CN110114424B - 涂料组合物、涂料材料、固化膜、具备固化膜的物品及具备固化膜的物品的制造方法 - Google Patents
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Abstract
涂料组合物,其包含(甲基)丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)、及表面活性剂(C),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2)。以及,涂料材料,其包含第1涂料前体组合物和第2涂料前体组合物,其中,所述第1涂料前体组合物包含上述丙烯酸树脂(A)但不包含固化剂(B),所述第2涂料前体组合物包含固化剂(B)但不包含上述(甲基)丙烯酸树脂(A),第1涂料前体组合物及/或第2涂料前体组合物包含表面活性剂(C)。以及,由这些涂料组合物或涂料材料制作的固化膜、具备固化膜的物品、由这些涂料组合物或涂料材料制备具备固化膜的物品的方法。
Description
技术领域
本发明涉及涂料组合物、涂料材料、固化膜、具备固化膜的物品及具备固化膜的物品的制造方法。
背景技术
已研究了多种用于防止窗玻璃、透镜、镜子等物品在湿气多的场所“起雾”(fogging)的技术。特别是,已积极研究了通过涂装于物品表面并固化而能够形成防雾性的固化膜的组合物(防雾用的涂料组合物)。
例如,专利文献1中记载了以共聚物、多官能封端异氰酸酯化合物和表面活性剂作为必需成分的组合物。更具体而言,实施例中记载了包含N,N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸丁酯及2-羟基丙烯酸酯的共聚物、多官能封端异氰酸酯化合物、二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠(表面活性剂)等的组合物。
作为其他例子,专利文献2中记载了包含具有亲水性聚合物部分及疏水性聚合物部分的嵌段或接枝共聚物的组合物。更具体而言,实施例中记载了包含由N,N-二甲基丙烯酰胺、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺等合成的嵌段共聚物、磷酸二异丁酯(催化剂)、二辛基磺基琥珀酸钠(表面活性剂)等的组合物。
作为又一其他例子,专利文献3中记载了包含特定的丙烯酸树脂(具备来自具有乙酰乙酰氧基(acetoacetoxy group)及甲基丙烯酰氧基的单体的单体单元、来自具有(甲基)丙烯酰胺基的单体的单体单元、和聚二甲基硅氧烷链的丙烯酸树脂)和多官能性单体的涂料组合物。更具体而言,实施例中记载了包含二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯、单末端甲基丙烯酸酯改性聚二甲基硅氧烷及甲基丙烯酸甲酯的共聚物、二季戊四醇六丙烯酸酯、二氮杂双环十一烯等的涂料组合物。另外,专利文献3的比较例中记载了包含二甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯及甲基丙烯酸甲酯的共聚物、二季戊四醇六丙烯酸酯、二氮杂双环十一烯等的涂料组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-169287号公报
专利文献2:日本特开2017-008217号公报
专利文献3:日本特开2015-140423号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,已积极研究防雾用的涂料组合物。
然而,市场上要求防雾用的涂料组合物的进一步改良。例如,要求能够形成下述防雾性固化膜的涂料组合物,所述防雾性固化膜不仅防雾性能良好,而且耐久性良好(防雾性固化膜充分牢固地密合于物品表面而不易剥离等)。
因此,本发明的目的之一在于提供能够形成耐久性优异并且防雾性能良好的固化膜的涂料组合物。
用于解决课题的手段
本申请发明人经过研究,结果发现通过以下提供的发明能够达成上述课题。
根据本发明,提供涂料组合物,其包含:
(甲基)丙烯酸树脂(A),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2);
固化剂(B);以及,
表面活性剂(C)。
另外,根据本发明,提供涂料材料,其包含收纳于第一容器的第1涂料前体组合物和收纳于第二容器的第2涂料前体组合物,
上述第1涂料前体组合物包含(甲基)丙烯酸树脂(A)但不包含固化剂(B),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)具备具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2),
上述第2涂料前体组合物包含固化剂(B)但不包含上述(甲基)丙烯酸树脂(A),
上述第1涂料前体组合物及/或上述第2涂料前体组合物包含表面活性剂(C)。
另外,根据本发明,提供上述涂料组合物的固化膜。
另外,根据本发明,提供具备上述固化膜的物品。
另外,根据本发明,提供具备固化膜的物品的制造方法,所述制造方法包括下述工序:
将上述涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材后的上述涂料组合物进行加热而使上述涂料组合物固化的热固化工序。
另外,根据本发明,提供具备固化膜的物品的制造方法,所述制造方法包括下述工序:
将上述涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材后的上述涂料组合物照射活性光线而使上述涂料组合物固化的光固化工序。
发明的效果
根据本发明,可提供能够形成耐久性优异并且防雾性能良好的固化膜的涂料组合物。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。
本说明书中,只要没有特别说明,数值范围的说明中的“a~b”的表述表示a以上且b以下。
本说明书中的基团(原子团)的表述中,未记载取代或未取代的表述包括不具有取代基的情况和具有取代基的情况这两者。例如“烷基”不仅包含不具有取代基的烷基(未取代烷基),还包含具有取代基的烷基(取代烷基)。
本说明书中的“(甲基)丙烯酸”这样的表述表示包括丙烯酸和甲基丙烯酸这两者的概念。关于“(甲基)丙烯酸酯”等类似的表述,也是同样。
<涂料组合物>
本实施方式的涂料组合物包含(甲基)丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)、及表面活性剂(C),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2)。
需要说明的是,下文中,也将(甲基)丙烯酸树脂(A)表述为“树脂(A)”。另外,也将具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)表述为“结构单元(a1)”、将具有酰胺基的结构单元(a2)表述为“结构单元(a2)”。
