TWI666111B - 活性能量射線硬化性樹脂組成物、防霧防污層積體及其製造方法、物品、以及防霧方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種防霧防污層積體,其係包含:基材;底漆層,其位於前述基材上;表面平滑的防霧防污層,其位於前述底漆層上;前述底漆層的平均厚度係大於0.5μm;前述防霧防污層係包括下述特徵:馬氏硬度為10N/mm2以上,動摩擦係數為0.40以下,平均厚度為10μm以上,其中,前述防霧防污層係含有親水性單體、交聯劑及疏水性單體之活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物;相對於非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%;及相對於非揮發成分,前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
Description
本發明係關於一種防霧防污層積體及其製造方法、使用前述防霧防污層積體的物品、使用前述防霧防污層積體的防霧方法、以及適用於前述防霧防污層積體的防霧防污層的形成之活性能量射線硬化性樹脂組成物;前述防霧防污層積體係可適用於建築用途、產業用途、汽車用途、光學用途、太陽能電池面板等廣泛範圍。
為了裝飾與保護各種物品的表面,而於物品的表面黏合樹脂薄膜、玻璃等。
然而,因為用於裝飾與保護物品的表面之樹脂薄膜、玻璃等產生霧化,而使物品的可辨認性與美觀性下降。
因此,為了防止如此所造成之物品的可辨認性與美觀性下降,於前述樹脂薄膜、玻璃施以防霧處理。
舉例來說,有人提案一種具有特定組成的電子射線硬化型硬塗板(hard coat sheet),其係具備防霧性及防污性(例如,參照專利文獻1)。
通常,在尋求防霧性之鏡子、玻璃窗及眼鏡等物品中,其係有被曝曬於較長溫長壓更高溫高濕之狀態的情形。此時,若於防霧防污層產生防霧性的下降或白化,具有物品的可辨認性下降之問題。
[專利文獻1]日本專利第3760669號公報
本發明係以解決習知的前述多個問題來達成以下目的,以作為課題。也就是說,本發明之目的係提供一種防霧防污層積體及其製造方法、使用前述防霧防污層積體的物品、使用前述防霧防污層積體的防霧方法、以及適用於前述防霧防污層積體的防霧防污層的形成之活性能量射線硬化性樹脂組成物;前述防霧防污層積體的外觀、防污性及耐久性優異,此外,即使在更高溫高濕的狀態,也不會產生外觀的減損,且防霧性仍優異。
作為解決前述課題的手段而言,如以下所述。亦即,
<1>一種防霧防污層積體,其係包含:基材;底漆層,其位於前述基材上;表面平滑的防霧防污層,其位於前述底漆層上;前述底漆層的平均厚度係大於0.5μm;前述防霧防污層係包括下述特徵:馬氏硬度為10N/mm2以上,動摩擦係數為0.40以下,平均厚度為10μm以上,其中,前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物;
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有:親水性單體,其環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500;非脂環式的交聯劑,其環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;疏水性單體,其具有氟與矽中至少任一者;相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%;及相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
<2>如前述<1>所述之防霧防污層積體,其中,前述防霧防污層的表面之純水接觸角為80°以上,且十六烷接觸角為35°以上。
<3>如前述<1>或<2>所述之防霧防污層積體,其中,在藉由下述評價方法評價前述防霧防污層積體的防霧性時,獲得◎的結果:
<防霧性的評價方法>
將前述防霧防污層積體在常溫環境下放置兩小時後,暴露於35℃ 85%RH(高溫高濕環境)15分鐘,在暴露於高溫高濕環境時,以目視觀察表面,並使用下述評價基準評價防霧性:
[評價基準]
◎:15分鐘後霧化的面積為表面的3成以下;○:到10分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;△:到5分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;×:在5分鐘時霧化的面積大於表面的3成。
<4>如前述<1>~<3>中任一者所述之防霧防污層積體,其中,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述親水性單體的含量係55質量%~90質量%。
<5>如前述<1>~<4>中任一者所述之防霧防污層積體,其中,前述基材係玻璃製基材。
<6>如前述<1>~<5>中任一者所述之防霧防污層積體,其中,前述防霧防污層的平均厚度係10μm~100μm。
<7>如前述<1>~<6>中任一者所述之防霧防污層積體,其中,前述底漆層的平均厚度係1μm~10μm。
<8>一種物品,其表面係具有如前述<1>~<7>中任一者所述之防霧防污層積體。
<9>一種防霧防污層積體的製造方法,其係製造如前述<1>~<7>中任一者所述之防霧防污層積體的製造方法,其係包含:形成步驟,其係相對於由前述底漆層上的前述活性能量射線硬化性樹脂組成物而形成之未硬化層,在氧濃度小於0.1體積%的氛圍下,進行紫外線照射,來形成前述防霧防污層。
<10>一種防霧方法,其係藉由將如前述<1>~<7>中任一者所述之防霧防污層積體加溫至常溫以上,來提升前述防霧防污層的防霧性。
<11>一種防霧方法,其係藉由清掃前述<1>~<7>中任一者所述之防霧防污層積體的防霧防污層,來維持前述防霧防污層的防霧性。
<12>一種活性能量射線硬化性樹脂組成物,其係包含親水性單體、疏水性單體、非脂環式的交聯劑及光聚合起始劑之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其特徵在於:前述親水性單體的環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為
200~500;前述疏水性單體係具有氟與矽中至少任一者;前述交聯劑的環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%;及相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%。
<13>如前述<12>所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,藉由活性能量射線所硬化而得之表面平滑的防霧防污層,其表面的馬氏硬度為10N/mm2以上,動摩擦係數為0.40以下。
<14>如前述<13>所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,前述防霧防污層的表面之純水接觸角為80°以上,且十六烷接觸角為35°以上。
<15>如前述<12>~<14>中任一者所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述親水性單體的含量係55質量%~90質量%。
<16>如前述<12>~<15>中任一者所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係包含沸點為80℃以上的溶劑。
根據本發明,能解決習知的前述多個問題,達成前述目的,能提供一種防霧防污層積體及其製造方法、使用前述防霧防污層積體的物品、使用前述防霧防污層積體的防霧方法、以及適用於前述防霧防污層積體的防霧防污層的
形成之活性能量射線硬化性樹脂組成物;前述防霧防污層積體的外觀、防污性及耐久性優異,此外,即使在更高溫高濕的狀態,也不會產生外觀的減損,且防霧性仍優異。
11、211‧‧‧樹脂製基材
12、212‧‧‧底漆層
13、213‧‧‧防霧防污層
500‧‧‧防霧防污層積體
501‧‧‧第一模具
502‧‧‧第二模具
504‧‧‧吸引孔
505‧‧‧進模口
506‧‧‧成形材料
507‧‧‧物品
508‧‧‧頂針
600‧‧‧硬塗層
601‧‧‧光學薄膜
[圖1]圖1係本發明防霧防污層積體的一例之概略剖面圖。
[圖2A]圖2A係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖2B]圖2B係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖2C]圖2C係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖2D]圖2D係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖2E]圖2E係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖2F]圖2F係為藉由模內成形來製造本發明物品的一例的說明用步驟圖。
