JP2007532939A - 曇り止め用ワイプ - Google Patents

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Abstract

本発明は、テキスタイル表面に液体界面活性剤を含浸させることによって得られた曇り止め用乾燥拭き取り材に関する。また、本発明は、ある種の表面、特に透明な表面又は反射表面上の曇り止め処理方法であって、単純な拭き取り操作中に該処理されるべき表面上に該界面活性剤を移行させることによる曇り止め処理方法に関するものでもある。

Description

本発明は、液体界面活性剤によるテキスタイル表面の含浸によって得られる曇り止め用ドライワイプに関する。また、本発明は、ある種の表面、特に透明又は反射表面での曇り止め処理方法であって、簡単な拭き取り操作中に該処理されるべき表面に該界面活性剤を移行させることによる該方法に関するものでもある。
透明な表面及び/又は反射表面上での曇りの出現は、一般的でかつ普遍的な現象である。曇りは、多くの場合魅力のないものとみなされており、しかも大体において視覚的な障害及び不快さの原因であるとみなされていると共に、曇りは、場合によっては、特に最高の視界が必ず必要な状況においては非常に危険であり、実際にはさらに致命的となる。
この曇りの出現に関する不利益の例について少しだけ言及すると、特に、自動車のフロントガラス全体、カメラの光学部材又は手短に言うと浴室用の鏡でのガラスの視界の有害な変化が挙げられる。
表面上での曇りの出現は、対象の表面上に微液滴が形成し、それによって光が散乱し、その結果として透過される像がぼやけることによって説明できる。霧(気体媒質懸濁物中の水の微液滴)との光学的様相における類似点は非常に多い。
曇りの形成に寄与する主なパラメーターのうち、主な3つのものは次の通りである:
(1)対象の表面と周囲の空気との間の温度差、
(2)周囲の空気の湿度、及び
(3)対象の表面の表面張力。
しかしながら、曇りの形成に対する取り組みから、多数の研究に至っている。しかし、一般的な解決手段は発表されておらず、しかも、データから分かる2〜3の解決手段は、多くの場合特殊であり、かつ、全て次の方法の一つ以上に基づいている。
この技術的な解決手段は、曇りの発生を抑制することが望まれる基材の構造体に影響を与えることからなる。2つのアプローチが一般に採用される:
(a)大気と曇りの出現を低減させることが望まれている表面との間の温度差を制限すること(パラメーター1)。これは、例えば、光学装置(ダイビング用又はスキー用のマスク)の場合には、外部環境に対して該装置の熱絶縁性を増大させることによって得られる(熱絶縁材料の厚さの増加又は重量制限が重要になる場合には介在空気層の挿入)。また、表面の加熱も想定できる(例えば、浴室用の鏡の場合には導電性重合体シートの使用)。
(b)曇りの形成にさらされる表面上の通気を促進させて局部的に空気の含水率を低下させること(パラメーター2)。また、この方法は、スキー用マスクなどのような光学装置の場合にも採用される。
関連する光学装置の寸法に明らかに関わるこのアプローチの制限は容易に想像される。これは、例えば、重量、容積又は非常に単純には光学的実用性のため、ガラスについてこのようなアプローチを想定するのに非常に適切であるとは思われない。
この物理化学的な解決手段は、一般に、水による湿潤を促進させるために、対象の基材の表面張力に作用を及ぼすことからなる(パラメーター3)。
理論上、これら2つの極端な場合(湿潤、すなわち、水の連続皮膜の形成、又は湿潤が完全に存在しないこと、すなわち、対象の表面との非常に僅かな相互作用しか有しない液滴の形成)には、曇りの形成はあり得ない。実際には、表面を完全に非湿潤性にするのは非常に困難であることが分かっているため、この技術は、ほとんど採用されていない。
これらの困難さにかかわらず、水の連続皮膜の形成を促進させるために、基材の表面張力を改善させるためのいくつかのルートを調査した。
これらの様々なルートは、それらの永続性の程度に従って分類できる。
第1の「永久的」ルートは、
・水に対する非常に高い湿潤性を有し、そのため、例えば、エクソン・モービル社によって販売されているEVA(エチレン/酢酸ビニル共重合体)型の所定の重合体のように曇り止め性を本来的に有するプラスチックを使用すること、又は
・例えば、AF100 Hydromer(商標)若しくはAF1140 SDC(商標)のようなゾル・ゲル方法によって付着した耐久性のある親水性被膜を使用することからなる。
この永久的なルートは、多数の不利益、特に、材料の選択という不利益(その光学的な品質が常に満足のいくものであるとは限らない)又は基材に適用されなければならない化学処理(それによって透明な表面若しくは反射表面の製造の際に追加段階が必要になる)という不利益を被る。さらに、全ての表面が必ずしもこのような表面処理に適するわけではない。さらに、曇り止め効果は理論的には永久的であるが、しかし、処理された表面は、例えば、ほこり、指紋又は他の脂肪物質によって自然に汚染されるようになり、それによって曇りの出現が生じ得るため、該処理表面を比較的頻繁に清浄にする必要がある。
第2の「半永久的」ルートは、プラスチックに取り入れられる曇り止め用添加剤を使用することからなる。この添加剤は、プラスチックの表面にゆっくりとにじみ出て、所望の親水性を与える。最も一般的な場合において、これらの添加剤は、基材の親水性を増大させることができる親水性部分と、混和性及びマトリックスとの相互作用を促進させる親油性部分とを含む両親媒性分子である。
繰り返し言うが、多くの不利益がある。一方で、1〜3%の曇り止め用添加剤をマトリックスに導入するときに光学的品質の悪化を示し得る、重合体マトリックス中における該添加剤の相溶性を管理しなければならない。他方で、このアプローチは重合体を伴うので、このものは、ガラスから作られた反射表面又は透明な表面には適用できない。
第3の「一時的な」ルートは、処理される表面上に一定の間隔をおいてスプレーされる以下に述べる曇り止め剤の1種(又は2種以上)の水溶液又はアルコール溶液を使用し、それによって官能性を導入することからなる。その後、拭き取ることによって、親水性の残留付着物を有する表面に乾燥した外観を与えることが可能になる。
その非永久的な性質を別にすれば、この技術は、基材の全てに適用され、それによってそれらの光学的特性にいかなる影響も及ぼさないため、最も適応性がある。アルコールの存在は、特に、脂肪物質の汚染及び/又は付着の結果としてしばしば曇りが出現する基材であるガラスの場合に特に好適である。一方、このようなアルコール溶液は、ポリカーボネート(PC)又はポリ(メタクリル酸メチル)(PMMA)のようなプラスチックの場合には、これらの基材上にあるアルコールによって生じた応力亀裂のため、非常にまれにしか使用できず、実際には今まで使用されたことがない。
さらに、この「一時的な」ルートは、常に、一定の間隔をおいて曇り止め効果を再生させるために上記アルコール溶液の噴霧器を利用できるようにしておく必要があるが、これはこの方法を全く実用的にせず、しかも使用者に対する制約を構成する。
最も一般的に使用されている曇り止め剤の中では、特に、脂肪酸のエトキシル化又はポリエトキシル化エステル、エトキシル化脂肪アルコール、グリセリルエステルなどが挙げられる。
また、製造業者によって、曇り止め用添加剤(ユニケマ社製のAtmer1440(商標)、ポリベル社製のVF150(商標)など)として及び清浄剤/曇り止め剤混合一時的処理剤(SDC社製のTV310(商標)、RAIN−X(商標)、AF1151(商標)、ジェネラル・エレクトリック社製のSF1188A(商標))として様々な商品名の下で販売されている、多少複雑な多数の処方物も存在する。
したがって、この場合において一般的に使用される適用方法は、曇り止め剤を含む水性又はアルコール処方物のスプレーであるが、ただし、容器(噴霧器又はエーロゾル噴霧器)内の液体組成物(1種以上の曇り止め剤の水溶液又はアルコール溶液)を常に利用できるという使用者に対する制約がある。
また、他の適用方法は、1種以上の曇り止め剤の水性又はアルコール処方物を予め含浸させたウェットワイプを使用した、処理されるべき表面の拭き取りも採用する。この場合には、その制約は、該ワイプが使い捨てであり、かつ、防水性の包装中で保存されなければならないという点にある。
本発明は、透明な表面又は反射表面の曇り止め処理の分野における従来技術の既知の技術的問題に対する解決手段を提供しようとするものである。
本発明の第1の目的は、透明な表面又は反射表面を該表面上の曇りの出現又は曇りの形成に対して処理することを可能にするワイプを提供することからなる。
第2の目的は、水溶液又はアルコール溶液を利用可能にする必要なく、再使用できる曇り止め用ワイプを提供することからなる。
本発明の別の目的は、防水性の包装を必要としない再使用可能でかつ容易に使用できる曇り止め用ワイプを提供することである。
さらに別の目的は、任意のタイプの基材、特にガラス又はプラスチックから作られた、特に透明な又は反射性のものを処理することを可能にする曇り止め用ワイプに関する。
また、一つの目的は、透明な表面の処理後にも視界の有害な変化を生じさせない曇り止め用ワイプを提供することからなる。
さらに他の目的は、以下の説明で明らかになり得る。
上に定義した目的は、本発明に従う曇り止め用ワイプにより全て又は部分的に達成できることが分かった。
したがって、本発明は、まず第一に、少なくとも1種の液状界面活性剤が含浸された少なくとも一つのテキスタイル表面を有する曇り止め用ドライワイプに関する。
用語「液体界面活性剤」とは、周囲温度では液体の形態で存在し、かつ、脱水された又は脱溶媒和された状態、すなわち、水性媒体及び/又はアルコール媒体では溶媒和されていない液体の形態で存在する非イオン性又は両親媒性界面活性剤、好ましくは非イオン性界面活性剤を意味するものとする。
好ましくは、該界面活性剤は、結晶化しない又は凝固しない若しくは極めて顕著な蒸発現象を示さない、周囲温度では低粘度の液体である。さらに、該非溶媒和液体界面活性剤は、全て、この非溶媒和液体状態においてその固有の界面活性特性を有することを理解すべきである。
いかなる限定ももたらすものではないが、周囲温度で100000mPa.s以下、より好ましくは10000mPa.s以下、さらに好ましくは5000mPa.s以下の粘度を有する活性剤が好ましい。
本発明において、使用される界面活性剤は、非イオン性、イオン性(陽イオン性又は陰イオン性)又は両性の界面活性剤を包含する。使用される該界面活性剤は、処理されるべき表面上に親水性を付与することができるものから選択されるであろう。
非イオン性界面活性剤のなかでは、特に、ポリアルコキシル化脂肪酸;ポリアルコキシル化アルキルフェノール;ポリアルコキシル化脂肪アルコール;ポリアルコキシル化又はポリグリセリン化脂肪アミド;ポリアルコキシル化脂肪アミン;エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドとエチレングリコール及び/又はプロピレングリコールとの縮合によって得られる重合体;エチレンオキシド及び/又はプロピレンオキシドとエチレンジアミンとの縮合によって得られる重合体;ポリアルコキシル化テルペン炭化水素;エチレンオキシド配列及び/又はプロピレンオキシド配列を保有するシロキシル単位を含むポリジオルガノシロキサン;ポリオール型の配列を保有するシロキシル単位を含むポリジオルガノシロキサン;ポリアルコキシル化シラン又はポリシラン;アルキルグルコシド;アルキルポリグルコシド;糖エーテル;糖エステル;スクログリセリド;ソルビタンエステル;これらの糖誘導体のエトキシル化化合物及びこれらの界面活性剤の混合物が挙げられる。
陰イオン性界面活性剤のなかでは、特に、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホン酸塩、アルキルアリールエーテルスルホン酸塩、アルキルコハク酸塩、例えばジオクチルスルホコハク酸ナトリウムのようなジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルカルボキシレート、蛋白質加水分解物のアルキル化誘導体、アルキル及び/又はアルキルエーテル及び/又はアルキルアリールエーテルホスフェートエステル(この場合、この陽イオンは、一般にアルカリ金属又はアルカリ土類金属である)並びに上記界面活性剤の混合物が挙げられる。
陽イオン性界面活性剤のなかでは、特に、ハロゲン化トリアルキルベンジルアンモニウム;ハロゲン化テトラアルキルアンモニウム及びこれらの界面活性剤の混合物が挙げられる。
両性界面活性剤のなかでは、特に、アルキルベタイン、アルキルジメチルベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルアミドプロピルジメチルベタイン、アルキルトリメチルスルホベタイン;イミダゾリン誘導体、例えば、アルキルアンホ酢酸塩、アルキルアンホ二酢酸塩、アルキルアンホプロピオン酸塩、アルキルアンホジプロピオン酸塩;アルキルスルタイン、アルキルアミドプロピルヒドロキシスルタイン;脂肪酸と蛋白質加水分解物の縮合生成物;アルキルポリアミンの両性誘導体;蛋白質及び蛋白質加水分解物並びにこれらの界面活性剤の混合物が挙げられる。
一般に、本発明に従うワイプのためには、単独での又は2種以上の非イオン性界面活性剤の混合物としての非イオン性の親水化用界面活性剤、特に、単独で又は2種以上の混合物として使用できる次の化合物:
・脂肪酸のソルビタンエステル、
・エトキシル化ソルビタンエステル、
・オレイン酸のポリオキシエチレンエステル、
・アルキルフェノールエトキシレート、
・エトキシル化ステアリルアルコール、
・グリセリルエステル、すなわち、リシノール酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、ラウリン酸/オレイン酸/ステアリン酸グリセリルの混合物のようなグリセリルエステル(随意に非イオン性界面活性剤と併用)、
・ポリグリセリルエステル、
・アシル基がラウロイル若しくはオレオイル基又はココナッツ脂肪酸から誘導される基であるN−アシルサルコシン、
・α−カルボキシメチル−ω−テトラデシルオキシポリ(エチレンオキシド)、
・ステアリルラクテート及びステアリルラクチレート、
・直鎖又は分岐エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、
・有機変性ジメチルポリシロキサン、及び
・シリコーンポリエーテル
から選択されるものが好ましい。
本発明の曇り止め用ワイプに特によく適した界面活性剤のタイプは、特にポリシロキサン型のシリコーン鎖とポリエーテル鎖(好ましくはポリ(エチレンオキシド)(EO)型及び/又はポリ(プロピレンオキシド)(PO)型の)とを有する重合体であるシリコーンポリエーテル重合体によって表される。
このようなシリコーンポリエーテル重合体は、勿論、単独で使用でき、又は特に非シリコーン構造の1種以上の他の非イオン性界面活性剤との混合物として使用できる。
好ましい具体例によれば、上に定義したシリコーンポリエーテルは、次式(I):
(式中、
(1)記号Zは、同一又は異なるものであり、R1及び/又はVを表し、
(2)記号R1、R2及びR3は、同一又は異なるものであり、1〜4個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基、1〜4個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルコキシ基、フェニル基から選択される1価の炭化水素基、好ましくは、ヒドロキシル基、エトキシ基、メトキシ基又はメチル基を表し、
(3)記号Vは、同一又は異なる官能基であり、好ましくはポリ(エチレンオキシド)(PO)型及び/又はポリ(プロピレンオキシド)(PO)型のポリエーテル鎖を表し、
(4)0≦w≦10、10≦x≦250、8≦y≦448である。)
の直鎖状、環状又は三次元シリコーンポリエーテルである。
有利には、曇り止め用ワイプのために選択される界面活性剤の少なくとも1種は、V基を有しないηSi単位の数が10〜250であり、しかもV基を有するηSi単位の数が1〜30であるようなものである。
本発明において使用する界面活性剤は、特に、処理を受けた材料に親水性を付与するための他の官能基の存在を必要としない。しかしながら、該材料にさらに大きな親水性を付与することが望ましい場合には、使用される界面活性剤は、この特性を助成する他の官能基を含むことができる。
本発明の方法の好ましい形態によれば、使用される式(I)のポリオルガノシロキサンは直鎖状である。
例として、本発明に従う曇り止め用ワイプに特に好適なシリコーンポリエーテルは、次式(II):
(式中、
xは、20〜200、好ましくは35〜150、具体的には50〜100の範囲の整数であり、
yは、1〜30、好ましくは2〜20、具体的には3〜10の範囲の整数であり、
eは、1〜200、好ましくは2〜100、具体的には3〜50の整数であり、
pは、1〜200、好ましくは2〜100、具体的には3〜50の整数であり、
Rは、水素原子、及び1〜12個の炭素原子を含む直鎖又は分岐アルキル基から選択される。)
に相当する。
上記式(II)において、R基がアルキル基を表すときには、後者は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル及びヘキシル基から有利に選択される。
上記式(II)において、さらに、−(C24O)e−(C36O)p−配列(また、これは、−EOe−POp−の形で書くこともできる)は、EO及びPO断片が連続的であり、及び/又は交互であり、及び/又はランダムに分布(ランダム化)したポリエーテル鎖に相当することを理解すべきである。
また、式(II)の化合物であって、式中、
x=75であり、
y=7であり、
e=22であり、
p=22であり、
Rが水素を表す
ものが好ましいが、これは、ロディア・シリコーンズ社により商品名Rhodorsil SP3300(商標)の下に販売されている製品に相当する。このシリコーンポリエーテルは、以下、「曇り止め剤A」という。
上に示したように、このタイプのシリコーンポリエーテルは、非溶媒和状態において、周囲温度で液体であり、かつ、時間経過と共に結晶化せず、固体にならず又は蒸発しないという利点を示す。
シリコーンポリエーテルは、単独で使用でき、又は上に定義したような1種以上の他の界面活性剤との混合物として使用できるが、ただし、該対象の混合物の性質は、本発明の曇り止め用ワイプに必要な特性と適合性のある状態を保持することを条件とする。
さらに、このタイプのシリコーンポリエーテルは、皮膚に対する毒性といういかなる特定の問題も示さない。このことは特に有利である。というのは、本発明の曇り止め用ワイプは、一般に素手で取り扱うことを意図しているからである。皮膚との接触に対するこの高い無毒性は、度付きメガネ、水中メガネ若しくはダイビング用ゴーグル又はスキー用マスク及び一般的なスポーツ用マスクのレンズような光学的表面の処理のために本発明に従うワイプを使用する場合における眼領域への近さを考慮すると、非常に重要なものとなることが指摘される。
しかして、本発明に従うワイプの特定の使用によく適した界面活性剤の選択は、特に皮膚との接触に対するその非毒性によってさらに左右されるであろう。
勿論、上に示したように、周囲温度で液体であり、及び結晶化せず、凝固せず又は蒸発せず、及び随意に皮膚との接触に対して無毒であるという同様の特性を有する他の非イオン性界面活性剤も使用できる。
例としては、アルコールのアルコキシル化によって得られる非イオン性界面活性剤、より具体的にはイソトリデシルアルコールのエトキシル化によって得られる界面活性剤であって、該界面活性剤1モル当たり平均で6個のエチレンオキシド単位を含むものが挙げられる。
この界面活性剤は、特に、商品名Rhodasurf860/P(商標)の下でロディアHPCIIによって販売されている。
この界面活性剤は、以下の説明において、「曇り止め剤B」という。
本発明の曇り止め用ワイプに含浸される液体界面活性剤の量は、一般に、テキスタイルの重量に対して、10重量%〜35重量%、有利には15重量%〜30重量%、好ましくは20重量%〜25重量%であろう。
しかしながら、該ワイプに含浸される液体界面活性剤の量は、特に、使用されるテキスタイルの性質及び使用される界面活性剤の性質に依存するだけでなく、望まれる効果及び予想される再使用の回数にも依存して、幅広い割合の中で変更できる。
したがって、10%以下の量が想定できるが、これは、十分に満足のいく又は十分に長持ちのする曇り止め効果を得ることを可能にしない。
35%の上限値は例示として与えているが、液体界面活性剤の含浸量が多ければ多いほど、耐久性(可能な再使用の回数)に関して該ワイプは効果的であろう。しかしながら、極めて大量の界面活性剤が含浸されたワイプは、透明な表面の場合には、視界を妨げ得る付着物質を生じさせる可能性がある。
したがって、本発明のワイプに含浸される液体界面活性剤の最大理論量は、主として、以下に説明するように、ワイプを形成するテキスタイルの吸収及び放出能力に依存することを理解すべきである。
これは、本発明に従うワイプの曇り止め性能が該ワイプを形成するテキスタイルの性質にも関連するためである。
したがって、このテキスタイルは、有利には、特に優れた曇り止め品質を保証するために、重量当たりの高いストランド比表面積によって反映され得る高い吸収性を有する。さらに、該テキスタイルの吸収性が大きければ大きいほど、曇り止め剤の含浸量も多く、しかも曇り止め性能もさらに長続きする。
また、このようにして含浸されるべきテキスタイル表面の選択は、拭き取り及び曇り止め作業に関して良好な性能を得る際に、曇り止め剤自体の役割に加えて、非常に重要な役割も果たす。
本発明において想定されるテキスタイル表面は、それ自体公知の任意のタイプの織布、不織布、ニットなどであることができるが、ただし、0.1m2/g以上、好ましくは0.3m2/g以上、より好ましくは0.5m2/g以上の重量当たりのストランド比表面積を有しなければならない。
重量当たりのストランド比表面積という概念は、以下に示すように、テキスタイルを構成する糸及びストランドの番手に直接依存するだけでなく、これらの糸及びストランドの性質にも依存する。
まず第一に、テキスタイルの分野においては、糸の番手(dtex又はデシテックスの単位)は、該糸の10キロメートルの重量(グラムで表す)に相当することに注意すべきである。
ストランド(該ストランドは、テキスタイル糸を構成する基礎フィラメントである)当たりの平均番手(dtexで表す)は、次式:
ストランド=C/Nストランド
(ここで、
ストランド=ストランド当たりの平均番手(dtexで表す)であり、
=糸の番手(dtexで表す)であり、
ストランド=糸のストランド数である。)
に従って、糸の全番手を糸のストランド数で割ることによって得られる。
該ストランドの平均直径(μmで表す)は、これらのストランドが円柱状の断面形状であるならば、次の関係:
ストランド=[(4×105×Cストランド)/(π×ρ)]1/2
(ここで、
ストランド=該ストランドの平均直径(μmで表す)であり、
ρ=使用される重合体の密度(kg/m3)である。)
によって算出される。
重量当たりのストランド比表面積(等量のストランドに対する、テキスタイル表面を構成する複合のストランドによって露出される表面積)は、次の関係:
比、ストランド、重量当たり=(π×Dストランド×10-2)/Cストランド
(ここで、S比、ストランド、重量当たり=ストランドの重量当たりの比表面積(m2/gで表す)である。)
によって算出される。
また、テキスタイル表面積当たりのストランドの比表面積(テキスタイルの見かけの表面積に対する、該テキスタイル表面を構成する複合ストランドによって露出される表面積)も、次の関係:
(ここで、
比、ストランド、比表面積当たり=テキスタイル表面積当たりのストランドの比表面積(m2/m2で表す)であり、
テキスタイル比表面積当たり=テキスタイルの比表面積当たりの重量(g/m2で表す)である。)
に従って定義される。
これらの様々な関係から、テキスタイルの吸収性は、テキスタイルを構成するストランドの重量当たりの比表面積に比例し、そしてその結果としてストランドの平均直径に反比例することが明らかになる。
換言すれば、好適な吸収性を有するためには、本発明に従うワイプに最も好適なテキスタイルは、一般に、最も小さい可能な平均直径で形成されるが、ストランドの数は有利に多い。これら2つの条件は、テキスタイル表面の重量当たりの比表面積を増大させることに寄与する。
勿論、例えば鋸歯状の断面、溝付きの断面、豆形の断面、多葉状の断面(例えば、三葉状又は五葉状)、X形状の断面、リボン状の断面又は星形の断面などを有するストランド及び/又は糸を使用した、テキスタイルの内部比表面積を増大させるための他の既知の手段、特に、ストランド及び/又は糸の比表面積を増大させる他の既知の手段が存在する。
また、本発明において、当業者に知られている「海島型」又は「オレンジセグメント型」構造を有するストランド及び/又は糸を使用することも可能である。
上に示したように及び前述の手段を置き換え又は加えつつ比表面積をさらに増大させるために、本発明は、ナノ粒子がグラフトされた繊維から得られるワイプも含む。
本発明の好ましい具体例によれば、特に、ガラス又はプラスチックから作られた透明な表面でのワイプの使用について、高い吸収性及びこれらの表面上での摩擦によっては掻き傷を生じさせないという事実が知られている超極細繊維を製織し又は編むことによって得られるテキスタイルが有利に使用される。
これらの繊維の性質は、上で述べた列挙に相当する、当業者に知られている任意のタイプであることができる。したがって、天然繊維、合成繊維又は人造繊維、特に、綿繊維、絹繊維、レーヨン繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維若しくはポリプロピレン繊維など、又はこれらのタイプの繊維の2種以上の混合物を使用することができる。
本発明のワイプのためのテキスタイルの選択は、その固有の吸収特性及び処理される表面を損傷させてはならないという事実に左右されるだけでなく、その機械的強度の特性にも左右される(ワイプは、何度も再使用されることを意図する)。
したがって、上に定義した特徴を有するテキスタイルは、ワイプにおいて、随意に、ワイプのテキスタイルについて要求されるのと同一の、同様の又は均等の品質を有する1種以上の他の材料によって全て又は部分的に置き換えられることができることを理解すべきである。このような材料は、例えば、紙、板及び他のものから選択できる。
したがって、本発明は、上で列挙したものに相当する少なくとも1種のテキスタイルの1種以上の同一又は異なる層から形成されたワイプに関するものでもある。
ポリエステル繊維又はポリアミド繊維、さらに一般的には、ポリエステル超極細繊維又はポリアミド超極細繊維から製造されたテキスタイルは、本発明のワイプに完全に適することが分かった。
ワイプの含浸方法、特に、ワイプ自体の製造方法について、界面活性剤の性質及び含浸されるべきテキスタイルのタイプに従って当業者が容易に適合できる例として、次の方法が提供できる。すなわち、本発明に従う方法は、次の工程:
(a)少なくとも1種の液体界面活性剤の水溶液若しくはアルコール溶液又は任意の他の好適な有機溶媒の溶液を製造し、
(b)(a)で得られた溶液から出発してテキスタイルの少なくとも一つの表面を含浸し、
(c)該含浸されたテキスタイル表面を100℃〜200℃の温度での熱処理によって乾燥させ、
(d)該ワイプを所望の寸法に随意に切断すること
を含む。
工程(a)において、界面活性剤又は界面活性剤の混合物を、水、アルコール又は他の任意の好適な有機溶媒中に、0.1〜40重量%の割合で溶解させる。界面活性剤を水性媒体で希釈する場合には、例えば、該界面活性剤が構造化相(ラメラ、立方、六方など)を形成する相平衡状態図に存在しないように、特別の注意が払われるであろう。この存在は、含浸相にとっては全く不適切な溶液の粘度上昇の結果である。
工程(b)の含浸は、テキスタイルの分野において周知の慣用技術に従って実施され、そしてこれは、例えば、キスロールアプリケーター、スプレーなどによって、パジング機で含浸するための技術である。
さらに他の技術を含浸させる界面活性剤のタイプに従って使用できるが、ただし、特に、ワイプを形成するテキスタイルのタイプに従うものとする。当業者の知識をもってすれば、テキスタイル又は他の生地の含浸を最適に調節することが可能であろう。したがって、例えば、使用されるテキスタイル表面をパジング機の中の単なる通過によって湿らすことが比較的困難になる場合には、予備的な浸漬が使用できる。
含浸後に、該ワイプは、工程(a)で使用された溶媒の全て又は実質的に全てを除去するように、工程(c)の熱処理に付される。この処理の終了時に、該ワイプは、乾燥状態とみなされる。すなわち、含浸中に使用された溶媒(水、溶媒など)がもはや全く見られず、又はその僅かな痕跡しか見られない。しかして、該ワイプは、曇り止め用界面活性剤が含浸されてはいるが、触ると乾燥した感触を示す。溶媒を完全に又は部分的に除去することを対象にした他の処理も勿論想定できるが、この目的は、溶媒を除去するとと共に、テキスタイル中に含浸された曇り止め用界面活性剤のほとんどを保持することである。
本発明に従う曇り止め用ワイプは、乾燥状態にあるとみなされる。すなわち、これらのものは、界面活性剤のキャリヤー(例えば、水、アルコール又は一般的な任意の溶媒のような)として使用されるであろう揮発性物質のいかなる損失も防ぐために、いかなる特定の防水性の包装も必要としない。さらに、ワイプの「乾燥」した特性は、変質してないテキスタイル表面を与えること、すなわち、「脂っぽい」感触又は明らかな滲出がなく、感じられるほどのにおいがなく、色の変化のような外観の変化がなく、又は曇り止め剤の存在の任意の他の明らかな現れがないことと理解すべきである。しかしながら、曇り止め用界面活性剤の存在は、使用されるときのワイプの快適さをさらに高めるように、テキスタイル表面の柔らかな感触の強化にも寄与し得る。
このようにして得られたドライワイプは、透明な表面又は反射表面の単純な拭き取り操作によって、非常に顕著な曇り止め効果に寄与することが可能である。
したがって、本発明は、曇り止め効果が望まれている表面を、少なくとも1種の曇り止め用界面活性剤を含浸したドライワイプを使用して該表面を拭き取ることによって処理するための方法に関するものでもある。
該拭き取り操作とは、随意に該表面に平行な並進運動及び/又は回転運動を伴って該ワイプを該表面上に多少強く押圧することによって、処理される該表面上に該ワイプ中に含浸された曇り止め剤を付着させることを可能にする単純な機械的動作である。
これらのワイプは、例えば、ガラス、ポリカーボネート若しくはポリ(メタクリル酸メチル)又は1947年にPPGによって発見されたCR39(アリルジグリコールカーボネート単量体)から作られた透明な表面又は反射表面の処理に特によく適しており、かつ、光学補正用の合成レンズの製造に特に好適であるが、これらのワイプは、曇りの存在又は形成が不体裁な又は望ましくないかなりの数の他の表面、例えば、セラミック表面、ペイントなどにも使用される。
したがって、本発明のワイプは、例えば、眼鏡のレンズ、ダイビング用マスク、スキー用マスク及び一般に双眼鏡、カメラなどのような全ての光学装置のレンズ、自動車のフロントガラス及び窓、住宅の窓、曇りが形成し得る環境に存在する塗面、例えば、浴室、シャワー室、シャワー又は更衣室並びに衛生器具、シンク、シャワートレイ、浴槽などを構成するセラミック又は他の材料から作られた表面のような表面の曇り止め処理を可能にする。
これらのワイプは、さらに、かなりの回数の再使用が可能であるという利点を有する。例えば、シリコーンポリエーテル(A)を含浸したポリエステル極細繊維から作られたワイプは、同様の効果を有する同一のタイプの基材に対して、何十回(およそ60回まで)も再使用できた。
したがって、使用者は、長時間にわたって使用可能な状態を保持し(100回を超えるまでの連続使用)、かつ、液状の体裁という不便さを示さないドライワイプを利用できるようになる。
該ワイプを再使用する能力は、該ワイプに吸収される曇り止め剤のレベル(重量当たりの乾燥残留物)が増加すると増大することは自明である。しかしながら、該ワイプの曇り止め活性剤の初期レベルは、拭き取りの質によって制限される(この場合、これは、この妥協を最適に達成することを可能にするであろう非常に高いストランド比表面積である。)。
最後に、該ワイプは、曇り止め処理と、その処理された表面に関しての清浄作用とを同時に与える。この点において、本発明に従うワイプは、様々な形状(長方形、三角形、四角形、円形、楕円形、台形、ダイアモンド形など)の下で与えられることができ、実際には、随意に把持手段を備える支持材にさらに含められることができ、それによって該ワイプを手に取ること及び曇り止め処理プロセス中に該ワイプを保持することがさらに容易になる。
次の実施例は、本発明を例示するものであって、決して限定ではない。
次の例において、試験は、上に定義した曇り止め剤A及びBを単独で又は混合物として含浸させたワイプで実施した。
I−試料の調製
A 含浸溶液の調製
曇り止め剤の水溶液又はアルコール(エタノール)溶液を、周囲温度で該薬剤を穏やかに撹拌しつつ単純に希釈することによって調製した。
B 使用したテキスタイル表面の特徴:
ワイプ1:ポリエステル超極細繊維メッシュ
該テキスタイル表面は、56dtexの番手を有しかつ288本のストランドを含むポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)糸(PES極細繊維)をベースとする細糸によって編み機で製造されたジャージメッシュである。このメッシュを、ポリエステルについて使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。このものは、150g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を示す。
ワイプ2:ポリエステル超極細繊維メッシュ
該テキスタイル表面は、94dtexの番手を有しかつ288本のストランドを含むポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)糸(PES極細繊維)をベースとする細糸によって丸編み機で製造されたジャージメッシュである。このメッシュを、ポリエステルについて使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。このものは、150g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を示す。
ワイプ3:ポリエステル超極細繊維メッシュ
該テキスタイル表面は、78dtexの番手を有しかつ32本のストランドを含むポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)をベースとする細糸によって丸編み機で製造されたジャージメッシュである。このメッシュを、ポリエステルについて使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。このものは、130g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を示す。
ワイプ4:ナイロン6,6超極細繊維のフリースメッシュ
該テキスタイル表面は、78dtexの番手を有しかつ68本のストランドを含むナイロン6,6(PA6,6超極細繊維)をベースとする細糸によって丸編み機で製造されたパイルメッシュである。このメッシュを、ナイロン6,6について使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。その後、これをすき、そして薄く切って180g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を有するフリースメッシュを得た。
ワイプ5:ポリプロピレン超極細繊維のフリースメッシュ
該テキスタイル表面は、70dtexの番手を有しかつ72本のストランドを含むポリプロピレン糸(PP超極細繊維)をベースとする細糸によって丸編み機で製造されたパイルメッシュである。その後、これをすき、そして薄く切って120g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を有するフリースメッシュを得た。
ワイプ6:ナイロン6,6超極細繊維織物
該テキスタイル表面は、78dtexの番手を有しかつ68本のストランドを含むナイロン6,6糸(PA6,6超極細繊維)をベースとする、織機で製造されたテクスチャード加工の縦糸及び横糸の織物である。この織物を、ナイロン6,6について使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。このものは、160g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を示す。
ワイプ7:ナイロン6,6超極細繊維織物
該テキスタイル表面は、78dtexの番手を有しかつ34本のストランドを含むナイロン6,6糸をベースとする、織機で製造されたテクスチャード加工の縦糸及び横糸の織物である。この織物を、ナイロン6,6について使用されている標準的なプロトコールに従って染色する(カチオン染色)。このものは、160g/m2のテキスタイル表面積当たりの重量を示す。
以下に記載する試験において使用されるワイプは、異なる合成材料から得られ、そしてテキスタイルの分野に知られている異なる慣用法(編成、製織)によって得られることに留意すべきである。これらのテキスタイル表面のいくつかは、光学的表面の拭き取りに特に好適である。特に、超極細繊維を基材とするもの(ワイプ1、2、4、5及び6)は、曇り止め活性化合物に対する高い吸収性を示す。このため、1990年代に開発され、そして多数の合成材料に商業的に導入された超極細繊維技術が本発明において想定される用途における大きな利益となる:該超極細繊維の大きい〜非常に大きい比表面積は、テキスタイル表面上に、曇り止め活性原理についての高度な保持力を与える。さらに、該超極細繊維は、特に柔らかであるため、関係する基材に対してさほど傷つかない接触性を有し、かつ、高率な拭き取り操作を可能にする。ここでは、慣用の繊維を基材とする他のテキスタイル表面(ワイプ3及び7)を対照として使用している。
ワイプ1〜7の特徴を次の表1にまとめる。
C 残留物のレベル及び乾燥時間の決定
上記テキスタイル表面1〜7のそれぞれについて、該試験を実施するために10×15cmの寸法のワイプを切り抜く。
使用されるテキスタイル表面をパディング機(研究室における)への単なる通過で湿らすのが比較的困難な場合には、予備浸漬を実施する。その後、このパディング機による処理を次の条件:
・速度:3m/分、
・圧力:3bar
の下で実施する。
該パディング機への1回(又は2回)の通過後に、ほぼ100%の重量当たりの湿潤残留物のレベルが得られる。
その後、これらの適用物をウェルナーマティスラボラトリーオーブン内で3分間にわたり150℃で熱処理する。これらのワイプを変形させないために、該ワイプを、枠組みの箇所にそれ自体が取り付けられた不織布ナップの2つの層の間に置く。
重量による乾燥残留物のレベルを、ワイプの初期重量と、熱処理及び温度と湿度に関して制御された雰囲気(23℃及び53%相対湿度)中での安定化後の含浸ワイプの重量との間の差によって決定する。これは、テキスタイルの重量比(%)又はテキスタイルの表面積の単位当たりの重量(g/m2)として表される。
II−曇り止め試験のプロトコール
A 実験の準備
光学分野において一般的に使用されている3種の基材を使用した:
・ガラス(光学基材1)、
・ポリカーボネート(光学基材2)、
・ポリメタクリル酸メチル(光学基材3)。
試験の前に、ガラスシート、ポリカーボネートシート又はポリメタクリル酸メチルシート(長さ8cm、幅5cm及び厚さ5mm)を冷蔵庫内で状態調整する(ほぼ−3℃の温度)。
2000mLの容量を有し、400mLの脱イオン水を含有するビーカーを加熱プレート上で+40℃の温度に保持する。その後、これらの試験片を木製の挟みで直ちに該ビーカー内の水のレベル以上に保持する。ガラス及びポリカーボネート上の両方で曇りの良好な形成を得るための最適時間は10秒である。
有意な曇りの形成が、処理されていない試料で生じる:ゼロの視界、すなわち細かな水滴の不透明な層。良好な曇り止め剤で処理されたシートは、完全に透明な状態のままであろう。
B 拭き取り試験及び曇り止め性能の評価試験の実施
シート(光学基材1、2及び3)をイソプロピルアルコール、次いで少量のTeepolで注意深く清浄化する。その後、これらのシートを脱イオン水で注意深くすすぎ、次いで綿布で拭き取る。
その後、これらのシートの表面を含浸ワイプで30秒間拭う。
この拭き取られた表面の外観を、拭き取りの品質を次の格付けで評価するために目視試験に付す:
格付け=並:明白な痕跡が存在し得る
格付け=良:非常にわずかな虹色又は極めて限定された光学的品質における任意の他の有害な変化
格付け=優:光学的品質の変化が存在しない。
曇り止め性能の評価のために、これらのシート(光学基材)を木製挟みで保持し、そして2分間にわたって冷蔵庫に置く。
その後、これらのシートをビーカーに移動させ(+40℃の水の表面より上に)、そして10秒間所定位置で保持する。
曇りの付着を目視で観察し、そして該シート上での曇りの見掛けレベルを記録する。
その後、これらのシートをビーカーから取り出し、そして曇りの消失にかかる時間を記録する。
III−実験結果
A 有効性試験
実施した実験の結果を次の表2に与える。
この方法によって処理されたワイプ1、2、4、5、6は、感触的に乾燥しており、しかも使用時に完全に快適な柔らかさを有する。対照のワイプ3及び7は、曇り止め用界面活性剤のレベルが高いときには特に、それらよりも脂ぎった感触を有する。
曇り止め剤を含浸させたドライワイプは、光学基材上に、曇り止め用界面活性剤の乾量基準で10%以上の乾燥残留物の重量レベルについて顕著な曇り止め性を与えることが明らかに分かる。より具体的に言えば、これらの試験から、曇りの形成は、乾燥残留物の重量レベルが15%以上であるときに完全に妨げられ得る(目に見える曇りの痕跡が全くない)ことが明らかになる。
さらに、これらの結果は、超極細繊維を基材とするワイプ(1、2、4、5及び6)が、20〜25%までの範囲の乾燥残留物重量レベルについて最良の拭き取り品質を与えることを明らかに示している。これは、より低い比表面積を有し、しかも拭き取りの品質が15%の乾燥残留物重量レベル以上で並になる、慣用の繊維を基材とするワイプ(3及び7)の場合には当てはまらない。
B 耐久性試験
5cm×8cmの表面範囲(両面)による一連の10回連続拭き取り操作を、20.3%の乾燥残留物レベルの曇り止め剤Aで100%処理したワイプ2を使用して、光学基材2で実施した。それぞれの一連操作の終了時に、曇り止め性能を上記のプロトコールに従って監視し、次いでこの方法を繰り返した。これらの結果を次の表3に与える。
この表から明らかなように、これらのワイプは、非常に多くの回数でも完全に再使用できる。
C 現地試験
現地試験を、高山地域においてスキーを行い、かつ、最適のUV保護を有しそして傷防止表面コーティングが施された着色ポリカーボネートマスクか又は最適なUV保護を有しそして反射防止及び傷防止表面処理が施されたサングラスのいずれかを装着した30人の体力を要するスポーツユーザーのパネルで実施した。この現実の状況での試験によって、過酷な条件下で遂行されるスポーツの状況にあってもこれらのワイプの永続的な効果を証明することができた。

Claims (14)

  1. 少なくとも1種の液体界面活性剤を含浸させた少なくとも一つのテキスタイル表面を有する、曇り止め用ドライワイプ。
  2. 前記ワイプを形成するテキスタイルが、0.1m2/g以上、好ましくは0.3m2/g以上、さらに好ましくは0.5m2/g以上の重量当たりのストランド比表面積を有することを特徴とする、請求項1に記載のワイプ。
  3. テキスタイルが天然繊維、合成繊維若しくは人造繊維、特に、綿繊維、絹繊維、ポリアミド繊維若しくはポリエステル繊維、又はこれらのタイプの繊維の2種以上の混合物から製造されたことを特徴とする、請求項1又は2に記載のワイプ。
  4. 界面活性剤が、周囲温度では液体の形態で存在し且つ脱水された又は脱溶媒和された状態で存在する非イオン性、イオン性又は両親媒性の界面活性剤であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のワイプ。
  5. 界面活性剤が、周囲温度では液体の形態で存在し且つ水和された又は脱溶媒和された状態で存在する親水性非イオン性界面活性剤又は2種以上の親水性非イオン性界面活性剤の混合物であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のワイプ。
  6. 界面活性剤が、次の界面活性剤:
    ・脂肪酸のソルビタンエステル、
    ・アルコキシル化ソルビタンエステル、
    ・オレイン酸のポリオキシエチレンエステル、
    ・アルキルフェノールエトキシレート、
    ・エトキシル化ステアリルアルコール、
    ・グリセリルエステル類、すなわち、リシノール酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、ラウリン酸/オレイン酸/ステアリン酸グリセリルの混合物のようなグリセリルエステル(随意に非イオン性界面活性剤と併用)、
    ・ポリグリセリルエステル、
    ・アシル基がラウロイル若しくはオレオイル基又はココナッツ脂肪酸から誘導される基であるN−アシルサルコシン、
    ・α−カルボキシメチル−ω−テトラデシルオキシポリ(エチレンオキシド)、
    ・ステアリルラクテート及びステアリルラクチレート、
    ・直酸又は分岐エチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合体、
    ・有機変性ジメチルポリシロキサン、及び
    ・シリコーンポリエーテル
    から単独で又はこれらの2種以上の混合物として選択されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のワイプ。
  7. 界面活性剤がシリコーンポリエーテルであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のワイプ。
  8. 界面活性剤が次式(I):
    (式中、
    (1)記号Zは、同一又は異なるものであり、R1及び/又はVを表し、
    (2)記号R1、R2及びR3は、同一又は異なるものであり、1〜4個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルキル基、1〜4個の炭素原子を有する直鎖又は分岐アルコキシ基、フェニル基から選択される1価の炭化水素基、好ましくはヒドロキシル基、エトキシ基、メトキシ基又はメチル基を表し、
    (3)記号Vは、同一又は異なる官能基であり、好ましくはポリ(エチレンオキシド)(PO)型及び/又はポリ(プロピレンオキシド)(PO)型のポリエーテル鎖を表し、
    (4)0≦w≦10、10≦x≦250、8≦y≦448である。)
    の直鎖状、環状又は三次元シリコーンポリエーテルであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のワイプ。
  9. 界面活性剤が次式(II):
    (式中、
    xは、20〜200、好ましくは35〜150、具体的には50〜100の範囲の整数であり、
    yは、1〜30、好ましくは2〜20、具体的には3〜10の範囲の整数であり、
    eは、1〜200、好ましくは2〜100、具体的には3〜50の整数であり、
    pは、1〜200、好ましくは2〜100、具体的には3〜50の整数であり、
    Rは、水素原子、及び1〜12個の炭素原子含む直鎖又は分岐アルキル基から選択される。)
    のシリコーンポリエーテルであることを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載のワイプ。
  10. 界面活性剤が、前記式(II)
    (式中、
    x=75であり、
    y=7であり、
    e=22であり、
    p=22であり、
    Rが水素である。)
    に相当することを特徴とする、請求項9に記載のワイプ。
  11. 界面活性剤の量が、テキスタイルの重量に対して、10重量%〜35重量%、有利には15重量%〜30重量%、好ましくは20重量%〜25重量%であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれかに記載のワイプ。
  12. 次の工程:
    (a)少なくとも1種の液体界面活性剤の水溶液若しくはアルコール溶液又は任意の他の有機溶媒の溶液を製造し、
    (b)(a)で得られた溶液から出発してテキスタイルの少なくとも一つの表面を含浸し、
    (c)該含浸されたテキスタイル表面を100℃〜200℃の温度での熱処理によって乾燥させ、
    (d)該ワイプを所望の寸法に随意に切断すること
    を含むことを特徴とする、請求項1〜11のいずれかに記載のワイプの製造方法。
  13. 曇り止め効果が望まれている表面を、少なくとも1種の曇り止め用界面活性剤を含浸させたドライワイプを使用して拭き取ることによる、該表面の処理方法。
  14. ワイプが請求項1〜11のいずれかに記載のものである、請求項13に記載の方法。
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