通过本实施方式的涂料组合物能够形成防雾性能良好并且耐久性优异的固化膜的理由虽然未必完全明确,但可如下所述进行说明。
首先,对固化膜的耐久性进行说明。
树脂(A)包含的乙酰乙酰氧基(CH3-CO-CH2-CO-O-)的亚甲基的氢由于被夹在两个吸电子基团(CO:羰基)之间,因此酸度高,容易解离。即,乙酰乙酰氧基的亚甲基的氢容易解离从而在两个羰基之间产生负碳离子或自由基。认为该产生的负碳离子或自由基与固化剂(B)良好地反应而形成交联结构,结果可形成耐久性优异的固化膜。
特别地,认为乙酰乙酰氧基与固化剂(B)反应而形成的交联结构在化学方面稳定,不易因逆反应等而分解。因此,认为可获得优异的耐久性。
此处,在专利文献1的实施例中,认为树脂中的2-羟基丙烯酸酯等所具有的羟基与多官能封端异氰酸酯化合物反应而产生氨基甲酸酯键,形成交联结构。已知氨基甲酸酯键随时间推移而发生水解,与本实施方式的涂料组合物相比,可能耐久性稍差。
另外,专利文献2的实施例中,组合物中不以单独成分的形式包含固化剂。因此,与本实施方式的涂料组合物相比,可能固化不充分而耐久性稍差。
接着,对固化膜的防雾性能进行说明。
树脂(A)中包含的酰胺基的亲水性大,易于保持水分。即认为,在有湿气的场所,固化膜因具有酰胺基而吸收水,获得防雾性。
此处,固化膜吸收的水量超过一定量时,吸收了的水的一部分在固化膜的表面变成微细的水滴,保持该状态时可能成为起雾的原因。但是,本实施方式中,通过在固化膜中存在表面活性剂(C),由此降低了固化膜中吸收的水的表面张力。这样的话,固化膜中吸收的水不会变成“水滴”,而是在固化膜的表面薄薄地均匀扩展。
即认为,通过树脂(A)中的酰胺基与表面活性剂(C)的组合获得了协同作用,即,(1)首先,固化膜吸收水,(2)接着,形成了该水在固化膜表面“均匀扩展”这样的流动方式,结果,即使在湿气多的情况下也可充分地抑制起雾。
此处,专利文献3的“发明要解决的课题”一栏中,记载了当由防雾性涂料组合物形成的涂膜包含表面活性剂时表面活性剂的使用会带来问题这样的内容,即,“有时表面活性剂在形成于上述涂膜表面的水膜中溶出。溶出的表面活性剂有由于随后水膜中的水干燥而在上述涂膜上析出并作为滴水痕迹(water trail)残留的倾向。”(参见专利文献3的0008段)。即认为,可获知在专利文献3中否定了表面活性剂的使用,关于上述的“树脂中的酰胺基与表面活性剂的协同作用”更没有记载或暗示。
另外,专利文献3的发明的特征在于,组合物所包含的树脂含有具有疏水性质的“聚二甲基硅氧烷链”。即认为,其构思是将膜本身设计成疏水性,与上述的“通过吸收水来防雾”在构思上不同。
对本实施方式的涂料组合物的含有成分进行说明。
[树脂(A)]
本实施方式的涂料组合物包含树脂(A),即包含(甲基)丙烯酸树脂,所述(甲基)丙烯酸树脂包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2)。
如上所述,认为结构单元(a1)主要参与交联反应,另外,结构单元(a2)主要参与水(湿气)的吸收。
典型而言,树脂(A)可通过使与结构单元(a1)及结构单元(a2)分别对应的单体进行聚合而得到。关于聚合方法的详细内容,在后文中叙述。
需要说明的是,本实施方式中,构成树脂(A)的结构单元也可以并非100%均是来自(甲基)丙烯酸系的单体的结构单元。即,树脂(A)可以包含一部分(不是全部)的来自非(甲基)丙烯酸系的单体的结构单元。例如,与结构单元(a1)及/或结构单元(a2)对应的单体为不包含(甲基)丙烯酸结构的单体的情况也不排除在本实施方式以外。
但是,从充分地获得来自(甲基)丙烯酸结构的效果的观点考虑,对于树脂(A)而言,优选全部结构单元中的50质量%以上为来自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元。更优选树脂(A)的全部结构单元中的80质量%以上为来自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元。进一步优选树脂(A)的全部(100%的)结构单元为来自(甲基)丙烯酸系单体的结构单元。
与结构单元(a1)对应的单体没有特别限定,例如,可举出(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基乙酯(AAEM)、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基丙酯、(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基丁酯、(甲基)丙烯酸2,3-二(乙酰乙酰氧基)丙酯等(甲基)丙烯酸乙酰乙酰氧基烷基酯。
树脂(A)可以包含多种属于结构单元(a1)的重复单元。例如,可以通过使用上述举出的单体中的两种以上进行聚合反应而得到树脂(A)。
关于与结构单元(a2)对应的单体,也没有特别限定,可举出(甲基)丙烯酰胺类,更具体而言,可举出(甲基)丙烯酰胺、N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺等。这些中,优选N,N-二烷基(甲基)丙烯酰胺。
作为与结构单元(a2)对应的单体的具体例,可举出二甲基(甲基)丙烯酰胺、二乙基(甲基)丙烯酰胺、二正丙基(甲基)丙烯酰胺、二丁基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、N-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基羟基异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基羟基异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基羟基异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基羟基乙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基羟基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基羟基异丙基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基丙基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基丁基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基乙基(甲基)丙烯酰胺、烯丙基(甲基)丙烯酰胺、2-乙基己基(甲基)丙烯酰胺、丙烯酰基吗啉、双丙酮丙烯酰胺等。
树脂(A)可以包含多种属于结构单元(a2)的重复单元。例如,可以通过使用上述举出的单体中的两种以上进行聚合反应而得到树脂(A)。
