本発明の好ましい実施形態を以下に詳細� ��説明する。なお、本発明は、以下に説明す� ��実施形態により、何ら限定されるものでは� ��い。

 本実施形態における親水性被覆剤は、(A)コ� ��イダルシリカゾルと、(B)活性水素を有する� ��量平均分子量(M _w )5千~20万のアクリルポリマーと、(C)シランカ� ��プリング剤と、(D)ポリラクトンポリオール� ��、(F)活性水素を有する界面活性剤、を含有� ��る主剤と、(E)硬化剤と、を含有する親水性� ��覆剤であり、(A)成分と(B)成分との質量比[(A) /(B)]が5/95~95/5であり、(A)成分及び(B)成分の合� ��と(C)成分との質量比[(A+B)/(C)]が30/70~95/5であ� ��、(B)成分と(D)成分との質量比[(B)/(D)]が90/10~1 0/90であり、(F)活性水素を有する界面活性剤� �(B)成分と(F)成分との合計量に対して0~30質量% である、ことを特徴とする。

 コロイダルシリカゾル(A)は、得られる被� ��に、表面に有するシラノール基(-Si-OH)によ� �親水性を付与し、さらに、高い硬度や耐溶� �性を付与する成分である。

 コロイダルシリカゾル(A)は、水、メタノ� ��ル、エタノール、イソプロピルアルコール� ��ブタノール、キシレン、ジメチルホルムア� ��ド等を分散媒とする、シラノール基(-Si-OH)� �有するシリカ系化合物のコロイドまたはゾ� �である。コロイダルシリカゾルとしては、� �チルシリケート、エチルシリケート及びそ� �らのオリゴマー等を原料として塩基性触媒� �用いて製造される、シリカ微粒子や長鎖状� �分子を分散質として含むものが挙げられる� �

 分散質の平均粒子径としては、1~200nm、さ らには、10~100nmであることが被覆剤の安定性� ��硬化後の透明性に優れる点から好ましい。� ��お、前記平均粒子径は比表面積換算して算� ��された値である。

 また、コロイダルシリカゾル(A)中のシリ� ��系化合物の含有割合(固形分)としては、5~50� ��量%、さらには、10~40質量%であることが粒子 の安定性に優れる点から好ましい。

 コロイダルシリカゾル(A)の具体例として� ��、市販品である、MEK-ST、メタノールシリカ� ��ルなどのスノーテックスシリーズ(共に日産 化学(株)製);クォートロン(扶桑化学(株)製);カ タロイドS(触媒化成工業(株)製);ルドックス(� �レース社製);シリカドール(日本化学工業(株) 製);アデライト(旭電化工業(株)製)などが挙げ られる。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中のコロイダルシリカゾル(A)の含有割� ��は5~60質量%、さらには5~55質量%、とくには10~ 30質量%であることが好ましい。前記コロイダ ルシリカゾル(A)の含有割合が5質量%未満の場� ��には、得られる被膜の親水性や耐溶剤性が� ��下したり、硬度が低下したりする傾向があ� ��。一方、前記コロイダルシリカゾル(A)の含� ��割合が60質量%を超える場合には、得られる� ��膜の硬度が高くなりすぎることにより、ク� ��ックが発生しやすくなり、また、耐擦傷性� ��低下する傾向がある。

 本実施形態におけるアクリルポリマー(B)� ��、得られる被膜に耐アルカリ性、耐溶剤性� ��を維持しながら親水性を有する被膜を形成� ��る成分である。

 本実施形態におけるアクリルポリマー(B)� ��、活性水素を有する重量平均分子量5千~20万 のアクリルポリマーである。アクリルポリマ ー(B)に含まれる活性水素により、アクリルポ リマー(B)は、シランカップリング剤(C)を介し てコロイダルシリカゾル(A)と架橋構造を形成 する。また、アクリルポリマー(B)の活性水素 は、硬化剤(E)による架橋点にもなる。

 活性水素を有するアクリルポリマー(B)は� ��活性水素を有する官能基を有するラジカル� ��合性モノマー(以下、単に活性水素含有モノ マーとも称する)を含有するモノマー混合液� �重合することにより得られる。重合方法の� �体例としては、溶液重合、懸濁重合、乳化� �合等が挙げられる。これらの中では、モノ� �ー混合液を溶媒に溶解させ、必要に応じて� �合開始剤の存在下で重合させる溶液重合を� �いることが好ましい。

 活性水素を有する官能基の具体例として� ��、例えば、水酸基、カルボキシル基、スル� ��ン酸基、アミノ基、アミド基、ホスフェー� ��基、メルカプト基などが挙げられる。これ� ��の中では水酸基が、カップリング剤との反� ��性に優れる点及び被覆剤の安定性に優れる� ��から好ましい。

 アクリルポリマー(B)は、活性水素含有モ� ��マー単位を構成単位として含有する重合体� ��あれば特に限定されず、活性水素含有モノ� ��ーと該活性水素含有モノマーと共重合可能� ��活性水素を有しないラジカル重合性モノマ� ��(以下、単に活性水素非含有モノマーとも称 する)との共重合体であっても、活性水素含� �モノマーの単独重合体であってもよい。

 アクリルポリマー(B)中の活性水素含有モ� ��マー単位の含有割合としては、10質量%以上� ��さらには20質量%以上で、100質量%以下、さら には80質量%以下であることが好ましい。前記 活性水素含有モノマー単位の含有割合が低す ぎる場合には得られる被膜の親水性が不充分 になる傾向がある。

 アクリルポリマー(B)の重量平均分子量(M _w )は5千~20万の範囲であり、好ましくは1万~10万 、さらに好ましくは1万~3万の範囲である。前 記重量平均分子量が5千未満の場合には、形� �される親水性被膜の表面の耐水性、耐アル� �リ性が低下する。一方、前記重量平均分子� �が20万を超える場合には、(A)コロイダルシリ カゾルとの相溶性が低下することにより、被 覆剤中に凝集を生じて塗布が困難になったり 、良好な塗膜が得られなくなったりする。

 また、アクリルポリマー(B)の水酸基価と� ��ては、10~70、さらには15~65であることが好ま しい。前記水酸基価が低すぎる場合には、親 水性が低下する傾向がある。また、前記水酸 基価が高すぎる場合には、得られる被膜が白 濁したり、被覆剤中のコロイダルシリカゾル が凝集したりする傾向がある。なお、水酸基 価は、JIS-K0070に準拠して電位差滴定法により 測定された値である。

 本実施形態の親水性被覆剤においては、� ��ロイダルシリカゾル(A)とアクリルポリマー( B)との質量比[(A)/(B)]は、5/95~95/5(0.05~19)であり� ��好ましくは、20/80~80/20(0.25~4)、さらに好まし くは25/75~75/25(0.3~3)、とくに好ましくは25/75~40/ 60(0.3~0.6)である。A/Bが5/95未満の場合には、耐 溶剤性が低下する。また、A/Bが95/5よりも高� �場合には、クラックが発生するなどして良� �な塗膜が得られず、また、耐アルカリ性や� �擦傷性が低下する。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中の、アクリルポリマー(B)の含有割合� ��、10~60質量%の範囲であることが好ましく、� ��らに好ましくは20~55質量%、とくに好ましく� ��30~45質量%である。前記アクリルポリマー(B)� ��含有割合が10質量%未満の場合には、得られ� ��被膜の親水性が低下し、また、耐アルカリ� ��が低下する傾向がある。一方、前記アクリ� ��ポリマー(B)の含有割合が60質量%を超える場� ��には、得られる被膜の硬度が低下したり、� ��溶剤性が低下したり、耐擦傷性が低下した� ��する傾向がある。

 水酸基を有するラジカル重合性モノマー� ��しては、水酸基を有する、(メタ)アクリル� �エステル,ビニルエーテル,又は(メタ)アクリ� ��酸エステルのグリコール系付加物などが挙� ��られる。

