[发明专利]无机微粒分散液、无机微粒分散体、涂料和固化物

说明书

本申请是申请日为2011年7月11日、申请号为201180034484.6、发明名称为“无机微粒用分散剂、使用其的无机微粒分散体”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及能够用于将二氧化硅微粒等无机微粒分散在分散介质和反应性化合物中的无机微粒分散剂、以及使用其的无机微粒分散液和无机微粒分散体。

背景技术

为了赋予有机聚合物所具有的加工性、柔软性等特性和无机材料所具有的耐热性、耐磨耗性等表面硬度等特性，正大量进行将无机微粒配混在有机聚合物中的研究。

例如，在活用无机材料固有的特性的设计中，通过以高浓度配混尽可能小粒径的无机微粒，能够期待更高的复合化效果。这是因为粒径越小，无机微粒的每单位重量的表面积就越大，有机聚合物与无机材料的界面区域增加。进而无机微粒的浓度增加时，能够更强地发挥无机材料的特性。

关于这种有机聚合物与无机微粒的配混体系，从涂覆、操作的观点考虑，往往使用液状的有机聚合物、成为有机聚合物原料的单体、或有机溶剂等以涂料、墨等液状物的形式供给。另一方面，已知以高浓度将这种无机微粒配混在分散介质中时，难以得到稳定的分散液，还会在制造作业上和得到的产品的价值方面引起各种问题。即，粒径极小的无机微粒由于表面活性高而产生二次团聚，产生由该二次团聚体引起的分散稳定性的降低、得到的涂膜物性根据涂膜位置而不同等缺乏物性均匀性等问题。

作为将二氧化硅等无机微粒分散到有机聚合物中的技术，例如已知：将通过偶联剂进行过表面处理的无机微粒分散在树脂中的方法(参照专利文献1)、使用表面活性剂将无机微粒分散的方法(参照专利文献2)、使用含内酯改性羧基(甲基)丙烯酸酯与(甲基)丙烯酸的己内酯的混合物将无机微粒分散的方法(参照专利文献3)等。

专利文献1：日本特公平7-98657号公报

专利文献2：日本特公平8-13938号公报

专利文献3：日本特开2000-281934号公报

专利文献4：国际公开第96/035755号小册子

专利文献5：日本特开2006-328354号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明要解决的问题在于，提供能够使二氧化硅微粒等无机微粒高浓度且稳定地分散在分散介质和反应性化合物中的无机微粒分散剂、保存稳定性、流动性优异的无机微粒分散液、和含有无机微粒分散液的无机微粒分散体、使用其的涂料、和将其固化而成的固化物。

用于解决问题的方案

本发明人等发现，含有具有硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基的聚硅氧烷链段、和除该聚硅氧烷之外的聚合物链段的复合树脂可以作为容易分散二氧化硅微粒等无机微粒的无机微粒用分散剂使用，并发现使用该分散剂将无机微粒分散而成的无机微粒分散液和无机微粒分散体的保存稳定性、流动性优异。进而发现，该复合树脂具有聚合性双键时，该无机微粒分散体能够通过紫外线等活性能量射线固化，得到的涂膜的耐候性、耐磨耗性试验等表面物性特别优异。尤其是发现使用丙烯酸(酯)系单体、多异氰酸酯等作为反应性化合物时，作为分散剂的复合树脂和反应性化合物三维交联而得到的涂膜的物性特别优异。

含有具有硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基的聚硅氧烷链段、和除该聚硅氧烷之外的聚合物链段的复合树脂为本发明人等的发明(例如参照专利文献4、5)。该复合树脂是作为固化性涂料开发的，在专利文献4、5中，记载了使用该复合树脂的固化性涂料特别适用于建筑外装用涂料等的内容。然而，完全无法得知该复合树脂作为无机微粒的分散剂是有用的这样的含意。

即，本发明提供以聚硅氧烷链段(a1)和乙烯基系聚合物链段(a2)通过通式(3)所示的结构结合的复合树脂(A)为必需成分的无机微粒用分散剂，所述聚硅氧烷链段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)所示的结构单元、和硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基。

[化学式1]

[化学式2]