防雾涂料组合物及使用其涂料组合物的防雾性透明片材

文档序号:1785686 发布日期:2019-12-06 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 防雾涂料组合物及使用其涂料组合物的防雾性透明片材 (Antifogging coating composition and antifogging transparent sheet using same ) 是由 筱崎友宽 吉田俊 于 2018-05-14 设计创作,主要内容包括:提供防雾涂料组合物含有:(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯、(B)反应性非离子表面活性剂、(C)反应性离子液体和(D)聚合性引发剂。防雾涂料组合物优选进一步包含(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯和(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂。防雾性透明片材具备透明的基材和配置于该基材表面的由上述防雾涂料组合物构成的防雾被膜。(Providing an antifogging coating composition comprising: (A) a hydrophilic bisphenol A type (meth) acrylate, (B) a reactive nonionic surfactant, (C) a reactive ionic liquid, and (D) a polymerizable initiator. The antifogging coating composition preferably further comprises (E) pentaerythritol (meth) acrylate and (F) urethane (meth) acrylate resin. The antifogging transparent sheet comprises a transparent substrate and an antifogging coating film which is arranged on the surface of the substrate and is composed of the antifogging coating composition.)

防雾涂料组合物及使用其涂料组合物的防雾性透明片材

技术领域

本发明涉及防雾涂料组合物及使用其的防雾性透明片材。本申请基于并要求于2017年6月23日提交的日本专利申请第2017-123300号的优先权的权益,该日本申请中记载的全部内容结合于此作为参照。

背景技术

当基材的表面温度低于周围空气的露点时,在基材的表面会附着水滴产生模糊。在透镜、玻璃窗、透明膜等透明基材以及镜子等反射材料中,表面产生模糊导致损害透射图像或反射图像的可见性。为此,提出了在基材的表面形成赋予防雾效果的涂层来防雾的方法。例如,已经公开有如下方法:通过在透明基材的表面上形成防雾被膜,提高基材表面的亲水性或减小透镜与水的接触角来防止在基材表面上形成水滴,从而防止基材的模糊(例如专利文献1、专利文献2等)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利申请公开第2004-83846号公报

专利文献2:日本专利申请公开第2007-137937号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在各种各样的场合都寻求防雾性。尤其是在伴随着温度急速变化的环境下,也寻求发挥防雾性。进而,寻求一种防雾被膜,不仅防雾被膜刚刚形成后的初始防雾性优异,而且防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异。例如,寻求即使在暴露于水、温水的环境下,防雾性依然持续的防雾被膜及具备了这样的防雾被膜的防雾性透明片材。

因此,本发明的目的之一是提供能够形成不仅初始防雾性优异、防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异的防雾被膜的防雾涂料组合物以及使用其的防雾性透明片材。

用于解决课题的手段

本发明的第一方式涉及的防雾涂料组合物含有:(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯、(B)反应性非离子表面活性剂、(C)反应性离子液体和(D)聚合性引发剂。

此外,本申请发明的第二方式涉及的防雾性透明片材具备:透明的基材和配置于该基材表面的由上述防雾涂料组合物构成的防雾被膜。

发明效果

根据本申请发明,可提供能够形成不仅初始防雾性优异、防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异的防雾被膜的防雾涂料组合物以及防雾特性优异的防雾性透明片材。

具体实施方式

[本申请发明的实施方式的说明]

首先列出并说明本申请发明的实施方式。本申请发明涉及的防雾涂料组合物含有:(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯、(B)反应性非离子表面活性剂、(C)反应性离子液体和(D)聚合性引发剂。

含有(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯、(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体的上述防雾涂料组合物刚刚形成防雾被膜后的初始防雾性优异。其中,具有尤其是在低温环境下发挥防雾性(低温防雾性)的效果。此外,这样的防雾涂料组合物具有使形成了防雾被膜后的基材表面的亲水性持续的效果。通过对基材赋予这样的持续性的亲水性(亲水持续性),能够形成防雾持续性优异的防雾被膜。

此外,(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体还具有使基材表面的接触角减小的效果。通过减小基材表面的接触角,进一步提高防雾效果。进而,通过含有(D)聚合性引发剂,能够提供分子量大,基材表面的保持性优异的防雾被膜。结果,能够形成防雾效果可长时间持续的防雾持续性优异的防雾被膜。

通过像这样含有上述(A)成分至(D)成分,可提供能够形成初始防雾性优异、且防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异的防雾被膜的防雾涂料组合物。

在上述防雾涂料组合物中,(C)反应性离子液体可以是由磺酸铵盐构成的液体。通过含有这样的反应性离子液体,能够更加确实地获得不仅初始防雾性优异,而且防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异的防雾被膜。

上述防雾涂料组合物还可以包含(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯。通过含有(E)成分,可使后述的防雾被膜的耐水洗性提高,并且赋予防雾被膜柔软度。

上述防雾涂料组合物还可以包含(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂。通过含有(F)成分,可使后述的防雾被膜的耐水洗性提高,并且赋予防雾被膜柔软度。

在上述防雾涂料组合物中,相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量可以是超过2质量份且20质量份以下。通过使(B)成分的含量相对于100质量份(A)成分为超过2质量份,可获得能够更稳定地形成被膜透明度高的防雾被膜的防雾涂料组合物。此外,即使(B)成分的含量相对于100质量份(A)成分为超过20质量份,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再提高,反而成本会增加。因此,相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量优选为20质量份以下。

在上述防雾涂料组合物中,相对于100质量份(A)成分,(C)成分的含量可以是1质量份以上5质量份以下。只要(C)成分的含量在1质量份以上,就能够更明确地发挥(C)成分带来的防雾特性的提高效果。此外,即使(C)成分的含量相对于100质量份(A)成分超过5质量份,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再提高,反而成本会增加。因此,相对于(A)成分100质量份,(C)成分的含量优选为5质量份以下。

(B)成分相对于(C)成分的含量比(B)/(C)可以是1以上10以下。通过使比(B)/(C)为1以上,能够提供防雾特性更加优异的防雾被膜。此外,即使上述比超过10,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再发生变化,因此上限优选为10。

上述防雾涂料组合物还可以含有均化剂。通过含有均化剂,可提高防雾涂料组合物的涂布性。进而能够使基材和水的接触角减小,从而不易产生水滴。因此有助于提高防雾效果。

在上述防雾涂料组合物中,聚合性引发剂可以是光聚合引发剂。通过使聚合性引发剂为光聚合引发剂,能够相对容易地进行涂布了防雾涂料组合物后的固化。

本申请发明涉及的防雾性透明片材具备:透明的基材和配置于基材表面的由上述防雾涂料组合物构成的防雾被膜。具备由上述防雾涂料组合物构成的防雾被膜的防雾性透明片材具有优异的透明性和防雾特性。

基材可以是聚对苯二甲酸乙二酯制的基材。由于聚对苯二甲酸乙二酯的透明性优异,因此能够获得片材整体的透明度高的防雾性透明片材。此外,由于聚对苯二甲酸乙二酯的加工性优异,因此能够获得可应用在多种用途的防雾性透明片材。

[本申请发明的实施方式的详细说明]

接着,对本申请发明的防雾涂料组合物的一个实施方式进行说明。本实施方式涉及的防雾涂料组合物含有:(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯(在本申请说明书及权利要求书中也称为“(A)成分”)、(B)反应性非离子表面活性剂(在本申请说明书及权利要求书中也称为“(B)成分”)、(C)反应性离子液体(在本申请说明书及权利要求书中也称为“(C)成分”)和(D)聚合性引发剂(在本申请说明书及权利要求书中也称为“(D)成分”)。在本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”意味着丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的任一方或两方。

[(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯]

本申请发明的防雾涂料组合物含有亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯作为(A)成分。亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯是防雾涂料组合物的主要成分,对涂布了防雾涂料组合物的基材赋予亲水性,有助于提高防雾效果。此外,通过防雾涂料组合物含有亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,含有由防雾涂料组合物形成的防雾被膜的离子液体的上述防雾涂料组合物刚刚形成防雾被膜后的尤其是低温防雾性和亲水持续性良好。“亲水性”意味着加入到水中时不发生相分离,可在水中分散或溶于水的树脂。

上述亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯具有双酚A的两个羟基被具有(甲基)丙烯酸酯基的反应性基团取代的结构。作为亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,例如可列举具有由下述通式(1)表示的结构的化合物。

[化1]

(式中,R1及R2分别独立地表示氢原子或甲基,m及n分别独立地表示0以上的整数。m+n的值为0以上,优选为4以上,更优选为10以上。)

如上述式(1)所示,在本申请说明书中,亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯优选含有环氧烷烃改性的双酚A型(甲基)丙烯酸酯。作为环氧烷烃改性的双酚A型(甲基)丙烯酸酯,例如包括环氧乙烷改性的双酚A型(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的双酚A型(甲基)丙烯酸酯等。式(1)中,m+n的值越大,亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯的亲水性越高。如上所述,m+n的值优选为4以上、更优选为10以上。作为这样的化合物的优选例子,例如可列举由下述式(2)表示的化合物。

[化2]

(式中,m及n分别独立地表示0以上的整数,例如m+n=20)

作为亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯的市售品的例子,可以列举由第一工业制药株式会社发售的New Frontier(R)BPE-4(在式(1)中,R1及R2是氢原子,m+n=4)、NewFrontier(R)BPE-10(在式(1)中,R1及R2是氢原子,m+n=10)、New Frontier(R)BPE-20(在式(1)中,R1及R2是氢原子,m+n=20)、New Frontier(R)BPEM-4(在式(1)中,R1及R2是甲基,m+n=4)、New Frontier(R)BPEM-10(在式(1)中,R1及R2是甲基,m+n=10)等New Frontier(R)系列。

亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯相对于100质量%防雾涂料组合物的总固体成分的比例以固体成分换算优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上。通过含有以固体成分换算计为50质量%以上的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,能够获得可形成防雾特性,尤其是低温防雾性及亲水持续性优异的防雾被膜的防雾涂料组合物。上述比例的上限没有特别限定,但上限例如以固体成分换算计为90质量%。

[(B)反应性非离子表面活性剂]

本申请发明的防雾涂料组合物含有反应性非离子表面活性剂作为(B)成分。反应性非离子表面活性剂主要有助于提高防雾被膜的低温防雾性、提高亲水持续性以及减小接触角。

非离子表面活性剂(非离子性表面活性剂)是具有在溶解于水的状态下不进行离子化的亲水基团的表面活性剂。其中,“反应性非离子表面活性剂”是在分子内具有反应性官能团的非离子表面活性剂。作为上述反应性官能团,例如可列举乙烯基、(甲基)丙烯酰基等含有不饱和键的基团,尤其是含有乙烯性不饱和键的基团。

作为本申请的防雾涂料组合物含有的反应性非离子表面活性剂的例子,可列举由下述式(3)表示的结构的化合物。

[化3]

(式中,R3表示碳原子数8至36,且具有3个以上甲基的一价的支链脂肪族烃基或支链的脂肪族酰基,AO表示碳原子数2至4的氧化亚烷基,L表示由下述式(4)表示的基团,z表示1至10的数,X表示氢原子或下述的阴离子性亲水基团或阳离子性亲水基团(优选为氢原子),m表示0至1000的数,n表示0至1000的数。)

[化4]

(式中,R4及R5表示氢原子或甲基,x表示0至12的数,y表示0或1的数。)

阴离子性亲水基团:-SO3M、-R6-SO3M、-R7-COOM、-PO3M2、-PO3MH或-CO-R8-COOM(式中,M表示氢原子、碱金属原子、碱土类金属原子或铵(其中,碱土类金属原子为1/2),R6及R7表示亚烷基,R8表示从二元酸或其酸酐去除羧基后的残基。)

阳离子性亲水基团:-R9-NR10R11R12·Y或-Z-NR10R11R12·Y(式中,R9表示亚烷基,R10至R12表示碳原子数1至4的烷基、碳原子数2至4的链烷醇基或苄基,Y表示卤原子或甲基硫酸基团,Z表示由-CH2CH(OH)CH2-或-CH(CH2OH)CH2-表示的基团。)

上述L优选为具有由下述式(5)表示的结构的基团。

[化5]

-CH2-CH=CH2 (5)

作为具有由上述式(3)表示的结构的化合物的具体例子,可列举具有由下述式(6)表示的结构的化合物。

[化6]

(式中,EO是环氧乙烷,m是0至1000的数。)

典型而言,上述式(6)的m为5以上50以下的整数,例如m=10、20、30或40。

在作为具有由上述式(3)表示的结构的化合物的非离子表面活性剂中,作为市售品的例子,可列举Adekarea Soap ER-10、Adekarea Soap ER-20、Adekarea Soap ER-30、Adekarea Soap ER-40、Adekarea Soap SR系列以及Adekarea Soap SE系列(均为株式会社ADEKA制造)等。

相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量优选为超过2质量份且20质量份以下。通过相对于100质量份(A)成分含有超过2质量份的(B)成分,能够更稳定地形成被膜透明度高的防雾被膜。此外,即使相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量超过20质量份,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再提高,反而成本会增加。因此,相对于100质量份(A)成分,(B)成分的含量优选为20质量份以下。相对于100质量份的(A)成分,(B)成分的含量的上限更优选为18质量份。

[(C)反应性离子液体]

本申请发明的防雾涂料组合物含有反应性离子液体作为(C)成分。离子液体是由阳离子和阴离子构成的离子以液体存在的物质。离子液体是盐,并且是熔点低、在室温附近下为液体的状态的物质。此外,“反应性离子液体”是包含具有反应性官能团的阳离子的物质。作为上述反应性官能团,例如可列举乙烯基、(甲基)丙烯酰基等含有不饱和键的基团,尤其是含有乙烯性不饱和键的基团。

作为上述(C)成分的反应性离子液体的例子,可列举包含具有由下述化学式(7)或下述化学式(8)表示的反应性基团的离子结合性盐的反应性离子液体。

[化7]

[化8]

(式中,R13及R14分别独立地表示取代或无取代的碳原子数1至30的直链状、支链状或环状的烷基;取代或无取代的碳原子数6至30的芳基;被取代的或非取代的碳原子数7至31的芳烷基,A1及A2是碳原子数2至4的直链状或支链状的亚烷基,n是0至50的整数,Q1+及Q2+分别独立地表示选自于由具有乙烯性不饱和键的铵离子、具有乙烯性不饱和键的咪唑鎓离子、具有乙烯性不饱和键的吡啶鎓离子、具有乙烯性不饱和键的吡咯烷鎓离子、具有乙烯性不饱和键的吡咯啉离子、具有乙烯性不饱和键的哌啶鎓离子、具有乙烯性不饱和键的吡嗪鎓离子、具有乙烯性不饱和键的嘧啶鎓离子、具有乙烯性不饱和键的***鎓离子、具有乙烯性不饱和键的三嗪鎓离子、具有乙烯性不饱和键的喹啉鎓离子、具有乙烯性不饱和键的异喹啉鎓离子、具有乙烯性不饱和键的吲哚鎓离子、具有乙烯性不饱和键的喹喔啉鎓离子、具有乙烯性不饱和键的哌嗪鎓离子、具有乙烯性不饱和键的噁唑啉鎓离子、具有乙烯性不饱和键的噻唑啉鎓离子以及具有乙烯性不饱和键的吗啉鎓离子组成的组中的至少一种。)

相对于100质量份(A)成分,(C)成分的含量优选为1质量份以上5质量份以下。通过相对于100质量份(A)成分,含有1质量份以上的(C)成分,所获得的防雾被膜的防雾特性及亲水持续性成为充分的级别。此外,即使相对于100质量份(A)成分,(C)成分的含量超过5质量份,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再提高,反而成本会增加。因此,相对于100质量份(A)成分,(C)成分的含量优选为5质量份以下。相对于100质量份(A)成为,(C)成分的含量的下限更优选为1.5质量份。上限更优选为3质量份。

(B)成分相对于(C)成分的含量比(B)/(C)优选是1以上10以下。通过使(B)成分的含量相对于上述(C)成分的含量以质量比计为1以上,能够更确实地获得可形成防雾特性,尤其是低温防雾性及亲水持续性优异的防雾被膜的防雾涂料组合物。此外,即使含有质量比(B)/(C)超过10,由于效果饱和,透明性、防雾特性也不会再发生变化,因此优选上限为10。

[(D)聚合引发剂]

本实施方式涉及的防雾涂料组合物含有聚合引发剂作为(D)成分。作为聚合引发剂,可列举热聚合引发剂、光聚合引发剂等。其中由于可容易地进行涂布了防雾涂料组合物后的固化这一点,优选光聚合引发剂。进而,光聚合引发剂中优选由紫外线固化的光聚合引发剂。聚合引发剂既可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。

聚合引发剂的量可根据需要适当设定。例如,优选适当地设定,以使相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,(D)成分的聚合引发剂的量为1质量份以上50质量份以下,优选为5质量份以上30质量份以下的范围内。

[(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯]

除上述(A)至(D)成分以外,防雾涂料组合物还可以含有(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯。

(E)成分的季戊四醇(甲基)丙烯酸酯有助于减小防雾被膜表面的接触角。通过上述(B)成分及(C)成分的相乘效果,能够提高用热水清洗防雾被膜表面后,用布擦拭时的擦拭掉水后的防雾性。进而,(E)成分有助于提高固化反应性及表面硬度。

作为(E)成分的季戊四醇(甲基)丙烯酸酯的例子,可列举季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯等。此外,由于能够赋予亲水性这一点,作为(E)成分的季戊四醇(甲基)丙烯酸酯,优选为环氧烷烃改性的季戊四醇(甲基)丙烯酸酯。

