JP2012046665A - 光輝性を有する電磁波透過性塗膜、これを形成するための電磁波透過性塗料組成物、これを用いた電磁波透過性塗膜形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属ナノ粒子及び樹脂成分を含む光輝性を有する電磁波透過性塗膜であって、該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):X≧1.5式(1)[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)]を満たし、該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、該樹脂成分中、(b)由来のカルボキシル基は、(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在する。
【選択図】図1
Description
(1)金属ナノ粒子及び樹脂成分を含む光輝性を有する電磁波透過性塗膜であって、
該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、上記光輝性を有する電磁波透過性塗膜。
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、上記方法。
該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、電磁波透過性塗料組成物。
R−(O−R’)n−OH 式(2)
[式中、Rはアルキル基を表し、R’はアルキレン基を表し、nは1〜4の整数である]
で表されるアルキレングリコールモノアルキルエーテル類を50質量%以上含む、上記(11)〜(13)のいずれかに記載の電磁波透過性塗料組成物。
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たす必要がある。上記Xは、1.5〜20であることが好ましく、1.5〜10であることが特に好ましい。上記樹脂成分が金属ナノ粒子表面や溶剤に対して親和性を有するためには、極性の観点からエタノールに可溶であるか、又は式(1)を満たす必要がある。なお、本明細書において溶解しているか白濁しているかは、23℃において、NDH2000(日本電色工業社製濁度計)を用いた積分球式光電光度法によって求められる数値によって判断されるものである。具体的には、5分間よく撹拌を行った後で測定し、得られる拡散透過率の値が、0〜10である場合は溶解していると判断し、10を超え100以下である場合は白濁していると判断した。
R−(O−R’)n−OH 式(2)
[式中、Rはアルキル基を表し、R’はアルキレン基を表し、nは1〜4の整数である]
で表されるアルキレングリコールモノアルキルエーテル類が好ましい。nは1〜3の整数であることが特に好ましい。アルキル基としては、直鎖又は分岐状のいずれであってもよいC1−10アルキル基、例えば、メチル、エチル、1−プロピル、2−プロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−メチルプロピル、ペンチル及びヘキシル等が挙げられ、特にC1−6アルキル基が好ましい。アルキレン基としては、直鎖又は分岐状のいずれであってもよいC1−10アルキレン基、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン及びヘキシレン等が挙げられ、特にC1−6アルキレン基が好ましい。
コルベンにディスパービック190(有効成分40%の水溶液、酸価0.178mmol/g−solid:ビッグケミー社製)26.55g、脱イオン水38.10gを採り、撹拌して溶解させた。上記コルベンとは異なる容器に硝酸銀(I)220.0gと脱イオン水200.0gを採った。これを50℃の湯浴中で撹拌し、硝酸銀を溶解した。
撹拌機、温度調整器、冷却管を備えたコルベンにプロピレングリコールモノエチルエーテル40質量部を仕込み、これにスチレン8.86質量部、エチルヘキシルアクリレート8.27質量部、ラウリルメタクリレート15.00質量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート34.80質量部、メタクリル酸3.07質量部、アシッドホスホオキシヘキサ(オキシプロピレン)モノメタクリレート(城北化学社製JAMP−100N)30.00質量部の混合モノマー液100質量部、及びターシャリブチルパーオクトエート(カヤエステルO)3.0質量部、プロピレングリコールモノエチルエーテル40質量部の開始剤溶液43質量部を115℃で3時間で滴下した後、30分撹拌を継続し、その後ターシャリブチルパーオクトエート(カヤエステルO)0.3質量部、プロピレングリコールモノエチルエーテル20質量部の開始剤溶液20.3質量部を1時間で滴下した後、さらに、1.5時間撹拌を継続した。得られたものは酸価0.178mmol/g−solid、カルボキシル基からの酸価0.357mmol/g−solid、リン酸基からの酸価1.533mmol/g−solid、水酸基価150、数平均分子量3800の塗膜形成性樹脂で、不揮発分が49質量%であった。
