JP2008303358A - Coating liquid for forming hollow silicone particle-based film and substrate with film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する中空シリコーン系粒子と（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有するマトリクスを含有した被膜形成用塗布液および、該塗布液により基材表面に被膜が形成された基材に関する。 The present invention relates to a coating solution for forming a film containing hollow silicone-based particles having a (meth) acryloyl group and / or vinyl group and a matrix having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group, and a base material using the coating solution. The present invention relates to a substrate having a film formed on the surface.
透明基材の最外層に基材より低屈折率の物質からなる低屈折率層（減反射層）を可視光波長の１／４の膜厚み（約１００ｎｍ）で形成すると表面反射率が低減することが知られている。この原理を応用したフィルムやガラスの反射防止透明基材は電気製品、光学製品、建材等の分野で広く使用されている。 When a low refractive index layer (decreasing reflection layer) made of a material having a lower refractive index than the base material is formed on the outermost layer of the transparent base material with a film thickness (about 100 nm) that is 1/4 of the visible light wavelength, the surface reflectance is reduced. It is known. Films and glass antireflection transparent substrates applying this principle are widely used in the fields of electrical products, optical products, building materials and the like.
減反射層の形成方法としては、フッ化マグネシウム等を蒸着またはスパッタリングするドライコーティング法と低屈折率材料の溶液を基材に塗布するウエットコーティング法が知られている。近年、適用できる基材の制約が少なく、連続生産性やコスト面でも優位なウエットコーティング法が注目されている。 As a method for forming the antireflection layer, a dry coating method in which magnesium fluoride or the like is deposited or sputtered and a wet coating method in which a solution of a low refractive index material is applied to a substrate are known. In recent years, wet coating methods that have few restrictions on applicable base materials and are superior in terms of continuous productivity and cost have attracted attention.
ウエットコーティング法の低屈折率材料としては、フッ素系樹脂や多孔質あるいは中空シリカと被膜形成用マトリクスとからなる材料が知られている。 As a low refractive index material of the wet coating method, a material composed of a fluororesin or porous or hollow silica and a film forming matrix is known.
フッ素系樹脂の屈折率は低いが、屈折率を低くするためには、フッ素置換されたアルキル鎖を長くしなければならず、一方でアルキル鎖を長くすると形成される低屈折率層の膜強度が低下するという問題があった（特許文献１）。 Although the refractive index of fluororesins is low, in order to lower the refractive index, the fluorine-substituted alkyl chain must be lengthened, while the film strength of the low refractive index layer formed when the alkyl chain is lengthened (Patent document 1).
多孔質あるいは中空シリカ粒子は、被膜形成用マトリクスに添加するとフッ素樹脂よりも強度に優れる低屈折率材料が得られるため、近年様々な製法が行われている（特許文献２乃至４）。特許文献２では、アルカリ金属等の珪酸塩等とアルカリ可溶な無機化合物をｐＨ１０以上のアルカリ水溶液でコロイド粒子にし、この粒子の珪素と酸素以外の元素の一部を除去した後、この粒子を加水分解性有機珪素化合物等で被覆する方法が開示されている。特許文献３では、水を可溶化したテトラアルコキシシランを界面活性剤で有機溶剤中にエマルジョン化すると、加水分解・縮合反応が起こり、含水率が高い場合にはミクロンサイズの中空シリカ粒子が合成できることが開示されている。また、特許文献４では、珪酸アルカリ金属から活性シリカをシリカ以外の材料のコア上に沈殿させ、コアを除去することにより中空シリカを得る製法が開示されている。 When porous or hollow silica particles are added to a film-forming matrix, a low refractive index material superior in strength to a fluororesin can be obtained, and various production methods have been carried out in recent years (Patent Documents 2 to 4). In Patent Document 2, silicates such as alkali metals and alkali-soluble inorganic compounds are made into colloidal particles with an alkaline aqueous solution having a pH of 10 or more, and after removing some of the elements other than silicon and oxygen in the particles, A method of coating with a hydrolyzable organosilicon compound or the like is disclosed. According to Patent Document 3, when tetraalkoxysilane solubilized in water is emulsified in an organic solvent with a surfactant, hydrolysis / condensation reaction occurs, and when the water content is high, micron-sized hollow silica particles can be synthesized. Is disclosed. Patent Document 4 discloses a production method in which hollow silica is obtained by precipitating active silica from an alkali metal silicate on a core of a material other than silica and removing the core.
しかしながら、これらの技術では、シリカ層中の多数の細孔や薄いシリカ層の厚みのために加工時に壊れ易いとか空洞内に核粒子のかなりの部分が残り空隙率が上がらないという課題、あるいは反応時間が長く工程が多いため生産性が悪いという課題など、多くの問題を残していた。更に、これらの多孔質あるいは中空シリカ粒子を単に被膜形成用マトリクスに混ぜても、フッ素系樹脂よりは優れるものの、十分な耐擦傷性は得られていなかった。 However, with these technologies, there are problems such as a large number of pores in the silica layer and a thin silica layer that are easily broken during processing, or a significant part of the core particles remain in the cavity and the porosity does not increase, or the reaction Many problems remained, such as the problem of low productivity due to long time and many processes. Further, even when these porous or hollow silica particles were simply mixed in the film forming matrix, sufficient scratch resistance was not obtained although it was superior to the fluororesin.
そこで、中空シリカの表面を（メタ）アクリロイル基などで被覆した中空シリカと、多官能アクリル系樹脂を用いて製膜する方法も提案されている（特許文献５乃至６）。しかし、これらの方法では、一度中空シリカを合成して、粒子または粒子分散液を作成した後、シランカップリング剤などで表面処理する必要があった。そのため、作業工程が増えて生産性が悪くなるという課題などがあった。 Therefore, a method of forming a film using a hollow silica whose surface is covered with a (meth) acryloyl group and a polyfunctional acrylic resin has been proposed (Patent Documents 5 to 6). However, in these methods, it is necessary to synthesize hollow silica once to prepare particles or a particle dispersion, and then surface-treat with a silane coupling agent or the like. For this reason, there is a problem that productivity increases due to an increase in work processes.
また、シリカはシリコーンやフッ素系樹脂よりも屈折率が１．４７と高いため、十分に屈折率を下げるためには、空隙率を大きくする必要がある。しかし、空隙率を大きくすると被膜付基材の形成時に空隙が潰れるといった問題があった。更に、シリカは無機粒子であるため、有機溶剤に分散した際に分散しにくい、白濁しているといった問題、有機系樹脂に分散しにくい等の問題があった。
本発明は、低い屈折率を示し、生産性が良く透明な中空シリコーン粒子系被膜形成用塗布液および、反射率が低く耐擦傷性に優れた被膜付基材を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a coating solution for forming a hollow silicone particle-based film that exhibits a low refractive index and has good productivity, and a coated substrate having a low reflectivity and excellent scratch resistance.
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討を重ねた結果、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する中空シリコーン系粒子（Ａ）と（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有するマトリクス（Ｂ）を含有することを特徴とする塗布液が、中空シリコーン系被膜形成用に適していることおよび、この塗布液により作成された被膜付基材が、低反射率で耐擦傷性に優れていることを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have a hollow silicone-based particle (A) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group and a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group. The coating liquid characterized by containing the matrix (B) is suitable for forming a hollow silicone-based film, and the coated substrate made from this coating liquid has low reflectance and scratch resistance. The inventors have found that the present invention is superior and have completed the present invention.
すなわち本発明は、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する中空シリコーン系粒子（Ａ）と（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有するマトリクス（Ｂ）とを含むことを特徴とする、中空シリコーン系被膜形成用塗布液に関する。 That is, the present invention includes a hollow silicone-based particle (A) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group and a matrix (B) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group. The present invention relates to a coating solution for forming a hollow silicone film.
好ましい実施態様は、前記（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有するマトリクス（Ｂ）が、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）であることを特徴とする、前記の塗布液に関する。 In a preferred embodiment, the matrix (B) having the (meth) acryloyl group and / or vinyl group is a polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group. It is related with the said coating liquid characterized by these.
好ましい実施態様は、前記中空シリコーン系粒子（Ａ）が、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を、ＳｉＯ４／２単位、ＲＳｉＯ３／２単位（式中、Ｒは、炭素数１乃至４のアルキル基、炭素数６乃至２４の芳香族基、（メタ）アクリロイル基又はビニル基の少なくとも１種を示す）およびＲ２ＳｉＯ２／２単位（式中、Ｒは、炭素数１乃至４のアルキル基、炭素数６乃至２４の芳香族基、（メタ）アクリロイル基又はビニル基の少なくとも１種を示す）からなる群より選ばれる１単位又は２単位以上からなり、Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の割合が２０モル％以下、ＲＳｉＯ３／２単位の割合が５０モル％以上であるシリコーン系化合物（Ｆ）により被覆したコアシェル粒子（Ｇ）中の有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）を除去することにより得られることを特徴とする、前記の塗布液に関する。 In a preferred embodiment, the hollow silicone-based particles (A) are composed of organic polymer particles (D) and / or organic solvents (E), wherein SiO 4/2 units, RSiO 3/2 units (wherein R represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms, a (meth) acryloyl group or a vinyl group) and an R 2 SiO 2/2 unit (wherein R Is composed of 1 unit or 2 units or more selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, aromatic groups having 6 to 24 carbon atoms, (meth) acryloyl groups and vinyl groups). Organic polymer particles in core-shell particles (G) coated with a silicone compound (F) in which the proportion of R 2 SiO 2/2 units is 20 mol% or less and the proportion of RSiO 3/2 units is 50 mol% or more (D) Characterized in that it is obtained by removing the spare / or an organic solvent (E), relating to the coating solution.
好ましい実施態様は、前記中空シリコーン系粒子（Ａ）が、水系で乳化剤を用いて合成された体積平均粒子径が０．００１〜１μｍの粒子を有機溶剤によりラテックス中から抽出し脱水したものであることを特徴とする、前記の塗布液に関する。 In a preferred embodiment, the hollow silicone-based particles (A) are obtained by extracting particles having a volume average particle diameter of 0.001 to 1 μm synthesized in an aqueous system using an emulsifier from a latex with an organic solvent and dehydrating the particles. It is related with the said coating liquid characterized by the above-mentioned.
好ましい実施態様は、前記塗布液が、さらに光重合開始剤（Ｈ）を含み、紫外線照射により得られる被膜が単独、または他の被膜とともに形成されてなる被膜付基材に関する。 A preferred embodiment relates to a coated substrate in which the coating solution further contains a photopolymerization initiator (H), and a film obtained by ultraviolet irradiation is formed alone or together with another film.
本発明の中空シリコーン系被膜形成用塗布液は、低い屈折率を示し、生産性に優れ、透明なその塗布液を基材の表面に形成することにより、安定的に反射率が低く、耐擦傷性に優れる被膜付き基材を提供することができる。 The coating solution for forming a hollow silicone film of the present invention exhibits a low refractive index, is excellent in productivity, and is formed with a transparent coating solution on the surface of the substrate, thereby stably providing low reflectance and scratch resistance. It is possible to provide a coated substrate having excellent properties.
本発明は、中空シリコーン系粒子と、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を含むマトリクスを含有する、中空シリコーン系被膜形成用塗布液を提供するものである。さらに本発明は、該塗布液により被膜が基材表面上に形成された被膜付き基材を提供するものである。以下、本発明を詳細に説明する。 The present invention provides a coating solution for forming a hollow silicone film, comprising hollow silicone particles and a matrix containing a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group. Furthermore, this invention provides the base material with a film by which the film was formed on the base-material surface with this coating liquid. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
＜中空シリコーン系粒子（Ａ）＞
本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）は、外周部がシリコーン系化合物からなる中空構造の粒子である。このような中空シリコーン系粒子（Ａ）は、例えば、有機又は無機のコア粒子をシリコーン系化合物で被覆した後、コア粒子を除去することによって得られる。簡便な方法で空隙率を高くできるという点からは、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を、ＳｉＯ４／２単位、ＲＳｉＯ３／２単位およびＲ２ＳｉＯ２／２単位からなる群より選ばれる１単位又は２単位以上からなり、Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の割合が２０モル％以下、ＲＳｉＯ３／２単位の割合が５０モル％以上であるシリコーン系化合物（Ｆ）で被覆した後、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）を除去することにより得られる中空シリコーン系粒子であることが好ましい。
<Hollow silicone particles (A)>
The hollow silicone particles (A) of the present invention are particles having a hollow structure whose outer peripheral portion is made of a silicone compound. Such hollow silicone-based particles (A) can be obtained, for example, by coating the organic or inorganic core particles with a silicone compound and then removing the core particles. From the viewpoint that the porosity can be increased by a simple method, particles composed of the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) are converted into SiO 4/2 units, RSiO 3/2 units and R 2 SiO 2. Silicone compound comprising 1 unit or 2 units or more selected from the group consisting of / 2 units, wherein the proportion of R 2 SiO 2/2 units is 20 mol% or less and the proportion of RSiO 3/2 units is 50 mol% or more After coating with (F), it is preferably hollow silicone-based particles obtained by removing organic polymer particles (D) and / or organic solvent (E).
本発明の有機高分子粒子（Ｄ）の組成については限定されるものではなく、例えば、ポリアクリル酸ブチル、ポリブタジエン、アクリル酸ブチル−ブタジエン共重合体等に代表される軟質重合体でもよく、アクリル酸ブチル−スチレン共重合体、アクリル酸ブチル−アクリロニトリル共重合体、アクリル酸ブチル−スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体等の硬質重合体でも問題なく使用できる。後の凝固工程での除去性という点から、これらのうち軟質重合体が好ましく、ポリアクリル酸ブチルがより好ましい。 The composition of the organic polymer particle (D) of the present invention is not limited. For example, it may be a soft polymer represented by polybutyl acrylate, polybutadiene, butyl acrylate-butadiene copolymer, and the like. Even hard polymers such as butyl acrylate-styrene copolymer, butyl acrylate-acrylonitrile copolymer, butyl acrylate-styrene-acrylonitrile copolymer, and styrene-acrylonitrile copolymer can be used without any problem. Among these, a soft polymer is preferable and polybutyl acrylate is more preferable from the viewpoint of removability in the subsequent coagulation step.
本発明の有機高分子粒子（Ｄ）の製造法は、特に限定されず、乳化重合法、マイクロサスペンジョン重合法、ミニエマルション重合法、水系分散重合法など公知の方法が使用できる。なかでも、粒子径の制御が容易であり、工業生産にも適する点から、乳化重合法により製造することが特に好ましい。 The production method of the organic polymer particles (D) of the present invention is not particularly limited, and known methods such as an emulsion polymerization method, a microsuspension polymerization method, a miniemulsion polymerization method, and an aqueous dispersion polymerization method can be used. Among these, it is particularly preferable to produce the emulsion by an emulsion polymerization method from the viewpoint of easy control of the particle diameter and suitability for industrial production.
前記有機高分子粒子（Ｄ）の重合にはラジカル重合開始剤が用いられうる。ラジカル重合開始剤の具体例としては、例えば、クメンハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、パラメンタンハイドロパーオキサイドなどの有機過酸化物、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの無機過酸化物、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物などが挙げられる。上記重合を、例えば、硫酸第一鉄−ホルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ−エチレンジアミンテトラアセティックアシッド・２Ｎａ塩、硫酸第一鉄−グルコース−ピロリン酸ナトリウム、硫酸第一鉄−ピロリン酸ナトリウム−リン酸ナトリウムなどのレドックス系で行うと、低い重合温度でも効率的に重合を完了することができる。 A radical polymerization initiator may be used for the polymerization of the organic polymer particles (D). Specific examples of the radical polymerization initiator include organic peroxides such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, benzoyl peroxide, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, paramentane hydroperoxide, and persulfuric acid. Examples thereof include inorganic peroxides such as potassium and ammonium persulfate, and azo compounds such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 2,2′-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile. For example, ferrous sulfate-sodium formaldehydesulfoxylate-ethylenediaminetetraacetic acid 2Na salt, ferrous sulfate-glucose-sodium pyrophosphate, ferrous sulfate-sodium pyrophosphate-sodium phosphate When the redox system is used, the polymerization can be completed efficiently even at a low polymerization temperature.
本発明の有機高分子粒子（Ｄ）は、後の段階で行なわれる有機高分子の除去を有機溶媒により行う場合を考慮すると非架橋高分子であることが好ましく、有機高分子粒子（Ｄ）の分子量は低い方が好ましい。具体的には、重量平均分子量が３００００未満であることが好ましく、さらには１００００未満であることがより好ましい。有機高分子粒子（Ｄ）の重量平均分子量を低くするためには、例えば、連鎖移動剤の使用、高い重合温度に設定、多量の開始剤を使用するなど種々の手段を適宜組み合わせて選択することができる。連鎖移動剤の具体例としてはｔ−ドデシルメルカプタンやｎ−ドデシルメルカプタンなどが挙げられる。有機高分子粒子（Ｄ）の重量平均分子量の下限値は特に制限されるものではないが、合成の難易度の点から、概ね２０００程度である。なお、重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による分析（ポリスチレン換算）によって測定できる。 The organic polymer particle (D) of the present invention is preferably a non-crosslinked polymer in consideration of the case where the removal of the organic polymer performed at a later stage is performed with an organic solvent. A lower molecular weight is preferred. Specifically, the weight average molecular weight is preferably less than 30000, and more preferably less than 10,000. In order to reduce the weight average molecular weight of the organic polymer particles (D), for example, use a suitable combination of various means such as use of a chain transfer agent, setting to a high polymerization temperature, and use of a large amount of initiator. Can do. Specific examples of the chain transfer agent include t-dodecyl mercaptan and n-dodecyl mercaptan. The lower limit of the weight average molecular weight of the organic polymer particles (D) is not particularly limited, but is about 2000 from the viewpoint of the difficulty of synthesis. In addition, a weight average molecular weight can be measured by the analysis (polystyrene conversion) by gel permeation chromatography (GPC), for example.
