WO2010092927A1

WO2010092927A1 - コーティング方法及びコーティング物品

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Publication number: WO2010092927A1
Application number: PCT/JP2010/051793
Authority: WO
Inventors: 育弘吉田; 義則山本; 輝彦熊田; 怜司森岡
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-08-19
Also published as: CN102316996B; US20110300370A1; JP5404656B2; CN102316996A; JPWO2010092927A1

Abstract

　本発明は、水性媒体中に無機微粒子とフッ素樹脂粒子とを含有するコーティング組成物を被コーティング材に塗布する工程と、前記被コーティング材上の前記コーティング組成物を乾燥させて前記水性媒体を除去し、フッ素樹脂粒子が分散され且つ空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜を形成する工程と、水溶性界面活性剤及び水溶性ポリマーからなる群から選択される１種以上の水溶性物質を前記多孔質膜に塗布し、前記多孔質膜の空隙に前記水溶性物質を充填する工程とを含むことを特徴とするコーティング方法である。このコーティング方法によれば、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を形成することができる。

Description

コーティング方法及びコーティング物品

　本発明は、コーティング方法及びコーティング物品に関するものであり、特に、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に油汚れに対して拭き取りや水洗が可能なコーティング膜を与えるコーティング方法、及び当該コーティング膜を有するコーティング物品に関するものである。

　厨房や工場等では、様々な物品の表面にオイルミスト等の付着による油汚れが生じるため、物品の美観を損ねたり、臭気等の衛生上の問題が発生したりすることがある。そのため、近年、物品表面の油汚れの付着を抑制するコーティング技術の開発が盛んに行われている。具体的には、ポリエステル樹脂及びブロックイソシアネートを含む粉体塗料に水酸基含有シリコーン系添加剤及び／又は水酸基含有フッ素系添加剤を配合したコーティング組成物を用いて物品表面にコーティング膜を形成する方法（例えば、特許文献１参照）や、塗料改質剤として特定のフルオロシリコーン化合物を塗料に配合したコーティング組成物を用いて物品表面にコーティング膜を形成する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。また、水ガラスと水ガラス用硬化剤と骨材とを含む下塗り用塗料を物品表面に塗布して下塗り層を形成した後、水ガラスとシリカ微粒子とを含み、水ガラス用硬化剤を含まない上塗り塗料を下塗り層に塗布して上塗り層を形成して焼成する方法（例えば、特許文献３参照）や、所定の撥水性基及び親水性基を分子内に複数有するフッ素系オリゴマーを含有する樹脂組成物を用いて物品表面にコーティング膜を形成する方法（例えば、特許文献４参照）が提案されている。さらに、物品表面に付着した油汚れを光触媒により分解する方法も提案されている（例えば、特許文献５参照）。

特開平９－５３０２６号公報特開平８－６００３０号公報特開２００６-１５２２２１号公報特開２００９-１２７０１５号公報特開平９－４９００号公報

　しかしながら、従来のコーティング技術は、油汚れの付着を抑制する効果を与え得るものの、付着した油汚れを十分に除去することができなかったり、長期間に渡って当該効果を維持することが困難であったりするという問題があった。
　また、一般的に、油汚れの付着は、フッ素樹脂等のような疎水（撥水）撥油性のコーティング膜であっても、親水性樹脂等のような親水撥油性のコーティング膜であっても生じるが、コーティング膜が疎水性である場合には、油がなじみ易いため、油汚れがより一層付着し易いと共に、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって除去することも難しい。なお、コーティング膜がフッ素樹脂等である場合には、一般的な疎水性のコーティング膜に比べて油汚れの付着が少ないが、物品表面に付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって除去し難い点は一般的な疎水性のコーティング膜と同じである。また、コーティング膜が親水性である場合は、表面の微小凹凸に油汚れが入り込んだり、親水基が油と化学結合を起こしたりするため、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって除去することが難しい場合がある。

　さらに、物品表面に付着した油汚れは、拭き取りや水洗浄の際に界面活性剤を含む洗浄水を用いることで除去することができるが、時間の経過と共に酸化等の反応が進んで固着してしまうと、水洗浄だけでなく油汚れの拭き取り自体も難しくなることが多い。そのため、アルカリや溶剤等を用いた洗浄が必要になる場合もある。
　なお、光触媒による油汚れの分解技術については、極微量の油汚れの付着に対しては効果があるが、多量の油汚れの付着に対しては十分な効果が得られない。

　本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を形成し得るコーティング方法を提供することを目的とする。
　また、本発明は、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を有するコーティング物品を提供することを目的とする。

　本発明者等は上記のような問題を解決すべく鋭意研究した結果、フッ素樹脂粒子が分散された無機微粒子の多孔質膜の空隙に、所定の水溶性物質を充填させることにより、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜が得られることを見出した。

　すなわち、本発明は、水性媒体中に無機微粒子とフッ素樹脂粒子とを含有するコーティング組成物を被コーティング材に塗布する工程と、前記被コーティング材上の前記コーティング組成物を乾燥させて前記水性媒体を除去し、フッ素樹脂粒子が分散され且つ空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜を形成する工程と、水溶性界面活性剤及び水溶性ポリマーからなる群から選択される１種以上の水溶性物質を前記多孔質膜に塗布し、前記多孔質膜の空隙に前記水溶性物質を充填する工程とを含むことを特徴とするコーティング方法である。

　また、本発明は、空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜と、前記多孔膜中に分散されたフッ素樹脂粒子と、前記多孔質膜の空隙に充填され、且つ水溶性界面活性剤及び水溶性ポリマーからなる群から選択される１種以上の水溶性物質とを含むコーティング膜を有することを特徴とするコーティング物品である。

　本発明によれば、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を形成し得るコーティング方法を提供することができる。また、本発明によれば、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を有するコーティング物品を提供することができる。

　実施の形態１．
　本発明のコーティング方法は、所定のコーティング組成物を被コーティング材に塗布する工程と、被コーティング材上のコーティング組成物を乾燥させて所定の多孔質膜を形成する工程と、所定の水溶性物質を多孔質膜に塗布して多孔質膜の空隙に水溶性物質を充填する工程とを含む。
　本発明のコーティング方法において使用されるコーティング組成物は、水性媒体中に無機微粒子とフッ素樹脂粒子とを含有する。
　無機微粒子は、多孔質膜を形成する成分である。無機微粒子としては、多孔質膜を形成し得るものであれば特に限定されることはなく、例えば、ケイ素、マグネシウム、アルミニウム、チタン、セリウム、スズ、亜鉛、ゲルマニウム、インジウム、アンチモン等の元素の金属微粒子、又はこれらの元素の酸化物や窒化物の微粒子が挙げられる。これらの微粒子は、単独又は混合して用いることができる。

　また、多孔質膜における無機微粒子間の結合力を高める観点から、シリカやアルミナ等の金属酸化物のゾル、ナトリウムシリケートやリチウムシリケート等の各種シリケート、金属アルキレート、リン酸アルミやρ－アルミナ等の一般的なバインダーをコーティング組成物に添加してもよい。なお、バインダーが無機微粒子を含有するものであれば、そのバインダーを単独で用いることもできる。
　無機微粒子の平均粒径は、特に限定されることはないが、２０ｎｍ以下であれば、バインダーを添加しなくても乾燥や加熱によって高強度の多孔質膜を得ることができる。例えば、２０ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカ微粒子は、室温で乾燥させるだけで比較的高強度の多孔質膜を得ることができる。ここで、本明細書における「平均粒径」とは、レーザ回折・散乱法による粒度分布測定によって得られる粒径の平均値を意味する。

　コーティング組成物における無機微粒子の含有量は、特に限定されることはないが、好ましくは０．５質量％以上６０質量％以下、より好ましくは１質量％以上４０質量％以下である。ここで、無機微粒子の質量は乾燥状態等によって変化するため、１００℃で乾燥させることによって水分を十分に蒸発させた後の質量を無機微粒子の質量とする（以下、無機微粒子の質量は上記と同様の意味である）。無機微粒子の含有量が０．５質量％未満であると、多孔質膜が薄くなりすぎるため、多孔質膜に充填させる水溶性物質の量が少なくなり、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって十分に除去できなくなることがある。一方、無機微粒子の含有量が６０質量％を超えると、多孔質膜が厚くなりすぎるため、多孔質膜にクラック等の欠陥が生じることがある。

　フッ素樹脂粒子は、無機微粒子の多孔質膜に防汚性を与える成分である。このフッ素樹脂粒子をコーティング組成物に含有させることで、無機微粒子の多孔質膜中にフッ素樹脂粒子を分散させることができる。この多孔質膜は、フッ素樹脂粒子が点在して露出した状態の表面を有しており、親水性物質及び疎水性物質の両方が付着し難いため、油汚れの直接的な原因となるオイルミストの付着のみならず、オイルミストの付着を促進する埃等の付着も抑制することができる。また、多孔質膜の表面にフッ素樹脂粒子が点在して露出していることにより、油汚れが付着した場合であっても、拭き取りや水洗浄時に油汚れが除去し易くなると共に、油汚れの再付着も抑制することができる。特に、フッ素樹脂粒子は、多孔質膜に潤滑性を与える成分でもあるため、油汚れの拭き取り性をより一層向上させることができる。

　フッ素樹脂粒子としては、特に限定されることはなく、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＶＥ（フッ化エチレン・ビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体）、ＥＣＴＦＥ（エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、これらの共重合体及び混合物、又はこれらのフッ素樹脂に他の樹脂を混合したもの等から形成される粒子が挙げられる。

　フッ素樹脂粒子の平均粒径は、特に限定されることはないが、好ましくは０．０５μｍ以上２００μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以上８０μｍ以下である。水不溶性ポリマー粒子の平均粒径が０．０５μｍ未満であると、多孔質膜中の疎水部分が小さくなる。その結果、油汚れの付着を抑制する効果が十分でないことがある。一方、水不溶性ポリマー粒子の平均粒径が２００μｍを超えると、多孔質膜の表面凹凸が大きくなる。その結果、埃や粉塵等が引っかかり易くなって、油汚れの付着を促進させてしまうことがある。

　コーティング組成物におけるフッ素樹脂粒子の含有量は、特に限定されることはないが、無機微粒子１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上７０質量部以下、より好ましくは１０質量部以上５０質量部以下である。フッ素樹脂粒子の含有量が５質量部未満であると、油汚れの付着を抑制する効果が十分でないことがある。一方、フッ素樹脂粒子の含有量が７０質量部を超えると、コーティング膜に対して油汚れが付着し易くなることがある。なお、フッ素樹脂粒子は不揮発成分であるので、上記の含有量はコーティング膜におけるフッ素樹脂粒子の含有量と同じである。

　フッ素樹脂粒子が分散した多孔質膜を形成するためには、コーティング組成物中でフッ素樹脂粒子が分散している必要がある。そのため、コーティング組成物は、界面活性剤やフッ素樹脂粒子中に含まれる親水基の効果によってフッ素樹脂粒子を水中に分散させたディスパージョンをコーティング組成物に配合して製造することが好ましい。コーティング組成物の製造方法は、このディスパージョンをコーティング組成物に配合する方法が最も簡単であるが、コーティング組成物にフッ素樹脂粒子を直接配合して自己乳化させたり、ホモジナイザー等で分散させたりすることも可能である。

　コーティング組成物は、上記の無機微粒子及びフッ素樹脂粒子に加えて水性媒体を含有する。水性媒体としては、特に限定されることはなく、水であることが好ましい。また、水及び水と相溶する極性溶剤の混合物を用いることも可能である。
　水としては、特に限定されることはないが、水に含まれるミネラル分の量が多い場合には、シリカ等の無機微粒子の平均粒径が小さかったり、濃度が高かったりすると、無機微粒子の凝集が生じることがある。そのため、脱イオン水を用いることが好ましい。しかし、無機微粒子の凝集が生じない場合には、水道水等の使用も可能である。

　極性溶剤としては、エタノール、メタノール、２-プロパノール及びブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン及びジアセトンアルコール等のケトン類；酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸セロソルブ、乳酸メチル、乳酸エチル及び乳酸ブチル等のエステル類；メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ及びジオキサン等のエーテル類；エチレングリコール、ジエチレングリコール及びプロピレングリコール等のグリコール類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及び３－メトキシ－３－メチル－１－ブタノール等のグリコールエーテル類；エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート及びジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエステル類等が挙げられる。
　コーティング組成物における水性媒体の含有量は、特に制限されることはなく、コーティング方法等にあわせて適宜調整すればよいが、一般に４０質量％以上９９．５質量％以下である。

