KR20170036758A

KR20170036758A - 코팅 조성물

Info

Publication number: KR20170036758A
Application number: KR1020177005201A
Authority: KR
Inventors: 신페이 오쿠야마; ?야 난고우; 고타 모리; 나루 가와하라
Original assignee: 도요세이칸 그룹 홀딩스 가부시키가이샤
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2015-07-29
Publication date: 2017-04-03
Also published as: US20190040275A1; JP6569676B2; WO2016021458A1; EP3178892A4; CN106661381A; EP3178892B1; JPWO2016021458A1; KR101971138B1; US10683432B2; US20170210932A1; EP3178892A1

Abstract

본 발명의 코팅 조성물은, 이온성 폴리머(a), 흡습제(b) 및 용매를 포함하고, 해당 흡습제(b)가, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자이며 또한 해당 이온성 폴리머(a) 100 질량부당 75∼700 질량부의 양으로 배합되어 있는 것을 특징으로 한다. 이 코팅 조성물에 의하면, 뛰어난 흡습 특성, 투명성 및 표면 평활성을 나타내는 코팅막을 형성할 수 있다.

Description

코팅 조성물{COATING COMPOSITION}

본 발명은, 각종 기재(基材)의 표면에 흡습성의 코팅막을 형성할 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이며, 보다 상세하게는 이러한 코팅 조성물에 의해 형성되는 코팅막에도 관한 것이다.

근년에 개발되어 실용되고 있는 각종 전자 디바이스, 예를 들면 유기 일렉트로루미네선스(유기EL), 태양전지, 터치 패널, 전자 페이퍼 등에서는, 전하의 리크를 꺼리기 때문에, 그 회로 기판 등을 형성하는 플라스틱 기재 또는 회로 기판을 봉지(封止;sealing)하는 필름 등의 플라스틱 기재에 대하여 높은 수분 배리어성이 요구되고 있다.

상기와 같은 수분 배리어성은, 흡습제가 분산된 흡습성의 코팅막을 설치함으로써 실현될 수 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 플라스틱 기재의 표면에 무기 배리어층이 형성되고, 이 무기 배리어층 상에, 금속 산화물 등의 나노입자나 카본 나노 튜브가 흡습제로서 분산된 봉지층(흡습성 막)이 설치된 가스 배리어성의 적층체가 개시되어 있다.

또, 특허문헌 2에는, 기재 필름 상에, 무기 배리어층, 유기층 및 포수층(흡습성 막)이 형성된 가스 배리어성 적층체(필름)가 제안되어 있고, 포수층(흡습성 막), 폴리아미드 등의 고분자 바인더에 실리카 겔이나 산화 알루미늄 등의 흡습성 재료를 분산시킴으로써 형성되는 것이 개시되어 있다.

또한 특허문헌 3에는, 플라스틱 기재의 표면에, 증착에 의해 형성된 가스 배리어성 필름층과 흡습층(흡습성 막)을 구비하고 있고, 해당 흡습층이, 알킬렌옥사이드, 아크릴레이트 나노입자 또는 유기 금속착체를 함유하고 있는 가스 배리어성 적층체가 제안되어 있다.

이와 같은 흡습성 막에 대해서, 본 발명자 등은 여러 가지 검토해 가던 중에, 이온성 폴리머로 이루어지는 매트릭스 중에, 해당 매트릭스보다도 도달 습도가 저습도인 흡습 특성을 갖는 흡습제가 분산되어 있는 것은 현저하게 높은 수분 배리어성을 나타내는 것을 찾아내어 앞서 출원했지만(PCT/JP2014/052788), 더욱 연구를 추진한 결과, 흡습제로서 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물을 사용하고 또한 해당 흡습제를 특정의 범위로 배합할 경우에는 높은 흡습 특성(수분 차단성)과 함께 뛰어난 투명성이나 표면 평활성을 나타내는 것을 찾아냈다.

일본국 특개 2010-511267호 공보 일본국 특개 2009-90633호 공보 일본국 특개 2011-131395호 공보

즉, 본 발명의 목적은, 뛰어난 흡습 특성, 투명성 및 표면 평활성을 나타내는 코팅막을 형성하는 것이 가능한 코팅 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 상기의 코팅 조성물에 의해 형성되는 코팅막을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 방담막(防曇膜) 또는 수분 차단막으로서 적합하게 사용되는 코팅막을 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의하면, 이온성 폴리머(a), 흡습제(b) 및 용매를 포함하고, 해당 흡습제(b)가, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자이며 또한 해당 이온성 폴리머(a) 100 질량부당 75∼700 질량부의 양으로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물이 제공된다.

본 발명의 코팅 조성물은, 특히 방담막 또는 수분 차단막의 형성에 적합하게 사용되고, 상기 이온성 폴리머(a)로는 양이온성 폴리머(a1) 또는 음이온성 폴리머(a2)를 사용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 또, 기재 표면에 형성되는 코팅막에 있어서, 이온성 폴리머(a)의 매트릭스와, 해당 매트릭스 중에 분산된 흡습제(b)를 포함하고, 해당 흡습제(b)로서 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자를 해당 이온성 폴리머(a) 100 질량부당 75∼700 질량부의 양으로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 코팅막이 제공된다.

상기의 코팅막은, 상술한 코팅 조성물을 기재 표면에 도포하고, 가열하여 용매를 제거함으로써 얻어지는 것이며, 헤이즈가 5％ 이하이고 또한 최대 표면 거칠기 Ra(JIS B-0601-1994)가 0.1㎛ 이하이다.

이와 같은 코팅막은 수분 차단막 또는 방담막으로서 적합하게 사용된다.

본 발명의 코팅 조성물로는, 이것을 소정의 기재의 표면에 도포하고 가열함으로써, 이온성 폴리머(a)를 매트릭스로 하고, 이 매트릭스 내부에 흡습제(b)가 분산된 구조의 코팅막을 형성할 수 있는데, 이 코팅막은 후술하는 실시예의 실험 결과에 나타내어져 있는 바와 같이, 매우 높은 흡습성을 나타내며, 또한 흡습에 의한 체적 변화(팽윤)가 현저하게 억제되어 있다.

또, 이러한 코팅막은 높은 투명성 및 표면 평활성을 나타낸다.

예를 들면, 후술하는 실시예에 나타내어져 있는 바와 같이, 본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성되는 코팅막은 헤이즈가 5％ 이하이고, 매우 높은 투명성을 나타내며, 또한, 그 최대 표면 거칠기 Ra(JIS B-0601-1994)는 0.1㎛ 이하이고, 높은 표면 평활성을 나타내고 있다.

상기와 같은 특성을 갖는 코팅막은, 예를 들면, 방담막으로서 적합하게 사용된다. 즉, 거울, 창유리, 또는 투명 용기의 표면에 코팅막을 형성한 경우, 이 코팅막의 표면에 물방울이 부착하면, 이 물방울은 얇고 또한 평활한 수막이 되고, 이 결과, 물방울에 의한 난반사나 광산란 등이 유효하게 회피되어, 물방울의 부착에 의한 부예짐(fogging)을 회피할 수 있다. 즉, 이러한 코팅막은, 방담막으로서, 이들 기재의 부예짐에 의한 광학 특성의 저하를 유효하게 회피할 수 있다.

또, 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기EL소자)의 발광층을 홀딩하고 있는 투명 기판(예를 들면 유리 기판) 등에 설치된 코팅막은, 수분 차단막으로서 소자 내부의 미량 수분을 흡습함으로써, 발광층의 수분에 의한 열화를 유효하게 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성된 코팅막이 나타내는 흡습성을 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 양이온성 폴리머, 흡습제, 양이온성 폴리머와 흡습제의 1:1 혼합물에 대한 각 온도에 있어서의 도달 습도를 나타낸 도면이다.

본 발명의 코팅 조성물은, 이온성 폴리머(a), 흡습제(b) 및 용매를 포함하고, 또한 필요에 따라 다른 첨가제를 포함하는 것이며, 이것을 소정의 기재 표면에 도포하고, 가열하여 용매를 제거함으로써 코팅막을 형성하는 것이다. 이러한 코팅막은, 이온성 폴리머(a)를 매트릭스로 하고, 이 매트릭스 중에 흡습제(b)인 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자가 분산된 구조를 갖고 있으며, 이와 같은 분산 구조에 의해 뛰어난 흡습성을 나타낸다. 이러한 흡습성은 이와 같은 코팅막의 기본적 특성이다.

＜흡습성의 원리＞

본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성되는 코팅막의 흡습성을 도 1에 의해 설명한다.

도 1에 있어서, 소정의 기재 상에 형성된 이 코팅막에서는, 매트릭스가 이온성 폴리머, 구체적으로는, 양이온성 폴리머(이온성기가 NH₂기) 또는 음이온성 폴리머(이온성기가 COONa기 및 COOH기)가 사용되고 있고, 이들 내부에, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자가 흡습제로서 분산되어 있다(도 1(A) 참조).

즉, 소정의 기재 상에 형성된 상기의 코팅막에서는, 기재를 통과한 미수분 또는 분위기 중의 수분은, 매트릭스가 친수성의 양이온성기 또는 음이온성기를 포함하고 있기 때문에, 매트릭스에 흡습되게 된다(도 1(B) 참조). 즉, 매트릭스 자체가 높은 흡습성을 나타낸다.

그런데, 단지 수분이 매트릭스에 흡수된 것에 지나지 않는 경우에는, 온도 상승 등의 환경 변화에 의해 흡수된 수분은 용이하게 방출되어 버리게 된다. 또, 수분의 침입에 의해 매트릭스를 형성하는 폴리머 분자의 간격을 넓히고, 이 결과 코팅막은 팽윤해 버리게도 되며, 이와 같은 팽윤은 코팅막의 치수 안정성을 해친다.

그런데, 본 발명에 있어서는 매트릭스 중에 흡습제로서 분산되어 있는 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자는 이 매트릭스를 형성하고 있는 양이온성 폴리머 또는 음이온성 폴리머보다도 흡습성이 크다(즉, 도달 습도가 낮다). 이 때문에, 매트릭스 중에 흡습된 수분은 이 흡습제에 의해 더욱 포착되게 된다(도 1(C) 참조). 따라서, 흡수된 수분자에 의한 팽윤이 유효하게 억제될 뿐만 아니라, 이 수분자는, 코팅막(매트릭스) 중에 갇혀지고, 코팅막으로부터의 수분의 방출도 유효하게 방지되게 된다. 이와 같이, 본 발명의 코팅 조성물에 의해 형성되는 코팅막은, 높은 흡습 능력에 의한 수분의 포착과 가둠이라는 2중의 기능을 갖고 있기 때문에, 뛰어난 흡습성 및 내팽윤성(치수 안정성)을 나타내게 된다.

예를 들면, 후술하는 실시예에서는, 포착한 수분의 매트릭스로부터 흡습제로의 가둠을 증명하기 위해, 이하의 실험이 실시되고 있다.

즉, 측정물 0.5g을, 140℃에서 1시간 건조시킨 후, 30℃ 80％RH 분위기하에서, 내용적 85㎤의 수분 불투과성의 스틸박(箔) 적층 컵에, 와이어리스식 온습도계(하이그로크론: KN 래버러토리즈 제조)와 함께 넣고, 알루미늄박 적층 필름 뚜껑으로 용기 마우스부를 히트 시일(heat seal)하고, 1일 방치했다. 그 후, -20, 5, 22, 30, 40℃의 각 온도에서 3시간씩 방치하고, 그때의 용기 내부의 상대 습도를 각 온도에서의 도달 습도로 했다.

도 2에는, 양이온성 폴리머(폴리알릴아민), 흡습제(터프틱(Taftic) HU820E), 양이온성 폴리머와 흡습제의 1:1 혼합물의, 각 온도에 있어서의 도달 습도가 나타내어져 있다. 양이온성 폴리머가, 온도 상승에 수반하여 용기 내 습도가 상승하는 데 반해, 흡습제, 양이온성 폴리머와 흡습제의 혼합물은, 용기 내 습도를 절건(絶乾) 상태까지 저하시킬 수 있었다. 혼합물이, 흡습제 단체와 동등한 흡습 성능을 나타냈기 때문에, 양이온성 폴리머가 흡습한 수분은 온도가 상승해도 외기(外氣)로 방출되는 일은 없고, 보다 흡습성이 큰(즉, 도달 습도가 낮은) 흡습제에 의해 더욱 포착되고 있는 것을 나타내고 있다.

또, 도 1로부터도 이해되는 바와 같이, 상기 매트릭스에 가교 구조가 도입되어 있을 때는, 수분의 침입에 의한 이온성 폴리머의 분자간의 확대가 억제되기 때문에, 수분의 흡수에 의한 팽윤도 한층 유효하게 억제하는 것이 가능해진다.

＜이온성 폴리머(a)＞

본 발명에 있어서, 이온성 폴리머(a)는 코팅막의 매트릭스를 형성하는 성분이고, 이 이온성 폴리머(a)에는, 도 1에도 나타내어져 있는 바와 같이, 양이온성 폴리머(a1)와 음이온성 폴리머(a2)가 있다.

양이온성 폴리머(a1);

본 발명에 있어서, 코팅막의 매트릭스 성분으로서 사용하는 양이온성 폴리머(a1)는, 수중에서 양(positive)의 전하가 될 수 있는 양이온성기, 예를 들면, 1∼3급 아미노기, 4급 암모늄기, 피리딜기, 이미다졸기, 4급 피리디늄기 등을 분자 중에 갖고 있는 폴리머이다. 이와 같은 양이온성 폴리머는, 양이온성기가, 친핵(求核) 작용이 강하고, 또한 수소결합에 의해 물을 보족하기 때문에, 흡습성 매트릭스를 형성할 수 있다.

양이온성 폴리머(a1) 중의 양이온성기 양(量)은, 일반적으로, 형성되는 흡습성 매트릭스의 흡수율(JIS K-7209-1984)이 습도 80％RH 및 30℃ 분위기하에서 20％ 이상, 특히 30％∼45％가 되는 양이면 된다.

또, 양이온성 폴리머(a1)로는, 알릴아민, 에틸렌이민, 비닐벤질트리메틸아민, [4-(4-비닐페닐)-메틸]-트리메틸아민, 비닐벤질트리에틸아민 등의 아민계 단량체; 비닐피리딘, 비닐이미다졸 등의 질소 함유 복소환계 단량체; 및, 그들의 염류;로 대표되는 양이온성 단량체 중 적어도 1종을, 적절히, 공중합 가능한 다른 단량체와 함께 중합 내지 공중합하고, 추가로 필요에 따라, 산 처리에 의해 부분 중화시켜 얻어지는 것이 사용된다.

또한, 공중합 가능한 다른 단량체로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐크실렌, α-메틸스티렌, 비닐나프탈렌, α-할로겐화 스티렌류, 아크릴로니트릴, 아크롤레인, 메틸비닐케톤, 비닐비페닐 등을 들 수 있다.

또, 상기의 양이온성 단량체를 사용하는 대신에, 양이온성 관능기를 도입할 수 있는 관능기를 갖는 단량체, 예를 들면, 스티렌, 브로모부틸스티렌, 비닐톨루엔, 클로로메틸스티렌, 비닐피리딘, 비닐이미다졸, α-메틸스티렌, 비닐나프탈렌 등을 사용하고, 중합 후에, 아미노화, 알킬화(제4급 암모늄염화) 등의 처리를 실시하여 양이온성 폴리머(a1)를 얻을 수도 있다.

본 발명에 있어서는, 상기의 양이온성 폴리머(a1) 중에서도 특히 폴리알릴아민이 성막성 등의 관점에서 적합하다.

또한 본 발명에 있어서는, 상술한 양이온성 폴리머(a1)를 매트릭스 성분으로서 사용함으로써, 어떤 종류의 가교제의 사용에 의해, 각별한 밀착제를 사용하는 일 없이, 매트릭스 중에 가교 구조를 도입하고, 이 코팅 조성물이 도포되는 각종 기재에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

상술한 양이온성 폴리머(a1)를 형성하기 위한 중합은, 일반적으로는 중합 개시제를 이용한 가열에 의한 래디칼 중합에 의해 실시된다.

중합 개시제로는 특별히 제한되지 않고, 옥타노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥사이드 등의 유기 과산화물이 대표적이고, 일반적으로, 상술한 양이온성 단량체(또는 양이온성기를 도입할 수 있는 단량체) 100 질량부에 대하여, 0.1∼20 질량부, 특히 0.5∼10 질량부 정도의 양으로 사용된다.

상기와 같이 하여 중합을 실시함으로써 양이온성 폴리머(a1)가 얻어지지만, 양이온성의 관능기를 도입 가능한 단량체가 사용되고 있는 경우에는, 중합 후에, 아미노화, 알킬화 처리 등의 양이온성기 도입 처리를 실시하면 된다.

음이온성 폴리머(a2);

본 발명에서는, 코팅막의 매트릭스를 형성하는 이온성 폴리머(a)로서 음이온성 폴리머(a2)를 사용할 수도 있는 것은, 도 1에 나타내어져 있는 바와 같다.

음이온성 폴리머(a2)는, 수중에서 음(negative)의 전하가 될 수 있는 음이온성의 관능기, 예를 들면, 카르본산기, 술폰산기, 포스폰산기나, 이들 기가 부분적으로 중화된 산성 염기를 분자 중에 갖고 있는 폴리머이다. 이와 같은 관능기를 갖는 음이온성 폴리머는, 상기 관능기가 수소결합에 의해 물을 보족하기 때문에, 흡습성 매트릭스를 형성할 수 있다.

음이온성 폴리머(a2) 중의 음이온성 관능기 양은, 관능기의 종류에 따라서도 다르지만, 일반적으로, 형성되는 흡습성 매트릭스의 흡수율(JIS K-7209-1984)이 습도 80％RH 및 30℃ 분위기하에서 20％ 이상, 특히 30％∼45％가 되는 양이면 된다.

상기와 같은 관능기를 갖는 음이온성 폴리머(a2)로는, 예를 들면, 메타크릴산, 아크릴산, 무수 말레인산 등의 카르본산계 단량체; α-할로겐화비닐술폰산, 스티렌술폰산, 비닐술폰산 등의 술폰산계 단량체; 비닐 인산 등의 포스폰산계 단량체; 및 이들 단량체의 염류; 등으로 대표되는 음이온성 단량체 중 적어도 1종을, 적절히, 공중합 가능한 다른 단량체와 함께 중합 내지 공중합시키고, 추가로 필요에 따라, 알칼리 처리에 의해 부분 중화시켜 얻어지는 것이 사용된다.

또한, 공중합 가능한 다른 단량체로는, 이것에 한정되는 것은 아니지만, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐크실렌, α-메틸스티렌, 비닐나프탈렌, α-할로겐화스티렌류, 아크릴로니트릴, 아크롤레인, 메틸비닐케톤, 비닐비페닐 등을 들 수 있다.

또, 상기의 음이온성 단량체를 사용하는 대신에, 상기의 음이온성 단량체의 에스테르나, 음이온성 관능기를 도입할 수 있는 관능기를 갖는 단량체, 예를 들면, 스티렌, 비닐톨루엔, 비닐크실렌, α-메틸스티렌, 비닐나프탈렌, α-할로겐화스티렌류 등을 사용하고, 중합 후에, 가수분해, 술폰화, 클로로술폰화, 포스포늄화 등의 처리를 실시하여 음이온성 폴리머(a2)를 얻을 수도 있다.

본 발명에 있어서, 적합한 음이온성 폴리머(a2)는, 폴리(메타)아크릴산 및 그 부분 중화물(예를 들면 일부가 Na염인 것)이다.

