共聚物及包含該共聚物的親水性材料制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的課題在于提供親水性、耐磨性的均衡性優(yōu)異、因水而導(dǎo)致的親水性的降低少、而且耐氣候性也優(yōu)異的固化物(例如膜)、可得到該固化物的聚合物及聚合物組合物。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的聚合物為在分子內(nèi)具有含磺酸基團(tuán)、環(huán)氧基、及特定的烷氧基甲硅烷基的特定的共聚物(i)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】共聚物及包含該共聚物的親水性材料
本專(zhuān)利技術(shù)涉及具有防霧性、防污性、防靜電性、并且耐磨性、耐氣候性優(yōu)異的親水性的共聚物、含有該共聚物的組合物、及由它們得到的固化物(例如膜)、以及它們的用途。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，針對(duì)在塑料表面、玻璃表面等基材表面產(chǎn)生的起霧、污垢進(jìn)行改善的要求，日趨強(qiáng)烈。作為解決起霧問(wèn)題的方法，提出了向丙烯酸系低聚物中添加反應(yīng)性表面活性劑的防霧涂料，認(rèn)為由該防霧涂料得到的固化物(膜)的親水性和吸水性提高(非專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。另外，作為解決污垢問(wèn)題的方法，例如，具有自清潔性(防污染性)的防污染材料受到關(guān)注，所述防污染材料使表面的親水性提高，通過(guò)降雨或?yàn)⑺仁垢街谕獗诘壬系奈酃?外界氣體疏水性物質(zhì)等)上浮而有效地將其除去(非專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3)。作為用于解決上述“起霧”及“污垢”的課題的方案，本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)人們提出了使陰離子性親水基團(tuán)向表面傾斜(集中化)的固化物(單層膜)(專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。通過(guò)該專(zhuān)利技術(shù)得到的固化物(膜)透明且親水性高，防霧性、防污性、防靜電性、速干性(附著水的干燥速度快)、及耐藥品性優(yōu)異，并且，硬且擦傷性也優(yōu)異。然而，通過(guò)本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)人們的研究發(fā)現(xiàn)，在耐磨性及耐氣候性方面存在改善的余地。通常，作為提高基材表面的耐氣候性及耐磨性的方法，已知在基材表面上涂覆無(wú)機(jī)化合物的方法。作為代表例，可舉出利用溶膠凝膠反應(yīng)將二氧化硅化合物硬涂布在眼鏡透鏡上的方法(非專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。二氧化硅化合物的硬涂層由于結(jié)構(gòu)致密，所以非常硬，其磨耗性與玻璃相仿，但另一方面，該硬涂層存在容易破裂、染色困難、容易起霧、污垢容易附著而且容易固著這樣的課題等。作為解決這些問(wèn)題的方法，以往提出了多種方案。例如，作為賦予染色性及韌性的方法，提出了以下方法：向二氧化硅中配合三聚氰胺多元醇縮合物和具有環(huán)氧基的硅烷化合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)，向二氧化硅中配合環(huán)氧化合物和鋁絡(luò)合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)3)，向二氧化硅中配合具有羥基的丙烯酸系聚合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)4)。作為賦予防霧性的方法，提出了向二氧化硅中配合苯乙烯系磺酸聚合物的方法(專(zhuān)利文獻(xiàn)5)。此外，作為鋼板涂裝用水分散性樹(shù)脂組合物，已知有向下述共聚物樹(shù)脂(A)中配合鋯化合物(B)和硅烷偶聯(lián)劑(C)而成的組合物，所述共聚物樹(shù)脂(A)是將具有環(huán)氧基的聚合性不飽和單體、具有磺酸基等酸基的聚合性不飽和單體、具有羥基的聚合性不飽和單體、和具有水解性甲硅烷基的聚合性不飽和單體以相對(duì)于單體總量分別為0.1～10wt％的使用量范圍進(jìn)行乳液聚合而得到的(專(zhuān)利文獻(xiàn)6)。同樣地，作為金屬表面用水分散性樹(shù)脂處理劑，已知有向下述核殼型樹(shù)脂(A)中配合鋯化合物(B)和硅烷偶聯(lián)劑(C)而成的處理劑，所述核殼型樹(shù)脂(A)是將不含有環(huán)氧基、酸基及羥基的聚合性不飽和單體、具有環(huán)氧基的聚合性不飽和單體、具有磺酸基等酸基的聚合性不飽和單體、具有羥基的聚合性不飽和單體、具有水解性甲硅烷基的聚合性不飽和單體、和具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)狀脲基的聚合性不飽和單體以相對(duì)于單體總量分別為0.1～5wt％的使用量的范圍進(jìn)行乳液聚合而得到的(專(zhuān)利文獻(xiàn)7)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1：國(guó)際公開(kāi)第2007/064003號(hào