JP2008201812A - Hydrophilic film transfer sheet, hydrophilic structure produced by using the same and method for producing the same - Google Patents

Hydrophilic film transfer sheet, hydrophilic structure produced by using the same and method for producing the same Download PDF

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誠 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a hydrophilic film on a smooth surface and a curved surface, and a method for producing a hydrophilic film having durability and water resistance. <P>SOLUTION: A hydrophilic member having excellent durability and water-resistance on various members including smooth surface members and curved surface members is produced by forming, on a temporal supporting member, a hydrophilic coating film containing (a) a hydrophilic polymer, (b) a metal alkoxide compound containing a metal selected from Si, Ti, Zr and Al and (c) a catalyst effective for the hydrolysis and polycondensation of the metal alkoxide compound (b) and forming a bond with the hydrophilic polymer (a), wherein the hydrophilic film is formed in a state directing the surface against the temporal supporting member. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、親水性皮膜転写シート、親水性構造体及びその製造方法に関し、詳細には、親水性、耐久性、耐水性及び保存安定性に優れた親水性皮膜転写シート、親水性構造体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a hydrophilic film transfer sheet, a hydrophilic structure, and a method for producing the same, and more specifically, a hydrophilic film transfer sheet excellent in hydrophilicity, durability, water resistance, and storage stability, a hydrophilic structure, and It relates to the manufacturing method.

樹脂フィルム表面を有する製品・部材は、幅広い分野で用いられ、目的に応じ加工され機能を付与した上で使用されている。但しそれらの表面は、樹脂本来の特性から、疎水性・親油性を示すものが一般的である。従って、これらの表面に汚れ物質として、油分等が付着した場合、容易に除去することができず、また蓄積することにより、該表面を有する製品・部材の機能・特性を著しく低下させることがあった。また高湿度の条件や降雨下に曝される製品・部材では、水滴が付着することにより、透明な機能を有する製品・部材において、光の乱反射により光の透過性が阻害される問題があった。ガラスや金属等の無機表面を有する製品・部材においても、油分等の汚れ物質の付着に対する防汚性は十分とは言えず、水滴の付着による防曇性についても十分ではなかった。特に自動車用ガラス、建材用ガラスでは、都市媒塵、自動車等の排気ガスに含有されるカーボンブラック等の燃焼生成物、油脂、シーラント溶出成分等の疎水性汚染物質が付着する場合や、水滴の付着によりガラスを透して(鏡の場合は反射して)視界を確保することが妨げられる場合が多く、防汚性や防曇性の機能付与が強く求められていた。   Products and members having a resin film surface are used in a wide range of fields, and are used after being processed and imparted with functions according to the purpose. However, those surfaces generally exhibit hydrophobicity and lipophilicity due to the inherent properties of the resin. Therefore, if oil or the like adheres to these surfaces as a soiling substance, they cannot be easily removed, and accumulation may significantly reduce the functions and characteristics of products / members having the surface. It was. In addition, in products / members exposed to high humidity conditions or rain, there is a problem that the light transmission is hindered by irregular reflection of light in products / members having a transparent function due to adhesion of water droplets. . Even in products / members having an inorganic surface such as glass or metal, it cannot be said that the antifouling property against adhesion of dirt substances such as oil is sufficient, and the antifogging property due to adhesion of water droplets is not sufficient. Especially in glass for automobiles and glass for building materials, there are cases where hydrophobic pollutants such as urban dust, combustion products such as carbon black contained in exhaust gas of automobiles, oils and fats, sealant elution components adhere, In many cases, it is difficult to secure a field of view through adhesion (reflection in the case of a mirror) due to adhesion, and it has been strongly demanded to impart antifouling and antifogging functions.

防汚性の観点から、汚れ物質を油分等の有機系物質と想定すると、汚れ防止の為には材料表面との相互作用を低減する、即ち親水化するか、撥油化する必要がある。また防曇性に対しても、付着水滴を表面に一様に拡げる拡張濡れ性(即ち親水性)を付与するか、付着水滴を除去し易くさせる撥水性を付与することが必要となる。従って、現在検討されている防汚・防曇材料は、親水化や撥水・撥油化に依拠しているものが多い。
従来提案されている親水化するための表面処理方法、例えば、エッチング処理、プラズマ処理等によれば、高度に親水化されるものの、その効果は一時的であり、親水化状態を長期間維持することができない。また、親水性樹脂の一つとして親水性グラフトポリマーを使用した表面親水性塗膜も提案されている(非特許文献1)。この報告によればこの塗膜はある程度の親水性を有するものの、基材との親和性が充分とはいえず、より高い耐久性が求められている。
From the viewpoint of antifouling properties, assuming that the soiling substance is an organic substance such as oil, it is necessary to reduce the interaction with the material surface, that is, to make it hydrophilic or to make it oil repellent in order to prevent soiling. In addition, for anti-fogging properties, it is necessary to provide extended wettability (that is, hydrophilicity) that spreads the attached water droplets uniformly on the surface, or to impart water repellency that facilitates removal of the attached water droplets. Therefore, many of the antifouling and antifogging materials currently under investigation depend on hydrophilicity, water repellency and oil repellency.
Conventionally proposed surface treatment methods for hydrophilization, such as etching treatment and plasma treatment, are highly hydrophilized, but their effects are temporary and maintain the hydrophilized state for a long time. I can't. A surface hydrophilic coating film using a hydrophilic graft polymer as one of hydrophilic resins has also been proposed (Non-patent Document 1). According to this report, although this coating film has a certain degree of hydrophilicity, it cannot be said that the compatibility with the substrate is sufficient, and higher durability is required.

その他の表面親水性機能を有する部材として、従来から光触媒として酸化チタンの利用が知られている。これは、光照射による有機物の酸化分解機能と親水化機能に基づくもので、例えば、特許文献1において、基材表面に光触媒含有層を形成すると、光触媒の光励起に応じて表面が高度に親水化されることが開示されており、この技術をガラス、レンズ、鏡、外装材、水回り部材等の種々の複合材に適用すれば、これら複合材に優れた防曇、防汚等の機能を付与できることが報告されている。酸化チタンをガラス表面にコーティングした部材は、セルフクリーニング材料として、建材用窓ガラスや自動車用フロントガラスに使用されているが、防汚性や防曇性の機能発現には、長時間太陽光の下に曝すことが必要であり、長期経時での汚れの蓄積により、その性質が劣化することは避けられなかった。また膜強度が十分とは言えず、耐久性の向上が必要であった。またプラスチック基板上に酸化チタン層を設けたセルフクリーニングフィルムも自動車用サイドミラー等に使用されているが、同じく十分な膜強度を有さず、より良好な耐摩耗性を有する親水性材料が求められていた。   As another member having a surface hydrophilic function, the use of titanium oxide as a photocatalyst has been conventionally known. This is based on the oxidative decomposition function and the hydrophilization function of organic matter by light irradiation. For example, in Patent Document 1, when a photocatalyst-containing layer is formed on the surface of a substrate, the surface becomes highly hydrophilic in response to photoexcitation of the photocatalyst. If this technology is applied to various composite materials such as glass, lenses, mirrors, exterior materials, and water circulation members, these composite materials have excellent antifogging and antifouling functions. It has been reported that it can be granted. Components coated with titanium oxide on the glass surface are used as self-cleaning materials in window glass for building materials and windshields for automobiles. It was inevitable that its properties deteriorated due to accumulation of dirt over a long period of time. Moreover, it cannot be said that the film strength is sufficient, and it is necessary to improve durability. Self-cleaning films with a titanium oxide layer on a plastic substrate are also used in automotive side mirrors, etc., but there is a need for hydrophilic materials that do not have sufficient film strength and have better wear resistance. It was done.

一方、撥水・撥油性に基づく防汚・防曇性材料としては、主にシリコーン化合物やフッ素化合物が使用されている。例えば、基板表面を末端シラノール有機ポリシロキサンで被覆した防汚材料が特許文献2に、ポリフルオロアルキル基を有するシラン化合物を有する材料が特許文献3に、二酸化珪素を主成分とする光学薄膜とパーフルオロアクリレートとアルコキシシラン基を有するモノマーとの共重合体との組み合わせが特許文献4に開示されている。しかしながらこれらのシリコーン化合物やフッ素化合物を用いた防汚材料は、防汚性が不十分であり、指紋、皮脂、汗、化粧品等の汚れを除去し難く、フッ素やシリコーン等の表面エネルギーの低い化合物による表面処理は、経時による機能の低下が懸念され、耐久性の優れた防汚・防曇性部材の開発が望まれていた。   On the other hand, silicone compounds and fluorine compounds are mainly used as antifouling and antifogging materials based on water and oil repellency. For example, Patent Document 2 discloses an antifouling material having a substrate surface coated with terminal silanol organopolysiloxane, Patent Document 3 discloses a material having a silane compound having a polyfluoroalkyl group, and an optical thin film and A combination of a fluoroacrylate and a copolymer of a monomer having an alkoxysilane group is disclosed in Patent Document 4. However, antifouling materials using these silicone compounds and fluorine compounds have insufficient antifouling properties, are difficult to remove dirt such as fingerprints, sebum, sweat, cosmetics, etc., and compounds with low surface energy such as fluorine and silicone As for the surface treatment by, there is a concern about deterioration of the function with time, and development of antifouling / antifogging members having excellent durability has been desired.

国際公開第96/29375号パンフレットInternational Publication No. 96/29375 Pamphlet 特開平4−338901号公報JP-A-4-338901 特公平6−29332号公報Japanese Patent Publication No. 6-29332 特開平7−16940号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-16940 化学工業日報、1995年1月30日Chemical Daily, January 30, 1995

本発明の目的は、各種基材表面に親水性に優れ、且つ、より良好な耐久性・耐水性を有する保存安定性に優れた親水性被膜を有する親水性被膜転写シート、親水性構造体及びその製造方法を提供することにある。
また、特に大きな面積の曲面基材においても、均一膜厚の親水性皮膜の形成が容易な親水性被膜転写シート、親水性構造体及びその製造方法を提供するものである。
An object of the present invention is to provide a hydrophilic film transfer sheet, a hydrophilic structure, and a hydrophilic structure having a hydrophilic film excellent in hydrophilicity on various substrate surfaces and having excellent durability and water resistance and storage stability. It is in providing the manufacturing method.
The present invention also provides a hydrophilic film transfer sheet, a hydrophilic structure, and a method for producing the same, which can easily form a hydrophilic film having a uniform thickness even on a curved substrate having a particularly large area.

上記課題を達成するために、親水性グラフトポリマーの特性に着眼し研究を進めた結果、本発明者らは、親水性ポリマーと金属アルコキシドを加水分解、縮重合することにより形成された架橋構造とを備えた表面層により上記目的を達成し得ること、さらには、このような架橋構造を有する表面層が反応性基を末端に有する親水性ポリマーあるいは、グラフト鎖を有する親水性ポリマーを架橋剤と組み合わせることにより硬化性の良い膜が得られることを見出し、この親水性皮膜の親水性表面側に仮支持体を設けた親水性皮膜転写シートとし、これを親水性を付与したい基材上に上記親水性表面とは反対側、すなわち仮支持体とは反対側を接して設けた後、該仮支持体を剥離することにより、優れた親水性と視認性及び美観に優れた親水性構造体を得ることができることを見出した。該親水性皮膜転写シートを用いることにより、曲面基材に対しても均一膜厚の親水性皮膜を容易に形成することが出来る。特に大きな面積の親水性皮膜を容易に形成できる点で本発明は有用である。
即ち、本発明は以下のとおりである。
In order to achieve the above-mentioned problem, as a result of conducting research while focusing on the characteristics of the hydrophilic graft polymer, the present inventors have obtained a crosslinked structure formed by hydrolyzing and polycondensing a hydrophilic polymer and a metal alkoxide. In addition, the surface layer having a cross-linking structure can achieve the above-mentioned object, and the surface layer having such a cross-linked structure can have a hydrophilic polymer having a reactive group at its terminal or a hydrophilic polymer having a graft chain as a cross-linking agent. It is found that a film having good curability can be obtained by combining, and a hydrophilic film transfer sheet provided with a temporary support on the hydrophilic surface side of this hydrophilic film, and this is applied to a substrate to which hydrophilicity is to be imparted. After providing the side opposite to the hydrophilic surface, that is, the side opposite to the temporary support, the temporary support is peeled off to provide a hydrophilic structure with excellent hydrophilicity, visibility and aesthetics. It found that it is possible to obtain a body. By using the hydrophilic film transfer sheet, a hydrophilic film having a uniform film thickness can be easily formed even on a curved substrate. The present invention is particularly useful in that a hydrophilic film having a large area can be easily formed.
That is, the present invention is as follows.

(1)仮支持体上に、
a) 親水性ポリマー、
b) Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、
c) b)の金属アルコキシド化合物を加水分解、重縮合し、a)の親水性ポリマーとの結合を生起する触媒、
を含有する親水性被膜を、該表面を仮支持体側に向いた形で有する親水性皮膜転写シート。
(2)前記親水性皮膜が、さらにd)コロイダルシリカを含有する前記(1)に記載の親水性皮膜転写シート。
(1) On the temporary support,
a) hydrophilic polymer,
b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, Al,
c) a catalyst that hydrolyzes and polycondenses the metal alkoxide compound of b) to form a bond with the hydrophilic polymer of a),
A hydrophilic film-transfer sheet having a hydrophilic film containing a material with the surface facing the temporary support.
(2) The hydrophilic film transfer sheet according to (1), wherein the hydrophilic film further contains d) colloidal silica.

(3)前記a)の親水性ポリマーが、下記一般式(I)〜(III)のいずれか少なくとも1種で表される(1)または(2)に記載の親水性皮膜転写シート。   (3) The hydrophilic film transfer sheet according to (1) or (2), wherein the hydrophilic polymer of a) is represented by at least one of the following general formulas (I) to (III).

Figure 2008201812
Figure 2008201812

一般式(I)〜(III)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、Xは反応性基(カルボキシル基、その塩、無水カルボン酸基、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ基、メチロール、メルカプト、イソシアナート、ブロックイソシアナート基、アルコキシシリル基、アルコキシチタネート基、アルコキシアルミネート基、アルコキシジルコネート基、エチレン性不飽和二重結合、エステル結合、テトラゾール基)を表し、AおよびL、L,L、L4及びL5は、それぞれ独立に単結合または連結基を示し、Yは−NHCOR11、−CONH2、−CON(R112、−COR11、−OH、−CO2M、−SO3M、−POM、−OPOM又は−N(R11を表し、ここで、R11は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アラルキル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はオニウムを表し、Zはハロゲンイオンを表し、Bは下記一般式(IV)を表す。 In the general formulas (I) to (III), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or carbon number 1 And X represents a reactive group (carboxyl group, salt thereof, carboxylic anhydride group, amino, hydroxyl, epoxy group, methylol, mercapto, isocyanate, block isocyanate group, alkoxysilyl group, alkoxy group) Represents a titanate group, an alkoxyaluminate group, an alkoxyzirconate group, an ethylenically unsaturated double bond, an ester bond, or a tetrazole group), and A and L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 are each independently represents a single bond or a linking group, Y is -NHCOR 11, -CONH 2, -CON ( R 11) 2, -COR 11, -OH, -CO 2 M, -SO 3 M, -PO 3 M, - PO 3 M or -N (R 11) represents 3 Z 1, wherein, R 11 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth It represents a metal or onium, Z 1 represents a halogen ion, and B represents the following general formula (IV).

Figure 2008201812
Figure 2008201812

一般式(IV)中、R1、R2、L及びYは上記一般式(I)中のものと同じものを表す。 In the general formula (IV), R 1 , R 2 , L 1 and Y represent the same as those in the general formula (I).

(4)前記a)親水性ポリマーの親水性基の密度が1〜30meq/gである、(1)〜(3)のいずれかに記載の親水性皮膜転写シート。
(5)前記a)親水性ポリマーの粘度が0.1〜100cPs(5%水溶液)である、(1)〜(4)のいずれかに記載の親水性皮膜転写シート。
(4) The hydrophilic film transfer sheet according to any one of (1) to (3), wherein a) the hydrophilic group density of the hydrophilic polymer is 1 to 30 meq / g.
(5) The hydrophilic film transfer sheet according to any one of (1) to (4), wherein the viscosity of the a) hydrophilic polymer is 0.1 to 100 cPs (5% aqueous solution).

(6)親水性皮膜の前記仮支持体と反対側の面上に、更に接着層を有する、(1)〜(5)のいずれかに記載の親水性皮膜転写シート。
(7)前記接着層が、ゴム系、アクリル系及びシリコーン系のいずれかを含む透明接着剤からなる、(6)に記載の親水性皮膜転写シート。
(6) The hydrophilic film transfer sheet according to any one of (1) to (5), further comprising an adhesive layer on the surface of the hydrophilic film opposite to the temporary support.
(7) The hydrophilic film transfer sheet according to (6), wherein the adhesive layer is made of a transparent adhesive containing any of rubber, acrylic and silicone.

(8)(1)〜(7)に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を他の基材上に設けた後、前記支持体を剥離することによる、親水皮膜を基材上に有する親水性構造体の製造方法。
(9)(6)又は(7)に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を、前記接着層を介して、他の基材に設けた後、前記仮支持体を剥離することによる、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体の製造方法。
(10)(1)〜(7)に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を他の基材上に設けた後、前記仮支持体を剥離することにより製造される、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体。
(11)(6)又は(7)に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を、前記接着層を介して他の基材上に設けた後、前記仮支持体を剥離することにより製造される、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体。
(12)
仮支持体上に、
a)親水性ポリマー、
b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、
及びc)前記b)の金属アルコキシド化合物を加水分解、重縮合し、前記a)の親水性ポリマーとの縮合を生起する触媒
を含有する親水性皮膜用組成物を用いて架橋構造親水性皮膜を形成することを特徴とする親水性皮膜転写シートの製造方法。
(8) After providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to (1) to (7) on another substrate, the hydrophilic film is formed on the substrate by peeling the support. The manufacturing method of the hydrophilic structure which has.
(9) By providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to (6) or (7) on another substrate via the adhesive layer, and then peeling the temporary support. The manufacturing method of the hydrophilic structure which has a hydrophilic membrane | film | coat on a base material.
(10) The hydrophilic film produced by peeling off the temporary support after providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to any one of (1) to (7) on another substrate. The hydrophilic structure which has on a base material.
(11) By providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to (6) or (7) on another substrate via the adhesive layer, and then peeling the temporary support. A manufactured hydrophilic structure having a hydrophilic film on a substrate.
(12)
On the temporary support,
a) hydrophilic polymer,
b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, Al,
And c) hydrolyzing and polycondensing the metal alkoxide compound of b) above, and using the hydrophilic film composition containing a catalyst that causes condensation with the hydrophilic polymer of a) to form a crosslinked structure hydrophilic film. A method for producing a hydrophilic film transfer sheet comprising forming the hydrophilic film transfer sheet.

本発明の親水性皮膜転写シートを、仮支持体と反対側の親水性皮膜(親水性層とも称する)の面を接着層等を介してガラスなどのほかの基材上に接する形で設けた後、該仮支持体を剥離することにより、容易に親水性皮膜を付与することができ、更に、曲面基材に対しても、大きな面積の基材に対しても、均一な親水性層を容易に得ることができる。
また、特定の触媒の作用により、親水性ポリマーが、金属アルコキシドを加水分解、縮重合することにより形成された架橋構造を有しており、該親水性ポリマーは、末端で化学結合しているか、または、架橋構造物に化学結合した主鎖に親水性ポリマーが結合しているグラフトポリマー構造を有しているため、親水層ポリマー鎖の運動性が非常に高く、親水性に優れた親水性皮膜を提供できる。
また、金属アルコキシドを加水分解、縮重合した架橋構造は、架橋密度の高い硬化膜であり、強度に優れた耐久性の良い皮膜を形成する。そのため、基材上に設けた親水性層が、製造時などのハンドリング時における曲げに対して、ひび割れなどの故障を起こすことなく、常に、正常な親水性皮膜を提供できる。
また、前記親水性皮膜は、表面親水性が非常に高いにもかかわらず、金属アルコキシドの加水分解、重縮合により、架橋密度の高い硬化膜が得られるため、その親水性層は水を含みにくい性質があり、そのため、環境湿度(特に高湿条件下)によるベタツキが抑制され、構造物を重ねて保管したときの、裏面接着防止に効果がある。すなわち、構造物の保存時における、親水性層表面と上に重なった構造物の裏面接着による剥がれなどの故障を抑えることが可能である。
The hydrophilic film transfer sheet of the present invention was provided in such a manner that the surface of the hydrophilic film (also referred to as a hydrophilic layer) opposite to the temporary support was in contact with another substrate such as glass through an adhesive layer or the like. Thereafter, by peeling off the temporary support, a hydrophilic film can be easily applied. Further, a uniform hydrophilic layer can be formed on a curved substrate and a large area substrate. Can be easily obtained.
Further, due to the action of a specific catalyst, the hydrophilic polymer has a crosslinked structure formed by hydrolysis and condensation polymerization of a metal alkoxide, and the hydrophilic polymer is chemically bonded at the end, Or, because it has a graft polymer structure in which a hydrophilic polymer is bonded to the main chain chemically bonded to the crosslinked structure, the hydrophilic layer polymer chain has a very high mobility and a hydrophilic film with excellent hydrophilicity. Can provide.
The crosslinked structure obtained by hydrolyzing and polycondensing metal alkoxide is a cured film having a high crosslinking density, and forms a highly durable and durable film. Therefore, the hydrophilic layer provided on the base material can always provide a normal hydrophilic film without causing a failure such as a crack with respect to bending during handling such as manufacturing.
Moreover, although the hydrophilic film has a very high surface hydrophilicity, a cured film having a high crosslinking density can be obtained by hydrolysis and polycondensation of the metal alkoxide, so that the hydrophilic layer hardly contains water. Therefore, stickiness due to environmental humidity (especially under high humidity conditions) is suppressed, and it is effective for preventing adhesion of the back surface when the structure is stored repeatedly. That is, it is possible to suppress failures such as peeling due to back surface adhesion of the structure overlying the hydrophilic layer surface during storage of the structure.

以下に、本発明について詳細に説明する。
〔転写シート〕
本発明の親水性皮膜転写シート10は、図1に拡大した概略概念図で示すように、親水性皮膜1と該親水性表面2と接する側に仮支持体5を少なくとも有し、必要に応じて、親水性皮膜1の上記仮支持体5とは反対側に、接着層3を有するものである。更に必要に応じて、親水性皮膜1と仮支持体5との間に下塗り層4を有していても良い。
親水性を付与したいほかの基材20上に、必要に応じて接着層3を介して、上記親水性皮膜転写シート10を接着することにより、容易に基材20上に親水性皮膜1を設けることができる。その後、仮支持体5は剥離することにより、図2に示すように、基材20上に、親水性表面を備えた親水性皮膜1を有する、親水性構造体30が得られる。
The present invention is described in detail below.
[Transfer sheet]
The hydrophilic film transfer sheet 10 of the present invention has at least a temporary support 5 on the side in contact with the hydrophilic film 1 and the hydrophilic surface 2 as shown in the schematic conceptual diagram enlarged in FIG. The adhesive layer 3 is provided on the opposite side of the hydrophilic coating 1 from the temporary support 5. Furthermore, you may have the undercoat layer 4 between the hydrophilic membrane | film | coat 1 and the temporary support body 5 as needed.
The hydrophilic film 1 is easily provided on the base material 20 by adhering the hydrophilic film transfer sheet 10 to the other base material 20 to be imparted with hydrophilicity through the adhesive layer 3 as necessary. be able to. Thereafter, the temporary support 5 is peeled off to obtain a hydrophilic structure 30 having the hydrophilic film 1 having a hydrophilic surface on the substrate 20, as shown in FIG.

表面に親水性皮膜1を形成した基材20は、基材表面と付着水滴間に働く相互作用の制御を行うことができ、高い親水性能が達成される。また、親水性皮膜1を転写シートとしてラミネーションで貼り付けることができるため、基材の形状などによらず良好に接着することができ、視認性及び美観に優れた表面処理基材を得ることができる。   The base material 20 having the hydrophilic film 1 formed on the surface can control the interaction between the base material surface and the attached water droplets, and high hydrophilic performance is achieved. Moreover, since the hydrophilic film 1 can be pasted by lamination as a transfer sheet, it can be satisfactorily adhered regardless of the shape of the substrate, and a surface-treated substrate excellent in visibility and aesthetics can be obtained. it can.

[仮支持体]
本発明では仮支持体上に上記の通りの親水性皮膜を設ける。
仮支持体としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリエチレンサルファイド、ポリカーボネートフィルム、ポリイミドフィルムなどを挙げることができる。
仮支持体の厚さは特に限定的ではなく、10μm〜200μmが好ましい。
[Temporary support]
In the present invention, the hydrophilic film as described above is provided on the temporary support.
Examples of the temporary support include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimide, polyethylene sulfide, polycarbonate film, and polyimide film.
The thickness of the temporary support is not particularly limited, and is preferably 10 μm to 200 μm.

仮支持体上に、親水性皮膜を設ける方法は特に限定的ではなく、例えば、塗布、蒸着、貼り付け、圧着などがあげられる。好ましくは親水性ポリマーを含有する水溶液を調製し、仮支持体上に塗布、乾燥する方法である。   The method for providing the hydrophilic film on the temporary support is not particularly limited, and examples thereof include coating, vapor deposition, bonding, and pressure bonding. Preferably, an aqueous solution containing a hydrophilic polymer is prepared, applied to a temporary support, and dried.

塗布方法としては、浸漬引き上げ、スプレー、スピンコート、カーテンコート等既知の塗布手段を用いることができる。塗布溶液は、塗布方法などの必要に応じて有機溶媒、水などで希釈して用いることができる。   As a coating method, known coating means such as dipping, spraying, spin coating and curtain coating can be used. The coating solution can be used by diluting with an organic solvent, water or the like, if necessary, such as a coating method.

[下塗り層]
本発明においては、仮支持体と親水性皮膜との間に必要に応じて下塗り層を設けることができる。
この下塗り層は、仮支持体上に親水性被膜形成用塗布液を塗布する際の塗布性、形成された被膜の被膜安定性、仮支持体を剥離する際の剥離容易性等を良好にするものである。
また、この下塗り層は仮支持体を剥離した直後は親水性皮膜上には残っていない状態となるものである。
下塗り層の素材としては、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチル化セルロースなどといった親水性樹脂を例に挙げることができる。
[Undercoat layer]
In the present invention, an undercoat layer can be provided between the temporary support and the hydrophilic film as necessary.
This undercoat layer improves the applicability when applying the coating liquid for forming a hydrophilic film on the temporary support, the coating stability of the formed film, the ease of peeling when peeling the temporary support, and the like. Is.
The undercoat layer is not left on the hydrophilic film immediately after the temporary support is peeled off.
Examples of the material for the undercoat layer include hydrophilic resins such as polyester, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, and carboxymethylated cellulose.

[接着層]
本発明では、更に上記仮支持体と反対側の親水性皮膜上に、必要に応じて接着層を設けても良い。これにより、他の基材上への親水性皮膜が設定し易くなる。
接着層の素材としては、親水性樹脂や水分散性ラテックスを用いることができる。
親水性樹脂としては、たとえば、ポリビニルアルコール(PVA)、セルロース系樹脂〔メチルセルロース(MC)、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)、カルボキシメチルセルロース(CMC)、等〕、キチン類、キトサン類、デンプン、エーテル結合を有する樹脂〔ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリビニルエーテル(PVE)等〕、カルバモイル基を有する樹脂〔ポリアクリルアミド(PAAM)、ポリビニルピロリドン(PVP)、等〕等が挙げられる。また、カルボキシル基を有するポリアクリル酸塩、マレイン酸樹脂、アルギン酸塩、ゼラチン類等も挙げることができる。
上記の中でも、ポリビニルアルコール系樹脂、セルロース系樹脂、エーテル結合を有する樹脂、カルバモイル基を有する樹脂、カルボキシル基を有する樹脂、及びゼラチン類から選ばれる少なくとも1種が好ましく、特に、ポリビニルアルコール(PVA)系樹脂、ゼラチン類が好ましい。
[Adhesive layer]
In the present invention, an adhesive layer may be further provided on the hydrophilic film on the side opposite to the temporary support, if necessary. Thereby, it becomes easy to set the hydrophilic membrane | film | coat on another base material.
As the material for the adhesive layer, a hydrophilic resin or water-dispersible latex can be used.
Examples of hydrophilic resins include polyvinyl alcohol (PVA), cellulosic resins (methyl cellulose (MC), hydroxyethyl cellulose (HEC), carboxymethyl cellulose (CMC), etc.), chitins, chitosans, starch, and ether bonds. Examples include resins [polyethylene oxide (PEO), polyethylene glycol (PEG), polyvinyl ether (PVE), etc.], resins having a carbamoyl group [polyacrylamide (PAAM), polyvinyl pyrrolidone (PVP), etc.], and the like. Moreover, the polyacrylic acid salt which has a carboxyl group, maleic acid resin, alginate, gelatins, etc. can also be mentioned.
Among these, at least one selected from polyvinyl alcohol resins, cellulose resins, resins having an ether bond, resins having a carbamoyl group, resins having a carboxyl group, and gelatins is preferable, and in particular, polyvinyl alcohol (PVA) Of these, gelatin resins are preferred.

水分散性ラテックスとしては、アクリル系ラテックス、ポリエステル系ラテックス、NBR樹脂、ポリウレタン系ラテックス、ポリ酢酸ビニル系ラテックス、SBR樹脂、ポリアミド系ラテックス等が挙げられる。中でも、アクリル系ラテックスが好ましい。
上記の親水性樹脂及び水分散性ラテックスは、各々一種単独で用いるほか二種以上を併用してもよく、親水性樹脂と水分散性ラテックスとを併用してもよい。
また、上記親水性樹脂や水分散性ラテックスを架橋する架橋剤を用いても良い。
本発明に適応可能な架橋剤としては、公知の熱により架橋を形成する架橋剤を用いることができる。一般的な熱架橋剤としては、「架橋剤ハンドブック」山下晋三、金子東助著、大成社刊(1981)に記載されているものがある。本発明に用いられる架橋剤の官能基数は2個以上で、且つ、親水性樹脂や水分散性ラテックスと有効に架橋可能ならば特に制限はない。具体的な熱架橋剤としては、ポリアクリル酸等のポリカルボン酸、ポリエチレンイミン等のアミン化合物、エチレンまたはプロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシジルエーテル、ノナエチレンチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレンまたはポリプロピレングリコールグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル等のポリエポキシ化合物、グリオキザル、テレフタルアルデヒドなどのポリアルデヒド化合物、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート、シクロヘキサンフェニレンジイソシアネート、ナフタレン-1,5-ジイソシアネート、イソプロピルベンゼン-2,4-ジイソシアネート、ポリプロピレングリコール/トリレンジイソシアネート付加反応物などのポリイソシアネート化合物、ブロックポリイソシアネート化合物、テトラアルコキンシランなどのシランカップリング剤、アルミニウム、銅、鉄(III)のアセチルアセトナートなどの金属架橋剤、トリメチロールメラミン、ペンタエリスリトールなどのポリメチロール化合物、などが挙げられる。これらの熱架橋剤のなかでも、塗布溶液の調液のしやすさ、作製した親水性層の親水性低下を防止するという観点から水溶性の架橋剤であることが好ましい。
Examples of the water-dispersible latex include acrylic latex, polyester latex, NBR resin, polyurethane latex, polyvinyl acetate latex, SBR resin, polyamide latex and the like. Among these, acrylic latex is preferable.
The above hydrophilic resin and water-dispersible latex may be used alone or in combination of two or more, or a hydrophilic resin and a water-dispersible latex may be used in combination.
Moreover, you may use the crosslinking agent which bridge | crosslinks the said hydrophilic resin and water-dispersible latex.
As a cross-linking agent applicable to the present invention, a cross-linking agent that forms a cross-link by known heat can be used. General thermal crosslinking agents include those described in “Crosslinking agent handbook” by Shinzo Yamashita, Tosuke Kaneko, published by Taiseisha (1981). The number of functional groups of the crosslinking agent used in the present invention is not particularly limited as long as it is 2 or more and can be effectively crosslinked with a hydrophilic resin or water-dispersible latex. Specific examples of the thermal crosslinking agent include polycarboxylic acids such as polyacrylic acid, amine compounds such as polyethyleneimine, ethylene or propylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether, nonaethylene ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene or Polyepoxy compounds such as polypropylene glycol glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, polyaldehyde compounds such as glyoxal and terephthalaldehyde, tri Range isocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane isocyanate, xylylene Polyisocyanate compounds such as isocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, cyclohexyl diisocyanate, cyclohexane phenylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, isopropylbenzene-2,4-diisocyanate, polypropylene glycol / tolylene diisocyanate addition reaction product, block polyisocyanate Examples thereof include compounds, silane coupling agents such as tetraalkoxysilane, metal cross-linking agents such as acetylacetonate of aluminum, copper and iron (III), and polymethylol compounds such as trimethylolmelamine and pentaerythritol. Among these thermal cross-linking agents, a water-soluble cross-linking agent is preferable from the viewpoint of easy preparation of the coating solution and prevention of a decrease in hydrophilicity of the produced hydrophilic layer.

