WO2006049008A1

WO2006049008A1 - 無機塗料組成物、親水性塗膜及び親水性塗膜の形成方法

Info

Publication number: WO2006049008A1
Application number: PCT/JP2005/019064
Authority: WO
Inventors: Youhei Kawai; Takashige Yoneda; Katsumasa Nakahara
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-10-17
Publication date: 2006-05-11
Anticipated expiration: 2007-05-08
Also published as: TW200624518A; JPWO2006049008A1

Abstract

　透明性、基材との密着性、親水性等に優れた塗膜を形成できる無機塗料組成物。　有機基材上に親水性塗膜を形成することのできる無機塗料組成物であって、（ａ）平均粒子径５～１００ｎｍのシリカ粒子、（ｂ）界面活性剤、（ｃ）有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧０．１ＭＰａの状態で沸点１３０°C以上の、水に混和しうる有機溶剤Ａ、（ｄ）有機基材を実質上膨潤又は溶解することがなく、かつ、気圧０．１ＭＰａの状態で沸点５０～１２０°Cの、水に混和しうる有機溶剤Ｂ及び（ｅ）水を含有し、かつ、該無機塗料組成物中において、有機溶剤Ａの含有量が１～１０質量％であり、有機溶剤Ｂの含有量が０～９７．２質量％であり、固形分含有量が０．１～２０質量％であり、固形含有量の３．５～１７倍の水が含有される無機塗料組成物。

Description

明細書

無機塗料組成物、親水性塗膜及び親水性塗膜の形成方法

技術分野

[0001] 本発明は、透明性に優れた親水性塗膜を得ることのできる無機塗料組成物、親水性塗膜及び親水性塗膜の形成方法に関する。

背景技術

[0002] 現在、プラスチック等の有機基材は、透明性に優れてレ、ることから各種ランプの力バー、眼鏡レンズ、ゴーグル、各種計器のカバー、農業用フィルム等の様々な用途に使用されている。しかし、一般に、プラスチック等の有機基材は、疎水性であることから結露を生じやすい等の不都合を生じている。特に、常に外気にさらされやすい計器類のカバーの場合は、そのカバーの内面に結露を生じ、曇りが発生するために表示が見えなくなるといった問題が生じることがある。

[0003] 有機基材表面に親水性を付与する方法として表面に無機層を形成する方法が知られている。具体的には、アルミナゾルやシリカゾノレを含む無機塗料を塗布、乾燥して塗膜を形成する方法 (特許文献 1)等が挙げられる。しかし、この方法では、形成される塗膜はアルミナ粒子及びシリカ粒子が界面活性剤により有機基材上に接着された状態であるために基材との密着性に欠けるという問題があった。

[0004] また、ポリカーボネート等の有機基材に強固なシリカ膜を形成する方法として、疎水処理されたシリカ、水、及び有機基材に対して溶解性のあるセロソルブアセテート等の有機溶剤を含んだ塗料が開示されている（特許文献 2)。しかし、この方法では、有機基材に対して溶解性のある有機溶剤を大量に含むことから有機基材への侵食がかなり進み、得られた塗膜品が白濁しやすいという問題があった。また、疎水性のシリ力を使用するため親水性の塗膜は得られなかった。

[0005] 特許文献 1 :特開昭 60— 69181号公報

特許文献 2：米国特許第 4413088号明細書

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0006] 本発明は、高い透明性を有し、有機基材との密着性に優れ、長時間にわたって、親水性、親水性に伴う防曇性、流滴性、防汚性において優れた塗膜を形成できる無機塗料組成物、親水性塗膜及び親水性塗膜の形成方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007] 本発明は、下記を特徴とする要旨を有する。