相对于树脂(A)的全部结构单元,树脂(A)中的结构单元(a1)的含量通常为10~70质量%,优选为15~50质量%,更优选为20~40质量%。
另外,相对于树脂(A)的全部结构单元,树脂(A)中的结构单元(a2)的含量通常为20~85质量%,优选为30~80质量%,更优选为40~75质量%。
树脂(A)可以包含也可以不包含除结构单元(a1)及结构单元(a2)以外的任意结构单元(结构单元(a3))。作为结构单元(a3),例如,可举出来自以下的(i)或(ii)表示的单体的结构单元。通过在树脂(A)中包含这样的结构单元,可以调节/优化树脂(A)的玻璃化转变温度、固化膜的物性(固化膜的硬度、柔软度等)。
(i)通式CH2=CR-COO-R’中R为氢原子或甲基、且R’为烷基、单环或多环的环烷基、芳基、或芳烷基的单体。
作为其具体例,例如,可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸正月桂酯、(甲基)丙烯酸正硬脂酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。
这些中,优选R’为碳原子数1~8的烷基,更优选R’为1~6的烷基,进一步优选R’为1~4的烷基。
(ii)通式CH2=CR-COO-R’中R为氢原子或甲基、且R’为经羟基等极性基团取代的有机基团(烷基、单环或多环的环烷基、芳基、芳烷基等)的单体。
作为其具体例,例如,可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸羟基丙酯、(甲基)丙烯酸羟基丁酯等。
树脂(A)可以包含多种属于结构单元(a3)的重复单元。例如,可以通过使用上述中作为具体例举出的单体中的两种以上进行聚合反应而得到树脂(A)。
树脂(A)包含结构单元(a3)时,相对于树脂(A)的全部结构单元,结构单元(a3)的含量优选为3~60质量%,更优选为5~50质量%,进一步优选为10~45质量%。
优选树脂(A)不包含氟原子、硅原子,或者即使包含其量也少。这是为了使固化膜具有充分的亲水性·吸水性。
具体而言,树脂(A)中,相对于树脂(A)的全部结构单元,包含氟原子或硅原子的结构单元的含量优选为0~10质量%,更优选为0~5质量%。进一步优选树脂(A)不包含含有氟原子或硅原子的结构单元。
树脂(A)的重均分子量(Mw)优选为5,000~1,000,000,更优选为10,000~100,000。
需要说明的是,重均分子量可通过利用凝胶渗透色谱法(GPC)、使用聚苯乙烯作为标准物质而求出。
树脂(A)的玻璃化转变温度没有特别限定,优选为20~120℃,更优选为40~110℃,进一步优选为45~100℃。
需要说明的是,树脂为共聚物时,其玻璃化转变温度可利用各种方法求出,例如可基于以下的福克斯(Fox)式而求出。
1/Tg=(W1/Tg1)+(W2/Tg2)+(W3/Tg3)+......+(Wn/Tgn)
〔式中,Tg表示树脂的玻璃化转变温度(K),W1、W2、W3......Wn表示各单体的质量分数,Tg1、Tg2、Tg3......Tgn分别表示由与各单体的质量分数对应的单体形成的均聚物的玻璃化转变温度(K)。〕
本说明书中,树脂(A)的玻璃化转变温度(树脂(A)单独的玻璃化转变温度,而非固化膜的玻璃化转变温度)是指基于上述式而求出的玻璃化转变温度。需要说明的是,对于玻璃化转变温度未知的单体,如特殊单体、多官能单体等,仅使用玻璃化转变温度已判明的单体来求出玻璃化转变温度。
典型而言,树脂(A)可利用聚合反应而得到。作为聚合反应,可以为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合等各种方法,优选自由基聚合。另外,聚合为溶液聚合、悬浮聚合、及乳液聚合等均可。这些中,从精确控制聚合等观点考虑,优选溶液聚合。
作为自由基聚合的聚合引发剂,可以使用已知的物质。例如,可举出偶氮二异丁腈、2,2-偶氮二(2-甲基丁腈)、2,2-偶氮二(2-甲基丙腈)、及2,2-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系引发剂、过氧化苯甲酰、过氧化辛酸叔丁酯、二异丁基过氧化物、过氧化新戊酸二(2-乙基己基)酯、过氧化癸酰、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、及过氧化苯甲酸叔丁酯等过氧化物系引发剂、过氧化氢与铁(II)盐、过硫酸盐与亚硫酸氢钠等将氧化剂与还原剂组合而得到的氧化还原系引发剂等。这些可以单独使用一种,也可以并用两种以上。
聚合引发剂的配合量没有特别限定,将要聚合的单体的混合液整体作为100质量份时,优选为0.001~10质量份。
另外,进行聚合反应时,可以适当使用已知的链转移剂、聚合抑制剂、分子量调节剂等。此外,聚合反应可以以1阶段进行,也可以以2阶段以上进行。聚合反应的温度没有特别限定,典型而言,在50℃~200℃的范围内,优选在80℃~150℃的范围内。
在涂料组合物的总量中,涂料组合物中的树脂(A)的含量优选为50~99质量%,更优选为60~98质量%。
[表面活性剂(C)]
本实施方式的涂料组合物包含表面活性剂(C)。
表面活性剂(C)没有特别限定,可以适当使用已知的表面活性剂。例如,可以使用阳离子性、阴离子性、非离子性、两性等各种表面活性剂。作为表面活性剂(C),更具体而言,可举出磺酸阴离子(例如二烷基磺基琥珀酸盐等)、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、两性化合物(甜菜碱化合物等)、蔗糖脂肪酸酯、氟系非离子化合物等。
作为表面活性剂(C),优选为选自由二烷基磺基琥珀酸盐、两性化合物(甜菜碱化合物等)、蔗糖脂肪酸酯及氟系非离子化合物组成的组中的至少一种。另外,除此之外,作为优选的表面活性剂(C),可举出聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯。
根据本申请发明人的见解,认为这些优选的表面活性剂(C)从固化膜中适度地渗出(bleed out)(随着时间推移,表面活性剂逐渐从固化膜的内部渗透至固化膜表面)。结果可期待下述效果:即使在反复施加蒸汽的情况下也能够抑制防雾性能的降低,或者即使在对固化膜擦拭后防雾性能也良好(即,更高水平的防雾性能,而不仅是防雾性能)。
另外,作为组合物设计的其他观点,可以并用两种以上的表面活性剂(C)。
并用什么样的表面活性剂(C)没有特别限定,根据本申请发明人的见解,优选并用例如至少一种阴离子性表面活性剂和至少一种非离子性表面活性剂。虽然为何优选该并用的具体机理尚不明确,但据推测,通过并用阴离子性和非离子性这样的、被认为与水的静电相互作用差别明显的不同种类表面活性剂,从而固化膜吸收的水变得更容易在固化膜表面上扩展,结果,可获得更高水平的防雾性能等。
