JPS645078B2

JPS645078B2 -

Info

Publication number: JPS645078B2
Application number: JP20396983A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Kitamura; Tatsufumi Hiratsuka; Kenji Mori; Kishio Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Kasei Vinyl Co
Current assignee: Mitsubishi Kasei Vinyl Co
Priority date: 1983-10-31
Filing date: 1983-10-31
Publication date: 1989-01-27
Also published as: JPS6096682A

Description

【発明の詳細な説明】

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、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
長期間にわたつて持続しうるものであつて、濃縮
された防曇剤組成物に関するものである。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、湿度等の条件によつては、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
つたり、食品包装用フイルムでは、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
ている農業用フイルムでは、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つたり、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、成形品表面に滲出
し、配位して、成形品に防曇性を附与するが、水
によつて流し去られ易く、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、
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。このほか、成形品の表面に塗布した水溶性高分
子を、架橋させることにより、水に対する溶解性
を少なくする方法も提案されている。しかし、こ
の方法が採用できるのは、特定の化学構造をもつ
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。上のような欠点を排除した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
に記載されている方法があるが、本発明者らの実
験によれば、この方法によつて防曇化した表面
は、長期にわたつて高湿度の雰囲気にさらされた
場合には、防曇性は充分長期には持続しないとい
う欠点があることがわかつた。本発明者らは、かかる状況にあつて、上記のよ
うな欠点を排除し、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
至つたものである。しかして、本発明の要旨とするところは、Ａ平均粒子径が100ミリミクロン以下のアルミ
ナゾルと陽電荷に帯電したシリカゾルとが、重
量比で80〜20／20〜80（全体で100とする）の割
合で混合されている無機質コロイドゾルを、固
形分として１〜40重量％Ｂ非イオン系界面活性剤 0.05〜15重量％Ｃ水残り（全体として100重量％）よりなることを特徴とする防曇剤組成物に存す
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は、第一成分とし
て、平均粒子径が100ミリミクロン以下のアルミ
ナゾルと陽電荷に帯電したシリカゾルとが、重量
比で80〜20／20〜80（全体で100とする）の割合で
混合されている無機質コロイドゾルを、固形分と
して１〜40重量％（防曇剤組成物全体として100
重量％とする）含有する。防曇剤組成物の第一成分である無機質コロイド
ゾルは、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。無機質コロイドの平均粒子径は、100ミリミク
ロン以下のものとする。平均粒子径が100ミリミクロンより大であると、
これを含む防曇組成物を成形品表面に塗布した際
に、成形品の透明性を低下させるので、好ましく
ない。無機質コロイドゾルは、アルミナゾルと陽電荷
に帯電したシリカゾルとを固形分の重量比で80〜
20／20〜80（全体で100とする）の割合で混合され
たものとする。アルミナゾルは、塗布後の成形品
表面の水分による漏れを向上させるのに有効であ
るが、この成分割合が多くなると、防曇持続性が
悪くなるとともに、最終的に得られる防曇組成物
の流動性も悪くなるので好ましくない。シリカゾ
ルは、塗布後の成形品表面の防曇持続性を向上さ
せるのに有効であるが、この成分割合が多くなる
と、成形品表面の水分による漏れが悪くなるの
で、好ましくない。塗布後の成形品表面の水分の
漏れを向上させ、かつ、防曇効果を持続させるに
は、アルミナゾルとシリカゾルとの混合割合を、
上記範囲とするのが好ましい。本発明に係る防曇剤組成物に占める第一成分の
割合は、１〜40重量％とする。無機質コロイドゾ
ルの割合が１重量％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好ましくない。一方
40重量％を超えるときは、防曇剤組成物の粘度が
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％の範囲である。アルミナゾルは、通常市販されている製品その
もの、または通常市販されているアルミナ粉末を
水に分散させて水性ゾルとしたもの、いずれであ
つてもよい。アルミナゾルは、高濃度で水に分散
させようとすると、分散液の粘度が急激に高まる
といういわゆるチキソトロピー性を示し、均質な
分散液が得にくいが、コロイドミルの様な媒質剪
断内部撹拌機を用いると、均質な分散液を得るこ
とができる。また、この分散液にシリカゾルを混
合すると、分散液の粘度を降下させることができ
る。他方のシリカゾルは、多くの場合粒子表面は陰
電荷に帯電しているが、本発明においては、陰電
荷に帯電しているものを用いるのは好ましくな
い。これは、上述のアルミナゾルは、粒子表面が
陽電荷に帯電しているために、陰電荷に帯電した
シリカゾルと陽電荷に帯電しているアルミナゾル
とを混合すると、混合分散液は急激に凝集し、ゲ
ル化し、分散不良を生起する。従つて、シリカゾ
ルは、粒子表面に陽電荷に帯電したものとするの
がよい。本発明に係る防曇剤組成物は、第二成分とし
て、非イオン系界面活性剤を0.05〜15重量％（防
曇剤組成物全体として100重量％とする）含有す
る。第二成分である非イオン系界面活性剤は、防曇
剤組成物の分散安定性向上、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、等をはかるのに寄与する。防曇剤組成物中の非イオン系界面活性剤の量
が、0.05重量％に満たないときは、防曇剤組成物
の分散安定性が悪く、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好ましく
向上しないので、好ましくない。一方15重量％を
超えるときは、防曇剤組成物の分散性は悪く、流
動性も悪く（粘度が高くなる）、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％の範囲である。第二成分となしうる非イオン系界面活性剤の具
体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエー
テル類、ポリオキシエチレンアルキルフエノール
エーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエステ
ル類、ソルビタンアルキルエステル類、ポリオキ
シエチレンソルビタンアルキルエステル類、脂肪
酸アルキロールアマイド類、セルロースエーテル
類などがあげられる。上記具体例の例示は、本発明を限定するもので
はない。本発明に係る防曇剤組成物は、第三成分とし
て、水を含有する。この水の量は、第一成分、第
二成分および第三成分としての水の合計量が100
重量％となる量とする。この第三成分の水は、前
記第一成分および第二成分を分散させる媒体とし
ての機能を果すものである。本発明に係る防曇剤組成物は、以上のとおり三
成分よりなるが、第一成分の分散性を助ける、分
散液の流動性を調節する等の目的で、少量の第四
成分を含んでいてもよい。第四成分としては、一
価の無機酸または有機酸があげられる。本発明に係る防曇剤組成物は、そのまま、また
は水で希釈して、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
機質コロイドゾル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
防曇性を発揮し、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
場所等に応じて、200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、本発明の特性を損なわない
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
チツク、無機ガラス、透明セラミツク、金属、鏡
面材料などがある。これらの中で特に実用価置の
高い例として、プラスチツク成形品、プラスチツ
クフイルム、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、デイツプコート法、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を、均一に無機質
コロイドゾルで被覆する最少量でよい。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、本発明に係る無機質コロイ
ドとは反対の陰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。本発明に係る防曇剤組成物は、以上説明したと
おりであり、次のように特別に顕著な効果を奏
し、その産業上の利用価置は極めて大である。 (1) 本発明に係る防曇剤組成物は、特定の粒径の
アルミナゾルと陽電荷に帯電したシリカゾルと
が、特定の割合で混合されており、かつ、非イ
オン系界面活性剤で分散されているので、組成
物の粘度は低く取り扱いが容易であり、分散状
態も安定で、長期間の保存が可能である。 (2) 本発明に係る防曇剤組成物は、特定の粒径の
アルミナゾルとシリカゾルとが、特定の割合で
混合されており、かつ、非イオン系界面活性剤
を含んでいるので、成形品表面に塗布し塗布膜
を形成したときに、成形品の透明性は低下され
ず、成形品表面の漏れ性（防曇性）防曇効果の
持続性においても優れた効果を示す。 (3) 本発明に係る防曇剤組成物は、固形分の含有
率が高いときは、水で希釈して使用することが
できる。 (4) 本発明に係る防曇剤組成物は、流動性が良好
である（粘度が低い）ので、水で希釈する際に
も均一化しやすい。以上、本発明を実施例にもとづいて詳細に説明
するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下
の例に限定されるものではない。実施例１ (1) アルミナゾルの調製容器にいれた水を撹拌しながら、アルミニウ
ムオキサイドＣ（日本エアロジル(株)社製、平均
粒子径20ミリミクロン）を添加し、固形分25重
量％の分散液を調製した。この分散液を調製す
る過程で、粘度が上昇したので、分散液を撹拌
しながら硝酸を添加し、液のPHを4.3に調節し
た。 (2) 消泡剤液の調製容器にいれた水を撹拌しながら、シリコーン
エマルジヨン（東レシリコーン(株)社製、
SM5512、固形分45重量％）を添加し、固形分
10重量％のシリコーンエマルジヨン（消泡剤
液）を調製した。 (3) 防曇剤組成物の調製上記(1)において調製したアルミナゾル分散液
60グラムに、水15グラムを加えた。この液を撹
拌しながら、陽電荷に帯電したシリカゾル（日