 水酸基を有するラジカル重合性モノマー� ��具体例としては、例えば、2-ヒドロキシエ� �ル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピ� ��(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(� �タ)アクリレートなどの(メタ)アクリル酸ヒ� �ロキシアルキルエステル;4-ヒドロキシブチ� �ビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノ� �ルモノビニルエーテル等のヒドロキシアル� �ルビニルエーテル;ヒドロキシエチルアリル� ��ーテル、シクロヘキサンジメタノールモノ� ��リルエーテル等のヒドロキシアルキルアリ� ��エーテル;ポリエチレングリコール、ポリプ ロピレングリコール、テトラメチレングリコ ール等のポリアルキレンンポリオールと(メ� �)アクリル酸とのエステルであるポリオール� ��ノ(メタ)アクリレート;ダイセル化学(株)製� �プラクセルFシリーズ等のポリカプロラクト� ��オリゴマーにラジカル反応性の不飽和二重� ��合と水酸基とを導入したマクロモノマー;ポ リオールモノ(メタ)アクリレートまたはポリ� ��ルキレンポリオールとε-カプロラクトンと� ��付加物などが挙げられる。

なお、ポリオールモノ(メタ)アクリレート� ��具体例としては、市販品として、ブレンマ� ��AETシリーズ、APTシリーズ、AEシリーズ、AEP� �リーズ、ブレンマーAP-400、AP-550、AP-800、ブ� �ンマーPEPシリーズ、PETシリーズ、PPTシリー� �、PPシリーズ(何れも日本油脂(株)製);日本乳� ��剤(株)製のMAシリーズ;第一工業製薬(株)製の ニューフロンティアNFシリーズ;が挙げられる 。これらの中では、ポリオールモノ(メタ)ア� ��リレートが重合時においてゲル化したり急� ��に粘度上昇したりすることがなく、安定な� ��合制御が可能である点から好ましい。また� ��ポリカプロラクトンオリゴマーにラジカル� ��応性の不飽和二重結合と水酸基とを導入し� ��マクロモノマーは、とくに、耐擦傷性を高� ��る点から好ましい。

 カルボキシル基を含有するラジカル重合� ��モノマーの具体例としては、(メタ)アクリ� �酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、� �タコン酸、2-アクリロイルオキシエチルフタ ル酸、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸� ��ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メ� �)アクリレート等の不飽和カルボン酸類が挙� ��られる。

 スルホン酸基を含有するラジカル重合性� ��ノマーの具体例としては、例えば、ビニル� ��ルホン酸、ビニルベンゼンスルホン酸、ア� ��ルスルホン酸、2-アクリルアミド-2-メチル� �ロパンスルホン酸等が挙げられる。

 アミド基を含有するラジカル重合性モノ� ��ーの具体例としては、例えば、(メタ)アク� �ルアミド、ジメチル(メタ)アクリルアミド、 ジエチル(メタ)アクリルアミド、イソプロピ� ��(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプ� �ピルアクリルアミド、ジアセトンアクリル� �ミド、N-メチロールアクリルアミド等が挙げ られる。

 アミノ基を含有するラジカル重合性モノ� ��ーの具体例としては、例えば、ジメチルア� ��ノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルア� �ノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミ ノプロピル(メタ)アクリレート等が挙げられ� ��。

 ホスフェート基を含有するラジカル重合� ��のモノマーの具体例としては、2-(メタ)アク リロイルオキシエチルアシッドホスフェート 等の(メタ)アクリロイルオキシアルキルアシ� ��ドホスフェート類が挙げられる。

 一方、活性水素を有する官能基を有しな� ��ラジカル重合性モノマーの具体例としては� ��例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチ� �(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリ� ��ート、ブチル(メタ)アクリレート、シクロ� �キシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)� ��クリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ )アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレー ト;グリシジル(メタ)アクリレート;トリフル� �ロエチル(メタ)アクリレート;ポリシロキサ� �含有(メタ)アクリレート;スチレン、ビニル� �ルエン、α-メチルスチレン等の芳香族ビニ� �化合物;アクリロニトリル、メタクリロニト� ��ル等のシアン化ビニル化合物;3-メタクリロ� ��シプロピルトリエトキシシラン、ビニルト� ��メトキシシラン等のアルコキシシリル基含� ��ビニル化合物などが挙げられる。

 上記モノマーは何れも単独でも、2種以上 を組み合わせて用いてもよい。

 重合開始剤の具体例としては、例えば、� ��ンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオ� ��シド、カプロイルパーオキシド、t-ヘキシ� �パーオキシネオデカネート、t-ブチルパーオ キシビバレート等の有機過酸化物、2,2-アゾ� �ス-iso-ブチロニトリル、2,2-アゾビス-2,4-ジメ チルバレロニトリル、2,2-アゾビス-4-メトキ� �-2,4-ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物 が挙げられる。重合開始剤は単独でも、2種� �上を組み合わせて用いてもよい。重合開始� �の配合割合としては、ラジカル重合性モノ� �ー100質量部に対して、0.01~8質量部、さらに� �0.5~2質量部であることが好ましい。

 また、溶液重合における溶媒としては、� ��セトン、メチルエチルケトン、メチルイソ� ��チルケトン等のケトン系有機溶剤、酢酸メ� ��ル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル� ��有機溶剤、ジメチルホルムアミド、ジメチ� ��スルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン等の� �性溶剤、メチルアルコール、エチルアルコ� �ル、イソプロピルアルコール等のアルコー� �系有機溶剤、トルエン、キシレン、「ソル� �ッソ100」(エクソンケミカル社製)等の芳香族 炭化水素系有機溶剤、n-ヘキサン、シクロヘ� ��サン、メチルシクロヘキサン、「ロウス」� ��「ミネラルスピリット EC」(共にシェル社� �)等の脂肪族炭化水素系/脂環族炭化水素系有 機溶剤、メチルセロソルブ、エチルセロソル ブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系有機 溶剤、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の エーテル系有機溶剤、n-ブチルカルビトール� ��iso-アミルカルビトール等のカルビトール系 有機溶剤が挙げられる。これらは、単独でも 、2種以上を組み合わせて用いてもよい。

 アクリルポリマー(B)は、アクリル樹脂溶� ��、アクリルエマルジョン、アクリルサスペ� ��ジョン等の液体状態で配合される。アクリ� ��樹脂溶液、アクリルエマルジョン、または� ��クリルサスペンジョン中のアクリルポリマ� ��(B)の固形分濃度としては、10~80質量%、さら� ��は、20~60質量%であることがアクリルポリマ� ��製造時の安定性及び作業性の点から好まし� ��。

 一方、本実施形態におけるシランカップ� ��ング剤(C)は、コロイダルシリカゾル(A)と、� ��クリルポリマー(B)又はポリラクトンポリオ� ��ル(D)との間に架橋構造を形成するために用� ��られる。すなわち、シランカップリング剤( C)は、その一末端の官能基によりアクリルポ� ��マー(B)又はポリラクトンポリオール(D)の活� ��水素と反応し、一方、他の末端のアルコキ� ��シリル基により反応コロイダルシリカゾル( A)の表面のシラノール基とシラノール結合を� ��成する。そして、コロイダルシリカゾル(A)� ��アクリルポリマー(B)又はポリラクトンポリ� ��ール(D)との間に架橋構造を形成することに� ��り、得られる被膜表面に親水性と高い耐ア� ��カリ性とを付与する。

 シランカップリング剤(C)の具体例として� ��、例えば、グリシドキシプロピルトリメト� ��シシラン(信越化学工業(株)製のKBM403、チッ� ��(株)製のサイラプレーンS-510等)、グリシド� �シプロピルトリエトキシシラン(信越化学工� ��(株)製のKBE403、東レ・ダウコーニング(株)製 のZ-6041等)等のエポキシ基含有シランカップ� �ング剤;アミノプロピルトリメトキシシラン( 信越化学工業(株)製のKBM903、東レ・ダウコー� ��ング(株)製のZ-6610等)、アミノプロピルトリ� ��トキシシラン(信越化学工業(株)製のKBE903、� ��ッソ(株)製のサイラプレーンS330等)等のアミ ノ基含有シランカップリング剤;メルカプト� �ロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株 )製のKBM803、東レ・ダウコーニング(株)製のZ-6 062等)等のメルカプト基含有シランカップリ� �グ剤;ウレイドプロピルトリエトキシシラン( 信越化学工業(株)製のKBE585、東レ・ダウコー� ��ング(株)製のZ-6676等)等のウレタン基含有シ� ��ンカップリング剤;イソシアネートプロピル トリエトキシシラン(信越化学工業(株)製のKBE 9007等)のイソシアネート基含有シランカップ� ��ング剤、等が挙げられる。これらの中では� ��グリシドキシプロピルトリメトキシシラン� ��アミノプロピルトリメトキシシラン、イソ� ��アネートプロピルトリエトキシシランが被� ��剤の安定性及び反応性に優れる点から好ま� ��い。

 シランカップリング剤(C)の配合割合とし� ��は、コロイダルシリカゾル(A)とアクリルポ� ��マー(B)との合計量(A+B)とシランカップリン� �剤(C)との質量比[(A+B)/(C)]で、30/70~95/5(0.42~19)� �あり、好ましくは50/50~90/10(1~9)、さらに好ま� ��くは、60/40~85/15(1.5~5.6)、とくに好ましくは� �70/30~80/20(2.3~4)である。質量比[(A+B)/(C)]が30/70� ��満の場合には成膜性が低下するために、表� ��硬度や耐水性等が低下する。また、質量比[ (A+B)/(C)]が95/5を超える場合には、コロイダル� ��リカ(A)とアクリルポリマー(B)との架橋点が� ��なくなることにより、コロイダルシリカゾ� ��(A)とアクリルポリマー(B)との界面での結合� ��少なくなるために、親水性及び耐アルカリ� ��が低下する。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中の、シランカップリング剤(C)の含有� ��合は、5~30質量%、さらには10~20質量%である� �とが好ましい。前記シランカップリング剤(C )の含有割合が5質量%未満の場合には、コロイ ダルシリカゾル(A)とアクリルポリマー(B)又は ポリラクトンポリオール(D)との間に架橋構造 の形成が不充分になる傾向がある。

 本実施形態におけるポリラクトンポリオ� ��ル(D)は、シランカップリング剤(C)を介して� ��ロイダルシリカゾル(A)と架橋し、また、硬� ��剤(E)とも架橋することにより、得られる被� ��に高い反発弾性を付与する。これにより、� ��られる被膜に耐擦傷性を付与する。

 ポリラクトンポリオール(D)は、例えば、� ��価アルコール類を開始剤とし、ラクトンモ� ��マーを開環重合して得られる。

 多価アルコールの具体例としては、例え� ��、エチレングリコール、1,2-プロピレングリ コール、1,3-プロピレングリコール、1,2-ブタ� ��ジオール、1,3-ブタンジオール、2-メチル1,3- プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、ネ� �ペンチルグリコール、1,5-ペンタンジオール� ��3-メチル1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサン ジオール、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオ� ��ル、2-エチル1,3-ヘキサンジオール、2-メチ� �1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、 1,10-デカンジオール、1,12-オクタデカンジオ� �ル、グリセリン、トリメチロールプロパン� �トリメチロールオクタン、ペンタエリスリ� �ール等のポリオール類があげられる。

 また、ラクトンモノマーとしては、ε-カ� ��ロラクトン、α-メチル-ε-カプロラクトン、 β-メチル-ε-カプロラクトン、γ-メチル-ε-カ� ��ロラクトン、β,δ-ジメチル-ε-カプロラクト ン、3,3,5-トリメチル-ε-カプロラクトン等の� �プロラクトン類;δ-バレロラクトン、β-メチ� ��-δ-バレロラクトン等のポリバレロラクトン 類;プロピオラクトン類;ブチロラクトン類;エ ナントラクトン;ドデカノラクトン等または� �れらの誘導体等が挙げられる。

 例えば、ポリカプロラクトンジオールは� ��記の一般式(1)で表される。

 また、ポリカプロラクトントリオールは3 価の炭化水素基R″に下式(2)に示すような末� �水酸基を有するポリエステル鎖が3本結合し� ��ものである。

 ポリラクトンポリオール(D)の具体例とし� ��は、市販品として、ポリカプロラクトント� ��オール(例えば、ダイセル化学工業(株)製の� ��ラクセル303、305、308、312)、ポリカプロラク トンジオール(ダイセル化学社製、プラクセ� �205、208、210、212)などが挙げられる。ポリラ� ��トンポリオール(D)としては、ポリエステル� ��合同士を結ぶ炭素数が比較的多いために反� ��弾性に優れるポリカプロラクトンのポリオ� ��ルが特に好ましい。

