WO2016043283A1 - 曇り止め剤 - Google Patents
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- the present inventor has intensively studied to solve the above-described problems. As a result, when two specific types of fluorosurfactant and non-fluorine amphoteric surfactant are used in combination, the amount of the fluorosurfactant used is greatly reduced. However, the present inventors have found that the uniform coating property is improved and the anti-fogging effect lasts for a long time.
- the number of carbon atoms of the fluoroalkyl group or fluoroalkenyl group represented by R f is not particularly limited, but is preferably 3 to 20, and may be any of linear, branched or cyclic structures, but is easily available. A linear structure is preferred.
- the number of fluorine substitutions in the fluoroalkyl group or fluoroalkenyl group is not particularly limited, but a perfluoroalkyl group or perfluoroalkenyl group in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine is preferable.
- the non-fluorine amphoteric surfactant (C) is an amphoteric surfactant that does not contain a fluorine atom in the alkyl chain in the surfactant, such as coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, lauryldimethylaminoacetic acid betaine, Lauric acid amidopropyl betaine, alkyldimethylaminoacetic acid betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethylimidazolinium betaine, laurylhydroxysulfobetaine, lauryl (2-hydroxy-3-sulfopropyl) dimethylbetaine, ⁇ -Sodium laurylaminopropionate, sodium lauryldiaminoethylglycine, decyldimethylamine oxide, lauryldimethylamine oxide and the like.
- coconut oil fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine lauryldi
Abstract
Description
本発明は、ガラスまたはプラスチック等の硬質表面の曇り止め剤に関する。
メガネレンズ、サングラスレンズ、携帯電話の画面、時計のガラス面、テレビやパソコンのガラス面、鏡などに付着した汚れを除去する方法としては、極細繊維を用いた織布を用いる方法、超音波洗浄、界面活性剤を含む洗浄剤で洗浄する方法などが知られている。なかでも、界面活性剤を含む洗浄剤で洗浄する方法は簡便であって、汚れの再付着の防止や、硬質表面の曇り止めなどの新たな機能を付与することができる。
界面活性剤を含む洗浄剤で洗浄する方法として、特許文献1には、フッ素系界面活性剤と非フッ素系界面活性剤を含有する洗浄剤が開示されている。しかしながら、比較的多量にフッ素系界面活性剤を配合して汚れの再付着を防止することを目的とするものであって、曇り止めについては開示されておらず、また、実際には曇り止め効果が充分なものではなかった。
また、特許文献2では、フッ素系カチオン界面活性剤とフッ素系ノニオン界面活性剤を含有する薬液を含浸させた曇り止めクロスが開示されている。しかしながら、比較的多量にフッ素系界面活性剤を配合する必要があるとともに、曇り止め効果も充分に持続することができなかった。
本発明は、ガラスまたはプラスチック等の硬質表面の曇りを持続的に防止する曇り止め剤および洗浄剤を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、特定の2種のフッ素系界面活性剤と非フッ素系両性界面活性剤を併用すると、フッ素系界面活性剤の使用量を大きく低減しても、均一塗布性が改善されるとともに、曇り止め効果が長時間持続することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有する曇り止め剤に関する。
フッ素系両性界面活性剤(A)の濃度が0.1~20重量%であることが好ましい。
フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤(B)の濃度が0.01~20重量%であることが好ましい。
フッ素系両性界面活性剤(A)は、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有することが好ましい。
また、本発明は、(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有する洗浄剤に関する。
また、本発明は、前記曇り止め剤または前記洗浄剤を不織布に含浸させたメガネクリーナーに関する。
本発明の曇り止め剤および洗浄剤は、(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有するので、フッ素系界面活性剤の使用量を大きく低減しても、均一塗布性が改善されるとともに、曇り止め効果を長時間持続することができる。
本発明の曇り止め剤または洗浄剤は、(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有する。
フッ素系両性界面活性剤(A)は、界面活性剤中のアルキル鎖中の水素原子をフッ素原子に置換した両性界面活性剤である。たとえば、一般式(1)
Rf-X-Ya (1)
(式中、Rfはフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基を表し、Xは、アルキレン基またはアリーレン基であって、スルホアミド基、カルボニル基、オキサ基を有していても良い。Yaは両性イオン基を表す。)で表される化合物が挙げられる。
Rfで表されるフルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基の炭素数は、特に限定されないが、好ましくは3~20であって、直鎖、分岐または環状構造のいずれでもよいが、容易に入手できることから直鎖構造が好ましい。フルオロアルキル基またはフルオロアルケニル基のフッ素の置換数も、特に限定されないが、全ての水素原子がフッ素に置換されたパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基が好ましい。
Yaで表される両性イオン基は特に限定されないが、例えばベタイン基、スルホベタイン基、アミンオキサイド基等が挙げられる。
フッ素系両性界面活性剤(A)の組成物中の濃度は特に限定されないが、好ましくは30重量%以下、より好ましくは0.1~20重量%、さらに好ましくは0.8~10重量%である。0.1重量%未満では、曇り止め効果が十分に発揮できない虞があり、30重量%を超えると、経時安定性が損なわれる虞があると共に、コストの面からも好ましくない。
フッ素系アニオン界面活性剤(B)は、界面活性剤中のアルキル鎖中の水素原子をフッ素原子に置換したアニオン界面活性剤である。たとえば、一般式(2)
Rf-X-Yb (2)
(式中、Rf、Xは、一般式(1)で示されたものと同じであり、Ybはアニオン基を表す。)で表される化合物が挙げられる。
Ybで表されるアニオン基としては特に限定されないが、例えばカルボキシル基、硫酸基、スルホン基、リン酸基などが挙げられる。
フッ素系アニオン界面活性剤(B)の組成物中の濃度は特に限定されないが、好ましくは30重量%以下、より好ましくは0.01~20重量%、さらに好ましくは0.1~10重量%である。0.01重量%未満では、曇り止め効果が十分に発揮できない虞があり、30重量%を超えると、経時安定性が損なわれる虞があると共に、コストの面からも好ましくない。
フッ素系カチオン界面活性剤(B)は、界面活性剤中のアルキル鎖中の水素原子をフッ素原子に置換したカチオン界面活性剤である。たとえば、一般式(3)
Rf-X-Yc (3)
(式中、Rf、Xは、一般式(1)で示されたものと同じであり、Ycはカチオン基を表す。)で表される化合物が挙げられる。
Ycで表されるカチオン基としては特に限定されないが、例えば第4級アンモニウム基等が挙げられる。
非フッ素系両性界面活性剤(C)は、界面活性剤中のアルキル鎖中にフッ素原子を含まない両性界面活性剤であり、例えばヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリン酸アミドプロピルベタイン、アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、2-アルキル-N-カルボキシメチル-N-ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン、ラウリル(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)ジメチルベタイン、β-ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルジアミノエチルグリシンナトリウム、デシルジメチルアミンオキシド、ラウリルジメチルアミンオキシド等が挙げられる。
非フッ素系両性界面活性剤(C)の組成物中の濃度は特に限定されないが、好ましくは30重量%以下、より好ましくは0.1~20重量%、さらに好ましくは0.6~10重量%である。0.1重量%未満では、均一塗布性が悪くなる虞があり、30重量%を超えると、経時安定性が損なわれる虞があると共に、コストの面からも好ましくない。
フッ素系両性界面活性剤(A)、およびフッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤(B)の組成物中の合計濃度は特に限定されないが、好ましくは60重量%以下、より好ましくは0.1~40重量%、さらに好ましくは0.9~20重量%である。0.1重量%未満では、曇り止め効果が十分に発揮できない虞があり、60重量%を超えると、経時安定性が損なわれる虞があると共に、コストの面からも好ましくない。なお、上限については、2重量%以下であっても効果を奏する。
水の組成物中の濃度は特に限定されないが、好ましくは99重量%以下、より好ましくは10~90重量%、さらに好ましくは20~80重量%である。アルコールの組成物中の濃度は特に限定されないが、好ましくは99重量%、より好ましくは10~90重量%、さらに好ましくは20~80重量%である。
また、本発明の曇り止め剤または洗浄剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、例えば溶媒、キレート剤、ビルダー、防腐剤、色素、香料、安定化剤、紫外線防止剤、アルカリ化剤、増粘剤、ハイドロトロープ剤、酵素、抗菌剤などを含有していてもよい。
本発明の曇り止め剤または洗浄剤は硬質表面に塗布して使用する。硬質表面は特に限定されないが、例えばメガネレンズ、サングラスレンズ、携帯電話の画面、時計のガラス面、テレビやパソコンのガラス面、鏡等が挙げられる。表面にコーティング処理が施され、界面活性剤を均一に塗布し難い硬質表面に適用した場合でも、均一に塗布することができ、曇り止め効果を長時間持続することができる。
本発明の曇り止め剤および洗浄剤は、例えば本発明の曇り止め剤または洗浄用組成物を不織布に含浸させる方法、曇り止め剤および洗浄剤をノズル付き容器、スプレー容器または吸液芯を有するペンタイプ容器等に充填する方法、刷毛で塗り広げる方法等で使用できる。この場合、硬質表面に塗布された曇り止め剤および洗浄剤は、別途乾いた不織布等を用いて塗り広げるように使用されても良い。これらの中でも、携帯性、拭き易さ、汚れのかきとり性などの点で、不織布に含浸させる方法が好ましい。
不織布に含浸させる方法で使用する不織布の材質は特に限定されず、例えば、レーヨン、アクリル、綿、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン等が挙げられる。また、不織布の製造方法も特に限定されず、接合バインダー接着布,スパンボンド布、ニードルパンチ布、スパンレース布、スプレーファイバー布、ステッチボンド布等が挙げられる。なお、不織布に限らず、織布や紙などに含浸させたものであっても良く、その素材も特に限定されるものではない。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。
以下、実施例及び比較例で使用した各種薬品について、まとめて説明する。
フッ素系両性界面活性剤:パーフルオロアルキル化合物、AGCセイミケミカル株式会社製「サーフロンS-233」、濃度30重量%
フッ素系アニオン界面活性剤:パーフルオロアルキル化合物、AGCセイミケミカル株式会社製「サーフロンS-211」、濃度50重量%
フッ素系カチオン界面活性剤1:パーフルオロアルキル化合物、AGCセイミケミカル株式会社製「サーフロンS-221」、濃度30重量%
フッ素系カチオン界面活性剤2:フッ素系化合物4級アンモニウム塩(I塩)、株式会社ネオス製「フタージェント310」、濃度100重量%
両性界面活性剤1:ラウリル(2-ヒドロキシ-3-スルホプロピル)ジメチルベタイン、花王株式会社製「アンヒトール20HD」、濃度30重量%
両性界面活性剤2:ラウリルジメチルアミンオキシド、第一工業製薬株式会社製「アモーゲンAOL」、濃度32重量%
両性界面活性剤3:アルキルジメチルアミノ酢酸ベタイン、第一工業製薬株式会社製「アモーゲンSH」、濃度29重量%
フッ素系ノニオン界面活性剤:パーフルオロアルキル化合物、AGCセイミケミカル株式会社製「サーフロンS-242」、濃度100重量%
アニオン界面活性剤:ポリオキシエチレンアルキル(12~14)スルホコハク酸二ナトリウム、第一工業製薬株式会社製、「ネオハイテノールS70」、濃度25重量%
イソプロピルアルコール:株式会社トクヤマ製「トクソーIPA」
実施例1~14および比較例1~11
表1~3に記載した界面活性剤、イソプロピルアルコール、水を表1~3に示した配合量で混合し、曇り止め剤を作製した。
<曇り止め試験>
事前に、140ml容積のマヨネーズ瓶に水100gを入れ、50~57℃に維持されるように調節された水浴中に置き、マヨネーズ瓶内の水が50~57℃に維持された状態にしておく。ワイパー(11cm×11cm、日本製紙クレシア株式会社製「ケイドライワイパー」)を4つ折りにし、その中心部に得られた曇り止め剤50μlを染み込ませ、レンズ(スーパーパワーシールドコート、屈折率1.76、東海光学株式会社製「ベルーナZX-AS」)の凸面に対して一定方向に2回やさしく塗り広げるように塗布した。次いで、該レンズを90度回転させ、上記と同様に曇り止め剤を一定方向に2回やさしく塗布した。このときの均一塗布性を下記基準により評価した。曇り止め剤を塗布したレンズをよく乾かし、凸面が下になるようにして上記マヨネーズ瓶の開口部に載せ、この時を曇り止め試験の開始時間とした。レンズを目視観察し、レンズにおける上記マヨネーズ瓶の開口部に接する部分より中心側の部分のうち、面積にして約半分が曇るまでの時間を曇り止め持続時間として測定した。また、曇り止め効果を下記基準により評価した。
これらの結果を表1~3に示す。
(均一塗布性)
◎:容易に塗り広げやすく、ムラなく均一に塗り広げることができる
○:容易に塗り広げやすく、わずかにムラができる程度でほぼ均一に塗り広げることができる
△:塗り広げにくく、ややムラができる
×:塗り広げにくく、ムラができる
(曇り止め効果)
◎:20分以上
○:5分以上20分未満
△:0分を超えて、5分未満
×:すぐに曇る(表中では0分と表記)
表1より、界面活性剤を単独で使用した比較例1~5においては、曇り止め効果および均一塗布性を併せて満足できるものではなかった。また、フッ素系界面活性剤を1種以上含有する界面活性剤を2種併用した比較例6~10においても、同様に曇り止め効果および均一塗布性を併せて満足できるものではなく、2種のフッ素系界面活性剤と非フッ素系アニオン界面活性剤を併用した比較例11では、均一塗布性と曇り止め効果は多少改善されるものの、それでも満足できるものではなかった。一方、フッ素系両性界面活性剤(A)、フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤(B)、および非フッ素系両性界面活性剤(C)の3種を組合せると、実施例1、2に示すように、極めて優れた均一塗布性(◎)を示すとともに、高い曇り止め効果が長時間持続した。
表2は、特にフッ素系アニオン界面活性剤(B)の濃度を変えた実験結果を示す。表2より、フッ素系アニオン界面活性剤(B)の濃度が0.05重量%である実施例1は、最も高濃度の実施例8(10.0重量%)と比較して200倍も低濃度であるにもかかわらず、極めて優れた均一塗布性を維持した。フッ素系アニオン界面活性剤(B)の使用量を大きく低減しても、均一塗布性を維持したうえで、曇り止め効果が長時間持続できることが分かる。
表3は、特にフッ素系カチオン界面活性剤(B)の濃度を変えた実験結果を示す。表3より、フッ素系カチオン界面活性剤(B)の濃度が0.03重量%である実施例2は最も高濃度の実施例14(1.0重量%)に比べて33倍も低濃度であるにもかかわらず、極めて優れた均一塗布性を維持した。フッ素系カチオン界面活性剤(B)の使用量を大きく低減しても、均一塗布性を維持したうえで、曇り止め効果が長時間持続できることが分かる。
Claims (6)
-
(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有する曇り止め剤。
-
フッ素系両性界面活性剤(A)の濃度が0.1~20重量%である請求項1に記載の曇り止め剤。
-
フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤(B)の濃度が0.01~20重量%である請求項1または2に記載の曇り止め剤。
-
フッ素系両性界面活性剤(A)は、パーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有する請求項1~3のいずれかに記載の曇り止め剤。
-
(A)フッ素系両性界面活性剤、(B)フッ素系アニオン界面活性剤またはフッ素系カチオン界面活性剤、および(C)非フッ素系両性界面活性剤を含有する洗浄剤。
-
請求項1~4のいずれかに記載の曇り止め剤、または、請求項5に記載の洗浄剤を不織布に含浸させたメガネクリーナー。
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