WO2009087961A1 - 新規な重合体粒子およびその用途 - Google Patents

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WO2009087961A1
WO2009087961A1 PCT/JP2009/000014 JP2009000014W WO2009087961A1 WO 2009087961 A1 WO2009087961 A1 WO 2009087961A1 JP 2009000014 W JP2009000014 W JP 2009000014W WO 2009087961 A1 WO2009087961 A1 WO 2009087961A1
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water
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PCT/JP2009/000014
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Kaori Matoishi
Shiro Nakatsuka
Naoshi Nagai
Toshihiko Takaki
Haruhiko Fukumoto
Norio Nakayama
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Mitsui Chemicals, Inc.
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Definitions

  • the present invention relates to novel polymer particles and uses thereof.
  • Polyolefin oligomer dispersions are used as inks and coating materials, and emulsions composed of polyolefin oligomers and maleic acid-modified polyolefin oligomers have already been reported (Patent Document 1).
  • emulsions require the addition of a surfactant to reduce the volume average particle size by 50%, and because they are anionic, there are restrictions on the environment in which they can be used stably, such as aggregation and precipitation in the acidic region. It was.
  • Some inks and coating materials are acidic, and cosmetics are preferably neutral to weakly acidic. Therefore, they disperse even when no surfactant is added, and also cause aggregation and precipitation in a wide pH range. There was a need for a stable useable dispersion containing no particles.
  • grains contained in these dispersion liquid contain other dispersoids, took out the particle
  • the terminal branched copolymer used in the dispersion of the present invention corresponds to the vicinal substituted functional group-containing polymer described in Patent Documents 2 and 3.
  • Patent Documents 2 and 3 disclose the use as a dispersion liquid, but the 50% volume average particle diameter of micelle particles contained in the dispersion liquid is not sufficiently small for practical use, and the toluene-soluble component of the compound is hardly soluble.
  • the process of preparing the dispersion liquid was complicated, such as the need to remove the.
  • the content of other dispersoids and the removal of particles were not described. Furthermore, it was difficult to obtain rigid particles because the melting point of toluene was low.
  • An object of the present invention is a weight which has a small volume average particle size of 50%, can be dispersed again in a solvent, has a constant particle size regardless of dilution concentration, and can contain various dispersoids. It is to provide coalesced particles. In addition, even when manufactured without adding a surfactant or the like, it contains polymer particles having a small average particle size of 50% in volume, does not cause aggregation and precipitation at a wide pH and temperature, and contains various dispersoids.
  • An object of the present invention is to provide a dispersion in which polymer particles are dispersed, a composite in which polymer particles are dispersed in a matrix made of a metal oxide, and a mixed composition capable of preparing the composite. Furthermore, it is providing the use of a polymer particle, a dispersion liquid, and a composite_body
  • the present invention includes the following inventions.
  • Polymer particles comprising a terminal branched copolymer having a number average molecular weight of 2.5 ⁇ 10 4 or less represented by the following general formula (1).
  • A represents a polyolefin chain.
  • R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a linear or branched polyalkylene glycol group.
  • E represents an oxygen atom or a sulfur atom.
  • X 3 represents a polyalkylene glycol group or the following general formula (3).
  • R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group
  • G is the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group).
  • M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10.
  • X 7 and X 8 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group or a group represented by the general formula (3)).
  • X 9 and X 10 are the same or different and each represents a polyalkylene glycol group.
  • Q 1 and Q 2 are the same or different and each represents a divalent alkylene group] [1] or The polymer particles according to [2].
  • R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom.
  • R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom,
  • R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom,
  • l + m represents an integer of 2 to 450, n is 20 Represents an integer of 300 or more.
  • R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, at least one of which is a hydrogen atom.
  • R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom,
  • R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, at least one of them is a hydrogen atom,
  • R 10 and R 11 represent a hydrogen atom or a methyl group, At least one of them is a hydrogen atom, l + m + o represents an integer of 3 to 450, and n represents an integer of 20 to 300.
  • a dispersion comprising the dispersoid comprising the polymer particles according to any one of [1] to [11], and water in which the dispersoid is dispersed and / or an organic solvent having an affinity for water.
  • a mixed composition comprising the following (A) to (D): (A) Polymer particles according to any one of [1] to [11] (B) Metal alkoxide and / or hydrolysis condensate thereof (C) Water and / or a part or all of water in an arbitrary ratio Soluble solvent (D) Catalyst used for sol-gel reaction
  • the metal alkoxide and / or the hydrolysis condensate (B) thereof is one or more selected from the group consisting of silicon, zirconium, aluminum, and titanium. Mixed composition.
  • the alkali metal salt includes a lithium salt of at least one anion selected from the group consisting of trifluoromethanesulfonic acid, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide and tri (trifluoromethanesulfonyl) methane. Complex.
  • a coating agent comprising the polymer particles according to any one of [1] to [11] or the dispersion according to any one of [12] to [14].
  • a cosmetic comprising the polymer particles according to any one of [1] to [11] or the dispersion according to any one of [12] to [14].
  • a plastic laminate comprising a coating layer made of the composite according to any one of [19] to [23] on a plastic substrate.
  • a gas barrier material comprising the plastic laminate according to [28] or [29].
  • a hard coat material comprising the plastic laminate according to [28] or [29].
  • a 50% volume average particle size is small, can be dispersed again in a solvent, has a constant particle size regardless of dilution concentration, and can further contain various dispersoids.
  • Combined particles can be provided.
  • polymer particles having a small average particle size of 50% in volume does not cause aggregation and precipitation at a wide pH and temperature, and contains various dispersoids.
  • a dispersion in which polymer particles are dispersed, a composite in which polymer particles are dispersed in a matrix made of a metal oxide, and a mixed composition capable of preparing the composite can be provided.
  • various uses of polymer particles, dispersions and composites can be provided.
  • the polymer particles of the present invention consist of a terminally branched copolymer. First, the terminal branched copolymer will be described.
  • Terminal branched copolymer The terminal branched copolymer constituting the polymer particle of the present invention has a structure represented by the following general formula (1).
  • A represents a polyolefin chain.
  • R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom, and X 1 and X 2 are the same. Or, differently, it represents a linear or branched polyalkylene glycol group.
  • the number average molecular weight of the terminal branched copolymer represented by the general formula (1) is 2.5 ⁇ 10 4 or less, preferably 5.5 ⁇ 10 2 to 1.5 ⁇ 10 4 , more preferably 8 ⁇ 10. 2 to 4.0 ⁇ 10 3 .
  • the number average molecular weight is the sum of the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A, the number average molecular weight of the polyalkylene glycol group represented by X 1 and X 2 and the molecular weight of R 1 , R 2 and C 2 H.
  • the polyolefin chain represented by A in the general formula (1) is obtained by polymerizing an olefin having 2 to 20 carbon atoms.
  • the olefin having 2 to 20 carbon atoms include ⁇ -olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-hexene.
  • ⁇ -olefins such as ethylene, propylene, 1-butene and 1-hexene.
  • it may be a homopolymer or copolymer of these olefins, and may be copolymerized with other polymerizable unsaturated compounds as long as the properties are not impaired.
  • ethylene, propylene, and 1-butene are particularly preferable.
  • the number average molecular weight of the polyolefin chain represented by A measured by GPC is 400 to 8000, preferably 500 to 4000, more preferably 500 to 2000.
  • the number average molecular weight is a value in terms of polystyrene.
  • the ratio of the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) measured by GPC of the polyolefin chain represented by A in the general formula (1), that is, the molecular weight distribution (Mw / Mn) is not particularly limited. However, it is usually 1.0 to several tens, more preferably 4.0 or less, and still more preferably 3.0 or less.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A in the general formula (1) is in the above range, it is preferable in terms of the shape of the particles in the dispersion and the uniformity of the particle diameter.
  • the number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the group represented by A by GPC can be measured using, for example, GPC-150 manufactured by Millipore under the following conditions. Separation column: TSK GNH HT (column size: diameter 7.5 mm, length: 300 mm) Column temperature: 140 ° C Mobile phase: Orthodichlorobenzene (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Antioxidant: Butylhydroxytoluene (manufactured by Takeda Pharmaceutical Company Limited) 0.025% by mass Movement speed: 1.0 ml / min Sample concentration: 0.1% by mass Sample injection volume: 500 microliters Detector: differential refractometer.
  • the molecular weight of the polyolefin chain represented by A can be measured by measuring the molecular weight of a polyolefin having an unsaturated group at one end, which will be described later, and subtracting the molecular weight corresponding to the end.
  • R 1 and R 2 are a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms, which is a substituent bonded to a double bond of the olefin constituting A, and preferably a hydrogen atom or a carbon group having 1 to 18 carbon atoms. It is an alkyl group. As the alkyl group, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group are preferable.
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents a linear or branched polyalkylene glycol group having a number average molecular weight of 50 to 10,000.
  • the branching mode of the branched alkylene glycol group includes a branching via a polyvalent hydrocarbon group or a nitrogen atom. For example, branching by a hydrocarbon group bonded to two or more nitrogen atoms, oxygen atoms or sulfur atoms in addition to the main skeleton, branching by a nitrogen atom bonded to two alkylene groups in addition to the main skeleton, and the like can be given.
  • the number average molecular weight of the polyalkylene glycol group is in the above range since the dispersibility of the dispersion tends to be good and the melt viscosity is low and the preparation of the dispersion is easy.
  • E represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • X 3 represents a polyalkylene glycol group, or the following general formula (3)
  • R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group
  • G is the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group).
  • M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10.
  • X 7 and X 8 are the same or different and represent a polyalkylene glycol group or a group represented by the above general formula (3)).
  • the group represented by R 3 is an m + 1 valent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms.
  • m is 1 to 10, preferably 1 to 6, and particularly preferably 1 to 2.
  • Preferable examples of the general formula (1) include terminal branched copolymers in which either X 1 or X 2 is a group represented by the general formula (4) in the general formula (1). . More preferable examples include a terminal branched copolymer in which one of X 1 and X 2 is represented by the general formula (4) and the other is a group represented by the general formula (2).
  • one of X 1 and X 2 in the general formula (1) is a group represented by the general formula (2), and more preferably X 1 and X 2. And a terminal branched copolymer in which both are groups represented by the general formula (2).
  • the divalent hydrocarbon group represented by Q 1 and Q 2 is preferably a divalent alkylene group, and more preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms.
  • the alkylene group having 2 to 20 carbon atoms may or may not have a substituent.
  • a preferable alkylene group is a hydrocarbon-based alkylene group, particularly preferably an ethylene group or a methylethylene group, and still more preferably an ethylene group.
  • Q 1 and Q 2 may be one kind of alkylene group, or two or more kinds of alkylene groups may be mixed.
  • the polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 is a group obtained by addition polymerization of alkylene oxide.
  • alkylene oxide constituting the polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, allyl A glycidyl ether etc. are mentioned. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide, and particularly preferred is ethylene oxide.
  • the polyalkylene glycol group represented by X 3 to X 11 may be a group obtained by homopolymerization of these alkylene oxides or a group obtained by copolymerization of two or more kinds.
  • Examples of preferred polyalkylene glycol groups are polyethylene glycol groups, polypropylene glycol groups, or groups obtained by copolymerization of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and particularly preferred groups are polyethylene glycol groups.
  • terminal branched copolymer that can be used in the present invention, a polymer represented by the following general formula (1a) or (1b) is preferably used.
  • R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
  • R 6 and R 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • R 8 and R 9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • l + m represents an integer of 2 to 450, preferably 5 to 200.
  • n represents an integer of 20 or more and 300 or less, preferably 25 or more and 200 or less.
  • R 4 and R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • the alkyl group an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
  • R6 and R7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • R8 and R9 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • R10 and R11 represent a hydrogen atom or a methyl group, and at least one of them is a hydrogen atom.
  • l + m + o represents an integer of 3 to 450, preferably 5 to 200.
  • n represents an integer of 20 to 300, preferably 25 to 200.
  • polymer represented by the general formula (1b) it is more preferable to use a polymer represented by the following general formula (1c).
  • the number of ethylene units (n) in the polyethylene chain was calculated by dividing the number average molecular weight (Mn) of the polyolefin group A in the general formula (1) by the molecular weight of the ethylene unit. Further, the total number of ethylene glycol units (l + m or l + m + o) of the polyethylene glycol chain is such that the weight ratio of the polymer raw material to the ethylene oxide used during the polyethylene glycol group addition reaction is the number average molecular weight of the polymer raw material and the polyethylene glycol group (Mn ) And the ratio was calculated assuming that the ratio was the same.
  • the weight ratio of the polymer raw material (I-1) to the ethylene oxide used is 1: 1, so that The Mn of the expanded ethylene glycol unit is 1223 with respect to Mn1223 of the coalescing raw material (I-1).
  • the total number of ethylene glycol units (l + m + o) of the PEG chain can be calculated.
  • N, l + m or l + m + o can also be measured by 1 H-NMR.
  • the terminal methyl group (shift value: 0.88 ppm) of the polyolefin group A in the general formula (1) Calculate from the integral value of methylene group (shift value: 1.06-1.50 ppm) of polyolefin group A and the integral value of alkylene group of PEG (shift value: 3.33-3.72 ppm) when the integral value is 3 protons. it can.
  • the number average molecular weights of the polyolefin group A and the alkylene group can be calculated from the values of the integrated values.
  • n is divided by the number average molecular weight of the alkylene group by the molecular weight of the ethylene glycol unit, whereby the total number of ethylene glycol units (l + m Alternatively, l + m + o) can be calculated.
  • polyolefin group A is composed of an ethylene-propylene copolymer, such as the terminal branched copolymer (T-3) obtained in Synthesis Example A3 and the dispersion particles containing the same, IR, 13 C-NMR, etc.
  • N and l + m or l + m + o can be calculated by using both the propylene content measurable by 1 and the integral value in 1 H-NMR. In 1 H-NMR, a method using an internal standard is also effective.
  • the terminally branched copolymer can be produced by the following method.
  • A is a group having a number average molecular weight of 400 to 8000 obtained by polymerization of an olefin having 2 to 20 carbon atoms
  • R 1 and R 2 are a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them. One of them represents a hydrogen atom.
  • This polyolefin can be produced by the following method.
  • a transition metal compound having a salicylaldoimine ligand as shown in JP-A Nos. 2000-239312, 2001-27331, 2003-73412, etc. is used as a polymerization catalyst.
  • Polymerization method. A polymerization method using a titanium catalyst comprising a titanium compound and an organoaluminum compound.
  • a polymerization method using a vanadium catalyst comprising a vanadium compound and an organoaluminum compound.
  • a polymerization method using a Ziegler-type catalyst comprising a metallocene compound such as zirconocene and an organoaluminum oxy compound (aluminoxane).
  • the above polyolefin can be produced with high yield.
  • a polyolefin having a double bond at one end is produced by polymerizing or copolymerizing the olefin described above in the presence of the transition metal compound having the salicylaldoimine ligand. Can do.
  • the polymerization of olefins by the method (1) can be carried out by either a liquid phase polymerization method such as solution polymerization or suspension polymerization or a gas phase polymerization method.
  • a liquid phase polymerization method such as solution polymerization or suspension polymerization or a gas phase polymerization method.
  • Detailed conditions and the like are already known, and the above-mentioned patent documents can be referred to.
  • the molecular weight of the polyolefin obtained by the method (1) can be adjusted by allowing hydrogen to be present in the polymerization system, changing the polymerization temperature, or changing the type of catalyst used.
  • the polyolefin is epoxidized, that is, the double bond at the terminal of the polyolefin is oxidized to obtain a polymer containing an epoxy group at the terminal represented by the general formula (8).
  • the epoxidation method is not particularly limited, the following methods can be exemplified.
  • (1) Oxidation with peracids such as performic acid, peracetic acid, perbenzoic acid (2)
  • Oxidation with a porphyrin complex catalyst such as manganese porphyrin or iron porphyrin and hydrogen peroxide or hypochlorite
  • Salen complex such as manganese Salen and oxidation with hydrogen peroxide or hypochlorite
  • Manganese- Oxidation with a TACN complex such as a triazacyclononane (TACN) complex and hydrogen peroxide (7)
  • Oxidation with hydrogen peroxide in the presence of a group VI transition metal catalyst such as a tungsten compound and a phase transfer catalyst
  • TACN triazacyclononan
  • VIKOLOX TM (registered trademark, manufactured by Arkema) can be used as a low molecular weight terminal epoxy group-containing polymer having a Mw of about 400 to 600.
  • Y 1 and Y 2 are the same or different and represent a hydroxyl group, an amino group, or the following general formulas (10a) to (10c)).
  • E represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group
  • T represents the same or different hydroxyl group and amino group
  • m represents 1 Represents an integer of ⁇ 10)
  • reaction reagent A represented by the general formula (11a) include glycerin, pentaerythritol, butanetriol, dipentaerythritol, polypentaerythritol, dihydroxybenzene, and trihydroxybenzene.
  • reaction reagent B represented by the general formulas (11b) and (11c) include ethanolamine, diethanolamine, aminophenol, hexamethyleneimine, ethylenediamine, diaminopropane, diaminobutane, diethylenetriamine, N- (aminoethyl) propanediamine, and imino.
  • Bispropylamine, spermidine, spermine, triethylenetetramine, polyethyleneimine and the like can be mentioned.
  • General formula (1) can be produced by addition polymerization of alkylene oxide using polymer (I) represented by general formula (9) as a raw material.
  • alkylene oxide examples include propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, styrene oxide, cyclohexene oxide, epichlorohydrin, epibromohydrin, methyl glycidyl ether, and allyl glycidyl ether. Two or more of these may be used in combination. Of these, propylene oxide, ethylene oxide, butylene oxide, and styrene oxide are preferable. More preferred are propylene oxide and ethylene oxide.
  • Catalysts used for ring-opening polymerization include Lewis acids such as AlCl 3 , SbCl 5 , BF 3 , and FeCl 3 for cationic polymerization and alkali metal hydroxides for anionic polymerization as disclosed in the above document.
  • alkaline earth metal oxides, carbonates, alkoxides, or alkoxides such as Al, Zn, and Fe can be used for alkoxides, amines, phosphazene catalysts, and coordination anionic polymerization.
  • the phosphazene catalyst for example, an anion of a compound disclosed in JP-A-10-77289, specifically, a commercially available tetrakis [tris (dimethylamino) phosphoranylideneamino] phosphonium chloride is alkalinized. The thing made into the alkoxy anion using the metal alkoxide etc. can be utilized.
  • polymers (I) When using a reaction solvent, polymers (I), those inert to alkylene oxide can be used, alicyclic hydrocarbons such as n-hexane and cyclohexane, and aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene. And ethers such as dioxane, and halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene.
  • the amount of the catalyst used is preferably 0.05 to 5 mol, more preferably 0.1 to 3 mol, relative to 1 mol of the starting polymer (I).
  • the reaction temperature is usually 25 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C., and the reaction time varies depending on the reaction conditions such as the amount of catalyst used, reaction temperature, reactivity of olefins, etc., but is usually several minutes to 50 hours. .
  • the number average molecular weight of the general formula (1) depends on the method of calculating from the number average molecular weight of the polymer (I) represented by the general formula (8) and the weight of the alkylene oxide to be polymerized, or a method using NMR. Can be calculated.
  • the polymer particles of the present invention comprising such a terminally branched copolymer have a structure in which the polyolefin chain portion represented by A in the general formula (1) is oriented inward, and the polyolefin chain portion is It is a rigid particle with crystallinity.
  • the polyolefin chain portion since the polyolefin chain portion has crystallinity, it can be dispersed again in a liquid such as a solvent after the particles are taken out by drying the dispersion.
  • the polymer particles of the present invention are rigid particles in which the melting point of the polyolefin chain part contained in the particles is 80 ° C. or higher, preferably 90 ° C. or higher.
  • Examples 52 and 53 of Patent Document 3 a method of obtaining micelles having an average particle diameter of 15 nm to 20 nm using the terminal branched copolymer is disclosed.
  • the terminal branched copolymer is fractionated into a toluene-soluble component and an insoluble component, and a toluene-soluble fraction in which the polyethylene chain portion of the terminal branched copolymer has a low molecular weight is obtained. It is what you use.
  • this terminal branched copolymer is heated and dissolved in the presence of toluene, and then the cooled slurry liquid is filtered off, and toluene is distilled off from the toluene solution and dried. It is mixed with water and stirred while boiling at normal pressure, and further stirred using ultrasonic waves and cooled to room temperature.
  • the polymer particles of the present invention are rigid particles having good crystallinity because the melting point of the polyolefin chain portion is in the above range, and the collapse of the particles is suppressed even when heated at a higher temperature. The For this reason, since the collapse of the particles is suppressed in the manufacturing process and use scenes in various applications described later, the characteristics of the polymer particles of the present invention are not lost, and the product yield and the product quality are more stable. .
  • the 50% volume average particle diameter of the polymer particles of the present invention is preferably 1 nm to 1000 nm, more preferably 1 nm to 500 nm, and still more preferably 1 nm to 100 nm.
  • the particle size of the polymer particles was measured with a dynamic light scattering nanotrack particle size analyzer “Microtrack UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.)”. Specifically, after the prepared dispersion is dropped into the analyzer so as to have an appropriate concentration and uniformly dispersed, the volume average particle diameters of 10%, 50%, and 90% can be measured.
  • the polymer particles of the present invention can contain a predetermined substance (other dispersoids described later) and can be developed for various uses. Below, the dispersion liquid containing the polymer particle of this invention, a composite_body
  • the dispersion of the present invention contains the terminal branched copolymer in a dispersoid, and the dispersoid is dispersed as particles in water and / or an organic solvent having an affinity for water.
  • the dispersion is a dispersion formed by dispersing terminal branched copolymer particles, (1) A dispersion containing the polymer particles, obtained when producing terminally branched copolymer particles, (2) A dispersion obtained by dispersing or dissolving other dispersoids or additives in the dispersion containing the polymer particles obtained when the terminal branched copolymer particles are produced, (3) A dispersion obtained by dispersing the terminal branched copolymer particles in water or an organic solvent having an affinity for water, and dispersing or dissolving other dispersoids or additives, Any of these are included.
  • the content of the terminally branched copolymer in the dispersion of the present invention is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 1 to 40% by mass, and more preferably 1 to 40% by mass, based on 100% by mass of the total dispersion.
  • the content is preferably 1 to 20% by mass. It is preferable that the content ratio of the terminal branched copolymer is in the above range because the practicality of the dispersion is good, the viscosity can be appropriately maintained, and handling becomes easy.
  • the 50% volume average particle diameter of the particles in the dispersion of the present invention is preferably 1 nm to 1000 nm, more preferably 1 nm to 500 nm, and still more preferably 1 nm to 100 nm.
  • the 50% average particle diameter of the particles can be adjusted by changing the structure of the polyolefin portion and the structure of the terminal branch portion of the terminal branched copolymer.
  • the 50% volume average particle diameter in the present invention means the diameter of a particle when the total volume is 100% when the total volume is 100%, and is a dynamic light scattering particle size distribution measuring device or a microtrack particle size. It can be measured using a distribution measuring device. Furthermore, the zeta potential can be measured using a zeta potential measuring device.
  • the shape can be observed with a transmission electron microscope after negative staining with, for example, phosphotungstic acid.
  • the dispersion in the present invention can be obtained by dispersing the terminal branched copolymer in water and / or an organic solvent having an affinity for water.
  • Water is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.
  • the organic solvent having an affinity for water is not particularly limited as long as the terminal branched copolymer can be dispersed.
  • Dispersion in the present invention can be carried out by a method in which the terminal branched copolymer is physically dispersed in water and / or an organic solvent having an affinity for water by mechanical shearing force.
  • the dispersion method is not particularly limited, but various dispersion methods can be used. Specifically, the terminal branched copolymer represented by the general formula (1) and water and / or an organic solvent having an affinity for water are mixed and then melted to obtain a high-pressure homogenizer and a high-pressure homomixer. , A method of dispersing with an extrusion kneader, an autoclave or the like, a method of spraying and pulverizing at a high pressure, and a method of spraying from pores.
  • the terminal branched copolymer is dissolved in a solvent other than water in advance and then mixed with water and / or an organic solvent having an affinity for water and dispersed with a high-pressure homogenizer, a high-pressure homomixer, or the like.
  • the solvent used for dissolving the terminal branched copolymer is not particularly limited as long as the terminal branched copolymer is dissolved.
  • toluene, cyclohexane, the organic solvent having an affinity for water, and the like can be used. Can be mentioned.
  • an organic solvent other than water it can be removed by an operation such as distillation.
  • a dispersion is obtained by heating and stirring in an autoclave equipped with a stirrer capable of applying a shearing force while applying a shearing force at a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 120 to 200 ° C. be able to.
  • a temperature 100 ° C. or higher, preferably 120 to 200 ° C. be able to.
  • the terminal branched copolymer is in a molten state, so that it is easy to disperse, and the terminal branched copolymer is not easily deteriorated by heating.
  • the time required for dispersion varies depending on the dispersion temperature and other dispersion conditions, but is about 1 to 300 minutes.
  • the above stirring time is preferable because the dispersion can be sufficiently performed and the terminal branched copolymer is hardly deteriorated.
  • a surfactant is not indispensable, but for example, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and the like may coexist.
  • Anionic surfactants include, for example, carboxylates, simple alkyl sulfonates, modified alkyl sulfonates, alkyl allyl sulfonates, alkyl sulfate esters, sulfated oils, sulfate esters, sulfated fatty acid monoglycerides, sulfated alkanol amides. Sulphated ethers, alkyl phosphate esters, alkyl benzene phosphonates, naphthalene sulfonic acid / formalin condensates.
  • Examples of cationic surfactants include simple amine salts, modified amine salts, tetraalkyl quaternary ammonium salts, modified trialkyl quaternary ammonium salts, trialkyl benzyl quaternary ammonium salts, and modified trialkyl benzyl quaternary salts.
  • Examples include quaternary ammonium salts, alkyl pyridinium salts, modified alkyl pyridinium salts, alkyl quinolinium salts, alkyl phosphonium salts, and alkyl sulfonium salts.
  • amphoteric surfactants examples include betaine, sulfobetaine, and sulfate betaine.
  • Nonionic surfactants include, for example, fatty acid monoglycerin ester, fatty acid polyglycol ester, fatty acid sorbitan ester, fatty acid sucrose ester, fatty acid alkanol amide, fatty acid polyethylene glycol glycol condensate, fatty acid amide polyethylene glycol condensate, Examples include fatty acid alcohol / polyethylene / glycol condensate, fatty acid amine / polyethylene / glycol condensate, fatty acid mercaptan / polyethylene / glycol condensate, alkyl / phenol / polyethylene / glycol condensate, and polypropylene / glycol / polyethylene / glycol condensate. . These surfactants can be used alone or in combination of two or more.
  • a filtration step may be provided in the process for the purpose of removing foreign substances and the like.
  • a stainless steel filter wire diameter 0.035 mm, plain weave
  • pressure filtration air pressure 0.2 MPa
  • the dispersion obtained by the above method has a pH of 1 by adding various acids and bases, for example, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide. No change or aggregation occurs from 13 to 13. In addition, the dispersion does not aggregate or precipitate even in a wide temperature range in which heating and refluxing or freezing and thawing are repeated under normal pressure.
  • acids and bases for example, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, and bases such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and calcium hydroxide.
  • the dispersion in the present invention can contain a dispersoid other than the terminal branched copolymer in the particles in the dispersion, and the dispersoid can be dispersed in a state of being included in the particles. is there.
  • the dispersoid is not particularly limited, and examples thereof include compounds such as thermoplastic resins, dyes, pigments, carbon black, carbon nanotubes, fullerenes, paints, fluorescent substances, luminescent substances, pharmaceuticals, and radioisotopes. .
  • the dispersion containing the dispersoid can be used for various applications, such as paint dispersants, paint additives, coating agents, enzyme carriers, cosmetic bases, drugs, diagnostic agents, test agents, etc. Use.
  • the method of adding the dispersion other than the terminal branched copolymer as the other dispersoid to the dispersion in the present invention is not particularly limited.
  • the dispersion is added together with the terminal branched copolymer when preparing the dispersion.
  • a method of dispersing in the coexistence is not particularly limited.
  • the method of dispersing in the presence of coexistence is suitable for a dispersoid that is hardly soluble in a compound having a high melting point such as a thermoplastic resin and water and / or an organic solvent having an affinity for water at room temperature.
  • dispersoids that are unstable at high temperatures and water and / or organic solvents that have an affinity for water
  • dissolve the dispersoids in water and / or an organic solvent that has an affinity for water A method of adding to the dispersion is suitable.
  • the water in the above method is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.
  • the organic solvent having an affinity for water in the above method is not particularly limited as long as the dispersoid is soluble.
  • the dispersoid is soluble.
  • the organic solvent can be removed by distillation or the like after preparing a dispersion containing the dispersoid.
  • the dispersoid when the terminal branched copolymer is 100 parts by mass, the dispersoid is 0.001 to 20 parts by mass, preferably 0.01 to 10 parts by mass, Preferably, it can be contained in an amount of 0.1 to 5 parts by mass. It is preferable that the content of the dispersoid be in the above range since the physical properties of the dispersion are good in practical use and the dispersion is less likely to aggregate and precipitate.
  • particles in the dispersion can also be taken out.
  • the particles can be taken out by drying or the like.
  • drying it is desirable to use a freeze dryer, but a method using a spray dryer, a rotary dryer, a flash dryer, a stirring dryer, or the like is also included.
  • the dispersion of the present invention may be sufficiently frozen in advance using a cooling agent such as liquid nitrogen and then dried under reduced pressure using a commercially available lyophilizer.
  • a cooling agent such as liquid nitrogen
  • the inlet temperature is adjusted to 100 ° C to 150 ° C, preferably 110 ° C to 130 ° C
  • the outlet temperature is adjusted to 20 ° C to 80 ° C, preferably 40 ° C to 60 ° C. Drying can be performed efficiently while suppressing aggregation.
  • the dispersion contains other dispersoids other than the terminal branched copolymer, the other dispersoids can be included in the particles made of the obtained terminal branched copolymer.
  • the extracted particles are added with water and / or an organic solvent having an affinity for water, and then stirred again using a magnetic stirrer, three-one motor, etc., or irradiated with ultrasonic waves, without using an autoclave or the like. can do.
  • the water in the above method is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.
  • the organic solvent having an affinity for water in the method is not particularly limited as long as the terminal branched copolymer can be dispersed, but ethylene glycol, tetraethylene glycol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, methanol Examples thereof include ethanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone and the like.
  • the dispersion in the present invention is generally highly transparent and highly glossy, and is excellent in lubricity including antistatic properties, antifogging properties, waterproof properties, gas barrier properties, friction resistance, and sticking resistance, and used. The above performance can be imparted. Moreover, since the dispersion liquid in this invention has a 50% volume average particle diameter is small, it can be used for the use for which the dispersion liquid with a small 50% volume average particle diameter is anticipated, for example, an inkjet use. Furthermore, as described above, the dispersion in the present invention does not cause aggregation and precipitation at a wide pH and a wide temperature, and therefore can be used in various environments.
  • a plasticizer for example, a plasticizer, an antifoaming agent, a leveling agent, a fungicide, a rust inhibitor, a matting agent, a flame retardant, a rocking agent can be used as long as the excellent effects of the present invention are not impaired.
  • Additives such as modifiers, tackifiers, thickeners, lubricants, antistatic agents, surfactants, reaction retarders, antioxidants, UV absorbers, hydrolysis inhibitors, weathering stabilizers, and tack inhibitors Can be appropriately blended. The mixing ratio of various additives is appropriately selected depending on the purpose and application.
