JP2021091859A - 親水性ポリマーを含む防曇剤 - Google Patents
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Abstract
Description
しかし、これまでの親水化剤に関する特許出願に親水性ポリマーを含む親水剤に関する発明はなかった。
〔1〕 下記式(1)で表される化合物と式(1)中の活性水素あるいは二重結合と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤との反応生成物である界面活性シランカップリング剤の加水分解物及び/又は加水分解縮合物及び/又は下記式(2)で表される化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物、及び水溶性ポリマーを含有することを特徴とする組成物。
R1−X−(CH2CH2O)n−Y (1)
{式中R1は炭素数1〜20のアルキル基(該アルキル基は、フッ素原子、ケイ素原子、ベンゼン環及び二重結合を含んでいてもよい。)、Xは−O−、−COO−あるいは−CONH−であり、nは1〜30の自然数であり、Yは水素原子、−CH2COOH、−C(O)CH=CH2、−C(O)C(CH3)=CH2を表す。}
(X2)3−k(CH3)kSi−R2−X3 (2)
{式中X2は同一又は異なっても良い炭素数1〜5のアルコキシ基、水酸基及びハロゲン原子のいずれかを表し、kは0又は1を表し、X3はアルキル基(該アルキル基は、ヘテロ原子、不飽和結合を含んでもよく、また環状構造であってもよい)、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、酸無水基、カルボキシル基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる官能基であり、R2は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。}
〔2〕 さらに金属酸化物微粒子を含有することを特徴とする前記〔1〕記載の組成物。
〔3〕 さらにチタンオリゴマーを含有することを特徴とする請求項1又は2記載の組成物。
〔4〕 前記〔1〕〜〔3〕記載の組成物を含有することを特徴とする防曇剤。
〔5〕 前記〔4〕に記載の防曇剤を含有することを特徴とする防曇性コーティング組成物。
〔6〕 溶剤として炭化水素とアルコールの混合溶媒を含有することを特徴とする前記〔5〕に記載の防曇性コーティング組成物。
〔7〕 前記〔5〕又は〔6〕に記載の防曇性コーティング組成物をコーティングして、硬化させた構造体。
水溶性ポリマーを用いることにより、均一なコーティング膜が得られやすくなる。
また、アルコール系溶剤と炭化水素系溶剤あるいはアルコール系溶剤と芳香族系炭化水素の混合溶媒を用いることにより、コーティング膜と基材との密着性が向上する。
さらに、金属酸化物微粒子を用いることにより、耐久性の高いコーティング膜が得られやすくなる。
また、チタンオリゴマーを用いることにより、ポリオレフィン(ポリエチレンやポリプロピレン等)との密着性や成膜性が向上する。
前記式(1)で表される化合物は、いわゆる界面活性剤であり、前記式(1)で表される化合物と前記式(1)で表される化合物の活性水素あるいは二重結合と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤から誘導される化合物は、いわゆる界面活性ケイ素系化合物である。
前記式(1)で表される化合物からなる界面活性剤で市販されているものは、通常エチレンオキサイドの付加数は一定でなく、その結果として単一なものでなく、エチレンオキサイドの付加数が異なった混合物として存在する。
HO(CH2CH2O)2H
HO(CH2CH2O)3H
HO(CH2CH2O)4H
HO(CH2CH2O)5H
HO(CH2CH2O)6H
CH3O(CH2CH2O)3H
CH3O(CH2CH2O)4H
CH3O(CH2CH2O)5H
CH3O(CH2CH2O)6H
CH3O(CH2CH2O)7H
CH3O(CH2CH2O)8H
CH3O(CH2CH2O)9H
CH3O(CH2CH2O)10H
CH3O(CH2CH2O)11H
CH3O(CH2CH2O)12H
CH3O(CH2CH2O)13H
C12H25O(CH2CH2O)3CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)4CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)5CH2COOH
C13H27O(CH2CH2O)3CH2COOH
C12H25O(CH2CH2O)7H
C12H25O(CH2CH2O)8H
C12H25O(CH2CH2O)9H
C12H25O(CH2CH2O)10H
C12H25O(CH2CH2O)11H
C17H35COO(CH2CH2O)9H
C17H33COO(CH2CH2O)5H
C17H33COO(CH2CH2O)9H
C17H33COO(CH2CH2O)14H
C17H35CONHCH2CH2OH
C4F9CH2CH2O(CH2CH2O)qH
C6F13CH2O(CH2CH2O)qH
C6F13CH2CH2O(CH2CH2O)qH
ただし、qは1〜30の整数を表す。
−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2O(CH2CH2O)tH)}s−
−{CH2CH(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2CH(COOCH2CH2O(CH2CH2O)sH)}t−
ただし、r、s及びtは1〜30の整数を表す。
(CH3)3SiO−〔(CH3)Si{(CH2)u(CH2CH2O)vH}〕w−O−〔Si(CH3)2O〕z−Si(CH3)3
ただし、u、v、w及びzは1〜30の整数を表す。
すなわち、界面活性剤が結合したアクリルあるいはメタクリル酸エステルとチオール基あるいはアミノ基を有するシランカップリング剤を反応させることにより得ることが出来る。
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2COOCH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2COOCH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2COOCH(CH2OH)CH2OCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
