TWI511987B - Monolayer and hydrophilic material made of it - Google Patents

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TWI511987B
TWI511987B TW100126143A TW100126143A TWI511987B TW I511987 B TWI511987 B TW I511987B TW 100126143 A TW100126143 A TW 100126143A TW 100126143 A TW100126143 A TW 100126143A TW I511987 B TWI511987 B TW I511987B
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Koju Okazaki
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Mitsui Chemicals Inc
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單層膜及由其所構成之親水性材料
本發明係關於防霧性、防污性及防靜電性優異,且透明性、耐擦傷性亦優異的單層膜暨具有該單層膜的積層體。
近年來,對於改善由塑膠等有機材料及玻璃等無機材料所形成之基材的起霧、污染物的要求提高。
作為解決起霧問題的方法,已提案經由含有反應性界面活性劑、丙烯酸系寡聚物的防霧塗料來提高親水性、吸水性的方法(例如參照非專利文獻1)。又,作為解決髒污問題的手段,已提案經由提高材料表面的親水性,使附著於外壁等之外界疏水性物質等之髒污經由撒水或降雨而浮起除去的方法(例如參照非專利文獻2及3)。
在如此解決起霧、髒污等問題之前提下,可考慮使用親水性樹脂等親水性材料的方法。作為親水性樹脂,已知許多例如聚乙烯醇等之分子內具有許多羥基的樹脂。
作為其他的親水性樹脂,已知例如將甲基丙烯酸3-磺丙酯‧鉀鹽、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷-磺酸‧鈉鹽及聚乙二醇二丙烯酸酯聚合而得的樹脂(例如參照專利文獻1);將甲基丙烯酸3-磺丙酯‧鈉鹽及長鏈胺基甲酸酯二丙烯酸酯聚合而得的樹脂(例如參照專利文獻2);將丙烯酸2-磺乙酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸三羥甲基丙烷酯及螺二元醇胺基甲酸酯二丙烯酸酯聚合而得的樹脂(例如參照專利文獻3);由甲基丙烯酸2-磺乙酯及/或具有磷酸基之(甲基)丙烯酸酯和環氧樹脂所得的樹脂(例如參照專利文獻4);將甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸磺基伸烷基(C6~C10)酯及亞甲基雙丙烯醯胺聚合而得的樹脂(例如參照非專利文獻4)等。
上述專利文獻1之親水性樹脂透明膠狀且可使用作為生物體接黏劑。上述專利文獻2之親水性樹脂為墨水吸收性優異、耐水性高,可使用作為無黏性(blocking)之噴墨記錄方式所用的被記錄材、上述專利文獻3之親水性樹脂可將光資料光碟驅動用之金屬突口與樹脂基板強固接黏。上述專利文獻4之親水性樹脂可使用作為機械性能、耐溶劑性、造膜性、接黏性、透明性、耐磨損性優異的電導性硬化膜。上述非專利文獻4中已知玻璃上所形成之微交聯親水性樹脂所構成之被膜的親水性係因使用作為單體之甲基丙烯酸磺基伸烷酯的伸烷基鏈長(C6~C10)而變化(前進接觸角與後退接觸角),更且亦因水合時間而變化。
但是,上述親水性樹脂大部分係分子間交聯度較低,水溶性高,即使為非水溶性,亦有吸收水而容易變成膠狀的傾向。又,因分子間交聯度較小,故表面柔軟,有時易受到損傷。
又,上述一部分之親水性樹脂為親水性不夠充分,於使用作為防霧材料及防污材料方面不能稱為充分。
另一方面,專利文獻5中,提案在基材表面塗佈交聯聚合性單體組成物,控制紫外線照射量而形成不完全聚合的交聯聚合物,其次塗佈親水性單體並再度照射紫外線,藉此使親水單體在交聯聚合物表面進行嵌段或接枝聚合之以2次塗敷所得之2層構造的親水性材料。
但是,此2次塗敷方法相較於通常之1次塗敷所得之1層構造的方法,較為煩雜,且成本高,有時亦損害表面的平滑性。
作為解決上述問題之手段,本發明者等人先前提案由含有羥基之(甲基)丙烯醯胺所得的聚合體(參照專利文獻6)。
但是,考慮使用作為防污皮膜或防霧皮膜之情況,其物性仍有進一步改善的餘地。
又,作為解決上述問題之手段,本發明者等人先前提案在表面以高濃度存在特定之陰離子性親水基的單層膜(參照專利文獻7)。
但是,考慮使用作為防污皮膜或防霧皮膜之情況,其物性仍有進一步改善的餘地。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特表2002-521140號公報
專利文獻2:日本專利特開平11-115305號公報
專利文獻3:日本專利特開平08-325524號公報
專利文獻4:日本專利特公昭53-010636號公報
專利文獻5:日本專利特開2001-98007號公報
專利文獻6:國際公開第2004/058900號
專利文獻7:國際公開第2007/064003號
[非專利文獻]
非專利文獻1:東亞合成研究年報,TREND1999年2月號,39~44頁
非專利文獻2:高分子,44(5),307頁
非專利文獻3:未來材料,2(1),36-41頁
非專利文獻4:Journal of Colloid and Interface Science,vol.110(2),468-476(1986年)
本發明係以提供具有親水性,不僅防霧性、防污性、防靜電性、防止結露性等優異,且即使膜厚變大,透明性亦優異,且具有耐擦傷性亦優異之傾向的單層膜及具有該單層膜的積層體作為課題。
本發明者等人為了解決上述問題重複檢討之結果,發現將含有特定之單體及特定之多價單體的單體混合物、與特定之溶劑,以特定配合比含有之混合物所製造的單層膜,係具有親水性,不僅防霧性、防污性、防靜電性、防止結露性等優異,且即使膜厚變大,透明性亦優異,並且具有耐擦傷性亦優異之傾向,因而完成本發明。
即,本發明之單層膜係製作一混合物,其含有:將下述一般式(1)所示之單體(I),和具有2個以上之(甲基)丙烯醯基且不具有磺酸基、羧基及磷酸基的多價單體(II),以單體(I)/多價單體(II)莫耳比為1/1000以上且未滿1/30之方式含有的單體組成物;以及含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物之溶劑;將此混合物塗佈至基材後,除去至少一部分的溶劑,並將含有單體(I)及單體(II)之單體組成物進行聚合而得,其中,具有由磺酸基、羧基及磷酸基中選出之至少1個陰離子性親水基,且外表面之陰離子濃度(Sa)與接觸至基材之內表面和外表面之中間地點之陰離子濃度(Da)的陰離子濃度比(Sa/Da)為1.1以上。
[X]s [M1]l [M2]m  (1)
(上述式(1)中,s表示1或2,l及m表示滿足s=l+m/2的整數。M1係由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,M2係由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子。X係由下述一般式(1-1)~(1-4)所示之基中選出之至少1個1價陰離子。
[化1]
[化2]
[化3]
[化4]
(上述式(1-1)~(1-4)中,J及J’分別獨立為H或CH3 ,n表示0或1,R分別獨立為芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數1~600的脂肪族烴基。))
作為上述單體(I),以下述一般式(1-1-1)及一般式(1-1-2)所示之化合物中選出之至少1個單體為佳。
[化5]
[化6]
(式(1-1-1)及(1-1-2)中,J為H或CH3 ,R1 及R2 分別獨立為H、CH3 或C2 H3 。n表示1~20之整數,1表示2~10之整數,M為氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,或鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子,M為1價陽離子之情況係m為1,M為2價陽離子之情況則m為2。)
作為上述多價單體(II),由下述一般式(2-1)及一般式(2-2)所示之化合物中選出之至少1個單體為佳。
[化7]
[化8]
(上述式(2-1)及(2-2)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,R12 及R13 分別獨立為H或CH3 ,X1 、X2 、X3 、X4 及X5 分別獨立為O或S,a表示2~30之整數,b表示0~2之整數,c表示0~30之整數,d表示0~20之整數,e表示0~2之整數,i表示1~20之整數,k表示1~10之整數,
A表示由
[化9]
[化10]
中選出之1種。其中,*為鍵結鍵,
R10 及R11 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基,R為六亞甲基、異氟爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基、R50 為六亞甲基、異氟爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、伸基、二苯基甲烷或伸茬基,V為OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,W1~W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,Z表示OH、具有鍵結鍵(*)的氧原子、COOH或具有鍵結鍵(*)的羧基(COO),V1~V3分別獨立為H或鍵結鍵(*),n1及n2分別獨立表示0~8之整數,o1及o2分別獨立表示1~3之整數,f表示1~20之整數,g表示0~3之整數,m表示0或1,q表示1~7之整數,a1表示2~3之整數,a2表示3~4之整數,a3表示4~6之整數,a4表示2~3之整數,a5表示2~4之整數。)
作為上述多價單體(II),由下述一般式(3)~(8)及(10)~(33)所示之化合物中選出之至少1個單體為佳。
[化11]
(上述式(3)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,n1及n2分別獨立表示0~8之整數。)
[化12]
(上述式(4)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,n1及n2分別獨立表示0~8之整數。)
[化13]
(上述式(5)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c1表示2~30之整數。)
[化14]
(上述式(6)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,c2及c3分別獨立表示1~5之整數,d1表示2~20之整數。)
[化15]
(上述式(7)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,d1表示2~20之整數,m表示0或1。)
[化16]
(上述式(8)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,o1及o2分別獨立表示1~3之整數。)
[化17]
(上述式(10)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,c4及c5分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1。)
[化18]
(上述式(11)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,m表示0或1。)
[化19]
(上述式(12)中,R3 ~R7 分別獨立為H或CH3 。)
[化20]
(上述式(13)中,*為鍵結鍵,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,c6表示0~3之整數。)
[化21]
(上述式(14)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1。)
[化22]
(上述式(15)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~30之整數。)
[化23]
(上述式(16)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,c11~c14表示1以上之整數,且滿足c11+c12+c13+c14=4~30。)
[化24]
(上述式(17)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數。)
[化25]
(上述式(18)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基,c4及c5分別獨立表示0~5之整數。)
[化26]
(上述式(19)中,R3 ~R5 及R11 分別獨立為H或CH3 ,b1~b3分別獨立表示0~2之整數,f表示1~20之整數。)
