本發明涉及親水性的單層膜。
背景技術：
近年來，針對由塑料等有機材料、及玻璃等無機材料形成的基材，改善起霧、污垢的要求日趨強烈。
作為解決起霧的問題的方法，提出了利用含有反應性表面活性劑、丙烯酸系低聚物的防霧涂料，提高親水性、吸水性的方法(例如，參見非專利文獻1。)。另外，作為解決污垢的問題的手段，提出了通過提高材料表面的親水性，從而利用灑水或降雨使附著于外壁等的外界氣體疏水性物質等污垢上浮而將其除去的方法(例如，參見非專利文獻2及3。)。
還提出了在基材的表面上涂布交聯聚合性單體組合物并控制紫外線照射量，形成發生了不完全聚合的交聯聚合物，接下來，涂布親水性單體并再次照射紫外線，由此，在交聯聚合物的表面上嵌段聚合或接枝聚合親水單體的親水性材料(專利文獻1及專利文獻2)。
然而，對于上述的單純在基材表面上嵌段聚合或接枝聚合親水性單體的方法而言，由于親水性基僅存在于表面，所以存在耐久性低，無法耐受長期使用的問題。
此外，提出了使用具有陰離子性親水基的化合物和乙醇胺類等的親水性材料(專利文獻5)、及使用具有未被中和的陰離子性親水基的化合物和無機質膠體溶膠等的親水性材料(專利文獻6)。然而，使用乙醇胺的方法存在下述問題：由于乙醇胺自身殘留在膜內部，導致表面發粘，或難以親水化，等等；使用具有未被中和的陰離子性親水基的化合物的方法存在下述問題：難以獲得親水性，透明性也容易降低，等等。
作為解決上述問題的手段，本申請的發明人之前提出了一種單層膜，所述單層膜中，特定的陰離子性親水基從膜內部朝向膜表面傾斜(偏析)，陰離子性親水基在表面附近以高濃度存在(專利文獻3及專利文獻4)。
通過這些方法，可得到親水性和透明性優異的膜，但例如在應用于要求極高的透明性的光學用途等的構件的情況下，有時需要更高的透明性。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2001－98007號公報
專利文獻2：日本特開2011－229734號公報
專利文獻3：國際公開第2007/064003號公報
專利文獻4：國際公開第2012/014829號公報
專利文獻5：日本特開昭55－90516號公報
專利文獻6：日本特開2005－187576號公報
非專利文獻
非專利文獻1：東亞合成研究年報，TREND 1999年2月號，39～44頁
非專利文獻2：高分子，44(5)，307頁
非專利文獻3：未來材料，2(1)，36－41頁
技術實現要素：
發明所要解決的課題
本發明的課題在于提供一種親水基在表面上偏析的由交聯樹脂形成的親水性和透明性優異的單層膜，及親水性、防霧性、防污性等優異的具有該單層膜的材料。
用于解決課題的手段
本申請的發明人為了解決上述課題而進行了研究，結果發現，通過將下述組合物聚合，可得到親水基在表面上偏析、并且與現有技術相比具有更高的透明性的親水性的單層膜，所述組合物含有：
具有陰離子性親水基和具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團的化合物(I)，及
具有3個以上羥基和2個以上、優選3個以上具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團的化合物(II)；從而完成了本發明。
即，本發明的特征在于，是一種單層膜，其是由交聯樹脂形成的，所述交聯樹脂是通過將下述組合物聚合而得到的，所述組合物含有：
化合物(I)，所述化合物(I)具有陰離子性親水基、和至少1個具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團，及
化合物(II)，所述化合物(II)具有3個以上羥基、和2個以上、優選3個以上具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團(其中，不具有陰離子性親水基。)；
該單層膜的陰離子性親水基的表面濃度(Sa)與該單層膜膜厚1/2地點處的該親水基的深部濃度(Da)的傾斜度(Sa/Da)為1.1以上。
作為上述化合物(I)，優選后述的通式(100)表示的化合物。作為該通式(100)中的A，優選選自后述的通式(121)～(125)中的至少1種具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團。
作為上述化合物(II)，優選后述的通式(200)表示的化合物。
本發明的層疊體的特征在于，具有至少1層上述單層膜。
發明的效果
通過將本發明中使用的組合物聚合，可得到親水基在表面上偏析的由交聯樹脂形成的單層膜，該單層膜的親水性和透明性優異，可作為防霧性、防污性等優異的材料使用。
附圖說明
[圖1]圖1為表示實施例中制備用于測定陰離子濃度的傾斜度(Sa/Da)的試樣的方法的簡圖。
具體實施方式
本發明的單層膜的制造中使用的組合物的特征在于，含有下述化合物(I)及化合物(II)。
[化合物(I)]
上述化合物(I)具有陰離子性親水基、和具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團。通過將含有這樣的具有陰離子性親水基和具有碳－碳雙鍵的官能團的化合物的組合物聚合，可向由得到的交聯性樹脂形成的單層膜賦予親水性。
作為上述陰離子性親水基，例如，可舉出磺酸基、羧基、磷酸基、O－硫酸基(－O－SO3－)、及N－硫酸基(－NH－SO3－)等。這些陰離子性親水基中，優選磺酸基、羧基、及磷酸基，更優選磺酸基。
化合物(I)具有至少1個陰離子性親水基。該陰離子性親水基可以是氫離子鍵合于陰離子而成的酸的形態，也可以是氫離子以外的抗衡陽離子(counter cation)鍵合于陰離子而成的鹽的形態。
因此，典型地，磺酸基以下述式(α)的形式、羧基以下述式(β)的形式、磷酸基以下述式(γ1)或(γ2)的形式、O－硫酸基以下述式(δ)的形式、N－硫酸基以下述式(ε)的形式被包含在化合物(I)中即可。
－SO3Z(α)－COOZ(β)－OP＝O(OZ)2(γ1)(－O)2P＝O(OZ)1(γ2)
－O－SO3Z(δ)－NH－SO3Z(ε)
上述式(α)～(ε)中，Z為選自氫離子、銨離子、堿金屬離子、及1/2原子的堿土金屬中的至少1種1價陽離子。需要說明的是，本發明中所謂銨離子，是指氫離子鍵合于氨、伯胺、仲胺或叔胺而成的陽離子。
作為上述銨離子，從親水性的觀點考慮，優選氫離子鍵合于氨及碳原子數少的胺而成的陽離子，更優選氫離子鍵合于氨而形成的銨離子、甲基銨。
作為上述堿金屬，例如，可舉出鋰、鈉、鉀、銣等。
作為上述堿土金屬，例如，可舉出鈹、鎂、鈣、鍶、鋇等。
上述陰離子性親水基中，鹽的形態(鍵合有氫離子以外的抗衡陽離子的形態)容易使得到的單層膜親水化，因而存在更優選鹽的形態的傾向。
陰離子性親水基由上述式(α)～(ε)表示時，作為Z，優選為銨離子、堿金屬離子、1/2原子的堿土金屬離子，更優選為堿金屬離子，進一步優選為鈉離子、鉀離子、及銣離子。
需要說明的是，陰離子性基為磺酸基、O－硫酸基、N－硫酸基以外的基團時，典型地為羧基、磷酸基時，如果不是鹽的形態，則還存在難以親水化的情況。
化合物(I)還具有至少1個具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團。作為該具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團，該官能團只要能進行自由基聚合或離子聚合即可，沒有特別限制，例如，可舉出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烯丙基、甲代烯丙基、乙烯基、異丙烯基、馬來酰基(－CO－CH＝CH－CO－)、衣康酰基(－CO－CH＝CH－CO－)、苯乙烯基、及α－甲基－苯乙烯基及包含上述基團的基團。
作為上述丙烯酰基，可舉出丙烯酰基氧基、丙烯酰基硫基、及丙烯酰胺基等。作為上述甲基丙烯酰基，可舉出甲基丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基硫基、及甲基丙烯酰胺基等。
以下，有時也將丙烯酰基和甲基丙烯酰基統稱為(甲基)丙烯酰基，將丙烯酰基氧基和甲基丙烯酰基氧基統稱為(甲基)丙烯酰基氧基，將丙烯酰基硫基和甲基丙烯酰基硫基統稱為(甲基)丙烯酰基硫基，將丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺統稱為(甲基)丙烯酰胺，將烯丙基和甲代烯丙基統稱為(甲代)烯丙基。
作為上述化合物(I)，優選下述通式(100)表示的化合物。
[化學式1]
上述式(100)中，A表示具有1～5個具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團的碳原子數為2～100的有機基團，CD表示包含選自下述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種親水基的基團，n12為與CD鍵合的A的數目，表示1或2，n15為與A鍵合的CD的數目，表示1～5的整數。需要說明的是，具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團是指上述的基團。
[化學式2]
上述式(101)中，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、或銨離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式3]
上述式(102)中，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、或銨離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式4]
上述式(103)中，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、或銨離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式5]
上述式(104)中，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、銨離子、或胺離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式6]
上述式(105)中，r5及r6獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，n05表示0～5的整數，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、或銨離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式7]
上述式(106)中，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，M表示氫原子、堿金屬、1/2原子的堿土金屬、或銨離子，#1表示與式(100)的A中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
需要說明的是，上述通式(101)～(106)中，銨離子、堿金屬、堿土金屬的定義、具體例、及優選方式與上述式(α)～(ε)的情況相同。
上述通式(101)～(106)表示的基團中，優選通式(101)～(104)表示的基團，更優選通式(101)表示的基團。
作為上述通式(100)中的A，優選選自下述通式(121)～(125)中的至少1種具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團。
[化學式8]
上述式(121)中，r表示氫原子或甲基，r1及r2獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，n010表示0～10的整數，#2表示與選自上述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種基團中包含的#1鍵合的化學鍵。
[化學式9]
