[发明专利]水系有机－无机复合组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种水系有机-无机复合组合物，其可形成耐候性、耐化学药品性、光学特性、进而防污性、防雾性、抗静电性等优异的有机-无机复合体。本发明的水系有机-无机复合组合物作为建筑外装、汽车、显示器、透镜等的涂布剂是特别有用的。

背景技术

近年，为了同时具有良好加工性、柔软性、密合性等有机聚合物的优点和耐候性、阻燃性、耐化学药品性等无机物质的优点这两方面的优点，进行了大量有关有机-无机复合材料的研究。但是，一般来说，有机聚合物与无机聚合物的相容性差，所以大多数情况下这些复合体不是均质的且没有有效发挥有机聚合物和无机物质的特性。

针对这些问题，提出了即使微观上也呈均质的透明的有机-无机复合材料。

例如，日本特开平3-212451号公报中公开了如下内容：在聚(N-乙酰乙烯亚胺)或聚乙烯吡咯烷酮等具有酰胺键的非反应性聚合物的存在下，将水解聚合性有机金属化合物水解聚合，使其凝胶化，从而得到在所生成的金属氧化物凝胶的三维微细网络结构体中均匀分散有具有酰胺键的非反应性聚合物的有机-无机复合透明均质体。

另外，在日本特开平3-56535号公报中公开了使具有水解聚合性甲硅烷基的噁唑啉聚合物和水解聚合性硅烷水解聚合的噁唑啉/二氧化硅复合成型体的制造方法。

这些现有文献中，记载了使用四烷氧基硅烷等作为水解性化合物、可以将上述复合体成型为膜状等的内容。但是，这些复合体的成膜性、成型性和拉丝性均差，难以通过涂布或纺丝等持续有效地获得均匀的膜或丝等。因此，尽管复合体具有透明且微观上也呈均质的优异特性，其用途却受到限制。

作为解决这些问题的方法，在日本特开平6-322136号公报和日本特开2003-41198号公报中公开了如下内容：通过将无机物质和有机高分子或者无机高分子-有机高分子共聚物溶解或分散在有机溶剂中，从而使成膜性、成型性提高。

但是，由这些物质得到有机-无机复合材料时，存在使用时具有毒性或环境污染问题、向大气中释放具有火灾危险性的有机溶剂的问题。

日本特开平9-87521号公报、日本特开平5-209022号公报中公开了如下方法：不使用上述有机溶剂，而是使无机高分子或无机氧化物溶解或分散在含酰胺基的乙烯基单体中以此提高成膜性、成型性，并通过聚合引发剂使该含酰胺基的乙烯基单体聚合，从而得到有机-无机复合材料。

这些方法中，得到有机-无机复合材料时可以不使用有机溶剂，但含酰胺基的乙烯基单体自身的毒性和环境污染的问题没能得到解决。并且，为了得到有机-无机复合材料，必须进行含酰胺基的乙烯基单体的聚合工序，所以其制造中需要特殊的装置，存在不具有通用性的问题。进而，因大气中存在的氧等的影响而使含酰胺基的乙烯基单体的聚合不完全的情况下，存在有机-无机复合材料中残存毒性大的含酰胺基的乙烯基单体的问题。

专利文献1：日本特开平3-212451号公报

专利文献2：日本特开平3-56535号公报

专利文献3：日本特开平6-322136号公报

专利文献4：日本特开2003-41198号公报

专利文献5：日本特开平9-87521号公报

专利文献6：日本特开平5-209022号公报

发明内容

本发明的课题是提供一种水系有机-无机复合组合物，其成膜性、成型性优异，可以不使用特殊的装置而以简单的方式、小的环境负荷形成耐候性、耐化学药品性、光学特性、进而防污性、防雾性、抗静电性等优异的有机-无机复合体。

为了解决上述课题，本发明人进行了深入研究，结果完成了本发明。

即，本发明如下。

(1)一种水系有机-无机复合组合物，其特征在于，该组合物含有粒径为1～400nm的金属氧化物(A)和粒径为10～800nm的聚合物乳液颗粒(B)而构成，所述聚合物乳液颗粒(B)是在水和乳化剂的存在下将水解性硅化合物(b1)和具有仲酰胺基和/或叔酰胺基的乙烯基单体(b2)聚合而得到的。

(2)如(1)所述的水系有机-无机复合组合物，其中，用于得到该聚合物乳液颗粒(B)的具有仲酰胺基和/或叔酰胺基的乙烯基单体(b2)的用量相对于所得到的聚合物乳液颗粒(B)的质量比(b2)/(B)为0.1～0.5。

(3)如(2)所述的水系有机-无机复合组合物，其中，用于得到该聚合物乳液颗粒(B)的具有仲酰胺基和/或叔酰胺基的乙烯基单体(b2)相对于所述金属氧化物(A)的质量比(b2)/(A)为0.1～1.0。