(57)【要約】本発明は、支持体に塗布するのにUV硬化を必要とする、透明な支持体のためのUV遮断インクに関する組成物及び方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種以上の紫外線（UV）遮断剤及び１種以上のUV硬化性成分を含むUV遮断インク。
【請求項２】
１種以上の光開始剤を更に含む請求項１記載の組成物。
【請求項３】
１種以上のシランを更に含む請求項１記載の組成物。
【請求項４】
１種以上の顔料を更に含む請求項１記載の組成物。
【請求項５】
１種以上の消泡剤を更に含む請求項１記載の組成物。
【請求項６】
１種以上の界面活性剤を更に含む請求項１記載の組成物。
【請求項７】
前記UV遮断剤が、約５乃至１５質量％存在する請求項１記載の組成物。
【請求項８】
約１乃至５％のNorbloc（2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール）、約０．５乃至１．５％のTinuvin 123（ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチロキシ)-4-ピペリジニル)エステル）、約３乃至９％のTinuvin 99（3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸のC7-9分枝鎖状アルキルエステル）、及び１乃至３％のTinuvin 171（2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチル-フェノール）を含むUV遮断インク。
【請求項９】
約３０乃至４０％のSR399（ジペンタエリトリトールペンタアクリレート）、約６乃至１０％のCN104（エポキシアクリレート）、約１０乃至１５％のEb5129（ウレタンジアクリレート）、約１０乃至１５％のSR238（ウレタンジアクリレート）、約０．５乃至約１．２％のTinuvin 123（デカン二酸のビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)エステルの1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンとの反応生成物）、約１．５乃至２．５％のNorbloc 7966（2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール）、約４乃至８％のTinuvin 99（3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸のC7-9分枝鎖状アルキルエステル）、約１乃至３％のTinuvin 171（分枝鎖状及び直鎖状の2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(ドデシル)-4-メチル-フェノール）、約０．５％のCAB 531-1（セルロースアセテートブチレート）、約０．６乃至１．０％のHS 40（添加剤）、約１．０乃至３％のD-62（消泡剤）、約０．２５乃至１．０％のD-604（界面活性剤）、約１乃至４％のRad2250、約０．３乃至１．０％のI-500（1-ヒドロキシアクリシオヘキシルペンチルケトン）、約０．５乃至２％のI-184（1-ヒドロキシシクロヘキシルペンチルケトン）、約０．５乃至２％のD-1173（オキシ-2-メチル-1-フェニル-1-プロパノン）、約１乃至５％のI-1700（ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド）、約０．８乃至３％のCN384（アクリレート化アミンアクリルエステル）、及び約０．２５乃至１％のFC171（フッ素系界面活性剤）を含むUV遮断インク。
【請求項１０】
約３０乃至４５％のSR399（ジペンタエリトリトールペンタアクリレート）、約６乃至１０％のCN104（エポキシアクリレート）、約５乃至１５％のEb5129（ウレタンジアクリレート）、約１０乃至２０％のSR238（ウレタンジオールジアクリレート）、約０．５乃至約２％のTinuvin 123（デカン二酸のビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)エステルの1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンとの反応生成物）、約２．５乃至５％のNorbloc 7966（2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール）、約４乃至１０％のTinuvin 99（3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸のC7-9分枝鎖状アルキルエステル）、約１乃至３％のTinuvin 171（分枝鎖状及び直鎖状の2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(ドデシル)-4-メチル-フェノール）、約０．５乃至２％のCAB 531-1（セルロースアセテートブチレート）、約０．６乃至１．０％のHS 40（添加剤）、約１．０乃至３％のD-62（消泡剤）、約０．２５乃至１．０％のD-604（界面活性剤）、約０．３乃至１．０％のI-500（1-ヒドロキシアクリシオヘキシルペンチルケトン）、約０．５乃至２％のI-184（1-ヒドロキシシクロヘキシルペンチルケトン）、約０．５乃至３％のD-1173（オキシ-2-メチル-1-フェニル-1-プロパノン）、約１乃至５％のI-1700（ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド）、約０．８乃至３％のCN384（アクリレート化アミンアクリルエステル）、及び約０．２５乃至１％のFC171（フッ素系界面活性剤）を含むUV遮断インク。
【請求項１１】
請求項１記載の組成物を含むUV遮断インクをコーティングした透明な支持体を含むUV遮断透明支持体。
【請求項１２】
支持体及びUV遮断塗膜の間に１層以上のシランを更に含む請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１３】
前記UV遮断塗膜の厚さが、約３乃至２５μである請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１４】
前記UV遮断塗膜の厚さが、約１５μである請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１５】
約３００乃至４００nmのUVの透過を約９０％以上吸収する請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１６】
約３００乃至３８５nmのUVの透過を約９７％以上吸収する請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１７】
前記支持体が、ガラスである請求項１１記載のUV遮断透明支持体。
【請求項１８】
請求項１記載のUV遮断インクを約３乃至２５μの厚さに透明な支持体に塗布する工程、及び
約３２５乃至約４１５nmの透過したUVで組成物を硬化させる工程、
を含む方法により製造されたUV遮断透明支持体。
【請求項１９】
前記UV遮断インクの塗膜を塗布する前にシランの層を塗布することを更に含む請求項１８記載のUV遮断透明支持体。
【請求項２０】
前記UV遮断インクの厚さが、約１５μである請求項１８記載のUV遮断透明支持体。
【請求項２１】
前記UV遮断インクが、約３９５乃至約４１５nmで硬化される請求項１８記載のUV遮断透明支持体。
【請求項２２】
請求項９記載のUV遮断インクを約３乃至２５μの厚さに透明な支持体に塗布する工程、及び
約３２５乃至約４１５nmの透過したUVで組成物を硬化させる工程、
を含む方法により製造されたUV遮断透明支持体。
【請求項２３】
請求項１０記載のUV遮断インクを約３乃至２５μの厚さに透明な支持体に塗布する工程、及び
約３２５乃至約４１５nmの透過したUVで組成物を硬化させる工程、
を含む方法により製造されたUV遮断透明支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本明細書にその全てが参考として導入されている、２００１年７月１０日に出願された米国特許仮出願第60/304,049号の優先権を主張する。
発明の分野
本発明は、UV硬化性組成物を用いて紫外線（UV）を遮断する分野である。特に、本発明は、一層以上のUV硬化性組成物をガラス及びその他の透明な製品の上に塗布し、そのような組成物をUVに暴露することにより硬化させて、そのような製品へのUV透過を防ぐことに関する。
【背景技術】
【０００２】
発明の背景
UVは、可視光及びＸ線の間の目に見えない電磁線を言及する。その波長は約４乃至約４００nmであり、周波数は約１０15乃至約１０17Hzである。それは太陽の輻射線の一成分であるが、例えば水銀アーク灯のようなアーク灯で人工的に製造される。
太陽光におけるUVは、３帯域、即ちUV-A（３２０〜４００nm）、UV-B（２８０〜３２０nm）、及びUV-C（２８０nm以下）に分けられる。多くのUV-B及び大部分のUV-Cは、地球の表面に達する前に大気圏のオゾン層により吸収される。
太陽からのUVは、細胞への損傷及び多くの物質における劣化の重要な原因である。UV-Aが皮膚の損傷及び黒色腫症皮膚癌を引き起こしうること、及びUV-Bが日光皮膚炎及び一般的な皮膚癌を引き起こしうること、及びUV-Cが最も強力で有害なUVであることは公知である。長時間太陽光に暴露すると、芸術品、写真作品、及び紙が劣化することも当業者には公知である。
UVによる損傷及び劣化を最小にするためにUVを遮断するのに、多くの技術が開発されてきた。しかしながら、性能、費用、効率、及び／又は持続性の見地から、これらの方法はいずれも非常に満足のいくものではない。従って、UVの透過を遮断する改良方法及び組成物が相変わらず明らかに必要である。特に、UVがガラスのような透明な支持体を透過するのを遮断する改良方法及び組成物の開発が必要である。更に特に、長期間UVの透過を実質的に遮断する改良方法及び組成物の開発が必要である。
【０００３】
発明の要約
本発明は、支持体にUV硬化されたときに有意量のUVを遮断しうる、透明な支持体、特にガラスに適するUV遮断組成物に関する。従って、本発明の目的の一は、１種以上のUV遮断成分を１種以上のUV硬化性成分と組み合わせることによりUV遮断組成物を提供することである。
本発明の別の目的は、UV遮断組成物がUVにより硬化される支持体上にUV遮断組成物を塗布することにより、ガラスのような透明な支持体のUV透過を減少させる方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、有意量のUVを遮断しうるガラス又はその他の透明な支持体を提供することである。前記ガラス又はその他の透明な支持体には、１層以上のUV硬化されたUV遮断層が塗布されている。
本発明の更に別の目的は、有意量のUVを遮断しうるガラス又はその他の透明な支持体を製造する方法を提供することである。前記ガラス又はその他の透明な支持体は、１層以上のUV硬化されたUV遮断層（のインク）を塗布することにより製造される。好ましくは、UV遮断組成物は、３００〜４００nmのUVの透過を９０％以上及び３００〜３８５nmのUVの透過を９７％以上吸収する。
【０００４】
詳細な説明
特に指示がなければ、全ての％は、UV硬化性のUV遮断コーティング組成物（インク組成物）の総質量に対する質量％を言及する。
本発明は、ガラス又はその他の透明な支持体のUV透過を遮断する組成物及び方法に関する。特に本発明は、支持体にUV硬化されたときに有意量のUVを遮断しうる、透明な支持体、特にガラスに適するUV遮断組成物に関する。従って、本発明の目的の一は、１種以上のUV遮断成分を１種以上のUV硬化性成分と組み合わせることによりUV遮断組成物を提供することである。
本発明の別の目的は、UV遮断組成物がUVにより硬化される支持体上にUV遮断組成物を塗布することにより、ガラスのような透明な支持体のUV透過を減少させる方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、有意量のUVを遮断しうるガラス又はその他の透明な支持体を提供することである。前記ガラス又はその他の透明な支持体には、１層以上のUV硬化されたUV遮断層が塗布されている。
本発明の更に別の目的は、有意量のUVを遮断しうるガラス又はその他の透明な支持体を製造する方法を提供することである。前記ガラス又はその他の透明な支持体は、１層以上のUV硬化されたUV遮断層を塗布することにより製造される。好ましくは、UV遮断組成物は、３００〜４００nmのUVの透過を９０％以上及び３００〜３８５nmのUVの透過を９７％以上吸収する。
【０００５】
本発明の一実施態様においては、UV透過は、１種以上のUV遮断成分及び１種以上のUV硬化性成分を含むコーティング組成物を１層以上塗布することにより遮断される。
好ましい実施態様においては、透明な支持体及び１層以上のUV遮断コーティング組成物の間に接着促進剤が塗布される。
別の好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール（米国 08560 ニュージャージー州タイタスビルにあるJanssen Pharmaceutica製、商標名：NORBLOC）を含む。
別の好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチロキシ)-4-ピペリジニル)エステル（Ciba-Geigy製、商標名：TINUVIN 123）を含む。
別の好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチル-フェノール（Ciba-Geigy製、商標名：TINUVIN 171）を含む。
別の好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、Ciba-Geigy製のTINUVIN 99に含まれるUV遮断成分を含む。
更に別の好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、前述のいずれかの組合せを含む。
非常に好ましい実施態様においては、コーティング組成物は、2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール（NORBLOC）、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチロキシ)-4-ピペリジニル)エステル（TINUVIN 123）、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチル-フェノール（TINUVIN 171）、及びTINUVIN 99を含む。
別の実施態様においては、本発明は前述の特定組成物を塗布した透明な支持体並びにUV硬化性組成物の製造及び使用方法を含む。
【０００６】
UV遮断成分
UV遮断成分は、通常UV遮断剤と呼ばれる。UV遮断剤は、UV吸収剤又はUV安定剤とも呼ばれる。公知のUV遮断剤又はそれらの組合せが本発明において使用されうる。そのようなUV遮断剤の例には、限定するわけではないが、Cyagard 1164L、Cyagard 3638、Cyagard UV 531、Cyagard UV 5411、Cyagard UV 9、Cyasorb 1084、Cyasorb 1164、Cyasorb 284、Cyasorb UV 1988、Cyasorb UV 2098、Cyasorb UV 2126、Cyasorb UV 24、Cyasorb UV 2908（Cyasorbは、19801 デラウェア州ウィルミントン1105 North Market St. Suite 1300にあるCytec Technology Corp.所有の商標名である）、Eastman Inhibitor RBM（Bio-Radから入手しうるレゾルシノールモノベンゾエート）、Givsorb UV-1、Givsorb UV-2、Givsorb UV-13、Givsorb UV-14、Givsorb UV-15、Givsorb UV-16（Givsorbは、07014 ニュージャージー州クリフトン100 Delawanna AvenueにあるGivaudan Corporationに登録されている商標名である）、Mark 1535、Mark 446、（Bio-Radから入手しうる）、Maxgard 200、Maxgard 800（Maxgardは、71731 アーカンソー州エルドラド135 Louis Hurley RoadにあるGarrison Industries, Inc. に登録されている商標名である）、Norbloc 6000、Norbloc 7966（Norblocは、08933-7001 ニュージャージー州ニューブランズウィックOne Johnson & Johnson PlazaにあるJohnson & Johnsonに登録されている商標名である）、Quercetin、Sanduvor 3206、Sanduvor EPU、Sanduvor VSU（Sanduvorは、スイス国Lichtstrasse 35 BasleにあるSandoz Ltd.に登録されている商標名である）、Seesorb 201（フェニルサリチレート）、Syntase 1200（15225 ペンシルベニア州ピッツバーグ、2800 Neville RoadにあるNeville-Synthese Organics, Inc.）、THPE BZT、Tinuvin P（2-(2′-ヒドロキシ-5′-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール 2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-メチル-フェノール 2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-p-クレゾール）、Tinuvin 123、Tinuvin 171、Tinuvin 5055、Tinuvin 5151、Tinuvin 99-2、Tinuvin 144、Tinuvin 292、Tinuvin 384-2、Tinuvin 5050、Tinuvin 5060、Tinuvin 99、Tinuvin 109、Tinuvin 1130、Tinuvin 120、Tinuvin 1545、Tinuvin 1577FF、Tinuvin 320、Tinuvin 326、Tinuvin 327、Tinuvin 328、Tinuvin 384、Tinuvin 400、Tinuvin 400-2、Tinuvin 571、Tinuvin 840、Tinuvin 900、Tinuvin 928、Tinuvin P（Tinuvinは、10502 ニューヨーク州アーズリー444 Saw Mill River RoadにあるCiba-Geigy Corporationに登録されている商標名である）、Uvinul 3035、Uvinul 3039、Uvinul 3048、Uvinul 400、Uvinul D 49、Uvinul D 50、Uvinul P 25、Uvinul T-150（Uvinulは、07054 ニュージャージー州パーシッパニー100 Cherry Hill RoadにあるBASF Corporation所有の商標名である）が含まれる。
【０００７】
好ましくは、UV遮断剤は、Norbloc 7966（化学名：2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾール（Johnson & Johnsonの子会社である、米国 08560 ニュージャージー州タイタスビルにあるJanssen Pharmaceutica製）を含む。
また好ましくは、UV遮断剤は、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-1-(オクチロキシ)-4-ピペリジニル)エステル（Ciba-Geigy製、商標名：TINUVIN 123）を含む。
また好ましくは、UV遮断剤は、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-ドデシル-4-メチル-フェノール（Ciba-Geigy製、商標名：TINUVIN 171）を含む。
また好ましくは、UV遮断剤は、Ciba-Geigy製のTINUVIN 99に含まれるUV遮断成分を含む。
更に好ましくは、UV遮断剤は、Norbloc 7966、Tinuvin 123、Tinuvin 99、及びTinuvin 171から選択された二成分以上の混合物を含む。
最も好ましくは、UV遮断剤は、Norbloc 7966、Tinuvin 123、Tinuvin 99、及びTinuvin 171の混合物を含む。
UV遮断剤の総質量％は、約０．００００１乃至約５０％、好ましくは約０．１乃至約３０％、更に好ましくは約０．５乃至約２０％、更に一層好ましくは約５乃至約１５％、なおさら好ましくは約５乃至約１２％、最も好ましくは約１０％である。
各々の個々のUV遮断剤の質量％は、約０．００００１乃至約５０％、好ましくは約０．１乃至約２０％、更に好ましくは約０．５乃至約１５％、更に一層好ましくは約１乃至約１０％、なおさら好ましくは約３乃至約８％、最も好ましくは約５％である。
【０００８】
UV硬化性成分
本発明において使用されるUV硬化性成分は、約５〜９５％、好ましくは約１０〜８５％、更に好ましくは約１５〜７５％の重合性反応体、例えば、放射線硬化性モノマー、オリゴマー、又は低分子量ホモポリマー又はコポリマー、ターポリマー、又は遊離酸基を含まないグラフト又はブロックコポリマーを含みうる。適するモノマーの例には、エポキシド、脂環式エポキシド、塩化ビニル、スチレン、アクリル酸エチル、酢酸ビニル、ヒドロキシアルキルアクリレート、又はヒドロキシアルキルメタクリレートのような二官能性アクリルモノマー、ビニルブチレート、ビニルメチルエーテル、メチルメタクリレート、イソボルニルアクリレート、アクリロニトリル、又はそれらの混合物が含まれる。適するポリマーには、分子量が約５０，０００未満の（そうでないと重合、即ち硬化させるのが難しい）前記モノマーのオリゴマー、ホモポリマー又はコポリマー、ターポリマー、グラフトコポリマーが含まれる。アクリレートホモポリマー又はアクリレート又はメタクリレートコポリマーが好ましく、特にアクリレート又はメタクリレートコポリマーが好ましい。そのようなアクリレート又はメタクリレートコポリマーの例には、エポキシアクリレート、プロピレングリコール及びジカルボン酸、ウレタンアクリレート等のコポリマーが含まれる。好ましくは、組成物は、ウレタンアクリレートコポリマー、トリプロピレングリコールアクリレート、エポキシアクリレート、及びそれらの混合物からなる群から選択された１種以上の重合性反応体を含む。
好ましくは、本発明の放射線硬化性組成物は、約５〜９５質量％のアクリレート又はメタクリレートモノマー、又は酸官能基を含まないホモポリマー又はコポリマーを含む。
【０００９】
顔料
本発明に使用される組成物は、任意に顔料を含む。顔料の量は、組成物の総質量に対して１〜９５％、好ましくは１〜５０％、更に好ましくは１〜１０％の範囲が可能である。有機及び無機顔料を含む幅広い種類の顔料が適する。そのような顔料の例は、参考として本明細書に導入されている米国特許第5,178,952号及び米国特許第6,093,455号に示されている。無機顔料には、バライト粉、硫酸バリウム、炭酸バリウム、タルク、粘土、アルミナ、二酸化チタン、ホワイトカーボン、亜鉛華、硫化亜鉛、リトポン、ウルトラマリン、プルシアンブルー、コバルト、酸化クロム、ビリジアンクロムグリーンイエロー、オレンジ、及びレッド、カドミウム、クロム、酸化鉄、カーボンブラック、金属顔料、アルミニウム粉末、ブロンズ粉末、亜鉛黄、クロム酸ストロンチウム、亜鉛粉、銅等の体質顔料が含まれる。適する有機顔料の例には、アゾ顔料、インドリノン、イソインドリノン、バット顔料、レーク（the Lakes）、フタロシアニン顔料等が含まれる。インク組成物に白色を与える好ましい顔料は二酸化チタンである。好ましい赤及び黄色顔料は、その全てが参考として本明細書に導入されているKamenらによる米国特許第4,415,685号、同第4,579,949号、同第4,791,204号、同第4,666,455号、同第5,074,918号、同第4,783,540号、同第4,914,211号、同第4,585,878号、並びに米国特許第5,571,359号に開示されているようなイソインドリノン及びピロロピロールである。これらのピロロピロールは一般的には下式で示される。
【００１０】
＃＃ＳＴＲ５＃＃
（式中、R1及びR2は、各々独立して、アルキル、アリールアルキル、アリール、置換又は非置換同素環又は複素環芳香族基であり、R3及びR4は、各々独立して、水素、置換又は非置換アルキル、アルコキシカルボニル、アロイル（例えば、ベンゾイル）、アリールアルキル（例えば、ベンジル）、アリール（例えば、フェニル）、アルカノイル、C5-6シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、カルバモイル、アルキルカルバモイル、アリールカルバモイル、又はアルコキシカルボニルであり、かつXはO又はSである。）
【００１１】
R1及びR2が、各々独立してフェニル又はナフチルであり、R3及びR4が水素であって、XがOである化合物が好ましい。赤色顔料として、CAS番号が84632-65-5であり、一般名称C.I.顔料赤254として知られているピロロ3,4-Cピロール-1,4-ジオン,2,5-ジヒドロ-3,6-ジ-4-クロロフェニルが特に好ましい。この顔料は、Irgazin DPP Red 80という商標名でデラウェア州ニューポートにあるCiba-Geigyの顔料部門から市販されている。Irgazinという商標名で市販されているその他のCiba-Geigyの赤色顔料も適する。
適するイソインドリノンは、その全てが参考として本明細書に導入されている米国特許第3,884,955号、同第3,867,404号、同第4,978,768号、同第4,400,507号、同第3,897,439号、同第4,262,120号、同第5,194,088号に示されている。好ましいイソインドリノンは、テトラクロロシアノ安息香酸アルキルエステル、特に2-メチル-1,3-ベンゼンジアミン及びナトリウムメトキシドと反応させた安息香酸2,3,4,5-テトラクロロ-6-シアノ-メチルエステルである。この顔料組成物は、一般名称がC.I.顔料黄色109であり、Irgazin yellow 2GLTEという商標名でデラウェア州ニューポートにあるCiba-Geigyの顔料部門から市販されている。Ciba-Geigyにより製造されているIrgazin Yellowシリーズのその他の顔料も適する。
Irgazin Blue X-3367という商標名でCiba-Geigyから市販されている青色顔料、又はUltramarine Blue 5009という商標名のWhittaker, Clark, & Danielsから市販されている青色顔料が特に適する。
顔料は複数の目的のために添加されうる。それは色を与えるために添加されうる。それはまた組成物のその他の成分により生じた望ましくない色を覆い隠すために添加されうる。例えば、Norbloc 7966は、しばしば望ましくない黄色みがかった色を呈する。この黄色みがかった色とブレンドしたり覆い隠すために、少量の青色顔料がしばしば添加される。
【００１２】
消泡剤
本発明において使用されるインク組成物はまた、任意に約０．０１〜１０％の消泡剤、好ましくは含ポリエーテル消泡剤を含む。このものは、インクをガラス支持体上に泡やむらのないように平坦に塗布させるであろう。幅広い種類の消泡剤が適するが、BYKという商標名でBYK Chemieから市販されている消泡剤が好ましい。そのような消泡剤の例は、本明細書に参考として導入されている米国特許第5,187,201号及び米国特許第6,093,455号に示されているアルキルビニルエーテルポリマーである。その他の消泡剤の例には、BYK-052、BYK-053、及びBYK-033のようなポリエーテルが含まれる。BYK-052及びBYK-053は、ポリエチレン又はポリプロピレングリコールエーテル、及び特に、ポリビニルエーテルのようなポリエーテルである。ポリアクリレート溶液であるBYK-354、及びポリグリコール中における疎水性固体及び泡破壊ポリシロキサンの混合物であるBYK-022も適する。好ましくはポリエーテル消泡剤はアルコキシ化アルキルフェノール、特にBYK-033という商標名でBYK Chemieから市販されているような石油蒸留物及びエトキシ化アルキルフェノールの混合物である。
【００１３】
接着促進剤
本発明において使用されるインク組成物はまた、好ましくは約０．０１〜２５％、好ましくは約０．０５〜１５％、更に好ましくは約０．１〜５％のシラン接着促進剤を含む。このものは硬化した樹脂のガラス支持体への接着を増大させるであろう。これらの接着促進剤の組成物及び塗布の詳細は、米国特許第6,093,455号及び米国特許第6,136,382号に見いだしうる。シランの例は、シランエステル、ビニルシラン、メタクリロキシシラン、エポキシシラン、硫黄シラン、アミンシラン、又はイソシアネートシランである。適するシランには、下式の有機官能性シランが含まれる。
【００１４】
＃＃ＳＴＲ６＃＃
（式中、nは０〜３であり、aは０〜２である。）
【００１５】
＃＃ＳＴＲ７＃＃
（式中、Xは、各々独立して、CH3、Cl、OCOCH3、OC2H4OCH3、（OC2H4)2OCH3、又はORであり、式中のRはC1-20の直鎖状又は分枝鎖状アルキル連鎖であり、好ましくはメチル又はエチルである。）
【００１６】
この化学式を有するシランは、Dynasylanという商標名でニュージャージー州ピスカタウェイにあるHuls, America, Inc.又はOsi Specialities Inc.から市販されている。本明細書に参考として導入されている米国特許第5,221,560号、米国特許第6,136,382号及び米国特許第6,093,455号に開示されているようなその他の有機官能性シランも適する。そのような有機シランは、以下の化合物：3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2-メタクリロキシエチルトリメトキシシラン、2-アクリロキシエチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、2-メタクリロキシエチルトリエトキシシラン、2-アクリロキシエチルトリエトキシシラン等を含むアクリロキシ官能性シランである。適するグリシドキシシランには、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメチルシラン等が含まれる。アクリロキシ官能性シラン、イソシアナートシラン、及びアミノシランが本発明の組成物に使用するのに好ましい。好ましいアクリロキシ官能性シランは、DYNASYLAN MEMOという商標名でHuls America, Inc.から市販されている3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである。好ましいアミノシランは、DYNASYLAN TRIAMOという商標名でHuls America, Inc.から市販されている。好ましいイソシアナートシランは、A-1310という商標名でOsi Specialities Inc.から市販されている。本発明の好ましいインク組成物においては、３種類のシランの混合物が好ましく、一般的には各々が０．０１〜２質量％である。
接着促進剤は公知の種々の方法で塗布しうる。例えば、UV硬化性組成物を塗布する前に接着促進剤を透明な支持体に塗布する。あるいは、接着促進剤をUV硬化性組成物の一部として混合しうる。
【００１７】
界面活性剤
インク組成物はまた、任意に０．０１〜２０質量％、好ましくは０．５〜１０質量％、更に好ましくは１乃至５質量％のフッ素化界面活性剤を含みうる。“フッ素化界面活性剤”という用語は、少なくとも１個の親油基又は部分及び少なくとも１個の親水基又は部分を有する含フッ素化合物を意味する。特に、フルオロカーボン又はフルオロシリコーン界面活性剤が最も好ましい。適する界面活性剤には、本明細書に参考として導入されている米国特許第4,961,976号及び米国特許第6,093,455号に示されているものが含まれる。Fluoradという商標名で3M Companyから市販されているもののようなフルオロカーボン界面活性剤が好ましい。これらのフッ素系界面活性剤には、フッ素化アルキルエステル、フッ素化アルキルポリオキシエチレンエタノール等が含まれる。例えば、FC-171という商標名で3M Companyから市販されているもののような非イオン性フッ素化アルキルアルコキシレートが特に好ましい。フッ素化C1-30アルキルエトキシレート及びプロポキシレートが好ましい。
【００１８】
光開始剤
インク組成物は好ましくは、モノマーが硬化しうる放射線に暴露したときにモノマーの重合に触媒作用を及ぼす光開始剤を含む。一般的には２種類の光開始剤、ラジカル及びカチオンがある。エチレン性不飽和モノマー及びオリゴマーにはラジカル開始剤のほうが一般的に使用され、エポキシ又はビニルエーテル官能性樹脂にはカチオン光開始剤が使用される。好ましくは、本発明に使用される組成物はラジカル光開始剤を含む。適するラジカルタイプの光開始剤には、ケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン、及びそれらの誘導体のようなカルボニル化合物が含まれる。そのような物質の例には、例えば、メチルエチルケトン、ベンゾフェノン、ベンジルジメチルケタール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジエトキシアセトフェノン、2-メチル-1-(メチルチオフェニル)-2-(4-モルホリニル)-1-プロパノン、2-ベンジル-2-N,N-ジメチルアミノ-1,4-(4-モルホリノフェニル)-1-ブタノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、4-(2-ヒドロキシエトキシ)フェニル-(2-ヒドロキシ-2-メチルプロピル)ケトン、及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルフェニルホスフィンオキシド及び2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンの混合物が含まれる。Irgacure 1700という商標名でCiba-Geigyから市販されている、２５％のビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルフェニルホスフィンオキシド及び７５％の2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンの混合物が好ましい。
【００１９】
本発明の組成物においては、例えばインク組成物の質量の約１０％未満、好ましくは約５％未満のような少量のカチオン硬化性モノマー又はオリゴマーを使用しうる。種々のタイプのカチオン光開始剤が適する。オニウム塩又は有機金属塩のようなイオン性カチオン光開始剤、並びにオルガノシラン、潜在スルホン酸等のような非イオン性カチオン光開始剤の両方が適する。感光性オニウム塩、特に、その全てが本明細書に参考として導入されている米国特許第4,058,401号、同第4,138,255号、同第4,161,478号、同第4,175,972号に開示されているもののようなオニウム塩が好ましい。トリアリールスルホニウム塩、特にCyracure UVI 6990及び6974という商標名でUnion Carbideから市販されているもののようなトリアリールスルホニウム塩が最も好ましい。Irgacure、特にIrgacure 261という商標名でCiba-Geigyから市販されているものようなフェロセニウム塩も適する。スルホニロキシケトン及びシリルベンジルエーテルもまた良好なカチオン光開始剤である。カチオン的な硬化の機構の詳細な分析は、ともに本明細書に参考として導入されているAmerican Chemical Society, Ser. 114, Epoxy Resin Chemistry, Chapter 2, 1979, William R. Wattによる“Photosensitized Epoxides as a Basis for Light-Cureable Coatings”及び “Chemistry and Technology of UV and EB Formulation for Coatings, Inks, and Paints,”Volume 3, pages 332-374 (1991), K. Y. Dietlikerによる“Photoinitiators for Free Radical and Cationic Polymerization”に開示されている。
感光性オニウム塩、特に、そのすべてが本明細書に参考として導入されている米国特許第4,058,401号、同第4,138,255号、同第4,161,478号、同第4,175,972号に開示されているもののようなオニウム塩は、カチオン硬化における光開始剤として使用される。トリアリールスルホニウム塩、特にCyracure UVI 6990及び6974という商標名でUnion Carbideから市販されているもののようなトリアリールスルホニウム塩が最も好ましい。光開始剤は、一般的には組成物の総質量に対して約０．１〜１５％、好ましくは約０．５〜１２％、更に好ましくは約０．５〜１０％存在する。
【００２０】
支持体
いかなる透明な物質も、コーティングのための支持体として使用しうる。非限定例には、ガラス及びポリカーボネートが含まれる。
好ましい実施態様においては、支持体はガラスである。本発明にはあらゆる種類のガラスが使用されうる。適するガラスは、幅広い種類の密度及び光学特性を有しうる。ガラスの非限定例には、建築用ガラス、吸音ガラス、強化ガラス、透明ガラス、着色ガラス及びペアガラスが含まれる。
支持体はいかなる寸法でも形状でもよい。
塗膜の塗布及び塗膜の性質
UV硬化性UV遮断コーティング組成物はいかなる公知の方法でも塗布しうる。
非限定例として、コーティング組成物はスクリーン印刷又はロール塗りにより塗布しうる。
好ましい実施態様においては、コーティング組成物を塗布する前に接着促進剤を支持体上に塗布する。接着促進剤についてはすでに詳細に論述した。
塗膜の厚さはいろいろである。塗膜の厚さは約０．５μ乃至約５０μである。好ましい実施態様においては、塗膜の厚さは約２乃至約３０μである。更に好ましい実施態様においては、塗膜の厚さは約５乃至約２０μである。もっと好ましい実施態様においては、塗膜の厚さは約９乃至約２０μである。最も好ましい実施態様においては、塗膜の厚さは約１５μである。
塗膜の塗布に網目スクリーンを使用する場合には、塗膜の厚さは網目の寸法に依存する。例えば、２５５網目スクリーンを使用して調製した試料の厚さは約１５μであり、３９０網目スクリーンを使用して調製した試料の厚さは約１０μである。
一般的に言えば、塗膜の層が厚ければ厚いほどUV遮断は良好である。しかしながら、厚さが増大するに従って、塗膜の費用が増大する。更に、Norbloc 7966のようなある種のUV遮断成分は黄色みがかった色を呈するので、塗膜の厚さが増大すると、塗膜が望ましくないほど黄色みを帯びてしまうであろう。
【００２１】
UV遮断塗膜の硬化
UV遮断塗膜はいかなる公知の方法を用いても硬化しうる。当業者の一は、所望の硬化を得るために、時間、速度、強度、温度、波長、及び種々のその他の因子をいかに調整するかを知るだろう。
好ましい実施態様においては、硬化するためのUVの波長は、約３００乃至約４１５nmである。更に好ましい実施態様においては、波長は約３５０乃至約４１５nmである。一層好ましい実施態様においては、波長は約３９０乃至約４１０nmである。最も好ましい実施態様においては、波長は約３９０乃至約４００nmである。
好ましい実施態様においては、UV硬化ランプは約６００Wであり、硬化速度は約６１m/分（約２００フィート／分）である。
本明細書には種々の文献が引用されているが、それらの開示は全ての目的のためにそれらの全体が参考として導入されている。
本発明の記載において、以下の実施例は本発明の利点の説明のために含まれる。実施例は単に実例であって、本発明の範囲を不当に限定するつもりはない。
実施例
【実施例１】
【００２２】
本発明のUV遮断コーティング組成物を以下の成分を用いて調製する。
【００２３】
【表１】
2004534899.tif 000002
【００２４】
SR399は、Sartomer Company, Inc.から入手しうるジペンタエリトリトールペンタアクリレートである。CN104は、Sartomer Company, Inc.から入手しうるエポキシアクリレートである。Eb5129は、UCB Chemicalから入手しうるウレタンジアクリレートである。SR238は、Sartomer Company, Inc.から入手しうる1,6-ヘキサンジオールジアクリレートである。Norbloc 7966は、Janssen Pharmaceuticaから入手しうる2-(2′-ヒドロキシ-5′-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールである。Tinuvin 123は、Ciba-Geigyにより製造された、デカン二酸のビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)エステルの1,1-ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンとの反応生成物である。Tinuvin 99は、3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-5-(1,1-ジメチルエチル)-4-ヒドロキシベンゼンプロパン酸のC7-9分枝鎖状アルキルエステルである。Tinuvin 171は、Ciba-Geigyにより製造された、分枝鎖状及び直鎖状の2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(ドデシル)-4-メチル-フェノールである。HS 40は、Air Products and Chemicalsにより製造された添加剤である。D-62は、Air Products and Chemicalsにより製造された消泡剤である。D-604は、Air Products and Chemicalsにより製造された界面活性剤である。FC171は、3Mにより製造されたフッ素系界面活性剤である。CN384は、Sartomerにより製造されたアクリレート化アミンアクリルエステルである。CAB 531-1の溶液は、２０％のCAB 531-1（セルロースアセテートブチレート）及び８０％のSR285（Sartomer）である。I-1700は、２５質量％のビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルフェニルホスフィンオキシド及び７５質量％の2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オンの混合物である。I-500は、Ciba-Geigyにより製造された1-ヒドロキシアクリシオヘキシルペンチルケトンである。I-184は、Ciba-Geigyにより製造された1-ヒドロキシシクロヘキシルペンチルケトンである。D-1173は、オキシ-2-メチル-1-フェニル-1-プロパノンである。
このコーティング組成物は、約１．８％のNorbloc 7966、約０．９％のTinuvin 123、約６％のTinuvin 99及び約２％のTinuvin 171を含む。UV遮断成分の総質量％は約１０．７％である。
【実施例２】
【００２５】
実施例１において詳述したコーティング組成物を、スクリーン印刷によりガラス支持体上に塗布した。塗膜を塗布する前に、ガラス支持体にシランを含む接着促進剤の溶液を噴霧した。コーティング組成物の塗布に３種類の異なる寸法の網目を使用した結果、塗膜の厚さの異なる３種類の塗膜付きガラス試料が得られた。
【００２６】
【表２】
2004534899.tif 000003
【実施例３】
【００２７】
実施例２に記載した塗膜付きガラス試料のUV透過を、２７５乃至４２５nmの波長で測定した。数値結果を表４に示す。
これらの試料の各々の透過／吸収スペクトルはまた図１（試料A：◆；試料B：●；試料C：▲）に示した。比較のために、市販の試料（  ）も同一図面にプロットする。結果は、約３８８nmの波長まで市販の製品より試料Aのほうがずっと優れたUV遮断性能を有することを示す。
【実施例４】
【００２８】
本発明の組成物のUV遮断性能が長く続くことを示すために、試料BのUV透過を種々の時間において測定した。最初は２０００年１２月２２日、次いで、２００１年２月９日、２００１年２月２３日、及び２００１年３月９日に測定した。結果を図２に示す。結果は、UV遮断性能が長期間にわたって比較的一定であることを示す。比較のために、塗膜のない透明なガラスのUV透過も図２にプロットする。
【実施例５】
【００２９】
本発明の別のUV遮断コーティング組成物を以下の成分を用いて調製する。
【００３０】
【表３】
2004534899.tif 000004
【００３１】
このコーティング組成物は、約３．６％のNorbloc 7966、約１．２％のTinuvin 123、約６．６％のTinuvin 99及び約２．４％のTinuvin 171を含む。UV遮断成分の総質量％は約１３．８％である。
【００３２】
【表４】
2004534899.tif 000005
【００３３】
2004534899.tif 000006
【００３４】
2004534899.tif 000007
【００３５】
2004534899.tif 000008
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】試料A、B、C及び比較試料のUV透過を示す図である。
【図２】種々の時間における試料のUV透過を示す図である。
【図１】
2004534899.tif 000009
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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