上述式(122)中，r表示氫原子或甲基，r1及r2獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，n010表示0～10的整數，n05表示0～5的整數，n15表示1～5的整數，#2表示與選自上述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種基團中包含的#1鍵合的化學鍵。
[化學式10]
上述式(123)中，r1及r2獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，#2表示與選自上述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種基團中包含的#1鍵合的化學鍵。
[化學式11]
上述式(124)中，r1表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，#2表示與選自上述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種基團中包含的#1鍵合的化學鍵。
[化學式12]
上述式(125)中，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，r及r0獨立地表示氫原子或甲基，r5及r6獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，R10表示氫原子、碳原子數為1～10的烷基、碳原子數為3～10的環烷基、苯基、芐基、羥基、羥基甲基、或羥基乙基，n01表示0或1，n010表示1～10的整數。#2表示與選自上述通式(101)～(106)表示的基團中的至少1種基團中包含的#1鍵合的化學鍵。
作為具有陰離子性親水基的上述化合物(I)，更優選下述通式(Ia)～(Ib)及(Ih)～(Ij)表示的化合物。
[化學式13]
上述式(Ia)中，r表示氫原子或甲基，r1及r2獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，m1表示0～10的整數，n1表示1～10的整數。
上述式(Ia)中，M表示氫離子、銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，這些中，優選銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，更優選堿金屬離子。
作為上述通式(Ia)表示的化合物，例如，可舉出乙烯基磺酸、乙烯基磺酸鋰、乙烯基磺酸鈉、乙烯基磺酸鉀、乙烯基磺酸銣、乙烯基磺酸銨、乙烯基磺酸鎂、乙烯基磺酸鈣、異丙烯基磺酸、異丙烯基磺酸鋰、異丙烯基磺酸鈉、異丙烯基磺酸鉀、異丙烯基磺酸銣、異丙烯基磺酸銨、異丙烯基磺酸鎂、異丙烯基磺酸鈣、(甲代)烯丙基磺酸、(甲代)烯丙基磺酸鋰、(甲代)烯丙基磺酸鈉、(甲代)烯丙基磺酸鉀、(甲代)烯丙基磺酸銣、(甲代)烯丙基磺酸銨、(甲代)烯丙基磺酸鎂、(甲代)烯丙基磺酸鈣、5,6－己烯基－1－磺酸、5,6－己烯基－1－磺酸鋰、5,6－己烯基－1－磺酸鈉、5,6－己烯基－1－磺酸鉀、5,6－己烯基－1－磺酸銣、5,6－己烯基－1－磺酸銨、5,6－己烯基－1－磺酸鎂、5,6－己烯基－1－磺酸鈣等。
[化學式14]
上述式(Ib)中，r表示氫原子或甲基，r1及r2獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，m1表示0～10的整數，m2表示0～5的整數，n0表示1～5的整數，n1表示1～10的整數。
上述式(Ib)中，M表示氫離子、銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，這些中，優選銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，更優選堿金屬離子。
作為上述通式(Ib)表示的化合物，例如，可舉出苯乙烯磺酸、苯乙烯磺酸鋰、苯乙烯磺酸鈉、苯乙烯磺酸鉀、苯乙烯磺酸銣、苯乙烯磺酸銨、苯乙烯磺酸鎂、苯乙烯磺酸鈣、α－甲基－苯乙烯磺酸、α－甲基－苯乙烯磺酸鋰、α－甲基－苯乙烯磺酸鈉、α－甲基－苯乙烯磺酸鉀、α－甲基－苯乙烯磺酸銣、α－甲基－苯乙烯磺酸銨、α－甲基－苯乙烯磺酸鎂、α－甲基－苯乙烯磺酸鈣、烯丙基苯磺酸、烯丙基苯磺酸鋰、烯丙基苯磺酸鈉、烯丙基苯磺酸鉀、烯丙基苯磺酸銣、烯丙基苯磺酸銨、烯丙基苯磺酸鎂、烯丙基苯磺酸鈣、甲代烯丙基苯磺酸、甲代烯丙基苯磺酸鋰、甲代烯丙基苯磺酸鈉、甲代烯丙基苯磺酸鉀、甲代烯丙基苯磺酸銣、甲代烯丙基苯磺酸銨、甲代烯丙基苯磺酸鎂、甲代烯丙基苯磺酸鈣、乙烯基萘磺酸、乙烯基萘磺酸鋰、乙烯基萘磺酸鈉、乙烯基萘磺酸鉀、乙烯基萘磺酸銣、乙烯基萘磺酸銨、乙烯基萘磺酸鎂、乙烯基萘磺酸鈣、異丙烯基萘磺酸、異丙烯基萘磺酸鋰、異丙烯基萘磺酸鈉、異丙烯基萘磺酸鉀、異丙烯基萘磺酸銣、異丙烯基萘磺酸銨、異丙烯基萘磺酸鎂、異丙烯基萘磺酸鈣、烯丙基萘磺酸、烯丙基萘磺酸鋰、烯丙基萘磺酸鈉、烯丙基萘磺酸鉀、烯丙基萘磺酸銣、烯丙基萘磺酸銨、烯丙基萘磺酸鎂、烯丙基萘磺酸鈣、甲代烯丙基萘磺酸、甲代烯丙基萘磺酸鋰、甲代烯丙基萘磺酸鈉、甲代烯丙基萘磺酸鉀、甲代烯丙基萘磺酸銣、甲代烯丙基萘磺酸銨、甲代烯丙基萘磺酸鎂、甲代烯丙基萘磺酸鈣、乙烯基蒽磺酸、乙烯基蒽磺酸鋰、乙烯基蒽磺酸鈉、乙烯基蒽磺酸鉀、乙烯基蒽磺酸銣、乙烯基蒽磺酸銨、乙烯基蒽磺酸鎂、乙烯基蒽磺酸鈣、異丙烯基蒽磺酸、異丙烯基蒽磺酸鋰、異丙烯基蒽磺酸鈉、異丙烯基蒽磺酸鉀、異丙烯基蒽磺酸銣、異丙烯基蒽磺酸銨、異丙烯基蒽磺酸鎂、異丙烯基蒽磺酸鈣、烯丙基蒽磺酸、烯丙基蒽磺酸鋰、烯丙基蒽磺酸鈉、烯丙基蒽磺酸鉀、烯丙基蒽磺酸銣、烯丙基蒽磺酸銨、烯丙基蒽磺酸鎂、烯丙基蒽磺酸鈣、甲代烯丙基蒽磺酸、甲代烯丙基蒽磺酸鋰、甲代烯丙基蒽磺酸鈉、甲代烯丙基蒽磺酸鉀、甲代烯丙基蒽磺酸銣、甲代烯丙基蒽磺酸銨、甲代烯丙基蒽磺酸鎂、甲代烯丙基蒽磺酸鈣、乙烯基菲磺酸、乙烯基菲磺酸鋰、乙烯基菲磺酸鈉、乙烯基菲磺酸鉀、乙烯基菲磺酸銣、乙烯基菲磺酸銨、乙烯基菲磺酸鎂、乙烯基菲磺酸鈣、異丙烯基菲磺酸、異丙烯基菲磺酸鋰、異丙烯基菲磺酸鈉、異丙烯基菲磺酸鉀、異丙烯基菲磺酸銣、異丙烯基菲磺酸銨、異丙烯基菲磺酸鎂、異丙烯基菲磺酸鈣、烯丙基菲磺酸、烯丙基菲磺酸鋰、烯丙基菲磺酸鈉、烯丙基菲磺酸鉀、烯丙基菲磺酸銣、烯丙基菲磺酸銨、烯丙基菲磺酸鎂、烯丙基菲磺酸鈣、甲代烯丙基菲磺酸、甲代烯丙基菲磺酸鋰、甲代烯丙基菲磺酸鈉、甲代烯丙基菲磺酸鉀、甲代烯丙基菲磺酸銣、甲代烯丙基菲磺酸銨、甲代烯丙基菲磺酸鎂、甲代烯丙基菲磺酸鈣、苯乙烯二磺酸、苯乙烯二磺酸二鋰、苯乙烯二磺酸二鈉、苯乙烯二磺酸二鉀、苯乙烯二磺酸二銣、苯乙烯二磺酸二銨、苯乙烯二磺酸鎂、苯乙烯二磺酸鈣、異丙烯基苯二磺酸、異丙烯基苯二磺酸鋰、異丙烯基苯二磺酸鈉、異丙烯基苯二磺酸鉀、異丙烯基苯二磺酸銣、異丙烯基苯二磺酸銨、異丙烯基苯二磺酸鎂、異丙烯基苯二磺酸鈣、乙烯基萘三磺酸、乙烯基萘三磺酸三鋰、乙烯基萘三磺酸三鈉、乙烯基萘三磺酸三鉀、乙烯基萘三磺酸三銣、乙烯基萘三磺酸三銨、乙烯基萘三磺酸鎂、乙烯基萘三磺酸鈣、異丙烯基萘三磺酸、異丙烯基萘三磺酸二鋰、異丙烯基萘三磺酸二鈉、異丙烯基萘三磺酸二鉀、異丙烯基萘三磺酸二銣、異丙烯基萘三磺酸二銨、異丙烯基萘三磺酸鎂、異丙烯基萘三磺酸鈣等。
[化學式15]
上述式(Ih)中，M1及M2獨立地表示氫離子、銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，這些中，優選銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，更優選堿金屬離子。
作為上述通式(Ih)表示的化合物，例如，可舉出馬來酸、馬來酸鋰、馬來酸二鋰、馬來酸鈉、馬來酸二鈉、馬來酸鉀、馬來酸二鉀、馬來酸銨、馬來酸二銨、馬來酸鎂、馬來酸鈣等。
[化學式16]
上述式(Ii)中，M1及M2獨立地表示氫離子、銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，這些中，優選銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，更優選堿金屬離子。
作為上述通式(Ii)表示的化合物，例如，可舉出衣康酸、衣康酸鋰、衣康酸二鋰、衣康酸鈉、衣康酸二鈉、衣康酸鉀、衣康酸二鉀、衣康酸銨、衣康酸二銨、衣康酸鎂、衣康酸鈣等。
[化學式17]
上述式(Ij)中，r獨立地表示氫原子或甲基，R10表示氫原子、碳原子數為1～10的烷基、碳原子數為3～10的環烷基、苯基、芐基、羥基、羥基甲基、或羥基乙基。
上述式(Ij)中，M表示氫離子、銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，這些中，優選銨離子、堿金屬離子、或1/2原子的堿土金屬離子，更優選堿金屬離子。
作為上述通式(Ij)表示的化合物，例如，可舉出：
2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸鈉鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸鉀鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸銣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸銨鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸鈣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}乙酸鎂鹽，
2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸鈉鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸鉀鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸銣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸銨鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸鈣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丙酸鎂鹽，
2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸鈉鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸鉀鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸銣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸銨鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸鈣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}丁酸鎂鹽，
2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸鈉鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸鉀鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸銣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸銨鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸鈣鹽、2,2－雙{(甲基)丙烯酰基氧基乙基}戊酸鎂鹽等。
需要說明的是，上述通式(Ia)～(Ib)及(Ih)～(Ij)中，銨離子、堿金屬、堿土金屬的定義、具體例、及優選方式與上述式(α)～(ε)的情況相同。
上述通式(Ia)～(Ib)及(Ih)～(Ij)表示的化合物中，優選通式(Ia)～(Id)表示的化合物，更優選通式(Ia)～(Ib)表示的化合物。
上述化合物(I)的分子量通常為72～18,000，優選為72～3,000，更優選為72～1,000。
上述化合物(I)可單獨使用1種，也可混合使用2種以上。
需要說明的是，本發明中用于制造單層膜的組合物中包含上述化合物(I)，上述化合物(I)中的至少一部分可以反應形成低聚物的形式而被包含在上述組合物中。需要說明的是，此處所謂低聚物，是指通常包含2～20個由上述化合物(I)形成的重復單元的物質。
上述化合物(I)可利用已知的方法或以已知方法為準的方法制造。另外，上述化合物(I)也可作為市售品獲得。
[化合物(II)]
上述化合物(II)具有3個以上羥基、和2個以上、優選3個以上具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團。其中，化合物(II)不具有陰離子性親水基，與化合物(I)不同。通過將含有這樣的化合物的組合物聚合，可得到由經充分交聯的交聯樹脂形成的單層膜。作為具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團，可舉出作為化合物(I)中包含的具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團而例舉的基團。作為具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團，優選(甲基)丙烯酰基、乙烯基、(甲代)烯丙基、苯乙烯基、異丙烯基，更優選(甲基)丙烯酰基、(甲代)烯丙基、苯乙烯基，進一步優選(甲基)丙烯酰基。
作為上述(甲基)丙烯酰基，如化合物(I)的項中所說明的那樣，可舉出(甲基)丙烯酰基氧基、(甲基)丙烯酰基硫基、及(甲基)丙烯酰胺基等，這些中，優選(甲基)丙烯酰基氧基及(甲基)丙烯酰基硫基。
作為上述化合物(II)，優選下述通式(200)表示的化合物。
[化學式18]
上述式(200)中，Mc表示選自下述通式(201)～(209)表示的基團中的至少1種基團，是成為式(200)表示的化合物(II)的主骨架的部分。
上述式(200)中，X表示－O－、－S－、－NH－、或－NCH3－，r表示氫原子或甲基，r1～r4各自獨立地表示氫原子、甲基、乙基、或羥基，m010表示0～10的整數，n030表示0～30的整數，n220表示2～20的整數、優選3～20的整數。
[化學式19]
上述式(201)中，m110表示1～10的整數，N110表示1～10的整數，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵，R5及R6獨立地表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基，m110為2以上時，R5彼此及R6彼此可以相同也可以不同，m110為2以上時，#3彼此可以相同也可以不同。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。作為上述R5及R6，優選的是，R5表示－O－#3或－CH2O－#3，R6表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基。
[化學式20]
上述式(202)中，m110表示1～10的整數，N110表示1～10的整數，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵，R5及R6獨立地表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基，m110為2以上時，R5彼此及R6彼此可以相同也可以不同，m110為2以上時，#3彼此可以相同也可以不同。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。作為上述R5及R6，優選的是，R5表示－O－#3或－CH2O－#3，R6表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基。
[化學式21]
上述式(203)中，m110表示1～10的整數，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵，R5及R6獨立地表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基，m110為2以上時，R5彼此及R6彼此可以相同也可以不同，m110為2以上時，#3彼此可以相同也可以不同。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。作為上述R5及R6，優選的是，R5表示－O－#3或－CH2O－#3，R6表示氫原子、羥基、－O－#3、－CH2OH、－CH2O－#3、或碳原子數為1～4的烷基。
[化學式22]
上述式(204)中，n03表示0～3的整數，n05表示0～5的整數，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵，X3及X4獨立地表示－CH2－、－CH(OH)－、－CH(－O－#3)－、或－CO－，n03為2以上時，X3彼此可以相同也可以不同，n05為2以上時，X4彼此可以相同也可以不同，上述式(204)中的環烷基醚環中包含的碳－碳鍵的一部分可以是碳－碳雙鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式23]
上述式(205)中，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式24]
上述式(206)中，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式25]
上述式(207)中，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式26]
上述式(208)中，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
[化學式27]
上述式(209)中，R10表示氫原子、碳原子數為1～10的烷基、碳原子數為3～10的環烷基、苯基、芐基、羥基、羥基甲基、或羥基乙基，#3表示氫原子或與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。其中，與上述式(200)的n220的數目為相同數目的#3是與式(200)表示的基團中包含的碳原子鍵合的化學鍵。
作為上述化合物(II)，優選下述通式(IIb)～(IIl)表示的化合物。
[化學式28]
上述式(IIb)中，R1、R2、及R3獨立地表示氫原子或甲基。
上述式(IIb)中，m010表示0～10的整數，n110表示1～10的整數，且滿足m010+n110＝1～10。作為m010，優選為0～6的整數，更優選為0～4的整數。作為n110，優選為1～6的整數，更優選為1～4的整數。
上述式(IIb)中，N12表示1或2，作為N12，優選為1。
作為上述通式(IIb)表示的化合物，例如，可舉出：
赤蘚醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、赤蘚醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
木糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、木糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、木糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
阿糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、阿糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、阿糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
核糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、核糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、核糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
半乳糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、半乳糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、半乳糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、半乳糖醇－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
甘露糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、甘露糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、甘露糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、甘露糖醇－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
山梨糖醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、山梨糖醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、山梨糖醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、山梨糖醇－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式29]
上述式(IIc)中，R1、R2、及R3獨立地表示氫原子或甲基。
上述式(IIc)中，m010表示0～10的整數，n110表示1～10的整數，且滿足m010+n110＝1～10。作為m010，優選為0～6的整數，更優選為0～4的整數。作為n110，優選為1～6的整數，更優選為1～4的整數。
上述式(IIc)中，N12表示1或2，作為N12，優選為1。
作為上述通式(IIc)表示的化合物，例如，可舉出：
甘油酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
蘇糖酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、蘇糖酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
葡糖酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡糖酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡糖酸－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡糖酸－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
葡庚糖酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡庚糖酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡庚糖酸－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡庚糖酸－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、葡庚糖酸－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯等。
[化學式30]
上述式(IId)中，m09表示0～9的整數，m010表示0～10的整數，n110表示1～10的整數，滿足m09+m010+n110＝1～10，并且滿足m010+n110＝1～10。作為n010，優選為1～6的整數，更優選為1～4的整數。作為m09，優選為0～6的整數，更優選為0～4的整數。作為m010，優選為0～6的整數，更優選為0～4的整數。作為n110，優選為1～6的整數，更優選為1～4的整數。
上述式(IId)中，N12表示1或2，作為N12，優選為1。
上述式(IId)中，R1、R2、R3、及R4獨立地表示氫原子或甲基，m09為2以上時，R4彼此可以相同也可以不同。
作為上述通式(IId)表示的化合物，例如，可舉出：
蘋果酸－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
酒石酸－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、酒石酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
四羥基己二酸－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、四羥基己二酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、四羥基己二酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、四羥基己二酸－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯等。
[化學式31]
上述式(IIe)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIe)中，m13表示1～3的整數，m28表示2～8的整數、優選3～8的整數，m06表示0～6的整數，m13為1時，m28+m06＝4，m13為2時，m28+m06＝6，m13為3時，m28+m06＝8。作為m13，優選為1～2的整數，更優選為1。
作為上述通式(IIe)表示的化合物，例如，可舉出：
季戊四醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、季戊四醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
二季戊四醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、二季戊四醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、二季戊四醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、二季戊四醇－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
三季戊四醇－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三季戊四醇－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三季戊四醇－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三季戊四醇－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三季戊四醇－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三季戊四醇－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式32]
上述式(IIf)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIf)中，m13表示1～3的整數，m25表示2～5、優選3～5的整數，m03表示0～3的整數，m13為1時，m28+m03＝3，m13為2時，m28+m03＝4，m13為3時，m28+m03＝5。作為m13，優選為1～2的整數，更優選為1。
作為上述通式(IIf)表示的化合物，例如，可舉出：
三羥甲基丙烷－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
雙三羥甲基丙烷－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、雙三羥甲基丙烷－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
三三羥甲基丙烷－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三三羥甲基丙烷－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、三三羥甲基丙烷－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式33]
上述式(IIg)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIg)中，X3及X4獨立地表示－CH2－、－CH(OH)－、－CH(－O－#3)－、或－CO－，n13為2以上時，X4彼此可以相同也可以不同。
上述式(IIg)中，m26表示2～6的整數、優選3～6的整數，m04表示0～4的整數，n01表示0或1的整數，n13表示1～3的整數，且滿足m04+m26＝3+(X4為－CH(－O－#3)的數目)。
上述式(IIg)中的環烷基醚環中包含的碳－碳鍵的一部分可以是碳－碳雙鍵。
作為上述通式(IIg)表示的化合物，例如，可舉出：
核糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、核糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
抗壞血酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、抗壞血酸－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
木糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、木糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
山梨糖醇酐－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、山梨糖醇酐－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
葡萄糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、葡萄糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、葡萄糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
半乳糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、半乳糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、半乳糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
甘露糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、甘露糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、甘露糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
(葡糖酸－1,5－內酯)－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、(葡糖酸－1,5－內酯)－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、(葡糖酸－1,5－內酯)－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式34]
上述式(IIh)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIh)中，m28表示2～8的整數、優選3～8的整數，m06表示0～6的整數，且滿足m28+m06＝8。
作為上述通式(IIh)表示的化合物，例如，可舉出蔗糖(又稱sucrose)－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、蔗糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、蔗糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、蔗糖－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、蔗糖－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、蔗糖－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式35]
上述式(IIi)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIi)中，m28表示2～8的整數、優選3～8的整數，m06表示0～6的整數，且滿足m28+m06＝8。
作為上述通式(IIi)表示的化合物，例如，可舉出帕拉金糖(palatinose)－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、帕拉金糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、帕拉金糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、帕拉金糖－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、帕拉金糖－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、帕拉金糖－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式36]
上述式(IIj)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIj)中，m28表示2～8的整數、優選3～8的整數，m06表示0～6的整數，且滿足m28+m06＝8。
作為上述通式(IIj)表示的化合物，例如，可舉出乳糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、乳糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、乳糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、乳糖－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、乳糖－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、乳糖－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
麥芽糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、麥芽糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、麥芽糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、麥芽糖－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、麥芽糖－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、麥芽糖－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚，
海藻糖－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、海藻糖－四{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、海藻糖－五{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、海藻糖－六{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、海藻糖－七{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚、海藻糖－八{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚等。
[化學式37]
上述式(IIk)中，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIk)中，m24表示2～4的整數、優選3～4的整數，m02表示0～2的整數、優選0或1，且滿足m24+m02＝4。
作為上述通式(IIk)表示的化合物，例如，可舉出檸檬酸－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯、檸檬酸－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－三{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯等。
[化學式38]
上述式(IIl)中，R10表示氫原子、碳原子數為1～10的烷基、碳原子數為3～10的環烷基、苯基、芐基、羥基、羥基甲基、或羥基乙基，R1表示氫原子或甲基，#3及#4表示化學鍵，#3與#4鍵合。
上述式(IIl)中，m23表示2～3的整數，m01表示0或1的整數，且滿足m23+m01＝3。作為上述m23及m01，優選的是，m23表示3，m01表示0。
作為上述通式(IIl)表示的化合物，例如，可舉出：
二羥甲基乙酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
二羥甲基丙酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯，
二羥甲基丁酸－二{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}醚－單{3－(甲基)丙烯酰基氧基－2－羥丙基}酯等。
上述通式(IIb)～(IIl)表示的化合物中，優選通式(IIb)～(IIf)表示的化合物，更優選通式(IIb)及(IIe)表示的化合物。
上述化合物(II)的分子量通常為100～30,000，優選為200～10,000，更優選為300～5,000。
上述化合物(II)可單獨使用1種，也可混合使用2種以上。
需要說明的是，本發明中用于制造單層膜的組合物中包含上述化合物(II)，上述化合物(II)中的至少一部分可以反應形成低聚物的形式而被包含在上述組合物中。需要說明的是，此處所謂低聚物，是指通常包含2～20個由上述化合物(II)形成的重復單元的物質。
上述化合物(II)可利用已知的方法或以已知方法為準的方法制造。另外，上述化合物(II)也可作為市售品獲得。
本發明中，發現與以往的交聯聚合性化合物(例如，WO2007/064003號公報，WO2012/014829號公報等中記載的交聯聚合性化合物)相比、不阻礙親水性化合物(I)向表面偏析(傾斜化)、可提高溶解性的特定結構的高極性的交聯聚合性化合物(II)，由此，對于由將含有化合物(I)和化合物(II)的組合物聚合而得到的交聯樹脂形成的單層膜而言，可在維持親水性的同時，飛躍性地提高透明性。
例如，在使用現有技術中非常難以同時實現親水性和高透明性的親水性化合物(I)：通式(101)和通式(121)表示的化合物、通式(101)和通式(122)表示的化合物、通式(102)和通式(121)表示的化合物、通式(102)和通式(122)表示的化合物、通式(103)和通式(121)表示的化合物、通式(103)和通式(122)表示的化合物的情況下，將會得到好的效果。這些中，使用通式(101)和通式(121)表示的化合物、及通式(101)和通式(122)表示的化合物時，將會得到更顯著的效果。
[其他成分]
根據需要，本發明中用于制造單層膜的組合物中可含有上述化合物(I)及化合物(II)以外的其他成分。
作為其他成分，例如，可舉出二氧化硅粒子(V)。通過在上述組合物中含有二氧化硅粒子(V)，可提高均化性，可賦予消光效果(光澤控制)。
上述組合物中，以通常為0.00001～50重量％的范圍、優選為0.0001～30重量％的范圍、更優選為0.001～20重量％的范圍包含上述二氧化硅粒子(V)。
上述組合物中，除了上述二氧化硅粒子(V)以外，作為其他成分，例如，還可含有聚合引發劑、聚合促進劑、紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑(HALS)、溶劑、催化劑、紅外線吸收劑、自由基捕捉劑、內部脫模劑、抗氧化劑、阻聚劑、色素、粘結劑、表面活性劑、分散劑、均化劑(levelling agent)等添加劑。
由上述組合物制造本發明的單層膜時，將該組合物聚合，在利用放射線、例如紫外線進行聚合時，向混合物中添加光聚合引發劑。另外，在利用熱進行聚合時，添加熱聚合引發劑。
作為光聚合引發劑，可舉出光自由基聚合引發劑、光陽離子聚合引發劑、及光陰離子聚合引發劑等，這些光聚合引發劑中，優選光自由基聚合引發劑。
作為上述光自由基聚合引發劑，例如，可舉出IRGACURE 127(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 651(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 184(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、DAROCUR 1173(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、二苯甲酮、4－苯基二苯甲酮、IRGACURE 500(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 2959(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE907(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 369(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 1300(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 819(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE1800(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、DAROCUR TPO(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、DAROCUR 4265(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE OXE01(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE OXE02(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、ESACURE KT55(Lamberti公司制)、ESACURE ONE(Lamberti公司制)、ESACURE KIP150(Lamberti公司制)、ESACURE KIP100F(Lamberti公司制)、ESACURE KT37(Lamberti公司制)、ESACURE KTO46(Lamberti公司制)、ESACURE 1001M(Lamberti公司制)、ESACURE KIP/EM(Lamberti公司制)、ESACURE DP250(Lamberti公司制)、ESACURE KB1(Lamberti公司制)、2,4－二乙基噻噸酮等。
這些光聚合引發劑中，優選IRGACURE 127(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 184(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、DAROCUR 1173(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE500(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 819(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、DAROCUR TPO(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、ESACURE ONE(Lamberti公司制)、ESACURE KIP100F(Lamberti公司制)、ESACURE KT37(Lamberti公司制)及ESACURE KTO46(Lamberti公司制)等。
作為上述光陽離子聚合引發劑，例如，可舉出IRGACURE 250(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、IRGACURE 784(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、ESACURE 1064(Lamberti公司制)、CYRAURE UVI6990(Union Carbide日本公司制)、ADEKA OPTOMER SP－172(旭電化公司制)、ADEKA OPTOMER SP－170(旭電化公司制)、ADEKA OPTOMER SP－152(旭電化公司制)、ADEKA OPTOMER SP－150(旭電化公司制)等。
作為上述熱聚合引發劑，例如，可舉出：
過氧化甲基異丁基酮、過氧化環己酮等酮過氧化物類；
過氧化異丁酰、過氧化鄰氯苯甲酰、過氧化苯甲酰等二酰基過氧化物類；
三(叔丁基過氧)三嗪、叔丁基枯基過氧化物等二烷基過氧化物類；
2,2－雙(4,4－二叔丁基過氧環己基)丙烷、2,2－二(叔丁基過氧)丁烷等過氧縮酮類；
過氧新癸酸α－枯基酯、過氧特戊酸叔丁酯、過氧－2－乙基己酸2,4,4－三甲基戊酯、過氧－2－乙基己酸叔丁酯、過氧－3,5,5－三甲基己酸叔丁酯等烷基過酸酯類；
過氧化二碳酸二－3－甲氧基丁酯、過氧化二碳酸雙(4－叔丁基環己基)酯、過氧化異丙基碳酸叔丁酯、二乙二醇雙(叔丁基過氧化碳酸酯)等過碳酸酯類等。
對于上述光聚合引發劑及熱聚合引發劑的使用量而言，相對于化合物(I)及(II)的合計，優選為0.1～20重量％的范圍，更優選為0.5～10重量％的范圍，進一步優選為1～5重量％的范圍。
在使用上述光聚合引發劑時，可并用光聚合促進劑。作為光聚合促進劑，例如，可舉出2,2－雙(2－氯苯基)－4,5'－四苯基－2'H－＜1,2'＞聯咪唑、三(4－二甲基氨基苯基)甲烷、4,4'－雙(二甲基氨基)二苯甲酮、2－乙基蒽醌、樟腦醌等。
為了將本發明的單層膜作為例如防污材料或防霧材料使用，使得即使長期暴露在外部也不變質，優選在本發明中用于制造單層膜的組合物中進一步添加紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑而形成耐氣候處方的組合物。
上述紫外線吸收劑沒有特別限制，例如，可使用苯并三唑系紫外線吸收劑、三嗪系紫外線吸收劑、二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯甲酸酯系紫外線吸收劑、丙二酸酯系紫外線吸收劑、草酰替苯胺系紫外線吸收劑等各種紫外線吸收劑。
作為上述紫外線吸收劑，例如，可舉出2－(2H－苯并三唑－2－基)對甲酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4－叔丁基苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4,6－二叔丁基苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4,6－雙(1－甲基－1－苯基乙基)苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4－(1,1,3,3－四甲基丁基)－6－(1－甲基－1－苯基乙基)苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4－(3－酮－4－氧雜－十二烷基)－6－叔丁基－苯酚、2－{5－氯(2H)－苯并三唑－2－基}－4－(3－酮－4－氧雜－十二烷基)－6－叔丁基－苯酚、2－{5－氯(2H)－苯并三唑－2－基}－4－甲基－6－叔丁基－苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4,6－二叔戊基苯酚、2－{5－氯(2H)－苯并三唑－2－基}－4,6－二叔丁基苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4－叔辛基苯酚、2－(2H－苯并三唑－2－基)－4－甲基6－正十二烷基苯酚、甲基－3－{3－(2H－苯并三唑－2－基)－5－叔丁基－4－羥基苯基}丙酸酯/聚乙二醇300的反應產物等苯并三唑系紫外線吸收劑；
2－(4－苯氧基－2－羥基－苯基)－4,6－二苯基－1,3,5－三嗪、2－(2－羥基－4－氧雜－十六烷氧基)－4,6－二(2,4－二甲基－苯基)－1,3,5－三嗪、2－(2－羥基－4－氧雜－十七烷氧基)－4,6－二(2,4－二甲基－苯基)－1,3,5－三嗪、2－(2－羥基－4－異辛氧基－苯基)－4,6－二(2,4－二甲基－苯基)－1,3,5－三嗪、商品名TINUVIN 400(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN405(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN 460(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN 479(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)等三嗪系紫外線吸收劑；
2－羥基－4－正辛氧基二苯甲酮等二苯甲酮系紫外線吸收劑；
2,4－二叔丁基苯基－3,5－二叔丁基－4－羥基苯甲酸酯等苯甲酸酯系紫外線吸收劑；
丙二酸－{(4－甲氧基苯基)－亞甲基}－二甲酯、商品名Hostavin PR－25(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin B－CAP(Clariant Japan株式會社制)等丙二酸酯系紫外線吸收劑；
2－乙基－2’－乙氧基－草酰替苯胺、商品名Sanduvor VSU(Clariant Japan株式會社制)等草酰替苯胺系紫外線吸收劑等。這些紫外線吸收劑中，傾向于優選三嗪系紫外線吸收劑。
上述受阻胺系光穩定劑(Hindered Amin Light Stabilizers：簡稱HALS)通常為具有2,2,6,6－四甲基哌啶骨架的化合物的統稱，根據分子量不同，主要分為低分子量HALS、中分子量HALS、高分子量HALS及反應型HALS。作為受阻胺系光穩定劑，例如，可舉出商品名TINUVIN 111FDL(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、雙(1－辛氧基－2,2,6,6－四甲基－4－哌啶基)癸二酸酯(商品名TINUVIN 123(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制))、商品名TINUVIN 144(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN 292(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN 765(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、商品名TINUVIN 770(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、N，N’－雙(3－氨基丙基)乙二胺－2,4－雙[N－丁基－N－(1,2,2,6,6－五甲基－4－哌啶基)氨基]－6－氯－1,3,5－三嗪縮合物(商品名CHIMASSORB119FL(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制))、商品名CHIMASSORB2020FDL(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制)、琥珀酸二甲基－1－(2－羥基乙基)－4－羥基－2,2,6,6－四甲基哌啶縮聚物(商品名CHIMASSORB622LD(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制))、聚[{6－(1,1,3,3－四甲基－丁基)氨基－1,3,5－三嗪－2,4－二基}{(2,2,6,6－四甲基－4－哌啶基)亞氨基}六亞甲基{(2,2,6,6－四甲基月桂基－4－哌啶基)亞氨基}](商品名CHIMASSORB944FD(Ciba Specialty Chemicals,Inc.制))、商品名Sanduvor 3050 Liq.(Clariant Japan株式會社制)、商品名Sanduvor 3052 Liq.(Clariant Japan株式會社制)、商品名Sanduvor 3058 Liq.(Clariant Japan株式會社制)、商品名Sanduvor 3051 Powder.(Clariant Japan株式會社制)、商品名Sanduvor 3070 Powder.(Clariant Japan株式會社制)、商品名VP Sanduvor PR－31(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin N20(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin N24(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin N30(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin N321(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin PR－31(Clariant Japan株式會社制)、商品名Hostavin 845(Clariant Japan株式會社制)、商品名Nylostab S－EED(Clariant Japan株式會社制)等。
上述紫外線吸收劑及受阻胺系光穩定劑的添加量沒有特別限制，相對于化合物(I)及(II)的合計，紫外線吸收劑通常為0.1～20重量％、優選為0.5～10重量％，受阻胺系光穩定劑通常為0.1～10重量％、優選為0.5～5重量％、更優選為1～3重量％的范圍。紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑的添加量在上述范圍內時，由本發明中用于制造單層膜的組合物得到的單層膜的耐氣候性改良效果增大。紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑的添加量低于上述范圍時，存在得到的親水性的交聯樹脂、例如單層膜的耐氣候性的改良效果減小的傾向。另一方面，紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑的添加量高于上述范圍時，上述組合物的聚合有時不充分。
考慮到制作單層膜時的作業性等，在含有化合物(I)及化合物(II)的用于制造本發明的單層膜的組合物中可含有溶劑。
作為上述溶劑，只要可得到表面為親水性的交聯樹脂，就沒有特別限制，但與本發明中使用的單體組合物中包含的構成成分反應、或與該構成成分形成鹽、等相互作用過強的溶劑、及沸點過高的溶劑例如沸點超過200℃的溶劑是不理想的。例如，乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N－乙基－乙醇胺、N－(2－乙基己基)乙醇胺、N－丁基－二乙醇胺、N－己基－二乙醇胺、N－月桂基－二乙醇胺、N－鯨蠟基－二乙醇胺等具有羥基乙基氨基結構的乙醇胺系化合物〔NRaRb(CH2CH2OH)：Ra及Rb獨立地為氫、碳原子數為1～15的烷基、或CH2CH2OH基。〕存在以下傾向：容易與化合物(I)中包含的親水基相互作用，例如與以磺酸基為代表的陰離子性親水基形成鹽或接近鹽的形式，而且由于難以蒸發，所以即使想要從涂布的混合物中除去溶劑，也難以向與外界氣體接觸的表面移動而殘留在內部。因此，存在化合物(I)中包含的親水基向涂布物的與外界氣體接觸的表面的傾斜(集中化)難以發生的傾向。因此，上述乙醇胺系化合物作為溶劑是不理想的。
本發明中，除了上述這樣的溶劑之外，可考慮化合物(I)及化合物(II)的溶解性等而使用適當的溶劑。而且，作為該溶劑，與以往的組合物中使用的溶劑相比，可使用更多種類的溶劑。例如，在以往的組合物的一例(WO2007/064003號公報、WO2012/014829號公報等)中，在以該組合物中含有較多的溶劑的狀態(低固態成分)使用的情況下，若僅大量使用低極性的溶劑，則有時親水性化合物(相當于本申請化合物(I))或交聯聚合性化合物(相當于本申請化合物(II))分離，無法制作均勻的溶液(組合物)，若直接將不均勻的溶液涂布于基材，則只能獲得透明性低且不均勻的涂布物(例如涂膜)，例如，有時無法用于需要一定程度的透明性的用途等。
另一方面，本發明中，通過在組合物中含有具有3個以上羥基、2個以上具有聚合性碳－碳雙鍵的官能團的特定的化合物(II)，從而組合物中的化合物(I)的溶解性提高，即使是極性較低的溶劑也可使用，另外，也可進一步減少溶劑的使用量。
作為上述溶劑的溶解度參數(SP值)σ(cal/cm3)1/2，優選為8.4(cal/cm3)1/2以上，更優選為9.0(cal/cm3)1/2以上，進一步優選為9.3(cal/cm3)1/2以上，更進一步優選為9.5(cal/cm3)1/2以上。
作為優選的溶劑，例如，可舉出甲醇、乙醇、1－丙醇、異丙醇(IPA)、1－丁醇、異丁醇、1－戊醇(1－戊基醇)、異戊醇、2－戊醇、3－戊醇、環己醇、1－甲氧基－2－丙醇(甲氧基丙醇)、2－甲氧基－1－丙醇、2－甲氧基－1－乙醇(甲氧基乙醇)、2－異丙氧基－1－乙醇、乙腈、及水等。
上述溶劑中，更優選甲醇、乙醇、1－丙醇、1－丁醇、1－戊醇(1－戊基醇)等SP值為9.0(cal/cm3)1/2以上的伯醇，及1－甲氧基－2－丙醇(甲氧基丙醇)、2－甲氧基－1－乙醇(甲氧基乙醇)、2－異丙氧基－1－乙醇等SP值為9.0(cal/cm3)1/2以上的烷氧基醇。
此處所謂的溶解度參數(SP值)，可通過以下所示的簡易計算法容易地計算。
溶解度參數σ的計算式
1)每1mol的蒸發潛熱
Hb＝21×(273+Tb)(單位：cal/mol)，Tb：沸點(℃)
2)25℃時的每1mol的蒸發潛熱
H25＝Hb×{1+0.175×(Tb－25)/100}(單位：cal/mol)，Tb：沸點(℃)
3)分子間鍵能E＝H25－596(單位：cal/mol)
4)每1ml(cm3)溶劑的分子間鍵能
E1＝E×D/Mw(單位：cal/cm3)，D：密度(g/cm3)，MW：分子量
5)溶解度參數(SP值)σ＝(E1)1/2(單位：(cal/cm3)1/2)
本發明的組合物中含有的溶劑的量可考慮通過本發明而得到的親水性交聯樹脂、例如單層膜的物性、經濟性等而適當確定。
對于溶劑的使用量而言，以上述組合物中含有的固態成分(化合物(I)、化合物(II)、以及根據需要含有的二氧化硅(V)及上述添加劑的合計量)的濃度(固態成分/(固態成分+溶劑)×100)計，通常為1重量％以上，優選為10～90重量％，更優選為20～80重量％，進一步優選為30～70重量％的范圍。
根據需要，可在上述組合物中添加上述添加劑以外的添加劑。例如，通過添加表面活性劑，從而可得到親水基偏向表面而存在(傾斜化)的親水性交聯樹脂，因此，與以往相比，可容易地利用廣泛的材料得到由上述交聯樹脂形成的具有高親水性和透明性的單層膜及將該單層膜層疊而得到的高親水性的層疊體。
例如，出于提高得到的親水性交聯樹脂的機械強度及熱強度、賦予光響應性及殺菌性等的目的等，也可在本發明的組合物中添加氧化鈦、其他金屬及金屬氧化物等，出于提高得到的親水性交聯樹脂的折射率的目的等，也可添加具有硫原子的化合物，出于賦予殺菌性、抗菌性的目的等，也可將銀、鋰等的金屬鹽、碘及碘鎓鹽等添加到上述組合物中。這些添加劑的添加量可根據其目的適當設定，相對于化合物(I)及化合物(II)的合計，通常為0.01～200重量％的范圍，優選為0.1～100重量％的范圍。
本發明的組合物包含上述溶劑時，優選在將組合物涂布于基材等后，在進行后述的聚合之前，利用加熱等充分除去溶劑。從上述組合物中除去溶劑不充分時，來源于化合物(I)的親水基(選自陰離子性親水基、陽離子性親水基、及羥基中的至少一種親水基)向涂布物的與外界氣體接觸的表面的移動變得更少，因此，存在得到的親水性交聯樹脂的親水性等變得更小的傾向。另外，即使在上述親水基移動至涂布物的與外界氣體接觸的表面時，若在上述組合物中殘留溶劑，則與存在于與外界氣體接觸的表面的大氣(疏水性)發生排斥的相互作用，存在該親水基容易進一步向涂布物的內部移動的傾向。因此，有時得到的親水性交聯樹脂、例如單層膜的親水基的向與外界氣體接觸的表面的傾斜變得不充分，另外，有時親水性降低，進而存在與基材的密合性也降低的傾向。因此，存在上述組合物中的即將聚合之前的殘留溶劑越少越優選的傾向，通常為10重量％以下，優選為5重量％以下，更優選為3重量％以下，進一步優選為1重量％以下。
除去溶劑時的溫度可適當確定，通常為室溫～200℃的范圍，優選為30～150℃的范圍，進一步優選為40～120℃的范圍。
用于從上述組合物中除去溶劑的時間適當確定即可，考慮到生產率時，存在時間越短越優選的傾向。例如，以通常為30分鐘以下、優選為10分鐘以下、優選為5分鐘以下、更優選為3分鐘以下、進一步優選為2分鐘以下的時間除去溶劑即可。除去溶劑時的氣氛可以是大氣氣氛，也可以是氮等非活性氣體氣氛，氣氛的濕度低時，得到的親水性交聯樹脂(例如單層膜)的外觀不惡化(橘皮、透明性降低等)等，傾向于優選濕度低的氣氛。具體而言，氣氛的濕度優選為80％以下，更優選為65％以下，進一步優選為55％以下。
伴隨風而除去溶劑時的風速優選為30m/秒以下，更優選為0.1～30m/秒的范圍，進一步優選為0.2～20m/秒的范圍，特別優選為0.3～10m/秒的范圍。
除去溶劑時的壓力沒有特別限制，較優選常壓或減壓，但也可以是略微加壓。
通過將本發明的上述組合物涂布于基材等而進行聚合，可得到本發明的親水性交聯樹脂、例如單層膜。對于上述聚合方法，沒有特別限制，例如，可使用熱或放射線、或并用兩者而進行聚合。
雖然上述聚合也可在大氣下進行，但在氮等非活性氣體氣氛下進行時，可縮短聚合時間，從這方面考慮是優選的。
在利用熱進行聚合時，通常，向上述組合物中添加有機過氧化物等熱自由基產生劑，在室溫至300℃以下的范圍內進行加熱。
在利用放射線進行聚合時，作為放射線，可使用波長區域為0.0001～800nm范圍的能量射線。上述放射線被分類為α射線、β射線、γ射線、X射線、電子束、紫外線、可見光等，可根據上述混合物的組成適當選擇使用。這些放射線中，優選紫外線，紫外線的輸出峰優選為200～450nm的范圍，更優選為230～445nm的范圍，進一步優選為240～430nm范圍，特別優選為250～400nm的范圍。在使用了上述輸出峰的范圍的紫外線的情況下，聚合時的黃變及熱變形等不良情況少，并且添加紫外線吸收劑時，也可在較短時間內完成聚合。
另外，當在上述組合物中添加了紫外線吸收劑、受阻胺系穩定劑時，優選使用輸出峰為250～280nm或370～430nm的范圍的紫外線。
利用放射線進行上述組合物的聚合時，為了避免因氧導致的聚合抑制，可在將上述組合物涂布于基材等并根據需要進行了干燥之后，用被覆材料(膜等)被覆該涂布層，照射放射線而進行聚合。用被覆材料被覆該涂布層時，以在該涂布層與被覆材料之間不含空氣(氧)的方式進行密合是優選的。通過阻斷氧，由此，例如，有時減少(光)聚合引發劑量及放射線照射量。
作為上述被覆材料，只要是可阻斷氧的材料，則任何材料及形態均可，但從操作性方面考慮，優選膜，在這些膜中，優選容易進行放射線聚合的透明膜。膜的厚度通常為3～200μm的范圍，其中，優選為5～100μm，進一步優選為10～50μm。
作為可優選作為上述被覆材料使用的膜的材質，例如，可舉出聚乙烯醇(PVA)、乙烯·乙烯醇共聚物等乙烯醇系聚合物、聚丙烯酰胺、聚異丙基丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、雙軸拉伸聚丙烯(OPP)。
需要說明的是，雖然裝置昂貴，但在使用0.01～0.002nm的范圍的電子束作為放射線時，可在短時間內完成聚合，因而優選。
如上所述地得到的本發明的由親水性交聯樹脂形成的單層膜中，陰離子性親水基的表面濃度(Sa)與這些親水基在單層膜的膜厚1/2地點處的深部濃度(Da)的傾斜度(陰離子濃度比)(Sa/Da)通常為1.1以上，優選為1.2以上，更優選為1.3以上，進一步優選為1.5以上。
本發明的單層膜通常被設置在基材的至少一面上，作為具有上述親水基的被膜而被設置。而且，該單層膜中，上述親水基從基材側的膜深部直至表面地分布，尤其是，具有濃度差(傾斜度(親水基濃度比)(Sa/Da))：在單層膜與外界氣體接觸的最表面大量分布。
認為這是因為，將上述組合物涂布于基材等，利用熱、放射線等進行聚合時，選自陰離子性親水基、陽離子性親水基、及羥基中的至少1種親水基在與外界氣體接觸的表面上發生自集合后，形成由交聯樹脂形成的單層膜。
像這樣，對于本發明的由交聯樹脂形成的單層膜而言，在其表面以高濃度存在上述親水基，因此防霧性、防污性或自清潔性、防靜電性或防塵埃附著性等優異。
上述傾斜度(親水基濃度比)按照以下方式求出：傾斜地切割規定的單層膜樣品，使用飛行時間型2次離子質譜儀(TOF－SIMS)，將單層膜的與外界氣體接觸的表面、以及單層膜的膜厚1/2地點處的陰離子性親水基(例如，磺酸基、羧基、磷酸基等)的濃度作為碎片(fragment)離子強度分別測定，由該值(相對強度)求出上述傾斜度(親水基濃度比)。
本發明的由交聯樹脂形成的單層膜的水接觸角通常為50°以下，優選為30°以下，更優選為20°以下，進一步優選為10°以下。
對于水接觸角為上述數值以下的單層膜而言，親水性高，容易與水親和(潤濕)，作為親水性材料是優異的。因此，例如，對于防霧材料、防霧被膜(以下也稱為防霧涂層)、防污材料、防污被膜或自清潔涂層、以及防靜電材料、防靜電被膜或防灰塵附著涂層等是有用的。例如，在作為防霧涂層使用時，水滴可在膜表面鋪展而形成水膜，因而防霧效果優異，另外，作為自清潔涂層使用時，水能進入到污垢與涂覆面之間，使污垢上浮而將其除去，因此防污效果優異。此外，對于親水性的單層膜而言，由于水鋪展，所以蒸發面積擴大，蒸發速度提高，干燥變快。
另外，對于本發明的單層膜而言，由于使親水性基以高濃度在表面上偏析(集中化)，所以與沒有使得親水性基偏析的以往的親水性的被膜相比，防靜電性優異，作為防靜電材料、防靜電被膜、防灰塵附著涂層等也有用。
上述水接觸角為30°以下、優選20°以下、更優選10°以下時，本發明的由交聯樹脂形成的單層膜可特別優選作為防霧材料、防污材料、速干性材料、防靜電材料使用。需要說明的是，上述水接觸角通常為0°以上。
本發明的親水性的交聯樹脂、典型的是單層膜(共聚物)的膜厚可根據用途適當確定，通常為0.0001～500μm，優選為0.05～500μm，更優選為0.1～300μm，進一步優選為0.5～100μm，進一步更優選為1～50μm，特別優選為2～30μm的范圍。
對于本發明的親水性交聯樹脂、例如單層膜的形成方法沒有特別限制，例如，可通過以下方法形成：在將上述組合物涂布于基材表面后，根據需要進行干燥，然后進行聚合。
作為上述基材，例如，可舉出由玻璃、二氧化硅、金屬、金屬氧化物等無機材料形成的基材，由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙酰纖維素(TAC)、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氨酯樹脂、環氧樹脂、氯乙烯樹脂、聚硅氧烷樹脂、紙、紙漿等有機材料形成的基材，將不飽和聚酯樹脂與碳酸鈣等填充材料與玻璃纖維等復合而成的SMC及BMC等有機無機基材，以及在由這些無機材料、有機材料、以及有機無機復合材料形成的基材的表面上實施了涂裝的具有涂料固化物層的基材等。
另外，對于這些基材表面，根據需要，出于將基材表面活化的目的，也可實施電暈放電處理、臭氧處理、使用了氧氣或氮氣等的低溫等離子體處理、輝光放電處理、基于化學藥品等的氧化處理、火焰處理等物理或化學處理。另外，也可代替這些處理而進行或除了這些處理之外還進行底漆處理、底涂處理、錨涂處理。
作為上述底漆處理、底涂處理、錨涂處理中使用的涂層劑，例如，可使用將聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚氨酯系樹脂、環氧樹脂、酚醛系樹脂、(甲基)丙烯酸系樹脂、聚乙酸乙烯酯系樹脂、聚乙烯及聚丙烯等聚烯烴系樹脂或其共聚物或改性樹脂、纖維素系樹脂等樹脂作為漆料(vehicle)的主成分的涂層劑。作為上述涂層劑，溶劑型涂層劑、水性型涂層劑均可。
這些涂層劑中，優選改性聚烯烴系涂層劑、乙基乙烯醇系涂層劑、聚乙烯亞胺系涂層劑、聚丁二烯系涂層劑、聚氨酯系涂層劑；
聚酯系聚氨酯乳液涂層劑、聚氯乙烯乳液涂層劑、氨基甲酸酯丙烯酸乳液涂層劑、含硅丙烯酸乳液涂層劑、乙酸乙烯酯丙烯酸乳液涂層劑、丙烯酸乳液涂層劑；
苯乙烯－丁二烯共聚物膠乳涂層劑、丙烯腈－丁二烯共聚物膠乳涂層劑、甲基丙烯酸甲酯－丁二烯共聚物膠乳涂層劑、氯丁二烯膠乳涂層劑、聚丁二烯膠乳的橡膠系膠乳涂層劑、聚丙烯酸酯膠乳涂層劑、聚偏二氯乙烯膠乳涂層劑、聚丁二烯膠乳涂層劑、或由這些膠乳涂層劑中包含的樹脂的羧酸改性物膠乳或分散體形成的涂層劑。
這些涂層劑可利用例如凹版涂布法、逆轉輥涂布法、刮刀涂布法、吻式涂布法等進行涂布，對于涂布于基材的涂布量而言，在干燥狀態下，通常為0.05g/m2～10g/m2。
這些涂層劑中，更優選聚氨酯系涂層劑。聚氨酯系的涂層劑是在該涂層劑中包含的樹脂的主鏈或側鏈上具有氨酯鍵的涂層劑。聚氨酯系涂層劑為包含使例如聚酯多元醇、聚醚多元醇、或丙烯酸多元醇等多元醇與異氰酸酯化合物反應而得到的聚氨酯的涂層劑。
這些聚氨酯系涂層劑中，將縮合系聚酯多元醇、內酯系聚酯多元醇等聚酯多元醇與甲苯二異氰酸酯、1,6－己二異氰酸酯、苯二甲撐二異氰酸酯等異氰酸酯化合物混合而得到的聚氨酯系涂層劑的密合性優異，因而優選。
將多元醇化合物和異氰酸酯化合物混合的方法沒有特別限制。另外，配合比也沒有特別限制，但若異氰酸酯化合物過少，則有時引起固化不良，因而，多元醇化合物的OH基與異氰酸酯化合物的NCO基以當量換算計為2/1～1/40的范圍是優選的。
本發明中的基材中，也可包含經上述表面活化處理的基材面。
如上所述地在基材表面上形成了本發明的由交聯樹脂形成的單層膜而成的結構，可以以包含基材和單層膜的層疊體的形式使用。例如，在上述單層膜為防霧被膜、防污被膜、速干性被膜、或防靜電被膜時，可得到用防霧被膜、防污被膜、速干性被膜或防靜電被膜被覆基材而成的層疊體。
另外，基材為膜時，例如，在未形成本發明的單層膜的面上，也可設置后述的粘合層，進而，也可在粘合層的表面上設置剝離膜。預先在基材膜的另一面上層疊粘合層時，可將具有本發明的單層膜的層疊膜作為防霧膜及防污膜，容易地貼合于玻璃、浴室等的鏡子、顯示器、電視機等顯示材料表面、招牌、廣告、指示牌等指示牌、鐵道、道路等的標識、建筑物的外壁、窗玻璃等。
粘合層中使用的粘合劑沒有特別限制，可使用已知的粘合劑。作為粘合劑，例如，可舉出丙烯酸系粘合劑、橡膠系粘合劑、乙烯基醚聚合物系粘合劑、及聚硅氧烷粘合劑等。粘合層的厚度通常為2～50μm的范圍，優選為5～30μm的范圍。
另外，對于本發明的單層膜及層疊有該單層膜的層疊體而言，可以預先用被覆材料被覆單層膜的與外界氣體接觸的表面。對于用被覆材料被覆的單層膜及具有該單層膜的層疊體而言，在進行運輸、保管、陳列等時，可防止損傷或污染單層膜。
作為上述被覆材料，也可將在利用放射線進行聚合而在基材等上形成本發明的單層膜時密合于涂膜的前述的被覆材料直接作為上述被覆材料使用。
作為可優選作為上述被覆材料使用的膜的材質，例如，可舉出聚乙烯醇(PVA)、聚乙酰纖維素(TAC)、乙烯·乙烯醇共聚物等乙烯醇系聚合物、聚丙烯酰胺、聚異丙基丙烯酰胺、聚丙烯腈、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS)、聚苯乙烯(PS)、雙軸拉伸聚丙烯(OPP)。
另外，通過在各種形狀的鑄型內將含有上述化合物(I)和化合物(II)的組合物聚合，也可得到具有各種形狀的交聯樹脂，例如單層膜、成型體等。
本發明中得到的親水性的交聯樹脂、例如單層膜及包含該單層膜的層疊體，可作為防霧材料、防污材料、速干性材料、防靜電材料等合適地使用。
上述交聯樹脂、例如單層膜及層疊體可被覆于例如車輛及車輛材料、船舶及船舶材料、航空器及航空器材料、建筑物及建筑材料、車輛、船舶、航空器及建筑物等的窗、鏡、外壁、外部裝飾、主體、輪、內壁、內部裝飾、底板、家具及家具材料、配管及布線等設施類及其材料、衣服及布等纖維制品、盥洗臺、浴室、化妝室、換氣扇、及廚房等的住宅設備及其材料、洗衣機、烘碗機、冰箱、微波爐、烤箱、及電動剃須刀等電氣產品及其材料、顯示器及其材料、光學膜、光盤、光學透鏡、眼鏡透鏡、隱形眼鏡、護目鏡等光學物品、假牙及義齒等牙科材料、燈(lamp)及發光體(light)等照明物品及其材料、散熱片等熱交換機部件及其材料、光致抗蝕劑及噴墨記錄版等記錄印刷材料、化妝品容器及其材料、反射膜、反射板等反射材料、被設置于高速公路等的隔音板、顯示器材料、印刷或打字用底涂層、其他底涂層、扁平面板、觸摸面板、片材、膜、帶、透明樹脂、及玻璃等透明材料，賦予親水性、防霧性、速干性、及防污性。進而，也可賦予防結露性，或賦予防靜電性。
實施例
以下，通過實施例等進一步詳細地說明本發明，但本發明不僅限于這些實施例。
需要說明的是，本發明中，被膜的物性評價如下所述地進行。
＜親水基濃度比的測定＞
按照圖1所示的試樣制備那樣，傾斜地切割樣品，使用飛行時間型2次離子質譜儀(TOF－SIMS)，針對具有作為親水基的磺酸基、羧基、磷酸基、季銨基、及羥基的親水性化合物的碎片離子，測定外表面的來源于該親水性化合物的碎片離子濃度(Sa)和上述中間地點的來源于該親水性化合物的碎片離子濃度(Da)，由所述值求出與外界氣體接觸的膜的外表面、與膜的內表面與外表面的中間地點的來源于親水性化合物的親水基的濃度的比，即親水基濃度的傾斜度(Sa/Da)。
(分析裝置和測定條件)
TOF－SIMS；ION·TOF公司制TOF－SIMS5
1次離子：Bi32+(加速電壓25kV)
測定面積：400μm2
測定中使用電荷補償用中和槍
(試樣制備等)
如圖1所示那樣，針對在基材10的表面上設置涂層20而成的樣品，沿切削方向30，進行精密傾斜切削，然后切出10×10mm2左右的大小，將篩網抵接測定面，固定于樣品架，在與外界氣體接觸的涂層表面40及作為膜的內部的涂層內部50(膜厚1/2的地點，與基材10接觸的涂層的內表面)，使用飛行時間型2次離子質譜儀(TOF－SIMS)測定親水基濃度。
(評價)
利用以下的計算式進行評價。需要說明的是，關于各測定點的離子濃度，使用相對強度(相對于總檢出離子)。
Sa/Da(親水基濃度比，傾斜度)＝涂層表面40處的親水基濃度/涂層20的膜厚1/2的地點處的親水基濃度
＜水接觸角的測定＞
使用協和界面科學公司制的水接觸角測定裝置CA－V型，針對1個樣品，測定3個位置，將這些值的平均值作為水接觸角的值。
＜霧度的測定＞
使用日本電色工業公司制的霧度計NDH2000，針對1個樣品，測定4個位置，將這些值的平均值作為霧度的值。
＜密合性的評價＞
按照JIS K5400棋盤格剝離試驗進行評價。
＜防污性的評價＞
用Zebra株式會社制的油性記號筆(marker)“Mckee極細”(黑，型號MO－120－MC－BK)進行標記，在其上滴下水滴，放置30秒，用紙巾擦拭。將在擦拭前記號在水中浮起、容易拭去的情況記為◎，將不殘留地拭去記號的情況記為○，將殘留一部分記號的情況記為△，將記號未被拭去的情況記為×。
＜呼氣防霧性的評價＞
將未因呼氣而導致起霧的情況記為○，將起霧的情況記為×。
〔實施例1〕
(制備例1：10wt％化合物(I)的制備)
使用均勻混合器(homomixer)(PRIMIX Corporation，ROBOMIX(注冊商標)S－model)，將10g苯乙烯磺酸鈉(以下簡記為STS－Na)、30g水、及60g的1－甲氧基－2－丙醇(以下簡記為PGM)以15000rpm攪拌3分鐘，制備固態成分為10wt％的STS－Na混合液。
(涂覆組合物1的制備)
按照下述表1，制作固態成分為39wt％的涂覆組合物1。
[表1]
[表1]
涂覆用組合物1
[化學式39]
(向基材的涂覆、UV照射)
使用棒涂機#07，在聚碳酸酯板(尺寸：100mm×100mm，Takiron Co.,Ltd.制，以下簡記為PC板。)上，涂布上述涂覆用組合物1，用55℃的熱風干燥機干燥3分鐘，然后進行UV照射(無電極放電燈，H燈泡(bulb)240W/cm，照射距離為70mm，輸送機速度為10m/分鐘(照度為170mW/cm2，累積光量為130mJ/cm2，利用USHIO UIT－150進行測定))，在PC板上形成具有3μm的親水性表面的由交聯樹脂形成的單層膜。然后，用流水洗滌膜表面，用氣槍進行干燥，制成評價用樣品。按照上述的物性評價中記載的方法，進行樣品的評價。得到的單層膜的磺酸基傾斜度(Sa/Da)為2.3。將其他評價結果記載于表2。
〔實施例2～5、參考例1、比較例1～5〕
如下述表2中記載那樣地變更STS－Na的添加量、和化合物(II)的種類，除此之外，與實施例1同樣地，進行涂覆用組合物的制備、向基材的涂覆、基于UV照射進行的在PC板上形成單層膜、膜表面的流水洗滌及干燥，得到評價用樣品。按照上述的物性評價中記載的方法，進行樣品的評價。將評價結果記載于表2。
[化學式40]
〔實施例6～8、參考例2〕
如下述表3中記載那樣地變更STS－Na的添加量，并如下述表3中記載那樣地變更化合物(II)的種類(實施例6～8)，或將化合物(II)變更為化合物(II)以外的交聯單體(參考例2)，除此之外，與實施例1同樣地，進行涂覆用組合物的制備、向基材的涂覆、基于UV照射進行的在PC板上形成單層膜、膜表面的流水洗滌及干燥，得到評價用樣品。按照上述的物性評價中記載的方法，進行樣品的評價。將評價結果記載于表3。
[化學式41]
〔實施例9～13、參考例3、比較例6～12〕
如下述表4中記載那樣地，將化合物(I)的種類從STS－Na變更為烯丙基磺酸鈉(以下簡記為AS－Na。)，并且還變更其添加量，如下述表4中記載那樣地變更化合物(II)的種類，除此之外，與實施例1同樣地，進行涂覆用組合物的制備、向基材的涂覆、基于UV照射進行的在PC板上形成單層膜、膜表面的流水洗滌及干燥，得到評價用樣品。按照上述的物性評價中記載的方法，進行樣品的評價。將評價結果記載于表4。
[化學式42]
〔比較例13〕
現有技術(日本特開2005－187576實施例2)追加試驗
(比較組合物30的制備)
按照下述表5的配合比，制備固態成分為50wt％的均勻的比較組合物30。
[表5]
表5比較組合物30(固態成分為50％)
(向基材的涂覆、UV照射)
利用棒涂機#06，在聚甲基丙烯酸甲酯板(尺寸：100mm×100mm，日東樹脂工業制，以下簡記為PMMA板。)上，涂布在上述比較組合物30中混合2g作為聚合引發劑的IRGACURE 184(Ciba Specialty Chemicals,Inc.)而得到的涂覆溶液，在100℃下進行5分鐘干燥，然后進行UV照射(Fusion UV Systems,Japan，無電極H燈泡240W/cm，照度為650mW/cm2，累積光量為130mJ/cm2，利用USHIO UIT－150進行測定)，由此，在PMMA板上形成膜厚為4μm的單層膜。接下來，用流水洗滌膜表面，用50℃熱風干燥機進行干燥，首先，作為水洗后的膜，按照上述的物性評價中記載的方法進行樣品的評價。進而，將該水洗后的膜浸漬到10wt％氫氧化鈉溶液中5分鐘，用流水洗滌膜表面，用50℃熱風干燥機進行干燥，作為堿浸漬膜，進行同樣的評價。將評價結果記載于下述表6。對于得到的單層膜而言，水洗后的膜及堿浸漬膜的親水性均低，透明性也低。
[表6]
表6單層膜的評價
*C3H3O2－(m/z＝71)的相對強度(相對于總離子)
**C2H4PO4－(m/z＝123)的相對強度(相對于總離子)
需要說明的是，羧基強度及磷酸基強度的分析利用以下的方法進行。
分析方法：將樣品沿膜厚方向進行精密傾斜切削，利用TOF－SIMS分析切削面。
分析設備：ION·TOF公司制TOF－SIMS
一次離子：Bi32+
加速電壓：25kV
〔比較例14〕
現有技術(日本特開2005－187576實施例5)追加試驗
(比較組合物31的制備)
按照下述表7的配合比，劇烈攪拌混合，想要制備固態成分為50wt％的均勻的比較組合物31，但丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸(ATBS)不溶解，分離而發生白濁。
[表7]
表7比較組合物31(固態成分為50wt％)
(向基材的涂覆、UV照射)
向上述的白濁的比較組合物31中，添加3g作為熱聚合引發劑的過氧化新戊酸叔丁酯(perbutyl oxypivalate)(Perbutyl PV，日本油脂制)，再次劇烈混合攪拌，但為不均勻的狀態的涂覆液。
因此，利用棒涂機#06，在PMMA板上強制涂布分離而發生白濁的狀態的上述涂覆液，在100℃下干燥5分鐘，然后進一步在60℃下加熱8小時，在100℃下加熱5小時，在PMMA板上形成膜厚為4μm的單層膜。得到的單層膜如預期那樣，來源于ATBS的成分保持分離的狀態而殘留，發生白濁，親水性也低，是容易被指甲劃傷的程度的柔軟的膜，不耐受作為單層膜使用。
為了加以確認，與比較例13同樣地操作，進行水洗后的膜及堿浸漬膜的評價。將評價結果記載于表8。
[表8]
表8涂覆試驗結果
*C3H3O2－(m/z＝71)的相對強度(相對于總離子)
**SO3－(m/z＝80)的相對強度(相對于總離子)
需要說明的是，羧基強度及磺酸基強度的分析利用以下的方法進行。
分析方法：將樣品沿膜厚方向進行精密傾斜切削，利用TOF－SIMS分析切削面。
分析設備：ION·TOF公司制TOF－SIMS
一次離子：Bi32+
加速電壓：25kV
〔比較例15〕
現有技術(日本特開昭55－90516實施例1)追加試驗
(涂覆用組合物的制備)
按照下述表9的配合比，劇烈攪拌混合，制備固態成分為36wt％的均勻的比較涂覆用組合物32。
[表9]
表9比較涂覆用組合物32(固態成分為36wt％)
(向基材的涂覆、UV照射)
利用棒涂機#8，在PMMA板上涂布上述比較涂覆用組合物32，然后在室溫下放置10分鐘，然后進行UV照射(Fusion UV Systems,Japan制，無電極放電燈·D燈泡，輸送機速度為5m/分鐘，照度為670mW/cm2，累積光量為450mJ/cm2，利用USHIO UIT－150進行測定)，由此，在PMMA板上形成膜厚為3.5μm的單層膜。
對于得到的單層膜表面而言，液體滲出(bleed out)，發粘，因此，用流水洗滌表面，用氣槍進行干燥，然后，按照上述的物性評價中記載的方法，進行樣品的評價。將評價結果記載于表10。
[表10]
表10涂覆試驗結果
*SO3－(m/z＝80)的相對強度(相對于總離子)
**C2H4PO4－(m/z＝123)的相對強度(相對于總離子)。