JP2000192019A - 防曇剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、親水性及び吸水機能を有し、高い
防曇性能を有する防曇剤を提供することを課題とする。 【解決手段】 炭素数が４以下のα−オレフィン単位を
２〜１９モル％含有するポリビニルアルコール系重合体
を防曇剤として用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学レンズ、眼
鏡、車両の窓ガラス等各種の基材に防曇性を付与するた
めの防曇剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス、プラスチック等の基材が曇るの
は、表面湿度が露点以下に低下すると空気中の水分が細
かな水滴となって付着し、基材表面で光が乱反射するた
めである。従って、基材表面における水滴の生成を防止
することにより、曇りを防ぐことかできると考えられ
る。

【０００３】従来の防曇方法として、(1)界面活性剤を
用いて基材と水滴の接触角を小さくする方法、(2)親水
性高分子を塗布して吸水性を付与する方法、(3)撥水性
化合物を塗布して撥水性を付与する方法等が挙げられ
る。

【０００４】しかし、これらの方法には次のような問題
がある。例えば、(1)の場合、界面活性剤の溶出により
防曇効果の持続性が劣るという問題がある。(2)の場
合、親水性高分子の塗工膜は曇り止めスプレーより長く
防曇効果を発揮するが、吸水能力を超える水分が存在す
ると曇りを生じたり溶解するという問題がある。(3)の
場合、撥水性化合物を塗布することにより、細かい水滴
が相互に接触し、大きな水滴となって流れ落ちるよう設
計されている。しかし、かえって細かい水滴が付き曇り
を生じることも多い。

【０００５】以上の方法の欠点を克服するものとして、
界面活性剤及びポリエーテルポリオール等の有機ポリマ
ーを含有する防曇性コーティング組成物が提案された。
この防曇性コーティング組成物からなる膜の場合、界面
活性剤の存在下でポリエーテルポリオールによって親水
性となった膜が水分を吸収して防曇性を発揮し、また吸
水限界点以上の水分も界面活性剤の作用により、濡れが
調整されて透明性を保つように設計されているが、界面
活性剤が水に溶け易いために流出し、膜の防曇性及び強
度が著しく低下するという問題がある。

【０００６】また特開平8-231944号、特開平９−１１３
７０４号等は、ゾル−ゲル法により無機アルコキシドを
加水分解・重縮合することにより形成した水酸基含有ポ
リマー、ポリアルキレンオキサイド、触媒、水含有有機
溶媒、及び必要に応じて少なくとも１種のポリアクリル
酸類を含有する防曇性コーティング組成物を開示してい
る。しかし、この防曇性コーティング組成物の防曇能力
（容量及び速度）は実用的にはまだ不十分である。また
特開平10-195423号には、少なくとも１種の官能性金属
キレート化合物と、カルボキシル基及び／又は水酸基を
含有する少なくとも１種の有機ポリマーとを水含有有機
溶媒に含有させてなる防曇性コーティング組成物を基材
表面に塗布し、熱処理又は電離放射線照射を施す発明が
開示されているが、この方法もまだ満足できる防曇能力
ではない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、これらの従来技術の欠点を解消し、親水性及び吸水
機能を有し高い防曇性能を有する防曇剤を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は上記目的達成
のため鋭意研究した結果、炭素数が４以下のα−オレフ
ィン単位を２〜１９モル％含有するポリビニルアルコー
ル系重合体を防曇剤として用いることにより上記問題点
を解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至
った。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリビニルアルコール系重合体は、炭素数が４
以下のα−オレフィン単位を２〜１９モル％含有するポ
リビニルアルコール系重合体である。α−オレフィンの
種類としては、エチレンおよびプロピレンが好ましい。
炭素数が４以下のα−オレフィン単位の変性度は、２〜
１９モル％であり、好ましくは４〜１８モル％、さらに
好ましくは５〜１６モル％である。変性度が２モル％未
満では耐水性が不足し防曇効果の持続性がなく、１９モ
ル％を越える場合には塗工面の平滑性が低下する。

【００１０】本発明のポリビニルアルコール系重合体の
けん化度は特に制限はないが、９９．８モル％以下が好
ましく、より好ましくは６５〜９９．０モル％、さらに
好ましくは８０〜９８．０モル％である。けん化度が６
５モル％未満の場合、親水性が不足して防曇効果が期待
できない。

【００１１】本発明のポリビニルアルコール系重合体の
重合度は特に制限はないが、２５００以下が好ましく、
より好ましくは２０００以下、さらに好ましくは１７０
０以下、特に好ましくは１００〜１５００である。な
お、ポリビニルアルコール系重合体の重合度は、ＪＩＳ
Ｋ６７２６に基づき測定した値である。

【００１２】本発明のポリビニルアルコール系重合体
は、炭素数が４以下のα−オレフィンを２〜１９モル％
含有すると共に、カルボキシル基を０．１モル％〜１０
モル％含有することが望ましく、好ましくは０．２モル
％〜５モル％、さらに好ましくは０．２５モル％〜４モ
ル％である。

【００１３】また本発明のポリビニルアルコール系重合
体はさらにシリル基含有単位を０．０１モル％〜５モル
％含有するポリビニルアルコール系重合体がより好まし
い。シリル基含有単位の含有量は０．０１モル％〜５モ
ル％であり、好ましくは０．０５モル％〜３モル％、さ
らに好ましくは０．１モル％〜１．５モル％である。シ
リル基含有単位の含有量が５モル％を越えるとポリビニ
ルアルコール系重合体水溶液の安定性が著しく低下す
る。

【００１４】本発明のポリビニルアルコール系重合体
は、従来公知の方法により得られる。

【００１５】本発明のポリビニルアルコール系重合体を
防曇剤として用いる場合に、さらに耐水性を付与する目
的で熱処理、延伸等種々の方法が好適に用いられる。

【００１６】また架橋剤を添加する方法も用いられる。
架橋剤としては、エポキシ化合物、イソシアネート化合
物、アルデヒド化合物、シリカ化合物、アルミ化合物、
ジルコニウム化合物、硼素化合物などが挙げられる。こ
れらの中でも、コロイダルシリカ、アルキルシリケート
などのシリカ化合物が好ましい。また、テトラエトキシ
シラン等のアルキルシリケートとシランカップリング剤
にＮ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のゾルーゲル法塩
基触媒と併用する系は特に好ましい。架橋剤の添加量
は、ポリビニルアルコール系重合体１００重量部に対し
て通常１〜６０重量部であり、好ましくは２〜４０重量
部、さらに好ましくは３〜３０重量部である。

【００１７】さらに、でんぷん、セルロース、アクリル
樹脂、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、及びこれら
の塩類等を添加してもよい。

【００１８】またアセチルアセトンアルミニウム、アセ
チルアセトンチタニウム等の１種または２種以上の官能
性金属キレート化合物と、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルア
ミン等ゾルーゲル法塩基触媒を併用することも好適に用
いられる。官能性金属キレート化合物の含有量は、防曇
剤の溶液100重量部に対して、５重量部以下の範囲が好
ましい。さらに好ましくは0.1〜５重量部であり、より
好ましくは0.5 〜１重量部であり、特に好ましくは0.9
〜１重量部である。官能性金属キレート化合物の含有量
が５重量部を超えると、被膜は疎水性となり、防曇性能
が低下する。またＮ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等ゾ
ルーゲル法塩基触媒を併用する場合その含有量は、防曇
剤の溶液100重量部に対して、0.01〜１重量部が好まし
く、0.3〜0.6重量部がより好ましい。１重量部を超える
量を添加すると、反応のコントロールが困難となる。

【００１９】本発明のポリビニルアルコール系重合体を
塗布する場合の溶液濃度は５〜３０重量％が好ましく、
１０〜２０重量％が特に好ましい。溶媒としては水が好
適に用いられるが、アルコール等を併用することは何ら
妨げるものではない。アルコールとしては一般公知のも
のが用いられるが、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等の水
と相溶性のある溶媒が好ましい。

【００２０】本発明のポリビニルアルコール系重合体よ
りなる防曇剤は、ガラス、プラスチック、金属等が挙げ
られ、詳細には、光学レンズ、眼鏡、窓ガラス、車輌用
のフロントガラス、サイドガラス又はリアガラス等に使
用するガラス又はプラスチック類等の表面に塗布され
る。塗布方法は特に制限はないが、好適には基材の少な
くとも片面に防曇剤を塗布する工程と、得られた塗膜を
80℃以上で熱処埋する工程、又は塗膜に電離放射線を照
射する工程とからなる。

【００２１】具体的には、まず本発明の防曇剤塗布液を
基材の少なくとも片面に塗布し、80℃以上の温度、好ま
しくは120℃〜200 ℃の温度で乾燥及び熱処理を行う。
被塗材が低軟化点のプラスチック基材である場合には、
熱処理の代わりに、紫外線（波長250nm）又は電子線
（0.1〜50メガラッド）等の電離放射線を照射しても、
同じ効果を挙げることができる。

【００２２】塗膜の厚さは、光学レンズ等に用いる場合
には、０．０１μm〜１０μmが好ましく、約０．１〜５
μmがさらに好ましい。また窓ガラス等に塗布する場合
には、１〜２０μmが好ましい。塗膜の厚さは、上記塗
布液の粘度又は塗膜の積層回数の調節等により調整する
ことができる。

【００２３】

【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。

【００２４】実施例１ ポリビニルアルコール（重合度１０００、けん化度８８
モル％、エチレン６モル％変性）をメタノール／水の混
合溶媒（重量比３／７）に７０℃で２時間溶解し、濃度
が１０重量％のポリビニルアルコール溶液を調製した。
この塗工液をガラス板の片面に塗布し、１４０℃で１５
分間加熱乾燥したところ、透明な塗膜（厚さ：１．５μ
ｍ）が形成された。このようにして得られた塗膜付きガ
ラス板の防曇性テストを行った。防曇性テストは、塗膜
付きガラス板を０℃下２時間放置し、その後３０℃、８
５%RHの雰囲気下へ移し、３分後の塗膜面の状態を目視
判定した。防曇性テストの結果、塗膜表面に全く曇りは
無かった。

【００２５】実施例２ ポリビニルアルコール（重合度５００、けん化度９８モ
ル％、エチレン１０モル％変性）を用い、溶媒として水
を用いた以外、実施例１と同様の方法で試験を行った。
防曇テストの結果、塗膜表面に全く曇りは無かった。

【００２６】実施例３ ポリビニルアルコール（重合度５００、けん化度８２モ
ル％、エチレン１０モル％変性）をメタノール／水の混
合溶媒（重量比５／５）に７０℃で２時間溶解し、濃度
が５重量％のポリビニルアルコール溶液を調製した。こ
のポリビニルアルコール溶液にポリアクリル酸８重量部
とN,N-ジメチルベンジルアミン０．４重量部の混合物を
水溶液として加え、25℃で30分間攪拌した。次いでアセ
チルアセトンアルミニウム０．９９重量部をメタノール
溶液として添加し、さらに25℃で30分攪拌して、全量１
００重量部の透明な塗工液を得た。この塗工液をガラス
板の片面に塗布し、１４０℃で１５分間加熱乾燥したと
ころ、透明な塗膜（厚さ：１．５μｍ）が形成された。
このようにして得られた塗膜付きガラス板の防曇性テス
トを行った。防曇性テストは、塗膜付きガラス板を０℃
下２時間放置し、その後３０℃、８５%RHの雰囲気下へ
移し、３分後の塗膜面の状態を目視判定した。防曇性テ
ストの結果、塗膜表面に全く曇りは無かった。

【００２７】実施例４ ポリビニルアルコール（重合度５００、けん化度９８モ
ル％、エチレン１０モル％変性、イタコン酸２．５モル
％変性、シラノール基［ビニルモノメチルシラン］０．
２モル％変性）を用いた以外、実施例２と同様の方法で
試験を行った。防曇テストの結果、塗膜表面に全く曇り
は無かった。

【００２８】実施例５ ポリビニルアルコール（重合度４００、けん化度９８モ
ル％、エチレン１５モル％変性）を用いた以外、実施例
１と同様の方法で試験を行った。防曇テストの結果、塗
膜表面に全く曇りは無かった。

【００２９】比較例１ ポリビニルアルコール（重合度１０００、けん化度８８
モル％）を用いた以外は実施例１と同様の方法で試験を
行った。防曇性テストの結果塗工表面に激しい曇りがみ
られた。

【００３０】比較例２ ポリビニルアルコール（重合度１０００、けん化度８８
モル％）を用いた以外は実施例３と同様の方法で試験を
行った。防曇性テストの結果塗工表面に曇りがみられ
た。

【００３１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の防曇剤
は、優れた親水性し塗工面に優れた防曇性被膜を形成す
ることができる。このような防曇性被膜を有する防曇性
物品は、防曇性及び結露防止性を必要とする光学レン
ズ、眼鏡、車両の窓ガラス等や、インクジェットプリン
ター用フィルム等に極めて有用である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素数が４以下のα−オレフィン単位を
   ２〜１９モル％含有するポリビニルアルコール系重合体
   からなることを特徴とする防曇剤。
2. 【請求項２】 ポリビニルアルコール系重合体がさらに
   カルボキシル基を０．１モル％〜１０モル％含有する請
   求項１記載の防曇剤。
3. 【請求項３】 ポリビニルアルコール系重合体がさらに
   シラノール基を０．０１モル％〜５モル％含有する請求
   項１または２記載の防曇剤。