作为市售的(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯,可列举KAYARAD DPHA(二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物)、KAYARAD DPEA12(环氧乙烯改性二季戊四醇六丙烯酸酯)、KAYARAD D-330(二季戊四醇三丙烯酸酯)、KAYARAD D-320(二季戊四醇四丙烯酸酯)以及KAYARAD D-310(二季戊四醇五丙烯酸酯)(均为日本化药株式会社制)等。其中优选环氧烷烃改性的KAYARAD DPEA12(环氧乙烷改性的二季戊四醇六丙烯酸酯)。

相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,(E)成分的含量优选为5质量份以上,更优选为10质量份以上。通过相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,含有5质量份以上的(E)成分,能够更加有助于减小接触角、提高擦拭掉水后的防雾性以及赋予防雾被膜柔软度。上限没有特别限制,例如为30质量份。

[(F)尿烷丙烯酸酯类树脂]

防雾涂料组合物还可以含有(F)成分的尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂。尿烷丙烯酸酯类树脂可提高防雾涂料组合物的固化反应性。

作为尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂,可列举多元醇化合物和有机聚异氰酸酯的反应产物。

作为上述多元醇化合物,例如可列举乙二醇、丙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、三羟甲基丙烷、二乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、1,4-二羟甲基环己烷、双酚A聚乙氧基二醇、聚四亚甲基二醇等多元醇类;作为上述多元醇类与琥珀酸、马来酸、衣康酸、己二酸、氢化二元酸、邻苯二甲酸、间邻苯二甲酸、对苯二甲酸等多元酸或它们的酸酐类的反应产物的聚酯多元醇类;作为上述多元醇类与ε-己内酯的反应产物的聚己内酯多元醇类;上述多元醇类和上述多元酸或它们的酸酐类的ε-己内酯的反应产物;聚碳酸酯多元醇;聚合物多元醇等。

作为上述有机聚异氰酸酯,例如可列举甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯、二环戊基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4’-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,2’-4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯等。

尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂优选含有尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物。尿烷(甲基)丙烯酸酯低聚物的重均分子量优选为300以上5000以下,更优选为300以上3000以下。

作为市售的上述(F)成分的尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂,可列举艺术树脂(Artresin)系列(根上工业株式会社制)。

相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,(F)成分的含量优选为2质量份以上,更优选为3质量份以上。通过相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,含有2质量份以上的(F)成分,可大大有助于赋予防雾被膜耐擦性(硬涂性),或提高防雾涂料组合物的反应性。上限没有特别限制,例如为10质量份。此外,(F)成分更优选与上述的(E)成分合用。

[均化剂]

本实施方式涉及的防雾涂料组合物还可以在不损害发明的效果的范围内含有其它添加成分。例如,本实施方式涉及的防雾涂料组合物还可以含有均化剂。通过含有均化剂,可提高防雾涂料组合物的涂布性。进而能够使防雾被膜和水的接触角减小,不易产生水滴。因此有助于提高防雾效果。

作为上述均化剂,可列举硅类均化剂、氟类均化剂、丙烯酸类均化剂、乙烯类均化剂以及氟类和丙烯酸类复合化的均化剂等。均化剂既可以单独使用一种,或也可以组合使用两种以上。

均化剂的量可根据需要适当设定。例如,适当地设定,以使相对于100质量份(A)成分的亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,均化剂的量为1质量份以上50质量份以下,优选为5质量份以上30质量份以下的范围内。

[相容剂]

根据需要,防雾涂料组合物可以含有相容剂。上述相容剂可根据上述各成分的相容性适当选择。作为相容剂,例如可列举脂肪族(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯、芳香族(甲基)丙烯酸酯等。上述脂肪族(甲基)丙烯酸酯、脂环式(甲基)丙烯酸酯、芳香族(甲基)丙烯酸酯可包含羟基、氨基、缩水甘油基、羧酸基(羧基)、磷酸酯基等官能团或聚乙二醇链等改性基团。作为市售的相容剂,可列举Light-Ester系列、Light-Acrylate系列(均为共荣社化学株式会社制)等。相容剂的量可考虑各成分的溶解性适当调节。

[溶剂]

根据需要,本实施方式涉及的防雾涂料组合物可以含有溶剂。作为溶剂,可列举甲基乙基酮、丙酮等酮类溶剂;酯类溶剂;PGM(丙二醇单甲醚)等二醇醚类溶剂;醇类溶剂等有机溶剂或水等。这些溶剂可考虑所添加的成分的溶解性适当选择。

