组合物及由其形成的膜制造技术

本发明专利技术提供一种组合物及将该组合物固化而得到的亲水性膜，所述组合物包含聚合物（i）和硅烷化合物（ii），所述聚合物（i）具有－SO

Composition and film formed therefrom

The present invention provides a composition and a hydrophilic membrane obtained by curing the composition comprising a polymer (I) and a silane compound (II) having a I - SO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合物及由其形成的膜
本专利技术涉及具有防雾性、防污性、防静电性的耐磨耗性耐气候性优异的亲水性膜和用于得到该膜的聚合性组合物及其用途。
技术介绍
近年来，对于在塑料表面、玻璃表面等基材表面发生的起雾、以及污垢的改善需求越来越强烈。作为解决该起雾问题的方法，提出了向丙烯酸系低聚物中加入反应性表面活性剂而得到的防雾涂料，认为由该防雾涂料得到的固化膜的亲水性和吸水性提高（非专利文献1）。另外，例如作为解决污垢问题的方法，具有自清洁性（防污染性）的防污染材料受到关注，所述自清洁性是提高表面的亲水性，通过降雨或洒水等将附着于外壁等的污垢（外界气体疏水性物质等）上浮而有效地将其除去的性质（非专利文献2、3）。本专利技术人等为了完全克服上述“起雾”及“污垢”的问题，作为提案提出了使阴离子性亲水基团向表面倾斜（集中化）的单层膜（专利文献1）。通过该专利技术得到的亲水性膜透明且亲水性极高，防雾性、防污性、防静电性、速干性（附着水的干燥速度快）、以及耐化学药品性优异，并且，硬且擦伤性也优异。然而，通过本专利技术人等的研究发现，该膜的耐磨耗性及耐气候性不足。一般来说，作为使耐气候性优异、且提高表面的耐磨耗性的方法，已知涂覆无机化合物的方法。作为代表的例子，可举出将基于溶胶凝胶反应的二氧化硅化合物作为眼镜透镜的硬涂层使用的例子（非专利文献4）。二氧化硅涂层由于结构致密，因而非常硬，磨耗性达到与玻璃相仿，但另一方面，存在容易破裂、不能染色、容易附着并粘着污垢这样的问题等。作为解决这些问题的方法，以往提出了多种方案。例如作为赋予染色性及韧性的方法，提出了如下方法：向二氧化硅中配合三聚氰胺多元醇缩合物和具有环氧基的硅烷化合物的方法（专利文献2），向二氧化硅中配合环氧化合物和铝络合物的方法（专利文献3），向二氧化硅中配合具有羟基的丙烯酸系聚合物的方法（专利文献4）。作为亲水化以赋予防雾性的方法，提出了向二氧化硅中配合苯乙烯系磺酸聚合物的方法（专利文献5）。专利文献1：国际公开第2007/064003号专利文献2：日本特开昭56－22365号公报专利文献3：日本特开昭61－166824号公报专利文献4：日本特开平06－166847号公报专利文献5：日本特开平11－021512号公报非专利文献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，1995年非专利文献3：未来材料，2（1），36－41页，2002年非专利文献4：塑料透镜的技术和应用，165－166页，CMC出版，2003年6月30日发行
技术实现思路
上述专利文献5所记载的提案是亲水性容易提高的合适的提案，但存在聚合物容易从膜上脱离、由于水的原因而导致亲水性降低的倾向，尤其是膜厚越厚越明显，在实际中要求防雾性及防污性（依赖于雨水等的自清洁）的情况下，存在难以耐受使用的问题，通过本专利技术人等的研究得知这一情况。本专利技术的目的在于提供一种亲水性膜，该亲水性膜的亲水性、耐磨耗性的均衡优异，水导致的亲水性的降低少，而且耐气候性也优异。本专利技术人等为了解决上述问题进行了反复研究，结果发现，通过溶胶凝胶反应而使具有有着与硅烷醇的反应性的环氧基和亲水性的磺酸基的聚合物与硅烷化合物反应而得到的固化膜能提供亲水性、耐磨耗性的均衡优异、水导致的亲水性的降低少、而且耐气候性也优异的亲水性膜，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及如下的[1]～[14]。[1]一种组合物，包含聚合物（i）和硅烷化合物（ii），所述聚合物（i）具有－SO3M基和环氧基，该M表示氢原子、碱金属、碱土金属、或铵离子，所述硅烷化合物（ii）具有合计2个以上的选自键合于硅烷原子的羟基、键合于硅烷原子的烷氧基、及键合于硅烷原子的卤素原子中的基团或原子。[2]上述[1]所述的组合物，其中，上述聚合物（i）是具有下述通式（1）表示的结构单元和下述通式（2）表示的结构单元的聚合物，（通式（1）及（2）中，R1及R2独立地表示氢原子或甲基，M表示氢原子、碱金属、碱土金属、或铵离子，单元比a/b＝1000/1～1/1000，A1由（Q1）f（P1）表示，Q1选自－COO－、－CONH－、可以具有取代基的亚苯基，P1选自单键或具有醚结构且碳原子数为1～15的2价以上的烃基，f为0或1，h为1～5，A2由（Q2）g（P2）表示，Q2选自－COO－、碳原子数1～5的2价以上的烃基、可以具有取代基的亚苯基、－O－，P2选自单键、－X－P3－、－P4－Y－、－P5－，P3～P5各自独立地表示具有醚结构且碳原子数为1～15的2价以上的烃基，X表示氧、硫或－COO－，Y表示氧或硫，g为0或1，k为1～5，g为1且Q2为－O－或－COO－时，P2不是－X－P3－。）。[3]上述[2]所述的组合物，其中，上述通式（1）中，A1由单键、－CH2－、－C6H4－、－COOCH2－、－COOCH2CH2－、－COOCH2CH2CH2－、－CONH－C（CH3）2－CH2－、－CONH－CH（CH3）－CH2－、－CONH－CH2－、－CONH－CH2CH2－、或－CONH－CH2CH2CH2－表示，并且，上述通式（2）中，A2由单键、－CH2－、－C6H4－、－O－、－CH2－O－、－CH2－O－CH2－、－C6H4－O－、－C6H4－O－CH2－、－COO－、－COOCH2－、－C6H4－COO－、或－C6H4－COO－CH2－表示。[4]上述[1]所述的组合物，其中，上述聚合物（i）的由GPC测得的重均分子量为300～3,000,000。上述[1]所述的组合物，其中，上述硅烷化合物(ii)是由下述通式(3)表示的化合物，(通式(3)中，X1及X2各自独立地表示羟基、碳原子数1～4的烷氧基、或卤素原子，R3～R6各自独立地表示羟基、氢原子、碳原子数1～4的烷基、乙烯基、苯基、碳原子数1～4的烷氧基、或卤素原子，m表示0～10000的整数。)。上述[1]所述的组合物，其中，上述聚合物(i)与上述硅烷化合物(ii)的换算重量比在99.1/0.1～0.1/99.9的范围内。一种膜，是使上述[1]～[6]中任一项所述的组合物加热固化而得到的。上述[7]所述的膜，是形成在基材上的膜。上述[8]所述的膜，其中，外表面处的磺酸浓度(Sa)、与同上述基材相接触的界面与外表面的中间地点处的磺酸浓度(Da)之比(Sa/Da)为2～1000。上述[7]～[9]中任一项所述的膜，其中，表面的水接触角为30°以下。一种膜，是形成在基材上、且具有－SO3M基(M表示氢原子、碱金属、碱土金属、或铵离子。)、和Si－O－Si结构或Si－O－C结构的膜，该膜的外表面的SO3M基浓度(Sa)、与同该基材相接触的界面与上述外表面的中间地点处的SO3M基浓度(Da)之比(Sa/Da)为2～1000。[12]上述[11]所述的膜，其中，上述比（Sa/Da）为10～1000。[13]上述[11]或[12]所述的膜，其中，表面的水接触角为30°以下。[14]一种层合体，是将上述[7]～[13]中任一项所述的膜层合在基材上而形成的。将上述组合物固化而可得到亲水性的膜，将该膜层合而可得到层合体。上述亲水性膜及层合体可用作防雾材料、防污材料、速干性材料、防静电材料、及底涂层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包含聚合物(i)和硅烷化合物(ii)，所述聚合物(i)具有－SO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.14 JP 2011-2264501.一种组合物，包含聚合物(i)和硅烷化合物(ii)，所述聚合物(i)具有－SO3M基和环氧基，该M表示氢原子、碱金属、碱土金属、或铵离子，所述硅烷化合物(ii)具有合计2个以上的选自键合于硅烷原子的羟基、键合于硅烷原子的烷氧基、及键合于硅烷原子的卤素原子中的基团或原子，所述聚合物(i)是具有下述通式(1)表示的结构单元和下述通式(2)表示的结构单元的聚合物，并且，所述硅烷化合物(ii)是下述通式(3)表示的化合物，通式(1)及(2)中，R1及R2独立地表示氢原子或甲基，M表示氢原子、碱金属、碱土金属、或铵离子，单元比a/b＝99.9/0.1～58.6/41.4，A1由(Q1)f(P1)表示，Q1选自－COO－、－CONH－、可以具有取代基的亚苯基，P1选自单键或可以具有醚结构且碳原子数为1～15的2价以上的烃基，f为0或1，h为1～5，A2由(Q2)g(P2)表示，Q2选自－COO－、碳原子数1～5的2价以上的烃基、可以具有取代基的亚苯基、－O－，P2选自单键、－X－P3－、－P4－Y－、－P5－，P3～P5各自独立地表示可以具有醚结构且碳原子数为1～15的2价以上的烃基，X表示氧、硫或－COO－，Y表示氧或硫，g为0或1，k为1～5，g为1且Q2为－O－或－COO－时，P2不是－X－P3－；通式(3)中，X1及X2各自独立地表示羟基、碳原子数1～4的烷氧基、或卤素原子，R3～R6各自独立地表示羟基、氢原子、碳原子数1～4的烷基、乙烯基、苯基、碳原子数1～4的烷氧基、或卤素原子，m表示0～10的整数。2.如权利要求1所述的组合物，其中，所述通式(1)中，A1由单键、－CH2－、－C6H4－、－COOCH2－、－COOCH2C...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎光树，川崎登，藤井谦一，
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