JP2003236977A - Stainproof member - Google Patents

Stainproof member

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JP2003236977A
JP2003236977A JP2002042286A JP2002042286A JP2003236977A JP 2003236977 A JP2003236977 A JP 2003236977A JP 2002042286 A JP2002042286 A JP 2002042286A JP 2002042286 A JP2002042286 A JP 2002042286A JP 2003236977 A JP2003236977 A JP 2003236977A
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Japan
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coating film
water
coating
metal oxide
antifouling
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JP2002042286A
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Japanese (ja)
Inventor
Motomasa Haruna
基全 春名
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stainproof member with higher water repellency and oil repellency than those of conventional stainproof members and high adhesiveness and abrasion resistance of a coating film. <P>SOLUTION: The stainproof member is a high stainproof member and is characterized by comprising an uneven coating film comprising at least a metal oxide on the surface of a base material and a water repellent coating film applied on the uneven coating film surface and a surface mean roughness Ra of the outermost layer being 0.004-10 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この出願の発明は、粉塵や水
性、油性の汚れが付着しにくい防汚性表面を有する部材
に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明
は、浴室周り、台所周り、外装等に用いられる部材であ
って、基材表面に凹凸被膜と撥水性塗膜を有する防汚性
部材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention of the present application relates to a member having an antifouling surface to which dust, water-based and oil-based dirt hardly adheres. More specifically, the invention of this application relates to an antifouling member which is a member used around a bathroom, a kitchen, an exterior or the like, and which has an uneven coating and a water-repellent coating on the surface of a base material.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車や工場からの排気ガスや粉塵は、
気流により舞い上がり、屋外のあらゆるものに付着す
る。これらの汚れは、建築物の美観を損なうため、ふき
取りや洗浄等の対応が望まれる。しかし、壁面や屋根の
清掃は容易ではなく、必然的に汚れは長期にわたり放置
されてしまう。放置された汚れは堆積し、降雨により外
装材等の表面を伝って流れ落ちるが、乾燥すればこの雨
筋が縞状の汚れとして残ってしまう。
2. Description of the Related Art Exhaust gas and dust from automobiles and factories
Soars by the air flow and adheres to everything outdoors. Since these stains impair the aesthetics of the building, measures such as wiping and cleaning are desired. However, cleaning the walls and roof is not easy and inevitably stains are left for a long time. The left-over dirt accumulates and flows down along the surface of the exterior material etc. due to rainfall, but when it is dried, the rain streaks remain as striped dirt.

【0003】一方、屋内でも、一般に浴室や厨房付近
は、石鹸泡や油の飛散により汚れが生じやすく、これら
がこびり付くことにより変色が生じる。このような変色
は、美観を損なうだけでなく、見る者に不衛生な印象を
与える。
On the other hand, even indoors, in the vicinity of a bathroom or a kitchen, stains are apt to be generated due to scattering of soap bubbles or oil, and discoloration occurs when these are stuck. Such discoloration not only impairs the appearance, but also gives the viewer an unsanitary impression.

【0004】そこで、屋内外で使用される各種の部材に
防汚性を付与する方法としては、部材表面を親水性とす
る方法が検討されている。具体的には、基材表面に光触
媒を含有するコーティング剤を塗布し、紫外線の照射に
より表面塗膜の親水性を高め、屋外では降雨により、ま
た屋内では水流により汚れが流れ落ちるようにしてい
る。
Therefore, as a method of imparting antifouling property to various members used indoors and outdoors, a method of making the surfaces of the members hydrophilic has been studied. Specifically, a coating agent containing a photocatalyst is applied to the surface of the base material, the hydrophilicity of the surface coating film is enhanced by irradiation of ultraviolet rays, and the dirt is washed off outdoors by rain and indoors by a water stream.

【0005】しかし、このような親水性塗膜では、紫外
線の照射量が少ない天候下や地域、あるいは建築物の北
側、軒下、屋内などにおいては光触媒の効果が発揮され
ず、十分な親水性が得られない場合が多かった。また、
このような親水性塗膜は、厨房等の油汚れまでも十分に
防止できるものではなかった。
However, in such a hydrophilic coating film, the effect of the photocatalyst is not exerted in the weather or area where the irradiation amount of ultraviolet rays is small, or in the north side of the building, under the eaves, indoors, etc., and sufficient hydrophilicity is obtained. There were many cases where I could not get it. Also,
Such a hydrophilic coating film cannot sufficiently prevent even oil stains in the kitchen or the like.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、部材に防汚性
を付与する方法として、前記の光触媒による親水化とは
反対に、部材表面に撥水性塗膜を形成する方法も検討さ
れている。
Therefore, as a method of imparting antifouling property to a member, a method of forming a water-repellent coating film on the surface of the member is being studied, which is contrary to the above-mentioned hydrophilization by photocatalyst.

