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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023175287
(43)【公開日】2023-12-12
(54)【発明の名称】親水性組成物
(51)【国際特許分類】
C08L 33/24 20060101AFI20231205BHJP
C09D 133/04 20060101ALI20231205BHJP
C09D 7/63 20180101ALI20231205BHJP
C08K 5/544 20060101ALI20231205BHJP
【ＦＩ】
C08L33/24
C09D133/04
C09D7/63
C08K5/544
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022087657
(22)【出願日】2022-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000002060
【氏名又は名称】信越化学工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002240
【氏名又は名称】弁理士法人英明国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高木 一憲
(72)【発明者】
【氏名】廣神 宗直
【テーマコード（参考）】
4J002
4J038
【Ｆターム（参考）】
4J002BE011
4J002BG121
4J002EX076
4J002EX077
4J002EZ018
4J002FD146
4J002FD147
4J002FD148
4J002GH00
4J038CG041
4J038CG141
4J038CG191
4J038GA11
4J038JB32
4J038JC32
4J038JC39
4J038KA03
4J038KA04
4J038NA06
4J038PC03
4J038PC08
(57)【要約】 （修正有）
【課題】親水性、防曇性および耐水性に優れる塗膜を与える親水性共重合体を含む親水性組成物を提供すること。
【解決手段】（Ａ）下記式（１）で表される構成単位と、下記式（２）で表される構成単位とを含む親水性共重合体：１００質量部と、（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物。
（Ｒ1はＨまたはメチル基を、Ｒ2はＣ数１～６のアルキル基を、Ｘ1は－ＮＨ－または－Ｏ－を、ｎは１～６の整数を、Ｙ1-は１価のアニオンを、Ｒ3はＨまたはメチル基を、Ｘ2は－ＮＨ－または－Ｏ－を、Ｙ2は、Ｈ、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基を、ｍは、０～１０の整数を表す。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
【選択図】なし
【解決手段】（Ａ）下記式（１）で表される構成単位と、下記式（２）で表される構成単位とを含む親水性共重合体：１００質量部と、（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物。
（Ｒ1はＨまたはメチル基を、Ｒ2はＣ数１～６のアルキル基を、Ｘ1は－ＮＨ－または－Ｏ－を、ｎは１～６の整数を、Ｙ1-は１価のアニオンを、Ｒ3はＨまたはメチル基を、Ｘ2は－ＮＨ－または－Ｏ－を、Ｙ2は、Ｈ、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基を、ｍは、０～１０の整数を表す。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（Ａ）下記式（１）で表される構成単位と、下記式（２）で表される構成単位とを含む親水性共重合体：１００質量部と、
（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物。
（式（１）中、Ｒ1は、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立に、置換または非置換の炭素数１～６のアルキル基を表し、Ｘ1は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、ｎは、１～６の整数を表し、Ｙ1-は、１価のアニオンを表し、
式（２）中、Ｒ3は、水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基であり、ｍは、０～１０の整数を表す。ただし、ｍが、０のとき、Ｙ2は、水素原子である。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物。
【化1】
式（２）中、Ｒ3は、水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基であり、ｍは、０～１０の整数を表す。ただし、ｍが、０のとき、Ｙ2は、水素原子である。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
【請求項2】
前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（４）で表される請求項１記載の親水性組成物。
（式中、Ｒ6は、それぞれ独立して炭素原子数１～８のアルキル基を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、Ｘ4は、－Ｏ－または－ＮＲ7－を表し、Ｙ3は、水素原子または１価の有機基を表し、Ｒ7は、水素原子、炭素原子数１～８のアルキル基、またはＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表し、ｋは、１～３の整数を表す。）
【化2】
【請求項3】
前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（５）または（６）で表される請求項２記載の親水性組成物。
（式中、Ｒ6、Ｒ7、Ｙ3およびｋは、前記と同じ意味を表し、Ｒ8およびＲ9は、それぞれ独立して、水素原子または１価の有機基を表すが、Ｒ8とＲ9またはＲ7とＹ3が互いに連結して環構造を形成していてもよい。）
【化3】
【請求項4】
さらに、ポリイソシアネート化合物、下記式（７）で表される有機ケイ素化合物、および下記式（８）で表される有機ケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含む請求項１記載の親水性組成物。
（式（３）中、Ｒ10およびＲ11は、それぞれ独立に、炭素数１～１０のアルキル基または炭素数６～１０のアリール基を表し、ｊは、１～１０の整数を表し、ｉは、１～３の整数を表し、
式（４）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～６の有機基を表し、ｈは、１～２０の整数を表す。）
【化4】
式（４）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～６の有機基を表し、ｈは、１～２０の整数を表す。）
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項記載の親水性組成物からなるコーティング剤。
【請求項6】
請求項５記載のコーティング剤を硬化させてなる親水性被膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、親水性組成物に関し、さらに詳述すると、親水性共重合体を含有する親水性組成物する。
【背景技術】
【0002】
近年、プラスチック等の有機材料、ガラス等の無機材料で形成された基材の曇りに対する改善要求が高まってきている。
基材の曇りに対する改善は、一般的に、基材の表面上に親水性被膜をコートすることで達成されている。例えば、特許文献１では、基材に親水性を付与することが可能なコーティング剤として、親水性の高い４級アンモニウム塩構造を有する親水性共重合体を添加したコーティング組成物が提案されている。
基材の曇りに対する改善は、一般的に、基材の表面上に親水性被膜をコートすることで達成されている。例えば、特許文献１では、基材に親水性を付与することが可能なコーティング剤として、親水性の高い４級アンモニウム塩構造を有する親水性共重合体を添加したコーティング組成物が提案されている。
【0003】
しかし、上記コーティング組成物によって形成されたコート膜は、耐水性が十分ではなく、水と接触した際に、親水性、防曇性等の表面特性が劣化する場合があり、更なる改善が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８－１６２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、親水性、防曇性および耐水性に優れる塗膜を与える親水性共重合体を含む親水性組成物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】
【0006】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の親水性共重合体とブロック化イソシアネートシラン化合物とを含む組成物が、耐水性に優れ、プラスチック等の有機材料、ガラス等の無機材料で形成された基材に、持続性のある親水性、防曇性を付与することができる塗膜を与えることを見出し、本発明を完成した。
【0007】
すなわち、本発明は、
１． （Ａ）下記式（１）で表される構成単位と、下記式（２）で表される構成単位とを含む親水性共重合体：１００質量部と、
（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物、
（式（１）中、Ｒ1は、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ2は、それぞれ独立に、置換または非置換の炭素数１～６のアルキル基を表し、Ｘ1は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、ｎは、１～６の整数を表し、Ｙ1-は、１価のアニオンを表し、
式（２）中、Ｒ3は、水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基であり、ｍは、０～１０の整数を表す。ただし、ｍが、０のとき、Ｙ2は、水素原子である。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
２． 前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（４）で表される１の親水性組成物、
（式中、Ｒ6は、それぞれ独立して炭素原子数１～８のアルキル基を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、Ｘ4は、－Ｏ－または－ＮＲ7－を表し、Ｙ3は、水素原子または１価の有機基を表し、Ｒ7は、水素原子、炭素原子数１～８のアルキル基、またはＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表し、ｋは、１～３の整数を表す。）
３． 前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（５）または（６）で表される２の親水性組成物、
（式中、Ｒ6、Ｒ7、Ｙ3およびｋは、前記と同じ意味を表し、Ｒ8およびＲ9は、それぞれ独立して、水素原子または１価の有機基を表すが、Ｒ8とＲ9またはＲ7とＹ3が互いに連結して環構造を形成していてもよい。）
４． さらに、ポリイソシアネート化合物、下記式（７）で表される有機ケイ素化合物、および下記式（８）で表される有機ケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含む１の親水性組成物、
（式（３）中、Ｒ10およびＲ11は、それぞれ独立に、炭素数１～１０のアルキル基または炭素数６～１０のアリール基を表し、ｊは、１～１０の整数を表し、ｉは、１～３の整数を表し、式（４）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、それぞれ独立に、水素原子、または炭素数１～６の有機基を表し、ｈは、１～２０の整数を表す。）
５． １～４のいずれかの親水性組成物からなるコーティング剤、
６． ５のコーティング剤を硬化させてなる親水性被膜
を提供する。
１． （Ａ）下記式（１）で表される構成単位と、下記式（２）で表される構成単位とを含む親水性共重合体：１００質量部と、
（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物：０．００１～１０質量部とを含む親水性組成物、
【化1】
式（２）中、Ｒ3は、水素原子またはメチル基を表し、Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、酸無水物基、およびアルコキシシリル基からなる群より選択される１価の官能基であり、ｍは、０～１０の整数を表す。ただし、ｍが、０のとき、Ｙ2は、水素原子である。アスタリスク＊は、隣接した構成単位への結合を示す。）
２． 前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（４）で表される１の親水性組成物、
【化2】
３． 前記（Ｂ）ブロック化イソシアネートシラン化合物が、下記式（５）または（６）で表される２の親水性組成物、
【化3】
４． さらに、ポリイソシアネート化合物、下記式（７）で表される有機ケイ素化合物、および下記式（８）で表される有機ケイ素化合物からなる群より選択される少なくとも１種の化合物を含む１の親水性組成物、
【化4】
５． １～４のいずれかの親水性組成物からなるコーティング剤、
６． ５のコーティング剤を硬化させてなる親水性被膜
