JP7557136B2 - Coating and composition for forming coating - Google Patents
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Description
本開示は、被膜及び被膜形成用組成物に関する。 This disclosure relates to coatings and compositions for forming coatings.
従来、超撥液性を対象物の表面に付与しうる被膜が種々提案されている(なお、本明細書において、超撥液性を対象物の表面に付与しうる被膜を「超撥液性被膜」ということがある)。 Various coatings that can impart super-liquid repellency to the surface of an object have been proposed (note that in this specification, a coating that can impart super-liquid repellency to the surface of an object may be referred to as a "super-liquid repellent coating").
例えば、特許文献1には、重合性基を有する微粒子及び分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物を用いることで、超撥液性及び耐摩耗性を両立した超撥液性被膜を形成できることが開示されている。特許文献2には、フッ素原子を含む被膜であって、被膜の諸性能を適切に制御することで、超撥液性及び耐摩耗性を両立した超撥液性被膜を形成できる技術が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses that a super-liquid-repellent coating that combines super-liquid repellency and abrasion resistance can be formed by using fine particles with polymerizable groups and a compound that has two or more polymerizable groups in the molecule. Patent Document 2 discloses a technology that can form a super-liquid-repellent coating that combines super-liquid repellency and abrasion resistance by appropriately controlling the various properties of a coating that contains fluorine atoms.
本開示は、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高い被膜及び該被膜を形成することができる被膜形成用組成物を提供することを目的とする。 The present disclosure aims to provide a coating that has excellent liquid repellency and abrasion resistance while also having high hardness, and a coating-forming composition capable of forming such a coating.
すなわち、本開示は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項1
微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子と、第2の重合体とを含み、
前記第1の重合体及び前記第2の重合体の少なくとも一方は、アルキル基又はフルオロアルキル基を有し、かつ、
前記第2の重合体は、分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物に基づく構造単位を有する重合体を含み、
前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である、被膜。
項2
前記微粒子の比表面積が30~700m2/gである、項1に記載の被膜。
項3
前記第1の重合体は、下記一般式(1):
That is, the present disclosure includes, for example, the subject matter described in the following sections:
Item 1
The composite particle includes a fine particle coated with a first polymer and a second polymer,
At least one of the first polymer and the second polymer has an alkyl group or a fluoroalkyl group, and
the second polymer includes a polymer having a structural unit based on a compound having two or more polymerizable groups in the molecule,
The fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
Item 2
2. The coating according to item 1, wherein the fine particles have a specific surface area of 30 to 700 m 2 /g.
Item 3
The first polymer is represented by the following general formula (1):
項4
少なくとも一種の微粒子を含む被膜であって、
水の接触角が、150°以上であり、
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が150°以上であり、鉛筆硬度が2B以上である、被膜。
項5
前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である、項4に記載の被膜。
項6
前記微粒子の比表面積が30~700m2/gである、項4又は5に記載の被膜。
項7
被膜形成用組成物であって、
微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子;及び
分子内に2つ以上の重合性基を有する、少なくとも一種の化合物を含み、
前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である、被膜形成用組成物。
項7-1
前記第1の重合体は、上述の一般式(1)で表される化合物に基づく構造単位を有する重合体を含む、項7に記載の被膜形成用組成物。
項8
前記微粒子の比表面積が30~700m2/gである、項7に記載の被膜形成用組成物。項9
硬化後の被膜は、
水の接触角が、150°以上であり、
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が、150°以上であり、鉛筆硬度が2B以上である、項7又は8に記載の被膜形成用組成物。
Item 4
A coating comprising at least one type of particulate,
The contact angle of water is 150° or more,
A coating having a water contact angle of 150° or more after rubbing 100 times with a paper cloth under a load of 100 g and a pencil hardness of 2B or more.
Item 5
Item 5. The coating according to item 4, wherein the fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
Item 6
Item 6. The coating according to item 4 or 5, wherein the fine particles have a specific surface area of 30 to 700 m 2 /g.
Item 7
A coating composition comprising:
Composite particles in which fine particles are coated with a first polymer; and at least one compound having two or more polymerizable groups in the molecule,
The coating composition, wherein the fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
Item 7-1
Item 8. The coating composition according to Item 7, wherein the first polymer comprises a polymer having a structural unit based on the compound represented by the general formula (1).
Item 8
Item 8. The coating composition according to item 7, wherein the fine particles have a specific surface area of 30 to 700 m 2 /g.
After hardening, the coating is
The contact angle of water is 150° or more,
Item 9. The coating composition according to item 7 or 8, wherein the water contact angle after rubbing a paper cloth with a load of 100 g 100 times is 150° or more and the pencil hardness is 2B or more.
本開示の被膜は、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高い。また、本開示の被膜形成用組成物によれば、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高い被膜を形成することができる。 The coating of the present disclosure has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, while also having high hardness. Furthermore, the coating composition of the present disclosure can form a coating that has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, while also having high hardness.
超撥液性被膜に対しては、近年、超撥液性及び耐摩耗性に加えて、硬度を高くすることが求められている。なぜなら、硬度を高くすることによって、被膜が摩耗されたとしても剥がれがにくくなって、超撥液性被膜の耐久性が向上するからである。この点、従来の超撥液性被膜は、超撥液性及び耐摩耗性に優れるものの、硬度が比較的低く、硬度を高めるという観点の検討は詳細にはなされていない。 In recent years, there has been a demand for super-liquid-repellent coatings to have high hardness in addition to super-liquid-repellency and abrasion resistance. This is because by increasing the hardness, the coating becomes less likely to peel off even if it is worn away, improving the durability of the super-liquid-repellent coating. In this regard, while conventional super-liquid-repellent coatings have excellent super-liquid-repellency and abrasion resistance, their hardness is relatively low, and no detailed study has been conducted on the perspective of increasing hardness.
本発明者らは、かかる事情に鑑み、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高い被膜を形成することを目的として鋭意研究を重ねた。その結果、被膜中に平均粒子径が1μm以上である微粒子を構成要素として少なくとも含有させることで、上記目的を達成できることを見出した。一般的には、被膜に含まれる微粒子は、その平均粒子径を小さくすることで(例えば、1μm以下のナノオーダーとすることで)、被膜の諸性能が向上すると認識されているところ、本発明者らは、逆に微粒子の平均粒子径を大きくすることが、超撥液性及び耐摩耗性を維持しつつ、硬度を向上させることにつながることを見出している。 In view of the above circumstances, the present inventors have conducted extensive research with the aim of forming a coating that has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance while also having high hardness. As a result, they have found that the above-mentioned object can be achieved by including at least fine particles with an average particle size of 1 μm or more as a component in the coating. It is generally recognized that the performance of a coating is improved by reducing the average particle size of the fine particles contained in the coating (for example, by making the average particle size of the fine particles smaller, on the nano-order of 1 μm or less). However, the present inventors have found that, conversely, increasing the average particle size of the fine particles leads to improved hardness while maintaining super-liquid repellency and abrasion resistance.
以下、本開示の実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書中において、「含有」及び「含む」なる表現については、「含有」、「含む」、「実質的にからなる」及び「のみからなる」という概念を含む。 Embodiments of the present disclosure are described in detail below. In this specification, the expressions "contain" and "include" include the concepts of "contain," "include," "consist essentially of," and "consist only of."
本明細書において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を夫々最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値と任意に組み合わせることができる。本明細書に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値又は実施例から一義的に導き出せる値に置き換えてもよい。 In this specification, a numerical range indicated using "~" indicates a range that includes the numerical values before and after "~" as the minimum and maximum values, respectively. In the numerical ranges described in stages in this specification, the upper limit or lower limit of a numerical range in a certain stage can be arbitrarily combined with the upper limit or lower limit of a numerical range in another stage. In the numerical ranges described in this specification, the upper limit or lower limit of the numerical range may be replaced with a value shown in an example or a value that can be unambiguously derived from an example.
本開示の被膜は、被膜A及び被膜Bの2種類に大別することができる。被膜A及び被膜Bのいずれにおいても、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度が高いものである。以下、被膜A及び被膜Bを順に説明する。 The coatings disclosed herein can be broadly divided into two types: Coating A and Coating B. Both Coating A and Coating B have excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, while also having high hardness. Coating A and Coating B will be described in turn below.
1.被膜A
本開示の被膜Aは、微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子と、第2の重合体とを少なくとも含む。本開示の被膜Aにおいて、前記第1の重合体及び前記第2の重合体の少なくとも一方は、アルキル基又はフルオロアルキル基を有し、かつ、前記第2の重合体は、分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物に基づく構造単位を有する重合体を含み、前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である。
1. Coating A
Coating A of the present disclosure includes at least a composite particle in which a fine particle is coated with a first polymer, and a second polymer, wherein at least one of the first polymer and the second polymer has an alkyl group or a fluoroalkyl group, and the second polymer includes a polymer having a structural unit based on a compound having two or more polymerizable groups in the molecule, and the fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
(複合粒子)
本開示の被膜Aにおいて、複合粒子は、微粒子が第1の重合体で被覆されてなる。特に、複合粒子は、微粒子の表面と第1の重合体とが化学結合を形成している。化学結合は、例えば、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合及びファンデルワールス力等を挙げることができ、好ましくは共有結合である。
(Composite particles)
In the coating A of the present disclosure, the composite particle is formed by coating a fine particle with a first polymer. In particular, in the composite particle, the surface of the fine particle and the first polymer form a chemical bond. Examples of the chemical bond include a covalent bond, a coordinate bond, an ionic bond, a hydrogen bond, and a van der Waals force, and the like, and a covalent bond is preferable.
微粒子の種類は特に限定されず、例えば、シリカ微粒子、その他の金属酸化物微粒子、カーボンブラック、フラーレン及びカーボンナノチューブ等を挙げることができる。被膜Aが硬くなりやすいという点で、微粒子はシリカであることが好ましい。 The type of fine particles is not particularly limited, and examples include silica fine particles, other metal oxide fine particles, carbon black, fullerenes, and carbon nanotubes. Since coating A tends to become hard, it is preferable that the fine particles are silica.
前記微粒子の平均粒子径は1μm以上である。微粒子の平均粒子径が1μm未満となると、所望の硬さを有する被膜とならない。前記微粒子の平均粒子径は、2μm以上であることがより好ましい。前記微粒子の平均粒子径の上限は特に限定されず、例えば、5μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましい。 The average particle diameter of the microparticles is 1 μm or more. If the average particle diameter of the microparticles is less than 1 μm, the coating will not have the desired hardness. It is more preferable that the average particle diameter of the microparticles is 2 μm or more. There is no particular upper limit to the average particle diameter of the microparticles, and for example, it is preferably 5 μm or less, and more preferably 3 μm or less.
本開示の被膜Aにおいて、前記微粒子の平均粒子径の測定方法は、以下に示す手順に従う。まず、被膜を加熱処理することで、被膜中の有機成分を焼失させ、これにより、被膜A中の微粒子を分離することができる。加熱処理は、窒素ガス雰囲気下、300℃で3時間行う。得られた微粒子を、走査型電子顕微鏡によって直接観察し、撮影画像中の微粒子を200個選択して、これらの円相当径を計測して算術平均した値を、被膜A中の微粒子の平均粒子径とする。なお、本明細書では、微粒子の平均粒子径とは、微粒子の一次粒子の平均粒子径のことをいう。 In the coating A of the present disclosure, the method for measuring the average particle diameter of the fine particles follows the procedure shown below. First, the coating is heat-treated to burn off the organic components in the coating, thereby separating the fine particles in coating A. The heat treatment is performed at 300°C for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere. The obtained fine particles are directly observed with a scanning electron microscope, and 200 fine particles in the captured image are selected and their circle-equivalent diameters are measured. The arithmetic mean value is taken as the average particle diameter of the fine particles in coating A. In this specification, the average particle diameter of the fine particles refers to the average particle diameter of the primary particles of the fine particles.
