JP2000044880A

JP2000044880A - 吸水性を有するコーティング組成物および吸水性を有する複合材料

Info

Publication number: JP2000044880A
Application number: JP10178162A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kokubu; 和也國分; Keisuke Hisada; 啓介久田
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】湯気のような微小な水滴が付着しにくい吸水
性表面を有する複合材料を提供する。【解決手段】基材表面が、吸水性コーティング組成物
で被覆して成り、無機質骨格に有機分子が架橋した複合
ポリマーから成る透明な吸水性コーティング組成物で被
覆されている吸水性を有する複合材料を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として水周りで
使用される吸水性を有する複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】水廻り空間で使われる鏡に関して、例え
ば、洗面所に置かれる鏡は、給湯の湯気が表面に付着し
て曇り易く、反射像の可視性を失うことはしばしば経験
されることである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに鏡が反射像の可視性を失ってしまっては本来の目的
機能を果さない。そこで、本発明では、湯気のような微
小な水滴が付着しにくい吸水性表面を有する複合材料を
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材表面が、吸水性コーティング組成物で
被覆して成り、無機質骨格に有機分子が架橋した複合ポ
リマーから成る透明な吸水性コーティング組成物で被覆
されていることを特徴とする吸水性を有する複合材料を
提供する。表面層を形成する吸水性コーティング組成物
は、無機部分と有機部分とを有する三次元の骨格構造を
成し、その隙間に吸水性を有する有機ポリマーを取り込
んで、骨格の持つ接着力で固定される。吸水性コーティ
ング組成物の三次元骨格に内包される吸水性有機ポリマ
ーは高い吸水性を有し、湯気のような微小な水滴が鏡の
表面に接すると、水分を表面で結露させることなく、表
面層を形成する吸水性コーティング組成物中の吸水性有
機ポリマーに到達して吸収されるため、曇りを防ぎ、反
射像の可視性を保持することができる。また、該吸水性
コーティング組成物は、無機ポリマーと有機ポリマーと
が互いに架橋して結合されて成り、鏡の表面層は水及び
有機溶剤に不溶の高耐久性膜で被覆されることとなる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明では、基材表面が、無機質
骨格に有機分子が架橋した複合ポリマーから成る透明な
吸水性コーティング組成物で被覆されている。吸水性複
合材料の基材には、裏面に反射コートを設けたガラス基
材からなる鏡、裏面に反射コートを設けた透明プラスチ
ックからなる鏡、プラスチック、ガラス、金属等の基材
表面に反射コートを設けた鏡、プラスチック、ガラス、
金属等の基材表面に反射コートを設け、さらにその上に
透明なハードコートを設けた鏡、鏡面研磨した金属基材
からなる鏡、鏡面研磨した金属基材からなる鏡の表面に
透明なハードコートを設けた鏡、裏面に反射コートを設
けた透明プラスチック基材の上に透明なハードコートを
設けた鏡、等が好適に利用できる。基材と表面層との間
には、基材との密着性向上等の目的で透明な中間層を設
けてもよい。また、表面層は、さらに多孔質のハードコ
ート膜で被覆してもよく、これによって耐摩耗性、耐候
性を向上すると共に、反射光を低減することもできる。

【０００６】本発明の吸水性コーティング組成物は、無
機アルコキシドおよび該アルコキシドが、加水分解・重
縮合して形成されるＯＨ基を有するポリマーのうちの少
なくとも１種と、吸水性有機ポリマーと、触媒と、およ
び水含有有機溶媒を含有する、吸水性コーティング組成
物である。本発明に用いられる無機アルコキシドは、例
えば、次式（１）で示される化合物の少なくとも１種で
ある。Ｍ（ＯＲ）_n（Ｘ）_a-n （１）ここで、Ｍは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃａ、Ｆｅ、
Ｖ、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、およびＰからなる群から選
択される無機原子であり、Ｒは、アルキル基であり、Ｘ
は、アルキル基、官能基を有するアルキル基、またはハ
ロゲンであり、ａは、Ｍの原子価であり、またｎは、１
からａまでの整数である。

【０００７】式（１）の化合物のうち、ｎ＝ａ、つまり
Ｍにアルコキシ基のみが結合した化合物が汎用される。

【０００８】上記ＭがＳｉの場合は、アルコキシドは、
Ｓｉ（ＯＲ₁）₄で表される。ここでＲ1は、好ましくは
炭素数１〜４の低級アルキル基である。このようなアル
コキシシランとしては、Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₄、Ｓｉ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₄などが挙げられる。

【０００９】上記ＭがＡｌの場合は、アルコキシドは、
Ａｌ（ＯＲ₂）₃で表される。ここでＲ₂は、好ましくは
低級アルキル基である。このようなアルミニウムアルコ
キシドとしては、Ａｌ（ＯＣＨ₃）₃、Ａｌ（ＯＣ₂Ｈ₅）
₃、Ａｌ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₃、Ａｌ（Ｏ−iso−Ｃ
₃Ｈ₇）₃、Ａｌ（ＯＣ₄Ｈ₉）₃などが挙げられる。上記ア
ルミニウムアルコキシドは、２種以上を混合して用いて
もよい。このようなアルミニウムアルコキシドは、通
常、上記アルコキシシランと混合して用いられ、アルミ
ニウムアルコキシドを用いることによって、得られるコ
ーティング膜の透光性や耐熱性が向上する。アルミニウ
ムアルコキシドの使用量は、好ましくは上記アルコキシ
シラン１００重量部に対して１０重量部以下の範囲であ
り、さらに好ましくは約５重量部である。１０重量部を
上回ると、形成されるポリマーがゲル化しやすくなり、
得られるコーティング膜に亀裂が生じる場合がある。

