JP2023027439A - Method for manufacturing structure using ferrous metal, method for manufacturing structure using aluminum or aluminum alloy, method for manufacturing structure using hard synthetic resin, and coating liquid - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄系金属を用いた構造体の製造方法、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の製造方法、硬質合成樹脂を用いた構造体の製造方法およびコーティング液に関し、例えば、表面に鉄系金属、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは硬質合成樹脂を有する各種製品の表面改質に適用して好適なものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a structure using iron-based metal, a method for manufacturing a structure using aluminum or an aluminum alloy, a method for manufacturing a structure using hard synthetic resin, and a coating liquid. It is suitable for surface modification of various products containing metals, aluminum or aluminum alloys, or hard synthetic resins.
従来、プラズマ溶射法によるセラミックス溶射材の樹脂基材への密着性の向上を図るために、ポリシラザンとフッ素樹脂粉などの無機充填剤とを含む樹脂組成物を樹脂基材の表面に塗布する技術が知られている（特許文献１参照）。特許文献１では、樹脂組成物中の無機充填剤の含有量は、ポリシラザン１００質量部に対して、１００質量部～３００質量部が好ましく、１５０質量部～２５０質量部がより好ましいとされている。 Conventionally, in order to improve the adhesion of a ceramic thermal spray material to a resin substrate by a plasma spraying method, a technique of applying a resin composition containing polysilazane and an inorganic filler such as fluororesin powder to the surface of the resin substrate. is known (see Patent Document 1). In Patent Document 1, the content of the inorganic filler in the resin composition is preferably 100 parts by mass to 300 parts by mass, more preferably 150 parts by mass to 250 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of polysilazane. .
一方、有機ポリシラザンと無機ポリシラザンとフッ素コート剤と不活性有機溶剤とを含有し、有機ポリシラザンと無機ポリシラザンとの合計の濃度が０．０５質量％以上１．００質量％以下、フッ素コート剤の濃度が２０質量％以上７０質量％以下であるコーティング液を繊維または皮革を用いた構造体の表面に塗布する技術が知られている（特許文献２参照）。この技術によれば、表面改質効果を失うことなく構造体の表面に対する表面改質コーティング剤の密着性の向上を図ることができ、それによって長期間に亘って撥水、撥油、防汚などの改質効果を得ることができ、耐光性および耐候性に優れており、完成品である繊維製品、皮革製品などを含む各種の繊維または皮革を用いた構造体に適用することができる。 On the other hand, it contains an organic polysilazane, an inorganic polysilazane, a fluorine coating agent, and an inert organic solvent, and the total concentration of the organic polysilazane and the inorganic polysilazane is 0.05% by mass or more and 1.00% by mass or less, and the concentration of the fluorine coating agent. is 20% by mass or more and 70% by mass or less is applied to the surface of a structure using fibers or leather (see Patent Document 2). According to this technique, it is possible to improve the adhesion of the surface-modifying coating agent to the surface of the structure without losing the surface-modifying effect. It has excellent light resistance and weather resistance, and can be applied to structures using various fibers or leather, including finished products such as textiles and leather products.
しかしながら、特許文献１、２には、金属あるいは合成樹脂上にコーティングを行った場合のコーティング層の持続性および撥水性を得ることに関する有効性については何ら開示されていない。 However, Patent Literatures 1 and 2 do not disclose anything about the effectiveness of obtaining durability and water repellency of the coating layer when coating is performed on a metal or synthetic resin.
そこで、この発明が解決しようとする課題は、鉄系金属を用いた構造体の鉄系金属の表面にコーティングを行った場合にコーティング層の持続性および撥水性の大幅な向上を図ることができる、鉄系金属を用いた構造体の製造方法を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to significantly improve the durability and water repellency of the coating layer when the surface of the iron-based metal of the structure using the iron-based metal is coated. , to provide a method for manufacturing a structure using an iron-based metal.
この発明が解決しようとする他の課題は、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面にコーティングを行った場合にコーティング層の持続性および撥水性の大幅な向上を図ることができる、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の製造方法を提供することである。 Another problem to be solved by the present invention is to significantly improve the durability and water repellency of the coating layer when the surface of aluminum or aluminum alloy of a structure using aluminum or aluminum alloy is coated. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a structure using aluminum or an aluminum alloy, which can
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、硬質合成樹脂を用いた構造体の硬質合成樹脂の表面にコーティングを行った場合にコーティング層の持続性および撥水性の大幅な向上を図ることができる、硬質合成樹脂を用いた構造体の製造方法を提供することである。 Still another problem to be solved by the present invention is to significantly improve the durability and water repellency of the coating layer when the surface of the hard synthetic resin of the structure using the hard synthetic resin is coated. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a structure using a hard synthetic resin, which is capable of
この発明が解決しようとするさらに他の課題は、上記の鉄系金属を用いた構造体、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体あるいは硬質合成樹脂を用いた構造体に対するコーティングに適用して好適なコーティング液を提供することである。 Still another problem to be solved by the present invention is that it is suitable for coating the structures using iron-based metals, the structures using aluminum or aluminum alloys, or the structures using hard synthetic resins. It is to provide a coating liquid.
上記課題を解決するために、この発明は、
少なくとも表面側の少なくとも一部が鉄系金属により構成されている、鉄系金属を用いた構造体の上記鉄系金属の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布する工程を有する、鉄系金属を用いた構造体の製造方法である。
In order to solve the above problems, the present invention
A fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane are applied to the surface of the iron-based metal of the structure using the iron-based metal, wherein at least a portion of the surface side is composed of the iron-based metal. and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less. A method for manufacturing a structure using an iron-based metal, which includes a step of applying a coating liquid.
