專利名稱：紫外線吸收膜形成用涂布液及紫外線吸收用玻璃物品的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于在玻璃等物品表面形成紫外線吸收膜的涂布液及具有使用該涂布液形成的紫外線吸收膜的紫外線吸收用玻璃物品。
背景技術：
近年來，進行了在汽車等車輛用窗玻璃和住宅、大樓等建筑物所安裝的建材用窗玻璃等的透明基板上被覆形成紫外線吸收膜的嘗試，所述紫外線吸收膜具有吸收通過上述基板而射入車內和室內的紫外線的能力且具備耐磨損性等機械耐久性。為了獲得上述具有高耐磨損性和紫外線吸收能力的紫外線吸收被膜，一直以來嘗試使用將有機類紫外線吸收劑摻入硅烷化合物而得的涂布液在基板上形成二氧化硅類紫外線吸收膜。例如，專利文獻1中記載了將包含烷氧基硅烷和聚乙二醇等水溶性有機聚合物且含紫外線吸收劑和有機染料的涂布液涂布于玻璃板上，使其固化而獲得由有機無機復合膜形成的紫外線吸收膜。然而，專利文獻1中記載的二氧化硅類紫外線吸收膜雖然具有耐摩擦性等機械耐久性，但無法實現本發明中尋求的長波長紫外線吸收，而且如果為了吸收長波長的紫外線而添加高濃度的紫外線吸收劑，則會發生機械耐久性的劣化和高濕度下的紫外線吸收劑自膜的滲出(Bleed out)，因而存在無法長期保持紫外線吸收能力的問題。作為解決二氧化硅類紫外線吸收膜的紫外線吸收劑滲出的問題的技術，專利文獻 2中記載了使用將硅烷化合物和具有紫外線吸收能力的有機化合物的反應生成物摻入硅烷化合物而得的涂布液形成二氧化硅類紫外線吸收膜的嘗試。專利文獻2中記載的二氧化硅類紫外線吸收膜雖然沒有紫外線吸收劑自膜的滲出，但在實現本發明中尋求的長波長紫外線吸收的情況下，特別是在玻璃上形成該二氧化硅類紫外線吸收膜時，還是存在耐裂性和耐磨損性不足的問題。于是，希望能夠有可確保耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜。專利文獻1 國際公開第2006/137454號文本專利文獻2 日本專利特開2001-89710號公報發明的概要本發明是為了解決上述問題而完成的發明，其目的在于提供用于形成具有耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜的涂布液以及具備使用該涂布液形成的具有耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜的紫外線吸收用玻璃物品。本發明提供具有以下的構成的紫外線吸收膜形成用涂布液及紫外線吸收用玻璃物品。[1]紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，包含3種成分的組合，所述3種成分為來源于含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分，所述3種成分分別為所述(a) (c)的有機氧基硅烷化合物或者所述(a) (c)的有機氧基硅烷化合物中的1種以上的化合物的部分水解縮合物的構成成分。本說明書中，“(a) (c)”在后文中沒有特別說明的情況下均用作包含上述(a)、(b)和(c)的含義。[2]如[1]所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，所述涂布液中的所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、 (b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的含有比例為相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量100重量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分為5 50質量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(b)的成分為10 50質量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(c)的成分為40 80質量份。[3]如[1]或[2]所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，包含選自聚環氧化物類和甘油的至少1種化合物。[4]如[3]所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量100質量份，所述選自聚環氧化物類和甘油的至少1種化合物的含量為0. 1 20質量份。[5]如[1] [4]中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，包含第一質子的PKa為1. 0 5. 0的酸，所述酸的含有比例以該酸的第一質子完全離解時的質子相對于涂布液總質量的摩爾濃度計為0. 005 5. 0摩爾/kg。[6]如[1] [5]中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，包含二氧化硅微粒，相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b) 的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量 100質量份，所述二氧化硅微粒的含有比例為0. 5 50質量份；且包含水，所述水的含有比例相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(c)的成分的SW2換算量以摩爾比計為8 20
=I里。[7]如[1] W]中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其中，所述來源于有機氧基硅烷化合物(C)的成分的含量以將該成分所含的硅原子換算為SiO2時的SW2 含量計為1 10質量％。[8]紫外線吸收用玻璃物品，該物品具有玻璃基材和在所述玻璃基材的至少一部分的表面使用[1] [7]中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液形成的紫外線吸收膜。[9]如[8]所述的紫外線吸收用玻璃物品，其中，波長380nm的光對于所述玻璃物品的透射率在7.0%以下。[10]如[8]或[9]所述的紫外線吸收用玻璃物品，其中，使用由JIS_R3212(1998年)規定的CS-10F磨耗輪對所述紫外線吸收膜的表面進行1000轉的磨損試驗時，試驗后的霧度值相對于試驗前的增加量在5. 0%以下。如果采用本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液，則可形成具有耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜，具有這樣的紫外線吸收膜的本發明的紫外線吸收用玻璃物品在機械方面和紫外線吸收能力方面都具有長期耐久性。實施發明的方式以下，對本發明的實施方式進行說明。[本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液]本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液包含來源于含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)(以下也根據需要稱為“硅烷基化二苯酮類化合物”)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分。上述有機氧基硅烷化合物(a) (c)分別為具有2個以上與硅原子結合的有機氧基的化合物。本發明中，以來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分為例來說明的話，來源于有機氧基硅烷化合物的成分是指既包括有機氧基硅烷化合物(a)本身，又包括以有機氧基硅烷化合物(a)為構成單元的部分水解縮合物或以有機氧基硅烷化合物(a)和有機氧基硅烷化合物(b)及/或(c)為構成單元的部分水解共縮合物中的有機氧基硅烷化合物(a)的構成單元的成分。因此，本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液中，作為分別來源于有機氧基硅烷化合物(a) (c)的成分，可包括有機氧基硅烷化合物(a) (c)本身，也可包括有機氧基硅烷化合物(a) (c)各自的部分水解縮合物。另外，本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液可包含有機氧基硅烷化合物(a) (c)中的任意2種化合物的部分水解共縮合物和余下的 1種化合物。另外，本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液可包含有機氧基硅烷化合物(a) (c)這3種化合物的部分水解共縮合物。對于這些部分水解縮合物和部分水解共縮合物，在各有機氧基硅烷化合物的說明之后進行說明。可認為有機氧基硅烷化合物(a) (C)的最終的固化物中，有機氧基硅烷化合物 (a) (c)和構成上述部分水解縮合物和部分水解共縮合物的有機氧基硅烷化合物(a) (c)的構成單元都變成同一固化物構成單元。本發明的紫外線吸收膜形成用涂布液必須組合包含來源于有機氧基硅烷化合物(a) (c)這3種化合物的各成分，不論該成分是有機氧基硅烷化合物本身還是部分水解縮合物或部分水解共縮合物中的構成單元。<含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a) >本發明中的含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a)只要是含環氧基的有機基團與硅原子結合的有機氧基硅烷化合物即可，無特別限定，可優選例舉以下述通式(A)表示的有機氧基硅烷化合物。上述與硅原子結合的有機基團是指與硅原子結合的原子為碳原子的有機基團。此外，以下也將含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a)稱為有機氧基硅烷化合物 (a)。R1aSiR2b (OR3) 4_(a+b)……(A)在這里，式㈧中，R1為含環氧基的有機基團，R2為碳數1 10的烷基或芳基，R3為氫原子或碳數1 10的可含氧原子的1價烴基，a為1或2，b為0或1，a+b為1或2。上述式(A)中，R1為含環氧基的有機基團，有機基團所含的環氧基的個數和有機基團本身的種類無特別限定，具體可例舉在末端具有1個環氧基或含環氧基的環烷基的碳數 2 15的可具有氧原子的直鏈或分支的烷基。這些基團中，在本發明中較好是以下述(1-1) 式表示的3-環氧丙氧基丙基、以下述(1-2)式表示的5，6-環氧基己基、以下述(1-3)式表示的9，10-環氧基癸基、以下述(1-4)式表示的2-(3，4-環氧基環己基)乙基等，從與硅烷化合物的反應性方面來看，特別好是3-環氧丙氧基丙基和2-(3，4-環氧基環己基)乙基寸。
