亲水性固化物用组合物制造技术

本发明专利技术的课题在于提供即使利用更简便的方法也可得到亲水基在表面上偏析的固化物的组合物、以及可制作使以往难以在表面上偏析的亲水基在表面上偏析的固化物的组合物、及由该组合物得到的固化物，另外，提供适用于得到不仅亲水性高、而且该亲水性的耐久性高并且表面平滑性高的固化物的组合物、及由该组合物得到的固化物。本发明专利技术中，制作由通过将下述组合物聚合而得到的交联树脂形成的单层膜，所述组合物包含化合物(I)、化合物(II)以及选自表面活性剂(III)和分子量为200～1，000，000的化合物(IV)中的至少一种化合物，所述化合物(I)具有选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基、及羟基中的至少一种亲水基、和至少1个具有聚合性碳－碳双键的官能团(其中，亲水基为具有羟基的基团时，具有聚合性碳－碳双键的官能团数量为一个)，所述化合物(II)具有2个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团，所述表面活性剂(III)具有亲水部和疏水部，所述亲水部具有阴离子性亲水基、阳离子性亲水基、或2个以上羟基，所述疏水部由有机残基形成，所述化合物(IV)具有硅氧烷键(其中，表面活性剂(III)及化合物(IV)均不具有聚合性碳－碳双键)，该单层膜的选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基及羟基中的至少一种亲水基的表面浓度(Sa)与单层膜膜厚1/2地点处的亲水基的深部浓度(Da)的亲水基浓度的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及亲水性固化物用组合物及将其聚合而得到的亲水性固化物。
技术介绍
近年来，针对由塑料等有机材料及玻璃等无机材料形成的基材的起雾、污垢的改善要求日趋强烈。作为解决起雾的问题的方法，提出了利用包含反应性表面活性剂、丙烯酸系低聚物的防雾涂料，提高亲水性、吸水性的方法(例如，参照非专利文献1)。另外，作为解决污垢的问题的方法，提出了通过提高材料表面的亲水性，从而利用洒水或降雨将附着于外壁等的外界气体疏水性物质等污垢上浮而将其除去的方法(例如，参照非专利文献2及3)。还提出了在基材的表面上涂布交联聚合性单体组合物并控制紫外线照射量，形成发生了不完全聚合的交联聚合物，接下来，涂布亲水性单体并再次照射紫外线，由此，在交联聚合物的表面上嵌段或接枝聚合亲水单体的亲水性材料(专利文献1及专利文献2)。然而，对于上述的单纯在基材表面上嵌段或接枝聚合亲水性单体的方法而言，由于亲水性基仅存在于表面，所以存在耐久性低，无法耐受长期使用的问题。作为解决上述问题的手段，本申请的专利技术人之前提出了一种单层膜，所述单层膜中，特定的阴离子性亲水基从膜内部朝向膜表面倾斜(偏析)，阴离子性亲水基在表面附近以高浓度存在(专利文献3及专利文献4)。然而，要求可利用更简便的方法使得亲水性基在单层膜的表面倾斜的方法。另外，还期待即使是专利文献中未记载的那样的亲水基，也能使得该亲水基能在该表面上倾斜。另外，对于亲水性的耐久性、表面的平滑性，尚存改善余地。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001-98007号公报专利文献2：日本特开2011-229734号公报专利文献3：国际公开第2007/064003号公报专利文献4：国际公开第2012/014829号公报非专利文献非专利文献1：东亚合成研究年报，TREND1999年2月号，39～44页非专利文献2：高分子，44(5)，307页非专利文献3：未来材料，2(1)，36-41页
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供即使利用更简便的方法也可得到亲水基在表面上偏析的固化物的组合物、和可制作使以往难以在表面上偏析的亲水基在表面上偏析的固化物的组合物、及由该组合物得到的固化物。本专利技术的课题还在于提供适用于得到不仅亲水性高、而且该亲水性的耐久性高并且表面平滑性高的固化物的组合物、及由该组合物得到的固化物。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题而进行了研究，结果发现：通过将除了包含具有特定的亲水基和具有聚合性碳-碳双键的官能团的化合物、及具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物之外、还包含特定的表面活性剂的组合物聚合，可得到使亲水基在表面上偏析的固化物(即使是以往难以在表面上偏析的亲水基)，并且，即使利用更简便的方法，也可制作该固化物；另外，通过将除了包含具有特定的亲水基例如阴离子性亲水基和具有聚合性碳-碳双键的官能团的化合物、及具有2个以上(甲基)丙烯酰基的化合物之外、还包含具有特定的分子量及特定的基团的化合物的组合物聚合，可得到亲水性高、而且其亲水性的耐久性高并且表面平滑性优异的固化物；从而完成了本专利技术。