JP2019044010A - 親水性コーティング用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】液安定性が高く、耐水性や密着性を有するとともに親水性に優れる塗膜を形成できる親水性コーティング用樹脂組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂９０〜７０重量％、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物１０〜３０重量％を含有する親水性コーティング用樹脂組成物に関する。【選択図】なし

Description

本発明は、親水性コーティング用樹脂組成物に関する。

親水性塗料を塗装することにより、水と親和性の高い塗膜表面が得られる。この様な親水性塗料の利用例として、例えば、建築物の外壁に親水性を付与することで降雨時に雨水が付着した塗膜表面の汚れを流れ落とす、いわゆるセルフクリーニング機能を付与する例や、プラスチックやガラス基材に親水性を付与することで防曇性能を付与する例、エアコンディショナーの熱交換器フィンに親水性を付与することで結露を防止する例等が挙げられる。

従来、親水性塗料としては、水ガラス等の無機材料、親水性基を持つアクリル樹脂やポリアクリル酸、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、セルロース類等の有機材料、アクリルシリコン樹脂等の有機−無機ハイブリット材料が、単独で使用又は併用されてきた。

しかしながら、水ガラスは、水との親和性が高く良好な親水性を示し低コストである点から広く普及しているが、経時的な持続性に乏しく、また、得られた塗膜の硬度が高いためにクラックが発生し易いという問題がある。アクリル樹脂をはじめとする有機材料は、ポリマー分子中にカルボキシル基やアミノ基等の親水性基を導入することで良好な親水性を示す。親水性を向上させるためにはポリマー分子中の親水性基の含有量を増やす必要があるが、親水性基を増加させることで塗膜の耐水性等の耐久性が低下する。耐久性を向上させる方法として、例えばイソシアネート等の架橋剤を用いる二液型塗料が用いられているが、この場合にはポリマー分子中の親水性基と架橋剤とを反応させるため、結果としてポリマー分子中の親水性基が失われ、親水性が低下することとなる。アクリルシリコン樹脂は、親水性、耐久性等多くの点で良好な物性を示すものの、一般的に高コストであり、また、経時により残存するシラノール基の縮合反応が徐々に進むことが原因でクラックが発生するという問題がある。

これらの材料の中でも、有機材料は設計の自由度やコストの面から優位性が有り、盛んに検討されている。しかしながら、親水性と塗膜の耐久性とはトレードオフの関係にあり、これら２つの両立は一般的に困難である。例えば特許文献１には、親水性樹脂であるアクリル樹脂を、親水性を示すポリエチレングリコール基を有するジグリシジルエーテルで架橋することにより、親水性を維持しつつ耐久性を向上させる方法が報告されている。ノニオン型高分子活性剤を用いることにより耐汚染性を向上させ、親水性を高く維持させているが、架橋剤として２官能エポキシ樹脂を用いているために架橋密度が低く、必ずしも十分な耐久性が得られない問題や、未反応のエポキシ樹脂が原因で水と触れた際に塗膜が白化する問題があるため、実際の使用は限られたものであった。また、前述の様に架橋剤中の未反応のエポキシ樹脂により塗膜物性に悪影響が出ることから、エポキシ樹脂を架橋剤として用いる二液型塗料の場合には各樹脂を十分に反応させるために比較的乾燥時間が長くなる問題がある。

特開２００５−２３２２６９号公報

本発明は、液安定性が高く、耐水性や密着性を有するとともに親水性に優れる塗膜を形成できる親水性コーティング用樹脂組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、（Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物を含有する親水性コーティング用樹脂組成物が、液安定性が高く、耐水性や密着性を有するとともに親水性に優れる塗膜を形成できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、（Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂９０〜７０重量％、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物１０〜３０重量％を含有する親水性コーティング用樹脂組成物に関する。

