WO2024062547A1 - 防汚コート構造の形成方法、防汚コート構造、及びアルミニウム物品 - Google Patents

防汚コート構造の形成方法、防汚コート構造、及びアルミニウム物品 Download PDF

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WO2024062547A1
WO2024062547A1 PCT/JP2022/035104 JP2022035104W WO2024062547A1 WO 2024062547 A1 WO2024062547 A1 WO 2024062547A1 JP 2022035104 W JP2022035104 W JP 2022035104W WO 2024062547 A1 WO2024062547 A1 WO 2024062547A1
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coating
antifouling
alumite
antifouling coat
forming
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PCT/JP2022/035104
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達士 一瀬
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美浜株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D3/00—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials
    • B05D3/06—Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
    • C25D11/02—Anodisation
    • C25D11/04—Anodisation of aluminium or alloys based thereon
    • C25D11/18—After-treatment, e.g. pore-sealing

Definitions

  • the present invention relates to an antifouling coat structure having an antifouling coat layer on the surface of an alumite coating, a method for forming the same, and an aluminum article having the antifouling coat structure.
  • Alumite treatment is a technique in which a thick aluminum oxide film (hereinafter referred to as alumite film) is formed on the surface of aluminum by anodizing the aluminum.
  • alumite film a thick aluminum oxide film
  • Aluminum articles with an alumite coating formed on their surfaces exhibit excellent corrosion resistance.
  • the alumite coating is porous, and may be subjected to pore sealing treatment in order to further improve corrosion resistance. It is also possible to take advantage of the porous nature and adsorb organic dyes into the pores for coloring. In this way, alumite treatment is used for various purposes.
  • Patent Document 1 discloses a technique for forming an antifouling coat layer on a resin surface in order to improve the antifouling performance of a resin product. This technology uses a three-layer structure in which the resin and the glass-like coat layer are physically bonded by an anchor effect, and the glass-like coat layer and the perfluoroalkylsilane layer are bonded by chemical bonds. A highly durable antifouling coat structure can be formed.
  • Patent Document 1 does not mention anything about a technique for improving the antifouling performance of an alumite film.
  • the present invention was made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an antifouling coat structure that can impart high antifouling performance to an alumite coating.
  • a method for forming an antifouling coat structure having an antifouling coat layer on the surface of an alumite film comprising: (1) Step of preparing an alumite coating, (2) performing a surface treatment on the alumite film to generate OH groups on the surface of the alumite film; and (3) an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane on the surface where the OH groups have been generated.
  • forming an antifouling coating layer on the surface of the alumite coating by applying and curing;
  • a method for forming an antifouling coat structure is provided.
  • the method for forming the antifouling coat structure of the present invention includes: A method for forming an antifouling coat structure having an antifouling coat layer on the surface of an alumite film, the method comprising: (A-1) A step of preparing an alumite coating that has a porous surface and has not been subjected to sealing treatment, (A-2) performing a surface treatment on the alumite film to generate OH groups on the porous surface; and (A-3) containing fluoroalkylsilane on the surface where the OH groups have been generated. forming an antifouling coating layer along the shape of the surface of the porous shape by applying and curing an antifouling coating agent; A method for forming an antifouling coat structure can be provided.
  • the method for forming an antifouling coating structure of the present invention further comprises the steps of: A method for forming an antifouling coating structure having an antifouling coating layer on a surface of an anodized aluminum coating, comprising: (B-1-1) A step of preparing an anodized aluminum coating having a porous surface and not subjected to a sealing treatment; (B-1-2) A process of applying a coating agent to the alumite coating and curing the coating agent to form a coating layer that seals the porous shape, thereby obtaining a sealed alumite coating; (B-2) a step of performing a surface treatment on the sealing anodized coating film to generate OH groups on the surface of the sealing anodized coating film; and (B-3) a step of applying an antifouling coating agent containing a fluoroalkylsilane to the surface on which the OH groups have been generated and curing the agent to form an antifouling coating layer on the surface of the sealing anodized coating
  • the step (B-1-2) is a step of forming a glass-like coating layer that seals the porous shape by applying a glass-like coating agent containing an alkoxysilane to the anodized aluminum coating and curing the agent, thereby obtaining a sealed anodized aluminum coating.
  • the coating layer is preferably such a glass-like coating layer.
  • the surface treatment may be carried out by excimer light irradiation, UV irradiation, UV ozone, plasma, corona discharge, flame bond (registered It is preferable to use one of the following treatments:
  • the present invention also provides an antifouling coat structure in which an antifouling coat layer is formed on the surface of an alumite coating,
  • the antifouling coat structure is It has an alumite coating and an antifouling coat layer formed on the surface of the alumite coating, and
  • the antifouling coat layer provides an antifouling coat structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • the antifouling coat structure of the present invention is An antifouling coat structure in which an antifouling coat layer is formed on the surface of an alumite film,
  • the antifouling coat structure is an alumite coating having a porous surface; and an antifouling coat layer formed along the shape of the porous surface, and
  • the antifouling coat layer can have an antifouling coat structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • This type of anti-fouling coating structure can impart high anti-fouling performance to unsealed anodized coatings.
  • the antifouling coat structure of the present invention is An antifouling coat structure in which an antifouling coat layer is formed on the surface of an alumite film
  • the antifouling coat structure is A sealing alumite film comprising an alumite film having a porous surface and a coating layer formed to seal the porous shape; and an antifouling coat formed on the surface of the sealing alumite film.
  • the antifouling coat layer may have an antifouling coating structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • the coat layer is preferably a glass-like coat layer that is a cured product of a glass-like coat agent containing an alkoxysilane.
  • Such a glass-like coat layer can be suitably used.
  • the present invention also provides an aluminum article having the above-mentioned antifouling coating structure on its surface.
  • the antifouling coat structure of the present invention can be suitably used for various aluminum articles.
  • an antifouling coat structure of the present invention OH groups are generated on the surface of the alumite film by surface treatment, so that the antifouling coat layer made of a cured product of fluoroalkylsilane formed thereon is strongly bonded to the alumite film. closely adhere to. Therefore, it is possible to form an antifouling coat structure that can impart high antifouling performance to the alumite film. Furthermore, the antifouling coat structure formed according to the present invention exhibits high durability because the two layers are in strong adhesion. Furthermore, the antifouling coat structure formed by the present invention can be applied to both unsealed alumite and sealed alumite, so a wide range of applications can be expected.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a first embodiment of the method for forming an antifouling coat structure of the present invention. It is a schematic diagram showing an example of the second aspect of the formation method of the antifouling coat structure of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the second embodiment of the method for forming an antifouling coat structure of the present invention.
  • alumite coating does not have sufficient adhesion to fluoroalkylsilane, which is a typical antifouling coating.
  • fluoroalkylsilane which is a typical antifouling coating.
  • the OH groups on the surface of the coating interact with the fluoroalkylsilane, and the two layers adhere firmly, forming an antifouling coat structure with high antifouling performance and durability. They discovered that it can be done and completed the present invention.
  • the present invention is a method for forming an antifouling coat structure having an antifouling coat layer on the surface of an alumite coating, which comprises: (1) preparing an alumite coating; (2) forming an antifouling coating on the alumite coating; (3) applying and curing an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane to the surface on which the OH groups have been generated;
  • the method for forming an antifouling coat structure includes the step of forming an antifouling coat layer on the surface of the alumite film.
  • the method for forming the antifouling coat structure of the present invention is not particularly limited as long as it includes the above steps (1) to (3), but as a more specific embodiment, an alumite coating that is not sealed A first embodiment in which an antifouling coat layer is formed on the alumite film, and a second embodiment in which an antifouling coat layer is formed on a sealed alumite film.
  • the method for forming the antifouling coat structure of the present invention will be explained in more detail using the first embodiment and the second embodiment as examples.
  • the first embodiment of the method for forming an antifouling coat structure of the present invention includes the following steps (A-1), (A-2), and (A-3). The first aspect will be described below with reference to FIG.
  • Step (A-1), as shown in FIG. 1, is a step of preparing an alumite coating 1 that has a porous surface and is not sealed.
  • the anodized aluminum coating prepared here is not particularly limited as long as it has a porous surface and has not been subjected to a sealing treatment, and general-purpose anodized aluminum coatings such as white anodized aluminum, colored anodized aluminum, and hard anodized aluminum can be used without any particular restrictions. Among them, uncolored white anodized aluminum and hard anodized aluminum are preferable. Furthermore, there are no particular restrictions on the conditions of the anodizing treatment when producing the anodized aluminum coating, the thickness of the anodized aluminum coating, the size and number of holes, or the composition of the aluminum alloy to be anodized.
  • Step (A-2), as shown in FIG. 1, is a step in which the alumite coating 1 is subjected to surface treatment to generate OH groups on the porous surface.
  • the alumite film has low wettability with fluoroalkylsilane, which will be described later, and fluoroalkylsilane does not easily penetrate into the pores of the film. Therefore, the cured product of fluoroalkylsilane also has low adhesion to the alumite coating. Therefore, in the present invention, the alumite coating is surface-treated to generate OH groups on the porous surface, thereby improving the wettability with fluoroalkylsilane and increasing the permeability of fluoroalkylsilane. Adhesion to the cured product of alkylsilane can also be improved.
  • the surface treatment is not particularly limited as long as it can generate OH groups on the porous surface.
  • Such surface treatments include, for example, excimer light irradiation, UV irradiation, UV ozone, plasma, corona discharge, Flamebond®, and Itro.
  • excimer light irradiation it is preferable to use excimer light irradiation.
  • the wavelength of the excimer light it is preferable to set the wavelength to 172 nm.
  • the illuminance of excimer light irradiation is preferably 10 to 200 mW/cm 2 and the irradiation time is 10 seconds or more, preferably 30 seconds.
  • the amount of irradiation light is preferably 100 to 1000 mJ/cm 2 .
  • Flame bond processing is a technology that uses combustion chemical vapor deposition (CCVD), and is a technology that generates SiOX-OH on the surface to be treated by decomposing silane gas with flame and spraying it.
  • CCVD combustion chemical vapor deposition
  • Itro treatment is a process in which a silane compound, etc. is introduced into fuel gas to form a flame, and the flame is used to treat the surface of a solid base material, which removes nano-level particles mainly composed of SiO2.
  • a surface treatment method that is formed in large numbers on the surface of the treated substrate, and can greatly improve the adhesion between various substrates and paints, inks, and adhesives as well as the oxidation reaction caused by flame (flame). (Quoted from the Itoro Co., Ltd. website).
  • the effectiveness of the surface treatment can be confirmed by measuring the water contact angle. That is, the water contact angle ⁇ 1 of the anodized coating surface before the surface treatment and the water contact angle ⁇ 2 of the anodized coating surface after the surface treatment are measured. If the water contact angle ⁇ 2 is smaller than the water contact angle ⁇ 1, this suggests that the hydrophilicity of the anodized coating surface has been increased by the surface treatment, i.e., OH groups have been generated on the coating surface.
  • the step (A-3) is to change the shape of the porous surface by applying and curing an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane to the surface on which the OH groups have been generated.
  • This is a step of forming an antifouling coat layer 2 along the .
  • the antifouling coat structure 10 having an antifouling coat layer on the surface of the alumite film can be formed.
  • the antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane can be, for example, one in which the fluoroalkylsilane and, if necessary, other additives are dissolved in a solvent that can dissolve them.
  • concentration of fluoroalkylsilane in the antifouling coating agent there is no particular restriction on the concentration of fluoroalkylsilane in the antifouling coating agent, and an appropriate concentration may be selected depending on the coating method.
  • the fluoroalkylsilane is not particularly limited as long as it is a silane compound containing a fluoroalkyl group.
  • the fluoroalkyl group means a group in which some or all of the hydrogen atoms bonded to an alkyl group are substituted with fluorine atoms.
  • the fluoroalkyl group may be linear, branched, or cyclic, and may contain an ether bond.
  • the fluoroalkylsilane is preferably a fluoroalkylalkoxysilane, such as perfluoroalkyltrialkoxysilane and perfluoropolyethertrialkoxysilane.
  • the alkoxy group for example, a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group are preferable.
  • fluoroalkylsilane examples include the "OPTOOL” series (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), the “fluorinated antifouling coating agent KY” series (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and the “SURECO” series (manufactured by AGC Corporation). (manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd.), and the “Fluorosurf” series (manufactured by Fluoro Technology Co., Ltd.), but are not limited to these.
  • the antifouling coating agent As a method for applying the antifouling coating agent, known coating methods, dipping methods, vacuum evaporation methods, sputtering methods, chemical vapor deposition methods, etc. can be adopted, but the necessity and cost of forming an antifouling coating layer on the entire surface of the coating can be adopted. Among these, the wet method is preferable from the viewpoint of.
  • the antifouling coat layer is formed along the shape of the porous surface. That is, as is clear from FIG. 1, the antifouling coat structure 10 obtained in step (A-3) follows the porous surface shape of the alumite coating 1 prepared in step (A-1). become.
  • the thickness of the antifouling coating layer is preferably several nm to several tens of nm.
  • the second embodiment of the method for forming an antifouling coat structure of the present invention includes the following steps (B-1-1), (B-1-2), (B-2), and (B-3).
  • the second aspect will be described below with reference to FIG.
  • Step (B-1-1) is a step of preparing an alumite coating 1 that has a porous surface and is not sealed.
  • the alumite coating prepared here is the same as in step (A-1) of the first embodiment.
  • step (B-1-2) As shown in FIG. 2, a coating agent is applied to the alumite coating and cured to form a coating layer 3 that seals the porous shape. This is a process for obtaining an alumite coating 20.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that a surface treatment is performed on the alumite coating that has been sealed.
  • the coating agent used for the pore sealing treatment is not particularly limited as long as it is a material that provides a cured product that is likely to generate OH groups on the surface through the surface treatment described below, and may be selected as appropriate from such materials depending on the application. Bye.
  • the coating agent is preferably a glass-like coating agent containing alkoxysilane. Therefore, in step (B-1-2), a glass-like coating agent containing alkoxysilane is applied to the alumite coating and cured to form a glass-like coating layer that seals the porous shape. , is preferably a step of obtaining a pore-sealing alumite film.
  • a glass-like coating agent containing an alkoxysilane can be, for example, one in which the alkoxysilane and, if necessary, other additives are dissolved in a solvent that can dissolve the alkoxysilane and other additives.
  • a solvent that can dissolve the alkoxysilane and other additives.
  • the alkoxysilane tetra/tri/dimethoxysilane, tetra/tri/diethoxysilane, and tetra/tri/dipropoxysilane are preferable, and among them, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane are particularly preferable.
  • the coating agent As a method for applying the coating agent, known coating methods, dipping methods, vacuum evaporation methods, sputtering methods, chemical vapor deposition methods, etc. can be adopted, but there is a need to form an antifouling coating layer on the entire surface of the film, and there are costs involved. Among these, the wet method is preferred. There are no particular restrictions on the method of curing the applied coating agent, but for example, if the coating agent is a glass-like coating agent containing alkoxysilane, it is cured by a hydrolytic condensation reaction of alkoxy groups due to atmospheric moisture. be able to.
  • a sealed alumite film in which the porous shape of the alumite film is sealed is obtained.
  • the pore-sealing alumite coating 20 shown in FIG. 2 only the pores are filled with the coating layer 3, and substantially no coating layer is formed on the outermost layer of the alumite coating 1. That is, on the surface of the sealing alumite coating 20 in FIG. 2, the alumite coating surface and the coating layer surface coexist.
  • Step (B-2), as shown in FIG. 2, is a step in which the pore-sealing alumite coating 20 is subjected to surface treatment to generate OH groups on the surface of the pore-sealing alumite coating 20.
  • the alumite film does not have good adhesion to fluoroalkylsilane, and the adhesion of a coat layer such as a glass-like coat layer to fluoroalkylsilane is not sufficient. Therefore, the sealing alumite coating does not have sufficient adhesion to the cured product of fluoroalkylsilane described below. Therefore, surface treatment is performed on the sealing alumite film to generate OH groups on the surface of the sealing alumite film (in the case of Figure 2, the surface of the alumite film and the surface of the coating layer), thereby curing the fluoroalkylsilane. It can improve adhesion to objects.
  • the surface treatment is not particularly limited as long as it can generate OH groups on the surface of the sealing alumite film (the surface of the alumite film and the surface of the coating layer).
  • Such surface treatments include excimer light irradiation, UV irradiation, UV ozone, plasma, corona discharge, Flamebond®, and Itro.
  • excimer light irradiation it is preferable to use excimer light irradiation.
  • the wavelength of the excimer light it is preferable to set the wavelength to 172 nm.
  • the illuminance of excimer light irradiation is preferably 10 to 200 mW/cm 2 and the irradiation time is 10 seconds or more, preferably 30 seconds.
  • the amount of irradiation light is preferably 100 to 1000 mJ/cm 2 .
  • step (B-3) the surface of the pore-sealing alumite coating 20 is coated with an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane on the surface where the OH groups have been generated and cured.
  • step (B-3) the surface of the pore-sealing alumite coating 20 is coated with an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane on the surface where the OH groups have been generated and cured.
  • This is a step of forming an antifouling coat layer 2 on the surface.
  • the antifouling coat structure 30 having an antifouling coat layer on the surface of the alumite film can be formed.
  • the antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane, the fluoroalkylsilane, and the coating and curing methods are the same as in the first embodiment.
  • the antifouling coating layer is formed on the surface of the sealing alumite coating (in the case of FIG. 2, the surface of the alumite coating and the surface of the coating layer).
  • the thickness of the antifouling coating layer is preferably several nm to several tens of nm.
  • the sealing alumite coating is filled with a coating layer only in the pores, and substantially no coating layer is formed on the coating surface.
  • the second aspect is not limited to this.
  • the inside of the hole is filled with the coating layer 3, and the coating layer 3 is also formed on the alumite coating 1 to form the pore-sealing alumite coating 40. It's fine.
  • step (B-2) the surface of the sealing alumite coating 40 (i.e., the surface of the coating layer 3) is subjected to surface treatment to generate OH groups, and further in step (B-3), the surface of the sealing alumite coating 40 is surface-treated. It is also possible to form the antifouling coat layer 2 on the surface of the film 40 (that is, the surface of the coat layer 3) to form the antifouling coat structure 50.
  • the second embodiment is also preferred in that it provides a better antifouling effect than the first embodiment. However, whether to use the first or second embodiment can be selected depending on the application.
  • the present invention also provides an antifouling coat structure in which an antifouling coat layer is formed on the surface of an alumite coating, and the antifouling coat structure includes an alumite coating and an antifouling coat layer formed on the surface of the alumite coating. It has an antifouling coat layer, and the antifouling coat layer provides an antifouling coat structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • a first aspect of the antifouling coat structure of the present invention has an alumite coating having a porous surface, and an antifouling coat layer formed along the shape of the porous surface, and
  • the antifouling coating layer has an antifouling coating structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • a second aspect of the antifouling coat structure of the present invention is a sealing alumite coating consisting of an alumite coating having a porous surface and a coating layer formed to seal the porous shape; It has an antifouling coat layer formed on the surface of the sealing alumite coating, and the antifouling coat layer has an antifouling coat structure that is a cured product of an antifouling coating agent containing fluoroalkylsilane.
  • the coat layer is preferably a glass-like coat layer that is a cured product of a glass-like coat agent containing an alkoxysilane.
  • Each structure in the antifouling coat structure of the present invention is as explained in the above-mentioned method for forming the antifouling coat structure of the present invention.
  • the antifouling coat structure of the present invention With the antifouling coat structure of the present invention, high antifouling performance can be imparted to the alumite film.
  • the present invention also provides an aluminum article having the antifouling coating structure of the present invention on its surface.
  • the antifouling coat structure of the present invention can impart high antifouling performance to an alumite film and exhibits high durability. Therefore, it can be suitably used as a protective film for various aluminum articles.
  • the aluminum article is not particularly limited, but includes, for example, the case of a notebook computer.
  • Example 1 An aluminum substrate having an alumite coating that had not been sealed was prepared.
  • the water contact angle of this substrate was 85.9° (step (A-1)).
  • this substrate was subjected to surface treatment by irradiating excimer light with a wavelength of 172 nm.
  • the water contact angle of the substrate after surface treatment was 26.6° (step (A-2)). Note that the smaller the water contact angle after surface treatment, the higher the hydrophilicity (OH groups are generated).
  • an antifouling coating agent containing perfluoroalkyltrialkoxysilane was applied to the surface-treated substrate and cured to form an antifouling coat layer to obtain an antifouling coat structure (step (A-3). )).
  • the water contact angle of this antifouling coat structure was 110°. Note that the larger the contact angle of the antifouling coat structure, the higher the antifouling effect.
  • the antifouling coat structure obtained above was subjected to an abrasion test 10,000 times. Thereafter, the water contact angle of the antifouling coat structure was measured again and found to be 95°.
  • Example 1 An antifouling coat structure was obtained in the same manner as in Example 1, except that the substrate was not subjected to surface treatment by irradiating excimer light with a wavelength of 172 nm (that is, step (A-2) was not performed). The water contact angle of this antifouling coat structure was 89°. Furthermore, this antifouling coat structure was subjected to an abrasion test 10,000 times. Thereafter, the water contact angle of the antifouling coat structure was measured again and found to be 68°.
  • Example 2 An aluminum substrate having an alumite film that had not been sealed was prepared (step (B-1-1)). A glass-like coating agent containing tetraalkoxysilane was applied to this substrate and cured to form a glass-like coating layer, thereby obtaining an aluminum substrate having a pore-sealing alumite coating (step (B-1-2)). The water contact angle of this substrate was 71.0°. Next, this substrate was subjected to surface treatment by irradiating excimer light with a wavelength of 172 nm. The water contact angle of the substrate after surface treatment was 12.5° (step (B-2)).
  • an antifouling coating agent containing perfluoroalkyltrialkoxysilane was applied to the surface-treated substrate and cured to form an antifouling coat layer to obtain an antifouling coat structure (step (B-3). )).
  • the water contact angle of this antifouling coat structure was 115°.
  • the antifouling coat structure obtained above was subjected to an abrasion test 10,000 times. Thereafter, the water contact angle of the antifouling coat structure was measured again and found to be 115°.
  • Example 2 An antifouling coating structure was obtained in the same manner as in Example 2, except that the surface treatment by irradiation with excimer light having a wavelength of 172 nm was not performed on the substrate (i.e., step (B-2) was not performed).
  • the water contact angle of this antifouling coating structure was 105°.
  • a wear test was performed 10,000 times on this antifouling coating structure. Thereafter, the water contact angle of the antifouling coating structure was measured again and was found to be 98°.
  • the water contact angle of the original alumite coating was 85.9°, whereas the water contact angle of the antifouling coat structure obtained in Example 1 was 110°. From this, it can be seen that the antifouling coat layer of the antifouling coat structure of Example 1 is well formed. Furthermore, the water contact angle of the antifouling coat structure of Example 1 was still as high as 95° even after the 10,000-times abrasion test, which suggests that the antifouling coat layer has high durability. These results are considered to be due to the fact that OH groups were generated on the surface of the alumite film by the surface treatment by excimer light irradiation, which increased the adhesion with the antifouling coating layer.
  • the water contact angle of the antifouling coat structure obtained in Comparative Example 1 was 89.0°, which was not much different from the water contact angle of the original alumite coating, which was 85.9°. This shows that the antifouling coat layer cannot be formed well if the surface treatment in step (A-2) is not performed. Furthermore, in the antifouling coating structure of Comparative Example 1, the water contact angle was 68° after the 10,000-time abrasion test, which was lower than the water contact angle of 85.9° for the original alumite coating. is also considered to be insufficient.
  • the water contact angle of the original sealing alumite coating was 71.0°
  • the water contact angle of the antifouling coat structure obtained in Example 2 was 115°. It can be seen that in the antifouling coat structure of Example 2, the antifouling coat layer is well formed. Further, the antifouling coat structure of Example 2 had a water contact angle of 115° even after the 10,000-times abrasion test, which was the same as before the test. From this, it became clear that the antifouling coat structure of the second aspect of the present invention has extremely high durability.
  • the water contact angle of the antifouling coat structure obtained in Comparative Example 2 was 105°, and the water contact angle decreased to 98° after 10,000 wear tests. From these facts, if the coat layer (glass-like coat layer) is subjected to surface treatment as in Example 2, the antifouling coat layer can be formed better, and an antifouling coat structure with higher durability can be obtained. It became clear that

Abstract

本発明は、アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、（１）アルマイト被膜を準備する工程、（２）前記アルマイト被膜に対してエキシマ光照射、ＵＶ照射、又はオゾン処理を行い、前記アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び（３）前記ＯＨ基が生成された表面にパーフルオロアルキルアルコキシシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、を含むことを特徴とする防汚コートアルマイト構造の形成方法。

Description

防汚コート構造の形成方法、防汚コート構造、及びアルミニウム物品
　本発明は、アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造及びその形成方法、ならびに該防汚コート構造を有するアルミニウム物品に関する。
　アルマイト処理とは、アルミニウムに陽極酸化処理を施すことによってアルミニウムの表面に厚い酸化アルミニウム被膜（以下、アルマイト被膜）を形成する技術である。アルマイト被膜が表面に形成されたアルミニウム物品は優れた耐食性を示す。またアルマイト被膜は多孔質であり、耐食性をさらに向上させるために封孔処理を行う場合もある。また多孔質であることを利用し、孔内に有機染料などを吸着させて着色することも可能である。このようにアルマイト処理はさまざまな用途に用いられる。
特許第６８８６３０５号公報
　しかし、アルマイト被膜は高い耐食性を有するものの、防汚性能については十分でない場合もある。特許文献１には、樹脂製品の防汚性能を高めるために樹脂表面に防汚コート層を形成する技術が開示されている。この技術では、樹脂とガラスライクコート層とがアンカー効果により物理的に接着され、さらにガラスライクコート層とパーフルオロアルキルシラン層とが化学結合により接着されることによる３層構造を利用して、耐久性の高い防汚コート構造を形成することができる。しかし特許文献１には、アルマイト被膜の防汚性能を高める技術については何も述べられていない。
　本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる防汚コート構造を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明では、
　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
（１）アルマイト被膜を準備する工程、
（２）前記アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
（３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、
を含む防汚コート構造の形成方法を提供する。
　このようにすれば、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる防汚コート構造を形成することができる。
　また、本発明の防汚コート構造の形成方法は、
　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
（Ａ－１）多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜を準備する工程、
（Ａ－２）前記アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記多孔質形状の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
（Ａ－３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状の表面の形状に沿って防汚コート層を形成する工程、
を含む防汚コート構造の形成方法とすることができる。
　このようにすれば、未封孔のアルマイト被膜に対して、優れた防汚性能を付与することができる。
　また、本発明の防汚コート構造の形成方法は、
　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
（Ｂ－１－１）多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜を準備する工程、
（Ｂ－１－２）前記アルマイト被膜にコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を得る工程、
（Ｂ－２）前記封孔アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記封孔アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
（Ｂ－３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記封孔アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、
を含む防汚コート構造の形成方法とすることもできる。
　このようにすれば、封孔処理されたアルマイト被膜に対して、優れた防汚性能を付与することができる。
　このとき、前記工程（Ｂ－１－２）を、前記アルマイト被膜にアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなガラスライクコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を得る工程とすることが好ましい。
　コート層は、このようなガラスライクコート層とすることが好ましい。
　また、前記工程（２）、前記工程（Ａ－２）、又は前記工程（Ｂ－２）において、前記表面処理を、エキシマ光照射、ＵＶ照射、ＵＶオゾン、プラズマ、コロナ放電、フレイムボンド（登録商標）、及びイトロのいずれかの処理とすることが好ましい。
　このような処理を行うことによって、アルマイト被膜の表面に容易にＯＨ基を生成させることができる。
　また本発明では、アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
　前記防汚コート構造は、
　アルマイト被膜、及び該アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層を有し、かつ、
　前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造を提供する。
　このような防汚コート構造であれば、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる。
　また、本発明の防汚コート構造は、
　アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
　前記防汚コート構造は、
　多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜、及び
　前記多孔質形状の表面の形状に沿って形成された防汚コート層
を有するものであり、かつ、
　前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造とすることができる。
　このような防汚コート構造であれば、未封孔のアルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる。
　また、本発明の防汚コート構造は、
　アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
　前記防汚コート構造は、
　多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜と、前記多孔質形状を封孔するように形成されたコート層と、からなる封孔アルマイト被膜、及び
　前記封孔アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層
を有するものであり、かつ、
　前記防汚コート層はフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造とすることができる。
　このような防汚コート構造であれば、封孔処理されたアルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる。
　このとき、前記コート層は、アルコキシシランを含有するガラスライクコート剤の硬化物であるガラスライクコート層であることが好ましい。
　コート層としては、このようなガラスライクコート層を好適に用いることができる。
