JPWO2020111128A1 - 防曇塗料用組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1] (a)式(I):
CH2=CX1−CO−Y1−(R1O)n−R2 (I)
[式中、
X1は、水素原子、または一価の有機基であり、
Y1は、−O−または−NR3−であり、
R1は、C1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
R3は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマーと、
(b)式(II):
CH2=CX2−CO−Y2−Z2−Rf (II)
[式中、
X2は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y2は、−O−または−NR13−であり、
Z2は、単結合または二価の有機基であり、
R13は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表されるフルオロアルキル基含有モノマーと
を含む原料モノマーを重合させた重合体を含む防曇塗料用組成物。
[2] 前記原料モノマーは、さらに、(c)式(III):
CH2=CX3−R11 (III)
[式中、
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
R11は、水素原子または一価の有機基である。]
で表されるビニルモノマーを含む、上記[1]に記載の防曇塗料用組成物。
[3] 前記(c)ビニルモノマーは、
CH2=CX3−CO−Y3−R12
[式中:
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y3は、−O−または−NR23−であり、
R23は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
R12は、水素原子または一価の有機基である。]
で表されるモノマー、または
CH2=CX3−R21
[式中:
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
R21は、置換または非置換の窒素含有環状基であり得る。]
で表されるモノマーである、上記[2]に記載の防曇塗料用組成物。
[4] 前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、1:10〜10:1である、上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物。
[5] 前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)および前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)の合計量は、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)、前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)および前記ビニルモノマー(c)の合計に対して、60〜100質量%である、上記[2]〜[4]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物。
[6] 前記原料モノマーは、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)および前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)からなり、該アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と該フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、3:7〜7:3である、上記[1]または[4]に記載の防曇塗料用組成物。
[7] 前記原料モノマーは、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)、前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)および前記ビニルモノマー(c)からなり、該アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と該フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、2:8〜7:3である、上記[2]〜[5]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物。
[8] さらに溶媒を含む、上記[1]〜[7]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物。
[9] さらに他の添加剤を含む、上記[1]〜[8]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物。
[10] 基材と、該基材の表面に、上記[1]〜[9]のいずれか1つに記載の防曇塗料用組成物より形成された層とを含む物品。
[11] 基材が、ガラスである、上記[10]に記載の物品。
[12] (a)式(I):
CH2=CX1−CO−Y1−(R1O)n−R2 (I)
[式中、
X1は、水素原子、または一価の有機基であり、
Y1は、−O−または−NR3−であり、
R1は、C1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
R3は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマーと、
(b)式(II):
CH2=CX2−CO−Y2−Z2−Rf (II)
[式中、
X2は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y2は、−O−または−NR13−であり、
Z2は、単結合または二価の有機基であり、
R13は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表されるフルオロアルキル基含有モノマーと
を含む原料モノマーを重合させた重合体。
(a)アルキレンオキサイド含有モノマー、および
(b)フルオロアルキル基含有モノマー
を含む原料モノマーを重合させた重合体を含む。
本開示の防曇塗料用組成物に含まれる重合体の原料モノマーに含まれるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)は、式(I):
CH2=CX1−CO−Y1−(R1O)n−R2 (I)
[式中、
X1は、水素原子、または一価の有機基であり、
Y1は、−O−または−NR3−であり、
R1は、C1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
R3は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表される。式(I)で表されるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)は、(R1O)n基を有することにより、重合体に親水性部分を提供し得る。
CH2=CX1’−CO−O−(R1O)n−R2 (I’)
[式中、
X1’は、水素原子またはメチル基であり、
R1は、直鎖のC1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表される。
CH2=CH−CO−O−(CH2CH2O)n−H
CH2=CH−CO−O−(CH2CH2O)n−CH3
CH2=CCH3−CO−O−(CH2CH2O)n−H
CH2=CCH3−CO−O−(CH2CH2O)n−CH3
[上記式中、nは、1〜20の整数である。]
本開示の防曇塗料用組成物に含まれる重合体の原料モノマーに含まれるフルオロアルキル基含有モノマー(b)は、式(II):
CH2=CX2−CO−Y2−Z2−Rf (II)
[式中、
X2は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y2は、−O−または−NR13−であり、
Z2は、単結合または二価の有機基であり、
R13は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表される。式(II)で表されるフルオロアルキル基含有モノマー(b)は、Rfとしてフルオロアルキル基を有することにより、重合体に疎水性部分を提供し得る。
CH2=CX2’−CO−O−Z2’−Rf (II’)
[式中、
X2’は、水素原子またはメチル基であり、
Z2’は、単結合またはC1−6アルキレン基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表される。
CH2=CH−CO−O−CH2−Rf
CH2=CCH3−CO−O−CH2−Rf
CH2=CH−CO−O−CH2CH2−Rf
CH2=CCH3−CO−O−CH2CH2−Rf
CH2=CCl−CO−O−CH2CH2−Rf
[上記式中、Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
本開示の防曇塗料用組成物に含まれる重合体の原料モノマーは、さらに、(c)式(III)または式(IV):
CH2=CX3−R11 (III)
CH2=CX3−R31−CX3=CH2 (IV)
[式中:
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
R11は、水素原子または一価の有機基であり、
R31は、二価の有機基である。]
で表されるビニルモノマーを含んでいてもよい。ただし、式(III)で表されるビニルモノマー(c)は、上記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)およびフルオロアルキル基含有モノマー(b)に該当する化合物ではない。即ち、式中、R11は、−CO−Y1−(R1O)n−R2および−CO−Y2−Z2−Rf以外である。
−CO−Y3−R12
[式中:
Y3は、−O−または−NR23−であり、
R23は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
R12は、水素原子または一価の有機基である。]
で表される基、またはR21であり、
R21は、置換または非置換の窒素含有環状基であり得る。
CH2=CX3−CO−Y3−R12またはCH2=CX3−R21
で表されるモノマーであり得る。
−CONH2、
−CON(CH3)2、
−CO−OH、
−CO−O−CH3、
−CO−O−CH2CH2−OH、
−CO−O−Ph(式中、Phはフェニル基)、
−CO−NH−CH2−OH、
−CO−O−CH2CH2−N(CH3)2
−CO−OC(CH3)3
−CO−O(CH2)3−Si(OCH3)3
であり得る。
−R32−R33−R34−
[式中:
R32は、単結合または−CO−O−(ただし、右側がR33に結合する。)であり、
R34は、単結合または−CO−であり、
R33は、−((CH2)pO)q−であり、
pは、1〜4の整数であり、
qは、1〜15の整数である。]
で表される基である。
−CO−O−((CH2)pO)q−CO−(pは、1〜4の整数、好ましくはpは2であり、qは、2〜15の整数、好ましくは2〜10の整数である。)
であり得る。
CH2=CH−CONH2
CH2=CCH3−CONH2
CH2=CH−CON(CH3)2
CH2=CCH3−CON(CH3)2
CH2=CH−CO−OH
CH2=CCH3−CO−OH
CH2=CH−CO−O−CH3
CH2=CCH3−CO−O−CH3
CH2=CH−CO−O−CH2CH2−OH
CH2=CCH3−CO−O−CH2CH2−OH
CH2=CH−CO−O−Ph(式中、Phはフェニル基)
CH2=CCH3−CO−O−Ph(式中、Phはフェニル基)
CH2=CH−CO−NH−CH2−OH
CH2=CCH3−CO−NH−CH2−OH
CH2=CCH3−CO−O−CH2CH2−N(CH3)2
CH2=CH−CO−O−CH2CH2−N(CH3)2
CH2=CCH3−CO−OC(CH3)3
CH2=CH−CO−OC(CH3)3
CH2=CCH3−CO−O(CH2)3−Si(OCH3)3
CH2=CH−CO−O(CH2)3−Si(OCH3)3
CH2=CCH3−CO−O−(C2H4O)q−CO−CCH3=CH2(式中、qは、2〜15の整数)
CH2=CH−CO−O−(C2H4O)q−CO−CCH3=CH2(式中、qは、2〜15の整数)
