JP4370111B2

JP4370111B2 - 親水化処理剤組成物及び親水性保護膜形成方法

Info

Publication number: JP4370111B2
Application number: JP2003060310A
Authority: JP
Inventors: 徹斉藤; 宏文栃川; 公博牧野; 英明東条
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Nicca Chemical Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Nicca Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: EP1602697A1; CA2517363A1; KR20060002798A; JP2004269629A; WO2004078864A1; CN100340624C; KR100731528B1; EP1602697A4; CN1756819A; US20070051274A1; TW200427798A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親水化処理剤組成物及び該組成物を用いた親水性保護膜形成方法に関する。更に詳しくは、疎水性の樹脂表面又は塗膜表面を親水性にし、樹脂や塗膜の劣化の防止や表面汚れの洗浄除去性を高めるための親水化処理剤組成物及び該組成物を用いた親水性保護膜形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車ユーザーは、自動車塗膜の外観保護のために撥水ワックスを掛けて艶や美観を出してきたが、汚れを含んだ水滴が付着して乾燥すると汚れがシミとなって残り、更には時間の経過とともにワックスが溶解して汚れが固定化されて見苦しい状態になった。これを改善する目的で、自動車の塗膜表面を親水化する方法がいくつか提案されている。親水性を持つ塗料として、脂肪族スルホン酸化合物、カルボキシル基含有化合物、特定のオルガノシリケート、樹脂成分からなる塗料組成物からなる耐汚染性の塗料組成物が開示されている（特許文献１）。しかしながら、この塗料組成物による処理方法は、膜厚を数十μｍに調整し、１４０℃で３０分間といった加熱処理を行う自動車の製造工程における塗装方法であり、この処理方法を一般ユーザーが手軽に親水化処理として実施することは困難であった。
【０００３】
また、親水性又は親水化可能な塗膜表面を有する基材上に、シリケート化合物の加水分解物、ノニオン系界面活性剤、水及び親水性有機溶剤を含む親水化処理剤を塗布し、乾燥する方法が開示されている（特許文献２）。しかしながら、この処理方法は親水性又は親水化可能な塗膜表面を持った基材、すなわちベース塗料やクリヤー塗料に対してのみ有効な方法であり、これらの塗料は自動車の製造工程で処理される塗料であることから、このような方法も工場設備を持たない一般ユーザーが手軽に親水化処理として実施することは困難であった。また、シリケート化合物の加水分解物として不完全な加水分解物を使用した場合には、接触角が小さくならず、被膜が親水化しないという問題があった。更に、完全な加水分解物を使用しても縮合のために加熱温度を高くしたり、加熱時間を長くしたりすると加水分解で生じた親水性の水酸基が縮合反応して減少し、生成した被膜は十分に親水性にならず、また被膜の硬度が硬くなってクラックを生じるといった問題が発生した。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−６９３７４号公報
【特許文献２】
特開２００２−２７３３４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、疎水性を有する樹脂表面や塗装膜表面上に親水性、硬度、密着性及び防汚性に優れる親水性保護膜を形成することができ、長期に渡り樹脂表面や塗装膜表面の汚れを防止することができる親水化処理剤組成物、及び該組成物を用いた親水性保護膜形成方法を提供することを目的とする。すなわち、本発明は、親水化処理剤の塗布後の特別な高温処理や予め親水性又は親水化可能な塗膜を調整することを必要とせずに、自動車表面の塗膜がいかなるものであっても、一般ユーザーが従来のワックス掛けと同様に手軽な手作業で均一な親水性保護膜を作成することができ、塗膜形成直後から親水性が発現することにより、自己洗浄性を向上させる機能を有する親水化処理剤組成物、及び該組成物を用いた親水性保護膜形成方法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特定の構造を有する界面活性剤、アルコキシシリケート系化合物、シランカップリング剤、有機溶媒、触媒及び水を含有する親水化処理剤組成物を塗布し、自然乾燥又は比較的低温で乾燥する親水性保護膜形成方法によれば、疎水性を有する樹脂表面や塗装膜表面上に親水性保護膜を容易に形成することができ、しかも得られる被膜が親水性、硬度、密着性及び防汚性に優れているため降雨や拭き取りで汚れを簡単に除去できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
すなわち、本発明の親水化処理剤組成物は、疎水基として分岐したアルキル基を有する界面活性剤、下記一般式（１）：
【０００８】
【化４】

（式（１）中、Ｒ¹は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｍは１〜４０の整数を表す。）
で表されるシリケート化合物、下記一般式（２）及び（３）：
【０００９】
【化５】

【００１０】
【化６】

（式（２）及び（３）中、Ｒは同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基、又は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基からなる群から選択されるいずれかを有する炭化水素基を表し、Ｒ^２は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表す。）
で表されるシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも１種、有機溶媒、触媒及び水を含有し、シリケート化合物の含量とシランカップリング剤の含量との質量比率が５０〜９０：５０〜１０であることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の親水性保護膜の形成方法は、基材上に上記本発明の親水化処理剤組成物を塗布し、０〜１００℃で乾燥することを特徴とする方法である。
【００１２】
更に、本発明は、上記本発明の形成方法で親水性保護膜が付与されたことを特徴とする基材を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明の親水化処理剤組成物について説明する。本発明の親水化処理剤組成物は、分岐鎖を有する界面活性剤、下記一般式（１）：
【００１４】
【化７】

（式（１）中、Ｒ¹は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｍは１〜４０の整数を表す。）
で表されるシリケート化合物、下記一般式（２）及び（３）：
【００１５】
【化８】

【００１６】
【化９】

（式（２）及び（３）中、Ｒは同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基、又は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基からなる群から選択されるいずれかを有する炭化水素基を表し、Ｒ²は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表す。）
で表されるシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも１種、有機溶媒、触媒及び水を含有する。
【００１７】
本発明に用いる分岐鎖を有する界面活性剤としては、分岐鎖のある疎水基と親水基とを有する界面活性剤で有れば、その他の構造に特に制限は無いが、これらのうちアニオン界面活性剤、ノニオン界面活性剤が好ましく、特にアニオン界面活性剤が好ましい。分岐鎖のある疎水基としては、側鎖を有する脂肪族炭化水素基、側鎖を有するアシル基、側鎖を有するアラルキル基、ポリオキシプロピレン基及びポリオキシ（エチルエチレン）基からなる群から選択される少なくとも一種が好ましいものとして挙げられ、親水基としては、スルホン酸、硫酸エステル、カルボン酸、リン酸エステル及びそれらの塩、並びにポリオキシエチレン基からなる群から選択される少なくとも一種が好ましいものとして挙げられる。これらの疎水基と親水基がどのように組み合わされた界面活性剤であってもよい。
【００１８】
本発明に用いる分岐鎖を有する界面活性剤を更に具体的に示すと、アニオン界面活性剤としては、
下記一般式（４）で表されるスルホコハク酸ジアルキルエステル塩型又はスルホコハク酸ジ（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル塩型のアニオン界面活性剤、
【００１９】
【化１０】

（式中、Ｒ⁴はそれぞれ炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａはそれぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａはそれぞれ０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（５）で表されるスルホコハク酸アルキルエステル二塩型又はスルホコハク酸（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル二塩型のアニオン界面活性剤、
【００２０】
【化１１】

（式中、Ｒ⁵は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍはそれぞれ水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（６）で表されるスルホフタル酸ジアルキルエステル塩型又はスルホフタル酸ジ（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル塩型のアニオン界面活性剤、
【００２１】
【化１２】

（式中、Ｒ⁶はそれぞれ炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａはそれぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａはそれぞれ０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（７）で表されるアルキル硫酸エステル塩型又はポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸エステル塩型のアニオン界面活性剤、
Ｒ⁷Ｏ（ＡＯ）_aＳＯ₃Ｍ（７）
（式中、Ｒ⁷は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（８）で表される第２級アルコール硫酸エステル塩型又はポリオキシアルキレン第２級アルコールエーテル硫酸エステル塩型のアニオン界面活性剤、
【００２２】
【化１３】

（式中、Ｒ⁸、Ｒ⁹はそれぞれ炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数１〜１０のアルケニル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（９）で表されるモノ脂肪酸グリセリル硫酸塩型のアニオン界面活性剤、
【００２３】
【化１４】

（式中、Ｒ¹⁰は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１０）で表される脂肪酸アルキロールアマイド硫酸エステル塩型のアニオン界面活性剤、
Ｒ¹¹ＣＯＮＨ（ＣＨ₂）_bＯＳＯ₃Ｍ（１０）
（式中、Ｒ¹¹は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、ｂは１又は２を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１１）で表されるモノカルボン酸塩型のアニオン界面活性剤、
Ｒ¹²ＣＯＯＭ（１１）
（式中、Ｒ¹²は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１２）で表されるジカルボン酸モノアルキルエステル塩型又はジカルボン酸モノ（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル塩型のアニオン界面活性剤、
Ｒ¹³（ＯＡ）_aＯＯＣ−Ｒ¹⁴−ＣＯＯＭ（１２）
（式中、Ｒ¹³は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ｒ¹⁴は炭素数３〜１０のアルキレン基、炭素数３〜１０のアルケニレン基、炭素数７〜１８のアルキルアリーレン基又はフェニレン基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１３）で表されるアルキルエーテルカルボン酸型又はポリオキシアルキレンアルキルエーテルカルボン酸型のアニオン界面活性剤、
Ｒ¹⁵Ｏ（ＡＯ）_aＣＨ₂ＣＯＯＭ（１３）
（式中、Ｒ¹⁵は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１４）のＮ−アシル−Ｎ−メチルグリシン塩型又はＮ−アシル−Ｎ−メチル−β−アラニン塩型のアニオン界面活性剤、
【００２４】
【化１５】

（式中、Ｒ¹⁶は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、ｂは１又は２を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１５）のＮ−アシルグルタミン酸塩型のアニオン界面活性剤、
【００２５】
【化１６】