本発明では、上記の親水性皮膜転写シートを、親水性を付与したい基材上に、必要に応じて基材上に設けた接着層や上記親水性皮膜転写シートに設けた接着層を介して、接着させることにより、親水性構造体を容易に得ることができる。   In the present invention, the hydrophilic film transfer sheet is provided on a base material to which hydrophilicity is to be imparted via an adhesive layer provided on the base material or an adhesive layer provided on the hydrophilic film transfer sheet as necessary. By adhering, a hydrophilic structure can be easily obtained.

本発明では、基材と親水性皮膜の間に下地層を設けても良い。基材表面の影響を受けにくくするあるいは、基材表面での官能基の増加が期待できる下地層が、親水性皮膜の耐久性を向上させる面からより好ましい。   In the present invention, an underlayer may be provided between the substrate and the hydrophilic film. A base layer that is less susceptible to the influence of the substrate surface or that can be expected to increase functional groups on the substrate surface is more preferable from the viewpoint of improving the durability of the hydrophilic film.

基材上に親水性皮膜を設ける方法としては、特に限定されず、公知のラミネート法を用いることができる。例えば、基材20が平板の場合には、図3に示すような形式のロールラミネーターが使用できる。また、基材20が自動車フロントガラスのような曲面表面を有している場合には、図4に示すように、本発明の転写シート10をロボットアーム90で引っ張りながらラミネーションすることにより、容易にムラなく親水性皮膜を基材上に設けることができる。   The method for providing the hydrophilic film on the substrate is not particularly limited, and a known laminating method can be used. For example, when the base material 20 is a flat plate, a roll laminator of the type shown in FIG. 3 can be used. Further, when the substrate 20 has a curved surface such as an automobile windshield, as shown in FIG. 4, the transfer sheet 10 of the present invention can be easily laminated by pulling it with a robot arm 90. A hydrophilic film can be provided on the substrate without unevenness.

〔親水性皮膜〕
前記したような金属アルコキシドを触媒の作用により、加水分解、縮重合により形成された架橋構造を、本発明では以下、適宜、ゾルゲル架橋構造とも称する。このようなポリマー鎖の片末端が固定されずポリマー鎖の運動性が大きい親水性層は、a)親水性ポリマー、b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、c)前記b)の金属アルコキシド化合物を加水分解、重縮合し、前記a)の親水性ポリマーとの結合を生起する触媒、を含有する親水性塗布液組成物を調製し、それを塗布、乾燥して表面親水性層を形成することにより容易に形成し得る。以下に、この好ましい態様である親水性層を形成するための親水性塗布液組成物に含まれる各成分について説明する。
[Hydrophilic film]
A cross-linked structure formed by hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide as described above by the action of a catalyst is hereinafter also referred to as a sol-gel cross-linked structure as appropriate in the present invention. Such a hydrophilic layer in which one end of the polymer chain is not fixed and the mobility of the polymer chain is large is a) a hydrophilic polymer, b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, Al, c) Prepare a hydrophilic coating solution composition containing a catalyst that hydrolyzes and polycondenses the metal alkoxide compound of b) and causes a bond with the hydrophilic polymer of a), and coats and dries it to the surface. It can be easily formed by forming a hydrophilic layer. Below, each component contained in the hydrophilic coating liquid composition for forming the hydrophilic layer which is this preferable aspect is demonstrated.

〔親水性ポリマー〕
本発明に使用される親水性ポリマーは、親水性基を有し、且つSi、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物と、触媒の作用により結合を生じる基を有するポリマーである。親水性基としては、好ましくはカルボキシ基、カルボキシ基のアルカリ金属塩、スルホン酸基、スルホン酸基のアルカリ金属塩、ヒドロキシ基、アミド基、カルバモイル基、スルホンアミド基、スルファモイル基等の官能基が挙げられる。これらの基は、ポリマー中のどの位置に存在しても良い。ポリマー主鎖より直接、または連結基を介し結合しているか、ポリマー側鎖やグラフト側鎖中に結合しており、複数個が存在するポリマー構造が好ましい。金属アルコキシド化合物と、触媒の作用により結合を生じる基としては、カルボキシル基、カルボキシ基のアルカリ金属塩、無水カルボン酸基、アミノ基、ヒドロキシ基、エポキシ基、メチロール基、メルカプト基、イソシアナート基、ブロックイソシアナート基、アルコキシシリル基、アルコキシチタネート基、アルコキシアルミネート基、アルコキシジルコネート基、エチレン性不飽和基、エステル基、テトラゾール基などの反応性基が挙げられる。また親水性基、および金属アルコキシド化合物と触媒の作用により結合を生じる基を有するポリマー構造としては、エチレン性不飽和基(例えばアクリレート基、メタクリレート基、イタコン酸基、クロトン酸基、桂皮酸基、スチレン基、ビニル基、アリル基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基など)がビニル重合したポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミック酸などのような縮重合したポリマー、ポリウレタンなどのような付加重合したポリマーの他、セルロース、アミロース、キトサンなどの天然物環状ポリマー構造を好ましく挙げることができる。本発明の親水性ポリマーは好ましくは、下記一般式(I)、(II)、または(III)のいずれかで表される化合物である。これらは1種でも、2種以上含有していてもよい。
[Hydrophilic polymer]
The hydrophilic polymer used in the present invention is a polymer having a hydrophilic group and a group that forms a bond with a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al by the action of a catalyst. The hydrophilic group is preferably a carboxy group, an alkali metal salt of a carboxy group, a sulfonic acid group, an alkali metal salt of a sulfonic acid group, a hydroxyl group, an amide group, a carbamoyl group, a sulfonamide group, a sulfamoyl group or the like. Can be mentioned. These groups may be present at any position in the polymer. A polymer structure in which a plurality of polymers are bonded directly from a polymer main chain or via a linking group, or bonded to a polymer side chain or a graft side chain, is preferred. Examples of the group that forms a bond with the metal alkoxide compound by the action of a catalyst include a carboxyl group, an alkali metal salt of a carboxy group, a carboxylic anhydride group, an amino group, a hydroxy group, an epoxy group, a methylol group, a mercapto group, an isocyanate group, Examples thereof include reactive groups such as a block isocyanate group, an alkoxysilyl group, an alkoxytitanate group, an alkoxyaluminate group, an alkoxyzirconate group, an ethylenically unsaturated group, an ester group, and a tetrazole group. In addition, as a polymer structure having a hydrophilic group and a group that forms a bond with the metal alkoxide compound by the action of a catalyst, an ethylenically unsaturated group (for example, an acrylate group, a methacrylate group, an itaconic acid group, a crotonic acid group, a cinnamic acid group, (Styrene group, vinyl group, allyl group, vinyl ether group, vinyl ester group, etc.) polymer obtained by vinyl polymerization, polycondensation polymer such as polyester, polyamide, polyamic acid, addition polymer such as polyurethane, Preferred examples include natural product cyclic polymer structures such as cellulose, amylose and chitosan. The hydrophilic polymer of the present invention is preferably a compound represented by any of the following general formulas (I), (II), or (III). These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2008201812
Figure 2008201812

上記一般式(I)〜(III)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、Xは反応性基(カルボキシル基、その塩、無水カルボン酸基、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ基、メチロール、メルカプト、イソシアナート、ブロックイソシアナート基、アルコキシシリル基、アルコキシチタネート基、アルコキシアルミネート基、アルコキシジルコネート基、エチレン性不飽和二重結合、エステル結合、テトラゾール基)を表し、AおよびL、L,L、L4及びL5は、それぞれ独立に単結合または連結基を示し、Yは−NHCOR11、−CONH2、−CON(R112、−COR11、−OH、−CO2M、−SO3M、−POM、−OPOM又は−N(R11を表し、ここで、R11は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アラルキル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はオニウムを表し、Zはハロゲンイオンを表し、Bは下記一般式(IV)を表す。 In the general formulas (I) to (III), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a carbon number. 1 to 8 hydrocarbon groups, X is a reactive group (carboxyl group, salt thereof, carboxylic anhydride group, amino, hydroxyl, epoxy group, methylol, mercapto, isocyanate, block isocyanate group, alkoxysilyl group, Represents an alkoxy titanate group, an alkoxy aluminate group, an alkoxy zirconate group, an ethylenically unsaturated double bond, an ester bond, a tetrazole group), and A and L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 are independently represents a single bond or a linking group, Y -NHCOR 11, -CONH 2, -CON ( R 11) 2, -COR 11, -OH, -CO 2 M, -SO 3 M, -PO 3 , -OPO 3 M or -N (R 11) represents 3 Z 1, wherein, R 11 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, an aralkyl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, alkaline It represents an earth metal or onium, Z 1 represents a halogen ion, and B represents the following general formula (IV).

Figure 2008201812
Figure 2008201812

一般式(IV)中、R1、R2、L及びYは上記一般式(I)におけるR1、R2、L及びYと同義である。 In the general formula (IV), R 1, R 2, L 1 and Y have the same meanings as R 1, R 2, L 1 and Y in the general formula (I).

本発明で用いられる親水性ポリマーは、反応性基と親水性基を有する。反応性基は、主鎖の一つの末端のみに有する場合や、主鎖に複数個有する場合などがある。
「反応性基」は、金属アルコキシドの加水分解、重縮合物に反応して化学結合を形成できる官能基を意味する。また、反応性基同士が化学結合を形成してもよい。親水性ポリマーは、水溶性であることが好ましく、金属アルコキシドの加水分解、重縮合物と反応することにより水不溶性になることが好ましい。
化学結合は、通常の意味と同様に、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合を含む。化学結合は、共有結合であることが好ましい。
反応性基は、一般には、ポリマーの架橋剤に含まれる反応性基と同様であり、熱または光により架橋を形成できる化合物である。架橋剤について、「架橋剤ハンドブック」山下晋三、金子東助著、大成社刊(1981)に記載がある。
The hydrophilic polymer used in the present invention has a reactive group and a hydrophilic group. There may be a case where the reactive group is present only at one end of the main chain or a case where a plurality of reactive groups are present in the main chain.
The “reactive group” means a functional group capable of forming a chemical bond by reacting with a hydrolysis or polycondensate of a metal alkoxide. Moreover, reactive groups may form a chemical bond. The hydrophilic polymer is preferably water-soluble, and preferably becomes water-insoluble by reacting with a hydrolysis or polycondensate of a metal alkoxide.
The chemical bond includes a covalent bond, an ionic bond, a coordination bond, and a hydrogen bond in the usual meaning. The chemical bond is preferably a covalent bond.
The reactive group is generally the same as the reactive group contained in the crosslinking agent of the polymer, and is a compound that can form a crosslink by heat or light. The crosslinking agent is described in “Crosslinking agent handbook” by Shinzo Yamashita, Tosuke Kaneko, published by Taiseisha (1981).

反応性基の例は、カルボキシル(HOOC−)、その塩(MOOC−、Mはカチオン)、無水カルボン酸基(例えば、無水コハク酸、無水フタル酸または無水マレイン酸から誘導される一価の基)、アミノ(HN−)、ヒドロキシル(HO−)、エポキシ基(例、グリシジル基)、メチロール(HO−CH−)、メルカプト(HS−)、イソシアナート(OCN−)、ブロックイソシアナート基、アルコキシシリル基、アルコキシチタネート基、アルコキシアルミネート基、アルコキシジルコネート基、エチレン性不飽和二重結合、エステル結合、テトラゾール基を含む。反応性基としては、アルコキシシリル基が最も好ましい。片末端には、2以上の反応性基を有していてもよい。2以上の反応性基は、互いに異なっていてもよい。 Examples of reactive groups are carboxyl (HOOC-), salts thereof (MOOC-, where M is a cation), carboxylic anhydride groups (eg monovalent groups derived from succinic anhydride, phthalic anhydride or maleic anhydride). ), Amino (H 2 N—), hydroxyl (HO—), epoxy group (eg, glycidyl group), methylol (HO—CH 2 —), mercapto (HS—), isocyanate (OCN—), block isocyanate Group, alkoxysilyl group, alkoxytitanate group, alkoxyaluminate group, alkoxyzirconate group, ethylenically unsaturated double bond, ester bond, tetrazole group. As the reactive group, an alkoxysilyl group is most preferable. One end may have two or more reactive groups. Two or more reactive groups may be different from each other.

親水性ポリマーの繰り返し単位と反応性基との間や、親水性ポリマーの繰り返し単位と主鎖に連結基が介在していることが好ましい。連結基A、L、L、Lは、それぞれ独立に単結合または、−O−、−S−、−CO−、−NH−、−N<、脂肪族基、芳香族基、複素環基、およびそれらの組み合わせから選ばれることが好ましい。連結基は、−O−、−S−、−CO−、−NH−、あるいは、−O−または−S−または−CO−または−NH−を含む組み合わせであることが好ましい。 It is preferable that a linking group is interposed between the repeating unit of the hydrophilic polymer and the reactive group, or between the repeating unit of the hydrophilic polymer and the main chain. The linking groups A, L 1 , L 2 and L 3 are each independently a single bond or —O—, —S—, —CO—, —NH—, —N <, an aliphatic group, an aromatic group, a complex It is preferably selected from cyclic groups and combinations thereof. The linking group is preferably —O—, —S—, —CO—, —NH—, or a combination containing —O—, —S—, —CO— or —NH—.

