(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108232
(43)【公開日】2023-08-04
(54)【発明の名称】防曇剤組成物、防曇塗膜を有する防曇性物品
(51)【国際特許分類】
C09K 3/18 20060101AFI20230728BHJP
C09D 175/04 20060101ALI20230728BHJP
C09D 7/63 20180101ALI20230728BHJP
C09D 7/61 20180101ALI20230728BHJP
C09K 3/16 20060101ALI20230728BHJP
C08J 7/054 20200101ALI20230728BHJP
【FI】
C09K3/18
C09D175/04
C09D7/63
C09D7/61
C09K3/16 102C
C08J7/054
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022009241
(22)【出願日】2022-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000004341
【氏名又は名称】日油株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000729
【氏名又は名称】弁理士法人ユニアス国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】福本 葵
(72)【発明者】
【氏名】木谷 直
(72)【発明者】
【氏名】加納 崇光
【テーマコード(参考)】
4F006
4H020
4J038
【Fターム(参考)】
4F006AA36
4F006AB37
4F006AB76
4F006BA10
4F006CA04
4F006CA05
4F006CA08
4H020AA01
4H020AB02
4H020BA02
4H020BA31
4J038DG112
4J038DG191
4J038DG301
4J038JA44
4J038KA03
4J038KA06
4J038KA08
4J038KA09
4J038MA02
4J038MA14
4J038NA06
4J038PA19
4J038PC03
4J038PC08
(57)【要約】
【課題】防曇性能、耐擦傷性、耐水性、耐候性、初期の透明性および長期に渡って透明性が維持される防曇塗膜を形成できる防曇剤組成物を提供すること。
【解決手段】ブロック化ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)とコロイダルシリカ(C)と界面活性剤(D)を含み、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)は、一般式(1)で表される単量体(A-1)と、一般式(2)で表される単量体(A-2)と、一般式(3)で表される単量体(A-3)を含む単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体である防曇剤組成物。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ブロック化ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)とコロイダルシリカ(C)と界面活性剤(D)を含み、
前記ブロック化ポリイソシアネート(A)は、一般式(1):
【化1】
(一般式(1)中、R
1は水素原子、またはメチル基であり、R
2およびR
3は、独立して、水素原子、または炭素数1~4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。)で表される単量体(A-1)と、
一般式(2):
【化2】
(一般式(2)中、R
4は水素原子、またはメチル基であり、R
5はブロック化剤由来の残基である。)で表される単量体(A-2)と、
一般式(3):
【化3】
(一般式(3)中、R
6は水素原子、またはメチル基であり、R
7は紫外線吸収性基である。)で表される単量体(A-3)を含む単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体であることを特徴とする防曇剤組成物。
【請求項2】
前記一般式(3)中、R7は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性基またはトリアジン系紫外線吸収性基であることを特徴とする請求項1記載の防曇剤組成物。
【請求項3】
前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、前記ポリオール(B)は5重量部以上250重量部以下であり、前記コロイダルシリカ(C)は20重量部以上800重量部以下であり、前記界面活性剤(D)は1重量部以上35重量部以下であることを特徴とする請求項1または2記載の防曇剤組成物。
【請求項4】
前記ポリオール(B)は、低分子ポリオール(B-1)およびアクリルポリオール(B-2)を含み、前記低分子ポリオール(B-1)は、分子量が2000以下、水酸基価が100mgKOH/g以上800mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の防曇剤組成物。
【請求項5】
前記アクリルポリオール(B-2)は、一般式(4):
【化4】
(一般式(4)中、R
8は水素原子、またはメチル基であり、R
9およびR
10は、独立して、水素原子、または炭素数1~4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。)で表される単量体(b-1)と、
一般式(5):
【化5】
(一般式(5)中、R
11は水素原子、またはメチル基であり、R
12は、炭素数2~4の直鎖または分岐鎖である。)で表される単量体(b-2)と、
一般式(6):
【化6】
(一般式(6)中、R
13は水素原子、またはメチル基であり、R
14は、炭素数1~12の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基である。)で表される単量体(b-3)を含む単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体であることを特徴とする請求項4記載の防曇剤組成物。
【請求項6】
前記低分子ポリオール(B-1)と前記アクリルポリオール(B-2)の重量比((B-1)/(B-2)比)は、0.25以上4.0以下であることを特徴とする請求項4または5記載の防曇剤組成物。
【請求項7】
請求項1~6のいずれかに記載の防曇剤組成物から形成される防曇塗膜を有する防曇性物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防曇剤組成物、防曇塗膜を有する防曇性物品に関する。
【背景技術】
【0002】
ガラスやプラスチックなどの透明部材は、基材表面が露点温度以下になると、大気中の水分が細かい水滴となり、基材表面に付着する。このとき、付着した水滴が光を散乱して曇りとなり、基材の透明性が損なわれることで本来の機能が発揮できなくなることがある。
【0003】
上記の曇りの発生を防止する(防曇)方法として基材表面に、親水性樹脂、界面活性剤などを混合した溶液を塗装し、防曇塗膜(乾燥塗膜あるいは硬化塗膜)を形成させる方法が知られている(特許文献1~4)。
【0004】
この方法は、防曇塗膜中に含まれる界面活性剤が、付着した水滴の接触角を下げ、光の散乱を起こさないことにより防曇効果を発現させる。また、当該方法は、界面活性剤による水滴の接触角低下が迅速に起こるため、防曇効果が速やかに発現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第2021/182331
【特許文献2】特開2020-164842号公報
【特許文献3】特開2008-7677号公報
【特許文献4】特開2008-308661号公報
【特許文献5】特開2003-334894号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、防曇塗膜の用途は、窓ガラス、自動車や航空機などのフロントガラス、反射鏡、保護眼鏡、サングラス、防犯カメラ、車載カメラ、光学センサーなど、多岐に渡って拡大している。用途の拡大に伴い、防曇塗膜には防曇性能以外にも様々な塗膜性能が求められるようになってきている。
【0007】
例えば、保護眼鏡などの用途では、防曇性能に加えて、人の手が防曇塗膜に触れた場合や眼鏡レンズの汚れを洗浄する場合に防曇塗膜が傷つく可能性があるため、耐擦傷性が要求される。また、光学用途などの部材に応用する場面においては、極めて高い透明性が必要であり、長期に渡って透明性を維持できることが要求される。さらに、使用環境(例えば、屋外で長期間使用する場合など)によっては、より長期間美観を維持するために、防曇塗膜に耐候性が要求される。
【0008】
ここで、特許文献1および2で開示された防曇塗膜は、防曇塗膜を構成する共重合体とコロイダルシリカとの相溶性を高めることで、初期には良好な透明性を発現している。しかし、防曇塗膜の架橋密度が低いため、用途によっては耐擦傷性が不足する懸念があった。
【0009】
特許文献3および4で開示された防曇塗膜は、防曇塗膜を構成する樹脂組成物に水酸基価の高いポリオールを使用することで架橋密度を高めて良好な耐擦傷性を発現している。しかし、コロイダルシリカなどの金属酸化物とアクリルポリマーなどの共重合体の相溶性が不足していることに起因して、光学用途に使用できるほどの透明性が不足する懸念があった。
【0010】
加えて、特許文献1~4で開示された防曇塗膜は、屋外で長期間使用された場合に、防曇塗膜を構成する樹脂組成物の耐候性が不足しているため、防曇塗膜が劣化して黄変または白化する懸念があった。また、特許文献1~4で開示された防曇塗膜の耐候性を高めるために、特許文献5に記載されているような紫外線吸収剤(UVA)を添加する方法を用いることができる。しかし、単にUVAを添加したのみでは、屋外で太陽光や雨などに曝された際に、UVAが防曇塗膜から溶出しやすいため、長期間の耐候性を維持することが困難であった。
【0011】
さらに、特許文献1~4で開示された防曇塗膜は、界面活性剤のブリードアウトにより、時間経過とともに防曇塗膜の白化が進行することがあり、長期に渡る透明性を維持できないことがあった。
【0012】
以上のことから、従来技術における防曇塗膜では、防曇性能に加えて、様々な使用環境下で要求される塗膜性能のうち、耐擦傷性、耐水性、耐候性、初期の透明性および長期に渡って透明性を維持できる塗膜性能の全てを有しているものはない。
【0013】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、防曇性能、耐擦傷性、耐水性、耐候性、初期の透明性および長期に渡って透明性が維持される防曇塗膜を形成できる防曇剤組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0014】