此外,考虑各成分的溶解性、组合物涂布性等设定防雾涂料组合物的溶剂的比例。其中,当溶剂的量过多时,涂膜的固化有容易变得不充分的倾向。此外,当溶剂的量过少时,防雾被膜的透明性有容易下降的倾向。防雾涂料组合物中的溶剂的比例没有特别限定,典型而言为防雾涂料组合物的总量的50质量%以上80质量%以下,优选为50质量%以上70质量%以下,更优选为55质量%以上65质量%以下。

[其它添加成分]

进而,根据希望的特性,本实施方式涉及的防雾涂料组合物还可以含有除上述成分以外的造膜助剂、抑泡剂、稳定剂、填充剂、粘合促进剂、固化剂、固化促进剂、增塑剂、触变剂、颜料、抗氧化剂等公知的添加剂。

[防雾涂料组合物]

本实施方式涉及的防雾涂料组合物可通过如下方法制备:在甲基乙基酮(MEK)等溶剂中添加(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯、(B)反应性非离子表面活性剂、(C)反应性离子液体、(D)聚合引发剂、根据需要的(E)环氧乙烷改性二季戊四醇六丙烯酸酯、(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂、均化剂以及其它需要的成分,并投入到搅拌机内搅拌。各成分的投入顺序没有特别限定,本领域技术人员可依照技术常识任意地调节。

在本实施方式中,优选的防雾涂料组合物为相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,含有:1质量份以上20质量份以下、优选为1.5质量份以上18质量份以下的(B)反应性非离子表面活性剂;1质量份以上5质量份以下、优选为1.5质量份以上3质量份以下的(C)反应性离子液体;以及1质量份以上50质量份以下、优选为5质量份以上30质量份以下的(D)聚合性引发剂。(B)成分相对于(C)成分的含量比(B)/(C)更优选为1以上10以下。

在本实施方式中,其它的优选的防雾涂料组合物为相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,含有:1质量份以上、优选为1.5质量份以上18质量份以下的(B)反应性非离子表面活性剂;1质量份以上5质量份以下、优选为1.5质量份以上3质量份以下的(C)反应性离子液体;1质量份以上50质量份以下、优选为5质量份以上30质量份以下的(D)聚合性引发剂;5质量份以上、更优选为10质量份以上且30质量份以下的(E)环氧乙烯改性二季戊四醇六丙烯酸酯;以及2质量份以上、更优选为3质量份以上且10质量份以下的(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂。(B)成分相对于(C)成分的含量比(B)/(C)更优选为1以上10以下。

[防雾性透明片材]

接着,对本实施方式涉及的防雾性透明片材进行说明。本实施方式的防雾性透明片材具备:透明的基材和配置于该基材表面的由上述防雾涂料组合物构成的防雾被膜。

防雾性透明的防雾被膜可通过在基材上涂布上述涂料组合物,干燥涂膜而形成。此外,当防雾涂料组合物含有光聚合引发剂时,在涂布后,可通过照射紫外线等光来促进各成分的固化并形成防雾被膜。

作为上述基材,优选玻璃、树脂制(塑料制)的片材或膜等透明的基材。作为上述透明的基材,例如可列举选自于聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯等透明树脂的树脂制透明片材或透明膜。

进而,上述防雾被膜具有优异的高温防雾性及低温防雾性。因此,可在较大范围温度环境下发挥防雾效果。此外,由于被膜透明性也优异,因此可用作不损害基材的外观、透过基材的外景图像的可见性的被膜。

[用途]

本实施方式涉及的防雾涂敷剂可在较大范围温度环境下发挥防雾效果,并且防雾效果的持续性及被膜透明性优异。因此,可形成相对于塑料成形品、塑料膜、尤其是PET制的素材具有高紧贴性的防雾被膜。

进而,具备由上述防雾涂敷剂构成的防雾被膜的防雾性透明片材还可以用作具备下面的基材的防雾性材料,所述基材是无机玻璃透镜、建筑物的窗户、浴室的窗户、镜子、汽车或火车、飞机、轮船等交通工具的窗户、用于滑雪、游泳等的护目镜、用于面罩、摩托车头盔等的防护罩等。

实施例

以下,参照实施例更具体地说明本发明。本发明的范围不限于这些实施例的记载。

以下的实施例、比较例中配合的成分如下所示。

(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯(商品名New Frontier BPE20G,第一工业制药株式会社制)

(B)反应性非离子表面活性剂(商品名Adekarea Soap ER10,株式会社ADEKA制)

(C)反应性离子液体(商品名JI62C01,日本乳化剂株式会社制)

(D)聚合引发剂(商品名DAROCUR(R)4265(50质量%2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦和50质量%2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的混合物),BASF JAPAN株式会社制)

(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯

环氧乙烯(EO)改性二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPEA12,日本化药株式会社制)。

(F)尿烷(甲基)丙烯酸类树脂

尿烷丙烯酸酯低聚物、反应性尿烷聚合物混合物(商品名Artresin H135,根上工业株式会社制)

-相容剂

2-羟乙基甲基丙烯酸酯(商品名Light-Ester HO250N,共荣社化学株式会社制)

-溶剂

MEK(甲基乙基酮)

-均化剂A

BYK3560(聚醚大分子单体(macromer)改性丙烯酸酯,BYK Chemie JAPAN株式会社制)

-均化剂B

DOW CORNING(R)67 ADDITIVE(3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷,固体成分浓度70质量%至80质量%,东丽道康宁株式会社制)

[防雾涂料组合物的制备及防雾被膜的形成]

根据表1至表2所示的配合将规定量的上述各种成分投入到混炼机中,通过混炼获得防雾涂料组合物。将所获得的防雾涂料组合物涂布在作为基材的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的透明片材上,以使干燥后的膜厚成为大致10μm,在80℃下进行10分钟加热干燥,形成涂膜。通过使用输出密度120W/cm的高压汞灯,对在光源下12cm的位置形成的涂膜以累积光量1000mJ/cm2照射紫外线使涂膜固化,形成防雾被膜。表2所示的配合与表1所示的配合相比,在进一步含有(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂这一点不同。

[防雾被膜的评价]

接下来根据以下的评价项目对形成了防雾被膜的片材进行评价。评价项目及其评价顺序如下所示。

(1)被膜透明度

对形成了防雾被膜的片材以目测观察评价被膜的透明度。在评价时,用目测观察透明性、有无雾度。在表1及表2中,对被膜透明的标识为“+”,对可在被膜上发现模糊、浑浊的标识为“-”。

(2)防雾性的评价

(2-1)通常条件下的防雾性的评价

准备上面敞开的容器,注入50℃至60℃的温水。准备评价对象的复合片材,用该复合片材覆盖容器的敞开的面,防雾被膜一侧朝下。此时,防雾被膜的表面和温水表面的距离为100mm±5mm。保持静置,目测观察2分钟后的膜表面变化。在表1及表2中,对通过目测观察的结果为复合片材整体透明,并且透过片材可见片材相反一侧的外景的标识为“+”;对片材模糊,并且透过片材不可见片材相反一侧的外景的标识为“-”。

(2-2)低温防雾性的评价

将评价对象的复合片材在-15℃的环境下放置10分钟,然后取出到室温20℃±5的环境。观察从室温环境取出后经过60秒后的防雾被膜的表面的模糊情况。在表1及表2中,对通过目测观察的结果为复合片材整体透明,并且透过片材可见片材相反一侧的外景的标识为“+”;对片材模糊,并且透过片材不可见片材相反一侧的外景的标识为“-”。

(2-3)高温防雾性的评价

(i)标准

准备上面敞开的容器,注入80℃±5的温水。准备评价对象的复合片材,用该复合片材覆盖容器的敞开的面,防雾被膜一侧朝下。此时,防雾被膜的表面和温水表面的距离为100mm±5mm。保持静置,观察2分钟后的膜表面变化。在表1及表2中,对通过目测观察的结果为复合片材整体透明,并且透过片材可见片材相反一侧的外景的标识为“+”,对片材模糊,并且透过片材不可见片材相反一侧的外景的标识为“-”(下述(ii)、(iii)也同样)。

(ii)耐水试验1的高温防雾性的评价

将评价对象的复合片材浸渍在20℃至30℃的室温水中,静置2小时。从常温水中取出片材,使其干燥。干燥后,按照上述“(i)标准”所示的顺序评价片材的高温防雾性。

(iii)耐水试验2的高温防雾性的评价

将评价对象的复合片材浸渍在75℃至85℃的温水中,静置2小时。从温水中取出片材,使其干燥。干燥后,按照上述“(i)标准”所示的顺序评价片材的高温防雾性。

将比较例1、2及实施例1至14的配合以及被膜透明度和防雾性的评价结果示于表1及表2。在配合的栏中记载的数字表示质量份。

表1

*1)虽然是允许范围,但多少有点模糊

表2

如表1的评价结果所示,在(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体的任一方均不含有的比较例1中,被膜透明度的评价为透明,但如对防雾性的评价结果所示,几乎未看到防雾效果。

此外,在相对于比较例1的配合,进一步含有(C)反应性离子液体和促进各成分的相容的相容剂的比较例2中,也几乎未看到防雾效果。

相对于此,在含有(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体两者的实施例1至14中,对于各防雾性的评价,均发挥了良好的防雾性。

实施例1至14中,在实施例1(相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,(B)反应性非离子表面活性剂的量为2质量份的例子)中,在被膜透明度的评价中多少能够观察到被膜产生模糊。在除此以外的实施例(实施例2至14)中,全部的被膜为透明。当像这样(B)反应性非离子表面活性剂的量为2质量份时,有时能获得被膜透明度不足的防雾被膜。由该结果可知,为了发挥高防雾性,同时更稳定地形成被膜透明度高的防雾被膜,优选相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,(B)反应性非离子表面活性剂的量为超过2质量份,更优选为4质量份以上。

如此,可知由本申请发明的防雾涂料组合物获得的防雾被膜及具备该防雾被膜的防雾性透明片材具有优异的防雾性(常温、低温、高温的全部的防雾性)。进而,通过使(B)反应性非离子表面活性剂的量超过2质量份,可更稳定地形成被膜透明度高的防雾被膜。

(3)耐水洗性的评价

准备评价对象的复合片材,在30℃至40℃的温水中用手对防雾被膜的表面边揉搓边清洗10次,然后用布擦拭掉水分,使片材干燥。接着,准备上面敞开的容器,注入50℃至60℃的温水。准备干燥后的片材,用该复合片材覆盖容器的敞开的面,防雾被膜一侧朝下。此时,防雾被膜的表面和温水表面的距离为100mm±5mm。保持静置,目测观察2分钟后的膜表面变化。按照模糊少的顺序以4阶段(级别A→B→C→D)评价防雾性。级别A至C是允许水平。级别D是由于模糊而片材不透明,是不能够经受实用的水平。将评价结果示于表3及表4。表3所示的配合与表1相同。此外,表4所示的配合与表2相同。

表3

表4

如表3的评价结果所示,在(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体均不含有的比较例1或不含有(B)反应性非离子表面活性剂的比较例2中,耐水洗性为D级别,不充分。相对于此,在含有(B)反应性非离子表面活性剂和(C)反应性离子液体两者的实施例1至7中,耐水洗性提高到C至B级别。

此外,如表4所示的结果,通过进一步包含(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂,耐水洗性提高。尤其是在相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,包含:6质量份以上10质量份以下的(B)反应性非离子表面活性剂、2质量份(C)反应性离子液体、8质量份(D)聚合性引发剂、10质量份(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯和4质量份(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂时(实施例10至12),示出A级别的优异的耐水洗性。即,明确了由于提高耐水洗性这一点,优选除了上述(A)至(D)成分,进一步包含上述(E)成分及(F)成分。

(4)防雾被膜的硬度

对于包含上述(E)成分及(F)成分的实施例8至14的防雾涂料组合物,评价进一步由该防雾涂料组合物形成的防雾被膜的表面硬度。为了评价,测量防雾被膜表面的铅笔硬度。将结果示于表5中。

表5

如表5所示,当在包含(E)成分及(F)成分的状态下,增加(B)反应性非离子表面活性剂的量时,防雾被膜表面渐渐变得柔软。从防雾被膜的表面硬度的观点出发,尤其优选相对于100质量份(A)亲水性双酚A型(甲基)丙烯酸酯,包含4质量份以上8质量份以下的(B)反应性非离子表面活性剂、2质量份(C)反应性离子液体、8质量份(D)聚合性引发剂、10质量份(E)季戊四醇(甲基)丙烯酸酯和4质量份(F)尿烷(甲基)丙烯酸酯类树脂(实施例9至11)。

(总结)

由以上的结果可知,通过本申请发明涉及的具有特定组成的防雾涂料组合物,能够形成不仅防雾被膜刚刚形成后的初始防雾性(例如高温防雾性、低温防雾性)优异,防雾效果可长时间持续的防雾持续性也优异的防雾被膜。此外,通过除上述(A)至(D)成分之外,含有(E)成分及(F)成分,能够获得耐水洗性优异,赋予了柔软度的防雾被膜。

本申请公开的实施方式及实施例全部为示例,应理解不从任何方面限定发明的范围。本发明的范围不只限于所述意思,也包含了权利要求书表示的、和权利要求书等同的意思以及范围内全部的变化。

工业可利用性

本申请的防雾涂料组合物及防雾性透明片材在寻求可长时间持续防雾效果的各种领域尤其能够有利地应用。

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