[圖3]圖3係為本發明物品的一例的概略剖面圖(其之1)。
[圖4]圖4係為本發明物品的一例的概略剖面圖(其之2)。
[圖5]圖5係為本發明物品的一例的概略剖面圖(其之3)。
[圖6]圖6係為本發明物品的一例的概略剖面圖(其之4)。
[圖7A]圖7A係用於說明蒸氣的霧化性試驗方法之概略圖。
[圖7B]圖7B係用於說明蒸氣的霧化性試驗方法之概略圖。
(防霧防污層積體)
本發明的防霧防污層積體係至少包含基材、底漆層及防霧防污層,更因應必要,含有其他構件。
<防霧防污層積體的特徵>
前述防霧防污層積體兼具以下特徵。
前述底漆層的平均厚度係大於0.5μm。
前述防霧防污層的動摩擦係數為0.40以下。
前述防霧防污層的平均厚度為10μm以上。
前述防霧防污層的馬氏硬度為10N/mm2以上。
前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有:親水性單體,其環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500;非脂環式的交聯劑,其環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;及疏水性單體,其具有氟與矽中至少任一者。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
前述防霧防污層積體藉由兼具上述特徵,其外觀、防污性及耐久性優異,此外,即使在更高溫高濕的狀態,也不會產生外觀的減損,且防霧性仍優異。
此處,「耐久性」係指耐損傷性、耐藥品性、塗佈密著性及鉛筆硬度的總稱,且「耐久性優異」係指,在後述之實施例所載之耐損傷性、耐藥品性、塗佈密著性及鉛筆硬度的各個評價中,顯示良好的結果。
<基材>
就前述基材而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,舉例來說,例如樹脂製基材、無機製基材等。
<<無機製基材>>
就前述無機製基材而言,可舉出例如玻璃製基材、石英製基材、藍寶石製基材等。
就前述玻璃製基材而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,例如矽酸玻璃(矽酸鹽玻璃)、鈉鈣玻璃、氧化鉀玻璃等。
又,前述玻璃製基材係可為強化玻璃、夾層玻璃及耐熱玻璃等。
前述玻璃製基材亦可用於汽車用的窗戶玻璃、建築用的窗戶玻璃、透鏡、鏡子、護目鏡等任一種用途。
雖然前述玻璃製基材的形狀通常係板狀,但亦可為片狀、彎曲狀等。
<<樹脂製基材>>
就前述樹脂製基材的材質而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,舉例來說,例如三醋酸纖維素(TAC,triacetyl cellulose)、聚酯(聚酯類彈性體(TPEE,thermoplastic polyester elastomer))、聚對苯二甲酸乙二酯(PET,polyethylene-telephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN,polyethylene naphthalate)、聚醯亞胺(PI,polyimide)、聚醯胺(PA,polyamide)、醯胺、聚乙烯(PE,polyethylene)、聚丙烯酸酯、聚醚碸、聚碸、聚丙烯(PP,poly propylene)、聚苯乙烯、二乙醯基纖維素、聚氯乙烯、丙烯酸樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA,poly methyl methacrylate))、聚碳酸酯(PC,poly carbonate)、環氧樹脂、尿素樹脂、氨基甲酸乙酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、環烯烴聚合物(COP,cyclo-olefin polymer)、環烯烴共聚物(COC,cyclo-olefin copolymer)、PC/PMMA層積體、添加橡膠的PMMA等。
前述基材較佳係具有透明性。
就前述基材的形狀而言,雖並未特別限制,能因應目的適當選擇,但舉例來說,例如較佳為薄膜狀。
於前述基材為薄膜之情況,就前述基材的平均厚度而言,雖並未特別限制,能因應目的適當選擇,但舉例來說,例如較佳為5μm~1,000μm,更佳為50μm~500μm。
可於前述基材的表面印刷文字、圖案、圖形等。
為了提高前述防霧防污層積體在成形加工時,前述基材與成形材料的黏合性,或者,為了保護前述文字、前述圖案、前述圖形於成形加工時
不受到來自成形材料之流動壓力的損害,可於前述基材的表面設置黏合層。就前述黏合層的材質而言,除了使用丙烯酸系、氨基甲酸乙酯系、聚酯系、聚醯胺系、乙烯-丁醇系、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物系等之各種黏合劑以外,亦可使用各種接著劑。再者,前述黏合層亦可設置兩層以上。可選擇具有適用於成形材料之感熱性、感壓性的成分作為所用之黏合劑。
可於與前述防霧防污層側之相反側的前述基材的表面,具有皺紋圖案。藉此,能夠防止複數個前述防霧防污層重疊時的阻礙(blocking),且能夠提升後述步驟的處理性能,而能夠有效率地製造物品。
前述皺紋圖案係能夠藉由皺紋圖案加工而形成。
此處,阻礙(blocking)係指,在複數層片重疊時,各層片的拉斷變得困難。
<底漆層>
前述防霧防污層與前述基材的密著性並非充分。因此,在前述防霧防污層積體中,在前述基材與前述防霧防污層之間,配置有底漆層,其係用於提升朝前述基材之前述防霧防污層的密著性。
若前述底漆層過薄,則提升密著性的效果不充分,故前述底漆層的平均厚度大於0.5μm。
就前述底漆層的平均厚度而言,雖然只要大於0.5μm,並未特別限制,能因應目的適當選擇,但舉例來說,例如較佳為1μm~20μm,更佳為1μm~10μm,特佳為2μm~5μm。
因為前述底漆層的平均厚度在較佳範圍內,即使暴露於高溫蒸氣(例如60℃以上)、熱衝擊(例如-20℃至80℃的激烈溫度變化)或鹼性洗滌劑等,密著性也難以下降,而能夠防止前述防霧防污層的剝離。
平均厚度係藉由以下方法求得。
能夠使用場發射掃描式電子顯微鏡S-4700(商品名;股份有限公司日立High-Technologies製)觀察防霧防污層的剖面,而測定防霧防污層的厚度。測定任意10個位置,並將其平均值作為平均厚度。
又,亦可使用Filmetrics股份有限公司製的F20膜厚測定系統進行測定。
前述底漆層係能夠例如藉由塗佈活性能量射線硬化性樹脂組成物而形成。換言之,舉例來說,前述底漆層係藉由活性能量射線來將活性能量射線硬化性樹脂組成物硬化而成的硬化物。舉例來說,就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物而言,可舉出一種活性能量射線硬化性樹脂組成物,其係至少含有氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯及光聚合起始劑,且更因應必要,含有溶劑等其他成分。
就前述氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,可舉出例如脂肪族氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯、芳香族氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯等。此等當中,較佳係脂肪族氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯。
就前述光聚合起始劑的具體例而言,可舉出例如後述之前述防霧防污層的說明中所示例之前述光聚合起始劑的具體例。
就前述溶劑的具體例而言,可舉出例如後述之前述防霧防污層的說明中所示例之前述溶劑的具體例。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物較佳係還包含具有環氧乙烷結構的(甲基)丙烯酸酯。就前述具有環氧乙烷結構的(甲基)丙烯酸酯而言,可舉出例如季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷乙氧基三(甲基)丙烯酸酯等。
就前述塗佈的方法而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,可舉出例如線棒塗佈、刮刀塗佈、旋轉塗佈、逆轉滾筒塗佈、模塗佈、噴霧塗佈、滾筒塗佈、凹版塗佈(gravure coating)、微凹版塗佈、唇塗佈(lip coating)、氣刀塗佈、簾塗佈、缺角輪塗佈法、浸泡法等。
<防霧防污層>
前述防霧防污層的動摩擦係數為0.40以下。
前述防霧防污層的平均厚度為10μm以上。
前述防霧防污層的馬氏硬度為10N/mm2以上。
前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有:親水性單體,其環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500;非脂環式的交聯劑,其環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;及疏水性單體,其具有氟與矽中至少任一者。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
前述防霧防污層表面的純水接觸角較佳係80°以上。
前述防霧防污層表面的十六烷接觸角較佳係35°以上。
前述防霧防污層係被配置於前述底漆層上。
前述防霧防污層的表面係平滑的。此處,表面平滑係指表面不具有特意形成的凸部與凹部。舉例來說,就前述防霧防污層積體而言,於形成前述防霧防污層時(形成前述硬化物時),沒有於表面形成經由物理性加工而成的細微的凸部與凹部。
因為沒有於前述防霧防污層表面形成細微的凸部與凹部,使得魔術油墨、指紋、汗、及化妝品(粉底、UV保護品等)等之水性污漬及/或油性污漬很難附著於表面。同時,舉例來說,即使於此等污漬附著的情況,也能使用面紙等,容易地將其去除。
<<馬氏硬度>>
能夠使用PICODENTOR HM500(商品名;Fisher Instruments公司製)來測定前述防霧防污層的馬氏硬度。此時,將負載設為1mN/20s且使用金剛石錐體作為針,以面角136°來測定。
前述防霧防污層的馬氏硬度係10N/mm2以上,較佳係20N/mm2以上。若前述馬氏硬度小於10N/mm2,則容易造成前述防霧防污層損傷。
就前述防霧防污層的馬氏硬度之上限值而言,雖然並未特別限制,能因應目的適當選擇,但舉例來說,前述防霧防污層的馬氏硬度可例如為40N/mm2以下、50N/mm2以下、100N/mm2以下等。
<<動摩擦係數>>
動摩擦係數係藉由以上方法來求得。
使用Triboster TS501(商品名;協和界面科學股份有限公司製)來測定動摩擦係數。以雙面膠帶將BEMCOT(註冊商標)M-311(商品名;旭化成股份有限公司製)貼附於面接觸子,以測定荷重50g/cm2、測定速度1.7mm/s、測定距離20mm,測定任意12個位置,並將其平均值作為動摩擦係數。
前述防霧防污層的動摩擦係數係0.40以下,較佳係0.37以下,更佳係0.30以下。因為前述動摩擦係數在0.40以下,擦拭材料的滑動性良好,即使污垢附著也容易擦除。又,產生釋放力量的效果,且不易損傷前述防霧防污層。
就前述防霧防污層的動摩擦係數的下限值而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但舉例來說,前述防霧防污層的動摩擦係數較佳係0.10以上。
<<平均厚度>>
平均厚度係藉由以下方法求得。
能夠使用場發射掃描式電子顯微鏡S-4700(商品名;股份有限公司日立High-Technologies製)觀察防霧防污層的剖面,而測定防霧防污層的厚度。測定任意10個位置,並將其平均值作為平均厚度。
又,亦可使用Filmetrics股份有限公司製的F20膜厚測定系統進行測定。
就在高溫高濕度(例如35℃ 85%RH)氛圍下抑制一定時間以上的霧化(例如10分鐘以上)而言,將防霧防污層的厚度調整為一定程度以上係有效的。
從此觀點來看,前述防霧防污層的平均厚度係10μm以上,較佳係20μm以上,且更佳係26μm以上。
因為厚實的部分,不會因擦拭時所施加的壓力,而造成針對防霧防污層受到變形時的優異復原性賦予壞影響,故前述防霧防污層的平均厚度並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,舉例來說,前述平均厚度係可例如為30μm以下,40μm以下,100μm以下等。
<<純水接觸角>>
前述防霧防污層表面的純水接觸角為80°以上,較佳為90°以上,更佳為100°以上。就前述純水接觸角的上限值而言,並未特別限制,能因應目的適當選擇,舉例來說,前述純水接觸角為例如130°以下,150°以下,170°以下等。
前述純水接觸角係可使用作為接觸角計的PCA-1(協和界面化學股份有限公司製)並以下述條件測定。將蒸餾水注入塑膠注射器,於塑膠注射器前端安裝不鏽鋼製的針,並將蒸餾水滴下至評價面(防霧防污層表面)。
水的滴下量:2μL
測定溫度:25℃
將滴下水並經過5秒後的接觸角在防霧防污層表面任意的10個地方做測定,並將其平均值作為純水接觸角。
<<十六烷接觸角>>
前述防霧防污層表面的十六烷接觸角為35°以上,較佳為40°以上,更佳為60°以上。就前述十六烷接觸角的上限值而言,並未特別限制,能因應目的
適當選擇,舉例來說,前述十六烷接觸角為例如100°以下,120°以下,150°以下等。
前述十六烷接觸角係可使用作為接觸角計的PCA-1(協和界面化學股份有限公司製)並以下述條件測定。將十六烷注入塑膠注射器,於塑膠注射器前端安裝不鏽鋼製的針,並將蒸餾水滴下至評價面(防霧防污層表面)。
十六烷的滴下量:1μL
測定溫度:25℃
將滴下十六烷並經過20秒後的接觸角在防霧防污層表面任意的10個地方做測定,並將其平均值作為十六烷接觸角。
若純水接觸角與十六烷接觸角皆在上述較佳範圍內,即使於附著有魔術油墨、指紋、汗、及化妝品(粉底、UV保護品等)等之水性污漬及/或油性污漬的情況下,亦可防止此等污漬浸透至主體(Bulk)的下層,故防霧性與防污性皆優異。
<<活性能量射線硬化性樹脂組成物>>
前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有親水性單體、交聯劑及疏水性單體,且更因應必要,含有光聚合起始劑、溶劑等其他成分。
-親水性單體-
前述親水性單體的環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500。
此處,環氧烷當量係指每1mol環氧烷基的單體質量,換言之,其係由單體的分子量除以每一分子的前述單體之環氧烷基的數量而得。
丙烯酸當量係指,每1mol(甲基)丙烯酸的單體質量,換言之,其係由單體的分子量除以每一分子的前述單體之(甲基)丙烯酸基[亦稱為(甲基)丙烯醯基]的數量而得。
就前述環氧烷基中之亞烷基的碳原子數而言,較佳係1~12,更佳係1~4。
就前述環氧烷基而言,可舉出例如甲醛(碳原子數1)、1,2-環氧乙烷(碳原子數2)、1,3-環氧丙烷(碳原子數3)、1,2-環氧丙烷(碳原子數3)、1,4-環氧丁烷(碳原子數4)等。
就前述親水性單體中前述環氧烷當量的下限值而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,舉例來說,前述環氧烷當量係30以上,40以上等。
前述親水性單體係具有(甲基)丙烯醯基。就前述親水性單體中前述(甲基)丙烯醯基的數量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但舉例來說,較佳係2~6,更佳係2~4。
前述(甲基)丙烯醯基係意味丙烯醯基或甲基丙烯醯基。
就前述親水性單體而言,只要環氧烷當量小於100且丙烯酸當量為200~500,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,可舉出例如烷氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯、烷氧基化季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯及聚亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
就前述親水性單體的分子量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但舉例來說,較佳係300~2,500,更佳係400~2,000,特佳係600~1,500。
就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的前述親水性單體的含量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的非揮發成分,較佳係55質量%~90質量%。若前述含量在較佳範圍,則前述防霧防污層變得更難以霧化,且更難以使其損傷,以及更難以使其被藥品損害。
-交聯劑-
前述交聯劑係與前述親水性單體不同,前述交聯劑的環氧烷當量係100以上。此外,前述交聯劑的丙烯酸當量係小於400。
在本發明中,前述交聯劑亦包含不具有環氧烷的交聯劑。
前述交聯劑係非脂環式的。換言之,前述交聯劑不具有脂環式構造。脂環式構造係指由3個以上的碳原子而成之環構造。
就前述環氧烷而言,可舉出環氧乙烷,1,2-環氧丙烷等。
就前述交聯劑中前述丙烯酸當量的下限值而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,且舉例來說,前述丙烯酸當量係100以上。
前述交聯劑係具有(甲基)丙烯醯基。就前述交聯劑中前述(甲基)丙烯醯基的數量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但較佳係2~6。
