TW201527452A - 防霧性塗覆組成物 - Google Patents
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Abstract
提供相較於以往的聚(甲基)丙烯酸酯樹脂等,亦滿足充分的耐水性,一併具備良好之外觀與硬塗覆性、對基板之密合性的防霧性塗覆組成物。
一種防霧性塗覆組成物,其特徵為含有使羧基的一部分或全部被中和之(甲基)丙烯酸系聚合物、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯反應而成之聚合物(A);及具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體(B)。
Description
本發明係關於防霧性塗覆組成物,更詳細而言,係關於一併具有高防霧性與耐水性,進而可得到具有良好的外觀或硬塗覆性、密合性之硬化膜的防霧性塗覆組成物。
聚碳酸酯樹脂或聚甲基丙烯酸酯樹脂等之合成樹脂材料,係有比玻璃為輕量、耐衝撃性優、便宜價格且容易成形加工之特長,廣泛被利用於許多領域。具體而言,係發乎如此之特長,廣泛使用於例如蛙鏡、墨鏡、電焊面罩或頭燈透鏡等用途。但是,合成樹脂材料,一般而言因為在高濕度環境下之急驟的溫度變化,會附著水滴而容易產生霧,使用於前述用途時,有時會使視野被遮蔽而損及安全性。
為了防止如此之霧,係使用防霧性塗覆組成物。
例如,專利文獻1中記載一種耐熱性防霧膜形成用塗
佈劑,其係含有黏合劑成分、及聚丙烯酸類之耐熱性防霧膜形成用塗佈劑,其特徵在於,於形成耐熱性防霧膜時,來自聚丙烯酸類之成分藉由吸水而展現防霧性。又專利文獻2中,記載一種紫外線硬化型防霧性塗料組成物,其係摻合有乙氧化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、2至15官能之丙烯酸酯寡聚物、親水性單官能丙烯酸酯及前述成分以外之二(甲基)丙烯酸酯、與光聚合起始劑。
但是,習知技術中雖可得到一定的防霧性,但有與防霧性為取捨關係的耐水性不充分的問題。又,以往並無一併具備良好的外觀或硬塗覆性、密合性的防霧性塗覆組成物。
[專利文獻1]日本特開2011-153164號公報
[專利文獻2]日本特開2007-277537號公報
本發明之目的為提供一併具有高防霧性與耐水性,進而可得到具有良好的外觀或硬塗覆性、密合性之硬化膜的防霧性塗覆組成物。
本發明係關於一種防霧性塗覆組成物,其特徵為含有使羧基的一部分或全部被中和之(甲基)丙烯酸系聚合物、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯反應而成之聚合物(A);及具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體(B)。
由本發明之防霧性塗覆組成物而得到之硬化膜,水浸漬後亦可維持優良的防霧性能,透明性佳,而且具有實用的硬化膜強度,且與欲賦予防霧性之基材的密合性良好。
本發明中,(甲基)丙烯酸系聚合物,係指含有來自(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸鹽之構成單位50質量%以上、較佳為60質量%以上、更佳為90質量%以上之聚合物,且指該聚合物中之羧基的一部分或全部被中和而成為鹽者。
(甲基)丙烯酸鹽中之鹽,可列舉鋰鹽、鈉鹽、鉀鹽等之鹼金屬鹽;鎂鹽、鈣鹽、鋇鹽等之鹼土類金屬鹽;銨鹽、單乙醇胺鹽、二乙醇胺鹽、三乙醇胺鹽等之烷醇胺鹽;單乙基胺鹽、二乙基胺鹽、三乙基胺鹽等之烷基胺鹽;乙二胺鹽、三乙二胺鹽等之聚胺等之有機胺之鹽等。此等之中尤以鈉鹽、鉀鹽特佳。
(甲基)丙烯酸系聚合物中之全部羧基之中和率較佳為1至30當量%、又較佳為3至26當量%、更佳為4至22當量%。中和率較此範圍更低、或更高時,防霧性或硬化膜的硬度等之性能可能會降低。
本發明之(甲基)丙烯酸系聚合物,亦可為於聚合物中之質量分率不超過50質量%之範圍內使(甲基)丙烯酸及/或(甲基)丙烯酸鹽以外的單體共聚合者。作為其他可共聚合之單體,可列舉例如馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、巴豆酸、依康酸、乙烯基磺酸、2-(甲基)丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯醯氧基烷磺酸以及此等之鹼金屬鹽及此等之銨鹽、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基乙醯胺、N-乙烯基甲醯胺、(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基胺基丙基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺等之(甲基)丙烯醯胺類、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、異丁烯、(甲基)丙烯酸月桂酯、磷酸(甲基)丙烯醯氧基烷酯等。此等之中,以(甲基)丙烯酸系聚合物之Tg增高、硬化膜之硬度上昇之丙烯醯胺類較佳。
(甲基)丙烯酸系聚合物,特佳為下述一般式(1)表示之構造的共聚物。
(甲基)丙烯酸系聚合物之製造方法,係使用眾所周知之聚合方法,並無特殊限定,例如可藉由在聚合起始劑之存在下使單體成分予以溶液聚合而得到。聚合起始劑具體而言可列舉例如過氧化氫;過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等之過硫酸鹽;2,2’-偶氮雙-(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙-[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、4,4’-偶氮雙-(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯等之偶氮系化合物;過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過乙酸、過琥珀酸、二-t-丁基過氧化物、t-丁基氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物等之有機過氧化物等之自由基聚合起始劑等,但並無特殊限定。此等聚合起始劑可僅使用1種,又,亦可合併使用2種以上。上述例示
之聚合起始劑當中,特佳為偶氮系化合物。相對於單體成分1當量,聚合起始劑之使用量並無特殊限定,較適合為0.01g至5g之範圍內。又,亦可依需要使用鏈轉移劑。
該(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量係1,000至500,000之聚合物為佳,考慮到硬化膜之耐水性等時,較佳為4,000至150,000之聚合物。該(甲基)丙烯酸系聚合物之重量平均分子量較此範圍更低時,所得之防霧性塗覆組成物之耐水性降低,重量平均分子量較此範圍更高的情況時,黏度變高,防霧性塗覆組成物對基板的塗佈變得困難。再者,重量平均分子量,係使用凝膠滲透層析(GPC),使用聚乙二醇與聚環氧乙烷作為標準物質而得到的值。以下,於本說明書中亦相同。
使前述(甲基)丙烯酸系聚合物、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯反應而成的聚合物(A),係藉由在眾所周知之觸媒存在下,依需要在溶劑中使(甲基)丙烯酸系聚合物所具有的羧基、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯所具有的環氧基反應而得之共聚物化合物,其本身係該領域中廣為人知的合成方法。作為該觸媒,例如係為氫氧化鈉、氫氧化鉀等之無機鹼觸媒;或N,N-二甲基苯甲基胺、三乙基胺、N,N-二甲基苯胺等之胺觸媒;四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化物、四丁基銨氯化物等之4級銨鹽類;三苯基膦等之磷化合物類等。又,反應溫度較佳為50至120℃之範圍。較佳為相對於(甲基)丙烯酸系共聚物中之未被中和的羧基而言,以5至100當量%之比例,
使(甲基)丙烯酸環氧丙酯進行加成反應、更佳為7至80當量%之範圍。較5當量%更少時,共聚物之交聯密度變低,硬化膜之耐水性降低而不佳。
溶劑可列舉水;甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙基醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-2-丙醇、二丙酮醇等之醇系溶劑;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇等之醇醚系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、二異丁基酮等之酮系溶劑;甲苯、二甲苯等之芳香族烴系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸賽珞蘇、乳酸乙酯、乳酸丁酯等之酯系溶劑;環己烷、甲基環己烷等之脂肪族烴系溶劑等。此等之反應溶劑係使用1種或組合2種以上使用。
本發明之具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體(B),可列舉例如多元醇或一元醇之環氧烷加成物之(甲基)丙烯酸酯、或酚類之環氧烷加成物(甲基)丙烯酸酯。
多元醇可列舉乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、聚烷二醇、1,4-及1,3-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甘油、二甘油、三甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1,2,6-己三醇、季戊四醇、二季戊四醇、參(2-羥基乙基)三聚異氰酸、山梨醇、甘露金剛醇、金剛烷二醇、金剛烷二甲醇、金剛烷三醇等。
酚類可列舉酚、壬基酚、氫醌、間苯二酚、兒茶酚、
雙酚A、氫化雙酚A、雙酚AP、雙酚AF、雙酚B、雙酚BP、雙酚C、雙酚E、雙酚F、雙酚G、雙酚M,雙酚P、雙酚PH、雙酚TMC;雙酚Z、4,4’-二羥基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羥基二苯甲酮、4,4’-二羥基-二-苯等。
一元醇較佳為碳原子數1至22之直鏈或分支鏈烷基醇,可列舉例如丁基醇、己基醇、辛基醇、金剛烷醇等。
環氧烷可列舉環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷等之環氧烷,此等可使用1種或合併使用2種以上。合併使用2種以上時的加成形式可為嵌段或隨機均可。
以下,列舉本發明中之具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體(B)的具體例子,但不特別限定為此等。再者,各一般式中之R4表示氫原子或甲基,R5表示碳數2至4之伸烷基,R6表示氫原子或甲基。又p表示2至70、較佳為4至50之數。
此等之中,較佳為雙酚A之環氧烷加成物之二(甲基)丙烯酸酯、聚烷二醇之二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇之環氧烷加成物之四(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷之環氧烷加成物之三(甲基)丙烯酸酯等之具有2至4官能的交聯性官能基者。又,聚烷二醇鏈中之環氧乙烷的加成莫耳數較佳為4至50、更佳為5至35,環氧丙烷之加成莫耳數較佳為0至20。
以下,顯示實施例中使用之單體(B-1至B-16)。
(A)成分與(B)成分之質量比較佳為10/90至90/10、更佳為25/75至75/25。(A)成分之質量比較此範圍更少時,可能會有硬化膜表面之平滑性降低等之外觀的實用性不佳者,質量比較此範圍更多時,對基板之密合性、或硬化膜之耐水性等可能會降低。
本發明之防霧性塗覆組成物,只要不損及本發明之效果,亦可含有上述(B)以外之不具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體等之其他單體。
本發明中使用之光聚合起始劑(C),係能夠以可見光線、紫外線、電子束、放射線等而產生自由基的
化合物,具體例子可列舉1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二乙氧基苯乙酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)-苯基(2-羥基-2-丙基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻異丙基醚、苯偶姻n-丁基醚、苯偶姻苯基醚、苯甲基二甲基縮酮、二苯甲酮、苯甲醯基安息香酸、苯甲醯基安息香酸甲基、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基膦氧化物、2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基-膦氧化物、乙醛酸甲基苯酯、二苯基乙二酮(benzil)、樟腦醌、(4-苯甲醯基苯甲基)氯化三甲基銨、氧基苯基乙酸2-[2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基-乙氧基]乙酯、氧基苯基乙酸-2-[2-羥基-乙氧基]乙基醚、2-羥基-3-(3,4-二甲基-9-側氧基-9H-噻噸(thioxanthene)-2-氧基)-N,N,N-三甲基-1-丙銨(propanaminium)氯化物等,此等可分別單獨或組合2種以上使用。又,光聚合起始劑(C)之含量,相對於(A)與(B)之總和,較佳為0.5至10質量%。
本發明中使用之熱聚合起始劑(D),具體而言可列舉例如過氧化氫;過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨
等之過硫酸鹽;2,2’-偶氮雙-(2-甲脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙-[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、4,4’-偶氮雙-(4-氰基戊酸)、2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙異丁酸二甲酯等之偶氮系化合物;過氧化苯甲醯、過氧化月桂醯、過乙酸、過琥珀酸、二-t-丁基過氧化物、t-丁基氫過氧化物、異丙苯氫過氧化物等之有機過氧化物等之自由基聚合起始劑等,但不特別限定於此。此等聚合起始劑可僅使用1種,又,亦可合併使用2種以上。上述例示之聚合起始劑當中,特佳為過氧化氫。又,熱聚合起始劑(D)之含量,相對於(A)與(B)之總和,較佳為0.5至10質量%。
又,本發明之防霧性塗覆組成物中,為了促進硬化,亦可添加交聯劑。交聯劑可將(甲基)丙烯酸系聚合物彼此連結,形成堅固的鍵結。交聯劑較佳為含有2個以上之與羧基反應之官能基的化合物。官能基可列舉碳二醯亞胺基、氮丙啶基、甲基氮丙啶基。此等交聯劑中尤以水溶性碳二醯亞胺較佳、Carbodilite V-02、SV-02、V-02-L2、V-04、E-01、E-02(日東紡化學品公司製)較佳。
進一步,本發明之防霧性塗覆組成物中,可含有聚合禁止劑、紫外線吸收劑、光安定劑、抗氧化劑、抗黃變劑、染料、顏料、調平劑、消泡劑、增黏劑、沈降防止劑、抗靜電劑、防霧劑、收縮防止劑、濕潤劑、分散
劑、滴垂防止劑、偶合劑等之各種添加劑。
依照本發明,係將上述防霧性塗覆組成物塗佈於基材,對其照射活性能量線、或加熱,而得到防霧性硬化膜。又,亦可合併使用活性能量線與加熱。
將本發明之防霧性塗覆組成物塗佈於基材之方法並無限定,係藉由刷塗、噴塗、浸塗、旋轉塗佈、簾塗佈等之一般方法進行。為了展現充分之耐摩耗性以及不於被膜產生龜裂,良好的與基材之密合性,作為塗佈量,係硬化被膜之膜厚為3至30μm較佳。
作為將塗佈於基材之被膜藉由活性能量線照射而硬化的手段,可使用照射紫外線、可見光線、電子束、放射線等之活性能量線的眾所周知之方法,紫外線產生源由實用、經濟性方面而言,一般使用紫外線燈。具體而言,可列舉低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙燈、鎵燈、金屬鹵化物燈、太陽光等之紫外線等。照射環境可為空氣、亦可為氮、氬等之惰性氣體。塗佈本發明之防霧性塗覆組成物後,亦可於以紫外線放射能使其硬化前,以提高硬化被膜對基材之密合性為目的,使用紅外線或熱風乾燥爐,以20至120℃進行1至60分鐘之熱處理。
又,作為將塗佈於基材之被膜藉由加熱而硬化的手段,係依需要,於防霧性塗覆組成物添加自由基產生劑作為熱聚合起始劑,由室溫至300℃以下之範圍加熱來進行。加熱條件較佳為100至160℃、10至90分鐘。
作為塗佈本發明之防霧性塗覆組成物的基材,可列舉各種合成樹脂成形品、或玻璃、金屬等之無機材料,可適用於此等之表面。合成樹脂成形品中之樹脂的具體例子,可列舉聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA)、聚碳酸酯樹脂(PC)、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂(PET)、聚酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚烯烴樹脂、丙烯腈-苯乙烯共聚合樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合樹脂、聚醯胺樹脂、聚芳香酯樹脂、聚甲基丙烯醯亞胺樹脂、聚烯丙基二甘醇碳酸酯樹脂等。特別是於以透明性為必要之用途來使用的聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚烯烴樹脂,係有效於使用作為本發明之防霧性塗覆組成物的基材。又,合成樹脂成形品,係指由此等之樹脂所構成之薄片狀成形品、薄膜狀成形品、蛙鏡、墨鏡、電焊面罩或頭燈透鏡、各種射出成形品等。
由本發明之防霧性塗覆組成物所得之硬化膜,於水浸漬後亦可維持優良的防霧性能,透明性佳,而且具有實用的硬化膜強度,且與欲賦予防霧性之基材的密合性良好,因此可於特別是使用PC或PMMA、PET等之透明塑膠基材的汽車零件、建築材料、光學用薄膜、透鏡、容器等之表面形成具有防霧性之硬塗膜。
以下,藉由實施例以更具體說明本發明,但
本發明只要不超越其主旨,則不受以下實施例限定。再者,若無特別指明,「份」係為質量基準。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水118g、甲醇418g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量73,211)63.5g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液7.6g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯40.9g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於60℃攪拌31小時。冷卻至室溫,結束反應。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分21.6%、水分26.7%、甲醇51.7%。所得到之聚合物溶液稱為A-1。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水41g、甲醇250g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量73,211)32.5g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液3.9g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯41.9g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於
60℃攪拌48小時。冷卻至室溫,結束反應。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分20.0%、水分14.3%、甲醇65.7%。所得到之聚合物溶液稱為A-2。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水118g、甲醇289g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量73,211)63.5g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液7.6g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯8.2g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於60℃攪拌23小時。冷卻至室溫,結束反應。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分17.2%、水分28.7%、甲醇54.1%。所得到之聚合物溶液稱為A-3。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水52.7g、異丙基醇86.2g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量4,015)33.8g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液4.1g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯22.2g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同
時於75℃攪拌10小時。冷卻至室溫,結束反應。隨後添加甲醇85.4g。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分22.1%、水分21.1%、甲醇33.7%、異丙基醇23.0%。所得到之聚合物溶液稱為A-4。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水42.3g、異丙基醇86.2g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量4,015)33.8g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液4.1g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯4.5g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於75℃攪拌8.5小時。冷卻至室溫,結束反應。隨後添加甲醇33.5g。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分22.2%、水分24.0%、甲醇19.4%、異丙基醇34.4%。所得到之聚合物溶液稱為A-5。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水24.4g、甲醇110.0g、聚丙烯酸
(重量平均分子量13,293)30.0g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液4.2g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯4.3g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於60℃攪拌21.5小時。冷卻至室溫,結束反應。此聚丙烯酸‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物之溶液,係淡黃色透明且固體成分20.0%、水分16.8%、甲醇63.2%。所得到之聚合物溶液稱為A-6。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水4.01g、甲醇18.40g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量73,211)5.40g,使其溶解。添加20質量%氫氧化鈉水溶液0.65g。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之溶液,係淡黃色透明且固體成分19.0%、水分15.9%、甲醇64.7%。所得到之聚合物溶液稱為A-7。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入甲醇26.8g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚
物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量73,211)4.34g,使其溶解。作為觸媒,係添加四甲基銨氯化物0.063g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯0.62g,一邊將乾空氣以5mL/分鐘之流量吹入,同時於60℃攪拌22小時。冷卻至室溫,結束反應。此丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物之溶液,係淡黃色透明且固體成分18.0%、甲醇82.0%。所得到之聚合物溶液稱為A-8。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計之4口燒瓶中,饋入水554g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為95/5、重量平均分子量99,122)72.0g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液40.0g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯10.2g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於80℃攪拌4小時。冷卻至室溫,結束反應。隨後添加甲醇393g,攪拌至成為均勻。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分8.1%、水分55.1%、甲醇36.8%。所得到之聚合物溶液稱為A-9。
於具備攪拌機、回流冷卻管、乾空氣導入管、溫度計
之4口燒瓶中,饋入水555g、丙烯酸‧丙烯醯胺共聚物(丙烯酸/丙烯醯胺之質量比為70/30、重量平均分子量106,735)71.8g,使其溶解。作為觸媒,係添加20質量%氫氧化鈉水溶液20.0g。添加甲基丙烯酸環氧丙酯10.2g,一邊將乾空氣以90mL/分鐘的流量吹入,同時於80℃攪拌4小時。冷卻至室溫,結束反應。隨後添加甲醇382g,攪拌至成為均勻。此丙烯酸‧丙烯醯胺‧丙烯酸鈉共聚物之甲基丙烯酸環氧丙酯加成反應生成物的溶液,係淡黃色透明且固體成分8.1%、水分55.1%、甲醇36.8%。所得到之聚合物溶液稱為A-10。
將作為聚合物(A)之合成例1中得到之聚合物溶液A-1 231份(固體成分50份)、作為單體(B)之前述的例示單體(B-1)50份、作為光聚合起始劑(C)之Irgacure 184(BASF JAPAN公司製)5.6份予以混合,得到防霧性塗覆組成物。相溶性良好,得到透明的防霧性塗覆組成物。
之後使用膜厚50μm之薄膜塗抹器,以膜厚成為50μm的方式塗佈防霧性塗覆組成物於聚碳酸酯(PC)之基板上。而後將經塗佈之基板以110℃之熱風乾燥30秒。進行紫外線照射,使防霧性塗覆組成物硬化。
紫外線照射條件係使用紫外線照射裝置JU-C1500
(Jatec股份有限公司製),照射強度,係使用高壓水銀燈,為100mW/cm2,將基板置於速度0.4m/分鐘的輸送帶上,於氮環境下照射。
針對形成有防霧硬化膜之基板,如下般評估性能。
由玻璃瓶之上置入70℃溫水至2cm,使硬化膜面密合1分鐘,以目視以4階段評估起霧狀態。
4:不起霧。可明確判讀明朝體、字型大小10之文字。
3:若干起霧。可判讀明朝體、字型大小10之文字。
2:較基板有改善,但會起霧。
1:與基板同等之起霧。
以目視觀察硬化膜,以4階段評估。
4:硬化膜表面平滑,由何角度來看均為透明。
3:硬化膜表面平滑,遮擋太陽光時,可見稍損及透明性而起霧,但實用上無問題的等級者。
2:硬化膜表面為非平滑性,或由斜角度觀察可見起霧,實用上有問題者。
1:硬化膜表面粗糙,由正面觀察平面亦有起霧,完全無實用性者。
以目視觀察防霧性評估後之硬化膜,以4階段評估。
4:相較於防霧性評估前,未觀察到任何變化者。
3:相較於防霧性評估前,觀察到玻璃瓶之邊緣的痕跡,但實用上無問題的等級者。
2:硬化膜產生膨脹或皺紋,實用上有問題者。
1:硬化膜溶出,完全無實用性者。
於硬化膜面滴下離子交換水,以接觸角計測定。
遵照JIS K5600-5-4塗料一般試驗方法刮痕硬度(鉛筆法)來評估。亦即,以手刮法,改變各種MITSU-BISHI製鉛筆芯之硬度進行試驗。將未刮傷時的芯硬度作為該硬化膜之鉛筆硬度。
遵照JIS K5600-5-6塗料一般試驗方法附著性(交紋切割(crosscut)法)來評估。亦即,以剃刀片以1mm間距於硬化膜切出縱橫各11條的切痕,切割出100網目。將Nichiban製之賽璐玢膠帶牢固地與其密合。於60°、於0.5至1.0秒急遽地剝下。將所得結果以4階段評估。
4:密合性良好,完全未剝離。
3:有剝離。剝離的部位係全部面積之15%以下。
2:部分、全面地大幅剝離。剝離的部位係超過全部面積之15%、且未達100%。
1:密合性不良,硬化膜全部剝離。
根據JIS K5600-6-2塗料一般試驗方法耐液性(水浸漬法)來評估。亦即,將形成有防霧硬化膜之基板於溫度管理於40℃的離子交換水中浸漬18小時。取出基板,於硬化膜觀察皺紋、膨脹、破裂、剝離與光澤之變化、起霧、白化、變色程度。將所得結果以4階段評估。
4:於硬化膜未觀察到皺紋、膨脹、破裂、剝離與光澤之變化、起霧、白化、變色。
3:於硬化膜觀察到硬化膜面積之未達5%的皺紋、膨脹、破裂、剝離或光澤之變化、起霧、白化、變色。
2:於硬化膜觀察到硬化膜面積之5%以上的皺紋、膨脹、破裂、剝離、光澤之變化、起霧、白化、變色。
1:耐水性不良,硬化膜全部溶解。
將聚合物(A)、聚合物(A)與單體(B-1)之混合比、基板變更如表1-1至表2-1所示,以與實施例1相同方式,配製並塗覆防霧性塗覆組成物,進而進行相同之評
估。於基板係使用聚碳酸酯(以下PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(以下PMMA)或聚對苯二甲酸乙二酯(以下PET)的任一者。
將聚合物(A)、聚合物(A)與單體(B)之混合比、基板變更如表2-2至表7-2所示,以與實施例1相同方式,配製並塗覆防霧性塗覆組成物,進而進行相同之評估。
將作為聚合物(A)之合成例9中得到之聚合物溶液A-9 616份(固體成分50份)、作為單體(B)之前述的例示單體(B-1)50份、作為光聚合起始劑(C)之Irgacure 754(BASF JAPAN公司製)5.6份予以混合,得到防霧性塗覆組成物。相溶性良好,得到透明的防霧性塗覆組成物。
之後使用膜厚50μm之薄膜塗抹器,以膜厚成為50μm的方式塗佈防霧性塗覆組成物於聚碳酸酯(PC)之基板上。而後將經塗佈之基板以110℃之熱風乾燥30秒。進行紫外線照射,使防霧性塗覆組成物硬化。
紫外線照射條件係使用紫外線照射裝置JU-C1500(Jatec股份有限公司製),照射強度,係使用高壓水銀燈,為100mW/cm2,將基板置於速度1.0m/分鐘之輸送帶
上,於空氣環境下照射。
將聚合物(A)、聚合物(A)與單體(B)之混合比、基板變更為如表10-1至表11-1所示,以與實施例82同樣方式,配製並塗覆防霧性塗覆組成物,進而進行相同之評估。
將作為聚合物(A)之合成例9中得到之聚合物溶液A-9 616份(固體成分50份)、作為單體(B)之前述的例示單體(B-1)50份、作為熱聚合起始劑(D)之30%過氧化氫水17.7份予以混合,得到防霧性塗覆組成物。相溶性良好,得到透明的防霧性塗覆組成物。
之後使用膜厚50μm之薄膜塗抹器,以膜厚成為50μm的方式塗佈防霧性塗覆組成物於聚碳酸酯(PC)之基板上。之後將經塗佈之基板於室溫乾燥5分鐘後,置入130℃之恆溫槽中,加熱1小時,使防霧性塗覆組成物硬化。
將聚合物(A)、聚合物(A)與單體(B)之混合比、基板變更為如表11-2至表12-1所示,以與實施例96相同方式,配製並塗覆防霧性塗覆組成物,進而進行相同
之評估。
將作為聚合物(A)之合成例9中得到之聚合物溶液A-9 616份(固體成分50份)、作為單體(B)之前述的例示單體(B-1)50份、作為交聯劑之Carbodilite V-02(日清紡化學品公司製)5.0份予以混合,得到防霧性塗覆組成物。相溶性良好,得到透明的防霧性塗覆組成物。
之後使用膜厚50μm之薄膜塗抹器,以膜厚成為50μm的方式塗佈防霧性塗覆組成物於聚碳酸酯(PC)之基板上。之後將經塗佈之基板於室溫乾燥5分鐘後,置入130℃之恆溫槽中,加熱1小時,使防霧性塗覆組成物硬化。
將作為聚合物(A)之合成例9中得到之聚合物溶液A-9 616份(固體成分50份)、作為單體(B)之前述的例示單體(B-1)25份、例示單體(B-16)25份予以混合,得到防霧性塗覆組成物。相溶性良好,得到透明的防霧性塗覆組成物。
之後使用膜厚50μm之薄膜塗抹器,以膜厚成為50μm的方式塗佈防霧性塗覆組成物於聚碳酸酯(PC)之基板上。之後將經塗佈之基板於室溫乾燥5分鐘後,置入130℃之恆溫槽中,加熱1小時,使防霧性塗覆組成物硬
化。
將聚合物(A)、聚合物(A)與單體(B)之混合比、基板變更為如表8-1至表9-2、及表13-2所示,以與實施例1相同方式,配製並塗覆防霧性塗覆組成物,進而進行相同之評估。
由表1-1至表7-2、及表10-1至表13-1之結果,可知實施例1至115,硬化膜之防霧性能優良,而且硬化膜之外觀亦具有透明性,鉛筆硬度亦高,具有硬塗覆性,具有密合性、耐水性。另一方面,由表8-1至表9-2、及表13-2之結果,比較例1至38,並無滿足防霧性能與硬塗覆性、密合性、耐水性之全部者。
Claims (9)
- 一種防霧性塗覆組成物,其特徵為含有使羧基的一部分或全部被中和之(甲基)丙烯酸系聚合物、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯反應而成之聚合物(A);以及具有聚烷二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體(B)。
- 如請求項1之防霧性塗覆組成物,其係進一步含有光聚合起始劑(C)及/或熱聚合起始劑(D)。
- 如請求項1或2之防霧性塗覆組成物,其中,前述(甲基)丙烯酸系聚合物係(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯醯胺類之共聚物的中和物。
- 如請求項1至3中任一項之防霧性塗覆組成物,其中,前述(甲基)丙烯酸系聚合物為下述一般式(1)表示之共聚物,
- 如請求項1至4中任一項之防霧性塗覆組成物,其 中,前述使(甲基)丙烯酸系聚合物、與(甲基)丙烯酸環氧丙酯反應而成的聚合物(A),係相對於(甲基)丙烯酸系共聚物中之未被中和的羧基而言,與5至100當量%之(甲基)丙烯酸環氧丙酯進行加成反應者。
- 如請求項1至5中任一項之防霧性塗覆組成物,其中,前述(A)成分與前述(B)成分之質量比為10/90至90/10。
- 一種防霧性硬化膜,其係於基材塗佈如請求項1至6中任一項之防霧性塗覆組成物,並使其硬化而得到。
- 一種合成樹脂成形品,其係具備如請求項7之防霧性硬化膜。
- 如請求項8之合成樹脂成形品,其中,前述合成樹脂,係選自由聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂及聚對苯二甲酸乙二酯樹脂所成群組之任一者。
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