CH2=CX1’−CO−O−(R1O)n−R2 (I’)
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)、および
CH2=CX2’−CO−O−Z2’−Rf (II’)
で表されるフルオロアルキル基含有モノマー(b)である。
CH2=CX1’−CO−O−(R1O)n−R2 (I’)
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)、
CH2=CX2’−CO−O−Z2’−Rf (II’)
で表されるフルオロアルキル基含有モノマー(b)、および
CH2=CX3−CO−Y3−R12またはCH2=CX3−R21
で表されるビニルモノマー(c)である。
CH2=CH−CO−O−(CH2CH2O)n−H、
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)、
CH2=CH−CO−O−CH2CH2−Rf
で表されるフルオロアルキル基含有モノマー(b)、および
CH2=CH−CO−OHおよびCH2=CH−CO−NH−CH2−OH
で表されるビニルモノマー(c)である。
CH2=CH−CO−O−(CH2CH2O)n−H、
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマー(a)、
CH2=CH−CO−O−CH2CH2−Rf
で表されるフルオロアルキル基含有モノマー(b)、および
CH2=CH−CO−OH、
CH2=CH−CO−NH−CH2−OH、および
CH2=CH−CONH2またはCH2=CH−CON(CH3)2
で表されるビニルモノマー(c)である。
次に、本開示の物品について説明する。
まず、基材を準備する。本開示の防曇塗料用組成物等が適用され得る基材は、例えばガラス、樹脂(天然または合成樹脂、例えば一般的なプラスチック材料であってよく、板状、フィルム、その他の形態であってよい)等の材料で構成され得る。
撹拌装置、温度計、還流冷却器、滴下漏斗、窒素流入口および加熱装置を備えた容積100mLの反応器を準備し、溶媒の2−プロパノールを44.5部添加した。続いて、撹拌下、F(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH2(以下、「C6FA」と称する。)9.5部、ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンアクリレート(日油社製ブレンマーRAE−200:ポリオキシエチレン基の平均重合度n≒4.5)14.8部、N−メチロールアクリルアミド(以下、「N−MAM」とも称する。)0.25部、およびアクリル酸(以下、「AA」とも称する。)0.08部からなる単量体(単量体合計24.63部)、および重合開始剤のアゾビスイソブチロニトリル(以下、「AIBN」とも称する。)0.03部をこの順に添加し、この混合物を65℃の窒素雰囲気下で6時間混合撹拌して共重合を行なった。次にこの反応混合物を室温まで冷却し、含フッ素共重合体溶液(S1)を得た。この溶液の固形分濃度は55重量%であった。
溶媒として2−プロパノールを30.5部用い、F(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH210.5部、N,N−ジメチルアクリルアミド3部、ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンアクリレート(日油社製ブレンマーRAE−200:ポリオキシエチレン基の平均重合度n≒4.5)3部、N−メチロールアクリルアミド0.25部、およびアクリル酸0.08部からなる単量体(単量体合計24.63部)、および開始剤のアゾビスイソブチロニトリル0.03部をこの順に添加する以外は、合成例1と同様に共重合および後処理を行なって、含フッ素共重合体溶液(S2)を得た。
溶媒として2−プロパノールを25.5部用い、F(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH28.0部、N,N−ジメチルアクリルアミド1.85部、ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンアクリレート(日油社製ブレンマーRAE−200:ポリオキシエチレン基の平均重合度n≒4.5)4.0部、N−メチロールアクリルアミド(N−MAM)0.19部、およびアクリル酸(AA)0.05部からなる単量体(単量体合計14.09部)および開始剤のアゾビスイソブチロニトリル0.02部をこの順に添加する以外は、合成例1と同様に共重合および後処理を行なって、含フッ素共重合体溶液(S3)を得た。
溶媒として2−プロパノールを24部用い、F(CF2)6CH2CH2OCOCH=CH25.33部、ω−ヒドロキシ−ポリオキシエチレンアクリレート(日油社製ブレンマーRAE−200:ポリオキシエチレン基の平均重合度n≒4.5)8.0部からなる単量体(単量体合計13.33部)および開始剤のアゾビスイソブチロニトリル0.02部をこの順に添加する以外は、合成例1と同様に共重合および後処理を行なって、含フッ素共重合体溶液(S4)を得た。
1H-NMR: (-CH2CH2O-) 3.64 ppm; 19F-NMR: (CF3-) -80.0, (-CF2-) -63.28, -112.44, -119.92, -121.55, -125.03 ppm
上記で得られた各含フッ素共重合体溶液(S1)〜(S4)を透明ガラス基板に、硬化後の膜厚が0.5〜10μmになるようにスピンコート法にて塗装を行い、10分間風乾した後に、120℃で1時間加熱処理を行い、防曇塗膜の試験片を得た。これらの防曇塗膜について、下記の(1)〜(6)の評価を行った。結果を表2に示す。
協和界面科学製DropMater701にて、防曇塗膜の試験片上に液滴容量2μLの液滴が着滴してから1000m秒〜60000m秒の静的接触角を測定した。
FILMETRICS製 F20にて、防曇塗膜の膜厚を測定した。
日本電色製Haze Meter NDG 7000SPにて、防曇塗膜のヘイズ値と全光線透過率を測定した。
防曇塗膜の試験片に、常温で呼気を吹きかけ、曇りの有無を目視で評価した。曇りが認められないものをY、曇りが認められるものをNとした。
防曇塗膜の試験片を85℃に保った温水浴の水面上に、塗膜面が下になるように設置し、5分後の曇りの有無を目視で評価した。曇りが認められず平滑な水膜が形成されているものをY、曇りが認められるものをNとした。
防曇塗膜の試験片にn−HD(n−ヘキサデカン)を液滴容量2μL着滴させ3分間保持した後、試験片を30°に傾斜させ水を拭きかけ、試験片上へのn−HDの残存の有無を目視で評価した。残存が認められないものをY、残存しているものをNとした。
Claims (12)
- (a)式(I):
CH2=CX1−CO−Y1−(R1O)n−R2 (I)
[式中、
X1は、水素原子、または一価の有機基であり、
Y1は、−O−または−NR3−であり、
R1は、C1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
R3は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマーと、
(b)式(II):
CH2=CX2−CO−Y2−Z2−Rf (II)
[式中、
X2は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y2は、−O−または−NR13−であり、
Z2は、単結合または二価の有機基であり、
R13は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表されるフルオロアルキル基含有モノマーと
を含む原料モノマーを重合させた重合体を含む防曇塗料用組成物。 - 前記原料モノマーは、さらに、(c)式(III):
CH2=CX3−R11 (III)
[式中、
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
R11は、水素原子または一価の有機基である。]
で表されるビニルモノマーを含む、請求項1に記載の防曇塗料用組成物。 - 前記(c)ビニルモノマーは、
CH2=CX3−CO−Y3−R12
[式中:
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y3は、−O−または−NR23−であり、
R23は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
R12は、水素原子または一価の有機基である。]
で表されるモノマー、または
CH2=CX3−R21
[式中:
X3は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
R21は、置換または非置換の窒素含有環状基であり得る。]
で表されるモノマーである、請求項2に記載の防曇塗料用組成物。 - 前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、1:10〜10:1である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物。
- 前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)および前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)の合計量は、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)、前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)および前記ビニルモノマー(c)の合計に対して、60〜100質量%である、請求項2〜4のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物。
- 前記原料モノマーは、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)および前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)からなり、該アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と該フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、3:7〜7:3である、請求項1または4に記載の防曇塗料用組成物。
- 前記原料モノマーは、前記アルキレンオキサイド含有モノマー(a)、前記フルオロアルキル基含有モノマー(b)および前記ビニルモノマー(c)からなり、該アルキレンオキサイド含有モノマー(a)と該フルオロアルキル基含有モノマー(b)の質量比は、2:8〜7:3である、請求項2〜5のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物。
- さらに溶媒を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物。
- さらに他の添加剤を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物。
- 基材と、該基材の表面に、請求項1〜9のいずれか1項に記載の防曇塗料用組成物より形成された層とを含む物品。
- 基材が、ガラスである、請求項10に記載の物品。
- (a)式(I):
CH2=CX1−CO−Y1−(R1O)n−R2 (I)
[式中、
X1は、水素原子、または一価の有機基であり、
Y1は、−O−または−NR3−であり、
R1は、C1−4アルキレン基であり、
R2は、水素原子またはC1−8アルキル基であり、
R3は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
nは、1〜20の整数である。]
で表されるアルキレンオキサイド含有モノマーと、
(b)式(II):
CH2=CX2−CO−Y2−Z2−Rf (II)
[式中、
X2は、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基であり、
Y2は、−O−または−NR13−であり、
Z2は、単結合または二価の有機基であり、
R13は、水素原子またはC1−4アルキル基であり、
Rfは、C1−20フルオロアルキル基である。]
で表されるフルオロアルキル基含有モノマーと
を含む原料モノマーを重合させた重合体。
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