本発明においては、有機高分子粒子（Ｄ）の粒子径分布を狭くするためにシード重合法を利用することもできる。中空シリコーン系粒子（Ａ）が均一な屈折率を有するという点からは、有機高分子粒子（Ｄ）の粒子径分布は狭い方が好ましい。なお、ラテックス状態の有機高分子粒子（Ｄ）やコアシェル粒子（Ｇ）の体積平均粒子径は、光散乱法または電子顕微鏡観察から求められうる。体積平均粒子径および粒子径分布は、例えば、リード＆ノースラップインスツルメント（ＬＥＥＤ＆ＮＯＲＴＨＲＵＰ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ）社製のＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＵＰＡを用いることにより測定することができる。 In the present invention, a seed polymerization method can be used to narrow the particle size distribution of the organic polymer particles (D). From the viewpoint that the hollow silicone-based particles (A) have a uniform refractive index, it is preferable that the particle size distribution of the organic polymer particles (D) is narrow. In addition, the volume average particle diameter of the organic polymer particles (D) and the core-shell particles (G) in a latex state can be obtained from a light scattering method or observation with an electron microscope. The volume average particle size and the particle size distribution can be measured, for example, by using MICROTRAC UPA manufactured by LEED & NORTHRU INSTRUMENTS.
本発明における有機溶剤（Ｅ）は、水に溶けず、乳化剤により微粒子を形成できるものであればよく、具体例としては、トルエン、ベンゼン、キシレン、ｎ−ヘキサン等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。 The organic solvent (E) in the present invention may be any one that does not dissolve in water and can form fine particles with an emulsifier, and specific examples include toluene, benzene, xylene, n-hexane and the like, but are not limited thereto. It is not something.
本発明においては、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子がコアシェル粒子（Ｇ）の製造におけるコアとして用いられうる。本発明では最終的に有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）を除去する。有機高分子粒子（Ｄ）および有機溶剤（Ｅ）を併用しても良く、有機高分子粒子（Ｄ）または有機溶剤（Ｅ）の単独使用でも良い。前記粒子において、有機高分子粒子（Ｄ）および有機溶剤（Ｅ）を併用する場合の使用割合については、重量比で有機高分子粒子（Ｄ）／有機溶剤（Ｅ）が１００／０〜１／９９の範囲が好ましい。 In the present invention, particles composed of organic polymer particles (D) and / or organic solvent (E) can be used as a core in the production of core-shell particles (G). In the present invention, the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) are finally removed. The organic polymer particles (D) and the organic solvent (E) may be used in combination, or the organic polymer particles (D) or the organic solvent (E) may be used alone. In the particles, when the organic polymer particles (D) and the organic solvent (E) are used in combination, the weight ratio of the organic polymer particles (D) / the organic solvent (E) is 100/0 to 1 /. A range of 99 is preferred.
本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）において外周部となるシリコーン系化合物（Ｆ）は、ＳｉＯ４／２単位、ＲＳｉＯ３／２単位およびＲ２ＳｉＯ２／２単位からなる群より選ばれる１単位又は２単位以上からなり、Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の割合が２０モル％以下、ＲＳｉＯ３／２単位の割合が５０モル％以上であることが好ましい。複数のＲは各々同じであっても良く、異なっていても良い。 The silicone compound (F) serving as the outer peripheral portion in the hollow silicone particles (A) of the present invention is one unit selected from the group consisting of SiO 4/2 units, RSiO 3/2 units, and R 2 SiO 2/2 units. Or it consists of 2 units or more, and it is preferable that the ratio of R 2 SiO 2/2 units is 20 mol% or less and the ratio of RSiO 3/2 units is 50 mol% or more. The plurality of R may be the same or different.
前記ＳｉＯ４／２単位の原料としては、例えば、四塩化ケイ素、テトラアルコキシシラン、水ガラスおよび金属ケイ酸塩からなる群より選択される１種または２種以上が挙げられる。テトラアルコキシシランの具体例としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、およびそれらの縮合物などが挙げられる。 Examples of the raw material of the SiO 4/2 unit include one or more selected from the group consisting of silicon tetrachloride, tetraalkoxysilane, water glass, and metal silicate. Specific examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and condensates thereof.
前記ＲＳｉＯ３／２単位中のＲは、炭素数１乃至４のアルキル基、炭素数６乃至２４の芳香族基、（メタ）アクリロイル基又はビニル基から少なくとも１種が選択される。炭素数１乃至４のアルキル基、炭素数６乃至２４の芳香族基を持つＲＳｉＯ３／２単位の原料としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン等などを挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。 R in the RSiO 3/2 unit is at least one selected from an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms, a (meth) acryloyl group, or a vinyl group. Examples of the raw material of RSiO 3/2 unit having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and an aromatic group having 6 to 24 carbon atoms include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, and ethyltrimethoxy. Examples thereof include silane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, and the like, and these can be appropriately used singly or in combination of two or more.
本発明のＲ２ＳｉＯ２／２単位（Ｒは、ＲＳｉＯ３／２単位中のＲと同様の群から選択されうる）の原料としては、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、エチルフェニルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、エチルフェニルジエトキシシランなど、ヘキサメチルシクロトリシロキサン（Ｄ３）、オクタメチルシクロテトラシロキサン（Ｄ４）、デカメチルシクロペンタシロキサン（Ｄ５）、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン（Ｄ６）、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサンなどの環状化合物のほかに、直鎖状あるいは分岐状のオルガノシロキサン等が挙げられる。 Examples of the raw material of the R 2 SiO 2/2 unit (R may be selected from the same group as R in the RSiO 3/2 unit) of the present invention include, for example, dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and methylphenyldimethoxysilane. Dimethyldiethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, ethylphenyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, ethylphenyldiethoxysilane, hexamethylcyclotrisiloxane (D3), octamethylcyclo In addition to cyclic compounds such as tetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), dodecamethylcyclohexasiloxane (D6), and trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, linear or branched And organosiloxane.
本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）では、少なくとも１種の（メタ）アクリロイル基及び／又はビニル基を有している。中空シリコーン系粒子（Ａ）の（メタ）アクリロイル基及び／又はビニル基が、バインダー成分となる（メタ）アクリロイル基及び／又はビニル基を有するマトリクス（Ｂ）との結合力を高め、形成される被膜の膜強度を高めて、耐擦傷性を向上させることができる。中空シリコーン系粒子（Ａ）に（メタ）アクリロイル基及び／又はビニル基を導入する方法としては、シリコーン系化合物（Ｆ）による被覆を行った後に（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するアルコキシシランを反応させて表面処理する方法でもよいし、シリコーン系化合物（Ｆ）による被覆を行う際にＲＳｉＯ３／２単位、Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の原料として（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するアルコキシシランを使用する方法でもよい。工程数を少なくできるという点からは、シリコーン系化合物（Ｆ）による被覆を行う際にＲＳｉＯ３／２単位、Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の原料として（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するアルコキシシランを使用する方法が好ましい。（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するアルコキシシランとしては、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等などを挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。 The hollow silicone particle (A) of the present invention has at least one (meth) acryloyl group and / or vinyl group. The (meth) acryloyl group and / or vinyl group of the hollow silicone-based particle (A) is formed by increasing the binding force with the matrix (B) having the (meth) acryloyl group and / or vinyl group as the binder component. The film strength of the coating can be increased to improve the scratch resistance. As a method for introducing a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group into the hollow silicone-based particles (A), an alkoxysilane having a (meth) acryloyl group or a vinyl group after coating with the silicone compound (F) is used. A surface treatment method may be used, or an alkoxy having a (meth) acryloyl group or a vinyl group as a raw material for RSiO 3/2 units and R 2 SiO 2/2 units when coating with a silicone compound (F). A method using silane may also be used. From the point that the number of steps can be reduced, an alkoxysilane having a (meth) acryloyl group or a vinyl group as a raw material for RSiO 3/2 units and R 2 SiO 2/2 units when coating with the silicone compound (F). The method using is preferred. Examples of alkoxysilanes having a (meth) acryloyl group or vinyl group include γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, and γ-methacryloxypropylmethyldiethoxy. Silane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, etc. These can be suitably used singly or in combination of two or more.
中空シリコーン系粒子（Ａ）中の（メタ）アクリロイル基とビニル基を有するアルコキシシランの使用量の合計は、シリコーン系化合物（Ｆ）中０．５〜５０重量％が好ましく、１〜３０重量％がより好ましい。（メタ）アクリロイル基とビニル基の使用量が少なすぎると、（メタ）アクリロイル基及び／又はビニル基を有するマトリクス（Ｂ）との結合力が弱く、十分な耐擦傷性が得られない傾向があり、多すぎると塗布液が白濁したり、被膜付基材の反射率低下を阻害する傾向がある。 The total amount of the alkoxysilane having a (meth) acryloyl group and a vinyl group in the hollow silicone particles (A) is preferably 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight in the silicone compound (F). Is more preferable. If the amount of the (meth) acryloyl group and vinyl group used is too small, the bonding strength with the matrix (B) having the (meth) acryloyl group and / or vinyl group is weak, and sufficient scratch resistance tends not to be obtained. If the amount is too large, the coating liquid tends to become cloudy or the reflectance of the coated substrate tends to be reduced.