權利要求
1.紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，包含3種成分的組合，所述3種成分為來源于含環氧基的有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分，所述3種成分分別為所述(a) (c)的有機氧基硅烷化合物或者所述(a) (c)的有機氧基硅烷化合物中的1種以上的化合物的部分水解縮合物的構成成分。
2.如權利要求1所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，所述涂布液中的所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的含有比例為相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b) 以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量100重量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分為5 50質量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(b)的成分為 10 50質量份，所述來源于有機氧基硅烷化合物(c)的成分為40 80質量份。
3.如權利要求1或2所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，包含選自聚環氧化物類和甘油的至少1種化合物。
4.如權利要求3所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物(b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量100質量份，所述選自聚環氧化物類和甘油的至少1種化合物的含量為0. 1 20質量份。
5.如權利要求1 4中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，包含第一質子的PKa為1. 0 5. 0的酸，所述酸的含有比例以該酸的第一質子完全離解時的質子相對于涂布液總質量的摩爾濃度計為0. 005 5. 0摩爾/kg。
6.如權利要求1 5中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，包含二氧化硅微粒，相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(a)的成分、來源于作為含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的有機氧基硅烷化合物 (b)的成分以及來源于除所述(a)、(b)以外的有機氧基硅烷化合物(c)的成分的總固體成分量100質量份，所述二氧化硅微粒的含有比例為0. 5 50質量份；且包含水，所述水的含有比例相對于所述來源于有機氧基硅烷化合物(c)的成分的SiO2換算量以摩爾比計為8 20當量。
7.如權利要求1 6中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液，其特征在于，所述來源于有機氧基硅烷化合物(c)的成分的含量以將該成分所含的硅原子換算為SiO2時的 SiO2含量計為1 10質量％。
8.紫外線吸收用玻璃物品，其特征在于，具有玻璃基材和在所述玻璃基材的至少一部分的表面使用權利要求1 7中的任一項所述的紫外線吸收膜形成用涂布液形成的紫外線吸收膜。
9.如權利要求8所述的紫外線吸收用玻璃物品，其特征在于，波長380nm的光對于所述玻璃物品的透射率在7. 0%以下。
10.如權利要求8或9所述的紫外線吸收用玻璃物品，其特征在于，使用由 JIS-R3212 (1998年)規定的CS-10F磨耗輪對所述紫外線吸收膜的表面進行1000轉的磨損試驗時，試驗后的霧度值相對于試驗前的增加量在5. 0%以下。
全文摘要
本發明提供用于形成具有耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜的涂布液以及具備使用該涂布液形成的具有耐磨損性等機械耐久性且長期使用而引起的紫外線吸收能力下降少的紫外線吸收膜的紫外線吸收用玻璃物品。包含來源于含環氧基的有機氧基硅烷化合物的成分、來源于含羥基的二苯酮類化合物和含環氧基的有機氧基硅烷化合物的反應生成物的成分、來源于除所述兩種有機氧基硅烷化合物以外的有機氧基硅烷化合物的成分的紫外線吸收膜形成用涂布液，以及使用該涂布液得到的紫外線吸收用玻璃物品。
文檔編號C09D183/06GK102421862SQ20108002092
公開日2012年4月18日 申請日期2010年5月14日 優先權日2009年5月15日
發明者小平広和, 朝長浩之 申請人:旭硝子株式會社