JP2016020462A - 親水処理塗料組成物及び親水化処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無機化合物を含有する表面層を、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つの反応性官能基を含有するシランカップリング剤によって処理した後に、シランカップリング剤の反応性官能基に対して反応させる組成物であって、アミノ基、水酸基、メルカプト基、エポキシ基から選ばれる少なくとも一つであって、シランカップリング剤の反応性官能基と反応する官能基と、スルホン酸基又はスルホン酸基のアルカリ金属塩を含有し、分子鎖の端部以外に親水部を含有しない親水性化合物と、極性を有する相溶化剤を含有する親水処理塗料組成物による。
【選択図】なし
Description
3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン0.5重量部、1−メトキシ−2−プロパノール99重量部を室温で攪拌混合した後に、3%塩酸水溶液0.5重量部を加えて、さらに30分間攪拌し、加水分解を行う。そして得られた溶液を、予めメタノールで脱脂した陶器類の表面層に塗布した後に、電気オーブンを用いて60℃下で30分静置し、熱により溶媒などを揮発させるとともに3−イソシアネートプロピルトリメトキシシランから生じたシラノール基と陶器類の表面層のシラノール基を脱水縮合反応させてプライマー層を得た。
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5重量部、1−メトキシ−2−プロパノール99重量部を室温で攪拌混合した後に、3%塩酸水溶液0.5重量部を加えて、さらに30分間攪拌し、加水分解を行う。そして得られた溶液を陶器類の表面層に塗布した後に、電気オーブンを用いて60℃下で30分静置し、熱により溶媒などを揮発させるとともにビニルメトキシシランから生じたシラノール基と陶器類の表面層のシラノール基を脱水縮合反応させてプライマー層を得た。
(合成例)
2−アミノエチルスルホン酸37.9重量部、水酸化ナトリウム12.1重量部、イオン交換水50.2重量部を20〜25℃の室温で1時間程度攪拌して合成した。pHが中性領域に達したことで反応が終了したことを確認した。
上記プライマー層1に対して反応させるために、イオン交換水30.0重量部、尿素10重量部を混合して尿素が溶解するまで攪拌した後、2−アミノエチルスルホン酸ナトリウム(50重量%水溶液,数平均分子量147.2)50.0重量部、イソプロピルアルコール10.0重量部を加え、透明な均一溶液となるまで攪拌し、実施例1の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、2−アミノエチルスルホン酸カリウム(50重量%水溶液,数平均分子量163.3)50.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例2の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、2−アミノエチルスルホン酸(50重量%水溶液,数平均分子量125.2)50.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例3、4の組成物を100重量部得た。
上記相溶化剤として、ジメチルスルホキシド25.0重量部、グリセリン25.0重量部、スクロース(ショ糖)10.0重量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム30%水溶液33.3重量部、ポリビニルピロリドン30%水溶液33.3重量部、炭酸水素ナトリウム10.0重量部それぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例5〜10の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、アミノベンゼンスルホン酸ナトリウム(40重量%水溶液,数平均分子量195.1)50.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例11の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、2−ヒドロキシエチルスルホン酸ナトリウム(60重量%水溶液,数平均分子量148.1)50.0重量部、反応触媒としてジラウリン酸ジブチルすず0.1重合部を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例12の組成物を100重量部得た。
上記プライマー層2に対して反応させるために、実施例1と全く同様に、実施例13の組成物を100重量部得た。
上記プライマー層2に対して反応させるために、親水性化合物として、3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸ナトリウム(50重量%水溶液,数平均分子量178.2)50.0重量部、反応触媒としてN,N−ジメチルベンジルアミン1.0重合部を用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例14の組成物を100重量部得た。
上記プライマー層1〜2を設けることなく、上記シランカップリング剤として3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン0.5重量部、溶剤としてメタノール19.5重量部を均一混合したA液20部を予め用意する。そして、メタノール19.2重量部、尿素10重量部を混合して尿素が溶解するまで攪拌した後、2−アミノエチルスルホン酸ナトリウム(50重量%水溶液,数平均分子量147.2)50.0重量部、前記シランカップリング剤を加水分解するN−メチルモルホリン1.0重量部を加え、透明な均一溶液となるまで攪拌したB液80部を別途用意する。被塗布物に塗布する直前に前記A液と前記B液を均一に混合して、実施例15の組成物を100重量部得た。
上記プライマー層1に対して反応させるために、親水性化合物として、2−ヒドロキシエチルスルホン酸カルシウム(40重量%水溶液)62.5重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例1の組成物を100重量部得た。