表面活性剂(C)包含磺酸阴离子的情况下,作为其市售品,例如,可举出花王株式会社的商品名“NEOPELEX”系列、“PELEX”系列等。
特别是在表面活性剂(C)包含二烷基磺基琥珀酸盐的情况下,作为其市售品,可举出三洋化成工业株式会社的商品名Sanmorin OT系列(Sanmorin OT-70等)、Carabon DA-72、花王株式会社的商品名PELEX OT-P、PELEX TA、PELEX R等。
表面活性剂(C)包含阳离子系表面活性剂(季铵盐等)的情况下,作为其市售品,例如,可举出由第一工业制药株式会社以“Catiogen”(注册商标)的名称在市场上销售的阳离子系表面活性剂等。
表面活性剂(C)包含两性化合物(甜菜碱化合物等)的情况下,作为其市售品,例如,可举出Kawaken Fine Chemicals株式会社的商品名“SOFTZOLINE”系列、例如SOFTZOLINE LSB、SOFTZOLINE LPB、SOFTZOLINE LPB-R等。
表面活性剂(C)包含聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯的情况下,作为其市售品,例如,可举出花王株式会社的商品名“RHEODOL”系列中的产品编号TW-IS399C、TW-L106、TW-L120、TW-O106V、TW-O120V、TW-O320V、TW-P120、TW-S120V、TW-S320V、TW-S106V、商品名“RHEODOL SUPER”的产品编号TW-L120等。
表面活性剂(C)包含甘油脂肪酸酯的情况下,作为其市售品,例如,可举出阪本药品工业株式会社的商品名MO-7S、ML-750、ML-500、ML-310、MM-750、花王株式会社的商品名RHEODOL MS-50、RHEODOL MS-60、RHEODOL MO-60、RHEODOL MS-165V等。
表面活性剂(C)包含蔗糖脂肪酸酯的情况下,作为其市售品,例如,可举出Mitsubishi-Chemical Foods株式会社的Ryoto(注册商标)糖酯(sugar esters),其中,例如产品编号L-1695、M-1670、P-1695等。
表面活性剂(C)包含氟系非离子化合物的情况下,作为其市售品,例如可举出AGCSEIMI CHEMICAL CO.,LTD.的商品名“SURFLON”系列的产品编号S-242、产品编号S-243、产品编号S-420等。
关于表面活性剂(C)的量,相对于树脂(A)100质量份优选为0.5~10质量份,更优选相对于树脂(A)100质量份为1~8质量份。认为通过设为该量,能够使前述的树脂(A)与表面活性剂(C)的协同作用最优化,能够使防雾性能最优化。
[固化剂(B)]
本实施方式的涂料组合物包含固化剂(B)。典型而言,固化剂(B)与树脂(A)反应而形成交联结构,使涂料组合物固化。
固化剂(B)优选包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的烯键式双键与树脂(A)的乙酰乙酰氧基的反应性良好,另外,形成的化学键在化学性质上稳定,因此推测有助于固化膜的耐久性。
多官能(甲基)丙烯酸酯化合物优选为2~8官能的(甲基)丙烯酸酯化合物(即,在1分子中包含2~8个(甲基)丙烯酰基的化合物),更优选为2~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为2官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的例子,可举出三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的PO加成物二(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
另外,作为3官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物的例子,可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、甘油丙氧基三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇乙氧基四(甲基)丙烯酸酯、己内酰胺改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
这些中,优选二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚亚烷基二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
需要说明的是,作为固化剂(B),也并不排除非多官能(甲基)丙烯酸酯的固化剂。例如,多官能异氰酸酯化合物、多官能环氧化合物等也可以用作固化剂(B)。
对于固化剂(B)的量而言,优选相对于树脂(A)100质量份为5~30质量份,更优选相对于树脂(A)100质量份为7~20质量份。认为通过设为该量,可获得耐久性更优异的固化膜。
[碱性化合物(D)]
作为一个方式,本实施方式的涂料组合物优选包含碱性化合物(D)。特别地,在将本实施方式的涂料组合物涂装于基材后利用热使其固化而形成固化膜时,碱性化合物(D)是优选的。推测通过碱性化合物(D)而使得乙酰乙酰氧基的亚甲基的氢原子变得容易解离,结果,促进固化反应。
碱性化合物(D)可无特别限定地使用,可以为有机碱,也可以为无机碱。例如,可使用金属氢氧化物、金属醇盐、金属碳酸盐、季铵盐化合物、伯胺~叔胺、含氮杂环式化合物及其盐等。
这些中,优选含氮杂环式化合物或其盐。另外,更优选含氮杂环式化合物及其盐为含有脒骨架的化合物(例如,下述的DBU、DBN等)。
作为含氮杂环式化合物的例子,可举出吡啶、2-氨基吡啶、2-(二甲基氨基)吡啶、4-(二甲基氨基吡啶)、2-羟基吡啶、咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、吗啉、N-甲基吗啉、哌啶、2-哌啶甲醇、2-(2-哌啶子基)乙醇、哌啶酮、1,2-二甲基-1,4,5,6-四氢嘧啶、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一烯-7(又称:二氮杂双环十一烯,简称:DBU)、6-(二丁基氨基)-1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一烯-7(简称:DBA-DBU)、6-(2-羟基丙基)-1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一-7-烯(简称:OH-DBU)、1,5-二氮杂双环[4,3,0]壬烯-5(简称:DBN)、1,4-二氮杂双环[2,2,2]辛烷(DABCO)、氮杂环丙烷等。
