JPH01156390A

JPH01156390A - 防曇化方法

Info

Publication number: JPH01156390A
Application number: JP31558187A
Authority: JP
Inventors: Yukio Kusaka; 日下　幸雄; Hiroshi Gocho; 牛膓　宏
Original assignee: OJI KAKO KK
Current assignee: OJI KAKO KK
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-06-19
Anticipated expiration: 2011-10-23
Also published as: JP2547431B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ガラスやプラスチック表面に微小な水滴によ
って起こる曇りを防止するための防曇化方法に関するも
のである。

より詳しくいえば、自動車、バスなどの窓ガラス、風呂
場、洗面所の鏡、冷凍食品用ショーケースなどのガラス
、ゴーグル・安全眼鏡などのプラスチック製品、あるい
は食品包装用や温室用のフィルム等に、長期間にわたる
防曇性を与えるだめの方法に関するものである。

また、本発明は、ガラス等の表面に粘着剤等により貼り
つけることによって、ガラス等の表面を防曇化するのに
使用する防曇化透明フィルムを製造するための方法に関
するものである。

［従来の技術］ガラスやプラスチック表面に小さな水滴が付着し、光を
散乱して起こすいわゆる曇り現象を防止するために、種
々の検討がなされて来た。しかし、長期間にわたって防
曇効果を持続することができるような方法はこれまでに
得られていない。

防曇化方法として一般に広く行われているのは、表面を
親水化する方法と、吸水性にする方法の二つがある。

表面を親水化するためには、通常、界面活性剤が用いら
れる。界面活性剤は表面の濡れ性を高めるため、付着し
た水滴の接触角が小さくなり、連続した水の膜となって
見掛は上、曇りがなくなる。

しかし、通常、界面活性剤の基材に対する親和性は乏し
く、また水に対する溶解性が高いため、表面に付着した
水に容易に溶解してしまい、防曇効果の持続性に乏しい
。

一方、表面を吸水性にする方法は、表面に吸水性の塗膜
を塗布し、付着した水を塗膜の中に吸収して曇りを防止
する方法である。一般には吸水性塗膜としてポリメタク
リル酸ヒドロキシエチルやポリビニルアルコールなどの
水溶性ポリマーが使われることが多い。ポリビニルピロ
リドンの塗膜を形成することも提案されている。しかし
、このような水溶性ポリマーを用いた場合は、吸水効果
は期待出来るが、耐水性がなく、塗膜が徐々に水に溶は
出してしまう。そこで、これらの水溶性ポリマーを何ら
かの形で架橋することが考えられる。

例えば、水溶性ポリマー中の水酸基やカルボキシル基と
反応するイソシアネート化合物やエポキシ化合物を用い
ることが考えられるが、このような架橋反応は、高温長
時間を要するのが普通で、生産性が低いばかりでなく、
基材が熱に弱いものの場合は使えないという欠点がある
。さらに、このように表面を吸水性にする防曇方法の欠
点は、ポリマーが吸収できる水の量に限界があり、その
限界を越えると急激に表面に水滴が発生し、曇りとなっ
てしまうことである。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は、上記従来技術の欠点を克服し、ガラス、プラ
スチック製品、プラスチックフィルム等に長期間持続す
る防曇性を与えることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］本発明は、ガラスまたはプラスチック製品、フィルム等
の基利表面に、ポリビニルピロリドンと、重合性不飽和
二重結合を有する反応性界面活性剤とを水溶液として塗
布し、水の存在下で電子線を照射し、乾燥することから
成る防曇化方法である。

このような防曇処理を行った表面は、界面活性剤の濡れ
効果によって水滴が広がり曇りが発生しない。また、同
時に、ポリマーの吸水効果によって水滴を吸収すること
による防曇効果も合わせ持つため、その防曇性は極めて
すぐれたものとなる。

ポリビニルピロリドンは、吸水性を有する物質であり、
本発明においては、ポリビニルピロリドンそのもののみ
ならず、その共重合体をも含むものとして理解されなけ
ればならない。共重合体は一般にＮ−ビニルピロリドン
と、少なくとも一種のエチレン系不飽和モノマーとの共
重合物であることが多い。エチレン系不飽和モノマーと
しては、例えば、アクリル酸、メタアクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸２エチルヘキシル、アクリル酸・ｎ・オクチル
、メタクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタア
クリル酸ブチル、アクリルアミド、アクリロニトリル、
アクリル酸・２・ヒドロキシエチル、メタアクリル酸２
ヒドロキシエチル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニ
リデン、スチレンなどが使用される。これらエチレン系
不飽和モノマーの少なくとも一種以上を、ラジカル重合
開始剤の存在下でＮ−ビニルピロリドンと共重合させる
ことにより、ポリビニルピロリドン共重合体を得ること
ができる。本発明におべべ　、：　− いては、ポリビニルピロリドン（またはその共重合体）
を水溶液とし、水の存在下で電子線を照射することが必
須であるため、エチレン系不飽和モノマーの割合は、共
重合体が水可溶性であるような範囲のものでなければな
らない。

分子内に重合性不飽和二重結合を有する反応性界面活性
剤は親水効果を有する、例えば、以下のようなものが使
用される。

（１）ＣＨ２＝ＣＨＣＨ２０ＣＨ２ＣＨＣＨ２００Ｃ−
ＣＨ８Ｏ３Ｍ■ Ｈ（２）ＣＨ２−ＣＨ−ＣＨ２００ＣＣＨ８Ｏ３ＮａＳ　
Ｏａ　Ｎａ（５）ＣＨ２＝ＣＨＣＯＮＨ−（、−ＣＨ２−８ｏ３Ｈ
噸ＣＨ３ＣＨ３このような、ポリビニルピロリドンと分子構造内に重合
性不飽和二重結合を有する反応性界面活性剤とより成る
水溶液を使用し、この塗布被膜を水の存在下で電子線を
照射することによって、ポリビニルピロリドンを架橋さ
せ耐水化すると同時に、反応性界面活性剤自体をポリビ
ニルピロリドンと強固に結合させ、このため、吸水性が
あり、かつ表面の濡れ性のよい、長期間耐久性のある防
曇膜を得ることができる。

なお、反応性界面活性剤のみを使用してもある程度の防
曇性を示すが、塗膜の強度がなく、また水に簡単に溶出
してその効果が消えてしまうので好ましいものではない
。

ポリビニルピロリドンに対する反応性界面活性剤の混合
比率は、ポリビニルピロリドン１ｏｏ部（固形分換算重
量部）に対して、０．０１部〜３０部であり、さらに好
ましくは、０．１部〜２０部である。

反応性界面活性剤の比率が０．０１部より少ない場合は
、充分な親水性が得られず、また、３０部よりも多い場
合は、充分な塗膜強度が得られない。

ポリビニルピロリドンと反応性界面活性剤とを混合する
にあたっては、まずポリビニルピロリドンを水に溶解し
て、その５〜２０％水溶液を作成し、それに所定量の反
応性界面活性剤を加えて、よく撹拌、混合する。

このようにして作成した、ポリビニルピロリドン−反応
性界面活性剤水溶液を、プラスチックフィルムまたはガ
ラスなどの上に塗布する。塗布する方法は、例えば、リ
バースロールコータ−、グラビアコーター、ナイフコー
ター、ロッドコーター、スロットオリフィスコーター、
エアドクタコーター、キスコーター、ブレードコーター
、スプレィコーターなど、公知のコーティング方式が使
用できる。また、プラスチック成形品などの場合は、デ
ィッピングや、はけにより塗布することも可能である。