就前述交聯劑而言,只要環氧烷當量在100以上且丙烯酸當量小於400,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,可舉出例如季戊四醇烷氧基四(甲基)丙烯酸酯、脂肪族氨基甲酸乙酯(甲基)丙烯酸脂、乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯等。
就前述交聯劑的分子量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但較佳係300~2,500,更佳係400~2,000,特佳係500~1,900。
就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的前述交聯劑的含量而言,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的非揮發成分,其係為5質量%~40質量%,且較佳為20質量%~35質量%,特佳為20質量%~30質量%。若前述含量小於5質量%,則耐損傷性、耐藥品性下降。若前述含量大於40質量%,則防霧性下降。
此處,於以下示例前述親水性單體及前述交聯劑的一例,以及此等的環氧烷當量及丙烯酸當量。
表1中「AO」係表示環氧烷。
表1中所載之單體的詳細內容如以下所示。
[親水性單體]
‧SR9035:Sartomer公司製,乙氧基化(15)三羥甲基丙烷三丙烯酸酯又,(15)係表示1莫耳中所含環氧乙烷基的平均數量為15。
‧ATM-35E:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯
‧A-GLY-20E:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化甘油三丙烯酸酯
‧A-600:新中村化學工業股份有限公司製,聚乙二醇二丙烯酸酯
‧A-GLY-9E:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化甘油三丙烯酸酯
‧A-400:新中村化學工業股份有限公司製,聚乙二醇二丙烯酸酯
[交聯劑]
‧EBECRYL40:DAICEL-ALLNEX股份有限公司製,季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯
‧PU610:Miwon公司製,脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸脂(丙烯酸基數量6,分子量:1800)
‧ABE-300:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯
[其他]
‧A-1000:新中村化學工業股份有限公司製,聚乙二醇二丙烯酸酯
‧A-DCP:新中村化學工業股份有限公司製,三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯
-疏水性單體-
前述疏水性單體係與前述親水性單體及前述交聯劑不同,其具有氟與矽中至少任一者。
換言之,相對於前述疏水性單體具有氟與矽中至少任一者,另一方面,前述親水性單體及前述交聯劑係不具有氟與矽。
前述疏水性單體係例如具有氟烷基、氟代烷基醚基、二甲基矽氧烷基等。
前述疏水性單體係具有(甲基)丙烯醯基。就前述疏水性單體中前述(甲基)丙烯醯基的數量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但較佳係2~6。
就前述疏水性單體而言,可舉出例如具有氟烷基的氟化(甲基)丙烯酸酯、具有氟代烷基醚基的氟化(甲基)丙烯酸酯、具有二甲基矽氧烷基的含矽(甲基)丙烯酸酯等。
就前述氟化(甲基)丙烯酸酯的市售品而言,舉例來說,例如信越化學工業股份有限公司製之KY-1200系列、DIC股份有限公司製之Megafac RS系列、大金工業股份有限公司製之OPTOOL DAC等。
就前述含矽(甲基)丙烯酸酯的市售品而言,舉例來說,例如信越化學工業股份有限公司製之X-22-164系列、Evonik股份有限公司製之TEGO Rad系列等。
就前述疏水性單體的分子量而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇。
就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的前述疏水性單體的含量而言,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的非揮發成分,其係為0.001質量%~10質量%,且較佳為0.001質量%~5.0質量%,更佳為0.01質量%~5.0質量%,特佳為0.01質量%~4.0質量%。若前述含量小於0.001質量
%,則防污性劣化。若前述含量大於10質量%,則於前述防霧防污層產生外觀不佳(白化、霧化)。
-光聚合起始劑-
就前述光聚合起始劑而言,舉例來說,例如光自由基聚合起始劑、光酸產生劑、雙疊氮化合物、六甲氧基甲基三聚氰胺(hexamethoxy methyl melamine)、四甲氧基乙炔脲(tetramethoxy glycoluril)等。
就前述光自由基聚合起始劑而言,雖並未特別限制,能因應目的適當選擇,但可舉出例如以下的化合物。
‧1-羥基-環己基-苯基-酮;‧2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-聯苯醯]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮;‧2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮;‧2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮;‧1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮;‧氧苯基乙酸、2-[2-氧代-2-苯基乙醯氧基]乙酯與氧苯基乙酸、2-(2-羥基乙氧基)乙酯的混合物;‧2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-膦氧化物。
從防止外觀的黃變之觀點來看,前述光聚合起始劑較佳係在組成元素中不含有氮原子。
另一方面,從防止外觀的黃變之觀點來看,前述光聚合起始劑較佳係僅以C、H及O作為組成元素,或僅以C、H、P及O作為組成元素。
就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的前述光聚合起始劑的含量而言,雖然並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,但較佳係0.1質量%~10質量%,更佳為0.1質量%~5質量%,特佳為1質量%~5質量%。
-溶劑-
就前述溶劑而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,可舉出例如有機溶劑等。
就前述有機溶劑而言,舉例來說,例如芳香族系溶劑、醇系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑、乙二醇醚系溶劑、乙二醇醚酯系溶劑、氯系溶劑、醚系溶劑、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、二甲基乙醯胺等。
就前述溶劑而言,從獲得良好外觀之防霧防污層的觀點來看,較佳係沸點80℃以上的溶劑。
就沸點80℃以上的溶劑而言,可舉出例如1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-乙基-1-己醇、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、環己酮、二異丁基酮、雙丙酮醇、丙二醇單甲基醚、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、1,4-二惡烷、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯等。
就前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中的前述溶劑的含量而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係能夠藉由照射活性能量射線而硬化。就前述活性能量射線而言,並未特別限制,能夠因應目的適當選
擇,且可舉出例如電子束、紫外線、紅外線、雷射光、可見光、電離輻射(X射線、α射線、β射線、γ射線等)、微波、高頻波等。
在藉由下述評價方法評價前述防霧防污層積體的防霧性時,較佳係獲得◎的結果:
<防霧性的評價方法>
將前述防霧防污層積體在常溫環境下放置兩小時後,暴露於35℃85%RH(高溫高濕環境)15分鐘,在暴露於高溫高濕環境時,以目視觀察表面,並使用下述評價基準評價防霧性:
