JP4043207B2 - Antifogging article and method for forming the same - Google Patents

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JP4043207B2 JP2001266808A JP2001266808A JP4043207B2 JP 4043207 B2 JP4043207 B2 JP 4043207B2 JP 2001266808 A JP2001266808 A JP 2001266808A JP 2001266808 A JP2001266808 A JP 2001266808A JP 4043207 B2 JP4043207 B2 JP 4043207B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防曇性能を有するメガネ・カメラ等のレンズ、窓ガラス、車両用ガラス、ヘルメットのシールド、水中眼鏡等の物品、または浴室内で使用する鏡等の特に透明性が要求される物品に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
物品に防曇性を付与する方法として、例えば、(1)吸水性樹脂を用いる或いは無機質の膜を多孔性にして吸水能を付与する等の吸水性を付与する方法、(2)界面活性剤を表面に塗布する、親水性物質を表面に塗布する、基材自身に親水性の物質を用いる、或いは光触媒活性を示す酸化チタンを用いる等の表面を親水性にする方法、(3)表面を疎水性にする或いは基材表面に撥水剤を塗布又は撥水性物質を練りこむ方法、(4)物品の表面温度を高くし結露しないようにする方法等従来から種々の方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法はそれぞれ下記に示すような問題がある。例えば、(1)の方法においては、吸水すると基材が膨潤し強度が低下するので、機械的耐久性が要求される部位には使用できない等、(2)の方法においては、表面に油分が付着すると親水性が損われたり、界面活性剤の場合は簡単に流れ落ちてしまい、また光触媒膜では、紫外線が当たることが必須であり、紫外線が当たらない場所では、親水性および防曇性を発現することは極めて困難であり、そのために新たに光源を設置する必要がある等、(3)の方法においては、接触角が160°の超撥水性でないと防曇性能は期待できない等、(4)の方法においては、透明性を要求される部位では非常に不利である等、いずれの方法においても一時的もしくは比較的短時間の間だけ防曇性を付与するもので、防曇効果の十分な持続性は期待し難いばかりでなく、またコスト高となり実用化においては採用が困難なものであった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の課題に鑑みなしたものであって、吸水性を有するマトリックス中に界面活性剤を化学結合により固定することにより表面親水と吸水の両方の機能を兼ね備え優れた防曇性を発揮することができるとともに、さらに、該マトリックスにシリコン系化合物を用いることにより機械的強度を持たせた高耐久性も兼備する防曇性被膜が形成された防曇性物品およびその製造方法を提供するものである。
【0005】
すなわち、本発明の防曇性物品は、被膜のマトリックス成分であるイソシアネート基含有シラン化合物とウレタン結合を介して界面活性剤が固定されてなる防曇性被膜とガラス基材とからなる防曇性物品であり、該被膜は、イソシアネート基に反応活性な官能基を持つ界面活性剤およびイソシアネート基含有シラン化合物を含んでなる防曇性組成物をガラス基材表面に被覆して得られるものであることを特徴とする
【0006】
前記本発明の防曇性組成物は、ポリオールおよび/または酸化物を含んでなることを特徴とする。
【0007】
前記防曇性組成物は、上記酸化物がシリカおよび/またはシリカ微粒子であることを特徴とする。
【0008】
前記防曇性組成物が、ポリプロピレングリコール系、又はポリエチレンオキシド系のポリオールを含んでなることを特徴とする。
【0009】
さらに、本発明の防曇性被膜は、膜厚が5〜30μmであることを特徴とする。
【0010】
また、本発明の防曇性物品の形成方法は、下記の工程により基材表面に防曇性被膜を被覆することを特徴とする。
(a)基材を用意する工程と、
(b)イソシアネート基に反応活性な官能基を持つ界面活性剤、イソシアネート基含有シラン化合物を混合して塗布液を調製する工程と、
(c)前記塗布液を前記基材表面上に塗布し、120℃〜250℃の温度で熱処理することにより基材表面に防曇性被膜を被覆する工程。
【0011】
さらに、本発明の防曇性被膜の形成方法は、前記(b)工程において、界面活性剤、イソシアネート基含有シラン化合物とともにポリオールおよび/または酸化物を同時に混合して塗布液を調製することを特徴とする。
【0012】
さらにまた、本発明の防曇性被膜の形成方法は、前記(b)工程において、界面活性剤、ポリオール、イソシアネート基含有シラン化合物を混合し充分に反応させ、イソシアネート基がなくなってから酸化物を混合してなることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の防曇性組成物は、界面活性剤およびイソシアネート基含有シラン化合物を含んでなることを特徴とする。
【0014】
本発明に用いる界面活性剤は、イソシアネート基(−NCO)と反応する官能基を有することが好ましく、その官能基としては例えば、−OH基、−NH2基、−NH基、−SH基等が挙げられる。これらの官能基とイソシアネート基含有シラン化合物が反応して、マトリックスに界面活性剤が固定されて、該界面活性剤が溶出することなく長期にわたって防曇性を発現させる機能を維持することが可能となる。なお、イソシアネート基と反応する官能基を持たない界面活性剤を用いた場合には、耐テーバー摩耗性、耐水性は良好でも繰り返し防曇性、冷温防曇性が低下する恐れがある。
【0015】
本発明に用いるイソシアネート基含有シラン化合物としては、イソシアネート基を持つシラン系化合物であれば特に限定するものではなく、例えば、テトライソシアネートシラン、メチルトリイソシアネートシラン、モノメトキシトリイソシアネートシラン、モノエトキシトリイソシアネートシラン、ジメトキシジイソシアネートシラン、ジエトキシジイソシアネートシラン、モノイソシアネートトリメトキシシラン、モノイソシアネートトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。さらには、有機系のイソシアネート化合物とシリコン系化合物とを予め反応させて用いることも可能である。なお、本発明の防曇性組成物は、前記の界面活性剤およびイソシアネート基含有シラン化合物にポリオールおよび/または酸化物を添加することが好ましい。
【0016】
前記ポリオールとしては、一般的に用いられるポリオールであれば特に限定されるものではないが、例えば、ポリプロピレングリコール系、ポリエチレンオキシド系等の親水性を示すポリオールがより好ましい。これらポリオールと前記イソシアネートシランが反応することにより、ウレタン結合が形成され、このウレタン結合部とポリオールの両方により吸水機能を持つことができるものとなる。
【0017】
また、前記酸化物としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化タンタル等が挙げられるが、基材の硬度と親水性の両方の面からシリカ、アルミナがより好ましい。また、アルミナ、シリカの酸化物微粒子を用いることも可能である。
【0018】
本発明の防曇性組成物は、前記界面活性剤、イソシアネートシラン、場合によってはポリオールおよび/または酸化物で調合液を作成した後、さらにシリコン、アルミ、ジルコニア等のアルコキシト゛やその縮重合物のゾルを混合することも可能である。その場合には、イソシアネートシランは水やアルコールと反応しやすいので、界面活性剤、ポリオール、イソシアネートシラン、場合によっては酸化物を十分反応させて、イソシアネート基がなくなってから酸化物と混合することが望ましい。酸化物を添加する場合は、相溶性や液の安定性などからシリコンアルコキシドおよびその重縮合体である酸化物ゾルを用いることが好ましい。
【0019】
本発明の防曇性組成物、防曇性被膜は、表面が親水性を有することを特徴とし、さらにマトリックス成分としてポリオールを添加して吸水性能をも持たせ、親水性と吸水性を共存させることは、特に使用環境が氷点下であるような場合にはより好ましい。なお、氷点下に限らず、それ以外の環境下において使用する場合でも、親水性と吸水性を共存させることは性能が向上するので好ましく、これらの選択は使用目的において適宜選択することができる。
【0020】
本発明の防曇性組成物は、防曇性能を要する、例えば、メガネ・カメラ等のレンズ、窓ガラス、車両用ガラス、ヘルメットのシールド、水中眼鏡等の物品、または浴室内で使用する鏡等の特に透明性が要求される物品等に適用可能であるが、特に、ガラス、樹脂等の基材表面に防曇性組成物を被覆し、防曇性被膜として応用することが好ましい。そのような防曇性被膜の場合には、該被膜のマトリックス成分であるイソシアネート基含有シラン化合物とウレタン結合を介して界面活性剤が固定され、該界面活性剤が溶出することなく長期にわたって防曇性を発現させる機能を維持することができる。
【0021】
また、本発明の防曇性物品の形成方法は、下記の工程により、基材表面に防曇性被膜を被覆することを特徴とする。
(a)基材を用意する工程と、
(b)界面活性剤、イソシアネート基含有シラン化合物、溶媒を混合して塗布液を調製する工程と、
(c)前記塗布液を前記基材表面上に塗布し、120℃〜250℃の温度で熱処理することにより基材表面に防曇性被膜を被覆する工程。
【0022】
基材表面に塗布液を塗布する手段としては、ディップコート、フローコート、スピンコート、ロールコート、スプレーコート、スクリーン印刷、フレキソ印刷等の公知手段が採用できる。塗布後、120℃〜250℃の比較的低温で、約30分〜60分程度加熱することにより、溶媒の殆どが飛散すると同時にウレタン反応が促進され膜が形成される。また、オルガノアルコキシシランを用いた場合には、熱処理によりシリカの重合が促進され高強度の膜が作製可能となる。
【0023】
防曇性被膜の膜厚は、熱処理後において5〜30μm程度の膜厚とするのが望ましく、5μm未満であると防曇耐久性が劣る傾向にあり、他方30μmを越えると外観品質において光学歪みが発生する恐れが生じる。
【0024】
本発明の防曇性被膜に使用する基材としては、代表的なものとしてはガラスが用いられるが、そのガラスは、自動車用、建築用、産業用ガラス等に通常用いられている板ガラス、所謂フロート板ガラスなどであり、クリアをはじめグリ−ン、ブロンズ等各種着色ガラスや各種機能性ガラス、強化ガラスやそれに類するガラス、合せガラスのほか複層ガラス等、さらに平板あるいは曲げ板等各種板ガラス製品として使用できることは言うまでもない。また板厚としては、例えば約1.0mm程度以上約12mm程度以下であり、建築用としては約3.0mm程度以上約10mm程度以下が好ましく、自動車用としては約2.0mm程度以上約5.0mm程度以下のガラスが好ましい。
【0025】
本発明の防曇性被膜は、比較的低温でガラス基材表面に防曇性被膜を形成することができるので、例えば鏡加工をしたガラス、曲げ加工、成型まで完了した自動車用ガラス等に、全面もしくは部分的に容易に成膜することができる。
【0026】
【作用】
本発明の防曇性物品は、被膜中で、界面活性剤をマトリックス中に固定し表面を親水性にすることで長期にわたって優れた防曇性を発現できる。さらに、ウレタン結合を有するシリコン系化合物と親水性ポリオールを用いると被膜自身が吸水性を示す。この表面の親水性とマトリックスの吸水性の両方の機能を持つことにより氷点下以下の厳しい環境においても優れた防曇性を有する。さらにマトリックスとしてシラン系化合物を用いているので、吸水時の膜の膨潤と膜強度の低下を抑制し、優れた耐擦傷性を有する。
【0027】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、かかる実施例に限定されるものでない。なお、得られた防曇性被膜については、下記に示す方法により品質評価を行った。
【0028】
1)繰り返し防曇性
”眼鏡用くもり止め剤試験法”(JIS S 4030)に基づき、43℃に設定した温水の水蒸気中に評価用サンプルを3分間保持した時の曇り具合と、保持後に常温(23℃、63%RH)中に取り出したときの呼気による曇り具合を観察し、この操作を10サイクル行い、外観に異常がなく曇りが発生しないものを合格とした。
【0029】
2)冷温防曇性
4℃に設定した冷蔵庫内に評価用サンプルを30分間保持した後、常温(23℃、63%RH)中に取り出したときの外観、曇り具合、呼気による曇り具合を観察し、この操作を10サイクル行い、外観に異常がなく曇りが発生しないものを合格とした。
【0030】
3)耐摩耗性
JIS R 3221記載の耐摩耗性試験方法に基づき、評価用サンプルを摩耗ホイールCSー10F、荷重250gfでテーバー式摩耗試験を行い、ヘーズ値(曇価)を評価した。評価は、初期のヘーズ値H0と、100回後のヘーズ値H100と、200回後のヘーズ値H200がH0≦H100≦H200で、初期と200回後のヘーズ値変化量△H(△H=H200−H0)が△H≦104%である場合を合格(○)とし、H100>H200または△H>10%のものを不合格(×)とした。
【0031】
4)耐水性
室温(23±2℃)に保持した水中に評価サンプルを1時間浸漬し、浸漬後に外観に異常がなく、爪による払拭で剥離しないものを合格とした。
【0032】
実施例1
ポリオキシエチレン脂肪酸エステルにOH基を付加させた非イオン系界面活性剤を20重量%、ポリプロピレングリコール系共重合体(分子量4000万)のポリオールを30重量%、ジイソシアネートジエトキシシランを50重量%となるように混合・調整して防曇性組成物用の調合液とした。次に、得られた調合液をディッピング法により、予め洗浄したガラスサイズ100mm×100mm×2mm(厚さ)のフロートガラス表面に成膜し、膜厚15μmの防曇性被膜付きガラスを得た。得られた防曇性被膜付きガラスを評価した結果、表1に示すように繰り返し防曇性、冷温防曇性、耐テーバー摩耗性、耐水性の全ての品質において優れたものであることが確認された。
【0033】
【表1】

Figure 0004043207
【0034】
実施例2
実施例1と比較し、防曇性組成物の成分比が、界面活性剤20重量%、ポリオール30重量%、イソシアネートシラン30重量%、コロイダルシリカ20重量%となるように調合液を調整した以外は実施例1と同様に行った。なお、コロイダルシリカは、商品名「NPC−ST」(固形分20%、日産化学製)を用いた。得られた防曇性被膜付きガラスは、16μmの膜厚を有し、表1に示すように実施例1と同様に全ての品質において優れた性能を示した。
【0035】
実施例3
イソシアネートシランの原料としてジエトキシジイソシアネートシランとトリエトキシイソシアネートシランを2:1(重量比)で混合したものを用いた以外は、実施例2と同様とした。得られた防曇性被膜付きガラスは、12μmの膜厚を有し、表1に示すように、実施例1と同様に全ての品質において優れた性能を示した。
【0036】
実施例4
界面活性剤20重量%、ジイソシアネートジエトキシシラン50重量%、シリカゾル30重量%となるように調合液を調整した以外は実施例1と同様に行った。なお、シリカゾルは、商品名「MS51」(固形分51%、三菱化学製)を用いた。得られた防曇性被膜付きガラスは、14μmの膜厚を有し、表1に示すように、実施例1と同様に全ての品質において優れた性能を示した。
【0037】
比較例1
実施例1のイソシアネートシランの変わりに、ヘキサメチレンジイソシアネートを用いた以外は、実施例1と同様とした。得られた防曇性被膜付きガラスは、20μmの膜厚を有し、表1に示すように、繰り返し防曇性、冷温防曇性において優れた防曇性を有したものの、耐テーバー摩耗性、耐水性がNGであった。
【0038】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の防曇性物品は、防曇性、耐水拭き性、耐摩耗性が優れ長期間にわたり防曇性能を維持することが可能であり、建築用、自動車用、鏡用等に広く使用することができるとともに、比較的低温でガラスの基材表面に防曇性被膜を形成することができるので、例えば、鏡加工をしたガラス、曲げ加工、成型まで完了した自動車用ガラス等に、全面もしくは部分的に容易に成膜することもできる等の利点を有する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an article such as a lens for glasses / camera having anti-fogging performance, an article such as a window glass, a glass for vehicles, a shield for a helmet, an underwater eyeglass, or a mirror used in a bathroom. It is about.
[0002]
[Prior art]
Examples of methods for imparting antifogging properties to articles include, for example, (1) a method of imparting water absorption such as using a water absorbent resin or imparting water absorption capability by making an inorganic film porous, and (2) a surfactant. A method of making the surface hydrophilic, for example, applying a hydrophilic substance on the surface, using a hydrophilic substance on the substrate itself, or using titanium oxide exhibiting photocatalytic activity, (3) Various methods have been conventionally known, such as a method of making hydrophobic or applying a water repellent to the surface of a substrate or kneading a water repellent material, and (4) a method of increasing the surface temperature of an article to prevent condensation. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the conventional methods has the following problems. For example, in the method (1), when the water is absorbed, the base material swells and the strength is reduced, so that it cannot be used in a part requiring mechanical durability. If attached, the hydrophilicity will be lost, or if it is a surfactant, it will flow off easily. In addition, it is essential that the photocatalyst film be exposed to ultraviolet rays. In the method (3), the antifogging performance cannot be expected unless the contact angle is 160 ° super water-repellent (4). In this method, the antifogging effect is sufficient because it provides temporary or relatively short time antifogging properties, such as being very disadvantageous in parts that require transparency. Is expected to be sustainable Not only difficult, also in the practical use becomes costly were those employed is difficult.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the conventional problems, and by fixing a surfactant in a water-absorbing matrix by chemical bonding, it has both functions of surface hydrophilicity and water absorption and has excellent antifogging properties. An antifogging article formed with an antifogging film having high durability and having high mechanical strength by using a silicon compound in the matrix and a method for producing the same are provided. To do.
[0005]
That is, the antifogging article of the present invention comprises an antifogging property comprising an isocyanate group-containing silane compound, which is a matrix component of the coating, and an antifogging coating in which a surfactant is fixed via a urethane bond, and a glass substrate. an article, the coating film is a surface active agent and anti-fogging compositions ing include isocyanate group-containing silane compound having a reactive functional group in the isocyanate group one obtained by coating the surface of the glass base material It is characterized by being .
[0006]
The antifogging composition of the present invention comprises a polyol and / or an oxide.
[0007]
The antifogging composition is characterized in that the oxide is silica and / or silica fine particles.
[0008]
The antifogging composition comprises a polypropylene glycol-based or polyethylene oxide-based polyol.
[0009]
Furthermore, the antifogging film of the present invention is characterized in that the film thickness is 5 to 30 μm.
[0010]
In addition, the method for forming an antifogging article of the present invention is characterized in that an antifogging film is coated on the surface of a substrate by the following steps.
(A) preparing a substrate;
(B) a step of preparing a coating solution by mixing a surfactant having a reactive functional group with an isocyanate group and an isocyanate group-containing silane compound;
(C) The process of apply | coating the said coating liquid on the said base material surface, and coat | covering an antifogging film on the base material surface by heat-processing at the temperature of 120 to 250 degreeC.
[0011]
Furthermore, the method for forming an antifogging film of the present invention is characterized in that, in the step (b), a coating liquid is prepared by simultaneously mixing a surfactant and an isocyanate group-containing silane compound together with a polyol and / or an oxide. And
[0012]
Furthermore, in the method for forming an antifogging film of the present invention, in the step (b), the surfactant, the polyol, and the isocyanate group-containing silane compound are mixed and sufficiently reacted, and the oxide is removed after the isocyanate group disappears. It is characterized by being mixed.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The antifogging composition of the present invention comprises a surfactant and an isocyanate group-containing silane compound.
[0014]
The surfactant used in the present invention preferably has a functional group that reacts with an isocyanate group (—NCO). Examples of the functional group include —OH group, —NH 2 group, —NH group, —SH group, and the like. Is mentioned. These functional groups and isocyanate group-containing silane compounds react to fix the surfactant to the matrix, and it is possible to maintain the function of developing antifogging properties over a long period of time without the surfactant eluting. Become. When a surfactant that does not have a functional group that reacts with an isocyanate group is used, the antifogging property and the cold / antifogging property may decrease even if the Taber abrasion resistance and water resistance are good.
[0015]
The isocyanate group-containing silane compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is a silane compound having an isocyanate group. For example, tetraisocyanate silane, methyl triisocyanate silane, monomethoxy triisocyanate silane, monoethoxy triisocyanate. Examples include silane, dimethoxy diisocyanate silane, diethoxy diisocyanate silane, monoisocyanate trimethoxy silane, monoisocyanate triethoxy silane, and γ-isocyanate propyl trimethoxy silane. Furthermore, it is possible to react an organic isocyanate compound and a silicon compound in advance. In addition, it is preferable that the antifogging composition of this invention adds a polyol and / or an oxide to the said surfactant and an isocyanate group containing silane compound.
[0016]
The polyol is not particularly limited as long as it is a commonly used polyol. For example, a polyol having a hydrophilic property such as a polypropylene glycol type or a polyethylene oxide type is more preferable. By reacting these polyols with the isocyanate silane, a urethane bond is formed, and both the urethane bond part and the polyol can have a water absorbing function.
[0017]
Examples of the oxide include silica, alumina, zirconia, tantalum oxide, and the like, and silica and alumina are more preferable in terms of both hardness and hydrophilicity of the substrate. It is also possible to use oxide fine particles of alumina or silica.
[0018]
The antifogging composition of the present invention is prepared by preparing a preparation with the surfactant, isocyanate silane, and in some cases polyol and / or oxide, and further containing an alkoxy compound such as silicon, aluminum, zirconia or the condensation polymer thereof. It is also possible to mix the sol. In that case, since the isocyanate silane easily reacts with water and alcohol, the surfactant, polyol, isocyanate silane, and in some cases, the oxide may be sufficiently reacted to mix with the oxide after the isocyanate group disappears. desirable. When an oxide is added, it is preferable to use silicon alkoxide and an oxide sol that is a polycondensate thereof from the viewpoint of compatibility and liquid stability.
[0019]
The anti-fogging composition and anti-fogging film of the present invention are characterized in that the surface has hydrophilicity, and further, a polyol is added as a matrix component to provide water absorption performance so that hydrophilicity and water absorption coexist. This is more preferable particularly when the usage environment is below freezing point. In addition, even when used in other environments than the freezing point, it is preferable that hydrophilicity and water absorption coexist because the performance is improved, and these selections can be appropriately selected for the purpose of use.
[0020]
The antifogging composition of the present invention requires antifogging performance, for example, lenses such as glasses / cameras, window glass, vehicle glass, helmet shields, articles such as underwater glasses, mirrors used in bathrooms, etc. However, it is particularly preferable to apply the antifogging composition on the surface of a substrate such as glass or resin and apply it as an antifogging film. In the case of such an antifogging coating, the surfactant is fixed via an isocyanate group-containing silane compound, which is a matrix component of the coating, and a urethane bond, and the antifogging is prevented for a long period of time without elution of the surfactant. The function of expressing sex can be maintained.
[0021]
Moreover, the formation method of the anti-fogging article | item of this invention coat | covers an anti-fogging film on the base-material surface according to the following process.
(A) preparing a substrate;
(B) a step of preparing a coating liquid by mixing a surfactant, an isocyanate group-containing silane compound, and a solvent;
(C) The process of apply | coating the said coating liquid on the said base material surface, and coat | covering an antifogging film on the base material surface by heat-processing at the temperature of 120 to 250 degreeC.
[0022]
As means for applying the coating solution to the substrate surface, known means such as dip coating, flow coating, spin coating, roll coating, spray coating, screen printing, flexographic printing, etc. can be employed. After coating, heating is performed at a relatively low temperature of 120 ° C. to 250 ° C. for about 30 to 60 minutes, whereby most of the solvent is scattered and the urethane reaction is promoted to form a film. When organoalkoxysilane is used, the polymerization of silica is accelerated by heat treatment, and a high-strength film can be produced.
[0023]
The film thickness of the antifogging film is preferably about 5 to 30 μm after heat treatment, and if it is less than 5 μm, the antifogging durability tends to be inferior. May occur.
[0024]
As a base material used for the antifogging film of the present invention, glass is typically used, and the glass is a plate glass usually used for automotive, architectural, industrial glass, etc., so-called glass. Float plate glass, etc., various glass such as clear, green and bronze, various functional glass, tempered glass and similar glass, laminated glass, multilayer glass, flat plate and bent plate It goes without saying that it can be used. The plate thickness is, for example, from about 1.0 mm to about 12 mm, preferably from about 3.0 mm to about 10 mm for construction, and from about 2.0 mm to about 5 mm for automobiles. Glass of about 0 mm or less is preferable.
[0025]
Since the anti-fogging film of the present invention can form an anti-fogging film on the surface of a glass substrate at a relatively low temperature, for example, mirror-finished glass, bending processing, automotive glass that has been completely molded, The film can be easily formed on the entire surface or partially.
[0026]
[Action]
Antifogging article of the present invention, in the coating, the surfactant can exhibit excellent anti-fogging properties over a long period by a hydrophilic fixed surface in the matrix. Further, when a silicon compound having a urethane bond and a hydrophilic polyol are used, the coating itself exhibits water absorption. By having both functions of hydrophilicity of the surface and water absorption of the matrix, it has excellent antifogging properties even in severe environments below freezing point. Further, since a silane compound is used as a matrix, swelling of the film and reduction in film strength during water absorption are suppressed, and excellent scratch resistance is obtained.
[0027]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. However, the present invention is not limited to such examples. In addition, about the obtained anti-fogging film, quality evaluation was performed by the method shown below.
[0028]
1) Repeated anti-fogging property “Fogging agent test method for spectacles” (JIS S 4030). Haze condition when holding sample for 3 minutes in steam of warm water set at 43 ° C. and normal temperature after holding (23 ° C., 63% RH), the cloudiness due to exhalation when taken out was observed, and this operation was performed for 10 cycles.
[0029]
2) Cold / antifogging properties After holding the sample for evaluation in a refrigerator set at 4 ° C. for 30 minutes, the appearance, cloudiness, and cloudiness due to expiration are observed when taken out at room temperature (23 ° C., 63% RH). Then, this operation was performed for 10 cycles, and a product that did not have an abnormality in appearance and did not cause fogging was regarded as acceptable.
[0030]
3) Abrasion resistance Based on the abrasion resistance test method described in JIS R 3221, the sample for evaluation was subjected to a Taber abrasion test with a wear wheel CS-10F and a load of 250 gf to evaluate the haze value (cloudiness value). In the evaluation, the initial haze value H0, the haze value H100 after 100 times, and the haze value H200 after 200 times are H0 ≦ H100 ≦ H200, and the haze value change amount ΔH (ΔH = H200−H0) is ΔH ≦ 104%, which is acceptable (◯), and H100> H200 or ΔH> 10% is unacceptable (×).
[0031]
4) Water resistance The evaluation sample was immersed in water kept at room temperature (23 ± 2 ° C.) for 1 hour.
[0032]
Example 1
20% by weight of a nonionic surfactant obtained by adding an OH group to a polyoxyethylene fatty acid ester, 30% by weight of a polypropylene glycol copolymer (molecular weight 40 million), and 50% by weight of diisocyanate diethoxysilane It mixed and adjusted so that it might become the preparation liquid for anti-fogging compositions. Next, the obtained liquid mixture was formed into a film on the surface of a float glass having a glass size of 100 mm × 100 mm × 2 mm (thickness) that had been washed in advance by a dipping method to obtain a glass with an antifogging coating having a thickness of 15 μm. As a result of evaluating the obtained glass with an antifogging film, as shown in Table 1, it was confirmed that it was excellent in all the qualities of repeated antifogging properties, cold / antifogging properties, Taber abrasion resistance, and water resistance. It was done.
[0033]
[Table 1]
Figure 0004043207
[0034]
Example 2
Compared to Example 1, except that the formulation was adjusted so that the component ratio of the antifogging composition was 20% by weight of surfactant, 30% by weight of polyol, 30% by weight of isocyanate silane, and 20% by weight of colloidal silica. Was carried out in the same manner as in Example 1. As the colloidal silica, a trade name “NPC-ST” (solid content 20%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) was used. The obtained glass with an antifogging film had a film thickness of 16 μm, and as shown in Table 1, showed excellent performance in all qualities as in Example 1.
[0035]
Example 3
The same procedure as in Example 2 was performed except that diethoxydiisocyanate silane and triethoxyisocyanate silane mixed at a ratio of 2: 1 (weight ratio) were used as raw materials for isocyanate silane. The obtained glass with an antifogging film had a film thickness of 12 μm and, as shown in Table 1, showed excellent performance in all qualities as in Example 1.
[0036]
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the preparation liquid was adjusted to 20 wt% surfactant, 50 wt% diisocyanate diethoxysilane, and 30 wt% silica sol. As the silica sol, the trade name “MS51” (solid content 51%, manufactured by Mitsubishi Chemical) was used. The obtained glass with an antifogging film had a film thickness of 14 μm and, as shown in Table 1, showed excellent performance in all qualities as in Example 1.
[0037]
Comparative Example 1
The same procedure as in Example 1 was conducted except that hexamethylene diisocyanate was used in place of the isocyanate silane of Example 1. The obtained glass with an antifogging film has a film thickness of 20 μm and, as shown in Table 1, although it has excellent antifogging properties in terms of antifogging properties and cold / fogging properties, it is resistant to Taber. The water resistance was NG.
[0038]
【The invention's effect】
As described above in detail, the antifogging article of the present invention is excellent in antifogging properties, water wiping resistance, and abrasion resistance, and can maintain antifogging performance over a long period of time. It can be widely used for mirrors, etc., and can form an antifogging film on the surface of a glass substrate at a relatively low temperature. For example, the film can be easily formed on the entire surface or a part of the glass.

Claims (7)

被膜のマトリックス成分であるイソシアネート基含有シラン化合物とウレタン結合を介して界面活性剤が固定されてなる防曇性被膜とガラス基材とからなる防曇性物品であり、該被膜は、イソシアネート基に反応活性な官能基を持つ界面活性剤およびイソシアネート基含有シラン化合物を含んでなる防曇性組成物をガラス基材表面に被覆して得られるものであり、膜厚が5〜30μmであることを特徴とする防曇性物品。An anti-fogging article comprising an isocyanate group-containing silane compound, which is a matrix component of a coating, and an antifogging coating in which a surfactant is fixed via a urethane bond, and a glass substrate. an antifogging composition comprising a surfactant and an isocyanate group-containing silane compound having a reactive functional group all SANYO obtained by coating the surface of the glass base material, the film thickness is 5~30μm Antifogging article characterized by 防曇性組成物がポリオールおよび/または酸化物を含んでなることを特徴とする請求項1記載の防曇性物品。The antifogging article according to claim 1, wherein the antifogging composition comprises a polyol and / or an oxide. 酸化物がシリカおよび/またはシリカ微粒子であることを特徴とする請求項2記載の防曇性物品。The antifogging article according to claim 2, wherein the oxide is silica and / or silica fine particles. 防曇性組成物が、ポリプロピレングリコール系、又はポリエチレンオキシド系のポリオールを含んでなることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の防曇性物品。The antifogging article according to any one of claims 1 to 3, wherein the antifogging composition comprises a polypropylene glycol-based or polyethylene oxide-based polyol. 下記の工程により、基材表面に防曇性被膜を被覆することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の防曇性物品の形成方法。
(a)基材を用意する工程と、
(b)イソシアネート基に反応活性な官能基を持つ界面活性剤、イソシアネート基含有シラン化合物を混合して塗布液を調製する工程と、
(c)前記塗布液を前記基材表面上に塗布し、120℃〜250℃の温度で熱処理することにより基材表面に防曇性被膜を被覆する工程。
The method for forming an antifogging article according to any one of claims 1 to 4 , wherein the base material surface is coated with an antifogging film by the following steps.
(A) preparing a substrate;
(B) a step of preparing a coating solution by mixing a surfactant having a reactive functional group with an isocyanate group and an isocyanate group-containing silane compound;
(C) The process of apply | coating the said coating liquid on the said base material surface, and coat | covering an antifogging film on the base material surface by heat-processing at the temperature of 120 to 250 degreeC.
前記(b)工程において、界面活性剤、イソシアネート基含有シラン化合物とともにポリオールおよび/または酸化物を同時に混合して塗布液を調製することを特徴とする請求項記載の防曇性物品の形成方法。6. The method for forming an antifogging article according to claim 5 , wherein, in the step (b), a coating liquid is prepared by simultaneously mixing a surfactant and an isocyanate group-containing silane compound together with a polyol and / or an oxide. . 前記(b)工程において、界面活性剤、ポリオール、イソシアネート基含有シラン化合物を混合し充分に反応させ、イソシアネート基がなくなってから酸化物を混合してなることを特徴とする請求項5又は請求項6記載の防曇性物品の形成方法。In the step (b), a surfactant, a polyol, mixing the isocyanate group-containing silane compound is sufficiently reactive, claim 5 or claim, characterized by comprising a mixture of oxides from gone isocyanate groups 6. A method for forming an antifogging article according to 6 .
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