CH3−O−(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
CH3−O−(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)6CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)4CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
HO−(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)2CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)3CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)4CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
(C2H5O)3SiCH2CH2CH2NHCOO(CH2CH2O)5CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)7CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)8CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C10H21−O−(CH2CH2O)9CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)6CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8CH2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)9CH2CONHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)3COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)7COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C12H25−O−(CH2CH2O)8COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H35−COO−(CH2CH2O)9COCH2CH(COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H33−COO−(CH2CH2O)5COCH(CH2COOH)CH2CH2CH2Si(OCH3)3
C17H35−CONH−CH2CH2OCONHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C4F9CH2CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C6F13CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
C6F13CH2CH2O(CH2CH2O)qCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
ただし、qは1〜30の整数を表す。
−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2C(CH3)(COOCH2CH2O(CH2CH2O)tCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3)}s−
−{CH2CH(COOCH2CH2C6F13)}r−{CH2CH(COOCH2CH2O(CH2CH2O)sCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3)}t−
ただし、r、s及びtは1〜30の整数を表す。
(CH3)3SiO−〔(CH3)Si{(CH2)u(CH2CH2O)vCONHNHCH2CH2CH2Si(OC2H5)3}〕w−O−〔Si(CH3)2O〕z−Si(CH3)3
ただし、u、v、w及びzは1〜30の整数を表す。
CH3−O−(CH2CH2O)6CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)7CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)9CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)10CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH(CH3)CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)7CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)9CH2CHOCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)7CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)9CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(OCH3)3
CH3−O−(CH2CH2O)7CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(CH3)(OCH3)2
CH3−O−(CH2CH2O)9CH2CHOCOCH2CH2NHCH2CH2CH2 Si(CH3)(OCH3)2
〔CH3−O−(CH2CH2O)7CH2CHOCOCH2CH2〕2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
〔CH3−O−(CH2CH2O)8CH2CHOCOCH2CH2〕2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
