(57)【要約】【課題】長期間の使用等により、表面に汚染物質が付着して撥水化してしまった基材表面に対してであっても、親水性を呈する親水性有機化合物膜を容易に形成できる薬液を提供する。【解決手段】撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に有機化合物膜を形成する薬液であって、少なくとも、分子内にベタイン構造とシラノール基を有するベタイン化合物、疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤、及び溶媒を含有することを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に有機化合物膜を形成する薬液であって、
少なくとも、
分子内にベタイン構造とシラノール基を有するベタイン化合物、
疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤、
及び溶媒
を含有することを特徴とする親水性被膜形成用薬液。
【請求項２】
前記ベタイン構造が、カルボキシベタイン構造又はスルホベタイン構造である、請求項１に記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項３】
前記界面活性剤が、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、カルボキシベタイン系両性界面活性剤、アミドベタイン系両性界面活性剤、第４級アンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種である、請求項１又は２に記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項４】
前記界面活性剤の濃度が０．０１質量％以上、５質量％以下である、請求項１乃至３のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項５】
前記溶媒が、水又は水を主成分とする溶媒である、請求項１乃至４のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項６】
表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下、１ｍＮ／ｍ以上である、請求項１乃至５のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項７】
前記ベタイン化合物の濃度が０．４質量％以上、２０質量％以下である、請求項１乃至６のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項８】
酸成分を含む、請求項１乃至７のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項９】
前記ベタイン化合物の濃度が０．０１質量％以上、２０質量％以下である、請求項８に記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項１０】
前記酸成分の濃度が０．０４質量％以上、１０質量％以下である、請求項８又は９に記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項１１】
前記撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面が、基材を垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に水膜が形成されない表面状態であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項１２】
前記基材が、ガラス又は鏡であることを特徴とする請求項１１に記載の親水性被膜形成用薬液。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の親水性被膜形成用薬液を、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面を有する基材の表面に塗布し、乾燥することで、
該表面を親水性状態にする、親水性被膜形成方法。
【請求項１４】
前記乾燥が、自然乾燥である、請求項１３に記載の親水性被膜形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基材の表面の親水性が低い撥水性基材や親水性が低下した親水膜面を処理して親水性有機化合物被膜を形成するための薬液及び該薬液を用いて親水性被膜を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ガラス板等の無機酸化物からなる透明な基材に防曇性等の特性を付与するために、基材表面の表面改質や、表面に親水性の被膜を形成する試みが行われている。しかし、無機酸化物からなる基材は、表面エネルギーが高く、長期間使用していると、表面に有機物質や無機物質の汚染物質が付着しやすいために、親水性が低下しやすい。
【０００３】
ガラス等の基材表面に、親水性被膜を塗布する試みが種々行われている。例えば、親水性が低下した被膜の親水性を回復するための方法の一つとして、酸化物被膜と基材とからなる親水性部材に澱粉化合物を有するコーティング剤を塗布し、水を含んだ発泡性弾性体で部材表面をこすることによる親水性回復方法（特許文献１参照）や、汚染物質の付着により光触媒性親水性被膜の親水性が損なわれたときに汚染物質を除去しかつ十分な紫外線がなくともただちに親水化するための、非イオン系界面活性剤と溶媒からなる親水性回復剤を基材表面へ塗布する方法（特許文献２参照）、キレート錯体を形成する配位子を溶解した水溶液に増粘剤を混合することで得られるゲルで構成される親水性回復剤を親水性が低下した親水性表面に塗布し、適宜の時間経過後に前記親水性回復剤を除去して前記親水性表面の親水性を回復させる方法（特許文献３）、界面活性剤を含有し、ｐＨが４．５〜７．０であるポリシラザン含有コーティング膜用親水性維持・促進剤原液を調製し、これを水で希釈した後、ポリシラザン含有コーティング膜上に塗布することにより、該ポリシラザン含有コーティング膜の親水性を維持又は促進させる方法（特許文献４）等が行われている。
【０００４】
一方、ガラス等の基材表面に所望の性質の被膜を形成するための種々のポリマーが開発されている。例えば、特許文献５には、親水性、撥水性、親油性、撥油性などの所望の性質を有する薄膜を形成しうる、（メタ）アクリル系モノマーとアルコキシシリル基含有化合物を重合させることによって得られるアルコキシシリル基を有する（メタ）アクリル系ポリマーが記載されており、（メタ）アクリル系モノマーの具体例としてベタイン化合物が挙げられている。特許文献６には、ベタインモノマーおよびアルコキシシリル基含有化合物を含有するモノマー成分を重合させることによって得られるアルコキシシリル基含有ポリマーを含有する親水性コート剤が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０４７２５９号（特許第４４２０７２６号）公報
