JP6515595B2 - 人工指紋液、及び耐指紋性の評価方法 - Google Patents
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Description
しかし、本物の指紋を用いるこのような評価方法は、その指紋を有する個人の性別、年齢、生活環境などに強く依存するため、定量性及び再現性に欠ける。
このような実情から、塗装面、及びガラス表面の良否を定量的に再現性良く評価するための人工指紋液の開発が望まれている。
評価基材上に、スクリーン印刷により開示の前記人工指紋液を塗布し、前記評価基材に人工指紋跡を形成する工程と、
前記人工指紋跡を拭き取る工程と、
を含む。
開示の耐指紋性の評価方法によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、定量性、及び再現性に優れる耐指紋性の評価方法を提供できる。
開示の人工指紋液は、粘度が、60mPa・s〜100mPa・sである。
前記粘度が、60mPa・s未満であっても、100mPa・sを超えても、人間の指紋跡と同等の指紋跡を定量的に作製することができない。
前記粘度は、動的粘弾性測定装置(例えば、HAKKE−MARS2)を用いて、直径60mmのコーンプレート、測定温度25℃、及びせん断速度範囲50[1/s]〜300[1/s](Logスケール)で測定を行い、ニュートン流体式により算出される粘度である。
前記油分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、オレイン酸を含有することが、人間の指紋により形成される指紋跡の成分に近い点で好ましい。
前記人工指紋液における前記オレイン酸の含有量の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記人工指紋液の粘度範囲を、前述の粘度範囲(60mPa・s〜100mPa・s)にしやすい点で、前記人工指紋液における前記オレイン酸の含有量は、90質量%以下が好ましく、85質量%以下がより好ましく、50質量%以下が特に好ましい。
前記エステル系油としては、例えば、トリイソステアリン、テトライソステアリン酸ジグリセリル、トリポリヒドロキシステアリン酸ジペンタエリスリチル、リンゴ酸ジイソステアリル、ヘキサイソノナン酸ジペンタエリスリチル、トリイソステアリン酸ポリグリセリル−2などが挙げられる。
前記炭化水素系油としては、例えば、水添ポリデセンなどが挙げられる。
前記フッ素系油としては、例えば、ポリパーフルオロエトキシメトキシジフルオロヒドロキシエチルPEGリン酸などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、粉体が好ましい。もちろん、前記人工指紋液は、前記粉体を含有しなくてもよい。
人間の指紋により形成される指紋跡は、液体又は固体である油分に加えて、固体成分を含有する。そのため、人間の指紋により形成される指紋跡の成分に近い点で、前記人工指紋液は、粉体を含有することが好ましい。
また、前記人工指紋液が、前記粉体を含有することで、評価基材への付着性の調整が行いやすくなる。
なお、人間の指紋により形成される指紋跡における固体成分の大半はケラチンと呼ばれるタンパク質であるが、前記人工指紋液においては、ケラチン以外の粉体でも、ケラチンの代替となる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
そのような前記粉体としては、例えば、JIS Z8901試験用粉体1及び2、ISO試験粉体12103−1、(社)日本粉体工業技術協会(APPIE)標準粉体などが挙げられる。このような試験用粉体は、粒径が揃っており、粒度分布が安定しており、かつ比較的安価に入手できることから、前記粉体として好ましい。JIS Z8901試験用粉体1の中でも好ましいものとして、関東ロームが挙げられる。
前記人工指紋液が実質的に揮発性有機溶剤を含有しないとは、前記人工指紋液を作製する際に、前記揮発性有機溶剤を配合しないこと、又は、前記人工指紋液において前記揮発性有機溶剤が分析(例えば、液体クロマトグラフィー)により検出されないことをいう。
開示の耐指紋性の評価方法は、人工指紋跡形成工程と、拭き取り工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
前記人工指紋跡形成工程としては、評価基材上に、スクリーン印刷により開示の前記人工指紋液を塗布し、前記評価基材に人工指紋跡を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記評価基材の表面は、表面処理がされていてもよい。前記表面処理としては、例えば、防汚処理、防曇処理などが挙げられる。
前記スクリーン印刷は、前記人工指紋液を定量的に前記評価基材上へ塗布することに適している。
前記拭き取り工程としては、前記人工指紋跡を拭き取る工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記耐指紋性の評価方法は、ガラス等の基材の防汚表面処理の研究開発において、前記防汚表面処理の耐指紋性の評価に好適に用いることができる。
図2は、耐指紋性の評価方法の一例のフローチャートである。
まず、人工指紋跡形成工程を行う。この工程では、評価基材上に、スクリーン印刷により開示の前記人工指紋液を塗布し、前記評価基材に人工指紋跡を形成する。前記スクリーン印刷における印刷版は、例えば、図1に示すようなスクリーン印刷パターンが得られる印刷版を用いる。
続いて、拭き取り工程を行う。この工程では、前記人工指紋跡を拭き取る。この際に、拭き回数を数えておく。そして、その拭き回数によって、前記評価基材の耐指紋性の評価結果を導き出す。
以下の実施例及び比較例において、粘度は、動的粘弾性測定装置(例えば、HAKKE−MARS2)を用いて、直径60mmのコーンプレート、測定温度25℃、及びせん断速度範囲50[1/s]〜300[1/s](Logスケール)で測定を行い、ニュートン流体式により算出した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリイソステアリン(粘度:6,000mPa・s)を、オレイン酸:トリイソステアリン=1.0:0.5(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリイソステアリンを、オレイン酸:トリイソステアリン=1.0:0.7(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリイソステアリンを、オレイン酸:トリイソステアリン=1.0:1.0(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
トリオレイン、及び1−メトキシ−2−プロパノールを、トリオレイン:1−メトキシ−2−プロパノール=1.0:10.0(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリイソステアリンを、オレイン酸:トリイソステアリン=1.0:0.4(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリイソステアリンを、オレイン酸:トリイソステアリン=1.0:1.2(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びテトライソステアリン酸ジグリセリル(粘度:250mPa・s)を、オレイン酸:テトライソステアリン酸ジグリセリル=1.0:5.6(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
<人工指紋液の調製>
オレイン酸、及びトリポリヒドロキシステアリン酸ジペンタエリスリチル(粘度:10,000mPa・s)を、オレイン酸:トリポリヒドロキシステアリン酸ジペンタエリスリチル=1.0:0.2(質量比)の組成で混合し、人工指紋液を得た。
得られた人工指紋液の粘度を、表1に示した。
上記で作製した各人工指紋液をガラス基板上にスクリーン印刷により塗布し、前記ガラス基板上に、スクリーン印刷パターンを作製した。
なお、前記スクリーン印刷においては、理想的には図3に示すようなスクリーン印刷パターンが形成されるスクリーン印刷版を用いた。図3に示すスクリーン印刷パターンは、長さLが15mm、幅Wが15mm、ラインの長さが15mm、ラインの幅が0.2mm、ライン間のスペースの幅が0.4mmである。
また、前記人工指紋跡が形成された前記ガラス基板には、防汚表面処理は行われていない。
前記ガラス基板上に作製された前記人工指紋跡について、(1)ガラスが人工指紋液を弾いていないか、及び(2)明瞭なスクリーン印刷パターンが得られているか、を目視で評価した。以下の評価基準で評価した。結果を表1に示した。また、図4に、写真を示した。
〔評価基準〕
○:ガラスが人工指紋液を弾いておらず、かつ、明瞭なスクリーン印刷パターンが得られる。
×:ガラスが人工指紋液を弾いている、及び、明瞭なスクリーン印刷パターンが得られない、の少なくともいずれかに該当する。
前記ガラス基板上に作製された前記人工指紋跡に対して5つ折りにしたキムワイプに荷重100g/cm2を付加しながら手前から奥へ向け50mm拭く動作を1回の動作とし、その動作を前記人工指紋跡が拭き取られるまで繰り返した。この際に要した拭き回数を、人間の指紋跡の拭き回数である20回と比較し、以下の評価基準で評価した。結果を表1に示した。
〔評価基準〕
○ :拭き回数が17回〜22回
△ :拭き回数が11回〜16回
△×:拭き回数が23回以上
× :拭き回数が1回〜10回
評価結果は、○>△>△×>×の順序であり、○は合格レベル、×、△×、及び△は、不合格レベルである。
なお、本評価の基準となる、人間の指紋跡の拭き回数としての20回は、複数の人間の指紋跡の拭き取りを行い、統計的に有意な結果として得られた拭き回数から決定した。
一方、比較例1〜2では、形成された人工指紋跡が、部分的又は全面的に凝集し液滴を形成しており、明瞭なスクリーン印刷パターンが得られなかった。
一方、比較例1〜2では、拭き回数が、基準となる拭き回数よりも大幅に少なかった。
また、比較例3では、拭き回数が、基準となる拭き回数よりも大幅に多かった。
(付記1)
粘度が、60mPa・s〜100mPa・sであることを特徴とする人工指紋液。
(付記2)
オレイン酸と、100mPa・s以上の粘度を有する油分とを含有する付記1に記載の人工指紋液。
(付記3)
前記オレイン酸の含有量が、15質量%以上である付記2に記載の人工指紋液。
(付記4)
前記オレイン酸の含有量が、15質量%以上85質量%以下である付記2に記載の人工指紋液。
(付記5)
前記油分が、トリイソステアリン、テトライソステアリン酸ジグリセリル、及びトリポリヒドロキシステアリン酸ジペンタエリスリチルの少なくともいずれかである付記2〜4のいずれかに記載の人工指紋液。
(付記6)
評価基材上に、スクリーン印刷により付記1から5のいずれかに記載の人工指紋液を塗布し、前記評価基材に人工指紋跡を形成する工程と、
前記人工指紋跡を拭き取る工程と、
を含むことを特徴とする耐指紋性の評価方法。
Claims (3)
- オレイン酸と、100mPa・s以上の粘度を有するエステル系油とを含有し、
粘度が、60mPa・s〜100mPa・sであることを特徴とする人工指紋液。
ここで、前記粘度は、動的粘弾性測定装置を用いて、直径60mmのコーンプレート、測定温度25℃、及びせん断速度範囲50[1/s]〜300[1/s](Logスケール)で測定を行い、ニュートン流体式により算出される粘度である。 - 前記オレイン酸の含有量が、15質量%以上である請求項1に記載の人工指紋液。
- 評価基材上に、スクリーン印刷により請求項1から2のいずれかに記載の人工指紋液を塗布し、前記評価基材に人工指紋跡を形成する工程と、
前記人工指紋跡を拭き取る工程と、
を含むことを特徴とする耐指紋性の評価方法。
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