WO2019058498A1 - 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法 - Google Patents

塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2019058498A1
WO2019058498A1 PCT/JP2017/034260 JP2017034260W WO2019058498A1 WO 2019058498 A1 WO2019058498 A1 WO 2019058498A1 JP 2017034260 W JP2017034260 W JP 2017034260W WO 2019058498 A1 WO2019058498 A1 WO 2019058498A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cured film
coating composition
meth
paint
coating
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/034260
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文子 金原
嘉則 江藤
Original Assignee
ナトコ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ナトコ株式会社 filed Critical ナトコ株式会社
Priority to JP2018526271A priority Critical patent/JP7037819B2/ja
Priority to CN201780029421.9A priority patent/CN110114424B/zh
Priority to EP17905007.5A priority patent/EP3686255A4/en
Priority to US15/779,590 priority patent/US10876014B2/en
Priority to PCT/JP2017/034260 priority patent/WO2019058498A1/ja
Priority to MX2018013932A priority patent/MX2018013932A/es
Publication of WO2019058498A1 publication Critical patent/WO2019058498A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10Esters
    • C08F220/26Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
    • C08F220/28Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
    • C08F220/283Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing one or more carboxylic moiety in the chain, e.g. acetoacetoxyethyl(meth)acrylate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D4/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond ; Coating compositions, based on monomers of macromolecular compounds of groups C09D183/00 - C09D183/16
    • C09D4/06Organic non-macromolecular compounds having at least one polymerisable carbon-to-carbon unsaturated bond in combination with a macromolecular compound other than an unsaturated polymer of groups C09D159/00 - C09D187/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/18Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/0008Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/0025Crosslinking or vulcanising agents; including accelerators