（式中、Ｒ¹⁷は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ｍはそれぞれ水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１６）のリン酸モノアルキルエステル二塩型、リン酸モノ（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル二塩型のアニオン界面活性剤、
【００２６】
【化１７】

（式中、Ｒ¹⁸は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは０〜２０の整数を表し、Ｍはそれぞれ水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
下記一般式（１７）のリン酸ジアルキルエステル塩型、リン酸ジ（ポリオキシアルキレンアルキルエーテル）エステル塩型のアニオン界面活性剤、
【００２７】
【化１８】

（式中、Ｒ¹⁹はそれぞれ炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａはそれぞれ炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａはそれぞれ０〜２０の整数を表し、Ｍは水素原子、アルカリ金属、−ＮＨ₄又は有機アミンを表す。）
などが挙げられる。
【００２８】
また、ノニオン界面活性剤としては、下記一般式（１８）のポリオキシアルキレンアルキルエーテル型又はポリオキシアルキレンアルキルエステル型のノニオン界面活性剤、
Ｒ²⁰Ｏ（ＡＯ）_aＨ（１８）
（式中、Ｒ²⁰は炭素数３〜１８のアルキル基、炭素数３〜１８のアルケニル基、炭素数３〜１８のアシル基又は炭素数７〜１８のアラルキル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは２〜２０の整数を表す。）
下記一般式（１９）のポリオキシアルキレン第２級アルコールエーテル型のノニオン界面活性剤、
【００２９】
【化１９】

（式中、Ｒ²¹、Ｒ²²はそれぞれ炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数２〜１０のアルケニル基を表し、Ａは炭素数２〜４のアルキレン基を表し、ａは２〜２０の整数を表す。）
などが挙げられる。
【００３０】
本発明に用いる分岐鎖を有する界面活性剤は、上記一般式（４）〜（１９）のアニオン界面活性剤又はノニオン界面活性剤が、側鎖を有するアルキル基、側鎖を有するアルケニル基、側鎖を有するアラルキル基、側鎖を有するアシル基の少なくとも１種を有する界面活性剤、ポリオキシアルキレン基がポリオキシプロピレン基及び／又はポリオキシ（エチルエチレン）基を含有する界面活性剤、並びに両者を有する界面活性剤のいずれの化合物であってもよい。また、一般式（８）又は（１９）のような第２級アルコールを原料とする界面活性剤の場合には、ポリオキシアルキレン基がポリオキシエチレン基であっても、一般式におけるそれぞれのアルキル基又はアルケニル基は、直鎖アルキル基又は直鎖アルケニル基であってもよい。これらの分岐鎖を有する界面活性剤は１種を単独で用いることができ、又は２種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００３１】
本発明に用いる上記一般式（４）〜（１９）のアニオン界面活性剤又はノニオン界面活性剤は、従来より行われている方法により製造することができ、その製造方法に制限はない。
【００３２】
例えば、側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物と無水マレイン酸とをエステル化反応させてマレイン酸ジエステルとし、これに酸性亜硫酸ナトリウムを付加反応させることにより一般式（４）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物と無水マレイン酸とをエステル化反応させてマレイン酸モノエステルとし、これに亜硫酸ナトリウムでスルホン化反応ことにより一般式（５）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物とジメチル−５−スルホイソフタル酸ナトリウムとのエステル交換反応で一般式（６）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物を濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸などで硫酸化し中和することにより一般式（７）の化合物が得られ、
第２級アルコール又は第２級アルコールのアルキレンオキサイド付加物を濃硫酸、発煙硫酸、クロロスルホン酸などで硫酸化し中和することにより一般式（８）の化合物が得られ、
側鎖を有する脂肪酸モノグリセリドを硫酸化することにより一般式（９）の化合物が得られ、
側鎖を有する脂肪酸とアルキロールアミンを縮合してアミドを作り、残ったＯＨ基を硫酸化することにより一般式（１０）の化合物が得られ、
側鎖を有する脂肪酸をアルカリで中和することにより一般式（１１）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物とジカルボン酸類とをエステル化反応してモノエステルとし、アルカリで中和することにより一般式（１２）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物のアルコラートとモノクロル酢酸ナトリウムとを反応させることにより一般式（１３）の化合物が得られ、
側鎖を有する脂肪酸とＮ−メチルグリシン又はＮ−メチル−β−アラニンとの縮合反応により一般式（１４）の化合物が得られ、
側鎖を有する脂肪酸とＬ−グルタミン酸との縮合反応により一般式（１５）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類又は側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物と五酸化リン、オキシ塩化リンなどのリン酸化剤とを用いてエステル化することにより一般式（１６）、（１７）の化合物が得られ、
側鎖を有するアルコール類にアルカリ触媒等を用いてアルキレンオキサイド付加することにより一般式（１８）の化合物が得られ、
第２級アルコールに酸触媒やアルカリ触媒等を用いてアルキレンオキサイド付加することにより一般式（１９）の化合物が得られる。
【００３３】
上記の反応に用いられる側鎖を有するアルコール類としては、例えば、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、炭素数８〜１８のオキソアルコール（例えば、イソデシルアルコール、イソトリデシルアルコールなど）、イソステアリルアルコール、ブタン−２−オール、ヘキサン−２−オール、ヘプタン−２−オール、炭素数８〜１８の第２級アルコール（例えば、商品名：タージトール、商品名：ソフタノール）、オクチルフェノール、ノニルフェノールなどが挙げられ、側鎖を有するアルコール類のアルキレンオキサイド付加物としては、上記の側鎖を有するアルコール類にアルキレンオキサイド（具体的には、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド）を１〜２０モル付加した化合物、好ましくは１〜１０モル付加した化合物が挙げられる。また、アルキレンオキサイドとしてプロピレンオキサイドやブチレンオキサイドを反応に用いる場合には、アルコール類として直鎖状の炭素数３〜１８のアルコール類を用いてもよく、この時のアルキレンオキサイドの付加モル数は１〜２０モルが好ましく、特に１〜１０モルが好ましい。
【００３４】
また、反応に用いられる側鎖を有する脂肪酸としては、例えば、イソ酪酸、２−エチルヘキサン酸、イソノナン酸、イソステアリン酸などが挙げられ、ジカルボン酸類としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが挙げられる。
【００３５】
上記の側鎖を有するアルコール類、直鎖のアルコール類、側鎖を有する脂肪酸類、ジカルボン酸類、アルキレンオキサイド類は１種を単独で用いることができ、又は２種以上を組み合わせて用いることもできる。本発明はこれらの原料を用いて合成されるアニオン界面活性剤やノニオン界面活性剤を親水性成分として用いることによりその目的をより効率良く達成できる傾向にあるが、これら分岐鎖を有する界面活性剤のうちで、一般式（４）、（５）、（６）、（７）、（１６）、（１７）で表されるアニオン界面活性剤が好ましく、特に好ましい化合物としてスルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステル塩、スルホコハク酸（ポリオキシエチレン−２−エチルヘキシルエーテル）エステル二塩、５−スルホイソフタル酸ジ（２−エチルヘキシル）エステル塩、イソステアリル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンイソステアリルエーテル硫酸エステル塩、リン酸モノ（２−エチルヘキシル）エステル二塩、リン酸ジ（２−エチルヘキシル）エステル塩を挙げることができる。
【００３６】
上記の分岐鎖を有する界面活性剤は、親水化処理剤組成物中に０．１〜１０質量％配合することが好ましい。上記界面活性剤の配合量が上記下限未満では親水性の低下と防汚性の低下が大きくなる傾向にあり、他方、上記上限を超えると親水性保護膜の強度の低下が大きくなる傾向にある。
【００３７】
本発明に用いるシリケート化合物は、下記一般式（１）：
【００３８】
【化２０】

（式（１）中、Ｒ¹は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｍは１〜４０の整数を表す。）
で表されるシリケート化合物である。
【００３９】
このようなシリケート化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、これらテトラアルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物、及びこれらテトラアルコキシシラン化合物や部分加水分解縮合物の加水分解物が挙げられ、これらのうちでテトラメトキシシランの部分加水分解縮合物が好ましい。
【００４０】
前記一般式（１）中のｍは１〜４０の整数であり、特に１〜２０の整数であることが好ましい。ｍが４０を超えると被膜強度が不十分となる。また、前記一般式（１）中のＲ¹が炭素数４以上のアルキル基の場合、加水分解が不十分となり、被膜強度が不十分となる。また、保存性（ポットライフ）の観点から、前記一般式（１）中の全てのＲ¹が水素原子ではないことが好ましい。
【００４１】
本発明に用いるシランカップリング剤は、下記一般式（２）及び（３）：
【００４２】
【化２１】

【００４３】
【化２２】

（式（２）及び（３）中、Ｒは同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基、又は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基からなる群から選択されるいずれかを有する炭化水素基を表し、Ｒ²は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表す。）
で表されるシランカップリング剤である。
【００４４】
本発明に用いる一般式（２）で表されるシランカップリング剤であるアルキルトリアルコキシシリケート化合物としては、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、エチルトリプロポキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシランなどのアルキルトリアルコキシシリケート化合物やポリエーテル変性シランカップリング剤、上記アルキルトリアルコキシシリケート化合物の部分加水分解縮合物、及びこれらアルキルトリアルコキシシリケート化合物や部分加水分解縮合物の加水分解物が挙げられる。
【００４５】
前記一般式（２）中のｎは１〜１０の整数であり、ｎが１０を超えると被膜形成性が不十分となる。また、前記一般式（２）中のＲ²が炭素数５以上のアルキル基の場合、被膜形成性の低下、親水性の低下、並びに防汚性の低下が顕著となる。更に、前記一般式（２）中のＲが炭素数９以上のアルキル基の場合、親水性の低下及び防汚性の低下が顕著となる。また、前記一般式（２）中のＲが前述の炭化水素基の場合、その炭素数（ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基の炭素数は除く）は１〜３であることが好ましく、この炭素数が上記上限を超えると被膜形成性が不十分となり、被膜硬度が低下する傾向にある。
【００４６】
また、本発明に用いる前記一般式（３）で表されるシランカップリング剤であるジアルキルジアルコキシシリケート化合物としては、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（３−メタクリロキシプロピル）メチルジメトキシシラン、（３−メルカプトプロピル）メチルジメトキシシラン、（３−アミノプロピル）メチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、（３−グリシドキシプロピル）メチルジエトキシシランなどのジアルキルジアルコキシシリケート化合物、上記ジアルキルジアルコキシシリケート化合物の部分加水分解縮合物、及びこれらジアルキルジアルコキシシリケート化合物や部分加水分解縮合物の加水分解物が挙げられる。
【００４７】
前記一般式（３）中のｎは１〜１０の整数であり、ｎが１０を超えると被膜形成性が不十分となる。また、前記一般式（３）中のＲ²が炭素数５以上のアルキル基の場合、架橋速度の低下、親水性の低下、並びに防汚性の低下が顕著となる。更に、前記一般式（３）中のＲが炭素数９以上のアルキル基の場合、親水性の低下及び防汚性の低下が顕著となる。また、前記一般式（３）中のＲが前述の炭化水素基の場合、その炭素数（ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基の炭素数は除く）は１〜３であることが好ましく、この炭素数が上記上限を超えると被膜形成性が不十分となり、被膜硬度が低下する傾向にある。
【００４８】
これら前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤のうち、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。
【００４９】
また、前記一般式（１）で表されるシリケート化合物や前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤は、完全に加水分解したものを使用することが好ましい。不完全な加水分解物を用いると架橋速度が遅くなり、架橋被膜の硬度が低下するばかりでなく、残存するアルコキシル基の影響で被膜の親水性が弱くなる傾向にある。これらのシリケート化合物とシランカップリング剤の組み合わせとして、テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物とビニルトリエトキシシラン、テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物とフェニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物とｎ−オクチルメトキシシラン、及びテトラメトキシシランの部分加水分解縮合物と３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを組み合わせて使用することが好ましい。
【００５０】
そして前記一般式（１）で表されるシリケート化合物と前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤の混合比率は、シリケート化合物５０〜９０質量％に対して、シランカップリング剤１０〜５０質量％であることが好ましく、特にシリケート化合物６０〜９０質量％に対して、シランカップリング剤１０〜４０質量％であることが好ましい。シリケート化合物が９０質量％を超えて、シランカップリング剤が１０質量％未満となるように混合すると、被膜が硬くて脆くなる傾向にあり、また樹脂表面や塗装膜表面に密着しにくくなる傾向にある。他方、シリケート化合物が５０質量％未満で、シランカップリング剤が５０質量％を超えるように混合すると、被膜形成性が悪くなり、界面活性剤を保持できない傾向にある。両者を上記の範囲で混合して使用することにより、樹脂表面や塗膜表面での被膜形成性、密着性、被膜硬度に優れたものとなり、また分岐鎖を有する界面活性剤を効率よく固定化することができ、より耐久性のある親水性保護膜が形成される傾向にある。
【００５１】
本発明の親水化処理剤組成物において、前記分岐鎖を有する界面活性剤に対する、前記一般式（１）で表されるシリケート化合物と前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤とを合わせた（以下、「シリケート化合物類」と記す）量の混合比率は、分岐鎖を有する界面活性剤５〜８５質量％に対してシリケート化合物類９５〜１５質量％であることが好ましい。分岐鎖を有する界面活性剤が８５質量％を超えて、シリケート化合物類が１５質量％未満の場合には、界面活性剤の量が多過ぎて、良好な被膜を形成できずに被膜自体が白化する傾向にある。また、シリケート化合物類が充分に界面活性剤を保持できないため、長期間の親水性を保持できずに被膜が汚れてしまう傾向にある。他方、界面活性剤が５質量％未満で、シリケート化合物類が９５質量％を超える場合には、実用的な親水性を発現することができずに汚れてしまう傾向にある。
【００５２】
そしてこれらシリケート化合物類は、親水化処理剤組成物中に０．１〜１０質量％配合することが好ましい。上記シリケート化合物類の配合量が上記下限未満では架橋密度が低下し、十分な親水性が得られなくなる傾向にあり、他方、上記上限を超えると被膜の厚さが大きくなり、干渉膜が出現し、更に塗りムラによる被膜外観不良が発生する傾向にある。
【００５３】
本発明に用いる有機溶剤としては、親水性溶剤が好ましく、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのグリコール類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類が挙げられ、これらのうちアルコール類、グリコールエーテル類が好ましい。そしてこれら有機溶剤は、親水化処理剤組成物中に７０〜９９質量％配合することが好ましい。上記有機溶剤の配合量が上記下限未満では塗布時の膜厚のバラツキが大きくなり、被膜外観不良が発生する傾向にあり、他方、上記上限を超えると乾燥速度のバラツキにより被膜強度が低下する傾向にある。
【００５４】
また、本発明に用いる触媒としては、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）などのアルミ系触媒、ジンクビス（アセチルアセトネート）などの亜鉛系触媒、チタニウムテトラキス（アセチルアセトネート）、チタニウムビス（ブトキシ）ビス（アセチルアセトネート）、チタニウムビス（イソプロポキシ）ビス（アセチルアセトネート）などのチタン系触媒、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクチエート、ジブチルスズジアセテートなどのスズ系触媒、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸などが挙げられ、これらのうちアルミ系触媒が好ましい。そしてこれらの触媒は、親水化処理剤組成物中に０．０１〜１質量％配合することが好ましい。上記触媒の配合量が上記下限未満ではシリケート化合物とシランカップリング剤の加水分解が十分に起こらず、架橋密度が不十分となり、十分な親水性が得られない傾向にあり、他方、上記上限を超えると、触媒の量が多くなり、被膜形成が阻害され、十分な被膜が得られない傾向にある。
【００５５】
更に、本発明の親水化処理剤組成物中における水の配合量は０．１〜１０質量％であることが好ましい。上記水の配合量が上記下限未満ではシリケート化合物類の加水分解不足による架橋密度の低下と親水性が不足する傾向にあり、他方、上記上限を超えると塗膜上でハジキが発生し、被膜が外観不良となる傾向にある。また、乾燥速度が遅くなり、作業性が悪くなる傾向もある。
【００５６】
本発明の親水化処理剤組成物においては、前述の界面活性剤、シリケート化合物、シランカップリング剤、有機溶媒、触媒及び水からなる必須成分に加えて、更にアクリル−ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹脂、シリコン樹脂などの樹脂成分；シリカ、有機顔料、無機顔料、セラミック、金属酸化物などの充填剤；分散剤、増粘剤、有機系紫外線吸収剤、有機系酸化防止剤、レベリング剤などが添加されていてもよい。このような添加成分の含有量は親水化処理剤組成物中に、前述の界面活性剤、シリケート化合物、シランカップリング剤、触媒及び水の合計量１００質量部に対して３０質量部以下であることが好ましい。
【００５７】
本発明に用いる前記一般式（１）で表されるシリケート化合物と前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤とは脱水縮合して三次元構造を形成するが、その一平面はケイ素と酸素の結合からなる８員環構造を形成することが知られている。この８員環構造を形成する際に、分岐鎖を有する界面活性剤の分岐鎖を有する疎水基がこの８員環内にドーナツ状に取り込まれてインターロックされ、更に架橋剤の一成分である前記一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤の有するアルキル基が樹脂表面や塗装表面に化学的に架橋するか、若しくはファンデルワールス力による接着力が働くことにより、シリケート化合物類の三次元構造被膜と親水化成分である分岐鎖を有する界面活性剤が強固に固定化されて、耐久性のある親水性の保護膜が形成されるものと本発明者らは推定する。よって、このような親水性の機構を実現させるためには、ドーナツ状の穴から界面活性剤が抜け落ちないことが重要であり、そのためには界面活性剤の疎水基部分又はそれに準ずる部分が枝分かれをし、この部分がドーナツ状の穴の直径より大きいものを選定することが特に重要である。
