亲水性单层膜制造技术

本发明专利技术提供一种亲水基在表面上偏析的由交联树脂形成的亲水性和透明性优异的单层膜，及亲水性、防雾性、防污性等优异的具有该单层膜的材料。本发明专利技术中，制作一种单层膜，所述单层膜是由交联树脂形成的，所述交联树脂是通过将下述组合物聚合而得到的，所述组合物含有化合物(I)及化合物(II)，所述化合物(I)具有阴离子性亲水基、和具有聚合性碳－碳双键的官能团，所述化合物(II)具有3个以上羟基、3个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团，该单层膜的阴离子性亲水基的表面浓度(Sa)与该单层膜膜厚1/2地点处的该亲水基的深部浓度(Da)的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及亲水性的单层膜。
技术介绍
近年来，针对由塑料等有机材料、及玻璃等无机材料形成的基材，改善起雾、污垢的要求日趋强烈。作为解决起雾的问题的方法，提出了利用含有反应性表面活性剂、丙烯酸系低聚物的防雾涂料，提高亲水性、吸水性的方法(例如，参见非专利文献1。)。另外，作为解决污垢的问题的手段，提出了通过提高材料表面的亲水性，从而利用洒水或降雨使附着于外壁等的外界气体疏水性物质等污垢上浮而将其除去的方法(例如，参见非专利文献2及3。)。还提出了在基材的表面上涂布交联聚合性单体组合物并控制紫外线照射量，形成发生了不完全聚合的交联聚合物，接下来，涂布亲水性单体并再次照射紫外线，由此，在交联聚合物的表面上嵌段聚合或接枝聚合亲水单体的亲水性材料(专利文献1及专利文献2)。然而，对于上述的单纯在基材表面上嵌段聚合或接枝聚合亲水性单体的方法而言，由于亲水性基仅存在于表面，所以存在耐久性低，无法耐受长期使用的问题。此外，提出了使用具有阴离子性亲水基的化合物和乙醇胺类等的亲水性材料(专利文献5)、及使用具有未被中和的阴离子性亲水基的化合物和无机质胶体溶胶等的亲水性材料(专利文献6)。然而，使用乙醇胺的方法存在下述问题：由于乙醇胺自身残留在膜内部，导致表面发粘，或难以亲水化，等等；使用具有未被中和的阴离子性亲水基的化合物的方法存在下述问题：难以获得亲水性，透明性也容易降低，等等。作为解决上述问题的手段，本申请的专利技术人之前提出了一种单层膜，所述单层膜中，特定的阴离子性亲水基从膜内部朝向膜表面倾斜(偏析)，阴离子性亲水基在表面附近以高浓度存在(专利文献3及专利文献4)。通过这些方法，可得到亲水性和透明性优异的膜，但例如在应用于要求极高的透明性的光学用途等的构件的情况下，有时需要更高的透明性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2001－98007号公报专利文献2：日本特开2011－229734号公报专利文献3：国际公开第2007/064003号公报专利文献4：国际公开第2012/014829号公报专利文献5：日本特开昭55－90516号公报专利文献6：日本特开2005－187576号公报非专利文献非专利文献1：东亚合成研究年报，TREND1999年2月号，39～44页非专利文献2：高分子，44(5)，307页非专利文献3：未来材料，2(1)，36－41页
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供一种亲水基在表面上偏析的由交联树脂形成的亲水性和透明性优异的单层膜，及亲水性、防雾性、防污性等优异的具有该单层膜的材料。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为了解决上述课题而进行了研究，结果发现，通过将下述组合物聚合，可得到亲水基在表面上偏析、并且与现有技术相比具有更高的透明性的亲水性的单层膜，所述组合物含有：具有阴离子性亲水基和具有聚合性碳－碳双键的官能团的化合物(I)，及具有3个以上羟基和2个以上、优选3个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团的化合物(II)；从而完成了本专利技术。即，本专利技术的特征在于，是一种单层膜，其是由交联树脂形成的，所述交联树脂是通过将下述组合物聚合而得到的，所述组合物含有：化合物(I)，所述化合物(I)具有阴离子性亲水基、和至少1个具有聚合性碳－碳双键的官能团，及化合物(II)，所述化合物(II)具有3个以上羟基、和2个以上、优选3个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团(其中，不具有阴离子性亲水基。)；该单层膜的阴离子性亲水基的表面浓度(Sa)与该单层膜膜厚1/2地点处的该亲水基的深部浓度(Da)的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。作为上述化合物(I)，优选后述的通式(100)表示的化合物。作为该通式(100)中的A，优选选自后述的通式(121)～(125)中的至少1种具有聚合性碳－碳双键的官能团。作为上述化合物(II)，优选后述的通式(200)表示的化合物。本专利技术的层叠体的特征在于，具有至少1层上述单层膜。专利技术的效果通过将本专利技术中使用的组合物聚合，可得到亲水基在表面上偏析的由交联树脂形成的单层膜，该单层膜的亲水性和透明性优异，可作为防雾性、防污性等优异的材料使用。附图说明[图1]图1为表示实施例中制备用于测定阴离子浓度的倾斜度(Sa/Da)的试样的方法的简图。具体实施方式本专利技术的单层膜的制造中使用的组合物的特征在于，含有下述化合物(I)及化合物(II)。[化合物(I)]上述化合物(I)具有阴离子性亲水基、和具有聚合性碳－碳双键的官能团。通过将含有这样的具有阴离子性亲水基和具有碳－碳双键的官能团的化合物的组合物聚合，可向由得到的交联性树脂形成的单层膜赋予亲水性。作为上述阴离子性亲水基，例如，可举出磺酸基、羧基、磷酸基、O－硫酸基(－O－SO3－)、及N－硫酸基(－NH－SO3－)等。这些阴离子性亲水基中，优选磺酸基、羧基、及磷酸基，更优选磺酸基。化合物(I)具有至少1个阴离子性亲水基。该阴离子性亲水基可以是氢离子键合于阴离子而成的酸的形态，也可以是氢离子以外的抗衡阳离子(countercation)键合于阴离子而成的盐的形态。因此，典型地，磺酸基以下述式(α)的形式、羧基以下述式(β)的形式、磷酸基以下述式(γ1)或(γ2)的形式、O－硫酸基以下述式(δ)的形式、N－硫酸基以下述式(ε)的形式被包含在化合物(I)中即可。－SO3Z(α)－COOZ(β)－OP＝O(OZ)2(γ1)(－O)2P＝O(OZ)1(γ2)－O－SO3Z(δ)－NH－SO3Z(ε)上述式(α)～(ε)中，Z为选自氢离子、铵离子、碱金属离子、及1/2原子的碱土金属中的至少1种1价阳离子。需要说明的是，本专利技术中所谓铵离子，是指氢离子键合于氨、伯胺、仲胺或叔胺而成的阳离子。作为上述铵离子，从亲水性的观点考虑，优选氢离子键合于氨及碳原子数少的胺而成的阳离子，更优选氢离子键合于氨而形成的铵离子、甲基铵。作为上述碱金属，例如，可举出锂、钠、钾、铷等。作为上述碱土金属，例如，可举出铍、镁、钙、锶、钡等。上述阴离子性亲水基中，盐的形态(键合有氢离子以外的抗衡阳离子的形态)容易使得到的单层膜亲水化，因而存在更优选盐的形态的倾向。阴离子性亲水基由上述式(α)～(ε)表示时，作为Z，优选为铵离子、碱金属离子、1/2原子的碱土金属离子，更优选为碱金属离子，进一步优选为钠离子、钾离子、及铷离子。需要说明的是，阴离子性基为磺酸基、O－硫酸基、N－硫酸基以外的基团时，典型地为羧基、磷酸基时，如果不是盐的形态，则还存在难以亲水化的情况。化合物(I)还具有至少1个具有聚合性碳－碳双键的官能团。作为该具有聚合性碳－碳双键的官能团，该官能团只要能进行自由基聚合或离子聚合即可，没有特别限制，例如，可举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烯丙基、甲代烯丙基、乙烯基、异丙烯基、马来酰基(－CO－CH＝CH－CO－)、衣康酰基(－CO－CH＝CH－CO－)、苯乙烯基、及α－甲基－苯乙烯基及包含上述基团的基团。作为上述丙烯酰基，可举出丙烯酰基氧基、丙烯酰基硫基、及丙烯酰胺基等。作为上述甲基丙烯酰基，可举出甲基丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基硫基、及甲基丙烯酰胺基等。以下，有时也将丙烯酰基和甲基丙烯酰基统称为(甲基)丙烯酰基，将丙烯酰基氧基和甲基丙烯酰基氧基统称为(甲基)本文档来自技高网...