[評價基準]
◎:15分鐘後霧化的面積為表面的3成以下;○:到10分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;△:到5分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;×:在5分鐘時霧化的面積大於表面的3成。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物,在藉由具有前述疏水性單體及前述親水性單體而獲得之防霧防污層中,除了低表面能量成分於表面局部化之外,在前述防霧防污層中,存在有親水性成分(吸水性成分)。藉此,在前述防霧防污層的表面,水滴係被疏水化,且水蒸氣變得容易被捕捉至防霧防污層中。結果,能夠獲得更優異的防霧性。
就前述防霧防污層的製造方法而言,雖然並未特別限制,能夠因應目標適當選擇,但較佳係,針對從前述活性能量射線硬化性樹脂組成物所形成的未硬化層,能夠在氧濃度小於0.1體積%的氛圍下,照射紫外線而獲得
前述防霧防污層。藉此,能夠獲得具有優異硬化性、動摩擦係數低及高接觸角的防霧防污層。
就前述氧濃度小於0.1體積%的氛圍而言,可舉出例如氮氣氛圍等的惰性氣體氛圍。
於此,說明前述防霧防污層積體的一例。
圖1係本發明防霧防污層積體的一例之概略剖面圖。
圖1的防霧防污層積體係具有樹脂製基材11、底漆層12及防霧防污層13。
(防霧防污層積體的製造方法)
本發明之防霧防污層積體的製造方法係至少包含防霧防污層形成步驟,較佳係還包含底漆層形成步驟,且更因應必要,包含其他步驟。
前述防霧防污層積體的製造方法係適用於製造本發明前述防霧防污層積體的方法。
<底漆層形成步驟>
就前述底漆層形成步驟而言,只要是形成前述底漆層的步驟,並未特別限制,能夠因應目的適當選擇,可舉出例如,於前述基材上,塗佈底漆層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物,並進行紫外線照射而形成前述底漆層的方法等。
<防霧防污層形成步驟>
就前述防霧防污層形成步驟而言,只要是在前述底漆層上,在氧濃度小於0.1體積%的氛圍下,針對從前述活性能量射線硬化性樹脂組成物所形成的未硬化層,照射紫外線而形成前述防霧防污層的步驟,並未特別限制,能因應目的適當選擇。
前述防霧防污層形成時,藉由在氧濃度小於0.1體積%的氛圍下照射紫外線,能夠獲得具有優異硬化性、動摩擦係數低及高接觸角的防霧防污層。
就前述氧濃度小於0.1體積%的氛圍而言,可舉出例如氮氣氛圍等的惰性氣體氛圍。
(活性能量射線硬化性樹脂組成物)
本發明的活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有親水性單體、疏水性單體、交聯劑及光聚合起始劑,且更因應必要,還含有溶劑等其他成分。
前述親水性單體、疏水性單體、交聯劑、光聚合起始劑及前述溶劑的詳細內容,係與在前述防霧防污層積體之前述防霧防污層所說明之前述親水性單體、疏水性單體、交聯劑、光聚合起始劑及前述溶劑的詳細內容相同,且較佳態樣亦相同。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物藉由活性能量射線所硬化而得之表面平滑的防霧防污層之表面的馬氏硬度較佳為10N/mm2以上。
前述防霧防污層之表面的動摩擦係數較佳為0.40以下。
前述防霧防污層之表面的純水接觸角較佳為80°以上,且十六烷接觸角較佳為35°以上。
前述馬氏硬度、前述動摩擦係數、前述純水接觸角及前述十六烷接觸角的測定方法與較佳範圍等,係與在前述防霧防污層所說明之測定方法、較佳範圍等相同。
(物品)
本發明的物品的表面具有本發明的前述防霧防污層積體,且更因應必要,具有其他部材。
就前述物品而言,並未特別限制,能因應目的適宜選擇,可舉出例如玻璃窗、冷藏/冷凍展示櫃、汽車的窗戶等窗材、浴室內的鏡、汽車側鏡等鏡子、浴室的地板與牆壁、太陽能電池面板、防盜監視攝影機等。
同時,前述物品亦可為眼鏡、護目鏡、頭盔、透鏡、微透鏡陣列、汽車的車前燈罩、前面板、側面板、後面板等。此等物品較佳係藉由模內成形、嵌入成形、覆蓋成形來形成。
前述防霧防污層積體可以形成於前述物品的表面之一部分,也可以形成於表面之全部。
就前述物品的製造方法而言,雖並未特別限制,能因應目的適宜選擇,但較佳係後述之本發明物品的製造方法
(物品的製造方法)
關於本發明物品的製造方法,其係至少包含加熱步驟、防霧防污層積體成形步驟,更因應必要,包含射出成型步驟與流延(cast)成形步驟等其他步驟。
前述物品的製造方法係為本發明物品的製造方法。
<加熱步驟>
就前述加熱步驟而言,只要是加熱防霧防污層積體的步驟,並未特別限制,能因應目的適宜選擇。
前述防霧防污層積體係為本發明防霧防污層積體。
就前述加熱而言,雖並未特別限制,能因應目的適宜選擇,但較佳係使用紅外線加熱或暴露於高溫氛圍中。
就前述加熱的溫度而言,雖並未特別限制,能因應目的適宜選擇,但較佳係使用前述樹脂製基材的玻璃轉移溫度附近的溫度或玻璃轉移溫度以上。
就前述加熱的時間而言,並未特別限制,能因應目的適宜選擇。
<防霧防污層積體成形步驟>
就前述防霧防污層積體成形步驟而言,只要是能將經加熱的防霧防污層積體成形為所欲形狀之步驟,並未特別限制,能因應目的適宜選擇,舉例來說,例如藉由將其黏合於特定的模具,並藉由空氣加壓,來成形為所欲之形狀的步驟等。
<射出成型步驟>
於前述防霧防污層積體成形步驟後,可因應必要,進行射出成型步驟。
就前述射出成型步驟而言,只要是於形成有所欲形狀的防霧防污層積體之樹脂製基材側射出成形材料,而將前述成形材料成形的步驟,並未特別限制,能因應目的適宜選擇。
就前述成形材料而言,舉例來說,例如樹脂等。就前述樹脂而言,舉例來說,例如烯烴系樹脂、苯乙烯系樹脂、ABS樹脂(丙烯腈-
丁二烯-苯乙烯共聚物)、AS樹脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物)、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸乙酯系樹脂、不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、聚苯醚-聚苯乙烯系樹脂、聚碳酸酯、聚碳酸酯改質聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚苯硫化物、聚苯醚、聚醚醯亞胺、聚醯亞胺、聚醯胺、液晶聚酯、聚丙烯系耐熱樹脂、各種複合樹脂、各種改質樹脂等。
就前述射出的方法而言,並未特別限制,能因應目的適宜選擇,舉例來說,例如於黏合在特定模具之前述防霧防污層積體的樹脂製基材側,將熔融的前述成形材料注入之方法等。
<流延成形步驟>
於前述防霧防污層積體成形步驟後,可因應必要,進行流延成形步驟。
就前述流延成形步驟而言,只要是將溶解於溶液之樹脂材料注入於形成有所欲形狀的防霧防污層積體之樹脂製基材側,並將前述樹脂材料固化成形的步驟,並未特別限制,能因應目的適宜選擇。
前述物品的製造方法較佳係使用模內成形裝置、嵌入成形裝置、覆蓋成形裝置來進行。
此處,使用圖式來說明本發明物品的製造方法之一例。此製造方法係為使用模內成形裝置的製造方法。
首先,加熱防霧防污層積體500。加熱較佳係使用紅外線加熱,或者暴露於高溫氛圍中。
接著,如圖2A所示,將加熱後的防霧防污層積體500配置於第一模具501與第二模具502間的特定位置。此時,防霧防污層積體500的樹脂製基材朝第一模
具501配置,防霧防污層朝第二模具502配置。圖2A中,第一模具501係為固定模具,第二模具502係為可動模具。
於第一模具501與第二模具502間配置防霧防污層積體500後,將第一模具501與第二模具502進行合模。接著,於第二模具502的凹面開口,以吸引孔504吸引防霧防污層積體500,並於第二模具502的凹面裝載防霧防污層積體500。藉此,凹面讓防霧防污層積體500賦形。而且,此時,較佳係使用圖未示的薄膜加壓機構將防霧防污層積體500的外周圍固定並定位。之後,將防霧防污層積體500不要的部位裁切(圖2B)。
再者,因為第二模具502不具有吸引孔504,而於第一模具501具有壓縮空氣孔(圖未示)的情況下,藉由從第一模具501的壓縮空氣孔將壓縮空氣送入至防霧防污層積體500,進而將防霧防污層積體500裝載於第二模具502的凹面。
接著,從第一模具501的進模口505,朝向防霧防污層積體500的樹脂製基材射出熔融的成形材料506,並將成形材料506注入藉由第一模具501與第二模具502合模而形成的凹槽內部(圖2C)。藉此,熔融的成形材料506填充於凹槽內部(圖2D)。再者,填充完熔融的成形材料506後,將熔融的成形材料506冷卻至給定的溫度來固化。
之後,移動第二模具502,並將第一模具501與第二模具502開模(圖2E)。藉此,將防霧防污層積體500形成於成形材料506的表面,且得到具有所欲形狀之模內成形後的物品507。
最後,從第一模具501推出頂針508,來取出所得到之物品507。
