JP2016203167A - 表面処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材上に機能性膜を形成する方法であって、
基材上にマトリックス形成組成物を適用して、マトリックス形成組成物膜を形成し、
液状の上記マトリックス形成組成物膜上に、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用することにより、マトリックス形成組成物膜に機能性付与基含有重合性化合物を含有せしめ、
得られた機能性付与基含有重合性化合物を含むマトリックス形成組成物膜を硬化させて、単層の機能性膜を形成することを含む方法。
【選択図】なし
Description
基材上に機能性膜を形成する方法であって、
基材上にマトリックス形成組成物を適用して、マトリックス形成組成物膜を形成し、
上記マトリックス形成組成物膜上に、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用することにより、マトリックス形成組成物膜に機能性付与基含有重合性化合物を含有せしめ、
得られた機能性付与基含有重合性化合物を含むマトリックス形成組成物膜を硬化させて、単層の機能性膜を形成することを含む方法
が提供される。
アセトフェノン、クロロアセトフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ヒドロキシアセトフェノン、α−アミノアセトフェノン、ヒドロキシプロピオフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパンー1−オンなど
ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタールなど
ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシ−プロピルベンゾフェノン、アクリル化ベンゾフェノン、ミヒラーズケトンなど
チオキサンソン、クロロチオキサンソン、メチルチオキサンソン、ジエチルチオキサンソン、ジメチルチオキサンソンなど
ベンジル、α−アシルオキシムエステル、アシルホスフィンオキサイド、グリオキシエステル、3−ケトクマリン、2−エチルアンスラキノン、カンファーキノン、アンスラキノンなど
1)撥水性および/または撥油性基、
2)親水性基、
3)屈折率変動基、
4)紫外線吸収性官能基、
5)光安定性官能基、
6)生物特性官能基、
7)難燃性基、または
8)帯電防止性基
が挙げられる。
F(CnF2n)−
[式中、nは、1〜30の整数、好ましくは3〜20の整数、より好ましくは3〜15の整数である。]
で表される。
−(CnF2n)−
であってもよい。
F(CmF2m)−PFPE−
[式中:
mは、1〜16の整数であり;
PFPEは、−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−を表し;
a、b、cおよびdは、それぞれ独立して0または1以上の整数であって、a、b、cおよびdの和は少なくとも1であり、a、b、cまたはdを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。]
で表される基である。
−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−
であってもよい。
(a)ジイソシアネートの三量体であるポリイソシアネートに、
(b)活性水素を有する化合物
を反応させることにより得られる炭素−炭素二重結合含有化合物(A)である。
(b1)活性水素を有するパーフルオロポリエーテル、および
(b2)活性水素と少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有するモノマー
を含んで成る。好ましい態様において、成分(b)は、さらに
(b3)活性水素を有するシラン化合物
を含む。
Rf−PFPE−R1−CH2OH (b1−i)
HOCH2−R1−PFPE−R1−CH2OH (b1−ii)
で表される少なくとも1種の化合物であり得る。
−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−
で表される基である。かかるパーフルオロポリエーテル基を有する化合物は、優れた撥水性、撥油性および防汚性(例えば指紋等の汚れの付着を防止する)を発現し得る。
−(Y)f−(CF2)g−(CH2)h−
で表される基である。この式中、Yは二価の極性基である。この二価の極性基の例としては、特に限定されないが、−COO−、−OCO−、−CONH−、−OCH2CH(OH)CH2−、−CH2CH(OH)CH2O−、−COS−、−SCO−、−O−、などが挙げられ、好ましくは−COO−、−CONH−、−CH2CH(OH)CH2O−、−O−である。またこの式中、f、gおよびhは、それぞれ独立して、0〜50、好ましくは0〜20、例えば1〜20の整数であって、f、gおよびhの和は少なくとも1、好ましくは1〜10である。f、gおよびhは0〜2の整数であることが一層好ましく、f=0または1、g=2、h=0または1であることがより一層好ましい。また、添字f、gおよびhを付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。
Rf−PFPE−R1−CH2OH (b1−i)
HO(CH2CH2)iOCO(R)C=CH2
