專利名稱：親水膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的耐劃痕性和透明性的親水膜，及層合體。
背景技術(shù)：
近年，人們強烈要求改善在玻璃等透明基材表面發(fā)生的起霧，及內(nèi)外壁、浴室、顯 示畫面等的污垢。表面起霧現(xiàn)象是由于微小的水滴附著在表面、光發(fā)生漫反射而產(chǎn)生的。作為解決 所述課題的方法，可以舉出如下方法等1)對表面賦予吸水性吸收水滴；2)對表面賦予親 水性展開水滴(水膜化)防止光的漫反射；3)加熱表面防止水分凝結(jié)，但一般情況下，1)具 有飽和后防霧性急劇降低及硬度不足的缺點、3)具有運作成本高的缺點，因此傾向于優(yōu)選 2)的方法。另一方面，對于改善污垢的要求，具有自清潔性(防污染性)的方法(非專利文獻(xiàn) 1、非專利文獻(xiàn)2)受到關(guān)注，所述自清潔性是通過使表面具有親水性，利用降雨及撒水等使 污垢(空氣疏水性物質(zhì)等)漂起而有效地除去。本發(fā)明人等已經(jīng)公開了使表面親水化的方法(專利文獻(xiàn)1)。雖然根據(jù)此方法，能 夠得到具有極高親水性的膜，優(yōu)選用作防霧、防污用途，但有時所述膜對玻璃等無機材料的 粘合性并不高，所以為無機材料的情況下需要進行底漆的探索等進一步研究。作為對無機材料賦予高粘合性的親水化方法，可以舉出如下方法使用反應(yīng)性的 硅烷偶聯(lián)劑處理無機類硬涂層的表面后，將親水單體接枝(反應(yīng))到殘留在上述表面上的 反應(yīng)性基團上的方法(專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。作為相同的方法，公開了如下方法使用具 有巰基的硅烷偶聯(lián)劑和具有包含碳-碳雙鍵的官能團的親水性單體的方法(專利文獻(xiàn)4)； 使用具有包含碳-碳雙鍵的官能團的硅烷偶聯(lián)劑和具有巰基的親水性單體的方法(專利 文獻(xiàn)5)；使用具有氨基的硅烷偶聯(lián)劑和具有包含碳-碳雙鍵的官能團的親水性單體的方法 (專利文獻(xiàn)6)；使用具有包含碳-碳雙鍵的官能團的硅烷偶聯(lián)劑和親水性單體的方法，所述 親水性單體除巰基以外還具有與包含碳-碳雙鍵的官能團反應(yīng)或者相互作用的官能團(專 利文獻(xiàn)7、專利文獻(xiàn)8)等。除此之外，還公開了如下方法使用具有包含碳-碳雙鍵的官能團的硅烷偶聯(lián)劑 處理后，用硫酸處理其表面，將殘留于表面的碳-碳雙鍵部分換成羥乙基進行親水化的方 法(專利文獻(xiàn)9、專利文獻(xiàn)10、專利文獻(xiàn)11、專利文獻(xiàn)12)等。專利文獻(xiàn)2 8的方法中，雖然可以進行親水化，但由于使用了 3官能以下的硅烷 偶聯(lián)劑，所以交聯(lián)密度低，硬度不充分，難以得到高的耐劃痕性。另外，專利文獻(xiàn)9 12的 方法也同樣地雖然可以進行親水化，但難以得到高的耐劃痕性，并且還存在由硫酸處理工 序引起的安全性及裝置腐蝕等課題。專利文獻(xiàn)1 :W02007/064003號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平4-225301號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開平8-259270號公報
專利文獻(xiàn)4 日本特開2003-5499號公報專利文獻(xiàn)5 日本特開2000-104046號公報專利文獻(xiàn)6 日本特開2007-313674號公報專利文獻(xiàn)7 日本特開2001-194502號公報專利文獻(xiàn)8 日本特 開2001-194503號公報專利文獻(xiàn)9 日本特開平6-82605號公報專利文獻(xiàn)10 日本特開平5-341107號公報專利文獻(xiàn)11 日本特開平5-341108號公報專利文獻(xiàn)12 日本特開平6-88902號公報非專利文獻(xiàn)1 高分子，44 (5)，307頁非專利文獻(xiàn)2 未來材料，2 (1)，36-41頁

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種與無機材料粘合性高、更安全、透明性優(yōu)異、同時實現(xiàn)極高親水性 和耐劃痕性的親水膜，及具有該親水膜的層合體。本發(fā)明人等為了解決上述課題，進行了反復(fù)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用含有具有巰基等 的特定硅烷化合物和另一個特定硅烷化合物的混合物在基材上形成層(固化物層)，將特 定的親水性化合物涂布于該層上，使其反應(yīng)，由此可以得到與基材的粘合性優(yōu)異、并使耐劃 痕性提高的具有優(yōu)異透明性的親水性膜，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明的親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)的混合物形成的層的表面 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個硅原子、選自巰基、 氨基、(甲基)丙烯?；耙蚁┗械幕鶊F和至少1個選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅 原子鍵合的基團；所述硅烷化合物(b)具有選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅原子鍵合 的交聯(lián)性基團，不具有與碳_碳雙鍵具有反應(yīng)性的基團，使下述通式(C)表示的化合物中含有的(甲基)丙烯?；闹辽僖徊糠峙c來自上 述化合物(a)的選自巰基、氨基、(甲基)丙烯酰基及乙烯基中的基團的至少一部分反應(yīng)， 由此得到親水膜。
權(quán)利要求
一種親水膜，所述親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)的混合物形成的層的表面上，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個硅原子、選自巰基、氨基、(甲基)丙烯?；?、乙烯基中的基團以及至少1個選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅原子鍵合的基團，所述硅烷化合物(b)具有選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅原子鍵合的交聯(lián)性基團，不具有與碳 碳雙鍵具有反應(yīng)性的基團，使下述通式(c)表示的化合物中含有的(甲基)丙烯?；闹辽僖徊糠峙c來自所述化合物(a)的選自巰基、氨基、(甲基)丙烯?；耙蚁┗械幕鶊F的至少一部分反應(yīng)，由此得到親水膜，式(c)中，R表示H或CH3，R3～R8獨立地表示H、CH3或OH，m表示0～18的整數(shù)，n表示1～10的整數(shù)，q表示1或2，M表示H、Li、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba。FPA00001226112800011.tif
2.如權(quán)利要求1所述的親水膜，其中，所述化合物(a)/所述化合物(b)的摩爾比為 1/2 1/200。
3.一種層合體，所述層合體具有權(quán)利要求1或2所述的親水膜。
4.一種具有親水膜的層合體的制備方法，所述制備方法包括制備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個硅原子、選自巰基、氨基、(甲基)丙烯?；耙蚁┗械幕鶊F以及至少1個選自 烷氧基、商代基及羥基中的與硅原子鍵合的基團；所述硅烷化合物(b)具有選自烷氧基、鹵 代基及羥基中的與硅原子鍵合的交聯(lián)性基團，不具有與碳-碳雙鍵具有反應(yīng)性的基團，將所述硅烷混合物涂布于基材上，使其進行水解反應(yīng)及縮合反應(yīng)，在所述基材的表面 上形成層，在所述層的表面上涂布(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與來自上述化合物(a)的選自巰基、氨基、(甲 基)丙烯?；耙蚁┗械幕鶊F的至少一部分進行接枝反應(yīng)形成親水膜，^Y'CK^f^^SOf-M.οι R3vrsI1R7Jπ J, (ο式(C)中，R表示H或CH3, R3 R8獨立地表示H、CH3或0禮111表示0 18的整數(shù)，η表 示1 10的整數(shù)，q表示1或2，M表示H、Li、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba。
5.如權(quán)利要求4所述的具有親水膜的層合體的制備方法，其中，所述化合物(c)中的M 為H、Li、Na、Rb、Mg、Ca、Sr或Ba，并且所述接枝反應(yīng)在130°C以上的溫度條件下進行。
全文摘要
本發(fā)明提供一種與無機材料粘合性高、更安全、透明性優(yōu)異、同時實現(xiàn)極高親水性和耐劃痕性的親水膜及具有該親水膜的層合體。在由含有下述硅烷化合物(a)及下述硅烷化合物(b)的混合物形成的層的表面上涂布具有丙烯?；突撬徕浕鹊奶囟ㄓH水性化合物(c)，使親水性化合物(c)具有的丙烯酰基的至少一部分與來自上述化合物(a)的巰基的至少一部分反應(yīng)，從而制成親水膜。其中所述硅烷化合物(a)具有1個硅原子、巰基等以及至少1個選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅原子鍵合的基團；所述硅烷化合物(b)具有至少4個選自烷氧基、鹵代基及羥基中的與硅原子鍵合的基團，不具有與碳-碳雙鍵具有反應(yīng)性的基團。
文檔編號C03C17/34GK101970553SQ200980109158
公開日2011年2月9日 申請日期2009年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者岡崎光樹, 川崎登 申請人:三井化學(xué)株式會社