於使用前述覆蓋成形裝置時的製造方法,係如以下所述。前述製造方法係將防霧防污層積體直接裝飾於成形材料表面的步驟,且就此方法的一例而言,例如三次元表面裝飾(TOM,Three dimension Overlay Method)的施工方法。以下,說明使用前述TOM施工方法的本發明物品之製造方法的一例。
首先,就藉由固定於固定框架的防霧防污層積體來分離的裝置內之兩空間而言,係使用真空幫浦等來吸引空氣,並將前述兩空間內抽至真空。
此時,事先將射出成型的成形材料設置於空間的一側。同時,使用紅外線加熱器將防霧防污層積體加熱至使其軟化的給定溫度。於防霧防污層積體被加熱軟化的時間中,藉由將大氣壓力送入裝置內空間之沒有成形材料的一側,並在真空環境下,使成形材料的立體形狀緊緊地黏合防霧防污層積體。且因應必要,較佳係進一步併用來自送入大氣壓力側的壓縮空氣加壓。在防霧防污層積體黏合於成形體後,將所得到之裝飾成形品從固定框架移除。真空成形通常在80℃~200℃左右進行,較佳係在110℃~160℃左右進行。
於覆蓋成形時,為了將前述防霧防污層積體與前述成形材料接著,較佳係將黏著層設置於前述防霧防污層積體的防霧防污面之相反側的面。就前述黏著層而言,並未特別限制,能因應目的適宜選擇,舉例來說,例如丙烯酸系黏合劑、熱熔接著劑等。就前述黏著層的形成方法而言,並未特別限制,能因應目的適宜選擇,舉例來說,例如於前述樹脂製基材上形成前述防霧防污層後,於前述樹脂製基材的防霧防污層側之相反側塗佈黏著層用塗佈液,進而形成前述黏著層的方法等。同時,於剝離薄片上塗佈黏著層用塗佈液來形成前述黏合層後,將前述樹脂製基材與前述
剝離薄片上的黏著層進行層積,較佳係於前述樹脂製基材上層積前述黏著層。
此處,使用圖來說明本發明物品的一例。
圖3~6係為本發明物品的一例之概略剖面圖。
圖3的物品係具有成形材料506、樹脂製基材211、底漆層212及防霧防污層213,且樹脂製基材211、底漆層212與防霧防污層213以此順序層積於成形材料506上。
舉例來說,此物品係可藉由嵌入成形來製造。
圖4的物品係具有成形材料506、樹脂製基材211、底漆層212、防霧防污層213、及硬塗層600,且樹脂製基材211、底漆層212與防霧防污層213以此順序層積於成形材料506上。同時,硬塗層600形成於成形材料506之樹脂製基材211側的相反側。
舉例來說,此物品係可於製造圖3的物品並於該物品的防霧防污層213上形成保護層後,藉由將成形材料506浸漬於硬塗液,並於其後乾燥、硬化而將硬塗層600形成於成形材料506的表面,接著將保護層剝離來製造該物品。再者,於防霧防污層係平滑面,且在純水接觸角大於80°、及十六烷接觸角大於35°之情況下,因為防霧防污層將硬塗液彈開,故於不形成保護層的同時亦不形成硬塗層於防霧防污層上,且因為只有於成形材料506之樹脂製基材211側的相反側形成硬塗層600,故生產性優異。
圖5的物品係具有成形材料506、樹脂製基材211、底漆層212及防霧防污層213,且樹脂製基材211、底漆層212及防霧防污層213以此順序層積於成形材料506的兩側。
圖6的物品係具有成形材料506、樹脂製基材211、底漆層212、防霧防污層213、及光學薄膜601,且樹脂製基材211、底漆層212及防霧防污層213以此順序層積於成形材料506上。光學薄膜601形成於成形材料506之樹脂製基材211側的相反側。就該光學薄膜601而言,舉例來說,例如硬塗薄膜、防反射薄膜、防眩薄膜、偏光薄膜等。
舉例來說,圖5或圖6所示的物品可藉由雙重嵌入成形來製造。雙重嵌入成形係一種使雙面層積膜一體成形的成形方法,例如可使用日本專利特開平03-114718號公報所載的方法等來進行。
(防霧方法(其之1))
本發明防霧方法的一態樣,係藉由將本發明的前述防霧防污層積體加溫至常溫以上,來提升前述防霧防污層的防霧性之防霧方法。
藉由將前述防霧防污層加溫至常溫以上而提升防霧性,且能夠防止防霧防污層的霧化一定時間以上。
藉由加溫而能夠提升防霧性的理由係被認為是,藉由加溫能夠抑制朝防霧防污層表面的結露,並使水分能夠有效率地被重複吸收放出。
就加溫的方法而言,可舉出例如將氛圍保持在30℃以上的方法、將防霧防污層用於30℃以上熱水的方法等。
(防霧方法(其之2))
本發明防霧方法的另一態樣,係藉由清掃本發明的前述防霧防污層積體,來維持前述防霧防污層的防霧性之防霧方法。
若水垢及油汙附著於前述防霧防污層的表面,則防霧性下降。因此,藉由清掃前述防霧防污層,能夠維持前述防霧防污層的防霧性。
就清掃的方法而言,並未特別限定,能夠因應目的適當選擇,可舉出例如使用海棉擦拭的方法等。就前述海綿而言,可舉出例如市售的氨基甲酸乙酯海綿或三聚氰胺海綿等。使用前述海綿進行擦拭時,可以地下水浸溼前述海綿,且可於前述海綿賦予洗劑(例如市售的中性洗劑、鹼性洗劑、酸性洗劑)。
[實施例]
以下,雖然說明了本發明的實施例,但本發明並不受此等實施例限定。
<外觀>
以目視觀察,並以下述評價基準評價外觀。
[評價基準]
○:無色透明的優良之面狀。
×:確認到白化、黃變或斑痕。
<平均厚度>
能夠使用場發射掃描式電子顯微鏡S-4700(商品名;股份有限公司日立High-Technologies製)觀察防霧防污層的剖面,而測定防霧防污層的厚度。測定任意10個位置,並將其平均值作為平均厚度。
<純水接觸角>
前述純水接觸角係可使用作為接觸角計的PCA-1(協和界面化學股份有限公司製)並以下述條件測定。將蒸餾水注入塑膠注射器,於塑膠注射器前端安裝不鏽鋼製的針,並將蒸餾水滴下至評價面(防霧防污層表面)。
水的滴下量:2μL
測定溫度:25℃
將滴下水並經過5秒後的接觸角在防霧防污層表面任意的10個地方做測定,並將其平均值作為純水接觸角。
<十六烷接觸角>
前述十六烷接觸角係可使用作為接觸角計的PCA-1(協和界面化學股份有限公司製)並以下述條件測定。將十六烷注入塑膠注射器,於塑膠注射器前端安裝不鏽鋼製的針,並將蒸餾水滴下至評價面(防霧防污層表面)。
十六烷的滴下量:1μL
測定溫度:25℃
將滴下十六烷並經過20秒後的接觸角在防霧防污層表面任意的10個地方做測定,並將其平均值作為十六烷接觸角。
<動摩擦係數>
使用Triboster TS501(商品名;協和界面科學股份有限公司製)來測定。以雙面膠帶將BEMCOT(註冊商標)M-3II(商品名;旭化成股份有限公司製)貼附於面接觸子,以測定荷重50g/cm2、測定速度1.7mm/s、測定距離20mm,測定任意12個位置,並將其平均值作為動摩擦係數。
<馬氏硬度>
能夠使用PICODENTOR HM500(商品名;Fisher Instruments公司製)來測定防霧防污層的馬式硬度。此時,將負載設為1mN/20s且使用金剛石錐體作為針,以面角136°來測定。
<防霧性>
將前述防霧防污層積體在常溫環境下放置兩小時後,暴露於35℃ 85%RH(高溫高濕環境)15分鐘。在暴露於高溫高濕環境時,以目視觀察表面,並使用下述評價基準評價防霧性:
[評價基準]
◎:15分鐘後霧化的面積為表面的3成以下;○:到10分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;△:到5分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;×:在5分鐘時霧化的面積大於表面的3成。
<加溫後的防霧性>
將水加入至容器的約半分滿。藉由加熱器將加入之水加熱並保持於55℃,且將容器內上部空間的大氣溫度保持在35℃。以不與水(熱水)接觸的方式,於此容器設置(圖7A)防霧防污層積體(樣品)。接著,於防霧防污層積體(樣品)的防霧防污層澆上約40℃的熱水(圖7B)。之後,回到圖7A的狀態,並在30分鐘後以目視觀察霧化的樣子。以下述評價基準進行評價。
[評價基準]
◎:防霧防污層表面的外觀完全沒有變化。
○:防霧防污層的一部分表面確認到外觀的變化,表面形成白色混濁、水膜等。
×:防霧防污層的整個表面確認到外觀的變化,表面形成白色混濁、水膜等。
<防污性>
以Sharpie PROFESSIONAL(黑色的油性墨水,商品名,Newell Rubbermaid公司製)污染防霧防污層的表面。之後,以面紙(大王製紙股份有限公司製,elleair)進行10次畫圓般的擦拭後,以目視觀察表面,並以下述評價基準進行評價。
[評價基準]
○:油性墨水容易被排開,在2~5次擦拭下污染變得消失。
△:油性墨水些微被排開,在6~10次擦拭下污染變得消失。
×:油性墨水未被排開,即使10次擦拭後仍殘存污染。
<耐損傷性>
以地下水浸溼三聚氰胺海綿(商品名:激落君)並將其置於防霧防污層的表面,以荷重300gf/cm2進行10,000次往返滑動(滑動行程(stroke):3cm,滑動速度:6cm/s)之後,以下述評價基準評價耐損傷性。
[評價基準]
○:外觀未產生傷痕或白色混濁等變化。
×:外觀產生傷痕或白色混濁等變化。
<耐藥品性>
以丙酮敷上(防霧防污層)10分鐘後,以下述評價基準評價耐藥品性。
[評價基準]
○:外觀未產生變化。
×:外觀產生潰爛或白色混濁等變化。
<塗佈密著性>
將防霧防污層積體曝露於下述各環境後,各自準用JIS K5600-5-6(十字切割試驗法)進行十字切割密著試驗,以下述評價基準評價塗佈密著性。
[暴露條件]
1:暴露於80℃熱水所產生之蒸氣5分鐘。