(式中、水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、i=2〜10)、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート;
CH3CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート;
CH3CH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート;
C6H5OCH2CH(OH)CH2OCO(R)C=CH2
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート;
HOCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)3
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート
C(CH2OCO(R)C=CH2)3CH2OCH2C(CH2OCO(R)C=CH2)2CH2OH
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、ジペンタエリスリトールポリアクリレート
HOCH2CH2OCOC6H5OCOCH2CH2OCO(R)C=CH2
(式中、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸
H(OCH2CH2)nOCO(R)C=CH2
(式中、nは1〜30、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えば、ポリ(エチレングリコール)アクリレート
H(OCH(CH3)CH2)nOCO(R)C=CH2
(式中、nは1〜30、Rは水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基)、例えばポリ(プロピレングリコール)アクリレート
アリルアルコール;
HO(CH2)kCH=CH2
(k=2〜20);
(CH3)3SiCH(OH)CH=CH2;および
スチリルフェノール
が挙げられる。
−OC(O)−CR2=CH2
で表される基を有する。
HO−CH2−C(CH2−OC(O)−CR2=CH2)3;または
HO−CH2−C(CH2−OC(O)−CR2=CH2)2−CH2OCH2−C(CH2−OC(O)−CR2=CH2)3
(式中、R2は、水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基である)
からなる群から選択される少なくとも1種の化合物である。
成分(b1)0.1〜2モル、
成分(b2)5〜8.85モル、および
成分(b3)0.05〜2モル
であり得る。
−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−
である。
−(R61)p’−(Xa)q’−R62−
[式中:
R61は、単結合、−(CH2)s’−またはo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CH2)s’−であり、
R62は、単結合、−(CH2)t’−またはo−、m−もしくはp−フェニレン基を表し、好ましくは−(CH2)t’−であり、
s’は、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数、さらにより好ましくは1または2であり、
t’は、1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数であり、
Xaは、−(Xb)r’−を表し、
Xbは、各出現においてそれぞれ独立して、−O−、−S−、o−、m−もしくはp−フェニレン基、−C(O)O−、−CONR64−、−O−CONR64−、−NR64−、−Si(R63)2−、−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−、および−(CH2)n’−からなる群から選択される基を表し、
R63は、各出現においてそれぞれ独立して、フェニル基、C1−6アルキル基またはC1−6アルコキシ基を表し、好ましくはC1−6アルキル基、より好ましくはメチル基であり、
R64は、各出現においてそれぞれ独立して、水素原子、フェニル基またはC1−6アルキル基(好ましくはメチル基)を表し、
m’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜100の整数、好ましくは1〜20の整数であり、
n’は、各出現において、それぞれ独立して、1〜20の整数、好ましくは1〜6の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
r’は、1〜10の整数、好ましくは1〜5の整数、より好ましくは1〜3の整数であり、
p’は、0または1であり、
q’は、0または1であり、
ここに、p’およびq’の少なくとも一方は1であり、p’またはq’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は任意である。]
で表される2価の基が挙げられる。
C1−20アルキレン基、
−R61−Xc−R62−、または
−Xd−R62−
[式中、R61およびR62は、上記と同意義である。]
であり得る。
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−Xc−、
