JP5207333B2 - Hybrid paint and products with hybrid film - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド塗料と、ハイブリッド皮膜付き製品とに関する。 The invention also relates to a hybrid coating, to a hybrid film with the product.
無機ガラス質を少なくとも表面にもつ第1製品は、優れた親水性を有する。この第1製品は、無機ガラス質自体からなるものの他、基材上に無機ガラス質からなる皮膜を形成したものがあり得る。この第1製品は、油性の汚れが付着しても、優れた親水性のため、付着した油性汚れを水のみで容易に除去することができる。この第1製品は、耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、低廉性等にも優れるという特質も有している。また、基材上に無機ガラス質からなる皮膜を形成した製品は、密着性に優れるという特質も有している。 The first product having at least the surface of inorganic glass has excellent hydrophilicity. The first product may be made of an inorganic glassy material or a base material having a film made of an inorganic glassy material. Even if oily dirt adheres to this first product, it is excellent in hydrophilicity, so that the attached oily dirt can be easily removed only with water. This first product also has characteristics such as excellent heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, and low cost. Moreover, the product which formed the membrane | film | coat which consists of inorganic glassy materials on a base material also has the characteristic that it is excellent in adhesiveness.
一方、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂を少なくとも表面にもつ第2製品は、優れた撥水性及び撥油性を有する。この第2製品は、フッ素樹脂自体からなるものの他、基材上にフッ素樹脂からなる皮膜を形成したものがあり得る。この第2製品は、撥水撥油性であり、油性汚れが付着しにくく、油汚れの拭き取りも容易であるが、水がかかる環境で使用する場合には、逆に油汚れが付着しやすくなるという問題がある。また、この第2製品は、付着した油汚れを水洗いで除去することが困難で、その場合には界面活性剤を必要とするため、環境負荷の点でも問題がある。 On the other hand, the second product having at least the surface of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) has excellent water repellency and oil repellency. The second product may be made of a fluororesin itself, or may be a product in which a film made of a fluororesin is formed on a substrate. This second product is water- and oil-repellent, it is difficult for oily dirt to adhere to it, and it is easy to wipe off oil dirt. However, when it is used in an environment where water is applied, the oily dirt tends to adhere. There is a problem. In addition, this second product has a problem in terms of environmental load because it is difficult to remove the adhered oil stains with water, and in this case, a surfactant is required.
実使用条件では、水と油汚れが共存することが多いので、油汚れが付着しにくく、また付着した場合、乾拭き、水洗い等、どのような方法でも容易に油汚れを除去できるような、防汚性に優れた製品が求められている。 Under actual usage conditions, water and oil stains often coexist, making it difficult for oil stains to adhere to them, and if they do so, they can be easily removed by any method such as wiping or washing with water. There is a demand for products with excellent soiling properties.
この点、特許文献1記載の塗料を基材上に塗布してなる製品は、塗料が両末端にフルオロアルキル基をもつオリゴマーと、多官能性アルコキシシランとを含むため、皮膜がフルオロアルキル基によって形成された部分と、多官能性アルコキシシランに基づく珪素によって形成された部分とを有することとなる。このため、この製品は、親水性及び撥油性の両者を併せ持ち、水性及び油性の汚れに対する優れた防汚性を発揮することができる。換言すれば、この塗料は親水性及び撥油性の両者を発揮するハイブリッド皮膜を形成し得るハイブリッド塗料であり、得られる製品はハイブリッド皮膜付き製品と言い得る。
In this regard, the product obtained by applying the paint described in
しかしながら、上記特許文献1開示のハイブリッド皮膜付き製品は、ハイブリッド皮膜中における親水性、撥油性、耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性、低廉性等のさらなる向上が望まれる。
However, the product with a hybrid film disclosed in
また、このハイブリッド皮膜付き製品は、ハイブリッド塗料に有機溶剤を用いる必要があるため、成膜時にVOCを放出することとなり、環境負荷が大きい。 In addition, this product with a hybrid film needs to use an organic solvent in the hybrid paint, and thus VOC is released during film formation, which has a large environmental load.
さらに、このハイブリッド皮膜付き製品は、ハイブリッド塗料に比較的高価な材料を多く用いており、大量生産を念頭に置くと、コストの面で問題がある。 Furthermore, this product with a hybrid film uses many relatively expensive materials for the hybrid paint, and there is a problem in terms of cost when mass production is taken into consideration.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、親水性及び撥油性による優れた防汚性をもち、かつ耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性、低廉性等に優れるハイブリッド皮膜付き製品を低い環境負荷の下で製造可能なハイブリッド塗料を提供することを解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, has excellent antifouling properties due to hydrophilicity and oil repellency, and has heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, adhesion, low cost, and the like. It is an issue to be solved to provide a hybrid paint capable of producing a product with a hybrid film excellent in properties and the like under a low environmental load.
そして、本発明は、そのようなハイブリッド皮膜付き製品を提供することも解決すべき課題としている。 And this invention also makes it the subject which should be solved to provide such a product with a hybrid membrane | film | coat.
発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を行なった。そして、本発明の課題解決のためには、上記特許文献1開示の公知のハイブリッド塗料の長所と、特開2000−327949号公報等開示の公知の無機塗料の長所とを両立させ、さらにこれを発展させることが有効であることを発見し、本発明を完成させるに至った。
The inventors have intensively studied to solve the above problems. In order to solve the problems of the present invention, the advantages of the known hybrid paint disclosed in
本発明の親水性及び撥油性を備えたハイブリッド塗料は、主成分である水ガラスによるマトリックス中に、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである低重合体と、アンカー粒子とをそれぞれ混合し、前記アンカー粒子に前記低重合体をエステル結合、水素結合、配位結合、シロキサン結合又はアルコキシドを介した反応によって固定していることを特徴とする。 The hybrid paint having hydrophilicity and oil repellency of the present invention comprises a low polymer which is an oligomer and / or a co-oligomer having fluorine-containing groups at both ends in a matrix of water glass as a main component, anchor particles, And the low polymer is fixed to the anchor particles by a reaction via an ester bond, a hydrogen bond, a coordination bond, a siloxane bond or an alkoxide .
本発明のハイブリッド塗料によれば、水ガラスに基づく無機ガラス質のマトリックスと、フルオロアルキル基によって形成された部分とを有するハイブリッド皮膜が得られる。このハイブリット皮膜における無機ガラス質のマトリックスは、上記特許文献1開示のハイブリット皮膜における多官能基性アルコキシシランに基づく部分と比べ、添加物等による緻密化が可能であり、また有機成分が少ないため、より優れた親水性を発揮する。このようにして、このハイブリット皮膜は、フッ素オリゴマー及び/又はコオリゴマーによる撥油性、親水性及び基材の優れた親水性により、親水撥油性を示し、油が付着しにくく、油が付着した場合には、いかなる方法でも容易に油を除去できる優れた防汚性を発揮する。
According to the hybrid paint of the present invention, a hybrid film having an inorganic glassy matrix based on water glass and a portion formed by a fluoroalkyl group can be obtained. The inorganic vitreous matrix in this hybrid film can be densified with additives and the like as compared to the portion based on the polyfunctional alkoxysilane in the hybrid film disclosed in
特に、このハイブリット塗料は、低重合体が両末端にフッ素含有基を持つオリゴマー及び/又はコオリゴマ−であるため、環境に応じて、基材とオリゴマ−及び/又はコオリゴマ−の親水部分に起因する親水性、両末端のフルオロアルキル基に起因する撥油性がFlip-Flop機構により変化し、油性汚れを効果的に除去することができる。この点、単に含フッ素樹脂水性分散液と水ガラスとを混合したに過ぎない特開平11−5951号公報開示の塗料より高い実用性を有している。 In particular, this hybrid paint is an oligomer and / or a co-oligomer having a fluorine-containing group at both ends of the low-polymer, so that it depends on the hydrophilic part of the substrate and the oligomer and / or the co-oligomer depending on the environment. Hydrophilicity and oil repellency due to the fluoroalkyl groups at both ends are changed by the Flip-Flop mechanism, and oily soil can be effectively removed. In this respect, it has higher practicality than the paint disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-5951, which is simply a mixture of an aqueous fluororesin dispersion and water glass.
また、このハイブリッド塗料によれば、水ガラスに基づく無機ガラス質のマトリックスを有するハイブリッド皮膜を形成できることから、耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性等に優れる製品を製造することができる。 Moreover, according to this hybrid paint, since a hybrid film having an inorganic glassy matrix based on water glass can be formed, a product excellent in heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, adhesion, etc. is manufactured. Can do.
さらに、このハイブリッド塗料は、必ずしも有機溶剤を用いる必要がなく、環境負荷が小さい。 Furthermore, this hybrid paint does not necessarily require the use of an organic solvent and has a low environmental load.
また、このハイブリッド塗料は、水ガラスという安価な材料を多く用いることから、ハイブリッド皮膜付き製品の低廉化を実現することもできる。 In addition, since this hybrid paint uses a lot of inexpensive materials such as water glass, it is possible to reduce the cost of products with a hybrid film.
したがって、本発明のハイブリッド塗料によれば、より優れた防汚性をもち、かつ耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性、低廉性等に優れるハイブリッド皮膜付き製品を低い環境負荷の下で製造することが可能である。 Therefore, according to the hybrid paint of the present invention, a product with a hybrid coating having excellent antifouling properties and excellent heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, adhesion, low cost, etc. It is possible to manufacture under.
本発明のハイブリッド塗料は、水ガラスと低重合体とが少なくとも混合されてなる。水ガラスは、一般式SiO2・nA2O・2H2O(Aはアルカリ、nは整数である。)で表され、ソーダ系水ガラス、カリウム系水ガラス等、種々のものが採用され得る。 The hybrid paint of the present invention is formed by mixing at least water glass and a low polymer. The water glass is represented by the general formula SiO 2 · nA 2 O · 2H 2 O (A is an alkali, n is an integer), and various types such as soda water glass and potassium water glass can be adopted. .
また、低重合体は、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである。フッ素含有基は、−CF3、−C2F5、−C3F7、−C6F13、−C7F15等のフルオロアルキル基、−CF(CF3)[OCF2CF(CF3)]POC3F7(式中、Pは0、1若しくは2である。)等であり得る。この低重合体は、オリゴマーであってもよく、コオリゴマーであってもよく、オリゴマーとコオリゴマーとの混合物であってもよい。以下、場合により、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマーをフッ素オリゴマーといい、両末端にフッ素含有基をもつコオリゴマーをフッ素コオリゴマーという。 The low polymer is an oligomer and / or a co-oligomer having fluorine-containing groups at both ends. Fluorine-containing groups include fluoroalkyl groups such as —CF 3 , —C 2 F 5 , —C 3 F 7 , —C 6 F 13 , —C 7 F 15 , —CF (CF 3 ) [OCF 2 CF (CF 3 )] P OC 3 F 7 (wherein P is 0, 1 or 2). This low polymer may be an oligomer, a co-oligomer, or a mixture of an oligomer and a co-oligomer. Hereinafter, in some cases, an oligomer having fluorine-containing groups at both ends is referred to as a fluorine oligomer, and a co-oligomer having fluorine-containing groups at both ends is referred to as a fluorine co-oligomer.
低重合体の具体例としては、化1に示すオリゴマー又は化2に示すコオリゴマー等を採用することができる。
As specific examples of the low polymer, an oligomer shown in
化1において、RFはフルオロアルキル基、R1は1価の有機基、nは自然数である。 In Formula 1, R F is a fluoroalkyl group, R 1 is a monovalent organic group, and n is a natural number.
R1は、親水性であるとともに、水素結合、配位結合、共有結合、イオン結合、エステル結合その他の結合を形成しうる有機基であり得る。 R 1 can be an organic group that is hydrophilic and can form a hydrogen bond, a coordination bond, a covalent bond, an ionic bond, an ester bond, or other bonds.
R1は、例えば、カルボキシル基(−COOH)、スルホ基(−SO3H)、シラノール基(≡SiOH)、ヒドロキシル基(−OH)、アミノ基(−NH2)、ニトロ基(−NO2)、カルボニル基(=C=O)、アミド基(−C(=O)NH−)又はこれらの誘導体を含む有機基であることが好ましい。これらは、親水性でありながら、かつ水ガラスと相互作用しやすいことから、得られるハイブリッド皮膜は、親水性を維持したまま、無機ガラス質のマトリックスとフッ素含有基によって形成された部分との結合が強固になり、耐久性が向上すると考えられるからである。ここで、相互作用とは、水素結合、配位結合、エステル結合、脱水重縮合等をいう。また、前記有機基は親水性であるため、ハイブリット皮膜を親水性とし、防汚性を向上させる働きがある。 R 1 is, for example, a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a silanol group (≡SiOH), a hydroxyl group (—OH), an amino group (—NH 2 ), a nitro group (—NO 2 ). ), A carbonyl group (═C═O), an amide group (—C (═O) NH—) or an organic group containing a derivative thereof. Since these are hydrophilic and easily interact with water glass, the resulting hybrid film is bonded to the portion formed by the inorganic glassy matrix and the fluorine-containing group while maintaining hydrophilicity. This is because it is considered that the strength becomes stronger and the durability is improved. Here, the interaction means a hydrogen bond, a coordination bond, an ester bond, dehydration polycondensation, or the like. Further, since the organic group is hydrophilic, it has a function of making the hybrid film hydrophilic and improving the antifouling property.
化2において、RFはフルオロアルキル基、R2及びR3は1価の有機基、x及びyは自然数である。 In Formula 2, R F is a fluoroalkyl group, R 2 and R 3 are monovalent organic groups, and x and y are natural numbers.
R2は親水性であり得る。R2も、上記R1と同様、例えば、カルボキシル基、スルホ基、シラノール基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、カルボニル基、アミド基又はこれらの誘導体を含む有機基であることが好ましい。 R 2 can be hydrophilic. R 2 is also preferably an organic group containing, for example, a carboxyl group, a sulfo group, a silanol group, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a carbonyl group, an amide group, or a derivative thereof, like R 1 described above.
R3は、水ガラス又はその他の材料と相互作用し、結合しうる有機基であればどんなものでも選択できる。これらが水ガラス又はその他の材料と結合することで、得られるハイブリット皮膜中にコオリゴマーが強固に固定化され、耐久性が向上すると考えられるからである。ここで、相互作用とは、水素結合、配位結合、共有結合、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合、脱水重縮合、ビニル重合その他の結合をいう。 R 3 can be selected from any organic group that can interact with and bind to water glass or other materials. This is because when these are combined with water glass or other materials, the co-oligomer is firmly fixed in the obtained hybrid film, and durability is considered to be improved. Here, the interaction means hydrogen bond, coordination bond, covalent bond, ester bond, urethane bond, amide bond, dehydration polycondensation, vinyl polymerization and other bonds.
R3は、水素結合、配位結合、共有結合、エステル結合、ウレタン結合、アミド結合、脱水重縮合、ビニル重合その他の結合を形成しうる有機基であり得る。R3は、上記R1、R2と同様、例えば、カルボキシル基、スルホ基、シラノール基、ヒドロキシル基、アミノ基、ニトロ基、カルボニル基、アミド基を含む有機基であり得る他、アルコキシ基(M(OCnH2n+1)mX3-m;MはSi、Ti、Al等、nは1〜3の自然数、mは1〜3の自然数)、イソシアネート基(−N=C=O)、ビニル基(−CH=CH2−)等を含む有機基であり得る。 R 3 may be an organic group capable of forming a hydrogen bond, a coordination bond, a covalent bond, an ester bond, a urethane bond, an amide bond, a dehydration polycondensation, a vinyl polymerization, or other bonds. R 3 is same as above R 1, R 2, for example, a carboxyl group, a sulfo group, a silanol group, a hydroxyl group, an amino group, a nitro group, a carbonyl group, in addition to obtaining an organic group containing an amide group, an alkoxy group ( M (OC n H 2n + 1 ) m X 3-m ; M is Si, Ti, Al, etc., n is a natural number of 1 to 3, m is a natural number of 1 to 3, and an isocyanate group (—N═C═O ), An organic group containing a vinyl group (—CH═CH 2 —) or the like.
カルボキシル基をもつフッ素オリゴマーの場合、化3に示すように、フッ素オリゴマーのカルボキシル基が水ガラスとエステル結合し、固定化される。水ガラスとエステル結合しないカルボキシル基は親水性を示し、フッ素オリゴマーの両末端にあるフルオロアルキル基は撥油性を示す。この結果、ハイブリッド皮膜は親水性と撥油性を示す。 In the case of a fluorine oligomer having a carboxyl group, as shown in Chemical Formula 3, the carboxyl group of the fluorine oligomer is ester-bonded to water glass and immobilized. Carboxyl groups that are not ester-bonded with water glass show hydrophilicity, and fluoroalkyl groups at both ends of the fluorine oligomer show oil repellency. As a result, the hybrid film exhibits hydrophilicity and oil repellency.
また、スルホ基をもつフッ素オリゴマーの場合、化4に示すように、フッ素オリゴマーのスルホ基が水ガラスと水素結合し、固定化される。水ガラスと水素結合しないスルホ基は親水性を示し、フッ素オリゴマーの両末端にあるフルオロアルキル基は撥油性を示す。この結果、ハイブリッド皮膜は親水性と撥油性を示す。 In the case of a fluorine oligomer having a sulfo group, as shown in Chemical formula 4, the sulfo group of the fluorine oligomer is hydrogen-bonded to water glass and immobilized. The sulfo group that does not hydrogen bond with water glass exhibits hydrophilicity, and the fluoroalkyl groups at both ends of the fluorine oligomer exhibit oil repellency. As a result, the hybrid film exhibits hydrophilicity and oil repellency.
また、配位結合する官能基をもつオリゴマーの場合、化5に示すように、フッ素オリゴマーの官能基が水ガラス中のSiに配位結合し、固定化される。フッ素オリゴマーがSiに配位結合しうる官能基を有していれば良く、配位結合する官能基と親水性官能基(OH、COOH、SO3H、NO2、NH2等)を併せもつフッ素コオリゴマーでも良い。この場合、親水性官能基が親水性を、フッ素オリゴマー及び/又はフッ素コオリゴマーの両末端にあるフルオロアルキル基は撥油性を示す。この結果、ハイブリッド皮膜は親水性と撥油性を示す。 Further, in the case of an oligomer having a functional group capable of coordinating and bonding, as shown in Chemical formula 5, the functional group of the fluorine oligomer is coordinated and fixed to Si in the water glass. It is sufficient that the fluorine oligomer has a functional group capable of coordinating and bonding to Si, and it has both a functional group capable of coordinating and a hydrophilic functional group (OH, COOH, SO 3 H, NO 2 , NH 2, etc.). Fluorine co-oligomer may be used. In this case, the hydrophilic functional group is hydrophilic, and the fluoroalkyl groups at both ends of the fluorine oligomer and / or fluorine co-oligomer exhibit oil repellency. As a result, the hybrid film exhibits hydrophilicity and oil repellency.
このように、水素結合しうる官能基又は配位結合しうる官能基を持ったフッ素オリゴマーは、水ガラスと相互作用するので、ハイブリッド皮膜に固定化することができる。 Thus, a fluorine oligomer having a functional group capable of hydrogen bonding or a functional group capable of coordinating bonding interacts with water glass and can be immobilized on the hybrid film.
アルコキシシランをもつフッ素オリゴマーの場合、化6に示すように、フッ素オリゴマーのアルコキシシランが水ガラス中のSiにシロキサン結合し、固定化される。フッ素オリゴマーがアルコキシシランを有していれば良く、配位結合する官能基と親水性官能基(OH、COOH、SO3H、NO2、NH2等)を併せもつフッ素コオリゴマーでも良い。この場合、親水性官能基が親水性を、フッ素オリゴマー及び/又はフッ素コオリゴマーの両末端にあるフルオロアルキル基は撥油性を示す。この結果、ハイブリッド皮膜は親水性と撥油性を示す。また、水ガラスと結合し得るアルコキシドであれば何でも使用できる。フッ素オリゴマーは、一部にアルコキシシランを持っていればどんなものでもよい。 In the case of a fluorine oligomer having an alkoxysilane, as shown in Chemical formula 6, the alkoxysilane alkoxysilane has a siloxane bond to Si in water glass and is fixed. The fluorine oligomer only needs to have alkoxysilane, and may be a fluorine co-oligomer having both a functional group capable of coordinating bonding and a hydrophilic functional group (OH, COOH, SO 3 H, NO 2 , NH 2, etc.). In this case, the hydrophilic functional group is hydrophilic, and the fluoroalkyl groups at both ends of the fluorine oligomer and / or fluorine co-oligomer exhibit oil repellency. As a result, the hybrid film exhibits hydrophilicity and oil repellency. Any alkoxide capable of binding to water glass can be used. Any fluorine oligomer may be used as long as it has alkoxysilane in part.
アルコキシドを結合剤として用いる場合、化7に示すように(Mは金属)、アルコキシドと結合できるフッ素オリゴマーであれば、アルコキシドを水ガラスとフッ素オリゴマーとの間の結合剤として使用することができる。アルコキシドは溶液の状態で添加でき、水ガラスより分子が小さいので、より反応性が高いという利点がある。 When an alkoxide is used as a binder, as shown in Chemical Formula 7 (M is a metal), an alkoxide can be used as a binder between water glass and a fluorine oligomer as long as it is a fluorine oligomer that can be bonded to an alkoxide. The alkoxide can be added in the form of a solution, and since the molecule is smaller than that of water glass, there is an advantage that the reactivity is higher.
発明者らの考察によれば、例えば、化8〜化15のオリゴマー又はコオリゴマーを採用することができる。 According to the inventors' consideration, for example, oligomers or co-oligomers of chemical formulas 8 to 15 can be employed.
本発明のハイブリッド塗料は、水ガラス、低重合体以外に顔料、珪石粉末等の骨材等も混合され得る。 The hybrid paint of the present invention can be mixed with pigments, aggregates such as silica powder, etc. in addition to water glass and low polymer.
本発明のハイブリッド塗料は、主成分である水ガラスによるマトリックス中に低重合体を固定するアンカー粒子が混合されている。この場合、低重合体がアンカー粒子によってマトリックス中に固定され、優れた耐久性を発揮することができる。 In the hybrid paint of the present invention, anchor particles for fixing the low polymer are mixed in a matrix made of water glass as a main component . In this case, the low polymer is fixed in the matrix by the anchor particles, and excellent durability can be exhibited.
アンカー粒子としては、低重合体と相互作用できるものであれば、有機、無機を問わず、全ての固体粒子、ゾル状、ゲル状物質を採用することができる。たとえば、微粒シリカ(シリカゾル)や微粒チタニア(チタニアゾル)を採用することができる。シランカップリング剤等によって表面処理されているアンカー粒子であることが好ましい。 As the anchor particles, any solid particles, sols, and gels can be adopted as long as they can interact with the low polymer, regardless of organic or inorganic. For example, fine silica (silica sol) or fine titania (titania sol) can be employed. Anchor particles that are surface-treated with a silane coupling agent or the like are preferable.
カルボキシル基がアンカー粒子Aとエステル結合する場合、化16に示すように、フッ素オリゴマーのカルボキシル基がアンカー粒子Aの表面とエステル結合し、アンカー粒子Aに固定化される。 When the carboxyl group is ester-bonded to the anchor particle A, the carboxyl group of the fluorine oligomer is ester-bonded to the surface of the anchor particle A and fixed to the anchor particle A as shown in Chemical formula (16).
また、スルホ基がアンカー粒子Aと水素結合する場合、化17に示すように、フッ素オリゴマーのスルホ基がアンカー粒子Aの表面と水素結合し、アンカー粒子Aに固定化される。 When the sulfo group is hydrogen bonded to the anchor particle A, the sulfo group of the fluorine oligomer is hydrogen bonded to the surface of the anchor particle A as shown in Chemical formula 17, and is immobilized on the anchor particle A.
さらに、フッ素オリゴマーの官能基がアンカー粒子Aに配位結合する場合、化18に示すように、フッ素オリゴマーの官能基がアンカー粒子Aの表面の金属イオンに配位結合し、アンカー粒子Aに固定化される。 Further, when the functional group of the fluorine oligomer is coordinated to the anchor particle A, the functional group of the fluorine oligomer is coordinated to the metal ion on the surface of the anchor particle A and fixed to the anchor particle A as shown in Chemical formula 18. It becomes.
フッ素オリゴマーのアルコキシシランがアンカー粒子Aと反応する場合、化19に示すように、フッ素オリゴマーには、あるモノマーとビニルシラン(ビニル基をもつアルコキシシランをモノマーと考える)とのコオリゴマーによりアルコキシシランがあり、このアルコキシシランが水ガラス中のSiにシロキサン結合し、固定化される。 When the fluorine oligomer alkoxysilane reacts with the anchor particles A, as shown in Chemical formula 19, the fluorine oligomer contains an alkoxysilane by co-oligomer of a certain monomer and vinylsilane (considering an alkoxysilane having a vinyl group as a monomer). Yes, this alkoxysilane is siloxane-bonded to Si in water glass and fixed.
アルコキシドを介してフッ素オリゴマーをアンカー粒子Aに固定化する場合、化20に示すように、フッ素オリゴマーとアンカー粒子Aとをアルコキシドを介して反応させることとなる。 When the fluorine oligomer is immobilized on the anchor particle A via the alkoxide, as shown in Chemical formula 20, the fluorine oligomer and the anchor particle A are reacted via the alkoxide.
アンカー粒子Aにビニル基を修飾した後、アンカー粒子Aの表面でフッ素オリゴマーを重合する方法としては、化21に示す方法を採用することができる。この場合、ビニル基修飾粒子、モノマー及び過酸化フルオロアルカノイル(高分子論文集、Vol.58、No.4(2001)147〜160頁)をフッ素溶媒中で合成することで、表面にフッ素オリゴマーが固定化されたアンカー粒子Aが得られる。化学式中に破線で示す部分はビニル基修飾粒子だった部分であり、それ以外はビニル基修飾粒子にモノマーが重合した部分である。全体としては、フッ素オリゴマーが固定化されたアンカー粒子Aとなる。 As a method of polymerizing the fluorine oligomer on the surface of the anchor particle A after modifying the vinyl group on the anchor particle A, the method shown in Chemical formula 21 can be adopted. In this case, fluorine oligomers are formed on the surface by synthesizing vinyl group-modified particles, monomers and fluoroalkanoyl peroxide (Polymer Collection, Vol.58, No.4 (2001) pp.147-160) in a fluorine solvent. Immobilized anchor particles A are obtained. The portion indicated by a broken line in the chemical formula is a portion that was a vinyl group-modified particle, and the other portion is a portion in which a monomer is polymerized on the vinyl group-modified particle. As a whole, anchor particles A to which a fluorine oligomer is immobilized are obtained.
また、本発明のハイブリッド塗料は、水ガラス用硬化剤が混合されてなることが好ましい。この場合、水ガラスが早期に硬化してマトリックスとなり、ハイブリッド皮膜が優れた耐久性を発揮することができる。 The hybrid paint of the present invention is preferably mixed with a water glass curing agent. In this case, water glass hardens early and becomes a matrix, and the hybrid film can exhibit excellent durability.
水ガラス用硬化剤としては、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、リン酸水素アルミニウム、メタリン酸アルミニウム、オルソリン酸アルミニウム、第一リン酸アルミニウム、第二リン酸アルミニウム、リン酸ジルコニウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸亜鉛カルシウム、リン酸アンモニウム、リン酸鉄、リン酸チタニウム、リン酸硼素、亜鉛華(酸化亜鉛)、活性亜鉛華、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、金属アルミニウム粉末、カオリナイト、スポジュメン粉末、珪弗化カリウム、珪弗化ナトリウム、珪弗化カルシウム、珪弗化鉛、珪弗化銅、珪弗化亜鉛、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸二石灰、珪酸マグネシウム、水酸化アルミ二ウム、塩化アルミニウム、フェロシリコン、マンガンシリコン、シリコンナイトライト、シリコンカーバイト、シリコンボライト、シリコンホスフェート、第一リン酸カリウム、第二リン酸カリウム、ゼオライト、Na人工ゼオライト、Fe人工ゼオライト、ベントナイト(雲母)、セピオライト、鹿沼土、珪藻土、アロフェン、メタカオリン、硼酸ジルコニウム、硼酸ナトリウム、硼酸カリウム、硼酸珪素、硼酸カルシウム、酢酸、酢酸アンモニウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸アルミニウム、酢酸マンガン、酢酸亜鉛、蓚酸アルミニウム、蓚酸アンモニウム、蓚酸カルシウム、蓚酸マグネシウム、蓚酸鉄(II)、蓚酸マンガン(II)、蓚酸チタンカリウム、蓚酸カリウムチタン、蓚酸亜鉛、メタノール、エタノール、プロパノール、焼石膏、フリット等であるリン酸化合物、水酸化物、酸化物等を採用することができる。 Water glass curing agents include aluminum tripolyphosphate, aluminum phosphate, aluminum hydrogen phosphate, aluminum metaphosphate, aluminum orthophosphate, primary aluminum phosphate, secondary aluminum phosphate, zirconium phosphate, magnesium phosphate, phosphorus Zinc oxide, zinc calcium phosphate, ammonium phosphate, iron phosphate, titanium phosphate, boron phosphate, zinc white (zinc oxide), activated zinc white, magnesium oxide, calcium oxide, metallic aluminum powder, kaolinite, spodumene powder , Potassium silicofluoride, sodium silicofluoride, calcium silicofluoride, lead silicofluoride, copper silicofluoride, zinc silicofluoride, aluminum silicate, calcium silicate, dilime silicate, magnesium silicate, aluminum hydroxide, Aluminum chloride, ferrosilicon, manganese silicon , Silicon nitrite, silicon carbide, silicon borate, silicon phosphate, primary potassium phosphate, dibasic potassium phosphate, zeolite, Na artificial zeolite, Fe artificial zeolite, bentonite (mica), sepiolite, Kanuma earth, diatomaceous earth, Allophane, metakaolin, zirconium borate, sodium borate, potassium borate, silicon borate, calcium borate, acetic acid, ammonium acetate, barium acetate, magnesium acetate, aluminum acetate, manganese acetate, zinc acetate, aluminum oxalate, ammonium oxalate, calcium oxalate, magnesium oxalate , Iron (II) oxalate, manganese (II) oxalate, potassium titanium oxalate, titanium titanium oxalate, zinc oxalate, methanol, ethanol, propanol, calcined gypsum, frit etc. phosphate compounds, hydroxides, It is possible to adopt the product, and the like.
発明者らの試験結果によれば、トリポリリン酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、メタリン酸アルミニウム、オルソリン酸アルミニウム、リン酸ジルコニウム、リン酸亜鉛、酸化マグネシウム、珪弗化カリウム及び珪弗化カルシウムが極めて好ましい。特に、トリポリリン酸アルミニウムを含む場合とこれを含まない場合とにおいては、ハイブリッド皮膜の耐水性、密着性及び耐久性に大きな差があり、トリポリリン酸アルミニウムを含む場合には、これらの性能において特段の効果を奏することが確認された。このため、水ガラス用硬化剤の少なくとも一部はトリポリリン酸アルミニウムであることが好ましい。 According to the test results of the inventors, aluminum tripolyphosphate, aluminum phosphate, aluminum metaphosphate, aluminum orthophosphate, zirconium phosphate, zinc phosphate, magnesium oxide, potassium silicofluoride and calcium fluorosilicate are very preferable. In particular, there is a great difference in the water resistance, adhesion and durability of the hybrid film between the case of containing aluminum tripolyphosphate and the case of not containing it. It was confirmed that there was an effect. For this reason, it is preferable that at least a part of the curing agent for water glass is aluminum tripolyphosphate.
本発明のハイブリッド塗料は以下の製造方法によって製造することが好ましい。このハイブリッド塗料の製造方法は、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである低重合体と、アンカー粒子とを反応させ、低重合体付きアンカー粒子を得る反応工程と、
水ガラスに該低重合体付きアンカー粒子を少なくとも混合する混合工程とを備えていることを特徴とする。
The hybrid paint of the present invention is preferably produced by the following production method. The method for producing this hybrid paint comprises a reaction step of reacting an anchor particle with a low polymer that is an oligomer and / or a co-oligomer having a fluorine-containing group at both ends;
And a mixing step of mixing at least the anchor particles with low polymer in water glass.
この場合、得られるハイブリッド塗料は、低重合体とアンカー粒子とが反応した低重合体付きアンカー粒子を有することとなるため、得られるハイブリッド皮膜は、低重合体がより強固にマトリックス中に固定され、優れた耐久性を発揮することができる。 In this case, since the obtained hybrid coating has anchor particles with a low polymer in which the low polymer and the anchor particles are reacted, the resulting hybrid film has the low polymer fixed more firmly in the matrix. , Can exhibit excellent durability.
反応工程では、TEOS(テトラエトキシシラン)等のアルコキシド、シランカップリング剤等を用いることができる。 In the reaction step, an alkoxide such as TEOS (tetraethoxysilane), a silane coupling agent, or the like can be used.
本発明のハイブリッド皮膜付き製品は、基材と、該基材上に形成された親水性及び撥油性を備えたハイブリッド皮膜とからなり、
該ハイブリッド皮膜は、主成分である無機ガラス質のマトリックス中に、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである低重合体と、アンカー粒子とをそれぞれ混合し、前記アンカー粒子に前記低重合体をエステル結合、水素結合、配位結合、シロキサン結合又はアルコキシドを介した反応によって固定したものであることを特徴とする。
The product with a hybrid film of the present invention comprises a substrate and a hybrid film having hydrophilicity and oil repellency formed on the substrate,
The hybrid coating is prepared by mixing an anchor particle with a low polymer that is an oligomer and / or a co-oligomer having fluorine-containing groups at both ends in an inorganic glassy matrix as a main component. The low polymer is fixed by a reaction via an ester bond, a hydrogen bond, a coordination bond, a siloxane bond or an alkoxide .
本発明のハイブリッド皮膜付き製品は、より優れた防汚性をもち、かつ耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性、低廉性等に優れる。また、このハイブリッド皮膜付き製品は、製造時に低い環境負荷を実現することができる。 The product with a hybrid film of the present invention has more excellent antifouling properties and is excellent in heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, adhesion, low cost, and the like. In addition, this product with a hybrid film can realize a low environmental load during production.
前記ハイブリッド皮膜は、前記マトリックス中に前記低重合体を固定するアンカー粒子を有している。この場合、ハイブリッド皮膜は、優れた耐久性を発揮することができる。 Said hybrid coating, that has an anchor particles for fixing the low polymer in the matrix. In this case, the hybrid film can exhibit excellent durability.
ハイブリッド皮膜付き製品の製造方法は、水ガラスと、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである低重合体とが少なくとも混合されたハイブリッド塗料を得る塗料調製工程と、
基材上に該ハイブリッド塗料を塗布し、該基材上に塗膜層を形成する塗布工程と、
該塗膜層を固化してハイブリッド皮膜とする固化工程とからなることを特徴とする。
Method for manufacturing a hybrid coating with product, and water glass, the paint preparation step of obtaining a hybrid coating material and low polymer is at least mixed with oligomeric and / or co-oligomer with a fluorine-containing group at both ends,
An application step of applying the hybrid paint on a substrate and forming a coating layer on the substrate;
It is characterized by comprising a solidification step of solidifying the coating layer into a hybrid coating.
このハイブリッド皮膜付き製品の製造方法によれば、より優れた防汚性をもち、かつ耐熱性、高硬度、耐候性、耐薬品性、密着性、低廉性等に優れるハイブリッド皮膜付き製品を低い環境負荷の下で製造することができる。 According to this method of manufacturing a product with a hybrid film, a product with a hybrid film that has superior antifouling properties and is excellent in heat resistance, high hardness, weather resistance, chemical resistance, adhesion, low cost, etc. in a low environment Can be manufactured under load.
基材としては、珪酸カルシウム板、セメント板、スレート板等の無機質のものばかりでなく、鋼板、アルミニウム板、ステンレス板、亜鉛メッキ鋼板等の金属質のものの他、木材等の耐熱温度の低いものも採用することができる。ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル、FRP等の樹脂材料を基材として採用することもできる。また、プライマー層、釉薬層等を塗布した基材も採用することができる。 Substrates include not only inorganic materials such as calcium silicate plates, cement plates, and slate plates, but also metallic materials such as steel plates, aluminum plates, stainless steel plates, galvanized steel plates, and materials with low heat resistance such as wood. Can also be adopted. Resin materials such as polyethylene, polypropylene, acrylic, and FRP can also be used as the base material. Moreover, the base material which apply | coated the primer layer, the glaze layer, etc. is also employable.
塗布工程としては、スプレー式、ディッピング式、刷毛塗り式、ロールコート式等、種々の方法を行い得る。塗布工程の前段階として、基材にブラスト処理を施すことが好ましい。 As the coating process, various methods such as a spray method, a dipping method, a brush coating method, and a roll coating method can be performed. As a pre-stage of the coating process, it is preferable to blast the substrate.
固化工程は、塗膜層を350°C以下の温度で焼成する焼成工程を含むことが好ましい。発明者らの試験結果によれば、これによりハイブリッド塗料から水をより確実に蒸発させることができる。350°Cを超える温度で塗膜層を焼成すると、低重合体が分解し、効果的なハイブリッド皮膜が得られ難い。 It is preferable that a solidification process includes the baking process which bakes a coating-film layer at the temperature of 350 degrees C or less. According to the test results of the inventors, this can more reliably evaporate water from the hybrid paint. When the coating layer is baked at a temperature exceeding 350 ° C., the low polymer is decomposed and it is difficult to obtain an effective hybrid coating.
固化工程は、塗膜層を脱アルカリ処理する薬剤処理工程を含むことも好ましい。これにより、水ガラスに基づくマトリックスの耐久性が上がり、優れたハイブリッド皮膜が得られる。 The solidification step preferably includes a chemical treatment step for dealkalizing the coating layer. Thereby, the durability of the matrix based on water glass is improved, and an excellent hybrid film is obtained.
使用できる薬液は、各種の有機酸、有機酸塩又は無機酸、無機酸塩、アンモニア塩の水溶液を用いることができる。酸としては、特にリン酸、酢酸が適している。また、無機酸塩の場合には、リン酸塩及びシュウ酸塩の1種又は2種以上、アンモニウム塩、具体的には、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸アンモニウム、リン酸水素アンモニウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸アンモニウム、塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム、ヨウ化アンモニウム等の水溶液、とりわけリン酸アンモニウムの水溶液を用いるのが好適である。 As the chemical solution that can be used, various organic acids, organic acid salts or inorganic acids, inorganic acid salts, and aqueous solutions of ammonia salts can be used. As the acid, phosphoric acid and acetic acid are particularly suitable. In the case of inorganic acid salt, one or more of phosphate and oxalate, ammonium salt, specifically sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate It is preferable to use an aqueous solution of ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, sodium oxalate, potassium oxalate, ammonium oxalate, ammonium chloride, ammonium acetate, ammonium iodide, and particularly an aqueous solution of ammonium phosphate.
具体的には、リン酸、硝酸、硫酸、塩酸、シュウ酸、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等の酸の水溶液を使用できる。 Specifically, an aqueous solution of an acid such as phosphoric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, oxalic acid, acetic acid, formic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid or the like can be used.
また、リン酸水素亜鉛、リン酸水素アルミニウム、リン酸二水素アンモニウム(第一リン酸アンモニウム)、リン酸水素二アンモニウム(第二リン酸アンモニウム)、リン酸水素アンモニウムナトリウム、リン酸二水素カリウム(第一リン酸カリウム)、リン酸水素二カリウム(第二リン酸カリウム)、リン酸二水素カルシウム(第一リン酸カルシウム)、リン酸水素二カルシウム(第二リン酸カルシウム)、リン酸二水素ナトリウム(第一リン酸ナトリウム)、リン酸水素二ナトリウム(第二リン酸ナトリウム)、リン酸水素マグネシウム、リン酸二水素マグネシウム、オルトリン酸二水素マンガン(オルトリン酸二水素第一マンガン、酸性リン酸第一マンガン)、リン酸二水素リチウム(第一リン酸リチウム)、リン酸水素二リチウム(第二リン酸リチウム)、ピロリン酸、ピロリン酸アンモニウム、ピロリン酸カリウム、ピロリン酸水素カリウム、ピロリン酸水素ナトリウム、メタリン酸アンモニウム、メタリン酸ナトリウム等の可溶性リン酸塩の水溶液を使用できる。 In addition, zinc hydrogen phosphate, aluminum hydrogen phosphate, ammonium dihydrogen phosphate (primary ammonium phosphate), diammonium hydrogen phosphate (second ammonium phosphate), sodium ammonium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate ( Primary potassium phosphate), dipotassium hydrogen phosphate (dibasic potassium phosphate), calcium dihydrogen phosphate (primary calcium phosphate), dicalcium hydrogen phosphate (dibasic calcium phosphate), sodium dihydrogen phosphate (primary Sodium phosphate), disodium hydrogen phosphate (dibasic sodium phosphate), magnesium hydrogen phosphate, magnesium dihydrogen phosphate, manganese dihydrogen orthophosphate (manganese dihydrogen orthophosphate, manganous acid phosphate) , Lithium dihydrogen phosphate (primary lithium phosphate), dilithium hydrogen phosphate ( Potassium diphosphate lithium), pyrophosphate, ammonium pyrophosphate, pyrophosphate, potassium pyrophosphate hydrogen, sodium hydrogen pyrophosphate, ammonium metaphosphate, an aqueous solution of soluble phosphate sodium metaphosphate and the like can be used.
さらに、酢酸アルミニウム、酢酸アンモニウム、酢酸カドミウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸クロム(II)(酢酸第一クロム)、酢酸クロム(III)(酢酸第二クロム)、酢酸ゲルマニウム、酢酸コバルト(II)(酢酸第一コバルト)、酢酸水素アンモニウム、酢酸水素カリウム、酢酸セリウム、酢酸銅(I)(酢酸第一銅)、酢酸銅(II)(酢酸第二銅)、酢酸銅カリウム、酢酸銅カルシウム、酢酸ナトリウム、酢酸鉛(II)(酢酸第一鉛)、酢酸ニッケル(II)(酢酸第一ニッケル)、酢酸バリウム、酢酸マンガン(II)(酢酸第一マンガン)、酢酸リチウム等の可溶性酢酸塩の水溶液を使用できる。 Further, aluminum acetate, ammonium acetate, cadmium acetate, potassium acetate, calcium acetate, chromium (II) acetate (chromium acetate), chromium (III) acetate (chromium acetate), germanium acetate, cobalt (II) acetate ( (Cobalt acetate), ammonium hydrogen acetate, potassium hydrogen acetate, cerium acetate, copper (I) acetate (cuprous acetate), copper (II) acetate (cupric acetate), potassium copper acetate, copper calcium acetate, acetic acid Aqueous solutions of soluble acetates such as sodium, lead (II) acetate (lead lead), nickel (II) acetate (nickel acetate), barium acetate, manganese (II) acetate (manganese acetate), lithium acetate Can be used.
また、硝酸亜鉛、硝酸アルミニウム、硝酸アンモニウム、硝酸カルシウム、硝酸カリウム、硝酸銀、硝酸クロム、硝酸コバルト(II)(硝酸第一コバルト)、塩基性硝酸コバルト(II)(塩基性硝酸第一コバルト)、硝酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、硝酸水銀、硝酸スカンジウム、硝酸スズ(II)(硝酸第一スズ)、硝酸スズ(IV)(硝酸第二スズ)、硝酸ストロンチウム、硝酸セシウム、硝酸セリウム(III)(硝酸第一セリウム)、硝酸セリウム(IV)(硝酸第二セリウム)、硝酸セリウムアンモニウム、硝酸タリウム(I)(硝酸第一タリウム)、硝酸タリウム(III)(硝酸第二タリウム)、硝酸チタン、硝酸鉄(II)(硝酸第一鉄)、硝酸鉄(III)(硝酸第二鉄)、硝酸銅(II)(硝酸第二銅)、硝酸ナトリウム、硝酸鉛(II)、硝酸ニッケル(II)、塩基性硝酸ニッケル、硝酸ネオジウム、硝酸ネオジウムニッケル、硝酸ネオジウムマグネシウム、硝酸ネオジウムルビジウム、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸マグネシウム、硝酸マンガン、硝酸ランタン、硝酸ランタンアンモニウム、硝酸ランタンカリウム、硝酸ランタンナトリウム、硝酸ランタンニッケル、硝酸ランタンマグネシウム、硝酸リチウム、硝酸テルニウム、硝酸ルビジウム、硝酸ロジウム等の可溶性硝酸塩の水溶液を使用できる。 In addition, zinc nitrate, aluminum nitrate, ammonium nitrate, calcium nitrate, potassium nitrate, silver nitrate, chromium nitrate, cobalt nitrate (II) (cobalt nitrate), basic cobalt nitrate (II) (basic cobalt acetate), zirconium nitrate , Zirconium oxynitrate, mercury nitrate, scandium nitrate, tin (II) nitrate (stannous nitrate), tin (IV) nitrate (stannic nitrate), strontium nitrate, cesium nitrate, cerium (III) nitrate (first nitrate) Cerium), cerium nitrate (IV) (cerium nitrate), cerium ammonium nitrate, thallium nitrate (I) (first thallium nitrate), thallium nitrate (III) (secondary thallium nitrate), titanium nitrate, iron nitrate (II) ) (Ferrous nitrate), iron (III) nitrate (ferric nitrate), copper (II) nitrate (cupric nitrate), sodium nitrate, lead nitrate (I) ), Nickel nitrate (II), basic nickel nitrate, neodymium nitrate, neodymium nickel nitrate, neodymium magnesium nitrate, neodymium rubidium nitrate, barium nitrate, bismuth nitrate, magnesium nitrate, manganese nitrate, lanthanum nitrate, lanthanum ammonium nitrate, lanthanum potassium nitrate An aqueous solution of a soluble nitrate such as sodium lanthanum nitrate, nickel lanthanum nitrate, magnesium lanthanum nitrate, lithium nitrate, ternium nitrate, rubidium nitrate, rhodium nitrate can be used.
さらに、シュウ酸アルミニウム、シュウ酸アンモニウム、シュウ酸カドミウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸水素カリウム、シュウ酸水素ナトリウム、シュウ酸水素バリウム、シュウ酸水素リチウム、シュウ酸ナトリウム、シュウ酸リチウム等の可溶性シュウ酸塩の水溶液を使用できる。 In addition, soluble oxalic acid such as aluminum oxalate, ammonium oxalate, cadmium oxalate, potassium oxalate, potassium hydrogen oxalate, sodium hydrogen oxalate, barium hydrogen oxalate, lithium hydrogen oxalate, sodium oxalate, lithium oxalate An aqueous salt solution can be used.
また、硫酸亜鉛、硫酸亜鉛アンモニウム、硫酸アンモニウム、硫酸亜鉛カリウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムアンモニウム、硫酸アルミニウムカリウム、硫酸アルミニウムタリウム、硫酸アルミニウムナトリウム、硫酸アンチモン、硫酸アンモニウム、硫酸アンモニウムナトリウム、硫酸イッテルビウム(III)、硫酸イットリウム、硫酸イットリウムカリウム、硫酸イットリウムナトリウム、硫酸イリジウム(IV)、硫酸イリジウム(III)、硫酸イリジウム(IV)、三硫酸イリジウム(III)三カリウム、二硫酸イリジウム(III)カリウム、硫酸イリジウムセシウム、硫酸イリジウムタリウム、硫酸インジウム、硫酸インジウムアンモニウム、硫酸ウラニル、硫酸ウラニルアンモニウム、硫酸ウラニルカリウム、硫酸ウラニルナトリウム、硫酸塩化マグネシウムカリウム、硫酸カドミウム、硫酸カドミウムアンモニウム、、硫酸カドミウムカリウム、硫酸カリウム、硫酸ガリウム、硫酸ガリウムアンモニウム、硫酸ガリウムカリウム、硫酸ガリウムセシウム、硫酸ガリウムルビジウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウムカリウム、硫酸カルシウムナトリウム、硫酸銀、硫酸クロム(II)(硫酸第一クロム)、硫酸クロム(III)(シュウ酸第二クロム)、硫酸クロムアンモニウム、硫酸クロムカリウム、硫酸クロムルビジウム、硫酸コバルト(II)(硫酸第一コバルト)、硫酸コバルト(III)(硫酸第二コバルト)、硫酸コバルトアンモニウム、硫酸コバルトカリウム、硫酸コバルトセシウム、硫酸コバルトタリウム、硫酸コバルトルビジウム、硫酸サマリウム、硫酸ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素カルシウム、硫酸水素ストロンチウム、硫酸水素セシウム、硫酸水素タリウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素バナジウム、硫酸水素バリウム、硫酸水素ビスマス、硫酸水素マグネシウム、硫酸水素リチウム、硫酸水素スカンジウム、硫酸水素スカンジウムアンモニウム、硫酸水素スカンジウムカリウム、シュウ酸水素スカンジウムナトリウム、硫酸スズ(II)(硫酸第一スズ)、硫酸スズ(IV)(硫酸第二スズ)、硫酸セシウム、硫酸セリウム(III)(硫酸第一セリウム)、硫酸セリウム(IV)(硫酸第二セリウム)、硫酸セリウムアンモニウム、硫酸タリウム(I)(硫酸第一タリウム)、硫酸タリウム(III)(硫酸第二タリウム)、硫酸チタン(IV)(硫酸第二チタン)、硫酸鉄(II)(硫酸第一鉄)、硫酸鉄(III)鉄(II)(硫酸第二鉄第一鉄)、硫酸鉄(III)(硫酸第二鉄)、硫酸鉄(II)アンモニウム(硫酸第一アンモニウム)、三硫酸鉄(III)アンモニウム(硫酸第二鉄アンモニウム)、硫酸鉄タリウム(II)(硫酸第二鉄タリウム)、硫酸鉄(II)ルビジウム(硫酸第一鉄ルビジウム)、硫酸鉄(III)ルビジウム(硫酸第二鉄ルビジウム)、硫酸銅(I)(硫酸第一銅)、硫酸銅(II)(硫酸第二銅)、硫酸銅アンモニウム、硫酸銅カリウム、硫酸銅セシウム、硫酸銅タリウム、硫酸銅ナトリウム、硫酸銅ルビジウム、硫酸トリウムアンモニウム、硫酸トリウムカリウム、硫酸トリウムナトリウム、硫酸ナトリウム、硫酸ナトリウムカリウム、硫酸ニッケル、硫酸ニッケルアンモニウム、硫酸ニッケルカリウム、硫酸ニッケルセシウム、硫酸ニッケルタリウム、硫酸ニッケルナトリウム、硫酸ニッケルルビジウム、硫酸ネオジウム、硫酸バナジウム、硫酸バナジウムアンモニウム、硫酸バナジウムカリウム、硫酸バナジウムルビジウム、硫酸ハフニウム、硫酸パラジウム、硫酸ビスマス、硫酸ヒドロキシルアンモニウム、硫酸プルトニウム、硫酸ベリリウム、硫酸ベリリウムアンモニウム、硫酸ベリリウムカリウム、硫酸ベリリウムナトリウム、硫酸マグネシウム、硫酸マグネシウムアンモニウム、硫酸マグネシウムカリウム、硫酸マグネシウムカルシウムカリウム、硫酸マグネシウムタリウム、硫酸マグネシウムナトリウム、硫酸マグネシウムルビジウム、硫酸マンガン(II)(硫酸第一マンガン)、硫酸マンガン(III)(硫酸第二マンガン)、硫酸マンガン(IV)、硫酸マンガン(II)アンモニウム(硫酸第一マンガンアンモニウム)、三硫酸二マンガン(II)二アンモニウム(三硫酸二第一マンガン二アンモニウム)、硫酸マンガン(III)アンモニウム(硫酸第二マンガンアンモニウム)、硫酸マンガン(II)カリウム(硫酸第一マンガンカリウム)、三硫酸二マンガン(II)二カリウム(三硫酸二第一マンガン二カリウム)、硫酸マンガン(III)カリウム(硫酸第二マンガンカリウム)、硫酸マンガン(II)セシウム(硫酸第一マンガンセシウム)、硫酸マンガン(III)セシウム(硫酸第二マンガンセシウム)、硫酸マンガン(II)ナトリウム(硫酸第一マンガンナトリウム)、硫酸マンガン(II)ルビジウム(硫酸第一マンガンルビジウム)、硫酸マンガン(III)ルビジウム(硫酸第二マンガンルビジウム)、硫酸ランタン、硫酸ランタンアンモニウム、硫酸ランタンカリウム、硫酸ランタンナトリウム、硫酸リチウム、硫酸ルテニウム,硫酸ルビジウム、硫酸ロジウムカリウム、硫酸ロジウムセシウム等の可溶性硫酸塩の水溶液を使用できる。 Also, zinc sulfate, ammonium zinc sulfate, ammonium sulfate, potassium zinc sulfate, aluminum sulfate, ammonium ammonium sulfate, potassium aluminum sulfate, aluminum thallium sulfate, sodium aluminum sulfate, antimony sulfate, ammonium sulfate, sodium ammonium sulfate, ytterbium (III) sulfate, yttrium sulfate , Potassium yttrium sulfate, sodium yttrium sulfate, iridium sulfate (IV), iridium sulfate (III), iridium sulfate (IV), iridium trisulfate (III) tripotassium, iridium (III) disulfate, cesium sulfate, iridium sulfate Thallium, indium sulfate, indium ammonium sulfate, uranyl sulfate, uranyl ammonium sulfate, uranyl potassium sulfate, uranyl sulfate Potassium, magnesium sulfate sulfate, cadmium sulfate, cadmium ammonium sulfate, potassium cadmium sulfate, potassium sulfate, gallium sulfate, gallium ammonium sulfate, potassium gallium sulfate, gallium cesium sulfate, gallium rubidium sulfate, calcium sulfate, calcium potassium sulfate, calcium sulfate Sodium, silver sulfate, chromium sulfate (II) (chromium sulfate), chromium (III) sulfate (chromium oxalate), chromium ammonium sulfate, potassium potassium sulfate, chromium rubidium sulfate, cobalt (II) sulfate (sulfuric acid Monocobalt), cobalt (III) sulfate (cobalt sulfate), cobalt ammonium sulfate, cobalt potassium sulfate, cobalt cesium sulfate, cobalt thallium sulfate, cobalt rubidium sulfate, samarium sulfate, disulfate sulfate Luconium, zirconium oxysulfate, ammonium hydrogen sulfate, potassium hydrogen sulfate, calcium hydrogen sulfate, strontium hydrogen sulfate, cesium hydrogen sulfate, thallium hydrogen sulfate, sodium hydrogen sulfate, vanadium hydrogen sulfate, barium hydrogen sulfate, bismuth hydrogen sulfate, magnesium hydrogen sulfate, Lithium hydrogen sulfate, scandium hydrogen sulfate, scandium ammonium sulfate, potassium scandium hydrogen sulfate, scandium hydrogen oxalate, tin (II) sulfate (stannous sulfate), tin (IV) sulfate (stannic sulfate), cesium sulfate , Cerium (III) sulfate (cerium sulfate), cerium (IV) sulfate (cerium sulfate), cerium ammonium sulfate, thallium sulfate (I) (thallium sulfate), thallium (III) sulfate (secondary sulfate) Thallium), titanium sulfate (I ) (Titanium sulfate), iron (II) sulfate (ferrous sulfate), iron (III) sulfate (II) (ferric ferrous sulfate), iron (III) sulfate (ferric sulfate) , Iron (II) ammonium sulfate (ammonium sulfate), iron (III) ammonium sulfate (ferric ammonium sulfate), iron thallium (II) sulfate (ferric thallium sulfate), iron (II) rubidium sulfate ( Ferrous sulfate rubidium), iron (III) sulfate rubidium (ferric sulfate rubidium), copper sulfate (I) (cuprous sulfate), copper sulfate (II) (cupric sulfate), ammonium copper sulfate, sulfuric acid Copper potassium, copper cesium sulfate, copper thallium sulfate, copper sodium sulfate, copper rubidium sulfate, thorium ammonium sulfate, potassium thorium sulfate, sodium thorium sulfate, sodium sulfate, potassium sodium sulfate, nickel sulfate, nickel sulfate ammonium Nickel, potassium potassium sulfate, nickel cesium sulfate, nickel thallium sulfate, nickel sodium sulfate, nickel rubidium sulfate, neodymium sulfate, vanadium sulfate, vanadium sulfate ammonium, vanadium sulfate, vanadium sulfate rubidium sulfate, hafnium sulfate, palladium sulfate, bismuth sulfate, sulfuric acid Hydroxyl ammonium, plutonium sulfate, beryllium sulfate, beryllium ammonium sulfate, beryllium potassium sulfate, beryllium sodium sulfate, magnesium sulfate, magnesium ammonium sulfate, magnesium potassium sulfate, magnesium calcium potassium sulfate, magnesium thallium sulfate, magnesium sodium sulfate, magnesium rubidium sulfate, sulfuric acid Manganese (II) (manganese sulfate), manganese sulfate (I I) (manganese sulfate), manganese sulfate (IV), manganese sulfate (II) ammonium (manganese ammonium sulfate), dimanganese trisulfate (II) diammonium (dimanganese trisulfate diammonium), sulfuric acid Manganese (III) ammonium (manganese ammonium sulfate), manganese (II) potassium sulfate (manganese potassium sulfate), dimanganese (II) trisulfate (dimanganese trisulfate), manganese sulfate ( III) Potassium (potassium sulfate), Manganese (II) cesium sulfate (manganese cesium sulfate), Manganese (III) cesium sulfate (manganese cesium sulfate), Manganese (II) sulfate (manganese sulfate) Sodium), manganese (II) sulfate rubidium (manganese rubidium sulfate), magnesium sulfate Of soluble sulfate such as Ngan (III) rubidium (manganese rubidium sulfate), lanthanum sulfate, lanthanum ammonium sulfate, potassium lanthanum sulfate, sodium lanthanum sulfate, lithium sulfate, ruthenium sulfate, rubidium sulfate, potassium rhodium sulfate, cesium sulfate An aqueous solution can be used.
以下、本発明を具体化した実施例1〜5と、参考例6〜9と、比較例1〜3とを説明する。
(実施例1)
Hereinafter, Examples 1 to 5, which embody the present invention , Reference Examples 6 to 9, and Comparative Examples 1 to 3 will be described.
( Example 1 )
低重合体として、オリゴマーを用意した。このオリゴマーは、上記化1のRFが−C3F7であり、R1がカルボキシル基であるアクリル酸のフッ素オリゴマーである。 An oligomer was prepared as a low polymer. This oligomer is a fluorine oligomer of acrylic acid in which R F in Chemical Formula 1 is —C 3 F 7 and R 1 is a carboxyl group.
このフッ素オリゴマー0.1g、3号ソーダ系水ガラス(日本化学工業)100g、アエロジル90G(日本アエロジル)10g及び水400gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 A hybrid paint was prepared by mixing 0.1 g of this fluorine oligomer, 100 g of No. 3 soda-based water glass (Nippon Chemical Industry), 10 g of Aerosil 90G (Nippon Aerosil) and 400 g of water.
図1に示すように、基材1としてのガラス板にハイブリッド塗料をスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に30g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。
As shown in FIG. 1, the hybrid paint was applied to a glass plate as the
塗布層2aをもつ基材1を150°Cで30分間加熱した。
The
焼成工程後の塗布層2aを5%酢酸水溶液に10分浸漬した。こうして、図2に示すように、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(実施例2)
The
( Example 2 )
低重合体として、コオリゴマーを用意した。このコオリゴマーは、上記化2のRFが−C3F7であり、R2がジメチルアミド、R3がカルボキシル基であるジメチルアクリルアミドとアクリル酸とのフッ素コオリゴマーである。 A co-oligomer was prepared as a low polymer. This co-oligomer is a fluorine co-oligomer of dimethylacrylamide and acrylic acid in which R F in Chemical Formula 2 is —C 3 F 7 , R 2 is dimethylamide, and R 3 is a carboxyl group.
このフッ素コオリゴマー0.1g、上記ソーダ系水ガラス100g、上記アエロジル10g及び水400gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。そして、実施例1と同様の塗布工程、加熱工程及び薬品処理工程を行い、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(実施例3)
A hybrid paint was prepared by mixing 0.1 g of the fluorine co-oligomer, 100 g of the soda-based water glass, 10 g of the Aerosil, and 400 g of water. And the application process, the heating process, and the chemical treatment process similar to Example 1 were performed, and the product with a hybrid film was obtained.
( Example 3 )
実施例1で用いたフッ素オリゴマー0.1g、上記ソーダ系水ガラス100g、上記アエロジル10g、水ガラス用硬化剤としてのリン酸カルシウム10g、酸化チタン顔料1g及び水400gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 A hybrid paint was prepared by mixing 0.1 g of the fluorine oligomer used in Example 1, 100 g of the soda-based water glass, 10 g of the above-mentioned Aerosil, 10 g of calcium phosphate as a curing agent for water glass, 1 g of titanium oxide pigment and 400 g of water.
実施例1、2と同様、基材1としてのガラス板にハイブリッド塗料をスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に30g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。
As in Examples 1 and 2, the hybrid paint was applied to the glass plate as the
塗布層2aをもつ基材1を150°Cで30分間加熱した。こうして、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(比較例1)
The
(Comparative Example 1)
上記ソーダ系水ガラス100g、上記アエロジル10g及び水400gを混合し、無機塗料を調製した。そして、実施例1と同様の塗布工程、加熱工程及び薬品処理工程を行い、無機皮膜付き製品を得た。 An inorganic paint was prepared by mixing 100 g of the soda-based water glass, 10 g of the Aerosil and 400 g of water. And the application | coating process similar to Example 1, a heating process, and a chemical treatment process were performed, and the product with an inorganic membrane | film | coat was obtained.
(比較例2) (Comparative Example 2)
上記ソーダ系水ガラス100g、上記アエロジル10g及び水400gを混合し、無機塗料を調製した。そして、実施例1と同様の塗布工程、加熱工程及び薬品処理工程を行った。得られた無機皮膜上に撥水及び撥油処理剤としてのフルオロアルキルシランLS−160(信越化学)を薄く塗布し、無機皮膜を撥水及び撥油処理した。こうして、無機皮膜付き製品を得た。
(比較例3)
An inorganic paint was prepared by mixing 100 g of the soda-based water glass, 10 g of the Aerosil and 400 g of water. And the application | coating process similar to Example 1, the heating process, and the chemical treatment process were performed. Fluoroalkylsilane LS-160 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a water and oil repellent treatment agent was thinly applied onto the obtained inorganic coating, and the inorganic coating was subjected to water and oil repellent treatment. Thus, a product with an inorganic coating was obtained.
(Comparative Example 3)
市販のPTFE板をそのまま製品とした。 A commercially available PTFE plate was used as it was.
(評価法)
各実施例1〜3及び比較例1〜3の製品の試験片について、協和界面科学CA−Xにより、水接触角(°)を測定して親水性を評価するとともに、油接触角(°)を測定して撥油性を評価した。また、協和界面科学CA−Xにより、水中油接触角(°)を測定して水中での油汚れの除去性を評価した。
(Evaluation method)
About the test piece of each product of Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3, while measuring water contact angle (degree) by Kyowa Interface Science CA-X and evaluating hydrophilicity, oil contact angle (degree) Was measured to evaluate oil repellency. In addition, the oil-in-water contact angle (°) was measured by Kyowa Interface Science CA-X to evaluate the oil stain removability in water.
また、180°Cに加熱した油の上方40cmに各試験片を配置し、付着した油の量を測定することにより、油蒸気付着量(g/m2)を求めた。 Moreover, each test piece was arrange | positioned 40 cm above the oil heated at 180 degreeC, and the amount of oil vapor adhesion (g / m < 2 >) was calculated | required by measuring the quantity of the adhered oil.
付着油の水中での除去試験として、各試験片にオレイン酸を20g/m2となるように塗布した後、25°Cの水に15分間浸漬した。浸漬後の重量変化から、オレイン酸の除去率(%)を測定した。 As a test for removing the adhered oil in water, oleic acid was applied to each test piece so as to be 20 g / m 2 and then immersed in water at 25 ° C. for 15 minutes. From the weight change after immersion, the removal rate (%) of oleic acid was measured.
耐熱水性として、90°Cの水に各試験片を8時間及び50時間浸漬し、皮膜の変化を目視で評価した。評価は、全く変化がなかった試験片を◎とし、若干変化があった試験片を○とし、変化があった試験片を△とし、著しく変化があった試験片を×とした。 As the hot water resistance, each test piece was immersed in water at 90 ° C. for 8 hours and 50 hours, and the change in the film was visually evaluated. In the evaluation, a test piece that did not change at all was rated as ◎, a test piece that changed slightly was marked as ◯, a test piece that changed was marked as △, and a test piece that changed markedly was marked as x.
これらを表1に示す。実施例1、2の試験片が特に優れているが、実施例3の試験片も従来の製品に相当する比較例1〜3の試験片と比べ、良好な結果であることがわかる。 These are shown in Table 1. Although the test piece of Examples 1 and 2 is especially excellent, it turns out that the test piece of Example 3 is also a favorable result compared with the test piece of Comparative Examples 1-3 corresponding to the conventional product.
比較例1〜3の試験片も防汚製品としてよく用いられるものに相当する。比較例1の試験片は、付着した油汚れが水で除去しやすい(つまり、水中油接触角が高い)が、空気中では油が付着しやすい(つまり、油接触角が低い)ものであることがわかる。比較例3の試験片は、油が付着しにくく、拭き取り掃除がしやすい(つまり、油接触角が高い)が、水洗いでは油が除去しにくい(つまり、水中油接触角が低い)ものである。比較例2の試験片は、比較例1の試験片に撥水及び撥油処理を施したものだが、本来の良好な性質(比較例1の長所)を失い、比較例3と同様の性質になっていることがわかる。すなわち、比較例1〜3の試験片はいずれも短所がある。 The test pieces of Comparative Examples 1 to 3 also correspond to those often used as antifouling products. In the test piece of Comparative Example 1, the adhered oil stains are easy to remove with water (that is, the oil-in-water contact angle is high), but the oil is easy to adhere in air (that is, the oil contact angle is low). I understand that. The test piece of Comparative Example 3 is hard to adhere to oil and easy to wipe off (that is, the oil contact angle is high), but oil is difficult to remove by washing with water (that is, the oil-in-water contact angle is low). . The test piece of Comparative Example 2 was obtained by subjecting the test piece of Comparative Example 1 to water and oil repellency treatment, but lost the original good properties (advantages of Comparative Example 1), and had the same properties as Comparative Example 3. You can see that That is, all the test pieces of Comparative Examples 1 to 3 have disadvantages.
これらに対し、実施例1〜3の試験片は比較例1〜3の長所を兼ね備えており、油が付着しにくく(つまり、油接触角が高く、油をはじくので拭き取りが容易)、油が付着した場合でも水で除去しやすい(つまり、水中油接触角が高く、水で油が除去しやすい)。
(実施例4)
On the other hand, the test pieces of Examples 1 to 3 have the advantages of Comparative Examples 1 to 3, and the oil is difficult to adhere (that is, the oil contact angle is high and the oil is repelled so that it can be easily wiped off). Even if it adheres, it is easy to remove with water (that is, the oil-in-water contact angle is high and the oil is easily removed with water).
( Example 4 )
ブラスト処理したアルミニウム製グリスフィルター用基材1を用意し、この基材1に実施例2のハイブリッド塗料をスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に30g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。そして、実施例1と同様の固化工程を行い、グリスフィルターを得た。
A blasted aluminum
このグリスフィルターを使用すると、油蒸気が付着しにくく、また付着した油汚れを水で容易に除去することができ、手入れの労力が低減された。
(実施例5)
When this grease filter was used, the oil vapor was less likely to adhere, and the adhered oil stain could be easily removed with water, and the labor for maintenance was reduced.
( Example 5 )
実施例1で用いたフッ素オリゴマー0.1g、上記ソーダ系水ガラス100g、上記アエロジル10g、酸化チタン顔料5g及び水400gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 A hybrid paint was prepared by mixing 0.1 g of the fluorine oligomer used in Example 1, 100 g of the soda-based water glass, 10 g of the Aerosil, 5 g of the titanium oxide pigment, and 400 g of water.
ブラスト処理したステンレス製キッチンシンク用基材1を用意し、この基材1にこのハイブリッド塗料をスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に200g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。そして、実施例1と同様の焼成工程を行った後、薬剤処理工程として、焼成工程後の塗布層2aを5%リン酸水溶液に10分浸漬した。こうして、キッチンシンクを得た。
A blasted stainless steel kitchen
このキッチンシンクを使用すると、キッチンで発生する油性汚れが付着しにくく(つまり、油性汚れをはじき)、また付着した油性汚れを水で容易に除去することができ、手入れの労力が低減された。
(参考例1)
When this kitchen sink is used, the oily dirt generated in the kitchen is difficult to adhere (that is, the oily dirt is repelled), and the attached oily dirt can be easily removed with water, and the maintenance labor is reduced.
(Reference Example 1)
実施例1で用いたフッ素オリゴマー0.5g、メタノールシリカゾル(日産化学)5g、TEOS(和光特級)0.5g及び25%アンモニア水0.5mlをエタノール25ml中で2時間反応させた。こうして、実施例1のフッ素オリゴマーを表面に固定化したフッ素オリゴマー修飾シリカゾルを得た。このフッ素オリゴマー修飾シリカゾルが低重合体付きアンカー粒子である。 0.5 g of the fluorine oligomer used in Example 1, 5 g of methanol silica sol (Nissan Chemical), 0.5 g of TEOS (Wako Special Grade) and 0.5 ml of 25% aqueous ammonia were reacted in 25 ml of ethanol for 2 hours. Thus, a fluorine oligomer-modified silica sol in which the fluorine oligomer of Example 1 was immobilized on the surface was obtained. This fluorine oligomer modified silica sol is an anchor particle with a low polymer.
フッ素オリゴマー修飾シリカゾル0.5g、2Kカリウム系水ガラス50g、水ガラス用硬化剤としてのリン酸アルミニウム(太平洋化学)10g、酸化チタン顔料1g、骨材としての珪石粉末(SP−3、雪印)5g及び水20gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 Fluoro-oligomer modified silica sol 0.5g, 2K potassium water glass 50g, aluminum phosphate (Pacific Chemical) 10g as a hardener for water glass, titanium oxide pigment 1g, silica stone powder (SP-3, snow mark) 5g as aggregate And 20 g of water were mixed to prepare a hybrid paint.
このハイブリッド塗料を基材1としてのアルミニウム板にスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に200g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。塗布層2aをもつ基材1を220°Cで1時間加熱した。こうして、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(参考例2)
This hybrid paint was applied to an aluminum plate as the
(Reference Example 2)
アンカー粒子としてのガラスフリット10g(日本フリット)、TEOS(和光特級)0.5g、バインドシラン(Amersham)0.5ml及び25%アンモニア水溶液0.5ml(関東化学)をアセトン50ml(和光純薬)に添加し、24時間攪拌し、ガラスフリット上にバインドシラン処理した。 Glass frit 10g (Nippon frit) as anchor particles, 0.5g TEOS (Wako special grade), 0.5ml bind silane (Amersham) and 0.5ml 25% aqueous ammonia solution (Kanto Chemical) into 50ml acetone (Wako Pure Chemical) The mixture was added, stirred for 24 hours, and treated with bind silane on a glass frit.
このバインドシラン処理済みのガラスフリット10g、アクリル酸モノマー5g、パーフルオロオキサイド100gをフッ素溶媒(アサクリーンAK225(旭硝子))150g中で反応させた。こうして、アクリル酸のフッ素オリゴマーを表面に修飾したガラスフリットを得た。この修飾ガラスフリットが低重合体付きアンカー粒子である。 10 g of this bound silane-treated glass frit, 5 g of acrylic acid monomer, and 100 g of perfluorooxide were reacted in 150 g of a fluorine solvent (Asaclean AK225 (Asahi Glass)). Thus, a glass frit having a surface modified with a fluorine oligomer of acrylic acid was obtained. This modified glass frit is an anchor particle with a low polymer.
この修飾ガラスフリット5g、上記カリウム系水ガラス50g、水ガラス用硬化剤としてのピロリン酸アルミニウム(太平洋化学)10g、顔料としてのダイピロキサイドブラック(♯9565、大日精化工業)1g及び水20gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 5 g of this modified glass frit, 50 g of the above potassium-based water glass, 10 g of aluminum pyrophosphate (Pacific Chemical) as a curing agent for water glass, 1 g of dipyroxide black (# 9565, Dainichi Seikagaku) as a pigment, and 20 g of water Mixed to prepare a hybrid paint.
このハイブリッド塗料を基材1としてのステンレス板にスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に200g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。塗布層2aをもつ基材1を180°Cで1時間加熱した。こうして、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(参考例3)
This hybrid paint was applied to a stainless steel plate as the
(Reference Example 3)
アンカー粒子としての上記珪石粉末10g、TEOS(和光特級)0.5g、上記バインドシラン0.5ml、25%アンモニア水溶液0.5ml(関東化学)をアセトン50ml(和光純薬)に添加し、24時間攪拌し、珪石粉末上にバインドシラン処理した。 10 g of the above silica stone powder as anchor particles, 0.5 g of TEOS (Wako Special Grade), 0.5 ml of the above bound silane, 0.5 ml of 25% aqueous ammonia solution (Kanto Chemical) are added to 50 ml of acetone (Wako Pure Chemical Industries) and 24 hours. Stir and bind silane treatment on the silica powder.
このバインドシラン処理済みの珪石粉末10g、アクリル酸モノマー5g、パーフルオロオキサイド100gをフッ素溶媒(アサクリーンAK225(旭硝子))150g中で反応させた。この修飾珪石粉末が低重合体付きアンカー粒子である。 10 g of this bound silane-treated silica powder, 5 g of acrylic acid monomer, and 100 g of perfluorooxide were reacted in 150 g of a fluorine solvent (Asaclean AK225 (Asahi Glass)). This modified silica powder is an anchor particle with a low polymer.
この修飾珪石粉末5g、上記カリウム系水ガラス50g、酸化チタン顔料1g及び水20gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 A hybrid paint was prepared by mixing 5 g of this modified silica powder, 50 g of the potassium-based water glass, 1 g of the titanium oxide pigment, and 20 g of water.
このハイブリッド塗料を基材1としての亜鉛めっき鋼鈑にスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に200g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。塗布層2aをもつ基材1を200°Cで3時間加熱した。さらに、3%リン酸水溶液に4時間浸漬した。こうして、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
(参考例4)
This hybrid paint was applied to a galvanized steel sheet as the
(Reference Example 4)
実施例1で用いたフッ素オリゴマー1.0g、上記ソーダ系水ガラス100g、コロイダルシリカ(ST−XS、日産化学)50g、顔料としてのリン酸ジルコニウム10g及び水100gを混合し、ハイブリッド塗料を調製した。 A hybrid paint was prepared by mixing 1.0 g of the fluorine oligomer used in Example 1, 100 g of the soda-based water glass, 50 g of colloidal silica (ST-XS, Nissan Chemical), 10 g of zirconium phosphate as a pigment, and 100 g of water. .
このハイブリッド塗料を基材1としてのガラス板にスプレー式で塗布した。こうして、基材1上に80g/m2の厚みの塗布層2aを形成した。塗布層2aをもつ基材1を150°Cで30分間加熱した。さらに、10%リン酸アンモニウム水溶液に3時間浸漬した。こうして、基材1上にハイブリッド皮膜2bを形成し、ハイブリッド皮膜付き製品を得た。
This hybrid paint was applied to a glass plate as the
以上において、本発明を実施例1〜5に即して説明したが、本発明は実施例1〜5に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the first to fifth embodiments. However, the present invention is not limited to the first to fifth embodiments, and it can be applied as appropriate without departing from the scope of the present invention. Not too long.
本発明は、レンジフィルタ、レンジフード、換気扇のファン、キッチンバック、ホワイトボード、建材等に利用可能である。 The present invention can be used for a range filter, a range hood, a fan for a ventilation fan, a kitchen bag, a white board, a building material, and the like.
1…基材
2a…塗膜層
2b…皮膜、ハイブリッド皮膜
DESCRIPTION OF
Claims (2)
該ハイブリッド皮膜は、主成分である無機ガラス質のマトリックス中に、両末端にフッ素含有基をもつオリゴマー及び/又はコオリゴマーである低重合体と、アンカー粒子とをそれぞれ混合し、前記アンカー粒子に前記低重合体をエステル結合、水素結合、配位結合、シロキサン結合又はアルコキシドを介した反応によって固定したものであることを特徴とするハイブリッド皮膜付き製品。 A substrate and a hybrid film having hydrophilicity and oil repellency formed on the substrate;
The hybrid coating is prepared by mixing an anchor particle with a low polymer that is an oligomer and / or a co-oligomer having fluorine-containing groups at both ends in an inorganic glassy matrix as a main component. A product with a hybrid film, wherein the low polymer is fixed by a reaction via an ester bond, a hydrogen bond, a coordination bond, a siloxane bond or an alkoxide .
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