JPH07507829A - 耐磨耗性被覆組成物および耐磨耗性エネルギー制御シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 耐磨耗性被覆組成物および耐磨耗性二不ルギー制御シート（産業上の利用分野） 本発明は硬化性組成物、およびそれから調製された被膜およびラミネートに関す る。

（従来の技術） 米国特許第４，　２２６，　９．、１０号には、次の順に、ｉ）赤外エネルギー に関して低透過率および高吸収特性を有する透明ポリマー支持筒；　ｉｉ）金属 層；　ｉｉｉ）金属層を保護するポリオレフィンフィルムのような保護ポリマー 層；から成るエネルギー制御シートが開示されている。第９段落、第６３行目〜 第１０段落、第３行目には、エネルギー′制御ノートの耐磨耗性を増大する保護 ポリマー層の露光表面に被膜を意図的に適用することが開示されている。しかし 、どんな特定の被膜も開示されていない。

米国特許第４．　５５７．　９８０号には、金属または非金属基材用放射線硬化 性被膜が開示されている。エネルギー制御に用いる金属化フィルムが強調されて いる。その被膜は、ｌ）トリアクリレートまたはテトラアクリレート、および１ １）アクリル酸：を含有する。

米国特許第４．　２４９，　０１１号には溶媒および耐磨耗性被膜を提供するの に用いるヒダントインへキサアクリレートを含有する光硬化性組成物が開示され ている。

（本発明の要旨） 本発明は、第１および第２の主要表面を有するポリオレフィンフィルムおよびそ の第１主要表面に接着した、ヒダントインへキサアクリレートおよび式（■）６ Ｒ，Ｓｏ□Ｎ−Ｒ３−０−（−Ｒ．−０−）、−ＲＳ　（Ｉ）（式中、Ｒ１は約 ４〜約１２個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であり；Ｒ２は約１〜 約４個の炭素原子を有するアルキル基であり。

Ｒ３は歩な（とも２個の炭素原子で隣接するＮおよびＯ原子を分離する、２〜約 ４個の炭素原子を有する２価の飽和炭化水素基であり。

Ｒ４は少な（とも２個の炭素原子で隣接する０原子を分離する、２〜約４個の炭 素原子を有する２価の飽和炭化水素基であり：Ｒ６は水素または１〜約４個の炭 素原子を有するアルキル基であり：および、ｎは１〜約１２の数である。）の構 造を有する界面活性剤を含有する出発原料の光重合反応生成物である硬化被膜か ら成る新しいラミネートを提供する。

本発明は更に、赤外エネルギーに対して低透過率および高吸収特性を有する透明 ポリマー支持筒、およびその透明ポリマー支持筒の片面と接触した透明反射金属 層を組合せた前記ラミネートがら成るエネルギー制御シートを提供する。そのポ リオレフィンフィルムの露光面はそのような構造内の金属層に接着し、所望の特 性を示すエネルギー制御フィルムを提供する。

本発明は更に、 ａ）１００重量部のヒダントインへキサアクリレート：ｂ）約０．０５〜約１． ５重量部の式、ＲＩＳＯ２Ｎ　Ｒ３０−（−Ｒ４−０−）、−Ｒ５（１）（式中 、Ｒ，は約４〜約１２個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であり。

Ｒ２は約４〜約１２の炭素原子を有するアルキル基であり：Ｒ３は少なくとも２ 個の炭素原子で隣接するＮおよび０原子を分離する、２〜約４個の炭素原子を有 する２価の飽和炭化水素基であり：Ｒ４は少なくとも２個の炭素原子で隣接する ０原子を分離する、２〜約４個の炭素原子を有する２価の飽和炭化水素基であり 。

