JP6786083B2 - 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 - Google Patents
防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6786083B2 JP6786083B2 JP2017003383A JP2017003383A JP6786083B2 JP 6786083 B2 JP6786083 B2 JP 6786083B2 JP 2017003383 A JP2017003383 A JP 2017003383A JP 2017003383 A JP2017003383 A JP 2017003383A JP 6786083 B2 JP6786083 B2 JP 6786083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating film
- antifouling coating
- layer
- fine concavo
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 title claims description 76
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims description 76
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims description 72
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 68
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 50
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 37
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 35
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 35
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 34
- 229920001709 polysilazane Polymers 0.000 claims description 32
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims description 21
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 21
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 20
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 19
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 18
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 11
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 8
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 6
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 6
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 6
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 4
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 2
- 229910007991 Si-N Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910006294 Si—N Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 238000007761 roller coating Methods 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical group 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/002—Priming paints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
- B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/26—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials synthetic lacquers or varnishes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/51—One specific pretreatment, e.g. phosphatation, chromatation, in combination with one specific coating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/56—Three layers or more
- B05D7/58—No clear coat specified
- B05D7/588—No curing step for the last layer
- B05D7/5883—No curing step for any layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
- B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
- B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
- B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/12—Other methods of shaping glass by liquid-phase reaction processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D171/00—Coating compositions based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D171/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/16—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D191/00—Coating compositions based on oils, fats or waxes; Coating compositions based on derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1606—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the anti-fouling agent
- C09D5/1637—Macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1681—Antifouling coatings characterised by surface structure, e.g. for roughness effect giving superhydrophobic coatings or Lotus effect
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1693—Antifouling paints; Underwater paints as part of a multilayer system
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
- G02B1/18—Coatings for keeping optical surfaces clean, e.g. hydrophobic or photo-catalytic films
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2201/00—Polymeric substrate or laminate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D2601/00—Inorganic fillers
- B05D2601/20—Inorganic fillers used for non-pigmentation effect
- B05D2601/22—Silica
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
- B05D7/50—Multilayers
- B05D7/52—Two layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/714—Inert, i.e. inert to chemical degradation, corrosion
- B32B2307/7145—Rot proof, resistant to bacteria, mildew, mould, fungi
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/70—Other properties
- B32B2307/73—Hydrophobic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/283—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polysiloxanes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/28—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42
- B32B27/285—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising synthetic resins not wholly covered by any one of the sub-groups B32B27/30 - B32B27/42 comprising polyethers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
- C09D5/1656—Antifouling paints; Underwater paints characterised by the film-forming substance
- C09D5/1662—Synthetic film-forming substance
- C09D5/1675—Polyorganosiloxane-containing compositions
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Description
本発明は、防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜に関する。さらに詳細には、本発明は、樹脂からなる表面を有する基材上に配置された防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜に関する。
従来、優れた撥水性、滑水性（水滴滑落性）を備えた高耐久性の撥水性物品及びそれを適用した建築用窓ガラス及び車両用窓ガラスが提案されている。この撥水性物品は、基材上に、実質的に無機材料からなる空隙構造を有する空隙層を形成した後、該空隙層の空隙部に、撥水材料を含浸させたものである。そして、前記基材と、前記空隙構造を有する空隙層との間に、下地層を有する。また、下地層は、空隙層の構成材料と同様の無機化合物、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化インジウム（ＩｎＯ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、ジルコニア（ＺｒＯ２）等のセラミック材料から構成されることが、高い透過性を得られる観点から好ましいことが記載されている（特許文献１参照。）。
しかしながら、特許文献１に記載された撥水性物品の製造方法は、基材として樹脂からなる表面を有するものを用い、優れた防汚性や耐久性を有する防汚塗膜を比較的短時間で形成しようとする場合に適用することができないという問題点があった。
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものである。そして、本発明は、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性を有し、比較的短時間で形成し得る防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた。その結果、樹脂からなる表面を有する基材の表面上に、シリカ原料として少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を塗布して、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層を形成し、次いで、所定の改質層形成剤を塗布し、しかる後、所定の潤滑油を塗布することにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性を有し、比較的短時間で形成し得る防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜を提供することができる。
以下、本発明の一実施形態に係る防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態で引用する図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る防汚塗膜の製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る防汚塗膜の製造方法を示すフロー図である。図１に示すように、本実施形態の防汚塗膜の製造方法は、下記の工程（１）〜工程（３）を含む。なお、図１中において、例えば「工程（１）」を「Ｓ１」と略記する（以下同様。）。
まず、本発明の第１の実施形態に係る防汚塗膜の製造方法について詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る防汚塗膜の製造方法を示すフロー図である。図１に示すように、本実施形態の防汚塗膜の製造方法は、下記の工程（１）〜工程（３）を含む。なお、図１中において、例えば「工程（１）」を「Ｓ１」と略記する（以下同様。）。
工程（１）は、樹脂からなる表面を有する基材の表面上に、シリカ原料として少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を塗布して、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層を形成する工程である。なお、ポリシラザンを基材の表面上に塗布するだけで、後述する潤滑油層を構成する潤滑油が含浸されてある程度保持され易い所望の微細凹凸層を形成することができる。
ここで、微細凹凸層にシリカが含まれていることは、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による１１００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｏのピークが観察されることから確認できる。
また、微細凹凸層にポリシラザン、特にパーヒドロポリシラザンが含まれていることは、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）によるＳｉ−Ｎのピークと２２００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｈのピークが観察されることから確認できる。
工程（２）は、工程（１）で得られた微細凹凸層の表面上に、反応基を有するポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤を塗布して、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層を形成する工程である。
ここで、改質層に含まれるポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルは、反応基が微細凹凸層の表面と反応して、ポリシロキサンやパーフルオロポリエーテル鎖が微細凹凸層に付加した形態となっていることが好適である。
工程（３）は、工程（２）で得られた改質層の表面上に、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油を塗布して、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油層を形成する工程である。
上述のような工程（１）〜工程（３）を経ることにより、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性を有し、比較的短時間で形成し得る防汚塗膜の製造方法を提供することができる。また、加熱処理することなく防汚塗膜を形成することができるという副次的な利点もある。
ここで、各工程についてさらに詳細に説明する。
＜工程（１）＞
図２は、工程（１）で用いる樹脂からなる表面を有する基材の一例を模式的に示す断面図である。図２に示す基材２０は、樹脂成分を含む塗料を用いて形成した塗膜２１を鋼板２３上に有するものである。また、図３は、工程（１）における微細凹凸層を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。図３に示すように、基材２０の表面上に微細凹凸層１１が形成されている。なお、図示しないが、微細凹凸層は、上述したように、シリカ及びポリシラザンを含んでいる。
図２は、工程（１）で用いる樹脂からなる表面を有する基材の一例を模式的に示す断面図である。図２に示す基材２０は、樹脂成分を含む塗料を用いて形成した塗膜２１を鋼板２３上に有するものである。また、図３は、工程（１）における微細凹凸層を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。図３に示すように、基材２０の表面上に微細凹凸層１１が形成されている。なお、図示しないが、微細凹凸層は、上述したように、シリカ及びポリシラザンを含んでいる。
工程（１）で用いる樹脂からなる表面を有する基材としては、例えば、樹脂自体からなる基材や、樹脂成分を含む塗料を用いて形成した塗膜を樹脂本体上に有するものに限定されるものではない。すなわち、上述したように、樹脂成分を含む塗料を用いて形成した塗膜を金属本体上やセラミックス本体上に有するものを基材として適用することもできる。
また、工程（１）で用いるシリカ原料である少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤は、シリカ原料であるポリシラザンを含むものであれば、特に限定されるものではない。ポリシラザンは、下記の化学式（１）で表される構造を基本ユニットとする無機ポリマーである。そして、これらの中には、一般的に、有機官能基を有するオルガノポリシラザンと呼ばれるものや、水素のみを有するパーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）と呼ばれるものが含まれる。これらは１種を単独で又は複数種を混合して用いてもよい。シリカ原料であるポリシラザンとしては、これらの中でも、パーヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ）を用いることが好ましい。
（式中、Ｘ１、Ｘ２は、同一でも異なってもよく、水素（Ｈ）及び有機官能基（Ｒ）からなる群より選ばれた少なくとも１種を示す。）
なお、上記有機官能基（Ｒ）としては、例えば、メチル基などのアルキル基を挙げることができる。
また、微細凹凸層形成剤には、ポリシラザンを分散させる溶媒や反応を促進させる触媒が含まれていてもよい。溶媒としては、例えば、キシレン、ミネラルスピリットなどを挙げることができる。
さらに、樹脂からなる表面を有する基材の表面上に、シリカ原料として少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を塗布して、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層を形成する際の塗布方法としては、例えば、刷毛塗り、ローラ塗り、スピンコート、スプレー塗布、ロールコート、フローコート、ディップコートなど従来公知の方法を採用することができる。もちろん、コットンなどを用いた手塗りを採用することもできる。
また、特に限定されるものではないが、本実施形態の防汚塗膜の製造方法においては、工程（１）において、微細凹凸層形成剤を塗布した後に、シリカ転化促進処理をして、微細凹凸層を形成することが好ましい。
ここで、シリカ転化促進処理は、ポリシラザンのシリカへの転化を促進し得る処理であれば、特に限定されるものではない。シリカ転化を促進させることにより、後述する工程（２）における改質層形成剤との反応が進み易い表面状態を形成することができる。これにより、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、より優れた防汚性や耐久性を有する防汚塗膜をより短時間で形成することができる。
また、シリカ転化促進処理の好適例として、加湿及び加温の少なくとも１つを実施した環境下で塗布された微細凹凸層形成剤を保持することを挙げることができる。
なお、通常、相対湿度が４０％ＲＨ程度、温度が１５〜３５℃（常温）、好ましくは２０〜３０℃程度の環境下で塗布された微細凹凸層形成剤を保持する。また、本発明の防汚塗膜の製造方法には、上述したシリカ転化促進処理をしない場合が含まれることは言うまでもない。
そして、加湿に際しては、特に限定されるものではないが、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できるという観点から、相対湿度を５０％ＲＨ以上とすることが好ましく、相対湿度を６０％ＲＨ以上とすることがより好ましく、相対湿度を７０％ＲＨ以上とすることがさらに好ましい。なお、相対湿度を１００％ＲＨとしてもよいが、面方向において偏ったシリカ転化を回避し、面方向に均一なシリカ転化を実現するという観点から、相対湿度を９０％ＲＨ以下とすることが好ましく、相対湿度を８０％ＲＨ以下とすることがより好ましい。
また、加温に際しては、樹脂の軟化点や融点よりも低い温度であれば特に限定されるものではないが、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できるという観点から、温度を４０℃以上とすることが好ましい。また、樹脂の軟化点や融点が高く、１００℃以上での加熱が可能である場合には、１００℃以上での３０分間程度の加熱でも効果がある。
さらに、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合において、加湿をする場合には、常温であっても、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できる。しかしながら、常温で、加湿をする場合には、１時間以上保持することがより好ましい。また、加湿及び加温をすることにより、微細凹凸層形成剤の反応が促進され、シリカ転化をより促進することができる。
上述のように、微細凹凸層形成剤の反応が促進され、微細凹凸層形成剤を塗布した後のシリカ転化時間を短縮することができる。また、このように形成した防汚塗膜は、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性を実現し得る。なお、工程時間の短縮により、低コスト化を実現できるという副次的な利点もある。
＜工程（２）＞
図４は、工程（２）における微細凹凸層及び改質層を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように、基材２０の表面上に微細凹凸層１１及び改質層１３が形成されている。なお、図示しないが、微細凹凸層は、上述したように、シリカ及びポリシラザンを含んでいる。また、改質層は、上述したように、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含んでいる。なお、改質層は、ポリシロキサン及びパーフルオロポリエーテルの双方を含んでいてもよい。
図４は、工程（２）における微細凹凸層及び改質層を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように、基材２０の表面上に微細凹凸層１１及び改質層１３が形成されている。なお、図示しないが、微細凹凸層は、上述したように、シリカ及びポリシラザンを含んでいる。また、改質層は、上述したように、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含んでいる。なお、改質層は、ポリシロキサン及びパーフルオロポリエーテルの双方を含んでいてもよい。
工程（２）で用いる反応基を有するポリシロキサンやパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤は、反応基を有するポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含むものであれば、特に限定されるものではない。反応基としては、例えば、加水分解性反応基であることが好ましい。加水分解性反応基としては、例えば、アルコキシ基、エステル基などの酸化物と結合が可能な基を好適例として挙げることができる。なお、改質層形成剤には、反応基を有するポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを分散させる溶媒が含まれていてもよい。反応基を有するポリシロキサンを含む改質層形成剤における溶媒としては、例えば、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン等を挙げることができる。また、反応基を有するパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤における溶媒としては、例えば、フッ素系溶剤を挙げることができる。
また、微細凹凸層の表面上に、反応基を有するポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤を塗布して、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層を形成する際の塗布方法としては、例えば、刷毛塗り、ローラ塗り、スピンコート、スプレー塗布、ロールコート、フローコート、ディップコートなど従来公知の方法を採用することができる。もちろん、コットンなどを用いた手塗りを採用することもできる。
さらに、特に限定されるものではないが、本実施形態の防汚塗膜の製造方法においては、工程（２）において、改質層形成剤を塗布した後に、改質促進処理をして、改質層を形成することが好ましい。
ここで、改質促進処理は、例えば、反応基を有するポリシロキサンやパーフルオロポリエーテルにおける反応基とシリカとの反応、すなわち改質を促進し得る処理であれば、特に限定されるものではない。改質を促進させることにより、後述する工程（３）におけるシリコーンオイルやフッ素オイルを保持し易い表面状態を形成することができる。これにより、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、より優れた防汚性や耐久性を有する防汚塗膜をより短時間で形成することができる。
また、改質促進処理の好適例として、加湿及び加温の少なくとも１つを実施した環境下で塗布された改質層形成剤を保持することを挙げることができる。
なお、通常、相対湿度が４０％ＲＨ程度、温度が１５〜３５℃（常温）、好ましくは２０〜３０℃程度の環境下で塗布された改質層形成剤を保持する。また、本発明の防汚塗膜の製造方法には、上述した改質促進処理をしない場合が含まれることは言うまでもない。
そして、加湿に際しては、特に限定されるものではないが、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できるという観点から、相対湿度を５０％ＲＨ以上とすることが好ましく、相対湿度を６０％ＲＨ以上とすることがより好ましく、相対湿度を７０％ＲＨ以上とすることがさらに好ましい。なお、相対湿度を１００％ＲＨとしてもよいが、面方向において偏った改質を回避し、面方向に均一な改質を実現するという観点から、相対湿度を９０％ＲＨ以下とすることが好ましく、相対湿度を８０％ＲＨ以下とすることがより好ましい。
また、加温に際しては、樹脂の軟化点や融点よりも低い温度であれば特に限定されるものではないが、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できるという観点から、温度を４０℃以上とすることが好ましい。また、樹脂の軟化点や融点が高く、１００℃以上での加熱が可能である場合には、１００℃以上での３０分間程度の加熱でも効果がある。
さらに、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合において、加湿をする場合には、常温であっても、優れた防汚性や耐久性の実現や、工程時間の短縮効果が確認できる。しかしながら、常温で、加湿をする場合には、１時間以上保持することがより好ましい。また、加湿及び加温をすることにより、改質層形成剤の反応が促進され、改質をより促進することができる。
上述のように、改質層形成剤の反応が促進され、改質層形成剤を塗布した後の改質時間を短縮することができる。また、このように形成した防汚塗膜は、基材として樹脂からなる表面を有するものを用いる場合に、優れた防汚性や耐久性を実現し得る。なお、工程時間の短縮により、低コスト化を実現できるという副次的な利点もある。
＜工程（３）＞
上記工程（３）で用いるシリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油は、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油層を形成し得るものであれば、特に限定されるものではない。潤滑油はシリコーンオイル自体やフッ素オイル自体でもよい。例えば含浸されて潤滑油層を形成するという観点からは、潤滑油は、表面エネルギーが低く、不揮発性であるものが好適である。具体的には、ジメチルシリコーンオイルや変性シリコーンオイルなどのシリコーンオイル、フルオロポリエーテルオイルやパーフルオロポリエーテルオイルなどのフッ素オイルを好適例として挙げることができる。なお、改質層がポリシロキサンを含む場合には、シリコーンオイルを適用することが好ましく、改質層がパーフルオロポリエーテルを含む場合には、フッ素オイルを適用することが好ましいが、これに限定されるものではない。また、シリコーンオイル及びフッ素オイルの双方を適宜用いてもよい。
上記工程（３）で用いるシリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油は、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油層を形成し得るものであれば、特に限定されるものではない。潤滑油はシリコーンオイル自体やフッ素オイル自体でもよい。例えば含浸されて潤滑油層を形成するという観点からは、潤滑油は、表面エネルギーが低く、不揮発性であるものが好適である。具体的には、ジメチルシリコーンオイルや変性シリコーンオイルなどのシリコーンオイル、フルオロポリエーテルオイルやパーフルオロポリエーテルオイルなどのフッ素オイルを好適例として挙げることができる。なお、改質層がポリシロキサンを含む場合には、シリコーンオイルを適用することが好ましく、改質層がパーフルオロポリエーテルを含む場合には、フッ素オイルを適用することが好ましいが、これに限定されるものではない。また、シリコーンオイル及びフッ素オイルの双方を適宜用いてもよい。
また、改質層の表面上に、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油を塗布して、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油層を形成する際の塗布方法としては、上述したような従来公知の方法を適用することも可能であるが、例えば、改質層の表面上にシリコーンオイル又はフッ素オイルを滴下し、コットンなどを用いて手塗りにより含浸させることが好適である。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る防汚塗膜について詳細に説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る防汚塗膜を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
次に、本発明の第２の実施形態に係る防汚塗膜について詳細に説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る防汚塗膜を有する基材を模式的に示す断面図である。なお、上記説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
また、図５は、工程（３）における微細凹凸層、改質層及び潤滑油層を備えた防汚塗膜を有する基材を模式的に示す断面図とも言える。つまり、本発明の防汚塗膜の製造方法は、本発明の防汚塗膜を製造する方法の好適形態である。しかしながら、本発明の防汚塗膜は、本発明の防汚塗膜の製造方法により得られるものに限定されるものではない。
図５に示すように、本実施形態の防汚塗膜１０は、樹脂からなる表面を有する基材２０上に配置されたものである。そして、防汚塗膜１０は、基材２０の表面上に配置された微細凹凸層１１と、微細凹凸層１１の表面上に配置された改質層１３と、改質層１３の表面上に配置された潤滑油層１５とを備える。
ここで、図示しないが、微細凹凸層は、詳しくは上述したシリカ及びポリシラザンを含んでいる。なお、微細凹凸層にシリカが含まれていることは、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による１１００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｏのピークが観察されることから確認できる。また、微細凹凸層にポリシラザン、特にパーヒドロポリシラザンが含まれていることは、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）によるＳｉ−Ｎのピークと２２００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｈのピークが観察されることから確認できる。
また、図示しないが、改質層は、詳しくは上述したポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含んでいる。改質層に含まれるポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルは、反応基が微細凹凸層の表面と反応して、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテル鎖が微細凹凸層に付加した形態となって含まれていることが好適である。
さらに、潤滑油層は、詳しくは上述したシリコーンオイル又はフッ素オイルを含んでいる。
このような構成とすることにより、優れた防汚性や耐久性を有するものとなる。また、このような防汚塗膜は、比較的短時間で形成することができる。
また、本実施形態の防汚塗膜においては、特に限定されるものではないが、微細凹凸層が、微細凹凸層の厚み方向においてポリシラザンの含有割合が異なり、かつ、基材の表面側においてポリシラザンの含有割合が高いものであることが好ましい。
ここで、微細凹凸層におけるシリカとポリシラザン（特に、パーヒドロポリシラザンである。）との含有割合はフーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による１１００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｏのピーク高さと２２００ｃｍ−１におけるＳｉ−Ｈのピーク高さとの比から算出することができる。
このような構成とすることにより、基材の表面側に存在するポリシラザンにより、基材と微細凹凸層との密着性が向上する。その結果、基材と改質層や潤滑油層との密着性が向上することとなる。これにより、優れた防汚性を有し、より優れた耐久性を有するものとなる。また、このような防汚塗膜も、比較的短時間で形成することができる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
樹脂からなる表面を有する基材の一例である塗装板として、リン酸亜鉛処理したダル鋼板に、カチオン電着塗料を電着塗装し、さらに、カラーベース塗料を塗装し、さらに、クリヤー塗料（ウレタン系樹脂を主成分とする。）を塗装して得られたものを用いた。また、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による評価に用いる試料を作成するため、アルミニウム基板を用意した。
樹脂からなる表面を有する基材の一例である塗装板として、リン酸亜鉛処理したダル鋼板に、カチオン電着塗料を電着塗装し、さらに、カラーベース塗料を塗装し、さらに、クリヤー塗料（ウレタン系樹脂を主成分とする。）を塗装して得られたものを用いた。また、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による評価に用いる試料を作成するため、アルミニウム基板を用意した。
まず、シリカ原料として少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤（サンワ化学株式会社製、トレスマイルＡＮＰ１４０−１（触媒を含む。））を、これを含浸させた布で塗装板及びアルミニウム基板に塗布し、乾燥させて、微細凹凸層を形成した。なお、アルミニウム基板上に形成した微細凹凸層は、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による評価に供した。
次いで、反応基を有するパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤（３Ｍ社製、ＮＯＶＥＣ７１００、濃度０．１％、溶剤：フッ素系溶剤）を、フローコートで塗装板上に形成した微細凹凸層に塗布し、さらに、４５℃、相対湿度７０％ＲＨの環境下で１時間保持して、改質層を形成した。
しかる後、フッ素オイル（デュポン社製、ＫＲＹＴＯＸ（登録商標）１０３）０．２５ｍＬを、改質層に滴下後、表面を布（ベンコットン）でなじませ、５分間放置して、含浸させ、その後、布で虹ムラがなくなる程度にオイルを拭き取り、本例の防汚塗膜を得た。仕様の一部を表１に示す。
（実施例２〜実施例６及び比較例１）
表１に示すように、微細凹凸層形成剤を代えたこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、各例の防汚塗膜を得た。
表１に示すように、微細凹凸層形成剤を代えたこと以外は、実施例１と同様の操作を繰り返して、各例の防汚塗膜を得た。
［性能評価］
（フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による評価）
上記各例のフーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）評価用試料（アルミニウム基板上に形成した微細凹凸層）を用いて、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）評価を行った。具体的には、フーリエ変換型赤外分光光度計（日本分光株式会社製、ＦＴ／ＩＲ−４２００ｔｙｐｅＡ）を用い、使用ピークをＳｉＨ（２２００ｃｍ−１）、ＳｉＯ（１１００ｃｍ−１）として、微細凹凸層形成剤塗布直後と３日経過後におけるＳｉＯ／ＳｉＨについて、バックグラウンドを除去したピーク高さの比を求めた。得られた結果を表１に併記する。
（フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）による評価）
上記各例のフーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）評価用試料（アルミニウム基板上に形成した微細凹凸層）を用いて、フーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）評価を行った。具体的には、フーリエ変換型赤外分光光度計（日本分光株式会社製、ＦＴ／ＩＲ−４２００ｔｙｐｅＡ）を用い、使用ピークをＳｉＨ（２２００ｃｍ−１）、ＳｉＯ（１１００ｃｍ−１）として、微細凹凸層形成剤塗布直後と３日経過後におけるＳｉＯ／ＳｉＨについて、バックグラウンドを除去したピーク高さの比を求めた。得られた結果を表１に併記する。
なお、図６は、実施例２におけるフーリエ変換型赤外分光分析（ＦＴ−ＩＲ）のスペクトルである。図中のＹは塗布直後を示し、Ｚは３日経過後を示す。
（防汚性・耐久性評価）
上記各例の防汚塗膜を用いて、転落角測定を行った。具体的には、ＤＳＡ１００（Ｋｒｕｓｓ社製）を用い、純水２０μＬにおける初期転落角及び耐熱後転落角を測定した。得られた結果を表１に併記する。なお、初期転落角とは、防汚塗膜形成直後における転落角である。また、耐熱後転落角とは、防汚塗膜形成後、９０℃で４時間耐久させた後における転落角である。
上記各例の防汚塗膜を用いて、転落角測定を行った。具体的には、ＤＳＡ１００（Ｋｒｕｓｓ社製）を用い、純水２０μＬにおける初期転落角及び耐熱後転落角を測定した。得られた結果を表１に併記する。なお、初期転落角とは、防汚塗膜形成直後における転落角である。また、耐熱後転落角とは、防汚塗膜形成後、９０℃で４時間耐久させた後における転落角である。
表１おけるＳｉＯ／ＳｉＨの塗布直後と３日経過後との結果から、ポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を用いた本発明の範囲に含まれる実施例１〜実施例６における微細凹凸層の形成においては、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層が比較的短時間で形成できることが分かる。つまり、本発明の範囲に属する実施例１〜実施例６の防汚塗膜は比較的短時間で形成できることが分かる。
また、表１における初期転落角と耐熱後転落角との結果から、本発明の範囲に含まれる実施例１〜実施例６の防汚塗膜は、本発明外の比較例１の防汚塗膜とを比較すると、初期転落角が同程度に小さく、耐熱後転落角が著しく小さいことが分かる。また、本発明の範囲に含まれる実施例１〜実施例６の防汚塗膜においては、初期転落角と耐熱後転落角とが同程度であることが分かる。これらの結果から、本発明の範囲に含まれる実施例１〜実施例６の防汚塗膜は、優れた防汚性と耐久性を有することが分かる。
また、このように、優れた防汚性と耐久性とを有するのは、上述したようにポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を塗布して微細凹凸層を形成して、基材の表面側においてポリシラザンの含有割合が高くなったためとも考えられる。
以上、本発明を若干の実施形態及び実施例によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
１０ 防汚塗膜
１１ 微細凹凸層
１３ 改質層
１５ 潤滑油層
２０ 基材
２１ 塗膜
２３ 鋼板
１１ 微細凹凸層
１３ 改質層
１５ 潤滑油層
２０ 基材
２１ 塗膜
２３ 鋼板
Claims (7)
- 樹脂からなる表面を有する基材の表面上に、シリカ原料として少なくとも１種のポリシラザンを含む微細凹凸層形成剤を塗布して、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層を形成する工程（１）と、
上記工程（１）で得られた上記微細凹凸層の表面上に、反応基を有するポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層形成剤を塗布して、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層を形成する工程（２）と、
上記工程（２）で得られた上記改質層の表面上に、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油を塗布して、潤滑油層を形成する工程（３）と、を含む
ことを特徴とする防汚塗膜の製造方法。 - 上記工程（１）において、上記微細凹凸層形成剤を塗布した後に、シリカ転化促進処理をして、上記微細凹凸層を形成することを特徴とする請求項１に記載の防汚塗膜の製造方法。
- 上記工程（２）において、上記改質層形成剤を塗布した後に、改質促進処理をして、上記改質層を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の防汚塗膜の製造方法。
- 上記シリカ転化促進処理が、加湿及び加温の少なくとも１つを実施した環境下で塗布された上記微細凹凸層形成剤を保持することであることを特徴とする請求項２に記載の防汚塗膜の製造方法。
- 上記改質促進処理が、加湿及び加温の少なくとも１つを実施した環境下で塗布された上記改質層形成剤を保持することであることを特徴とする請求項３に記載の防汚塗膜の製造方法。
- 樹脂からなる表面を有する基材上に配置された防汚塗膜であって、
上記基材の表面上に配置され、シリカ及びポリシラザンを含む微細凹凸層と、
上記微細凹凸層の表面上に配置され、ポリシロキサン又はパーフルオロポリエーテルを含む改質層と、
上記改質層の表面上に配置され、シリコーンオイル又はフッ素オイルを含む潤滑油層と、を備えた
ことを特徴とする防汚塗膜。 - 上記微細凹凸層は、該微細凹凸層の厚み方向において上記ポリシラザンの含有割合が異なり、かつ、上記基材の表面側において上記ポリシラザンの含有割合が高いものであることを特徴とする請求項６に記載の防汚塗膜。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017003383A JP6786083B2 (ja) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 |
| US16/477,309 US11008467B2 (en) | 2017-01-12 | 2018-01-10 | Method for producing anti-fouling coating film, and anti-fouling coating film |
| EP18738623.0A EP3569321B1 (en) | 2017-01-12 | 2018-01-10 | Method for producing anti-fouling coating film, and anti-fouling coating film |
| CN201880006186.8A CN110167686A (zh) | 2017-01-12 | 2018-01-10 | 防污涂膜的制造方法以及防污涂膜 |
| PCT/JP2018/000258 WO2018131587A1 (ja) | 2017-01-12 | 2018-01-10 | 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017003383A JP6786083B2 (ja) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018111072A JP2018111072A (ja) | 2018-07-19 |
| JP6786083B2 true JP6786083B2 (ja) | 2020-11-18 |
Family
ID=62839594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017003383A Active JP6786083B2 (ja) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11008467B2 (ja) |
| EP (1) | EP3569321B1 (ja) |
| JP (1) | JP6786083B2 (ja) |
| CN (1) | CN110167686A (ja) |
| WO (1) | WO2018131587A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111451723B (zh) * | 2020-04-03 | 2022-08-09 | 上海讴福实业有限公司 | 一种隔板槽导流板的制作工艺 |
| WO2022026003A1 (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | Suman Andrew W | Method of making a reliable gun |
| CN111897040B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-04-15 | 常州市日月反光材料有限公司 | 一种高强度抗撕裂反光膜及其制备工艺 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10318234A1 (de) * | 2003-04-22 | 2004-11-25 | Clariant Gmbh | Verwendung von Polysilazan zur Herstellung von hydrophob- und oleophobmodifizierten Oberflächen |
| WO2006064918A1 (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-22 | The University Of Tokushima | 基材表面の改質方法、改質された表面を有する基材およびその製造方法 |
| JPWO2008120505A1 (ja) | 2007-03-29 | 2010-07-15 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 撥水性物品と建築用窓ガラス及び車両用窓ガラス |
| WO2010038648A1 (ja) * | 2008-10-01 | 2010-04-08 | 株式会社ティーアンドケー | コーティング用組成物、防汚処理方法および防汚性基材 |
| DE102010048233B4 (de) * | 2010-10-12 | 2014-04-30 | Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh | Verfahren zur Erstellung einer Bestrahlungsplanung sowie Verfahren zur Applizierung einer ortsaufgelösten Strahlendosis |
| US20120237777A1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-09-20 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Process for forming an anti-fouling coating system |
| JP2014198376A (ja) * | 2011-08-02 | 2014-10-23 | コニカミノルタ株式会社 | 機能性フィルム |
| CA2878683C (en) * | 2012-07-12 | 2021-07-20 | President And Fellows Of Harvard College | Slippery self-lubricating polymer surfaces |
| US10385181B2 (en) * | 2013-03-13 | 2019-08-20 | President And Fellows Of Harvard College | Solidifiable composition for preparaton of liquid-infused slippery surfaces and methods of applying |
| JP2015024637A (ja) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | フジコピアン株式会社 | 防汚易滑性積層ハードコートフィルム |
| JP6176035B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-08-09 | 日産自動車株式会社 | 微細表面構造体及びその製造方法 |
| JP6171801B2 (ja) * | 2013-09-30 | 2017-08-02 | 日産自動車株式会社 | 防汚体及びその製造方法 |
| JP5957620B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2016-07-27 | リンテック株式会社 | 防汚性シート及びその製造方法 |
| CN106103080B (zh) * | 2014-03-27 | 2018-09-11 | 琳得科株式会社 | 防污片 |
| WO2015155830A1 (ja) * | 2014-04-08 | 2015-10-15 | 日産自動車株式会社 | 高耐久性防汚構造体及びこれを用いた自動車部品 |
| US20170283316A1 (en) * | 2014-10-28 | 2017-10-05 | 3M Innovative Properties Company | Repellent coatings comprising sintered particles and lubricant, articles & method |
| JP6515696B2 (ja) | 2015-06-16 | 2019-05-22 | 日産自動車株式会社 | 防汚構造体の製造方法 |
| CN105385349B (zh) * | 2015-12-10 | 2018-08-31 | 广州弘海化工科技有限公司 | 一种疏水防污有机聚硅氮烷涂料及其制备方法和应用 |
| JP6685513B2 (ja) | 2016-07-15 | 2020-04-28 | 日産自動車株式会社 | 防汚構造体前駆体、防汚構造体及び表面改質方法 |
| US11248129B2 (en) * | 2016-10-28 | 2022-02-15 | Ohio State Innovation Foundation | Liquid impregnated surfaces for liquid repellancy |
-
2017
- 2017-01-12 JP JP2017003383A patent/JP6786083B2/ja active Active
-
2018
- 2018-01-10 EP EP18738623.0A patent/EP3569321B1/en active Active
- 2018-01-10 WO PCT/JP2018/000258 patent/WO2018131587A1/ja unknown
- 2018-01-10 US US16/477,309 patent/US11008467B2/en active Active
- 2018-01-10 CN CN201880006186.8A patent/CN110167686A/zh active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018131587A1 (ja) | 2018-07-19 |
| EP3569321A4 (en) | 2020-01-08 |
| JP2018111072A (ja) | 2018-07-19 |
| US20200032075A1 (en) | 2020-01-30 |
| US11008467B2 (en) | 2021-05-18 |
| EP3569321A1 (en) | 2019-11-20 |
| CN110167686A (zh) | 2019-08-23 |
| EP3569321B1 (en) | 2020-12-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7879449B2 (en) | Non-stick ceramic coating composition and process | |
| CN103596701B (zh) | 疏水性烃涂层 | |
| EP0842908B1 (en) | Water repellant glass plate and method for manufacturing the same | |
| JP6786083B2 (ja) | 防汚塗膜の製造方法及び防汚塗膜 | |
| CN101628980A (zh) | 经全氟聚醚改性的聚硅氮烷以及使用其的表面处理剂 | |
| JP4812902B1 (ja) | 防汚塗料組成物及び防汚塗膜の形成方法 | |
| JP2017518895A (ja) | 疎水性物品 | |
| JP2012510358A (ja) | 特に高温用途のための部品を製造する方法、及び部品 | |
| JP2007526378A5 (ja) | 金属表面用被覆、その製造方法、およびその、特に自動車リム用の、自己浄化性保護層としての使用 | |
| JP7547331B2 (ja) | 洗浄が容易なコーティング | |
| RU2018121207A (ru) | Способ производства полимерной подложки с покрытием, имеющей низкую эмиссионную способность | |
| CN111032337B (zh) | 拒水构件和拒水构件的制造方法 | |
| JPH10194784A (ja) | 撥水性ガラス | |
| JP6046436B2 (ja) | 防汚塗膜の形成方法及び防汚塗装物 | |
| JP2012140528A (ja) | 皮膜形成用無溶媒塗布液、その塗布液及び皮膜の製造方法 | |
| JP5178199B2 (ja) | 金属ストリップのコーティングにポリシラザンを使用する方法。 | |
| US7964294B2 (en) | Low surface energy coatings for cooking products | |
| EP3733801A1 (en) | Coating film forming composition | |
| EP3485985B1 (en) | Antifouling structure precursor, antifouling structure, surface modification composition, and surface modification method | |
| US20200255688A1 (en) | Method of producing ambient curing sprayable transparent smart quasi-ceramic coating | |
| EP3470222B1 (en) | Antifouling structure and automotive component using antifouling structure | |
| KR102667317B1 (ko) | 피막 | |
| JP4726226B2 (ja) | 塗膜形成方法 | |
| JP4641263B2 (ja) | 塗装金属板 | |
| JP5931166B2 (ja) | 皮膜形成用無溶媒塗布液、その塗布液及び皮膜の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170127 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201002 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201020 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6786083 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |