WO2024247107A1 - Coating composition, coating method, and mold treatment method - Google Patents
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- C09D7/63—Additives non-macromolecular organic
Definitions
- the present disclosure relates to a coating composition for producing a film that inhibits contamination of a substrate, a method for coating a substrate, and a method for treating mold on a substrate.
- Patent Document 1 describes a coating composition that contains an antifungal agent and forms a film that coats a substrate, thereby inhibiting the adhesion and growth of mold on the substrate.
- Patent Document 1 does not mention any technology for preventing the adhesion of dust, oily smoke, mold, etc. to the surface of the coating film obtained from the coating composition.
- dust or oily smoke which serve as nutrients for mold, accumulates on the surface of the coating film, mold can easily grow as it adheres to the accumulated dirt.
- the present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a coating composition that produces a coating film that is stable and has improved antifouling performance to inhibit adhesion of dirt such as dust and mold, and antifungal performance to inhibit the growth of mold, a method for coating a substrate, and a method for treating mold on a substrate.
- the coating composition according to the present disclosure contains 5% by mass or less of silica particles, fluororesin particles, 0.001% by mass or more and 5% by mass or less of a chlorine-based bleaching agent, and water.
- the coating method according to the present disclosure is a method for coating a substrate, in which a coating composition containing 5% or less by mass of silica particles, fluororesin particles, 0.001% or more by mass and 5% or less by mass of a chlorine bleaching agent, and water is applied to the substrate to form a coating film on the surface of the substrate.
- the mold treatment method disclosed herein involves applying to a substrate a coating composition that contains 5% or less silica particles, fluororesin particles, 0.001% or more and 5% or less chlorine bleach, and water.
- the coating composition, coating method, and mold treatment method disclosed herein can ensure the stability of the coating composition, and can also produce a coating film with improved stain-proofing and mold-proofing properties, thereby suppressing the adhesion and proliferation of mold on the substrate.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a coating film obtained from a coating composition according to embodiment 1.
- FIG. FIG. 2 is a top view schematic diagram illustrating a coating film obtained from the coating composition according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a schematic top view showing a coating film in a comparative example.
- FIG. 11 is a schematic cross-sectional view illustrating a coating film formed on a substrate having water absorbency or porosity by the coating composition according to the second embodiment.
- FIG. 2 is a diagram showing several examples of the proportions of components in a coating composition according to the first embodiment.
- FIG. 1 is a diagram showing evaluation results of coating compositions according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3.
- FIG. 13 shows several examples of the proportions of components in a coating composition according to embodiment 2.
- FIG. 1 is a diagram showing evaluation results of coating compositions according to Examples 10 to 11 and Comparative Example 4.
- FIG. 2 is a diagram showing several examples of the ratio of components in a coating composition according to the first and second embodiments.
- FIG. 1 is a diagram showing evaluation results of coating compositions according to Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7.
- Embodiment 1. 1 is a schematic cross-sectional view of a coating film 1 obtained from a coating composition according to embodiment 1.
- the coating composition is applied onto a substrate 4 to form the coating film 1.
- the coating composition according to the embodiment contains a plurality of silica particles 2, a plurality of fluororesin particles 3, and water and a chlorine-based bleaching agent (not shown).
- the plurality of silica particles 2 aggregate to form a silica film, and the plurality of fluororesin particles 3 are scattered in the silica film.
- Chlorine bleach breaks down mold and organic contaminants.
- the organic contaminants are oily soot, sebum, keratin, etc., which serve as nutrients for mold.
- the chlorine bleach breaks down mold and organic contaminants attached to the surface of the substrate 4, and also breaks down mold and organic contaminants that have diffused from the surface of the substrate 4 into the coating composition.
- the chlorine bleach also breaks down mold and organic contaminants that have attached to the coating composition from the surrounding environment, such as the atmosphere. This provides a disinfecting effect on the surface of the substrate 4, a blocking effect on the supply of organic contaminants that serve as nutrients to the mold, and an inhibitory effect on the growth of mold on the surface of the substrate 4 and within the coating film 1.
- the chlorine bleach also breaks down mold and other substances on the surface of the substrate 4, thereby maintaining or improving the adhesion of the coating film 1 to the surface of the substrate 4 and maintaining the design of the substrate 4.
- the chlorine bleach breaks down mold and organic contaminants in the coating composition as well as mold and organic contaminants from the surrounding environment, thereby maintaining or improving the strength of the coating film 1.
- the chlorine bleach becomes concentrated as the water contained in the coating composition applied to the surface of the substrate 4 evaporates, and the concentration of the chlorine bleach increases. As a result, the chlorine bleach naturally decomposes and is no longer contained in the coating film 1.
- the content of the chlorine bleach in the coating composition is 0.001 to 5.0% by mass, preferably 0.01 to 3.0% by mass. A content in this range can decompose mold and organic contaminants, and can provide a stable coating composition. If the content of the chlorine bleach is less than 0.001% by mass, there is a risk that mold and organic contaminants on the surface of the substrate 4 and on the surface and inside of the coating composition cannot be decomposed. On the other hand, if the content of the chlorine bleach is 5.0% by mass or more, the dispersibility of the silica particles 2 and fluororesin particles 3 in the coating composition may decrease, which may cause the silica particles 2 and fluororesin particles 3 to aggregate and precipitate, and the stability of the coating composition may not be ensured.
- Chlorine bleaches include hypochlorous acid, sodium hypochlorite, lithium hypochlorite, potassium hypochlorite, calcium hypochlorite, sodium dichloroisocyanurate, or potassium dichloroisocyanurate.
- the chlorine bleach may be any mixture of two or more of these.
- the substrate 4 is contaminated with mold and organic contaminants. Mold adheres to the substrate 4 surface as spores or hyphae. Mold and organic contaminants adhered to the substrate 4 surface not only impair the hygiene and cleanliness of the item, but also discolor the item due to the pigments they contain, impairing the design of the item. Mold grows in soil and plants around the world and releases spores into the air. Therefore, items placed outdoors are exposed to spores floating in the air. On the other hand, items inside the room are exposed to spores and the like due to living things such as humans and pets, as well as the entrance and exit of items. Mold grows when spores attached to the substrate 4 surface germinate and hyphae grow.
- Mold also grows when hyphae grow from dirt containing mold attached to the substrate 4.
- Organic contaminants that serve as nutrients for mold also adhere to the substrate 4 surface.
- Organic contaminants attached to the base material 4 serve as nutrients for mold to grow. Therefore, to prevent mold growth, it is necessary to remove the mold and organic contaminants.
- the chlorine bleach acts as an oxidizing agent, decomposing and removing mold and organic contaminants.
- the chlorine bleach is dispersed in the liquid in the coating composition applied to the substrate 4.
- the chlorine bleach also alters and decomposes the organic components that make up the organic contaminants, thereby removing and decomposing the organic contaminants.
- the chlorine bleach decomposes the pigments contained in the mold and organic contaminants while decomposing and removing them. This provides a bleaching effect.
- the concentration of the chlorine bleach increases, and the performance as an oxidizing agent that decomposes mold and organic contaminants is further improved. Furthermore, as the concentration of the chlorine bleach increases, the natural decomposition rate also increases, so that the chlorine bleach disappears from the coating film 1.
- the silica film in the coating film 1 of the embodiment is a dense film with fine voids because the silica particles 2 are fine particles and have a large surface area per unit volume.
- the silica film suppresses the adhesion and fixation of dirt such as dust caused by static electricity.
- the silica particles 2 are hydrophilic, making it difficult for hydrophobic dirt to adhere and fix.
- the fluororesin particles 3 scattered throughout the silica film are hydrophobic, making it difficult for hydrophilic dirt to adhere and fix.
- the coating film 1 is obtained by evaporating the water contained in the coating composition applied to the surface of the substrate 4.
- the coating film 1 can obtain anti-fouling properties that make it difficult for mold, organic contaminants, etc. to adhere and adhere due to the silica particles 2 and fluororesin particles 3.
- the coating film 1 can also obtain anti-mold properties due to the decomposition effect of the chlorine bleach on mold, organic contaminants, etc.
- the silica particles 2 are a stable inorganic component and are therefore not decomposed by chlorine bleach.
- the fluororesin particles 3 are a stable organic component with chemical resistance and are therefore not decomposed by chlorine bleach. Therefore, the coating composition according to the first embodiment has excellent stability.
- the shape of the silica particles 2 in the first embodiment is spherical.
- the average particle size of the silica particles 2 in the first embodiment is 4 nm or more and 25 nm or less when measured by a light scattering method.
- the average particle size of the silica particles 2 is 4 nm to 15 nm.
- the light scattering of the silica particles 2 is reduced, the transparency of the coating film 1 is improved, and changes in the color tone and texture of the surface of the article on which the coating film 1 is formed can be suppressed.
- the coating film 1 may not have sufficient strength.
- the stability of the coating composition may decrease, and the strength and antifouling properties of the coating film 1 may decrease.
- the mass of the silica particles 2 contained in the coating composition according to the first embodiment is 0.1 to 5.0% of the total mass of the coating composition.
- the mass of the silica particles 2 contained in the coating composition is 0.3 to 2.5% of the total mass of the coating composition.
- the content of the silica particles 2 is 0.1 to 5.0%, a uniform and thin coating film can be formed without impairing the color tone and texture of the article surface.
- the content of the silica particles 2 is less than 0.1% by mass, the resulting coating film becomes too thin, making it difficult to obtain the desired antifouling properties.
- the content of the silica particles 2 exceeds 5% by mass, the coating film becomes an uneven, cloudy film, cracks occur, and it becomes easy to peel off.
- the fluororesin particles 3 in the first embodiment include PTFE (polytetrafluoroethylene), FEP (tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer), PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), ETFE (ethylene tetrafluoroethylene copolymer), ECTFE (ethylene chlorotrifluoroethylene copolymer), PVDF (polyvinylidene fluoride), PCTFE (polychlorotrifluoroethylene), and PVF (polyvinyl fluoride).
- the fluororesin particles 3 may be a copolymer or mixture of these, or may be a mixture of these fluororesins with other resins. Of the above, PTFE and FEP are preferred as the fluororesin particles 3 because of their excellent stability and high hydrophobicity.
- the average particle size of the fluororesin particles 3 is not particularly limited, but is preferably 50 nm to 10,000 nm, and more preferably 100 nm to 5,000 nm, when measured by a light scattering method. By including fluororesin particles 3 having an average particle size in this range in the coating composition, the fluororesin particles 3 are appropriately dispersed inside the coating film 1 and are easily exposed to the surface of the coating film 1, so that good antifouling performance can be obtained. If the average particle size of the fluororesin particles 3 is less than 50 nm, the stability of the coating composition may not be obtained, and the fluororesin particles 3 may be difficult to expose to the surface of the coating film 1, so that the desired antifouling performance may not be obtained.
- the average particle size of the fluororesin particles 3 exceeds 10,000 nm, the hydrophobic area in the resulting coating film 1 becomes large, and the unevenness of the coating film 1 becomes too large, so that the desired antifouling performance may not be obtained.
- the mass ratio of the silica particles 2 to the fluororesin particles 3 contained in the coating composition according to the first embodiment is 40:60 to 95:5, and more preferably 50:50 to 90:10. If the mass ratio of the silica particles 22 to the fluororesin particles 3 is 40:60 to 95:5, a coating film 1 having a well-balanced mixture of hydrophilic portions originating from the silica particles 2 and hydrophobic portions originating from the fluororesin particles 3 can be obtained by drying at room temperature, and the coating film 1 has good antifouling performance.
- FIG. 2 is a schematic top view illustrating a coating film 1 obtained from the coating composition according to the first embodiment.
- the mass ratio of the silica particles 2 to the fluororesin particles 3 contained in the coating film 1 in FIG. 2 is 75:25.
- the fluororesin particles 3 are scattered in a silica film in which a plurality of silica particles 2 are aggregated.
- the area of the silica film, which is the hydrophilic portion is sufficiently larger than the area of the fluororesin particles 3, which are the hydrophobic portion, so that the film as a whole is hydrophilic.
- the hydrophilic portion on the surface of the coating film 1 plays an important role in improving the antifungal performance. The antifungal performance due to the hydrophilic portion on the surface of the coating film 1 will be described in detail below.
- the hydrophilic parts are continuous without being divided by the hydrophobic parts. Therefore, when water droplets such as condensation water adhere to the surface of the coating film 1, the water droplets flow out through the hydrophilic parts as a flow path, and are easily discharged from the surface of the coating film 1. In addition, water droplets that adhere to the surface of the coating film 1 tend to spread thinly over the entire coating film 1, which allows the water droplets to volatilize easily. In general, the surface of an object on which water droplets continue to adhere is an environment in which mold is likely to grow. However, the coating film 1 of embodiment 1 has the property that water droplets that adhere to the surface are easily discharged and easily volatilized, and therefore the mold prevention performance can be improved.
- the coating film 1 can effectively prevent the adhesion of hydrophobic dirt such as oily soot or carbon, but is prone to adhesion of hydrophilic dirt such as dust or dirt. Also, if the ratio of silica particles 2 does not reach the above-mentioned range, the coating film 1 can effectively prevent the adhesion of hydrophilic dirt such as dust or dirt, but is prone to adhesion of hydrophobic dirt such as oily soot or carbon. Mold and organic contaminants contained in oily soot, carbon, dust, or dust adhere to the coating film 1, creating a habitat for mold, which results in a decrease in anti-mold performance.
- FIG. 3 is a schematic top view of the coating film 1 in a comparative example.
- the mass ratio of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 contained in the coating film 1 is 25:75.
- the ratio of the fluororesin particles 3 to the silica particles 2 is high, so there are many hydrophobic parts, and the hydrophilic parts are divided by the hydrophobic parts.
- the coating film 1 does not provide high antifungal performance and does not provide good antifouling performance.
- Mold that flies into the coating film 1 from the surrounding environment includes mold that floats in the air as a single spore, and mold that is mixed in hydrophilic or hydrophobic dirt as spores and hyphae.
- mold spores have a hydrophilic surface and adhere to objects by electrostatic bonding between hydrophilic groups, liquid bridges with water, or intermolecular forces. Mold spores are minute particles with a particle size of 2 ⁇ m to 10 ⁇ m. In order to prevent the adhesion of mold spores, it is necessary to form a coating film 1 that does not have hydrophilic parts of a size to which hydrophilic dirt can adhere.
- hydrophilic or hydrophobic dirt mixed with mold is a particle with a size of several tens of ⁇ m to several mm.
- hydrophilic dirt mixed with mold it is necessary to form a coating film 1 that does not have hydrophilic parts of a size to which hydrophilic dirt can adhere.
- hydrophobic dirt, including mold it is necessary to form a coating film 1 that does not have hydrophobic parts large enough for hydrophobic dirt to adhere.
- Hydrophilic dirt such as sand and dust generally adheres to objects due to electrostatic bonding between hydrophilic groups, liquid bridges with water or the like, or intermolecular forces. Sand and dust are minute particles with diameters of several ⁇ m to several tens of ⁇ m, while dust is much larger than sand and dust. In order to prevent the adhesion of hydrophilic dirt due to electrostatic bonding between hydrophilic groups, it is necessary to form a coating film 1 that does not have hydrophilic portions large enough for hydrophilic dirt to adhere to.
- hydrophobic dirt such as oil soot, carbon, sebum, or keratin generally adheres to objects by intermolecular forces or, in the presence of water, by hydrophobic bonds.
- Hydrophobic dirt is generally made up of minute particles with a diameter of 1 ⁇ m or less, and most of these particles have a diameter of 0.3 ⁇ m or less. If the surface of the coating film 1 is hydrophobic, hydrophobic dirt will adhere more easily. Furthermore, if the hydrophobic surface is covered with condensed water or the like and is in contact with hydrophobic dirt, the cohesive force of the water will create a hydrophobic bond between the surface and the hydrophobic dirt, and the hydrophobic dirt may adhere to the surface of the coating film 1.
- the coating film 1 of the first embodiment by setting the mass ratio of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 contained in the coating composition to the above-mentioned range, it is possible to obtain a coating film 1 in which hydrophobic portions are appropriately dispersed in the hydrophilic portions, as shown in FIG. 2.
- the hydrophilic and hydrophobic portions in the coating film 1 of the first embodiment are of a size that makes it difficult for mold spores and mold-mixed dirt to adhere to them. Therefore, the coating film 1 of the first embodiment can suppress the adhesion of mold spores and mold-mixed dirt due to electrostatic bonding between hydrophilic groups or between hydrophobic groups. Therefore, it is possible to suppress the growth of mold on the surface of the coating film 1, and excellent mold prevention performance can be obtained.
- the hydrophobic parts are appropriately dispersed in the hydrophilic parts, and a coating film 1 is formed in which there are almost no hydrophilic parts of a size to which hydrophilic dirt can stably adhere, so that adhesion of hydrophilic dirt due to electrostatic bonding between hydrophilic groups on the surface of the coating film 1 can be suppressed.
- the coating film 1 of the first embodiment even if hydrophilic dirt adheres to the hydrophilic parts, the hydrophilic dirt cannot sufficiently adhere to the hydrophilic parts due to physical obstruction by the surface of the hydrophobic part adjacent to the hydrophilic part or the protrusions of the hydrophobic part. Therefore, the hydrophilic dirt is difficult to fix on the surface of the coating film 1. Furthermore, since the coating film 1 of the first embodiment is a porous coating film 1 composed of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3, even if liquid bridges due to water or the like occur, the water between the silica particles 2 is easily removed quickly from the surface of the silica film in the drying process.
- a coating film 1 is obtained in which hydrophobic portions are appropriately dispersed among hydrophilic portions, and therefore the hydrophilic groups on the surface of the coating film 1 or the presence of water adsorbed to the surface can suppress adhesion of hydrophobic dirt. Furthermore, the coating film 1 of the first embodiment can inhibit the adhesion of nutrients necessary for mold growth by suppressing the adhesion of hydrophobic dirt, thereby inhibiting mold growth.
- the coating film 1 of the first embodiment is composed of chemically stable silica particles 2 and fluororesin particles 3, it is possible to maintain antifouling performance for a long period of time, and therefore obtain sustained antifungal performance.
- the coating composition according to the first embodiment contains water as a solvent, which is a volatile component.
- water as a solvent, which is a volatile component.
- the concentration of ionic impurities in the water exceeds 200 ppm, the silica particles 2 may aggregate and precipitate. This may result in a decrease in the strength or transparency of the coating film 1. Therefore, from the viewpoint of the dispersion stability of the silica particles 2, it is preferable that the water in the coating composition contains a small amount of divalent or higher ionic impurities such as calcium ions or magnesium ions.
- the water contained in the coating composition according to the first embodiment is preferably deionized water, but may also contain ionic impurities.
- the concentration of the ionic impurities is preferably 200 ppm or less, and more preferably 50 ppm or less.
- the water content in the coating composition is not particularly limited, but is, for example, 30 to 99.8% by mass. However, the water content is preferably 50% by mass or more and 99.5% by mass or less, and more preferably 60% by mass or more and 99% by mass or less.
- the coating composition may contain an organic solvent or the like to adjust the stability, coatability, and drying properties of the coating composition.
- the solution or dispersion of chlorine bleach, silica particles 2, fluororesin particles 3, etc. before mixing may be prevented from being a combination of a basic liquid with a pH of 8 or more and an acidic liquid with a pH of 6 or less. This can suppress aggregation or precipitation in the coating composition. Therefore, the coating film 1 obtained after drying of the coating composition applied to the substrate 4 becomes homogeneous. In addition, decomposition of the chlorine bleach before application of the coating composition can be suppressed.
- the coating composition according to the first embodiment may contain various known components in the technical field of coatings, provided that the above-mentioned effects are not impaired.
- examples of such components include surfactants, coupling agents, silane compounds, and antifungal agents.
- the amounts of these components are not particularly limited as long as they do not impair the above-mentioned effects, and may be adjusted appropriately depending on the types of components.
- the method for producing the coating composition according to the first embodiment is not particularly limited, and may be based on a method known in the technical field of coating.
- the coating composition according to the first embodiment can be produced by mixing a dispersion of silica particles 2, a dispersion of fluororesin particles 3, and a chlorine-based bleaching agent.
- the method for producing a coating composition according to the first embodiment may include a method for adjusting the coating composition by redispersing the aggregates or precipitates using a homogenizer or a high-pressure dispersion processing device when aggregation or precipitation of components occurs due to mixing of multiple liquids.
- a surfactant, an inorganic dispersant, or a high-viscosity solvent such as ethylene glycol may be added to the mixed liquid during initial mixing or re-dispersion.
- the coating composition By mixing the materials in multiple stages in this way, a wide range of material combinations can be used when producing the coating composition, and by achieving an appropriate state of aggregation, the fluidity of the coating composition can be improved, or the density of the coating film 1 formed can be optimized, or the smoothness can be improved.
- the coating composition may be obtained by mixing all the components at once, in which case it is stored in a container until use and applied to the substrate 4 without the need for processing.
- the coating composition may be obtained by mixing two or more pre-prepared liquids immediately before use. In the latter case, there is a method in which only the chlorine bleach, which is particularly susceptible to decomposition, is mixed with the other components of the coating composition immediately before use. This allows the effects of the chlorine bleach and other agents in the coating composition to be maintained even after long-term storage.
- Examples of the method of applying the coating composition of the first embodiment to the substrate 4 include a spray application method, a brush or roller bucket application method, and a dipping application method.
- Spray application methods include a method in which an already prepared coating composition is sprayed from a spray nozzle, and a method in which two or more liquids for obtaining the coating composition are sprayed from separate spray nozzles and mixed on the surface of the substrate 4 or just before reaching the substrate 4.
- Brush or roller bucket application methods include a method in which two or more liquids are layered using separate application tools.
- Dipping application methods include a method in which two or more liquids are dipped in multiple stages.
- the silica particles 2 are solidified by drying alone, so that heating or the like is not required, and it is possible to fix the fluororesin particles 3 to the silica film.
- excess coating composition may be removed from the substrate 4 by an airflow.
- a thin coating film 1 in which the fluororesin particles 3 are uniformly dispersed in the silica film can be rapidly obtained.
- the coating composition As a method of applying the coating composition to the substrate 4, it is preferable to mix two or more kinds of liquids for obtaining the coating composition during the application process and prepare the coating composition on the surface of the substrate 4. That is, it is preferable to apply each of the two or more kinds of liquids for obtaining the coating composition to the surface of the substrate 4, mix the two or more kinds of liquids on the surface of the substrate 4, and generate the coating composition on the surface of the substrate 4. In this way, according to the method of forming a liquid film of the coating composition on the surface of the substrate 4 and drying the liquid film to obtain the coating film 1, it is possible to suppress the decomposition of chlorine-based bleach, which is easily decomposed.
- the coating film 1 can have little organic contamination and an appropriate porosity.
- the formation of the coating film 1 containing the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 and the decomposition of mold and organic matter by the chlorine bleach may be carried out separately.
- the chlorine bleach may be applied to the surface of the substrate 4 before or after the coating composition or two or more liquids constituting the coating composition are applied to the substrate 4.
- the surface of the substrate 4 to which the coating composition is applied is not limited to a specific surface such as the top surface of the substrate 4, and the coating composition may be applied to the side or back surface of the substrate 4, or to multiple surfaces.
- Embodiment 2 Hereinafter, a coating composition according to embodiment 2 will be described.
- the same components as those in embodiment 1 are denoted by the same reference numerals.
- the same configurations as those in embodiment 1 and the same functions as those in embodiment 1 will not be described unless there are special circumstances.
- the silica particles 2 contained in the coating composition are spherical, but in the second embodiment, the silica particles 2 contained in the coating composition have irregular shapes such as needles, scales, chains, beads, or pearl necklaces. This makes it easier to form a coating film 1 with excellent antifouling properties even on the surface of a substrate 4 that is absorbent or porous, making it difficult to form a coating film 1.
- FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a coating film 1 formed on a substrate 4 having water absorption or porosity, etc., by the coating composition according to embodiment 2.
- the coating film 1 formed from the coating composition according to embodiment 2 includes a silica film to which silica particles 2 are adhered, and fluororesin particles 3 dispersed in the silica film.
- the coating composition of the second embodiment When the coating composition of the second embodiment is applied to a substrate 4 having water absorption or porosity, a part of the water and a part of the chlorine bleaching agent in the coating composition flow from the surface to the inside of the substrate 4 due to the capillary phenomenon in the pores 5 of the substrate 4.
- the fluororesin particles 3 and the silica particles 2 among the components contained in the coating composition, the fluororesin particles 3 and the silica particles 2 have a particle size that can block the pores 5 of the substrate 4, and are difficult to penetrate into the substrate 4. Therefore, the ratio of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 in the coating film 1 is maintained almost the same as the ratio of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 in the coating composition before application.
- the silica particles 2 in the coating film 1 formed from the coating composition of embodiment 2 are irregularly shaped particles, and therefore have a large surface area per unit volume. Therefore, the silica film formed by the silica particles 2 has very small voids and a low density, which reduces adhesion of dirt to the coating film 1 due to intermolecular forces.
- the silica particles 2 in the second embodiment may be particles of irregular shapes such as needles, scales, chains, beads, or pearl necklaces, or a mixture of particles of two or more shapes selected from the needles, scales, chains, beads, and pearl necklaces.
- the average particle size of the silica particles 2 in the second embodiment is 50 nm or more and 500 nm or less, preferably 50 nm to 300 nm, when measured by a light scattering method.
- irregular silica particles 2 having an average particle size of 500 nm or less in the coating composition the silica particles 2 tend to remain on the surface of the substrate 4, which has water absorption or porosity, and the like, so that the coating film 1 is easily formed.
- the silica film made of irregular silica particles 2 having an average particle size of 500 nm or less has very small voids and is a film with a low density, so that adhesion of dirt due to intermolecular forces is also reduced. Furthermore, since irregularly shaped silica particles 2 having an average particle size of 500 nm or less have a large surface area per unit volume, the area in which the silica particles 2 adhere to each other in the silica film becomes large, resulting in a coating film 1 with sufficient strength.
- a silica film made of irregularly shaped silica particles 2 having an average particle size of 500 nm or less the irregularly shaped silica particles 2 fold and entangle and adhere to each other, resulting in a coating film 1 with sufficient strength.
- the average particle size of the silica particles 2 in the coating composition is less than 50 nm, when the coating composition is applied to a substrate 4 having water absorption or porosity, the silica particles 2 will easily penetrate into the substrate 4 due to capillary action. Therefore, the ratio of the silica particles 2 to the fluororesin particles 3 in the coating film 1 on the surface of the substrate 4 may not be controllable, and there is a risk that it may be difficult to maintain high antifouling performance.
- the average particle size of the irregularly shaped silica particles 2 is longer than 500 nm, the silica particles 2 will not easily entangle with each other in the silica film, and the voids in the silica film will become coarse, which may reduce the strength of the coating film 1. In addition, the unevenness of the coating film 1 will become too large, making it easier for hydrophilic dirt to adhere, and there is a risk that the desired antifouling performance will not be obtained.
- the coating composition contains spherical silica particles 2 with an average particle size longer than 50 nm, there is a risk that the coating film 1 will not have sufficient strength.
- spherical silica particles 2 with an average particle size longer than 50 nm have a smaller surface area per unit volume compared to irregularly shaped silica particles 2 with a similar average particle size, which increases the density of the silica film and can increase the adhesion of dirt due to intermolecular forces.
- the substrate 4 which is water-absorbent or porous
- the substrate 4 is water-absorbent or porous
- Mold adheres to the surface of the substrate 4 and the walls of the pores 5 as spores or hyphae.
- the humidity inside the substrate 4 is easily kept constant in the substrate 4, which is an environment in which mold is easily propagated.
- the mold inside the substrate 4 remains if only the surface of the substrate 4 is sterilized, and mold propagation reoccurs.
- Organic contaminants, which serve as nutrients for mold also adhere to the surface of the substrate 4 and the walls of the pores 5.
- the organic contaminants attached to the substrate 4 serve as nutrients for mold propagation. For these reasons, in order to inhibit mold propagation, it is necessary to remove the mold and organic contaminants attached to the surface of the substrate 4 and the walls of the pores 5 inside the substrate 4.
- the chlorine bleach decomposes and removes mold and organic contaminants adhering to the surface of the substrate 4 and the walls of the pores 5. That is, the chlorine bleach that penetrates into the substrate 4 due to capillary action in the pores 5 of the substrate 4 decomposes and removes mold and organic contaminants adhering to the substrate 4. In addition, the chlorine bleach that does not penetrate into the substrate 4 remains on the surface of the substrate 4 together with the silica particles 2 and the fluororesin particles 3, thereby decomposing and removing mold and organic contaminants adhering to the surface of the substrate 4.
- Figure 5 is a diagram showing several examples of the proportions of the components in the coating composition according to the first embodiment. Note that Figure 5 shows the several examples in a table format. Figure 5 also shows the proportions of the components in each of the coating compositions according to several comparative examples.
- the coating compositions of Examples 1 to 9 in FIG. 5 contain sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent.
- the coating compositions of Examples 1 to 3 contain 1.0 mass% silica particles 2 and 0.8 mass% fluororesin particles 3.
- the coating composition of Example 1 contains 1.000 mass% sodium hypochlorite
- the coating composition of Example 2 contains 0.001 mass% sodium hypochlorite
- the coating composition of Example 3 contains 4.000 mass% sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating compositions of Examples 1 to 3 are spherical and have an average particle size of 6 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating compositions of Examples 1 to 3 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating compositions according to Examples 1 to 3 are prepared by stirring and mixing pure water, colloidal silica containing the silica particles 2, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then adding an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite and stirring and mixing.
- the coating composition of Example 4 contains 1.0 mass% silica particles 2, 0.8 mass% fluororesin particles 3, and 0.500 mass% sodium hypochlorite.
- the coating composition of Example 5 contains 0.2 mass% silica particles 2, 0.1 mass% fluororesin particles 3, and 0.500 mass% sodium hypochlorite.
- the coating composition of Example 6 contains 4.0 mass% silica particles 2, 3.2 mass% fluororesin particles 3, and 2.000 mass% sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating compositions of Examples 4 to 6 are spherical and have an average particle size of 20 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating compositions of Examples 4 to 6 are PTFE particles with an average particle size of 1000 nm.
- the coating compositions of Examples 4 to 6 are prepared by stirring and mixing pure water, colloidal silica containing the silica particles 2, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then adding an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite and stirring and mixing.
- the coating composition of Example 7 contains 2.0% by mass of silica particles 2, 2.0% by mass of fluororesin particles 3, and 1.000% by mass of sodium hypochlorite.
- the coating composition of Example 8 contains 1.0% by mass of silica particles 2, 1.5% by mass of fluororesin particles 3, and 1.000% by mass of sodium hypochlorite.
- the coating composition of Example 9 contains 1.0% by mass of silica particles 2, 0.3% by mass of fluororesin particles 3, and 1.000% by mass of sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating compositions of Examples 7 to 9 are spherical and have an average particle size of 6 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating compositions of Examples 7 to 9 are PTFE particles with an average particle size of 8000 nm.
- the coating compositions of Examples 7 to 9 are prepared by stirring and mixing pure water, colloidal silica containing the silica particles 2, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then adding an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite and stirring and mixing.
- the coating composition according to Comparative Example 1 shown in the table of FIG. 5 contains PTFE particles with an average particle size of 20,000 nm as the fluororesin particles 3.
- the coating composition according to Comparative Example 1 is prepared by stirring and mixing pure water and a PTFE dispersion containing the PTFE particles.
- the coating composition of Comparative Example 1 contains 0.8% by mass of the fluororesin particles 3.
- the coating composition according to Comparative Example 2 shown in the table of FIG. 5 contains PTFE particles with an average particle size of 250 nm as the fluororesin particles 3, and sodium hypochlorite as the chlorine bleaching agent.
- the silica particles 2 contained in the coating composition according to Comparative Example 2 are spherical and have an average particle size of 10 nm.
- the coating composition according to Comparative Example 2 is prepared by stirring and mixing pure water, colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the coating composition according to Comparative Example 2 contains 1.0% by mass of silica particles 2, 1.0% by mass of fluororesin particles 3, and 10.000% by mass of sodium hypochlorite.
- the coating composition according to Comparative Example 3 shown in the table of FIG. 5 contains sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent.
- the silica particles 2 contained in the coating composition according to Comparative Example 3 are spherical and have an average particle size of 30 nm.
- the coating composition according to Comparative Example 3 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles 2, and then further adding an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite and stirring and mixing.
- the coating composition of Comparative Example 3 contains 10.0% by mass of silica particles 2 and 1.000% by mass of sodium hypochlorite.
- Figure 6 is a diagram illustrating the evaluation results of the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3.
- Figure 6 shows the evaluation results of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 in a table format.
- the liquid stability of the coating composition was evaluated by visual observation.
- the properties of the coating film 1 were evaluated by visual observation and by observation using an existing scanning electron microscope (SU3800, manufactured by Hitachi High-Tech Corporation).
- Sand and dust adhesion corresponds to the adhesion of hydrophilic dirt.
- Sand and dust adhesion was evaluated as follows. A predetermined amount of Kanto loam dust was blown onto the surface of the coating film 1 with air, and the coloring caused by the adhesion of the Kanto loam dust was evaluated on a 5-point scale by visual observation. In this 5-point scale evaluation, the greater the amount of Kanto loam dust that adhered, the higher the value, with 1 indicating almost no adhesion of Kanto loam dust and 5 indicating a large amount of adhesion of Kanto loam dust.
- Dust adhesion corresponds to the adhesion of hydrophobic dirt. Dust adhesion was evaluated as follows. A predetermined amount of carbon black was sprayed onto the surface of the coating film 1 with air, and the coloring due to the adhesion of the carbon black was evaluated on a 5-point scale by visual observation. In this 5-point scale evaluation, the greater the amount of carbon black adhesion, the higher the number, with 1 indicating almost no carbon black adhesion and 5 indicating a large amount of carbon black adhesion.
- Weather resistance was evaluated as follows. Using an existing highly accelerated weather resistance tester (Iwasaki Electric Co., Ltd.; XER-W83), the coating film 1 was exposed to a light source for 100 hours, and discoloration was visually observed and rated on a 5-point scale. In this 5-point scale, the greater the degree of discoloration, the higher the number. Using the color of the substrate 4 on which the coating film 1 is not formed as the standard, a score of 1 indicates that there is almost no difference in color from the standard, and a score of 5 indicates that there has been significant discoloration and that the color is significantly different from the standard.
- the evaluation of antifungal performance was carried out as follows.
- the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were applied to the substrate 4 by dipping, and the substrate 4 after application of the coating composition was then placed on a sample stand and naturally dried at room temperature for about 10 minutes to form the coating film 1 on the substrate 4.
- the coating film 1 was then exposed to soil containing mold such as Aspergillus niger, Penicillium niger, and Trichoderma, and the mold was cultivated for 168 hours at a temperature of 35°C and a humidity of 90%.
- the state of mold growth on the surface of the coating film 1 was then evaluated on a five-point scale by visual observation and by observation using an existing optical microscope (DSX1000, manufactured by Olympus Corporation). In the five-point evaluation, the greater the degree of mold growth, the higher the value, with 1 indicating the minimum degree of mold growth and 5 indicating the maximum degree of mold growth.
- the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 1 to 9 had smaller values in the evaluations of sand and dust adhesion, dust adhesion, and antifungal performance than the coating film 1 obtained from the coating compositions of Comparative Examples 1 and 3. In other words, the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 1 to 9 had better antifouling and antifungal performance than the coating film 1 obtained from the coating compositions of Comparative Examples 1 and 3. In particular, the coating film 1 obtained from the coating composition of Example 1 had the best sand and dust adhesion, dust adhesion, and antifungal performance.
- the weather resistance of the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 1 to 9 was evaluated to have a value of 1, which was good.
- FIG. 7 is a diagram showing several examples of the proportions of components in the coating composition according to the second embodiment. Note that FIG. 7 also shows the several examples in a table format. FIG. 7 also shows the proportions of components in the coating composition according to the first embodiment for comparison with the first embodiment. FIG. 7 also shows the proportions of components in the coating composition according to the fourth comparative example.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Example 10 are needle-shaped and have an average particle size of 100 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Example 10 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Example 10 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Example 11 are bead-shaped and have an average particle size of 400 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Example 11 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Example 11 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Comparative Example 4 are scaly and have an average particle size of 1000 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Comparative Example 4 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Comparative Example 4 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- Figure 8 is a diagram illustrating the evaluation results of the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4. Note that Figure 8 also shows the evaluation results of Example 1 for comparison. Figure 8 shows the evaluation results of Example 1, Examples 10 to 11, and Comparative Example 4 in a table format.
- Example 8 similar to Example 1, the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4 were confirmed to have high stability as liquid agents without aggregation or precipitation. Also, similar to Example 1, a uniform coating film 1 was obtained on the substrate 4 by the coating compositions of Examples 10 to 11. On the other hand, in Comparative Example 4, the silica particles 2 in the coating composition were coarse irregular particles with an average particle size exceeding 500 nm, so that a non-uniform coating film 1 was formed on the substrate 4, cracks occurred in the coating film 1, and some of the coarse particles fell off from the surface.
- the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 10 and 11 had smaller values in the evaluation of sand and dust adhesion, dust adhesion, and antifungal performance than the coating film 1 obtained from the coating composition of Comparative Example 4, and had better antifouling and antifungal performance.
- the weather resistance of the coating films obtained from the coating compositions of Examples 10 and 11 was also good.
- FIG. 9 is a diagram showing several examples of the proportions of the components in the coating compositions according to the first and second embodiments. Note that FIG. 9 also shows the several examples in table format. FIG. 9 also shows the proportions of the components in the coating compositions according to the fifth to seventh comparative examples.
- the coating compositions according to Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 in FIG. 9 contain sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent.
- the coating compositions according to Examples 12, 14, and Comparative Examples 5 to 7 contain 1.000% by mass of sodium hypochlorite, and the coating composition according to Example 13 contains 2.000% by mass of sodium hypochlorite.
- the coating composition according to Example 12 contains 4.0% by mass of silica particles 2 and 0.4% by mass of fluororesin particles 3.
- the coating compositions according to Examples 13 to 14 contain 2.0% by mass of silica particles 2 and 1.6% by mass of fluororesin particles 3.
- the coating compositions according to Comparative Examples 5 to 7 contain 1.0% by mass of silica particles 2 and 0.8% by mass of fluororesin particles 3.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Example 12 are spherical and have an average particle size of 20 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Example 12 are PTFE particles with an average particle size of 1000 nm.
- the coating composition of Example 12 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Example 13 are needle-shaped and have an average particle size of 100 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Example 12 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Example 13 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Example 14 are bead-shaped and have an average particle size of 400 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Example 14 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Example 14 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Comparative Example 5 are spherical and have an average particle size of 30 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Comparative Example 5 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Comparative Example 5 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Comparative Example 6 are spherical and have an average particle size of 100 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Comparative Example 6 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Comparative Example 6 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- the silica particles 2 contained in the coating composition of Comparative Example 7 are needle-shaped and have an average particle size of 1000 nm.
- the fluororesin particles 3 contained in the coating composition of Comparative Example 7 are PTFE particles with an average particle size of 250 nm.
- the coating composition of Comparative Example 7 is prepared by stirring and mixing pure water and colloidal silica containing the silica particles, and a PTFE dispersion containing the PTFE particles, and then further adding and stirring an aqueous sodium hypochlorite solution containing sodium hypochlorite.
- Figure 10 is a diagram illustrating the evaluation results of the coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7. Note that Figure 10 shows the evaluation results of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 in a table format.
- the coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 were confirmed to have high stability as liquid agents without causing aggregation or precipitation.
- the coating compositions of Examples 12 to 14 were able to form a uniform coating film 1 on the gypsum board substrate.
- the silica particles 2 in the coating composition were coarse, spherical particles with an average particle size exceeding 25 nm, so that a non-uniform coating film 1 was formed on the gypsum board substrate.
- the coating film 1 cracked and peeled off easily.
- the silica particles 2 in the coating composition were coarse, irregularly shaped particles with an average particle size exceeding 500 nm, so that a non-uniform coating film 1 was formed on the gypsum board substrate. As a result, the coating film 1 cracked and some of the coarse particles fell off from the surface.
- the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 12 to 14 had smaller values in the evaluation of sand and dust adhesion, powder dust adhesion, and antifungal performance than the coating film 1 obtained from the coating compositions of Comparative Examples 5 to 7, and had better antifouling and antifungal performance.
- the coating composition of Example 13 had the best sand and dust adhesion, powder dust adhesion, and antifungal performance.
- the weather resistance of the coating film 1 obtained from the coating compositions of Examples 12 to 14 was good.
- the coating composition according to the first and second embodiments contains a plurality of silica particles 2 at 5% by mass or less, a plurality of fluororesin particles 3, 0.001% by mass or more and 5% by mass or less of a chlorine-based bleaching agent, and water.
- the plurality of silica particles 2 and the plurality of fluororesin particles 3 contained in the coating composition are not decomposed by the chlorine bleach, so that the stability of the coating composition can be ensured. Furthermore, since the proportion of the chlorine bleach in the coating composition is 5 mass% or less, precipitation due to aggregation of two or more fluororesin particles 3 is unlikely to occur, and the stability of the coating composition is ensured. Furthermore, since the silica particles 2 are hydrophilic, hydrophobic dirt is unlikely to adhere to the coating film 1, and since the fluororesin particles 3 are hydrophobic, hydrophilic dirt is unlikely to adhere to the coating film 1.
- the coating composition contains 0.001 mass% or more of chlorine bleach, it is possible to decompose mold, organic contaminants, etc. on the surface of the substrate 4 to be coated and on the surface and inside of the coating film 1. Therefore, the plurality of silica particles 2, the plurality of fluororesin particles 3, and the chlorine bleach provide high anti-fouling performance, which improves anti-fungal performance.
- the content of the multiple silica particles 2 in the coating composition is 5% by mass or less, peeling of the coating film 1 is suppressed, and antifouling and antifungal performance is maintained.
- the stability of the coating composition is ensured, and it is possible to produce a coating film 1 having high antifouling and antifungal performance.
- the coating film 1 contains silica particles 2 with low light scattering, the transparency of the coating film 1 is improved, and even if the coating film 1 is applied to the substrate 4, changes in the color tone and texture of the substrate 4 can be suppressed. Therefore, the design of the substrate 4 is guaranteed by the maintenance of the color tone and texture of the substrate 4 due to the transparency of the coating film 1, the suppression of pigmentation due to the above-mentioned high antifungal performance, the suppression of peeling of the coating film 1, and the high weather resistance of the coating film 1.
- the multiple silica particles 2 according to the first embodiment have an average particle size of 25 nm or less, and each of the multiple silica particles 2 is a spherical particle. Since the average particle size of the silica particles 2 in the coating composition is 25 nm or less, the silica particles 2 tend to aggregate with each other when the coating film 1 is formed by drying, facilitating solidification of the coating composition. In addition, since there are more silica particles 2 dissolved in equilibrium in the coating composition than when the average particle size of the silica particles 2 is longer than 25 nm, it becomes possible to form a uniform, high-strength coating film 1 that is suppressed from cracking and peeling.
- the average particle size of the silica particles 2 is 50 nm or more and 1000 nm or less, and each of the silica particles 2 is an irregular particle having a needle shape, a scale shape, a chain shape, a rosary shape, or a pearl necklace shape. Since the average particle size of the silica particles 2 is 50 nm or more, the silica particles 2 in the substrate 4 having water absorption or porosity are prevented from penetrating into the substrate 4 by capillary action. Therefore, it is possible to control the ratio of the silica particles 2 and the fluororesin particles 3 on the substrate 4 surface, and the coating film 1 can maintain high antifouling performance. In addition, the irregular silica particles 2 in the coating film 1 are folded, entangled, and adhered to each other, thereby obtaining a coating film 1 having sufficient strength.
- the average particle size of the multiple fluororesin particles 3 according to the first and second embodiments is 50 nm or more and 10,000 nm or less. This allows the fluororesin particles 3 to be appropriately dispersed in the coating composition, resulting in a stable coating composition. In addition, the particles are easily exposed on the surface of the coating film 1, resulting in good antifouling performance.
- the mass ratio of the multiple silica particles 2 to the multiple fluororesin particles 3 in the first and second embodiments is in the range of 40:60 to 95:5. This allows a coating film 1 with good antifouling performance, in which the hydrophilic portions resulting from the silica particles 2 and the hydrophobic portions resulting from the fluororesin particles 3 are mixed in a well-balanced manner, to be obtained by drying at room temperature.
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Abstract
Description
本開示は、基材の汚染を抑制する皮膜を生成するためのコーティング組成物、基材のコーティング方法、および、基材におけるカビ処理方法に関するものである。 The present disclosure relates to a coating composition for producing a film that inhibits contamination of a substrate, a method for coating a substrate, and a method for treating mold on a substrate.
室内または室外で使用される各種物品の表面には、粉塵、油煙、及びカビなどの様々な汚れが付着する。特に、カビは物品の表面に付着し、粉塵および油煙などを養分として繁殖することで汚れを誘発する。そのため、高い防汚効果を得るには、カビの繁殖を阻害する必要があり、カビの付着と成長とを阻害する技術が求められている。 Various types of dirt, such as dust, oily smoke, and mold, adhere to the surfaces of various items used indoors or outdoors. In particular, mold adheres to the surface of items and grows on dust and oily smoke as nutrients, causing dirt. Therefore, in order to achieve a high level of dirt prevention, it is necessary to inhibit the growth of mold, and there is a demand for technology that inhibits the adhesion and growth of mold.
ここで、特許文献1には、防カビ剤を含有し、基材をコーティングする皮膜を形成して、基材におけるカビの固着と発育とを抑制するコーティング組成物について示されている。
しかし、特許文献1には、コーティング組成物から得られるコーティング皮膜の表面への粉塵、油煙、およびカビ等の付着を阻害する技術について言及されていない。カビの養分となる粉塵または油煙等がコーティング皮膜表面に蓄積すると、蓄積した汚れにカビが付着することで、カビが容易に繁殖し得る。
However,
また、特許文献1には、コーティング組成物に含まれる抗菌剤として次亜塩素酸ナトリウムが示され、当該抗菌剤または上記防カビ剤として、有機系化合物が示されているが、有機系化合物と次亜塩素酸ナトリウムとがコーティング組成物に含有される場合、有機系化合物が次亜塩素酸ナトリウムによって分解される可能性がある。その結果、コーティング組成物の安定性が低下する虞がある。
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、安定性を有し、且つ、粉塵およびカビ等の汚れの付着を抑制する防汚性能と、カビの繁殖を抑制する防カビ性能とを向上させたコーティング皮膜を生成するコーティング組成物と、基材のコーティング方法と、基材におけるカビ処理方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and aims to provide a coating composition that produces a coating film that is stable and has improved antifouling performance to inhibit adhesion of dirt such as dust and mold, and antifungal performance to inhibit the growth of mold, a method for coating a substrate, and a method for treating mold on a substrate.
本開示に係るコーティング組成物は、5質量%以下のシリカ粒子と、フッ素樹脂粒子と、0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤と、水と、を含むものである。 The coating composition according to the present disclosure contains 5% by mass or less of silica particles, fluororesin particles, 0.001% by mass or more and 5% by mass or less of a chlorine-based bleaching agent, and water.
本開示に係るコーティング方法は、基材のコーティング方法であって、5質量%以下のシリカ粒子、フッ素樹脂粒子、0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤、および水を含むコーティング組成物を、前記基材に塗布して、前記基材の表面にコーティング皮膜を生成させるものである。 The coating method according to the present disclosure is a method for coating a substrate, in which a coating composition containing 5% or less by mass of silica particles, fluororesin particles, 0.001% or more by mass and 5% or less by mass of a chlorine bleaching agent, and water is applied to the substrate to form a coating film on the surface of the substrate.
本開示に係るカビ処理方法は、5質量%以下のシリカ粒子、フッ素樹脂粒子、0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤、および水を含むコーティング組成物を基材に塗布するものである。 The mold treatment method disclosed herein involves applying to a substrate a coating composition that contains 5% or less silica particles, fluororesin particles, 0.001% or more and 5% or less chlorine bleach, and water.
本開示に係るコーティング組成物、コーティング方法、およびカビ処理方法によれば、コーティング組成物の安定性の確保が可能となると共に、防汚性能と防カビ性能とを向上させたコーティング皮膜を得ることができ、基材におけるカビの付着と繁殖の抑制を図ることができる。 The coating composition, coating method, and mold treatment method disclosed herein can ensure the stability of the coating composition, and can also produce a coating film with improved stain-proofing and mold-proofing properties, thereby suppressing the adhesion and proliferation of mold on the substrate.
以下、図面を参照し、実施の形態に係るコーティング組成物について説明する。なお、以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係および形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号が付された構成要素同士は、同一のもの、または、対応するものである。実施の形態における構成要素は、あくまでも例示であり、これに限定されるものではない。 The coating composition according to the embodiment will be described below with reference to the drawings. Note that in the drawings, the relative dimensional relationships and shapes of the components may differ from the actual ones. In the drawings, components with the same reference numerals are the same or correspond to each other. The components in the embodiment are merely examples and are not limited to these.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係るコーティング組成物から得られるコーティング皮膜1の断面模式図である。コーティング組成物は、基材4上に塗布されて、コーティング皮膜1を形成する。実施の形態に係るコーティング組成物は、複数のシリカ粒子2と、複数のフッ素樹脂粒子3と、不図示の水および塩素系漂白剤とを含む。コーティング皮膜1において、複数のシリカ粒子2は凝集してシリカ膜を形成し、複数のフッ素樹脂粒子3はシリカ膜に点在する。
1 is a schematic cross-sectional view of a
塩素系漂白剤は、カビおよび有機汚染物等を分解する。なお、有機汚染物は、カビの養分となる油煙、皮脂、または角質等である。基材4表面に塗布されたコーティング組成物において、塩素系漂白剤は、基材4表面に付着したカビおよび有機汚染物等を分解すると共に、基材4表面からコーティング組成物に拡散したカビおよび有機汚染物等を分解する。また、塩素系漂白剤は、大気等の周囲の環境からコーティング組成物へ付着したカビおよび有機汚染物等も分解する。これにより、基材4表面の除菌効果と、養分となる有機汚染物等のカビへの供給の遮断効果と、基材4表面上、および、コーティング皮膜1内のカビの繁殖の阻害効果とが得られる。また、塩素系漂白剤が基材4表面のカビ等を分解することにより、コーティング皮膜1の基材4表面への密着性の維持または向上と、基材4の意匠性の維持とが図られる。塩素系漂白剤が、コーティング組成物内のカビおよび有機汚染物等と、周囲の環境からのカビおよび有機汚染物等とを分解することにより、コーティング皮膜1の強度の維持または向上を図ることができる。
Chlorine bleach breaks down mold and organic contaminants. The organic contaminants are oily soot, sebum, keratin, etc., which serve as nutrients for mold. In the coating composition applied to the surface of the
塩素系漂白剤は、基材4表面に塗布されたコーティング組成物に含まれる水分が揮発するにしたがって濃縮されて、濃度が高くなる。これにより、塩素系漂白剤は自然に分解し、コーティング皮膜1に含まれなくなる。
The chlorine bleach becomes concentrated as the water contained in the coating composition applied to the surface of the
コーティング組成物における塩素系漂白剤の含有量は、0.001~5.0質量%であり、好ましくは0.01~3.0質量%である。この範囲の含有量であれば、カビ及び有機汚染物等を分解することができると共に、安定性を有したコーティング組成物とすることができる。なお、塩素系漂白剤の含有量が0.001質量%未満である場合、基材4表面、ならびに、コーティング組成物の表面および内部のカビと有機汚染物等とを分解できない虞がある。一方、塩素系漂白剤の含有量が5.0質量%以上である場合、コーティング組成物におけるシリカ粒子2およびフッ素樹脂粒子3の分散性が低下する可能性があり、これにより、シリカ粒子2およびフッ素樹脂粒子3が凝集して沈殿が発生し、コーティング組成物としての安定性を確保できない虞がある。
The content of the chlorine bleach in the coating composition is 0.001 to 5.0% by mass, preferably 0.01 to 3.0% by mass. A content in this range can decompose mold and organic contaminants, and can provide a stable coating composition. If the content of the chlorine bleach is less than 0.001% by mass, there is a risk that mold and organic contaminants on the surface of the
塩素系漂白剤としては、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸リチウム、次亜塩素酸カリウム、次亜塩素酸カルシウム、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、または、ジクロロイソシアヌル酸カリウムが挙げられる。塩素系漂白剤は、これらのうちの2つ以上のいずれかの混合物であってもよい。 Chlorine bleaches include hypochlorous acid, sodium hypochlorite, lithium hypochlorite, potassium hypochlorite, calcium hypochlorite, sodium dichloroisocyanurate, or potassium dichloroisocyanurate. The chlorine bleach may be any mixture of two or more of these.
コーティング組成物の塗布前の基材4は、カビおよび有機汚染物等によって汚染されている。カビは、胞子または菌糸等として、基材4表面に付着している。基材4表面に付着したカビおよび有機汚染物は、物品の衛生性と清潔性を損なうだけではなく、含有する色素によって、物品を変色させ、物品の意匠性を損なわせる。カビは、世界中の土壌および植物等において繁殖しており、胞子を空気中に放出する。そのため、室外に設けられた物品は、空気中を漂う胞子に暴露された状態となる。一方、室内の物品は、人間およびペットなどの生き物、ならびに、物品の出入りに伴い、胞子などに暴露される。カビは、基材4の表面に付着した胞子が発芽し、菌糸が成長することで繁殖する。また、カビは、基材4に付着した、カビを含む汚れを起点として、菌糸が成長することで繁殖する。また、カビの養分となる有機汚染物も、基材4表面に付着している。基材4に付着した有機汚染物は、養分としてカビを繁殖させる。そのため、カビの繁殖を阻害するには、カビと有機汚染物を除去する必要がある。
Before the coating composition is applied, the
コーティング組成物は、基材4に塗布された際に、塩素系漂白剤が酸化剤として機能し、カビおよび有機汚染物を分解して除去する。なお、塩素系漂白剤は、基材4に塗布されたコーティング組成物において液中に分散している。塩素系漂白剤は、カビに到達すると、細胞壁と、細胞膜と、細胞質と、酵素とを変質させて、分解することで、カビを除去し分解する。また、塩素系漂白剤は、有機汚染物を構成する有機成分を変質させ、分解することで、有機汚染物を除去し分解する。塩素系漂白剤は、カビと有機汚染物とを分解し除去する中で、カビおよび有機汚染物が含有する色素を分解する。これにより、漂白効果が得られる。コーティング組成物が含む水分の揮発に伴い、塩素系漂白剤の濃度が高まることから、カビと有機汚染物とを分解する酸化剤としての性能がより高まる。更に、塩素系漂白剤は、濃度が高くなるに従って、自然分解速度も高まることから、コーティング皮膜1から消えていく。
When the coating composition is applied to the
実施の形態のコーティング皮膜1におけるシリカ膜は、シリカ粒子2が微細な粒子であって、単位体積当たりの表面積が大きいことから、微細な空隙を有する緻密な膜である。シリカ膜は、帯電による粉塵などの汚れの付着および固着を抑制する。特に、シリカ粒子2は親水性であるため、疎水性の汚れを付着および固着させ難くすることができる。実施の形態のコーティング皮膜1において、シリカ膜に点在するフッ素樹脂粒子3は、疎水性を有するため、親水性の汚れを付着および固着させ難くすることができる。
The silica film in the
コーティング皮膜1は、基材4表面に塗布されたコーティング組成物に含まれる水分が揮発することによって得られる。コーティング皮膜1は、シリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3とによって、カビおよび有機汚染物等を付着および固着させ難くする防汚性能を得ることができる。また、コーティング皮膜1は、当該防汚性能と共に、塩素系漂白剤によるカビ及び有機汚染物等の分解効果によって防カビ性能を得ることができる。
The
シリカ粒子2は、安定な無機成分であるため、塩素系漂白剤により分解されない。また、フッ素樹脂粒子3は、耐薬品性を有した安定な有機成分であるため、塩素系漂白剤により分解されない。従って、実施の形態1に係るコーティング組成物は、優れた安定性を有するものとなる。
The
図1に示されるように、実施の形態1におけるシリカ粒子2の形状は球状である。また、実施の形態1におけるシリカ粒子2の平均粒径は、光散乱法により測定した場合に、4nm以上且つ25nm以下である。好ましくは、シリカ粒子2の平均粒径は、4nm~15nmである。この範囲の平均粒径を有するシリカ粒子2をコーティング組成物に含有させることで、乾燥させた際にシリカ粒子同士が凝集し易くなり、コーティング組成物の固化が容易になる。また、コーティング組成物中で平衡して溶存するシリカ粒子2の数が増えるため、特別なバインダーを配合しなくても比較的高強度のコーティング皮膜1を得ることができる。更に、シリカ粒子2の光散乱が少なくなるため、コーティング皮膜1の透明性が向上し、コーティング皮膜1が形成された物品表面の色調および風合いの変化を抑制することができる。なお、シリカ粒子2の平均粒径が25nmより大きい場合、コーティング皮膜1は十分な強度を有さなくなる虞がある。また、シリカ粒子2の平均粒径が4nm未満の場合、コーティング組成物の安定性が低下する虞があり、コーティング皮膜1の強度と防汚性とが低下する虞がある。
As shown in FIG. 1, the shape of the
実施の形態1に係るコーティング組成物が含有するシリカ粒子2の質量は、コーティング組成物の全質量の、0.1~5.0%である。好ましくは、コーティング組成物が含有するシリカ粒子2の質量は、コーティング組成物の全質量の、0.3~2.5%である。シリカ粒子2の含有量が0.1~5.0%である場合には、物品表面の色調および風合いを損なうことなく均一で薄いコーティング膜を形成することができる。シリカ粒子2の含有量が0.1質量%未満であると、得られるコーティング膜が薄くなりすぎ、所望の防汚性が得難くなる。一方、シリカ粒子2の含有量が5質量%を超えると、コーティング膜が不均一な白濁膜となってクラックが生じて剥離しやすくなる。
The mass of the
実施の形態1のフッ素樹脂粒子3としては、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)、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)、または、PVF(ポリフッ化ビニル)が挙げられる。フッ素樹脂粒子3は、これらの共重合体もしくは混合物であってもよいし、これらのフッ素樹脂に他の樹脂を混合したものであってもよい。なお、フッ素樹脂粒子3としては、上述したもののうち、安定性に優れ、且つ疎水性が大きなPTFE及びFEPが好ましい。
The
フッ素樹脂粒子3の平均粒径は、特に制限されることはないが、光散乱法により測定した場合に50nm~10000nmであることが好ましく、100nm~5000nmであることが更に好ましい。当該範囲の平均粒径を有するフッ素樹脂粒子3をコーティング組成物に含有させることで、フッ素樹脂粒子3がコーティング皮膜1の内部に適度に分散すると共に、コーティング皮膜1の表面に露出し易くなって、良好な防汚性能を得ることができる。フッ素樹脂粒子3の平均粒径が50nm未満であると、コーティング組成物の安定性が得られない可能性があり、また、フッ素樹脂粒子3がコーティング皮膜1の表面に露出し難くなって所望の防汚性能が得られない可能性がある。一方、フッ素樹脂粒子3の平均粒径が10000nmを超えると、得られるコーティング皮膜1において疎水性部分の領域が大きくなり、コーティング皮膜1の凹凸が大きくなりすぎるため、所望の防汚性能が得られない可能性がある。
The average particle size of the
実施の形態1に係るコーティング組成物に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比は、40:60~95:5であり、より好ましくは50:50~90:10である。シリカ粒子22とフッ素樹脂粒子3の質量比が40:60~95:5であれば、シリカ粒子2に起因する親水性部分と、フッ素樹脂粒子3に起因する疎水性部分とがバランスよく混在したコーティング皮膜1が常温での乾燥により得られ、当該コーティング皮膜1は良好な防汚性能を有する。
The mass ratio of the
図2は、実施の形態1に係るコーティング組成物から得られるコーティング皮膜1を例示する上面模式図である。なお、図2のコーティング皮膜1に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比は75:25である。図2に示すように、フッ素樹脂粒子3は、複数のシリカ粒子2が凝集したシリカ膜に点在している。図2に示すコーティング皮膜1の表面では、親水性部分であるシリカ膜の面積が、疎水性部分であるフッ素樹脂粒子3の面積に比べて十分に大きいため、皮膜全体としてみると親水性である。そして、コーティング皮膜1の表面の親水性部分が、防カビ性能を向上させる上で重要な働きをする。以下、コーティング皮膜1の表面の親水性部分による防カビ性能について詳述する。
FIG. 2 is a schematic top view illustrating a
コーティング皮膜1の表面では、親水性部分が疎水性部分により分断されることなく連続している。そのため、結露水などの水滴がコーティング皮膜1の表面に付着した場合には、当該水滴は親水性部分を流路として流れ出ることで、コーティング皮膜1の表面から容易に排出される。また、コーティング皮膜1の表面に付着した水滴が、コーティング皮膜1全体に薄く拡がり易くなり、これにより、水滴が容易に揮発し得る。一般に、水滴が付着し続ける状態の物品の表面は、カビが発育し易い環境である。しかし、実施の形態1のコーティング皮膜1は、表面に付着した水滴が排出され易く、且つ、揮発し易いとの特性を有するため、防カビ性能を向上させることができる。更に、コーティング皮膜1全体に液滴が拡がり易いという特性によって、コーティング皮膜1の表面に付着した親水性または疎水性の汚れが、水滴の流動により、除去されるか、または、固着し難くなる。特に、結露時、降雨時、または洗浄時等において、コーティング皮膜1表面の汚れが除去され易くなる。また、実施の形態1のコーティング皮膜1は、主に連続したシリカ膜から構成されるため、汚れの吸着の原因となる膜表面の帯電を抑制することもできる。更に、コーティング皮膜1は、シリカ膜及びフッ素樹脂粒子3がいずれも撥油性であるため、油滴が付着し難い。
On the surface of the
一方、シリカ粒子2の比率が上述の範囲を超えて大きい場合、コーティング皮膜1は、油煙またはカーボン等の疎水性の汚れの付着を良好に防止し得るものの、砂塵または埃等の親水性の汚れが付着し易くなる。また、シリカ粒子2の比率が上述の範囲に達しない場合、コーティング皮膜1は、砂塵または埃等の親水性の汚れの付着を良好に防止し得るものの、油煙またはカーボン等の疎水性の汚れが付着し易くなる。油煙、カーボン、砂塵、または埃等に含まれるカビおよび有機汚染物がコーティング皮膜1に付着することによって、カビの生息環境が形成され、結果として防カビ性能が低下する。
On the other hand, if the ratio of
ここで、コーティング皮膜1に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比が上述の範囲以外である場合の一例について、図3を参照して説明する。図3は、比較例におけるコーティング皮膜1を示す上面模式図である。図3では、コーティング皮膜1に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比を25:75とする。図3に示すコーティング皮膜1では、シリカ粒子2に対するフッ素樹脂粒子3の比率が多いため、疎水性部分が多く、親水性部分が疎水性部分により分断されている。そのため、コーティング皮膜1に水滴が付着した場合、水滴の流動は疎水性部分によって阻害され、水滴は親水性部分を流路として流れ出ることができず、コーティング皮膜1の表面に残留する。また、コーティング皮膜1の表面に付着した水滴は、コーティング皮膜1全体に薄く拡がり難いため、揮発に要する時間が長くなる。よって、図3に例示されるようなコーティング皮膜1では、高い防カビ性能が得られなくなり、良好な防汚性能が得られなくなる。
Here, an example in which the mass ratio of the
周囲の環境からコーティング皮膜1に飛来するカビには、単体で空気中に胞子として浮遊するカビと、親水性または疎水性の汚れの中に胞子および菌糸として混在するカビとがある。一般にカビの胞子は、親水性の表面を有しており、親水基同士の静電的な結合、水などによる液架橋、または分子間力等によって物体に付着する。カビの胞子は、2μm~10μmの粒径を有する微小な粒子である。カビの胞子の付着を防止するためには、親水性の汚れが付着し得る大きさの親水性部分がないコーティング皮膜1を形成する必要がある。一方、一般に、カビの菌糸は、数十μm~数mmの長さを有している。そのため、カビが混在する親水性または疎水性の汚れは、数十μm~数mmの大きさを有した粒子である。カビが混在する親水性の汚れの付着を防止するためには、親水性の汚れが付着し得る大きさの親水性部分がないコーティング皮膜1を形成する必要がある。カビが混在する疎水性の汚れの付着を防止するためには、疎水性の汚れが付着し得る大きさの疎水性部分がないコーティング皮膜1を形成する必要がある。
Mold that flies into the
また、砂塵または埃等の親水性の汚れは、一般的に、親水基同士の静電的な結合、水などによる液架橋、または分子間力によって物体に付着する。砂塵は数μm~数十μmの粒径を有する微小な粒子であり、また、埃は砂塵よりもはるかに大きな粒子である。親水基同士の静電的な結合による親水性の汚れの付着を防止するためには、親水性の汚れが付着し得る大きさの親水性部分がないコーティング皮膜1を形成する必要がある。
Hydrophilic dirt such as sand and dust generally adheres to objects due to electrostatic bonding between hydrophilic groups, liquid bridges with water or the like, or intermolecular forces. Sand and dust are minute particles with diameters of several μm to several tens of μm, while dust is much larger than sand and dust. In order to prevent the adhesion of hydrophilic dirt due to electrostatic bonding between hydrophilic groups, it is necessary to form a
更に、油煙、カーボン、皮脂、または角質等の疎水性の汚れは、一般的に、分子間力、または、水が存在する場合の疎水結合によって物体に付着する。疎水性の汚れは、一般には、1μm以下の粒径を有する微小な粒子であって、その多くが、0.3μm以下の粒径の粒子である。コーティング皮膜1の表面が疎水性であれば、疎水性の汚れが付着し易くなる。また、疎水性の当該表面が結露水等で覆われ、且つ、当該表面と疎水性の汚れとが接している場合には、水の凝集力によって当該表面と疎水性の汚れとの間に疎水結合力が働き、疎水性の汚れがコーティング皮膜1の表面に固着することもある。
Furthermore, hydrophobic dirt such as oil soot, carbon, sebum, or keratin generally adheres to objects by intermolecular forces or, in the presence of water, by hydrophobic bonds. Hydrophobic dirt is generally made up of minute particles with a diameter of 1 μm or less, and most of these particles have a diameter of 0.3 μm or less. If the surface of the
実施の形態1では、コーティング組成物に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比を上述の範囲とすることにより、図2に示すような、親水性部分において疎水性部分が適度に分散したコーティング皮膜1を得ることができる。これにより、実施の形態1のコーティング皮膜1における親水性部分と疎水性部分は、カビの胞子、および、カビが混在する汚れを付着しにくい大きさとなる。そのため、実施の形態1のコーティング皮膜1は、親水基同士または疎水基同士の静電的な結合による、カビの胞子、および、カビを混在する汚れの付着を抑制することができる。従って、コーティング皮膜1表面におけるカビの繁殖を抑制することができ、優れた防カビ性能を得ることができる。
In the first embodiment, by setting the mass ratio of the
また、実施の形態1では、コーティング組成物に含まれるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との質量比を上述の範囲とすることで、親水性部分に疎水性部分が適度に分散し、親水性の汚れが安定して付着し得る大きさの親水性部分がほとんどないコーティング皮膜1が形成されるため、コーティング皮膜1表面における親水基同士の静電的な結合による親水性の汚れの付着を抑制することができる。また、実施の形態1のコーティング皮膜1では、親水性の汚れが親水性部分に付着した場合であっても、親水性部分に隣接する疎水性部分の表面または疎水性部分の突起による物理的阻害によって、親水性の汚れが親水性部分と十分に付着できなくなる。そのため、親水性の汚れがコーティング皮膜1の表面において固着し難くなる。更に、実施の形態1のコーティング皮膜1は、シリカ粒子2およびフッ素樹脂粒子3によって構成される多孔性のコーティング皮膜1であるため、水等による液架橋が生じても、乾燥工程においてシリカ粒子2間の水がシリカ膜表面から迅速に除去され易い。
In addition, in the first embodiment, by setting the mass ratio of the
なお、実施の形態1に係るコーティング組成物は、バインダーまたは有機高分子等を構成成分として含まないため、液架橋の解消後に、バインダーまたは有機高分子等がコーティング皮膜1表面に析出するなどしてコーティング皮膜1表面の状態を変化させることもない。更に、実施の形態1のコーティング皮膜1は、極微小な空隙を有し、且つ、密度が小さい膜であるため、分子間力による親水性の汚れの付着を抑制することができる。また、実施の形態1のコーティング皮膜1は、親水性の汚れの付着の抑制により、カビの繁殖に必要な養分の付着を抑制し、これにより、カビの繁殖を阻害することができる。
In addition, since the coating composition according to
実施の形態1では、親水性部分に疎水性部分が適度に分散したコーティング皮膜1が得られるため、コーティング皮膜1の表面の親水性基、または、当該表面に吸着した水の存在によって、疎水性の汚れの付着を抑制することができる。また、実施の形態1のコーティング皮膜1は、疎水性の汚れの付着を抑制することにより、カビの繁殖に必要な養分の付着を抑制するため、カビの繁殖を阻害することができる。
In the first embodiment, a
更に、実施の形態1のコーティング皮膜1は、化学的に安定なシリカ粒子2及びフッ素樹脂粒子3により構成されていることから、長期的に防汚性能を維持することができるため、持続的な防カビ性能を得ることができる。
Furthermore, since the
実施の形態1に係るコーティング組成物は、揮発成分である溶媒として水を含む。ここで、水に含まれるミネラル分の量が多い場合、シリカ粒子2の凝集を制御することができなくなる場合がある。詳細には、水におけるイオン性不純物の濃度が200ppmを超えると、シリカ粒子2が凝集して沈殿する場合がある。これにより、コーティング皮膜1の強度または透明性が低下することがある。そのため、シリカ粒子2の分散安定性の観点から、コーティング組成物における水は、カルシウムイオンまたはマグネシウムイオン等の2価以上のイオン性不純物が少ない水であることが好ましい。具体的には、実施の形態1のコーティング組成物が含む水としては、脱イオン水が好ましいが、イオン性不純物を含む水でもよく、この場合には、イオン性不純物の濃度が200ppm以下であることが好ましく、50ppm以下であることがより好ましい。
The coating composition according to the first embodiment contains water as a solvent, which is a volatile component. Here, if the amount of minerals contained in the water is large, it may become impossible to control the aggregation of the
コーティング組成物における水の含有量は、特に限定されないが、例えば30~99.8質量%である。ただし、水の含有量としては、50質量%以上且つ99.5質量%以下であることが好ましく、60質量%以上且つ99質量%以下であることがより好ましい。なお、コーティング組成物には、コーティング組成物としての安定性、塗布性、および乾燥性の調整のために有機溶剤等が混合されていてもよい。 The water content in the coating composition is not particularly limited, but is, for example, 30 to 99.8% by mass. However, the water content is preferably 50% by mass or more and 99.5% by mass or less, and more preferably 60% by mass or more and 99% by mass or less. The coating composition may contain an organic solvent or the like to adjust the stability, coatability, and drying properties of the coating composition.
実施の形態1では、塩素系漂白剤、シリカ粒子2、およびフッ素樹脂粒子3等の調合によってコーティング組成物を得る際、調合前の、塩素系漂白剤、シリカ粒子2、およびフッ素樹脂粒子3等の溶液または分散液が、pH8以上の塩基性の液体と、pH6以下の酸性の液体との組み合わせにならないようにしてもよい。これにより、コーティング組成物における凝集または沈殿を抑制することができる。そのため、基材4に塗布された当該コーティング組成物の乾燥後に得られるコーティング皮膜1が均質なものとなる。また、コーティング組成物の塗布前における塩素系漂白剤の分解を抑制することができる。
In the first embodiment, when obtaining a coating composition by mixing chlorine bleach,
実施の形態1に係るコーティング組成物は、上述の効果を阻害しない範囲において、コーティングの技術分野における種々の公知の成分を含むことができる。かかる成分の例としては、界面活性剤、カップリング剤、シラン化合物、または防カビ剤などが挙げられる。これらの成分の配合量は、上述の効果を阻害しない範囲であれば特に限定されず、成分の種類に応じて適宜調整されてもよい。 The coating composition according to the first embodiment may contain various known components in the technical field of coatings, provided that the above-mentioned effects are not impaired. Examples of such components include surfactants, coupling agents, silane compounds, and antifungal agents. The amounts of these components are not particularly limited as long as they do not impair the above-mentioned effects, and may be adjusted appropriately depending on the types of components.
実施の形態1に係るコーティング組成物の製造方法は、特に限定されず、コーティングの技術分野における公知の方法に基づくものでもよい。例えば、実施の形態1に係るコーティング組成物は、シリカ粒子2の分散液と、フッ素樹脂粒子3の分散液と、塩素系漂白剤と、を混合することによって製造することができる。
The method for producing the coating composition according to the first embodiment is not particularly limited, and may be based on a method known in the technical field of coating. For example, the coating composition according to the first embodiment can be produced by mixing a dispersion of
実施の形態1に係るコーティング組成物の製造方法には、複数の液の混合によって成分の凝集または沈殿が発生した場合に、凝集物または沈殿物をホモジナイザーまたは高圧分散処理装置により再分散させて、コーティング組成物を調整する方法が含まれてもよい。また、再凝集を抑制するため、初期の混合時または再分散時などに、界面活性剤、無機系分散剤、またはエチレングリコールなどの高粘度の溶剤を混合液に添加してもよい。このように材料を複数段階に分けて混合することにより、コーティング組成物を製造する際に、幅広い素材の組み合わせが可能になると共に、適度な凝集状態の実現などにより、コーティング組成物の流動性の向上、または、形成されるコーティング皮膜1の密度の最適化、もしくは平滑性の向上等が実現できる。
The method for producing a coating composition according to the first embodiment may include a method for adjusting the coating composition by redispersing the aggregates or precipitates using a homogenizer or a high-pressure dispersion processing device when aggregation or precipitation of components occurs due to mixing of multiple liquids. In addition, in order to suppress re-aggregation, a surfactant, an inorganic dispersant, or a high-viscosity solvent such as ethylene glycol may be added to the mixed liquid during initial mixing or re-dispersion. By mixing the materials in multiple stages in this way, a wide range of material combinations can be used when producing the coating composition, and by achieving an appropriate state of aggregation, the fluidity of the coating composition can be improved, or the density of the
コーティング組成物は、一度に全ての成分を混合することによって得られるものでもよく、この場合には使用の際まで容器内に保存され、使用の際に加工を必要とすることなく基材4に塗布される。あるいは、コーティング組成物は、予め調合された2種以上の液が使用直前に混合されることによって得られてもよい。後者の場合としては、特に分解しやすい塩素系漂白剤のみを、コーティング組成物の使用直前に、コーティング組成物の他の成分と混合する方法が挙げられる。これにより、長期保管を行っても、コーティング組成物における塩素系漂白剤などによる効果が維持され得る。
The coating composition may be obtained by mixing all the components at once, in which case it is stored in a container until use and applied to the
実施の形態1に係るコーティング組成物の基材4への塗布方法としては、例えば、スプレーによる塗布方法、刷毛もしくはローラーバケを用いる塗布方法、または、ディッピングによる塗布方法が挙げられる。スプレーによる塗布方法としては、既に調合されているコーティング組成物を噴霧ノズルから噴射する塗布方法と、コーティング組成物を得るための2種以上の液の各々を個別の噴霧ノズルから噴射して、基材4の表面、または、基材4に達する直前で混合する塗布方法がある。刷毛またはローラーバケによる塗布方法としては、2種以上の液を別の塗布用具を用いて重ね塗りする方法がある。ディッピングによる塗布方法としては、2種以上の液を多段階にディッピングする方法がある。
Examples of the method of applying the coating composition of the first embodiment to the
実施の形態1に係るコーティング組成物の基材4への塗布方法によれば、シリカ粒子2が乾燥のみで固化するため、加熱などが不要であり、フッ素樹脂粒子3をシリカ膜に固着させることが可能となる。ここで、コーティング組成物の乾燥に際し、余分なコーティング組成物を気流により基材4から除去してもよい。特に、余分なコーティング組成物を気流により除去することで、シリカ膜中にフッ素樹脂粒子3が均一に分散した薄いコーティング皮膜1を迅速に得ることができる。
In the method of applying the coating composition to the
なお、コーティング組成物の基材4への塗布方法としては、コーティング組成物を得るための2種以上の液を塗布作業の過程で混合し、基材4の表面でコーティング組成物を調整する方法が好ましい。すなわち、コーティング組成物を得るための2種以上の液の各々を基材4の表面に塗布して、基材4の表面で当該2種以上の液を混合し、基材4の表面にコーティング組成物を生成させる方法が好ましい。このように、基材4の表面においてコーティング組成物の液膜を形成して、当該液膜を乾燥させてコーティング皮膜1を得る方法によれば、分解しやすい塩素系漂白剤の分解を抑制することができる。また、混合すると凝集するなどして、液として安定に存在させることができない組み合わせのコーティング組成物によるコーティング皮膜1の形成も可能となる。また、作業の手間の低減が可能になる。このようにして得られたコーティング皮膜1は、有機物汚染が少なく、適度な空隙率を有し得る。
As a method of applying the coating composition to the
なお、シリカ粒子2およびフッ素樹脂粒子3を含むコーティング皮膜1の形成と、塩素系漂白剤によるカビおよび有機物の分解とは、別に行われてもよい。すなわち、コーティング組成物、または、コーティング組成物を構成する2種以上の液の基材4への塗布の前または後に、塩素系漂白剤が基材4の表面に塗布されてもよい。
The formation of the
コーティング組成物が適用される基材4である物品は、特に限定されないが、粉塵、油煙、カビ、または有機汚染物等の様々な親水性または疎水性の汚れが付着する、室内または室外で使用される各種物品が挙げられる。コーティング皮膜1を施す物品によっては、コーティング組成物の濡れ性、および、コーティング皮膜1の密着性を向上させる観点から、洗剤もしくはアルコールによる洗浄、コロナ処理、または、UV処理等の前処理を物品表面に施してもよい。また、カビまたは有機汚染物の汚染が顕著な物品に対しては、塩素系漂白剤による除菌等の前処理を施してもよい。
The article serving as the
コーティング組成物が塗布される基材4の表面は、基材4の上面など特定の面に限られず、コーティング組成物は、基材4の側面もしくは裏面、または、複数の面に対して塗布されてもよい。
The surface of the
実施の形態2.
以下、実施の形態2に係るコーティング組成物について説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1における構成要素と同様の構成要素に対し、同一の符号を付すものとする。また、実施の形態2において、実施の形態1における構成と同様の構成、および、実施の形態1における機能と同様の機能等については、特段の事情がない限り説明を省略する。
Hereinafter, a coating composition according to
実施の形態1では、コーティング組成物に含まれるシリカ粒子2を球状としたが、実施の形態2では、コーティング組成物に含まれるシリカ粒子2を、針状、鱗片状、鎖状、数珠状、またはパールネックレス状等の異形を有するものとする。これにより、コーティング皮膜1の形成が難しい、吸水性または多孔質性等を有する基材4の表面においても、優れた防汚性能を有したコーティング皮膜1を形成し易くすることができる。
In the first embodiment, the
図4は、実施の形態2に係るコーティング組成物によって、吸水性または多孔質性等を有する基材4上に形成されるコーティング皮膜1を例示する断面模式図である。図4に示すように、実施の形態2のコーティング組成物から形成されるコーティング皮膜1には、シリカ粒子2が凝着したシリカ膜と、シリカ膜に分散したフッ素樹脂粒子3とが含まれる。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a
実施の形態2のコーティング組成物を、吸水性または多孔質性等を有する基材4に塗布すると、基材4が有する細孔5における毛細管現象により、コーティング組成物における成分のうち、水の一部と、塩素系漂白剤の一部とが、基材4の表面から内部に流動する。一方、コーティング組成物が含有する成分のうち、フッ素樹脂粒子3とシリカ粒子2は、基材4が有する細孔5を閉塞できる粒径を有し、基材4の内部に侵入しにくい。そのため、コーティング皮膜1におけるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との比率が、塗布前のコーティング組成物におけるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との比率とほぼ同様に維持される。従って、コーティング組成物におけるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との比率を調整することによって、優れた防汚性能が得られる。なお、フッ素樹脂粒子3とシリカ粒子2による細孔5の閉塞とは、フッ素樹脂粒子3とシリカ粒子2とが、細孔5を通り抜けられないことを指し、水、塩素系漂白剤、または空気等は、シリカ膜が有する微細な空隙を通過することが可能である。
When the coating composition of the second embodiment is applied to a
また、実施の形態2のコーティング組成物から形成されるコーティング皮膜1におけるシリカ粒子2は、異形の粒子であることから単位体積当たりの表面積が大きい。そのため、シリカ粒子2によるシリカ膜は、ごく微小な空隙を有し、且つ、密度が小さいため、コーティング皮膜1における、分子間力による汚れの付着が低減される。
In addition, the
実施の形態2におけるシリカ粒子2は、針状、鱗片状、鎖状、数珠状、またはパールネックレス状等の異形の粒子の他、針状、鱗片状、鎖状、数珠状、およびパールネックレス状等のうちの2種以上の形状の粒子の混合物であってもよい。実施の形態2のシリカ粒子2の平均粒径は、光散乱法により測定した場合、50nm以上且つ500nm以下であって、好ましくは50nm~300nmである。500nm以下の平均粒径を有する異形のシリカ粒子2をコーティング組成物に含有させることで、吸水性または多孔質性等を有する基材4の表面に、シリカ粒子2が残留し易くなるため、コーティング皮膜1が形成され易くなる。また、500nm以下の平均粒径を有する異形のシリカ粒子2によるシリカ膜は、ごく微小な空隙を有し、且つ、密度が小さい膜であるため、分子間力による汚れの付着も小さくなる。さらに、500nm以下の平均粒径を有する異形のシリカ粒子2は単位体積当たりの表面積が大きいため、シリカ膜においてシリカ粒子2同士が凝着する面積が大きくなり、十分な強度を有するコーティング皮膜1が得られる。また、500nm以下の平均粒径を有する異形のシリカ粒子2によるシリカ膜において、異形のシリカ粒子2同士が折り重なり絡み合って凝着することで、十分な強度を有するコーティング皮膜1が得られる。
The
ここで、コーティング組成物におけるシリカ粒子2の平均粒径が50nm未満である場合、吸水性または多孔質性等を有する基材4にコーティング組成物を塗布した際、毛細管現象によりシリカ粒子2が基材4内部に侵入し易くなる。そのため、基材4表面のコーティング皮膜1においてシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との比率が制御できなくなり得、高い防汚性能を維持することが困難となる虞がある。一方、異形のシリカ粒子2の平均粒径が500nmより長い場合、シリカ膜においてシリカ粒子2同士が絡み合いにくくなり、シリカ膜の空隙が粗大となるため、コーティング皮膜1の強度が低下し得る。また、コーティング皮膜1の凹凸が大きくなり過ぎ、親水性の汚れが付着し易くなり、所望の防汚性能が得られない虞がある。
Here, if the average particle size of the
コーティング組成物に平均粒径が50nmより長い球状のシリカ粒子2が含まれる場合には、コーティング皮膜1が十分な強度を有さなくなる虞がある。また、平均粒径が50nmより長い球状のシリカ粒子2は、同様の平均粒径を有する異形のシリカ粒子2と比較して単位体積当たりの表面積が小さいため、シリカ膜の密度が大きくなり、分子間力による汚れの付着が増大し得る。
If the coating composition contains
なお、吸水性または多孔質性等を有する基材4は、コーティング組成物の塗布前には、カビまたは有機汚染物等により汚染されている。カビは、胞子または菌糸等として、基材4の表面と細孔5の壁面とに付着している。吸水性または多孔質性等を有する基材4は、基材4内部の湿度が一定に保たれやすく、カビが繁殖しやすい環境にある。更に、カビが内部に繁殖した基材4においては、基材4表面の除菌のみでは、基材4内部のカビが残存するため、カビの繁殖が再発する。また、カビの養分となる有機汚染物も、基材4表面と細孔5の壁面とに付着している。基材4に付着した有機汚染物は、養分としてカビを繁殖させる。これらの理由から、カビの繁殖を阻害するためには、基材4の表面と、基材4の内部の細孔5の壁面とに付着したカビと有機汚染物等とを除去する必要がある。
Before the coating composition is applied to the
実施の形態2のコーティング組成物は、基材4に塗布された際に、塩素系漂白剤により、基材4の表面と細孔5の壁面とに付着したカビおよび有機汚染物等を分解し除去する。すなわち、基材4の細孔5における毛細管現象によって、基材4の内部に浸透した塩素系漂白剤は、基材4の内部に付着したカビと有機汚染物等とを分解して除去する。また、基材4の内部に浸透しなかった塩素系漂白剤は、シリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3と共に、基材4の表面に残存することで、基材4の表面に付着したカビと有機汚染物等とを分解し除去する。
When the coating composition of
コーティング組成物が含有する水は、空気と触れることで徐々に揮発する。コーティング組成物は、コーティング組成物を塗布した基材4表面と、コーティング組成物が浸透した基材4内部の細孔5とにおいて空気と触れる。ここで、基材4表面の塩素系漂白剤は、基材4表面の水の揮発に従い、カビおよび有機汚染物などと共に分解する。基材4表面の水の揮発に伴って、基材4表面のシリカ粒子2およびフッ素樹脂粒子3は凝着が進み、コーティング皮膜1が形成される。一方、細孔5に浸透した水は、コーティング皮膜1における微細な空隙を通じてコーティング皮膜1の表面で揮発する。
The water contained in the coating composition gradually evaporates when it comes into contact with air. The coating composition comes into contact with air at the surface of the
なお、基材4内部の細孔5では、基材4表面と比較して、空気の流動が制限される。また、細孔5に浸入した液体と空気との接触面積は、基材4表面における液体と空気との接触面積よりも小さい場合が多い。そのため、細孔5における液体の揮発速度は、基材4表面の液体の揮発速度よりも遅くなり得る。そのため、基材4内部の細孔5におけるカビおよび有機汚染物等は、塩素系漂白剤の水溶液に長時間晒されることになる。これにより、基材4の表面のみではなく、内部においても、優れた防カビ性能が発揮される。
In addition, air flow is restricted in the
以下、実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物の実施例について説明する。図5は、実施の形態1に係るコーティング組成物における構成要素の割合の複数の実施例を示す図である。なお、図5では、当該複数の実施例を表形式で示す。また、図5には、複数の比較例に係る各々のコーティング組成物における構成要素の割合も示す。 Below, examples of the coating composition according to the first and second embodiments are described. Figure 5 is a diagram showing several examples of the proportions of the components in the coating composition according to the first embodiment. Note that Figure 5 shows the several examples in a table format. Figure 5 also shows the proportions of the components in each of the coating compositions according to several comparative examples.
図5の実施例1~実施例9に係るコーティング組成物は、塩素系漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む。実施例1~実施例3のコーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.8質量%含まれる。実施例1のコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれ、実施例2のコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが0.001質量%含まれ、実施例3のコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが4.000質量%含まれる。実施例1~実施例3に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が6nmである。また、実施例1~実施例3に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。実施例1~実施例3に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子2を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The coating compositions of Examples 1 to 9 in FIG. 5 contain sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent. The coating compositions of Examples 1 to 3 contain 1.0 mass
実施例4のコーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.8質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが0.500質量%含まれる。実施例5のコーティング組成物には、シリカ粒子2が0.2質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.1質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが0.500質量%含まれる。実施例6のコーティング組成物には、シリカ粒子2が4.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が3.2質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが2.000質量%含まれる。実施例4~実施例6に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が20nmである。また、実施例4~実施例6に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径1000nmのPTFE粒子である。実施例4~実施例6に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子2を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The coating composition of Example 4 contains 1.0 mass
実施例7のコーティング組成物には、シリカ粒子2が2.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が2.0質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれる。実施例8のコーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が1.5質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれる。実施例9のコーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.3質量%含まれ、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれる。実施例7~実施例9に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が6nmである。また、実施例7~実施例9に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径8000nmのPTFE粒子である。実施例7~実施例9に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子2を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The coating composition of Example 7 contains 2.0% by mass of
図5の表に示す比較例1に係るコーティング組成物は、フッ素樹脂粒子3として、平均粒径20000nmのPTFE粒子を含む。比較例1に係るコーティング組成物は、純水と、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合することにより調整されたものである。なお、比較例1のコーティング組成物には、0.8質量%のフッ素樹脂粒子3が含まれる。
The coating composition according to Comparative Example 1 shown in the table of FIG. 5 contains PTFE particles with an average particle size of 20,000 nm as the
図5の表に示す比較例2に係るコーティング組成物は、フッ素樹脂粒子3として、平均粒径250nmのPTFE粒子を含み、塩素系漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む。比較例2に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が10nmである。比較例2に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより、調整されたものである。なお、比較例2のコーティング組成物には、1.0質量%のシリカ粒子2と、1.0質量%のフッ素樹脂粒子3と、10.000質量%の次亜塩素酸ナトリウムとが含まれる。
The coating composition according to Comparative Example 2 shown in the table of FIG. 5 contains PTFE particles with an average particle size of 250 nm as the
図5の表に示す比較例3に係るコーティング組成物は、塩素系漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む。比較例3に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が30nmである。比較例3に係るコーティング組成物は、純水と、当該シリカ粒子2を含むコロイダルシリカとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより、調整されたものである。なお、比較例3のコーティング組成物には、10.0質量%のシリカ粒子2と、1.000質量%の次亜塩素酸ナトリウムとが含まれる。
The coating composition according to Comparative Example 3 shown in the table of FIG. 5 contains sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent. The
実施例1~実施例9および比較例1~比較例3のコーティング組成物について、液剤安定性の評価実験を行った。また、実施例1~実施例9および比較例1~比較例3のコーティング組成物をディッピングによって基材4に塗布した後、コーティング組成物の塗布後の基材4をサンプル立てに立て、室温にて約10分間自然乾燥させ、基材4上にコーティング皮膜1を形成させた。なお、当該実験では、基材4として、ポリプロピレン基材を用いた。
An experiment was conducted to evaluate the liquid stability of the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3. After the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were applied to a
以下、図6を参照して、実施例1~実施例9および比較例1~比較例3のコーティング組成物の液剤安定性の評価結果と、当該コーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の、性状、防汚性能、耐候性、および防カビ性能の評価結果とについて説明する。図6は、実施例1~実施例9および比較例1~比較例3に係るコーティング組成物の評価結果を例示する図である。図6では、実施例1~実施例9および比較例1~比較例3の評価結果を表形式で示す。
Below, with reference to Figure 6, the evaluation results of the liquid stability of the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3, and the evaluation results of the properties, antifouling performance, weather resistance, and antifungal performance of the
ここで、コーティング組成物の液剤安定性は、目視観察によって評価されたものである。また、コーティング皮膜1の性状は、目視観察と、既存の走査型電子顕微鏡(株式会社日立ハイテク製;SU3800)による観察とよって評価されたものである。
Here, the liquid stability of the coating composition was evaluated by visual observation. The properties of the
図6では、防汚性能を、砂塵付着性および粉塵付着性によって示す。砂塵付着性とは、親水性の汚れの付着性に対応する。砂塵付着性の評価は、以下のように行われた。関東ローム粉塵をエアーでコーティング皮膜1表面に予め定められた量だけ吹きつけ、当該関東ローム粉塵の付着による着色を目視観察によって5段階評価した。当該5段階評価では、関東ローム粉塵の付着量が多いほど数値を大きくし、関東ローム粉塵の付着がほとんどない場合を1で示し、関東ローム粉塵の付着が多い場合を5で示している。
In Figure 6, the anti-fouling performance is shown by sand and dust adhesion. Sand and dust adhesion corresponds to the adhesion of hydrophilic dirt. Sand and dust adhesion was evaluated as follows. A predetermined amount of Kanto loam dust was blown onto the surface of the
粉塵付着性とは、疎水性の汚れの付着性に対応する。粉塵付着性の評価は、以下のように行われた。カーボンブラックをエアーでコーティング皮膜1表面に予め定められた量だけ吹きつけ、カーボンブラックの付着による着色を目視観察によって5段階評価した。当該5段階評価では、カーボンブラックの付着量が多いほど数値を大きくし、カーボンブラックの付着がほとんどない場合を1で示し、カーボンブラックの付着が多い場合を5で示している。
Dust adhesion corresponds to the adhesion of hydrophobic dirt. Dust adhesion was evaluated as follows. A predetermined amount of carbon black was sprayed onto the surface of the
耐候性の評価は、以下のように行われた。既存の高促進耐候性試験機(岩崎電気株式会社;XER-W83)を用いて、コーティング皮膜1を光源に100時間暴露し、変色を目視観察によって5段階評価した。当該5段階評価では、変色度合いが大きいほど数値を大きくし、コーティング皮膜1が形成されていない基材4の色合いを基準として、当該基準と色合いの差がほとんどない場合を1で示し、著しく変色して当該基準との色合いの差が大きい場合を5で示している。
Weather resistance was evaluated as follows. Using an existing highly accelerated weather resistance tester (Iwasaki Electric Co., Ltd.; XER-W83), the
防カビ性能の評価は、以下のように行われた。基材4に対して、実施例1~実施例9及および比較例1~比較例3のコーティング組成物をディッピングによって塗布した後、コーティング組成物の塗布後の基材4をサンプル立てに立て、室温にて約10分間自然乾燥させ、基材4上にコーティング皮膜1を形成させた。そして、コーティング皮膜1に対して、クロコウジカビ、アオカビ、及びトリコデルマ等のカビを含む土埃を暴露し、温度35℃湿度90%においてカビを168時間培養した。その後、コーティング皮膜1の表面におけるカビの育成状況を、目視観察、および、既存の光学顕微鏡(オリンパス株式会社製;DSX1000)による観察によって5段階評価した。当該5段階評価では、カビの育成度合いが大きいほど数値を大きくし、カビの育成度合いが最小の場合を1で示し、カビの育成度合いが最大の場合を5で示している。
The evaluation of antifungal performance was carried out as follows. The coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 3 were applied to the
図6に示されるように、実施例1~実施例9と比較例1と比較例3の各コーティング組成物では、凝集または沈殿が生じることなく、液剤としての安定性が高いことが確認された。これに対し、比較例2のコーティング組成物では、次亜塩素酸ナトリウムが過多であったために、凝集と沈殿が発生し液剤としての安定性が確保できなかった。 As shown in Figure 6, it was confirmed that the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 3 did not undergo aggregation or precipitation and were highly stable as liquids. In contrast, the coating composition of Comparative Example 2 contained an excessive amount of sodium hypochlorite, which caused aggregation and precipitation, making it impossible to ensure stability as a liquid.
実施例1~実施例9と比較例1の各コーティング組成物では、均一なコーティング皮膜1を基材4上に形成することができた。これに対して、比較例2のコーティング組成物は、液剤に凝集と沈殿が発生したため、基材4上に製膜することができなかった。また、比較例3のコーティング組成物では、シリカ粒子2が平均粒径25nmを超える粗大な球状の粒子であったことから、不均一なコーティング皮膜1が基材4上に形成された。そのため、得られたコーティング皮膜1は、クラックが生じて剥離し易いものとなった。
In each of the coating compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Example 1, a
実施例1~実施例9に係るコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1は、比較例1および比較例3のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1に比べ、砂塵付着性、粉塵付着性および防カビ性能の各評価による値が小さくなった。すなわち、実施例1~実施例9に係るコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1は、比較例1および比較例3のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1に比べ、防汚性能および防カビ性能が良好であった。特に、実施例1に係るコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の砂塵付着性、粉塵付着性、および防カビ性能が最も良好であった。
The
実施例1~実施例9のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の耐候性の評価による値は1であり、良好であった。
The weather resistance of the
次に、実施の形態2に係るコーティング組成物の実施例について、図7を参照して説明する。図7は、実施の形態2に係るコーティング組成物における構成要素の割合の複数の実施例を示す図である。なお、図7でも、当該複数の実施例を表形式で示す。また、図7には、実施の形態1と実施の形態2との比較のため、実施例1に係るコーティング組成物における構成要素の割合も示す。また、図7には、比較例4に係るコーティング組成物における構成要素の割合も示す。 Next, examples of the coating composition according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a diagram showing several examples of the proportions of components in the coating composition according to the second embodiment. Note that FIG. 7 also shows the several examples in a table format. FIG. 7 also shows the proportions of components in the coating composition according to the first embodiment for comparison with the first embodiment. FIG. 7 also shows the proportions of components in the coating composition according to the fourth comparative example.
図7の実施例10~実施例11および比較例4に係る各コーティング組成物は、塩素系漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む。実施例10~実施例11および比較例4の各コーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.8質量%含まれる。実施例10のコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれ、実施例11および比較例4の各コーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが2.000質量%含まれる。
The coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4 in FIG. 7 each contain sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent. Each of the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4 contains 1.0 mass
実施例10に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、針状であって、平均粒径が100nmである。また、実施例10に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。実施例10に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
実施例11に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、数珠状であって、平均粒径が400nmである。また、実施例11に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。実施例11に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
比較例4に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、鱗片状であって、平均粒径が1000nmである。また、比較例4に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。比較例4に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
実施例10~実施例11および比較例4のコーティング組成物について、液剤安定性の評価実験を行った。また、実施例10~実施例11および比較例4のコーティング組成物をディッピングによって基材4に塗布した後、コーティング組成物の塗布後の基材4をサンプル立てに立て、室温にて約10分間自然乾燥させ、基材4上にコーティング皮膜1を形成させた。なお、当該実験では、基材4として、ポリプロピレン基材を用いた。
An experiment was conducted to evaluate the liquid stability of the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4. After the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4 were applied to a
以下、図8を参照して、実施例10~実施例11および比較例4のコーティング組成物の液剤安定性の評価結果と、当該コーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の、性状、防汚性能、耐候性、および防カビ性能の評価結果とについて説明する。図8は、実施例10~実施例11および比較例4に係るコーティング組成物の評価結果を例示する図である。なお、図8では、比較のために、実施例1の評価結果も示す。図8では、実施例1、実施例10~実施例11および比較例4の評価結果を表形式で示す。
Below, with reference to Figure 8, the evaluation results of the liquid stability of the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4, and the evaluation results of the properties, antifouling performance, weather resistance, and antifungal performance of the
図8に示されるように、実施例1と同様、実施例10~実施例11および比較例4のコーティング組成物では、凝集または沈殿が生じることなく、液剤としての安定性が高いことが確認された。また、実施例1と同様、実施例10~実施例11のコーティング組成物によって均一なコーティング皮膜1が基材4上に得られた。一方、比較例4では、コーティング組成物におけるシリカ粒子2が平均粒径500nmを超える粗大な異形の粒子であったことから、不均一なコーティング皮膜1が基材4上に形成され、当該コーティング皮膜1には、クラックが生じ、粗大な粒子の一部が表面から脱落した。
As shown in Figure 8, similar to Example 1, the coating compositions of Examples 10 to 11 and Comparative Example 4 were confirmed to have high stability as liquid agents without aggregation or precipitation. Also, similar to Example 1, a
実施例10~実施例11のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1は、図8に示すように、比較例4のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1に比べて、砂塵付着性、粉塵付着性、および防カビ性能の評価による値が小さく、防汚性能および防カビ性能が良好であった。また、実施例10~実施例11のコーティング組成物から得られたコーティング膜の耐候性も良好であった。
As shown in Figure 8, the
以下、実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物の他の実施例について、図9を参照して説明する。図9は、実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物における構成要素の割合の複数の実施例を示す図である。なお、図9でも、当該複数の実施例を表形式で示す。また、図9には、比較例5~比較例7に係るコーティング組成物における構成要素の割合も示す。 Below, other examples of the coating compositions according to the first and second embodiments will be described with reference to FIG. 9. FIG. 9 is a diagram showing several examples of the proportions of the components in the coating compositions according to the first and second embodiments. Note that FIG. 9 also shows the several examples in table format. FIG. 9 also shows the proportions of the components in the coating compositions according to the fifth to seventh comparative examples.
図9の実施例12~実施例14および比較例5~比較例7に係る各コーティング組成物は、塩素系漂白剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む。実施例12、実施例14、および、比較例5~比較例7に係るコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが1.000質量%含まれ、実施例13に係るコーティング組成物には、次亜塩素酸ナトリウムが2.000質量%含まれる。実施例12のコーティング組成物には、シリカ粒子2が4.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.4質量%含まれる。実施例13~実施例14に係るコーティング組成物には、シリカ粒子2が2.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が1.6質量%含まれる。比較例5~比較例7に係るコーティング組成物には、シリカ粒子2が1.0質量%含まれ、フッ素樹脂粒子3が0.8質量%含まれる。
The coating compositions according to Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 in FIG. 9 contain sodium hypochlorite as a chlorine bleaching agent. The coating compositions according to Examples 12, 14, and Comparative Examples 5 to 7 contain 1.000% by mass of sodium hypochlorite, and the coating composition according to Example 13 contains 2.000% by mass of sodium hypochlorite. The coating composition according to Example 12 contains 4.0% by mass of
実施例12に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が20nmである。また、実施例12に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径1000nmのPTFE粒子である。実施例12に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
実施例13に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、針状であって、平均粒径が100nmである。また、実施例12に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。実施例13に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
実施例14に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、数珠状であって、平均粒径が400nmである。また、実施例14に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。実施例14に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
比較例5に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が30nmである。また、比較例5に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。比較例5に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
比較例6に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、球状であって、平均粒径が100nmである。また、比較例6に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。比較例6に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
比較例7に係るコーティング組成物が含むシリカ粒子2は、針状であって、平均粒径が1000nmである。また、比較例7に係るコーティング組成物が含むフッ素樹脂粒子3は、平均粒径250nmのPTFE粒子である。比較例7に係るコーティング組成物は、純水および当該シリカ粒子を含むコロイダルシリカと、当該PTFE粒子を含むPTFEディスパージョンとを撹拌混合した後、次亜塩素酸ナトリウムを含む次亜塩素酸ナトリウム水溶液を更に加えて撹拌混合することにより調製される。
The
実施例12~実施例14および比較例5~比較例7のコーティング組成物について、液剤安定性の評価実験を行った。また、実施例12~実施例14および比較例5~比較例7のコーティング組成物をディッピングによって基材4に塗布した後、コーティング組成物の塗布後の基材4をサンプル立てに立て、自然乾燥させ、基材4上にコーティング皮膜1を形成させた。なお、当該実験では、基材4として、多孔性基材である石膏ボード基材を用いた。
An experiment was conducted to evaluate the liquid stability of the coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7. The coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 were applied to a
以下、図10を参照して、実施例12~実施例14および比較例5~比較例7のコーティング組成物の液剤安定性の評価結果と、当該コーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の、性状、防汚性能、耐候性、および防カビ性能の評価結果とについて説明する。図10は、実施例12~実施例14および比較例5~比較例7に係るコーティング組成物の評価結果を例示する図である。なお、図10では、実施例12~実施例14および比較例5~比較例7の評価結果を表形式で示す。
Below, with reference to Figure 10, the evaluation results of the liquid stability of the coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7, and the evaluation results of the properties, antifouling performance, weather resistance, and antifungal performance of the
図10に示されるように、実施例12~実施例14および比較例5~比較例7のコーティング組成物では、凝集または沈殿が生じることなく、液剤としての安定性が高いことが確認された。また、実施例12~実施例14のコーティング組成物からは、均一なコーティング皮膜1を石膏ボード基材上に形成することができた。
As shown in Figure 10, the coating compositions of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 5 to 7 were confirmed to have high stability as liquid agents without causing aggregation or precipitation. In addition, the coating compositions of Examples 12 to 14 were able to form a
一方、比較例5~比較例6では、コーティング組成物におけるシリカ粒子2が平均粒径25nmを超える粗大な球状の粒子であることから、不均一なコーティング皮膜1が石膏ボード基材上に形成された。当該コーティング皮膜1は、クラックが生じ、容易に剥離した。比較例7では、コーティング組成物におけるシリカ粒子2が平均粒径500nmを超える粗大な異形の粒子であることから、不均一なコーティング皮膜1が石膏ボード基材上に形成された。そのため、当該コーティング皮膜1は、クラックが生じ、粗大な粒子の一部が表面から脱落した。
On the other hand, in Comparative Examples 5 and 6, the
実施例12~実施例14のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1は、比較例5~比較例7のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1に比べ、砂塵付着性、粉塵付着性、および防カビ性能の評価による値が小さく、防汚性能および防カビ性能が良好なものとなった。特に、実施例13に係るコーティング組成物は、砂塵付着性、粉塵付着性、および防カビ性能が最も良好となった。また、実施例12~実施例14のコーティング組成物から得られたコーティング皮膜1の耐候性は良好であった。
The
以下、実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物、コーティング方法、およびカビ処理方法による効果について述べる。実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物は、5質量%以下の複数のシリカ粒子2と、複数のフッ素樹脂粒子3と、0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤と、水とを含む。
The effects of the coating composition, coating method, and mold treatment method according to the first and second embodiments are described below. The coating composition according to the first and second embodiments contains a plurality of
上記構成によれば、コーティング組成物に含まれる複数のシリカ粒子2と複数のフッ素樹脂粒子3が塩素系漂白剤により分解されないため、コーティング組成物の安定性の確保が可能となる。更に、塩素系漂白剤のコーティング組成物における割合が5質量%以下であるため、2以上のフッ素樹脂粒子3の凝集による沈殿が発生しにくくなり、コーティング組成物の安定性が確保される。また、シリカ粒子2は親水性であるため、コーティング皮膜1に疎水性の汚れが付着しにくくなり、且つ、フッ素樹脂粒子3は疎水性であるため、コーティング皮膜1に親水性の汚れが付着しにくくなる。更に、コーティング組成物には、0.001質量%以上の塩素系漂白剤が含まれるため、コーティング対象である基材4の表面と、コーティング皮膜1の表面および内部とにおけるカビと有機汚染物等との分解が可能となる。従って、複数のシリカ粒子2と複数のフッ素樹脂粒子3と塩素系漂白剤とによって、高い防汚性能が得られ、これにより、防カビ性能が向上する。また、コーティング組成物における複数のシリカ粒子2の含有量は5質量%以下であるため、コーティング皮膜1の剥離が抑制され、防汚性能と防カビ性能が維持される。よって、実施の形態1~実施の形態2に係るコーティング組成物およびコーティング方法によれば、コーティング組成物の安定性が確保されると共に、高い防汚性能と防カビ性能とを有するコーティング皮膜1の生成が可能になる。また、コーティング皮膜1が、光散乱が少ないシリカ粒子2を含むことによって、コーティング皮膜1の透明性が向上するため、コーティング皮膜1を基材4に塗布しても、基材4の色調と風合いの変化を抑制することができる。従って、コーティング皮膜1の透明性による基材4の色調と風合いの維持と、上述の高い防カビ性能による色素沈着の抑制と、コーティング皮膜1の剥離の抑制と、コーティング皮膜1の耐候性の高さとから、基材4の意匠性が担保される。
According to the above configuration, the plurality of
実施の形態1に係る複数のシリカ粒子2の平均粒径は25nm以下であって、複数のシリカ粒子2の各々は球状粒子である。コーティング組成物中のシリカ粒子2の平均粒径が25nm以下であることから、乾燥によるコーティング皮膜1の生成の際にシリカ粒子2同士が凝集し易くなり、コーティング組成物の固化が容易になる。また、シリカ粒子2の平均粒径が25nmより長い場合に比べ、コーティング組成物中で平衡して溶存するシリカ粒子2が多くなるため、クラックおよび剥離を抑制させた均一で高強度のコーティング皮膜1の形成が可能になる。
The
実施の形態2における複数のシリカ粒子2の平均粒径は50nm以上且つ1000nm以下であって、複数のシリカ粒子2の各々は、針状、鱗片状、鎖状、数珠状、またはパールネックレス状の異形粒子である。シリカ粒子2の平均粒径は50nm以上であるため、吸水性または多孔質性等を有する基材4におけるシリカ粒子2が毛細管現象によって基材4内部へ侵入することが抑制される。従って、基材4表面におけるシリカ粒子2とフッ素樹脂粒子3との割合の制御が可能となり、コーティング皮膜1は高い防汚性能を維持することができる。また、コーティング皮膜1において異形のシリカ粒子2同士が折り重なり絡み合って凝着することで、十分な強度を有するコーティング皮膜1が得られる。
In the second embodiment, the average particle size of the
実施の形態1~実施の形態2に係る複数のフッ素樹脂粒子3の平均粒径は50nm以上且つ10000nm以下である。これにより、フッ素樹脂粒子3がコーティング組成物内に適度に分散するため、安定なコーティング組成物が得られる。また、コーティング皮膜1表面に露出し易くなって、良好な防汚性能が得られる。
The average particle size of the
実施の形態1~実施の形態2における複数のシリカ粒子2と複数のフッ素樹脂粒子3との質量比は、40:60~95:5の範囲にある。これにより、シリカ粒子2に起因する親水性部分と、フッ素樹脂粒子3に起因する疎水性部分とがバランスよく混在した、良好な防汚性能を有するコーティング皮膜1が常温での乾燥により得られる。
The mass ratio of the
以上、実施の形態について説明したが、本開示の内容は、実施の形態に限定されるものではなく、想定しうる均等の範囲を含む。また、実施の形態1~実施の形態2で説明した構成およびその変形例は、機能及び動作を阻害しない範囲で、互いに組み合わせることができる。 Although the embodiments have been described above, the contents of this disclosure are not limited to the embodiments and include the scope of conceivable equivalents. Furthermore, the configurations and variations thereof described in the first and second embodiments can be combined with each other to the extent that the functions and operations are not impaired.
1 コーティング皮膜、2 シリカ粒子、3 フッ素樹脂粒子、4 基材、5 細孔。 1. Coating film, 2. Silica particles, 3. Fluorine resin particles, 4. Substrate, 5. Pores.
Claims (7)
フッ素樹脂粒子と、
0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤と、
水と、
を含むコーティング組成物。 5% by weight or less of silica particles;
Fluorine resin particles;
0.001% by mass or more and 5% by mass or less of a chlorine bleach;
Water,
1. A coating composition comprising:
5質量%以下のシリカ粒子、フッ素樹脂粒子、0.001質量%以上且つ5質量%以下の塩素系漂白剤、および水を含むコーティング組成物を、前記基材に塗布して、前記基材の表面にコーティング皮膜を生成させる、コーティング方法。 1. A method for coating a substrate, comprising the steps of:
A coating method comprising applying a coating composition containing 5 mass% or less of silica particles, fluororesin particles, 0.001 mass% or more and 5 mass% or less of a chlorine-based bleaching agent, and water to a substrate to form a coating film on the surface of the substrate.
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