Definitions

  • the present invention relates to a paint composition, a paint material, a cured film, an article provided with a cured film, and a method for producing an article provided with a cured film.
  • composition capable of forming an antifogging cured film is actively studied by coating and curing the surface of an article.
  • Patent Document 1 describes a composition having a copolymer, a polyfunctional blocked isocyanate compound, and a surfactant as essential components. More specifically, in the examples, N, N-dimethyl acrylamide, copolymer of butyl acrylate and 2-hydroxy acrylate, polyfunctional block isocyanate compound, sodium di (2-ethylhexyl) sulfosuccinate (surfactant) A composition is described which comprises
  • Patent Document 2 describes a composition comprising a block or graft copolymer having a hydrophilic polymer portion and a hydrophobic polymer portion. More specifically, in the examples, block copolymers synthesized from N, N-dimethyl acrylamide, methoxydiethylene glycol methacrylate, N-methylol acrylamide, etc., phosphoric acid diisobutyl ester (catalyst), sodium dioctyl sulfosuccinate (surface activity Compositions are described.
  • Patent Document 3 discloses a specific acrylic resin (a monomer unit derived from a monomer having an acetoacetoxy group and a methacryloyloxy group, a monomer unit derived from a monomer having a (meth) acrylamide group, and a poly A paint composition is described which comprises an acrylic resin having a dimethylsiloxane chain) and a multifunctional monomer.
  • examples include dimethyl acrylamide, 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, a copolymer of one-end methacrylate-modified polydimethylsiloxane and methyl methacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, diazabicycloundecene and the like. Coating compositions are described. Also, in a comparative example of Patent Document 3, a coating composition containing dimethylacrylamide, a copolymer of 2-acetoacetoxyethyl methacrylate and methyl methacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, diazabicycloundecene, etc. is described. There is.
  • antifogging paint compositions are being actively studied.
  • a coating composition capable of forming an anti-fogging cured film having good durability such as not only good anti-fogging performance but also that the anti-fogging cured film adheres sufficiently firmly to the article surface and is difficult to peel off Things are being sought.
  • a paint material comprising: a first paint precursor composition contained in a first container; and a second paint precursor composition contained in a second container,
  • the first paint precursor composition includes a (meth) acrylic resin (A) having a structural unit (a1) having an acetoacetoxy group and a structural unit (a2) having an amide group, and includes a curing agent (B) Well
  • the second paint precursor composition contains a curing agent (B) and does not contain the (meth) acrylic resin (A)
  • the first paint precursor composition and / or the second paint precursor composition comprises a surfactant (C).
  • a cured film of the coating composition is provided.
  • An article provided with the cured film is provided.
  • a method for producing an article comprising a cured film comprising: a coating step of coating the coating composition on a substrate; and a thermosetting step of heating the coating composition coated on the substrate to cure the coating composition.
  • An article comprising a cured film comprising a coating step of coating the coating composition on a substrate, and a photo-curing step of irradiating the coating composition coated on the substrate with an actinic ray to cure the coating composition.
  • a method of manufacture is provided.
  • the coating composition which can form the cured film which is excellent in durability and excellent in anti-fogging performance can be provided.
  • the notation “a to b” in the description of the numerical range indicates a or more and b or less unless otherwise specified.
  • the notation not describing whether substituted or unsubstituted is intended to encompass both those having no substituent and those having a substituent.
  • the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • (meth) acrylic in the present specification represents a concept including both acrylic and methacrylic. The same applies to similar notations such as "(meth) acrylate”.
  • the coating composition of the present embodiment includes a (meth) acrylic resin (A) containing a structural unit (a1) having an acetoacetoxy group and a structural unit (a2) having an amide group, a curing agent (B), and a surfactant. Containing the agent (C).
  • (meth) acrylic resin (A) is also referred to as "resin (A)”.
  • structural unit (a1) having an acetoacetoxy group is also referred to as “structural unit (a1)”
  • structural unit (a2) having an amide group is also referred to as "structural unit (a2)”.
  • the coating composition of the present embodiment can form a cured film having good antifogging performance and excellent durability, although the reasons are not all clear, but can be explained as follows.
  • the hydrogen of methylene of the acetoacetoxy group (CH 3 -CO-CH 2 -CO-O-) contained in the resin (A) is sandwiched by two electron withdrawing groups (CO: carbonyl group),
  • the acidity is high and it is easy to dissociate. That is, the hydrogen of methylene of the acetoacetoxy group dissociates, and a carbanion or a radical is easily generated between the two carbonyl groups.
  • a cured film having excellent durability is considered to be formed.
  • the cross-linked structure formed by the reaction of the acetoacetoxy group with the curing agent (B) is considered to be chemically strong and difficult to be decomposed by reverse reaction or the like. Therefore, it is considered that excellent durability can be obtained.
  • the amide group contained in the resin (A) has high hydrophilicity and easily holds water. That is, in the presence of moisture, it is considered that the cured film absorbs water due to the presence of an amide group to obtain antifogging properties.
  • the amount of water absorbed by the cured film exceeds a certain amount, part of the absorbed water becomes fine water droplets on the surface of the cured film, which may cause fogging as it is.
  • the presence of the surfactant (C) in the cured film lowers the surface tension of water absorbed by the cured film.
  • the water absorbed by the cured film does not become “water droplets” but spreads thinly and uniformly on the surface of the cured film. That is, by the combination of the amide group in the resin (A) and the surfactant (C), (1) First, the cured film absorbs water, and (2) next, the water cures. It is considered that a flow of "spread evenly" on the film surface can be obtained, and as a result, the fogging can be sufficiently suppressed even when there is much moisture.
  • the coating film formed of the antifogging coating composition contains a surfactant
  • the coating film is formed on the surface of the coating film
  • the surfactant may be dissolved in the formed water film, and the dissolved surfactant may be deposited on the above-mentioned coating film as the water in the water film is dried thereafter, as a water drop mark. “There is a tendency to remain.” Describes that there is a problem with the use of surfactants (see paragraph 0008 of Patent Document 3).
  • Patent Document 3 the use of the surfactant is negatively captured, and neither the description nor the suggestion on the above-mentioned "synergy between the amide group in the resin and the surfactant" is given. it is conceivable that.
  • the invention of Patent Document 3 is characterized in that the resin contained in the composition contains a "polydimethylsiloxane chain" having a water repellent property. In other words, it is thought that the film itself is designed to be water repellent in the first place, and it is considered that the concept is different from the above-mentioned "fogging by absorbing water”.
  • the coating composition of the present embodiment contains a resin (A), that is, a (meth) acrylic resin containing a structural unit (a1) having an acetoacetoxy group and a structural unit (a2) having an amide group.
  • a resin (A) a (meth) acrylic resin containing a structural unit (a1) having an acetoacetoxy group and a structural unit (a2) having an amide group.
  • the resin (A) can be typically obtained by polymerizing monomers corresponding to each of the structural unit (a1) and the structural unit (a2). Details of the polymerization method will be described later.
  • 100% of the structural units constituting the resin (A) may not be structural units derived from (meth) acrylic monomers. That is, the resin (A) may contain some (not all) structural units derived from monomers that are not (meth) acrylics.
  • the monomer corresponding to the structural unit (a1) and / or the structural unit (a2) is a monomer not including a (meth) acrylic structure is not excluded from the present embodiment.
  • at least 50% by mass of all structural units of the resin (A) are structural units derived from (meth) acrylic monomers. Is preferred.
  • 80% by mass or more of the total structural units of the resin (A) is a structural unit derived from a (meth) acrylic monomer. More preferably, all (100%) structural units of the resin (A) are structural units derived from (meth) acrylic monomers.
  • the monomer corresponding to the structural unit (a1) is not particularly limited.
  • acetoacetoxyethyl (meth) acrylate (AAEM) acetoacetoxypropyl (meth) acrylate, acetoacetoxybutyl (meth) acrylate, 2,3-di ( And acetoacetoxyalkyl (meth) acrylates such as acetoacetoxy) propyl (meth) acrylate.
  • the resin (A) may contain plural types of repeating units corresponding to the structural unit (a1). For example, you may obtain resin (A) by performing a polymerization reaction using 2 or more types of monomers mentioned above.
  • the monomer corresponding to the structural unit (a2) is also not particularly limited, but (meth) acrylic acid amide, more specifically, (meth) acrylamide, N, N-dialkyl (meth) acrylamide and the like can be mentioned. Among these, N, N-dialkyl (meth) acrylamide is preferable.
  • the monomer corresponding to the structural unit (a2) include dimethyl (meth) acrylamide, diethyl (meth) acrylamide, di-n-propyl (meth) acrylamide, dibutyl (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminoethyl ester (Meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylamide, N, N-diethylaminopropyl (meth) acrylamide, N-vinylpyrrolidone, N-hydroxyethyl (meth) acrylamide ) Acrylamide, N-hydroxypropyl (meth) acrylamide, N-hydroxyisopropyl (meth) acrylamide, N-methylhydroxyethyl (meth) acrylamide, N-methylhydroxypropyl (meth) acrylamide, N Methylhydroxyisopropyl (
  • the content of the structural unit (a1) in the resin (A) is usually 10 to 70% by mass, preferably 15 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass with respect to all the structural units of the resin (A). %.
  • the content of the structural unit (a2) in the resin (A) is usually 20 to 85% by mass, preferably 30 to 80% by mass, and more preferably 40 to 80% by mass with respect to the total structural units of the resin (A). It is 75% by mass.
  • the resin (A) may or may not contain any structural unit (structural unit (a3)) other than the structural unit (a1) and the structural unit (a2).
  • structural unit (a3) the structural unit derived from the monomer represented by the following (i) or (ii) is mentioned, for example.
  • R is a hydrogen atom or a methyl group
  • R ′ is an alkyl group, a monocyclic or polycyclic cycloalkyl group, an aryl group or an aralkyl group
  • R is a monomer. Specific examples thereof include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and the like.
  • Isodecyl (meth) acrylate, n-lauryl (meth) acrylate, n-stearyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
  • R 'is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms are preferable, those in which R' is an alkyl group of 1 to 6 are more preferable, and those in which R 'is an alkyl group of 1 to 4 are preferable More preferable.
  • the resin (A) may contain plural types of repeating units corresponding to the structural unit (a3). For example, you may obtain resin (A) by performing a polymerization reaction using 2 or more types of monomers mentioned above as an example.
  • the content thereof is preferably 3 to 60% by mass, more preferably 5 to 50% by mass, further preferably, with respect to all the structural units of the resin (A). Is 10 to 45% by mass.
  • the resin (A) does not contain a fluorine atom or a silicon atom, or if it contains a small amount. It is for the cured film to have sufficient hydrophilicity and water absorption.
  • the content of the structural unit containing a fluorine atom or a silicon atom is preferably 0 to 10% by mass, more preferably 0 to 10% by mass with respect to all the structural units of the resin (A). It is 5% by mass. More preferably, resin (A) does not contain a structural unit containing a fluorine atom or a silicon atom.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin (A) is preferably 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 100,000.
  • the weight average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as a standard substance.
  • the glass transition temperature of the resin (A) is not particularly limited, but is preferably 20 to 120 ° C., more preferably 40 to 110 ° C., and still more preferably 45 to 100 ° C.
  • resin is a copolymer
  • 1 / Tg (W 1 / Tg 1 ) + (W 2 / Tg 2 ) + (W 3 / Tg 3 ) +... + (W n / Tg n ) [Wherein, Tg is the glass transition temperature (K) of the resin, W 1 , W 2 , W 3 ...
  • W n is the mass fraction of each monomer, Tg 1 , Tg 2 , Tg 3.
  • -Tg n shows the glass transition temperature (K) of the homopolymer which consists of a monomer corresponding to the mass fraction of each monomer, respectively.
  • the glass transition temperature of the resin (A) (not the glass transition temperature of the cured film, but the glass transition temperature of the resin (A) alone) means the glass transition temperature obtained based on the above formula.
  • a glass transition temperature is calculated
  • Resin (A) can be typically obtained by a polymerization reaction.
  • the polymerization reaction may be any of various methods such as radical polymerization, cationic polymerization and anionic polymerization, but radical polymerization is preferred.
  • the polymerization may be any of solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization. Among these, solution polymerization is preferable from the viewpoint of precise control of polymerization and the like.
  • a publicly known thing can be used as a polymerization initiator of radical polymerization.
  • azobisisobutyronitrile, 2,2-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2-azobis (2-methylpropionitrile), and 2,2-azobis (2,4-dimethylvalero) Azo initiators such as nitrile benzoyl peroxide, t-butylperoxyoctanoate, diisobutyl peroxide, di (2-ethylhexyl) peroxypivalate, decanoyl peroxide, t-butylperoxy-2--2- Redox with a combination of oxidant and reductant such as peroxide based initiators such as ethyl hexanoate and t-butyl peroxybenzoate, hydrogen peroxide and iron (II) salt, persulfate and sodium bisulfite And initiators.
  • peroxide based initiators such as ethyl hexanoate
  • the polymerization reaction may be performed in one step, or may be performed in two or more steps.
  • the temperature of the polymerization reaction is not particularly limited, it is typically in the range of 50 ° C. to 200 ° C., preferably 80 ° C. to 150 ° C.
  • the content of the resin (A) in the coating composition is preferably 50 to 99% by mass, more preferably 60 to 98% by mass, based on the total amount of the coating composition.
  • the paint composition of the present embodiment contains a surfactant (C).
  • the surfactant (C) is not particularly limited, and any known one can be used as appropriate.
  • various surfactants such as cationic, anionic, nonionic and amphoteric surfactants can be used. More specifically, as the surfactant (C), sulfonate anion (eg, dialkyl sulfosuccinate etc.), polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, amphoteric compound (betaine compound etc.), sucrose fatty acid ester, fluorine And nonionic compounds can be mentioned.
  • the surfactant (C) is preferably at least one selected from the group consisting of dialkyl sulfosuccinates, amphoteric compounds (betaine compounds etc.), sucrose fatty acid esters and fluorine-based nonionic compounds. Moreover, next to these, a polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is mentioned as a preferable thing. According to the findings of the present inventors, these preferable surfactants (C) bleed out appropriately from the cured film (due to the gradual aging, the surfactant exudes from the inside of the cured film to the surface of the cured film )it is conceivable that.
  • surfactant (C) As another viewpoint of composition design.
  • surfactant (C) is used in combination is not particularly limited, according to the findings of the present inventors, for example, at least one anionic surfactant and at least one nonionic surfactant Preferably, it is used in combination with an agent.
  • curing is achieved by using different types of anionic and nonionic surfactants, which are considered to have largely different electrostatic interactions with water. The water absorbed by the film is likely to spread to the surface of the cured film, and as a result, it is assumed that a higher level of antifogging performance can be obtained.
  • surfactant (C) contains a sulfonate anion
  • the trade name "Neoperex” series of Kao Corp., "Perex” series etc. can be mentioned, for example.
  • the surfactant (C) contains a dialkyl sulfosuccinate
  • commercially available products of Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd. include San Morin OT series (San Morin OT-70 etc.), Carabone DA-72, Kao Co., Ltd.
  • the trade names Perex OT-P, Perex TA, Perex TR, etc. can be mentioned.
  • the surfactant (C) contains a cationic surfactant (quaternary ammonium salt or the like), as a commercial product thereof, for example, it is commercially available from Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. under the name of "Catiogen” (registered trademark) Can be mentioned.
  • a cationic surfactant quaternary ammonium salt or the like
  • examples of commercially available products thereof include, for example, trade name “Softazoline” series of Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., for example Softazoline LSB, Softazoline LPB, Softazoline LPB-R Etc. can be mentioned.
  • surfactant (C) contains polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, as a commercial item thereof, for example, part number TW-IS399C, TW-L106, TW-L120 among trade names “Leodol” series of Kao Corporation. And TW-O106V, TW-O120V, TW-O320V, TW-P120, TW-S120V, TW-S320V, TW-S106V, and part number TW-L120 of a trade name "Leodor Super".
  • the surfactant (C) contains a glycerin fatty acid ester
  • examples of commercially available products thereof include MO-7S, ML-750, ML-500, ML-310, and MM-750, trade names of Sakamoto Yakuhin Kogyo Co., Ltd.
  • the trade names of Reo Doll MS-50, Reodor MS-60, Reodor MO-60, Reodor MS-165 V, etc. may be mentioned.
  • the surfactant (C) contains sucrose fatty acid ester
  • commercially available products thereof include, for example, Ryoto (registered trademark) sugar ester of Mitsubishi Chemical Foods Co., Ltd., among which, for example, product number L-1695, M-1670, P -1695 etc. can be mentioned.
  • examples of commercially available products include, for example, part number S-242, part number S-243, and part number S-420 under the trade name "Surflon" series of AGC Seimi Chemical Co., Ltd. Etc. can be mentioned.
  • the amount of surfactant (C) is preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of resin (A), and more preferably 1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of resin (A) . By using this amount, it is considered that the synergy between the above-mentioned resin (A) and surfactant (C) can be optimized, and the antifogging performance can be optimized.
  • the coating composition of the present embodiment contains a curing agent (B).
  • the curing agent (B) is typically one that reacts with the resin (A) to form a crosslinked structure and cures the coating composition.
  • the curing agent (B) preferably contains a polyfunctional (meth) acrylate compound.
  • the ethylenic double bond of the polyfunctional (meth) acrylate compound has good reactivity with the acetoacetoxy group of the resin (A), and the chemical bond to be formed is chemically stable. It is presumed to contribute to the durability of the film.
  • the polyfunctional (meth) acrylate compound is preferably a di- to 8-functional (meth) acrylate compound (that is, a compound containing 2 to 8 (meth) acryloyl groups in one molecule), and is preferably a di- to 6-functional compound. It is more preferable that it is a (meth) acrylate compound of
