JP2008161856A - Formation method and coating molded article of coating layer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method which is excellent in antifouling property under an elevated temperature, and can form a coating layer simply and at a low cost. <P>SOLUTION: In the method of forming the coating layer 2 on the surface of a substrate 1, the coating layer is formed by preparing a plurality of types of coating liquids containing polysilazane and an acrylic resin with a mixture ratio of the polysilazane and the acrylic resin to be changed, and recoating the surface of the substrate successively a plurality of times from the coating liquid having a high mixture ratio of the acrylic resin while replacing the plurality of types of the coating liquids. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、主として樹脂基材の表面にコーティング層を形成する方法及びコーティング層を形成したコーティング成形物に関する。   The present invention mainly relates to a method for forming a coating layer on the surface of a resin substrate and a coating molded article having the coating layer formed thereon.

樹脂基材等の基材の表面に、汚染防止等を目的としたコーティング層を形成する方法及びコーティング成形物として、従来から種々のものが公知又は提案されている(例えば特許文献1〜4参照)。
特開平7−305029号公報 特開2000−73012号公報 特開2002−105676号公報 特開2003−347294号公報
As a method for forming a coating layer for the purpose of preventing contamination on the surface of a substrate such as a resin substrate and a coating molded product, various types have been known or proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 4). ).
Japanese Patent Laid-Open No. 7-305029 JP 2000-73012 A JP 2002-105676 A JP 2003-347294 A

しかし、上記したような従来のコーティング層の形成方法及びコーティング成形物は、接触する媒体が室温程度の比較的低温物の場合には優れた防汚染性を発揮するものの、高温の媒体に長時間接触していると、当該媒体が染みとなって長期間残存し、基材の外観を著しく低下させるという問題がある。この種の問題としては、例えば、食器のカレー染みや浴槽の黄ばみ等を挙げることができる、
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、高温下における防汚染性に優れ、簡単かつ低コストでコーティング層を形成することのできる方法及び残存汚染が生じにくいコーティング成形物の提供を目的とする。
However, the conventional method for forming a coating layer and the coating molded product as described above exhibit excellent antifouling properties when the medium to be contacted is a relatively low temperature material of about room temperature. If they are in contact with each other, there is a problem that the medium becomes a stain and remains for a long period of time, and the appearance of the substrate is remarkably deteriorated. Examples of this type of problem include curry stains on tableware and yellowing on bathtubs.
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method capable of forming a coating layer easily and at low cost with excellent antifouling properties at high temperatures, and a coating molded product that hardly causes residual contamination. With the goal.

上記の目的を達成するために請求項1に記載の発明は、基材の表面にコーティング層を形成する方法において、ポリシラザンとアクリル系樹脂とを含有するコーティング液を、前記ポリシラザンと前記アクリル系樹脂との混合割合を変えて複数種類準備し、前記アクリル系樹脂の混合割合が高い前記コーティング液から順に、前記複数種類のコーティング液を取り替えつつ、前記基材の表面に複数回塗り重ねて、前記コーティング層を形成した方法である。
なお、本発明においてコーティング液を塗布する形態として種々のものを採用することができる。例えば、刷毛による手塗り、機械による機械塗りの他、静電塗装やスプレーやスパッタによる吹きつけによる方法も可能である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a method of forming a coating layer on the surface of a substrate, wherein the coating liquid containing polysilazane and acrylic resin is used as the polysilazane and acrylic resin. A plurality of types prepared by changing the mixing ratio, and in order from the coating liquid having a high mixing ratio of the acrylic resin, while replacing the plurality of types of coating liquid, repeatedly applied to the surface of the base material a plurality of times, In this method, a coating layer is formed.
In the present invention, various forms can be adopted as the form of applying the coating liquid. For example, in addition to hand-painting with a brush and machine-coating with a machine, electrostatic coating or spraying or spraying is also possible.

請求項2に記載するように、前記アクリル系樹脂を含み前記ポリシラザンを含まない第二コーティング液と、前記ポリシラザンを含み前記アクリル系樹脂を含まない第三コーティング液とをさらに準備し、前記基材の表面に前記第二コーティング液を塗布した後に、前記コーティング液を一回又は複数回塗り重ね、最後に前記第三コーティング液を塗り重ねるようにしてもよい。
この方法によって得られるコーティング成形物は、基材の表面側でコーティングがアクリル系樹脂を含みポリシラザンを含まない組成で、コーティング層の表面でポリシラザンを含みアクリル系樹脂を含まない組成である。
The second coating liquid that contains the acrylic resin and does not contain the polysilazane, and the third coating liquid that contains the polysilazane and does not contain the acrylic resin as described in claim 2, After the second coating solution is applied to the surface, the coating solution may be applied once or a plurality of times, and finally the third coating solution may be applied again.
The coating molded product obtained by this method has a composition in which the coating contains an acrylic resin and does not contain polysilazane on the surface side of the substrate, and has a composition that contains polysilazane on the surface of the coating layer and does not contain an acrylic resin.

また、請求項3に記載するように、先に塗布した前記コーティング液又は前記第二コーティング液が半乾燥状態のときに、次のコーティング液を塗り重ねるようにしてもよい。
このようにすることで、コーティング層の組成変化を直線状又はなだらかな曲線状のものに近づけることができる。
さらに、請求項4に記載するように、前記コーティング液,前記第二コーティング液又は前記第三コーティング液を塗布する工程において、各塗布工程の少なくとも一つが、塗布後の焼成工程を有していてもよい。例えば、コーティング液を塗布し、コーティング液が乾燥した後に、オーブン等に基材を投入して、所定の温度で焼成するようにしてもよいし、コーティング液の塗布を何回か繰り返した後に、焼成を行うようにしてもよい。
なお、本発明においては、前記複数のコーティング液,前記第二コーティング液及び前記第三コーティング液のうちの少なくとも一つが、シリカナノ粒子を含んでいてもよい。
Further, as described in claim 3, when the previously applied coating liquid or the second coating liquid is in a semi-dried state, the next coating liquid may be applied repeatedly.
By doing in this way, the composition change of a coating layer can be approximated to the shape of a straight line or a gentle curve.
Furthermore, as described in claim 4, in the step of applying the coating liquid, the second coating liquid, or the third coating liquid, at least one of the respective application steps includes a baking step after application. Also good. For example, after the coating liquid is applied and the coating liquid is dried, the substrate may be put into an oven or the like and fired at a predetermined temperature, or after the coating liquid is applied several times, You may make it perform baking.
In the present invention, at least one of the plurality of coating liquids, the second coating liquid, and the third coating liquid may contain silica nanoparticles.

本発明の別の方法は、請求項5に記載するように、基材の表面にコーティング層を形成する方法において、(i) ポリシラザンを含有しないアクリル系樹脂コーティング液とアクリル系樹脂を含有しないポリシラザン含有コーティング液とを準備し、(ii) 前記アクリル系樹脂コーティング液を前記基材の表面に塗布し、
(iii) 前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した直後又は前記アクリル系樹脂コーティング液が乾燥する前に、前記ポリシラザン含有コーティング液を前記アクリル系樹脂コーティング液の上に塗り重ね、(iv) 前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布した直後又は前記ポリシラザン含有コーティング液が乾燥する前に、前記アクリル系樹脂コーティング液の濃度を低くして前記ポリシラザン含有コーティング液の上に塗り重ね、(v) 前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した直後又は前記アクリル系樹脂コーティング液が乾燥する前に、前記ポリシラザン含有コーティング液の濃度を高くして前記アクリル系樹脂コーティング液の上に塗り重ね、(vi) 前記(iv)及び(v)の工程を、上層に向かうに従って前記アクリル系樹脂コーティング液の濃度を低くしつつ、前記ポリシラザン含有コーティング液の濃度を高くしながら一回又は複数回繰り返し、最後に、前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布した方法である。
According to another method of the present invention, there is provided a method for forming a coating layer on a surface of a substrate as described in claim 5, wherein (i) an acrylic resin coating solution not containing polysilazane and a polysilazane not containing an acrylic resin And (ii) applying the acrylic resin coating liquid to the surface of the base material,
(iii) Immediately after applying the acrylic resin coating liquid or before the acrylic resin coating liquid is dried, the polysilazane-containing coating liquid is applied over the acrylic resin coating liquid, and (iv) the polysilazane-containing liquid is applied. Immediately after the coating liquid is applied or before the polysilazane-containing coating liquid is dried, the acrylic resin coating liquid is reduced in concentration and applied over the polysilazane-containing coating liquid, and (v) the acrylic resin coating liquid. Immediately after coating or before the acrylic resin coating liquid dries, the polysilazane-containing coating liquid is increased in concentration and applied over the acrylic resin coating liquid. (Vi) (iv) and (v ), The acrylic resin coating While lowering the concentration in the liquid, repeated once or more times while increasing the concentration of the polysilazane-containing coating solution, finally, it is a method of coating the polysilazane-containing coating solution.

(i)〜(vi)の工程を一回行った後、最後に前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布するようにしてもよいし、(i)〜(vi)の工程を一回行った後にさらに(iv)及び(v)の工程を一回又は複数回繰り返し、最後に前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布するようにしてもよい。
この場合、ポリシラザン含有コーティング液及び前記アクリル系樹脂コーティング液のうちの少なくとも一つが、シリカナノ粒子を含むものであってもよい。
また、この方法においても、請求項6に記載するように、前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した後に前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布する工程において、各塗布工程の少なくとも一つが、塗布後の焼成工程を有するものであってもよい。
本発明の方法により基材の表面に形成するコーティング層は、コーティング成形物の用途とその使用環境に応じて適切な組成のものを用いる。例えば、コーティング成形物が食器の場合には、請求項7に記載するように、前記コーティング液におけるポリシラザンとアクリル系樹脂との比率(wt%比)が1.2〜2.0(1.2以上2.0以下、この明細書において数値範囲を表す「〜」の解釈については以下同じ)の範囲内のものを準備してコーティング層の下層部分を形成し、同0.66〜1.6の範囲内のものを準備してコーティング層の中層部分を形成し、同0.4〜0.66の範囲内のものを準備してコーティング層の上層部分を形成する前記コーティング液におけるポリシラザンに対するアクリル系樹脂の比率は、コーティング層の下層部分で1.2〜2.0の範囲内、同中層部分で0.66〜1.6の範囲内、同上層部分で0.4〜0.66の範囲内とするのが好ましい。
After performing the steps (i) to (vi) once, the polysilazane-containing coating solution may be finally applied, or after performing the steps (i) to (vi) once ( Steps iv) and (v) may be repeated once or a plurality of times, and finally the polysilazane-containing coating solution may be applied.
In this case, at least one of the polysilazane-containing coating liquid and the acrylic resin coating liquid may contain silica nanoparticles.
Also in this method, as described in claim 6, in the step of applying the polysilazane-containing coating solution after applying the acrylic resin coating solution, at least one of the applying steps is a baking step after application It may have.
As the coating layer formed on the surface of the substrate by the method of the present invention, a coating layer having an appropriate composition is used according to the application of the coating molded product and the usage environment. For example, when the coating molding is tableware, the ratio (wt% ratio) of polysilazane and acrylic resin in the coating liquid is 1.2 to 2.0 (1.2), as described in claim 7. 2.0 or less, the interpretation of “to” representing the numerical range in this specification is the same in the following) to form a lower layer portion of the coating layer, and 0.66 to 1.6 A coating layer is prepared to form the middle layer portion of the coating layer, and a coating layer within the range of 0.4 to 0.66 is prepared to form the upper layer portion of the coating layer. The ratio of the system resin is 1.2 to 2.0 in the lower layer portion of the coating layer, 0.66 to 1.6 in the middle layer portion, and 0.4 to 0.66 in the upper layer portion. Preferably within range There.

本発明の成形物は、請求項8に記載するように、基材の表面にコーティング層を形成したコーティング成形物であって、前記基材の表面からコーティング層の表面に至るまでに、ポリシラザンとアクリル系樹脂との混合割合が徐々に変化する構成としてある。
この場合、請求項9に記載するように、前記基材の表面では前記コーティング層がポリシラザンを含まず、前記コーティング層の表面では前記コーティング層が前記アクリル系樹脂を含まないように構成してもよい。
前記コーティング液におけるポリシラザンに対するアクリル系樹脂の比率(wt%比)は、コーティング成形物の用途と使用環境に応じて適切なものを選択する。例えば、コーティング成形物が食器である場合は、コーティング層の下層部分で1.2〜2.0の範囲内、同中層部分で0.66〜1.6の範囲内、同上層部分で0.4〜0.66(wt%)の範囲内とするのが好ましい。
なお、本発明のコーティング成形物の概念を、図1に示す。
The molded product of the present invention is a coated molded product in which a coating layer is formed on the surface of a base material as described in claim 8, and the polysilazane is formed from the surface of the base material to the surface of the coating layer. The mixing ratio with the acrylic resin is gradually changed.
In this case, as described in claim 9, the coating layer may not include polysilazane on the surface of the base material, and the coating layer may not include the acrylic resin on the surface of the coating layer. Good.
The ratio (wt% ratio) of the acrylic resin to polysilazane in the coating liquid is selected appropriately depending on the application and use environment of the coating molded product. For example, when the coating molded product is tableware, the lower layer portion of the coating layer is within the range of 1.2 to 2.0, the middle layer portion is within the range of 0.66 to 1.6, and the upper layer portion is 0.00. It is preferable to be within the range of 4 to 0.66 (wt%).
In addition, the concept of the coating molding of this invention is shown in FIG.

本発明によれば、高温下において防汚染性に優れるコーティング層の形成方法及びコーティング成形物を得ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the formation method and coating molding of a coating layer which are excellent in antifouling property at high temperature can be obtained.

以下、本発明の造形方法の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[基材]
本発明を適用することができる基材は、主として樹脂基材である。
本発明が適用される樹脂基材としては、全体が樹脂で成形された樹脂成形体の他、表面を樹脂被覆したガラス(セラミック)や金属,木材等の基材からなる樹脂被覆成形体を挙げることができる。これら成形体としては、例えば、浴室回りで使用される浴槽、浴槽用エプロン、浴室壁(浴室用壁)、浴室カウンター、洗い場(防水パン)、洗面カウンター、洗面ボウル、キッチン回りで使用されるキッチンカウンター、(側板パネル、底板パネル、背板パネル等の)キッチンキャビネット用パネル部材、食器、壁材及び床材又は食器洗浄器、サニタリー用品、自動車部品等の広範な分野の成形体が含まれる。
Hereinafter, a suitable embodiment of a modeling method of the present invention is described in detail, referring to drawings.
[Base material]
The substrate to which the present invention can be applied is mainly a resin substrate.
Examples of the resin base material to which the present invention is applied include a resin molded body formed entirely of resin, and a resin-coated molded body made of a base material such as glass (ceramic), metal, or wood whose surface is resin-coated. be able to. As these molded products, for example, a bathtub used around the bathroom, an apron for the bathtub, a bathroom wall (bathroom wall), a bathroom counter, a washing place (waterproof pan), a wash counter, a wash bowl, a kitchen used around the kitchen It includes molded articles in a wide range of fields such as counters, panel members for kitchen cabinets (such as side panel panels, bottom panel panels, back panel panels, etc.), tableware, wall and flooring or dishwashers, sanitary products, automobile parts and the like.

[ポリシラザン]
ポリシラザンとしては、公知又は市販の種々のものを用いることができる。
例えば特開平7−305029号公報で開示されているものとして、主として一般式(I)
[Polysilazane]
As the polysilazane, various known or commercially available products can be used.
For example, as disclosed in JP-A-7-305029, the general formula (I) is mainly used.

Figure 2008161856
(但し、R1 ,R2 ,R3 はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、またはこれらの基以外でケイ素に直結する基が炭素である基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アルコキシ基を表わす。ただし、R1 ,R2 ,R3 のうち少なくとも1つは水素原子である。)で表わされる単位からなる主骨格を有する数平均分子量が100〜5万のポリシラザンを挙げることができる。
また、例えば、特開2000−073012号公報に記載されているものとして、
Figure 2008161856
(However, R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, or a group in which the group directly connected to silicon other than these groups is carbon, alkylsilyl A group, an alkylamino group, an alkoxy group, provided that at least one of R 1 , R 2 , and R 3 is a hydrogen atom). Ten thousand polysilazanes can be mentioned.
Further, for example, as described in JP 2000-073012 A,

Figure 2008161856
Figure 2008161856

Figure 2008161856
Figure 2008161856

Figure 2008161856
上記一般式(1)で表されるシラザン構造を分子鎖中に含有する数平均分子量が100〜100,000のアミン残基含有ポリシラザン、上記一般式(2)で表されるシラザン構造を有するポリシラザン、上記一般式(3)で表されるシラザン構造を有するポリシラザンを挙げることができる。
上記のポリシラザンを溶解した溶液としては、市販のもの、例えばAZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のアクアミカ(登録商標)、NL110Aシリーズを用いることができる。
Figure 2008161856
An amine residue-containing polysilazane having a number average molecular weight of 100 to 100,000 containing the silazane structure represented by the general formula (1) in the molecular chain, and a polysilazane having a silazane structure represented by the general formula (2) And polysilazane having a silazane structure represented by the general formula (3).
As a solution in which the above polysilazane is dissolved, commercially available products such as Aquamica (registered trademark) NL110A series manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. can be used.

[アクリル系樹脂]
アクリル系樹脂としては、公知又は市販のものを用いることができる。例えば、上記の特開平7−305029号公報には、アクリル系樹脂として、アクリル酸エステル(アルコール残基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、2−エチルヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基、ベンジル基、フェニルエチル基等を例示できる);メタクリル酸エステル(アルコール残基は上記と同じ);2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート等の如きヒドロキシ含有モノマー;アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチロールアクリルアミド、N−メトキシメチルアクリルアミド、N−メトキシメチルメタクリルアミド、N−フェニルアクリルアミド等の如きアミド基含有モノマー;N,N−ジエチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート等の如きアミノ基含有モノマー;グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテル等の如きエポキシ基含有モノマー;スチレンスルホン酸、ビニルスルホン酸、及びそれらの塩(例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等)等の如きスルホン酸基又はその塩を含有するモノマー;クロトン酸、イタコン酸、アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、及びそれらの塩(例えばナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等)等の如きカルボキシル基又はその塩を含有するモノマー;無水マレイン酸、無水イタコン酸等の無水物を含有するモノマー;その他ビニルイソシアネート、アリルイソシアネート、スチレン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルトリスアルコキシシラン、アルキルマレイン酸モノエステル、アルキルフマール酸モノエステル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アルキルイタコン酸モノエステル、塩化ビニリデン、酢酸ビニル、塩化ビニル等の単量体の組合せからつくられたものが例示されている。市販のものとしては、例えば、三菱レーヨン製BR71,BR80を用いることができる。
なお、本発明では、UV(紫外線)硬化型のアクリル系樹脂を用いてもよい。
[Acrylic resin]
Known or commercially available acrylic resins can be used. For example, in the above-mentioned JP-A-7-305029, an acrylic resin is used as an acrylic resin (the alcohol residue includes methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group). , T-butyl group, 2-ethylhexyl group, cyclohexyl group, phenyl group, benzyl group, phenylethyl group and the like); methacrylate ester (alcohol residue is the same as above); 2-hydroxyethyl acrylate, 2- Hydroxy-containing monomers such as hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate; acrylamide, methacrylamide, N-methyl methacrylamide, N-methyl acrylamide, N-methylol acrylamide, N-methylol Amyl group-containing monomers such as clinamide, N, N-dimethylolacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-methoxymethylmethacrylamide, N-phenylacrylamide; N, N-diethylaminoethyl acrylate, N, N-diethylaminoethyl methacrylate Amino group-containing monomers such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether and the like epoxy group-containing monomers; styrene sulfonic acid, vinyl sulfonic acid, and salts thereof (for example, sodium salt, potassium salt, ammonium salt, etc.) A monomer containing a sulfonic acid group or a salt thereof such as crotonic acid, itaconic acid, acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and salts thereof (for example, sodium salt, potassium salt, ammonium salt) A monomer containing a carboxyl group such as an um salt) or a salt thereof; a monomer containing an anhydride such as maleic anhydride or itaconic anhydride; other vinyl isocyanate, allyl isocyanate, styrene, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, Made from a combination of monomers such as vinyltrisalkoxysilane, alkylmaleic acid monoester, alkyl fumaric acid monoester, acrylonitrile, methacrylonitrile, alkylitaconic acid monoester, vinylidene chloride, vinyl acetate, vinyl chloride Illustrated. As a commercially available product, for example, BR71 and BR80 manufactured by Mitsubishi Rayon can be used.
In the present invention, a UV (ultraviolet) curable acrylic resin may be used.

[コーティング液]
ポリシラザン及びアクリル系樹脂を溶解できる溶剤としては、キシレンやトルエンを挙げることができる。
ポリシラザン及びアクリル系樹脂をそれぞれ前記溶剤に溶かした溶液を作り、この溶液を適宜の割合で混合させて、混合割合の異なる複数種類のコーティング液を作る。または、予め所定の混合割合で、溶剤中にポリシラザン及びアクリル系樹脂を溶解し、異なる混合割合で複数のコーティング液を作るようにしてもよい。
この実施形態では、ポリシラザンを含まずアクリル系樹脂を含むアクリル系樹脂含有コーティング液(第二コーティング液)と、アクリル系樹脂を含まずポリシラザンを含むポリシラザン含有コーティング液(第三コーティング液)の二種類を準備し、これらを適当な混合割合で混ぜ合わせてポリシラザン及びアクリル系樹脂の双方を含むコーティング液を作る。このコーティング液に含まれるポリシラザンの量は、3〜15wt%の範囲内とするのが好ましい。また、このコーティング液に含まれるアクリル系樹脂の量は、15〜3wt%の範囲内とするのが好ましい。
コーティング液に含まれるポリシラザン及びアクリル系樹脂の混合割合の変化例を以下の表1に示す
[Coating solution]
Examples of the solvent that can dissolve the polysilazane and the acrylic resin include xylene and toluene.
A solution in which polysilazane and acrylic resin are dissolved in the solvent is prepared, and the solutions are mixed at an appropriate ratio to prepare a plurality of types of coating liquids having different mixing ratios. Alternatively, polysilazane and acrylic resin may be dissolved in a solvent at a predetermined mixing ratio in advance, and a plurality of coating liquids may be formed at different mixing ratios.
In this embodiment, the acrylic resin-containing coating liquid (second coating liquid) that does not contain polysilazane and contains an acrylic resin, and the polysilazane-containing coating liquid (third coating liquid) that does not contain an acrylic resin and contains polysilazane. These are mixed at an appropriate mixing ratio to prepare a coating solution containing both polysilazane and acrylic resin. The amount of polysilazane contained in this coating solution is preferably in the range of 3 to 15 wt%. Moreover, it is preferable that the quantity of acrylic resin contained in this coating liquid shall be in the range of 15-3 wt%.
Examples of changes in the mixing ratio of polysilazane and acrylic resin contained in the coating liquid are shown in Table 1 below.