本発明では、中空シリコーン系微粒子に柔軟性を持たせたい場合や、得られるアクリル系樹脂被膜に可撓性を付与したい場合等にＲ２ＳｉＯ２／２単位を少量混入することができる。コアシェル粒子（Ｇ）におけるシリコーン系化合物（Ｆ）１００モル％中のＲ２ＳｉＯ２／２単位の割合は２０モル％以下であることが好ましく、さらには１０モル％以下であることがより好ましい。Ｒ２ＳｉＯ２／２単位の割合が２０モル％を越えると最終の中空シリコーン系粒子が柔軟になり過ぎて形状保持性に問題が起こる場合がある。なお、シリコーン系化合物（Ｆ）中のＲ２ＳｉＯ２／２単位の割合の下限値は０モル％である。 In the present invention, a small amount of R 2 SiO 2/2 units can be mixed when the hollow silicone fine particles are desired to have flexibility or when the resulting acrylic resin coating is desired to be flexible. The proportion of R 2 SiO 2/2 units in 100 mol% of the silicone compound (F) in the core-shell particles (G) is preferably 20 mol% or less, and more preferably 10 mol% or less. If the ratio of R 2 SiO 2/2 units exceeds 20 mol%, the final hollow silicone particles may become too soft and a problem may arise in shape retention. The lower limit of the proportion of R 2 SiO 2/2 units in the silicone compound (F) is 0 mol%.
本発明のシリコーン系化合物（Ｆ）１００モル％中のＲＳｉＯ３／２単位の割合は、コアシェル粒子（Ｇ）の粒子径分布の安定性の観点から、５０〜１００モル％であることが好ましく、更には７５〜１００モル％であることがより好ましい。 The proportion of RSiO 3/2 units in 100 mol% of the silicone compound (F) of the present invention is preferably 50 to 100 mol% from the viewpoint of the stability of the particle size distribution of the core-shell particles (G). Furthermore, it is more preferable that it is 75-100 mol%.
本発明において、シリコーン系化合物（Ｆ）１００モル％中のＳｉＯ４／２単位の割合は、中空シリコーン粒子の形状保持性の観点から、０〜５０モル％であることが好ましく、更には０〜１０モル％であることがより好ましい。ＳｉＯ４／２単位の割合が５０モル％を越えると塗布液として用いる有機溶剤との相溶性が低下して、塗布液が白濁したり、マトリクス中で微粒子が凝集し、被膜つき基材の透明性が大きく低下する場合がある。 In the present invention, the proportion of SiO 4/2 units in 100 mol% of the silicone compound (F) is preferably 0 to 50 mol%, more preferably 0 to 50 mol%, from the viewpoint of shape retention of the hollow silicone particles. More preferably, it is 10 mol%. When the proportion of SiO 4/2 units exceeds 50 mol%, the compatibility with the organic solvent used as the coating solution decreases, the coating solution becomes cloudy, or fine particles aggregate in the matrix, and the coated substrate becomes transparent. May be greatly reduced.
本発明では、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）との合計量と、シリコーン系化合物（Ｆ）との重量比率は必ずしも制限されるものではないが、２／９８〜９５／５であることが好ましく、さらには１０／９０〜５０／５０がより好ましい。当該比率が２／９８より小さいと最終の中空シリコーン系粒子（Ａ）の空隙率が低くなり過ぎる場合がある。また、逆に比率が９５／５より大きいと中空シリコーン系粒子（Ａ）の強度が不足して加工中に壊れる場合がある。 In the present invention, the weight ratio between the total amount of the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) and the silicone compound (F) is not necessarily limited, but is 2/98 to 95. / 5 is preferable, and 10/90 to 50/50 is more preferable. If the ratio is less than 2/98, the porosity of the final hollow silicone particle (A) may be too low. On the other hand, if the ratio is larger than 95/5, the strength of the hollow silicone particles (A) may be insufficient and may be broken during processing.
本発明のコアシェル粒子（Ｇ）の体積平均粒子径は０．００１〜１μｍの範囲であることが好ましく、更には０．００２〜０．５μｍの範囲であることがより好ましい。０．００１μｍより小さい粒子や１μｍより大きな粒子を合成することは可能であるが、安定的に合成することは難しい傾向がある。 The volume average particle diameter of the core-shell particles (G) of the present invention is preferably in the range of 0.001 to 1 μm, and more preferably in the range of 0.002 to 0.5 μm. Although it is possible to synthesize particles smaller than 0.001 μm or larger than 1 μm, it is difficult to synthesize stably.
本発明のコアシェル粒子（Ｇ）の粒子径分布は特に制限されるものではないが、中空シリコーン系粒子（Ａ）が均一な屈折率を有するという点からは、コアシェル粒子（Ｇ）の粒子径分布は狭い方が好ましい。 The particle size distribution of the core-shell particles (G) of the present invention is not particularly limited, but from the point that the hollow silicone-based particles (A) have a uniform refractive index, the particle size distribution of the core-shell particles (G). Is preferably narrow.
本発明では、例えば、有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）と、酸触媒を含む５〜１２０℃の水に対し、乳化剤、ＳｉＯ４／２単位の原料、ＲＳｉＯ３／２単位の原料、およびＲ２ＳｉＯ２／２単位の原料と水の混合物をラインミキサーやホモジナイザーで乳化した乳化液を一括あるいは連続的に追加することにより、シリコーン系化合物（Ｆ）で被覆されたコアシェル粒子（Ｇ）を得ることができる。乳化液の追加は一括でも連続でも構わない。時間的には長くなるがラテックス状粒子の安定性や粒子径分布を重視するなら連続追加を採用することが好ましい。乳化液の追加前に酸触媒を添加して、直ちに加水分解と縮合反応が進む条件で連続追加を行うと、コアシェル粒子は時間とともに大きく成長し、通常のシード重合のように、狭い粒子径分布を示すものを得ることができる。３０分乃至１時間の比較的短い時間の連続追加を行うと、比較的良い生産性と狭い粒子径分布を両立することもできる。 In the present invention, for example, an organic polymer particle (D) and / or an organic solvent (E), and water at 5 to 120 ° C. containing an acid catalyst, an emulsifier, a raw material of SiO 4/2 units, RSiO 3/2 A core shell coated with a silicone compound (F) by adding a unit raw material or an emulsion obtained by emulsifying a mixture of R 2 SiO 2/2 unit raw material and water with a line mixer or a homogenizer all at once or continuously. Particles (G) can be obtained. The emulsified liquid may be added all at once or continuously. Although it takes a long time, it is preferable to employ continuous addition if importance is attached to the stability of the latex particles and the particle size distribution. If the acid catalyst is added before the addition of the emulsion and continuous addition is performed under conditions where hydrolysis and condensation proceed immediately, the core-shell particles grow large over time, and a narrow particle size distribution, as in normal seed polymerization. Can be obtained. When continuous addition for a relatively short time of 30 minutes to 1 hour is performed, both relatively good productivity and a narrow particle size distribution can be achieved.
本発明に使用できる乳化剤としては、アニオン系乳化剤やノニオン系乳化剤が好適に使用されうる。アニオン系乳化剤の具体例としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリルスルホン酸ナトリウム、オレイン酸カリウムなどが挙げられるが、特にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好適に用いられる。ノニオン系乳化剤の具体例としては、例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルやポリオキシエチレンラウリルエーテルなどが挙げられる。 As the emulsifier that can be used in the present invention, an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier can be suitably used. Specific examples of the anionic emulsifier include sodium alkylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfonate, potassium oleate and the like, and sodium dodecylbenzene sulfonate is particularly preferably used. Specific examples of nonionic emulsifiers include polyoxyethylene nonylphenyl ether and polyoxyethylene lauryl ether.
本発明に用いることのできる酸触媒は、例えば、脂肪族スルホン酸、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸、脂肪族置換ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸類、および硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類が挙げられる。これらの中では、オルガノシロキサンの乳化安定性に優れる観点から、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸が好ましく、ｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸が特に好ましい。 Examples of the acid catalyst that can be used in the present invention include sulfonic acids such as aliphatic sulfonic acid, aliphatic substituted benzenesulfonic acid, and aliphatic substituted naphthalenesulfonic acid, and mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. Among these, aliphatic substituted benzenesulfonic acid is preferable and n-dodecylbenzenesulfonic acid is particularly preferable from the viewpoint of excellent emulsion stability of the organosiloxane.
コアシェル粒子（Ｇ）を製造する際の反応のための加熱は、適度な重合速度が得られるという点で５〜１２０℃が好ましく、２０〜８０℃がより好ましい。 The heating for the reaction in producing the core-shell particles (G) is preferably 5 to 120 ° C., more preferably 20 to 80 ° C. in that an appropriate polymerization rate is obtained.
本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）を水系で合成したコアシェル粒子（Ｇ）から得る場合、ラテックス中からコアシェル粒子（Ｇ）を抽出して脱水するために、金属塩や有機溶剤を加えてろ過する処理を加えても良い。得られる中空シリコーン系粒子（Ａ）の残存金属イオン成分量が少なく、マトリクスへの分散性が良いという観点からは、本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）は、水系で乳化剤を用いて合成された体積平均粒子径が０．００１〜１μｍの粒子を有機溶剤によりラテックス中から抽出し脱水したものであることが好ましい。抽出に使用する有機溶剤としてはアセトンやメチルエチルケトン等の弱親水性溶剤が好ましく挙げられる。有機溶剤の種類や使用量を適切に選択すれば、抽出と同時にコアの除去を行うこともできる。 When the hollow silicone particles (A) of the present invention are obtained from core-shell particles (G) synthesized in an aqueous system, in order to extract and dehydrate the core-shell particles (G) from the latex, filtration is performed by adding a metal salt or an organic solvent. You may add the processing to do. The hollow silicone particles (A) of the present invention are synthesized using an emulsifier in an aqueous system from the viewpoint that the amount of the remaining metal ion component of the obtained hollow silicone particles (A) is small and the dispersibility in the matrix is good. The particles having a volume average particle diameter of 0.001 to 1 μm are preferably extracted from the latex with an organic solvent and dehydrated. Preferable examples of the organic solvent used for extraction include weakly hydrophilic solvents such as acetone and methyl ethyl ketone. If the type and amount of the organic solvent are appropriately selected, the core can be removed simultaneously with the extraction.
本発明において、コアシェル粒子（Ｇ）中から有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を除去する方法としては、例えば、有機溶剤を用いる方法、燃焼による方法などがあげられる。コアシェル粒子（Ｇ）中の有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を除去するのに使用される有機溶剤としては、コアになる有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を溶解し、シェルになるシリコーン系化合物（Ｆ）を溶解しないものが好ましい。具体例としては、アセトン、トルエン、ベンゼン、キシレン、ｎ−ヘキサン等が挙げられる。 In the present invention, examples of the method for removing particles composed of the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) from the core-shell particles (G) include a method using an organic solvent and a combustion method. It is done. Examples of the organic solvent used to remove the particles composed of the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) in the core-shell particles (G) include the organic polymer particles (D) and / Or what melt | dissolves the particle | grains which consist of an organic solvent (E), and does not melt | dissolve the silicone type compound (F) used as a shell is preferable. Specific examples include acetone, toluene, benzene, xylene, n-hexane and the like.
また、本発明では、コアを除去したのちさらにシリコーン系微粒子を有機溶剤で洗浄することもできる。洗浄に用いることのできる有機溶剤の具体例としては、メタノール、ｎ−ヘキサン等が挙げられる。 In the present invention, after removing the core, the silicone fine particles can be washed with an organic solvent. Specific examples of the organic solvent that can be used for washing include methanol and n-hexane.
有機高分子粒子（Ｄ）および／または有機溶剤（Ｅ）からなる粒子を除去して得られる、本発明の中空シリコーン系粒子（Ａ）の体積平均粒子径は０．００１〜１μｍの範囲であることが好ましく、更には０．００２〜０．５μｍの範囲であることがより好ましい。０．００１μｍより小さい粒子や１μｍより大きな粒子は被膜つき基材の透明性を低下させる傾向がある。 The volume average particle diameter of the hollow silicone particles (A) of the present invention obtained by removing the particles composed of the organic polymer particles (D) and / or the organic solvent (E) is in the range of 0.001 to 1 μm. It is more preferable that the thickness is in the range of 0.002 to 0.5 μm. Particles smaller than 0.001 μm and particles larger than 1 μm tend to lower the transparency of the coated substrate.
＜（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するマトリクス（Ｂ）＞
本発明の（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するマトリクス（Ｂ）は、（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有していれば特に制限はなく、一般的なマトリクスを用いることができる。例えば、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂等を挙げることができる。このようなマトリクスの中で、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）が好ましい。
<Matrix (B) having (meth) acryloyl group or vinyl group>
The matrix (B) having a (meth) acryloyl group or vinyl group of the present invention is not particularly limited as long as it has a (meth) acryloyl group or vinyl group, and a general matrix can be used. For example, an acrylic resin, a fluorine resin, etc. can be mentioned. In such a matrix, the polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group is preferable.
（メタ）アクリロイル基又はビニル基を持たない中空シリコーン系粒子をマトリクスに配合した際、一定量までは影響がないものの配合量が一定量を越えると膜強度や耐擦傷性が低下する傾向にあった。これは、中空シリコーン系粒子がマトリクス中に十分に固定されていないためと考えられる。しかし、（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有する中空シリコーン系粒子（Ａ）を、（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有するマトリクス（Ｂ）中に配合することにより、（メタ）アクリロイル基又はビニル基を有する中空シリコーン系粒子（Ａ）がマトリクス中に取り込まれて固定されることにより、膜強度や耐擦傷性を保持することが出来る。 When hollow silicone-based particles having no (meth) acryloyl group or vinyl group are blended in the matrix, there is no effect up to a certain amount, but if the blending amount exceeds a certain amount, the film strength and scratch resistance tend to decrease. It was. This is presumably because the hollow silicone-based particles are not sufficiently fixed in the matrix. However, by blending the hollow silicone-based particles (A) having a (meth) acryloyl group or a vinyl group into a matrix (B) having a (meth) acryloyl group or a vinyl group, a (meth) acryloyl group or a vinyl group When the hollow silicone-based particles (A) having the above are taken into the matrix and fixed, the film strength and scratch resistance can be maintained.
＜（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）＞
本発明の（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）は、被膜付基材形成時にバインダーとなりうる。（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）は、特に制限がなく、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する２官能以上の（メタ）アクリル系化合物であればよい。このような、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）の使用によって、より高い硬度を有する三次元構造を形成したアクリル系樹脂被膜を得ることができる。このような（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）としては、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、ネオペンチルグリコール（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト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、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールビスβ−（メタ）アクリロイルオキシプロピネート、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、トリ（２−ヒドロキシエチル）イソシアネートジ（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２，３−ビス（メタ）アクリロイルオキシエチルオキシメチル［２．２．１］ヘプタン、ポリ１，２ブタジエンジ（メタ）アクリレート、１，２−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルヘキサン、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラデカンエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１０−デカンジオール（メタ）アクリレート３，８−ビス（メタ）アクリロイルオキシメチルトリシクロ［５．２．１０］デカン等などを挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。
<Polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having (meth) acryloyl group and / or vinyl group>
The polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group of the present invention can serve as a binder when forming a coated substrate. The polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or vinyl group is not particularly limited, and is a bifunctional or higher (meth) acrylic having a (meth) acryloyl group and / or vinyl group. Any compound may be used. By using such a polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or vinyl group, an acrylic resin film having a three-dimensional structure having higher hardness can be obtained. it can. Examples of such a polyfunctional (meth) acrylic compound (C) having a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group include 1,4-butanediol di (meth) acrylate and 1,6-hexanediol di (meth). ) Acrylate, neopentyl glycol (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, 3-methylpentane Diol di (meth) acrylate, diethylene glycol bis β- (meth) acryloyloxypropinate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (me ) Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, tri (2-hydroxyethyl) isocyanate di (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate 2,3-bis (meth) acryloyloxyethyloxymethyl [2.2 .1] Heptane, poly 1,2 butadiene di (meth) acrylate, 1,2-bis (meth) acryloyloxymethylhexane, nonaethylene glycol di (meth) acrylate, tetradecane ethylene glycol di (meth) acrylate, 10-decane Examples include diol (meth) acrylate 3,8-bis (meth) acryloyloxymethyltricyclo [5.2.10] decane, and the like, and these can be used as appropriate in combination of one or more.