上記相溶化剤として尿素を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例2の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、グリシンナトリウム(40重量%水溶液)62.5重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例3の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(90重量%水溶液,ダウケミカル社製AMP−90)27.8重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例4の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、リン酸二水素−2−アミノエチルジナトリウム(40重量%水溶液)25.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例5の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、(2−ヒドロキシエチル)トリメチルアンモニウムクロリド(40重量%水溶液)25.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例6の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、テトラヒドロフルフリルアルコール(100重量%液体)25.0重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例7の組成物を100重量部得た。
親水性化合物として、ポリオキシエチレンラウリルエーテル(40重量%水溶液,第一工業製薬製セロゲンWS−C)62.5重量部、反応触媒としてジラウリン酸ジブチルすず0.1重量部を用いた以外は、実施例1と同様にして、比較例8の組成物を100重量部得た。
上記プライマー層2に対して反応させるために、親水性化合物として、ポリオキシエチレンアルキルスルホコハク酸二ナトリウム(25重量%水溶液,第一工業製薬製ネオハイテノールS−70)89.0重量部、反応触媒としてN,N−ジメチルベンジルアミン1.0重量部を用い、尿素を添加しなかった以外は、実施例1と同様にして、比較例9の組成物を100重量部得た。
プライマー層を設けずに、実施例1と同様に、比較例10の組成物を100重量部得た。
Claims (7)
- 無機化合物を含有する表面層を、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つの反応性官能基を含有するシランカップリング剤によって処理した後に、前記シランカップリング剤の反応性官能基に対して反応させる組成物であって、
アミノ基、水酸基、メルカプト基、エポキシ基から選ばれる少なくとも一つであって、前記シランカップリング剤の反応性官能基と反応する官能基と、スルホン酸基又はスルホン酸基のアルカリ金属塩を含有し、分子鎖の端部以外に親水部を含有しない親水性化合物と、
極性を有する相溶化剤を
含有する親水処理塗料組成物。 - 無機化合物を含有する表面層に対して反応させる組成物であって、
イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つの反応性官能基を含有するシランカップリング剤と、
アミノ基、水酸基、メルカプト基、エポキシ基から選ばれる少なくとも一つであって、前記シランカップリング剤の反応性官能基と反応する官能基と、スルホン酸基又はスルホン酸基のアルカリ金属塩を含有し、分子鎖の端部以外に親水部を含有しない親水性化合物と、
極性を有する相溶化剤を
含有する親水処理塗料組成物。 - 前記シランカップリング剤の反応性官能基と前記親水性化合物の官能基との反応を促進する反応触媒を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の親水処理塗料組成物。
- 前記親水性化合物の数平均分子量が、70〜500であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の親水処理塗料組成物。
- 前記相溶化剤が、アミド化合物、非プロトン性極性溶媒、多価アルコール、糖類、極性を有する樹脂、無機塩類から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の親水処理塗料組成物。
- 無機化合物を含有する表面層を、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つの反応性官能基を含有するシランカップリング剤によって処理し、
前記シランカップリング剤と結合した前記表面層に、アミノ基、水酸基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つであって、前記シランカップリング剤の反応性官能基と反応する官能基と、スルホン酸又はスルホン酸基のアルカリ金属塩を含有し、分子鎖の端部以外に親水部を含有しない親水性化合物と、極性を有する相溶化剤を含有する親水処理塗料組成物を塗布し、
熱により前記シランカップリング剤の反応性官能基と前記親水性化合物の官能基を反応させることを特徴とする親水化処理方法。 - 無機化合物を含有する表面層を、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つの反応性官能基を含有するシランカップリング剤によって処理し、
前記シランカップリング剤と結合した前記表面層に、アミノ基、水酸基、メルカプト基から選ばれる少なくとも一つであって、前記シランカップリング剤の反応性官能基と反応する官能基とスルホン酸基を含有し、分子鎖の端部以外に親水部を含有しない親水性化合物と、極性を有する相溶化剤を含有する親水処理塗料組成物を塗布し、
熱により前記シランカップリング剤の反応性官能基と前記親水性化合物の官能基を反応させ、
前記親水性化合物のスルホン酸基をアルカリ金属の水酸化物で反応させることによりスルホン酸塩を形成させることを特徴とする親水化処理方法。
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