAL #560等之無窗框鑲嵌玻璃(direct Glazing)用之各種接著劑。
D層之厚度(Y)為0.9~14mm以下。較佳為將形成上述A層的基材之長邊長度設為X(mm),將形成D層之接著劑的厚度設為Y(mm)時,X及Y係滿足下述式(1)~(3)。
0.9≦Y<6 (0<X<300時) (1)
3×10-3X≦Y<6 (300≦X≦1500時) (2)
3×10-3X≦Y<(16/3)×10-3X-2 (1500<X≦300時) (3)
接著劑的厚度為下限以上時可得到充分的接著性而為佳,為上限以下時就接著劑之重量輕的觀點、成本低的觀點、設計限制少的觀點而言為佳。在此,(1)~(3)式之上限的值係為非專利文獻1所致者。
光穿透基材層(A層)係由經熔融擠壓的熱塑性樹脂所構成。
熱塑性樹脂係可列舉:聚乙烯、聚丙烯等之聚烯烴樹脂、聚雙環戊二烯等之非晶質聚烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(2,6-萘二甲酸乙二酯)等之聚酯樹脂、聚苯乙烯、聚芳酯、聚醚碸、聚醚醚酮、聚醯亞胺、酚樹脂、脲樹脂等。其中,較佳為具有優異的透明性之聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚(2,6-萘二甲酸乙二酯)等之聚酯樹脂、聚苯乙烯、聚丙烯、聚芳酯、聚醚碸。進而,更佳為具有高衝擊強度的聚碳酸酯樹脂。
聚碳酸酯樹脂除了雙酚A型聚碳酸酯以外,亦可為使用其他二元酚而聚合的高耐熱性或低吸水率之各種聚碳酸酯樹脂、或使用脂肪族二醇而聚合的高耐熱性之各種聚碳酸酯樹脂。聚碳酸酯樹脂亦可為藉由任何的製造方法所製造者,界面聚縮合時一般係使用一元酚類之末端停止劑。亦可為將聚碳酸酯樹脂或3官能酚類予以聚合的分歧聚碳酸酯樹脂,進而亦可為將脂肪族二羧酸或芳香族二羧酸、或者二元脂肪族或脂環族醇予以共聚合的共聚合聚碳酸酯。聚碳酸酯樹脂的黏度平均分子量若為13,000~40,000之範圍,則能夠適用於廣泛的領域中。若黏度平均分子量未達20,000則即使於流動性優異的車輛用樹脂窗中,亦
成為適合於複雜的形狀或大型的樹脂成型品(例如後門窗),若黏度平均分子量為20,000以上則強度優異,成為適合於車輛用樹脂窗整體。於作為本發明之適合的用途之車輛用樹脂窗中,係需要配合目的之成型品而選擇分子量。本發明之樹脂板係為厚板,因此於較高的分子量中成形時之變形亦為容許限度內。黏度平均分子量的上限,就泛用性的觀點而言,較佳為35,000,更佳為30,000。
另外,該黏度平均分子量,係只要滿足聚碳酸酯樹脂全體即可,且包含藉由分子量不同之2種以上的混合物而滿足該範圍者。特別是黏度平均分子量為超過50,000(更佳為80,000以上,再更佳為100,000以上)的聚碳酸酯之混合,係有就提高熔融時之熵彈性(entropic elasticity)的觀點而言為有利的情況。例如,於本發明中係於抑制噴氣(jetting)方面具有效果。因熵彈性的提昇所致的效果,雖聚碳酸酯之分子量越高越為顯著,但實用上該分子量的上限為200萬,較佳為30萬,更佳為20萬。若調配0.5~20重量%,較佳為1~10重量%之該聚碳酸酯樹脂,則不會特別損及成形性而可得到特定的效果。
聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量(M),係將比黏度(η sp)插入次式中而求出者,該比黏度(η sp)係由將0.7g之聚碳酸酯樹脂溶解於100ml之二氯甲烷中的溶液在20℃時所求出。針對聚碳酸酯樹脂之詳細內容,係於例如日本特開2002-129003號公報中所記載。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c
(但[η]係極限黏度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
使用其他的二元酚而聚合的高耐熱性或低吸水率之各種聚碳酸酯樹脂的具體例,係可適合例示下述者。
(1)構成該聚碳酸酯之二元酚成分100莫耳%中,4,4’-(m-伸苯基二亞異丙基)二酚(以下簡稱為「BPM」)成分為20~80莫耳%(更適合為40~75莫耳%,再更適合為45~65莫耳%),且9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀(以下簡稱為「BCF」)成分為20~80莫耳%(更適合為25~60莫耳%,再更適合為35~55莫耳%)之共聚合聚碳酸酯。
(2)構成該聚碳酸酯之二元酚成分100莫耳%中,雙酚A成分為10~95莫耳%(更適合為50~90莫耳%,再更適合為60~85莫耳%),且BCF成分為5~90莫耳%(更適合為10~50莫耳%,再更適合為15~40莫耳%)之共聚合聚碳酸酯。
(3)構成該聚碳酸酯之二元酚成分100莫耳%中,BPM成分為20~80莫耳%(更適合為40~75莫耳%、再更適合為45~65莫耳%),且1,1-雙(4-羥苯基)-3,3,5-三甲基環己烷成分為20~80莫耳%(更適合為25~60莫耳%,再更適合為35~55莫耳%)之共聚合聚碳酸酯。
(4)構成該聚碳酸酯之二元酚成分100莫耳%中,2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷(以下簡稱為「雙酚
C」)成分為40~90莫耳%(更適合為50~80莫耳%),且雙酚A成分為10~60莫耳%(更適合為20~50莫耳%)之共聚合聚碳酸酯。
另一方面,使用脂肪族二醇而聚合的高耐熱性之各種聚碳酸酯樹脂的具體例係可列舉:構成該聚碳酸酯的脂肪族二醇為異山梨醇、異甘露糖醇、異依地醇(isoidide)之聚碳酸酯。此等當中特別是異山梨醇(1,4;3,6-二脫水-D-山梨糖醇)係由於製造容易度、耐熱性優異而為佳。
此等特殊的聚碳酸酯係可單獨使用,亦可適當混合2種以上而使用。此外,亦可將此等與所泛用的雙酚A型之聚碳酸酯混合而使用。
針對此等特殊的聚碳酸酯之製法及特性係詳細記載於例如:日本特開平6-172508號公報、日本特開平8-27370號公報、日本特開2001-55435號公報及日本特開2002-117580號公報等。
上述熱塑性樹脂係可在不損及上述之透明性的範圍內,含有以往所周知的各種添加劑。該添加劑係可例示例如:熱安定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、著色劑、脫模劑、滑動劑、紅外線吸收劑、光擴散劑、螢光增白劑、抗靜電劑、難燃劑、難燃助劑、可塑劑、強化填充材、衝擊改質劑、光觸媒系防污劑、及光致變色劑等。另外,熱安定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、著色劑、及脫模劑等,係可調配以往於上述熱塑性樹脂中所周知的適當量。
光穿透基材層(A層)係可包含藉由共擠壓所形成的複數之層。A層係以包含聚碳酸酯層(A1層)為佳。
A層係以包含丙烯酸樹脂層(A2層)為佳。丙烯酸樹脂層(A2層)係與硬塗層(B層)之界面密著力高,且可得到優異的耐候性而為佳。
丙烯酸樹脂層(A2層)的線膨脹係數較佳在100~130℃之範圍的平均為3×10-5~80×10-5/K,更佳為3×10-5~60×10-5/K,再更佳為3×10-5~50×10-5/K。平均值為上限以下時,在硬化過程及其後的使用環境中之A2層與硬塗層(B層)之膨脹的差為小,可防止A2層變形、或產生龜裂,或於B層產生龜裂。
丙烯酸樹脂層(A2層)係以含有紫外線吸收劑、或者將紫外線吸收基予以固定化為佳。紫外線吸收劑係提昇耐候性而為佳,其中以光分解速度遲緩,耐久性優異的苯并三唑系或三嗪系紫外線吸收劑為佳。其中,以三嗪系紫外線吸收劑為更佳。
苯并三唑系紫外線吸收劑係可列舉例如:2-(2-羥基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羥基-3-tert-丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2’-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)酚]、2-(2-羥基-3,5-二-tert-丁基苯基)苯并三唑、
2-(2-羥基-3,5-二-tert-丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羥基-3,5-二-tert-戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-5-tert-丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羥基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙(4-基-6-苯并三唑苯基)、2,2’-p-伸苯基雙(1,3-苯并噁嗪-4-酮)、2-[2-羥基-3-(3,4,5,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5-甲基苯基〕苯并三唑。
三嗪系紫外線吸收劑,具體而言係可列舉:2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-酚、2-(4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(辛基)氧基]-酚等。
此等苯并三唑系或三嗪系紫外線吸收劑係可單獨或以2種以上之混合物而使用。丙烯酸樹脂中所含有的紫外線吸收劑之量,相對於丙烯酸樹脂100重量份,較佳為0.3~35重量份,更佳為1~25重量份,再更佳為2~15重量份。
於使用有藉由共擠壓而將聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸樹脂層(A2層)形成於聚碳酸酯樹脂層(A1層)之表層的層時,就與聚碳酸酯樹脂層(A1)及硬塗層(B層)之界面密著力高,且耐候性高的觀點而言為佳。
此外,使用藉由共擠壓而將使用含有異山梨醇等之二羥基化合物的聚碳酸酯樹脂所成之層形成於聚碳酸酯樹脂層(A1層)之表層的層,就耐衝擊性優異,且環境負荷少的觀點而言為佳。
將丙烯酸樹脂層(A2層)層合於聚碳酸酯樹脂層(A1層)方面,係以共擠壓法進行為佳。
共擠壓法係使用擠壓裝置。一般藉由擠壓構成基板層之聚碳酸酯樹脂的一台主擠壓機、與擠壓構成被覆層之丙烯酸樹脂的1或2以上之次擠壓機所構成,通常次擠壓機係採用比主擠壓機更為小型者。
主擠壓機的溫度條件一般為230~310℃,較佳為240~300℃,此外,次擠壓機的溫度條件一般為200~300℃,較佳為210~290℃。被覆2種以上之熔融樹脂的方法係可使用進料塊(Feed Block)方式、多分歧管(multi manifold)方式等之周知的方法。此時,以進料塊所層合的熔融樹脂係導入T模具等之薄片成形模具,成形成薄片狀之後,流入經表面鏡面處理的成形輥(拋光輥),而形成隆起(bank)。此薄片狀成型物係於成形輥通過中進行鏡面拋光與冷卻,而形成層合板。此外,於多分歧管模具的情況中,在該模具內所層合的熔融樹脂係同樣地在模具內部成形為薄片狀之後,以成形輥進行表面拋光及冷卻,而形成層合板。模具的溫度一般為220~300℃,較佳為230~290℃,成形輥溫度一般為90~190℃,較佳為100~180℃。輥係可適當使用縱型輥或橫型輥。