Ｒ５は水素または１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であり。

および、ｎは１〜約１２の数である。）の構造を有する界面活性剤：および Ｃ）有効量の光開始剤。

−を含有する耐磨耗性被膜調製用の光硬化性組成物を提供する。

ヒダントインへキサアクリレートおよび前記特定種類の界面活性剤の組合せによ り、ポリオレフィンフィルム上の薄い実質的に不連続点のない被膜として従来の ように被覆し得る組成物を提供する。その被膜を硬化状態まで硬化し、そのポリ オレフィンフィルムの耐磨耗性を所望の特性レベルとする実質的にゆがみのない 被膜を提供し得る。エネルギー制御シートに耐磨耗性被膜を提供するのに用いる 際には、望ましくはそのエネルギー制御シートは、非常に設置および掃除を容易 にし、生成物の耐用年数を改良する耐磨耗性レベルを示す。同時に、ポリオレフ ィンフィルム内のどんな掻き傷も耐磨耗性被膜により実際に充填され、そのシー トには望ましくない真珠光パターンが実際には存在しないので、そのフィルムの 光学的美的価値観を向上する。

（図面の簡単な説明） 添付の図面では、全厚さを非常に誇張し、理解し易くした。

その図は、本発明を具体化する１種の窓ユニットの部分断面図である。

（好ましい態様の説明） 図面において、その図には本発明の複合エネルギー制御シートが窓ガラスユニッ トの内側に接着しているタイプの窓ユニットを示している。また、意図するもの は、その複合エネルギー制御シートを窓ガラスユニットの内側に配置しているが 離れていないタイプの窓ユニット、または本発明のエネルギー制御フィルムが窓 ガラスの内の１つの室内面に接着している気密シールした二重窓ガラスユニット であり、そのような構造は米国特許第４．２２６．９１０号に開示されており、 その記載をここに挿入する。

図において、窓ユニット１０は一重窓ガラスユニットの内側面に積層した複合エ ネルギー制御シート２０から成る。エネルギー制御シート２０は、透明反射金属 層２２の片面に接着したポリマー箔支持層から成り、その金属層はアルミニウム 、銀、金、銅、または太陽光線および赤外スペクトル、即ち０．３〜４０μｍ波 長の放射線エネルギーの他のどんな適当な反射体の蒸着層であってもよい。当業 者間で公知であるように、この金属層は好ましくは、可視光線に適する透明性お よび赤外線の良好な反射性を有する。

金属層２２に隣接して、ポリオレフィンを含有する薄いポリマー層２４があり、 それを例えば、押出、被覆によって、または接着剤の薄層２３によりポリオレフ ィンフィルムを接着することによって、金属層上に適用してもよい。ポリマー層 ２４も赤外線を透過する。好ましくは、ポリマー層２４の厚さは少な（とも５μ ｍおよび最も好ましくは少なくとも約１０μ―であるべきであり、ポリマー層を 溶媒からの被覆により適用するときは５〜１５μｍが通常は適当な厚さである。

ポリマー層２４のプリフォームした箔を用いる場合、同様に少なくとも約５μｍ （取扱いを容易にするため好ましくは少なくとも約１０μｍ）の厚さを用いるの が望ましいが、２５〜５０ｎの厚さをうまく用いてもよい。ポリマー層２４の厚 さが薄いほど、その赤外線透過率は大きくなることが認められる。同様に、勿論 、接着剤層２３の厚さが薄いほど、その赤外線エネルギーの吸収は小さくなる。

ポリマー層２４を提供するのに用いる好適なポリオレフイノ類は、ポリエチレン およびポリプロピレンである。

耐磨耗性被膜２５はポリマー層２４を、例えばエネルギー制御シートの取扱いま たは掃除により生じるような機械的磨耗から保護する。被膜２５は、好ましい態 様の薄い被膜状態で使用するとき実質的に赤外線を透過し、その好ましい態様に は、１．３−ビス（３−［２，２，２−（）リアクリロイルオキシメチル）エト キシ］−２−ヒドロキシプロピル）−５，５−ジメチル−２，４−イミノゾリジ ンノオン（明細書および請求項では「ヒダントインへキサアクリレート」として 記載）を含有し、米国特許第４．２４９゜０１１号の実施例１に開示の構造のも の、光開始剤および前述の式（Ｉ）の界面活性剤を有する出発原料の光重合反応 生成物がある。式（Ｉ）の界面活性剤大きくなる。

その調製方法が、米国特許第２．９１５．５５４号に開示されている。好ましい 界面活性剤としては、平均構造■（最も好ましい）：ＣＲ３ または平均構造■： ＣＨ２ＣＲ３ ＣｃＦ＋７Ｓｏ２Ｎ−（−ＣＨ２ＧＨｚ−０−）７５−ＣＨ３（Ｉ［Ｉ）のどち らかを有するものがある。

平均構造■の前述の界面活性剤の好ましい調製方法は以下の通りである。

６６重量部のＮ−エチル−Ｎ−（β−ヒドロキシエチル）−ペルフルオロオクタ ンスルホンアミド（少量の類似のＣ１〜Ｃ７ペルフルオロアルキル同族体類を含 む）をステンレス鋼反応釜で１５０°Ｆまで加熱する。その反応釜に撹拌しなが ら、０．７重量部のＢＦ３エーテルエート（ｅｔｈｅｒａｔｅ）を加え、得られ た混合物を１５分間混合する。次いで、その反応釜を１４０’Ｆ（６０°Ｃ）に 設定する。この混合物に、５２．４０重量部の酸化プロピレンを加える。添加速 度を、反応温度が１４５〜１５０°Ｆ（６３〜６６℃）に保持するようにする。

酸化プロピレンの添加が完了した後、その混合物を１４０〜１５５°Ｆ（６０〜 ６８℃）で２時間、またはスルホンアミド反応体の百分率を使用した元の量を基 本として１５％以下となるだけ長時間、撹拌する。その混合物に、２４重量部の 蒸留水および１２８重量部の炭酸ナトリウムの混合物をゆっ〈、り添加する。こ の添加完了後、その混合物を３０分間撹拌する。その水相のｐＨを７にするのに 必要であれば、更なる炭酸ナトリウムを加える。１７．６重量部のイソプロピル エーテルを、１０５°Ｆ（６０℃）に設定した反応釜に加える。得られた混合物 を１０分間、その相の混合するが大き過ぎて乳化は起こさないだけ充分な速度で 撹拌する。約１時間で相分離した後、底（有機）相を単離する。有機相を３回水 洗し、その触媒および炭酸ナトリウムを除去し、そして温度を１６０°Ｆ（７１ ℃）に保持しながら、有機溶剤を減圧下で蒸留し、構造■の界面活性剤を得る。

再度その図に関して、ヒダントインへキサアクリレートと組合せた式Ｉの界面活 性剤は、硬化時に適度にポリマー層２４と接着する実際に不連続点のない被膜を 得るのを容易にする。好ましくは、被膜２５を、例えばメチルエチルケトンを溶 剤として使用した有機溶液からポリマー層２４に適用する。溶剤を蒸発し、その 被膜を紫外線に暴露することにより硬化する。その被膜の作製に使用したヒダン トインへキサアクリレート、光開始剤および界面活性剤の量は一般に、１００重 量部のヒダントインへキサアクリレート、約１〜８重量部（好ましくは約３〜５ 重量部）の光開始剤および約００５〜１．５重量部（好ましくは約０．２〜０． ８重量部）の界面活性剤である。被膜２５は一旦硬化すれば、一般に約０．９〜 ２．３ｎの厚さを有し、好ましくは約１．３〜１．８ｎの厚さを有する。

被膜２５には、その被膜の光学的または硬度特性を実質的に損なわない、または その硬化速度を実質的に非実用的な速度にまで低減する他の成分を含んでいても よい。複合エネルギー制御シート２０を接着剤層２６により窓ガラスユニット３ ０の内側面に接着し、その層は今日、太陽光線制御工業で通常使用されるどんな ものであってもよい。例えば接着剤層２６はアクリレート感圧接着剤であっても よい。

エネルギー制御シート２０内のどんなポリマー層への紫外線の悪影響も低減する ために、ＵＶ吸収体を含む被膜２７をポリマー箔支持層２１および接着剤層２１ の間に挟むこと；更に、ＵＶ吸収体をポリマー箔支持層２１または接着剤層２１ に導入することが非常に望ましい。

通常の使用では、太陽光線は窓ガラスユニット３０の面３１に直射し、接着剤層 ２６、（存在すれば）ＵＶ吸収層２７およびポリマー箔支持層２１を通過する。

その太陽光線（可視スペクトルおよび近赤外スペクトルの両方の光線を含む）の 相当量は金属層２２から反射して、ポリマー箔支持層２１、ＵＶ吸収層２７（存 在すれば）、接着剤層２６および窓ガラスユニット３０を通過して戻り、それに よりその光レベル、および窓ユニットｌＯを用いた部屋の内側の熱およびまぶし さを低減する。その部屋内へのまぶしさおよび熱の伝達を非常に低減すると同時 に、充分な光を金属層２２、接着剤層２３（存在すれば）、ポリマー層２４およ び耐磨耗性被膜２５を通過してその室内に伝達し、通常の活動を快適に行えるよ うにする。い（らかの太陽光線エネルギーは窓ガラスユニット３０に吸収され、 それを熱に変換し、屋外へ再伝達する。

窓ユニツト１０外の温度が室内の温度以下にかなり下がると、異なった要因が働 くようになる。室内のすべての物および人が約３００°にの表面温度を有し、こ れゆえ黒色体ラジェータとして機能すると見なし得、赤外スペクトルのエネルギ ーを放射し、約４〜４ｏｕｍの範囲の波長に及ぶ。窓ユニット１０の両面間の温 度差のために、放射過程により部屋から熱を損失する典型的傾向がある。そのよ うな赤外エネルギーを室外へ放射し、窓ユニット１０の内側表面２８に直射し、 それは最初に耐磨耗性被膜２５およびポリマー層２４を通過して、金属層２２に 遭遇し、それは反射してポリマー層２４および耐磨耗性被膜２５を通過して室内 に戻る。

耐磨耗性被膜２５が室内の雰囲気と隣接および接触し、ポリマー支持箔層２１が 窓ガラスユニット３０と隣接するように、図に示した種類のエネルギー制御シー トを搭載する。

以下の実施例において、記載がない限りすべての部数は重量部である。

実施例１ ２５μＩ厚の二軸配向したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（Ｉ ＣＩアメリカズ（＾ｍｅｒｉｃａｓ）から市販）の支持体フィルムをアルミニウ ム蒸着し、標準蒸着法を用いて約９Ω／Ｃｌ１１２のシート抵抗となった。アル ミニウム被覆フィルムの可視スペクトル透過率は、０．５５μｍ波長で約０．１ ８であった。

接着剤を積層した不粘着性ポリエステルのトルエン：メチルエチルケトン（ＭＥ Ｋ）の３．７・１　（Ｗ／Ｗ）溶液を調製し、それは６０重量％のバイチル（Ｖ ｉｔｅｌ）ＰＥ−３０７Ｔ′（グ・ソドイヤー・ケミカルズ（Ｇｏｏｄｙｅａｒ 　Ｃｈｅ＋５ｉｃａｌｓ）から市販）；０．５重量％のイルガスタブ（Ｉｒｇａ ｓｔａｂＴＭ）２００２　（紫外線による分解からその構造を保護する安定剤で あって、チバガイギ−（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社から市販）および：０．３重 量％のモンダー＜Ｍａｎｄｕｒ７′″）ＣＢ−７５（モーベイ・ケミカル（Ｍｏ ｂａｙ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ）社から市販の硬化剤）から成った。

前記溶液をＰＥＴフィルムの蒸着面に塗布した。その溶剤を蒸発した後、約０． 　ｇｇ／ｍ２の乾燥接着剤被膜がアルミニウム被覆表面に残った。片面を４０〜 ４４ダイン／ＣＶａの表面エネルギーに（エネルコン・インダストリーズ（Ｅｎ ｅｒｃｏｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から市販の装置を用いて）コロナ処理した １２．７μｍ厚の二軸配向したアイソタクチックポリプロピレン（ＰＰ）フィル ム（バーキュレス（ｔｌｅｒｃｕｌｅｓ）社から市販）を、７５℃および２０７ ダイン／ｃ＋ａ（３０ｐｓｉ）で操作する一対の絞りロールを用いて、接着剤被 覆表面に接着した。

そのラミネート構造のＰＰ露出面を前述のようにコロナ処理し、ＭＥＸ（４１８ 部）中にヒダントインへキサアクリレート（１００部、ＨＨ＾）ニイルガキュア ー（Ｉｒｇａｃｕｒｅ”）１８４（４部、チバガイギ−（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ ）社から市販の光開始剤）、および前述の平均構造■のフルオロケミカル界面活 性剤（０，４部）：を含む溶液を、コロナ処理に続いて、直ちにその処理したＰ Ｐ表面に適用した。その被覆フィルムを４９℃（１２０°Ｆ）の空気循環炉を通 過させることによりＭＥＫを除去し、約１．８ｇ／１２のＢＯＡ被膜が残つ下を １００フイート／分の線速度で通過させることによりＨ）ｌ＾被被膜硬化し、耐 磨耗性被膜を作製した。ランプおよびウェブ間の距離は１２ｃｍであった。

ＵＶ吸収組成物を、７．５部の置換ベンゾフェノン（ＢＡＳＦから市販のユービ ヌール（ＩＪｖｉｎｕｌ”）Ｍ−４９３またはユービヌール（Ｕｖｉｎｕｌ　Ｔ Ｍ）Ｄ−５０のどちらか）：９２．５部のＰＥＴターポリマー（商品名バイチル （Ｖｉｔｅｌ）ｌ’Ｅ−２２２でグツドイヤー・ケミカルズ（Ｇｏ。

ｄｙｅａｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販）：２６％固形分溶液を調製するの に充分な５０　：５０（ｗ／ｗ）トルエン：ＩＩＥＫ　、を組合せることにより 調製した。前述の溶液を未蒸着ＰＥ７表面上に被覆し、その被覆フィルムを６５ ℃の空気循環炉を通過させることにより溶剤を除去し、乾燥被覆重量５．４ｇ／ ｍ２のＵＶ吸収層を作製した。

５０：５０のイソプロパツール：酢酸エチル中に９６＝４のアクリル酸イソオク チル・アクリルアミドのコポリマー（アルリッチ（Ｕｌｒｉｃｈ）の米国特許再 発行第２４．９０６号に従って）を含む７％固形分溶液を被覆することにより、 感圧接着剤をＵＶ吸収層に適用し、得られた被覆ラミネートを１０５℃の空気循 環炉を通過させ、被覆重量２゜７ｇ／ｍ２の接着剤層を作製した。１．６％固形 分のメチルセルロースの水溶液（ダウ・ケミカル（Ｄａｍ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ） から市販のメソセル（ＭｅｔｈｏｃｅｌＴ′）Ａ１５ＬＶ）を感圧接着剤上に適 用し、その被覆フィルムを６３℃の空気循環炉を通過させることにより水分を蒸 発させ、乾燥メチルセルロース被覆重量が約０．５ｇ／ｍ２の水分活性接着剤エ ネルギー制御フィルムを作製した。

実施例２〜３および比較例１〜４ 以下の選別プロセスを行い、ヒダントインへキサアク１ルートから調製した所望 の被膜を提供する以下の表に示した界面活性剤の適性を決定した。

ヒダントインへキサアクリレート（固形分の２０重量％）ニイルガキュアー（Ｉ ｒｇａｃｕｒｅ”）１８４　（固形分の４重量％）：および表示の量の表示の界 面活性剤：力Ａら成るＭＥＫ溶液をラミネートフィルムのポリプロピレン表面上 に＃６マイアー（Ｍｅｙｅｒ）棒（線巻ロッド）を用いて被覆した。被覆ラミネ ートを３００部フインチ中圧水銀Ｕｖランプを装備したプロセッサー内でウェブ 速度５０フイート／分で硬化する前に３分間立てる。硬化被膜を、不連続点の存 在および一般的外観（即ち、通常の窓ガラスから予想される透明性に関する美的 価値）に関して調べ、その結果を表に示した。

表 ａ　ＢＡＳＦから市販の非フッ素化ポリオキンプロピレンｂ非イオン性ポリオキ シエチレン変性ポリジメチルシロキサンλθ π 国際調査報告　。ｒＴ／Ｉｌｌ、。２／１ｌａｏｌ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第１および第２の主要液面を有するポリオレフィンフィルムおよびその第１ 主要表面に接着した、ヒダントインヘキサアクリレート、光開始剤および以下の 式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ１は約４〜約１２個の炭素原子を有するベルフルオロアルキル基であ り；Ｒ２は約１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であり；Ｒ３は少なくと も２個の炭素原子で隣接するＮおよびＯ原子を分離する、２〜約４個の炭素原子 を有する２価の飽和炭化水素基であり；Ｒ４は少なくとも２個の炭素原子で隣接 するＯ原子を分離する、２〜約４個の炭素原子を有する２価の飽和炭化水素基で あり；Ｒ５は水素または１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であり；およ び、ｎは１〜約１２の数である。）の平均構造を有する界面活性剤を含有する出 発原料の光重合反応生成物である硬化被膜から成るラミネート。 ２．該ポリオレフィンフィルムがポリプロピレンを含む請求項１記載のラミネー ト。 ３．該出発原料が、１００重量部のヒダントインヘキサアクリレートおよび約０ ．０５〜約１．５重量部の該界面活性剤から成る請求項１記載のラミネート。 ４．該界面活性剤が、以下の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造、または以下の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造を有する請求項１記載のラミネ−ト。 ５．４〜４０μｍの範囲の波長の赤外エネルギーに対して低透過率および高吸収 特性を有する透明ポリマー支持箔および該ポリマー支持箔の片面と接着した透明 反射金属層を更に有する請求項１記載のラミネートであって、該金属層が該ポリ オレフィンフィルムの第２主要面に接着している請求項１記載のラミネート。 ６．該出発原料が１００重量部のヒダントインヘキサアクリレートおよび約０． ０５〜約１．５重量部の該界面活性剤から成る請求項５記載のラミネート。 ７．該界面活性剤が以下の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造、または以下の式： ▲数式、化学式、表等があります▼ の構造を有する請求項５記載のラミネート。 ８．該ポリマー支持箔の露出面を窓ガラスに接着する接着剤によって窓ガラスに 接着した請求項５記載のラミネートから成る窓ユニット。 ９．ａ）１００重量部のヒダントインヘキサアクリレート；ｂ）約０．０５〜約 １．５重量部の以下の式、▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ１は約４〜約１２個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基であ り；Ｒ２は約１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であり；Ｒ３は隣接する ＮおよびＯ原子を分離する少なくとも２個の炭素原子を有する２〜約４個の炭素 原子を有する２価の飽和炭化水素基であり；Ｒ４は隣接するＯ原子を分離する少 なくとも２個の炭素原子を有する２〜約４個の炭素原子を有する２価の飽和炭化 水素基であり；Ｒ５は水素または１〜約４個の炭素原子を有するアルキル基であ り；および、ｎは１〜約１２の数である。）の構造を有する界面活性剤；および ｃ）有効量の光開始剤； を含有する耐磨耗性被膜を提供するための光硬化性組成物。