  • the dispersion of the present invention can be used in an ink composition.
  • the ink composition in the present invention is an aqueous printing ink composition containing the dispersion of the present invention.
  • a vehicle component a fatty acid or a fatty acid salt, a colorant such as a pigment, and an additive such as a filler as necessary. And is produced by a known method.
  • a printed matter can be obtained by printing the aqueous printing ink composition of the present invention on a known printing material such as plastic or paper by a gravure printing or flexographic printing method.
  • aqueous resin used as the vehicle resin of the ink composition examples include water-soluble resins used in general inks, paints, and recording agents, and water-dispersible resins such as emulsions and dispersions. One of these or a mixture of these resins may be used.
  • polyurethane resin polyurethane urea resin, acrylic modified urethane resin, acrylic modified urethane urea resin, acrylic resin, styrene-acrylic acid copolymer resin, styrene-maleic acid copolymer resin, ethylene-acrylic acid copolymer resin
  • examples include polyester resin, shellac, rosin-modified maleic acid resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, vinyl chloride-acrylic acid copolymer resin, chlorinated polypropylene resin, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, butyral and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • aqueous printing ink composition of the present invention include, for example, inkjet paints, protective paints, lubricating paints for various steel sheets, overprint varnishes for various printed materials, overcoat varnishes for thermal paper, floor polish paints, architectural paints And car body paints.
  • the dispersion liquid of this invention can be used also for a coating agent.
  • the coating agent in the present invention is an aqueous coating agent containing the dispersion of the present invention, and a laminate can be formed by coating on a resin, metal, paper, wood, fiber, leather, glass, rubber or the like. .
  • the resin include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene-2,6-naphthalate; polyamides such as nylon 6 and nylon 12; ethylene vinyl acetate copolymer or saponification thereof.
  • the above-mentioned coating agent can also be used for a base film and a sheet containing the above resin as a component.
  • the base material to be used and its molding method are not particularly limited, and examples thereof include a biaxially stretched polyethylene terephthalate resin film and sheet, an extrusion molded polypropylene resin film and sheet, and a biaxially stretched polypropylene resin film and sheet. .
  • an extruded film and sheet of polypropylene resin can be obtained by melt-extruding pellets using an extruder and a circular die, extruding using a coat hanger die and a T-die, and cooling to form.
  • the molding conditions are not particularly limited, but the molding temperature is preferably 190 to 280 ° C., and the cooling temperature of the chill roll is preferably 10 to 80 ° C.
  • the polypropylene resin stretched film and sheet can be produced by a known biaxially stretched film or sheet manufacturing method such as a simultaneous biaxial stretching method or a sequential biaxial stretching method.
  • the conditions for biaxial stretching are known OPP film and sheet production conditions, for example, in the sequential biaxial stretching method, the longitudinal stretching temperature is in the range of 125 ° C. to 145 ° C., the stretching ratio is in the range of 4.5 to 9 times, and lateral stretching.
  • the temperature may be 165 to 190 ° C. and the draw ratio may be 7 to 11 times.
  • These substrate films and sheets may be subjected to plasma treatment, easy adhesion treatment, corona treatment, antistatic treatment and the like as necessary.
  • Plasma processing includes normal-pressure plasma processing and low-pressure (vacuum) plasma.
  • normal-pressure plasma processing will be described here.
  • Atmospheric pressure plasma treatment means that the gas (gas) such as nitrogen under high atmospheric pressure uses high frequency, and an electric field is applied to cause ionization of the gas (gas), which is activated to a discharge plasma state and then turned into plasma. It is a process of causing gas particles to collide with the surface of a substrate. Thereby, molecular bonds on the surface of the base material are decomposed and OH groups and the like are formed on the surface of the base material, so that the base material surface can be made hydrophilic and / or unevenness at the molecular level can be attached to the base material surface.
  • wettability and surface adhesion are improved by applying this treatment to a film and a sheet substrate.
  • atmospheric pressure plasma treatment basically any gas (gas) such as air, argon, nitrogen, oxygen or the like can be used.
  • gas gas
  • the frequency of the power source used for the discharge plasma depends on the material and thickness of the object to be processed, but in the present invention, it is 50 Hz to 30,000,000 Hz, preferably 1000 Hz to 50,000 Hz, more preferably 5,000 Hz to 40,000 Hz. Is used.
  • Examples of easy adhesion treatment include an example in which a primer is applied in advance to a base film and a sheet.
  • the primer include a composition in which a composition having active hydrogen and / or a hydroxyl group is mixed with a curing agent having an isocyanate group capable of reacting with active hydrogen and / or a hydroxyl group.
  • Takelac series manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.
  • Takenate series manufactured by Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd.
  • Elastolon BN series (Daiichi Kogyo Seiyaku) as the curing agent.
  • the coating agent of the present invention may contain a binder resin or a crosslinking agent.
  • the binder resin and the crosslinking agent are not particularly limited.
  • examples of the binder resin include urethane emulsions and acrylic emulsions
  • examples of the crosslinking agent include isocyanate crosslinking agents, epoxy crosslinking agents, and melamine crosslinking agents.
  • the coating method of the coating agent is not particularly limited, and examples thereof include a bar coater, spray, curtain, flow coater, roll coater, gravure coater, brush coating, and dipping.
  • the coating agent can be used, for example, as an antistatic agent, an antifogging agent, an overprint varnish, a protective coating agent, or the like.
  • the dispersion of the present invention can also be used for cosmetics.
  • the cosmetics in the present invention can be used for the production of creams, ointments, lotions, gels and the like for cosmetics and medical fields, and are excellent in stability over time at high temperatures, storage stability at a wide pH range, and dispersibility of contained dispersoids. .
  • dispersion of the present invention examples include emulsifiers, thickeners, paper strength enhancers, surfactants, skin care (face wash, cosmetics, emulsion, cream, foundation), hair care (shampoo, rinse, hair styling agent). , Agrochemical formulation, pharmaceutical (drug delivery), dispersant (pigment, paint, carbon black, carbon nanotube, fullerene), soap, soil conditioner, lubricant, cement dispersant, asphalt modifier, adhesive, surface treatment agent , Toner composition, enzyme carrier, release agent, lubricant, resin modifier, compatibilizing agent, paper quality improver (blocking resistance, abrasion resistance, moisture resistance, gloss, surface hardness), fiber processing aid (Flexibility, lubricity) and the like.
  • the composite of the present invention has a structure in which the above polymer particles are dispersed in a matrix made of a metal oxide. This complex is prepared from the mixed composition. First, the mixed composition will be described.
  • the mixed composition used in the present invention includes, for example, a dispersion liquid (aqueous dispersion liquid) of the present invention in which “polymer particles (A)” are dispersed, and “hydrolysis condensate of metal alkoxide and / or metal alkoxide ( B) ".
  • the component (B) or the component (B) is used in a “sol-gel reaction” in a solution in which “water and / or a part or all of water is dissolved in an arbitrary ratio (solvent)”.
  • Catalyst (D) ", and if necessary, water is added and stirred and mixed, and then an aqueous dispersion of polymer particles (A) is added and stirred and mixed.
  • an aqueous dispersion of polymer particles (A) is added to a solution in which component (B) or component (B) is dissolved in the solvent (C), and the mixture is stirred and mixed. Is added and mixed with stirring.
  • an aqueous dispersion containing polymer particles can be obtained by dispersing the terminal branched copolymer in the solvent (C).
  • An aqueous dispersion containing polymer particles can be obtained by dispersing in the polymer.
  • R1 represents a hydrogen atom, an alkyl group (such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group), an aryl group (such as a phenyl group or a tolyl group), a carbon-carbon double bond-containing organic group (an acryloyl group, a methacryloyl group, Vinyl group), halogen-containing groups (halogenated alkyl groups such as chloropropyl group and fluoromethyl group) and the like.
  • R2 represents a lower alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 4 carbon atoms.
  • M includes Li, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Nb, Zr, Mo,
  • Examples include Ag, Cd, In, Sn, Sb, Cs, Ba, La, Ta, Hf, W, Ir, Tl, Pb, Bi, and rare earth metals.
  • Si, Al, Zn A metal (alkoxide) that becomes a colorless metal oxide by a sol-gel reaction, such as Zr, In, Sn, Ti, Pb, and Hf is preferable.
  • silicon (Si), aluminum (Al), zirconium (Zr), titanium (Ti) and the like are preferably used, and these may be used in combination.
  • silicon compounds are relatively inexpensive and easy to obtain, and the reaction proceeds slowly, so that the industrial utility value is high.
  • the metal alkoxide and / or its hydrolysis condensate (B) (hereinafter sometimes referred to as “component (B)”) is subjected to a sol-gel reaction by the addition of water and a catalyst to form a metal oxide described later. The compound which becomes may be sufficient.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • TEOS tetraethoxysilane
  • tetrapropoxysilane tetraisopropoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyl Trimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane , Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane
  • metal alkoxides compatibility between water-soluble polymers and metal oxides added for the purpose of improving gas barrier properties and hard coat properties, as described later, hydrogen bonds, ionic bonds, covalent bonds, etc.
  • metal alkoxides having various functional groups at R1 as shown in the following 1) to 4) can also be used.
  • the metal alkoxide includes an alkoxysilane in which M is silicon (Si), an alkoxyzirconium in which M is zirconium (Zr), an alkoxyaluminum in which M is aluminum (Al), and M in the above formula (12). Alkoxytitanium in which is titanium (Ti) is preferred.
  • the gas barrier property of the coating film layer (II) tends to improve the gas barrier property because the structure of the metal oxide formed becomes dense when the number of alkoxy groups is large.
  • tetrafunctional silane such as tetramethoxysilane or tetraethoxysilane is used. It is preferable to use a conductive metal alkoxide. These metal alkoxides may be used alone or as a mixture of two or more.
  • the hydrolyzed condensate of metal alkoxide is a compound obtained by polycondensation of one or more of these metal alkoxides using the catalyst (D) used in the sol-gel reaction.
  • metal alkoxide The hydrolytic polycondensation compound.
  • the hydrolysis condensate of metal alkoxide is preferably an alkoxysilane condensate, an alkoxyzirconium condensate, an alkoxyaluminum condensate, or an alkoxytitanium condensate.
  • solvent (C) that dissolves water and / or a part or all of water in an arbitrary ratio
  • the component (C) is added for the purpose of hydrolyzing the metal alkoxide and / or the metal alkoxide in the hydrolysis condensate (B) thereof.
  • the component (C) includes a solvent used when an aqueous dispersion is obtained using a terminal branched copolymer, an aqueous dispersion, a component (B), and a catalyst (D) ( Hereinafter, both of the solvents used when mixing the “component D”) may be included.
  • the water is not particularly limited, and distilled water, ion exchange water, city water, industrial water, and the like can be used, but it is preferable to use distilled water or ion exchange water.
  • the solvent for dissolving a part or all of water in an arbitrary ratio is not particularly limited as long as it is an organic solvent having an affinity for water and can disperse the polyolefin-based terminally branched copolymer, For example, methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone, ethylene glycol, tetraethylene glycol, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, tetrahydrofuran, dioxane, methyl ethyl ketone, Examples include cyclohexanone, cyclopentanone, 2-methoxyethanol (methyl cellosolve), 2-ethoxyethanol (
  • methanol, ethanol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetonitrile, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, acetone, tetrahydrofuran, and dioxane are preferable because of their high affinity with water.
  • the amount of water to be added is usually in the range of, for example, 1 part by weight or more and 1000000 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixture of the component (B) and the component (D). It is the range of not less than 10000 parts by weight.
  • the amount of the solvent to be added is usually 1 part by weight or more with respect to 100 parts by weight of the mixture of the component (B) and the component (D).
  • the range is 1 million parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or more and 10,000 parts by weight or less.
  • the preferable reaction temperature at the time of hydrolysis polycondensation of metal alkoxides is 1 ° C. or more and 100 ° C. or less, more preferably 20 ° C. or more and 60 ° C. or less, and the reaction time is 10 minutes or more and 72 hours or less, More preferably, it is 1 hour or more and 24 hours or less.
  • Catalyst (D) used in sol-gel reaction In the composition of the present invention, for the purpose of accelerating the reaction in the hydrolysis / polycondensation reaction of the metal alkoxide, it may contain what can be a catalyst for the hydrolysis / polycondensation reaction as shown below. What is used as a catalyst for hydrolysis and polycondensation reactions of metal alkoxides is “the latest functional sol-gel technology by the sol-gel method” (Akira Hirashima, Comprehensive Technology Center, page 29) and “Sol-Gel”. It is a catalyst used in a general sol-gel reaction described in “Science of Law” (Sakuo Sakuo, Agne Jofu Co., Ltd., page 154).
  • catalyst (D) acid catalyst, alkali catalyst, organotin compound, titanium tetraisopropoxide, diisopropoxytitanium bisacetylacetonate, zirconium tetrabutoxide, zirconium tetrakisacetylacetonate, aluminum triisopropoxide, aluminum tris
  • metal alkoxides such as ethyl acetonate and trimethoxyborane.
  • acid catalysts and alkali catalysts are preferably used.
  • acid catalysts include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, acetic acid, succinic acid, tartaric acid, toluenesulfonic acid and other inorganic and organic acids
  • alkali catalysts include ammonium hydroxide, potassium hydroxide and sodium hydroxide.
  • Alkali metal hydroxide quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ammonia, triethylamine, tributylamine, morpholine, pyridine, piperidine, ethylenediamine, diethylenetriamine, ethanolamine , Amines such as diethanolamine and triethanolamine, aminosilanes such as 3-aminopropyltriethoxysilane and N (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane Etc., and the like.
  • quaternary ammonium hydroxide such as tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, ammonia, triethylamine, tributylamine, morpholine,
  • an acid catalyst such as hydrochloric acid or nitric acid, where the reaction proceeds relatively gently.
  • the amount of the catalyst used is preferably 0.001 mol or more and 0.05 mol or less, preferably 0.001 mol or more and 0.04 mol or less, more preferably 0.001 with respect to 1 mol of the metal alkoxide of the component (B).
  • the degree is not less than mol and not more than 0.03 mol.
  • the mixed composition of the present invention is used, for example, in the form of a sol-gel reaction product obtained by (a) heating a predetermined time after coating on a substrate to remove the solvent (C) and subjecting the mixed composition to a sol-gel reaction.
  • You can also Alternatively, for example, (b) it can also be used in the form of a sol-gel reaction product obtained by performing a sol-gel reaction without removing the solvent (C) in the presence of the catalyst (D) before application to the substrate.
  • a sol-gel reaction product obtained by sol-gel reaction without removing the solvent (C) is applied to a substrate and heated for a predetermined time to remove the solvent (C).
  • a sol-gel reaction product obtained by a sol-gel reaction By this sol-gel reaction, a metal oxide is obtained from component (B), and a matrix mainly composed of this metal oxide is formed.
  • This matrix has a structure in which polymer fine particles composed of a terminal branched copolymer are dispersed.
  • the metal oxide in the sol-gel reaction product is contained as a finely dispersed or aggregated structure in the composition, or becomes a continuous structure as a matrix of the composition.
  • the metal oxide is not particularly limited as described above, but it is better that the metal oxide has a continuous matrix structure from the viewpoint of improving the gas barrier property, the hard coat property, etc. as the coating film.
  • Such a metal oxide structure is obtained by hydrolysis and / or hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide, that is, a sol-gel reaction.
  • the average particle diameter of the fine particles dispersed in the matrix formed from the metal oxide is preferably in the range of 1 nm or more and 1000 nm or less from the viewpoint of transparency when used as a coating film, and further from the viewpoint of gas barrier properties and hard coat properties, More preferably, it is the range of 1 nm or more and 500 nm or less.
  • the metal oxide is 10 parts by weight to 1000 parts by weight, preferably 20 parts by weight to 950 parts by weight, and more preferably, when the terminal branched copolymer fine particles are 100 parts by weight. Can be contained in an amount of 30 to 900 parts by weight.
  • the content of the fine particles is in the above range, the composition has good water resistance, chemical resistance, film formability, strength, heat resistance and other physical properties, and when used as a coating film, gas barrier properties and hard coat properties. Excellent.
  • the mixed composition for coating use in the present invention comprises an aqueous dispersion in which polymer particles (A) comprising at least a terminal branched copolymer are dispersed in a solvent (C), a metal alkoxide and / or a hydrolysis condensate thereof ( B). Furthermore, as described above, water-soluble polymers and / or saccharides may be added to these compositions to the extent that water resistance and hard coat properties are not impaired. Hereinafter, the blending of these components will be described.
  • the water-soluble polymer used in the present invention is a polymer having a hydroxyl group such as polyvinyl alcohol or poly-2-hydroxyethyl methacrylate, a polymer having a carboxyl group such as polyacrylic acid or carboxymethylcellulose, polyallylamine, polyethyleneimine, or the like.
  • Polymers having amino groups polymers having amide groups such as polyacrylamide, poly N, N-dimethylacrylamide and poly N-isopropylacrylamide, polymers having sulfonic groups such as polystyrene sulfonic acid and polyvinyl sulfonic acid, poly One or more compounds exemplified by polymers having a polyether group such as ethylene oxide and polyethylene glycol, and polyvinylpyrrolidone, polyoxazoline and the like.
  • a polymer having a hydrogen bonding group is preferable because it can be uniformly complexed with an inorganic oxide, and in particular, a water-soluble polymer having a hydroxyl group, polyamides, polyethers, polyvinylpyrrolidone, poly Oxazoline and the like are preferably used. Furthermore, a polymer having a hydroxyl group is preferred for forming a coating film that is excellent in film formation and tough as a coating layer of a gas barrier material.
  • the water-soluble polymer having a hydroxyl group used in the present invention is a water-soluble polymer containing at least two hydroxyl groups in the polymer chain. Preferably, it is one or more compounds selected from the group consisting of copolymers containing vinyl alcohol units such as polyvinyl alcohol and ethylene-vinyl alcohol copolymer. These may be used alone or in combination of two or more.
  • Polyvinyl alcohol may be a homopolymer of vinyl alcohol or a copolymer containing other monomer units.
  • the degree of saponification is preferably closer to 100% from the viewpoint of gas barrier properties, but is usually 90% or more, preferably 95% or more.
  • the number average degree of polymerization is usually 50 or more and 5000 or less.
  • water-soluble polymers are incompatible with water-insoluble resins and can be uniformly compounded with metal oxides, so they are hybridized with metal oxides in the coating film layer. Are considered to form a continuous matrix structure.
  • the hybrid in which the metal oxide is combined with the water-soluble polymer has an effect of suppressing the generation of defects in the film formation process, and thus is considered to exhibit a high barrier property.
  • saccharides can also be used. Such saccharides are soluble in water and / or a mixed solvent of water and an organic solvent having an affinity for water (aqueous medium), or are uniformly dispersed and mixed with the metal oxide.
  • a dry film can be formed, and monosaccharides, oligosaccharides, and polysaccharides can be used.
  • Monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides can be used alone or in combination of two or more.
  • aldose glyceraldehyde, erythrose, threose, ribose, lyxose, xylose, arabinose, allose, talose, gulose, glucose, altrose, mannose, galactose, idose, dihydroxyacetone, erythrulose, xylulose, ribulose, psicose , Monosaccharides such as fructose, sorbose, tagatose;
  • Disaccharides such as sucrose, maltose, isomaltose, cellobiose, lactose, trehalose, trisaccharides such as raffinose, panose, melezitose, gentianose, tetrasaccharides such as stachyose, oligosaccharides such as cyclodextrins;
  • Starch and starch derivatives such as starch, oxidized starch and esterified starch, cellulose derivatives such as hemicellulose, methylcellulose, carboxymethylcellulose, hydroxypropylcellulose, glycogen, pectin, pectic acid, alginic acid, carrageenan, agarose, partially deacetylated chitin, polyuron Polysaccharides such as acids are used. Moreover, these saccharides can be used alone or in combination of two or more.
  • the weight ratio of the terminal branched copolymer constituting the polymer particles (A) contained in the aqueous dispersion to the metal alkoxide and / or its hydrolysis condensate (B) is the terminal branched copolymer.
  • the component (B) is 10 to 3500 parts by weight based on 100 parts by weight. As will be described later, in order to form a continuous phase (matrix) of metal oxide, it is better to increase the ratio of component (B), and component (B) is contained in 100 parts by weight of the terminal branched copolymer. It is preferably 20 to 3500 parts by weight, and more preferably 30 to 3500 parts by weight.
  • the weight ratio of the terminal branched copolymer to the component (B) is such that the component (B) is 10 to 100 parts by weight of the terminal branched copolymer. 2500 parts by weight are preferable, and 10 to 1800 parts by weight are more preferable.
  • the amount of the water-soluble polymer added to such an extent that the water resistance and hard coat properties are not impaired is 0.5 to 100 with respect to 100 parts by weight of the total of the terminal branched copolymer and the component (B). Part by weight, preferably 1 to 50 parts by weight.
  • the mixed composition in the present invention may further contain the following other components.
  • Metal oxide fine particles refer to oxide fine particles composed of at least one element selected from silicon, aluminum, zirconium, titanium, indium, tin, zinc, and antimony.
  • the average particle diameter in the BET method is scratch resistance. 1 nm or more is desirable from the viewpoint of further improving the transparency, and 100 nm or less is desirable from the viewpoint of further improving the transparency. Specific examples of the metal oxide fine particles include the following.
  • silica fine particles product names manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd .: methanol silica sol, MA-ST-MA, MEK-ST, MIBK-ST, IPA-ST, IPA-ST-UP, IPA-ST-MS, IPA- ST-L, IPA-ST-ZL, NPC-ST-30, NBA-ST, XBA-ST, EG-ST, DMAC-ST, ST-20, ST-30, ST-40, ST-C, ST- N, ST-O, ST-S, ST-50, ST-20L, ST-OL, ST-XS, ST-XL, ST-YL, ST-ZL, QAS-40, LSS-35, LSS-45, ST-UP, ST-OUP, ST-AK, Nippon Aerosil Co., Ltd.
  • alumina fine particles examples include trade names: Alumina Sol-100, Alumina Sol-200, Alumina Sol-520, and the like manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • a powder of alumina titanium oxide, indium oxide, tin oxide, zinc oxide and a dispersion of a molten material, trade name: Nanotec manufactured by CI Kasei Co., Ltd. can be exemplified.
  • These metal oxide fine particles are contained in an amount of 1 to 100 parts by weight, preferably 1 to 60 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixed composition. When there are too many metal oxide microparticles
  • fine-particles the transparency of a coating film will fall, and when too few, the effect by addition is inadequate. If it is in the said range, the coating film excellent in balance of transparency, water resistance, gas barrier property, and abrasion resistance can be obtained.
  • the mixed composition may further contain an antistatic agent.
  • Alkali metal salts can be used as the antistatic agent.
  • Examples of the cation of the alkali metal salt include Li + , Na + , K + and the like, Li + and Na + having a small ionic radius are preferable, and Li + is more preferable.
  • the anion NO 3 ⁇ , SCN ⁇ , ClO 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , BF 4 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 3 C ⁇ may be used. it can.
  • lithium perchlorate, lithium trifluoromethanesulfonate, bis (trifluoromethanesulfonyl) imidolithium, and tri (trifluoromethanesulfonyl) methanelithium are preferable, lithium trifluoromethanesulfonate, bis (trifluoromethanesulfonyl) imidolithium, Tri (trifluoromethanesulfonyl) methane lithium is more preferred.
  • the shape of the composite of the present invention can be a particle or a film.
  • the composite may be laminated on a substrate or a porous support to form a laminated composite.
  • the mixed dispersion of the present invention is dried at a predetermined temperature, and then the obtained solid is formed by a treatment such as pulverization or classification, or a low temperature such as a freeze drying method. After the solvent is removed by drying, the obtained solid is formed by pulverization or classification, and further, fine particles of 10 ⁇ m or less are sprayed by a spray dryer (spray dryer) with a spray dryer, and the solvent is removed.
  • a spray dryer spray dryer
  • the method for producing a film-like composite may use dip coating, spin coating, spray coating, flow coating, blade coating, bar coating, die coating, or other appropriate methods depending on the target substrate and shape. it can.
  • a porous support can be used in addition to a molded product such as metal, glass, ceramics, and polymer, a sheet, a film, and the like.
  • a method for producing a porous support and a membrane-like composite a method of immersing the porous support in the mixed composition of the present invention and holding the porous support at a predetermined temperature and drying can be exemplified.
  • porous support used in the present invention examples include porous materials such as ceramics such as silica, alumina, zirconia, and titania, metals such as stainless steel and aluminum, paper, and resins.
  • the coating laminate refers to a laminate provided as a coating film layer (II-a) before the sol-gel reaction obtained by coating the mixed composition on the plastic substrate (I).
  • the plastic laminate is a coating film layer (II-b) obtained by coating the mixed composition on the plastic substrate (I), removing the solvent (C) from the mixed composition, and causing a sol-gel reaction. ).
  • Each of these laminates is divided into the following two configurations.
  • the coating film layers (II-a) and (II-b) will be collectively referred to as the coating film layer (II).
  • (1) It consists of a plastic substrate (I) and a coating film layer (II), and has a laminated structure in the order of (I) / (II).
  • (2) It consists of a plastic substrate (I), a metal thin film layer (III) made of an inorganic compound, and a coating film layer (II), and has a laminated structure in the order of (I) / (III) / (II). .
  • the structure of the laminated structure is that the deposited film layer (III) and the coating film layer (II) are alternately laminated two by two like (I) / (III) / (II) / (III) / (II). It is also possible to use (I) / (II) / (IV) / (I) / (II) or (I) / (III) by using the adhesive layer (IV) or the adhesive layer (V) described later.
  • two or more plastic laminates may be bonded together.
  • the upper limit of the number of layers in each layer is practically 10 layers or less, preferably 7 layers or less because of an increase in production cost due to the increase in the number of layers.
  • the plastic substrate (I) is not particularly limited as long as the composition of the present invention can be laminated, such as a plastic plate, a lens, a sheet, a film, a bottle or a tank-shaped molded body.
  • the resin used for the plastic substrate include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and cycloolefin copolymer, polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, polyimide Resins, polycarbonate resins, polyacrylonitrile resins, polyurethane resins, polythiourethane resins, polymethacrylate resins, polystyrene resins, AB resins, ABS resins, PEEK resins, PEK resins, PES resins, polylactic acid resins, and the like. Moreover, the mixture of these resin or the laminated body of these resin may be sufficient.
  • polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene and cycloolefin copolymer
  • polyamide resins such as nylon 6 and nylon 66
  • polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • polyimide Resins
  • these resins are films, they may be unstretched films or stretched films. Furthermore, the surface of the plastic substrate (I) is subjected to surface modification such as corona treatment, plasma treatment, UV ozone treatment, and alkali treatment to improve the adhesion of the coating film layer (II) and / or the deposited film (III). It is also possible to make it.
  • surface modification such as corona treatment, plasma treatment, UV ozone treatment, and alkali treatment to improve the adhesion of the coating film layer (II) and / or the deposited film (III). It is also possible to make it.
  • the coating film layer (II) used in the present invention is formed from the mixed composition or a composition containing a sol-gel reaction product thereof.
  • the coating film layer (II) in addition to the metal oxide obtained from the fine particles (A) of the polyolefin-based terminally branched copolymer and the metal alkoxide and / or the hydrolysis condensate thereof (B), water resistance Or a water-soluble polymer may be added to such an extent that the hard coat property is not impaired.
  • a water-soluble polymer By including a water-soluble polymer, the gas barrier property and film strength of the coating film layer under low humidity conditions are improved. Examples of the water-soluble polymer include those described above.
  • the coating film layer (II) comprises a dispersion of a polyolefin-based terminally branched copolymer dispersed in water and / or an organic solvent having an affinity for water, a metal alkoxide and / or a hydrolysis condensate thereof (C ) And a coating composition containing the coating composition and dried.
  • the coating film layer (II) contains fine particles of the terminally branched copolymer and the metal oxide in a predetermined range.
  • the metal oxide can be contained in an amount of 10 parts by weight to 1000 parts by weight, preferably 20 parts by weight to 950 parts by weight, and more preferably 30 parts by weight to 900 parts by weight.
  • the coating film consisting only of the terminally branched copolymer has poor water resistance, and the metal oxide alone has poor film formability. Therefore, a composite coating film having excellent practicality can be obtained by combining both components. .
  • the optimum thickness of the coating film layer (II) varies depending on the purpose and application used, the type, content and ratio of the terminal branched copolymer and the metal oxide, and is preferably 0.02 ⁇ m to 100 ⁇ m. Is in the range of 0.05 ⁇ m to 80 ⁇ m, more preferably 0.1 ⁇ m to 70 ⁇ m.
  • the composition has good physical properties such as water resistance, chemical resistance, film formability, strength, and heat resistance.
  • the composition when it is used as a coating film, it has excellent gas barrier properties and hard coat properties.
  • the coating film layer (II) is produced by forming a film of the mixed composition of the present invention or a sol-gel reaction product thereof and heat-treating it.
  • the film-like material refers to a state where the composition covers the surface of the substrate.
  • the method for forming the film-like material is not particularly limited. For example, there is a method in which a solution of the mixed composition is cast on a support such as a glass plate, a metal plate or a thermoplastic resin film and dried. After a film-like material is formed on the support to a desired thickness, heat treatment is performed.
  • the heat treatment temperature is usually in the range of 50 to 250 ° C., more preferably in the range of 80 to 200 ° C., and still more preferably in the range of 80 to 150 ° C.
  • the film thickness of this coating film layer is 0.02 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, preferably 0.05 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less. More preferably, it is in the range of 0.1 ⁇ m to 70 ⁇ m. If the film thickness is too thick, cracks may occur in the coating film.
  • the coating film layer (II) formed in the laminate of the present invention is a composition containing at least polymer fine particles (A) comprising a terminal branched copolymer and a component (B).
  • the polyolefin-based terminally branched copolymer constituting the polymer fine particle (A) is a group having a number average molecular weight of 400 to 8000 obtained by polymerizing an olefin having 2 to 20 carbon atoms in the formula (1).
  • R 1 and R 2 are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and at least one is a hydrogen atom, and is a hydrophobic substituent composed of a hydrocarbon or a hydrogen atom.
  • X 1 and X 2 are the same or different and are hydrophilic substituents composed of polyalkylene glycol groups each having a linear or branched number average molecular weight of 50 to 10,000.
  • the polyolefin-based terminally branched copolymer is an amphiphilic compound having a hydrophobic group and a hydrophilic group in the molecule, and this aqueous dispersion was separated into a core phase composed of a hydrophobic group and a shell phase composed of a hydrophilic group. It becomes an emulsion having a core / shell structure.
  • This coating film layer (II) has a phase separation structure formed in the metal oxide phase and the copolymer dispersion phase when the cross section of the sample prepared by the thin film section method is observed with a transmission electron microscope (TEM). Can be confirmed. Since the hydrocarbon group forming the core phase of the emulsion and the metal oxide are incompatible, such a phase separation structure is considered to be observed.
  • the metal oxide is included as a structure dispersed or aggregated in the form of fine particles in the composition, or becomes a continuous structure as a matrix of the composition. From the viewpoint of producing a coating film layer having excellent properties such as gas barrier properties and hard coat properties, it is better that the metal oxide has a continuous matrix structure, and such a metal oxide structure is capable of hydrolyzing the metal alkoxide. It is obtained by decomposition and / or hydrolysis and polycondensation, that is, by a sol-gel reaction.