　物品表面に付着した油汚れは、時間の経過と共に空気酸化や光反応等によって物品表面に固着し、拭き取りや水洗浄で除去し難くなることがある。そのため、コーティング膜に酸化防止剤を含有させることにより、油汚れの物品表面への油汚れの固着を防止することができる。
　本明細書において「酸化防止剤」とは、酸素の存在下で油汚れが熱や光によって酸化して変質することを防止する成分であり、変質の過程で発生するラジカルを捕捉するラジカル捕捉剤、油汚れ中に形成された過酸化物を分解して安定化させる過酸化物分解剤、及び酸化反応を引き起こす光反応を抑制する紫外線吸収剤を包含する。
　コーティング膜に酸化防止剤を含有させる方法としては、特に限定されることはなく、例えば、コーティング組成物に酸化防止剤を配合したり、多孔質膜の形成後に酸化防止剤を多孔質膜の空隙に充填させればよい。

　酸化防止剤としては、特に限定されることはなく、例えば、ヒドロキノン；２，６－ジ－ｔ－ブチル－ｐ－クレゾール；ジブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）；ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）；２，６－ジ－ｔ－ブチル－４－エチルフェノール、２，２－メチレン－ビス－（４－メチル－６－ｔ－ブチルフェノール）、ｎ－オクタデシル－３－(３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル)プロピオネート、１，１，３－トリス－（２－メチル－４－ヒドロキシ－５－ｔ－ブチルフェニル）ブタン、及びトリス(３，５－ジ－ｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル)イソシアヌレイト等のフェノール系化合物；ジラウリルチオジプロピオネート等の硫黄系化合物；トリフェニルフォスファイト等のリン系化合物；フェノチアジン等のアミン系化合物等；アスコルビン酸；アスコルビン酸塩；アスコルビン酸ステアリン酸エステル；エリソルビン酸；エリソルビン酸塩；没食子酸プロピル；トコフェロール等が挙げられる。これらは、単独又は混合して使用することができる。

　コーティング組成物に酸化防止剤を配合する場合、その含有量としては、特に限定されることはないが、無機微粒子１００質量部に対して、好ましくは０．０５質量部以上３０質量部以下、より好ましくは０．５質量部以上１５質量部以下である。酸化防止剤の含有量が０．０５質量部未満であると、酸化防止剤を含有させることによる効果が十分得られないことがある。一方、酸化防止剤の含有量が３０質量部を超えると、コーティング膜の強度が低下しすぎることがある。なお、酸化防止剤は不揮発成分であるので、上記の含有量はコーティング膜における酸化防止剤の含有量と同じである。

　また、コーティング組成物は、上記成分に加えて、所望の特性を付与するための他の成分を含有することができる。他の成分としては、特に限定されることはなく、コーティング組成物に一般に配合され得る各種成分を用いることができる。例えば、他の成分として、塗布性を向上させることを目的とした界面活性剤、保存時の菌やカビの発生を抑制することを目的とした抗菌剤や抗かび剤、組成物の粘度を調整することを目的とした水溶性高分子等の有機粘度調整剤やモンモリロナイト等の無機粘度調整剤、コーティング組成物としての安定性、塗布性及び乾燥性を調整することを目的とした有機溶剤、コーティング膜の着色を目的とした色素等が挙げられる。

　コーティング組成物における他の成分の含有量は、他の成分の種類によって異なるため、使用する他の成分にあわせて適宜設定する必要がある。一般に、コーティング組成物における他の成分の含有量は、無機微粒子１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下、より好ましくは５質量部以下である。他の成分の含有量が１０質量部を超えると、コーティング膜の強度が低下しすぎることがある。
　また、他の成分の配合方法としては、特に限定されることはなく、公知の方法に従って配合することができる。具体的には、コーティング組成物に他の成分を配合し、混合すればよい。

　コーティング組成物を被コーティング材に塗布する方法としては、特に制限されることはなく、例えば、浸漬法や、ブラシや各種コーターを用いて塗布することができる。また、コーティング組成物を被コーティング材にかけ流して塗布することもできる。これらの方法を用いれば、被コーティング材にコーティング組成物を欠陥なく塗布することができる。
　コーティング組成物を被コーティング材に塗布する場合、ムラの少ない多孔質膜を得るために、コーティング組成物を被コーティング材に塗布した後、余分なコーティング組成物を気流により除去してもよい。また、浸漬法によってコーティング組成物を被コーティング材に塗布する場合には、被コーティング材をゆっくり引上げることにより、コーティング組成物の流れ落ちによる多孔質膜のムラを防ぐことができる。さらに、浸漬法によってコーティング組成物を被コーティング材に塗布する場合には、コーティング組成物を被コーティング材に塗布した後、被コーティング材を回転させる等して、余分なコーティング組成物を振り切って除去することもできる。

　また、浸漬法、ブラシや各種コーターによる塗布等が困難な場合には、噴霧によるコーティングを行うことが好ましいことがある。この噴霧によるコーティング方法であれば、微小凹凸が多孔質膜に形成されるため、薄膜の多孔質膜による干渉色の発生を防止することができる。
　なお、より確実に多孔質膜のムラをなくしたり、多孔質膜の厚さを大きくしたりする場合には、上記のコーティング方法を繰返し行ってもよい。また、被コーティング材に対するコーティング組成物の付着性を向上させたり、界面活性剤等の配合量を減少させたりすることを目的として、コーティング組成物を被コーティング材に塗布する前に、ＵＶ処理、コロナ処理、フレーム処理又はクロム酸処理等の前処理を被コーティング材に行ってもよい。

　被コーティング材に塗布したコーティング組成物の乾燥方法としては、無機微粒子の種類等にあわせて適宜設定すればよく、例えば、室温で乾燥させたり、加熱して乾燥させたりすればよい。
　一般に、室温において無機微粒子が固化する場合には、室温で乾燥させることが可能である。逆に、室温において無機微粒子が固化し難い場合には、加熱して乾燥させることが必要である。また、室温において無機微粒子が固化する場合であっても、室温で乾燥を行う場合（加熱を行わない場合）には、無機微粒子の固化に一定の時間を要することがある。そのため、多孔質膜の形成に要する時間を短くする観点から、加熱して乾燥させてもよい。

　コーティング組成物を加熱して乾燥させる場合、加熱温度は、好ましくは４０℃以上２５０℃以下、より好ましくは４５℃以上２００℃以下である。加熱温度が４０℃未満であると、無機微粒子の固化が十分でないことがある。一方、加熱温度が２５０℃を超えると、フッ素樹脂粒子が変質することがある。また、加熱時間は、好ましくは１０分以上、より好ましくは３０分以上である。加熱時間が１０分未満であると、無機微粒子の固化が十分でないことがある。ただし、被コーティング材が、樹脂等の熱伝導性が低い材料であったり、厚さが０．２ｍｍ以下の薄い鋼板等であったりする場合には、３０秒以上の加熱によって無機微粒子を固化させ得ることがある。

　上記のようにして形成される多孔質膜は、フッ素樹脂粒子が均一に分散されており、且つ空隙を有している。
　この多孔質膜は、水溶性物質を十分に充填させるために、空隙率が、好ましくは５％以上７０％以下、より好ましくは１０％以上６０％以下である。空隙率が５％未満であると、多孔質膜に充填される水溶性物質が少なくなり、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって十分に除去できなくなることがある。一方、空隙率が７０％を超えると、多孔質膜の強度が低下してしまうことがある。
　また、多孔質膜は、水溶性物質を十分に充填させるために、膜厚が、好ましくは０．１μｍ以上２５０μｍ以下である。膜厚が０．１μｍ未満であると、充填される水溶性物質が少なくなり、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって十分に除去できなくなることがある。一方、膜厚が２５０μｍを超えると、多孔質膜が厚すぎて、被コーティング材から多孔質膜が剥離することがある。

　水溶性物質は、多孔質膜の空隙を充填するために使用される。
　ここで、水溶性物質を含有するコーティング組成物を用いてコーティング膜を形成した場合、十分な膜強度が得られない。これに対して、本発明のコーティング方法によれば、膜強度に優れた多孔質膜を形成した後に、多孔質膜に水溶性物質を塗布するため、十分な膜強度を保持しつつ、多孔質膜の空隙に水溶性物質を充填させることができる。

　水溶性物質は、油汚れに溶解せず、且つ潮解性を有さないという特性を有する水溶性ポリマー又は水溶性界面活性剤である。これらは、単独又は組み合わせて使用することができる。油汚れに溶解する物質であると、油汚れが付着した際に油汚れが内部に拡散してしまうので好ましくない。さらに、潮解性を有する物質であると、コーティング膜を形成したコーティング物品の使用中に水溶液となって流出することがあるので好ましくない。
　また、水溶性物質は、結晶性が低いという特性を有することが好ましい。結晶性が高い物質であると、多孔質膜の空隙に均一に充填され難いためである。ただし、結晶性が高い物質であっても、多孔質膜の空隙内では結晶化し難い場合もあるので、このような場合には、結晶性が高い物質も使用することができる。

　水溶性物質は、親水基を有し、且つ沸点又は分解点が好ましくは１５０℃以上、より好ましくは２００℃以上である。沸点又は分解点が１５０℃未満であると、使用環境にもよるが、蒸発や分解によって消失又は変質した際に、付着した油汚れを拭き取りや水洗浄によって十分に除去できなくなることがある。

　水溶性物質は、多孔質膜の空隙内に充填されるが、その一部は多孔質膜の表面を覆う。多孔質膜の空隙内に充填された水溶性物質は、油汚れが付着した場合に、油汚れが多孔質膜の内部に侵入することを抑制する効果がある。また、多孔質膜の表面を覆う水溶性物質は、多孔質膜の表面に油汚れが結合することを阻害する効果がある。さらに、水溶性物質の親水性により、オイルミスト等の油汚れの付着自体を抑制する効果もある。そして、これらの効果が相乗的に作用し、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って維持されると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去できるようになる。

　拭き取りによって油汚れを除去する場合、油汚れと共に水溶性物質も部分的に除去されるが、拭き取りによって除去される水溶性物質の量は僅かであるため、上記の効果は持続して得られる。同様に、水洗浄によって油汚れを除去する場合でも、水溶性物質は部分的に溶解して除去されるが、多孔質膜の空隙内に水溶性物質を充填しているため、水溶性物質の流失速度は遅い。それ故、複数回の水洗浄を行っても上記の効果は持続して得られる。

　水溶性物質の中でも水溶性ポリマーを用いた場合、水溶性ポリマーは、水洗浄の際に膨潤してゆっくりと拡散することで溶解する。そのため、水溶性ポリマーは、油汚れを浮き上がらせて剥離させる効果や、剥離した油汚れの再付着を抑制する効果を有しており、水洗浄による油汚れの除去性に優れている。また、水溶性ポリマーは、多孔膜の空隙に充填する際に、結晶化等によって多孔膜表面の被覆が不完全になるということも少なく、多孔質膜表面の被覆や多孔質膜の空隙への充填を効率的に行うことができる。
　上記のような特性を有する水溶性ポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸やその塩、ポリアクリルアミドやその共重合体、及びこれらの混合物等が挙げられる。特に、洗浄性の観点から、水溶性ポリマーは、平均重合度が５０以上であることが好ましい。水溶性ポリマーの平均重合度が５０未満であると、ポリマーとしての性質が十分でなく、良好な洗浄性が得られ難いことがある。

　また、水溶性物質として水溶性ポリマーを用いる場合、水溶性ポリマーと共に架橋剤を使用してもよい。水溶性ポリマーと共に架橋剤を使用することにより、水溶性ポリマーの水溶性が低下し、水洗浄の際の水溶性ポリマーの流出速度を抑制することができる。その結果、複数回の水洗浄を行っても、油汚れの付着を抑制する効果や油汚れを除去する効果が低下し難くなる。
　架橋剤としては、特に限定されず、使用する水溶性ポリマーの種類に応じて選択すればよい。架橋剤の例としては、炭酸ジルコニウム、硫酸アルミニウム等の多価金属化合物；アジピン酸ジヒドラジド；グリオキサールやその反応生成物；オキサゾリン基、カルボジイミド基、イソシアネート基、アジリジン基等の架橋性官能基を有する化合物が挙げられる。
　架橋剤を用いる場合、架橋剤の配合量は、水溶性ポリマー１００質量部に対して、５質量部以下であることが好ましい。架橋剤の配合量が５質量部を超えると、水溶性ポリマーと架橋剤との架橋反応が進行しすぎてしまう。その結果、水洗浄の際に、水溶性ポリマーの溶解が起こり難くなり、油汚れの付着を抑制する効果や油汚れを除去する効果が低下してしまうことがある。