2:浸漬於0.5%氫氧化鈉水溶液1小時。
[評價基準]
○:在任一條件中皆未產生剝離。
×:在一個以上的條件下產生剝離。
<鉛筆硬度>
依據JIS K 5600-5-4進行測定。
(實施例1)
<底漆層的形成>
在玻璃製基材上(日本板哨子(股份有限公司)製,浮板玻璃,平均厚度5mm),塗佈下述底漆層形成用樹脂組成物,使其乾燥及硬化後的平均厚度成為
1μm。塗佈後,在80℃的烤箱中乾燥2分鐘。使用高壓水銀燈,在空氣氛圍下,以照射量500mJ/cm2照射紫外線,得到底漆層。
-底漆層形成用樹脂組成物-
‧UT5181(日本合成股份有限公司製,氨基甲酸乙酯丙烯酸酯)65.0質量份
‧EBECRYL 40(Daicel ornex股份有限公司製)35.0質量份
‧IRGACURE 184(BASF公司製)3.0質量份
‧溶劑PGME(丙二醇單甲醚)900質量份
<防霧防污層的形成>
接著,在底漆層上,塗佈表2-1所記載之活性能量射線硬化性樹脂組成物,使其乾燥及硬化後的平均厚度成為26μm。塗佈後,在80℃的烤箱中乾燥2分鐘。使用金屬鹵化物燈,在氮氣氛圍下(氧濃度小於0.1體積%),以照射量500mJ/cm2照射紫外線,使防霧防污層硬化而得到防霧防污層積體。
針對得到的防霧防污層積體進行上述評價。將結果顯示於表2-l。
(實施例2~3)
除了將實施例1中底漆層的平均厚度變更為表2-1所載的平均厚度以外,與實施例1相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-1。
(比較例1)
除了將實施例1中底漆層的平均厚度及防霧防污層的平均厚度變更為表2-1所載的平均厚度以外,與實施例1相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-1。
(比較例2、實施例4~5、比較例3~4)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的親水性單體及交聯劑的含量變更為表2-2所載的含量以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-2。
(比較例5)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的交聯劑種類變更為表2-2所載的交聯劑以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-2。
(實施例6~8、比較例6)
除了將實施例2中,防霧防污層的平均厚度變更為表2-3所載的平均厚度以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-3。
(實施例9~16)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的光聚合起始劑變更為表2-4所載的光聚合起始劑,且將防霧防污層的平均厚度變更為30μm以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-4。
(比較例7)
除了將實施例9中,防霧防污層硬化時的氛圍變更空氣氛圍以外,與實施例9相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-5。
(比較例8)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的疏水性單體變更為0質量份,且將防霧防污層的平均厚度變更為35μm以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-6。
(實施例17)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的疏水性單體的含量變更為表2-6所載的含量,且將防霧防污層的平均厚度變更為表2-6所載的平均厚度以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-6。
(實施例18~21)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的疏水性單體的含量變更為表2-6所載的含量以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-6。
(實施例22~25、比較例9)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的親水性單體、交聯劑及疏水性單體的含量變更為表2-7所載的含量以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-7。
(實施例26~28、比較例10)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的親水性單體的種類及含量、以及交聯劑的含量變更為表2-8所載的內容以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-8。
(實施例29)
除了將實施例2中,用於形成防霧防污層之活性能量射線硬化性樹脂組成物中的交聯劑含量變更為表2-8所載的交聯劑以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-8。
(實施例30)
除了將實施例2中的基材變更為PET(聚對苯二甲酸乙二酯)基材(東洋紡股份有限公司製,A4300,平均厚度75μm)以外,與實施例2相同地,得到層積體。
針對得到的層積體,進行與實施例1相同的評價。將結果顯示於表2-8。
在表2-1~表2-8中,活性能量射線硬化性樹脂組成物之各成分的含量單位係質量份。
表2-1~表2-8所載材料的詳細內容係如下所述。
再者,就比較例中標示「-」的位置而言,其係表示因為在其他評價中的結果並不充分,故未進行評價。
<親水性單體>
‧SR9035:Sartomer公司製,乙氧基化(15)三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯
‧ATM-35E:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯
‧A-GLY-20E:新中村化學工業股份有限公司製,乙氧基化甘油三丙烯酸酯
‧A-600:新中村化學工業股份有限公司製,聚乙二醇二丙烯酸酯
<<其他>>
‧A-1000:新中村化學工業股份有限公司製,聚乙二醇二丙烯酸酯
<交聯劑>
‧EBECRYL 40:DAICEL-ALLNEX股份有限公司製,季戊四醇乙氧基四丙烯酸酯
‧PU610:Miwon公司製,脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸脂(丙烯醯基數6,分子量:1800)
<<其他>>
‧A-DCP:新中村化學工業股份有限公司製,三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯
<疏水性單體>
‧OPTOOL DAC-HP:大金工業股份有限公司製,末端(甲基)丙烯酸改性的全氟聚醚系添加劑
<光聚合起始劑>
‧IRGACURE 184:BASF公司製,1-羥基-環己基-苯基-酮
‧IRGACURE 127:BASF公司製,2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-芐基]苯基}-2甲基-丙烷-1-酮
‧IRGACURE 651:BASF公司製,2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮
‧IRGACURE 1173:BASF公司製,2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮
‧IRGACURE 2959:BASF公司製,1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮
‧IRGACURE MBF:BASF公司製,苯基乙醛酸甲酯
‧IRGACURE 754:BASF公司製,氧苯基醋酸及2-[2-氧代-2-苯基乙醯氧基乙氧基]乙酯、與氧苯基醋酸及2-(2-羥基乙氧基)乙酯的混合物
‧IRGACURE TPO:BASF公司製,2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦
<溶劑>
PGME:丙二醇單甲醚
實施例1~30的防霧防污層積體係兼具以下特徵,結果,防污性及耐久性優異,此外,即使在更高溫高濕的狀態,也不會產生外觀的減損,且防霧性仍優異。
<防霧防污層積體的特徵>
前述防霧防污層積體係兼具以下特徵:
前述底漆層的平均厚度係大於0.5μm。
前述防霧防污層的動摩擦係數為0.40以下。
前述防霧防污層的平均厚度為10μm以上。
前述防霧防污層的馬氏硬度為10N/mm2以上。
前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物。
