JP5553297B2 - Coating composition - Google Patents

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Description

本発明は、コーティング組成物に関し、特に、建築物の外壁や屋根、航空機、船舶、車両等のボディー、ガラス、ホイール等、乗用車のサイドミラー、エアコンの熱交換器、パラボラアンテナ、電線等に使用されるコーティング組成物に関する。   The present invention relates to a coating composition, and in particular, used for exterior walls and roofs of buildings, bodies of aircraft, ships, vehicles, etc., glass, wheels, etc., side mirrors for passenger cars, heat exchangers for air conditioners, parabolic antennas, electric wires, etc. Coating compositions to be applied.

乗用車のサイドミラーやガラス、家屋の窓ガラス等のように、屋外に設置されたり、屋外で使用されるガラスやミラーは、雨滴等が付着すると、視覚的に識別しにくくなり、視認性が低下する。また、建築物の外壁、屋根等に雨滴が付着すると美観を損ねる。さらにまた、パラボラアンテナ、電線等に結露や着氷が生じると、あるいは、エアコンの熱交換器に水滴が付着すると種々の問題が発生する。そのため、建築物の外壁等、パラボラアンテナ、電線、ガラスやミラー、熱交換器等の表面に撥水性を付与する技術の開発が行われている。   Glass and mirrors installed outdoors or used outdoors, such as passenger car side mirrors and glass, and window glass of houses, are difficult to visually identify when raindrops adhere to them, reducing visibility. To do. Moreover, if raindrops adhere to the outer wall, roof, etc. of the building, the aesthetics are impaired. Furthermore, various problems occur when dew condensation or icing occurs on parabolic antennas, electric wires, etc., or when water droplets adhere to the heat exchanger of an air conditioner. Therefore, the development of a technique for imparting water repellency to the surface of a building such as an outer wall of a building, a parabolic antenna, an electric wire, glass, a mirror, a heat exchanger or the like has been performed.

例えば、特開2003−306670号公報、特開2004−149700号公報、特開2004−149701号公報、および、特開2005−218980号公報には、表面が疎水性の微粒子を用いて撥水性の塗膜を形成することが開示されているが、いずれも初期には高い撥水性を示すが、ワイパー等に対する耐摺動性が未だ十分ではなく、実際に屋外で使用した場合や、雨が激しく当たったり自動車のフロントガラスに使用した場合には、簡単にコーティング膜が剥がれてしまい実使用に耐えるものではなかった。   For example, JP 2003-306670 A, JP 2004-149700 A, JP 2004-149701 A, and JP 2005-218980 A use water-repellent particles having hydrophobic surfaces. Although it is disclosed to form a coating film, all show high water repellency in the initial stage, but the sliding resistance against wipers and the like is not yet sufficient, and when it is actually used outdoors, it is raining heavily. When hit or used on the windshield of an automobile, the coating film was easily peeled off, and it was not resistant to actual use.

耐久性の向上を目的として、特開平10−259037号公報および特開2000−144122号公報にはコーティング液を塗工した後に熱処理を行うことが開示されているが、350℃以上の高い熱処理が必要であり、操作が非常に煩雑であると共に、被コーティング物の耐熱性も大きな課題となっていた。また、特開2008−007363号公報には、焼結固定された撥水撥油防汚性の透明微粒子で表面が覆われた撥水撥油防汚性ガラス板が開示されているが、焼結工程で250℃以上の熱処理が必要であり、上記と同様の問題を含むものであった。   For the purpose of improving durability, JP-A-10-259037 and JP-A-2000-144122 disclose that heat treatment is performed after coating a coating solution, but high heat treatment at 350 ° C. or higher is disclosed. It is necessary and the operation is very complicated, and the heat resistance of the object to be coated has been a big problem. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-007363 discloses a water / oil repellent / antifouling glass plate whose surface is covered with sintered and fixed water / oil repellent / antifouling transparent fine particles. A heat treatment at 250 ° C. or higher was necessary in the ligation process, and the same problems as described above were involved.

特開2002−038094号公報には、有機・無機ハイブリッドゾル液に固体潤滑粒子を分散させたコーティング液を塗布して、接触角が140°以上の超撥水膜を形成することが開示されているが、この超撥水膜は透明性に劣っている。また、特開2003−206476号公報には、疎水化処理された無機微粒子と有機ケイ素化合物とを混合した超撥水剤組成物を用いて超撥水被膜を形成することが開示されているが、耐久性が十分ではなく、雨が激しく当たる場所やワイパーの摺動動作が強要される自動車のフロントガラス等に使用されると、簡単に超撥水被膜が剥がれてしまい、実用に耐えるものではなかった。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-038094 discloses that a superhydrophobic film having a contact angle of 140 ° or more is formed by applying a coating liquid in which solid lubricant particles are dispersed in an organic / inorganic hybrid sol liquid. However, this super water-repellent film is inferior in transparency. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-206476 discloses forming a super water-repellent film by using a super water repellent composition obtained by mixing hydrophobically treated inorganic fine particles and an organic silicon compound. If it is used in a windshield where the durability is not enough, where it is exposed to heavy rain, or when the wiper is forced to slide, the super-water-repellent coating will be easily peeled off, and it will not withstand practical use. There wasn't.

特開2003−306670号公報JP 2003-306670 A 特開2004−149700号公報JP 2004-149700 A 特開2004−149701号公報JP 2004-149701 A 特開2005−218980号公報JP 2005-218980 A 特開平10−259037号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-259037 特開2000−144122号公報JP 2000-144122 A 特開2008−007363号公報JP 2008-007363 A 特開2002−038094号公報JP 2002-038094 A 特開2003−206476号公報JP 2003-206476 A

本発明は上記問題点を解決すべくなされたものであり、本発明の目的は、簡易に被膜を形成することができ、透明性に優れ、かつ、耐久性に優れた、超撥水性の被膜を形成することができるコーティング組成物を提供することにある。また、このコーティング組成物を用いて超撥水性のコーティング被膜を形成する方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to form a super-water-repellent coating that can easily form a coating, excellent in transparency, and excellent in durability. Is to provide a coating composition capable of forming Another object of the present invention is to provide a method for forming a super-water-repellent coating film using this coating composition.

上記問題点に鑑み、本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明のコーティング組成物は、(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、(D)酸類、および、(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子を含有しており、(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、および、(D)酸類は混合されて熟成が完了した状態であることを特徴とする。
In view of the above problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, completed the present invention.
That is, the coating composition of the present invention has (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, (D) acids, and (E) a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less. It contains fine particles, and is characterized in that (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, and (D) acids are mixed and matured.