또한, 상술한 음이온성 폴리머(a2)를 형성하기 위한 중합은, 일반적으로는 중합 개시제를 이용한 가열에 의한 래디칼 중합에 의해 실시된다.

중합 개시제로는, 특별히 제한되지 않고, 옥타노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-헥실퍼옥시벤조에이트, 디-t-부틸퍼옥사이드 등의 유기 과산화물이 대표적이고, 일반적으로, 상술한 음이온성 단량체(또는 음이온성기를 도입할 수 있는 단량체) 100 질량부에 대하여, 0.1∼20 질량부, 특히 0.5∼10 질량부 정도의 양으로 사용된다.

상기와 같이 하여 중합을 실시함으로써 음이온성 폴리머(a2)가 얻어지지만, 음이온성 관능기를 도입 가능한 단량체가 사용되고 있는 경우에는, 중합 후에, 가수분해, 술폰화, 클로로술폰화, 포스포늄화 등의 음이온성기 도입 처리를 실시하면 된다.

＜흡습제(b)＞

본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상술한 이온성 폴리머(a)로 이루어지는 매트릭스 중에 분산시키는 흡습제(b)로는, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자가 사용된다.

이 가교물 입자는, 매트릭스를 형성하는 이온성 폴리머(a)(양이온성 폴리머(a1) 또는 음이온성 폴리머(a2))보다도 도달 습도가 낮고, 예를 들면, 습도 80％RH 및 온도 30℃의 환경 조건에서의 도달 습도가 6％ 이하이며, 매우 높은 흡습성능을 갖는다. 즉, 본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 형성되는 코팅막에는, 매트릭스보다도 높은 흡습성을 갖는 흡습제가 분산되어 있기 때문에, 흡습성의 매트릭스에 흡수된 수분이 즉시 흡습제 성분에 포착되어, 흡수된 수분의 매트릭스 중에의 가둠이 효과적으로 실시되게 된다.

이 결과, 본 발명에 있어서는, 코팅막에 포착된 수분의 방출이 유효하게 억제되어, 뛰어난 흡습성을 나타낼 뿐만 아니라, 수분의 흡수에 의한 코팅막의 팽윤(치수 변화)도 유효하게 억제된다.

이와 같은 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교 입자는, 3관능 이상의 다관능(메타)아크릴산염을 포함하는 (메타)아크릴계 모노머를 현탁 중합, 유화 중합 등에 의해 중합 경화하여 얻어지는 미세한 구상(球狀) 입자이며, 예를 들면, 레이저 회절 산란법으로 측정한 체적 환산에서의 평균 일차 입자 지름 D₅₀이 100nm 이하, 특히 80nm 이하의 범위에 있다. 이러한 가교 입자는, 매트릭스를 형성하는 이온성 폴리머(a) 중에 균일하게 미세 분산할 수 있어 이온성 폴리머(a)의 투명성을 손상시키는 일은 없으며, 또한, 큰 비표면적을 갖고 있고, 이 때문에 그 흡습능은 매우 높아 상술한 바와 같은 뛰어난 흡습성을 나타낸다.

상기와 같은 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교 입자에 있어서, 금속염으로는 Na염이나 K염이 일반적이다. 예를 들면 가교 폴리아크릴산 Na 미립자(평균 입자 지름 약 70nm)가 콜로이드 분산액(pH=10.4)의 형태로 도요보 가부시키가이샤에서 터프틱 HU-820E의 상품명으로 시판되고 있다. 또, 카르복실기의 80％ 이상이 칼륨염으로 중화되어 있는 가교 폴리아크릴산 K 미립자도 적합하다.

본 발명에 있어서, 상기의 흡습제(b)(폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교 입자)는, 상술한 이온성 폴리머(a) 100 질량부당, 75∼700 질량부, 특히 100∼600 질량부의 양으로 배합되어 있는 것이 매우 중요하다. 즉, 이와 같은 양으로 상기의 흡습제(b)를 사용함으로써, 투명성이 뛰어나고, 또한 표면 거칠기 Ra(최대 거칠기)가 0.1㎛ 이하, 특히 0.08㎛ 이하의 평활면을 갖는 코팅막을 형성하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 이러한 흡습제 성분(b)의 배합량이, 상기 범위보다도 적으면, 코팅막의 투명성이 손상되어 해당 막이 백탁해 버린다는 문제가 생기거나 또, 코팅막의 평활성도 손상되어 버린다. 필시, 그 양이 적으면, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교 입자가 이온성 폴리머의 이온성기의 부분에 집중하여 분포 또는 응집해 버리고, 이 결과, 코팅막의 표면에 큰 요철이 형성되어 평활성이 손상되는 동시에, 난반사나 광의 산란의 정도가 커져 투명성도 손상되어 버리는 것이라고 생각된다.

한편, 상기 범위보다도 다량으로 흡습제(b)가 배합되면, 코팅 조성물의 도포성이 손상되어 버릴 우려가 있다.

즉, 흡습제(b)의 배합량을 상기의 범위로 설정함으로써, 미세한 입자가 규칙적으로 배열한 상태로 코팅막 중에 분포하게 되고, 이 결과, 뛰어난 투명성과 표면 평활성을 확보하는 것이 가능해지는 것이다.

＜용매＞

본 발명의 코팅 조성물에 사용되는 용매로는, 비교적 저온에서의 가열에 의해 휘산 제거할 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부탄올 등의 알코올성 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤 용매, 또는 이들 용매와 물과의 혼합 용매, 또는 물, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소계 용매 등을 사용할 수 있지만, 특히 코팅 조성물 중에 후술하는 가교제를 배합하는 경우에는, 가교제 중의 알콕시실릴기를 갖는 실란 화합물의 가수분해를 촉진시키기 위해, 물 또는 물을 포함하는 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 용매는, 코팅 조성물이 코팅에 적절한 점도가 되는 양으로 사용된다.

＜다른 배합제＞

본 발명의 코팅 조성물에 있어서는, 매트릭스 성분으로서 이용하는 이온성 폴리머(a)의 종류에 따라 가교제나 밀착성 향상제를 배합할 수 있다.

가교제는, 코팅막 중의 매트릭스에 가교 구조를 도입하기 위해 사용되는 것이고, 이와 같은 가교제의 사용에 의해, 흡습 능력을 저하시키는 일 없이 기계적 강도를 확보하는 동시에, 치수 안정성을 더욱 향상시키는 것이다. 즉, 상술한 이온성 폴리머(a)에 의해 형성되는 흡습성의 매트릭스 중에 가교 구조가 도입되어 있으면, 해당 매트릭스가 물을 흡수했을 때, 이온성 폴리머(매트릭스)의 분자가 가교에 의해 서로 구속되게 되어, 팽윤(수분 흡수)에 의한 체적 변화를 억제하는 기능이 높아지게 된다.

예를 들면 매트릭스를 형성하는 이온성 폴리머(a)로서 양이온성 폴리머(a1)를 사용하는 경우에는, 해당 양이온성 폴리머(a1)가 갖고 있는 양이온성기와 반응할 수 있는 가교성 관능기(예를 들면, 에폭시기)와, 가수분해와 탈수 축합을 거쳐 가교 구조 중에 실록산 구조를 형성할 수 있는 관능기(예를 들면, 알콕시실릴기)를 갖고 있는 화합물을, 가교제로서 사용할 수 있고, 특히, 하기 식 (1)로 표시되는 실란 화합물이 적합하게 사용된다:

식 중, X는 말단에 에폭시기를 갖는 유기기이고,

　　　R¹ 및 R²는 각각, 메틸기, 에틸기, 또는 이소프로필기이며,

　　　 n은 0, 1, 또는 2이다.

식 (1)의 실란 화합물은, 관능기로서 에폭시기와 알콕시실릴기를 갖고 있고, 에폭시기가 양이온성 폴리머(a1)의 관능기(예를 들면 NH₂기)와 부가 반응한다. 한편, 알콕시실릴기는, 가수분해에 의해 실라놀기(SiOH기)를 생성하고, 축합 반응을 거쳐 실록산 구조를 형성하여 성장함으로써, 최종적으로 양이온성 폴리머쇄(鎖) 간에 가교 구조를 형성한다. 이것에 의해, 양이온성 폴리머(a1)에 의해 형성되는 매트릭스에는, 실록산 구조를 갖는 가교 구조가 도입되게 된다. 한편, 알콕시실릴기의 가수분해에 의해 생성하는 실라놀기는, 예를 들면, 이 코팅 조성물이 도포되는 기재가 유리 등의 무기 재료이며, 그 표면에 MOH기(M: 금속 원소), 예를 들면 SiOH기(실라놀기)가 존재하는 경우에는, 이러한 기와 탈수 축합하여 강고하게 결합하기 때문에, 이 결과, 코팅막과 기재와의 밀착성을 높일 수 있다.

게다가, 이 경우에는, 이온성 폴리머가 양이온성 폴리머(a1)이기 때문에, 이 코팅 조성물은 알칼리성이 되고, 이 결과, 양이온성기와 에폭시기의 부가 반응이나 실라놀기 간(間) 또는 기재 표면의 MOH기와의 탈수 축합도 신속하게 촉진된다.

따라서, 상기와 같은 식 (1)의 화합물을 가교제로서 사용함으로써, 매트릭스 중에 가교 구조를 도입하는 동시에, 코팅 조성물이 도포되는 기재의 종류에 따라서는, 각별한 밀착제를 이용하는 일 없이, 코팅막과 기재와의 밀착성을 높이는 것이 가능해진다.

또한, 상기 식 (1) 중의 에폭시기를 갖는 유기기 X로는, γ-글리시독시알킬기가 대표적이고, 예를 들면 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이나 γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란이 가교제로서 적합하게 사용된다.

또, 상기 식 (1) 중의 에폭시기가, 에폭시시클로헥실기와 같은 지환식 에폭시기인 것도 가교제로서 적합하다. 예를 들면, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란과 같은 지환식 에폭시기를 갖는 화합물을 가교제로서 사용한 경우에는, 매트릭스의 가교 구조 중에, 실록산 구조와 함께 지환 구조가 도입된다. 이와 같은 지환 구조의 도입은, 흡습에 적합한 공간의 그물코 구조를 형성한다는 매트릭스의 기능을 더욱 효과적으로 발휘시킬 수 있다.

또한 본 발명에 있어서는, 복수의 에폭시기와 지환기를 갖고 있는 화합물, 예를 들면, 하기 식 (2)로 표시되는 디글리시딜에스테르를 가교제로서 사용할 수도 있다:

식 중, G는 글리시딜기이고,

　　　A는 지방족환을 갖는 2가의 탄화수소기, 예를 들면 시클로알킬렌기이다.

이와 같은 디글리시딜에스테르의 대표적인 것은 하기 식 (2-1)로 표시된다.

[화학식 1]

(2-1)

즉, 식 (2)의 디글리시딜에스테르를 가교제로서 이용함으로써, 가교 구조 중에 지환 구조가 도입되어, 매트릭스 중에 흡습에 적합한 공간의 그물코 구조를 형성한다는 점에서 효과적이다.

본 발명에 있어서, 양이온성 폴리머(a1)를 이용하는 경우에 사용되는 상술한 가교제는, 양이온성 폴리머(a1) 100 질량부당, 5 내지 60 질량부, 특히 15 내지 50 질량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하고, 이와 같은 가교제의 적어도 70 중량％ 이상, 바람직하게는 80 중량％ 이상이, 상술한 식 (1)의 실란 화합물인 것 바람직하다.

가교제의 사용량이 너무 많으면, 기계 강도적으로 약해져서 핸들링성이 손상되거나, 도료로 했을 때에 증점이 빨라 유효한 포트 라이프(pot life)를 확보할 수 없게 될 우려가 있고, 또, 너무 적으면, 이에 수반하여, 혹독한 환경하(예를 들면 고습도하)에 노출된 경우의 내성(예를 들면 기계적 강도)을 확보할 수 없게 될 우려가 있다. 또한 상술한 식 (1)의 실란 화합물의 사용 비율이 적으면, 기재에 대한 코팅막의 밀착성을 높인다는 기능을 충분히 발휘할 수 없게 될 우려가 있다.

또, 이온성 폴리머(a)로서 음이온성 폴리머(a2)를 사용하는 경우의 가교제로는, 음이온성 폴리머(a2)가 갖고 있는 음이온성기와 반응할 수 있는 가교성 관능기(예를 들면 에폭시기)를 2개 이상 갖고 있는 화합물을 사용할 수 있으며, 특히, 상술한 식 (2)로 표시되는 디글리시딜에스테르가 적합하다. 즉,

식 중, G는 글리시딜기이고,

즉, 이 디글리시딜에스테르는, 양이온성 폴리머(a1)를 사용하는 경우에 있어서 가교 구조 중에 지환 구조를 도입하기 위해 사용되는 것과 동일하다. 이러한 디글리시딜에스테르에서는, 음이온성 폴리머(a2) 중의 음이온성기에 2개의 에폭시기가 반응하고, 2가의 기 A에 의한 지환 구조를 포함하는 가교 구조가 매트릭스 중에 형성된다.