【００１０】上記ＭがＴｉの場合には、アルコキシド
は、Ｔｉ（ＯＲ₃）₄で表される。ここでＲ3は好ましく
は低級アルキル基である。このようなチタニウムアルコ
キシドとしては、Ｔｉ（Ｏ−ＣＨ₃）₄、Ｔｉ（Ｏ−Ｃ₂
Ｈ₅）₄、Ｔｉ（Ｏ−ｎ−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（Ｏ−iso−Ｃ
₃Ｈ₇）₄、Ｔｉ（Ｏ−Ｃ₄Ｈ₉）₄などが挙げられる。上記
チタニウムアルコキシドは、２種以上を混合して用いて
もよい。このようなチタニウムアルコキシドは、通常、
上記アルコキシシランと混合して用いられ、チタニウム
アルコキシドを用いることによって、得られるコーティ
ング膜の耐紫外線性は向上し、基材の耐熱性も著しく向
上する。チタニウムアルコキシドの使用量は、上記アル
コキシシラン１００重量部に対して３重量部以下の範囲
であり、好ましくは約１重量部である。３重量部を上回
ると、形成されるポリマーが脆化し、基材を被覆した際
にコーティング膜が剥離しやすくなる。

【００１１】上記ＭがＺｒの場合には、アルコキシド
は、Ｚｒ（ＯＲ₄）₄で表される。ここでＲ₄は、好まし
くは低級アルキル基である。このようなジルコニウムア
ルコキシドとしては、Ｚｒ（ＯＣＨ₃）₄、Ｚｒ（ＯＣ
₂Ｈ₅）₄、Ｚｒ（Ｏ−iso−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｚｒ（Ｏ−ｔ−
Ｃ₄Ｈ₉）₄、Ｚｒ（Ｏ−ｎ−Ｃ₄Ｈ₉）₄などが挙げられ
る。上記ジルコニウムアルコキシドは、２種類以上を混
合して用いてもよい。このようなジルコニウムアルコキ
シドは、通常、上記アルコキシシランと混合して用いら
れ、ジルコニウムアルコキシドを用いることによって、
得られるコーティング膜の靭性や耐熱性が向上する。ジ
ルコニウムアルコキシドの使用量は、上記アルコキシシ
ラン１００重量部に対して５重量部以下の範囲であり、
好ましくは約３重量部である。５重量部を上回ると、形
成されるポリマーがゲル化しやすくなり、ポリマーの脆
性が大きくなり、基材を被覆した際にコーティング膜が
剥離しやすくなる。

【００１２】上記以外のアルコキシドとしては、例え
ば、Ｃａ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、Ｆｅ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｖ（Ｏ−
iso−Ｃ₃Ｈ₇）₄、Ｓｎ（Ｏ−ｔ−Ｃ₄Ｈ₉）₄、Ｌｉ（Ｏ
Ｃ₂Ｈ₅）、Ｂｅ（ＯＣ₃Ｈ₅）₂、Ｂ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、Ｐ
（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、Ｐ（ＯＣＨ₃）₃などが挙げられる。

【００１３】式（１）で示される無機アルコキシドのう
ちｎ＝ａ−１以下の場合、つまりＭにアルコキシ以外の
基Ｘが結合している化合物としては、例えば、ＸがＣ
ｌ、Ｂｒのようなハロゲンである化合物がある。Ｘがハ
ロゲンである化合物には、アルコキシ基と同様に加水分
解されてＯＨ基を生じ重縮合反応が起こる。Ｘはまた、
アルキル基や官能基を有するアルキル基であり得、この
アルキル基の炭素数は通常１〜１５である。このような
基は、加水分解されずに得られるポリマー中に有機部分
として残留する。上記官能基としては、カルボキシル
基、カルボニル基、アミノ基、ビニル基、エポキシ基な
どがある。

【００１４】Ｘを有する式（１）の化合物としては、ビ
ニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−アミノプロピルメトキシシランなど
が挙げられる。

【００１５】本発明に用いられる吸水性有機ポリマーと
しては、ポリアクリル酸類またはポリアルキレンオキサ
イドが好適に利用できる。前記ポリアクリル酸類として
は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、及びこれらの
塩類から選択される少なくとも１種である。また、前記
ポリアルキレノキサイドとしては、ポリエチレンオキサ
イド、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレンオキ
サイドなどが挙げられ、ポリエチレンオキサイドが特に
好ましい。通常、重量平均分子量３０，０００〜１，５
００，０００、好ましくは５００，０００〜７５０，０
００のポリアルキレンオキサイドが用いられる。また、
その他の吸水性有機ポリマーとして、ポリ２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリ
オキサゾリン、ポリビニルアルコール系、エチレンビニ
ルアルコール共重合体、イソブチレン無水マレイン酸共
重合体系、ポリアクリル酸アミド系、ポリオキシエチレ
ン系、多糖類などが好適に利用できる。前記多糖類とし
ては、セルロース系では、ビスコース、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロースなどが挙げられる。また、前記多糖類としては、
デンプン系では、可溶性デンプン、カルボキシメチルデ
ンプン、ジアルデヒドデンプンなどが挙げられる。ま
た、前記吸水性有機ポリマーの他に、２−ヒドロキシエ
チルメタクリレートのモノマー、セピオライト、シリカ
ゲル、デキストラン、アルギン酸、アルギン酸ナトリウ
ム、カラジーナン、アガロース、カオリンなども利用で
きる。