[化27]
(上述式(20)中,*為鍵結鍵,V為OH或具有鍵結鍵(*)之氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a1表示2或3,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數。)
[化28]
(上述式(21)中,*為鍵結鍵,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a2表示3或4,c16表示0~20之整數。)
[化29]
(上述式(22)中,*為鍵結鍵,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a3表示4~6之整數,c17表示0~3之整數。)
[化30] (上述式(23)中,R30 為六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,e1及e2分別獨立表示0~2之整數。)
(上述式(24)中,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數,n100表示1~6之整數。)
(上述式(25)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~5之整數。)
(上述式(26)中,R3 為H或CH3 ,p1表示1~6之整數,a10 表示3。)
(上述式(27)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數。)
(上述式(28)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數。)
(上述式(29)中,R3 及R5 ~R13 分別獨立為H或CH3 ,i1表示0~5之整數。)
(上述式(30)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a2表示3或4,i1表示0~5之整數。)
[化38]
(上述式(31)中,R3 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a7表示1~6之整數,a8表示0~5之整數,且滿足a7+a8=2~6。)
[化39]
(上述式(32)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2之整數,c4表示0~5之整數。)
[化40]
(上述式(33)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W2及W3為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2之整數,c4表示0~5之整數。)
上述單層膜的水接觸角為30°以下為佳。
上述單層膜的膜厚通常為0.5~100μm之範圍。
上述單層膜可使用作為防霧材料、防污材料或防靜電材料等。
本發明之積層體之特徵係在基材的至少一個形成上述單層膜。
上述積層體係在上述基材的一個表面形成單層膜,且亦可在未形成單層膜的基材表面形成黏著層。又,在上述黏著層的表面亦可進一步形成剝離層。
上述積層體中,在上述單層膜的表面亦可形成可剝離的被覆材層。
本發明之積層體的製造方法之特徵為包含製作一混合物的步驟,該混合物含有:將下述一般式(1)所示之單體(I)和具有2個以上之(甲基)丙烯醯基且不具有磺酸基、羧基及磷酸基的多價單體(II),以單體(I)/多價單體(II)莫耳比為1/1000以上且未滿1/30的方式含有之單體組成物;以及含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物之溶劑;將此混合物塗佈至基材之至少一個表面的步驟;由塗佈之混合物中除去至少一部分溶劑的步驟;以及使經過上述步驟之混合物中所含的單體(I)及單體(II)聚合的步驟;藉此而製造在基材的至少一個表面形成外表面之陰離子濃度(Sa)與接觸至基材之內表面和外表面之中間地點之陰離子濃度(Da)的陰離子濃度比(Sa/Da)為1.1以上,且具有磺酸基、羧基及磷酸基中選出之至少1種陰離子性親水基之單層膜的積層體。
[X]s [M1]1 [M2]m  (1)
(上述式(1)中,s表示1或2,1及m表示滿足s=1+m/2的整數。
M1為由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,M2為由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子。
X為下述一般式(1-1)~(1-4)所示基中選出之至少1個1價陰離子。
[化41]
[化42]
[化43]
[化44]
(上述式(1-1)~(1-4)中,J及J’分別獨立為H或CH3 ,n表示0或1,R分別獨立為亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出至少1個基取代其碳之碳數1~600的脂肪族烴基。))
若根據上述積層體之製造方法,較佳可製造具有水接觸角為30°以下之單層膜的積層體。
本發明之單層膜及具有該單層膜之積層體係具有親水性,不僅防霧性、防污性、防靜電性,防止結露性等優異,即使單層膜之膜厚變大,透明性亦優異,且具有耐擦傷性亦優異的傾向。
本發明之單層膜係經由聚合指定之單體組成物而得。
於上述單體組成物中,含有下述一般式(1)所示之單體(1)。
[X]s [M1]1 [M2]m  (1)
上述式(1)中,s表示1或2,1及m表示滿足s=1+m/2之整數。
M1係由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子。
另外,本發明中所謂之銨離子,係對氨、1級胺、2級胺或3級胺結合氫離子而得的陽離子。作為上述銨離子,由親水性的觀點而言,以對氨及碳數少之胺結合氫離子的陽離子為佳,且以對氨結合氫離子所形成的銨離子、甲基銨為更佳。
作為上述鹼金屬,可列舉例如鋰、鈉、鉀、銣等。
上述M1中以鹼金屬離子為佳,且以鈉離子、鉀離子及銣離子為更佳。
M2係由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子。
X為下述一般式(1-1)~(1-4)所示基中選出之至少1個1價陰離子。
[化45]
[化46]
[化47]
[化48]
上述一般式(1-1)~(1-4)中,J及J’分別獨立為H或CH3 。n表示0或1。
R分別獨立為亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數1~600的脂肪族烴基。 作為上述R,以亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數2~100的脂肪族烴基為佳,且以亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數2~20的脂肪族烴基為更佳。
上述單體(I)中以m=0之單體為佳。
上述X之式量通常為50~18,000、較佳為100~1,000、更佳為170~500。
上述單體(I)中以下述一般式(1-1-1)及一般式(1-1-2)所示之單體為佳。
上述式(1-1-1)及(1-1-2)中,J為H或CH3
R1 及R2 分別獨立為H、CH3 或C2 H5 。該等R1 及R2 中由合成容易度而言以H為佳。
n表示1~20之整數,由合成容易度而言,較佳為2~10之整數,更佳為2~4之整數。
1表示2~10之整數,較佳為2~6之整數,更佳為2~4之整數。
M係由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,或由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子。
M為1價陽離子之情況係m為1,M為2價陽離子之情況係m為2。
上述銨離子係對氨、1級胺、2級胺或3級胺結合氫離子而得的陽離子。作為上述銨離子,由親水性之觀點而言,以對氨及碳數少之胺結合氫離子的陽離子為佳,且以對氨結合氫離子所形成的銨離子、甲基銨為更佳。
作為上述鹼金屬,可列舉例如鋰、鈉、鉀、銣等。作為上述鹼土類金屬,可列舉鈹、鎂、鈣、鍶等。
該等M中係以1價陽離子為佳,且以鹼金屬離子為更佳,以鈉離子、鉀離子及銣離子為再佳。
該等式(1-1-1)及(1-1-2)所示之單體中,以(甲基)丙烯酸2-磺醯乙酯、(甲基)丙烯酸3-磺醯丙酯及該等化合物之鹼金屬鹽為佳。
上述單體(I)的分子量通常為168~18,000、較佳為180~1,000、更佳為200~500。
上述單體(I)可使用單獨1種,且亦可混合使用2種以上。
另外,本發明之單體組成物中係含有上述單體(I),但亦可上述單體(I)的至少一部分反應成為寡聚物形式而被含於上述單體組成物中。另外,此處所謂寡聚物係通常含有2~20個由上述單體(I)所形成的重複單位者。
上述單體(I)可根據公知方法或以公知為準之方法製造,例如可根據日本專利特公昭49-36214號公報、日本專利特公昭51-9732號公報、日本專利特開昭63284157號公報或美國專利第3024221號說明書所記載之方法而製造。
例如,上述式(1-1-1)所示之單體係可在鹼金屬碳酸鹽之存在下,與(甲基)丙烯酸和丙烷磺內酯(propane sultone)反應而製造,上述式(1-1-2)所示之單體係可經由將多元醇的一部分羥基以鹼化氫予以鹵化,其次對經取代的鹵素以鹼金屬磺酸鹽反應,合成具有羥基之鹼金屬磺酸鹽化合物,最後將此羥基與(甲基)丙烯酸鹵化物或(甲基)丙烯酸反應而製造。
於上述單體組成物中,進一步含有具2個以上之(甲基)丙烯醯基,且不具有磺酸基、羧基及磷酸基的多價單體(II)。
關於此多價單體(II)所含之(甲基)丙烯醯基的形態並無特別限制,(甲基)丙烯醯基可例如以(甲基)丙烯醯氧基、(甲基)丙烯醯硫基或(甲基)丙烯酸醯胺基等形態包含於多價單體(II),較佳為以(甲基)丙烯醯氧基或(甲基)丙烯醯硫基之形態包含。
作為上述多價單體(II),可列舉例如具有1個以上羥基和2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物、具有1個以上醚鍵或硫醚鍵和2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物、具有1個以上酯鍵和2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物、具有1個以上脂肪族環構造或芳香族環構造和2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物、具有1個以上雜環構造和2個以上(甲基)丙烯醯基的化合物等。
該等多價單體(II)中,以下述一般式(2-1)及(2-2)所示之單體為佳。
[化51]
[化52]
(上述式(2-1)及(2-2)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,R12 及R13 分別獨立為H或CH3 ,X1 、X2 、X3 、X4 及X5 分別獨立為O或S,a表示2~30之整數,b表示0~2之整數,c表示0~30之整數,d表示0~20之整數,e表示0~2之整數,i表示1~20之整數,較佳為1~10、更佳為1~5、再佳為1~3之整數。k表示1~10之整數,更佳為2~8、再佳為表示2~6之整數。
A表示由
[化53]
[化54]
中選出之1種。
其中,*為鍵結鍵。
R10 及R11 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基。R為六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基、R50 為六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、伸基、二苯基甲烷或伸茬基。
V為OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,W1~W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,Z表示OH、具有鍵結鍵(*)的氧原子、COOH或具有鍵結鍵(*)的羧基(COO),V1~V3分別獨立為H或鍵結鍵(*)。
n1及n2分別獨立表示0~8之整數,o1及o2分別獨立表示1~3之整數,f表示1~20之整數,g表示0~3之整數,m表示0或1。q表示1~7之整數,較佳為1~5之整數、更佳為表示1~3之整數。a1表示2~3之整數,較佳為3。a2表示3~4之整數,較佳為3。a3表示4~6之整數,較佳為5或6。a4表示2~3之整數,較佳為3。a5表示2~4之整數,較佳為3或4。
上述一般式(2-1)~(2-2)所示之多價單體,可根據公知方法或以公知為準之方法製造。又,可以市售品型式取得。
上述式(2-1)及一般式(2-2)所示之多價單體中,以下述一般式(3)~(8)及(10)~(33)所示之多價單體為佳。
[化55]
上述式(3)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,n1及n2分別獨立表示0~8之整數。
[化56]
上述式(4)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,n1及n2分別獨立表示0~8之整數。
