Изделие, предотвращающее запотевание, и способ его получения

Изделие, предотвращающее запотевание, и способ его получения

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к изделию, предотвращающему запотевание и способу его получения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Прозрачная основа, такая как стекло или пластики, рассеивает проходящий свет, поскольку мелкие капли воды осаждаются на поверхности основы, когда поверхность имеет температуру точки росы или ниже, таким образом приводя к ухудшению прозрачности, т.е. состоянию “запотевания”. Поэтому, в качестве способа предотвращения запотевания были сделаны различные предложения.

Конкретно, известны (1) способ обработки поверхности основы поверхностно-активным веществом для понижения поверхностного натяжения осажденных капель воды, (2) способ придания гидрофильных групп поверхности основы с использованием гидрофильного полимера или гидрофильного неорганического соединения с тем, чтобы поверхность основы была бы гидрофильной, (3) способ нагревания основы посредством обеспечения, например, нагревающего устройства, чтобы поддерживать температуру поверхности основы выше температуры точки росы, и (4) способ формирования водопоглощающего слоя на поверхности основы с тем, чтобы мелкие капли воды, образовавшиеся на поверхности основы, поглощались и удалялись, и/или понижалась атмосферная влажность на поверхности основы, и аналогичные.

Однако, что касается вышеуказанных способов (1) и (2), поскольку водная пленка будет образовываться на сформированной поверхности пленки, внешний вид, по-видимому, изменится, например, из-за искажения или образования капель воды, когда поверхность основы храниться в окружающей среде с высокой влажностью в течение длительного периода времени, и ощущения липкости при использовании является довольно неприятным в некоторых случаях. Кроме того, способ (3) имеет очень высокую стоимость, поскольку всегда требуется энергия для подвода электричества, хотя свойство, предотвращающее запотевание не будет длиться постоянно. Исходя из того, что считается, что способ (4) является особенно превосходным в качестве способа предотвращения запотевания, поскольку при использовании во многих случаях нет изменения во внешнем виде, и неприятные ощущения отсутствуют, поскольку вода не присутствует на поверхности и, кроме того, будет получены превосходные свойства, предотвращающие запотевание без требующихся эксплуатационных расходов.

В качестве технологии, предотвращающей запотевание использующей такой слой водопоглощающего соединения, как в (4), конкретно, было предложено изделие, предотвращающее запотевание,, имеющее слой водопоглощающего сшитого полимера, полученный из полиэпоксида (патентный документ 1), причем изделие, предотвращающее запотевание, имеет пленку, предотвращающую запотевание, содержащую слой сшитого полимера с низкой водопоглощающей способностью и слой сшитого полимера с высокой водопоглощающей способностью, нанесенные слоями по порядку поверхность основы (патентный документ 2), и аналогичное.

Однако хотя слой водопоглощающего сшитого полимера в изделии, предотвращающем запотевание, описанном в патентном документе 1, обладает превосходными свойствами, предотвращающими запотевание, он обладает недостатками в износоустойчивости, такой как стойкость к истиранию и сопротивление отслаиванию. Описанная в патентном документе 2 пленка, предотвращающая запотевание, обладает износоустойчивостью, улучшенной до определенной степени, в то же время имеет превосходные свойства, предотвращающие запотевание, но обладает недостатком, состоящим в том, что внешний вид ухудшается, когда надо увеличить износоустойчивость. Таким образом, желательно изделие, предотвращающее запотевание, имеющее пленку, предотвращающую запотевание, которая обладает превосходными свойствами, предотвращающими запотевание и имеет как износоустойчивость, такую как стойкость к истиранию и сопротивление отслаиванию, так и благоприятный внешний вид.

ДОКУМЕНТЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ

ПАТЕНТЫЕ ДОКУМЕНТЫ

Патентный документ 1: WO2007/052710.

Патентный документ 2: JP-A-2008-273067.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

Цель настоящего изобретения состоит в предложении изделия, предотвращающего запотевание, обладающего превосходными свойствами, предотвращающими запотевание, и имеющему превосходную износоустойчивость, такую как стойкость к истиранию и сопротивление отслаиванию, и внешний вид, и способа его получения.

Настоящее изобретение было осуществлено, чтобы достичь вышеуказанной цели и обеспечить нижеследующее.

Изделие, предотвращающее запотевание, по настоящему изобретению имеет основу и пленку, предотвращающую запотевание, на, по меньшей мере, части поверхности основы, где пленка, предотвращающая запотевание, включает полимерную подложку и водопоглощающий полимерный слой, нанесенные слоями по порядку на поверхность основы; водопоглощающий полимерный слой представляет собой водопоглощающий полимерный слой, состоящий, в основном, из первой отвержденной эпоксидной смолы, полученной за счет реакции композиции, формирующей водопоглощающий полимерный слой, содержащей первый полиэпоксидный компонент, состоящий из низкомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 200 до 800, и высокомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 900 до 2000, в массовом соотношении низкомолекулярный полиэпоксид: высокомолекулярный полиэпоксид от 30:70 до 70:30, и первого отверждающего агента; и полимерная подложка представляет собой полимерную подложку, состоящую, в основном, из второй отвержденной эпоксидной смолы, полученной за счет реакции композиции, формирующей полимерную подложку, содержащей второй полиэпоксидный компонент и второго отверждающего агента, имеющую водопоглощающую способность ниже, чем у водопоглощающего полимерного слоя.

Настоящее изобретение далее предлагает способ получения изделия, предотвращающего запотевание, который включает в себя этап нанесения композиции, формирующей полимерную подложку, содержащей второй полиэпоксидный компонент и второго отверждающего агента, на поверхность основы, после чего следует реакция с формированием полимерной подложки, состоящей, в основном, из второй отвержденной эпоксидной смолы; и этап нанесения на поверхность полимерной подложки композиции, формирующей водопоглощающий полимерный слой, содержащей первый полиэпоксидный компонент, состоящий из низкомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 200 до 800, и высокомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 900 до 2000, с массовым соотношением низкомолекулярный полиэпоксид: высокомолекулярный полиэпоксид от 30:70 до 70:30, и первого отверждающего агента, после чего следует реакция с формированием водопоглощающего полимерного слоя, состоящего, в основном, из первой отвержденной эпоксидной смолы.

Изделие, предотвращающее запотевание, по настоящему изобретению является превосходным с точки зрения свойств, предотвращающих запотевание, и является превосходным касательно износоустойчивости, такой как стойкость к истиранию и сопротивление отслаиванию, и внешнего вида. Далее, согласно способу получения по настоящему изобретению, можно получить изделие, предотвращающее запотевание, обладающее превосходными свойствами, предотвращающими запотевание, износоустойчивостью и внешним видом.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается следующими ниже вариантами осуществления.

<Изделие, предотвращающее запотевание>

Изделие, предотвращающее запотевание, по настоящему изобретению имеет основу и пленку, предотвращающую запотевание, на, по меньшей мере, части поверхности основы, где пленка, предотвращающая запотевание, включает полимерную подложку и водопоглощающий полимерный слой, нанесенные слоями надлежащим образом на поверхность основы; водопоглощающий полимерный слой представляет собой водопоглощающий полимерный слой, состоящий, в основном, из первой отвержденной эпоксидной смолы, полученной за счет реакции композиции, формирующей водопоглощающий полимерный слой, содержащей первый полиэпоксидный компонент, состоящий из низкомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 200 до 800, и высокомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 900 до 2000, в массовом соотношении низкомолекулярный полиэпоксид: высокомолекулярный полиэпоксид от 30:70 до 70:30, и первого отверждающего агента; и полимерная подложка представляет собой полимерную подложку, состоящую, в основном, из второй отвержденной эпоксидной смолы, полученной за счет реакции композиции, формирующей полимерную подложку, содержащей второй полиэпоксидный компонент и второго отверждающего агента, имеющую водопоглощающую способность ниже, чем у водопоглощающего полимерного слоя.

В изделии, предотвращающем запотевание, по настоящему изобретению, что касается полиэпоксидов в качестве вещественных компонентов отвержденной эпоксидной смолы, в основном составляющей водопоглощающий полимерный слой, при предположении, что высокомолекулярный полиэпоксид вносит вклад в улучшение износоустойчивости, такой как стойкость к истиранию, и низкомолекулярный полиэпоксид имеет функцию улучшения внешнего вида отвержденной полиэпоксидной смолы, получаемой из высокомолекулярного полиэпоксида, было обнаружено, что изделие, предотвращающее запотевание, обладающее превосходными свойствами, предотвращающими запотевание и имеющее превосходную износоустойчивость, такую как стойкость к истиранию, и внешний вид, можно получить, регулируя массовое соотношение низкомолекулярного полиэпоксида к высокомолекулярному полиэпоксиду в диапазоне от 30:70 до 70:30.