【００１６】本発明に用いられる触媒としては、加水分
解触媒および硬化触媒がある。前記加水分解触媒は、無
機アルコキシドの加水分解反応に用いられる。従って、
予め無機アルコキシドがある程度加水分解されて、重縮
合し、ＯＨ基を有するポリマー（比較的低分子量のオリ
ゴマーであり得る）を使用する場合には、加水分解触媒
は不要となり得る。

【００１７】上記加水分解触媒としては、塩酸、硫酸、
硝酸などの鉱酸などが用いられる。鉱酸の無水物、例え
ば、塩化水素ガスも用いられ得る。この他に有機酸やそ
の無水物も利用され得る。それには例えば、酒石酸、フ
タル酸、マレイン酸、ドデシルコハク酸、ヘキサヒドロ
フタル酸、メチルナジック酸、ピロメリット酸、ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸、ジクロルコハク酸、クロレ
ンディック酸、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ド
デシルコハク酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチ
ルナジック酸、無水ピロメリット酸、無水ベンゾフェノ
ンテトラカルボン酸、無水ジクロルコハク酸、無水クロ
レンディック酸などが挙げられる。これらの加水分解触
媒は、アルコキシド１００重量部に対して０．０１〜
０．５重量部、好ましくは０．０１５〜０．３重量部で
ある。０．０１重量部未満の場合には加水分解が不充分
となるおそれがあり、０．５重量部を越える場合には重
縮合反応が進行し、粘度が増大するおそれがある。

【００１８】上記硬化触媒は、主としてアルコキシドの
加水分解物の重縮合反応の触媒として、且つ吸水性有機
ポリマーの架橋反応の触媒として、且つ該加水分解物、
上記ＯＨ基を有するポリマーおよび吸水性有機ポリマー
相互間の重縮合反応および／または架橋反応の触媒とし
て用いられる。このような硬化触媒としては、１，８−
ジアザビシクロ〔５．４．０〕ウンデセン−７、第４級
ホスホニウム塩、有機アミン、アミノ酸、金属アセチル
アセトネート、有機酸金属塩、ルイス酸、過酸化物の中
の少なくとも１種を好適に利用できる。上記第４級ホス
ホニウム塩としては、テトラキス（ヒドロキシメチル）
ホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウムブ
ロミドなどが挙げられる。上記有機アミンとしては、エ
チルアミン、ジメチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミ
ン、トリブチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、ト
リペンチルアミン、トリプロパルギルアミン、Ｎ，Ｎ，
Ｎ−トリメチルエチレンジアミン、ｎ−ヘキシルアミン
などが挙げられる。上記アミノ酸としては、グリシンな
どがある。上記金属アセチルアセトネートとしては、ア
ルミニウムアセチルアセトネート、インジウムアセチル
アセトネート、クロムアセチルアセトネート、チタニウ
ムアセチルアセトネート、コバルトアセチルアセトネー
トなどが挙げられる。前記金属アセチルアセトネートで
は、好ましくは、アルミニウムアセチルアセトネートが
用いられる。上記有機酸金属塩としては、酢酸ナトリウ
ム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸
亜鉛、オクチル酸錫などが挙げられる。上記ルイス酸と
しては、塩化第二錫、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、
塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アンチモンなどが挙げられ
る。上記過酸化物としては、過酸化水素があげられる。
上記硬化触媒の使用量は、好ましくは、吸水性コーティ
ング組成物中の、アルコキシド、ＯＨ基を有するポリマ
ー、および吸水性有機ポリマーの合計量１００重量部に
対して、０．０１〜２重量部、さらに好ましくは、０．
０５重量部である。２重量部を上回る量を用いる場合に
は、重縮合が急速に進行するため、下記有機溶媒に溶け
にくくなり、得られる被膜が不均一となるため、強度が
低下するおそれがある。

【００１９】本発明に用いられる有機溶媒としては、メ
チルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアル
コール、ブチルアルコールなどの水と相溶性のある溶媒
が用いられる。この有機溶媒は水と共に用いられる。上
記有機溶媒の使用量は、好ましくは、アルコキシド、上
記ＯＨ基を有するポリマー、吸水性有機ポリマーおよび
硬化触媒の合計１００重量部に対して１００〜５０００
重量部であり、さらに好ましくは約３０００重量部であ
る。