另外,作为含氮杂环式化合物的盐的例子,可举出DBU的酚盐(具体而言,商品名:U-CAT SA1(San-Apro Ltd.制))、DBU的辛酸盐(具体而言,商品名:U-CAT SA102(San-AproLtd.制))、DBU的对甲苯磺酸盐(具体而言,商品名:U-CAT SA506(San-Apro Ltd.制))、DBN的辛酸盐(具体而言,商品名:U-CAT 1102(San-Apro Ltd.制))等。
使用碱性化合物(D)的情况下,可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
使用碱性化合物(D)的情况下,相对于(甲基)丙烯酸树脂(A)100质量份,其含量优选为0.01~3质量份,更优选为0.05~2.5质量份,进一步优选为0.1~2.0质量份。通过设为该量,能够充分获得由碱性化合物(D)带来的效果。例如,认为固化反应得以被充分促进,能够获得耐久性高的固化膜。
[其他成分]
本实施方式的涂料组合物可以包含上述(A)~(D)以外的成分。例如,可以包含适量的涂料领域中使用的各种添加剂,如流平剂、流变调节剂、消泡剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等。
[固化膜的物性的设计]
如前所述,认为本实施方式的涂料组合物通过树脂(A)的酰胺基积极吸收湿气的机理等而呈现出防雾性能。若从该机理来看,认为从吸收湿气这样的方面考虑,使用本实施方式的涂料组合物形成的固化膜以一定程度亲水是优选的。换言之,可以将固化膜的“亲水性”作为一个指标来设计涂料组合物。
具体而言,使用本实施方式的涂料组合物形成膜厚为10μm的固化膜时,优选以使水与该固化膜接触1秒后的接触角θ1优选为70°以下、更优选为65°以下的方式设计涂料组合物。θ1的下限没有特别限定,优选为25°以上。通过如上所述设计下限值,能够适度抑制表面活性剂的渗出量,可期待在擦去结露后维持防雾性。
此处,θ1的值可通过适当选择涂料组合物中的各成分的种类、配合量、组合物的制备方法、涂装方法等进行控制。例如,可以通过下述方式控制:使树脂(A)不包含氟原子、硅原子,或者即使包含其量也少;选择亲水物质作为表面活性剂(C);使用适量的表面活性剂(C);等等。
另外,从防雾效果的持续性、严酷条件下的防雾效果等观点考虑,优选将亲水性的时间变化例如固化膜表面的水的接触角的经时变化作为一个指标来设计涂料组合物。
具体而言,在使用本实施方式的涂料组合物形成膜厚为10μm的固化膜的情况下,当将使水与该固化膜接触20秒后的接触角作为θ2时,优选以θ1-θ2的值成为5°以上且θ2的值成为45°以下(θ1如前述的定义)的方式设计涂料组合物。
通过以上述方式设计涂料组合物,可期待即使在严酷条件下(例如,在下述条件下:向固化膜连续地施加湿气;或者向固化膜反复地施加湿气;或者在拭去一次固化膜上的水后再次施加湿气)也可获得防雾性的效果。
即认为,通过以固化膜表面的接触角经过20秒而降低5°以上且接触角θ2为45°以下的方式进行设计,从而即使持续地/大量地向固化膜供给湿气,也容易维持其表面的亲水性。换言之,可期待即使在严酷条件下也可获得充分的防雾性能。
θ2的值(及θ1-θ2的值)可通过适当选择涂料组合物中的各成分的种类、配合量、组合物的制备方法、涂装方法等来控制。例如,可通过选择适度地渗出的物质作为表面活性剂(C)来控制。另外,也可以通过下述方式来控制:调节树脂(A)中的结构单元(a1)的含量、固化剂(B)的含量、交联性官能团的密度等来控制交联反应;在固化膜中制作供表面活性剂(C)渗出的合适间隙;等等。
需要说明的是,关于上述θ1及θ2的测定,可基于已知的方法例如θ/2法来进行。也包括评价用的固化膜的形成方法在内,详细请参见后述的实施例中记载的方法。
<涂料材料>
本实施方式的涂料材料包含收纳于第一容器的第1涂料前体组合物和收纳于第二容器的第2涂料前体组合物,
第1涂料前体组合物包含(甲基)丙烯酸树脂(A)但不包含固化剂(B),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)具备具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2),
第2涂料前体组合物包含固化剂(B)但不包含(甲基)丙烯酸树脂(A),
第1涂料前体组合物及/或上述第2涂料前体组合物包含表面活性剂(C)。
此处,(甲基)丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)及表面活性剂(C)是在上述<涂料组合物>中已分别说明过的成分。
即,对于本实施方式的涂料材料而言,上述<涂料组合物>所包含的成分中,树脂(A)仅收纳于第1容器,固化剂(B)仅收纳于第2容器,表面活性剂(C)收纳于第1容器和第2容器中的任一者或两者。
通过该方式,能够提高涂料的保存稳定性。
需要说明的是,第1涂料前体组合物及第2涂料前体组合物中的一者或两者可以还包含碱性化合物(D)。另外,关于碱性化合物(D),可以还准备第3容器并收纳于该第3容器中。
使用碱性化合物(D)的情况下,从抑制与乙酰乙酰氧基的反应的观点和不过度增加容器数量的观点考虑,优选将其包含于第2涂料前体组合物中。
关于本实施方式的涂料材料,可以在即将于物品上形成防雾性的固化膜之前,将第1涂料前体组合物及第2涂料前体组合物混合(根据情况还混合碱性化合物(D))而制备涂料组合物。
<具备固化膜的物品的制造方法>
本实施方式中,作为使用涂料组合物来制造具备固化膜的物品的方法,例如,可举出以下的制造方法(i)、制造方法(ii)的制造方法。
·制造方法(i):
具备固化膜的物品的制造方法,其包括下述工序:将涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材的涂料组合物进行加热而使上述涂料组合物固化的热固化工序。
·制造方法(ii):
具备固化膜的物品的制造方法,其包括下述工序:将涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材的上述涂料组合物照射活性光线而使上述涂料组合物固化的光固化工序。
对制造方法(i)进行说明。
涂装工序中,涂装于基材的涂料组合物为作为上述的<涂料组合物>进行了说明的组合物。此时,涂料组合物优选含有前述的碱性化合物(D)。
涂装涂料组合物的基材没有特别限定,可采用玻璃基材、透明塑料基材(例如丙烯酸树脂基材、聚碳酸酯树脂基材)等要求防雾性的各种基材。更具体而言,涂料组合物可涂装于建筑物用窗玻璃、汽车用窗玻璃、各种镜子、各种光学透镜、护目镜、防护眼镜、双轮车·四轮车用轻型部件、冰箱的部件等。另外,不仅可在通常的使用方式中涂装于可视认的部位,而且还可以基于抑制结露的目的而涂装于各种机器的内部等。
关于基材,从提高涂料组合物的涂布性·附着性等观点考虑,可以对表面进行适当的前处理。例如,可以进行除去表面的污垢的前处理、设置合适的底涂层的前处理等。
涂料组合物的涂装方法没有特别限定,例如,可举出喷涂法、流涂法、辊涂法、刷涂法、浸涂法、旋涂法、丝网印刷法、流延法、凹版印刷法、胶版印刷法等。这些中,从得到均匀的固化膜的观点考虑,优选喷涂。
涂装的膜厚没有特别限定,从获得充分的防雾性能的观点考虑,以最终固化膜的膜厚例如成为1~50μm、优选成为5~25μm的方式进行调节。
热固化工序中,使用烘箱、干燥炉等对涂装于基材的涂料组合物进行加热。由此使涂料组合物固化,得到固化膜。更具体而言,将涂装有涂料组合物的基材在50~150℃的气氛中静置30秒~120分钟,使涂料组合物固化。
对制造方法(ii)进行说明。
关于涂装工序,与制造方法(i)基本相同。但是,涂料组合物可以不包含前述的碱性化合物(D)。
关于光固化工序,使用汞灯等,向涂装于基材的涂料组合物照射活性光线(优选紫外线)。由此使涂料组合物固化,得到固化膜。作为活性光线的累计光量,为例如100~1000mJ/cm2。
<固化膜、具备固化膜的物品>
本实施方式中,固化膜及具备固化膜的物品典型而言可基于上述<具备固化膜的物品的制造方法>而得到。
本实施方式的固化膜及具备固化膜的物品的耐久性优异,并且,防雾性能良好。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但这些只是本发明的示例,可以采用上述以外的各种构成。另外,本发明并不限定于上述的实施方式,能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良等包括在本发明内。
实施例
基于实施例及比较例,对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是,本发明并不限定于实施例。
<(甲基)丙烯酸树脂的合成>
关于树脂A-1,以下述方式合成。
向具备温度计、恒温器、搅拌装置、回流冷凝器及滴加装置的四颈烧瓶中加入丙二醇单甲基醚乙酸酯110质量份,加热至110℃。
接着,将混合了甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯30质量份、二甲基丙烯酰胺50质量份、甲基丙烯酸甲酯10质量份、甲基丙烯酸丁酯10质量份、及1,1-偶氮双-1-环己甲腈1质量份而成的液体经2小时从滴液漏斗连续滴加至上述四颈烧瓶。
滴加结束后,进一步于110℃搅拌4小时而使反应进行。然后,停止加热而冷却至室温。由此,得到包含(甲基)丙烯酸系树脂A-1的树脂组合物(固态成分40质量%)。
得到的树脂A-1的重均分子量为45000。另外,基于前述Fox式,根据使用的单体的配合比进行理论计算而得到的树脂A-1的玻璃化转变温度为70℃。
需要说明的是,重均分子量利用凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定并算出。使用的装置、条件等如下所述。
使用的设备:HLC8220GPC(株式会社Tosoh制)
使用的柱:TSKgel SuperHZM-M、TSKgel GMHXL-H、TSKgel G2500HXL、TSKgelG5000HXL(株式会社Tosoh制)
柱温:40℃
标准物质:TSKgel标准聚苯乙烯A1000、A2500、A5000、F1、F2、F4、F10(株式会社Tosoh制)
检测器:RI(差示折光)检测器
洗脱液:四氢呋喃
流速:1ml/min
关于树脂A-2~A-11,也与树脂A-1同样地操作而合成。关于这些树脂,将信息归纳于以下的表1。
[表1]
上表中,单体的缩写如下所述。
AAEM:甲基丙烯酸2-乙酰乙酰氧基乙酯
DMAA:二甲基丙烯酰胺
DEAA:二乙基丙烯酰胺
HEAA:羟基乙基丙烯酰胺
N-MAM:N-羟甲基丙烯酰胺(又名:N-(羟基甲基)丙烯酰胺)
MMA:甲基丙烯酸甲酯
BMA:甲基丙烯酸正丁酯
<涂料组合物的制备>
将表2~7所示的各成分均匀地溶解于异丙醇,制备非挥发成分的浓度为30质量%的涂料组合物。
表2~7中,表面活性剂的量(质量份)是将树脂(质量份)与固化剂(质量份)的总量作为100质量份时的量。例如,实施例1中,是指将(甲基)丙烯酸树脂与固化剂的总量作为100质量份时使用2.5质量份表面活性剂,而非相对于(甲基)丙烯酸树脂与固化剂的总量114质量份使用2.5质量份表面活性剂。
另外,表2~7中,作为各成分的量,记载非挥发成分的量。例如,表2的实施例1中的(甲基)丙烯酸树脂A-1“100质量份”是指,作为包含上述树脂A-1的树脂组合物(固态成分为40质量%)使用250质量份。
需要说明的是,关于在表2~7的上部记载为“热固化”的涂料组合物,除了表中明确记载的成分外,还使用将(甲基)丙烯酸树脂与固化剂的总量作为100质量份时为0.5质量份的以下所示的碱性化合物(商品名SA-102:DBU辛酸盐)。
表中记载的化合物的获取来源、结构等如下所述。
[固化剂]
A-DPH:二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制)
PETIA:季戊四醇三丙烯酸酯、及季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(Daicel-Allnex株式会社制)
DPEA-12:EO(环氧乙烷)改性二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制)
A-400:聚乙二醇#400二丙烯酸酯(新中村化学工业株式会社制)
[表面活性剂(阴离子系)]
Sanmorin OT-70:二辛基磺基琥珀酸钠,有效成分为70质量%(三洋化成工业株式会社制)
NEOPELEX G-65:十二烷基苯磺酸钠,有效成分为60质量%(花王株式会社制)
PELEX SS-L:十二烷基二苯基醚二磺酸钠,有效成分为50质量%(花王株式会社制)
[表面活性剂(阳离子系)]
Catiogen ES-L-9:月桂基二甲基乙基铵乙基硫酸盐,有效成分90质量%(第一工业制药株式会社制)
[表面活性剂(两性)]
SOFTZOLINE LPB:月桂酰胺丙基甜菜碱,有效成分30质量%(Kawaken FineChemicals株式会社制)
SOFTZOLINE LSB:月桂酰胺丙基羟基磺基甜菜碱,有效成分30质量%(KawakenFine Chemicals株式会社制)
[表面活性剂(非离子系)]
Sugar ester L-1695:蔗糖月桂酸酯,有效成分100%(Mitsubishi-ChemicalFoods株式会社制)
Sugar ester M-1695:蔗糖肉豆蔻酸酯,有效成分100%(Mitsubishi-ChemicalFoods株式会社制)
RHEODOL TW-L106:聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯(6EO),有效成分100%(花王株式会社制)
RHEODOL TW-L120:聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯(20EO),有效成分100%(花王株式会社制)
ML-750:十甘油单酯,有效成分100%(阪本药品工业株式会社制)
