亲水膜制造技术

本发明专利技术提供一种与无机材料粘合性高、更安全、透明性优异、同时实现极高亲水性和耐划痕性的亲水膜及具有该亲水膜的层合体。在由含有下述硅烷化合物（ａ）及下述硅烷化合物（ｂ）的混合物形成的层的表面上涂布具有丙烯酰基和磺酸钾基等的特定亲水性化合物（ｃ），使亲水性化合物（ｃ）具有的丙烯酰基的至少一部分与来自上述化合物（ａ）的巯基的至少一部分反应，从而制成亲水膜。其中所述硅烷化合物（ａ）具有１个硅原子、巯基等以及至少１个选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的基团；所述硅烷化合物（ｂ）具有至少４个选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的基团，不具有与碳－碳双键具有反应性的基团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有优异的耐划痕性和透明性的亲水膜，及层合体。
技术介绍
近年，人们强烈要求改善在玻璃等透明基材表面发生的起雾，及内外壁、浴室、显 示画面等的污垢。表面起雾现象是由于微小的水滴附着在表面、光发生漫反射而产生的。作为解决 所述课题的方法，可以举出如下方法等1)对表面赋予吸水性吸收水滴；2)对表面赋予亲 水性展开水滴(水膜化)防止光的漫反射；3)加热表面防止水分凝结，但一般情况下，1)具 有饱和后防雾性急剧降低及硬度不足的缺点、3)具有运作成本高的缺点，因此倾向于优选 2)的方法。另一方面，对于改善污垢的要求，具有自清洁性(防污染性)的方法(非专利文献 1、非专利文献2)受到关注，所述自清洁性是通过使表面具有亲水性，利用降雨及撒水等使 污垢(空气疏水性物质等)漂起而有效地除去。本专利技术人等已经公开了使表面亲水化的方法(专利文献1)。虽然根据此方法，能 够得到具有极高亲水性的膜，优选用作防雾、防污用途，但有时所述膜对玻璃等无机材料的 粘合性并不高，所以为无机材料的情况下需要进行底漆的探索等进一步研究。作为对无机材料赋予高粘合性的亲水化方法，可以举出如下方法使用反应性的 硅烷偶联剂处理无机类硬涂层的表面后，将亲水单体接枝(反应)到残留在上述表面上的 反应性基团上的方法(专利文献2、专利文献3)。作为相同的方法，公开了如下方法使用具 有巯基的硅烷偶联剂和具有包含碳-碳双键的官能团的亲水性单体的方法(专利文献4)； 使用具有包含碳-碳双键的官能团的硅烷偶联剂和具有巯基的亲水性单体的方法(专利 文献5)；使用具有氨基的硅烷偶联剂和具有包含碳-碳双键的官能团的亲水性单体的方法 (专利文献6)；使用具有包含碳-碳双键的官能团的硅烷偶联剂和亲水性单体的方法，所述 亲水性单体除巯基以外还具有与包含碳-碳双键的官能团反应或者相互作用的官能团(专 利文献7、专利文献8)等。除此之外，还公开了如下方法使用具有包含碳-碳双键的官能团的硅烷偶联剂 处理后，用硫酸处理其表面，将残留于表面的碳-碳双键部分换成羟乙基进行亲水化的方 法(专利文献9、专利文献10、专利文献11、专利文献12)等。专利文献2 8的方法中，虽然可以进行亲水化，但由于使用了 3官能以下的硅烷 偶联剂，所以交联密度低，硬度不充分，难以得到高的耐划痕性。另外，专利文献9 12的 方法也同样地虽然可以进行亲水化，但难以得到高的耐划痕性，并且还存在由硫酸处理工 序引起的安全性及装置腐蚀等课题。专利文献1 :W02007/064003号公报专利文献2 日本特开平4-225301号公报专利文献3 日本特开平8-259270号公报专利文献4 日本特开2003-5499号公报专利文献5 日本特开2000-104046号公报专利文献6 日本特开2007-313674号公报专利文献7 日本特开2001-194502号公报专利文献8 日本特 开2001-194503号公报专利文献9 日本特开平6-82605号公报专利文献10 日本特开平5-341107号公报专利文献11 日本特开平5-341108号公报专利文献12 日本特开平6-88902号公报非专利文献1 高分子，44 (5)，307页非专利文献2 未来材料，2 (1)，36-41页
技术实现思路
本专利技术提供一种与无机材料粘合性高、更安全、透明性优异、同时实现极高亲水性 和耐划痕性的亲水膜，及具有该亲水膜的层合体。本专利技术人等为了解决上述课题，进行了反复研究，结果发现使用含有具有巯基等 的特定硅烷化合物和另一个特定硅烷化合物的混合物在基材上形成层(固化物层)，将特 定的亲水性化合物涂布于该层上，使其反应，由此可以得到与基材的粘合性优异、并使耐划 痕性提高的具有优异透明性的亲水性膜，从而完成了本专利技术。S卩，本专利技术的亲水膜的特征在于在由含有下述硅烷化合物(a)及下述硅烷化合物(b)的混合物形成的层的表面 上，涂布(c)下述通式(c)表示的化合物，所述硅烷化合物(a)具有1个硅原子、选自巯基、 氨基、(甲基)丙烯酰基及乙烯基中的基团和至少1个选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅 原子键合的基团；所述硅烷化合物(b)具有选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合 的交联性基团，不具有与碳_碳双键具有反应性的基团，使下述通式(C)表示的化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的至少一部分与来自上 述化合物(a)的选自巯基、氨基、(甲基)丙烯酰基及乙烯基中的基团的至少一部分反应， 由此得到亲水膜。权利要求一种亲水膜，所述亲水膜是如下得到的在由含有下述硅烷化合物(a)及下述硅烷化合物(b)的混合物形成的层的表面上，涂布(c)下述通式(c)表示的化合物，所述硅烷化合物(a)具有1个硅原子、选自巯基、氨基、(甲基)丙烯酰基、乙烯基中的基团以及至少1个选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的基团，所述硅烷化合物(b)具有选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的交联性基团，不具有与碳 碳双键具有反应性的基团，使下述通式(c)表示的化合物中含有的(甲基)丙烯酰基的至少一部分与来自所述化合物(a)的选自巯基、氨基、(甲基)丙烯酰基及乙烯基中的基团的至少一部分反应，由此得到亲水膜，式(c)中，R表示H或CH3，R3～R8独立地表示H、CH3或OH，m表示0～18的整数，n表示1～10的整数，q表示1或2，M表示H、Li、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba。FPA00001226112800011.tif2.如权利要求1所述的亲水膜，其中，所述化合物(a)/所述化合物(b)的摩尔比为 1/2 1/200。3.一种层合体，所述层合体具有权利要求1或2所述的亲水膜。4.一种具有亲水膜的层合体的制备方法，所述制备方法包括制备含有下述硅烷化合物(a)及下述硅烷化合物(b)的混合物，所述硅烷化合物(a) 具有1个硅原子、选自巯基、氨基、(甲基)丙烯酰基及乙烯基中的基团以及至少1个选自 烷氧基、商代基及羟基中的与硅原子键合的基团；所述硅烷化合物(b)具有选自烷氧基、卤 代基及羟基中的与硅原子键合的交联性基团，不具有与碳-碳双键具有反应性的基团，将所述硅烷混合物涂布于基材上，使其进行水解反应及缩合反应，在所述基材的表面 上形成层，在所述层的表面上涂布(c)下述通式(c)表示的化合物，使下述通式(c)表示的化合 物中含有的(甲基)丙烯酰基的至少一部分与来自上述化合物(a)的选自巯基、氨基、(甲 基)丙烯酰基及乙烯基中的基团的至少一部分进行接枝反应形成亲水膜，^Y'CK^f^^SOf-M.οι R3vrsI1R7Jπ J, (ο式(C)中，R表示H或CH3, R3 R8独立地表示H、CH3或0礼111表示0 18的整数，η表 示1 10的整数，q表示1或2，M表示H、Li、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba。5.如权利要求4所述的具有亲水膜的层合体的制备方法，其中，所述化合物(c)中的M 为H、Li、Na、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba，并且所述接枝反应在130°C以上的温度条件下进行。全文摘要本专利技术提供一种与无机材料粘合性高、更安全、透明性优异、同时实现极高亲水性和耐划痕性的亲水膜及具有该亲水膜的层合体。在由含有下述硅烷化合物(a)及下述硅烷化合物(b)的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亲水膜，所述亲水膜是如下得到的：在由含有下述硅烷化合物（ａ）及下述硅烷化合物（ｂ）的混合物形成的层的表面上，涂布（ｃ）下述通式（ｃ）表示的化合物，所述硅烷化合物（ａ）具有１个硅原子、选自巯基、氨基、（甲基）丙烯酰基、乙烯基中的基团以及至少１个选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的基团，所述硅烷化合物（ｂ）具有选自烷氧基、卤代基及羟基中的与硅原子键合的交联性基团，不具有与碳－碳双键具有反应性的基团，使下述通式（ｃ）表示的化合物中含有的（甲基）丙烯酰基的至少一部分与来自所述化合物（ａ）的选自巯基、氨基、（甲基）丙烯酰基及乙烯基中的基团的至少一部分反应，由此得到亲水膜，＊＊＊（ｃ）式（ｃ）中，Ｒ表示Ｈ或ＣＨ↓［３］，Ｒ↓［３］～Ｒ↓［８］独立地表示Ｈ、ＣＨ↓［３］或ＯＨ，ｍ表示０～１８的整数，ｎ表示１～１０的整数，ｑ表示１或２，Ｍ表示Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ或Ｂａ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

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