すなわち、本発明は、ブロック化ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)とコロイダルシリカ(C)と界面活性剤(D)を含む防曇剤組成物であって、
前記ブロック化ポリイソシアネート(A)は、一般式(1):
【化1】
(一般式(1)中、R
1は水素原子、またはメチル基であり、R
2およびR
3は、独立して、水素原子、または炭素数1~4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。)で表される単量体(A-1)と、
一般式(2):
【化2】
(一般式(2)中、R
4は水素原子、またはメチル基であり、R
5はブロック化剤由来の残基である。)で表される単量体(A-2)と、
一般式(3):
【化3】
(一般式(3)中、R
6は水素原子、またはメチル基であり、R
7は紫外線吸収性基である。)で表される単量体(A-3)を含む単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体である防曇剤組成物に関する。
【0015】
また、本発明は、前記防曇剤組成物から形成される防曇塗膜を有する防曇性物品に関する。
【発明の効果】
【0016】
本発明では、以下の作用メカニズムが推定される。
【0017】
本発明の防曇剤組成物は、ブロック化ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)とコロイダルシリカ(C)と界面活性剤(D)を含有する。前記ブロック化ポリイソシアネート(A)は、前記単量体(A-1)~(A-3)を含むため、主に、前記単量体(A-1)の性質に基づいて防曇塗膜の防曇性能が発現され、前記単量体(A-2)の性質に基づいて防曇塗膜の耐擦傷性および耐水性が発現され、前記単量体(A-3)の性質に基づいて防曇塗膜の耐候性および前記ブロック化ポリイソシアネート(A)と前記コロイダルシリカ(C)の相溶性が高められることで防曇塗膜の初期の透明性が発現され、さらに界面活性剤のブリードアウトを抑制することができるため、長期に渡って透明性が維持できる。また、前記単量体(A-2)と前記ポリオール(B)の性質に基づいて防曇塗膜の架橋が形成される。さらに、本発明の防曇剤組成物は、前記コロイダルシリカ(C)を含むため、防曇塗膜の耐擦傷性、耐水性をより高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の防曇剤組成物は、ブロック化ポリイソシアネート(A)とポリオール(B)とコロイダルシリカ(C)と界面活性剤(D)を含む。
【0019】
<ブロック化ポリイソシアネート(A)>
本発明のブロック化ポリイソシアネート(A)は、単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体であり、前記単量体混合物は、少なくとも、以下の単量体(A-1)~(A-3)を含む。
【0020】
<単量体(A-1)>
本発明の単量体(A-1)は、一般式(1):
【化4】
(一般式(1)中、R
1は水素原子、またはメチル基であり、R
2およびR
3は、独立して、水素原子、または炭素数1~4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。)で表される単量体である。
【0021】
前記単量体(A-1)は、主に、防曇塗膜の防曇性能を高める機能を有する。
【0022】
前記単量体(A-1)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-i-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-i-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。前記単量体(A-1)は防曇性能を向上させる観点からR2およびR3が水素原子または炭素数1~3の直鎖もしくは分岐のアルキル基であることが好ましく、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドであることより好ましい。前記単量体(A-1)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0023】
<単量体(A-2)>
本発明の単量体(A-2)は、一般式(2):
【化5】
(一般式(2)中、R
4は水素原子、またはメチル基であり、R
5はブロック化剤由来の残基である。)で表される単量体である。
【0024】
前記単量体(A-2)は、主に、防曇塗膜の耐擦傷性を高めると共に、耐水性を高める機能を有する。このとき、前記ポリオール(B)との反応により分子間に架橋構造を形成する結果、耐擦傷性および耐水性が高められる。
【0025】
前記一般式(2)中、前記ブロック化剤由来の残基としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノールなどのアルコール類;ホルムアミドオキシム、アセタルドオキシム、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、ベンゾフェノンオキシム、シクロヘキサノンオキシムなどのオキシム類;ジメチルピラゾール、ジエチルピラゾール、ジイソプロピルピラゾールなどのピラゾール類;マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジプロピル、マロン酸ジブチルなどのマロン酸ジアルキル類などが挙げられる。前記ブロック化剤由来の残基は、低温かつ短時間で硬化できる観点から、ピラゾール類、オキシム類、マロン酸ジアルキル類が好ましく、ジメチルピラゾール、ジエチルピラゾール、アセトオキシム、メチルエチルケトオキシム、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチルがより好ましい。前記単量体(A-2)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0026】
<単量体(A-3)>
本発明の単量体(A-3)は、一般式(3):
【化6】
(一般式(3)中、R
6は水素原子、またはメチル基であり、R
7は紫外線吸収性基である。)で表される単量体である。
【0027】
前記単量体(A-3)は、主に、防曇塗膜の透明性を高めると共に、耐候性を高める機能を有する。このとき、作用機構は不明であるが、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)の構造中に前記単量体(A-3)由来の紫外線吸収基が含まれることにより、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)と前記コロイダルシリカ(C)の相溶性を向上させることができるため、初期の透明性を高めることができ、さらに、界面活性剤のブリードアウトを抑制して、長期に渡って透明性を維持できる。そして、前記単量体(A-3)の共重合により、紫外線吸収性能を有する化合物を樹脂組成物中に化学的に固定化することができるため、UVAの防曇塗膜からの溶出が発生せずに耐候性を高めることができる。
【0028】
前記一般式(3)中、紫外線吸収性基は、例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性基、トリアジン系紫外線吸収性基、ヒドロキシベンゾフェノン系紫外線吸収性基などが挙げられる。これらの中でも、耐候性および初期の透明性を向上させ、長期に渡って透明性を維持できる観点から、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収性基、トリアジン系紫外線吸収性基が好ましい。前記単量体(A-3)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0029】
前記単量体(A-3)の具体例としては、例えば、一般式(4):
【化7】
(一般式(4)中、R
8は水素原子、またはメチル基であり、R
9は炭素数1~8の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基である。)で表されるベンゾトリアゾール誘導体、一般式(5):
【化8】
(一般式(5)中、R
10は水素原子、またはメチル基であり、R
11は炭素数2~11の直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基であり、R
12は、独立して、水素原子、またはメチル基である。)で表されるトリアジン誘導体、一般式(6):
【化9】
(一般式(6)中、R
13は水素原子、またはメチル基であり、R
14は炭素数1または2の直鎖のアルキレン基であり、R
15はヒドロキシ基、またはメトキシ基である。)で表されるヒドロキシベンゾフェノン誘導体などが挙げられる。
【0030】
前記一般式(4)で表されるベンゾトリアゾール誘導体としては、例えば、〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル(メタ)アクリレート、2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕エチル(メタ)アクリレート、2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピル(メタ)アクリレート、3-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕プロピル(メタ)アクリレート、4-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕ブチル(メタ)アクリレート、8-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕オクチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記ベンゾトリアゾール誘導体は、防曇性能を向上させる観点から〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル(メタ)アクリレート、2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕エチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0031】