【００２０】上記吸水性コーティング組成物には、さら
に、少なくとも１種の吸水性無機組成物を含有させても
よい。前記吸水性無機組成物としては、セピオライト、
シリカゲルなどが挙げられる。また、上記吸水性コーテ
ィング組成物には、さらに、少なくとも１種のポリアク
リル酸類を含有させてもよい。前記ポリアクリル酸類と
しては、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、これらの
塩類などが挙げられる。上記ポリアクリル酸類の使用量
は、好ましくは、吸水性コーティング組成物１００重量
部に対して、０．１〜１０重量部である。０．１重量部
未満の場合には、得られる組成物は吸水スピードが遅く
なるおそれがあり、１０重量部を越える場合には、得ら
れる組成物のタックが生じるおそれがある。特に得られ
る組成物を硬度を有する部材に適用する場合には、上記
ポリアクリル酸類は、吸水性コーティング組成物１００
重量部に対して、０．１〜０．５重量部の範囲の割合で
使用することが好ましい。０．５重量部を越える場合に
は、得られる組成物により形成される膜の硬度が低くな
るおそれがある。

【００２１】本発明においては、親水性基を含有するフ
ッ素系界面活性剤を含有してもよく、複合材料の表面
は、前記フッ素系界面活性剤に由来する撥水・撥油部分
と、吸水性コーティング組成物に由来する親水性部分と
が微視的に分散する。これによって、複合材料表面にお
いては、親油性、疎水性あるいは親水性の汚染物質がい
ずれも付着しにくく、付着してもその付着は不安定であ
り、容易に脱落すため、表面を清浄に保ち、長期間に渡
って、良好な吸水性を保持することができる。前記フッ
素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキ
ルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルアンモニウム
塩、パーフルオロアルキルベタイン、パーフルオロアル
キルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基
含有オリゴマー、トリフルオロプロピルトリクロルシラ
ン、トリフルオロプロピルブロムシラン、トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルト
リエトキシシラン、ヘプタデカフルオロオクチルトリメ
トキシシラン、ヘプタデカフルオロオクチルトリエトキ
シシラン等を好適に利用できる。

【００２２】また、本発明においては、さらに、上記吸
水性コーティング組成物中に、熱線吸収材を含有させて
も良く、ガラスなどの透明材に利用すれば、太陽光など
の輻射による室内温度の上昇を抑制できると共に、ガラ
ス表面の温度を高めて水滴が付着し難くくすることがで
きる。前記熱線吸収材としては、銀イオンを好適に利用
できる。

【００２３】また、本発明においては、さらに、上記吸
水性コーティング組成物中に、蓄熱材を含有させても良
く、太陽光などの輻射熱を蓄積して、ガラス表面の温度
を高く維持し水滴が付着し難くくすることができる。前
記蓄熱材としては、高密度ポリエチレン、パラフィンな
どを好適に利用できる。

【００２４】また、本発明においては、上記吸水性コー
ティング組成物中に、紫外線吸収剤を含有させても良
く、ガラスなどの透明材に利用すれば、人体に有害な短
波長太陽光線などを遮断できる。上記紫外線吸収剤とし
ては、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリ
シレート系、シアノアクリレート系、オギザニリド系、
Ｃｅなどが挙げられる。

【００２５】また、本発明においては、上記吸水性コー
ティング組成物中に、抗カビ剤、抗菌剤、あるいは防虫
剤を含有させてもよく、カビ、細菌類の繁殖を発生、繁
殖を防止できる。抗菌防カビ剤としては、スルホン酸ナ
トリウム、イソチアゾリン系、安息香酸系、１０，１０
−オキシビスフェノキシアルシン、２−（４−チアゾリ
ル）−ベンズイミダゾール、Ｎ−（フルオロジクロロメ
チルチオ）−フタールイミド、２−メチルカルボニール
アミノベンツイミダゾール、銀、銅、ゼオライト、銀リ
ン酸ジルコニウム、銀ハイドロアパタイト、銀リン酸塩
ガラス、銀リン酸塩セラミックなどが挙げられる。

【００２６】また、本発明においては、上記吸水性コー
ティング組成物中に、香料を含有させてもよく、乗り物
や建物内に利用すれば、より快適に過ごすことができ
る。前記香料としては、アニス油、アビエス油、イラン
イラン油、イリス油、ウイキョウ油、オークモス、オレ
ンジ油、カシヤ油、キャラウェ油、カユブテ油、シンナ
モン油、ジャスミン花精油、レモングラス油、ローズ
油、ローズマリー油などが挙げられる。

【００２７】本発明によれば、高吸水性複合組成物は、
例えば、以下のようにして形成される。まず上記吸水性
コーティング組成物の各成分を混合して透明から半透明
の塗工液を得る。次いで、この塗工液を上記基材の少な
くとも片面に塗工し、これを８０℃以上の温度、好まし
くは１２０℃〜２００℃の範囲内で加熱乾燥させること
により、本発明の被覆基材が得られる。必要に応じて、
上記塗工液を数回重ねて塗工した後、上記加熱処理を行
ってもよい。