(1)有機基材上に親水性塗膜を形成することのできる無機塗料組成物であって、（a) 平均粒子径 5〜100nmのシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 130°C以上の、水に混和しける有機溶剤 A、（d)有機基材を実質上膨潤又は溶解することがなぐかつ、気圧 0· 1 MPaの状態で沸点 50〜： 120°Cの、水に混和しうる有機溶剤 B及び（e)水を含有し、かつ、該無機塗料組成物中における、有機溶剤 Aの含有量が:!〜 10質量％であり、有機溶剤 Bの含有量が 0〜97. 2質量％であり、固形分含有量が 0.：!〜 20質量％であり、固形分含有量の 3. 5〜： 17倍の水が含有される無機塗料組成物。

(2)前記有機基材がポリカーボネート又はアクリル樹脂からなる上記（1)に記載の無機塗料組成物。

(3)前記有機溶剤 Aが、ジグライム、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、ァセト酢酸ェチル、 N—メチル一2—ピロリジノン、 2—ピロリジノン、 1 , 3 -ジメチノレ—2—イミダゾリジノン及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる少なくとも 1種である上記（1)又は（2)に記載の無機塗料組成物。

(4)前記有機溶剤 Bが、メタノーノレ、エタノール、 n—プロパノール、イソプロパノール、 n—ブタノール、イソブタノール、 sec—ブタノール及び t—ブタノールからなる群より選ばれる少なくとも 1種である上記（ 1 )〜（ 3)のレ、ずれかに記載の無機塗料組成物。

(5)前記シリカ粒子が、コロイダルシリカ又は気相法合成シリカである上記（1)〜（4) のレ、ずれかに記載の無機塗料組成物。

(6)上記（1)〜（5)のレ、ずれかに記載の無機塗料組成物を有機基材に塗布することにより得られる親水性塗膜。

(7)前記親水性塗膜の水に対する接触角が 20° 以下である上記（6)に記載の親水性塗膜。

(8) (a)平均粒子径 5〜： !OOnmのシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 130°C以上の、水に混和しうる有機溶剤 A、（d)有機基材を実質上膨潤又は溶解することがなぐかつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 50〜： 120°Cの水に混和しうる有機溶剤 B及び（e)水を混合し、該無機塗料組成物中における、有機溶剤 Aの含有量が:!〜 10質量％であり、有機溶剤 Bの含有量が 0〜97. 2質量％であり、固形分含有量が 0.：!〜 20質量％であり、かつ固形分含有量の 3. 5〜： 17倍の水が含有されるように該無機塗料組成物を調製する工程、及び、該無機塗料組成物を有機基材上に塗布、乾燥することにより親水性塗膜を形成する工程、を経る親水性塗膜の形成方法。

発明の効果

[0008] 本発明により、高い透明性を有し、有機基材との密着性が高ぐ親水性の高い、防曇性、防汚性、流滴性にも優れた塗膜を形成できる無機塗料組成物、親水性塗膜及び親水性塗膜の形成方法を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態

[0009] 本発明の無機塗料組成物は、（a)平均粒子径 5〜： !OOnmシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機溶剤 A、（d)有機溶剤 B及び（e)水を含有する。

[0010] 本発明において、シリカ粒子は、塗膜を形成する主剤としての役割をする。シリカ粒子はコロイダルシリカ又は気相法合成シリカが好ましい。シリカ粒子は、平均粒子径 5 〜100nmであることが必要である。これにより、透明性に優れた塗膜を得ることができるので好ましい。シリカ粒子の平均粒子径が 5nm未満であると、細孔容積が小さい緻密な膜が形成され、親水性が低下するおそれがあるので好ましくなぐ平均粒子径力 SlOOnm超であると、得られる塗膜が白濁化して透明性に劣るおそれがあるので好ましくなレ、。シリカ粒子は平均粒子径 5〜30nmであることが好ましぐ平均粒子径 10 〜20nmであることが特に好ましい。ここで、平均粒子径とは、質量基準のものとして定義される。

[0011] 本発明において、界面活性剤としては、ァニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれも使用できる。界面活性剤を含有することにより、有機基材に対して優れた濡れ性を有するので好ましい。界面活性剤としては、 -CH CH〇—、 - SO一、— NR— (Rは水素原子又は有機基）、— NH、—SO

2 2 2 2

Y、又は— C〇OY (Yは水素原子、ナトリウム原子、カリウム原子又はアンモニゥムィ

3

オン）の構造単位を有するノニオン性界面活性剤が好ましい。なかでも、無機塗料組成物の保存安定性や親水性を損なうおそれのないことから、 -CH CH 0_の構造

2 2 単位をもつノニオン系の界面活性剤が特に好ましい。

ノニオン系の界面活性剤としては、例えば、アルキルポリオキシエチレンエーテル、アルキルポリオキシエチレン一ポリプロピレンエーテル、脂肪酸ポリオキシエチレンェステル、脂肪酸ポリオキシエチレンソルビタンエステル、脂肪酸ポリオキシエチレンソノレビトーノレエステノレ、アルキルポリオキシエチレンァミン、アルキルポリオキシエチレンアミド、ポリエーテル変性のシリコーン系界面活性剤等が挙げられる。

[0012] 本発明では、無機塗料組成物中に有機溶剤 Aを含有する。これにより、得られる塗膜の密着性を向上させることができる。この有機溶剤 Aを含有することにより、有機基材との密着性が向上する機構については解明できていないが、有機溶剤 Aが有機基材を膨潤又は溶解させることにより、有機基材表面にミクロな欠陥部位を作り出し、そのミクロな欠陥部位にシリカ粒子が浸入した後、有機溶剤 Aが揮発することで有機基板の表面部位で樹脂の収縮が起こり，シリカ粒子が有機基材中に埋め込まれた状態で固定化されるものと考えられる。

[0013] 有機溶剤 Aは、有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 130°C以上を有する。有機溶剤 Aは、無機塗料組成物を調製する際、無機塗料組成物中の水と混和して無機塗料組成物が相分離をおこさなレ、ものであることが好ましい。このため、有機溶剤 Aは、水に対する溶解度が 2以上であることが好ましい。なお、本発明において、水に対する溶解度とは温度 20°Cで水 100gに溶解する有機溶剤 Aの量 (g)をいう。また、有機溶剤 Aが気圧 0. IMPaの状態で沸点 130 °C以上であることにより、無機塗料組成物中において、有機溶剤 B及び水に比べて最後まで残存することができ、上述のような効果を示すことができる。

有機溶剤 Aは、気圧 0. IMPaの状態で、沸点 160〜300°Cであることが特に好ましレ、。有機溶剤 Aは、ジグライム、 N, N—ジメチルホルムアミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、ァセト酢酸ェチル、 N—メチル 2 ピロリジノン、 2 ピロリジノン、 1 , 3 ジメチル 2—イミダゾリジノン及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる少なくとも 1種のものが好ましい。

[0014] また、本発明の無機塗料組成物は有機溶剤 Bを含有する。有機溶剤 Bも有機溶剤 Aと同様、無機塗料組成物を調製する際、無機塗料組成物中の水と混和して無機塗料組成物が相分離をおこさないものであることが必要である。このため、有機溶剤 Bも水に対する溶解度が 2以上であることが好ましい。また、有機溶剤 Bは気圧 0. IMPa の状態で沸点 50〜： 120°Cであることが必要である。これにより、無機塗料組成物を塗ェした後の乾燥の際に有機溶剤 Aより早く蒸発するため有機溶剤 Aが有機基材表面に均一に残り、有機基材表面を均一に膨潤又は溶解することができるので好ましい。有機溶剤 Bとしては、メタノーノレ、エタノール、 n—プロパノール、イソプロパノール、 n—ブタノール、イソブタノール、 sec—ブタノール及び t—ブタノールからなる群より選ばれる少なくとも 1種のものが好ましい。

[0015] 本発明の無機塗料組成物は、適宜必要に応じて、親水性樹脂を含有することができる。この親水性樹脂を含有することにより、得られる塗膜の強度を向上させる効果があるので好ましレ、。親水性樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリビエルアルコール、ポリプチラール、ポリウレタン、セルロース等が挙げられる。親水性樹脂の含有量は、無機塗料組成物の固形分 100質量部に対して 100質量部以下が好ましい。親水性樹脂の含有量が 100質量部超であると、親水性の持続性ゃ耐摩耗性が悪くなるおそれ力 Sあるので好ましくない。親水性樹脂の含有量は、無機塗料組成物の固形分 100質量部に対して 50質量部以下であることが特に好ましい。

[0016] 本発明の無機塗料組成物は、適宜必要に応じて、着色用染料、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の添加剤を含有することができる。

[0017] 有機溶剤 Aの含有量は、無機塗料組成物の 1〜： 10質量％であることが必要である。有機溶剤 Aは上述のとおり、有機基材を膨潤化又は溶解させることによりシリカ粒子を基材中に坦め込ませる働きをすると考えられる。したがって、有機溶剤 Aは有機基材の表面を覆う量だけ存在すればよぐ無機塗料組成物において、固形分でなく全体の濃度に依存する。有機溶剤 Aの含有量が 1質量％未満であると、得られる塗膜の有機基材への密着性が低下するおそれがあるので好ましくない。有機溶剤 Aの含有量が 10質量％超であると、有機基材への侵食の影響が大きくなり、表面の平滑性が損なわれ、塗膜の透明性が低下するおそれがあり、さらに、塗膜の外観が悪くなるおそれがあるので好ましくなレ、。有機溶剤 Aの含有量は 3〜7質量％であることが特に好ましい。

[0018] また、有機溶剤 Bの含有量は、無機塗料組成物において、 0〜97. 2質量％であることが必要である。ここで、含有量 0質量％とは、有機溶剤 Bを全く含まないことを意味する。すなわち、本発明の無機塗料組成物においては、有機溶剤 Bを全く含まなくてもよレ、。有機溶剤 Bは無機塗料組成物の有機基材への塗布性を向上させる役割をする。有機溶剤 Bの含有量は 0〜50質量％であることが特に好ましい。

[0019] 本発明の無機塗料組成物の固形分含有量は 0.：!〜 20質量％であることが必要である。固形分含有量が 0. 1重量％未満であると、無機塗料組成物を塗布した際、ムラが発生しやすくなるので好ましくなぐ固形分含有量が 20重量％超であると、塗布する際の作業性が悪くなるので好ましくない。無機塗料組成物の固形分含有量は 0. ：!〜 10質量％であることが特に好ましい。

[0020] 本発明の無機塗料組成物において、水の含有量は、無機塗料組成物の固形分含有量 (質量基準）の 3. 5〜： 17倍であることが必要である。水は，無機塗料組成物において、シリカ粒子の分散性を安定化させる役割をする。水の含有量が無機塗料組成物の固形分含有量の 3. 5倍未満であると、無機塗料組成物において、シリカ粒子の安定性が低下し凝集が起きて沈降するおそれがあるので好ましくなレ、。水の含有量が無機塗料組成物の固形分含有量の 17倍超であると、無機塗料組成物の濡れ性が低下するため塗布する際の作業性が悪くなるおそれがあるので好ましくなレ、。水の含有量は無機塗料組成物の固形分含有量の 5〜： 11倍であることが好ましい。

[0021] 本発明の無機塗料組成物において、界面活性剤の含有量は、：!〜 500ppmであることが好ましい。界面活性剤の含有量が lppm未満であると、無機塗料組成物の濡れ性が低下するため塗布する際の作業性が悪くなるおそれがあるので好ましくなぐ界面活性剤の含有量が 500ppm超であると、得られる塗膜の外観の品質が低下するおそれがあるので好ましくなレ、。界面活性剤の含有量は 10〜400ppmであることが特に好ましい。

[0022] 本発明の無機塗料組成物は、有機基材に塗布することにより、親水性の塗膜を形成すること力 Sできる。有機基材としては、適宜必要に応じて、様々なものが使用することができるが、ポリカーボネート又はアクリル樹脂からなる基板を使用することが好ましレ、。また、基材の形状は平板に限らず、全面又は一部に曲率を有していてもよい。得られる塗膜の親水性は、水に対する接触角で評価することができる。得られる塗膜の接触角は 20° 以下であることが好ましい。接触角が 20° 超であると、得られる塗膜の親水性が不充分となり好ましくなレ、。接触角は 10° 以下が特に好ましぐ 5° 以下が最も好ましい。

[0023] また、得られる塗膜は透明性にも優れているので、特に有機基材が透明である場合は、使用に適している。透明性については、 JIS K7150の規格に則り、ヘイズ値で評価することが好ましレ、。得られた塗膜のヘイズ値は 1 %以下であることが好ましレヽ。ヘイズ値が 1%超であると、塗膜の透明性が悪くなり、透過率が低下するので好ましくない。得られる塗膜のヘイズ値は 0. 5%以下が特に好ましい。

[0024] また、得られる塗膜の細孔容積としては、 0. 3〜： 1. 5ml/gであることが好ましい。

これにより、塗膜中に空気を含有することができ、得られる塗膜の屈折率を低くすることができるので光が散乱しに《なり、透明性に優れた塗膜が得られるので好ましい。細孔容積が 0. 3ml/g未満であると、細孔が小さくなるため親水基の量が減少し、得られる塗膜の防曇性が低下するため好ましくない。細孔容積が 1. 5ml/g超であると、塗膜の透明性が損なわれ、また、塗膜の機械的強度が低下するおそれがあるので好ましくなレ、。細孔容積は 0. 5〜： 1. 2ml/gであることが特に好ましい。なお、塗膜の細孔容積は、窒素吸脱着法により測定することが好ましレ、。

[0025] 本発明では、（a)平均粒子径 5〜100nmのシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機溶剤 A、（d)有機溶剤 B及び（e)水を混合し、有機溶剤 Aの含有量が:!〜 10質量％で、有機溶剤 Bの含有量が 0〜97. 2質量％で、固形分含有量が 0.：!〜 20質量％であり、固形分含有量の 3. 5〜： 17倍の水が含有されるように無機塗料組成物を調製する工程、及び、該無機塗料組成物を有機基材上に塗布、乾燥することにより親水性塗膜を形成する工程、を経ることが好ましい。これにより、有機基材との密着性が高レ、親水性塗膜を形成することができる。

[0026] 本発明において、無機塗料組成物の塗布方法としては従来より公知の方法で行うこと力 Sできる。例えば、はけ塗り、ローラー塗布、手塗り、回転塗布、浸漬塗布、各種印刷方式による塗布、カーテンフロー、ダイコート、フローコート、スプレーコート等が挙げられる。また、乾燥方法としては、塗膜の機械的強度を高める目的で、必要に応じて、加熱や電磁波（紫外線や電子線等）の照射を行ってもよい。加熱は有機基材の耐熱性をカ卩味して決定すればょレ、が、 60〜： 100°Cが好ましい。本発明の無機塗料組成物を塗布するにあたり、有機基材に対して特に前処理は必要としないが、塗膜の密着性をより高める目的で、プラズマ処理、コロナ処理、 UV処理、オゾン処理等の放電処理、水、酸やアルカリ等の化学処理、または研磨剤を用いた物理的処理を施すことができる。

[0027] 本発明において、得られる塗膜の膜厚は 30〜3000nmが好ましい。塗膜の膜厚が 30nm未満であると、親水性やその効果持続性が低下するおそれがあるので好ましくなぐ塗膜の膜厚が 3000nm超であると、クラックが入りやすくなつたり、干渉縞が発生したり、傷が入った場合にはその傷が目立ちやすくなるので好ましくない。塗膜は膜厚 50〜： !OOOnmが特に好ましい。