藉由共擠壓所得到的聚碳酸酯樹脂層(A1層)及丙烯酸樹脂層(A2層)的厚度之合計係以1mm~20mm為
佳,以1mm~18mm為更佳,以1mm~15mm特別佳。下限以上時,相對於來自外部的負荷彎曲會變小且尺寸安定性優異而為佳,為上限以下時,可不阻礙薄化或輕量化,無歪斜地觀看外部而為佳。
此外,藉由共擠壓所得到的聚碳酸酯樹脂層(A1層)及丙烯酸樹脂層(A2層)的厚度之比率係以A1層/A2層=200~4為佳,以100~9為更佳。厚度比例為上限以下時,於使A2層含有紫外線吸收劑時可得到充分的耐候性且可得到更優異的耐擦傷性而為佳,為下限以上時,於在聚碳酸酯樹脂與熱硬化性樹脂之維卡軟化溫度之間形成熱硬化性薄膜層時不易引起因熱塑性樹脂的軟化所致之變形而為佳。
光穿透基材層(A層)的長邊長度較佳為150~3000mm,更佳為300~2500mm。若長邊長度為下限以上、上限以下,則於以滿足前述式(1)~(3)的接著劑厚度進行接著安裝於作為剛體的結構構件時可得到良好的接著性而為佳。於本發明中之基材層使用的薄片之長邊係意味著於薄片之外周部分中最長的邊。
光穿透基材層(A層)的厚度較佳為1~9mm。該厚度的下限更佳為2mm,再更佳為3mm。該厚度的上限更佳為8mm,再更佳為7mm。
於藉由共擠壓使A層的表層成為使用丙烯酸樹脂所成
的層時,丙烯酸樹脂層的厚度係以10~300μm為佳,以20~200μm為更佳。為下限以上時,能夠控制丙烯酸樹脂層的厚度而為佳,為上限以下時,就可抑制衝擊特性之降低的觀點而言為佳。
光穿透基材層(A層)的最大投影面積較佳為200~60,000cm2,更佳為1,000~40,000cm2。
進而,光穿透基材層(A層)亦可具有曲面,彎曲的程度係以曲率半徑(mm)表示,較佳為500~30,000mm,更佳為1,000~25,000mm,再更佳為1,500~10,000mm之範圍。
如上所述,於具有大型之基材及較為緩和的曲面之基材中,本發明之接著部中應力耐性效果係更能發揮。
本發明之層合體亦可於A層與B層之間具有絲網印刷層或二色成形樹脂層作為黑視層(框構件,E層)。該黑視係於鑲嵌玻璃中形成於周緣部,且具有遮蔽形成於周緣部的接著劑或結構構件的功能。黑視部分,較佳為於基材的第1側(例如車輛內側)及第2側(例如車輛外側)中,形成於任1面(於此情況中係形成於第1側)。
黑視部分係可藉由油墨之塗佈、著色薄片之貼附、以及成形品之同時成形或接合等而形成。該接合的方法係可使用接著(濕氣硬化型、反應型、光硬化型、及感壓型等)、及熔著(熱熔著、超音波熔著、及雷射熔接等)等
之接合方法。該接合物係可利用塗佈具有接著能力的主體之方法、及使用兩面接著膠帶之方法中任一者。
以油墨塗佈來形成黑視部分時,可使用各種的油墨。如上所述,依據黑視部分的形成部位,並基於所謀求的特性不同,留意該點而選定油墨。就與聚碳酸酯之親和性、對於硬塗液之耐性、及熱成形時之追隨性等的觀點而言,氯乙烯-乙酸乙酯共聚物樹脂、丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酯彈性體、由丙烯酸多元醇與聚異氰酸酯所構成的2液性胺甲酸酯樹脂、及由聚酯多元醇與聚異氰酸酯所構成的2液性胺甲酸酯樹脂作為油墨黏合劑較為適合。油墨黏合劑係可單獨,亦可混合2種以上使用。進而,此等當中以2液性胺甲酸酯樹脂較為適合,特別是以由丙烯酸多元醇與聚異氰酸酯所構成的2液性胺甲酸酯樹脂較為適合。
以油墨塗佈來形成黑視部分時,該形成方法可適合使用各種印刷方法、噴霧塗裝、及刷毛塗裝等之各種方法。印刷方法並無特別限定,可利用以往所周知的方法,來印刷於平板或彎曲的薄片表面。可例示例如:噴霧印刷、澆版印刷、柔版印刷、凹版印刷、網版印刷、及噴墨印刷等方法,此等當中係以網版印刷最為適合使用。
藉由成形品之二色成形或接合等形成黑視部分時,該成形品,係可由各種塑膠(含聚合物合金材料)、纖維強化塑膠、礦物質強化塑膠、以及纖維強化複合物(由玻璃纖維、醯胺纖維、陶瓷纖維及碳纖維等所構成的FRP、SMC、及RTM等之複合材料)等所形成。該成形品亦可進行以鋼材(鋼板)、以及鋁合金、鎂合金、及鈦合金等之金屬構件、以及木材等之其他的剛性構件所致之補強,此外,亦可藉由氣體輔助成形或發泡成形而予以輕量化。射出成形纖維強化塑膠時,亦可利用根據SVG法的串列成形。
黑視層(E層)係藉由後述之樹脂組成物而形成。黑視層(E層)雖只要結合於光穿透基材層(A層)之周圍面的一部分即可,但以結合於光穿透基材層(A層)之周圍部(周緣部)整體更為適合。亦即,黑視層(E層)之更佳的樣態,係成為能夠以光穿透基材層(A層)之周緣部結合的一體之框狀成形體。此外,較佳為於光穿透基材(A層)之面積的10~90%之範圍中將黑視層(E層)與光穿透基材層(A層)結合。該範圍較佳為20~80%,更佳為30~70%。
進而,黑視層(E層)雖可以光穿透基材層(A層)單面,或以其兩面進行結合,但更佳為以單面之結合。
光穿透基材層(A層)與黑視層(E層)的厚度比(A層/E層)較佳為0.1~10之範圍,更佳為0.5~5之範圍,再更佳為0.8~4之範圍。此外,黑視層(E層)的
厚度之絕對值,較佳為0.1~10mm之範圍,更佳為0.5~5mm之範圍,再更佳為1~3mm之範圍。該比例及厚度即使對於因光穿透基材層(A層)的熱膨脹所致之翹曲變形亦能賦予充分的拘束力,結果,能藉由框構件之樹脂組成物而賦予更良好的長期特性。
黑視層(E層)係可藉由各種的方法將樹脂組成物予以成形而進行製造。該製造方法,具體而言雖可例示:射出成形、擠壓成形、壓縮成形、吹製成形及旋轉成形等,但特別是以射出成形為佳。此外,該成形體亦可為進一步經2次加工者。
本發明所使用的黑視層之樹脂係以高剛性(高彎曲彈性率)、高韌性(高破斷拉伸度、高衝擊強度)、流動性、耐熱性優異者為佳。其中,以芳香族聚碳酸酯50~90重量份、苯乙烯系樹脂10~50重量份、無機填充材0~50重量份之範圍,就耐熱性、流動性、耐衝擊性、剛性的觀點而言為更佳。苯乙烯系樹脂量於上限以上時耐熱性會降低,於下限以下時流動性會不足。此外,框構件之樹脂組成物,就耐熱性的觀點而言,係以不含烯烴為佳。
苯乙烯系樹脂係意味著:由芳香族乙烯單體之聚合物、或者因應需要將能夠與此等共聚合的其他單體及橡膠質聚合物中所選出的至少1種共聚合所得到的共聚物(以下有時僅稱為「苯乙烯系聚合物」)所構成的樹脂,此等
亦可為複數之聚合物或共聚物的混合物。此外,該苯乙烯系樹脂的共聚物係指含有芳香族乙烯單體為至少20重量%者。
黑視層用之樹脂組成物係可含有鍵結有如同後述之相溶化劑般的異種聚合物之鏈段(segment)的共聚物成分。於含有苯乙烯系聚合物或芳香族聚碳酸酯作為該鏈段的聚合物中,各鏈段係分別作為苯乙烯系樹脂及芳香族聚碳酸酯樹脂而反映於該組成比例中。此乃因一般認為共聚合物成分之各鏈段係多量具有各聚合物的性質之故。
於苯乙烯系樹脂所使用的芳香族乙烯單體(以下,有時稱為「芳香族乙烯化合物」)係可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、o-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、p-tert-丁基苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯、單溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、三溴苯乙烯等,以苯乙烯及α-甲基苯乙烯為佳,特別是以苯乙烯為佳。
能夠與芳香族乙烯單體共聚合的單體較佳者係可列舉:氰化乙烯化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物。氰化乙烯化合物係可列舉:丙烯腈、甲基丙烯腈等,特別是以丙烯腈為佳。
(甲基)丙烯酸酯化合物,具體而言係可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙
烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸十二酯、(甲基)丙烯酸十八酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。另外,(甲基)丙烯酸酯((meta)acrylate)之表記,係表示亦包含甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯中任一者,(甲基)丙烯酸酯((meta)acrylic acid ester)之表記,係表示亦包含甲基丙烯酸酯及丙烯酸酯中任一者。特別適合的(甲基)丙烯酸酯化合物係可列舉甲基丙烯酸甲酯。
氰化乙烯化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物以外能夠與芳香族乙烯化合物共聚合的其他乙烯單體係可列舉:環氧丙基甲基丙烯酸酯等含環氧基之甲基丙烯酸酯、馬來醯亞胺、N-甲基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺等之馬來醯亞胺系單體、丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、鄰苯二甲酸、衣康酸等之α,β-不飽和羧酸及其酐。
芳香族乙烯單體、與能與上述該單體共聚合的單體之比例,係兩者合計100重量%中,芳香族乙烯單體為50~95重量%(較佳為65~85重量%),及能夠共聚合的單體為5~50重量%(較佳為15~35重量%)。上述之能夠共聚合的單體當中,係以氰化乙烯化合物及(甲基)丙烯酸酯化合物較為適合,特別是以氰化乙烯化合物為佳。亦即,苯乙烯系樹脂係以含有將氰化乙烯化合物作為該共聚合成分的共聚物樹脂為佳。進而較佳為能夠與芳香族乙烯單體共聚合的成分實質上由僅由氰化乙烯化合物(特別是丙烯腈)所構成的共聚物所成之苯乙烯系樹脂的樣態。特
別是於苯乙烯系樹脂為與能夠與複數種的芳香族乙烯單體共聚合之成分的共聚物之混合物時,該任一種的共聚物亦以含有將氰化乙烯化合物作為該共聚合成分的共聚物樹脂為佳,能夠與芳香族乙烯單體共聚合的成分係以實質上僅由氰化乙烯化合物(特別是丙烯腈)所構成的共聚物為更佳。
進而,本發明使用的苯乙烯系樹脂亦可為藉由於該製造時使用茂金屬觸媒等之觸媒,而具有對位性聚苯乙烯等之高立體規則性者。進而,依據情況不同,亦可為藉由陽離子活性聚合、自由基活性聚合等之方法所得到之分子量分布狹窄的聚合物或共聚物、嵌段共聚物、以及立體規則性高的聚合物或共聚物。進而,苯乙烯系樹脂之共聚物,已廣為大眾所知者為使用有巨分子單體之經控制的梳型結構之聚合物等以各種分子等級加以精密控制的各種共聚物。苯乙烯系樹脂係能夠使用此等周知之經精密控制的共聚物。
苯乙烯系樹脂中,作為不含有橡膠質聚合物成分之苯乙烯系樹脂的具體例係可列舉例如:聚苯乙烯樹脂、MS樹脂、AS樹脂、及SMA樹脂等。另外,在此MS樹脂係表示主要由甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯所成之共聚物樹脂、AS樹脂係表示主要由丙烯腈與苯乙烯所成之共聚物樹脂、SMA樹脂係表示主要由苯乙烯與馬來酸酐(MA)所成之共聚物樹脂。
上述不含有橡膠質聚合物成分的苯乙烯系樹脂較適合
者為AS樹脂及MS樹脂,以AS樹脂特別適合。於本發明中,AS樹脂係指經氰化乙烯化合物與芳香族乙烯化合物共聚合的熱塑性共聚物。該氰化乙烯化合物之一例子係如上所述,特別是以使用有丙烯腈為佳。此外,芳香族乙烯化合物之一例子係如上所述,以苯乙烯及α-甲基苯乙烯為佳,別別是以使用有苯乙烯為佳。AS樹脂中之各成分的比例係將全體設為100重量%時,氰化乙烯化合物(特別是丙烯腈)為5~50重量%,較佳為15~35重量%,芳香族乙烯化合物(特別是苯乙烯)為95~50重量%,較佳為85~65重量%。進而,亦可為使此等乙烯化合物與上述之能夠共聚合的其他化合物進行共聚合者。此等其他化合物的含有比例係以AS樹脂成分中15重量%以下者為佳。此外,反應中所使用的起始劑、鏈轉移劑等係能夠因應需要而使用以往周知之各種者。
該AS樹脂雖可為利用塊狀聚合、懸浮聚合、乳化聚合中任一種方法所製造者,但較佳為以塊狀聚合所致者。此外,共聚合的方法可為一段之共聚合、或者多段之共聚合中任一者。此外,該AS樹脂之重量平均分子量較佳為以GPC測量所致之標準苯乙烯換算為40,000~200,000。該下限係以50,000為更佳,以70,000再更佳。此外,該上限係以160,000為更佳,以150,000再更佳。
苯乙烯系樹脂,較佳為含有使至少含有芳香族乙烯單體單元作為該構造單元所成的聚合物鍵結於橡膠質聚合物之共聚物(以下有時僅稱為「橡膠共聚合苯乙烯系聚合
物」)的苯乙烯系樹脂。其理由在於:含有該橡膠共聚合苯乙烯系聚合物的苯乙烯系樹脂係在廣泛的組成範圍內發揮良好的韌性而實用性豐富,以及於含有橡膠共聚合苯乙烯系聚合物的苯乙烯樹脂中,本發明的C成分之效果才能更顯著地發揮。鍵結於橡膠質聚合物的聚合物係可列舉如上所述的芳香族乙烯化合物之均聚物、以及芳香族乙烯化合物與能夠與該化合物共聚合的單體之共聚物。能夠與芳香族乙烯化合物共聚合的單體中,其內容、較佳的樣態、與芳香族乙烯化合物之組成比例等係如上所述。
上述橡膠質聚合物並無特別限定,其為玻璃轉移溫度為10℃以下,較佳為-10℃以下,更佳為-30℃以下之聚合物。此外,橡膠質聚合物為交聯橡膠粒子時,該粒徑於重量平均粒徑中係以0.05~5μm為佳,以0.1~1.5μm為更佳,以0.1~0.8μm再更佳。若為上述範圍內則能達成更良好的耐衝擊性。
橡膠質聚合物係可列舉:二烯系橡膠(聚丁二烯、聚異戊二烯、苯乙烯.丁二烯之無規共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈.丁二烯共聚物、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯及丁二烯之共聚物、丁二烯.異戊二烯共聚物等)、烯烴橡膠(乙烯與α-烯烴之共聚物、乙烯與不飽和羧酸酯之共聚物、乙烯與脂肪族乙烯之共聚物等)、丙烯基橡膠(例如:聚丁基丙烯酸酯、聚(2-乙基己基丙烯酸酯)、及丁基丙烯酸酯與2-乙基己基丙烯酸酯之共聚物等)、以及聚矽氧橡膠(例如:聚有機矽氧烷橡膠、由聚有機矽氧
烷橡膠成分與聚烷基(甲基)丙烯酸酯橡膠成分所構成的IPN型橡膠;亦即具有以使2個橡膠成分無法分離的方式彼此纏繞之結構的橡膠、及由聚有機矽氧烷橡膠成分與聚異丁烯橡膠成分所構成的IPN型橡膠等)等;其中亦以二烯系橡膠、烯烴橡膠及丙烯基橡膠為佳。
針對二烯系橡膠進一步說明。苯乙烯系樹脂的橡膠質聚合物所使用的二烯系橡膠係使用有例如:聚丁二烯、聚異戊二烯及苯乙烯.丁二烯共聚物等之玻璃轉移點為10℃以下的橡膠,其比例較佳為苯乙烯系樹脂成分100重量%中為5~80重量%,更佳為8~70重量%,再更佳為10~50重量%,特別佳為12~40重量%。橡膠粒徑較佳為0.05~5μm,更佳為0.1~1.5μm,特別佳為0.1~0.8μm。該橡膠粒徑的分布係能夠使用單一分布者及具有2峰以上之複數峰者中任一者,進而,即使於該形態中亦可使橡膠粒子為形成單一相者,亦可藉由於橡膠粒子的周圍含有堵塞(occluded)相而具有包藏(salami)結構者。
針對烯烴橡膠進一步說明。苯乙烯系樹脂之橡膠質聚合物所使用的烯烴橡膠係可列舉:乙烯與α-烯烴之共聚物(例如:乙烯.丙烯無規共聚物及嵌段共聚物、乙烯.丁烯之無規共聚物及嵌段共聚物等)、乙烯與不飽和羧酸酯之共聚物(例如:乙烯.甲基丙烯酸酯共聚物、及乙烯.丁基丙烯酸酯共聚物等)、乙烯與脂肪族乙烯之共聚物(例如:乙烯.乙酸乙烯酯共聚物等)、乙烯與丙烯與非共軛二烯三共聚物(例如:乙烯.丙烯.己二烯共聚物
等)等。烯烴橡膠之較佳的樣態係乙烯與α-烯烴之共聚物、以及由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物,特別是就可得到交聯結構的觀點而言,以由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物為佳。在此,α-烯烴係碳原子數為3~60,較佳為3~30,更佳為3~20。另外,此等共聚物係包含藉由將共聚合有共軛二烯化合物的共聚物予以氫化(Hydrogenated)所得到者。藉由氫化所得到的橡膠係可例示:藉由聚丁二烯之氫化所生成的聚乙烯單元、藉由聚異戊二烯之氫化所生成的聚(乙烯-丙烯)單元等。
烯烴橡膠雖為亦包含交聯及非交聯中任一者之橡膠質聚合物者,但就耐衝擊性的觀點而言係以交聯橡膠質聚合物為更佳。於該情況中,其交聯比例係以熱甲苯不溶解份之含量為30重量%以上為佳,以50重量%以上為更佳。
進而,烯烴橡膠亦可為由2種以上之混合物所構成者。可例示例如:於乙烯與α-烯烴之共聚物、以及由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物中含有由低分子量聚乙烯、低分子量乙烯.α-烯烴共聚物、不飽和羧酸改質低分子量聚乙烯、以及不飽和羧酸改質低分子量乙烯.α-烯烴共聚物所成之群中所選出之至少1種所成的橡膠質聚合物。
上述α-烯烴化合物係可例示例如:丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己
烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等。其中係以丙烯、1-丁烯、1-己烯、及1-辛烯為佳,以丙烯為更佳。
非共軛多烯化合物係可例示例如:1,4-己二烯、5-亞乙基-2-降莰烯、雙環戊二烯、5-乙烯降莰烯、6,7-二甲基-4-亞乙基-1,6-辛二烯、6,7-二甲基-4-亞乙基-1,6-壬二烯、7-甲基-6-丙基-4-亞乙基-1,6-辛二烯、8-甲基-4-亞乙基-1,7-壬二烯、7,8-二甲基-4-亞乙基-1,7-壬二烯、7,8-二甲基-4-亞乙基-1,7-壬二烯、9-甲基-4-亞乙基-1,8-癸二烯、及8,9-二甲基-4-亞乙基-1,8-癸二烯等。
於乙烯與α-烯烴之共聚物、以及由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物中,乙烯與α-烯烴之莫耳比(乙烯/α-烯烴)係以40/60~95/5之範圍為佳,以60/40~92/8之範圍為更佳,以65/35~90/10之範圍再更佳。藉由滿足該範圍而可得到良好的耐衝擊性。
進而,於乙烯與α-烯烴之共聚物、以及由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物中,其碘價係以5~40之範圍為佳,以10~30之範圍為更佳,以10~20之範圍再更佳。
此外,由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物係在合成線狀聚合物之後因應需要而加以交聯處理。該交聯處理係使用:使用電離放射線之放射線處理法、使用有機過氧化物之熱處理法等以往周知的交聯處理來進行。該
交聯後之橡膠質聚合物係特別適合作為用以接枝共聚合的橡膠基質。
乙烯與α-烯烴之共聚物、以及由乙烯、α-烯烴及非共軛多烯所構成的共聚物一般係使用戚格勒(Ziegler)型觸媒加以製造。其他觸媒係可例示茂金屬化合物與有機鋁氧化合物之組合。
另一方面,於共軛二烯化合物之聚合物進行氫化而製造乙烯與α-烯烴之共聚物時,該共軛二烯化合物之聚合物一般係使用丁基鋰等之離子聚合觸媒來製造,其後加以氫化處理而製造特定的橡膠質聚合物或橡膠共聚合苯乙烯系聚合物。例如,於SEPS聚合物的情況中,係將乙烯.異戊二烯.苯乙烯嵌段共聚物合成之後,加以氫化處理。
共軛二烯化合物係可列舉丁二烯、異戊二烯等。進而,較佳為可列舉:聚異戊二烯、聚丁二烯、及異戊二烯與丁二烯之共聚物。於共聚物的情況中,其形態係可選擇無規共聚物、嵌段共聚物、及錐形共聚物中任一種形態。
共軛二烯化合物之聚合物進行氫化所製造的乙烯與α-烯烴之共聚物的分子量雖無特別限制,但以數量平均分子量為10,000~200,000之範圍者為佳。更佳為數量平均分子量15,000~150,000。於該範圍中,可進一步賦予良好的成形加工性。
於嵌段共聚物之製造中,觸媒、偶合劑、共觸媒、聚合方法及溶劑等係可適當使用周知的方法,該嵌段共聚物係含有共軛二烯化合物之聚合物進行氫化所製造的乙烯與
α-烯烴之共聚物單元。
針對丙烯酸橡膠進一步說明。苯乙烯樹脂之橡膠質聚合物所使用的丙烯酸橡膠的烷基(甲基)丙烯酸酯單體係以烷基之碳數為2~20者為佳。具體而言,例如烷基之碳數為2~5的烷基(甲基)丙烯酸酯(以下簡稱為「C2~C5丙烯酸酯」)係可列舉:乙基丙烯酸酯、n-丙基丙烯酸酯、n-丁基丙烯酸酯、4-羥基丁基丙烯酸酯等。此外,例如烷基之碳數為6~20的烷基(甲基)丙烯酸酯(以下簡稱為「C6~C20丙烯酸酯」)係可列舉:2-乙基己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇丙烯酸酯、己基甲基丙烯酸酯、2-乙基己基甲基丙烯酸酯、月桂基甲基丙烯酸酯、十三基甲基丙烯酸酯、硬脂基甲基丙烯酸酯等。上述C2~C5丙烯酸酯係以n-丁基丙烯酸酯較為適合。另一方面,C6~C20丙烯酸酯係以2-乙基己基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇丙烯酸酯、月桂基甲基丙烯酸酯、十三基甲基丙烯酸酯、及硬脂基甲基丙烯酸酯較為適合,尤其,就耐熱性、耐衝擊性的觀點而言係以2-乙基己基丙烯酸酯為佳。其中較佳者為n-丁基丙烯酸酯。其理由乃因n-丁基丙烯酸酯係耐熱性及耐衝撃性之平衡優異,且由於廣泛使用因此工業上能夠容易取得之故。
上述之烷基(甲基)丙烯酸酯單體係可單獨或併用2種以上而使用。尤其是在併用的情況中係以將C2~C5丙烯酸酯與C6~C20丙烯酸酯合併使用為佳。該併用係能
夠更提高耐熱性與耐衝擊性兩者。在該併用的情況中係除同時將2種以上成分進行共聚合的方法以外,可列舉:將任一個單體聚合取得後將其他單體含浸於該聚合物的方法、以及將各單體分別聚合後將此等進行混合的方法等。以將單體含浸於聚合物的方法特別適合。此外,所得到的橡膠基質之玻璃轉移溫度係以於DSC微分曲線中取得雙峰(bimodal)之舉動者更為適合。
進而,丙烯酸橡膠係藉由與上述烷基(甲基)丙烯酸酯單體一起將多官能烷基(甲基)丙烯酸酯進行聚合而可得到較佳的橡膠彈性。在此,多官能烷基(甲基)丙烯酸酯係可列舉例如:烯丙基甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、二乙烯苯、三烯丙基氰尿酸酯、及三烯丙基異氰尿酸酯等。此等係可將2種以上合併使用。該多官能烷基(甲基)丙烯酸酯係以烯丙基甲基丙烯酸酯、三烯丙基氰尿酸酯等較為適合,以烯丙基甲基丙烯酸酯為更佳。此外,該多官能烷基(甲基)丙烯酸酯係於橡膠質聚合物中,較佳為0.1~20重量%,更佳為0.2~3重量%,再更佳為0.3~2.5重量%。
此外,於該丙烯酸橡膠中使用水溶性缺乏的單體之乳膠時,係以利用強制乳化聚合法進行製造為佳。於該製造法中,將乳膠予以微粒化的手段係可列舉:利用以高速旋轉所致之剪斷力來將乳膠予以微粒化的乳化均質機、或利用以高壓產生器所致之噴出力而進行微粒化的均質機、及
利用多孔質過濾器進行微粒化的裝置等。於含有本發明之橡膠共聚合苯乙烯系聚合物的苯乙烯系樹脂中,芳香族乙烯單體及能與此等共聚合之其他的單體係可使用上述者,藉由接枝共聚合、嵌段共聚合等之周知的各種方法與橡膠質聚合物共聚合而得到。共聚合的方法雖無特別限定,但以接之共聚合、及嵌段共聚合為佳,尤其就可賦予良好的耐衝擊性等之韌性的觀點而言係以接枝共聚合為佳。
上述含有橡膠共聚合苯乙烯系聚合物的苯乙烯系樹脂係可列舉例如:苯乙烯.丁二烯.苯乙烯共聚物樹脂(SBS樹脂)、氫化苯乙烯.丁二烯.苯乙烯共聚物樹脂(氫化SBS樹脂)、氫化苯乙烯.異戊二烯.苯乙烯共聚物樹脂(SEPS樹脂)、丙烯腈.丁二烯.苯乙烯共聚物樹脂(ABS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯.丁二烯.苯乙烯共聚物樹脂(MBS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯.丙烯腈.丁二烯.苯乙烯共聚物樹脂(MABS樹脂)、丙烯腈.丙烯酸橡膠.苯乙烯共聚物樹脂(ASA樹脂)、丙烯腈.乙烯丙烯系橡膠.苯乙烯共聚物樹脂(AES樹脂)或此等之混合物。本發明之苯乙烯系樹脂一般係作為橡膠共聚合苯乙烯系聚合物與未鍵結於橡膠質聚合物的苯乙烯系聚合物之混合物被販售、使用。在此,未鍵結於橡膠質聚合物的苯乙烯系聚合物係可為於與橡膠質聚合物之鍵結反應中未鍵結的游離成分、及另外聚合所得到的聚合物成分中任一者,一般市售品之苯乙烯系樹脂多為(特別是接枝共聚物之苯乙烯系樹脂係)亦含有該任一種成分者居多一事乃廣
為周知。另一方面,此另外聚合所得到的聚合物成分亦可於製造本發明之樹脂組成物時加以混合者。
含有橡膠共聚合苯乙烯系聚合物之苯乙烯系樹脂係以SBS樹脂或ABS樹脂、MBS樹脂、ASA樹脂、AES樹脂較為適合,以ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂更為適合,尤其以AES樹脂及ASA樹脂較為適合。於AES樹脂及ASA樹脂中,以往調配有無機填充材的芳香族聚碳酸酯樹脂時,會有作為提昇其耐衝擊性的成分之酸改質聚烯烴蠟等之效果較小的情況。該理由雖尚未充分明瞭,但一般認為就酸改質聚烯烴蠟與AES樹脂或ASA樹脂之親和性的觀點而言,對於無機填充材之被覆效果可能會變得不充分。亦即,一般認為:酸改質聚烯烴蠟係基於與芳香族聚碳酸酯樹脂之相溶性不良,於熔融混練中存在於聚碳酸酯樹脂相的該蠟若與無機填充材接觸則容易發揮作用以被覆無機填充材之周圍,但另一方面,由於與ASA樹脂或AES樹脂等之相容性良好因此可能難以產生被覆作用。
於ABS樹脂、AES樹脂、及ASA樹脂中,相對於芳香族以烯化合物及氰化乙烯化合物之合計量100重量%,芳香族乙烯化合物係以95~50重量%為佳,以90~60重量%為更佳,以85~65重量%再更佳。另一方面,氰化乙烯化合物係以5~50重量%為佳,以10~40重量%為更佳,以15~35重量%再更佳。進而,針對上述接枝成分的一部分亦可混合使用甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、馬來酸酐、N取代馬來醯亞胺等,此等之含有比例
係以樹脂成分中15重量%以下者為佳。於ABS樹脂、AES樹脂、ASA樹脂中,反應中所使用的起始劑、鏈轉移劑、乳化劑等係能夠因應需要而使用以往周知之各種者。
無機填充材雖無特別限定,但適合者可列舉:陶瓷纖維、礦渣纖維、岩綿、矽灰石、硬矽鈣石、鈦酸鉀晶鬚、硼酸鋁晶鬚、硼晶鬚、鹼性硫酸鎂晶鬚等之纖維狀充填材、或滑石、雲母、水滑石等之板狀無機充填材。此等之纖維狀及板狀之無機填充材亦可為經表面被覆異種材料者。異種材料係以金屬、合金、金屬氧化物等為代表。
上述纖維狀及板狀的無機填充材之中,就高剛性或高韌性(懸臂梁式衝擊、面衝擊性)、外觀、尺寸安定性的觀點而言,矽灰石、各種晶鬚(尤其是合成晶鬚)、金屬纖維、滑石、及雲母等為佳,較佳為矽灰石、合成晶鬚、滑石、及雲母較為適合。此外,就與HC層之密著性的觀點而言,係以矽灰石特別佳。合成晶鬚較適合者係可例示:鈦酸鉀晶鬚、硼酸鋁晶鬚、氧化鋅晶鬚、鹼性硫酸鎂晶鬚、及硬矽鈣石等。
本發明之安裝接著用層合體的結構構件,係指結構體(structure)或建造物之構成零件,且載持其他物體或部分的荷重之支撐材,可例示例如:運輸機器之主體、固定於該主體的面板模組、及配設於該主體的各種窗框等。於該運輸機器中係包含:汽車、貨車、列車、飛機、船舶、
機車、自行車、及輪椅、以及建設機器、及牽引車等。於作為結構構件之建造物中係包含例如:建物、戶外競技場、體育館、騎樓、汽車棚、溫室、及房屋等之建築物、隔音牆、防風牆、及防雪柵欄等之道路設施、標誌、看板及戶外用大型監視器等之顯示設備、以及如同太陽光發電裝置般的發電裝置等。
本發明之鑲嵌玻璃結合體係指本發明之接著用層合體結合於結構構件而成為一體者。結構構件係可例示:金屬、玻璃、陶瓷、陶瓷複合物、纖維強化塑膠、纖維強化複合物(由玻璃纖維、醯胺纖維、陶瓷纖維及碳纖維等所構成的FRP、SMC、及RTM等之複合材料)、以及木材等所形成的構件。金屬構件係可例示:鋼材(鋼板)、以及由鋁合金、鎂合金、及鈦合金等所形成的構件。
使用充分含浸底漆溶液的BEMCOT擦拭紙來將接著用底漆塗佈於聚碳酸酯基板上之硬塗層,經過一週硬化處理之後,對於進行以切片機所致之剖面切削而得到的平滑剖面,實施按壓彈性率之測量。接著用底漆層的厚度為約50μm。該測量係於底漆膜厚的中央部分實施。以奈米壓
痕法所致之按壓彈性率係意味著接著用底漆層的厚度為於50μm時之值。
按壓彈性率之測量係對於所得到的底漆層之表面部分藉由超微小按壓的硬度試驗機(Elionix股份有限公司,製品名ENT-2100)而進行按壓試驗。於按壓時使用Berkovich壓頭(α:65.03°),以20.4mgf/sec之荷重速度施加負荷,以作為最大荷重之800μN保持1秒鐘之後,以相同的荷重速度進行解除荷重。將結果顯示於表1。
如第1圖所示般,以BEMCOT(擦拭紙)將接著用底漆塗佈於在基材層上形成有硬塗層的70mm×50mm之層合體,於其上將濕氣硬化性聚胺甲酸酯系接著劑塗佈成底邊8mm且高度12mm之三角形珠粒(bead)。藉由同樣塗佈有接著用底漆的層合體將接著劑之厚度壓潰直至進行評估的高度,在23℃ 50%RH環境下經一週硬化處理使其硬化。
如第1圖所示般,將(I-B-i)所製成的試驗片固定於
應力試驗用治具,於一方的層合體側施加1~6mm的位移(displacement),於40℃ 100%RH的恆溫恆濕槽中保管500小時及70℃的烘箱中保管500小時。將該保管後的試驗片從治具取出,接著劑厚度為2mm者係在與下側板之邊界切取接著劑,其他係在接著劑的厚度距離上板3mm之位置切取以供手剝離接著性試驗。
應力試驗所施加的位移,係依據上述非專利文獻1中之392頁的式(9),將該式適用於聚碳酸酯樹脂所計算出者。亦即,適用
△I=I0×△α×△T=I0×58×10-6×70≒4×I0(mm)。在此,Io係表示基材的長邊長度(m),△α係表示鋼鐵的線膨脹係數:12×10-6×K-1與聚碳酸酯樹脂的線膨脹係數:70×10-6×K-1之線膨脹係數差,以及仿傚該非專利文獻1,△T係假設為在20℃~90℃時使用的溫度差70℃。進而,如該非專利文獻1所記載般,一般所接著的鑲嵌玻璃,係由於其兩端為自由活動,因此接著劑所擔載的位移係成為其之1/2。因而,所假設之接著劑部分的位移量係可算出為「2×Io(mm)」。將藉由該計算所算出的基材層之長邊長度與所假設的位移量之關係顯示於表2(小數點以下四捨五入)。
於手剝離接著性試驗中,係將接著劑珠粒一邊拉伸一邊以切斷器裁切接著界面,將接著劑之凝聚破壞面積為100%時表記為100。80時係表示接著劑的凝聚破壞面積為80%,界面破壞的面積為20%。凝聚破壞面積係以75%以上為佳,以100%為更佳。
依據下述的原料表記,針對聚碳酸酯樹脂-A1之製造方法進行說明。以高速混合器均勻混合9.5重量份之PC、0.08重量份之VPG、0.02重量份之SA、0.03重量份之PEPQ、0.05重量份之IRGN、0.32重量份之UV1577、及1×10-4重量份之BL。相對於該混合物0.0001重量份,以V型混合機均勻混合90重量份之PC,而得到供給至擠壓機所需的預備混合物。
將所得到的預備混合物供給至擠壓機。所使用的擠壓機係為螺槳徑77mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)日本製鋼所製:TEX77CHT(完全吻合、同方向旋轉、2根螺桿))。該擠壓機係具有由從螺槳根部觀看於L/D約8~11的部分順送之捏合盤與逆送之捏合盤所構成的混練區域,然後具有由於L/D約16~17的部分遞送之捏合盤所構成的混練區域。進而該擠壓機係緊接於後半的混練區域
之後具有L/D 0.5長度的逆送之全螺紋區域(full flight zonal)。通氣口係於L/D約18.5~20的部分設有1部位。擠壓條件係吐出量320kg/h、螺槳旋轉數160rpm、及通氣的真空度3kPa。此外,擠壓溫度係由第1供給口230℃至模具部分280℃階段性地上昇的溫度構造。
從模具所擠出的股(strand)係在溫水浴中冷卻,並經製粒機切斷而予以造粒化。剛切斷後的顆粒係藉由10秒左右通過振動式篩部而去除切斷不充分之長的顆粒及切屑當中所能去除者。
使用MITSUBISHI RAYON製ACRYPET VH001作為市售之丙烯酸樹脂。
以單軸擠壓機分別使上述聚碳酸酯樹脂材料-A1與上述丙烯酸樹脂材料-A2熔融,利用進料塊法使其2層層合並經由設定溫度290℃之T型模具進行擠壓,以經鏡面拋光的輥來冷卻所得到的薄片,而製造出於聚碳酸酯樹脂的單面層合了丙烯酸樹脂層的層合構造體。各自的擠壓溫度係由第1供給口280℃、220℃至模具部分290℃、240℃階段性地上昇的溫度構造。此外,所製造出的薄片係寬度270mm×長度2000mm且總厚度為3mm,使用丙烯酸樹脂
而成的層之厚度為100μm。將所得到的薄片裁切成70mm×50mm之尺寸而製成試驗片。
使用具備滾筒(platen)的4軸平行控制機構之能夠射出加壓成形的大型成形機((股)名機製作所製:MDIP2100、最大型夾緊力33540kN)來將上述樹脂材料-A1之顆粒予以射出加壓成形,而製造出厚度5mm且長度×寬度為1000mm×600mm的薄片成形品。將所得到的薄片裁切成70mm×50mm之尺寸而製成試驗片。
於水分散型膠質二氧化矽分散液(觸媒化成工業(股)製CATALOID SN-30、固體成分濃度30重量%):100重量份中添加濃鹽酸(12M):0.1重量份並充分攪拌。將此分散液冷卻至10℃,於其中滴下甲基三甲氧基矽烷:161重量份。在剛滴下甲基三甲氧基矽烷之後因反應熱混合液的溫度會開始上昇,從該開始至數分鐘後昇溫至60℃。到達60℃後,一邊以冰水浴冷卻一邊使反應液的溫度緩緩降低。在反應液的溫度成為35℃的階段,以維持此溫度的方式進行攪拌5小時,將作為硬化觸媒之45%膽鹼甲醇溶液:0.8重量份、作為pH調整劑之乙酸:4.9重量份混合於其中,而得到塗佈塗料原液(α)。
於上述塗佈塗料原液(α)209重量份中添加IPA 138重量份加以攪拌,而得到塗佈塗料T-1。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為99重量%。
將多官能丙烯酸酯寡聚物(新中村化學(股)製U-15HA)100份、苯基-1-羥基環己基酮(BASF(股)製Irgacure 184)5份、1-甲氧基-2-丙醇250份、2-丙醇100份、有機溶劑分散膠質二氧化矽(日產化學工業(股)製IPA-ST固體成分濃度30%)150份進行混合,而得到紫外線硬化型丙烯酸酯硬塗劑(I-2)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為30重量%。
將多官能丙烯酸酯寡聚物(新中村化學(股)製U-15HA)100份、苯基-1-羥基環己基酮(BASF(股)製Irgacure 184)5份、1-甲氧基-2-丙醇250份、2-丙醇100份、有機溶劑分散膠質二氧化矽(日產化學工業(股)製IPA-ST固體成分濃度30%)38.9份進行混合,而得到紫外線硬化型丙烯酸酯硬塗劑(T-3)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為10重量%。
將多官能丙烯酸酯寡聚物(新中村化學(股)製U-15HA)100份、苯基-1-羥基環己基酮(BASF(股)製Irgacure 184)5份、1-甲氧基-2-丙醇250份、2-丙醇100份、有機溶劑分散膠質二氧化矽(日產化學工業(股)製IPA-ST固體成分濃度30%)18.4份進行混合,而得到紫外線硬化型丙烯酸酯硬塗劑(T-4)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為5重量%。
將甲基化羥甲基三聚氰胺[日本Cytec Industries(股)製Cymel 301]100份、1,6-己二醇70份、馬來酸5份、異丙醇150份、異丁醇320份、乙二醇單丁基醚25份進行混合而得到三聚氰胺樹脂硬塗劑(T-5)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為0重量%。
以使熱硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-1)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置20分鐘之後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化。
接著用底漆方面係含有作為γ-巰基丙基三甲氧基矽烷與聚異氰酸酯之反應生成物的改質聚異氰酸酯以及其他矽烷偶合劑、丙烯酸樹脂及環氧樹脂等,且使用具有1個月以上之長期開放時間特性的玻璃用底漆GP-402(Sunstar技研(股)製)、彈性接著劑方面係使用作為濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑的PENGUIN SEAL #560(Sunstar技研(股)製)而製造出層合體。接著用底漆之塗佈係充分含浸底漆溶液之後,使用經輕輕擰乾的BEMCOT擦拭紙而實施。接著劑厚度係在2mm~8mm之範圍內實施。針對所得到的層合體係實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
除接著用底漆之塗佈後在23℃ 50%RH環境下保管3個月之後進行了胺甲酸酯接著劑之塗佈以外,在與實施例1完全相同的條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。於使用具有1個月以上之長期開放時間特性的玻璃用底漆GP-402的情況中,即使接著用底漆之塗佈後在23℃ 50%RH環境下保管3個月之後進行胺甲酸酯接著劑之塗佈,亦得到與在剛塗佈接著用底漆之後進行了胺甲酸酯接著劑之塗佈的實施例1幾乎同等的結果。將結果顯示於表3。
以使熱硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-1)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置20分鐘之後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化。
接著用底漆方面係含有作為γ-巰基丙基三甲氧基矽烷與聚異氰酸酯之反應生成物的矽烷改質聚異氰酸酯及聚酯聚胺甲酸酯樹脂等,且使用不具有1個月以上之長期開放時間特性的HAMATITE玻璃底漆G(MS-90)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)、彈性接著劑方面係使用作為濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑的WS-222(YOKOHAMA RUBBER(股)製),而製造出層合體。針對所得到的層合體經一週的硬化處理硬化後進行了90℃ 24小時的處理,並且實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使熱硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-1)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置20分鐘之後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化。
接著用底漆方面雖不含有矽烷改質聚異氰酸酯但使用具有1個月以上之長期開放時間特性的HAMATITE玻璃底漆G(PC-3)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)、彈性接著劑方面係使用作為濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑
的WS-222(YOKOHAMA RUBBER(股)製),而實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使熱硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-1)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置20分鐘之後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化。
接著用底漆方面係使用不具有1個月以上之長期開放時間特性的底漆35(Sunrise MSI(股)製)、彈性接著劑方面係使用作為濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑的SR密封U-90W(Sunrise MSI(股)製),而實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使紫外線硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-2)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置1分鐘、80℃靜置1分鐘之後,以使積算照度成為600mJ/cm2的方式以高壓水銀燈照射紫外線使其硬化,除此之外,在與實施例1完全相同條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使紫外線硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-3)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置1分鐘、80℃靜置1分鐘之後,以使積算照度成為600mJ/cm2的方式以高壓水銀燈照射紫外線使其硬化,除此之外,在與實施例1完全相同條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使紫外線硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-2)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-2),在25℃靜置1分鐘、80℃靜置1分鐘之後,以使積算照度成為600mJ/cm2的方式以高壓水銀燈照射紫外線使其硬化,除此之外,在與實施例1完全相同條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以使紫外線硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-4)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置1分鐘、80℃靜置1分鐘之後,以使積算照度成為600mJ/cm2的方式以高壓水銀燈照射紫外線使其硬化,除此之外,在與實施例1完全相同條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著
性評估。將結果顯示於表3。
以使熱硬化後的膜厚成為5μm的方式以浸塗法將(IV)所製成的硬塗劑(T-5)塗佈於上述(II)~(III)所製成的基材層(A-1),在25℃靜置20分鐘,以120℃ 60分鐘使其熱硬化,除此之外,在與實施例1完全相同條件下實施上述(I-B)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表3。
以單軸擠壓機分別使上述(I)所製造出的A1之聚碳酸酯樹脂與A2之丙烯酸樹脂熔融,利用進料塊法使其2層層合並經由設定溫度290℃之T型模具進行擠壓,冷卻所得到的薄片成形品,而製造出於聚碳酸酯樹脂的單面層合了丙烯酸樹脂層的鑲嵌玻璃用薄片成形品。各自的擠壓溫度係由第1供給口280℃、220℃至模具部分290℃、240℃階段性地上昇的溫度構造。此外,所製造出的薄片成形品係寬度1000mm×長度1000mm且總厚度為3mm,使用丙烯酸樹脂而成的層之厚度為100μm。
對於所得到的成形品之成為透明部的部分進行遮蔽處理,於外周端部形成約160mm寬且約20μm厚的黑視層。該黑視層係使用將POS:由丙烯基多元醇與聚異氰酸酯所構成的胺甲酸酯樹脂作為黏合劑的2液性油墨(POS
網版油墨911墨:100重量份、210硬化劑:5重量份、及P-003溶劑:23重量份之均勻混合物(原料皆為帝國油墨(股)製)作為油墨,使用噴槍形成之後,進行20分鐘風乾後,以90℃進行60分鐘的處理,使油墨硬化。其後,去除遮蔽,而得到形成有黑視層的薄片成形品。對於該薄片成形品,將上述實施例(IV)所製成的紫外線硬化型丙烯酸酯硬塗劑(T-2),在所得到之薄片之兩面上,以使熱硬化後之膜厚分別成為4μm的方式使用塗裝用機器人並藉由淋塗法而形成,在風乾後,進行130℃ 60分鐘之熱處理,使其硬化。
於上述薄片成形品的外周端部進行塗佈以使玻璃用底漆GP-402(Sunstar技研(股)製)成為厚度8μm、彈性接著劑PENGUIN SEAL #560(Sunstar技研(股)製)成為寬度12mm且高度15mm之三角形狀。於以厚度8μm塗佈有HAMATITE主體底漆M(RC-50E)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)之不鏽鋼製的框,以使胺甲酸酯接著劑的厚度成為6mm的方式貼附塗佈有該胺甲酸酯接著劑之薄片成形品。該厚度係將相同厚度的間隔物設置於不鏽鋼框上來進行調整。將所得到的接著用構造體在23℃ 50%RH的條件下經1週硬化處理之後,將各框送入70℃的熱風乾燥爐中,實施1000小時之處理。接著劑並不完全去除,而使接著用構造體固定。
使用充分含浸底漆溶液的BEMCOT擦拭紙來將接著用底漆塗佈於聚碳酸酯基板上之硬塗層,經過一週硬化處理之後,對於進行以切片機所致之剖面切削而得到的平滑剖面,實施按壓彈性率之測量。接著用底漆層的厚度係約50μm。該測量係於底漆膜厚的中央部分實施。本發明中之以奈米壓痕法所致之按壓彈性率係意味著接著用底漆層的厚度為於50μm時之值。
按壓彈性率之測量係對於所得到的底漆層之表面部分藉由超微小按壓的硬度試驗機(Elionix股份有限公司,製品名ENT-2100)而進行按壓試驗。於按壓時使用Berkovich壓頭(α:65.03°),以20.4mgf/sec之荷重速度施加負荷,以作為最大荷重之800μN保持1秒鐘之後,以相同的荷重速度進行解除荷重。將結果顯示於表4。
如第4圖所示般,以BEMCOT(擦拭紙)將接著用底漆塗佈於在基材層上形成有硬塗層的70mm×50mm之層合體,於其上將濕氣硬化性聚胺甲酸酯系接著劑塗佈成底邊8mm且高度12mm之三角形珠粒(bead)。藉由同樣塗佈有接著用底漆的層合體將接著劑之厚度壓潰直至作為評估的高度之8mm,在23℃ 50%RH環境下經一週硬化處理使其硬化。此外,將接著劑之厚度壓潰直至6mm而同樣地製成試料。
如第4圖所示般,將(I-B-i)所製成的試驗片固定於應力試驗用治具,於一方的層合體側施加1~4mm的位移(displacement),於70℃的烘箱中保管500小時。將該保管後的試驗片從治具取出,在接著劑厚度距離上板3mm之位置切取以供手剝離接著性試驗。
在應力試驗所施加的位移,係依據上述非專利文獻1中之392頁的式(9),將該式適用於聚碳酸酯樹脂所計算出者。亦即,適用△I=I0×△α×△T=I0×58×10-6×70≒4×I0(mm)。在此,Io係表示基材的長邊長度(m),△α係表示鋼鐵的線膨脹係數:12×10-6×K-1與聚碳酸酯樹脂的線膨脹係數:70×10-6×K-1之線膨脹係數差,以及仿傚該非專利文獻1,△T係假設為在20℃~90℃時使用的溫度差70℃。進
而,如該非專利文獻1所記載般,一般所接著的鑲嵌玻璃,係由於其兩端為自由活動,因此接著劑所擔載的位移係成為其之1/2。因而,所假設之接著劑部分的位移量係可算出為「2×Io(mm)」。將藉由該計算所算出的基材層之長邊長度與所假設的位移量之關係顯示於表5(小數點以下四捨五入)。
於手剝離接著性試驗中,係將接著劑珠粒一邊拉伸一邊以切斷器裁切接著界面,將接著劑之凝聚破壞面積為100%時表記為100。80時係表示接著劑的凝聚破壞面積為80%,界面破壞的面積為20%。凝聚破壞面積係以75%以上為佳,以100%為最佳。
依據下述的原料表記,針對聚碳酸酯樹脂-A1之製造方法進行說明。以高速混合器均勻混合9.5重量份之PC、0.08重量份之VPG、0.02重量份之SA、0.03重量份之PEPQ、0.05重量份之IRGN、0.32重量份之UV1577、及1×10-4重量份之BL。相對於該混合物10.0001重量
份,以V型混合機均勻混合90重量份之PC,而得到供給至擠壓機所需的預備混合物。
將所得到的預備混合物供給至擠壓機。所使用的擠壓機係為螺槳徑77mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)日本製鋼所製:TEX77CHT(完全吻合、同方向旋轉、2根螺桿))。該擠壓機係具有由從螺槳根部觀看於L/D約8~10的部分順送之捏合盤與逆送之捏合盤所構成的混練區域,然後具有由於L/D約16~17的部分遞送之捏合盤所構成的混練區域。進而該擠壓機係緊接於後半的混練區域之後具有L/D0.5長度的逆送之全螺紋區域(full flight zonal)。通氣口係於L/D約18.5~20的部分設有1部位。擠壓條件係吐出量320kg/h、螺槳旋轉數160rpm、及通氣的真空度3kPa。此外,擠壓溫度係由第1供給口230℃至模具部分280℃階段性地上昇的溫度構造。
從模具所擠出的股(strand)係在溫水浴中冷卻,並經製粒機切斷而予以造粒化。剛切斷後的顆粒係藉由10秒左右通過振動式篩部而去除切斷不充分之長的顆粒及切屑當中所能去除者。
依據下述的原料表記,針對聚碳酸酯樹脂-A2之製造方法進行說明。以高速混合器均勻混合4.25重量份之PC1、0.1重量份之VPG、0.02重量份之SA、0.03重量份之PEPQ、0.05重量份之IRGN、0.3重量份之UV1577、
0.25重量份之YMDS、及5重量份之CM。相對於該混合物10重量份,以V型混合機與90重量份之PC均勻混合,而得到供給至擠壓機所需的預備混合物,除此之外,與上述樹脂材料-A1之製造相同的方式,得到錠狀之樹脂材料-A2。
另外,上述使用原料係如下述所述。
PC1:由雙酚A與二氯化羰藉由界面縮聚合法所製造出的黏度平均分子量23,700之聚碳酸酯樹脂粉末(帝人化成(股)製:Panlite L-1250WP(商品名))
VPG:季戊四醇與脂肪族羧酸(將硬脂酸及棕櫚酸作為主成分)之全酯(full ester)(Cognis Japan(股)製Rokishioru VPG861)
SA:脂肪酸部分酯(RIKEN VITAMIN(股)製:Rikemal S-100A)
PEPQ:磷酸鹽系熱安定劑(BASF公司製:Irgafros P-EPQ)
IRGN:受阻酚系抗氧化劑(BASF公司製:Irganox 1076)
UV1577:2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]酚(BASF公司製:Tinuvin 1577)
CM:利用高速混合器均勻混合有上述PC:4.99489重量份、NB5856T:0.00313重量份、R8370:0.00071重量份、及R8370:0.00127重量份的著色劑母料。在此,NB5856T係表示黑色染料(Orient化學工業(股)製
NUBIAN BLACK 5856T),R8350及R8370係分別表示紅色染料(有本化學工業(股)製PLAST Red 8350、及PLAST Red 8370)。
YMDS:有機分散樹脂與無機紅外線吸收劑方面由Cs0.33WO3(平均粒徑5nm)所構成,且由無機紅外線吸收劑含量為約23重量%所構成的紅外線遮蔽劑(住友金屬礦山(股)製YMDS-874)
依據下述的原料表記,針對框材料-E1之製造方法進行說明。以V型混合機均勻混合75重量份之PC2、12重量份之ABS1、3重量份之MB、10重量份之WRN1、0.1重量份之M、0.8重量份之CB。所得到的混合物係供給至螺槳徑30mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)神戶製鋼所製KTX-30)的螺槳根部的第1供給口,並在汽缸及模具溫度:260℃、螺槳旋轉數:180rpm、吐出量:15kg/小時、通氣吸引度:3,000Pa的條件下進行擠壓而得到股。接著,股係在溫水浴中冷卻,以製粒機切斷而得到錠狀的樹脂材料E1。
依據下述的原料表記,針對框材料-E2之製造方法進
行說明。以V型混合機均勻混合65重量份之PC2、30重量份之ABS2、5重量份之MB、0.3重量份之E、0.3重量份之UV701、0.8重量份之CB。所得到的混合物係供給至螺槳徑30mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)神戶製鋼所製KTX-30)的螺槳根部的第1供給口,並在汽缸及模具溫度:260℃、螺槳旋轉數:180rpm、吐出量:15kg/小時、通氣吸引度:3,000Pa的條件下進行擠壓而得到股。接著,股係在溫水浴中冷卻,以製粒機切斷而得到錠狀的樹脂材料E2。
依據下述的原料表記,針對框材料-E3之製造方法進行說明。以V型混合機均勻混合60重量份之PC3、25重量份之PET、3重量份之PBT、10重量份之WRN2、3重量份之MB、0.6重量份之DC、0.2重量份之PEP、0.02重量份之M、0.3重量份之UV701、0.8重量份之CB。所得到的混合物係供給至螺槳徑30mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)神戶製鋼所製KTX-30)的螺槳根部的第1供給口,並在汽缸及模具溫度:270℃、螺槳旋轉數:180rpm、吐出量:15kg/小時、通氣吸引度:3,000Pa的條件下進行擠壓而得到股。接著,股係在溫水浴中冷卻,以製粒機切斷而得到錠狀的樹脂材料E3。
依據下述的原料表記,針對框材料-E4之製造方法進行說明。以V型混合機均勻混合75重量份之PC2、12重量份之ABS1、3重量份之MB、10重量份之TALC、0.1重量份之M、0.8重量份之CB。所得到的混合物係供給至螺槳徑30mmφ之通氣式雙軸擠壓機((股)神戶製鋼所製KTX-30)的螺槳根部的第1供給口,並在汽缸及模具溫度:260℃、螺槳旋轉數:180rpm、吐出量:15kg/小時、通氣吸引度:3,000Pa的條件下進行擠壓而得到股。接著,股係在溫水浴中冷卻,以製粒機切斷而得到錠狀的樹脂材料E4。
另外,上述使用原料係如下述所述。
PC2:由雙酚A與二氯化羰藉由界面縮聚合法所製造出的黏度平均分子量22,400之聚碳酸酯樹脂粉末(帝人化成(股)製:Panlite L-1225WP)
PC3:由雙酚A與二氯化羰藉由界面縮聚合法所製造出的黏度平均分子量19,700之聚碳酸酯樹脂粉末(帝人化成(股)製:Panlite L-1225WX)
ABS1:丁二烯橡膠成分約18重量%、重量平均橡膠粒徑為0.8μm、以塊狀聚合所製造出的ABS樹脂(日本A & L公司製:AT-05)
ABS2:ABS樹脂(日本A & L(股)製UT-61(商品名)、游離的AS聚合物成分約80重量%及ABS聚合物
成分(丙酮不溶凝膠成分)約20重量%、丁二烯橡膠成分約14重量%、重量平均橡膠粒徑為0.56μm、以塊狀聚合製造)
PET:使用Ge系觸媒所製造的IV為0.52之聚對苯二甲酸乙二酯(帝人製:TR-MB)。
PET:IV為0.875之聚對苯二甲酸丁二酯(WinTech Polymer公司製:500FP)
MB:不含有苯乙烯之橡膠質聚合物-2(Rohm & Hass公司:Paraloid EXL-2602、芯為聚丁二烯約80重量%、殼為甲基丙烯酸甲酯與乙基丙烯酸酯之接枝共聚物、重量平均分子量為0.23μm)
WRN1:平均粒徑為5μm之矽灰石(KINSEI MATEC公司製:SH-1250)
WRN2:平均粒徑為4μm之矽灰石(NYCO公司製:NYGLOS4)
TALC:壓縮微粉滑石(林化成公司製:Upn HS-T0.8)
E:二十八酸酯(Clariant Japan公司製:Licowax E)
PEP:雙(2,4-二-t-丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯(ADEKA公司製:ADK STAB PEP-24G)
M:三甲基磷酸鹽(大八化學工業公司製:TMP)
DC:三菱化學公司製Dia Carna 30(1-烯/馬來酸酐共聚物與1-烯之混合物)
UV701:2-(2’羥基-5-甲基苯基)苯并三唑(SHIPRO化成製)
CB:碳黑(越谷化成工業公司製:RB961S)
將上述(II)及(III)所得到的錠在110℃以循環型熱風乾燥機乾燥6小時之後,利用能夠二色成形的成形機(日精樹脂工業(股)製FN8000-36ATN),得到如第5圖所示之由聚碳酸酯樹脂與框材所構成的二色成形品(與透明構件之面積的56%結合)。將層合有所得到的成形品之聚碳酸酯樹脂與框材的部分裁切成70mm×50mm之尺寸而製成試驗片。
於具備有回流冷卻器及攪拌裝置,且經氮取代的燒瓶中,添加混合有甲基丙烯酸乙酯(以下簡稱為EMA)85.6重量份、環己基甲基丙烯酸酯(以下簡稱為CHMA)16.8重量份、2-羥基甲基丙烯酸乙酯(以下簡稱為HEMA)13.0重量份、LA-82(旭電化工業(股)製含有受阻胺系光安定性基的甲基丙烯酸酯;1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯12.0重量份、1-甲氧基-2-丙醇(以下簡稱為PGM)191.1重量份。於混合物中讓氮氣通氣15分鐘脫氧之後,在氮氣氣流下昇溫至70℃,添加偶氮二異丁
腈(以下簡稱為AIBN)0.33重量份,於氮氣氣流中,以70℃攪拌5小時下使其反應。進而添加AIBN:0.08重量份昇溫至80℃,使其反應3小時,得到非揮發成分濃度為39.7重量%之丙烯酸共聚物溶液。
除EMA:74.2重量份、CHMA:33.7重量份以外,以與bp1相同的方式得到非揮發成分濃度為39.6重量%之丙烯酸共聚物溶液。
於具備有回流冷卻器及攪拌裝置的燒瓶中添加混合甲基異丁基酮(以下簡稱為MIBK):443.4重量份、2-[4-[(2-羥基-3-(2’-乙基)己基)氧基]-2-羥基苯基]-4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪(Ciba Specialty Chemicals公司製TINUVIN 405)350.3重量份、2-異氰酸酯甲基丙烯酸乙酯:93.1重量份,並加熱至80℃。然後,添加二月桂酸二丁基錫:0.1重量份,以相同溫度攪拌30分鐘,得到非揮發成分濃度為49.5重量%之2-甲基丙烯醯氧基乙基胺甲酸1-[3-羥基-4-{4,6-雙(2,4-二甲基丙基)-1,3,5-三嗪-2-基}苯氧基]-3-(2-乙基己氧基)-2-丙基(以下,簡稱為MOI-405)溶液。
接著,於具備有回流冷卻器及攪拌裝置,且經氮取代的燒瓶中添加混合有EMA:58.6重量份、CHMA:33.7
重量份、HEMA:13.0重量份、上述MOI-T405:53.9重量份、LA-82:35.9重量份、PGM:241.2重量份。於混合物中讓氮氣通氣15分鐘脫氧之後,在氮氣氣流下昇溫至70℃,添加AIBN:0.33重量份,於氮氣氣流中,以70℃攪拌5小時下使其反應。進而添加AIBN:0.08重量份昇溫至80℃,使其反應3小時,得到非揮發成分濃度為39.6重量%之丙烯酸共聚物溶液。
於上述bp1及pb2之丙烯酸共聚合樹脂溶液100重量份中,添加MIBK:66.4重量份、2-丁醇(以下簡稱為2-BuOH):33.2重量份、PGM:106.4重量份進行混合,以使相對於該丙烯酸共聚物溶液中之丙烯酸共聚物的羥基1當量異氰酸酯基成為1.0當量的方式添加VESTANAT B1358/100(Degussa Japan(股)製經封閉化之聚異氰酸酯化合物):9.8重量份,添加TINUVIN 400(Ciba Specialty Chemicals公司製三嗪系紫外線吸收劑)4.2重量份、及TINUVIN 479(Ciba Specialty Chemicals公司製三嗪系紫外線吸收劑)1.1重量份、APZ-6633(Dow Corning Toray(股)製矽烷偶合劑水解縮合物之乙醇溶液;固體成分5重量%):9.5重量份,添加二甲新癸酸酯(dimethyl neodecanoate):0.015重量份以25℃攪拌1小時,而得到丙烯酸樹脂系底漆塗料(Bp1及Bp2)。
於上述bp3之丙烯酸共聚物溶液100重量份中,添加MIBK:65.4重量份、2-BuOH:32.7重量份、PGM:65.8重量份進行混合,以使相對於丙烯酸共聚物溶液中之丙烯酸共聚物的羥基1當量異氰酸酯基成為1.0當量的方式添加VESTANAT B1358/100:7.6重量份,進而添加APZ6633:13.7重量份、二甲新癸酸酯:0.07重量份以25℃攪拌1小時,丙烯酸樹脂系底漆塗料(Bp3)。
於水分散型膠質二氧化矽分散液(觸媒化成工業(股)製CATALOID SN-30、固體成分濃度30重量%):100重量份中添加濃鹽酸(12M):0.1重量份並充分攪拌。將此分散液冷卻至10℃,於其中滴下甲基三甲氧基矽烷:161重量份。在剛滴下甲基三甲氧基矽烷之後因反應熱混合液的溫度會開始上昇,該開始至數分鐘後昇溫至60℃。到達60℃後,一邊以冰水浴冷卻一邊使反應液的溫度緩緩降低。在反應液的溫度成為35℃的階段,以維持此溫度的方式進行攪拌5小時,將作為硬化觸媒之45%膽鹼甲醇溶液:0.8重量份、作為pH調整劑之乙酸:4.9重量份混合於其中,而得到塗佈塗料原液(α)。
於上述塗佈塗料原液(α)209重量份中添加異丙醇(以下簡稱為IPA)138重量份加以攪拌,而得到塗佈塗
料(Bt1)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為99重量%。
一邊攪拌氧化鈰漿體(C.I.化成(股)製、NanoTekR漿體CEANB、固體成分濃度15重量%):5.5重量份,一邊於其中滴下IPA:112.1重量份加以稀釋。一邊進一步攪拌該稀釋漿體,一邊滴下上述塗佈塗料原液(α):209重量份,而得到塗佈塗料(Bt2)。
膠質二氧化矽及烷氧基矽烷水解縮合物的比例係為97重量%。
於藉由上述(II)~(IV)製成的二色成形所層合的基材,以使熱硬化後的膜厚成為4~10μm左右的方式以淋塗法塗佈(V)製成的丙烯酸樹脂系底漆塗料(Bp1~Bp3),在25℃靜置20分鐘後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化,放冷40分鐘之後,以使熱硬化後的膜厚成為2~5μm左右的方式以淋塗法塗佈(VI)製成的硬塗塗料(Bt1、Bt2),在25℃靜置20分鐘後,以130℃ 60分鐘使熱其硬化。於所得到的硬塗處理材料以表6所記載的組合塗佈作為接著用底漆之C1:玻璃用底漆(Sunstar技研(股)製GP-402)、C2:HAMATITE玻璃底漆G
(YOKOHAMA RUBBER(股)製MS-90)、C3:HAMATITE玻璃底漆G(PC-3)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)、C4:底漆35(Sunrise MSI(股)製)、C5:不含有矽烷偶合劑之HAMATITE玻璃底漆主體底漆G(YOKOHAMA RUBBER(股)製RC-50E),以表6所記載的組合使用作為彈性接著劑之D1:作為濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著劑的#560(Sunstar技研(股)製)、E2:WS-222(YOKOHAMA RUBBER(股)製),製成第4圖所示之試驗片經一週硬化處理硬化之後,在賦予1~6mm之位移的狀態下以70℃進行500小時之處理,而實施上述(I-B-iii)所記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表6。
將上述(II)及(III)所製成的A1及B1之錠在20℃以循環型熱風乾燥機乾燥6小時之後,利用能夠二色成形的成形機(日精樹脂工業(股)製FN8000-36ATN),得到如第5圖所示之由聚碳酸酯樹脂與框構件(黑視層)所構成的二色成形品(與透明構件之面積的56%為框材結合)。於所得到的二色成形品之聚碳酸酯樹脂層及框構件層上,以使熱硬化後的膜厚成為5μm左右的方式以淋塗法塗佈上述(V)製成的丙烯酸樹脂系底漆塗料Bp2,在25℃靜置20分鐘後,以130℃ 60分鐘使其熱硬化,放冷40分鐘之後,以使熱硬化後的膜厚成為4μm左右的方式以淋塗法塗佈(VI)製成的硬塗塗料Bt1,在25℃靜置20分鐘後,以130℃ 60分鐘使熱其硬化。
於所得到之成形品的外周端部進行塗佈以使玻璃用底漆GP-402(Sunstar技研(股)製)成為厚度8μm、彈性接著劑PENGUIN SEAL #560(Sunstar技研(股)製)成為寬度12mm且高度15mm之三角形狀。於以厚度8μm塗佈有HAMATITE主體底漆M(RC-50E)(YOKOHAMA RUBBER(股)製)之不鏽鋼製的框,以使胺甲酸酯接著劑的厚度成為6mm的方式貼附塗佈有該胺甲酸酯接著劑之薄片成形品。該厚度係將相同厚度的間隔物設置於不鏽鋼框上來進行調整。將所得到的接著用構造體在23℃ 50%RH的條件下經1週硬化處理之後,將各框送入70℃的熱風乾燥爐中,實施1000小時之處理。接著劑並不完
全去除,而使接著用構造體固定。
使用充分含浸底漆溶液的BEMCOT擦拭紙來將接著用底漆塗佈於聚碳酸酯基板上之硬塗層,經過一週硬化處理之後,對於不進行以切片機所致之剖面切削而得到的平滑表面,實施按壓彈性率之測量。接著用底漆層的厚度為約50μm。該測量係於底漆膜厚的中央部分實施。以奈米壓痕法所致之按壓彈性率係意味著接著用底漆層的厚度為於50μm時之值。
按壓彈性率之測量係對於所得到的底漆層之表面部分藉由超微小按壓的硬度試驗機(Elionix股份有限公司,製品名ENT-2100)而進行按壓試驗。於按壓時使用Berkovich壓頭(α:65.03°),以20.4mgf/sec之荷重速度施加負荷,以作為最大荷重之800μN保持1秒鐘之後,以相同的荷重速度進行解除荷重。將結果顯示於表7。
以BEMCOT(擦拭紙)將接著用底漆塗佈於在基材層上形成有硬塗層的70mm×50mm之層合體,於其上將濕氣硬化性聚胺甲酸酯系接著劑塗佈成底邊8mm且高度12mm之三角形珠粒(bead)。藉由同樣塗佈有接著用底漆的層合體將接著劑之厚度壓潰直至進行評估的高度,在23℃ 50%RH環境下經一週硬化處理使其硬化。
如第6圖所示般,將(I-B-i)所製成的試驗片固定於應力試驗用治具,於一方的層合體側施加1~6mm的位移(displacement),於40℃ 100%RH的恆溫恆濕槽中保管500小時。將該保管後的試驗片從治具取出,在接著劑厚度為距離上板3mm之位置切取以供手剝離接著性試驗。
應力試驗所施加的位移,係依據上述非專利文獻1中之392頁的式(9),將該式適用於聚碳酸酯樹脂所計算出者。亦即,適用⊿I=I0×⊿α×⊿T=I0×58×10-6×70≒4×I0。在此,Io係表示基材的長邊長度(m),△α係表示鋼鐵的線膨脹係數:12×10-6×K-1與聚碳酸酯樹脂的線膨脹係數:70×10-6×K-1之線膨脹係數差,以及仿傚該非專利文獻1,△T係假設為在20℃~90℃時使用的溫度差70℃。進而,如該非專利文獻1所記載般,一般所接著的鑲嵌玻
璃,係由於其兩端為自由活動,因此接著劑所擔載的位移係成為其之1/2。因而,所假設之接著劑部分的位移量係可算出為2×Io(mm)。將藉由該計算所算出的基材層之長邊長度與所假設的位移量之關係顯示於表8(小數點以下四捨五入)。
於手剝離接著性試驗中,係將接著劑珠粒一邊拉伸一邊以切斷器裁切接著界面,將接著劑之凝聚破壞面積為100%時表記為100。80時係表示接著劑的凝聚破壞面積為80%,界面破壞的面積為20%。凝聚破壞面積係以75%以上為佳,以100%為更佳。
使用依據常法以界面縮聚合法將雙酚A與二氯化羰聚合所得的黏度平均分子量23,900之聚碳酸酯樹脂粉粒體的帝人化成(股)製Panlite L-1250WP。
使用依據常法以界面縮聚合法將雙酚A與二氯化羰聚合所得的黏度平均分子量23,900之聚碳酸酯樹脂粉粒體中調配有熱線吸收劑的帝人化成(股)製Panlite AM-1125ZV。
實施例以及比較例所使用的熱塑性樹脂係如下所述,顯示簡稱。此外,依據ISO 306 B-50,將試驗荷重50N、昇溫速度50℃/h所測量出的各維卡軟化溫度顯示於表9。紫外線吸收劑相對於熱塑性樹脂100重量份之量為2重量份。另外,紫外線吸收劑係使用ADK STAB LA-31(ADEKA(股)公司製)。
HT121:ARKEMA公司製ALTUGLAS HT121
980N:旭化成CHEMICAL製980N
PM120N:旭化成CHEMICAL製PM120N
形成上述聚碳酸酯樹脂層(Aa層)之(II-1)以及(II-2)記載的聚碳酸酯樹脂層係以螺槳徑40mm之單軸擠壓機,此外,形成上述熱塑性樹脂層(Ab層)之熱塑性樹脂層係以螺槳徑30mm之單軸擠壓機各自進行熔融,並以進料塊法2層層合,經由設定溫度280℃之T型模具予以擠壓,將所得到的薄片以經鏡面拋光的輥予以冷卻,而得到於聚碳酸酯樹脂薄片的單面層合有表1記載的熱塑
性樹脂層之樹脂層合體。另外,Aa層與Ab層的厚度、以及Aa層與Ab層的厚度比率係如表9所示。
於水分散型膠質二氧化矽分散液(觸媒化成工業(股)製CATALOID SN-30、固體成分濃度30重量%):100重量份中添加濃鹽酸(12M):0.1重量份並充分攪拌。將此分散液冷卻至10℃,於其中滴下甲基三甲氧基矽烷:161重量份。在剛滴下甲基三甲氧基矽烷之後因反應熱混合液的溫度會開始上昇,該開始至數分鐘後昇溫至60℃。到達60℃後,一邊以冰水浴冷卻一邊使反應液的溫度緩緩降低。在反應液的溫度成為35℃的階段,以維持此溫度的方式進行攪拌5小時,將作為硬化觸媒之45%膽鹼甲醇溶液:0.7重量份、作為pH調整劑之乙酸:4.9重量份混合於其中,而得到塗佈塗料原液(α)。
一邊攪拌氧化鈰漿體(C.I.化成(股)製、NanoTekR漿體CEANB、固體成分濃度15重量%):7.2重量份,一邊於其中滴下2-丙醇:100重量份加以稀釋。一邊進一步攪拌該稀釋漿體,一邊滴下上述塗佈塗料原液(α):264重量份,該滴下結束之後,進一步滴下乙酸乙酯:311份。最後以賦予平坦性等為目的,添加SH28PA(Dow Corning Toray(股)製:0.55重量份,而得到由有機矽氧烷所構成的硬塗塗料(B-1)。以動態光散射法
(使用大塚電子(股)製FPAR-1000)所測量的塗料(B-1)之氧化鈰微粒子之平均粒徑為45nm。另外,於將該(B-1)硬化所得到的有機矽氧烷組成物中,相對於由膠質二氧化矽及甲基三甲氧基矽烷所衍生的有機矽氧烷樹脂成分:100重量份,氧化鈰微粒子之比例係成為1重量份。
除不調配稀釋溶劑之乙酸乙酯而將異丙醇變更為391重量份以外,與(IV-1)聚矽氧系樹脂塗料(B-2)之調製相同地得到由有機矽氧烷樹脂所構成的塗佈塗料(B-2)。
將日本PAINT製Super radserv新LT直接作為丙烯酸系樹脂塗料(B-3)使用。
於具備有回流冷卻器及攪拌裝置,且經氮取代的燒瓶中添加混合有甲基丙烯酸乙酯:62.8重量份、環己基甲基丙烯酸酯:50.5重量份、羥基甲基丙烯酸乙酯:13.0重量份、1-甲氧基-2-丙醇:192.6重量份。於混合物中讓氮氣通氣15分鐘脫氧之後,在氮氣氣流下昇溫至70℃,添加AIBN1:1.3重量份,於氮氣氣流中,以70℃攪拌5小時
下使其反應。進而添加AIBN2:0.7重量份昇溫至80℃,使其反應3小時,得到非揮發成分濃度為40.0重量%之丙烯酸共聚物溶液(β)。
相對於甲基化羥甲基三聚氰胺(日本Cytec Industries(股)製Cymel 301)100份、添加丙烯酸共聚物溶液(β):20重量份、作為交聯劑之1,6-己二醇:70重量份、作為硬化劑之馬來酸:5重量份、作為溶劑之異丙醇:150份、異丁醇:320份、乙二醇單丁基醚:25份,進行混合而得到三聚氰胺系樹脂塗料(B-4)。
使用上述(II)、(III)記載的聚碳酸酯樹脂以及熱塑性樹脂,以上述(IV)記載的方法製成共擠壓薄片。將於共擠壓薄片之熱塑性樹脂層(Ab層)中所含有的紫外線吸收劑量以及聚碳酸酯樹脂層(Aa層)與熱塑性樹脂層(Ab層)各自的厚度顯示於表9。
於所得到的共擠壓薄片以淋塗法塗佈(IV)製成的熱硬化性塗料,在25℃放置15分鐘之後,經1小時使其熱硬化,藉以層合熱硬化性薄膜層(B層),而製成聚碳酸酯樹脂層合體。將所使用的熱硬化性塗料的種類以及熱硬化溫度,進而B層之厚度顯示於表9。於所得到的硬塗處理基材以表9所記載的組合塗佈作為接著用底漆之C1:玻璃用底漆(Sunstar技研(股)製GP-402)、C2:HAMATITE玻璃用底漆(YOKOHAMA RUBBER(股)製MS-90)、C3:底漆35(Sunrise MSI(股)製),使用作為彈性接著劑之D1:濕氣硬化型一液性胺甲酸酯接著
劑的PENGUIN SEAL #560(Sunstar技研(股)製)、D2:WS-222(YOKOHAMA RUBBER(股)製),製成第6圖所示之試驗片經一週的硬化處理之後,在賦予位移1~6mm的狀態下以70℃進行500小時之處理,而實施上述(I-B-iii)記載之手剝離接著性評估。將結果顯示於表9。
本發明之接著用層合體係接著安裝於結構構件時,可以與接著有線膨脹小的玻璃窗時相同彈性接著劑層(D層)之厚度得到良好的著性。此外,本發明之接著用層合體係即使大型化,亦可不增加接著劑層的厚度地接著安裝於結構構件。
本發明之接著用層合體係可適合利用於車輛用鑲嵌玻璃材,例如後門窗、遮陽篷頂、艙頂板(roof panel)、活動式頂蓬(detachable top)、窗反射鏡(window reflector)、閃光燈透鏡(包含蓋)、室內燈透鏡(包含蓋)、及顯示器顯示用前面板等。
進而,本發明之接著用層合體係能夠使用於窗玻璃、建築物、房屋、及溫室等之窗玻璃、車庫及騎樓等的屋頂等之廣泛的用途中。
31‧‧‧聚碳酸酯層(A1層)
32‧‧‧黑視層(E層)
33‧‧‧硬塗層(B層)
34‧‧‧接著用底漆層(C層)
35‧‧‧接著劑層(D層)
36‧‧‧被接著體
37‧‧‧丙烯酸樹脂層(A層)
Claims (11)
- 一種接著用層合體,其係含有:(A)由經熔融擠壓的熱塑性樹脂所構成之光穿透基材層(A層)、(B)使用膠質二氧化矽及/或烷氧基矽烷水解縮合物相對於溶劑以外之全重量為10重量%以上之硬塗劑所形成的硬塗層(B層)、(C)接著用底漆層(C層)及(D)藉由胺甲酸酯接著劑而形成之彈性接著劑層(D層),且用以接著安裝於結構構件之接著用層合體,其中前述接著用層合體係(i)A層~D層依序層合、(ii)C層係藉由包含含有異氰酸酯基的矽烷偶合劑之底漆組成物而形成,其厚度為1~20μm,且於荷重800μN下藉由奈米壓痕法所測量出的按壓彈性率為500~4000MPa、(iii)D層之厚度(Y)為0.9~14mm。
- 如申請專利範圍第1項之層合體,其中於A層與B層之間包含黑視層(blackout layer)(E層)。
- 如申請專利範圍第2項之層合體,其中A層與黑視層(E層)係藉由二色成形所形成。
- 如申請專利範圍第1項之層合體,其中將形成A層的基材之長邊長度設為X(mm),將D層之厚度設為Y (mm)時,X及Y係滿足下述式(1)~(3),0.9≦Y<6 (0<X<300時) (1) 3×10-3X≦Y<6 (300≦X≦1500時) (2) 3×10-3X≦Y<(16/3)×10-3X-2 (1500<X≦3000時) (3)。
- 如申請專利範圍第1項之層合體,其中形成A層的基材之長邊長度(X)係為300~2500mm。
- 如申請專利範圍第1項之層合體,其中B層係利用由電離放射線照射、紅外線照射、微波照射、高溫水蒸氣曝露、及加熱所成之群中所選出的至少一種方法所硬化之層。
- 如申請專利範圍第1項之層合體,其中A層係包含藉由共擠壓所形成的複數之層。
- 如申請專利範圍第7項之層合體,其中A層係包含聚碳酸酯樹脂層(A1層)。
- 如申請專利範圍第7項之層合體,其中A層係包含丙烯酸樹脂層(A2層)。
- 如申請專利範圍第9項之層合體,其中丙烯酸樹脂層(A2層)的線膨脹係數係在100~130℃之範圍的平均為3×10-5~80×10-5/K。
- 如申請專利範圍第1項~第10項中任一項之層合體,其係於鑲嵌玻璃(glazing)用途中所使用。
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