ここで、フッ素樹脂溶液は、フッ素を含むオレフィンを重合して得られる合成樹脂を不活性有機溶剤に含有させたものである。このフッ素樹脂溶液は、株式会社フロロサーフテクノロジーからフッ素コーティング剤として、商品番号ＦＧ－５０８４ＴＨ－０．１やＦＧ－５０８４Ｆ１３０－０．１で市販されており、これらの商品は各種の濃度のフッ素樹脂含有溶液として入手して使用することができる。無機ポリシラザン（ペルヒドロポリシラザン（ＰＨＰＳ））は、珪素（Ｓｉ）、窒素（Ｎ）および水素（Ｈ）のみから構成される化合物であり、炭素などの有機成分を含まない無機のポリマーであり、－（ＳｉＨ2 ＮＨ）－ユニットから構成されている。この無機ポリシラザンは「Durazane」（登録商標）として、商品番号Durazane2200、Durazane2400、Durazane2600、Durazane2800で市販されており、これらの商品は各種の固形分濃度の有機溶剤溶液として入手して使用することができる。特に好ましいものはジブチルエーテルの溶液となっている商品番号Durazane2800である。有機ポリシラザン（オルガノポリシラザン（ＯＰＳＺ））は、珪素（Ｓｉ）、窒素（Ｎ）、水素（Ｈ）およびメチル基（ＣＨ3 ）から構成される化合物であり、炭素を含む有機のポリマーであり、－（ＳｉＨ2 ＮＨＣＨ3 ）－ユニットから構成されている。この有機ポリシラザンは、ドイツメルク社から「Durazane」（登録商標）として、商品番号Durazane1033、Durazane1800、Durazane1500で市販されており、これらの商品は各種の固形分濃度の有機溶剤溶液として入手して使用することができる。特に好ましいものはジブチルエーテルの溶液となっていてかつ常温での硬化が速い商品番号Durazane1500RCである。 Here, the fluororesin solution is obtained by incorporating a synthetic resin obtained by polymerizing an olefin containing fluorine into an inert organic solvent. This fluororesin solution is commercially available as a fluorine coating agent from Fluorosurf Technology Co., Ltd. under product numbers FG-5084TH-0.1 and FG-5084F130-0.1. It can be obtained and used as a containing solution. Inorganic polysilazane (perhydropolysilazane (PHPS)) is a compound composed only of silicon (Si), nitrogen (N) and hydrogen (H), and is an inorganic polymer that does not contain organic components such as carbon. (SiH 2 NH)-units. This inorganic polysilazane is commercially available as "Durazane" (registered trademark) under the product numbers Durazane 2200, Durazane 2400, Durazane 2600, and Durazane 2800, and these products can be obtained and used as organic solvent solutions with various solids concentrations. . Especially preferred is product number Durazane 2800 which is in solution in dibutyl ether. Organic polysilazane (organopolysilazane (OPSZ)) is a compound composed of silicon (Si), nitrogen (N), hydrogen (H) and methyl groups (CH 3 ), and is an organic polymer containing carbon. It is composed of (SiH 2 NHCH 3 )-units. This organic polysilazane is commercially available as "Durazane" (registered trademark) from Deutsche Merck under the product numbers Durazane 1033, Durazane 1800, and Durazane 1500, and these products are obtained and used as organic solvent solutions with various solids concentrations. be able to. Especially preferred is product number Durazane 1500RC, which is a solution in dibutyl ether and cures quickly at room temperature.
コーティング液には、必要に応じて、フッ素樹脂溶液、無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザン以外の成分を含有させてもよい。例えば、コーティング液には、フッ素樹脂に加えて酸化チタン、銅、ヨウ素またはナノ銀系改質剤を含ませることができ、そうすることで鉄系金属製品などについて防臭・抗菌・帯電防止効果を付与することができ、防汚効果の向上を図ることができる。 The coating liquid may contain components other than the fluororesin solution, the inorganic polysilazane, and the organic polysilazane, if necessary. For example, the coating liquid can contain titanium oxide, copper, iodine, or nano-silver-based modifiers in addition to the fluororesin. It can be imparted, and the antifouling effect can be improved.
鉄系金属を用いた構造体に対するコーティング液の塗布方法は特に限定されず、必要に応じて選択されるが、その構造体の形状に適した塗布方法が用いられ、例えば、スプレー法、ディッピング法、刷毛塗り法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ法、インクジェット法などが挙げられる。塗布量は特に限定されず、必要に応じて選択される。塗布層の硬化は、塗布後に空気中に放置しておいても進行するが、加熱することによって硬化を促進することができる。また、硬化には、塗布物に対するヒートブロワーなどの熱風加工機による加熱を行ってもよい。 The method of applying the coating liquid to the structure using the iron-based metal is not particularly limited, and is selected as necessary. , a brush coating method, a roll coating method, a gravure coating method, a flexographic method, an inkjet method, and the like. The coating amount is not particularly limited, and is selected as necessary. Curing of the coating layer proceeds even if it is left in the air after coating, but curing can be accelerated by heating. In addition, for curing, the coated article may be heated by a hot air processor such as a heat blower.
構造体を構成する鉄系金属は鉄を主成分とする金属を意味し、鉄と他の元素との合金に加えて純鉄も含む。鉄を主成分とする金属は、典型的には鉄鋼材料である。鉄鋼材料は、炭素鋼、鉄－クロム合金、鉄－クロム－ニッケル合金などである。炭素鋼は、亜共析鋼、過共析鋼、鋳鋼などである。鉄－クロム合金あるいは鉄－クロム－ニッケル合金は、典型的にはステンレス鋼（オーステナイト系、オーステナイト・フェライト系（二相系）、フェライト系、マルテンサイト系）である。オーステナイト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１０などが挙げられるが、これに限定されるものではない。フェライト系ステンレス鋼としては、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４３０、ＳＵＨ４４６などが挙げられるが、これに限定されるものではない。鉄系金属を用いた構造体は、少なくとも表面側の少なくとも一部が鉄系金属により構成されている限り、特に限定されないが、例えば、表面側の一部がステンレス鋼などにより構成された各種の製品のほか、鉄系金属基板そのものも含む。表面側の一部が鉄系金属により構成された各種の製品としては、例えば、各種電気製品、自動車、医療機器などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、これらの表面の鉄系金属面にコーティング層を形成することにより、表面の滑り性の向上を図ることができることに加えて、鉄系金属面の防汚性能の向上を図ることができる。 The iron-based metal that constitutes the structure means a metal containing iron as a main component, and includes pure iron in addition to alloys of iron and other elements. Iron-based metals are typically steel materials. Steel materials include carbon steel, iron-chromium alloys, iron-chromium-nickel alloys, and the like. Carbon steel includes hypo-eutectoid steel, hyper-eutectoid steel, cast steel, and the like. Iron-chromium alloys or iron-chromium-nickel alloys are typically stainless steels (austenitic, austenitic-ferritic (duplex), ferritic, martensitic). Examples of austenitic stainless steel include SUS304, SUS316, and SUS310, but are not limited to these. Ferritic stainless steels include SUS403, SUS430, SUH446, etc., but are not limited to these. The structure using iron-based metal is not particularly limited as long as at least a part of the surface side is made of iron-based metal. In addition to products, it also includes ferrous metal substrates themselves. Examples of various products whose surface side is partly composed of iron-based metal include, but are not limited to, various electric appliances, automobiles, medical equipment, and the like. For example, by forming a coating layer on the iron-based metal surface of these surfaces, it is possible to improve the lubricity of the surface and to improve the antifouling performance of the iron-based metal surface.
また、この発明は、
少なくとも表面側の少なくとも一部がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成されている、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の上記アルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上４００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布する工程を有する、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の製造方法である。
Also, this invention
A fluororesin solution and at least one of inorganic polysilazane and organic polysilazane are applied to the surface of a structure using aluminum or an aluminum alloy, in which at least a portion of the surface side is composed of aluminum or an aluminum alloy, and The content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 400 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass. or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass. or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass. or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass. A method for manufacturing a structure using aluminum or an aluminum alloy, which includes a step of applying a coating liquid that is less than or equal to a part.