Figure 2008161856
Figure 2008161856

[充填剤]
本発明においては、必須ではないが、必要に応じて適当な充填剤を加えてもよい。充填剤の例としてはシリカ、アルミナ、ジルコニア、マイカを始めとする酸化物系無機物あるいは炭化珪素、窒化珪素等の非酸化物系無機物の微粉等が挙げられる。また用途によってはアルミニウム、亜鉛、銅等の金属粉末の添加も可能である。さらに充填剤の例を詳しく述べれば、ケイ砂、石英、ノバキュライト、ケイ藻土などのシリカ系:合成無定形シリカ:カオリナイト、雲母、滑石、ウオラストナイト、アスベスト、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム等のケイ酸塩:ガラス粉末、ガラス球、中空ガラス球、ガラスフレーク、泡ガラス球等のガラス体:窒化ホウ素、炭化ホウ素、窒化アルミニウム、炭化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ホウ化チタン、窒化チタン、炭化チタン等の非酸化物系無機物:炭酸カルシウム:酸化亜鉛、アルミナ、マグネシア、酸化チタン、酸化ベリリウム等の金属酸化物:硫酸バリウム、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、弗化炭素その他無機物:アルミニウム、ブロンズ、鉛、ステンレススチール、亜鉛等の金属粉末:カーボンブラック、コークス、黒鉛、熱分解炭素、中空カーボン球等のカーボン体等があげられる。また、適宜に色素を添加してもよい。
[filler]
In the present invention, although not essential, an appropriate filler may be added as necessary. Examples of the filler include fine oxides of oxide inorganic substances such as silica, alumina, zirconia and mica, or non-oxide inorganic substances such as silicon carbide and silicon nitride. Depending on the application, metal powders such as aluminum, zinc and copper can be added. In more detail, examples of fillers include silica sand, quartz, novaculite, diatomaceous earth, etc .: synthetic amorphous silica: kaolinite, mica, talc, wollastonite, asbestos, calcium silicate, aluminum silicate Silicates such as: glass powder, glass spheres, hollow glass spheres, glass flakes, foam glass spheres and other glass bodies: boron nitride, boron carbide, aluminum nitride, aluminum carbide, silicon nitride, silicon carbide, titanium boride, nitriding Non-oxide inorganic materials such as titanium and titanium carbide: Calcium carbonate: Metal oxides such as zinc oxide, alumina, magnesia, titanium oxide, and beryllium oxide: Barium sulfate, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, carbon fluoride and other inorganic materials: Metal powder such as aluminum, bronze, lead, stainless steel, zinc: carbon Black, coke, graphite, pyrolytic carbon, carbon and the like of the hollow carbon spheres and the like. Moreover, you may add a pigment | dye suitably.

[シリカナノ粒子]
充填剤としてシリカナノ粒子を添加することの利点としては、ポリシラザンがSiOに転化するときの体積収縮を抑制する点が挙げられる。
シリカナノ粒子としては、平均粒径nm〜50nmの範囲内のものを用いることができる。また、溶媒可溶性シリカナノ粒子を、トルエン等の溶媒に溶解させたものが、公知又は市販されている。
[Silica nanoparticles]
An advantage of adding silica nanoparticles as a filler is that it suppresses volume shrinkage when polysilazane is converted to SiO 2 .
As silica nanoparticles, those having an average particle diameter of nm to 50 nm can be used. Moreover, what melt | dissolved the solvent soluble silica nanoparticle in solvents, such as toluene, is well-known or marketed.

[コーティング層形成の第一の実施形態]
上記の表1のNo1〜No3に示したように、ポリシラザンとアクリル系樹脂とを含み、その混合割合を変化させたコーティング液を複数準備する。
そして、脱脂の前処理を施した基材の表面に、アクリル系樹脂の混合濃度の高いものから順に塗布していく。例えば、上記の表1のようなコーティング液では、No1,No2,No3の順で塗布していくわけである。
塗布したコーティング液が完全に乾燥するごとに次のコーティング液を塗り重ねるようにしてもよいが、塗布したコーティング液が半乾きの状態のときに次のコーティング液を塗布するようにしてもよい。
前者のように塗り重ねることで、コーティング層を形成するコーティング組成(アクリル系樹脂とポリシラザンとの組成割合)が、基材側から階段状に変化することになる。
後者のように半乾き状態で塗り重ねることで、二種類のコーティング液が境界面付近で混ざり合って、コーティング層における前記組成割合の変化をほぼ直線状又はなだらかな曲線状に近づけることができる。
予定された全てのコーティング液を塗布し終えた後、例えば室温下で一定時間放置して自然乾燥させ、コーティング層を完成させる。
[First Embodiment of Coating Layer Formation]
As shown in No. 1 to No. 3 in Table 1 above, a plurality of coating solutions containing polysilazane and acrylic resin and changing the mixing ratio are prepared.
And it apply | coats to the surface of the base material which performed the pre-processing of degreasing in an order from the thing with the high mixed density of acrylic resin. For example, in the coating liquid as shown in Table 1, the coating is performed in the order of No1, No2, and No3.
Each time the applied coating solution is completely dried, the next coating solution may be applied repeatedly. However, when the applied coating solution is in a semi-dry state, the next coating solution may be applied.
By recoating like the former, the coating composition (composition ratio of acrylic resin and polysilazane) forming the coating layer changes stepwise from the substrate side.
By applying the coating liquid in a semi-dry state like the latter, the two kinds of coating liquids are mixed in the vicinity of the boundary surface, and the change in the composition ratio in the coating layer can be brought close to a substantially linear shape or a gentle curved shape.
After all the coating liquids that have been planned have been applied, the coating layer is completed by leaving it to stand for a certain period of time, for example, at room temperature, followed by natural drying.

[コーティング層形成の第二の実施形態]
ポリシラザンとアクリル系樹脂とを所定の混合割合で含む一種類のコーティング液又は上記表1のNo1〜No3のように、ポリシラザンとアクリル系樹脂とを含み、その混合割合を変化させた複数のコーティング液を準備する。さらに、アクリル系樹脂を含みポリシラザンを含まないアクリル系樹脂含有コーティング液(第二コーティング液)と、ポリシラザンを含みアクリル系樹脂を含まないポリシラザン含有コーティング液(第三コーティング液)とを準備する。
そして、脱脂等の前処理を施した基材の表面に、第二コーティング液を塗布し、次いで、ポリシラザン及びアクリル系樹脂の双方を含むコーティング液を塗布する。複数のコーティング液を数回塗り重ねる場合は、先の実施形態と同様に、アクリル系樹脂の混合濃度の高いものから順に塗布していく。
最後に、第三コーティング液を塗布する。この後、例えば室温下で自然乾燥させ、コーティング層を完成させる。この実施形態でも、塗布したコーティング液が完全に乾燥するごとに次のコーティング液を塗り重ねるようにしてもよいし、塗布したコーティング液が半乾きの状態のときに次のコーティング液を塗布するようにしてもよい。
この実施形態では、コーティング層の一番下のコーティング組成はポリシラザンを含まず、最上層のコーティング組成はアクリル系樹脂を含まない。
[Second Embodiment of Coating Layer Formation]
One type of coating liquid containing polysilazane and acrylic resin in a predetermined mixing ratio, or a plurality of coating liquids containing polysilazane and acrylic resin as shown in No. 1 to No. 3 in Table 1 and changing the mixing ratio Prepare. Furthermore, an acrylic resin-containing coating liquid (second coating liquid) that contains an acrylic resin and does not contain polysilazane, and a polysilazane-containing coating liquid (third coating liquid) that contains polysilazane and does not contain an acrylic resin are prepared.
And the 2nd coating liquid is apply | coated to the surface of the base material which gave pretreatments, such as degreasing, and then the coating liquid containing both polysilazane and acrylic resin is apply | coated. When a plurality of coating liquids are applied several times, as in the previous embodiment, the coating liquids are applied in order from the one having the higher acrylic resin mixed concentration.
Finally, a third coating solution is applied. Thereafter, it is naturally dried at room temperature, for example, to complete the coating layer. Also in this embodiment, the next coating liquid may be reapplied every time the applied coating liquid is completely dried, or the next coating liquid may be applied when the applied coating liquid is in a semi-dry state. It may be.
In this embodiment, the lowermost coating composition of the coating layer does not include polysilazane, and the uppermost coating composition does not include an acrylic resin.

[コーティング層形成の第三の実施形態]
この実施形態において準備するコーティング液は、濃度の異なる複数のポリシラザン含有コーティング液と、濃度の異なる複数のアクリル樹脂含有コーティング液である。そして、複数の前記アクリル樹脂含有コーティング液のうち、最も濃度の高い前記アクリル樹脂コーティング液を前記基材の表面に塗布した後、このアクリル樹脂コーティング液が乾燥する前に、つまり半乾きの状態のときに、複数の前記ポリシラザン含有コーティング液のうち、最も濃度の低い前記ポリシラザン含有コーティング液を塗り重ねる。
この後、半乾き状態のときに、最初に塗布したアクリル樹脂コーティング液よりも低い濃度のアクリル樹脂コーティング液を塗布し、最初に塗布したポリシラザン含有コーティング液よりも高い濃度のポリシラザン含有コーティング液を塗布する。このように、アクリル樹脂コーティング液とポリシラザン含有コーティング液の濃度を変えながら、アクリル樹脂コーティング液と前記ポリシラザン含有コーティング液とを交互に塗り重ねる。最後に塗布するのは、最も濃度の高いポリシラザン含有コーティング液である。この後、例えば室温下で自然乾燥させ、コーティング層を完成させる。
この実施形態では、コーティング層の一番下のコーティング組成はポリシラザンをほとんど含まず、最上層のコーティング組成はアクリル系樹脂をほとんど含まない。
なお、上記の第一〜第三の実施形態において、適宜に色素を加えたコーティング液を用いて、コーティング成形品を着色することも可能である。
[Third embodiment of coating layer formation]
The coating liquids prepared in this embodiment are a plurality of polysilazane-containing coating liquids having different concentrations and a plurality of acrylic resin-containing coating liquids having different concentrations. And after apply | coating the said acrylic resin coating liquid with the highest density | concentration among the said some acrylic resin containing coating liquid to the surface of the said base material, before this acrylic resin coating liquid dries, ie, a semi-dry state. Sometimes, the polysilazane-containing coating liquid having the lowest concentration is repeatedly applied among the plurality of polysilazane-containing coating liquids.
After this, when in a semi-dry state, apply an acrylic resin coating solution with a lower concentration than the first applied acrylic resin coating solution, and apply a polysilazane-containing coating solution with a higher concentration than the first applied polysilazane-containing coating solution. To do. In this way, the acrylic resin coating liquid and the polysilazane-containing coating liquid are alternately applied while changing the concentrations of the acrylic resin coating liquid and the polysilazane-containing coating liquid. Finally, the polysilazane-containing coating solution having the highest concentration is applied. Thereafter, it is naturally dried at room temperature, for example, to complete the coating layer.
In this embodiment, the lowermost coating composition of the coating layer contains little polysilazane, and the uppermost coating composition contains little acrylic resin.
In the first to third embodiments, it is also possible to color the coated molded article using a coating liquid appropriately added with a pigment.

[焼成]
上記の手順でコーティング層を完成させた基材は、必要に応じて、オーブン等で焼成を行う。
また、コーティング層形成の途中において、焼成を一回又は複数回行うようにしてもよい。この場合、コーティング液を塗布するごとに乾燥させ、基材をオーブンに入れて焼成を行うようにしてもよい。また、コーティング液を複数回塗布した後に乾燥を行って基材をオーブンに入れ、焼成を行うようにしてもよい。
[Baking]
The substrate on which the coating layer has been completed by the above procedure is baked in an oven or the like as necessary.
Moreover, you may make it perform baking once or several times in the middle of formation of a coating layer. In this case, the coating liquid may be dried each time it is applied, and the base material may be placed in an oven and fired. Moreover, after apply | coating a coating liquid in multiple times, you may make it dry by performing drying, putting a base material in oven.

上記工程を経て形成されたコーティング成形物の概念図を図1に示す。図1において左側が基材及びコーティング層の構成図(部分)、右側がアクリル系樹脂とポリシラザンとの濃度割合の理想的な変化を示すグラフである。図示するように、基材1の表面に近づくほどアクリル系樹脂の濃度割合が高くなり、コーティング層2の表面に近づくほどポリシラザンの濃度割合が高くなる。   The conceptual diagram of the coating molding formed through the said process is shown in FIG. In FIG. 1, the left side is a configuration diagram (part) of a base material and a coating layer, and the right side is a graph showing an ideal change in the concentration ratio of an acrylic resin and polysilazane. As shown in the drawing, the concentration ratio of the acrylic resin increases as it approaches the surface of the substrate 1, and the concentration ratio of polysilazane increases as it approaches the surface of the coating layer 2.

[実施例1]
上記実施形態に基づいて、本発明のコーティング成形物を製造した。
(1) 基材
食器等に用いられるPBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂で、長さ4cm、幅2cm,厚さ3mmの試験片を形成した。
(2) コーティング液
(i) コーティング液
AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製アクアミカ(登録商標)、NL110A−20(アクリル系樹脂含を含まずポリシラザンを20wt%含むもの)をベースとして、ポリシラザン含有量5wt%、アクリル系樹脂含有量4wt%のものを準備した。
(ii) 第二コーティング液
キシレンを溶媒とし、ポリシラザンを含まずアクリル系樹脂を含有するコーティング液(三菱レーヨン製BR71(商品名))をベースとして、アクリル系樹脂含有量5wt%、ポリシラザン含有量0%のものを準備した。
(iii) 第三コーティング液
AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製アクアミカ(登録商標)、NL110A−20をベースとして、アクリル系樹脂を含まずポリシラザンを含有するコーティング液(ポリシラザン含有量5wt%、アクリル系樹脂含有量0%)を準備した。
この実施例における(i)のコーティング液を「No2」、(ii)の第二コーティング液を「No1」、(iii)の第三コーティング液を「No3」として、ポリシラザンとアクリル系樹脂の混合比率を以下の表に示す。
[Example 1]
Based on the said embodiment, the coating molding of this invention was manufactured.
(1) Base Material A test piece having a length of 4 cm, a width of 2 cm, and a thickness of 3 mm was formed from a PBT (polybutylene terephthalate) resin used for tableware or the like.
(2) Coating liquid
(i) Coating liquid AQUAMICA (registered trademark) manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., based on NL110A-20 (containing 20 wt% polysilazane not including acrylic resin), containing 5 wt% polysilazane and containing acrylic resin An amount of 4 wt% was prepared.
(ii) Second coating liquid Based on a coating liquid (BR71 (trade name) manufactured by Mitsubishi Rayon) containing xylene as a solvent and not containing polysilazane, the acrylic resin content is 5 wt%, and the polysilazane content is 0. % Things were prepared.
(iii) Third coating solution Aquamica (registered trademark) manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., based on NL110A-20, a coating solution containing polysilazane without acrylic resin (polysilazane content 5 wt%, acrylic resin contained Amount 0%).
In this example, the coating liquid of (i) is “No 2”, the second coating liquid of (ii) is “No 1”, the third coating liquid of (iii) is “No 3”, and the mixing ratio of polysilazane and acrylic resin Is shown in the table below.

Figure 2008161856

(3) 塗布
第二の実施形態と同様に、脱脂の前処理を施した基材の表面に、(ii)の第二コーティング液(No1)を塗布し、半乾き状態のときに、ポリシラザン及びアクリル系樹脂の双方を含む(i)のコーティング液(No2)を塗布する。最後に、コーティング液が半乾き状態のときに、(iii)の第三コーティング液(No3)を塗布した。
(4) 乾燥及び焼成
室温下で数時間放置して自然乾燥させ、コーティング層を完成させた。コーティング層の組成は、基材の表面近くではポリシラザンをほとんど含まず、コーティング層の表面近くではアクリル系樹脂をほとんど含まないものである。この後、基材をオーブンに入れ、170℃30分で焼成し、常温で三週間放置してガラス転化した。
(5) 結果
当該試験片の上にカレーを載せ、室温、80℃、120℃、150℃で30分放置し、カレーを洗い落とした後に試験片の表面に汚れ(染み)が残存するか否かを調べた。
その結果を以下の表3に示す。なお、比較例は、本発明のコーティング層を形成しない同一材質の試験片である。
Figure 2008161856

(3) Application As in the second embodiment, the second coating liquid (No. 1) of (ii) is applied to the surface of the base material that has been subjected to the degreasing pretreatment. The coating liquid (No. 2) of (i) containing both acrylic resins is applied. Finally, when the coating solution was semi-dry, the third coating solution (No. 3) of (iii) was applied.
(4) Drying and calcination The coating layer was completed by allowing it to stand for several hours at room temperature and let it air dry. The composition of the coating layer is such that it hardly contains polysilazane near the surface of the substrate, and hardly contains acrylic resin near the surface of the coating layer. Thereafter, the substrate was put in an oven, baked at 170 ° C. for 30 minutes, and allowed to stand at room temperature for 3 weeks to convert into glass.
(5) Result Whether or not dirt (stain) remains on the surface of the test piece after placing the curry on the test piece and leaving it at room temperature, 80 ° C., 120 ° C. and 150 ° C. for 30 minutes and washing off the curry. I investigated.
The results are shown in Table 3 below. In addition, a comparative example is a test piece of the same material which does not form the coating layer of this invention.

Figure 2008161856
比較結果からわかるように、本発明のコーティング層を形成することで、120℃以下では、残存汚れの発生を効果的に防止することができた。
Figure 2008161856
As can be seen from the comparison results, by forming the coating layer of the present invention, it was possible to effectively prevent the occurrence of residual dirt at 120 ° C. or lower.

[実施例2]
出願人は、上記実施形態に基づいて、さらに詳細な実験を行い、150℃程度まで残存汚れが生じないコーティング成形物の溶液を検討した。
(1) 三菱レーヨン社製アクリル樹脂BR−80をキシレンに溶解し、10wt%溶液とした。次に、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のポリシラザン(NL110A-10)の10wt%キシレン溶液と、前記のBR−80の10wt%キシレン溶液とを、下記の比率となるようにスターラーで混合し、コーティング液とした。
[溶液1]PHPS:BR80=5:10(wt%)、
[溶液2]PHPS:BR80=5:8(wt%)、
[溶液3]PHPS:BR80=5:6(wt%)、
[溶液4]PHPS:BR80=5:4(wt%)、
[溶液5]PHPS:BR80=5:2(wt%)、
白色のアクリルウレタン樹脂コーティング(ポリシラザン含まず)を表面にスプレーコーティングし、130℃で60分加熱乾燥した80×40×3mmのPBT樹脂プレートを準備した。そして、上記コーティング液を用い、自動引き上げ装置を使用して、引き上げ速度1mm/secにてディップコーティングを行なった。その後、室温で10分間乾燥した。次に170℃で1時間焼付し、上記溶液ごとに、無色透明なセラミック/アクリル樹脂系塗膜を形成した5種類の第一の試験片を得た。
それぞれの第一の試験片の上に、カレールー(ヱスビ−食品株式会社製「ゴールデンカレー」(登録商標))を水で溶解したものを数滴垂らし、150℃で30分間オーブン加熱した。そして、塗膜のクラックの発現を100倍マイクロスコープにて観察した。
その結果を以下の表4に示す。
[Example 2]
The applicant conducted a more detailed experiment based on the above-described embodiment, and examined a solution of a coating molded product in which no residual dirt was generated up to about 150 ° C.
(1) Acrylic resin BR-80 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. was dissolved in xylene to obtain a 10 wt% solution. Next, 10 wt% xylene solution of polysilazane (NL110A-10) manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. and 10 wt% xylene solution of BR-80 are mixed with a stirrer so that the following ratio is obtained, and coating is performed. Liquid.
[Solution 1] PHPS: BR80 = 5: 10 (wt%)
[Solution 2] PHPS: BR80 = 5: 8 (wt%)
[Solution 3] PHPS: BR80 = 5: 6 (wt%)
[Solution 4] PHPS: BR80 = 5: 4 (wt%)
[Solution 5] PHPS: BR80 = 5: 2 (wt%)
A white acrylic urethane resin coating (without polysilazane) was spray-coated on the surface, and an 80 × 40 × 3 mm PBT resin plate was prepared by heating and drying at 130 ° C. for 60 minutes. And using the said coating liquid, the dip coating was performed by the raising speed | rate of 1 mm / sec using the automatic raising apparatus. Thereafter, it was dried at room temperature for 10 minutes. Next, it baked at 170 degreeC for 1 hour, and obtained five types of 1st test pieces which formed the colorless and transparent ceramic / acrylic resin-type coating film for every said solution.
On each first test piece, a few drops of curry roux (“Golden Curry” (registered trademark) manufactured by Sakai Foods Co., Ltd.) were dripped and heated in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. And the expression of the crack of the coating film was observed with a 100 times microscope.
The results are shown in Table 4 below.

Figure 2008161856
Figure 2008161856

(2) 次に、三菱レーヨン社製アクリル樹脂BR−80の10wt%キシレン溶液と、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のポリシラザン(NL110A-5)の5wt%キシレン溶液とを、下記の比率となるようにスターラーで混合し、コーティング液とした。
[溶液6]PHPS:BR80=5:8(wt%)、
[溶液7]PHPS:BR80=5:5(wt%)、
[溶液8]PHPS:BR80=5:3.3(wt%)、
[溶液9]PHPS:BR80=5:2(wt%)、
[溶液10]PHPS:BR80=5:1.25(wt%)、
これらコーティング液に、(1)の溶液3を用いて塗膜を形成した第一の試験片を漬け、自動引き上げ装置を使用して引き上げ速度1mm/secにてディップコーティングを行なった。その後、室温で10分間乾燥した。次に170℃で1時間焼付し、無色透明なセラミック/アクリル樹脂系塗膜を形成した5種類の第二の試験片を得た。
先と同じカレールーを水で溶解して上記第二の試験片のそれぞれに数滴垂らし、150℃×30分でオーブン加熱を実施し、クラックの発現を100倍マイクロスコープにて観察した。
その結果を表5に示す。
(2) Next, a 10 wt% xylene solution of acrylic resin BR-80 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and a 5 wt% xylene solution of polysilazane (NL110A-5) manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. have the following ratio. The mixture was mixed with a stirrer to obtain a coating solution.
[Solution 6] PHPS: BR80 = 5: 8 (wt%),
[Solution 7] PHPS: BR80 = 5: 5 (wt%)
[Solution 8] PHPS: BR80 = 5: 3.3 (wt%)
[Solution 9] PHPS: BR80 = 5: 2 (wt%)
[Solution 10] PHPS: BR80 = 5: 1.25 (wt%)
A first test piece having a coating film formed using the solution 3 of (1) was immersed in these coating solutions, and dip coating was performed at a lifting speed of 1 mm / sec using an automatic lifting device. Thereafter, it was dried at room temperature for 10 minutes. Next, baking was performed at 170 ° C. for 1 hour to obtain five types of second test pieces on which a colorless and transparent ceramic / acrylic resin-based coating film was formed.
The same Carreaux as before was dissolved in water and dropped on each of the second test pieces, and heated in an oven at 150 ° C. for 30 minutes, and the occurrence of cracks was observed with a 100-fold microscope.
The results are shown in Table 5.

Figure 2008161856
Figure 2008161856

(3) 次に、三菱レーヨン社製アクリル樹脂BR−80の10wt%キシレン溶液と、AZエレクトロニックマテリアルズ株式会社製のポリシラザン(NL110A-5)の5wt%キシレン溶液とを、下記の比率となるようにスターラーで混合し、コーティング液とした。
[溶液11]PHPS:BR80=5:3.3(wt%)、
[溶液12]PHPS:BR80=5:2(wt%)、
[溶液13]PHPS:BR80=5:1.25(wt%)、
[溶液14]PHPS:BR80=5:0(wt%)、
これらコーティング液に、(2)の溶液8を用いて塗膜を形成した第二の試験片を漬け、自動引き上げ装置を使用して引き上げ速度1mm/secにてディップコーティングを行なった。その後、室温で10分間乾燥した。次に170℃で1時間焼付し、無色透明なセラミック/アクリル樹脂系塗膜を形成した4種類の第三の試験片を得た。
上記と同様のカレールーを水で溶解したものを第三の試験片のそれぞれに数滴垂らし、150℃×30分でオーブン加熱を実施して、クラックの発現を100倍マイクロスコープにて観察した。
その結果を表6に示す。
(3) Next, a 10 wt% xylene solution of acrylic resin BR-80 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and a 5 wt% xylene solution of polysilazane (NL110A-5) manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd. have the following ratio. The mixture was mixed with a stirrer to obtain a coating solution.
[Solution 11] PHPS: BR80 = 5: 3.3 (wt%)
[Solution 12] PHPS: BR80 = 5: 2 (wt%)
[Solution 13] PHPS: BR80 = 5: 1.25 (wt%)
[Solution 14] PHPS: BR80 = 5: 0 (wt%)
A second test piece having a coating film formed using the solution 8 of (2) was immersed in these coating solutions, and dip coating was performed at a lifting speed of 1 mm / sec using an automatic lifting device. Thereafter, it was dried at room temperature for 10 minutes. Next, it baked at 170 degreeC for 1 hour, and obtained four types of 3rd test pieces which formed the colorless and transparent ceramic / acrylic resin-type coating film.
A solution prepared by dissolving the same Carreaux with water as described above was dropped on each of the third test pieces, oven-heated at 150 ° C. for 30 minutes, and the occurrence of cracks was observed with a 100-fold microscope.
The results are shown in Table 6.

Figure 2008161856
Figure 2008161856

以上の結果より、(1)〜(3)の中から好適な溶液を選択して、樹脂基材(PBT樹脂プレート)の表面から順に、
1層目:白色のアクリルウレタン樹脂コーティング層、
2層目(下層部分):[溶液3]PHPS:BR80=5:6(wt%)、
3層目(中層部分):[溶液8]PHPS:BR80=5:3.3(wt%)、
4層目(上層部分):[溶液12]PHPS:BR80=5:2(wt%)
のコーティング層を形成した完成試験片(コーティング成形物)を得た。このように得られた完成試験片では、PHPSに対するBR80の相対的な割合が徐々に変化している。
この完成試験片を使って、カレーの色素拡散実験を150℃×30分で繰り返し30回行ったが、色素汚染は確認できなかった。このように、PHPSとPMMAの割合を徐々に変化させた本発明のコーティング成形物は、高温環境下での汚染を効果的に防止できることがわかる。
なお、下層部分については、クラックが発生しなかった溶液1〜3の中のいずれか一つ又は複数、中層部分については、クラックが発生しなかった溶液6〜8の中のいずれか一つ又は複数(最も好ましいのは溶液8)、上層部分については、クラックの発生と色素汚染が認められなかった溶液11及び/又は12を選択するようにしてもよい。このときも、下層部分、中層部分、上層部分における溶液の組合せは、アクリル系樹脂とポリシラザンとの比率が図1に示すような勾配を形成するようなものを選択する。また、この際、コーティング成形物の用途と使用環境に応じて、アクリル系樹脂とポリシラザンとの最適な比率を実験によって求めるようにする。また、前記上層部分の上に、クラックと色素汚染が生じないことを条件に、アクリル樹脂を含まないポリシラザンのみの表面層を形成してもよい。
From the above results, a suitable solution is selected from (1) to (3), and in order from the surface of the resin base material (PBT resin plate),
First layer: White acrylic urethane resin coating layer,
Second layer (lower layer part): [Solution 3] PHPS: BR80 = 5: 6 (wt%),
Third layer (middle layer part): [Solution 8] PHPS: BR80 = 5: 3.3 (wt%),
Fourth layer (upper layer portion): [Solution 12] PHPS: BR80 = 5: 2 (wt%)
A finished test piece (coating molding) having a coating layer was obtained. In the completed test piece thus obtained, the relative ratio of BR80 to PHPS gradually changes.
Using this completed test piece, the dye diffusion experiment of curry was repeated 30 times at 150 ° C. × 30 minutes, but no dye contamination could be confirmed. Thus, it turns out that the coating molding of this invention which changed the ratio of PHPS and PMMA gradually can prevent the contamination in a high temperature environment effectively.
In addition, about a lower layer part, any one or more in the solutions 1-3 in which the crack did not generate | occur | produce, and about the middle layer part, any one in the solutions 6-8 in which the crack did not generate | occur | produce or For a plurality (most preferably, solution 8) and the upper layer portion, solutions 11 and / or 12 in which generation of cracks and dye contamination were not recognized may be selected. At this time, the combination of the solutions in the lower layer portion, the middle layer portion, and the upper layer portion is selected so that the ratio of the acrylic resin to the polysilazane forms a gradient as shown in FIG. At this time, the optimum ratio of the acrylic resin and the polysilazane is determined by experiment according to the application and use environment of the coating molded product. Moreover, on the condition that cracks and dye contamination do not occur, a surface layer of only polysilazane that does not contain an acrylic resin may be formed on the upper layer portion.

本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記の第三の実施形態では、先に塗布したコーティング液が半乾き状態のときに次のコーティング液を塗布するものとして説明したが、コーティング液を塗布した直後に次のコーティング液を塗布するようにしてもよい。
また、基材の表面に塗布するアクリル系樹脂含有コーティング液として、UV硬化形のアクリル系樹脂を主体とするものを用い、塗布後にUV照射によって硬化させるようにしてもよい。
さらに、上記の実施形態及び実施例では、コーティング液(第二の実施形態では第二及び第三コーティング液を含めて)を三回塗布するものとして説明したが、混合割合の異なるコーティング液を複数種類準備し、四回又はそれ以上の回数塗り重ねるようにしてもよいことは勿論である。
また、予定された全てのコーティング液を塗り終えた後の乾燥は、室温下の自然乾燥でもよいが、乾燥炉で強制的に乾燥させてもよい。
Although a preferred embodiment of the present invention has been described, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, in the third embodiment described above, the following coating liquid is applied when the previously applied coating liquid is in a semi-dry state, but the next coating liquid is applied immediately after the coating liquid is applied. You may make it do.
Further, as the acrylic resin-containing coating liquid to be applied to the surface of the substrate, a coating liquid mainly composed of a UV curable acrylic resin may be used and cured by UV irradiation after application.
Furthermore, in the above-described embodiments and examples, the coating liquid (including the second and third coating liquids in the second embodiment) is described as being applied three times. However, a plurality of coating liquids having different mixing ratios are used. It goes without saying that the types may be prepared and applied four or more times.
In addition, the drying after all the coating liquids have been applied may be natural drying at room temperature, or may be forcibly dried in a drying furnace.

本発明は、食器に限らず、浴槽やキッチン、サニタリー用品、自動車等の材料のコーティング層形成及びこれらに用いられるコーティング成形物に広く適用が可能である。   The present invention is not limited to tableware, and can be widely applied to coating layer formation of materials for bathtubs, kitchens, sanitary products, automobiles, and the like, and coating moldings used therefor.

本発明のコーティング成形物の概念図で、左側が基材及びコーティング層の構成図(部分)、右側がアクリル系樹脂とポリシラザンとの濃度割合の変化を示すグラフである。It is a conceptual diagram of the coating molding of this invention, The left side is a block diagram (part) of a base material and a coating layer, The right side is a graph which shows the change of the density | concentration ratio of acrylic resin and polysilazane.

符号の説明Explanation of symbols

1 基材
2 コーティング層

1 Base material 2 Coating layer

Claims (10)

基材の表面にコーティング層を形成する方法において、
ポリシラザンとアクリル系樹脂とを含有するコーティング液を、前記ポリシラザンと前記アクリル系樹脂との混合割合を変えて複数種類準備し、
前記アクリル系樹脂の混合割合が高い前記コーティング液から順に、前記複数種類のコーティング液を取り替えつつ、前記基材の表面に複数回塗り重ねて、前記コーティング層を形成したこと、
を特徴とするコーティング層の形成方法。
In the method of forming a coating layer on the surface of a substrate,
A plurality of coating liquids containing polysilazane and acrylic resin are prepared by changing the mixing ratio of the polysilazane and acrylic resin,
In order from the coating liquid having a high mixing ratio of the acrylic resin, the coating layer was formed by coating the surface of the base material a plurality of times while replacing the plurality of types of coating liquids.
A method for forming a coating layer characterized by the above.
前記アクリル系樹脂を含み前記ポリシラザンを含まない第二コーティング液と、前記ポリシラザンを含み前記アクリル系樹脂を含まない第三コーティング液とをさらに準備し、
前記基材の表面に前記第二コーティング液を塗布した後に、前記コーティング液を一回又は複数回塗り重ね、最後に前記第三コーティング液を塗り重ねたことを特徴とする請求項1に記載のコーティングの形成方法。
A second coating solution containing the acrylic resin and not containing the polysilazane; and a third coating solution containing the polysilazane and not containing the acrylic resin;
2. The method according to claim 1, wherein after the second coating liquid is applied to the surface of the substrate, the coating liquid is applied once or a plurality of times, and finally the third coating liquid is applied again. Coating formation method.
先に塗布した前記コーティング液又は前記第二コーティング液が半乾燥状態のときに、次のコーティング液を塗り重ねることを特徴とする請求項1又は2に記載のコーティング層の形成方法。 The method for forming a coating layer according to claim 1 or 2, wherein when the coating liquid or the second coating liquid previously applied is in a semi-dry state, the next coating liquid is applied again. 前記コーティング液,前記第二コーティング液又は前記第三コーティング液を塗布する工程において、各塗布工程の少なくとも一つが、塗布後の焼成工程を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のコーティング層の形成方法。 In the process of apply | coating the said coating liquid, said 2nd coating liquid, or said 3rd coating liquid, at least 1 of each application | coating process has a baking process after application | coating. A method for forming the coating layer as described. 基材の表面にコーティング層を形成する方法において、
(i) ポリシラザンを含有しないアクリル系樹脂コーティング液とアクリル系樹脂を含有しないポリシラザン含有コーティング液とを準備し、
(ii) 前記アクリル系樹脂コーティング液を前記基材の表面に塗布し、
(iii) 前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した直後又は前記アクリル系樹脂コーティング液が乾燥する前に、前記ポリシラザン含有コーティング液を前記アクリル系樹脂コーティング液の上に塗り重ね、
(iv) 前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布した直後又は前記ポリシラザン含有コーティング液が乾燥する前に、前記アクリル系樹脂コーティング液の濃度を低くして前記ポリシラザン含有コーティング液の上に塗り重ね、
(v) 前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した直後又は前記アクリル系樹脂コーティング液が乾燥する前に、前記ポリシラザン含有コーティング液の濃度を高くして前記アクリル系樹脂コーティング液の上に塗り重ね、
(vi) 前記(iv)及び(v)の工程を、上層に向かうに従って前記アクリル系樹脂コーティング液の濃度を低くしつつ、前記ポリシラザン含有コーティング液の濃度を高くしながら一回又は複数回繰り返し、
最後に、前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布したこと、
を特徴とするコーティング層の形成方法。
In the method of forming a coating layer on the surface of a substrate,
(i) preparing an acrylic resin coating liquid not containing polysilazane and a polysilazane containing coating liquid not containing an acrylic resin;
(ii) applying the acrylic resin coating liquid to the surface of the substrate;
(iii) Immediately after applying the acrylic resin coating liquid or before the acrylic resin coating liquid is dried, the polysilazane-containing coating liquid is applied over the acrylic resin coating liquid,
(iv) Immediately after applying the polysilazane-containing coating solution or before the polysilazane-containing coating solution is dried, the concentration of the acrylic resin coating solution is reduced and applied over the polysilazane-containing coating solution,
(v) Immediately after applying the acrylic resin coating liquid or before the acrylic resin coating liquid is dried, the polysilazane-containing coating liquid is increased in concentration and applied over the acrylic resin coating liquid,
(Vi) Steps (iv) and (v) are repeated one or more times while increasing the concentration of the polysilazane-containing coating solution while decreasing the concentration of the acrylic resin coating solution toward the upper layer,
Finally, applying the polysilazane-containing coating solution,
A method for forming a coating layer characterized by the above.
前記アクリル系樹脂コーティング液を塗布した後に前記ポリシラザン含有コーティング液を塗布する工程において、各塗布工程の少なくとも一つが、塗布後の焼成工程を有することを特徴とする請求項5に記載のコーティング層の形成方法。 6. The coating layer according to claim 5, wherein in the step of applying the polysilazane-containing coating solution after applying the acrylic resin coating solution, at least one of the application steps includes a baking step after application. Forming method. 前記コーティング液におけるポリシラザンとアクリル系樹脂との比率が1.2〜2.0の範囲内のものを準備してコーティング層の下層部分を形成し、同0.66〜1.6の範囲内のものを準備してコーティング層の中層部分を形成し、同0.4〜0.66の範囲内のものを準備してコーティング層の上層部分を形成することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のコーティング層の形成方法。 A coating layer having a ratio of polysilazane and acrylic resin in the range of 1.2 to 2.0 is prepared to form a lower layer portion of the coating layer, and in the range of 0.66 to 1.6 A thing is prepared and the middle layer part of a coating layer is formed, and the thing within the range of 0.4-0.66 is prepared, and the upper layer part of a coating layer is formed. The formation method of the coating layer in any one. 基材の表面にコーティング層を形成したコーティング成形物であって、
前記基材の表面からコーティング層の表面に至るまでに、ポリシラザンとアクリル系樹脂との混合割合が徐々に変化することを特徴とするコーティング成形物。
A coating molded product in which a coating layer is formed on the surface of a substrate,
A coating molded article, wherein the mixing ratio of polysilazane and acrylic resin gradually changes from the surface of the substrate to the surface of the coating layer.
前記コーティング層が、前記基材の表面近傍ではポリシラザンを含まず、前記コーティング層の表面近傍では前記アクリル系樹脂を含まないことを特徴とする請求項8に記載のコーティング成形物。 The coating molding according to claim 8, wherein the coating layer does not contain polysilazane near the surface of the substrate and does not contain the acrylic resin near the surface of the coating layer. 前記コーティング液におけるポリシラザンに対するアクリル系樹脂の比率が、コーティング層の下層部分で1.2〜2.0の範囲内、中層部分で0.66〜1.6の範囲内、上層部分で0.4〜0.66の範囲内であることを特徴とする請求項8又は9に記載のコーティング層の形成方法。





The ratio of acrylic resin to polysilazane in the coating solution is in the range of 1.2 to 2.0 in the lower layer portion of the coating layer, in the range of 0.66 to 1.6 in the middle layer portion, and 0.4 in the upper layer portion. The method for forming a coating layer according to claim 8 or 9, wherein the coating layer is in a range of ˜0.66.





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