【００２８】本発明の吸水性コーティング組成物におい
ては、無機アルコキシドが加水分解触媒の作用により加
水分解し、アルコキシ基およびハロゲン（Ｘ）がＯＨ基
に変化する。さらに硬化触媒の作用により、ＯＨ基の脱
プロトン化が起こり、その結果、加水分解物が重縮合を
開始し、分子内にＯＨ基を有するポリマーあるいはオリ
ゴマーを形成する。これと同時に硬化触媒により、組成
物中に存在する吸水性有機ポリマーのＯＨ基部分が、上
記加水分解アルコキシドやＯＨ基を有するポリマーある
いはオリゴマーと反応し、（１）式のＭで示されるＳｉ
などの無機部分と、吸水性有機ポリマー由来の有機部分
とを有する複合ポリマーが形成される。組成物の各成分
を混合すると、上記のように加水分解反応および重縮合
反応が部分的に進行するため、無機アルコキシド、その
加水分解物、該加水分解物の重縮合オリゴマーまたはポ
リマー、吸水性有機ポリマー、上記アルコキシド由来の
加水分解物と吸水性有機ポリマーとの重縮合あるいは架
橋反応物が混合した、コロイド状ゾルの状態となる。
（１）式のＸが特定の官能基を有する場合には、さら
に、この官能基が反応を行う場合もある。例えば、Ｘが
エポキシ基を有する基である場合には、このエポキシ基
が塩基触媒により開環して、ＯＨ基を生じ、さらにアル
コキシドや吸水性有機ポリマーとの反応が進行する。Ｘ
がビニル基を有する基である場合には、このビニル基の
部分に反応性のモノマーを結合させることも可能であ
る。

【００２９】このようなコーティング組成物を基材に塗
工し、乾燥後、８０℃以上で熱処理を行うと、上記中縮
合反応および架橋反応が進行し、三次元構造を有する複
合ポリマーが形成される。このポリマーは無機部分と有
機部分とを有するポリマーである。すなわち、このポリ
マーは、無機部分である不溶性骨格を有しているため、
このポリマーにより形成される被膜は、水および有機溶
剤に不溶であり、高い表面硬度を有する。さらに、この
ポリマーは、有機部分である吸水性有機ポリマーを有し
ているため、形成された被膜表面部分に吸水性有機ポリ
マーに由来する親水部分が存在し、その部分に水分が吸
着する。さらに、上記（１）式Ｘ基の末端にカルボニル
基、カルボキシル基、アミノ基、ビニル基、アミノ基、
エポキシ基などを有する場合には、さらにその基にも水
分が吸着する。

【００３０】上記コーティング組成物に、さらに、セピ
オライトまたはポリアクリル酸類を含有させる場合に
は、得られるコーティング組成物の吸水性が向上する。

【００３１】基材には、裏面に反射コートを設けたガラ
ス基材からなる鏡、裏面に反射コートを設けた透明プラ
スチックからなる鏡、プラスチック、ガラス、金属等の
基材表面に反射コートを設けた鏡、プラスチック、ガラ
ス、金属等の基材表面に反射コートを設け、さらにその
上に透明なハードコートを設けた鏡、鏡面研磨した金属
基材からなる鏡、鏡面研磨した金属基材からなる鏡の表
面に透明なハードコートを設けた鏡、裏面に反射コート
を設けた透明プラスチック基材の上に透明なハードコー
トを設けた鏡、等が好適に利用できる。基材と表面層と
の間には、基材との密着性向上等の目的で透明な中間層
を設けてもよい。

【００３２】本発明による吸水性鏡の表面は、鉛筆硬度
でＨ〜４Ｈ程度か、それ以上の固い膜を有する。

【００３３】請求項１３記載の発明によれば、高吸水性
複合材料が、ヒーター、送風機を含む乾燥機を併設して
なる。本発明によると、上記高吸水性複合材料近傍に乾
燥機を併設することで、吸水性コーティング組成物の吸
水能力を飛躍的に向上させ、より高い防露、防曇効果が
得られる。また、これにより、吸水性コーティング組
成物の吸水速度制御すれば、雰囲気の調湿を行うことが
できる。

【００３４】本発明による吸水性鏡は、自動車用サイド
ミラー、自動車用ルームミラー、浴室や洗面所に設置す
る鏡などに利用され得る。特に、本発明の防曇性鏡の吸
水容量を勘案すると、あまり大粒の水滴は付着しない
が、給湯の湯気が表面に付着して曇り易い、洗面所にお
いて好適に使用され得る。

【００３５】

【実施例】（実施例１）エチルシリケート４０（コルコ
ート社製）；6ｇに２％硝酸水溶液；１ｇとメタノール
５４ｇを加えて１２時間撹拌し、加水分解を行った。
（エチルシリケート加水分解液）この溶液に３０％過酸
化水素（和光純薬製）；０．００７ｇを加え、常温（２
５℃）で５分撹拌した。一方、ポリエチレングリコール
５００，０００（和光純薬製）；０．３３ｇにメタノー
ル；５．６ｇを加え、６０℃の条件下で１時間撹拌し、
ポリエチレングリコールを溶解させた。そして、この２
つの溶液を混合し、３０分間常温（２５℃）で３０分撹
拌し、塗工液が得られた。この塗工液を鏡の片面に２回
重ねて塗工し、１５０℃で１０分間加熱・乾燥したとこ
ろ、透明な塗工膜（膜厚；1.0μｍ）が得られた。上記
塗工鏡を冷蔵庫（約０℃）に５分間収納し、その後、２
５℃、湿度８０％の雰囲気下に放置したところ、鏡の塗
工表面に曇りは、全く発生しなかった。