  • difunctional (meth) acrylate compounds include triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate and polypropylene glycol Di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate , Dimethylol-tricyclodecane di (meth) acrylate, PO adduct of bisphenol A di (meth) acrylate, hydroxypivalate neopentyl glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol Ruji (meth) acrylate, and the like.
  • examples of trifunctional or higher (meth) acrylate compounds include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, polyalkylene glycol-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( Meta) acrylate, polyalkylene glycol modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylol propane tetra (meth) acrylate, glycerin propoxy tri (meth) acrylate, caprolactone modified trimethylol propane tri (meth ) Acrylate, pentaerythritol ethoxy tetra (meth) acrylate, caprolactam modified dipentaerythritol Sa (meth) acrylate, and the like.
  • dipentaerythritol hexa (meth) acrylate dipentaerythritol penta (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, polyalkylene glycol modified pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc. Is preferred.
  • curing agent (B) what is not a polyfunctional (meth) acrylate is not excluded.
  • polyfunctional isocyanate compounds, polyfunctional epoxy compounds and the like can also be used as the curing agent (B).
  • the amount of the curing agent (B) is preferably 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A), and more preferably 7 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin (A). By using this amount, it is considered that a cured film with more excellent durability can be obtained.
  • the coating composition of this embodiment contains a basic compound (D) as one aspect.
  • a basic compound (D) it is preferable when the coating composition of the present embodiment is applied to a substrate and then cured by heat to form a cured film.
  • the basic compound (D) the hydrogen atom of methylene of the acetoacetoxy group is likely to dissociate, and as a result, it is presumed that the curing reaction is accelerated.
  • the basic compound (D) can be used without particular limitation, and may be an organic base or an inorganic base.
  • metal hydroxides, metal alkoxides, metal carbonates, quaternary ammonium salt compounds, primary to tertiary amines, nitrogen-containing heterocyclic compounds and salts thereof, and the like can be used.
  • nitrogen-containing heterocyclic compounds or salts thereof are preferable.
  • the nitrogen-containing heterocyclic compound and the salt thereof be one including an amidine skeleton (for example, DBU or DBN described below).
  • nitrogen-containing heterocyclic compounds include pyridine, 2-aminopyridine, 2- (dimethylamino) pyridine, 4- (dimethylaminopyridine), 2-hydroxypyridine, imidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, Morpholine, N-methylmorpholine, piperidine, 2-piperidinemethanol, 2- (2-piperidino) ethanol, piperidone, 1,2-dimethyl-1,4,5,6-tetrahydropyrimidine, 1,8-diazabicyclo [5, 4,0] Undecen-7 (another name: diazabicyclo undecen, abbreviation: DBU), 6- (dibutylamino) -1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecen-7 (abbr .: DBA-DBU) 6- (2-hydroxypropyl) -1,8-diazabicyclo [5,4,0] undec-7-ene Abbreviations: OH-DBU), 1,5-diazabic
  • a phenol salt of DBU (specifically, trade name: U-CAT SA1 (manufactured by San Apro)), an octylate of DBU (specifically, Brand name: U-CAT SA 102 (made by San-Apro), p-toluene sulfonate of DBU (specifically, trade name: U-CAT SA 506 (made by San-Apro)), Octate of DBN (specifically Can be listed under the trade name: U-CAT 1102 (manufactured by San Apro).
  • a basic compound (D) When using a basic compound (D), only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
  • the content thereof is preferably 0.01 to 3 parts by mass, more preferably 0.05 to 2.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (meth) acrylic resin (A). 0.1 to 2.0 parts by mass is more preferable. With this amount, the effect of the basic compound (D) can be sufficiently obtained. For example, it is considered that the curing reaction is sufficiently promoted, and a cured film having high durability can be obtained.
  • the coating composition of the present embodiment may contain components other than the above (A) to (D).
  • various additives used in the paint field such as leveling agents, rheology modifiers, antifoaming agents, antioxidants, UV absorbers, etc. may be contained in appropriate amounts.
  • the paint composition of the present embodiment is considered to exhibit antifogging performance by a mechanism or the like in which the amide group of the resin (A) actively absorbs moisture. From this mechanism, it is considered desirable that the cured film formed using the coating composition of the present embodiment is hydrophilic to some extent from the viewpoint of moisture absorption. In other words, the coating composition can be designed with the "hydrophilicity" of the cured film as one index.
  • the contact angle ⁇ 1 after 1 second after the cured film is brought into contact with water is preferably 70 °. It is preferable to design the coating composition so as to be 65 ° or less, more preferably, below.
  • the lower limit of the theta 1 is not particularly but is preferably 25 ° or more. By designing the lower limit value in this manner, the amount of bleed-out of the surfactant can be appropriately suppressed, and maintenance of antifogging ability after wiping off condensation can be expected.
  • the value of ⁇ 1 can be controlled by appropriately selecting the type and amount of each component in the coating composition, the method of preparing the composition, the coating method, and the like.
  • a surfactant (C) which is hydrophilic as the surfactant (C) is selected so that the resin (A) does not contain a fluorine atom or a silicon atom, or the amount thereof, if any, is small. It can be controlled by using an appropriate amount of
  • the change with time of hydrophilicity for example, the change with time of the contact angle of water on the surface of the cured film is one indicator It is preferred to design the composition. Specifically, when forming a cured film having a thickness of 10 ⁇ m by using a coating composition of the present embodiment, when the contact angle after 20 seconds after contacting the water in the cured film was theta 2, theta 1 the value of - [theta] 2 is 5 ° or more and it is preferable to design the coating composition such that the value of theta 2 is 45 ° or less (theta 1 is as defined above).
  • the coating composition as described above, under severe conditions (for example, after applying moisture continuously to the cured film, repeatedly applying moisture to the cured film, wiping the water on the cured film once Even under the condition of re-moistening, the effect of obtaining the anti-fogging property can be expected. That is, the contact angle of the cured film surface with time of 20 seconds is lowered 5 ° or more, by designing the contact angle theta 2 is 45 ° or less, and moisture is continuously / large amount supplied to the cured film Also, it is considered that the hydrophilicity of the surface is easily maintained. In other words, it is expected that sufficient antifogging performance can be obtained even under severe conditions.
  • the value of ⁇ 2 (and the value of ⁇ 1 - ⁇ 2 ) can be controlled by appropriately selecting the type and blending amount of each component in the coating composition, the method of preparing the composition, the coating method and the like.
  • the surfactant (C) can be controlled by selecting one which bleeds out appropriately.
  • the crosslinking reaction is controlled by adjusting the content of the structural unit (a1) in the resin (A), the content of the curing agent (B), the density of the crosslinkable functional group, etc., and the surfactant (C) It is also controllable by making an appropriate gap which Bleed out in a hardened film etc.
  • ⁇ 1 and ⁇ 2 can be performed based on a known method, for example, the ⁇ / 2 method.
  • a known method for example, the ⁇ / 2 method.
  • the paint material of the present embodiment is A paint material comprising: a first paint precursor composition contained in a first container; and a second paint precursor composition contained in a second container,
  • the first paint precursor composition contains a (meth) acrylic resin (A) having a structural unit (a1) having an acetoacetoxy group and a structural unit (a2) having an amide group, and does not contain a curing agent (B)
  • the second paint precursor composition contains a curing agent (B) and does not contain a (meth) acrylic resin (A)
  • the first paint precursor composition and / or the second paint precursor composition comprises a surfactant (C).
  • the (meth) acrylic resin (A), the curing agent (B) and the surfactant (C) are components described in the above ⁇ coating composition>, respectively. That is, among the components contained in the above ⁇ coating composition>, the coating material of the present embodiment contains the resin (A) only in the first container, contains the curing agent (B) only in the second container, and The activator (C) is contained in one or both of the first container and the second container. By doing so, the storage stability of the paint can be enhanced.
  • One or both of the first paint precursor composition and the second paint precursor composition may further contain a basic compound (D).
  • a third container may be further prepared and housed in the third container.
  • a basic compound (D) it is preferable to be contained in a 2nd coating material precursor composition from a viewpoint of suppressing reaction with an aceto acetoxy group, and a viewpoint which does not increase the number of containers indiscriminately.
  • the first paint precursor composition and the second paint precursor composition are mixed (immediately, in some cases, the base) just before forming an antifogging cured film on the article.
  • Compound (D) can be used to prepare a paint composition.
  • the coating composition to be coated on the substrate in the coating step is the one described as the above-mentioned ⁇ coating composition>.
  • the coating composition preferably contains the basic compound (D) described above.
  • the substrate on which the coating composition is applied is not particularly limited, and various substrates requiring antifogging properties, such as a glass substrate, a transparent plastic substrate (for example, an acrylic resin substrate or a polycarbonate resin substrate), may be employed.
  • a transparent plastic substrate for example, an acrylic resin substrate or a polycarbonate resin substrate
  • the coating composition is used as window glass for buildings, window glass for automobiles, various mirrors, various optical lenses, goggles, protective glasses, light members for two-wheeled vehicles and four-wheeled vehicles, members of refrigerators, etc. It can be painted.
  • the inside of various devices may be coated for the purpose of suppressing condensation.
  • the surface may be subjected to suitable pretreatment from the viewpoint of, for example, enhancing the coating properties and adhesion of the coating composition.
  • pretreatment for removing surface dirt, pretreatment for providing a suitable undercoat layer, or the like may be performed.
  • the coating method of the coating composition is not particularly limited, and, for example, spray spraying, flow coating, roll coating, brush coating, dip coating, spin coating, screen printing, casting, gravure printing, The flexographic printing method etc. are mentioned. Among these, spray coating is preferable from the viewpoint of obtaining a uniform cured film.
  • the thickness of the coating is not particularly limited, but the final thickness of the cured film is adjusted to, for example, 1 to 50 ⁇ m, preferably 5 to 25 ⁇ m, from the viewpoint of obtaining a sufficient antifogging performance.
  • the coating composition coated on the substrate is heated using an oven, a drying furnace or the like.
  • the coating composition is thereby cured to obtain a cured film. More specifically, the substrate coated with the coating composition is allowed to stand in an atmosphere of 50 to 150 ° C. for 30 seconds to 120 minutes to cure the coating composition.
  • the production method (ii) will be described.
  • the coating process is substantially the same as in the production method (i).
  • the coating composition may not contain the above-mentioned basic compound (D).
  • a mercury lamp or the like is used to apply an actinic ray (preferably ultraviolet light) to the coating composition coated on the substrate.
  • the coating composition is thereby cured to obtain a cured film.
  • the integrated light quantity of the actinic ray is, for example, 100 to 1000 mJ / cm 2 .
  • a cured film and an article provided with the cured film can be typically obtained based on the above ⁇ Production method of an article provided with a cured film>.
  • the cured film and the article provided with the cured film of the present embodiment have excellent durability and good antifogging performance.
  • Embodiments of the present invention will be described in detail based on examples and comparative examples. The present invention is not limited to the examples.
  • the resin A-1 was synthesized as follows. In a four-necked flask equipped with a thermometer, a thermostat, a stirrer, a reflux condenser, and a dropping device, 110 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate was charged, and heated to 110 ° C. Next, 30 parts by mass of 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, 50 parts by mass of dimethyl acrylamide, 10 parts by mass of methyl methacrylate, 10 parts by mass of butyl methacrylate, and 1 part by mass of 1,1-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile are mixed. The obtained solution was continuously dropped from the dropping funnel to the above four-necked flask over 2 hours.
  • the weight average molecular weight was measured and calculated by gel permeation chromatography (GPC).
  • the apparatus used, conditions, etc. are as follows.
  • Resins A-2 to A-11 were also synthesized in the same manner as resin A-1. Information on these resins is summarized in Table 1 below.
  • AAEM 2-acetoacetoxyethyl methacrylate
  • DMAA dimethyl acrylamide
  • DEAA diethyl acrylamide
  • HEAA hydroxyethyl acrylamide
  • N-MAM N-methylol acrylamide (alias: N- (hydroxymethyl) acrylamide)
  • MMA methyl methacrylate
  • BMA n-butyl methacrylate
  • the amount (parts by mass) of the surfactant is the amount when the total amount of the resin (parts by mass) and the curing agent (parts by mass) is 100 parts by mass.
  • the amount is 100 parts by mass, it means that 2.5 parts by mass of the surfactant is used.
  • the amounts of non-volatile components are described as the amounts of the respective components.
  • 250 parts by mass of the (meth) acrylic resin A-1 “100 parts by mass” in Example 1 of Table 2 was used as a resin composition (solid content: 40% by mass) containing the above-mentioned resin A-1 It means that.
  • the basic compound shown below other than the component specified by the table brand name SA-102: DBU octylic acid
  • curing agent is 100 mass parts.
  • A-DPH dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
  • PETIA pentaerythritol triacrylate and a mixture of pentaerythritol tetraacrylate (made by Daicel Ornex Co., Ltd.)
  • DPEA-12 EO (ethylene oxide) modified dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
  • A-400 Polyethylene glycol # 400 diacrylate (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
  • Sanmorin OT-70 sodium dioctyl sulfosuccinate, active ingredient 70% by mass (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.)
  • Neoperex G-65 sodium dodecyl benzene sulfonate, 60% by weight of active ingredient (manufactured by Kao Corporation)
  • Perex SS-L sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate, 50% by weight active ingredient (manufactured by Kao Corporation)
  • Sophtazolin LPB lauric acid amidopropyl betaine, active ingredient 30% by mass (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.)
  • Softazoline LSB lauramidopropyl hydroxysultane, active ingredient 30% by mass (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.)
  • a test plate on which a cured film was formed was produced as follows. Each paint composition obtained was spray-coated on a polycarbonate resin board (thickness 2 mm, length 70 mm ⁇ width 70 mm). The resulting coated material was allowed to stand in a drying oven set at 120 ° C. for 60 minutes for heat curing. Thus, a test plate provided with a cured film having a thickness of 10 ⁇ m was obtained.
  • the test plate in which the cured film was formed was produced as follows. Each paint composition obtained was spray-coated on a polycarbonate resin board (thickness 2 mm, length 70 mm ⁇ width 70 mm). The resulting coated material was allowed to stand in a drying oven set at 80 ° C. for 3 minutes to evaporate the solvent. Then, using the high pressure mercury lamp (made by Eye Graphic Co., Ltd.), the obtained coated article was cured by ultraviolet irradiation under the condition of 500 mJ / cm 2 of integrated light quantity. Thus, a test plate provided with a cured film having a thickness of 10 ⁇ m was obtained.
  • ⁇ Measurement of contact angle> The temperature was measured using an automatic contact angle meter (part number DM-700) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. under conditions of temperature 25 ° C. and humidity 50% RH. Specifically, pure water is prepared in the syringe of this device, a 2 ⁇ L drop of pure water is discharged from the tip of the needle of the syringe, the coating on the test plate is brought close to this droplet, and the solution is applied to the coating The drops were allowed to adhere. Then, the contact angle after 1 second and the contact angle after 20 seconds when water touched the coating film surface in a stationary state were measured by the ⁇ / 2 method. The measurement was performed at any ten places on the film surface, and the average value was taken as the contact angle.
  • test plate was immersed in water at 25 ° C. for 24 hours according to the method according to JIS K-5600-6-1 “Chemical Properties of Coating—Liquid Resistance (General Method)”. After 24 hours, the test plate was taken out of water and dried at room temperature for 24 hours, and then the appearance of the cured film was visually observed. Evaluation was performed on the basis of the following. 5: No change 4: Whitening of the cured film, swelling is observed in an area of less than 5% of the entire cured film. 3: Whitening of the cured film, blistering is observed in 5% or more and less than 10% of the entire cured film. 2: Whitening of the cured film, blistering is observed in 10% or more of the entire cured film. 1: The cured film is dissolved.
  • Example 2-7 it is formed by the composition of Examples 1-48 which includes all of a specific (meth) acrylic resin (A), a curing agent (B), and a surfactant (C).
  • the cured film had a good durability (adhesion, water resistance, solvent resistance) as a film and a good antifogging performance due to the combination (synergistic effect) of the respective components.
  • significant antifogging effects were obtained even in severe tests such as continuous steam test and repeated steam test.
  • Comparative Example 4 Although the evaluation result of "water mark” is good, this is because the surfactant is not contained, which is a natural result.) Furthermore, in Comparative Example 5 which contains a specific (meth) acrylic resin (A) and a surfactant (C) but does not contain a curing agent (B), the durability (water resistance and solvent resistance) of the film itself is The results were significantly inferior to the examples, and the antifogging evaluation and the secondary physical property evaluation were also significantly inferior to the examples.
  • surfactants those in which an anionic surfactant and a nonionic surfactant are used in combination (Examples 20 to 48) are also excellent in antifogging even in severe evaluations such as continuous steam test and repeated steam test. It tends to show performance.
  • the embodiment in which the value of ⁇ 1 - ⁇ 2 is 5 ° or more and the value of ⁇ 2 is 45 ° or less is compared with the other embodiments (for example, embodiment 6), It can be read that "the anti-fogging property after wiping off” tends to be excellent. It is inferred that the adjustment of the bleed out property of the surfactant (C) and the like are related to the development of a higher level of antifogging property.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を含む(メタ)アクリル樹脂(A)、硬化剤(B)、および、界面活性剤(C)を含む塗料組成物。また、上記のアクリル樹脂(A)を含むが硬化剤(B)を含まない第1塗料前駆体組成物と、硬化剤(B)を含むが上記(メタ)アクリル樹脂(A)を含まない第2塗料前駆体組成物とを含み、第1塗料前駆体組成物および/または第2塗料前駆体組成物が、界面活性剤(C)を含む塗料材料。また、これらの塗料組成物または塗料材料で作製した硬化膜、硬化膜を備えた物品、これらの塗料組成物または塗料材料で硬化膜を備えた物品を製造する方法。

Description

塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法
 本発明は、塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法に関する。
 窓ガラス、レンズ、鏡などの物品が、湿気の多い場所で「曇る」ことを防ぐための技術が種々検討されている。特に、物品表面に塗装して硬化させることにより、防曇性の硬化膜を形成可能な組成物(防曇用の塗料組成物)が盛んに検討されている。
 例えば、特許文献1には、共重合体と、多官能ブロックイソシアネート化合物と、界面活性剤とを必須成分とする組成物が記載されている。より具体的には、実施例においては、N,N-ジメチルアクリルアミド、ブチルアクリレートおよび2-ヒドロキシアクリレートの共重合体、多官能ブロックイソシアネート化合物、ジ(2-エチルヘキシル)スルホコハク酸ナトリウム(界面活性剤)等を含む組成物が記載されている。
 別の例として、特許文献2には、親水性重合体部分および疎水性重合体部分を有するブロック又はグラフト共重合体を含む組成物が記載されている。より具体的には、実施例において、N,N-ジメチルアクリルアミド、メトキシジエチレングリコールメタクリレート、N-メチロールアクリルアミド等から合成されたブロック共重合体、リン酸ジイソブチルエステル(触媒)、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム(界面活性剤)等を含む組成物が記載されている。
 更に別の例として、特許文献3には、特定のアクリル樹脂(アセトアセトキシ基及びメタクリロイルオキシ基を有するモノマーに由来するモノマー単位と、(メタ)アクリルアミド基を有するモノマーに由来するモノマー単位と、ポリジメチルシロキサン鎖とを有するアクリル樹脂)と、多官能性モノマーとを含む塗料組成物が記載されている。より具体的には、実施例において、ジメチルアクリルアミド、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート、片末端メタクリレート変性ポリジメチルシロキサンおよびメタクリル酸メチルの共重合体、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジアザビシクロウンデセン等を含む塗料組成物が記載されている。また、特許文献3の比較例においては、ジメチルアクリルアミド、2-アセトアセトキシエチルメタクリレートおよびメタクリル酸メチルの共重合体、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジアザビシクロウンデセン等を含む塗料組成物が記載されている。
特開2016-169287号公報 特開2017-008217号公報 特開2015-140423号公報
 上記のように、防曇用の塗料組成物は盛んに検討されている。
 しかしながら、市場においては、防曇用の塗料組成物の更なる改良が求められている。例えば、単に防曇性能が良好なだけでなく、防曇性の硬化膜が物品表面に十分に強く密着して剥がれにくいなど、耐久性が良好な防曇性の硬化膜を形成可能な塗料組成物が求められている。
 よって、本発明は、耐久性に優れ、かつ、防曇性能が良好な硬化膜を形成可能な塗料組成物を提供することを目的の1つとする。
 本発明者らは、検討の結果、以下に提供される発明をなし、上記課題を達成できることを見出した。
 本発明によれば、
 アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を含む(メタ)アクリル樹脂(A)、
 硬化剤(B)、および、
 界面活性剤(C)
を含む塗料組成物が提供される。
 また、本発明によれば、
 第1容器に収容された第1塗料前駆体組成物と、第2容器に収容された第2塗料前駆体組成物とを含む塗料材料であって、
 前記第1塗料前駆体組成物が、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を有する(メタ)アクリル樹脂(A)を含み、硬化剤(B)を含まず、
 前記第2塗料前駆体組成物が、硬化剤(B)を含み、前記(メタ)アクリル樹脂(A)を含まず、
 前記第1塗料前駆体組成物および/または前記第2塗料前駆体組成物が、界面活性剤(C)を含む塗料材料が提供される。
 また、本発明によれば、
 前記塗料組成物の硬化膜が提供される。
 また、本発明によれば、
 前記硬化膜を備えた物品が提供される。
 また、本発明によれば、
 前記塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と
 基材に塗装された前記塗料組成物を加熱して前記塗料組成物を硬化させる熱硬化工程と
を含む硬化膜を備えた物品の製造方法が提供される。
 また、本発明によれば、
 前記塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と
 基材に塗装された前記塗料組成物に活性光線を照射して前記塗料組成物を硬化させる光硬化工程と
を含む硬化膜を備えた物品の製造方法が提供される。
 本発明によれば、耐久性に優れ、かつ、防曇性能が良好な硬化膜を形成可能な塗料組成物を提供できる。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
 本明細書中、数値範囲の説明における「a~b」との表記は、特に断らない限り、a以上b以下のことを表す。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換か無置換かを記していない表記は、置換基を有しないものと置換基を有するものの両方を包含するものである。例えば「アルキル基」とは、置換基を有しないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
 本明細書における「(メタ)アクリル」との表記は、アクリルとメタアクリルの両方を包含する概念を表す。「(メタ)アクリレート」等の類似の表記についても同様である。
<塗料組成物>
 本実施形態の塗料組成物は、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を含む(メタ)アクリル樹脂(A)、硬化剤(B)、および、界面活性剤(C)を含む。
 なお、以下において、(メタ)アクリル樹脂(A)を「樹脂(A)」とも表記する。また、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)を「構造単位(a1)」とも、アミド基を有する構造単位(a2)を「構造単位(a2)」とも表記する。
 本実施形態の塗料組成物により、防曇性能が良好で、かつ、耐久性に優れた硬化膜を形成可能な理由は、必ずしも全てが明らかではないが、以下のように説明することができる。
 まず、硬化膜の耐久性について説明する。
 樹脂(A)が含むアセトアセトキシ基(CH-CO-CH-CO-O-)のメチレンの水素は、2つの電子求引性基(CO:カルボニル基)で挟まれていることにより、酸性度が高く、解離しやすい。つまり、アセトアセトキシ基のメチレンの水素が解離し、2つのカルボニル基の間にカルボアニオンまたはラジカルが発生しやすい。この発生したカルボアニオンまたはラジカルが、硬化剤(B)とよく反応し、架橋構造を形成する結果、耐久性に優れた硬化膜が形成されると考えられる。
 特に、アセトアセトキシ基が硬化剤(B)と反応して形成される架橋構造は化学的に強く、逆反応等により分解しづらいと考えられる。よって優れた耐久性が得られると考えられる。
 ここで、特許文献1の実施例においては、樹脂中の2-ヒドロキシアクリレート等が有するヒドロキシ基と多官能ブロックイソシアネート化合物とが反応してウレタン結合が生じ、架橋構造が形成されると考えられる。ウレタン結合は、経時により加水分解することが知られており、本実施形態の塗料組成物に比べれば耐久性がやや劣る可能性がある。
 また、特許文献2の実施例においては、硬化剤が単独の成分として組成物中に含まれていない。よって、本実施形態の塗料組成物に比べれば、硬化が不十分で耐久性がやや劣る可能性がある。
 次に、硬化膜の防曇性能について説明する。
 樹脂(A)に含まれるアミド基は、親水性が大きく、水分を抱え込みやすい。すなわち、湿気がある場所では、アミド基があることにより硬化膜が水を吸収し、防曇性が得られると考えられる。
 ここで、硬化膜が吸収した水の量が一定量を超えた場合は、吸収された水の一部が硬化膜の表面で微細な水滴となり、そのままでは曇りの原因となる可能性がある。しかし本実施形態においては、硬化膜中に界面活性剤(C)が存在することで、硬化膜に吸収された水の表面張力が低下する。すると、硬化膜に吸収された水は「水滴」とはならず、硬化膜の表面に薄く一様に広がることとなる。
 つまり、樹脂(A)中のアミド基と界面活性剤(C)との組み合わせにより、その相乗作用として、(1)まず、硬化膜が水を吸収し、(2)次に、その水が硬化膜表面に「一様に広がる」、という流れができ、結果、湿気が多い場合でも曇りが十分に抑えられると考えられる。
 ここで、特許文献3の「発明が解決しようとする課題」の欄には、防曇性の塗料組成物によって形成された塗膜が界面活性剤を含む場合は「上記塗膜の表面に形成された水膜中に界面活性剤が溶け出す場合がある。溶け出した界面活性剤は、その後水膜中の水が乾燥することによって、上記塗膜の上に析出してしまい水垂れ跡として残る傾向がある。」と、界面活性剤の使用には問題がある旨が記載されている(特許文献3の段落0008参照)。つまり、特許文献3においては、界面活性剤の使用は否定的に捉えられており、まして、上述の「樹脂中のアミド基と界面活性剤との相乗作用」については記載も示唆もされていないと考えられる。
 また、特許文献3の発明は、組成物が含む樹脂が、撥水的な性質を有する「ポリジメチルシロキサン鎖」を含むことが特徴である。つまり、膜自体をそもそも撥水的に設計する思想であり、上述の「水を吸収することによる防曇」とは思想を異にするものと考えられる。
 本実施形態の塗料組成物の含有成分について説明する。
[樹脂(A)]
 本実施形態の塗料組成物は、樹脂(A)、すなわち、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を含む(メタ)アクリル樹脂)を含む。
 上述のように、構造単位(a1)が主として架橋反応に関与し、また、構造単位(a2)が主として水(湿気)の吸収に関与しているものと考えられる。
 樹脂(A)は、典型的には、構造単位(a1)および構造単位(a2)のそれぞれに対応するモノマーを重合させることで得ることができる。重合方法の詳細については後に述べる。
 なお、本実施形態においては、樹脂(A)を構成する構造単位の100%が、(メタ)アクリル系のモノマーに由来する構造単位でなくてもよい。すなわち、樹脂(A)は、(メタ)アクリル系ではないモノマーに由来する構造単位を一部(全部ではない)含んでいてもよい。例えば、構造単位(a1)および/または構造単位(a2)に対応するモノマーが、(メタ)アクリル構造を含まないモノマーである場合も本実施形態から排除はされない。
 ただし、(メタ)アクリル構造に由来する効果を十二分に得る観点では、樹脂(A)は、全構造単位中の50質量%以上が、(メタ)アクリル系のモノマーに由来する構造単位であることが好ましい。より好ましくは、樹脂(A)の全構造単位中の80質量%以上が、(メタ)アクリル系のモノマーに由来する構造単位である。さらに好ましくは、樹脂(A)の全ての(100%の)構造単位が、(メタ)アクリル系のモノマーに由来する構造単位である。
 構造単位(a1)に対応するモノマーは特に限定されないが、例えば、アセトアセトキシエチル(メタ)アクリレート(AAEM)、アセトアセトキシプロピル(メタ)アクリレート、アセトアセトキシブチル(メタ)アクリレート、2,3-ジ(アセトアセトキシ)プロピル(メタ)アクリレートなどのアセトアセトキシアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
 樹脂(A)は、構造単位(a1)に該当する繰り返し単位を複数種含んでいてもよい。例えば、上記に挙げたモノマーのうち2種以上を用いて重合反応を行うことで樹脂(A)を得てもよい。
 構造単位(a2)に対応するモノマーについても特に限定されないが、(メタ)アクリル酸アミド、より具体的には、(メタ)アクリルアミド、N,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。これらの中でもN,N-ジアルキル(メタ)アクリルアミドが好ましい。
 構造単位(a2)に対応するモノマーの具体例としては、ジメチル(メタ)アクリルアミド、ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジ-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、ジブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-ヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メチルヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-メチルヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-メチルヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-エチルヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-エチルヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-エチルヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-プロピルヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-プロピルヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-プロピルヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピルヒドロキシイソプロピル(メタ)アクリルアミド、メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、エトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、メトキシエチル(メタ)アクリルアミド、エトキシエチル(メタ)アクリルアミド、エトキシプロピル(メタ)アクリルアミド、メトキシブチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ブトキシエチル(メタ)アクリルアミド、アリル(メタ)アクリルアミド、2-エチルヘキシル(メタ)アクリルアミド、アクリロイルモルホリン、ダイアセトンアクリルアミド等を挙げることができる。
 樹脂(A)は、構造単位(a2)に該当する繰り返し単位を複数種含んでいてもよい。例えば、上記に挙げたモノマーのうち2種以上を用いて重合反応を行うことで樹脂(A)を得てもよい。
 樹脂(A)中の構造単位(a1)の含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常10~70質量%、好ましくは15~50質量%、より好ましくは20~40質量%である。
 また、樹脂(A)中の構造単位(a2)の含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、通常20~85質量%、好ましくは30~80質量%、より好ましくは40~75質量%である。
 樹脂(A)は、構造単位(a1)および構造単位(a2)以外の任意の構造単位(構造単位(a3))を含んでもよいし、含まなくてもよい。構造単位(a3)としては、例えば、以下の(i)または(ii)で表されるモノマーに由来する構造単位が挙げられる。樹脂(A)にこのような構造単位を含めることで、樹脂(A)のガラス転移温度や、硬化膜の物性(硬化膜の硬さ、柔らかさなど)の調整・最適化をすることができる。
(i)一般式CH=CR-COO-R’において、Rが水素原子またはメチル基であり、R’が、アルキル基、単環または多環のシクロアルキル基、アリール基、またはアラルキル基であるモノマー。
 この具体例としては、たとえば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、n-ラウリル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 これらの中でも、R’が炭素数1~8のアルキル基であるものが好ましく、R’が1~6のアルキル基であるものがより好ましく、R’が1~4のアルキル基であるものがさらに好ましい。
(ii)一般式CH=CR-COO-R’において、Rが水素原子またはメチル基であり、R’がヒドロキシ基等の極性基で置換された有機基(アルキル基、単環または多環のシクロアルキル基、アリール基、アラルキル基等)であるモノマー。
 この具体例としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
 樹脂(A)は、構造単位(a3)に該当する繰り返し単位を複数種含んでいてもよい。例えば、上記で具体例として挙げられたモノマーのうち2種以上を用いて重合反応を行うことで樹脂(A)を得てもよい。
 樹脂(A)が構造単位(a3)を含む場合、その含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは3~60質量%、より好ましくは5~50質量%、さらに好ましくは10~45質量%である。
 樹脂(A)は、フッ素原子やケイ素原子を含まないか、または、含むとしてもその量が少ないことが好ましい。硬化膜が、十分な親水性・吸水性を持つようにするためである。
 具体的には、樹脂(A)において、フッ素原子またはケイ素原子を含む構造単位の含有量は、樹脂(A)の全構造単位に対して、好ましくは0~10質量%、より好ましくは0~5質量%である。さらに好ましくは、樹脂(A)は、フッ素原子またはケイ素原子を含む構造単位を含まない。
 樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは5,000~1,000,000、より好ましくは10,000~100,000である。
 なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準物質としてポリスチレンを用いることで求めることができる。
 樹脂(A)のガラス転移温度は、特に限定されないが、好ましくは20~120℃、より好ましくは40~110℃、さらに好ましくは45~100℃である。
 なお、樹脂がコポリマーである場合、そのガラス転移温度は、種々の方法で求めることが可能であるが、例えば以下のフォックス(Fox)の式に基づいて求めることができる。
 1/Tg=(W/Tg)+(W/Tg)+(W/Tg)+・・・・+(W/Tg
〔式中、Tgは、樹脂のガラス転移温度(K)、W、W、W・・・Wは、それぞれのモノマーの質量分率、Tg、Tg、Tg・・・・Tgは、それぞれ各モノマーの質量分率に対応するモノマーからなる単独重合体のガラス転移温度(K)を示す。〕
 本明細書において、樹脂(A)のガラス転移温度(硬化膜のガラス転移温度ではなく、樹脂(A)単独のガラス転移温度)は、上記式に基づいて求められたガラス転移温度を意味する。なお、特殊モノマー、多官能モノマーなどのようにガラス転移温度が不明のモノマーについては、ガラス転移温度が判明しているモノマーのみを用いてガラス転移温度が求められる。
 樹脂(A)は、典型的には重合反応により得ることができる。重合反応としては、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合などの各種方法であってよいが、ラジカル重合が好ましい。また、重合は、溶液重合、懸濁重合、および乳化重合などのいずれであってもよい。これらのうち、重合の精密な制御等の観点から、溶液重合が好ましい。
 ラジカル重合の重合開始剤としては、公知のものを用いることができる。たとえば、アゾビスイソブチロニトリル、2,2-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、2,2-アゾビス(2-メチルプロピオニトリル)、および2,2-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)などのアゾ系開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシオクタノエート、ジイソブチルパーオキサイド、ジ(2-エチルヘキシル)パーオキシピバレート、デカノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、およびt-ブチルパーオキシベンゾエートなどの過酸化物系開始剤、過酸化水素と鉄(II)塩、過硫酸塩と亜硫酸水素ナトリウムなど、酸化剤と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤などが挙げられる。これらは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 重合開始剤の配合量は、特に限定されないが、重合するモノマーの混合液全体を100質量部とした場合に、0.001~10質量部とすることが好ましい。
 また、重合反応に際しては、適宜、公知の連鎖移動剤、重合禁止剤、分子量調整剤などを用いてもよい。さらに、重合反応は、1段階で行ってもよいし、2段階以上で行ってもよい。重合反応の温度は特に限定されないが、典型的には50℃~200℃、好ましくは80℃~150℃の範囲内である。
 塗料組成物中の樹脂(A)の含有量は、塗料組成物の全量中、好ましくは50~99質量%、より好ましくは60~98質量%である。
[界面活性剤(C)]
 本実施形態の塗料組成物は、界面活性剤(C)を含む。
 界面活性剤(C)は特に限定されず、公知のものを適宜用いることができる。例えば、カチオン性、アニオン性、ノニオン性、両性などの各種界面活性剤を用いることができる。界面活性剤(C)としてより具体的には、スルホン酸アニオン(例えばジアルキルスルホコハク酸塩など)、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、両性化合物(ベタイン化合物等)、ショ糖脂肪酸エステル、フッ素系ノニオン化合物などを挙げることができる。
 界面活性剤(C)としては、ジアルキルスルホコハク酸塩、両性化合物(ベタイン化合物等)、ショ糖脂肪酸エステルおよびフッ素系ノニオン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。また、これらに次いで好ましいものとしては、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルが挙げられる。
 本発明者らの知見によると、これらの好ましい界面活性剤(C)は、硬化膜中から適度にブリードアウトする(経時により徐々に、界面活性剤が硬化膜の内部から硬化膜表面にしみ出す)と考えられる。そしてその結果、スチームを繰り返し当てても防曇性能の低下が抑えられたり、硬化膜をふき取った後であっても防曇性能が良好であったりする効果(すなわち、単なる防曇性能ではなくよりハイレベルな防曇性能)が期待される。
 また、組成物設計の別観点として、界面活性剤(C)を2種以上併用してもよい。
 どのような界面活性剤(C)を併用するかは特に限定されないが、本発明者らの知見によれば、例えば、少なくとも1種のアニオン性界面活性剤と、少なくとも1種のノニオン性界面活性剤とを併用することが好ましい。なぜこの併用が好ましいのか、具体的メカニズムは不明であるが、アニオン性とノニオン性という、水との静電的な相互作用が大きく異なると考えられる異種の界面活性剤を併用することで、硬化膜が吸収した水が硬化膜表面により広がりやすくなり、結果、よりハイレベルな防曇性能が得られること等が推測される。
 界面活性剤(C)がスルホン酸アニオンを含む場合、その市販品としては、例えば、花王株式会社の商品名「ネオペレックス」シリーズ、「ぺレックス」シリーズ等を挙げることができる。
 特に、界面活性剤(C)がジアルキルスルホコハク酸塩を含む場合、その市販品としては、三洋化成工業株式会社の商品名サンモリンOTシリーズ(サンモリンOT-70等)、カラボンDA-72、花王株式会社の商品名ペレックス OT-P、ペレックス TA、ペレックス TR等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)がカチオン系界面活性剤(4級アンモニウム塩等)を含む場合、その市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社から「カチオーゲン」(登録商標)の名前で市販されているもの等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)が両性化合物(ベタイン化合物等)を含む場合、その市販品としては、例えば、川研ファインケミカル株式会社の商品名「ソフタゾリン」シリーズ、例えばソフタゾリンLSB、ソフタゾリンLPB、ソフタゾリンLPB-R等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)がポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを含む場合、その市販品としては、例えば、花王株式会社の商品名「レオドール」シリーズのうち、品番TW-IS399C、TW-L106、TW-L120、TW-O106V、TW-O120V、TW-O320V、TW-P120、TW-S120V、TW-S320V、TW-S106Vや、商品名「レオドールスーパー」の品番TW-L120等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)がグリセリン脂肪酸エステルを含む場合、その市販品としては、例えば、阪本薬品工業株式会社の商品名MO-7S、ML-750、ML-500、ML-310、MM-750、花王株式会社の商品名レオドールMS-50、レオドールMS-60、レオドールMO-60、レオドールMS-165V等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)がショ糖脂肪酸エステルを含む場合、その市販品としては、例えば、三菱ケミカルフーズ株式会社のリョートー(登録商標)シュガーエステル、その中でも例えば品番L-1695、M-1670、P-1695等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)がフッ素系ノニオン化合物を含む場合、その市販品としては、例えば、AGCセイミケミカル社の商品名「サーフロン」シリーズの、品番S-242、品番S-243、品番S-420等を挙げることができる。
 界面活性剤(C)の量は、樹脂(A)100質量部に対して好ましくは0.5~10質量部、より好ましくは樹脂(A)100質量部に対して1~8質量部である。この量とすることで、前述の樹脂(A)と界面活性剤(C)との相乗作用を最適化でき、防曇性能を最適化できると考えられる。
[硬化剤(B)]
 本実施形態の塗料組成物は、硬化剤(B)を含む。硬化剤(B)は、典型的には、樹脂(A)と反応して架橋構造を形成し、塗料組成物を硬化されるものである。
 硬化剤(B)は、多官能(メタ)アクリレート化合物を含むことが好ましい。多官能(メタ)アクリレート化合物のエチレン性二重結合は、樹脂(A)のアセトアセトキシ基との反応性が良好であり、また、形成される化学結合が化学的に安定であることから、硬化膜の耐久性に寄与するものと推測される。
 多官能(メタ)アクリレート化合物は、2~8官能の(メタ)アクリレート化合物(つまり、1分子中に2~8個の(メタ)アクリロイル基を含む化合物)であることが好ましく、2~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。
 2官能の(メタ)アクリレート化合物の例としては、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジメチロール-トリシクロデカンジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのPO付加物ジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
 また、3官能以上の(メタ)アクリレート化合物の例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレート、カプロラクトン変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ(メタ)アクリレート、カプロラクタム変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等を挙げることができる。
 これらの中でも、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ポリアルキレングリコール変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等が好ましい。
 なお、硬化剤(B)としては、多官能(メタ)アクリレートではないものも排除されない。例えば、多官能イソシアネート化合物、多官能エポキシ化合物等も硬化剤(B)として用いることができる。
 硬化剤(B)の量は、好ましくは樹脂(A)100質量部に対して5~30質量部、より好ましくは樹脂(A)100質量部に対して7~20質量部である。この量とすることで、より耐久性に優れた硬化膜を得られると考えられる。
[塩基性化合物(D)]
 本実施形態の塗料組成物は、一態様として、塩基性化合物(D)を含むことが好ましい。特に、本実施形態の塗料組成物を基材に塗装後、熱により硬化させて硬化膜を形成する際に好ましい。塩基性化合物(D)により、アセトアセトキシ基のメチレンの水素原子が解離しやすくなり、結果、硬化反応が促進されると推定される。
 塩基性化合物(D)は特に限定なく用いることができ、有機塩基であっても無機塩基であってもよい。例えば、金属水酸化物、金属アルコキシド、金属炭酸塩、4級アンモニウム塩化合物、1~3級アミン、含窒素複素環式化合物およびその塩、などを用いることができる。
 これらの中でも、含窒素複素環式化合物またはその塩が好ましい。また、含窒素複素環式化合物およびその塩は、アミジン骨格を含むもの(例えば、下記のDBUやDBNなど)であることがより好ましい。
 含窒素複素環式化合物の例としては、ピリジン、2-アミノピリジン、2-(ジメチルアミノ)ピリジン、4-(ジメチルアミノピリジン)、2-ヒドロキシピリジン、イミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、モルホリン、N-メチルモルホリン、ピペリジン、2-ピペリジンメタノール、2-(2-ピペリジノ)エタノール、ピペリドン、1,2-ジメチル-1,4,5,6-テトラヒドロピリミジン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(別称:ジアザビシクロウンデセン、略称:DBU)、6-(ジブチルアミノ)-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7(略称:DBA-DBU)、6-(2-ヒドロキシプロピル)-1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデカ-7-エン(略称:OH-DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]ノネン-5(略称:DBN)、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン(DABCO)、アジリジンなどを挙げることができる。
 また、含窒素複素環式化合物の塩の例としては、DBUのフェノール塩(具体的には、商品名:U-CAT SA1(サンアプロ社製))、DBUのオクチル酸塩(具体的には、商品名:U-CAT SA102(サンアプロ社製))、DBUのp-トルエンスルホン酸塩(具体的には、商品名:U-CAT SA506(サンアプロ社製))、DBNのオクチル酸塩(具体的には、商品名:U-CAT 1102(サンアプロ社製))などを挙げることができる。
 塩基性化合物(D)を用いる場合は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
 塩基性化合物(D)を用いる場合、その含有量は、(メタ)アクリル樹脂(A)100質量部に対して0.01~3質量部が好ましく、0.05~2.5質量部より好ましく、0.1~2.0質量部がさらに好ましい。この量とすることで、塩基性化合物(D)による効果を十分に得ることができる。例えば、硬化反応が十分に促進され、耐久性の高い硬化膜を得ることができると考えられる。
[その他成分]
 本実施形態の塗料組成物は、上記(A)~(D)以外の成分を含んでいてもよい。例えば、レベリング剤、レオロジー調整剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤など、塗料分野で用いられる各種添加剤を適量含んでいてもよい。
[硬化膜の物性の設計]
 本実施形態の塗料組成物は、前述のように、樹脂(A)のアミド基が湿気を積極的に吸収するメカニズム等により防曇性能が発現すると考えられる。このメカニズムからすると、本実施形態の塗料組成物を用いて形成した硬化膜は、ある程度親水的であることが、湿気の吸収という点からは望ましいと考えられる。換言すると、硬化膜の「親水性」を1つの指標として、塗料組成物を設計することができる。
 具体的には、本実施形態の塗料組成物を用いて膜厚10μmの硬化膜を形成したとき、その硬化膜に水を接触させてから1秒後の接触角θが、好ましくは70°以下、より好ましくは65°以下となるように塗料組成物を設計することが好ましい。θの下限は特にないが、好ましくは25°以上である。下限値をこのように設計することで、界面活性剤のブリードアウト量を適度に抑制できることとなり、結露をふき取った後の防曇性維持が期待できる。
 ここで、θの値は、塗料組成物中の各成分の種類や配合量、組成物の調製方法、塗装方法等を適切に選択することにより制御可能である。例えば、樹脂(A)がフッ素原子やケイ素原子を含まないか、または、含むとしてもその量が少ないようにする、界面活性剤(C)として親水的なものを選択する、界面活性剤(C)を適量用いる、等により制御可能である。
 また、防曇効果の持続性や、過酷な条件下での防曇効果等の観点からは、親水性の時間変化、例えば、硬化膜表面の水の接触角の経時変化を1つの指標として塗料組成物を設計することが好ましい。
 具体的には、本実施形態の塗料組成物を用いて膜厚10μmの硬化膜を形成したとき、その硬化膜に水を接触させてから20秒後の接触角をθとしたとき、θ-θの値が5°以上、かつ、θの値が45°以下となるように塗料組成物を設計することが好ましい(θは前述の定義のとおりである)。
 塗料組成物を上記のように設計することで、過酷な条件下(例えば、硬化膜に湿気を連続して当てたり、硬化膜に湿気を繰り返し当てたり、硬化膜上の水を一度拭ってから再度湿気を当てたりする条件下)でも防曇性が得られる効果が期待できる。
 すなわち、20秒という経時により硬化膜表面の接触角が5°以上低下し、接触角θが45°以下となる設計をすることで、湿気が硬化膜に継続的に/多量に供給されても、その表面の親水性を維持しやすくなると考えられる。言い換えると、過酷な条件下であっても、十分な防曇性能が得られると期待される。
 θの値(およびθ-θの値)は、塗料組成物中の各成分の種類や配合量、組成物の調製方法、塗装方法等を適切に選択することにより制御可能である。例えば、界面活性剤(C)として適度にブリードアウトするものを選択することで制御可能である。また、樹脂(A)中の構造単位(a1)の含有量や、硬化剤(B)の含有量、架橋性官能基の密度などを調整して架橋反応を制御し、界面活性剤(C)がブリードアウトする適度なすき間を硬化膜中に作ること等によっても制御可能である。
 なお、上記θおよびθの測定については、公知の方法、例えばθ/2法に基づき行うことができる。評価用の硬化膜の形成方法も含めて、詳細は後述の実施例に記載の方法を参照されたい。
<塗料材料>
 本実施形態の塗料材料は、
 第1容器に収容された第1塗料前駆体組成物と、第2容器に収容された第2塗料前駆体組成物とを含む塗料材料であって、
 第1塗料前駆体組成物が、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を有する(メタ)アクリル樹脂(A)を含み、硬化剤(B)を含まず、
 第2塗料前駆体組成物が、硬化剤(B)を含み、(メタ)アクリル樹脂(A)を含まず、
 第1塗料前駆体組成物および/または前記第2塗料前駆体組成物が、界面活性剤(C)を含む。
 ここで、(メタ)アクリル樹脂(A)、硬化剤(B)および界面活性剤(C)は、上記<塗料組成物>においてそれぞれ説明された成分である。
 すなわち、本実施形態の塗料材料は、上記<塗料組成物>が含む成分のうち、樹脂(A)を第1容器のみに収容し、硬化剤(B)を第2容器のみに収容し、界面活性剤(C)は第1容器と第2容器のいずれか一方または両方に収容する、というものである。
 このようにすることで、塗料の保存安定性を高めることができる。
 なお、第1塗料前駆体組成物および第2塗料前駆体組成物の一方または両方が、さらに塩基性化合物(D)を含んでいてもよい。また、塩基性化合物(D)については、さらに第3容器を準備し、その第3容器の中に収容してもよい。
 塩基性化合物(D)を用いる場合は、アセトアセトキシ基との反応を抑制する観点と、容器の数をむやみに増やさない観点から、第2塗料前駆体組成物に含まれることが好ましい。
 本実施形態の塗料材料については、物品に防曇性の硬化膜を形成しようとする直前に、第1塗料前駆体組成物および第2塗料前駆体組成物を混合して(場合によってはさらに塩基性化合物(D)を混合して)、塗料組成物を調製することができる。
<硬化膜を備えた物品の製造方法>
 本実施形態において、塗料組成物を用いて硬化膜を備えた物品を製造する方法としては、例えば、以下の製造方法(i)や製造方法(ii)の製造方法を挙げることができる。
・製造方法(i):
 塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と、
 基材に塗装された塗料組成物を加熱して前記塗料組成物を硬化させる熱硬化工程と
を含む硬化膜を備えた物品の製造方法。
・製造方法(ii):
 塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と、
 基材に塗装された前記塗料組成物に活性光線を照射して前記塗料組成物を硬化させる光硬化工程と
を含む硬化膜を備えた物品の製造方法。
 製造方法(i)について説明する。
 塗装工程において、基材に塗装される塗料組成物は、上述の<塗料組成物>として説明したものである。このとき、塗料組成物は、前述の塩基性化合物(D)を含有することが好ましい。
 塗料組成物を塗装する基材は特に限定されず、ガラス基材や、透明プラスチック基材(例えばアクリル樹脂基材やポリカーボネート樹脂基材)など、防曇性が求められる各種基材を採用することができる。より具体的には、塗料組成物は、建物用窓ガラス、自動車用窓ガラス、各種の鏡、各種光学レンズ、ゴーグル、保護メガネ、2輪車・4輪車用ライト部材、冷蔵庫の部材等に塗装することができる。また、通常の使用態様において視認可能な部位に塗装されるだけでなく、各種機器の内部などに、結露を抑える目的で塗装されてもよい。
 基材については、塗料組成物の塗布性・付着性を高める等の観点から、表面に適当な前処理がされていてもよい。例えば、表面の汚れを除去する前処理や、適当な下塗り層を設ける前処理などが行われていてもよい。
 塗料組成物の塗装の方法は特に限定されず、例えば、スプレー吹き付け法、フローコーティング法、ロールコート法、刷毛塗り法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。これらの中でも、一様な硬化膜を得る観点ではスプレー塗布が好ましい。
 塗装の膜厚は特に限定されないが、十分な防曇性能を得る観点から、最終的な硬化膜の膜厚が、例えば1~50μm、好ましくは5~25μmとなるように調整される。
 熱硬化工程においては、オーブンや乾燥炉等を用いて、基材に塗装された塗料組成物を加熱する。これにより塗料組成物を硬化させ、硬化膜を得る。より具体的には、塗料組成物が塗装された基材を、50~150℃の雰囲気中に、30秒~120分静置し、塗料組成物を硬化させる。
 製造方法(ii)について説明する。
 塗装工程については、製造方法(i)とほぼ同様である。ただし、塗料組成物は、前述の塩基性化合物(D)を含んでいなくてもよい。
 光硬化工程については、水銀ランプ等を用いて、活性光線(好ましくは紫外線)を、基材に塗装された塗料組成物に当てる。これにより塗料組成物を硬化させ、硬化膜を得る。活性光線の積算光量としては、例えば100~1000mJ/cmである。
<硬化膜、硬化膜を備えた物品>
 本実施形態において、硬化膜および硬化膜を備えた物品は、典型的には、上記<硬化膜を備えた物品の製造方法>に基づいて得ることができる。
 本実施形態の硬化膜および硬化膜を備えた物品は、耐久性に優れ、また、防曇性能が良好である。
 以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することができる。また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
 本発明の実施態様を、実施例および比較例に基づき詳細に説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。
<(メタ)アクリル樹脂の合成>
 樹脂A-1について、以下のようにして合成した。
 温度計、サーモスタット、攪拌装置、還流冷却器および滴下装置を備えた4つ口フラスコに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート110質量部を仕込み、110℃まで加温した。
 次いで、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート30質量部、ジメチルアクリルアミド50質量部、メタクリル酸メチル10質量部、メタクリル酸ブチル10質量部、および、1,1-アゾビス-1-シクロヘキサンカルボニトリル1質量部を混合した液を、滴下漏斗より2時間かけて上記4つ口フラスコに連続滴下した。
 滴下終了後、さらに110℃で4時間攪拌して反応を進行させた。その後、加熱を止めて室温まで冷却した。これにより、(メタ)アクリル系の樹脂A-1を含む樹脂組成物(固形分40質量%)を得た。
 得られた樹脂A-1の重量平均分子量は45000だった。また、前述のFoxの式に基づき、使用したモノマーの配合比から理論計算した樹脂A-1のガラス転移温度は、70℃だった。
 なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定、算出した。用いた装置、条件等は以下の通りである。
 使用機器:HLC8220GPC(株式会社東ソー製)
 使用カラム:TSKgel SuperHZM-M、TSKgel GMHXL-H、TSKgel G2500HXL、TSKgel G5000HXL(株式会社東ソー製)
 カラム温度:40℃
 標準物質:TSKgel 標準ポリスチレンA1000、A2500、A5000、F1、F2、F4、F10(株式会社東ソー製)
 検出器:RI(示差屈折)検出器
 溶離液:テトラヒドロフラン
 流速:1ml/min
 樹脂A-2~A-11についても、樹脂A-1と同様にして合成した。これら樹脂について、以下の表1に情報をまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 上表中、モノマーの略号は以下のとおりである。
 AAEM:2-アセトアセトキシエチルメタクリレート
 DMAA:ジメチルアクリルアミド
 DEAA:ジエチルアクリルアミド
 HEAA:ヒドロキシエチルアクリルアミド
 N-MAM:N-メチロールアクリルアミド(別名:N-(ヒドロキシメチル)アクリルアミド)
 MMA:メタクリル酸メチル
 BMA:メタクリル酸n-ブチル
<塗料組成物の調製>
 表2~7に示す各成分を、イソプロパノールに均一に溶解させ、不揮発成分の濃度が30質量%の塗料組成物を調製した。
 表2~7において、界面活性剤の量(質量部)は、樹脂(質量部)と硬化剤(質量部)との合計量を100質量部としたときの量である。例えば、実施例1においては、(メタ)アクリル樹脂と硬化剤の合計量114質量部に対して界面活性剤を2.5質量部用いたのではなく、(メタ)アクリル樹脂と硬化剤の合計量を100質量部としたときに、界面活性剤を2.5質量部用いたことを意味する。
 また、表2~7において、各成分の量としては、不揮発成分の量を記載している。例えば、表2の実施例1における(メタ)アクリル樹脂A-1「100質量部」とは、上述の樹脂A-1を含む樹脂組成物(固形分40質量%)としては250質量部用いたことを意味する。
 なお、表2~7の上部に「熱硬化」と記載されている塗料組成物については、表に明記された成分のほかに、以下に示す塩基性化合物(商品名SA-102:DBUオクチル酸塩)を、(メタ)アクリル樹脂と硬化剤の合計量を100質量部としたとき、0.5質量部用いた。
 表中に記載の化合物の入手先、構造等は以下のとおりである。
[硬化剤]
 A-DPH:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(新中村化学工業株式会社製)
 PETIA:ペンタエリスリトールトリアクリレート、および、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物(ダイセル・オルネクス株式会社製)
 DPEA-12:EO(エチレンオキサイド)変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬株式会社製)
 A-400:ポリエチレングリコール♯400ジアクリレート(新中村化学工業株式会社製)
[界面活性剤(アニオン系)]
 サンモリンOT-70:ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、有効成分70質量%(三洋化成工業株式会社製)
 ネオペレックスG-65:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、有効成分60質量%(花王株式会社製)
 ぺレックスSS-L:ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、有効成分50質量%(花王株式会社製)
[界面活性剤(カチオン系)]
 カチオーゲンES-L-9:ラウリルジメチルエチルアンモニウムエチルサルフェート、有効成分90質量%(第一工業製薬株式会社製)
[界面活性剤(両性)]
 ソフタゾリンLPB:ラウリン酸アミドプロピルベタイン、有効成分30質量%(川研ファインケミカル株式会社製)
 ソフタゾリンLSB:ラウラミドプロピルヒドロキシスルタイン、有効成分30質量%(川研ファインケミカル株式会社製)
[界面活性剤(ノニオン系)]
 シュガーエステルL-1695:ショ糖ラウリン酸エステル、有効成分100%(三菱ケミカルフーズ株式会社製)
 シュガーエステルM-1695:ショ糖ミリスチン酸エステル、有効成分100%(三菱ケミカルフーズ株式会社製)
 レオドールTW-L106:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(6EO)、有効成分100%(花王株式会社製)
 レオドールTW-L120:ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(20EO)、有効成分100%(花王株式会社製)
 ML-750:デカグリセリンモノエステル、有効成分100%(阪本薬品工業株式会社製)
 ML-500:ヘキサグリセリンモノエステル、有効成分100%(阪本薬品工業株式会社製)
 サーフロンS-243:フッ素系界面活性剤(EO付加物)、有効成分100%(AGCセイミケミカル社製)
 サーフロンS-242:フッ素系界面活性剤(EO付加物)、有効成分100%(AGCセイミケミカル社製)
[塩基性化合物]
 SA-102:1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン-7-オクチル酸塩(サンアプロ株式会社製)
<試験用の硬化膜の作製>
 表2~7の上段に「熱硬化」と記載されている塗料組成物については、以下のようにして、硬化膜が形成された試験板を作製した。
 ポリカーボネート樹脂板(厚み2mm、縦70mm×横70mm)に、得られた各塗料組成物をスプレー塗装した。得られた塗装物を、120℃に設定した乾燥炉内に60分間静置し加熱硬化させた。これにより厚み10μmの硬化膜を備えた試験板を得た。
 また、表2~7の上段に「光硬化」と記載されている塗料組成物については、以下のようにして、硬化膜が形成された試験板を作製した。
 ポリカーボネート樹脂板(厚み2mm、縦70mm×横70mm)に、得られた各塗料組成物をスプレー塗装した。得られた塗装物を、80℃に設定した乾燥炉に3分間静置し、溶剤を揮発させた。その後、得られた塗装物を、高圧水銀ランプ(アイグラフィック株式会社製)を使用して、積算光量500mJ/cmの条件で紫外線照射を行って硬化させた。これにより厚み10μmの硬化膜を備えた試験板を得た。
 得られた試験板を用いて、以下の各種評価を行った。
<接触角の測定>
 温度25℃、湿度50%RHの条件下、協和界面科学株式会社製の自動接触角計(品番DM-700)を用いて測定した。
 具体的には、この装置のシリンジに純水を準備し、シリンジの針の先端から2μLの純水の液滴を吐出させ、試験板上の塗膜をこの液滴に近づけて塗膜に液滴を付着させた。そして、静止状態で水が塗膜表面に触れた1秒後の接触角と20秒後の接触角を、θ/2法により測定した。測定は膜表面の任意の10か所で行い、その平均値を接触角とした。
<硬化膜の耐久性評価>
[付着性]
 JIS K5600-5-6(1999)「塗膜の機械的性質―付着性(クロスカット法)」に基づいた試験を行った。ポリカーボネート基材に対する硬化膜の密着性を下記の基準に基づいて評価した。
 5:カットのふちが完全に滑らかで、どの格子の目にもハガレがない。
 4:カットの交差点における硬化膜の小さなハガレがあり、剥離部分の面積が5%未満。
 3:剥離部分の面積が5%以上15%未満。
 2:剥離部分の面積が15%以上35%未満。
 1:剥離部分の面積が35%以上。
[耐水性]
 JIS K-5600-6-1「塗膜の化学的性質-耐液体性(一般的方法)」に準拠した方法により、試験板を、25℃の水に24時間浸漬した。24時間経過後、水から試験板を取り出して室温で24時間乾燥したのち、硬化膜の外観を目視で観察した。評価は下記の基準で行った。
 5:無変化
 4:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の5%未満の面積で、認められる。
 3:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の5%以上10%未満で認められる。
 2:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の10%以上で認められる。
 1:硬化膜が溶解している。
[耐溶剤性]
 酢酸エチルを浸み込ませた脱脂綿を試験板に載せ、100gの荷重をかけた状態で往復20回ラビングした。ラビング後の硬化膜の状態を確認し、以下の基準で評価した。
 5:表面に変化なし。
 4:表面が白化するがすぐに戻る。
 3:硬化膜の表面に傷がつく。
 2:硬化膜の一部がはがれる。
 1:硬化膜が溶解する。
<防曇評価>
[呼気試験]
 室温25℃、湿度40%の条件下で、試験板に呼気を吹きかけた。10秒間呼気を吹きかけた直後の硬化膜の状態について目視観察を行い、以下の基準で評価した。
 5:曇りが全く認められない。
 4:5秒以上の呼気吹きかけで曇りが生じる。
 3:3秒以上の呼気吹きかけで曇りが生じる。
 2:曇りが認められるが、呼気の吹きかけ終了後、すぐに曇りが解消する。
 1:曇りが認められ、曇りが解消されるのに10秒以上かかる。
[連続スチーム試験]
 60℃に保った温水浴の水面から5cm上方に、硬化膜面が下向きになるように試験板を設置し、温水浴からの蒸気を90秒間続けて当てた。その後の硬化膜の状態について目視で観察を行い、以下の基準で評価を行った。
 5:曇りが全く認めらない。
 4:曇りはないが、形成された水膜に発泡がみられる。
 3:曇りはないが、形成された水膜が歪んで見える。
 2:水膜の形成が十分ではなく、若干曇っている。
 1:水膜が形成されず、硬化膜面全体が白く曇る。
[水たれ跡]
 連続スチーム試験後の試験板を垂直に立てた状態で、室温で30分乾燥させた。乾燥後の硬化膜上の水たれ跡の状態について目視で観察を行い、以下の基準で評価した。
 5:水たれ跡が確認できない。
 4:光の当て方によって、うっすらと水たれ跡が見える。
 3:水たれ跡ははっきりと見えるが、透明である。
 2:水たれ跡がはっきりと見え、若干の硬化膜の白化が生じる。
 1:水たれ跡がはっきりと確認でき、硬化膜の白化が著しい。
[繰り返しスチーム試験]
 60℃に保った温水浴の水面から5cm上方に、塗膜面が下向きになるように試験板を設置した。温水浴からの水蒸気を硬化膜に10秒間当て、その後、5分間常温常湿下で乾燥させるというサイクルを1工程とし、当該工程を10回繰り返した。その後、再び水蒸気を10秒間当てた後の硬化膜の状態を目視で確認し、以下の基準で評価した。
 5:曇りが全く認めらない。
 4:曇りは認められないが、形成された水膜が歪んで見える。
 3:蒸気を当てた直後に一瞬の曇りが認められるが、すぐに水膜が形成されて曇りが解消される。
 2:蒸気を当てた直後に曇りが認められるが、数秒後に水膜が形成されて曇りが解消される。
 1:水膜が形成されずに曇る。
[ふき取り後の防曇性]
 流水で試験板を60秒間洗浄したのち、水分をティッシュで拭き取った。その後、上記[連続スチーム試験]を行い、蒸気を当て終わってから90秒後の硬化膜の状態について目視で観察を行い、以下の基準で評価した。
 5:曇りが全く認めらない。
 4:曇りは認められないが、形成された水膜が歪んで見える。
 3:蒸気を当てた直後に一瞬の曇りが認められるが、すぐに水膜が形成されて曇りが解消される。
 2:蒸気を当てた直後に曇りが認められるが、数秒後に水膜が形成されて曇りが解消される。
 1:水膜が形成されずに曇る。
<二次物性評価>
[耐湿試験]
 JIS K-5600-7-2「塗膜の長期耐久性-耐湿性(連続結露法)」に準拠した方法により、温度50±2℃、湿度98±2%の雰囲気中に試験板を240時間放置し、その後1時間以内に塗膜表面を観察した。
 5:無変化。
 4:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の5%未満の面積で認められる。
 3:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の5%以上10%未満で認められる。
 2:硬化膜の白化、フクレが硬化膜全体の10%以上で認められる。
 1:硬化膜が溶解している。
[耐湿試験後の防曇性]
 上記[耐湿試験]後の試験板を用いて、上記[連続スチーム試験]と同様の試験を行い、防曇性を評価した。
 5:曇りが全く認めらない。
 4:曇りはないが、形成された水膜に発泡がみられる。
 3:曇りはないが、形成された水膜が歪んで見える。
 2:水膜の形成が十分ではなく、若干曇っている。
 1:水膜が形成されず、硬化膜の全体が白く曇る。
[耐熱試験]
 JIS K-5600-6-3「塗膜の化学的性質-耐加熱性」に準じた方法により、温度120℃±2℃の雰囲気中に試験板を240時間放置し、その後1時間以内に塗膜表面の観察をした。
 5:無変化。
 4:硬化膜の色の変化やワレが、硬化膜全体の3%未満の面積で認められる。
 3:硬化膜の色の変化やワレが、硬化膜全体の3%以上10%未満で認められる。
 2:硬化膜の色の変化やワレが、硬化膜全体の10%以上50%未満で認められる。
 1:硬化膜の色の変化やワレが、硬化膜全体の50%以上で認められる。
[耐熱試験後の防曇性]
 上記(耐湿試験後の防曇性)の評価において、耐湿試験後の試験板の代わりに、耐熱試験後の試験板を用いた以外は、上記[耐湿試験後の防曇性]と同様の評価を行った。基準についても上記と同様である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表2~7に示されるように、特定の(メタ)アクリル樹脂(A)、硬化剤(B)、および、界面活性剤(C)の全てを含む実施例1~48の組成物により形成された硬化膜は、各成分の組合せ(相乗効果)により、膜としての耐久性(付着性、耐水性、耐溶剤性)が良好であり、かつ、防曇性能が良好であった。特に、連続スチーム試験や繰り返しスチーム試験などの過酷な試験においても、有意な防曇効果が得られた。
 一方、(メタ)アクリル樹脂として、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)またはアミド基を有する構造単位(a2)を含まないもの(A-9、A-10およびA-11)を用いた比較例1~3は、膜自体の耐久性(耐水性と耐溶剤性)が実施例に比べて大きく劣っており、実用上望ましくない結果であった。
 また、特定の(メタ)アクリル樹脂(A)と硬化剤(B)を含むものの、界面活性剤(C)を含まない比較例4では、連続スチーム試験や繰り返しスチーム試験などの過酷な試験において、防曇効果が確認できなかった。(なお、比較例4は、「水たれ跡」の評価結果は良好だが、これは、界面活性剤が入っていないためであり、当然の結果である。)
 さらに、特定の(メタ)アクリル樹脂(A)と界面活性剤(C)を含むものの、硬化剤(B)を含まない比較例5では、膜自体の耐久性(耐水性と耐溶剤性)が実施例に比べて大きく劣り、また、防曇評価や二次物性評価も実施例に比べて大きく劣る結果であった。
 実施例においては、特に、界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸塩を用いているもの(実施例1~3等)、両性化合物を用いているもの(実施例7、8等)、ショ糖脂肪酸エステルを用いているもの(実施例9~13等)およびフッ素系ノニオン化合物を用いているもの(実施例18、19等)が、連続スチーム試験、繰り返しスチーム試験、ふき取り後の防曇性などの過酷な評価でも良好な防曇性能を示す傾向にある。
 また、界面活性剤として、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤が併用されているもの(実施例20~48)も、連続スチーム試験や繰り返しスチーム試験などの過酷な評価でも良好な防曇性能を示す傾向にある。
 加えて、全体的な傾向として、θ-θの値が5°以上、かつ、θの値が45°以下である実施例が、そうでない実施例(例えば実施例6)に比べ、「ふき取り後の防曇性」が優れている傾向にあることが読み取れる。界面活性剤(C)のブリードアウト性の調整などが、よりハイレベルな防曇性の発現に関係していることが推察される。
 

Claims (12)

  1.  アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を含む(メタ)アクリル樹脂(A)、
     硬化剤(B)、および、
     界面活性剤(C)
    を含む塗料組成物。
  2.  請求項1に記載の塗料組成物であって、
     前記塗料組成物を用いて形成した膜厚10μmの硬化膜に水を接触させてから1秒後の接触角θが70°以下である塗料組成物。
  3.  請求項2に記載の塗料組成物であって、
     前記塗料組成物を用いて形成した膜厚10μmの硬化膜に水を接触させてから20秒後の接触角をθとしたとき、θ-θの値が5°以上であり、かつ、θの値が45°以下である塗料組成物。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物であって、
     前記界面活性剤(C)が、ジアルキルスルホコハク酸塩、両性化合物、ショ糖脂肪酸エステルおよびフッ素系ノニオン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む塗料組成物。
  5.  請求項1~3のいずれか1項に記載の塗料組成物であって、
     前記界面活性剤(C)が、少なくとも1種のアニオン性界面活性剤と、少なくとも1種のノニオン性界面活性剤とを含む塗料組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の塗料組成物であって、
     前記硬化剤(B)が、多官能(メタ)アクリレート化合物を含む塗料組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の塗料組成物であって、
     さらに、塩基性化合物(D)を含む塗料組成物。
  8.  第1容器に収容された第1塗料前駆体組成物と、第2容器に収容された第2塗料前駆体組成物とを含む塗料材料であって、
     前記第1塗料前駆体組成物が、アセトアセトキシ基を有する構造単位(a1)およびアミド基を有する構造単位(a2)を有する(メタ)アクリル樹脂(A)を含み、硬化剤(B)を含まず、
     前記第2塗料前駆体組成物が、硬化剤(B)を含み、前記(メタ)アクリル樹脂(A)を含まず、
     前記第1塗料前駆体組成物および/または前記第2塗料前駆体組成物が、界面活性剤(C)を含む塗料材料。
  9.  請求項1~7のいずれか1項に記載の塗料組成物の硬化膜。
  10.  請求項9に記載の硬化膜を備えた物品。
  11.  請求項1~7のいずれか1項に記載の塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と
     基材に塗装された前記塗料組成物を加熱して前記塗料組成物を硬化させる熱硬化工程と
    を含む硬化膜を備えた物品の製造方法。
  12.  請求項1~7のいずれか1項に記載の塗料組成物を基材に塗装する塗装工程と
     基材に塗装された前記塗料組成物に活性光線を照射して前記塗料組成物を硬化させる光硬化工程と
    を含む硬化膜を備えた物品の製造方法。
PCT/JP2017/034260 2017-09-22 2017-09-22 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法 WO2019058498A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018526271A JP7037819B2 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法
CN201780029421.9A CN110114424B (zh) 2017-09-22 2017-09-22 涂料组合物、涂料材料、固化膜、具备固化膜的物品及具备固化膜的物品的制造方法
EP17905007.5A EP3686255A4 (en) 2017-09-22 2017-09-22 COATING COMPOSITION, COATING MATERIAL, HARDENED FILM, ARTICLES WITH HARDENED FILM AND MANUFACTURING METHOD FOR ARTICLES WITH HARDENED FILM
US15/779,590 US10876014B2 (en) 2017-09-22 2017-09-22 Coating composition, coating material, cured film, article having cured film, and method for producing article having cured film
PCT/JP2017/034260 WO2019058498A1 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法
MX2018013932A MX2018013932A (es) 2017-09-22 2017-09-22 Composicion de recubrimiento, material de recubrimiento, pelicula curada, articulo que tiene una pelicula curada y metodo para producir un articulo que tiene una pelicula curada.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2017/034260 WO2019058498A1 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019058498A1 true WO2019058498A1 (ja) 2019-03-28

Family

ID=65810185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/034260 WO2019058498A1 (ja) 2017-09-22 2017-09-22 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10876014B2 (ja)
EP (1) EP3686255A4 (ja)
JP (1) JP7037819B2 (ja)
CN (1) CN110114424B (ja)
MX (1) MX2018013932A (ja)
WO (1) WO2019058498A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111100521B (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 万华化学集团股份有限公司 一种具有持久驱蚊作用的内墙涂料及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63273668A (ja) * 1987-04-30 1988-11-10 Dainippon Printing Co Ltd 親水性膜形成組成物及びその親水性膜並びにその製造方法
JPH10298489A (ja) * 1997-04-28 1998-11-10 Nippon Paint Co Ltd 水性塗料組成物および水系塗膜表面の親水化剤
JP2003012966A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Ge Toshiba Silicones Co Ltd 光硬化型防曇剤組成物および防曇性被覆物品の製造方法
WO2008056678A1 (fr) * 2006-11-10 2008-05-15 Nippon Shokubai Co., Ltd. Composition de polymère absorbant le rayonnement ultraviolet dispersé dans l'eau
WO2012086552A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 ダイセル・サイテック株式会社 吸水性樹脂組成物およびこれを用いた積層体
JP2015140423A (ja) 2014-01-30 2015-08-03 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
JP2016169287A (ja) 2015-03-12 2016-09-23 日油株式会社 防曇剤組成物及びこれを用いた防曇性物品
JP2017008217A (ja) 2015-06-23 2017-01-12 日油株式会社 防曇剤組成物

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5180760A (en) * 1988-04-28 1993-01-19 Nippon Oil And Fats Company, Limited Anti-fogging resin film-forming composition
US5244935A (en) * 1990-02-26 1993-09-14 Nippon Oil And Fats Co., Ltd. Composition of ultraviolet curing antifogging agent and process for forming antifogging coating film
US5567761A (en) * 1993-05-10 1996-10-22 Guertin Bros. Coatings And Sealants Ltd. Aqueous two-part isocyanate-free curable, polyurethane resin systems
US5998543A (en) * 1996-05-28 1999-12-07 Eastman Chemical Company Stable amino-containing polymer latex blends
US6262169B1 (en) * 1998-05-14 2001-07-17 Eastman Chemical Company Protonated amines for controlled crosslinking of latex polymers
US6649679B1 (en) * 1997-09-18 2003-11-18 Eastman Chemical Company Stable waterborne polymer compositions containing poly(alkylenimines)
KR101223755B1 (ko) * 2001-07-24 2013-01-17 니치유 가부시키가이샤 흐림방지 도료 조성물 및 그 도장물품
US7335690B2 (en) 2005-01-25 2008-02-26 3M Innovative Properties Company Crosslinkable hydrophilic materials from polymers having pendent Michael donor groups

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63273668A (ja) * 1987-04-30 1988-11-10 Dainippon Printing Co Ltd 親水性膜形成組成物及びその親水性膜並びにその製造方法
JPH10298489A (ja) * 1997-04-28 1998-11-10 Nippon Paint Co Ltd 水性塗料組成物および水系塗膜表面の親水化剤
JP2003012966A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Ge Toshiba Silicones Co Ltd 光硬化型防曇剤組成物および防曇性被覆物品の製造方法
WO2008056678A1 (fr) * 2006-11-10 2008-05-15 Nippon Shokubai Co., Ltd. Composition de polymère absorbant le rayonnement ultraviolet dispersé dans l'eau
WO2012086552A1 (ja) * 2010-12-22 2012-06-28 ダイセル・サイテック株式会社 吸水性樹脂組成物およびこれを用いた積層体
JP2015140423A (ja) 2014-01-30 2015-08-03 ナトコ株式会社 塗料組成物、その硬化膜及びその硬化膜を備える塗装物品
JP2016169287A (ja) 2015-03-12 2016-09-23 日油株式会社 防曇剤組成物及びこれを用いた防曇性物品
JP2017008217A (ja) 2015-06-23 2017-01-12 日油株式会社 防曇剤組成物

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3686255A4

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019058498A1 (ja) 2020-10-01
US20190256730A1 (en) 2019-08-22
EP3686255A4 (en) 2021-04-14
CN110114424B (zh) 2022-03-11
MX2018013932A (es) 2019-08-21
EP3686255A1 (en) 2020-07-29
US10876014B2 (en) 2020-12-29
JP7037819B2 (ja) 2022-03-17
CN110114424A (zh) 2019-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6340539B1 (ja) 塗料組成物、硬化膜、硬化膜を備えた物品
JP2011140589A (ja) 防曇塗料組成物
WO2016047430A1 (ja) 防曇剤組成物及びこれを用いた防曇性物品
TWI689567B (zh) 光反應性透明黏著薄片用組成物、光反應性透明黏著薄片、觸控面板、影像顯示裝置
JP2010150351A (ja) 防曇塗料組成物、その製造方法及びその塗装物品
US20110281037A1 (en) One-part dual curing clear coating composition comprising acrylic modified acrylate for cars and dual curing process employing the same
JP2021502445A (ja) 光硬化性組成物およびその硬化物を含むコーティング層
JP6497139B2 (ja) 防曇剤組成物及びこれを用いた防曇性物品
JP7295430B2 (ja) 防曇性物品、及びその製造方法
JP2016169287A (ja) 防曇剤組成物及びこれを用いた防曇性物品
JP6680111B2 (ja) 感圧式接着剤および接着シート
JP7037819B2 (ja) 塗料組成物、塗料材料、硬化膜、硬化膜を備えた物品および硬化膜を備えた物品の製造方法
JP5549652B2 (ja) クロム薄膜被覆用塗料組成物
JP4332751B2 (ja) 硬化型防曇コーティング剤組成物
JP6375531B1 (ja) 防曇剤組成物
JP2017101221A (ja) 活性エネルギー線硬化型樹脂組成物
JPH02255854A (ja) 防曇性樹脂塗膜形成組成物
JP2019210377A (ja) 防曇組成物及び成形品
JP4345264B2 (ja) 防曇塗料組成物及びその塗装物品
JP2018162431A (ja) 親水性共重合体、ならびに当該親水性共重合体を含む熱硬化型組成物および塗膜
JP6992617B2 (ja) 防曇剤組成物、該組成物から形成される防曇膜を有する防曇性物品
WO2019065072A1 (ja) フィルムの製造方法
WO2019221268A1 (ja) 防曇性積層体およびその製造方法
JP7428979B2 (ja) 防曇剤組成物、該組成物から形成される防曇膜を有する防曇性物品
JP7367316B2 (ja) 高滑水性活性エネルギー線硬化性組成物及び樹脂成形品

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018526271

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017905007

Country of ref document: EP

Effective date: 20200422