実施例

[0028] 以下に、実施例として、例 1、 2、 5、 7、 8、 9、 10を示す。また、比較例として、例 3、

4、 6を示す。以下、特に断らない限り、質量％を単に％で示す。

[0029] [例 1]

容量 200mlガラス製反応容器に、シリカゾル (触媒化成工業社製、商品名：カタロイ KS、型式： SI_ 30、平均粒子径： 12nm、固形分含有量 30%)を 30g、水を 55g、 N , N—ジメチルァセトアミド（圧力 0. IMPaでの沸点 166°C、水に対する溶解度：任意の割合で溶解する） 5gをカ卩え、混合した後、含有量 0. 1%のノニオン性界面活性剤（日本ュニカー社製、商品名： L— 77)エタノール溶液を 10g添カ卩して、 20°Cで 1時間撹拌して、固形分含有量 9%の無機塗料組成物を得た。なお、 N, N—ジメチルァセトアミドの含有量は 5%であり、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 8. 44倍であった。 [0030] [評価試験]

得られた無機塗料組成物 3gを、エタノール拭きしたポリカーボネート板（100mm X 100mm,厚さ 3. 5mm)上に、塗布して、回転数 150rpmで 70秒間スピンコートした後、 100°Cで 10分間乾燥し、厚さ 300nmの塗膜を形成した。なお、塗膜の厚さは、触針式膜厚計（Sloan社製、型式： Dektak3030)で測定した。

以下、塗膜の形成されたサンプノレについて、下記に示す方法で評価を行った。評価結果を表 1、表 2に示す。なお、例 2〜： 10においても、得られた無機塗料組成物を使用して、例 1と同様の操作を行い、塗膜を形成し、評価を行った。評価結果を併せて表 1、表 2に示す。

[0031] 外観評価として、得られた塗膜の塗布ムラを目視により判断した。塗布ムラがなく外観上良好なものを〇、塗布ムラがあり実用的でないものを Xとして評価した。

[0032] 透明性評価として、ヘイズ値により評価を行った。ヘイズ測定 ίお IS K7150の規格に則り、評価を行った。基板上の塗膜のヘイズ値をヘーズコンピューター (スガ試験機社製、型名： HGM— 3DP)で測定した。ヘイズ値が 1%以下のものは合格、 1 % を超えるものは不合格とした。

[0033] 親水性評価として、塗膜の水に対する接触角により評価を行った。塗膜の表面における水の接触角を、接触角計（協和界面科学社製、型式: CA— XI 50)で測定した。測定は任意の異なる 5つの箇所で行レ、、その平均値を算出した。

[0034] 親水性の持続性評価として、サンプルを温度 25°C、湿度 50%の環境下で、 1ヶ月間放置し、放置後の塗膜の親水性を評価した。

[0035] 防曇性の評価として、塗膜表面に息を吹きかけ、曇らない場合を◎、息を吹きかけると一部曇るがすぐ透明になる場合を〇、息を吹きかけると大部分が曇るがすぐに透明になる場合を△、息を吹きかけると曇りが発生し透明になるまでに時間力かかる場合を Xとした。なお、実用上使用できるのは◎、〇、△である。

[0036] 防曇持続性評価として、塗膜品を温度 25°C、湿度 50%の環境下で、 1ヶ月間放置した後、上記防曇性評価を行った。

[0037] 防汚性評価として、塗膜品を 45度傾斜して、屋外に 1ヶ月間曝露した。その後、サンプルを回収し、サンプノレの塗膜表面に蒸留水をかけ、親水性が保持されている面積を肉眼観察した。 90%以上の面積で親水性が保持されている場合を〇、 50%以上の面積で親水性が保持されている場合を△、 50%以下の面積しか親水性が保持されてレ、なレ、場合を Xとして評価した。

