DE112021001608T5

DE112021001608T5 - Beschichtungszusammensetzung für hydrophile Behandlung und ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung

Info

Publication number: DE112021001608T5
Application number: DE112021001608.3T
Authority: DE
Inventors: Yoshihito Okumura; Yusuke Nakashima; Kazuki Yoshioka; Takahito Nakase; Yusuke Sato; Hirotsugu Mano; Yugo TAKEMOTO; Kiyoe Maejima
Original assignee: Lixil Corp; Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd
Current assignee: Lixil Corp; Nippon Paint Automotive Coatings Co Ltd
Priority date: 2020-03-13
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-12-29
Also published as: JP2021143312A; MX2022011324A; KR20220162707A; WO2021182629A1; CN115443316A; US20230113284A1

Abstract

Bereitgestellt wird eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung, die einen Verschmutzungsschutz verleiht und hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung hervorragend ist. Bereitgestellt wird eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung eines mit einem Silanhaftvermittler (S) oberflächenbehandelten anorganischen Substrats, umfassend eine hydrophile Verbindung (A) und eine hydrophile Verbindung (B), wobei die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung und ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung, das diese verwendet.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlich werden für Keramik und dergleichen, die an wasserführenden Stellen in einem Gebäude installiert ist, wie eine Toilettenschüssel und ein Waschtisch, verschiedene Oberflächenbehandlungen angewendet, um das Abwaschen von Oberflächenverschmutzung zu erleichtern.
Obgleich es nicht zum Reinigen einer Oberfläche beabsichtigt ist, wird ein Verfahren vorgeschlagen, in dem, um einem Glaserzeugnis eine beschlaghindernde Eigenschaft, eine geruchshindernde Eigenschaft und dergleichen zu verleihen, eine Oberfläche eines Materials, das hauptsächlich Siliciumoxid enthält, mit einem Silanhaftvermittler behandelt wird und man dann ein reaktives Tensid mit einer reaktiven Gruppe, wie einer Acryloylgruppe oder einer Vinylgruppe in der Mitte einer Seitenkette oder einer hydrophoben Gruppe, mit der Oberfläche reagieren lässt. Außerdem wird eine spezifische Verbindung vorgeschlagen (siehe JP-A-8-259270 (Patentliteratur 1)).
JP-A-2016-20461 (Patentliteratur 2) offenbart eine Zusammensetzung, die es ermöglicht, dass eine Oberflächenschicht, die eine anorganische Verbindung enthält, mit einer radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe eines Silanhaftvermittlers nach Behandlung der Oberflächenschicht mit dem Silanhaftvermittler, der die radikalisch reaktive funktionelle Gruppe enthält, reagiert. Diese Zusammensetzung umfasst eine hydrophile Verbindung, die eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe und ein Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe enthält und weder einen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette noch eine verzweigte Kette enthält, einen Initiator einer radikalischen Polymerisation und ein polares Kompatibilisierungsmittel. JP-A-2016-20462 (Patentliteratur 3) offenbart eine Zusammensetzung, die es ermöglicht, dass eine Oberflächenschicht, die eine anorganische Verbindung enthält, mit einer reaktiven funktionellen Gruppe eines Silanhaftvermittlers nach Behandlung der Oberflächenschicht mit dem Silanhaftvermittler, der mindestens eine reaktive funktionelle Gruppe, ausgewählt aus einer Isocyanatgruppe, einer Epoxygruppe, einer Aminogruppe und einer Mercaptogruppe, enthält, reagiert. Diese Zusammensetzung umfasst eine hydrophile Verbindung, die eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe und ein Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe enthält und weder einen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette noch eine verzweigte Struktur enthält, und ein polares Kompatibilisierungsmittel.
ZITATLISTE
PATENTLITERATUR

Patentliterstur 1: JP-A-8-29270
Patentliteratur 2: JP-A-2016-20461
Patentliteratur 3: JP-A-2016-20462

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABEN
Da die in Patentliteratur 1 offenbarte Verbindung eine verzweigte Struktur aufweist, sind die hydrophilen Abschnitte weniger wahrscheinlich an einer Oberfläche konzentriert. Daher gibt es Bedenken, dass, selbst wenn die Verbindung bei einer Keramik, wie einer Toilettenschüssel oder einem Waschtisch, verwendet wird, die häufigem Waschen mit Wasser ausgesetzt sind, keine ausreichende Abwaschbarkeit vorliegt. Im Gegensatz dazu kristallisiert eine Verbindung, die keine verzweigte Struktur aufweist, leicht, da eine hydrophile Gruppe eine hohe Hydrophilie aufweist. Selbst wenn diese Verbindung verwendet wird, ist es daher schwierig, die Oberfläche einer Keramik oder dergleichen gleichmäßig zu hydrophilisieren.
Patentliteratur 2 und 3 beschreiben, dass, wenn die darin offenbarten hydrophilen Behandlungsmittel für Keramik, wie eine Toilettenschüssel und einen Waschtisch, verwendet werden, die eine anorganische Verbindung, wie Siliciumoxid, enthalten, die Ablagerung von Calcium und dergleichen verhindert wird und das Abwaschen von öliger Verschmutzung, die eine Bakteriumproliferation und Geruch erzeugt, leichter wird. Andererseits wird die Keramik in gewöhnlichen Haushalten häufig unter Verwendung eines Reinigungsdetergenses gereinigt, und im Handel sind verschiedene Typen von Detergentien als Reinigungsdetergentien erhältlich. Für ein solches Detergens ist die Entwicklung von neuen Produkten mit einer höheren Reinigungsfunktion gewünscht, und tatsächlich sind neue Produkte erschienen. Für hydrophile Behandlungsmittel, die für Keramik verwendet werden können, ist es erforderlich, dass sie eine hervorragende Dauerhaftigkeit selbst für verschiedene neue Reinigungsdetergentien aufweisen.
Die vorliegende Erfindung löst die oben beschriebenen existierenden Aufgaben, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung und ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung bereitzustellen, die einem zu beschichtenden Gegenstand, wie Keramik, eine Verschmutzungsschutzeigenschaft verleihen und eine hervorragende Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung aufweisen.
LÖSUNG DER AUFGABEN
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung die folgenden Ausführungsformen bereit.

[1] Eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung eines mit einem Silanhaftvermittler (S) oberflächenbehandelten anorganischen Substrats, umfassend:
- eine hydrophile Verbindung (A) und
- eine hydrophile Verbindung (B), wobei
- die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und
- die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.
[2] Eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung für ein anorganisches Substrat, umfassend:
- einen Silanhaftvermittler (S),
- eine hydrophile Verbindung (A) und
- eine hydrophile Verbindung (B), wobei
- die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und
- die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.
[3] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß [1] oder [2], wobei der Silanhaftvermittler (S) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) aufweist, die hydrophile Verbindung (A) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_A) aufweist, die hydrophile Verbindung (B) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_B) aufweist und die Zusammensetzung ferner einen Initiatior einer radikalischen Polymerisation umfasst.
[4] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß [1] oder [2], wobei der Silanhaftvermittler (S) ein Silanhaftvermittler mit einer monofunktionellen Gruppe ist, der eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2) aufweist, die hydrophile Verbindung (A) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) aufweist und die hydrophile Verbindung (B) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) aufweist.
[5] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [1] bis [3], wobei mindestens eine von den radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen (R_A und R_B) der hydrophilen Verbindungen mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus einer Arylamidgruppe, einer Acryloylgruppe, einer Methacryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Styrylgruppe und einer Mercaptogruppe, ist.
[6] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [1] bis [5], wobei die hydrophile Verbindung (A) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette aufweist.
[7] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [1] bis [6], wobei die hydrophile Verbindung (B) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette aufweist.
[8] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [1] bis [7], wobei die hydrophile Verbindung (A) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 bis 500 aufweist und und die hydrophile Verbindung (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 bis 500 aufweist.
[9] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [3] und [5] bis [8], wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_A) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁) ausgedrückt wird, ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_B) und einer kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂) ausgedrückt wird und (n₁) und (n₂) eine Beziehung von (n₁) > (n₂) haben.
[10] Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [4] und [6] bis [8], wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁₂) ausgedrückt wird, ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) und einer kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂₂) ausgedrückt wird und (n₁₂) und (n₂₂) eine Beziehung von (n₁₂) > (n₂₂) haben.
[11] Die Beschichtungszusammensetzungssatz für eine hydrophile Behandlung, umfassend:
- die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) in der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Zusammensetzung gemäß einem von 1 bis 10, welche getrennt voneinander gelagert sind.
[12] Ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst:
- einen Schritt zur Oberflächenbehandlung einer Oberfläche eines anorganischen Substrats mit einem Silanhaftvermittler (S) und
- einen Schritt zum Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von 1 und 3 bis 11 auf das mit dem Silanhaftvermittler (S) behandelte anorganische Substrat und Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Licht oder Wärme.
[13] Ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst:
- Aussetzen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von 2 bis 11 Licht oder Wärme, damit der Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) in der hydrophilen Verbindung (B) reagiert, und
- Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung nach der Reaktion auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats.
[14] Ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst:
- Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [2] bis [11] auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats und
- Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Lichteinstrahlung oder Erwärmung.
[15] Das Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats gemäß einem von [12] bis [14], wobei das Verfahren das Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Lichteinstrahlung umfasst.
[16] Das Verfahren für eine hydrophile Behandlung gemäß einem von [1] bis [10], wobei das anorganische Substrat eine Sanitärkeramik ist.

VORTEILHAFTE WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Unter Verwendung der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung, kann die Ablagerung von Calcium und dergleichen auf Keramik und dergleichen, wie einer Toilettenschüssel und einem Waschtisch, die an einer wasserführenden Stelle in einem Gebäude installiert sind und eine anorganische Verbindung, wie Siliciumoxid, enthalten, effektiv verhindert werden. Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung weist ferner den Vorteil auf, dass sie hinsichtlich der Dauerhaftigkeit einer solchen Verschmutzungsschutzleistung hervorragend ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgendem werden die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung, der Beschichtungszusammensetzungssatz für eine hydrophile Behandlung und das Verfahren für eine hydrophile Behandlung beschrieben.
Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung in der vorliegenden Beschreibung kann grob in die folgende erste Ausführungsform und zweite Ausführungsform eingeteilt werden.
Erste Ausführungsform
Eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung eines mit einem Silanhaftvermittler (S) oberflächenbehandelten anorganischen Substrats, umfassend:

eine hydrophile Verbindung (A) und
eine hydrophile Verbindung (B), wobei
die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und
die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.

Zweite Ausführungsform
Eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung für ein anorganisches Substrat, umfassend:

einen Silanhaftvermittler (S),
eine hydrophile Verbindung (A) und
eine hydrophile Verbindung (B), wobei
die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und
die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.

Sowohl in der ersten Ausführungsform als auch in der zweiten Ausführungsform werden der Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) verwendet. Im Folgenden werden die jeweiligen Komponenten beschrieben.
Silanhaftvermittler (S)
Der in der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung zu verwendende Silanhaftvermittler (S) ist eine Verbindung, die sowohl eine reaktive Silylgruppe als auch eine organische funktionelle Gruppe im Molekül aufweist. Beispiele für die reaktive Silylgruppe schließen eine Gruppe ein, die durch Hydrolyse eine Silanolgruppe erzeugt. Spezifische Beispiele für die reaktive Silylgruppe schließen Trialkoxysilylgruppen (die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in jeder der Alkoxygruppen enthalten sind, beträgt vorzugsweise 1 bis 7) und Dialkoxyalkylgruppen (die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in jeder der Alkoxygruppen enthalten sind, beträgt vorzugsweise 1 bis 7 und die Anzahl der Kohlenstoffatome, die in der Alkylgruppe enthalten sind, beträgt vorzugsweise 1 bis 7) ein, und speziellere Beispiele schließen eine Trimethoxysilylgruppe, eine Triethoxysilylgruppe, eine Tripropoxysilylgruppe, eine Tris(2-methoxyethoxy)silylgruppe, Dimethoxyalkylsilylgruppen, Diethoxyalkylsilylgruppen, Dipropoxyalkylsilylgruppen und Bis(2-methoxyethoxy)alkylsilylgruppen (die Alkylgruppen können jeweils eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoffatomen sein) ein.
Ein Beispiel für die organische funktionelle Gruppe ist eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S). Beispiele für die radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) schließen eine Acrylamidgruppe, eine Acryloylgruppe, eine Methacryloylgruppe, eine Allylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Styrylgruppe und eine Mercaptogruppe ein. Von diesen organischen funktionellen Gruppen kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Ein weiteres Beispiel für die organische funktionelle Gruppe ist eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2). Beispiele für die reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2) schließen eine Carboxygruppe, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Epoxygruppe, einer Ureidogruppe, eine Isocyanatgruppe und eine Isocyanuratgruppe ein. Von diesen organischen funktionellen Gruppen kann lediglich ein einzelner Typ enthalten sein oder zwei oder mehrere Typen können enthalten sein.
Spezifische Beispiele für den Silanhaftvermittler (S) schließen ein:

Vinyltriethoxysilan,
Vinyltrimethoxysilan,
Vinyltris (2-methoxyethoxy) silan,
Vinylmethyldimethoxysilan,
p-Styryltrimethoxysilan,
p-Styryltriethoxysilan,
3-Methacryloxypropyltriethoxysilan,
3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan,
3-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan,
3-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan,
3-Acryloxypropyltrimethoxysilan,
2-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan,
3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan,
3-Glycidoxypropyltriethoxysilan,
3-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan,
3-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan,
3-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan,
3-Mercaptopropyltrimethoxysilan,
3-Mercaptopropyltriethoxysilan,
3-Octanoylthio-1-propyltriethoxysilan,
3-Aminopropyltriethoxysilan,
3-Aminopropyltrimethoxysilan,
N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilan,
N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilan,
3-(N-Phenyl)aminopropyltrimethoxysilan,
3-Triethoxysilyl-N-(1,3-dimethylbutyliden)propylamin,
N-(Vinylbenzyl)-2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilan,
3-Ureidopropyltriethoxysilan,
3-Isocyanatopropyltriethoxysilan,
3-Isocyanatopropyltrimethoxysilan und
Tris-(trimethoxysilylpropyl)isocyanurat.

Als Silanhaftvermittler (S) kann lediglich ein Silanhaftvermittler allein verwendet werden oder zwei oder mehr Silanhaftvermittler können in Kombination verwendet werden.
Ein Beispiel für den Silanhaftvermittler (S) ist eine Ausführungsform, in der der Silanhaftvermittler (S) zwei oder mehr radikalisch reaktive funktionelle Gruppen (R_S) aufweist. In dieser Ausführungsform weisen mindestens eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) des Silanhaftvermittlers (S) und der hydrophilen Verbindung (A) eine Bindungsfähigkeit auf, und ferner weisen mindestens eine andere radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) des Silanhaftvermittlers (S) und die hydrophile Verbindung (B) eine Bindungsfähigkeit auf. Dies ermöglicht es, effektiv zu verhindern, dass eine basische Waschkomponente, wie ein quaternäres Ammoniumsalz, die zum Beispiel in einem im Handel erhältlichen Detergens enthalten ist, ionisch an Sulfonsäuren der hydrophilen Verbindung (A) bindet, was zu dem Vorteil führt, dass die Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung weiter verbessert werden kann.
Als Silanhaftvermittler (S) kann auch ein im Handel erhältliches Produkt verwendet werden. Als ein im Handel erhältliches Produkt können zum Beispiel verschiedene Silanhaftvermittler, die vom Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., Momentive Performance Materials Inc., Toagosei Co., Ltd., Asahi Kasei Corp., etc. erhältlich sind, verwendet werden.
Es wird angenommen, dass bei Verwendung des Silanhaftvermittlers (S) eine Silanolgruppe, die mittels Hydrolyse einer reaktiven Silylgruppe erzeugt wird, eine Bindungsreaktion an die Oberfläche eines anorganischen Substrats eingeht.
In der ersten Ausführungsform beträgt die Menge an zu verwendendem Silanhaftvermittler (S) vorzugsweise 0,1 Masseteile oder mehr und 10 Masseteile oder weniger und besonders bevorzugt 1 Masseteil oder mehr und 5 Masseteile oder weniger, bezogen auf 100 Masseteile der Gesamtmenge der hydrophilen Verbindung.
In der zweiten Ausführungsform beträgt die Menge des Silanhaftvermittlers (S), der in der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung enthalten ist, vorzugsweise 0,1 Masseteile oder mehr und 10 Masseteile oder weniger, besonders bevorzugt 0,2 Masseteile oder mehr und 7 Masseteile oder weniger, bezogen auf 100 Masseteile der Gesamtmenge der hydrophilen Verbindungen. Wenn die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) als hydrophile Verbindung enthalten sind, bedeutet die „Gesamtmenge der hydrophilen Verbindungen“ die Gesamtmenge der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B).
In der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform kann ein Katalysator zusammen mit dem Silanhaftvermittler (S) verwendet werden. Beispiele für den Katalysator schließen saure Katalysatoren (z.B. eine wässrige Salzsäurelösung, eine wässrige Schwefelsäurelösung, eine wässrige Salpetersäurelösung, eine wässrige Phosphorsäurelösung und eine wässrige Lösung von einer Verbindung mit einer Carbonsäure, wie Ameisensäure, Essigsäure oder Propionsäure) und basische Katalysatoren (z.B. eine wässrige Ammoniaklösung, Morpholin, N-Methylmorpholin, N-Ethylmorpholin, Piperazin, Hydroxyethylpiperazin, 2-Methylpiperazin, trans-2,5-Dimethylpiperazin, cis-2,6-Dimethylpiperazin, Triethylamin, N,N-Dimethylethanolamin, N,N-Diethylethanolamin, N-(β-Aminoethyl)ethanolamin, N-Methyldiethanolamin, N-n-Butylethanolamin, N-n-Butyldiethanolamin, N-t-Butylethanolamin, N-t-Butyldiethanolamin, N-(β-Aminoethyl)isopropanolamin, N,N-Diethylisopropanolamin, 2-Amino-2-methyl-1-propanol, eine wässrige Natriumhydroxidlösung und eine wässrige Kaliumhydroxidlösung) ein.
Hydrophile Verbindung (A)
Die hydrophile Verbindung (A) ist eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe (nachfolgend kann dies kurz als „Sulfonsäuregruppe oder dergleichen“ bezeichnet werden). Wenn die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung die hydrophile Verbindung (A) enthält, kann eine Sulfonsäuregruppe und/oder ein Salz davon in ein anorganisches Substrat eingeführt werden, wodurch eine hydrophile Funktion ausgeübt wird.
Die hydrophile Verbindung (A) weist vorzugsweise zusätzlich zu der Sulfonsäuregruppe eine funktionelle Gruppe auf, die mit dem Silanhaftvermittler (S) reagiert. Wenn der Silanhaftvermittler (S) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) aufweist, weist die hydrophile Verbindung (A) vorzugsweise eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_A) auf. Beispiele für die radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_A) schließen eine Acrylamidgruppe, eine Acryloylgruppe, eine Methacryloylgruppe, eine Allylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Styrylgruppe und eine Mercaptogruppe ein. Von diesen radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Wenn der Silanhaftvermittler (S) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2) aufweist, weist die hydrophile Verbindung (A) vorzugsweise eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) auf. Beispiele für die reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) schließen eine Carboxygruppe, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Epoxygruppe, eine Ureidogruppe, eine Isocyanatgruppe und eine Isocyanuratgruppe ein. Von diesen reaktiven funktionellen Gruppen vom Kondensationstyp kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Vorzugsweise weist die hydrophile Verbindung (A) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden der Molekülkette auf. Der „hydrophile Abschnitt“ in der hydrophilen Verbindung (A) bezeichnet eine Sulfonsäuregruppe oder dergleichen der hydrophilen Verbindung (A) und weitere hydrophile Gruppen. Wenn die hydrophile Verbindung (A) eine solche Struktur aufweist, können die hydrophilen Gruppen der hydrophilen Verbindungen (A) an der Oberfläche eines Beschichtungsfilms, die nicht an der Seite des anorganischen Substrats liegt, konzentriert sein. Daher ergibt sich der Vorteil, dass Elementen, die häufig mit Wasser gewaschen werden, wie Sanitärkeramik, eine ausreichende Abwascheigenschaft und Abwaschdauerhaftigkeit verliehen werden können.
Spezifische Beispiele für die hydrophile Verbindung (A) schließen

Natriumvinylsulfonat,
Vinylsulfonsäure,
Lithium-N-t-butylacrylamidsulfonat,
Natrium-N-t-butylacrylamidsulfonat,
Kalium-N-t-butylacrylamidesulfonat,
2-Natriumsulfoethylmethacrylat,
Natriumallylsulfonat,
Natrium-p-styrolsulfonat,
Natriumsulfonat-haltiges Urethanacrylat und
N-t-Butylacrylamidsulfonsäure ein.

Als die hydrophile Verbindung (A) kann lediglich eine hydrophile Verbindung allein verwendet werden oder zwei oder mehr hydrophile Verbindungen können in Kombination verwendet werden. Die hydrophile Verbindung (A) kann durch Zugabe einer wässrigen Lösung von einem Alkalimetallhydroxid, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, zur Bildung eines Sulfonatsalzes neutralisiert werden.
Ein im Handel erhältliches Produkt kann als die hydrophile Verbindung (A) verwendet werden. Beispiele für das im Handel erhältliche Produkt schließen ATBS (eingetragene Handelsmarke)-Na, erhältlich von Toagosei Co., Ltd., N-SVS-25, erhältlich von Asahi Kasei Finechem Co., Ltd., ANTOX MS-2N, erhältlich von Nippon Nyukazai Co., Ltd. und SPINOMER (eingetragene Handelsmarke) NaSS, erhältlich von Tosoh Organic Chemical Co., Ltd. ein. Die hydrophile Verbindung (A) kann außerdem durch ein überlicherweise verwendetes Verfahren hergestellt werden. Zum Beispiel kann Natriumsulfonat-haltiges Urethanacrylat und dergleichen durch eine Technik hergestellt werden, die üblicherweise von den Fachleuten verwendet wird.
Die hydrophile Verbindung (A) weist vorzugsweise ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 oder mehr und 500 oder weniger auf. Wenn das zahlengemittelte Molekulargewicht innerhalb des obigen Bereichs liegt, ergibt sich der Vorteil, dass die Hydrophilie vorteilhafter verliehen werden kann.
Hydrophile Verbindung (B)
Die hydrophile Verbindung (B) ist eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe. Wenn die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung die hydrophile Verbindung (B) zusätzlich zu der hydrophilen Verbindung (A) umfasst, ergibt sich der Vorteil, dass eine gute Verschmutzungsschutzeigenschaft und gute Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung erhalten werden können. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass es, wenn die hydrophile Verbindung (B) zusätzlich zu der hydrophilen Verbindung (A) enthalten ist, möglich ist, effektiv zu verhindern, dass eine basische Waschkomponente, wie ein quaternäres Ammoniumsalz, die zum Beispiel in einem im Handel erhältlichen Detergens enthalten sein kann, ionisch an eine Sulfonsäure oder dergleichen der hydrophilen Verbindung (A) bindet, wodurch die Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung verbessert wird.
Die hydrophile Verbindung (B) weist vorzugsweise zusätzlich zu der kationischen quaternären Ammoniumgruppe eine funktionelle Gruppe auf, die mit dem Silanhaftvermittler (S) reagiert. Wenn der Silanhaftvermittler (S) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) aufweist, weist die hydrophile Verbindung (B) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_B) auf. Beispiele für die radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_B) schließen eine Acrylamidgruppe, eine Methacryloylgruppe, eine Allylgruppe, eine Vinylgruppe, eine Styrylgruppe und eine Mercaptogruppe ein. Von diesen radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Wenn der Silanhaftvermittler (S) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2) aufweist, weist die hydrophile Verbindung (B) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) auf. Beispiele für die reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) schließen eine Carboxygruppe, eine Hydroxygruppe, eine Aminogruppe, eine Epoxygruppe, eine Ureidogruppe, eine Isocyanatgruppe und eine Isocyanuratgruppe ein. Von diesen reaktiv funktionellen Gruppen vom Kondensationstyp kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Vorzugsweise weist die hydrophile Verbindung (B) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden der Molekülkette auf. Der „hydrophile Abschnitt“ in der hydrophilen Verbindung (B) bedeutet eine kationische quaternäre Ammoniumgruppe der hydrophilen Verbindung (B) und weitere hydrophile Gruppen. Wenn die hydrophile Verbindung (B) eine solche Struktur aufweist, können die hydrophilen Gruppen der hydrophilen Verbindung (B) an der Oberfläche eines Beschichtungsfilms, die nicht an der Seite des anorganischen Substrats liegt, konzentriert sein. Dies bietet den Vorteil, dass Elementen, die häufig mit Wasser gewaschen werden, wie Sanitärkeramik, eine ausreichende Abwascheigenschaft und Abwaschdauerhaftigkeit verliehen werden können.
Spezifische Beispiele für die hydrophile Verbindung (B) schließen

(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid,
(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumbromid,
[3-(Methacryloylamino)propyl]trimethylammoniumchlorid,
2-(Acryloyloxy)-N,N,N-trimethylethanaminiumchlorid und
2-(Methacryloyloxy)ethyltrimethylammoniumchlorid ein.

Als die hydrophile Verbindung (B) kann lediglich eine hydrophile Verbindung allein verwendet werden oder zwei oder mehr hydrophile Verbindungen können in Kombination verwendet werden.
Ein im Handel erhältliches Produkt kann als die hydrophile Verbindung (B) verwendet werden. Die hydrophile Verbindung (B) kann außerdem durch ein üblicherweise verwendetes Verfahren hergestellt werden.
Die hydrophile Verbindung (B) weist vorzugsweise in zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 oder mehr und 500 oder weniger auf. Wenn das zahlengemittelte Molekulargewicht innerhalb des obigen Bereiches liegt, ergibt sich der Vorteil, dass die Hydrophilie vorteilhafter verliehen werden kann.
Das Verhältnis der Menge der hydrophilen Verbindung (A) zu der Menge der hydrophilen Verbindung (B) in der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung beträgt vorzugsweise (A):(B) = 15:85 bis 85:15, besonders bevorzugt 30:70 bis 70:30 und noch stärker bevorzugt 40:60 bis 60:40. Wenn das Verhältnis (A):(B) innerhalb des obigen Bereiches liegt, ergibt sich der Vorteil, dass die gute Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung erhalten werden kann.
Wenn die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe aufweisen, wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_A) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁) ausgedrückt wird und ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_B) und der kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂) ausgedrückt wird,
haben (n₁) und (n₂) vorzugsweise eine Beziehung von $(n_{2}) > (n_{1}) .$
Wenn die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₁) und die durchschnittliche Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₂) die Beziehung (n₂) > (n₁) haben, wird angenommen, dass der Anteil an kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppen der hydrophilen Verbindung (B), die sich an der Oberflächenseite befinden, höher als der der Sulfonsäuren der hydrophilen Verbindung (A) ist, nachdem die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung auf das anorganische Substrat aufgetragen wurde und damit reagiert hat. Es wird angenommen, dass dies ermöglicht, eine bessere Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung zu erzielen. Die Differenz zwischen der durchschnittlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₁) und der durchschnittlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₂) beträgt besonders bevorzugt 1 oder mehr und noch stärker bevorzugt 2 oder mehr.
Wenn die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp aufweisen,
wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁₂) ausgedrückt wird und ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) und der kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂₂) ausgedrückt wird,
haben (n₁₂) und (n₂₂) gleichermaßen vorzugsweise eine Beziehung $(n_{22}) > (n_{12}) .$
Die Differenz zwischen der durchschnittlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₁₂) und der durchschnittlichen Anzahl von Kohlenstoffatomen (n₂₂) beträgt besonders bevorzugt 1 oder mehr und noch stärker bevorzugt 2 oder mehr.
Eine andere Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung kann zum Beispiel
eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Zusammensetzung einschließen, in der sowohl die hydrophile Verbindung (A) als auch die hydrophile Verbindung (B) eine Copolymerisierbarkeit aufweisen, diese Verbindungen jeweils eine Verbindung sind, die mindestens einen Typ eines linearen Polymers, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem alternierenden Copolymer, einem statischen Copolymer und einem Blockcopolymer, bildet, und
mindestens eine von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) ferner eine Bindungsfähigkeit an einen Silanhaftvermittler aufweist. Auch in einer solchen Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass einem anorganischen Substrat mit einer Oberflächenschicht, die eine anorganische Verbindung enthält, eine gute Verschmutzungsschutzeigenschaft verliehen werden kann.
Hydrophile Verbindung (C)
Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung kann, je nach Bedarf, eine hydrophile Verbindung (C) enthalten. Die hydrophile Verbindung (C) ist eine hydrophile Verbindung mit einer nicht-ionischen Gruppe. Allerdings wird eine hydrophile Verbindung, die eine nichtionische Gruppe aufweist und die der hydrophilen Verbindung (A) oder (B) entspricht, nicht als hydrophile Verbindung (C) betrachtet.
Initiator einer radikalischen Polymerisation
Wenn der Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe aufweisen, umfasst die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung ferner vorzugsweise einen Initiator einer radikalischen Polymerisation. Der Initiator einer radikalischen Polymerisation ist eine Verbindung, die durch Licht oder Wärme zerfällt, um Radikale zu erzeugen. Initiatoren einer radikalischen Polymerisation werden in Initiatoren einer radikalischen Photopolymerisation, die durch Licht zerfallen, und Initiatoren einer thermischen radikalischen Polymerisation, die durch Wärme zerfallen, eingeteilt. Der Initiator einer radikalischen Polymerisation ist vorzugsweise wasserlöslich.
Bevorzugte Beispiele für den Initiator einer radikalischen Photopolymerisation schließen Benzophenon, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, eine Mischung aus 1-Hydroxycyclohexylphenylketon und Benzophenon, 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on, 2-Hydroxy-1-[4-{4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl}phenyl]-2-methyl-1-propan-1-on, Oxyphenylessigsäure, eine Mischung aus 2-[2-Oxo-2-phenylacetoxyethoxy]ethylester, Oxyphenylessigsäure und 2-(2-Hydroxyethoxy)ethylester und Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid, ein. Zu dem Initiator einer radikalischen Photopolymerisation kann, je nach Bedarf, ein Sensibilisator, wie Ethyl-p-dimethylaminobenzoat (KAYACURE EPA, hergestellt von Nippon Kayaku Co., Ltd.) hinzugefügt werden. Als ein solches im Handel erhältliches Produkt können Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 184, Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 500, Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 2959, DAROCURE (eingetragene Handelsmarke) 1173, Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 127, Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 754 und Omnirad (eingetragene Handelsmarke) 819DW, erhältlich von IGM Resins B.V., verwendet werden.
Bevorzugte Beispiele für den Initiator einer thermischen radikalischen Polymerisation schließen Azoverbindungen, wie 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan]dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan]disulfatdihydrat, 2,2'-Azobis[2-(2-imidazolin-2-yl)propan], 2,2'-Azobis(propan-2-carboamidin)dihydrochlorid, 2,2'-Azobis[N-(2-carboxyethyl)-2-methylpropionamidin]-n-hydrat, 2,2'-Azobis[2-methyl-N-(2-hydroxyethyl)propionamid] und 4,4'-Azobis(4-cyanopentansäure), Persulfatsalze, wie Ammoniumpersulfat, Natriumpersulfat und Kaliumpersulfat und Peroxide, wie Wasserstoffperoxid, Cumylperneodecanoat, 1,1,3,3-Tetramethylbutylperoxyneodecanoat, t-Hexylperoxyneodecanoat, t-Butylperoxyneodecanoat, t-Hexylperoxypivalat und t-Butylperoxypivalat, ein. Zu dem Initiator einer thermischen radikalischen Polymerisation kann, je nach Bedarf, Wasser oder dergleichen hinzugefügt werden. Als ein im Handel erhältliches Produkt davon können VA-044, VA-046B, VA-061, V-50, VA-057, VA-086 und V-501, hergestellt von Wako Pure Chemical Industries, Ltd., PERCUMYL ND-50E, PEROCTA ND-50E, PERHEXYL ND-50E, PERBUTYL ND-50E, PERHEXYL PV-50E and PERBUTYL PV-40E, hergestellt von NOF CORPORATION, und Reagenzien, die von verschiedenen Unternehmen erhältlich sind, verwendet werden.
Die Beimengungsmenge des Initiators einer radikalischen Polymerisation beträgt vorzugsweise 1 Masseteil oder mehr und 75 Masseteile oder weniger und besonders bevorzugt 5 Masseteile oder mehr und 60 Masseteile oder weniger, bezogen auf 100 Masseteile der Gesamtmenge (Feststoffmasse) der hydrophilen Verbindungen.
Weitere Komponenten
Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung kann, je nach Bedarf, ein Lösungsmittel umfassen. Wenn ein Lösungsmittel enthalten ist, ergibt sich der Vorteil, dass die hydrophilen Verbindungen gut gelöst oder dispergiert sein können. Beispiele für ein bevorzugtes Lösungsmittel schließen Wasser, Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol und n-Propylalkohol ein. Diese Lösungsmittel können gemäß dem Typ und dem Gehalt von jeder der oben beschriebenen hydrophilen Verbindungen angemessen ausgewählt werden.
Die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung kann, je nach Bedarf, ein Additiv zusätzlich zu den obigen Komponenten enthalten. Beispiele für das Additiv schließen ein Oberflächenkonditionierungsmittel, ein Kompatibilisierungsmittel, ein Egalisiermittel, einen Weichmacher, einem Entschäumer, einen Ultraviolettabsorber, ein Antioxidans und ein Rheologiemodifizierungsmittel ein. Von diesen Additiven kann lediglich ein einziger Typ enthalten sein oder zwei oder mehr Typen können enthalten sein.
Beispiele für das Kompatibilisierungsmittel, das als Additiv verwendet werden kann, schließen Amidverbindungen, wie Harnstoff, Melamin, Acryloylmorpholin, Dimethylacrylamid, Dimethylaminopropylacrylamid, Isopropylacrylamid, Diethylacrylamid und Hydroxyethylacrylamid, aprotische polare Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, Acetonitril und N,N-Dimethylformamid, mehrwertige Alkohole, wie Ethylenglykol, Glycerin, Trimethylolpropan, Ditrimethylolpropan, Erythritol und Dipentaerythritol, Saccharide, wie Triose, Tetrose, Pentose, Hexose, Sedoheptulose, Glukose, Maltose, Sucrose, Lactose, Cellobiose, Raffinose, Acarbose, Oligosaccharide, Cyclodextrine, Dextrine und Stärken, Harze mit einer Polarität, wie Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Natriumpolyacrylat und modifizierter Harnstoff, und anorganische Salze, wie Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, Natriumhydrogensulfat und Natriumsulfat, ein. Der Gehalt des Kompatibilisierungsmittels beträgt vorzugsweise 10 Masseteile oder mehr und 100 Masseteile oder weniger, bezogen auf 100 Masseteile der Gesamtmenge der hydrophilen Verbindungen.
Die Feststoffkonzentration der hydrophilen Verbindungen beträgt vorzugsweise 0,1 Masse-% oder mehr und 60 Masse-% oder weniger. Wenn die Feststoffkonzentration innerhalb des obigen Bereiches liegt, ergibt sich der Vorteil, dass eine gute Verschmutzungsschutzeigenschaft und dergleichen erhalten werden kann.
Eine weitere Ausführungsform der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung ist zum Beispiel eine Ausführungsform, die ein Beschichtungszusammensetzungssatz für eine hydrophile Behandlung ist, wobei die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) getrennt voneinander gelagert werden. Eine weitere mögliche Ausführungsform kann eine Ausführungsform sein, die ein Beschichtungszusammensetzungssatz für eine hydrophile Behandlung ist, wobei in der zweiten Ausführungsform der Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) getrennt voneinander gelagert werden. Diese Ausführungsformen können gemäß der Lagerstabilität und Reaktivität von jeder Komponente angemessen ausgewählt werden.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats
Die vorliegende Beschreibung stellt eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats unter Verwendung der oben beschriebenen Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung bereit. Beispiele für das Verfahren für eine hydrophile Behandlung schließen die folgenden beiden Ausführungsformen ein.
Erste Ausführungsform des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung
In der ersten Ausführungsform des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung wird die oben beschriebene Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der ersten Ausführungsform verwendet. Das Verfahren umfasst:

Oberflächenbehandeln einer Oberfläche eines anorganischen Substrats mit einem Silanhaftvermittler (S) und
Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der ersten Ausführungsform auf das mit dem Silanhaftvermittler (S) behandelte anorganische Substrat und
anschließend Reagierenlassen des Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) mittels Licht oder Wärme.

Zweite Ausführungsform (1) des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung
Ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats umfasst:

Licht- oder Wärmeaussetzung der oben beschriebenen Beschichtungszusammensetzung für ein hydrophile Behandlung der zweiten Ausführungsform, damit ein Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) reagiert, und
Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung nach der Reaktion auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats.

Zweite Ausführungsform (2) des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung
Ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats umfasst:

Auftragen der oben beschriebenen Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der zweiten Ausführungsform auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats und
Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Lichteinstrahlung oder Erwärmung.

In jedem der oben beschriebenen Verfahren für eine hydrophile Behandlung ist das Objekt (der zu beschichtende Gegenstand), das dem Verfahren für eine hydrophile Behandlung unter Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung zu unterziehen ist, ein anorganisches Substrat. In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet das „anorganische Substrat“ ein Substrat mit einer Oberflächenschicht, die eine anorganische Verbindung enthält (ein Substrat mit einer anorganischen Oberfläche). Beispiele für die Oberflächenschicht, die eine anorganische Verbindung enthält, schließen Glas, Metall und Metalloxide und Siliciumdioxid, das sich von Glas unterscheidet, ein. Spezifische Beispiele für das anorganische Substrat schließen wohnungsbezogene Materialien, wie Sanitärkeramik, Fliesen, Emails, Glas, Verkleidungsmaterialien, Zargen, Wände, Spiegel und Badewannen, ein. Beispiele für geeignete zu beschichtende Gegenstände in dem Verfahren für eine hydrophile Behandlung schließen Sanitärkeramik ein. Eine Sanitärkeramik ist ein Element, das eine Wohnungsausstattungsvorrichtung ist, die an einer wasserführenden Stelle in einem Gebäude zu installieren ist, wie eine Toilettenschüssel, ein Becken zum Waschen des Gesichts und ein Handwaschbecken, und ist nahezu vollständig oder teilweise aus Keramik gebildet. Eine solche Sanitärkeramik ist im Allgemeinen ein Element, bei dem eine glasartige Schicht auf einer Oberfläche eines Basismaterials (zum Beispiel eine unglasierte Keramik), das aus einem Ausgangsmaterial, wie Ton, Töpferstein oder Feldspar, hergestellt ist, durch Glasieren und Brennen des Basismaterials gebildet wird.
In der ersten Ausführungsform des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung wird die Oberfläche des anorganischen Substrats mit dem Silanhaftvermittler (S) durch Auftragen des Silanhaftvermittlers (S) auf die Oberfläche des anorganischen Substrats oberflächenbehandelt. Insbesondere gehen die durch Hydrolyse der reaktiven Silylgruppen erzeugten Silanolgruppen eine Bindungsreaktion an die anorganische Oberfläche des anorganischen Substrats ein.
Anschließend wird die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der ersten Ausführungsform auf die mit dem Silanhaftvermittler (S) behandelte anorganische Oberfläche aufgetragen. Nach dem Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung lässt man dann den Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophile Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) mittels Licht oder Wärme reagieren. Wenn zum Beispiel der Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe aufweisen, können die radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen des Silanhaftvermittler (S), der hydrophile Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) durch Einstrahlung von Licht oder Erwärmung radikalisch reagieren. Wenn der Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und hydrophile Verbindung (B) jeweils eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp aufweisen, können die reaktiven funktionellen Gruppen vom Kondensationstyp des Silanhaftvermittler (S), der hydrophile Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) durch Erwärmung eine Kondensationsreaktion eingehen.
Durch die obige Reaktion kann die Oberfläche des anorganischen Substrats einer hydrophilen Behandlung unterzogen werden. In der hydrophilen Behandlung unter Verwendung der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung ergibt sich, wenn die Beschichtungszusammensetzung für die hydrophile Behandlung sowohl die hydrophile Verbindung (A) als auch die hydrophile Verbindung (B) umfasst, der Vorteil, dass eine gute Verschmutzungsschutzeigenschaft erhalten werden kann und auch eine gute Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzeigenschaft erhalten werden kann.
In der zweiten Ausführungsform (1) des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung wird die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der zweiten Ausführungsform, nämlich die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung, die mindestens den Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) umfasst, Licht oder Wärme ausgesetzt, damit der Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) reagiert. Wenn der Silanhaftvermittler(S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe aufweisen, können in dieser Reaktion die radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen des Silanhaftvermittler(S), der hydrophile Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) durch Einstrahlung von Licht oder Erwärmung radikalisch reagieren. Wenn der Silanhaftvermittler(S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) jeweils eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp aufweisen, können die reaktiven funktionellen Gruppen vom Kondensationstyp des Silanhaftvermittler(S), der hydrophile Verbindung (A) und der hydrophile Verbindung (B) durch Erwärmung eine Kondensationsreaktion eingehen.
Durch Auftragung der umgesetzten Zusammensetzung auf die anorganische Oberfläche des anorganischen Substrats reagiert die durch Hydrolyse der reaktiven Silylgruppe des Silanhaftvermittler(S) erzeugte Silanolgruppe mit der anorganischen Oberfläche des anorganischen Substrats, wobei die Oberfläche des anorganischen Substrats hydrophilisiert werden kann.
In der zweiten Ausführungsform (2) des Verfahrens für eine hydrophile Behandlung wird die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung der zweiten Ausführungsform, nämlich die Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung, die mindestens den Silanhaftvermittler (S), die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) umfasst, auf eine anorganische Oberfläche eines anorganischen Substrats aufgetragen und dann Licht oder Wärme ausgesetzt. Die radikalisch reaktive funktionelle Gruppe des Silanhaftvermittler (S) reagiert mit mindestens einer der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) oder die reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp des Silanhaftvermittlers (S) reagiert mit mindestens einer der reaktiven funktionellen Gruppen vom Kondensationstyp der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B). Andererseits reagiert die durch Hydrolyse der reaktiven Silylgruppe des Silanhaftvermittlers (S) erzeugte Silanolgruppe mit der anorganischen Oberfläche des anorganischen Substrats, und die durch Hydrolyse der reaktiven Silylgruppe des Silanhaftvermittler (S) erzeugte Silanolgruppe geht eine Bindungsreaktion ein. Die Oberfläche des anorganischen Substrats kann dadurch hydrophilisiert werden.
In der Reaktion des Silanhaftvermittlers (S) mit der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) kann eine von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) vorzugsweise umgesetzt werden und dann kann die andere umgesetzt werden. Beispiele für das Verfahren zum Regulieren der Reaktionsreihenfolge der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) schließen ein Verfahren ein, in dem eine Verbindung mit einer höheren Reaktivität als eine von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) verwendet wird.
Beispiele für die Lichteinstrahlung schließen eine Ausführungsform ein, in der ein aktiver Energiestrahl angewendet wird. Insbesondere können aktive Energiestrahlen, besonders bevorzugt Ultraviolettstrahlen mit einer Wellenlänge in einem Bereich von 220 bis 450 nm, zum Beispiel unter Verwendung einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe, einer Ultrahochdruck-Quecksilberdampflampe, einer Metallhalogenidlampe, einer Ultraviolett-LED-Lampe oder dergleichen, angewendet werden. Beispiele für die Erwärmungsbedingungen schließen ein Erwärmen unter Verwendung eines üblicherweise verwendeten Heizofens, eines Heißlufttrockners, eines IR-Heizgeräts oder dergleichen und eine Wärmeeinstrahlung unter Verwendung eines Infrarotwärmeeinstrahlungsgeräts ein. Unter den Erwärmungsbedingungen kann zum Beispiel eine Erwärmungstemperatur 80°C oder höher und 150°C oder niedriger sein.