構造体を構成するアルミニウム合金としては、例えば、アルミニウム－銅－マグネシウム系合金、アルミニウム－マンガン系合金、アルミニウム－シリコン系合金、アルミニウム－マグネシウム系合金、アルミニウム－マグネシウム－シリコン系合金、アルミニウム－亜鉛－マグネシウム系合金などが挙げられ、これらの中から、構造体に要求される特性を満たす合金が選ばれる。表面側の一部がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成された各種の製品としては、例えば、各種電気製品、自動車、医療機器などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。例えば、これらの表面のアルミニウムまたはアルミニウム合金面にコーティング層を形成することにより、表面の滑り性の向上を図ることができることに加えて、アルミニウムまたはアルミニウム合金面の防汚性能の向上を図ることができる。 Examples of aluminum alloys constituting the structure include aluminum-copper-magnesium alloys, aluminum-manganese alloys, aluminum-silicon alloys, aluminum-magnesium alloys, aluminum-magnesium-silicon alloys, aluminum-zinc- Magnesium-based alloys and the like are listed, and among these, an alloy that satisfies the properties required for the structure is selected. Examples of various products whose surface side is partially made of aluminum or aluminum alloy include, but are not limited to, various electric appliances, automobiles, medical equipment, and the like. For example, by forming a coating layer on the aluminum or aluminum alloy surface of these surfaces, in addition to improving the lubricity of the surface, it is possible to improve the antifouling performance of the aluminum or aluminum alloy surface. can.
この発明においては、特にその性質に反しない限り、上記の鉄系金属を用いた構造体の製造方法の発明に関連して説明したことが成立する。 In the present invention, the explanations related to the invention of the manufacturing method of the structure using the iron-based metal are valid unless it contradicts the nature of the invention.
また、この発明は、
少なくとも表面側の少なくとも一部が硬質合成樹脂により構成されている、硬質合成樹脂を用いた構造体の上記硬質合成樹脂の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布する工程を有する、硬質合成樹脂を用いた構造体の製造方法である。
Also, this invention
A fluororesin solution and at least inorganic polysilazane out of inorganic polysilazane and organic polysilazane are applied to the surface of the hard synthetic resin of the structure using the hard synthetic resin, wherein at least a portion of the surface side is composed of the hard synthetic resin. and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less. Yes, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less per 100 parts by mass of the fluororesin, and the content of the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less. A method for manufacturing a structure using a hard synthetic resin, which includes a step of applying a coating liquid.
構造体を構成する硬質合成樹脂は、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂などが挙げられるが、これに限定されるものではない。 Hard synthetic resins forming the structure include, but are not limited to, polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polystyrene, and ABS resin.
この発明においては、特にその性質に反しない限り、上記の鉄系金属を用いた構造体の製造方法の発明に関連して説明したことが成立する。 In the present invention, the explanations related to the invention of the manufacturing method of the structure using the iron-based metal are valid unless it contradicts the nature of the invention.
また、この発明は、
フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液である。
Also, this invention
It contains a fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane.
また、この発明は、
フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上４００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液である。
Also, this invention
It contains a fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 400 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane.
これらの発明のコーティング液は、上記の、鉄系金属を用いた構造体の製造方法、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の製造方法および硬質合成樹脂を用いた構造体の製造方法に適用して好適なものである。 The coating liquids of these inventions are applied to the above-described methods for manufacturing structures using iron-based metals, methods for manufacturing structures using aluminum or aluminum alloys, and methods for manufacturing structures using hard synthetic resin. It is suitable for
この発明によれば、構造体の鉄系金属、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは硬質合成樹脂の表面に上記のコーティング液を用いてコーティングを行うことにより、コーティング層の表面が繰り返し摩擦されたときの摩擦力の増加を低く抑えることができることにより優れた持続性を有するだけでなく、高い撥水性を得ることもできる。 According to the present invention, the surface of the ferrous metal, aluminum, aluminum alloy, or hard synthetic resin of the structure is coated with the above-mentioned coating liquid, and the frictional force when the surface of the coating layer is repeatedly rubbed is By suppressing the increase in , it is possible not only to have excellent sustainability but also to obtain high water repellency.
以下、発明を実施するための形態（以下「実施の形態」とする）について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, modes for carrying out the invention (hereinafter referred to as "embodiments") will be described.
〈第１の実施の形態〉
［鉄系金属を用いた構造体の製造方法］
まず、この製造方法において使用されるコーティング液について説明する。
<First Embodiment>
[Manufacturing method of structure using iron-based metal]
First, the coating liquid used in this manufacturing method will be described.
コーティング液としては、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を用いる。具体的には、ここでは、下記の組成のコーティング液Ａ、コーティング液Ｂ、コーティング液Ｃまたはコーティング液Ｄを用いる。 The coating liquid contains a fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 300 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 500 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 600 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. A coating liquid containing 900 parts by mass or less and containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane is used. Specifically, coating liquid A, coating liquid B, coating liquid C, or coating liquid D having the following composition is used here.
（コーティング液Ａ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．６質量％以上９９．７質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．２質量％以上０．３質量％以下
無機ポリシラザン：０．１質量％
有機ポリシラザン：０．１質量％以上０．２質量％以下
(Coating liquid A)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.6% by mass or more and 99.7% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.2% by mass or more and 0.3% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.1% by mass
Organic polysilazane: 0.1% by mass or more and 0.2% by mass or less
（コーティング液Ｂ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．４質量％以上９９．５質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．４質量％以上０．５質量％以下
無機ポリシラザン：０．２質量％
有機ポリシラザン：０．２質量％以上０．３質量％以下
(Coating liquid B)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.4% by mass or more and 99.5% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.4% by mass or more and 0.5% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.2% by mass
Organic polysilazane: 0.2% by mass or more and 0.3% by mass or less
（コーティング液Ｃ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．３質量％以上９９．５質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．４質量％以上０．６質量％以下
無機ポリシラザン：０．４質量％
有機ポリシラザン：０．０質量％以上０．２質量％以下
(Coating liquid C)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.3% by mass or more and 99.5% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.4% by mass or more and 0.6% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.4% by mass
Organic polysilazane: 0.0% by mass or more and 0.2% by mass or less
（コーティング液Ｄ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．０質量％以上９９．２質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．７質量％以上０．９質量％以下
無機ポリシラザン：０．６質量％
有機ポリシラザン：０．１質量％以上０．３質量％以下
(Coating liquid D)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.0% by mass or more and 99.2% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.7% by mass or more and 0.9% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.6% by mass
Organic polysilazane: 0.1% by mass or more and 0.3% by mass or less
コーティング液Ａ、コーティング液Ｂ、コーティング液Ｃまたはコーティング液Ｄを少なくとも表面側の少なくとも一部が鉄系金属により構成された、鉄系金属を用いた構造体の鉄系金属の表面に塗布する。鉄系金属は、例えば、既に挙げたものの中から必要に応じて選ばれる。塗布方法は既に挙げた方法を用いる。 A coating liquid A, a coating liquid B, a coating liquid C, or a coating liquid D is applied to the iron-based metal surface of the structure using the iron-based metal, in which at least a part of the surface side is composed of the iron-based metal. The iron-based metal is selected, for example, from those already mentioned as necessary. As the coating method, the method already mentioned is used.
上記のようにしてコーティング液の塗布を行った後、空気中に放置したり、例えば２４０℃以下の温度で加熱したり、ヒートブロワーなどの熱風加工機により加熱したりすることにより塗布層を硬化させる。空気中に放置する場合は、コーティング液の溶剤の蒸発とともに、空気中の水分の吸収による加水分解が起き、通常は４日で硬化が完了する。 After applying the coating liquid as described above, the coating layer is cured by leaving it in the air, heating at a temperature of 240 ° C. or less, or heating with a hot air processing machine such as a heat blower. Let When left in the air, the solvent of the coating liquid evaporates and hydrolysis occurs due to the absorption of moisture in the air, and curing is usually completed in 4 days.
以上により、鉄系金属を用いた構造体の鉄系金属の表面にコーティング層を形成することができ、表面改質を行うことができる。 As described above, a coating layer can be formed on the surface of the iron-based metal of the structure using the iron-based metal, and the surface can be modified.
［実施例１］
（試験１）
試験１では、コーティング液中の無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンの濃度によって、最終的に得られるコーティング層の持続性にどのような違いが発生するかを評価した。
[Example 1]
(Test 1)
In Test 1, it was evaluated what kind of difference occurred in the durability of the finally obtained coating layer depending on the concentrations of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane in the coating liquid.
試験１に用いた試料は次のようにして作製した。 The samples used in Test 1 were prepared as follows.
鉄系金属としてステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を用いた。市販の厚さ１ｍｍのステンレス鋼平板の表面を無水エタノールで脱脂した後、４ｃｍ×４ｃｍ（摩擦摩耗試験での最大サイズで、接触角試験でのサイズを維持）に切断し、試料作製用のステンレス鋼基板を多数作製した。それぞれのステンレス鋼基板の表面に無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンの濃度の異なるコーティング液を塗布した。その際、ステンレス鋼基板での表裏による違いを排除するため、各ステンレス鋼基板の同一面を塗布面とした。 Stainless steel (SUS304) was used as the iron-based metal. After degreasing the surface of a commercially available stainless steel plate with a thickness of 1 mm with absolute ethanol, it was cut into 4 cm × 4 cm (the maximum size in the friction and wear test, maintaining the size in the contact angle test), and the stainless steel for sample preparation A number of steel substrates were fabricated. Coating liquids with different concentrations of inorganic polysilazane and organic polysilazane were applied to the surface of each stainless steel substrate. At that time, the same surface of each stainless steel substrate was used as the coated surface in order to eliminate the difference between the front and back surfaces of the stainless steel substrate.
試料の番号およびコーティングに使用したコーティング液の組成を表１に示す。表１の冒頭に示されているNoneはコーティングを行っていない試料（ステンレス鋼基板そのもの）、Onlyは無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのいずれも含有せず、フッ素樹脂のみ含有するコーティング液を用いてコーティングを行った場合である。コーティング液中のフッ素樹脂の濃度を０．１０質量％に固定し、無機ポリシラザンの濃度および有機ポリシラザンの濃度を変えた。試料５－１、５－２は上記のコーティング液Ａに含まれるコーティング液を用いた場合、試料１０－２、１０－３は上記のコーティング液Ｂに含まれるコーティング液を用いた場合、試料２０－０、２０－１、２０－２は上記のコーティング液Ｃに含まれるコーティング液を用いた場合、試料３０－１、３０－２、３０－３は上記のコーティング液Ｄに含まれるコーティング液を用いた場合である。有機ポリシラザンとしてはDurazane1500RC（１００％溶液）、無機ポリシラザンとしてはDurazane2800（２０％溶液）、フッ素樹脂溶液としては株式会社フロロテクノロジーのＦＧ－５０８４Ｆ１３０－０．１（フッ素樹脂０．１質量％）を用いた。 Table 1 shows the sample number and the composition of the coating liquid used for coating. None shown at the beginning of Table 1 is a sample without coating (stainless steel substrate itself), and Only is a coating solution containing only fluororesin, containing neither inorganic polysilazane nor organic polysilazane. This is the case. The concentration of the fluororesin in the coating liquid was fixed at 0.10% by mass, and the concentration of the inorganic polysilazane and the concentration of the organic polysilazane were varied. Samples 5-1 and 5-2 use the coating liquid contained in the coating liquid A, and samples 10-2 and 10-3 use the coating liquid contained in the coating liquid B. Sample 20 -0, 20-1, 20-2 when using the coating liquid contained in the above coating liquid C, samples 30-1, 30-2, 30-3 the coating liquid contained in the above coating liquid D This is the case of using Durazane 1500RC (100% solution) is used as the organic polysilazane, Durazane 2800 (20% solution) as the inorganic polysilazane, and FG-5084F130-0.1 (fluororesin 0.1 mass%) of Fluoro Technology Co., Ltd. as the fluororesin solution. board.
表１に示す各組成のコーティング液をステンレス鋼基板上にマイクロファイバークロスにて３回塗布した。塗布後、４８時間超放置し、乾燥硬化させた。 A coating liquid having each composition shown in Table 1 was applied to a stainless steel substrate three times with a microfiber cloth. After application, it was left to dry and cure for more than 48 hours.
こうしてコーティング層を形成した各試料に対し、ボールオンディスク摩擦摩耗試験機（株式会社ナノテック製）を使用して常温で摩擦摩耗試験を行った。この摩擦摩耗試験では、直径１／６インチのポリテトラフルオロエチレン製のボールを使用し、試料が載せられる回転ディスクの回転数は５０ｒｐｍ、ボールに加えられる荷重は１ニュートン（Ｎ）、ボールの回転半径は１８ｍｍ、計測は１Ｈｚで行った。 Friction and abrasion tests were performed at room temperature on each sample with a coating layer formed in this manner using a ball-on-disk friction and abrasion tester (manufactured by Nanotech Co., Ltd.). In this friction wear test, a polytetrafluoroethylene ball with a diameter of 1/6 inch was used, the rotation speed of the rotating disk on which the sample was placed was 50 rpm, the load applied to the ball was 1 Newton (N), and the rotation of the ball was The radius was 18 mm and the measurement was performed at 1 Hz.
表１に各試料のコーティング層の持続性の評価結果を示す。ここで、持続性は、無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンを含有せず、フッ素樹脂のみ含有するコーティング液を用いてコーティングを行うことにより得られたOnlyの試料と比較して４５０回転時の摩擦力（動的摩擦力）が低いことが高評価であるものとする。表１より、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．２０質量％以上０．３０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．２０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料５－１、５－２、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．５０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．２０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料１０－２、１０－３、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．６０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．００質量％以上０．２０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料２０－０、２０－１、２０－２および無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．７０質量％以上０．９０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料３０－１、３０－２、３０－３の持続性は極めて良好である。 Table 1 shows the evaluation results of durability of the coating layer of each sample. Here, durability is measured by comparing the frictional force (dynamic A low frictional force) is regarded as a high evaluation. From Table 1, a coating liquid having a total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane of 0.20% by mass or more and 0.30% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.20% by mass or less was used. Samples 5-1 and 5-2, which were coated with the same method, had a total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane of 0.40% by mass or more and 0.50% by mass or less, and a concentration of organic polysilazane of 0.20% by mass or more. Samples 10-2 and 10-3 coated with a coating liquid of 30% by mass or less, the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane being 0.40% by mass or more and 0.60% by mass or less and organic polysilazane Samples 20-0, 20-1, and 20-2 coated with a coating liquid having a concentration of 0.00% by mass or more and 0.20% by mass or less, and the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane was 0. Samples 30-1, 30-2, and 30- which were coated with a coating liquid containing 0.70% by mass or more and 0.90% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less. The persistence of 3 is very good.
（２）試験２
試験２では、摩擦摩耗試験を行う前の表１に示す試料について、コーティング液中の無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンの濃度によって、最終的に得られるコーティング層の撥水性にどのような違いが発生するかを接触角の測定を行って評価した。
(2) Test 2
In Test 2, regarding the samples shown in Table 1 before performing the friction and wear test, what kind of difference occurs in the water repellency of the finally obtained coating layer depending on the concentration of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane in the coating liquid? was evaluated by measuring the contact angle.
接触角の試験は、水滴接触角試験機（株式会社協和界面科学社製ＤＭ－５０１）を使用して行った。水滴接触角試験機では、液滴法で２μリットルの純水を滴下し、その接触角を測定した。 The contact angle test was performed using a water droplet contact angle tester (DM-501 manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). In the water drop contact angle tester, 2 μl of pure water was dropped by the drop method, and the contact angle was measured.
接触角の測定結果を表１に示す。表１より、試料５－１、５－２、１０－２、１０－３、２０－０、２０－１、２０－２、３０－１、３０－２、３０－３については、接触角が１０５．６度～１０７．８度と極めて大きく、極めて優れた撥水性を有することが確認できる。 Table 1 shows the measurement results of the contact angle. From Table 1, the contact angle is 105.6 degrees to 107.8 degrees, which is extremely large, and can be confirmed to have extremely excellent water repellency.
試験１、２の結果より、試料５－１、５－２、１０－２、１０－３、２０－０、２０－１、２０－２、３０－１、３０－２、３０－３については、持続性および撥水性とも優れていることがわかる。 From the results of tests 1 and 2, for samples 5-1, 5-2, 10-2, 10-3, 20-0, 20-1, 20-2, 30-1, 30-2, and 30-3 , and excellent durability and water repellency.
以上のように、この第１の実施の形態によれば、少なくとも表面側の少なくとも一部が鉄系金属により構成された、鉄系金属を用いた構造体の鉄系金属の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布することにより、持続性および撥水性が共に優れたコーティング層を形成することができ、それによって長期間に亘って構造体の鉄系金属の表面を低摩擦および高撥水性の状態に維持し続けることができる。また、コーティングは１回で済むため極めて容易でコストも掛からない。 As described above, according to the first embodiment, the surface of the iron-based metal of the structure using the iron-based metal, in which at least a part of the surface side is composed of the iron-based metal, is coated with the fluororesin containing a solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, wherein the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin; and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, By applying a coating liquid containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane, it is possible to form a coating layer excellent in both durability and water repellency. can continue to maintain the surface of the ferrous metal in a state of low friction and high water repellency. In addition, since the coating can be done only once, it is extremely easy and cost-effective.
〈第２の実施の形態〉
［アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体の製造方法］
まず、この製造方法において使用されるコーティング液について説明する。
<Second embodiment>
[Manufacturing method of structure using aluminum or aluminum alloy]
First, the coating liquid used in this manufacturing method will be described.
コーティング液としては、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上４００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を用いる。具体的には、ここでは、下記の組成のコーティング液Ｅ、コーティング液Ｆ、コーティング液Ｇまたはコーティング液Ｈを用いる。 The coating liquid contains a fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 400 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 500 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. 600 parts by mass or less, and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. A coating liquid containing 900 parts by mass or less and containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane is used. Specifically, coating liquid E, coating liquid F, coating liquid G, or coating liquid H having the following composition is used here.
（コーティング液Ｅ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．５質量％以上９９．７質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．２質量％以上０．４質量％以下
無機ポリシラザン：０．１質量％
有機ポリシラザン：０．１質量％以上０．３質量％以下
(Coating liquid E)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.5% by mass or more and 99.7% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.2% by mass or more and 0.4% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.1% by mass
Organic polysilazane: 0.1% by mass or more and 0.3% by mass or less
（コーティング液Ｆ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．４質量％以上９９．５質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．４質量％以上０．５質量％以下
無機ポリシラザン：０．２質量％
有機ポリシラザン：０．２質量％以上０．３質量％以下
(Coating liquid F)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.4% by mass or more and 99.5% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.4% by mass or more and 0.5% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.2% by mass
Organic polysilazane: 0.2% by mass or more and 0.3% by mass or less
（コーティング液Ｇ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．３質量％以上９９．５質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．４質量％以上０．６質量％以下
無機ポリシラザン：０．４質量％
有機ポリシラザン：０．０質量％以上０．２質量％以下
(Coating liquid G)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.3% by mass or more and 99.5% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.4% by mass or more and 0.6% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.4% by mass
Organic polysilazane: 0.0% by mass or more and 0.2% by mass or less
（コーティング液Ｈ）
フッ素樹脂溶液：フッ素樹脂成分０．１質量％、不活性有機溶剤９９．０質量％以上９９．２質量％以下
無機ポリシラザン＋有機ポリシラザン：合計で０．７質量％以上０．９質量％以下
無機ポリシラザン：０．６質量％
有機ポリシラザン：０．１質量％以上０．３質量％以下
(Coating liquid H)
Fluororesin solution: 0.1% by mass of fluororesin component, 99.0% by mass or more and 99.2% by mass or less of inert organic solvent Inorganic polysilazane + organic polysilazane: 0.7% by mass or more and 0.9% by mass or less in total Inorganic Polysilazane: 0.6% by mass
Organic polysilazane: 0.1% by mass or more and 0.3% by mass or less
コーティング液Ｅ、コーティング液Ｆ、コーティング液Ｇまたはコーティング液Ｈを少なくとも表面側の少なくとも一部がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成された、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に塗布する。塗布方法は既に挙げた方法を用いる。 Coating liquid E, coating liquid F, coating liquid G or coating liquid H is applied to the surface of aluminum or aluminum alloy of a structure using aluminum or aluminum alloy in which at least part of the surface side is made of aluminum or aluminum alloy apply. As the coating method, the method already mentioned is used.
上記のようにしてコーティング液の塗布を行った後、第１の実施の形態と同様にして塗布層を硬化させる。 After applying the coating liquid as described above, the applied layer is cured in the same manner as in the first embodiment.
以上により、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面にコーティング層を形成することができ、表面改質を行うことができる。 As described above, a coating layer can be formed on the surface of aluminum or an aluminum alloy of a structure using aluminum or an aluminum alloy, and surface modification can be performed.
［実施例２］
（試験１）
試験１では、実施例１の試験１と同様に評価を行った。
[Example 2]
(Test 1)
In Test 1, evaluation was performed in the same manner as in Test 1 of Example 1.
試験１に用いた試料は次のようにして作製した。 The samples used in Test 1 were prepared as follows.
市販の厚さ１ｍｍの純アルミニウム（Ａ１０５０）の平板の表面を無水エタノールで脱脂した後、４ｃｍ×４ｃｍ（摩擦摩耗試験での最大サイズで、接触角試験でのサイズを維持）に切断し、試料作製用のアルミニウム基板を多数作製した。それぞれのアルミニウム基板の表面に無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンの濃度の異なるコーティング液を塗布した。その際、アルミニウム基板での表裏による違いを排除するため、各アルミニウム基板の同一面を塗布面とした。 After degreasing the surface of a commercially available pure aluminum (A1050) plate with a thickness of 1 mm with absolute ethanol, cut it into 4 cm × 4 cm (the maximum size in the friction and wear test, maintaining the size in the contact angle test), and the sample A large number of aluminum substrates for production were produced. Coating liquids with different concentrations of inorganic polysilazane and organic polysilazane were applied to the surface of each aluminum substrate. At that time, the same surface of each aluminum substrate was used as the coating surface in order to eliminate the difference due to the front and back of the aluminum substrate.
試料の番号およびコーティングに使用したコーティング液の組成を表２に示す。表２の冒頭に示されているNoneはコーティングを行っていない試料（アルミニウム基板そのもの）、Onlyは無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのいずれも含有せず、フッ素樹脂のみ含有するコーティング液を用いてコーティングを行った場合である。コーティング液中のフッ素樹脂の濃度を０．１０質量％に固定し、無機ポリシラザンの濃度および有機ポリシラザンの濃度を変えた。試料５０－１、５０－２は上記のコーティング液Ｅに含まれるコーティング液を用いた場合、試料６０－２、６０－３は上記のコーティング液Ｆに含まれるコーティング液を用いた場合、試料７０－０、７０－１、７０－２は上記のコーティング液Ｇに含まれるコーティング液を用いた場合、試料８０－１、８０－２、８０－３は上記のコーティング液Ｈに含まれるコーティング液を用いた場合である。有機ポリシラザンとしてはDurazane1500RC（１００％溶液）、無機ポリシラザンとしてはDurazane2800（２０％溶液）、フッ素樹脂溶液としては株式会社フロロテクノロジーのＦＧ－５０８４Ｆ１３０－０．１（フッ素樹脂０．１質量％）を用いた。 Table 2 shows the sample number and the composition of the coating liquid used for coating. None shown at the beginning of Table 2 is a sample without coating (the aluminum substrate itself), and Only is a coating solution containing only fluororesin, containing neither inorganic polysilazane nor organic polysilazane. is the case. The concentration of the fluororesin in the coating liquid was fixed at 0.10% by mass, and the concentration of the inorganic polysilazane and the concentration of the organic polysilazane were varied. Samples 50-1 and 50-2 use the coating liquid contained in the above coating liquid E, and samples 60-2 and 60-3 use the coating liquid contained in the above coating liquid F. Sample 70 -0, 70-1, 70-2 when the coating liquid contained in the above coating liquid G is used, and samples 80-1, 80-2, 80-3 use the coating liquid contained in the above coating liquid H This is the case of using Durazane 1500RC (100% solution) is used as the organic polysilazane, Durazane 2800 (20% solution) as the inorganic polysilazane, and FG-5084F130-0.1 (fluororesin 0.1 mass%) of Fluoro Technology Co., Ltd. as the fluororesin solution. board.
表２に示す各組成のコーティング液をアルミニウム基板上にマイクロファイバークロスにて３回塗布した。塗布後、４８時間超放置し、乾燥硬化させた。 A coating liquid having each composition shown in Table 2 was applied onto an aluminum substrate three times with a microfiber cloth. After application, it was left to dry and cure for more than 48 hours.
こうしてコーティング層を形成した各試料に対し、実施例１の試験１と同様にして摩擦摩耗試験を行った。 Friction and wear tests were conducted in the same manner as in Test 1 of Example 1 for each sample on which a coating layer was formed in this way.
表２に各試料のコーティング層の持続性の評価結果を示す。持続性の評価は実施例１の試験１と同様に行った。表２より、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．２０質量％以上０．４０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料５０－１、５０－２、５０－３、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．５０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．２０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料６０－２、６０－３、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．６０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．００質量％以上０．２０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料７０－０、７０－１、７０－２および無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．７０質量％以上０．９０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料８０－１、８０－２、８０－３の持続性は極めて良好である。 Table 2 shows the evaluation results of durability of the coating layer of each sample. Sustainability was evaluated in the same manner as Test 1 of Example 1. From Table 2, a coating liquid having a total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane of 0.20% by mass or more and 0.40% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less was used. Samples 50-1, 50-2, and 50-3, which were coated with the same method, had a total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane of 0.40% by mass or more and 0.50% by mass or less, and an organic polysilazane concentration of 0.20%. Samples 60-2 and 60-3 coated with a coating liquid of 0.30% by mass or more and 0.40% by mass or more and 0.60% by mass of the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane. Samples 70-0, 70-1, and 70-2 coated with a coating liquid having an organic polysilazane concentration of 0.00% by mass or more and 0.20% by mass or less, and the sum of inorganic polysilazane and organic polysilazane Samples 80-1 and 80- which were coated with a coating liquid having a concentration of 0.70% by mass or more and 0.90% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less. 2, The persistence of 80-3 is very good.
（２）試験２
試験２では、実施例１の試験２と同様にして、最終的に得られるコーティング層について接触角の測定を行って撥水性を評価した。
(2) Test 2
In Test 2, in the same manner as in Test 2 of Example 1, the contact angle of the finally obtained coating layer was measured to evaluate the water repellency.
接触角の試験は、実施例１の試験２と同様に行った。 The contact angle test was performed in the same manner as Test 2 of Example 1.
接触角の測定結果を表２に示す。表２より、試料５０－１、５０－２、５０－３、６０－２、６０－３、７０－０、７０－１、７０－２、８０－１、８０－２、８０－３については、接触角が１０２．３度～１０９．７度と極めて大きく、極めて優れた撥水性を有することが確認できる。 Table 2 shows the contact angle measurement results. From Table 2, for samples 50-1, 50-2, 50-3, 60-2, 60-3, 70-0, 70-1, 70-2, 80-1, 80-2, 80-3 , the contact angle is as large as 102.3 degrees to 109.7 degrees, and it can be confirmed that the water repellency is extremely excellent.
試験１、２の結果より、試料５０－１、５０－２、５０－３、６０－２、６０－３、７０－０、７０－１、７０－２、８０－１、８０－２、８０－３については、持続性および撥水性とも優れていることがわかる。 From the results of tests 1 and 2, samples 50-1, 50-2, 50-3, 60-2, 60-3, 70-0, 70-1, 70-2, 80-1, 80-2, 80 It can be seen that -3 is excellent in both durability and water repellency.
以上のように、この第２の実施の形態によれば、少なくとも表面側の少なくとも一部がアルミニウムまたはアルミニウム合金により構成された、アルミニウムまたはアルミニウム合金を用いた構造体のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上４００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布することにより、持続性および撥水性が共に優れたコーティング層を形成することができ、それによって長期間に亘って構造体のアルミニウムまたはアルミニウム合金の表面を低摩擦および高撥水性の状態に維持し続けることができる。また、コーティングは１回で済むため極めて容易でコストも掛からない。 As described above, according to the second embodiment, at least a part of the surface side is made of aluminum or aluminum alloy, and the surface of aluminum or aluminum alloy of the structure using aluminum or aluminum alloy , a fluororesin solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, and the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 400 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin. By applying a coating liquid containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane, it is possible to form a coating layer excellent in both durability and water repellency. can continue to maintain the aluminum or aluminum alloy surface of the structure in a state of low friction and high water repellency. In addition, since the coating can be done only once, it is extremely easy and cost-effective.
〈第３の実施の形態〉
［硬質合成樹脂を用いた構造体の製造方法］
<Third embodiment>
[Manufacturing method of structure using hard synthetic resin]
この製造方法において使用されるコーティング液は、第１の実施の形態と同様である。具体的には、第１の実施の形態と同様に、コーティング液Ａ、コーティング液Ｂ、コーティング液Ｃまたはコーティング液Ｆを用いる。 The coating liquid used in this manufacturing method is the same as in the first embodiment. Specifically, coating liquid A, coating liquid B, coating liquid C, or coating liquid F is used as in the first embodiment.
コーティング液Ａ、コーティング液Ｂ、コーティング液Ｃまたはコーティング液Ｄを少なくとも表面側の少なくとも一部が硬質合成樹脂により構成された、硬質合成樹脂を用いた構造体の硬質合成樹脂の表面に塗布する。塗布方法は既に挙げた方法を用いる。 A coating liquid A, a coating liquid B, a coating liquid C, or a coating liquid D is applied to the hard synthetic resin surface of a structure using a hard synthetic resin, in which at least a part of the surface side is composed of a hard synthetic resin. As the coating method, the method already mentioned is used.
上記のようにしてコーティング液の塗布を行った後、第１の実施の形態と同様にして塗布層を硬化させる。構造体の素材の耐熱温度に従って温度と加熱時間とを調整することにより、耐熱性が低い構造体であっても表面処理を問題なく行うことができる。 After applying the coating liquid as described above, the applied layer is cured in the same manner as in the first embodiment. By adjusting the temperature and the heating time according to the heat resistance temperature of the material of the structure, even a structure with low heat resistance can be surface-treated without problems.
以上により、硬質合成樹脂を用いた構造体の硬質合成樹脂の表面にコーティング層を形成することができ、表面改質を行うことができる。 As described above, a coating layer can be formed on the surface of the hard synthetic resin of the structure using the hard synthetic resin, and the surface can be modified.
［実施例３］
（試験１）
試験１では、実施例１の試験１と同様に評価を行った。
[Example 3]
(Test 1)
In Test 1, evaluation was performed in the same manner as in Test 1 of Example 1.
試験１に用いた試料は次のようにして作製した。 The samples used in Test 1 were prepared as follows.
市販の厚さ１ｍｍのポリカーボネートの平板の表面を無水エタノールで脱脂した後、４ｃｍ×４ｃｍ（摩擦摩耗試験での最大サイズで、接触角試験でのサイズを維持）に切断し、試料作製用のポリカーボネート基板を多数作製した。それぞれのポリカーボネート基板の表面に無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンの濃度の異なるコーティング液を塗布した。その際、ポリカーボネート基板での表裏による違いを排除するため、各ポリカーボネート基板の同一面を塗布面とした。 After degreasing the surface of a commercially available polycarbonate plate with a thickness of 1 mm with absolute ethanol, cut it into 4 cm × 4 cm (maximum size in the friction and abrasion test, maintaining the size in the contact angle test), polycarbonate for sample preparation A large number of substrates were produced. Coating liquids with different concentrations of inorganic polysilazane and organic polysilazane were applied to the surface of each polycarbonate substrate. At that time, the same surface of each polycarbonate substrate was used as the coating surface in order to eliminate differences due to the front and back of the polycarbonate substrate.
試料の番号およびコーティングに使用したコーティング液の組成を表３に示す。表３の冒頭に示されているNoneはコーティングを行っていない試料（ポリカーボネート基板そのもの）、Onlyは無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのいずれも含有せず、フッ素樹脂のみ含有するコーティング液を用いてコーティングを行った場合である。コーティング液中のフッ素樹脂の濃度を０．１０質量％に固定し、無機ポリシラザンの濃度および有機ポリシラザンの濃度を変えた。試料９０－１、９０－２は上記のコーティング液Ａに含まれるコーティング液を用いた場合、試料１００－２、１００－３は上記のコーティング液Ｂに含まれるコーティング液を用いた場合、試料１１０－０、１１０－１、１１０－２は上記のコーティング液Ｃに含まれるコーティング液を用いた場合、試料１２０－１、１２０－２、１２０－３は上記のコーティング液Ｄに含まれるコーティング液を用いた場合である。有機ポリシラザンとしてはDurazane1500RC（１００％溶液）、無機ポリシラザンとしてはDurazane2800（２０％溶液）、フッ素樹脂溶液としては株式会社フロロテクノロジーのＦＧ－５０８４Ｆ１３０－０．１（フッ素樹脂０．１質量％）を用いた。 Table 3 shows the sample number and the composition of the coating liquid used for coating. None shown at the beginning of Table 3 is a sample without coating (polycarbonate substrate itself), and Only is a coating solution containing only fluororesin, containing neither inorganic polysilazane nor organic polysilazane. is the case. The concentration of the fluororesin in the coating liquid was fixed at 0.10% by mass, and the concentration of the inorganic polysilazane and the concentration of the organic polysilazane were varied. Samples 90-1 and 90-2 use the coating liquid contained in the coating liquid A, and samples 100-2 and 100-3 use the coating liquid contained in the coating liquid B. Sample 110 -0, 110-1, 110-2 when using the coating liquid contained in the above coating liquid C, samples 120-1, 120-2, 120-3 the coating liquid contained in the above coating liquid D This is the case of using Durazane 1500RC (100% solution) is used as the organic polysilazane, Durazane 2800 (20% solution) as the inorganic polysilazane, and FG-5084F130-0.1 (fluororesin 0.1 mass%) of Fluoro Technology Co., Ltd. as the fluororesin solution. board.