ML-500:六甘油单酯,有效成分100%(阪本药品工业株式会社制)
SURFLON S-243:氟系表面活性剂(EO加成物),有效成分100%(AGC SEIMICHEMICAL CO.,LTD.制)
SURFLON S-242:氟系表面活性剂(EO加成物),有效成分100%(AGC SEIMICHEMICAL CO.,LTD.制)
[碱性化合物]
SA-102:1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一烯-7-辛酸盐(San-Apro株式会社制)
<试验用的固化膜的制作>
关于在表2~7的上部记载为“热固化”的涂料组合物,通过下述方式,制作形成有固化膜的试验板。
将得到的各涂料组合物喷涂于聚碳酸酯树脂板(厚2mm、长70mm×宽70mm)上。将得到的涂装物在设定为120℃的干燥炉内静置60分钟,使其加热固化。由此得到具备厚度为10μm的固化膜的试验板。
另外,关于在表2~7的上部记载为“光固化”的涂料组合物,通过下述方式,制作形成有固化膜的试验板。
将得到的各涂料组合物喷涂于聚碳酸酯树脂板(厚2mm、长70mm×宽70mm)上。将得到的涂装物在设定为80℃的干燥炉中静置3分钟,使溶剂挥发。然后,使用高压汞灯(EyeGraphics株式会社制),在累计光量500mJ/cm2的条件下对得到的涂装物进行紫外线照射,使其固化。由此得到具备厚度为10μm的固化膜的试验板。
使用得到的试验板,进行以下的各种评价。
<接触角的测定>
在温度25℃、湿度50%RH的条件下,使用协和界面科学株式会社制的自动接触角计(产品编号DM-700)进行测定。
具体而言,在该装置的注射器中准备纯水,从注射器的针的前端排出2μL的纯水液滴,将试验板上的涂膜靠近该液滴,使液滴附着于涂膜上。然后,利用θ/2法,对水以静止状态与涂膜表面接触1秒后的接触角和20秒后的接触角进行测定。测定在膜表面的任意10处进行,将其平均值作为接触角。
<固化膜的耐久性评价>
[附着性]
基于JIS K5600-5-6(1999)“涂膜的机械性质-附着性(横切法)”进行试验。基于下述基准,对固化膜与聚碳酸酯基材的密合性进行评价。
5:切口边缘完全光滑,在任一网格的网眼都无剥落。
4:在切口的交叉点处固化膜有小的脱落,剥离部分的面积小于5%。
3:剥离部分的面积为5%以上且小于15%。
2:剥离部分的面积为15%以上且小于35%
1:剥离部分的面积为35%以上。
[耐水性]
利用按照JIS K-5600-6-1“涂膜的化学性质-耐液体性(通常的方法)”的方法,将试验板浸渍于25℃的水中24小时。经过24小时后,将试验板从水取出,于室温干燥24小时,然后目视观察固化膜的外观。评价以下述基准进行。
5:无变化
4:以固化膜整体的小于5%的面积确认到固化膜的白化、溶胀。
3:以固化膜整体的5%以上且小于10%确认到固化膜的白化、溶胀。
2:以固化膜整体的10%以上确认到固化膜的白化、溶胀。
1:固化膜溶解。
[耐溶剂性]
将浸渍有乙酸乙酯的脱脂棉载置于试验板上,在施加100g的荷重的状态下往复摩擦20次。确认摩擦后的固化膜的状态,以下述基准进行评价。
5:在表面无变化。
4:表面白化但立刻恢复。
3:在固化膜的表面产生损伤。
2:固化膜的一部分剥离。
1:固化膜溶解。
<防雾评价>
[呼气试验]
在室温25℃、湿度40%的条件下,向试验板呼气。对刚呼气10秒后的固化膜的状态进行目视观察,按照以下基准进行评价。
5:完全未确认到起雾。
4:呼气5秒以上而产生起雾。
3:呼气3秒以上而产生起雾。
2:虽确认到起雾,但呼气结束后,起雾立刻消失。
1:确认到起雾,起雾消失需要10秒以上。
[连续蒸汽试验]
以固化膜面朝向下方的方式,将试验板设置在距保持60℃的热水浴的水面5cm的上方,持续施加90秒来自热水浴的蒸汽。对于之后的固化膜的状态,进行目视观察,按照以下基准进行评价。
5:完全未确认到起雾。
4:未起雾,但在形成的水膜中观察到气泡。
3:未起雾,但形成的水膜看起来变形。
2:水膜的形成不充分,有少许起雾。
1:未形成水膜,固化膜面整体起雾成白色。
[滴水痕迹]
将连续蒸汽试验后的试验板以垂直立起的状态于室温干燥30分钟。对干燥后的固化膜上的滴水痕迹的状态进行目视观察,按照以下基准进行评价。
5:未确认到滴水痕迹。
4:根据光的照射方式,稍微观察到滴水痕迹。
3:滴水痕迹清晰可见,但透明。
2:滴水痕迹清晰可见,固化膜产生少许白化。
1:滴水痕迹能够清晰确认到,固化膜的白化明显。
[反复蒸汽试验]
以涂膜面朝向下方的方式,将试验板设置在距保持60℃的热水浴的水面5cm的上方。向固化膜施加来自热水浴的水蒸汽10秒,然后,将在常温常湿下干燥5分钟这样的循环作为1个工序,重复10次该工序。然后,再次施加水蒸汽10秒,对此后的固化膜的状态以目视进行确认,按照以下基准进行评价。
5:完全未确认到起雾。
4:未确认到起雾,但形成的水膜看起来变形。
3:刚施加蒸汽后确认到瞬间的起雾,但立刻形成水膜,起雾消失。
2:刚施加蒸汽后确认到起雾,但数秒后形成水膜,起雾消失。
1:未形成水膜且起雾。
[擦去后的防雾性]
用流水洗涤试验板60秒,然后用纸巾将水分擦去。然后,进行上述[连续蒸汽试验],针对距施加蒸汽结束90秒后的固化膜的状态进行目视观察,按照以下基准进行评价。
5:完全未观察到起雾。
4:未观察到起雾,但形成的水膜看起来变形。
3:刚施加蒸汽后确认到瞬间的起雾,但立刻形成水膜,起雾消失。
2:刚施加蒸汽后确认到起雾,但数秒后形成水膜,起雾消失。
1:未形成水膜且起雾。
<二次物性评价>
[耐湿试验]
利用按照JIS K-5600-7-2“涂膜的长期耐久性-耐湿性(连续结露法)”的方法,将试验板在温度50±2℃、湿度98±2%的气氛中放置240小时,然后在1小时以内观察涂膜表面。
5:无变化。
4:以固化膜整体的小于5%的面积确认到固化膜的白化、溶胀。
3:以固化膜整体的5%以上且小于10%确认到固化膜的白化、溶胀。
2:以固化膜整体的10%以上确认到固化膜的白化、溶胀。
1:固化膜溶解。
[耐湿试验后的防雾性]
使用上述[耐湿试验]后的试验板,进行与上述[连续蒸汽试验]同样的试验,评价防雾性。
5:完全未确认到起雾。
4:未起雾,但在形成的水膜中确认到气泡。
3:未起雾,但形成的水膜看起来变形。
2:水膜的形成不充分,有少许起雾。
1:未形成水膜,固化膜整体起雾为白色。
[耐热试验]
利用按照JIS K-5600-6-3“涂膜的化学性质-耐加热性”的方法,将试验板在温度120℃±2℃的气氛中放置240小时,然后在1小时以内进行涂膜表面的观察。
5:无变化。
4:以固化膜整体的小于3%的面积确认到固化膜的颜色的变化、破裂。
3:以固化膜整体的3%以上且小于10%确认到固化膜的颜色的变化、破裂。
2:以固化膜整体的10%以上且小于50%确认到固化膜的颜色的变化、破裂。
1:以固化膜整体的50%以上确认到固化膜的颜色的变化、破裂。
[耐热试验后的防雾性]
