有機(jī)玻璃疊層體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性、透明性和耐候性的 有機(jī)玻璃疊層體。另外，本發(fā)明涉及一種該有機(jī)玻璃疊層體的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，作為有機(jī)玻璃的樹脂材料，已知有聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸 酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚烯烴、ABS等。其中，聚碳酸酯具備優(yōu)異 的透明性、機(jī)械強(qiáng)度、加工性、輕質(zhì)性、耐熱性的特性，作為樹脂玻璃，嘗試在車輛或建筑物 等的窗戶、車棚或平臺(tái)等的屋頂?shù)戎惺褂谩５牵鳛橛袡C(jī)玻璃使用的樹脂存在表面硬度 低、耐損傷性或摩擦性差這樣的缺點(diǎn)，另外還存在耐候性低、容易因紫外線曝露而產(chǎn)生變色 這樣的缺點(diǎn)。
[0003] 因此，為了克服這樣的有機(jī)玻璃的缺點(diǎn)，提出了在有機(jī)玻璃上疊層含有紫外線吸 收劑的硬涂層的方案。另外，一般而言，已知基于紫外線吸收劑的樹脂劣化抑制效果依賴于 添加量，因此，若在硬涂層中增大紫外線吸收劑的添加量，則紫外線曝露的劣化抑制作用提 高，能夠提高耐候性。然而，已知有若在該硬涂層中的紫外線吸收劑的添加量變多，則發(fā)生 紫外線吸收劑的滲出、硬涂層的硬度或密合性的降低等。另外，在使用紫外線固化型的樹脂 形成硬涂層的情況下，存在如下問題點(diǎn):增加紫外線吸收劑的添加量時(shí)，即使照射該樹脂的 固化所需的紫外線，也因固化不良而無法具備充分的硬度，無法具備充分的耐損傷性和摩 擦性。另外，理論上，還認(rèn)為通過使用耐候性高的聚合物作為形成硬涂層的聚合物，可以在 不使用紫外線吸收劑的情況下具備耐候性，但現(xiàn)狀是未發(fā)現(xiàn)不僅滿足耐候性、而且還滿足 硬度、耐熱性、耐水密合性等其它的要求性能的聚合物。
[0004] 另外，目前，作為具備有機(jī)玻璃所要求的耐候性等特性的技術(shù)，報(bào)告有一種在有機(jī) 玻璃上疊層含有多官能團(tuán)（甲基)丙烯酸酯、使具有脂環(huán)結(jié)構(gòu)的二醇、內(nèi)酯類、聚異氰酸酯及 含羥基含有（甲基)丙烯酸酯反應(yīng)而得到的聚氨酯（甲基)丙烯酸酯和紫外線吸收劑、進(jìn)而滿 足特定條件的活性能量線固化性組合物的技術(shù)(例如專利文獻(xiàn)1~3)。然而，為了追隨針對(duì) 有機(jī)玻璃的性能提高的要求，也期望進(jìn)一步的技術(shù)開發(fā)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-81742號(hào)公報(bào) [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-126760號(hào)公報(bào) [0009] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2010-215843號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]本發(fā)明的目的在于提供一種具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性、透明性 和耐候性的有機(jī)玻璃疊層體。另外，本發(fā)明的目的在于提供該有機(jī)玻璃疊層體的制造方法、 用于制造該有機(jī)玻璃疊層體的有機(jī)玻璃疊層用片材。
[0012] 用于解決課題的方法
[0013] 本發(fā)明的發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在至少依次具有 有機(jī)玻璃基體、底涂層和硬涂層的有機(jī)玻璃疊層體中，由含有電離輻射固化性樹脂和紫外 線吸收劑的樹脂組合物的固化物形成該硬涂層，相對(duì)于該電離輻射固化性樹脂的總量100 質(zhì)量份，以0.5~10質(zhì)量份的比例含有該紫外線吸收劑，且該有機(jī)玻璃疊層體的鉛筆硬度和 該有機(jī)玻璃疊層體的霧度、黃色指數(shù)的初期值及后述的促進(jìn)耐候試驗(yàn)前后的值設(shè)定為滿足 規(guī)定范圍，由此，能夠具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性和透明性。另外，發(fā)現(xiàn)該 有機(jī)玻璃疊層體具備優(yōu)異的耐候性，即使在曝露于紫外線或風(fēng)雨的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，也 能夠抑制變色，維持高透明性，并且能夠抑制裂紋的產(chǎn)生、剝離和硬涂層的膜薄化。