【特許文献２】特開２０００−３０３０５５（特許３６８４９１３号）公報
【特許文献３】特開２０１０−２７５４４０号公報
【特許文献４】特開２００３−３２７９０８号公報
【特許文献５】特開２０１１−２３６４０３号公報
【特許文献６】国際公開ＷＯ２０１４／０８４２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラス等の基材表面に親水性を有する薄膜を形成しうる化合物として、特許文献５や６などに記載の、ベタイン化合物を含有する表面改質剤が注目されている。ベタイン化合物は、基材表面にそのままコーティングする親水剤の一種として知られており、また、分子内にベタイン構造を有することで、電気的に中性であることから、電荷を持った汚染物質の吸着を抑制し、付着しても容易に除去しうるといった利点を有している。
【０００７】
しかし、特許文献５や６に記載のベタイン化合物を含有する表面改質剤を、汚染物質の付着により表面が撥水化した基材に塗布しようとすると、該表面改質剤がはじかれてしまい、基材の表面に均一に薄く塗布することが困難であるという問題があった（後述の比較例１−１、比較例２−１等参照）。
【０００８】
そこで、本発明は、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に塗布して、親水性を呈する有機化合物膜を容易に形成できる薬液及び該薬液を用いた親水性有機化合物被膜の形成方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題に鑑み、種々検討した結果、基材表面と化学結合性部位を持つベタイン化合物と、該基材表面に対する塗布性を改善するための特定の界面活性剤と、溶媒とを含む薬液を用いれば、該ベタイン化合物と特定の界面活性剤との相乗的作用により、優れた親水性を呈する有機化合物膜を容易に、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に形成できることを見出し、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に有機化合物膜を形成する薬液であって、
少なくとも、
分子内にベタイン構造とシラノール基を有するベタイン化合物、
疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤、
及び溶媒
を含有することを特徴とする親水性被膜形成用薬液である。
【００１１】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、上記ベタイン構造が、カルボキシベタイン構造又はスルホベタイン構造であることが好ましい。
【００１２】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、上記界面活性剤が、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、カルボキシベタイン系両性界面活性剤、アミドベタイン系両性界面活性剤、第4級アンモニウム塩からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１３】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、上記界面活性剤の濃度が０．０１質量％以上、５質量％以下であることが好ましい。
【００１４】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、上記溶媒が、水又は水を主成分とする溶媒であることが好ましい。
【００１５】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下、１ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、上記ベタイン化合物の濃度が０．４質量％以上、２０質量％以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、酸成分を含んでも良い。
【００１８】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、酸成分を含み、上記ベタイン化合物の濃度が０．０１質量％以上、２０質量％以下であることが好ましい。
【００１９】
本発明の親水性被膜形成用薬液においては、酸成分を含み、上記酸成分の濃度が０．０４質量％以上、１０質量％以下であることが好ましい。
【００２０】
本発明の親水性被膜形成用薬液を塗布する基材は、ガラス又は鏡であることが好ましい。
【００２１】
本発明において、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面とは、基材を垂直に置き、該基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の表面を純水で一様に濡らして静置した際に水膜が形成されないものを言う。本発明の親水性被膜形成方法は、このように、撥水化された表面状態を有する基材の表面又は親水性被膜の表面に、上述した本発明の親水性被膜形成用薬液を塗布し、乾燥することで、該基材の表面に有機化合物被膜を形成して親水性状態にする、親水性被膜形成方法である。
【００２２】
本発明の親水性被膜形成方法においては、上記乾燥が、自然乾燥であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の親水性被膜形成用薬液では、従来、親水膜の形成が困難であった撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面であっても、親水性に優れた有機被膜を容易に形成できる。
【００２４】
本発明の親水性被膜形成方法では、ベタイン化合物と組み合わせて用いる特定の界面活性剤を含有する該薬液は両者の相乗的作用により塗布性がよいので、該薬液を基材表面に均一に薄く塗布することができ、塗布した該薬液を乾燥することで、基材表面又は基材表面に親水性被膜を容易に形成することができる。
【００２５】
例えば、長期間の使用により有機物質や無機物質の汚染物質が付着し、撥水化され、防曇性を失った親水鏡等に対してであっても、利用者が手塗り法、スプレーコート法などで容易に親水性被膜を形成することが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。しかしながら、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において適宜変更して適用することができる。
【００２７】
［親水性被膜形成用薬液］
以下、本発明の親水性被膜形成用薬液について説明する。
本発明の親水性被膜形成用薬液は、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面に有機化合物膜を形成する薬液であって、