また、本発明においては、（メタ）アクリロイル基及び／またはビニル基を有する多官能（メタ）アクリル系化合物（Ｃ）として、フッ素含有多官能（メタ）アクリル系化合物を併用することができる。フッ素含有多官能（メタ）アクリル系化合物を用いることにより、得られるアクリル系樹脂被膜に耐擦傷性や防汚性を付与することができる。また、これらのフッ素含有（メタ）アクリル系化合物は、前記多官能（メタ）アクリル系化合物よりも屈折率が低いため、より屈折率の低いアクリル系樹脂被膜を得ることができる。しかし、多量にフッ素含有（メタ）アクリル系化合物を使用すると、得られるアクリル系樹脂被膜の耐擦傷性が低下する。そのため、フッ素含有（メタ）アクリル系化合物の使用量は、全多官能アクリル系化合物中において好ましくは５０重量％、より好ましくは３０重量％以下である。フッ素含有（メタ）アクリル系化合物としては、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロペンタングリコール・ジアクリレート等などを挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。 Moreover, in this invention, a fluorine-containing polyfunctional (meth) acrylic-type compound can be used together as a polyfunctional (meth) acrylic-type compound (C) which has a (meth) acryloyl group and / or a vinyl group. By using a fluorine-containing polyfunctional (meth) acrylic compound, it is possible to impart scratch resistance and antifouling properties to the resulting acrylic resin coating. Moreover, since these fluorine-containing (meth) acrylic compounds have a refractive index lower than that of the polyfunctional (meth) acrylic compound, an acrylic resin film having a lower refractive index can be obtained. However, when a large amount of fluorine-containing (meth) acrylic compound is used, the scratch resistance of the resulting acrylic resin coating is lowered. Therefore, the use amount of the fluorine-containing (meth) acrylic compound is preferably 50% by weight and more preferably 30% by weight or less in the total polyfunctional acrylic compound. Examples of the fluorine-containing (meth) acrylic compound include 2,2,3,3,4,4-hexafluoropentane glycol diacrylate and the like, and these may be used alone or in combination of two or more. Can be used.
＜光重合開始剤（Ｈ）＞
本発明の塗布液には、中空シリコーン系粒子（Ａ）とマトリクス（Ｂ）の他、必要に応じて重合開始剤を含有してもよい。重合開始剤としては、一般的な重合開始剤を用いることができるが、短時間での重合が可能であり、取り扱いが容易という点からは光重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤の例としては、ベンゾイン、ベンゾフェノン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ジベンジル、５−ニトロアセナフテン、ヘキサクロロシクロペンタジエン、ｐ−ニトロジフェニル、ｐ−ニトロアニリン、２，４，６−トリニトロアニリン、１，２−ベンズアントラキノン、３−メチル−１，３−ジアザ−１，９−ベンズアンスロン、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、アントラキノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、キサントン系化合物、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、キサントン、１，１−ジメトキシデオキシベンゾイン、３，３’−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、チオキサントン系化合物、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、１−（４−ドデシルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン、トリフェニルアミン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ベンジルジメチルケタール、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン等などを挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。光重合開始剤（Ｈ）の使用量は、マトリクス（Ｂ）１００重量部に対して好ましくは１０重量部以下、より好ましくは７重量部以下である。
<Photopolymerization initiator (H)>
In addition to the hollow silicone particles (A) and the matrix (B), the coating liquid of the present invention may contain a polymerization initiator as necessary. As the polymerization initiator, a general polymerization initiator can be used, but it is preferable to use a photopolymerization initiator from the viewpoint that polymerization can be performed in a short time and handling is easy. Examples of photopolymerization initiators include benzoin, benzophenone, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isobutyl ether, dibenzyl, 5-nitroacenaphthene, hexachlorocyclopentadiene, p-nitrodiphenyl, p-nitroaniline. 2,4,6-trinitroaniline, 1,2-benzanthraquinone, 3-methyl-1,3-diaza-1,9-benzanthrone, acetophenone, acetophenone benzyl ketal, anthraquinone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, xanthone compounds, triphenylamine, carbazole, 3-methylacetophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimeth Xylbenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, Xanthone, 1,1-dimethoxydeoxybenzoin, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone, thioxanthone compound, diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1- (4-dodecylphenyl) -2- Hydroxy-2-methylpropan-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-propan-1-one, triphenylamine, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine Oxide, benzyldimethyl ketal, Su- (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one, 2- Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one and the like can be mentioned, and these can be appropriately used singly or in combination of two or more. The amount of the photopolymerization initiator (H) used is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 7 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the matrix (B).
＜中空シリコーン系被膜形成用塗布液及び基材＞
本発明の中空シリコーン系粒子は、従来の中空シリカ粒子と比較して空隙率が大きいため、少量の使用で反射率を低下させることができる。このため、被膜強度の低下がなく低い反射率を示す被膜付き基材を得ることができる。
<Hollow silicone-based coating solution and substrate>
Since the hollow silicone type particle | grains of this invention have a large porosity compared with the conventional hollow silica particle, a reflectance can be reduced by use of a small amount. For this reason, the base material with a film which shows a low reflectance without the fall of film strength can be obtained.
本発明の塗布液には、中空シリコーン系粒子（Ａ）とマトリクス（Ｂ）と重合開始剤の他、本発明の効果を損なわない範囲で他の成分、例えば溶剤、界面活性剤などを含有しても良い。溶剤は、中空シリコーン系粒子（Ａ）が微分散し易く、かつバインダーと相溶する溶剤であれば特に制限はない。このような溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール系溶剤、アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤が挙げることができ、これらは１種または２種以上を組み合わせて適宜使用できる。溶剤の使用量は、マトリクス（Ｂ）１００重量部に対して好ましくは１００〜１００００重量部、より好ましくは１０００〜１００００重量部である。 In addition to the hollow silicone particles (A), the matrix (B) and the polymerization initiator, the coating liquid of the present invention contains other components such as a solvent and a surfactant as long as the effects of the present invention are not impaired. May be. The solvent is not particularly limited as long as the hollow silicone-based particles (A) are finely dispersed and are compatible with the binder. Examples of such solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol and propanol, ketone solvents such as acetone, methyl isobutyl ketone and methyl ethyl ketone, aromatic solvents such as toluene and xylene, ethyl acetate, butyl acetate and the like. An ester solvent can be mentioned, These can be used suitably combining 1 type (s) or 2 or more types. The amount of the solvent used is preferably 100 to 10,000 parts by weight, more preferably 1000 to 10,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the matrix (B).
前記塗布液を塗布する方法としては、ディッピング法、スピンコート法、バーコート法、スプレー法、ダイコート法、ロールコート法、フローコート法等が挙げられる。塗布液を基材上に塗布した後、加熱、光照射、乾燥などを行って被膜を形成することができる。短時間での重合が可能、操作方法が容易という点からは、光重合開始剤（Ｈ）を含む塗布液を用いて紫外線照射により被膜を形成することが好ましい。 Examples of the method for applying the coating solution include a dipping method, a spin coating method, a bar coating method, a spray method, a die coating method, a roll coating method, and a flow coating method. After coating the coating solution on the substrate, the coating can be formed by heating, light irradiation, drying and the like. From the viewpoint that polymerization in a short time is possible and the operation method is easy, it is preferable to form a film by ultraviolet irradiation using a coating solution containing a photopolymerization initiator (H).
塗布液中の中空シリコーン系粒子（Ａ）とマトリクス（Ｂ）の比率は、１／９９〜９０／１０の範囲であることが好ましく、更には２０／８０〜８０／２０の範囲であることがより好ましい。この比率が１／９９より小さくなり、中空シリコーン系粒子（Ａ）が少なくなると被膜の屈折率が下がらず、反射防止効果が小さくなる傾向を示す。この比率が９０／１０より大きくなり、中空シリコーン系粒子（Ａ）が多くなると耐擦傷性が低下する傾向を示す。 The ratio of the hollow silicone particles (A) to the matrix (B) in the coating solution is preferably in the range of 1/99 to 90/10, and more preferably in the range of 20/80 to 80/20. More preferred. When this ratio is less than 1/99 and the hollow silicone-based particles (A) are decreased, the refractive index of the coating does not decrease and the antireflection effect tends to decrease. When this ratio is greater than 90/10 and the amount of hollow silicone particles (A) increases, the scratch resistance tends to decrease.
本発明の被膜は、基材上に単独で形成しても良く、他の被膜とともに形成しても良い。他の被膜としては、例えば保護膜、ハードコート膜、平坦化膜、高屈折率膜、絶縁膜、導電性樹脂膜、導電性金属微粒子膜、導電性金属酸化物微粒子膜、プライマー膜などが挙げられる。 The film of the present invention may be formed alone on the substrate, or may be formed together with other films. Examples of the other coating include a protective film, a hard coat film, a planarizing film, a high refractive index film, an insulating film, a conductive resin film, a conductive metal fine particle film, a conductive metal oxide fine particle film, and a primer film. It is done.
本発明においては、基材としてガラス、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂等のプラスチックフィルムなどを使用できる。 In the present invention, as a substrate, glass, polyethylene terephthalate (PET), triacetyl cellulose (TAC), polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate, acrylic resin, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF) and A plastic film such as a fluorine resin such as polyvinyl fluoride can be used.
本発明の塗布液により被膜が形成された基材は、反射防止膜の低屈折率層や透明導電層などの用途に使用できる。 The base material on which a coating film is formed by the coating liquid of the present invention can be used for applications such as a low refractive index layer and a transparent conductive layer of an antireflection film.
本発明を実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されない。なお、以下の実施例および比較例における測定および試験はつぎのように行った。 The present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited thereto. Measurements and tests in the following examples and comparative examples were performed as follows.
［体積平均粒子径］
有機高分子粒子、コアシェル粒子をラテックスの状態で測定した。測定装置として、日機装株式会社社製のＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＵＰＡ１５０を用いて、光散乱法により体積平均粒子径（μｍ）を測定した。
[Volume average particle diameter]
Organic polymer particles and core-shell particles were measured in a latex state. The volume average particle diameter (μm) was measured by a light scattering method using MICROTRAC UPA150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. as a measuring device.