【0007】例えば、表面にフッ素系コーティング剤を
塗布した外装用部材は、水をはじくことから雨筋ができ
にくく、縞状汚れが防止できる。また、同様に表面にフ
ッ素系コーティング剤を塗布した内装用部材では、石鹸
泡等の水性汚れや調理油等の油性汚れが付着しても、軽
いふき取りにより汚れの堆積やそれに伴う変色が防止で
きる。
[0007] For example, an exterior member having a surface coated with a fluorine-based coating agent repels water, so that it is difficult for rain streaks to form and striped stains can be prevented. Similarly, in the case of an interior member whose surface is coated with a fluorine-based coating agent, even if water-based stains such as soap bubbles or oil-based stains such as cooking oil adhere, the stains can be prevented from accumulating and discoloration accompanying light stains. .

【0008】しかし、従来のフッ素系コーティング剤に
よって得られる塗膜では、水の接触角が90〜100
°、油の接触角が40〜50°であり、付着する液滴の
大きさによっては十分な撥水性や撥油性が発揮できなか
った。そのため、しばしば汚れのこびりつきが起こり、
頻繁に洗浄や入念なふき取り作業を行う必要があり、メ
ンテナンスに手間がかかっていたのが実情である。
However, a coating film obtained by a conventional fluorine-based coating agent has a water contact angle of 90 to 100.
And the oil contact angle was 40 to 50 °, and sufficient water repellency or oil repellency could not be exhibited depending on the size of the droplets that adhere. As a result, dirt often sticks,
It is necessary to perform frequent cleaning and careful wiping work, and the maintenance is time-consuming.

【0009】さらに、このようなフッ素系コーティング
塗膜は基材に対する密着性が低く、耐磨耗性も低かっ
た。そのため、長期の使用により塗膜が剥がれ、十分な
撥水・撥油性が持続されないという問題もあった。
Further, such a fluorine-based coating film had low adhesion to the substrate and low abrasion resistance. Therefore, there is also a problem that the coating film is peeled off after long-term use and sufficient water / oil repellency is not maintained.

【0010】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点
を解消し、従来の防汚部材よりも高い撥水・撥油性を有
し、高い塗膜密着性と耐磨耗性を示す防汚性部材を提供
することを課題としている。
Therefore, the invention of this application has been made in view of the above circumstances, solves the problems of the prior art, and has higher water / oil repellency than the conventional antifouling member. It is an object of the present invention to provide an antifouling member that exhibits high coating film adhesion and abrasion resistance.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、まず第1には、高い防汚
性を有する部材であって、基材表面に少なくとも金属酸
化物からなる凹凸被膜と、該凹凸被膜表面に塗布された
撥水性塗膜を有し、最外層の表面平均粗さがRa0.004〜1
0μmであることを特徴とする防汚性部材を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of the present application is, first of all, a member having a high antifouling property, which comprises at least a metal oxide on the surface of a base material. And a water-repellent coating applied on the surface of the uneven coating, and the surface average roughness of the outermost layer is Ra 0.004 to 1
An antifouling member having a thickness of 0 μm is provided.

【0012】第2には、この出願の発明は、凹凸被膜
が、基材表面に気相法により金属酸化物を付着させて得
られる前記の防汚性部材を提供する。
Secondly, the invention of this application provides the antifouling member as described above, wherein the concavo-convex film is obtained by depositing a metal oxide on the surface of a substrate by a vapor phase method.

【0013】そして、この出願の発明は、第3には、凹
凸被膜が、基材表面に少なくとも金属酸化物を含有する
シリコーン系樹脂塗料を塗布して得られる前記の防汚性
部材をも提供する。
Thirdly, the invention of this application also provides the above-mentioned antifouling member, wherein the uneven coating film is obtained by applying a silicone-based resin coating material containing at least a metal oxide to the surface of the base material. To do.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】この出願の発明の防汚性部材は、
基材の表面に、少なくとも金属酸化物による微細な凹凸
を形成させ、さらにその凹凸被膜の上に撥水性コーティ
ング剤を塗布して得られるものであり、その最外層の表
面平均粗さがRa 0.004〜10μmであることを特徴とする
ものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The antifouling member of the invention of this application is
It is obtained by forming at least fine unevenness of a metal oxide on the surface of a base material and then applying a water-repellent coating agent on the uneven coating, and the surface average roughness of the outermost layer is Ra 0.004. It is characterized by being ~ 10 μm.

【0015】この出願の発明の防汚性部材において、基
材の表面に施される凹凸被膜は、少なくとも金属酸化物
からなるものであればよい。金属酸化物としては、シリ
カ、アルミナ、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化亜
鉛、酸化錫、酸化ジルコニウム等が例示され、これらの
中から1種または2種以上を組み合わせて凹凸被膜を形
成することができる。これらの金属酸化物の平均粒径
は、最終的に得られる防汚性部材の表面粗さをRa 0.004
〜10μmとすることができる範囲であればよく、とくに
限定されない。凹凸被膜の形成方法や凹凸被膜表面に形
成される撥水性塗膜の材質、あるいは膜厚等に応じて適
宜変更できる。好ましくは、平均粒径を0.01〜10μmと
する。
In the antifouling member of the invention of this application, the concavo-convex coating film applied to the surface of the base material may be made of at least a metal oxide. Examples of the metal oxide include silica, alumina, titanium oxide, antimony oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, and the like, and one or a combination of two or more of these can be used to form the uneven coating. . The average particle diameter of these metal oxides is Ra 0.004 when the surface roughness of the finally obtained antifouling member is determined.
There is no particular limitation as long as it is in the range of about 10 μm. It can be appropriately changed according to the method of forming the uneven coating, the material of the water-repellent coating formed on the surface of the uneven coating, the film thickness, and the like. Preferably, the average particle size is 0.01 to 10 μm.

