JP7156638B2 - コーティング剤、樹脂部材及びその製造方法 - Google Patents
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Description
紫外光が照射された場合に塩基とラジカルとを発生させる光塩基発生剤と、を有し、
前記有機ケイ素化合物(A)は、(a1)ラジカル重合性官能基とフルオロアルキル基とを備えたアルコキシシランモノマーの縮合生成物、(a2)(メタ)アクリロイル基を有するアルコキシシランと、フルオロアルキル基を有するアルコキシシランとの縮合生成物、(a3)ラジカル重合性官能基、フルオロアルキル基及びアルコキシシリル基を備えたシルセスキオキサンからなる群より選択される1種または2種以上の化合物であり、
前記膜形成成分を100質量部とした場合に、前記光塩基発生剤の含有量が0.1~50質量部である、コーティング剤にある。
紫外光が照射された場合に塩基とラジカルとを発生させる光塩基発生剤と、を有し、
前記膜形成成分を100質量部とした場合に、前記光塩基発生剤の含有量が0.1~50質量部である、コーティング剤にある。
前記の態様のコーティング剤の硬化物からなり、前記基材の表面上に配置されたコーティング膜と、を有し、
前記コーティング膜は、
前記ラジカル重合性官能基に由来する構造単位と、
シロキサン結合を有する構造単位と、
前記フルオロアルキル基と、を含む、樹脂部材にある。
有機ケイ素化合物(A)は、1分子中に、ラジカル重合性官能基と、フルオロアルキル基と、アルコキシシリル基と、を有している。
有機ケイ素化合物(B)は、1分子中に、ラジカル重合性官能基と、アルコキシシリル基と、を有している。
有機ケイ素化合物(C)は、1分子中に、フルオロアルキル基と、アルコキシシリル基と、を有している。
前記膜形成成分中には、前述した有機ケイ素化合物(A)~(C)に加えて、更に、ラジカル重合性官能基を備えた重合性エステル(但し、前記有機ケイ素化合物(A)~(C)を除く。)が含まれていてもよい。重合性エステルは、光塩基発生剤から発生したラジカルによってラジカル重合し、コーティング膜中に有機成分を形成することができる。また、重合性エステルは、有機ケイ素化合物(A)及び(B)に含まれるラジカル重合性官能基と反応し、これらの有機ケイ素化合物に結合することができる。
前記コーティング剤中には、100質量部の膜形成成分に対して0.1~50質量部の光塩基発生剤が含まれている。光塩基発生剤の含有量が0.1質量部未満の場合には、紫外光を照射した場合に光塩基発生剤から発生するラジカルや塩基の量が不足するおそれがある。その結果、コーティング剤が十分に硬化せず、コーティング膜の硬さの低下を招くおそれがある。コーティング剤の含有量を0.1質量部以上、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、さらに好ましくは5質量部以上とすることにより、かかる問題を容易に回避することができる。
前記コーティング剤中には、前述した有機ケイ素化合物(A)~(C)及び光塩基発生剤の他に、コーティング剤の硬化を損なわない範囲で、コーティング膜の特性を調整するための添加剤が含まれていてもよい。例えば、前記コーティング剤中には、添加剤として、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の、コーティング膜の劣化を抑制するための添加剤が含まれていてもよい。これらの添加剤を使用することにより、コーティング膜の耐候性を向上させる効果を期待することができる。
前記コーティング剤の硬化物からなり、基材の表面上に配置されたコーティング膜と、を有している。
また、コーティング膜は、
ラジカル重合性官能基に由来する構造単位と、
シロキサン結合を有する構造単位と、
フルオロアルキル基と、を含んでいる。
基材の表面上に前記のコーティング剤を塗布する塗布工程と、
コーティング剤に紫外光を照射することにより、基材の表面上にコーティング剤の硬化物からなるコーティング膜を形成する硬化工程と、
を有する製造方法により、製造することができる。
TMPTA トリメチロールプロパントリアクリレート
poly-A 3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン(以下、AcSiと省略する。)と3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン(以下、FSiと省略する。)とを、モル比においてAcSi:FSi=0.9:1の比率で縮合させてなる縮合生成物