−(CH2)s’−Xc−(CH2)t’−
−Xd−、または
−Xd−(CH2)t’−
[式中、s’およびt’は、上記と同意義である。]
である。
−O−、
−S−、
−C(O)O−、
−CONR64−、
−O−CONR64−、
−Si(R63)2−、
−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−、
−O−(CH2)u’−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−、
−CONR64−(CH2)u’−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−、
−CONR64−(CH2)u’−N(R64)−、または
−CONR64−(o−、m−またはp−フェニレン)−Si(R63)2−
[式中、R63、R64およびm’は、上記と同意義であり、
u’は1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]を表す。Xcは、好ましくは−O−である。
−S−、
−C(O)O−、
−CONR64−、
−CONR64−(CH2)u’−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−、
−CONR64−(CH2)u’−N(R64)−、または
−CONR64−(o−、m−またはp−フェニレン)−Si(R63)2−
を表す。
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−Xc−(CH2)t’−、または
−Xd−(CH2)t’−
[式中、各記号は、上記と同意義である。]
であり得る。
C1−20アルキレン基、
−(CH2)s’−O−(CH2)t’−、
−(CH2)s’−Si(R63)2−(CH2)t’−、
−(CH2)s’−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−(CH2)t’−、
−(CH2)s’−O−(CH2)u’−(Si(R63)2O)m’−Si(R63)2−(CH2)t’−、または
−(CH2)s’−O−(CH2)t’−Si(R63)2 −(CH2)u’−Si(R63)2−(CvH2v)−
[式中、各記号は、上記と同意義であり、vは1〜20の整数、好ましくは2〜6の整数、より好ましくは2〜3の整数である。]
である。
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CH2O(CH2)6−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−、
−CH2OCF2CHFOCF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2−、
−CH2OCF2CHFOCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CF2CF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF2CF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2−、
−CH2OCH2CHFCF2OCF(CF3)CF2OCF2CF2CF2−
−CH2OCH2(CH2)7CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)3−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)2OSi(OCH3)2(CH2)2−、
−CH2OCH2CH2CH2Si(OCH2CH3)2OSi(OCH2CH3)2(CH2)2−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−(CH2)5−、
−(CH2)6−、
−(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)6−、
−CON(CH3)−(CH2)6−、
−CON(Ph)−(CH2)6−(式中、Phはフェニルを意味する)、
−CONH−(CH2)2NH(CH2)3−、
−CONH−(CH2)6NH(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)3−、
−CH2O−CONH−(CH2)6−、
−S−(CH2)3−、
−(CH2)2S(CH2)3−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2OSi(CH3)2OSi(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)2Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)3Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)10Si(CH3)2(CH2)2−、
−CONH−(CH2)3Si(CH3)2O(Si(CH3)2O)20Si(CH3)2(CH2)2−
−C(O)O−(CH2)3−、
−C(O)O−(CH2)6−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2 −(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)2−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2 −(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2 −(CH2)2−Si(CH3)2−(CH2)3−、
−CH2−O−(CH2)3−Si(CH3)2 −(CH2)2−Si(CH3)2−CH(CH3)−CH2−、
−OCH2−、
−O(CH2)3−、
−OCFHCF2−、
Dは、
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CF2O(CH2)3−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、および
から選択される基であり、
Eは、−(CH2)n−(nは2〜6の整数)であり、
Dは、分子主鎖のPFPEに結合し、Eは、PFPEと反対の基に結合する。]
各R42基において、Tのうち任意のいくつかは、分子主鎖のPFPEに結合する以下の基:
−CH2O(CH2)2−、
−CH2O(CH2)3−、
−CF2O(CH2)3−、
−(CH2)2−、
−(CH2)3−、
−(CH2)4−、
−CONH−(CH2)3−、
−CON(CH3)−(CH2)3−、
−CON(Ph)−(CH2)3−(式中、Phはフェニルを意味する)、または
であり、別のTのいくつかは、分子主鎖のPFPEと反対の基に結合する−(CH2)n”−(n”は2〜6の整数)であり、存在する場合、残りは、それぞれ独立して、メチル基またはフェニル基である。
−(CH2−CH2−O)p1−(p1は、1〜10の整数を表す)、
−(CHRd)p2−O−(p2は、1〜40の整数であり、Rdは、水素、またはメチル基を表す)、
−(CH2−CH2−O)p3−CO−NH−CH2−CH2−O−(p3は、1〜10の整数を表す)、
−CH2−CH2−O−CH2−CH2−、
−(CH2)p4−(p4は1〜6の整数を表す)、
−(CH2)p5−O−CONH−(CH2)p6−(p5は1〜8の整数、好ましくは、2または4を表し、p6は1〜6の整数、好ましくは3を表す)、または
−O−(但し、Y1は−O−ではない)が挙げられる。
(a)−(CH2−CH2−O)s1−(s1は、1〜10の整数、例えば2〜10の整数を表す。)、
(b)−(CHR)s2−O−(s2は、1〜40の整数である繰り返し数を表す。Rは、水素またはメチル基を表す。)、
(c)−(CH2−CH2−O)s1−CO−NH−CH2−CH2−O−(s1は、上記と同意義である。)、
(d)−CH2−CH2−O−CH2−CH2−、
(e)−(CH2)s3−(s3は1〜6の整数を表す。)、または
(f)−(CH2)s4−O−CONH−(CH2)s5−(s4は1〜8の整数、好ましくは、2または4を表す。s5は1〜6の整数、好ましくは3を表す。)、または
(g)−O−(但し、Q’は−O−ではない)
である。
(i)アルキル基
例:メチル、エチル
gは0または1であり、
hは1または2であり、
q1は1以上5以下の整数である。]
で表される少なくとも1種の含フッ素ポリマーである(以下、それぞれの式で表される化合物を、「含フッ素ポリマー(B1a)」、「含フッ素ポリマー(B2a)」とも称する)。
Rf、R41、R43、R45、R51、R52、R53、R54、R55、R56、R57、Z、n1、n2、n3、n4、n5およびn6は、上記式(C1)および(C2)の記載と同意義であり;
R46’は、上記式(C1)および(C2)のR46に対応する2価の有機基であり;
X1は水素原子、塩素原子、フッ素原子、またはフッ素により置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基であり;
f’は、各出現においてそれぞれ独立して、0または1であり;
g’は、各出現においてそれぞれ独立して、1または2であり;
q1は、各出現においてそれぞれ独立して、1〜10の整数である。]
で表される含フッ素含ケイ素ポリマーである。
[式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は−CPH2P−、−C(CPH2P+1)H−、−CH2C(CPH2P+1)H−又は−CH2CH2O−、Rfは−CnF2n+1、−(CF2)nH、−CnF2n−CF3、−(CF2)pOCnF2nCjH2j+1、−(CF2)pOCmH2mCiH2iH、−N(CPH2P+1)COCnF2n+1、−N(CPH2P+1)SO2CnF2n+1である。但し、pは1〜10、nは1〜16、mは0〜10、iは0〜16、jは0〜10の整数である。]
CF2=CFORg ・・・(E)
[式中Rgは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。]
CH2=CHRg・・・(F)
[式中Rgは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。]
CH2=CR3COOR5RjR6OCOCR4=CH2 ・・・(G)
[式中、R3、R4は水素原子又はメチル基、R5、R6は−CqH2q−、−C(CqH2q+1)H−、−CH2C(CqH2q+1)H−又は−CH2CH2O−、Rjは−CtF2tである。但し、qは1〜10、tは1〜16の整数である。]
CH2=CHR7COOCH2(CH2Rk)CHOCOCR8=CH2 ・・・(H)