〔CH3−O−(CH2CH2O)9CH2CHOCOCH2CH2〕2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
すなわち、式(1)で表される化合物と式(1)中の活性水素や二重結合と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤を混合して、室温あるいは加熱下反応させることにより得られる。
必要により触媒を用いてもよい。
用いる触媒としては、一般式(1)で表される化合物末端が水酸基でシランカップリング剤がエポキシ基を有している場合、酸触媒(例えば、p−トルエンスルホン酸や硫酸等)や塩基触媒等が挙げられる。
また、界面活性剤末端が水酸基でシランカップリング剤がイソシアネート基を有している場合、スズ系触媒(例えば、ジブチルスズジアセテートやジブチルスズジラウリエート等)やジルコニア系触媒(例えば、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート等)等が挙げられる。
また、界面活性剤末端が二重結合でシランカップリング剤がチオール基を有している場合、アゾ系触媒(例えば、アゾビスイソブチロニトリル等)等が挙げられる。
これらのうち、無溶媒で行うのが好ましい。
前記式(2)で表される化合物は、いわゆるアルコキシケイ素系化合物である。
CH3Si(OC2H5)3
C8H17Si(OCH3)3
C8H17Si(OC2H5)3
C18H37Si(OCH3)3
C18H37Si(O2H5)3
CH2=CHSi(OCH3)3
CH2=CHSi(OC2H5)3
H2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
(CH3)2NCH2CH2CH2Si(OCH3)3
H2NCH2CH2CH2Si(OC2H5)3
ClCH2CH2CH2Si(OCH3)3
SHCH2CH2CH2Si(OCH3)3
SHCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2
CH2=CHCOOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
CH2=C(CH3)COOCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C6H5Si(OCH3)3
C6H5Si(OC2H5)3
(CH3)3COCOCH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
(CH3)3COCOCH2CH2SCH2CH2CH2(CH3)Si(OCH3)2
p−CH3C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
o−CH3C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
p−ClCH2C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
o−ClCH2C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
C6H4CH2CH2SCH2CH2CH2Si(OCH3)3
水溶性ポリマーとしては、例えば、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ジドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、セルロースアセ テート、ニトロセルロース、クロスカルメロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、キチン、キトサン、ヒアルロン酸、ポルフィラン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及びポリエチレンイミン及びこれらの塩等が挙げられる。
これらのうち好ましいのはセルロース骨格を有するポリマー、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースであり、特に好ましいのはヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースである。
金属酸化物微粒子としては、酸化ケイ素(シリカ)微粒子、酸化アルミニウム(アルミナ)微粒子、酸化チタン微粒子、チタン複合酸化物微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化ジルコニウム微粒子、インジウム/スズ酸化物微粒子、アンチモン/スズ酸化物微粒子等が好ましく、シリカ微粒子、アルミナ微粒子がより好ましく、シリカ微粒子がさらに好ましい。シリカ微粒子は、他の金属酸化物微粒子に比べて屈折率が低いため、膜中の空隙と金属酸化物微粒子界面での光の屈折が生じにくく低ヘイズとなりやすいため、好ましい。
またこれらは、前記式(1)で表される化合物と式(1)中の活性水素と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤との反応生成物である界面活性シランカップリング剤の加水分解物及び/又は加水分解縮合物や前記式(2)で表される化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物で修飾されていても良い。
チタンオリゴマーはチタンアルコキサイド化合物やチタンキレート化合物を縮合させた化合物で、多量体構造(−Ti−O−Ti−)を分子内に有する。
チタンをオリゴマー化することで顕著に変化する特性は成膜性である。チタンモノマーの成膜では、クラックが生じるような条件下においても、良好な金属酸化物膜を得ることが可能となる。
通常チタンオリゴマーは、良好な成膜性を利用し、シリコーンシーラント用プライマー、付加型シリコーン用の下地処理剤や有機樹脂用密着性向上コーティング剤として使用されている。
チタンオリゴマーとしてはマツモトファインケミカル社製、オルガチックスPC200、オルガチックスPC250、オルガチックスPC601、オルガチックス605及びオルガチックス620が挙げられる。
これらは単独のみならず、複数で用いても良い。
本発明の組成物は、界面活性シランカップリング剤の加水分解物及び/又は加水分解縮合物及び/又は前記式(2)で表される化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物溶液と水溶性ポリマー溶液(及び必要により金属酸化物微粒子及び/又はチタンオリゴマー)を混合してすることにより得られる。
反応時間は通常2時間から24時間であり、好ましくは2時間から8時間である。
酸触媒としては、酢酸、ギ酸、硝酸、塩酸及び硫酸などが挙げられる。
これらのうち好ましいのは、酢酸及びギ酸である。
これらのうち、アルコール系溶媒が好ましい。
加水分解に用いる水の量は、界面活性シランカップリング剤及び/又は前記式(2)で表される化合物に含まれるアルコキシ基の総量に対し、当モルから100倍モルであり、好ましくは当モルから50倍モルである。
水溶性ポリマー溶液は、水溶性ポリマーを溶媒に溶かして作製する。
水溶性ポリマー溶液を作製する場合用いる溶媒としては、アルコール系溶媒(メチルアルコール、エチルアルコール及びイソプロピルアルコール等)、水及びこれらの混合溶媒が挙げられる。
これらのうち好ましいのは水あるいはアルコール系溶媒である。
前記混合は、室温で通常の混合方法、容器中に両溶液を加えて容器を振盪させる方法で十分であり、機械攪拌により混合してもよい。
量が少なすぎると防曇性や耐水性あるいは基材に対する密着性や濡れ性が不十分であり、多すぎると防曇剤をコーティングした際の製膜性が悪くなり好ましくない。
これらの混合溶媒を用いることにより、コーティング膜と基材との密着性が向上して耐久性が向上する。
酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系安定剤等が挙げられる。
硬化触媒としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硝酸カルシウム、硝酸アルミニウム、硝酸マグネシウム、酢酸アルミニウム、過塩素酸アルミニウム、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸カルシウム、アセチルアセトネートアルミニウム、エチルアセトアセテートアルミニウム、モノアセチルアセテートビスエチルアセテートアルミニウム等が挙げられる。
防曇性コーティング組成物のコーティングは、基板、シート、フィルム及び繊維等その他形状物の表面等に行い、100〜130℃に加熱して防曇性コーティング組成物を硬化させることによって構造物にすることができる。
三洋化成工業株式会社製界面活性剤(ビューライトLCA−H、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸、酸価:107)7.57gと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン3.4gをアルゴン雰囲気下、100℃で2日間反応させることにより、ビューライトLCA−Hと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランがエステル結合を介して結合したケイ素系化合物10.3を得た。1H−NMR測定から原料である3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのエポキシ環上のプロトン(2.62、2.80、3.16ppm)の吸収が消失を確認した。
三洋化成工業株式会社製界面活性剤(エマルミンL−90−S、ドデシルアルコールのエチレンオキサイド付加物、水酸基価:98.3)20.2gと3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン8.4gを、触媒としてp−トルエンスルホン酸0.1gを用い、アルゴン雰囲気下、100℃で2日間反応させることにより、エマルミンL−90−Sとグリシドキシプロピルトリメトキシシランがエーテル結合を介して結合したケイ素系化合物28.1を得た。1H−NMR測定から原料である3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランのエポキシ環上のプロトン(2.62、2.80、3.16ppm)の吸収が消失を確認した。
三洋化成工業株式会社製界面活性剤(エマルミンL−90−S、ドデシルアルコールのエチレンオキサイド付加物、水酸基価:98.3)10.0gと3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート(信越化学工業株式会社製)4.33gをアルゴン雰囲気下、90℃で2日間反応させることにより、エマルミンL−90−Sと3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートがウレタン結合を介して結合したケイ素系化合物14.3gを得た。1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基のα位のメチレン基のケミカルシフトが。3.29ppmから3.16ppmにシフトしたことから、ドデシルアルコールのエチレンオキサイド付加物の水酸基とイソシアネート基が反応したものと判断した。
3,5−ジメチルピラゾール(ナカライテスク株式会社製)と3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製)12.35g(50.0mmol)を室温で3日間撹拌 することにより3−イソシアナートプロピルトリエトキシシランのイソシアナート基を3 ,5−ジメチルピラゾールでブロックしたブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤16.8gを 得た。1H−NMR測定から原料である3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネートのイソシアネート基のα位のメチレン基のケミカルシフトが。3.29ppmから3.32ppmにシフトしたことから、ドデシルアルコールのエチレンオキサイド付加物の水酸基とイソシアネート基が反応したものと判断した。
日本曹達株式会社製ヒドロキシプロピルセルロース(HPC−SL)5.0gを室温でエタノール95.0gに溶かすことによりヒドロキシプロピルセルロース水溶液100.0gを得た。
末端がメチル基でキャップされたポリエチレングリコールのアクリル酸エステル(ライトアクリレート130A、共栄社化学株式会社製、臭素価32.6)25.0gに3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)10.0g及びアゾビスイソブチロニトリル(ナカライテスク株式会社製)85mgを加え、15分間液相をアルゴンガスでバブリングしてアルゴン置換した。