이와 같은 지환 구조를 포함하는 가교 구조에 의해, 음이온성 폴리머(a2)의 분자가 구속되어 팽윤의 억제가 초래된다. 특히, 흡습에 적합한 공간의 그물코 구조를 형성할 수 있다는 관점에서, 2가의 유기기 A에 포함되는 지방족환이 시클로헥산환인 것이 특히 바람직하고, 보다 바람직한 것은, 2개의 에스테르기가 시클로헥산환의 인접하는 위치에 형성하고 있는 디글리시딜에스테르이며, 이와 같은 구조의 디글리시딜에스테르는 상술한 식 (2-1)로 표시되어 있다.

특히 음이온성 폴리머(a2)를 이용하여 형성되는 흡습성 매트릭스에는, 상기와 같은 가교제를 이용하여 매트릭스 중에 가교 구조를 도입함으로써, 팽윤 억제에 의한 치수 안정성의 향상과 함께, 흡습성을 더욱 높일 수 있다.

즉, 음이온성 폴리머(a2)의 경우, 양이온성 폴리머(a1)와는 달리, 수소결합에 의한 물의 보족뿐이므로, 상기의 가교제에 의해, 그물코 구조 중에 지환 구조와 같은 소수 부위를 형성함으로써, 친수 부위의 흡습 효과를 보다 높일 수 있다.

본 발명에 있어서, 음이온성 폴리머(a2)를 이용하는 경우에 사용되는 상기의 가교제는, 음이온성 폴리머(a2) 100 질량부당 1 내지 50 질량부, 특히 10 내지 40 질량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 가교제의 사용량이 너무 많으면, 코팅막이 약해질 우려가 있고, 또 코팅 조성물을 조제했을 때, 증점이 빨라 유효한 포트 라이프를 확보할 수 없게 될 우려가 있으며, 또, 너무 적으면, 이것에 수반하여, 혹독한 환경하(예를 들면 고습도하)에 노출된 경우의 내성(예를 들면 기계적 강도)을 확보할 수 없게 될 우려가 있다.

또, 본 발명에 있어서, 밀착성 향상제는, 이온성 폴리머(a)로서 음이온성 폴리머(a2)를 이용하는 경우에 있어서, 코팅막을 유리나 금속 등의 무기 재료로 이루어지는 무기성 기재에 형성하는 경우에, 특히 효과적이다.

즉, 이러한 밀착성 향상제는, 무기성 기재의 표면과 음이온성 폴리머(a2)에 대해 반응성을 나타내는 관능기를 갖는 것이고, 예를 들면, 에폭시기와 알콕시실릴기를 갖는 것이며, 예를 들면, 상술한 식 (1)로 표시되는 실란 화합물이 적합하게 사용된다:

식 중, X는 말단에 에폭시기를 갖는 유기기이고,

　　　R¹ 및 R²는 각각, 메틸기, 에틸기, 또는 이소프로필기이며,

　　　n은 0, 1, 또는 2이다

즉, 이 실란 화합물은, 양이온성 폴리머(a1)가 사용되고 있을 때에 가교제로서 사용되는 것과 동일하다.

즉, 이러한 실란 화합물에 있어서는, 알콕시실릴기가 가수분해하여 생기는 실라놀기(SiOH기)가, 무기성 기재의 표면에 분포하고 있는 MOH(M은 금속 원소이며, 예를 들면 Si)와 탈수 축합하기 때문에, 매트릭스에는 실록산 구조가 도입되고, 이 실록산 결합에 의해, 이 밀착제(실란 화합물)가 무기성 기재의 표면에 밀착 결합한다. 또, 이 실란 화합물 중의 에폭시기는, 음이온성 폴리머(a2)가 갖는 산성기(예를 들면 COOH)나 그 염(예를 들면 COONa)과 반응(에스테르화)하여 결합한다. 따라서, 이 밀착성 향상제는 코팅막 중의 매트릭스와도 결합한다.

이렇게 하여, 이와 같은 밀착성 향상제는, 코팅막과 무기성 기재와의 밀착성을 높여 그 접합 강도를 향상시키고, 이 결과, 코팅막의 박리 등이 유효하게 방지되어 장기에 걸쳐 코팅막의 특성이 유지되게 된다.

상기 식 (1)의 실란 화합물 중에서는, 알콕시실릴기를 복수 갖는 것(식 (1) 중의 n이 0 또는 1인 것), 예를 들면 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이나 γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란이 바람직하다. 또, 에폭시기가 에폭시시클로헥실기와 같은 지환식 에폭시기인 것, 예를 들면, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 등이 밀착성 향상제로서 가장 적합하다.

본 발명에 있어서, 상기와 같은 밀착제는, 상술한 흡습성을 해치는 일 없이, 그 특성을 충분히 발휘시키기 위해, 음이온성 폴리머(a2) 100 질량부당, 0.1 내지 10 질량부, 특히 1 내지 8 질량부의 양으로 존재하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 코팅 조성물에 있어서는, 코팅 조성물의 점도 조정을 위해, 또는 형성되는 흡습성 매트릭스의 흡수율을 적절한 범위로 조정하기 위해, 비이온성 중합체를 적절한 양으로 배합할 수도 있다.

이와 같은 비이온성 중합체로는, 폴리비닐알코올, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 폴리부틸렌 등의 포화 지방족 탄화수소계 폴리머, 스티렌-부타디엔 공중합체 등의 스티렌계 폴리머, 폴리염화비닐, 또는, 이들에 각종의 코모노머(예를 들면 비닐톨루엔, 비닐크실렌, 클로로스티렌, 클로로메틸스티렌, α-메틸스티렌, α-할로겐화스티렌, α,β,β′-트리할로겐화스티렌 등의 스티렌계 모노머나, 에틸렌, 부틸렌 등의 모노올레핀이나, 부타디엔, 이소프렌 등의 공역 디올레핀 등)를 공중합시킨 것 등을 들 수 있다.

＜코팅막의 형성 및 용도＞

상술한 코팅 조성물은, 플라스틱제, 유리제, 금속제 등, 각종 기재의 표면에 도포하고, 가열 오븐 등에 의해 가열하여 용매를 제거함으로써, 코팅막을 형성할 수 있다. 가열 온도는, 통상, 80∼160℃ 정도로, 코팅 조성물의 조성, 가열 오븐의 능력, 코팅막의 두께 등에도 따르지만, 가열 시간은, 통상, 몇 초에서 몇 분간 정도이다.

이러한 가열에 의해 용매가 제거되어 성막되지만, 코팅 조성물 중에 가교제가 배합되어 있는 경우에는, 이 가열에 의해, 이온성 폴리머(a)가 형성하는 매트릭스 중에 가교 구조가 도입되고, 또한 표면에 MOH(M:Si 등의 금속 원소)가 존재하는 기재(예를 들면 유리 기재) 상에 코팅 조성물이 도포되는 경우에는, 가교제가 MOH와 반응하여, 코팅막과 기재와의 밀착성을 높일 수 있다.

이와 같은 코팅막의 두께는 특별히 제한되는 것이 아니고, 그 용도나 요구되는 특성에 따라 적절한 두께로 설정하면 된다.

이와 같은 코팅막은, 이미 서술한 바와 같이, 뛰어난 흡습성, 치수 안정성, 투명성 및 표면 평활성을 갖고 있기 때문에, 이와 같은 특성을 살려 여러 가지의 용도에 사용된다.

예를 들면, 투명성이 요구되는 유기 EL소자나 태양전지 등의 각종 유기 디바이스에 있어서는, 코팅막의 투명성, 치수 안정성, 흡습성을 살려, 이 코팅 조성물을 수분 배리어제로서 사용할 수 있다.

즉, 이 코팅 조성물(수분 배리어제)을 투명 플라스틱이나 유리 등의 투명 기판 상에 도포해 코팅막을 형성함으로써, 이 코팅막을 수분 차단막으로서 활용하고, 소자 내부의 미량 수분을 흡습함으로써, 투명 기판 상에 형성되는 전자 회로 등의 수분에 의한 열화를 억제할 수 있다.

이 코팅막이 투명 플라스틱 기판 상에 형성되는 경우는, 투명 플라스틱 기판 표면에는, 미리 CVD법에 의해 규소 산화물의 증착막을 형성해 둠으로써, 수분 차단성을 더욱 높일 수 있다.

또, 얻어지는 코팅막의 투명성, 흡습성, 치수 안정성, 표면 평활성을 살려 이 코팅 조성물을 방담제로서 사용할 수 있다. 즉, 이 코팅 조성물을, 거울, 창유리, 투명 포장재(예를 들면 폴리에틸렌 테레프탈레이트 보틀 등)의 표면에 도포하여 코팅막을 형성하고, 이것을 방담막으로서 활용할 수 있다. 즉, 이와 같은 투명한 코팅막의 평활한 표면에 물방울이 부착하면, 그 높은 흡습성에 의해, 물방울은 젖어 퍼져 얇은 액막이 되고, 이 결과, 물방울의 부착에 의한 난반사나 광의 산란이 억제되며, 이와 같은 난반사나 광의 산란에 의한 부예짐을 유효하게 방지할 수 있어 기재의 광학 특성(광의 반사성이나 투과성) 등의 광학 특성을 유효하게 홀딩하는 것이 가능해진다.

실시예

본 발명의 코팅 조성물에 의해 형성되는 코팅막의 뛰어난 성능을, 이하의 실험예에 의해 설명한다.

＜도달 습도의 평가＞

140℃에서 1시간 건조시킨 후, 30℃ 80％RH 분위기하에서, 내용적 85㎤의 수분 불투과성의 스틸박 적층 컵에, 측정물 0.5g과 와이어리스식 온습도계(하이그로크론: KN 래버러토리즈 제조)를 넣고, 알루미늄박 적층 필름 뚜껑으로 용기 마우스부를 히트 시일했다. 그 후, 30℃ 80％RH로 시간 경과시킨 후, 1일 후의 용기 내부의 상대 습도를 도달 습도로 했다.

＜포화 흡습량의 측정＞

하기의 순서에 따라, 흡습성 층의 포화 흡습량을 구했다.

유리 기판의 무게(X)를 측정했다.

유리 기판 상에 흡습성 막을 제작하고, 140℃에서 1시간 건조시킨 후의 중량(Y)을 측정했다.

다음으로, 시료를 30℃ 80％RH 분위기하로 조정된 항온항습기에 24시간 방치하고, 흡습한 시료의 중량(Z)을 측정했다.

상기의 측정 결과로부터, 하기 식에 의해, 흡습성 막의 포화 흡습량을 산출하고, 이하의 기준으로 평가했다:

(Z-Y)/(Y-X)

◎: 포화 흡습량이 0.7g/g 이상이다.

○: 포화 흡습량이 0.6 이상 0.7g/g 미만이다.

×: 포화 흡습량이 0.6g/g 미만이다.

＜수접촉각(水接觸角)의 측정＞

유리 기판 상에 제작한 흡습성 막 표면에 3μL의 물방울을 적하하여 1분 경과 후의 수접촉각을 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.

○: 수접촉각이 40도 이하이다.

×: 수접촉각이 40도를 넘는다.

＜헤이즈 측정＞

JIS K7361-1에 준하여, SM 컬러 컴퓨터(스가 시켄키 제조, SM-4)를 이용하여 헤이즈를 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.

○: 헤이즈가 5％ 이하이다.

×: 헤이즈가 5％를 넘는다.

＜최대 표면 거칠기 Ra(JIS B-0601-1994)의 측정＞

유리 기판 상에 제작한 흡습성 막 표면의 최대 표면 거칠기 Ra를 원자간력 현미경(NanoScopeIII, Digital Instruments사 제조)으로 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.

○: 최대 표면 거칠기 Ra가 0.1㎛ 이하이다.

×: 최대 표면 거칠기 Ra가 0.1㎛를 넘는다.

＜방담 성능의 평가＞

유리 기판 상에 제작한 흡습성 막 표면을, 40℃의 온수욕 상에 노출하고, 부예짐이나 수막에 의한 왜곡이 얻어질 때까지의 방담시간(분)을 측정하고, 이하의 기준으로 평가했다.

○: 1분 이상 부예지지 않았다.

×: 1분 미만에서 부예졌다.

＜실시예 1＞

양이온성 폴리머 및 흡습제로서, 이하의 것을 준비했다.

양이온성 폴리머;

닛토보메디컬 제조 PAA-15C(수용액품)

고형분 15 질량％

흡습제;

폴리아크릴산 Na의 가교물

도요보 제조, 터프틱 HU-820E(수분산품)

고형분 13 질량％

상기의 양이온성 폴리머(폴리알릴아민)를, 고형분 5 중량％가 되도록 물로 희석하여, 폴리머 용액을 얻었다.

한편, 가교제로서, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 이용하여 5 중량％가 되도록 물에 녹여 가교제 용액을 조제했다.

이어서, 폴리알릴아민 100 중량부에 대하여 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이 15 중량부가 되도록 폴리머 용액과 가교제 용액을 혼합하고, 추가로, 이 혼합 용액에, 상기의 흡습제(폴리아크릴산 Na의 가교물)를, 양이온성 폴리머에 대하여 410 중량부가 되도록 첨가하고, 또한 고형분이 5％가 되도록 물로 조정한 다음 잘 교반하여 코팅액을 조제했다.

상기에서 얻어진 코팅액을 바코터에 의해, 연마 세정된 청정한 유리 상에 도포했다. 도포 후의 상기 필름을 박스형의 전기 오븐에 의해, 피크 온도 120℃, 피크 온도 홀딩 시간 10초의 조건으로 열 처리하여, 두께 4㎛의 코팅막을 형성했다.

＜실시예 2＞

이온교환수지(오르가노 제조, 앰버라이트 200CT)를 이용하여, 상기 폴리아크릴산 Na의 가교물(HU-820E)의 Na염형 카르복실기를 H형 카르복실기로 변환한 후, 수산화칼륨의 1N 수용액을 이용하여, K염형 카르복실기를 갖는 폴리아크릴산 K의 가교물(수분산품)을 얻었다.

이 가교물의 성상은 이하와 같다.

폴리아크릴산 K의 가교물(수분산품);

고형분: 10 질량％

평균 입경 D₅₀: 70nm

중화율: 80％

흡습제로서, 상기의 폴리아크릴산 K의 가교물을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 같은 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 3＞

수산화칼륨의 1N 수용액 대신에 수산화리튬의 1N 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 폴리아크릴산 K의 가교물(수분산품)을 얻고, 이 가교물을 이용하여 실시예 2와 마찬가지로 하여 코팅막을 형성했다.

＜실시예 4＞

수산화칼륨의 1N 수용액 대신에 수산화세슘의 1N 수용액을 이용한 것 이외에는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 폴리아크릴산 Cs의 가교물(수분산품)을 얻고, 이 가교물을 이용하여 실시예 2와 마찬가지로 하여 코팅막을 형성했다.

＜실시예 5＞

흡습제가 폴리알릴아민에 대해 100 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 6＞

흡습제가 폴리알릴아민에 대해 700 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 7＞

가교제인 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이 폴리알릴아민에 대해 7 중량부가 되도록 폴리머 용액과 가교제 용액을 혼합하고, 추가로, 흡습제가 폴리알릴아민에 대해 380 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 8＞

가교제인 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이 폴리알릴아민에 대해 50 중량부가 되도록 폴리머 용액과 가교제 용액을 혼합하고, 추가로, 흡습제가 폴리알릴아민에 대해 530 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 9＞

가교제로서 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란을 이용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 10＞

실시예 1에 있어서, 가교제인 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란을 폴리알릴아민에 대해 16 중량부가 되도록 폴리머 용액과 가교제 용액을 혼합하고, 추가로 가교제로서, 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜을 폴리알릴아민에 대해 4 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 11＞

코팅액 중의 용매를, 물 대신에 물/아세톤 혼합 용매(중량비로 80/20)를 이용하고, 가교제로서, 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜을 폴리알릴아민 100 중량부에 대해 20 중량부가 되도록 배합하고, 추가로, 흡습제가 폴리알릴아민에 대해 170 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 12＞

이온성 폴리머로서 폴리에틸렌이민(쥰세이가가쿠 제조, 폴리에틸렌이민 10000)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 13＞

이온성 폴리머로서, 폴리아크릴산(니혼준야쿠 제조, AC-10LP)을 수산화나트륨을 이용하여 80％ 부분 중화한 것을 사용하고, 용매로서 물/아세톤 혼합 용매(중량비로 80/20)를 이용하며, 가교제로서, 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 15 중량부, 밀착제로서, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 3 중량부, 추가로, 흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 410 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 14＞

흡습제를 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 100 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 15＞

흡습제를 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 700 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 16＞

가교제인 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 1 중량부가 되도록 배합하고, 추가로, 흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 365 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 17＞

가교제인 1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 50 중량부가 되도록 배합하고, 추가로, 흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 540 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 18＞

밀착제인 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 0.3 중량부가 되도록 배합하고, 추가로, 흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 420 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 19＞

밀착제인 β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란이 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 10 중량부가 되도록 배합하고, 추가로, 흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 460 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜실시예 20＞

폴리아크릴산 부분 중화물의 중화율을 50％로 하고, 가교제로서, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르를 이용하고, 열 처리의 온도를 160℃로 한 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜비교예 1＞

흡습제가 폴리알릴아민에 대해 30 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜비교예 2＞

흡습제가 폴리아크릴산 부분 중화물에 대해 30 중량부가 되도록 배합하는 것 이외에는, 실시예 13과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜비교예 3＞

이온성 폴리머 대신에 폴리비닐알코올(쿠라레 제조, PVA103)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 코팅막을 형성했다.

＜평가 시험＞

상기의 실시예 및 비교예로 형성된 코팅막에 대하여, 상술한 방법으로 각종 특성을 측정했다. 이들 코팅막의 조성을 표 1∼3에 나타내고, 측정 결과를 표 4∼6에 나타냈다.

또한, 비교예 1∼3의 코팅막에 대해서는, 투명성이 낮기 때문에, 방담성의 평가를 생략했다.

또, 이하의 표에서는 이하의 약호를 사용하고 있다.

γ-GLY-실란:

γ-글리시독시프로필트리메톡시실란

β-EPO-실란:

β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란

1,2-DCA-디글리시딜:

1,2-시클로헥산디카르본산디글리시딜

ETGDGL-에테르:

에틸렌글리콜디글리시딜에테르

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

Claims

이온성 폴리머(a), 흡습제(b) 및 용매를 포함하고, 상기 흡습제(b)가, 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자이며 또한 상기 이온성 폴리머(a) 100 질량부당 75∼700 질량부의 양으로 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
방담막(防曇膜)의 형성에 사용되는 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
수분 차단막의 형성에 사용되는 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 이온성 폴리머(a)가 양이온성 폴리머(a1)인 코팅 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 이온성 폴리머(a)가 음이온성 폴리머(a2)인 코팅 조성물.
기재(基材) 표면에 형성되는 코팅막에 있어서, 이온성 폴리머(a)의 매트릭스와, 상기 매트릭스 중에 분산된 흡습제(b)를 포함하고, 상기 흡습제(b)로서 폴리(메타)아크릴산의 1가 금속염의 가교물 입자를 상기 이온성 폴리머(a) 100 질량부당 75∼700 질량부의 양으로 함유하고 있는 것을 특징으로 하는 코팅막.
제 6 항에 있어서,
헤이즈가 5％ 이하이고, 최대 표면 거칠기 Ra(JIS B-0601-1994)가 0.1㎛ 이하인 코팅막.
제 6 항에 있어서,
수분 차단막으로서 사용되는 코팅막.
제 6 항에 있어서,
방담막으로서 사용되는 코팅막.
제 1 항에 기재한 코팅 조성물을 기재 표면에 도포하고, 가열하여 용매를 제거함으로써, 기재 표면에 수분 차단막 또는 방담막을 형성하는 방법.