前記一般式(5)で表されるトリアジン誘導体としては、例えば、2-〔4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-3-ヒドロキシフェノキシ〕エチル(メタ)アクリレート、2-〔4-〔4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-3-ヒドロキシフェノキシ〕エチル(メタ)アクリレート、3-〔4-〔4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-3-ヒドロキシフェノキシ〕-2-メチルプロピル(メタ)アクリレート、11-〔4-〔4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル〕-3-ヒドロキシフェノキシ〕ウンデシル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記トリアジン誘導体は、防曇性能を向上させる観点から、2-〔4-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-3-ヒドロキシフェノキシ〕エチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0032】
前記一般式(6)で表されるヒドロキシベンゾフェノン誘導体としては、例えば、(3-ベンゾイル-2-ヒドロキシ-6-メトキシフェニル)メチル(メタ)アクリレート、2-(3-ベンゾイル-2,6-ジヒドロキシフェニル)エチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記ベンゾフェノン誘導体は、防曇性能を向上させる観点から、(3-ベンゾイル-2-ヒドロキシ-6-メトキシフェニル)メチル(メタ)アクリレートが好ましい。
【0033】
なお、前記単量体混合物には、前記単量体(A-1)~(A-3)以外のその他の単量体として、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-メチルブチルアクリレート、3-メチルブチルアクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、n-デシルアクリレート、n-ラウリルアクリレートなどのアルキルアクリル系単量体;スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの芳香族アクリル系単量体;(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなどの4級アンモニウム塩を含むビニル系単量体;2,2,6,6-テトラメチルピペリジルメタクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレートなどの光安定性基含有アクリル系単量体;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどの脂環アクリル系単量体;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸などのカルボキシ基含有単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリレートなどのスルホン酸基含有ビニル系単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートなどのリン酸基含有ビニル系単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオール(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートなどの2官能性アクリル系単量体;γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのアルコキシシリル基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有ビニル系単量体;ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有ビニル系単量体;(メタ)アクリロイルモルホリン、ダイアセトン(メタ)アクリルアミドなどが使用できる。
【0034】
前記単量体(A-1)の割合は、前記単量体混合物中、30重量%以上80重量%以下が好ましい。前記単量体(A-1)の割合は、前記単量体混合物中、防曇性能を向上させる観点から、40重量%以上がより好ましく、45重量%以上がさらに好ましく、そして、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、70重量%以下がより好ましく、65重量%以下がさらに好ましい。
【0035】
前記単量体(A-2)の割合は、前記単量体混合物中、15重量%以上60重量%以下が好ましい。前記単量体(A-2)の割合は、前記単量体混合物中、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、20重量%以上がより好ましく、25重量%以上がさらに好ましく、そして、防曇性能を向上させる観点から、50重量%以下がより好ましく、40重量%以下がさらに好ましい。
【0036】
前記単量体(A-3)の割合は、前記単量体混合物中、1重量%以上40重量%以下が好ましい。前記単量体(A-3)の割合は、前記単量体混合物中、耐候性および初期の透明性を向上させ、長期に渡って透明性を維持できる観点から、3重量%以上がより好ましく、5重量%以上がさらに好ましく、そして、防曇性能を向上させる観点から、30重量%以下がより好ましく、25重量%以下がさらに好ましい。
【0037】
<ブロック化ポリイソシアネート(A)の製造方法>
本発明のブロック化ポリイソシアネート(A)は、前記単量体混合物を共重合することにより得られる共重合体である。前記ブロック化ポリイソシアネート(A)の構造としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフと共重合体のいずれの構造であってもよいが、防曇性能をはじめとする防曇剤組成物の効果を向上させることができると共に、防曇剤組成物を容易に調整することができるという観点からランダム共重合体が好ましい。前記ブロック化ポリイソシアネート(A)を得るための重合方法としては、ラジカル重合法、カチオン重合法、カチオンリビング重合法、アニオンリビング重合法などの公知の各種重合方法が採用されるが、特に工業的な生産性の容易さ、多岐にわたる性能面より、ラジカル重合法が好ましい。ラジカル重合法としては、通常の塊状重合法、懸濁重合法、溶液重合法、乳化重合法などが採用されるが、重合後にそのまま防曇剤組成物として使用することができる点で溶液重合法が好ましい。
【0038】
前記溶液重合法に用いる重合溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどのグリコールエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤;ホルムアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶剤;水などが使用される。前記重合溶剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0039】
なお、前記重合溶剤は、著しく高沸点を有する溶剤は、防曇塗膜の乾燥、加熱硬化時において、溶剤の残留によって基材に対する密着性を損なう場合がある観点から、1気圧下、180℃未満の沸点を有する溶剤を使用することが好ましい。
【0040】
前記ラジカル重合開始剤は、一般的に使用される有機過酸化物、アゾ化合物などを使用することができる。前記有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-ヘキサノエートレート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレートなどが挙げられる。前記アゾ化合物としては、例えば、2, 2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリルなどが挙げられる。前記ラジカル重合開始剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0041】
前記ラジカル重合開始剤の添加量は、前記単量体混合物100重量部に対して0.01重量部以上5重量部以下であることが好ましい。前記ラジカル重合開始剤は、反応容器中に滴下しながら重合を行うことが重合発熱を制御しやすくなる点で好ましい。重合反応を行う温度は、使用するラジカル重合開始剤の種類によって適宜変更されるが、工業的に製造を行う上で好ましくは30℃以上150℃以下、より好ましくは40℃以上100℃以下である。
【0042】
前記ブロック化ポリイソシアネート(A)の重量平均分子量(Mw)は、防曇塗膜に耐水性を付与する観点から、3,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、そして、防曇剤組成物の塗装性およびハンドリング性を高める観点から、200,000以下が好ましく、150,000以下がより好ましい。
【0043】
前記ブロック化ポリイソシアネート(A)の重量平均分子量(Mw)は、GPC法にて求めることができる。サンプルは、試料をテトラヒドロフランに溶解して0.5重量%の溶液とし、0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したものを用い、以下の条件にて測定することができる。
<重量平均分子量(Mw)の測定>
分析装置:HLC-8320GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel SuperMultipore HZ-M(2本)(東ソー社製)
カラムサイズ:4.6×150mm
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折計
カラム温度:40℃
標準試料:ポリスチレン
【0044】
<ポリオール(B)>
本発明のポリオール(B)は、1分子中に2つ以上の水酸基を有する化合物である。また、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)との反応により分子間を架橋させて共重合体に架橋構造を形成する機能を有する。
【0045】
前記ポリオール(B)は、耐擦傷性を向上させる観点から、低分子ポリオール(B-1)であることが好ましく、界面活性剤のブリードアウトを抑制して、長期に渡って透明性を維持できる観点から、低分子ポリオール(B-1)およびアクリルポリオール(B-2)の併用がより好ましい。
【0046】
