TWI917552B - 聚合性組成物，及親水化處理方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種聚合性組成物與使用該聚合性組成物之親水化處理方法，該聚合性組成物能在表面處理對象物之被處理體之表面上形成厚的高硬度之耐久性優異的親水性樹脂被膜。 於包含聚合性化合物(A)、聚合起始劑(B)、無機微粒子(C)與溶劑(S)之聚合性組成中，作為聚合性化合物(A)，使用具有乙烯性不飽和雙鍵與甜菜鹼構造之聚合性甜菜鹼化合物(A1)及具有乙烯性不飽和雙鍵與特定種類的密著性基之密著性聚合性化合物(A2)，使用水溶性自由基聚合起始劑(B1)作為聚合起始劑(B)，使用具有與聚合性化合物(A)的聚合物能形成共價鍵的官能基之無機微粒子(C)。

Description

聚合性組成物，及親水化處理方法

本發明關於聚合性組成物及使用該聚合性組成物之親水化處理方法。

自以往以來，為了改質各種物品之表面之性質，使用各式各樣的表面處理液進行表面處理。於表面改質之中，針對物品之表面的親水化之要求係大，且有許多關於親水化用的藥劑或表面處理液之提案。藉由使用親水化用的藥劑或表面處理液來表面處理對象物，而在對象物之表面上形成被膜，將對象物之表面親水化。

作為該親水化用的藥劑或表面處理液，例如有提案一種親水化處理劑，其包含至少使用丙烯醯胺單體與單(甲基)丙烯酸酯單體之共聚物作為用於使親水性展現之成分(專利文獻1)，或一種親水化處理劑，其包含具有巰基的聚乙烯醇樹脂嵌段與在1分子中至少具有1個羧基及/或磺酸基之聚合性單體聚合而成之聚陰離子樹脂嵌段之嵌段共聚物及聚丙烯酸(專利文獻2)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本發明專利第5437523號公報 [專利文獻2] 日本特開2009-126948號公報

[發明所欲解決的課題]

然而，專利文獻1或專利文獻2等所記載之以往的親水化處理劑中所含有的親水化成分之樹脂，係向被處理體之表面的密著性未必充分。結果，於專利文獻1或專利文獻2等所記載之以往的親水化處理劑中，有難以得到充分的親水化效果之情況，或容易從被處理體之表面剝離，僅能形成耐久性低的樹脂被膜，因此有容易損害親水化的效果之問題。

本發明係鑒於上述課題而成者，目的在於提供一種聚合性組成物與使用該聚合性組成物之親水化處理方法，該聚合性組成物能在表面處理對象物之被處理體之表面上形成厚的高硬度之耐久性優異的親水性樹脂被膜。 [解決課題的手段]

本發明者們發現：藉由於包含聚合性化合物(A)、聚合起始劑(B)、無機微粒子(C)與溶劑(S)之聚合性組成中，作為聚合性化合物(A)，使用具有乙烯性不飽和雙鍵與甜菜鹼構造之聚合性甜菜鹼化合物(A1)及具有乙烯性不飽和雙鍵與特定種類的密著性基之密著性聚合性化合物(A2)，使用水溶性自由基聚合起始劑(B1)作為聚合起始劑(B)，使用具有與聚合性化合物(A)的聚合物能形成共價鍵的官能基之無機微粒子(C)，可解決上述課題，終於完成本發明。更詳細而言，本發明提供以下者。

本發明之第1態樣為一種聚合性組成物，其包含聚合性化合物(A)、聚合起始劑(B)、無機微粒子(C)與溶劑(S)， 聚合性化合物(A)包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)與密著性聚合性化合物(A2)， 聚合性甜菜鹼化合物(A1)具有乙烯性不飽和雙鍵與甜菜鹼構造， 密著性聚合性化合物(A2)具有乙烯性不飽和雙鍵與選自由水解性矽烷基、胺基、羧基、巰基、氰基及羥基所成之群組的至少1個密著性基， 聚合起始劑(B)包含水溶性自由基聚合起始劑(B1)， 無機微粒子(C)具有能與聚合性化合物(A)的聚合物形成共價鍵的官能基。

本發明之第2態樣為一種使被處理體之表面親水化之親水化處理方法，其包含： 塗佈如第1態樣之聚合性組成物，在被處理體之表面形成塗佈膜；與 加熱塗佈膜，在被處理體之表面形成被膜。 [發明的效果]

依據本發明，可提供一種聚合性組成物與使用該聚合性組成物之親水化處理方法，該聚合性組成物能在表面處理對象物之被處理體之表面上形成厚的高硬度之耐久性優異的親水性樹脂被膜。

[實施發明的形態] ≪聚合性組成物≫

聚合性組成物包含聚合性化合物(A)、聚合起始劑(B)、無機微粒子(C)與溶劑(S)。該聚合性組成物可使表面處理對象物的被處理體之表面親水化。 以下，關於聚合性組成物，針對任意成分、必要成分等進行說明。

＜聚合性化合物(A)＞ 聚合性化合物(A)係於被處理體之表面，藉由聚合起始劑(B)之作用進行聚合，形成良好地密著於被處理體之表面處理面的樹脂被膜。 聚合性化合物(A)包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)與密著性聚合性化合物(A2)。 聚合性甜菜鹼化合物(A1)具有乙烯性不飽和雙鍵與甜菜鹼構造。密著性聚合性化合物(A2)具有乙烯性不飽和雙鍵與選自由水解性矽烷基、胺基、羧基、巰基、氰基及羥基所成之群組的至少1個密著性基。 又，聚合性化合物(A)係在不阻礙本發明目的之範圍內，除了上述聚合性甜菜鹼化合物(A1)及密著性聚合性化合物(A2)以外，還可包含多官能性單體(A3)或其他單體(A4)。 聚合性化合物(A)係藉由包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)與密著性聚合性化合物(A2)，而在表面處理時，此等化合物首先強固地結合至被處理體之表面，以鍵結至被處理體之表面的此等化合物作為起點，於被處理體之表面附近，聚合性化合物(A)之聚合反應進行。 而且，聚合性組成物包含具有與聚合性化合物(A)的聚合物能形成共價鍵的官能基之無機微粒子(C)。因此，聚合性化合物(A)係一邊鍵結至無機微粒子(C)之表面，一邊聚合性化合物(A)之聚合進行。如此地，認為可形成由強固地鍵結至被處理體之表面的聚合性化合物(A)之聚合物與無機微粒子(C)所構成之厚的高硬度之親水性被膜。

[聚合性甜菜鹼化合物(A1)] 聚合性化合物(A)包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)，其具有含有陽離子性基與陰離子性基的甜菜鹼構造及具有乙烯性不飽和雙鍵的基。陽離子性基及陰離子性基皆具有親水性基之作用。 經表面處理之被處理體之表面有接觸大量包含具有疏水性基的陰離子或具有疏水性基的陽離子之洗淨液的情況。表面處理液中的樹脂僅具有羧基、羧酸鹽基、磺酸基及磺酸鹽基等之陰離子性基作為親水性基時，由於此等的親水性基與具有疏水性基的陽離子之相互作用，有變成不作為親水性基作用之情況。又，表面處理液中的樹脂僅具有如四級銨基的陽離子性基作為親水性基時，由於陽離子性基與具有疏水性基的陰離子之相互作用，有變成不作為親水性基作用之情況。 然而，含有聚合性甜菜鹼化合物(A1)的聚合性化合物(A)之聚合物，係藉由具有陽離子性基及陰離子性基兩者作為親水性基，而經表面處理的被處理體之表面係即使與含有豐富的具有疏水性基的陽離子之洗淨劑接觸，或即使與含有豐富的具有疏水性基的陰離子之洗淨劑接觸，陽離子性基及陰離子性基之任一者也可維持作為親水性基之作用，被處理體的表面之親水性不易降低。

聚合性甜菜鹼化合物(A1)中的陽離子性基之數與陰離子性基之數係沒有特別的限定。 聚合性甜菜鹼化合物(A1)中的陽離子性基之數與陰離子性基之數較佳為相同。 從聚合性甜菜鹼化合物(A1)之合成或取得容易來看，聚合性甜菜鹼化合物(A1)中，陽離子性基之數與陰離子性基之數各自較佳為1。

聚合性甜菜鹼化合物(A1)中，例如具有乙烯性不飽和雙鍵的基與陽離子性基和陰離子性基，較佳為視需要透過連結基，依序鍵結。

陽離子性基較佳為四級氮陽離子之陽離子性基。 陰離子性基較佳為磺酸陰離子基、膦酸陰離子基或羧酸陰離子基。

作為聚合性甜菜鹼化合物(A1)中具有乙烯性不飽和雙鍵的基，可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基及3-正丁烯基等之烯基。於此等基之中，較佳為乙烯基及2-正丙烯基(烯丙基)。 聚合性甜菜鹼化合物(A1)中的乙烯性不飽和雙鍵之數係沒有限定，但較佳為1個或2個。

作為聚合性甜菜鹼化合物(A1)，例如較佳為下述式(a1-i)或式(a1-ii)所示的化合物。下述式(a1-i)或式(a1-ii)所示的聚合性甜菜鹼化合物包含含有N ⁺的陽離子性基與作為R的陰離子性基。陽離子性基及陰離子性基皆具有親水性基之作用。 (式(a1-i)中， R ¹為含有乙烯性不飽和雙鍵的烴基， R ²為碳原子數1以上10以下的2價烴基， R為陰離子性基， 環A為雜環。) (式(a1-ii)中，R ³、R ⁴及R ⁵各自獨立為具有乙烯性不飽和雙鍵的烴基，或碳原子數1以上10以下的烴基， R ³、R ⁴及R ⁵中的至少1個為具有乙烯性不飽和雙鍵的烴基， R ⁶為碳原子數1以上10以下的2價烴基， R為陰離子性基。)

式(a1-i)中，作為R ¹之含有乙烯性不飽和雙鍵的烴基，可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基、3-正丁烯基等之烯基。

式(a1-i)中，作為R ²之2價烴基，可舉出伸烷基、伸芳基及將伸烷基與伸芳基組合後之基，較佳為伸烷基。 作為R ²之伸烷基的合適具體例，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基及癸烷-1,10-二基。

式(a1-i)中，作為環A之雜環，可為芳香族雜環，也可為脂肪族雜環。 作為芳香族雜環，可舉出咪唑環、吡唑環、1,2,3-三唑環、1,2,4-三唑環、吡啶環、嘧啶環、嗒𠯤環及吡𠯤環等之含氮芳香族雜環中，該含氮芳香族雜環中之任意1個氮原子經四級化之環。 作為脂肪族雜環，可舉出吡咯啶環、哌啶環及哌𠯤環等之含氮雜環中，該含氮雜環中之任意1個氮原子經四級化之環。

式(a1-ii)中，作為R ³~R ⁵之含有乙烯性不飽和雙鍵的烴基，可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基、3-正丁烯基等之烯基。

式(a1-ii)中，作為R ³~R ⁵之烴基，可舉出烷基、芳基及芳烷基等，較佳為烷基。 R ³~R ⁵之烴基亦可具有取代基。R ³~R ⁵之烴基可具有之取代基，在不損害本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。作為該取代基之例子，可舉出鹵素原子、羥基、碳原子數1以上4以下的烷氧基、碳原子數2以上4以下的醯基、碳原子數2以上4以下的醯氧基、胺基及經1個或2個碳原子數1以上4以下的烷基所取代之烷胺基等。 作為R ³~R ⁵之烷基之適宜的具體例，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基及正癸基。

式(a1-ii)中，作為R ⁶之2價烴基，可舉出伸烷基、伸芳基及將伸烷基與伸芳基組合後之基，較佳為伸烷基。 作為R ⁶之伸烷基的合適具體例，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基及癸烷-1,10-二基。

作為陰離子性基為磺酸陰離子基之聚合性甜菜鹼化合物，從合成及取得容易來看，較佳為下述式(a1-iii)或式(a1-iv)所示的單體。 (式(a1-iii)中，R ¹、R ²及環A係與式(a1-i)中的R ¹、R ²及環A同樣。 (式(a1-iv)中，R ³、R ⁴、R ⁵及R ⁶係與式(a1-ii)中的R ³、R ⁴、R ⁵及R ⁶同樣。)

作為上述式(a1-iii)或式(a1-vi)所示的單體，可舉出下述式(a1-v)、(a1-vi)或(a1-vii)所示的單體。 (式(a1-v)、(a1-vi)及(a1-vii)中，R ²係與式(a1-iii)中的R ²同樣，R ⁵及R ⁶係與式(a1-iv)中的R ⁵及R ⁶同樣，R ¹¹及R ¹²各自獨立為氫原子或甲基，R ¹³及R ¹⁴各自獨立為單鍵或碳原子數1以上4以下的伸烷基。)

式(a1-v)、(a1-vi)及(a1-vii)中，作為R ¹³及R ¹⁴之碳原子數1以上4以下的伸烷基，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基及丁烷-1,4-二基。

作為陰離子性基為膦酸陰離子基或羧酸陰離子基之聚合性甜菜鹼化合物，可舉出將上述式(a1-iii)或式(a1-iv)所示的單體或者上述式(a1-v)、(a1-vi)或(a1-vii)所示的單體中之磺酸陰離子基(-SO ₃ ^-)被取代成膦酸陰離子基(-(PO ₃) ^2-)或羧酸陰離子基(-COO ^-)後之單體。

作為式(a1-i)或式(a1-ii)所示的聚合性甜菜鹼化合物之具體例，可舉出下述式之化合物，或將下述式之化合物中的磺酸陰離子基(-SO ₃ ^-)被取代成膦酸陰離子基 (-(PO ₃) ^2-)或羧酸陰離子基(-COO ^-)後之單體。

式(a1-i)或式(a1-ii)所示的聚合性甜菜鹼化合物可藉由眾所周知的反應來合成。例如，可藉由對於含有具有乙烯性不飽和雙鍵的基與成為陽離子性基的基之化合物，使具有陰離子性基的化合物反應而獲得。作為具體例，例如式(a1-iii)所示的化合物可藉由使下述化合物與磺內酯於溶劑中反應而獲得。作為磺內酯，可舉出4員環以上10員環以下的磺內酯，較佳為1,3-丙烷磺內酯及1,4-丁烷磺內酯。 (式中，R ¹係與上述(a1-i)中的R ¹同樣，環A為雜環。)

又，下述式(a1-viii)所示的化合物亦較佳作為聚合性甜菜鹼化合物(A1)。下述式(a1-viii)所示的聚合性甜菜鹼化合物(A1)包含含有N ⁺的陽離子性基與作為R ²⁰的陰離子性基。陽離子性基及陰離子性基皆具有親水性基之作用。 CH ₂=CR ¹⁵-CO-NH-R ¹⁶-N ⁺(R ¹⁷)(R ¹⁸)-R ¹⁹-R ²⁰・・・(a1-viii) (式(a1-viii)中，R ¹⁵為氫原子或甲基，R ¹⁶及R ¹⁹各自獨立為碳原子數1以上10以下的2價烴基，R ¹⁷及R ¹⁸各自獨立為可具有取代基之碳原子數1以上10以下的烴基，R ²⁰為磺酸陰離子基(-SO ₃ ^-)、膦酸陰離子基(-(PO ₃) ^2-)或羧酸陰離子基 (-COO ^-)。)

式(a1-viii)中，作為R ¹⁶及R ¹⁹之2價烴基，可舉出伸烷基、伸芳基及將伸烷基與伸芳基組合後之基，較佳為伸烷基。 作為R ¹⁶及R ¹⁹之伸烷基的合適具體例，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基及癸烷-1,10-二基。

式(a1-viii)中，作為R ¹⁷及R ¹⁸之烴基，可舉出烷基、芳基及芳烷基等，較佳為烷基。 R ¹⁷及R ¹⁸之烴基亦可具有取代基。R ¹⁷及R ¹⁸之烴基可具有之取代基，在不損害本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。作為該取代基之例子，可舉出鹵素原子、羥基、碳原子數1以上4以下的烷氧基、碳原子數2以上4以下的醯基、碳原子數2以上4以下的醯氧基、胺基及經1個或2個碳原子數1以上4以下的烷基所取代之烷胺基等。 作為R ¹⁷及R ¹⁸之烷基的合適具體例，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基及正癸基。

式(a1-viii)中，R ²⁰為磺酸陰離子基(-SO ₃ ^-)、膦酸陰離子基(-PO ₃ ^2-)或羧酸陰離子基(-COO ^-)，較佳為磺酸陰離子基(-SO ₃ ^-)。

作為式(a1-viii)所示的N取代(甲基)丙烯醯胺之合適例，可舉出下述式之化合物。下述式中，R ¹⁵為氫原子或甲基。

聚合性化合物(A)中的聚合性甜菜鹼化合物(A1)之含量，在不阻礙本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。在兼顧良好的親水化效果與所形成的樹脂被膜對於被處理體表面的良好密著性之點上，相對於聚合性化合物(A)的質量，聚合性甜菜鹼化合物(A1)的質量之比率較佳為50質量%以上99.9質量%以下，更佳為60質量%以上99.9質量%以下，尤佳為70質量%以上99.9質量%以下，尤更佳為90質量%以上99.9質量%以下，特佳為95質量%以上99.9質量%以下。

[密著性聚合性化合物(A2)] 聚合性化合物(A)包含前述聚合性甜菜鹼化合物(A1)，同時包含密著性聚合性化合物(A2)。密著性聚合性化合物(A2)具有乙烯性不飽和雙鍵與選自水解性矽烷基、胺基(-NH ₂)、羧基、巰基、氰基及羥基中的至少1個密著性基。 水解性矽烷基係藉由與被處理體表面反應而形成共價鍵，使採用聚合性組成物所形成的被膜強固地鍵結於被處理體表面。又，胺基(-NH ₂)、羧基、巰基、氰基及羥基為極性基，基於其極性，使採用聚合性組成物所形成的被膜強固地鍵結於被處理體表面。

作為密著性聚合性化合物(A2)之較佳例，可舉出由具有乙烯性不飽和雙鍵與水解性矽烷基之含不飽和基的矽化合物(A2-1)，及乙烯性不飽和雙鍵與由胺基   (-NH ₂)、羧基、巰基、氰基及羥基所選出的至少1個之極性聚合性化合物(A2-2)。

(含不飽和基的矽化合物(A2-1)) 含不飽和基的矽化合物(A2-1)含有具有乙烯性不飽和雙鍵的基與水解性矽烷基。

具有乙烯性不飽和雙鍵的基，只要含不飽和基的矽化合物(A2-1)與聚合性甜菜鹼化合物(A1)能共聚合，則沒有特別的限定。 作為具有乙烯性不飽和雙鍵的基之合適具體例，可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基及3-正丁烯基等之烯基；N-乙烯基胺基、N-1-丙烯基胺基、N-烯丙基胺基、N-1-正丁烯基胺基、N-2-正丁烯基胺基及N-3-正丁烯基胺基等之單烯基胺基；N,N-二乙烯基胺基、N,N-二(1-丙烯基)胺基、N,N-二烯丙基胺基、N,N-二(1-正丁烯基)胺基、N,N-二(2-正丁烯基)胺基、N,N-二(3-正丁烯基)胺基等之二烯基胺基；烯丙氧基、2-正丁烯氧基、3-正丁烯氧基等之烯氧基；乙烯基胺基羰基、1-丙烯基胺基羰基、烯丙基胺基羰基、1-正丁烯基胺基羰基、2-正丁烯基胺基羰基、3-正丁烯基胺基羰基等之烯基胺基羰基；乙烯氧基羰基、1-丙烯氧基羰基、烯丙氧基羰基、1-正丁烯氧基羰基、2-正丁烯氧基羰基、3-正丁烯氧基羰基等之烯氧基羰基；丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯基胺基及甲基丙烯醯基胺基等之含(甲基)丙烯醯基的基。 於此等基之中，較佳為烯基及含(甲基)丙烯醯基的基。烯基之碳原子數例如較佳為2以上6以下，更佳為2或3。

水解性矽烷基係藉由水解可生成矽醇基之矽烷基。 作為水解性矽烷基之合適例，可舉出以-SiR ⁰¹ _aR ⁰² _3-a表示的基。此處，R ⁰¹為藉由烷氧基及鹵素原子等之水解可生成矽醇基之基。作為烷氧基，較佳為甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基及正丁氧基等碳原子數以下之1以上4以下的烷氧基。作為鹵素原子，較佳為氯原子及溴原子，更佳為氯原子。 R ⁰²係在不阻礙本發明目的之範圍內，可為不相當於藉由水解可生成矽醇基之基的各種有機基。作為該有機基，較佳為碳原子數1以上10以下的烴基。烴基可為脂肪族基，也可為芳香族基。烴基之構造可為直鏈狀，也可為支鏈狀，也可為環狀，亦可為此等之組合。作為碳原子數1以上10以下的烴基之合適具體例，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、苯基、萘-1-基、萘-2基、苄基及苯乙基等。於此等之中，較佳為甲基及乙基。 以上說明的烴基可具有碳原子數1以上6以下的烷氧基、鹵素原子、羥基及氰基等之取代基。 a較佳為2或3，更佳為3。又，a為2或3時，即使在被處理體表面中鄰接存在的以-SiR ⁰¹ _aR ⁰² _3-a表示的基之間也容易發生縮合反應。結果，於使用聚合性組成物所形成的被膜中，藉由形成沿著被處理體之表面擴展的矽氧烷鍵結之網絡，而容易使聚合性化合物(A)的聚合物特別強固地鍵結於被處理體表面。

作為-SiR ⁰¹ _aR ⁰² _3-a表示的水解性矽烷基之合適具體例，可舉出三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基、甲基二甲氧基矽烷基、乙基二甲氧基矽烷基、甲基二乙氧基矽烷基及乙基二乙氧基矽烷基。

作為含不飽和基的矽化合物(A2-1)，例如較佳為下述式(a2-1)所示的化合物。 R ⁰³-(-CO-R ⁰⁴-) _b-R ⁰⁵-SiR ⁰¹ _aR ⁰² _3-a・・・(a2-1)

式(a2-1)中，R ⁰¹、R ⁰²及a係關於水解性矽烷基如前述。R ⁰³為碳原子數2以上6以下的烯基。R ⁰⁴為-O-或-NH-。R ⁰⁵為單鍵、各自為碳原子數1以上10以下的伸烷基、芳香族烴基或含氮雜環基。b為0或1。

R ⁰³為碳原子數2以上6以下的烯基。作為烯基之合適例，可舉出乙烯基、1-甲基乙烯基、烯丙基、3-丁烯基、4-戊烯基及5-己烯基。b為1時，R ⁰³為乙烯基或1-甲基乙烯基。亦即，b為1時，以R ⁰³-CO-R ⁰⁴-表示的基較佳為丙烯醯氧基、丙烯醯基胺基、甲基丙烯醯氧基或甲基丙烯醯基胺基。

作為R ⁰⁵之伸烷基，例如可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、庚烷-1,7-二基、辛烷-1,8-二基、壬烷-1,9-二基及癸烷-1,10-二基。 作為R ⁰⁵之芳香族烴基，可舉出對伸苯基、間伸苯基、鄰伸苯基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、聯苯基-4,4’-二基、聯苯基-3,4’-二基及聯苯基-3,3’-二基。

作為R ⁰⁵含氮雜環之具體例，可舉出由下述含氮雜環去除2個氫原子後之基。作為含氮雜環，吡咯啶環、吡唑啶環、咪唑啶環、三唑啶環、四唑啶環、吡咯啉環、吡唑啉環、咪唑啉環、三唑啉環、四唑啉環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、三唑環及四唑環等之含氮5員環；哌啶環、哌啶烯環、哌𠯤環、三氮雜環己烷環、四𠯤烷環、五𠯤烷環、吡啶環、嗒𠯤環、嘧啶環、吡𠯤環、三𠯤環、四𠯤環及五𠯤環等之含氮6員環；氮雜環庚烷環、二氮雜環庚烷環、三氮雜環庚烷環、四氮雜環庚烷環、氮呯環、二氮呯環及三氮呯環等之含氮7員環；吲哚環、假吲哚環、吲哚啉環、異吲哚環、異假吲哚環、異吲哚啉環、苯并咪唑環、吲哚𠯤環、嘌呤環、吲哚𠯤啶環、苯并二氮呯環、奎寧環、異奎寧環、奎寧𠯤啶環、喹喔啉環、噌啉環、喹唑啉環、酞𠯤環、萘啶環及喋啶環等之含氮縮合多環。

作為式(a2-1)所示的矽烷化合物之合適具體例，可舉出乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷及烯丙基三乙氧基矽烷等之含有不飽和基的矽烷；3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等之含(甲基)丙烯醯氧基的矽烷。

(極性聚合性化合物(A2-2)) 極性聚合性化合物(A2-2)含有具有乙烯性不飽和雙鍵的基與選自胺基、羧基、巰基、氰基及羥基的極性基。

作為極性聚合性化合物(A2-2)，較佳為下述式(a2-2)所示的化合物。 CH ₂=CR ^A1-(R ^A2) _c-CO-R ^A3・・・(a2-2) (式(a2-2)中，R ^A1為氫原子或甲基，R ^A2為2價烴基，c為0或1，R ^A3為-OH、-O-R ^A4或-NH-R ^A4，R ^A4為經選自由胺基、羧基、巰基、氰基、羥基所成之群組的1種以上極性基所取代之烴基。)

上述式(a2-2)中，R ^A2為2價烴基。2價烴基之碳原子數係在不阻礙本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。從式(a2-2)所示的化合物之取得或調製容易來看，R ^A2之2價烴基的碳原子數較佳為1以上20以下，更佳為1以上12以下，特佳為1以上10以下，最佳為1以上6以下。

R ^A2之2價烴基可為脂肪族基，也可為芳香族基，也可包含脂肪族部分與芳香族部分的烴基。2價烴基為脂肪族基時，脂肪族基可為飽和脂肪族基，也可為不飽和脂肪族基。又，該脂肪族基之構造可為直鏈狀，也可為支鏈狀，也可為環狀，亦可為此等構造之組合。

作為R ^A2之合適具體例，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-2,2-二基、正丁烷-1,4-二基、正戊烷-1,5-二基、正己烷-1,6-二基、正庚烷-1,7-二基、正辛烷-1,8-二基、正壬烷-1,9-二基、正癸烷-1,10-二基、鄰伸苯基、間伸苯基、對伸苯基、萘-2,6-二基、萘-2,7-二基、萘-1,4-二基、聯苯基-4,4’-二基等。

R ^A3為-OH、-O-R ^A4或-NH-R ^A4。R ^A4為經選自由胺基、羧基、巰基、氰基及羥基所成之群組的1種以上極性基所取代之烴基。 構成R ^A4基的主骨架之烴基可為直鏈狀、支鏈狀或環狀的脂肪族基，也可為芳香族烴基。 直鏈狀、支鏈狀或環狀的脂肪族基之碳原子數較佳為1以上20以下，更佳為1以上12以下。 作為直鏈狀或支鏈狀的脂肪族基之合適例，可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、第二戊基、第三戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。 作為環狀的脂肪族基之合適例，可舉出從環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基及環辛基等之環辛基，或從金剛烷、降莰烷、異莰烷、三環癸烷及四環十二烷等之多環烷中去掉1個氫原子後之基，或從此等多環烷的C1-C4烷基取代物中去掉1個氫原子後之基。 作為芳香族烴基之合適例，可舉出苯基、萘基、蒽基、菲基及聯苯基等。芳香族烴基可被甲基、乙基等之C1-C4烷基所取代。

作為式(a2-2)所示的化合物之較佳具體例，可舉出下述化合物。

作為極性聚合性化合物(A2-2)，亦較佳為下述式(a2-3)所示的化合物。 (R ^3a-R ^2a) _n-X-R ^1a・・・(a2-3) (式(a2-3)中，R ^1a為具有1個以上乙烯性不飽和雙鍵的有機基，R ^2a為單鍵結或碳原子數1以上10以下的伸烷基，R ^3a為氫原子或選自胺基、羧基、巰基、氰基及羥基的極性基，n為1或2，X為n+1價的含氮雜環基，n為1時，R ^a3為前述的極性基，n為2時，至少一個R ^3a為前述的極性基。)

式(a2-3)中，R ^a1為具有1個以上乙烯性不飽和雙鍵的有機基。作為具有1個以上乙烯性不飽和雙鍵的有機基之合適例，可舉出下述式(a2-3i)~式(a2-3vii)所示的基。下述式(a3-2i)~式(a2-3vii)中，R ^a01為碳原子數1以上10以下的烯基，R ^a02為碳原子數1以上10以下的烴基。

R ^a01之烯基的碳原子數較佳為1以上6以下，更佳為1以上4以下。R ^a01之烯基可為直鏈烯基，也可為支鏈烯基。 R ^a02之烴基可為脂肪族基，也可為芳香族基，亦可為脂肪族基與芳香族基之組合。R ^a02之烴基的碳原子數較佳為1以上6以下，更佳為1以上4以下，尤佳為1以上3以下。

作為R ^a01之具有1個以上乙烯性不飽和雙鍵的有機基之合適具體例，可舉出乙烯基、1-丙烯基、2-正丙烯基(烯丙基)、1-正丁烯基、2-正丁烯基及3-正丁烯基等之烯基；N-乙烯基胺基、N-1-丙烯基胺基、N-烯丙基胺基、N-1-正丁烯基胺基、N-2-正丁烯基胺基及N-3-正丁烯基胺基等之單烯基胺基；N,N-二乙烯基胺基、N,N-二(1-丙烯基)胺基、N,N-二烯丙基胺基、N,N-二(1-正丁烯基)胺基、N,N-二(2-正丁烯基)胺基、N,N-二(3-正丁烯基)胺基等之二烯基胺基；烯丙氧基、2-正丁烯氧基、3-正丁烯氧基等之烯氧基；乙烯基胺基羰基、1-丙烯基胺基羰基、烯丙基胺基羰基、1-正丁烯基胺基羰基、2-正丁烯基胺基羰基、3-正丁烯基胺基羰基等之烯基胺基羰基；乙烯氧基羰基、1-丙烯氧基羰基、烯丙氧基羰基、1-正丁烯氧基羰基、2-正丁烯氧基羰基、3-正丁烯氧基羰基等之烯氧基羰基；丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯基胺基及甲基丙烯醯基胺基等之含(甲基)丙烯醯基的基。 於此等基之中，較佳為乙烯基、烯丙基、N,N-二烯丙基胺基、烯丙氧基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基及甲基丙烯醯氧基，更佳為N,N-二烯丙基胺基。

式(a2-3)中，R ^2a為單鍵或碳原子數1以上10以下的伸烷基。伸烷基之碳原子數較佳為1以上6以下，更佳為1以上4以下，尤佳為1以上3以下。作為碳原子數1以上10以下的伸烷基之具體例，可舉出亞甲基、乙烷-1,2-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-2,2-二基、正丁烷-1,4-二基、正戊烷-1.5-二基、正己烷-1,6-二基、正庚烷-1,7-二基、正辛烷-1,8-二基、正壬烷-1,9-二基及正癸烷-1,10-二基。 於此等伸烷基之中，較佳為亞甲基、乙烷-1,2-二基及丙烷-1,3-二基，更佳為亞甲基及乙烷-1,2-二基。

式(a2-3)中，X為n+1價的含氮雜環基。n為1或2。含氮雜環可為芳香族基，也可為脂肪族基。 含氮雜環可為單環，也可為單環式的含氮雜環係與由單環式的芳香族烴環及單環式的含氮雜環所選出的1個以上單環縮合之縮合多環。 又，含氮雜環也可為由單環式含氮雜環及縮合多環式的含氮雜環所選出的2個以上環經由單鍵所鍵結之環。

式(a2-3)中，R ^a1所示的基及R ^3a-R ^2a-所示的基可鍵結於以X所表示的含氮雜環基之作為環構成原子的碳原子上，也可鍵結於作為環構成原子的氮原子上。

作為給予X的含氮雜環之具體例，可舉出吡咯啶環、吡唑啶環、咪唑啶環、三唑啶環、四唑啶環、吡咯啉環、吡唑啉環、咪唑啉環、三唑啉環、四唑啉環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、三唑環及四唑環等之含氮5員環；哌啶環、哌啶烯環、哌𠯤環、三氮雜環己烷環、四𠯤烷環、五𠯤烷環、吡啶環、嗒𠯤環、嘧啶環、吡𠯤環、三𠯤環、四𠯤環及五𠯤環等之含氮6員環；氮雜環庚烷環、二氮雜環庚烷環、三氮雜環庚烷環、四氮雜環庚烷環、氮呯環、二氮呯環及三氮呯環等之含氮7員環；吲哚環、假吲哚環、吲哚啉環、異吲哚環、異假吲哚環、異吲哚啉環、苯并咪唑環、吲哚𠯤環、嘌呤環、吲哚𠯤啶環、苯并二氮呯環、奎寧環、異奎寧環、奎寧𠯤啶環、喹喔啉環、噌啉環、喹唑啉環、酞𠯤環、萘啶環及喋啶環等之含氮縮合多環；由此等含氮雜環所選出的2個以上環經由單鍵所鍵結之多環。 作為源自此等含氮雜環的X，從聚合性化合物(A)的聚合物對於被處理體表面的密著性良好之點等來看，較佳為包含含氮6員環的2價或3價基，更佳為包含三𠯤環的2價或3價基，尤佳為1,3,5-三𠯤-2,4-二基及1,3,5-三𠯤-2,4,6-三基。

作為X之2價或3價的含氮雜環之合適具體例，可舉出以下之基。

作為式(a2-3)所示的化合物之較佳具體例，可舉出下述之化合物。

於以上化合物之中，較佳為下述之化合物。

再者，亦較佳為使用如N,N’-二(甲基)丙烯醯基-1,2-二羥基乙二胺、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯及鄰苯二甲酸二環氧丙基酯二(甲基)丙烯酸酯之具有羥基的多官能性化合物作為極性聚合性化合物(A2-2)。 該多官能性極性聚合性化合物(A2-2)係不僅藉由羥基之作用，而且藉由分子鏈之交聯，可提高聚合性化合物(A)聚合而形成的樹脂被膜對於被處理體表面之密著性。

相對於聚合性化合物(A)的質量，密著性聚合性化合物(A2)的質量之比率係在不阻礙本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。在兼顧良好的親水化效果與所形成的樹脂被膜對於被處理體表面的良好密著性之點上，相對於聚合性化合物(A)的莫耳數，密著性聚合性化合物(A2)的質量之比率較佳為0.1質量%以上50質量%以下，更佳為0.1質量%以上40質量%以下，尤佳為0.1質量%以上30質量%以下，尤更佳為0.1質量%以上10質量%以下，特佳為0.1質量%以上5質量%以下。

[多官能單體(A3)] 聚合性化合物(A)亦可包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)及密著性聚合性化合物(A2)以外的多官能單體(A3)。 多官能單體(A3)係具有2個以上的乙烯性不飽和雙鍵，且不相當於聚合性甜菜鹼化合物(A1)及密著性聚合性化合物(A2)之化合物。 多官能單體(A3)係於藉由聚合性化合物(A)進行聚合而形成的樹脂被膜中，將分子鏈交聯。藉由交聯，如樹脂被膜的硬度之堅牢性或樹脂被膜對於被處理體表面的密著性係提升。

作為多官能單體(A3)之具體例，可舉出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、五乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、六乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、七乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、八乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、五丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、六丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、七丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、八丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、十丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷及2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷等。

多官能單體(A3)的質量相對於聚合性化合物(A)的質量之比率，係在不阻礙本發明目的之範圍內，並沒有特別的限定。於適度地交聯聚合性化合物(A)的聚合物之點上，相對於聚合性化合物(A)的質量，多官能單體(A3)之比率較佳為0.5質量%以上20質量%以下，更佳為1質量%以上15質量%以下，尤佳為1質量%以上10質量%以下。

[其他單體(A4)] 聚合性化合物(A)係在不阻礙本發明目的之範圍內，可包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)、密著性聚合性化合物(A2)及多官能單體(A3)以外之其他單體(A4)。 其他單體(A4)係具有2個以上的乙烯性不飽和雙鍵，不相當於聚合性甜菜鹼化合物(A1)、密著性聚合性化合物(A2)及多官能單體(A3)之化合物。

作為其他單體(A4)，例如可舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸苯酯、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(甲基)丙烯醯胺、N-正戊基(甲基)丙烯醯胺、N-異戊基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二正丙基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二正丁基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二正戊基(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、氯苯乙烯、甲基二烯丙基胺、乙基二烯丙基胺及三烯丙基胺等。

相對於聚合性化合物(A)的莫耳數，其他單體(A4)的質量之比率係只要聚合性化合物(A)與聚合性甜菜鹼化合物(A1)與密著性聚合性化合物(A2)成為所欲之量而含有，則沒有特別的限定。

相對於聚合性組成物的質量，聚合性化合物(A)的質量之比率係沒有特別的限定，但較佳為1質量%以上40質量%以下，更佳為2質量%以上20質量%以下，尤佳為2質量%以上15質量%以下。

＜聚合起始劑(B)＞ 聚合性組成物包含聚合起始劑(B)作為使聚合性化合物(A)進行聚合之成分。聚合起始劑(B)包含水溶性自由基聚合起始劑(B1)。作為聚合起始劑(B)，只要是能使具有乙烯性不飽和雙鍵的聚合性化合物(A)進行聚合之化合物，則沒有特別的限定。又，作為水溶性自由基聚合起始劑(B1)，只要是藉由一部分或全部溶解於水或含水溶劑中，於水系中，使聚合性化合物(A)之聚合進行的化合物，則沒有特別的限定。

作為水溶性自由基聚合起始劑之合適例，可舉出水溶性偶氮聚合起始劑(B1-1)及水溶性過氧化物(B1-2)。於此等之中，關於水溶性過氧化物(B1-2)，係相對於能產生自我發生的自由基促進過氧化物的分解之自我誘導分解者，不發生那樣的自我誘導分解之非誘發分解性，在依照一次反應之點，與不論溶劑為何都得到安定的反應速度之點上，較佳為水溶性偶氮聚合起始劑(B1-1)。

作為水溶性偶氮聚合起始劑(B1-1)之具體例，可舉出2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽(dihydrochloride)、2,2’-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)丙醯胺]、2,2’-偶氮雙[2-(苯基脒基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙{2-[N-(4-氯苯基)脒基]丙烷}二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙{2-[N-(4-羥基苯基)脒基]丙烷}二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙[2-(N-苄基脒基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙[2-(N-烯丙基脒基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽、2,2’-偶氮雙{2-[N-(2-羥基乙基)脒基]丙烷}二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(4,5,6,7-四氫-1H-1,3-二氮呯-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(3,4,5,6-四氫嘧啶-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(5-羥基-3,4,5,6-四氫嘧啶-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙{2-[1-(2-羥基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}二鹽酸鹽、2,2-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]。此等水溶性偶氮聚合起始劑(B1-1)可單獨使用，也可2種以上組合使用。

作為水溶性過氧化物(B1-2)之具體例，可舉出異丁基過氧化物及癸醯基過氧化物等之烷基過氧化物；乙醯基過氧化物等之過氧化羧酸酐；苯甲醯基過氧化物等之芳香族系過氧化羧酸酐；琥珀酸過氧化物等之聚羧酸的過氧化酐；二異丙基過氧二碳酸酯、二-2-乙基己基過氧二碳酸酯及二烯丙基過氧二碳酸酯等之過氧二碳酸酯；第三丁基過氧異丁酸酯、第三丁基過氧新癸酸酯、異丙苯過氧新癸酸酯等之過氧化酯；乙醯基環己基磺醯基過氧化物等之羧酸與磺酸的過氧化酐；過硫酸銨、過硫酸鉀、氯酸鉀、溴酸鉀及過磷酸鉀等之無機過氧化物。 此等水溶性過氧化物(B1-2)可單獨使用，也可2種以上組合使用。

水溶性自由基聚合起始劑(B1)的質量相對於聚合起始劑(B)的質量之比率，只要使用聚合性組成物能形成所欲膜厚的被膜，則沒有特別的限定。相對於聚合起始劑(B)的質量，水溶性自由基聚合起始劑(B1)的質量之比率較佳為50質量%以上，更佳為70質量%以上，尤佳為90質量%以上，最佳為100質量%。 與水溶性自由基聚合起始劑(B1)一起，使用非水溶性自由基聚合起始劑(B2)時，非水溶性自由基聚合起始劑(B2)之種類係沒有特別的限定。非水溶性自由基聚合起始劑(B2)係不相當於水溶性自由基聚合起始劑(B1)之自由基聚合起始劑。 聚合起始劑(B)之使用量，只要能良好地進行聚合反應，則沒有特別的限定。相對於聚合性化合物(A)的質量，聚合起始劑(B)之使用量較佳為0.1質量%以上20質量%以下，更佳為0.1質量%以上15質量%以下。

尚且，於聚合性組成物之隨著時間經過的安定性之點上，可使聚合性組成物成為由包含聚合性化合物(A)與溶劑(S)的第1液及包含聚合起始劑(B)與溶劑(S)的第2液所構成之2液型組成物。該2液型組成物係在表面處理的剛剛之前混合而使用。此時，無機微粒子(C)可含於第1液及第2液之任一者，也可含於第1液及第2液之兩者。

[無機微粒子(C)] 聚合性組成物包含無機微粒子(C)。無機微粒子(C)與聚合性化合物(A)的聚合物能形成共價鍵的官能基。因此，若將塗佈聚合性組成物所形成的塗佈膜進行加熱而形成被膜，則無機微粒子(C)係藉由共價鍵而併入聚合性化合物(A)的聚合物中。結果，可將膜厚厚的高硬度且耐久性優異的被膜形成在被處理體之表面。

無機微粒子(C)具有能與聚合性化合物(A)的聚合物形成共價鍵的官能基。作為無機微粒子(C)，亦可使用由具有該官能基的無機材料所構成之無機微粒子，也可使用藉由具有該官能基的有機化合物所表面修飾之無機微粒子。

聚合性化合物(A)的聚合物所具有的官能基與無機微粒子(C)所具有的官能基進行反應而形成共價鍵時，聚合性化合物(A)的聚合物所具有的官能基與無機微粒子(C)所具有的官能基之組合係沒有特別的限定。 例如，聚合性化合物(A)含有含不飽和基的矽化合物(A2-1)作為密著性聚合性化合物(A2)時，聚合性化合物(A)的聚合物具有水解性矽烷基。此時，作為無機微粒子(C)所具有的官能基之合適例，可舉出羥基、羧基及胺基等。此等之基係藉由與水解性矽烷基進行水解縮合而形成共價鍵。 又，聚合性化合物(A)的聚合物具有胺基或羧基時，作為無機微粒子(C)所具有的官能基之合適例，可舉出環氧基及水解性矽烷基等。 再者，無機微粒子(C)具有乙烯性不飽和雙鍵時，該無機微粒子係與聚合性化合物(A)能共聚合。 聚合性化合物(A)的聚合物所具有的官能基與無機微粒子(C)所具有的官能基之組合係完全不受上述之組合所限定。

