JP2011179007A - 防曇剤及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】透明均一な吸湿性の固形保持皮膜を形成せしめて、結露防止に優れ、帯電防止及び汚れ防止の効果が良く、さらに洗浄効果を付与することも可能である防曇剤を提供すること。
【解決手段】皮膜形成剤及び低級アルコールを少なくともそれぞれ１種類以上含有する防曇剤である。
【選択図】なし

Description

本願発明の防曇剤は、窓ガラス、鏡、プラスチック又は金属等の表面に使用の際、洗浄性に優れ、透明均一な吸湿性の保持皮膜を形成せしめ、持続効力が大きい防曇剤に関するものである。

ガラス、鏡、プラスチック、金属等の表面が高温高湿の場所又は温度や湿度差の大きい境界面等において使用すると、表面に空気中の水蒸気が細かい水滴となって表面に凝集し、結露を生じる。それに、対処するため、従来から曇りを防止する方法が種々提案されている。例えば、特公平７−３０３０４号公報に記載されている皮膜を形成する乳化重合体及び非イオン界面活性剤を含有した防曇剤がある。この防曇剤はアクリル酸系のポリマー重合体皮膜の表面に界面活性剤が配位されて防曇性を付与するが、凝集水によって流し去られ易く、時間の経過とともに防曇効果が低下する。
また、塵埃や汚垢が付着しやすく、ガラス表面のアクリル酸系のポリマーの重合体皮膜が残存し、掃除がしづらく、ガラスの透視性が損なわれる。

特開２００１−１１４９２号公報には界面活性剤と分子量１００００〜５００００のポリエーテル変性シリコーンとを含有した防曇性を有する液体洗浄剤組成物が開示されている。この液体洗浄剤組成物はガラス表面に吸湿性の皮膜を形成せしめることにより、凝集水分とガラス表面の接触角を小さくし、凝集水分が水滴とならずガラス表面を一様に濡らすようにして曇りや結露を防止する。
初期防曇性良好であるが、親水性物質を留める皮膜剤が無く、ガラス表面に対する付着力が弱いため、効果の持続性が短いといった欠点がある。

特公平７−３０３０４号公報 特開２００１−１１４９２号公報

本願発明は、洗浄性に優れ、透明均一な吸湿性の固形保持皮膜を形成せしめて、結露防止に優れ、帯電防止及び汚れ防止効果のある防曇剤を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、皮膜形成剤及び低級アルコールを少なくともそれぞれ１種類以上含有することを特徴とする防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、前記請求項１記載の防曇剤に、シリコーン変性エーテル及び非イオン界面活性剤を少なくとも１種類以上含有する防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項３に係る発明は、前記請求項１記載の防曇剤に、シリコーン変性エーテル及び非イオン界面活性剤をそれぞれ１種類以上含有する防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項４に係る発明は、皮膜形成剤として、水系ウレタン樹脂、ポリアルキレンオキサイド系の熱可塑性を有するノニオン型の吸水性樹脂、水を加えるとゾル又はゲルを形成する天然ヘクトライトに類似した合成ヘクトライトを少なくとも１種類以上含有する防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項５に係る発明は、シリコーン変性エーテルを側鎖又は両末端に導入したポリエーテル変性シリコーンを含有する防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項６に係る発明は、非イオン界面活性剤として、ＨＬＢ値８〜１９の非イオン界面活性剤を含有する防曇剤である。

上記目的を達成するために、請求項７に係る発明は、低級アルコールとして、炭素数１〜５の脂肪族アルコールを含有する防曇剤である。

請求項８に係る発明は、防曇剤を含浸体に含浸させ、均一に表面処理する防曇剤の処理方法である。

請求項９に係る発明は、防曇剤をハンドスプレー又はエアゾールに収容して噴霧し、含浸体を用いて均一に表面処理する防曇剤の処理方法である。

請求項１０に係る発明は、防曇剤を塗布具に装着した含浸体に含浸させ、均一に表面処理する防曇剤の処理方法である。

請求項１〜７に係る発明によれば、透明均一な吸湿性の固形保持皮膜を形成せしめて、結露防止に優れ、帯電防止及び汚れ防止の効果が良く、さらに洗浄効果を付与することも可能である。

請求項８〜１０に係る発明によれば、防曇剤を含浸保持し、窓ガラス、鏡、プラスチック又は金属等の表面に使用し、塗布面の汚れを吸着し、洗浄しながら、透明均一に塗布できる。
また、含浸体を装着させる塗布具として、均一に塗り延ばし、迅速かつ簡便に処理することが可能である。

防曇効果及び結露防止効果を調べるための試験装置である。 表３の結露防止効果のグラフである。

本願発明は防曇剤に関し、窓ガラス、鏡、プラスチック、金属等の表面に使用の際、吸湿性の皮膜形成剤、シリコーン変性エーテル、湿潤性のある非イオン界面活性剤と水混和性の低級アルコールを含有し、洗浄性に優れ、透明均一な吸湿性の固形保持皮膜を形成せしめて、結露防止に優れ、凝集水の生成を抑え、持続効力を大きくするものである。さらに、前記吸湿性の皮膜形成剤としては僅かずつ水に溶解するが他の物質を保持固着し、帯電防止と汚れ防止効果のある透明な固化皮膜を形成するものである。
非溶解性皮膜形成剤を使用すると、付着状態で皮膜が残り、ガラスが汚れた時の洗浄が難しく、光の乱反射があり、透明性が悪くなる等の難点が生じる。

前記吸湿性の皮膜形成剤の物質としては、合成シリカ類、高分子樹脂類である。また、前記シリコーン変性エーテルの物質としては、シリコーンポリエーテルの共重合体で水分散性、延展性、帯電防止性を有するものである。
さらに、前記湿潤性のある非イオン界面活性剤としては、ＨＬＢ（親水親油バランスの略称）値８〜１９の非イオン界面活性剤である物質である。
さらに、前記水混和性の低級アルコールとしては、炭素数１〜５の脂肪族アルコールである。
これら物質全てを任意に混合し持続効力が大きくなる組成物を見い出すことである。

本願発明の防曇剤組成物は、ガラスの洗浄と防曇効果に寄与する非イオン界面活性剤と、結露を起こす凝集水分とガラス表面の接触角を小さくし、凝集水分が水滴とならずガラス表面を一様に濡らし水の膜を形成して曇りや結露を防止するシリコーン変性エーテルとを吸湿性皮膜形成剤に含有させ、窓ガラス、鏡、プラスチック、金属等の表面に塗布し、透明均一な固化保持皮膜を形成させ、凝集水分が大きく成長し結露を起こしにくくし、また、水分の付着を抑制し、凝集水の流下を抑えて持続効果を大きくし、結露を防止するものである。

本願発明に用いるガラスの洗浄と防曇効果に寄与する湿潤性のある非イオン界面活性剤としては、そのＨＬＢ値８〜１９、特に、ＨＬＢ値１０〜１６が好ましい。使用量は０．０５〜８．００重量％、特に、０．１０〜５．００重量％が好ましい。単独又は２種以上のＨＬＢ値の異なる非イオン界面活性剤を組み合わせて使用することも可能である。界面活性剤を多く使用すると固化の保持皮膜形成が遅くなり、ガラス表面がべと付き、汚れ易くなり、透明性が悪くなる。また、凝縮水分が多量に流下するなどの問題点がある。

このような非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸ジエステル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンプロックポリマー、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオレイン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等が挙げられる。

その中でも、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテルが好ましい。

本願発明における結露を起こす凝集水分とガラス表面の接触角を小さくし、表面張力を低下させ、凝集水分が水滴とならず、ガラス表面を一様に濡らし水の膜を形成して曇りや結露を防止し、また、水分散性、延展性、帯電防止性を有するシリコーン変性エーテルとしては、ポリエチレンオキシドやポリプロピレンオキシド等のポリエーテルを側鎖又は両末端に導入したポリエーテル変性シリコーンである。分子量は５００〜１００００のものであり、次の一般式で示す。

本願発明に用いるポリエーテル変性シリコーンの配合量は、組成物全量に対して０．０５〜８０重量％、好ましくは、０．１〜５．０重量％である。
また、ポリエーテル変性シリコーンは単独又は２種以上組み合わせて使用することができる。

本願発明に用いる非イオン界面活性剤とポリエーテル変性シリコーンを包含して、低吸湿性で強靱な固化皮膜を形成する物質としては、架橋構造体のウレタンエラストマーを、水中に分散させた水系ウレタン樹脂、ポリアルキレンオキサイド系の熱可塑性を有するノニオン型の吸水性樹脂、ポリエチレングリコールにウレタンを重合させた熱可塑性水溶性高分子、水を添加するとゾル又はゲルを形成する天然ヘクトライトに類似した合成ヘクトライト、ポリビニールアルコール、カルボキシメチルセルロース等が好ましい。