【００３６】（実施例２）エチルシリケート加水分解液
に過酸化水素の替わりに１０％N,N-ジメチルベンジルア
ミン／メタノール溶液（和光純薬製）を使うこと以外、
実施例1と同様に塗工液を調製し、鏡に塗工し、試験を
行ったところ鏡の塗工表面に曇りは、全く発生しなかっ
た。

【００３７】（実施例３）エチルシリケート加水分解液
に過酸化水素の替わりに１０％ジメチルアミン／メタノ
ール溶液（和光純薬製）を使うこと以外、実施例1と同
様に塗工液を調製し、鏡に塗工し、試験を行ったところ
鏡の塗工表面に曇りは、全く発生しなかった。

【００３８】（実施例４）エチルシリケート加水分解液
に過酸化水素の替わりに１０％エチルアミン／メタノー
ル溶液（和光純薬製）を使うこと以外、実施例1と同様
に塗工液を調製し、鏡に塗工し、試験を行ったところ鏡
の塗工表面に曇りは、全く発生しなかった。

【００３９】（比較例１）鏡表面に塗工処理を行ってい
ないこと以外、実施例1と同様に塗工液を調製し、鏡に
塗工し、試験を行ったところ鏡の表面に曇りが発生し
た。

【００４０】（実施例５）（１）本発明の吸水性を有する鏡の製作表１に示す成分（各々重量部）に従って、吸水性コーテ
ィング組成物１を調製した。最初に、ポリアクリル酸２
５ｗｔ％水溶液とメタノールを混合し、常温で１０分間
撹拌溶解して、高分子溶液１を調整した。次に、バイン
ダー溶液１を調製した。まず、２Ｎ塩酸水溶液とアルミ
ニウムイソプロポキシド、エタノールを混合し、常温に
おいて１昼夜撹拌した。次いで、テトラエトキシシラン
４量体（商品名エチルシリケート４０、コルコート社
製）、シランカップリング剤（製品名ＫＢＭ４０３、メ
ーカー信越シリコーン、化学名γ-グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン）を混合し、常温において１０分
間撹拌した。その後、テトラエトキシシランを十分に加
水分解後にＮ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンを添加
し、常温において１０分間撹拌してバインダー組成物１
を調整した。上記高分子溶液１とバインダー組成物１と
を混合し、常温において１０分間撹拌して吸水性コーテ
ィング液１を調製した。得られた液は透明で粘性のある
溶液であった。

【００４１】

【表１】

【００４２】次いで、表２に示す成分（各々重量部）に
従って、吸水性コーティング組成物２を調製した。ま
ず、ポリアクリル酸とポリ（２−ヒドロキシエチルメタ
クリレート）（分子量３００，０００）、メタノール、
水を混合し常温で１０分間撹拌溶解して、高分子溶液２
を調整した。次に、高分子溶液２とバインダー溶液２と
を混合し、常温において１０分間撹拌して吸水性コーテ
ィング組成液２を得た。得られた液は透明で粘性のある
溶液であった。そして、上記吸水性コーティング組成液
１と２を１０ｃｍ角の一枚の鏡表面の1部分に、それぞ
れの液を１回フローコーティングして、１０分間自然乾
燥後に１５０℃３０分間加熱乾燥した。高分子を含むコ
ーティング面はいずれも透明であった。ここで、上記吸
水性鏡の防曇評価を行った。該吸水性鏡をマイナス５℃
の冷凍庫で２分間冷却後に、室温下に出してもコーティ
ング組成液１と２のいずれの高分子を含むコーティング
面も曇らなかったのに対し、コーティングしなかった鏡
面はただちに曇った。

【００４３】

【表２】

【００４４】（２）膜強度吸水性コーティング組成液１の鉛筆硬度はＨであったの
に対して、吸水性コーティング組成液２の鉛筆硬度は２
Ｈであった。表２の成分中、ポリ（２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート）をポリアクリル酸に置き換えること
によって膜の鉛筆硬度を向上させることができた。ポリ
（メタクリル酸２ヒドロキシエチル）を添加することで
防曇性能は劣化しなかった。また、吸水性コーティング
組成液２の鏡へのコーティングにより、水やノルマルプ
ロパノールのようなアルコールに溶解せず、透明で防曇
性を有する鉛筆硬度２Ｈの硬い膜を有する防曇鏡ができ
た。

【００４５】（実施例６）（１）本発明の吸水性を有する鏡の製作表３に示す成分（各々重量部）に従って、上記実施例５
と同様にして、高分子溶液３とバインダー組成物３との
混合液、吸水性コーティング組成物３を得た。表４に示
す成分（各々重量部）は、表３中のＮ，Ｎ−ジメチルベ
ンジルアミンを１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）
ウンデセン−７に置き換えた成分である。表４の成分で
吸水性コーティング組成物４を調整した。吸水性コーテ
ィング組成物３と４は、いずれも得られた液は透明で粘
性のある溶液であった。この液を１０ｃｍ角の1枚の鏡
面の一部分に１回フローコーティングして、１０分間自
然乾燥後に１５０℃３０分間加熱乾燥した。高分子を含
むコーティング面は透明であった。上記吸水性鏡の防曇
評価を行った。該吸水性鏡をマイナス５℃の冷凍庫で２
分間冷却後に、室温下に出しても高分子を含むコーティ
ング面はコーティング組成物３と４のいずれも曇らなか
ったのに対し、コーティングしなかった鏡面はただちに
曇った。