Далее, что касается изделия, предотвращающего запотевание по настоящему изобретению, изделие, предотвращающее запотевание,, имеющее превосходное сопротивление отслаиванию, можно получить, составляя пленку, предотвращающую запотевание, с помощью водопоглощающего полимерного слоя и полимерной подложки, которые состоят, в основном, из отвержденной эпоксидной смолы, в таком соотношении, что водопоглощающая способность водопоглощающего полимерного слоя больше водопоглощающей способности полимерной подложки, в комбинации.

Для водопоглощающего полимерного слоя, имеющего высокую водопоглощающую способность, адгезия на адгезионной поверхности раздела имеет тенденцию снижаться посредством таких факторов, что напряжение на поверхности раздела накапливается на адгезионной поверхности раздела посредством повторения значительного расширения/сжатия, сопровождающего высокую водопоглощающую способность, различные ионные компоненты, включенные вместе с водой, достигают адгезионной поверхности раздела, и, кроме того, ионные компоненты вымываются из приклеенного слоя, такого как основа, в поверхность раздела под воздействием влаги, которая достигла адгезионной поверхности раздела.

Соответственно, обеспечивая между основой и водопоглощающим полимерным слоем полимерную подложку, обладающую водопоглощающей способностью, которая ниже, чем способность водопоглощающего полимерного слоя, и состоящую в основном из отвержденной эпоксидной смолы такого же типа, как в водопоглощающем полимерном слое, водопоглощающий полимерный слой и полимерная подложка имеют высокую адгезию друг к другу, поскольку они состоят из полимеров одного и того же типа, и далее, поскольку степень расширения/сжатия полимерной подложки является низкой вследствие низкой водопоглощающей способности, напряжение на поверхности раздела, накапливающееся на адгезионной поверхности раздела с основой, уменьшается и, кроме того, полимерная подложка обладает эффектом, не позволяющим влаге и ионным компонентам достичь адгезионной поверхности раздела с основой, посредством чего улучшается адгезия к поверхности основы и, соответственно, в целом улучшается сопротивление отслаиванию и получается превосходная износоустойчивость.

[1] Основа

Основа, которую следует использовать для изделия, предотвращающего запотевание по настоящему изобретению, конкретно не ограничивается при условии, что она представляет собой основу, изготовленную из материала, которому обычно требуется придание свойства, предотвращающего запотевание. Соответственно, она может представлять собой основу, изготовленную из стекла, пластика, металла, керамики или их комбинации (например, композитный материал или многослойный материал), и более подходяще, прозрачную основу, изготовленную из стекла или пластика, зеркала или аналогичного. Стекло может, например, представлять собой обычное известково-натриевое стекло, боросиликатное стекло, бесщелочное стекло или кварцевое стекло, и известково-натриевое стекло является особенно предпочтительным. Далее, пластмасса может, например, представлять собой полиакрилат, такой как полиметилметакрилат, ароматический поликарбонат, такой как полифениленкарбонат, или ароматический сложный полиэфир, такой как полиэтилентерефталат (ПЭТФ), и, из данных полимеров, предпочтительным являются полиэтилентерефталат (ПЭТФ), полифениленкарбонат или аналогичный.

Основа может иметь плоскую форму или иметь кривизну на всей поверхности или на ее части. Толщину основы выбирают соответствующим образом в зависимости от конкретного использования изделия, предотвращающего запотевание, и обычно она предпочтительно составляет от 1 до 10 мм.

Кроме того, основа предпочтительно имеет реакционно-способные группы на поверхности. Реакционно-способные группы предпочтительно являются гидрофильными группами, и гидрофильные группы предпочтительно представляют собой гидроксигруппы. Далее, основу можно обработать, например, кислородной плазмой, коронным разрядом или озоном, чтобы разрушить и удалить органические вещества, осажденные на поверхности, или на поверхности можно сформировать тонкую выпукло-вогнутую структуру, чтобы сделать поверхность основы гидрофильной. Кроме того, стекло или оксид металла обычно имеет гидроксигруппы на своей поверхности.

