WO2011007630A1 - 防汚塗料及びガラス層をもつ製品 - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to an antifouling paint and a product having a glass layer such as sanitary ware and glass products.
  • Sanitary ware or the like has a glass layer, and this glass layer can come into contact with water containing soluble silica.
  • the antifouling paint according to the present invention can impart antifouling property to the glass layer of a product having such a glass layer.
  • the antifouling paint disclosed in Patent Document 1 is known.
  • This antifouling paint is a mixture of the first agent and the second agent.
  • the first agent a perfluoroalkyl group-containing organosilicon compound and a hydrolyzable group-containing methylpolysiloxane compound are prepared, and these are co-polymerized in a hydrophilic solvent composed of 0.1N hydrochloric acid water, t-butanol and hexane. It has been hydrolyzed.
  • the second agent is a mixture of organopolysiloxane and methanesulfonic acid as a strong acid.
  • This antifouling paint is considered to be constituted as an addition compound, a kind of polymer, in which a plurality of molecules are intertwined in a complex manner. If this antifouling paint is applied to the glaze layer of sanitary ware or the surface of glass products, it becomes an antifouling layer by drying. The antifouling layer bonds with the hydroxyl groups present on the surface of the glaze layer or glass and shields the hydroxyl groups to disable them. For this reason, even if sanitary ware or glass products come into contact with water containing soluble silica, it is possible to prevent the soluble silica from adhering to the hydroxyl groups, and to prevent the adhesion of water due to the soluble silica. Thus, it is possible to effectively prevent the accumulation of dirt components in water.
  • the conventional antifouling paint tends to allow the oil component to become familiar with the antifouling layer.
  • the oil in the stool may become familiar with the antifouling layer, and dirt components may accumulate in the oil.
  • glass products that come into contact with oil together with water containing soluble silica. For this reason, in these sanitary ware and glass products, further improvement in antifouling properties is desired.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and in sanitary ware that comes into contact with oil together with water containing soluble silica, both antifouling properties based on water stains and antifouling properties based on oil are provided. Making it easier to improve is an issue to be solved.
  • the antifouling paint of the present invention comprises a main agent composed of perfluoropolyether and a solvent having an alkane and an alcohol, and the average molecular weight of the alkane is 138 to 180 g / mol (Claim 1). .
  • the antifouling layer shields the hydroxyl groups present on the surface of the glaze layer and disables it, and the antifouling layer is also less likely to become familiar with oil.
  • the antifouling paint of the present invention it is possible to easily improve both the antifouling property based on water and the antifouling property based on oil in sanitary ware that comes into contact with oil together with water containing soluble silica. Is possible.
  • the antifouling paint of the present invention contains a main agent and a solvent.
  • the main agent consists of perfluoropolyether, and the solvent has alkane and alcohol.
  • the antifouling paint may contain hydrochloric acid as a catalyst (reaction accelerator) (Claim 2). According to the test results of the inventors, if hydrochloric acid is used as the catalyst, the reactivity and workability of the antifouling paint of the present invention are excellent. According to the test results of the inventors, the antifouling paint preferably contains hydrochloric acid at a concentration of 0.1 to 1.0 g / L.
  • the antifouling paint may have a fluorinated solvent as a solvent (Claim 3). According to the test results of the inventors, if the solvent has a fluorinated solvent, a uniform and stable antifouling paint can be obtained. Hydrofluoroether etc. are employable as a fluorine-type solvent.
  • perfluoropolyether for example, one having the following chemical formula disclosed in JP-A-11-29585 can be employed.
  • alkane various types can be adopted as long as they are chain-type or cyclic saturated hydrocarbons represented by the general formula CnH2n + 2.
  • paraffin is employed as the alkane
  • isoparaffin isoparaffin and / or cycloparaffin can be employed.
  • the effect of the present invention can be exhibited when the average molecular weight of the alkane is 138 to 180 g / mol. If the average molecular weight of the alkane is less than 138 g / mol, the vapor pressure after applying the antifouling paint is high, so the water retention effect is low and it is difficult to form a stable antifouling layer. If the average molecular weight of the alkane exceeds 180 g / mol, the viscosity of the antifouling coating becomes too high, and intermolecular steric hindrance is likely to occur in the antifouling layer, making it difficult to form an antifouling layer having excellent smoothness.