を提供する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の親水性組成物は、耐水性に優れ、プラスチック等の有機基材、ガラス等の無機基材に持続性のある親水性、防曇性を付与できる塗膜を与える。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明について具体的に説明する。
［Ａ］親水性共重合体
本発明の親水性組成物で用いる親水性共重合体（以下、単に「共重合体」または「（Ａ）成分」とも称する。）は、後述の構成単位（ａ）および構成単位（ｂ）を含む。
［Ａ］親水性共重合体
本発明の親水性組成物で用いる親水性共重合体（以下、単に「共重合体」または「（Ａ）成分」とも称する。）は、後述の構成単位（ａ）および構成単位（ｂ）を含む。
【0010】
以下、親水性共重合体の各構成単位について説明する。
本発明で用いる親水性共重合体に含まれる構成単位（ａ）は、下記式（１）で表される。
構成単位（ａ）に含まれるアンモニウム基は、親水性が高く、有機溶媒との親和性が低いため、塗膜表面に露呈しやすく、表面に親水性成分が固定化された塗膜を得ることができる。
本発明で用いる親水性共重合体に含まれる構成単位（ａ）は、下記式（１）で表される。
構成単位（ａ）に含まれるアンモニウム基は、親水性が高く、有機溶媒との親和性が低いため、塗膜表面に露呈しやすく、表面に親水性成分が固定化された塗膜を得ることができる。
【0011】
【化5】
【0012】
式（１）において、Ｒ1は、水素原子またはメチル基であり、好ましくは水素原子である。
Ｒ2は、それぞれ独立に、置換または非置換の炭素数１～６のアルキル基、または炭素数６～１８のアリール基である。
Ｒ2の炭素数１～６のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ2の炭素数６～１８のアリール基の具体例としては、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル（アントラセニル）、フェナントリル、ピレニル、ナフタセニル、インデニル、アズレニル、フルオレニル、ターフェニル基等が挙げられる。
また、これらアルキル基、アリール基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよく、それらの具体例としては、クロロメチル、ブロモエチル、トリフルオロプロピル、クロロフェニル、ブロモフェニル基；シアノエチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ2は、塗膜の表面親水性向上の観点から、好ましくは炭素数１～３のアルキル基またはフェニル基であり、より好ましくはメチル基またはエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
Ｒ2は、それぞれ独立に、置換または非置換の炭素数１～６のアルキル基、または炭素数６～１８のアリール基である。
Ｒ2の炭素数１～６のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ2の炭素数６～１８のアリール基の具体例としては、フェニル、ビフェニル、ナフチル、アントリル（アントラセニル）、フェナントリル、ピレニル、ナフタセニル、インデニル、アズレニル、フルオレニル、ターフェニル基等が挙げられる。
また、これらアルキル基、アリール基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよく、それらの具体例としては、クロロメチル、ブロモエチル、トリフルオロプロピル、クロロフェニル、ブロモフェニル基；シアノエチル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ2は、塗膜の表面親水性向上の観点から、好ましくは炭素数１～３のアルキル基またはフェニル基であり、より好ましくはメチル基またはエチル基であり、さらに好ましくはメチル基である。
【0013】
Ｘ1は、－ＮＨ－または－Ｏ－であり、塗膜の表面親水性および耐加水分解性の向上の観点から、好ましくは－ＮＨ－である。
ｎは、１～６の整数であり、塗膜の表面親水性向上の観点から、好ましくは１～４の整数であり、より好ましくは１～３の整数である。
ｎは、１～６の整数であり、塗膜の表面親水性向上の観点から、好ましくは１～４の整数であり、より好ましくは１～３の整数である。
【0014】
Ｙ1-は、任意の１価のアニオンであるが、塗膜の表面親水性の向上の観点から、好ましくはハロゲンアニオン（ハロゲン化物イオン）、アルキル硫酸アニオン（Ｒa－ＯＳＯ3
-）である。
Ｙ1-のハロゲンアニオンの具体例としては、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-が挙げられる。
Ｙ1-のアルキル硫酸アニオン（Ｒa－ＯＳＯ3 -）は、アルキル基とスルホキシドアニオンとが連結した一価のアニオンであり、Ｒaのアルキル基が、置換または非置換の炭素数１～６のものが好ましく、アルキル基の具体例としては、上記Ｒ2で例示したものと同様のものが挙げられる。
アルキル硫酸アニオンの具体例としては、メチル硫酸アニオン、エチル硫酸アニオン等が挙げられる。
これらの中でも、Ｃｌ-、アルキル基の炭素数が１～３のアルキル硫酸アニオンが好ましく、Ｃｌ-、メチル硫酸アニオン、エチル硫酸アニオンがより好ましく、Ｃｌ-がさらに好ましい。
Ｙ1-のハロゲンアニオンの具体例としては、Ｆ-、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-が挙げられる。
Ｙ1-のアルキル硫酸アニオン（Ｒa－ＯＳＯ3 -）は、アルキル基とスルホキシドアニオンとが連結した一価のアニオンであり、Ｒaのアルキル基が、置換または非置換の炭素数１～６のものが好ましく、アルキル基の具体例としては、上記Ｒ2で例示したものと同様のものが挙げられる。
アルキル硫酸アニオンの具体例としては、メチル硫酸アニオン、エチル硫酸アニオン等が挙げられる。
これらの中でも、Ｃｌ-、アルキル基の炭素数が１～３のアルキル硫酸アニオンが好ましく、Ｃｌ-、メチル硫酸アニオン、エチル硫酸アニオンがより好ましく、Ｃｌ-がさらに好ましい。
【0015】
また、Ｙ1-としては、下記式（９）で表されるアニオンも好適である。
【0016】
【化6】
【0017】
式（９）中、Ｒ16は、置換もしくは非置換の炭素数１２～１４の直鎖状または分岐状のアルキル基である。
Ｒ16のアルキル基の具体例としては、ドデシル（ｎ－ドデシル、イソドデシル等）、トリデシル（ｎ－トリデシル、イソトリデシル等）、テトラデシル（ｎ－テトラデシル、イソテトラデシル等）基等が挙げられる。
これらのアルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよい。
これらの中でも、入手容易性の観点から、ドデシル基およびトリデシル基が好ましく、トリデシル基がより好ましい。また、本発明の効果を一層向上させる観点から、Ｒ16における炭素数１２～１４のアルキル基は直鎖状が好ましい。したがって、本発明の好ましい一実施形態において、Ｒ16は、置換もしくは非置換の直鎖状のトリデシル基であり、非置換の直鎖状のトリデシル基がより好ましい。
Ｒ16のアルキル基の具体例としては、ドデシル（ｎ－ドデシル、イソドデシル等）、トリデシル（ｎ－トリデシル、イソトリデシル等）、テトラデシル（ｎ－テトラデシル、イソテトラデシル等）基等が挙げられる。
これらのアルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよい。
これらの中でも、入手容易性の観点から、ドデシル基およびトリデシル基が好ましく、トリデシル基がより好ましい。また、本発明の効果を一層向上させる観点から、Ｒ16における炭素数１２～１４のアルキル基は直鎖状が好ましい。したがって、本発明の好ましい一実施形態において、Ｒ16は、置換もしくは非置換の直鎖状のトリデシル基であり、非置換の直鎖状のトリデシル基がより好ましい。
【0018】
Ａは、炭素数２～４の直鎖状または分岐状のアルキレン基である。
Ａのアルキレン基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、プロピレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－）、テトラメチレン、１－メチルトリメチレン（－ＣＨ2－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－）、２－メチルトリメチレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－ＣＨ2－）、ジメチルエチレン（－ＣＨ2－Ｃ（ＣＨ3）2－）、エチルエチレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ2ＣＨ3）－）基等が挙げられる。
Ａのアルキレン基の具体例としては、エチレン、トリメチレン、プロピレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－）、テトラメチレン、１－メチルトリメチレン（－ＣＨ2－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－）、２－メチルトリメチレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ3）－ＣＨ2－）、ジメチルエチレン（－ＣＨ2－Ｃ（ＣＨ3）2－）、エチルエチレン（－ＣＨ2－ＣＨ（ＣＨ2ＣＨ3）－）基等が挙げられる。
【0019】
ｇは、－（ＡＯ）－の平均付加モル数であって、２～５０の数であり、塗膜の表面親水性および組成物の粘度低下による作業性向上の観点から、好ましくは２～３０の数、より好ましくは２～２０の数、より一層好ましくは２～１０の数である。
【0020】
すなわち、上記式（５）中、－（ＡＯ）g－は、ポリオキシアルキレン基を表す。－（ＡＯ）g－は、好ましくは２種以上のオキシアルキレン基を含み、より好ましくはオキシブチレン基（－Ｃ4Ｈ8Ｏ－）を含む。このような基を含むことで、共重合体の親水性が高くなりすぎず、有機溶媒との親和性が良好となる。
なお、オキシブチレン基は、分岐状であってもよく、－ＣＨ（ＣＨ2ＣＨ3）－ＣＨ2－Ｏ－およびの－ＣＨ2－ＣＨ2（ＣＨ2ＣＨ3）－Ｏ－のうちの少なくとも一方または両方を含んでいてもよい。このような基を含むことで、有機溶媒との親和性および塗膜の表面親水性が一層向上する。
さらに、－（ＡＯ）g－は、オキシエチレン基（－Ｃ2Ｈ4Ｏ－）を含むことが好ましい。
なお、オキシブチレン基は、分岐状であってもよく、－ＣＨ（ＣＨ2ＣＨ3）－ＣＨ2－Ｏ－およびの－ＣＨ2－ＣＨ2（ＣＨ2ＣＨ3）－Ｏ－のうちの少なくとも一方または両方を含んでいてもよい。このような基を含むことで、有機溶媒との親和性および塗膜の表面親水性が一層向上する。
さらに、－（ＡＯ）g－は、オキシエチレン基（－Ｃ2Ｈ4Ｏ－）を含むことが好ましい。
【0021】
－（ＡＯ）g－におけるオキシブチレン基の割合は、好ましくは３～９０モル％、より好ましくは１０～８０モル％、より一層好ましくは２０～５０モル％、さらに好ましくは３０～４０モル％である。なお、オキシブチレン基が２種以上の構造を有する場合、上記オキシブチレン基の割合は、各構造の割合（モル％）の合計を表す。
また、－（ＡＯ）g－が２種以上のオキシアルキレン基を含む場合、その配列はランダム型、ブロック型のいずれでもよいが、塗膜の表面親水性効果を一層高める観点から、ブロック型が好ましい。なお、ブロック型の場合、配列の順序は問わない。すなわち、スルホン酸基には、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシブチレン鎖の順で連結してもよいし、その逆であってもよい。
また、－（ＡＯ）g－が２種以上のオキシアルキレン基を含む場合、その配列はランダム型、ブロック型のいずれでもよいが、塗膜の表面親水性効果を一層高める観点から、ブロック型が好ましい。なお、ブロック型の場合、配列の順序は問わない。すなわち、スルホン酸基には、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシブチレン鎖の順で連結してもよいし、その逆であってもよい。
【0022】
式（５）で表されるアニオンの具体例としては、下記式で示されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝2｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝3｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝4｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝5｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝15ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝20ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝2｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝3｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝4｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝5｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝15ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝20ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝2｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝3｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝4｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝5｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝15ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）11Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝20ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝2｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝3｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝4｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝5｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝5ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝15ＳＯ3 -
