JPH06296924A - 撥水性塗膜の製造法 - Google Patents
撥水性塗膜の製造法Info
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- JPH06296924A JPH06296924A JP5093302A JP9330293A JPH06296924A JP H06296924 A JPH06296924 A JP H06296924A JP 5093302 A JP5093302 A JP 5093302A JP 9330293 A JP9330293 A JP 9330293A JP H06296924 A JPH06296924 A JP H06296924A
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- JP
- Japan
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- resin
- coating film
- water
- powder
- fine particles
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- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた撥水性及び耐久性を有する撥水性塗膜
の新規な製造法を提供する。 【構成】 吸水率0.5 ％以下の未硬化の液状樹脂を基体
表面に施こし、該未硬化樹脂の表面に疎水性微粒子粉体
を一部埋没するように衝突させ、次いで前記樹脂を硬化
させ、前記微粒子粉体を樹脂中に接着固定させることか
らなる。
の新規な製造法を提供する。 【構成】 吸水率0.5 ％以下の未硬化の液状樹脂を基体
表面に施こし、該未硬化樹脂の表面に疎水性微粒子粉体
を一部埋没するように衝突させ、次いで前記樹脂を硬化
させ、前記微粒子粉体を樹脂中に接着固定させることか
らなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は未硬化樹脂塗膜表面に疎
水性微粒子粉体を噴射し、衝突接着させ、樹脂の硬化に
より粉体を固定させることによる撥水性塗膜の製法に関
する。
水性微粒子粉体を噴射し、衝突接着させ、樹脂の硬化に
より粉体を固定させることによる撥水性塗膜の製法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】雨水その他による汚染防止、船舶の推進
性能向上、海中生物の付着防止等の種々の目的のため、
種々の機器に対する撥水性表面の開発および性能向上が
求められている。撥水性材料とは、固体と液体 (水) と
の接触角θが90°以上のものを指し、それ以下のものは
親水性と見なされる。代表的な撥水性材料としては接触
角約90°〜110°のシリコーン樹脂や、112°を有するポ
リテトラフルオロエチレンが知られているが、これらを
単体で使用する限りは完全撥水性 (θ＝180°）に近い
撥水性はほとんど期待することはできない。最近の研究
によれば、ポリテトラフルオロエチレン単体の撥水性能
を解析してみると、表面に高さ３〜30μｍの円錐状突起
が間隔１〜10μｍ (高さと間隔の比が３程度) で密に並
んだものと考えられており、かかる表面凹凸の存在が撥
水性能に大きく寄与することが判明している。
性能向上、海中生物の付着防止等の種々の目的のため、
種々の機器に対する撥水性表面の開発および性能向上が
求められている。撥水性材料とは、固体と液体 (水) と
の接触角θが90°以上のものを指し、それ以下のものは
親水性と見なされる。代表的な撥水性材料としては接触
角約90°〜110°のシリコーン樹脂や、112°を有するポ
リテトラフルオロエチレンが知られているが、これらを
単体で使用する限りは完全撥水性 (θ＝180°）に近い
撥水性はほとんど期待することはできない。最近の研究
によれば、ポリテトラフルオロエチレン単体の撥水性能
を解析してみると、表面に高さ３〜30μｍの円錐状突起
が間隔１〜10μｍ (高さと間隔の比が３程度) で密に並
んだものと考えられており、かかる表面凹凸の存在が撥
水性能に大きく寄与することが判明している。
【０００３】このような知見を基にして、表面に微細な
突起を有する撥水性表面を積極的に生成させる方法とし
て、従来電解メッキ液から疎水性微粒子を共析付与させ
る方法 (特開平４‐285199号公報）、疎水性微粉末を分
散含有する塗料による方法 (特開平３‐215570号公報)
等が提案されている。しかしこれらの方法は、電解メッ
キによる場合は得られる撥水性表面の耐久性が劣る上、
メッキ設備の大きさにより製造可能な撥水性表面の大き
さが決まってしまうこと、およびデリケートな条件の熱
処理が必要で、熱処理炉の大きさによる制約も受けるこ
と、などの理由で実用上欠点がある。
突起を有する撥水性表面を積極的に生成させる方法とし
て、従来電解メッキ液から疎水性微粒子を共析付与させ
る方法 (特開平４‐285199号公報）、疎水性微粉末を分
散含有する塗料による方法 (特開平３‐215570号公報)
等が提案されている。しかしこれらの方法は、電解メッ
キによる場合は得られる撥水性表面の耐久性が劣る上、
メッキ設備の大きさにより製造可能な撥水性表面の大き
さが決まってしまうこと、およびデリケートな条件の熱
処理が必要で、熱処理炉の大きさによる制約も受けるこ
と、などの理由で実用上欠点がある。
【０００４】また、後者の、微粉末含有塗料による方法
は施工容易であるが、微粉末粒子が作業中に沈降もしく
は凝集し易く、多量の微粒子を塗布作業の間中ずっと塗
料中に均一に分散させることが難しいという欠点があっ
た。また、微粉末が塗膜の表層のみならず塗膜層の内部
にも多量に存在して、必要以上の微粉末を要し不経済で
ある上、鋭角的表面突起が得られないという欠点があっ
た。
は施工容易であるが、微粉末粒子が作業中に沈降もしく
は凝集し易く、多量の微粒子を塗布作業の間中ずっと塗
料中に均一に分散させることが難しいという欠点があっ
た。また、微粉末が塗膜の表層のみならず塗膜層の内部
にも多量に存在して、必要以上の微粉末を要し不経済で
ある上、鋭角的表面突起が得られないという欠点があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は表面の
耐久性に優れ、しかも疎水性微粒子を効率的に分散させ
た優れた撥水性表面を示す塗膜の製造法を提供すること
にある。
耐久性に優れ、しかも疎水性微粒子を効率的に分散させ
た優れた撥水性表面を示す塗膜の製造法を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明の塗膜の
製造法は、吸水率0.5 ％以下の未硬化の液状樹脂を基体
表面に施こし、該未硬化樹脂の表面に疎水性微粒子粉体
を一部埋没するように衝突させ、次いで前記樹脂を硬化
させ、前記微粒子粉体を樹脂中に接着固定させることを
特徴とする。
製造法は、吸水率0.5 ％以下の未硬化の液状樹脂を基体
表面に施こし、該未硬化樹脂の表面に疎水性微粒子粉体
を一部埋没するように衝突させ、次いで前記樹脂を硬化
させ、前記微粒子粉体を樹脂中に接着固定させることを
特徴とする。
【０００７】その結果、従来法になかった粉体吹付法に
より、疎水性微粒子粉体を経時硬化する樹脂表面に衝突
接着させることによって、粒子体の一部分を樹脂に埋め
込み、樹脂の硬化により該微粒子粉体を固定させた場
合、微粒子粉体が樹脂表層に密に固着され、鋭角的に樹
脂表面から突出し、それにより理想的な凹凸形状が生成
してその結果高い撥水性と耐久性とを兼ね備えた塗膜が
得られることを見出した。
より、疎水性微粒子粉体を経時硬化する樹脂表面に衝突
接着させることによって、粒子体の一部分を樹脂に埋め
込み、樹脂の硬化により該微粒子粉体を固定させた場
合、微粒子粉体が樹脂表層に密に固着され、鋭角的に樹
脂表面から突出し、それにより理想的な凹凸形状が生成
してその結果高い撥水性と耐久性とを兼ね備えた塗膜が
得られることを見出した。
【０００８】本発明において使用できる樹脂は、施工前
は液状でありかつ経時的に硬化できる吸水率0.5 ％以下
の樹脂であれば良く、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、塩化ビニール樹脂等があげられる。これら樹脂は目
的に応じて適宜選択でき、適当な溶媒中に溶解または分
散させるか、または液体状のままで使用でき、また単独
でまたは組み合せて使用できる。
は液状でありかつ経時的に硬化できる吸水率0.5 ％以下
の樹脂であれば良く、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエー
テルサルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、塩化ビニール樹脂等があげられる。これら樹脂は目
的に応じて適宜選択でき、適当な溶媒中に溶解または分
散させるか、または液体状のままで使用でき、また単独
でまたは組み合せて使用できる。
【０００９】衝突接着される疎水性微粒子粉体としては
その疎水性からフッ素樹脂、シリコーン樹脂、疎水性シ
リカ等が使用でき、特にポリテトラフルオロエチレンが
好ましく、樹脂表面上に好適な高さを有する鋭角的突起
を形成させるためには長さが平均粒子径が 0.1μｍ〜 1
00μｍである必要があり、 2μｍ以上20μｍ以下が好ま
しい。
その疎水性からフッ素樹脂、シリコーン樹脂、疎水性シ
リカ等が使用でき、特にポリテトラフルオロエチレンが
好ましく、樹脂表面上に好適な高さを有する鋭角的突起
を形成させるためには長さが平均粒子径が 0.1μｍ〜 1
00μｍである必要があり、 2μｍ以上20μｍ以下が好ま
しい。
【００１０】樹脂および疎水性微粒子粉体の組み合わせ
は、相互の間のぬれ性、比重の相違、樹脂の粘度、表面
張力、硬化速度などを考慮して適当に選択されるのが好
ましい。特に好ましい組合せとしては合成ゴム系接着剤
(No.6225 プラスチック用樹脂、Scotch 3M)とポリテト
ラフルオロエチレン粒子の組み合わせ、およびシリコー
ンシーラント( バスボンド水回り用充填剤、コニシ) と
ポリテトラフルオロエチレン粒子の組み合せを挙げるこ
とができる。
は、相互の間のぬれ性、比重の相違、樹脂の粘度、表面
張力、硬化速度などを考慮して適当に選択されるのが好
ましい。特に好ましい組合せとしては合成ゴム系接着剤
(No.6225 プラスチック用樹脂、Scotch 3M)とポリテト
ラフルオロエチレン粒子の組み合わせ、およびシリコー
ンシーラント( バスボンド水回り用充填剤、コニシ) と
ポリテトラフルオロエチレン粒子の組み合せを挙げるこ
とができる。
【００１１】本発明において液状の樹脂に疎水性微粒子
を衝突接着させる方法としては、特に限定されないが、
高い運動エネルギーを与えて疎水性微粒子を一部埋没さ
せるためには例えば高圧空気流と一緒に高速で噴射させ
るのが望ましい。あるいはその他適当な方法を用いるこ
とができ、通常の粉体噴射用の装置を適宜使用できる。
粉体の樹脂への接着および進入を促進し密にするために
は、若干強めにかつ過剰に吹き付け、然るのち余分の粉
体を除去するのが好都合である。除去された微粒子は回
収し再利用できる。
を衝突接着させる方法としては、特に限定されないが、
高い運動エネルギーを与えて疎水性微粒子を一部埋没さ
せるためには例えば高圧空気流と一緒に高速で噴射させ
るのが望ましい。あるいはその他適当な方法を用いるこ
とができ、通常の粉体噴射用の装置を適宜使用できる。
粉体の樹脂への接着および進入を促進し密にするために
は、若干強めにかつ過剰に吹き付け、然るのち余分の粉
体を除去するのが好都合である。除去された微粒子は回
収し再利用できる。
【００１２】また樹脂と疎水性微粒子粉体との適合性の
如何によっては疎水性微粒子に予め帯電させてから吹き
つけるのが好ましい。所望される高い耐久性を有する撥
水性塗膜を得るには、吐出圧 1.75 〜 10.0bar 好まし
くは3.0 〜5.0 bar、粒子を帯電させるための印加電圧
10kV以上、好ましくは50〜150kV 、及び噴射距離20〜30
0mm 好ましくは50〜150mm で操作するのが良い。
如何によっては疎水性微粒子に予め帯電させてから吹き
つけるのが好ましい。所望される高い耐久性を有する撥
水性塗膜を得るには、吐出圧 1.75 〜 10.0bar 好まし
くは3.0 〜5.0 bar、粒子を帯電させるための印加電圧
10kV以上、好ましくは50〜150kV 、及び噴射距離20〜30
0mm 好ましくは50〜150mm で操作するのが良い。
【００１３】樹脂の種類によってその硬化時間は異なる
ので、疎水性微粒子の吹き付けは選択された樹脂の如何
に応じてその硬化前の適当な時期に行えばよい。本発明
で使用される樹脂および疎水性粉末の性質およびぬれ性
に応じて噴射条件を適宜変動させることにより、接触角
150〜170°の高い撥水性を得ることができる。
ので、疎水性微粒子の吹き付けは選択された樹脂の如何
に応じてその硬化前の適当な時期に行えばよい。本発明
で使用される樹脂および疎水性粉末の性質およびぬれ性
に応じて噴射条件を適宜変動させることにより、接触角
150〜170°の高い撥水性を得ることができる。
【００１４】本発明における衝突接着工程は微粉末自体
を塗膜表面へ直接噴射し、衝突させ植毛するため下地と
なる樹脂塗膜自体は安定で耐久性に富み、しかも接着さ
れた疎水性微粒子は塗膜の内部よりも優先的かつ効率的
に塗膜の表面に付与されるのでムダが少なく経済的であ
る。その上疎水性微粒子の鋭角的形態が樹脂表面に理想
的な凹凸形状を形成させることになる。
を塗膜表面へ直接噴射し、衝突させ植毛するため下地と
なる樹脂塗膜自体は安定で耐久性に富み、しかも接着さ
れた疎水性微粒子は塗膜の内部よりも優先的かつ効率的
に塗膜の表面に付与されるのでムダが少なく経済的であ
る。その上疎水性微粒子の鋭角的形態が樹脂表面に理想
的な凹凸形状を形成させることになる。
【００１５】このような撥水性塗膜は、微粒子粉体を単
に樹脂表面に押しつけることによってはたとえ局部的に
撥水性表面が生成しても、表面の均一性が得られないた
め施工できず、また微粒子を混合した樹脂の塗布によっ
ては求める撥水性が得られない。本発明方法は噴射装置
さえあれば特別の設備を必要としないので、安価で施工
容易でありかつ微粒子の沈降または凝集を招くことなく
表面に均一に表面に衝突接着させることができてムダが
なく、そして生成した塗膜は安定であり、高い撥水性を
示す。以下の実施例により本発明方法をさらに詳しく説
明する。
に樹脂表面に押しつけることによってはたとえ局部的に
撥水性表面が生成しても、表面の均一性が得られないた
め施工できず、また微粒子を混合した樹脂の塗布によっ
ては求める撥水性が得られない。本発明方法は噴射装置
さえあれば特別の設備を必要としないので、安価で施工
容易でありかつ微粒子の沈降または凝集を招くことなく
表面に均一に表面に衝突接着させることができてムダが
なく、そして生成した塗膜は安定であり、高い撥水性を
示す。以下の実施例により本発明方法をさらに詳しく説
明する。
【００１６】
実施例１ 100mm×100mm の軟鋼板を基体として使用し、下記樹
脂： シアノアクリレート（アロンアルファ・ゼリー状、東
亜合成化学） エポキシ系接着剤（アラルダイド, エポキシ系、CIBA
-GEIGY） 合成ゴム系接着剤（No.6004 , 多用途、Scotch 3M ） 合成ゴム系接着剤（No.6225 , プラスチック、Scotch
3M ） ニトリルゴム系接着剤（No.6525 , 塩化ビニール、Sc
otch 3M ） 酢酸ビニル系充填剤（No.6160 , 水性タイプ、Scotch
3M ） シリコーンシーラント（バスボンド, 水回り用充填
剤：コニシ） をそれぞれ塗布した。塗布直後にポリテトラフルオロエ
チレン粒子 (分子量8000〜10000 、平均粒径４μｍ、セ
ントラル硝子 (株) 製セフラルループＩ) を室温でドイ
ツＥＳＢ社製粉体噴射装置56735型を用いて吹き付け
た。噴射距離は300mmとし、試験板に垂直に衝突するよ
うに行い、左より右へ掃射した。粒子に帯電させる場合
は印加電圧は、70kVまたは35kVの２種類で行い、吐出圧
は0.5, 1.0,1.5, 2.5, 5.0,10.0bar の６種類で行っ
た。樹脂が充分に硬化した後余分の粉体をエアガンで除
去した。得られた塗膜のそれぞれについて接触角を測定
した結果を下記表１に示す。
脂： シアノアクリレート（アロンアルファ・ゼリー状、東
亜合成化学） エポキシ系接着剤（アラルダイド, エポキシ系、CIBA
-GEIGY） 合成ゴム系接着剤（No.6004 , 多用途、Scotch 3M ） 合成ゴム系接着剤（No.6225 , プラスチック、Scotch
3M ） ニトリルゴム系接着剤（No.6525 , 塩化ビニール、Sc
otch 3M ） 酢酸ビニル系充填剤（No.6160 , 水性タイプ、Scotch
3M ） シリコーンシーラント（バスボンド, 水回り用充填
剤：コニシ） をそれぞれ塗布した。塗布直後にポリテトラフルオロエ
チレン粒子 (分子量8000〜10000 、平均粒径４μｍ、セ
ントラル硝子 (株) 製セフラルループＩ) を室温でドイ
ツＥＳＢ社製粉体噴射装置56735型を用いて吹き付け
た。噴射距離は300mmとし、試験板に垂直に衝突するよ
うに行い、左より右へ掃射した。粒子に帯電させる場合
は印加電圧は、70kVまたは35kVの２種類で行い、吐出圧
は0.5, 1.0,1.5, 2.5, 5.0,10.0bar の６種類で行っ
た。樹脂が充分に硬化した後余分の粉体をエアガンで除
去した。得られた塗膜のそれぞれについて接触角を測定
した結果を下記表１に示す。
【００１７】
【表１】 表１から判るとおり、本発明による塗膜は高い接触角を
有し、優れた撥水性表面を生成しているのは明らかであ
る。 実施例２ 80mm×80mmの軟鋼板を基体として使用し、下記樹脂： 合成ゴム系接着剤（No.6225 , プラスチック、Scotch
3M ） シリコーンシーラント（バスボンド, 水回り用充填
剤：コニシ） シリコーンシーラント（バスコーク, 水回り用充填
剤：セメダイン） をそれぞれ塗布した。塗布直後にポリテトラフルオロエ
チレン粒子 (分子量8000〜10000 、平均粒径４μｍ、セ
ントラル硝子 (株) 製セフラルループＩ) を室温でラン
ズバーグインダストリー社製粉体塗装装置MPS 1-B 型を
用いて吹き付けた。噴射距離は100mm とし、試験板に垂
直に衝突するように行い、上下へ掃射した。粒子の帯電
条件は印加電圧が０kV，50kVおよび100kV の３種類で行
い、吹きつけ条件は吐出圧が2.0barおよび3.5bar の２
種類で行った。樹脂が充分に硬化した後余分の粉体をエ
アガンで除去した。得られた塗膜のそれぞれについて接
触角を測定した結果を下記表２に示す。
有し、優れた撥水性表面を生成しているのは明らかであ
る。 実施例２ 80mm×80mmの軟鋼板を基体として使用し、下記樹脂： 合成ゴム系接着剤（No.6225 , プラスチック、Scotch
3M ） シリコーンシーラント（バスボンド, 水回り用充填
剤：コニシ） シリコーンシーラント（バスコーク, 水回り用充填
剤：セメダイン） をそれぞれ塗布した。塗布直後にポリテトラフルオロエ
チレン粒子 (分子量8000〜10000 、平均粒径４μｍ、セ
ントラル硝子 (株) 製セフラルループＩ) を室温でラン
ズバーグインダストリー社製粉体塗装装置MPS 1-B 型を
用いて吹き付けた。噴射距離は100mm とし、試験板に垂
直に衝突するように行い、上下へ掃射した。粒子の帯電
条件は印加電圧が０kV，50kVおよび100kV の３種類で行
い、吹きつけ条件は吐出圧が2.0barおよび3.5bar の２
種類で行った。樹脂が充分に硬化した後余分の粉体をエ
アガンで除去した。得られた塗膜のそれぞれについて接
触角を測定した結果を下記表２に示す。
【００１８】
【表２】 表２から判るとおり、本発明による塗膜は高い接触角を
有し、優れた撥水性表面を生成しているのは明らかであ
る。
有し、優れた撥水性表面を生成しているのは明らかであ
る。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば著し
く高い撥水性を有する塗膜が従来法になかった粉体吹き
つけ硬化法により容易に得られるので、例えば雨水にさ
らされる様な部分に施せば雨水による水あか等の汚れを
完全に防止でき、常に清浄な表面を保つことができると
いう効果が得られる。また、優れた撥水性を有しながら
かつ、耐水性、耐久性に優れており、金属に施せば優れ
た防錆効果も得ることができる。
く高い撥水性を有する塗膜が従来法になかった粉体吹き
つけ硬化法により容易に得られるので、例えば雨水にさ
らされる様な部分に施せば雨水による水あか等の汚れを
完全に防止でき、常に清浄な表面を保つことができると
いう効果が得られる。また、優れた撥水性を有しながら
かつ、耐水性、耐久性に優れており、金属に施せば優れ
た防錆効果も得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 //(Ｃ０９Ｄ 201/00 127:12 9166−4Ｊ 183:04） 8319−4Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 吸水率0.5 ％以下の未硬化の液状樹脂を
基体表面に施こし、該未硬化樹脂の表面に疎水性微粒子
粉体を一部埋没するように衝突させ、次いで前記樹脂を
硬化させ、前記微粒子粉体を樹脂中に接着固定させる撥
水性塗膜の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093302A JPH06296924A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 撥水性塗膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5093302A JPH06296924A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 撥水性塗膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296924A true JPH06296924A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=14078554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5093302A Withdrawn JPH06296924A (ja) | 1993-04-20 | 1993-04-20 | 撥水性塗膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06296924A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08115619A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Ocean Cable Co Ltd | 撥水性電線とその製造方法 |
| JPH10168351A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Nippon Paint Co Ltd | 防汚塗料組成物 |
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| JP2007032180A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-08 | Nichiha Corp | 建築板の製造方法 |
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-
1993
- 1993-04-20 JP JP5093302A patent/JPH06296924A/ja not_active Withdrawn
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