Далее, с целью увеличения адгезии основы с полимерной подложкой, которую следует сформировать на ее поверхности в изделии, предотвращающем запотевание, по настоящему изобретению, на поверхности основы, например, стекла, можно сформировать тонкую пленку оксида металла, такого как диоксид кремния, оксид алюминия, диоксид титана или диоксид циркония, или тонкую пленку оксида металла, содержащего органическую группу.

Тонкую пленку оксида металла можно сформировать из соединения металла, имеющего способные к гидролизу группы посредством известного метода, такого как золь-гель метод. Такое соединение металла предпочтительно представляет собой тетраалкоксисилан, тетраизоцианатсилана или его олигомер (т.е. его частично гидролизованный конденсат).

Кроме того, тонкую пленку оксида металла, содержащего органическую группу, получают обработкой поверхности основы металлорганическим связующим агентом. В качестве металлорганического связующего агента можно использовать связующий агент силанового типа, связующий агент титанового типа, связующий агент алюминиевого типа или аналогичный, и предпочтительно используют связующий агент силанового типа. В дальнейшем, связующий агент для предварительной обработки поверхности основы будет называться “связующим агентом для обработки поверхности”.

[2] Пленка, предотвращающая запотевание

В изделии, предотвращающем запотевание, по настоящему изобретению пленка, предотвращающая запотевание, сформированная на, по меньшей мере, части поверхности основы, имеет полимерную подложку и водопоглощающий полимерный слой, расположенные в данном порядке со стороны основы.

[2-1] Водопоглощающий полимерный слой

Водопоглощающий полимерный слой, составляющий пленку, предотвращающую запотевание, представляет собой водопоглощающий полимерный слой, состоящий, в основном, из первой отвержденной эпоксидной смолы, полученной за счет реакции композиции, формирующей водопоглощающий полимерный слой, содержащей первый полиэпоксидный компонент, состоящий из низкомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 200 до 800, и высокомолекулярного полиэпоксида, имеющего молекулярную массу от 900 до 2000, в массовом соотношении низкомолекулярный полиэпоксид: высокомолекулярный полиэпоксид от 30:70 до 70:30, и первого отверждающего агента.

Водопоглощающий полимерный слой в изделии, предотвращающем запотевание, по настоящему изобретению имеет водопоглощающую способность, достаточную, чтобы показать достаточную способность предотвращать запотевание, когда он сформирован в виде пленки, предотвращающей запотевание, и его водопоглощающая способность является высокой по сравнению с водопоглощающей способностью полимерной подложки, обеспеченной между основой и водопоглощающим полимерным слоем. Водопоглощающая способность водопоглощающего полимера и полимерной подложки являются взаимосвязанными друг по отношению к другу и, в дальнейшем, водопоглощающий полимер, состоящий в основном из первой отвержденной эпоксидной смолы, составляющей водопоглощающий полимерный слой, будет иногда называться полимером с высокой водопоглощающей способностью, а полимер, состоящий в основном из указанной ниже второй отвержденной эпоксидной смолы в полимерной подложке, будет иногда называться полимером с низкой водопоглощающей способностью. Поскольку водопоглощающие свойства обоих полимеров являются взаимосвязанными друг по отношению к другу, “высокая водопоглощающая способность” и “низкая водопоглощающая способность” данных полимеров не имеет намерения показать высокую/низкую водопоглощающую способность с определенным пороговым значением.

В данном случае, чтобы конкретно показать водопоглощающую способность полимера с высокой водопоглощающей способностью составляющего водопоглощающий полимерный слой, поглощение воды при насыщении, измеренное следующим ниже методом, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 200 мг/см³, более предпочтительно, по меньшей мере, 300 мг/см³. Посредством поглощения воды при насыщении для полимера с высокой водопоглощающей способностью, составляющего водопоглощающий полимерный слой, которое имеет указанное выше значение, можно обеспечить достаточное свойство, предотвращающее запотевание. Далее, с целью предотвращения снижения износоустойчивости пленки, предотвращающей запотевание, поглощение воды при насыщении водопоглощающим полимерным слоем составляет, предпочтительно, самое большее, 900 мг/см³, более предпочтительно, самое большее, 500 мг/см³.