製造例1で得られた金属含有率が30.0質量%の金属ナノ粒子分散体50質量部をナスフラスコに採り、さらに1−ブトキシ−2−プロパノール34.3質量部、1−エトキシー2−プロパノール43.75質量部を加え、エバポレーターに設置して、エタノールの除去を行った。エタノールが除去され、1−ブトキシ−2−プロパノール及び1−エトキシー2−プロパノールを分散媒とした金属ナノ粒子分散体93.75質量部を得た。
製造例2で得られた樹脂溶液のかわりにソルスパース32500(有効成分40%の酢酸ブチル溶液、酸価0:ルーブリゾール社製)0.570gを用いる以外は実施例1にしたがって塗料を得た。カルボキシル基/オキサゾリン基=0.91。
コルベンにディスパービック190の代わりに、Poly bd R−15HT(有効成分100.0質量%、酸価0:出光興産社製)10.62gを用いる以外は製造例1にしたがって銀/ビスマス合金ナノ粒子含有ペーストの合成を試みた。しかし、還元した銀/ビスマス合金はナノサイズで安定化せず、ミクロンスケールの銀/ビスマス合金粒子の沈殿が認められたが、実施例1と同様に限外濾過処理を行い、銀/ビスマス合金粒子分散体を得た。TG−DTAの結果、金属含有量が30.0質量%、Poly bd R−15HTが1.4質量%、エタノールが68.6質量%であった。
製造例1で得られた銀/ビスマス合金ナノ粒子分散体の代わりに、比較製造例1で得られた銀/ビスマス合金粒子分散体を用いる以外は実施例1にしたがって塗料を製造した。カルボキシル基/オキサゾリン基=0.61。
2Lコルベンにディスパービック191(有効成分95%、酸価0.535mmol/g−solid、アミン価0.357mmol/g−solid:ビックケミー社製)6.15g、及び、エタノール280.2gを入れた。このコルベンをウォーターバスに入れ、ディスパービック191が溶解するまで50℃で撹拌した。ここに、エタノール280.2gに溶解させた塩化金酸30.0gを撹拌しながら加えて50℃で10分間撹拌した。次に、ジメチルアミノエタノール32.4gを加えたところ、液が一瞬で黒変し、液温が63℃まで上昇した。そのまま放置して液温が50℃まで下がったところで、この温度を保ちながら2時間撹拌を続け、黒っぽい紫色を呈する金コロイドのエタノール溶液が得られた。
比較製造例2で得られた金濃度20.0質量%の金ナノ粒子分散体50.0質量部をナスフラスコに採り、さらにプロポキシプロパノール38.9質量部を加え、エバポレーターに設置して、エタノールの除去を行った。エタノールが除去され、プロポキシプロパノールを分散媒とした金ナノ粒子分散した塗料50.0質量部を得た。カルボキシル基/オキサゾリン基=∞。
製造例2で得られた樹脂溶液のかわりにディスパービック163(有効成分45%のキシレン、酢酸メトキシプロピル、酢酸ブチルの混合溶液、酸価0:ビックケミー社製)0.507gを用いる以外は実施例1にしたがって塗料を得た。カルボキシル基/オキサゾリン基=0.91。
製造例2で得られた樹脂溶液のかわりにディスパービック164(有効成分60%の酢酸ブチル溶液、酸価0:ビックケミー社製)0.380gを用いる以外は実施例1にしたがって塗料を得た。カルボキシル基/オキサゾリン基=0.91。
5リットルのコルベンにディスパービック190(有効成分40%の水溶液、酸価0.178mmol/g−solid:ビッグケミー社製)55.14g、及び、イオン交換水1000.0gを入れて撹拌した。これを塩化パラジウム酸水溶液(パラジウム濃度が15.2%の水溶液:田中貴金属社製)39.12g、イオン交換水1000.0gを添加して撹拌した。更に、コルベンに2−ジメチルアミノエタノール820.5gを加えて撹拌し、短黄色の混合溶液を得た。これを液温が75℃となるように湯浴中で撹拌しながら加熱した。
比較製造例3で得られた銀/パラジウム複合コロイドのエタノール溶液(固形分30%)100g、オキサゾリン基含有ポリマー(エポクロスWS−500:固形分含有率40.0質量%、オキサゾリン基4.5mmol/g−solid:日本触媒社製)9.25g、イソプロパノール190.75gを混合し、塗料を得た。カルボキシル基/オキサゾリン基=0.02。なお、上記オキサゾリン含有ポリマーと上記銀/パラジウム複合コロイドのエタノール溶液中に含まれる樹脂成分の質量比は2/1であった。
縦150mm×横150mm×厚さ3.5mmのポリカーボネート成膜基体からなる試験片を用意した。この基体上に実施例1〜4及び比較例1〜3で作製された塗膜と同等の塗膜を形成した。
縦50mm×横50mm×厚さ1mmのガラス板にスピンコート塗布、焼付して得られた試験片について、基盤目セロテープ(登録商標)剥離試験を行った。1mm角の100個の基盤目を用意し、セロテープ剥離試験を行い、剥がれなかった基盤目数を数えた。評価基準は以下の通りである。
○:100/100(剥離なし)
△:99/100〜50/100(50%以下剥離)
×:49/100〜0/100(51%以上剥離)
実施例1〜4及び比較例1〜3で得られた塗膜の電磁波透過性、外観及び密着性を表1にまとめる。
Claims (16)
- 金属ナノ粒子及び樹脂成分を含む光輝性を有する電磁波透過性塗膜であって、
該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、上記光輝性を有する電磁波透過性塗膜。 - 上記金属が、銀又は金である、請求項1に記載の光輝性を有する電磁波透過性塗膜。
- 上記樹脂(a)が、オキサゾリン基を5mmol/g−solid以上含有する、請求項1又は2に記載の光輝性を有する電磁波透過性塗膜。
- 光輝性を有する電磁波透過性塗膜の形成方法であって、金属ナノ粒子、樹脂成分及び溶剤を含む電磁波透過性塗料組成物を基材に塗布することを含み、該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、上記方法。 - 塗布後に加熱乾燥及び/又はエネルギー線照射処理を行うことを含む、請求項4に記載の方法。
- 上記基材がプラスチックである、請求項4又は5に記載の方法。
- 上記基材が透明である、請求項4〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 上記塗布がスピンコート塗装である、請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 上記塗布がスプレー塗装である、請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 上記塗布がインクジェット印刷である、請求項4〜7のいずれか1項に記載の方法。
- 光輝性を有する電磁波透過性塗膜を形成するための、金属ナノ粒子、樹脂成分及び溶剤を含む電磁波透過性塗料組成物であって、
該金属ナノ粒子が、1種又は2種以上の金属を含有し、
該樹脂成分が、エタノールに可溶であるか、又は式(1):
X ≧ 1.5 式(1)
[式中、Xは、上記樹脂成分0.5gをジエチレングリコールジエチルエーテル10mlに溶解したジエチレングリコールジエチルエーテル溶液に水を添加する場合における、該ジエチレングリコールジエチルエーテル溶液が白濁するまでの該水の添加量(ml)である。]
を満たすものであり、かつ
該樹脂成分が、オキサゾリン基を含有する樹脂(a)及びカルボキシル基を含有する樹脂(b)を含み、ここで、該樹脂成分中、該樹脂(b)由来のカルボキシル基は、該樹脂(a)由来のオキサゾリン基に対して0.03〜50倍のモル比で存在することを特徴とする、電磁波透過性塗料組成物。 - 上記金属が、銀又は金である、請求項11に記載の電磁波透過性塗料組成物。
- 上記樹脂(a)が、オキサゾリン基を5mmol/g−solid以上含有する、請求項11又は12に記載の電磁波透過性塗料組成物。
- 上記溶剤が、式(2):
R−(O−R’)n−OH 式(2)
[式中、Rはアルキル基を表し、R’はアルキレン基を表し、nは1〜4の整数である]
で表されるアルキレングリコールモノアルキルエーテル類を50質量%以上含む、請求項11〜13のいずれか1項に記載の電磁波透過性塗料組成物。 - 上記溶剤が、25℃における表面張力が33mN/m以上の溶剤を5質量%以下含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載の電磁波透過性塗料組成物。
- 上記溶剤が、25℃における表面張力が45mN/m以上の溶剤を5質量%以下含む、請求項11〜14のいずれか1項に記載の電磁波透過性塗料組成物。
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