  • the coating film layer (II) in the present invention is formed by applying a sol-gel reaction of the metal alkoxide contained in the mixed composition and then applying and drying to a plastic substrate.
  • the hydrolyzate of metal alkoxide and its polycondensation product generated in this process are incompatible with the hydrophobic core phase of the emulsion composed of hydrocarbons, and therefore exist in the dispersion medium.
  • the matrix is formed as a continuous structure of metal oxide that fills the space between the hydrophobic core phases when the dispersion medium is finally evaporated.
  • the vapor deposition film layer (III) used in the present invention is made of an inorganic compound. Specifically, selected from Si, Ta, Nb, Al, In, W, Sn, Zn, Ti, Cu, Ce, Ca, Na, B, Pb, Mg, P, Ba, Ge, Li, K, Zr It is desirable that the main component is an oxide, nitride, or oxynitride containing one or more of the above. In particular, from the viewpoints of adhesion and affinity with the coating film layer (II), production stability, safety and cost, Si, Al oxides, nitrides, or oxynitrides are more preferable.
  • the formation method of the deposited film layer (III) is realized by means such as physical vapor deposition (PVD method), low-temperature plasma vapor deposition (CVD), ion plating, sputtering or the like.
  • the preferred film thickness of the deposited film layer (III) is preferably in the range of 5 to 1000 nm, particularly in the range of 10 to 100 nm. Within this range, a film having excellent gas barrier properties and bending resistance can be formed.
  • Adhesive layer (IV) In the present invention, a laminated film laminated with an adhesive is widely used as a gas barrier material used in food packaging applications.
  • the layer (adhesive layer (IV)) used as the adhesive a known material can be used as long as it is transparent. Specific examples include epoxy adhesives, urethane adhesives, cyanoacrylate instantaneous adhesives, modified acrylate adhesives, and the like.
  • the pressure-sensitive adhesive layer (V) in the present invention is used for adhering a laminate in which a vapor deposition film layer (III) and a coating film layer (II) are laminated to a plastic substrate (I). It is used as needed when a functional transparent layer (VI) described later is laminated on the outermost layer. It can also be used when bonding a plurality of functional transparent layers. If the adhesive material layer (V) of this invention is transparent, a well-known adhesive material can be used without a restriction
  • a functional transparent layer (VI) As the functional transparent layer (VI), an antiglare layer, a hard coat layer, an antifouling layer, an antistatic layer, a toning layer, an antireflection layer, a light extraction efficiency improving layer and the like can be adopted. These layers can be used on one side or both sides of the transparent gas barrier film or inside thereof. As these functional transparent layers (VI), those described in detail in JP-A-10-217380 and JP-A-2002-323861 can be employed.
  • the coating film layer of the present invention has good physical properties such as water resistance, chemical resistance, film formability, strength, and heat resistance, and when used as a coating film, it has excellent gas barrier properties and hard coat properties. It is useful in that these properties can be imparted by coating the surface of a plastic substrate having poor hard coat properties.
  • the hard coat property in the present invention refers to a function of protecting the surface of a plastic substrate having poor scratch resistance from scratches by covering the surface with a thin film.
  • a hard coat material that prevents scratches on the surface of transparent resin films and sheets used for display applications, plastic lenses, and the like.
  • the hard coat property (scratch resistance) of the coating film on the plastic substrate was evaluated by a steel wool test.
  • the gas barrier property in the present invention refers to blocking oxygen, water vapor, and other gases that promote quality deterioration of the material to be coated.
  • packaging materials such as food and medical care and electronic materials are required to have excellent oxygen gas barrier properties.
  • a high gas barrier property can be obtained by making the plastic substrate (I), the deposited film layer (III), and the coating film layer (II) in a laminated structure in the order of (I) / (III) / (II). it can.
  • the gas barrier property of the coating film was evaluated by measuring the oxygen permeability of the coating film.
  • the number average molecular weight (Mn), the weight average molecular weight (Mw), and the molecular weight distribution (Mw / Mn) were measured by GPC using the method described in the text. Moreover, the peak top temperature obtained by measuring using DSC was employ
  • the polymer is completely dissolved in deuterated-1,1,2,2-tetrachloroethane, which serves both as a lock solvent and a solvent, for example, and then measured at 120 ° C.
  • the particle diameter of the particles in the dispersion a 50% volume average particle diameter was measured with Microtrac UPA (manufactured by HONEYWELL). The shape of the particles in the dispersion was observed by diluting the sample 200 to 500 times, negatively staining with phosphotungstic acid, and then using a transmission electron microscope H-7650 (manufactured by Hitachi, Ltd.) at 100 kV. .
  • the zeta potential was measured with a zeta potential / particle size measurement system ELSZ-2 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the surface resistivity was measured according to JIS-K6911 after adjusting the state to 23 ⁇ 2 ° C. and 50 ⁇ 5% RH.
  • a 1000 mL flask was charged with 84 parts by weight of a terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E-1), 39.4 parts by weight of diethanolamine, and 150 parts by weight of toluene, and stirred at 150 ° C. for 4 hours. Thereafter, acetone was added while cooling to precipitate the reaction product, and the solid was collected by filtration. The obtained solid was stirred and washed once with an aqueous acetone solution and further three times with acetone, and then the solid was collected by filtration.
  • E-1 terminal epoxy group-containing ethylene polymer
  • diethanolamine 39.4 parts by weight of diethanolamine
  • toluene 150 parts by weight of toluene
  • a 500 mL flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a cooling tube, and a stirrer is charged with 20.0 parts by weight of polymer (I-1) and 100 parts by weight of toluene, and heated in an oil bath at 125 ° C. while stirring. The solid was completely dissolved. After cooling to 90 ° C., 0.323 parts by weight of 85% KOH previously dissolved in 5.0 parts by weight of water was added to the flask and mixed for 2 hours under reflux conditions. Thereafter, water and toluene were distilled off while gradually raising the temperature in the flask to 120 ° C.
  • the inside of the flask was depressurized, and the internal temperature was further raised to 150 ° C. and maintained for 4 hours to further distill off water and toluene in the flask. After cooling to room temperature, the solidified solid in the flask was crushed and taken out.
  • a stainless steel 1.5 L pressure reactor equipped with a heating device, a stirring device, a thermometer, a pressure gauge, and a safety valve was charged with 18.0 parts by weight of the obtained solid and 200 parts by weight of dehydrated toluene. After substituting with nitrogen, the temperature was raised to 130 ° C. with stirring. After 30 minutes, 9.0 parts by weight of ethylene oxide was added, and the mixture was further maintained at 130 ° C. for 5 hours, and then cooled to room temperature to obtain a reaction product.
  • the wax-like solid was discharged and suspended in 300 parts by weight of acetone, the suspension was filtered, and the filtered solid was stirred and washed with a 50% aqueous methanol solution and then with methanol.
  • the polymer E-3 was obtained by drying under reduced pressure at a temperature of 10 hPa. (Terminal epoxy group content: 90 mol%)
  • a 1000 mL separable flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a Dimro condenser, an oxygen concentration meter, a mechanical stirrer, and a feed pump was charged with 100 parts by weight of polymer A-2, 300 parts by weight of toluene, and CH 3 (nC 8 H 17 ) 3 NHSO 4 0.53 parts by weight was charged, and the polymer was dissolved under reflux of toluene, and then cooled to 90 ° C., 1.88 parts by weight of 40% Na 2 WO 4 aqueous solution, 85% phosphoric acid 0 .13 parts by weight were charged. While maintaining at 90 ° C.
  • the wax-like solid was discharged and suspended in 300 parts by weight of acetone, the suspension was filtered, and the filtered solid was stirred and washed with a 50% aqueous methanol solution and then with methanol.
  • the polymer E-4 was obtained by drying under reduced pressure at a temperature of 10 hPa. (Terminal epoxy group content: 91 mol%)
  • Example A1 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 ⁇ m.
  • FIG. 1 shows an observation view of the obtained dispersion in a transmission electron microscope (volume 10% average particle diameter 0.014 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.022 ⁇ m). The particle diameter measured from FIG. 1 was 0.015-0.030 ⁇ m.
  • Example A2 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-2) obtained in Synthesis Example A2 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.015 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.012 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.028 ⁇ m)
  • Example A3 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-3) obtained in Synthesis Example A3 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 ⁇ m.
  • FIG. 2 shows an observation view of the obtained dispersion with a transmission electron microscope (volume 10% average particle diameter 0.014 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.027 ⁇ m). The particle diameter measured from FIG. 2 was 0.010-0.025 ⁇ m.
  • Example A4 36 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-3) obtained in Synthesis Example A3 and 54 parts by weight of distilled water were mixed with a high-speed stirrer (TK Fillmix (registered trademark) 56-50, Primix Co., Ltd. And stirred at a peripheral speed of 50 m / sec. After raising the temperature to 122 ° C., the mixture was stirred for 1 minute, cooled to 87 ° C. while stirring was continued, and the stirring was stopped to cool to room temperature. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.016 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.013 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.025 ⁇ m)
  • Example A5 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-4) obtained in Synthesis Example A4 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.32 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.120 ⁇ m, volume 90% average particle size 1.53 ⁇ m)
  • Example A6 When 0.5 part by weight of a 10% sulfuric acid aqueous solution was added to 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1, the pH reached 1. Even when these dispersions were allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A7 When 0.13 parts by weight of 10% aqueous sulfuric acid solution was added to 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1, the pH reached 7. Even when these dispersions were allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A8 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 was pH 12. Even when this dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A9 When 0.4 parts by weight of a 10% aqueous potassium hydroxide solution was added to 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1, the pH became 13. Even when this dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A10 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 was charged into a 30 ml eggplant-shaped flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a cooling tube, and a stirring device, and stirred under an oil bath under normal pressure. The mixture was heated to reflux at 100 ° C. for 10 minutes. Even when the obtained dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A11 5.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 was charged into a 30 ml eggplant type flask, frozen with liquid nitrogen, and then dissolved at room temperature to obtain a dispersion. Even when the obtained dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A13 10 ml of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1, 0.25 parts by weight of a Mitsui Chemicals dye (trade name: HS-296) and 100 ml of distilled water (40 parts by weight) And heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes, and then cooled to room temperature while maintaining stirring. The dye was uniformly dispersed, and the obtained dispersion had a volume 50% average particle size of 0.021 ⁇ m.
  • a Mitsui Chemicals dye trade name: HS-296
  • Example A14 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1, 0.5 part by weight of a Mitsui Chemicals dye (trade name: HS-296) and 100 ml of distilled water (40 parts by weight) And heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes, and then cooled to room temperature while maintaining stirring. The dye was uniformly dispersed, and the obtained dispersion had a volume 50% average particle size of 0.021 ⁇ m.
  • a Mitsui Chemicals dye trade name: HS-296
  • Example A15 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1, 0.01 part by weight of pyrene and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, 140 ° C., 800 rpm After stirring with heating at a speed of 30 minutes, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Pyrene was uniformly dispersed, and the resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 ⁇ m. When the obtained dispersion was diluted 100 times with water and irradiated with excitation light of 350 nm, strong fluorescence was observed in the vicinity of 370 nm to 410 nm.
  • Example A16 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1, 0.1 part by weight of pyrene and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and 140 ° C., 800 rpm. After stirring with heating at a speed of 30 minutes, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Pyrene was uniformly dispersed, and the resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.019 ⁇ m. When the obtained dispersion was diluted 100 times with water and irradiated with excitation light of 350 nm, strong fluorescence was observed in the vicinity of 370 nm to 410 nm.
  • Example A17 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-1) obtained in Synthesis Example A1, 0.015 part by weight of 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid and distilled water (40 parts by weight) were placed in a 100 ml autoclave. The mixture was charged, heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes, and then cooled to room temperature while maintaining stirring. 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid was uniformly dispersed, and the obtained dispersion had a volume 50% average particle size of 0.017 ⁇ m.
  • 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid usually does not fluoresce in water, but when the obtained dispersion is diluted 100 times with water and irradiated with excitation light of 360 nm, it is strong from 450 nm to around 510 nm. Fluorescence was observed.
  • Example A18 After dissolving 0.005 part by weight of Mitsui Chemicals dye (trade name: HS-296) in 1.6 parts by weight of isopropyl alcohol, in addition to 10 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1, magnetic at room temperature is used. Stirring was performed using a stirrer. The dye was uniformly dispersed, and aggregation and precipitation did not occur even when the obtained dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month.
  • Mitsui Chemicals dye trade name: HS-296
  • Example A19 After 0.005 part by weight of pyrene was dissolved in 1.6 part by weight of acetone, it was added to 10 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 and stirred using a magnetic stirrer at room temperature. Pyrene was uniformly dispersed, and aggregation and precipitation did not occur even when the obtained dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month. When the obtained dispersion was diluted 100 times with water and irradiated with excitation light of 350 nm, strong fluorescence was observed in the vicinity of 370 nm to 410 nm.
  • Example A20 After 0.01 parts by weight of 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid is dissolved in 10 parts by weight of water, the mixture is added to 10 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 and stirred with a magnetic stirrer at room temperature. I did it. The 8-anilino-1-naphthalenesulfonic acid was uniformly dispersed, and no aggregation or precipitation occurred even when the obtained dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month. When the obtained dispersion was diluted 50 times with water and irradiated with excitation light of 360 nm, strong fluorescence was observed in the vicinity of 450 nm to 510 nm.
  • Example A21 10 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 was charged into a 50 ml eggplant type flask and frozen with liquid nitrogen. This was mounted on a freeze dryer (FDU-2200, manufactured by Tokyo Rika Kogyo Co., Ltd.) and dried to obtain powder particles. The obtained particles were mixed with 8 parts by weight of water, stirred at room temperature using a magnetic stirrer, and dispersed again in water. The 50% volume average particle size of the dispersion was 0.030 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.022 ⁇ m, volume 90% average particle size 0.078 ⁇ m) Even when the dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, no aggregation or precipitation occurred. FIG.
  • FIG. 3 shows an observation view of the dispersion liquid with a transmission electron microscope.
  • the particle diameter measured from FIG. 3 was 0.015-0.025 ⁇ m. Further, the melting point (Tm) of the obtained particles was ⁇ 31 ° C. (polyethylene glycol) and 118 ° C.
  • Example A22 8 parts by weight of methanol was added to the particles prepared in the same manner as in Example A21 and stirred using a magnetic stirrer at room temperature, and the 50% volume average particle size of the dispersion dispersed in methanol was 0.038 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.025 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.067 ⁇ m) Even when the dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, no aggregation or precipitation occurred.
  • Example A23 8 parts by weight of ethanol was added to the particles prepared in the same manner as in Example A21 and stirred using a magnetic stirrer at room temperature, and the 50% volume average particle size of the dispersion dispersed in ethanol was 0.057 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.036 ⁇ m, volume 90% average particle size 0.094 ⁇ m) Even when the dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, no aggregation or precipitation occurred.
  • FIG. 4 shows an observation view of the dispersion liquid with a transmission electron microscope. The particle diameter measured from FIG. 4 was 0.010-0.025 ⁇ m.
  • Example A24 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-5) obtained in Synthesis Example A5 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.017 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.013 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.024 ⁇ m) The obtained dispersion was diluted 100 times with water, and the zeta potential was ⁇ 1.2 mV.
  • Example A25 When 0.26 parts by weight of 10% aqueous sulfuric acid solution was added to 10.0 parts by weight of the dispersion obtained in Example A24, the pH became 7. Even when these dispersions were allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur. The resulting dispersion was diluted 100 times with water and the zeta potential was 15.0 mV.
  • Example A26 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-6) obtained in Synthesis Example A6 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.019 ⁇ m. (10% volume average particle size 0.014 ⁇ m, 90% volume average particle size 0.049 ⁇ m)
  • Example A27 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-7) obtained in Synthesis Example A7 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.014 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.025 ⁇ m)
  • Example A28 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-3) obtained in Synthesis Example A3 and ethylene glycol (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.024 ⁇ m.
  • FIG. 5 shows an observation view of the obtained dispersion liquid with a transmission electron microscope. The particle diameter measured from FIG. 5 was 0.015-0.030 ⁇ m.
  • Example A29 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-5) obtained in Synthesis Example A5 and tetraethylene glycol (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave and heated at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. After stirring, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.025 ⁇ m. (10% volume average particle size 0.017 ⁇ m, 90% volume average particle size 0.049 ⁇ m)
  • Example A30 Powdered particles were obtained in the same manner as in Example A21 except that the dispersion used was changed to the dispersion obtained in Example A2.
  • the melting point (Tm) of the obtained particles was 42 ° C. (polyethylene glycol) and 117 ° C.
  • Example A31 Powdered particles were obtained in the same manner as in Example A21, except that the dispersion used was changed to the dispersion obtained in Example A3.
  • the melting point (Tm) of the obtained particles was ⁇ 36 ° C. (polyethylene glycol) and 102 ° C.
  • Example A32 Powdered particles were obtained in the same manner as in Example A21 except that the dispersion used was changed to the dispersion obtained in Example A24.
  • the melting point (Tm) of the obtained particles was 12 ° C. (polyethylene glycol) and 117 ° C.
  • Example A33 Powdered particles were obtained in the same manner as in Example A21, except that the dispersion used was changed to the dispersion obtained in Example A26. Melting
  • grains was 52 degreeC (polyethylene glycol) and 120 degreeC.
  • Example A34 Powdered particles were obtained in the same manner as in Example A21 except that the dispersion used was changed to the dispersion obtained in Example A27.
  • the melting point (Tm) of the obtained particles was 14 ° C. (polyethylene glycol) and 95 ° C.
  • Example A35 20 parts by weight of the dispersion obtained in Example A1 was spray-dried using a spray dryer (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd., basic unit GB21 type). At this time, the inlet temperature was adjusted to 120 ° C., and the outlet temperature was adjusted to 50 ° C. The obtained particles were mixed with 16 parts by weight of water, stirred at room temperature using a magnetic stirrer, and dispersed again in water. The 50% volume average particle size of the dispersion was 0.030 ⁇ m. Even when the dispersion was allowed to stand at room temperature for 1 month, aggregation and precipitation did not occur.
  • Example A36 15 parts by weight of water was added to 10 parts by weight of the dispersion (solid content: 19.5% by mass) obtained in Example A25, and stirred at room temperature.
  • the composition prepared by the above method is applied to a corona-treated polyethylene terephthalate film (Toyobo Co., Ltd., ester film A4100) having a thickness of 50 ⁇ m using a bar coater so that the thickness after curing is about 0.5 ⁇ m. did.
  • the substrate was heated at 110 ° C. for 2 minutes so that the substrate was not colored or deformed to obtain a coating film.
  • the obtained coating film was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 8.4 ⁇ 10 8. ⁇ .
  • the water contact angle was 26 °.
  • Example A37 To 9 parts by weight of the dispersion obtained in Example A25 (solid content 19.5% by mass), 0.3 part by weight of water-dispersible isocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Takenate WD-725) and 16 parts by weight of water were added. And stirred at room temperature. The composition prepared by the above method was applied in the same manner as in Example A36, heated at 110 ° C. for 2 minutes, and then aged at 40 ° C. for 48 hours to obtain a coating film. The obtained coating film was left in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH for 24 hours, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 9.5 ⁇ 10 9. ⁇ . The water contact angle was 48 °.
  • Example A38 4.5 parts by weight of an aqueous polyurethane resin (Mitsui Chemical Polyurethanes, Takelac W6010) prepared to a solid content of 19.5% in 4.5 parts by weight of the dispersion (solid content of 19.5% by weight) obtained in Example A25 Then, 0.3 part by weight of water-dispersible isocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Takenate WD-725) and 16 parts by weight of water were added and stirred at room temperature. The composition prepared by the above method was applied in the same manner as in Example A37, heated and aged to obtain a coating film. The obtained coating film was left in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH for 24 hours, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 6.6 ⁇ 10 11. ⁇ . The water contact angle was 59 °.
  • Example A39 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-8) obtained in Synthesis Example A8 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.094 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.051 ⁇ m, volume 90% average particle size 0.22 ⁇ m)
  • Example A40 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-9) obtained in Synthesis Example A9 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.060 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.038 ⁇ m, volume 90% average particle size 0.125 ⁇ m)
  • Example A41 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-10) obtained in Synthesis Example A10 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.018 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.016 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.21 ⁇ m)
  • Example A42 10 parts by weight of the branched end copolymer (T-11) obtained in Synthesis Example A11 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.013 ⁇ m. (Volume 10% average particle size 0.010 ⁇ m, Volume 90% average particle size 0.020 ⁇ m)
  • Example A43 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-12) obtained in Synthesis Example A12 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.015 ⁇ m. (Volume 10% average particle diameter 0.014 ⁇ m, volume 90% average particle diameter 0.018 ⁇ m)
  • Example A44 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-13) obtained in Synthesis Example A13 and distilled water (40 parts by weight) were charged into a 100 ml autoclave, and heated and stirred at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature with stirring. The resulting dispersion had a volume 50% average particle size of 0.021 ⁇ m. (10% volume average particle size 0.014 ⁇ m, 90% volume average particle size 0.47 ⁇ m)
  • Example A45 10 parts by weight of the terminal branched copolymer (T-5) obtained in Synthesis Example A5, 0.25 parts by weight of carbon black (trade name: Carbon ECP) manufactured by Ketjen Black International, and distilled water (40 parts by weight) ) was charged into a 100 ml autoclave, heated and stirred at 140 ° C. and a speed of 800 rpm for 30 minutes, and then cooled to room temperature while maintaining the stirring. As a result, the carbon black was uniformly dispersed.
  • carbon black trade name: Carbon ECP
  • This film was subjected to plasma treatment with a normal pressure plasma treatment apparatus AP-T02-L (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) under a treatment speed of 20 mm / min, an argon atmosphere and an applied voltage pulse frequency of 30 kHz.
  • a coating film was obtained in the same manner except that the above-mentioned plasma-treated extruded polypropylene film was used instead of the corona-treated polyethylene terephthalate film of Example A36.
  • the obtained coating film was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 7.4 ⁇ 10 8. ⁇ .
  • the water contact angle was 23 °.
  • Example A47 In place of the corona-treated polyethylene terephthalate film of Example A37, a coating film was obtained in the same manner except that the plasma-treated extruded polypropylene film used in Example A46 was used. The obtained coating film was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH, and the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V to find 3.6 ⁇ 10 9. ⁇ . The contact angle of water was 52 °.
  • This film was subjected to plasma treatment with a normal pressure plasma treatment apparatus AP-T02-L (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) under a treatment speed of 20 mm / min, an argon atmosphere, and an applied voltage pulse frequency of 30 kHz.
  • a coating film was obtained in the same manner except that the plasma-treated biaxially stretched polypropylene film was used instead of the corona-treated polyethylene terephthalate film of Example A36.
  • the obtained coating film was left in a constant temperature and humidity chamber controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH for 24 hours, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, 8.2 ⁇ 10 8. ⁇ .
  • the water contact angle was 25 °.
  • Example A49 A coating film was obtained in the same manner except that the plasma-treated biaxially stretched polypropylene film used in Example A48 was used instead of the corona-treated polyethylene terephthalate film of Example A37.
  • the obtained coating film was left in a constant temperature and humidity room controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH for 24 hours, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 3.9 ⁇ 10 9. ⁇ .
  • the water contact angle was 51 °.
  • Example A2 When water was used instead of the dispersion of Example A19, pyrene aggregation and precipitation occurred. In addition, fluorescence corresponding to Example A19 (a region from 370 nm to 410 nm) was not observed.
  • Example A3 When water was used instead of the dispersion of Example A20, fluorescence corresponding to Example A20 (a region from 450 nm to 510 nm) was not observed.
  • Example A4 A coating film was obtained using an aqueous polyurethane resin (Mitsui Chemical Polyurethanes, Takelac W6010) prepared to a solid content of 19.5 mass% instead of the dispersion of Example A37.
  • the obtained coating film was left in a constant temperature and humidity room controlled at room temperature 23 ⁇ 2 ° C. and humidity 50 ⁇ 5% RH for 24 hours, and when the surface resistance value was measured at an applied voltage of 500 V, it was 7.7 ⁇ 10 16. ⁇ .
  • the water contact angle was 78 °.
  • Example B ⁇ Example B> Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Example B.
  • a 1000 mL flask was charged with 84 parts by weight of a terminal epoxy group-containing ethylene polymer (E-1), 39.4 parts by weight of diethanolamine, and 150 parts by weight of toluene, and stirred at 150 ° C. for 4 hours. Thereafter, acetone was added while cooling to precipitate the reaction product, and the solid was collected by filtration. The obtained solid was stirred and washed once with an aqueous acetone solution and further three times with acetone, and then the solid was collected by filtration.
  • E-1 terminal epoxy group-containing ethylene polymer
  • diethanolamine 39.4 parts by weight of diethanolamine
  • toluene 150 parts by weight of toluene
  • a 500 mL flask equipped with a nitrogen introduction tube, a thermometer, a cooling tube, and a stirrer is charged with 20.0 parts by weight of polymer (I-1) and 100 parts by weight of toluene, and heated in an oil bath at 125 ° C. while stirring. The solid was completely dissolved. After cooling to 90 ° C., 0.323 parts by weight of 85% KOH previously dissolved in 5.0 parts by weight of water was added to the flask and mixed for 2 hours under reflux conditions. Thereafter, water and toluene were distilled off while gradually raising the temperature in the flask to 120 ° C.
  • the pressure in the flask was reduced, and the internal temperature was raised to 150 ° C. and maintained for 4 hours to further distill off water and toluene in the flask. After cooling to room temperature, the solidified solid in the flask was crushed and taken out.
  • a stainless steel 1.5 L pressure reactor equipped with a heating device, a stirring device, a thermometer, a pressure gauge, and a safety valve was charged with 18.0 parts by weight of the obtained solid and 200 parts by weight of dehydrated toluene. After substituting with nitrogen, the temperature was raised to 130 ° C. with stirring. After 30 minutes, 9.0 parts by weight of ethylene oxide was added, and the mixture was further maintained at 130 ° C. for 5 hours, and then cooled to room temperature to obtain a reaction product.
  • Example B1 (Preparation of 5% by weight polyolefin-based terminally branched copolymer (T-1) aqueous dispersion)
  • A 10 parts by weight of the polyolefin-based terminally branched copolymer (T-1) of Synthesis Example B1 constituting the polymer particles and 40 parts by weight of distilled water of the solvent (C) were charged into a 100 ml autoclave at 140 ° C. After stirring with heating at a speed of 800 rpm for 30 minutes, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Further, 225 parts by weight of distilled water was added to 75 parts by weight of this T-1 aqueous dispersion (solid content 20% by weight) to obtain a 5% by weight T-1 aqueous dispersion.
  • solution e12 15 parts by weight of methanol (solvent (C)) was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Thereafter, 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid of catalyst (D) was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e12.
  • the solutions e11 and e12 are solutions containing the component (B) and the component (D). Solution e11 and solution e12 were mixed at a weight ratio of 8/2, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a composition.
  • Example B2 a 5 wt% T-1 aqueous dispersion containing a copolymer, solution e11 and solution e12 were used as in Example B1.
  • Example B2 The solution e11 and the solution e12 were mixed at a weight ratio of 7/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition. Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • Example B3 The solution e11 and the solution e12 were mixed at a weight ratio of 6/4, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition. Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • solvent (C) methanol was added to 10 parts by weight of the tetramethoxysilane (TMOS) component (B) and stirred at room temperature.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • D 15 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid of catalyst (D) was added drop
  • the solution e4 is a solution containing the component (B) and the component (D). Thereafter, 10.5 parts by weight of the solution e4 was added to 150 parts by weight of the 7.5% by weight T-1 aqueous dispersion containing the copolymer, followed by stirring at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • a 1 mm thick glass substrate Matsunami Glass Co., Ltd., MICRO SLIDE GLASS
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example B4 a 7.5 wt% T-1 aqueous dispersion containing copolymer and solution e4 were used.
  • Example B5 26.3 parts by weight of the solution e4 was added to 150 parts by weight of the 7.5% by weight T-1 aqueous dispersion containing the copolymer, and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • Example B6 43.8 parts by weight of the solution e4 was added to 150 parts by weight of the 7.5% by weight T-1 aqueous dispersion containing the copolymer, and stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • a 1 mm thick glass substrate Matsunami Glass Co., Ltd., MICRO SLIDE GLASS
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example B7 70 parts by weight of the solution e4 was added to 150 parts by weight of the 7.5 wt% T-1 aqueous dispersion containing the copolymer, and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • a 1 mm thick glass substrate Matsunami Glass Co., Ltd., MICRO SLIDE GLASS
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example B8 105 parts by weight of the solution e4 was added to 150 parts by weight of the 7.5% by weight T-1 aqueous dispersion containing the copolymer, and the mixture was stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • a 1 mm thick glass substrate Matsunami Glass Co., Ltd., MICRO SLIDE GLASS
  • PET polyethylene terephthalate
  • Example B9 (Preparation of 5% by weight polyolefin-based terminally branched copolymer (T-2) aqueous dispersion)
  • A 10 parts by weight of the polyolefin-based terminally branched copolymer (T-2) of Synthesis Example B2 constituting polymer particles and 40 parts by weight of distilled water of solvent (C) were charged into a 100 ml autoclave at 140 ° C. After stirring with heating at a speed of 800 rpm for 30 minutes, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Further, 225 parts by weight of distilled water was added to 75 parts by weight of this T-2 aqueous dispersion (solid content 20% by weight) to obtain a 5% by weight T-2 aqueous dispersion.
  • solution e92 15 parts by weight of methanol (solvent (C)) was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Thereafter, 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid of catalyst (D) was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e92.
  • the solutions e91 and e92 are solutions containing the component (B) and the component (D).
  • Solution e91 and solution e92 were mixed at a weight ratio of 7/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • the laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • Example B10 Solution e91 and solution e92 were mixed at a weight ratio of 6/4, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition. Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • Example B11 (Preparation of 5% by weight polyolefin-based terminally branched copolymer (T-3) aqueous dispersion) 10 parts by weight of the polyolefin end-branched copolymer (T-3) of Synthesis Example B3 and 40 parts by weight of distilled water of the solvent (C) were charged into a 100 ml autoclave and heated at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. After stirring, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Further, 225 parts by weight of distilled water was added to 75 parts by weight of this T-3 aqueous dispersion (solid content 20% by weight) to obtain a 5% by weight T-3 aqueous dispersion.
  • solution e111 and e112 are solutions containing the component (B) and the component (D).
  • the solution e111 and the solution e112 were mixed at a weight ratio of 7/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C.
  • the laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • Example B12 The solution e111 and the solution e112 were mixed at a weight ratio of 6/4, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition. Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • Example B13 (Preparation of 5% by weight of polyolefin-based terminally branched copolymer (T-4) aqueous dispersion) 10 parts by weight of the polyolefin end-branched copolymer (T-4) of Synthesis Example B4 and 40 parts by weight of distilled water of the solvent (C) were charged into a 100 ml autoclave and heated at 140 ° C. and 800 rpm for 30 minutes. After stirring, the mixture was cooled to room temperature while maintaining stirring. Further, 225 parts by weight of distilled water was added to 75 parts by weight of this T-4 aqueous dispersion (solid content 20% by weight) to obtain a 5% by weight T-4 aqueous dispersion.
  • solution e132 15 parts by weight of methanol (solvent (C)) was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Thereafter, 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid of catalyst (D) was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e132.
  • the solutions e131 and e132 are solutions containing the component (B) and the component (D). The solution e131 and the solution e132 were mixed at a weight ratio of 5/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition.
  • Example B1 Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • Example B14 The solution e131 and the solution e132 were mixed at a weight ratio of 5/4, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a mixed composition. Using this, similarly to Example B1, it was applied to a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (TL-PET, manufactured by Tosero Co., Ltd.) to a thickness of about 0.5 ⁇ m, at 110 ° C. The laminate was obtained by heating for 1.5 hours.
  • T-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • Example B15 (A) 100 parts by weight of distilled water is further added to 100 parts by weight of the aqueous dispersion (solid content 20% by weight) of the polyolefin-based terminally branched copolymer (T-1) of Synthesis Example B1 constituting the polymer particles. Thus, a 10 wt% T-1 aqueous dispersion was prepared. (B), Al 2 O 3 vapor-deposited PET film having a thickness of 12 ⁇ m, as in Example B1, except that this aqueous dispersion was used instead of the solutions e11 and e12 containing the components corresponding to the components (D). (Tosero Co., Ltd., TL-PET) was applied to a thickness of about 0.5 ⁇ m and heated at 110 ° C. for 2 minutes to obtain a laminate.
  • T-1 polyolefin-based terminally branched copolymer
  • a glass substrate manufactured by Matsunami Glass Co., Ltd. having a thickness of 1 mm, as in Example B4, except that this aqueous dispersion was used instead of the solution e4 containing the components corresponding to the components (B) and (D).
  • Example B The composition of the components in Example B is shown in Table 1 or Table 3 together with the SiO 2 (silica) content.
  • silica content shows the ratio of the content of the silica which occupies in a laminated body, and it computed with the following method.
  • TMOS 152 SiO 2
  • Mw 60
  • a slice sample of a laminate sample coated on an Al 2 O 3 vapor-deposited PET substrate (manufactured by Tosero Co., Ltd., TL-PET) or a PET substrate (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine A4100) is processed by focused ion beam (FIB) processing. Cut out. Subsequently, the shape of the cross section of the film was observed using a transmission electron microscope (JEM-2200FS, manufactured by JEOL Ltd.), and the particle size of the polyolefin end-branched copolymer fine particles was measured.
  • FIB focused ion beam
  • Examples B4 to B8, B16 The water resistance was evaluated according to JIS K 5400-8.19. A sample obtained by laminating a 1 ⁇ m laminate on a glass substrate or PET film was immersed in distilled water and left at a water temperature of 20 ⁇ 2 ° C. for 18 hours. After 18 hours, the sample was taken out and dried in a dryer at 100 ° C. for 2 hours, and the change in the weight and haze of the sample was measured.
  • the gas barrier property of the obtained laminated body can further be improved by increasing the compounding quantity of the metal alkoxide of component (B) and / or its hydrolysis condensate from Table 1 and increasing the silica content. did it.
  • the laminate (Example B15) composed only of the polyolefin end-branched copolymer has a lower gas barrier property under high humidity (90% RH) than Examples B1 to B14. It was.
  • the scratch resistance test was carried out using any or all of the polyolefin end-branched copolymer of Example B2, the metal alkoxide and / or its hydrolysis condensate (B), water and / or water.
  • the gas barrier composition is composed mainly of the solvent (C) that dissolves at a ratio of (2) and the catalyst (D) used in the sol-gel reaction, the surface of the laminate cannot be visually confirmed, and the scratch resistance is improved. I found it excellent.
  • Example B15 the laminate (Example B15) composed only of the polyolefin-based terminally branched copolymer was scratched on the surface, and its scratch resistance was lower than that of Examples B1 to B14.
  • polymer particles (A) composed of the polyolefin-based terminally branched copolymers of Examples B4 to B8, metal alkoxide and / or hydrolysis condensate thereof (B), water and A laminate using a mixed composition mainly composed of a solvent (C) that dissolves a part or all of water in an arbitrary ratio and a catalyst (D) used in a sol-gel reaction is obtained by immersion in water. There was almost no change in weight. Furthermore, in Examples B5 to 8, it was found that the haze was not changed and the water resistance was high.
  • Example B17 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Further, 15 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1.5 hours. Thereafter, 60 parts by weight of a 5 wt% T-4 aqueous dispersion was added and stirred at room temperature for 5 minutes.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • LiSO 3 CF 3 are 12.5 ⁇ 10 trifluoromethanesulfonic acid lithium (LiSO 3 CF 3) aqueous solution 20 parts by weight (in an aqueous solution -2 parts by weight) was added dropwise and further stirred. This is designated as solution e171.
  • 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Thereafter, 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e172.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • the solution e171 and the solution e172 were mixed at a weight ratio of 7/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a composition.
  • a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film manufactured by Tosero Co., Ltd., TL-PET was applied to a thickness of about 0.5 ⁇ m, and 110 ° C. And heated for 1.5 hours to obtain a coating film.
  • Example B18 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Further, 15 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1.5 hours. Thereafter, 60 parts by weight of a 5 wt% T-4 aqueous dispersion was added and stirred at room temperature for 5 minutes.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • LiSO 3 CF 3 are 25.0 ⁇ 10 trifluoromethanesulfonic acid lithium (LiSO 3 CF 3) aqueous solution 20 parts by weight (in an aqueous solution -2 parts by weight) was added dropwise and further stirred. This is designated as solution e181.
  • 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e182.
  • Solution e181 and solution e182 were mixed at a weight ratio of 8/2, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a composition.
  • a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film manufactured by Tosero Co., Ltd., TL-PET was applied to a thickness of about 0.5 ⁇ m, and 110 ° C. And heated for 1.5 hours to obtain a coating film.
  • Example B19 Solution e161 and solution e162 were mixed at a weight ratio of 7/3, and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a composition. Using this, in the same manner as in Example B1, a 12 ⁇ m thick Al 2 O 3 vapor-deposited PET film (manufactured by Tosero Co., Ltd., TL-PET) was applied to a thickness of about 0.5 ⁇ m, and 110 ° C. And heated for 1.5 hours to obtain a coating film.
  • TL-PET Al 2 O 3 vapor-deposited PET film
  • the surface resistivity measurement was performed in Example B7 and Examples B17 to B19.
  • the surface resistivity was measured according to JIS-K6911 after adjusting the state to 23 ⁇ 2 ° C. and 50 ⁇ 5% RH.
  • the antistatic performance of the obtained coating film could be further improved by increasing the Li + / PEO molar ratio or decreasing the silica content.
  • Example B20 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as component (B) and stirred at room temperature. Further, 15 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise, followed by stirring at room temperature for 1.5 hours. Thereafter, 60 parts by weight of a 5 wt% T-1 aqueous dispersion containing a copolymer was added and stirred at room temperature for 5 minutes. This is designated as solution e201. On the other hand, 15 parts by weight of methanol was added to 10 parts by weight of tetramethoxysilane (TMOS) as the component (B) and stirred at room temperature. Thereafter, 10 parts by weight of 0.1N hydrochloric acid was added dropwise and stirred at room temperature for 1 hour. This is designated as solution e202. The solutions e201 and e202 are solutions containing the component (B) and the component (D).
  • Solution e201 and solution e202 were mixed at a weight ratio of 8/2 and further stirred at room temperature for 5 minutes to obtain a composition.
  • a spray dryer apparatus Yamamoto, PULVIS BASIC UNIT MODEL GB-21
  • a flow rate of 6 cc / min a flow rate of 6 cc / min
  • pressurizing 2.6 kg / cm 2
  • Copolymer / silica composite particles (silica content 74 wt%) were obtained.
  • Example B21 A 20 wt% T-1 aqueous dispersion containing a copolymer was used, and this was poured into a spray dryer apparatus (Yamato, PULVIS BASIC UNIT MODEL GB-21) at a flow rate of 6 cc / min in the same manner as in Example B20. Copolymer particles were obtained by spraying under pressure (2.6 kg / cm 2 ) in a heated atmosphere at ° C.
  • Example B20 From the TEM observation of the particle cross section, the copolymer / silica composite particles of Example B20 are regularly filled with innumerable copolymer fine particles (white portions) inside the silica (black portions) as compared with Example B21. It was found that the structure was made.
  • Example B22 (Preparation of polyolefin end-branched copolymer / TMOS dehydrated condensate solution) 0.25 part by weight of methanol as a solvent was added to 0.5 part by weight of tetramethoxysilane (TMOS) and stirred at room temperature. Further, 0.5 part by weight of 0.1N hydrochloric acid aqueous solution of the catalyst was added dropwise, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 1 hour to obtain a dehydrated condensate of TMOS.
  • TMOS tetramethoxysilane
  • 0.1N-hydrochloric acid aqueous solution was further added dropwise (because the pH after addition of the polyolefin end-branched copolymer was 3), and the mixture was stirred at room temperature.
  • An aqueous dispersion of the branched copolymer (T-1) (solid content: 10% by weight) was added dropwise and stirred at room temperature to prepare a polyolefin-based terminal branched copolymer / TMOS dehydrated condensate solution.
  • Example B23 to Example B29 The precursor solution was added in parts by weight of Table 5 in the same manner as in Example B22 except that the polyolefin-based terminally branched copolymer (T-1) of Example B22 was changed to (T-2) to (T-7). A polyolefin end-branched copolymer / silica composite film was prepared.
  • the transmittance of the films prepared on the quartz substrates in Examples B22 to B29 and Comparative Example B1 in the wavelength region of 400 to 600 nm was measured with a Shimadzu UV spectrophotometer UV2200. The evaluation results are shown in Table 6 below.
  • The transmittance is 80% or more in the wavelength range of 400 to 600 nm.
  • The transmittance is 70% or more and 80% or less in the wavelength region of 400 to 600 nm.
  • the transmittance is 70% or less in the wavelength region of 400 to 600 nm.
  • Example B30 (Preparation of Polyolefin-based Branched Copolymer / TTIP Dehydration Condensate Solution) 1.32 parts by weight of an aqueous hydrochloric acid solution (37%) was added to 2 parts by weight of titanium isopropoxide (TTIP) and stirred at room temperature for 10 minutes to obtain a dehydrated condensate of TTIP.
  • An aqueous dispersion (solid content: 10% by weight) of a polyolefin end-branched copolymer (T-3) was added dropwise as a pore-forming substance and stirred at room temperature to prepare a porous titania material precursor solution.
  • a solution was prepared in parts by weight shown in Table 8 so that the weight ratio of polyolefin-based terminally branched copolymer / titania (in terms of TiO 2 ) was 15/85 to 50/50.
  • the solution pH was 1 or less.
  • Example B30 and Comparative Example B2 were observed visually and with an optical microscope (450 times).
  • the evaluation results are shown in Table 9 below.
  • the evaluation criteria are as follows. ⁇ : Defects such as cracks are not observed visually and with an optical microscope. ⁇ : Cracks and other defects are not observed with visual observation, but are observed with an optical microscope. X: Defects such as cracks are visually observed.
  • the transmittance of the film produced on the quartz substrate in Example B30 and Comparative Example B2 in the wavelength region of 400 to 600 nm was measured by Shimadzu UV spectrophotometer UV2200. The evaluation results are shown in Table 9 below.
  • The transmittance is 80% or more in the wavelength range of 400 to 600 nm.
  • The transmittance is 70% or more and 80% or less in the wavelength region of 400 to 600 nm.
  • the transmittance is 70% or less in the wavelength region of 400 to 600 nm.
  • Example B30 both the film quality and the transmittance were good in any of the weight ratios of the polyolefin end-branched copolymer / titania (in terms of TiO 2 ).
  • Comparative Example B2 microcracks were observed in any film with a film thickness of 100 to 500 nm. Also, the transmittance is low.
  • the refractive index changed according to the ratio of the polyolefin-based terminally branched copolymer / silica.
  • A represents a group having a number average molecular weight of 400 to 8000 in which an olefin having 2 to 20 carbon atoms is polymerized.
  • R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and One is a hydrogen atom, and X 1 and X 2 are the same or different and each represents a linear or branched polyalkylene glycol group having a number average molecular weight of 50 to 10,000.
  • a dispersoid containing the following terminally branched copolymer; A dispersion comprising water in which the dispersoid is dispersed and / or an organic solvent having an affinity for water.
  • E represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • X 3 represents a polyalkylene glycol group, or the following general formula (3)
  • R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group
  • G is the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group).
  • M represents the number of bonds between R 3 and G, and represents an integer of 1 to 10.
  • [A8] Particles composed of a terminally branched copolymer obtained from the dispersion according to any one of [a1] to [a7].
  • [A9] Particles comprising a terminally branched copolymer used in the dispersion according to any one of [a1] to [a7].
  • [A10] A dispersion obtained by dispersing the dispersoid containing the particles according to [a8] or [a9] in water and / or an organic solvent having an affinity for water.
  • [A11] An ink composition comprising the dispersion according to any one of [a1] to [a7] and [a10].
  • a coating agent comprising the dispersion according to any one of [a1] to [a7] and [a10].
  • a coating agent comprising the particles according to [a8] or [a9].
  • a cosmetic comprising the dispersion according to any one of [a1] to [a7] and [a10].
  • a cosmetic comprising the particles according to [a8] or [a9].
  • a mixed composition comprising the following (A) to (D):
  • A is a group having a number average molecular weight of 400 to 8000 obtained by polymerization of an olefin having 2 to 20 carbon atoms
  • R 1 and R 2 are hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and at least one of them.
  • One is a hydrogen atom
  • X 1 and X 2 are the same or different and each represents a linear or branched polyalkylene glycol group having a number average molecular weight of 50 to 10,000.
  • E represents an oxygen atom or a sulfur atom
  • X 3 represents a polyalkylene glycol group, or the following general formula (3)
  • R 3 represents an m + 1 valent hydrocarbon group
  • G represents the same or different, and is represented by —OX 4 , —NX 5 X 6 (X 4 to X 6 represent a polyalkylene glycol group). Represents a group, and m represents the number of bonds of G and represents an integer of 1 to 10)) or the general formula (4)
  • the mixed composition according to (b1), (B3) The polyolefin-based terminally branched copolymer is characterized in that either one of X 1 and X 2 in the general formula (1) is the following general formula (5) (b1) or (b2) ) Described above.
  • the polyolefin-based terminally branched copolymer is characterized in that at least one of X 1 and X 2 in the general formula (1) is the general formula (6) (b1) to (b3 ).
  • X 11 represents a polyalkylene glycol group
  • the metal alkoxide and / or the hydrolysis-condensation product (B) thereof is at least one selected from the group consisting of silicon, zirconium, aluminum, and titanium (b1) to (b4) ).
  • B6) The mixed composition according to any one of (b1) to (b5), wherein the solvent (C) is water.
  • B8 A composition obtained by subjecting the mixed composition according to any one of (b1) to (b7) to a sol-gel reaction.
  • (B9) A polyolefin-based terminally branched copolymer as defined in (1), wherein the matrix is mainly composed of a metal oxide formed by a sol-gel reaction of the metal alkoxide and / or its hydrolysis condensate (B).
  • B10 The composition according to (b8) or (b9), wherein the average particle size of the fine particles of the polyolefin-based terminally branched copolymer contained in the composition is in the range of 0.01 ⁇ m to 1 ⁇ m. object.
  • (B11) A coated laminate, wherein the mixed composition described in (b1) is provided as a coating film layer (II-a) on a plastic substrate (I).
  • (B12) The coating according to (b11), wherein a vapor deposition film layer (III) made of an inorganic compound is provided between the plastic substrate (I) and the coating film layer (II-a). Laminated body.
  • the plastic composition (I) is coated with the mixed composition described in (b1), and water and / or a part or all of the water contained in the mixed composition is water in an arbitrary ratio.
  • a plastic laminate comprising a coating film layer (II-b) obtained by removing the solvent (C) that dissolves the mixture and simultaneously subjecting the mixed composition to a sol-gel reaction.

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Abstract

 下記一般式(1)で表される数平均分子量が2.5×104以下の末端分岐型共重合体からなる重合体粒子。なお、式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。R1およびR2は、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。X1およびX2は、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を表す。

Description

新規な重合体粒子およびその用途
 本発明は、新規な重合体粒子およびその用途に関する。
 ポリオレフィン系オリゴマーの分散液は、インキやコーティング材料として使用されており、ポリオレフィンオリゴマーおよびマレイン酸変性ポリオレフィンオリゴマーから構成されるエマルションは既に報告されている(特許文献1)。
 これらのエマルションは体積50%平均粒子径を小さくするために界面活性剤の添加が不可欠であり、また、アニオン性であるため酸性領域では凝集、沈殿を起こすなど安定に使用できる環境に制限があった。
 インキ、コーティング材料等には酸性のものもあり、また、化粧料等は中性から弱酸性が好まれるため、界面活性剤を添加しない場合でも分散し、しかも幅広いpH領域で凝集、沈殿を起こさない粒子を含む、安定に使用可能な分散液が求められていた。
 なお、これらの分散液に含まれる粒子にその他の分散質を含有させたり、分散液からの粒子の取り出しや、該粒子を溶媒へ再度分散した分散液などは、これまでに知られていない。
 本発明の分散液に用いた末端分岐型共重合体は、特許文献2および3に記載のビシナル置換型官能基含有重合体に該当するものである。特許文献2および3には分散液としての利用も開示されているが、分散液に含まれるミセル粒子の体積50%平均粒子径は実用上十分に小さいものではなく、当該化合物のトルエン難溶分を除去する必要があるなど分散液を調製する工程が煩雑であった。また、その他の分散質の含有や粒子の取り出しについても記述されていなかった。さらに、トルエン可溶分の融点が低く、リジッドな粒子を得ることは困難であった。
特開平05-051762号公報 特開2006-131870号公報 国際公開2005/073282号パンフレット
 本発明の目的は、体積50%平均粒子径が小さく、再度溶媒に分散することが可能であり、希釈濃度によらず粒子径が一定であり、さらに種々の分散質を含有することができる重合体粒子を提供することにある。また、界面活性剤などを添加することなく製造した場合においても体積50%平均粒子径が小さい重合体粒子を含み、幅広いpHと温度で凝集、沈殿を起こさず、かつ種々の分散質を含有した重合体粒子が分散した分散液や、重合体粒子が金属酸化物からなるマトリックスに分散した複合体や、複合体を調製可能な混合組成物を提供することにある。さらには、重合体粒子、分散液および複合体の用途を提供することにある。
 即ち、本発明は以下の発明を包含する。
[1]下記一般式(1)で表される数平均分子量が2.5×10以下の末端分岐型共重合体からなる重合体粒子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を表す。)
[2]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XおよびXが、同一または相異なり、下記一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表す。Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表す。Gは同一または相異なり、-OX、-NX(X~Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表す。mは、RとGとの結合数であり1~10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、下記一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)である[1]に記載の重合体粒子。
[3]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XまたはXのどちらか一方が下記一般式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、X、X10は同一または相異なり、それぞれポリアルキレングリコール基を表す。Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価のアルキレン基を表す。)である[1]または[2]に記載の重合体粒子。
[4]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、X、Xの少なくともいずれか一方が、下記一般式(6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)である[1]乃至[3]のいずれかに記載の重合体粒子。
[5]末端分岐型共重合体が下記一般式(1a)で表される[1]乃至[4]のいずれかに記載の重合体粒子;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+mは2以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
[6]末端分岐型共重合体が下記一般式(1b)で表される[1]乃至[4]のいずれかに記載の重合体粒子;
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+m+oは3以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
[7]重合体粒子中において、末端分岐型共重合体のポリオレフィン鎖部分が結晶性を有する[1]乃至[6]のいずれかに記載の重合体粒子。
[8]重合体粒子中において、末端分岐型共重合体のポリオレフィン鎖部分の融点が80℃以上である[1]乃至[7]のいずれかに記載の重合体粒子。
[9]体積50%平均粒子径が1nm以上100nm以下である[1]乃至[8]のいずれかに記載の重合体粒子。
[10]末端分岐型共重合体100質量部に対し、その他の分散質を0.001質量部~20質量部含有することを特徴とする[1]乃至[9]のいずれかに記載の重合体粒子。