即，本专利技术的单层膜的特征在于，其是由通过将下述组合物聚合而得到的交联树脂形成的单层膜，所述组合物包含：化合物(I)，所述化合物(I)具有：选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基、及羟基中的至少一种亲水基，和至少1个具有聚合性碳-碳双键的官能团(其中，亲水基为具有羟基的基团时，具有聚合性碳-碳双键的官能团数量为一个)；化合物(II)，所述化合物(II)具有2个以上具有聚合性碳-碳双键的官能团(所述化合物(II)可以具有羟基，但不具有阴离子性亲水基、及阳离子性亲水基中的任何)；以及选自表面活性剂(III)及化合物(IV)中的至少一种化合物，所述表面活性剂(III)具有亲水部和疏水部，所述亲水部具有阴离子性亲水基、阳离子性亲水基或2个以上羟基，所述疏水部由有机残基形成，所述化合物(IV)具有硅氧烷键并且分子量为200～1,000,000(其中，表面活性剂(III)及化合物(IV)均不具有聚合性碳-碳双键)；该单层膜的选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基、及羟基中的至少一种亲水基的表面浓度(Sa)与单层膜膜厚1/2地点处的亲水基的深部浓度(Da)的阴离子浓度的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。作为上述化合物(I)，优选下述通式(100)表示的化合物。作为下述通式(100)中的A，优选选自下述通式(120)～(130)中的至少1种具有聚合性碳-碳双键的官能团。其中，通式(100)中的CD为具有羟基的基团时，作为A，优选选自下述通式(120)～(126)中的具有至少1个聚合性碳-碳双键的官能团。作为上述表面活性剂，优选下述通式(300)表示的化合物。本专利技术的层叠体的特征在于，具有至少1层上述单层膜。本专利技术的组合物为用于得到单层膜的组合物，其特征在于，包含前述化合物(I)、前述化合物(II)、以及选自前述表面活性剂(III)及前述化合物(IV)中的至少一种化合物。专利技术的效果由本专利技术的组合物，不仅可利用更简便的方法得到亲水基在表面上偏析的固化物，而且可制作使以往难以在表面上偏析的亲水基在表面上偏析的固化物。另外，得到的固化物可作为亲水性优异、防雾性、防污性等优异的材料使用。附图说明图1：图1为表示实施例中用于测定阴离子浓度的倾斜度(Sa/Da)的试样制备的方法的示意图。图2：图2为表示实施例中从聚合性组合物中除去溶剂的方法的示意图。具体实施方式本专利技术的组合物的特征在于，包含下述化合物(I)、化合物(II)、以及选自下述表面活性剂(III)及化合物(IV)中的至少1种化合物。[化合物(I)]本专利技术的组合物中包含的化合物(I)的特征在于，具有：选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基、及羟基中的至少一种亲水基，和至少1个具有聚合性碳-碳双键的官能团。但是，上述亲水基为羟基时，化合物(I)中包含的具有聚合性碳-碳双键的官能团数量为1个。通过将包含这样的具有亲水基和具有碳-碳双键的官能团的化合物的组合物聚合，可向得到的固化物赋予亲水性。作为上述阴离子性亲水基，例如，可举出磺酸基、羧基、磷酸基、O-硫酸基(-O-SO3-)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单层膜，其是由通过将下述组合物聚合而得到的交联树脂形成的单层膜，所述组合物包含：化合物(I)，所述化合物(I)具有选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基及羟基中的至少一种亲水基、和至少1个具有聚合性碳－碳双键的官能团，其中，亲水基为具有羟基的基团时，具有聚合性碳－碳双键的官能团数量为一个；化合物(II)，所述化合物(II)具有2个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团，其中，所述化合物(II)可以具有羟基，但不具有阴离子性亲水基、及阳离子性亲水基中的任何；以及选自表面活性剂(III)及化合物(IV)中的至少一种化合物，所述表面活性剂(III)具有亲水部和疏水部，所述亲水部具有阴离子性亲水基、阳离子性亲水基或2个以上羟基，所述疏水部由有机残基形成，所述化合物(IV)分子量为200～1，000，000并且具有硅氧烷键，其中，表面活性剂(III)及化合物(IV)均不具有聚合性碳－碳双键；该单层膜的选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基及羟基中的至少一种亲水基的表面浓度(Sa)与单层膜膜厚1/2地点处的亲水基的深部浓度(Da)的亲水基浓度的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.11 JP 2013-256192;2013.12.11 JP 2013-256191.一种单层膜，其是由通过将下述组合物聚合而得到的交联树
脂形成的单层膜，所述组合物包含：
化合物(I)，所述化合物(I)具有选自阴离子性亲水基、阳离
子性亲水基及羟基中的至少一种亲水基、和至少1个具有聚合性碳
－碳双键的官能团，其中，亲水基为具有羟基的基团时，具有聚合
性碳－碳双键的官能团数量为一个；
化合物(II)，所述化合物(II)具有2个以上具有聚合性碳－
碳双键的官能团，其中，所述化合物(II)可以具有羟基，但不具有
阴离子性亲水基、及阳离子性亲水基中的任何；以及
选自表面活性剂(III)及化合物(IV)中的至少一种化合物，
所述表面活性剂(III)具有亲水部和疏水部，所述亲水部具有阴离
子性亲水基、阳离子性亲水基或2个以上羟基，所述疏水部由有机
残基形成，所述化合物(IV)分子量为200～1，000，000并且具有
硅氧烷键，其中，表面活性剂(III)及化合物(IV)均不具有聚合
性碳－碳双键；
该单层膜的选自阴离子性亲水基、阳离子性亲水基及羟基中的
至少一种亲水基的表面浓度(Sa)与单层膜膜厚1/2地点处的亲水基
的深部浓度(Da)的亲水基浓度的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。
2.如权利要求1所述的单层膜，其中，上述化合物(I)为下述
通式(100)表示的化合物；
上述式(100)中，A表示具有1～5个具有聚合性碳－碳双键
的官能团的碳数2～100的有机基团，CD表示包含选自下述通式
(101)～(114)中的至少1种亲水基的基团，n为键合于CD的A
的数量，表示1或2，n0为键合于A的CD的数量，表示1～5的整
数，但CD为包含羟基的基团时，n为1并且A中包含的具有聚合性

\t碳－碳双键的官能团为1个；
上述式(101)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金
属、或铵离子，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化
学键；
上述式(102)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金
属、或铵离子，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化
学键；
上述式(103)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金
属、或铵离子，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化
学键；
上述式(104)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金
属、铵离子、或胺离子，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳
原子的化学键；
上述式(105)中，r5及r6独立地表示氢原子、甲基、乙基或羟

\t基，n50表示0～5的整数，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1
表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化学键；
上述式(106)中，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，
M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示
键合于式(100)的A中包含的碳原子的化学键；
上述式(107)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金
属、或铵离子，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化
学键；
上述式(108)中，n1表示0～100的整数，r1及r2独立地表示
氢原子、甲基、乙基、或羟基，n1为2以上时，r1彼此及r2彼此可
以相同也可以不同，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子
的化学键；
上述式(109)中，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，

\tX彼此可以相同也可以不同，m1表示0～10的整数，n20表示2～
100的整数，r1～r4各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，
X彼此、r1彼此、r2彼此、r3彼此、及r4彼此可以相同也可以不同，
#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化学键；
上述式(110)中，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳
原子的化学键；
上述式(111)中，X3及X4独立地表示－CH2－、－CH(OH)
－、或－CO－，n30表示0～3的整数，n50表示0～5的整数，n30
为2以上时，X3彼此可以相同也可以不同，n50为2以上时，X4彼
此可以相同也可以不同，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳
原子的化学键；
上述式(112)中，AA(－)表示卤素离子、甲酸根离子、乙
酸根离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、磷酸根离子、或磷酸氢根
离子，R6～R8各自独立地表示氢原子、碳数1～20的烷基、烷基芳
基、烷基苄基、烷基环烷基、烷基环烷基甲基、环烷基、苯基、或
苄基，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化学键；
上述式(113)中，AA(－)表示卤素离子、甲酸根离子、乙
酸根离子、硫酸根离子、硫酸氢根离子、磷酸根离子、或磷酸氢根
离子，R6～R8各自独立地表示氢原子、碳数1～20的烷基、烷基芳
基、烷基苄基、烷基环烷基、烷基环烷基甲基、环烷基、苯基、或
苄基，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原子的化学键；
上述式(114)中，R6～R7各自独立地表示氢原子、碳数1～20
的烷基、烷基芳基、烷基苄基、烷基环烷基、烷基环烷基甲基、环
烷基、苯基、或苄基，#1表示键合于式(100)的A中包含的碳原
子的化学键。
3.如权利要求2所述的单层膜，其中，上述通式(100)中的A
为选自下述通式(120)～(130)中的至少1种具有聚合性碳－碳
双键的官能团，其中，通式(100)中的CD为具有羟基的基团时，
A为选自下述通式(120)～(126)中的具有至少1个聚合性碳－
碳双键的官能团；
上述式(120)中，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，
r表示氢原子或甲基，r1～r4各自独立地表示氢原子、甲基、乙基、
或羟基，m1表示0～10的整数，n1表示0～100的整数，#2表示
键合于选自上述通式(101)～(114)表示的基团中的至少1种基
团中包含的#1的化学键；
上述式(121)中，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，
r表示氢原子或甲基，r1～r6独立地表示氢原子、甲基、乙基、羟基，
r7及r8独立地表示氢原子、亚甲基、甲基、乙基、羟基，r5及r6键合
的碳原子与r7及r8键合的碳原子的连接可以是单键，也可以是双键，
m1及m3独立地表示0～10的整数，n1表示0～100的整数，#2
表示键合于选自上述通式(101)～(114)表示的基团中的至少1
种基团中包含的#1的化学键；
上述式(122)中，X表示－O－、－S－、－NH－或－NCH3－，
r表示氢原子或甲基，r1～r4独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟
基，m1表示0～10的整数，m2表示0～5的整数，n0表示1～5的
整数，n1表示0～100的整数，#2表示键合于选自上述通式(101)～
(114)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1的化学键；
上述式(123)中，r表示氢原子或甲基，r1及r2独立地表示氢
原子、甲基、乙基、或羟基，m1表示0～10的整数，#2表示键合
于选自上述通式(101)～(114)表示的基团中的至少1种基团中
包含的#1的化学键；
上述式(124)中，r表示氢原子或甲基，r1及r2独立地表示氢
原子、甲基、乙基、或羟基，m1表示0～10的整数，m2表示0～5
的整数，n0表示1～5的整数，#2表示键合于选自上述通式(101)～
(114)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1的化学键；
上述式(125)中，r1...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎光树，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP