(57)【要約】【課題】優れた防曇性を有するとともに、効果を長期にわたって持続させることのできる防曇性組成物および防曇物品を提供する。【解決方法】基材上に塗布することにより、付着した水分の表面張力を低下させて防曇性能を発現するとともに、水分の蒸発を促進させることにより流れ落ちを防止して効果を長期にわたって持続させることを特徴とする防曇性組成物であって、対イオンをナトリウムとするジスルフォン酸型アニオン界面活性剤を０．１〜１０重量％と、水と共沸現象を起こす一価アルコールを５〜５０重量％含むとする。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
対イオンをナトリウムとするジスルフォン酸型アニオン界面活性剤を０．１　〜１０重量％と、水と共沸現象を起こす一価アルコールを５重量％以上含むことを特徴とする防曇性組成物。
【請求項２】
平均粒径が１〜５０ｎｍである金属酸化物粒子を１〜１０重量％含むことを特徴とする請求項１の防曇性組成物。
【請求項３】
金属酸化物粒子が酸化ケイ素であることを特徴とする請求項２の防曇性組成物。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの防曇性組成物が算術平均粗さＲａが１〜５０ｎｍの表面凹凸を有するガラスもしくは鏡に塗布されていることを特徴とする防曇物品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、防曇性組成物と防曇物品に関するものである。さらに詳しくは、主にガラス、鏡等の防曇性が必要とされる基材上に塗布するとにより、防曇性能と防曇持続性に優れた防曇物品を提供することのできる、新しい防曇性組成物とこれを用いた防曇物品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガラス、鏡等の表面温度が露点以下になると空気中の水蒸気が結露し、微細な水滴となって付着するこにより光を乱反射するために曇りが発生する。そこで、従来からこのような曇りを防止する方策として次のような各種の方策が採られてきている。
（１）ガラス、鏡等の表面温度を常に露点以上の温度に保つ。
（２）ガラス、鏡等の表面に超撥水化処理を施して付着した水滴を落下させる。（３）ガラス、鏡等の表面に保水性を有する吸着層を設けることにより付着した水分を吸収する。
（４）ガラス、鏡等の表面に親水化処理を施して水滴を濡れ広がらせることにより一様な水の膜として光の乱反射を防ぐ。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記（１）の対応としてはガラス、鏡等に熱線やヒーターを装着するといったものが開発されているが、これらの場合には、発熱のためのエネルギーを必要とする上に、浴室等の環境境下では漏電対策を講じる必要がある等の問題がある．
また、上記（２）の対応としては、水滴接触角の高い材料によってガラス、鏡等の表面処理を行うという方法が考えられるが、曇りの原因となるような微細な水滴が自然落下するためには非常に高い撥水性を有する必要があり、現状ではこれを実現する材料はほとんど知られていない。
【０００４】
上記（３）の場合には、ガラス、鏡等の表面に吸湿性を有するフィルムや不織布を貼り付けるといった方法等があるが、簡便性に欠ける上に結露水の吸収量に限界があり、大量の水蒸気に曝された場合には防曇性能を喪失してしまうという問題がある。
【０００５】
さらに上記（４）の場合には、ガラス、鏡等の表面に界面活性剤を塗布して付着する水の表面張力を低下させる方法と、水滴接触角の低い材料によってガラス、鏡等の表面処理を行うという方法があるが、前者の方法では水分によって界面活性剤が流出して効果が失われるという問題があり、後者の方法は環境中の汚れに弱く、親水性が早期に失われるという問題がある。そして、水膜形成による防曇性は、表面が連続して高い親水性を保っている必要があり、なんらかの撥水性物質が付着すると、その箇所を基点として水膜が消失し、曇りが発生する原因となる。一部の防曇鏡や防曇ガラスには、酸化チタン等の光触媒作用で汚染物を分解すること等により常に清浄な親水性表面を保つものがあるが、屋内環境下においては、紫外線量が乏しいため光触媒機能を有効にするほどの光エネルギーが得られないし、可視光光触媒の研究は進んでいるが、現在のところそれほど有効なものがない。そのため、屋内環境用防曇鏡用途として、現状では光触媒機能を期待することは難しいのが実情である。
【０００６】
そこで、この出願の発明は、上記のとおりの従来技術の有する問題点を解決し、主にガラス、鏡等の防曇性が必要とされる基材上に塗布することにより、防曇性能と防曇持続性とがともに優れたものとすることができる、新しい防曇性組成物とこれを塗布した防曇物品を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、対イオンをナトリウムとするジスルフォン酸型アニオン界面活性剤を０．１　〜１０重量％と、水と共沸現象を起こす一価アルコールを５重量％以上含むことを特徴とする防曇性組成物を提供する。
【０００８】
この組成物においては、付着した水分の表面張力を低下させて防曇性能を発言するとともに、水分の蒸発を促進させることにより流れ落ちを防止して効果を長期にわたって持続させる。また、基材への塗布時における乾燥性にも優れており、塗布後速やかに防曇性組成物塗膜が形成される。
【０００９】
防曇性能と防曇持続性を有するためには、対イオンがナトリウムであるジスルフォン酸型アニオン界面活性剤を０．１〜１０重量％含むことを必須とする。この場合の界面活性剤は、付着した水分中に拡散することによりその表面張力を低下させて防曇性能を発現するとともに、水分の蒸発を促進させる効果を有している。
【００１０】
通常の界面活性剤を成分とする防曇性組成物を塗布することによる方策では、付着した水分が多量である場合、水分とともに界面活性剤が流れ落ちてしまうため、初期の防曇性能が早期に失われてしまうが、この出願の発明の組成物においては、水分の蒸発を促進させる効果を有し、多量の水分が付着しても速やかに蒸発させるため、界面活性剤の流出を防止し、防曇性能を長期にわたって持続させることができる。
【００１１】
また、上記の基材への塗布時の乾燥性については、上記の界面活性剤によって水分の蒸発促進効果を有するとともに、水と共沸現象を起こす一価アルコールを５重量％以上含むことにより、防曇性組成物の主溶剤となる水を速やかに乾燥させることができる。さらには、この一価アルコールを含むことにより、防曇性組成物の表面張力が低下して基材に濡れ広がりやすくなることも、塗装作業性の向上に寄与している。
【００１２】
そして、この出願の発明は、第２には平均粒径が１〜５０ｎｍである金属酸化物粒子を１〜１０重量％含むことを特徴とする上記の防曇性組成物を提供する。
【００１３】
また、第３には、金属酸化物粒子が酸化ケイ素であることを特徴とする防曇性組成物を提供する。
【００１４】
平均粒径が１〜５０ｎｍである金属酸化物粒子を含むことにより、この出願の発明の防曇性組成物が塗布された基材表面は微細な凹凸を有することになる。その結果、基材の表面積が増大し、付着した水分の蒸発をより促進させる効果を有する。さらに、表面に微細な凹凸がある場合、付着した水滴の接触角が低下し、より濡れ広がりやすくなる効果が知られている。この効果により、防曇性能がより良好に発揮されることになる。
【００１５】
また、この出願の発明は、第４には、以上の手段によって得られる防曇性組成物を、算術平均粗さＲａが１〜５０ｎｍの表面凹凸を有するガラスもしくは鏡に塗布することによって、良好な防曇性を有し、その防曇性能が長期間持続する好適な防曇物品を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００１７】
まず、この出願の発明における防曇性組成物は、対イオンをナトリウムであるジスルフォン酸型アニオン界面活性剤を０．１〜１０重量％含むことを必須とするが、この場合の対イオンがナトリウムであるジスルフォン酸型アニオン界面活性剤としては、脂肪族系、脂環式系、芳香族系の各種のものであってよく、なかでも芳香族系のものが好適なものとして挙げられる。たとえばその例として、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム等が挙げられ。このような界面活性剤の配合量が０．１重量％未満であると防曇性能が不足することとなり、１０重量％を超えると塗装ムラが発生したり、透明性が失われる場合があるため好ましくない。
【００１８】
また、組成物には水と共沸現象を起こす一価アルコールを５重量％以上含むことにより、基材への塗布時の水分蒸発が促進されるとともに、防曇性組成物の表面張力が低下することによって、塗装作業性が向上する。水と共沸現象を起こす一価アルコールとしては、エタノール、イソプロピルアルコール等が挙げられる。このようなアルコールの配合量が５重量％未満であると、水分蒸発の促進効果や表面張力の低下効果が充分に得られない。一方、過剰量、たとえば７０重量％を超えると塗装ムラ等の不具合が発生しやすくなるため実際的ではない。
【００１９】
そして、この出願の発明における防曇性組成物には平均粒径が１〜５０ｎｍである金属酸化物粒子を１〜１０重量％含むことができる。金属酸化物粒子としては、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の各種のものであってよいが、高い親水性を有することから酸化ケイ素であることが特に好ましい。金属酸化物粒子の平均粒径が１ｎｍ未満である場合には、基材表面に形成される凹凸が小さくなるため、望む水分の蒸発促進効果や水滴接触角の低下効果が得られない。平均粒径が５０ｎｍを超える場合には、金属酸化物粒子が可視光を乱反射してしまうために透明性が損なわれる。
【００２０】
また、この出願の発明における防曇性組成物には、発明の効果を損なわない範囲内で、必要に応じて、他の任意成分を適宜配合することができる。任意成分としては、例えば、防腐剤や香料等が挙げられる。これらの成分は特に限定されるものではない。
【００２１】
また、この出願の発明における防曇性組成物は、残部は水によって調整される。
【００２２】
また、この出願の発明における防曇性組成物を、算術平均粗さＲａが１〜５０ｎｍの表面凹凸を有するガラスや鏡等の基材に塗布することによって、高湿度環境下でも防曇性を有し、その防曇性能が長期間持続する好適な防曇物品を得ることができる。鏡表面のＲａが１ｎｍ未満である場合には、望む水分の蒸発促進効果や水滴接触角の低下効果が得られない。Ｒａが５０ｎｍを超える場合には、鏡表面の凹凸が可視光を乱反射してしまうために透明性失われる。
【００２３】
塗布の方法については特に限定されるものではなく、例えば、はけ塗り、手塗り、ロールコーター、浸漬塗布等が例として挙げられる。
【００２４】
そこで以下に実施例を示し、さらに詳しく説明する。もちろん、以下の例によって発明が限定されることはない。
【００２５】
【実施例】
実施例および比較例中、特に断らない限り、「部」はすべて「重量部」を、「％」はすべて「重量％」を表す。
＜実施例１＞
アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム（商品名：ペレツクスＳＳ−Ｈ花王株式会社製）２部に水８０部とエタノール１８部を加え、防曇性組成物を得た。
【００２６】
１０ｃｍ角ガラス鏡を酸化セリウム系研磨材で表面研磨し、さらに純水で洗浄した表面に、この防曇性組成物１ｍｌを滴下してコットン不織布によって余剰分を拭き取ることにより塗布して評価用サンプルを得た。
＜実施例２＞
防曇性組成物の配合を、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム２重量部、微粒子酸化ケイ素ゾル（商品名：スノーテックスＯＬ　日産化学工業株式会社製　平均粒径２０〜３０ｎｍ　　固形分量２０％）２５部、水６５部、エタノール１８部とした以外は実施例１と同様にして、評価用サンプルを得た。
＜実施例３＞
テトラエトキシシラン（商品名：エチルシリケート２８　コルコート株式会社製）３４部にメタノール６０部を加え、さらに水３部及び０．０１Ｎの塩酸３部を混合し、ディスパーを用いてよく混合し、６０℃恒温槽中にて２時間加熱することにより、有機ケイ素アルコキシドの加水分解物および部分加水分解物を得た。次に、この有機ケイ素アルコキシドの加水分解物および部分加水分解物に金属酸化物粒子として酸化ケイ素ゾル（商品名：スノーテックスＯＬ　日産化学工業株式会社製　平均粒径２０〜３０ｎｍ　固形分量２０重量％）５０部を添加し４０℃で１時間重合反応させた後に、全固形分が５％になるようメタノールで希釈することによって、基材被覆用の表面処理液を得た．
次に、１０ｃｍ角ガラス鏡を酸化セリウム系研磨材で表面研摩し、さらに純水で洗浄した表面に、前記表面処理液を滴下してスピンコーターによって塗布し、１５０℃で１５分間加熱処理することにより、Ｒａが１〜５０ｎｍの範囲内にある表面凹凸を有する表面処理鏡を得た。
【００２７】
上記表面処理鏡の表面に、実施例１に示す防曇性組成物１ｍｌを滴下してコットン不織布によって余剰分を拭き取ることにより塗布して評価用サンプルを得た。
＜比較例１＞
１０ｃｍ角ガラス鏡を酸化セリウム系研磨材で表面研磨し、さらに純水で洗浄して比較評価用サンプルを得た。
＜比較例２＞
アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウムをドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム（商品名：ネオペレックスＦ−２５　花王株式会社製）に変更した以外は実施例１と同様にして、比較評価用サンプルを得た。
＜比較例３＞
防曇性組成物の配合を、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム０．０５部、水８１．９５部、エタノール１８部とした以外は実施例１と同様にして、比較評価用サンプルを得た。
＜比較例４＞
防曇性組成物の配合を、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム３０部、水５２部、エタノール１８部とした以外は実施例１と同様にして、比較評価用サンプルを得た。
＜比較例５＞
防曇性組成物の配合を、アルキルジフェニルエーテルジスルフォン酸ナトリウム２部、水９８部とした以外は実施例１と同様にして、比較評価用サンプルを得た。
＜比較例６＞
微粒子酸化ケイ素ゾルの平均粒径を７０〜１００ｎｍ（商品名：スノーテックスＺＬ　日産化学工業株式会社製）に変更した以外は実施例２と同様にして、比較評価用サンプルを得た。
＜比較例７＞
実施例１において、エタノールを２部とした以外は同様として、比較評価用サンプルを得た。
＜性能の評価＞
（表面粗さ）
表面粗さについては、原子間力顕微鏡にて走査範囲を４μｍ角として表面形状を測定し、平均面粗さＲａを算出した。
（表面接触角）
表面接触角については、０．３ｍｇの水滴に対するガラス塗装品の接触角を接触角計（協和界面（株）ＣＡ−ＤＴ）を用いて測定した。
（塗装作業性）
塗装作業性については、基材に防曇性組成物を滴下してコットン不織布によって余剰分を拭き取る塗装作業において、目視にて防曇性組成物の濡れ性と乾燥性を評価した。評価基準は、以下の通りである。
【００２８】
◎：濡れ性と乾燥性が良好であり、塗り班や防曇性組成物の垂れ落ちが全く認められない
○：塗り斑や防曇性組成物の垂れ落ちがわずかに認められるが実用上問題ない
×：塗り斑や防曇性組成物の垂れ落ちにより実用上問題を生じる
（透明性）
透明性については、目視にて評価用サンプル表面の白化等の有無を評価した。評価基準は、以下の通りである。
【００２９】
◎：白化や曇りが全く認められない
○：白化や曇りがわずかに認められるが実用上問題ない
×：白化や曇りにより実用上問題を生じる
（防曇性能）
防曇性能については、９０℃に保った熱水を入れたビーカーから出る水蒸気に評価用サンプルを１０秒間あて、曇りと像の歪みの有無を目視にて評価した。評価基準は、以下の通りである。
【００３０】
○：曇り・像の歪みが全く認められない
△：曇りもしくは像の歪みがわずかに認められる
×：曇りもしくは像の歪みにより実用上問題を生じる
（防曇持続性）
防曇持続性については、９０℃に保った熱水を入れたビーカーから出る水蒸気に評価用サンプルを１０秒間あて、その後防曇表面を鉛直に１０分間室温で放置するという作業を１サイクルとして繰り返し試験を行い、水蒸気を接触させた際に曇りもしくは像の歪みにより実用上問題を生じる状態になるのが何サイクルめとなるかを評価尺度とした。
【００３１】
これらの性能評価結果について、表１および表２に示した。実施例１〜３はいずれも比較例に比べて、塗装作業性、透明性、防曇性、防曇持続性を高いレベルですべて満足していることがわかる。
【００３２】
【表１】
2004026956.tif 000002
【００３３】
【表２】
2004026956.tif 000003
【００３４】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明によれば、防曇性能と防曇持続性に優れた防曇物品を得ることができる。