JP2008225466A - Anti-fogging and anti-reflection optical product - Google Patents

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Sumiaki Yamazaki
純明 山崎
Tomohito Tanaka
智史 田中
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Fujifilm Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical product having superior water resistance and film strength in water absorption, while having both of anti-fog and anti-reflective effects. <P>SOLUTION: The anti-fogging and anti-reflection optical product includes a first water-absorbing layer, a high refractive index layer having a polycondensate of metal alkoxide hydrolyzate, and a second water-absorbing layer, sequentially from a substrate side on the substrate of the optical product. The first and the second water-absorbing layers are layers obtained by curing a composition comprising (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group, and (c) a metal complex catalyst. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、レンズ、フィルター、ミラー等の光学物品に関し、特に防曇性および反射防止性の優れた光学物品に関する。   The present invention relates to an optical article such as a lens, a filter, and a mirror, and particularly relates to an optical article excellent in antifogging property and antireflection property.

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材料や防曇材料は、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 materials and antifogging materials currently under investigation depend on hydrophilicity and water / 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合せが特許文献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性や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 In the surface treatment by, there is a concern about the deterioration of the function over time, and the development of antifouling and antifogging members having excellent durability has been desired.

特許文献5には、光学物品の基材上に、PVAやポリアクリル酸等の吸水性高分子を有する第1吸水性膜と、その外側に位置する金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率薄膜と、さらにその外層に位置するPVAやポリアクリル酸等の吸水性高分子を有する第2吸水性膜とを積層した防曇反射防止光学物品が開示されているが、防曇効果と反射防止効果には優れるものの、耐水性および吸水時膜強度が不十分であり、改良が望まれていた。
国際公開第96/29375号パンフレット 特開平4−338901号公報 特公平6−29332号公報 特開平7−16940号公報 特開平11−109105号公報 化学工業日報、1995年1月30日
Patent Document 5 discloses a first water-absorbing film having a water-absorbing polymer such as PVA or polyacrylic acid on a substrate of an optical article, and a polycondensate of a hydrolyzate of a metal alkoxide located outside the first water-absorbing film. An anti-fogging anti-reflection optical article is disclosed in which a high refractive index thin film having a second water-absorbing film having a water-absorbing polymer such as PVA or polyacrylic acid, which is positioned on the outer layer, is laminated. Although excellent in effect and antireflection effect, water resistance and film strength at the time of water absorption are insufficient, and improvement has been desired.
International Publication No. 96/29375 Pamphlet JP-A-4-338901 Japanese Patent Publication No. 6-29332 Japanese Patent Laid-Open No. 7-16940 JP 11-109105 A Chemical Daily, January 30, 1995

本発明の目的は、防曇効果と反射防止効果を備えつつ、耐水性および吸水時膜強度に優れた光学物品を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an optical article that is excellent in water resistance and film strength at the time of water absorption while having an antifogging effect and an antireflection effect.

上記従来技術の問題点を鑑み、吸水性層に含まれる吸水性高分子の特性に着眼し研究を進めた結果、本発明者らは、シランカップリング基を含有する親水性ポリマーを含む吸水性層、または、シランカップリング基を含有する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を含む吸水性層(以下、「吸水性膜」ともいう)により、防曇効果と反射防止効果を備えつつ従来技術の問題点(耐水性および吸水時膜強度)を解決できることを見出した。また、金属錯体触媒を用いた場合には、前記加水分解・重縮合が生起されるとともに、吸水性層形成用塗布液の保存安定性が向上することを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は以下のとおりである。
In view of the above-mentioned problems of the prior art, as a result of conducting research while focusing on the characteristics of the water-absorbing polymer contained in the water-absorbing layer, the present inventors have developed a water-absorbing polymer containing a hydrophilic polymer containing a silane coupling group. A layer or a water-absorbing layer containing a crosslinked structure formed by hydrolysis and condensation polymerization of a hydrophilic polymer containing a silane coupling group and a metal alkoxide (hereinafter also referred to as “water-absorbing film”) It has been found that the problems of the prior art (water resistance and film strength upon water absorption) can be solved while providing a fogging effect and an antireflection effect. Moreover, when a metal complex catalyst was used, it discovered that while the said hydrolysis and polycondensation occurred, the storage stability of the coating liquid for water absorbing layer formation improved, and it came to this invention.
That is, the present invention is as follows.

1. 光学物品の基材上に、基材側から順に第一吸水性層、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率層、第二吸水性層を設けてなる防曇反射防止光学物品であって、第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする防曇反射防止光学物品。
2. 前記第一及び第二吸水性層が、さらに(b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の防曇反射防止光学物品。
3. 前記(c)金属錯体触媒が、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化合物から構成されるものであることを特徴とする前記1又は2に記載の防曇反射防止光学物品。
4. 前記シランカップリング基を含有する親水性ポリマーが、ポリマー末端または側鎖にシランカップリング基を含有することを特徴とする前記1〜3のいずれかに記載の防曇反射防止光学物品。
5. 前記ポリマー末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーが、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する化合物であることを特徴とする前記4に記載の防曇反射防止光学物品。

Figure 2008225466
上記一般式(1)で表される構造を有する親水性ポリマーは、構造単位(i)、(ii)で表されるポリマーユニットの少なくとも一方の末端に、構造単位(iii)で表されるシランカップリング基を有する。
一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子又は炭化水素基を表し、mは0、1または2を表し、x及びyは組成比を表し、xは0<x<100、yは0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。L1、L2、L3はそれぞれ独立に単結合又は有機連結基を表し、Y1、Y2はそれぞれ独立に−N(R7)(R8)、−OH、−NHCOR7、−CONH2、−CON(R7)(R8)、−COR7、−CO2M又は−SO3Mを表し、ここで、R7、R8はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表し、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す。
6. 前記ポリマー側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマーが、少なくとも下記一般式(2)で表される構造を有する化合物である前記4に記載の防曇反射防止光学物品。
Figure 2008225466
一般式(2)で表される化合物は、一般式(I−a)及び(I−b)で示される構造単位を有する。
一般式(I−a)及び(I−b)中、R〜R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。Lは単結合又は多価の有機連結基を表す。Lは単結合又は−CONH−、−NHCONH−、−OCONH−、−SONH−、−SO−からなる群より選択される構造を1つ以上有する多価の有機連結基を表す。mは1〜3の整数を表す。x、yは一般式(I−a)で表される構造単位と一般式(I−b)で表される構造単位の組成比を表し、0<x<100、0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。Xは−OH、−OR、−COR、−CO、−CON(R)(R)、−N(R)(R)、−NHCOR、−NHCO、−OCON(R)(R)、−NHCON(R)(R)、−SO、−OSO、−SO、−NHSO、−SON(R)(R)、−N(R)(R)(R)、−N(R)(R)(Rc)(R)、−PO(R)(R)、−OPO(R)(R)、または−PO(R)(R)を表す。ここで、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基を表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基を表し、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはオニウムを表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基、ハロゲン原子、無機アニオン、または有機アニオンを表す。
7.さらに、第一吸水性層および/または第二吸水性層に、d)コロイダルシリカを含有することを特徴とする前記1〜6のいずれかに記載の防曇反射防止光学物品。 1. Antifogging antireflection optical system comprising a first water-absorbing layer, a high refractive index layer having a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide, and a second water-absorbing layer in order from the substrate side on the substrate of the optical article. An article, wherein the first and second water-absorbing layers are layers formed by curing a composition containing (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group and (c) a metal complex catalyst. Anti-fogging anti-reflection optical article characterized.
2. The antifogging antireflection optical article according to claim 1, wherein the first and second water absorbing layers further contain (b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al.
3. The metal complex catalyst (c) is a metal element selected from groups 2A, 3B, 4A and 5A of the periodic table, and β-diketone, ketoester, hydroxycarboxylic acid or ester thereof, amino alcohol, enolic active hydrogen compound 3. The antifogging antireflection optical article as described in 1 or 2 above, which is composed of an oxo or hydroxy oxygen compound selected from the group consisting of
4). 4. The antifogging antireflection optical article according to any one of 1 to 3, wherein the hydrophilic polymer containing a silane coupling group contains a silane coupling group at a polymer terminal or a side chain.
5. 5. The antifogging antireflection optical article as described in 4 above, wherein the hydrophilic polymer having a silane coupling group at the polymer terminal is a compound having a structure represented by at least the following general formula (1).
Figure 2008225466
The hydrophilic polymer having the structure represented by the general formula (1) is a silane represented by the structural unit (iii) at least one terminal of the polymer unit represented by the structural units (i) and (ii). Has a coupling group.
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, m represents 0, 1 or 2, x and y Represents a composition ratio, x represents 0 <x <100, y represents 0 <y <100, and represents a number satisfying x + y = 100. L 1 , L 2 and L 3 each independently represents a single bond or an organic linking group, and Y 1 and Y 2 each independently represent —N (R 7 ) (R 8 ), —OH, —NHCOR 7 and —CONH. 2 , —CON (R 7 ) (R 8 ), —COR 7 , —CO 2 M or —SO 3 M, wherein R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group; Represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal or onium.
6). 5. The antifogging antireflection optical article according to 4, wherein the hydrophilic polymer having a silane coupling group in the polymer side chain is a compound having a structure represented by at least the following general formula (2).
Figure 2008225466
The compound represented by the general formula (2) has structural units represented by the general formulas (Ia) and (Ib).
In general formulas (Ia) and (Ib), R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms. L 1 represents a single bond or a polyvalent organic linking group. L 2 represents a single bond or a polyvalent organic linking group having one or more structures selected from the group consisting of —CONH—, —NHCONH—, —OCONH—, —SO 2 NH—, and —SO 3 —. m represents an integer of 1 to 3. x and y represent the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (Ia) and the structural unit represented by the general formula (Ib), and 0 <x <100 and 0 <y <100. , X + y = 100. X is —OH, —OR a , —COR a , —CO 2 R e , —CON (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ), —NHCOR d , —NHCO 2 R a , —OCON (R a ) (R b ), —NHCON (R a ) (R b ), —SO 3 R e , —OSO 3 R e , —SO 2 R d , —NHSO 2 R d , —SO 2 N (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ) (R c ), —N (R a ) (R b ) (R c ) (R g ), —PO 3 (R e) ) (R f ), —OPO 3 (R e ) (R f ), or —PO 3 (R d ) (R e ). Here, R a , R b and R c each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group, R d represents a linear, branched or cyclic alkyl group, R e and R f independently represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group, an alkali metal, an alkaline earth metal, or onium, and R g represents a linear, branched or cyclic alkyl group, a halogen atom, An inorganic anion or an organic anion is represented.
7). Furthermore, d) colloidal silica is contained in a 1st water absorption layer and / or a 2nd water absorption layer, The antifogging antireflection optical article in any one of said 1-6 characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、防曇効果と反射防止効果を備えつつ、耐水性および吸水時膜強度に優れた光学物品を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical article excellent in water resistance and the film | membrane intensity | strength at the time of water absorption can be provided, providing the anti-fogging effect and the antireflection effect.

(1)本発明の防曇反射防止光学物品は、光学物品の基材上に、基材側から順に第一吸水性層、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率層、第二吸水性層を設けてなる防曇反射防止光学物品であって、第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする。
また、(2)本発明の防曇反射防止光学物品は、光学物品の基材上に、基材側から順に、第一吸水性層、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率層および第二吸水性層を設けてなる防曇反射防止光学物品であって、第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする。
前記(1)の形態によれば、従来技術に比べ、高い膜強度を維持したまま吸水性をさらに向上できる。
前記(2)の形態によれば、シランカップリング基を有する親水性ポリマー(好ましくは、末端または側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマー)と、Si、Ti、Zr、Alから選択される元素のアルコキシドの加水分解、縮重合により形成された架橋構造を有する吸水性層は、高密度の架橋構造を有する有機無機複合体皮膜が形成されているため、高強度の皮膜となる。具体的には、親水性ポリマーを、適当な溶媒に溶解させ、金属錯体触媒の存在下で攪拌することで、系中で加水分解・重縮合が進行し、ゾル状の吸水性膜組成物が得られ、それを基材あるいは下層に被膜し、乾燥することにより基材あるいは下層表面上に親水性の官能基を有し、金属アルコキシドとそれと反応しうる官能基が反応して形成される架橋構造を有する有機無機複合体皮膜が形成される。この架橋構造を有する高密度で強固な有機無機複合体皮膜により、得られる吸水性層の塗膜は優れた耐摩耗性が発現し、高い表面親水性を長期間保持しうるものと考えられる。また、本発明における吸水性層は、層を形成する親水性ポリマーがシランカップリング基を含有するため、共有結合によりゾルゲル膜中に取り込まれ、水浸漬においても親水性ポリマーが層表面から抜け出ることがなく、耐水性に優れ、吸水時膜破壊が少ない。
さらに、第2の吸水性膜に吸収された大気中の水分は、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を主成分とする高屈折率薄膜を通過して、第1の吸水性膜に吸収されていく。これとは逆に第1の吸水性膜に吸収された水分が膜外部に放出される際には、高屈折率薄膜を通過して、一旦第2の吸水性膜に吸収された後、大気に放出される。このようなプロセスにより高屈折率薄膜内部、と第1、第2、の吸水性膜との界面に、水分および水分中の物質が残留するような現象は発生しなくなる。
(1) The antifogging antireflection optical article of the present invention is a high refractive index layer having a first water-absorbing layer and a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide in order from the substrate side on the substrate of the optical article, An anti-fogging antireflection optical article provided with a second water absorbing layer, wherein the first and second water absorbing layers are (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group, (c) a metal complex catalyst, It is the layer formed by hardening the composition containing this.
(2) The anti-fogging antireflection optical article of the present invention has a high refraction having a first water-absorbing layer and a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide in order from the substrate side on the substrate of the optical article. An anti-fogging antireflection optical article provided with a rate layer and a second water-absorbing layer, wherein the first and second water-absorbing layers are (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group, (b) Si It is a layer formed by curing a composition containing a metal alkoxide compound selected from Ti, Zr, and Al, and (c) a metal complex catalyst.
According to the mode (1), the water absorption can be further improved while maintaining a high film strength as compared with the prior art.
According to the form of (2), a hydrophilic polymer having a silane coupling group (preferably a hydrophilic polymer having a silane coupling group at the terminal or side chain) and Si, Ti, Zr, Al are selected. The water-absorbing layer having a cross-linked structure formed by hydrolysis and condensation polymerization of the alkoxide of the element is a high-strength film because the organic-inorganic composite film having a high-density cross-linked structure is formed. Specifically, a hydrophilic polymer is dissolved in an appropriate solvent and stirred in the presence of a metal complex catalyst, whereby hydrolysis and polycondensation proceed in the system, and a sol-like water-absorbing film composition is obtained. The resulting cross-link is formed by coating the base material or lower layer with the substrate and drying it to have a hydrophilic functional group on the surface of the base material or lower layer and reacting the metal alkoxide with a functional group capable of reacting with it An organic-inorganic composite film having a structure is formed. With this high-density and strong organic-inorganic composite film having this crosslinked structure, it is considered that the resulting water-absorbent layer has excellent wear resistance and can maintain high surface hydrophilicity for a long period of time. In the water-absorbing layer in the present invention, since the hydrophilic polymer forming the layer contains a silane coupling group, the hydrophilic polymer is taken into the sol-gel film by covalent bonding, and the hydrophilic polymer escapes from the surface of the layer even in water immersion. Excellent water resistance and less film breakage during water absorption.
Furthermore, moisture in the atmosphere absorbed by the second water-absorbing film passes through the high refractive index thin film mainly composed of a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide and is absorbed by the first water-absorbing film. It will be done. On the contrary, when the moisture absorbed in the first water-absorbing film is released to the outside of the film, it passes through the high refractive index thin film and is once absorbed in the second water-absorbing film, and then the atmosphere. To be released. By such a process, the phenomenon that moisture and substances in the moisture remain at the interface between the high refractive index thin film and the first and second water-absorbing films does not occur.

〔第一および第二吸水性層〕
本発明において、第一及び第二吸水性層は、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層であり、所望により、(b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物が用いられる。
[First and second water-absorbing layers]
In the present invention, the first and second water-absorbing layers are layers formed by curing a composition containing (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group and (c) a metal complex catalyst. (B) A metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al is used.

(a) シランカップリング基を含有する親水性ポリマー
本発明における(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー(以下、「(a)シラン変成親水性ポリマー」とも称する)はその構成単位であるモノマーのlogPが−3〜2であるのが好ましく、−2〜0であるのがより好ましい。この範囲において、良好な親水性が得られる。
ここでlogPとは、Medicinal Chemistry Project, Pomona College, Claremont, Californiaで開発され、Daylight Chemical Information System Inc. より入手できるソフトウェアPCModelsを用いて算出した化合物のオクタノール/水分配係数(P)の値の対数である。
シランカップリング基としては特に限定されることはないが、下記式で表されることが好ましい。
(R1m(OR23-m−Si−
上記式中、R1、R2、mは、後述の一般式(I)中のR1、R2、mとそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同じである。
本発明においては、吸水性膜の特性のさらなる向上の観点からは、シランカップリング基が親水性ポリマーの末端または側鎖に導入されることが好ましい。
親水性ポリマーの分子量は、1,000〜100,000が好ましく、1,000〜50,000がさらに好ましく、1,000〜30,000が最も好ましい。
(A) Hydrophilic polymer containing a silane coupling group (a) The hydrophilic polymer containing a silane coupling group in the present invention (hereinafter also referred to as “(a) silane-modified hydrophilic polymer”) is a structural unit thereof. The log P of a certain monomer is preferably −3 to 2, and more preferably −2 to 0. In this range, good hydrophilicity can be obtained.
Here, log P is the logarithm of the value of the octanol / water partition coefficient (P) of a compound calculated using the software PCModels developed by Medicinal Chemistry Project, Pomona College, Claremont, California and available from Daylight Chemical Information System Inc. It is.
Although it does not specifically limit as a silane coupling group, It is preferable to represent with a following formula.
(R 1 ) m (OR 2 ) 3-m -Si-
In said formula, R < 1 >, R < 2 >, m is synonymous with R < 1 >, R < 2 >, m in general formula (I) mentioned later, respectively, A preferable range is also the same.
In the present invention, from the viewpoint of further improving the properties of the water-absorbing film, it is preferable that a silane coupling group is introduced into the terminal or side chain of the hydrophilic polymer.
The molecular weight of the hydrophilic polymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and most preferably 1,000 to 30,000.