poly-B AcSiとFSiとを、モル比においてAcSi:FSi=1:4の比率で縮合させてなる縮合生成物
poly-C AcSiとFSiとを、モル比においてAcSi:FSi=4:1の比率で縮合させてなる縮合生成物
TXT-DBU 2-(9-チオキサンテン-2-イル)プロピオン酸1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エン(下記構造式(1)参照)
PSQ-A メタクリロイル基含有シルセスキオキサン
アプリケーターを用いて上述した試験剤をシリコンウエハ上に塗布した後、シリコンウエハを60℃で5分間加熱してプリベークを行った。その後、窒素雰囲気中でシリコンウエハに紫外光を照射して試験剤を硬化させ、コーティング膜を形成した。紫外光の照射を行った後、シリコンウエハを100℃で10分間加熱してポストベークを行った。以上により、シリコンウエハ上にコーティング膜を作製した。
JIS K5400に記載された鉛筆法により、コーティング膜の引っかき硬度を評価した。各試験剤から作製されたコーティング膜の引っかき硬度は、表1に示した通りであった。
接触角計を用い、コーティング膜上に水を滴下したときの接触角を測定した。各試験剤から作製されたコーティング膜の水の接触角は、表1に示した通りであった。
Claims (11)
- ラジカル重合性官能基、フルオロアルキル基及びアルコキシシリル基を備えた有機ケイ素化合物(A)を含む膜形成成分と、
紫外光が照射された場合に塩基とラジカルとを発生させる光塩基発生剤と、を有し、
前記有機ケイ素化合物(A)は、(a1)ラジカル重合性官能基とフルオロアルキル基とを備えたアルコキシシランモノマーの縮合生成物、(a2)(メタ)アクリロイル基を有するアルコキシシランと、フルオロアルキル基を有するアルコキシシランとの縮合生成物、(a3)ラジカル重合性官能基、フルオロアルキル基及びアルコキシシリル基を備えたシルセスキオキサンからなる群より選択される1種または2種以上の化合物であり、
前記膜形成成分を100質量部とした場合に、前記光塩基発生剤の含有量が0.1~50質量部である、コーティング剤。 - 前記有機ケイ素化合物(A)は、少なくとも(a2)(メタ)アクリロイル基を有するアルコキシシランと、フルオロアルキル基を有するアルコキシシランとの縮合生成物を含む、請求項1に記載のコーティング剤。
- 前記膜形成成分には、更に、ラジカル重合性官能基を備えた重合性エステル(但し、前記有機ケイ素化合物(A)を除く。)が含まれており、前記重合性エステルの含有量は、質量比において前記有機ケイ素化合物(A)の0.1~1000倍である、請求項1または2に記載のコーティング剤。
- 前記重合性エステルには、1分子当たり3個以上の前記ラジカル重合性官能基が含まれている、請求項3に記載のコーティング剤。
- 前記光塩基発生剤として、キサントン骨格を有する化合物が含まれている、請求項1~4のいずれか1項に記載のコーティング剤。
- 前記光塩基発生剤として、チオキサントン骨格を有する化合物が含まれている、請求項1~5のいずれか1項に記載のコーティング剤。
- 前記光塩基発生剤として、アニオンと、前記アニオンに結合したカチオンとを備えたイオン型の光塩基発生剤が含まれている、請求項1~6のいずれか1項に記載のコーティング剤。
- 樹脂からなる基材と、
請求項1~7のいずれか1項に記載のコーティング剤の硬化物からなり、前記基材の表面上に配置されたコーティング膜と、を有し、
前記コーティング膜は、
前記ラジカル重合性官能基に由来する構造単位と、
シロキサン結合を有する構造単位と、
前記フルオロアルキル基と、を含む、樹脂部材。 - 前記基材は、ポリカーボネート樹脂から構成されている、請求項8に記載の樹脂部材。
- 樹脂からなる基材を準備する準備工程と、
前記基材の表面上に、請求項1~7のいずれか1項に記載のコーティング剤を塗布する塗布工程と、
前記コーティング剤に紫外光を照射することにより、前記基材の表面上に前記コーティング剤の硬化物からなるコーティング膜を形成する硬化工程と、
を有する、樹脂部材の製造方法。 - 前記準備工程において、前記基材としてポリカーボネート樹脂からなる基材を準備する、請求項10に記載の樹脂部材の製造方法。
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