単官能エポキシ化合物（Ｂ）のポリオキシアルキレン基が、ポリオキシエチレン基であることが好ましい。

単官能エポキシ化合物（Ｂ）の炭化水素基が、鎖状炭化水素基であることが好ましい。

単官能エポキシ化合物（Ｂ）が下記一般式（１）

（一般式（１）中、Ｘは炭素数１〜３０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素鎖は直鎖でも分岐鎖でもよく、炭化水素鎖の一部に不飽和結合を含んでいてもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）、又は、炭素数３〜３０の環状構造を有する炭化水素基（ここで、環は脂環又は芳香環でもよく、単環、縮環又はスピロ環でもよく、縮環とスピロ環との両方を持つものでもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表し、Ｗはエーテル結合又はエステル結合を表し、Ｙは

（一般式（２）中、Ａは炭素数１〜１０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表し、ｎは１〜３０の整数を表す。）で表されるポリオキシアルキレン鎖を表し、Ｚは

（一般式（３）中、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい。）
を表す。）
で表される単官能エポキシ化合物であることが好ましい。

また、本発明は、基材上に、前記親水性コーティング用樹脂組成物から形成される親水性塗膜を有することを特徴とする親水処理部材に関する。

基材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなることが好ましい。

本発明の親水性コーティング用樹脂組成物は、（Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂９０〜７０重量％、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物１０〜３０重量％を含有するため、組成物自体の液安定性が高く、得られた塗膜は耐水性や密着性を有したうえで親水性に優れる。親水性の具体的な発現機構は明確ではないが、ポリウレタン樹脂（Ａ）と反応した単官能エポキシ化合物（Ｂ）が垂直方向に配向し、塗膜表面に微細な凹凸構造を形成することによって、ぬれ性（親水性）が大幅に向上するものと推定している。

実施例２の親水性コーティング用樹脂組成物から形成した親水性塗膜のＡＦＭの観察結果である。 比較例１の親水性コーティング用樹脂組成物から形成した親水性塗膜のＡＦＭの観察結果である。

＜＜親水性コーティング用樹脂組成物＞＞
本発明の親水性コーティング用樹脂組成物は、（Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂９０〜７０重量％、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物１０〜３０重量％を含有することを特徴とする。

エーテル基を有するポリウレタン樹脂（Ａ）とは、イソシアネート基を含有する化合物と、水酸基を含有する化合物の重縮合物であるが、水酸基を有する化合物としてエーテル基を有する化合物をモノマーとして必ず使用する。

イソシアネート基を含有する化合物はイソシアネート基を有する限り特に限定されないが、たとえば２，４−トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）等のトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（４，４′−ＭＤＩ）、２，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（２，４′−ＭＤＩ）等のジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，４−フェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）、トリジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリメリックジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート若しくはその水素添加化合物、エチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、テトラメチ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（ＨＤＩ）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート（ＮＢＤＩ）等の脂肪族ポリイソシアネート、上記脂肪族ポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート若しくはイソシアヌレート変性ポリイソシアネート、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（Ｈ６ＸＤＩ）、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（Ｈ１２ＭＤＩ）、４，４’−ジシクロヘキシルジイソシアネート、イソホロジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチルシクロヘキサン）等の脂環式ポリイソシアネート、上記脂環式ポリイソシアネートのカルボジイミド変性ポリイソシアネート若しくはイソシアヌレート変性ポリイソシアネート、又は、キシリレンジイソシアネート等のアリール脂肪族ポリイソシアネート若しくはその水素添加化合物等が挙げられる。

水酸基を含有する化合物は水酸基を有する限り特に限定されないが、たとえばビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＣ、ビスフェノールＫ、ビスフェノールＺ、ビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＡ、テトラメチルビスフェノールＦ、テトラメチルビスフェノールＳ、テトラメチルビスフェノールＺ、ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−チオビス（３−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）等のビスフェノール類、カテコール、レゾルシン、メチルレゾルシン、ハイドロキノン、モノメチルハイドロキノン、ジメチルハイドロキノン、トリメチルハイドロキノン、モノ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルハイドロキノン等のジヒドロキシベンゼン類、ジヒドロキシナフタレン、ジヒドロキシメチルナフタレン、ジヒドロキシジメチルナフタレン等のジヒドロキシナフタレン類、ジヒドロキシアントラセン、ジヒドロキシメチルアントラセン、ジヒドロキシジメチルアントラセン等のジヒドロキシアントラセン類、９，９’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）フルオレン、９，９’−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）フルオレン等のジヒドロキシフルオレン類、１，４−シクロヘキサンジメタノール等の脂環族ポリオール類、イソソルビド、イソマンニド、イソイディット、スピログリコール、２，４：３，５−ジ−Ｏ−メチレン−マンニトール、２，３：４，５−ジ−Ｏ−メチレン−ガラクトース等の複素環を有するポリオール類、ソルビトール、マンニトール、ガラクトース、エチレングリコール、グリコール等の脂肪族ポリオール類、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリエーテルポリオール等を用いることができる。これらの水酸基を有する化合物において、エーテル基を有する化合物を必ず使用する。これらの化合物は単独でも、２種類以上を併用してもよい。

ポリウレタン樹脂の平均粒子径として、１０００ｎｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがより好ましい。このような平均粒子径であれば、水分散液の貯蔵安定性、塗膜の耐水性および耐溶剤性がより向上する。平均粒子径は、親水性コーティング用樹脂組成物の粘度特性および貯蔵安定性の観点から、１０ｎｍ以上が好ましく、１００ｎｍ以上がより好ましい。すなわち、本発明のポリウレタン樹脂（Ａ）の平均粒子径は、１０〜１０００ｎｍが好ましく、１００〜５００ｎｍがより好ましい。ポリウレタン樹脂（Ａ）は、単独で用いても良いし、２種以上を併用してもよい。

本発明の親水性コーティング用樹脂組成物において、ポリウレタン樹脂（Ａ）と単官能エポキシ化合物（Ｂ）の合計１００重量％中のポリウレタン樹脂（Ａ）の含有量は９０〜７０重量％であるが、８５〜７５重量％が好ましい。ポリウレタン樹脂（Ａ）の含有量が７０重量％未満であると、乾燥性が不十分となり、長時間の乾燥時間や比較的高温の乾燥温度が必要となることがあり、９０重量％を超えると、単官能エポキシ化合物（Ｂ）の含有量が不足するために塗膜の親水性が不十分となることがある。

ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物（Ｂ）は、ポリオキシアルキレン基、炭素数１〜３０の炭化水素基、エポキシ基を有する限り特に限定されないが、下記一般式（１）

（一般式（１）中、Ｘは炭素数１〜３０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素鎖は直鎖でも分岐鎖でもよく、炭化水素鎖の一部に不飽和結合を含んでいてもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）、又は、炭素数３〜３０の環状構造を有する炭化水素基（ここで、環は脂環又は芳香環でもよく、単環、縮環又はスピロ環でもよく、縮環とスピロ環との両方を持つものでもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表し、Ｗはエーテル結合又はエステル結合を表し、Ｙはポリオキシアルキレン鎖を表し、Ｚは

（一般式（３）中、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい。）
を表す。）
で表される単官能エポキシ化合物が好ましい。

一般式（１）中、Ｘは疎水基であって、炭素数１〜３０、好ましくは炭素数３〜２０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素鎖は直鎖でも分岐鎖でもよく、炭化水素鎖の一部に不飽和結合を含んでいてもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）、又は、炭素数３〜３０、好ましくは炭素数３〜１２の環状構造を有する炭化水素基（ここで、環は脂環又は芳香環でもよく、単環、縮環又はスピロ環でもよく、縮環とスピロ環との両方を持つものでもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表す。Ｘは、炭素数１〜３０の鎖状炭化水素基であることが好ましい。

