(57)【要約】【課題】  塗布、乾燥直後から長期にわたり優れた結露水抑制による視界確保、防曇性を保持し、塗膜の耐水性にも優れる結露水抑制材を提供する。【解決手段】  カラギーナン  ０．０１〜１０重量％、及びコロイダルシリカをＳｉＯ２含有量として０．０１〜２０重量％含有してなる水溶性の結露水抑制材。カラギーナンが、ι−カラギーナン、κ−カラギーナンから選ばれる少なくとも一種以上であると好ましい。また、コロイダルシリカの平均粒子径が、３〜５０ｎｍであると好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラギーナン  ０．０１〜１０重量％、及びコロイダルシリカをＳｉＯ２含有量として０．０１〜２０重量％含有してなる水溶性の結露水抑制材。
【請求項２】
カラギーナンが、ι−カラギーナン、κ−カラギーナンから選ばれる少なくとも一種以上である請求項１に記載の結露水抑制材。
【請求項３】
コロイダルシリカの平均粒子径が、３〜５０ｎｍである請求項１または請求項２に記載の結露水抑制材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、結露水抑制材に関し、更に詳しくは、塗工、乾燥することによって優れた結露水抑制性を付与でき、しかも優れた塗膜耐水性を発現する結露水抑制材に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂やガラスは使用する温度、湿度の条件により、その表面に吸着または凝縮した水分が微細な水滴（結露水）として表面を覆い、曇りを生じたり、水滴が成長して流下することがあり、種々の不都合が生じる。たとえば、室内、室外の温度差が大きい冬期間や湿度が高い梅雨期間には、窓ガラスに室内の水蒸気が凝縮して結露水を形成し、窓ガラスの透明性を失い視界を低下させるだけでなく、結露水が成長し下方に流下してガラス下部の窓枠やサッシ下部のレール部に水が溜まり、汚れ及びレール部の腐食の原因となったり、細菌、カビが繁殖する場合がある。
【０００３】
この問題に対して、従来はガラス下部やサッシのレール部、床面に溜まった水滴をその都度、雑巾等を用いて拭き取る等の対応をしていた。また、その手間を省くために特許文献１では窓ガラスのサッシのレール部に垂れ落ちた水滴の排水路を設ける方法が提案されている。また、特許文献２ではサッシ枠の下部に吸水テープを貼り付けて垂れ落ちた水滴を吸収するようにする方法が提案されている。しかし、これらの方法では、窓ガラスの結露水による視界不良の問題を解消できないばかりか、結露水が多量に発生した場合に対応しきれなかったり、また吸水テープが結果的に細菌やカビの繁殖を助長する温床となることもあった。
【０００４】
化学的な対策としては、ガラス等の表面にアニオン、カチオン、ノニオン系等の界面活性剤を塗布してガラス表面を親水化させ結露水の発生を抑制する方法等がある。しかし、この方法では十分な結露水抑制効果は得られず、また結露水抑制効果が一過性のものであり、更に発生した結露水によって界面活性剤自体が流れ落ちてしまい、結露水抑制効果が数日で消失してしまうという問題を有していた。
【０００５】
また、特許文献３では、キサンタンガム、グアーガム等の水溶性増粘多糖類、シリカ、界面活性剤及び溶剤を配合した処理液を塗布し、窓ガラス等の表面を親水化させ防曇化する方法が提案されている。この場合、初期の防曇は良いものの長期の使用では界面活性剤自体が流れ落ちてしまい十分満足するものでななく、更に、塗膜の耐水性に劣り、カーテン等が触れることで塗膜が剥がれ落ちてしまうという問題を有していた。
【０００６】
また、特許文献４では、ガラス表面に酸化チタン等の光触媒をコーティングし、紫外線照射によりガラス表面を高度に親水化させ結露水発生を抑制する方法が提案されている。酸化チタン等の光触媒をコーティングする方法は、コーティング後、高温で硬化させる必要があり、プラスチック等の基材には適さない。更に紫外線照射が必要であることから、暗所では結露水抑制効果が発揮されないという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５８−２４０８３号公報
【特許文献２】実開昭５６−１０４９５３号公報
【特許文献３】特開２００４−１４３４４３号公報
【特許文献４】特開平９−６０４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は塗布、乾燥直後から長期にわたり優れた結露水抑制による視界確保、防曇性を保持し、塗膜の耐水性にも優れる結露水抑制材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、この課題を解決するために鋭意研究を行った結果、カラギーナンとコロイダルシリカからなる水溶性の分散体とすることにより上記課題を解決できることを見出した。
本発明は、［１］カラギーナン  ０．０１〜１０重量％、及びコロイダルシリカをＳｉＯ２含有量として０．０１〜２０重量％含有してなる水溶性の結露水抑制材である。
また、本発明は、［２］カラギーナンが、ι−カラギーナン、κ−カラギーナンから選ばれる少なくとも一種以上である上記［１］に記載の結露水抑制材である。
また、本発明は、［３］コロイダルシリカの平均粒子径が、３〜５０ｎｍである上記［１］または上記［２］に記載の結露水抑制材である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の結露水抑制材は、塗布、乾燥直後から長期にわたり結露水抑制による視界確保及び防曇性と、塗膜の耐水性とをともに高い水準で発現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明において用いるカラギーナンは、ι（イオタ型）−カラギーナン、κ（カッパ型）−カラギーナン、λ（ラムダ型）−カラギーナン、μ（ミュー型）−カラギーナン、ν（ニュー型）−カラギーナン、ξ（クシー型）−カラギーナン、π（パイ型）−カラギーナンなどが挙げられる。前記カラギーナンは単独、あるいは２種類以上を混合して使用することができる。また、前記カラギーナンの各構成単位の混合化合物であっても良い。
【００１２】
さらには、上記のカラギーナンが、ι（イオタ型）−カラギーナン、κ（カッパ型）−カラギーナンであることがより好ましい。
【００１３】
本発明において用いるコロイダルシリカは、珪酸ソーダ法、ゾルゲル法等公知慣用の方法で製造して得られるものである。水分散性のコロイダルシリカや、エタノール、イソプロパノールまたはエチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルなどの有機溶剤にシリカを分散させたオルガノシリカゾルなどの形態で使用できる。
【００１４】
コロイダルシリカの平均粒子径は、３〜５０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは５〜２０ｎｍである。平均粒子径が３ｎｍ未満の場合は分散安定性が悪くなる傾向があり、結露水抑制材として充分な品質を保つことが難しく、平均粒子径が５０ｎｍを超える場合は透明性が悪くなる。
【００１５】
本発明において、カラギーナンの含有量は、０．０１〜１０重量％とする必要がある。０．０１重量％未満では、結露水抑制効果が低下するとともに、塗膜強度が弱くなり、１０重量％を超えて多い場合は、透明性が低下し、結露水抑制材の粘度が高くなり、塗工が難しくなる。
【００１６】
本発明において用いるコロイダルシリカは、ＳｉＯ２分含有量として０．０１〜２０重量％とする必要がある。０．０１重量％より少ない場合は、結露水抑制効果が弱くなり、２０重量％を超えて多い場合は、結露水抑制材の粘度が高く、塗工が難しくなる。
【００１７】
本発明において、カラギーナン、コロイダルシリカを溶解ないし分散させる媒体として水、又は、水と有機溶剤の混合溶媒を用いることができる。
溶媒として水に有機溶剤を併用すると、塗工後の乾燥を速くすることできる。また、基材へのぬれを向上することができる。
【００１８】
有機溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類、エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶剤類、エチレングリコールモノｎ−プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのグリコールエーテルエステル系溶剤類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤類、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル系溶剤類などが挙げられる。前記有機溶剤は単独、あるいは２種類以上を混合して使用することができる。
【００１９】
上記の有機溶剤の中、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、グリコールエーテル系溶剤などの親水性の高い有機溶剤が特に好ましい。
【００２０】
有機溶剤の配合量はカラギーナン及びコロイダルシリカの溶解性を妨げない範囲が好ましく、５０重量％以下が好ましい。さらには、３０重量％以下がより好ましい。
【００２１】
本発明の結露防止抑制材は、各種の界面活性剤を添加することもできる。界面活性剤としては非イオン系、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤などの公知慣用のものが挙げられる。これらの界面活性剤は塗膜形成を補助する目的で、また、コロイダルシリカ粒子の分散安定性を良好にする目的で使用される。
【００２２】
また、必要に応じて、上記以外の各種添加剤、たとえば、抗菌剤、防黴剤、保存料、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、紫外線吸収剤、染料、顔料などの公知慣用のものを添加することもできる。
【００２３】
本発明において、結露水抑制材の基材表面への塗工方法としては、均一に塗工できる方法を適宜選択して用いることができる。例えば、スプレー、ロール、バーコーター、刷毛塗り、スポンジ塗り、布、不織布、紙などに含浸させて塗り広げる方法などが挙げられる。粘度が高い場合は加熱して塗工しても良い。
【００２４】
これらの方法で適量を塗工した後、乾燥によって塗膜を形成する。乾燥は自然乾燥でも、強制乾燥であっても良い。
【００２５】
本発明の結露水抑制材を適用できる基材としては、窓ガラス及び、アクリル、ポリカーボネートなどのプラスチックスの板及び成型品、各種フィルム、樹脂製ゴーグル、メガネレンズ、水中眼鏡、光学レンズ、浴室や洗面所の鏡などが例示できる。
【実施例】
【００２６】
以下に、実施例を具体的に挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下「部」、「％」とは、特に断りのない限り「重量部」、「重量％」のことである。
【００２７】
〔実施例１〕
撹拌機、温度計及び還流冷却器を装備したフラスコにイオン交換水７８．０重量部を入れ、攪拌しながらι（イオタ型）−カラギーナン（三晶株式会社製、商品名；ＧＥＮＵＶＩＳＣＯ  ｔｙｐｅＪ−Ｊ）２．０重量部を投入し、ι−カラギーナンを分散させた。その後、４０℃で３０分攪拌して溶解させ、溶解後、コロイダルシリカ（日産化学工業株式会社製、商品名；スノーテックスＯＳ、ＳｉＯ２含有量２０％、平均粒子径１０ｎｍ）１０．０重量部及びイソプロパノール１０．０重量部を加えて均一に混合して結露水抑制材を調製した。
【００２８】
〔実施例２〜４、比較例１〜５〕
表１に示した配合により、実施例１と同様にして結露水抑制材を調製した。
実施例２〜４、比較例１〜５のその他水溶性多糖類もしくは水溶性高分子、コロイダルシリカの詳細は次の通りである。
（水溶性高分子）
κ−カラギーナン：和光純薬工業株式会社製、商品名；κ−カラジーナン
λ−カラギーナン：和光純薬工業株式会社製、商品名；λ−カラジーナン
キサンタンガム：ＣＰケルコ社製、商品名；ケルゲン
ヒドロキシエチルセルロース：ダイセル化学工業株式会社製、商品名；ＳＥ４００
カルボキシメチルセルロースナトリウム：ダイセル化学工業株式会社製、商品名；ＣＭＣ１２０５
（コロイダルシリカ）
スノーテックスＯＳＸ：日産化学工業株式会社製、ＳｉＯ２含有量１０％、粒子径５ｎｍ
スノーテックスＯＳ：日産化学工業株式会社製、ＳｉＯ２含有量２０％、粒子径約１０ｎｍ
スノーテックスＯ：日産化学工業株式会社製、ＳｉＯ２含有量２０％、粒子径１５ｎｍ
スノーテックスＯ−４０：日産化学工業株式会社製、ＳｉＯ２含有量４０％、粒子径２５ｎｍ
【００２９】
【表１】
2006328185.tif 000002
【００３０】
表１の記載の配合に基づいて得られた実施例１〜４、比較例１〜５の結露水抑制材について、以下の評価試験を行い、その結果を表２に示した。
【００３１】
各種評価試験
（１）塗膜外観
実施例１〜４及び、比較例１〜５の結露水抑制材を約５０℃に加温して、ガラス板にバーコーターＮｏ．２０で塗工し、６０℃、３０分間乾燥させ、試験片を作製した。その後、塗膜の外観を目視で観察し、透明な塗膜を○、やや白濁した塗膜を△、白濁又は造膜しない場合を×として評価した。
（２）接触角
塗膜外観試験と同様に作製した試験片を、接触角計（ＣＡ−Ｘ型、協和界面科学株式会社製）を用い、マイクロシリンジから塗膜表面に水滴を適下した後、３０秒後に測定した。
（３）効果の持続性試験
温度２０℃、湿度７０％ＲＨの恒温室内に、恒温水槽を設置し、恒温水槽外側壁面のガラス窓に、塗膜外観試験と同様の方法で作製した試験片の塗工面を外側にして密着させて取り付けた。
一般に結露は冬場の夜間に発生しやすい。そこで、以下のようにして冬場の夜間と昼間のサイクルを模した状況を設定して、結露水抑制効果の持続性を評価した。恒温室を２０℃に保ったまま恒温水槽の水を２時間の間、５℃（水槽の５℃の水を冬場夜間の室外として想定）に保ち恒温水槽のガラス窓に貼り付けた試験片（家屋窓ガラスの室内側として想定）に結露を生じさせ、その後恒温水槽の水を１時間の間、恒温室と同じ２０℃に戻して試験片表面の結露を乾燥させる（冬場昼間の、外気と室内が同程度の温度となる状況を想定）ことを１サイクルとして１日分の加速試験とした。このサイクルを繰り返して、結露水抑制効果の持続性を目視にて評価した。
○：塗膜表面に結露水が生じない。
△：塗膜表面に部分的に結露水が生じた。
×：塗膜表面に多量に結露水が生じた。
（４）耐水性試験
塗膜外観試験と同様に作製した試験片の表面をイオン交換水を含ませたガーゼで擦り、塗膜が取れるまでの回数を測定した。尚、１回目で取れた場合は、０回で表した。
【００３２】
【表２】
2006328185.tif 000003
【００３３】
表２に示したように、比較例１のカラギーナンを用い、コロイダルシリカを用いない場合、接触角の値が大きく、濡れ性が不十分で、効果持続性、耐水性にも劣る。また、比較例２のカラギーナンを用いないで、コロイダルシリカを用いた場合、塗膜外観が悪くなった。さらに、比較例３〜５のカラギーナンの代わりに水溶性高分子であるキサンタンガム（水溶性増粘多糖類、比較例３）、ヒドロキシエチルセルロース（比較例４）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（比較例５）を用い、さらに、コロイダルシリカを併用した場合、比較例５のカルボキシメチルセルロースナトリウムでは、塗膜外観が悪く、比較例３、４のキサンタンガム、カルボキシメチルセルロースナトリウムでは、接触角が高く、効果持続性、耐水性に劣る。
実施例１〜４、比較例１〜５に示したように、本発明のカラギーナン、及びコロイダルシリカからなる結露水抑制材は、塗膜透明性が良好で、初期から長期にわたり優れた結露水抑制による視界確保、防曇性を保持し、更に塗膜の耐水性に優れることは明らかである。