　また、一般的に、水溶性物質が低分子である場合、水に対する水溶性物質の拡散が速くなるため、洗浄水と接して油汚れを浮き上がらせる間に洗浄水中に拡散する水溶性物質の量が多くなる。特に、薄いコーティング膜を形成する場合においては、低分子の水溶性物質では、洗浄性の向上効果が得られないことがある。
　しかし、低分子の水溶性物質であっても、水溶性界面活性剤であれば、良好な洗浄性が得られる。これは、水溶性界面活性剤が、除去した油の表面に吸着して油の再付着を抑制するという効果を有しているためである。また、水溶性界面活性剤は、水の表面張力を小さくする効果があるため、水洗浄の際に水切れが良くなる。その結果、長時間水と接することにより生じる水溶性物質の過剰な流出を抑制することができる。また、水溶性界面活性剤は、結晶化し難く、多孔質膜の空隙への充填性も良好である。

　水溶性界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、モノアルキル硫酸塩、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、及びモノアルキルリン酸塩等の陰イオン界面活性剤；アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、及びアルキルベンジルジメチルアンモニウム塩等の陽イオン界面活性剤；アルキルジメチルアミンオキシド、及びアルキルカルボキシベタイン等の両性界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングラフト重合体、脂肪酸ソルビタンエステル、アルキルポリグルコシド、脂肪酸ジエタノールアミド、及びアルキルモノグリセリルエーテル等の非イオン界面活性剤が挙げられる。
　なお、界面活性剤のＨＬＢ値が規定され得るならば、界面活性剤のＨＬＢ値は、好ましくは６以上、より好ましくは８以上である。界面活性剤のＨＬＢ値が６未満であると、界面活性剤の親水性が低く（水溶性が低く）、油汚れが付着した場合に、油に溶解する等して良好な洗浄性が得られ難いことがある。

　水溶性物質を多孔質膜に塗布する方法としては、特に制限されることはなく、コーティング組成物を被コーティング材に塗布する方法と同様に、噴霧法、浸漬法、ブラシや各種コーター等を用いて塗布することができる。
　具体的には、水やアルコール等の溶媒に水溶性物質を溶解させた溶液を調製し、この溶液を多孔質膜に塗布するか、又はこの溶液に多孔質膜を浸漬させればよい。また、水溶性物質が液状やペースト状である場合には、水溶性物質を多孔質膜に直接塗布するか、又は水溶性物質に多孔質膜を直接浸漬すればよい。その他、複雑な形状や壁面及び天井面等の塗布等し難い部分に形成した多孔質膜に塗布を行う場合には、泡や粒子を添加して塗布液の流動性を調整してもよい。
　また、本発明のコーティング方法により形成されるコーティング膜は、油汚れを除去するために拭き取りや水洗浄を何度も行うと、コーティング膜中の水溶性物質が流出し、油汚れの除去効果や付着防止効果が低下することがある。そのため、上記方法と同様にして水溶性物質によるコーティング膜中の空隙の充填を行い、コーティング膜を再生することもできる。拭き取りや水洗浄後に水溶性物質をコーティング膜に塗布する場合、コーティング膜が水で濡れた状態のまま行うことも可能である。ただし、比較的親水性の低い水溶性界面活性剤、分子量が非常に大きい水溶性ポリマーの場合には、コーティング膜を乾燥させた後に水溶性物質をコーティング膜に塗布する方が、コーティング膜の空隙に水溶性物質が充填され易いため好ましい。また、水洗浄液に水溶性物質を含有させておくことで、コーティング膜からの油汚れの除去と、コーティング膜への水溶性物質の塗布とを同時に行うことも可能である。
　また、コーティング膜に塗布した水溶性物質の乾燥方法としては、水溶性物質の種類等にあわせて適宜設定すればよく、例えば、室温で乾燥させたり、必要なら加熱して乾燥させたりすればよい。

　コーティング膜における水溶性物質の充填量は、油汚れに対する洗浄性を確保する観点から、無機微粒子１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上２５０質量部、より好ましくは２０質量部以上２００質量部以下である。水溶性物質の充填量が５質量部未満であると、油汚れの十分な除去効果が得られないことがある。一方、水溶性物質の充填量が、コーティング膜の空隙に充填可能な量よりも多くなると、コーティング膜の表面に水溶性物質が多量に存在することとなり、コーティング膜の表面全体が水溶性物質で覆われることがある。このような状態であっても、油汚れに対する洗浄性の点で問題はないが、水溶性物質の含有量が２５０質量部を超えると、コーティング膜の表面に形成された水溶性物質の膜が剥離したり、物品の美観が低下したりすることがある。
　また、コーティング膜における水溶性物質の充填量は、油汚れに対する洗浄性と共に防汚性を確保する場合、無機微粒子１００質量部に対して、好ましくは５質量部以上１２０質量部以下、より好ましくは２０質量部以上１００質量部以下である。水溶性物質の充填量が５質量部未満であると、油汚れの十分な除去効果が得られないことがある。一方、水溶性物質の充填量が１２０質量部を超えると、フッ素樹脂粒子等が水溶性物質で覆われてしまい、所望の防汚性が得られないことがある。

　水溶性物質を多孔質膜に塗布する場合、上記で説明したように、物品表面への油汚れの固着を防止する観点から、水溶性物質と共に酸化防止剤を塗布することができる。特に、酸化防止剤が水溶性である場合には、水溶性物質と酸化防止剤との混合物として多孔質膜に塗布することができるため、これらの物質を多孔質膜に別々に塗布する場合よりもコーティング方法に要する工程を少なくすることができる。なお、別々に塗布する場合は、酸化防止剤を溶剤に溶解した後、多孔質膜に塗布すればよい。

　多孔質膜に塗布した水溶性物質等の乾燥方法としては、特に限定されることはなく、室温で放置することによって乾燥させればよい。或いは、必要に応じて加熱して乾燥することもできる。

　上記のコーティング方法により形成されたコーティング膜は、空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜と、多孔膜中に分散されたフッ素樹脂粒子と、多孔質膜の空隙に充填された所定の水溶性物質（並びに任意の酸化防止剤）とを含む。このコーティング膜は、無機微粒子の多孔質膜を主体にすると共に、多孔質膜の空隙に水溶性物質を充填しているので、膜全体としては親水性であり、油の付着が起こり難い。また、多孔質膜は空隙を有しているが、この空隙には水溶性物質が充填されているため、空隙への油汚れの侵入を防止することができ、拭き取りや水洗浄による油汚れの除去が困難になることもない。加えて、水溶性物質は、水洗浄の際に溶解するので、付着した油汚れの除去を促進させることができる。特に、空隙における水溶性物質の充填量が少なく油汚れが空隙に侵入していた場合であっても、水溶性物質が溶解する際の水溶性物質の体積膨張によって空隙から油汚れを除去することができる。

　実施の形態２．
　本発明のコーティング物品は、上記のコーティング方法により形成されるコーティング膜を有する。すなわち、本発明のコーティング物品は、空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜と、多孔膜中に分散されたフッ素樹脂粒子と、多孔質膜の空隙に充填された所定の水溶性物質とを含むコーティング膜を有する。
　このコーティング膜が形成される物品としては、特に限定されることはなく、幅広い用途の物品で使用可能である。例えば、物品として、油汚れの付着が問題となる厨房器具類（例えば、レンジフードやガスレンジ等）、空気調和機、工場設備類等が挙げられる。

　以下、実施例により本発明の詳細を説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。
　（実施例１）
　平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、及び平均粒径０．３μｍのＰＴＦＥ粒子（フッ素樹脂粒子）を脱イオン水に加えて混合した後、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）をさらに加えて混合することによりコーティング組成物を調製した。ここで、コーティング組成物において、平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を４質量％、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を１質量％、界面活性剤の含有量を０．０５質量％とした。また、ＰＴＦＥ粒子の含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して６～７質量部とした。
　得られたコーティング組成物にステンレス板を浸漬し、ゆっくりと引き上げた後、１００℃で３０分間乾燥させることによって多孔質膜（膜厚：０．８μｍ）を形成した。この多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドンを含む水溶液に浸漬した。次に、ステンレス板を水溶液から引き上げ、余分な水溶液を振り切った後、室温で乾燥させることによって、ポリビニルピロリドンを充填したコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜におけるポリビニルピロリドンの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して３０質量部とした。

　（実施例２～４）
　実施例２～４では、多孔質膜の厚さや、多孔質膜の空隙に充填する水溶性物質の種類等を変えたこと以外は、実施例１と同様にしてコーティング膜が形成されたステンレス板を作製した。なお、多孔質膜の厚さは、ステンレス板に対するコーティング組成物の塗布回数の増減等により調整した。
　実施例２では、水溶性物質としてポリエチレングリコール（重合度：４，０００）を用い、多孔質膜（膜厚：１．０μｍ）が形成されたステンレス板を、２質量％のポリエチレングリコールを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。また、コーティング膜におけるポリエチレングリコールの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して４５質量部とした。
　実施例３では、水溶性物質としてラウリル硫酸ナトリウムを用い、多孔質膜（膜厚：０．５μｍ）が形成されたステンレス板を、２質量％のラウリル硫酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。また、コーティング膜におけるラウリル硫酸ナトリウムの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して３２質量部とした。
　実施例４では、水溶性物質としてポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマー（アデカプルロニックＬ－６４、株式会社ＡＤＥＫＡ）を用い、多孔質膜（膜厚：０．８μｍ）が形成されたステンレス板を、２質量％のポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマーを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。また、コーティング膜におけるポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマーの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して３５質量部とした。

　（実施例５）
　平均粒径０．５μｍのアルミナ粉末（無機微粒子）、エチルシリケート４８（無機微粒子、コルコート株式会社）、平均粒径０．３μｍのＰＴＦＥ粒子（フッ素樹脂粒子）、リン酸、及びポリエチレングリコールラウリルエーテル（界面活性剤）を脱イオン水に加えて混合することによりコーティング組成物を調製した。ここで、コーティング組成物において、平均粒径０．５μｍのアルミナ粒子の含有量を５質量％、エチルシリケート４８の含有量を１質量％、リン酸の含有量を０．２質量％、界面活性剤の含有量を０．０５質量％とした。また、ＰＴＦＥ粒子の含有量を無機微粒子１００質量部に対して７質量部とした。
　得られたコーティング組成物をステンレス板にスプレー塗布し、１５０℃で３０分間乾燥させることによって多孔質膜（膜厚：２．１μｍ）を形成した。この多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドンを含む水溶液に浸漬した。次に、ステンレス板を水溶液から引き上げ、余分な水溶液を振り切った後、室温で乾燥させることによって、ポリビニルピロリドンを充填したコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜におけるポリビニルピロリドンの含有量を、無機微粒子１００質量部に対して５０質量部とした。

　（実施例６～７）
　実施例６～７では、多孔質膜の厚さや、多孔質膜の空隙に充填する水溶性物質の種類等を変えたこと以外は、実施例５と同様にしてコーティング膜が形成されたステンレス板を作製した。なお、多孔質膜の厚さは、ステンレス板に対するコーティング組成物の塗布回数の増減等により調整した。
　実施例６では、水溶性物質としてソルビタンラウリルエステル（アデカトールＳ－２０、株式会社ＡＤＥＫＡ）を用い、多孔質膜（膜厚：３．０μｍ）が形成されたステンレス板を、２質量％のソルビタンラウリルエステルを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。また、コーティング膜におけるソルビタンラウリルエステルの含有量を、無機微粒子１００質量部に対して６２質量部とした。
　実施例７では、水溶性物質としてポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマー（アデカプルロニックＬ－６４、株式会社ＡＤＥＫＡ）を用い、多孔質膜（膜厚：３．２μｍ）が形成されたステンレス板を、２質量％のポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマーを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。また、コーティング膜におけるポリオキシエチレン－ポリオキシプロピレンブロックポリマーの含有量を、無機微粒子１００質量部に対して５８質量部とした。

　（比較例１）
　比較例１では、無機微粒子のみからなり、且つ水溶性物質を充填させていないコーティング膜を作製した。
　平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、及び平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカを脱イオン水に加えて混合した後、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）をさらに加えて混合することによりコーティング組成物を調製した。コーティング組成物において、平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を４質量％、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を１質量％、界面活性剤の含有量を０．０５質量％とした。
　得られたコーティング組成物にステンレス板を浸漬し、ゆっくりと引き上げた後、１００℃で３０分間乾燥させることによってコーティング膜（膜厚：１．０μｍ）を作製した。

　（比較例２）
　比較例２では、無機微粒子のみからなり、且つ水溶性物質を充填させたコーティング膜を作製した。
　比較例１と同様の手順によって多孔質膜（膜厚：０．５μｍ）が形成されたステンレス板を２質量％のポリビニルピロリドンを含む水溶液に浸漬した。次に、ステンレス板を水溶液から引き上げ、余分な水溶液を振り切った後、室温で乾燥させることによって、ポリビニルピロリドンを充填したコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜におけるポリビニルピロリドンの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して３０質量部とした。

　（比較例３）
　比較例３では、無機微粒子及びフッ素樹脂粒子からなり、且つ水溶性物質を充填させていないコーティング膜を作製した。
　平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、及び平均粒径０．３μｍのＰＴＦＥ粒子（フッ素樹脂粒子）を脱イオン水に加えて混合した後、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）をさらに加えて混合することによりコーティング組成物を調製した。ここで、コーティング組成物において、平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を４質量％、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を１質量％、界面活性剤の含有量を０．０５質量％とした。また、ＰＴＦＥ粒子の含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して９質量部とした。
　得られたコーティング組成物にステンレス板を浸漬し、ゆっくりと引き上げた後、１００℃で３０分間乾燥させることによってコーティング膜（膜厚：０．８μｍ）を作製した。

　実施例１～７及び比較例１～３のステンレス板を、植物油をホットプレートで加熱することにより生じた油煙に５分間曝すことで、油汚れを付着させた。そして、この付着した油汚れをヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。次に、同様に作製して油汚れを付着させたステンレス板を、４０℃の水に３０秒間浸漬することによって洗浄した後、同様にヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。この結果を表１に示す。

　表１に示されているように、実施例１～７のステンレス板では、油汚れの付着量が少ないと共に、付着した油汚れを水洗浄によって容易に除去することができた。これに対して比較例１（フッ素樹脂粒子及び水溶性物質を含有しないコーティング膜）のステンレス板では、油汚れの付着量が多いと共に、付着した油汚れを水洗浄によって十分に除去することができなかった。また、比較例２（フッ素樹脂粒子を含有しないコーティング膜）のステンレス板では、付着した油汚れが水洗浄によって除去される量が増加するものの、油汚れの付着量が多すぎた。比較例３（水溶性物質を含有しないコーティング膜）のステンレス板では、油汚れの付着量が少ないものの、付着した油汚れが水洗浄によって除去される量が少なかった。従って、コーティング膜がフッ素樹脂粒子を含有していなければ、油汚れ付着の防止効果が十分得られず、また、コーティング膜が水溶性物質を含有していなければ、油汚れの除去効果が十分得られないと考えられる。

　（実施例８）
　実施例４と同じ多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドン及び０．１質量％のジブチルヒドロキシトルエン（酸化防止剤）を含む水溶液に浸漬した。次いで、ステンレス板を水溶液から引き上げ、余分な水溶液を振り切った後、室温で乾燥させることによって、ポリビニルピロリドン及びジブチルヒドロキシトルエンを充填したコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜において、ポリビニルピロリドンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して３０質量部、ジブチルヒドロキシトルエンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して１．５質量部とした。

　（実施例９～１１）
　実施例９～１１では、酸化防止剤の種類等を変えたこと以外は、実施例８と同様にしてコーティング膜を形成したステンレス板を作製した。
　実施例９では、酸化防止剤としてトコフェロールを用い、多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドン及び０．２質量％のトコフェロールを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜において、ポリビニルピロリドンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して３０質量部、トコフェロールの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して３質量部とした。
　実施例１０では、酸化防止剤としてヒドロキノンを用い、多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドン及び１質量％のヒドロキノンを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜において、ポリビニルピロリドンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して３０質量部、ヒドロキノンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して１５質量部とした。
　実施例１１では、酸化防止剤としてエリソルビン酸ナトリウムを用い、多孔質膜が形成されたステンレス板を、２質量％のポリビニルピロリドン及び２質量％のエリソルビン酸ナトリウムを含む水溶液に浸漬した後、室温で乾燥させることによってコーティング膜を作製した。ここで、コーティング膜において、ポリビニルピロリドンの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して２０質量部、エリソルビン酸ナトリウムの含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して２０質量部とした。

　実施例４、８～１１のステンレス板を、厨房の排気ダクト内部に設置して半年間放置した。このステンレス板を排気ダクトから取外し、水道水を用いて洗浄した後、油汚れをヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。なお、実施例４及び１１のコーティング膜を有するステンレス板については、水道水による洗浄前の油汚れ量も液体クロマトグラフィーにより求めた。この結果を表２に示す。

　表２に示されているように、実施例４のステンレス板では、半年間経過後、付着した油汚れが水洗浄によって除去し難くなっていたものの、実施例８～１１のステンレス板では、半年間経過後でも付着した油汚れが水洗浄によって容易に除去することができた。従って、コーティング膜に酸化防止剤を含有させておくことで、油汚れの酸化等を防止し、長期間経過後でも付着した油汚れを水洗浄によって容易に除去することができると考えられる。

　（実施例１２）
　平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子（無機微粒子）を含むコロイダルシリカ、及び平均粒径０．３μｍのＰＴＦＥ粒子（フッ素樹脂粒子）を脱イオン水に加えて混合した後、ポリオキシエチレンラウリルエーテル（界面活性剤）をさらに加えて混合することによりコーティング組成物を調製した。ここで、コーティング組成物において、平均粒径８５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を３．５質量％、平均粒径５ｎｍのシリカ微粒子の含有量を１．２質量％、界面活性剤の含有量を０．０５質量％とした。また、ＰＴＦＥ粒子の含有量をシリカ微粒子１００質量部に対して１５質量部とした。
　得られたコーティング組成物にステンレス板を浸漬し、ゆっくりと引き上げた後、１００℃で３０分間乾燥させることによって多孔質膜（膜厚：１．５μｍ）を形成した。この多孔質膜が形成されたステンレス板を、１質量％のポリビニルアルコール（日本合成化学工業株式会社製ゴーセファイマーＺ－２００）を含む水溶液に浸漬した。次に、ステンレス板を水溶液から引き上げ、余分な水溶液を振り切った後、室温で乾燥させることによって、ポリビニルアルコールを充填したコーティング膜を作製した。コーティング膜におけるポリビニルアルコールの含有量を、シリカ微粒子１００質量部に対して３５質量部とした。

　（実施例１３）
　実施例１３では、ポリビニルアルコールと共にアジピン酸ジヒドラジドを用いた水溶液を用いたこと以外は、実施例１２と同様にしてコーティング膜が形成されたステンレス板を作製した。ここで、水溶液中のアジピン酸ジヒドラジドの配合量は、ポリビニルアルコール１００質量部に対して１．５質量部とした。

　（比較例４）
　比較例４では、ポリビニルアルコールの代わりに、低分子の水溶性物質であるソルビトールを用いたこと以外は、実施例１２と同様にしてコーティング膜が形成されたステンレス板を作製した。ここで、水溶液中のソルビトールの含有量は５質量％とした。

　実施例１２～１３及び比較例４のステンレス板を、植物油をホットプレートで加熱することにより生じた油煙に５分間曝すことで、油汚れを付着させた。そして、この付着した油汚れをヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。次に、同様に作製して油汚れを付着させたステンレス板を、約４０℃の水を約１０秒間流しかけることによって洗浄した後、同様にヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。この油汚れ付着及び洗浄のサイクルを２回、３回、４回繰返し、各サイクル後の油付着量を評価した。この結果を表３に示す。

　表３に示されているように、実施例１２～１３のステンレス板では、４サイクル後においても付着した油汚れを水洗浄によって容易に除去することができた。特に、ポリビニルアルコールと共に、架橋剤のアジピン酸ジヒドラジドを用いた水溶液を用いた実施例１３のステンレス板では、４サイクル後においても付着した油汚れの除去性が著しく高かった。これに対して比較例４のステンレス板では、サイクルが増加するにつれて付着した油汚れが除去し難くなった。

　次に、実施例６で作製したステンレス板を用いて以下の実験を行った。
　ステンレス板を、植物油をホットプレートで加熱することにより生じた油煙に５分間曝すことで、油汚れを付着させた。そして、この付着した油汚れをヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。次に、同様に作製して油汚れを付着させたステンレス板を、２質量％のソルビタンラウリルエステルを含有する水溶液を用いて洗浄し、上記と同様にして付着した油汚れを液体クロマトグラフィーにより定量した。
　さらに、上記の油汚染及び洗浄のサイクルを、２回、３回、４回繰返し、各サイクル後の油付着量を評価した。この結果を表４に示す。

　表４に示されているように、実施例６のステンレス板では、４サイクル後においても付着した油汚れを水洗浄によって容易に除去することができた。また、水溶性物質を含有する水溶液を用いて洗浄することにより、コーティング膜中の水溶性物質を保持し、付着した油汚れの除去効果を維持できることがわかった。

　（比較例５）
　比較例５では、無機微粒子及びフッ素樹脂粒子からなり、且つ水溶性物質を充填させていないコーティング膜を作製した。ここで、多孔質膜にポリビニルアルコールを充填させないこと以外は、実施例１２と同様にして多孔質膜からなるコーティング膜をステンレス板上に形成した。

　次に、実施例４、５及び１２、比較例５で作製したステンレス板を用いて以下の実験を行った。
　ステンレス板を、植物油をホットプレートで加熱することにより生じた油煙に５分間曝すことで、油汚れを付着させた。そして、この付着した油汚れをヘキサンで溶解して集め、液体クロマトグラフィーにより定量した。次に、同様に作製して油汚れを付着させたステンレス板を、水を浸したタオル地で２回軽く拭いた後、上記と同様にして付着した油汚れを液体クロマトグラフィーにより定量した。この結果を表５に示す。

　表５に示されているように、実施例４、５及び１２のステンレス板では、付着した油汚れを拭き取りによって容易に除去することができた。これに対して比較例５のステンレス板では、付着した油汚れを拭き取りによって十分に除去することができなかった。
　以上の結果からわかるように、本発明のコーティング方法は、油汚れの付着を抑制する効果が長期間に渡って優れると共に、油汚れが付着しても拭き取りや水洗浄によって油汚れを容易に除去可能なコーティング膜を形成することができる。

　なお、本国際出願は、２００９年２月１３日に出願した日本国特許出願第２００９－０３１６７３号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本国際出願に援用する。

Claims

　水性媒体中に無機微粒子とフッ素樹脂粒子とを含有するコーティング組成物を被コーティング材に塗布する工程と、
　前記被コーティング材上の前記コーティング組成物を乾燥させて前記水性媒体を除去し、フッ素樹脂粒子が分散され且つ空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜を形成する工程と、
　水溶性界面活性剤及び水溶性ポリマーからなる群から選択される１種以上の水溶性物質を前記多孔質膜に塗布し、前記多孔質膜の空隙に前記水溶性物質を充填する工程と
を含むことを特徴とするコーティング方法。
　前記コーティング組成物が、酸化防止剤をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
　前記水溶性物質と共に酸化防止剤を前記多孔質膜に塗布して、前記多孔質膜の空隙に前記水溶性物質及び前記酸化防止剤を充填することを特徴とする請求項１に記載のコーティング方法。
　前記コーティング組成物における前記無機微粒子の含有量が、０．５質量％以上６０質量％以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のコーティング方法。
　前記コーティング組成物における前記フッ素樹脂粒子の含有量が、前記無機微粒子１００質量部に対して５質量部以上７０質量部以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載のコーティング方法。
　空隙を有する、無機微粒子の多孔質膜と、前記多孔膜中に分散されたフッ素樹脂粒子と、前記多孔質膜の空隙に充填され、且つ水溶性界面活性剤及び水溶性ポリマーからなる群から選択される１種以上の水溶性物質とを含むコーティング膜を有することを特徴とするコーティング物品。
　前記水溶性物質と共に酸化防止剤が前記多孔質膜の空隙に充填されていることを特徴とする請求項６に記載のコーティング物品。
　前記コーティング膜における前記フッ素樹脂粒子の含有量が、前記無機微粒子１００質量部に対して５質量部以上７０質量部以下であることを特徴とする請求項６又は７に記載のコーティング物品。
　前記コーティング膜における前記水溶性物質の充填量が、前記無機微粒子１００質量部に対して５質量部以上１２０質量部以下であることを特徴とする請求項６～８のいずれか一項に記載のコーティング物品。
　前記コーティング膜における前記酸化防止剤の充填量が、前記無機微粒子１００質量部に対して０．０５質量部以上３０質量部以下であることを特徴とする請求項７～９のいずれか一項に記載のコーティング物品。