【００４６】

【表３】

【００４７】

【表４】

【００４８】（２）膜強度吸水性コーティング組成物３の膜の鉛筆硬度は５Ｂであ
ったが、吸水性コーティング組成物４の膜の鉛筆硬度は
２Ｈであった。硬化触媒をＮ，Ｎ−ジメチルベンジルア
ミンから１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウン
デセン−７に換えることにより、コーティング膜の鉛筆
硬度が著しく大きくなった。吸水性コーティング組成物
４のコーティング膜は、水またはノルマルプロパノール
のようなアルコールに溶解せず、鉛筆硬度が２Ｈと硬い
上に透明で吸水性を有する膜ができた。また、高分子と
してポリアクリル酸を用いた上記実施例５の表１の成分
によるコーティング液１の膜と同等以上の防曇性能、耐
水性、耐溶剤性、鉛筆硬度、透明性を有する防曇鏡が実
現できた。また、表３、表４の成分である２−ヒドロキ
シエチルメタクリレートモノマーを添加しない場合は鉛
筆硬度は５Ｂであり、爪で容易に傷が付くが、２−ヒド
ロキシエチルメタクリレートモノマーを添加することに
より鉛筆硬度を２Ｈに上げることができた。よって触媒
である１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセ
ン−７と２−ヒドロキシエチルメタクリレートモノマー
の両方の効果で鉛筆硬度を向上させることができた。

【００４９】（実施例７）（１）本発明の吸水性を有する鏡の製作表３に示す成分（各々重量部）に従って、ポリビニルア
ルコール（重合度１５００〜１８００）（和光純薬製）
を水に投入し、常温で１昼夜撹拌して高分子溶液を調整
した。次に、実施例５と同様に、表２の成分でバインダ
ー液を調整した。そして、上記と同様に高分子溶液とバ
インダー溶液とを混合し、常温において１０分間撹拌し
た。得られた液は透明で粘性のある溶液であった。この
液を１０ｃｍ角の鏡の鏡面の縦半分に１回フローコーテ
ィングして、１０分間自然乾燥後に１５０℃３０分間加
熱乾燥した。上記吸水性鏡の防曇評価を行った。該吸水
性鏡をマイナス５℃の冷凍庫で２分間冷却後に、室温に
出しても高分子を含むコーティング面は曇らなかったの
に対し、コーティングしなかった鏡面はただちに曇っ
た。

【００５０】

【表５】

【００５１】（２）膜の強度この膜の鉛筆硬度はＨであり、水またはノルマルプロパ
ノールのようなアルコールに溶解せず吸水性を有する膜
ができた。コートした面に５％水酸化ナトリウム水溶液
を１時間接触させても、防曇膜の溶解、剥離は確認でき
なかった。

【００５２】（３）比較例表６に示す成分（各々重量部）に従って、ポリビニルア
ルコール（重合度１５００〜１８００）（和光純薬製）
を水に投入し、常温で１昼夜撹拌して高分子溶液を調整
した。実施例１と同様に表２の成分でバインダー液を調
整した。上記と同様に高分子溶液とバインダー溶液を混
合し、常温において１０分間撹拌した。得られた液は透
明で粘性のある溶液であった。この液を１０ｃｍ角の鏡
の鏡面の縦半分に１回フローコーティングして、１０分
間自然乾燥後に１５０℃３０分間加熱乾燥した。上記吸
水性鏡をマイナス５℃の冷凍庫で２分間冷却後に、室温
下に出しても高分子を含むコーティング面は曇らなかっ
たのに対し、コーティングしなかった鏡面はただちに曇
った。この膜の鉛筆硬度はＨであった。ただし、この吸
水性を有する膜は水に接触すると直ちに溶解してしま
う。また、同様に５％水酸化ナトリウム水溶液に接触す
ると１０分後には溶解してしまう。これにより、１，８
−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデセン−７は
Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミンと比較して、吸水性膜
に水への不溶性を付与することが確認できた。

【００５３】

【表６】

【００５４】（実施例８）表７に示す成分（各々重量
部）に従って、ポリビニルアルコール（重合度１５００
〜１８００）を水に投入し、常温で１昼夜撹拌して高分
子溶液を調整した。実施例１と同様に表２の成分でバイ
ンダー液を調整した。上記と同様に高分子溶液とバイン
ダー溶液を混合し、常温において１０分間撹拌した。得
られた液は透明で粘性のある溶液であった。この液を１
０ｃｍ角の鏡の鏡面の縦半分に１回フローコーティング
して、１０分間自然乾燥後に１５０℃３０分間加熱乾燥
した。室温まで冷却後にマイナス５℃の冷凍庫で２分間
冷却後に、室温に出しても高分子を含むコーティング面
は曇らなかったのに対し、コーティングしなかった鏡面
はただちに曇った。この膜の鉛筆硬度はＨであり、水ま
たはノルマルプロパノールのようなアルコールに溶解せ
ず防曇性を有する膜ができた。コートした面に５％水酸
化ナトリウム水溶液を１時間接触させても、防曇膜の溶
解、剥離はなかった。