本発明においては、(A)シリコンアルコキシドと(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子との割合は、重量比で、(A)/(E)=3/1〜16/1であることができる。   In the present invention, the ratio of (A) silicon alkoxide to (E) fine particles having a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less is expressed by weight ratio (A) / (E) = 3/1 to 16 / 1.

本発明において、前記(D)酸類は無機酸から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。   In the present invention, the acid (D) is preferably at least one selected from inorganic acids.

本発明のコーティング被膜の形成方法は、(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、および、(D)酸類を混合し、熟成が完了した後、(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子を添加してコーティング溶液を調製し、該コーティング溶液を被コーティング物体へ塗布した後、熱処理を施してコーティング被膜を形成することを特徴とする。   In the method for forming a coating film of the present invention, (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, and (D) acids are mixed and after aging is completed, (E) the surface is hydrophobic. In the method, a coating solution is prepared by adding fine particles having an average primary particle size of 100 nm or less, and the coating solution is applied to an object to be coated, followed by heat treatment to form a coating film.

ここで、前記コーティング溶液を被コーティング物体へ塗布する方法として、フローコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法、または、スクリーン印刷法のいずれかの方法を採用することが好ましい。   Here, as a method of applying the coating solution to the object to be coated, any of flow coating method, dip coating method, spray coating method, gravure coating method, roll coating method, bar coating method, or screen printing method Is preferably adopted.

また、前記被コーティング物体は、ガラス基板、金属基板、および、プラスチック基板のいずれかであることが好ましい。   Further, the object to be coated is preferably a glass substrate, a metal substrate, or a plastic substrate.

本発明においては、前記熱処理が、0℃以上、250℃未満の温度で行われることができる。   In the present invention, the heat treatment can be performed at a temperature of 0 ° C. or higher and lower than 250 ° C.

本発明においては、前記熱処理の後、更に、フッ素を含まないヘキシルトリメトキシシラン若しくはフッ素を含むヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを塗布することによって疎水化処理を施すことが好ましい。
この場合、前記疎水化処理は、40℃以上、90℃以下の温度で行われることが好ましい。
In the present invention, after the heat treatment, it is preferable to further perform a hydrophobic treatment by applying hexyltrimethoxysilane containing no fluorine or heptadecafluorodecyltrimethoxysilane containing fluorine.
In this case, the hydrophobic treatment is preferably performed at a temperature of 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower.

本発明によれば、透明性に優れ、かつ、耐久性に優れた、超撥水性の被膜を形成することができるコーティング組成物を提供することができ、このコーティング組成物を用いて、簡易に透明性かつ耐久性を有する超撥水性膜を形成することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can provide the coating composition which can form the super-water-repellent film which was excellent in transparency and excellent in durability, and using this coating composition, it can provide simply. A transparent and durable super water-repellent film can be formed.

本発明のコーティング組成物は、(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、(D)酸類、および、(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子を含有している。   The coating composition of the present invention comprises (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, (D) acids, and (E) fine particles having a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less. Contains.

本発明に用いられる(A)シリコンアルコキシドとしては、例えば、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン等のテトラアルコキシシランが挙げられる。また、アルコキシドの種類としては、例えば、メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプロポキシド、または、ブトキシドが挙げられ、アルコキシ基の一部をβ−ジケトン、β−ケトエステル、アルカノールアミン、アルキルアルカノールアミン等で置換したアルコキシド誘導体であっても良い。   Examples of (A) silicon alkoxide used in the present invention include tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane and tetramethoxysilane. Examples of the alkoxide include methoxide, ethoxide, propoxide, isopropoxide, or butoxide. A part of the alkoxy group may be β-diketone, β-ketoester, alkanolamine, alkylalkanolamine, etc. It may be a substituted alkoxide derivative.

本発明に用いられる(B)アルコール類としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、3−メトキシ−3−メチル−1−ブタノール、または、1−メトキシ−2−プロパノールのような極性溶媒が挙げられる。これらの中では、エチルアルコール、または、イソプロピルアルコールを用いることが好ましい。これらのアルコール類は単独で、あるいは2種類以上を併用して用いることができる。本発明においてアルコール類は、微粒子等を安定に分散させるための溶媒として機能する。   Examples of the (B) alcohol used in the present invention include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, allyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 3-methoxy-3-methyl-1-butanol, Or a polar solvent like 1-methoxy-2-propanol is mentioned. Among these, it is preferable to use ethyl alcohol or isopropyl alcohol. These alcohols can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, alcohols function as a solvent for stably dispersing fine particles and the like.

本発明に用いられる(C)水としては、例えば、イオン交換水等が挙げられる。   Examples of the (C) water used in the present invention include ion-exchanged water.

本発明に用いられる(D)酸類としては、例えば、塩酸、硫酸、または、硝酸のいずれかの無機酸、酢酸、ギ酸等の有機酸等が挙げられる。これらの酸類の中では、無機酸を用いることが好ましく、塩酸、硫酸、硝酸等を用いることが更に好ましい。これらの酸類は単独で、あるいは2種類以上を併用して用いることができる。本発明において酸類は、触媒として利用している。   Examples of the acids (D) used in the present invention include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid, and organic acids such as acetic acid and formic acid. Among these acids, inorganic acids are preferably used, and hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid and the like are more preferably used. These acids can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, acids are used as a catalyst.

本発明に使用される(D)微粒子は、表面が疎水性であり、また、平均一次粒子径が100nm以下であることが必要である。微粒子の平均一次粒子径は、1〜100nmの範囲内であることが好ましく、5nm〜100nmの範囲内であることが更に好ましい。微粒子の粒子径が100nmを越えると、コーティング膜表面で光の散乱が生じ、透明性を保持することができなくなることがあるからである。すなわち、微粒子をガラス等の表面に付着させたコーティング膜は、この微粒子と同等の大きさや高さの凹凸を有するので、平均粒径が100nm以下の微粒子を付着させれば、可視光線の波長(主に、400〜800nm程度)より小さな凹凸となり、コーティング膜表面で光の散乱が生じず、透明性を保持することができる。したがって、本発明のコーティング組成物が適用される対象物がガラス、ミラー等である場合には透明性が有効に生かされ特に効果的である。   The fine particles (D) used in the present invention are required to have a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less. The average primary particle diameter of the fine particles is preferably in the range of 1 to 100 nm, more preferably in the range of 5 nm to 100 nm. This is because if the particle diameter of the fine particles exceeds 100 nm, light scattering occurs on the surface of the coating film, and transparency may not be maintained. That is, the coating film in which the fine particles are attached to the surface of glass or the like has irregularities having the same size and height as the fine particles. Therefore, if fine particles having an average particle diameter of 100 nm or less are attached, the wavelength of visible light ( Mainly about 400 to 800 nm), and the light is not scattered on the surface of the coating film, and the transparency can be maintained. Therefore, when the object to which the coating composition of the present invention is applied is glass, a mirror, etc., the transparency is effectively utilized and it is particularly effective.

微粒子の形状は、厳密な意味での球状に限定されることはない。例えば、その結晶形態や凝集状態の形態が、ほぼ球状、円柱状、鱗片状、繊維状、不定形状、または、多面体形状であってもよい。   The shape of the fine particles is not limited to a spherical shape in a strict sense. For example, the crystal form or aggregated form may be substantially spherical, cylindrical, scaly, fibrous, indeterminate, or polyhedral.

表面が疎水性である微粒子は、珪素、チタン、アルミニウム、ジルコニウム、アンチモン、スズ、タングステン、亜鉛、鉄、セリウム、マンガン、銅、マグネシウム、ホルミウムまたはニッケルの酸化物、あるいは、炭素を主成分とすることが好ましいが、特に酸化ケイ素であることが好ましい。本発明においては、これらを単独で、あるいは2種類以上を混合して使用することができる。微粒子が酸化亜鉛を用いて形成された場合には、コーティング膜表面に、さらに抗菌、抗カビ作用を付与することができる。   The fine particles whose surface is hydrophobic are mainly composed of silicon, titanium, aluminum, zirconium, antimony, tin, tungsten, zinc, iron, cerium, manganese, copper, magnesium, holmium or nickel oxide, or carbon. Of these, silicon oxide is particularly preferable. In this invention, these can be used individually or in mixture of 2 or more types. When the fine particles are formed using zinc oxide, antibacterial and antifungal effects can be further imparted to the coating film surface.

本発明においては、表面が疎水性の微粒子が、疎水性シリカであることが好ましい。ここで「シリカ」とは、厳密にSiOの状態で存在するものだけではなく、珪素酸化物も含むことを意味する。表面が疎水性の微粒子とは、微粒子表面が疎水化処理されているものをいい、例えば、疎水性シリカとは、シリカの表面が疎水化処理されているものを意味する。 In the present invention, the fine particles having a hydrophobic surface are preferably hydrophobic silica. Here, the term “silica” means not only those that exist strictly in the state of SiO 2 but also silicon oxide. The fine particles whose surface is hydrophobic means those whose surface is subjected to a hydrophobic treatment. For example, the hydrophobic silica means one whose surface is subjected to a hydrophobic treatment.

微粒子表面を疎水化する方法としては、微粒子表面に疎水性を付与することができれば特に限定されることはなく、適宜採用される。例えば、表面にフッ素やアルキル基を含有させることが好ましい。微粒子表面にフッ素やアルキル基を含有させる方法としては、シリル化剤、シランカップリング剤、または、アルキルアルミニウム(有機金属化合物)を用いる方法が挙げられる。ここでシリル化剤とは、無機材料に対して親和性あるいは反応性を有する加水分解性シリル基に、アルキル基、アリル基、フッ素を含有したフルオロアルキル基等を結合させた化合物である。珪素に結合した加水分解性基としては、アルコキシ基、ハロゲン、または、アセトキシ基が挙げられるが、通常、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、塩素が好ましく使用される。例えば、トリメチルシリル化剤、アルキルシラン類、アリールシラン類、または、フルオロアルキルシラン類を挙げることができる。   The method for hydrophobizing the surface of the fine particles is not particularly limited as long as it can impart hydrophobicity to the surface of the fine particles, and is appropriately adopted. For example, it is preferable that the surface contains fluorine or an alkyl group. Examples of the method for containing fluorine or an alkyl group on the surface of the fine particles include a method using a silylating agent, a silane coupling agent, or an alkylaluminum (organometallic compound). Here, the silylating agent is a compound in which an alkyl group, an allyl group, a fluoroalkyl group containing fluorine, or the like is bonded to a hydrolyzable silyl group having affinity or reactivity with an inorganic material. Examples of the hydrolyzable group bonded to silicon include an alkoxy group, a halogen, or an acetoxy group. Usually, an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, and chlorine are preferably used. For example, a trimethylsilylating agent, alkylsilanes, arylsilanes, or fluoroalkylsilanes can be mentioned.

本発明においては、親水性の微粒子に疎水化処理を行って、表面を疎水性にしてもよい。   In the present invention, the hydrophilic fine particles may be hydrophobized to make the surface hydrophobic.

本発明においては、乾式による疎水化処理を行うことが好ましい。ここで、乾式による疎水化処理とは、気相中で親水性微粒子と疎水化剤とを反応させることをいう。疎水化剤としては、モノメチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、または、シリコーンオイルを使用することができる。例えば、高熱合成した二酸化珪素を、ジメチルジクロルシランを用いて流動床中で疎水化することができる。なお、疎水化反応は、400〜600℃の温度で実施することが好ましい。また、湿式による疎水化処理とは、溶液中で親水性微粒子と疎水化剤とを反応させることをいう。
なお、表面が疎水性の微粒子の疎水化度については、塗布等する対象である被コーティング物体の材質や、使用される有機溶媒の種類に応じて、適宜、設計されることが好ましい。
In the present invention, it is preferable to perform a hydrophobizing treatment by a dry method. Here, the hydrophobizing treatment by dry means that the hydrophilic fine particles and the hydrophobizing agent are reacted in the gas phase. As the hydrophobizing agent, monomethyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, hexamethyldisilazane, or silicone oil can be used. For example, silicon dioxide synthesized at high heat can be hydrophobized in a fluidized bed using dimethyldichlorosilane. In addition, it is preferable to implement hydrophobization reaction at the temperature of 400-600 degreeC. The hydrophobizing treatment by wet means that the hydrophilic fine particles and the hydrophobizing agent are reacted in a solution.
The degree of hydrophobicity of the fine particles having a hydrophobic surface is preferably designed as appropriate according to the material of the object to be coated and the type of organic solvent used.

シリカ表面にメチル基を含有する疎水性シリカとしては、例えば、商品名「レオロシールHM20S」((株)トクヤマ製、平均一次粒子径12nm)、商品名「レオロシールHM30S」((株)トクヤマ製、平均一次粒子径7nm)、商品名「レオロシールHM40S」((株)トクヤマ製、平均一次粒子径7nm)、商品名「レオロシールDM30S」((株)トクヤマ製、平均一次粒子径7nm)、商品名「レオロシールZD30S」((株)トクヤマ製、平均一次粒子径7nm)等を商業的に入手することができる。   Examples of the hydrophobic silica containing a methyl group on the silica surface include, for example, a trade name “Leolosil HM20S” (manufactured by Tokuyama Corporation, average primary particle size 12 nm), and a trade name “Leolosil HM30S” (manufactured by Tokuyama Corporation, average Primary particle diameter 7 nm), trade name “Leoroceal HM40S” (manufactured by Tokuyama Corporation, average primary particle diameter 7 nm), trade name “Leoroceal DM30S” (manufactured by Tokuyama Corporation, average primary particle diameter 7 nm), trade name “Leolosil” ZD30S "(manufactured by Tokuyama Co., Ltd., average primary particle diameter 7 nm) and the like can be obtained commercially.

本発明においては、上記(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分および(E)成分の混合割合は、適宜設計されることができるが、例えば、(A)シリコンアルコキシドと(E)微粒子との混合割合は重量比で、(A)成分/(E)成分=3/1〜16/1の範囲内であることが好ましく、9/1〜11/1の範囲内であることが更に好ましい。
また、(A)シリコンアルコキシドと(B)アルコール類との混合割合は重量比で、(A)成分/(B)成分=1/10〜4/10の範囲内であることが好ましく、30/190〜50/190の範囲内であることが更に好ましい。
In the present invention, the mixing ratio of the component (A), the component (B), the component (C), the component (D) and the component (E) can be appropriately designed. For example, (A) silicon The mixing ratio of the alkoxide and the fine particles (E) is a weight ratio, and is preferably in the range of (A) component / (E) component = 3/1 to 16/1, and in the range of 9/1 to 11/1. More preferably, it is within.
The mixing ratio of (A) silicon alkoxide and (B) alcohol is preferably in the range of (A) component / (B) component = 1/10 to 4/10 by weight ratio, More preferably, it is in the range of 190-50 / 190.

本発明においては、(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、および、(D)酸類は、(E)微粒子と混合する前に、別途混合されていることが必要である。また、これらの混合液は、熱処理が施されて熟成が完了した状態であることが必要である。ここで、熟成が完了した状態とは、二酸化ケイ素の重合が適切にできて、シリコンアルコキシドのゾルゲルが適度に発達している状態であり、また後続の微粒子との混合工程において微粒子を取り込むことができて、塗布膜を形成する際に本願の効果を発揮しうる状態をいう。このように熟成が完了した状態の混合液を(E)微粒子と混合し、被コーティング物体に塗布等して被膜を形成すれば、初期の水滴接触角が150°以上であり、かつ、ワイパー10回摺動後の水滴接触角が140°以上の被膜を実現することができる。例えば、混合液に、熱処理温度が60℃で熱処理時間が12時間以上で熱処理が施された場合には、熟成が完了した状態になっている。   In the present invention, (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, and (D) acids must be separately mixed before mixing with (E) fine particles. . Moreover, these mixed liquids need to be in a state where heat treatment has been performed and ripening has been completed. Here, the state in which the ripening is completed is a state in which the polymerization of silicon dioxide is appropriately performed and the sol-gel of silicon alkoxide is appropriately developed, and the fine particles are taken in in the subsequent mixing step with the fine particles. The state which can exhibit the effect of this application when forming a coating film. In this way, when the liquid mixture in the state of completion of aging is mixed with (E) fine particles and applied to an object to be coated to form a film, the initial water droplet contact angle is 150 ° or more, and the wiper 10 It is possible to realize a coating having a water droplet contact angle of 140 ° or more after the sliding. For example, when the mixed solution is subjected to a heat treatment at a heat treatment temperature of 60 ° C. and a heat treatment time of 12 hours or longer, ripening has been completed.

(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分を混合して熟成が完了した状態で(E)疎水性微粒子と混合させた場合には、熟成が完了した状態では二酸化ケイ素のポリマー鎖が十分に長くなっており、疎水性微粒子との密着性が向上するため、耐久性が著しく良くなるものと考えられる。   When (A) component, (B) component, (C) component and (D) component are mixed and mixed with (E) hydrophobic fine particles in the state where ripening is completed, the carbon dioxide is not removed when ripening is completed. Since the silicon polymer chain is sufficiently long and the adhesion with the hydrophobic fine particles is improved, the durability is considered to be remarkably improved.

本発明において、(E)疎水性微粒子は溶媒に分散された状態で上記混合液に添加することができる。ここで用いられる溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール等のアルコール類を使用することができ、具体的には、上記(B)アルコール類で挙げたものと同様のものを使用することができる。なお、本発明における(B)成分(アルコール類)の使用量には、この(E)成分を分散させるために使用されるアルコール類の使用量は含めないものとする。   In the present invention, (E) hydrophobic fine particles can be added to the above mixed solution in a state dispersed in a solvent. As a solvent used here, alcohols, such as isopropyl alcohol, can be used, for example, Specifically, the thing similar to what was mentioned by the said (B) alcohol can be used. In addition, the usage-amount of (B) component (alcohol) in this invention does not include the usage-amount of alcohol used in order to disperse | distribute this (E) component.

微粒子の添加量は、コーティング組成物中、0.1質量%以上、15.0質量%以下の範囲内であることが好ましく、1質量%以上、5質量%以下の範囲内であることが更に好ましい。微粒子の添加量が0.1質量%未満であると十分な撥水性が得られないことがあり、15.0質量%を超えると透明感に劣る場合があるからである。   The amount of the fine particles added is preferably in the range of 0.1% by mass or more and 15.0% by mass or less in the coating composition, and more preferably in the range of 1% by mass or more and 5% by mass or less. preferable. This is because sufficient water repellency may not be obtained if the amount of fine particles added is less than 0.1% by mass, and transparency may be inferior if it exceeds 15.0% by mass.

本発明のコーティング組成物には、本発明の効果を損なわない範囲内で、一般的なコーティング液等に通常使用される添加剤等を添加することができ、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、着色剤、香料、または、防腐剤を添加することができる。   In the coating composition of the present invention, additives usually used in general coating liquids and the like can be added within a range not impairing the effects of the present invention. For example, an ultraviolet absorber, an antioxidant, etc. Coloring, flavoring, or preservatives can be added.

本発明においては、表面が疎水性で、平均一次粒子径が100nm以下の微粒子を、アルコール類等の分散溶媒中で、キャビテーション作用により分散させることが好ましい。ここで、キャビテーション作用を起こさせるためには、例えば、微粒子を分散溶媒に入れて、超音波分散機を用いて分散させることにより達成される。キャビテーション作用により分散させられた上記微粒子は予想外の超撥水性を発揮するが、このメカニズムは明らかではない。分散溶媒に超音波を照射すると、圧力の高い部分と低い部分が現れ、水に溶けていた気体がキャビティ(気泡)となって発生する。この気泡が瞬間的に収縮破壊して、疎水性の微粒子を良好な状態で分散させたり、あるいは、更に何らかの作用を微粒子自体に及ぼすと考えられる。なお、ホモジナイザー等の分散機によって分散させても超撥水性を発揮することがあるが、形成される被膜の透明性との兼ね合いで調整が必要である。   In the present invention, it is preferable that fine particles having a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less are dispersed by a cavitation action in a dispersion solvent such as alcohols. Here, in order to cause the cavitation action, for example, fine particles are placed in a dispersion solvent and dispersed using an ultrasonic disperser. The fine particles dispersed by the cavitation action exhibit unexpected super water repellency, but this mechanism is not clear. When the dispersion solvent is irradiated with ultrasonic waves, a high pressure portion and a low pressure portion appear, and gas dissolved in water is generated as cavities (bubbles). It is considered that the bubbles are instantaneously contracted and broken to disperse the hydrophobic fine particles in a good state or have some action on the fine particles themselves. In addition, super-water repellency may be exhibited even when dispersed by a disperser such as a homogenizer, but adjustment is necessary in consideration of the transparency of the coating film to be formed.

例えば、(A)〜(D)成分を混合し熟成が完了した状態で、(E)疎水性微粒子を分散溶媒に分散させたものを混合したコーティング組成物を、ガラス、鏡面等の被コーティング物体の表面に塗布等した後、乾燥させることによって、被コーティング物体に撥水性を付与することができる。ここで、微粒子は、被コーティング物体の表面に付着して凹凸を形成する。この凹凸は、ガラスと水滴との接点を小さくする働きをする。したがって、水滴の接触角度が150゜〜175゜であるような超撥水性を実現することができる。また、本発明のコーティング組成物は、ワイパーを10回摺動させた後でも水滴の接触角度が140°以上である。   For example, in a state in which components (A) to (D) are mixed and ripening is completed, (E) a coating composition in which hydrophobic fine particles are dispersed in a dispersion solvent is mixed with an object to be coated such as glass or mirror surface The coating object can be provided with water repellency by being dried after being applied to the surface. Here, the fine particles adhere to the surface of the object to be coated and form irregularities. The unevenness serves to reduce the contact point between the glass and the water droplet. Therefore, it is possible to realize super water repellency such that the contact angle of water droplets is 150 ° to 175 °. The coating composition of the present invention has a water droplet contact angle of 140 ° or more even after the wiper is slid 10 times.

本発明のコーティング組成物を塗布する方法は、特に限定されることなく一般的な方法を採用することができる。例えば、フローコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。また、これらを適宜、組み合わせて使用してもよい。   The method for applying the coating composition of the present invention is not particularly limited, and a general method can be adopted. Examples thereof include a flow coating method, a dip coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a roll coating method, a bar coating method, and a screen printing method. These may be used in combination as appropriate.

本発明のコーティング組成物を上記方法によって被コーティング物体にコーティングした後、乾燥させるが、乾燥温度は0℃〜100℃であり、乾燥時間は1分〜1時間であることが好ましい。   The coated composition of the present invention is coated on the object to be coated by the above method and then dried. The drying temperature is preferably 0 ° C. to 100 ° C., and the drying time is preferably 1 minute to 1 hour.

次いで、被コーティング物体に塗布等されたコーティング膜は熱処理されることが好ましいが、その温度は0℃以上、250℃未満であることが好ましい。熱処理温度が高すぎると、例えば250℃以上になると、被コーティング物体自体の耐熱性が問題になってくるので、温度は高くなりすぎないことが好ましい。   Next, the coating film applied to the object to be coated is preferably heat-treated, but the temperature is preferably 0 ° C. or higher and lower than 250 ° C. If the heat treatment temperature is too high, for example, if it is 250 ° C. or higher, the heat resistance of the object to be coated itself becomes a problem, so it is preferable that the temperature is not too high.

本発明においては、コーティング液塗布後、熱処理して形成されたコーティング被膜に、更に疎水化処理(FAS処理)を施すことができる。具体的には、フッ素を含まないアルキルシラン(ex.ヘキシルトリメトキシシラン)若しくはフッ素を含むフルオロアルキルシラン(ex.ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン)を有機溶媒で希釈した溶液を、コーティング被膜に接触させて(ex.塗布して)疎水化処理を行うことができる。なお、疎水化処理後はエタノール等で洗浄されることが好ましい。本発明においては、疎水化処理の温度は25℃〜75℃の範囲であり、処理時間は0.5時間〜8時間の範囲であることが好ましい。   In the present invention, after the coating solution is applied, the coating film formed by heat treatment can be further subjected to a hydrophobic treatment (FAS treatment). Specifically, a solution obtained by diluting a fluorine-free alkylsilane (ex. Hexyltrimethoxysilane) or fluorine-containing fluoroalkylsilane (ex. Heptadecafluorodecyltrimethoxysilane) with an organic solvent is brought into contact with the coating film. Can be hydrophobized (ex. Coated). In addition, it is preferable to wash | clean with ethanol etc. after a hydrophobization process. In the present invention, the hydrophobization treatment temperature is preferably in the range of 25 ° C. to 75 ° C., and the treatment time is preferably in the range of 0.5 hour to 8 hours.

上記疎水化処理に使用されるフルオロアルキルシラン等としては、フルオロアルキルシラン(ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等)、アルキルシラン(デシルトリメトキシシラン等)等が挙げられる。例えば、商品名「TSL8233」(ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、モメンティブ社製)、商品名「KBM−7103」(トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)、商品名「KBM−3103」(デシルトリメトキシシラン、信越化学工業(株)製)等を商業的に入手することができる。また、希釈に用いられる有機溶媒としては、ヘキサンが好ましい。   Examples of the fluoroalkylsilane used for the hydrophobic treatment include fluoroalkylsilane (heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, etc.), alkylsilane (decyltrimethoxysilane, etc.), and the like. For example, trade name “TSL8233” (heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, manufactured by Momentive), trade name “KBM-7103” (trifluoropropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), trade name “KBM- 3103 "(decyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and the like can be obtained commercially. Moreover, as an organic solvent used for dilution, hexane is preferable.

本発明のコーティング組成物は、種々の被コーティング物体に対して適用することができる。塗工される被コーティング物体としては、例えば、強化ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼、銅等の金属、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート等のプラスチック、石類、コンクリート等が挙げられる。   The coating composition of the present invention can be applied to various coated objects. Examples of coated objects to be coated include glass such as tempered glass, non-alkali glass and quartz glass, metals such as iron, aluminum, stainless steel and copper, plastics such as polyolefin resin, polyester resin, acrylic resin and polycarbonate. , Stones, concrete and the like.

本発明のコーティング組成物を、例えば、建築物の窓ガラス、外灯のガラス、車両の窓ガラス、自動車のサイドミラー、サングラス、各種計器等の窓ガラス、浴室用鏡等にコーティングすることができ、また、建物の外壁や屋根、塀、自動車・航空機・船舶のボディや鏡、ホイール等に使用することができる。本発明のコーティング組成物をコーティングし、乾燥させて形成された皮膜面には、超撥水性の膜が形成されるので、水滴、ごみ等の付着を防止し、美観の維持や視界の確保を実現することができる。また、エアコンの熱交換器等のように不必要に水滴のつきやすい部品の表面に超撥水性の被膜を形成すれば、水滴の付着を防止し、気流の抵抗を抑え、水の付着による熱伝導率の低下を防ぐことができる。また、パラボラアンテナや電線等に超撥水性被膜を形成すれば、結露や着氷を防止することができる。さらにまた、本発明によれば、透明なコーティング膜を形成することができるので、高層住宅の窓ガラス、道路鏡、道路標識、看板等にも好ましく使用することができる。
The coating composition of the present invention can be coated on, for example, building window glass, exterior light glass, vehicle window glass, automobile side mirrors, sunglasses, window glass for various instruments, bathroom mirrors, etc. It can also be used for building exterior walls, roofs, fences, automobile / aircraft / ship bodies, mirrors, wheels, and the like. Since a super-water-repellent film is formed on the film surface formed by coating and drying the coating composition of the present invention, it prevents adhesion of water droplets, dust, etc., and maintains aesthetics and ensures visibility. Can be realized. Also, if a super-water-repellent film is formed on the surface of parts that are subject to water droplets unnecessarily, such as heat exchangers in air conditioners, water droplets can be prevented, airflow resistance can be reduced, and A decrease in conductivity can be prevented. In addition, if a super water-repellent coating is formed on a parabolic antenna or an electric wire, condensation and icing can be prevented. Furthermore, according to the present invention, since a transparent coating film can be formed, it can be preferably used for window glass, road mirrors, road signs, signboards and the like of high-rise houses.

以下に実施例を示して本発明を具体的に説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲内で種々の応用が可能である。なお、各実施例及び各比較例は以下に示す方法で測定および評価を行った。   The present invention will be specifically described below with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples, and various applications are possible without departing from the technical scope of the present invention. In addition, each Example and each comparative example measured and evaluated by the method shown below.

(1)初期水滴接触角の測定
協和界面科学(株)製のCA−DT型接触角計を用い、大気中(約25℃)で2μLの水滴をサンプルガラスの撥水性膜に滴下して、水滴の静的接触角を測定した。
(1) Measurement of initial water droplet contact angle Using a CA-DT type contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., 2 μL of water droplets were dropped on the water-repellent film of the sample glass in the atmosphere (about 25 ° C.). The static contact angle of the water droplet was measured.

(2)ウォッシャビリティーテスト
ワイパーによる摺動を想定した試験方法であり、具体的には、ウォッシャビリティーテスター((株)東洋精機製作所製)に市販のワイパー(ノーマルゴム)をセットし、サンプルガラスの撥水性膜面を荷重38g/cmの条件で、所定回数往復させた。ワイパー10回摺動後に、上記(1)と同様にして水滴の静的接触角を測定した。
(2) Washability test This test method assumes sliding with a wiper. Specifically, a commercially available wiper (normal rubber) is set on a washerability tester (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), and a sample The glass repellent film surface was reciprocated a predetermined number of times under the condition of a load of 38 g / cm. After sliding the wiper 10 times, the static contact angle of the water droplet was measured in the same manner as (1) above.

(3)仕上り性(透明性)の評価
撥水性膜を目視観察して、透明性の評価を行った。但し、評価基準は下記の5段階評価とした。
(評価基準)
5 完全に透明である
4 わずかに曇りが認められる
3 斜めから見ると曇りが認められる
2 正面から見ると曇りが認められる
1 白く見える
(3) Evaluation of finish (transparency) The water-repellent film was visually observed to evaluate the transparency. However, the evaluation criteria were the following five-level evaluation.
(Evaluation criteria)
5 Fully transparent 4 Slightly cloudy 3 Perceived cloudy when viewed from an angle 2 Perceived cloudy when viewed from the front 1 White

(4)総合評価
得られたデータについて下記評価基準に基づいて総合評価を行った。
「○」 ワイパー10回摺動後の水滴接触角が140℃以上であり、かつ、仕上がり性の評価点が3.5以上の場合
「×」 ワイパー10回摺動後の水滴接触角が140℃未満であるか、仕上がり性の評価点が3.5未満の少なくとも一方の満たす場合
(4) Comprehensive evaluation Comprehensive evaluation was performed about the obtained data based on the following evaluation criteria.
“○” When the water droplet contact angle after sliding the wiper 10 times is 140 ° C. or more and the evaluation score of the finish is 3.5 or more “X” The water contact angle after sliding the wiper 10 times is 140 ° C. Or if at least one of the evaluation points of finish quality is less than 3.5