［有機高分子の重量平均分子量］
有機高分子の重量平均分子量は、ＧＰＣ測定データよりポリスチレン標準試料で作成した検量線を用いて換算して求めた。
[Weight average molecular weight of organic polymer]
The weight average molecular weight of the organic polymer was determined by conversion from a GPC measurement data using a calibration curve prepared with a polystyrene standard sample.
［塗布液の透明性］
中空シリコーン系粒子（Ａ）とマトリクス（Ｂ）に溶剤を加え、１０分間撹拌した後、３０分間静置した後の状態を以下基準により評価した。
良（○）・・・・透明。
普通（△）・・・やや白濁。
不良（×）・・・白濁。
[Transparency of coating solution]
A solvent was added to the hollow silicone particles (A) and the matrix (B), and after stirring for 10 minutes, the state after standing for 30 minutes was evaluated according to the following criteria.
Good (○)… Transparent.
Normal (△): Slightly cloudy.
Defect (x) ... cloudiness.
［反射率の測定］
塗布面と反対側の基材をサンドペーパーで荒らした後、黒色艶消しスプレーにて処理して、分光光度計（日本分光株式会社製 紫外可視分光光度計Ｖ−５６０型、積分球装置ＩＳＶ−４６９型）により反射率を測定し、可視光域での極小値を読み取った。
[Measurement of reflectance]
The substrate opposite to the coated surface is roughened with sandpaper, then treated with a black matte spray, and a spectrophotometer (UV-spectrophotometer V-560, manufactured by JASCO Corporation, integrating sphere device ISV- 469), and the minimum value in the visible light range was read.
［耐擦傷性］
往復磨耗試験機（ＨＥＩＤＯＮ−ＴＹＰＥ３０、新東科学株式会社製）を用いて、６０往復／ｍｉｎの条件下で、スチールウール＃００００により５０ｇ／ｃｍ２の荷重をかけながら１０往復の摩擦をした後、傷の発生の程度を以下基準により評価した。
良（○）・・・・大きな傷が１０本以下しか見られない。
普通（△）・・・細かい傷は見られないが、大きな傷が無数に見られる。
不良（×）・・・細かい傷も大きな傷も無数に見られた。
[Abrasion resistance]
Using a reciprocating wear tester (HEIDON-TYPE30, manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.), after reciprocating 10 reciprocations while applying a load of 50 g / cm 2 with steel wool # 0000 under the condition of 60 reciprocations / min, The degree of occurrence of scratches was evaluated according to the following criteria.
Good (◯): Only 10 or less large scratches are seen.
Normal (△): Fine scratches are not seen, but countless large scratches are seen.
Poor (x): Countless fine and large scratches were seen.
（実施例１、比較例１）
撹拌機、還流冷却器、窒素吹込口、単量体追加口、温度計を備えた５口フラスコに、水４００重量部（種々の希釈水も含む水の総量）およびドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ（ＳＤＢＳ）８重量部（固形分）を混合した後、５０℃に昇温し、液温が５０℃に達した後、窒素置換を行った。その後、ブチルアクリレート１０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン３重量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド０．０１重量部の混合液を加えた。３０分後、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）０．００２重量部、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩０．００５重量部、ホルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ０．２重量部を加えてさらに１時間重合させた。その後ブチルアクリレート９０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン２７重量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド０．１重量部の混合液を３時間かけて連続追加した。２時間の後重合を行い、ラテックス状の有機高分子粒子（Ｐ−１）を得た。このラテックスの体積平均粒子径は０．０６μｍ、重量平均分子量は４０００であった。
(Example 1, Comparative Example 1)
In a 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, thermometer, 400 parts by weight of water (total amount of water including various dilution water) and sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) ) After 8 parts by weight (solid content) were mixed, the temperature was raised to 50 ° C., and after the liquid temperature reached 50 ° C., nitrogen substitution was performed. Thereafter, a mixed solution of 10 parts by weight of butyl acrylate, 3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan, and 0.01 parts by weight of paramentane hydroperoxide was added. After 30 minutes, 0.002 part by weight of ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O), 0.005 part by weight of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, and 0.2 part by weight of sodium formaldehydesulfoxylate were further added. Polymerized for hours. Thereafter, a mixed solution of 90 parts by weight of butyl acrylate, 27 parts by weight of t-dodecyl mercaptan, and 0.1 parts by weight of paramentane hydroperoxide was continuously added over 3 hours. Post-polymerization was performed for 2 hours to obtain latex-like organic polymer particles (P-1). The latex had a volume average particle size of 0.06 μm and a weight average molecular weight of 4000.
撹拌機、還流冷却器、窒素吹込口、単量体追加口、温度計を備えた５口フラスコに、水５００重量部（種々の希釈水も含む水の総量）、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳＡ）３重量部、上記有機高分子粒子（Ｐ−１）のラテックス２５重量部（固形分）を混合した。この時のｐＨは１．８であった。８０℃に昇温し、窒素置換を行った。その後、別途純水１００重量部、ＳＤＢＳ（固形分）０．５重量部、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）およびγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５０３、信越化学製）を表１に示す量のシリコーン系化合物の混合液を３０分かけて一定速度で全量を追加した。追加終了後、５時間撹拌を続けた後、２５℃に冷却して２０時間放置し、ラテックス状のコアシェル粒子を得た。このコアシェル粒子の体積平均粒子径は０．０７μｍであった。 In a 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, thermometer, 500 parts by weight of water (total amount of water including various dilution waters), dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) 3 parts by weight and 25 parts by weight (solid content) of the latex of the organic polymer particles (P-1) were mixed. The pH at this time was 1.8. The temperature was raised to 80 ° C., and nitrogen substitution was performed. Thereafter, 100 parts by weight of pure water, 0.5 part by weight of SDBS (solid content), methyltrimethoxysilane (MTMS) and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical) are shown in Table 1. The total amount of the mixture of the silicone compound in an amount was added at a constant rate over 30 minutes. After completion of the addition, stirring was continued for 5 hours, followed by cooling to 25 ° C. and allowing to stand for 20 hours to obtain latex-like core-shell particles. The volume average particle diameter of the core-shell particles was 0.07 μm.
つづいて、室温で、ラテックス状のコアシェル粒子１００重量部に対し、アセトンをまず５０重量部を加えて５分間撹拌し、その後アセトン１５０重量部を加えて２５分間撹拌して凝固粒子を得た。その後、この凝固液を５０℃に加温して１時間撹拌を行って、３時間静置すると凝固粒子層と透明な上澄層に分離した。上澄液を除いた後、濾紙を用いて凝固粒子層を単離した。それをメタノール７０重量％、ｎ−ヘキサン３０重量％の混合溶剤３００重量部に分散させ、５０℃に加温した後１時間撹拌を行った。この分散液を３時間静置すると凝固粒子層と透明な上澄層に分離した。濾紙を用いて凝固粒子層を単離して、中空シリコーン系粒子を得た。この中空シリコーン系粒子をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に分散させ、粒子含有量が５重量％の中空シリコーン系粒子のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）分散液を得た。 Subsequently, 50 parts by weight of acetone was first added to 100 parts by weight of the latex-like core-shell particles at room temperature and stirred for 5 minutes, and then 150 parts by weight of acetone was added and stirred for 25 minutes to obtain solidified particles. Thereafter, the coagulation liquid was heated to 50 ° C., stirred for 1 hour, and allowed to stand for 3 hours to separate into a coagulated particle layer and a transparent supernatant layer. After removing the supernatant, the coagulated particle layer was isolated using filter paper. This was dispersed in 300 parts by weight of a mixed solvent of 70% by weight of methanol and 30% by weight of n-hexane, heated to 50 ° C. and stirred for 1 hour. When this dispersion was allowed to stand for 3 hours, it was separated into a coagulated particle layer and a transparent supernatant layer. The solidified particle layer was isolated using filter paper to obtain hollow silicone particles. The hollow silicone particles were dispersed in isopropyl alcohol (IPA) to obtain a isopropyl alcohol (IPA) dispersion of hollow silicone particles having a particle content of 5% by weight.
この中空シリコーン系粒子分散液とジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）を、中空シリコーン系粒子：ジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）＝３３：６７（重量％）となるようにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に分散させて、２．５重量％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）塗布液を作成した。前記塗布液にジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１００重量部に対して、イルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカル製）を５重量部加えて、ＰＥＴフィルムにバーコーター法で塗布し、１１０℃で５分間乾燥させた後、紫外線照射を行い、被膜の厚さが０．１〜０．２μｍの被膜付基材を得た。この被膜付き基材の反射率を測定して、可視光領域での最低反射率を求めた。また、耐擦傷性試験を行った。これらの評価結果を、表１にまとめる。 The hollow silicone-based particle dispersion and dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) are mixed with isopropyl alcohol (IPA) so that the hollow silicone-based particle: dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) = 33: 67 (% by weight). A 2.5 wt% isopropyl alcohol (IPA) coating solution was prepared. 5 parts by weight of Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is added to 100 parts by weight of dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) in the coating solution, and applied to a PET film by a bar coater method, at 110 ° C. for 5 minutes. After drying, ultraviolet irradiation was performed to obtain a coated substrate with a coating thickness of 0.1 to 0.2 μm. The reflectance of this coated substrate was measured to determine the minimum reflectance in the visible light region. In addition, a scratch resistance test was conducted. These evaluation results are summarized in Table 1.
