JP4107412B2

JP4107412B2 - Protective eyepiece and method for manufacturing the same

Info

Publication number: JP4107412B2
Application number: JP2002103320A
Authority: JP
Inventors: 良介小野寺; 朋之柿沼
Original assignee: Koken Ltd
Current assignee: Koken Ltd
Priority date: 2002-04-05
Filing date: 2002-04-05
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2022-04-05
Also published as: JP2003290371A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は保護具アイピース及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、送気マスク（ＪＩＳＴ８１５３）、空気呼吸器（ＪＩＳＴ８１５５）、圧縮酸素型開放式呼吸器（ＪＩＳＭ７６００）、簡易救命器（ＪＩＳＭ７６２３）、圧縮酸素型形循環式呼吸器（ＪＩＳＭ７６０１）、閉鎖循環式酸素自己救命器（ＪＩＳＭ７６５１）、酸素発生形循環式呼吸器（ＪＩＳＭ８１５６）、微粒子状物質用防じんマスク（ＪＩＳＴ８１６０）、防じんマスク（ＪＩＳＴ８１５１）、防毒マスク（ＪＩＳＴ８１５２）、一酸化炭素用自己救命器（ＣＯマスク）（ＪＩＳＭ７６１１）、電動ファン付き呼吸用保護具（ＪＩＳＴ８１５７）等の呼吸用保護具や飛来物等から顔面を保護する防災面等の保護具のアイピース（目ガラスとも称する）には、安全性の観点から透明樹脂製のものが主に用いられている。透明樹脂としては、高い透明度（明瞭な視界）と高強度（割れにくさ）をもつポリカーボネート（ＰＣ）やアクリル（ＰＭＭＡ）が主に用いられている。ポリカーボネイトは、高透明かつ高強度であるため、アイピースとして必要な性質を備えているが、表面硬度、耐薬品性に劣るため、表面にシリコーン樹脂塗膜を設けたものが用いられるようになっている。これらのシリコーン樹脂塗膜は鉛筆硬度試験（ＪＩＳＫ５４００）７Ｈ以上の高い表面硬度を得ることが可能であるが、７Ｈの硬度を得るにはコストがかかりすぎるため、現状では鉛筆硬度試験で２Ｈ程度の表面硬度の塗膜の実用にとどまっている。そのためこれらの塗膜を設けても表面に傷が付くことを十分には防ぎ得ず、未使用時等にはカバーを使用する等の手段で傷対策を行っている。
【０００３】
また、薬品、溶剤等を使用する現場において用いる保護具のアイピースは耐薬品性を兼ね備えていなければならないが、現状では無機酸類、芳香族炭化水素類、フェノール類、アセトン、アルカリ類に溶解するものが用いられているにとどまっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決することにあり、特に表面に傷が付き難いと共に傷が付いた場合でも容易に修復が可能であり、さらに好ましくは耐薬品性にも優れた表面をもつ保護具アイピース及びその製造方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第一に、透明樹脂製アイピースの外側表面に形状記憶性硬化樹脂塗膜を有することを特徴とする保護具用透明樹脂製アイピースに関する。
本発明は、第二に、透明樹脂製のアイピース基板の表面に、形状記憶性硬化性樹脂を液状で塗布し硬化処理することを特徴とする保護具用アイピースの製造方法に関する。
【０００６】
本発明のアイピースに傷がついた場合には、たとえば温水に浸漬する等の手段で熱を付与することによって容易にもとの状態に修復することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における保護具アイピースとは、前記した各種の呼吸用保護具や防災面等に用いるアイピース（目ガラス）をいい、アイピース基材としては透明樹脂が用いられる。特に前記したＰＣ及びＰＭＭＡが好ましく、そのうちでもＰＣが特に好ましく用いられる。
【０００８】
本発明では、これらの透明樹脂製アイピース基板の少なくとも外側表面に形状記憶性硬化樹脂の塗膜を設ける。ここで「形状記憶性」とは、外部からの荷重によって変形した場合に、一定温度以上に加熱すると変形前の形状に復元する性質をいう。上記の加熱温度としては、４０℃以上が好ましく、特に５０〜１００℃、さらには６０〜９０℃が好ましい。
【０００９】
形状記憶性硬化樹脂としては、可撓性セグメントを分子構造中に有する硬化樹脂が好ましく用いられる。特に（メタ）アクリレート系オリゴマー（プレポリマーともいう）と（メタ）アクリレート系モノマーの混合物を必須成分とする重合性組成物を重合させて得られるものが好ましい。
ここで「（メタ）アクリル酸」、「（メタ）アクリレート」とはそれぞれアクリル酸とメタクリル酸、アクリレートとメタクリレートの総称である。
【００１０】
上記において、（メタ）アクリレート系オリゴマーとしては、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、メラミン（メタ）アクリレート、アルキルド（メタ）アクリレート、シリコーン（メタ）アクリレート等が例示されるが、特にビスフェノールＡ型やノボラック型層のエポキシ化合物を（メタ）アクリル酸でエステル化したものが好ましい。
【００１１】
（メタ）アクリレート系モノマーは１価ないし多価アルコールの（メタ）アクリル酸エステルであり、その具体例としては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリロイルホスフェート、テトラヒドロフルフリールアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、１，３−ブタンジオールアクリレート、１，４−ブタンジオールアクリレート、１，６−ヘキサンジオールアクリレート、ジエチレングリコールアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールアクリレート、トリプロピレングリコールアクリレート、１，３−ビス（３’−アクリルオキシエトキシ−３’−ヒドロキシプロピル）−５，５−ジメチルヒダントイン、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタクリレート、２，２−ビス（４−（３−メタクリロキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）−フエニル）プロパン、ジ（メタクリロキシエチル）トリメチルヘキサメチレンジウレタン、２，２−ビス（４−メタクリロキシポリエトキシフエニル）プロパン、テトラメチロールメタントリメタクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、４−（メタ）アクリロイルオキシメトキシカルボニルフタル酸及びその酸無水物、４−（メタ）アクリロイルオキシエトキシカルボニルフタル酸及びその酸無水物等が例示される。
【００１２】
これらを重合させるための重合開始剤としては適宜周知のラジカル重合開始剤を用いうる。一般的には紫外線重合開始剤又は／及び熱重合開始剤が用いられる。紫外線重合開始剤としては、ベンゾインエーテル系、ベンフエノン系、アセトフエノン系、チオキサントン系、その他芳香族ケトン系の化合物等が例示される。また熱重合開始剤としては周知の各種過酸化物系重合開始剤を用いうる。
また上記の重合性組成物には、さらに不飽和ポリエステル樹脂やエポキシ樹脂等のゲルコート樹脂を共存させうる。また重合性組成物の塗布性能を高めるための粘度調節剤として必要に応じ各種溶媒も共存させうる。
上記の重合性組成物の各成分の配合割合は特に限定されないが、通常は、（メタ）アクリレート系オリゴマー及び（メタ）アクリレート系モノマーがそれぞれ２０〜７０重量％、重合開始剤が０．１〜５重量％、ゲルコート樹脂が３０重量％以下の量で用いられる。さらに必要に応じ安定剤や染料等も共存させうる。
かくして得られた液状の重合性組成物を予め成形したアイピース基板の表面に塗布する。塗布厚は特に制限されないが、通常は乾燥厚で１０〜１００μ程度が好ましい。
塗布後必要に応じて乾燥させ、用いた開始剤の種類に応じ、紫外線照射又は／及び加熱して重合硬化させて、塗膜付きアイピースを得る。
【００１３】
【実施例】
次に実施例によって本発明を例証する。
送気マスク用アイピースの基板をポリカーボネートでつくり、その表面にビスフェノールＡ型エポキシ化合物をアクリル酸でエステル化したビニルエステルオリゴマー約４２重量％、モノアクリレート約５６重量％、紫外線重合開始剤約１．５重量％を含有する液状組成物を複数回塗布して乾燥塗膜を形成した後、紫外線を照射して硬化塗膜を得た。これを発明品と称する。
【００１４】
他方同じポリカーボネート基板の表面にシリコーン樹脂塗膜をもつ市販のアイピースを用意した。これを従来品と称する。
これらについて鉛筆引っかき試験、傷の修復試験及び耐薬品性試験を行った。それぞれの試験方法と鉛筆引っかき試験（ＪＩＳＫ５４０１）
・試験方法
引っかき試験機を用いて、アイピース表面に線引きを行い、鉛筆の傷の有無を目視により調べ塗膜面の表面硬度を測定する。
・試験条件
荷重：１ｋｇ速度：０．５ｍｍ／ｓｅｃストローク：２０ｍｍ
・試験結果
【００１５】
【表１】