前記低分子ポリオール(B-1)は、例えば、エタンジオール、プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキシサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、メチルプロパンジオール、ネオペンチルグリコール、ブチルエチルプロパンジオール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジトリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニトール、イソシアヌル酸トリス(2-ヒドロキシエチル)などのアルキレンポリオール;エタンジオールやプロパンジオールなどのアルキレンポリオールと、マレイン酸やフタル酸などのカルボン酸、または、カプロラクトンを反応させることにより得られるポリエステルポリオール;エチレンカーボネートやトリメチレンカーボネートなどのアルキレンカーボネートと、エタンジオールやプロパンジオールなどのアルキレンポリオールとを反応させることにより得られるポリカーボネートポリオール;グリセリン、ペンタエリスリトールなどのアルキレンポリオールに、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、テトラヒドロフランなどのアルキレンオキサイドを反応させることにより得られるポリエーテルポリオール;エタンジオールやプロパンジオールなどのアルキレンポリオールと、ポリイソシアネートを反応させることにより得られるポリウレタンポリオールなどが挙げられる。前記ポリオール(B-1)は、耐擦傷性および耐候性を向上させる観点から、アルキレンポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリウレタンポリオールが好ましい。前記低分子ポリオール(B-1)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0047】
前記低分子ポリオール(B-1)の市販品としては、例えば、商品名:「プラクセル205」、「プラクセル208」、「プラクセル210」、「プラクセル303」、「プラクセル305」、「プラクセル308」、「プラクセル309」、「プラクセル312」、「プラクセル320」、「プラクセル410」、「プラクセル616T」、「プラクセルCD205PL」(以上、ダイセル(株)社製)、商品名:「デュラノールT5650E」、「デュラノールT5650E」、「デュラノールG3450J」、「デュラノールT4671」(以上、旭化成(株)社製)、商品名:「エクセノール420」、「エクセノール430」、「エクセノール720」、「エクセノール1030」(以上、AGC(株)社製)、商品名:「FLEXOREZ UD-320」、「FLEXOREZ UD-320-100」、「FLEXOREZ188」、「FLEXOREZ XM-366」(以上、楠本化成(株)社製)などが挙げられる。
【0048】
前記アクリルポリオール(B-2)は、水酸基含有の(メタ)アクリレート単量体を含む(メタ)アクリレート重合体、または水酸基含有の(メタ)アクリレート単量体を含む(メタ)アクリレート共重合体であることが好ましい。前記アクリルポリオール(B-2)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0049】
前記アクリルポリオール(B-2)は、長期に渡って透明性を維持できる観点から、一般式(7):
【化10】
(一般式(7)中、R
16は水素原子、またはメチル基であり、R
17およびR
18は、独立して、水素原子、または炭素数1~4の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基である。)で表される単量体(b-1)と、一般式(8):
【化11】
(一般式(8)中、R
19は水素原子、またはメチル基であり、R
20は、炭素数2~4の直鎖または分岐鎖である。)で表される表される単量体(b-2)と、一般式(9):
【化12】
(一般式(9)中、R
21は水素原子、またはメチル基であり、R
22は、炭素数1~12の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基である。)で表される単量体(b-3)を含む単量体混合物から得られる(メタ)アクリレート共重合体であることが好ましい。
【0050】
前記単量体(b-1)としては、例えば、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-エチル(メタ)アクリルアミド、N-n-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-i-プロピル(メタ)アクリルアミド、N-n-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-i-ブチル(メタ)アクリルアミド、N-t-ブチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドなどが挙げられる。前記単量体(b-1)は、防曇性能を向上させ、長期に渡って透明性を維持できる観点からR17およびR18が水素原子または炭素数1~3の直鎖もしくは分岐のアルキル基であることが好ましく、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジエチル(メタ)アクリルアミドであることがより好ましい。前記単量体(b-1)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0051】
前記単量体(b-2)としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。前記単量体(b-2)は、耐擦傷性を向上させる観点から、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートが好ましい。前記単量体(b-2)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0052】
前記単量体(b-3)としては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、i-プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、2-メチルブチルアクリレート、3-メチルブチルアクリレート、n-ペンチル(メタ)アクリレート、n-ヘキシル(メタ)アクリレート、n-ヘプチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレート、n-ノニルアクリレート、n-デシルアクリレート、n-ラウリルアクリレートなどのアルキルアクリル系単量体;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレートなどの脂環アクリル系単量体などが挙げられる。前記単量体(b-3)は、耐水性を向上させる観点から、R22が炭素数2~8の直鎖、分岐鎖または環状のアルキル基であることが好ましい。前記単量体(b-3)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0053】
なお、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)を含む単量体混合物には、前記単量体(b-1)~(b-3)以外のその他の単量体として、例えば、スチレン、ビニルトルエン、α-メチルスチレンなどの芳香族ビニル系単量体;ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの芳香族アクリル系単量体;(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムクロリド、(メタ)アクリロイルアミノプロピルトリメチルアンモニウムクロリドなどの4級アンモニウム塩を含むビニル系単量体;2,2,6,6-テトラメチルピペリジルメタクリレート、1,2,2,6,6-ペンタメチルピペリジルメタクリレートなどの光安定性基含有アクリル系単量体;〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕メチル(メタ)アクリレート、2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕エチル(メタ)アクリレートなどの紫外線吸収性基含有アクリル単量体;(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸などのカルボキシ基含有単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタリルスルホン酸、2-(メタ)アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、3-スルホプロピル(メタ)アクリレートなどのスルホン酸基含有ビニル系単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートなどのリン酸基含有ビニル系単量体、およびこれらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩;1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオール(メタ)アクリレート、1,10-デカンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレートなどの2官能性アクリル系単量体;γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどのアルコキシシリル基含有ビニル系単量体;グリシジル(メタ)アクリレート、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエポキシ基含有ビニル系単量体;ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートなどのアミノ基含有ビニル系単量体;(メタ)アクリロイルモルホリン、ダイアセトン(メタ)アクリルアミド、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレートなどが使用できる。
【0054】
前記ポリオール(B)は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、5重量部以上250重量部以下が好ましい。前記ポリオール(B)は、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、15重量部以上がより好ましく、20重量部以上がさらに好ましく、そして、防曇性能を向上させる観点から、80重量部以下がより好ましく、50重量部以下がさらに好ましい。なお、前記ポリオール(B)を2種類以上併用した場合は、各ポリオールの合計重量をポリオール(B)の重量として使用すればよい。
【0055】