[0014] 另外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在至少依次具有有機(jī)玻璃基體、底涂層和硬涂層的有 機(jī)玻璃疊層體中，由含有電離輻射固化性樹脂和紫外線吸收劑的樹脂組合物的固化物形成 該硬涂層，相對(duì)于該電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，以0.5~10質(zhì)量份的比例含有 該紫外線吸收劑，且作為上述電離輻射固化性樹脂，使用（i)3官能團(tuán)以上的電離輻射固化 性樹脂和（ii)2個(gè)（甲基)丙烯酰基經(jīng)由脂肪族的接頭區(qū)域結(jié)合的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸 酯單體，由此，能夠具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性和透明性。另外，該有機(jī)玻 璃疊層體具備優(yōu)異的耐候性，即使在曝露于紫外線或風(fēng)雨的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，也能夠抑 制變色，維持高透明性，并且能夠抑制裂紋的產(chǎn)生、剝離和硬涂層的膜薄化。尤其發(fā)現(xiàn)，作為 上述(ii)的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸酯單體，使用個(gè)（甲基)丙烯?；苯踊蚪?jīng)由分 子量200以下的接頭區(qū)域結(jié)合于1個(gè)脂環(huán)或脂肪族雜環(huán)的（甲基)丙烯酸酯單體、或者（ii-2) 2個(gè)（甲基)丙烯?；?jīng)由氨酯鍵與脂肪族鏈結(jié)合的2官能團(tuán)的聚氨酯（甲基)丙烯酸酯單體， 能夠更進(jìn)一步有效地具備上述特性。
[0015] 本發(fā)明是通過基于這些見解進(jìn)一步重復(fù)進(jìn)行研究而完成的。即，本發(fā)明提供一種 下述所示方式的發(fā)明。
[0016] 項(xiàng)1. 一種有機(jī)玻璃疊層體，其特征在于：
[0017] 至少依次具有有機(jī)玻璃基體、底涂層和硬涂層，
[0018] 上述硬涂層由含有電離輻射固化性樹脂和紫外線吸收劑的樹脂組合物的固化物 構(gòu)成，且相對(duì)于上述電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，含有上述紫外線吸收劑0.5~ 10質(zhì)量份，
[0019] 從硬涂層側(cè)測(cè)得的鉛筆硬度為HB以上、2H以下，
[0020] 霧度為3%以下，且在下述促進(jìn)耐候試驗(yàn)前后霧度之差為20%以下，
[0021] 黃色指數(shù)為2以下，且在下述促進(jìn)耐候試驗(yàn)前后黃色指數(shù)之差為5以下。
[0022](促進(jìn)耐候性試驗(yàn)）
[0023]使用促進(jìn)耐候性試驗(yàn)機(jī)，將（1)紫外線60mW/cm2、63 °C、50RH%、20小時(shí)、（2)黑暗、 3(rC、98RH%、4小時(shí)、及⑶在上述(2)的條件的前后進(jìn)行水噴射30秒的條件設(shè)為l循環(huán)，進(jìn) 行合計(jì)50循環(huán)。
[0024] 項(xiàng)2.-種有機(jī)玻璃疊層體，其特征在于：
[0025] 至少依次具有有機(jī)玻璃基體、底涂層和硬涂層，
[0026] 上述硬涂層由含有電離輻射固化性樹脂和紫外線吸收劑的樹脂組合物的固化物 構(gòu)成，且相對(duì)于上述電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，含有上述紫外線吸收劑0.5~ 10質(zhì)量份，
[0027] 作為上述電離輻射固化性樹脂，包含（i)3官能團(tuán)以上的電離輻射固化性樹脂和 (ii)2個(gè)（甲基)丙烯?；?jīng)由脂肪族的接頭區(qū)域結(jié)合的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸酯單體。
[0028] 項(xiàng)3.如項(xiàng)2所述的有機(jī)玻璃疊層體，其中，上述（ii)的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸酯 單體的分子量為1200以下。
[0029] 項(xiàng)4.如項(xiàng)2或3所述的有機(jī)玻璃疊層體，其中，上述(ii)的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸 酯單體為個(gè)（甲基)丙烯?；苯踊蚪?jīng)由分子量200以下的接頭區(qū)域結(jié)合于1個(gè)脂環(huán) 或脂肪族雜環(huán)的（甲基)丙烯酸酯單體、或者（ii-2)2個(gè)（甲基)丙烯酰基經(jīng)由含有氨酯鍵的 脂肪族鏈結(jié)合的2官能團(tuán)的聚氨酯（甲基)丙烯酸酯單體。
[0030] 項(xiàng)5.如項(xiàng)1~4中任一項(xiàng)所述的有機(jī)玻璃疊層體，其中，上述硬涂層的厚度為1~10 μηι〇
[0031] 項(xiàng)6.如項(xiàng)2~5中任一項(xiàng)所述的有機(jī)玻璃疊層體，其中，相對(duì)于上述（i)的3官能團(tuán) 以上的電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，含有上述(ii)的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸酯 單體1~40質(zhì)量份。