産化学(株)社製、スノーテツクスAK、固形分25
重量％、平均粒子径15ミリミクロン）を20グラ
ム、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレ
ート（日本油脂(株)社製、非イオン系界面活性
剤、商品名LT−221）を４グラム、および上記
(2)において調製した消泡剤液を１グラム添加
し、目的とする防曇剤組成物を得た。 (4) 防曇剤組成物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、分散安定性および流動性を評価し
た。結果を第１表に示す。分散安定性得られた防曇剤組成物を、常温で６ケ月間
放置したのち、外観を肉眼で観察し、評価し
た。評価結果の表示は、次のようにした。「〇」……６ケ月以上放置しても、外観は変
わらない。「△」……放置後６ケ月未満で、わずかに固
形物の分離、沈降が生ずるが、強く振盪す
ると、再分散する。「×」……放置開始直後に固形物は凝集し、
ゲル化する。流動性得られた防曇剤組成物を、常温で６ケ月間
放置したのち、25℃における粘度をＢ型粘度
計で測定した。測定結果の表示は次のようにした。「１」……６ケ月放置後の組成物の粘度が、
2000センチポイズ未満のもの。「２」……６ケ月放置後の組成物の粘度が、
2000センチポイズ以上のもの。実施例２ (1) メチルセルローズ分散液の調製容器に入れた水を撹拌しながら、メチルセル
ローズ（信越化学工業(株)社製、非イオン系界面
活性剤、商品名メトローズSM−15）を添加
し、10重量％濃度の分散液を調製した。 (2) 防曇剤組成物の調製実施例１(1)において調製したアルミナゾル分
散液60グラムに、水９グラムを加えた。この液
の撹拌しながら、シリカゾル（スノーテツクス
AK）を20グラム、上記(1)において調製したメ
チルセルローズ分散液20グラム、および実施例
１(2)において調製した消泡剤液を１グラム添加
し、目的とする防曇剤組成物を得た。 (3) 防曇剤組成物の評価実施例１(4)に記載の方法で評価し、その結果
を、第１表に示す。実施例３実施例１(1)において調製したアルミナゾル分散
液20グラムに、水を15グラム加えた。この液を撹
拌しながら、シリカゾル（スノーテツクスAK）
を60グラム、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート（LT−221）を４グラム、および実施
例１(2)において調製した消泡剤液を１グラム添加
し、目的とする防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、実施例１(4)に記載の
方法で評価し、その結果を第１表に示す。比較例１実施例１(1)において調製したアルミナゾル分散
液80グラムに、水15グラムを加えた。この液を撹
拌しながら、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート（LT−221）を４グラムおよび実施例
１(2)において調整した消泡剤液を１グラム添加
し、シリカゾルを含まない防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、実施例１(4)に記載の
方法で評価し、その結果を第１表に示す。比較例２比較例１に記載した例において、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラアレートの代わりに、実
施例２(1)において調製したメチルセルローズ分散
液（メトローズSM−15）を10グラム使用したほ
かは、比較例１と同様にし、シリカゾルを含まな
い防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物は、実施例１(4)に記載の
方法で評価し、その結果を第１表に示す。比較例３シリカゾル（スノーテツクスAK）80グラム
に、水を３グラム加えた。この液を撹拌しなが
ら、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレー
ト（LT−221）を16グラム、および実施例１(2)に
おいて調製した消泡剤液を１グラム添加し、アル
ミナゾルを含まない防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、上と同様に評価し、
結果を第１表に示す。比較例４比較例３に記載した例において、ポリオキシエ
チレンソルビタンモノラウレートの量を４グラム
としたほかは、同例と同様にして、アルミナゾル
を含まない防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、上と同様に評価し、
その結果を第１表に示す。比較例５陰電荷に帯電したシリカゾル（日産化学(株)社
製、スノーテツクス30、固形分30重量％）66.7グ
ラムに、水を28.3グラム加えた。この液を撹拌し
ながら、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウ
レート（LT−221）を４グラム、および実施例１
(2)において調製した消泡剤液を１グラム添加し、
アルミナゾルを含まない防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、実施例におけると同
様に評価し、その結果を第１表に示す。比較例６実施例１(1)において調製したアルミナゾル分散
液60グラムに、水を18.3グラム加えた。この液を
撹拌しながら、陰電荷に帯電したシリカゾル（ス
ノーテツクス30）を1.67グラム、ポリオキシエチ
レンソルビタンモノラウレート（LT−221）を４
グラム、および実施例１(2)において調製した消泡
剤液を１グラム添加した。防曇剤組成物は、調製直後に激しく凝集し、ゲ
ル化した。比較例７実施例１(1)において調製したアルミナゾル分散
液８グラムに、水を15グラム加えた。この液を撹
拌しながら、シリカゾル（スノーテツクスAK）
を72グラム、ポリオキシエチレンソルビタンモノ
ラウレート（LT−221）を４グラム、および実施
例１(2)において調製した消泡剤液を１グラム添加
し、防曇剤組成物を得た。得られた防曇剤組成物を、実施例におけると同
様に評価し、その結果を第１表に示す。

【表】参考例１〜９実施例１〜３、比較例１〜７に示した各防曇剤
組成物の各々（ただし、比較例６は除く）を、水
で150倍に希釈して、９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
タレートフイ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0.25グラム／m²とし
た。塗布膜の形成されたフイルム面について、以下
に記載した方法で、塗布直後の表面漏れ状況と防
曇効果持続性とを評価した。結果を、第２表に示す。表面漏れ状況水を入れた水槽の上部に、フイルムの塗布膜
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
度を上のようにセツトしてから60分経過後に、
フイルム表面の漏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。「〇」……表面の漏れが速い。「△」……表面の漏れが若干遅い。「×」……表面の漏れが遅い。防曇効果持続性上と同じ水槽上に、フイルムを同様に配置
し、水温を45゜±２℃に、外気温度を常温に保
持し、試験開始直後、１ケ月経過後、６ケ月経
過後、12カ月経過後の各時点における、フイル
ム表面の防曇性を肉眼で評価した。評価結果の
表示は、次のとおりとした。「１」……防曇性良好「２」……防曇性やや不良「３」……防曇性不良「４」……防曇性著しく不良

【表】第１表および第２表より、次のことが明らかと
なる。 (1) 本発明に係る防曇剤組成物は、分散安定性に
優れ、かつ、流動性にも優れている。 (2) 本発明に係る防曇剤組成物を塗布した成形品
表面は、表面が漏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。 (3) これに対して比較例のものは、分散安定性、
流動性、成形品に塗布したあとの表面の漏れ易
さ、防曇効果持続性の全てにおいて優れた性質
を示すものはない。

Claims

【特許請求の範囲】１Ａ平均粒子径が100ミリミクロン以下のア
ルミナゾルと陽電荷に帯電したシリカゾルと
が、固形分の重量比で80〜20／20〜80（全体で
100とする）の割合で混合されている無機質コ
ロイドゾルを、固形分として１〜40重量％Ｂ非イオン系界面活性剤 0.05〜15重量％Ｃ水残り（全体として100重量％）よりなることを特徴とする防曇剤組成物。