また、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)と前記ポリオール(B)は、ブロック化ポリイソシアネート(A)に含まれるブロック化イソシアネート基のブロック化剤が脱ブロック後に生成されるイソシアネート当量(NCO当量)と、前記ポリオール(B)の水酸基当量(OH当量)とのNCO当量/OH当量比(以下NCO/OH比)が0.2以上3.5以下の範囲内であることが好ましい。前記NCO/OH比は、耐水性を向上させる観点から、0.3以上がより好ましく、0.5以上がさらに好ましい。なお、前記ポリオール(B)を2種類以上併用した場合は、各ポリオールのOH当量の加重平均をポリオール(B)のOH当量として使用すればよい。
【0056】
前記低分子ポリオール(B-1)と前記アクリルポリオール(B-2)を併用する場合は、その重量比((B-1)/(B-2)比)は、耐擦傷性を向上させる観点から、0.25以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、そして、長期に渡って透明性を維持できる観点から、4.0以下が好ましく、3.5以下がより好ましい。
【0057】
前記低分子ポリオール(B-1)の分子量は、2000以下が好ましい。前記低分子ポリオール(B-1)の分子量は、耐擦傷性を向上させる観点から、1800以下がより好ましく、1500以下がさらに好ましい。前記低分子ポリオール(B-1)の水酸基価は100mgKOH/g以上800mgKOH/g以下が好ましい。前記低分子ポリオール(B-1)の水酸基価は、耐擦傷性を向上させる観点から、120mgKOH/g以上がより好ましく、150mgKOH/g以上がさらに好ましい。そして、防曇性能を向上させる観点から、600mgKOH/g以下がより好ましく、500mgKOH/g以下がさらに好ましい。
【0058】
前記アクリルポリオール(B-2)の重量平均分子量(Mw)は、3000以上200,000以下が好ましい。前記アクリルポリオール(B-2)の水酸基価は、50mgKOH/g以上350mgKOH/g以下が好ましい。
【0059】
前記単量体(b-1)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、30重量%以上80重量%以下が好ましい。前記単量体(b-1)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、防曇性能を向上させ、長期に渡って透明性を維持できる観点から、35重量%以上がより好ましく、そして、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、70重量%以下がより好ましい。
【0060】
前記(b-2)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、10重量%以上60重量%以下が好ましい。前記単量体(b-2)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、15重量%以上がより好ましく、そして、防曇性能を向上させる観点から、50重量%以下がより好ましい。
【0061】
前記単量体(b-3)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、5重量%以上40重量%以下が好ましい。前記単量体(b-3)の割合は、前記単量体(b-1)、単量体(b-2)および単量体(b-3)の合計100重量部において、耐水性を向上させる観点から10重量%以上がより好ましく、そして、防曇性能を向上させる観点から、35重量%以下が好ましい。
【0062】
<アクリルポリオール(B-2)の製造方法>
本発明のアクリルポリオール(B-2)は、水酸基含有の(メタ)アクリレート単量体を重合することにより得られる重合体、または水酸基含有の(メタ)アクリレート単量体を含む(メタ)アクリレート単量体を共重合することにより得られる共重合体である。前記アクリルポリオール(B-2)の共重合体の構造としては、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体およびグラフと共重合体のいずれの構造であってもよいが、防曇性能をはじめとする防曇剤組成物の効果を向上させることができると共に、防曇剤組成物を容易に調整することができるという観点からランダム共重合体が好ましい。前記アクリルポリオール(B-2)を得るための重合方法としては、ラジカル重合法、カチオン重合法、カチオンリビング重合法、アニオンリビング重合法などの公知の各種重合方法が採用されるが、特に工業的な生産性の容易さ、多岐にわたる性能面より、ラジカル重合法が好ましい。ラジカル重合法としては、通常の塊状重合法、懸濁重合法、溶液重合法、乳化重合法などが採用されるが、重合後にそのまま防曇剤組成物として使用することができる点で溶液重合法が好ましい。
【0063】
前記溶液重合法に用いる重合溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、i-プロパノール、n-ブタノール、i-ブタノール、s-ブタノール、t-ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶剤;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、3-メトキシ-3-メチル-1-ブタノールなどのグリコールエーテル系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系溶剤;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル系溶剤;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤;ホルムアミド、ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶剤;水などが使用される。前記重合溶剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0064】
なお、前記重合溶剤は、著しく高沸点を有する溶剤は、防曇塗膜の乾燥、加熱硬化時において、溶剤の残留によって基材に対する密着性を損なう場合がある観点から、1気圧下、180℃未満の沸点を有する溶剤を使用することが好ましい。
【0065】
前記ラジカル重合開始剤は、一般的に使用される有機過酸化物、アゾ化合物などを使用することができる。前記有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ-2-ヘキサノエートレート、t-ブチルパーオキシピバレート、t-ヘキシルパーオキシピバレートなどが挙げられる。前記アゾ化合物としては、例えば、2, 2’-アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリルなどが挙げられる。前記ラジカル重合開始剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0066】
前記ラジカル重合開始剤の添加量は、前記単量体混合物100重量部に対して0.01重量部以上5重量部以下であることが好ましい。前記ラジカル重合開始剤は、反応容器中に滴下しながら重合を行うことが重合発熱を制御しやすくなる点で好ましい。重合反応を行う温度は、使用するラジカル重合開始剤の種類によって適宜変更されるが、工業的に製造を行う上で好ましくは30℃以上150℃以下、より好ましくは40℃以上100℃以下である。
【0067】
前記アクリルポリオール(B-2)の重量平均分子量(Mw)は、GPC法にて求めることができる。サンプルは、試料をテトラヒドロフランに溶解して0.5重量%の溶液とし、0.45μmのメンブレンフィルターでろ過したものを用い、以下の条件にて測定することができる。
<重量平均分子量(Mw)の測定>
分析装置:HLC-8320GPC(東ソー社製)
カラム:TSKgel SuperMultipore HZ-M(2本)(東ソー社製)
カラムサイズ:4.6×150mm
溶離液:テトラヒドロフラン
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折計
カラム温度:40℃
標準試料:ポリスチレン
【0068】
<コロイダルシリカ(C)>
本発明のコロイダルシリカ(C)は、SiO2の化学組成式で示されるシリカ粒子が、媒体に分散してコロイドを形成した状態のものである。媒体としては、例えば、メタノ-ル、エタノ-ル、i-プロパノール、n-ブタノ-ル、キシレン、ジメチルホルムアミド、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水などが挙げられる。これらの中でも、メタノ-ル、エタノ-ル、i-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水が好ましく、i-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、水がより好ましい。また、前記コロイダルシリカ(C)は、シリカ粒子の表面が、シラン化合物などの表面処理剤で修飾されたものであってもよい。前記コロイダルシリカ(C)は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0069】
前記コロイダルシリカ(C)の市販品としては、例えば、商品名:「スノーテックスXS」、「スノーテックスS」、「スノーテックス30」、「スノーテックス50-T」、「スノーテックス30L」、「スノーテックスYL」、「スノーテックスZL」、「スノーテックスMP-1040」、「スノーテックスUP」、「スノーテックスPS-S」、「スノーテックスPS-M」、「スノーテックスOXS」、「スノーテックスOS」、「スノーテックスO」、「スノーテックスO-40」、「スノーテックスOL」、「スノーテックスOYL」、「スノーテックスOUP」、「スノーテックスPS-SO」、「スノーテックスPS-MO」、「スノーテックスNXS」、「スノーテックスNS」、「スノーテックスN」、「スノーテックスN-40」、「スノーテックスCXS」、「スノーテックスC」、「スノーテックスCM」、「スノーテックスAK」、「スノーテックスAK-L」、「スノーテックスAK-Y」、「IPA-ST」、「PGM-ST」(以上、日産化学(株)社製)などが挙げられる。
【0070】
前記コロイダルシリカ(C)の平均粒子径は、4nm以上100nm以下の範囲内であることが好ましい。前記平均粒子径は、初期の透明性を向上させる観点から、50nm以下がより好ましく、30nm以下がさらに好ましい。前記平均粒子径は、平均一次粒子径であり、動的光散乱法によって測定される体積基準粒度分布のメジアン径(D50)で示される。また、前記コロイダルシリカ(C)の形状としては、粒子状、鎖状、パールネックレス状などが挙げられる。これらの中でも、防曇塗膜の初期の透明性を向上させる観点から、形状は粒子状であることが好ましい。
【0071】
前記コロイダルシリカ(C)は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、20重量部以上800重量部以下が好ましい。前記コロイダルシリカ(C)は、耐擦傷性および耐水性を向上させる観点から、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、50重量部以上がより好ましく、70重量部以上がさらに好ましく、そして、初期の透明性を向上させる観点から、500重量部以下がより好ましく、300重量部以下がさらに好ましい。
【0072】
<界面活性剤(D)>
本発明の界面活性剤(D)は、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤からなる群より選ばれる1種以上である。
【0073】
前記アニオン系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウムなどの脂肪酸アルカリ金属塩などの脂肪酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウムなどの高級アルコール硫酸エステル類;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩及びアルキルナフタレンスルホン酸塩;ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ジアルキルスルホコハク酸塩、ジアルキルホスフェート塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸ナトリウムなどのポリオキシエチレンサルフェート塩;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステルなどのフッ素含有アニオン系界面活性剤などが挙げられる。前記アニオン系界面活性剤は、防曇性能を向上させる観点から、ジアルキルスルホコハク酸塩、フッ素含有アニオン系界面活性剤が好ましい。前記アニオン系界面活性剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0074】
前記カチオン系界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、トリエタノールアミンモノ蟻酸塩、ステアラミドエチルジエチルアミン酢酸塩などのアミン塩; ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライドなどのアルキルトリメチルアンモニウム塩; ジラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、ステアリルジメチルベンジルアンモニウムクロライドなどのジアルキルジメチルアンモニウム塩;リシノールアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、リシノールアミドプロピルトリモニウムクロライド、リシノールアミドプロピルトリモニウムメトサルフェートなどの水酸基含有アンモニウム塩などが挙げられる。前記カチオン系界面活性剤は、防曇性能を向上させる観点から、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、水酸基含有アンモニウム塩が好ましい。さらに、防曇持続性を向上させる観点から、水酸基含有アンモニウム塩が好ましい。前記カチオン系界面活性剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0075】
前記ノニオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテルなどのポリオキシエチレン高級アルコールエーテル類; ポリオキシエチレンオクチルフェノール、ポリオキシエチレンノニルフェノールなどのポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類;ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートなどのポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類;アルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステルなどのリン酸エステル類;、パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルケニルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルケニルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基および親水性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルケニル基及び親水性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基及び親油性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルケニル基及び親油性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基と親水性基および親油性基を有するオリゴマー、パーフルオロアルケニル基と親水性基及び親油性基を有するオリゴマーなどのフッ素含有ノニオン系界面活性剤;シュガーエステル類、セルロースエーテル類などが挙げられる。前記ノニオン系界面活性剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0076】
前記両性界面活性剤としては、例えば、ジメチルアルキルラウリルベタイン、ジメチルアルキルステアリルベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリン酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタインなどの脂肪酸型両性イオン系界面活性剤;ジメチルアルキルスルホベタインのようなスルホン酸型両性イオン系界面活性剤;アルキルグリシンなどが挙げられる。前記両性界面活性剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0077】
前記界面活性剤(D)は、比較的少量で良好な防曇性能が得られる観点から、アニオン系面活性剤の単独、アニオン系界面活性剤とカチオン系界面活性剤の併用、またはアニオン系界面活性剤と両性界面活性剤の併用が好ましい。とくに、アニオン系界面活性剤がフッ素含有アニオン系界面活性剤である場合に、防曇塗膜の水に対する表面張力をより良好に低下させることができるため、より高い防曇性能が得られる。
【0078】
前記界面活性剤(D)は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、1重量部以上35重量部以下が好ましい。前記界面活性剤(D)は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、防曇性能を向上させる観点から、5重量部以上がより好ましく、8重量部以上がさらに好ましく、そして、初期の透明性を向上させる観点から、30重量部以下がより好ましく、20重量部以下がさらに好ましい。
【0079】
本発明の防曇剤組成物は、塗装作業性を良好にする観点から、希釈溶剤を含有してもよい。
【0080】
前記希釈溶剤は、防曇剤組成物の塗装に適した固形分および粘度調整を目的として使用する。希釈溶剤としては、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)の重合溶剤と同様のものが挙げられる。前記希釈溶剤は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。また、塗装方法により、塗装に適した固形分および粘度は異なるが、スプレーコート法の場合、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)および前記ポリオール(B)、前記コロイダルシリカ(C)の合計重量%は、防曇剤組成物中、3重量%以上であることが好ましく、5重量%以上であることがさらに好ましく、30重量%以下であることが好ましく、20重量%以下であることがさらに好ましい。
【0081】
本発明の防曇剤組成物は、低温かつ短時間で加熱硬化が可能となる観点から、硬化触媒を添加してもよい。
【0082】
前記硬化触媒としては、例えば、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリル酸バリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸バリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、フッ素アルキル脂肪酸ナトリウム塩などの脂肪酸アルカリ金属塩;塩酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸;p-トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などの芳香族スルホン酸;テトラメチルブタンジアミン、1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン、1,8-ジアザビシクロ[5,4,0]-7-ウンデセン、1,5-ジアザビシクロ[4,3,0]-5-ノネンなどの3級アミンなどが挙げられる。これらの中でも、低温硬化性を向上させる観点から、脂肪酸アルカリ金属塩が好ましく、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、ラウリン酸カルシウム、ラウリル酸バリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、オレイン酸バリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウムが好ましく、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウムがより好ましい。前記硬化触媒は、1種類で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
【0083】
前記硬化触媒を使用する場合、前記硬化触媒は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、0.05重量部以上10重量部以下が好ましく、0.1重量部以上5重量部以下がより好ましく、1重量部以上3重量部以下がさらに好ましい。
【0084】
本発明の防曇剤組成物は、防曇塗膜の表面をより平滑にできるという観点から、レベリング剤を添加してもよい。
【0085】
前記レベリング剤としては、例えば、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルポリシロキサン、ポリエーテルマクロマー変性アクリレート、アクリル系ポリマー、アクリルシリコン系ポリマーなどが挙げられる。