BEISPIELE
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend ausführlicher anhand von Beispielen beschrieben, auf die die vorliegende Erfindung nicht beschränkt werden soll. In den Beispielen sind „Teile“ und „%“ massebasiert, sofern nicht anderweitig angegeben.
Synthesebeispiel 1 Synthese von Natriumsulfonat-haltigem Urethanacrylat
45,2 Masseteile Aminoethylsulfonsäure, 14,8 Masseteile Natriumhydroxid und 40 Masseteile ionenausgetauschtes Wasser wurden bei Raumtemperatur von 20 bis 25°C umgesetzt.
42,5 Masseteile des resultierenden Reaktionsprodukts wurden bei einer Temperatur von 5 bis 10°C gehalten, und eine Lösung, die durch Mischen und Lösen von 24,5 Masseteilen 2-Isocyanatoethylacrylat (KARENZ AOI (eingetragene Handelsmarke), hergestellt von Showa Denko K.K.) in 33 Masseteilen 1-Methoxy-2-propanol hergestellt wurde, wurde tropfenweise über 5 Minuten hinzugefügt. Anschließend wurde die Mischung für 4 Stunden gerührt. Durch ein Infrarotabsorptionsspektrum wurde bestätigt, dass keine von einer Isocyanatgruppe abgeleitete Absorption beobachtet wurde, und die Reaktion abgeschlossen war, und somit wurde ein Natriumsulfonat-haltiges Urethanacrylat erhalten.
Beispiel 1-1
Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung
27,5 Gewichtsteile ionenausgetauschtes Wasser und 10 Gewichtsteile Harnstoff wurden gemischt, und die Mischung wurde gerührt, bis der Harnstoff gelöst war. Dann wurden 30 Masseteile Natriumvinylsulfonat, 70 Masseteile (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid, 50 Masseteile 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropanon und 100 Masseteile Isopropylalkohol hinzugefügt, und die Mischung wurde gerührt, bis sie zu einer transparenten homogenen Lösung wurde, und somit wurde eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung hergestellt.
Hydrophile Behandlung
1 Masseteil 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als Silanhaftvermittler (S) und 98 Masseteile 1-Methoxy-2-propanol wurden bei Raumtemperatur gerührt und gemischt. Anschließend wurde 1 Masseteil einer wässrigen 3 %-igen Salzsäurelösung hinzugefügt, und die Mischung wurde weiterhin für 30 Minuten gerührt, um eine Hydrolyse durchzuführen.
Die resultierende Lösung wurde auf eine Keramik, die Siliciumoxid auf ihrer Oberfläche aufwies, aufgetragen, bei 60°C für 30 Minuten unter Verwendung eines Elektroofens getrocknet und dann für 30 Minuten bei Raumtemperatur stehengelassen.
Anschließend wurde die oben hergestellte
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung aufgetragen. Danach wurde eine hydrophile Behandlung durchgeführt, indem eine Ultraviolettbestrahlung mit einer Hochdruck-Quecksilberdampflampe so durchgeführt, dass eine integrierte Lichtmenge einer Energie von 1.000 mJ/cm² entsprach.
Beispiele 1-2 bis 1-42 und Vergleichsbeispiele 1-1 bis 1-16
In den Beispielen 1-2 bis 1-42 und Vergleichsbeispielen 1-1 bis 1-16 wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1-1 eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung hergestellt und eine hydrophile Behandlung durchgeführt, mit der Ausnahme, dass Typ und Menge des Silanhaftvermittlers (S) und Typen und Mengen der hydrophilen Verbindungen (A) und (B) und des Polymerisationsinitiators gemäß der folgenden Tabelle 1 oder 2 geändert wurden.
Beispiel 2-1
Herstellung einer Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung
27,5 Gewichtsteile ionenausgetauschtes Wasser und 10 Gewichtsteile Harnstoff wurden gemischt, und die Mischung wurde gerührt, bis der Harnstoff gelöst war. Danach wurden 30 Masseteile Natriumvinylsulfonat, 70 Masseteile (3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid, 5 Masseteile Kaliumpersulfat und 100 Masseteile Isopropylalkohol hinzugefügt und die Mischung wurde gerührt, bis sie zu einer transparenten homogenen Lösung wurde, und somit wurde eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung hergestellt.
Hydrophile Behandlung
1 Masseteil 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan als Silanhaftvermittler (S) und 98 Masseteile 1-Methoxy-2-propanol wurden bei Raumtemperatur gerührt und gemischt. Danach wurde 1 Masseteil einer wässrigen 3 %-igen Salzsäurelösung hinzugefügt, und die Mischung wurde weiterhin für 30 Minuten gerührt, um eine Hydrolyse durchzuführen.
Die resultierende Lösung wurde auf eine Keramik, die Siliciumoxid auf ihrer Oberfläche aufwies, aufgetragen, bei 60°C für 30 Minuten unter Verwendung eines Elektroofens getrocknet und dann bei Raumtemperatur für 30 Minuten stehengelassen.
Anschließend wurde eine hydrophile Behandlung durch Auftragen der oben hergestellten Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung und anschließendes Erwärmen unter Verwendung eines Elektroofens durchgeführt.
Beispiele 2-2 bis 2-32 und Vergleichsbeispiele 2-1 bis 2-15
In den Beispielen 2-2 bis 2-32 und Vergleichsbeispielen 2-1 bis 2-15 wurde in demselben Verfahren wie in Beispiel 2-1 eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung hergestellt und eine hydrophile Behandlung durchgeführt, mit der Ausnahme, dass der Typ des Silanhaftvermittlers (S) und Typen und Mengen der hydrophilen Verbindungen (A) und (B) und des Polymerisationsinitiators gemäß den folgenden Tabellen geändert wurden.
Die hydrophilen Behandlungen in den obigen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden wie folgt bewertet. Das Ergebnis der Bewertung ist in den folgenden Tabellen dargestellt.
Bewertung der Dauerhaftigkeit
Als Standard für die Bewertung der Dauerhaftigkeit der hydrophilen Behandlung wurde ein Kontaktwinkel eines Wassertropfens in Bezug auf eine Oberfläche in Übereinstimmung mit JIS R 3257 „Prüfverfahren für Benetzbarkeit eines Glassubstrats“ (statisches Tropfverfahren wurde als Prüfverfahrenstyp verwendet) verwendet.
Insbesondere wurden für die Messung eines Kontaktwinkels eines Wassertropfens unter Verwendung von DMo-701, hergestellt von Kyowa Interface Science Co., Ltd., 4 µl destilliertes Wasser tropfenweise auf einen beschichteten Film gegeben, und nach 60 Sekunden wurde ein Kontaktwinkel gemessen. Dieses Verfahren nutzt das Phänomen, dass sich, wenn eine physikalische oder chemische Veränderung verursacht wird, indem eine Oberfläche einer physikalischen oder chemischen Behandlung unterzogen wird, der Kontaktwinkel eines Wassertropfens verändert.
Ein Zustand, in dem die beschichtete Oberfläche eines beschichteten Gegenstandes, der einer hydrophilen Behandlung unterzogen wurde, keiner Behandlung unterzogen wurde, wird als „ursprünglich“ definiert.
Die Bewertung, die für einen Beschichtungsfilm durchgeführt wurde, der durch Auftropfen von 1 ml eines kationischen Tensids SUNPOLE (Handelsname) auf eine beschichtete Oberfläche eines beschichteten Gegenstands, der der hydrophilen Behandlung unterzogen wurde, und anschließendes Trocknen hergestellt wurde, wurde als „Detergensbeständigkeit“ (kationisch)‟ definiert.
Die Bewertung, die für einen Beschichtungsfilm durchgeführt wurde, der durch Auftropfen von 1 ml eines nicht-ionischen Tensids BATH MAGICLEAN (Handelsname) auf eine beschichtete Oberfläche eines beschichteten Gegenstands, der der hydrophilen Behandlung unterzogen wurde, und anschließendes Trocknen hergestellt wurde, wurde als „Detergensbeständigkeit“ (nicht-ionisch)" definiert.
Die Bewertung, die für einen Beschichtungsfilm durchgeführt wurde, der durch Auftropfen von 1 ml eines anionischen Tensids MAMA LEMON (Handelsname) auf eine beschichtete Oberfläche eines beschichteten Gegenstands, der der hydrophilen Behandlung unterzogen wurde, und anschließendes Trocknen hergestellt wurde, wurde als „Detergensbeständigkeit“ (anionisch)'' definiert.
Ein Kontaktwinkel eines Wassertropfens in Bezug auf den jeweiligen Beschichtungsfilms wurde gemessen, und eine Bewertung wurde gemäß den folgenden Kriterien durchgeführt. In der Bewertung wurden ○ und Δ als gut bestimmt und × wurde als schlecht bestimmt.

○: Der Kontaktwinkel eines Wassertropfens betrug mehr als 10° und weniger als 20°.
Δ: Der Kontaktwinkel eines Wassertropfens betrug mehr als 20° und weniger als 40°.
×: Der Kontaktwinkel eines Wassertropfens betrug mehr als 40°.

Bewertung der Mineralentfernbarkeit (Bewertung der Reinigungskraft gegenüber anorganischen Substanzen)
150 µl Wasser wurden auf eine beschichtete Oberfläche eines beschichteten Gegenstandes nach hydrophiler Behandlung aufgetropft, und dann wurde die beschichtete Oberfläche bei 40°C für 24 Stunden getrocknet, um einen weißen Wassertropfenfleck zu bilden. Danach wurde ein antibakterieller 3M Scotch-Brite^(™)-Urethanschwamm S-21KS 20-mal unter einer Last von 500 gf in Wasser von 20 bis 25°C hin- und herbewegt. Dann wurde ein zurückbleibender Wassertropfenfleck visuell betrachtet und gemäß den folgenden Kriterien bewertet. Bei den folgenden Kriterien wurde ○ und Δ als akzeptabel bestimmt, und × wurde als mangelhaft bestimmt.

○: In einem Zustand nach 20 Hin- und Herbewegungen ist kein Wassertropfenfleck visuell erkennbar.
Δ: In einem Zustand nach 20 Hin- und Herbewegungen sind leichte Wassertropfenflecken visuell erkennbar.
×: In einem Zustand nach 20 Hin- und Herbewegungen sind Wassertropfenflecken deutlich erkennbar.

		Vergleichsbeispiel 1-
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Silanhaftvermittler (S)	3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan		○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○
Silanhaftvermittler (S)	3-Acryloxypropyltrimethoxysilan
Hydrophile Verbindung (A)	Natriumvinylsulfonat	50	100
	Vinylsulfonsäure			100
	Natrium-N-t-butylacryl-amidsulfonat				100
	Kalium-N-t-butylacryl-amidsulfonat					100
	2-Natriumethylmethacrylat						100
	Natriumallylsulfonat							100
	Natrium-p-styrolsulfonat								100
	Natriumsulfonat-haltiges Urethanacrylat (*1)									100
	N-t-Butylacrylamidsulfonsäure										100
Hydrophile Verbindung (B)	(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid	50										100
Hydrophile Verbindung (B)	(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumbromid												100

		Vergleichsbeispiel 2-
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Silanhaftvermittler (S)	3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan		○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○	○
Silanhaftvermittler (S)	3-Acryloxypropyltrimethoxysilan
Hydrophile Verbindung (A)	Natriumvinylsulfonat	50	100
	Vinylsulfonsäure			100
	Natrium-N-t-butylacrylamidsulfonat				100
	Kalium-N-t-butylacrylamidsulfonat					100
	2-Natriumsulfoethyl-methacrylat						100
	Natriumallylsulfonat							100
	Natrium-p-styrolsulfonat								100
	Natriumsulfonat-haltiges Urethanacrylat (*1)									100
	N-t-Butylacrylamidsulfonsäure										100
Hydrophile Verbindung (B)	(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumchlorid	50										100
Hydrophile Verbindung (B)	(3-Acrylamidopropyl)trimethylammoniumbromid												100

Es wurde bestätigt, dass eine gute Dauerhaftigkeit und Mineralentfernbarkeit erhalten wurden, wenn die Zusammensetzungen für eine hydrophile Behandlung der Beispiele verwendet wurden.
Vergleichsbeispiele 1-1 und 2-1 sind Beispiele, in denen der Silanhaftvermittler (S) nicht verwendet wurde. In diesen Beispielen wurde bestätigt, dass sowohl die Dauerhaftigkeit als auch die Mineralentfernbarkeit schlecht waren.
Die Vergleichsbeispiele außer den oben erwähnten sind Beispiele, in denen lediglich eine von den hydrophilen Verbindungen (A) oder (B) verwendet wurde. In diesen Beispielen wurde bestätigt, dass mindestens eine der Bewertungen für die kationische Detergensbeständigkeit, die anionische Detergensbeständigkeit und die Mineralentfernbarkeit schlecht war.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Offenbarung stellt eine Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung und ein Verfahren für eine hydrophile Behandlung bereit, die eine Verschmutzungsschutzeigenschaft verleihen und hinsichtlich der Dauerhaftigkeit der Verschmutzungsschutzleistung hervorragend sind.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität auf Basis der in Japan am 13. März 2020 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-044430 , deren Offenbarung hierin unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 8259270 A [0003]
JP 201620461 A [0004]
JP 201620462 A [0004]
JP 829270 A [0004]
JP 2020044430 [0097]

Claims

Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung eines mit einem Silanhaftvermittler (S) oberflächenbehandelten anorganischen Substrats, umfassend: eine hydrophile Verbindung (A) und eine hydrophile Verbindung (B), wobei die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung für ein anorganisches Substrat, umfassend: einen Silanhaftvermittler (S), eine hydrophile Verbindung (A) und eine hydrophile Verbindung (B), wobei die hydrophile Verbindung (A) eine Verbindung mit mindestens einem von einer Sulfonsäuregruppe und einem Alkalimetallsalz einer Sulfonsäuregruppe ist und die hydrophile Verbindung (B) eine Verbindung mit einer kationischen quaternären Ammoniumgruppe ist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Silanhaftvermittler (S) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_S) aufweist, die hydrophile Verbindung (A) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_A) aufweist, die hydrophile Verbindung (B) eine radikalisch reaktive funktionelle Gruppe (R_B) aufweist und die Zusammensetzung ferner einen Initiatior einer radikalischen Polymerisation umfasst.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Silanhaftvermittler (S) ein Silanhaftvermittler mit einer monofunktionellen Gruppe ist, der eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_S2) aufweist, die hydrophile Verbindung (A) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) aufweist und die hydrophile Verbindung (B) eine reaktive funktionelle Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) aufweist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mindestens eine von den radikalisch reaktiven funktionellen Gruppen (R_A und R_B) der hydrophilen Verbindungen mindestens eine Gruppe, ausgewählt aus einer Arylamidgruppe, einer Acryloylgruppe, einer Methacryloylgruppe, einer Allylgruppe, einer Vinylgruppe, einer Styrylgruppe und einer Mercaptogruppe, ist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die hydrophile Verbindung (A) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette aufweist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die hydrophile Verbindung (B) keinen hydrophilen Abschnitt außer den Enden einer Molekülkette aufweist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die hydrophile Verbindung (A) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 bis 500 aufweist und und die hydrophile Verbindung (B) ein zahlengemitteltes Molekulargewicht von 70 bis 500 aufweist.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 3 und 5 bis 8, wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_A) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁) ausgedrückt wird, ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der radikalisch reaktiven funktionellen Gruppe (R_B) und einer kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂) ausgedrückt wird und (n₁) und (n₂) eine Beziehung von (n₁) > (n₂) haben.
Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 4 und 6 bis 8, wobei ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_A2) und der Sulfonsäuregruppe in der hydrophilen Verbindung (A) befinden, durch (n₁₂) ausgedrückt wird, ein Durchschnittswert der Anzahl von Kohlenstoffatomen, die sich zwischen der reaktiven funktionellen Gruppe vom Kondensationstyp (R_B2) und einer kationischen funktionellen quaternären Ammoniumgruppe in der hydrophilen Verbindung (B) befinden, durch (n₂₂) ausgedrückt wird und (n₁₂) und (n₂₂) eine Beziehung von (n₁₂) > (n₂₂) haben.
Beschichtungszusammensetzungssatz für eine hydrophile Behandlung, umfassend: die hydrophile Verbindung (A) und die hydrophile Verbindung (B) in der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, welche getrennt voneinander gelagert sind.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst: einen Schritt zur Oberflächenbehandlung einer Oberfläche eines anorganischen Substrats mit einem Silanhaftvermittler (S) und einen Schritt zum Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 und 3 bis 11 auf das mit dem Silanhaftvermittler (S) behandelte anorganische Substrat und Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Licht oder Wärme.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst: Aussetzen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11 Licht oder Wärme, damit der Silanhaftvermittler (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) in der hydrophilen Verbindung (B) reagiert, und Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung nach der Reaktion auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats, wobei das Verfahren umfasst: Auftragen der Beschichtungszusammensetzung für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11 auf eine Oberfläche eines anorganischen Substrats und Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Lichteinstrahlung oder Erwärmung.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung eines anorganischen Substrats gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Verfahren das Reagierenlassen des Silanhaftvermittlers (S) mit mindestens einer von der hydrophilen Verbindung (A) und der hydrophilen Verbindung (B) mittels Lichteinstrahlung umfasst.
Verfahren für eine hydrophile Behandlung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das anorganische Substrat eine Sanitärkeramik ist.