【0016】このような凹凸被膜を形成する方法として
は、スパッタリング、真空蒸着、イオンプレーティン
グ、プラズマCVD等により基材表面に金属酸化物を付
着させる気相法や、シリコーン系樹脂塗料等のバインダ
ーに金属酸化物を混合して塗布するコーティング法が例
示される。
As a method for forming such a concavo-convex coating film, a vapor phase method in which a metal oxide is attached to the surface of a substrate by sputtering, vacuum deposition, ion plating, plasma CVD, or the like, or a binder such as a silicone resin coating An example is a coating method in which a metal oxide is mixed with and applied.

【0017】中でも気相法で形成される凹凸被膜はとく
に基材への密着性や耐磨耗性に優れ、好ましい。基材に
所望の粗さの凹凸被膜を短時間で形成させるには、特に
スパッタリング法が好ましい。スパッタリング法により
得られる凹凸被膜の膜厚や表面粗さは、真空度、アルゴ
ンイオン濃度、スパッタリング時間等の条件や使用され
る装置によって異なる。したがって、各スパッタリング
方式に応じた条件を適宜選択すればよい。
Among them, the uneven coating film formed by the vapor phase method is particularly preferable because it has excellent adhesion to the substrate and abrasion resistance. A sputtering method is particularly preferable for forming a concavo-convex film having a desired roughness on a substrate in a short time. The thickness and surface roughness of the uneven coating film obtained by the sputtering method differ depending on the conditions such as the degree of vacuum, the concentration of argon ions, the sputtering time and the apparatus used. Therefore, it suffices to appropriately select the conditions according to each sputtering method.

【0018】一方、この出願の発明の防汚性部材におい
て、金属酸化物を含有するシリコーン系樹脂塗料を塗布
して凹凸被膜を得る場合には、カーテンロールコータ
ー、ロールコーター、スプレー、ディップコート、バー
コーター等の一般的な塗布方法を適用して凹凸被膜を形
成できるため、簡便で好ましい。
On the other hand, in the case of the antifouling member of the invention of this application, when a concavo-convex film is obtained by applying a silicone resin coating containing a metal oxide, a curtain roll coater, a roll coater, a spray, a dip coat, Since the uneven coating can be formed by applying a general coating method such as a bar coater, it is simple and preferable.

【0019】このときバインダーとして使用されるシリ
コーン系樹脂塗料は、ポリシロキサンにアルキル基やア
リール基などの有機基を有するものであればよく、その
組成等はとくに限定されない。
At this time, the silicone resin coating material used as the binder may be polysiloxane having an organic group such as an alkyl group or an aryl group, and its composition is not particularly limited.

【0020】具体的には、耐磨耗性が高いものとして、
SiX4またはR1 nSiX4-n(ただし、Xは加水分解性
基、R1は同一または別異に、置換基を有していてもよ
い炭素数1〜8の1価の炭化水素基である)で表される
ケイ素アルコキシドの加水分解物および部分加水分解物
が例示される。このとき、R1はとくに限定されない
が、例えばメチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル
等の直鎖状アルキル基やi−プロピル、i−ブチル、t
−ブチル等の分岐を有するアルキル基が挙げられる。
Specifically, assuming that the wear resistance is high,
SiX 4 or R 1 n SiX 4-n (wherein X is a hydrolyzable group, R 1 is the same or different, and is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent. The hydrolyzate and partial hydrolyzate of the silicon alkoxide represented by At this time, R 1 is not particularly limited, but is, for example, a linear alkyl group such as methyl, ethyl, n-propyl or n-butyl, i-propyl, i-butyl or t.
Examples thereof include branched alkyl groups such as butyl.