【００５５】

【表７】

【００５６】（実施例９）表８に示す成分（各々重量
部）に従って、エチレンビニルアルコール共重合体（ク
ラレ製；エバール）をメタノールに投入し、常温で１昼
夜撹拌して高分子溶液を調整した。実施例１と同様に表
２の成分でバインダー液を調整した。上記と同様に高分
子溶液とバインダー溶液を混合し、常温において１０分
間撹拌した。得られた液は透明で粘性のある溶液であっ
た。この液を１０ｃｍ角の鏡の鏡面の縦半分に１回フロ
ーコーティングして、１０分間自然乾燥後に１５０℃３
０分間加熱乾燥した。室温まで冷却後にマイナス５℃の
冷凍庫で２分間冷却後に、室温に出しても高分子を含む
コーティング面は曇らなかったのに対し、コーティング
しなかった鏡面はただちに曇った。この膜の鉛筆硬度は
Ｈであり、水またはノルマルプロパノールのようなアル
コールに溶解せず吸水性を有する膜ができた。コートし
た面に５％水酸化ナトリウム水溶液を１時間接触させて
も、防曇膜の溶解、剥離はなかった。

【００５７】

【表８】

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、本発明の吸水性鏡の表
面は、微小の水滴が付着しにくくなるので、給湯の湯気
が表面に付着して曇らず、反射像の可視性を失いにく
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の、基材表面に吸水性コーティング組成
物層を形成した吸水性を有する鏡を示す。

【符号の説明】

１：吸水性コーティング組成物層２：基材３：無機質骨格に有機分子が架橋した複合ポリマー４：吸水性有機ポリマー

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 129/04 Ｃ０９Ｄ 129/04 Ｂ 133/14 133/14 183/02 183/02 185/00 185/00 Ｆターム(参考） 4D075 CA32 CA37 CA45 CB05 CB06 DA06 DB01 DB13 DB31 DC02 DC05 DC13 DC24 EC35 EC37 4J038 BA011 CE031 CG031 CG071 CG141 CG142 CG171 CH121 CH172 CK021 CK031 DF021 DL022 DL112 DL122 DM022 GA03 HA066 HA096 HA106 HA336 HA376 JA19 JA22 JA37 JA39 JA41 JA45 JA47 JA75 JB03 JB04 JB33 JC29 JC31 JC34 JC35 JC38 KA02 KA03 KA04 KA06 KA09 KA12 NA06 PB02 PB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸水性コーティング組成物が、無機アル
コキシドおよび該アルコキシドが、加水分解・重縮合し
て形成されるＯＨ基を有するポリマーのうちの少なくと
も１種と、吸水性有機ポリマーと、触媒と、および水含
有有機溶媒を含有することを特徴とする吸水性コーティ
ング組成物。
【請求項２】上記吸水性有機ポリマーが、少なくとも
エチレンビニルアルコール共重合体を含有して成る事を
特徴とする請求項１に記載の吸水性コーティング組成
物。
【請求項３】上記吸水性有機ポリマーが、少なくとも
２−ヒドロキシエチルメタクリレートのポリマーあるい
はモノマーを含有して成る事を特徴とする請求項１に記
載の吸水性コーティング組成物。
【請求項４】上記触媒が、加水分解触媒および硬化触
媒であることを特徴とする請求項１記載の吸水性コーテ
ィング組成物。
【請求項５】上記硬化触媒が、１，８−ジアザビシク
ロ〔５．４．０〕ウンデセン−７であることを特徴とす
る請求項１に記載の吸水性コーティング組成物。
【請求項６】上記硬化触媒が、第４級ホスホニウム塩
であることを特徴とする請求項１に記載の吸水性コーテ
ィング組成物。
【請求項７】上記吸水性コーティング組成物が、さら
に、親水性基を含有するフッ素系界面活性剤を含有させ
てなることを特徴とする請求項１〜６に記載の吸水性コ
ーティング組成物。
【請求項８】上記吸水性コーティング組成物が、さら
に、熱線吸収材を含有することを特徴とする請求項１〜
６に記載の吸水性コーティング組成物。
【請求項９】上記吸水性コーティング組成物が、苦熱
材を含有することを特徴とする請求項１〜６に記載の吸
水性コーティング組成物。
【請求項１０】上記吸水性コーティング組成物が、紫
外線吸収材を含有することを特徴とする請求項１〜６に
記載の吸水性コーティング組成物。
【請求項１１】上記吸水性コーティング組成物が、抗
カビ剤、抗菌剤、あるいは防虫剤を含有することを特徴
とする請求項１〜６に記載の吸水性コーティング組成
物。
【請求項１２】基材表面が請求項１〜６に記載の吸水
性コーティング組成物で被覆されて成ることを特徴とす
る吸水性を有する複合材料。
【請求項１３】上記吸水性複合材料が、ヒーター、送
風機を含む乾燥機を併設してなることを特徴とする請求
項１２に記載の吸水性複合材料。
【請求項１４】上記吸水性複合材料は、浴室用鏡、浴
室用窓、浴室照明器具、洗面所用鏡のいずれかである請
求項１２または１３に記載の吸水性複合材料。
【請求項１５】上記吸水性複合材料は、乗り物用ガラ
ス、建造物用窓ガラス、車両用ミラー、道路鏡、計器盤
カバー、眼鏡レンズ、ヘルメットシールド、ゴーグル、
保温ショーケースのいずれかである請求項１２または１
３に記載の吸水性複合材料。