CN108348878A - 金属微粒分散剂、金属微粒分散液、涂覆剂、固化膜和粘合剂树脂 - Google Patents
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Abstract
金属微粒分散剂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点为‑30℃以上80℃以下,酸值为80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下,羟值为20mgKOH/g以上90mgKOH/g以下。
Description
技术领域
本发明涉及金属微粒分散剂、金属微粒分散液、涂覆剂、固化膜和粘合剂树脂,具体而言,涉及金属微粒分散剂、通过金属微粒分散剂使金属微粒分散而成的金属微粒分散液、含有该金属微粒分散液的涂覆剂、将该涂覆剂固化得到的固化膜,进一步涉及这样的涂覆剂所含有的粘合剂树脂。
背景技术
以往,各种涂覆剂中,为了对涂布和固化该涂覆剂所得的固化膜赋予例如机械物性、耐药品性、高折射率、防静电性、紫外线-红外线遮蔽性、耐擦伤性等各种物性等,进一步分散有作为颜料等的各种金属微粒。
另外,在这样的涂覆剂中,根据所配合的金属微粒、溶剂、粘合剂树脂的种类等,有时金属微粒凝聚。对此,为了使金属微粒良好地分散,提出了在涂覆剂中添加分散剂。
具体而言,提出了例如使(甲基)丙烯酸系聚合物与化合物(b)进行反应所得的金属微粒分散剂,(甲基)丙烯酸系聚合物包含第一反应性官能团、用于吸附金属微粒的离子性基团、以及聚氧化亚烷基侧链,化合物(b)包含用于与第一反应性官能团结合的第二反应性官能团和用于利用活性能量射线固化的活性能量射线固化性基团;另外,提出了将该金属微粒分散剂、金属微粒和分散介质配合,调制金属微粒分散液(参照专利文献1)。
这样的金属微粒分散剂能够使金属微粒良好地分散,进一步,能够实现该分散液固化而成的固化膜的各种物性(耐药品性、硬度等)的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开WO2014/132693号小册子
发明内容
发明要解决的课题
另一方面,专利文献1记载的金属微粒分散剂通常在有机溶剂中制造,另外,作为其分散液而被添加到涂覆剂中。因此,如果将专利文献1记载的金属微粒分散剂用于水性涂覆剂,则保存稳定性和分散稳定性不够,金属微粒分散剂凝聚,有时金属微粒无法分散、无法实现固化膜的物性的提高。
因此,各种产业领域中,水性涂覆剂中有时也需要保存稳定性和分散稳定性优异、另外能够提高固化膜的物性的金属微粒分散剂。
另外,作为这样的水性涂覆剂,例如已知使基材(被涂物)的耐擦伤性和硬度提高的硬涂剂。硬涂剂用于各种产业领域中。
近年,对于涂覆剂,有时要求在其涂装后使基材(被涂物)变形。但是,硬涂剂通常是以提高基材(被涂物)的耐擦伤性和硬度为目的设计的,因此有时柔软性、密合性不够,如果在这样的硬涂剂的涂装后使基材(被涂物)变形,则有时发生涂膜的剥离、损伤。因此,根据用途,有时需要密合性和柔软性优异的硬涂剂。
另外,对于由这样的涂覆剂得到的涂膜,根据其用途,有时要求各种物性,例如透明性、耐湿热性。
本发明的目的在于提供一种在水性分散介质中的金属微粒的分散性优异、另外能够实现固化膜的各种物性的提高的金属微粒分散剂,通过金属微粒分散剂使金属微粒分散而成的金属微粒分散液、包含该金属微粒分散液的涂覆剂、使该涂覆剂固化而得到的固化膜,进一步提供这样的涂覆剂所含有的粘合剂树脂。
用于解决课题的方案
本发明[1]包括一种金属微粒分散剂,该金属微粒分散剂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,前述(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点为-30℃以上80℃以下,酸值为80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下,羟值为20mgKOH/g以上90mgKOH/g以下。
另外,本发明[2]包括一种金属微粒分散液,该金属微粒分散液含有上述[1]记载的金属微粒分散剂、金属微粒、以及水性分散介质。
另外,本发明[3]包括一种涂覆剂,该涂覆剂含有上述[2]记载的金属微粒分散液。
另外,本发明[4]包括上述[3]记载的涂覆剂,该涂覆剂进一步含有三聚氰胺树脂和/或粘合剂树脂。
另外,本发明[5]包括上述[4]记载的涂覆剂,前述粘合剂树脂含有与上述[1]的金属微粒分散剂中的前述(甲基)丙烯酸系聚合物相同的树脂。
另外,本发明[6]包括一种固化膜,该固化膜为上述[3]~[5]中任一项记载的涂覆剂的固化物。
另外,本发明[7]包括一种粘合剂树脂,该粘合剂树脂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,前述(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点为-30℃以上80℃以下,酸值为80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下,羟值为20mgKOH/g以上90mgKOH/g以下。
发明效果
本发明的金属微粒分散剂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,并且,玻璃化转变点、酸值和羟值均被调整至特定的范围,因此能够实现在水性分散介质中的金属微粒的分散性的提高,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
另外,由于本发明的金属微粒分散液含有本发明的金属微粒分散剂,因此水性分散介质中的金属微粒的分散性优异,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
另外,由于本发明的涂覆剂含有本发明的金属微粒分散液,因此水性分散介质中的金属微粒的分散性优异,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
进一步,使本发明的涂覆剂固化而得到的本发明的固化膜的耐擦伤性、硬度、密合性、柔软性、透明性、耐湿热性等各种物性优异。
另外,由于本发明的粘合剂树脂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,另外,玻璃化转变点、酸值和羟值均调整至特定的范围,因此能够实现固化膜的各种物性的提高。
具体实施方式
本发明的金属微粒分散剂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,具体而言,包括含有离子性基团和羟基的(甲基)丙烯酸系聚合物。
需说明的是,所谓(甲基)丙烯酸系聚合物,定义为丙烯酸系聚合物和/或甲基丙烯酸系聚合物。另外,以下所述的“(甲基)丙烯酸”也与上述同样,定义为“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。