[式中、R7、R8は水素原子又はメチル基、Rkは−CyF2y+1である。但し、yは1〜16の整数である。]
上記のフッ素含有重合性不飽和化合物としては、以下の具体例を挙げることができる。
Rf1−PFPE−Rf2 (J)
で表される少なくとも1種の含フッ素オイルを含有してもよい。
−(OC4F8)a’−(OC3F6)b’−(OC2F4)c’−(OCF2)d’−
(式中、a’、b’、c’およびd’は、パーフルオロ(ポリ)エーテルの4種の繰り返し単位数をそれぞれ表し、互いに独立して、0〜300の整数、好ましくは0〜200の整数、例えば1〜200の整数であって、a’、b’、c’およびd’の和は少なくとも1、好ましくは1〜300である。添字a’、b’、c’またはd’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。これら繰り返し単位のうち、−(OC4F8)−は、−(OCF2CF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2CF2)−、−(OCF2CF(CF3)CF2)−、−(OCF2CF2CF(CF3))−、−(OC(CF3)2CF2)−、−(OCF2C(CF3)2)−、−(OCF(CF3)CF(CF3))−、−(OCF(C2F5)CF2)−および−(OCF2CF(C2F5))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2CF2CF2)−である。−(OC3F6)−は、−(OCF2CF2CF2)−、−(OCF(CF3)CF2)−および−(OCF2CF(CF3))−のいずれであってもよく、好ましくは−(OCF2CF2CF2)−である。−(OC2F4)−は、−(OCF2CF2)−および−(OCF(CF3))−のいずれであってもよいが、好ましくは−(OCF2CF2)−である。
Rf1−(OCF2CF2CF2)b’−Rf2 (J1)
[式中、Rf1およびRf2は、式(J)の記載と同意義であり;b’は1〜300の整数である。]
Rf1−(OCF(CF3)CF2)b’−Rf2 (J2)
[式中、Rf1およびRf2は、式(J)の記載と同意義であり;b’は1〜300の整数である。]
または
Rf1−(OCF2CF2CF2CF2)a’−(OCF2CF2CF2)b’−(OCF2CF2)c’−(OCF2)d’−Rf2 (J3)
[式中、Rf1およびRf2は、式(J)の記載と同意義であり;a’およびb’は、それぞれ独立して、0または1〜30の整数であり、c’およびd’は、それぞれ独立して、1〜300の整数であり、添字a’、b’、c’またはd’を付して括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において任意である。]
で表される少なくとも1種の化合物である。
ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基、オキシエチレン基とオキシプロピレン基との両方を含むポリオキシアルキレン基等のポリオキシアルキレン基;
水酸基、アミド;
3級アミノ基、4級アンモニウム塩等を挙げることができる。
基材上にマトリックス形成組成物を供給してマトリックス形成組成物膜を形成する、マトリックス形成組成物膜形成部と、
上記マトリックス形成組成物膜に、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を供給する、機能性付与基含有重合性化合物供給部と
を有して成る。
基材にマトリックス形成組成物を提供するスプレーノズルと
基材に機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を提供する別のスプレーノズルと
を有するチャンバーを有し、
前記チャンバーにおいて、基材上にマトリックス形成組成物を適用して、マトリックス形成組成物膜を形成し、次いで、マトリックス形成組成物膜上に機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用することを特徴とする。
滴下ロート、コンデンサー、温度計、撹拌装置を装着した1Lの4口フラスコにスミジュール(登録商標)N3300(住化バイエルウレタン社製、NCO基含有率21.8%、36.6g)を、HCFC225(219.4g)に溶解させ、ジブチルスズジラウレート(和光純薬社製、0.30g)を加え、窒素気流下、40℃で撹拌しながら、平均組成:CF3CF2CF2O(CF2CF2CF2O)14CF2CF2CH2OHで表されるパーフルオロポリエーテルを含有するアルコール(60.0g)をHCFC225(60.0g)に溶解した溶液を滴下し、撹拌した。ヒドロキシエチルアクリレート(19.6g)を滴下し、撹拌した。IRにてNCOの吸収が完全に消失したことを確認した。ジブチルヒドロキシトルエン0.05gを加え、HCFC225を完全に除去した。これにより得られた組成物(2g)を、Irgacure184(BASFジャパン製、0.1g)、ゼオローラ(登録商標)H(日本ゼオン社製、5g)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(3g)、およびメチルイソブチルケトン(190g)と配合し、溶解させ、表面処理組成物Aを得た。
ハードコート剤(ビームセット575CB(商品名)、荒川化学工業株式会社)(10.0g)を、メチルイソブチルケトン(15g)に溶解して、40質量%の硬化性組成物を得た。硬化性組成物の粘度は0.4Pa・sであった。ポリカーボネート基材(ステラ、日本テストパネル社製)に、バーコートNo20を用いて硬化性組成物を塗布した。次いで、硬化性組成物膜上に、上記合成例で調製した表面処理組成物A(32g/m2)を、スプレー塗布した。次いで、70℃で5分間乾燥し、600mJ/cm2の紫外線を照射して、膜を硬化させ、機能性膜を得た。
ハードコート剤(ビームセット575CB(商品名)、荒川化学工業株式会社)(10.0g)を、メチルイソブチルケトン(15g)に溶解して、40質量%の硬化性組成物を得た。得られた硬化性組成物に、ポリカーボネート基材(ステラ、日本テストパネル社製)に、バーコートNo20を用いて硬化性組成物を塗布した。次いで、70℃で5分間乾燥した。70℃5分乾燥後のマトリックス形成組成物膜の固形分濃度は99質量%であり、その粘度は1.5Pa・sであった。乾燥後、マトリックス形成組成物膜上に、上記合成例で調製した表面処理組成物(32g/m2)を、スプレー塗布した。次いで、70℃で5分間乾燥し、600mJ/cm2の紫外線を照射して、膜を硬化させ、機能性膜を得た。
ハードコート剤(ビームセット575CB(商品名)、荒川化学工業株式会社)(10.0g)を、メチルイソブチルケトン(15g)に溶解して、40質量%の硬化性組成物を得た。得られた硬化性組成物に、ポリカーボネート基材(ステラ、日本テストパネル社製)に、バーコートNo20を用いて硬化性組成物を塗布した。次いで、70℃で15分間乾燥した。70℃15分乾燥後のマトリックス形成組成物膜の固形分濃度は100質量%であり、その粘度は1.6Pa・sであった。乾燥後、マトリックス形成組成物膜上に、上記合成例で調製した表面処理組成物(32g/m2)を、スプレー塗布した。次いで、70℃で5分間乾燥し、600mJ/cm2の紫外線を照射して、膜を硬化させ、機能性膜を得た。
消しゴム耐久試験
上記の実施例1、2および比較例1、2にて基材表面に形成された機能性膜について、消しゴム摩擦耐久試験により、摩擦耐久性を評価した。具体的には、機能性膜を形成したサンプル物品を水平配置し、消しゴム(コクヨ株式会社製、KESHI−70、平面寸法1cm×1.6cm)を機能性膜の表面に接触させ、その上に500gfの荷重を付与し、その後、荷重を加えた状態で消しゴムを20mm/秒の速度で往復させた。往復回数100回毎に水の静的接触角(度)を測定した。接触角の測定値が90度未満となった時点で評価を中止した。結果を、表1に示す。
Claims (21)
- 基材上に機能性膜を形成する方法であって、
基材上にマトリックス形成組成物を適用して、マトリックス形成組成物膜を形成し、
上記マトリックス形成組成物膜上に、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用することにより、マトリックス形成組成物膜に機能性付与基含有重合性化合物を含有せしめ、
得られた機能性付与基含有重合性化合物を含むマトリックス形成組成物膜を硬化させて、単層の機能性膜を形成することを含む方法。 - マトリックス形成組成物が、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物と相溶性であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用する際のマトリックス形成組成物膜が、液状であることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用する際のマトリックス形成組成物膜が、20質量%以上の溶媒を含んでいることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用する際のマトリックス形成組成物膜が、乾燥工程を経ていないことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用する際のマトリックス形成組成物膜、未硬化状態であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- マトリックス形成組成物が、単官能および/または多官能(メタ)アクリレート、単官能および/または多官能ウレタン(メタ)アクリレート、単官能および/または多官能エポキシ(メタ)アクリレートである化合物を含有する組成物である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- 機能性付与基が、
1)撥水性および/または撥油性基、
2)親水性基、
3)屈折率変動基、
4)紫外線吸収性官能基、
5)光安定性官能基、
6)生物特性官能基、
7)難燃性基、または
8)帯電防止性基
である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物における、機能性付与基含有重合性化合物の濃度が、0.01〜5質量%である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物が、炭素−炭素二重結合含有パーフルオロポリエーテル化合物である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物が、
(a)ジイソシアネートの三量体であるポリイソシアネートに、
(b)活性水素を有する化合物
を反応させることにより得られる炭素−炭素二重結合含有化合物(A)を含んで成る組成物であって、
成分(b)が、
(b1)活性水素を有するパーフルオロポリエーテル、および