【００１６】
傷の修復試験
・試験方法
鉛筆引っかき試験（ＪＩＳＫ５４０１）に則って、アイピース表面に線引きを行い８０℃の温水に３０秒間浸け、傷の修復の有無を目視により調べる。上記の鉛筆引っかき試験の結果から、線引きを行う鉛筆硬度は傷が確認された３Ｈから開始した。
・試験条件
荷重：１ｋｇ速度：０．５ｍｍ／ｓｅｃストローク：２０ｍｍ
・試験結果
【００１７】
【表２】

【００１８】
耐薬品性試験：
・ＪＩＳＴ−８１１５にしめす試験薬品を目ガラスに滴下し、滴下後直ちに異常の有無を目視により調べる。
【００１９】
【表３】

【００２０】
【表４】

【００２１】
【発明の効果】
本発明の保護具アイピースは、その表面に付与した塗膜が形状記憶性をもち、表面に傷が付いたとしても、熱を加えることで傷が容易に修復する。また、従来品よりも耐約品性にも優れている。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a protective equipment eyepiece and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an air supply mask (JIS T 8153), an air respirator (JIS T 8155), a compressed oxygen type open respirator (JIS M 7600), a simple lifesaving device (JIS M 7623), a compressed oxygen type recirculating respirator (JIS M7601), closed-circulation oxygen self-rescue device (JIS M7651), oxygen generation type respirator (JIS M 8156), dust mask for particulate matter (JIS T 8160), dust mask (JIS T 8151) ), Respirators such as gas masks (JIS T 8152), carbon monoxide self-rescuers (CO masks) (JIS M 7611), respirators with electric fans (JIS T 8157), and flying objects From the viewpoint of safety, transparent eyeglasses are mainly used as eyepieces (also called eyeglasses) for protective equipment such as disaster prevention surfaces that protect the face. There. As the transparent resin, polycarbonate (PC) or acrylic (PMMA) having high transparency (clear visibility) and high strength (hardness to crack) is mainly used. Polycarbonate has high transparency and high strength, so it has the necessary properties as an eyepiece. However, since it has poor surface hardness and chemical resistance, it has come to be used with a silicone resin coating on its surface. Yes. These silicone resin coatings can obtain a high surface hardness of 7H or higher in the pencil hardness test (JISK 5400), but it is too expensive to obtain a hardness of 7H. The surface hardness of the coating film is only practical. Therefore, even if these coating films are provided, it is not possible to sufficiently prevent the surface from being scratched, and measures against scratches are taken by means such as using a cover when not in use.
[0003]
In addition, eyepieces for protective equipment used in the field where chemicals, solvents, etc. must be chemically resistant, but currently dissolve in inorganic acids, aromatic hydrocarbons, phenols, acetone, alkalis. Is still used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in particular, the surface is difficult to be scratched and can be easily repaired even when it is scratched, and more preferably also has chemical resistance. An object of the present invention is to provide an eyepiece having a superior surface and a method for manufacturing the same.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention firstly relates to a transparent resin eyepiece for protective equipment, which has a shape memory curable resin coating film on the outer surface of the transparent resin eyepiece.
Secondly, the present invention relates to a method for manufacturing an eyepiece for protective equipment, characterized in that a shape memory curable resin is applied in a liquid state on the surface of an eyepiece substrate made of a transparent resin and cured.
[0006]
When the eyepiece of the present invention is damaged, it can be easily restored to its original state by applying heat, for example, by immersing it in warm water.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The protective equipment eyepiece in the present invention refers to an eyepiece (eye glass) used for the above-described various respiratory protective equipment and disaster prevention surface, and a transparent resin is used as the eyepiece base material. In particular, the above-described PC and PMMA are preferable, and among them, PC is particularly preferably used.
[0008]
In the present invention, a coating film of shape memory curable resin is provided on at least the outer surface of these transparent resin eyepiece substrates. Here, the “shape memory property” refers to a property that, when deformed by an external load, restores the shape before deformation when heated to a certain temperature or higher. As said heating temperature, 40 degreeC or more is preferable, especially 50-100 degreeC, Furthermore, 60-90 degreeC is preferable.
[0009]
As the shape memory curable resin, a curable resin having a flexible segment in the molecular structure is preferably used. Particularly preferred are those obtained by polymerizing a polymerizable composition comprising a mixture of a (meth) acrylate oligomer (also referred to as a prepolymer) and a (meth) acrylate monomer as essential components.
Here, “(meth) acrylic acid” and “(meth) acrylate” are generic names of acrylic acid and methacrylic acid, and acrylate and methacrylate, respectively.
[0010]
In the above, as the (meth) acrylate oligomer, polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyurethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, melamine (meth) acrylate, alkylated (meth) acrylate, silicone (Meth) acrylate and the like are exemplified, but those obtained by esterifying an epoxy compound of a bisphenol A type or a novolak type layer with (meth) acrylic acid are particularly preferable.
[0011]
The (meth) acrylate monomer is a (meth) acrylic acid ester of a monohydric or polyhydric alcohol. Specific examples thereof include 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethylhexyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-ethylhexylacryloyl. Phosphate, tetrahydrofurfryl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, dicyclopentenyloxyethyl acrylate, 1,3-butanediol acrylate, 1,4-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol acrylate, diethylene glycol acrylate, neopentyl glycol Acrylate, polyethylene glycol acrylate, hydroxypivalate ester neopentyl glycol acrylate, triplicate Pyrene glycol acrylate, 1,3-bis (3′-acryloxyethoxy-3′-hydroxypropyl) -5,5-dimethylhydantoin, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipenta Erythritol hexamethacrylate, 2,2-bis (4- (3-methacryloxy-2-hydroxypropoxy) -phenyl) propane, di (methacryloxyethyl) trimethylhexamethylenediurethane, 2,2-bis (4-methacryloxypoly) Ethoxyphenyl) propane, tetramethylol methane trimethacrylate, tetramethylol methane tetramethacrylate, 4- (meth) acryloyloxymethoxycarbonylphthalic acid and its anhydride 4- (meth) acryloyloxyethoxycarbonylphthalic acid and its acid anhydride.
[0012]
As a polymerization initiator for polymerizing these, a well-known radical polymerization initiator can be used suitably. Generally, an ultraviolet polymerization initiator or / and a thermal polymerization initiator are used. Examples of the ultraviolet polymerization initiator include benzoin ether-based, benphenone-based, acetophenone-based, thioxanthone-based, and other aromatic ketone-based compounds. Various known peroxide polymerization initiators can be used as the thermal polymerization initiator.
In addition, the polymerizable composition may further contain a gel coat resin such as an unsaturated polyester resin or an epoxy resin. Moreover, various solvents can coexist as needed as a viscosity modifier for improving the coating performance of the polymerizable composition.
The blending ratio of each component of the polymerizable composition is not particularly limited. Usually, the (meth) acrylate oligomer and the (meth) acrylate monomer are each 20 to 70% by weight, and the polymerization initiator is 0.1 to 0.1%. 5 wt% and gel coat resin is used in an amount of 30 wt% or less. Furthermore, stabilizers and dyes can coexist if necessary.
The liquid polymerizable composition thus obtained is applied to the surface of a previously molded eyepiece substrate. The coating thickness is not particularly limited, but usually a dry thickness of about 10 to 100 μm is preferable.
After coating, it is dried as necessary, and depending on the type of initiator used, it is polymerized and cured by ultraviolet irradiation or / and heating to obtain an eyepiece with a coating film.
[0013]
【Example】
The following examples illustrate the invention.
The airpiece mask eyepiece substrate is made of polycarbonate, and on its surface, bisphenol A type epoxy compound is esterified with acrylic acid, about 42% by weight vinyl ester oligomer, about 56% monoacrylate, UV polymerization initiator about 1.5% A liquid composition containing% by weight was applied several times to form a dry coating film, and then irradiated with ultraviolet rays to obtain a cured coating film. This is called an invention.
[0014]
On the other hand, a commercially available eyepiece having a silicone resin coating on the surface of the same polycarbonate substrate was prepared. This is called a conventional product.
These were subjected to a pencil scratch test, a flaw repair test and a chemical resistance test. Each test method and pencil scratch test (JIS K 5401)
Test method Using a scratch tester, the eyepiece surface is drawn, and the pencil surface is visually inspected to determine the surface hardness of the coating surface.
・ Test condition load: 1 kg Speed: 0.5 mm / sec Stroke: 20 mm
・ Test results [0015]
[Table 1]

[0016]
Scratch Repair Test / Test Method According to the pencil scratch test (JIS K 5401), the surface of the eyepiece is drawn, soaked in warm water at 80 ° C. for 30 seconds, and visually checked for the presence or absence of the wound repair. From the results of the above-mentioned pencil scratch test, the pencil hardness for drawing was started from 3H where scratches were confirmed.
・ Test condition load: 1 kg Speed: 0.5 mm / sec Stroke: 20 mm
・ Test results [0017]
[Table 2]

[0018]
Chemical resistance test:
-A test chemical shown in JIS T-8115 is dropped on the eye glass, and immediately after dropping, the presence or absence of abnormality is visually examined.
[0019]
[Table 3]

[0020]
[Table 4]

[0021]
【The invention's effect】
The protective eyepiece of the present invention has a shape memory property on the surface of the protective eyepiece, and even if the surface is damaged, the wound is easily repaired by applying heat. In addition, it is superior in terms of durability against conventional products.

Claims

For protective equipment characterized by having a shape memory curable resin coating film comprising a vinyl ester resin obtained by polymerizing a (meth) acrylate monomer in the presence of a vinyl ester oligomer on the outer surface of a transparent resin eyepiece Eyepiece.

The eyepiece according to claim 1, wherein the vinyl ester oligomer is an epoxy (meth) acrylate oligomer .

The eyepiece according to claim 1 or 2, wherein the transparent resin comprises a polycarbonate resin or a polymethyl methacrylate resin .

The protective device according to claim 1, wherein a liquid composition containing a vinyl ester oligomer, a (meth) acrylate monomer, and a polymerization initiator is applied to the outer surface of the transparent resin eyepiece substrate and cured. Manufacturing method for eyepieces.

The method according to claim 4, wherein the liquid composition also contains a gel coat resin.