[11]その他の分散質が内包されている[10]に記載の重合体粒子。
[12][1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子からなる分散質と、該分散質が分散された水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを含む分散液。
[13]前記分散質が、水および/または水と親和性を有する前記有機溶媒に分散している[12]に記載の分散液。
[14]pHが1~13であることを特徴とする[12]または[13]に記載の分散液。
[15]以下の(A)~(D)を含んでなることを特徴とする混合組成物。
(A)[1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子
(B)金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物
(C)水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒
(D)ゾルゲル反応に用いられる触媒
[16]前記金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)の金属が、珪素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする[15]に記載の混合組成物。
[17]前記溶媒(C)が水であることを特徴とする[15]または[16]に記載の混合組成物。
[18]前記溶媒(C)が炭素原子数1~3のモノアルコールであることを特徴とする[15]乃至[17]のいずれかに記載の混合組成物。
[19]金属酸化物からなるマトリックス中に、[1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子が分散している複合体。
[20][15]乃至[18]のいずれかに記載の混合組成物をゾルゲル反応させて得られることを特徴とする[19]に記載の複合体。
[21]前記金属酸化物は、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物のゾルゲル反応により形成される[19]または[20]に記載の複合体。
[22]さらに帯電防止剤としてアルカリ金属塩類を含む[19]乃至[21]のいずれかに記載の複合体。
[23]アルカリ金属塩類は、トリフルオロメタンスルホン酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドおよびトリ(トリフルオロメタンスルホニル)メタンからなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオンのリチウム塩を含む[22]に記載の複合体。
[24][1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子または[12]乃至[14]のいずれかに記載の分散液を含むインキ組成物。
[25] [1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子または[12]乃至[14]のいずれかに記載の分散液を含むコーティング剤。
[26] [1]乃至[11]のいずれかに記載の重合体粒子または[12]乃至[14]のいずれかに記載の分散液を含む化粧料。
[27] [25]に記載のコーティング剤を塗布して得られる帯電防止膜。
[28]プラスチック基材上に、[19]乃至[23]のいずれかに記載の複合体からなるコーティング層を備えるプラスチック積層体。
[29]前記プラスチック基材と前記コーティング層との間に、無機化合物からなる蒸着膜層を備える[28]に記載のプラスチック積層体。
[30] [28]または[29]に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするガスバリア性材料。
[31] [28]または[29]に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするハードコート材料。
[32][28]または[29]に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とする帯電防止膜。
 本発明によれば、体積50%平均粒子径が小さく、再度溶媒に分散することが可能であり、希釈濃度によらず粒子径が一定であり、さらに種々の分散質を含有することができる重合体粒子を提供することができる。また、界面活性剤などを添加することなく製造した場合においても体積50%平均粒子径が小さい重合体粒子を含み、幅広いpHと温度で凝集、沈殿を起こさず、かつ種々の分散質を含有した重合体粒子が分散した分散液や、重合体粒子が金属酸化物からなるマトリックスに分散した複合体や、複合体を調製可能な混合組成物を提供することができる。さらには、重合体粒子、分散液および複合体の種々の用途を提供することができる。
実施例A1で得られた分散液中における重合体粒子の透過型電子顕微鏡における観察図である。 実施例A3で得られた分散液中における重合体粒子の透過型電子顕微鏡における観察図である。 実施例A21で得られた分散液中における重合体粒子の透過型電子顕微鏡における観察図である。 実施例A23で得られた分散液中における重合体粒子の透過型電子顕微鏡における観察図である。 実施例A28で得られた分散液中における重合体粒子の透過型電子顕微鏡における観察図である。 実施例B20で得られた共重合体/シリカの複合微粒子断面の透過型電子顕微鏡における観察図である。 比較例B21で得られた粒子断面の透過型電子顕微鏡における観察図である。
 本発明の重合体粒子は、末端分岐型共重合体からなる。まず、末端分岐型共重合体について説明する。
[末端分岐型共重合体]
 本発明の重合体粒子を構成する末端分岐型共重合体は、下記の一般式(1)で表される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子であり、XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を表す。)
 一般式(1)で表される末端分岐型共重合体の数平均分子量は2.5×10以下、好ましくは5.5×10~1.5×10、より好ましくは8×10~4.0×10である。その数平均分子量は、Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量とXおよびXで表されるポリアルキレングリコール基の数平均分子量とR,RおよびCH分の分子量の和で表される。
 末端分岐型共重合体の数平均分子量が上記範囲にあると、末端分岐型共重合体を分散質とした際の分散液中の粒子の安定性、水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となる傾向があり、かつ分散液の調製が容易になるため好ましい。
 一般式(1)のAであるポリオレフィン鎖は、炭素数2~20のオレフィンを重合したものである。炭素数2~20のオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1-ブテン、1-ヘキセンなどのα-オレフィンが挙げられる。本発明においては、これらのオレフィンの単独重合体又は共重合体であってもよく、特性を損なわない範囲で他の重合性の不飽和化合物と共重合したものであってもよい。これらのオレフィンの中でも特にエチレン、プロピレン、1-ブテンが好ましい。
 一般式(1)中、Aで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された数平均分子量は、400~8000であり、好ましくは500~4000、さらに好ましくは500~2000である。ここで数平均分子量はポリスチレン換算の値である。
 Aで表されるポリオレフィン鎖の数平均分子量が上記範囲にあると、ポリオレフィン部分の結晶性が良く分散液の安定性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になる傾向があるため好ましい。
 一般式(1)においてAで表されるポリオレフィン鎖の、GPCにより測定された重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)の比、すなわち分子量分布(Mw/Mn)は、特に制限はなく、通常1.0~数十であるが、より好ましくは4.0以下、さらに好ましくは3.0以下である。
 一般式(1)においてAで表される基の分子量分布(Mw/Mn)が上記範囲にあると、分散液中の粒子の形状や粒子径の均一性などの点で好ましい。
 GPCによる、Aで表される基の数平均分子量(Mn)および分子量分布(Mw/Mn)は、例えば、ミリポア社製GPC-150を用い以下の条件の下で測定できる。
  分離カラム:TSK GNH HT(カラムサイズ:直径7.5mm,長さ:300mm)
 カラム温度:140℃ 
  移動相:オルトジクロルベンゼン(和光純薬社製)
  酸化防止剤:ブチルヒドロキシトルエン(武田薬品工業社製)0.025質量%
  移動速度:1.0ml/分
  試料濃度:0.1質量%
  試料注入量:500マイクロリットル
  検出器:示差屈折計。
 なお、Aで表されるポリオレフィン鎖の分子量は、後述の、一方の末端に不飽和基を有するポリオレフィンの分子量を測定し、末端の分子量相当を差し引くことで測定できる。
 R,Rとしては、Aを構成するオレフィンの2重結合に結合した置換基である水素原子または炭素数1~18の炭化水素基であり、好ましくは水素原子または炭素数1~18のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が好ましい。
 一般式(1)において、X,Xは同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50~10000のポリアルキレングリコール基を表す。分岐アルキレングリコール基の分岐態様は、多価の炭価水素基あるいは窒素原子を介した分岐等である。例えば、主骨格の他に2つ以上の窒素原子または酸素原子または硫黄原子に結合した炭化水素基による分岐や、主骨格の他に2つのアルキレン基と結合した窒素原子による分岐等が挙げられる。
 ポリアルキレングリコール基の数平均分子量が上記範囲にあると、分散液の分散性が良好になる傾向があり、かつ溶融粘度が低く分散液の調製が容易になるため好ましい。
 一般式(1)のX,Xが上記の構造を有することにより、界面活性剤を用いることなく、体積50%平均粒子径が1nm~1000nmの粒子径を有する、末端分岐型共重合体からなる重合体粒子が得られる。
 一般式(1)において、XおよびXの好ましい例としては、それぞれ同一または相異なり、一般式(2)、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Gは同一または相異なり、-OX、-NX(X~Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表し、mはRとGとの結合数であり1~10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)で表される基である。
 一般式(3)において、Rで表される基としては、炭素数1~20のm+1価の炭化水素基である。mは1~10であり、1~6が好ましく、1~2が特に好ましい。
 一般式(1)の好ましい例としては、一般式(1)中、X、Xのどちらか一方が、一般式(4)で表される基である末端分岐型共重合体が挙げられる。さらに好ましい例としては、X、Xのどちらか一方が一般式(4)で表され、他方が、一般式(2)で表される基である末端分岐型共重合体が挙げられる。
 一般式(1)の別の好ましい例としては、一般式(1)中、XおよびXの一方が、一般式(2)で表される基であり、さらに好ましくはXおよびXの両方が一般式(2)で表される基である末端分岐型共重合体が挙げられる。
 一般式(4)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、X、X10は同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基を表し、Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価の炭化水素基を表す。)で表される基である。
 一般式(5)においてQ,Qで表される2価の炭化水素基は、2価のアルキレン基であることが好ましく、炭素数2~20のアルキレン基であることがより好ましい。炭素数2~20のアルキレン基は、置換基を有していてもいなくてもよく、例えば、エチレン基、メチルエチレン基、エチルエチレン基、ジメチルエチレン基、フェニルエチレン基、クロロメチルエチレン基、ブロモメチルエチレン基、メトキシメチルエチレン基、アリールオキシメチルエチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、シクロヘキシレン基等が挙げられる。好ましいアルキレン基としては、炭化水素系のアルキレン基であり、特に好ましくは、エチレン基、メチルエチレン基であり、さらに好ましくは、エチレン基である。Q,Qは1種類のアルキレン基でもよく2種以上のアルキレン基が混在していてもよい。
 一般式(2)で表されるXおよびXのさらに好ましい構造としては、一般式(6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基である。
 X~X11で表されるポリアルキレングリコール基とは、アルキレンオキシドを付加重合することによって得られる基である。X~X11で表されるポリアルキレングリコール基を構成するアルキレンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドであり、特に好ましくは、エチレンオキシドである。X~X11で表されるポリアルキレングリコール基としては、これらのアルキレンオキシドの単独重合により得られる基でもよいし、もしくは2種以上の共重合により得られる基でもよい。好ましいポリアルキレングリコール基の例としては、ポリエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基、またはポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドの共重合により得られる基であり、特に好ましい基としては、ポリエチレングリコール基である。
 一般式(1)においてX、Xが上記構造を有すると、本発明の末端分岐型共重合体を分散質とした際の水および/または水と親和性を有する有機溶媒への分散性が良好となるため好ましい。
 本発明で用いることができる末端分岐型共重合体としては、下記一般式(1a)または(1b)で表される重合体を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1~9のアルキル基が好ましく、炭素数1~3のアルキル基がさらに好ましい。
 RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
 l+mは2以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
 nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。アルキル基としては、炭素数1~9のアルキル基が好ましく、炭素数1~3のアルキル基がさらに好ましい。
 R6およびR7は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。R8およびR9は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。
 l+m+oは3以上450以下、好ましくは5以上200以下の整数を表す。
 nは、20以上300以下、好ましくは25以上200以下の整数を表す。
 一般式(1b)で表される重合体としては、下記一般式(1c)で表される重合体を用いることがさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 式中、l+m+o、nは一般式(1b)と同様である。
 ポリエチレン鎖のエチレンユニット数(n)は、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの数平均分子量(Mn)をエチレンユニットの分子量で割ることにより算出した。また、ポリエチレングリコール鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)は、ポリエチレングリコール基付加反応時の重合体原料と使用したエチレンオキシドとの重量比が、重合体原料とポリエチレングリコール基の数平均分子量(Mn)との比に同じであると仮定して算出した。
 例えば、本実施例Aの合成例A5で得られる末端分岐型共重合体(T-5)においては、重合体原料(I-1)と使用したエチレンオキシドの重量比が1:1であるため重合体原料(I-1)のMn1223に対し、伸長したエチレングリコールユニットのMnも1223となる。これをエチレングリコールユニットの分子量で割ることにより、PEG鎖のエチレングリコールユニット総数(l+m+o)を算出することができる。
 また、n、l+mもしくはl+m+oはH-NMRによっても測定することができる。例えば合成例A1で得られる末端分岐型共重合体(T-1)およびそれを含む分散系粒子においては、一般式(1)におけるポリオレフィン基Aの末端メチル基(シフト値:0.88ppm)の積分値を3プロトン分とした際の、ポリオレフィン基Aのメチレン基(シフト値:1.06-1.50 ppm)の積分値およびPEGのアルキレン基(シフト値:3.33-3.72 ppm)の積分値から算出することできる。
 具体的には、メチル基の分子量は15、メチレン基の分子量は14、アルキレン基の分子量は44であることから、各積分値の値よりポリオレフィン基Aおよびアルキレン基の数平均分子量が計算できる。ここで得られたポリオレフィン基Aの数平均分子量をエチレンユニットの分子量で割ることによりnを、アルキレン基の数平均分子量をエチレングリコールユニットの分子量で割ることで、PEG鎖のエチレングリコールユニット総数(l+mもしくはl+m+o)を算出することができる。
 合成例A3で得られる末端分岐型共重合体(T-3)およびそれを含む分散系粒子のように、ポリオレフィン基Aがエチレン―プロピレン共重合体よりなる場合は、IR、13C-NMRなどで測定できるプロピレンの含有率と、H-NMRにおける積分値の両者を用いることでnおよびl+mもしくはl+m+oを算出することができる。H-NMRにおいて、内部標準を用いる方法も有効である。
[末端分岐型共重合体の製造方法]
 末端分岐型共重合体は、次の方法によって製造することができる。
 最初に、目的とする末端分岐型共重合体中、一般式(1)で示されるAの構造に対応するポリマーとして、一般式(7)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、Aは、炭素数2~20のオレフィンの重合した数平均分子量が400~8000の基、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子を表す。)で示される、片末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造する。
 このポリオレフィンは、以下の方法によって製造することができる。
(1)特開2000-239312号公報、特開2001-2731号公報、特開2003-73412号公報などに示されているようなサリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物を重合触媒として用いる重合方法。
(2)チタン化合物と有機アルミニウム化合物とからなるチタン系触媒を用いる重合方法。
(3)バナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなるバナジウム系触媒を用いる重合方法。
(4)ジルコノセンなどのメタロセン化合物と有機アルミニウムオキシ化合物(アルミノキサン)とからなるチーグラー型触媒を用いる重合方法。
 上記(1)~(4)の方法の中でも、特に(1)の方法によれば、上記ポリオレフィンを収率よく製造することができる。(1)の方法では、上記サリチルアルドイミン配位子を有する遷移金属化合物の存在下で、前述したオレフィンを重合または共重合することで上記片方の末端に二重結合を有するポリオレフィンを製造することができる。
 (1)の方法によるオレフィンの重合は、溶解重合、懸濁重合などの液相重合法または気相重合法のいずれによっても実施できる。詳細な条件などは既に公知であり上記特許文献を参照することができる。
 (1)の方法によって得られるポリオレフィンの分子量は、重合系に水素を存在させるか、重合温度を変化させるか、または使用する触媒の種類を変えることによって調節することができる。
 次に、上記ポリオレフィンをエポキシ化して、すなわち上記ポリオレフィンの末端の二重結合を酸化して、一般式(8)で示される末端にエポキシ基を含有する重合体を得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、A、RおよびRは前述の通り。)
 かかるエポキシ化方法は特に限定されるものではないが、以下の方法を例示することができる。
(1)過ギ酸、過酢酸、過安息香酸などの過酸による酸化
(2)チタノシリケートおよび過酸化水素による酸化
(3)メチルトリオキソレニウム等のレニウム酸化物触媒と過酸化水素による酸化
(4)マンガンポルフィリンまたは鉄ポルフィリン等のポルフィリン錯体触媒と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(5)マンガンSalen等のSalen錯体と過酸化水素または次亜塩素酸塩による酸化
(6)マンガン-トリアザシクロノナン(TACN)錯体等のTACN錯体と過酸化水素による酸化
(7)タングステン化合物などのVI族遷移金属触媒と相間移動触媒存在下、過酸化水素による酸化
 上記(1)~(7)の方法の中でも、活性面で特に(1)および(7)の方法が好ましい。
 また、例えばMw400~600程度の低分子量の末端エポキシ基含有重合体はVIKOLOXTM(登録商標、Arkema社製)を用いることができる。
 上記方法で得られた一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体に種々の反応試剤を反応させることにより、一般式(9)で表されるようなポリマー末端のα、β位に様々な置換基Y、Yが導入された重合体(重合体(I))を得ることが出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式中、A、R,Rは前述の通り。Y、Yは同一または相異なり水酸基、アミノ基、または下記一般式(10a)~(10c)を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(一般式(10a)~(10c)中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Tは同一または相異なり水酸基、アミノ基を表し、mは1~10の整数を表す。)
 例えば、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体を加水分解することにより、一般式(9)においてY、Yが両方とも水酸基である重合体が得られ、アンモニアを反応させることによりY、Yの一方がアミノ基、他方が水酸基の重合体が得られる。
 また、一般式(8)で表される末端エポキシ基含有重合体と一般式(11a)で示される反応試剤Aとを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10a)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式中、E、R、T、mは前述の通りである。)
 また、末端エポキシ基含有重合体と一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bを反応させることにより、一般式(9)においてY、Yの一方が一般式(10b)または(10c)に示される基で他方が水酸基の重合体が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(式中、R、T、mは前述の通りである。)
 一般式(11a)で示される反応試剤Aとしては、グリセリン、ペンタエリスリトール、ブタントリオール、ジペンタエリスリトール、ポリペンタエリスリトール、ジヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシベンゼン等を挙げることができる。
 一般式(11b)、(11c)で示される反応試剤Bとしては、エタノールアミン、ジエタノールアミン、アミノフェノール、ヘキサメチレンイミン、エチレンジアミン、ジアミノプロパン、ジアミノブタン、ジエチレントリアミン、N-(アミノエチル)プロパンジアミン、イミノビスプロピルアミン、スペルミジン、スペルミン、トリエチレンテトラミン、ポリエチレンイミン等を挙げることができる。
 エポキシ体とアルコール類、アミン類との付加反応は周知であり、通常の方法により容易に反応が可能である。
 一般式(1)は一般式(9)で示される重合体(I)を原料として、アルキレンオキシドを付加重合することにより製造することができる。アルキレンオキシドとしては、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、シクロヘキセンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、メチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル等が挙げられる。これらは2種以上併用してもよい。これらの中で、好ましくは、プロピレンオキシド、エチレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシドである。より好ましくはプロピレンオキシド、およびエチレンオキシドである。
 触媒、重合条件などについては、公知のアルキレンオキシドの開環重合方法を利用することができ、例えば、大津隆行著,「改訂高分子合成の化学」,株式会社化学同人,1971年1月,p.172-180には、種々の単量体を重合してポリオールを得る例が開示されている。開環重合に用いられる触媒としては、上記文献に開示されたように、カチオン重合向けにAlCl、SbCl、BF、FeClのようなルイス酸、アニオン重合向けにアルカリ金属の水酸化物またはアルコキシド、アミン類、フォスファゼン触媒、配位アニオン重合向けにアルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩、アルコキシドあるいは、Al、Zn、Feなどのアルコキシドを用いることができる。ここで、フォスファゼン触媒としては、例えば、特開平10-77289号公報に開示された化合物、具体的には市販のテトラキス[トリス(ジメチルアミノ)フォスフォラニリデンアミノ]フォスフォニウムクロリドのアニオンをアルカリ金属のアルコキシドを用いてアルコキシアニオンとしたものなどが利用できる。
 反応溶媒を使用する場合は、重合体(I)、アルキレンオキシドに対して不活性なものが使用でき、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジオキサン等のエーテル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素などが挙げられる。
 触媒の使用量はホスファゼン触媒以外については原料の重合体(I)の1モルに対して、0.05~5モルが好ましく、より好ましくは0.1~3モルの範囲である。ホスファゼン触媒の使用量は、重合速度、経済性等の点から、重合体(I)の1モルに対して1×10-4~5×10-1モルが好ましく、より好ましくは5×10-4~1×10-1モルである。
 反応温度は通常25~180℃、好ましくは50~150℃とし、反応時間は使用する触媒の量、反応温度、オレフィン類の反応性等の反応条件により変わるが、通常数分~50時間である。
 一般式(1)の数平均分子量は、前述の通り一般式(8)で示される重合体(I)の数平均分子量と、重合させるアルキレンオキシドの重量から計算する方法や、NMRを用いる方法により算出することができる。
[重合体粒子]
 このような末端分岐型共重合体からなる本発明の重合体粒子は、一般式(1)のAで表されるポリオレフィン鎖部分が、内方向に配向した構造を有し、このポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するリジットな粒子である。
 本発明の重合体粒子は、ポリオレフィン鎖部分が結晶性を有するため、分散液の乾燥による粒子の取り出し後も再度溶媒等の液体中に分散することが可能である。本発明の重合体粒子は、粒子が含むポリオレフィン鎖部分の融点が80℃以上、好ましくは90℃以上のリジッドな粒子である。
 特許文献3の実施例52、53では、本末端分岐型共重合体を利用して平均粒子径15nmから20nmのミセルを得る方法が開示されている。ただし、ここで開示されている方法は本末端分岐型共重合体をトルエン溶解分と不溶分に分画し、本末端分岐型共重合体のポリエチレン鎖部分が低分子量であるトルエン溶解画分を利用するものである。具体的には、本末端分岐型共重合体をトルエン存在下で加熱溶解の後、冷却後のスラリー液を濾別し、トルエン溶液からトルエンを留去して乾燥させ、得られた重合体を水と混合して常圧で沸騰させながら撹拌、さらに超音波を用いて撹拌し室温まで冷却するというものである。
 ポリエチレンにおいて分子量と融点には相関があり、低分子量であるほど低い融点を示す。特許文献3の実施例52、53においても、トルエン不溶分の融点が100℃以上であるのに対し、溶解分の融点は70℃前後であると記載されている。該特許文献に記載されているミセルを冷却しても、ポリエチレン鎖部分が結晶化した粒子を得ることはできるが、融点が低いため結晶性が悪くリジッドな粒子を得ることはできない。また加熱により容易にミセルとなり、粒子性を失い崩壊しやすくなるなどの改良すべき点がある。
 これに対し、本発明の重合体粒子は、ポリオレフィン鎖部分の融点が上記の範囲にあるので、結晶性が良好なリジッドな粒子であり、より高温で加熱した場合においても粒子の崩壊が抑制される。
 このため、後述する各種用途における製造工程や使用場面において、粒子の崩壊が抑制されるので、本発明の重合体粒子が有する特性を失うことがなく、製品の歩留まりや製品の品質がより安定する。
 本発明の重合体粒子は、溶媒等に分散させたとしても、希釈濃度によらず粒子径が一定である。つまり、再分散性および均一な分散粒子径を有することから、液体中に分散しているミセル粒子とは異なるものである。
 なお、本発明の重合体粒子の体積50%平均粒子径は、1nm以上1000nm以下が好ましく、より好ましくは1nm以上500nm以下、さらに好ましくは1nm以上100nm以下である。重合体粒子の粒子径は、動的光散乱式ナノトラック粒度分析計「マイクロトラックUPA-EX150(日機装株式会社製)」にて測定した。具体的には、調製した分散体を適切な濃度になるよう該分析計に滴下し、均一に分散させた後、体積10%、50%、および90%平均粒子径を測定することができる。
 本発明の重合体粒子は、所定の物質(後述する他の分散質)を内包することができ、様々な用途への展開を図ることができる。
 以下に、本発明の重合体粒子を含む分散液、複合体、さらにこれらの用途について説明する。
[分散液]
 本発明の分散液は前記末端分岐型共重合体を分散質に含み、該分散質を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に粒子として分散している。
 本発明において、分散液とは、末端分岐型共重合体粒子が分散されてなる分散液であり、
(1)末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた、該重合体粒子を含む分散液、
(2)末端分岐型共重合体粒子を製造する際に得られた該重合体粒子を含む分散液に、さらに他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
(3)末端分岐型共重合体粒子を水や水と親和性を有する有機溶媒に分散させるとともに、他の分散質や添加剤等を分散または溶解してなる分散液、
の何れをも含む。
 本発明の分散液における前記末端分岐型共重合体の含有割合は、全分散液を100質量%としたときに、好ましくは0.1~50質量%、より好ましくは1~40質量%、さらに好ましくは1~20質量%である。
 末端分岐型共重合体の含有割合が上記範囲にあると、分散液の実用性が良好であり、かつ粘度を適正に保つことができ、取り扱いが容易になるため好ましい。
 また、本発明の分散液中の粒子の体積50%平均粒子径は1nm以上1000nmが好ましく、より好ましくは1nm以上500nm以下であり、さらに好ましくは1nm以上100nm以下である。
 粒子の体積50%平均粒子径は、前記末端分岐型共重合体のポリオレフィン部分の構造および末端分岐部分の構造を変えることにより調節可能である。
 なお、本発明における体積50%平均粒子径とは、全体積を100%としたときの累積体積が50%時の粒子の直径をいい、動的光散乱式粒子径分布測定装置やマイクロトラック粒度分布測定装置を使用して測定することができる。さらに、ゼータ電位はゼータ電位測定装置を使用して測定することができる。
 また、その形状は、例えばリンタングステン酸によりネガティブ染色を施した後、透過型電子顕微鏡により観察することができる。
 本発明における分散液は、末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に分散化することにより得られる。 
 水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。
 水と親和性を有する有機溶媒は、末端分岐型共重合体が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。
 本発明における分散化は、機械的せん断力により末端分岐型共重合体を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に物理的に分散化する方法で行なうことができる。
 分散化方法としては特に限定されるものではないが、各種の分散化方法を利用することができる。具体的に言えば、一般式(1)で表される末端分岐型共重合体と水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合した後、溶融状態にして高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー、押出混練機、オートクレーブ等で分散化する方法、高圧で噴射粉砕する方法、細孔より噴霧させる方法が挙げられる。また、前記末端分岐型共重合体を水以外の溶媒に予め溶解した後、水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを混合して高圧ホモジナイザー、高圧ホモミキサー等により分散化する方法も可能である。この際、末端分岐型共重合体の溶解に使用する溶媒は、末端分岐型共重合体が溶解するのであれば特に限定されないが、トルエン、シクロヘキサンや前記の水と親和性を有する有機溶媒などが挙げられる。水以外の有機溶媒が分散液に混入することが好ましくない場合には、蒸留等の操作により除去することが可能である。
 さらに具体的には、例えば、せん断力をかけることが可能な撹拌機付きのオートクレーブ中、100℃以上、好ましくは120~200℃の温度でせん断力をかけながら加熱撹拌することによって分散液を得ることができる。
 上記温度範囲にあると、前記末端分岐型共重合体が溶融状態にあるため分散化が容易であり、かつ前記末端分岐型共重合体が加熱により劣化しにくいため好ましい。
 分散化に要する時間は、分散化温度やその他の分散化条件によっても異なるが、1~300分程度である。
 上記の撹拌時間では分散化を十分に行うことができ、かつ前記記末端分岐型共重合体が劣化しにくいため好ましい。反応後は、分散液中の温度が100℃以下になるまで、好ましくは60℃以下になるまでせん断力をかけた状態を保つことが好ましい。
 本発明における分散液の製造において、界面活性剤の添加は不可欠ではないが、例えば、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、ノニオン界面活性剤などを共存させても良い。
 アニオン界面活性剤として、例えば、カルボン酸塩、単純アルキル・スルフォネート、変性アルキル・スルフォネート、アルキル・アリル・スルフォネート、アルキル硫酸エステル塩、硫酸化油、硫酸エステル、硫酸化脂肪酸モノグリセライド、硫酸化アルカノール・アミド、硫酸化エーテル、アルキル燐酸エステル塩、アルキル・ベンゼン・フォスフォン酸塩、ナフタレンスルホン酸・ホルマリン縮合物などが挙げられる。
 カチオン界面活性剤として、例えば、単純アミン塩、変性アミン塩、テトラアルキル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル第4級アンモニウム塩、トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、変性トリアルキル・ベンジル第4級アンモニウム塩、アルキル・ピリジニウム塩、変性アルキル・ピリジニウム塩、アルキル・キノリニウム塩、アルキル・フォスフォニウム塩、アルキル・スルフォニウム塩などが挙げられる。
 両性界面活性剤として、例えば、ベタイン、スルフォベタイン、サルフェートベタインなどが挙げられる。
  ノニオン界面活性剤として、例えば、脂肪酸モノグリセリン・エステル、脂肪酸ポリグリコール・エステル、脂肪酸ソルビタン・エステル、脂肪酸蔗糖エステル、脂肪酸アルカノール・アミド、脂肪酸ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミド・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アルコール・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸アミン・ポリエチレン・グリコール縮合物、脂肪酸メルカプタン・ポリエチレン・グリコール縮合物、アルキル・フェノール・ポリエチレン・グリコール縮合物、ポリプロピレン・グリコール・ポリエチレン・グリコール縮合物などが挙げられる。
 これら界面活性剤は、単独または2種以上を併用することができる。
 本発明における分散液の製造にあたっては、異物などを除去する目的で、工程中に濾過工程を設けてもよい。このような場合には、たとえば、300メッシュ程度のステンレス製フィルター(線径0.035mm、平織)を設置し、加圧濾過(空気圧0.2MPa)をおこなえばよい。
 上記の方法で得られる分散液は、各種の酸や塩基、例えば塩酸、硫酸、リン酸などの酸や、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウムなどの塩基を添加することによりpHを1から13まで変化させても、凝集、沈殿を起こさない。また、この分散液を常圧下で加熱還流もしくは凍結解凍を繰り返すような、幅広い温度範囲においても凝集、沈殿を起こさない。
 また、本発明における分散液は、分散液中の粒子に前記末端分岐型共重合体以外の他の分散質を含有し、粒子中に内包された状態で該分散質を分散させることが可能である。該分散質としては特に限定されるものではないが、例えば熱可塑性樹脂、染料、顔料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン、塗料、蛍光物質、発光物質、医薬品、放射性同位体などの化合物が挙げられる。該分散質を含有した分散液は種々の用途に利用することが可能であり、例えば塗料分散剤や塗料添加剤、コーティング剤、酵素用担体、化粧品基材、薬剤、診断薬、検査薬等への利用が挙げられる。
 本発明における分散液に、前記末端分岐型共重合体以外をその他の分散質として含有させる方法はとくに限定されないが、例えば分散液の調製時に前記末端分岐型共重合体とともに該分散質を添加し、共存下で分散化を行なう方法が挙げられる。
 共存下で分散化する方法は、熱可塑性樹脂など融点の高い化合物や、水および/または水と親和性を有する有機溶媒に常温では難溶の分散質に適している。
 また、高温で不安定な化合物や、水および/または水と親和性を有する有機溶媒に可溶の分散質に関しては、当該分散質を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に溶解させ、分散液に加える方法が適する。
 上記方法における水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。
 また、上記方法における水と親和性を有する有機溶媒は、該分散質が可溶なものであれば特に限定されないが、例えばエチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノンなどが挙げられる。分散液中への有機溶媒の混入が好ましくない場合には、該分散質を含有した分散液を調製した後、蒸留等により、前記有機溶媒を除去することが可能である。
 本発明における分散液は、前記末端分岐型共重合体を100質量部としたときに、該分散質を0.001質量部~20質量部、好ましくは0.01質量部~10質量部、さらに好ましくは0.1質量部~5質量部含有することができる。
 該分散質の含有量が上記範囲にあると、分散液の物性が実用面で良好であり、且つ分散液が凝集、沈殿を生じにくいため好ましい。
 本発明における分散液からは、分散液内の粒子を取り出すこともできる。粒子の取り出しは、乾燥等により行なうことができる。乾燥には、凍結乾燥機の使用が望ましいが、噴霧乾燥機、回転乾燥機、気流乾燥機、攪拌乾燥機などを使用する方法も挙げられる
 例えば、凍結乾燥を行なう場合においては、本発明の分散液を予め液体窒素等の冷剤を用いて十分に凍結したのち、市販の凍結乾燥機を使用して減圧下乾燥を行なうとよい。噴霧乾燥を行う場合においては、入り口温度を100℃~150℃、好ましくは110℃~130℃、出口温度を20℃~80℃、好ましくは40℃~60℃で調節すると分散液中の粒子の凝集を抑制しつつ効率良く乾燥を行うことができる。
 分散液中に末端分岐型共重合体以外の他の分散質が含有されている場合、得られた末端分岐型共重合体からなる粒子中に、他の分散質を内包することができる。
 取り出した粒子は、水および/または水と親和性を有する有機溶媒を添加後、マグネチックスターラー、スリーワンモーター等を用いて撹拌、あるいは超音波の照射により、オートクレーブ等を用いることなく再び分散液とすることができる。
 前記方法における水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。
 また、前記方法における水と親和性を有する有機溶媒は、前記末端分岐型共重合体が分散可能なものであれば特に限定されないが、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノンなどが例として挙げられる。
 本発明における分散液は、一般的に透明性が高く、高光沢であり、帯電防止性、防曇性、防水性、ガスバリヤ性、耐摩擦性、耐スティッキング性を含めた潤滑性に優れ、使用により上記の性能を付与することができる。
また、本発明における分散液は、体積50%平均粒子径が小さいことから、例えばインクジェット用途など、体積50%平均粒子径の小さい分散液が期待される用途に使用することができる。
 さらに、前述のように、本発明における分散液は幅広いpHおよび幅広い温度で凝集、沈殿を起こさないため、様々な環境下で使用することができる。
 なお、本発明における分散液には、本発明の優れた効果を阻害しない範囲において、例えば、可塑剤、消泡剤、レベリング剤、防カビ剤、防錆剤、艶消し剤、難燃剤、揺変剤、粘着付与剤、増粘剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、反応遅延剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、耐候安定剤、タック防止剤などの添加剤を、適宜配合することができる。各種の添加剤の配合割合は、その目的および用途により適宜選択される。
 本発明の分散液は、インキ組成物に使用することができる。
 本発明におけるインキ組成物とは、本発明の分散液を含む水性印刷インキ組成物であり、ビヒクル成分、脂肪酸または脂肪酸塩の他、顔料などの着色剤、必要に応じて充填材等の添加剤を加え、公知の方法により製造される。本発明における分散液を用いて油溶性の着色剤を分散することにより、従来水性印刷インキ組成物では使用できなかった着色剤の使用も可能である。
 また、本発明の水性印刷インキ組成物をプラスチックや紙等の公知の被印刷体にグラビア印刷、フレキソ印刷方法により印刷することにより印刷物を得ることができる。
 インキ組成物のビヒクル樹脂として使用される水性樹脂は、一般のインキ、塗料、および記録剤などに使用される水溶性、またはエマルジョン、ディスパージョン等の水分散性の樹脂が挙げられる。これらの1種、またはこれらの樹脂を混合したものでも良い。
 具体的には、ポリウレタン樹脂、ポリウレタンウレア樹脂、アクリル変性ウレタン樹脂、アクリル変性ウレタンウレア樹脂、アクリル樹脂、スチレン-アクリル酸共重合樹脂、スチレン-マレイン酸共重合樹脂、エチレン-アクリル酸共重合樹脂、ポリエステル樹脂、シェラック、ロジン変性マレイン酸樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル-アクリル酸共重合樹脂、塩素化ポリプロピレン樹脂、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ブチラール等が挙げられる。これらは1種でも、または2種以上の併用もできる。
 本発明の水性印刷インキ組成物の用途としては、例えばインクジェット用塗料、護用塗料、各種鋼板の潤滑塗料、各種印刷物のオーバープリントワニス、感熱紙用オーバーコートワニス、フロアポリッシュ用塗料、建築用塗料、車体用塗料などが挙げられる。
 また、本発明の分散液は、コーティング剤にも使用することができる。
 本発明におけるコーティング剤は、本発明の分散液を含む水性コーティング剤であり、樹脂、金属、紙、木材、繊維、皮革、ガラス、ゴムなどに塗工することにより積層体を構成させることができる。
 樹脂の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン-2,6-ナフタレート等のポリエステル;ナイロン6、ナイロン12等のポリアミド;エチレン酢酸ビニル共重合体又はその鹸化物;ポリスチレン;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリフェニレンオキサイド;ポリフェニレンサルファイド;芳香族ポリアミド;ポリイミド;ポリアミドイミド;セルロース;酢酸セルロース;ポリビニルアルコールなど、及びこれらの共重合体が挙げられる。
 上記の樹脂を成分とする基材フィルムおよびシートにも、前記コーティング剤は使用することができる。用いる基材およびその成形方法は特に限定されないが、例えば二軸延伸したポリエチレンテレフタレート系樹脂フィルムおよびシート、押出成形したポリプロピレン系樹脂フィルムおよびシート、二軸延伸したポリプロピレン系樹脂フィルムおよびシートなどが挙げられる。
 例えばポリプロピレン系樹脂の押出成形フィルムおよびシートは、ペレットを押出機および円形ダイスを用いて溶融押し出しし、コートハンガーダイスおよびT-ダイスを用いて押し出し、冷却して成形することにより得ることができる。成形条件は特に限定されないが、成形温度は190~280℃、チルロールの冷却温度は10~80℃が好ましい。
ポリプロピレン系樹脂の延伸フィルムおよびシートは、公知の同時二軸延伸法あるいは逐次二軸延伸法等の二軸延伸フィルムおよびシート製造方法により製造し得る。二軸延伸の条件は、公知のOPPフィルムおよびシートの製造条件、例えば、逐次二軸延伸法では、縦延伸温度を125℃~145℃、延伸倍率を4.5~9倍の範囲、横延伸温度を165~190℃、延伸倍率を7~11倍の範囲にすればよい。
 これらの基材フィルムおよびシートは、必要に応じてプラズマ処理、易接着処理、コロナ処理、帯電防止処理などを施しても良い。
 プラズマ処理には常圧プラズマ処理や低圧(真空)プラズマなどがあるが、一例として、ここでは常圧プラズマ処理について説明する。常圧プラズマ処理とは、大気圧下で窒素などのガス(気体)に高周波を用い、電界を加えることでガス(気体)の電離を起こさせ放電プラズマ状態に活性化した後、そのプラズマ化したガスの粒子を基材の表面に衝突させる処理のことである。これにより基材表面の分子結合が分解し、基材表面にOH基などが形成されるため、基材表面が親水化するおよび/または基材表面に分子レベルの凹凸を付けることができる。一般に、この処理をフィルムおよびシート基材に施すことにより、その濡れ性や表面の接着性が向上することが知られている。常圧プラズマ処理には空気、アルゴン、窒素、酸素等、基本的にどのようなガス(気体)も用いることが可能である。常圧プラズマ処理の方法には、放電空間に基材を通し、直接基材表面をプラズマ処理する方法、あるいは放電空間から活性種を吹きつけ基材表面をプラズマ処理する方法があるが、基材を均一に表面処理するという点において前者の処理方法を適用することが好ましい。放電プラズマに使用する電源の周波数は被処理体の材質や厚みにもよるが、本発明では50Hz~30,000,000Hz、好ましくは1000Hz~50,000Hz、さらに好ましくは5,000Hz~40,000Hzが用いられる。
 易接着処理しては、例えば基材フィルムおよびシートに予めプライマーを塗布する例が挙げられる。プライマーとしては、例えば活性水素および/または水酸基を持つ組成物を、活性水素および/または水酸基と反応可能なイソシアナート基等を有する硬化剤と混合した組成物が挙げられる。
 前記の活性水素および/または水酸基を持つ組成物としてはタケラックシリーズ(三井武田ケミカル社製)等が、硬化剤としてはタケネートシリーズ(三井武田ケミカル社製)、エラストロンBNシリーズ(第一工業製薬社製)等が例として挙げられる。
 本発明のコーティング剤は、バインダー樹脂や架橋剤を含んでいても良い。バインダー樹脂や架橋剤に特に制限はないが、例えばバインダー樹脂としてはウレタンエマルションやアクリルエマルション、架橋剤としてはイソシアネート架橋剤、エポキシ架橋剤、メラミン架橋剤が挙げられる。
 前記コーティング剤の塗工方法は特に制限されないが、バーコーター、スプレー、カーテン、フローコーター、ロールコーター、グラビアコーター、刷毛塗り、浸漬等が挙げられる。
 前記コーティング剤は、例えば帯電防止剤、防曇剤、オーバープリントワニス、保護コート剤などに使用することができる。
 本発明の分散液は、化粧料に使用することもできる。
 本発明における化粧料は、化粧品および医療分野向けクリーム、軟膏、ローション、ゲル等の製造に利用でき、高温での経時安定性、幅広いpHでの保存安定性、含有する分散質の分散性に優れる。
 本発明の分散液のその他の用途としては、乳化剤、増粘剤、紙力増強剤、界面活性剤、スキンケア(洗顔料、化粧品、乳液,クリーム、ファンデーション)、ヘアケア(シャンプー、リンス、整髪剤)、農薬製剤、医薬(ドラックデリバリー)、分散剤(顔料、塗料、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、フラーレン)、石鹸、土壌改良剤、潤滑剤、セメント分散剤、アスファルト改質剤、接着剤、表面処理剤、トナー組成物、酵素用担体、離型剤、滑剤、樹脂改質剤、相溶化剤、紙質向上剤(耐ブロッキング性、耐磨耗性、防湿性、光沢、表面硬度)、繊維加工助剤(柔軟性、滑性)等を挙げることができる。
 次に、本発明の重合体粒子を含む複合体にいついて説明する。
(複合体)
 本発明の複合体は、金属酸化物からなるマトリックス中に、上述の重合体粒子が分散した構造を有している。この複合体は、混合組成物から調製される。まず、混合組成物について説明する。
[混合組成物の製造方法]
 本発明において用いられる混合組成物は、たとえば、「重合体粒子(A)」を分散させた本発明の分散液(水性分散液)と、「金属アルコキシドおよび/または金属アルコキシドの加水分解縮合物(B)」とを混合して調製される。
 具体的には、成分(B)または成分(B)を「水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(C)」に溶解した溶液に、「ゾルゲル反応に用いられる触媒(D)」、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合した後に、重合体粒子(A)の水性分散液を添加して攪拌混合することで調製される。
 また、成分(B)または成分(B)を前記溶媒(C)に溶解した溶液に、重合体粒子(A)の水性分散液を添加して攪拌混合した後に、触媒、さらに必要に応じて水を添加して攪拌混合することで調製される。
 なお、上記したように、末端分岐型共重合体を溶媒(C)中で分散させることによって重合体粒子を含む水性分散液を得ることができるが、取り出された重合体粒子を溶媒(C)に分散させることによって重合体粒子を含む水性分散液を得ることができる。
[金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)]
 本発明における金属アルコキシドは、下記式(12)で表されるものを指す。
(R1)xM(OR2)y (12)
 式中、R1は、水素原子、アルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基など)、アリール基(フェニル基、トリル基など)、炭素-炭素二重結合含有有機基(アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基など)、ハロゲン含有基(クロロプロピル基、フルオロメチル基などのハロゲン化アルキル基など)などを表す。R2は、炭素数1以上6以下、好ましくは炭素数1以上4以下の低級アルキル基を表す。xおよびyは、x+y=4かつ、xは2以下となる整数を表す。
 Mとしては、Li、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Rb、Sr、Y、Nb、Zr、Mo、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Cs、Ba、La、Ta、Hf、W、Ir、Tl、Pb、Bi、希土類金属等が挙げられ、コーティング膜として利用する観点から、Si、Al、Zn、Zr、In、Sn、Ti、Pb、Hfなどゾルゲル反応で無色の金属酸化物となる金属(アルコキシド)が好ましい。それらの中でも珪素(Si)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)などが好ましく用いられ、それらを組み合わせて使ってもよい。中でも珪素化合物は、比較的安価で入手しやすく、反応が緩やかに進行するため、工業的な利用価値が高い。また、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)(以下、「成分(B)」ということもある)は、水および触媒の添加により、ゾルゲル反応することで、後述する金属酸化物となる化合物であってもよい。
 具体例を挙げると、テトラメトキシシラン(TMOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン類、これらに対応するアルコキシアルミニウム、アルコキシジルコニウム、アルコキシチタンが挙げられる。
 さらに、これらの金属アルコキシドに加えて、後述するようにガスバリア性やハードコート性を向上させる目的で添加される水溶性高分子と金属酸化物との相溶性や水素結合、イオン結合、共有結合等の相互作用を導入するために、以下1)~4)に示すようなR1に各種官能基をもつ金属アルコキシドを使用することもできる。
1)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、2-アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルジメチルエトキシシラン、2-(2-アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、p-アミノフェニルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基とアルコキシシリル基とを有する化合物
2)3-グリシドキシプロピルプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシジル基とアルコキシシリル基とを有する化合物
3)3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のチオール基とアルコキシシリル基とを有する化合物
4)3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン等のウレイド基とアルコキシシリル基とを有する化合物
 本発明において、金属アルコキシドとしては、上記式(12)において、Mが珪素(Si)であるアルコキシシラン、Mがジルコニウム(Zr)であるアルコキシジルコニウム、Mがアルミニウム(Al)であるアルコキシアルミニウムおよびMがチタン(Ti)であるアルコキシチタンが好ましい。
 コーティング膜層(II)のガスバリア性は、アルコキシ基の数が多いと生成する金属酸化物の構造が密になりガスバリア性が向上する傾向にあるため、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等の4官能性金属アルコキシドを用いることが好ましい。また、これらの金属アルコキシドは、単独または2種以上の混合物として用いてもよい。
 金属アルコキシドの加水分解縮合物は、これらの1種以上の金属アルコキシドにゾルゲル反応に用いられる触媒(D)を用いて加水分解したものが、重縮合することにより得られる化合物であり、たとえば金属アルコキシドの加水分解重縮合化合物である。
 本発明において、金属アルコキシドの加水分解縮合物としては、アルコキシシランの縮合物、アルコキシジルコニウムの縮合物、アルコキシアルミニウムの縮合物、およびアルコキシチタンの縮合物が好ましい。
[水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(C)」
 本発明の組成物において、成分(C)は、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)における金属アルコキシドを加水分解させる目的で添加される。
 また、成分(C)は、末端分岐型共重合体を用いて水性分散液を得るときに使用する溶媒と、水性分散液、成分(B)および後述するゾルゲル反応に用いられる触媒(D)(以下、「成分D」ということもある)を混合するときに使用する溶媒の両方を含む。
 水については特に制限されず、蒸留水、イオン交換水、市水、工業用水などを使用可能であるが、蒸留水やイオン交換水を使用することが好ましい。
 水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、水と親和性を有する有機溶媒であって、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が分散可能なものであれば特に限定されないが、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン、エチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-メトキシエタノール(メチルセルソルブ)、2-エトキシエタノール(エチルセルソルブ)、酢酸エチルなどが挙げられる。中でも、メタノール、エタノール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトン、テトラヒドロフラン、ジオキサンは、水との親和性が高いため、好ましい。
 水を用いる場合、添加する水の量は、通常は前記成分(B)および前記成分(D)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。
 水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒としては、添加する溶媒の量は、通常は前記成分(B)および前記成分(D)の混合物100重量部に対し、例えば1重量部以上1000000重量部以下の範囲であり、好ましくは10重量部以上10000重量部以下の範囲である。
 また、金属アルコキシド類の加水分解重縮合時の好ましい反応温度は、1℃以上100℃以下であり、より好ましくは20℃以上60℃以下であり、反応時間は10分以上72時間以下であり、より好ましくは1時間以上24時間以下である。
[ゾルゲル反応に用いられる触媒(D)]
 本発明の組成物において、金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応における反応を促進させる目的で、以下に示すような加水分解・重縮合反応の触媒となりうるものを含んでいてもよい。
 金属アルコキシドの加水分解・重縮合反応の触媒として使用されるものは、「最新ゾル-ゲル法による機能性薄膜作製技術」(平島碩著、株式会社総合技術センター、29頁)や「ゾル-ゲル法の科学」(作花済夫著、アグネ承風社、154頁)等に記載されている一般的なゾル-ゲル反応で用いられる触媒である。
 触媒(D)としては、酸触媒、アルカリ触媒、有機スズ化合物、チタニウムテトライソプロポキシド、ジイソプロポキシチタニウムビスアセチルアセトナート、ジルコニウムテトラブトキシド、ジルコニウムテトラキスアセチルアセトナート、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリスエチルアセトナート、トリメトキシボランなどの金属アルコキシド等が挙げられる。
 これら触媒の中でも、酸触媒、アルカリ触媒が好適に使用される。具体的には、酸触媒では塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、酢酸、蓚酸、酒石酸、トルエンスルホン酸等の無機および有機酸類、アルカリ触媒では、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級アンモニウム水酸化物、アンモニア、トリエチルアミン、トリブチルアミン、モルホリン、ピリジン、ピペリジン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン類、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン類などが挙げられる。
 反応性の観点から、比較的穏やかに反応が進行する塩酸、硝酸等、酸触媒を使用することが好ましい。好ましい触媒の使用量は、前記成分(B)の金属アルコキシド1モルに対して0.001モル以上0.05モル以下、好ましくは0.001モル以上0.04モル以下、さらに好ましくは0.001モル以上0.03モル以下の程度である。
[ゾルゲル反応物]
 本発明の混合組成物は、例えば、(a)基材に塗布後所定時間加熱して溶媒(C)を除去し、該混合組成物をゾルゲル反応させることによって得られるゾルゲル反応物の形態で使用することもできる。あるいは、例えば、(b)基材に塗布前に触媒(D)の存在下、溶媒(C)を除去しないでゾルゲル反応させることによって得られるゾルゲル反応物の形態で使用することもできる。さらには、(c)前記溶媒(C)を除去しないでゾルゲル反応させることによって得られるゾルゲル反応物を、基材に塗布後所定時間加熱して溶媒(C)を除去し、該混合組成物をさらにゾルゲル反応させることによって得られるゾルゲル反応物の形態で使用することもできる。
 このゾルゲル反応により、成分(B)より金属酸化物が得られ、この金属酸化物を主とするマトリックスが形成される。このマトリックスは、末端分岐型共重合体から構成される重合体微粒子が分散した構造となる。
 [金属酸化物]
 このゾルゲル反応物における金属酸化物は、組成物中で微粒子状に分散あるいは凝集した構造体として含まれるか、または組成物のマトリックスとして連続した構造体となる。金属酸化物は、上記のとおり特に制限されるものではないが、コーティング膜として、ガスバリア性、ハードコート性などを向上させるという観点からは、金属酸化物は連続したマトリックス構造体となる方が良く、そのような金属酸化物の構造体は、金属アルコキシドを加水分解及び/又は加水分解及び重縮合させる、すなわちゾルゲル反応により得られる。
 [末端分岐型共重合体微粒子]
 前記金属酸化物から形成されるマトリックスに分散する微粒子の平均粒径は、コーティング膜としたときの透明性、さらにはガスバリア性やハードコート性の観点から、1nm以上、1000nm以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは1nm以上、500nm以下の範囲である。
 また、ゾルゲル反応物においては、前記末端分岐型共重合体の微粒子を100重量部としたときに、金属酸化物を10重量部~1000重量部、好ましくは20重量部~950重量部、さらに好ましくは30重量部~900重量部含有することができる。
 該微粒子の含有量が上記範囲にあると、組成物の耐水性や耐薬品性や成膜性や強度、耐熱性などの物性が良好であり、且つコーティング膜としたときにはガスバリア性やハードコート性に優れる。
[混合組成物の組成]
 本発明におけるコーティング用途の混合組成物は、少なくとも末端分岐型共重合体からなる重合体粒子(A)を溶媒(C)に分散した水性分散液と、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)とを含む組成物である。さらにこれらの組成物に対して、前述のように耐水性やハードコート性を損なわない程度に水溶性高分子および/または糖類が添加されていても良い。以下、これらの成分の配合を説明する。
 [水溶性高分子]
 本発明において用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコールやポリ2-ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基を有する高分子、ポリアクリル酸やカルボキシメチルセルロース等のカルボキシル基を有する高分子、ポリアリルアミンやポリエチレンイミン等のアミノ基を有する高分子、ポリアクリルアミド、ポリN,N-ジメチルアクリルアミドやポリN-イソプロピルアクリルアミド等のアミド基を有する高分子、ポリスチレンスルホン酸やポリビニルスルホン酸等のスルホン酸基を有する高分子、ポリエチレンオキシドやポリエチレングリコール等のポリエーテル基を有する高分子、およびポリビニルピロリドン、ポリオキサゾリン等が例示される、1種以上の化合物である。前記した水溶性高分子群の中でも、水素結合基を持つ高分子が無機酸化物と均一に複合化できるため好ましく、特に水酸基を有する水溶性高分子、ポリアミド類、ポリエーテル類、ポリビニルピロリドン、ポリオキサゾリン等が好ましく用いられる。さらに、ガスバリア性材料のコーティング層として成膜製に優れかつ強靭なコート膜をつくるには、水酸基を有する高分子が好ましい。本発明で用いられる水酸基を有する水溶性高分子とは、水酸基をその高分子鎖中に少なくとも2個含む水溶性を示す高分子である。好ましくは、ポリビニルアルコール、エチレン-ビニルアルコール共重合体等のビニルアルコール単位を含む共重合体からなる群から選ばれる1種以上の化合物である。これらは単独または2種以上用いてもよい。
 ポリビニルアルコールは、ビニルアルコールの単一重合体であっても、また他のモノマー単位を含む共重合体であってもよい。ケン化度は100%に近いほどガスバリア性の観点からは好ましいが、通常は90%以上、好ましくは95%以上である。数平均重合度は通常50以上5000以下である。
 本発明においては、重合体粒子(A)および成分(B)に上記水溶性高分子を添加することで、さらに高いガスバリア性が発現する。その理由については必ずしも明らかではないが、水溶性高分子は非水溶性樹脂とは非相溶性であり、かつ金属酸化物と均一に複合化できるため、コーティング膜層中で金属酸化物とハイブリッド化して連続したマトリックス構造を形成しているものと考えられる。このように金属酸化物が水溶性高分子と複合化したハイブリッドは、成膜過程での欠陥生成を抑える効果をもつことから、高いバリア性が発現するものと考えられる。
 本発明において、糖類を用いることもできる。このような糖類としては、水および/または水と水に親和性を有する有機溶媒の混合溶媒(水系の媒体)に可溶であるか、あるいは均一に分散し、前記金属酸化物と混合して乾燥被膜を形成し得るものであり、単糖類、オリゴ糖類、多糖類を使用することができる。単糖類、オリゴ糖類、多糖類は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 具体的には、アルドース、グリセルアルデヒド、エリトロース、トレオース、リボース、リキソース、キシロース、アラビノース、アロース、タロース、グロース、グルコース、アルトロース、マンノース、ガラクトース、イドース、ジヒドロキシアセトン、エリトルロース、キシルロース、リブロース、プシコース、フルクトース、ソルボース、タガトース等の単糖類;
 スクロース、マルトース、イソマルトース、セロビオース、ラクトース、トレハロース等の二糖類、ラフィノース、パノース、メレジトース、ゲンチアノース等の三糖類、スタキオース等の四糖類、シクロデキストリン類等のオリゴ糖類;
 デンプン、酸化デンプン、エステル化デンプン等のデンプンおよびデンプン誘導体、ヘミセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、グリコーゲン、ペクチン、ペクチン酸、アルギン酸、カラゲナン、アガロース、部分脱アセチル化キチン、ポリウロン酸類等の多糖類が用いられる。また、これらの糖類は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
 本発明の混合組成物にこれら糖類を添加することで、さらに高いガスバリア性が発現する。その理由については必ずしも明らかではないが、糖類は非水溶性樹脂とは非相溶性であり、かつ金属酸化物と均一に複合化できるため、コーティング膜層中で金属酸化物とハイブリッド化して連続したマトリックス構造を形成しているものと考えられる。このように糖類が水溶性高分子と複合化したハイブリッドは、成膜過程での欠陥生成を抑える効果をもつことから、高いバリア性が発現するものと考えられる。
 前記水性分散液に含まれる重合体粒子(A)を構成する末端分岐型共重合体と、前記金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)との重量比は、末端分岐型共重合体の100重量部に対して成分(B)が10から3500重量部である。後述するように金属酸化物が連続した相(マトリックス)を形成させる目的においては成分(B)の比率を高める方がよく、末端分岐型共重合体の100重量部に対して成分(B)が20~3500重量部が好ましく、30~3500重量部がさらに好ましい。
 また、一般的にガスバリア性やハードコート性を向上させるには金属酸化物の比率を高めると良いが、コーティング膜厚を厚くするとコーティング膜成膜の際にクラックが生じるなどの不具合が生じることがある。例えば1μm以上のコーティング膜を成膜するには末端分岐型共重合体と前記成分(B)との重量比は、末端分岐型共重合体の100重量部に対して成分(B)が10~2500重量部が好ましく、10~1800重量部がさらに好ましい。
 耐水性やハードコート性を損なわない程度に添加される水溶性高分子の添加量は、末端分岐型共重合体と前記成分(B)を合計した100重量部に対して、0.5~100重量部、好ましくは1~50重量部である。
 [その他の成分]
 本発明における混合組成物は、さらに以下の他の成分を含んでもよい。
(金属酸化物微粒子)
 混合組成物は、さらに金属酸化物微粒子を含んでいてもよい。金属酸化物を添加することで、複合体からなるハードコート材料の耐擦傷性が向上する。金属酸化物微粒子とは、珪素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、インジウム、スズ、亜鉛、アンチモンから選ばれる少なくとも一つ以上の元素からなる酸化物微粒子を指し、BET法における平均粒子径が、耐擦傷性をさらに向上させる観点で1nm以上、透明性をさらに向上させる観点で100nm以下が望ましい。金属酸化物微粒子の具体例として下記がある。
 シリカ微粒子としては、日産化学工業(株)製 商品名:メタノールシリカゾル、MA-ST-MA、MEK-ST、MIBK-ST、IPA-ST、IPA-ST-UP、IPA-ST-MS、IPA-ST-L、IPA-ST-ZL、NPC-ST-30、NBA-ST、XBA-ST、EG-ST、DMAC-ST、ST-20、ST-30、ST-40、ST-C、ST-N、ST-O、ST-S、ST-50、ST-20L、ST-OL、ST-XS、ST-XL、ST-YL、ST-ZL、QAS-40、LSS-35、LSS-45、ST-UP、ST-OUP、ST-AK、日本アエロジル(株)製 商品名:アエロジル50、アエロジル90G、アエロジル130、アエロジル200、アエロジル200V、アエロジル200CF、アエロジル200FAD、アエロジル300、アエロジル300CF、アエロジル380、アエロジルR972、アエロジルR972V、アエロジルR972CF、アエロジルR974、アエロジルR202、アエロジルR805、アエロジルR812、アエロジルR812S、アエロジルMOX80、アエロジルMOX170、アエロジルCOK84、アエロジルTT600、アエロジルОX50等を挙げることができる。
 アルミナ微粒子としては、日産化学工業(株)製 商品名:アルミナゾル-100、アルミナゾル-200、アルミナゾル-520等を挙げることができる。
 アルミナ、酸化チタン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛の粉末および溶材料分散品としては、シーアイ化成(株)製 商品名:ナノテックを挙げることができる。
 これら金属酸化物微粒子は、混合組成物100重量部に対して1重量部以上100重量部以下、好ましくは1重量部以上60重量部以下含有する。金属酸化物微粒子が多すぎると、塗膜の透明性が低下し、少なすぎると、添加による効果が不十分である。上記範囲内であれば、透明性、耐水性、ガスバリア性、耐擦傷性のバランスに優れたコーティング膜を得ることができる。
(帯電防止剤)
 混合組成物は、さらに帯電防止剤を含んでいてもよい。帯電防止剤としてアルカリ金属塩類を用いることができる。
 アルカリ金属塩類のカチオンとしては、Li、Na、K等が挙げられ、イオン半径の小さいLi、Naが好ましく、Liがさらに好ましい。また、アニオンとしては、NO 、SCN、ClO 、CFSO 、BF 、(CFSO、(CFSOを用いることができる。
 アルカリ金属塩類としては、過塩素酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウウム、トリ(トリフルオロメタンスルホニル)メタンリチウムが好ましく、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドリチウウム、トリ(トリフルオロメタンスルホニル)メタンリチウムがより好ましい。
 本発明の複合体は、その形状を、粒子状又は膜状とすることができる。また、複合体を基板上あるいは多孔質支持体上に積層して、積層複合体としたものであってもよい。
 粒子状の複合体の製造方法としては、本発明の混合分散液を所定温度で乾燥した後、得られた固体を粉砕や分級等の処理により成形する方法、あるいは凍結乾燥法のように低温度で溶媒除去して乾燥した後、得られた固体を粉砕や分級の処理により成形する方法、さらにはスプレードライヤーにより、10μm以下の複合体微粒子を噴霧乾燥装置(スプレードライヤー)により噴霧し、溶媒を揮発させることにより白色の紛体を得る方法などがある。
 膜状の複合体の製造方法は、目的とする基材および形状に応じて、ディップコート、スピンコート、スプレーコート、流下塗布、ブレードコート、バーコート、ダイコート、その他の適宜な方法を用いることができる。基材は金属、ガラス、セラミックス、ポリマーなどの成形物、シート、フィルムなどの他、多孔質支持体を用いることができる。
 多孔質支持体と膜状の複合体の製造方法としては、多孔質支持体を本発明の混合組成物中に浸漬し、多孔質支持体を所定温度で保持して乾燥する方法を例示できる。
 本発明に用いられる多孔質支持体としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア等のセラミックス、ステンレス、アルミニウム等の金属、紙、樹脂等の多孔質体を挙げることができる。
[塗工積層体およびプラスチック積層体]
 本発明において、塗工積層体とは、混合組成物をプラスチック基材(I)上に塗工して得られるゾルゲル反応前のコーティング膜層(II-a)として設けた積層体をいう。
 また、プラスチック積層体とは、混合組成物をプラスチック基材(I)上に塗工し、当該混合組成物から溶媒(C)を除去し、ゾルゲル反応させて得られるコーティング膜層(II-b)として設けた積層体をいう。
 これらの積層体は、いずれも以下2つの構成に分けられる。以下、コーティング膜層(II-a)および(II-b)を総称して、コーティング膜層(II)として説明する。
(1)プラスチック基材(I)、コーティング膜層(II)とからなり、(I)/(II)の順の積層構造を有する。
(2)プラスチック基材(I)、無機化合物からなる金属薄膜層(III)、およびコーティング膜層(II)とからなり、(I)/(III)/(II)の順の積層構造を有する。
 積層構造の構成は、(I)/(III)/(II)/(III)/(II)のように蒸着膜層(III)とコーティング膜層(II)を二層ずつ交互に積層することも可能であるし、後述する接着剤層(IV)もしくは粘着材層(V)を用いて(I)/(II)/(IV)/(I)/(II)あるいは(I)/(III)/(II)/(IV)/(I)/(III)/(II)のように二枚以上のプラスチック積層体を貼り合せてもよい。ただし、層数が増加することによる製造コストの増加のため、実用的には各層の層数の上限は、10層以下、好ましくは7層以下である。
[プラスチック基材(I)]
 プラスチック基材(I)は、プラスチック板、レンズ、シート、フィルム、ボトルやタンク形状の成形体など、本発明の組成物を積層できるものであれば特に制限はない。
 プラスチック基材に用いられる樹脂の種類として、具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンコポリマーなどのポリオレフィン樹脂、ナイロン6、ナイロン66などのポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリチオウレタン樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、AB樹脂、ABS樹脂、PEEK樹脂、PEK樹脂、PES樹脂、ポリ乳酸樹脂などが挙げられる。また、これらの樹脂の混合物、またはこれらの樹脂の積層体であってもよい。これらの樹脂がフィルムの場合には未延伸フィルムであっても延伸フィルムであってもよい。更に、プラスチック基材(I)の表面をコロナ処理、プラズマ処理、UVオゾン処理、アルカリ処理等の表面改質を行い、コーティング膜層(II)および/または蒸着膜(III)の密着性を向上させることも可能である。
[コーティング膜層(II)]
 本発明において用いられるコーティング膜層(II)は、前記混合組成物またはそのゾルゲル反応物を含む組成物から形成される。
 なお、コーティング膜層(II)においては、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の微粒子(A)と金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)から得られる金属酸化物の他に、耐水性やハードコート性を損なわない程度に水溶性高分子が添加されていても良い。水溶性高分子を含むことによりコーティング膜層の低湿度条件下でのガスバリア性や膜強度等が向上する。この水溶性高分子は、前述したものが挙げられる。
 また、コーティング膜層(II)は、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の水および/または水と親和性を有する有機溶剤に分散した分散液と、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(C)とを含むコーティング用組成物を塗布、乾燥することにより形成される。
 コーティング膜層(II)では、前述したように、前記末端分岐型共重合体の微粒子および前記金属酸化物が所定の範囲で含有される。分散体を100重量部としたときに、金属酸化物を10重量部~1000重量部、好ましくは20重量部~950重量部、さらに好ましくは30重量部~900重量部含有することができる。前記末端分岐型共重合体のみからなるコーティング膜は耐水性に乏しく、また金属酸化物のみでは成膜性に乏しいため、両成分を複合化することで実用性に優れるコーティング膜を得ることができる。
 コーティング膜層(II)の厚さは、使用される目的や用途、末端分岐型共重合体および前記金属酸化物の種類、含有量や比率により最適値が変化し、0.02μm~100μm、好ましくは0.05μm~80μm、更に好ましくは0.1μm~70μmの範囲にある。
 前記末端分岐型共重合体分散体と金属酸化物の含有比率および膜厚が上記範囲にあると、組成物の耐水性や耐薬品性や成膜性や強度、耐熱性などの物性が良好であり、且つコーティング膜としたときにはガスバリア性やハードコート性に優れる。
[コーティング膜層(II)の積層方法]
 コーティング膜層(II)は、本発明の混合組成物またはそのゾルゲル反応物の膜状物を形成しこれを熱処理することにより製造される。
 膜状物とは、組成物が基材の表面を覆った状態を指す。膜状物を形成する方法は、特に限定はなく、たとえば混合組成物の溶液をガラス板、金属板や熱可塑性樹脂フィルムなどの支持体上に流延し、乾燥する方法などがある。支持体上に所望の厚さに膜状物を形成した後、熱処理を行う。熱処理温度は通常50℃以上250℃以下の範囲であって、より好ましくは80℃以上200℃以下、さらに好ましくは80℃以上150℃以下の範囲である。
 このコーティング膜層の膜厚は0.02μm以上100μm以下、好ましくは0.05μm以上80μm以下である。更に好ましくは0.1μm~70μmの範囲にある。膜厚が厚すぎると、塗膜にクラックが生じる可能性がある。
[コーティング膜層(II)構造]
 本発明の積層体に形成されるコーティング膜層(II)は、少なくとも末端分岐型共重合体からなる重合体微粒子(A)と成分(B)とを含む組成物である。前述したように、重合体微粒子(A)を構成するポリオレフィン系末端分岐型共重合体は、式(1)においてAは炭素数2~20のオレフィンの重合した数平均分子量が400~8000の基、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基でありかつ少なくとも一方は水素原子である、炭化水素または水素原子からなる疎水性の置換基である。一方、XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50~10000のポリアルキレングリコール基からなる親水性の置換基である。ポリオレフィン系末端分岐型共重合体は分子内に疎水基と親水基とをもつ両親媒性の化合物であり、この水性分散液は疎水基からなるコア相と親水基からなるシェル相とに分離したコア/シェル構造のエマルションとなる。このコーティング膜層(II)は、薄膜切片法で作製した試料の断面を透過型電子顕微鏡(TEM)で観察すると、金属酸化物相と共重合分散体相に相分離構造を形成していることが確認できる。エマルションのコア相を形成している炭化水素基と金属酸化物とは非相溶系であることから、このような相分離構造が観察されると考えられる。
 また、金属酸化物は、組成物中で微粒子状に分散あるいは凝集した構造体として含まれるか、または組成物のマトリックスとして連続した構造体となる。ガスバリア性、ハードコート性などの特性に優れるコーティング膜層を作製する観点から、金属酸化物は連続したマトリックス構造体となる方が良く、そのような金属酸化物の構造体は、金属アルコキシドを加水分解及び/又は加水分解及び重縮合させる、すなわちゾルゲル反応により得られる。
 一方で、前記エマルションのシェル相は親水性の高いポリアルキレングリコール基からなるため、水性分散液中ではエマルション同士の凝集や融合を妨げる作用を持つ。本発明におけるコーティング膜層(II)は、前記混合組成物に含まれる金属アルコキシドのゾルゲル反応を進行させた後に、プラスチック基材に塗布・乾燥することによって形成される。この過程において生成する金属アルコキシドの加水分解物やその重縮合生成物は炭化水素からなるエマルションの疎水性コア相とは相溶しないため、分散媒中に存在することになり、それが乾燥に伴ってエマルション粒子間の隙間に濃縮されて、さらに反応が進行することによって、最終的に分散媒が蒸発すると疎水性コア相間を埋めるような金属酸化物の連続構造としてマトリックスが形成される。
[蒸着膜層(III)]
 本発明において用いられる蒸着膜層(III)は、無機化合物からなる。具体的には、Si,Ta,Nb,Al,In,W,Sn,Zn,Ti,Cu,Ce,Ca,Na,B,Pb,Mg,P,Ba,Ge,Li,K,Zrから選ばれる1種以上を含む酸化物または窒化物または酸化窒化物を主成分とすることが望ましい。特に、コーティング膜層(II)との密着性及び親和性、製造の安定性、安全性やコストの観点から、Si,Alの酸化物または窒化物または酸化窒化物がより好ましい。
 蒸着膜層(III)の形成方法は、物理的蒸着法(PVD法)、低温プラズマ気相成長法(CVD法)、イオンプレーティング、スパッタリングなどの手段で実現される。蒸着膜層(III)の好ましい膜厚としては、5~1000nmの範囲内、特に10~100nmの範囲内であることが好ましい。この範囲内であれば、ガスバリア性、耐屈曲性に優れた膜を形成することができる。
[接着層(IV)]
 本発明においては、食品包装用途に使われるガスバリア性材料として接着剤でラミネートした積層フィルムが広く使用されている。この接着剤として用いる層(接着層(IV))は、透明であれば公知の物を用いることができる。具体的にはエポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シアノアクリレート系の瞬間接着剤、変性アクリレート系接着剤などを例としてあげることができる。
[粘着材層(V)]
 本発明における粘着材層(V)は、プラスチック基材(I)に蒸着膜層(III)、コーティング膜層(II)を積層した積層体を貼り合せるのに用いられるほか、該ガスバリア性材料の最外層に後述する機能性透明層(VI)を積層する場合に必要に応じて用いられる。また複数の機能性透明層を貼り合せる時にも用いることができる。本発明の粘着材層(V)は、透明であれば、公知の粘着材を制限無く用いることが出来る。具体的には、特開平10-217380号公報や特開2002-323861号公報等に記載されているものを採用することが出来る。
[機能性透明層(VI)]
 機能性透明層(VI)としては、防眩層やハードコート層、防汚層、帯電防止層、調色層、反射防止層、光取り出し効率向上層等が採用できる。これらの層は上記の透明ガスバリア性フィルムの一方の面もしくは両面、もしくは内部に用いることができる。これらの機能性透明層(VI)については、より詳細には特開平10-217380号公報や特開2002-323861号公報等に記載されているものを採用することが出来る。
[コーティング膜特性および用途]
 本発明のコーティング膜層は耐水性や耐薬品性や成膜性や強度、耐熱性などの物性が良好であり、且つコーティング膜としたときにはガスバリア性やハードコート性に優れるため、特にガスバリア性やハードコート性に乏しいプラスチック基材の表面にコートすることでそれらの特性を付与できる点で有用である。
 (ハードコート(耐擦傷)性)
 本発明におけるハードコート性とは、耐擦傷性に乏しいプラスチック基材の表面を薄膜で覆うことにより、擦傷などから保護する機能をいう。特にディスプレイ用途に用いられる透明樹脂フィルムやシート、およびプラスチックレンズ等において表面への傷を防ぐハードコート材への要求は強い。本発明においては、プラスチック基材へのコーティング膜のハードコート性(耐擦傷性)をスチールウール試験により、評価した。
 (ガスバリア性)
 本発明におけるガスバリア性とは、酸素、水蒸気、その他被コーティング材料の品質劣化を促すガスを遮断することを指す。特に食品、医療等の包装材料や電子材料においては、酸素ガスのバリア性に優れていることが求められている。プラスチック基材(I)、蒸着膜層(III)、およびコーティング膜層(II)を、(I)/(III)/(II)の順に積層構造にすることで、高いガスバリア性を得ることができる。本発明においては、コーティング膜の酸素透過性を測定することにより、コーティング膜のガスバリア性を評価した。
 以下、実施例A、Bにより本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
<実施例A>
 なお、数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)および分子量分布(Mw/Mn)はGPCを用い、本文中に記載した方法で測定した。また、融点(Tm)はDSCを用い、測定して得られたピークトップ温度を採用した。なお、測定条件によりポリアルキレングリコール部分の融点も確認されるが、ここでは特に断りのない場合ポリオレフィン部分の融点のことを指す。H-NMRについては、測定サンプル管中で重合体を、例えばロック溶媒と溶媒を兼ねた重水素化-1,1,2,2-テトラクロロエタンに完全に溶解させた後、120℃において測定した。ケミカルシフトは、重水素化-1,1,2,2-テトラクロロエタンのピークを5.92ppmとして、他のピークのケミカルシフト値を決定した。分散液中の粒子の粒子径はマイクロトラックUPA(HONEYWELL社製)にて、体積50%平均粒子径を測定した。分散液中の粒子の形状観察は、試料を200倍から500倍に希釈し、リンタングステン酸によりネガティブ染色した後、透過型電子顕微鏡H-7650(日立製作所製)で100kVの条件にて行なった。ゼータ電位は、ゼータ電位・粒径測定システムELSZ-2(大塚電子社製)にて測定した。表面固有抵抗値の測定は、23±2℃、50±5%RHに状態調節後、JIS-K6911に準じて行った。
(合成例A1)
 特開2006-131870号公報の合成例2に従って、Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)の末端エポキシ基含有エチレン重合体(E-1)を合成し、原料として用いた。(末端エポキシ基含有率:90mol%)
 H-NMR  : δ(CCl) 0.88(t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18 - 1.66 (m), 2.38 (dd,1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz) 2.80-2.87 (m, 1H)
融点(Tm) 121℃
Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)
 1000mLフラスコに、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E-1)84重量部、ジエタノールアミン39.4重量部、トルエン150重量部を仕込み、150℃にて4時間撹拌した。その後、冷却しながらアセトンを加え、反応生成物を析出させ、固体をろ取した。得られた固体をアセトン水溶液で1回、さらにアセトンで3回撹拌洗浄した後、固体をろ取した。その後、室温にて減圧下乾燥させることにより、重合体(I-1)(Mn=1223、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基))を得た。
 H-NMR  : δ(CCl) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
融点 (Tm) 121℃
 窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた500mLフラスコに、重合体(I-1)20.0重量部、トルエン100重量部を仕込み、撹拌しながら125℃のオイルバスで加熱し、固体を完全に溶解した。90℃まで冷却後、予め5.0重量部の水に溶解した0.323重量部の85%KOHをフラスコに加え、還流条件で2時間混合した。その後、フラスコ内温度を120℃まで徐々に上げながら、水およびトルエンを留去した。さらに、フラスコ内にわずかな窒素を供給しながらフラスコ内を減圧とし、さらに内温を150℃まで昇温後、4時間保ち、フラスコ内の水およびトルエンをさらに留去した。室温まで冷却後、フラスコ内で凝固した固体を砕き、取り出した。
 加熱装置、撹拌装置、温度計、圧力計、安全弁を備えたステンレス製1.5L加圧反応器に、得られた固体のうち18.0重量部および脱水トルエン200重量部を仕込み、気相を窒素に置換した後、撹拌しながら130℃まで昇温した。30分後、エチレンオキシド9.0重量部を加え、さらに5時間、130℃で保った後、室温まで冷却し、反応物を得た。得られた反応物より溶媒を乾燥して除き、末端分岐型共重合体(T-1)(Mn=1835、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、X、Xの一方がポリエチレングリコール、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール))を得た。