[化57]
上述式(5)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c1表示2~30之整數。
[化58]
上述式(6)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,c2及c3分別獨立表示1~5之整數,d1表示2~20之整數。
[化59]
上述式(7)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,d1表示2~20之整數,m表示0或1。
[化60]
上述式(8)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,o1及o2分別獨立表示1~3之整數。
[化61]
上述式(10)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,c4及c5分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1。
[化62]
上述式(11)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,m表示0或1。
[化63]
上述式(12)中,R3 ~R7 分別獨立為H或CH3
[化64]
上述式(13)中,*為鍵結鍵,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,c6表示0~3之整數。
[化65]
上述式(14)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1。
[化66]
上述式(15)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~30之整數。
[化67]
上述式(16)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,c11~c14表示1以上之整數,且滿足c11+c12+c13+c14=4~30。
[化68]
上述式(17)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數。
[化69]
上述式(18)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基,c4及c5分別獨立表示0~5之整數。
[化70]
上述式(19)中,R3 ~R5 及R11 分別獨立為H或CH3 ,b1~b3分別獨立表示0~2之整數,f表示1~20之整數。[化71]
上述式(20)中,*為鍵結鍵,V為OH或具有鍵結鍵(*)之氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a1表示2或3,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數。[化72]
上述式(21)中,*為鍵結鍵,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a2表示3或4,c16表示0~20之整數。[化73]
上述式(22)中,*為鍵結鍵,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a3表示4~6之整數,c17表示0~3之整數。[化74]
上述式(23)中,R為六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,e1及e2分別獨立表示0~2之整數。[化75]
上述式(24)中,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數,n100表示1~6之整數。[化76]
上述式(25)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~5之整數。[化77]
上述式(26)中,R3 為H或CH3 ,p1表示1~6之整數,a10表示3。[化78]
上述式(27)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數。[化79]
上述式(28)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數。[化80]
上述式(29)中,R3 及R5 ~R13 分別獨立為H或CH3 ,i1表示0~5之整數。[化81]
上述式(30)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a2表示3或4,i1表示0~5之整數。[化82]
上述式(31)中,R3 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a7表示1~6之整數,a8表示0~5之整數,且滿足a7+a8=2~6。[化83]
上述式(32)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2之整數,c4表示0~5之整數。[化84]
上述式(33)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2之整數,c4為0~5之整數。作為上述一般式(3)所示之多價單體(II),可列舉例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-甲基-1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙氧基}乙烷、1,2-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙氧基}丙烷、1,3-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙氧基}丙烷、1,4-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙氧基}丁烷、1,6-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙氧基}己烷等。作為上述一般式(4)所示之多價單體(II),可列舉例如新戊二醇羥基三甲基乙酸二(甲基)丙烯酸酯等。
作為上述一般式(5)所示之多價單體(II),可列舉例如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,2-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基}醚、1,2-聚丙二醇-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基}醚等。作為上述一般式(6)所示之多價單體(II),可列舉例如1,2-聚丙二醇-雙{(甲基)丙烯醯基-聚(氧乙烯)}醚等。作為上述一般式(7)所示之多價單體(II),可列舉例如1,3-聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-聚丁二醇-雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基}醚等。作為上述一般式(8)所示之多價單體(II),可列舉例如雙{2-(甲基)丙烯醯硫乙基}硫、雙{5-(甲基)丙烯醯硫基-3-噻戊基}硫等。作為上述一般式(10)所示之多價單體(II),可列舉例如環己烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙{(甲基)丙烯醯氧甲基}環己烷、雙{7-(甲基)丙烯醯氧基-2,5-二庚基}環己烷、雙{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)-甲基}環己烷等。作為上述一般式(11)所示之多價單體(II),可列舉例如三環癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等。作為上述一般式(12)所示之多價單體(II),可列舉例如2-丙烯酸{2-(1,1-二甲基-2-{(1-氧基-2-丙烯基)氧基}乙基)-5-乙基-1,3-二烷-5-基}甲酯(日本化藥公司製,商品名「KAYARAD R-604」)等。
作為上述一般式(13)所示之多價單體(II),可列舉例如N,N’,N”-叁{2-(甲基)丙烯醯氧乙基}三聚異氰酸酯等。作為上述一般式(14)所示之多價單體(II),可列舉例如二甲苯二醇二(甲基)丙烯酸酯,雙{7-(甲基)丙烯醯氧-2,5-二庚基}苯、雙{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)-甲基}苯等。作為上述一般式(15)所示之多價單體(II),可列舉例如雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、雙{(甲基)丙烯醯基-氧乙基}雙酚A、雙{(甲基)丙烯醯基-氧丙基}雙酚A、雙{(甲基)丙烯醯基-聚(氧乙烯)}雙酚A、雙{(甲基)丙烯醯基-聚(氧基-1,2-丙烯)}雙酚A、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基}雙酚A、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-氧乙基}雙酚A、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-氧丙基}雙酚A、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-聚(氧乙烯)}雙酚A、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-聚(氧基-1,2-丙烯)}雙酚A等。作為上述一般式(16)所示之多價單體(II),可列舉例如雙{(甲基)丙烯醯基-氧乙基-氧丙基}雙酚A、雙{(甲基)丙烯醯基聚(氧乙烯)-聚(氧基-1,2-丙烯)}雙酚A等。作為上述一般式(17)所示之多價單體(II),可列舉例如萘二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-氧基}萘等。作為上述一般式(18)所示之多價單體(II),可列舉例如9,9-茀二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-雙{4-(2-甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}}茀、9,9-雙{3-苯基-4-(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)}茀等。作為上述一般式(19)所示之多價單體(II),可列舉例如苯酚酚醛清漆型環氧(甲基)丙烯酸酯(新中村化學製,商品名「NK Oligo EA-6320,EA-7120,EA-7420」)等。作為上述一般式(20)所示之多價單體(II),可列舉例如甘油-1,3-二(甲基)丙烯酸酯、1-丙烯醯氧基-2-羥基-3-甲基丙烯醯氧基-丙烷、2,6,10-三羥基-4,8-二十一烷-1,11-二(甲基)丙烯酸酯、1,2,3-叁{3-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基-丙基-氧基}丙烷、1,2,3-叁{2-(甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}丙烷、1,2,3-叁{2-(甲基)丙烯醯氧基-丙基-氧基}丙烷、1,2,3-叁{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)}丙烷、1,2,3-叁{(甲基)丙烯醯氧基-聚(1,2-丙烯氧基)}丙烷等。
作為上述一般式(21)所示之多價單體(II),可列舉例如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷-叁{(甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}醚、三羥甲基丙烷-叁{2-(甲基)丙烯醯氧基-丙基-氧基}醚、三羥甲基丙烷-叁{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)醚、三羥甲基丙烷-叁{(甲基)丙烯醯氧基-聚(1,2-丙烯氧基)}醚、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇-肆{(甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}醚、季戊四醇-肆{2-(甲基)丙烯醯氧基-丙基-氧基}醚、季戊四醇-肆{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)}醚、季戊四醇-肆{(甲基)丙烯醯氧基-聚(1,2-丙烯氧基)}醚等。作為上述一般式(22)所示之多價單體(II),可列舉例如二-三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷-肆{(甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}醚、二-三羥甲基丙烷-肆{2-(甲基)丙烯醯氧基-丙基-氧基}醚、二-三羥甲基丙烷-肆{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧基)}醚、二-三羥甲基丙烷-肆{(甲基)丙烯醯氧基-聚(1,2-丙烯氧基)}醚、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇-六{(甲基)丙烯醯氧基-乙基-氧基}醚、二季戊四醇-六{2-(甲基)丙烯醯氧基-丙基-氧基}醚、二季戊四醇-六{(甲基)丙烯醯氧基-聚(乙烯氧)}醚、二季戊四醇-六{(甲基)丙烯醯氧基-聚(1,2-丙烯氧基)}醚等。
作為上述一般式(23)所示之多價單體(II),可列舉例如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯或(甲基)丙烯酸4-羥丁酯等之(甲基)丙烯酸羥烷酯與六亞甲基二異氰酸酯的反應物;(甲基)丙烯酸羥烷酯與異佛爾酮二異氰酸酯的反應物;(甲基)丙烯酸羥烷酯與雙(異氰醯甲基)降烷的反應物;(甲基)丙烯酸羥烷酯與雙(4-異氰酸基環己基)甲烷的反應物;(甲基)丙烯酸羥烷酯與1,3-雙(異氰醯甲基)環己烷的反應物;(甲基)丙烯酸羥烷酯與間-伸茬基二異氰酸酯的反應物等。上述單體組成物所含之單體(I)與多價單體(II)的莫耳比,單體(I)/多價單體(II)為1/1000以上且未滿1/30。藉由使單體(I)與多價單體(II)之莫耳比為上述範圍內,即使所得單層膜的膜厚變大之情況,仍可取得透明性優異且耐擦傷性亦優異的單層膜。本發明之單體(I)與多價單體(II)的莫耳比係單體(I)/多價單體(II)為1/1000以上且未滿1/30,較佳為1/500以上且未滿1/31,更佳為1/300以上且未滿1/32。一般常用霧值作為塗敷膜的透明性指標,在光學用途等之需要高透明性的用途中,通常霧值必須為未滿1%。
另一方面,專利文獻7中記載之單層膜雖係作為防污皮膜、防霧皮膜等之優異材料,但霧值為1%以上之情況,有時無法充分應付更高耐擦傷性的要求。若單體(I)與多價單體(II)的莫耳比為上述範圍,則有可取得霧值未滿1%且透明性優異之單層膜的傾向。又,與專利文獻7相比較,亦有取得耐擦傷性優異之單層膜的傾向。於上述單體組成物中,在不損害本發明效果之範圍內,亦可含有單體(I)及單體(II)以外之其他單體(III)。作為上述其他的單體(III),可列舉例如(甲基)丙烯酸等之單體(I)以外之含有羧基或羧酸鹽基的單體;(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯等之(甲基)丙烯酸羥烷酯;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異酯等之單(甲基)丙烯酸烷酯;(甲基)丙烯酸N,N-二甲基-胺乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基-胺乙酯鹽酸鹽等之含有胺基或銨鹽基的單體;乙烯基磺酸鈉、苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鉀、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸鉀等之單體(I)以外之含有磺酸基或磺酸鹽基的單體;(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙二醇雙(碳酸烯丙酯)、苯二甲酸二烯丙酯、二乙烯苯、二乙烯碸、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、異氰酸3-異丙烯基-α,α-二甲基-苄酯、異氰酸(甲基)丙烯醯酯、異氰酸(甲基)丙烯醯氧乙酯、伸茬基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、雙(異氰酸甲基)降烷、異佛爾酮二異氰酸酯、1,3-雙(異氰醯甲基)環己烷、雙(4-異氰酸基-環己基)甲烷等。
又,在欲加大單層膜之折射率值的情況,亦可使用2,5-雙(丙烯醯硫甲基)-1,4-二噻烷(dithiane)、1,8-雙(丙烯醯硫基)-5-丙烯醯硫甲基-3,6-二噻辛烷、2,5-雙(丙烯醯硫甲基)-1,4-二噻烷、1,11-雙(丙烯醯硫基)-4,8-雙(丙烯醯硫甲基)-3,6,9-三噻十一烷等之具有硫原子的單體作為上述單體(III)。上述單體(III)之單體組成物中的含量只要不損害本發明之效果則無特別限制,相對於單體(I)及單體(II)之合計100莫耳%,通常使用100莫耳%以下、較佳為49莫耳%以下、更佳為40莫耳%以下之份量。經由以此種含量於單體組成物中含有,則可調整柔軟性、靭性、折射率等之物性。本發明中,係將上述單體組成物與含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物的溶劑混合。溶解度參數σ(cal/cm3 )可由下列(1)~(4)之值計算。
(1)每1莫耳的蒸發潛熱Hb=21×(273+Tb)[單位:cal/mol],Tb:溶劑之沸點(℃)
(2)於25℃之每1莫耳的蒸發潛熱H25=Hb×{1+0.175×(Tb-25)/100}[單位:cal/mol],Tb:溶劑之沸點(℃)
(3)分子間結合能量E=H25-596[單位:cal/mol]
(4)溶劑每1毫升(cm3 )之分子間結合能量E1=E×D/Mw[單位:cal/cm3 ],D:密度(g/cm3 ),Mw:溶劑之分子量
(5)溶解度參數σ=(E1)1/2 [單位:cal/cm3 ]
經由使含有此種溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.3以上之化合物的溶劑在與單體組成物的混合物中含有,因為與來自單體(I)之陰離子性親水基具有一定的相互作用,故將此混合物塗佈至基材,並由此混合物中除去溶劑時,在所塗佈的混合物之接觸外界的表面,陰離子性親水基(單體(I))伴隨溶劑移動,且陰離子性親水基在此表面被濃縮,在本發明所得之單層膜外表面形成陰離子性親水基集中的構造(傾斜構造)。另一方面,若溶解度參數σ(cal/cm3 )未滿9.3,則上述之相互作用變弱,故無法充分形成上述傾斜構造。由更加容易形成此傾斜構造的觀點而言,上述溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.5以上為佳。又,就更加容易形成上述之傾枓構造的方面而言,上述溶劑中,以沸點為30~170℃之溶劑、沸點為50~140℃之溶劑為更佳,且以沸點為60~125℃之溶劑為再佳。另外,上述溶劑為含有2個以上化合物之混合溶劑之情況,該等混合溶劑的最高沸點為上述範圍即可。
作為可使用作為上述溶劑之溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.3以上且沸點為30~170℃之化合物,可列舉例如甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、環己醇、1-丙醇、IPA(異丙醇)、2-乙氧基乙醇、1-丁醇、異丁醇、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁醇、1-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇(3-甲基1-丁醇)等之醇;環己酮、2-甲基環己酮、丙酮等之酮;甲酸、醋酸、丙酸等之羧酸;醋酸甲酯等之羧酸酯;二烷、茴香醚、THF(四氫呋喃)等之醚;DMF(N,N’-二甲基甲醯胺)、DMAC(N,N’-二甲基乙醯胺)等之醯胺;乙腈等之腈;及水等。
該等化合物中,以醇為佳,且醇中以甲醇、乙醇、1-丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、1-丁醇、1-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇(3-甲基-1-丁醇)等之1級醇為較佳的傾向。溶劑中所含之溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.3以上之上述化合物,可單獨使用且亦可混合使用。又,上述溶劑為含有2個以上化合物之混合溶劑之情況,至少其中1個滿足上述溶解度參數之條件即可。溶劑中所含之其中1個化合物之溶解度參數滿足上述條件之情況,因為來自單體(I)之陰離子性親水基與其中1個化合物具有一定的相互作用,故將此混合物塗佈至基材,並由此混合物中除去溶劑時,在所塗佈的混合物之接觸外界的表面,陰離子性親水基(單體(I))伴隨其中1個化合物移動之情形並不會改變,其結果,陰離子性親水基在表面被濃縮。
含有2個以上化合物之混合溶劑之情況,沸點最高的化合物對傾斜構造之形成有容易造成影響的傾向。因此,混合溶劑中所含之沸點最高之化合物的溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.3以上為佳。又,含有2個以上化合物之混合溶劑之情況,溶解度參數σ(cal/cm3 )滿足上述條件之化合物:其以外之化合物的重量比,較佳為99.9:0.1~1:99,更佳為99:1~10:90,再佳為98:2~30:70之範圍。
但,溶劑中所含之溶解度參數σ(cal/cm3 )為9.3以上的化合物中,尤其以乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-乙基-乙醇胺、N-(2-乙基己基)乙醇胺、N-丁基-二乙醇胺、N-己基-二乙醇胺、N-月桂基-二乙醇胺、N-鯨蠟基、二乙醇胺等之具有羥乙基胺基構造的乙醇胺系化合物[NRa Rb (CH2 CH2 OH):Ra 及Rb 獨立為氫、碳數1~15之烷基或CH2 CH2 OH基]為不佳。上述乙醇胺系化合物因為與來自單體(I)之陰離子性親水基的相互作用過強,故乙醇胺系化合物與陰離子性親水基會形成宛如1個分子般的狀態(典型上為鹽),使陰離子性親水基的外表上之分子量增大。此分子量的增大會使媒體中的移動速度降低,故在基材上塗佈並由與單體組成物之混合物中除去溶劑時,陰離子性親水基難以在與外界接觸的表面上移動。又,即使陰離子性親水基會伴隨乙醇胺系化合物在接觸外界的表面上移動,亦因乙醇胺系化合物所相互作用之陰離子於外表上的分子量增大,故每單位表面積的陰離子濃度必然比未與乙醇胺系化合物相互作用的陰離子更加降低,結果難以在表面濃縮。更且,除了上述之強力的相互作用之外,乙醇胺系化合物沸點較高(約170℃以上),難以蒸發,故即使是游離的乙醇胺系化合物,亦難以發生朝向表面的移動,容易殘留於內部。因此,經由分子量更加增大之乙醇胺系化合物與陰離子的相互作用所產生的物質,具有更難朝向表面移動的傾向。即,若使用含有上述乙醇胺系化合物的溶劑,則陰離子朝向接觸外界之表面的移動受到抑制,容易殘存於與單體組成物的混合物中(單層膜內部),故有難以在本發明所得之單層膜外表面形成陰離子性親水基集中之構造(傾斜構造)的傾向,所得之單層膜的親水性等有降低的傾向。
更且,若使用該等乙醇胺系化合物作為溶劑,則會發生單體(I)及多價單體(II)等所含之酯鍵的分解(水解、醇解及乙醇胺系化合物之1級或2級胺基造成的直接分解等),或乙醇胺系化合物的1級或2級胺基對單體(I)及多價單體(II)所含之(甲基)丙烯醯基直接反應(邁克爾加成),而有發生單體混合物之聚合不良、單層膜中之交聯密度降低等不希望發生的副反應之情況。在含有上述單體組成物和溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之溶劑的混合物中,視需要亦可含有聚合起始劑。例如,在基材上將上述混合物所含的單體組成物以放射線(例如紫外線)聚合之情況,亦可在含有上述單體組成物和溶解度參數σ為9.3(cam/cm3 )以上之溶劑的混合物中,含有光自由基聚合起始劑、光陽離子聚合起始劑及光陰離子聚合起始劑等之光聚合起始劑。
作為上述光自由基聚合起始劑,可列舉例如二苯基酮、4-苯基二苯基酮、2,4-二乙基9-氧硫、IRUGACURE 651(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 184(Ciba Specialty Chemicals公司製)、DAROCURE 1173(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 500(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 2959(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 127(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 907(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 369(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 1300(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 819(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 1800(Ciba Specialty Chemicals公司製)、DAROCURE TPO(Ciba Specialty Chemicals公司製)、DAROCURE 4265(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE OXE 01(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE OXE02(Ciba Specialty Chemicals公司製)、ESACURE KT55(Lanbelty公司製)、ESACURE K1P150(Lanbelty公司製)、ESACURE KIP100F(Lanbelty公司製)、ESACUREKT37(Lanbelty公司製)、ESACURE KTO46(Lanbelty公司製)、ESACURE 1001M(Lanbelty公司製)、ESACURE KIP/EM(Lanbelty公司製)、ESACURE DP250(Lanbelty公司製)、及ESACURE KB1(Lanbelty公司製)等。該等光自由基聚合起始劑中,亦以IRUGACURE 184(Ciba Specialty Chemicals公司製)、DAROCURE 1173(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 500(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 819(Ciba Specialty Chemicals公司製)、TAROCURE TPO(Ciba Specialty Chemicals公司製)、ESACURE KIP100F(Lanbelty公司製)、ESACURE KT37(Lanbelty公司製)及ESACURE KTO46(Lanbelty公司製)為佳。
作為上述光陽離子聚合起始劑,可列舉例如IRUGACURE 250(Ciba Specialty Chemicals公司製)、IRUGACURE 784(Ciba Specialty Chemicals公司製)、ESACURE 1064(Lanbelty公司製)、CYRAURE UV 16990(Union Cabite日本公司製)、ADEKAOPTOMER SP-172(旭電化公司製)、ADEKAOPTOMER SP-170(旭電化公司製)、ADEKAOPTOMER SP-152(旭電化公司製)、及ADEKAOPTOMER SP-150(旭電化公司製)等。上述光聚合起始劑中,以光自由基聚合起始劑為佳。上述光聚合起始劑之使用量,相對於單體組成物中所含之單體(I)、多價單體(II)及視需要含有之單體(III)之合計100重量份,較佳為0.1~20重量份、更佳為0.5~10重量份、再佳為1~5重量份之範圍。於上述混合物中,除了上述光聚合起始劑亦可進一步含有光聚合促進劑。
作為上述光聚合促進劑,可列舉例如2,2-雙(2-氯苯基)-4,5’-四苯基-2’H-<1,2’>雙咪唑基、叁(4-二甲胺基苯基)甲烷、4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、2-乙基蒽醌及樟腦醌等。又,在含有上述單體組成物和溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之溶劑的混合物中,亦可含有紫外線吸收劑,受阻胺系光安定劑(HALS)。欲將本發明之單層膜使用作為即使長時間曝露於外部亦不會變質之防污材料、防霧材料等之情況,可在上述混合物中添加紫外線吸收劑、受阻胺系光安定劑(HALS),提高所得單層膜的耐候性。作為上述紫外線吸收劑,可使用苯并三唑系紫外線吸收劑、三系紫外線吸收劑、二苯基酮系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑及草酸醯胺苯(oxanilide)系紫外線吸收劑等之各種一般的紫外線吸收劑。
作為上述紫外線吸收劑,可列舉例如2-(2H-苯并三唑-2-基)-對-甲酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-第三丁基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二-第三丁基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-雙(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基-丁基)-6-(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(3-酮-4--十二烷基)-6-第三丁基-苯酚、2-{5-氯基(2H)-苯并三唑-2-基}-4-(3-酮-4--十二烷基)-6-第三丁基-苯酚、2-{5-氯基(2H)-苯并三唑-2-基}-4-甲基-6-第三丁基-苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4,6-二-第三戊基苯酚、2-{5-氯基(2H)-苯并三唑-2-基}-4,6-二-第三丁基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-第三辛基苯酚、2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-甲基-6-正-十二烷基苯酚、甲基-3-{3-(2H-苯并三唑-2-基)-5-第三丁基-4-羥苯基}丙酸甲酯/聚乙二醇300的反應生成物等之苯并三唑系紫外線吸收劑;2-(4-苯氧基-2-羥基-苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三、2-(2-羥基-4--十六烷氧基)-4,6-二(2,4-二甲基-苯基)-1,3,5-三、2-(2-羥基-4--十七烷氧基)-4,6-二(2,4-二甲基-苯基)-1,3,5-三、2-(2-羥基-4-異辛氧基-苯基)-4,6-二(2,4-二甲基-苯基)-1,3,5-三、商品名TINUBIN 400(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN 405(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN 460(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN 479(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)等之三系紫外線吸收劑;2-羥基-4-正辛氧基二苯基酮等之二苯基酮系紫外線吸收劑;2,4-二-第三丁基苯基-3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸酯等之苯甲酸酯系紫外線吸收劑;及丙二酸-{(4-甲氧苯基)亞甲基}-二甲酯、商品名HOSTABIN PR-25(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN B-CAP(Clarent‧Japan股份有限公司製)等之丙二酸酯系紫外線吸收劑;2-乙基-2’-乙氧基草酸醯胺苯、商品名Sanduror VSU(Clarient‧Japan股份有限公司製)等之草酸醯胺苯系紫外線吸收劑等。
該等紫外線吸收劑中,以三系紫外線吸收劑為較佳之傾向。上述紫外線吸收劑之使用量,相對於單體組成物所含之單體(I)、多價單體(II)及視需要含有之單體(III)的合計100重量份,通常為0.1~20重量份、較佳為0.5~10重量份之範圍。紫外線吸收劑之使用量未滿上述下限值之情況,所得單層膜之耐候性的改良效果有變小之傾向。又,紫外線吸收劑之使用量超過上述上限值之情況,有時聚合不夠充分。上述受阻胺系光安定劑(Hindered Amin Light Stabilizers:HALS)係一般簡稱為HALS之通常具有2,2,6,6-四甲基哌啶骨架之化合物的總稱,根據分子量,可大致分成低分子量HALS、中分子量HALS、高分子量HALS及反應型HALS。
作為上述HALS,可列舉例如商品名TINUBIN 111FDL(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、雙(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯(商品名TINUBIN123(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製))、商品名TINUBIN144(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN292(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN765(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、商品名TINUBIN770(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、N,N’-雙(3-胺丙基)乙二胺-2,4-雙[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)胺基]-6-氯基-1,3,5-三縮合物(商品名CHIMASSORB119FL(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製))、商品名CHIMASSORB2020FDL(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製)、琥珀酸二甲酯-1-(2-羥乙基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶聚縮合物(商品名CHIMASSORB622LD(Ciba Specialty Chemicals股份有限公司製))、聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三-2,4-二基}{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}六亞甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基}](商品名CHIMASSORB944FD(Ciba SpecialtyChemicals股份有限公司製))、商品名Sanduvor3050Liq.(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名Sanduvor3052Liq.(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名Sanduvor3058Liq.(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名Sanduvor3051Powder.(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名Sanduvor3070Powder.(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名VP Sanduvor PR-31(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN N20(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN N24(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN N30(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN N321(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN PR-31(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名HOSTABIN 845(Clarient‧Japan股份有限公司製)、商品名NYLOSTAB S-EED(Clarient‧Japan股份有限公司製)等。上述HALS之使用量,相對於單體組成物所含之單體(I)、多價單體(II)及視需要含有之單體(III)的合計100重量份,通常為0.1~10重量份、較佳為0.5~5重量份、更佳為1~3重量份之範圍。
HALS之使用量未滿上述下限值之情況,所得單層膜之耐候性的改良效果有變小的傾向。又,HALS的使用量超過上述上限值之情況,有時聚合不夠充分。又,在含有上述單體組成物和含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物之溶劑的混合物中,進一步視需要,亦可含有紅外線吸收劑、自由基補充劑、抗氧化劑、聚合抑制劑、色素、黏合劑、內部脫模劑、勻塗劑、觸媒、各種金屬氧化物、金屬、金屬鹽、碘、及錪鹽等之其他添加劑。在提高機械強度或熱安定性等、賦予光回應性或殺菌性等之目的下,可添加二氧化矽、氧化鈦等之金屬或金屬氧化物等。更且,在賦予殺菌性或抗菌性等之目的下,可添加銀鹽、鋰鹽等之金屬鹽、碘、或錪鹽等。該等其他添加劑之添加量,可根據其目的適當設定,相對於單體組成物所含之單體(I)、多價單體(II)及視需要含有之單體(III)的合計100重量份,通常為0.01~200重量份、較佳為0.1~100重量份之範圍。本發明中,製作含有上述單體組成物與溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物之溶劑的混合物,並將其塗佈至基材。作為成為上述基材的材料,可列舉例如二氧化矽、金屬、金屬氧化物等之結晶性或非晶性等之無機材料;聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、氯乙烯樹脂、聚矽氧樹脂等之聚合物材料、紙、木漿等之有機材料;及玻璃填料與聚對苯二甲酸乙二酯之混合物所代表之無機材料與有機材料的複合材料等。作為成為本發明基材之材料可例示上述材料,本發明所使用之基材亦可為在無機材料、有機材料等所構成之基材表面塗佈有塗料等者。
又,上述基材之表面視需要亦可施行物理性或化學性處理、底漆(primer)處理等之表面處理。此表面處理係可例如為了改良基材與單層膜的接黏性(密合性)而使基材表面活化等作為其目的而進行。作為物理性或化學性處理,可列舉例如電暈處理、臭氧處理、使用氧氣或氮氣等之低溫電漿處理、輝光放電處理、使用化學藥品等進行之氧化處理等。底漆處理係將所謂塗底塗敷劑、底塗塗敷(under coat)劑或底固塗敷(anchor coat)劑等之塗敷劑在基材表面塗佈、乾燥,則可進行。作為上述塗敷劑,可列舉例如以聚酯、聚醯胺、聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、苯酚系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯及聚丙烯等之聚烯烴、改質聚烯烴、纖維素系樹脂等之聚合體作為載體主成分的聚合體組成物。作為上述塗敷劑,可列舉例如將上述聚合體溶解於溶劑的溶劑型塗敷劑、將上述聚合體分散於水等之水性溶劑的膠乳型或分散型的水性型塗敷劑。
作為上述水性型塗敷劑所含的聚合體,可列舉聚烯烴、聚乙烯乙烯醇、聚伸乙基亞胺、聚丁二烯、胺基甲酸酯丙烯酸樹脂及聚酯系聚胺基甲酸酯等之聚胺基甲酸酯、聚氯乙烯、聚矽氧丙烯酸樹脂、醋酸乙烯酯丙烯酸樹脂、丙烯酸樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚合體、丙烯腈-丁二烯共聚合體、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚合體、氯丁二烯橡膠、聚丁二烯等之橡膠、聚丙烯酸酯、聚偏氯乙烯、及該等樹脂以羧酸等改質的聚合體等。該等塗敷劑中,以含有聚胺基甲酸酯之塗敷劑為佳。作為聚胺基甲酸酯,亦可在聚合體之主鏈或側鏈之任一者具有胺基甲酸酯鍵,例如,可使用將聚酯多元醇、聚醚多元醇或丙烯酸多元醇等之多元與異氰酸酯化合物反應而得的聚胺基甲酸酯。
又,作為含有上述聚胺基甲酸酯之塗敷劑,亦可使用將含有多元醇之液體與含有異氰酸酯化合物之液體於現場混合並塗敷的二液型塗敷劑。此二液型之塗敷劑之情況,只要可在基材上形成底漆,則含有多元醇之液體與含有異氰酸酯化合物之液體的混合方法並無特別限定。又,只要可在基材上形成底漆,則多元醇與異氰酸酯化合物的配合比亦無特別限定,(多元醇所含之OH基)/(異氰酸酯化合物所含之NCO基)之值,以當量換算通常為2/1~1/40之範圍。該等含有聚胺基甲酸酯之塗敷劑中,就基材與單層膜之密合性優異且剝離強度高之方面而言,含有使用縮合系聚酯多元醇、內酯系聚酯多元醇等之聚酯多元醇作為多元醇,且使用甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、伸茬基二異氰酸酯等之聚胺基甲酸酯作為異氰酸酯化合物的塗敷劑為佳。作為上述塗敷劑塗佈至基材的方法,可列舉例如凹版塗敷法、逆輥塗敷法、刀塗敷法、接觸塗敷法等。塗敷劑之塗佈量以乾燥狀態計通常為0.01g/m2 ~10g/m2 、較佳為0.05g/m2 ~5g/m2 。其後,由基材上塗佈之上述混合物中除去至少一部分之溶劑。若由上述混合物中除去之溶劑不夠充分,則所得單層膜之陰離子傾斜不夠充分,故親水性有降低之情況,又,單層膜與基材的密合性亦有降低的傾向。因此,於基材上單體組成物正要聚合前之上述混合物所含之溶劑的殘存量,通常為未滿20重量%、較佳為未滿10重量%、更佳為未滿5重量%、特佳為未滿2重量%、最佳為未滿1重量%。由上述混合物中除去溶劑的方法並無特別限制,可列舉例如於室溫下靜置並由混合物中使溶劑自然蒸發的方法、加熱而由上述混合物中除去溶劑的方法、於室溫下靜置並以風由上述混合物中除去溶劑的方法、減壓並由上述混合物中除去溶劑的方法、減壓及加熱並由上述混合物中除去溶劑的方法、以及以加熱及風由上述混合物中除去溶劑的方法等。該等方法中,以溫風由基材之塗佈之上述混合物中除去溶劑的方法、將塗佈上述混合物之基材一邊加熱一邊以溫風由上述混合物中除去溶劑的方法等所代表之以加熱及風由上述混合物中除去溶劑的方法為佳。
隨著加熱而除去溶劑時的加熱溫度,通常為室溫以上且200℃以下、較佳為30℃以上且150℃以下、更佳為40℃以上且100℃以下之範圍。進行除去溶劑的環境可為大氣或氮氣等之惰性氣體,均無妨。但是,環境的濕度以低者為較佳。環境的濕度較佳為70%以下、更佳為60%以下、再佳為55%以下。隨著加熱除去溶劑之情況,若加風則蒸發速度變快,可降低溶劑殘存量、縮短乾燥時間、降低乾燥溫度等,並且具有抑制除去溶劑時膜由基材剝離(密合性降低)、裂痕(膜裂開)等之傾向。施加風時的風速,較佳為0.1m/秒鐘~30m/秒鐘之範圍、更佳為0.1m/秒鐘~10m/秒鐘之範圍、再佳為0.2m/秒鐘~5m/秒鐘之範圍。風速若超過上述上限值,則有難以取得均勻塗佈面的傾向。另一方面,未滿上述下限值,則加風情況之效果有不夠充分的傾向。進行除去溶劑時的壓力並無特別限定,但在常壓或減壓下進行除去溶劑為較佳。另外,亦可在微加壓下進行除去溶劑。除去溶劑之時間亦可由較佳之溶劑殘存量的觀點等適當設定,於考慮生產性之情況,以短時間者為較佳之傾向,例如以5分鐘以下、典型為3分鐘以下、更典型為2分鐘以下之時間進行除去溶劑。
如此塗佈至基材,且除去至少一部分溶劑後,將含有單體(I)及單體(II)之單體組成物聚合。單體組成物的聚合方法並無限制,通常可以熱或放射線、或以熱及放射線兩者使單體組成物聚合。聚合亦可在大氣下進行,但由縮短聚合時間之觀點等而言,在氮氣等之惰性氣體環境下進行為佳。在以熱進行聚合之情況,於單體組成物中視需要加入有機過氧化物等之熱自由基起始劑,通常以室溫以上且300℃以下之範圍加熱則可聚合。以放射線進行聚合之情況,作為放射線,可使用波長區域通常為0.0001~800nm範圍的能量線。作為此種放射線,可列舉例如α射線、β射線、γ射線、電子束、紫外線、可見光等。該等放射線可根據上述單體組成物之組成及視需要使用之光聚合起始劑、光聚合促進劑適當選擇使用。該等放射線中以波長區域為200~450nm之紫外線為佳。在含有單體組成物和含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物之溶劑的混合物中,添加紫外線吸收劑或HALS後,以放射線將單體組成物聚合製造本發明之單層膜之情況,使用在240~270nm或370~430nm之範圍具有輸出功率峰值的放射線燈為佳。又,雖然裝置昂貴,但若以在0.01~0.002nm範圍具有輸出功率峰值的電子束進行聚合,則可短時間完成聚合,同樣為較佳。
又,在迴避氧造成聚合阻礙之目的下,亦可在上述混合物塗佈基材且進行至少一部分溶劑的除去後,以薄膜等之被覆材被覆此混合物之塗佈層後進行聚合。以被覆材被覆塗佈層時,期望以塗佈層與被覆材之間不含空氣(氧氣)之方式密合。藉由不含有空氣(特別是氧氣),以放射線進行聚合之情況有時可減低放射線照射量,又,使用光聚合起始劑等之聚合起始劑進行聚合之情況,可減低聚合起始劑量。作為上述被覆材,只要不阻斷氧氣則無特別限制,可將各種材料以各種形態使用,由操作性方面而言,以薄膜為佳,以放射線進行聚合之情況,以不阻礙聚合且放射線穿透率高的透明性薄膜為佳。作為上述被覆材之材料,可列舉例如聚乙烯醇(PVA)及乙烯-乙烯醇共聚合體等之乙烯醇系聚合體、聚丙烯醯胺、聚異丙基丙烯醯胺、聚丙烯腈、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、雙軸延伸聚丙烯(OPP)等。上述被覆材典型而言薄膜的厚度通常為3~200μm、較佳為5~100μm、更佳為10~50μm之範圍。另外,本發明之單層膜及在至少一個基材面形成該單層膜的積層體中,上述之被覆材亦可作成直接被覆之狀態。若於單層膜上形成被覆材,則可防止單層膜或積層體於輸送、保管、陣列等時之單層膜的損傷、污染。
如此處理所得之本發明基材上形成的單層膜,具有由磺酸基(SO3 - )、羧基(CO2 - )及磷酸基(PO4 - )中選出之至少1個陰離子性親水基,且外表面之陰離子濃度(Sa)與接觸至基材之內表面和外表面之中間地點之陰離子濃度(Da)的陰離子濃度比(Sa/Da)為1.1以上。此處,所謂接觸至基材之內表面和外表面之中間地點,係指朝向單層膜之膜厚方向時,接觸基材之內表面部分與接觸外界之外表面部分的1/2處。上述陰離子濃度比係將基材上設置的單層膜斜向切斷,使用飛行時間型二次離子質量分析裝置(TOF-SIMS),測定單層膜接觸外界之外表面的陰離子濃度與內表面和外表面之中間地點的陰離子濃度而求出。此種本發明之單層膜,單層膜中之上述陰離子係在基材側之內表面部分至接觸外界之外表面部分為止具有濃度差分佈,具有與外界接觸之外表面部分分佈最多陰離子之陰離子濃度差。此種陰離子濃度差在膜厚方向上產生的理由,推測係因親水性之上述陰離子在形成單層膜的過程於接觸外界的表面自我集合。本發明之單層膜係如此在其單層膜的外表面高濃度存在有高親水性基的陰離子,故防霧性、防污性或自我清潔性、防靜電性、防止塵埃附著性等優異。
上述陰離子濃度比(Sa/Da)較佳為1.2以上、更佳為1.3以上。陰離子濃度比為上述值以上之情況,防霧性、防污性或自我清潔性、防靜電性、防止塵埃附著性等之具有更優異的傾向。另外,陰離子濃度比(Sa/Da)通常為20.0左右以下。本發明之單層膜的水接觸角通常為30°以下、較佳為20°以下、更佳為10°以下。水接觸角為上述下限值以下的單層膜係親水性高,可優異作為易與水相容(濕潤)的親水性材料。因此,例如可用於防霧材料、防霧被膜(以下亦稱為防霧塗敷)、防污材料、防污被膜或自我清潔塗敷、防靜電材、速乾性材料或速乾性塗敷、及防靜電被膜或防止塵埃附著塗敷等。例如,若使用作為防霧塗敷,則因為水滴可在膜表面擴展形成水膜,故防霧效果優異,若使用作為自我清潔塗敷,則可使污水和塗敷面之間所進入的污染物浮起除去,故防污效果優異。又,本發明之具有陰離子性親水基的單層膜,相較於具有先前之陰離子性親水基的被膜,係防靜電性優異,亦可用於防靜電材及防靜電被膜或防止塵埃附著塗敷等。上述單層膜的厚度可根據用途而適當設定,通常為0.1~100μm、較佳為0.5~20μm、更佳為1~10μm之範圍。本發明之單層膜經由對上述基材形狀下工夫,則可作成各種形態的單層膜。本發明之單層膜亦可與其基材成為一體而以積層體型式使用。本發明之積層體可經由在基材的至少一面以上述方法形成單層膜而製造。
亦可在上述積層體之未形成單層膜的基材的另一面設置黏著層。如此設置黏著層的積層體,例如以防霧薄膜及防污薄膜等型式,可輕易貼附至玻璃、浴室等之鏡、顯示器、電視等之顯示材料表面、看板、廣告、指示板等之指示板、鐵路、道路等之標識、建物之外壁及內壁、窗玻璃等。黏著層係在未形成單層膜之基材的另一面塗佈黏著劑,進一步視需要除去溶劑,則可在基材上形成。此黏著劑無特別限制可使用。作為上述黏著劑,可列舉例如丙烯酸系黏著劑、橡膠系黏著劑、乙烯醚聚合物系黏著劑及聚矽氧黏著劑等。黏著層之厚度通常為2~50μm、較佳為5~30μm之範圍。另外,上述黏著層上亦可進一步設置剝離層。又,本發明之積層體亦可在上述單層膜表面進一步設置可剝離的被覆材層。本發明之積層體經由對基材形狀下工夫,則可作成各種形態的積層體。例如,本發明之單層膜及積層體可以薄膜、薄片、帶等之形態使用。另外,本發明之單層膜亦可使用作為塗底層。本發明之單層膜及積層體為親水性優異,可用於作為防霧材料、防污材料、防靜電材料等。例如,在透明樹脂、玻璃等之透明材料所構成之基材上積層本發明之單層膜的積層體,可用於作為透明性、親水性、防霧性、防污性以及防靜電性、速乾性、防止結露性優異的積層體。
因此,本發明之單層膜及積層體可使用於坯體、車輪、外裝材、及內裝材等之汽車、船舶、飛機所代表之輸送機器用材;外壁材、內壁材、床材、家具材、浴室用材、洗臉化粧室用材、換氣扇等之廚房用資材、化粧室用資材、配管用材等之建築材及住宅資材;高速道路等所設置之遮音板等之建設用材;衣服、布及纖維等之衣料用材;窗材、鏡、光學薄膜、光碟、眼鏡、隱形眼鏡、蛙鏡、反射薄膜、及反射板等之光學材;電燈用材及光線用材等之照明用材;冷卻扇等之產業資材;電化製品用材、佈線用材、觸控平面面板等之顯示用材、及光阻等之電性‧電子材料;噴墨記錄板、印刷‧印字用底漆等之印刷材料;化粧品容器等之日用品用材等之用途。
[實施例]
以下,根據實施例進一步詳細說明本發明,但本發明不被僅限定於該等實施例。
另外,本發明中之被膜的物性評估如下述處理進行。
<水接觸角之測定>
使用協和界面科學公司製之水接觸角測定裝置CA-V型,對1個樣品測定3處,並以此等值的平均值視為水接觸角的值。
<霧值之測定>
使用日本電色工業公司製之Haze Meter NDH 2000,對1個樣品測定4處,並以此等值的平均值視為霧值。
<耐擦傷性試驗>
使用Steel Wool # 0000,加以某一定之荷重來回擦拭10次。
未造成損傷之情況為○,造成1~5條損傷之情況為△,造成6條~無數損傷之情況為×。
<防霧性之評估>
經由呼氣未造成起霧之情況視為○,有起霧之情況視為×。
<防污性之評估>
以Zebra(股)製之油性標記筆「Maki極細」(黑,型號MO-120-MC-BK)標記,並於其上垂下水滴且放置30秒鐘,以紙巾擦拭。可擦去標記之情況為○,未擦去而殘留之情況為×。
<密合性之評估>
以棋盤格剝離試驗進行評估。
<陰離子濃度比之測定>
將圖1所示之試料調製的樣品以傾斜切斷,使用飛行時間型2次離子質量分析裝置(TOF-SIMS),測定上述外表面之陰離子濃度(Sa)與上述中間地點的陰離子濃度(Da),由此值求出接觸外界之單層膜之外表面與單層膜之內表面與外表面之中間地點的陰離子濃度比(Sa/Da)。
(分析裝置和測定條件)
TOF-SIMS;IDN‧TOF公司製TOF-SIMS5
1次離子:Bi3 2+ (加速電壓25kV)
測定面積;400μm2
測定中使用帶電校正用中和槍
(試料調製等)
如圖1所示,將基材10之表面設置塗敷層20的樣品朝向切削方向30,進行精密傾斜切削後,切出10×10mm2 左右的大小,將測定面接觸網,固定至樣品支架,使用飛行時間型2次離子質量分析裝置(TOF-SIMS),於外界接觸之塗敷層表面40及單層膜內部之塗敷層內部50(膜厚1/2處,連接基材10之塗敷層的內表面)測定陰離子濃度。
(評估)
以下列計算式進行評估。另外,各測定點的離子濃度係使用相對強度(相對於全部檢測離子)。
陰離子濃度比=塗敷層表面40之陰離子濃度/塗敷層20之膜厚1/2處的陰離子濃度
[參考例1~5] (溶液1之調製)
根據表1之配合比,調製含有固形份(NV)80wt%之均勻的單體組成物的溶液1。
[化85]
(形成單層膜用混合物1的調製)
於聚合起始劑IRUGACURE 127(2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基丙醯基)苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮)0.3克中加入甲醇7.8克並混合溶解,再加入12.5克固形份80wt%之上述溶液1並混合溶解,取得固形份50wt%之形成單層膜用混合物1。
(單層膜之形成)
將形成單層膜用混合物1,以棒塗敷器塗佈至作為基材的聚碳酸酯板(TAKIRON股份有限公司製)。另外,為了評估參考例1~5變更膜厚的單層膜,將各參考例1~5塗佈之棒塗敷器的支號如下變更塗佈。
參考例1:#03(單層膜 膜厚:2μm為乾燥)
參考例2:#05(單層膜 膜厚:3μm為乾燥)
參考例3:#08(單層膜 膜厚:5μm為乾燥)
參考例4:#12(單層膜 膜厚:8μm為乾燥)
參考例5:#20(單層膜 膜厚:14μm為乾燥)
塗佈後,立即以45~50℃之溫風乾燥機乾燥。乾燥後,通過UV輸送帶(Fusion UV Systems‧Japan股份有限公司,無電極放電燈H Bulb,輸送帶速度18公尺/分鐘)3次(積算光量900Mj/cm2 ),於聚碳酸酯板上形成參考例1~5之各個膜厚的單層膜。最後於除去與外界接觸之單層膜外表面之污染物的目的下進行流水洗淨,並以吹風機乾燥膜表面,進行單層膜的評估。結果示於表2。
若單體(I)/多價單體(II)之莫耳比為本發明規定之範圍外,則在進一步提高耐擦傷性而加厚膜厚之情況,可知霧值有上升的傾向,透明性有降低的傾向。
[實施例1] (溶液2之調製)
根據表3之配合比,調製不含有親水單體SPA-K且含有固形份80wt%之均勻的單體組成物的溶液2。
(形成單層膜用混合物2之調製)
於聚合起始劑IRUGACURE 127(2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮)0.24克中加入甲醇6.2克並混合溶解,再加入5.9克固形份80wt%的溶液1、及4.1克固形份80wt%的溶液2並混合溶解,取得固形份50wt%之形成單層膜用混合物2。
(單層膜之形成)
將形成單層膜用混合物2,以棒塗敷器#12塗佈至作為基材的聚碳酸酯板(TAKIRON股份有限公司製)。塗佈後,立即以45~50℃之溫風乾燥機乾燥2分鐘。乾燥後,通過UV傳送帶(Fusion UV Systems‧Japan股份有限公司,無電極放電燈H Bulb,輸送帶速度18公尺/分鐘)3次(積算光量900Mj/cm2 ),於聚碳酸酯板上形成膜厚約8μm的單層膜。最後於除去與外界接觸之單層膜外表面之污染物的目的下進行流水洗淨,並以吹風機乾燥膜表面,進行單層膜的評估。結果示於表4。
[實施例2~3]
除了將溶液1與溶液2之混合比變更成表4記載之混合比以外,同實施例1製作單層膜,並進行評估。結果示於表4。
[實施例4~6]
除了使溶液1與溶液2之混合比為表5記載之混合比,且棒塗敷器之支號由#12變更成#20(單層膜膜厚:14μm為乾燥)以外,同實施例1製作單層膜,並進行評估。結果示於表5。
可知單體(I)/多價單體(II)比作成本發明之範圍,透明性和耐擦傷性被改良。
[參考例6~9] (溶液3之調製)
根據下述表6之配合比,調製含有固形份50wt%之均勻的單體組成物的溶液3。
[化86]
(聚合起始劑溶液3之調製)
將IRUGACURE 127(2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙醯基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮)50克和甲醇50克混合溶解,取得固形份50wt%聚合起始劑溶液3。
(形成單層膜用混合物3之調製)
將溶液3 10.0克與聚合起始劑溶液3 0.3克混合,取得固形份50wt%之形成單層膜用混合物3。
(單層膜之形成)
將形成單層膜混合物3,以棒塗敷器塗佈至作為基材的聚碳酸酯板(TAKIRON股份有限公司製)。為了評估參考例6~9變更膜厚的單層膜,將各參考例6~9塗佈之棒塗敷器的支號如下變更塗佈,塗佈後同參考例1~5製作單層膜,並進行其評價。結果示於表7。
參考例6:#02 (單層膜 膜厚:1μm 為乾燥)
參考例7:#03 (單層膜 膜厚:2μm 為乾燥)
參考例8:#05 (單層膜 膜厚:3μm 為乾燥)
參考例9:#08 (單層膜 膜厚:5μm 為乾燥)
同參考例1~5,若單體(I)/多價單體(II)為本發明規定之範圍外,可知膜厚變厚時霧值上升,且透明性有降低之傾向。
[實施例7] (溶液4之調製)
根據表8之配合比,調製不含有親水單體SPA-K且含有固形份50wt%之均勻的單體組成物的溶液4。
(形成單層膜用混合物4之調製)
將溶液3 5.0克、溶液4 5.0克、及聚合起始劑溶液30.3克混合溶解,取得固形份50wt%之形成單層膜用混合物4。
(單層膜之形成)
將形成單層膜用混合物4,以棒塗敷器#05塗佈至作為基材的聚碳酸酯板(TAKIRON股份有限公司製),立即以45~50℃之溫風乾燥機乾燥2分鐘。乾燥後,通過UV傳送帶(Fusion UV Systems‧Japan股份有限公司,無電極放電燈H Bulb,輸送帶速度18公尺/分鐘)3次(積算光量900mJ/cm2 ),於聚碳酸酯板上形成膜厚約3μm的單層膜。最後於除去與外界接觸之單層膜外表面之污染物的目的下進行流水洗淨,並以吹風機乾燥膜表面,進行單層膜的評估。結果示於表9。
[實施例8~10]
除了將溶液3與溶液4之混合比變更成表9記載之混合比以外,同實施例7製作單層膜,進行評估(單層膜膜厚:3μm為乾燥)。
結果示於表9。
將單體(I)/多價體(II)比作成本發明之範圍,可大幅改良透明性。
以下,關於實施例4及實施例10所得之單層膜,以TOF-SIMS分析膜切削面的相對離子強度比(陰離子濃度之分佈)。結果示於表10。
[實施例11] (溶液5之調製)
根據下述表11之配合比,調製含有固形份80wt%之均勻的單體組成物的溶液5。
[化87]
(形成單層膜用混合物5之調製)
於聚合起始劑IRUGACURE 127 0.3克中加入甲醇0.3克並混合溶解,其次加入固形份80wt%之溶液5 12.5克,再加入表12記載之稀釋溶劑6.0克並混合,取得固形份52wt%之形成單層膜用混合物5。
(單層膜之形成)
將形成單層膜用混合物5,以棒塗敷器#18塗佈至作為基材的聚碳酸酯板後,立即以45~55℃之溫風乾燥機乾燥2分鐘。乾燥後,通過UV傳送帶(Fusion UV Systems‧Japan股份有限公司,無電極放電燈H Bulb,輸送帶速度18公尺/分鐘)1次(積算光量300mJ/cm2 ),於聚碳酸酯板上形成膜厚約13μm的單層膜。最後於除去與外界接觸之單層膜外表面之污染物的目的下進行流水洗淨,並以吹風機乾燥膜表面,進行單層膜的評估。結果示於表12。
(形成單層膜用混合物6之調製)
於聚合起始劑IRUGACURE 127 0.6克中加入甲氧基乙醇0.9克並混合溶解,其次加入固形份80wt%之溶液5 25.0克,再加入作為稀釋溶劑之甲醇5.0克及甲氧基乙醇10.0克並混合溶解,取得固形份50wt%的形成單層膜用混合物6。
(單層膜之形成)
將形成單層膜用混合物6,以棒塗敷器#20塗佈至作為基材的聚碳酸酯板後,立即以43~47℃之溫風乾燥機變更風速並以表13記載之時間乾燥。但,風速0m/秒(無風)之乾燥,係以IR(紅外線)乾燥機進行。乾燥後,通過UV傳送帶(Fusion UV Systems‧Japan股份有限公司,無電極放電燈HBulb,輸送帶速度18公尺/分鐘)1次(積算光量300mJ/cm2 ),於聚碳酸酯板上形成膜厚約13μm的單層膜。最後於除去與外界接觸之單層膜外表面之污染物的目的下進行流水洗淨,並以吹風機乾燥膜表面,進行單層膜的評估。結果示於表13。
10‧‧‧基材
20‧‧‧塗敷層
30‧‧‧切削方向
40‧‧‧塗敷層表面
50‧‧‧塗敷層內部
圖1係示出陰離子濃度比之測定用試料之調製方法的概略圖。

Claims (15)

  1. 一種單層膜,係經由製作下述混合物,將此混合物塗佈至基材後,除去至少一部分的溶劑,並將含有單體(I)及單體(II)之單體組成物進行聚合而得,該混合物含有:單體組成物,其將下述一般式(1)所示之單體(I),和具有2個以上之(甲基)丙烯醯基且不具有磺酸基、羧基及磷酸基的多價單體(II),以單體(I)/多價單體(II)莫耳比為1/1000以上且未滿1/30之方式含有;以及溶劑,其含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物;其中,具有由磺酸基、羧基及磷酸基中選出之至少1個陰離子性親水基,且外表面之陰離子濃度(Sa)與接觸至基材之內表面和外表面之中間地點之陰離子濃度(Da)的陰離子濃度比(Sa/Da)為1.1以上;[X]s [M1]l [M2]m (1)(上述式(1)中,s表示1或2,l及m表示滿足s=l+m/2的整數;M1係由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,M2係由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子;X係由下述一般式(1-1)~(1-4)所示之基中選出之至少1個1價陰離子;[化1] (上述式(1-1)~(1-4)中,J及J’分別獨立為H或CH3 ,n表示0或1,R分別獨立為亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數1~600的脂肪 族烴基))。
  2. 如申請專利範圍第1項之單層膜,其中,上述單體(I)係由下述一般式(1-1-1)及一般式(1-1-2)所示之化合物中選出之至少1個單體; (式(1-1-1)及(1-1-2)中,J為H或CH3 ,R1 及R2 分別獨立為H、CH3 或C2 H5 ;n表示1~20之整數,l表示2~10之整數,M為由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,或由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子,M為1價陽離子之情況則m為1,M為2價陽離子之情況則m為2)。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之單層膜,其中,上述多價單體(II)係由下述一般式(2-1)及一般式(2-2)所示之化合物中選出之至少1個單體;[化7] (上述式(2-1)及(2-2)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,R12 及R13 分別獨立為H或CH3 ,X1 、X2 、X3 、X4 及X5 分別獨立為O或S,a表示2~30之整數,b表示0~2之整數,c表示0~30之整數,d表示0~20之整數,e表示0~2之整數,i表示1~20之整數,k表示1~10之整數;A表示由以下所選出之1種:[化9] 或[化10] ;其中*為鍵結鍵;R10 及R11 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基,R為六亞甲基、異氟爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基、R50 為六亞甲基、異氟爾酮(1-亞甲基-3- 伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、伸(toluylene)基、二苯基甲烷或伸茬基;V為OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,W1~W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,Z表示OH、具有鍵結鍵(*)的氧原子、COOH或具有鍵結鍵(*)的羧基(COO),V1~V3分別獨立為H或鍵結鍵(*);n1及n2分別獨立表示0~8之整數,o1及o2分別獨立表示1~3之整數,f表示1~20之整數,g表示0~3之整數,m表示0或1,q表示1~7之整數,a1表示2~3之整數,a2表示3~4之整數,a3表示4~6之整數,a4表示2~3之整數,a5表示2~4之整數)。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之單層膜,其中,上述多價單體(II)係由下述一般式(3)~(8)及(10)~(33)所示之化合物中選出之至少1個單體; (上述式(3)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,n1及n2分別獨立表示0~8之整數;)[化12] (上述式(4)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,R100 及R101 分別獨立為H或碳數1~6之烷基,n1 及n2 分別獨立表示0~8之整數;) (上述式(5)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c1表示2~30之整數;) (上述式(6)中,R3 ~R6 分別獨立為H或CH3 ,c2及c3分別獨立表示1~5之整數,d1表示2~20之整數;) (上述式(7)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,d1表示2~20之整數,m表示0或1;)[化16] (上述式(8)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,o1及o2分別獨立表示1~3之整數;) (上述式(10)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,c4及c5分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1;) (上述式(11)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,m表示0或1;) (上述式(12)中,R3 ~R7 分別獨立為H或CH3 ;) (上述式(13)中,*為鍵結鍵,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,c6表示0~3之整數;) (上述式(14)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c7及c8分別獨立表示0~5之整數,m表示0或1;) (上述式(15)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~30之整數;) (上述式(16)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,c11~c14表示1以上之整數,且滿足c11+c12+c13+c14=4~30;) (上述式(17)中,R3 及R4 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分 別獨立表示0~2之整數;) (上述式(18)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,R200 及R201 分別獨立為H、CH3 或苯基,c4及c5分別獨立表示0~5之整數;) (上述式(19)中,R3 ~R5 及R11 分別獨立為H或CH3 ,b1~b3分別獨立表示0~2之整數,f表示1~20之整數;) (上述式(20)中,*為鍵結鍵,V為OH或具有鍵結鍵(*)之氧 原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a1表示2或3,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數;) (上述式(21)中,*為鍵結鍵,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a2表示3或4,c16表示0~20之整數;) (上述式(22)中,*為鍵結鍵,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,a3表示4~6之整數,c17表示0~3之整數;) (上述式(23)中,R為六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基或伸茬基,R3 ~R10 分別獨立為H 或CH3 ,e1及e2分別獨立表示0~2之整數;) (上述式(24)中,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,b1表示0~2之整數,c15表示0~20之整數,n100表示1~6之整數;) (上述式(25)中,R3 ~R10 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c9及c10分別獨立表示0~5之整數;) (上述式(26)中,R3 為H或CH3 ,p1表示1~6之整數,a10表示3;) (上述式(27)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別 獨立表示0~2之整數,c4及c5分別獨立表示0~5之整數;) (上述式(28)中,R3 ~R8 分別獨立為H或CH3 ,b1及b2分別獨立表示0~2之整數,c4及c5分別獨立表示0~5之整數;) (上述式(29)中,R3 及R5 ~R13 分別獨立為H或CH3 ,i1表示0~5之整數;) (上述式(30)中,R3 及R5 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a2表示3或4,i1表示0~5之整數;) (上述式(31)中,R3 ~R9 分別獨立為H或CH3 ,W2及W3分別獨立為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a7表示 1~6之整數,a8表示0~5之整數,且滿足a7+a8=2~6;) (上述式(32)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2之整數,c4表示0~5之整數;) (上述式(33)中,R70 為伸基、二苯基甲烷、六亞甲基、異佛爾酮(1-亞甲基-3-伸乙基-3-甲基-5,5-二甲基-環己烷)、降烷二亞甲基、二伸環己基甲烷、環己烷二亞甲基、N,N’,N”-叁(六亞甲基)-三聚異氰酸酯、N,N,N’-叁(六亞甲基)脲、N,N,N’,N’-肆(六亞甲基)脲或伸茬基,R3 、R5 及R6 分別獨立為H或CH3 ,W1為H、CH3 、OH或具有鍵結鍵(*)的氧原子,a9表示1~4之整數,a10表示2~4之整數,b1表示0~2 之整數,c4表示0~5之整數)。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之單層膜,其中,上述單層膜之水接觸角為30°以下。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之單層膜,其中,上述單層膜之膜厚為0.5~100μm。
  7. 一種防霧材料,其係含有申請專利範圍第1至6項中任一項之單層膜。
  8. 一種防污材料,其係含有申請專利範圍第1至6項中任一項之單層膜。
  9. 一種防靜電材料,其係含有申請專利範圍第1至6項中任一項之單層膜。
  10. 一種積層體,其係在基材的至少一面形成申請專利範圍第1至6項中任一項之單層膜而成。
  11. 如申請專利範圍第10項之積層體,其中,在上述基材的一個表面形成單層膜,並在未形成單層膜的基材表面形成黏著層。
  12. 如申請專利範圍第11項之積層體,其中,在上述黏著層之表面進一步形成剝離層。
  13. 如申請專利範圍第10至12項中任一項之積層體,其中,在上述單層膜的表面形成可剝離的被覆材層。
  14. 一種積層體之製造方法,該積層體係在基材的至少一個表面形成單層膜,該單層膜係外表面之陰離子濃度(Sa)與 接觸至基材之內表面和外表面之中間地點之陰離子濃度(Da)的陰離子濃度比(Sa/Da)為1.1以上,且具有磺酸基、羧基及磷酸基中選出之至少1種陰離子性親水基;該製造方法包含:製作含有單體組成物及溶劑之混合物之步驟,該單體組成物係將下述一般式(1)所示之單體(I)和具有2個以上之(甲基)丙烯醯基且不具有磺酸基、羧基及磷酸基的多價單體(II),以單體(I)/多價單體(II)莫耳比為1/1000以上且未滿1/30的方式含有,而該溶劑係含有溶解度參數σ為9.3(cal/cm3 )以上之化合物;將此混合物塗佈至基材之至少一個表面的步驟;由塗佈之混合物中除去至少一部分溶劑的步驟;以及使經過上述步驟之混合物中所含的單體(I)及單體(II)聚合的步驟;[X]s [M1]l [M2]m (1)(上述式(1)中,s表示1或2,l及m表示滿足s=l+m/2的整數;M1係由氫離子、銨離子及鹼金屬離子中選出之至少1個1價陽離子,M2係由鹼土類金屬離子中選出之至少1個2價陽離子;X係由下述一般式(1-1)~(1-4)所示之基中選出之至少1個1價陰離子;[化41] (上述式(1-1)~(1-4)中,J及J’分別獨立為H或CH3 ,n表示0或1,R分別獨立為亦可經芳香族基、脂肪族環狀基、醚基及酯基中選出之至少1個基取代其碳之碳數1~600的脂肪族烴基))。
  15. 如申請專利範圍第14項之積層體之製造方法,其中,上述單層膜之水接觸角為30°以下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576524B (zh) * 2013-10-17 2017-09-19 群创光电股份有限公司 软性电子装置以及其制备方法
TWI572266B (zh) * 2013-10-17 2017-02-21 群創光電股份有限公司 軟性電子裝置以及其製備方式
EP3858391B1 (en) * 2018-12-12 2024-02-07 Toray Industries, Inc. Medical device and method of manufacturing same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4351881A (en) * 1978-12-28 1982-09-28 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Radiation cured acrylate coating method and coated product
JPS636064A (ja) * 1986-06-25 1988-01-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 機能性の優れた被覆材組成物
JPS63151901A (ja) * 1986-12-16 1988-06-24 Mitsubishi Rayon Co Ltd 合成樹脂製ミラ−
TWI330588B (zh) * 2005-12-02 2010-09-21 Mitsui Chemicals Inc

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4351881A (en) * 1978-12-28 1982-09-28 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Radiation cured acrylate coating method and coated product
JPS636064A (ja) * 1986-06-25 1988-01-12 Mitsubishi Rayon Co Ltd 機能性の優れた被覆材組成物
JPS63151901A (ja) * 1986-12-16 1988-06-24 Mitsubishi Rayon Co Ltd 合成樹脂製ミラ−
TWI330588B (zh) * 2005-12-02 2010-09-21 Mitsui Chemicals Inc

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10428229B2 (en) 2017-12-28 2019-10-01 Industrial Technology Research Institute Aqueous coating material and method for manufacturing the same

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