なお、下記実施例および比較例では下記材料を使用した。
「レオロシールHM30S」: 疎水性シリカ、固形分100%、平均一次粒子径7nm、(株)トクヤマ製
IPA: イソプロピルアルコール(アルコール系溶媒)
「TEOS」: テトラエトキシシラン(ケイ酸エチル)(シリコンエトキシド)、特級99%
EtOH: エチルアルコール(アルコール系溶媒)
水: イオン交換水、1μS/cm以下
塩酸:2M塩酸水溶液
「TSL8233」: ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、モメンティブ社製
In the following examples and comparative examples, the following materials were used.
“Leosil HM30S”: hydrophobic silica, solid content 100%, average primary particle size 7 nm, IPA manufactured by Tokuyama Corporation: isopropyl alcohol (alcohol solvent)
"TEOS": Tetraethoxysilane (ethyl silicate) (silicon ethoxide), 99% special grade
EtOH: Ethyl alcohol (alcohol solvent)
Water: ion-exchanged water, 1 μS / cm or less Hydrochloric acid: 2M aqueous hydrochloric acid solution “TSL8233”: heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, manufactured by Momentive

(実施例1)
TEOSを25.25g、エチルアルコールを234mL、水を6.48g、および、2M塩酸水溶液を3mL混合してゾル液を作製した。なお、混合割合はモル比で、TEOS/EtOH/HO/HCl=0.3/10/0.9/0.015である。このゾル液に熱処理を施して熟成を行った。すなわち、20℃で1週間熱処理を行って熟成が完了したゾル液を得た。
別途、表面が疎水性で、粒子径が約7nmの疎水性シリカ(商品名「レオロシールHM30S」、固形分100%、(株)トクヤマ製)をイソプロピルアルコール(IPA)に入れ、超音波分散機を用い、周波数44KHzで1時間分散して、濃度10%の疎水性シリカIPA分散液(YIH2001)を作製した。
疎水性シリカ分散液(YIH2001)を攪拌しながら12mL採取し、得られたゾル液の80mLに攪拌しながら混合し、混合した後、2時間静止保存してコーティング液を作製した。
作製したコーティング液を、厚さ1.1mmのスライドガラス板(硼珪酸ガラス)上に、ディップコーターを用いてディップ速度が2mm/sで3回塗工し、ディップコーターを用いてディップ速度が3mm/sでEtOH洗浄を1回行った。その後、20℃で乾燥させた後、熱処理(60℃で12時間)を行って被膜を形成し、撥水性膜を有するガラス基材(サンプルガラス)を作製した。なお、施工時のスライドガラス板の温度は20℃であり、施工時のコーティング液の温度は20℃であった。
Example 1
A sol solution was prepared by mixing 25.25 g of TEOS, 234 mL of ethyl alcohol, 6.48 g of water, and 3 mL of 2M aqueous hydrochloric acid. The mixing ratio is TEOS / EtOH / H 2 O / HCl = 0.3 / 10 / 0.9 / 0.015 in terms of molar ratio. The sol solution was heat treated and aged. That is, a heat treatment was performed at 20 ° C. for 1 week to obtain a sol solution in which aging was completed.
Separately, hydrophobic silica having a hydrophobic surface and a particle diameter of about 7 nm (trade name “Leosil HM30S”, solid content 100%, manufactured by Tokuyama Corporation) is placed in isopropyl alcohol (IPA), and an ultrasonic disperser The dispersion was used for 1 hour at a frequency of 44 KHz to prepare a 10% concentration hydrophobic silica IPA dispersion (YIH2001).
12 mL of the hydrophobic silica dispersion (YIH2001) was collected with stirring, mixed with 80 mL of the obtained sol solution with stirring, mixed, and then stored statically for 2 hours to prepare a coating solution.
The prepared coating solution was applied three times on a slide glass plate (borosilicate glass) with a thickness of 1.1 mm using a dip coater at a dip speed of 2 mm / s, and the dip speed was 3 mm using the dip coater. EtOH was washed once at / s. Then, after drying at 20 ° C., heat treatment (at 60 ° C. for 12 hours) was performed to form a film, and a glass substrate (sample glass) having a water-repellent film was produced. In addition, the temperature of the slide glass plate at the time of construction was 20 ° C., and the temperature of the coating liquid at the time of construction was 20 ° C.

得られたサンプルガラスの撥水性膜について、目視により初期の仕上り性(透明性)の評価を行った。また、上記測定方法等に基づいて、初期の撥水性の評価として初期水滴接触角の測定を行い、ウォッシャビリティーテストによるワイパー10回摺動後の水滴接触角の測定を行った。その結果を表1に示す。
なお、撥水性膜を有するガラス基材(サンプルガラス)に、「TSL8233」の1%ヘキサン溶液を用い、60℃で5時間、疎水化処理を施し、処理終了後にEtOH洗浄して、疎水化処理された撥水性膜を得ることができた。
About the water-repellent film of the obtained sample glass, the initial finish (transparency) was visually evaluated. Further, based on the above measurement method and the like, an initial water droplet contact angle was measured as an initial evaluation of water repellency, and a water droplet contact angle after sliding 10 times with a wiper was measured by a washability test. The results are shown in Table 1.
A glass substrate (sample glass) having a water-repellent film was subjected to a hydrophobic treatment using a 1% hexane solution of “TSL8233” at 60 ° C. for 5 hours. A water-repellent film was obtained.