(甲基)丙烯酸系聚合物在后面会详细描述,是作为以1分子中具有1个以上丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的有机化合物(以下,称为(甲基)丙烯酸系单体。)为主成分的原料单体的聚合体而得到的。
离子性基团是用于使金属微粒分散剂吸附于金属微粒(后述)的官能团。
作为离子性基团,没有特别限制,可列举公知的离子性基团。
作为离子性基团,具体而言,例如可列举羧基、磷酸基等阴离子性基团,例如叔氨基、季铵基等阳离子性基团等。
作为叔氨基,没有特别限制,例如可列举N,N-二甲基氨基、N,N-二乙基氨基、N,N-二丙基氨基、N,N-二异丙基氨基、N,N-二丁基氨基、N,N-二异丁基氨基、N,N-二仲丁基氨基、N,N-二叔丁基氨基等N,N-二烷基氨基等。
另外,作为季铵基,例如可列举:使表氯醇、苄基卤、卤代烷等季铵化剂作用于上述叔氨基而得到的季铵基。
这些离子性基团可以为一种,另外也可以并用两种以上。
作为离子性基团,优选可列举阴离子性基团,更优选可列举羧基。
需说明的是,离子性基团的平均含量可根据目标和用途适当设定。
另外,采用阴离子性基团作为离子性基团时,阴离子性基团的一部分可以被中和剂(后述)中和。如果利用中和剂(后述)将阴离子性基团的一部分中和,则形成阴离子性基团的盐,因此能够实现对于水性分散介质的分散性的提高。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物可以根据需要具有其他基团(除了离子性基团和羟基之外的基团)。
作为其他基团,例如可列举聚氧化亚烷基侧链、含2个以上环的饱和脂环基等。
聚氧化亚烷基侧链是通过将具有作为重复单元的氧化亚烷基单元(CnH2nO)的聚氧化亚烷基作为侧链包含于(甲基)丙烯酸系聚合物而形成的,为了实现亲水性的提高而导入(甲基)丙烯酸系聚合物。
聚氧化亚烷基例如如下述通式(1)所示。
[化1]
(通式(1)中,n表示1~4的整数,m表示2以上的整数。另外,X表示氢原子或烷基。)
需说明的是,通式(1)中,n为1以上,优选为2以上且4以下,优选为3以下。
作为聚氧化亚烷基所含的氧化亚烷基单元,具体而言,例如可列举聚氧乙烯单元(通式(1)中,相当于n=2。)、聚氧丙烯单元(通式(1)中,相当于n=3。)和它们的无规、嵌段或接枝单元等,优选可列举聚氧乙烯单元、聚氧丙烯单元,更优选可列举聚氧乙烯单元。
另外,上述通式(1)中,m为氧化亚烷基单元的重复单元数,为2以上,优选为3以上,更优选为4以上,例如为40以下,优选为30以下,更优选为15以下。
如果氧化亚烷基单元的重复单元数为上述范围,则所得的金属微粒分散剂能够有效抑制金属微粒的再凝聚,因此包含金属微粒分散剂的金属微粒分散液的储存稳定性提高,进一步,能够实现使金属微粒分散液固化而得到的固化膜的与金属微粒的微细化相伴随的透明性的提高。
另外,上述通式(1)中,X为聚氧化亚烷基的末端部分,表示氢原子或烷基。
作为烷基,例如可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等碳数1~4的烷基等,优选可列举与氧化亚烷基单元中的碳数(上述通式(1)中n的数)相同碳数的烷基。
需说明的是,上述通式(1)中,X为氢原子时,上述通式(1)为具有羟基的聚氧化亚烷基。
聚氧化亚烷基的分子量可以根据目标和用途适当设定。
这些聚氧化亚烷基可以为一种,另外也可以并用两种以上。
聚氧化亚烷基的平均含量可以根据目标和用途适当设定。
含2个以上环的饱和脂环基例如是由2个以上的环形成多环式、交联环式、螺环式等环状构造的饱和脂环基,为了实现金属微粒的分散性的提高而导入(甲基)丙烯酸系聚合物。
作为含2个以上环的饱和脂环基,例如可列举双环基、三环基、四环基,优选双环基、三环基。
作为双环基,具体而言,例如可列举冰片基、异冰片基、二环戊基等。另外,作为三环基,具体而言,可列举金刚烷基、二甲基金刚烷基等。
这些含2个以上环的饱和脂环基可以为一种,另外也可以并用两种以上。
如果这样的含2个以上环的饱和脂环基被导入(甲基)丙烯酸系聚合物,则能够实现分散性的提高,进一步,金属微粒分散液中配合有粘合剂树脂等时,能够实现与它们的相溶性的提高。
当含有含2个以上环的饱和脂环基时,其平均含量可以根据目标和用途适当设定。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物也可以包含作为其他基团的、除了上述含2个以上环的饱和脂环基之外的、例如脂肪族基团(例如烷基、环烷基等)、芳香族基团(例如苯基等)等各种基团。
并且,这样的(甲基)丙烯酸系聚合物可以通过使以(甲基)丙烯酸系单体为主成分的原料单体聚合来制造。需说明的是,原料单体在后面会详细描述,包含含有离子性基团的单体(后述)和含有羟基的单体(后述)。
作为(甲基)丙烯酸系单体,例如可列举(甲基)丙烯酸酯和/或其衍生物。
作为(甲基)丙烯酸酯,具体而言,例如可列举(甲基)丙烯酸烷基酯。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,例如可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸1-甲基十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯((甲基)丙烯酸硬脂酯)、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸二十烷基酯、(甲基)丙烯酸二十二烷基酯((甲基)丙烯酸山酯)、(甲基)丙烯酸二十四烷基酯、(甲基)丙烯酸三十烷基酯、(甲基)丙烯酸环己酯等碳数1~30的直链状、支链状或环状烷基的(甲基)丙烯酸酯单体等。
这些(甲基)丙烯酸烷基酯可以单独使用或并用两种以上。
作为(甲基)丙烯酸烷基酯,优选可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯。
另外,作为(甲基)丙烯酸酯,除了上述之外,例如可列举单末端为烷氧基(上述通式(1)中X为烷基)的含聚氧化亚烷基(甲基)丙烯酸酯、含有含2个以上环的饱和脂环基的含饱和脂环基(甲基)丙烯酸酯等。
作为单末端为烷氧基的含聚氧化亚烷基(甲基)丙烯酸酯,例如可列举(甲基)丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙氧基丙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙氧基丙酯、(甲基)丙烯酸丁氧基丁氧基丁酯、(甲基)丙烯酸丙氧基丁氧基丁酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丁氧基丁酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丁氧基丁酯等。
作为单末端为烷氧基的含聚氧化亚烷基(甲基)丙烯酸酯的其他例,例如可列举甲氧基二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基五乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基七乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基八乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基九乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基十乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基十一乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基十二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基十三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
作为含有含2个以上环的饱和脂环基的含饱和脂环基(甲基)丙烯酸酯,例如可列举含有双环基的(甲基)丙烯酸酯、含有三环基的(甲基)丙烯酸酯、含有四环基的(甲基)丙烯酸酯等,优选可列举含有双环基的(甲基)丙烯酸酯、含有三环基的(甲基)丙烯酸酯。
作为含有双环基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯等。这些含有双环基的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或并用两种以上。
作为含有三环基的(甲基)丙烯酸酯,例如可列举(甲基)丙烯酸金刚烷基酯、(甲基)丙烯酸二甲基金刚烷基酯等。这些含有三环基的(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或并用两种以上。
这些具有含2个以上环的饱和脂环基的含饱和脂环基(甲基)丙烯酸酯可以单独使用或并用两种以上。
如果使用这样的具有含2个以上环的饱和脂环基的(甲基)丙烯酸酯,则能够在(甲基)丙烯酸系聚合物中导入含2个以上环的饱和脂环基,能够实现金属微粒的分散性的提高,进一步,在金属微粒分散液中配合有粘合剂树脂等时,能够实现与它们的相溶性的提高。
作为具有含2个以上环的饱和脂环基的含饱和脂环基(甲基)丙烯酸酯,优选可列举含有双环基的(甲基)丙烯酸酯,更优选可列举(甲基)丙烯酸异冰片酯。
另外,原料单体可含有能与(甲基)丙烯酸系单体共聚的共聚性单体。
作为共聚性单体,例如可列举芳香族乙烯性不饱和单体。
作为芳香族乙烯性不饱和单体,例如可列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等。如果使用芳香族乙烯性不饱和单体,则能够将(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点调整至期望的范围,在金属微粒分散液中配合有粘合剂树脂等时,能够实现与它们的相溶性的提高。
进一步,作为共聚性单体,例如可列举衣康酸二甲酯等衣康酸酯、马来酸二甲酯等马来酸酯、富马酸二甲酯等富马酸酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、乙酸乙烯酯等。
这些共聚性单体可以单独使用或并用两种以上。
另外,原料单体中,作为(甲基)丙烯酸系单体和/或共聚性单体,含有:含有离子性基团的含离子性基团单体、以及含有羟基的含羟基单体。
即,原料单体含有:含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系单体和/或含有离子性基团的共聚性单体、以及含有羟基的(甲基)丙烯酸系单体和/或含有羟基的共聚性单体。
通过使这样的原料单体聚合,能够得到具有离子性基团和羟基的(甲基)丙烯酸系聚合物。
需说明的是,以下的含有离子性基团的含离子性基团单体和含有羟基的含羟基单体中,具有丙烯酰基和/或甲基丙烯酰基的单体被分类为(甲基)丙烯酸系单体,另外,既不具有丙烯酰基也不具有甲基丙烯酰基、并且能够与(甲基)丙烯酸系单体共聚的单体被分类为共聚性单体。
作为含离子性基团单体,例如可列举含羧基单体、含磷酸基单体等含阴离子性基团单体,例如可列举含叔氨基单体、含季铵基单体等含阳离子性基团单体等。
作为含羧基单体,例如可列举(甲基)丙烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸等α,β-不饱和羧酸或其盐,例如可列举含羟基(甲基)丙烯酸酯(后述)与酸酐的半酯化物等,优选可列举α,β-不饱和羧酸,更优选可列举(甲基)丙烯酸。
作为含磷酸基单体,例如可列举(甲基)丙烯酸酸化磷酰氧基乙酯、单((甲基)丙烯酸2-羟基乙酯)磷酸酯等含磷酸基(甲基)丙烯酸酯,优选可列举单((甲基)丙烯酸2-羟基乙酯)磷酸酯。
作为含叔氨基单体,例如可列举(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二叔丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丁酯等(甲基)丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯,例如可列举N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺等N,N-二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酰胺等,优选可列举(甲基)丙烯酸N,N-二烷基氨基烷基酯,更优选可列举(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯。
含季铵基单体例如为使季铵化剂(例如表氯醇、苄基卤、卤代烷等)作用于上述含叔氨基单体而得到的单体,具体而言,可列举例如2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基溴化铵、2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基铵二甲基磷酸盐等(甲基)丙烯酰氧基烷基三烷基铵盐,例如甲基丙烯酰基氨基丙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰基氨基丙基三甲基溴化铵等(甲基)丙烯酰基氨基烷基三烷基铵盐,例如四丁基铵(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸四烷基酯,例如三甲基苄基铵(甲基)丙烯酸酯等三烷基苄基铵(甲基)丙烯酸酯等,优选可列举(甲基)丙烯酰氧基烷基三烷基铵盐,更优选可列举2-(甲基丙烯酰氧基)乙基三甲基氯化铵。
这些含离子性基团单体可以单独使用或并用两种以上。
作为含离子性基团单体,优选可列举含阴离子性基团单体,更优选可列举含羧基单体。
作为含羟基单体,例如可列举(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸1-甲基-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等含羟基(甲基)丙烯酸酯。
另外,作为含羟基单体,例如还可列举聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、聚氧丙烯(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯聚氧丙烯(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸聚氧化亚烷基酯等含有单末端为羟基的聚氧化亚烷基(上述通式(1)中的X为氢原子)的(甲基)丙烯酸酯。
作为聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯,具体而言,例如可列举二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、七乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十一乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十二乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十三乙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
作为聚氧丙烯(甲基)丙烯酸酯,具体而言,例如可列举二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、五丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、六丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、九丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十一丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十二丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、十三丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等。
这些含羟基单体可以单独使用或并用两种以上。
作为含羟基单体,优选可列举(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、四乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、五丙二醇单(甲基)丙烯酸酯,更优选可列举(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
为了合成(甲基)丙烯酸系聚合物,配合上述的原料单体,在聚合引发剂和溶剂的存在下加热,利用公知的方法使其聚合。
原料单体中各单体的配合比例按照使所得的(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点、酸值和羟值均为后述的特定范围的方式进行调整。
具体而言,相对于原料单体的总量100质量份,含离子性基团单体的配合比例例如为10质量份以上,优选为12质量份以上,更优选为14质量份以上,特别优选为17质量份以上,例如为30质量份以下,优选为25质量份以下。另外,含羟基单体的配合比例例如为5质量份以上,优选为10质量份以上,例如为50质量份以下,优选为40质量份以下。另外,其余部分为其他单体(除了含离子性基团单体和含羟基单体之外的单体((甲基)丙烯酸烷基酯等))。
通过将含离子性基团单体的配合比例设为上述下限值以上,能够提高对于金属微粒的分散能力,抑制金属微粒的再凝聚。另外,通过将含离子性基团单体的配合比例设为上述上限值以下,能够得到优异的分散稳定性、涂液稳定性,能够实现固化膜的透明性、耐擦伤性、耐湿热性等各种物性的提高。
另外,通过将含羟基单体的配合比例设为上述下限值以上,能够提高对于金属微粒的分散能力,抑制金属微粒的再凝聚。进一步,能够获得优异的涂液稳定性,能够实现固化膜的硬度、密合性、柔软性、耐擦伤性、耐湿热性等各种物性的提高。
另外,其他单体的配合比例没有特别限制,可以按照满足作为金属微粒分散剂的要求特性的方式适当设定。
不过,原料单体包括含有含2个以上环的饱和脂环基的(甲基)丙烯酸酯时,其配合比例相对于原料单体的总量100质量份例如为0.1质量份以上,优选为3质量份以上,例如为50质量份以下,优选为40质量份以下。
如果含有含2个以上环的饱和脂环基的(甲基)丙烯酸酯的配合比例为上述范围,则能够将含2个以上环的饱和脂环基的导入量调整为适当的比例。因此,能够实现金属微粒的分散性的提高。
聚合引发剂没有特别限定,可以根据目标和用途适当选择。作为聚合引发剂,具体而言,可列举自由基聚合引发剂。
作为自由基聚合引发剂,例如可列举偶氮系化合物、过氧化物系化合物、硫化物类、锍化物类、亚磺酸类、重氮化合物、氧化还原系化合物等,优选可列举偶氮系化合物、过氧化物系化合物。
作为偶氮系化合物,例如可列举偶氮二异丁腈、偶氮双二甲基戊腈、偶氮双环己烷甲腈、1,1’-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、二甲基2,2’-偶氮二异丁酸酯、4,4’-偶氮二4-氰基戊酸等。
作为过氧化物系化合物,例如可列举过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、过氧化辛酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、异丁基过氧化物、过氧化乙酰基环己基磺酰、过氧化特戊酸叔丁酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、1,1-二叔丁基过氧化环己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-二叔己基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷、异丙基过氧化二碳酸酯、异丁基过氧化二碳酸酯、仲丁基过氧化二碳酸酯、正丁基过氧化二碳酸酯、2-乙基己基过氧化二碳酸酯、二(4-叔丁基环己基)过氧化二碳酸酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化-乙基己酸酯、1,1,2-三甲基丙基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化异丙基单碳酸酯、叔戊基过氧化异丙基单碳酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己基碳酸酯、叔丁基过氧化烯丙基碳酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化异丙基单碳酸酯、1,1,2-三甲基丙基过氧化异丙基单碳酸酯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化异壬酸酯、1,1,2-三甲基丙基过氧化-异壬酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯等有机过氧化物等。
这些聚合引发剂可以单独使用或并用两种以上。
关于聚合引发剂的配合比例,相对于含离子性基团单体、含羟基单体和共聚性单体的总量100质量份,例如为0.1质量份以上,优选为2质量份以上,例如为13质量份以下,优选为10质量份以下。
作为溶剂,可列举水性溶剂,具体而言,可列举例如水、例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等醇系溶剂、例如乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚等二醇醚系溶剂等。
这些溶剂可以单独使用或并用两种以上。
作为溶剂,优选可列举水、醇系溶剂,更优选可列举醇系溶剂。
需说明的是,溶剂的配合比例没有特别限制,可以根据目标和用途适当设定。
(甲基)丙烯酸系聚合物的制造中的聚合条件随着原料单体、聚合引发剂、溶剂等的种类而不同,聚合温度为30℃以上,优选60℃以上,例如,150℃以下,优选120℃以下。另外,聚合时间例如为2小时以上,优选为4小时以上,例如为20小时以下,优选为8小时以下。
另外,作为含离子性基团单体,使用含阴离子性基团单体时,优选在上述的聚合之后,添加中和剂,中和阴离子性基团的一部分,形成阴离子性基团的盐。
作为中和剂,可列举公知的碱性化合物,具体而言,例如可列举胺化合物(氨、三乙基胺、二乙基胺等一元胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N,N-二甲基氨基乙醇、N,N-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基-2-甲基-1-丙醇、单异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺等烷醇胺)、氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钾等)、吗啉等。
这些中和剂可以单独使用或并用两种以上。
中和剂按照阴离子性基团的至少一部分被中和、其余部分不被中和而残留的方式添加。具体而言,相对于阴离子性基团1当量,中和剂为0.1当量以上,优选为0.2当量以上,例如为0.9当量以下,优选为0.8当量以下。
如果阴离子性基团的一部分被中和剂中和,则形成阴离子性基团的盐,因此能够实现相对于水性分散介质的分散性的提高。
由此,可得到(甲基)丙烯酸系聚合物的分散液。即,可得到金属微粒分散剂的分散液。需说明的是,根据必要,添加或除去上述的水性溶剂,能够调整(甲基)丙烯酸系聚合物的分散液的浓度。
(甲基)丙烯酸系聚合物的分散液中,(甲基)丙烯酸系聚合物的固体成分浓度(不挥发成分)例如为10质量%以上,优选为20质量%以上,例如为50质量%以下,优选为45质量%以下。
并且,(甲基)丙烯酸系聚合物的、通过Fox式求出的玻璃化转变点为-30℃以上,优选为-20℃以上,更优选为-5℃以上,为80℃以下,优选为70℃以下,更优选为60℃以下。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物的酸值(依照JIS K5601-2-1(1999年))为80mgKOH/g以上,优选100mgKOH/g以上,更优选110mgKOH/g以上,为200mgKOH/g以下,优选180mgKOH/g以下,更优选150mgKOH/g以下,特别优选135mgKOH/g以下。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物的羟值(依照JIS K0070(1992年))为20mgKOH/g以上,优选为25mgKOH/g以上,更优选为30mgKOH/g以上,为90mgKOH/g以下,优选为70mgKOH/g以下,更优选为60mgKOH/g以下。
另外,(甲基)丙烯酸系聚合物的重均分子量(通过GPC测定的聚苯乙烯换算)例如为2000以上,优选为3000以上,更优选为5000以上,例如为100000以下,优选为50000以下,更优选为20000以下。
如果(甲基)丙烯酸系聚合物的重均分子量为上述范围,则能够生产率良好地得到(甲基)丙烯酸系聚合物,另外,能够实现金属微粒的分散性的提高,进一步,能够实现使含有金属微粒分散剂的金属微粒分散液固化而得到的固化膜的各种物性的提高。
需说明的是,重均分子量的测定方法依照后述的实施例。
并且,这样的金属微粒分散剂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,另外,玻璃化转变点、酸值和羟值均调整至特定的范围,因此能够实现水性分散介质中的金属微粒的分散性的提高,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
具体而言,如果玻璃化转变点为上述的范围,则能够使固化膜的柔软性和密合性、与硬度和耐擦伤性之间的平衡良好。另外,如果酸值为上述范围,则能够得到优异的分散稳定性、涂液稳定性,另外,能够得到透明性、耐湿热性、耐擦伤性和硬度优异的涂膜。进一步,如果羟值为上述范围,则能够得到优异的涂液稳定性,另外,能够得到耐擦伤性、耐湿热性、柔软性、密合性和硬度优异的涂膜。
进一步,这样的金属微粒分散剂能够简易地制造,另外,低成本性也优异。
本发明中,金属微粒分散液含有上述的金属微粒分散剂、金属微粒和水性分散介质。
作为金属微粒,没有特别限制,例如可列举氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化锡、氧化钇、氧化铋、氧化锑、氧化铈、氧化铟等金属氧化物的微粒、例如在这些金属氧化物中掺杂例如镓、锑、锡、氟、磷、铝等杂元素而得到的掺杂杂元素的金属氧化物的微粒等。这些金属氧化物的结晶构造没有特别限制,例如可以是立方晶系、正方晶系、斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系、六方晶系、三方晶系等的任一种。
作为金属微粒,优选可列举氧化铝、氧化钛、氧化锌、氧化锆、掺杂镓的氧化锌、掺杂锑的氧化锡,更优选可列举氧化铝。
另外,金属微粒可以根据需要通过公知的方法进行表面处理。
这些金属微粒可以单独使用或并用两种以上。
金属微粒的形状没有特别限制,例如可列举块状、球状、中空状、多孔质状、棒状、板状、纤维状、不定形状和它们的混合物等。
另外,金属微粒的粒径是作为金属微粒自身的一次粒径(区别于后述的平均粒径)来测定的,例如为200nm以下,优选为90nm以下,通常为1nm以上,优选为3nm以上。
如果金属微粒的一次粒径为上述范围,则金属微粒的获得容易,另外,能够实现金属微粒分散液的保存稳定性、固化膜的透明性的提高。
需说明的是,通过根据金属微粒表面的电荷而灵活使用金属微粒分散剂所含的离子性基团的种类,从而能够进一步提高固化膜的透明性。
具体而言,使用锌系金属微粒(例如氧化锌、掺杂镓的氧化锌等)时,优选使用叔氨基、季铵基作为离子性基团。另外,使用铝系金属微粒(例如氧化铝等)、钛系金属微粒(例如利用硅进行了表面处理的氧化钛、利用锆和铝进行了表面处理的氧化钛等)、锆系金属微粒(氧化锆等)等时,优选使用羧基、磷酸基作为离子性基团。
作为水性分散介质,可列举上述的(甲基)丙烯酸系聚合物的合成中所使用的水性溶剂,具体而言,可列举例如水,例如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇等醇系溶剂,例如乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚等二醇醚系溶剂等。
这些水性分散介质可以单独使用或并用两种以上。
作为水性分散介质,优选可列举水、醇系溶剂,更优选可列举水。
另外,可以将上述的(甲基)丙烯酸系聚合物的合成中使用的水性溶剂直接作为水性分散介质使用。
为了调制金属微粒分散液,可以配合上述的各成分,通过公知的分散方法使金属微粒分散。
金属微粒分散液中各成分的配合比例为,相对于金属微粒100质量份,金属微粒分散剂(不挥发成分)例如为1质量份以上,优选为5质量份以上,例如为200质量份以下,优选为100质量份以下,进一步优选为70质量份以下。另外,相对于金属微粒分散液100质量份,金属微粒例如为0.5质量份以上,优选为2.5质量份以上,例如为35质量份以下,优选为30质量份以下。
需说明的是,当金属微粒分散剂如后述那样也作为粘合剂树脂使用时,上述的金属微粒分散剂的配合比例为除去后述的作为粘合剂树脂的配合量而得到的比例。
关于金属微粒分散液中金属微粒的粒径,由于金属微粒作为一次粒子、二次粒子存在,因此作为它们的平均粒径(平均粒径)来测定,例如为200nm以下,优选为90nm以下,通常为1nm以上,优选为3nm以上。
需说明的是,平均粒径的测定方法依照后述的实施例。
作为分散方法,没有特别限制,例如可以使用油漆搅拌器、辊磨机、球磨机、碾磨机、砂磨机、珠磨机、超声波分散机等公知的分散机。
使用金属微粒分散液作为涂覆剂(后述)时,从实现涂覆性、涂料稳定性和固化膜的透明性等的提高的观点出发,优选可列举球磨机、珠磨机,更优选可列举珠磨机。
使用珠磨机作为分散机时,可以使用氧化锆珠、玻璃珠等公知的分散介质。
分散介质的珠径没有特别限制,例如为10μm以上,例如为500μm以下,优选为100μm以下。需说明的是,分散介质的填充率可以根据目标和用途适当设定。
另外,使用珠磨机、球磨机作为分散机时,利用上述的分散介质粉碎金属微粒,能够将其平均粒径调整至上述的范围。这种情况下,可以向分散机中投入平均粒径大于上述范围的金属微粒。
另外,金属微粒分散液中,可以添加例如颜料、干燥剂、防锈剂、增塑剂、涂膜表面调整剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂,进一步可以添加除了上述金属微粒分散剂之外的分散剂(例如,山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯等非离子系表面活性剂等)等各种添加剂。需说明的是,添加剂的配合比例可以根据目标和用途适当设定。
金属微粒分散液的不挥发成分例如为0.5质量%以上,优选为3质量%以上,例如为50质量%以下,优选为40质量%以下。
这样的金属微粒分散液由于含有上述的金属微粒分散剂,因此水性分散介质中的金属微粒的分散性优异,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
因此,上述的金属微粒分散液能够适宜地用作各种产业领域中的涂覆剂。
即,涂覆剂含有上述的金属微粒分散液。
另外,涂覆剂能够进一步含有作为固化剂的三聚氰胺树脂和/或粘合剂树脂。
如果涂覆剂含有三聚氰胺树脂,则能够如后述那样使其交联和固化,能够得到固化膜。另外,如果涂覆剂含有粘合剂树脂,则在如后述那样使其干燥和固化的情况下,能够得到各种物性优异的固化膜。
作为三聚氰胺树脂,可以使用公知的三聚氰胺化合物,具体而言,例如可列举烷醇或烷氧基烷醇化的三聚氰胺系化合物,更具体而言,例如可列举甲氧基甲基化三聚氰胺、丁氧基甲基化三聚氰胺等。另外,作为三聚氰胺树脂,可以使用三聚氰胺化合物的一部分与尿素等共缩合而成的化合物。
三聚氰胺树脂可以单独使用或并用两种以上。
涂覆剂中的三聚氰胺树脂的配合比例相对于金属微粒100质量份例如为30质量份以上,优选为50质量份以上,例如为120质量份以下,优选为110质量份以下,进一步优选为100质量份以下。
另外,涂覆剂可以进一步含有其他固化剂(除了三聚氰胺树脂之外的固化剂)。
作为其他固化剂(除了三聚氰胺树脂之外的固化剂),没有特别限制,例如可列举环氧固化剂、碳化二亚胺固化剂、氮丙啶固化剂、唑啉固化剂、异氰酸酯固化剂等。
这些其他固化剂可以单独使用或并用两种以上。
配合有其他固化剂时,其配合比例可以根据目标和用途适当设定。
作为粘合剂树脂,例如可列举聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、(甲基)丙烯酸系树脂等。
这些粘合剂树脂可以单独使用或并用两种以上。
作为粘合剂树脂,优选可列举(甲基)丙烯酸系树脂。
作为(甲基)丙烯酸系树脂,没有特别限制,可以使用公知的(甲基)丙烯酸系树脂,优选可列举作为上述的金属微粒分散剂的(甲基)丙烯酸系聚合物。
即,涂覆剂中优选含有与上述金属微粒分散剂中的(甲基)丙烯酸系聚合物相同的树脂作为粘合剂树脂。即,作为粘合剂树脂,优选可列举玻璃化转变点、酸值和羟值均调整至特定的范围(甲基)丙烯酸系聚合物。
例如,使用金属微粒分散液作为涂覆剂时,比上述的配合比例更多地(过量地)配合由上述得到的(甲基)丙烯酸系聚合物。
由此,(甲基)丙烯酸系聚合物的一部分通过离子性基团而吸附于金属微粒,另外,(甲基)丙烯酸系聚合物的其余部分不吸附于金属微粒,作为粘合剂树脂以游离状态分散于水性分散介质中。如此操作,(甲基)丙烯酸系聚合物被用作金属微粒分散剂,并且被用作粘合剂树脂。