作為無機微粒子(C)，可較宜使用其本身之表面具有矽醇基等之羥基的二氧化矽微粒子或金屬氧化物微粒子。 又，藉由具有與聚合性化合物(A)的聚合物能形成共價鍵的官能基之有機化合物所表面修飾的二氧化矽微粒子或金屬氧化物微粒子亦較佳作為無機微粒子(C)。 作為金屬氧化物微粒子，例如可舉出由氧化鈦(TiO ₂)、氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y ₂O ₃)、氧化鉿(HfO ₂)或氧化鋯(ZrO ₂)等之金屬氧化物所構成的金屬氧化物微粒子。 作為無機微粒子(C)，從容易取得各種粒徑的微粒子，或使用聚合性組成物能容易形成高硬度的被膜來看，較佳為二氧化矽微粒子。

作為藉由與聚合性化合物(A)的聚合物所具有的官能基進行反應而形成共價鍵的官能基之表面修飾的向無機微粒子(C)之導入所用的有機化合物，可舉出： 2-胺基乙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、2-胺基乙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷及4-胺基丁基三乙氧基矽烷等之胺基矽烷；2-環氧丙氧基乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、4-環氧丙氧基丁基三甲氧基矽烷、2-環氧丙氧基乙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、4-環氧丙氧基丁基三乙氧基矽烷等之環氧基矽烷； 2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、4-(甲基)丙烯醯氧基丁基三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、4-(甲基)丙烯醯氧基丁基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷及烯丙基三乙氧基矽烷等之含不飽和基的矽烷。

藉由上述有機化合物進行無機微粒子(C)之表面修飾的方法，並沒有特別的限定。表面修飾可藉由周知的各種方法來實施。

無機微粒子(C)之粒徑係沒有特別的限定。無機微粒子(C)之粒徑係考慮使用聚合性組成物所形成的被膜之膜厚而適宜決定。無機微粒子(C)之平均粒徑較佳為5nm以上5000nm以下，更佳為10nm以上400nm以下。 無機微粒子(C)之平均粒徑(nm)係從藉由BET法所求得的無機微粒子(C)之比表面積(m ²/g)與無機微粒子(C)之密度(g/m ³)，根據下述式求出。 平均粒徑(nm)=6/(比表面積(m ²/g)×密度(g/m ³))×10 ^-9

聚合性組成物中的無機微粒子(C)之含量，只要不妨礙所欲的效果，則沒有特別的限定。 無機微粒子(C)之含量，從使用聚合性組成物容易形成厚的高硬度之被膜等來看，相對於由聚合性組成物的質量中去除後述的溶劑(S)的質量後之質量，以無機微粒子(C)的質量之比率表示，較佳為20質量%以上80質量%以下，更佳為30質量%以上70質量%以下。 又，相對於聚合性化合物(A)的質量，無機微粒子(C)之比率較佳為10質量%以上200質量%以下，更佳為50質量%以上150質量%以下。

[溶劑(S)] 聚合性組成物包含溶劑(S)。溶劑(S)可為水，亦可為有機溶劑，也可為有機溶劑之水溶液。作為溶劑(S)，從聚合性化合物(A)的溶解性、親水化處理作業之安全性及低成本等之點來看，較佳為水。 作為溶劑(S)使用的有機溶劑之合適例，可舉出醇。作為該醇，可舉出脂肪族醇，較佳為碳原子數1以上3以下的醇。具體而言，可舉出甲醇、乙醇、正丙醇及異丙醇(IPA)，較佳為甲醇、乙醇、異丙醇。該醇可為1種或組合2種以上使用。

溶劑(S)中的水之含量較佳為50質量%以上，更佳為80質量%以上，特佳為100質量%。

溶劑(S)之使用量係沒有特別的限定。溶劑(S)係從聚合性組成物的塗佈性之點等來看，較佳為使用聚合性組成物的固體成分濃度成為如0.1質量%以上20質量%以下之量。

[其他成分] 聚合性組成物係在不阻礙本發明目的之範圍內，可包含各種的添加劑。作為該添加劑之例，可舉出抗氧化劑、紫外線吸收劑、著色劑、消泡劑及黏度調整劑等。此等添加劑之含量係考慮此等的添加劑的通常使用量而適宜決定。

≪親水化處理方法≫ 親水化處理方法包含： 塗佈前述聚合性組成物，在被處理體之表面形成塗佈膜；與 加熱塗佈膜，在被處理體之表面形成被膜塗佈膜。 惟，只要能將被處理體之表面親水化到所欲的程度，則沒有必要在被處理體之應進行親水化之表面的全面塗佈均勻的聚合性組成物。 親水化處理方法較佳為於被膜之加熱後，更包含藉由沖洗液將被處理體之表面進行沖洗者。 特別地，藉由水或有機溶劑的水溶液進行沖洗，可從被膜容易地去除聚合度或交聯度低之低分子量的聚合物。

以下，將塗佈聚合性組成物，在被處理體之表面上形成塗佈膜者，亦記載為「塗佈步驟」。將加熱塗佈膜，在被處理體之表面上形成被膜者，亦記載為「加熱步驟」。將於被膜之加熱後，藉由沖洗液將被處理體之表面進行沖洗者，亦記載為「沖洗步驟」。 以下，詳細地說明塗佈步驟、加熱步驟及沖洗步驟。

＜塗佈步驟＞ 於塗佈步驟中，將前述聚合性組成物塗佈於被處理體之表面而形成塗佈膜。 塗佈方法係沒有特別的限定。作為塗佈方法之具體例，可舉出旋轉塗佈法、噴霧法、輥塗法、浸漬法等。被處理體為基板時，從在基板之表面上容易無不均地形成均勻的膜厚之塗佈膜來看，塗佈方法較佳為旋轉塗佈法。

被處理體之塗佈聚合性組成物的面之材質係沒有特別的限定，可為有機材料，也可為無機材料。 作為有機材料，可舉出PET樹脂或PBT樹脂等的聚酯樹脂、各種尼龍、聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚乙烯或聚丙烯等之聚烯烴、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸樹脂、環烯烴聚合物(COP)、環烯烴共聚物(COC)及聚矽氧樹脂(例如聚二甲基矽氧烷(PDMS)等之聚有機矽氧烷等)等各種的樹脂材料。 又，各種阻劑材料中含有的感光性樹脂成分或鹼可溶性樹脂成分亦宜作為有機材料。 作為無機材料，可舉出玻璃、矽，或銅、鋁、鐵、鎢等之各種金屬。金屬亦可為合金。

被處理體之形狀係沒有特別的限定。被處理體可為平坦，亦例如可為球狀或柱狀等之立體形狀。

被處理體有暴露於洗淨劑等的藥品中之情況，由於藥品之暴露而有使形成於被處理體的被膜之親水性降低之疑慮。然而，藉由使用上述聚合性組成物，可抑制經表面處理之表面接觸各種藥品時的親水性之降低。因此，藉由將大量暴露於洗淨液等之藥品中的被處理體，例如窗戶、鏡子、家具、具備光學裝置(例如具有透鏡的裝置)之玻璃構件或透光性樹脂構件作為被處理體，尤其可發揮關於親水性之耐藥品性的效果。

將聚合性組成物塗佈於被處理體之表面後，可藉由周知的乾燥方法，視需要地從由聚合性組成物所成之被膜中去除溶劑(S)的至少一部分。

塗佈步驟中所形成的塗佈膜之膜厚只要最後能形成所欲的膜厚之被膜，則沒有特別的限定。

藉由塗佈步驟所形成的塗佈膜之厚度，係可藉由調整表面處理液的固體成分濃度、塗佈條件等而進行調整。

＜加熱步驟＞ 於加熱步驟中，將經塗佈步驟所形成的塗佈膜進行加熱。藉由加熱，塗佈膜所含有的聚合性化合物(A)係因熱聚合起始劑(B)之作用而進行聚合，且在聚合性化合物(A)的聚合物與無機微粒子(C)之間進行共價鍵之形成。結果，形成強固地鍵結至被處理體之表面的高硬度樹脂被膜。