前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有:親水性單體,其環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500;非脂環式的交聯劑,其環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;及疏水性單體,其具有氟與矽中至少任一者。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%。
相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
另一方面,因為比較例1層積體的底漆層平均厚度係薄至0.5μm,故塗佈密著性不充分。
因為比較例2層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中交聯劑的含量少,故耐損傷性及耐藥品性不充分。
因為比較例3及4的層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中交聯劑的含量過多,故防霧性不充分。
因為比較例5層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中的交聯劑具有脂環式構造,故防霧性不充分。
因為比較例6層積體的防霧防污層平均厚度係薄至5μm,故防霧性不充分。
因為比較例7層積體在形成防霧防污層時,在空氣氛圍中照射UV的結果,動摩擦係數變高,故防污性及耐損傷性不充分。
因為比較例8層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中的未含有疏水性單體,故防污性不充分。
因為比較例9層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中疏水性單體的含量過多,故外觀不充分。
因為比較例10層積體之防霧防污層形成用的活性能量射線硬化性樹脂組成物中親水性單體的丙烯酸當量過大,故耐損傷性及硬度不充分。又,若與使用玻璃基材且僅具有親水性單體的種類相異之實施例5、實施例28相比,比較例10的鉛筆硬度變低。
[產業上的可利用性]
本發明的防霧防污層積體係能夠應用於玻璃窗、冷藏/冷凍展示櫃、汽車的窗戶等窗材;窗框及門框、浴室、洗面室、料理場所、廚房、食品工廠及廁所等被水圍繞的鏡子;汽車側面鏡等的鏡子;其他鏡子;浴缸本體、浴缸側體、浴室、洗面室、料理場所等住宅的地板材料及牆壁材料;水栓配件;水龍頭;排水配件;排水口;出口水;淋浴頭;淋浴桿;軟管類;機架類;掛鉤類;支架類;扶手;洗碗機;洗衣機;廚房水槽;分隔部件;廚房食物用的部件;工
作台;洗手槽;洗臉槽;沖水馬桶;馬桶座、馬桶蓋、噴嘴及噴嘴蓋等馬桶座部件;太陽能電池面板表面;防盜監視攝影機等。又,因為本發明的防霧防污層積體能夠容易地成形加工,故能夠利用模內成形、嵌入成形,而將其使用於眼鏡、護目鏡、頭盔、透鏡、微透鏡陣列、汽車的車前燈罩、前面板、側面板、後面板等。
Claims (17)
- 一種防霧防污層積體,其係包含:基材;底漆層,其位於前述基材上;表面平滑的防霧防污層,其位於前述底漆層上;前述底漆層的平均厚度係大於0.5μm;前述防霧防污層係包括下述特徵:馬氏硬度為10N/mm2以上,動摩擦係數為0.40以下,平均厚度為10μm以上,其中,前述防霧防污層係活性能量射線硬化性樹脂組成物的硬化物;前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係具有:親水性單體,其環氧烷當量係小於100且丙烯酸當量為200~500;非脂環式的交聯劑,其環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;疏水性單體,其具有氟與矽中至少任一者;相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%;及相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,前述防霧防污層的表面之純水接觸角為80°以上,且十六烷接觸角為35°以上。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,在藉由下述評價方法評價前述防霧防污層積體的防霧性時,獲得◎的結果:<防霧性的評價方法>將前述防霧防污層積體在常溫環境下放置兩小時後,暴露於35℃ 85%RH(高溫高濕環境)15分鐘,在暴露於高溫高濕環境時,以目視觀察表面,並使用下述評價基準評價防霧性:[評價基準]◎:15分鐘後霧化的面積為表面的3成以下;○:到10分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;△:到5分鐘為止霧化的面積為表面的3成以下;×:在5分鐘時霧化的面積大於表面的3成。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述親水性單體的含量係55質量%~90質量%。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,前述基材係玻璃製基材。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,前述防霧防污層的平均厚度係10μm~100μm。
- 如請求項1所述之防霧防污層積體,其中,前述底漆層的平均厚度係1μm~10μm。
- 一種物品,其表面係具有如請求項1~7中任一項所述之防霧防污層積體。
- 一種防霧防污層積體的製造方法,其係製造如請求項1~7中任一項所述之防霧防污層積體的製造方法,其係包含:形成步驟,其係相對於由前述底漆層上的前述活性能量射線硬化性樹脂組成物而形成之未硬化層,在氧濃度小於0.1體積%的氛圍下,進行紫外線照射,來形成前述防霧防污層。
- 一種防霧方法,其係藉由將如請求項1~7中任一項所述之防霧防污層積體加溫至常溫以上,來提升前述防霧防污層的防霧性。
- 一種防霧方法,其係藉由清掃如請求項1~7中任一項所述之防霧防污層積體的防霧防污層,來維持前述防霧防污層的防霧性。
- 一種活性能量射線硬化性樹脂組成物,其係包含親水性單體、疏水性單體、非脂環式的交聯劑及光聚合起始劑之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其特徵在於:前述親水性單體係烷氧基化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯;前述疏水性單體係具有氟與矽中至少任一者;前述交聯劑的環氧烷當量為100以上且丙烯酸當量小於400;相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述疏水性單體的含量係0.001質量%~10質量%;及相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述交聯劑的含量係5質量%~40質量%。
- 如請求項12所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,藉由活性能量射線所硬化而得之表面平滑的防霧防污層,其表面的馬氏硬度為10N/mm2以上,動摩擦係數為0.40以下。
- 如請求項13所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,前述防霧防污層的表面之純水接觸角為80°以上,且十六烷接觸角為35°以上。
- 如請求項12所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,相對於前述活性能量射線硬化性樹脂組成物的非揮發成分,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物中前述親水性單體的含量係55質量%~90質量%。
- 如請求項12所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,前述活性能量射線硬化性樹脂組成物係包含沸點為80℃以上的溶劑。
- 如請求項16所述之活性能量射線硬化性樹脂組成物,其中,前述溶劑係選自1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2-乙基-1-己醇、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、甲基異丁基酮、環己酮、二異丁基酮、雙丙酮醇、丙二醇單甲基醚、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、1,4-二惡烷、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯所組成的群組中至少一種。
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