【0086】
前記レベリング剤の市販品としては、例えば、商品名:「BYK-300」、「BYK-320」、「BYK-306」、「BYK-307」、「BYK-310」、「BYK-313」、「BYK-315N」、「BYK-320」、「BYK-322」、「BYK-323」、「BYK-325」、「BYK-330」、「BYK-331」、「BYK-333」、「BYK-342」、「BYK-345/346」、「BYK-347」、「BYK-348」、「BYK-349」、「BYK-370」、「BYK-377」、「BYK-378」、「BYK-3455」、「BYK-3560」(以上、ビックケミー(株)社製)、商品名:「KP-323」、「KP-341」、「KP-104」、「KP-110」、「KP-112」、「KF-351A」、「KF-352A」、「KF-353」、「KF-354L」、「KF-355A」、「KF-651A」、「KF-945」、「KF-640」、「KF-642」(以上、信越シリコーン(株)社製)、商品名:「ディスパロン1970」、「ディスパロン230」、「ディスパロン1711EF」、「ディスパロン1761」、「ディスパロンLS-001」、「ディスパロンLS-050」、「ディスパロンLS-460」、「ディスパロンLS-480」(以上、楠本化成(株)社製)などが挙げられる。前記レベリング剤は、1種類で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
【0087】
前記レベリング剤を使用する場合、前記レベリング剤は、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、0.05重量部以上10重量部以下が好ましく、0.1重量部以上5重量部以下がより好ましく、1重量部以上3重量部以下がさらに好ましい。
【0088】
本発明の防曇剤組成物には、上記の成分のほか、その他の成分として、必要に応じ、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などの慣用の各種添加剤を配合することができる。前記その他の成分の添加量は、それぞれの添加剤につき慣用的な添加量で配合することができるが、通常、前記ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部に対して、20重量部以下である。
【0089】
<防曇性物品>
本発明の防曇性物品は、前記防曇剤組成物を、通常の塗料において行われる塗装方法により基材(被塗装物)に塗装し、加熱硬化することによって、基材(被塗装物)表面に防曇塗膜が形成されたものである。なお、塗装直後の防曇塗膜中に含まれる溶剤を揮発乾燥させることを目的として、加熱硬化の工程の前に乾燥工程を設けることができる。
【0090】
前記基材(被塗装物)としては、その種類は問わず、特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル・スチレン共重合樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アセテート樹脂、ABS樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの樹脂基材;ガラスなどの無機基材などが挙げられる。また、基材の形状は制限されることなく、例えば、フィルムやシート状、立体形状の成形品が挙げられる。
【0091】
前記基材(被塗装物)への塗装の際には、基材(被塗装物)に対する防曇剤組成物の濡れ性を高め、はじきを防止する目的で、塗装前における基材(被塗装物)表面の付着異物除去を行うことが好ましい。高圧エアやイオン化エアによる除塵、洗剤水溶液またはアルコール溶剤による超音波洗浄、アルコール溶剤などを使用したワイピング、紫外線とオゾンによる洗浄などが挙げられる。塗装方法としては、例えば、浸漬法、フローコート法、ロールコート法、バーコート法、スプレーコート法などが挙げられる。
【0092】
前記乾燥は、通常、20~50℃の温度で0.5~10分間の条件下で行われる。
【0093】
前記加熱は、基材が樹脂部材である場合、加熱温度を樹脂部材の熱変形温度以下に設定することが好ましい。加熱時間は、加熱温度に影響されるため、適宜設定すべきである。一例として、加熱温度が120℃の場合、加熱時間は、30分以上が好ましく、60分以上がより好ましい。
【0094】
防曇塗膜の膜厚は、良好な防曇性能と良好な塗膜外観を得る観点から、0.5μm以上20μm以下が好ましく、1μm以上10μm以下がより好ましい。
【0095】
前記防曇性物品は、結露が生じやすい環境で使用される物品に、より良好に適用可能であり、その用途は何ら限定されるものではない。前記防曇性物品としては、例えば、自動車の車両灯具(前照灯、補助前照灯、車幅灯、番号灯、尾灯、駐車灯、後退灯、方向指示灯、補助方向指示灯、非常点滅表示など)、一般的な窓ガラス、自動車や航空機のフロントガラス、反射鏡、保護眼鏡、サングラス、防犯カメラ、車載カメラ、光学センサーなどが挙げられる。
【実施例0096】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【0097】
<実施例1>
<ブロック化ポリイソシアネート(A)の製造>
温度計、攪拌装置、窒素導入管および冷却管を備えた反応容器に、重合溶剤として3-メトキシ-3-メチルブタノールを119重量部仕込み、窒素ガスを吹き込みながら75℃に加熱した。次いで、単量体(A-1)として、N,N-ジメチルアクリルアミドを60重量部、単量体(A-2)として、ジメチルピラゾールブロック2-イソシアナトエチルアクリレート(商品名:「カレンズAOI-BP」、昭和電工(株)社製)を30重量部、単量体(A-3)として2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕エチルメタクリレート(商品名:「RUVA-93」、大塚化学(株)社製)を10重量部、3-メトキシ-3-メチルブタノールを15重量部混合した溶液と、ラジカル重合開始剤として、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート(商品名:「パーヘキシルND」、日油(株)社製、有効成分70重量%)1.4重量部相当を、3-メトキシ-3-メチルブタノール10重量部に溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後にそのまま30分攪拌した後、パーヘキシルNDの0.29重量部相当を、3-メトキシ-3-メチルブタノール4.0重量部に溶解した溶液を30分かけて滴下した。滴下終了後にそのまま1時間攪拌した後、冷却してブロック化ポリイソシアネート(A)の溶液を製造した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにてブロック化ポリイソシアネート(A)の重量平均分子量を測定したところ、30,000であった。このブロック化ポリイソシアネート(A)の溶液の固形分は40.0%であった。このとき、ブロック化ポリイソシアネート(A)のNCO当量は、ブロック化ポリイソシアネート(A)100重量部中に、AOI-BP(単量体(A-2))が30重量部含まれ、AOI-BPの分子量が237g/molであることから、237×100/30=790と算出された。
【0098】
<防曇剤組成物の製造>
上記で得られたブロック化ポリイソシアネート(A)250重量部(固形分40%)に対して、ポリオール(B)として、ポリカプロラクトンポリオール(商品名:「プラクセル308」、ダイセル(株)社製)を30重量部、コロイダルシリカ(C)として、水分散シリカゾル(商品名:「スノーテックスO」、日産化学(株)社製、有効成分20重量%)を650重量部、界面活性剤(D)として、含フッ素アニオン系界面活性剤(商品名:「フタージェント100」、ネオス(株)社製)を7.0重量部とリシノールアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート(商品名:「Lipoquat R」、VANTAGE Specialty Ingredient,Inc製)を4.0重量部、硬化触媒として、オレイン酸カリウムを1.5重量部、レベリング剤として、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(商品名:「BYK-333」、ビックケミー・ジャパン(株)社製)を1.5重量部、希釈溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルを1222重量部混合し、防曇剤組成物を製造した。このとき、ポリオール(B)のOH当量は、プラクセル308の水酸基価(OHV.)の平均値が195であることから、56.1(KOHの分子量)×1000/195=288と算出された。さらに、NCO/OH比を以下のようにして算出した。{(A)の重量部(有効成分換算)/(A)のNCO当量}/{(B)の重量部(有効成分換算)/(B)のOH当量}={100/790}/{30/288}=1.22。なお、前記ポリオール(B)を2種類以上併用した場合は、各ポリオールの水酸基価の加重平均をポリオール(B)の水酸基価として計算すればよい。
【0099】
<防曇性物品の作製>
25℃、30%RHの相対湿度に設定した環境下で、上記で得られた防曇剤組成物をポリカーボネート(PC)樹脂板に、硬化後の防曇塗膜の膜厚が2~3μm程度になるように、スプレー塗装法にて塗装を行い、120℃で60分間の加熱硬化を行い、防曇塗膜を有する防曇性物品(試験片)を作製した。
【0100】
上記で得られた試験片を用いて、下記の(1)~(6)の評価方法で得られた結果を表1に示す。
【0101】
<(1)防曇性能の評価>
80℃に保った温水浴の水面から2cmの高さの所に、試験片を防曇塗膜面が下になるように設置し、温水浴からのスチームを防曇塗膜に連続照射し、照射から10秒後の曇りの有無を目視によって次の4段階で評価した。なお、評価がB-以上であれば実用上問題なく、B+であれば好ましく、Aであればより好ましい。
A :スチーム照射直後に水膜が形成され、曇らない。
B+:スチーム照射直後に一瞬の曇りが認められるが、すぐに水膜が形成され曇らない。
B-:スチーム照射直後に曇りが認められるが、水膜が形成され曇らない。
C :スチーム照射直後に曇りが認められ、水膜が形成されない。
【0102】
<(2)耐擦傷性の評価>
i-プロパノールを1ccしみこませた脱脂綿(横×縦:2.5cm×6cm)に荷重500gをかけて防曇塗膜の表面上に置き、ラビングテスター(「学振型摩擦堅牢度試験機AB-301」、テスター産業(株)社製)で10往復させる試験条件で試験を実施した後、防曇塗膜表面を目視で観察し、次の3段階で評価した。なお、評価がB以上であれば実用上問題なく、Aであればより好ましい。
A :試験前と外観に変化がない。
B :筋状の傷が防曇塗膜の一部に僅かに認められる。
C :筋状の傷が防曇塗膜全体に認められる。
【0103】
<(3)耐水性の評価>
試験片を40℃に保ったイオン交換水中に240時間浸漬した後、室温にて24時間静置した後の、防曇塗膜外観を目視によって次の4段階で評価した。なお、評価がB-以上であれば実用上問題なく、B+であれば好ましく、Aであればより好ましい。
A :試験前と外観に変化がない。
B+:わずかに防曇塗膜表面が荒れている。
B-:防曇塗膜表面が荒れているか、またはわずかに白化やシミが認められる。
C :防曇塗膜の一部または全部が溶解している、またははっきりと白化やシミが認められる。
【0104】
<(4)耐候性の評価>
促進耐候性試験機(「サンシャインウェザーメーターS80」、スガ試験機(株)社製)を用い、照射強度78.5W/m2、ブラックパネル温度63℃、湿度50%RH、60分中に降雨12分を含む条件で試験を1000時間実施した後、分光測色計(「SPECTROPHOTO METER CM-5」、コニカミノルタ(株)社製)を用い、試験片のYI値(黄変度)を測定(測定法:ASTM D1925)し、次の4段階で評価した。なお、評価がB-以上であれば実用上問題なく、B+であれば好ましく、Aであればより好ましい。
A :YI値が2.0未満
B+:YI値が3.0未満
B-:YI値が4.0未満
C :YI値が4.0以上
【0105】
<(5)初期の透明性の評価>
プラスチック材料の全光線透過率の試験方法(JIS-K7361-1)に準じ、ヘイズメーター(「HAZE METER HDN5000」、日本電色工業(株)社製)を用い、試験片のHAZE値を測定(光源:白色LED、光束:14mm、温度:25℃、湿度:50%)し、次の4段階で評価した。なお、評価がB-以上であれば実用上問題なく、B+であれば好ましく、Aであればより好ましい。なお、厚み3mmのPC樹脂板のHAZE値は0.30であった。
A :HAZE値が0.30以上、0.40未満
B+:HAZE値が0.40以上、0.50未満
B-:HAZE値が0.50以上、0.60未満
C :HAZE値が0.60以上
【0106】
<(6)長期の透明性の評価>
試験片を80℃85%RHの条件で240時間静置した後、室温にて24時間静置した後の、防曇塗膜外観をヘイズメーター(「HAZE METER HDN5000」、日本電色工業(株)社製)を用い、試験片のHAZE値を測定(光源:白色LED、光束:14mm、温度:25℃、湿度:50%)し、次の4段階で評価した。なお、評価がB-以上であれば実用上問題なく、B+であれば好ましく、Aであればより好ましい。
A :HAZE値が0.30以上、0.40未満
B+:HAZE値が0.40以上、0.50未満
B-:HAZE値が0.50以上、0.60未満
C :HAZE値が0.60以上
【0107】
防曇剤組成物の製造において、前記ポリオール(B)を2種類以上併用した場合は、下記の方法にて、前記アクリルポリオール(B-2)を製造した。
【0108】
<合成例B-2-1>
<アクリルポリオール(B-2)の製造>
温度計、攪拌装置、窒素導入管および冷却管を備えた反応容器に、重合溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを287.1重量部仕込み、窒素ガスを吹き込みながら75℃に加熱した。次いで、単量体(b-1)として、N,N-ジメチルアクリルアミドを50重量部、単量体(b-2)として、2-ヒドロキシエチルアクリレートを25重量部、単量体(b-3)としてシクロヘキシルアクリレートを25重量部混合した溶液と、ラジカル重合開始剤として、パーヘキシルND0.6重量部相当を、プロピレングリコールモノメチルエーテル10重量部に溶解した溶液を3時間かけて滴下した。滴下終了後にそのまま30分攪拌した後、パーヘキシルNDの0.3重量部相当を、プロピレングリコールモノメチルエーテル2.0重量部に溶解した溶液を30分かけて滴下した。滴下終了後にそのまま1時間攪拌した後、冷却してアクリルポリオール(B-2)の溶液を製造した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにてアクリルポリオール(B-2)の重量平均分子量を測定したところ、12,000であった。このアクリルポリオール(B-2)の溶液の固形分は25.0%であった。このとき、アクリルポリオール(B-2)の水酸基価は、アクリルポリオール(B-2)100重量部中に、HEA(単量体(b-2))が25重量部含まれ、HEAの分子量が116g/molであることから、1(HEAのOH基の数)/116×56.1(KOHの分子量)×1000×25/100=121mgKOH/gと算出された。また、アクリルポリオール(B-2)のOH当量は、116×100/25=464と算出された。
【0109】
<合成例B-2-2~B-2-4>
各合成例において、合成例B-2-1の単量体を、表1に記載の単量体およびその配合比に変更したこと以外は、合成例B-2-1と同様な操作にて、合成例B-2-2~B-2-4のアクリルポリオール(B-2)の溶液を製造した。
【0110】
【0111】
<実施例2~31および比較例1~6>
<防曇剤組成物の製造および防曇性物品の作製>
実施例1の原料を、表1~5に記載の原料およびその配合量に変更したこと以外は、実施例1と同様な操作にて、実施例2~31および比較例1~6の防曇剤組成物を製造した。さらに、実施例1と同様な操作にて、実施例2~31および比較例1~6の防曇塗膜を有する防曇性物品(試験片)を作製した。
【0112】
上記で得られた試験片を用いて、上記の(1)~(6)の評価方法で得られた結果を表2~5に示す。
【0113】
【0114】
【0115】
【0116】
【0117】
表1~5中、単量体(A-1)~(A-3)、単量体(b-1)~(b-3)として、
DMAAは、N,N-ジメチルアクリルアミド;
DEAAは、N,N-ジエチルアクリルアミド;
NIPAMは、N-i-プロピルアクリルアミド;
HEAは、2-ヒドロキシエチルアクリレート;
CHAは、シクロヘキシルアクリレート;
AOI-BPは、ジメチルピラゾールブロック2-イソシアナトエチルアクリレート(商品名:「カレンズAOI-BP」、昭和電工(株)社製、分子量:237);
MOI-BPは、ジメチルピラゾールブロック2-イソシアナトエチルメタクリレート(商品名:「カレンズMOI-BP」、昭和電工(株)社製、分子量:251);
MOI-BMは、メチルエチルケトンオキシムブロック2-イソシアナトエチルアクリレート(商品名:「カレンズMOI-BM」、昭和電工(株)社製、分子量:242);
RUVA-93は、2-〔3-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-ヒドロキシフェニル〕エチルメタクリレート(商品名:「RUVA-93」、大塚化学(株)社製);を示す。
【0118】
表2~5中、ポリオール(B)、低分子ポリオール(B-1)として、
UD-320は、ウレタンジオール(商品名:「FLEXOREZ UD-320、楠本化成(株)社製、有効成分82重量%、OHV.350mgKOH/g、分子量500、官能基数2);
PCL308は、ポリカプロラクトンポリオール(商品名:「プラクセル308」、ダイセル(株)社製、OHV.190~200mgKOH/g、分子量850、官能基数3);
PCL312は、ポリカプロラクトンポリオール(商品名:「プラクセル312」、ダイセル(株)社製、OHV.130~140mgKOH/g、分子量1250、官能基数3);
PCL410は、ポリカプロラクトンポリオール(商品名:「プラクセル410」、ダイセル(株)社製、OHV.216~232mgKOH/g、分子量1000、官能基数4);を示す。
【0119】
表2~5中、コロイダルシリカ(C)として、
ST-OXSは、平均粒子径4~6nmの水分散シリカゾル(商品名:「スノーテックスOXS」、日産化学(株)社製、有効成分10重量%);
ST-Oは、平均粒子径10~15nmの水分散シリカゾル(商品名:「スノーテックスO」、日産化学(株)社製、有効成分20重量%);
IPA-STは、平均粒子径10~15nmのIPA分散シリカゾル(「商品名:IPA-ST」、日産化学(株)社製、有効成分30重量%);
ST-OLは、平均粒子径40~50nmの水分散シリカゾル(「商品名:スノーテックスOL」、日産化学(株)社製、有効成分20重量%);を示す。
【0120】
表2~5中、界面活性剤(D)として、
F100は、含フッ素アニオン系界面活性剤(商品名:「フタージェント100」、ネオス(株)社製);
リポコートRは、リシノールアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート(商品名:「Lipoquat R」、VANTAGE Specialty Ingredient,Inc製);を示す。
【0121】
表2~5中、レベリング剤として、
BYK-333は、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン(商品名:「BYK-333」、ビックケミー・ジャパン(株)社製)を示す。
【0122】
表5中、その他の添加剤として、
Tinuvin400は、2-〔4-〔(2-ヒドロキシ-3-ドデシロキシプロピル)オキシ〕-2-ヒドロキシフェニル〕-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンと2-〔4-〔(2-ヒドロキシ-3-トリデシロキシプロピル)オキシ〕-2-ヒドロキシフェニル〕-4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジンの混合体(商品名:「Tinuvin400」、BASFジャパン(株)社製、有効成分85重量%)を示す。
【0123】
表2~4の通り、実施例1~31の防曇剤組成物は、防曇性能、耐擦傷性、耐水性、耐候性、初期の透明性および長期に渡って透明性が維持される防曇塗膜を形成できる。
【0124】
一方、表5の通り、比較例1では、ブロック化ポリイソシアネート(A)中に単量体(A-1)を含有しないため、防曇性能が低下した。比較例2では、ブロック化ポリイソシアネート(A)中に単量体(A-2)を含有しないため、耐擦傷性および耐水性が低下し、さらに、架橋が形成されないことで、防曇性能および耐候性の試験で防曇塗膜が溶解した。比較例3では、ブロック化ポリイソシアネート(A)中に単量体(A-3)を含有しないため、耐候性および初期および経時的な透明性が低下した。比較例4では、比較例3の組成に、UVAとしてTinuvin400を添加したところ、耐候性に向上が見られたものの初期および経時的な透明性が不十分であった。比較例5では、ポリオール(B)を含有しないため、耐擦傷性および耐水性が低下し、さらに、架橋が形成されないことで、防曇性能および耐候性の試験で防曇塗膜が溶解した。比較例6では、コロイダルシリカ(C)を含有しないため、耐擦傷性が低下した。