如果这样使用上述的作为金属微粒分散剂的(甲基)丙烯酸系聚合物作为粘合剂树脂,则金属微粒分散剂与粘合剂树脂的相溶性优异,能够实现涂覆剂的分散稳定性的提高,进一步,能够得到各种物性优异的固化膜。
另外,如果粘合剂树脂包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,而且玻璃化转变点、酸值和羟值均被调整至特定的范围,则能够实现固化膜的各种物性的提高。
粘合剂树脂的配合比例根据目标和用途适当设定,例如相对于金属微粒100质量份,例如为10质量份以上,优选为20质量份以上,例如为80质量份以下,优选为70质量份以下,进一步优选为60质量份以下。
作为粘合剂树脂,使用上述的作为金属微粒分散剂的(甲基)丙烯酸系聚合物时,(甲基)丙烯酸系聚合物的配合比例为金属微粒分散剂的配合比例与粘合剂树脂的配合比例的合计,具体而言,相对于金属微粒100质量份,例如为30质量份以上,优选为40质量份以上,例如为90质量份以下,优选为80质量份以下,进一步优选为70质量份以下。
进一步,涂覆剂中可以添加例如颜料、干燥剂、防锈剂、增塑剂、涂膜表面调整剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、进一步的除了上述的金属微粒分散剂之外的分散剂(例如,山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙二醇脂肪酸酯等非离子系表面活性剂等)等各种添加剂。需说明的是,添加剂的配合比例可以根据目标和用途适当设定。
涂覆剂的不挥发成分例如为0.5质量%以上,优选为3质量%以上,例如为50质量%以下,优选为40质量%以下。
这样的涂覆剂由于含有上述的金属微粒分散液,因此水性分散介质中的金属微粒的分散性优异,另外,能够实现固化膜的各种物性的提高。
因此,上述的涂覆剂能够适宜地用作各种产业领域中的涂覆剂。
特别是,包含上述涂覆剂的固化膜的耐擦伤性、硬度、密合性、柔软性、透明性、耐湿热性等各种物性优异,因此上述涂覆剂适宜用作硬涂剂。
更具体而言,为了由上述涂覆剂得到固化膜,例如,涂覆剂含有上述三聚氰胺树脂时,通过公知的方法将涂覆剂涂布于基材后,使涂膜加热固化(交联固化)。
作为基材,没有特别限制,例如可列举聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯等)、聚烯烃、环氧树脂、三聚氰胺树脂、三乙酰纤维素树脂、ABS树脂、AS树脂、降冰片烯系树脂等塑料,例如金属、木材、纸、玻璃、板岩等。
作为涂布方法,没有特别限制,例如可以采用使用辊涂机、棒涂机、刮刀、线棒、气刀等涂布时通常所使用的设备的涂布、丝网印刷、胶板印刷、柔板印刷、刷涂、喷雾涂覆、凹版涂覆、反向凹版涂覆等公知的涂布方法。
作为固化条件,加热温度例如为100℃以上,优选为110℃以上,例如为200℃以下,优选为180℃以下,加热时间例如为1分钟以上,优选为3分钟以上,例如为60分钟以下,优选为30分钟以下。
另外,涂膜的固化可以是一段固化,也可以是多段固化。使涂膜多段固化时,各阶段的固化条件可以分别相同也可以互不相同。
通过这样的加热,涂覆剂(包含三聚氰胺树脂。)交联,形成三维构造的固化膜。
另外,例如,涂覆剂不含有上述的三聚氰胺树脂时,通过上述的方法将涂覆剂涂布于基材后,使涂膜干燥固化。
作为干燥条件,干燥温度例如为100℃以上,优选为110℃以上,例如为200℃以下,优选为180℃以下,干燥时间例如为3分钟以上,优选为5分钟以上,例如为10分钟以下,优选为7分钟以下。
通过这样的方法,水性分散介质从涂覆剂(不包含三聚氰胺树脂。)挥发,金属微粒分散剂(和根据需要而含有的粘合剂树脂)被干燥固化,形成固化膜。
如此得到的固化膜是由上述的涂覆剂得到的,因此耐擦伤性、硬度、密合性、柔软性、透明性、耐湿热性等各种物性优异。
因此,固化膜适宜地用于各种产业制品中,例如光学膜,例如塑料、金属等功能性被覆等用途。
实施例
接下来,基于实施例和比较例说明本发明,但本发明不受下述实施例限定。需说明的是,“份”和“%”在没有特别说明的情况下,为质量基准。另外,以下的记载中使用的配合比例(含有比例)、物性值、参数等的具体数值可以替代为上述的“具体实施方式”中记载的与其对应的配合比例(含有比例)、物性值、参数等相应记载的上限值(定义为“以下”、“小于”的数值)或下限值(定义为“以上”、“大于”的数值)。
实施例、比较例等中使用的物性的测定方法示于以下。
<玻璃化转变点>
基于下述的Fox式计算玻璃化转变点。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+…+Wn/Tgn
[式中,Tg表示共聚物的玻璃化转变温度(单位:K),
Tgi(i=1、2、…n)表示单体i形成均聚物时的玻璃化转变温度(单位:K),
Wi(i=1、2、…n)表示单体i在所有单体中的质量分率。]
<酸值>
依照JIS K5601-2-1(1999年)记载的滴定法,测定酸值(mgKOH/g)。
<羟值>
依照JIS K0070(1992年)记载的滴定法,测定羟值(mgKOH/g)。
<平均粒径>
使用激光衍射-散射式粒度分布测定装置Nanotrac UPA-EX150(日机装公司制),按照以下的条件进行测定。
测定次数:1次
测定时间:180秒
测定温度:23℃
平均粒径:体积平均粒径的累积50%的值
测定溶剂:分散液制作时使用的分散介质
CI值:0.4~0.8
粒子透过性:透过
灵敏度:标准
滤色器:立式:常态
纳米范围修正:无效
<利用凝胶渗透色谱的重均分子量(Mw)测定>
将样品溶解于四氢呋喃,使试样浓度为1.0g/L,利用装备了示差折射率检测器(RID)的凝胶渗透色谱(GPC)进行测定,得到样品的分子量分布。
然后,由所得的色谱图(图表),以标准聚苯乙烯为校准曲线,算出样品的重均分子量(Mw)。测定装置和测定条件示于以下。
数据处理装置:型号HLC-8220GPC(东曹公司制)
示差折射率检测器:型号HLC-8220GPC内置的RI检测器
柱:型号TSKgel SuperHZM-H(东曹公司制)2根
移动相:四氢呋喃
柱流量:0.35mL/min
试样浓度:1.0g/L
注入量:10μL
测定温度:40℃
分子量标记物:标准聚苯乙烯(POLYMER LABORATORIES LTD.公司制标准物质)(使用聚苯乙烯媒介的分子量标定试剂盒(POLYSTYRENE-MEDIUM MOLECULAR WEIGHTCALIBRATION KIT))
<金属微粒分散剂>
实施例1
在具备搅拌机、冷凝器、温度计、非活性气体导入管和滴液漏斗的烧瓶中,加入异丙醇100份,导入非活性气体(氮气),升温至80℃。
然后,在搅拌的情况下,采用漏斗,耗费2小时滴加包含作为含离子性基团单体的甲基丙烯酸20份、作为含羟基单体的甲基丙烯酸2-羟基乙酯15份、作为(甲基)丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸甲酯5份和甲基丙烯酸正丁酯55份、作为共聚性单体的苯乙烯5份、作为聚合引发剂的叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯6份的混合物。1小时后,追加作为聚合引发剂的叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯1份,反应3小时。
然后,添加中和剂(N,N-二甲基氨基乙醇)16份和水34份,使源自含离子性基团单体(甲基丙烯酸)的羧基的一部分中和(相对于羧基1当量,中和剂0.7当量)。
由此,得到包含重均分子量7000、玻璃化转变点-5℃、酸值130mgKOH/g、羟值65mgKOH/g的(甲基)丙烯酸系聚合物的金属微粒分散剂的分散液。分散液的不挥发成分为40%。
实施例2~10和比较例1~8
设为表1~表4示出的配方,除此之外,与实施例1同样地操作,得到金属微粒分散剂。金属微粒分散剂的重均分子量、玻璃化转变点、酸值、羟值和分散液的不挥发成分一起示于表1~表4。
<金属微粒分散液>
实施例11
将由实施例1得到的金属微粒分散剂的分散液(不挥发成分40%)15份、作为金属微粒的氧化铝(商品名AEROXIDE AluC、一次粒径13nm、EVONIK公司制)20份、作为溶剂的水65份和作为分散介质的50μm氧化锆珠150份加入300mL瓶,使用分散机(SEIWA技研公司制ROCKING SHAKER RS-05W),以60Hz将金属微粒粉碎10小时,使其分散。然后,通过过滤去除氧化锆珠,从而得到分散有金属微粒的金属微粒分散液。
所得的金属微粒分散液中的不挥发成分为26质量%,金属微粒的平均粒径为50nm。
实施例12~20和比较例9~16
使用由实施例2~10和比较例1~8得到的金属微粒分散剂,变更为表5和表6示出的配方,除此之外,与实施例11同样地操作,得到金属微粒分散液。
所得的金属微粒分散液中的不挥发成分和平均粒径示于表5和表6。
<涂覆剂和固化膜>
实施例21
配合由实施例11得到的金属微粒分散液(不挥发成分26%)63份、作为粘合剂树脂的由实施例1得到的金属微粒分散剂的分散液((甲基)丙烯酸系聚合物的分散液、不挥发成分40%)9份、三聚氰胺树脂(NIKALAC MX-706、日本CARBIDE工业制、不挥发成分70%)16份和稀释水12份,在30℃混合,从而得到水性的涂覆剂。
使用棒涂机,按照使干燥后的膜厚成为1.0μm的方式,将所得的涂覆剂涂布于作为基材的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(东洋纺公司制COSMOSHINE A4300、厚度100μm),在120℃加热10分钟,使其固化。由此,得到固化膜。
实施例22~30和比较例17~24
使用由实施例12~20和比较例9~16得到的金属微粒分散液,变更为表7和表8示出的配方,除此之外,与实施例21同样地操作,得到固化膜。
<评价>
采用以下的方法评价金属微粒分散液和固化膜。将其结果示于表7和表8。
(1)金属微粒分散液的分散性
将所得的金属微粒分散液在23℃静置1周~2个月,通过目视确认金属微粒的分散性。
以下描述评价的基准。
◎:2个月后也没有确认到沉淀物。
○:1个月后没有确认到沉降物,但2个月后确认到少量沉淀物。
△:1周后没有确认到沉降物,但1个月后确认到少量沉淀物。
×:1周后确认到沉降物。
(2)固化膜的透明性(雾度(Haze))
依照JIS K7136(2000年)评价所得的固化膜的雾度。
需说明的是,如果雾度值为1.0以下,则透明性优异。
(3)固化膜的硬度(铅笔硬度)
依照JIS K 5600-5-4(1999年)评价所得的固化膜的硬度(铅笔硬度)。
需说明的是,如果为铅笔硬度H以上,则硬度优异。
(4)固化膜的密合性(棋盘格密合试验)
依照JIS K 5600(1999年)评价所得的固化膜的密合性(棋盘格密合试验)。
(5)固化膜的柔软性(圆筒形芯轴试验)
依照JIS K 5600-5-1(1999年)对所得的固化膜的柔软性(采用圆筒形芯轴法的耐弯曲性试验)进行评价。
以下描述评价的基准。
◎:没有确认到直径大于2mm的涂膜裂纹。
○:确认到直径2mm以上且小于3mm的涂膜裂纹。
×:确认到直径3mm以上的涂膜裂纹。
(6)固化膜的耐擦伤性
使用#0000钢丝绒,以荷重200g/cm2对所得的固化膜的表面往复摩擦10次,通过目视确认表面的伤痕。
以下描述评价的基准。
◎:没有确认到伤痕。
○:确认到的伤痕为1~5条。
△:确认到的伤痕为6~10条。
×:确认到的伤痕为11条以上。
(7)固化膜的耐湿热性
将所得的固化膜在85℃、85RH%(相对湿度)的条件下暴露250小时。然后,与上述(2)同样地操作,测定固化膜的雾度。并且,与上述(2)中的雾度值比较,求出其雾度值的差(变化量)。
以下描述评价的基准。
◎:雾度值的变化量为0.5以下。
○:雾度值的变化量为大于0.5且1.0以下。
×:雾度值的变化量为1.0以上。
[表1]
表1
[表2]
表2
[表3]
表3
[表4]
表4
[表5]
表5
[表6]
表6
[表7]
表7
[表8]
表8
需说明的是,上述发明提供了作为本发明的例示的实施方式,但这些仅是例示,不构成限定性的解释。对本领域技术人员来说显而易见的本发明的变形例包含在后附的权利要求范围中。
产业上的可利用性
本发明的金属微粒分散剂、金属微粒分散液、涂覆剂、固化膜和粘合剂树脂在各种产业制品中被用作光学膜、功能性被覆等。
Claims (7)
1.一种金属微粒分散剂,其特征在于,
包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,
所述(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点为-30℃以上80℃以下,
酸值为80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下,
羟值为20mgKOH/g以上90mgKOH/g以下。
2.一种金属微粒分散液,其特征在于,含有:
权利要求1所述的金属微粒分散剂;
金属微粒;以及
水性分散介质。
3.一种涂覆剂,其特征在于,含有权利要求2所述的金属微粒分散液。
4.根据权利要求3所述的涂覆剂,进一步含有三聚氰胺树脂和/或粘合剂树脂。
5.根据权利要求4所述的涂覆剂,所述粘合剂树脂含有与权利要求1所述的金属微粒分散剂中的所述(甲基)丙烯酸系聚合物相同种类的树脂。
6.一种固化膜,其特征在于,为权利要求3所述的涂覆剂的固化物。
7.一种粘合剂树脂,其特征在于,包括含有离子性基团的(甲基)丙烯酸系聚合物,
所述(甲基)丙烯酸系聚合物的玻璃化转变点为-30℃以上80℃以下,
酸值为80mgKOH/g以上200mgKOH/g以下,
羟值为20mgKOH/g以上90mgKOH/g以下。
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