ＣＨ3（ＣＨ2）12Ｏ｛（ＣＨ2）4Ｏ）｝10｛（ＣＨ2）2Ｏ）｝20ＳＯ3 -
【0023】
上記式（１）で表される構成単位（ａ）の具体例としては、下記式で示されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0024】
【化7】
【0025】
本発明で用いる親水性共重合体に含まれる構成単位（ｂ）は、下記式（２）で表される。
構成単位（ｂ）に含まれる加水分解性シリル基は、本発明の親水性組成物が硬化剤を含む場合、この硬化剤に含まれる官能基と架橋反応するか、硬化剤を含まない場合であっても、それ自身で架橋反応する（自己架橋する）ことができる。これにより、塗膜中に親水性共重合体を含む架橋構造が形成される。
構成単位（ｂ）に含まれる加水分解性シリル基は、本発明の親水性組成物が硬化剤を含む場合、この硬化剤に含まれる官能基と架橋反応するか、硬化剤を含まない場合であっても、それ自身で架橋反応する（自己架橋する）ことができる。これにより、塗膜中に親水性共重合体を含む架橋構造が形成される。
【0026】
【化8】
【0027】
上記式（２）中、Ｒ3は、水素原子またはメチル基であり、メチル基が好ましい。
Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－であり、－Ｏ－が好ましい。
Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、エポキシ基、アルコキシ基（－ＯＲ）および加水分解性シリル基からなる群より選択される基である。
Ｙ2のアルコキシ基（－ＯＲ）としては、Ｒのアルキル基が、置換または非置換の炭素数１～６のものが挙げられ、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、ｉ－プロポキシ、ｎ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、ｔ－ブトキシ、ｎ－ペンチルオキシ、ｎ－ヘキシルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。また、Ｒのアルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよい。
Ｙ2の加水分解性シリル基としては、例えば、トリメトキシシリル、トリエトキシシリル、ジメトキシシリル、ジエトキシシリル、モノメトキシシリル、モノエトキシシリル基等のアルコキシシリル基；アセトキシシリル基等のカルボキシレートシリル基；トリクロロシリル、ジクロロシリル、モノクロロシリル基等のハロシリル基；アミノシリル基；オキシムシリル基；ヒドロシリル基などが挙げられる。
これらの中でも、Ｙ2は、水素原子および水酸基が好ましい。
Ｘ2は、－ＮＨ－または－Ｏ－であり、－Ｏ－が好ましい。
Ｙ2は、水素原子、水酸基、カルボキシ基、アミノ基、イソシアネート基、エポキシ基、アルコキシ基（－ＯＲ）および加水分解性シリル基からなる群より選択される基である。
Ｙ2のアルコキシ基（－ＯＲ）としては、Ｒのアルキル基が、置換または非置換の炭素数１～６のものが挙げられ、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ、ｉ－プロポキシ、ｎ－ブトキシ、ｓｅｃ－ブトキシ、ｔ－ブトキシ、ｎ－ペンチルオキシ、ｎ－ヘキシルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。また、Ｒのアルキル基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子や、シアノ基等のその他の置換基で置換されていてもよい。
Ｙ2の加水分解性シリル基としては、例えば、トリメトキシシリル、トリエトキシシリル、ジメトキシシリル、ジエトキシシリル、モノメトキシシリル、モノエトキシシリル基等のアルコキシシリル基；アセトキシシリル基等のカルボキシレートシリル基；トリクロロシリル、ジクロロシリル、モノクロロシリル基等のハロシリル基；アミノシリル基；オキシムシリル基；ヒドロシリル基などが挙げられる。
これらの中でも、Ｙ2は、水素原子および水酸基が好ましい。
【0028】
ｍは、０～１０の整数であり、０～６の整数が好ましく、１～４の整数がより好ましく、２～４の整数がより一層好ましい。但し、ｍが０のとき、Ｙ2は水素原子である。
【0029】
本発明の親水性組成物において、（Ａ）親水性共重合体は、（Ｂ）ブロック化イソシアネートシランと併用し、加熱処理を行うことで、ブロック化イソシアネートシランと共重合体とで架橋構造を形成することができる。また、例えば、親水性共重合体と、酸触媒等の硬化触媒とを併用すると、共重合体自身が架橋反応する（自己架橋する）こともできる。ゆえに、親水性共重合体と硬化剤とを含む組成物から形成される塗膜は、架橋構造を有し、優れた耐水性を発揮することができる。
【0030】
このような点から、上記式（２）において、Ｙ2は、水酸基がより好ましい。
【0031】
上記式（２）で表される構成単位（ｂ）の具体例としては、下記式で示されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
【0032】
【化9】
【0033】
本発明で用いる親水性共重合体において、構成単位（ａ）の含有率は、５～６０質量％が好ましく、１０～５０質量％がより好ましく、１５～４０質量％がより一層好ましい。構成単位（ａ）の含有率が５質量％未満である場合、共重合体の親水性が不十分となり、塗膜化した際の、塗膜の表面親水性が低下する場合がある。一方、構成単位（ａ）の含有率が６０質量％を超える場合、共重合体の親水性が高くなりすぎるため、塗膜化した際の、塗膜の耐水性が低下する場合がある。
さらに、本発明の親水性共重合体において、構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）との合計含有率は３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がより一層好ましい。構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）との合計含有率が３０質量％未満である場合、構成単位（ａ）の親水性因子の寄与度が小さくなり、塗膜にした際の、塗膜の表面親水性が低下する場合がある。上限は特に制限されず、構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）のみでもよいが、８０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６５質量％以下がより一層好ましい。
さらに、本発明の親水性共重合体において、構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）との合計含有率は３０質量％以上が好ましく、３５質量％以上がより好ましく、４０質量％以上がより一層好ましい。構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）との合計含有率が３０質量％未満である場合、構成単位（ａ）の親水性因子の寄与度が小さくなり、塗膜にした際の、塗膜の表面親水性が低下する場合がある。上限は特に制限されず、構成単位（ａ）と構成単位（ｂ）のみでもよいが、８０質量％以下が好ましく、７０質量％以下がより好ましく、６５質量％以下がより一層好ましい。
【0034】
本発明で用いる親水性共重合体は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記構成単位に加えて、例えば、下記式（３）で表される構成単位を含んでいてもよい。
【0035】
【化10】
【0036】
上記式（３）中、Ｒ4は、水素原子またはメチル基であり、メチル基が好ましい。
Ｘ3は、－ＮＨ－または－Ｏ－であり、－Ｏ－が好ましい。
Ａ’は、炭素数１～６のアルキレン基であり、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数１～３のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Ｒ5は、炭素数１～６のアルキル基であり、その具体例としては、上記Ｒ2で例示した基と同様のものが挙げられるが、中でもメチル基が好ましい。
ｆは、１～１０の整数であり、２～８の整数が好ましく、３～６の整数がより好ましい。
Ｘ3は、－ＮＨ－または－Ｏ－であり、－Ｏ－が好ましい。
Ａ’は、炭素数１～６のアルキレン基であり、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン基等が挙げられる。
これらの中でも、炭素数１～３のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。
Ｒ5は、炭素数１～６のアルキル基であり、その具体例としては、上記Ｒ2で例示した基と同様のものが挙げられるが、中でもメチル基が好ましい。
ｆは、１～１０の整数であり、２～８の整数が好ましく、３～６の整数がより好ましい。
【0037】
本発明において、親水性共重合体が、その他の構成単位を含む場合、その合計含有率は、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましく、５～５０質量％がより一層好ましい。
親水性共重合体に含まれる各構成単位の順序は任意であり、すなわち、親水性共重合体は、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
親水性共重合体に含まれる各構成単位の順序は任意であり、すなわち、親水性共重合体は、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
【0038】
本発明において、親水性共重合体の重量平均分子量は、有機溶媒との親和性および塗膜の硬度を向上させる観点から、好ましくは１，０００～５０，０００、より好ましくは５，０００～４０，０００、より一層好ましくは１０，０００～３０，０００、さらに好ましくは１５，０００～２０，０００である。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（標準物質：ポリエチレングリコール・ポリエチレンオキシド）により求めた値である。
【0039】
また、親水性共重合体の粘度は、有機溶媒との相溶性や作業性の観点から、０．０１～０．５Ｐａ・ｓ（温度２５℃）が好ましい。なお、粘度は、回転粘度計により測定した値である。
さらに、親水性共重合体のガラス転移温度は、－１０～５０℃が好ましい。なお、ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に基づいて測定した値である。
さらに、親水性共重合体のガラス転移温度は、－１０～５０℃が好ましい。なお、ガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１に基づいて測定した値である。
【0040】
本発明で用いる親水性共重合体は、市販品を用いてもよく、例えば、大成ファインケミカル（株）製のアクリット１ＷＸ等が挙げられる。
【0041】
［Ｂ］ブロック化イソシアネートシラン化合物
（Ｂ）成分のブロック化イソシアネートシラン化合物は、親水性共重合物の硬化剤として作用する成分であり、本発明では下記式（４）で表されるブロック化イソシアネート基を有する有機ケイ素化合物が好ましい。
なお、ブロック化イソシアネートシラン単体のほか、加水分解性シリル基部分が一部加水分解している構造や、さらに分子間縮合してオリゴマーとなった部分加水分解縮合物も同様の性能が発現するため本発明の硬化剤成分として使用可能である。
（Ｂ）成分のブロック化イソシアネートシラン化合物は、親水性共重合物の硬化剤として作用する成分であり、本発明では下記式（４）で表されるブロック化イソシアネート基を有する有機ケイ素化合物が好ましい。
なお、ブロック化イソシアネートシラン単体のほか、加水分解性シリル基部分が一部加水分解している構造や、さらに分子間縮合してオリゴマーとなった部分加水分解縮合物も同様の性能が発現するため本発明の硬化剤成分として使用可能である。
【0042】
【化11】
【0043】
式（４）において、Ｒ6は、それぞれ独立して炭素原子数１～８のアルキル基を表し、Ｌは、２価の連結基を表し、Ｘ4は、－Ｏ－または－ＮＲ7－を表し、Ｙ3は、水素原子または１価の有機基を表し、Ｒ7は、水素原子、炭素原子数１～８のアルキル基またはＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表し、ｋは、１～３の整数を表す。
【0044】
Ｒ6の炭素原子数１～８のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ネオペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル、ｎ－ヘプチル、ｎ－オクチル基等が挙げられ、中でも、メチル基、エチル基が好ましい。
【0045】
Ｌの２価の連結基の具体例としては、アルキレン基、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ－、ＣＯ－、―ＣＯＯ－、―ＮＲＣＯ－、－ＳＯ2－およびこれらの組合せからなるものが挙げられる。ここで、Ｒは、水素原子または炭素原子数１～４のアルキル基を表し、水素原子が好ましい。なお、アルキル基としては、上記で例示したアルキル基のうち、炭素原子数１～４のものが挙げられる、
これらの中でも、有機ケイ素化合物を製造する際の原料の入手性から、２価の連結基としては、－（ＣＨ2）n－（ｎは１～１０、好ましくは１～６、より好ましくは１～４の整数）で表されるアルキレン基、またはこの－（ＣＨ2）n－のうち１つ以上のメチレン単位が、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－ＣＯ－および－ＣＯＯ－に置換されている基が好ましく、－（ＣＨ2）3－（トリメチレン基）がより好ましい。
これらの中でも、有機ケイ素化合物を製造する際の原料の入手性から、２価の連結基としては、－（ＣＨ2）n－（ｎは１～１０、好ましくは１～６、より好ましくは１～４の整数）で表されるアルキレン基、またはこの－（ＣＨ2）n－のうち１つ以上のメチレン単位が、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＨ－、－ＣＯ－および－ＣＯＯ－に置換されている基が好ましく、－（ＣＨ2）3－（トリメチレン基）がより好ましい。
【0046】
Ｘ4は、－Ｏ－または－ＮＲ7－であるが、ブロック化イソシアネートシラン化合物の保護基の一部を形成する基であり、加熱により脱離されるため、特に制限されるものではない。
Ｘ4の－ＮＲ7－において、Ｒ7は水素原子、炭素原子数１～８のアルキル基またはＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表す。
Ｒ7の炭素原子数１～８のアルキル基としては、上記Ｒ6で例示した基と同様のものが挙げられるが、中でも直鎖または分岐の炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
－ＮＲ7－において、Ｒ7がＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表す場合、－ＮＲ7－は、式（１）中のＹ3と含窒素ヘテロ環構造を形成する。このようなヘテロ環構造中には、窒素原子を２つ以上含むことが好ましく、窒素原子を２つ含むことがより好ましい。ヘテロ環構造としては、５員環または６員環構造が好ましく、５員環構造がより好ましい。このようなヘテロ環構造としては、イミダゾール環、ピラゾール環、１，２，３－トリアゾール環、１，２，４－トリアゾール環が好ましく、ピラゾール環がより好ましい。
なお、上記環構造は、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、カルボキシ基、水酸基、エステル基、オキソ基（＝Ｏ）等の置換基を有していてもよい。
好適な環構造としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Ｘ4の－ＮＲ7－において、Ｒ7は水素原子、炭素原子数１～８のアルキル基またはＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表す。
Ｒ7の炭素原子数１～８のアルキル基としては、上記Ｒ6で例示した基と同様のものが挙げられるが、中でも直鎖または分岐の炭素原子数１～５のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
－ＮＲ7－において、Ｒ7がＹ3と結合して環構造を形成することが可能な基を表す場合、－ＮＲ7－は、式（１）中のＹ3と含窒素ヘテロ環構造を形成する。このようなヘテロ環構造中には、窒素原子を２つ以上含むことが好ましく、窒素原子を２つ含むことがより好ましい。ヘテロ環構造としては、５員環または６員環構造が好ましく、５員環構造がより好ましい。このようなヘテロ環構造としては、イミダゾール環、ピラゾール環、１，２，３－トリアゾール環、１，２，４－トリアゾール環が好ましく、ピラゾール環がより好ましい。
なお、上記環構造は、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、カルボキシ基、水酸基、エステル基、オキソ基（＝Ｏ）等の置換基を有していてもよい。
好適な環構造としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0047】
【化12】
【0048】
Ｙ3は、水素原子または１価の有機基であるが、ブロック化イソシアネートシラン化合物の保護基の一部を形成する基であり、加熱により脱離されるため、特に制限されるものではない。
Ｙ3の１価の有機基の具体例としては、炭素原子数１～２０の置換基を有していてもよい１価炭化水素基、－ＯＨ基（ただし、Ｘが、－Ｏ－の場合を除く。）、Ｎ＝Ｒ17（Ｒ17は、炭素原子数６～２０のアリール基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキリデン基を表す。）等が挙げられる。
上記炭素原子数１～２０の１価炭化水素基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、炭素原子数７～２０のアラルキル基等が挙げられる。
上記アルキル基の具体例としては、Ｒ6で例示した基に加え、ｎ－ノニル、ｎ－デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、イコシル基等が挙げられる。
上記アリール基の具体例としては、フェニル、ナフチル基等が挙げられる。
上記アラルキル基の具体例としては、ベンジル、フェニルエチル基等が挙げられる。
また、これらの基は、その水素原子の少なくとも一部がその他の置換基で置換されていてもよく、その他の置換基としては、カルボキシ基、エステル基、水酸基等が挙げられる。
Ｙ3の１価の有機基の具体例としては、炭素原子数１～２０の置換基を有していてもよい１価炭化水素基、－ＯＨ基（ただし、Ｘが、－Ｏ－の場合を除く。）、Ｎ＝Ｒ17（Ｒ17は、炭素原子数６～２０のアリール基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキリデン基を表す。）等が挙げられる。
上記炭素原子数１～２０の１価炭化水素基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、炭素原子数７～２０のアラルキル基等が挙げられる。
上記アルキル基の具体例としては、Ｒ6で例示した基に加え、ｎ－ノニル、ｎ－デシル、ウンデシル、ドデシル、トリデシル、イコシル基等が挙げられる。
上記アリール基の具体例としては、フェニル、ナフチル基等が挙げられる。
上記アラルキル基の具体例としては、ベンジル、フェニルエチル基等が挙げられる。
また、これらの基は、その水素原子の少なくとも一部がその他の置換基で置換されていてもよく、その他の置換基としては、カルボキシ基、エステル基、水酸基等が挙げられる。
【0049】
Ｒ17の、炭素原子数６～２０のアリール基またはヘテロアリール基で置換されていてもよい炭素原子数１～１０のアルキリデン基としては、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチリデン、フェニルメチリデン、ジフェニルメチリデン、エチリデン、プロピリデン、プロパン－２－イリデン、ブチリデン、ブタン－２－イリデン、ペンチリデン、４－メチルペンタン－２－イリデン、ヘキシリデン、シクロヘキシリデン、へプチリデン、オクチリデン、ノニリデン、デシリデン基等が挙げられる。
炭素原子数６～２０のアリール基の具体例としては、上記Ｙ3で例示した基と同様のものが挙げられる。
炭素原子数６～２０のヘテロアリール基の具体例としては、ピロール－１－イル、１Ｈ－ピロール－２－イル、イミダゾール－１－イル、イミダゾール－２－イル、ピラゾール－１－イル、ピラゾール－３－イル、ピリジン－２－イル、ピリジン－３－イル基等が挙げられる。
炭素原子数６～２０のアリール基の具体例としては、上記Ｙ3で例示した基と同様のものが挙げられる。
炭素原子数６～２０のヘテロアリール基の具体例としては、ピロール－１－イル、１Ｈ－ピロール－２－イル、イミダゾール－１－イル、イミダゾール－２－イル、ピラゾール－１－イル、ピラゾール－３－イル、ピリジン－２－イル、ピリジン－３－イル基等が挙げられる。
【0050】
特に、上記式（４）で表されるブロック化イソシアネートシラン化合物は、下記式（５）または式（６）で表されるものが好ましい。
【0051】
【化13】
【0052】
Ｒ7およびＲ8は、それぞれ独立して、水素原子または１価の有機基を表すが、Ｒ7とＲ8またはＲ7とＹ3が互いに連結して環構造を形成していてもよい。
上記Ｒ7およびＲ8の１価の有機基としては、例えば、炭素原子数１～２０の１価炭化水素基、炭素数６～２０のヘテロアリール基等が挙げられる。
炭素原子数１～２０の１価炭化水素基の具体例としては、上記Ｙ3で例示した基と同様のものが挙げられるが、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素数６～２０のアリール基が好ましく、これらの具体例としても上記と同様のものが挙げられる。
炭素原子数６～２０のヘテロアリール基としては、上記Ｒ17で例示した基と同様のものが挙げられる。
Ｒ7とＲ8が互いに連結して形成する環構造としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
なお、これらの炭化水素基やヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、カルボキシ基、水酸基、エステル基等が挙げられる。
Ｒ7－メチリデン－Ｒ8で表される基としては、上記Ｒ17で例示したアルキリデン基が挙げられ、中でも、ジフェニルメチリデン、プロパン－２－イリデン、ブタン－２－イリデン、４－メチルペンタン－２－イリデン、シクロヘキシリデン基が好ましい。
上記Ｒ7およびＲ8の１価の有機基としては、例えば、炭素原子数１～２０の１価炭化水素基、炭素数６～２０のヘテロアリール基等が挙げられる。
炭素原子数１～２０の１価炭化水素基の具体例としては、上記Ｙ3で例示した基と同様のものが挙げられるが、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素数６～２０のアリール基が好ましく、これらの具体例としても上記と同様のものが挙げられる。
炭素原子数６～２０のヘテロアリール基としては、上記Ｒ17で例示した基と同様のものが挙げられる。
Ｒ7とＲ8が互いに連結して形成する環構造としては、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
なお、これらの炭化水素基やヘテロアリール基は、置換基を有していてもよい。置換基の具体例としては、カルボキシ基、水酸基、エステル基等が挙げられる。
Ｒ7－メチリデン－Ｒ8で表される基としては、上記Ｒ17で例示したアルキリデン基が挙げられ、中でも、ジフェニルメチリデン、プロパン－２－イリデン、ブタン－２－イリデン、４－メチルペンタン－２－イリデン、シクロヘキシリデン基が好ましい。
【0053】
Ｒ7およびＹ3の具体例としては、上記と同様であるが、中でも、これらは互いに結合して窒素原子とともに環構造を形成していることが好ましい。環構造としては、５員環または６員環が好ましく、５員環がより好ましい。
また、この環構造は、窒素原子を２つ有することが好ましく、イミダゾール環、ピラゾール環、１，２，３－トリアゾール環、１，２，４－トリアゾール環がより好ましく、ピラゾール環がより一層好ましい。
なお、上記環構造は、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、カルボキシ基、水酸基、エステル基、オキソ基（＝Ｏ）等の置換基を有していてもよい。
好適な環構造としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、この環構造は、窒素原子を２つ有することが好ましく、イミダゾール環、ピラゾール環、１，２，３－トリアゾール環、１，２，４－トリアゾール環がより好ましく、ピラゾール環がより一層好ましい。
なお、上記環構造は、炭素原子数１～２０のアルキル基、炭素原子数６～２０のアリール基、カルボキシ基、水酸基、エステル基、オキソ基（＝Ｏ）等の置換基を有していてもよい。
好適な環構造としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0054】
【化14】
【0055】
（Ｂ）成分のブロック化イソシアネートシラン化合物の好ましい具体例としては、下記の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0056】
【化15】
【0057】
本発明の親水性組成物（以下、単に「組成物」とも称する。）は、上記（Ａ）、（Ｂ）成分を含むものであり、具体的には、（Ａ）成分１００質量部に対し、（Ｂ）成分が、０．００１～１０質量部含まれる。
（Ｂ）成分の含有量が、下限値未満である場合、所望の耐水性向上効果が発現せず、上限値を超える場合には効果が飽和し、対費用効果が低下するほか、元来のシランカップリング剤が持つ、疎水性の影響が大きくなり、親水性が低下する傾向がある。