（実施例２、比較例２）
撹拌機、還流冷却器、窒素吹込口、単量体追加口、温度計を備えた５口フラスコに、水４００重量部（種々の希釈水も含む水の総量）およびドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ（ＳＤＢＳ）１２重量部（固形分）を混合した後、５０℃に昇温し、液温が５０℃に達した後、窒素置換を行った。その後、ブチルアクリレート１０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン３重量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド０．０１重量部の混合液を加えた。３０分後、硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ）０．００２重量部、エチレンジアミン４酢酸２ナトリウム塩０．００５重量部、ホルムアルデヒドスルフォキシル酸ソーダ０．２重量部を加えてさらに１時間重合させた。その後ブチルアクリレート９０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン２７重量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド０．１重量部の混合液を３時間かけて連続追加した。２時間の後重合を行い、ラテックス状の有機高分子粒子（Ｐ−２）を得た。このラテックスの体積平均粒子径は０．０２μｍ、重量平均分子量は４０００であった。
(Example 2, comparative example 2)
In a 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, thermometer, 400 parts by weight of water (total amount of water including various dilution water) and sodium dodecylbenzenesulfonate (SDBS) ) After 12 parts by weight (solid content) were mixed, the temperature was raised to 50 ° C., and after the liquid temperature reached 50 ° C., nitrogen substitution was performed. Thereafter, a mixed solution of 10 parts by weight of butyl acrylate, 3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan, and 0.01 parts by weight of paramentane hydroperoxide was added. After 30 minutes, 0.002 part by weight of ferrous sulfate (FeSO 4 · 7H 2 O), 0.005 part by weight of ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt, and 0.2 part by weight of sodium formaldehydesulfoxylate were further added. Polymerized for hours. Thereafter, a mixed solution of 90 parts by weight of butyl acrylate, 27 parts by weight of t-dodecyl mercaptan, and 0.1 parts by weight of paramentane hydroperoxide was continuously added over 3 hours. Post-polymerization was performed for 2 hours to obtain latex-like organic polymer particles (P-2). The latex had a volume average particle size of 0.02 μm and a weight average molecular weight of 4000.
撹拌機、還流冷却器、窒素吹込口、単量体追加口、温度計を備えた５口フラスコに、水５００重量部（種々の希釈水も含む水の総量）、ドデシルベンゼンスルホン酸（ＤＢＳＡ）３重量部、上記有機高分子粒子（Ｐ−２）のラテックス２５重量部（固形分）を混合した。この時のｐＨは１．８であった。８０℃に昇温し、窒素置換を行った。その後、別途純水１００重量部、ＳＤＢＳ（固形分）０．５重量部、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）およびγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−５０３、信越化学製）を表１に示す量のシリコーン系化合物の混合液を３０分かけて一定速度で全量を追加した。追加終了後、５時間撹拌を続けた後、２５℃に冷却して２０時間放置し、ラテックス状のコアシェル粒子を得た。このコアシェル粒子の体積平均粒子径は０．０２μｍであった。 In a 5-neck flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, thermometer, 500 parts by weight of water (total amount of water including various dilution waters), dodecylbenzenesulfonic acid (DBSA) 3 parts by weight and 25 parts by weight (solid content) of the latex of the organic polymer particles (P-2) were mixed. The pH at this time was 1.8. The temperature was raised to 80 ° C., and nitrogen substitution was performed. Thereafter, 100 parts by weight of pure water, 0.5 part by weight of SDBS (solid content), methyltrimethoxysilane (MTMS) and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane (KBM-503, manufactured by Shin-Etsu Chemical) are shown in Table 1. The total amount of the mixture of the silicone compound in an amount was added at a constant rate over 30 minutes. After completion of the addition, stirring was continued for 5 hours, followed by cooling to 25 ° C. and allowing to stand for 20 hours to obtain latex-like core-shell particles. The volume average particle diameter of the core-shell particles was 0.02 μm.
つづいて、室温で、ラテックス状のコアシェル粒子１００重量部に対し、アセトンをまず５０重量部を加えて５分間撹拌し、その後アセトン１５０重量部を加えて２５分間撹拌して凝固粒子を得た。その後、この凝固液を５０℃に加温して１時間撹拌を行って、３時間静置すると凝固粒子層と透明な上澄層に分離した。上澄液を除いた後、濾紙を用いて凝固粒子層を単離した。それをメタノール７０重量％、ｎ−ヘキサン３０重量％の混合溶剤３００重量部に分散させ、５０℃に加温した後１時間撹拌を行った。この分散液を３時間静置すると凝固粒子層と透明な上澄層に分離した。濾紙を用いて凝固粒子層を単離して、中空シリコーン系粒子を得た。この中空シリコーン系粒子をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に分散させ、粒子含有量が５重量％の中空シリコーン系粒子のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）分散液を得た。 Subsequently, 50 parts by weight of acetone was first added to 100 parts by weight of the latex-like core-shell particles at room temperature and stirred for 5 minutes, and then 150 parts by weight of acetone was added and stirred for 25 minutes to obtain solidified particles. Thereafter, the coagulation liquid was heated to 50 ° C., stirred for 1 hour, and allowed to stand for 3 hours to separate into a coagulated particle layer and a transparent supernatant layer. After removing the supernatant, the coagulated particle layer was isolated using filter paper. This was dispersed in 300 parts by weight of a mixed solvent of 70% by weight of methanol and 30% by weight of n-hexane, heated to 50 ° C. and stirred for 1 hour. When this dispersion was allowed to stand for 3 hours, it was separated into a coagulated particle layer and a transparent supernatant layer. The solidified particle layer was isolated using filter paper to obtain hollow silicone particles. The hollow silicone particles were dispersed in isopropyl alcohol (IPA) to obtain a isopropyl alcohol (IPA) dispersion of hollow silicone particles having a particle content of 5% by weight.
この中空シリコーン系粒子分散液とジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）を、中空シリコーン系粒子：ジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）＝３３：６７（重量％）となるようにイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に分散させて、２．５重量％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）塗布液を作成した。前記塗布液にジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１００重量部に対して、イルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカル製）を５重量部加えて、ＰＥＴフィルムにバーコーター法で塗布し、１１０℃で５分間乾燥させた後、紫外線照射を行い、被膜の厚さが０．１〜０．２μｍの被膜付基材を得た。この被膜付き基材の反射率を測定して、可視光領域での最低反射率を求めた。また、耐擦傷性試験を行った。これらの評価結果を、表１にまとめる。 The hollow silicone-based particle dispersion and dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) are mixed with isopropyl alcohol (IPA) so that the hollow silicone-based particle: dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) = 33: 67 (% by weight). A 2.5 wt% isopropyl alcohol (IPA) coating solution was prepared. 5 parts by weight of Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is added to 100 parts by weight of dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) in the coating solution, and applied to a PET film by a bar coater method, at 110 ° C. for 5 minutes. After drying, ultraviolet irradiation was performed to obtain a coated substrate with a coating thickness of 0.1 to 0.2 μm. The reflectance of this coated substrate was measured to determine the minimum reflectance in the visible light region. In addition, a scratch resistance test was conducted. These evaluation results are summarized in Table 1.
（比較例３）
ジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）をイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）に分散させて、２．５重量％イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）塗布液を作成した。前記塗布液にジペンタエリストールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）１００重量部に対して、イルガキュア１８４（チバスペシャリティケミカル製）を５重量部加えて、ＰＥＴフィルムにバーコーター法で塗布し、１１０℃で５分間乾燥させた後、紫外線照射を行い、被膜の厚さが０．１〜０．２μｍの被膜付基材を得た。この被膜付き基材の反射率を測定して、可視光領域での最低反射率を求めた。また、耐擦傷性試験を行った。これらの評価結果を、表１にまとめる。
(Comparative Example 3)
Dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) was dispersed in isopropyl alcohol (IPA) to prepare a 2.5 wt% isopropyl alcohol (IPA) coating solution. 5 parts by weight of Irgacure 184 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is added to 100 parts by weight of dipentaerystol hexaacrylate (DPHA) in the coating solution, applied to a PET film by a bar coater method, and at 110 ° C. for 5 minutes. After drying, ultraviolet irradiation was performed to obtain a coated substrate with a coating thickness of 0.1 to 0.2 μm. The reflectance of this coated substrate was measured to determine the minimum reflectance in the visible light region. In addition, a scratch resistance test was conducted. These evaluation results are summarized in Table 1.
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