除了在上述(耐湿试验后的防雾性)的评价中代替耐湿试验后的试验板而使用耐热试验后的试验板以外,进行与上述[耐湿试验后的防雾性]同样的评价。关于基准,也与上述同样。
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
如表2~7所示,对于由包含特定的(甲基)丙烯酸树脂(A)、固化剂(B)、及表面活性剂(C)中的全部的实施例1~48的组合物形成的固化膜而言,通过各成分的组合(协同效应)而使得作为膜的耐久性(附着性、耐水性、耐溶剂性)良好,并且,防雾性能良好。特别地,即使在连续蒸汽试验、反复蒸汽试验等严酷试验中,也可获得显著的防雾效果。
另一方面,对于作为(甲基)丙烯酸树脂使用不包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)或具有酰胺基的结构单元(a2)的树脂(A-9、A-10及A-11)的比较例1~3而言,结果膜本身的耐久性(耐水性和耐溶剂性)与实施例相比大幅劣化,在实用上不理想。
另外,对于包含特定的(甲基)丙烯酸树脂(A)和固化剂(B)但不包含表面活性剂(C)的比较例4而言,在连续蒸汽试验、反复蒸汽试验等严酷试验中,无法确认到防雾效果。(需要说明的是,比较例4中,“滴水痕迹”的评价结果良好,但这是因为不存在表面活性剂,这是当然的结果。)
此外,对于包含特定的(甲基)丙烯酸树脂(A)和表面活性剂(C)但不包含固化剂(B)的比较例5而言,结果膜本身的耐久性(耐水性和耐溶剂性)与实施例相比大幅劣化,另外,防雾评价、二次物性评价与实施例相比也大幅劣化。
实施例中,特别是作为表面活性剂而使用二烷基磺基琥珀酸盐的实施例(实施例1~3等)、使用两性化合物的实施例(实施例7、8等)、使用蔗糖脂肪酸酯的实施例(实施例9~13等)及使用氟系非离子化合物的实施例(实施例18、19等)具有下述倾向:即使在连续蒸汽试验、反复蒸汽试验、擦去后的防雾性等严酷评价中也显示良好的防雾性能。
另外,作为表面活性剂而并用阴离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂的实施例(实施例20~48)也具有下述倾向:即使在连续蒸汽试验、反复蒸汽试验等严酷评价中也显示良好的防雾性能。
此外,作为整体倾向,可理解出存在下述倾向:θ1-θ2的值为5°以上且θ2的值为45°以下的实施例与并非如此的实施例(例如实施例6)相比,“擦去后的防雾性”优异。可推断表面活性剂(C)的渗出性的调节等与更高水平的防雾性的呈现相关。
Claims (13)
1.涂料组合物,其包含:
(甲基)丙烯酸树脂(A),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2);
固化剂(B);以及
表面活性剂(C),
其中,所述固化剂(B)包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,
所述表面活性剂(C)的量,相对于所述树脂(A)100质量份为0.5~10质量份。
2.涂料组合物,其包含:
(甲基)丙烯酸树脂(A),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)包含具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2);
固化剂(B);以及
表面活性剂(C),
其中,使水与使用所述涂料组合物形成的膜厚为10μm的固化膜接触1秒后的接触角θ1为70°以下,
所述表面活性剂(C)的量,相对于所述树脂(A)100质量份为0.5~10质量份。
3.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中,将使水与使用所述涂料组合物形成的膜厚为10μm的固化膜接触20秒后的接触角作为θ2时,θ1-θ2的值为5°以上,并且,θ2的值为45°以下。
4.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中,所述表面活性剂(C)包含选自由二烷基磺基琥珀酸盐、两性化合物、蔗糖脂肪酸酯及氟系非离子化合物组成的组中的至少一种。
5.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中,所述表面活性剂(C)包含至少一种阴离子性表面活性剂和至少一种非离子性表面活性剂。
6.如权利要求1或2所述的涂料组合物,其中,所述固化剂(B)包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
7.如权利要求1或2所述的涂料组合物,所述涂料组合物还包含碱性化合物(D)。
8.涂料材料,其包含收纳于第一容器的第1涂料前体组合物和收纳于第二容器的第2涂料前体组合物,
所述第1涂料前体组合物包含(甲基)丙烯酸树脂(A)但不包含固化剂(B),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)具备具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2),
所述第2涂料前体组合物包含固化剂(B)但不包含所述(甲基)丙烯酸树脂(A),
所述第1涂料前体组合物及/或所述第2涂料前体组合物包含表面活性剂(C),
其中,所述固化剂(B)包含多官能(甲基)丙烯酸酯化合物,
所述表面活性剂(C)的量,相对于所述树脂(A)100质量份为0.5~10质量份。
9.涂料材料,其包含收纳于第一容器的第1涂料前体组合物和收纳于第二容器的第2涂料前体组合物,
所述第1涂料前体组合物包含(甲基)丙烯酸树脂(A)但不包含固化剂(B),所述(甲基)丙烯酸树脂(A)具备具有乙酰乙酰氧基的结构单元(a1)及具有酰胺基的结构单元(a2),
所述第2涂料前体组合物包含固化剂(B)但不包含所述(甲基)丙烯酸树脂(A),
所述第1涂料前体组合物及/或所述第2涂料前体组合物包含表面活性剂(C),
其中,使水与使用所述涂料材料形成的膜厚为10μm的固化膜接触1秒后的接触角θ1为70°以下,
所述表面活性剂(C)的量,相对于所述树脂(A)100质量份为0.5~10质量份。
10.固化膜,其为权利要求1~7中任一项所述的涂料组合物的固化膜。
11.物品,其具备权利要求10所述的固化膜。
12.具备固化膜的物品的制造方法,其包括下述工序:
将权利要求1~7中任一项所述的涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材后的所述涂料组合物进行加热而使所述涂料组合物固化的热固化工序。
13.具备固化膜的物品的制造方法,其包括下述工序:
将权利要求1~7中任一项所述的涂料组合物涂装于基材的涂装工序;和
对涂装于基材后的所述涂料组合物照射活性光线而使所述涂料组合物固化的光固化工序。
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