(Метод измерения поглощения воды при насыщении)

Полимерный слой, являющийся тестовым образцом, формируют на основе из известково-натриевого стекла 3 см × 4 см × 2 мм толщиной, и основу погружают в водяную ванну при постоянной температуре 25°C в течение 1 часа, вынимают и влагу на поверхности стирают обтирочным материалом, и количество влаги (I) на всей основе, снабженной полимерным слоем, измеряют анализатором микровлажности. Далее, количество влаги (II) измеряют такой же процедурой в отношении только основы. Величину, полученную вычитанием количества влаги (II) из количества влаги (I), делят на объем полимерного слоя до поглощения воды, считают поглощением воды при насыщении. Измерение количества влаги осуществляют, используя анализатор микровлажности FM-300 (изготовленный Kett Electric Laboratory) следующим образом. Образец для измерения нагревают при 120°C, влагу, испаренную с образца, адсорбируют молекулярными ситами в анализаторе микровлажности, и изменение массы молекулярных сит измеряют в качестве количества влаги. Далее, время, когда изменение массы за 25 секунд становится, самое большее, 0,05 мг, считают конечной точкой.

Поглощение воды при насыщении представляет собой показатель водопоглощающей способности полимера, составляющего водопоглощающий полимерный слой, и в качестве показателя водопоглощающей способности самого водопоглощающего полимерного слоя, определяемого полимером, составляющим водопоглощающий полимерный слой, и толщиной слоя, и в данном описании, в случае необходимости, используется термин “водопоглощающая, предотвращающая запотевание способность”, определенный ниже.

Индикатором водопоглощающей, предотвращающей запотевание способности является время препятствования запотеванию (секунды) до того, как запотевание подтверждается визуально, когда поверхность пленки, предотвращающей запотевание, изделия, предотвращающего запотевание, после того как оно оставлено выдерживаться в окружающей среде при 20°CC при относительной влажности 50% в течение 1 часа, выдерживают над ванной с теплой водой при 40°C.

Когда водопоглощающая способность водопоглощающего полимерного слоя, сформированного на изделии, предотвращающем запотевание, по настоящему изобретению, представлена водопоглощающей, предотвращающей запотевание способностью в виде показателя, водопоглощающая, предотвращающая запотевание способность составляет, по меньшей мере, 30 секунд, более предпочтительно, по меньшей мере, 50 секунд, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 100 секунд.

Из отношения поглощения воды при насыщении полимером с высокой водопоглощающей способностью, составляющим водопоглощающий полимерный слой, к водопоглощающей, предотвращающей запотевание способности водопоглощающего полимерного слоя, толщина водопоглощающего полимерного слоя изделия, предотвращающего запотевание по настоящему изобретению предпочтительно составляет, по меньшей мере, 3 мкм, более предпочтительно, по меньшей мере, 10 мкм, посредством чего легко будет обеспечено поглощение воды при насыщении необходимое для всей пленки, предотвращающей запотевание. С другой стороны, в целях предотвращения снижения износоустойчивости пленки, предотвращающей запотевание, толщина водопоглощающего полимерного слоя предпочтительно составляет, самое большее, 50 мкм, более предпочтительно, самое большее, 30 мкм.

В данном случае, поскольку характеристика предотвращающая запотевание, требующаяся для каждого изделия, предотвращающего запотевание, варьируется в зависимости от конкретной цели использования, толщину соответствующим образом устанавливают в зависимости от требуемой эксплуатационной характеристики.

Отвержденная эпоксидная смола, в основном составляющая водопоглощающий полимерный слой, представляет собой первую отвержденную эпоксидную смолу, полученную за счет реакции первого полиэпоксидного компонента и первого отверждающего агента, и является основным компонентом для изготовления водопоглощающего полимерного слоя, имеющего вышеуказанную водопоглощающую способность.