表３に示す各組成のコーティング液をポリカーボネート基板上にマイクロファイバークロスにて３回塗布した。塗布後、４８時間超放置し、乾燥硬化させた。 A coating liquid having each composition shown in Table 3 was applied to a polycarbonate substrate three times with a microfiber cloth. After application, it was left to dry and cure for more than 48 hours.
こうしてコーティング層を形成した各試料に対し、実施例１の試験１と同様にして摩擦摩耗試験を行った。 Friction and wear tests were conducted in the same manner as in Test 1 of Example 1 for each sample on which a coating layer was formed in this way.
表３に各試料のコーティング層の持続性の評価結果を示す。持続性の評価は実施例１の試験１と同様に行った。表３より、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．２０質量％以上０．３０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．２０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料９０－１、９０－２、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．５０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．２０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料１００－２、１００－３、無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．４０質量％以上０．６０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．００質量％以上０．２０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料１１０－０、１１０－１、１１０－２および無機ポリシラザンと有機ポリシラザンとの合計の濃度が０．７０質量％以上０．９０質量％以下かつ有機ポリシラザンの濃度が０．１０質量％以上０．３０質量％以下のコーティング液を用いてコーティングを行った試料１２０－１、１２０－２、１２０－３の持続性は極めて良好である。 Table 3 shows the evaluation results of durability of the coating layer of each sample. Sustainability was evaluated in the same manner as Test 1 of Example 1. From Table 3, a coating liquid having a total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane of 0.20% by mass or more and 0.30% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.20% by mass or less was used. Samples 90-1 and 90-2 which were coated with the same method, the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane was 0.40% by mass or more and 0.50% by mass or less, and the concentration of organic polysilazane was 0.20% by mass or more. Samples 100-2 and 100-3 coated with a coating liquid of 30% by mass or less, the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane being 0.40% by mass or more and 0.60% by mass or less and organic polysilazane Samples 110-0, 110-1, and 110-2 coated with a coating liquid having a concentration of 0.00% by mass or more and 0.20% by mass or less, and the total concentration of inorganic polysilazane and organic polysilazane was 0 Samples 120-1, 120-2, and 120- which were coated with a coating liquid containing 0.70% by mass or more and 0.90% by mass or less and an organic polysilazane concentration of 0.10% by mass or more and 0.30% by mass or less. The persistence of 3 is very good.
（２）試験２
試験２では、実施例１の試験２と同様にして、最終的に得られるコーティング層について接触角の測定を行って撥水性を評価した。
(2) Test 2
In Test 2, in the same manner as in Test 2 of Example 1, the contact angle of the finally obtained coating layer was measured to evaluate the water repellency.
接触角の試験は、実施例１の試験２と同様に行った。 The contact angle test was performed in the same manner as Test 2 of Example 1.
接触角の測定結果を表３に示す。表３より、試料９０－１、９０－２、１００－２、１００－３、１１０－０、１１０－１、１１０－２、１２０－１、１２０－２、１２０－３については、接触角が１０３．７度～１０６．３度と極めて大きく、極めて優れた撥水性を有することが確認できる。 Table 3 shows the contact angle measurement results. From Table 3, the contact angle is 103.7 degrees to 106.3 degrees, which is extremely large, and it can be confirmed to have extremely excellent water repellency.
試験１、２の結果より、試料９０－１、９０－２、１００－２、１００－３、１１０－０、１１０－１、１１０－２、１２０－１、１２０－２、１２０－３については、持続性および撥水性とも優れていることがわかる。 From the results of tests 1 and 2, for samples 90-1, 90-2, 100-2, 100-3, 110-0, 110-1, 110-2, 120-1, 120-2, and 120-3 , and excellent durability and water repellency.
以上のように、この第３の実施の形態によれば、少なくとも表面側の少なくとも一部が硬質合成樹脂により構成された、硬質合成樹脂を用いた構造体の硬質合成樹脂の表面に、フッ素樹脂溶液と無機ポリシラザンおよび有機ポリシラザンのうちの少なくとも無機ポリシラザンとを含有し、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、２００質量部以上３００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上５００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが２００質量部以上３００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、４００質量部以上６００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが０質量部以上２００質量部以下であり、または、上記無機ポリシラザンおよび上記有機ポリシラザンの含有量が、上記フッ素樹脂１００質量部に対し、７００質量部以上９００質量部以下であり、かつ上記有機ポリシラザンが１００質量部以上３００質量部以下であるコーティング液を塗布することにより、持続性および撥水性が共に優れたコーティング層を形成することができ、それによって長期間に亘って構造体の硬質合成樹脂の表面を低摩擦および高撥水性の状態に維持し続けることができる。また、コーティングは１回で済むため極めて容易でコストも掛からない。 As described above, according to the third embodiment, at least a part of the surface side is made of a hard synthetic resin, and the fluororesin is applied to the surface of the hard synthetic resin of the structure using the hard synthetic resin. containing a solution and at least inorganic polysilazane selected from inorganic polysilazane and organic polysilazane, wherein the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin; and the organic polysilazane is 100 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 200 parts by mass or more and 300 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 400 parts by mass or more and 600 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, and the organic polysilazane is 0 parts by mass or more and 200 parts by mass or less, or the content of the inorganic polysilazane and the organic polysilazane is 700 parts by mass or more and 900 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin, By applying a coating liquid containing 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less of the organic polysilazane, it is possible to form a coating layer excellent in both durability and water repellency. The surface of the hard synthetic resin can be maintained in a state of low friction and high water repellency. In addition, since the coating can be done only once, it is extremely easy and cost-effective.
以上、この発明の実施の形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。 Although the embodiments and examples of the present invention have been specifically described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications based on the technical idea of the present invention can be made. It is possible.
この発明は、表面に鉄系金属、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは硬質合成樹脂を有する製品などの、鉄系金属、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは硬質合成樹脂を用いた構造体の鉄系金属、アルミニウムまたはアルミニウム合金あるいは硬質合成樹脂の表面改質に利用することが可能である。 This invention relates to ferrous metals, aluminum or aluminum alloys of structures using ferrous metals, aluminum or aluminum alloys or hard synthetic resins, such as products having ferrous metals, aluminum or aluminum alloys or hard synthetic resins on their surfaces. Alternatively, it can be used for surface modification of hard synthetic resin.
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