その後に、まだ水が存在する状態で電子線の照射を行う
。電子線照射は、コックロフト・ウオルトン形、変圧器
形、パン・デーグラーフ形、高周波加速形など、各種の
電子線照射装置が使用できる。また、走査形、非走査形
のいずれであっても良い。照射量は０．１Ｍｒａｄ〜３
０Ｍｒａｄが好ましいが、特にＩ　Ｍｒａｄ〜１５Ｍｒ
ａｄが望ましい。照射線量が小さいと、充分な架橋効果
が得られず、逆に大きすぎると基材の劣化の原因となる
。

照射中は、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気とするなど
、酸素を少なくした状態で行うことが適当である。

また、電子線の照射は、水が存在する状態で行うことが
不可欠であり、水を乾燥してから照射したり、水をアル
コールなど他の溶剤に置き換えて照射しても、何ら効果
はない。

［実　施　例］以下、実施例にもとずいて説明するが、何らこの実施例
に限定されるものではない。

実施例　１〜６第１表に示した配合比の水溶液を、二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（５０μ厚）上に、ロッドバ
ー＃１０で塗工し、窒素雰囲気中で１７５ｋＶ　、１５
ｍＡで１０Ｍｒａｄの電子線を照射した後、熱風循環式
乾燥機で、１００°Ｃ１１分間乾燥して水をとばし、防
曇性フィルムを得た。結果を第２表に示す。

−１０＝第　　　２　　　表第２表の諸性質の測定は次のようにして行った。

１）防曇性第１図に示した防曇性測定装置を用いた。まず、恒温水
槽１２を５０±２°Ｃ１恒温水槽１３を２０±１℃に保
つ。恒温水槽１３の水は恒温水循環部９を流れ、ガラス
板８を２０℃に保つ。

測定試料７をガラス板８に密着するようにセットし、乾
燥空気導入口４を通して乾燥空気を導入し、試料表面を
乾燥させる。

次に光源２より出た光を絞り３、試料７、ガラス板８、
空洞部１０を通し、太陽電池１１に当て、起電力として
ミリボルト対応ペンレコーダー１４に記録させる。この
時、光源用電源１を調節して、初期透過光量（曇りの発
生していない状態での初期起電力）を設定、記録する。

その後、４からの乾燥空気導入を止め、５から５０℃飽
和水蒸気を雰囲気維持室６に導入する。

この時に、防曇性の悪い試料は、表面に結露が生じて、
透過光を減少させ、太陽電池の起電力を低下させる。

蒸気注入後、１分たっても透過光が減少しないものをＡ
１減少して起電力が低下するものをＢと表わして評価し
た。

２）耐水性試料表面に水を滴下し、風乾後、痕跡の残っているもの
を×、痕跡が残らないものを○とした。

３）鉛筆硬度ＪＩＳ　　Ｋ−５４００鉛筆引っかき試験に準じて行っ
た。

４）耐久性試料を２０℃の水に１時間浸漬したのち、前記１）の防
曇性テストを行った。

実施例　７〜１０第３表に示した配合比の水溶液を二軸延伸ポリエチレン
テレフタレートフィルム（５０μ厚）上に、ロッドバー
＃１０で塗工し、窒素雰囲気中で１７５ｋＶ、１５ｍＡ
で１０Ｍｒａｄの電子線を照射した後、熱風循環式乾燥
機で、１００℃、１分間乾燥して水をとばし、防曇性フ
ィルムを得た。結果を第４表に示す。

第　　　４　　　表比較例　１〜３第５表に示した配合比の水溶液を、二輪延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（５０μ厚）上に、ロッドバ
ー＃１０で塗工し、窒素雰囲気中で１７５ｋＶ　、１５
ｍＡでｌＯＭｒａｄの電子線を照射した後、熱風循環式
乾燥機で、１００℃、１分間乾燥して水をとばして防曇
性フィルムを得た。得られたフィルムの性能評価結果を
第６表に示した。

第　　　６　　　表比較例　４〜７第７表に示した配合比で、水の代わりにアルコールを使
用した溶液を、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム（５０μ厚）上に、ロッドバー＃１０で塗工し、
窒素雰囲気中で１７５ｋＶ　、１５ｍＡでｌＯＭｒａｄ
の電子線を照射した後、熱風循環式乾燥機で、１００℃
、１分間乾燥してアルコールをとばし、防曇処理フィル
ムを得た。得られたフィルムの性能評価結果を第８表に
示した。

第　　　８　　　表比較例　８〜１３第１表に示した配合比の水溶液を、二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（５０μ厚）上に、ロッドバ
ー＃１０で塗工し、熱風循環式乾燥機で、１００℃、１
分間乾燥して水をとばしたのち、窒素雰囲気中で、１７
５ｋＶ　、１５ｍＡ、　ｌＯＭｒａｄの電子線を照射し
て防曇フィルムを得た。得られたフィルムの性能評価結
果を第９表に示した。

−１す　− 第　　　９　　　表比較例　１４〜１９第１表に示した配合比の水溶液を、二軸延伸ポリエチレ
ンテレフタレートフィルム（５０μ厚）上に、ロッドバ
ー＃１０で塗工し、熱風循環式乾燥機で、１００℃、１
分間乾燥して水をとばして、そのまま防曇フィルムとし
た。

得られたフィルムの性能評価結果を第１０表に示した。

−　２０　−一第　　　１０　　　表実施例　１１〜１４下記の配合の水溶液を各種基利に、ロッドバーで塗工し
、窒素雰囲気中で１７５ｋＶ　Ｓ１５＋ｎＡでｌＯＭｒ
ａｄの電子線を照射した後、熱風循環式乾燥機で、８０
°Ｃ，１分間乾燥して、防曇化処理を行った。

配合基材種類結　　果以上、実施例及び比較例から明らかであるように、ポリ
ビニルピロリドンと反応性界面活性剤とよりなる水溶液
を塗布し、水の存在下で電子線を照射し、その後に、水
を乾燥することによって得曇性に優れ、かつまた耐水性
、耐久性に優れたものである。しかしながら、一方、ポ
リビニルピロリドン単独を塗布した場合は防曇性が不充
分であり、又、反応性界面活性剤を単独で使用した場合
は耐水性に欠ける。又、ポリビニルピロリドンと反応性
界面活性剤を混合して用いても、溶媒が水でない場合は
、耐水性が出ない。

また、電子線を照射しない場合は耐水性や塗膜の表面硬
度が劣り、照射した場合も塗膜が乾燥してから行ったと
きは全く効果がな（、水が存在した状態で照射すること
が必要である。

「発明の効果」本発明の防曇化方法は、ガラスや透明フィルム表面など
に優れた防曇性と耐水性・耐久性を兼ね備えた防曇塗膜
を与えるものであり、窓ガラスや浴室の鏡や、食品包装
用や温室用フィルムを処理して極めて優れた防曇性を、
長期間にわたって維持することを可能にしたものである
。

また、透明フィルムに本発明の防曇処理を行った後、そ
の裏面に粘着剤を塗布し、ガラス等の表面に貼りつける
ことによって、ガラス等の表面を極めて長期間、防曇化
することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の防曇化方法において、防曇性の評価に
使用した防曇性測定装置の説明図である。１：光源用電源　　　　　２：光　源３：絞　リ　　　　　　　４：乾燥空気導入口５：５０
℃飽和水蒸気導入口６：雰囲気維持室　　　　７：試　料８ニガラス板　　　　　　９：恒温水循環部１０：空洞
部　　　　　　　１１：太陽電池１２：恒温水槽（５０
±２°Ｃ）１３：恒温水槽（２０±１℃）１４：ミリボルト対応ペンレコーダー

Claims

【特許請求の範囲】

基材表面にポリビニルピロリドンと構造内に重合性不飽
和二重結合を有する反応性界面活性剤とよりなる水溶液
を塗布し、水の存在下で電子線を照射し、しかる後に、
全体を乾燥することを特徴とする防曇化方法。