  • the alkane is preferably isoparaffin (Claim 4). In this case, the effect of the present invention is confirmed.
  • the alcohol various substances can be adopted as long as they are substances in which a hydrogen atom of a hydrocarbon is replaced with a hydroxy group.
  • butanol is employed as the alcohol, 1-butanol (n-butanol), 2-methyl-1-propanol (isobutanol), 2-butanol (sec-butanol), 2-methyl-2-propanol (tert- Butanol (t-butanol)) and the like can be employed.
  • the alcohol is preferably t-butanol (Claim 5). In this case, the effect of the present invention is confirmed.
  • the product having a glass layer of the present invention has a glass layer that can come into contact with water containing soluble silica, and the antifouling paint is applied to the surface of the glass layer (Claim 7). Since this product can exhibit antifouling properties without producing water stains for a long time as sanitary ware such as flush toilets and washbasins and glass products, it can maintain aesthetics for a long time.
  • Test 1 A silane coupling agent (“X-71-107B (3)” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is prepared as the main agent. This silane coupling agent has perfluoropolyether (PFPE) as the main chain.
  • PFPE perfluoropolyether
  • t-butanol manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Isopar E to M manufactured by ExxonMobil Co., Ltd.
  • Table 1 the isopars E to M differ in average molecular weight, density, viscosity and vapor pressure depending on the distillation temperature range. Note that Isopar L + M is a mixture of Isopar L and Isopar M so that the average molecular weight is 180 g / mol.
  • the water contact angle is large and the standard deviation is small for the antifouling paints of test products 3 to 6 using isoper G, H, and L having an average molecular weight of 138 to 180 g / mol.
  • the antifouling layer shields the hydroxyl groups present on the surface of the glaze layer and disables them.
  • sanitary ware or the like that comes into contact with water containing soluble silica can exhibit antifouling properties without generating water stains over a long period of time, and thus can maintain aesthetics over a long period of time.
  • Test 2 In addition to the silane coupling agent in Test 1, a coupling agent having a fluoroalkyl group (FA) in the main chain is prepared as the main agent.
  • the solvent is t-butanol or t-butanol and Isopar L.
  • the concentration of the main agent was 0.60% by mass or 0.15% by mass, and antifouling paints for test products 8 to 11 were obtained.
  • the test product 10 and the test product 11 contain less than 5% hydrofluoroether (HRE-7200, manufactured by 3M Co., Ltd.) as a fluorinated solvent in order to ensure the stability of the antifouling paint.
  • HRE-7200 hydrofluoroether
  • the water contact angle (°), the water sliding angle (°), the oil sliding angle (°), and the oil sliding angle (°) were measured for the samples prepared with each antifouling paint.
  • the water sliding angle is an inclination angle when the surface of the sample is inclined with respect to the horizontal plane and a 20 ⁇ l water droplet on the surface slides down. A smaller water sliding angle is more preferable.
  • the oil sliding angle is an inclination angle when the surface of the sample is inclined with respect to the horizontal plane and a 20 ⁇ l oil droplet on the surface slides down. The smaller the oil sliding angle, the better.
  • Table 3 The results are also shown in Table 3.
  • Test 3 Using the antifouling paint of the test article 11 and the antifouling paint of the reference example employed in Example 1 of Japanese Patent No. 4226136, the water contact angle (°) and the oil sliding angle (°) were set in the same manner as in Test 2. It was measured.
  • the antifouling paint of the reference example has a silane coupling agent concentration of 2.5% by mass. The results are shown in Table 4.
  • the antifouling layer shields the hydroxyl group present on the surface of the glaze layer and disables it, and the antifouling layer is also less likely to be familiar with oil.
  • the antifouling coating material of the test article 11 both the antifouling property based on water stain and the antifouling property based on oil content are easily improved in sanitary ware and the like that come into contact with oil together with water containing soluble silica. It can be seen that it is possible.