【００５８】
次に、本発明の親水性保護膜の形成方法について説明する。すなわち、本発明の親水性保護膜の形成方法は、基材上に前記本発明の親水化処理剤組成物を塗布し、０〜１００℃で乾燥することを特徴とするものである。
【００５９】
本発明の親水化処理剤組成物を親水性の保護被膜を形成させる樹脂表面や塗装表面に施工するに際して、該親水化処理剤組成物を樹脂表面や塗装表面に塗布し、乾燥する場合には、その乾燥温度は０〜１００℃であり、好ましくは１０〜５０℃であり、特に好ましくは１５〜４０℃である。乾燥温度が０℃未満、又は１００℃を超えると架橋斑や乾燥斑が発生し、被塗布物の親水性に親水性斑が生じる。また、形成させる親水性保護膜の膜厚は、乾燥膜厚で３μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下である。乾燥膜厚が３μｍを超えると塗膜の乾燥時に乾燥斑が多くなり、光沢の低下、塗膜の強度の低下、外観が悪くなるため、一般消費者が手軽に行える塗布方法としては適さなくなる傾向にある。他方、乾燥膜厚が３μｍ以下であれば、乾燥斑が減少し、乾燥後の膜の光沢に影響はなくなり、更に膜厚が２μｍ以下であれば、被膜強度が熱膨張収縮に追随性を示すようになる。
【００６０】
また、本発明の親水化処理剤組成物の塗布により得られる親水性保護膜の鉛筆硬度が２Ｂ〜４Ｈであることが好ましく、より好ましくはＢ〜２Ｈである。親水性保護膜の鉛筆硬度が２Ｂ〜４Ｈの範囲を逸脱すると、樹脂表面や塗膜表面に形成した親水性保護膜に悪影響を与える傾向にある。更に、鉛筆硬度が２Ｂより柔らかい場合、親水性保護膜は傷つきやすく、剥がれやすいだけでなく、更に耐水性が悪くなる傾向にある。他方、鉛筆硬度が４Ｈより堅くなると、樹脂層又は塗装膜層と親水性被膜との熱膨張率の違いから、温度変化による追随性がなくなり層剥離やクラックを生じ易くなる傾向にある。
【００６１】
上記本発明の形成方法で親水性保護膜を付与する基材には特に制限されないが、樹脂加工又は塗装された自動車車体、鉄道車両、航空機、壁、非金属材料などが挙げられる。
【００６２】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
【００６３】
実施例１
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）１．５ｇ、ビニルトリメトキシシラン０．５ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．１ｇ、イオン交換水０．７５ｇ、界面活性剤スルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩（有効成分７０％）２ｇ、メタノール４ｇ、イソプロピルアルコール９１．１５ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００６４】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は４１：５９であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は７５：２５であった。
【００６５】
実施例２
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５６」、重量平均分子量：１，２００）０．８ｇ、ビニルトリメトキシシラン０．２ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．０５ｇ、イオン交換水０．２５ｇ、界面活性剤スルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩（有効成分７０％）１ｇ、メタノール２ｇ、イソプロピルアルコール９５．７ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００６６】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は４１：５９であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は８０：２０であった。
【００６７】
実施例３
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）０．７ｇ、フェニルトリメトキシシラン０．３ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．０５ｇ、イオン交換水０．３５ｇ、界面活性剤スルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩（有効成分７０％）１．４ｇ、メタノール２ｇ、イソプロピルアルコール９５．２ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００６８】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は５０：５０であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は７０：３０であった。
【００６９】
実施例４
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）０．４５ｇ、ｎ−オクチルトリメトキシシラン０．０５ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．０３ｇ、イオン交換水０．２ｇ、界面活性剤スルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩（有効成分７０％）２ｇ、メタノール１ｇ、イソプロピルアルコール９６．２７ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００７０】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は７４：２６であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は９０：１０であった。
【００７１】
実施例５
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）１．５ｇ、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン０．５ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．１ｇ、イオン交換水０．７ｇ、界面活性剤スルホコハク酸ジ（２−エチルヘキシル）エステルナトリウム塩（有効成分７０％）２ｇ、メタノール４ｇ、イソプロピルアルコール９１．２ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００７２】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は４１：５９であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は７５：２５であった。
【００７３】
実施例６
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）１．５ｇ、ビニルトリメトキシシラン０．５ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．１ｇ、イオン交換水０．７５ｇ、界面活性剤ポリオキシエチレン（１０ＥＯ）２−エチルヘキシルエーテル２ｇ、メタノール４ｇ、イソプロピルアルコール９１．１５ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００７４】
この親水化処理剤組成物中の分岐鎖を有する界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は５０：５０であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は７５：２５であった。
【００７５】
比較例１
市販のカルナバワックス（シュアラスター社製：商品名「インパクト・マスター・フィニシュ」）を使用した。
【００７６】
比較例２
テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物（三菱化学（株）製：商品名「ＭＫＣシリケートＭＳ−５１」、重量平均分子量：６００）１．５ｇ、ビニルトリメトキシシラン０．５ｇ、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）０．１ｇ、イオン交換水１４ｇ、界面活性剤ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム塩（有効成分１００％）１．４ｇ、メタノール４ｇ、イソプロピルアルコール７８．５ｇを混合し、室温で１日熟成を行い、親水化処理剤組成物を得た。
【００７７】
この親水化処理剤組成物中の界面活性剤とシリケート化合物類との質量比率は４１：５９であり、一般式（１）で表されるシリケート化合物と一般式（２）又は（３）で表されるシランカップリング剤との質量比率は７５：２５であった。
【００７８】
（試験方法）
塗装板の作成方法
試験用のカチオン電着塗装板（テストピース（株）製、ＪＩＳＧ−３１４１（ＳＰＣＣＳＤ））に、中塗り塗料（ＨＳ６０、関西ペイント（株）製）を乾燥膜厚３０μｍになるようにエアースプレー塗装し、１４０℃で２０分焼き付けた。次いで、ブルーパール上塗りベースコート塗料（マジクロンＨＭ３２−１、塗色記号Ｂ−９６Ｐ、関西ペイント（株）製）を乾燥膜厚２０μｍになるようにエアースプレー塗装し、１４０℃で２０分焼き付けた。更に、ブルーパール上塗りトップコート塗料（ルーガーベークＨＫ−４クリヤー、関西ペイント（株）製）を乾燥膜厚３０μｍになるようにエアースプレー塗装し、１４０℃で２０分焼き付け試験用の塗装板を作成した。得られた塗装板は、均一で艶のある塗膜を形成していた。
【００７９】
親水化処理剤の塗装方法
上記の試験用の塗装板に、実施例１〜６及び比較例１、２で調製した親水化処理剤組成物の一定量（１０ｇ／ｍ²）をバーコーターで塗布した。次いで、２０℃で自然乾燥し、乾燥後２０℃で３０分放置した。
【００８０】
また、乗用車については１台あたり親水化処理剤組成物１００ｍＬを塗布した。塗布及び乾燥温度１８〜２５℃で行い、乾燥後はこの範囲の温度で３０分熟成した。
【００８１】
（評価方法）
（１）乗用車ランニング試験による防汚性及び親水性の評価
市販の乗用車に、実施例１〜６及び比較例１、２の親水化処理剤組成物を塗装し、３ヶ月間のランニング試験を行い、防汚性を目視で判定した。また、実際に水をかけ流し、親水性を目視で判定した。
【００８２】
防汚性（目視判定基準）
○：車体の汚れが、ほとんど認められない；
△：車体の汚れが、少し目立つ；
×：車体の汚れが、顕著である。
【００８３】
親水性（目視判定基準）
○：車体全体が、濡れる；
△：車体が、部分的に水をはじく；
×：車体全体が、水をはじく。
【００８４】
（２）初期の外観及び親水性評価
上記試験用の塗装板に、実施例１〜６及び比較例１、２の親水化処理剤組成物を塗装し、（２）〜（５）の試験を行った。親水化処理剤組成物を塗装した後の状態を、仕上がり外観及び親水性で評価した。外観に関しては、目視判定を行い、親水性に関しては、ＦＡＣＥ（協和界面科学機器（株））を用い、イオン交換水で水接触角を測定した。
【００８５】
外観（目視判定基準）
○：未処理塗装板と比較して、外観の変化がない；
△：未処理塗装板と比較して、若干の外観変化がある；
×：未処理塗装板と比較して、外観変化が顕著である。
【００８６】
（３）塗膜の硬度
硬度に関しては、ＪＩＳＫ−５４００に準じ、評価を行った。
【００８７】
（４）塗膜の密着性
密着性に関しては、ＪＩＳＫ−５４００に準じ、評価を行った。
【００８８】
（５）耐候処理後の外観及び親水性評価
耐候性に関しては、サンシャインウェザー促進耐候試験器（サンシャインウェザーメーターＷＥＬ−３００−ＤＣ（スガ試験機（株））を用い、ＪＩＳＫ−５４００に準じ耐候処理を行い、５００時間後の外観変化及び親水性を評価した。外観に関しては、目視判定を行い、親水性に関しては、ＦＡＣＥ（協和界面科学機器（株））を用い、イオン交換水で水接触角を測定した。
【００８９】
耐候処理後の外観変化
○：耐候処理前後で、外観の変化がない；
△：耐候処理前後で、若干の外観変化がある；
×：耐候処理前後で、外観変化が顕著である。
【００９０】
前記の試験により得られた結果を以下の表１及び表２に示す。
【００９１】
【表１】

【００９２】
【表２】

表１及び表２に記載の結果から明らかなように、本発明の親水化処理剤組成物を用いれば、疎水性を有する樹脂表面や塗装膜表面上に親水性保護膜を形成することができ、得られた本発明の親水性保護膜は、親水性、硬度、密着性及び防汚性に優れていることが確認された。
【００９３】
【発明の効果】
本発明の親水化処理剤組成物によれば、疎水性を有する樹脂表面や塗装膜表面上に親水性保護膜を形成することができ、この被膜は、親水性、硬度、密着性及び防汚性に優れるため、長期に渡り樹脂表面や塗装膜表面の汚れを防止することができる。

Claims

疎水基として分岐したアルキル基を有する界面活性剤、下記一般式（１）で表されるシリケート化合物、下記一般式（２）及び（３）で表されるシランカップリング剤からなる群から選択される少なくとも１種、有機溶媒、触媒及び水を含有し、シリケート化合物の含量とシランカップリング剤の含量との質量比率が５０〜９０：５０〜１０である、親水化処理剤組成物。

（式（１）中、Ｒ^１は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜３のアルキル基を表し、ｍは１〜４０の整数を表す。）

（式（２）及び（３）中、Ｒは同一でも異なっていてもよく、それぞれ炭素数１〜８のアルキル基、又は、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基及びフェニル基からなる群から選択されるいずれかを有する炭化水素基を表し、Ｒ^２は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表し、ｎは１〜１０の整数を表す。）
疎水基として分岐したアルキル基を有する界面活性剤が、親水基としてスルホン酸、硫酸エステル、カルボン酸、リン酸エステル及びそれらの塩、並びにポリオキシエチレン基からなる群から選択される少なくとも一種を有する界面活性剤である、請求項１に記載の親水化処理剤組成物。
疎水基として分岐したアルキル基を有する界面活性剤の含量と、シリケート化合物及びシランカップリング剤の合計含量との質量比率が５〜８５：９５〜１５である、請求項１又は２に記載の親水化処理剤組成物。
基材上に請求項１〜３のいずれかに記載の親水化処理剤組成物を塗布し、０〜１００℃で乾燥することを特徴とする親水性保護膜の形成方法。
乾燥後の膜厚が３μｍ以下である、請求項４に記載の親水性保護膜の形成方法。
親水性保護膜の鉛筆硬度が２Ｂ〜４Ｈである、請求項４又は５に記載の親水性保護膜の形成方法。
基材が樹脂加工又は塗装加工された基材である、請求項４〜６のいずれかに記載の親水性保護膜の形成方法。
請求項４〜７のいずれかに記載の形成方法で親水性保護膜が付与された基材。