 H-NMR  : δ(CCl)  0.88(3H, t, J= 6.8 Hz), 1.06 - 1.50 (m), 2.80 - 3.20 (m), 3.33 - 3.72 (m)
 融点(Tm) -16℃(ポリエチレングリコール)、116℃
(合成例A2)
 合成例A1において、用いるエチレンオキシドの量を36.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-2)(Mn=3669)を得た。
 融点(Tm) 50℃(ポリエチレングリコール)、116℃
(合成例A3)
 特開2006-131870号公報の合成例8に準じて、Mw=1576、Mn=843、Mw/Mn=1.87(GPC)の末端エポキシ基含有エチレン-プロピレン共重合体(E-2)を合成し、原料として用いた。
 H-NMR  : δ(CCl)  0.80-0.88(m), 0.9-1.6 (m), 2.37-2.40 (1H, dd, J = 2.97, 5.28 Hz), 2.50(m), 2.66 (1H, dd, J = 3.96, 5.28 Hz) 2.80 - 2.86 (1H, m), 2.95(m)
Mw=1576、Mw/Mn=1.87(GPC)
融点(Tm)107℃
 合成例A1において、末端エポキシ基含有重合体(E-1)の代わりに末端エポキシ基含有エチレン-プロピレン共重合体(E-2)63.2重量部を用いるほかは同様にして、重合体(I-2)(Mn=948、一般式(9)においてA:エチレンとプロピレンの共重合により形成される基(Mn=800)、R、R:一方が水素原子で他方が水素原子またはメチル基、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
 H-NMR  : δ(CCl) 0.80-0.90 (m), 0.90-1.56 (m), 2.46 (dd, 1H, J = 9.2, 13.5 Hz), 2.61 (dd, 1H, J = 3.3, 13.5 Hz), 2.61-2.84 (m, 4H), 3.58-3.68 (m, 5H)
融点(Tm)  106℃
 合成例A1において、重合体(I-1)に変えて(I-2)を用い、85%KOHの使用量を0.418重量部とする他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-3)(Mn=1422、一般式(1)においてA:エチレンとプロピレンの共重合により形成される基(Mn=800)、R、R:一方が水素原子で他方が水素原子またはメチル基、X、Xの一方がポリエチレングリコール、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール))を得た。
 H-NMR  : δ(CCl)  0.83-0.92(m), 1.08 - 1.50 (m), 2.70 - 3.00 (m), 3.55 - 3.69 (m)
融点(Tm)-20℃(ポリエチレングリコール)、105℃
(合成例A4)
 特開2006-131870号公報の実施例20に従って、重合体(I-3) (Mn=1136、一般式(9)において、A:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、Y、Yの両方が水酸基)を合成し、原料として用いた。(収率99%、片末端二重結合含有重合体転化率100%)。物性は以下の通り。
 H-NMR : δ(CCl) 0.89 (3H, t, J = 6.92 Hz), 1.05 - 1.84 (m), 3.41 (2H, dd, J = 5.94, 9.89 Hz), 3.57 - 3.63 (1H, m)
融点(Tm)122℃
硬度(針入度) 0mm
溶融粘度 214cp(140℃)
軟化点 129℃
5%減量温度 297℃(Thermogravimetric Analysis(TGA))
 合成例A1において、重合体(I-1)に変えて(I-3)を用い、85%KOHの使用量を0.3081重量部とする以外は同様にして、末端分岐型共重合体(T-4)(Mn=1704、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R、R:両方が水素原子、X、Xの両方がポリエチレングリコールからなる基)を得た。
 H-NMR : δ(CCl) 0.88(3H, t, J= 6.6 Hz), 1.04 - 1.47 (m), 3.32 - 3.69 (m)
融点(Tm) 119℃
(合成例A5)
 合成例A1において、用いるエチレンオキシドの量を18.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-5)(Mn=2446)を得た。
融点(Tm) 27℃(ポリエチレングリコール)、118℃
(合成例A6)
 合成例A1において、用いるエチレンオキシドの量を72.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-6)(Mn=6115)を得た。
融点(Tm) 55℃(ポリエチレングリコール)、116℃
(合成例A7)
 合成例A3において、用いるエチレンオキシドの量を18.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-7)(Mn=1896)を得た。
融点(Tm) 25℃(ポリエチレングリコール)、102℃
 (合成例A8)
 窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた2000mLフラスコに、末端エポキシ基含有エチレン-プロピレン共重合体(E-2) 100重量部、トルエン300重量部を仕込み、撹拌しながら125℃のオイルバスで加熱し、固体を完全に溶解した。90℃まで冷却後撹拌しながら30分間加熱還流した後、  内温90~92℃でギ酸32.7重量部をゆっくり添加してエステル化反応を10時間実施した。その後、温度を保ったまま、温水100重量部を加えて静置し、水層を除去した。これに5%KOHのn-BuOH溶液75重量部を加えて、105℃で3時間攪拌した。60℃まで冷却し、メタノール300重量部をゆっくり加えて冷却しながら、生成物を晶析させ、ろ取した固体をメタノールで洗浄した。得られた固体を減圧下乾燥させることにより重合体(I-4) (Mn=860、一般式(9)において、A:エチレンとプロピレンの共重合により形成される基(Mn=800)、R、R=一方が水素原子で他方が水素原子またはメチル基、Y、Yの両方が水酸基)を合成し、原料として用いた。(収率87%、片末端二重結合含有重合体転化率100%)。物性は以下の通り。
 H-NMR : δ(CCl) 0.88 (m), 1.0 - 1.80 (m), 3.41 (1H, dd, J = 7.58, 11.2 Hz), 3.40 - 3.45 (2H, m)
融点(Tm)106℃
 合成例A1において、重合体(I-1)に変えて(I-4)を用い、85%KOHの使用量を0.306重量部とする以外は同様にして、末端分岐型共重合体(T-8)(Mn=1290、一般式(1)においてA:エチレンとプロピレンの共重合により形成される基(Mn=800)、R、R=一方が水素原子で他方が水素原子またはメチル基、Y、Yの両方が水酸基)を得た。
融点(Tm)107℃
(合成例A9)
合成例A8において、用いるエチレンオキシドの量を12.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-9)(Mn=1433)を得た。
融点(Tm)102℃
(合成例A10)
合成例A8において、用いるエチレンオキシドの量を18.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-10)(Mn=1720)を得た。
融点(Tm)101℃
(合成例A11)
合成例A3において、用いるエチレンオキシドの量を36.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-11)(Mn=2844)を得た。
融点(Tm)103℃
(合成例A12)
 特開2008-274066号公報の合成例2に従ってMw=1380、Mn=627、Mw/Mn=2.20(GPC)の末端ビニル基含有エチレン重合体(A-1)を合成し、原料として用いた。
融点(Tm)116℃
H-NMR : δ(C) 0.81(t,3H,J=6.9Hz),1.10-1.45(m),1.95(m,2H),4.84(dd,1H,J=9.2,1.6Hz),4.91(dd,1H,J=17.2,1.6Hz),5.67-5.78(m、1H)
GPC1:Mw=1380,Mw/Mn=2.20
 窒素導入管、温度計、ジムロー冷却管、酸素濃度計、メカニカルスターラーおよびフィードポンプを備えた1000mLセパラブルフラスコに重合体A-1を100重量部、トルエン300重量部、およびCH(n-C17NHSO 1.84重量部を装入し、トルエン還流下でポリマーを溶解させた後、90℃まで冷却し、40%Na2WO水溶液6.50重量部、85%リン酸0.45重量部を投入した。90℃±2℃に保ちながら30%過酸化水素水53.60重量部をフィードポンプより3時間かけて加え、さらに3時間攪拌した後、FT-IR、およびH-NMRにより変性率100%を確認した。反応器内温を85℃まで冷却し、その温度に保ちながら、40%チオ硫酸ナトリウム水溶液を30分かけて添加し、さらに30分攪拌の後、POV試験紙により、過酸化物0を確認して攪拌を停止し、分液させた。その温度のまま、水層を抜き出し、さらに2回水洗、分液操作を行った後、冷却した。ロウ状の固体をアセトン300重量部に排出して懸濁させ、懸濁液をろ過、濾取した固体を、50%メタノール水溶液、続いてメタノールにて攪拌洗浄を行い、濾取した固体を60℃、10hPaにて減圧乾燥を行い、重合体E-3を得た。(末端エポキシ基含有率:90mol%)
 H-NMR : δ(CCl) 0.88(3H, t, J = 6.59 Hz), 1.04 - 1.50 (m), 2.38 (1H, dd, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (1H, dd, J = 3.96, 5.28 Hz) 2.80-2.87 (1H, m) ppm.
融点(Tm)119℃(DSC)
針入度 1 (10-1mm)
軟化点 125.0℃
溶融粘度 86 mPa・s
5%減量温度 323.3℃(TGA)
Mw1800, Mw/Mn1.96(GPC)
 合成例A1において、重合体(E-1)に変えて(E-3)68.8重量部を用いるほかは同様にして、重合体(I-5)(Mn=1023、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=875)、R、R:水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
 H-NMR  : δ(CCl) 0.87 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 1.03-1.69 (m), 2.38-2.82 (m, 6H), 3.54-3.69 (m, 5H)
融点 (Tm) 119℃
 合成例A1において、重合体(I-1)に変えて(I-5)を用い、85%KOHの使用量を0.386重量部とし、用いるエチレンオキシドの量を27.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-12)(Mn=2558、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=875)、R、R:水素原子、X、Xの一方がポリエチレングリコール、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール))を得た。
 H-NMR  : δ(CCl)  0.86(3H, t, J= 6.6 Hz), 1.06 - 1.80 (m), 2.80 - 3.20 (m), 3.33 - 3.84 (m)
 融点(Tm) 116℃
(合成例A13)
 特開2003-073412号公報の実施例4に従ってMw=3800、Mn=2171、Mw/Mn=1.75(GPC)の末端ビニル基含有エチレン重合体(A-2)を合成し、原料として用いた。
融点(Tm)124℃
 窒素導入管、温度計、ジムロー冷却管、酸素濃度計、メカニカルスターラーおよびフィードポンプを備えた1000mLセパラブルフラスコに重合体A-2を100重量部、トルエン300重量部、およびCH(n-C17NHSO 0.53重量部を装入し、トルエン還流下でポリマーを溶解させた後、90℃まで冷却し、40%Na2WO水溶液1.88重量部、85%リン酸0.13重量部を投入した。90℃±2℃に保ちながら30%過酸化水素水15.50重量部をフィードポンプより3時間かけて加え、さらに3時間攪拌した後、FT-IR、およびH-NMRにより変性率100%を確認した。反応器内温を85℃まで冷却し、その温度に保ちながら、40%チオ硫酸ナトリウム水溶液を30分かけて添加し、さらに30分攪拌の後、POV試験紙により、過酸化物0を確認して攪拌を停止し、分液させた。その温度のまま、水層を抜き出し、さらに2回水洗、分液操作を行った後、冷却した。ロウ状の固体をアセトン300重量部に排出して懸濁させ、懸濁液をろ過、濾取した固体を、50%メタノール水溶液、続いてメタノールにて攪拌洗浄を行い、濾取した固体を60℃、10hPaにて減圧乾燥を行い、重合体E-4を得た。(末端エポキシ基含有率:91mol%)
H-NMR : δ(CCl) 0.87(3H, t, J = 6.7 Hz), 1.05 - 1.50 (m), 2.38 (1H, dd, J = 2.70, 5.13 Hz), 2.66 (1H, dd, J = 4.05, 5.13 Hz) 2.80-2.87 (1H, m) ppm.Mw3484, Mw/Mn2.02(GPC)
 合成例A1において、重合体(E-1)に変えて(E-4)129.4重量部を用いるほかは同様にして、重合体(I-6)(Mn=1830、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1682)、R、R:水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
 H-NMR  : δ(CCl) 0.87 (t, 3H, J = 6.5 Hz), 1.03-1.49 (m), 2.40-2.80 (m, 6H), 3.59-3.64 (m, 5H)
融点 (Tm) 126℃
 合成例A1において、重合体(I-1)に変えて(I-6)を用い、85%KOHの使用量を0.215重量部とし、用いるエチレンオキシドの量を36.0重量部に変え、エチレンオキシドを加えた後の反応時間を10時間に延長する他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-13)(Mn=5490、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1682)、R、R:水素原子、X、Xの一方がポリエチレングリコール、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール))を得た。
 H-NMR  : δ(CCl)  0.86(3H, t, J= 6.6 Hz), 1.02 - 1.88 (m), 2.85 -4.35 (m)
 融点(Tm) 43℃(ポリエチレングリコール)、 123℃
[実施例A1]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.022μm)得られた分散液の透過型電子顕微鏡における観察図を図1に示す。なお、図1より測定した粒子径は0.015-0.030μmであった。
[実施例A2]
 合成例A2で得られた、末端分岐型共重合体(T-2)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.015μmであった。(体積10%平均粒子径0.012μm、体積90%平均粒子径0.028μm)
[実施例A3]
 合成例A3で得られた、末端分岐型共重合体(T-3)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.027μm)得られた分散液の透過型電子顕微鏡における観察図を図2に示す。なお、図2より測定した粒子径は0.010-0.025μmであった。
[実施例A4]
 合成例A3で得られた、末端分岐型共重合体(T-3)36重量部と蒸留水54重量部を高速攪拌機(T.K.フィルミックス(登録商標)56-50型、プライミクス株式会社製)に装入し、周速50m/secで攪拌した。122℃に昇温後1分間撹拌し、撹拌を続けたまま87℃まで冷却後、攪拌を停止して室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.016μmであった。(体積10%平均粒子径0.013μm、体積90%平均粒子径0.025μm)
[実施例A5]
 合成例A4で得られた、末端分岐型共重合体(T-4)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.32μmであった。(体積10%平均粒子径0.120μm、体積90%平均粒子径1.53μm)
[実施例A6]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部に10%硫酸水溶液を0.5重量部添加するとpH1となった。これらの分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A7]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部に10%硫酸水溶液を0.13重量部添加するとpH7となった。これらの分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A8]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部はpH12であった。この分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A9]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部に10%水酸化カリウム水溶液を0.4重量部添加するとpH13となった。この分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A10]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部を窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた30mlナス型フラスコに装入し、オイルバス中で攪拌しつつ、常圧下、100℃で10分間加熱還流を行った。得られた分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A11]
 実施例A1で得られた分散液5.0重量部を30mlナス型フラスコに装入し、液体窒素により凍結を行った後、室温で溶解して分散液とした。得られた分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A12]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と特開2006-131870号公報の合成例1に従って得たMw=1900、Mn=850、Mw/Mn=2.24(GPC)のホモポリエチレンワックス(P-1)0.5重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.019μmであった。
[実施例A13]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と三井化学製染料(商品名:HS-296)0.25重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。上記染料は均一に分散し、得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.021μmであった。
[実施例A14]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と三井化学製染料(商品名:HS-296)0.5重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。上記染料は均一に分散し、得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.021μmであった。
[実施例A15]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部とピレン0.01重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。ピレンは均一に分散し、得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。得られた分散液を水で100倍に希釈し、350nmの励起光を照射したところ、370nmから410nm付近に強い蛍光を観測した。
[実施例A16]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部とピレン0.1重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。ピレンは均一に分散し、得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.019μmであった。得られた分散液を水で100倍に希釈し、350nmの励起光を照射したところ、370nmから410nm付近に強い蛍光を観測した。
[実施例A17]
 合成例A1で得られた、末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸0.015重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸は均一に分散し、得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.017μmであった。8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸は、通常水中では蛍光を発さないが、得られた分散液を水で100倍に希釈し、360nmの励起光を照射したところ、450nmから510nm付近に強い蛍光を観測した。
[実施例A18]
 三井化学製染料(商品名:HS-296)0.005重量部をイソプロピルアルコール1.6重量部に溶解させた後、実施例A1で得られた分散液10重量部に加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌を行なった。染料は均一に分散し、得られた分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A19]
 ピレン0.005重量部をアセトン1.6重量部に溶解させた後、実施例A1で得られた分散液10重量部に加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌を行なった。ピレンは均一に分散し、得られた分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。得られた分散液を水で100倍に希釈し、350nmの励起光を照射したところ、370nmから410nm付近に強い蛍光を観測した。
[実施例A20]
 8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸0.01重量部を水10重量部に溶解させた後、実施例A1で得られた分散液10重量部に加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌を行なった。8-アニリノ-1-ナフタレンスルホン酸は均一に分散し、得られた分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。得られた分散液を水で50倍に希釈し、360nmの励起光を照射したところ、450nmから510nm付近に強い蛍光を観測した。
[実施例A21]
 実施例A1で得られた分散液10重量部を50mlナス型フラスコに装入し、液体窒素により凍結を行なった。これを凍結乾燥機(東京理化工業株式会社製、FDU-2200)に装着して乾燥し、粉末状の粒子を得た。得られた粒子に水8重量部を加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌し、水に再度分散した分散液の体積50%平均粒子径は0.030μmであった。(体積10%平均粒子径0.022μm、体積90%平均粒子径0.078μm)前記分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。前記分散液の透過型電子顕微鏡における観察図を図3に示す。なお、図3より測定した粒子径は0.015-0.025μmであった。また、得られた粒子の融点(Tm)は -31℃(ポリエチレングリコール)、118℃であった。
[実施例A22]
 実施例A21と同様に調製した粒子にメタノール8重量部を加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌し、メタノールに分散した分散液の体積50%平均粒子径は0.038μmであった。(体積10%平均粒子径0.025μm、体積90%平均粒子径0.067μm)前記分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A23]
 実施例A21と同様に調製した粒子にエタノール8重量部を加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌し、エタノールに分散した分散液の体積50%平均粒子径は0.057μmであった。(体積10%平均粒子径0.036μm、体積90%平均粒子径0.094μm)前記分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。前記分散液の透過型電子顕微鏡における観察図を図4に示す。なお、図4より測定した粒子径は0.010-0.025μmであった。
[実施例A24]
 合成例A5で得られた、末端分岐型共重合体(T-5)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.017μmであった。(体積10%平均粒子径0.013μm、体積90%平均粒子径0.024μm)また、得られた分散液を水で100倍に希釈したもののゼータ電位は-1.2mVであった。
[実施例A25]
 実施例A24で得られた分散液10.0重量部に10%硫酸水溶液を0.26重量部添加するとpH7となった。これらの分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。また、得られた分散液を水で100倍に希釈したもののゼータ電位は15.0mVであった。
[実施例A26]
 合成例A6で得られた、末端分岐型共重合体(T-6)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.019μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.049μm)
[実施例A27]
 合成例A7で得られた、末端分岐型共重合体(T-7)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.025μm)
[実施例A28]
 合成例A3で得られた、末端分岐型共重合体(T-3)10重量部とエチレングリコール(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.024μmであった。得られた分散液の透過型電子顕微鏡における観察図を図5に示す。なお、図5より測定した粒子径は0.015-0.030μmであった。
[実施例A29]
 合成例A5で得られた、末端分岐型共重合体(T-5)10重量部とテトラエチレングリコール(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.025μmであった。(体積10%平均粒子径0.017μm、体積90%平均粒子径0.049μm)
[実施例A30]
 実施例A21において、用いる分散液を実施例A2で得られた分散液に変える他は同様にして、粉末状の粒子を得た。得られた粒子の融点(Tm)は、42℃(ポリエチレングリコール)、117℃であった。
[実施例A31]
 実施例A21において、用いる分散液を実施例A3で得られた分散液に変える他は同様にして、粉末状の粒子を得た。得られた粒子の融点(Tm)は、-36℃(ポリエチレングリコール)、102℃であった。
[実施例A32]
 実施例A21において、用いる分散液を実施例A24で得られた分散液に変える他は同様にして、粉末状の粒子を得た。得られた粒子の融点(Tm)は、12℃(ポリエチレングリコール)、117℃であった。
[実施例A33]
 実施例A21において、用いる分散液を実施例A26で得られた分散液に変える他は同様にして、粉末状の粒子を得た。得られた粒子の融点(Tm)は、52℃(ポリエチレングリコール)、120℃であった。
[実施例A34]
 実施例A21において、用いる分散液を実施例A27で得られた分散液に変える他は同様にして、粉末状の粒子を得た。得られた粒子の融点(Tm)は、14℃(ポリエチレングリコール)、95℃であった。
[実施例A35]
 実施例A1で得られた分散液20重量部をスプレードライヤー(ヤマト科学株式会社製、ベーシックユニットGB21型)を用いて噴霧乾燥を行った。このとき、入り口温度を120℃、出口温度を50℃に調整した。得られた粒子に水16重量部を加えて室温下マグネチックスターラーを用いて撹拌し、水に再度分散した分散液の体積50%平均粒子径は0.030μmであった。前記分散液を室温で1ヶ月間静置しても凝集、沈殿は起こらなかった。
[実施例A36]
 実施例A25で得られた分散液(固形分19.5質量%)10重量部に水15重量部を添加し、室温で撹拌した。上記の方法で調製した組成物を、厚さ50μmのコロナ処理済みポリエチレンテレフタレートフィルム(東洋紡社、エステルフィルムA4100)に、バーコーターを用いて、硬化後の厚みが約0.5μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で2分間加熱し、コーティング膜を得た。
 得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、8.4×10Ωであった。また水の接触角は26°であった。
[実施例A37]
 実施例A25で得られた分散液(固形分19.5質量%)9重量部に水分散性イソシアネート(三井化学ポリウレタン社、タケネートWD-725)0.3重量部および水16重量部を添加し、室温で撹拌した。上記の方法で調製した組成物を、実施例A36と同様に塗布し、110℃で2分間加熱した後、40℃で48時間熟成させ、コーティング膜を得た。
 得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、9.5×10Ωであった。また水の接触角は48°であった。
[実施例A38]
 実施例A25で得られた分散液(固形分19.5質量%)4.5重量部に固形分19.5%に調製した水系ポリウレタン樹脂(三井化学ポリウレタン社、タケラックW6010)4.5重量部、水分散性イソシアネート(三井化学ポリウレタン社、タケネートWD-725)0.3重量部および水16重量部を添加し、室温で撹拌した。上記の方法で調製した組成物を、実施例A37と同様に塗布し、加熱、熟成させ、コーティング膜を得た。
 得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、6.6×1011Ωであった。また水の接触角は59°であった。
[実施例A39]
 合成例A8で得られた、末端分岐型共重合体(T-8)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.094μmであった。(体積10%平均粒子径0.051μm、体積90%平均粒子径0.22μm)
[実施例A40]
 合成例A9で得られた、末端分岐型共重合体(T-9)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.060μmであった。(体積10%平均粒子径0.038μm、体積90%平均粒子径0.125μm)
[実施例A41]
 合成例A10で得られた、末端分岐型共重合体(T-10)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.018μmであった。(体積10%平均粒子径0.016μm、体積90%平均粒子径0.21μm)
[実施例A42]
 合成例A11で得られた、末端分岐型共重合体(T-11)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.013μmであった。(体積10%平均粒子径0.010μm、体積90%平均粒子径0.020μm)
[実施例A43]
 合成例A12で得られた、末端分岐型共重合体(T-12)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.015μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.018μm)
[実施例A44]
 合成例A13で得られた、末端分岐型共重合体(T-13)10重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。得られた分散液の体積50%平均粒子径は0.021μmであった。(体積10%平均粒子径0.014μm、体積90%平均粒子径0.47μm)
[実施例A45]
 合成例A5で得られた、末端分岐型共重合体(T-5)10重量部とケッチェンブラックインターナショナル社製カーボンブラック(商品名:カーボンECP)0.25重量部と蒸留水(40重量部)を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却したところ、上記カーボンブラックは均一に分散した。
[実施例A46]
 ポリプロピレンペレット(プライムポリマー社、J715M)をリップ幅250mm、開度0.8mmのTダイをセットしたサーモ社製20mmφ・L/D=28の単軸押出機にて、押出機設定温度=210℃条件下、ロール温度40℃および巻き取り速度0.5m/minの条件で押出し成形することにより厚さ40μmのフィルムを得た。このフィルムについて、常圧プラズマ処理装置AP-T02-L(積水化学製)にて、処理速度20mm/min、アルゴン雰囲気下、印加電圧パルス周波数30kHzの条件でプラズマ処理を行った。実施例A36のコロナ処理済みポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて前記プラズマ処理済み押出成形ポリプロピレンフィルムを用いたほかは同様にしてコーティング膜を得た。得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、7.4×10Ωであった。また水の接触角は23°であった。
[実施例A47]
 実施例A37のコロナ処理済みポリエチレンテレフタレートフィルムに代え、実施例A46にて使用したプラズマ処理済み押出成形ポリプロピレンフィルムを用いたほかは同様にしてコーティング膜を得た。得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、3.6×10Ωであった。また水の接触角は52°であった。
[実施例A48]
 ポリプロピレンペレット(プライムポリマー社、F-300SP)を、30mmφのTダイをセットした押出機にて、押出機設定温度=250℃条件で成形することにより厚さ500μmのポリプロピレンシートを得た。得られたシートを156℃で1分間予熱した後、156℃で、延伸速度6m/分で、縦方向に5倍および横方向に7倍延伸することで厚さ15μmの延伸フィルムを得た。このフィルムについて、常圧プラズマ処理装置AP-T02-L(積水化学製)にて、処理速度20mm/min、アルゴン雰囲気下、印加電圧パルス周波数30kHzの条件でプラズマ処理を行った。実施例A36のコロナ処理済みポリエチレンテレフタレートフィルムに代えて、前記プラズマ処理済み二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いたほかは同様にしてコーティング膜を得た。
得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、8.2×10Ωであった。また水の接触角は25°であった。
[実施例A49]
 実施例A37のコロナ処理済みポリエチレンテレフタレートフィルムに代え、実施例A48にて使用したプラズマ処理済み二軸延伸ポリプロピレンフィルムを用いたほかは同様にしてコーティング膜を得た。得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、3.9×10Ωであった。また水の接触角は51°であった。
[比較例A1]
 実施例A18の分散液の代わりに水を用いた場合、染料の凝集、沈殿が起こった。
[比較例A2]
 実施例A19の分散液の代わりに水を用いた場合、ピレンの凝集、沈殿が起こった。また、実施例A19に対応する蛍光(370nmから410nmの領域)は観測されなかった。
[比較例A3]
 実施例A20の分散液の代わりに水を用いた場合、実施例A20に対応する蛍光(450nmから510nmの領域)は観測されなかった。
[比較例A4]
 実施例A37の分散液の代わりに固形分19.5質量%に調製した水系ポリウレタン樹脂(三井化学ポリウレタン社、タケラックW6010)を用いコーティング膜を得た。 得られたコーティング膜を、室温23±2℃、湿度50±5%RHに制御された恒温恒湿室に24h放置し、印加電圧500Vで表面抵抗値を測定したところ、7.7×1016Ωであった。また水の接触角は78°であった。
[比較例A5]
 実施例A45の末端分岐型共重合体の代わりに水を用いた場合、カーボンブラックは分散せず、凝集、沈殿が起こった。
<実施例B>
 以下、実施例Bにより本発明をさらに具体的に説明する
[合成例B1]
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)の合成)
 特開2006-131870号公報の合成例2に従って、Mw=2058、Mn=1118、Mw/Mn=1.84(GPC)の末端エポキシ基含有エチレン重合体(E-1)を合成し、原料として用いた。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(t, 3H, J = 6.92 Hz), 1.18 - 1.66 (m), 2.38 (dd,1H, J = 2.64, 5.28 Hz), 2.66 (dd, 1H, J = 4.29, 5.28 Hz) 2.80-2.87 (m, 1H)
融点(Tm) 121℃
 1000mLフラスコに、末端エポキシ基含有エチレン重合体(E-1) 84 重量部、ジエタノールアミン39.4重量部、トルエン150重量部 を仕込み、150℃にて4時間撹拌した。その後、冷却しながらアセトンを加え、反応生成物を析出させ、固体をろ取した。得られた固体をアセトン水溶液で1回、更にアセトンで3回撹拌洗浄した後、固体をろ取した。その後、室温にて減圧下乾燥させることにより、重合体(I-1)(Mn=1223、一般式(9)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、Y、Yの一方が水酸基、他方がビス(2-ヒドロキシエチル)アミノ基)を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88 (t, 3H, J = 6.6 Hz), 0.95-1.92 (m), 2.38-2.85 (m, 6H), 3.54-3.71 (m, 5H)
融点 (Tm) 121℃
 窒素導入管、温度計、冷却管、撹拌装置を備えた500mLフラスコに、重合体(I-1)20.0重量部、トルエン100重量部を仕込み、撹拌しながら125℃のオイルバスで加熱し、固体を完全に溶解した。90℃まで冷却後、予め5.0重量部の水に溶解した0.323重量部の85%KOHをフラスコに加え、還流条件で2時間混合した。その後、フラスコ内温度を120℃まで徐々に上げながら、水及びトルエンを留去した。さらに、フラスコ内にわずかな窒素を供給しながらフラスコ内を減圧とし、さらに内温を150℃まで昇温後、4時間保ち、フラスコ内の水及びトルエンをさらに留去した。室温まで冷却後、フラスコ内で凝固した固体を砕き、取り出した。
 加熱装置、撹拌装置、温度計、圧力計、安全弁を備えたステンレス製1.5L加圧反応器に、得られた固体のうち18.0重量部及び脱水トルエン200重量部を仕込み、気相を窒素に置換した後、撹拌しながら130℃まで昇温した。30分後、エチレンオキシド9.0重量部を加え、さらに5時間、130℃で保った後、室温まで冷却し、反応物を得た。得られた反応物より溶媒を乾燥して除き、末端分岐型共重合体(T-1)(Mn=1835、一般式(1)においてA:エチレンの重合により形成される基(Mn=1075)、R=R=水素原子、X、Xの一方が一般式(6)で示される基(X11=ポリエチレングリコール基)、他方が一般式(5)で示される基(Q=Q=エチレン基、X=X10=ポリエチレングリコール基))を得た。
1H-NMR : δ(C2D2Cl4) 0.88(3H, t, J= 6.8 Hz), 1.06 - 1.50 (m), 2.80 - 3.20 (m), 3.33 - 3.72 (m)
融点(Tm) 116℃
[合成例B2]
 合成例B1において、用いるエチレンオキシドの量を18.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-2)(Mn=2446)を得た。
[合成例B3]
 合成例B1において、用いるエチレンオキシドの量を36.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-3)(Mn=3669)を得た。
[合成例B4]
 合成例B1において、用いるエチレンオキシドの量を72.0重量部に変える他は同様にして、末端分岐型共重合体(T-4)(Mn=6115)を得た。
[実施例B1]
 (5重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)水性分散液の調製)
 (A)重合粒子を構成する合成例B1のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)10重量部と溶媒(C)の蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。更に、このT-1水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水225重量部を加えることで5重量%T-1水性分散液を得た。
 (混合組成物の調製)
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、触媒(D)の0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、共重合体を含む5重量%T-1水性分散液60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。これを溶液e11する。一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、触媒(D)の0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e12とする。なお、溶液e11、e12は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 溶液e11と溶液e12とを重量比で8/2にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、組成物を得た。
 (積層体の作製)
 厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に上記の方法で調製した組成物を、バーコーターを用いて、硬化後の厚みが約0.5μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で1.5時間加熱し、積層体を得た。
 なお、以降の実施例B2、B3においても、実施例B1と同様に共重合体を含む5重量%T-1水性分散液、溶液e11および溶液e12を用いた。
[実施例B2]
 溶液e11と溶液e12とを重量比で7/3にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B3]
 溶液e11と溶液e12とを重量比で6/4にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B4]
 共重合体を含むT-1水性分散液(固形分20重量%)375重量部に対して更に0.1N塩酸625重量部を加えて酸性にし、7.5重量%T-1水分散液(pH=3)を得た。
(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、触媒(D)の0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。これを溶液e4とする。なお、溶液e4は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 その後、共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液150重量部に溶液e4を10.5重量部添加して、室温で5分間攪拌し、混合組成物を得た。
 厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に上記の方法で調製した混合組成物を、アプリケーターを用いて、硬化後の厚みが約1μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で30分間加熱し、積層体を得た。
 なお、以降の実施例B5~B8においても、実施例B4と同様に共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液、溶液e4を用いた。
[実施例B5]