【0021】このようなシリコーン系樹脂塗料によって
形成される塗膜は、耐クラック性が高いことで知られる
が、とくに硬度を高くするためには、分子量が200〜500
0程度となるように重合(硬化)させることが好まし
い。硬化反応は、塗料中に添加される、あるいは存在す
る水との加水分解反応によって進行するが、このとき、
X基1モルに対する水の量は、金属酸化物含有シリコー
ン系樹脂塗料全体で0.001モル以上とすることが好まし
い。水の量が0.001モル未満の場合には、加水分解反応
が十分に進行しないために、成膜性が悪くなったり、形
成される塗膜の耐クラック性が低下したりする。さら
に、シリコーン系樹脂塗料の硬化反応は、触媒として
は、各種の酸性触媒を添加することにより速やかに進行
する。具体的には、酢酸、クロロ酢酸、クエン酸、安息
香酸、ジメチルマロン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタ
ール酸、グリコール酸、マレイン酸、マロン酸、トルエ
ンスルホン酸、シュウ酸などの有機酸、塩酸、硝酸、ハ
ロゲン化シラン等の無機酸、酸性コロイダルシリカ、酸
化チタニアゾル等の酸性ゾル状フィラー等が酸性触媒と
して例示される。
A coating film formed from such a silicone resin coating is known to have high crack resistance, but a molecular weight of 200 to 500 is particularly required to increase hardness.
It is preferable to polymerize (cure) so as to be about 0. The curing reaction proceeds by a hydrolysis reaction with water that is added to the paint or is present, but at this time,
The amount of water with respect to 1 mol of the X group is preferably 0.001 mol or more in the entire metal oxide-containing silicone resin coating material. If the amount of water is less than 0.001 mol, the hydrolysis reaction does not proceed sufficiently, resulting in poor film forming properties and poor crack resistance of the formed coating film. Furthermore, the curing reaction of the silicone-based resin coating material proceeds rapidly by adding various acidic catalysts as catalysts. Specifically, acetic acid, chloroacetic acid, citric acid, benzoic acid, dimethylmalonic acid, formic acid, propionic acid, glutaric acid, glycolic acid, maleic acid, malonic acid, toluenesulfonic acid, organic acids such as oxalic acid, hydrochloric acid, Examples of acidic catalysts include inorganic acids such as nitric acid and halogenated silanes, acidic colloidal silica, and acidic sol fillers such as titania oxide sol.

【0022】したがって、金属酸化物含有シリコーン系
樹脂塗料により凹凸被膜を形成する場合には、シリコー
ン系樹脂塗料に、1種または2種以上の金属酸化物と1
種または2種以上の酸性触媒を混合させて金属酸化物含
有シリコーン系樹脂塗料とすることができる。
Therefore, when the uneven coating is formed from the metal oxide-containing silicone resin coating material, the silicone resin coating material contains one or more metal oxides and one or more metal oxides.
One kind or two or more kinds of acidic catalysts can be mixed to obtain a metal oxide-containing silicone resin paint.

【0023】また、以上のとおりのシリコーン系樹脂塗
料は、取扱いを容易にするために、各種の有機溶媒で希
釈して使用してもよい。有機溶媒の種類としては、シリ
コーン系樹脂塗料中の水分との相溶性が高い、メタノー
ル、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、
イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類、エチレン
グリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、
酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のエチレングリコール誘導体やジエチレングリコー
ル誘導体、さらにはジアセトンアルコール等が挙げられ
る。これらから1種または2種以上のものを適宜使用で
きる。さらに、これらの親水性有機溶媒と併用してトル
エン、キシレン、ヘプタン酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトオキシム等の1種または2種以上を添加しても
よい。これらの有機溶媒を添加することにより、水分が
希釈され、ケイ素アルコキシドの部分加水分解の進行を
制御できる。
The silicone resin coating material as described above may be diluted with various organic solvents for easy handling. As the type of organic solvent, methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, which has high compatibility with water in the silicone resin coating,
Lower aliphatic alcohols such as isobutanol, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether,
Examples thereof include ethylene glycol derivatives such as ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol, and diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol derivatives, and diacetone alcohol. From these, one kind or two or more kinds can be appropriately used. Furthermore, one or more of toluene, xylene, heptane ethyl acetate, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketoxime, etc. may be added in combination with these hydrophilic organic solvents. By adding these organic solvents, the water content is diluted and the progress of partial hydrolysis of the silicon alkoxide can be controlled.

【0024】以上のとおりのシリコーン系樹脂塗料に添
加される金属酸化物は、前記のとおり、シリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化亜鉛、酸化錫、
酸化ジルコニウムから選択されるが、これらは粉体であ
ってもゾルであってもよい。ゾル状のものとしては、市
販のオルガノシリカゾル、アルミナゾル、酸化アンチモ
ンゾル、チタニアゾル、ジルコニアゾル等の水分散性、
あるいはアルコール等の非水系有機溶剤分散性ゾルが使
用できる。一般に、これらのゾルは、固形分を20〜5
0重量%含有している。ゾル状の金属酸化物を用いる場
合には、その水分とシリコーン系樹脂塗料を硬化させる
ための水分量の合計が、前記のとおりケイ素アルコキシ
ド中のX基1モルに対して0.001モルであればよい。
The metal oxides added to the silicone resin coating material as described above include silica, alumina, titanium oxide, antimony oxide, zinc oxide, tin oxide, as described above.
It is selected from zirconium oxide, which may be powder or sol. As the sol, commercially available organosilica sol, alumina sol, antimony oxide sol, titania sol, water dispersibility such as zirconia sol,
Alternatively, a non-aqueous organic solvent dispersible sol such as alcohol can be used. Generally, these sols have a solid content of 20-5.
Contains 0% by weight. When a sol-like metal oxide is used, the sum of the water content and the water content for curing the silicone resin coating material may be 0.001 mol with respect to 1 mol of the X group in the silicon alkoxide as described above. .

【0025】さらに、金属酸化物とシリコーン系樹脂塗
料を混合する方法はとくに限定されない。例えば粉体ま
たはゾル状の金属酸化物を分散機でシリコーン系樹脂塗
料中に均一分散させる方法が挙げられる。分散機として
は、ホモジナイザー、ディスパー、ペイントシェーカ
ー、ビーズミル等が例示される。
Further, the method of mixing the metal oxide and the silicone resin coating material is not particularly limited. For example, a method of uniformly dispersing powdery or sol-like metal oxide in a silicone resin coating material with a disperser can be mentioned. Examples of the disperser include a homogenizer, a disper, a paint shaker, and a bead mill.

【0026】シリコーン系樹脂と金属酸化物は、その固
形分の重量比(金属酸化物/(シリコーン系樹脂+金属
酸化物))が0.5〜0.95の範囲となるように混合すること
が好ましい。金属酸化物の重量比が0.5未満の場合、十
分な撥水・撥油効果が得られず、0.95より多く金属酸化
物を添加した場合には、シリコーン系樹脂成分量が少な
いために成膜性が悪くなり、塗膜の剥離や磨耗が起こり
やすくなる。
The silicone resin and the metal oxide are preferably mixed so that the weight ratio of the solid content thereof (metal oxide / (silicone resin + metal oxide)) is in the range of 0.5 to 0.95. If the weight ratio of the metal oxides is less than 0.5, sufficient water / oil repellency cannot be obtained, and if more than 0.95 metal oxides are added, the amount of silicone resin component is small and film-forming properties are low. Deteriorates and peeling and abrasion of the coating film easily occur.

【0027】以上のとおりの金属酸化物含有シリコーン
系樹脂塗料を基材表面に塗布する方法は、特に限定され
ないが、前記のとおりの各種の一般的塗布方法が適用で
きる。金属酸化物含有シリコーン系樹脂塗料を塗布した
後、硬化反応を進行させるために加熱してもよい。加熱
温度はとくに限定されないが、40〜100℃の範囲とする
ことができる。
The method of applying the metal oxide-containing silicone resin coating material on the surface of the substrate as described above is not particularly limited, but various general coating methods as described above can be applied. After applying the metal oxide-containing silicone-based resin coating material, heating may be performed in order to accelerate the curing reaction. The heating temperature is not particularly limited, but may be in the range of 40 to 100 ° C.

【0028】さらに、得られる凹凸被膜の厚さは、0.01
〜1000μm程度でよいが、高い密着性が長期的に保持さ
れ、クラックや剥離が発生しない塗膜を確実に得るため
には、凹凸被膜の厚さを0.05〜100μmとすることが好ま
しい。このような凹凸被膜はまた、その上に形成される
撥水性塗膜をアンカリングする効果をも有する。したが
って、撥水性塗膜の密着性が向上し、部材の防汚性が長
期にわたり持続されるようになる。
Furthermore, the thickness of the resulting uneven coating is 0.01
The thickness of the concavo-convex film is preferably 0.05 to 100 μm in order to obtain a coating film in which high adhesion is maintained for a long period of time and cracks and peeling do not occur, although it may be about 1000 μm. Such a concavo-convex film also has the effect of anchoring the water-repellent coating film formed thereon. Therefore, the adhesion of the water-repellent coating film is improved, and the antifouling property of the member is maintained for a long time.

【0029】この出願の発明の防汚性部材では、以上の
とおりの少なくとも金属酸化物からなる凹凸被膜の表面
に、さらに撥水性コーティング剤を塗布することにより
撥水性塗膜を形成する。このとき使用される撥水性コー
ティング剤は、公知の各種のものから選択される。例え
ば、フルオロアルキルシラン等のフッ素含有樹脂、ジメ
チルシリコーン、ポリジメチルシロキサンジオール、ア
ミノ変性シリコーン、エポキシ変性シリコーンオイル、
カルボキシル変性シリコーンオイル等のシリコーンオイ
ル等が挙げられる。
In the antifouling member of the invention of this application, a water-repellent coating film is formed by further applying a water-repellent coating agent on the surface of the uneven coating film made of at least a metal oxide as described above. The water-repellent coating agent used at this time is selected from various known materials. For example, fluorine-containing resin such as fluoroalkylsilane, dimethyl silicone, polydimethylsiloxane diol, amino-modified silicone, epoxy-modified silicone oil,
Examples thereof include silicone oils such as carboxyl-modified silicone oil.

【0030】撥水性コーティング剤は、ロールコータ
ー、スプレー、ディップコート、バーコーター等の一般
的な方法により塗布してもよいし、撥水性コーティング
剤を布等に染み込ませ、基材表面に形成された凹凸被膜
の表面に積層一体化してもよい。そして、室温下または
数100℃の加熱下で数秒間処理し、撥水性コーティング
剤を乾燥させれば撥水性塗膜が得られる。撥水性塗膜の
膜厚はとくに限定されず、0.001〜10μm程度あればよ
い。
The water-repellent coating agent may be applied by a general method such as a roll coater, spray, dip coating or bar coater, or it may be formed on a substrate surface by impregnating a water-repellent coating agent with a cloth or the like. Alternatively, it may be integrally laminated on the surface of the uneven coating. Then, a water-repellent coating film is obtained by treating at room temperature or under heating at several 100 ° C. for several seconds and drying the water-repellent coating agent. The film thickness of the water-repellent coating film is not particularly limited and may be about 0.001 to 10 μm.

【0031】前記のとおり、この出願の発明の防汚性部
材は、最外層の表面平均粗さがRa 0.004〜10μmである
ことを特徴とするものである。すなわち、凹凸被膜を施
し、さらにその表面に撥水性塗膜を施した後の部材の表
面は、平滑ではなく、微細な凹凸を有するものとなるの
である。このような凹凸を設けることにより、従来の撥
水性塗膜を有する部材と比べて高い撥水・撥油性(すな
わち防汚性)が発揮される。また、撥水性塗膜を形成す
る際には、予め形成された凹凸被膜へ撥水性塗膜がアン
カリングできることから、このような防汚性が長期にわ
たり保持される。さらに、この出願の発明の防汚性部材
において、少なくとも金属酸化物からなる凹凸被膜は、
高い耐磨耗性を有する。したがって、このような防汚性
部材では、傷の発生も抑えられ、長期にわたり美麗さが
維持される。
As described above, the antifouling member of the invention of this application is characterized in that the surface average roughness of the outermost layer is Ra 0.004 to 10 μm. That is, the surface of the member after the uneven coating is applied and the water-repellent coating is applied on the surface is not smooth but has fine unevenness. By providing such unevenness, higher water / oil repellency (that is, antifouling property) is exhibited as compared with a member having a conventional water-repellent coating film. Further, when the water-repellent coating film is formed, since the water-repellent coating film can be anchored to the uneven coating film formed in advance, such antifouling property is maintained for a long time. Furthermore, in the antifouling member of the invention of this application, the uneven coating film made of at least a metal oxide,
Has high wear resistance. Therefore, with such an antifouling member, the occurrence of scratches is suppressed and the beauty is maintained for a long time.

【0032】以上のとおりのこの出願の発明の防汚性部
材は、浴室鏡、浴室壁、浴槽、床パン、排水ピット等の
浴室周りの部材、台所シンク、カラン、キッチンカウン
ター、レンジフード、食器乾燥機等の台所周りの部材、
サイディング、ガラス、コンクリート、金属等の建築物
の外壁、門扉、外溝用の外装部材、雨樋、屋根材、玄関
ドア、雨戸、サッシ等に適用されるものであり、その形
状や基材の材質はとくに限定されない。基材は、例え
ば、金属板、木製板、無機質板、樹脂製板などの各種の
ものが例示される。
As described above, the antifouling member of the invention of this application is a member around the bathroom such as a bathroom mirror, a bathroom wall, a bathtub, a floor pan, a drainage pit, a kitchen sink, a currant, a kitchen counter, a range hood, and tableware. Parts around the kitchen such as a dryer,
It is applied to outer walls of buildings such as siding, glass, concrete, metal, gates, exterior members for outer gutters, rain gutters, roofing materials, entrance doors, shutters, sashes, etc. The material is not particularly limited. Examples of the base material include various materials such as a metal plate, a wooden plate, an inorganic plate, and a resin plate.

【0033】以下、実施例を示し、この発明の実施の形
態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明
は以下の例に限定されるものではなく、細部については
様々な態様が可能であることは言うまでもない。
The embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to examples. Of course, the present invention is not limited to the following examples, and it goes without saying that various aspects are possible in details.

【0034】[0034]

【実施例】<実施例1>テトラエトキシシラン208重量
部にメタノール356重量部を加え、さらに、水18重量部
及び0.01Nの塩酸18重量部を添加し、ディスパーを用い
てよく混合した。次にシリカゾル(ST−ZL、日産化
学工業製、粒径70〜100μm)を固形物の重量比率で、シ
リカゾル/(シリコーン系樹脂+シリカゾル)が0.5と
なるように添加した後に、60℃恒温槽中で2時間加熱
し、全固形分量が5%になるようにメタノールで希釈し
て、凹凸被膜用コーティング剤を得た。
Example 1 To 208 parts by weight of tetraethoxysilane, 356 parts by weight of methanol was added, and further 18 parts by weight of water and 18 parts by weight of 0.01N hydrochloric acid were added and mixed well using a disper. Next, add silica sol (ST-ZL, manufactured by Nissan Chemical Industries, particle size 70 to 100 μm) in a weight ratio of solid matter so that silica sol / (silicone resin + silica sol) becomes 0.5, and then a constant temperature bath at 60 ° C. The mixture was heated for 2 hours, and diluted with methanol so that the total solid content was 5% to obtain a coating agent for uneven coating.

【0035】基材として、アクリルウレタン系塗料(ユ
ービ 白、ナトコ社製)で白色に着色したアルミ板を用
い、前記コーティング剤をロールコーターによって塗布
した後、200℃で5分間焼成した。この基材にウェスに
含ませたフルオロアルキルシラン(TSL8262、G
E東芝シリコーン社製)を塗布し、150℃で10分間焼成
した。
An aluminum plate colored in white with an acrylic urethane paint (Ubi White, manufactured by Natco Co., Ltd.) was used as a substrate. The coating agent was applied by a roll coater and then baked at 200 ° C. for 5 minutes. Fluoroalkylsilane (TSL 8262, G
E Toshiba Silicone Co., Ltd.) was applied and baked at 150 ° C. for 10 minutes.