加熱條件只要是將聚合性化合物(A)聚合至所欲的程度，為被處理體不劣化或變形之條件，則沒有特別的限定。加熱溫度例如較佳為30℃以上300℃以下，更佳為40℃以上250℃以下。加熱時間例如為1分鐘以上6小時以下，較佳為3分鐘以上60分鐘以下，更佳為5分鐘以上30分鐘以下。 又，以使自由基聚合良好地進行為目的，加熱較佳為在低氧環境下進行。作為低氧環境，可舉出氮、氦、氬等之惰性氣體環境下或真空條件下等。

＜沖洗步驟＞ 於沖洗步驟中，在被膜之加熱後，藉由沖洗液來沖洗被處理體之表面。藉由沖洗，可從在被處理體之表面上所形成的被膜中，將聚合度或交聯度低的低分子量的聚合物從被膜去除。 作為沖洗液，只要能形成所欲的膜厚之被膜，則沒有特別的限定。作為沖洗液，可使用水、有機溶劑及有機溶劑的水溶液。作為沖洗液，較佳為水。 作為沖洗被膜之方法，並沒有特別的限定。典型上，藉由與前述之塗佈方法同樣之方法，使沖洗液接觸被膜，進行沖洗。

沖洗後所得的被膜之膜厚例如較佳為10nm以上2000nm以下，更佳為10nm以上400nm以下。

被膜之厚度係可藉由調整聚合性組成物之固體成分濃度、塗佈條件、沖洗液之使用量、沖洗液之種類及沖洗液之溫度等而進行調整。

沖洗後，按照需要使被處理體乾燥後，被處理體係適宜使用於各種用途。 [實施例]

以下，顯示實施例來更具體地說明本發明，但本發明之範圍不受此等之實施例所限定。

[實施例1、實施例2及比較例1] 於實施例及比較例中，作為前述聚合性甜菜鹼化合物(A1)，使用表1中記載之量的下述A1-1及下述A1-2。於實施例及比較例中，作為密著性聚合性化合物(A2)，使用表1中記載之量的下述A2-1。 於實施例及比較例中，作為水溶性自由基聚合起始劑(B1)，使用表1中記載之量的2,2’-偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽(dihydrochloride)。 於實施例中，作為無機微粒子，使用表1中記載之量的下述C1及C2。 於實施例及比較例中，作為溶劑(S)，使用表1中記載之量的水及丙二醇單甲基醚(PGME)。

C1：二氧化矽微粒子(含有Si-OH基) C2：經由含甲基丙烯醯基的化合物所表面修飾的二氧化矽微粒子

分別混合表1中記載之種類及量的聚合性化合物(A)、水溶性自由基聚合起始劑(B1)、無機微粒子(C)及溶劑(S)，得到實施例1、實施例2及比較例1之聚合性組成物。尚且，比較例1中，不使用無機微粒子(C)。

使用所得之聚合性組成物，進行以下之評價。

＜水接觸角＞ 於矽晶圓上，在1000rpm、60秒之條件下旋轉塗佈實施例1及實施例2之聚合性組成物後，將晶圓在100℃加熱10分鐘。接著，水洗晶圓表面，在晶圓上形成由上述聚合性化合物(A)的共聚合物與無機微粒子(C)所構成之被膜。 使用Dropmaster 700(協和界面科學股份有限公司製)，於矽晶圓之經表面處理的表面上滴下純水液滴(2.0μL)，作為滴下10秒後的接觸角，測定水的接觸角。表1中記載矽晶圓上的3點之水的接觸角之平均值。 尚且，未處理的矽晶圓之水的接觸角為13.8°。

＜膜厚測定＞ 藉由分光橢圓偏振儀測定：使用實施例1、實施例2及比較例1之聚合性組成物，藉由與水接觸角之測定同樣的方法所形成的被膜之膜厚。

＜鉛筆硬度＞ 依照JIS K5600測定：使用實施例1、實施例2及比較例1的聚合性組成物，藉由與水接觸角之測定同樣的方法所形成的被膜之鉛筆硬度。

由實施例1及實施例2可知，若使用包含各自滿足特定要件之聚合性甜菜鹼化合物(A1)、密著性聚合性化合物(A2)、水溶性自由基聚合起始劑(B1)及無機微粒子(C)之聚合性組成物來進行表面處理，則可將被處理體之表面良好地親水化，可將厚的、硬的、耐久性優異之被膜形成於被處理體之表面。 另一方面，使用不含無機微粒子(C)之聚合性組成物時，只能形成極薄的硬度低之耐久性差的被膜。

Claims (10)

1. 一種聚合性組成物，其係包含聚合性化合物(A)、聚合起始劑(B)、無機微粒子(C)與溶劑(S)之聚合性組成物， 　　前述聚合性化合物(A)包含聚合性甜菜鹼化合物(A1)與密著性聚合性化合物(A2)， 　　前述聚合性甜菜鹼化合物(A1)具有乙烯性不飽和雙鍵與甜菜鹼構造， 　　前述密著性聚合性化合物(A2)具有乙烯性不飽和雙鍵與選自由水解性矽烷基、-NH₂、羧基、氰基及羥基所成之群組的至少1個密著性基， 　　相對於前述聚合性化合物(A)的質量，前述聚合性甜菜鹼化合物(A1)的質量之比率為50質量%以上99.9質量%以下， 　　前述聚合起始劑(B)包含水溶性自由基聚合起始劑(B1)， 　　前述無機微粒子(C)具有能與前述聚合性化合物(A)的聚合物形成共價鍵的官能基， 　　前述無機微粒子(C)之平均粒徑，藉由BET法根據比表面積，為5nm以上5000nm以下。
2. 如請求項1之聚合性組成物，其中前述無機微粒子(C)為二氧化矽微粒子。
3. 如請求項1或2之聚合性組成物，其中相對於從前述聚合性組成物的質量去除前述溶劑(S)的質量而得的質量，前述無機微粒子(C)的質量之比率為20質量%以上80質量%以下。
4. 如請求項1或2之聚合性組成物，其中相對於前述聚合性化合物(A)的質量，前述無機微粒子(C)之比率為10質量%以上200質量%以下。
5. 如請求項4之聚合性組成物，其中相對於前述聚合性化合物(A)的質量，前述無機微粒子(C)之比率為50質量%以上150質量%以下。
6. 如請求項1或2之聚合性組成物，其中相對於前述聚合性化合物(A)的質量，前述密著性聚合性化合物(A2)的質量之比率為0.1質量%以上5質量%以下。
7. 如請求項1或2之聚合性組成物，其中前述聚合性組成物的固體成分濃度為0.1質量%以上20質量%以下。
8. 如請求項1或2之聚合性組成物，其中前述水溶性自由基聚合起始劑(B1)為水溶性偶氮聚合起始劑。
9. 一種使被處理體之表面親水化之親水化處理方法，其包含： 　　塗佈如請求項1~8中任一項之聚合性組成物，在被處理體之表面形成塗佈膜；與 　　加熱前述塗佈膜，在前述被處理體之表面形成被膜。
10. 如請求項9之親水化處理方法，其中前述被膜之膜厚為10nm以上2000nm以下。