[发明专利]组合物及层叠体

说明书

技术领域

本发明涉及一种形成涂膜的组合物以及具有涂膜的层叠体，特别是涉及一种在涂膜上附加功能，且可形成表面硬度优越的涂膜的组合物以及使用该组合物的层叠体。

背景技术

作为表面硬度优越的涂膜，已知使用固化型树脂的涂膜。在这种类型的固化型树脂中，使用电离辐射固化型的树脂，尤其因其表面硬度优越而经常被使用。

此外，为对涂膜附加新的功能，已知的方法为在固化型树脂中添加金属氧化物粒子。

然而，在固化型树脂中含有金属氧化物粒子的涂膜，由于金属氧化物粒子与固化型树脂间的界面难以进行结合，因此即使使用电离辐射固化型树脂作为固化型树脂，仍难以阻止表面硬度的降低，造成表面硬度的降低。

为解决这种问题，考虑使用耦合剂，作为使金属氧化物粒子与电离辐射固化型树脂结合的分散剂(专利文献1)。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-154187号公报(权利要求1)

发明内容

发明欲解决的课题

然而，利用耦合剂的对金属氧化物粒子特别是金属氧化物纳米粒子的均匀的表面修饰，根据溶液的pH或是温度控制而有较大的差异。因此，产生难以维持表面修饰的控制或分散稳定性等问题。此外，即便是得以维持表面修饰的控制或分散稳定性，就结果而言，仍有表面硬度降低的问题产生。

在此，本发明的目的在于提供一种组合物，其可形成包含电离辐射固化型树脂与足以附加新功能的金属氧化物粒子的涂膜，该涂膜的表面硬度不低于仅有电离辐射固化型树脂的涂膜的表面硬度；以及提供一种使用该组合物的层叠体。

解决课题的手段

本发明者们探讨了由在金属氧化物粒子与电离辐射固化型树脂中配合有一般的耦合剂的组合物所获得的涂膜表面硬度，相较于仅有电离辐射固化型树脂的涂膜，其涂膜表面硬度降低的机制。其结果，认识到所添加的一般的耦合剂，因无法完全修饰金属氧化物粒子的表面，因此由该粒子表面游离，该已游离的耦合剂会阻碍电离辐射固化型树脂的聚合，进而造成交联密度的降低，故而造成所获得的涂膜表面硬度的降低。针对于此再进行深入的探讨，且为解决上述课题而进行锐意研究的结果，得知可使用特定的分散剂解决上述课题。

即，本发明的组合物的特征在于，包含电离辐射固化型树脂、金属氧化物粒子以及具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯，具有羧基、氨基、羰基、丙烯酰基或甲基丙烯酰基。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯具有含多个支链结构的树枝状结构、超支化结构或星形聚合物结构。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯含有环氧乙烷基，且于末端具有(甲基)丙烯酸酯官能团。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸酯官能团的个数为3～10。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯的重均分子量为500～30000。

较佳为，所述具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯占所述组合物的总固体成分的5～20重量％。

较佳为，所述电离辐射固化型树脂包含线状的(甲基)丙烯酸酯寡聚体、(甲基)丙烯酰系单体以及聚硫醇单体中的至少一种。更佳为，所述电离辐射固化型树脂，至少包含聚硫醇单体。

较佳为，所述电离辐射固化型树脂占所述组合物的总固体成分的40～80重量％。

较佳为，所述金属氧化物粒子的通过动态散射法所测得的分散液中的中值径为5nm～15μm。

较佳为，所述金属氧化物粒子占所述组合物的总固体成分的10～50重量％。

此外，本发明的层叠体的特征在于，于基材上设有涂膜，该涂膜由含有电离辐射固化型树脂、金属氧化物粒子、具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯的组合物所形成。

所述涂膜较佳为形成3～20μm的厚度。

如此，通过将具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯作为分散剂来使用，将不致阻碍电离辐射固化型树脂的聚合，而可提高金属氧化物粒子表面的丙烯酰基的密度。此外，通过使用具有多支链结构的多官能(甲基)丙烯酸酯，除了可提升电离辐射固化型树脂与金属氧化物粒子间的相溶性，还可使电离辐射固化型树脂中的金属氧化物粒子在维持稳定分散程度的状态下进行混合。