  • Test 4 The performance of antifouling paints was compared by adopting Isopar L and various types of alcohol solvents for the silane coupling agent of Test 1.
  • alcohol solvents methanol, ethanol, i-propanol, n-butanol, t-butanol, 2-hexyldecanol and 2-methoxyethanol were prepared.
  • the antifouling paints having a large water contact angle were the test products 13 and 16 using ethanol or t-butanol as the solvent 1. Note that the antifouling paint of the test sample 15 using n-butanol as the solvent 1 had extremely large variation between samples, and the contact angle differed depending on the measurement point (position). It is considered that the contact angle became larger after the wear because of the difference in measurement points.
  • the characteristic values of each alcohol are shown in Table 6 below.
  • T-butanol and various types of alkane solvents were employed for the silane coupling agent of Test 1, and the performance of the antifouling paint was compared.
  • alkane solvent n-hexane, n-heptane, n-decane, n-dodecane, n-pentadecane, n-hexadecane, toluene and Isopar L were prepared.
  • the present invention can be used for sanitary ware such as flush toilets and washbasins and glass products.

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Abstract

【課題】溶性シリカを含む水とともに油分とも接触する衛生陶器等において、水アカに基づく防汚性と油分に基づく防汚性とをともに容易に向上させる。 【解決手段】本発明の防汚塗料は、パーフルオロポリエーテルからなる主剤と、アルカン及びアルコールを有する溶媒とを含み、アルカンの平均分子量が138~180g/molである。

Description

防汚塗料及びガラス層をもつ製品
 本発明は、防汚塗料と、衛生陶器やガラス製品等のようにガラス層を有する製品とに関する。衛生陶器等はガラス層を有しており、このガラス層は溶性シリカを含む水と接触し得る。本発明に係る防汚塗料は、そのようなガラス層をもつ製品のそのガラス層に防汚性を付与可能である。
 従来、特許文献1に開示された防汚塗料が知られている。この防汚塗料は、第1剤と第2剤とを混合したものである。第1剤は、パーフルオロアルキル基含有有機ケイ素化合物と、加水分解性基含有メチルポリシロキサン化合物とを用意し、これらを0.1N塩酸水、t-ブタノール及びヘキサンからなる親水性溶媒中で共加水分解したものである。第2剤は、オルガノポリシロキサンと、強酸としてのメタンスルホン酸との混合物である。
 この防汚塗料は、複数の分子が複雑に絡み合った付加化合物、一種のポリマーとして構成されていると考えられる。この防汚塗料が衛生陶器の釉薬層やガラス製品の表面に塗布されれば、乾燥することによって防汚層となる。防汚層は、釉薬層やガラスの表面に存在する水酸基と結合し、水酸基をシールドして不能化する。このため、衛生陶器やガラス製品が溶性シリカを含む水と接触しても、水酸基に溶性シリカが付着することを防止することが可能であり、溶性シリカに起因する水アカが付着することが防止され、水アカに汚れ成分を蓄積することを効果的に防止できる。
特許第4226136号公報
 しかし、発明者らの試験結果によれば、上記従来の防汚塗料では、防汚層に油分がなじみやすい。このため、例えば、衛生陶器が水洗便器であれば、水洗便器の表面において、防汚層に便中の油分がなじみ、油分に汚れ成分が蓄積することがある。溶性シリカを含む水とともに油分とも接触するガラス製品においても同様である。このため、これら衛生陶器やガラス製品においては、さらなる防汚性の向上が望まれている。
 本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、溶性シリカを含む水とともに油分とも接触する衛生陶器等において、水アカに基づく防汚性と油分に基づく防汚性とをともに容易に向上させることを解決すべき課題としている。
 本発明の防汚塗料は、パーフルオロポリエーテルからなる主剤と、アルカン及びアルコールを有する溶媒とを含み、該アルカンの平均分子量が138~180g/molであることを特徴とする(請求項1)。
 発明者らの試験結果によれば、この防汚塗料では、防汚層が釉薬層の表面に存在する水酸基をシールドして不能化するとともに、防汚層に油分もなじみ難い。
 したがって、本発明の防汚塗料によれば、溶性シリカを含む水とともに油分とも接触する衛生陶器等において、水アカに基づく防汚性と油分に基づく防汚性とをともに容易に向上させることが可能である。
 本発明の防汚塗料は主剤と溶媒とを含む。主剤はパーフルオロポリエーテルからなり、溶媒はアルカン及びアルコールを有する。
 防汚塗料は、触媒(反応促進剤)としての塩酸を含み得る(請求項2)。発明者らの試験結果によれば、触媒として塩酸を用いれば、本発明の防汚塗料の反応性、作業性等が優れる。発明者らの試験結果によれば、防汚塗料は塩酸を0.1~1.0g/Lの濃度で含むことが好ましい。
 また、防汚塗料は溶媒がフッ素系溶媒を有し得る(請求項3)。発明者らの試験結果によれば、溶媒がフッ素系溶媒を有すれば、均一で安定的な防汚塗料が得られる。フッ素系溶媒としては、ハイドロフルオロエーテル等を採用することができる。
 パーフルオロポリエーテルは、例えば、特開平11-29585号公報に開示されている以下の化学式のものを採用することが可能である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 アルカン(alkane)は、一般式CnH2n+2で表される鎖式又は環状の飽和炭化水素であれば、種々のものが採用され得る。例えば、アルカンとしてパラフィンを採用する場合、ノルマルパラフィン、イソパラフィン及び/又はシクロパラフィンを採用することが可能である。
 発明者らの試験結果によれば、アルカンの平均分子量が138~180g/molである場合に本発明の効果を発揮可能である。アルカンの平均分子量が138g/mol未満であれば、防汚塗料を塗布した後の蒸気圧が高いため、保水効果が低く、安定した防汚層を形成し難い。アルカンの平均分子量が180g/molを超えれば、防汚塗料の粘度が高くなり過ぎ、防汚層内で分子間の立体障害を生じやすく、平滑性に優れた防汚層を形成し難い。
 発明者らの試験結果によれば、アルカンはイソパラフィンであることが好ましい(請求項4)。この場合に本発明の効果を確認している。
 アルコールは、炭化水素の水素原子をヒドロキシ基で置き換えた物質であれば、種々のものが採用され得る。例えば、アルコールとしてブタノールを採用する場合、1-ブタノール(n-ブタノール)、2-メチル-1-プロパノール(イソブタノール)、2-ブタノール(sec-ブタノール)、2-メチル-2-プロパノール(tert-ブタノール(t-ブタノール))等を採用することが可能である。
 また、発明者らの試験結果によれば、アルコールはt-ブタノールであることが好ましい(請求項5)。この場合に本発明の効果を確認している。
 また、発明者らの試験結果によれば、アルコールとしてエタノールを採用することも好ましい(請求項6)。この場合、発明者らの試験結果によれば、さほどの品質の低下を生じることなく、製造コストの低廉化を実現できる。
 本発明のガラス層をもつ製品は、溶性シリカを含む水と接触し得るガラス層をもち、上記防汚塗料が該ガラス層の表面に塗布されていることを特徴とする(請求項7)。この製品は、水洗式便器や洗面器等の衛生陶器やガラス製品として、長期にわたって水アカを生じずに防汚性を発揮できるため、長期に美観を維持することが可能である。
試験6に係り、シランカップリング剤をフッ素系溶媒で希釈した場合の経過時間と溶媒の蒸発割合との関係を示すグラフである。
 以下、本発明を試験1~6により具体的に説明する。
(試験1)
 主剤として、シランカップリング剤(信越化学(株)製「X-71-107B(3)」)を用意する。このシランカップリング剤はパーフルオロポリエーテル(PFPE)を主鎖にもっている。また、t-ブタノール(和光純薬(株)製)と、5種のイソパラフィン(アイソパーE~M(エクソンモービル(株)製))とを用意する。アイソパーE~Mは、表1に示すように、蒸留温度範囲によって、平均分子量、密度、粘度及び蒸気圧が異なっている。なお、アイソパーL+Mは、平均分子量が180g/molになるようにアイソパーLとアイソパーMとを混合したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 t-ブタノールだけを溶媒とし、シランカップリング剤をこの溶媒で20倍に希釈して試験品1の塗料を得た。また、t-ブタノールとアイソパーE~Mとを体積比1:1で混合して各溶媒を作製し、シランカップリング剤を各溶媒で20倍に希釈して試験品2~7の塗料を得た。試験品1~7の塗料に触媒(反応促進剤)としての濃塩酸(和光純薬(株)製)を1g/Lの濃度で添加し、試験品1~7の防汚塗料を得た。
 衛生陶器の試験片を用意し、各防汚塗料を常温で塗布してサンプルを得た。各サンプルについて、初期の水接触角(°)及び標準偏差と、市販のスポンジを用いて1.7Kg重の荷重をかけて10000回の摺動を行った後の水接触角(°)及び標準偏差とを測定した。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表2に示されるように、シランカップリング剤が衛生陶器の釉薬層のSiOH基と加水分解する際、イソパラフィンの種類によって性能が変わっている。しかし、蒸留温度範囲が低いアイソパーEを用いた試験品2の防汚塗料では、塗布した後のアイソパーEの蒸気圧が低いため、保水効果がなく、反応がし難くなっていた。一方、蒸留温度範囲が高いアイソパーMを用いた試験品7の防汚塗料では、アイソパーMの粘度が高く、シランカップリング剤が反応する際、分子間の立体障害になり得た。
 そして、平均分子量が138~180g/molのアイソパーG、H、Lを用いた試験品3~6の防汚塗料であれば、水接触角が大きく、かつその標準偏差も小さくなることがわかる。このため、これらの防汚塗料であれば、防汚層が釉薬層の表面に存在する水酸基をシールドして不能化する。このため、溶性シリカを含む水と接触する衛生陶器等において、長期にわたって水アカを生じずに防汚性を発揮できるため、長期に美観を維持することが可能である。
(試験2)
 主剤として、試験1のシランカップリング剤の他、フルオロアルキル基(FA)を主鎖にもつカップリング剤を用意する。溶媒は、t-ブタノール又はt-ブタノール及びアイソパーLである。表3に示すように、主剤の濃度を0.60質量%又は0.15質量%とし、試験品8~11の防汚塗料を得た。なお、試験品10及び試験品11には、防汚塗料の安定性確保のため、5%弱のハイドロフルオロエーテル(HRE-7200、3M(株)製)がフッ素系溶媒として含まれている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 試験1と同様に各防汚塗料で作製したサンプルについて、水接触角(°)、水滑落角(°)、油接触角(°)及び油滑落角(°)を測定した。水滑落角は、サンプルの表面を水平面に対して傾斜させて行き、表面の20μlの水滴が滑落する時の傾斜角である。水滑落角は小さいほど好ましい。油滑落角は、サンプルの表面を水平面に対して傾斜させて行き、表面の20μlの油滴が滑落する時の傾斜角である。油滑落角は小さい程好ましい。結果も表3に示す。
 表3に示されるように、PFPE系のシランカップリング剤にt-ブタノールとアイソパーLとを併用した防汚塗料が好ましいことがわかる。FA系のシランカップリング剤を採用した場合には、溶媒がt-ブタノールのみの方が良い結果となっているが、この原因は定かではない。シランカップリング剤の極性等の影響が考えられる。
(試験3)
 試験品11の防汚塗料と、特許第4226136号公報の実施例1で採用した参考例の防汚塗料とを用い、試験2と同様に水接触角(°)及び油滑落角(°)を測定した。なお、参考例の防汚塗料はシランカップリング剤の濃度が2.5質量%である。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 参考例の防汚塗料と試験品11の防汚塗料とでは、水接触角にほとんど差がない。一方、参考例の防汚塗料には油と親和性の強いジメチルシロキサンが含まれているため、油滑落角は、参考例の防汚塗料が大きく、試験品11の防汚塗料は小さくなっている。
 したがって、試験品11の防汚塗料では、防汚層が釉薬層の表面に存在する水酸基をシールドして不能化するとともに、防汚層に油分もなじみ難いことがわかる。このため、試験品11の防汚塗料によれば、溶性シリカを含む水とともに油分とも接触する衛生陶器等において、水アカに基づく防汚性と油分に基づく防汚性とをともに容易に向上させることが可能であることがわかる。
(試験4)