少なくとも、
分子内にベタイン構造とシラノール基を有するベタイン化合物、
疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤、
及び溶媒
を含有することを特徴とする親水性被膜形成用薬液である。
【００２８】
上記ベタイン化合物は、基材表面にそのままコートする親水剤の一種として知られているが、該ベタイン化合物は、分子内にベタイン構造を有することで、基材表面に親水性を付与するだけでなく、電気的に中性であることから、電荷を持った汚染物質の吸着を抑制し、付着しても容易に除去しうる。上記ベタイン構造としては、カルボキシベタイン構造、スルホベタイン構造、ホスホリルベタイン構造、スルホピリジニウムベタイン構造、カルボキシピリジニウムベタイン構造、ホスホリルピリジニウムベタイン構造などが挙げられる。上記ベタイン構造の中では、カルボキシベタイン構造またはスルホベタイン構造が、合成しやすく、安価に入手しやすいため好ましい。これらは単独で使用してもよく、２種類以上を併用してもよい。
【００２９】
上記ベタイン化合物は、分子内にシラノール基を有し、水酸基などのシラノール基と反応する官能基を表面に有する基材と化学結合を形成することができ、親水性の長期間持続性に優れる。
【００３０】
上記ベタイン化合物の具体例としては、式(１)で表されるような構造
（式中、ｎは１〜３、ｍはＲ２―Ｒ３の繰り返し数を表し、１以上の自然数である。Ｒ１はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの低級アルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの低級アルコキシ基、
Ｒ２は炭素数１〜４のアルキレン基または式（２）、
Ｒ３は式(３)で示すスルホベタイン構造、または式(４)で示すカルボキシベタイン構造、又は式（５）で示すホスホリルベタイン構造であり、
Ｒ４は水素原子またはメチル基、Ｒ５は酸素原子または−ＮＨ−基、Ｒ６は炭素数１〜４のアルキレン基または炭素数１〜４のオキシアルキレン基、
Ｒ７、Ｒ8はそれぞれ独立して、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基、またはアルキル基の炭素数が１〜４の（メタ）アクリロイルオキシアルキル基、
Ｒ９は炭素数１〜４のアルキレン基または炭素数１〜４のオキシアルキレン基、
Ｒ１０及びＲ１１は、それぞれ独立して水素原子、炭素数１〜４のアルキル基、
Ｒ１２は炭素数１〜４のアルキレン基、
Ｒ１３は炭素数１〜４のアルキレン基、
Ｒ１４、Ｒ１５、およびＲ１６は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を示す。）
が挙げられるが、これに限定されるものではない。
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【００３１】
ベタイン構造は分子内に２基以上存在してもよく、そのような構造としては、例えば、ベタインモノマーを重合させることで高分子の側鎖にベタイン構造を多数含有する構造が挙げられるが、分子内にベタインを多く含有すると、親水性と耐磨耗性が向上しうるため、好ましい構造である。
【００３２】
そのようなベタインモノマーとしては、例えば、Ｎ−（メタ）アクリロイルアミノアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムアルキル−α−スルホベタイン、
Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムアルキル−α−スルホベタイン、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシアルコキシアネルコキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムアルキル−α−スルホベタイン、Ｎ，Ｎ−ジ（メタ）アクリロイルオキシアルキル−Ｎ−メチルアンモニウムアルキル−α−スルホベタイン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（メタ）アクリロイルオキシアルキルアンモニウムアルキル−α−スルホベタイン、Ｎ−（メタ）アクリロイルオキシアルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムα−カルボキシルベタイン、Ｎ，Ｎ−ジ（メタ）アクリロイルオキシアルキル−Ｎ−メチルアンモニウムα−カルボキシルベタイン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（メタ）アクリロイルオキシアルキルアンモニウムα−カルボキシルベタインなどのアクリル系モノマーが挙げられるが、これに限定されるものではない。
【００３３】
上記ベタイン化合物の濃度は、０．４質量％以上であることが好ましい。０．４質量％よりも濃度が小さくなると、親水性被膜形成用薬液で処理した後でも、基材表面の水膜維持力を十分に良好にすることが出来にくくなる。濃度の上限は、そこまで重要ではないが、コスト面から２０質量％以下が好ましい。より好ましくは、１質量％以上１０質量％以下、さらに好ましくは２質量％以上５質量％以下である。
【００３４】
上記界面活性剤は、疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤である。界面活性剤を用いることで、親水性被膜形成用薬液の表面張力を下げ、撥水化した基材表面であっても均一に薄く塗布することが出来るようになる。疎水基である炭化水素基の炭素数が１７よりも大きい界面活性剤を用いても、親水性被膜形成用薬液の表面張力を下げることは出来るが、該界面活性剤が基材表面に吸着して撥水化しうるため、好ましくない。より好ましくは、疎水基である炭化水素基の炭素数が１５以下の界面活性剤である。
【００３５】
上記界面活性剤の濃度は、０．０１質量％以上であることが好ましい。０．０１質量％よりも濃度が小さくなると、親水性被膜形成用薬液を基材表面に均一に薄く塗布しにくくなり、親水性を十分に回復しにくくなる。濃度の上限は、そこまで重要ではないが、コスト面から５質量％以下が好ましい。より好ましくは、０．１質量％以上３質量％以下である。
【００３６】
上記界面活性剤の具体例としては、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性界面活性剤等のイオン性界面活性剤や、非イオン性界面活性剤が挙げられる。上記界面活性剤の中では、イオン性界面活性剤が安定性の観点から好ましく、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウム、カルボキシベタイン系両性界面活性剤、アミドベタイン系両性界面活性剤、第４級アンモニウム塩は、ベタイン化合物と混合した場合に安定性が高く、親水性回復効果が良好である点から好ましい。また、これらは一般的な合成洗剤の原料としても知られているが、アルキルアミンオキシド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸ナトリウムはその中でも洗浄効果が高く、汚染物質が付着した基板を清浄にする効果も期待できることから、より好ましい。
【００３７】
上記溶媒の具体例としては、水、アルコール系溶媒、セロソルブ類等が挙げられる。アルコール系溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、１−メトキシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノール等が挙げられる。上記溶媒の中では、水は引火性がなく、沸点も高いため、安全性の観点から好ましい。上記溶媒は、水のみを使用してもよく、水と他の溶媒の２種以上を混合して用いてもよいが、安全性の観点から水を主成分とする溶媒とすることが好ましい。
【００３８】
上記親水性被膜形成用薬液は、表面張力が４０ｍＮ／ｍ以下、１ｍＮ／ｍ以上であることが好ましい。親水性被膜形成用薬液の表面張力が４０ｍＮ／ｍより大きいと、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面上ではハジキが生じやすく、均一に薄く塗布することが難しくなり、親水性を十分に回復しにくくなる。
【００３９】
上記親水性被膜形成用薬液は、PETフィルムにおける接触角が６０°以下であることが好ましい。親水性被膜形成用薬液の、PETフィルムにおける接触角が６０°より大きいと、親水性被膜形成用薬液を撥水化した基材表面に均一に薄く塗布することが出来なかったり、基材表面に均一に薄く塗布することが出来ても、親水性を十分に回復することが出来なかったりという問題が生じうる。より好ましくはPETフィルムにおける接触角が５０°以下である。
【００４０】
上記親水性被膜形成用薬液で処理する前の基材は、垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に、水がはじかれたり、徐々に水膜が縮んでしまったりして、水膜が形成されない基材である。そのような撥水化された表面状態を有する基材であっても、上記親水性被膜形成用薬液は表面に均一に塗布することができ、乾燥することで、該基材の表面に親水性有機化合物膜を容易に形成し、親水性状態にすることが出来る。上記親水性被膜形成用薬液で処理した後の基材は、垂直に置き、該基材の表面を純水で一様に濡らして静置した際に、水膜が形成されるようになる。
【００４１】
上記親水性被膜形成用薬液を塗布する基材は、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面を有する基材である。表層部がシリカやアルミナ、ジルコニア、チタニアなどの無機酸化物からなる基材は、表面エネルギーが高く、長期間使用していると、表面に有機物質や無機物質の汚染物質が付着しやすく、撥水物質が表面に付着してしまうと、水系の親水剤をはじいてしまう。しかし、このような基材であっても、本発明の親水性被膜形成用薬液で処理することで、該基材の表面に親水性有機化合物膜を容易に形成し、親水性状態にすることが出来る。基材の例としては、ガラス板、鏡、反射板、保護板、レンズ、メガネ、ホウロウ、タイル、食器、金属、金属メッキされた物品、セラミックス等、または、ガラス板、鏡、反射板、保護板、レンズ、メガネ、ホウロウ、金属、金属メッキされた物品、セラミックス等の基材の表層部に無機酸化物からなる被膜が形成された基材などが挙げられる。
【００４２】
上記親水性被膜形成用薬液は、酸成分を含んでいてもよい。親水性被膜形成用薬液が酸成分を含む場合、シラノール基と基材表面の水酸基などの反応基との脱水縮合反応が促進され、酸成分を添加していない場合よりも、ベタイン化合物の基材表面への結合量が多くなるため、酸成分を添加しなかった場合のベタイン化合物の濃度の下限値である０．４質量％よりもベタイン化合物の濃度を小さくしても、基材表面の水膜維持力を十分に良好にすることができる。あるいは、ベタイン化合物の濃度が酸成分を含まない場合と同じであっても、親水性被膜形成用薬液を基材に塗布した後の乾燥時間を短くできる。
【００４３】
親水性被膜形成用薬液が酸成分を含む場合、ベタイン化合物の濃度は０．０１〜２０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．１〜５質量％、さらに好ましくは０．３〜１質量％である。０．０１質量％よりも少なくなると、親水性被膜形成用薬液で処理した後でも、基材表面の水膜維持力を十分に良好にすることが出来にくくなる。
【００４４】
上記酸成分の具体例としては、酢酸、トリフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、クエン酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ビニルスルホン酸、マレイン酸、グリコール酸、等の有機酸や、塩酸、硝酸、硫酸等の無機酸が挙げられる。上記酸成分の中では、無機酸ではpH値が小さくなり過ぎる場合や、腐食性の懸念があるため、安全性の観点から有機酸が好ましい。
【００４５】
酸成分の濃度は、０．０４〜１０質量％であることが好ましい。より好ましくは０．１〜３質量％、さらに好ましくは０．５〜２質量％である。０．０４質量％よりも少なくなると、シラノール基と基材表面の水酸基などの反応基との脱水縮合反応の促進効果が得られにくくなり、一方、１０質量％よりも多くなると、親水性被膜形成薬液中の界面活性剤を劣化させてしまい、結果としてポットライフが短くなることがあり、また、酸が多いため皮膚刺激性など使用上の危険性が高まってしまう。
【００４６】
上記親水性被膜形成用薬液には、本発明の目的を損なわない限りにおいて、公知の親水剤、界面活性剤、酸化防止剤、帯電防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、光安定剤、赤外線吸収剤、難燃剤、加水分解防止剤、抗菌剤、防黴剤等の成分が含有されていてもよい。
【００４７】
[親水性被膜形成方法]
以下、本発明の親水性被膜形成方法について説明する。
本発明の親水性被膜形成方法は、撥水性の基材表面又は基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面を有する基材の表面に、上述した本発明の親水性被膜形成用薬液を塗布し、乾燥することで、該基材の表面に親水性有機化合物膜を形成し、該基材の表面を親水性状態にする、親水性被膜形成方法である。
【００４８】
上記親水性被膜形成用薬液を基材表面に塗布する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、手塗り法、スプレーコート法、スピンコート法、バーコート法、リバースロールコート法、その他のロールコート法、カーテンコート法などの公知手段が採用でき、適宜マスキングすることにより、部分的な塗布もすることができる。コストの点や、基材の形状や設置場所を問わず利用者が容易に塗布できる点から、手塗り法、スプレーコート法が好ましい。手塗り法で用いる親水性被膜形成用薬液の含浸体の材質は、吸水性を有するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタンフォーム、メラミンフォーム等のスポンジ類、綿、麻、絹、レーヨン、ポリエステル、ナイロン等からなる布帛類、フェルト類、不織布、和紙、洋紙（わら半紙、中質紙、上質紙、塗工紙）等の紙類、上記スポンジ類、布帛類、フェルト類、不織布、紙類を含浸体とするローラー、および刷毛などが挙げられる。ウレタンフォーム、メラミンフォーム等の発泡部材は液の保持力に優れるため好ましく、また、基材に薬液を含浸させた発泡性部材をこすりつけて繰り返し塗布すると起泡により液ダレを抑制する効果がある。
【００４９】
上記親水性被膜形成用薬液を塗布した後、乾燥を行うが、乾燥方法としては自然乾燥やドライヤーによる加温乾燥、送風機を用いた乾燥などが挙げられる。上記乾燥方法の中では、いずれの方法でも良いが、簡便さから、自然乾燥であることが好ましい。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明はかかる実施例に限定されるものでない。本発明では以下のような方法で親水性被膜形成用薬液の品質の評価を行った。
【００５１】
［薬液の表面張力］
協和界面科学（株）製の表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚを用いてＷｉｌｈｅｌｍｙ法（プレート法）にて行い、２４℃の環境下で、白金プレートを薬液に浸漬させ、静的表面張力を測定した。
【００５２】
［基材表面の水膜維持力の評価］
本発明の薬液で処理する前の基材は、垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に水膜が形成されない、撥水化された表面状態を有する基材を用いた。そのような基材は、垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に、水がはじかれたり、徐々に水膜が縮んでしまったりして、水膜が形成されない。そこで、薬液で処理する前後の基材を垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置してから９０秒放置した時点での、基材表面のうち水膜が形成された割合をそれぞれ目視で確認し、それらを比較することで基材表面の水膜維持力を評価した。処理後の基材表面の水膜維持力が高いほど、薬液の処理によって、基材表面に親水性被膜が良好に形成されたといえる。◎、○、△を合格とした。
2016074868.tif 000007
【００５３】
［基材表面の水接触角］
ＪＩＳＲ３２５７に記載の方法に準拠して水接触角を測定した。なお、基材を水平に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に全面にわたって水膜を形成する基材の場合は、一旦乾燥状態に戻して、該基材表面の任意の５点において水接触角を測定し、その平均値を採用した。また、同様に純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれるような基材の場合は、一旦乾燥状態に戻して、水はじきが起こった基材表面の５点において水接触角を測定し、その平均値を採用した。
【００５４】
［ＰＥＴフィルムの親水性被膜形成用薬液接触角］
前記の基材表面の水接触角の測定において、基材としてＰＥＴフィルムを用い、上記［基材表面の水接触角］の水の代わりに本発明の親水性被膜形成用薬液を用いて測定した。用いたＰＥＴフィルムは、東洋紡（株）製コスモシャインＡ４３００（巻内側）の、清浄な状態のものを用いた。なお、該フィルムの表面自由エネルギーは、Ｏｗｅｎｓ−Ｗｅｎｄｔ法にて算出し、４６．６ｍＮ／ｍであった。測定については、自動接触角計（商品名「ＤＭ−５０１」、協和界面科学製）を使用し、表面自由エネルギー解析には、解析ソフトウェア「ＦＡＭＡＳ」（協和界面科学製）を使用した。プローブ液体（表面自由エネルギー成分が既知の液体）には、純水、ジヨードメタンを用いた。
【００５５】
［親水性の持続性］
本発明の親水性被膜形成用薬液で処理した後の基材に対して、トラバース式摺動試験機を用い、荷重１５ｇ／ｃｍ２  、摺動速度６０往復／分、摩擦布一般タオル（１２０匁）の条件で１０００往復した後、上記の［基材表面の水膜維持力］と［基材表面の水接触角］を行って評価した。
【００５６】
［親水性が低下して撥水化された表面状態を有する試験用基材の準備］
（基材ａ）
（１）親水性被膜形成用塗布液の調製
０．１５６ｇ（０．７４ｍｍｏｌ）のテトラエトキシシラン（以降、「ＴＥＯＳ」とも記載する、多摩化学工業製）、及び、０．５１ｍｍｏｌのオキシ塩化ジルコニウム８水和物（キシダ化学製）をアルコゾールＫ（甘糟化学産業製）で２６．２質量％に希釈した溶液０．６３ｇと、固形分濃度が４０．７質量％のコロイダルシリカ（ＭＡ−ＳＴ−Ｌ、日産化学工業製）０．１７７ｇと０．４０ｇのイオン交換水と、３．２２ｇのアルコゾールＫと、１．４１ｇの１−メトキシ−２−プロパノールとを、２５℃で３時間撹拌して固形分濃度が全酸化物換算で３．０質量％の溶液を得た。さらに、該溶液１．００ｇにアルコゾールＫを１．４５ｇ、１−メトキシ−２−プロパノールを０．５５ｇ添加して、固形分濃度が全酸化物換算で１．０質量％である親水性被膜形成用塗布液を調製した。
（２）親水性被膜形成物品の製造
三重硝子工業製の一般鏡（２００ｍｍ×２００ｍｍ）の表面を酸化セリウムで十分に研磨した後、水洗後、乾燥させてコーティング用基材とし、該基材表面に上記の親水性被膜形成用塗布液をスピンコート法で塗布し、２２０℃に調温したマッフル炉で１０分間加熱処理して塗膜を硬化させて、該基材表面に、酸化物被膜からなる親水性被膜を形成した。得られた親水性被膜の水接触角は、２３°であった。
（３）親水性被膜形成物品の撥水化
該被膜表面を６０℃に調温した乾燥機内で２ヶ月間放置させることにより、水接触角が６３°の基材ａを得た。なお、該基材は、純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれる基材であり、該水接触角は水はじきが起こった基材表面における値である。
【００５７】
（基材ｂ）
（１）親水性被膜形成用塗布液の調製
０．１０６ｇ（０．３８ｍｍｏｌ）のＴＥＯＳ、０．２１６ｇ（０．４０ｍｍｏｌ）のアルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレートの７５％２−プロパノール希釈液（以降、「Ｓ−７５Ｐ」とも記載する、川研ファインケミカル製）、及び、１.４８ｍｍｏｌのオキシ塩化ジルコニウム８水和物をアルコゾールＫで２６．２質量％に希釈した溶液１．８３ｇと、固形分濃度が４０．７質量％のコロイダルシリカ（ＭＡ−ＳＴ−Ｌ、日産化学工業製）０．２６２と０．２１１ｇのイオン交換水と、５．１１ｇのアルコゾールＫと、２．２５ｇの１−メトキシ−２−プロパノールとを、２５℃で３時間撹拌して固形分濃度が全酸化物換算で３．５質量％の溶液を得た。さらに、該溶液１．００ｇにアルコゾールＫを１．３８ｇ、１−メトキシ−２−プロパノールを０．５２ｇ添加して、固形分濃度が全酸化物換算で１．１８質量％である親水性被膜形成用塗布液を調製した。