(末端に反応性基を有する親水性ポリマー(I))
片末端に反応性基を有する親水性ポリマーは、例えば、連鎖移動剤(ラジカル重合ハンドブック(エヌ・ティー・エス、蒲池幹治、遠藤剛)に記載)やIniferter (Macromolecules1986,19,p287−(Otsu)に記載)の存在下に、親水性モノマー(例、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸3−スルホプロピルのカリウム塩)をラジカル重合させることにより合成できる。連鎖移動剤の例は、3−メルカプトプロピオン酸、2−アミノエタンチオール塩酸塩、3−メルカプトプロパノール、2−ヒドロキシエチルジスルフィド、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランを含む。また、連鎖移動剤を使用せず、反応性基(例、カルボキシル)を有するラジカル重合開始剤を用いて、親水性モノマー(例、アクリルアミド)をラジカル重合させてもよい。
片末端に反応性基を有する親水性ポリマーの質量平均分子量は、100万以下が好ましく、1000乃至100万がさらに好ましく、2000乃至10万が最も好ましい。
(Hydrophilic polymer having a reactive group at the terminal (I))
Hydrophilic polymers having a reactive group at one end are, for example, chain transfer agents (described in radical polymerization handbook (NTS, Mikiji Tsunoike, Takeshi Endo)) and Iniferter (Macromolecules 1986, 19, p287- (Otsu)). In the presence of a hydrophilic monomer (eg, acrylamide, acrylic acid, potassium salt of 3-sulfopropyl methacrylate) by radical polymerization. Examples of chain transfer agents include 3-mercaptopropionic acid, 2-aminoethanethiol hydrochloride, 3-mercaptopropanol, 2-hydroxyethyl disulfide, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane. Alternatively, a hydrophilic monomer (eg, acrylamide) may be radically polymerized using a radical polymerization initiator having a reactive group (eg, carboxyl) without using a chain transfer agent.
The mass average molecular weight of the hydrophilic polymer having a reactive group at one end is preferably 1,000,000 or less, more preferably 1,000 to 1,000,000, and most preferably 2,000 to 100,000.

上記一般式(I)で表される高分子化合物は、末端に反応性基を有する親水性ポリマーである。上記一般式(I)において、R1、R2はそれぞれ独立に、水素原子又は炭素数8以下の炭化水素基を表す。炭化水素基としては、アルキル基、アリール基などが挙げられ、炭素数8以下の直鎖、分岐又は環状のアルキル基が好ましい。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が挙げられる。R1、R2は、効果及び入手容易性の観点から、好ましくは水素原子、メチル基又はエチル基である。 The polymer compound represented by the general formula (I) is a hydrophilic polymer having a reactive group at the terminal. In the general formula (I), R 1, R 2 each independently represents a hydrocarbon group having 8 or less hydrogen atom or a carbon. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group and an aryl group, and a linear, branched or cyclic alkyl group having 8 or less carbon atoms is preferable. Specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclopentyl group and the like. R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group from the viewpoints of effects and availability.

これらの炭化水素基は更に置換基を有していてもよい。アルキル基が置換基を有するとき、置換アルキル基は置換基とアルキレン基との結合により構成され、ここで、置換基としては、水素を除く一価の非金属原子団が用いられる。好ましい例としては、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、アシルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカバモイルオキシ基、アシルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、スルホ基、スルホナト基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、ホスフォノ基、ホスフォナト基、ジアルキルホスフォノ基、ジアリールホスフォノ基、モノアルキルホスフォノ基、アルキルホスフォナト基、モノアリールホスフォノ基、アリールホスフォナト基、ホスフォノオキシ基、ホスフォナトオキシ基、アリール基、アルケニル基が挙げられる。   These hydrocarbon groups may further have a substituent. When the alkyl group has a substituent, the substituted alkyl group is composed of a bond between the substituent and the alkylene group, and a monovalent nonmetallic atomic group excluding hydrogen is used as the substituent. Preferred examples include halogen atoms (—F, —Br, —Cl, —I), alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, N-alkylamino groups, N, N-dialkylamino groups, acyloxy groups, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, acylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkyl Carbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, sulfo group, sulfonate group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfuryl group Famoyl group, N-alkyl-N- Lillesulfamoyl group, phosphono group, phosphonate group, dialkyl phosphono group, diaryl phosphono group, monoalkyl phosphono group, alkyl phosphonate group, monoaryl phosphono group, aryl phosphonate group, phosphonooxy group, phosphonate An oxy group, an aryl group, and an alkenyl group are mentioned.

一方、置換アルキル基におけるアルキレン基としては前述の炭素数1から20までのアルキル基上の水素原子のいずれか1つを除し、2価の有機残基としたものを挙げることができ、好ましくは炭素原子数1から12までの直鎖状、炭素原子数3から12まての分岐状ならびに炭素原子数5から10までの環状のアルキレン基を挙げることができる。該置換基とアルキレン基を組み合わせる事により得られる置換アルキル基の、好ましい具体例としては、クロロメチル基、ブロモメチル基、2−クロロエチル基、トリフルオロメチル基、メトキシメチル基、メトキシエトキシエチル基、アリルオキシメチル基、フェノキシメチル基、メチルチオメチルと、トリルチオメチル基、エチルアミノエチル基、ジエチルアミノプロピル基、モルホリノプロピル基、アセチルオキシメチル基、ベンゾイルオキシメチル基、N−シクロヘキシルカルバモイルオキシエチル基、N−フェニルカルバモイルオキシエチルル基、アセチルアミノエチル基、N−メチルベンゾイルアミノプロピル基、2−オキシエチル基、2−オキシプロピル基、カルボキシプロピル基、メトキシカルボニルエチル基、アリルオキシカルボニルブチル基、   On the other hand, examples of the alkylene group in the substituted alkyl group include divalent organic residues obtained by removing any one of the hydrogen atoms on the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Can be a straight chain having 1 to 12 carbon atoms, a branched chain having 3 to 12 carbon atoms, and a cyclic alkylene group having 5 to 10 carbon atoms. Preferable specific examples of the substituted alkyl group obtained by combining the substituent and the alkylene group include chloromethyl group, bromomethyl group, 2-chloroethyl group, trifluoromethyl group, methoxymethyl group, methoxyethoxyethyl group, allyl group. Oxymethyl group, phenoxymethyl group, methylthiomethyl, tolylthiomethyl group, ethylaminoethyl group, diethylaminopropyl group, morpholinopropyl group, acetyloxymethyl group, benzoyloxymethyl group, N-cyclohexylcarbamoyloxyethyl group, N- Phenylcarbamoyloxyethyl group, acetylaminoethyl group, N-methylbenzoylaminopropyl group, 2-oxyethyl group, 2-oxypropyl group, carboxypropyl group, methoxycarbonylethyl group, allyloxy Carbonyl butyl group,

クロロフェノキシカルボニルメチル基、カルバモイルメチル基、N−メチルカルバモイルエチル基、N,N−ジプロピルカルバモイルメチル基、N−(メトキシフェニル)カルバモイルエチル基、N−メチル−N−(スルホフェニル)カルアバモイルメチル基、スルホブチル基、スルホナトブチル基、スルファモイルブチル基、N−エチルスルファモイルメチル基、N,N−ジプロピルスルファモイルプロピル基、N−トリルスルファモイルプロピル基、N−メチル−N−(ホスフォノフェニル)スルファモイルオクチル基、ホスフォノブチル基、ホスフォナトヘキシル基、ジエチルホスフォノブチル基、ジフェニルホスフォノプロピル基、メチルホスフォノブチル基、メチルホスフォナトブチル基、トリルホスフォノへキシル基、トリルホスフォナトヘキシル基、ホスフォノオキシプロピル基、ホスフォナトオキシブチル基、ベンジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、1−メチル−1−フェニルエチル基、p−メチルベンジル基、シンナミル基、アリル基、1−プロペニルメチル基、2−ブテニル基、2−メチルアリル基、2−メチルプロペニルメチル基、2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基等を挙げることができる。 Chlorophenoxycarbonylmethyl group, carbamoylmethyl group, N-methylcarbamoylethyl group, N, N-dipropylcarbamoylmethyl group, N- (methoxyphenyl) carbamoylethyl group, N-methyl-N- (sulfophenyl) carbamoyl Methyl group, sulfobutyl group, sulfonatobutyl group, sulfamoylbutyl group, N-ethylsulfamoylmethyl group, N, N-dipropylsulfamoylpropyl group, N-tolylsulfamoylpropyl group, N-methyl-N- (Phosphonophenyl) sulfamoyloctyl group, phosphonobutyl group, phosphonatohexyl group, diethylphosphonobutyl group, diphenylphosphonopropyl group, methylphosphonobutyl group, methylphosphonatobutyl group, tolylphosphonohexyl group, Torilho Phonatohexyl group, phosphonooxypropyl group, phosphonatoxybutyl group, benzyl group, phenethyl group, α-methylbenzyl group, 1-methyl-1-phenylethyl group, p-methylbenzyl group, cinnamyl group, allyl group 1-propenylmethyl group, 2-butenyl group, 2-methylallyl group, 2-methylpropenylmethyl group, 2-propynyl group, 2-butynyl group, 3-butynyl group and the like.

AおよびLは単結合又は有機連結基を表す。ここで、AおよびLが有機連結基を表す場合、AおよびLは非金属原子からなる多価の連結基を示し、具体的には、0個から60個までの炭素原子、0個から10個までの窒素原子、0個から50個までの酸素原子、0個から100個までの水素原子、及び0個から20個までの硫黄原子から成り立つものである。より具体的な連結基としては下記の構造単位またはこれらが組合わされて構成されるものを挙げることができる。 A and L 1 each represents a single bond or an organic linking group. Here, when A and L 1 represent an organic linking group, A and L 1 represent a polyvalent linking group composed of a nonmetallic atom, specifically, 0 to 60 carbon atoms, 0 To 10 nitrogen atoms, 0 to 50 oxygen atoms, 0 to 100 hydrogen atoms, and 0 to 20 sulfur atoms. More specific examples of the linking group include the following structural units or those formed by combining them.

Figure 2008201812
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また、Yは−NHCOR11、−CONH2、−CON(R112、−COR11、−OH、−CO2M、−SO3M、−POM、−OPOM又は−N(R11を表し、ここで、R11は、炭素数1〜18の直鎖、分岐又は環状のアルキル基、アリール基、アラルキル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はオニウムを表し、Zはハロゲンイオンを表す。また、−CON(R112のように複数のR11を有する場合、R11同士が結合して環を形成していてもよく、また、形成された環は酸素原子、硫黄原子、窒素原子などのヘテロ原子を含むヘテロ環であってもよい。R11はさらに置換基を有していてもよく、ここで導入可能な置換基としては、前記R1、R2がアルキル基の場合に導入可能な置換基として挙げたものを同様に挙げることができる。 Y represents —NHCOR 11 , —CONH 2 , —CON (R 11 ) 2 , —COR 11 , —OH, —CO 2 M, —SO 3 M, —PO 3 M, —OPO 3 M, or —N ( R 11 ) 3 Z 1 , wherein R 11 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, and M represents a hydrogen atom, an alkali metal, or an alkaline earth. It represents a similar metal or onium, and Z 1 represents a halogen ion. Also, if having a plurality of R 11 as -CON (R 11) 2, they may form a ring by bonding R 11 to each other, and the formed ring is an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen It may be a heterocycle containing a heteroatom such as an atom. R 11 may further have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced here include those listed as substituents that can be introduced when R 1 and R 2 are alkyl groups. Can do.

11としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、1−メチルブチル基、イソヘキシル基、2−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、シクロペンチル基等が好適に挙げられる。また、Mとしては、水素原子;リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;カルシウム、バリウム等のアルカリ土類金属、又は、アンモニウム、ヨードニウム、スルホニウムなどのオニウムが挙げられる。Yとしては、具体的には、−NHCOCH3、−CONH2、−COOH、−SO3 NMe4 +、モルホリル基等が好ましい。 Specific examples of R 11 include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, Preferable examples include isopentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, and cyclopentyl group. Examples of M include a hydrogen atom; an alkali metal such as lithium, sodium and potassium; an alkaline earth metal such as calcium and barium; or an onium such as ammonium, iodonium and sulfonium. The Y, specifically, -NHCOCH 3, -CONH 2, -COOH , -SO 3 - NMe 4 +, morpholyl group and the like.

本発明に好適に用い得るa)親水性ポリマーの具体例(例示化合物1〜例示化合物38)を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Specific examples (Exemplary Compound 1 to Exemplified Compound 38) of a) hydrophilic polymers that can be suitably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008201812
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上記に例示した親水性ポリマーは、下記一般式(i)で表されるラジカル重合可能なモノマーと、下記一般式(ii)で表されるラジカル重合において連鎖移動能を有するシランカップリング剤を用いてラジカル重合することにより合成することができる。シランカップリング剤(ii)が連鎖移動能を有するため、ラジカル重合においてポリマー主鎖末端にシランカップリング基が導入されたポリマーを合成することができる。   The hydrophilic polymer exemplified above uses a radical polymerizable monomer represented by the following general formula (i) and a silane coupling agent having chain transfer ability in the radical polymerization represented by the following general formula (ii). Can be synthesized by radical polymerization. Since the silane coupling agent (ii) has chain transfer ability, it is possible to synthesize a polymer in which a silane coupling group is introduced at the end of the polymer main chain in radical polymerization.

Figure 2008201812
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上記式(i)及び(ii)において、A、R1〜R2、L、Yは、上記一般式(I)におけるものと同義である。また、これらの化合物は、市販されおり、また容易に合成することもできる。 In the above formula (i) and (ii), A, R 1 ~R 2, L 1, Y have the same meanings as those in formula (I). These compounds are commercially available and can be easily synthesized.

(複数個反応性基を有する親水性ポリマー(II))
上記一般式(II)で表される反応性基を複数個有する親水性ポリマーは、金属アルコキシドと反応し得る官能基を有する幹ポリマーに親水性ポリマー側鎖を導入してなる親水性グラフトポリマーを用いることができる。
上記一般式(II)において、R3、R4、R5およびR6は、それぞれ独立に、上記一般式(I)のR1、R2と同義である。L2、L3は、上記一般式(I)のL1と同義である。Bは、上記一般式(IV)で表され、一般式(IV)中の、R1、R2、L及びYは各々一般式(I)におけるものと同じである。Xは上記一般式(I)におけるものと同義である。
この親水性グラフトポリマーは、一般的にグラフト重合体の合成法として公知の方法を用いて作成することができる。具体的には、一般的なグラフト重合体の合成方法は、“グラフト重合とその応用”井手文雄著、昭和52年発行、高分子刊行会、および“新高分子実験学2、高分子の合成・反応”高分子学会編、共立出版(株)1995、に記載されており、これらを適用することができる。
(Hydrophilic polymer having multiple reactive groups (II))
The hydrophilic polymer having a plurality of reactive groups represented by the general formula (II) is a hydrophilic graft polymer obtained by introducing a hydrophilic polymer side chain into a trunk polymer having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide. Can be used.
In the above general formula (II), R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are independently the same as R 1 and R 2 in the above general formula (I). L 2 and L 3 have the same meaning as L 1 in the general formula (I). B is represented by the above general formula (IV), and R 1 , R 2 , L 1 and Y in the general formula (IV) are the same as those in the general formula (I). X has the same meaning as in general formula (I) above.
This hydrophilic graft polymer can be prepared using a method generally known as a method for synthesizing a graft polymer. Specifically, a general method for synthesizing a graft polymer is described in “Graft Polymerization and its Applications” by Fumio Ide, published in 1977, “Polymer Publishing”, and “New Polymer Experiments 2, Polymer Synthesis / Reaction "edited by Polymer Society of Japan, Kyoritsu Shuppan Co., Ltd. 1995, and these can be applied.

グラフト重合体の合成方法としては、基本的に1.幹高分子から枝モノマーを重合させる、2.幹高分子に枝高分子を結合させる、3.幹高分子に枝高分子を共重合させる(マクロマー法)という3つの方法に分けられる。これらの3つの方法のうち、いずれを使用しても本発明に用いる親水性グラフトポリマーを作成することができるが、特に製造適性、膜構造の制御という観点からは「3.マクロマー法」が優れている。   As a method for synthesizing the graft polymer, basically, 1. 1. Polymerize the branch monomer from the trunk polymer. 2. Link the branch polymer to the trunk polymer. It can be divided into three methods of copolymerizing a branch polymer with a trunk polymer (macromer method). Any of these three methods can be used to produce the hydrophilic graft polymer used in the present invention, but “3. Macromer method” is particularly excellent from the viewpoint of production suitability and control of the membrane structure. ing.

マクロモノマーを使用したグラフトポリマーの合成は前記の“新高分子実験学2、高分子の合成・反応”高分子学会編、共立出版(株)1995に記載されている。また山下雄他著“マクロモノマーの化学と工業”アイピーシー、1989にも詳しく記載されている。本発明に使用されるグラフトポリマーは、まず、前記の方法により合成した親水性のマクロモノマー(親水性ポリマー側鎖の前駆体に相当する)と架橋剤と反応し得る官能基を有するモノマーとを共重合することにより、合成することができる。   The synthesis of graft polymer using a macromonomer is described in the aforementioned “New Polymer Experiments 2, Polymer Synthesis / Reaction” edited by Polymer Society of Japan, Kyoritsu Publishing Co., Ltd. 1995. It is also described in detail in Yamashita Yu et al., “Macromonomer Chemistry and Industry”, IPC, 1989. The graft polymer used in the present invention first comprises a hydrophilic macromonomer (corresponding to a precursor of a hydrophilic polymer side chain) synthesized by the above method and a monomer having a functional group capable of reacting with a crosslinking agent. It can be synthesized by copolymerization.

(親水性マクロモノマー)
本発明で使用される親水性マクロモノマーのうち特に有用なものは、アクリル酸、メタクリル酸などのカルボキシル基含有のモノマーから誘導されるマクロモノマー、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスチレンスルホン酸、およびその塩のモノマーから誘導されるスルホン酸系マクロモノマー、アクリルアミド、メタクリルアミドなどのアミド系マクロモノマー、N−ビニルアセトアミド、N−ビニルホルムアミドなどのN−ビニルカルボン酸アミドモノマーから誘導されるアミド系マクロモノマー、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、グリセロールモノメタクリレートなどの水酸基含有モノマーから誘導されるマクロモノマー、メトキシエチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールアクリレートなどのアルコキシ基もしくはエチレンオキシド基含有モノマーから誘導されるマクロモノマーである。またポリエチレングリコール鎖もしくはポリプロピレングリコール鎖を有するモノマーも本発明のマクロモノマーとして有用に使用することができる。これらのマクロモノマーのうち有用な高分子の重量平均分子量(以下、単に分子量と称する)は400〜10万の範囲であり、好ましい範囲は1000〜5万、特に好ましい範囲は1500〜2万である。分子量が400以下では有効な親水性を得がたく、また10万以上では主鎖を形成する共重合モノマーとの重合性が低くなる傾向があり、いずれも好ましくない。
(Hydrophilic macromonomer)
Among the hydrophilic macromonomers used in the present invention, particularly useful are macromonomers derived from carboxyl group-containing monomers such as acrylic acid and methacrylic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, and vinylstyrene. Derived from sulfonic acid macromonomer derived from sulfonic acid and its monomer, amide macromonomer such as acrylamide and methacrylamide, N-vinylcarboxylic amide monomer such as N-vinylacetamide and N-vinylformamide Amide macromonomers, macromonomers derived from hydroxyl group-containing monomers such as hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl acrylate, glycerol monomethacrylate, methoxyethyl acrylate, methoxypolyethylene Glycol acrylate, macromonomers derived from alkoxy group or ethylene oxide group-containing monomers such as polyethylene glycol acrylate. A monomer having a polyethylene glycol chain or a polypropylene glycol chain can also be usefully used as the macromonomer of the present invention. Among these macromonomers, the useful polymer has a weight average molecular weight (hereinafter, simply referred to as molecular weight) in the range of 400 to 100,000, preferably 1000 to 50,000, and particularly preferably 1500 to 20,000. . When the molecular weight is 400 or less, it is difficult to obtain effective hydrophilicity, and when it is 100,000 or more, the polymerizability with the copolymerization monomer forming the main chain tends to be low.

親水性マクロモノマーと共重合可能でかつ架橋剤と反応し得る官能基(以下、適宜、反応性官能基と称する)を有するモノマーの反応性官能基としては、カルボキシル基あるいはその塩、アミノ基、水酸基、フェノール性水酸基、グリシジルなどのエポキシ基、メチロール基、(ブロック)イソシアネート基、シランカップリング剤等が挙げられる。一般的なモノマーとしては、「架橋剤ハンドブック」山下晋三、金子東助著、大成社刊〔1981〕、「紫外線硬化システム」加藤清視著、総合技術センター刊〔1989〕、「UV・EB硬化ハンドブック(原料編)」加藤清視著、高分子刊行会〔1985〕、「新・感光性樹脂の実際技術」赤松清著、シーエムシー刊行(102−145頁)〔1987〕等に記載されているモノマーが挙げられる。具体的には、(メタ)アクリル酸若しくはそのアルカリ、アミン塩、イタコン酸若しくはそのアルカリ、アミン塩、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、下記式(1)で表される如きフェノール性水酸基含有モノマー、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル、N−メチロールメタクリルアミド、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、また、下記式(2)で例示されるようなブロックイソシアネートモノマー等のブロックイソシアネートモノマー、ビニルアルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランなどが挙げられる。   Examples of the reactive functional group of the monomer having a functional group that can be copolymerized with the hydrophilic macromonomer and that can react with the crosslinking agent (hereinafter, appropriately referred to as a reactive functional group) include a carboxyl group or a salt thereof, an amino group, Examples include hydroxyl groups, phenolic hydroxyl groups, epoxy groups such as glycidyl, methylol groups, (block) isocyanate groups, and silane coupling agents. Common monomers include “Crosslinking agent handbook” by Shinzo Yamashita, Tosuke Kaneko, published by Taiseisha [1981], “Ultraviolet curing system” by Kiyomi Kato, published by General Technology Center [1989], “UV / EB curing” "Handbook (raw material)" written by Kiyomi Kato, Polymer Publishing Society [1985], "Actual Technology of New Photosensitive Resins" written by Kiyoshi Akamatsu, CMC Publishing (pages 102-145) [1987], etc. Monomer. Specifically, (meth) acrylic acid or its alkali, amine salt, itaconic acid or its alkali, amine salt, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, represented by the following formula (1) A phenolic hydroxyl group-containing monomer such as glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, N-methylol methacrylamide, 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, and a blocked isocyanate monomer such as a blocked isocyanate monomer exemplified by the following formula (2); Examples include vinyl alkoxysilane and γ-methacryloxypropyltrialkoxysilane.

Figure 2008201812
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これらのグラフトポリマーとしては、重量平均分子量が100万以下のものが好ましく用いられ、分子量1000〜100万、さらに好ましくは2万〜10万の範囲のものである。親水性被膜形成用塗布液を調製する際の溶媒への溶解性、塗布液粘度、均一な被膜を形成しやすいというハンドリング性の観点から分子量が100万以下であることが好ましい。   As these graft polymers, those having a weight average molecular weight of 1,000,000 or less are preferably used, and those having a molecular weight of 1,000 to 1,000,000, more preferably 20,000 to 100,000. The molecular weight is preferably 1,000,000 or less from the viewpoints of solubility in a solvent when preparing a coating liquid for forming a hydrophilic film, viscosity of the coating liquid, and handling property that a uniform film can be easily formed.

上記、親水性ポリマーは、式中Yで表される親水性を発現する親水性官能基を有しており、この官能基の密度が高いほど表面親水性が高くなり好ましい。親水性官能基密度は、親水性ポリマー1g当たりの官能基モル数で表すことができ、1〜30meq/gが好ましく、2〜20meq/gがより好ましく、3〜15meq/gが最も好ましい。   The hydrophilic polymer has a hydrophilic functional group that expresses hydrophilicity represented by Y in the formula, and the higher the density of the functional group, the higher the surface hydrophilicity, which is preferable. The hydrophilic functional group density can be expressed in terms of moles of functional groups per gram of hydrophilic polymer, preferably 1 to 30 meq / g, more preferably 2 to 20 meq / g, and most preferably 3 to 15 meq / g.

上記、親水性ポリマーは、金属アルコキシドの加水分解、重縮合物と混合した状態で架橋皮膜を形成する。有機成分である親水性ポリマーは、皮膜強度や皮膜柔軟性に対して関与しており、特に、親水性ポリマーの粘度が0.1〜100cPs(5%水溶液、25℃測定)、好ましくは0.5〜70cPs、さらに好ましくは1〜50cPsの範囲にあると、良好な膜物性を与える。   The above-mentioned hydrophilic polymer forms a crosslinked film in a state where it is mixed with a hydrolysis and polycondensate of metal alkoxide. The hydrophilic polymer, which is an organic component, is involved in the film strength and film flexibility. In particular, the hydrophilic polymer has a viscosity of 0.1 to 100 cPs (5% aqueous solution, measured at 25 ° C.), preferably 0.8. When it is in the range of 5 to 70 cPs, more preferably 1 to 50 cPs, good film physical properties are provided.

〔Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物〕
本発明で用いられる金属アルコキシドは、その構造中に加水分解して重縮合可能な官能基を有し、架橋剤としての機能を果たす加水分解重合性化合物であり、金属アルコキシド同士が重縮合することにより架橋構造を有する強固な架橋皮膜を形成し、さらに、前記親水性ポリマーとも化学結合する。金属アルコキシドは下記一般式(V)で表すことができ、式中、R12は水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、R13はアルキル基又はアリール基を表し、ZはSi、Al、Ti又はZrを表し、mは0〜2の整数を表す。R12及びR13がアルキル基を表す場合の炭素数は好ましくは1から4である。アルキル基又はアリール基は置換基を有していてもよく、導入可能な置換基としては、ハロゲン原子、アミノ基、メルカプト基などが挙げられる。なお、この化合物は低分子化合物であり、分子量2000以下であることが好ましい。
[Metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al]
The metal alkoxide used in the present invention is a hydrolyzable polymerizable compound having a functional group capable of being hydrolyzed and polycondensed in its structure and serving as a crosslinking agent, and the metal alkoxides are polycondensed with each other. Thus, a strong cross-linked film having a cross-linked structure is formed and further chemically bonded to the hydrophilic polymer. The metal alkoxide can be represented by the following general formula (V), wherein R 12 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, R 13 represents an alkyl group or an aryl group, Z represents Si, Al, Ti Or represents Zr, m represents the integer of 0-2. When R 12 and R 13 represent an alkyl group, the number of carbon atoms is preferably 1 to 4. The alkyl group or aryl group may have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include a halogen atom, an amino group, and a mercapto group. This compound is a low molecular compound and preferably has a molecular weight of 2000 or less.

(R12m−Z−(OR134−m (V) (R 12) m -Z- (OR 13) 4-m (V)

以下に、一般式(V)で表される加水分解性化合物の具体例を挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。ZがSiの場合、即ち、加水分解性化合物中にケイ素を含むものとしては、例えば、トリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、γ−クロロプリピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、等を挙げることができる。これらのうち特に好ましいものとしては、トリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、等を挙げることができる。   Specific examples of the hydrolyzable compound represented by the general formula (V) are listed below, but the present invention is not limited thereto. When Z is Si, that is, the hydrolyzable compound containing silicon includes, for example, trimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, γ- Examples include chloropropyl triethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and diphenyldimethoxysilane. Among these, particularly preferred are trimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and the like.

また、ZがAlである場合、即ち、加水分解性化合物中にアルミニウムを含むものとしては、例えば、トリメトキシアルミネート、トリエトキシアルミネート、トリプロポキシアルミネート、テトラエトキシアルミネート等を挙げることができる。ZがTiである場合、即ち、チタンを含むものとしては、例えば、トリメトキシチタネート、テトラメトキシチタネート、トリエトキシチタネート、テトラエトキシチタネート、テトラプロポキシチタネート、クロロトリメトキシチタネート、クロロトリエトキシチタネート、エチルトリメトキシチタネート、メチルトリエトキシチタネート、エチルトリエトキシチタネート、ジエチルジエトキシチタネート、フェニルトリメトキシチタネート、フェニルトリエトキシチタネート等を挙げることができる。ZがZrである場合、即ち、ジルコニウムを含むものとしては、例えば、前記チタンを含むものとして例示した化合物に対応するジルコネートを挙げることができる。   In addition, when Z is Al, that is, examples of those containing aluminum in the hydrolyzable compound include trimethoxy aluminate, triethoxy aluminate, tripropoxy aluminate, tetraethoxy aluminate and the like. it can. When Z is Ti, i.e., including titanium, for example, trimethoxy titanate, tetramethoxy titanate, triethoxy titanate, tetraethoxy titanate, tetrapropoxy titanate, chlorotrimethoxy titanate, chlorotriethoxy titanate, ethyl tri Examples thereof include methoxy titanate, methyl triethoxy titanate, ethyl triethoxy titanate, diethyl diethoxy titanate, phenyl trimethoxy titanate, and phenyl triethoxy titanate. When Z is Zr, that is, the one containing zirconium can include, for example, zirconate corresponding to the compound exemplified as containing titanium.

〔触媒〕
本発明の親水性層の形成においては、Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物の加水分解、重縮合を促進し、親水性ポリマーとの結合を生起する触媒を用いる。触媒としては、酸性を示す化合物が用いられるが、金属錯体からなるルイス酸触媒を好ましく使用できる。特に好ましい触媒は、金属錯体触媒であり、周期律表の2A、3B、4A及び5A族から選ばれる金属元素とβ―ジケトン、ケトエステル、ヒドロキシカルボン酸又はそのエステル、アミノアルコール、エノール性活性水素化合物の中から選ばれるオキソ又はヒドロキシ酸素含有化合物から構成される金属錯体である。
構成金属元素の中では、Mg、Ca、St、Baなどの2A族元素、Al、Gaなどの3B族元素,Ti、Zrなどの4A族元素及びV、Nb及びTaなどの5A族元素が好ましく、それぞれ触媒効果の優れた錯体を形成する。その中でもZr、Al及びTiから得られる錯体が優れており、好ましい。
〔catalyst〕
In the formation of the hydrophilic layer of the present invention, a catalyst that promotes hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al and causes a bond with a hydrophilic polymer is used. As the catalyst, an acidic compound is used, but a Lewis acid catalyst composed of a metal complex can be preferably used. Particularly preferred catalysts are metal complex catalysts, metal elements selected from groups 2A, 3B, 4A and 5A of the periodic table and β-diketones, ketoesters, hydroxycarboxylic acids or their esters, amino alcohols, enolic active hydrogen compounds It is a metal complex comprised from the oxo or hydroxy oxygen containing compound chosen from these.
Among constituent metal elements, 2A group elements such as Mg, Ca, St and Ba, 3B group elements such as Al and Ga, 4A group elements such as Ti and Zr, and 5A group elements such as V, Nb and Ta are preferable. , Each forming a complex with excellent catalytic effect. Of these, complexes obtained from Zr, Al and Ti are excellent and preferred.

上記金属錯体の配位子を構成するオキソ又はヒドロキシ酸素含有化合物は、本発明においては、アセチルアセトン、アセチルアセトン(2,4−ペンタンジオン)、2,4−ヘプタンジオンなどのβジケトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸ブチルなどのケトエステル類、乳酸、乳酸メチル、サリチル酸、サリチル酸エチル、サリチル酸フェニル、リンゴ酸,酒石酸、酒石酸メチルなどのヒドロキシカルボン酸及びそのエステル、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、4−ヒドロキシ−2−ヘプタノンなどのケトアルコール類、モノエタノールアミン、N,N−ジメチルエタノールアミン、N−メチル−モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミノアルコール類、メチロールメラミン、メチロール尿素、メチロールアクリルアミド、マロン酸ジエチルエステルなどのエノール性活性化合物、アセチルアセトン(2,4−ペンタンジオン)のメチル基、メチレン基またはカルボニル炭素に置換基を有する化合物が挙げられる。   In the present invention, the oxo- or hydroxy-oxygen-containing compound constituting the ligand of the metal complex is, for example, acetylacetone, acetylacetone (2,4-pentanedione), β-diketones such as 2,4-heptanedione, methyl acetoacetate, Ketoesters such as ethyl acetoacetate and butylacetoacetate, hydroxycarboxylic acids and esters thereof such as lactic acid, methyl lactate, salicylic acid, ethyl salicylate, phenyl salicylate, malic acid, tartaric acid, methyl tartrate, 4-hydroxy-4-methyl-2 -Keto alcohols such as pentanone, 4-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 4-hydroxy-2-heptanone, monoethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N- Methyl-monoethanolamine Amino alcohols such as diethanolamine and triethanolamine, methylol melamine, methylol urea, methylol acrylamide, enol active compounds such as malonic acid diethyl ester, methyl group, methylene group or carbonyl carbon of acetylacetone (2,4-pentanedione) The compound which has a substituent is mentioned.

好ましい配位子はアセチルアセトン誘導体であり、アセチルアセトン誘導体は、本発明においては、アセチルアセトンのメチル基、メチレン基またはカルボニル炭素に置換基を有する化合物を指す。アセチルアセトンのメチル基に置換する置換基としては、いずれも炭素数が1〜3の直鎖又は分岐のアルキル基、アシル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシアルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基であり、アセチルアセトンのメチレン基に置換する置換基としてはカルボキシル基、いずれも炭素数が1〜3の直鎖又は分岐のカルボキシアルキル基及びヒドロキシアルキル基であり、アセチルアセトンのカルボニル炭素に置換する置換基としては炭素数が1〜3のアルキル基であってこの場合はカルボニル酸素には水素原子が付加して水酸基となる。   A preferred ligand is an acetylacetone derivative. In the present invention, the acetylacetone derivative refers to a compound having a substituent on the methyl group, methylene group or carbonyl carbon of acetylacetone. As the substituents substituted on the methyl group of acetylacetone, all are linear or branched alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, acyl groups, hydroxyalkyl groups, carboxyalkyl groups, alkoxy groups, alkoxyalkyl groups, and acetylacetone As a substituent for the methylene group, a carboxyl group, each of which is a linear or branched carboxyalkyl group and a hydroxyalkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a substituent for the carbonyl carbon of acetylacetone is a carbon number. Is an alkyl group of 1 to 3, and in this case, a hydrogen atom is added to the carbonyl oxygen to form a hydroxyl group.

好ましいアセチルアセトン誘導体の具体例としては、アセチルアセトン、エチルカルボニルアセトン、n−プロピルカルボニルアセトン、i−プロピルカルボニルアセトン、ジアセチルアセトン、1―アセチル−1−プロピオニル−アセチルアセトン、ヒドロキシエチルカルボニルアセトン、ヒドロキシプロピルカルボニルアセトン、アセト酢酸、アセトプロピオン酸、ジアセト酢酸、3,3−ジアセトプロピオン酸、4,4−ジアセト酪酸、カルボキシエチルカルボニルアセトン、カルボキシプロピルカルボニルアセトン、ジアセトンアルコールが挙げられる。中でも、アセチルアセトン及びジアセチルアセトンがとくに好ましい。上記のアセチルアセトン誘導体と上記金属元素の錯体は、金属元素1個当たりにアセチルアセトン誘導体が1〜4分子配位する単核錯体であり、金属元素の配位可能の手がアセチルアセトン誘導体の配位可能結合手の数の総和よりも多い場合には、水分子、ハロゲンイオン、ニトロ基、アンモニオ基など通常の錯体に汎用される配位子が配位してもよい。   Specific examples of preferred acetylacetone derivatives include acetylacetone, ethylcarbonylacetone, n-propylcarbonylacetone, i-propylcarbonylacetone, diacetylacetone, 1-acetyl-1-propionyl-acetylacetone, hydroxyethylcarbonylacetone, hydroxypropylcarbonylacetone, Examples include acetoacetic acid, acetopropionic acid, diacetoacetic acid, 3,3-diacetopropionic acid, 4,4-diacetobutyric acid, carboxyethylcarbonylacetone, carboxypropylcarbonylacetone, and diacetone alcohol. Of these, acetylacetone and diacetylacetone are particularly preferred. The complex of the above acetylacetone derivative and the above metal element is a mononuclear complex in which one to four molecules of the acetylacetone derivative are coordinated per metal element, and the coordinateable bond of the acetylacetone derivative is a coordinateable bond of the acetylacetone derivative. When the number of hands is larger than the total number of hands, ligands commonly used for ordinary complexes such as water molecules, halogen ions, nitro groups, and ammonio groups may coordinate.

好ましい金属錯体の例としては、トリス(アセチルアセトナト)アルミニウム錯塩、ジ(アセチルアセトナト)アルミニウム・アコ錯塩、モノ(アセチルアセトナト)アルミニウム・クロロ錯塩、ジ(ジアセチルアセトナト)アルミニウム錯塩、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、環状アルミニウムオキサイドイソプロピレート、トリス(アセチルアセトナト)バリウム錯塩、ジ(アセチルアセトナト)チタニウム錯塩、トリス(アセチルアセトナト)チタニウム錯塩、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタニウム錯塩、ジルコニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムトリス(安息香酸)錯塩、等が挙げられる。これらは水系塗布液での安定性及び、加熱乾燥時のゾルゲル反応でのゲル化促進効果に優れているが、中でも、特にエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジ(アセチルアセトナト)チタニウム錯塩、ジルコニウムトリス(エチルアセトアセテート)が好ましい。   Examples of preferred metal complexes include tris (acetylacetonato) aluminum complex, di (acetylacetonato) aluminum / aco complex, mono (acetylacetonato) aluminum / chloro complex, di (diacetylacetonato) aluminum complex, ethylacetate Acetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethylacetoacetate), cyclic aluminum oxide isopropylate, tris (acetylacetonato) barium complex, di (acetylacetonato) titanium complex, tris (acetylacetonato) titanium complex, di-i -Propoxy bis (acetylacetonato) titanium complex salt, zirconium tris (ethyl acetoacetate), zirconium tris (benzoic acid) complex salt, etc. are mentioned. These are excellent in stability in aqueous coating solutions and in gelation promotion effect in sol-gel reaction during heat drying, and among them, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, aluminum tris (ethyl acetoacetate), di ( Acetylacetonato) titanium complex and zirconium tris (ethylacetoacetate) are preferred.

上記した金属錯体の対塩の記載を本明細書においては省略しているが、対塩の種類は、錯体化合物としての電荷の中性を保つ水溶性塩である限り任意であり、例えば硝酸塩、ハロゲン酸塩、硫酸塩、燐酸塩などの化学量論的中性が確保される塩の形が用いられる。
金属錯体のシリカゾルゲル反応での挙動については、J.Sol-Gel.Sci.and Tec. 16.209(1999)に詳細な記載がある。反応メカニズムとしては以下のスキームを推定している。すなわち、塗布液中では、金属錯体は、配位構造を取って安定であり、塗布後の加熱乾燥過程に始まる脱水縮合反応では、酸触媒に似た機構で架橋を促進させるものと考えられる。いずれにしても、この金属錯体を用いたことにより塗布液経時安定性及び皮膜面質の改善と、高親水性、高耐久性の、いずれも満足させるに至った。
Although the description of the counter salt of the metal complex described above is omitted in this specification, the type of the counter salt is arbitrary as long as it is a water-soluble salt that maintains the neutrality of the charge as the complex compound, such as nitrate, Salt forms such as halogenates, sulfates, phosphates, etc., that ensure stoichiometric neutrality are used.
The behavior of the metal complex in the silica sol-gel reaction is described in detail in J. Sol-Gel. Sci. And Tec. 16.209 (1999). The following scheme is estimated as the reaction mechanism. That is, in the coating solution, the metal complex has a coordinated structure and is stable, and in the dehydration condensation reaction that starts in the heat drying process after coating, it is considered that crosslinking is promoted by a mechanism similar to an acid catalyst. In any case, the use of this metal complex has led to the improvement of coating solution aging stability and film surface quality, as well as high hydrophilicity and high durability.

親水性被膜における、a)親水性ポリマー:b)金属アルコキシド化合物:c)触媒の好ましい含有質量比は、20質量%:70質量%:10質量%である。   In the hydrophilic coating film, a preferable content ratio of a) hydrophilic polymer: b) metal alkoxide compound: c) catalyst is 20% by mass: 70% by mass: 10% by mass.

〔無機微粒子〕
本発明の親水層は、親水性の向上や、皮膜のひび割れ防止、膜強度向上のために、無機微粒子を含有してもよい。
無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化チタン、炭酸マグネシウム、アルギン酸カルシウムまたはこれらの混合物が好適に挙げられる。
無機微粒子は、平均粒径が5nm〜10μmであるのが好ましく、0.5〜3μmであるのがより好ましい。上記範囲内であると、親水層中に安定に分散して、親水層の膜強度を十分に保持し、耐久性の高い親水性に優れる親水性部材を形成することができる。
上述したような無機微粒子の中で、特にコロイダルシリカ分散物が好ましく、市販品として容易に入手することができる。
無機微粒子の含有量は、親水層の全固形分に対して、80質量%以下であるのが好ましく、50質量%以下であるのがより好ましい。
[Inorganic fine particles]
The hydrophilic layer of the present invention may contain inorganic fine particles in order to improve hydrophilicity, prevent cracking of the film, and improve film strength.
As the inorganic fine particles, for example, silica, alumina, magnesium oxide, titanium oxide, magnesium carbonate, calcium alginate, or a mixture thereof is preferably exemplified.
The inorganic fine particles preferably have an average particle size of 5 nm to 10 μm, and more preferably 0.5 to 3 μm. Within the above range, it is possible to form a hydrophilic member that is stably dispersed in the hydrophilic layer, sufficiently retains the film strength of the hydrophilic layer, and has high durability and excellent hydrophilicity.
Among the inorganic fine particles as described above, a colloidal silica dispersion is particularly preferable and can be easily obtained as a commercial product.
The content of the inorganic fine particles is preferably 80% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less, based on the total solid content of the hydrophilic layer.

〔その他の成分〕
以下に、必要に応じて本発明の親水性部材の親水性層形成用塗布液に用いることのできる種々の添加剤について述べる。
1)界面活性剤
本発明の親水性部材の親水性層形成用塗布液には、界面活性剤を添加してもよい。
界面活性剤としては、特開昭62−173463号、同62−183457号の各公報に記載されたものが挙げられる。例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。なお、前記界面活性剤の代わりに有機フルオロ化合物を用いてもよい。前記有機フルオロ化合物は、疎水性であることが好ましい。前記有機フルオロ化合物としては、例えば、フッ素系界面活性剤、オイル状フッ素系化合物(例、フッ素油)及び固体状フッ素化合物樹脂(例、四フッ化エチレン樹脂)が含まれ、特公昭57−9053号(第8〜17欄)、特開昭62−135826号の各公報に記載されたものが挙げられる。
[Other ingredients]
Hereinafter, various additives that can be used in the coating solution for forming the hydrophilic layer of the hydrophilic member of the present invention as necessary are described.
1) Surfactant You may add surfactant to the coating liquid for hydrophilic layer formation of the hydrophilic member of this invention.
Examples of the surfactant include those described in JP-A Nos. 62-173463 and 62-183457. For example, anionic surfactants such as dialkylsulfosuccinates, alkylnaphthalenesulfonates, fatty acid salts, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl allyl ethers, acetylene glycols, polyoxyethylene / polyoxypropylene blocks Nonionic surfactants such as copolymers, and cationic surfactants such as alkylamine salts and quaternary ammonium salts. An organic fluoro compound may be used in place of the surfactant. The organic fluoro compound is preferably hydrophobic. Examples of the organic fluoro compounds include fluorine surfactants, oily fluorine compounds (eg, fluorine oil) and solid fluorine compound resins (eg, tetrafluoroethylene resin). No. (columns 8 to 17) and those described in JP-A Nos. 62-135826.

2)紫外線吸収剤
本発明においては、親水性部材の耐候性向上、耐久性向上の観点から、紫外線吸収剤を用いることができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、特開昭58−185677号公報、同61−190537号公報、特開平2−782号公報、同5−197075号公報、同9−34057号公報等に記載されたベンゾトリアゾール系化合物、特開昭46−2784号公報、特開平5−194483号公報、米国特許第3214463号等に記載されたベンゾフェノン系化合物、特公昭48−30492号公報、同56−21141号公報、特開平10−88106号公報等に記載された桂皮酸系化合物、特開平4−298503号公報、同8−53427号公報、同8−239368号公報、同10−182621号公報、特表平8−501291号公報等に記載されたトリアジン系化合物、リサーチディスクロージャーNo.24239号に記載された化合物やスチルベン系、ベンズオキサゾール系化合物に代表される紫外線を吸収して蛍光を発する化合物、いわゆる蛍光増白剤、などが挙げられる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、一般的には、固形分換算で0.5〜15質量%であることが好ましい。
2) Ultraviolet Absorber In the present invention, an ultraviolet absorber can be used from the viewpoint of improving the weather resistance and durability of the hydrophilic member.
Examples of the ultraviolet absorber are described in JP-A-58-185679, JP-A-61-190537, JP-A-2-782, JP-A-5-97075, JP-A-9-34057, and the like. Benzotriazole compounds, benzophenone compounds described in JP-A No. 46-2784, JP-A No. 5-194843, US Pat. No. 3,214,463, etc., JP-B Nos. 48-30492 and 56-21141 Cinnamic acid compounds described in JP-A-10-88106, JP-A-4-298503, JP-A-8-53427, JP-A-8-239368, JP-A-10-182621, JP The triazine compounds described in JP-A-8-501291, Research Disclosure No. Examples thereof include compounds described in No. 24239, compounds that emit ultraviolet light by absorbing ultraviolet rays typified by stilbene and benzoxazole compounds, so-called fluorescent brighteners, and the like.
The addition amount is appropriately selected according to the purpose, but generally it is preferably 0.5 to 15% by mass in terms of solid content.

3)酸化防止剤
本発明の親水性部材の安定性向上のため、親水性層形成用塗布液に酸化防止剤を添加することができる。酸化防止剤としては、ヨーロッパ公開特許、同第223739号公報、同309401号公報、同第309402号公報、同第310551号公報、同第310552号公報、同第459416号公報、ドイツ公開特許第3435443号公報、特開昭54−48535号公報、同62−262047号公報、同63−113536号公報、同63−163351号公報、特開平2−262654号公報、特開平2−71262号公報、特開平3−121449号公報、特開平5−61166号公報、特開平5−119449号公報、米国特許第4814262号明細書、米国特許第4980275号明細書等に記載のものを挙げることができる。
添加量は目的に応じて適宜選択されるが、固形分換算で0.1〜8質量%であることが好ましい。
3) Antioxidant In order to improve the stability of the hydrophilic member of the present invention, an antioxidant can be added to the hydrophilic layer forming coating solution. Examples of the antioxidant include European published patents, 223739, 309401, 309402, 310551, 310552, 359416, and 3435443. JP, 54-85535, 62-262417, 63-113536, 63-163351, JP-A-2-262654, JP-A-2-71262, Examples thereof include those described in Kaihei 3-121449, JP-A-5-61166, JP-A-5-119449, US Pat. No. 4,814,262, US Pat. No. 4,980,275, and the like.
Although the addition amount is appropriately selected according to the purpose, it is preferably 0.1 to 8% by mass in terms of solid content.

4)溶剤
本発明の親水性部材の親水性層形成時に、基板に対する均一な塗膜の形成性を確保するために、親水性層形成用塗布液に適度に有機溶剤を添加することも有効である。
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、1−ブタノール、tert−ブタノール等のアルコール系溶剤、クロロホルム、塩化メチレン等の塩素系溶剤、ベンゼン、トルエン等の芳香族系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピルなどのエステル系溶剤、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶剤、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、などが挙げられる。
この場合、VOC(揮発性有機溶剤)の関連から問題が起こらない範囲での添加が有効であり、その量は親水性部材形成時の塗布液全体に対し0〜50質量%が好ましく、より好ましくは0〜30質量%の範囲である。
4) Solvent When forming the hydrophilic layer of the hydrophilic member of the present invention, it is also effective to appropriately add an organic solvent to the hydrophilic layer forming coating solution in order to ensure the formation of a uniform coating film on the substrate. is there.
Examples of the solvent include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and diethyl ketone, alcohol solvents such as methanol, ethanol, 2-propanol, 1-propanol, 1-butanol, and tert-butanol, and chlorine such as chloroform and methylene chloride. Solvents, aromatic solvents such as benzene and toluene, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and isopropyl acetate, ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, glycols such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol dimethyl ether And ether solvents.
In this case, it is effective to add VOC (volatile organic solvent) in a range that does not cause a problem, and the amount thereof is preferably 0 to 50% by mass, more preferably based on the entire coating liquid when forming the hydrophilic member. Is in the range of 0-30% by weight.

5)高分子化合物
本発明の親水性部材の親水性層形成用塗布液には、親水性層の膜物性を調整するため、親水性を阻害しない範囲で各種高分子化合物を添加することができる。高分子化合物としては、アクリル系重合体、ポリビニルブチラール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、シェラック、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ゴム系樹脂、ワックス類、その他の天然樹脂等が使用できる。また、これらは2種以上併用してもかまわない。これらのうち、アクリル系のモノマーの共重合によって得られるビニル系共重合が好ましい。更に、高分子結合材の共重合組成として、「カルボキシル基含有モノマー」、「メタクリル酸アルキルエステル」、又は「アクリル酸アルキルエステル」を構造単位として含む共重合体も好ましく用いられる。
5) Polymer compound Various polymer compounds can be added to the coating liquid for forming a hydrophilic layer of the hydrophilic member of the present invention within a range that does not inhibit hydrophilicity in order to adjust the film physical properties of the hydrophilic layer. . High molecular compounds include acrylic polymers, polyvinyl butyral resins, polyurethane resins, polyamide resins, polyester resins, epoxy resins, phenol resins, polycarbonate resins, polyvinyl butyral resins, polyvinyl formal resins, shellacs, vinyl resins, acrylic resins. Rubber resins, waxes and other natural resins can be used. Two or more of these may be used in combination. Of these, vinyl copolymer obtained by copolymerization of acrylic monomers is preferred. Furthermore, a copolymer containing “carboxyl group-containing monomer”, “methacrylic acid alkyl ester”, or “acrylic acid alkyl ester” as a structural unit is also preferably used as the copolymer composition of the polymer binder.

この他にも、必要に応じて、例えば、レベリング添加剤、マット剤、膜物性を調整するためのワックス類、基板への密着性を改善するために、親水性を阻害しない範囲でタッキファイヤーなどを含有させることができる。
タッキファイヤーとしては、具体的には、特開2001−49200号公報の5〜6pに記載されている高分子量の粘着性ポリマー(例えば、(メタ)アクリル酸と炭素数1〜20のアルキル基を有するアルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数3〜14の脂環族アルコールとのエステル、(メタ)アクリル酸と炭素数6〜14の芳香族アルコールとのエステルからなる共重合物)や、重合性不飽和結合を有する低分子量粘着付与性樹脂などである。
In addition to this, if necessary, for example, leveling additives, matting agents, waxes for adjusting film physical properties, tackifiers, etc. within a range that does not impair hydrophilicity in order to improve adhesion to the substrate, etc. Can be contained.
As the tackifier, specifically, a high molecular weight adhesive polymer described in JP-A-2001-49200, 5-6p (for example, (meth) acrylic acid and an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms). An ester with an alcohol having, an ester of (meth) acrylic acid with an alicyclic alcohol having 3 to 14 carbon atoms, a copolymer comprising an ester of (meth) acrylic acid with an aromatic alcohol having 6 to 14 carbon atoms) And a low molecular weight tackifying resin having a polymerizable unsaturated bond.

〔表面自由エネルギー〕
親水性層表面の親水性度は、汎用的に、水滴接触角で測定される。しかし、本発明のような非常に親水性の高い表面においては、水滴接触角が10°以下、さらには5°以下になることがあり、親水性度の相互比較を行うには、限界がある。一方、固体表面の親水性度をより詳細に評価する方法として、表面自由エネルギーの測定がある。種々の方法が提案されているが、本発明では、一例として、Zismanプロット法を用いて表面自由エネルギーを測定した。具体的には、塩化マグネシウムなどの無機電解質の水溶液が濃度とともに表面張力が大きくなる性質を利用し、その水溶液を用いて空中、室温条件で接触角を測定した後、横軸にその水溶液の表面張力、縦軸に接触角をcosθに換算した値をとり、種々の濃度の水溶液の点をプロットして直線関係を得、cosθ=1すなわち、接触角=0°になるときの表面張力を、固体の表面自由エネルギーと定義する測定方法である。水の表面張力は72mN/mであり、表面自由エネルギーの値が大きいほど親水性が高いといえる。
このような方法で測定した表面自由エネルギーが、70mN/m〜95mN/m、好ましくは72mN/m〜93mN/m、さらに好ましくは75mN/m〜90mN/mの範囲にある親水層が、親水性に優れ、良好な性能を示す。
[Surface free energy]
The hydrophilicity of the hydrophilic layer surface is generally measured by the water droplet contact angle. However, on a very hydrophilic surface such as the present invention, the water droplet contact angle may be 10 ° or less, and further 5 ° or less, and there is a limit to the mutual comparison of hydrophilicity. . On the other hand, as a method for evaluating the hydrophilicity of the solid surface in more detail, there is a measurement of surface free energy. Various methods have been proposed. In the present invention, as an example, the surface free energy was measured using the Zisman plot method. Specifically, an aqueous solution of an inorganic electrolyte such as magnesium chloride uses the property that the surface tension increases with the concentration. After measuring the contact angle in air and at room temperature using the aqueous solution, the horizontal axis indicates the surface of the aqueous solution. Take the value obtained by converting the contact angle into cos θ on the vertical axis and plot the points of aqueous solutions of various concentrations to obtain a linear relationship. Cos θ = 1, that is, the surface tension when the contact angle = 0 °, It is a measurement method defined as the surface free energy of a solid. The surface tension of water is 72 mN / m, and it can be said that the higher the surface free energy value, the higher the hydrophilicity.
A hydrophilic layer having a surface free energy measured by such a method in the range of 70 mN / m to 95 mN / m, preferably 72 mN / m to 93 mN / m, more preferably 75 mN / m to 90 mN / m is hydrophilic. Excellent performance.

本発明の親水性被膜を塗設した親水性部材は、窓ガラス等に使用する場合、視界確保の観点から透明性が重要である。本発明の親水性被膜は、透明性に優れ、膜厚が厚くても透明度が損なわれず、耐久性との両立が可能である。
透明性は、分光光度計で可視光領域(380nm〜780nm)の光透過率を測定し評価する。光透過率が100%〜70%が好ましく、95%〜75%がより好ましく、95%〜80%の範囲にあることが最も好ましい。この範囲にあることによって、視界をさえぎることなく、親水性被膜を塗設した親水性部材を各種用途に適用することができる。
When the hydrophilic member coated with the hydrophilic film of the present invention is used for window glass or the like, transparency is important from the viewpoint of ensuring visibility. The hydrophilic film of the present invention is excellent in transparency, and even when the film thickness is large, the transparency is not impaired and compatibility with durability is possible.
Transparency is evaluated by measuring the light transmittance in the visible light region (380 nm to 780 nm) with a spectrophotometer. The light transmittance is preferably 100% to 70%, more preferably 95% to 75%, and most preferably in the range of 95% to 80%. By being in this range, the hydrophilic member provided with a hydrophilic film can be applied to various applications without obstructing the field of view.

本発明の親水性部材は、親水性層形成用塗布液組成物を、適切な基材上に塗布し、加熱、乾燥して表面親水性層を形成することで得ることができる。親水性層形成のための加熱温度と加熱時間は、ゾル液中の溶媒が除去され、強固な皮膜が形成できる温度と時間であれば特に制限はないが、加熱温度は100〜300℃であることが好ましく、加熱時間は10分〜10時間が好ましい。更に好ましくは、加熱温度が150℃〜200℃であることが好ましく、加熱時間は1〜10時間が好ましい。この際、上記温度で出来るだけ高い条件、上記加熱時間でできるだけ長い時間を選択した方が、より耐久性・耐水性に優れた部材を提供することができる。   The hydrophilic member of the present invention can be obtained by applying the coating solution composition for forming a hydrophilic layer on an appropriate substrate, heating and drying to form a surface hydrophilic layer. The heating temperature and heating time for forming the hydrophilic layer are not particularly limited as long as the solvent and the time in which the solvent in the sol solution is removed and a strong film can be formed, but the heating temperature is 100 to 300 ° C. The heating time is preferably 10 minutes to 10 hours. More preferably, the heating temperature is preferably 150 ° C. to 200 ° C., and the heating time is preferably 1 to 10 hours. In this case, a member having superior durability and water resistance can be provided by selecting a condition as high as possible at the above temperature and a time as long as possible at the above heating time.

本発明の親水性部材が防曇効果を期待する場合には、その適用できる基材は透明な基板である。防曇効果を有する部材が適用可能な用途としては、車両用バックミラー、浴室用鏡、洗面所用鏡、歯科用鏡、道路鏡のような鏡;眼鏡レンズ、光学レンズ、写真機レンズ、内視鏡レンズ、照明用レンズ、半導体用レンズ、複写機用レンズのようなレンズ;プリズム;建物や監視塔の窓ガラス;その他建材用ガラス;自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロープウエイのゴンドラ、遊園地のゴンドラ、種々の乗物の窓ガラス;自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、スノーモービル、オートバイ、ロープウエイのゴンドラ、遊園地のゴンドラ、種々の乗物の風防ガラス;防護用ゴーグル、スポーツ用ゴーグル、防護用マスクのシールド、スポーツ用マスクのシールド、ヘルメットのシールド、冷凍食品陳列ケースのガラス;計測機器のカバーガラスが挙げられるが、最も好ましい用途は、自動車用及び建材用のガラスである。   When the hydrophilic member of the present invention is expected to have an anti-fogging effect, the applicable substrate is a transparent substrate. Applications that can be applied with anti-fogging effects include vehicle rearview mirrors, bathroom mirrors, toilet mirrors, dental mirrors, mirrors such as road mirrors; spectacle lenses, optical lenses, camera lenses, internal vision Lenses such as mirror lenses, illumination lenses, semiconductor lenses, and copier lenses; prisms; window glass for buildings and surveillance towers; other building glass; automobiles, railway vehicles, aircraft, ships, submersibles, snow vehicles, Ropeway gondola, amusement park gondola, various vehicle windows; automobiles, rail cars, aircraft, ships, submersibles, snow vehicles, snowmobiles, motorcycles, ropeway gondola, amusement park gondola, various vehicle windshields Glass; protective goggles, sports goggles, protective mask shield, sports mask shield, helmet shield, frozen food display case Las; including but cover glass measuring instruments, most preferred application is glass for automobiles and building materials.

また、本発明の表面親水性部材に防汚効果を期待する場合には、その適用できる基材は、透明でも不透明でも良い。
防汚効果を有する部材が適用可能な用途としては、建材、建物外装、建物内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、種々の乗物の外装、機械装置や物品の外装、防塵カバー、交通標識、各種表示装置、広告塔、道路用防音壁、鉄道用防音壁、橋梁、ガードレールの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、温室、車両用照明灯のカバー、住宅設備、便器、浴槽、洗面台、照明器具、照明カバー、台所用品、食器、食器洗浄器、食器乾燥器、流し、調理レンジ、キッチンフード、換気扇などが挙げられるが、最も好ましい用途は、自動車用及び建材用のガラスである。
Moreover, when expecting the antifouling effect to the surface hydrophilic member of the present invention, the applicable substrate may be transparent or opaque.
Applications that have antifouling effects include building materials, building exteriors, building interiors, window frames, window glass, structural members, exteriors of various vehicles, exteriors of machinery and equipment, dustproof covers, traffic signs, Various display devices, advertising towers, sound barriers for roads, sound barriers for railways, bridges, guardrail exteriors and coatings, tunnel interiors and coatings, insulators, solar battery covers, solar water heater heat collection covers, greenhouses, vehicle lighting Covers, housing equipment, toilets, bathtubs, washstands, lighting fixtures, lighting covers, kitchenware, tableware, dishwashers, dish dryers, sinks, cooking ranges, kitchen hoods, exhaust fans, etc. Glass for automobiles and building materials.

以下本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[実施例1]
下塗り塗布液(1)をバーコートにより塗布して下塗り層(厚さ0.2μm)をあらかじめ設けておいた、仮支持体としての厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(10cm×10cm)上に、下記組成の親水性塗布液(1)をバーコートにより塗布した後、70℃で10分間乾燥することで、厚さ0.1μmの親水性皮膜を設けた親水性皮膜転写シートを作成した。
更に上記親水性皮膜転写シートの親水性皮膜上に、エポキシ系透明接着剤(ブレニー技研製、GM9002)をバーコートにより塗布して厚さ20μmの接着性層を形成した。
UVオゾンクリーナー(日本レーザー電子株式会社製、NL−UB253)に10分間暴露した厚さ10mmの白板ガラス(10cm×10cm)の表面に、上記親水性皮膜転写シートをその接着性層を介して貼り付けた後、仮支持体を剥離して、親水性構造体(1)を得た。
作成した親水性構造体(1)の空中水滴接触角を測定したところ、2.3°と高い親水性を有していた。
また、親水性構造体(1)は、それを通して物を見る点において格別の問題はなく、視認性に優れたものであった。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[Example 1]
On the polyethylene terephthalate film (10 cm × 10 cm) having a thickness of 100 μm as a temporary support, the undercoat coating liquid (1) was applied by bar coating and an undercoat layer (thickness 0.2 μm) was previously provided. The hydrophilic coating liquid (1) having the composition was applied by bar coating and then dried at 70 ° C. for 10 minutes to prepare a hydrophilic film transfer sheet provided with a hydrophilic film having a thickness of 0.1 μm.
Further, on the hydrophilic film of the above hydrophilic film transfer sheet, an epoxy transparent adhesive (GM9002 manufactured by Brennie Giken Co., Ltd.) was applied by bar coating to form an adhesive layer having a thickness of 20 μm.
The hydrophilic film transfer sheet is attached to the surface of 10 mm thick white glass (10 cm × 10 cm) exposed to UV ozone cleaner (NL-UB253, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.) for 10 minutes via the adhesive layer. Then, the temporary support was peeled off to obtain a hydrophilic structure (1).
When the contact angle of the water droplets in the prepared hydrophilic structure (1) was measured, it had a high hydrophilicity of 2.3 °.
Moreover, the hydrophilic structure (1) was excellent in visibility without any particular problem in that the object was seen through it.

<下塗り塗布液(1)>
・メチルエチルケトン 40g
・プロピレングリコールモノメチルエーテル 80g
・エポキシ化合物(エピコート1009) 10g
・イソシアネート(タケネートD110N) 10g
<Undercoat coating solution (1)>
・ Methyl ethyl ketone 40g
・ Propylene glycol monomethyl ether 80g
・ Epoxy compound (Epicoat 1009) 10g
・ Isocyanate (Takenate D110N) 10g

<親水性層塗布液(1)>
・コロイダルシリカ分散物20質量%水溶液(スノーテックスC) 100g
・下記ゾルゲル調製液 500g
・下記アニオン系界面活性剤の5質量%水溶液 30g
・精製水 450g
<Hydrophilic layer coating solution (1)>
-Colloidal silica dispersion 20% by weight aqueous solution (Snowtex C) 100g
・ 500g of the following sol-gel preparation
・ 30 g of 5% by weight aqueous solution of the following anionic surfactant
・ Purified water 450g

Figure 2008201812
Figure 2008201812

<ゾルゲル調製液>
エチルアルコール200g、アセチルアセトン10g、オルトチタン酸テトラエチル10g、精製水100g中に、テトラメトキシシラン(東京化成工業(株)製)8gと下記の末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマー(1)5gを混合し、室温で2時間撹拌して、調製した。
<Sol-gel preparation solution>
200 g of ethyl alcohol, 10 g of acetylacetone, 10 g of tetraethyl orthotitanate, 100 g of purified water, 8 g of tetramethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and 5 g of hydrophilic polymer (1) having a silane coupling group at the following terminal Were mixed and stirred at room temperature for 2 hours to prepare.

<親水性ポリマー(1)の合成>
三口フラスコにアクリルアミド25g、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン3.5g、ジメチルホルムアミド51.3gを入れて窒素気流下、65℃まで加熱し、2,2'−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.25g添加し、反応を開始した。6時間攪拌した後、室温まで戻して酢酸エチル1.5L中に投入したところ固体が析出した。その後、濾過を行い、充分酢酸エチルで洗浄し、乾燥を行った(収量21g)。GPC(ポリスチレン標準)により、4000の質量平均分子量を有するポリマーであることを確認した。
<Synthesis of hydrophilic polymer (1)>
A three-necked flask was charged with 25 g of acrylamide, 3.5 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 51.3 g of dimethylformamide and heated to 65 ° C. under a nitrogen stream to produce 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile). 0.25 g was added to start the reaction. After stirring for 6 hours, the mixture was returned to room temperature and poured into 1.5 L of ethyl acetate, and a solid precipitated. Thereafter, filtration was performed, and the product was sufficiently washed with ethyl acetate and dried (yield 21 g). It was confirmed by GPC (polystyrene standard) that the polymer had a mass average molecular weight of 4000.

[実施例2]
支持体をポリイミドに、乾燥条件を100℃で10分に変更した以外は実施例1と同様に親水性構造体を作成した。
作成した親水性構造体(2)の空中水滴接触角を測定したところ、2.3°と高い親水性を有していた。
また、親水性構造体(2)は、それを通して物を見る点において格別の問題はなく、視認性に優れたものであった。
[Example 2]
A hydrophilic structure was prepared in the same manner as in Example 1 except that the support was changed to polyimide and the drying conditions were changed to 10 minutes at 100 ° C.
When the contact angle of the water droplets in the prepared hydrophilic structure (2) was measured, it had a high hydrophilicity of 2.3 °.
Moreover, the hydrophilic structure (2) had no particular problem in terms of seeing an object through it, and was excellent in visibility.

[実施例3]
下塗り層を設けず、仮支持体を30秒間プラズマ処理した以外は実施例1と同様に親水性構造体(3)を作成した。
作成した親水性構造体(3)の空中水滴接触角を測定したところ、2.2°と高い親水性を有していた。
また、親水性構造体(3)は、それを通してものを見る点において格別の問題はなく、視認性に優れたものであった。
[Example 3]
A hydrophilic structure (3) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the undercoat layer was not provided and the temporary support was plasma-treated for 30 seconds.
When the contact angle of the water droplets in the created hydrophilic structure (3) was measured, it had a high hydrophilicity of 2.2 °.
Moreover, the hydrophilic structure (3) had no particular problem in that it could be seen through it, and was excellent in visibility.

[実施例4]
親水性ポリマー(1)を親水性ポリマー(2)に変更した以外は実施例1と同様に親水性構造体(4)を作成した。
[Example 4]
A hydrophilic structure (4) was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrophilic polymer (1) was changed to the hydrophilic polymer (2).

<親水性ポリマー(2)の合成>
500ml三口フラスコにアクリルアミド56.9g、アクリルアミド−3−(エトキシシリル)プロピル11.6g、及び1−メトキシ−2−プロパノール280gを入れ、80℃窒素気流下、2,2’-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル2.3gを加えた。6時間攪拌しながら同温度に保った後、室温まで冷却した。アセトン2リットル中に投入し、析出した固体をろ取した。得られた固体をアセトンにて洗浄後、親水性ポリマー(2)を得た。乾燥後の質量は65.6gであった。GPC(ポリエチレンオキシド標準)により質量平均分子量8,500のポリマーであった。
<Synthesis of hydrophilic polymer (2)>
A 500 ml three-necked flask is charged with 56.9 g of acrylamide, 11.6 g of acrylamide-3- (ethoxysilyl) propyl, and 280 g of 1-methoxy-2-propanol. 2.3 g of dimethyl propionate) was added. The mixture was kept at the same temperature with stirring for 6 hours, and then cooled to room temperature. The mixture was put into 2 liters of acetone, and the precipitated solid was collected by filtration. The obtained solid was washed with acetone to obtain a hydrophilic polymer (2). The mass after drying was 65.6 g. It was a polymer having a mass average molecular weight of 8,500 by GPC (polyethylene oxide standard).

[比較例1]
ガラス表面に、本発明に係る親水性膜に代えて、光触媒フィルム〔東洋陶器(株)製、ハイドロテクト〕を貼付して親水性表面を形成し、比較例1の表面親水性部材を得た。
[Comparative Example 1]
In place of the hydrophilic film according to the present invention, a photocatalytic film (manufactured by Toyo Porcelain Co., Ltd., Hydrotect) was attached to the glass surface to form a hydrophilic surface, whereby a surface hydrophilic member of Comparative Example 1 was obtained.

〔耐摩擦性の評価〕
得られた親水性部材表面を不織布(BEMCOT、旭化学繊維社製)で200gの負荷をかけ250往復擦り、その前後の見た目の変化を目視により観察する。
○:擦り前後の表面に傷なし
△:1本程度傷あり
×:傷が多数存在
[Evaluation of friction resistance]
The surface of the obtained hydrophilic member is rubbed with a nonwoven fabric (BEMCOT, manufactured by Asahi Chemical Fiber Co., Ltd.) under a load of 200 g for 250 reciprocations, and the appearance change before and after that is visually observed.
○: No scratches on the surface before and after rubbing △: About one scratch ×: Many scratches exist

〔引掻き強度〕
0.1mm径サファイア針に5gから始めて5gきざみに加重をかけて親水層表面を走査し、傷つきが発生した加重を評価した(新東科学株式会社製引っかき強度試験機Type18Sで測定)。加重が大きくても傷つきがないほうが耐久性良好である。
[Scratch strength]
Starting from 5 g on a 0.1 mm diameter sapphire needle, a weight was applied in 5 g increments to scan the surface of the hydrophilic layer, and the weight at which scratching occurred was evaluated (measured with a scratch strength tester Type 18S manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). Durability is better when there is no damage even if the load is large.

〔防曇性の評価〕
上記で得られた親水性部材に、昼間、室内の蛍光灯下で、1分間水蒸気を当て、水蒸気から離した後、25℃、RH10%の環境下に配置し、前記と同様の照射条件の蛍光灯下において曇り具合及びその変化を下記基準により三段階で官能評価した。
○:曇りが観察されない
△:曇っているが、10秒以内に回復し、曇りが見られなくなる
×:曇っており、曇りが10秒経過しても回復しない
[Evaluation of anti-fogging property]
The hydrophilic member obtained above was exposed to water vapor for 1 minute under an indoor fluorescent lamp in the daytime, separated from the water vapor, and then placed in an environment of 25 ° C. and RH 10%. The degree of fogging and its change under a fluorescent lamp were sensory evaluated in three stages according to the following criteria.
○: No cloudiness is observed Δ: Cloudy, but recovers within 10 seconds, no cloudiness is seen ×: Cloudy, no cloudiness recovers even after 10 seconds

〔耐湿性の評価〕
上記で得られた親水性部材を、60℃、RH90%の高温高湿層中に配置し、1000時間後に取り出し、水滴接触角を測定して評価した。
結果を下記表に示す。
[Evaluation of moisture resistance]
The hydrophilic member obtained above was placed in a high-temperature and high-humidity layer at 60 ° C. and RH 90%, taken out after 1000 hours, and evaluated by measuring the water droplet contact angle.
The results are shown in the table below.

Figure 2008201812
Figure 2008201812

本発明の親水性皮膜転写シートの一例を示す断面の拡大概略概念図である。It is an expansion schematic conceptual diagram of a section showing an example of a hydrophilic membrane transfer sheet of the present invention. 本発明の親水性構造体の一例を示す断面の拡大概略概念図である。It is an expansion schematic conceptual diagram of a section showing an example of the hydrophilic structure of the present invention. 本発明の親水性皮膜転写シートを平板状基材上に設ける一方法を示す概略図である。It is the schematic which shows one method of providing the hydrophilic film | membrane transfer sheet of this invention on a flat base material. 本発明の親水性皮膜転写シートを局面状基材上に設ける一方法を示す概略図である。It is the schematic which shows one method which provides the hydrophilic film | membrane transfer sheet of this invention on a phase-like base material.

符号の説明Explanation of symbols

1 親水性皮膜
2 親水性表面
3 接着性層
4 下塗り層
5 仮支持体
10 親水性皮膜転写シート
20 基材
30 親水性構造体
90 ロボットアーム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrophilic film 2 Hydrophilic surface 3 Adhesive layer 4 Undercoat layer 5 Temporary support 10 Hydrophilic film transfer sheet 20 Base material 30 Hydrophilic structure 90 Robot arm

Claims (9)

仮支持体上に、
a) 親水性ポリマー、
b) Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、
c) 前記b)の金属アルコキシド化合物を加水分解、重縮合し、前記a)の親水性ポリマーとの結合を生起する触媒、
を含有する親水性被膜を有する親水性皮膜転写シート。
On the temporary support,
a) hydrophilic polymer,
b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, Al,
c) a catalyst that hydrolyzes and polycondenses the metal alkoxide compound of b) to form a bond with the hydrophilic polymer of a),
Hydrophilic film transfer sheet having a hydrophilic film containing
前記a)の親水性ポリマーが、下記一般式(I)〜(III)のいずれか少なくとも1種で表される請求項1に記載の親水性皮膜転写シート。
Figure 2008201812

一般式(I)〜(III)中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9およびR10はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基を表し、Xは反応性基(カルボキシル基、その塩、無水カルボン酸基、アミノ、ヒドロキシル、エポキシ基、メチロール、メルカプト、イソシアナート、ブロックイソシアナート基、アルコキシシリル基、アルコキシチタネート基、アルコキシアルミネート基、アルコキシジルコネート基、エチレン性不飽和二重結合、エステル結合、テトラゾール基)を表し、A、L、L、L3、L4及びL5は、それぞれ独立に単結合または連結基を示し、Yは−NHCOR11、−CONH2、−CON(R112、−COR11、−OH、−CO2M、−SO3M、−POM、−OPOM又は−N(R11を表す。ここで、R11は炭素数1〜18のアルキル基、アリール基、アラルキル基を表し、Mは水素原子、アルカリ金属、アルカリ土類金属又はオニウムを表し、Zはハロゲンイオンを表す。Bは下記一般式(IV)を表す。
Figure 2008201812

一般式(IV)中、R1、R2、L及びYは一般式(I)中のものと同じものを表す。
The hydrophilic film transfer sheet according to claim 1, wherein the hydrophilic polymer of a) is represented by at least one of the following general formulas (I) to (III).
Figure 2008201812

In the general formulas (I) to (III), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or carbon number 1 And X represents a reactive group (carboxyl group, salt thereof, carboxylic anhydride group, amino, hydroxyl, epoxy group, methylol, mercapto, isocyanate, block isocyanate group, alkoxysilyl group, alkoxy group) Represents a titanate group, an alkoxyaluminate group, an alkoxyzirconate group, an ethylenically unsaturated double bond, an ester bond, or a tetrazole group), and A, L 1 , L 2 , L 3 , L 4 and L 5 are independent of each other. Represents a single bond or a linking group, and Y represents —NHCOR 11 , —CONH 2 , —CON (R 11 ) 2 , —COR 11 , —OH, —CO 2 M, —SO 3 M, —PO 3 M, — OPO 3 M Represents -N (R 11) 3 Z 1 . Here, R 11 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group, or an aralkyl group, M represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal, or onium, and Z 1 represents a halogen ion. B represents the following general formula (IV).
Figure 2008201812

In the general formula (IV), R 1 , R 2 , L 1 and Y represent the same as those in the general formula (I).
前記親水性皮膜の前記仮支持体と反対側の面上に、更に接着層を有する、請求項1または2に記載の親水性皮膜転写シート。   The hydrophilic film transfer sheet according to claim 1, further comprising an adhesive layer on a surface of the hydrophilic film opposite to the temporary support. 前記接着層が、ゴム系、エポキシ系、アクリル系またはシリコーン系のいずれかを含む透明接着剤からなる、請求項3に記載の親水性皮膜転写シート。   The hydrophilic film transfer sheet according to claim 3, wherein the adhesive layer is made of a transparent adhesive containing any of rubber, epoxy, acrylic, and silicone. 請求項1〜4のいずれかに記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を他の基材上に設けた後、前記仮支持体を剥離することによる、親水皮膜を基材上に有する親水性構造体の製造方法。   After providing the said hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet in any one of Claims 1-4 on another base material, it has a hydrophilic film on a base material by peeling the said temporary support body. A method for producing a hydrophilic structure. 請求項3又は4に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を、前記接着性層を介して、他の基材に設けた後、前記仮支持体を剥離することによる、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体の製造方法。   The hydrophilic film by peeling off the temporary support after providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to claim 3 or 4 on the other substrate through the adhesive layer. The manufacturing method of the hydrophilic structure which has this on a base material. 請求項1〜4に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を他の基材上に設けた後、前記仮支持体を剥離することにより製造される、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体。   The hydrophilic film produced by peeling the temporary support after providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to claim 1 on another substrate. The hydrophilic structure which has. 請求項6又は7に記載の親水性皮膜転写シートにおける前記親水性皮膜を、前記接着層を介して他の基材上に設けた後、前記仮支持体を剥離することにより製造される、親水性皮膜を基材上に有する親水性構造体。   The hydrophilic film produced by peeling the temporary support after providing the hydrophilic film in the hydrophilic film transfer sheet according to claim 6 or 7 on another substrate through the adhesive layer. A hydrophilic structure having a conductive film on a substrate. 仮支持体上に、
a)親水性ポリマー、
b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、
及びc)前記b)の金属アルコキシド化合物を加水分解、重縮合し、前記a)の親水性ポリマーとの縮合を生起する触媒
を含有する親水性皮膜用組成物を用いて架橋構造親水性皮膜を形成することを特徴とする親水性皮膜転写シートの製造方法。
On the temporary support,
a) hydrophilic polymer,
b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, Al,
And c) hydrolyzing and polycondensing the metal alkoxide compound of b) above, and using the hydrophilic film composition containing a catalyst that causes condensation with the hydrophilic polymer of a) to form a crosslinked structure hydrophilic film. A method for producing a hydrophilic film transfer sheet comprising forming the hydrophilic film transfer sheet.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008208247A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Toyobo Co Ltd Resin or resin composition for laser welding use, and molded form using the same
WO2010030015A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 富士フイルム株式会社 Polymer composition and manufacturing method therefor, hydrophilic composition and hydrophilic member
WO2012173417A3 (en) * 2011-06-17 2013-04-04 주식회사 엘지화학 Reverse-osmosis membrane having an ultra-hydrophilic protective layer and method for producing same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008208247A (en) * 2007-02-27 2008-09-11 Toyobo Co Ltd Resin or resin composition for laser welding use, and molded form using the same
WO2010030015A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 富士フイルム株式会社 Polymer composition and manufacturing method therefor, hydrophilic composition and hydrophilic member
WO2012173417A3 (en) * 2011-06-17 2013-04-04 주식회사 엘지화학 Reverse-osmosis membrane having an ultra-hydrophilic protective layer and method for producing same
CN103328080A (en) * 2011-06-17 2013-09-25 Lg化学株式会社 Reverse-osmosis membrane having an ultra-hydrophilic protective layer and method for producing same
US8770414B2 (en) 2011-06-17 2014-07-08 Lg Chem, Ltd. Reverse osmosis membrane including ultra-hydrophilic passivation layer and method of manufacturing the same
CN103328080B (en) * 2011-06-17 2016-01-13 Lg化学株式会社 Comprise the reverse osmosis membrane of super hydrophilic passivation layer and manufacture the method for this reverse osmosis membrane

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