В данном описании полиэпоксид обозначает соединение, имеющее, по меньшей мере, две эпоксигруппы. Полиэпоксид включает низкомолекулярное соединение, олигомер и полимер. Полиэпоксидный компонент представляет собой компонент, состоящий, по меньшей мере, из одного типа полиэпоксида, и в дальнейшем иногда называется основным компонентом, по мере необходимости. Далее, отверждающий агент представляет собой соединение, имеющее, по меньшей мере, две реакционно-способные группы, способные реагировать с эпоксигруппой полиэпоксида, и имеется в виду, что он включает в себя отверждающий агент для аддитивной полимеризации, чтобы вступать в аддитивную полимеризацию с полиэпоксидом посредством реакции, отверждающий агент конденсационного типа, чтобы вступать в реакцию поликонденсации с полиэпоксидом, и отверждающий агент каталитического типа, который является катализатором реакции, таким как кислота Льюиса, и который катализирует полимеризацию полиэпоксидов. Отверждающий агент каталитического типа включает термоотверждаемый тип и фотоотверждаемый тип, и они будут в целом называться отверждающим агентом каталитического типа.

Далее, отвержденная эпоксидная смола обозначает отвержденный продукт, полученный за счет реакции основного компонента и отверждающего агента, имеющий структуру, при которой полиэпоксид сшит, например, отверждающим агентом для аддитивной полимеризации, и сформирован в трехмерную структуру, и/или структуру, при которой полиэпоксиды линейно или трехмерно полимеризованы. Водопоглощающая способность отвержденной эпоксидной смолы в основном зависит от количества гидрофильных групп, таких как гидроксигруппы, или гидрофильных цепей (таких как полиоксиэтиленовая группа), полученных из основного компонента.

Кроме того, водопоглощающая способность также зависит от степени сшивания в отвержденной эпоксидной смоле. Считается, что когда количество сшитых участков, содержащихся в отвержденной эпоксидной смоле, на конкретное количество звеньев является большим, отвержденная эпоксидная смола имеет структуру плотной трехмерной сетки, посредством чего пространство для удерживания воды является маленьким, и такая смола обладает низкой водопоглощающей способностью. С другой стороны, считается, что когда количество сшитых участков, содержащихся в отвержденной эпоксидной смоле, на количество звеньев является маленьким, пространство для удерживания воды имеет тенденцию быть большим, и такая смола обладает высокой водопоглощающей способностью. Температура стеклования отвержденной эпоксидной смолы существенным образом связана с количеством сшитых участков в отвержденной эпоксидной смоле, и обычно считается, что смола, имеющая высокую температуру стеклования, имеет большое количество содержащихся сшитых участков на конкретное количество звеньев.

Соответственно, обычно, является предпочтительным контролировать температуру стеклования отвержденной эпоксидной смолы на низком уровне, чтобы увеличить характеристику предотвращение запотевания, и контролировать температуру стеклования отвержденной эпоксидной смолы на высоком уровне, чтобы увеличить износоустойчивость. Рассматривая данные моменты, температура стеклования первой отвержденной эпоксидной смолы с высокой водопоглощающей способностью, в основном составляющей водопоглощающий полимерный слой, равна, предпочтительно, от -20 до 60°C, более предпочтительно, от -5 до 40°C, хотя это зависит от типа отвержденной эпоксидной смолы.

Температура стеклования представляет собой величину, измеряемую согласно JIS K7121. Конкретно, полимерный слой, являющийся тестовым образцом, формируют на основе, основу оставляют выдерживаться в окружающей среде при 20°C и относительной влажности 50% в течение 1 часа, после чего температуру стеклования измеряют дифференциальным сканирующим калориметром. Скорость нагрева во время измерения составляет 10°C/мин.

Далее будет описана первая отвержденная эпоксидная смола, в основном составляющая поглощающий полимерный слой, полученная за счет реакции первого полиэпоксидного компонента с первым отверждающим агентом.

[Первый полиэпоксидный компонент]

Первый полиэпоксидный компонент, который представляет собой вещественный компонент первой отвержденной эпоксидной смолы, включает низкомолекулярный полиэпоксид, имеющий молекулярную массу от 200 до 800, и высокомолекулярный полиэпоксид, имеющий молекулярную массу от 900 до 2000 в массовом соотношении низкомолекулярный полиэпоксид: высокомолекулярный полиэпоксид от 30:70 до 70:30.