<(a-1)ポリマー末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマー(以下「(a-1)末端シラン変性親水性ポリマー」と称する)>
本発明においては、(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーとして、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する親水性ポリマーを含有することが好ましい。
<(A-1) Hydrophilic polymer having a silane coupling group at the polymer terminal (hereinafter referred to as “(a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer”)>
In the present invention, it is preferable that (a-1) the terminal silane-modified hydrophilic polymer contains at least a hydrophilic polymer having a structure represented by the following general formula (1).

Figure 2008225466
Figure 2008225466

一般式(1)で表される構造を有する親水性高分子化合物は、構造単位(i)、(ii)で表されるポリマーユニットの両末端の少なくとも一方に、構造単位(iii)で表されるシランカップリング基を有していればよく、他の末端にもこの官能基を有していてもよく、水素原子、または重合開始能を有する官能基を有していてもよい。
上記一般式(1)において、mは0、1または2を表し、R1、R2、R3、R4、R5およびR6はそれぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基(好ましくは炭素数1〜8)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、直鎖、分岐又は環状のアルキル基(好ましくは炭素数8以下)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。
1〜R6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 hydrophilic polymer compound having the structure represented by the general formula (1) is represented by the structural unit (iii) at at least one of both ends of the polymer unit represented by the structural units (i) and (ii). As long as it has a silane coupling group, the other terminal may have this functional group, and may have a hydrogen atom or a functional group having a polymerization initiating ability.
In the general formula (1), m represents 0, 1 or 2, and R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group (preferably carbon 1 to 8) are expressed. Examples of the hydrocarbon group include an alkyl group and an aryl group, and a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having a carbon number of 8 or less) 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 to R 6 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る。好ましい例としては、ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、
These hydrocarbon groups may further have a substituent.
When the alkyl group has a substituent, the substituted alkyl group is constituted by a bond between a substituent and an alkylene group, and here, a monovalent nonmetallic atomic group excluding hydrogen is used as the substituent. Preferred examples include halogen atoms (-F, -Br, -Cl, -I), hydroxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, mercapto groups, alkylthio groups, arylthio groups, alkyldithio groups, aryldithio groups, amino groups, N-alkylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N, N-dialkyl Carbamoyloxy group, N, N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-arylcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N-aryl Acylamino group, ureido group, N ′ -Alkylureido group, N ', N'-dialkylureido group, N'-arylureido group, N', N'-diarylureido group, N'-alkyl-N'-arylureido group, N-alkylureido group,

N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイト基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、カルボキシル基、   N-arylureido group, N′-alkyl-N-alkylureido group, N′-alkyl-N-arylureido group, N ′, N′-dialkyl-N-alkylureate group, N ′, N′-dialkyl -N-arylureido group, N'-aryl-N-alkylureido group, N'-aryl-N-arylureido group, N ', N'-diaryl-N-alkylureido group, N', N'-diaryl -N-arylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-arylureido group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N- Alkoxycarbonyl amino group, N- aryl -N- aryloxycarbonylamino group, a formyl group, an acyl group, a carboxyl group,

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,N−ジ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、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基(以下、スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、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,N−ジ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(−PO32)及びその共役塩基基(以下、ホスフォナト基と称す)、ジアルキルホスフォノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスフォノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスフォノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスフォノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスフォナト基と称す)、モノアリールホスフォノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールホスフォナト基と称す)、ホスフォノオキシ基(−OPO32)及びその共役塩基基(以後、ホスフォナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスフォノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスフォノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスフォノオキシ基(−OPO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスフォノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基(以後、アルキルホスフォナトオキシ基と称す)、モノアリールホスフォノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基(以後、アリールフォスホナトオキシ基と称す)、モルホルノ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。 Alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N, N-diarylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, Alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (—SO 3 H) and its conjugate base group (hereinafter referred to as sulfonate group), alkoxysulfonyl group, aryloxysulfonyl group, sulfinamoyl group, N-alkylsulfinamoyl group, N, N-dialkylsulfinamoyl group, N-arylsulfinamoyl group, N, N-diarylsulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl group, sulfamoyl group N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfamoyl group, N, N-diarylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group phosphono group ( —PO 3 H 2 ) and its conjugate base group (hereinafter referred to as phosphonate group), dialkyl phosphono group (—PO 3 (alkyl) 2 ), diaryl phosphono group (—PO 3 (aryl) 2 ), alkylaryl Phosphono group (—PO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkyl phosphono group (—PO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as alkyl phosphonate group), monoaryl phosphono group (-PO 3 H (aryl)) and its conjugated base group (hereinafter referred to as aryl phosphonophenyl group), phosphonooxy group (-O O 3 H 2) and its conjugated base group (hereinafter referred to as phosphonophenyl group), dialkyl phosphonooxy group (-OPO 3 (alkyl) 2), diaryl phosphonooxy group (-OPO 3 (aryl) 2) , An alkylarylphosphonooxy group (—OPO (alkyl) (aryl)), a monoalkylphosphonooxy group (—OPO 3 H (alkyl)) and a conjugated base group thereof (hereinafter referred to as an alkylphosphonatooxy group), A monoarylphosphonooxy group (—OPO 3 H (aryl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as arylphosphonatooxy group), morpholino group, cyano group, nitro group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group Can be mentioned.

これらの置換基における、アルキル基の具体例としては、前述のアルキル基が挙げられ、アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル2基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシフェニル基、アセトキシフェニル基、ベンゾイロキシフェニル基、メチルチオフェニル基、フェニルチオフェニル基、メチルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシフェニルカルボニル基、フェノキシカルボニルフェニル基、N−フェニルカルバモイルフェニル基、フェニル基、シアノフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、ホスフォノフェニル基、ホスフォナトフェニル基等を挙げることができる。また、アルケニル基の例としては、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、シンナミル基、2−クロロ−1−エテニル基等が挙げられ、アルキニル基の例としては、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。アシル基(G1CO-)におけるG1としては、水素、ならびに上記のアルキル基、アリール基を挙げることができる。 Specific examples of the alkyl group in these substituents include the above-described alkyl groups, and specific examples of the aryl group include phenyl group, biphenyl group, naphthyl group, tolyl 2 group, xylyl group, mesityl group, cumenyl group. Group, chlorophenyl group, bromophenyl group, chloromethylphenyl group, hydroxyphenyl group, methoxyphenyl group, ethoxyphenyl group, phenoxyphenyl group, acetoxyphenyl group, benzoyloxyphenyl group, methylthiophenyl group, phenylthiophenyl group, methyl Aminophenyl group, dimethylaminophenyl group, acetylaminophenyl group, carboxyphenyl group, methoxycarbonylphenyl group, ethoxyphenylcarbonyl group, phenoxycarbonylphenyl group, N-phenylcarbamoylphenyl group, phenyl , It can be exemplified cyanophenyl group, sulfophenyl group, sulfonatophenyl group, phosphonophenyl phenyl group, a phosphonophenyl phenyl group. Examples of the alkenyl group include vinyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, cinnamyl group, 2-chloro-1-ethenyl group and the like. Examples of alkynyl group include ethynyl group, 1- A propynyl group, a 1-butynyl group, a trimethylsilylethynyl group, etc. are mentioned. Examples of G 1 in the acyl group (G 1 CO ) include hydrogen and the above alkyl groups and aryl groups.

これら置換基のうち、より好ましいもの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。   Among these substituents, more preferred are halogen atoms (—F, —Br, —Cl, —I), alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, N-alkylamino groups, N, N-dialkyls. Amino group, acyloxy group, 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-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, sulfo group, sulfonate group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group Group, N-arylsulfamoy Group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group, phosphonate group, dialkyl phosphono group, diaryl phosphono group, monoalkyl phosphono group, alkyl phosphonate group, monoaryl phosphono group, aryl phosphonate group Group, phosphonooxy group, phosphonatooxy group, aryl group, and alkenyl group.

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まで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 include linear alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms, branched chains having 3 to 12 carbon atoms, and cyclic alkylene groups 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.

1およびL2は、単結合又は有機連結基を表す。ここで、有機連結基と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。 L 1 and L 2 represent a single bond or an organic linking group. Here, the organic linking group refers to a polyvalent linking group composed of a nonmetallic atom, and specifically includes 0 to 60 carbon atoms, 0 to 10 nitrogen atoms, and 0 to 50 carbon atoms. It consists of up to 0 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 2008225466
Figure 2008225466

3は、単結合又は有機連結基を表す。ここで、有機連結基とは、非金属原子からなる多価の連結基を示し、具体的には、上記L1およびL2と同様のものを挙げることができる。中でも、特に好ましい構造としては、−(CH2n−S−である(nは1〜8の整数)。 L 3 represents a single bond or an organic linking group. Here, the organic linking group refers to a polyvalent linking group composed of a nonmetallic atom, and specific examples thereof include those similar to the above L 1 and L 2 . Among them, a particularly preferable structure is — (CH 2 ) n —S— (n is an integer of 1 to 8).

また、Y1およびY2は、−NHCOR7、−CONH2、−CON(R7)(R8)、−COR7、−OH、−CO2M又は−SO3Mを表し、ここで、R7、R8はそれぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐又は環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を表す。また、−CON(R7)(R8)についてR7、R8がお互い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。R7、R8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〜R6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 1 and Y 2 represent —NHCOR 7 , —CONH 2 , —CON (R 7 ) (R 8 ), —COR 7 , —OH, —CO 2 M or —SO 3 M, R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms). In addition, with respect to —CON (R 7 ) (R 8 ), R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring, and the formed ring is a hetero atom such as an oxygen atom, a sulfur atom, or a nitrogen atom. It may be a heterocycle containing an atom. R 7 and R 8 may further have a substituent, and the substituents that can be introduced here are the same as the substituents that can be introduced when R 1 to R 6 are alkyl groups. Can be listed.

7、R8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。
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。
また、Y1、Y2としては具体的には、−NHCOCH3、−CONH2、−COOH、−SO3 -NMe4 +、モルホリノ基等が好ましい。
Specific examples of R 7 and R 8 include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isopropyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl. Preferred examples include a group, 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.
Further, specifically as Y 1, Y 2, -NHCOCH 3 , -CONH 2, -COOH, -SO 3 - NMe 4 +, a morpholino group, etc. are preferable.

x及びyは組成比(モル比)を表し、xは0<x≦100、yは0≦y<100であり、x+y=100となる数を表す。xは50<x≦100、yは0≦y<50であることがより好ましく、xは70<x≦100、yは0≦y<30であることが更に好ましい。   x and y represent a composition ratio (molar ratio), where x is 0 <x ≦ 100, y is 0 ≦ y <100, and x + y = 100. More preferably, x is 50 <x ≦ 100, y is 0 ≦ y <50, x is 70 <x ≦ 100, and y is further preferably 0 ≦ y <30.

(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーの分子量としては、1,000〜100,000が好ましく、1,000〜50,000がさらに好ましく、1,000〜30,000が最も好ましい。   (A-1) The molecular weight of the terminal silane-modified hydrophilic polymer is preferably 1,000 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and most preferably 1,000 to 30,000.

本発明に好適に用い得る(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーの具体例1〜12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 1 to 12 of the (a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer that can be suitably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

<合成方法>
本発明におけるポリマー末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーとして、例えば(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーは、下記構造単位(i)及び(ii)で表されるラジカル重合可能なモノマーと、下記構造単位(iii)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。
この反応様式は特に制限されるものではないが、ラジカル重合開始剤の存在下、或いは、高圧水銀灯の照射下、バルク反応、溶液反応、懸濁反応などを行えばよい。
<Synthesis method>
As the hydrophilic polymer having a silane coupling group at the polymer terminal in the present invention, for example, (a-1) a terminal silane-modified hydrophilic polymer is a radical polymerizable monomer represented by the following structural units (i) and (ii): And can be synthesized by radical polymerization using a silane coupling agent having chain transfer ability in radical polymerization represented by the following structural unit (iii). Since the silane coupling agent 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.
Although this reaction mode is not particularly limited, bulk reaction, solution reaction, suspension reaction and the like may be performed in the presence of a radical polymerization initiator or irradiation with a high-pressure mercury lamp.

また、重合反応において、(iii)で表される構造単位の導入量を制御し、これと構造単位(i)又は(ii)との単独重合を効果的に抑制するため、不飽和化合物の分割添加法、逐次添加法などを用いた重合法を行うことが好ましい。
構造単位(iii)に対する構造単位(i)、(ii)の反応比率は特に制限されるものではないが、構造単位(iii)1モルに対して、構造単位(i)、(ii)が0.5〜50モルの範囲内とすることが、副反応の抑制や加水分解性シラン化合物の収率向上の観点から好ましく、1〜45モルの範囲がより好ましく、5〜40モルの範囲であることが最も好ましい。
Further, in the polymerization reaction, the amount of the structural unit represented by (iii) is controlled, and in order to effectively suppress the homopolymerization of the structural unit with the structural unit (i) or (ii), A polymerization method using an addition method, a sequential addition method, or the like is preferably performed.
The reaction ratio of the structural units (i) and (ii) with respect to the structural unit (iii) is not particularly limited, but the structural units (i) and (ii) are 0 with respect to 1 mol of the structural unit (iii). From the viewpoint of suppressing side reactions and improving the yield of the hydrolyzable silane compound, the range of 1 to 45 mol is more preferable, and the range of 5 to 40 mol is preferable. Most preferred.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

上記構造単位(i)、(ii)及び(iii)において、R1〜R6、L1〜L3、Y1、Y2、mは、上記一般式(1)と同義である。また、これらの化合物は、市販されており、また容易に合成することもできる。 In the structural units (i), (ii) and (iii), R 1 to R 6 , L 1 to L 3 , Y 1 , Y 2 and m are as defined in the general formula (1). These compounds are commercially available and can also be easily synthesized.

(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーを合成するためのラジカル重合法としては、従来公知の方法の何れをも使用することができる。具体的には、一般的なラジカル重合法は、例えば、新高分子実験学3、高分子の合成と反応1(高分子学会編、共立出版)、新実験化学講座19、高分子化学(I)(日本化学会編、丸善)、物質工学講座、高分子合成化学(東京電気大学出版局)等に記載されており、これらを適用することができる。   (A-1) As a radical polymerization method for synthesizing a terminal silane-modified hydrophilic polymer, any of conventionally known methods can be used. Specifically, general radical polymerization methods include, for example, New Polymer Experimental Science 3, Polymer Synthesis and Reaction 1 (Edited by the Society of Polymer Science, Kyoritsu Shuppan), New Experimental Chemistry Course 19, Polymer Chemistry (I) (The Chemical Society of Japan, Maruzen), Materials Engineering, Synthetic Polymer Chemistry (Tokyo Denki University Press), etc., can be applied.

また、上記(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーは、前記した各構造単位と、後述するような他のモノマーとの共重合体であってもよい。用いられる他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリルエステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニルエステル類、スチレン類、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイン酸イミド等の公知のモノマーも挙げられる。このようなモノマー類を共重合させることで、製膜性、膜強度、親水性、疎水性、溶解性、反応性、安定性等の諸物性を改善することができる。   The (a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer may be a copolymer of each structural unit described above and another monomer as described later. Examples of other monomers used include acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, vinyl esters, styrenes, acrylic acid, methacrylic acid, acrylonitrile, maleic anhydride, maleic imide, etc. A well-known monomer is also mentioned. By copolymerizing such monomers, various physical properties such as film forming property, film strength, hydrophilicity, hydrophobicity, solubility, reactivity, and stability can be improved.

アクリル酸エステル類の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、(n−又はi−)プロピルアクリレート、(n−、i−、sec−又はt−)ブチルアクリレート、アミルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、クロロエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、アリルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、クロロベンジルアクリレート、ヒドロキシベンジルアクリレート、ヒドロキシフェネチルアクリレート、ジヒドロキシフェネチルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェニルアクリレート、ヒドロキシフェニルアクリレート、クロロフェニルアクリレート、スルファモイルフェニルアクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルアクリレート等が挙げられる。   Specific examples of acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, (n- or i-) propyl acrylate, (n-, i-, sec- or t-) butyl acrylate, amyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Dodecyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypentyl acrylate, cyclohexyl acrylate, allyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, chloro Benzyl acrylate, hydroxybenzyl acrylate, hydroxyphenethyl acrylate, dihydroxyphenethyl Acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, phenyl acrylate, hydroxyphenyl acrylate, chlorophenyl acrylate, sulfamoylphenyl acrylate, 2- (hydroxyphenyl carbonyloxy) ethyl acrylate.

メタクリル酸エステル類の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、(n−又はi−)プロピルメタクリレート、(n−、i−、sec−又はt−)ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、クロロエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、ヒドロキシベンジルメタクリレート、ヒドロキシフェネチルメタクリレート、ジヒドロキシフェネチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタクリレート、クロロフェニルメタクリレート、スルファモイルフェニルメタクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルメタクリレート等が挙げられる。   Specific examples of methacrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, (n- or i-) propyl methacrylate, (n-, i-, sec- or t-) butyl methacrylate, amyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Dodecyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypentyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, allyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, benzyl methacrylate, methoxybenzyl methacrylate, chloro Benzyl methacrylate, hydroxybenzyl methacrylate, hydroxyphene Chill methacrylate, dihydroxyphenethyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, phenyl methacrylate, hydroxyphenyl methacrylate, chlorophenyl methacrylate, sulfamoylphenyl methacrylate, 2- (hydroxyphenyl carbonyloxy) ethyl methacrylate.

アクリルアミド類の具体例としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−トリルアクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)アクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)アクリルアミド、N−(トリルスルホニル)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of acrylamides include acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-butylacrylamide, N-benzylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-phenylacrylamide, and N-tolylacrylamide. N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (sulfamoylphenyl) acrylamide, N- (phenylsulfonyl) acrylamide, N- (tolylsulfonyl) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methyl-N-phenylacrylamide , N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide and the like.

メタクリルアミド類の具体例としては、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−ベンジルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド、N−トリルメタクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)メタクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)メタクリルアミド、N−(トリルスルホニル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of methacrylamides include methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-propylmethacrylamide, N-butylmethacrylamide, N-benzylmethacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N -Phenylmethacrylamide, N-tolylmethacrylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide, N- (sulfamoylphenyl) methacrylamide, N- (phenylsulfonyl) methacrylamide, N- (tolylsulfonyl) methacrylamide, N , N-dimethylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.

ビニルエステル類の具体例としては、ビニルアセテート、ビニルブチレート、ビニルベンゾエート等が挙げられる。
スチレン類の具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、シクロヘキシルスチレン、クロロメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレン、メトキシスチレン、ジメトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、ヨードスチレン、フルオロスチレン、カルボキシスチレン等が挙げられる。
Specific examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and the like.
Specific examples of styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, propyl styrene, cyclohexyl styrene, chloromethyl styrene, trifluoromethyl styrene, ethoxymethyl styrene, acetoxymethyl styrene, methoxy styrene, dimethoxy styrene. Chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, carboxystyrene, and the like.

共重合体の合成に使用されるこれら、他のモノマーの割合は、諸物性の改良に十分な量である必要があるが、割合が大きすぎる場合には、吸水性膜としての機能が不十分となり、(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーを添加する利点を十分に得られない懸念がある。従って、(a-1)末端シラン変性親水性ポリマー中の、他のモノマーの好ましい総割合は80重量%以下であり、さらに好ましくは50重量%以下である。   The proportion of these other monomers used in the synthesis of the copolymer needs to be sufficient to improve various physical properties, but if the proportion is too large, the function as a water-absorbing film is insufficient. Therefore, there is a concern that the advantage of adding the (a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer cannot be sufficiently obtained. Therefore, the preferred total proportion of other monomers in the (a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer is 80% by weight or less, more preferably 50% by weight or less.

(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーは、単独で用いても2種以上併用してもよい。   (A-1) The terminal silane-modified hydrophilic polymer may be used alone or in combination of two or more.

また、組成物中、(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーと併用して、下記の親水性ポリマーを添加することも好ましい。
アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニル類或いはその加水分解物、スチレン類、アクリル酸又はその塩、メタクリル酸又はその塩、アクリルニトリル、無水マレイン酸類、マレイン酸イミド類などのモノマーを原料とするポリマーが挙げられる。
特に上記のモノマーでもアミノ基、アンモニウム基、水酸基、スルホンアミド基、カルボキシル基又はその塩、リン酸基又はその塩、スルホン酸基又はその塩、エーテル基特にエチレンオキシ基を有するモノマーが好ましい。
また、上記以外に主鎖にウレタン結合、或いはアミド結合、或いはウレア結合を有する親水性ポリマーも使用することが可能である。
Moreover, it is also preferable to add the following hydrophilic polymer in combination with the (a-1) terminal silane-modified hydrophilic polymer in the composition.
Acrylic acid esters, methacrylic acid esters, acrylamides, methacrylamides, vinyls or hydrolysates thereof, styrenes, acrylic acid or salts thereof, methacrylic acid or salts thereof, acrylonitrile, maleic anhydrides, maleic imides And polymers made from monomers such as
Among these monomers, monomers having an amino group, an ammonium group, a hydroxyl group, a sulfonamide group, a carboxyl group or a salt thereof, a phosphoric acid group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, an ether group, particularly an ethyleneoxy group are preferable.
In addition to the above, hydrophilic polymers having a urethane bond, an amide bond, or a urea bond in the main chain can also be used.

アクリル酸エステル類の具体例としては、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシペンチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ヒドロキシベンジルアクリレート、ジヒドロキシフェネチルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、スルファモイルフェニルアクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルアクリレート、ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート等が挙げられる。   Specific examples of acrylic esters include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypentyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, hydroxybenzyl acrylate, dihydroxyphenethyl acrylate, furfuryl acrylate , Tetrahydrofurfuryl acrylate, sulfamoylphenyl acrylate, 2- (hydroxyphenylcarbonyloxy) ethyl acrylate, diethylene glycol ethyl ether acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate and the like.

メタクリル酸エステル類の具体例としては、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシペンチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、ジヒドロキシフェネチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、スルファモイルフェニルメタクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルメタクリレート、ジエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、メトキシテトラエチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。   Specific examples of methacrylic acid esters include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypentyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, dihydroxyphenethyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl. Examples include methacrylate, sulfamoylphenyl methacrylate, 2- (hydroxyphenylcarbonyloxy) ethyl methacrylate, diethylene glycol ethyl ether methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, and methoxytetraethylene glycol monomethacrylate.

アクリルアミド類の具体例としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of acrylamides include acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-butylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-phenylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N- Examples include methyl-N-phenylacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide and the like.

メタクリルアミド類の具体例としては、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)メタクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of methacrylamides include methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-propylmethacrylamide, N-butylmethacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N- (sulfamoylphenyl). ) Methacrylamide, N- (phenylsulfonyl) methacrylamide, N, N-dimethylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.

ビニル類の具体例としては、ビニルアセテート、ビニルピロリドン等が挙げられる。
スチレン類の具体例としては、トリメトキシスチレン、カルボキシスチレン、スチレンスルホン又はその塩等が挙げられる。
Specific examples of vinyls include vinyl acetate and vinyl pyrrolidone.
Specific examples of styrenes include trimethoxystyrene, carboxystyrene, styrene sulfone or a salt thereof.

(a-1)末端シラン変性親水性ポリマーは、被膜性と親水性のバランスをとるといった観点から、本発明において吸水性膜の形成に用いられる組成物中に、不揮発性成分として、好ましくは0〜50質量%、更に好ましくは0〜20質量%の範囲で使用される。   (A-1) The terminal silane-modified hydrophilic polymer is preferably 0 as a non-volatile component in the composition used for forming the water-absorbing film in the present invention from the viewpoint of balancing the film property and hydrophilicity. It is used in a range of ˜50 mass%, more preferably 0 to 20 mass%.

<(a-2)ポリマー側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマー(以下「(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマー」と称する)>
本発明においては、(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーとして、下記一般式(2)で表される親水性ポリマーを有することが好ましい。一般式(2)で表されるポリマーは、一般式(I−a)、(I−b)で示される構造単位を有する。
<(A-2) Hydrophilic polymer having silane coupling group in polymer side chain (hereinafter referred to as “(a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymer”)>
In the present invention, the (a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymer preferably has a hydrophilic polymer represented by the following general formula (2). The polymer represented by the general formula (2) has structural units represented by the general formulas (Ia) and (Ib).

Figure 2008225466
Figure 2008225466

一般式(I−a)及び(I−b)中、R〜R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。Lは単結合又は多価の有機連結基を表す。Lは単結合又は−CONH−、−NHCONH−、−OCONH−、−SONH−、−SO−からなる群より選択される構造を1つ以上有する多価の有機連結基を表す。mは1〜3の整数を表す。x、yは0<x<100、0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。Xは−OH、−OR、−COR、−CO、−CON(R)(R)、−N(R)(R)、−NHCOR、−NHCO、−OCON(R)(R)、−NHCON(R)(R)、−SO、−OSO、−SO、−NHSO、−SON(R)(R)、−N(R)(R)(R)、−N(R)(R)(Rc)(R)、−PO(R)(R)、−OPO(R)(R)、または−PO(R)(R)を表す。ここで、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を表し、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはオニウムを表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)、ハロゲン原子、無機アニオン、または有機アニオンを表す。 In general formulas (Ia) and (Ib), R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms. L 1 represents a single bond or a polyvalent organic linking group. L 2 represents a single bond or a polyvalent organic linking group having one or more structures selected from the group consisting of —CONH—, —NHCONH—, —OCONH—, —SO 2 NH—, and —SO 3 —. m represents an integer of 1 to 3. x and y are 0 <x <100 and 0 <y <100, and represent numbers that satisfy x + y = 100. X is —OH, —OR a , —COR a , —CO 2 R e , —CON (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ), —NHCOR d , —NHCO 2 R a , —OCON (R a ) (R b ), —NHCON (R a ) (R b ), —SO 3 R e , —OSO 3 R e , —SO 2 R d , —NHSO 2 R d , —SO 2 N (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ) (R c ), —N (R a ) (R b ) (R c ) (R g ), —PO 3 (R e) ) (R f ), —OPO 3 (R e ) (R f ), or —PO 3 (R d ) (R e ). Here, R a , R b and R c each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms), and R d is a linear, branched or cyclic group. R e and R f each independently represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having a carbon number of 1 to 8), an alkali metal, an alkaline earth metal or an onium,, R g represents a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having from 1 to 8 carbon atoms), a halogen atom, an inorganic anion or an organic anion.

〜Rが炭化水素基を表す場合の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、直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)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。
〜Rは、効果および入手容易性の観点から、好ましくは水素原子、メチル基またはエチル基である。
Examples of the hydrocarbon group when R 1 to R 8 represent a hydrocarbon group include an alkyl group and an aryl group, and a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having 1 to 8 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 to R 8 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)、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリーロキシ基、メルカプト基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、アミノ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、Ν−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−リールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイト基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−Ν−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、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、   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), hydroxyl groups, alkoxy groups, aryloxy groups, mercapto groups, alkylthio groups, arylthio groups, alkyldithio groups, aryldithio groups, amino groups, N-alkylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, ア ル キ ル -alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N, N-dialkyl Carbamoyloxy group, N, N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-reelcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N-aryl Acylamino group, ureido group, N ′ Alkylureido group, N ′, N′-dialkylureido group, N′-arylureido group, N ′, N′-diarylureido group, N′-alkyl-N′-arylureido group, N-alkylureido group, N -Arylureido group, N'-alkyl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N-arylureido group, N ', N'-dialkyl-N-alkylureate group, N', N'-dialkyl- N-arylureido group, N′-aryl-Ν-alkylureido group, N′-aryl-N-arylureido group, N ′, N′-diaryl-N-alkylureido group, N ′, N′-diaryl- N-arylureido group, N′-alkyl-N′-aryl-N-alkylureido group, N′-alkyl-N′-aryl-N-arylureido group Alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group, N-aryl-N -Aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl group, carboxyl group, alkoxycarbonyl group,

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,N−ジ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、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SOH)およびその共役塩基基(以下、スルホナト基と称す)、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、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,N−ジ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(−PO)およびその共役塩基基(以下、ホスフォナト基と称す)、ジアルキルホスフォノ基(−PO(alkyl))、ジアリールホスフォノ基(−PO(aryl))、アルキルアリールホスフォノ基(−PO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスフォノ基(−POH(alkyl))およびその共役塩基基(以後、アルキルホスフォナト基と称す)、モノアリールホスフォノ基(−POH(aryl))およびその共役塩基基(以後、アリールホスフォナト基と称す)、ホスフォノオキシ基(−OPO)およびその共役塩基基(以後、ホスフォナトオキシ基と称す)、ジアルキルホスフォノオキシ基(−OPO(alkyl))、ジアリールホスフォノオキシ基(−OPO(aryl))、アルキルアリールホスフォノオキシ基(−OPO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスフォノオキシ基(−OPOH(alkyl))およびその共役塩基基(以後、アルキルホスフォナトオキシ基と称す)、モノアリールホスフォノオキシ基(−OPOH(aryl))およびその共役塩基基(以後、アリールフォスホナトオキシ基と称す)、モルホルノ基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基が挙げられる。 Aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N, N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N, N-diarylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, alkylsulfinyl group, Arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (—SO 3 H) and its conjugate base group (hereinafter referred to as sulfonate group), alkoxysulfonyl group, aryloxysulfonyl group, sulfinamoyl group, N-alkyls Rufinamoyl group, N, N-dialkylsulfinamoyl group, N-arylsulfinamoyl group, N, N-diarylsulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl group, sulfamoyl group, N-alkylsulfur group Sulfamoyl group, N, N- dialkylsulfamoyl group, N- aryl sulfamoyl group, N, N- diaryl sulfamoyl group, N- alkyl -N- arylsulfamoyl group phosphono group (-PO 3 H 2 ) And conjugated base groups thereof (hereinafter referred to as phosphonate groups), dialkyl phosphono groups (—PO 3 (alkyl) 2 ), diaryl phosphono groups (—PO 3 (aryl) 2 ), alkylaryl phosphono groups (— PO 3 (alkyl) (aryl)), monoalkyl phosphono group (—PO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as alkyl phosphonate group), monoaryl phosphono group (—PO 3 H (aryl)) and its conjugated base group (hereinafter referred to as aryl phosphonophenyl group), phosphonooxy group (-OPO H 2) and its conjugated base group (hereinafter referred to as phosphonophenyl group), dialkyl phosphonooxy group (-OPO 3 (alkyl) 2), diaryl phosphonooxy group (-OPO 3 (aryl) 2), alkyl An arylphosphonooxy group (—OPO (alkyl) (aryl)), a monoalkylphosphonooxy group (—OPO 3 H (alkyl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as an alkylphosphonatooxy group), monoaryl Examples include a phosphonooxy group (—OPO 3 H (aryl)) and its conjugate base group (hereinafter referred to as arylphosphonatooxy group), a morpholino group, a cyano group, a nitro group, an aryl group, an alkenyl group, and an alkynyl group. .

これらの置換基における、アルキル基の具体例としては、R〜Rにおいて挙げたアルキル基が同様に挙げられ、アリール基の具体例としては、フェニル基、ビフェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、クメニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、クロロメチルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、フェノキシフェニル基、アセトキシフェニル基、ベンゾイロキシフェニル基、メチルチオフェニル基、フェニルチオフェニル基、メチルアミノフェニル基、ジメチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、カルボキシフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、エトキシフェニルカルボニル基、フェノキシカルボニルフェニル基、N−フェニルカルバモイルフェニル基、フェニル基、シアノフェニル基、スルホフェニル基、スルホナトフェニル基、ホスフォノフェニル基、ホスフォナトフェニル基等を挙げることができる。また、アルケニル基の例としては、ビニル基、1−プロペニル基、1−ブテニル基、シンナミル基、2−クロロ−1−エテニル基等が挙げられ、アルキニル基の例としては、エチニル基、1−プロピニル基、1−ブチニル基、トリメチルシリルエチニル基等が挙げられる。アシル基(G1CO−)におけるG1としては、水素、ならびに上記のアルキル基、アリール基を挙げることができる。 Specific examples of the alkyl group in these substituents are the same as those of R 1 to R 8 , and specific examples of the aryl group include a phenyl group, a biphenyl group, a naphthyl group, a tolyl group, Xylyl, mesityl, cumenyl, chlorophenyl, bromophenyl, chloromethylphenyl, hydroxyphenyl, methoxyphenyl, ethoxyphenyl, phenoxyphenyl, acetoxyphenyl, benzoyloxyphenyl, methylthiophenyl , Phenylthiophenyl group, methylaminophenyl group, dimethylaminophenyl group, acetylaminophenyl group, carboxyphenyl group, methoxycarbonylphenyl group, ethoxyphenylcarbonyl group, phenoxycarbonylphenyl group, N-phenylcarbamo Butylphenyl group include a phenyl group, cyanophenyl group, sulfophenyl group, sulfonatophenyl group, phosphonophenyl phenyl group, a phosphonophenyl phenyl group. Examples of the alkenyl group include vinyl group, 1-propenyl group, 1-butenyl group, cinnamyl group, 2-chloro-1-ethenyl group and the like. Examples of alkynyl group include ethynyl group, 1- A propynyl group, a 1-butynyl group, a trimethylsilylethynyl group, etc. are mentioned. Examples of G 1 in the acyl group (G 1 CO—) include hydrogen and the above alkyl groups and aryl groups.

これら置換基のうち、より好ましいもの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。   Among these substituents, more preferred are halogen atoms (—F, —Br, —Cl, —I), alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, N-alkylamino groups, N, N-dialkyls. Amino group, acyloxy group, 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-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, sulfo group, sulfonate group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N, N-dialkylsulfamoyl group Group, N-arylsulfamoy Group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group, phosphono group, phosphonate group, dialkyl phosphono group, diaryl phosphono group, monoalkyl phosphono group, alkyl phosphonate group, monoaryl phosphono group, aryl phosphonate group Group, phosphonooxy group, phosphonatooxy group, aryl group, and alkenyl group.

一方、置換アルキル基におけるアルキレン基としては好ましくは炭素数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、より好ましくは炭素原子数1から12まで、更に好ましくは炭素原子数1から8の直鎖状、より好ましくは炭素原子数3から12までの、更に好ましくは炭素原子数3から8までの分岐状ならびにより好ましくは炭素原子数5から10まで、更に好ましくは炭素原子数5から8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、メチルチオメチル基、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, the alkylene group in the substituted alkyl group is preferably a divalent organic residue obtained by removing any one of the hydrogen atoms on the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Preferably, it is a straight chain having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a straight chain having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a branched structure having 3 to 12 carbon atoms, still more preferably 3 to 8 carbon atoms, and More preferable examples include cyclic alkylene groups having 5 to 10 carbon atoms, and further preferably 5 to 8 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 group, 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 Rubonirubuchiru 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.

は単結合又は多価の有機連結基を表す。ここで単結合とはポリマーの主鎖とXが連結鎖なしに直接結合していることを表す。さらに、有機連結基とは非金属原子からなる連結基を示し、具体的には、0個から200個までの炭素原子、0個から150個までの窒素原子、0個から200個までの酸素原子、0個から400個までの水素原子、および0個から100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。 L 1 represents a single bond or a polyvalent organic linking group. Here, the single bond means that the polymer main chain and X are directly bonded without a linking chain. Further, the organic linking group refers to a linking group composed of non-metallic atoms, specifically, 0 to 200 carbon atoms, 0 to 150 nitrogen atoms, 0 to 200 oxygen atoms. It consists of atoms, 0 to 400 hydrogen atoms, and 0 to 100 sulfur atoms. More specific examples of the linking group include the following structural units or those formed by combining them.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

また、Lはポリマー又はオリゴマーから形成されていてもよく、具体的には不飽和二重結合系モノマーからなるポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニル、ポリスチレンなどを含むことが好ましく、その他の好ましい例として、ポリ(オキシアルキレン)、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリアミノ酸、ポリシロキサン等が挙げられ、好ましくは、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニル、ポリスチレンが挙げられ、より好ましくは、ポリアクリレート、ポリメタクリレートである。
これらポリマー及びオリゴマーに用いられる構造単位は1種類でもよく、2種類以上であってもよい。また、Lがポリマーまたはオリゴマーの場合は構成する元素数に制限は特になく、分子量は1,000〜1,000,000が好ましく、1,000〜500,000がさらに好ましく、1,000〜200,000が最も好ましい。
L 1 may be formed from a polymer or an oligomer, and specifically, preferably includes polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl, polystyrene, and the like made of an unsaturated double bond monomer. Preferred examples include poly (oxyalkylene), polyurethane, polyurea, polyester, polyamide, polyimide, polycarbonate, polyamino acid, polysiloxane, and the like, and preferably polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl, and polystyrene. More preferred are polyacrylates and polymethacrylates.
The structural unit used for these polymers and oligomers may be one type or two or more types. In addition, when L 1 is a polymer or oligomer, the number of constituent elements is not particularly limited, and the molecular weight is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 500,000, and 1,000 to 200,000 is most preferred.

は単結合又は−CONH−、−NHCONH−、−OCONH−、−SONH−、−SO−からなる群より選択される構造を1つ以上有する多価の有機連結基を表す。ここで、単結合とはポリマー主鎖とSi原子が連結基なしに直接結合していることを表す。また、L中に、前記構造は2つ以上存在してもよく、その場合には、互いに同じものでも、異なるものであってもよい。前記構造を1つ以上含むのであれば、他の構造はLで挙げられたものと同様の構造を有することができる。 L 2 represents a single bond or a polyvalent organic linking group having one or more structures selected from the group consisting of —CONH—, —NHCONH—, —OCONH—, —SO 2 NH—, and —SO 3 —. Here, the single bond means that the polymer main chain and the Si atom are directly bonded without a linking group. Further, two or more of the structures may be present in L 2 , and in that case, they may be the same as or different from each other. If one or more of the above structures are included, the other structures can have the same structure as that described for L 1 .

また、Xは親水基であって、−OH、−OR、−COR、−CO、−CON(R)(R)、−N(R)(R)、−NHCOR、−NHCO、−OCON(R)(R)、−NHCON(R)(R)、−SO、−OSO、−SO、−NHSO、−SON(R)(R)、−N(R)(R)(R)、−N(R)(R)(Rc)(R)、−PO(R)(R)、−OPO(R)(R)、または−PO(R)(R)を表す。ここで、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)を表し、R、Rは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはオニウムを表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基(好ましくは炭素数1〜8)、ハロゲン原子、無機アニオン、または有機アニオンを表す。また、−CON(R)(R)、−OCON(R)(R)、−NHCON(R)(R)、−SON(R)(R)−PO(R)(R)、−OPO(R)(R)、−PO(R)(R)、−N(R)(R)(R)又は−N(R)(R)(R)(R)についてR〜Rがお互い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。R〜R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R〜R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。 X is a hydrophilic group, and is —OH, —OR a , —COR a , —CO 2 R e , —CON (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ), — NHCOR d , —NHCO 2 R a , —OCON (R a ) (R b ), —NHCON (R a ) (R b ), —SO 3 R e , —OSO 3 R e , —SO 2 R d , — NHSO 2 R d , —SO 2 N (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ) (R c ), —N (R a ) (R b ) (R c ) (R g ) ), —PO 3 (R e ) (R f ), —OPO 3 (R e ) (R f ), or —PO 3 (R d ) (R e ). Here, R a , R b and R c each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms), and R d is a linear, branched or cyclic group. R e and R f are each independently a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having 1 to 8 carbon atoms), an alkali metal, an alkaline earth metal or an onium,, R g represents a linear, branched or cyclic alkyl group (preferably having from 1 to 8 carbon atoms), a halogen atom, an inorganic anion or an organic anion. Further, -CON (R a) (R b), - OCON (R a) (R b), - NHCON (R a) (R b), - SO 2 N (R a) (R b) -PO 3 (R e ) (R f ), -OPO 3 (R e ) (R f ), -PO 2 (R d ) (R e ), -N (R a ) (R b ) (R c ) or -N Regarding (R a ) (R b ) (R c ) (R g ), R a to R g may be bonded to each other to form a ring, and the formed ring is an oxygen atom, sulfur atom, nitrogen It may be a heterocycle containing a heteroatom such as an atom. R a to R g may further have a substituent, and the substituent that can be introduced here is the same as the substituent that can be introduced when R 1 to R 8 are alkyl groups. Can be listed.

、R又はRとしては具体的には水素原子、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。
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。
、Rとしては具体的には、R〜Rで挙げられるアルキル基の他に、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、または、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。
としては具体的には、R〜Rで挙げられるアルキル基の他に、水素原子;フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子;硝酸アニオン、硫酸アニオン、テトラフルオロホウ酸アニオン、ヘキサフルオロリン酸アニオン等の無機アニオン、メタンスルホン酸アニオン、トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、p−トルエンスルホン酸アニオン等の有機アニオンが挙げられる。
また、このようなXとしては具体的には、−CO Na、−CONH、−SO Na、−SONH、−PO等が好ましい。
Specific examples of R a , R b or R c include a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, isopropyl group, isobutyl group, and s-butyl. Preferred examples include a group, t-butyl group, isopentyl group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclopentyl group and the like.
Specific examples of R d include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, isopropyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, and isopentyl. Preferred examples include a group, neopentyl group, 1-methylbutyl group, isohexyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, cyclopentyl group and the like.
R e, specifically as R f, in addition to the alkyl groups mentioned R a to R d, a hydrogen atom; lithium, sodium, alkali metals such as potassium, calcium, alkaline earth such as barium metal, or, , Ammonium, iodonium, sulfonium and the like.
Specific examples of R g include a hydrogen atom; a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom; a nitrate anion, a sulfate anion, or a tetrafluoroborate anion, in addition to the alkyl group represented by R a to R d Inorganic anions such as hexafluorophosphate anion, and organic anions such as methanesulfonate anion, trifluoromethanesulfonate anion, nonafluorobutanesulfonate anion, and p-toluenesulfonate anion.
Further, as specifically such X, -CO 2 - Na +, -CONH 2, -SO 3 - Na +, -SO 2 NH 2, -PO 3 H 2 and the like are preferable.

x及びyは一般式(2)で表される一般式(I−a)で表される構造単位と一般式(I−b)で表される構造単位の組成比を表す。x及びyは0<x<100、0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。xは50<x<100の範囲であることが好ましく、70<x<100の範囲であることが更に好ましい。yは0<y<50の範囲であることが好ましく0<y<30の範囲であることが更に好ましい。
なお、ここで、ポリマー鎖を構成する構造単位である(I−a)及び(I−b)は、それぞれすべて同じものであっても、異なる複数の構造単位を含むものであってもよく、その場合、一般式(I−a)に相当する構造単位と一般式(I−b)に相当する構造単位の組成比が上記範囲であることが好ましい。
x and y represent the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (Ia) represented by the general formula (2) and the structural unit represented by the general formula (Ib). x and y are 0 <x <100, 0 <y <100, and represent numbers that satisfy x + y = 100. x is preferably in the range of 50 <x <100, and more preferably in the range of 70 <x <100. y is preferably in the range of 0 <y <50, more preferably in the range of 0 <y <30.
Here, the structural units constituting the polymer chain (Ia) and (Ib) may all be the same or may include a plurality of different structural units, In that case, the composition ratio of the structural unit corresponding to the general formula (Ia) and the structural unit corresponding to the general formula (Ib) is preferably in the above range.

(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーの分子量としては、1,000〜1,000,000が好ましく、1,000〜500,000がさらに好ましく、1,000〜200,000が最も好ましい。   (A-2) The molecular weight of the side chain silane-modified hydrophilic polymer is preferably 1,000 to 1,000,000, more preferably 1,000 to 500,000, and most preferably 1,000 to 200,000. .

以下に、(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーの具体例〔例示化合物(1)〜(20)〕をその質量平均分子量(M.W.)とともに以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下に示す具体例のポリマーは、記載される各構造単位が記載のモル比で含まれるランダム共重合体であることを意味する。   Specific examples of (a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymers [Exemplary compounds (1) to (20)] are shown below together with their mass average molecular weights (M.W.). It is not limited to. In addition, the polymer of the specific example shown below means that it is a random copolymer in which each structural unit described is contained by the described molar ratio.

Figure 2008225466
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Figure 2008225466
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本発明の(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーを合成する前記各化合物は、市販されており、また容易に合成することもできる。
(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーを合成するためのラジカル重合法としては、従来公知の方法の何れをも使用することができる。具体的には、一般的なラジカル重合法は、例えば、新高分子実験学3、高分子の合成と反応1(高分子学会編、共立出版)、新実験化学講座19、高分子化学(I)(日本化学会編、丸善)、物質工学講座、高分子合成化学(東京電気大学出版局) 等に記載されており、これらを適用することができる。
Each of the compounds for synthesizing the (a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymer of the present invention is commercially available or can be easily synthesized.
(A-2) Any conventionally known method can be used as the radical polymerization method for synthesizing the side chain silane-modified hydrophilic polymer. Specifically, general radical polymerization methods are, for example, new polymer experimental science 3, polymer synthesis and reaction 1 (edited by the Society of Polymer Science, Kyoritsu Shuppan), new experimental chemistry course 19, polymer chemistry (I) (Edited by Chemical Society of Japan, Maruzen), Materials Engineering Course, Synthetic Polymer Chemistry (Tokyo Denki University Press), etc., and these can be applied.

また、上記特定親水性ポリマーは、後述するような他のモノマーとの共重合体であってもよい。用いられる他のモノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、ビニルエステル類、スチレン類、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、マレイン酸イミド等の公知のモノマーも挙げられる。このようなモノマー類を共重合させることで、製膜性、膜強度、親水性、疎水性、溶解性、反応性、安定性等の諸物性を改善することができる。   The specific hydrophilic polymer may be a copolymer with another monomer as described later. Examples of other monomers used include acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, vinyl esters, styrenes, acrylic acid, methacrylic acid, acrylonitrile, maleic anhydride, maleic imide, etc. These known monomers are also included. By copolymerizing such monomers, various physical properties such as film forming property, film strength, hydrophilicity, hydrophobicity, solubility, reactivity, and stability can be improved.

アクリル酸エステル類の具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、(n−またはi−)プロピルアクリレート、(n−、i−、sec−またはt−)ブチルアクリレート、アミルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、クロロエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシペンチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、アリルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ペンタエリスリトールモノアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、クロロベンジルアクリレート、ヒドロキシベンジルアクリレート、ヒドロキシフェネチルアクリレート、ジヒドロキシフェネチルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェニルアクリレート、ヒドロキシフェニルアクリレート、クロロフェニルアクリレート、スルファモイルフェニルアクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルアクリレート等が挙げられる。   Specific examples of acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, (n- or i-) propyl acrylate, (n-, i-, sec- or t-) butyl acrylate, amyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, Dodecyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypentyl acrylate, cyclohexyl acrylate, allyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, pentaerythritol monoacrylate, benzyl acrylate, methoxybenzyl acrylate, chloro Benzyl acrylate, hydroxybenzyl acrylate, hydroxyphenethyl acrylate, dihydroxyphene Examples include til acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, phenyl acrylate, hydroxyphenyl acrylate, chlorophenyl acrylate, sulfamoylphenyl acrylate, and 2- (hydroxyphenylcarbonyloxy) ethyl acrylate.

メタクリル酸エステル類の具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、(n−またはi−)プロピルメタクリレート、(n−、i−、sec−またはt−)ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、クロロエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシペンチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、アリルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ペンタエリスリトールモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、ヒドロキシベンジルメタクリレート、ヒドロキシフェネチルメタクリレート、ジヒドロキシフェネチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ヒドロキシフェニルメタクリレート、クロロフェニルメタクリレート、スルファモイルフェニルメタクリレート、2−(ヒドロキシフェニルカルボニルオキシ)エチルメタクリレート等が挙げられる。   Specific examples of methacrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, (n- or i-) propyl methacrylate, (n-, i-, sec- or t-) butyl methacrylate, amyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, Dodecyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypentyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, allyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, pentaerythritol monomethacrylate, benzyl methacrylate, methoxybenzyl methacrylate, chloro Benzyl methacrylate, hydroxybenzyl methacrylate, hydroxy E phenethyl methacrylate, dihydroxyphenethyl methacrylate, furfuryl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, phenyl methacrylate, hydroxyphenyl methacrylate, chlorophenyl methacrylate, sulfamoylphenyl methacrylate, 2- (hydroxyphenyl carbonyloxy) ethyl methacrylate.

アクリルアミド類の具体例としては、アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−エチルアクリルアミド、N−プロピルアクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N−ベンジルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド、N−トリルアクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)アクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)アクリルアミド、N−(トリルスルホニル)アクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチル−N−フェニルアクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of acrylamides include acrylamide, N-methylacrylamide, N-ethylacrylamide, N-propylacrylamide, N-butylacrylamide, N-benzylacrylamide, N-hydroxyethylacrylamide, N-phenylacrylamide, and N-tolylacrylamide. N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (sulfamoylphenyl) acrylamide, N- (phenylsulfonyl) acrylamide, N- (tolylsulfonyl) acrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-methyl-N-phenylacrylamide , N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide and the like.

メタクリルアミド類の具体例としては、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−エチルメタクリルアミド、N−プロピルメタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−ベンジルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチルメタクリルアミド、N−フェニルメタクリルアミド、N−トリルメタクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミド、N−(スルファモイルフェニル)メタクリルアミド、N−(フェニルスルホニル)メタクリルアミド、N−(トリルスルホニル)メタクリルアミド、N,N−ジメチルメタクリルアミド、N−メチル−N−フェニルメタクリルアミド、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド等が挙げられる。   Specific examples of methacrylamides include methacrylamide, N-methylmethacrylamide, N-ethylmethacrylamide, N-propylmethacrylamide, N-butylmethacrylamide, N-benzylmethacrylamide, N-hydroxyethylmethacrylamide, N -Phenylmethacrylamide, N-tolylmethacrylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide, N- (sulfamoylphenyl) methacrylamide, N- (phenylsulfonyl) methacrylamide, N- (tolylsulfonyl) methacrylamide, N , N-dimethylmethacrylamide, N-methyl-N-phenylmethacrylamide, N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide and the like.

ビニルエステル類の具体例としては、ビニルアセテート、ビニルブチレート、ビニルベンゾエート等が挙げられる。
スチレン類の具体例としては、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、シクロヘキシルスチレン、クロロメチルスチレン、トリフルオロメチルスチレン、エトキシメチルスチレン、アセトキシメチルスチレン、メトキシスチレン、ジメトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、ヨードスチレン、フルオロスチレン、カルボキシスチレン等が挙げられる。
Specific examples of vinyl esters include vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl benzoate, and the like.
Specific examples of styrenes include styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, propyl styrene, cyclohexyl styrene, chloromethyl styrene, trifluoromethyl styrene, ethoxymethyl styrene, acetoxymethyl styrene, methoxy styrene, dimethoxy styrene. Chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, iodostyrene, fluorostyrene, carboxystyrene, and the like.

共重合体の合成に使用されるこれらの他のモノマーの割合は、諸物性の改良に十分な量である必要があるが、吸水性膜としての機能が十分であり、(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーを添加する利点を十分得るために、割合は大きすぎないほうが好ましい。従って、(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマー中の他のモノマーの好ましい総割合は80質量%以下であることが好ましく、さらに好ましくは50質量%以下である。   The proportion of these other monomers used for the synthesis of the copolymer needs to be a sufficient amount for improving various physical properties, but it has a sufficient function as a water-absorbing film, and is on the (a-2) side. In order to sufficiently obtain the advantage of adding the chain silane-modified hydrophilic polymer, the ratio is preferably not too large. Therefore, the preferred total proportion of other monomers in the (a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymer is preferably 80% by mass or less, and more preferably 50% by mass or less.