 共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液150重量部に溶液e4を26.3重量部添加して、室温で5分間攪拌し、混合組成物を得た。
 厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に上記の方法で調製した組成物を、アプリケーターを用いて、硬化後の厚みが約1μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で30分間加熱し、積層体を得た。
[実施例B6]
 共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液150重量部に溶液e4を43.8重量部添加して、室温で5分間攪拌し、混合組成物を得た。
 厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に上記の方法で調製した混合組成物を、アプリケーターを用いて、硬化後の厚みが約1μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で30分間加熱し、積層体を得た。
[実施例B7]
 共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液150重量部に溶液e4を70重量部添加して、室温で5分間攪拌し、混合組成物を得た。
 厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に上記の方法で調製した混合組成物を、アプリケーターを用いて、硬化後の厚みが約1μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で30分間加熱し、積層体を得た。
[実施例B8]
 共重合体を含む7.5重量%T-1水性分散液150重量部に溶液e4を105重量部添加して、室温で5分間攪拌し、混合組成物を得た。
 厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に上記の方法で調製した混合組成物を、アプリケーターを用いて、硬化後の厚みが約1μmとなるように塗布した。その後、基板が着色、変形しないように、110℃で30分間加熱し、積層体を得た。
[実施例B9]
 (5重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-2)水性分散液の調製)
 (A)重合粒子を構成する合成例B2のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-2)10重量部と溶媒(C)の蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。更に、このT-2水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水225重量部を加えることで5重量%T-2水性分散液を得た。
 (混合組成物の調製および積層体の作製)
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、触媒(D)の0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、共重合体を含む5重量%T-2水性分散液60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。これを溶液e91とする。一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、触媒(D)の0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e92とする。なお、溶液e91、e92は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 溶液e91と溶液e92とを重量比で7/3にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B10]
 溶液e91と溶液e92とを重量比で6/4にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B11]
 (5重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-3)水性分散液の調製)
 合成例B3のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-3)10重量部と溶媒(C)の蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。更に、このT-3水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水225重量部を加えることで5重量%T-3水性分散液を得た。
 (組成物の調製および積層体の作製)
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、触媒(D)の0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、共重合体を含む5重量%T-3水性分散液60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。これを溶液e111とする。一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、触媒(D)の0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e112とする。なお、溶液e111、e112は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 溶液e111と溶液e112とを重量比で7/3にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B12]
 溶液e111と溶液e112とを重量比で6/4にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B13]
 (5重量%ポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-4)水性分散液の調製)
 合成例B4のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-4)10重量部と溶媒(C)の蒸留水40重量部を100mlのオートクレーブに装入し、140℃、800rpmの速度で30分間加熱撹拌の後、撹拌を保ったまま室温まで冷却した。更に、このT-4水性分散液(固形分20重量%)75重量部に対して蒸留水225重量部を加えることで5重量%T-4水性分散液を得た。
 (混合組成物の調製および積層体の作製)
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、触媒(D)の0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、共重合体を含む5重量%T-4水性分散液60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。これを溶液e131とする。一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部に溶媒(C)のメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、触媒(D)の0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e132とする。なお、溶液e131、e132は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 溶液e131と溶液e132とを重量比で5/3にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B14]
 溶液e131と溶液e132とを重量比で5/4にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、混合組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱して積層体を得た。
[実施例B15]
 (A)重合粒子を構成する合成例B1のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)の水性分散液(固形分20重量%)100重量部に対して更に蒸留水100重量部を加えることで10重量%T-1水性分散液を調製した。
 (B)、(D)成分に相当する成分を含む溶液e11、e12のかわりに、この水性分散液を用いた以外は、実施例B1と同様に、厚さ12μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で2分間加熱して積層体を得た。
[実施例B16]
 実施例B15のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)の水性分散液(固形分20重量%)375重量部に対して0.1N塩酸625重量部を加えて酸性にし、7.5重量%T-1水分散液(pH=3)を得た。
 (B)、(D)成分に相当する成分を含む溶液e4のかわりに、この水性分散液を用いた以外は、実施例B4と同様に、厚さ1mmのガラス基板(マツナミガラス(株)製、MICRO SLIDE GLASS)および厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に、厚みが約1μmとなるように塗布、110℃で30分間加熱して積層体を得た。
 以上の実施例Bにおける成分の配合を、SiO2(シリカ)含有率とともに、表1または表3に示す。なお、シリカ含有量は、積層体中に占めるシリカの含有の割合を示し、以下の方法で算出した。
 (シリカ(SiO2)含有率の算出方法)
 シリカ含有率は、以上の実施例Bにおける(B)成分であるTMOSが100重量%反応し、SiO2になったと仮定して算出した。たとえば、(B)成分がTMOSの場合100%反応し、SiO2になったと仮定して算出した。すなわち
TMOS:Mw=152
SiO2:Mw=60
より、
SiO2/TMOS=60/152=0.395
である。つまり、TMOSの添加量に0.395を掛けた値が、膜中のSiO2含量となる。
 たとえば、実施例B1の場合、シリカ(SiO)含有率は、
調製溶液中のシリカ(SiO2)含有量=(10×0.395)/100×8+(10×0.395)/35×2= 0.54、 調製溶液中のエマルション粒子含有量=(60×0.05)/100×8=0.24、シリカ(SiO)含有率(重量%)=0.54/(0.54+0.24)×100=69、である。
(コーティング膜の評価)
 以上の実施例Bにおける積層体について、以下の方法で物性評価を行った。評価結果を表1~表3に示す。
 [透明性]
 Al蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に、0.5μmのコーティング膜を積層したサンプルを目視で評価した。ここで、透明とは、光を散乱して白濁しない状態を示す。なお、すべてのサンプルにおいて、積層体の着色および変形は認められなかった。
 [粒径測定]
 Al蒸着PET基板(東セロ(株)製、TL-PET)もしくはPET基板(東洋紡(株)製、コスモシャインA4100)に塗工した積層体サンプルを収束イオンビーム(FIB)加工によって切片を切り出した。続いて、この膜断面の形状を透過型電子顕微鏡(日本電子(株)製、JEM-2200FS)を用いて観察し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体微粒子の粒径を計測した。
 [酸素透過率測定](実施例B1~B3、実施例B9~B15)
 酸素の透過性を、23℃、90%RH雰囲気下で、酸素透過率測定装置(MOCON社製 OXTRAN 2/21MH)を用いて測定した。測定にはAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に塗工したサンプルを使用した。
 [耐擦傷性試験](実施例B2、B15)
 スチールウール(No.0000)を用いて、600重量部の荷重で積層体表面を30回往復で擦った後、フィルム表面の傷の有無を目視で確認した。
 [耐水性評価](実施例B4~B8、B16)
 耐水性の評価はJIS K 5400-8.19に従って評価を行った。ガラス基板またはPETフィルム上に1μmの積層体を積層したサンプルを蒸留水に浸漬し、20±2℃の水温にて18時間放置した。18時間後、サンプルを取り出し、乾燥機にて100℃で2時間乾燥後、サンプルの重量およびヘイズの変化を測定した。
 実施例B1~B14で作製した積層体は、すべてにおいてクラックの発生がなく、透明で平滑な膜が得られた。
 また、透過電子顕微鏡による積層体断面の観察によって、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体の微粒子の粒径は10~20nmであった。
 表1に示した評価結果から、実施例B1~B3及びB9~B14のポリオレフィン系末端分岐型共重合体、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(C)、およびゾルゲル反応に用いられる触媒(D)を主成分とするガスバリア性混合組成物を用いた積層体は、透明性、高湿度下(90%RH)におけるガスバリア性が高いことが分かった。
 また、表1より(B)成分の金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物の配合量を多くし、シリカ含有率を増加することにより、得られた積層体のガスバリア性をさらに向上させることができた。
 一方、表1よりポリオレフィン系末端分岐型共重合体のみで構成された積層体(実施例B15)は、実施例B1~B14と比較して、高湿度下(90%RH)におけるガスバリア性が低かった。
 また、表2より、耐擦傷性試験を実施例B2のポリオレフィン系末端分岐型共重合体、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(C)、およびゾルゲル反応に用いられる触媒(D)を主成分とするガスバリア性組成物において行うと、積層体表面には目視で傷は確認できず、耐擦傷性に優れていることが分かった。
 一方、表2よりポリオレフィン系末端分岐型共重合体のみで構成された積層体(実施例B15)は、表面には傷が入り、実施例B1~B14と比較して耐擦傷性が低かった。
 表3に示した耐水性評価結果から、実施例B4~B8のポリオレフィン系末端分岐型共重合体からなる重合体粒子(A)、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)、水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒(C)、およびゾルゲル反応に用いられる触媒(D)を主成分とする混合組成物を用いた積層体は、水への浸漬による重量変化がほとんどなかった。更に、実施例B5~8においてはヘイズにも変化がなく、耐水性は高いことが分かった。
 一方、表3よりポリオレフィン系末端分岐型共重合体のみで構成されたコーティング膜(実施例B16)は、水への浸漬による重量およびヘイズ共に変化し、耐水性は低いことが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
[実施例B17]
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、5重量%T-4水分散体60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。続いて、溶液中のLi/PEOモル比=0.05となるように、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiSOCF)水溶液20重量部(水溶液中のLiSOCFは12.5×10-2重量部)を滴下し、更に攪拌した。これを溶液e171とする。
 一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e172とする。
 溶液e171と溶液e172を重量比で7/3で混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12 μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱してコーティング膜を得た。
[実施例B18]
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、5重量%T-4水分散体60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。続いて、溶液中のLi/PEOモル比=0.1となるように、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiSOCF)水溶液20重量部(水溶液中のLiSOCFは25.0×10-2重量部)を滴下し、更に攪拌した。これを溶液e181とする。
 一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e182とする。
 溶液e181と溶液e182を重量比で8/2で混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12 μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱してコーティング膜を得た。
[実施例B19]
 溶液e161と溶液e162を重量比で7/3で混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、組成物を得た。これを用いて、実施例B1と同様に、厚さ12 μmのAl蒸着PETフィルム(東セロ(株)製、TL-PET)に厚みが約0.5μmとなるように塗布、110℃で1.5時間加熱してコーティング膜を得た。
 実施例B7及び、実施例B17~B19において表面固有抵抗測定を測定した。表面固有抵抗測定は、23±2℃、50±5%RHに状態調節後、JIS-K6911に準じて行った。
 表4に示した測定結果から、Liイオン未導入の実施例B7の表面固有抵抗値と比較して、Liイオンを導入した実施例B17~B19の表面固有抵抗値は低く、高い帯電防止性能が発現することが分かった。
 また、表4よりLi/PEOモル比を増加するか、もしくはシリカ含有率を低下することによって、得られたコーティング膜の帯電防止性能を更に向上させることができた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 [実施例B20] 
 (B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。さらに、0.1N-塩酸15重量部を滴下した後、室温で1.5時間攪拌した。その後、共重合体を含む5重量%T-1水分散液60重量部を添加し、室温で5分間攪拌した。これを溶液e201とする。一方、(B)成分であるテトラメトキシシラン(TMOS)10重量部にメタノール15重量部を添加し室温で攪拌した。その後、0.1N-塩酸を10重量部滴下し、室温で1時間攪拌した。これを溶液e202とする。なお、溶液e201、e202は、(B)成分、(D)成分を含む溶液である。
 溶液e201と溶液e202とを重量比で8/2にて混合し、さらに室温で5分間攪拌を行い、組成物を得た。
 この組成物をスプレードライヤー装置(Yamato、PULVIS BASIC UNIT MODEL GB-21)に流量6cc/minで流し込み、120℃の加熱雰囲気下で加圧(2.6kg/cm )して噴霧することで、共重合体/シリカの複合粒子(シリカ含有率74wt%)を得た。
[実施例B21] 
 共重合体を含む20重量%T-1水分散液を用い、[実施例B20]と同様にこれをスプレードライヤー装置(Yamato、PULVIS BASIC UNIT MODEL GB-21)に流量6cc/minで流し込み、120℃の加熱雰囲気下で加圧(2.6kg/cm )して噴霧することで、共重合体の粒子を得た。
 [粒径測定]
 [実施例B20]及び[実施例B21]で作製した粒子サンプルを走査型電子顕微鏡(日立製作所製、S-4700)で観察し、粒径を測定した。
 [微粒子断面観察]
 樹脂で固定した粒子サンプルを収束イオンビーム(FIB)加工によって切片を切り出した。続いて、この膜断面の形状を透過型電子顕微鏡(日立製作所製、H-7650)を用いて観察した。
[実施例B20]及び[実施例B21]で作製した微粒子サンプルを走査型電子顕微鏡で観察した所、粒径は1~10μmであった。
 粒子断面のTEM観察より、実施例B21と比べて、実施例B20の共重合体/シリカの複合粒子では、シリカ(黒色部)内部に無数の共重合体微粒子(白色部)が規則的に充填された構造をしていることが分かった。
[実施例B22]
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液の調製)
 テトラメトキシシラン(TMOS)0.5重量部に溶媒のメタノール0.25重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の0.1N―塩酸水溶液0.5重量部を滴下した後、50℃で1時間攪拌し、TMOSの脱水縮合物を得た。得られたTMOSの脱水縮合物に、0.1N―塩酸水溶液をさらに滴下した後(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体添加後のpHが3とするため)、室温で攪拌し、さらにポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)の水性分散体(固形分10重量%)を滴下し、室温で攪拌し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TMOS脱水縮合物溶液を調製した。なお、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ(SiO換算)の重量比が30/70~70/30になるよう、表5の重量部にて溶液を調製した。(溶液のpH=3)
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合膜の形成)
 得られた溶液をシリコン基板および石英基板上にスピン塗布し、110℃で1.5時間加熱し膜厚が150~400nmのポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合膜を得た。
[実施例B23~実施例B29]
 実施例B22のポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-1)を(T-2)~(T-7)に変える以外は実施例B22同様に、表5の重量部にて前駆体溶液を調製し、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合膜得た。
[比較例B1]
 テトラメトキシシラン(TMOS)0.5重量部に溶媒のメタノール0.25重量部を添加し、室温で攪拌した。さらに触媒の0.1N―塩酸水溶液0.5重量部を滴下した後、50℃で1時間攪拌し、TMOSの脱水縮合物の溶液を得た。得られた溶液をシリコン基板および石英基板上にスピン塗布し、110℃で1.5時間加熱した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合膜の評価)
 以上により得られた実施例B22~実施例B29のポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ複合膜および比較例B1のシリカ膜について、以下の評価を行った。
(1. 膜質)
 実施例B22~実施例B29、比較例B1で作製した膜を目視および光学顕微鏡(450倍)により観察した。
評価結果を下記表6に示す。評価基準は以下のとおりである。
○:目視および光学顕微鏡による観察でクラックなどの欠陥が見られない。
△:目視観察ではクラックなどの欠陥が見られないが、光学顕微鏡で観察される。
×:目視でクラックなどの欠陥が見られる。
(2.透過率)
 実施例B22~実施例B29、比較例B1で石英基板上に作製した膜を島津UV分光光度計UV2200により400~600nmの波長域での透過率を測定した。評価結果を下記表6に示す。
○:400~600nmの波長域で透過率が80%以上
△:400~600nmの波長域で透過率が70%以上、80%以下
×:400~600nmの波長域で透過率が70%以下
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 実施例B22~実施例B29においては、いずれのポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ(SiO換算)の重量比においても膜質、透過率ともに良好であった。一方、比較例B1においては微小クラックが観察された。
(3. 屈折率)
 評価結果を下記表7に示す。実施例B22~実施例B29、比較例B1でシリコン基板上に作製した膜をエリプソメーター(JASCO M-150)により590nmにおける屈折率を測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 実施例B22~実施例B29はポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ比に応じて屈折率が変化した。
[実施例B30]
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/TTIP脱水縮合物溶液の調製)
 チタニウムイソプロポキシド(TTIP)2重量部に塩酸水溶液(37%)1.32重量部を添加し、室温で10分間攪拌してTTIPの脱水縮合物を得た。空孔形成物質としてポリオレフィン系末端分岐型共重合体(T-3)の水性分散体(固形分10重量%)を滴下し、室温で攪拌し多孔質チタニア材料前駆体溶液を調製した。なお、ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア(TiO換算)の重量比が15/85~50/50になるよう、表8の重量部にて溶液を調製した。なお、溶液pHはいずれも1以下であった。
 (ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア複合膜の形成)
 得られた溶液をシリコン基板上にスピン塗布し、110℃で1.5時間加熱しポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア複合膜を得た。
[比較例B2]
 チタニウムテトライソプロポキシド(TTIP)2重量部に塩酸水溶液(37%)1.32重量部を添加し、室温で10分間攪拌してTTIPの脱水縮合物溶液を得た。(表4)得られた溶液をシリコン基板上にスピン塗布し、110℃で1.5時間加熱し、チタニア膜を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
(ポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア複合膜の評価)
 以上により得られた実施例B30のポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア複合膜および比較例B5のチタニア膜について、以下の評価を行った。
(1. 膜質)
 実施例B30及び比較例B2で作製した膜を目視および光学顕微鏡(450倍)により観察した。
 評価結果を下記表9に示す。評価基準は以下のとおりである。
○:目視および光学顕微鏡による観察でクラックなどの欠陥が見られない。
△:目視観察ではクラックなどの欠陥が見られないが、光学顕微鏡で観察される。
×:目視でクラックなどの欠陥が見られる。
(2.透過率)
 実施例B30及び比較例B2で石英基板上に作製した膜を島津UV分光光度計UV2200により400~600nmの波長域での透過率を測定した。評価結果を下記表9に示す。
○:400~600nmの波長域で透過率が80%以上
△:400~600nmの波長域で透過率が70%以上、80%以下
×:400~600nmの波長域で透過率が70%以下
(3. 屈折率)
 実施例B30及び比較例B2でシリコン基板上に作製した膜の590nmにおける屈折率をエリプソメーター(JASCO M-150)により測定した。評価結果を下記表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 実施例B30においては、いずれのポリオレフィン系末端分岐型共重合体/チタニア(TiO換算)の重量比においても膜質、透過率ともに良好であった。一方、比較例B2においては、膜厚100~500nmの間でいずれの膜にも微小クラックが観察された。また、透過率も低い。
実施例B30はポリオレフィン系末端分岐型共重合体/シリカ比に応じて屈折率が変化した。
 なお、本発明は以下の態様も含む。
 [a1]下記一般式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中、Aは炭素数2~20のオレフィンが重合した数平均分子量400~8000の基を表す。RおよびRは水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50~10000のポリアルキレングリコール基を表す。)で表される数平均分子量が25000以下の末端分岐型共重合体を含む分散質と、
 該分散質が分散された水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを含む分散系。
[a2]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体においてXおよびXが、同一または相異なり、一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表す。Gは同一または相異なり、-OX、-NX(X~Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表す。mは、RとGとの結合数であり1~10の整数を表す。)で表される基を表す。)
または、一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)である[a1]記載の分散系。
[a3]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体においてXまたはXのどちらか一方が下記一般式(5)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、X、X10は同一または相異なり、それぞれポリアルキレングリコール基を表し、Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価のアルキレン基を表す。)である[a1]記載の分散系。
[a4]一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、X、Xの少なくともいずれか一方が、一般式(6)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基である[a1]記載の分散系。
[a5]末端分岐型共重合体からなる粒子の体積50%平均粒子径が0.01μm~1μmである[a1]~[a4]のいずれかに記載の分散系。
[a6]pHが1~13であることを特徴とする[a1]~[a5]のいずれかに記載の分散系。
[a7]末端分岐型共重合体100質量部に対し、その他の分散質を0.001質量部~20質量部含有することを特徴とする[a1]~[a6]記載の分散系。
[a8][a1]~[a7]のいずれかに記載の分散系から得られた末端分岐型共重合体からなる粒子。
[a9][a1]~[a7]のいずれかに記載の分散系に用いられる末端分岐型共重合体からなる粒子。
[a10][a8]または[a9]に記載の粒子を含む分散質を水および/または水と親和性を有する有機溶媒に分散させて得られた分散系。
[a11][a1]~[a7]および[a10]のいずれかに記載の分散系を含むインキ組成物。
[a12][a8]または[a9]に記載の粒子を含むインキ組成物。
[a13][a1]~[a7]および[a10]のいずれかに記載の分散系を含むコーティング剤。
[a14][a8]または[a9]に記載の粒子を含むコーティング剤。
[a15][a1]~[a7]および[a10]のいずれかに記載の分散系を含む化粧料。
[a16][a8]または[a9]に記載の粒子を含む化粧料。
 さらに、本発明は以下の態様も含む。
 (b1)以下の(A)~(D)を含んでなることを特徴とする混合組成物。
(A)下記一般式(1)で表される数平均分子量が25000以下のポリオレフィン系末端分岐型共重合体:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(式中、Aは炭素数2~20のオレフィンの重合した数平均分子量が400~8000の基、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基でありかつ少なくともどちらか一方は水素原子であり、XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐の数平均分子量がそれぞれ50~10000のポリアルキレングリコール基を表す。)
(B)金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物
(C)水および/または水の一部または全部が任意の割合で水を溶解する溶媒
(D)ゾルゲル反応に用いられる触媒
(b2)前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が、前記一般式(b1)においてXおよびXが、同一または相異なる構造を有し、一般式(2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表し、Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式中、Rはm+1価の炭化水素基を表し、Gは同一または相異なり、-OX、-NX(X~Xはポリアルキレングリコール基を表す)で表される基を表し、mはGの結合数であり1~10の整数を表す)で表される基を表す)または、一般式(4)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す)であることを特徴とする(b1)記載の混合組成物。
(b3)前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が、前記一般式(1)においてXおよびXのどちらか一方が下記一般式(5)であることを特徴とする(b1)または(b2)記載の混合組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、X、X10は同一または相異なり、それぞれポリアルキレングリコール基を表し、Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価のアルキレン基を表す)
(b4)前記ポリオレフィン系末端分岐型共重合体が、前記一般式(1)におけるX、Xの少なくともいずれか一方が一般式(6)であることを特徴とする(b1)~(b3)のいずれかに記載の混合組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す)
(b5)前記金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)の金属が、珪素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする(b1)~(b4)のいずれかに記載の混合組成物。
(b6)前記溶媒(C)が水であることを特徴とする(b1)~(b5)のいずれかに記載の混合組成物。
(b7)前記溶媒(C)が炭素原子数1~3のモノアルコールであることを特徴とする(b1)~(b6)のいずれかに記載の混合組成物。
(b8)(b1)~(b7)のいずれかに記載の混合組成物をゾルゲル反応させることによって得られること特徴とする組成物。
(b9)前記の金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)のゾルゲル反応により形成される金属酸化物を主とするマトリックスに、(1)で定義されるポリオレフィン系末端分岐型共重合体(A)の微粒子が分散した構造となっていることを特徴とする(b8)記載の組成物。
(b10)前記の組成物に含まれるポリオレフィン系末端分岐型共重合体の微粒子の平均粒径が0.01μmから1μmの範囲にあることを特徴とする(b8)または(b9)に記載の組成物。
(b11)プラスチック基材(I)上に、(b1)記載の混合組成物をコーティング膜層(II-a)として設けたことを特徴とする塗工積層体。
(b12)前記プラスチック基材(I)と前記コーティング膜層(II-a)との間に、無機化合物からなる蒸着膜層(III)を設けたことを特徴とする(b11)記載の塗工積層体。
(b13)プラスチック基材(I)上に、(b1)に記載の混合組成物を塗工し、当該混合組成物に含まれる、水および/または水の一部または全部が任意の割合で水を溶解する溶媒(C)を除去し、かつ同時に該混合組成物をゾルゲル反応させることによって得られるコーティング膜層(II-b)を設けたことを特徴とするプラスチック積層体。
(b14)前記プラスチック基材(I)と前記コーティング膜層(II-b)との間に、無機化合物からなる蒸着膜層(III)を設けたことを特徴とする(b13)に記載のプラスチック積層体。
(b15)(b13)または(b14)に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするガスバリア性フィルム。
(b16)(b13)または(b14)記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするハードコートフィルム。

Claims (32)

  1.  下記一般式(1)で表される数平均分子量が2.5×10以下の末端分岐型共重合体からなる重合体粒子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
    (式中、Aはポリオレフィン鎖を表す。RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。XおよびXは、同一または相異なり、直鎖または分岐のポリアルキレングリコール基を表す。)
  2.  一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XおよびXが、同一または相異なり、下記一般式(2)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
    (式中、Eは酸素原子または硫黄原子を表す。Xはポリアルキレングリコール基、または下記一般式(3)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
    (式中、Rはm+1価の炭化水素基を表す。Gは同一または相異なり、-OX、-NX(X~Xはポリアルキレングリコール基を表す。)で表される基を表す。mは、RとGとの結合数であり1~10の整数を表す。)で表される基を表す。)
    または、下記一般式(4)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
    (式中、X,Xは同一または相異なり、ポリアルキレングリコール基または上記一般式(3)で表される基を表す。)である請求項1に記載の重合体粒子。
  3.  一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、XまたはXのどちらか一方が下記一般式(5)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
    (式中、X、X10は同一または相異なり、それぞれポリアルキレングリコール基を表す。Q、Qは同一または相異なり、それぞれ2価のアルキレン基を表す。)である請求項1または2に記載の重合体粒子。
  4.  一般式(1)で表される末端分岐型共重合体において、X、Xの少なくともいずれか一方が、下記一般式(6)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
    (式中、X11はポリアルキレングリコール基を表す。)である請求項1乃至3のいずれかに記載の重合体粒子。
  5.  末端分岐型共重合体が下記一般式(1a)で表される請求項1乃至4のいずれかに記載の重合体粒子;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
    (式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+mは2以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
  6.  末端分岐型共重合体が下記一般式(1b)で表される請求項1乃至4のいずれかに記載の重合体粒子;
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
    (式中、RおよびRは、水素原子あるいは炭素数1~18のアルキル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、RおよびRは、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子であり、R10およびR11は、水素原子あるいはメチル基を表し、少なくともどちらか一方は水素原子である。l+m+oは3以上450以下の整数を表す。nは、20以上300以下の整数を表す。)。
  7.  重合体粒子中において、末端分岐型共重合体のポリオレフィン鎖部分が結晶性を有する請求項1乃至6のいずれかに記載の重合体粒子。
  8.  重合体粒子中において、末端分岐型共重合体のポリオレフィン鎖部分の融点が80℃以上である請求項1乃至7のいずれかに記載の重合体粒子。
  9.  体積50%平均粒子径が1nm以上100nm以下である請求項1乃至8のいずれかに記載の重合体粒子。
  10.  末端分岐型共重合体100質量部に対し、その他の分散質を0.001質量部~20質量部含有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の重合体粒子。
  11.  その他の分散質が内包されている請求項10に記載の重合体粒子。
  12.  請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子からなる分散質と、該分散質が分散された水および/または水と親和性を有する有機溶媒とを含む分散液。
  13.  前記分散質が、水および/または水と親和性を有する前記有機溶媒に分散している請求項12に記載の分散液。
  14.  pHが1~13であることを特徴とする請求項12または13に記載の分散液。
  15.  以下の(A)~(D)を含んでなることを特徴とする混合組成物。
    (A)請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子
    (B)金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物
    (C)水および/または水の一部または全部を任意の割合で溶解する溶媒
    (D)ゾルゲル反応に用いられる触媒
  16.  前記金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物(B)の金属が、珪素、ジルコニウム、アルミニウム、チタンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項15に記載の混合組成物。
  17.  前記溶媒(C)が水であることを特徴とする請求項15または16に記載の混合組成物。
  18.  前記溶媒(C)が炭素原子数1~3のモノアルコールであることを特徴とする請求項15乃至17のいずれかに記載の混合組成物。
  19.  金属酸化物からなるマトリックス中に、請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子が分散している複合体。
  20.  請求項15乃至18のいずれかに記載の混合組成物をゾルゲル反応させて得られることを特徴とする請求項19に記載の複合体。
  21.  前記金属酸化物は、金属アルコキシドおよび/またはその加水分解縮合物のゾルゲル反応により形成される請求項19または20に記載の複合体。
  22.  さらに帯電防止剤としてアルカリ金属塩類を含む請求項19乃至21のいずれかに記載の複合体。
  23.  アルカリ金属塩類は、トリフルオロメタンスルホン酸、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドおよびトリ(トリフルオロメタンスルホニル)メタンからなる群から選ばれる少なくとも1種のアニオンのリチウム塩を含む請求項22に記載の複合体。
  24.  請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子または請求項12乃至14のいずれかに記載の分散液を含むインキ組成物。
  25.  請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子または請求項12乃至14のいずれかに記載の分散液を含むコーティング剤。
  26.  請求項1乃至11のいずれかに記載の重合体粒子または請求項12乃至14のいずれかに記載の分散液を含む化粧料。
  27.  請求項25に記載のコーティング剤を塗布して得られる帯電防止膜。
  28.  プラスチック基材上に、請求項19乃至23のいずれかに記載の複合体からなるコーティング層を備えるプラスチック積層体。
  29.  前記プラスチック基材と前記コーティング層との間に、無機化合物からなる蒸着膜層を備える請求項28に記載のプラスチック積層体。
  30.  請求項28または29に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするガスバリア性材料。
  31.  請求項28または29に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とするハードコート材料。
  32.  請求項28または29に記載のプラスチック積層体からなることを特徴とする帯電防止膜。
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