[0038] 密着性評価として、サンプルにおいて塗膜にセロハンテープを接着し、このセロハンテープを剥がした時の塗膜の剥離状況を肉眼で観察した。塗膜が全く剥がれない場合を〇、一部が剥がれたが半分以上の面積が残っている場合を△、半分以上が剥離した場合を Xとした。

[0039] 耐磨耗性評価として、サンプルの塗膜表面を、綿布で 100回往復磨耗した後、塗膜の剥離状況を肉眼で観察した。塗膜が全く剥がれない場合を〇、一部が剥がれたが半分以上の面積が残っている場合を△、半分以上が剥離した場合を Xとした。

[0040] 屈折率は、サンプルを分光エリプソメーター（大塚電子製、型式： FTM7700W)で測定した。

[0041] 細孔容積は、サンプルをガス吸着測定装置 (カンタクローム社製、型式:オートソーブ 3B型）で測定した。

[0042] [例 2]

例 1において、シリカゾル (触媒化成工業社製、商品名：カタロイド S、型式： SI— 45 P、平均粒子径： 45nm、固形分含有量 40%) 22. 5gを使用し、水を 62. 5gとした以外は例 1と同様にして操作を行い、無機塗料組成物を得た。なお、 N, N—ジメチルァセトアミドの含有量は 5%であり、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 8. 44倍であった。

[0043] [例 3]

例 1において、水を 40g、 N—ジメチルァセトアミドを 20gとした以外は、例 1と同様にして操作を行レ、、無機塗料組成物を得た。なお、 N, N—ジメチルァセトアミドの含有量は 20%であり、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 6. 78倍であった。

[0044] [例 4コ

例 1において、水を 65g、 N—ジメチルァセトアミドを添カ卩しない以外は、例 1と同様にして操作を行レ、、無機塗料組成物を得た。なお、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 9. 56倍であった。

[0045] [例 5]

例 1において、を 58gとし、 N—ジメチルァセトアミドの代わりに 2—ピロリジノン（圧力 0. IMPaでの沸点 245°C、水に対する溶解度:任意の割合で溶解する）を 2gとした以外は、例 1と同様にして操作を行レ、、無機塗料組成物を得た。なお、 2_ピロリジノンの含有量は 2%であり、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 8. 78倍であった。

[0046] [例 6コ

例 1において、界面活性剤を添加しない以外は、例 1と同様にして操作を行レ、、無機塗料組成物を得た。

[0047] [例 7]

例 1において、非イオン系界面活性剤「L_ 77」の代わりに、含フッ素ノニオン系界面活性剤（C F CH CH CH (CH ) 0 (CH CH O) (CH CH (CH ) O) H、 x : y

8 17 2 2 3 2 2 x 2 3 y

= 70 : 30、 x + y= 5. 72、平均分子量 800)を使用した以外は、例 1と同様にして操作を行い、無機塗料組成物を得た。

[0048] [例 8]

ポリビニルアルコール (クラレネ土製、商品名：ポバール 124)に水を混合して、含有量 3 %のポリビュルアルコール水溶液を得た。

ί列: Uこおレヽて、シリカソレを 25g、含有量 3⁰/₀のポリビ'ニノレアノレコーノレ水溶夜を 50g 、水を 10g、 N—ジメチルァセトアミドを 5g、界面活性剤溶液を 10gとした以外は例 1 と同様の操作を行い、固形分含有量 9%の無機塗料組成物を得た。なお、 N, N—ジメチルァセトアミドの含有量は 5%で、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 8. 44倍であった。

[0049] [例 9コ

アクリル酸エステル共重合体の分散液（日本純薬社製、商品名：ジユリマー APO— 601N、固形分含有量 17%)に水を混合して、含有量 3%のアクリル酸エステル共重合体分散液を得た。