本発明に係る(a-2)側鎖シラン変性親水性ポリマーは、本発明の吸水性膜組成物の不揮発性成分に対して、硬化性と親水性の観点から、好ましくは5〜95質量%、更に好ましくは15〜90質量%、最も好ましくは20〜85質量%の範囲で含有される。これらは単独で用いても2種以上併用してもよい。ここで、不揮発成分とは、揮発する溶媒を除いた成分をいう。   The (a-2) side chain silane-modified hydrophilic polymer according to the present invention is preferably 5 to 95% by mass with respect to the nonvolatile component of the water-absorbent film composition of the present invention, from the viewpoint of curability and hydrophilicity. More preferably, it is contained in the range of 15 to 90 mass%, most preferably 20 to 85 mass%. These may be used alone or in combination of two or more. Here, the non-volatile component refers to a component excluding a volatile solvent.

(b) Si,Ti,Zr,Alから選択される元素を含む金属アルコキシド化合物
本発明において好ましく用いられることができる(b)Si,Ti,Zr,Alから選択される元素を含む金属アルコキシド化合物(以下、「(b)金属アルコキシド」と称する)は、好ましくは、下記一般式(3)で表される化合物であり、吸水性膜を硬化させるために、架橋構造を形成するにあたっては、(a)シラン変性親水性ポリマーと、(b)下記一般式(3)で表される架橋成分と、(c)後述の金属錯体触媒とを混合した組成物を基材表面に塗布・乾燥することが好ましい。下記一般式(3)で表される架橋成分は、その構造中に重合性の官能基を有し、架橋剤としての機能を果たす化合物であり、前記(a)シラン変性親水性ポリマーと、又は、(b)金属アルコキシド成分同士で、縮重合することで、架橋構造を形成することができる。
(B) Metal alkoxide compound containing an element selected from Si, Ti, Zr and Al (b) Metal alkoxide compound containing an element selected from Si, Ti, Zr and Al ( (Hereinafter referred to as “(b) metal alkoxide”) is preferably a compound represented by the following general formula (3). In forming a crosslinked structure in order to cure the water-absorbing film, (a Applying and drying a composition obtained by mixing a) a silane-modified hydrophilic polymer, (b) a crosslinking component represented by the following general formula (3), and (c) a metal complex catalyst described later on the substrate surface. preferable. The crosslinking component represented by the following general formula (3) is a compound having a polymerizable functional group in its structure and serving as a crosslinking agent, and (a) the silane-modified hydrophilic polymer, or (B) A cross-linked structure can be formed by condensation polymerization between metal alkoxide components.

Figure 2008225466
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一般式(3)中、Raは水素原子、アルキル基又はアリール基を表し、Rbはアルキル基又はアリール基を表し、XはSi、Al、Ti又はZrを表し、mは0〜2の整数を表す。
a及びRbがアルキル基を表す場合、アルキル基の炭素数は好ましくは1から4である。
a及びRbがアリール基を表す場合、アリール基の炭素数は好ましくは6〜14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1000以下であることが好ましい。
In General Formula (3), R a represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group, R b represents an alkyl group or an aryl group, X represents Si, Al, Ti or Zr, and m represents 0 to 2. Represents an integer.
When R a and R b represent an alkyl group, the alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms.
When R a and R b represent an aryl group, the aryl group preferably has 6 to 14 carbon atoms.
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 1000 or less.

以下に、一般式(3)で表される架橋成分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。
X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、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、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、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、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−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、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、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエ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、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトルイメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等を挙げることができる。
Specific examples of the crosslinking component represented by the general formula (3) are given below, but the present invention is not limited thereto.
In the case where X is Si, that is, those containing silicon in the hydrolyzable compound include, for example, trimethoxysilane, triethoxysilane, tripropoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, methyltrimethoxy Silane, ethyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltri Methoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, diph Alkenyl dimethoxysilane, mention may be made of diphenyl diethoxy silane.
Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltolumethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxy are particularly preferable. Examples include silane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, and the like.

また、X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。
X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。
X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 X is Al, that is, examples of the hydrolyzable compound containing aluminum include, for example, trimethoxy aluminate, triethoxy aluminate, tripropoxy aluminate, tetraethoxy aluminate and the like. it can.
When X is Ti, i.e., those containing titanium include, for example, trimethoxy titanate, tetramethoxy titanate, triethoxy titanate, tetraethoxy titanate, tetrapropoxy titanate, chlorotrimethoxy titanate, chlorotriethoxy titanate, ethyl triethoxy titanate. Examples thereof include methoxy titanate, methyl triethoxy titanate, ethyl triethoxy titanate, diethyl diethoxy titanate, phenyl trimethoxy titanate, and phenyl triethoxy titanate.
In the case where X is Zr, that is, those containing zirconium include, for example, zirconates corresponding to the compounds exemplified as those containing titanium.

(b)金属アルコキシドは、本発明に係る吸水性膜形成用の組成物中に、不揮発性成分として、好ましくは5〜80質量%、更に好ましくは20〜70質量%の範囲で使用される。また、(b)金属アルコキシドは、単独で用いても2種以上併用してもよい。   (B) The metal alkoxide is preferably used in the range of 5 to 80% by mass, more preferably 20 to 70% by mass as a non-volatile component in the composition for forming a water-absorbing film according to the present invention. Moreover, (b) metal alkoxide may be used independently or may be used together 2 or more types.

<その他の架橋剤>
本発明においては、前記(b)金属アルコキシドに加え、本発明の効果を損なわない限りにおいて、吸水性膜の特性向上のため、(b)金属アルコキシド以外の、公知の熱、酸又はラジカルにより架橋を形成する架橋剤を併用することができる。
本発明に併用可能な「その他の架橋剤」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挙げられる。本発明に用いうる架橋剤の官能基数は2個以上で、且つ、前記(a)シラン変性親水性ポリマーと、及び/又は(b)金属アルコキシド成分と有効に架橋可能ならば特に制限はない。但し、アルデヒドケトンは、官能基数が少なくとも1個あれば、本発明に係る架橋剤として使用することができる。
具体的な熱架橋剤としては、1,2−エタンジカルボン酸、アジピン酸といったα,ω−アルカン若しくはアルケンジカルボン酸、1,2,3−プロパントリカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ポリアクリル酸等のポリカルボン酸、1,2−エタンジアミン、ジエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ポリエチレンイミン、等のポリアミン化合物、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、
<Other cross-linking agents>
In the present invention, in addition to the (b) metal alkoxide, as long as the effects of the present invention are not impaired, (b) cross-linking with known heat, acid or radical other than the metal alkoxide to improve the properties of the water-absorbing film. A cross-linking agent that forms can be used in combination.
Examples of “other crosslinking agents” that can be used in the present invention include those described in “Crosslinking agent handbook”, Shinzo Yamashita, Tosuke Kaneko, published by Taiseisha (1981). The number of functional groups of the crosslinking agent that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is 2 or more and can effectively crosslink (a) the silane-modified hydrophilic polymer and / or (b) the metal alkoxide component. However, aldehyde ketone can be used as a crosslinking agent according to the present invention as long as it has at least one functional group.
Specific thermal crosslinking agents include α, ω-alkanes such as 1,2-ethanedicarboxylic acid and adipic acid or alkenedicarboxylic acids, 1,2,3-propanetricarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetra. Polycarboxylic acids such as carboxylic acid, trimellitic acid, polyacrylic acid, polyamine compounds such as 1,2-ethanediamine, diethylenediamine, diethylenetriamine, polyethyleneimine, ethylene or propylene glycol diglycidyl ether, tetraethylene glycol diglycidyl ether , Nonaethylene tylene glycol diglycidyl ether, polyethylene or polypropylene glycol glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylo Polyepoxy compounds such as lepropane triglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether,

エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のオリゴアルキレンまたはポリアルキレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ポリビニルアルコール等のポリヒドロキシ化合物、グリオキザル、テレフタルアルデヒド、アセトルデヒド、ベンズ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、ジチオエリスリトール、1,2,6−ヘキサントリオールトリチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキス(2−メルカプトアセテート)などのポリチオ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、作製した吸水性膜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。   Oligoalkylene or polyalkylene glycol such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and tetraethylene glycol, polyhydroxy compounds such as trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and polyvinyl alcohol, glyoxal, terephthalaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, etc. Polyaldehyde compounds, tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, diphenylmethane isocyanate, xylylene diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, cyclohexyl diisocyanate, cyclohexanephenylene diisocyanate, naphthalene-1,5-diisocyanate, isopropylbenzene-2,4-diisocyanate , Polyisocyanate compounds such as polypropylene glycol / tolylene diisocyanate addition reaction products, block polyisocyanate compounds, silane coupling agents such as tetraalkoxysilane, and metal cross-linking agents such as acetylacetonate of aluminum, copper and iron (III) And polymethylol compounds such as trimethylol melamine and pentaerythritol, and polythiol compounds such as dithioerythritol, 1,2,6-hexanetriol trithioglycolate, and pentaerythritol tetrakis (2-mercaptoacetate). Among these thermal crosslinking agents, a water-soluble crosslinking agent is preferable from the viewpoint of easy preparation of the coating solution and prevention of a decrease in hydrophilicity of the produced water-absorbing film.

その他の架橋剤は、本発明において吸水性膜の形成に用いられる組成物中に、不揮発性成分として、好ましくは0〜30質量%、更に好ましくは0〜15質量%の範囲で使用される。また、このような架橋剤は、単独で用いても2種以上併用してもよいが、本発明の主たる架橋成分である(b)金属アルコキシドに対しては、50質量%以下であることが好ましい。   The other crosslinking agent is preferably used in the composition used for forming the water-absorbing film in the present invention in the range of 0 to 30% by mass, more preferably 0 to 15% by mass as a nonvolatile component. Such crosslinking agents may be used alone or in combination of two or more, but may be 50% by mass or less based on (b) metal alkoxide which is the main crosslinking component of the present invention. preferable.

(c)金属錯体触媒
本発明の吸水性膜の形成において使用する金属錯体触媒は、前記(1)の形態(第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層である形態)では、親水性ポリマー中のシランカップリング基の加水分解、重縮合を促進し、親水性ポリマー同士の結合を生起させる役割を果たし、前記(2)の形態(第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層である形態)では、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ことができる。特に好ましい金属錯体触媒としては、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。
(C) Metal complex catalyst The metal complex catalyst used in the formation of the water-absorbing film of the present invention is the above-mentioned form (1) (the first and second water-absorbing layers are hydrophilic (a) containing a silane coupling group). In the form of a layer formed by curing a composition containing a functional polymer (c) a metal complex catalyst), hydrolysis and polycondensation of silane coupling groups in the hydrophilic polymer are promoted, It plays a role in causing a bond, and the form of (2) (the first and second water-absorbing layers are formed from (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group, (b) Si, Ti, Zr, and Al. Hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al in the form of a layer formed by curing a composition containing a selected metal alkoxide compound and (c) a metal complex catalyst) Promote and parent Bonding with the aqueous polymer can occur. Particularly preferred metal complex catalysts include metal elements selected from groups 2A, 3B, 4A and 5A of the periodic table and β-diketones, ketoesters, hydroxycarboxylic acids or esters thereof, amino alcohols, and enolic active hydrogen compounds. It is a metal complex composed of a selected oxo or hydroxy oxygen-containing compound.
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(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−ヘプタタノン、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 a β diketone such as acetylacetone (2,4-pentanedione) or 2,4-heptanedione, methyl acetoacetate, acetoacetic acid Ketoesters such as ethyl and butylacetoacetate, lactic acid, methyl lactate, salicylic acid, ethyl salicylate, phenyl salicylate, malic acid, tartaric acid, methyl tartrate and other hydroxycarboxylic acids and esters thereof, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone , 4-hydroxy-2-pentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-heptanone, ketoalcohols such as 4-hydroxy-2-heptanone, monoethanolamine, N, N-dimethylethanolamine, N-methyl- Monoethanolamine, diethanolamine Amino alcohols such as ethanol, 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.

また、上記の金属錯体触媒の他に、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ことができるものを併用してもよい。このような触媒としては、塩酸などのハロゲン化水素、硝酸、硫酸、亜硫酸、硫化水素、過塩素酸、過酸化水素、炭酸、蟻酸や酢酸などのカルボン酸、そのRCOOHで表される構造式のRを他元素または置換基によって置換した置換カルボン酸、ベンゼンスルホン酸などのスルホン酸などの酸性を示す化合物、あるいは、アンモニア水などのアンモニア性塩基、エチルアミンやアニリンなどのアミン類などの塩基性化合物が挙げられる。
上記の金属錯体触媒は、市販品として容易に入手でき、また公知の合成方法、例えば各金属塩化物とアルコールとの反応によっても得られる。
金属錯体触媒は、本発明の親水性組成物中に、不揮発性成分として、好ましくは0〜50質量%、更に好ましくは5〜25質量%の範囲で使用される。また、(c)金属錯体触媒は、単独で用いても2種以上併用してもよい。
In addition to the above-mentioned metal complex catalyst, a catalyst that promotes hydrolysis and polycondensation of a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al and can cause a bond with a hydrophilic polymer is used in combination. May be. Examples of such catalysts include hydrogen halides such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, sulfurous acid, hydrogen sulfide, perchloric acid, hydrogen peroxide, carbonic acid, carboxylic acids such as formic acid and acetic acid, and the structural formula represented by RCOOH. R compounds substituted with other elements or substituents, acidic compounds such as sulfonic acids such as benzenesulfonic acid, or basic compounds such as ammoniacal bases such as aqueous ammonia, amines such as ethylamine and aniline Is mentioned.
Said metal complex catalyst can be easily obtained as a commercial item, and can also be obtained by a well-known synthesis method, for example, reaction of each metal chloride and alcohol.
The metal complex catalyst is used in the hydrophilic composition of the present invention as a non-volatile component, preferably in the range of 0 to 50 mass%, more preferably 5 to 25 mass%. Moreover, (c) a metal complex catalyst may be used independently or may be used together 2 or more types.

第一吸水性層および第二吸水性層の組成は同じであっても異なっていてもよい。   The composition of the first water absorbing layer and the second water absorbing layer may be the same or different.

<界面活性剤>
本発明においては、前記吸水性膜形成用組成物の塗布面状を向上させるために界面活性剤を用いるのが好ましい。界面活性剤としては、ノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は、単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Surfactant>
In the present invention, it is preferable to use a surfactant in order to improve the coated surface state of the water-absorbing film-forming composition. Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, and fluorosurfactants. Surfactant may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.

本発明に用いられるノニオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、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フェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル類、グリセリン脂肪酸部分エステル類、ソルビタン脂肪酸部分エステル類、ペンタエリスリトール脂肪酸部分エステル類、プロピレングリコールモノ脂肪酸エステル類、ショ糖脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸部分エステル類、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリグリセリン脂肪酸部分エステル類、ポリオキシエチレン化ひまし油類、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸部分エステル類、脂肪酸ジエタノールアミド類、N,N−ビス−2−ヒドロキシアルキルアミン類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、トリエタノールアミン脂肪酸エステル、トリアルキルアミンオキシド、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体が挙げられる。   The nonionic surfactant used for this invention is not specifically limited, A conventionally well-known thing can be used. For example, polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene polystyryl phenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, glycerin fatty acid partial esters, sorbitan fatty acid partial esters, pentaerythritol Fatty acid partial esters, propylene glycol mono fatty acid esters, sucrose fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid partial esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid partial esters, polyethylene glycol fatty acid esters, polyglycerin fatty acid partial esters, Polyoxyethylenated castor oil, polyoxyethylene glycerin fatty acid partial esters, fatty acid diethanolamides, N N- bis-2-hydroxyalkylamines, polyoxyethylene alkylamines, triethanolamine fatty acid ester, trialkylamine oxide, polyethylene glycol, copolymers of polyethylene glycol and polypropylene glycol.

本発明に用いられるアニオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、脂肪酸塩類、アビエチン酸塩類、ヒドロキシアルカンスルホン酸塩類、アルカンスルホン酸塩類、ジアルキルスルホ琥珀酸エステル塩類、直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、分岐鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルフェノキシポリオキシエチレンプロピルスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキルスルホフェニルエーテル塩類、N−メチル−N−オレイルタウリンナトリウム塩、N−アルキルスルホコハク酸モノアミド二ナトリウム塩、石油スルホン酸塩類、硫酸化牛脂油、脂肪酸アルキルエステルの硫酸エステル塩類、アルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩類、脂肪酸モノグリセリド硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンスチリルフェニルエーテル硫酸エステル塩類、アルキルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸エステル塩類、スチレン/無水マレイン酸共重合物の部分けん化物類、オレフィン/無水マレイン酸共重合物の部分けん化物類、ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物類が挙げられる。   The anionic surfactant used in the present invention is not particularly limited, and conventionally known anionic surfactants can be used. For example, fatty acid salts, abietic acid salts, hydroxyalkane sulfonates, alkane sulfonates, dialkyl sulfosuccinate esters, linear alkyl benzene sulfonates, branched alkyl benzene sulfonates, alkyl naphthalene sulfonates, alkyl phenoxy poly Oxyethylene propyl sulfonates, polyoxyethylene alkyl sulfophenyl ether salts, N-methyl-N-oleyl taurine sodium salt, N-alkyl sulfosuccinic acid monoamide disodium salt, petroleum sulfonates, sulfated beef oil, fatty acid alkyl esters Sulfates, alkyl sulfates, polyoxyethylene alkyl ether sulfates, fatty acid monoglyceride sulfates, polyoxyethylene alcohol Ruphenyl ether sulfates, polyoxyethylene styryl phenyl ether sulfates, alkyl phosphates, polyoxyethylene alkyl ether phosphates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphates, styrene / maleic anhydride Examples thereof include partial saponification products of polymers, partial saponification products of olefin / maleic anhydride copolymers, and naphthalene sulfonate formalin condensates.

本発明に用いられるカチオン界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類、ポリオキシエチレンアルキルアミン塩類、ポリエチレンポリアミン誘導体が挙げられる。
本発明に用いられる両性界面活性剤は、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。例えば、カルボキシベタイン類、アミノカルボン酸類、スルホベタイン類、アミノ硫酸エステル類、イミタゾリン類が挙げられる。
The cationic surfactant used in the present invention is not particularly limited, and conventionally known cationic surfactants can be used. Examples thereof include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, polyoxyethylene alkylamine salts, and polyethylene polyamine derivatives.
The amphoteric surfactant used in the present invention is not particularly limited, and conventionally known amphoteric surfactants can be used. Examples thereof include carboxybetaines, aminocarboxylic acids, sulfobetaines, aminosulfuric acid esters, and imidazolines.

なお、上記界面活性剤の中で、「ポリオキシエチレン」とあるものは、ポリオキシメチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシブチレン等の「ポリオキシアルキレン」に読み替えることもでき、本発明においては、それらの界面活性剤も用いることができる。   Of the above surfactants, the term “polyoxyethylene” can be read as “polyoxyalkylene” such as polyoxymethylene, polyoxypropylene, polyoxybutylene, etc. These surfactants can also be used.

更に好ましい界面活性剤としては、分子内にパーフルオロアルキル基を含有するフッ素系界面活性剤が挙げられる。このようなフッ素系界面活性剤としては、例えば、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルリン酸エステル等のアニオン型;パーフルオロアルキルベタイン等の両性型;パーフルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩等のカチオン型;パーフルオロアルキルアミンオキサイド、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物、パーフルオロアルキル基および親水性基を含有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基を含有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基、親水性基および親油性基を含有するオリゴマー、パーフルオロアルキル基および親油性基を含有するウレタン等のノニオン型が挙げられる。また、特開昭62−170950号、同62−226143号および同60−168144号の各公報に記載されているフッ素系界面活性剤も好適に挙げられる。   More preferable surfactants include fluorine-based surfactants containing a perfluoroalkyl group in the molecule. Examples of such fluorosurfactants include anionic types such as perfluoroalkyl carboxylates, perfluoroalkyl sulfonates, and perfluoroalkyl phosphates; amphoteric types such as perfluoroalkyl betaines; Cation type such as trimethylammonium salt; perfluoroalkylamine oxide, perfluoroalkylethylene oxide adduct, oligomer containing perfluoroalkyl group and hydrophilic group, oligomer containing perfluoroalkyl group and lipophilic group, perfluoroalkyl Nonionic types such as an oligomer containing a group, a hydrophilic group and a lipophilic group, and a urethane containing a perfluoroalkyl group and a lipophilic group. Moreover, the fluorine-type surfactant described in each gazette of Unexamined-Japanese-Patent No. 62-170950, 62-226143, and 60-168144 is also mentioned suitably.

界面活性剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
界面活性剤の含有量は、前記組成物の全固形分に対して、0.001〜10質量%であるのが好ましく、0.01〜5質量%であるのがより好ましい。
Surfactant can be used individually or in combination of 2 or more types.
The content of the surfactant is preferably 0.001 to 10% by mass and more preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the composition.

<無機微粒子>
本発明の吸水性膜形成用の組成物には、吸水性膜の硬化皮膜強度向上及び親水性、保水性向上のために、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。これらは光熱変換性でなくても、皮膜の強化、表面粗面化による界面接着性の強化等に用いることができる。
無機微粒子は、平均粒径が5nm〜10μmであるのが好ましく、0.5μm〜3μmであるのがより好ましい。上記範囲であると、吸水性膜中に安定に分散して、膜強度および親水性を十分に保持でき好ましい。
上述したような無機微粒子は、コロイダルシリカ分散物等の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、吸水性膜形成用組成物の全固形分に対して、20質量%以下であるのが好ましく、10質量%以下であるのがより好ましい。
<Inorganic fine particles>
The composition for forming a water-absorbing film of the present invention may contain inorganic fine particles in order to improve the strength of the cured film of the water-absorbing film and to improve hydrophilicity and water retention.
As the inorganic fine particles, for example, silica, alumina, magnesium oxide, titanium oxide, magnesium carbonate, calcium alginate, or a mixture thereof is preferably exemplified. Even if they are not photothermally convertible, they can be used for strengthening the film, enhancing interfacial adhesion by surface roughening, and the like.
The inorganic fine particles preferably have an average particle size of 5 nm to 10 μm, and more preferably 0.5 μm to 3 μm. Within the above range, it is preferable that it can be stably dispersed in the water-absorbing film and the film strength and hydrophilicity can be sufficiently maintained.
The inorganic fine particles as described above can be easily obtained as a commercial product such as a colloidal silica dispersion.
The content of the inorganic fine particles is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less, based on the total solid content of the water-absorbing film forming composition.

<紫外線吸収剤>
本発明においては、吸水性膜の耐候性向上、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。
<Ultraviolet absorber>
In the present invention, an ultraviolet absorber can be used from the viewpoint of improving the weather resistance and durability of the water absorbing film.
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.

<酸化防止剤>
本発明の組成物および吸水性膜の安定性向上のため、吸水性膜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。
<Antioxidant>
In order to improve the stability of the composition of the present invention and the water-absorbent film, an antioxidant can be added to the coating liquid for forming the water-absorbent film. 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.

<溶剤>
本発明の吸水性膜形成用組成物には、基材または下層に吸水性膜を形成する際に、基材または下層に対する均一な塗膜の形成性を確保するため、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、その量は吸水性膜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。
<Solvent>
The water-absorbing film forming composition of the present invention is appropriately added with an organic solvent when forming a water-absorbing film on the base material or the lower layer in order to ensure the formation of a uniform coating film on the base material or the lower layer. It is also effective to do.
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 in a range that does not cause a problem due to the relationship of VOC (volatile organic solvent), and the amount is preferably 0 to 50% by mass, more preferably based on the entire coating solution at the time of water-absorbing film formation Is in the range of 0-30% by weight.

<高分子化合物>
本発明の吸水性膜形成用組成物には、吸水性膜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。
<Polymer compound>
In order to adjust the film physical properties of the water-absorbing film, various polymer compounds can be added to the composition for forming the water-absorbing film of the present invention as long as the hydrophilicity is not impaired. 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.

〔吸水性膜の形成〕
本発明における吸水性膜は、必要な上記各成分を溶剤に分散、又は、溶解して塗布液を調製し、適切な基材上に塗布してなる被膜を、熱により硬化させて形成することができる。
(Formation of water-absorbing film)
The water-absorbing film in the present invention is formed by dispersing or dissolving each of the necessary components described above in a solvent to prepare a coating solution, and curing the coating film on an appropriate substrate by heat. Can do.

例えば、(a)シラン変性親水性ポリマー、好ましくは(b)金属アルコキシドなどの架橋成分を溶媒に溶解し、よく攪拌することで、これらの成分が加水分解し、縮重合して、有機無機複合体ゾル液が形成され、このゾル液が本発明に係る吸水性膜形成用塗布液となり、これによって、高い親水性と高い膜強度を有する吸水性層が形成される。有機無機複合体ゾル液の調製において、加水分解及び縮重合反応を促進するために、前述の(c)金属錯体触媒を併用するが、実用上好ましい反応効率を得ようとする場合、触媒は必須である。また、酸性触媒または塩基性触媒を併用することも好ましい。   For example, (a) a silane-modified hydrophilic polymer, preferably (b) a cross-linking component such as a metal alkoxide is dissolved in a solvent and stirred well, so that these components are hydrolyzed and polycondensed to form an organic-inorganic composite. A body sol solution is formed, and this sol solution becomes a coating solution for forming a water-absorbing film according to the present invention, whereby a water-absorbing layer having high hydrophilicity and high film strength is formed. In the preparation of the organic-inorganic composite sol solution, in order to promote hydrolysis and polycondensation reaction, the above-mentioned (c) metal complex catalyst is used in combination, but the catalyst is essential when trying to obtain practically preferable reaction efficiency. It is. It is also preferable to use an acidic catalyst or a basic catalyst in combination.

吸水性膜塗布液の調製は、(a)シラン変性親水性ポリマー、及び好ましくは(b)金属アルコキシドなどの架橋成分、をエタノールなどの溶媒に溶解後、金属錯体触媒を含む上記触媒を加え、攪拌することで実施できる。反応温度は室温〜80℃であり、反応時間、即ち攪拌を継続する時間は1〜72時間の範囲であることが好ましく、この攪拌により両成分の加水分解・縮重合を進行させて、有機無機複合体ゾル液を得ることができる。   Preparation of the water-absorbing film coating solution is carried out by adding (a) a silane-modified hydrophilic polymer, and preferably (b) a crosslinking component such as a metal alkoxide, in a solvent such as ethanol, and then adding the above catalyst containing a metal complex catalyst. It can be carried out by stirring. The reaction temperature is from room temperature to 80 ° C., and the reaction time, that is, the time for continuing the stirring is preferably in the range of 1 to 72 hours. A composite sol solution can be obtained.

前記吸水性膜塗布液組成物を調製する際に用いる溶媒としては、これらを均一に、溶解、分散し得るものであれば特に制限はないが、例えば、メタノール、エタノール、水等の水系溶媒が好ましい。   The solvent used in preparing the water-absorbing film coating liquid composition is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve and disperse these, and examples thereof include aqueous solvents such as methanol, ethanol, and water. preferable.

以上述べたように、本発明の吸水性膜を形成するための有機無機複合体ゾル液(吸水性膜塗布液組成物)の調製はゾルゲル法を利用している。ゾルゲル法については、作花済夫「ゾル−ゲル法の科学」(株)アグネ承風社(刊)(1988年)、平島硯「最新ゾル−ゲル法による機能性薄膜作成技術」総合技術センター(刊)(1992年)等の成書等に詳細に記述され、それらに記載の方法を本発明に係る吸水性膜塗布液組成物の調製に適用することができる。   As described above, the preparation of the organic-inorganic composite sol liquid (water absorbent film coating liquid composition) for forming the water absorbent film of the present invention utilizes the sol-gel method. For the sol-gel method, Sakuo Sakuo “Science of Sol-Gel Method”, Agne Jofusha (published) (1988), Satoshi Hirashima “Functional Thin Film Formation Technology by the Latest Sol-Gel Method” General Technology Center (Published) (1992) and the like, and the methods described therein can be applied to the preparation of the water-absorbing film coating liquid composition according to the present invention.

本発明に係る吸水性膜塗布液組成物には、先に述べたように、本発明の効果を損なわない限りにおいて、種々の添加剤を目的に応じて使用することができる。例えば、先に詳述したように、塗布液の均一性を向上させるため界面活性剤を添加することができる。   As described above, various additives can be used in the water-absorbing film coating liquid composition according to the present invention depending on the purpose as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, as detailed above, a surfactant can be added to improve the uniformity of the coating solution.

上記のようにして調製した吸水性膜塗布液組成物を、基材表面に塗布、乾燥することで親水性表面を形成することができる。本発明の吸水性膜は、同一又は異なる上記各成分を同一又は異なる溶剤に分散、又は溶解した塗布液を複数調製し、複数回の塗布、乾燥を繰り返して形成することも可能である。   A hydrophilic surface can be formed by applying the water-absorbing film coating solution composition prepared as described above to the substrate surface and drying. The water-absorbing film of the present invention can be formed by preparing a plurality of coating solutions in which the same or different components are dispersed or dissolved in the same or different solvents, and repeating a plurality of coatings and dryings.

塗布する方法としては、種々の方法を用いることができる。例えば、バーコーター塗布、回転塗布、スプレー塗布、カーテン塗布、ディップ塗布、エアーナイフ塗布、ブレード塗布、ロール塗布等を挙げられる。   Various methods can be used as the coating method. Examples thereof include bar coater coating, spin coating, spray coating, curtain coating, dip coating, air knife coating, blade coating, and roll coating.

また第1の吸水性膜の膜厚は1〜20μmの範囲内にあることが好ましい。好ましくは2〜15μm、特に好ましくは5〜15μm、最も好ましくは5〜10μmである。吸水性膜の厚みが1μm未満では十分な防曇効果は得られない。また、20μmを超えると密着不良や均一な膜質な膜が得られない問題が生じる。
第1の吸水性膜の屈折率は1.0〜1.6であることが好ましい。この範囲であれば良好な反射防止効果が得られる。
Moreover, it is preferable that the film thickness of a 1st water absorbing film exists in the range of 1-20 micrometers. Preferably it is 2-15 micrometers, Most preferably, it is 5-15 micrometers, Most preferably, it is 5-10 micrometers. If the thickness of the water absorbing film is less than 1 μm, a sufficient antifogging effect cannot be obtained. On the other hand, when the thickness exceeds 20 μm, there arises a problem that a poor adhesion or a uniform film quality cannot be obtained.
The refractive index of the first water absorbing film is preferably 1.0 to 1.6. Within this range, a good antireflection effect can be obtained.

さらに第2の吸水性膜の膜厚は1〜20μmの範囲内にあることが好ましい。好ましくは2〜15μm、特に好ましくは5〜15μm、最も好ましくは5〜10μmである。吸水性膜の厚みが1μm未満では十分な防曇効果は得られない。また、20μmを超えると密着不良や均一な膜質な膜が得られない問題が生じる。
第2の吸水性膜の屈折率は1.0〜1.6であることが好ましい。この範囲であれば良好な反射防止効果が得られる。
Furthermore, it is preferable that the film thickness of the second water absorbing film is in the range of 1 to 20 μm. Preferably it is 2-15 micrometers, Most preferably, it is 5-15 micrometers, Most preferably, it is 5-10 micrometers. If the thickness of the water absorbing film is less than 1 μm, a sufficient antifogging effect cannot be obtained. On the other hand, when the thickness exceeds 20 μm, there arises a problem that a poor adhesion or a uniform film quality cannot be obtained.
The refractive index of the second water absorbing film is preferably 1.0 to 1.6. Within this range, a good antireflection effect can be obtained.

〔高屈折率薄膜〕
本発明に用いる高屈折率層(以下「高屈折率薄膜」と称する場合がある)は、第1の吸水性膜と、第2の吸水性膜を接着する役割も同時に果たすことができる。また、一般の無機薄膜に比べ柔軟性があるため、吸水性膜の水分吸収による膨張に追従することが可能で、吸水性膜の膨張により高屈折率薄膜に亀裂が生ずるようなことはない。
[High refractive index thin film]
The high refractive index layer (hereinafter sometimes referred to as “high refractive index thin film”) used in the present invention can also play a role of bonding the first water absorbing film and the second water absorbing film at the same time. Further, since it is more flexible than a general inorganic thin film, it can follow the expansion of the water absorbing film due to moisture absorption, and the high refractive index thin film is not cracked by the expansion of the water absorbing film.

高屈折率薄膜の膜厚は0.01〜0.05μmの範囲内にあることが好ましい。高屈折率薄膜の厚みが0.01μmより厚いと十分な反射防止効果が得られ、また0.05μm以下とすることで、均一な高屈折率薄膜を容易に得られる。   The film thickness of the high refractive index thin film is preferably in the range of 0.01 to 0.05 μm. When the thickness of the high refractive index thin film is greater than 0.01 μm, a sufficient antireflection effect is obtained, and when the thickness is 0.05 μm or less, a uniform high refractive index thin film can be easily obtained.

第1吸水性膜の外層として形成される高屈折率薄膜は、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合物を有する。この金属アルコキシドの好適な化合物としては、下記式(I)および式(II)に示される化合物が用いられる。
M(OR)a …(I)およびM(OR)n (X)a-n…(II)
The high refractive index thin film formed as the outer layer of the first water-absorbing film has a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide. As a suitable compound of the metal alkoxide, compounds represented by the following formulas (I) and (II) are used.
M (OR) a (I) and M (OR) n (X) an (II)

ここでMは、Si,Al,Ti,Zr,Ca,Fe,V,Sn,Li,Be,BおよびPからなる群から選択される原子であり、Rは、アルキル基であり、Xは、アルキル基、官能基を有するアルキル基、またはハロゲンであり、aは、Mの原子価であり、そしてnは、1からaまでの整数である。   Here, M is an atom selected from the group consisting of Si, Al, Ti, Zr, Ca, Fe, V, Sn, Li, Be, B, and P, R is an alkyl group, and X is An alkyl group, an alkyl group having a functional group, or halogen, a is a valence of M, and n is an integer from 1 to a.

上記Xとしては、カルボニル基、カルボキシル基、アミノ基、ビニル基、またはエポキシ基を有するアルキル基が好適である。   As said X, the alkyl group which has a carbonyl group, a carboxyl group, an amino group, a vinyl group, or an epoxy group is suitable.

特に良好な金属アルコキシドとしては、Al(OC253 およびAl(OCH(CH323 などのアルミニウムアルコキシド類、Ti(OC253およびTi(OCH(CH323 などのチタンアルコキシド類、Zr(OC253およびZr(OCH(CH323などのジルコニウムアルコキシド類、Ca(OC252 ,Fe(OC253 ,V((O−iso−C374,Sn(O−t−C494 ,Li(OC25),Be(OC252 ,B(OC253,P(OC253 ,P(OCH33などが用いられる。 Particularly good metal alkoxides include aluminum alkoxides such as Al (OC 2 H 5 ) 3 and Al (OCH (CH 3 ) 2 ) 3 , Ti (OC 2 H 5 ) 3 and Ti (OCH (CH 3 ) 2. ) Titanium alkoxides such as 3 , Zr (OC 2 H 5 ) 3 and zirconium alkoxides such as Zr (OCH (CH 3 ) 2 ) 3 , Ca (OC 2 H 5 ) 2 , Fe (OC 2 H 5 ) 3 , V ((O-iso-C 3 H 7 ) 4 , Sn (Ot-C 4 H 9 ) 4 , Li (OC 2 H 5 ), Be (OC 2 H 5 ) 2 , B (OC 2 H 5 ) 3 , P (OC 2 H 5 ) 3 , P (OCH 3 ) 3 and the like are used.

高屈折率薄膜は、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分解物およびその加水分解物の低分子量縮合物のいずれか1つまたは2つ以上を含有する溶液を第1吸水性膜上に塗布することによって形成できる。   The high refractive index thin film is formed by applying a solution containing one or more of a metal alkoxide, a hydrolyzate of metal alkoxide, and a low molecular weight condensate of the hydrolyzate onto the first water-absorbing film. Can be formed.

また、上記金属アルコキシドまたは金属アルコキシドと無機物との複合体から高屈折率薄膜の屈折率(n1 )は、第1および第2吸水性膜の屈折率より高いことが好ましく、特に1.7以上であることが好ましい。 Further, the refractive index (n 1 ) of the high refractive index thin film from the metal alkoxide or the composite of the metal alkoxide and the inorganic material is preferably higher than the refractive indexes of the first and second water-absorbing films, particularly 1.7 or more. It is preferable that

高屈折率薄膜の光学膜厚(n11 )は高屈折率薄膜を通じて水分の吸水性膜への移動が容易に生ずる点で300nm以下が好適である。 The optical film thickness (n 1 d 1 ) of the high-refractive index thin film is preferably 300 nm or less in that moisture easily moves to the water-absorbing film through the high-refractive index thin film.

また、良好な反射防止作用を生じさせる点から、高屈折率膜の光学膜厚n11 は下記式(3)または式(4)
0.8×kλ1 /2≦n11 ≦1.2×kλ1 /2 (3)
0.8×kλ1 /4≦n11 ≦1.2×kλ1 /4 (4)
(kは正の奇数、n1 は高屈折率層の屈折率、d1 は高屈折率層の膜厚、λ1 は400〜900nmの範囲で選ばれる設計波長)を満たすように設定するのが好適である。
Further, from the viewpoint of producing a good antireflection effect, the optical film thickness n 1 d 1 of the high refractive index film is expressed by the following formula (3) or formula (4).
0.8 × kλ 1/2 ≦ n 1 d 1 ≦ 1.2 × kλ 1/2 (3)
0.8 × kλ 1/4 ≦ n 1 d 1 ≦ 1.2 × kλ 1/4 (4)
(K is a positive odd number, n 1 is the refractive index of the high refractive index layer, d 1 is the film thickness of the high refractive index layer, and λ 1 is a design wavelength selected in the range of 400 to 900 nm). Is preferred.

また、第2吸水性膜の厚さ光学膜厚(n22 )は、良好な反射防止作用を生じさせる点から、下記式0.8×kλ2/4≦n22 ≦1.2×kλ2 /4 (5)
(kは正の奇数、n2 は第2の吸水性膜の屈折率、d2 は第2の吸水性膜の膜厚、λ2 は400〜900nmの範囲で選ばれる設計波長)を満たすように設定するのが好適である。
The thickness optical thickness of the second water-absorbing film (n 2 d 2), from the viewpoint of causing a good anti-reflection effect, the following formula 0.8 × kλ 2/4 ≦ n 2 d 2 ≦ 1. 2 × kλ 2/4 (5 )
(K is a positive odd number, n 2 is the refractive index of the second water-absorbing film, d 2 is the film thickness of the second water-absorbing film, and λ 2 is a design wavelength selected in the range of 400 to 900 nm) It is preferable to set to.

また、第1および第2吸水性膜および高屈折率薄膜には、各々、必要に応じて、屈折率(n)の制御のために、Ti,Ce,Zr,Sn,Sb,TaおよびSiから選ばれる金属酸化物およびMgF2 等の金属フッ化物の無機微粒子を添加してもよい。 The first and second water-absorbing films and the high-refractive index thin film are made of Ti, Ce, Zr, Sn, Sb, Ta, and Si, respectively, for controlling the refractive index (n) as necessary. metal oxides and inorganic fine particles of metal fluoride MgF 2 or the like selected may be added.

〔基材〕
本発明の防曇反射防止光学物品の基材としては、防曇効果・反射防止効果が必要とされる透明な基材等であり、その材質はガラス、プラスチック等が好適に利用できる。
本発明の防曇反射防止光学物品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;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、宇宙船のような乗物の窓ガラス;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、宇宙船のような乗物の風防ガラス;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、及び上記物品表面に貼付させるためのフィルムを含む。
〔Base material〕
The base material of the antifogging and antireflection optical article of the present invention is a transparent base material that requires an antifogging effect and an antireflection effect, and glass, plastic, etc. can be suitably used as the material.
Applications for which the anti-fogging and anti-reflection optical article of the present invention can be applied include vehicle rearview mirrors, bathroom mirrors, toilet mirrors, dental mirrors, mirrors such as road mirrors; spectacle lenses, optical lenses, camera lenses , Lenses such as endoscope lenses, illumination lenses, semiconductor lenses, copier lenses; prisms; window glass of buildings and surveillance towers; Gondolas, amusement park gondola, spacecraft-like vehicle windows; automobiles, rail vehicles, aircraft, ships, submersibles, snow vehicles, snowmobiles, motorcycles, ropeway gondola, amusement park gondola, spacecraft Windshields for various vehicles; protective goggles, sports goggles, protective mask shield, sports mask shield, helmet shield, frozen food display case Including a cover glass instrumentation, and films to be attached to the article surface; glass.

基材は、ガラス、セラミックなどの無機基材でも、高分子樹脂からなる表面を有する基材のいずれも好ましく用いられ、樹脂基材は、樹脂自体、表面に樹脂が被覆されている基材、表面層が樹脂層からなる複合材のいずれをもを含む。樹脂自体としては、飛散防止フィルム、意匠性フィルム、耐蝕性フィルム等のフィルム基材;看板、高速道路の防音壁等の樹脂基材などが代表例として挙げられる。表面に樹脂が被覆されている基材としては、自動車筐体、塗装建材等の塗装板、表面に樹脂フィルムが貼着された積層板、プライマー処理した基材、ハードコート処理した基材などが代表例として挙げられる。表面層が樹脂層からなる複合材としては、裏面に接着剤層が設けられた樹脂シール材、反射ミラー、などが代表例として挙げられる。   The substrate is preferably an inorganic substrate such as glass or ceramic, or any substrate having a surface made of a polymer resin. The resin substrate is a resin itself, a substrate whose surface is coated with a resin, The surface layer includes any composite material composed of a resin layer. Typical examples of the resin itself include film base materials such as scattering prevention films, design films, and corrosion-resistant films; resin base materials such as signboards and soundproof walls on highways. Examples of the substrate coated with resin on the surface include painted plates for automobile casings, painted building materials, laminated plates with a resin film adhered to the surface, substrates treated with a primer, substrates coated with a hard coat, etc. It is given as a representative example. Typical examples of the composite material whose surface layer is a resin layer include a resin sealing material having a back surface provided with an adhesive layer, a reflection mirror, and the like.

〔下塗り層〕
さらに吸水性膜と基材との密着を高める目的で一層以上の下塗り層を設けることができる。下塗り層の素材としては、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。
(Undercoat layer)
Furthermore, one or more undercoat layers can be provided for the purpose of enhancing the adhesion between the water-absorbing film and the substrate. As the material for the undercoat 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、作製した吸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。
前記親水性樹脂及び/又は水分散性ラテックスの、下塗り層中における総量としては、0.01〜20g/m 2 が好ましく、0.1〜10g/m 2 がより好ましい。
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 crosslinking agents, a water-soluble crosslinking agent is preferable from the viewpoint of easy preparation of the coating solution and preventing the hydrophilicity of the produced water-absorbing layer from being lowered.
Wherein the hydrophilic resin and / or water-dispersible latex total amount in the undercoat layer is preferably from 0.01 to 20 g / m 2, 0.1 to 10 g / m 2 is more preferable.

〔表面自由エネルギー〕
本発明における吸水性層は、親水性ポリマーを含んで形成されるため、親水性にも優れる。
吸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好ましくは70mN/m〜95mN/m、より好ましくは72mN/m〜93mN/m、さらに好ましくは75mN/m〜90mN/mの範囲にある吸水性層が、親水性に優れ、良好な性能を示す。
[Surface free energy]
Since the water absorbing layer in the present invention is formed including a hydrophilic polymer, it is excellent in hydrophilicity.
The hydrophilicity of the surface of the water-absorbent layer is generally measured by a 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 the higher the surface free energy value, the higher the hydrophilicity.
A water-absorbing layer having a surface free energy measured by such a method is preferably in the range of 70 mN / m to 95 mN / m, more preferably 72 mN / m to 93 mN / m, and even more preferably 75 mN / m to 90 mN / m. Excellent hydrophilicity and good performance.

本発明の吸水性膜は、吸水性膜形成用塗布液組成物を、適切な基材または下層上に塗布し、加熱、乾燥して親水性の層を形成することで得ることができる。吸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、製造適性などの点から加熱温度は150℃以下であることが好ましく、加熱時間は1時間以内が好ましい。   The water-absorbing film of the present invention can be obtained by applying the water-absorbing film-forming coating liquid composition on an appropriate substrate or lower layer, heating and drying to form a hydrophilic layer. The heating temperature and heating time for forming the water-absorbing 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. It is preferably 150 ° C. or lower, and the heating time is preferably within 1 hour.

〔実施例1〕
第1吸水性膜の作成
最も一般的な透明の板ガラスであるフロート板ガラス(厚み2mm)を準備し、該板ガラスの表面をグロー処理により親水化した後、下記組成の吸水性層塗布液をバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、第1の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜厚は約5μmであった。また、上記吸水性膜の屈折率は1.45であった。
[Example 1]
Preparation of the first water-absorbing film Float plate glass (thickness 2 mm) which is the most common transparent plate glass is prepared, the surface of the plate glass is hydrophilized by glow treatment, and then the water-absorbing layer coating solution having the following composition is applied to the bar Then, it was oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a first water-absorbing film. The water-absorbing film obtained was transparent and the film thickness was about 5 μm. The refractive index of the water absorbing film was 1.45.

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

アニオン系界面活性剤

Figure 2008225466
Anionic surfactant
Figure 2008225466

<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(例示化合物1(末端型))4g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 and 100 g of purified water, 8 g of tetramethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and a hydrophilic polymer having a silane coupling group at the following terminals (Exemplary Compound 1) (Terminal type)) 4 g was mixed and stirred at room temperature for 2 hours to prepare.

<末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーの合成>
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)を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(ポリエチレンオキシド標準)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。5%水溶液粘度は2.5cPs、親水性基の官能基密度は、13.4meq/gであった。
<Synthesis of hydrophilic polymer having a silane coupling group at the terminal>
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). 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 (polyethylene oxide standard) that the polymer had a mass average molecular weight of 4000. The viscosity of the 5% aqueous solution was 2.5 cPs, and the functional group density of the hydrophilic group was 13.4 meq / g.

高屈折率膜の作成
吸水性膜を製膜したガラス基板に、下記組成の高屈折率膜塗布液をバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、高屈折率膜を製膜した。得られた高屈折率膜の光学膜厚は30nm、屈折率は1.75であった。
Preparation of a high refractive index film A high refractive index film coating solution having the following composition was applied to a glass substrate having a water absorbing film formed thereon by bar coating and oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a high refractive index film. . The obtained high refractive index film had an optical film thickness of 30 nm and a refractive index of 1.75.

チタンテトライソプロポキシド 200g
酢酸イソブチル 800g
Titanium tetraisopropoxide 200g
800 g of isobutyl acetate

第2吸水性膜の作成
末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーを例示化合物3(末端型)に変えたこと以外は第1吸水性膜と同じ組成の吸水性層塗布液を高屈折率膜上にバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、第2の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜の、光学膜厚(吸水性膜の屈折率nと膜厚dとの積)は135nmに調整した。また、上記第2の吸水性膜の屈折率は1.45であった。
Preparation of the second water-absorbing film A water-absorbing layer coating solution having the same composition as the first water-absorbing film except that the hydrophilic polymer having a silane coupling group at the terminal is changed to the exemplified compound 3 (terminal type). A bar was applied onto the film and oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a second water-absorbing film. The optical film thickness (product of the refractive index n of the water absorbing film and the film thickness d) of the obtained water absorbing film was adjusted to 135 nm. The refractive index of the second water absorbing film was 1.45.

上記のように作成した光学物品に対し、下記性能試験を行った。結果を表4に示す。
(1)反射防止性:550nmの光の透過率測定(透過率96%以上で○、96%未満で×)
(2)防曇性:昼間、室温25℃の条件下、60℃のお湯を張ったポリカップ上に、光学物品を載せ、水蒸気を当てたときの、曇り具合及びその変化を下記基準により四段階で官能評価した。
◎:5h以上でも曇りが観察されない。
○:5h以内では曇りが観察されない。
△:5minで曇りが見られる
×:曇っている
(3)耐水性:水中でスポンジ往復10回こすり処理を行い、その前後の重量変化から残膜率を測定した。
(4)吸水時膜破壊:60℃、90%環境下に500時間放置後の膜破壊の有無を評価した。膜破壊の有無は防曇性で判定した。
◎:曇りが観察されない。
○:一部曇っているが、5秒以内に回復し、曇りが見られなくなる。
△:曇っており、回復するのに1分以上かかる。
×:曇っている
The following performance test was performed on the optical article prepared as described above. The results are shown in Table 4.
(1) Antireflection property: Transmittance measurement of light at 550 nm (○ when transmittance is 96% or more, × when less than 96%)
(2) Anti-fogging property: In the daytime, at room temperature of 25 ° C., on a plastic cup filled with hot water of 60 ° C., when an optical article is placed and water vapor is applied, the fogging condition and its change are classified into four levels according to the following criteria. And sensory evaluation.
A: No cloudiness is observed even after 5 hours.
A: No cloudiness is observed within 5 hours.
Δ: Haze is observed at 5 min. X: Cloudy (3) Water resistance: The sponge was reciprocated 10 times in water, and the residual film ratio was measured from the weight change before and after that.
(4) Film breakage upon water absorption: The presence or absence of film breakage after standing for 500 hours in an environment of 60 ° C. and 90% was evaluated. The presence or absence of film breakage was determined by antifogging properties.
A: No cloudiness is observed.
○: Partly cloudy, but recovers within 5 seconds and no cloudiness is seen.
Δ: Cloudy and takes 1 minute or more to recover.
×: Cloudy

〔比較例1〕
第1および第2吸水性膜の親水性ポリマーをポリアクリル酸に変えたこと以外は実施例1と同様の方法で光学物品を作成した。
[Comparative Example 1]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrophilic polymer of the first and second water absorbing films was changed to polyacrylic acid.

〔実施例2〜5〕
第1および第2吸水性膜の親水性ポリマーを表1に示す化合物に変えたこと以外は実施例1と同様の方法で光学物品を作成した。
[Examples 2 to 5]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrophilic polymers of the first and second water-absorbing films were changed to the compounds shown in Table 1.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

尚、以下に本実施例で使用した親水性ポリマーのLogP値(ここでは構成単位であるモノマーのLogP値)を示す。
例示化合物1(末端型)LogP=-0.61
例示化合物2(末端型)LogP=-0.30
例示化合物3(末端型)LogP=-0.17
例示化合物5(末端型)LogP=-0.23
例示化合物9(末端型)LogP=-1.55
In addition, the LogP value (here, the LogP value of the monomer as a structural unit) of the hydrophilic polymer used in this example is shown below.
Exemplary Compound 1 (terminal type) LogP = -0.61
Illustrative compound 2 (terminal type) LogP = -0.30
Exemplary compound 3 (terminal type) LogP = -0.17
Exemplary Compound 5 (terminal type) LogP = -0.23
Exemplified compound 9 (terminal type) LogP = -1.55

〔実施例6〕
第1吸水性膜の作成
最も一般的な透明の板ガラスであるフロート板ガラス(厚み2mm)を準備し、該板ガラスの表面をグロー処理により親水化した後、下記組成の吸水性層塗布液をバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、第1の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜厚は約5μmであった。また、上記吸水性膜の屈折率は1.47であった。
Example 6
Preparation of the first water-absorbing film Float plate glass (thickness 2 mm) which is the most common transparent plate glass is prepared, the surface of the plate glass is hydrophilized by glow treatment, and then the water-absorbing layer coating solution having the following composition is applied to the bar Then, it was oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a first water-absorbing film. The water-absorbing film obtained was transparent and the film thickness was about 5 μm. The refractive index of the water absorbing film was 1.47.

<第1吸水性膜塗布液>
・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
<First water-absorbing film coating solution>
・ 500g of the following sol-gel preparation
・ 30 g of 5% by weight aqueous solution of the following anionic surfactant
・ Purified water 450g

Figure 2008225466
Figure 2008225466

<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と側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマー(例示化合物1(側差型))4g、を混合し、室温で2時間撹拌して、調製した。
<Sol-gel preparation solution>
In 200 g of ethyl alcohol, 10 g of acetylacetone, 10 g of tetraethyl orthotitanate and 100 g of purified water, 8 g of tetramethoxysilane (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and a hydrophilic polymer having a silane coupling group in the side chain (Exemplary Compound 1 ( Side difference type)) 4 g were mixed and stirred at room temperature for 2 hours to prepare.

高屈折率膜の作成
吸水性膜を製膜したガラス基板に、下記組成の高屈折率膜塗布液をバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、高屈折率膜を製膜した。得られた高屈折率膜の光学膜厚は30nm、屈折率は1.60であった。
Preparation of a high refractive index film A high refractive index film coating solution having the following composition was applied to a glass substrate having a water absorbing film formed thereon by bar coating and oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a high refractive index film. . The obtained high refractive index film had an optical film thickness of 30 nm and a refractive index of 1.60.

アルミニウムイソプロポキシド 200g
酢酸イソブチル 800g
200g of aluminum isopropoxide
800 g of isobutyl acetate

第2吸水性膜の作成
側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマーを例示化合物11(側鎖型)に変えたこと以外は第1吸水性膜と同じ組成の吸水性層塗布液を高屈折率膜上にバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、第2の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜の、光学膜厚(吸水性膜の屈折率nと膜厚dとの積)は135nmに調整した。また、上記第2の吸水性膜の屈折率は1.40であった。
Preparation of second water-absorbing film A water-absorbing layer coating solution having the same composition as the first water-absorbing film was used except that the hydrophilic polymer having a silane coupling group in the side chain was changed to the exemplified compound 11 (side chain type). A bar was coated on the refractive index film and oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a second water-absorbing film. The optical film thickness (product of the refractive index n of the water absorbing film and the film thickness d) of the obtained water absorbing film was adjusted to 135 nm. The refractive index of the second water absorbing film was 1.40.

〔比較例2〕
第1および第2吸水性膜の親水性ポリマーをポリビニルアルコールに変えたこと以外は実施例6と同様の方法で光学物品を作成した。
[Comparative Example 2]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 6 except that the hydrophilic polymer of the first and second water-absorbing films was changed to polyvinyl alcohol.

〔実施例7〜10〕
第1および第2吸水性膜の親水性ポリマーを表2に示す化合物に変えたこと以外は実施例6と同様の方法で光学物品を作成した。
[Examples 7 to 10]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 6 except that the hydrophilic polymers of the first and second water absorbing films were changed to the compounds shown in Table 2.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

尚、以下に本実施例で使用した親水性ポリマーのLogP値(ここでは構成単位であるモノマーのLogP値)を示す。
例示化合物1(側鎖型)LogP=-0.64
例示化合物11(側鎖型)LogP=-0.66
例示化合物4(側鎖型)LogP=-1.4
例示化合物5(側鎖型)LogP=-0.32
例示化合物10(側鎖型)LogP=-0.64
例示化合物19(側鎖型)LogP=-1.4
In addition, the LogP value (here, the LogP value of the monomer as a structural unit) of the hydrophilic polymer used in this example is shown below.
Illustrative compound 1 (side chain type) LogP = -0.64
Illustrative compound 11 (side chain type) LogP = -0.66
Exemplary Compound 4 (Side Chain Type) LogP = -1.4
Illustrative Compound 5 (Side Chain Type) LogP = -0.32
Exemplary compound 10 (side chain type) LogP = -0.64
Exemplified compound 19 (side chain type) LogP = -1.4

〔実施例11〜15〕
ゾルゲル調製液中のオルトチタン酸テトラエチル、アセチルアセトンを表3に示す化合物に変えたこと以外は実施例1と同様の方法で光学物品を作成した。
[Examples 11 to 15]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 1 except that tetraethyl orthotitanate and acetylacetone in the sol-gel preparation were changed to the compounds shown in Table 3.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

Figure 2008225466
Figure 2008225466

〔実施例16〕
上記実施例1で作成した防曇反射防止光学物品を望遠鏡の接眼レンズとして組み込み、−5℃から30℃、湿度80%の部屋に移動させ、その際の望遠鏡の性能をチェックした。その結果、通常の望遠鏡で観察される、接眼レンズの曇りによる観察の際の不具合は発生しなかった。
Example 16
The anti-fogging antireflection optical article prepared in Example 1 was incorporated as a telescope eyepiece, moved to a room of -5 ° C to 30 ° C and 80% humidity, and the performance of the telescope at that time was checked. As a result, there was no inconvenience in observation due to cloudiness of the eyepiece, which is observed with a normal telescope.

〔実施例17〕
第1吸水性膜の作成
最も一般的な透明の板ガラスであるフロート板ガラス(厚み2mm)を準備し、該板ガラスの表面をグロー処理により親水化した後、下記組成の吸水性層塗布液をバー塗布し、150℃、30分でオーブン乾燥して、第1の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜は透明で、膜厚は8μmであった。また上記吸水性膜の屈折率は1.45であった。
Example 17
Preparation of the first water-absorbing film Float plate glass (thickness 2 mm), which is the most common transparent plate glass, is prepared, the surface of the plate glass is hydrophilized by glow treatment, and then a water-absorbing layer coating solution having the following composition is applied to the bar. And oven-dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a first water-absorbing film. The obtained water-absorbing film was transparent and the film thickness was 8 μm. The refractive index of the water absorbing film was 1.45.

<第1吸水性層塗布液>
・下記ポリマー調製液(1) 500g
・下記アニオン系界面活性剤の5質量%水溶液 10g
<First water absorbing layer coating solution>
・ 500 g of the following polymer preparation (1)
・ 10 g of 5% by weight aqueous solution of the following anionic surfactant

Figure 2008225466
Figure 2008225466

<ポリマー調製液(1)>
エチルアルコール9g、アセチルアセトン0.4g、オルトチタン酸テトラエチル0.5g、精製水450g中に、末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマー(例示化合物(1))50gを混合し、室温で2時間攪拌して、ポリマー調製液(1)を調製した。
<Polymer preparation liquid (1)>
50 g of a hydrophilic polymer (Exemplary Compound (1)) having a silane coupling group at its terminal is mixed in 9 g of ethyl alcohol, 0.4 g of acetylacetone, 0.5 g of tetraethyl orthotitanate, and 450 g of purified water, and the mixture is stirred for 2 hours at room temperature. The polymer preparation liquid (1) was prepared by stirring.

高屈折率膜の作成
吸水性を製膜したガラス基板に、下記組成の高屈折率膜塗布液をバー塗布し、100℃、10分でオーブン乾燥して、高屈折率膜を製膜した。得られた高屈折率膜の光学膜厚は30nm、屈折率は1.75であった。
Preparation of High Refractive Index Film A high refractive index film coating solution having the following composition was bar-coated on a glass substrate on which water absorption was formed, and oven-dried at 100 ° C. for 10 minutes to form a high refractive index film. The obtained high refractive index film had an optical film thickness of 30 nm and a refractive index of 1.75.

アルミニウムイソプロポキシド 200g
酢酸イソブチル 800g
200g of aluminum isopropoxide
800 g of isobutyl acetate

第2吸水性膜の作成
末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーを例示化合物(3)に変えたこと以外は第1吸水性膜を同じ組成の吸水性層塗布液を高屈折率膜上にバー塗布し、150℃、30分でオーブン乾燥して、第2の吸水性膜を製膜した。得られた吸水性膜の光学膜厚(吸水性膜の屈折率nと膜厚dとの積)は135nmに調製した。また、上記第2の吸水性膜の屈折率は1.45、膜厚は6μmであった。
Preparation of the second water-absorbing film The water-absorbing layer coating solution having the same composition as that of the first water-absorbing film was used on the high refractive index film except that the hydrophilic polymer having a silane coupling group at the terminal was changed to the exemplified compound (3). And a second water-absorbing film was formed by oven drying at 150 ° C. for 30 minutes. The optical film thickness of the obtained water-absorbing film (the product of the refractive index n and the film thickness d of the water-absorbing film) was adjusted to 135 nm. The second water-absorbing film had a refractive index of 1.45 and a film thickness of 6 μm.

評価は実施例1と同様の評価を行った。結果を表8に示す。   Evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 8.

〔実施例18〜20〕
第1の吸水性膜の膜厚を表5に示した膜厚に変更した以外は実施例17と同様の方法で光学物品を作成した。結果を表8に示す。
[Examples 18 to 20]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 17 except that the film thickness of the first water-absorbing film was changed to the film thickness shown in Table 5. The results are shown in Table 8.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

〔実施例21〜23〕
第1、及び第2の吸水性膜の親水性ポリマーを表6に示す化合物、膜厚に変えたこと以外は実施例17と同様の方法で光学物品を作成した。
[Examples 21 to 23]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 17 except that the hydrophilic polymers of the first and second water-absorbing films were changed to the compounds and film thicknesses shown in Table 6.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

〔実施例24〜26〕
ポリマー調製液(1)中のオルトチタン酸テトラエチル、アセチルアセトンを表7に示す化合物に変えたこと以外は実施例22と同様の方法で光学物品を作成した。
[Examples 24-26]
An optical article was prepared in the same manner as in Example 22 except that tetraethyl orthotitanate and acetylacetone in the polymer preparation liquid (1) were changed to the compounds shown in Table 7.

Figure 2008225466
Figure 2008225466

Figure 2008225466
Figure 2008225466

Claims (7)

光学物品の基材上に、基材側から順に第一吸水性層、金属アルコキシドの加水分解物の重縮合体を有する高屈折率層、第二吸水性層を設けてなる防曇反射防止光学物品であって、第一及び第二吸水性層が、(a)シランカップリング基を含有する親水性ポリマー、(c)金属錯体触媒、を含む組成物を硬化させてなる層であることを特徴とする防曇反射防止光学物品。   Antifogging antireflection optical system comprising a first water-absorbing layer, a high refractive index layer having a polycondensate of a hydrolyzate of metal alkoxide, and a second water-absorbing layer in order from the substrate side on the substrate of the optical article. An article, wherein the first and second water-absorbing layers are layers obtained by curing a composition containing (a) a hydrophilic polymer containing a silane coupling group and (c) a metal complex catalyst. Anti-fogging anti-reflection optical article characterized. 前記第一及び第二吸水性層が、さらに(b)Si、Ti、Zr、Alから選択される金属アルコキシド化合物を含むことを特徴とする請求項1記載の防曇反射防止光学物品。   The antifogging antireflection optical article according to claim 1, wherein the first and second water absorbing layers further contain (b) a metal alkoxide compound selected from Si, Ti, Zr, and Al. 前記(c)金属錯体触媒が、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化合物から構成されるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の防曇反射防止光学物品。   The metal complex catalyst (c) is a metal element selected from groups 2A, 3B, 4A and 5A of the periodic table and a β-diketone, ketoester, hydroxycarboxylic acid or ester thereof, amino alcohol, enolic active hydrogen compound. The antifogging antireflection optical article according to claim 1 or 2, wherein the optical article is composed of an oxo or hydroxy oxygen compound selected from the group consisting of: 前記シランカップリング基を含有する親水性ポリマーが、ポリマー末端または側鎖にシランカップリング基を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の防曇反射防止光学物品。   The antifogging antireflection optical article according to any one of claims 1 to 3, wherein the hydrophilic polymer containing a silane coupling group contains a silane coupling group at a polymer terminal or a side chain. 前記ポリマー末端にシランカップリング基を有する親水性ポリマーが、少なくとも下記一般式(1)で表される構造を有する化合物であることを特徴とする請求項4に記載の防曇反射防止光学物品。
Figure 2008225466
上記一般式(1)で表される構造を有する親水性ポリマーは、構造単位(i)、(ii)で表されるポリマーユニットの少なくとも一方の末端に、構造単位(iii)で表されるシランカップリング基を有する。
一般式(1)中、R1、R2、R3、R4、R5およびR6はそれぞれ独立に水素原子又は炭化水素基を表し、mは0、1または2を表し、x及びyは組成比を表し、xは0<x<100、yは0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。L1、L2、L3はそれぞれ独立に単結合又は有機連結基を表し、Y1、Y2はそれぞれ独立に−N(R7)(R8)、−OH、−NHCOR7、−CONH2、−CON(R7)(R8)、−COR7、−CO2M又は−SO3Mを表し、ここで、R7、R8はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を表し、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す。
5. The antifogging antireflection optical article according to claim 4, wherein the hydrophilic polymer having a silane coupling group at the polymer terminal is a compound having at least a structure represented by the following general formula (1).
Figure 2008225466
The hydrophilic polymer having the structure represented by the general formula (1) is a silane represented by the structural unit (iii) at least one terminal of the polymer unit represented by the structural units (i) and (ii). Has a coupling group.
In the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group, m represents 0, 1 or 2, x and y Represents a composition ratio, x represents 0 <x <100, y represents 0 <y <100, and represents a number satisfying x + y = 100. L 1 , L 2 and L 3 each independently represents a single bond or an organic linking group, and Y 1 and Y 2 each independently represent —N (R 7 ) (R 8 ), —OH, —NHCOR 7 and —CONH. 2 , —CON (R 7 ) (R 8 ), —COR 7 , —CO 2 M or —SO 3 M, wherein R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group; Represents a hydrogen atom, an alkali metal, an alkaline earth metal or onium.
前記ポリマー側鎖にシランカップリング基を有する親水性ポリマーが、少なくとも下記一般式(2)で表される構造を有する化合物である請求項4に記載の防曇反射防止光学物品。
Figure 2008225466
一般式(2)で表される化合物は、一般式(I−a)及び(I−b)で示される構造単位を有する。
一般式(I−a)及び(I−b)中、R〜Rはそれぞれ独立に水素原子又は炭化水素基を表す。Lは単結合又は多価の有機連結基を表す。Lは単結合又は−CONH−、−NHCONH−、−OCONH−、−SONH−、−SO−からなる群より選択される構造を1つ以上有する多価の有機連結基を表す。mは1〜3の整数を表す。x、yは一般式(I−a)で表される構造単位と一般式(I−b)で表される構造単位の組成比を表し、0<x<100、0<y<100であり、x+y=100となる数を表す。Xは−OH、−OR、−COR、−CO、−CON(R)(R)、−N(R)(R)、−NHCOR、−NHCO、−OCON(R)(R)、−NHCON(R)(R)、−SO、−OSO、−SO、−NHSO、−SON(R)(R)、−N(R)(R)(R)、−N(R)(R)(Rc)(R)、−PO(R)(R)、−OPO(R)(R)、または−PO(R)(R)を表す。ここで、R、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基を表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基を表し、R及びRは、それぞれ独立に水素原子または直鎖、分岐または環状のアルキル基、アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはオニウムを表し、Rは、直鎖、分岐または環状のアルキル基、ハロゲン原子、無機アニオン、または有機アニオンを表す。
The antifogging antireflection optical article according to claim 4, wherein the hydrophilic polymer having a silane coupling group in the polymer side chain is a compound having a structure represented by at least the following general formula (2).
Figure 2008225466
The compound represented by the general formula (2) has structural units represented by the general formulas (Ia) and (Ib).
In general formulas (Ia) and (Ib), R 1 to R 8 each independently represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group. L 1 represents a single bond or a polyvalent organic linking group. L 2 represents a single bond or a polyvalent organic linking group having one or more structures selected from the group consisting of —CONH—, —NHCONH—, —OCONH—, —SO 2 NH—, and —SO 3 —. m represents an integer of 1 to 3. x and y represent the composition ratio of the structural unit represented by the general formula (Ia) and the structural unit represented by the general formula (Ib), and 0 <x <100 and 0 <y <100. , X + y = 100. X is —OH, —OR a , —COR a , —CO 2 R e , —CON (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ), —NHCOR d , —NHCO 2 R a , —OCON (R a ) (R b ), —NHCON (R a ) (R b ), —SO 3 R e , —OSO 3 R e , —SO 2 R d , —NHSO 2 R d , —SO 2 N (R a ) (R b ), —N (R a ) (R b ) (R c ), —N (R a ) (R b ) (R c ) (R g ), —PO 3 (R e) ) (R f ), —OPO 3 (R e ) (R f ), or —PO 3 (R d ) (R e ). Here, R a , R b and R c each independently represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group, R d represents a linear, branched or cyclic alkyl group, R e and R f independently represents a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group, an alkali metal, an alkaline earth metal, or onium, and R g represents a linear, branched or cyclic alkyl group, a halogen atom, An inorganic anion or an organic anion is represented.
さらに、第一吸水性層および/または第二吸水性層に、d)コロイダルシリカを含有することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の防曇反射防止光学物品。   Furthermore, d) colloidal silica is contained in a 1st water absorption layer and / or a 2nd water absorption layer, The antifogging antireflection optical article in any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065591A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 大阪有機化学工業株式会社 Antifogging plastic lens
WO2018038270A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 三井化学株式会社 Antifog laminate
WO2018038271A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 三井化学株式会社 Antireflective laminate
CN109206649A (en) * 2018-08-22 2019-01-15 张家港康得新光电材料有限公司 Anti-fog coating and the high optical transmittance antiradar reflectivity antifog film of hydrophilic
WO2021131745A1 (en) 2019-12-25 2021-07-01 富士フイルム株式会社 Agricultural daylighting member and agricultural box

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013065591A1 (en) * 2011-11-02 2013-05-10 大阪有機化学工業株式会社 Antifogging plastic lens
JPWO2013065591A1 (en) * 2011-11-02 2015-04-02 大阪有機化学工業株式会社 Anti-fogging plastic lens
WO2018038270A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 三井化学株式会社 Antifog laminate
WO2018038271A1 (en) * 2016-08-26 2018-03-01 三井化学株式会社 Antireflective laminate
JPWO2018038270A1 (en) * 2016-08-26 2019-06-24 三井化学株式会社 Antifogging laminate
JPWO2018038271A1 (en) * 2016-08-26 2019-07-04 三井化学株式会社 Antireflective laminate
US11338562B2 (en) 2016-08-26 2022-05-24 Mitsui Chemicals, Inc. Antifogging laminate
CN109206649A (en) * 2018-08-22 2019-01-15 张家港康得新光电材料有限公司 Anti-fog coating and the high optical transmittance antiradar reflectivity antifog film of hydrophilic
WO2021131745A1 (en) 2019-12-25 2021-07-01 富士フイルム株式会社 Agricultural daylighting member and agricultural box

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