本発明の親水性組成物に含まれる（Ａ）成分の含有量は、特に限定されないが、親水性の観点から、組成物全体の１～４０質量％が好ましく、１０～２５質量％がより好ましい。
（Ｂ）成分の含有量が、下限値未満である場合、所望の耐水性向上効果が発現せず、上限値を超える場合には効果が飽和し、対費用効果が低下するほか、元来のシランカップリング剤が持つ、疎水性の影響が大きくなり、親水性が低下する傾向がある。
本発明の親水性組成物に含まれる（Ａ）成分の含有量は、特に限定されないが、親水性の観点から、組成物全体の１～４０質量％が好ましく、１０～２５質量％がより好ましい。
【0058】
本発明の親水性組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて、その他の成分を含んでもよく、特に、硬化剤を含むことが好ましい。
硬化剤は、上記親水性共重合体の架橋反応を促進し、塗膜内部の架橋構造の形成に寄与する。この際、硬化剤は、架橋構造に組み込まれてもよいし、組み込まれなくてもよい。
硬化剤は、上記親水性共重合体の架橋反応を促進し、塗膜内部の架橋構造の形成に寄与する。この際、硬化剤は、架橋構造に組み込まれてもよいし、組み込まれなくてもよい。
【0059】
架橋構造に組み込まれる硬化剤の場合、上記親水性共重合体の側鎖に含まれる官能基（具体的には、構成単位（ｂ）に含まれる官能基Ｙ2、または（Ｂ）成分のアルコキシシリル基）と架橋反応する官能基や構造を有することが好ましい。この際、架橋の様式は、共有結合、イオン結合、水素結合または配位結合のいずれでもよいが、共有結合が好ましい。
架橋構造に組み込まれる硬化剤としては、分子内に、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等の官能基、シロキサン構造、メラミン構造等の分子構造、金属イオン等を有するものが好ましい。
架橋構造に組み込まれる硬化剤としては、分子内に、加水分解性シリル基、イソシアネート基、エポキシ基、カルボジイミド基、オキサゾリル基、エポキシ基、水酸基、カルボキシ基、アミノ基等の官能基、シロキサン構造、メラミン構造等の分子構造、金属イオン等を有するものが好ましい。
【0060】
架橋反応しうる親水性共重合体側鎖の官能基と、硬化剤の官能基または構造との好適な組み合わせは、例えば、表１に示すとおりである。
【0061】
【表1】
【0062】
加水分解性シリル基を有する硬化剤としては、加水分解性シリル基、加水分解性シリル基を含むシロキサン構造を有する化合物等が挙げられ、具体的には、下記式（７）で表される化合物、下記式（８）で表される化合物、下記式（８）で表される化合物の加水分解縮合物等が挙げられる。
【0063】
【化16】
【0064】
上記式（７）中、Ｒ10およびＲ11は、それぞれ独立に、炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～８、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基、または炭素数６～１０、好ましくは炭素数６～８のアリール基である。
Ｒ10およびＲ11のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ10およびＲ11のアリール基の具体例としては、フェニル、トリル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ10は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましく、Ｒ11は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記式（７）中、ｊは、１～１０の整数であり、好ましくは１～６の整数、より好ましくは１～４の整数、より一層好ましくは２～４の整数である。
ｉは、１～３の整数であり、好ましくは３である。
Ｒ10およびＲ11のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、イソブチル、ｓ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒ10およびＲ11のアリール基の具体例としては、フェニル、トリル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ10は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基、エチル基がより好ましく、Ｒ11は、炭素数１～３のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記式（７）中、ｊは、１～１０の整数であり、好ましくは１～６の整数、より好ましくは１～４の整数、より一層好ましくは２～４の整数である。
ｉは、１～３の整数であり、好ましくは３である。
【0065】
上記式（７）で表される化合物の具体例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリス（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリス（トリエトキシシリルプロピル）イソシアヌレート等が挙げられるが、これらに限定されない。
【0066】
上記式（８）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数１～６の１価の有機基を表す。
式（８）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15の炭素数１～６の１価の有機基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、炭素数１～６のアルキル基、炭素数２～６のアルケニル基等が挙げられる。
炭素数１～６のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数２～６のアルケニル基の具体例としては、ビニル、アリル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15の炭素数１～６の１価の有機基は、加水分解性の観点から、炭素数１～４のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
式（８）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15の炭素数１～６の１価の有機基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、例えば、炭素数１～６のアルキル基、炭素数２～６のアルケニル基等が挙げられる。
炭素数１～６のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、シクロヘキシル基等が挙げられる。
炭素数２～６のアルケニル基の具体例としては、ビニル、アリル基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15の炭素数１～６の１価の有機基は、加水分解性の観点から、炭素数１～４のアルキル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
【0067】
式（８）中、ｈは、１～２０の整数を表し、３～１２の整数が好ましく、５～１２の整数がより好ましい。ｈが２０以下であると、コーティング液とした場合の粘度が高くなり過ぎず、均一性の高い防曇膜を形成することができる。また、ｈが１以上であると、式（５）で表される化合物の反応性を制御し易く、親水性に優れた防曇膜を形成することができる。
【0068】
本発明において、「式（８）で表される化合物の加水分解縮合物」とは、式（８）で表される化合物中のＳｉ－ＯＲ12、Ｓｉ－ＯＲ13、Ｓｉ－ＯＲ14、およびＳｉ－ＯＲ15の少なくとも１つにおいて、シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）が形成された構造を有する化合物を意味する。式（８）で表される化合物の縮合物は、例えば、２分子以上の式（８）で表される化合物が、互いに縮合または加水分解縮合することによって形成され得る。加水分解縮合について、式（８）中のＲ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15がメチル基（－ＣＨ3）である場合を例に以下説明する。加水分解縮合の一例においては、Ｓｉ－ＯＣＨ3の加水分解によってＳｉ－ＯＨが形成され、次いで、Ｓｉ－ＯＨの脱水縮合によってＳｉ－Ｏ－Ｓｉが形成される。
式（８）で表される化合物の加水分解縮合物の構造としては特に制限されず、例えば、ランダム型、直線型、ラダー型、かご型等が挙げられる。
式（８）で表される化合物の加水分解縮合物の構造としては特に制限されず、例えば、ランダム型、直線型、ラダー型、かご型等が挙げられる。
【0069】
なお、式（８）で表される化合物およびその加水分解縮合物において、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15に水素原子が含まれる場合、その水素原子は、式（８）の化合物の製造時に原料として添加された化合物に含まれる水素原子であっても、加水分解によって導入された水素原子であってもよい。すなわち、式（８）中、Ｒ12、Ｒ13、Ｒ14およびＲ15のうちの少なくとも１つが水素原子である場合、式（８）中のＳｉ－ＯＨ基の少なくとも１つは、式（８）の化合物の製造時に原料として添加された化合物に含まれるＳｉ－ＯＨ基であってもよく、加水分解によって形成されたＳｉ－ＯＨ基であってもよい。
【0070】
式（８）で表される化合物は、市販品であってもよい。式（８）で表される化合物は、例えば、三菱ケミカル（株）製のＭＫＣ（登録商標）シリケート（例えば、ＭＳ５１、ＭＳ５６）として入手可能である。
【0071】
式（８）で表される化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３００～１，５００が好ましく、５００～１，２００がより好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）（標準物質：ポリエチレングリコール・ポリエチレンオキシド）により求めた値である。
【0072】
イソシアネート基を有する硬化剤としては、脂肪族、脂環式または芳香族のポリイソシアネート等が挙げられる。
具体的には、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ、ナフタレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、メチレンビス（４，１－シクロヘキシレン）ジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ジイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、ジイソシアネート化合物のビウレット体やイソシアヌレート体等のイソシアネート誘導体等が挙げられる。
これらの中でも、塗膜の黄変を抑制する観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートが好ましい。
イソシアネート基を有する硬化剤は、市販品として入手でき、旭化成（株）製のデュラネート（登録商標）ＴＰＡ－１００、ＴＫＡ－１００、２４Ａ－１００、２２Ａ－７５Ｐ、Ｐ３０１－７５Ｅ等；東ソー（株）製のコロネート（登録商標）ＨＸ、ＨＫ、２７１５等；三井化学（株）製のタケネート（登録商標）５００、６００等を用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
具体的には、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ、ナフタレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエステル、水添キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、メチレンビス（４，１－シクロヘキシレン）ジイソシアネート、１，３－ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ジイソシアネート化合物とトリメチロールプロパン等のポリオール化合物とのアダクト体、ジイソシアネート化合物のビウレット体やイソシアヌレート体等のイソシアネート誘導体等が挙げられる。
これらの中でも、塗膜の黄変を抑制する観点から、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるポリイソシアネートが好ましい。
イソシアネート基を有する硬化剤は、市販品として入手でき、旭化成（株）製のデュラネート（登録商標）ＴＰＡ－１００、ＴＫＡ－１００、２４Ａ－１００、２２Ａ－７５Ｐ、Ｐ３０１－７５Ｅ等；東ソー（株）製のコロネート（登録商標）ＨＸ、ＨＫ、２７１５等；三井化学（株）製のタケネート（登録商標）５００、６００等を用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0073】
メラミン構造を有する硬化剤としては、メラミン樹脂が好ましく、具体例としては、グアナミン、メラミン、Ｎ－ブチルメラミン、Ｎ－フェニルメラミン、Ｎ，Ｎ－ジフェニルメラミン、Ｎ，Ｎ－ジアリルメラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”－トリフェニルメラミン、Ｎ，Ｎ’，Ｎ”－トリメチロールメラミン、ベンゾグアナミン、２，４－ジアミノ－６－メチル－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－ブチル－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－ベンジルオキシ－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－ブトキシ－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－シクロヘキシル－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－クロロ－ｓｙｍ－トリアジン、２，４－ジアミノ－６－メルカプト－ｓｙｍ－トリアジン、アメリン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラシアノエチルベンゾグアナミン）等のメラミン類と、ホルムアルデヒド、およびアルコール類（例えば、メタノール等）との縮合物等が挙げられる。
メラミン構造を有する硬化剤は、市販品として入手でき、三井化学（株）製のユーバン（登録商標）２０ＳＥ、２２５；ＤＩＣ（株）製のアミディア（登録商標）Ｌ－１１７－６０、Ｌ－１０９－６５、４７－５０８－６０、Ｌ－１１８－６０、Ｇ８２１－６０、Ｊ８２０－６０等を用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
メラミン構造を有する硬化剤は、市販品として入手でき、三井化学（株）製のユーバン（登録商標）２０ＳＥ、２２５；ＤＩＣ（株）製のアミディア（登録商標）Ｌ－１１７－６０、Ｌ－１０９－６５、４７－５０８－６０、Ｌ－１１８－６０、Ｇ８２１－６０、Ｊ８２０－６０等を用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0074】
エポキシ基を有する硬化剤としては、脂肪族、脂環式または芳香族のジエポキシ化合物、トリエポキシ化合物等が挙げられる。
具体的には、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンジグリシジルエーテル（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル）、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂型エポキシ樹脂、１，５－ヘキサジエンジエポキシド、１，４－ペンタジエンジエポキシド、１，２：６，７－ジエポキシへプタン、１，２：８，９－ジエポキシノナン、２，２’－（１，６－ヘキサンジイル）ビスオキシラン、１，２：７，８－ジエポキシオクタン、１，５－ジエポキシシクロヘキサン、１，２：３，４－ジエポキシシクロヘキサン、１，２：５，６－ジエポキシシクロオクタン、リモネンジオキシド、シス－１，２：４，５－ジエポキシ－ｐ－メンタン、１，６－ジエポキシナフサレン、トリエポキシデカン等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
具体的には、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンジグリシジルエーテル（ビスフェノールＡジグリシジルエーテル）、エチレングリコールジグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン系エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック樹脂型エポキシ樹脂、１，５－ヘキサジエンジエポキシド、１，４－ペンタジエンジエポキシド、１，２：６，７－ジエポキシへプタン、１，２：８，９－ジエポキシノナン、２，２’－（１，６－ヘキサンジイル）ビスオキシラン、１，２：７，８－ジエポキシオクタン、１，５－ジエポキシシクロヘキサン、１，２：３，４－ジエポキシシクロヘキサン、１，２：５，６－ジエポキシシクロオクタン、リモネンジオキシド、シス－１，２：４，５－ジエポキシ－ｐ－メンタン、１，６－ジエポキシナフサレン、トリエポキシデカン等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0075】
アミノ基を有する硬化剤としては、第１級アミン、第２級アミンを含有する脂肪族、脂環式または芳香族のジアミン、トリアミン、テトラアミン等が挙げられる。
具体的には、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、２－メチル－１，５－ジアミノペンタン、３，３－ジメチルブタン－１，２－ジアミン、４－メチルペンタン－１，２－ジアミン、２，２，４，４－テトラメチルシクロブタン、２－メチルシクロヘキサン－１，３－ジアミン、２，４－ジアミノトルエン、２，５－ジアミノトルエン、２，６－ジアミノトルエン、３，４－ジアミノトルエン、２，３－ジアミノトルエン、２，５－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、３，４－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、２，６－ジメチルベンゼン－１，４－ジアミン、２，４－ジメチルベンゼン－１，３－ジアミン、３，５－ジメチル－１，２－ベンゼンジアミン、４－エチルベンゼン－１，３－ジアミン、２，５－ジメチルベンゼン－１，４－ジアミン、４－メトキシベンゼン－１，３－ジアミン、４－（１，１－ジメチルエチル）－１，２－ベンゼンジアミン、パラフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、Ｎ－イソプロピル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ－へキシルエチレンジアミン、５－イソプロピルアミノアミルアミン、ｎ－ブチルエチレンジアミン、Ｎ－ターシャリーブチルブタン－１，４－ジアミン、Ｎ－エチルヘキサン－１，６－ジアミン、ｎ－イソブチルエタン－１，２－ジアミン、Ｎ－シクロへキシル－１，２－エタンジアミン、Ｎ－１－メチルシクロヘキサン－１，４－ジアミン、Ｎ－メチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－フェニルエチレンジアミン、ｎ－エチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－１－メチルベンゼン－１，３－ジアミン、４－アミノ－Ｎ－メチルアニリン、２－アミノジフェニルアミン、４－アミノジフェニルアミン、Ｎ－１，４－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－１，５－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－イソプロピル－ベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－（３－アミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルトリメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルブチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピル－２，３－ブタン－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－２－ブテン－１，４－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピルエチレンジアミン、Ｎ－プロピル－Ｎ’－イソプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルブタン－１，４－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、（１Ｒ，２Ｒ）－１－Ｎ，２－Ｎ－ジメチルシクロヘキサン－１，２－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－１，２－シクロヘキサンジアミン、１－Ｎ，４－Ｎ－ジメチルシクロヘキサン－１，４－ジアミン、１，４－ベンゼンジアミン、１，２，４－トリアミノベンゼン、２，４，５－トリアミノトルエン、２，４，６－トリアミノトルエン、２，３，４－トリアミノトルエン、３，５，６－トリアミノトルエン、３－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，３－トリアミン、２－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，３－トリアミン、４－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，４－トリアミン、１－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，４－トリアミン、３－Ｎ－メチルベンゼン－１，３，５－トリアミン、１－Ｎ’，１－Ｎ”－ジエチルプロパン－１，１，１－トリアミン、４－（３，４－ジアミノフェニル）ベンゼン－１，２－ジアミン、１－Ｎ，１－Ｎ，２－Ｎ，２－Ｎ，３－Ｎ，３－Ｎ，４－Ｎ，４－Ｎ－オクタメチルブタン－１，２，３，４－テトラアミン、４－［３－アミノ－４－（メチルアミノ）フェニル］ベンゼン－１，２－ジアミンなどが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
具体的には、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、２－メチル－１，５－ジアミノペンタン、３，３－ジメチルブタン－１，２－ジアミン、４－メチルペンタン－１，２－ジアミン、２，２，４，４－テトラメチルシクロブタン、２－メチルシクロヘキサン－１，３－ジアミン、２，４－ジアミノトルエン、２，５－ジアミノトルエン、２，６－ジアミノトルエン、３，４－ジアミノトルエン、２，３－ジアミノトルエン、２，５－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、３，４－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、２，６－ジメチルベンゼン－１，４－ジアミン、２，４－ジメチルベンゼン－１，３－ジアミン、３，５－ジメチル－１，２－ベンゼンジアミン、４－エチルベンゼン－１，３－ジアミン、２，５－ジメチルベンゼン－１，４－ジアミン、４－メトキシベンゼン－１，３－ジアミン、４－（１，１－ジメチルエチル）－１，２－ベンゼンジアミン、パラフェニレンジアミン、オルトフェニレンジアミン、Ｎ－イソプロピル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ－へキシルエチレンジアミン、５－イソプロピルアミノアミルアミン、ｎ－ブチルエチレンジアミン、Ｎ－ターシャリーブチルブタン－１，４－ジアミン、Ｎ－エチルヘキサン－１，６－ジアミン、ｎ－イソブチルエタン－１，２－ジアミン、Ｎ－シクロへキシル－１，２－エタンジアミン、Ｎ－１－メチルシクロヘキサン－１，４－ジアミン、Ｎ－メチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－フェニルエチレンジアミン、ｎ－エチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－１－メチルベンゼン－１，３－ジアミン、４－アミノ－Ｎ－メチルアニリン、２－アミノジフェニルアミン、４－アミノジフェニルアミン、Ｎ－１，４－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－１，５－ジメチルベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－イソプロピル－ベンゼン－１，２－ジアミン、Ｎ－（３－アミノフェニル）－Ｎ－フェニルアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルトリメチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルブチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピル－２，３－ブタン－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－２－ブテン－１，４－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジイソプロピルエチレンジアミン、Ｎ－プロピル－Ｎ’－イソプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチルブタン－１，４－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－１，３－プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジエチルエチレンジアミン、（１Ｒ，２Ｒ）－１－Ｎ，２－Ｎ－ジメチルシクロヘキサン－１，２－ジアミン、Ｎ，Ｎ’－ジメチル－１，２－シクロヘキサンジアミン、１－Ｎ，４－Ｎ－ジメチルシクロヘキサン－１，４－ジアミン、１，４－ベンゼンジアミン、１，２，４－トリアミノベンゼン、２，４，５－トリアミノトルエン、２，４，６－トリアミノトルエン、２，３，４－トリアミノトルエン、３，５，６－トリアミノトルエン、３－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，３－トリアミン、２－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，３－トリアミン、４－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，４－トリアミン、１－Ｎ－メチルベンゼン－１，２，４－トリアミン、３－Ｎ－メチルベンゼン－１，３，５－トリアミン、１－Ｎ’，１－Ｎ”－ジエチルプロパン－１，１，１－トリアミン、４－（３，４－ジアミノフェニル）ベンゼン－１，２－ジアミン、１－Ｎ，１－Ｎ，２－Ｎ，２－Ｎ，３－Ｎ，３－Ｎ，４－Ｎ，４－Ｎ－オクタメチルブタン－１，２，３，４－テトラアミン、４－［３－アミノ－４－（メチルアミノ）フェニル］ベンゼン－１，２－ジアミンなどが挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0076】
カルボジイミド基を有する硬化剤としては、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、ｔ－ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ－ｔ－ブチルカルボジイミド、ジ－β－ナフチルカルボジイミド、Ｎ－イソプロピル－Ｎ’－［２－（メタクリロイルオキシ）エチル］カルボジイミド等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0077】
オキサゾリン基を有する硬化剤としては、２，２’－ビス（２－オキサゾリン）、２，２’－イソプロピリデンビス（４－フェニル－２－オキサゾリン）、１，３－ビス（４，５－ジヒドロ－２－オキサゾリル）ベンゼン、１，４－ビス（４，５－ジヒドロ－２－オキサゾリル）ベンゼン等が挙げられる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0078】
金属イオンを有する硬化剤としては、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等のアルミニウム有機化合物などが挙げられる。
【0079】
これらの中でも、取扱いの容易さの観点から、イソシアネート基またはメラミン構造を有する硬化剤が好ましく、Ｙ2が水酸基である構成単位（ｂ）を含む親水性共重合体と、イソシアネート基またはメラミン構造を有する硬化剤とを組み合わせることがより好ましく、Ｙ2が水酸基である構成単位（ｂ）を含む親水性共重合体と、ポリイソシアネートまたはメラミン樹脂とを組み合わせることがさらに好ましい。
すなわち、本発明の好ましい一実施形態は、本発明の親水性共重合体と、前記硬化剤として、ポリイソシアネートまたはメラミン樹脂とを含む親水性組成物である。中でも、Ｙ2が水酸基である構成単位（ｂ）を含む親水性共重合体と、イソシアネート基を有する硬化剤（ポリイソシアネート）との組み合わせの場合、低温条件下（例えば、１１０℃以下）でも架橋反応が進行し、耐熱性の低い基材上にも本発明に係る組成物により塗膜を形成できるため、特に好ましい。
すなわち、本発明の好ましい一実施形態は、本発明の親水性共重合体と、前記硬化剤として、ポリイソシアネートまたはメラミン樹脂とを含む親水性組成物である。中でも、Ｙ2が水酸基である構成単位（ｂ）を含む親水性共重合体と、イソシアネート基を有する硬化剤（ポリイソシアネート）との組み合わせの場合、低温条件下（例えば、１１０℃以下）でも架橋反応が進行し、耐熱性の低い基材上にも本発明に係る組成物により塗膜を形成できるため、特に好ましい。
【0080】
一方、架橋構造に組み込まれない硬化剤（硬化触媒）としては、無機酸、有機酸、有機金属塩、ルイス酸等が挙げられる。
無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸等が挙げられる。
有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、ｐ－トルエンスルホン酸、クエン酸等が挙げられる。
有機金属塩としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ｎ－ヘキシルアミン、ジメチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、酢酸エタノールアミン、ギ酸ジメチルアニリン、安息香酸テトラエチルアンモニウム塩、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、酢酸ベンゾイルトリメチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウムアセテート、オクチル酸スズ等が挙げられる。
ルイス酸としては、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、塩化スズ（ＳｎＣｌ4）、塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ4）等が挙げられる。
また、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジバーサテート等のアルキル錫エステル化合物等も好適に用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、架橋構造に組み込まれる硬化剤と、組み込まれない硬化剤（硬化触媒）を適宜組み合わせて用いてもよい。
無機酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸等が挙げられる。
有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、ｐ－トルエンスルホン酸、クエン酸等が挙げられる。
有機金属塩としては、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ｎ－ヘキシルアミン、ジメチルアミン、トリブチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、酢酸エタノールアミン、ギ酸ジメチルアニリン、安息香酸テトラエチルアンモニウム塩、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、ギ酸ナトリウム、ギ酸カリウム、酢酸ベンゾイルトリメチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウムアセテート、オクチル酸スズ等が挙げられる。
ルイス酸としては、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、塩化スズ（ＳｎＣｌ4）、塩化チタン（ＴｉＣｌ4）、塩化亜鉛（ＺｎＣｌ4）等が挙げられる。
また、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジバーサテート等のアルキル錫エステル化合物等も好適に用いることができる。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、架橋構造に組み込まれる硬化剤と、組み込まれない硬化剤（硬化触媒）を適宜組み合わせて用いてもよい。
【0081】
本発明の親水性組成物が硬化剤を含有する場合、その含有量は、上記親水性共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０５～５０質量部であり、より好ましくは０．１～１０質量部である。
【0082】
本発明の親水性組成物は、さらに、下記式（１０）で表される親水性有機ケイ素化合物および／またはその加水分解縮合物を含むことが好ましい。
【0083】
【化17】
【0084】
式（１０）中、Ｒ18およびＲ19は、それぞれ独立に、炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～８、より好ましくは炭素数１～６のアルキル基、または炭素数６～１０、好ましくは炭素数６～８のアリール基であり、これらアルキル基およびアリール基の具体例としては、それぞれＹ3で例示した基と同様のものが挙げられるが、これらの中でもメチル基が好ましい。
Ｒ20は、炭素数６～１４、好ましくは炭素数６～１０の芳香環を含む２価の有機基であり、芳香族炭化水素環を含む２価の有機基が好ましく、ベンゼン環またはナフタレン環を含む２価の有機基がより好ましく、ベンゼン環またはナフタレン環を含むアリーレン基、アラルキレン基がより一層好ましい。
Ｒ20のアリーレン基の具体例としては、１，２－フェニレン、１，３－フェニレン、１，４－フェニレン、ナフチレン基等が挙げられる。
Ｒ20のアラルキレン基の具体例としては、メチレンフェニレン、エチレンフェニレン、メチレンフェニレンメチレン、エチレンフェニレンエチレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ18は、フェニレン基が好ましく、１，４－フェニレン基がより好ましい。
Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基を表し、その具体例としては、Ｒ6で例示した基のうち、炭素数１～６のものと同様のものが挙げられるが、これらの中でもメチル基が好ましい。
Ｘ5は、炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～８、より好ましくは炭素数１～６のアルキレン基を表す。
Ｘ5のアルキレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、シクロへキシレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｘ5は、メチレン、エチレン、トリメチレン基が好ましく、トリメチレン基がより好ましい。
Ｙ4は、ＣＯＯ-、ＳＯ3 -、またはＰＯ4 -を表すが、得られる塗膜の耐久性の観点から、ＳＯ3 -が好ましい。
ｏは、１～３の整数であるが、３が好ましい。
Ｒ20は、炭素数６～１４、好ましくは炭素数６～１０の芳香環を含む２価の有機基であり、芳香族炭化水素環を含む２価の有機基が好ましく、ベンゼン環またはナフタレン環を含む２価の有機基がより好ましく、ベンゼン環またはナフタレン環を含むアリーレン基、アラルキレン基がより一層好ましい。
Ｒ20のアリーレン基の具体例としては、１，２－フェニレン、１，３－フェニレン、１，４－フェニレン、ナフチレン基等が挙げられる。
Ｒ20のアラルキレン基の具体例としては、メチレンフェニレン、エチレンフェニレン、メチレンフェニレンメチレン、エチレンフェニレンエチレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｒ18は、フェニレン基が好ましく、１，４－フェニレン基がより好ましい。
Ｒ21およびＲ22は、それぞれ独立に、炭素数１～６のアルキル基を表し、その具体例としては、Ｒ6で例示した基のうち、炭素数１～６のものと同様のものが挙げられるが、これらの中でもメチル基が好ましい。
Ｘ5は、炭素数１～１０、好ましくは炭素数１～８、より好ましくは炭素数１～６のアルキレン基を表す。
Ｘ5のアルキレン基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、シクロへキシレン基等が挙げられる。
これらの中でも、Ｘ5は、メチレン、エチレン、トリメチレン基が好ましく、トリメチレン基がより好ましい。
Ｙ4は、ＣＯＯ-、ＳＯ3 -、またはＰＯ4 -を表すが、得られる塗膜の耐久性の観点から、ＳＯ3 -が好ましい。
ｏは、１～３の整数であるが、３が好ましい。
【0085】
このような親水性有機ケイ素化合物の具体例を以下に示すが、これらに限定されない。これらの中でも式（１１）で表されるものが好ましい。
【0086】
【化18】
【0087】
親水性有機ケイ素化合物を用いる場合、本発明の親水性組成物におけるその含有量は、上記親水性共重合体１００質量部に対して、好ましくは０．０１～１０質量部、より好ましくは０．１～１質量部である。
【0088】
本発明の親水性組成物は、必要に応じて、溶媒を含んでいてもよい。溶媒は、親水性共重合体、場合により硬化剤、親水性有機ケイ素化合物およびその他の添加剤を溶解または分散でき、各成分と反応せず、後述の乾燥工程において容易に除去できるものであれば特に制限されない。
溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、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、２－メトキシエチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、１－メトキシ－２－プロパノール、１－メトキシ－２－プロピルアセテート、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。
例えば、ポリイソシアネートを硬化剤として使用する場合、イソシアネート基と反応しない溶媒（例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒）を用いることが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、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、２－メトキシエチルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、１－メトキシ－２－プロパノール、１－メトキシ－２－プロピルアセテート、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、トルエン、酢酸エチル、乳酸エチル、乳酸メチル、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。
例えば、ポリイソシアネートを硬化剤として使用する場合、イソシアネート基と反応しない溶媒（例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒）を用いることが好ましい。
これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【0089】
本発明の親水性組成物は、必要に応じて、顔料、成膜助剤、充填剤（フィラー）、トナー、湿潤剤、帯電防止剤、顔料分散剤、可塑剤、酸化防止剤、流れコントロール剤、粘度調整剤、消泡剤、紫外線吸収剤、分散剤等の添加剤をさらに含んでもよい。
【0090】
組成物の固形分濃度は、塗工性および作業性の観点から、好ましくは５～８０質量％、より好ましくは１０～３０質量％である。
組成物の粘度は、塗工性および作業性の観点から、好ましくは０．０１～０．０５Ｐａ・ｓ（温度２５℃）である。なお、粘度は、回転粘度計により測定した値である。
本発明の組成物は、１液型であってもよいし、使用前に２液以上を混合して使用する型であってもよい。
組成物の粘度は、塗工性および作業性の観点から、好ましくは０．０１～０．０５Ｐａ・ｓ（温度２５℃）である。なお、粘度は、回転粘度計により測定した値である。
本発明の組成物は、１液型であってもよいし、使用前に２液以上を混合して使用する型であってもよい。
【0091】
本発明の組成物は、各種基材に適用することで、これらに親水性を付与することができる。
上記基材を構成する材料の具体例としては、例えば、ガラス；合成樹脂｛ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂、エチレン四フッ化エチレン共重合体樹脂、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体樹脂等）、ポリブタジエン、ポリイソプロピレン、ＳＢＲ、ニトリルラバー、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンラバー、ネオプレンラバー、ポリサルファイド、ブチルラバー等｝；金属（鉄、アルミニウム、ステンレススチール、チタン、銅、黄銅、これらの合金等）；セルロース、セルロース誘導体、セルロース類似体（キチン、キトサン、ポルフィラン等）、綿、絹、ウール等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、ビニロン、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアラミド繊維等の合成繊維；これらの繊維の複合繊維（ポリエステル／綿等）等が挙げられ、その形態としては、基板、シート、フィルム、繊維、これらを用いた各種物品等が挙げられる。
上記基材を構成する材料の具体例としては、例えば、ガラス；合成樹脂｛ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂、エチレン四フッ化エチレン共重合体樹脂、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体樹脂等）、ポリブタジエン、ポリイソプロピレン、ＳＢＲ、ニトリルラバー、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンラバー、ネオプレンラバー、ポリサルファイド、ブチルラバー等｝；金属（鉄、アルミニウム、ステンレススチール、チタン、銅、黄銅、これらの合金等）；セルロース、セルロース誘導体、セルロース類似体（キチン、キトサン、ポルフィラン等）、綿、絹、ウール等の天然繊維、レーヨン等の再生繊維、アセテート等の半合成繊維、ビニロン、ポリエステル、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアラミド繊維等の合成繊維；これらの繊維の複合繊維（ポリエステル／綿等）等が挙げられ、その形態としては、基板、シート、フィルム、繊維、これらを用いた各種物品等が挙げられる。
【0092】
本発明の組成物は、既知の塗布法を適用して、基板等の表面上に塗膜を形成し、親水性コート膜とすることが可能である。
塗布法としては、例えば、バーコート法、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フロートコート法、刷毛塗り法、グラビアコート法、ロール転写法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、スリットコート法、スクリーンコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等が用いられる。これらの中でも、バーコート法が好ましい。
塗布法としては、例えば、バーコート法、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フロートコート法、刷毛塗り法、グラビアコート法、ロール転写法、ブレードコート法、エアーナイフコート法、スリットコート法、スクリーンコート法、インクジェット法、フレキソ印刷法等が用いられる。これらの中でも、バーコート法が好ましい。
【0093】
基材上に組成物を塗布後、加熱することにより、硬化した塗膜を得ることができる。
加熱温度は、好ましくは４０～２５０℃であり、より好ましくは８０～１２０℃である。乾燥時間は、好ましくは１０秒～１２時間であり、より好ましくは３０秒～３時間である。
なお、上記と同様の条件で予備乾燥を行い、組成物中の溶媒を除去してもよい。
加熱雰囲気は、空気雰囲気、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン等）雰囲気のいずれであってもよい。
加熱温度は、好ましくは４０～２５０℃であり、より好ましくは８０～１２０℃である。乾燥時間は、好ましくは１０秒～１２時間であり、より好ましくは３０秒～３時間である。
なお、上記と同様の条件で予備乾燥を行い、組成物中の溶媒を除去してもよい。
加熱雰囲気は、空気雰囲気、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン等）雰囲気のいずれであってもよい。
【0094】
本発明の塗膜の厚さ（乾燥膜厚）は、特に制限されないが、好ましくは０．１～５０μｍであり、より好ましくは１～１０μｍである。
【実施例0095】
以下、実施例および比較例を示して本発明をより詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0096】
（１）コーティング組成物（親水性組成物）の製造
［実施例１］
（Ａ）成分として下記式（１２）、（１３）、（１４）、（１５）および（１６）で表される構成単位を含む共重合体である、アクリット１ＷＸ（大成ファインケミカル（株）製）のメチルエチルケトン－ＩＰＡ（１：２,ｗｔ／ｗｔ）溶液（固形分濃度２５質量％、Ａ－１とする）、（Ｂ）成分として下記（Ｂ－１）で示す化合物、ジオクチル錫触媒のネオスタンＵ－８３０（日東化成（株）製）を表２に示す配合組成で混合し、親水性組成物を調製した。
［実施例１］
（Ａ）成分として下記式（１２）、（１３）、（１４）、（１５）および（１６）で表される構成単位を含む共重合体である、アクリット１ＷＸ（大成ファインケミカル（株）製）のメチルエチルケトン－ＩＰＡ（１：２,ｗｔ／ｗｔ）溶液（固形分濃度２５質量％、Ａ－１とする）、（Ｂ）成分として下記（Ｂ－１）で示す化合物、ジオクチル錫触媒のネオスタンＵ－８３０（日東化成（株）製）を表２に示す配合組成で混合し、親水性組成物を調製した。
【0097】
【化19】
【0098】
［実施例２～７,比較例１～６］
（Ｂ）成分の種類を表２に示されるように変更したことや、表２に示される硬化剤を添加した以外は、実施例１と同様にして親水性組成物を調製した。
（Ｂ）成分の種類を表２に示されるように変更したことや、表２に示される硬化剤を添加した以外は、実施例１と同様にして親水性組成物を調製した。
【0099】
【表2】
【0100】
なお、表１中、略語は以下のとおりである。
Ｂ－１：上記式（８－ａ）で表されるシラン化合物
Ｂ－２：上記式（８－ｂ）で表されるシラン化合物
Ｂ－３：上記式（４－ａ）で表されるシラン化合物
Ｂ’－１：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－４０３）
Ｂ’－２：３－イソシアネートプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－９００７）
Ｃ－１：トリス－（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－９６５９）
Ｃ－２：テトラメトキシシランの部分加水分解オリゴマーであるＭＫＣ（登録商標）シリケートＭＳ５１（三菱ケミカル（株）製）
Ｄ－１：上記式（１１）で表されるシラン化合物
Ｂ－１：上記式（８－ａ）で表されるシラン化合物
Ｂ－２：上記式（８－ｂ）で表されるシラン化合物
Ｂ－３：上記式（４－ａ）で表されるシラン化合物
Ｂ’－１：３－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－４０３）
Ｂ’－２：３－イソシアネートプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－９００７）
Ｃ－１：トリス－（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート（信越化学工業（株）製、ＫＢＭ－９６５９）
Ｃ－２：テトラメトキシシランの部分加水分解オリゴマーであるＭＫＣ（登録商標）シリケートＭＳ５１（三菱ケミカル（株）製）
Ｄ－１：上記式（１１）で表されるシラン化合物
【0101】
（２）親水性組成物の保存安定性評価
上記各実施例および比較例で調製した直後の親水性組成物を、それぞれ５０ｍＬのポリエチレン容器に４０ｇずつ量りとり、４０℃に設定した恒温器（ＳＰＨＨ－２０１、エスペック（株））中に３ヶ月間静置した。３ヶ月後、乾燥機から取り出し、２５℃／５０％相対湿度の条件下で１時間静置した後、組成物の様子を観察した。保存安定性の評価基準は以下の通りである。
○：組成物が流動性を保っていた
×：組成物がゲル状に固化していた
上記各実施例および比較例で調製した直後の親水性組成物を、それぞれ５０ｍＬのポリエチレン容器に４０ｇずつ量りとり、４０℃に設定した恒温器（ＳＰＨＨ－２０１、エスペック（株））中に３ヶ月間静置した。３ヶ月後、乾燥機から取り出し、２５℃／５０％相対湿度の条件下で１時間静置した後、組成物の様子を観察した。保存安定性の評価基準は以下の通りである。
○：組成物が流動性を保っていた
×：組成物がゲル状に固化していた
【0102】
（３）塗膜の作成と評価
上記各実施例および比較例で調製した直後の親水性組成物を、それぞれポリカーボネート板にバーコーター（Ｎｏ．１４）を用いて塗布し、直後に１２０℃で１時間乾燥させて親水性被膜を得た。得られた被膜について、次の各試験を行い、それらの結果を表３に示した。
上記各実施例および比較例で調製した直後の親水性組成物を、それぞれポリカーボネート板にバーコーター（Ｎｏ．１４）を用いて塗布し、直後に１２０℃で１時間乾燥させて親水性被膜を得た。得られた被膜について、次の各試験を行い、それらの結果を表３に示した。
【0103】
〔防曇性〕
上記各被膜に呼気を吹きかけ、被膜の表面が曇った場合を×、曇らなかった場合を○とし、さらに、６０℃の温水浴上方、水面から３ｃｍの高さに１分間静置し、被膜の表面が曇らなかった場合を◎として、防曇性を評価した。
〔耐水性〕
上記各被膜を、２５℃にて５分間上水に浸漬し、紙ワイパーで表面の水を吸い取った後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
続いて、各被膜をさらに１時間上水に浸漬し、紙ワイパーで表面の水を吸い取った後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
〔耐湿性〕
上記各被膜を、５０℃、９８％ＲＨに設定した恒温恒湿器（ＫＣＬ－２０００Ｗ、東京理化器械（株））中に、２４時間静置した。その後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
上記各被膜に呼気を吹きかけ、被膜の表面が曇った場合を×、曇らなかった場合を○とし、さらに、６０℃の温水浴上方、水面から３ｃｍの高さに１分間静置し、被膜の表面が曇らなかった場合を◎として、防曇性を評価した。
〔耐水性〕
上記各被膜を、２５℃にて５分間上水に浸漬し、紙ワイパーで表面の水を吸い取った後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
続いて、各被膜をさらに１時間上水に浸漬し、紙ワイパーで表面の水を吸い取った後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
〔耐湿性〕
上記各被膜を、５０℃、９８％ＲＨに設定した恒温恒湿器（ＫＣＬ－２０００Ｗ、東京理化器械（株））中に、２４時間静置した。その後、２５℃にて１０分間自然乾燥し、上記防曇性の評価を行った。
【0104】
【表3】
【0105】
表３に示されるように、ブロック化イソシアネートシラン化合物を含む実施例１～６の組成物は、保存安定性が良好であり、耐水性試験（５分間水浸漬、１時間水浸漬）後、および耐湿性試験（５０℃、９８％ＲＨ、２４時間）後であっても優れた親水性および防曇性を維持しており、実施例６の被膜において、特に耐久性に優れることがわかる。
一方、ブロック化イソシアネートシラン化合物を含まない比較例１の被膜においては、５分間水浸漬後の防曇性が消失しており、耐水性に劣ることがわかる。また、ブロック化されていないイソシアネートシラン化合物を含む比較例２、および３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む比較例３の組成物は、保存安定性が不良であることがわかる。
また、ブロック化イソシアネートシラン化合物を過剰に添加した比較例４の組成物から得られる硬化膜は、防曇性に劣ることがわかる。
一方、ブロック化イソシアネートシラン化合物を含まない比較例１の被膜においては、５分間水浸漬後の防曇性が消失しており、耐水性に劣ることがわかる。また、ブロック化されていないイソシアネートシラン化合物を含む比較例２、および３－グリシドキシプロピルトリメトキシシランを含む比較例３の組成物は、保存安定性が不良であることがわかる。
また、ブロック化イソシアネートシラン化合物を過剰に添加した比較例４の組成物から得られる硬化膜は、防曇性に劣ることがわかる。