（２）親水性被膜形成物品の製造
親水性被膜形成用塗布液に上記塗布液を用いた以外は基材ａと同様の手順を行い、三重硝子工業製の一般鏡の表面に、酸化物被膜からなる親水性被膜を形成した。得られた親水性被膜の水接触角は、３０°であった。
（３）親水性被膜形成物品の撥水化
該被膜表面に対し、基材ａと同様の手順を行い、水接触角が７３°の基材ｂを得た。なお、該基材は、純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれる基材であり、該水接触角は水はじきが起こった基材表面における値である。
【００５８】
（基材ｃ）
（１）親水性被膜形成用塗布液の調製
ＴＥＯＳを０．１５８ｇ（０．７６ｍｍｏｌ）、Ｓ−７５Ｐを０．１７３ｇ（アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレートは０．４７ｍｍｏｌ）、及び、１．７０ｍｍｏｌのオキシ塩化ジルコニウム８水和物をアルコゾールＫで２６．２質量％に希釈した溶液２．１ｇと、固形分濃度が４０．７質量％のコロイダルシリカ（ＭＡ−ＳＴ−Ｌ、日産化学工業製）０．３０ｇと０．２３ｇのイオン交換水と、４．８８ｇのアルコゾールＫと、２．１５ｇの１−メトキシ−２−プロパノールとを、２５℃で３時間撹拌して固形分濃度が全酸化物換算で４．０質量％の溶液を得た。さらに、該溶液１．００ｇにアルコゾールＫを２．００ｇ添加して、固形分濃度が全酸化物換算で１．３３質量％である親水性被膜形成用塗布液を調製した。
（２）親水性被膜形成物品の製造
親水性被膜形成用塗布液に上記塗布液を用いた以外は基材ａと同様の手順を行い、三重硝子工業製の一般鏡の表面に、酸化物被膜からなる親水性被膜を形成した。得られた親水性被膜の水接触角は、２７°であった。
（３）親水性被膜形成物品の撥水化
該被膜表面に対し、基材ａと同様の手順を行い、水接触角が６６°の基材ｃを得た。なお、該基材は、純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれる基材であり、該水接触角は水はじきが起こった基材表面における値である。
【００５９】
（基材ｄ）
三重硝子工業製の一般鏡（２００ｍｍ×２００ｍｍ）の表面を酸化セリウムで十分に研磨した後、該表面を６０℃に調温した乾燥機内で２ヶ月間放置させることにより、水接触角が４５°の基材ｄを得た。なお、該基材は、純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれる基材であり、上記水接触角は水はじきが起こった基材表面における値である。
【００６０】
（基材e）
基材cを得た方法と同様の手順で、（１）親水性被膜形成用塗布液の調製、（２）親水性被膜形成物品の製造、（３）親水性被膜形成物品の撥水化を行い、水接触角が７２°の基材eを得た。なお、該基材は、純水で一様に濡らして静置した際に水がはじかれる基材であり、該水接触角は水はじきが起こった基材表面における値である。
【００６１】
［実施例１−１］
（１）親水性被膜形成用薬液の調製
ベタイン構造とシラノール基を含有するベタインポリマーである大阪有機化学工業製の商品名「ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗ」と、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム（東邦化学工業製、商品名「アルスコープＴＨ−３３０」）と、水を混合して親水性被膜形成用薬液を調製した。なお、ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗは、分子内に親水基としてベタイン構造とシラノール基を有する化合物が１０質量％の濃度で水に分散した液である（表中ではベタイン化合物の種類を便宜上「ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗ」と記載する）。また、アルスコープＴＨ−３３０は疎水基の炭素数が１２であるイオン界面活性剤であり、水が溶媒である。各成分の濃度を表１に示すように調製した。
なお、Ｘ線光電子分光装置（ＸＰＳ  Ｋ−Ａｌｐｈａ（Ｔｈｅｒｍｏ  ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ製））にてＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗの乾固物の結合エネルギーを測定したところ、
―ＳＯ３由来と示唆される―Ｓ２ｐ結合エネルギーが１６７．４ｅＶ付近、
―Ｎ＋由来と示唆されるＮ１ｓ結合エネルギーが４０１．９ｅＶ付近に観察され、スルホベタインの存在が示唆された。
（２）親水性被膜形成用薬液の塗布〜乾燥
上記の親水性被膜形成用薬液をベンコット「Ｍ−１」（旭化成せんい株式会社製）に３．０ｇ含ませて、中性洗剤で洗浄し油分などを除去した後の基材ａ上に手塗りにより塗り広げて塗布し、室温にて一晩（１５時間）放置することにより乾燥し、水洗により余剰薬液を除去した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６２】
［実施例１−２〜１−６］
各成分の濃度を表１に示すように変更した以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６３】
［実施例１−７］
ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗの代わりにＬＡＭＢＩＣ−７１０Ｗを用いた以外は実施例１−１と同様の方法で基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。なお、ＬＡＭＢＩＣ−７１０Ｗは、分子内にベタイン構造とシラノール基を有する化合物が１０質量％の濃度で水に分散した液であり、当該化合物を親水剤として用いた（表中ではベタイン化合物の種類を便宜上「ＬＡＭＢＩＣ−７１０Ｗ」と記載する）。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６４】
［実施例１−８］
１２ｍｌの２−プロパノールに、２．０ｇ（１９．４ｍｍｏｌ）の無水ジメチルアミノ酢酸と４．２ｇ（１７．８ｍｍｏｌ）のグリシドキシプロピルトリメトキシシランを混合し、６０℃で４時間還流し、溶媒を除去して透明粘性液体を得た。得られた化合物はシラノール基及びアルコキシ基並びにカルボキシベタイン構造を有する化合物である（表中ではベタイン化合物の種類を便宜上「カルボキシベタインシラン」と記載する）。ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗの代わりにカルボキシベタインシランを用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６５】
［実施例１−９］
７５ｍｌの１，２−ジクロロエタンに、２０．７ｇ（９９．８ｍｍｏｌ）のジメチル−３−トリメトキシシリル−１−プロピルアミンと１２．２ｇ（９９．９ｍｍｏｌ）のプロパンスルトンを混合し、４０℃で４時間加熱攪拌を行い、溶媒を除去して白色固体を得た。得られた化合物は分子内にシラノール基及びアルコキシ基並びにスルホベタイン構造を有する化合物である（表中ではベタイン化合物の種類を便宜上「スルホベタインシラン」と記載する）。ＬＡＭＢＩＣ−７７０Ｗの代わりにスルホベタインシランを用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６６】
［実施例１−１０］
イオン性界面活性剤として疎水基の炭素数が１２であるラウリルジメチルアミンオキシド（東邦化学工業製、商品名「ソフタミンL」）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６７】
［実施例１−１１］
界面活性剤として疎水基の炭素数が１２であるイオン性界面活性剤、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム（東邦化学工業製、商品名「カチナールLＴＣ−３５Ａ」）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６８】
［実施例１−１２］
界面活性剤として疎水基の炭素数が１２であるイオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン（東邦化学工業製、商品名「オバゾリンＬＢ」）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００６９】
［実施例１−１３］
界面活性剤として疎水基の炭素数が９である非イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンノニルエーテル（東邦化学工業製、商品名「ネオスコア２３２６」）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７０】
［実施例１−１４］
界面活性剤として疎水基の炭素数が１６であるイオン性界面活性剤、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド（東京化成工業製）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７１】
［実施例１−１５］
実施例１−１の親水性被膜形成用薬液の調整において、各成分の濃度を表１に示すように変更し、さらにグリコール酸を添加した以外は、実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７２】
［比較例１−１］
界面活性剤を用いなかった以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７３】
［比較例１−２］
親水剤を用いなかった以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。しかし、基材水洗後、水膜形成能は回復していなかった。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７４】
［比較例１−３］
実施例１−１において親水性被膜形成用薬液の代わりに、糊化澱粉（商品名；ヤマト糊、ヤマト（株）製）を、イオン交換水にて５倍量に希釈して得られたものを用いた以外は、実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。しかし、基材水洗後、水膜形成能は回復していなかった。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７５】
［比較例１−４］
界面活性剤として疎水基の炭素数が２２であるイオン性界面活性剤、ドコシルトリメチルアンモニウムクロリド（東邦化学工業製、商品名「カチナールＤＣ−８０」）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７６】
［比較例１−５］
界面活性剤として疎水基の炭素数が１８であるイオン性界面活性剤、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド（東京化成工業製）を用いた以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７７】
［比較例１−６］
実施例１−１において、界面活性剤を用いず、塩化ナトリウムを１．０質量％添加した以外は同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７８】
［比較例１−７］
比較例１−２と同様に、ベタイン化合物を用いなかった以外は実施例１−１と同様の方法で、基材ａに親水性被膜形成用薬液を塗布する操作を行った後、水洗した基材に対し、さらに比較例１−１と同様に、界面活性剤を用いなかった以外は実施例１−１と同様の方法で、基材に親水性被膜形成用薬液を塗布した。得られた基材の評価結果を表２に示す。
【００７９】
［実施例２−１〜２−１５、比較例２−１〜２−７］
基材ａの代わりに基材ｂを用いた以外はそれぞれ実施例１−１〜１−１５、比較例１−１〜１−７と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表３に示す。
【００８０】
［実施例３−１〜３−１５、比較例３−１〜３−７］
基材ａの代わりに基材ｃを用いた以外はそれぞれ実施例１−１〜１−１５、比較例１−１〜１−７と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表４に示す。
【００８１】
［実施例４−１］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、実施例１−１と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８２】
［実施例４−２］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、実施例１−８と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８３】
［実施例４−３］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、実施例１−９と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８４】
［実施例４−４］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、実施例１−１４と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８５】