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)昭56-22365號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3：日本特開(kāi)昭61-166824號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4：日本特開(kāi)平06-166847號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)5：日本特開(kāi)平11-021512號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)6：日本特開(kāi)2006-342221號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)7：日本特開(kāi)2006-089589號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)1：東亞合成研究年報(bào)，TREND1999年2月號(hào)，39～44頁(yè)非專(zhuān)利文獻(xiàn)2：高分子，44(5)，307頁(yè)，1995年非專(zhuān)利文獻(xiàn)3：未來(lái)材料，2(1)，36-41頁(yè)，2002年非專(zhuān)利文獻(xiàn)4：塑料透鏡的技術(shù)和應(yīng)用，165-166頁(yè)，CMC出版，2003年6月30日發(fā)行
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專(zhuān)利技術(shù)所要解決的課題上述專(zhuān)利文獻(xiàn)5中記載的方案是親水性容易提高的理想方案，但經(jīng)本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)人們研究發(fā)現(xiàn)：該方案存在聚合物容易從膜脫離，由于水而導(dǎo)致親水性降低的傾向(例如膜厚越小越顯著)，并存在在實(shí)際要求防霧性及防污性(利用雨水等的自清潔)的場(chǎng)所難以耐于使用這樣的課題。本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供親水性、耐磨性的均衡性優(yōu)異、因水而導(dǎo)致的親水性的降低少、并且耐氣候性也優(yōu)異的固化物(例如膜)、可得到該固化物的聚合物及聚合物組合物。用于解決課題的手段本專(zhuān)利技術(shù)的專(zhuān)利技術(shù)人們?yōu)榱私鉀Q上述課題而反復(fù)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，由在分子內(nèi)具有含磺酸基團(tuán)、環(huán)氧基、及烷氧基甲硅烷基的共聚物(i)、及含有這些共聚物(i)的組合物得到的固化物(例如膜)的親水性、耐磨性的均衡性優(yōu)異，因水而導(dǎo)致的親水性的降低少，并且耐氣候性也優(yōu)異，從而完成了本專(zhuān)利技術(shù)。即，本專(zhuān)利技術(shù)涉及以下的[1]～[10]。[1]一種共聚物(i)，其包含下述通式(1)、(2)及(3)所示的結(jié)構(gòu)單元。(上述式(1)、(2)及(3)中，a、b、及c表示各結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)單元比，a＝0.998～0.001，b＝0.001～0.998，c＝0.001～0.998，并且a+b+c＝1，A1表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(1-1)所示的基團(tuán)、或下述式(1-2)所示的基團(tuán)，A2表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(2-1)所示的基團(tuán)、或下述式(2-2)所示的基團(tuán)，A3表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(3-1)所示的基團(tuán)、或下述式(3-2)所示的基團(tuán)，R1、R2、及R3獨(dú)立地表示氫原子或甲基，R4獨(dú)立地表示氫原子、甲基、乙基、丙基、或丁基，R10表示氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基，M表示氫原子、堿金屬離子、1/2價(jià)的堿土金屬離子、銨離子、或胺離子；下述式(1-1)、(1-2)、(2-1)、(2-2)、(3-1)、及(3-2)中，n及n2獨(dú)立地為1～10的整數(shù)，n1為0～10的整數(shù)，m為1～6的整數(shù)，m1為0～6的整數(shù)，1為0～4的整數(shù)，R5及R6獨(dú)立地表示氫原子或甲基，*表示與SO3M鍵合側(cè)的端部，**表示與環(huán)氧基鍵合側(cè)的端部，***表示與Si原子鍵合側(cè)的端部。)[2]如項(xiàng)[1]所述的共聚物(i)，其中，通式(1)、(2)及(3)所示的結(jié)構(gòu)單元分別包含下述通式(4)、(5)及(6)所示的結(jié)構(gòu)單元。(上述式(4)、(5)及(6)中，a、b、及c表示各結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)單元比，a＝0.998～0.001，b＝0.001～0.998，c＝0.001～0.998，并且a+b+c＝1，n1為0～10的整數(shù)，n為1～10的整數(shù)，R1、R2、R3、R5、及R6獨(dú)立地表示氫原子或甲基，R4獨(dú)立地表示氫原子、甲基、乙基、丙基、或丁基，R10表示氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、或丁氧基，M表示氫原子、堿金屬離子、1/2價(jià)的堿土金屬離子、銨離子、或胺離子。)[3]如項(xiàng)[1]或[2]所述的共聚物(i)，其中，上述共聚物(i)的利用GPC測(cè)得的重均分子量為500～3,000,000。[4]一種組合物，其含有項(xiàng)[1]～[3]中任一項(xiàng)所述的共聚物(i)。[5]如項(xiàng)[4]所述的組合物，其中，還含有下述通式(7)所示的硅烷化合物(ii)。(上述式(7)中，X1及X2各自獨(dú)立地表示羥基、碳原子數(shù)1～4的烷氧基、或本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種共聚物(i)，其包含下述通式(1)、(2)及(3)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述式(1)、(2)及(3)中，a、b、及c表示各結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)單元比，a＝0.998～0.001，b＝0.001～0.998，c＝0.001～0.998，并且a+b+c＝1，A1表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(1－1)所示的基團(tuán)或下述式(1－2)所示的基團(tuán)，A2表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(2－1)所示的基團(tuán)或下述式(2－2)所示的基團(tuán)，A3表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(3－1)所示的基團(tuán)或下述式(3－2)所示的基團(tuán)，R1、R2及R3獨(dú)立地表示氫原子或甲基，R4獨(dú)立地表示氫原子、甲基、乙基、丙基或丁基，R10表示氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，M表示氫原子、堿金屬離子、1/2價(jià)的堿土金屬離子、銨離子或胺離子；下述式(1－1)、(1－2)、(2－1)、(2－2)、(3－1)及(3－2)中，n及n2獨(dú)立地為1～10的整數(shù)，n1為0～10的整數(shù)，m為1～6的整數(shù)，m1為0～6的整數(shù)，l為0～4的整數(shù)，R5及R6獨(dú)立地表示氫原子或甲基，＊表示與SO3M鍵合側(cè)的端部，＊＊表示與環(huán)氧基鍵合側(cè)的端部，＊＊＊表示與Si原子鍵合側(cè)的端部，...

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】2013.04.12 JP 2013-0839141.一種組合物，其含有共聚物(i)和下述通式(7)所示的硅烷化合物(ii)，所述共聚物(i)包含下述通式(1)、(2)及(3)所示的結(jié)構(gòu)單元，所述式(1)、(2)及(3)中，a、b、及c表示各結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)單元比，a＝0.998～0.001，b＝0.001～0.998，c＝0.001～0.998，并且a+b+c＝1，A1表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(1－1)所示的基團(tuán)或下述式(1－2)所示的基團(tuán)，A2表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(2－1)所示的基團(tuán)或下述式(2－2)所示的基團(tuán)，A3表示單鍵、碳原子數(shù)1～10的2價(jià)的烴基、下述式(3－1)所示的基團(tuán)或下述式(3－2)所示的基團(tuán)，R1、R2及R3獨(dú)立地表示氫原子或甲基，R4獨(dú)立地表示氫原子、甲基、乙基、丙基或丁基，R10表示氫原子、甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，M表示氫原子、堿金屬離子、1/2價(jià)的堿土金屬離子、或銨離子；下述式(1－1)、(1－2)、(2－1)、(2－2)、(3－1)及(3－2)中，n及n2獨(dú)立地為1～10的整數(shù)，n1為0～10的整數(shù)，m為1～6的整數(shù)，m1為0～6的整數(shù)，l為0～4的整數(shù)，R5及R6獨(dú)立地表示氫原子或甲基，*表示與SO3M鍵合側(cè)的端部，**表示與環(huán)氧基鍵合側(cè)的端部，***表示與Si原子鍵合側(cè)的端部，所述式(7)中，X1及X2各自獨(dú)立地表示羥基、碳原子數(shù)...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：岡崎光樹(shù)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：三井化學(xué)株式會(huì)社，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP