JPS6325628B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は被覆物品、特に金属、ガラス、プラス
チツク等の表面に組成物をコーテイングして持続
性のある水濡れ性を付与した被覆物品に関するも
のである。 従来、透明材料一般の大きな欠点として表面の
温度がその環境の露点以下となる場合、曇りや結
露を生じて透明性そのものが失われ、大きな不便
を感じることがある。また、エアコンのアルミニ
ウム製フイン材の表面に結露した水滴が、通風抵
抗を大きくし、エアコンの冷却効率を悪くすると
いう問題も発生している。 これらの問題を解決する対策の一つとして親水
性塗料によるコーテイングが一般に行なわれてい
るが、通常得られる親水性塗膜には吸湿性はある
が表面の接触角は高く、吸湿飽和点をすぎると滴
状に結露を生じてしまうという欠点がある。ま
た、親水性塗膜に界面活性剤やシリカ微粒子を含
ませて濡れ性を付与したものも提案されているが
界面活性剤は流出による経時劣化が著しく、また
シリカ微粒子を多く含ませたものは透明性が悪
く、またアルミフイン材などの場合には加工時の
ダイスの摩耗が激しいという問題があることなど
から界面活性剤やシリカ微粒子によらず、持続性
のある水濡れ性を有するコーテイングの開発が望
まれている。 本発明者らは金属、ガラス、プラスチツク等の
表面への、コーテイングによる水濡れ性の付与に
ついて検討を重ねた結果、優れた水濡れ性を有す
る塗膜を見出し、本発明を完成させるに至つた。
すなわち、本発明はアクリルアミドまたは／およ
びメタクリルアミドとこれと共重合可能な官能基
を有する他の単量体とのコポリマーを含む被覆組
成物を被覆硬化してなるすぐれた表面水濡れ性を
有する被覆物品である。 本発明において、アクリルアミドまたは／およ
びメタクリルアミドと共重合可能な単量体（モノ
マー）としてそれ自体が自己架橋性を有するか、
あるいは架橋剤により架橋しうるものであれば、
特にその種類に制限なしに使用することができる
が、架橋性と親水性を併せ持つということから水
酸基、カルボキシル基、アミノ基、あるいはエポ
キシ基等の官能基を有するモノマーを使用するこ
とが好ましい。これらの例としては、 Ｎ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジヒドロキシメチル（メタ）アクリ
ルアミド、Ｎ，Ｎ−ジ（２−ヒドロキシエチル）
（メタ）アクリルアミド：２−ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アクリレート、14−ブチレングリコール
モノ（メタ）アクリレート、グリセロールモノ
（メタ）アクリレート、ヒドロキシアリルメタク
リレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
（メタ）アクリレート：ヒドロキシメチルアミノ
メチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエ
チルアミノメチル（メタ）アクリレート、２−
（２−ヒドロキシエチルアミノ）エチル（メタ）
アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ（ヒドロキシメチル）
アミノメチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジ
（２−ヒドロキシエチル）アミノメチル（メタ）
アクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、クロ
トン酸、ビニル酢酸、マレイン酸、イタコン酸：
グリシジル（メタ）アクリレート、２−アミノエ
チルメタクリレートなどが挙げられる。 コポリマー中に含まれる（メタ）アクリルアミ
ドの量は、塗膜に良好な水濡れ性を有せしめるた
めに25重量％以上であることが好ましい。 コポリマー中には（メタ）アクリルアミド以外
に前述のように官能基を有するコモノマーが含ま
れるが、その量は架橋性の見地から１重量％以上
であることが好ましい。これらの官能基を有する
モノマー成分は、コポリマーを被覆硬化させると
きに架橋反応により塗膜の耐久性を向上させる働
きをする。 本発明において、被覆組成物中に含まれるアク
リルアミドまたは／およびメタクリルアミドとこ
れと共重合可能な官能基を有する他の単量体との
コポリマーは直鎖状構造を有している。そしてこ
の組成物を基材に被覆して後、焼付け硬化するこ
とにより被膜は網状構造をもつようになる。前記
他の単量体として自己架橋性を有するもの、たと
えばＮ−ヒドロキシメチル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−ヒドロキシエチル（メタ）アクリルアミ
ド、グリシジル（メタ）アクリレートなどを使用
する場合には、前記組成物中に架橋剤を含ませて
おく必要はなく、比較的低い温度で（メタ）アク
リルアミドと他の単量体とを共重合させることに
より直鎖状コポリマーが得られ、ついでこのコポ
リマーを含む被覆組成物を基材に被覆し比較的に
高い温度で焼付けることにより架橋反応が生じて
網状構造を有する被膜を形成する。前記他の単量
体として自己架橋性を有しないものを使用する場
合には、被覆組成物中にコポリマーの他に架橋剤
を含ませることが必要である。 その目的に使用される架橋剤としては、前記の
官能基を有するモノマー成分と反応しうる官能基
を１分子中に２ケ以上有する化合物であれば特に
制限はない。たとえば、ヘキサメトキシメチルメ
ラミンやヘキサメチロールメラミンなどのメラミ
ン誘導体、グリセロールトリグリシジルエーテル
や３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，
４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレートな
どの多官能エポキシ化合物等が使用される。これ
ら架橋剤の使用量は多いほど塗膜の耐久性を向上
させることができるが、多すぎると水濡れ性が低
下してしまい、また少なすぎると塗膜の耐水性が
悪く、濡れたガーゼ等でこすると容易に塗膜が剥
れてしまう。従つて架橋剤はコポリマー100重量
部に対し、0.1〜10重量％添加するのが良い。 なお、これらの架橋剤を使用する場合、必要と
あれば反応触媒を使用することもできる。 また前記他の単量体として、その全量または部
分的に自己架橋性を有するコモノマーを使用する
場合、このコモノマーの使用量が多すぎると被膜
の水濡れ性が低下するので、コポリマー中におけ
るこのコモノマーの割合を多くとも10重量％にす
ることが好ましい。 本発明に用いる被覆組成物は（メタ）アクリル
アミドとこれと共重合可能な他の単量体とのコポ
リマーの他に、必要に応じて架橋剤、触媒、溶
剤、フローコントロール剤、酸化防止剤、紫外線
吸収剤を含むことができる。 本発明において、金属、ガラス、プラスチツク
等の基材に、上記の被覆組成物をスプレー法、浸
漬法、ローラーコーテイング法などの方法により
塗布し、基材の変形温度以下の温度（通常は100
〜300℃）で10秒〜２時間焼付け硬化することに
より、水濡れ性の良い塗膜を形成することができ
る。焼付け硬化後の塗膜の厚味は厚くなると湿潤
時の膜強度が弱くなる傾向があり、薄くても
0.01μｍ以上の厚みであれば表面の水濡れ性は変
らないことから1μｍ以下である方が好ましい。
なお本発明では、塗膜の基材に対する付着性を良
くするために前処理を施した基材を使用すること
も可能であり、また別の塗膜でコーテイングされ
た基材を使用し、その塗膜表面の水濡れ性を改良
するということもできる。 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明
する。 なお、水濡れ性の測定はコーテイングを施した
基材を流水に30分間浸漬したのち引き上げて、塗
膜表面の水のはじき具合を観察し、以下のように
評価した。 Ａ：全くはじかない（良好） Ｂ：ゆつくりと周囲からはじく（やや不良） Ｃ：瞬時にはじいてしまう（不良） また、塗膜の耐水強度は水で十分に濡らしたガ
ーゼにより塗膜表面をこすり、塗膜の状態を観察
し以下のように評価した。 Ａ：全く変化がないか、わずかに傷がつく Ｂ：傷が多くつくか、わずかに剥離する Ｃ：容易に膜が剥離してしまう 実施例 １ メタクリルアミド（80重量部）−２−ヒドロキ
シエチルメタクリレート（20重量部）よりなるコ
ポリマー(B)100重量部に対し、ヘキサメトキシメ
チルメラミン１重量％、塩化アンモニウム１重量
％を加えて水で希釈し固形分2.5％とした塗料を
クロメート処理をしたアルミ板に浸漬法で塗布し
た後、130℃で１時間焼付け硬化して膜厚0.3μｍ
の塗膜を形成した。この塗膜の水濡れ性はＡであ
り、耐水強度はＢであつた。なお塗料を被覆しな
い基材のアルミ板の水濡れ性はＣである。 実施例２〜４ 比較例１〜２ 第１表に示すコポリマー(A)，(C)〜(F)を用いて、
溶媒以外は実施例１と同様にして塗膜厚みが0.3μ
の試料を作製した。使用した溶媒および塗膜の性
能を第２表にまとめた。 実施例 ５ コポリマー(B)を用いて第３表の配合で水を溶媒
として固形分が2.5％の塗料を調製し、これをク
ロメート処理をしたアルミ板に浸漬法で塗布した
後、250℃で１分間焼付け硬化して試料を作

【表】

【表】 製した。 この塗膜の性能を第３表にまとめた。 実施例 ６ ポリカーボネート板の表面に、グリシジルメタ

【表】 クリレート（50重量部）−２−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート（50重量部）コポリマーおよび
ジメチルアミノプロピルアミン（コポリマーに対
し1.5重量％）よりなる塗料をコーテイングし120
℃で30分間焼付け硬化して0.3μｍのプライマー層
を形成した。さらにこの上に実施例１と同様な方
法でコポリマー(B)よりなる塗膜を形成した。な
お、この場合の塗料にははじきを防止するために
少量の界面活性剤を添加した。 塗膜の水濡れ性はＡであり、耐水硬度はＡ〜Ｂ
であつた。 実施例 ７ シランカツプリング剤（γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン）で前処理したガラス板
を用いて、実施例６と同様にして２層コーテイン
グした試料を作製した。塗膜の性能は水濡れ性が
Ａであり、耐水硬度はＡ〜Ｂであつた。 実施例 ８ (a) コポリマー(G)の合成 水233ｇにＮ−ヒドロキシメチルアクリルア
ミド10ｇ、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト20ｇ、アクリルアミド70ｇおよびアンモニウ
ムパーサルフアイド（APS）1.0ｇを加えて静
かに撹拌しながら温度90℃まで上昇させる。そ
の間絶えず窒素を吹き込みつつ約５時間継続す
ることにより固形分30％、粘度約100PSの粘稠
なコポリマー溶液を得た。 (b) 塗料の調製およびコーテイング コポリマー(の30％水溶液100重量部に塩化
アンモニウム0.3重量部および、水1100重量部
を加えて塗料とした。 クロメート処理をしたアルミ板に実施例１と
同様な条件で形成した。塗膜の水濡れ性はＡで
あり、耐水強度はＢであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ) すくなくとも25重量％のアクリルアミド
   または／およびメタクリルアミドと、すくなく
   とも１重量％の水酸基、カルボキシル基、アミ
   ノ基およびエポキシ基からなる群より選んだす
   くなくとも１つの基を有する他の単量体とのコ
   ポリマーおよび (ロ) 前記コポリマーに対して０〜10重量％の架橋
   剤 を含む被覆組成物を被覆硬化して硬化膜の厚みを
   0.01〜1μｍとしてなるすぐれた表面水濡れ性を有
   する被覆物品。