 試験1のシランカップリング剤に対してアイソパーL及び様々な種類のアルコール系溶媒を採用し、防汚塗料の性能を比較した。アルコール系溶媒としては、メタノール、エタノール、i-プロパノール、n-ブタノール、t-ブタノール、2-ヘキシルデカノール及び2-メトキシエタノールを用意した。
 溶媒1:溶媒2=アルコール系溶媒:アルカン系溶媒=1:1で混合して溶媒とし、その溶媒で試験1のシランカップリング剤を20倍に希釈し、試験1と同様に試験品12~18の防汚塗料を作製した。但し、溶媒1にメタノール又は2-メトキシエタノールを用いた場合、アイソパーLと混合しても、混合液が2層分離したため、防汚塗料とはしなかった。
 そして、試験1と同様に各サンプルを得、各サンプルについて試験1と同様の摩耗試験を行った。試験品12~18の防汚塗料を塗布した各サンプルについて、摩耗試験前後の水接触角(°)を測定した。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 表5からわかるように、水接触角が大きい防汚塗料は、溶媒1として、エタノール又はt-ブタノールを使用した試験品13、16であった。なお、溶媒1にn-ブタノールを用いた試験品15の防汚塗料は、サンプル間内でのバラツキが極端に大きく、測定点(位置)により接触角が異なった。摩耗後の方が接触角が大きくなったのは、測定点の違いと考えられる。なお、各アルコールの特性値を以下の表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
(試験5)
 試験1のシランカップリング剤に対してt-ブタノール及び様々な種類のアルカン系溶媒を採用し、防汚塗料の性能を比較した。アルカン系溶媒としては、n-ヘキサン、n-ヘプタン、n-デカン、n-ドデカン、n-ペンタデカン、n-ヘキサデカン、トルエン及びアイソパーLを用意した。
 溶媒1:溶媒2=アルコール系溶媒:アルカン系溶媒=1:1で混合して溶媒とし、その溶媒で試験1のシランカップリング剤を20倍に希釈し、試験1と同様に試験品19~26の防汚塗料を作製した。
 そして、試験1と同様に各サンプルを得、各サンプルについて試験1と同様の摩耗試験を行った。試験品19~26の防汚塗料を塗布した各サンプルについて、摩耗試験前後の水接触角(°)を測定した。結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 いずれの直鎖アルカン、芳香族及びアイソパーLを使用した防汚塗料でも摩耗試験前後の水接触角に大きな差は見られなかったが、アイソパーLを使用した防汚塗料は、摩耗試験後でも最も大きな水接触角を有しながら、差が小さかった。但し、芳香族炭化水素であるトルエンを使用した試験品25の防汚塗料は、接触角の差がやや大きくなった。
(試験6)
 主剤であるシランカップリング剤(信越化学(株)製「X-71-107B(3)」)をフッ素系溶媒で希釈する場合の問題点及び注意点を確認した。2-プロパノール(IPA、和光純薬(株)製)の他、フッ素系溶媒として、ハイドロフルオロエーテル(HFE-7200、3M(株)製)及びハイドロフルオロエーテル(NOVEC7300、3M(株)製)を用意した。
 サンプル管(φ=14.3mm)に各フッ素系溶媒をそれぞれ10mLずつ入れ、開口部を開放したまま18~20°C、46~60%RHで静置した。重さを測定することで継続的にフッ素系溶媒の揮発量を測定した。但し、水蒸気が溶媒に混入することによる重さの増加は考慮していない。結果を表8及び図1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表8及び図1に示すように、全てのフッ素系溶媒において、蒸発する割合は、時間が経過してもほぼ一定であった。また、フッ素系溶媒であるHFE-7200とNOVEC7300との蒸発速度はIPAに比べ速くなった。一般的にPFPEの推奨溶媒であるHFE-7200又はNOVEC7300はともにエーテルであるため、揮発性が高かったものと考えられる。この結果より、工程で使用する際には、濃度管理を難しくし、かつフッ素系溶媒の蒸気が暴露し易いという問題があると言える。
 また、サンプル管(φ=14.3mm)にIPA又はHFE-7200をそれぞれ9mLずつ入れ、シランカップリング剤(信越化学(株)製「X-71-107B(3)」)を1mLずつと、36%のHClを1滴(約0.025mL)ずつとをそれぞれ入れた。これらを密閉し、静置して様子を観察した。
 溶媒にIPAを用いたときには、24時間経過してもほとんど白濁しなかった。しかし、溶媒にHFE-7200を用いたときには白濁し、防汚塗料の主成分同士が重合したと思われる物質が生成した。この結果より、短時間で使用しないと防汚塗料が劣化してしまうため、頻繁に希釈液を作製したり、塗布加工の際にはスポンジを交換したりする必要がある等、取り扱いは厳しくする必要があるといえる。