　また本発明では、上記の防汚コート構造を表面に有するものであるアルミニウム物品を提供する。
　本発明の防汚コート構造は、種々のアルミニウム物品に好適に用いることができる。
　本発明の防汚コート構造の形成方法では、表面処理によってアルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させるので、その上に形成されるフルオロアルキルシランの硬化物からなる防汚コート層はアルマイト被膜と強固に密着する。したがって、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる防汚コート構造を形成することができる。また、本発明により形成される防汚コート構造は２層が強く密着していることから高い耐久性を示す。さらに本発明により形成される防汚コート構造は、封孔処理がされていないアルマイトと封孔処理がされたアルマイトのどちらにも適用することができるので、幅広い用途展開が期待できる。
本発明の防汚コート構造の形成方法の第一態様の一例を示す概略図である。 本発明の防汚コート構造の形成方法の第二態様の一例を示す概略図である。 本発明の防汚コート構造の形成方法の第二態様の別の一例を示す概略図である。
　上述のように、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる防汚コート構造の開発が求められていた。
　本発明者らは、上記課題について鋭意検討を重ねた結果、アルマイト被膜は代表的な防汚コートであるフルオロアルキルシランとは十分な密着性を有しないが、アルマイト被膜に表面処理を行い被膜表面にＯＨ基を生成させれば、被膜表面のＯＨ基とフルオロアルキルシランとが相互作用して２層が強固に密着することによって、高い防汚性能と耐久性を具備する防汚コート構造を形成できることを見出し、本発明を完成させた。
　即ち、本発明は、アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、（１）アルマイト被膜を準備する工程、（２）前記アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び（３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、を含む防汚コート構造の形成方法である。
　以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［防汚コート構造の形成方法］
　本発明の防汚コート構造の形成方法は、上記工程（１）～（３）を具備する方法であれば特に限定されないが、より具体的な実施形態としては、封孔処理されていないアルマイト被膜に対して防汚コート層を形成する第一態様、及び封孔処理されたアルマイト被膜に対して防汚コート層を形成する第二態様が挙げられる。以下、第一態様及び第二態様を例に本発明の防汚コート構造の形成方法をより詳細に説明する。
［第一態様］
　本発明の防汚コート構造の形成方法の第一態様は、下記（Ａ－１）、（Ａ－２）、及び（Ａ－３）工程を含む。以下、図１を参照しながら第一態様を説明する。
工程（Ａ－１）
　工程（Ａ－１）は、図１に示すように、多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜１を準備する工程である。
　ここで準備するアルマイト被膜としては、多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないものであれば特に限定はされず、例えば、白アルマイト、着色アルマイト、硬質アルマイトなどの汎用のアルマイト被膜を特に制限なく用いることができる。中でも、着色されていない白アルマイトや硬質アルマイトが好ましい。また、アルマイト被膜を作製する際の陽極酸化処理の条件や、アルマイト被膜の膜厚、孔の大きさや個数、さらには陽極酸化処理されるアルミニウム合金の組成についても、特に制限はない。
工程（Ａ－２）
　工程（Ａ－２）は、図１に示すように、前記アルマイト被膜１に対して表面処理を行い、前記多孔質形状の表面にＯＨ基を生成させる工程である。
　アルマイト被膜は後述のフルオロアルキルシランに対する濡れ性が低く、フルオロアルキルシランは被膜の孔内に浸透しにくい。それゆえフルオロアルキルシランの硬化物もまたアルマイト被膜との密着性が低い。そこで本発明では、アルマイト被膜に対して表面処理を行い多孔質形状の表面にＯＨ基を生成させることによってフルオロアルキルシランとの濡れ性を向上させてフルオロアルキルシランの浸透性を高め、さらにはフルオロアルキルシランの硬化物との密着性も向上させることができる。
　表面処理としては、多孔質形状の表面にＯＨ基を生成させることができれば、特に制限はない。そのような表面処理としては、例えば、エキシマ光照射、ＵＶ照射、ＵＶオゾン、プラズマ、コロナ放電、フレイムボンド（登録商標）、及びイトロが挙げられる。その中でも、エキシマ光照射を用いることが好ましい。エキシマ光の波長としては特に制限はないが、波長１７２ｎｍとすることが好ましい。また、確実に表面にＯＨ基を生成させ、かつ表面の変色を抑制するという観点から、エキシマ光照射の照度は好ましくは１０～２００ｍＷ／ｃｍ２で、照射時間は１０秒以上、好ましくは３０秒以上、照射光量は１００～１０００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましい。
　フレイムボンド処理とは、燃焼化学気相蒸着（ＣＣＶＤ）法を用いた技術であり、シランガスを炎で分解して吹き付けることで、被処理面にＳｉＯＸ－ＯＨを生成する技術である。
　イトロ処理とは、火炎を形成するため燃料ガス中にシラン化合物等を導入し、その火炎を用いて固体基材表面に処理を施すことで、主にＳｉＯ２を構成成分とするナノレベルの粒子が、処理された基材表面に多数形成され、火炎（フレーム）による酸化反応と共に、各種基材と塗料、インク、接着剤との密着性を大幅に向上させることが可能な表面処理方法である（株式会社イトロのＨＰより引用）。
　表面処理の効果は、水の接触角測定によって確認することができる。すなわち、表面処理前のアルマイト被膜表面の水接触角θ１と、表面処理後のアルマイト被膜表面の水接触角θ２とを測定し、水接触角θ２が水接触角θ１よりも小さければ表面処理によってアルマイト被膜表面の親水性が高くなっていること、即ち、被膜表面にＯＨ基が生成されていることが示唆される。
工程（Ａ－３）
　工程（Ａ－３）は、図１に示すように、前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状の表面の形状に沿って防汚コート層２を形成する工程である。これにより、アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造１０を形成することができる。
　フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤は、例えば、フルオロアルキルシランと、必要に応じてその他の添加剤とを、これらを溶解可能な溶媒に溶解させたものとすることができる。防汚コート剤中のフルオロアルキルシランの濃度には特に制限はなく、コート方法に応じて適切な濃度を選択すればよい。
　フルオロアルキルシランは、フルオロアルキル基を含むシラン化合物であれば特に制限はない。ここで、フルオロアルキル基は、アルキル基に結合する水素原子の一部又は全部がフッ素原子で置換された基を意味する。フルオロアルキル基は直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、またエーテル結合を含んでいてもよい。フルオロアルキルシランとしては好ましくはフルオロアルキルアルコキシシランであり、例えばパーフルオロアルキルトリアルコキシシランや、パーフルオロポリエーテルトリアルコキシシランなどが挙げられる。パーフルオロアルキル基は、例えば、Ｃ（ＣＦ３）３（ＣＦ２）ｎ－基（ｎ＝０～１０）である。パーフルオロポリエーテル基は、例えば、Ｃ（ＣＦ３）３（ＣＦ２Ｏ）ｎ（ＣＦ２）２－基（ｎ＝１～１０）である。またアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が好ましい。
　フルオロアルキルシランとしては、例えば、「オプツール」シリーズ（ダイキン工業（株）製）、「フッ素系防汚コーティング剤ＫＹ」シリーズ（信越化学工業（株）製）、「ＳＵＲＥＣＯ」シリーズ（ＡＧＣ（株）製）、及び「フロロサーフ」シリーズ（（株）フロロテクノロジー製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
　防汚コート剤を塗布する方法は、公知の塗布法、浸漬法、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的蒸着法等が採用できるが、被膜全面に防汚コート層を形成するという必要性およびコストの面から、その中でも湿式の方法が好ましい。
　塗布した防汚コート剤を硬化させる方法としては特に制限はないが、例えば、フルオロアルキルシランをフルオロアルキルアルコキシシランとした場合には、大気中の湿気によるアルコキシ基の加水分解縮合反応によって硬化する。このとき、アルコキシ基がアルマイト被膜表面のＯＨ基とも反応することによって、形成される防汚コート層とアルマイト被膜との高い密着性が得られると考えられる。
　第一態様では、防汚コート層は多孔質形状の表面の形状に沿って形成される。すなわち、図１から明らかなように、工程（Ａ－３）で得られる防汚コート構造１０は、工程（Ａ－１）で準備したアルマイト被膜１の多孔質形状の表面の形状を踏襲することになる。なお、防汚コート層の膜厚は、数ｎｍ～数十ｎｍが好ましい。
［第二態様］
