JP2002060737A - 防曇剤組成物 - Google Patents
防曇剤組成物Info
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Abstract
等に対して、仕上り性がよく且つ持続性に優れた防曇効
果を付与できる防曇剤組成物を提供する。 【解決手段】 重量平均分子量が1,000〜6,00
0,000であって、4級アンモニウム基及び/又は3
級アミノ基を有するモノマー単位を全モノマー単位に対
して10〜100モル%で含有する重合体を含有する防
曇剤組成物。
Description
ック、高分子フィルム表面等を処理した場合、仕上り性
がよく且つ防曇効果の持続性に優れた防曇剤組成物に関
する。
等の表面は水滴の凝集或いは付着によって曇り易く、そ
の本来の透明性が著しく損われ、或いは表面反射のむら
を生じる。これらの曇りはその使用目的に応じて、種々
の障害を引き起こす。例えば自動車のフロント或いはサ
イド、リアガラスの冬期における曇りは、使用上不便な
ものであるばかりではなく運転上非常に危険性を伴う。
またショーウインドウの曇りは、その本来の陳列効果を
果さない。一方農業用温室の高分子フィルム、ガラス或
いは住居の明り取り窓の曇りは、日光の通りを著しく妨
げ、植物の生育を妨げたり、健康上好ましくないもので
ある。
方法が提案されている。例えば、自動車のリアガラスで
は、ガラス表面を露点以上の温度に保って水滴の付着を
防止することを目的としてガラス表面に電導性被膜を設
けてこれに通電し、発熱により曇りを防止する方法が採
られている。その他に、防曇剤としては第一にケイ素樹
脂、ワックス、パインタール、アスファルト等を主剤と
する撥水性のものが提案されている。これはガラス表面
に凝集した水滴を速やかに表面から流去しようとするも
のである。第二に、ソーダ石けん、アルキルスルホン
酸、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリビニ
ルアルコール、アルブミン分解物、ロート油、サポニン
等の湿潤性の防曇剤は、表面に湿潤性の膜を形成させ表
面の自由エネルギーを大きくすることにより、水で一様
に濡らすようにするものである。
度に保つことで防曇を行う方法は、その処理が煩雑であ
ると共にコストも高くつく。また、撥水性の防曇剤で
は、凝集によって生じた水分をガラス面から速やかに流
去させることが難かしいために、大きな水滴となってガ
ラス面に留まってしまうという欠点があり、更に、撥水
性が不十分な場合には、かえって曇りの現象を助長させ
ることもある。このように、撥水性の防曇剤において
は、性質上解決し難い問題点が多い。湿潤性の防曇剤に
おいても色々な問題点が未解決である。すなわち、一般
に界面活性剤の湿潤性被膜は凝集水分によりガラス表面
から流去し易く、効果持続性の点でやはり問題がある。
また、ガラス面に塗布した場合にいずれも湿潤性の塗布
被膜が不透明、不均一になるために、防曇剤自体によっ
てガラスの透視性が損なわれ、仕上り性がよくないとい
った欠点がある。
り性及び防曇効果の持続性の良好な防曇剤組成物を提供
することにある。
量が1,000〜6,000,000であって、4級ア
ンモニウム基及び/又は3級アミノ基を有するモノマー
単位を全モノマー単位に対して10〜100モル%で含
有する重合体を含有する防曇剤組成物に関する。
は、分子中に1つ以上の4級アンモニウム基又は3級ア
ミノ基を有する重合性不飽和化合物を重合して得ること
ができる。ここで重合性不飽和化合物とは、一般に使用
される重合開始剤を用いて通常行われるラジカル重合さ
せた際に、繰り返し単位が3個以上になる化合物であ
る。該重合性不飽和化合物の好ましい例として下記一般
式(I)又は(I')で表される化合物が挙げられる。こ
の一般式(I)又は(I')の化合物により、4級アンモ
ニウム基又は3級アミノ基を有するモノマー単位が構成
される。中でも一般式(I)で表される化合物が好まし
い。
して、水素原子、水酸基又は炭素数1〜3のアルキル基
であり、Xは炭素数1〜12のアルキレン基、−COO
R7−、−CONHR7−、−OCOR7−、−R8−OC
O−R7−から選ばれる基である。ここでR7、R8は、
それぞれ独立して、炭素数1〜5のアルキレン基であ
る。R4は炭素数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアル
キル基又はR1R2C=C(R 3)−X−である。R5、R6
は、それぞれ独立して、炭素数1〜3のアルキル基又は
ヒドロキシアルキル基であり、Y-は陰イオン基、好ま
しくはハロゲンイオンである。〕。
リロイル)アミノアルキル(炭素数1〜5)−N,N,
N−トリアルキル(炭素数1〜3)4級アンモニウム
塩、アクリロイル(又はメタクリロイル)オキシアルキ
ル(炭素数1〜5)−N,N,N−トリアルキル(炭素
数1〜3)4級アンモニウム塩、N−(ω−アルケニル
(炭素数2〜10))−N,N,N−トリアルキル(炭
素数1〜3)4級アンモニウム塩、N,N−ジ(ω−ア
ルケニル(炭素数2〜10))−N,N−ジアルキル
(炭素数1〜3)4級アンモニウム塩が好ましく、特に
ジアリルジメチルアンモニウム塩が良好である。
単独で重合させたものを使用することもできるが、重合
性不飽和化合物と共重合可能な不飽和化合物との共重合
体を用いることが好ましい。該不飽和化合物としては下
記〜の化合物が好ましく、特に及び/又はの化
合物が良好である。 アクリル酸又はその塩、メタクリル酸又はその塩、マ
レイン酸又はその塩、無水マレイン酸又はその塩、スチ
レンスルホン酸塩、2−アクリルアミド−2−メチルプ
ロパンスルホン酸塩、アリルスルホン酸塩、ビニルスル
ホン酸塩、メタリルスルホン酸塩、スルホプロピルメタ
クリレートから選ばれる陰イオン基含有化合物 アクリル(又はメタクリル)アミド、N,N−ジメチ
ルアクリル(又はメタクリル)アミド、N,N−ジメチ
ルアミノプロピルアクリル酸(又はメタクリル酸)アミ
ド、N,N−ジメチルアミノエチルアクリル酸(又はメ
タクリル酸)アミド、N,N−ジメチルアミノエチルア
クリル酸(又はメタクリル酸)アミド、N−ビニル−2
−カプロラクタム、N−ビニル−2−ピロリドンから選
ばれるアミド基含有化合物 アクリル酸(又はメタクリル酸)アルキル(炭素数1
〜5)、アクリル酸(又はメタクリル酸)2−ヒドロキ
シエチル、アクリル酸(又はメタクリル酸)−N,N−
ジメチルアミノアルキル(炭素数1〜5)、酢酸ビニル
から選ばれるエステル基含有化合物 エチレン、プロピレン、N−ブチレン、イソブチレ
ン、N−ペンテン、イソプレン、2−メチル−1−ブテ
ン、N−ヘキセン、2−メチル−1−ペンテン、3−メ
チル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、2−
エチル−1−ブテン、スチレン、ビニルトルエン、α−
メチルスチレンから選ばれるオレフィン系化合物。
するモノマー単位の比率が全モノマー単位に対して10
〜100モル%である。更に、重合体(a)は、重合性
不飽和化合物、好ましくは一般式(I)又は(I')で表
される化合物及び不飽和化合物を、(重合性不飽和化合
物)/[(重合性不飽和化合物)+(不飽和化合物)]=
0.3〜1、好ましくは0.4〜1、更に好ましくは
0.5〜1、特に好ましくは0.5〜0.95のモル比
で重合して得られる重合体が好ましい。
より得ることができる。重合方法としては、塊重合、溶
液重合あるいは乳化重合などを用いることができる。ま
た、重合開始剤としては2,2’−アゾビス(2−アミ
ジノプロパン)、過酸化水素、t−ブチルハイドロパー
オキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、メチルエ
チルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキ
サイド、過酢酸、過安息香酸、過硫酸塩を使用すること
ができる。
0〜6,000,000であって、好ましくは1,00
0〜4,000,000、より好ましくは10,000
〜3,000,000、更に好ましくは50,000〜
2,000,000であり、ここで重量平均分子量はゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーでポリエチレン
グリコールを標準として求めることができる。
(a)の配合量は特に限定されないが、防曇持続性の点
で、好ましくは0.001〜50重量%、より好ましく
は0.05〜20重量%、更に好ましくは0.01〜1
0重量%である。
は、上記重合体(a)以外にも必要に応じて通常の造膜
助剤、界面活性剤、水溶性溶剤、アルカリ剤、香料、染
料、顔料、防腐剤及び殺菌剤等の任意成分を適宜添加す
ることが可能である。
とが好ましく、組成物中0.001〜50重量%がより
好ましく、0.01〜40重量%が更に好ましく、0.
1〜20重量%が特に好ましい。また、界面活性剤を含
有することにより、対象表面の洗浄もできるために好ま
しい。
陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤及び両性界面
活性剤から選ばれる1種以上が良好である。中でも非イ
オン界面活性剤が好ましい。
の炭素数が8〜20の脂肪族アルコール、アルキル基の
炭素数が9〜21の脂肪酸及び脂肪酸アルキルエステ
ル、アルキル基の炭素数が8〜20の脂肪族アミン等
の、非共有電子対を持つ原子を1つ以上有する化合物に
エチレンオキサイド(以下、EOと表記する)、プロピ
レンオキサイド(以下、POと表記する)を常法に従い
付加させたもの、糖由来のポリオールを親水基とするも
の、あるいは脂肪酸アミド系のものが一般的である。
(3)から選択される1種以上を使用することが好まし
い。 (1)平均炭素数8〜22の直鎖1級アルコール又は直
鎖2級アルコール由来のアルキル基又は分岐鎖アルコー
ル由来のアルキル基又はアルケニル基を有し、平均1〜
40モル(好ましくは6〜35モル)のEOを付加した
ポリオキシエチレンアルキル又はアルケニルエーテル。 (2)平均炭素数8〜22のアルキル基、又はアルケニ
ル基を有し平均1〜40モル(好ましくは3〜35モ
ル)のEO及び平均1〜5モルのPOを付加したポリオ
キシアルキレンアルキル又はアルケニルエーテル。この
場合、EO及びPOの付加は、ランダム又はブロックの
どちらでも良い。 (3)次の一般式(II)で表されるアルキル多糖界面活
性剤 R21−(OR22)xGy (II) 〔式中、R21は直鎖又は分岐鎖の炭素数8〜18のアル
キル基、アルケニル基、又はアルキルフェニル基、R22
は炭素数2〜4のアルキレン基、Gは炭素数5又は6の
還元糖に由来する残基、xは平均値0〜6の数、yは平
均値1〜10の数を示す。〕 特に上記(2)から選ばれる非イオン界面活性剤が好ま
しい。
ンゼンスルホン酸又はその塩、アルキル又はアルケニル
エーテル硫酸塩(但し分岐鎖アルキル基を有するものを
除く)、直鎖アルキル又はアルケニル硫酸塩、オレフィ
ンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、脂肪酸又はそ
の塩、アルキル又はアルケニルエーテルカルボン酸塩、
α−スルホ脂肪酸塩又はそのエステルが挙げられる。特
に炭素数が10〜20のアルキルベンゼンスルホン酸又
はその塩、アルキル又はアルケニルエーテル硫酸塩、直
鎖アルキル又はアルケニル硫酸塩、脂肪酸又はその塩が
好ましい。
ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、マグネシウム
等のアルカリ土類金属、モノ、ジ、トリエタノールアミ
ン等のアルカノールアミン等が挙げられるが、特にアル
カノールアミンを用いることで液安定性が向上する。ま
た、陰イオン界面活性剤を酸形態で組成中に配合しても
よく、別途添加したアルカリ剤(アルカノールアミン
等)で中和してもよい。
(III)で表されるもの等が挙げられる。
れか1つ又は2つが炭素数12〜20のアルキル基又は
アルケニル基であり、残りは同一もしくは異なって炭素
数1〜5のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又は式−
(CH2CH2O)mH(mは平均EO付加モル数であり、
2〜20の数である。)で表される基を示し、Xはハロ
ゲン原子、CH3SO4又はCH3CH2SO4を示
す。〕。
ド、アルキルカルボベタイン、アルキルスルホベタイ
ン、アルキルアミドヒドロキシスルホベタイン、アルキ
ルアミドアミン型ベタイン、アルキルイミダゾリン型ベ
タイン等が挙げられる。中でも、一般式(IV)で表され
る化合物及び一般式(V)で表される化合物から選ばれ
る化合物が好ましい。
基又はアルケニル基であり、R43、R 44は、それぞれ独
立して、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアル
キル基である。R42は炭素数1〜5のアルキレン基であ
り、R45はヒドロキシ基で置換されていてもよい炭素数
1〜5のアルキレン基である。Aは−COO−、−CO
NH−、−OCO−、−NHCO−、−O−から選ばれ
る基であり、Tは−OSO4 -、−COO-、−SO3 -か
ら選ばれる陰イオン基である。rは0又は1の数であ
る。〕。
の点で、造膜助剤を含有することが好ましく、0.00
1〜10重量%がより好ましく、0.005〜8重量%
が更に好ましく、0.01〜5重量%が特に好ましい。
粉、ヒドロキシプロピル化澱粉等のヒドロキシアルキル
化澱粉、カルボキシメチル化澱粉等のカルボキシアルキ
ル化澱粉、及びこれらを過酸化水素、次亜塩素酸ナトリ
ウム等の酸化剤又は酵素により低粘度化したもの等の化
工澱粉;カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアル
コール、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエ
チルセルロース、メチルセルロース等のセルロース誘導
体;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレ
イン酸等の重合体もしくは共重合体、又はこれらの塩;
スチレンスルホン酸重合体もしくは共重合体、又はこれ
らの塩;アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル系
のモノマー、及びスチレンなどが使用可能であるが、特
にポリビニルアルコール、無水マレイン酸の共重合物が
好ましい。
水溶性溶剤を含有することが好ましく、0.5〜30重
量%がより好ましく、1〜20重量%が更に好ましい。
水溶性溶剤としては、下記の一般式(VI)、(VII)、
(VIII)で表わされる化合物、炭素数1〜5の一価アル
コール又は多価アルコールの1種又は2種以上が使用さ
れる。
又は炭素数1〜8のアルキル基を示し、R61及びR62が
同時に水素原子であることはない。m及びnは0≦m≦
3、0≦n≦3の整数であって、m及びnが同時に0で
あることはない。〕
1〜3のアルキル基である。〕 R81OC(CH3)2CH2CH2OH (VIII) 〔式中、R81は炭素数1〜3のアルキル基を示す。〕。
は、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコ
ールモノメチルエーテル、ヘキサプロピレングリコール
モノエチルエーテル、テトラプロピレングリコールジメ
チルエーテル、ポリオキシエチレン(m=1)ポリオキ
シプロピレン(n=4)グリコールモノエチルエーテ
ル、ポリオキシエチレン(m=1)ポリオキシプロピレ
ン(n=1.5)グリコールブチルエーテル等が挙げら
れる。一般式(VII)で表わされる化合物として、1,
3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジエチ
ル−2−イミダゾリジノン等が挙げられる。一般式(VI
II)で表わされる化合物としては、3−メトキシ−3−
メチルブタノール、3−エトキシ−3−メチルブタノー
ル等が挙げられる。また、炭素数1〜5の一価アルコー
ル又は多価アルコールとしては、メタノール、エタノー
ル、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブ
チルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチ
ルアルコール、tert−ブチルアルコール、ペンチル
アルコール、ネオペンチルアルコール、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、トリメチレングリコー
ル、グリセリン等が挙げられる。
20℃におけるpHが5〜13であることが好ましい
が、アルカリ剤の配合により0.1重量%水溶液の20
℃におけるpHが7〜13であることが好ましく、洗浄
性の点で8〜12であることがより好ましい。
ミン化合物は、揮発性或いは液状のものであれば通常の
ものが使用可能であり、例えばアンモニア、モノエタノ
ールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、ジエチルアミノエタノール、モルホリン等が挙げら
れる。これらの中でも特にモノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、モルホリンが好ましい。
に残部の水を加えて調製される。
チック、高分子フィルム等に直接塗布するか、又はスプ
レーすることにより使用される。更にシート状物に防曇
剤を担持させた物品として用いても良い。
性及び仕上り性を評価した。なお、表1の組成物中、実
施例2〜4、比較例2、3の組成物は、何れも20℃に
おけるpHが9超11未満の範囲にあった。
浄し、その外壁に試験液をトリガー式スプレーヤーにて
約5gスプレーし乾燥させた。ガラスビーカーに氷を入
れ、湯浴(90℃〜95℃)上の水蒸気中に放置した。
30秒後、ガラスビーカーの外壁をよく肉眼で観察し、
ガラスビーカーを湯浴上から取りはずし、乾燥させた。
よく乾燥させた後、ガラスビーカーに氷を入れ、再び湯
浴上の水蒸気中に放置してビーカーの曇り具合を観察し
た。以上の操作をガラスビーカー全体が曇るまで繰りか
えし、その回数により防曇持続性の評価を行った。 (評価基準) ○:6回以上 △:4〜5回 ×:3回以下。
し、その外壁に試験液をトリガー式スプレーヤーにて約
5gスプレーし乾燥させた後に下記の評価基準にて官能
評価をすることにより行った。 (評価基準) ○:仕上り性がよい。
ニウム化合物とアクリル酸の8:2(モル比)共重合
体、重量平均分子量170万(Calgon社製マーコ
ート280) ・重合体2:塩化ジアリルジメチルアンモニウム化合物
とアクリルアミドの3:7(モル比)共重合体、重量平
均分子量500万(Calgon社製マーコート55
0) ・重合体3:メタクリロイルアミノプロピル−N,N,
N−トリメチルアンモニウムクロリドとアクリルアミド
を7/3のモル比でラジカル重合させたもの、重量平均
分子量47万 ・非イオン界面活性剤1:炭素数10〜14の直鎖第1
級アルコールにEOを平均8モル付加させたもの ・非イオン界面活性剤2:炭素数10〜14の直鎖第1
級アルコールにEOを平均12モル付加させたもの ・非イオン界面活性剤3:炭素数10〜14の直鎖第1
級アルコールにEOを平均5モル、POを平均2モル、
EOを平均3モルの順にブロック付加させたもの・陰イ
オン界面活性剤1:ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル硫酸塩(炭素数12/14の直鎖アルキル、EO平均
付加モル数3、ナトリウム塩) ・陰イオン界面活性剤2:炭素数10〜14の直鎖アル
キルベンゼンスルホン酸・PVA:ポリビニルアルコー
ル(ケン化度98%、平均重合度1000) ・無水マレイン酸共重合物:無水マレイン酸−ペンテン
共重合物(平均重合度900)
Claims (3)
- 【請求項1】 重量平均分子量が1,000〜6,00
0,000であって、4級アンモニウム基及び/又は3
級アミノ基を有するモノマー単位の比率が、全モノマー
単位に対して10〜100モル%である重合体を含有す
る防曇剤組成物。 - 【請求項2】 4級アンモニウム基及び/又は3級アミ
ノ基を有するモノマー単位が、下記一般式(I)又は
(I')で表される化合物に由来する請求項1記載の防曇
剤組成物。 【化1】 〔式中、R1、R2、R3は、それぞれ独立して、水素原
子、水酸基又は炭素数1〜3のアルキル基であり、Xは
炭素数1〜12のアルキレン基、−COOR7−、−C
ONHR7−、−OCOR7−、−R8−OCO−R7−か
ら選ばれる基である。ここでR7、R8は、それぞれ独立
して、炭素数1〜5のアルキレン基である。R4は炭素
数1〜3のアルキル基、ヒドロキシアルキル基又はR1
R2C=C(R 3)−X−である。R5、R6は、それぞれ独
立して、炭素数1〜3のアルキル基又はヒドロキシアル
キル基であり、Y-は陰イオン基である。〕 - 【請求項3】 更に界面活性剤を含有する請求項1又は
2記載の防曇剤組成物。
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