 以上において、本発明を試験1~6に即して説明したが、本発明は上記試験品に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
 本発明は、水洗便器、洗面器等の衛生陶器やガラス製品に利用可能である。

Claims (7)

  1.  パーフルオロポリエーテルからなる主剤と、アルカン及びアルコールを有する溶媒とを含み、該アルカンの平均分子量が138~180g/molであることを特徴とする防汚塗料。
  2.  塩酸を含む請求項1記載の防汚塗料。
  3.  前記溶媒がフッ素系溶媒を有する請求項1又は2記載の防汚塗料。
  4.  前記アルカンがイソパラフィンである請求項1乃至3のいずれか1項記載の防汚塗料。
  5.  前記アルコールがt-ブタノールである請求項1乃至4のいずれか1項記載の防汚塗料。
  6.  前記アルコールがエタノールである請求項1乃至4のいずれか1項記載の防汚塗料。
  7.  溶性シリカを含む水と接触し得るガラス層をもち、請求項1乃至6のいずれか1項記載の防汚塗料が該ガラス層の表面に塗布されていることを特徴とするガラス層をもつ製品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102001403B1 (ko) 2012-02-09 2019-07-18 다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드 구배 중합체 구조물 및 방법
JP6808913B2 (ja) * 2015-08-04 2021-01-06 Dic株式会社 コーティング組成物及び物品
JP2017222165A (ja) * 2016-06-10 2017-12-21 清水建設株式会社 型材およびコンクリート成形用型枠
US20190300717A1 (en) 2016-07-15 2019-10-03 Nissan Motor Co., Ltd. Antifouling structure precursor, antifouling structure, surface modification composition and surface modification method
CN113072866A (zh) * 2021-03-10 2021-07-06 宁波威霖住宅设施有限公司 一种玻璃电子屏用表面自清洁涂料及其使用方法
JP7743843B2 (ja) * 2022-01-17 2025-09-25 Toto株式会社 衛生陶器
JP7743842B2 (ja) * 2022-01-17 2025-09-25 Toto株式会社 衛生陶器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1129585A (ja) * 1997-07-04 1999-02-02 Shin Etsu Chem Co Ltd パーフルオロポリエーテル変性アミノシラン及び表面処理剤
JPH1184103A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Sony Corp 反射防止フィルター及びその製造方法
JP2000290089A (ja) * 1999-04-02 2000-10-17 Inax Corp 水廻り窯業製品の防汚処理方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7294731B1 (en) * 2006-08-28 2007-11-13 3M Innovative Properties Company Perfluoropolyether silanes and use thereof
KR100940086B1 (ko) * 2007-12-13 2010-02-02 한국화학연구원 과불소 폴리에테르 변성 실란 화합물과 이를 함유한 방오성 코팅제 조성물 및 이를 적용한 막

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1129585A (ja) * 1997-07-04 1999-02-02 Shin Etsu Chem Co Ltd パーフルオロポリエーテル変性アミノシラン及び表面処理剤
JPH1184103A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Sony Corp 反射防止フィルター及びその製造方法
JP2000290089A (ja) * 1999-04-02 2000-10-17 Inax Corp 水廻り窯業製品の防汚処理方法

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