【技术保护点】
单层膜，其是由交联树脂形成的，所述交联树脂是通过将下述组合物聚合而得到的，所述组合物含有：化合物(I)，所述化合物(I)具有阴离子性亲水基、和具有聚合性碳－碳双键的官能团，及化合物(II)，所述化合物(II)具有3个以上羟基、和3个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团；所述单层膜的阴离子性亲水基的表面浓度Sa与所述单层膜的膜厚1/2地点处的所述亲水基的深部浓度(Da)的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.19 JP 2014-1031801.单层膜，其是由交联树脂形成的，所述交联树脂是通过将下述组合物聚合而得到的，所述组合物含有：化合物(I)，所述化合物(I)具有阴离子性亲水基、和具有聚合性碳－碳双键的官能团，及化合物(II)，所述化合物(II)具有3个以上羟基、和3个以上具有聚合性碳－碳双键的官能团；所述单层膜的阴离子性亲水基的表面浓度Sa与所述单层膜的膜厚1/2地点处的所述亲水基的深部浓度(Da)的倾斜度(Sa/Da)为1.1以上。2.如权利要求1所述的单层膜，其中，所述化合物(I)为下述通式(100)表示的化合物，化学式1所述式(100)中，A表示具有1～5个具有聚合性碳－碳双键的官能团的碳原子数为2～100的有机基团，CD表示包含选自下述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种亲水基的基团，n12为与CD键合的A的数目，表示1或2，n15为与A键合的CD的数目，表示1～5的整数，化学式2所述式(101)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键，化学式3所述式(102)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键，化学式4所述式(103)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键，化学式5所述式(104)中，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、铵离子、或胺离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键，化学式6所述式(105)中，r5及r6独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，n05表示0～5的整数，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键，化学式7所述式(106)中，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，M表示氢原子、碱金属、1/2原子的碱土金属、或铵离子，#1表示与式(100)的A中包含的碳原子键合的化学键。3.如权利要求2所述的单层膜，其中，所述通式(100)中的A为选自下述通式(121)～(125)中的至少1种具有聚合性碳－碳双键的官能团，化学式8所述式(121)中，r表示氢原子或甲基，r1及r2独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，n010表示0～10的整数，#2表示与选自所述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1键合的化学键，化学式9所述式(122)中，r表示氢原子或甲基，r1及r2独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，n010表示0～10的整数，n05表示0～5的整数，n15表示1～5的整数，#2表示与选自所述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1键合的化学键，化学式10所述式(123)中，r1及r2独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，#2表示与选自所述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1键合的化学键，化学式11所述式(124)中，r1表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，#2表示与选自所述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1键合的化学键，化学式12所述式(125)中，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，r及r0独立地表示氢原子或甲基，r5及r6独立地表示氢原子、甲基、乙基、或羟基，R10表示氢原子、碳原子数为1～10的烷基、碳原子数为3～10的环烷基、苯基、苄基、羟基、羟基甲基、或羟基乙基，n01表示0或1，n010表示1～10的整数，#2表示与选自所述通式(101)～(106)表示的基团中的至少1种基团中包含的#1键合的化学键。4.如权利要求1所述的单层膜，其中，所述化合物(II)为下述通式(200)表示的化合物，化学式13所述式(200)中，Mc表示选自下述通式(201)～(209)表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎光树，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP