JPH0742452B2

JPH0742452B2 - 防曇剤組成物

Info

Publication number: JPH0742452B2
Application number: JP28002486A
Authority: JP
Inventors: 守北村; 元宏森脇
Original assignee: 三菱化学エムケーブイ株式会社
Priority date: 1986-11-25
Filing date: 1986-11-25
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS63132989A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、防曇剤組成物に関するものである。

更に詳しくは、保存安定性が良くガラス、合成樹脂材料
よりなる各種成形品の表面に防曇性を附与し、この防曇
性を長期間にわたって持続しうる高濃度に調製可能な防
曇剤組成物に関するものである。

「従来の技術」従来から、種々の熱可塑性樹脂が工業的に製造され、広
い分野に使用されている。これら熱可塑性樹脂より製造
された成形品の多くは、その表面が疎水性であるため、
成形品を使用する雰囲気の温度、湿度等の条件によって
は、成形品の表面に曇りを生じ、種々の不都合をきたし
ている。例えば、合成樹脂製レンズを使用しているゴー
グル、安全マスク等では、曇りのために視界がきかなか
ったり、食品包装用フィルムでは、曇りのために内容物
が見えにくくなる。また、温室に用いられている農業用
フィルムでは、曇りのために太陽光線の透過が悪くな
り、植物の生育を遅くしたり、水滴が栽培植物に落下す
ることにより、幼芽が害をうけたり、病害の発生の原因
となったり、温室内の作業者に不快感を与える等、種々
の不都合が生ずる。

このような不都合を解消するためには、熱可塑性樹脂成
形品表面に、防曇性を賦与すればよいことが知られてい
る。熱可塑性樹脂成形品の表面に防曇性を賦与するに
は、熱可塑性合成樹脂材料に、界面活性剤のような親水
性物質を練りこんで成形品を製造する方法、または成形
品とした後に、その表面に、親水性物質もしくは水溶性
高分子を塗布する方法が採用されている。

しかしながら、前者の方法では、熱可塑性樹脂に練りこ
まれた親水性物質は、成形品表面に惨出し、配位して、
成形品に防曇性を賦与するが、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は低下する。この問題
を解決するために、以下の方法で防曇性を附与する試み
がされている。

例えば特公昭46−13252号公報、特開昭49−70885号公
報、特開昭50−71770号公報にはポリビニルアルコール
などの水可溶性親水性物質を塗布する方法、更に特公昭
50−6437号公報、特公昭53−37075号公報にはアクリル
酸ヒドロキシアルキルエステルを主成分とする親水性ポ
リマーと界面活性剤等からなる組成物を塗布する方法が
提案されている。

しかしながら、これら親水性物質は加水分解を受けやす
いので耐水性に乏しく、特に多湿条件下ではこれら親水
性物質に由来する塗膜は、成形品表面から剥離しやす
く、防曇性能を充分発揮し得ない。

この問題を解決するために、塗布する親水性物質または
水溶性高分子の、水に対する溶解性を少なくすることが
試みられているが、このようにすると防曇性そのものも
同時に低下してしまうので、満足すべき改良法とはいえ
ない。

これらの欠点を改良するために、例えば特公昭56−3421
9号公報には、ヒドロキシ基を含有する親水性アクリル
酸エステル系重合体を架橋剤にて水不溶化する方法が提
案されている。しかしながら、この方法によると防曇性
そのものも同時に低下するので、満足すべき改良法とは
いえない。

また、この方法が採用できるのは、特定の化学構造をも
った水溶性高分子に限られるほか、成形品表面に塗布し
たのち、塗布面に架橋反応をおこさせなければならず、
工程が繁雑となり、好ましい方法とはいえない。

上記のような欠点を改良するために、成形品表面に防曇
性を附与する方法として、特公昭49−32668号公報に
は、アルミナゾルに界面活性剤を加えたものが開示され
ている。

この種の防曇剤組成物は常温下における長期保存安定性
が不充分であり、かつ、高温下および低温下での保存安
定性が充分でない。

そこで、これらの防曇剤組成物の保存安定性を上げる為
に使用時の濃度まで充分希釈する方法が考えられるが、
例えば、園芸ハウスの被覆資材に防曇性を附与する様な
場合等では多量に防曇剤組成物を必要としその場合、防
曇剤組成物の製造場所から使用場所への移動輸送を考え
るとあらかじめ希釈するのは有利な方法とはいえない。

そこで、防曇剤組成物の濃縮化が不可避になるが、濃縮
化した場合添加剤の分散性不良が起きたり、例え、濃縮
化された防曇剤が製造出来たとしても、常温下における
長期保存安定性、高温下および低温下における保存安定
性が不充分であるといった問題があり、実用に耐えうる
防曇剤が見出されていないのが現状であった。

「問題点を解決するための手段」本発明者らは、かかる状況にあって、上記のような欠点
を排除し、保存安定性に優れ成形品表面への塗布が容易
で、塗布面の耐水性に優れ、成形品表面へ塗布した直後
の初期防曇性に優れ、さらに防曇効果の持続性も良好
な、高濃度に調製可能な防曇剤組成物を提供することを
目的として、鋭意検討した結果、本発明を完成するに至
ったものである。

しかして、本発明の要旨とするところは、（Ａ）２％水溶液の粘度が1000cps以下でかつ、炭素原
子数が２以上のアルコキシ基を有するヒドロキシアルコ
キシセルロースを0.05〜15重量部（Ｂ）コロイドを形成する無機酸化物を１〜40重量部（Ｃ）水残部（全体として100重量部）を主構成成分とする防曇剤組成物にある。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明に係る防曇剤組成物の第一成分である非イオン系
界面活性剤ヒドロキシアルコキシセルロースは、防曇剤
組成物の常温下における長期保存安定性向上、高温下及
び低温下での保存安定性向上、更に成形品表面に塗布す
る際の塗布作業能率向上、塗布した後の防曇性向上等に
寄与する。

ヒドロキシアルコキシセルロースは２％水溶液の粘度が
1000cps以下であることが必要である。1000cpsより大で
あると高濃度の防曇剤組成物の調製が困難になったり、
また、これを含む防曇剤組成物の常温下における長期保
存安定性、高温下および低温下における保存安定性が不
良となる。

更に、ヒドロキシアルコキシセルロースは、炭素原子数
２以上のアルコキシ基を有する事が必要である。アルコ
キシ基の炭素数が１のものだけであると２％水溶液の粘
度が1000cps以下であっても、これを含む防曇剤組成物
の高温下における保存安定性が不良となる。

ヒドロキシアルコキシセルロースの具体例としては、ヒ
ドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピル
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒド
ロキシプロピルセルロース等があげられる。これらのヒ
ドロキシアルコキシセルロースは通例単味でなく混合物
（例えばメチルセルロース等のアルコキシセルロースと
の混合物）として市販されているが、本発明ではあえて
単味にすることなくかかる市販品をそのまま使用するこ
とができる。

本発明に係る防曇剤組成物は第二成分として、コロイド
を形成する無機酸化物を含有する。無機酸化物は成形品
表面に塗布された後に成形品表面に残り、成形品の防曇
性向上、防曇持続性向上の機能を果す。

本発明に係る無機酸化物は単独で用いても、２種以上を
併用してもよく更には、粉末の状態で添加してもコロイ
ド状態で添加してもよく、またそれらの併用でも良い。
２種以上の無機酸化物を併用する場合は、それらのコロ
イド粒子の電荷が同一であることが望ましい。

又、無機酸化物としては、その平均粒子径が100mμ以下
のものが好ましい。また平均粒子径の異なる２種以上の
無機酸化物を組み合わせて用いてもよい。平均粒子径が
100mμを超えると塗膜が白く失透して好ましくない。

無機酸化物の具体例としては、例えばシリカ、アルミ
ナ、水不溶性リチウムシリケート、酸化チタン、等の無
機酸化物、及びその水和物があげられる。中でも好まし
いのはシリカ粒子とアルミナ粒子またはシリカゾルとア
ルミナゾルである。

本発明の防曇剤組成物は、前記ヒドロキシアルコキシセ
ルロース及び無機酸化物を、水を媒体として分散させて
得られる。水に分散した時の濃度としては、防曇剤組成
物全体を100重量部とした時にヒドロキシアルコキシセ
ルロースは、0.05〜15重量部とする。0.05重量部に満た
ないときは、防曇剤組成物の分散安定性が悪く、常温下
での長期保存安定性、高温下および低温下での保存安定
性も悪く、成形品表面への塗布作業能率が悪く、かつ塗
布した後の防曇性も向上しないので好ましくない。一
方、15重量部を越える時は、防曇剤組成物の分散性、保
存安定性、流動性（粘度が高くなる。）及び防曇持続性
が悪くなるので好ましくない。上記範囲の中で特に好ま
しいのは0.1〜８重量部の範囲である。

又、無機酸化物の濃度は、１〜40重量部とする。１重量
部に満たないときは、防曇剤組成物は、有効成分が少な
すぎて充分な防曇効果を発揮し得ず好ましくない。一方
40重量部を越えるときは防曇剤組成物の分散安定性が悪
くなり、かつ粘度が高くなりすぎ、取り扱い難くなるの
で好ましくない。上記範囲の中で特に好ましいのは15〜
30重量部の範囲である。

本発明の防曇剤組成物は上記成分を主構成成分とするも
のであり、上記３成分の外に必要に応じて他の成分を上
記の配合率を大きく変えない範囲で加えてもよい、例え
ばヒドロキシアルコキシセルロースの分散性を助けた
り、分散液の流動性を調節する等の目的で、特に、無機
酸化物としてアルミナまたはアルミナゾルを用いた場合
には、一価の無機酸または有機酸を加えてもよい。

本発明に係る防曇剤組成物は前記した濃度でそのまま、
または更に水で希釈して防曇性を賦与したい成形品の表
面に塗布し、水を揮散させると、成形品表面に無機酸化
物粒子と非イオン系界面活性剤とよりなる被膜が形成さ
れる。この被膜が、優れた防曇性発揮し、かつこれを長
期間持続するという効果を発揮する。

本発明に係る防曇剤組成物を水で希釈する場合は、その
使用目的、使用方法（塗布方法）、使用場合等に応じ
て、前記した濃度の更に500倍まで希釈することができ
る。

本発明に係る防曇剤組成物を塗布することができる成形
品としては、本発明の特性を損わないものであれば、格
別に制限はない。一般的にその特徴が顕著に認められる
成形品としては、プラスチック、無機ガラス、透明セラ
ミック、金属、鏡面材料などがある。これらの中で特に
実用価値の高い例としては、プラスチック成形品、プラ
スチックフィルム、無機ガラスレンズ、浴室の窓、自動
車または電車等の窓である。

本発明に係る防曇剤組成物を、そのまま、または水で希
釈して成形品表面に塗布するには、ロールコート法、デ
ィップコート法、ハケ塗り法、スプレーコート法、バー
コート法、ナイフコート法等、それ自体公知の方法によ
ることができる。

成形品の表面に塗布した防曇剤組成物を乾燥させるに
は、自然乾燥法、強制乾燥法によればよい。強制乾燥す
るときは、熱風乾燥法、赤外線照射法などが採用でき
る。

成形品の表面に防曇剤組成物を塗布し、分散媒である水
を乾燥、揮散させた後の固形物の付着量は、成形品の防
曇性を表面全体に、均一に附与するのに必要な最少量で
よい。その量としては、0.001〜1.5g/m²程度で、この中
でも0.005〜0.75g/m²の範囲が好適である。

成形品表面と、本発明に係る防曇剤組成物に由来する塗
膜との、接着性が充分でない場合には、防防曇剤組成物
を塗布する前に、成形品表面に改質処理を施すのが好ま
しい。表面改質処理法としては、アンダーコート処理を
施す方法（例えば、特公昭50−5733号公報に記載されて
いるように、アクリル系樹脂を主成分とした被覆剤を塗
布する方法）、成形品表面に、本発明に係る無機酸化物
コロイドとは反対の電荷を有する成分を塗布する方法、
成形品表面にプラズマ処理を施して表面を改質する方
法、成形品表面にコロナ放電処理を施して表面を改質す
る方法等があげられる。

「作用」及び「発明の効果」本発明に係る防曇剤組成物は、非イオン系界面活性剤と
して特定の粘度でかつ、特定の炭素原子数のアルコキシ
基を有するヒドロキシアルコキシセルロースと無機酸化
物を配合した事により次のような、特別に顕著な効果を
奏し、産業上の利用価値は極めて大である。

（１）組成物の分散状態が安定で、高濃度に調製するこ
とが可能であり、高濃度においても、常温下での長期間
の保存、高温下および低温下での保存が可能である。

（２）成形品表面に塗布し、塗布膜を形成したときに、
成形品表面の濡れ性（防曇性）が優れ、かつ長期にわた
って防曇効果の持続性に優れている。

（３）高濃度のものが製造できるので、水で希釈して、
大量の塗布液を作成することが可能であり、製造場所よ
り離れた所で多量の塗布液を必要とする場合に有利であ
る。

（４）分散性が良いので、水で希釈する際にも均一化し
やすい。

「実施例」及び「比較例」以下、本発明を実施例に沿って更に詳細に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り、以下の例に限定され
るものではない。

実施例１〜５、比較例１〜９（１）防曇剤組成物の調製容器に入れた水を撹拌しながら第１表に示した種類のヒ
ドロキシアルコキシセルロースあるいはポリオキシエチ
レンソルビタンモノオレエートと、第２表に示した種類
の無機酸化物及び消包剤としてシリコーンエマルジョン
をそれぞれ第２表中に示した重量部数配合し、各種の高
濃度防曇組成物を調製した。なお、表中の数値は防曇剤
組成物全体を100とした時の重量部数を示す。

また、無機酸化物のうち、シリカは、市販のシリカゾル
を用い、アルミナは、コロイドミルを用いて市販のアル
ミナ粉末を水に分散させながら硝酸を添加してPH4の分
散液としたものを使用した。

（２）防曇剤組成物の分散安定性の評価得られた防曇剤組成物について、以下に記載した方法
で、分散安定性を評価した。結果を第３表に示す。

試験条件得られた防曇剤組成物を次の条件で試験した。

（イ）常温下において10ケ月間放置した。

（ロ）50℃±２℃において高温下において７日間保管し
た。

（ハ）−５℃±２℃における低温下において７日間保管
した。

試験結果の表示上記条件で保管した後の外観を肉眼で観察し、次のよう
に表示した。

「Ｏ」…外観は良好である。

「△」…わずかに固形物の分離、沈澱が生ずるが、強振
すると再分散する。

「×」…ゲル化する。

（３）塗布直後の表面濡れ状況と防曇効果持続性の評価実施例１〜５、比較例１〜９に示した各防曇剤組成物の
各々を、水で200倍に希釈して、14種類の塗布液を準備
した。

これら塗布液をそれぞれ、ポリエチレンテレフタレート
フィルム表面にスプレーコート法で塗布し、乾燥後の固
形分の量を0.25g/m²とした。

塗布膜の形成されたフィルム面について、以下に記載し
た方法で、塗布直後の表面濡れ状況と防曇効果持続性と
を評価した。

結果を、第４表に示す。

表面濡れ状況水をいれた水槽の上部に、フィルムの塗布膜を形成した
表面を水槽内部に向けて配置し、外気温度を０゜±２℃
に、水温を15℃に保持し、温度を上のようにセットして
から60分経過後に、フィルム表面の濡れ状況を肉眼で観
察判定する。評価結果の表示は、次のようにした。

「○」…表面の濡れが速い。

「△」…表面の濡れが若干遅い。

「×」…表面の濡れが遅い。

防曇効果持続性各フィルムを愛知県海部郡の試験圃場に設置した、片屋
根式ハウス（間口1.8m、奥行18m、棟高2m、屋根勾配30
゜）に塗膜を設けた面をハウスの内側にして被覆し、定
期的に肉眼で防曇性を評価した。結果を第４表に示す。
その評価基準は次の通りである。

「１」…防曇性良好。

「２」…防曇性やや不良。

「３」…防曇性不良。

第３表および第４表より、次のことが明らかとなる。

（イ）本発明に係る防曇剤組成物は、高濃度においても
常温下における長期保存、高温下および低温下における
保存において、優れた分散安定性を有する。

（ロ）本発明に係る防曇剤組成物を塗布した成形品表面
は、表面が濡れ易く水滴がつかず、かつ、防曇効果の持
続性に優れている。

（ハ）これに対して比較例のものは、分散安定性、成形
品に塗布したあとの表面の濡れ易さ、防曇効果持続性の
全ての点において劣っていた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）２％水溶液の粘度が1000cps以下で
かつ、炭素原子数が２以上のアルコキシ基を有するヒド
ロキシアルコキシセルロースを0.05〜15重量部（Ｂ）コロイドを形成する無機酸化物を１〜40重量部（Ｃ）水残部（全体として100重量部）を主構成成分とする防曇剤組成物。
【請求項２】（Ｂ）成分であるコロイドを形成する無機
酸化物がシリカ及びまたはアルミナである特許請求の範
囲第１項記載の防曇剤組成物。