[0032] 項(xiàng)7.如項(xiàng)1~6中任一項(xiàng)所述的有機(jī)玻璃疊層體，其中，有機(jī)玻璃基體為聚碳酸酯 制的基體。
[0033] 項(xiàng)8. -種有機(jī)玻璃疊層用片材，其特征在于：
[0034] 至少依次具有底涂層和硬涂層，用于疊層于有機(jī)玻璃基體，
[0035] 上述硬涂層由含有電離輻射固化性樹脂和紫外線吸收劑的樹脂組合物的固化物 構(gòu)成，
[0036] 作為上述電離輻射固化性樹脂，包含（i)3官能團(tuán)以上的電離輻射固化性樹脂和 (ii)2個(gè)（甲基)丙烯酰基經(jīng)由脂肪族的接頭區(qū)域結(jié)合的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯酸酯單體，且
[0037] 相對(duì)于上述電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，含有上述紫外線吸收劑0.5~ 10質(zhì)量份。
[0038] 項(xiàng)9.如項(xiàng)8所述的有機(jī)玻璃疊層用片材，其中，上述（ii)的2官能團(tuán)的（甲基)丙烯 酸酯單體為(ii_l)2個(gè)（甲基)丙烯?；苯踊蚪?jīng)由分子量200以下的接頭區(qū)域結(jié)合于1個(gè)脂 環(huán)或脂肪族雜環(huán)的（甲基)丙烯酸酯單體、或者（ii-2)2個(gè)（甲基)丙烯?；?jīng)由含有氨酯鍵 的脂肪族鏈結(jié)合的2官能團(tuán)的聚氨酯（甲基)丙烯酸酯單體。
[0039] 項(xiàng)10.如項(xiàng)8或9所述的有機(jī)玻璃疊層用片材，其貼附于疊層于有機(jī)玻璃基體，其 中，在與有機(jī)玻璃基體接觸側(cè)的表面設(shè)有樹脂膜層或粘接層。
[0040] 項(xiàng)11.如項(xiàng)8~10中任一項(xiàng)所述的有機(jī)玻璃疊層用片材，其在支撐膜層上至少依次 疊層硬涂層、底涂層和粘接層而成。
[0041] 項(xiàng)12.如項(xiàng)8~11中任一項(xiàng)所述的有機(jī)玻璃疊層用片材，其在有機(jī)玻璃基體的注射 成型時(shí)使其一體化疊層，其中，在與有機(jī)玻璃基體接觸側(cè)的表面設(shè)有樹脂膜層或粘接層。
[0042] 項(xiàng)13.-種有機(jī)玻璃疊層體的制造方法，包括在有機(jī)玻璃基體上貼附項(xiàng)10或11所 述的有機(jī)玻璃疊層用片材的樹脂膜層或粘接層的面的工序。
[0043] 項(xiàng)14. 一種有機(jī)玻璃疊層體的制造方法，包括對(duì)項(xiàng)12所述的有機(jī)玻璃疊層用片材 的樹脂膜層或粘接層注射有機(jī)玻璃并進(jìn)行成型的工序。
[0044] 發(fā)明的效果
[0045] 本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性和透明性。 另外，本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體還具備優(yōu)異的耐候性，因此，即使在曝露于紫外線或風(fēng)雨的 環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，也能夠抑制變色，維持高透明性，并且能夠抑制裂紋的產(chǎn)生、剝離和硬 涂層的膜薄化。如上所述，本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體在耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性、透 明性和耐候性方面顯示卓越效果，因此，能夠適用于車輛或建筑物等的窗戶、車棚或平臺(tái)等 的屋頂?shù)取Ａ硗?，在本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體中的硬涂層中，在與（i)3官能團(tuán)以上的電離輻 射固化性樹脂一起含有個(gè)（甲基)丙烯?；苯踊蚪?jīng)由分子量200以下的接頭區(qū)域 結(jié)合于1個(gè)脂環(huán)或脂肪族雜環(huán)的（甲基)丙烯酸酯單體、或者（ii_2)2個(gè)（甲基)丙烯?；?jīng)由 氨酯鍵與脂肪族鏈結(jié)合的2官能團(tuán)的聚氨酯（甲基)丙烯酸酯單體的情況下，能夠減少固化 后的未反應(yīng)的官能團(tuán)，在不損及柔軟性的情況下形成硬涂層，因此，能夠更進(jìn)一步有效地發(fā) 揮上述的效果。另外，采用本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層用片材，能夠簡(jiǎn)便地制造具備上述效果的 有機(jī)玻璃疊層體。
【附圖說明】
[0046] 圖1為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0047] 圖2為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0048] 圖3為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0049]圖4為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0050]圖5為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0051]圖6為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的疊層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0052]圖7為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的制造中所使用的有機(jī)玻璃疊層用片材的疊 層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
[0053]圖8為表示本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的制造中所使用的有機(jī)玻璃疊層用片材的疊 層結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 1.有機(jī)玻璃疊層體(1)
[0055] 本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體的特征在于，至少依次具有有機(jī)玻璃基體、底涂層和硬 涂層，該硬涂層由含有電離輻射固化性樹脂和紫外線吸收劑的樹脂組合物的固化物構(gòu)成， 相對(duì)于該電離輻射固化性樹脂的總量100質(zhì)量份，含有該紫外線吸收劑0.5~10質(zhì)量份，從 硬涂層側(cè)測(cè)得的鉛筆硬度為HB以上、2H以下，霧度為3%以下，且后述的條件下的促進(jìn)耐候 試驗(yàn)前后霧度之差為20%以下，黃色指數(shù)為2以下，且后述的條件下的促進(jìn)耐候試驗(yàn)前后黃 色指數(shù)之差為5以下。以下，對(duì)本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體進(jìn)行詳述。
[0056] 疊層結(jié)構(gòu)
[0057] 如圖1所示，本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體具備至少依次具有有機(jī)玻璃基體1、底涂層2 和硬涂層3的疊層結(jié)構(gòu)。
[0058]另外，在本發(fā)明的有機(jī)玻璃置層體中，為了提尚對(duì)有機(jī)玻璃基體1的粘接性，也可 以根據(jù)需要在有機(jī)玻璃基體1的接面設(shè)置粘接層4。
[0059] 另外，在本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體中，作為硬涂層3的支撐部件，也可以根據(jù)需要 在有機(jī)玻璃基體1和底涂層2之間設(shè)置樹脂膜層5。另外，在本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體中，在 設(shè)置上述粘接層4和樹脂膜層5兩者的情況下，在有機(jī)玻璃基體1和底涂層2之間，只要在有 機(jī)玻璃基體1側(cè)設(shè)置粘接層4、在底涂層2側(cè)配置樹脂膜層5即可。
[0060] 在本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體中，將設(shè)有粘接層4時(shí)的疊層結(jié)構(gòu)示于圖2,將設(shè)有樹 脂膜層5時(shí)的疊層結(jié)構(gòu)示于圖3,將設(shè)有粘接層4和樹脂膜層5兩者時(shí)的疊層結(jié)構(gòu)示于圖4。
[0061] 另外，在本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體中，底涂層2和硬涂層3可以僅設(shè)置于有機(jī)玻璃 基體1的一面，也可以設(shè)置于有機(jī)玻璃基體1的兩面。即，在后者的情況下，本發(fā)明的有機(jī)玻 璃疊層體具備至少依次具有硬涂層3、底涂層2、有機(jī)玻璃基體1、底涂層2和硬涂層3的疊層 結(jié)構(gòu)。
[0062] 有機(jī)玻璃疊層體的物性值
[0063] 本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體滿足以下所示的特定范圍的硬度、霧度和黃色指數(shù)。通 過滿足這樣的物性值，對(duì)于有機(jī)玻璃疊層體，具備優(yōu)異的耐損傷性、耐磨損性、耐水密合性 和透明性，且耐候性也良好，即使在曝露于紫外線或風(fēng)雨的環(huán)境下長(zhǎng)時(shí)間使用，也能夠抑制 變色，維持高透明性，并且能夠抑制裂紋的產(chǎn)生、剝離和硬涂層的膜薄化。
[0064] 〈硬度〉
[0065] 本發(fā)明的有機(jī)玻璃疊層體從硬涂層3側(cè)測(cè)得的鉛筆硬度只要滿足HB以上、2H以下 即可，優(yōu)選列舉HB以上、H以下，更優(yōu)選列舉HB以上、F以下。通過具備這樣的鉛筆硬度，能夠 使有機(jī)玻璃疊層體具備優(yōu)異的耐磨損性和耐損傷性等，也能夠抑制裂紋的產(chǎn)生。
[0066 ]該鉛筆硬度為將鉛筆