本願発明に用いる皮膜形成をする物質の配合量は、組成物全量に対して０．０５〜１０．０重量％、好ましくは、０．１〜５．０重量％である。皮膜形成をする物質が０．０５％未満であると皮膜形成が弱く、非イオン界面活性剤とポリエーテル変性シリコーンの固着が悪く、凝集水分によって流水して防曇効果が短くなる。また、１０％以上になると、溶液の粘性が高くなり、均一に薄い塗布ができず、光の乱反射が起こり透明度が悪くなり、皮膜の固化が遅くなり、好ましくない。また、皮膜形成物質は単独又は２種以上組合わせて使用することが可能であるが、必要な皮膜の硬さ、固化速度等を考慮して選択、組合せをしなければならない。

本願発明に用いる低級アルコールは、炭素数１〜５の脂肪族アルコールである。これを配合することにより、組成物質の溶解を助け、塗布後の乾燥を速めて皮膜形成を速くし、塵埃や汚垢が付着しにくくする。
低級アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−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、アミールアルコール等が好ましい。

本願発明に用いる低級アルコールの配合量は、組成物全量に対して３．０〜８０．０重量％、好ましくは、５．０〜３０．０重量％である。また、低級アルコールは単独又は２種以上組合せて使用することができる。

本願発明である防曇剤の各成分の配合割合は特に限定されるものではないが、吸湿性のある皮膜形成剤０．０５〜１０．０重量％、ポリエーテル変性シリコーン０．０５〜８．０重量％、湿潤性のある非イオン界面活性剤０．０５〜８．０重量％、水混和性の低級アルコール３．０〜８０．０重量％であることが好ましい。

本願発明の防曇剤には、他の補助剤を添加することも可能である。これらの補助剤としては防かび防腐剤及び殺菌剤、消臭剤、香料等が使用される。

本願発明の防曇剤組成物の保存安定性に寄与する防かび防腐剤及び殺菌剤としては、従来公知のものは全て使用でき、特定のものに限定されない。具体的には、安息香酸ナトリウム、パラオキシ安息香酸エチル、パラオキシ安息香酸ブチル、パラオキシ安息香酸プロピル、パラオキシ安息香酸イソブチル、プロピオン酸ナトリウム、チアベンダゾール、イソチアゾロン、ソルビン酸カリウム等が挙げられる。
殺菌剤としては、グルコン酸クロルヘキシジン、イソプロピルメチルフェノール、チモール，ｏ−フェニルフェノール、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化セチルピリジニウム、ヒノキチオール、塩化リゾチーム、ε−ポリリシン、トリクロサン、グレープフルーツ種子抽出物、カラシ抽出物「ワサオーロ」等が挙げられる。

消臭剤としては、モウソウチク抽出物、緑茶抽出エキス、長鎖ベタイン化合物、柿抽出液の総称型タンニンを主成分とした消臭剤、数種の植物エキスを混入した植物系特殊消臭剤等が挙げられる。

香料としては、フルーティー調、フローラル調、シトラス調、ウッディー調、フレッシュノート調、ミックスフレーバ調、グリーン調、ミント調等が挙げられる。

防カビ防腐剤及び殺菌剤、消臭剤、香料の含有量は、各効果を維持し、安全性及び良好な経済性を得る観点から、防曇剤組成物中に防カビ防腐剤及び殺菌剤０．００１〜１０％、好ましくは０．００３〜５．００重量％が望ましく、消臭剤０．０５〜１５重量％、好ましくは０．１〜１０重量％が望ましく、香料０．００１〜１０重量％、好ましくは０．０１〜５重量％が望ましい。
各種補助剤の防曇剤組成物中の含有割合は有効成分の種類やその目的、方法等により任意に設定できるものとし、何等制限されない。
本願発明の防曇剤は、窓ガラス、鏡、プラスチック又は金属等の表面に使用の際に、洗浄性、結露による防曇性を重視する場合には非イオン界面活性剤を含有させる。結露水を少なくさせる場合には非イオン界面活性剤を使用しない処方が好ましく、目的に応じて使い分ける。

防曇剤の含浸体として、樹脂、パルプ、綿等の単一素材、又は混合剤の不織布、紙、布、スポンジ等であり、防曇剤を含浸保持し、窓ガラス、鏡、プラスチック又は金属等の表面に使用し、塗布面の汚れを吸着し、洗浄しながら、透明均一に塗布できる材料であれば良い。また、含浸体から構成素材が剥離され、塗布面に付着することで汚さない素材であれば全て使用可能であり、何等制限しない。
防曇剤の含浸体を装着させる塗布具として、均一に塗り延ばし、迅速かつ簡便に処理することを可能とせしめるものである。例えば、片手でも処理が可能な形状を有するスポンジ、発泡スチロール、ゴム、樹脂、不織布等である。

＜実験例１＞
表１に示す物質の配分量による防曇剤で試験を行った。

防曇効果及び結露防止効果
試験方法 （図１参照のこと。）
１．充分に乾燥させたガラス水層の１つの表面に、結露防止剤を全面に一定量塗布し、その後塗布面を室温にて約１時間放置し、完全に乾燥させ試験に供した。
２．水層を室温２５℃、湿度７０％恒温恒湿内に移動させ、予め１５℃に調節しておいた水道水をほぼ満水となるように水槽内に注いだ。
３．水槽内に冷却器を投入した水温を１５℃に保ち、水槽表面に人工的に結露を発生させた。
４．試験開始から経時的に目視にて、防曇効果を確認した。また、ガラス表面に発生した結露を水槽下部に設置したビーカー内に溜め、結露量を測定した。
表２に示す防曇効果及び表３に示す結露防止効果を得た。

考察
防曇剤を塗布した水槽表面には、表２に示すように、非イオン界面活性剤を含有した実施例１及び実施例４は結露（水滴及び曇り）が２４０分経過しても全く発生せず、３６０分経過しても結露がほとんど発生していない。しかし、非イオン界面活性剤を混入していない実施例２及び実施例３の防曇性は良くない。
また、防曇剤を塗布した水槽表面に発生した結露を水槽下部に設置したビーカー内に溜めた結露量は、表３に示すように実施例１及び実施例４は比較例に比べて少ない。また、非イオン界面活性剤を混入していない実施例２及び実施例３は結露水の量大変少なくなる。
図２は表３の結露防止効果をグラフで示したものである。

＜実験例２＞
試験方法
１５ｃｍ×２０ｃｍのガラス板表面に、液剤をムラにならないように全面に塗布し後、完全に乾燥させた。５℃の冷蔵庫内にて１０分間冷却させた後、室温４５℃、湿度７５％の恒温恒湿内に７分間放置し、肉眼にて結露の発生状況を確認した。
この一連の操作を、ガラス表面に結露が発生するまで繰り返しおこなった。

考察
実施例１においては、表４に示すように、２４回で、やっと、ガラス表面に結露が発生した。

Claims (10)

1. 皮膜形成剤及び低級アルコールを少なくともそれぞれ１種類以上含有することを特徴とする防曇剤。
2. 前記請求項１記載の防曇剤に、シリコーン変性エーテル及び非イオン界面活性剤を少なくとも１種類以上含有することを特徴とする防曇剤。
3. 前記請求項１記載の防曇剤に、シリコーン変性エーテル及び非イオン界面活性剤をそれぞれ１種類以上含有することを特徴とする防曇剤。
4. 皮膜形成剤として、水系ウレタン樹脂、ポリアルキレンオキサイド系の熱可塑性を有するノニオン型の吸水性樹脂、水を加えるとゾル又はゲルを形成する天然ヘクトライトに類似した合成ヘクトライトを少なくとも１種類以上含有する請求項１〜３のいずれか１項記載の防曇剤。
5. シリコーン変性エーテルを側鎖又は両末端に導入したポリエーテル変性シリコーンを含有する請求項２〜４のいずれか１項記載の防曇剤。
6. 非イオン界面活性剤として、ＨＬＢ値８〜１９の非イオン界面活性剤を含有する請求項２〜５のいずれか１項記載の防曇剤。
7. 低級アルコールとして、炭素数１〜５の脂肪族アルコールを含有する請求項１〜６のいずれか１項記載の防曇剤。
8. 前記請求項１〜７記載の防曇剤を含浸体に含浸させ、均一に表面処理することを特徴とする防曇剤の処理方法。
9. 前記請求項１〜７記載の防曇剤をハンドスプレー又はエアゾールに収容して噴霧し、含浸体を用いて均一に表面処理することを特徴とする防曇剤の処理方法。
10. 前記請求項１〜７記載の防曇剤を塗布具に装着した含浸体に含浸させ、均一に表面処理することを特徴とする防曇剤の処理方法。

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