例 8において、含有量 3%のポリビュルアルコール水溶液の代わりに、含有量 3% のアクリル酸エステル共重合体分散液を使用した以外は例 1と同様の操作を行い、固形分含有量 9%の無機塗料組成物を得た。なお、 N, N—ジメチルァセトアミドの含有量は 5%で、エタノールの含有量は 10%であり、水の無機塗料組成物の固形分に対する含有量は 8. 44倍であった。

[0050] [例 10]

例 1において、基材をポリメチルメタタリレートに変更した以外は、例 1と同様にして操作を行い、塗膜を形成した。

[0051] [表 1]

[0052] [表 2]

産業上の利用可能性

[0053] 本発明の無機塗料組成物を使用することにより、各種ランプのカバー、眼鏡レンズ、ゴーグル、各種計器のカバー等の有機基材を有する様々な物品に親水性の膜を付与すること力できる。なお、 2004年 11月 8曰に出願された曰本特許出願 2004— 323853号の明糸田書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 有機基材上に親水性塗膜を形成することのできる無機塗料組成物であって、（a) 平均粒子径 5〜100nmのシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 130°C以上の、水に混和しうる有機溶剤 A、（d)有機基材を実質上膨潤又は溶解することがなぐかつ、気圧 0. 1M Paの状態で沸点 50〜： 120°Cの、水に混和しうる有機溶剤 B及び（e)水を含有し、かつ、該無機塗料組成物中において、有機溶剤 Aの含有量が 1〜： 10質量％であり、有機溶剤 Bの含有量が 0〜97. 2質量％であり、固形分含有量が 0.：!〜 20質量％であり、固形分含有量の 3. 5〜： 17倍の水が含有される無機塗料組成物。

[2] 前記有機基材がポリカーボネート又はアクリル樹脂からなる請求項 1に記載の無機塗料組成物。

[3] 前記有機溶剤 Aが、ジグライム、 N, N ジメチルホルムアミド、 N, N ジメチルァセトアミド、ァセト酢酸ェチル、 N—メチル 2 ピロリジノン、 2 ピロリジノン、 1, 3— ジメチノレ 2—イミダゾリジノン及びジメチルスルホキシドからなる群より選ばれる少なくとも 1種である請求項 1又は 2に記載の無機塗料組成物。

[4] 前記有機溶剤 Bが、メタノーノレ、エタノール、 n—プロパノール、イソプロパノール、 n

—ブタノール、イソブタノール、 sec—ブタノール及び t—ブタノールからなる群より選ばれる少なくとも 1種である請求項 1〜3のいずれかに記載の無機塗料組成物。

[5] 前記シリカ粒子が、コロイダルシリカ又は気相法合成シリカである請求項 1〜4のいずれかに記載の無機塗料組成物。

[6] 請求項 1〜5のいずれかに記載の無機塗料組成物を有機基材に塗布することにより得られる親水性塗膜。

[7] 前記親水性塗膜の水に対する接触角が 20° 以下である請求項 6に記載の親水性塗膜。

[8] (a)平均粒子径 5〜： !OOnmのシリカ粒子、（b)界面活性剤、（c)有機基材を膨潤又は溶解することができ、かつ、気圧 0. IMPaの状態で沸点 130°C以上の、水に混和しうる有機溶剤 A、（d)有機基材を実質上膨潤又は溶解することがなぐかつ、気圧 0 . IMPaの状態で沸点 50〜120°Cの水に混和しうる有機溶剤 B及び（e)水を混合し、該無機塗料組成物中において、有機溶剤 Aの含有量が：!〜 10質量％であり、有機溶剤 Bの含有量が 0〜97. 2質量％であり、固形分含有量が 0.：!〜 20質量％であり、かつ固形分含有量の 3. 5〜： 17倍の水が含有されるように該無機塗料組成物を調製する工程、及び、該無機塗料組成物を有機基材上に塗布、乾燥することにより親水性塗膜を形成する工程、を経る親水性塗膜の形成方法。