(b2)活性水素と少なくとも1つの炭素−炭素二重結合を有するモノマー
であることを特徴とする組成物
である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。 - 成分(b)が、さらに
(b3)活性水素を有するシラン化合物
を含む、請求項11に記載の方法。 - 機能性付与基含有重合性化合物が、少なくとも1種の硬化性部位を有する含フッ素ポリマー(B)である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 含フッ素ポリマー(B)が、以下の一般式(B1)および(B2)のいずれか:
Rfは、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表し、
R41は、下記式:
−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−
(式中、a、b、cおよびdは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、cおよびdの和は少なくとも1であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり、
R42は、各出現においてそれぞれ独立して、2〜10価の有機基を表し、
R43は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表し、
R44は、各出現においてそれぞれ独立して、R44aまたはR44bを表し:ただし、少なくとも1つのR44はR44aであり、
R44aは、各出現においてそれぞれ独立して、硬化性部位を有する2価の有機基を表し、
R44bは、各出現においてそれぞれ独立して、硬化性部位を有しない2価の有機基を表し、
R45は、−O−、−S−、−NH−または単結合を表し、
R46は、Rf−R41−R42(式中、Rf、R41およびR42は、上記と同意義である)、1価の有機基または水素原子を表し、
n1は、1以上50以下の整数であり、
αは、それぞれ独立して、1〜9の整数である。]
で表される少なくとも1種の含フッ素ポリマーである、請求項13に記載の方法。 - 機能性付与基含有重合性化合物が、少なくとも1種の硬化性部位を有する含フッ素含ケイ素ポリマー(C)である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 含フッ素含ケイ素ポリマー(C)が、以下の一般式(C1)および(C2)のいずれか:
Rfは、1個またはそれ以上のフッ素原子により置換されていてもよい炭素数1〜16のアルキル基を表し、
R41は、下記式:
−(OC4F8)a−(OC3F6)b−(OC2F4)c−(OCF2)d−
(式中、a、b、cおよびdは、それぞれ独立して0以上200以下の整数であって、a、b、cおよびdの和は少なくとも1であり、括弧でくくられた各繰り返し単位の存在順序は式中において任意である。)
で表される基であり、
R42は、各出現においてそれぞれ独立して、2〜10価の有機基を表し、
R43は、各出現においてそれぞれ独立して、2価の有機基を表し、
R44は、各出現においてそれぞれ独立して、R44aまたはR44bを表し:ただし、少なくとも1つのR44はR44aであり、
R44aは、各出現においてそれぞれ独立して、硬化性部位を有する2価の有機基を表し、
R44bは、各出現においてそれぞれ独立して、硬化性部位を有しない2価の有機基を表し、
R45は、−O−、−S−、−NH−または単結合を表し、
R47は、各出現においてそれぞれ独立して、2〜10価の有機基であり、
R51、R52、R53、R54、R55、R56およびR57は、それぞれ独立して、アルキル基、アルコキシ基またはアリール基であり、
n1は1〜50の整数であり、
n3およびn4は、それぞれ独立して、0〜50の整数であり、n3とn4の和は少なくとも1以上であり、
n2、n5およびn6は、それぞれ独立して、0〜500の整数であり;
αは、それぞれ独立して、1〜9の整数であり;
βは、それぞれ独立して、1〜9の整数である。]
で表される含フッ素含ケイ素ポリマーである、請求項15に記載の方法。 - 請求項1〜17のいずれか1項に記載の方法により形成された機能性膜。
- 基材と、該基材上に位置する請求項18に記載の機能性膜とを含む物品。
- 請求項1〜17のいずれか1項に記載の機能性膜を形成する方法を実施に用いる装置であって、
基材上にマトリックス形成組成物を供給してマトリックス形成組成物膜を形成する、マトリックス形成組成物膜形成部と、
上記マトリックス形成組成物膜に、機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を供給する、機能性付与基含有重合性化合物供給部と
を有することを特徴とする、装置。 - 基材にマトリックス形成組成物を提供するスプレーノズルと
基材に機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を提供する別のスプレーノズルと
を有するチャンバーを有し、
前記チャンバーにおいて、基材上にマトリックス形成組成物を適用して、マトリックス形成組成物膜を形成し、次いで、マトリックス形成組成物膜上に機能性付与基含有重合性化合物を含む組成物を適用することを特徴とする、請求項20に記載の装置。
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