　本発明の防汚コート構造の形成方法の第二態様は、下記（Ｂ－１－１）、（Ｂ－１－２）、（Ｂ－２）、及び（Ｂ－３）工程を含む。以下、図２を参照しながら第二態様を説明する。
工程（Ｂ－１－１）
　工程（Ｂ－１－１）は、図２に示すように、多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜１を準備する工程である。ここで準備するアルマイト被膜としては、第一態様の工程（Ａ－１）と同様である。
工程（Ｂ－１－２）
　工程（Ｂ－１－２）は、図２に示すように、前記アルマイト被膜にコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなコート層３を形成し、封孔アルマイト被膜２０を得る工程である。
　第二態様は、封孔処理されたアルマイト被膜に対して表面処理を行うという点で第一態様と異なる。封孔処理に用いるコート剤としては、後述の表面処理によって表面にＯＨ基を生成しやすい硬化物を与える材料であれば特に制限はなく、そのような材料の中から用途に応じて適宜選択すればよい。
　コート剤はアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤とすることが好ましい。したがって、工程（Ｂ－１－２）は、前記アルマイト被膜にアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなガラスライクコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を得る工程とすることが好ましい。
　アルコキシシランを含有するガラスライクコート剤は、例えば、アルコキシシランと、必要に応じてその他の添加剤とを、これらを溶解可能な溶媒に溶解させたものとすることができる。アルコキシシランとしては、テトラ／トリ／ジメトキシシラン、テトラ／トリ／ジエトキシシラン、及びテトラ／トリ／ジプロポキシシランが好ましく、中でも特にテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランが好ましい。
　コート剤を塗布する方法は、公知の塗布法、浸漬法、真空蒸着法、スパッタリング法、化学的蒸着法等が採用できるが、被膜全面に防汚コート層を形成するという必要性およびコストの面から、その中でも湿式の方法が好ましい。塗布したコート剤を硬化させる方法としては特に制限はないが、例えば、コート剤がアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤である場合には大気中の湿気によるアルコキシ基の加水分解縮合反応によって硬化させることができる。
　以上のようにして形成されるコート層によって、アルマイト被膜の多孔質形状が封孔された封孔アルマイト被膜が得られる。なお、図２の封孔アルマイト被膜２０では、孔内のみにコート層３が充填されており、アルマイト被膜１の最表層には実質的にコート層は形成されていない。すなわち、図２の封孔アルマイト被膜２０の表面には、アルマイト被膜表面とコート層表面が混在している。
工程（Ｂ－２）
　工程（Ｂ－２）は、図２に示すように、前記封孔アルマイト被膜２０に対して表面処理を行い、前記封孔アルマイト被膜２０の表面にＯＨ基を生成させる工程である。
　上述のようにアルマイト被膜はフルオロアルキルシランとの密着性がよくなく、ガラスライクコート層のようなコート層もフルオロアルキルシランとの密着性は十分ではない。したがって、封孔アルマイト被膜は後述のフルオロアルキルシランの硬化物との密着性は十分ではない。そこで、封孔アルマイト被膜に対して表面処理を行い封孔アルマイト被膜の表面（図２の場合には、アルマイト被膜の表面とコート層の表面）にＯＨ基を生成させることによってフルオロアルキルシランの硬化物との密着性を高めることができる。
　表面処理としては、封孔アルマイト被膜の表面（アルマイト被膜の表面とコート層の表面）にＯＨ基を生成させることができれば、特に制限はない。そのような表面処理としては、エキシマ光照射、ＵＶ照射、ＵＶオゾン、プラズマ、コロナ放電、フレイムボンド（登録商標）、及びイトロが挙げられる。その中でも、エキシマ光照射を用いることが好ましい。エキシマ光の波長としては特に制限はないが、波長１７２ｎｍとすることが好ましい。また、確実に表面にＯＨ基を生成させ、かつ表面の変色を抑制するという観点から、エキシマ光照射の照度は好ましくは１０～２００ｍＷ／ｃｍ２で、照射時間は１０秒以上、好ましくは３０秒以上、照射光量は１００～１０００ｍＪ／ｃｍ２とすることが好ましい。また表面処理の効果は、第一態様と同様に、水の接触角測定によって確認することができる。
工程（Ｂ－３）
　工程（Ｂ－３）は、図２に示すように、前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記封孔アルマイト被膜２０の表面に防汚コート層２を形成する工程である。これにより、アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造３０を形成することができる。
　フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤やフルオロアルキルシラン、及び塗布、硬化の方法は、第一態様と同じである。
　本工程では、防汚コート層は封孔アルマイト被膜の表面（図２の場合には、アルマイト被膜の表面とコート層の表面）に形成される。このとき、防汚コート層の膜厚は、数ｎｍ～数十ｎｍが好ましい。
　なお第二態様については、図２を参照して、封孔アルマイト被膜が孔内のみにコート層が充填されており、被膜表面には実質的にコート層は形成されていないものである場合を例に説明したが、第二態様はこれに限られない。例えば、図３に示すように、工程（Ｂ－１－２）においてコート層３で孔内を充填するとともに、アルマイト被膜１上にもコート層３を形成して封孔アルマイト被膜４０を形成してよい。その後、工程（Ｂ－２）では封孔アルマイト被膜４０の表面（即ち、コート層３の表面）に表面処理してＯＨ基を生成させ、さらに工程（Ｂ－３）で表面処理した封孔アルマイト被膜４０の表面（即ち、コート層３の表面）に防汚コート層２を形成して防汚コート構造５０とすることも可能である。
　また、第二態様の方が、第一態様よりも優れた防汚効果が得られる点で好ましい。しかし、第一態様と第二態様のどちらを用いるかについては、用途に応じて選択することが可能である。
［防汚コート構造］
　また、本発明では、アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、前記防汚コート構造は、アルマイト被膜、及び該アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層を有し、かつ、前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造を提供する。
　また本発明の防汚コート構造の第一態様は、多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜、及び前記多孔質形状の表面の形状に沿って形成された防汚コート層を有するものであり、かつ、前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造である。
　また本発明の防汚コート構造の第二態様は、多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜と、前記多孔質形状を封孔するように形成されたコート層と、からなる封孔アルマイト被膜、及び前記封孔アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層を有するものであり、かつ、前記防汚コート層はフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物である防汚コート構造である。なお、前記コート層は、アルコキシシランを含有するガラスライクコート剤の硬化物であるガラスライクコート層であることが好ましい。
　本発明の防汚コート構造における各構成は上述の本発明の防汚コート構造の形成方法のところで説明した通りである。本発明の防汚コート構造であれば、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができる。
［アルミニウム物品］
　また本発明では、本発明の防汚コート構造を表面に有するものであるアルミニウム物品を提供する。
　本発明の防汚コート構造は、アルマイト被膜に高い防汚性能を付与することができるとともに、高い耐久性を示す。したがって、種々のアルミニウム物品の保護膜として好適に用いることができる。アルミニウム物品としては特に制限はないが、例えば、ノートパソコンの筐体が挙げられる。
　以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［実施例１］
　封孔処理がされていないアルマイト被膜を有するアルミニウム基板を用意した。この基板の水接触角は８５．９°であった（工程（Ａ－１））。次にこの基板に対して波長１７２ｎｍのエキシマ光を照射し表面処理を行った。表面処理後の基板の水接触角は２６．６°であった（工程（Ａ－２））。なお、表面処理後の水接触角が小さいほど親水性が高くなっている（ＯＨ基が生成している）ことを意味する。
　次に、表面処理された基板に、パーフルオロアルキルトリアルコキシシランを含有する防汚コート剤を塗布、硬化し、防汚コート層を形成し、防汚コート構造を得た（工程（Ａ－３））。この防汚コート構造の水接触角は１１０°であった。なお、防汚コート構造の接触角が大きいほど防汚効果が高いことを意味する。
　上記で得られた防汚コート構造に対し、１万回摩耗試験を行った。その後、再び防汚コート構造の水接触角を測定したところ９５°であった。
［比較例１］
　基板に対して波長１７２ｎｍのエキシマ光照射による表面処理を行わなかった（即ち、工程（Ａ－２）を行わなかった）こと以外は、実施例１と同様にして防汚コート構造を得た。この防汚コート構造の水接触角は８９°であった。さらにこの防汚コート構造に対し、１万回摩耗試験を行った。その後、再び防汚コート構造の水接触角を測定したところ６８°であった。
［実施例２］
　封孔処理がされていないアルマイト被膜を有するアルミニウム基板を用意した（工程（Ｂ－１－１））。この基板にテトラアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤を塗布、硬化し、ガラスライクコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を有するアルミニウム基板を得た（工程（Ｂ－１－２））。この基板の水接触角は７１．０°であった。次に、この基板に対して波長１７２ｎｍのエキシマ光を照射し表面処理を行った。表面処理後の基板の水接触角は１２．５°であった（工程（Ｂ－２））。
　次に、表面処理された基板に、パーフルオロアルキルトリアルコキシシランを含有する防汚コート剤を塗布、硬化し、防汚コート層を形成し、防汚コート構造を得た（工程（Ｂ－３））。この防汚コート構造の水接触角は１１５°であった。
　上記で得られた防汚コート構造に対し、１万回摩耗試験を行った。その後、再び防汚コート構造の水接触角を測定したところ１１５°であった。
［比較例２］
　基板に対して波長１７２ｎｍのエキシマ光照射による表面処理を行わなかった（即ち、工程（Ｂ－２）を行わなかった）こと以外は、実施例２と同様にして防汚コート構造を得た。この防汚コート構造の水接触角は１０５°であった。さらにこの防汚コート構造に対し、１万回摩耗試験を行った。その後、再び防汚コート構造の水接触角を測定したところ９８°であった。
　実施例１～２、比較例１～２の結果を表１にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、もとのアルマイト被膜の水接触角が８５．９°であるのに対して実施例１で得られた防汚コート構造の水接触角は１１０°であったことから、実施例１の防汚コート構造では防汚コート層が良好に形成されていることが分かる。さらに実施例１の防汚コート構造は一万回摩耗試験後にも水接触角は９５°となおも高かったことから、防汚コート層の耐久性が高いことが示唆される。これらの結果は、エキシマ光照射による表面処理によってアルマイト被膜の表面にＯＨ基が生成したことにより防汚コート層との密着性が高くなったことによるものと考えられる。
　一方、表面処理を行わなかった比較例１で得られた防汚コート構造の水接触角は８９．０°であり、もとのアルマイト被膜の水接触角８５．９°と大差なかった。このことから、工程（Ａ－２）の表面処理を行わない場合、防汚コート層が良好に形成できないことが分かる。さらに比較例１の防汚コート構造では一万回摩耗試験後には水接触角は６８°となり、もとのアルマイト被膜の水接触角８５．９°よりも低くなってしまったことから、耐久性も不十分であると考えられる。
　次に、もとの封孔アルマイト被膜の水接触角が７１．０°であるのに対して実施例２で得られた防汚コート構造の水接触角は１１５°であったことから、実施例２の防汚コート構造では防汚コート層が良好に形成されていることが分かる。さらに実施例２の防汚コート構造は一万回摩耗試験後にも水接触角は１１５°であり試験前と同等であった。このことから、本発明の第二態様の防汚コート構造は、極めて高い耐久性を有することが明らかになった。
　一方、比較例２において得られた防汚コート構造の水接触角は１０５°であり、一万回摩耗試験後に水接触角は９８°まで低下した。これらのことから、実施例２のようにコート層（ガラスライクコート層）に表面処理を行えば、防汚コート層をより良好に形成でき、より高い耐久性を備えた防汚コート構造が得られることが明らかになった。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (10)

  1. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
    （１）アルマイト被膜を準備する工程、
    （２）前記アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
    （３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、
    を含むことを特徴とする防汚コート構造の形成方法。
  2. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
    （Ａ－１）多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜を準備する工程、
    （Ａ－２）前記アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記多孔質形状の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
    （Ａ－３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状の表面の形状に沿って防汚コート層を形成する工程、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の防汚コート構造の形成方法。
  3. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層を有するものである防汚コート構造を形成する方法であって、
    （Ｂ－１－１）多孔質形状の表面を有し、かつ封孔処理がされていないアルマイト被膜を準備する工程、
    （Ｂ－１－２）前記アルマイト被膜にコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を得る工程、
    （Ｂ－２）前記封孔アルマイト被膜に対して表面処理を行い、前記封孔アルマイト被膜の表面にＯＨ基を生成させる工程、及び
    （Ｂ－３）前記ＯＨ基が生成された表面にフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤を塗布し硬化させることによって、前記封孔アルマイト被膜の表面に防汚コート層を形成する工程、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の防汚コート構造の形成方法。
  4. 　前記工程（Ｂ－１－２）を、前記アルマイト被膜にアルコキシシランを含有するガラスライクコート剤を塗布し硬化させることによって、前記多孔質形状を封孔するようなガラスライクコート層を形成し、封孔アルマイト被膜を得る工程とすることを特徴とする請求項３に記載の防汚コート構造の形成方法。
  5. 　前記工程（２）、前記工程（Ａ－２）、又は前記工程（Ｂ－２）において、前記表面処理を、エキシマ光照射、ＵＶ照射、ＵＶオゾン、プラズマ、コロナ放電、フレイムボンド（登録商標）、及びイトロのいずれかの処理とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の防汚コート構造の形成方法。
  6. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
    　前記防汚コート構造は、
    　アルマイト被膜、及び該アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層を有し、かつ、
    　前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物であることを特徴とする防汚コート構造。
  7. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
    　前記防汚コート構造は、
    　多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜、及び
    　前記多孔質形状の表面の形状に沿って形成された防汚コート層
    を有するものであり、かつ、
    　前記防汚コート層は、フルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物であることを特徴とする請求項６に記載の防汚コート構造。
  8. 　アルマイト被膜の表面に防汚コート層が形成されたものである防汚コート構造であって、
    　前記防汚コート構造は、
    　多孔質形状の表面を有するアルマイト被膜と、前記多孔質形状を封孔するように形成されたコート層と、からなる封孔アルマイト被膜、及び
    　前記封孔アルマイト被膜の表面に形成された防汚コート層
    を有するものであり、かつ、
    　前記防汚コート層はフルオロアルキルシランを含有する防汚コート剤の硬化物であることを特徴とする請求項６に記載の防汚コート構造。
  9. 　前記コート層は、アルコキシシランを含有するガラスライクコート剤の硬化物であるガラスライクコート層であることを特徴とする請求項８に記載の防汚コート構造。
  10. 　請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の防汚コート構造を表面に有するものであることを特徴とするアルミニウム物品。
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