Молекулярная масса высокомолекулярного полиэпоксида, который следует использовать в настоящем изобретении, составляет от 900 до 2000, предпочтительно от 900 до 1500, более предпочтительно от 900 до 1450. Считается, что высокомолекулярный полиэпоксид придает высокую водопоглощающую способность и износоустойчивость, такую как стойкость к истиранию, получаемой первой отвержденной эпоксидной смолы, как описано выше. При использовании в комбинации с низкомолекулярным полиэпоксидом в указанном выше соотношении по настоящему изобретению, посредством молекулярной массы высокомолекулярного полиэпоксида, находящейся внутри вышеуказанного диапазона, можно гарантировать первой отвержденной эпоксидной смоле достаточную износоустойчивость, такую как стойкость к истиранию. В настоящем изобретении высокомолекулярный полиэпоксид можно использовать по отдельности или в сочетании двух или более соединений.

Молекулярная масса низкомолекулярного полиэпоксида, который подлежит использованию в настоящем изобретении, составляет от 200 до 800, предпочтительно от 300 до 700, более предпочтительно от 300 до 650. Низкомолекулярный полиэпоксид играет роль, состоящую в поддержании благоприятного внешнего вида первой отвержденной эпоксидной смолы, получаемой в сочетании с высокомолекулярным полиэпоксидом, как описано выше. При использовании в сочетании с высокомолекулярным полиэпоксидом в указанном выше соотношении по настоящему изобретению, посредством молекулярной массы низкомолекулярного полиэпоксида, находящейся внутри вышеуказанного диапазона, можно гарантировать благоприятный внешний вид первой отвержденной эпоксидной смолы без недостаточной способности к смачиванию покрывающей жидкостью во время нанесения покрытия раствором, неоднородности пленочного покрытия и аналогичного. В настоящем изобретении низкомолекулярный полиэпоксид можно использовать по отдельности или в сочетании двух или более соединений.

В данном описании молекулярная масса обозначает среднюю молекулярную массу (Mw), если не указано иное. Кроме того, средняя молекулярная масса (Mw) в данном описании обозначает среднюю молекулярную массу, измеренную с помощью гельпроникающей хроматографии (ГПХ), используя полистирол в качестве стандарта.

Высокомолекулярный полиэпоксид и низкомолекулярный полиэпоксид, составляющие первый полиэпоксидный компонент, могут являться соединениями в одной и той же классификации за исключением разницы в молекулярной массе. Далее, конкретные соединения, которые следует использовать в качестве высокомолекулярного полиэпоксида и низкомолекулярного полиэпоксида, будут описаны ниже.

В качестве полиэпоксида, составляющего первый полиэпоксидный компонент, можно использовать полиэпоксид на основе глицидилового эфира, полиэпоксид на основе сложного глицидилового эфира, полиэпоксид глицидиламинового типа, циклический алифатический полиэпоксид и аналогичные, которые используются в качестве вещественного компонента обычной отвержденной эпоксидной смолы, после того, как их молекулярные массы корректируют, чтобы они находились внутри вышеуказанного диапазона. Далее, число эпоксигрупп на одну молекулу полиэпоксида в первом полиэпоксидном компоненте конкретно не ограничивается при условии, что оно составляет, по меньшей мере, 2 в среднем, и предпочтительно, от 2 до 10, и в случае высокомолекулярного полиэпоксида, оно более предпочтительно, составляет от 3 до 8, еще более предпочтительно, от 3 до 7, и в случае низкомолекулярного полиэпоксида оно предпочтительно составляет от 2 до 8, еще более предпочтительно, от 2 до 5.

Полиэпоксид на основе глицидилового эфира является полиэпоксидом (или олигомером полиэпоксида), имеющим такую структуру, в которой фенольные гидроксигруппы полифенола, имеющего, по меньшей мере, две фенольные гидроксигруппы, или спиртовые гидроксигруппы полиола, имеющего, по меньшей мере, две спиртовые гидроксигруппы, замещены глицидилоксигруппами. Полиэпоксид на основе сложного глицидилового эфира является полиэпоксидом, имеющим такую структуру, в которой карбоксильные группы поликарбоновой кислоты, имеющей, по меньшей мере, две карбоксильные группы, замещены глицидилоксикарбонильными группами. Полиэпоксид глицидиламинового типа представляет собой полиэпоксид, имеющий такую структуру, в которой в амине, имеющем, по меньшей мере, два атома водорода, связанные с атомом азота, атомы водорода, связанные с атомом азота, замещены глицидильными группами. Кроме того, циклический алифатический полиэпоксид представляет собой полиэпоксид, имеющий алициклическую углеводородную группу (такую как 2,3-эпоксициклогексильную группу), в которой атом кислорода связан с соседними атомами углерода в цикл.

Среди таких различных полиэпоксидов, полиэпоксид, составляющий первый полиэпоксидный компонент, предпочтительно представляет собой полиэпоксид, не содержащий ароматическое ядро, посредством чего получаемая отвержденная эпоксидная смола имеет высокую поглощающую способность. Считается, что отвержденная эпоксидная смола, получаемая посредством использования полиэпоксида, содержащего ароматическое ядро, например, полиэпоксида на основе глицидилового эфира, получаемого из полифенола, обладает низкой водопоглощающей способностью, поскольку влага с трудом внедряется в трехмерную сетчатую структуру, что является результатом жесткости ароматических ядер.

Полиэпоксид, не содержащий ароматическое ядро, может, например, конкретно представлять собой полиэпоксид на основе глицидилового эфира, полученный из полиола, полиэпоксид на основе сложного глицидилового эфира, полиэпоксид глицидиламинового типа или полиэпоксид, не содержащий ароматическое ядро, из циклических алифатических полиэпоксидов, и в настоящем изобретении, из данных соединений, особенно предпочтительным является полиэпоксид на основе глицидилового эфира, полученный из полиола, не содержащего ароматическое ядро.

Материал полиола полиэпоксида на основе глицидилового эфира, полученного из полиола, не содержащего ароматическое ядро, может представлять собой полиол, не содержащий ароматическое ядро, такой как алифатический полиол или ациклический полиол, и число гидроксильных групп на одну молекулу полиола предпочтительно составляет от 2 до 10, более предпочтительно, число, указанное в качестве предпочтительного числа эпоксидных групп для высокомолекулярного полиэпоксида и низкомолекулярного полиэпоксида. В дальнейшем, такой полиол, не содержащий ароматическое ядро, будет называться алифатическим/алициклическим полиолом. Алифатический/алициклический полиол может, например, представлять собой полиол на основе алкана, полиол, содержащий эфирный атом кислорода, сахарный спирт, полиол на основе полиоксиалкилена или полиол на основе сложного полиэфира. Полиол на основе полиоксиалкилена получают, подвергая моноэпоксид, такой как пропиленоксид или этиленоксид, аддитивной полимеризации с раскрытием цикла, получая полиол, имеющий относительно низкую молекулярную массу, такой как полиол на основе алкана, полиол, содержащий эфирный атом кислорода или сахарный спирт. Полиол на основе сложного полиэфира может, например, представлять собой соединение, имеющее такую структуру, в которой сконденсированы алифатический диол и алифатическая дикарбоновая кислота, или соединение, имеющее такую структуру, в которой циклический эфир подвергнут полимеризации с раскрытием цикла.

Полиэпоксид на основе глицидилового эфира, полученный из алифатического/алициклического полиола, который следует, предпочтительно, использовать в настоящем изобретении, может, например, конкретно представлять собой диглицидиловый эфир этиленгликоля, диглицидиловый эфир пропиленгликоля, диглицидиловый эфир дипропиленгликоля, диглицидиловый эфир неопентилгликоля, диглицидиловый эфир 1,4-бутандиола, диглицидиловый эфир 1,6-гександиола, полиглицидиловый эфир глицерина, полиглицидиловый эфир диглицерина, полиглицидиловый эфир триметилолпропана, полиглицидиловый эфир сорбита, полиглицидиловый эфир пентаэритритола, диглицидиловый эфир полиэтиленгликоля, диглицидиловый эфир полиоксипропилендиола, триглицидиловый эфир полиоксипропилентриола или триглицидиловый эфир поли(оксипропилен/оксиэтилен)триола.

Из данных соединений, более предпочтительно используемым в качестве полиэпоксида на основе глицидилового эфира, полученного из алифатического/алициклического полиола, является полиэпоксид, имеющий среднее число глицидилоксигрупп на одну молекулу предпочтительно от 2 до 10, более предпочтительно, число, указанное в качестве предпочтительного числа эпоксигрупп для высокомолекулярного полиэпоксида и низкомолекулярного поли