その後アルゴンガスを気相に流しながら80〜90℃で反応させることにより上記アクリル酸エステルの二重結合に3−メルカプトプロピルトリメトキシシランが付加した界面活性シランカップリング剤を34.5g得た。
1H−NMRより、アクリル基(5.82ppm〜6.46ppm)のプロトンピークが消失していることから、目的物が得られていると判断した。
アルゴン雰囲気下、3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製)7.3gの中に、合成例6で用いたポリエチレングリコールのアクリル酸エステル(ライトアクリレート130A、共栄社化学株式会社製、臭素価32.6)20.0gを温度が30℃を超えないように、滴下ロートを用いて添加した。そのまま1時間撹拌した後、70℃で5時間反応させることにより、上記アクリル酸エステルの二重結合に3−アミノプロピルトリメトキシシランが付加した界面活性シランカップリング剤を26.8g得た。
1H−NMRより、アクリル基(5.82ppm〜6.46ppm)のプロトンピークが消失していることから、目的物が得られていると判断した。
(1)合成例1で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、エタノール8.15g、水1.5g及び酢酸0.35gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例2で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、合成例4で得たブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤2.0g、エタノール6.05g、水1.6g及び酢酸0.35gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤とブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例3で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、合成例4で得たブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤2.0g、エタノール6.05g、水1.6g及び酢酸0.35gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤とブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例2で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物の加水分解物(3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物1.0gと水1.0gを室温で2時間反応させて均一になった物)2.0g、エタノール7.0g及び水1.0gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤と3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例2で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、合成例4で得たブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤2.0g、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン1.0g、エタノール5.05g、水1.6g及び酢酸0.35gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤、ブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤及び3−メルカプトプロピルトリメトキシシランの加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール34.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05g及び硝酸銀2.9mgを溶かした水1.0gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
実施例5において硝酸銀2.9mgに代えて硝酸銅2.0mgを用いた以外は同様の操作を行うことにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例4で得たブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤5.0g、エタノール8.05g、水1.6g及び酢酸0.35gを加えて室温で一晩撹拌することによりブロックドイソシアナート含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロース水溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液6.25g、実施例2の(1)で得た界面活性シランカップリング剤とブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液0.65gをエタノール24.0g及びメチルシクロヘキサン19.1gに溶解させることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液50.0gを得た。
合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液6.25g、実施例2の(1)で得た界面活性シランカップリング剤とブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液0.65gをエタノール25.1g及びトルエン18.0gに溶解させることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液50.0gを得た。
合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液6.0g、実施例2の(1)で得た界面活性シランカップリング剤とブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液0.2g、日産化学工業社製オルガノシリカゾル(IPA−ST)0.3gをエタノール23.5gg及びトルエン20.0gに溶解させることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液50.0gを得た。
合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液6.0g、実施例4の(1)で得た界面活性シランカップリング剤と3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物の加水分解縮合物溶液0.2g、日産化学工業社製オルガノシリカゾル(IPA−ST)0.3gをエタノール23.5gg及びトルエン20.0gに溶解させることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液50.0gを得た。
(1)合成例6で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、実施例4の(1)で得た3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物の加水分解物(3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物1.0gと水1.0gを室温で2時間反応させて均一になった物)2.0g、エタノール7.0g及び水1.0gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
(1)合成例7で得た界面活性シランカップリング剤5.0g、合成例4で得たブロックドイソシアナート基含有シランカップリング剤2.0g、エタノール6.4g及び水1.6gを加えて室温で一晩撹拌することにより界面活性シランカップリング剤の加水分解縮合物溶液15.0gを得た。
(2)合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール35.95gに溶かした溶液の中に(1)で得た溶液0.05gを加えることにより本発明の組成物(防曇剤)を含む溶液40.0gを得た。
合成例5で得たヒドロキシプロピルセルロースエタノール溶液4.0gをエタノール33.1gに溶かした溶液の中に実施例4の(1)で得た界面活性シランカップリング剤と3−トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物の加水分解縮合物溶液0.05g、チタンオリゴマー(P−250、マツモトファインケミカル社製)2.85gを加えることにより本発明の組成物(親水剤)を含む溶液40.0gを得た。
実施例1〜14で得た防曇コーティング液で以下の様に所定の基板の表面を改質し、70℃の温水浴上部に基板を置いて防曇性能(水蒸気による曇りの有無)を評価した。結果を表1に示した。
またブロックイソシアネートやコハク酸無水物基を含有するシランカップリング剤を用いたものは水溶性ポリマーの水酸基等と化学結合を通して架橋するため、耐水性が向上する。
また銀イオンや銅イオンをチオール基で固定した防曇膜は抗菌性も示すことが期待される。
実施例14で得た親水剤及び実施例14でチタンオリゴマーを添加していない親水剤をポリプロピレン板{76mm、26mm、1.0mm;エタノールで洗浄したもの}を処理液(表面親水剤)に浸漬し、ポリプロピレン板を取り出した後、液切りをし、130℃、1間加熱処理した表面親水ポリプロピレン板を得た。
その結果、チタンオリゴマーを添加したポリプロピレン板は親水性を保持していたが、チタンオリゴマーを添加していないポリプロピレン板は親水性を示さなかった。
Claims (7)
- 下記式(1)で表される化合物と式(1)中の活性水素あるいは二重結合と反応可能な官能基を有するシランカップリング剤との反応生成物である界面活性シランカップリング剤の加水分解物及び/又は加水分解縮合物及び/又は下記式(2)で表される化合物の加水分解物及び/又は加水分解縮合物、及び水溶性ポリマーを含有することを特徴とする組成物。
R1−X−(CH2CH2O)n−Y (1)
{式中R1は炭素数1〜20のアルキル基(該アルキル基は、フッ素原子、ケイ素原子、ベンゼン環及び二重結合を含んでいてもよい。)、Xは−O−、−COO−あるいは−CONH−であり、nは1〜30の自然数であり、Yは水素原子、−CH2COOH、−C(O)CH=CH2、−C(O)C(CH3)=CH2を表す。}
(X2)3−k(CH3)kSi−R2−X3 (2)
{式中X2は同一又は異なっても良い炭素数1〜5のアルコキシ基、水酸基及びハロゲン原子のいずれかを表し、kは0又は1を表し、X3はアルキル基(該アルキル基は、ヘテロ原子、不飽和結合を含んでもよく、また環状構造であってもよい)、ビニル基、チオール基、アミノ基、塩素原子、アクリル基、メタクリル基、スチリル基、フェニル基、酸無水基、カルボキシル基、グリシドキシ基、3,4−エポキシシクロヘキシル基及びブロック化イソシアネート基からなる群から選ばれる官能基であり、R2は炭素数1〜5のアルキレン基を表す。} - さらに金属酸化物微粒子を含有することを特徴とする請求項1記載の組成物。
- さらにチタンオリゴマーを含有することを特徴とする請求項1又は2記載の組成物。
- 請求項1〜3記載の組成物を含有することを特徴とする防曇剤。
- 請求項4に記載の防曇剤を含有することを特徴とする防曇性コーティング組成物。
- 溶剤として炭化水素とアルコールの混合溶媒を含有することを特徴とする請求項5に記載の防曇性コーティング組成物。
- 請求項5又は請求項6に記載の防曇性コーティング組成物をコーティングして、硬化させた構造体。
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WO2023166761A1 (ja) * | 2022-03-02 | 2023-09-07 | 株式会社レゾナック | 防曇剤、車両用ランプ構造体の防曇方法、及び車両用ランプ構造体 |
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2020
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WO2023166761A1 (ja) * | 2022-03-02 | 2023-09-07 | 株式会社レゾナック | 防曇剤、車両用ランプ構造体の防曇方法、及び車両用ランプ構造体 |
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