【0036】焼成後、余分なフルオロアルキルシランを
除去して撥水性を有する試験片を作製した。 <実施例2>実施例1と同様の方法でオルガノシリカゾ
ルの代わりにアルミナゾル(アルミナゾル520、日産
化学工業社製)を用いて試験片を作製した. <実施例3>実施例1と同様の方法で、フルオロアルキ
ルシランの代わりにシリコーンオイル(YF3965、
GE東芝シリコーン社製)を用いて試験片を作製した。 <実施例4>実施例1と同様の方法で、シリカゾルの代
わりに粉体シリカのアエロジル#380を用いて、ペイ
ントシェーカーで分散させ、試験片を作製した。 <実施例5>実施例1と同じ基材表面に、スパッタリン
グによりシリカ膜を形成し、試験片を作製した。 <比較例1>実施例1で用いたアクリルウレタン系塗料
(ユービ 白、ナトコ社製)で着色したアルミ板を試験
片とした。 <比較例2>アクリルウレタン系塗料(ユービ 白、ナ
トコ社製)で白に着色したアルミ板に、ウェスに染み込
ませたフルオロアルキルシランを塗布し、150℃で10
分間焼成した後、余分なフルオロシリコーンを除去して
試験片を得た。
After firing, excess fluoroalkylsilane was removed to prepare a water-repellent test piece. <Example 2> In the same manner as in Example 1, an alumina sol (alumina sol 520, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was used in place of the organosilica sol to prepare a test piece. <Example 3> In the same manner as in Example 1, silicone oil (YF3965,
A test piece was prepared using GE Toshiba Silicone Co., Ltd.). <Example 4> In the same manner as in Example 1, a powder shaker Aerosil # 380 was used in place of the silica sol and dispersed with a paint shaker to prepare a test piece. <Example 5> A silica film was formed on the same substrate surface as in Example 1 by sputtering to prepare a test piece. <Comparative Example 1> An aluminum plate colored with the acrylic urethane-based paint (Ubi White, manufactured by Natco) used in Example 1 was used as a test piece. <Comparative Example 2> A fluoroalkylsilane impregnated in a waste cloth is applied to an aluminum plate colored white with an acrylic urethane-based paint (Ubi White, manufactured by Natco Co., Ltd.), and the mixture is applied at 150 ° C for 10
After baking for a minute, excess fluorosilicone was removed to obtain a test piece.

【0037】以上のとおりの試験片について、次の項目
を試験した。
The following items were tested for the test pieces as described above.

【0038】(1)接触角: 3μlの水滴に対する試
験片の接触角を接触角計(協和界面(株)CA−DT)
により測定した。
(1) Contact angle: A contact angle meter (Kyowa Interface Co., Ltd. CA-DT) was used to measure the contact angle of the test piece with respect to a water droplet of 3 μl.
It was measured by.

【0039】(2)平均粗さ: 塗膜の平均粗さを原子
間力顕微鏡(セイコーインスツルメンツ(株)ナノピク
ス1000)を用いて測定した。
(2) Average Roughness: The average roughness of the coating film was measured using an atomic force microscope (Nanopix 1000, Seiko Instruments Inc.).

【0040】(3)耐磨耗性: トラバース式磨耗試験
機を用いて、キャンバス布を各試験片の塗布面に接触さ
せ、1000回往復摺動(荷重100g/cm2、ストローク10
0mm)させ、磨耗試験を行った。磨耗試験後の塗膜面の
傷の発生度合いを、光学顕微鏡で観察し、耐磨耗性を判
定した。(◎:傷なし、○:傷が1 cm2当たり数本発
生、×:傷が多数) (4)密着性試験: 耐磨耗性試験後に接触角を測定
し、試験前の接触角と比較して、塗膜の密着性を評価し
た。
(3) Abrasion resistance: Using a traverse type abrasion tester, a canvas cloth was brought into contact with the coated surface of each test piece and slid back and forth 1000 times (load 100 g / cm 2 , stroke 10).
0 mm) and an abrasion test was conducted. The degree of occurrence of scratches on the coating film surface after the abrasion test was observed with an optical microscope to determine the abrasion resistance. (◎: No scratches, ○: Several scratches per cm 2 occurred, ×: Many scratches) (4) Adhesion test: The contact angle was measured after the abrasion resistance test and compared with the contact angle before the test. Then, the adhesion of the coating film was evaluated.

【0041】(5)清掃性: 塗膜に松下精工製の変性
油を1g載せて、ウェスに1kg/cm2の力を加えながら油を
ふき取り、その取れ具合を目視で評価した。
(5) Cleanability: 1 g of modified oil manufactured by Matsushita Seiko was placed on the coating film, the oil was wiped off while applying a force of 1 kg / cm 2 to the waste cloth, and the removal condition was visually evaluated.

【0042】(6)耐防汚性: 試験片を屋外上で1ヶ
月間暴露した後、色差計(X−right SP-88日本平版機
材(株)製)を用いて色差を測定した。
(6) Antifouling resistance: After exposing the test piece to the outdoors for one month, the color difference was measured using a color difference meter (X-right SP-88, manufactured by Nippon Lithographic Equipment Co., Ltd.).

【0043】以上の評価結果を表1に示した。The above evaluation results are shown in Table 1.

【0044】[0044]

【表1】 表より、凹凸被膜と撥水性塗膜を有し、表面平均粗さが
Ra 0.004〜10μmの試験片(実施例1〜5)では、高い
撥水性と清掃性が得られた。また、塗膜密着性も高かっ
た。とくにスパッタリングによりシリカ塗膜を形成した
もの(実施例5)では、耐磨耗性が顕著に高かった。
[Table 1] From the table, it has an uneven coating and a water-repellent coating, and the average surface roughness is
The test pieces having Ra of 0.004 to 10 μm (Examples 1 to 5) exhibited high water repellency and cleanability. Also, the coating film adhesion was high. Particularly, in the case where the silica coating film was formed by sputtering (Example 5), the abrasion resistance was remarkably high.

【0045】一方、凹凸被膜と撥水性膜を形成せず、平
滑な表面を有する試験片(比較例1)では、撥水性が低
く、清掃性も悪かった。また、耐磨耗性も低く、塗膜が
剥離しやすいために、汚染も著しいことが確認された。
On the other hand, the test piece (Comparative Example 1) having a smooth surface without forming the uneven coating and the water-repellent film had low water repellency and poor cleanability. It was also confirmed that the abrasion resistance was low and the coating film was easily peeled off, so that the contamination was remarkable.

【0046】さらに、凹凸被膜を形成せずに撥水性塗膜
を形成した場合(比較例2)には、撥水性は見られたも
のの、塗膜密着性が低く、耐磨耗性も悪かった。そのた
め、長期の使用に耐え得る防汚性は得られなかった。
Further, when the water-repellent coating film was formed without forming the concavo-convex film (Comparative Example 2), although the water repellency was observed, the coating film adhesion was low and the abrasion resistance was poor. . Therefore, the antifouling property that can withstand long-term use was not obtained.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上詳しく説明したとおり、この出願の
発明により、従来の部材よりも高い撥水・撥油性を有す
る防汚性部材が提供される。このような部材は汚れが付
着し難い上、一度付着した汚れも簡単に除去できるた
め、清掃等のメンテナンスに係る負担が軽減される。さ
らに、塗膜密着性や塗膜の耐磨耗性も高いため、長期に
わたり美麗さが維持される。
As described above in detail, the invention of this application provides an antifouling member having higher water and oil repellency than conventional members. Since dirt is unlikely to adhere to such a member and dirt that has once adhered can be easily removed, the burden of maintenance such as cleaning can be reduced. Furthermore, since the coating adhesion and the abrasion resistance of the coating are high, the beauty is maintained for a long time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D075 AE03 BB85Y CA02 CA03 CA13 CA34 CA36 CA37 CB27 CB33 DA06 DB01 DB12 DB13 DB14 DB21 DB31 DC02 DC38 EA12 EB01 EB16 EB22 EB38 EB43 EC02 EC03 EC05 4F100 AA17B AA20 AB10 AH06 AK25 AK52 AK52B AT00A BA03 BA07 BA10A BA10C CC00B CC00C DD01B DD02B DD07C EH46B EH66B GB07 GB08 JB06 JB06C JK06 JK09 JL06 JL11 JM01 YY00C   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4D075 AE03 BB85Y CA02 CA03                       CA13 CA34 CA36 CA37 CB27                       CB33 DA06 DB01 DB12 DB13                       DB14 DB21 DB31 DC02 DC38                       EA12 EB01 EB16 EB22 EB38                       EB43 EC02 EC03 EC05                 4F100 AA17B AA20 AB10 AH06                       AK25 AK52 AK52B AT00A                       BA03 BA07 BA10A BA10C                       CC00B CC00C DD01B DD02B                       DD07C EH46B EH66B GB07                       GB08 JB06 JB06C JK06                       JK09 JL06 JL11 JM01 YY00C

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高い防汚性を有する部材であって、基材
表面に少なくとも金属酸化物からなる凹凸被膜と、該凹
凸被膜表面に塗布された撥水性塗膜を有し、最外層の表
面平均粗さがRa 0.004〜10μmであることを特徴とする
防汚性部材。
1. A member having high antifouling property, comprising an uneven coating film made of at least a metal oxide on the surface of a base material, and a water-repellent coating film applied on the surface of the uneven coating film, and the surface of the outermost layer. An antifouling member having an average roughness Ra of 0.004 to 10 µm.
【請求項2】 凹凸被膜は、基材表面に気相法により金
属酸化物を付着させて得られる請求項1の防汚性部材。
2. The antifouling member according to claim 1, wherein the uneven coating film is obtained by depositing a metal oxide on the surface of a base material by a vapor phase method.
【請求項3】 凹凸被膜は、基材表面に少なくとも金属
酸化物を含有するシリコーン系樹脂塗料を塗布して得ら
れる請求項1の防汚性部材。
3. The antifouling member according to claim 1, wherein the uneven coating film is obtained by applying a silicone-based resin coating material containing at least a metal oxide to the surface of the base material.
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