 ポリラクトンポリオール(D)の配合割合と� ��ては、アクリルポリマー(B)とポリラクトン� ��リオール(D)との質量比[(B)/(D)]が90/10~10/90(0.11 ~9)であり、好ましくは80/20~40/60(0.6~4)である。 質量比[(B)/(D)]が10/90未満の場合には、高い耐� ��傷性は得られるが、アクリルポリマー(B)の� ��合が低下することにより親水性が低下する� ��一方、質量比[(B)/(D)]が90/10を超える場合に� �、充分な耐擦傷性が得られない。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中の、ポリラクトンポリオール(D)の含� ��割合は、5~75質量%、さらには10~50質量%、と� �には15~30質量%の範囲であることが好ましい� �前記ポリラクトンポリオール(D)の含有割合� �5質量%未満の場合には、耐擦傷性が低下する 傾向がある。一方、前記ポリラクトンポリオ ール(D)の含有割合が75質量%を超える場合には 、親水性が低下する傾向がある。

 本実施形態の被覆剤においては、活性水� ��を有する界面活性剤(F)を少量配合してもよ� ��。活性水素を有する界面活性剤(F)を少量配� ��した場合には、得られる被膜表面の親水性� ��さらに向上する。また、界面活性剤が活性� ��素を有するために、シランカップリング剤( C)や硬化剤(E)と反応することにより親水性の� ��上効果が長期間維持される。しかしながら� ��その配合割合が多すぎる場合には、硬度や� ��水性が低下する。従って、含有割合は後述� ��る範囲に限定される。

 界面活性剤(F)としては、活性水素を有す� ��ものである限り特に限定されない。具体的� ��は、活性水素を有する官能基を有する、ア� ��オン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤� ��ノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤が� ��げられる。活性水素を有する官能基として� ��、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、ア� ��ド基等が挙げられる。

 活性水素を含有するアニオン系界面活性� ��の具体例としては、例えば、ヒマシ油モノ� ��ルフェート、ヒマシ油モノホスフェート、� ��ルビタン脂肪酸エステルサルフェート、ソ� ��ビタン脂肪酸エステルホスフェート、ポリ� ��キシアルキレングリセリンエーテルモノサ� ��フェート、ポリオキシアルキレングリセリ� ��エーテルモノホスフェート、パーフルオロ� ��ルキルエステルホスフェートなどが挙げら� ��る。

 活性水素を含有するカチオン系界面活性� ��の具体例としては、ジアルカノールアミン� ��、ポリオキシアルキレンアルキルアミンエ� ��テル塩、ポリオキシアルキレンアルキルア� ��モニウム塩、ポリオキシアルキレンジアル� ��ノールアミンエーテル塩などが挙げられる� ��

 活性水素を含有するノニオン系界面活性� ��としては、ポリオキシエチレンポリオキシ� ��ロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂� ��酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビ� ��ン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸� ��ステルなどが挙げられる。

 活性水素を含有する両性界面活性剤の具� ��例としては、N,N-ジ(β-ヒドロキシアルキル)N -ヒドロキシエチル-N-カルボキシアルキルア� �モニウムベタイン、N,N-ジ(ポリオキシエチレ ン)-N-アルキル-N-スルホアルキルアンモニウ� �ベタイン、パーフルオロアルキルベタイン� �どが挙げられる。

 界面活性剤(F)を含有させる場合の含有割� ��としては、アクリルポリマー(B)と界面活性� ��(F)との合計量[(B)+(F)]に対して、30質量%以下� ��好ましくは、20質量%以下であり、0質量%以� �、さらには5質量%以上、とくには、10質量%以 上であることが好ましい。界面活性剤(F)の配 合割合が30質量%を超える場合には、得られる 被膜の硬度、耐水性、耐アルカリ性、及び耐 溶剤性が低下する。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中の、界面活性剤(F)の含有割合は0~15質 量%、さらには1~5質量%の範囲であることが好� ��しい。前記界面活性剤(F)の配合割合が高す� ��る場合には、得られる被膜の硬度、耐水性� ��耐アルカリ性、及び耐溶剤性が低下する傾� ��がある。

 一方、本実施形態における硬化剤(E)は、� ��クリルポリマー(B)及びポリラクトンポリオ� ��ル(D)を架橋させることにより、形成される� ��膜に高い耐アルカリ性、耐水性、及び耐溶� ��性等を付与する成分である。

 硬化剤(E)は、アクリルポリマー(B)及びポ� ��ラクトンポリオール(D)が有する活性水素と� ��反応性を具備する官能基を少なくとも2つ以 上有する化合物であれば特に限定なく用いら れる。

 硬化剤(E)の具体例としては、少なくとも2 つ以上の反応性の官能基を有する、例えば、 ポリイソシアネート、メラミン樹脂系硬化剤 、エポキシ系硬化剤、カルボジイミド系硬化 剤、オキサゾリン系硬化剤などが挙げられる 。これらの中では、ポリイソシアネート、メ ラミン樹脂系硬化剤が、特には、ポリイソシ アネートが比較的低温でも反応性に優れる点 から好ましい。

 ポリイソシアネートの具体例としては、� ��えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、� ��ソホロンジイソシアネート、トルエンジイ� ��シアネ-ト等を出発原料としたビウレット、 イソシアヌレート、アロファネート構造を有 する3官能のポリイソシアネート等があげら� �る。その市販品としては、例えば、三井武� �ケミカル(株)製のD-165N(ビウレット構造)、D-17 0N(イソシアヌレート構造)、D-178N(アロファネ� ��ト構造)、エチレンオキサイド等の親水基に より変性された水分散型ポリイソシアネート である三井武田ケミカル(株)製のWDシリーズ� �旭化成ケミカルズ(株)製のデュラネートWB40-1 00、水分散ブロック型のイソシアネートであ� ��三井武田ケミカル(株)製のWB、WDシリーズ等� ��挙げられる。

 また、メラミン樹脂系硬化剤の具体例と� ��ては、例えば、市販品として(株)三和ケミ� �ル製のニカラックシリーズなどが挙げられ� �。

 また、エポキシ系硬化剤の具体例として� ��、例えば、市販品として、油化シェルエポ� ��シ(株)製のエピコートシリーズ、共栄社化� �(株)製のエポライトシリーズ等が挙げられる 。

 また、カルボジイミド系硬化剤の具体例� ��しては、例えば、市販品として、日清紡(株 )製のカルボジライトシリーズなどが挙げら� �る。

 また、オキサゾリン系硬化剤の具体例と� ��ては、例えば、市販品として、日本触媒(株 )製のエポクロスシリーズなどが挙げられる� �

 硬化剤(E)の配合割合は、アクリルポリマ� ��(B)及びポリラクトンポリオール(D)の種類や� ��活性水素含有量等により適宜選択される。� ��体的には、例えば、アクリルポリマー(B)が� ��酸基含有アクリルポリマーであり、硬化剤( E)がポリイソシアネートである場合には、水� ��基含有アクリルポリマーの水酸基1当量に対 して、ポリイソシアネートのイソシアネート 基が0.2~3当量になるような配合割合であるこ� ��が好ましい。また、例えば、ポリラクトン� ��リオール(D)がポリラクトントリオールであ� ��、硬化剤(E)がポリイソシアネートである場� ��には、ポリラクトントリオールの水酸基1当 量に対して、ポリイソシアネートのイソシア ネート基が0.2~3当量になるような配合割合で� ��ることが好ましい。なお、硬化剤(E)の全量� ��しては、アクリルポリマー(B)及びポリラク� ��ンポリオール(D)の硬化に要する合計量が配� ��される。

 本実施形態の硬化剤(E)の含有割合として� ��、主剤100質量部に対して、10~200質量部、さ� ��には、20~100質量部、とくには、30~60質量部� �範囲であることが好ましい。前記硬化剤(E)� �含有割合が低すぎる場合には、充分に硬化� �応が進行しないために成膜が困難になる傾� �がある。一方、前記硬化剤(E)の含有割合が� �すぎる場合には、親水性が低下する傾向が� �る。

 本実施形態の表面親水性被覆剤には、硬� ��金属触媒(G)がさらに配合されてもよい。硬� ��金属触媒(G)を配合することにより、コロイ� ��ルシリカゾル(A)とシランカップリング剤(C)� ��の縮合反応が促進されて得られる被膜の硬� ��及び耐アルカリ性をさらに向上させること� ��できる。

 硬化金属触媒(G)の具体例としては、例え� ��、スズ、チタン、亜鉛、鉄、コバルト、ア� ��ミニウムの金属塩、アルコキシド、キレー� ��化合物などが挙げられる。具体的にはアル� ��ニウムモノアセチルアセトネート、ジ-イソ プロポキシチタニウムビス(エチルアセトア� �テート)、ジルコニウムテトラエチルアセト� ��セテートなどが挙げられる。

 本実施形態の親水性被覆剤の主剤の不揮� ��成分中の、硬化金属触媒(G)の含有割合とし� ��は、0.01~0.2質量%、さらには、0.05~0.1質量%の� ��囲であることが好ましい。硬化金属触媒(G)� ��配合割合が高すぎる場合には、得られる被� ��の硬度、耐アルカリ性は向上するが、親水� ��が低下する傾向がある。

 本実施形態の表面親水性被覆剤には、本� ��明の効果を損なわない範囲で、必要に応じ� ��紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、耐� ��安定剤、帯電防止剤、消泡剤などの各種添� ��剤をさらに配合してもよい。一方、本実施� ��態の表面親水性被覆剤には、ポリジメチル� ��ロキサンを含有しないことが好ましい。ポ� ��ジメチルシロキサンは、耐擦傷性を向上さ� ��る成分として知られている。しかしながら� ��ポリジメチルシロキサンは疎水的である。� ��のために、ポリジメチルシロキサンを多量� ��含有した場合には親水性が失われる。従っ� ��、ポリジメチルシロキサンは含有しないか� ��または、含有するとしても、主剤中に0.2質� ��%以下、さらには、0.1質量%以下程度の割合� �抑制することが好ましい。

 本実施形態の表面親水性被覆剤の主剤は� ��コロイダルシリカゾル(A)、アクリルポリマ� ��(B)の溶液、シランカップリング剤(C)、ポリ� ��クトンポリオール(D)、及び必要に応じて用� ��られる、活性水素を有する界面活性剤(F)、� ��化金属触媒(G)及びその他の添加剤等を、上� ��した配合割合になるように混合することに� ��り調製される。なお、硬化剤(E)は塗布直前� ��主剤に混合されることが好ましい。具体的� ��は、例えば、コロイダルシリカゾル(A)、シ� ��ンカップリング剤(C)、ポリラクトンポリオ� ��ル(D)、必要に応じて配合される界面活性剤( F)及び硬化金属触媒(G)を予備混合した後、ア� ��リルポリマー(B)の溶液を徐々に添加しなが� ��混合することにより主剤を得る。そして、� ��材に塗布する直前に主剤に硬化剤(E)を添加� ��ることにより表面親水性被覆剤が調製され� ��。さらに具体的には、例えば、コロイダル� ��リカ(A)、シランカップリング剤(C)、ポリラ� ��トンポリオール(D)、必要に応じて配合され� ��界面活性剤(F)、及び硬化金属触媒(G)を容器� ��仕込み、40℃まで昇温する。そして、前記� �器にアクリルポリマー(B)を徐々に、具体的� �は30~60分間程度かけて滴下する。そして、滴 下終了後、さらに40℃で30~60分間程度撹拌す� �ことにより主剤を調整する。そして、基材� �塗布する直前に、主剤に硬化剤(E)を配合し� �混合することにより表面被覆剤が調製され� �。

 調製された表面親水性被覆剤は、反応が� ��行しすぎる前に基材に塗布することが好ま� ��い。

 基材は特に限定されず、ポリカーボネー� ��樹脂、ポリアクリル系樹脂、スチレン系樹� ��などの各種樹脂基材、ステンレス、鋼、ア� ��ミニウムなどの各種金属基材、ガラスなど� ��無機基材等が特に限定なく用いられる。ま� ��、基材の形態も、板、フィルム、成形品等� ��に限定されない。

 塗布方法は特に限定されず、ディッピン� ��、ロールコート、スピンコート、バーコー� ��等の各種塗布方法が特に限定なく用いられ� ��る。

 塗布された表面被覆剤は60~180℃、好まし� ��は80~150℃程度の温度で15~120分間、好ましく� ��30~60分間程度加熱することにより熱硬化さ� �る。これにより、親水性被膜が形成される� �また、可能である限り、常温硬化や光硬化� �よる硬化であってもよい。

 親水性被膜の膜厚は特に限定されないが� ��例えば、2~90μm、さらには、5~50μm程度であ� �ことが好ましい。

 このような、表面被覆剤は、眼鏡、ゴー� ��ル等のレンズ、建築用、車両用、計器用の� ��材、電子機器部品等に親水性被覆を形成す� ��ために好ましく用いられる。