一般式（１）中、Ｗは結合基であって、エーテル結合又はエステル結合を表す。

一般式（１）中、Ｙは親水基であって、下記一般式（２）で表されるポリオキシアルキレン基を表す。

一般式（２）中、Ａは炭素数１〜１０、好ましくは炭素数１〜４の鎖状炭化水素基（ここで、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表す。炭素数１〜１０の鎖状炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、イソプロピレン基等が挙げられる。これらの中では、塗膜の親水性の観点から、エチレン基及び／又はイソプロピレン基であることが好ましく、エチレン基であることがより好ましい。

一般式（２）中、ｎは、１〜３０の整数である限り特に限定されないが、３〜２３の整数であることが好ましく、３〜１８の整数であることがより好ましい。ｎが３０を超えると、立体障害により反応性が低下し、乾燥性が不十分となることがある。

一般式（１）中、Ｚは下記一般式（３）で表される構造を表す。

一般式（３）中、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい。

なお、本明細書において「炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい」と記載した場合、置換基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等のアルキル基、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基等が挙げられる。

これらの単官能エポキシ化合物（Ｂ）は、単独で用いても良いし、２種以上を併用してもよい。また本発明の目的を損なわない範囲で任意に単官能エポキシ化合物（Ｂ）以外のエポキシ化合物を併用してもよい。

本発明の親水性コーティング用樹脂組成物において、ポリウレタン樹脂（Ａ）と単官能エポキシ化合物（Ｂ）の合計１００重量％中の化合物（Ｂ）の含有量は１０〜３０重量％であるが、１５〜２５重量％がより好ましい。化合物（Ｂ）の含有量が１０重量％未満であると、塗膜の親水性が不十分となることがあり、３０重量％を超えると、乾燥性が不十分となることがある。

＜硬化触媒＞
本発明の親水性コーティング用樹脂組成物には、硬化触媒を配合することもできる。硬化触媒としては、特に限定されず従来公知のものを使用することができるが、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート等の錫化合物、オクチル酸ビスマス等のビスマス化合物、テトラオクチルチタネート、チタンエチルアセトアセテート等のチタン化合物、ジルコニウムモノアセチルアセテート、ジルコニウムテトラアセチルアセテート等のジルコニウム化合物、トリエチレンジアミン、１，４−ジアザビシクロ［２，２，２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）等のアミン類等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

本発明の親水性コーティング用樹脂組成物は、エーテル基を有するポリウレタン樹脂（Ａ）及び単官能エポキシ化合物（Ｂ）に加えて、本発明の目的を損なわない範囲内で、任意に他の成分を含有していても良い。他の成分としては、特に限定されないが、例えば、溶剤、硬化促進剤、消泡剤、レベリング剤、有機増粘剤、酸化防止剤、光安定剤、接着性向上剤、離型剤、補強材、軟化剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、湿潤分散剤等が挙げられる。

＜溶剤＞
溶剤としては、特に限定はなく、水系又は有機溶剤系の何れも好適に使用できるが、例えば、トルエン、エチルベンゼン、トリメチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶剤、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール系溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルジグリコール、エチルジグリコール、ブチルジグリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル系溶剤、水等が挙げられる。また、芳香族炭化水素系溶剤として使用できる市販品としては、ソルベッソ１００、ソルベッソ１５０、ソルベッソ２００等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

溶剤の含有量は、塗布方法、所望する親水性塗膜の膜厚によって選択すればよく、特に限定されないが、ポリウレタン樹脂（Ａ）と単官能エポキシ化合物（Ｂ）の合計１００重量部に対して１０〜２０００重量部が好ましく、２０〜１０００重量部がより好ましい。含有量が１０重量部未満であると、親水性コーティング用樹脂組成物の粘度が高くなり塗装が困難となることがあり、２０００重量部を超えると、親水性塗膜の膜厚が薄くなり、塗膜の親水性が不十分となることがある。

＜レベリング剤＞
レベリング剤としては、特に限定されないが、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リールエーテル類、シリコン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アクリル系界面活性剤等が挙げられる。これらは単独で用いても良いし、２種以上を併用しても良い。

＜＜親水処理部材＞＞
本発明の親水処理部材は、基材上に、本発明の親水性コーティング用樹脂組成物から形成される親水性塗膜を有することを特徴とする。

基材の材質としては、特に限定されないが、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の鋼類といった金属、ガラス等が挙げられる。これらの中では、基材表面と親水性塗膜表面との相互作用や、基材表面の凹凸部へのアンカー効果が期待できることから金属が好ましく、塗装後の成形加工が容易等の基材の汎用性が高いことからアルミニウム又はアルミニウム合金がより好ましい。基材はその表面にプライマー塗膜を有していてもよい。親水処理部材の具体的な用途としては、エアコン等に用いられる熱交換器用アルミニウムフィン、手術用メスやピンセット等の医療機器などが挙げられる。

親水性塗膜は、本発明の親水性コーティング用樹脂組成物から形成される。本発明の親水性コーティング用樹脂組成物を用いて親水性塗膜を形成する方法としては、特に限定されないが、本発明の親水性コーティング用樹脂組成物を基材の少なくとも一つの面に塗布した後、加熱して硬化させる方法等が挙げられる。

本発明の親水性コーティング用樹脂組成物を塗布する方法としては、特に限定されないが、例えば、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ノズルコート法、グラビアコート法、リバースロールコート法、ダイコート法、エアドクターコート法、ブレードコート法、ロッドコート法、カーテンコート法、ナイフコート法、トランスファロールコート法、スクイズコート法、含浸コート法、キスコート法、カレンダコート法、押出コート法等が挙げられる。

加熱して硬化させる方法において、加熱温度は、特に限定されないが、６０〜３００℃が好ましく、１００〜２５０℃がより好ましい。加熱温度が６０℃未満であると、硬化不良となることがあり、３００℃を超えると、基材の材質によっては基材の形状が損なわれることがある。また、加熱時間は、特に限定されないが、５〜１２０秒間が好ましく、１０〜６０秒間がより好ましい。加熱時間が５秒間未満であると、硬化不良となることがあり、１２０秒間を超えると、基材の材質によっては基材の形状が損なわれることがあり、また、工程に要する時間が長くなるため生産性の観点からも好ましくない。

親水性塗膜の厚みは特に限定されないが、０．０５〜４０μｍが好ましく、０．１〜２０μｍがより好ましい。厚みが０．０５μｍ未満であると、親水性が不十分となることがあり、４０μｍを超えると、親水性塗膜の密着性が不十分となることがある。

以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。以下、「部」又は「％」は特記ない限り、それぞれ「重量部」又は「重量％」を意味する。

（使用材料）
下記の実施例及び比較例においては、以下の材料を使用した。
＜ポリウレタン樹脂＞
（Ａ−１）エーテル系ポリウレタン ：スーパーフレックス１３０、第一工業製薬株式会社製
（Ａ−２）エーテル系ポリウレタン ：スーパーフレックス１７０、第一工業製薬株式会社製
（Ａ−３）エーテル系ポリウレタン ：Ｘ−７０９６、日華化学株式会社製
（Ａ−４）ポリカーボネート系ポリウレタン：ＨＡ−１７０日華化学株式会社製
＜単官能エポキシ化合物＞
（Ｂ−１）ラウリルアルコール（ＥＯ）１５グリシジルエーテル：ＥＸ−１７１、ナガセケムテックス株式会社製
（Ｂ−２）ポリオキシエチレン（２３）ラウリルエーテル ：エマルゲン１２３Ｐ、花王株式会社製

実施例１〜３、比較例１〜５
表１に示す固形分重量比で各成分を混合し、親水性コーティング用樹脂組成物を得た。なお、固形分濃度は２０％であって、残部は水である。得られた親水性コーティング用樹脂組成物を、バーコーター（Ｎｏ．６）を用いて基材としてのアルミニウム板上に塗布した。塗布した基材を２４０℃の熱風乾燥機に入れ、３０秒間加熱処理を行い、親水性塗膜を形成した。塗膜の厚みは、１．５μｍであった。乾燥後、基材を室温まで冷却したものを試験片とした。得られた試験片を用いて、後述する方法により物性の評価を行った。結果を表１に示す。

＜接触角＞
試験片上に純水を約２０μＬ滴下し、接触角測定器（協和界面化学株式会社製、ＣＡ−Ｄ型接触角計）を用いて接触角を測定した。

＜耐水性＞
作製直後の試験片を３Ｌ／分の流水中に浸し、２４時間後、前述の方法により接触角を測定した。なお、比較例３〜５の試験片では膜荒れが生じ、接触角を測定できなかった。

＜密着性＞
ＪＩＳ Ｋ５６００に準拠して、試験片作製直後のアルミニウム基材に対する親水性塗膜の密着性を確認し、下記の基準により２段階で評価した。
○：剥離無し
×：剥離有り

＜液安定性＞
作製したコーティング液を、室温で一週間放置した後の外観を確認し、下記の基準により２段階で評価した。
○：変化無
×：沈降有

＜表面状態の観察＞
親水性塗膜の表面状態を観察するため、ＡＦＭ（ＳＩＩナノテクノロジー社製、ＳＰＩ３８００Ｎｅ）測定したところ、図２に示すポリウレタン樹脂のみから成る組成（比較例１）と比較して、図１に示す実施例２では塗膜が基材表面に微細な凹凸構造を形成しており、表面ラフネスが増加していることが確認出来た。表面ラフネスは、実施例２の塗膜では０．９０ｎｍ、比較例１の塗膜では０．５３ｎｍであった。微細な凹凸構造の影響によって表面のぬれ性が変化することが知られているが（Ｗｅｎｚｅｌの法則）、本発明の親水性塗膜もこの法則に基づきぬれ性（親水性）が大幅に向上しているものと推察される。

表１の結果から、本願発明の親水性コーティング用樹脂組成物は液安定性に優れ、得られた塗膜の耐水性やアルミニウム基材に対する密着性も高く、接触角は非常に小さく親水性に優れることがわかる。また、耐水試験後であっても、親水性は維持されていた。

Claims (6)

1. （Ａ）エーテル基を有するポリウレタン樹脂９０〜７０重量％、及び、（Ｂ）ポリオキシアルキレン基及び炭素数１〜３０の炭化水素基を有する単官能エポキシ化合物１０〜３０重量％を含有する親水性コーティング用樹脂組成物。
2. 単官能エポキシ化合物（Ｂ）のポリオキシアルキレン基が、ポリオキシエチレン基である請求項１の親水性コーティング用樹脂組成物。
3. 単官能エポキシ化合物（Ｂ）の炭化水素基が、鎖状炭化水素基である請求項１又は２のいずれかに記載の親水性コーティング用樹脂組成物。
4. 単官能エポキシ化合物（Ｂ）が下記一般式（１）
   

   

   （一般式（１）中、Ｘは炭素数１〜３０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素鎖は直鎖でも分岐鎖でもよく、炭化水素鎖の一部に不飽和結合を含んでいてもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）、又は、炭素数３〜３０の環状構造を有する炭化水素基（ここで、環は脂環又は芳香環でもよく、単環、縮環又はスピロ環でもよく、縮環とスピロ環との両方を持つものでもよく、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表し、Ｗはエーテル結合又はエステル結合を表し、Ｙは
   

   

   （一般式（２）中、Ａは炭素数１〜１０の鎖状炭化水素基（ここで、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい）を表し、ｎは１〜３０の整数を表す。）で表されるポリオキシアルキレン基を表し、Ｚは
   

   

   （一般式（３）中、炭素上の水素の一部又は全てが置換されていてもよい。）
   を表す。）
   で表される単官能エポキシ化合物である請求項１〜３のいずれか１項に記載の親水性コーティング用樹脂組成物。
5. 基材上に、請求項１〜４のいずれか１項に記載の親水性コーティング用樹脂組成物から形成される親水性塗膜を有することを特徴とする親水処理部材。
6. 基材がアルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項５に記載の親水処理部材。

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