［比較例４−１］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、比較例１−１と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８６】
［比較例４−２］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、比較例１−２と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８７】
［比較例４−３］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、比較例１−３と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８８】
［比較例４−４］
基材ａの代わりに基材ｄを用いた以外は、比較例１−５と同様の操作を行った。得られた基材の評価結果を表５に示す。
【００８９】
［実施例５−１〜５−１１］
各成分の濃度を表６に示すように変更し、基材aの代わりに基材eを用い、親水性被膜形成用薬液を基材に塗布した後の乾燥時間を変更した以外は実施例１−１と同様の操作を行った。なお、表６の薬液番号＜１＞と＜２＞の薬液は、表１の薬液番号（１）と（１５）の薬液と同じものであるが、比較の便宜のために挙げてある。得られた基材の評価結果を表７に示す。
【００９０】
［表１］
2016074868.tif 000008
【００９１】
［表２］
2016074868.tif 000009
【００９２】
［表３］
2016074868.tif 000010
【００９３】
［表４］
2016074868.tif 000011
【００９４】
［表５］
2016074868.tif 000012
【００９５】
［表６］
2016074868.tif 000013
【００９６】
[表７]
2016074868.tif 000014
【００９７】
表１及び２から明らかなように、実施例１−１〜１−１５では、親水性被膜形成用薬液は、少なくとも、分子内にベタイン構造とシラノール基を有するベタイン化合物、疎水基である炭化水素基の炭素数が６以上、１７以下である界面活性剤、及び溶媒を含有している。基材aは、基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面を有している。基材を垂直に置き、該基材表面を純水で一様に濡らして静置した際に水膜が形成されない、撥水化された表面状態を有する基材の表面に、該親水性被膜形成用薬液を均一に塗布することができ、乾燥することで、該基材の表面を親水性状態にすることができた。また、親水性の持続性にも優れていた。
【００９８】
一方、比較例１−１では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に界面活性剤を含んでいないため、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することができず、塗布直後にハジキが発生し、基材上に液滴が点在した。基材水洗後は、液滴が残った箇所のみ水膜形成能が回復し、それ以外の箇所では水膜は形成しなかった。
【００９９】
比較例１−２では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に親水剤を含んでいないため、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することが出来たものの、該基材の表面を親水性状態にすることが出来なかった。上記の実施例及び比較例に示されるとおりベタイン化合物と特定の界面活性剤との相乗的作用により優れた親水性を呈する有機化合物膜を容易に塗付できることが分かる。
【０１００】
比較例１−３では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に、糊化澱粉をイオン交換水にて５倍量に希釈して得られたものを用いたが、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することが出来たものの、該基材の表面を親水性状態にすることが出来なかった。
【０１０１】
比較例１−４では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に、疎水基である炭化水素基の炭素数が２２である界面活性剤を含んでいるため、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することが出来たものの、該基材の表面を親水性状態にすることが出来なかった。これは、炭素数の多い界面活性剤が基板に吸着し、該基材の表面を撥水化させてしまったためと考えられる。
【０１０２】
比較例１−５では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に、疎水基である炭化水素基の炭素数が１８である界面活性剤を含んでいるため、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することが出来たものの、該基材の表面を親水性状態にすることが出来なかった。これは、炭素数の多い界面活性剤が基板に吸着し、該基材の表面を撥水化させてしまったためと考えられる。
【０１０３】
比較例１−６では、表１及び２に示すように、親水性被膜形成用薬液に、塩化ナトリウムを含んでいるが、撥水化された表面状態を有する基材の表面に均一に塗布することができず、塗布直後にハジキが発生し、基材上に液滴が点在した。基材水洗後は、液滴が残った箇所のみ水膜形成能が回復し、それ以外の箇所では水膜は形成しなかった。
【０１０４】
比較例１−７では、表１及び２に示すように、まずは比較例１−２と同様に、撥水化された表面状態を有する基材に、界面活性剤と水のみで塗布、乾燥した。その後、ベタイン化合物と水のみを塗布したが、該基材の表面に均一に塗布することができず、該基材の表面を親水性状態にすることが出来なかった。これは、界面活性剤とベタイン化合物を別々に用いるのではなく、一つの薬液として用いる必要があることを示している。
【０１０５】
表３、表４は、親水性被膜形成用薬液を塗布する基材に、表２と異なる基材ｂ、基材ｃを用いて、表２と同様の結果を得られた。基材ｂ及び基材ｃは、基材表面に形成した親水性被膜の親水性が低下した被膜表面を有する基材である。
【０１０６】
表５は、親水性被膜形成用薬液を塗布する基材に表２と異なる基材ｄを用いて、表２と同様の結果を得られた。基材ｄは、撥水性の基材表面を有する基材である。
【０１０７】
表６及び７から明らかなように、酸成分を含む実施例５−２〜５−１１では、ベタイン化合物の濃度が少ない場合や、塗布液の乾燥時間が短い場合であっても、酸成分を含まない実施例５−１と同様に、基材表面の水膜維持力を良好にすることができ、親水性の持続性も良好であった。