(実施例2〜19、比較例1〜13)
ゾル液の形成に使用された各成分の混合量、ゾル液の熟成条件、dip回数と洗浄速度、被膜塗布後の熱処理条件を表1〜表6に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、撥水性膜を有するガラス基材(サンプルガラス)を作製した。なお、実施例14等のゾル液は、TEOSを34.0g、エチルアルコールを234mL、水を6.5g、および、2M塩酸水溶液を3mL混合して作製され、その混合割合はモル比で、TEOS/EtOH/HO/HCl=0.4/10/0.9/0.015であった。また、実施例17等のゾル液は、TEOSを42.08g、エチルアルコールを234mL、水を7.2g、および、2M塩酸水溶液を5mL混合して作製され、その混合割合はモル比で、TEOS/EtOH/HO/HCl=0.5/10/1.0/0.025であった。また、比較例9等のゾル液は、TEOSを33.66g、エチルアルコールを280mL、水を8.64g、および、2M塩酸水溶液を4mL混合して作製され、その混合割合はモル比で、TEOS/EtOH/HO/HCl=0.4/12/1.2/0.02であった。得られたサンプルガラスについて、実施例1と同様の測定および評価を行った。その結果を表1〜表6に示す。
(Examples 2-19, Comparative Examples 1-13)
Example 1 except that the mixing amount of each component used for forming the sol solution, the aging condition of the sol solution, the number of dip and the cleaning rate, and the heat treatment conditions after coating were changed as shown in Tables 1 to 6 Similarly, a glass substrate (sample glass) having a water-repellent film was produced. The sol solution of Example 14 and the like was prepared by mixing 34.0 g of TEOS, 234 mL of ethyl alcohol, 6.5 g of water, and 3 mL of 2M aqueous hydrochloric acid, and the mixing ratio was TEOS. / EtOH / H 2 O / HCl = 0.4 / 10 / 0.9 / 0.015. The sol solution of Example 17 and the like was prepared by mixing 42.08 g of TEOS, 234 mL of ethyl alcohol, 7.2 g of water, and 5 mL of 2M aqueous hydrochloric acid, and the mixing ratio was TEOS. / EtOH / H 2 O / HCl = 0.5 / 10 / 1.0 / 0.025. The sol solution of Comparative Example 9 and the like was prepared by mixing 33.66 g of TEOS, 280 mL of ethyl alcohol, 8.64 g of water, and 4 mL of 2M aqueous hydrochloric acid, and the mixing ratio was TEOS. / EtOH / H 2 O / HCl = 0.4 / 12 / 1.2 / 0.02. About the obtained sample glass, the same measurement and evaluation as Example 1 were performed. The results are shown in Tables 1-6.

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表1〜表3から明らかなように、実施例1〜19のコーティング組成物を用いてなる被膜は、透明性に優れており、かつ、超撥水性を有することが分かった。また、実施例1〜19のコーティング組成物を用いてなる被膜は、ワイパー10回摺動後でも140°以上であることが分かった。   As is clear from Tables 1 to 3, it was found that the coating films using the coating compositions of Examples 1 to 19 were excellent in transparency and had super water repellency. Moreover, it turned out that the film which uses the coating composition of Examples 1-19 is 140 degrees or more even after 10 times wiper sliding.

一方、表4〜表6から明らかなように、比較例1〜15のコーティング組成物を用いてなる被膜は、ワイパー10回摺動後の水接触角が140°未満になってしまうか、仕上がり性に劣っており、両特定を同時に満たすことができるものではなかった。   On the other hand, as is clear from Tables 4 to 6, the coating film using the coating compositions of Comparative Examples 1 to 15 has a water contact angle of less than 140 ° after sliding 10 times on the wiper, or is finished. It was inferior in nature and could not satisfy both specifications at the same time.

本発明のコーティング組成物は、建物、自動車、航空機、船舶等に超撥水性を付与する必要がある箇所に有効に使用することができる。また、さらに透明性を保持する必要がある部分に特に有効に使用することができる。   The coating composition of the present invention can be effectively used in places where it is necessary to impart super water repellency to buildings, automobiles, aircraft, ships and the like. Further, it can be used particularly effectively in a portion where transparency needs to be maintained.

Claims (8)

前記(A)シリコンアルコキシド、(B)アルコール類、(C)水、および、(D)無機酸を混合した混合液に、熟成処理を施してシリコンアルコキシドのゾルゲルを形成し、そこに、(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子を添加して該微粒子が取り込まれたコーティング溶液を調製し、該コーティング溶液を被コーティング物体へ塗布した後、熱処理を施して、透明であり、かつ、ワイパー10回摺動後の水滴接触角が140°以上であるコーティング被膜を形成することを特徴とするコーティング被膜の形成方法。 The mixed solution of (A) silicon alkoxide, (B) alcohols, (C) water, and (D) inorganic acid is subjected to aging treatment to form a sol-gel of silicon alkoxide, and (E ) Add a fine particle with a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less to prepare a coating solution in which the fine particle is taken in , apply the coating solution to the object to be coated, and then apply heat treatment to make it transparent. And forming a coating film having a water droplet contact angle of 140 ° or more after sliding 10 times with the wiper . (A)シリコンアルコキシドと(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子との割合が、重量比で、(A)/(E)=9/1〜11/1であることを特徴とする請求項に記載のコーティング被膜の形成方法。 The ratio of (A) silicon alkoxide and (E) fine particles having a hydrophobic surface and an average primary particle size of 100 nm or less is (A) / (E) = 9/1 to 11/1 in weight ratio. The method for forming a coating film according to claim 1 . 前記(E)表面が疎水性で平均一次粒子径が100nm以下の微粒子の含有量が、コーティング溶液中、1質量%以上、5質量%以下であることを特徴とする請求項1から2のいずれか1項に記載のコーティング被膜の形成方法。 Any said that (E) the surface content of the fine particles having an average primary particle size of less 100nm in hydrophobic, the coating solution, 1 wt% or more, of claims 1, wherein not more than 5% by weight 2 The method for forming a coating film according to claim 1. 前記熱処理が、0℃以上、250℃未満の温度で行われることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のコーティング被膜の形成方法。 The method for forming a coating film according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heat treatment is performed at a temperature of 0 ° C or higher and lower than 250 ° C. 前記熱処理の後、更に、フッ素を含まないヘキシルトリメトキシシラン若しくはフッ素を含むヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシランを塗布することによって疎水化処理を施すことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のコーティング被膜の形成方法。 After the heat treatment, further, any one of claim 1, wherein applying a hydrophobic treatment by applying a heptadecafluorodecyltrimethoxysilane containing hexyl trimethoxysilane or fluorine containing no fluorine 4 1 The method for forming a coating film according to Item. 前記疎水化処理が、40℃以上、90℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項に記載のコーティング被膜形成方法。 The method for forming a coating film according to claim 5 , wherein the hydrophobizing treatment is performed at a temperature of 40 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. 前記コーティング溶液を被コーティング物体へ塗布する方法として、フローコート法、ディップコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、ロールコート法、バーコート法、または、スクリーン印刷法のいずれかの方法を採用することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のコーティング被膜形成方法。 As a method for applying the coating solution to the object to be coated, any one of a flow coating method, a dip coating method, a spray coating method, a gravure coating method, a roll coating method, a bar coating method, or a screen printing method is adopted. The method for forming a coating film according to any one of claims 1 to 5 , wherein: 前記被コーティング物体が、ガラス基板、金属基板、および、プラスチック基板のいずれかであることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のコーティング被膜形成方法。 The coating film forming method according to any one of claims 1 to 7 , wherein the object to be coated is any one of a glass substrate, a metal substrate, and a plastic substrate.
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