前記微粒子の比表面積は特に限定されず、例えば、被膜の硬度が向上しやすい点で、30~700m2/gであることが好ましく、100~300m2/gであることがさらに好ましい。 The specific surface area of the fine particles is not particularly limited, and is preferably from 30 to 700 m 2 /g, and more preferably from 100 to 300 m 2 /g, in that the hardness of the coating is easily improved.
本開示の被膜Aにおいて、前記微粒子の比表面積は、BET法によって計測された値(いわゆるBET比表面積)を意味する。被膜Aから比表面積を計測するための微粒子を分離させる方法は、前述の被膜A中の微粒子の平均粒子径の測定方法における微粒子の分離方法と同様である。 In the coating A of the present disclosure, the specific surface area of the fine particles refers to a value measured by the BET method (so-called BET specific surface area). The method for isolating the fine particles from coating A to measure the specific surface area is the same as the method for isolating the fine particles in the method for measuring the average particle size of the fine particles in coating A described above.
微粒子の形状も特に限定されず、例えば、球状、楕円球状等を挙げることができ、また、異形状等の不定形粒子であってもよい。 The shape of the microparticles is not particularly limited, and may be, for example, spherical, elliptical, or irregularly shaped.
微粒子を被覆している第1の重合体の種類は特に限定されず、例えば、公知の高分子化合物を広く採用することができる。第1の重合体は、例えば、フッ素原子を有していてもよいし、フッ素原子を有していなくてもよい。 The type of the first polymer that coats the fine particles is not particularly limited, and for example, a wide variety of known polymer compounds can be used. The first polymer may, for example, contain fluorine atoms or may not contain fluorine atoms.
第1の重合体は、例えば、下記式(1)で表される化合物に基づく構造単位を有する重合体を含むことができる。念のための注記に過ぎないが、本明細書において、「化合物に基づく構造単位」とは、斯かる化合物が重合された場合に形成される繰り返しの構成単位を示し、化合物そのものを示すわけではない。 The first polymer may include, for example, a polymer having a structural unit based on a compound represented by the following formula (1). As a precautionary note, in this specification, "structural unit based on a compound" refers to a repeating constituent unit formed when such a compound is polymerized, and does not refer to the compound itself.
前記式(1)中、Xは、水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、CFX1X2基(但し、X1およびX2は、同一又は異なって、水素原子、フッ素原子又は塩素原子である。)、シアノ基、炭素数1~6の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、置換又は非置換のベンジル基、置換又は非置換のフェニル基、若しくは炭素数1~20の直鎖状又は分岐状アルキル基を示す。Xが炭素数3以上のアルキル基である場合、これらは環状又は非環状のいずれであってもよく、その炭素数は、好ましくは1~10、より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~2である。Xがフルオロアルキル基である場合、これらは環状又は非環状のいずれであってもよい。また、アルキル基及びフルオロアルキル基の炭素数はいずれも、好ましくは1~6、より好ましくは1~4、さらに好ましくは1~2である。 In the formula (1), X represents a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, a CFX 1 X 2 group (wherein X 1 and X 2 are the same or different and are a hydrogen atom, a fluorine atom, or a chlorine atom), a cyano group, a linear or branched fluoroalkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted benzyl group, a substituted or unsubstituted phenyl group, or a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. When X is an alkyl group having 3 or more carbon atoms, it may be either cyclic or non-cyclic, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 10, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 2. When X is a fluoroalkyl group, it may be either cyclic or non-cyclic. In addition, the number of carbon atoms of both the alkyl group and the fluoroalkyl group is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 4, and even more preferably 1 to 2.
前記式(1)中、Yは、直接結合、酸素原子を有していてもよい炭素数1~10の炭化水素基、-CH2CH2N(R1)SO2-基(但し、R1は炭素数1~4のアルキル基であり、式の右端がRaに、左端がOにそれぞれ結合している。)、-CH2CH(OY1)CH2-基(但し、Y1は水素原子またはアセチル基であり、式の右端がRaに、左端がOにそれぞれ結合している。)、又は-(CH2)nSO2-基(nは1~10であり、式の右端がRaに、左端がOにそれぞれ結合している。)を示す。「直接結合」とは、前記式(1)において、Yの両端のRaとOとが直接結合していることを意味し、つまりは、Yは元素を含まないことを意味する。Yが炭素数1~10の炭化水素基である場合、具体的には、炭素数1~10のアルキレン基であり、好ましくは炭素数1~6のアルキレン基、さらに好ましくは炭素数1~2のアルキレン基である。 In the formula (1), Y represents a direct bond, a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms which may have an oxygen atom, a -CH2CH2N ( R1 ) SO2- group (wherein R1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and the right end of the formula is bonded to R a and the left end is bonded to O), a -CH2CH ( OY1 ) CH2- group (wherein Y1 is a hydrogen atom or an acetyl group, and the right end of the formula is bonded to R a and the left end is bonded to O), or a -( CH2 ) nSO2- group (n is 1 to 10, and the right end of the formula is bonded to R a and the left end is bonded to O). A "direct bond" means that in the formula (1), R a and O at both ends of Y are directly bonded, which means that Y does not contain an element. When Y is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, it is specifically an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms.
前記式(1)中、Raは炭素数20以下の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数6以下の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、若しくは分子量400~5000のポリエーテル基又は分子量400~5000のフルオロポリエーテル基を示す。フルオロアルキル基は、例えば、パーフルオロアルキル基であることが好ましく、フルオロポリエーテル基は、例えば、パーフルオロポリエーテル基であることが好ましい。 In the formula (1), R a represents a linear or branched alkyl group having 20 or less carbon atoms, a linear or branched fluoroalkyl group having 6 or less carbon atoms, or a polyether group having a molecular weight of 400 to 5000, or a fluoropolyether group having a molecular weight of 400 to 5000. The fluoroalkyl group is preferably, for example, a perfluoroalkyl group, and the fluoropolyether group is preferably, for example, a perfluoropolyether group.
式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば、前述の特許文献1に開示されているアクリル酸エステルを広く挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by formula (1) include the acrylic acid esters disclosed in the above-mentioned Patent Document 1.
中でも、撥水性及び撥油性に優れるという観点から、式(1)で表される化合物は、Xが水素原子又はフッ素原子であり、Yが炭素数1~10のアルキレン基(好ましくは炭素数1~6のアルキレン基、さらに好ましくは炭素数1~2のアルキレン基)であり、Raが炭素数2~20の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数2~6の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基、若しくは分子量400~5000のポリエーテル基又はフルオロポリエーテル基である組み合わせを挙げることができる。より好ましい式(1)で表される化合物は、Xが水素原子、Yが炭素数1~2のアルキレン基、Raが炭素数2~6の直鎖状又は分岐状のフルオロアルキル基である。 Among these, from the viewpoint of excellent water repellency and oil repellency, the compound represented by formula (1) may be a combination in which X is a hydrogen atom or a fluorine atom, Y is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms), and R a is a linear or branched alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, a linear or branched fluoroalkyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a polyether group or fluoropolyether group having a molecular weight of 400 to 5000. More preferred compounds represented by formula (1) are those in which X is a hydrogen atom, Y is an alkylene group having 1 to 2 carbon atoms, and R a is a linear or branched fluoroalkyl group having 2 to 6 carbon atoms.
式(1)で表される化合物の具体な化合物を例示すると、フルオロアルキル基の炭素数が1~6のフルオロアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。 Specific examples of compounds represented by formula (1) include fluoroalkyl (meth)acrylates in which the fluoroalkyl group has 1 to 6 carbon atoms.
第1の重合体が式(1)で表される化合物に基づく構造単位を有する重合体を含む場合、重合体に含まれる式(1)で表される化合物に基づく構造単位は1種単独及び2種以上のいずれであってもよい。 When the first polymer contains a polymer having a structural unit based on a compound represented by formula (1), the structural unit based on the compound represented by formula (1) contained in the polymer may be of one type alone or two or more types.
第1の重合体の分子量は特に限定されず、例えば、公知のラジカル重合で形成される程度の質量平均分子量の範囲とすることができる。第1の重合体は、ただ一種の構造単位で形成されるホモポリマーであってもよいし、二種以上の構造単位で形成されるコポリマーであってもよい。コポリマーである場合、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー等のいずれの形態であってもよい。 The molecular weight of the first polymer is not particularly limited, and can be, for example, within the range of mass average molecular weight formed by known radical polymerization. The first polymer may be a homopolymer formed of only one type of structural unit, or a copolymer formed of two or more structural units. If it is a copolymer, it may be in any form, such as a random copolymer or a block copolymer.
第1の重合体は、式(1)で表される化合物に基づく構造単位を有する重合体のみで形成されていてもよいし、式(1)で表される化合物に基づく構造単位以外の構造単位を有することもできる。第1の重合体に含まれる式(1)で表される化合物に基づく構造単位の総含有量は、例えば、50質量%以上であり、80質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることが特に好ましい。 The first polymer may be formed only of a polymer having a structural unit based on the compound represented by formula (1), or may have structural units other than the structural unit based on the compound represented by formula (1). The total content of structural units based on the compound represented by formula (1) contained in the first polymer is, for example, 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 99% by mass or more.
複合粒子を製造する方法は特に限定されず、例えば、公知の方法を広く採用することができる。例えば、後記するように、表面に重合性基又は重合に関与する官能基を有する微粒子と、式(1)で表される化合物とを用いて製造することができる。 The method for producing the composite particles is not particularly limited, and for example, a wide variety of known methods can be used. For example, as described below, the composite particles can be produced using fine particles having polymerizable groups or functional groups involved in polymerization on the surface and a compound represented by formula (1).
(第2の重合体)
本開示の被膜Aにおいて、第2の重合体は、被膜のバインダーとしての役割を果たし得る成分である。前記第2の重合体は、分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物に基づく構造単位を有する重合体を含む。斯かる構造単位を有する限り、第2の重合体の種類は特に限定されず、公知の重合体を広く使用することができる。
(Second Polymer)
In the coating A of the present disclosure, the second polymer is a component that can act as a binder for the coating. The second polymer includes a polymer having a structural unit based on a compound having two or more polymerizable groups in the molecule. As long as the second polymer has such a structural unit, the type of the second polymer is not particularly limited, and a wide variety of known polymers can be used.
分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物の種類は特に限定されず、例えば、公知の化合物を広く採用することができる。分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物は、例えば、フルオロアルキル基を有していてもよいし、フルオロアルキル基を有していなくてもよい。重合性基は特に限定されず、例えば、逐次重合性基として、イソシアネート基、水酸基、アミン基、カルボキシ基などがあげられ、連鎖重合性基として、ラジカル重合性基、カチオン重合性基及びアニオン重合性基等が挙げられ、最も汎用的なラジカル重合性基の具体例として、ビニル基、(メタ)アクリル基、スチリル基、マレイミド基等が挙げられる。特に、分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物は、後記する硬化剤であることが好ましい。分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物において、重合性基の上限は、例えば6とすることができる。 The type of compound having two or more polymerizable groups in the molecule is not particularly limited, and for example, known compounds can be widely used. The compound having two or more polymerizable groups in the molecule may have, for example, a fluoroalkyl group, or may not have a fluoroalkyl group. The polymerizable group is not particularly limited, and for example, the sequential polymerizable group may be an isocyanate group, a hydroxyl group, an amine group, a carboxyl group, etc., and the chain polymerizable group may be a radical polymerizable group, a cationic polymerizable group, and an anionic polymerizable group, etc., and specific examples of the most commonly used radical polymerizable group include a vinyl group, a (meth)acrylic group, a styryl group, and a maleimide group. In particular, the compound having two or more polymerizable groups in the molecule is preferably a curing agent described later. In the compound having two or more polymerizable groups in the molecule, the upper limit of the polymerizable group may be, for example, 6.
第2の重合体としては、例えば、各種の熱硬化性樹脂が硬化剤で架橋された構造を有する重合体を挙げることができる。以下、熱硬化性樹脂及び硬化剤を説明する。 The second polymer may be, for example, a polymer having a structure in which various thermosetting resins are crosslinked with a curing agent. Thermosetting resins and curing agents are described below.
<熱硬化性樹脂>
熱硬化性樹脂は、フルオロアルキル基を有していてもよいし、フルオロアルキル基を有していなくてもよい。被膜の撥水性が向上しやすいという観点から、熱硬化性樹脂はフルオロアルキル基を有していることが好ましい。
<Thermosetting resin>
The thermosetting resin may or may not have a fluoroalkyl group. From the viewpoint of easily improving the water repellency of the coating, it is preferable that the thermosetting resin has a fluoroalkyl group.
熱硬化性樹脂は、例えば、後記する硬化剤と熱により反応して硬化反応が進行する化合物であることが好ましい。従って、熱硬化性樹脂は、例えば、分子中に水酸基、カルボキシ基、アミノ基、チオール基、イソシアネート基等の反応性官能基を有する化合物であることが好ましい。この場合において、斯かる化合物はさらに、フルオロアルキル基を有していることが好ましい。 The thermosetting resin is preferably a compound that reacts with a curing agent (described later) by heat to cause a curing reaction. Therefore, the thermosetting resin is preferably a compound that has a reactive functional group in the molecule, such as a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a thiol group, or an isocyanate group. In this case, it is preferable that such a compound further has a fluoroalkyl group.
このような観点から、熱硬化性樹脂としては、反応性官能基を有する含フッ素重合体を適用することが好ましい。含フッ素重合体としては、例えば、
(a)テトラフルオロエチレン構造単位、
(b)水酸基とカルボキシル基とを含まない非芳香族系のビニルエステルモノマー構造単位、
(c)芳香族基とカルボキシル基とを含まない水酸基含有ビニルモノマー構造単位、
(e)水酸基と芳香族基とを含まないカルボキシル基含有モノマー構造単位および
(f)その他モノマー構造単位(ただし、(d)水酸基とカルボキシル基とを含まない芳香族基含有モノマー構造単位を含まない)
からなる重合体を挙げることができる。以下、この重合体を「重合体F」と表記する。熱硬化性樹脂が重合体Fである場合、被膜の耐水性が特に向上する。
From this viewpoint, it is preferable to use a fluorine-containing polymer having a reactive functional group as the thermosetting resin. Examples of the fluorine-containing polymer include
(a) a tetrafluoroethylene structural unit,
(b) a non-aromatic vinyl ester monomer structural unit not containing a hydroxyl group or a carboxyl group;
(c) a hydroxyl group-containing vinyl monomer structural unit not containing an aromatic group or a carboxyl group,
(e) a carboxyl group-containing monomer structural unit not containing a hydroxyl group or an aromatic group, and (f) other monomer structural units (excluding (d) an aromatic group-containing monomer structural unit not containing a hydroxyl group or a carboxyl group).
Hereinafter, this polymer will be referred to as "Polymer F." When the thermosetting resin is Polymer F, the water resistance of the coating is particularly improved.
前記(a)テトラフルオロエチレン構造単位の含有割合は、重合体Fの全量中、下限が20モル%、好ましくは30モル%、より好ましくは40モル%、特に好ましくは42モル%であり、上限が49モル%、好ましくは47モル%である。 The content ratio of the (a) tetrafluoroethylene structural unit in the total amount of polymer F has a lower limit of 20 mol%, preferably 30 mol%, more preferably 40 mol%, and particularly preferably 42 mol%, and an upper limit of 49 mol%, preferably 47 mol%.
前記非芳香族系のビニルエステルモノマー構造単位(b)を与えるモノマーとしては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、イソ酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニルなどの1種または2種以上があげられる。これらのモノマーは水酸基とカルボキシル基とを含まない非芳香族系モノマーである。特に好ましい非芳香族系のビニルエステルモノマー構造単位(b)を与えるモノマーは、耐候性等に優れる点からバーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル及び酢酸ビニルからなる群より選ばれる1種である。これらのなかでも耐薬品性の点から、非芳香族系カルボン酸ビニルエステル、特にカルボン酸の炭素数が6以上のカルボン酸ビニルエステル、さらに好ましくはカルボン酸の炭素数が9以上のカルボン酸ビニルエステルが好ましい。カルボン酸ビニルエステルにおけるカルボン酸の炭素数の上限は20以下、さらには15以下が好ましい。具体例としてはバーサチック酸ビニルが最も好ましい。 Examples of monomers that provide the non-aromatic vinyl ester monomer structural unit (b) include one or more of vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, and vinyl cyclohexylcarboxylate. These monomers are non-aromatic monomers that do not contain hydroxyl groups and carboxyl groups. A particularly preferred monomer that provides the non-aromatic vinyl ester monomer structural unit (b) is one selected from the group consisting of vinyl versatate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl cyclohexylcarboxylate, and vinyl acetate, in terms of excellent weather resistance, etc. Among these, non-aromatic vinyl carboxylates, particularly vinyl carboxylates having 6 or more carbon atoms in the carboxylic acid, and more preferably vinyl carboxylates having 9 or more carbon atoms in the carboxylic acid, are preferred in terms of chemical resistance. The upper limit of the number of carbon atoms in the carboxylic acid in the vinyl carboxylate is 20 or less, and more preferably 15 or less. As a specific example, vinyl versatate is the most preferred.
前記非芳香族系のビニルエステルモノマー構造単位(b)の含有割合は、重合体Fの全量中、下限が25モル%、好ましくは30モル%であり、上限が69.9モル%、好ましくは60モル%、より好ましくは43モル%、特に好ましくは40モル%である。 The content of the non-aromatic vinyl ester monomer structural unit (b) in the total amount of polymer F has a lower limit of 25 mol%, preferably 30 mol%, and an upper limit of 69.9 mol%, preferably 60 mol%, more preferably 43 mol%, and particularly preferably 40 mol%.
前記水酸基含有ビニルモノマー構造単位(c)を与えるモノマーはカルボキシル基を含まない非芳香族系のモノマーであり、たとえば式(2)で表わされるヒドロキシアルキルビニルエーテル又はヒドロキシアルキルアリルエーテルがあげられる。
CH2=CHR10 (2)
The monomer which gives the hydroxyl group-containing vinyl monomer structural unit (c) is a non-aromatic monomer which does not contain a carboxyl group, and examples thereof include hydroxyalkyl vinyl ethers or hydroxyalkyl allyl ethers represented by the formula (2).
CH 2 =CHR 10 (2)
ここで、式(2)中、R10は-OR20または-CH2OR20(ただし、R20は水酸基を有するアルキル基である。)を表す。R20としては、たとえば炭素数1~8の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基に1~3個、好ましくは1個の水酸基が結合したものである。例としては、2-ヒドロキシエチルビニルエーテル、3-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピルビニルエーテル、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、4-ヒドロキシ-2-メチルブチルビニルエーテル、5-ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6-ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルアリルエーテル、4-ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルなどの1種または2種以上が挙げられる。中でも、前記水酸基含有ビニルモノマー構造単位(c)を与えるモノマーは、4-ヒドロキシブチルビニルエーテル、2-ヒドロキシエチルビニルエーテルが好ましい。 Here, in formula (2), R 10 represents -OR 20 or -CH 2 OR 20 (wherein R 20 is an alkyl group having a hydroxyl group). R 20 is, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms to which 1 to 3, preferably 1, hydroxyl groups are bonded. Examples include one or more of 2-hydroxyethyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxy-2-methylpropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxy-2-methylbutyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, and glycerol monoallyl ether. Among these, the monomer that provides the hydroxyl group-containing vinyl monomer structural unit (c) is preferably 4-hydroxybutyl vinyl ether or 2-hydroxyethyl vinyl ether.
この水酸基含有ビニルモノマー構造単位(c)の存在によって、被膜の加工性、耐衝撃性、耐汚染性を改善することができる。 The presence of this hydroxyl group-containing vinyl monomer structural unit (c) can improve the processability, impact resistance, and stain resistance of the coating.
水酸基含有ビニルモノマー構造単位(c)の含有割合は、重合体Fの全量中、下限が8モル%、好ましくは10モル%であり、さらに好ましくは15モル%、上限が30モル%、好ましくは20モル%である。 The content of the hydroxyl group-containing vinyl monomer structural unit (c) in the total amount of polymer F has a lower limit of 8 mol%, preferably 10 mol%, and more preferably 15 mol%, and an upper limit of 30 mol%, preferably 20 mol%.
重合体Fは基本的には(a)、(b)及び(c)(ただし、各単位の内では2種以上共重合してもよい)構成することができるが、10モル%までは他の共重合可能なモノマー構造単位(f)を含むことができる。他の共重合可能なモノマー構造単位(f)は、前記(a)、(b)および(c)のほか芳香族基含有モノマー構造単位(d)およびカルボキシル基含有モノマー構造単位(e)以外のモノマー構造単位である。 Polymer F can basically be composed of (a), (b) and (c) (however, two or more of each unit may be copolymerized), but can contain up to 10 mol % of other copolymerizable monomer structural units (f). The other copolymerizable monomer structural units (f) are monomer structural units other than the above-mentioned (a), (b) and (c), as well as the aromatic group-containing monomer structural unit (d) and the carboxyl group-containing monomer structural unit (e).
他の共重合可能なモノマー構造単位(f)を与えるモノマーとしては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル;エチレン、プロピレン、n-ブテン、イソブテンなどの非フッ素系のオレフィン等が挙げられる。他の共重合可能なモノマー構造単位(f)が含まれる場合、その含有割合は、重合体F中、10モル%以下、好ましくは5モル%未満、さらに好ましくは4モル%以下である。 Examples of monomers that provide the other copolymerizable monomer structural unit (f) include alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether and ethyl vinyl ether; and non-fluorinated olefins such as ethylene, propylene, n-butene, and isobutene. When the other copolymerizable monomer structural unit (f) is contained, its content in polymer F is 10 mol % or less, preferably less than 5 mol %, and more preferably 4 mol % or less.
重合体Fはさらに、(d)水酸基とカルボキシル基とを含まない芳香族基含有モノマー構造単位を含むこともできる。(d)水酸基とカルボキシル基とを含まない芳香族基含有モノマー構造単位としては、例えば、安息香酸ビニル、パラ-t-ブチル安息香酸ビニルなどの安息香酸ビニルモノマーなどの1種または2種以上が挙げられ、特にパラ-t-ブチル安息香酸ビニル、さらには安息香酸ビニルが好ましい。 Polymer F may further contain (d) an aromatic group-containing monomer structural unit that does not contain a hydroxyl group or a carboxyl group. (d) Examples of aromatic group-containing monomer structural units that do not contain a hydroxyl group or a carboxyl group include one or more types of vinyl benzoate monomers such as vinyl benzoate and vinyl para-t-butylbenzoate, with vinyl para-t-butylbenzoate and vinyl benzoate being particularly preferred.
芳香族基含有モノマー構造単位(d)の含有割合は、重合体F中、下限が2モル%、好ましくは4モル%であり、上限は15モル%、好ましくは10モル%、より好ましくは8モル%である。 The content of aromatic group-containing monomer structural unit (d) in polymer F has a lower limit of 2 mol%, preferably 4 mol%, and an upper limit of 15 mol%, preferably 10 mol%, more preferably 8 mol%.
重合体Fはさらに、(e)水酸基と芳香族基とを含まないカルボキシル基含有モノマー構造単位を含むこともできる。カルボキシル基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル酢酸、クロトン酸、桂皮酸、3-アリルオキシプロピオン酸、イタコン酸、イタコン酸モノエステル、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、マレイン酸無水物、フマル酸、フマル酸モノエステル、フタル酸ビニル、ピロメリット酸ビニルなどの1種または2種以上が挙げられる。中でも、単独重合性の低いクロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル、フマル酸、フマル酸モノエステル、3-アリルオキシプロピオン酸が好ましい。 Polymer F may further contain (e) a carboxyl group-containing monomer structural unit that does not contain a hydroxyl group or an aromatic group. Examples of the carboxyl group-containing monomer include one or more of acrylic acid, methacrylic acid, vinyl acetic acid, crotonic acid, cinnamic acid, 3-allyloxypropionic acid, itaconic acid, itaconic acid monoester, maleic acid, maleic acid monoester, maleic acid anhydride, fumaric acid, fumaric acid monoester, vinyl phthalate, and vinyl pyromellitic acid. Among these, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, maleic acid monoester, fumaric acid, fumaric acid monoester, and 3-allyloxypropionic acid, which have low homopolymerizability, are preferred.
カルボキシル基含有モノマー構造単位(e)の含有割合は、重合体F中、下限が0.1モル%、好ましくは0.4モル%であり、上限が2.0モル%、好ましくは1.5モル%である。 The content of the carboxyl group-containing monomer structural unit (e) in polymer F has a lower limit of 0.1 mol%, preferably 0.4 mol%, and an upper limit of 2.0 mol%, preferably 1.5 mol%.
重合体Fは、テトラヒドロフランを溶離液として用いるゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定する数平均分子量は、例えば、1000から1000000、好ましくは3000から50000である。示差走査熱量計(DSC)により求める重合体Fのガラス転移温度(2nd run)は、例えば、10~60℃、好ましくは20~40℃である。重合体Fの製造方法も特に限定されず、公知の製造方法を広く採用することができる。また、重合体Fは市販品等からの入手も可能である。 The number average molecular weight of polymer F, as measured by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as an eluent, is, for example, 1,000 to 1,000,000, preferably 3,000 to 50,000. The glass transition temperature (2nd run) of polymer F, as measured by differential scanning calorimetry (DSC), is, for example, 10 to 60°C, preferably 20 to 40°C. The method for producing polymer F is not particularly limited, and a wide variety of known production methods can be used. Polymer F can also be obtained commercially.
重合体Fの具体例としては、ダイキン工業社製のゼッフル(登録商標)GKシリーズ等が挙げられる。 Specific examples of polymer F include the Zeffle (registered trademark) GK series manufactured by Daikin Industries, Ltd.
<硬化剤>
硬化剤の種類は特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂用の硬化剤として使用される化合物を広く適用することができる。特に、硬化剤は、前述の分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物であることが好ましい。
<Curing Agent>
The type of the curing agent is not particularly limited, and for example, a wide variety of compounds used as curing agents for thermosetting resins can be used. In particular, the curing agent is preferably a compound having two or more polymerizable groups in the molecule.
硬化剤の具体例としては、イソシアネート系硬化剤が挙げられる。イソシアネート系硬化剤としては、例えば、イソシアネート基を有する化合物(以下、単にイソシアネート化合物と表記)が挙げられる。イソシアネート化合物は、たとえば、下記一般式(20)で表されるが挙げられる。 Specific examples of curing agents include isocyanate-based curing agents. Examples of isocyanate-based curing agents include compounds having an isocyanate group (hereinafter simply referred to as isocyanate compounds). Examples of isocyanate compounds include those represented by the following general formula (20).
式(20)中、Z6は、少なくとも一つの末端にイソシアネート基を有する、少なくとも一つの炭素原子がヘテロ原子で置換されていてもよく、少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、炭素-炭素間不飽和結合を有していてもよい、直鎖状又は分岐状の1価の炭化水素基又はカルボニル基であり、R3は、少なくとも一つの炭素原子がヘテロ原子で置換されていてもよく、少なくとも一つの水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、少なくとも一つの炭素原子がヘテロ原子で置換されていてもよく、炭素-炭素間不飽和結合を有していてもよい、分岐状又は環状の2価以上の炭化水素基又はカルボニル基であり、かつ、oは2以上の整数である。 In formula (20), Z6 is a linear or branched monovalent hydrocarbon group or carbonyl group which has an isocyanate group at at least one terminal, at least one carbon atom which may be substituted with a heteroatom, at least one hydrogen atom which may be substituted with a halogen atom, and which may have a carbon-carbon unsaturated bond; R3 is a branched or cyclic divalent or higher hydrocarbon group or carbonyl group which has at least one carbon atom which may be substituted with a heteroatom, at least one hydrogen atom which may be substituted with a halogen atom, at least one carbon atom which may be substituted with a heteroatom, and which may have a carbon-carbon unsaturated bond; and o is an integer of 2 or greater.
R3は、好ましくは、炭素数1~20であり、より好ましくは炭素数2~15であり、さらに好ましくは炭素数3~10である。 R3 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably has 2 to 15 carbon atoms, and even more preferably has 3 to 10 carbon atoms.
Z6は、好ましくは、炭素数1~20であり、より好ましくは炭素数2~15であり、さらに好ましくは炭素数3~10である。 Z6 preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably has 2 to 15 carbon atoms, and further preferably has 3 to 10 carbon atoms.
イソシアネート化合物は、1種で用いてもよく、又は複数を組み合わせて用いてもよい。 The isocyanate compound may be used alone or in combination.
イソシアネート化合物としては、例えば、ポリイソシアネートを挙げることができる。本明細書において、ポリイソシアネートとは、分子内にイソシアネート基を2個以上有する化合物を意味する。イソシアネート化合物は、ジイソシアネートを三量体化することにより得られるポリイソシアネートであってもよい。かかるジイソシアネートを三量体化することにより得られるポリイソシアネートは、トリイソシアネートであり得る。ジイソシアネートの三量体であるポリイソシアネートは、これらが重合した重合体として存在してもよい。 An example of an isocyanate compound is polyisocyanate. In this specification, polyisocyanate means a compound having two or more isocyanate groups in the molecule. The isocyanate compound may be a polyisocyanate obtained by trimerizing a diisocyanate. Such a polyisocyanate obtained by trimerizing a diisocyanate may be a triisocyanate. A polyisocyanate that is a trimer of a diisocyanate may exist as a polymer obtained by polymerization of these.
ジイソシアネートとしては、特に限定されないが、トリメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等のイソシアネート基が脂肪族基に結合したジイソシアネート;トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等のイソシアネート基が芳香族基に結合したジイソシアネートが挙げられる。 Diisocyanates include, but are not limited to, diisocyanates in which an isocyanate group is bonded to an aliphatic group, such as trimethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, and norbornane diisocyanate; and diisocyanates in which an isocyanate group is bonded to an aromatic group, such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, tolidine diisocyanate, and naphthalene diisocyanate.
具体的なポリイソシアネートとしては、特に限定するものではないが、下記の構造を有する化合物が挙げられる。 Specific examples of polyisocyanates include, but are not limited to, compounds having the following structures:
これらのポリイソシアネートは重合体として存在してもよく、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型ポリイソシアネートである場合、下記構造を有する重合体を有していてもよい。 These polyisocyanates may exist as polymers. For example, in the case of an isocyanurate type polyisocyanate of hexamethylene diisocyanate, the polymer may have the following structure:
好ましい実施形態において、イソシアネート化合物は、イソシアヌレート型ポリイソシアネートである。 In a preferred embodiment, the isocyanate compound is an isocyanurate polyisocyanate.
上記イソシアヌレート型ポリイソシアネートは、これらが重合した重合体であってもよい。イソシアヌレート型ポリイソシアネートは、イソシアヌレート環を1つのみ有する単環式化合物であってもよく、又はこの単環式化合物が重合して得られる多環式化合物であってもよい。 The above-mentioned isocyanurate-type polyisocyanates may be polymers formed by polymerization of these. The isocyanurate-type polyisocyanates may be monocyclic compounds having only one isocyanurate ring, or may be polycyclic compounds obtained by polymerization of the monocyclic compounds.
二種以上のイソシアネート化合物を用いる一の態様において、イソシアヌレート環を1つのみ有する単環式化合物を含む混合物を用いることができる。 In one embodiment in which two or more isocyanate compounds are used, a mixture containing a monocyclic compound having only one isocyanurate ring can be used.
二種以上のイソシアネート化合物を用いる別の態様において、イソシアヌレート型ポリイソシアネートであるイソシアネート化合物を含む混合物を用いることができる。イソシアヌレート型ポリイソシアネートは、例えば、トリイソシアネートであってもよく、具体的には、ジイソシアネートを三量体化することにより得られるトリイソシアネートであってもよい。 In another embodiment using two or more isocyanate compounds, a mixture containing an isocyanate compound that is an isocyanurate polyisocyanate can be used. The isocyanurate polyisocyanate may be, for example, a triisocyanate, specifically a triisocyanate obtained by trimerizing a diisocyanate.
イソシアネート化合物の具体例としては、例えば、スミジュール(登録商標)N3300(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュール(登録商標)N3600(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュールT、L、IL、HLシリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュール(登録商標)2460M(住化コベストロウレタン株式会社製)、スミジュール(登録商標)44シリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、SBUイソシアネートシリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュール(登録商標)E、Mシリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、スミジュールHT(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュールNシリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、デスモジュールZ4470シリーズ(住化コベストロウレタン株式会社製)、デュラネートTPA-100(旭化成株式会社製)、デュラネートTKA-100(旭化成株式会社製)、デュラネート24A-100(旭化成株式会社製)、デュラネート22A-75P(旭化成株式会社製)及びデュラネートP301-75E(旭化成株式会社製)として市販されているもの等を用いることができる。 Specific examples of isocyanate compounds include Sumidur (registered trademark) N3300 (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur (registered trademark) N3600 (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur T, L, IL, and HL series (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur (registered trademark) 2460M (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Sumidur (registered trademark) 44 series (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), SBU Isocyanate series (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), and Desmodur (registered trademark) E and M series. Commercially available products such as Sumidurse (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Sumidur HT (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur N series (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Desmodur Z4470 series (manufactured by Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.), Duranate TPA-100 (manufactured by Asahi Kasei Corporation), Duranate TKA-100 (manufactured by Asahi Kasei Corporation), Duranate 24A-100 (manufactured by Asahi Kasei Corporation), Duranate 22A-75P (manufactured by Asahi Kasei Corporation), and Duranate P301-75E (manufactured by Asahi Kasei Corporation) can be used.
熱硬化性樹脂成分が硬化剤を含む場合、その含有割合は、熱硬化性樹脂の全質量に対して10~30質量%とすることができる。 When the thermosetting resin component contains a curing agent, its content can be 10 to 30 mass % based on the total mass of the thermosetting resin.
(被膜Aの構成及び性質)
本開示の被膜Aは、前述のように、微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子と、第2の重合体とを少なくとも含む。被膜中の両者の含有割合は特に制限されず、任意とすることができる。例えば、被膜が優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度が高くなりやすいという点において、複合粒子及び第2の重合体の全質量に対して、複合粒子は30~70質量%含まれることが好ましい。
(Constitution and properties of coating A)
As described above, the coating A of the present disclosure contains at least a composite particle in which a fine particle is coated with a first polymer, and a second polymer. The content ratio of both in the coating is not particularly limited and can be any. For example, in order that the coating has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance while being likely to have high hardness, it is preferable that the composite particle is contained in an amount of 30 to 70 mass% based on the total mass of the composite particle and the second polymer.
本開示の被膜Aにおいて、微粒子を被覆している第1の重合体及び前記第2の重合体の少なくとも一方はアルキル基又はフルオロアルキル基を有し、好ましくは、フルオロアルキル基を有し、より好ましくは、パーフルオロアルキル基を有する。この場合、被膜Aは、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しやすい。特に、第1の重合体及び前記第2の重合体の両方がアルキル基又はフルオロアルキル基を有し、フルオロアルキル基を有することが好ましく、両方がパーフルオロアルキル基を有することがさらに好ましい。この場合、被膜Aは、さらに優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しやすい。 In the coating A of the present disclosure, at least one of the first polymer and the second polymer that coat the fine particles has an alkyl group or a fluoroalkyl group, preferably a fluoroalkyl group, and more preferably a perfluoroalkyl group. In this case, the coating A is likely to have excellent super-liquid repellency and abrasion resistance. In particular, both the first polymer and the second polymer have an alkyl group or a fluoroalkyl group, preferably a fluoroalkyl group, and more preferably both have a perfluoroalkyl group. In this case, the coating A is likely to have even more excellent super-liquid repellency and abrasion resistance.
第1の重合体がパーフルオロアルキル基を有する場合、例えば、前記式(1)で表される化合物において、Raがパーフルオロアルキル基である。第2の重合体がパーフルオロアルキル基を有する場合、例えば、熱硬化性樹脂がパーフルオロアルキル基を有する。 When the first polymer has a perfluoroalkyl group, for example, in the compound represented by formula (1), R a is a perfluoroalkyl group. When the second polymer has a perfluoroalkyl group, for example, the thermosetting resin has a perfluoroalkyl group.
被膜Aは、例えば、フッ素の含有量が80質量%以下となり得る。あるいは、被膜Aは、フッ素を含まなくても良い。被膜A中、フッ素の含有量は1~75質量%であることが好ましく、より好ましくは5~70質量%である。フッ素の含有量が上記範囲であることで、被膜Aは、より強い撥液性及び耐摩耗性を発揮し得る。 Coating A may, for example, have a fluorine content of 80% by mass or less. Alternatively, coating A may not contain fluorine. The fluorine content in coating A is preferably 1 to 75% by mass, and more preferably 5 to 70% by mass. With a fluorine content in the above range, coating A can exhibit stronger liquid repellency and abrasion resistance.
本開示において、被膜中のフッ素含有量は、X線光電子分光法(XPS)測定により得られる元素組成におけるF元素の含有量として定義される。XPS測定は、市販の装置[例:ESCA3400(製品名)(SHIMADZU)、PHI5000 VersaProbe II(製品名)(UlVAC-PHI)を使用して実施される。 In this disclosure, the fluorine content in the coating is defined as the content of F element in the elemental composition obtained by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement. XPS measurement is performed using a commercially available device [e.g., ESCA3400 (product name) (SHIMADZU), PHI5000 VersaProbe II (product name) (UlVAC-PHI)].
被膜Aは、その表面の平均表面粗さRaが、0.5~20μmとなり得る、より好ましくは0.6~17.5μmであり、さらに好ましくは0.7~15μmである。平均表面粗さRaが上記の範囲内であることにより、より強い撥液性及び耐摩耗性を発揮し得る。 The average surface roughness Ra of the surface of the coating A can be 0.5 to 20 μm, more preferably 0.6 to 17.5 μm, and even more preferably 0.7 to 15 μm. By having the average surface roughness Ra within the above range, the coating A can exhibit stronger liquid repellency and abrasion resistance.
被膜Aは、水接触角は150°以上となり得る。これにより、被膜Aは優れた撥水性が発揮され得る。 Coating A can have a water contact angle of 150° or more. This allows coating A to exhibit excellent water repellency.
被膜Aは、n-ヘキサデカンの接触角は80°以上となり得る。これにより、被膜Aは優れた撥油性が発揮され得る。 The contact angle of coating A with n-hexadecane can be 80° or more. This allows coating A to exhibit excellent oil repellency.
被膜Aは、紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が、150°以上である。これにより、被膜Aは耐摩耗性を有し得る。本開示において、紙製ウエスとは、日本製紙クレシア製社製「キムワイプ」(登録商標)を示す。 The water contact angle of coating A is 150° or more after rubbing a paper cloth 100 times with a load of 100 g. This allows coating A to have abrasion resistance. In this disclosure, paper cloth refers to "Kimwipe" (registered trademark) manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.
被膜Aの鉛筆硬度が2B以上になり得る。これにより、被膜Aは優れた硬度が発揮され得る。被膜Aの鉛筆硬度は、好ましくは2B以上、より好ましくはB以上である。 The pencil hardness of coating A can be 2B or more. This allows coating A to exhibit excellent hardness. The pencil hardness of coating A is preferably 2B or more, more preferably B or more.
被膜Aは、前記複合粒子及び前記第2の重合体以外のその他成分を含むこともできる。被膜Aがその他成分を含む場合、その他成分の含有量は、前記複合粒子及び前記第2の重合体の全質量に対して5質量%以下、好ましくは1質量%以下、より好ましくは、0.1質量%以下、特に好ましくは0.05質量%以下とすることができる。被膜Aは、前記複合粒子及び前記第2の重合体のみで形成されていてもよい。 Coating A may also contain other components in addition to the composite particles and the second polymer. When coating A contains other components, the content of the other components may be 5% by mass or less, preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or less, based on the total mass of the composite particles and the second polymer. Coating A may be formed only from the composite particles and the second polymer.
被膜Aは、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高いことから、従来よりも剥がれが生じにくく、耐久性に優れる。従って、被膜Aは、被膜は、撥水性及び/又は撥油性を被処理面に付与するために用いられ、超撥液性が要求される種々の物品等に好適に使用することができる。 Coating A has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, and also has high hardness, so it is less likely to peel off than conventional coatings and has excellent durability. Therefore, coating A is used to impart water repellency and/or oil repellency to the treated surface, and can be suitably used for various articles that require super-liquid repellency.
本開示の被膜Aの用途は特に限定されず、例えば、撥水撥油剤、着霜遅延用途、防氷効果剤、防雪効果剤、指紋付着防止剤、指紋不認化剤、低摩擦剤、潤滑剤、タンパク質付着制御剤、細胞付着制御剤、微生物付着制御剤、スケール付着抑制剤、防カビ剤、防菌剤、等に本開示の被膜Aを好適に使用することができる。 The applications of the coating A of the present disclosure are not particularly limited, and the coating A of the present disclosure can be suitably used, for example, as a water and oil repellent, for retarding frost formation, an anti-icing agent, an anti-snow agent, an agent for preventing fingerprint adhesion, an agent for making fingerprints unrecognizable, a low-friction agent, a lubricant, an agent for controlling protein adhesion, an agent for controlling cell adhesion, an agent for controlling microbial adhesion, an agent for inhibiting scale adhesion, an antifungal agent, an antibacterial agent, etc.
(被膜Aの形成方法)
被膜Aの形成方法は特に限定されず、例えば、下記の被膜形成用組成物を用いる公知の方法を採用することができる。
(Method of forming coating A)
The method for forming the coating A is not particularly limited, and for example, a known method using the following coating-forming composition can be adopted.
<被膜形成用組成物>
被膜形成用組成物は、例えば、微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子と、分子内に2つ以上の重合性基を有する、少なくとも一種の化合物A2(以下、単に「化合物A2」と表記)とを含むことができる。ここで、微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子は、前述の被膜Aに含まれる複合粒子と同一である。また、化合物A2は、例えば、前述の硬化剤と同一であり、一例としては前述のイソシアネート化合物である。被膜形成用組成物は、さらに、前記熱硬化性樹脂を含むこともできる。
<Film-forming composition>
The coating composition may, for example, comprise a composite particle in which a fine particle is coated with a first polymer, and at least one compound A2 having two or more polymerizable groups in the molecule (hereinafter, simply referred to as “compound A2”). "). Here, the composite particles in which the fine particles are coated with the first polymer are the same as the composite particles contained in the above-mentioned coating A. Compound A2 can also contain For example, the curing agent is the same as the above-mentioned curing agent, and an example is the above-mentioned isocyanate compound. The coating composition can further contain the above-mentioned thermosetting resin.
複合粒子は、例えば、表面に重合性基又は重合に関与する官能基を有する微粒子と、式(1)で表される化合物とを用いて製造することができる。 The composite particles can be produced, for example, by using fine particles having polymerizable groups or functional groups involved in polymerization on the surface and a compound represented by formula (1).
表面に重合性基又は重合に関与する官能基を有する微粒子において、微粒子は、前記同様、シリカ微粒子、その他の金属酸化物微粒子、カーボンブラック、フラーレン及びカーボンナノチューブ等を挙げることができる。被膜Aが硬くなりやすいという点及び重合性基含有化合物や重合開始基含有化合物を表面に修飾させやすい点で、微粒子はシリカであることが好ましい。 As for the fine particles having a polymerizable group or a functional group involved in polymerization on the surface, the fine particles can be, as described above, silica fine particles, other metal oxide fine particles, carbon black, fullerene, carbon nanotubes, etc. The fine particles are preferably silica, since the coating A tends to become hard and the surface can be easily modified with a polymerizable group-containing compound or a polymerization initiator group-containing compound.
微粒子表面の重合性基は特に限定されず、例えば、ラジカル重合性基、カチオン重合性基及びアニオン重合性基等が挙げられる。汎用性や反応性の点で、ラジカル重合性基が好ましく、例えば、ビニル基、(メタ)アクリル基、スチリル基、マレイミド基、等が挙げられる。表面に重合性基を有する微粒子を製造する方法は特に限定されず、例えば、公知の製造方法を広く採用することができる。また、表面に重合性基を有する微粒子は、市販品等から入手することもできる。また、微粒子表面の重合に関与する官能基としては、ラジカル重合の開始剤に基づく基あるいは連鎖移動剤に基づく基が挙げられる。ラジカル重合の開始剤に基づく基として、アゾ基、ベルオキシ基等が挙げられ、連鎖移動剤に基づく基の具体例として、チオール基が挙げられる。 The polymerizable group on the surface of the fine particles is not particularly limited, and examples thereof include radical polymerizable groups, cationic polymerizable groups, and anionic polymerizable groups. In terms of versatility and reactivity, radical polymerizable groups are preferred, and examples thereof include vinyl groups, (meth)acrylic groups, styryl groups, and maleimide groups. The method for producing fine particles having polymerizable groups on the surface is not particularly limited, and for example, known production methods can be widely adopted. Fine particles having polymerizable groups on the surface can also be obtained from commercial products. Examples of functional groups involved in polymerization on the surface of the fine particles include groups based on radical polymerization initiators or groups based on chain transfer agents. Examples of groups based on radical polymerization initiators include azo groups and peroxy groups, and a specific example of a group based on a chain transfer agent is a thiol group.
表面に重合性基を有する微粒子の平均粒子径は1μm以上である。微粒子の平均粒子径が1μm未満となると、所望の硬さを有する被膜とならない。前記微粒子の平均粒子径は、2μm以上であることがより好ましい。前記微粒子の平均粒子径の上限は特に限定されず、例えば、5μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましい。 The average particle diameter of the microparticles having polymerizable groups on the surface is 1 μm or more. If the average particle diameter of the microparticles is less than 1 μm, the coating will not have the desired hardness. It is more preferable that the average particle diameter of the microparticles is 2 μm or more. There is no particular upper limit to the average particle diameter of the microparticles, and for example, it is preferably 5 μm or less, and more preferably 3 μm or less.
被膜形成用組成物において、表面に重合性基を有する微粒子の平均粒子径の測定方法は、以下に示す手順に従う。被膜形成用組成物の揮発分成分を加熱処理(300℃、3時間)により除去し、得られた微粒子を走査型電子顕微鏡によって直接観察し、撮影画像中の微粒子を200個選択して、これらの円相当径を計測して算術平均した値を、被膜形成用組成物中の微粒子の平均粒子径とする。なお、本開示の組成物においては、微粒子の平均粒子径を複合粒子の平均粒子径とみなすことができる。 The method for measuring the average particle size of the microparticles having polymerizable groups on the surface in the composition for forming a film follows the procedure shown below. The volatile components of the composition for forming a film are removed by heat treatment (300°C, 3 hours), and the obtained microparticles are directly observed under a scanning electron microscope. 200 microparticles in the captured image are selected, and the circle equivalent diameters of these are measured. The arithmetic mean value is the average particle size of the microparticles in the composition for forming a film. In the composition of the present disclosure, the average particle size of the microparticles can be regarded as the average particle size of the composite particles.
表面に重合性基を有する微粒子の比表面積は特に限定されず、例えば、得られる被膜の硬度が向上しやすい点で、30~700m2/gであることが好ましく、100~300m2/gであることがさらに好ましい。 The specific surface area of the fine particles having polymerizable groups on the surface is not particularly limited, and is preferably 30 to 700 m 2 /g, more preferably 100 to 300 m 2 /g, in that the hardness of the resulting coating is easily improved.
被膜形成用組成物において、前記微粒子の比表面積は、BET法によって計測された値(いわゆるBET比表面積)を意味する。被膜形成用組成物中の微粒子は、被膜形成用組成物の揮発分成分を加熱処理により除去することで得ることができる。 In the film-forming composition, the specific surface area of the fine particles refers to a value measured by the BET method (so-called BET specific surface area). The fine particles in the film-forming composition can be obtained by removing the volatile components of the film-forming composition by heat treatment.
複合粒子は、表面に重合性基を有する微粒子と、式(1)で表される化合物との重合反応により製造することができる。これにより、微粒子表面の重合性基は式(1)で表される化合物と重合反応し、微粒子表面と式(1)で表される化合物とが化学結合(共有結合)する。重合反応としては、例えば、ラジカル重合である。 Composite particles can be produced by a polymerization reaction between fine particles having polymerizable groups on their surfaces and a compound represented by formula (1). As a result, the polymerizable groups on the surface of the fine particles undergo a polymerization reaction with the compound represented by formula (1), and the fine particle surface and the compound represented by formula (1) are chemically bonded (covalently bonded). An example of the polymerization reaction is radical polymerization.
表面に重合性基を有する微粒子と、式(1)で表される化合物との重合反応の条件は特に限定されず、公知の方法を広く採用することができる。この重合反応は、重合溶媒の中で行うことができる。また、重合反応では重合開始剤を使用することもできる。重合溶媒及び重合開始剤の種類は特に限定されず、重合反応用いられる公知の溶媒及び重合開始剤を広く使用することができる。例えば、重合溶媒としては、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系溶剤の他、アルコール化合物、水、またはこれらの混合物を挙げることができる。 The conditions for the polymerization reaction between the fine particles having polymerizable groups on the surface and the compound represented by formula (1) are not particularly limited, and a wide variety of known methods can be used. This polymerization reaction can be carried out in a polymerization solvent. A polymerization initiator can also be used in the polymerization reaction. The types of polymerization solvent and polymerization initiator are not particularly limited, and a wide variety of known solvents and polymerization initiators used in polymerization reactions can be used. For example, examples of the polymerization solvent include fluorine-based solvents such as hydrofluoroethers, as well as alcohol compounds, water, and mixtures thereof.
被膜形成用組成物は必要に応じて溶媒を含むことができる。溶媒の種類も限定されず、例えば、被膜を形成するために使用されている溶媒を広く使用することができ、例えば、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、アルコール化合物、エステル化合物(酢酸エチル等)、エーテル化合物等を挙げることができる。 The film-forming composition may contain a solvent as necessary. The type of solvent is not limited, and a wide variety of solvents that are used to form films can be used, including, for example, fluorine-based solvents such as hydrofluoroethers, alcohol compounds, ester compounds (e.g., ethyl acetate), ether compounds, and the like.
被膜形成用組成物に含まれる溶媒の含有割合は特に限定されず、例えば、複合粒子、熱硬化性樹脂及び化合物A2の全質量に対して、80~95質量%とすることができる。 The content of the solvent in the coating composition is not particularly limited, and can be, for example, 80 to 95% by mass relative to the total mass of the composite particles, the thermosetting resin, and the compound A2.
被膜形成用組成物は、前記複合粒子及び化合物A2、並びに重合開始剤及び溶媒以外の他の添加剤を含むこともできる。被膜形成用組成物が他の添加剤を含む場合、その含有割合は、例えば、前記複合粒子及び前記化合物A2の全質量に対して5質量%以下、好ましくは1質量%以下、より好ましくは、0.1質量%以下、特に好ましくは0.05質量%以下とすることができる。 The film-forming composition may also contain other additives in addition to the composite particles and compound A2, as well as the polymerization initiator and the solvent. When the film-forming composition contains other additives, the content ratio of the other additives may be, for example, 5% by mass or less, preferably 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, and particularly preferably 0.05% by mass or less, based on the total mass of the composite particles and compound A2.
被膜形成用組成物の調製方法も特に限定されない。例えば、複合粒子と、熱硬化性樹脂と、化合物A2(例えば硬化剤)とを、適宜の混合手段等を用いて調製することができる。この調製において、複合粒子は分散液の状態で混合してもよい。分散液の固形分濃度は、例えば、5~20質量%とすることができる。 The method for preparing the coating composition is not particularly limited. For example, the composite particles, the thermosetting resin, and the compound A2 (e.g., a curing agent) can be prepared using an appropriate mixing means. In this preparation, the composite particles may be mixed in the form of a dispersion. The solids concentration of the dispersion can be, for example, 5 to 20% by mass.
被膜形成用組成物を用いて被膜Aを形成する方法は特に限定されない。例えば、被膜形成用組成物を、被膜を形成するための基材に塗布して塗膜を形成し、該塗膜を重合することで、被膜を形成することができる。 The method for forming the coating A using the coating composition is not particularly limited. For example, the coating can be formed by applying the coating composition to a substrate on which the coating is to be formed to form a coating film, and then polymerizing the coating film.
被膜形成用組成物の塗膜を形成するための基材の種類は特に限定されず、被膜形成用組成物の塗布が可能な基材を広く使用することができる。基材としては、例えば、プラスチック、金属、セラミックス、繊維等の各種の基材を挙げることができ、具体的には、アクリル樹脂基材、ポリカーボネート樹脂機材等を挙げることができる。また、基材は、単一の材料で形成されていてもよいし、二種以上の材料の複合体であっていてもよい。基材上には、必要に応じて塗布を容易にするために各種のプライマー処理を施すこともできる。 The type of substrate for forming the coating of the coating composition is not particularly limited, and a wide variety of substrates can be used that can be coated with the coating composition. Examples of substrates include various substrates such as plastics, metals, ceramics, and fibers, and more specifically, acrylic resin substrates and polycarbonate resin substrates. The substrate may be made of a single material or a composite of two or more materials. If necessary, various primer treatments can be applied to the substrate to facilitate coating.
被膜形成用組成物の塗布方法も特に制限されず、公知の塗膜形成方法を広く採用することができる。被膜形成用組成物の塗布方法としては、例えば、刷毛塗り、スプレー、スピンコート、ディスペンサー等の方法が挙げられる。塗布後、必要に応じ、適宜の処理を行うことで目的の被膜を基材上に形成することができる。 There are no particular limitations on the method of applying the composition for forming a coating film, and any known coating film forming method can be widely used. Examples of methods for applying the composition for forming a coating film include brush coating, spray coating, spin coating, and using a dispenser. After application, appropriate processing can be performed as necessary to form the desired coating film on the substrate.
被膜形成用組成物の硬化方法も特に限定されず、例えば、熱硬化等の種々の方法を採用することができる。熱硬化を採用する場合、被膜形成用組成物の塗膜を20~200℃に加熱することができ、好ましい温度加熱範囲は、60~150℃である。 The method for curing the composition for forming the film is not particularly limited, and various methods such as heat curing can be used. When heat curing is used, the coating of the composition for forming the film can be heated to 20 to 200°C, and the preferred heating temperature range is 60 to 150°C.
以上のように、被膜形成用組成物を用いることで、被膜Aを形成することができる。 As described above, coating A can be formed by using the coating composition.
前記被膜形成用組成物を用いて薬液を調製することができる。斯かる薬液は、前記被膜形成用組成物を含むので、被膜を形成するための使用に好適である。薬液は、被膜形成用組成物のみで構成することができ、あるいは、本開示の被膜形成用組成物の目的とする諸性能が阻害されない程度である限り、他の添加剤(例えば、被膜形成溶薬剤として使用される公知の添加剤)を含むことができる。 A chemical solution can be prepared using the film-forming composition. Since such a chemical solution contains the film-forming composition, it is suitable for use in forming a film. The chemical solution can be composed of only the film-forming composition, or can contain other additives (for example, known additives used as film-forming solvents) to the extent that the intended performance of the film-forming composition of the present disclosure is not impaired.
2.被膜B
本開示の被膜Bは、少なくとも一種の微粒子を含む被膜であって、
水の接触角が、150°以上であり、
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が、150°以上であり、鉛筆硬度が2B以上である。
2. Coating B
The coating B of the present disclosure is a coating containing at least one type of fine particle,
The contact angle of water is 150° or more,
After rubbing the surface with a paper cloth 100 times under a load of 100 g, the water contact angle is 150° or more and the pencil hardness is 2B or more.
被膜Bは、水接触角は150°以上であることで、被膜Bは優れた撥水性が発揮され得る。 Coating B has a water contact angle of 150° or more, which allows coating B to exhibit excellent water repellency.
被膜Bは、紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が、150°以上であることで、被膜が優れた硬さを有し、耐摩耗性に優れるので被膜の耐久性が向上する。 Coating B has a water contact angle of 150° or more after rubbing 100 times with a paper rag under a load of 100 g, meaning that the coating has excellent hardness and abrasion resistance, improving the durability of the coating.
被膜Bは、鉛筆硬度が2B以上である。これにより、被膜Bは優れた硬度が発揮され得る。被膜Bの鉛筆硬度は、好ましくは2B以上、より好ましくはB以上である。 Coating B has a pencil hardness of 2B or more. This allows coating B to exhibit excellent hardness. The pencil hardness of coating B is preferably 2B or more, more preferably B or more.
被膜Bは上記物性を有することで、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高いことから、従来よりも剥がれが生じにくく、耐久性に優れる。従って、被膜Bは、被膜は、撥水性及び/又は撥油性を被処理面に付与するために用いられ、超撥液性が要求される種々の物品等に好適に使用することができる。 Coating B has the above physical properties, and therefore has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, while also having high hardness, making it less likely to peel off than conventional coatings and providing excellent durability. Therefore, coating B is used to impart water and/or oil repellency to the treated surface, and can be suitably used for various articles that require super-liquid repellency.
その他、被膜Bは下記の物性を有することも好ましい。 In addition, it is also preferable that coating B has the following physical properties:
被膜Bは、例えば、フッ素の含有量が80質量%以下となり得る。例えば、被膜B中、フッ素の含有量は1~75質量%であり、より好ましくは2~70質量%である。フッ素の含有量が上記範囲であることで、被膜Bは、より強い撥液性及び耐摩耗性を発揮し得る。 Coating B may have a fluorine content of, for example, 80% by mass or less. For example, the fluorine content in coating B is 1 to 75% by mass, and more preferably 2 to 70% by mass. With a fluorine content in the above range, coating B can exhibit stronger liquid repellency and abrasion resistance.
被膜Bは、その表面の平均表面粗さRaが、0.5~20μmとなり得る、より好ましくは0.6~17.5μmであり、さらに好ましくは0.7~15μmである。平均表面粗さRaが上記の範囲内であることにより、より強い撥液性及び耐摩耗性を発揮し得る。 Coating B may have an average surface roughness Ra of 0.5 to 20 μm, more preferably 0.6 to 17.5 μm, and even more preferably 0.7 to 15 μm. By having the average surface roughness Ra within the above range, it is possible to exhibit stronger liquid repellency and abrasion resistance.
被膜Bは、n-ヘキサデカンの接触角は80°以上となり得る。これにより、被膜Bは優れた撥油性が発揮され得る。 The contact angle of coating B with n-hexadecane can be 80° or more. This allows coating B to exhibit excellent oil repellency.
被膜Bは上記各物性を有する限り、その他の構成及び物性は特に限定されない。被膜Bは、前述の被膜Aに含まれる複合粒子を含むことが好ましい。この場合、被膜Bは上記各物性を有しやすく、硬度も向上しやすい。 As long as coating B has the above-mentioned physical properties, other configurations and physical properties are not particularly limited. Coating B preferably contains the composite particles contained in coating A described above. In this case, coating B is more likely to have the above-mentioned physical properties and is more likely to have improved hardness.
被膜Bに含まれる複合微粒子において、微粒子の種類は被膜A同様、例えば、シリカ微粒子、その他の金属酸化物微粒子、カーボンブラック、フラーレン及びカーボンナノチューブ等を挙げることができる。被膜Bが硬くなりやすいという点で、微粒子はシリカであることが好ましい。 The types of composite particles contained in coating B are the same as those in coating A, such as silica particles, other metal oxide particles, carbon black, fullerenes, and carbon nanotubes. Since coating B tends to become hard, it is preferable that the particles are silica.
前記微粒子の平均粒子径は1μm以上である。微粒子の平均粒子径が1μm未満となると、所望の硬さを有する被膜とならない。前記微粒子の平均粒子径は、2μm以上であることがより好ましい。前記微粒子の平均粒子径の上限は特に限定されず、例えば、5μm以下であることが好ましく、3μm以下であることがより好ましい。 The average particle diameter of the microparticles is 1 μm or more. If the average particle diameter of the microparticles is less than 1 μm, the coating will not have the desired hardness. It is more preferable that the average particle diameter of the microparticles is 2 μm or more. There is no particular upper limit to the average particle diameter of the microparticles, and for example, it is preferably 5 μm or less, and more preferably 3 μm or less.
本開示の被膜Bにおいて、前記微粒子の平均粒子径の測定方法は、被膜Aに含まれる微粒子の平均粒子径の測定方法と同様である。 In the coating B of the present disclosure, the method for measuring the average particle size of the microparticles is the same as the method for measuring the average particle size of the microparticles contained in the coating A.
前記微粒子の比表面積は特に限定されず、例えば、被膜の硬度が向上しやすい点で、30~700m2/gであることが好ましく、100~300m2/gであることがさらに好ましい。本開示の被膜Bにおいて、前記微粒子の比表面積の測定方法は、被膜Aに含まれる微粒子の比表面積の測定方法と同様である。 The specific surface area of the fine particles is not particularly limited, and is preferably 30 to 700 m 2 /g, and more preferably 100 to 300 m 2 /g, in that the hardness of the coating is easily improved. In the coating B of the present disclosure, the method for measuring the specific surface area of the fine particles is the same as the method for measuring the specific surface area of the fine particles contained in the coating A.
本開示の被膜Bの形成方法は特に限定されず、上記物性を有する限りは、例えば、公知の方法を広く採用することができる。中でも、前記被膜形成用組成物を用いて被膜Bを形成する方法が好ましい。 The method for forming the coating B of the present disclosure is not particularly limited, and any known method can be widely adopted as long as the above-mentioned physical properties are obtained. Among them, the method for forming the coating B using the above-mentioned coating-forming composition is preferable.
被膜Bは、優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高いことから、従来よりも剥がれが生じにくく、耐久性に優れる。従って、被膜Bは、被膜は、撥水性及び/又は撥油性を被処理面に付与するために用いられ、超撥液性が要求される種々の物品等に好適に使用することができる。 Coating B has excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, and also has a high hardness, so it is less likely to peel off than conventional coatings and has excellent durability. Therefore, coating B is used to impart water repellency and/or oil repellency to the treated surface, and can be used effectively for various articles that require super-liquid repellency.
本開示の被膜Bの用途は特に限定されず、例えば、前述の被膜Aと同様の用途に好適に使用することができる。 The applications of the coating B of the present disclosure are not particularly limited, and it can be suitably used for applications similar to those of the coating A described above, for example.
(本開示の被膜の各種物性の測定方法)
本開示の被膜の各種物性の測定方法を説明する。なお、念のための注記に過ぎないが、本開示の被膜は、前述の被膜A及び被膜Bを包含する。
(Methods for measuring various physical properties of the coating of the present disclosure)
Methods for measuring various physical properties of the coating of the present disclosure will be described. Note that, just for the sake of clarity, the coating of the present disclosure includes the above-mentioned coating A and coating B.
<平均表面粗さRa>
平均表面粗さRaの測定は、カラー3Dレーザー顕微鏡(KEYENCE社VK-X1000及びその付属品の顕微鏡ユニット)を用いて行われる。
<Average surface roughness Ra>
The average surface roughness Ra is measured using a color 3D laser microscope (KEYENCE VK-X1000 and its accessory microscope unit).
<水の接触角>
水の接触角は、すなわち水の静的接触角である。水の接触角は、接触角計(協和界面科学社「Drop Master 701」用いて測定され、具体的には、水(2μLの液滴)を用いて、1サンプルに対して5点の測定が行われる。静的接触角が150°以上になると、その液体は自立して基材表面に存在することができなくなる場合がある。このような場合はシリンジのニードルを支持体として静的接触角を測定し、その時の得られた値を静的接触角とする。
<Water contact angle>
The contact angle of water is the static contact angle of water. The contact angle of water is measured using a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd. "Drop Master 701"). Specifically, five measurements are performed for one sample using water (2 μL droplets). When the static contact angle is 150° or more, the liquid may not be able to stand on the substrate surface. In such a case, the static contact angle is measured using a syringe needle as a support, and the value obtained at that time is taken as the static contact angle.
<n-ヘキサデカンの接触角>
n-ヘキサデカン(n-HDと略記)の接触角は、すなわちn-HDの静的接触角である。n-HDの接触角は、接触角計(協和界面科学社「Drop Master 701」用いて測定され、具体的には、n-HD(2μLの液滴)を用いて、1サンプルに対して5点の測定が行われる。静的接触角が150°以上になると、その液体は自立して基材表面に存在することができなくなる場合がある。このような場合はシリンジのニードルを支持体として静的接触角を測定し、その時の得られた値を静的接触角とする。
<Contact angle of n-hexadecane>
The contact angle of n-hexadecane (abbreviated as n-HD) is the static contact angle of n-HD. The contact angle of n-HD is measured using a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd. "Drop Master 701"); specifically, five measurements are taken for one sample using n-HD (2 μL droplets). When the static contact angle is 150° or more, the liquid may not be able to stand on the substrate surface independently. In such a case, the static contact angle is measured using a syringe needle as a support, and the value obtained at that time is taken as the static contact angle.
<紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角>
被膜を用いて、紙製ウエス(日本製紙クレシア製社製「キムワイプ」(登録商標))を荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角は、耐摩耗試験機(井元製作所社「ラビングテスター(3連仕様)151E」)を用いて行う。斯かる試験機に紙製ウエスを装着し、荷重100gにて一定回数(100回)、試料(被膜)表面の拭き取りを行い、その後、前記の水接触角の測定方法で、水接触角を測定する。紙製ウエスの試料に接する面積は1cm2とする。
<Contact angle of water after rubbing paper cloth 100 times with a load of 100 g>
The water contact angle after rubbing a paper cloth (Kimwipe (registered trademark) manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.) with the coating 100 times at a load of 100 g is measured using an abrasion resistance tester (Rubbing Tester (3-unit model) 151E manufactured by Imoto Seisakusho Co., Ltd.). The paper cloth is attached to the tester, and the surface of the sample (coating) is wiped a certain number of times (100 times) at a load of 100 g, and then the water contact angle is measured using the water contact angle measurement method described above. The area of the paper cloth in contact with the sample is 1 cm2 .
<鉛筆硬度>
鉛筆硬度の測定方法は、JIS K 5600-5に準拠する。
<Pencil hardness>
The pencil hardness is measured in accordance with JIS K 5600-5.
以下、実施例により本開示をより具体的に説明するが、本開示はこれら実施例の態様に限定されるものではない。 The present disclosure will be explained in more detail below with reference to examples, but the present disclosure is not limited to the aspects of these examples.
(実施例1)
[Rf(C6)メタクリレート/微粒子]共重合体/(ゼッフルGK-570+スミジュールN3300)=50/50(w/w)薄膜の作製)
<[Rf(C6)メタクリレート/微粒子]共重合体溶液の調製>
200mL四つ口フラスコに、平均粒子径が2.7μmのシリカ微粒子(富士シリシア化学製、サイリシア310P、比表面積300m2/g)を3g、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学製)0.06g、およびパーフルオロブチルエチルエーテル60gを仕込み、70℃で2時間加熱した。続いて、C6F13CH2CH2OCOC(CH3)=CH2[以下Rf(C6)メタクリレートと略す]6g、アゾビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと略す)0.3gを投入し、6時間反応させることで複合粒子の分散液を得た。重合後、分散液中の複合粒子の固形分濃度を算出した。
<塗工液の作製>
次いで、上記複合粒子分散液と、熱硬化性樹脂として前記重合体Fに該当するゼッフルGK-570(商品名)(ダイキン工業株式会社製(テトラフルオロエチレンと水酸基含有ビニルモノマーの共重合体))と、硬化剤(イソシアネート化合物)としてスミジュールN3300(住化コベストロウレタン株式会社)と、酢酸ブチルとを混合して、被膜形成用組成物を塗工液として得た。この被膜形成用組成物中、(分散液中の複合粒子の質量):(ゼッフルGK-570(固形分換算)及びスミジュールN3300の総質量)=50:50となるように配合した。
<塗膜の作製>
上記の塗工液をアクリル基材にスプレー法により処理し、130℃で10分熱処理を施すことで、目的の被膜を得た。
Example 1
[Rf(C6) methacrylate/fine particles] copolymer/(Zeffle GK-570+Sumidur N3300)=50/50 (w/w) thin film preparation)
<Preparation of [Rf(C6) methacrylate/fine particle] copolymer solution>
In a 200 mL four-neck flask, 3 g of silica fine particles with an average particle size of 2.7 μm (Fuji Silysia Chemical, Silica 310P, specific surface area 300 m 2 /g), 0.06 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical), and 60 g of perfluorobutyl ethyl ether were charged and heated at 70° C. for 2 hours. Next, 6 g of C 6 F 13 CH 2 CH 2 OCOC(CH 3 )═CH 2 [hereinafter abbreviated as Rf(C6) methacrylate] and 0.3 g of azobisisobutyronitrile (hereinafter abbreviated as AIBN) were added and reacted for 6 hours to obtain a dispersion of composite particles. After polymerization, the solid content concentration of the composite particles in the dispersion was calculated.
<Preparation of Coating Fluid>
Next, the composite particle dispersion, Zeffle GK-570 (product name) (manufactured by Daikin Industries, Ltd. (copolymer of tetrafluoroethylene and hydroxyl group-containing vinyl monomer)) corresponding to polymer F as a thermosetting resin, Sumidur N3300 (Sumika Covestro Urethane Co., Ltd.) as a curing agent (isocyanate compound), and butyl acetate were mixed to obtain a coating composition for forming a film as a coating liquid. In this composition for forming a film, the composite particles were blended so that the ratio of (mass of the composite particles in the dispersion):(total mass of Zeffle GK-570 (in terms of solid content) and Sumidur N3300)=50:50.
<Preparation of coating film>
The above coating liquid was applied to an acrylic substrate by spraying, and the substrate was then heat-treated at 130° C. for 10 minutes to obtain a desired coating film.
(実施例2)
3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学製)を、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学製)に変更したこと以外は、実施例1と同様の手順で被膜を作製した。
Example 2
A coating was prepared in the same manner as in Example 1, except that 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was replaced with 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
(実施例3)
被膜形成用組成物中、(分散液中の複合粒子の質量):(ゼッフルGK-570(固形分換算)及びスミジュールN3300の総質量)=40:60となるように配合したこと以外は、実施例1と同様の手順で被膜を作製した。
Example 3
A coating was prepared in the same manner as in Example 1, except that the composition for forming the coating was mixed so that the ratio of the composite particles in the dispersion to the total weight of Zeffle GK-570 (solid content equivalent) and Sumidur N3300 was 40:60.
(実施例4)
被膜形成用組成物中、(分散液中の複合粒子の質量):(ゼッフルGK-570(固形分換算)及びスミジュールN3300の総質量)=40:60となるように配合したこと以外は、実施例2と同様の手順で被膜を作製した。
Example 4
A coating was prepared in the same manner as in Example 2, except that the composition for forming the coating was mixed so that the ratio of the composite particles in the dispersion to the total weight of Zeffle GK-570 (solid content equivalent) and Sumidur N3300 was 40:60.
(実施例5)
シリカ微粒子を平均粒子径が2.7μmのシリカ微粒子(富士シリシア化学製、サイリシア530、比表面積500m2/g)に変更した以外は実施例1と同様の手順で被膜を作製した。
Example 5
A coating was prepared in the same manner as in Example 1, except that the silica fine particles were changed to silica fine particles having an average particle size of 2.7 μm (manufactured by Fuji Silysia Chemical, Silisia 530, specific surface area 500 m 2 /g).
(比較例1)
シリカ微粒子を一次粒子の平均粒子径が12nmであるR711(日本アエロジル製)に変更し、かつ、3-メルカプトプロピルトリメトキシシランを使用しなかったこと以外は実施例1と同様の手順で被膜を作製した。
(Comparative Example 1)
A coating was prepared in the same manner as in Example 1, except that the silica fine particles were changed to R711 (manufactured by Nippon Aerosil) having an average primary particle diameter of 12 nm, and 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was not used.
(比較例2)
超撥水材料HIREC100(NTTアドバンステクノロジーズ社製)を用いて、被膜を作製した。
(Comparative Example 2)
A coating was prepared using a super water-repellent material HIREC100 (NTT Advanced Technologies).
(被膜の評価)
実施例1~5、比較例1~2で得られた被膜の試験片について、以下の試験を行った。
(Evaluation of the coating)
The test pieces of the coatings obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to the following tests.
<接触角測定(水)>
接触角計Drop Master701(協和界面科学社製)を用いて、水の液滴体積2μLとし、1サンプルに対して5点測定した。静的接触角が150°以上になってくると条件によっては、その液体は自立して基材表面に存在することができなくなるので、そのような場合はシリンジのニードルを支持体として静的接触角を測定し、得られた値を静的接触角とした。ここで、転落角が0°とは、ニードルから20μLの液滴を基材に着弾させることができない、もしくは着弾させることができても測定前もしくは測定時0°から1°の間で液滴が転落し、今回用いた機器では測定できないことを意味する。
<Contact angle measurement (water)>
Using a contact angle meter Drop Master 701 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), a water droplet volume of 2 μL was used, and measurements were taken at five points for one sample. When the static contact angle becomes 150° or more, depending on the conditions, In such a case, the liquid cannot stand on the surface of the substrate by itself, so the static contact angle was measured using the needle of a syringe as a support, and the obtained value was taken as the static contact angle. Here, a falling angle of 0° means that a 20 μL droplet cannot be landed on the substrate from the needle, or even if it can be landed, the droplet falls between 0° and 1° before or during the measurement. This means that the droplets fall and cannot be measured with the equipment used.
<接触角測定(n-HD)>
n-ヘキサデカン(n-HDと略記)の静的接触角は、接触角計(協和界面科学社「Drop Master 701」用いて測定した。具体的には、n-HD(2μLの液滴)を用いて、1サンプルに対して5点の測定を行った。静的接触角が150°以上になると、その液体は自立して基材表面に存在することができなくなる場合があるので、この場合はシリンジのニードルを支持体として静的接触角を測定し、その時の得られた値を静的接触角とした。
<Contact angle measurement (n-HD)>
The static contact angle of n-hexadecane (abbreviated as n-HD) was measured using a contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd. "Drop Master 701"). When the static contact angle is 150° or more, the liquid may not be able to stand on the substrate surface. The static contact angle was measured using a syringe needle as a support, and the value obtained at that time was taken as the static contact angle.
<鉛筆硬度>
鉛筆硬度の測定方法は、JIS K 5600-5に準拠した。
<Pencil hardness>
The pencil hardness was measured according to JIS K 5600-5.
<紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角>
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角、耐摩耗試験機(井元製作所社「ラビングテスター(3連仕様)151E」)を用いて行った。斯かる試験機に紙製ウエスを装着し、荷重100g(接触面積:1cm2)にて一定回数(100回)、試料(被膜)表面の拭き取りを行い、その後、前記の水接触角の測定方法で、水接触角を測定した。
<Contact angle of water after rubbing paper cloth 100 times with a load of 100 g>
The contact angle of water after rubbing a paper cloth 100 times with a load of 100 g was measured using an abrasion resistance tester (Imoto Manufacturing Co., Ltd. "Rubbing Tester (triple type) 151E"). A paper cloth was attached to the tester, and the sample (coating) surface was wiped a certain number of times (100 times) with a load of 100 g (contact area: 1 cm2 ), and then the water contact angle was measured using the water contact angle measurement method described above.
<摩耗試験回数>
摩耗試験回数は、耐摩耗試験機(井元製作所社「ラビングテスター(3連仕様)151E」)を用いて行った。斯かる試験機に紙製ウエス(日本製紙クレシア製社製「キムワイプ」(登録商標))を装着し、荷重100g(接触面積:1cm2)にて試料(被膜)表面の拭き取りを行い、これを静的接触角が150°以下になるまで行った。ここでの耐摩耗性能は、超撥水状態(5回平均の静的接触角の値が150°以上もしくは平均140°以上でその標準偏差を合わせると150°以上)を維持できる回数を摩耗回数と定義した。
<Number of wear tests>
The number of abrasion tests was performed using an abrasion resistance tester (Imoto Manufacturing Co., Ltd. "Rubbing Tester (3-unit type) 151E"). A paper cloth (Nippon Paper Crecia Co., Ltd. "Kimwipe" (registered trademark)) was attached to the tester, and the sample (coating) surface was wiped with a load of 100 g (contact area: 1 cm2 ) until the static contact angle became 150° or less. The abrasion resistance performance here was defined as the number of abrasion tests that could maintain a super-water-repellent state (average static contact angle of 5 times 150° or more, or an average of 140° or more with an average of 150° or more, with a standard deviation of 150° or more).
表1には、各実施例及び比較例で得られた被膜における、水の静的接触角(水20μL)、転落角、n-ヘキサデカン(n-HD)静的接触角、鉛筆硬度、紙製ウエスで荷重後の水の接触角(紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角)及び摩耗試験回数の結果を示している。 Table 1 shows the results of the static contact angle of water (20 μL of water), sliding angle, static contact angle with n-hexadecane (n-HD), pencil hardness, contact angle of water after loading with a paper cloth (contact angle of water after rubbing 100 times with a paper cloth under a load of 100 g), and number of abrasion tests for the coatings obtained in each example and comparative example.
表1の結果から、各実施例で得られた被膜は優れた超撥液性及び耐摩耗性を有しつつ、硬度も高いことがわかった。一方、比較例1では、微粒子の平均粒子径が小さいので、超撥液性を有するものの、優れた耐摩耗性及び硬度の被膜とはならなかった。 The results in Table 1 show that the coatings obtained in each Example had excellent super-liquid repellency and abrasion resistance, while also having high hardness. On the other hand, in Comparative Example 1, since the average particle size of the microparticles was small, the coating had super-liquid repellency, but did not have excellent abrasion resistance or hardness.
Claims (8)
前記第1の重合体及び前記第2の重合体の少なくとも一方は、アルキル基又はフルオロアルキル基を有し、かつ、
前記第2の重合体は、分子内に2つ以上の重合性基を有する化合物に基づく構造単位を有する重合体を含み、
前記第1の重合体は、下記一般式(1):
前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である、被膜。 The composite particle includes a fine particle coated with a first polymer and a second polymer,
At least one of the first polymer and the second polymer has an alkyl group or a fluoroalkyl group, and
the second polymer includes a polymer having a structural unit based on a compound having two or more polymerizable groups in the molecule,
The first polymer is represented by the following general formula (1):
The fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
前記微粒子は第1の重合体で被覆されてなる複合粒子であり、
前記第1の重合体は、下記一般式(1):
水の接触角が、150°以上であり、
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が150°以上であり、鉛筆硬度が2B以上である、被膜。 A coating comprising at least one type of particulate,
the fine particles are composite particles coated with a first polymer,
The first polymer is represented by the following general formula (1):
The contact angle of water is 150° or more,
A coating having a water contact angle of 150° or more after rubbing 100 times with a paper cloth under a load of 100 g and a pencil hardness of 2B or more.
微粒子が第1の重合体で被覆されてなる複合粒子;及び
分子内に2つ以上の重合性基を有する、少なくとも一種の化合物を含み、
前記第1の重合体は、下記一般式(1):
前記微粒子の平均粒子径が1μm以上である、被膜形成用組成物。 A coating composition comprising:
Composite particles in which fine particles are coated with a first polymer; and at least one compound having two or more polymerizable groups in the molecule,
The first polymer is represented by the following general formula (1):
The coating composition, wherein the fine particles have an average particle size of 1 μm or more.
水の接触角が、150°以上であり、
紙製ウエスを荷重100gで100回塗擦した後の水の接触角が、150°以上であり、鉛筆硬度が2B以上である、請求項6又は7に記載の被膜形成用組成物。 After hardening, the coating is
The contact angle of water is 150° or more,
8. The coating composition according to claim 6 , which has a water contact angle of 150° or more after rubbing 100 times with a paper cloth under a load of 100 g, and a pencil hardness of 2B or more.
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