JP7519215B2 - Coating composition, coating film, and member provided with coating film - Google Patents
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Description
本発明は、着雪着氷防止用コーティング組成物、コーティング膜及びコーティング膜を備えた部材に関する。 The present invention relates to a coating composition for preventing snow and ice accretion, a coating film, and a member provided with the coating film.
寒冷圏において、雪・氷・霜などが自動車・信号機・鉄道・航空機・構造物外装へ付着することにより機能不全或いは二次災害の発生が問題視されている。一般的な除氷雪手法として、解氷剤が用いられる。解氷剤は、例えば、航空機の外装に付着した氷雪を除去するために大量に使用されるが、大量の解氷剤使用は、環境汚染への影響が懸念されている。
環境汚染への影響が少ない手法としては、航空機の外装等にコーティングを施す手法が挙げられる。この方法は、主にフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などを航空機の外装に塗装することで、着氷雪防止や除氷雪が容易となる。しかしながら、これらの塗装は長期的に着氷雪除去性能を維持できず、1~2ヶ月程度で着氷雪しやすくなってしまう。
In cryospheres, snow, ice, frost, etc., adhering to the exteriors of automobiles, traffic signals, railways, aircraft, and structures is problematic as it can cause malfunctions or secondary disasters. Deicing agents are commonly used to remove ice and snow from the exteriors of aircraft, for example. However, there are concerns that using large amounts of deicing agents may cause environmental pollution.
One method that has little impact on environmental pollution is to apply a coating to the exterior of an aircraft. This method mainly involves painting fluororesin, silicone resin, urethane resin, etc. on the exterior of an aircraft, which makes it easier to prevent ice and snow buildup and remove ice and snow. However, these coatings cannot maintain their ability to remove ice and snow over the long term, and ice and snow become more likely to build up after about one to two months.
特許文献1には、化学反応型シリコーンゴムと、撥水性化合物と有機水溶液化合物とを混合して成ることを特徴とする着氷雪防止塗料組成物が開示されている。ここで、化学反応型シリコーンゴムは、水酸基、ビニル基などを有し、金属触媒、過酸化物、有機アミンなどで架橋したものである。撥水性化合物は、シリコーンオイル、鉱物油などである。有機水溶性化合物は、界面活性剤(ノニオン・アニオン・カチオンなど)、多価アルコール類(グリセリン・エチレングリコールなど)、水溶性樹脂類(PVA樹脂・ヒドロキシエチルセルロースなど)の少なくとも一種を含む。特許文献1によれば、この組成物の(C)有機水溶性化合物及び(B)撥水性化合物が(A)化学反応型シリコーンゴム塗膜の表面に存在することで、(A)化学反応型シリコーンゴムと氷雪の間に発生するファンデルワールス力や水素結合を弱めるため、着氷雪が付着しにくくなる。更に、塗膜内部にも存在している(C)有機水溶性化合物及び(B)撥水性化合物が微量ずつ表面に染み出すため、長期的に着雪氷防止性能を維持できる、とされている。 Patent Document 1 discloses an anti-icing and snow-adhering paint composition that is characterized by being composed of a mixture of a chemically reactive silicone rubber, a water-repellent compound, and an organic aqueous solution compound. Here, the chemically reactive silicone rubber has hydroxyl groups, vinyl groups, etc., and is crosslinked with a metal catalyst, peroxide, organic amine, etc. The water-repellent compound is silicone oil, mineral oil, etc. The organic water-soluble compound includes at least one of surfactants (nonionic, anionic, cationic, etc.), polyhydric alcohols (glycerin, ethylene glycol, etc.), and water-soluble resins (PVA resin, hydroxyethyl cellulose, etc.). According to Patent Document 1, the (C) organic water-soluble compound and (B) water-repellent compound of this composition are present on the surface of the (A) chemically reactive silicone rubber coating film, thereby weakening the van der Waals forces and hydrogen bonds that occur between the (A) chemically reactive silicone rubber and snow and ice, making it difficult for snow and ice to adhere to the surface. Furthermore, it is said that the (C) organic water-soluble compound and (B) water-repellent compound, which are also present inside the coating film, seep out to the surface in small amounts, allowing the coating to maintain its snow and ice prevention performance for a long period of time.
特許文献2には、車両塗装面に形成されたガラス系被膜の表面改質剤であって、シリコーンレジンを被膜形成要素としジメチルシリコーンオイルを被膜副要素とする水エマルション系であって、前記シリコーンレジンがMQレジンとDTレジンとの混合物からなり、両者の質量混合比が前者/後者=95/5~70/30であることを特徴とするガラス系被膜の表面改質剤が開示されている。特許文献2によれば、この組成物において、シリコーンレジンの塗膜に含まれるシリコーンオイルが塗膜表面にブリードアウトすることにより、水とともにシリコーンオイルが除去されるため、ミネラル等が付着しにくい。これにより長期的に優れた撥水性、光沢を維持するとともに付着物が発生しづらい塗膜を形成する、とされている。 Patent Document 2 discloses a surface modifier for glass-based coatings formed on vehicle paint surfaces, which is a water emulsion system with silicone resin as a coating component and dimethyl silicone oil as a coating subcomponent, the silicone resin being a mixture of MQ resin and DT resin, with the mass mixture ratio of the former/the latter being 95/5 to 70/30. According to Patent Document 2, in this composition, the silicone oil contained in the silicone resin coating bleeds out onto the coating surface, removing the silicone oil along with the water, making it difficult for minerals and the like to adhere. This is said to form a coating that maintains excellent water repellency and gloss over the long term and is less susceptible to adhesion.
特許文献3には、(A)分子鎖末端が水酸基である特定のジオルガノポリシロキサン、(B)特定のオルガノポリシロキサンレジン、(C)ジメチルシリコーンオイル、及び任意成分として(D)アミノキシ基を2つ以上有するケイ素化合物等の縮合触媒を含むことを特徴とする、ゴム部材のシール性およびゴミ付着防止性を向上させたコーティング組成物が開示されている。特許文献3によれば、この組成物をゴム部材へ塗装した際に(C)ジメチルシリコーンオイルが存在すると、組成物の濡れ広がりを促進することで平滑な塗膜を形成する。その後、(C)ジメチルシリコーンオイルは下地のゴム部材に吸収され、(C)ジメチルシリコーンオイルが吸収された部位にごく浅い凹みが形成される。その結果、塗膜表面には微細でなだらかな凹凸が多数形成されることで、凹凸より大きなゴミは塗膜と接触する面積が少なくなるため付着しにくくなる。加えて、このなだらかな凹凸は微細であるが故に、相手材と塗膜がシールする際に、ほとんど隙間無く密着することができるので十分なシール性を備えている。更に、(B)シリコーンレジンが存在すると塗膜硬度が上がり塗膜表面の粘着性が低下することでゴミが付着しにくくなる。これにより、ゴミ付着防止及びシール性に優れる塗膜を形成する、とされている。 Patent Document 3 discloses a coating composition that improves the sealing property and dirt adhesion prevention property of rubber members, characterized by containing (A) a specific diorganopolysiloxane with a hydroxyl group at the molecular chain end, (B) a specific organopolysiloxane resin, (C) dimethyl silicone oil, and (D) a condensation catalyst such as a silicon compound having two or more aminoxy groups as an optional component. According to Patent Document 3, when this composition is applied to a rubber member, if the dimethyl silicone oil (C) is present, the composition is promoted to spread wetly and form a smooth coating film. After that, the dimethyl silicone oil (C) is absorbed into the underlying rubber member, and very shallow depressions are formed in the area where the dimethyl silicone oil (C) is absorbed. As a result, many fine and gentle irregularities are formed on the coating film surface, and dirt larger than the irregularities is less likely to adhere because the area of contact with the coating film is reduced. In addition, because the gentle irregularities are fine, when the coating film is sealed with the mating material, it can adhere almost without any gaps, so it has sufficient sealing properties. Furthermore, the presence of (B) silicone resin increases the hardness of the coating film and reduces the adhesion of the coating film surface, making it difficult for dirt to adhere to the coating film. This is said to result in the formation of a coating film that is excellent in preventing dirt adhesion and sealing properties.
特許文献1にて用いられる(A)化学反応型シリコーンゴムと(B)撥水性化合物(シリコーンオイル)は親和性が高いため、オイルがゴム内部に留まりやすくなる。そのため、氷雪を付着しにくくする(B)撥水性化合物(シリコーンオイル)の塗膜表面に存在する量が少なくなるため、良好な着氷雪除去性能を得られない。また、撥水性のシリコーンと親水性の有機水溶性樹脂は相溶性が低いため、混合すると高粘度混合物を形成する可能性がある。高粘度液体は塗装した際に濡れ広がりにくく、表面凹凸を形成する。そのため、実使用環境において、表面凹凸部に着氷雪すると除去が困難となる、といった問題点がある。 The (A) chemically reactive silicone rubber and (B) water-repellent compound (silicone oil) used in Patent Document 1 have a high affinity, so the oil tends to remain inside the rubber. As a result, the amount of (B) water-repellent compound (silicone oil) that makes it difficult for ice and snow to adhere to the surface of the coating film is reduced, making it difficult to obtain good ice and snow removal performance. In addition, water-repellent silicone and hydrophilic organic water-soluble resin have low compatibility, so there is a possibility that a high-viscosity mixture will be formed when mixed. High-viscosity liquids do not wet and spread easily when applied, and form surface irregularities. Therefore, there is a problem that in an actual usage environment, if ice and snow adhere to the uneven surface areas, it will be difficult to remove.
特許文献2に記載の表面改質剤において、レジン系塗膜は架橋密度が高く、シリコーンオイルを塗膜内に保持できる物理的スペースが少ない。このため、塗膜内にシリコーンオイルを保持できる量が少なく、長期的に表面付着物除去性能を維持できない。また、レジン系塗膜は硬く脆い塗膜であるため、氷粒や砂塵などの衝突によりクラックなどを生じやすい。クラック部分に付着物が入り込むと除去が困難となるため、長期的に表面付着物除去性能を維持できない、といった問題点がある。 In the surface modifier described in Patent Document 2, the resin-based coating has a high crosslink density and there is little physical space in which silicone oil can be retained within the coating. As a result, the amount of silicone oil that can be retained within the coating is small, and the surface deposit removal performance cannot be maintained for a long period of time. In addition, because the resin-based coating is hard and brittle, it is prone to cracks due to the impact of ice particles, sand dust, and the like. If deposits get into the cracks, they become difficult to remove, so there is a problem in that the surface deposit removal performance cannot be maintained for a long period of time.
特許文献3に記載の表面改質剤において、(B)シリコーンレジンは凝集しやすい性質をもつため、塗膜内で凝集物を生じやすい。凝集物が存在すると塗膜表面に大きな凹凸形状として現れるため、凹部に氷雪が入り込む形で着氷しやすくなる、といった問題点がある。 In the surface modifier described in Patent Document 3, the silicone resin (B) has a tendency to aggregate, which means that aggregates are likely to form within the coating film. If aggregates are present, they appear as large irregularities on the coating film surface, which can lead to problems such as ice and snow getting into the recesses and icing easily forming on the surface.
本発明は上記問題点に鑑みて、優れた着氷着雪除去性能を維持するとともに、塗膜欠損を生じにくいコーティング組成物、コーティング膜およびコーティング膜を備えた部材を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a coating composition, a coating film, and a component provided with a coating film that maintains excellent ice and snow removal performance while being less susceptible to coating film defects.
本発明は以下を包含する。
[1]
(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルと、
(B)非反応性シリコーンオイルと、
(C)アミノキシ基を有するシリコーンと、
を含むことを特徴とするコーティング組成物。
[2]
前記シリコーンオイル(A)100重量部に対して、
前記非反応性シリコーンオイル(B)を0.5~200重量部、
前記アミノキシ基を有するシリコーン(C)を7~200重量部
含むことを特徴とする[1]に記載のコーティング組成物。
[3]
前記非反応性シリコーンオイル(B)が、ジメチルシリコーン、アルキル変性シリコーン、フェニルシリコーン、及びフッ素変性シリコーンからなる群より選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする[1]又は[2]に記載のコーティング組成物。
[4]
[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のコーティング組成物より得られるコーティング膜。
[5]
着氷剥離力が80kPa未満であり、かつ、着氷剥離力変化が110kPa未満であることを特徴とする[4]に記載のコーティング膜。
[6]
[4]又は[5]に記載のコーティング膜を備えた、自動車車体、電気自動車電池部品周辺、信号機、鉄道車両、航空機機体、又は屋外構造物の部材。
The present invention encompasses the following:
[1]
(A) a silicone oil having at least two hydroxyl groups in one molecule;
(B) a non-reactive silicone oil; and
(C) a silicone having an aminoxy group;
A coating composition comprising:
[2]
For 100 parts by weight of the silicone oil (A),
0.5 to 200 parts by weight of the non-reactive silicone oil (B),
The coating composition according to [1], characterized in that it contains 7 to 200 parts by weight of the silicone (C) having an aminoxy group.
[3]
The coating composition according to [1] or [2], characterized in that the non-reactive silicone oil (B) contains at least one selected from the group consisting of dimethyl silicone, alkyl-modified silicone, phenyl silicone, and fluorine-modified silicone.
[4]
A coating film obtained from the coating composition according to any one of [1] to [3].
[5]
The coating film according to [4], characterized in that the ice peeling force is less than 80 kPa and the ice peeling force change is less than 110 kPa.
[6]
A member of an automobile body, a peripheral part of an electric automobile battery part, a traffic signal, a railway vehicle, an aircraft body, or an outdoor structure, which is provided with the coating film according to [4] or [5].
本発明におけるコーティング組成物により得られたコーティング膜は膜欠損を生じにくいコーティング膜であり、優れた着氷着雪除去性能を維持する。 The coating film obtained using the coating composition of the present invention is less prone to film damage and maintains excellent ice and snow removal performance.
本発明に係るコーティング組成物は、
(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルと、
(B)非反応性シリコーンオイルと、
(C)アミノキシ基を有するシリコーンと、
を含むことを特徴とする。以下に順に説明する。
The coating composition according to the present invention comprises:
(A) a silicone oil having at least two hydroxyl groups in one molecule;
(B) a non-reactive silicone oil; and
(C) a silicone having an aminoxy group;
The present invention is characterized in that it includes the following.
[(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル]
(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルとしては、具体的にはジメチルシリコーンオイルの分子鎖末端が水酸基を有するジメチルシリコーンジオール、ジメチルジフェニルシリコーンジオール、メチルフェニルシリコーンジオールや、ジメチルシリコーンオイルの一部が水酸基以外の官能基で変性されたアルキッド変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、フッ素変性シリコーン、シリカ変性シリコーン、ビニル変性シリコーン、アミノ変性シリコーンなどの変性シリコーンオイルを有するものが挙げられる。これらのうち、任意の一種又は二種以上を適宜選択して本発明に用いることができる。
なお、分子中における水酸基の位置は特に限定されない。例えば、直鎖状の分子の両末端に水酸基が付いていてもよい。
[(A) Silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule]
(A) Silicone oils having at least two or more hydroxyl groups per molecule are specifically exemplified by dimethyl silicone diol, dimethyl diphenyl silicone diol, and methyl phenyl silicone diol, in which the molecular chain terminal of dimethyl silicone oil has a hydroxyl group, and modified silicone oils such as alkyd-modified silicone, polyester-modified silicone, acrylic-modified silicone, epoxy-modified silicone, phenol-modified silicone, urethane-modified silicone, fluorine-modified silicone, silica-modified silicone, vinyl-modified silicone, and amino-modified silicone, in which a portion of dimethyl silicone oil is modified with a functional group other than a hydroxyl group. Any one or more of these can be appropriately selected and used in the present invention.
The position of the hydroxyl group in the molecule is not particularly limited. For example, the hydroxyl group may be attached to both ends of a linear molecule.
1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルは、硬化剤(本発明においては(C)アミノキシ基を有するシリコーン)と混合した後に塗布されることが通常であるが、粘度が大きい場合は濡れ広がりが起こりにくく、塗布ムラにより、硬化後のコーティング膜にも表面凹凸が発生し、着氷しやすくなる。更に、塗布ムラによる表面凹凸の凸部は、塗布膜硬化後のコーティング膜にも生じるため、コーティング膜は、氷粒などの衝突により欠損、摩耗しやすく、着氷しやすくなる。また、粘度が小さい場合には一分子中において複数の水酸基同士の距離が短くなり、硬化後に架橋点間距離の短い、脆いコーティング膜を形成するため、膜欠損を生じやすく、欠損部に着氷しやすくなる。そのため、適切な粘度の1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを選択する必要がある。例えば、25℃における粘度は、好ましくは1cSt以上、より好ましくは50cSt以上、さらに好ましくは100cSt以上であり、好ましくは400000cSt以下、より好ましくは200000cSt以下、さらに好ましくは100000cSt以下である。なお、1cStは1mm2/sである。 Silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule is usually mixed with a curing agent (silicone having an aminoxy group (C) in the present invention) and then applied, but when the viscosity is high, it is difficult to spread wetly, and uneven application causes surface unevenness in the coating film after curing, making it easy to ice. Furthermore, the convex parts of the surface unevenness caused by uneven application also occur in the coating film after curing, so the coating film is easily damaged or worn due to collision with ice particles, etc., and is easy to ice. In addition, when the viscosity is low, the distance between multiple hydroxyl groups in one molecule becomes short, and a brittle coating film with a short distance between crosslinking points is formed after curing, so film damage is easy to occur and ice is easy to adhere to the damaged parts. Therefore, it is necessary to select a silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule with an appropriate viscosity. For example, the viscosity at 25° C. is preferably 1 cSt or more, more preferably 50 cSt or more, even more preferably 100 cSt or more, and is preferably 400,000 cSt or less, more preferably 200,000 cSt or less, even more preferably 100,000 cSt or less. Here, 1 cSt is 1 mm 2 /s.
1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルとしては、YF3800、YF3905、YF3057、YF3802(いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)、BY16-201、SF8427Fluid(いずれもダウ・東レ株式会社製)、KF-6002、KF-6003(いずれも信越化学工業株式会社製)等が市販されている。 Commercially available silicone oils with at least two hydroxyl groups per molecule include YF3800, YF3905, YF3057, and YF3802 (all manufactured by Momentive Performance Materials Japan LLC), BY16-201, and SF8427 Fluid (all manufactured by Dow Toray Industries, Inc.), and KF-6002 and KF-6003 (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
[(B)非反応性シリコーンオイル]
(B)非反応性シリコーンオイルとしては、具体的にはジメチルシリコーン、アルキル変性シリコーン、フェニルシリコーン、フッ素変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらのうち、任意の一種又は二種以上を適宜選択して本発明に用いることができる。
[(B) Non-reactive silicone oil]
Specific examples of the non-reactive silicone oil (B) include dimethyl silicone, alkyl-modified silicone, phenyl silicone, fluorine-modified silicone oil, etc. Among these, any one or more of them can be appropriately selected and used in the present invention.
(B)非反応性シリコーンオイルは上記シリコーンオイル(A)とは異なる。具体的には、反応性官能基(水酸基、ビニル基、アミノキシ基など)を分子構造中に含まない。好ましくは、(B)非反応性シリコーンオイルは、前記シリコーンオイル(A)100重量部に対して0.5~200重量部の割合で配合される。 The non-reactive silicone oil (B) is different from the silicone oil (A) described above. Specifically, it does not contain reactive functional groups (hydroxyl groups, vinyl groups, aminoxy groups, etc.) in its molecular structure. Preferably, the non-reactive silicone oil (B) is blended in a ratio of 0.5 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the silicone oil (A).
本発明において非反応性シリコーンオイルはコーティング膜表面にブリードアウトすることで、コーティング膜表面に着氷雪した場合でも、着氷雪が剥離しやすくなるが、非反応性シリコーンオイルの粘度が大きい場合は、コーティング膜表面にブリードアウトする量が少なく、コーティング膜表面に着氷雪した場合には、着氷雪が剥離しにくい。更に、粘度が大きい場合は、塗布装時に濡れ広がりが起こりにくく塗布ムラによる表面凹凸が発生し、コーティング膜表面に着氷しやすくなる。そのため、粘度の小さい非反応性シリコーンオイルを選択することが好ましい。具体的には、25℃における粘度は1000000cSt以下が好ましく、より好ましくは100000cSt、さらに好ましくは10000cSt以下が好ましい。 In the present invention, the non-reactive silicone oil bleeds out onto the coating film surface, so that even if ice and snow form on the coating film surface, the ice and snow are easily peeled off. However, if the viscosity of the non-reactive silicone oil is high, the amount of bleed out onto the coating film surface is small, and if ice and snow form on the coating film surface, the ice and snow are not easily peeled off. Furthermore, if the viscosity is high, it is difficult for the oil to spread during application, and surface irregularities due to uneven application occur, making it easier for ice to form on the coating film surface. Therefore, it is preferable to select a non-reactive silicone oil with a low viscosity. Specifically, the viscosity at 25°C is preferably 1,000,000 cSt or less, more preferably 100,000 cSt, and even more preferably 10,000 cSt or less.
非反応性シリコーンオイルとしては、KF-96-1,000CS、KF-96-5,000CS、KF-4701、KF-54、FL-100-450CS(いずれも信越化学工業株式会社製)、Element14 PDMS200、Element14 PDMS500(いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)、SF8416Fluid、56Additive(いずれもダウ・東レ株式会社製)等が市販されている。 Non-reactive silicone oils available on the market include KF-96-1,000CS, KF-96-5,000CS, KF-4701, KF-54, FL-100-450CS (all manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Element14 PDMS200, Element14 PDMS500 (all manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC), SF8416Fluid, and 56Additive (all manufactured by Dow Toray Co., Ltd.).
[(C)アミノキシ基を有するシリコーン]
(C)アミノキシ基を有するシリコーンとしては、下記式(1)のアミノキシ基を有するシリコーンを用いることができる。
[(C) Silicone having an aminoxy group]
As the silicone having an aminoxy group (C), an aminoxy group-containing silicone of the following formula (1) can be used.
上記式(1)中、R1はシロキサン構造、R2およびR3はそれぞれ独立に、同一又は異なるアルキル基を示す。アルキル基は、直鎖、分岐、又は環状の飽和、又は不飽和の炭化水素基である。好ましくは、アルキル基の炭素原子数は1乃至12であり、より好ましくは1乃至6である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基等を使用することができる。 In the above formula (1), R1 is a siloxane structure, and R2 and R3 each independently represent the same or different alkyl group. The alkyl group is a linear, branched, or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon group. The alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, and more preferably has 1 to 6 carbon atoms. Specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or the like can be used.
(C)アミノキシ基を有するシリコーンは、上記シリコーンオイル(A)、上記シリコーンオイル(B)のいずれとも異なる。具体的には、分子構造中に水酸基を含まないため、上記シリコーンオイル(A)と異なる。また、(C)アミノキシ基を有するシリコーンは反応性官能基としてアミノキシ基を分子構造中に含むため、上記シリコーンオイル(B)と異なる。好ましくは、(C)アミノキシ基を有するシリコーンは、前記シリコーンオイル(A)100重量部に対して7~200重量部の割合で配合される。 (C) Silicone having an aminoxy group is different from both the silicone oil (A) and the silicone oil (B). Specifically, it is different from the silicone oil (A) because it does not contain a hydroxyl group in its molecular structure. Also, (C) silicone having an aminoxy group is different from the silicone oil (B) because it contains an aminoxy group as a reactive functional group in its molecular structure. Preferably, (C) silicone having an aminoxy group is blended in a ratio of 7 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the silicone oil (A).
アミノキシ基を有するシリコーン硬化剤としては、シーラント70B、シーラント74B(いずれも信越化学工業株式会社製)、ME35(B)(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)等が市販されている。 Commercially available silicone curing agents containing an aminoxy group include Sealant 70B and Sealant 74B (both manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and ME35(B) (manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC).
[コーティング膜]
本発明に係るコーティング膜を形成する方法に特に制限はないが、種々な材料から成る部材上に一般的な方法により本発明に係るコーティング組成物を塗布し、その後、乾燥、硬化させることが好ましい。
[Coating film]
There is no particular limitation on the method for forming the coating film of the present invention, but it is preferable to apply the coating composition of the present invention to members made of various materials by a general method, and then dry and cure the applied composition.
なお、部材としては、特に制限はないが、金属(ステンレス、SPCC、アルミ、ニッケルなど)、樹脂(ウレタン、エポキシ、シリコーンレジン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミドなど)、セラミック(炭化ケイ素、アルミナなど)、ガラス、ゴム(天然ゴム、EPDM、シリコーンゴム、フッ素ゴムなど)などにコーティングすることができる。 The materials that can be coated include, but are not limited to, metals (stainless steel, SPCC, aluminum, nickel, etc.), resins (urethane, epoxy, silicone resin, polyolefin, polycarbonate, polypropylene, polyamide, polyimide, polyamideimide, etc.), ceramics (silicon carbide, alumina, etc.), glass, and rubber (natural rubber, EPDM, silicone rubber, fluororubber, etc.).
塗布方法としては、特に制限はないが、バーコート法、ロールコーター法、スクリーン法、フレキソ法、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、スライドコート法等が挙げられる。 There are no particular limitations on the coating method, but examples include bar coating, roll coating, screen coating, flexography, spin coating, dip coating, spray coating, and slide coating.
本発明に係るコーティング組成物は、塗布後、所定時間、常温で大気中に静置することにより硬化させることができる。必要により、加熱したり、減圧下に置いたりすることもできる。加熱する場合、加熱温度に特に限定はなく、例えば50℃以上、180℃以下である。加熱時間にも特に限定はなく、例えば30秒以上、60分以下である。また、必要により、光、好ましくは紫外線を照射することにより硬化を促進してもよい。光照射を行う場合、照射量に特に限定はなく、例えば100mJ/cm2以上、1000mJ/cm2以下である。 The coating composition according to the present invention can be cured by leaving it in the air at room temperature for a predetermined time after application. If necessary, it can be heated or placed under reduced pressure. When heating, the heating temperature is not particularly limited, and is, for example, 50°C or more and 180°C or less. The heating time is also not particularly limited, and is, for example, 30 seconds or more and 60 minutes or less. If necessary, the curing may be promoted by irradiating with light, preferably ultraviolet light. When irradiating with light, the irradiation amount is not particularly limited, and is, for example, 100 mJ/ cm2 or more and 1000 mJ/ cm2 or less.
本発明に係るコーティング膜の硬化後の厚みは、特に限定はなく、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上であり、好ましくは50μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは15μm以下である。 The thickness of the coating film according to the present invention after curing is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more, more preferably 3 μm or more, even more preferably 5 μm or more, and is preferably 50 μm or less, more preferably 20 μm or less, even more preferably 15 μm or less.
このようにして得られる本発明に係るコーティング膜は、着氷剥離力が80kPa未満であり、かつ、着氷剥離力変化が110kPa未満である。着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化の求め方は後述する。 The coating film of the present invention thus obtained has an ice release force of less than 80 kPa and an ice release force change of less than 110 kPa. The method of determining the ice release force, continuous ice release force, and ice release force change will be described later.
本発明に係るコーティング膜に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを重ね塗りしてもよい。これにより、更に長期的に着氷雪剥離性能を維持することができる。なお、(B)非反応性シリコーンオイルは本発明に使用できるものであれば、塗布方法・希釈の有無になんら制限を受けず、任意の一種又は二種以上を適宜選択して用いてもよい。 The coating film of the present invention may be overcoated with (B) non-reactive silicone oil. This allows the ice and snow removal performance to be maintained for an even longer period of time. As long as (B) non-reactive silicone oil can be used in the present invention, there are no restrictions on the application method or the presence or absence of dilution, and any one or more types of oil may be selected and used as appropriate.
理論に拘束されることは望まないが、本発明による有利な効果が得られるメカニズムは以下のように考えられる。
一般的に、シリコーンコーティング膜を得る手法の一つとして、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルに、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを硬化剤として混合してシリコーン塗布膜を形成し、この膜を硬化させることで、シリコーンコーティング膜を得る。(C)アミノキシ基を有するシリコーンは比較的水や氷と親和しやすいため、(C)アミノキシ基を有するシリコーンの使用量は少ないほど、シリコーンコーティング膜に、水や氷と親和しにくいシリコーン成分が多量に存在することになるため、着氷雪防止や撥水性の観点から好ましいとされる。
しかしながら、(B)非反応性シリコーンオイルを含有したシリコーンコーティング膜においては、水や氷と親和しやすい(C)アミノキシ基を有するシリコーンを多量配合することで、シリコーンコーティング膜内部に(B)非反応性シリコーンオイルを保持できず外部に漏れ出す(ブリードアウト)が発生しやすくなる。このように、ブリードアウトしてコーティング膜表面に存在する(B)非反応性シリコーンオイルが着氷雪ごと剥離することで、優れた着氷雪防止性能を発現することができる。本発明においては、シリコーン塗布膜の硬化剤として(C)アミノキシ基を有するシリコーンを多量配合することで、(B)非反応性シリコーンオイルのブリードアウトが発生しやすくなる。これは(B)非反応性シリコーンオイルが親油性であるのに対して、硬化した(C)アミノキシ基を有するシリコーンは撥油性であるため、相溶性が低いことに由来する。硬化した(C)アミノキシ基を有するシリコーンと分離する形で(B)非反応性シリコーンオイルがコーティング膜表面にブリードアウトするため、優れた着氷雪防止性能を発現する。
加えて、コーティング膜を硬化させる過程で(C)アミノキシ基を有するシリコーンに含まれるアミノキシ基が脱離し、アミン系液状化合物として残留する。このアミン系液状化合物はシリコーンコーティング膜と相溶性が悪いため、コーティング膜表面にブリードアウトしやすい。アミン系液状化合物が着氷雪ごと剥離することで、優れた着氷雪防止性能を発現することができる。
また、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを多量配合したシリコーンコーティング膜はガラス系コーティング膜に比べて架橋密度が低い。これにより膜内部に(B)非反応性シリコーンオイルを保持できる物理的スペースが多いため、比較的多量の(B)非反応性シリコーンオイルを保持できる。多量の(B)非反応性シリコーンオイルを保持しているため、長期的にコーティング膜表面に(B)非反応性シリコーンオイルがブリードアウトし続けることで、長期的に着氷雪防止性能を維持できる。
更に、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを多量配合したシリコーンコーティング膜はガラス系コーティング膜に比べて架橋密度が低いため、柔軟性に優れる。それゆえ、氷粒や砂塵などの衝突に対して柔軟なコーティング膜が衝撃を吸収することでクラックを生じにくく、クラックに氷雪が入り込む形で着氷雪しにくいため、着氷雪を防止できる。
Although not wishing to be bound by theory, the mechanism by which the advantageous effects of the present invention are obtained is believed to be as follows.
Generally, as one of the methods for obtaining a silicone coating film, (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule is mixed with (C) silicone having an aminoxy group as a hardening agent to form a silicone coating film, and this film is hardened to obtain a silicone coating film.Since (C) silicone having an aminoxy group is relatively easy to be compatible with water and ice, the less silicone having an aminoxy group (C) is used, the more silicone components that are less compatible with water and ice will be present in the silicone coating film, and this is considered to be preferable from the viewpoint of preventing snow and ice from being attached and water repellency.
However, in a silicone coating film containing (B) non-reactive silicone oil, by blending a large amount of (C) silicone having an aminoxy group, which has a high affinity with water and ice, the (B) non-reactive silicone oil cannot be retained inside the silicone coating film and leaks out (bleeds out). In this way, the (B) non-reactive silicone oil present on the surface of the coating film is peeled off together with the ice and snow, and excellent ice and snow prevention performance can be achieved. In the present invention, by blending a large amount of (C) silicone having an aminoxy group as a hardener for the silicone coating film, the (B) non-reactive silicone oil is likely to bleed out. This is because the (B) non-reactive silicone oil is lipophilic, while the (C) cured silicone having an aminoxy group is oil-repellent, and therefore has low compatibility. The (B) non-reactive silicone oil bleeds out to the surface of the coating film in a form separated from the (C) cured silicone having an aminoxy group, and therefore excellent ice and snow prevention performance is achieved.
In addition, during the process of curing the coating film, the aminoxy group contained in the silicone having an aminoxy group (C) is eliminated and remains as an amine-based liquid compound. This amine-based liquid compound is poorly compatible with the silicone coating film and therefore tends to bleed out onto the coating film surface. The amine-based liquid compound peels off together with the icing and snow, thereby providing excellent icing and snow prevention performance.
In addition, the silicone coating film containing a large amount of silicone having an aminoxy group (C) has a lower crosslink density than the glass-based coating film. This allows the film to have a large amount of physical space for holding the non-reactive silicone oil (B), so that it can hold a relatively large amount of the non-reactive silicone oil (B). Since a large amount of the non-reactive silicone oil (B) is held, the non-reactive silicone oil (B) continues to bleed out on the surface of the coating film for a long time, so that the anti-icing and snow-adhesion performance can be maintained for a long time.
Furthermore, the silicone coating film containing a large amount of silicone having an aminoxy group (C) has a lower crosslink density than the glass-based coating film, and therefore has excellent flexibility. Therefore, the flexible coating film absorbs the impact of ice particles and sand dust, making it less likely to crack, and ice and snow are less likely to get into the cracks and form ice and snow, which can prevent ice and snow from forming.
[コーティング膜を備えた部材]
本発明に係るコーティング膜は、長期間にわたり苛酷な環境に曝された後でも優れた着氷着雪除去性能を維持するとともに、塗膜欠損を生じにくいため、例えば、自動車車体、電気自動車電池部品周辺、信号機、鉄道車両、航空機機体、屋外構造物(建造物外壁・道路標識など)等の部材に施用するのに特に好適である。
[Members with coating film]
The coating film according to the present invention maintains excellent icing and snow removal performance even after being exposed to harsh environments for a long period of time, and is resistant to coating film damage, and is therefore particularly suitable for application to components such as automobile bodies, electric vehicle battery component peripheries, traffic signals, railway vehicles, aircraft bodies, outdoor structures (exterior walls of buildings, road signs, etc.), etc.
部材と密着させる目的で、プライマー層を上記部材と本発明に係るコーティング膜との間に設けても良い。また、上記部材に本発明と異なるコーティング膜(例:着色や傷つき防止などの目的)が形成されている場合、本発明に係るコーティング組成物を上塗りし、2層コーティング膜を形成しても良い。 For the purpose of adhesion to the member, a primer layer may be provided between the member and the coating film of the present invention. In addition, if the member has a coating film other than that of the present invention (e.g., for the purpose of coloring or scratch prevention, etc.), the coating composition of the present invention may be applied on top to form a two-layer coating film.
(コーティング組成物の調製)
各成分を表1に示す割合で混合し、実施例1~29および比較例1~7のコーティング組成物を得た。なお、表1に示す数値は重量部を表す。
(Preparation of Coating Composition)
The components were mixed in the ratios shown in Table 1 to obtain coating compositions of Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 7. The values shown in Table 1 represent parts by weight.
(コーティング膜の作製)
表1に示す実施例1~29及び比較例1~7のコーティング組成物を厚さ3mmのSUS304板に膜厚が10±3μmとなるようにスプレー塗布し、室温で24時間以上静置してコーティング膜を得た。
(Preparation of coating film)
The coating compositions of Examples 1 to 29 and Comparative Examples 1 to 7 shown in Table 1 were spray-coated onto a 3 mm-thick SUS304 plate to a film thickness of 10±3 μm, and the plate was left to stand at room temperature for 24 hours or more to obtain a coating film.
[評価方法]
(着氷剥離力)
プッシュプルゲージ(株式会社イマダ製、型番PSM-20N)を用いて着氷剥離力を評価した。塗膜上に内径20mm、外径25.6mmの円筒(材質SUS304)を乗せ、円筒内にイオン交換水を3.6g充填した後、恒温槽(エスペック株式会社製)にて-15℃で1時間静置して着氷を形成した(図1)。形成した氷を円筒ごとプッシュプルゲージで塗膜と平行な方向へ剥離した際の最大剥離力を着氷剥離力とした。
[Evaluation method]
(Ice peeling force)
The ice peeling force was evaluated using a push-pull gauge (Imada Corporation, model number PSM-20N). A cylinder (made of SUS304) with an inner diameter of 20 mm and an outer diameter of 25.6 mm was placed on the coating film, and 3.6 g of ion-exchanged water was filled into the cylinder, which was then left to stand at -15°C for 1 hour in a thermostatic chamber (Espec Corporation) to form ice (Figure 1). The maximum peeling force when the formed ice was peeled off together with the cylinder in a direction parallel to the coating film using the push-pull gauge was taken as the ice peeling force.
(連続着氷剥離力)
着氷剥離力評価にて実施の方法と同様に着氷を剥離した後、同一箇所へ着氷を形成して剥離する。着氷剥離5回目の剥離力を連続着氷剥離力とした。
実環境において、例えば、建造物外装や自動車外装表面へ付着した氷雪は、風、振動または人為的な手法などにより除去されるケースが想定される。しかしながら、冬期は降雪、吹雪などが断続的に生じるため、氷雪が除去された表面に再度氷雪が付着する。つまり、本発明におけるコーティング膜においては、着氷雪剥離性能を継続的に発揮することが好ましい。本発明において、連続着氷剥離力の評価は、着氷剥離性能を維持する度合いの指標として用いることとする。
(Continuous ice peeling force)
The ice was peeled off in the same manner as in the ice peeling strength evaluation, and then ice was formed in the same location and peeled off. The peeling strength of the fifth ice peeling attempt was regarded as the continuous ice peeling strength.
In a real environment, for example, ice and snow that has adhered to the exterior surface of a building or an automobile may be removed by wind, vibration, or other artificial means. However, snowfall and blizzards occur intermittently in winter, so ice and snow will adhere to the surface from which the ice and snow was removed again. In other words, it is preferable for the coating film of the present invention to continuously exhibit ice and snow peeling performance. In the present invention, the evaluation of the continuous ice peeling force is used as an index of the degree to which ice peeling performance is maintained.
(着氷剥離力変化)
下記計算式1より得られる値を着氷剥離力変化とした。
The value obtained from the following calculation formula 1 was regarded as the change in ice peeling force.
(摩耗体積)
往復摩擦力測定機(株式会社トリニティーラボ製)にラッピングフィルムシート#400(トラスコ中山株式会社製)を取り付け、摺動速度100mm/sec、垂直荷重500g、往復回数20回にて塗膜を摩耗させた際の摩耗体積を評価した。
(Wear volume)
A wrapping film sheet #400 (manufactured by TRUSCO NAKAYAMA CORPORATION) was attached to a reciprocating friction force measuring instrument (manufactured by Trinity Lab Co., Ltd.), and the coating film was abraded at a sliding speed of 100 mm/sec, a vertical load of 500 g, and 20 reciprocating motions, and the abrasion volume was evaluated.
(粘度)
回転式粘度計(Malvern Panalytical社製)により25±1℃、60rpmで測定開始から1分後の値を採用した。
(viscosity)
The viscosity was measured using a rotational viscometer (manufactured by Malvern Panalytical Co.) at 25±1° C. and 60 rpm, and the value measured 1 minute after the start of measurement was adopted.
(表面粗さRa)
レーザー顕微鏡(オリンパス株式会社製)により拡大倍率1056倍にて測定した値を採用した。
(Surface roughness Ra)
The values were measured using a laser microscope (manufactured by Olympus Corporation) at a magnification of 1056 times.
(連続着氷剥離後の表面粗さRa)
連続着氷剥離試験後の剥離痕に対して、表面粗さRa評価と同一の方法で表面粗さを測定した。
(Surface roughness Ra after continuous ice removal)
The surface roughness of the peeling marks after the continuous ice peeling test was measured in the same manner as in the evaluation of the surface roughness Ra.
<実施例1>
(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製YF3057)に(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン](信越化学工業株式会社製KF-96-1,000CS)を加えた後、トルエン(関東化学株式会社製)を固形分量20重量%となるよう添加し、ボールミルで30分撹拌した。撹拌後、(C)アミノキシ基を有するシリコーン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製ME35(B))を加えた後、ボールミルで10分撹拌してコーティング組成物を得た。この時、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを0.5重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整した。
Example 1
(B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] (KF-96-1,000CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was added to (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule (YF3057 manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC), and then toluene (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) was added to a solid content of 20% by weight, and the mixture was stirred for 30 minutes with a ball mill. After stirring, (C) silicone having an aminoxy group (ME35 (B) manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC) was added, and the mixture was stirred for 10 minutes with a ball mill to obtain a coating composition. At this time, the amount of addition was adjusted so that 0.5 parts by weight of (B) non-reactive silicone oil and 10 parts by weight of (C) silicone having an aminoxy group were added to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule.
<実施例2>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを5重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 2
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 5 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, per 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例3>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを10重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 3
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 10 parts by weight per 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例4>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを30重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 4
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 30 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例5>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 5
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例6>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを100重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 6
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 10 parts by weight per 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例7>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを150重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 7
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 150 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例8>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを200重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 8
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 200 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例9>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを7重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Example 9>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 7 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例10>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを15重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 10
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 15 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例11>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを25重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 11
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 25 parts by weight, respectively, based on 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例12>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを50重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 12
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight per 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例13>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを100重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 13
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 100 parts by weight, respectively, for (A) 100 parts by weight of silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例14>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを150重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Example 14>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 150 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例15>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを50重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを200重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
Example 15
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 50 parts by weight and 200 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<実施例16>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]をアルキル変性シリコーン(信越化学工業株式会社製KF-4701)へ置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 16>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with an alkyl-modified silicone (KF-4701 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<実施例17>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]をフェニルシリコーン(信越化学工業株式会社製KF-54)へ置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 17>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with phenyl silicone (KF-54 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<実施例18>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]をフッ素変性シリコーン(信越化学工業株式会社製FL-100-450CS)へ置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 18>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with a fluorine-modified silicone (FL-100-450CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<実施例19>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度400000cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 19>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 400,000 cst.
<実施例20>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度300000cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 20>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 300,000 cst.
<実施例21>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度200000cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 21>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 200,000 cst.
<実施例22>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度100000cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 22>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 100,000 cst.
<実施例23>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度100cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 23>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 100 cst.
<実施例24>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度50cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 24>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 50 cst.
<実施例25>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度30cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 25>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) was replaced with one having a viscosity of 30 cst.
<実施例26>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを粘度1cstのものに置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 26>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the silicone oil (A) having at least two hydroxyl groups per molecule was replaced with one having a viscosity of 1 cst.
<実施例27>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]を粘度1000000cstのもの(信越化学工業株式会社製KF-96H-100万CS)に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 27>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with one having a viscosity of 1,000,000 cst (KF-96H-1,000,000 CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<実施例28>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]を粘度100000cstのもの(信越化学工業株式会社製KF-96H-10万CS)に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 28>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with one having a viscosity of 100,000 cst (KF-96H-100,000 CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<実施例29>
実施例5の(B)非反応性シリコーンオイル[ジメチルシリコーン]を粘度10000cstのもの(信越化学工業株式会社製KF-96H-1万CS)に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Example 29>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that the (B) non-reactive silicone oil [dimethyl silicone] in Example 5 was replaced with one having a viscosity of 10,000 cst (KF-96H-10,000 CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<比較例1>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを0.1重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Comparative Example 1>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 0.1 part by weight and 10 parts by weight, respectively, for 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<比較例2>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを300重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを10重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Comparative Example 2>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 300 parts by weight and 10 parts by weight, respectively, with respect to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<比較例3>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを10重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを5重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Comparative Example 3>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 10 parts by weight per 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, to obtain a coating composition.
<比較例4>
実施例1と同様の手順で(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部に対して、(B)非反応性シリコーンオイルを10重量部、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを300重量部となるように添加量を調整し、コーティング組成物を得た。
<Comparative Example 4>
Using the same procedure as in Example 1, the amounts of (B) non-reactive silicone oil and (C) silicone having an aminoxy group were adjusted to 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule, and 300 parts by weight of the silicone oil were added to obtain a coating composition.
<比較例5>
実施例5の(C)アミノキシ基を有するシリコーンを(E)金属触媒(チタン系重合触媒、信越化学工業株式会社製DX-175)に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Comparative Example 5>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that (C) the silicone having an aminoxy group was replaced with (E) a metal catalyst (titanium-based polymerization catalyst, DX-175 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
<比較例6>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを(D)シリコーンレジン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製XC-96-B0446)に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Comparative Example 6>
A coating composition was obtained in the same manner as in Example 5, except that (A) silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule was replaced with (D) silicone resin (XC-96-B0446, manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC).
<比較例7>
実施例5の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル100重量部を(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイル50重量部および(D)シリコーンレジン(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製XC-96-B0446)50重量部に置換え、同様の手順でコーティング組成物を得た。
<Comparative Example 7>
In Example 5, 100 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups per molecule was replaced with 50 parts by weight of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups per molecule and 50 parts by weight of (D) silicone resin (XC-96-B0446 manufactured by Momentive Performance Materials Japan, LLC), and a coating composition was obtained in the same manner.
[評価結果]
実施例および比較例の組成ならびに物性値を表1Aから表1Dにまとめた。
実施例1~8と比較例1、2より、(B)非反応性シリコーンオイルが0.5重量部を下回る場合(比較例1)、着氷剥離に必要な(B)非反応性シリコーンオイルが不足するため、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が大きくなっていることがわかる。また、コーティング膜表面に存在する(B)非反応性シリコーンオイルが少なすぎる場合、液体潤滑による摩擦抵抗力の低減効果が少なくなり、コーティング膜表面の摩擦抵抗力が大きくなるため、摺動時にコーティング膜が削れやすくなる。これにより、摩耗体積が大きくなっていることがわかる。逆に、(B)非反応性シリコーンオイルが200重量部を上回った場合(比較例2)、過剰な(B)非反応性シリコーンオイルはコーティング膜の強度を低下させるため、摩耗体積が大きくなっていることがわかる。更に、コーティング膜強度が低いと、着氷が剥離した際にコーティング膜も同時に剥離することで膜表面に凹凸を生じる。2回目以降の着氷がアンカー効果によって剥離しにくくなるため、連続着氷剥離力が大きくなっていることがわかる。
[Evaluation results]
The compositions and physical properties of the examples and comparative examples are summarized in Tables 1A to 1D.
From Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that when the amount of (B) non-reactive silicone oil is less than 0.5 parts by weight (Comparative Example 1), the amount of (B) non-reactive silicone oil required for ice peeling is insufficient, so the ice peeling force, continuous ice peeling force, and ice peeling force change are large. In addition, when the amount of (B) non-reactive silicone oil present on the coating film surface is too small, the effect of reducing the frictional resistance force due to liquid lubrication is reduced, and the frictional resistance force of the coating film surface increases, so the coating film is easily scraped during sliding. This shows that the wear volume is large. Conversely, when the amount of (B) non-reactive silicone oil is more than 200 parts by weight (Comparative Example 2), it can be seen that the wear volume is large because the excess (B) non-reactive silicone oil reduces the strength of the coating film. Furthermore, if the coating film strength is low, the coating film is peeled off at the same time when the ice is peeled off, causing unevenness on the film surface. It can be seen that the continuous ice peeling force is large because the second and subsequent ice is difficult to peel off due to the anchor effect.
また、表1より、良好な着氷剥離力を得るために、より好ましくは(B)非反応性シリコーンオイルが5重量部以上、更に好ましくは10重量部以上である。 Also, as can be seen from Table 1, in order to obtain good ice-release power, the amount of (B) non-reactive silicone oil is more preferably 5 parts by weight or more, and even more preferably 10 parts by weight or more.
良好な連続着氷剥離力を得るために、より好ましくは(B)非反応性シリコーンオイルが5~150重量部、更に好ましくは30~100重量部である。 To obtain good continuous ice release power, the amount of (B) non-reactive silicone oil is more preferably 5 to 150 parts by weight, and even more preferably 30 to 100 parts by weight.
良好な着氷剥離力変化を得るために、より好ましくは(B)非反応性シリコーンオイルが5~150重量部、更に好ましくは30~100重量部である。 To obtain good ice release force change, the amount of non-reactive silicone oil (B) is more preferably 5 to 150 parts by weight, and even more preferably 30 to 100 parts by weight.
良好な摩耗体積を得るために、より好ましくは(B)非反応性シリコーンオイルが150重量部以下、更に好ましくは100重量部以下である。 To obtain a good wear volume, the amount of (B) non-reactive silicone oil is more preferably 150 parts by weight or less, and even more preferably 100 parts by weight or less.
実施例9~15と比較例3、4より、(C)アミノキシ基を有するシリコーンが7重量部を下回る場合(比較例3)、コーティング膜表面にブリードアウトする(B)非反応性シリコーンオイルが少ないため、連続着氷剥離力の値が大きくなっていることがわかる。また、架橋密度が小さく柔らかいコーティング膜を形成するため、摩耗体積が大きくなっていることがわかる。逆に、(C)アミノキシ基を有するシリコーンが200重量部を上回った場合(比較例4)、過剰な(C)アミノキシ基を有するシリコーンは脆いコーティング膜を形成するため、摩耗体積が大きくなっていることがわかる。更に、脆いコーティング膜は、着氷が剥離した際に塗膜も同時に剥離することでコーティング膜表面に凹凸を生じる。2回目以降の着氷がアンカー効果によって剥離しにくくなるため、連続着氷剥離力が大きくなっていることがわかる。 From Examples 9 to 15 and Comparative Examples 3 and 4, it can be seen that when the amount of silicone having an aminoxy group (C) is less than 7 parts by weight (Comparative Example 3), the amount of non-reactive silicone oil (B) that bleeds out onto the coating film surface is small, and the value of the continuous ice peeling force is large. It can also be seen that the wear volume is large because a coating film with a low crosslink density is formed and is soft. Conversely, when the amount of silicone having an aminoxy group (C) is more than 200 parts by weight (Comparative Example 4), it can be seen that the wear volume is large because the excess silicone having an aminoxy group (C) forms a brittle coating film. Furthermore, a brittle coating film causes the paint film to peel off at the same time as the ice peels off, resulting in unevenness on the coating film surface. It can also be seen that the continuous ice peeling force is large because the second and subsequent ice is difficult to peel off due to the anchor effect.
また、表1より、良好な着氷剥離力を得るために、より好ましくは(C)アミノキシ基を有するシリコーンが10重量部以上、更に好ましくは25重量部以上である。 Also, as can be seen from Table 1, in order to obtain good ice release power, it is more preferable that the amount of silicone having an aminoxy group (C) is 10 parts by weight or more, and even more preferably 25 parts by weight or more.
良好な連続着氷剥離力を得るために、より好ましくは(C)アミノキシ基を有するシリコーンが10~150重量部、更に好ましくは25~100重量部である。 To obtain good continuous ice release power, the amount of silicone having an aminoxy group (C) is more preferably 10 to 150 parts by weight, and even more preferably 25 to 100 parts by weight.
良好な着氷剥離力変化を得るために、より好ましくは(C)アミノキシ基を有するシリコーンが10~150重量部、更に好ましくは25~100重量部である。 To obtain good ice release force change, the amount of silicone having an aminoxy group (C) is more preferably 10 to 150 parts by weight, and even more preferably 25 to 100 parts by weight.
良好な摩耗体積を得るために、より好ましくは(C)アミノキシ基を有するシリコーンが150重量部以下、更に好ましくは100重量部以下である。 To obtain a good wear volume, the amount of silicone having an aminoxy group (C) is more preferably 150 parts by weight or less, and even more preferably 100 parts by weight or less.
実施例5及び実施例16~18より、(B)非反応性シリコーンオイルの種類を変えた場合でも、粘度が低く、摩耗体積が小さく、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が小さいことがわかる。 From Example 5 and Examples 16 to 18, it can be seen that even when the type of (B) non-reactive silicone oil is changed, the viscosity is low, the wear volume is small, and the ice release force, continuous ice release force, and change in ice release force are small.
実施例19~26より、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度を変えた場合でも、粘度が低く、摩耗体積が小さく、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が小さいことがわかる。 From Examples 19 to 26, it can be seen that even when the viscosity of (A) silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is changed, the viscosity is low, the wear volume is small, and the ice release force, continuous ice release force, and change in ice release force are small.
粘度の高い(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを用いた場合には、本発明におけるコーティング組成物の粘度が高くなることに由来して、塗布時にコーティング組成物が濡れ広がりにくく、表面凹凸を生じやすくなる。表面凹凸に着氷することで着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が大きくなる傾向がある。また、表面凸部は摺動時に応力集中することで摩耗しやすいため摩耗体積が大きくなる傾向がある。更に言えば、摩耗体積が大きいと連続着氷剥離時に膜表面凸部が氷雪とともに剥離して剥離痕を生じるため、連続着氷剥離後の表面粗さが大きくなりやすい。 When a silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule (A) with high viscosity is used, the coating composition of the present invention has a high viscosity, which makes it difficult for the coating composition to spread when applied, and is prone to surface irregularities. Ice formation on the surface irregularities tends to increase the ice peeling force, continuous ice peeling force, and change in ice peeling force. In addition, the surface protrusions tend to be easily worn due to stress concentration during sliding, so the wear volume tends to be large. Furthermore, if the wear volume is large, the film surface protrusions will peel off together with the ice and snow during continuous ice peeling, leaving peeling marks, and the surface roughness after continuous ice peeling is likely to be large.
逆に、粘度の低い(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを用いた場合には、架橋密度の高い脆い膜を形成する傾向がある。着氷剥離時に膜ごと氷雪が剥離するため、膜が剥がれる力も相まって着氷剥離力が大きくなることがある。膜が剥がれた場所には表面凹凸が生じるため、連続着氷剥離力、着氷剥離力変化、及び連続着氷剥離後の表面粗さが大きくなり、摩耗体積も大きくなりやすい。 Conversely, when a silicone oil with low viscosity (A) and at least two hydroxyl groups per molecule is used, it tends to form a brittle film with a high cross-linking density. When ice and snow are peeled off, the film comes off together with the ice, which can increase the ice peeling force in combination with the force of the film peeling off. Surface irregularities are created in the area where the film has peeled off, which increases the continuous ice peeling force, the change in ice peeling force, and the surface roughness after continuous ice peeling, and the wear volume is also likely to increase.
また、表1より、良好な着氷剥離力を得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が50~200000cSt、更に好ましくは100~100000cStである。 Also, as can be seen from Table 1, in order to obtain good ice-release power, it is more preferable that the viscosity of (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is 50 to 200,000 cSt, and even more preferably 100 to 100,000 cSt.
良好な連続着氷剥離力を得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が50~200000cSt、更に好ましくは100~100000cStである。 To obtain good continuous ice-release power, it is more preferable that (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule has a viscosity of 50 to 200,000 cSt, and even more preferably 100 to 100,000 cSt.
良好な着氷剥離力変化を得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が50~200000cSt、更に好ましくは100~100000cStである。 To obtain a good change in ice release force, it is more preferable that the viscosity of (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is 50 to 200,000 cSt, and even more preferably 100 to 100,000 cSt.
良好な摩耗体積を得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が30~300000cSt、更に好ましくは50~200000cStである。 To obtain a good wear volume, it is more preferable that (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule has a viscosity of 30 to 300,000 cSt, and even more preferably 50 to 200,000 cSt.
良好な粘度を得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が300000cSt以下、更に好ましくは100000cSt以下である。 To obtain a good viscosity, it is more preferable that the viscosity of (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is 300,000 cSt or less, and even more preferable that it is 100,000 cSt or less.
良好な表面粗さRaを得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が300000cSt以下、更に好ましくは100000cSt以下である。 To obtain a good surface roughness Ra, it is more preferable that the viscosity of (A) the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is 300,000 cSt or less, and even more preferably 100,000 cSt or less.
良好な連続着氷剥離後の表面粗さRaを得るために、より好ましくは(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの粘度が30~300000cSt、更に好ましくは50~100000cSt以下である。 To obtain a good surface roughness Ra after continuous ice removal, it is more preferable that (A) the viscosity of the silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is 30 to 300,000 cSt, and even more preferably 50 to 100,000 cSt or less.
本発明におけるコーティング組成物においては、適用する素材(例えば、外装材)に要求される特性に応じて適切な粘度の(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを選択することにより、コーティング組成物全体の粘度を制御することができ、ひいては素材に適した特性のコーティング膜を形成することが可能となる。 In the coating composition of the present invention, by selecting a silicone oil (A) having at least two hydroxyl groups per molecule and with an appropriate viscosity according to the characteristics required for the material to which it is applied (e.g., exterior material), it is possible to control the viscosity of the entire coating composition, and thus to form a coating film with characteristics suited to the material.
実施例27~29より、(B)非反応性シリコーンオイルの粘度を変えた場合でも、粘度が低く、摩耗体積が小さく、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が小さいことがわかる。 From Examples 27 to 29, it can be seen that even when the viscosity of (B) non-reactive silicone oil is changed, the viscosity is low, the wear volume is small, and the ice release force, continuous ice release force, and change in ice release force are small.
粘度の高い(B)非反応性シリコーンオイルを用いた場合には、コーティング膜内からブリードアウトしにくくなり、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が大きくなりやすい。また、本発明におけるコーティング組成物の粘度が高くなることに由来して、塗布時に濡れ広がりにくくなり、塗布膜を硬化させて形成したコーティング膜表面に凹凸を生じやすくなる。特に、表面凸部は摺動時に応力集中することで摩耗しやすいため、摩耗体積が大きくなる傾向がある。更に言えば、摩耗体積が大きいと連続着氷剥離時に膜表面凸部が氷雪とともに剥離して剥離痕を生じるため、連続着氷剥離後の表面粗さが大きくなりやすい。 When a non-reactive silicone oil (B) with high viscosity is used, it is difficult to bleed out from within the coating film, and the ice peeling force, continuous ice peeling force, and change in ice peeling force are likely to be large. In addition, due to the high viscosity of the coating composition in the present invention, it is difficult to wet and spread during application, and unevenness is likely to occur on the surface of the coating film formed by hardening the applied film. In particular, the surface protrusions are easily worn due to stress concentration during sliding, so the wear volume tends to be large. Furthermore, if the wear volume is large, the film surface protrusions will peel off together with the ice and snow during continuous ice peeling, leaving peeling marks, and the surface roughness after continuous ice peeling is likely to be large.
また、表1より、良好な着氷剥離力、連続着氷剥離力、着氷剥離力変化、摩耗体積、表面粗さ、連続着氷剥離後の表面粗さを得るために、より好ましくは(B)非反応性シリコーンオイルの粘度が100000cSt以下、更に好ましくは10000cSt以下である。 Also, as can be seen from Table 1, in order to obtain good ice release force, continuous ice release force, ice release force change, wear volume, surface roughness, and surface roughness after continuous ice release, it is more preferable that the viscosity of (B) the non-reactive silicone oil is 100,000 cSt or less, and even more preferably 10,000 cSt or less.
実施例5及び比較例5より、(C)アミノキシ基を有するシリコーンを(E)金属触媒に置き換えた場合、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルと(E)金属触媒から形成される硬化塗膜は(B)非反応性シリコーンオイルと親和性が高いため、コーティング膜表面に(B)非反応性シリコーンオイルがブリードアウトしにくくなる。これにより、着氷剥離力、連続着氷剥離力、及び着氷剥離力変化が大きくなってしまうことがわかる。 From Example 5 and Comparative Example 5, when (C) silicone having an aminoxy group is replaced with (E) metal catalyst, the cured coating film formed from (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups in one molecule and (E) metal catalyst has a high affinity with (B) non-reactive silicone oil, so (B) non-reactive silicone oil is less likely to bleed out onto the coating film surface. This leads to larger ice release force, continuous ice release force, and ice release force change.
実施例5及び比較例6より、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルを(D)シリコーンレジンに置き換えた場合、(D)シリコーンレジンより形成されるコーティング膜は架橋密度が高く、(B)非反応性シリコーンオイルを長期的にコーティング膜内に保持できないため、連続で着氷を剥離するとオイル不足を起こしやすい。よって、連続着氷剥離力が大きくなっていることがわかる。更に、(D)シリコーンレジンより形成されるコーティング膜は脆い膜を形成しやすいため、摩耗体積が大きくなっていることがわかる。 From Example 5 and Comparative Example 6, when (A) silicone oil having at least two hydroxyl groups per molecule is replaced with (D) silicone resin, the coating film formed from (D) silicone resin has a high crosslink density, and (B) non-reactive silicone oil cannot be retained in the coating film for a long period of time, so oil shortages are likely to occur when ice is continuously peeled off. Therefore, it can be seen that the force for peeling off continuous ice is large. Furthermore, it can be seen that the coating film formed from (D) silicone resin is prone to forming a brittle film, so the wear volume is large.
実施例5及び比較例7より、(A)1分子中に少なくとも2つ以上の水酸基を有するシリコーンオイルの一部を(D)シリコーンレジンに置き換えた場合、(D)シリコーンレジンが凝集しやすい性質をもつことに由来して膜表面に凹凸形状を生じる。膜表面の凹凸に着氷するとアンカー効果によって剥離しにくくなるため、着氷剥離力、連続着氷剥離力が大きくなってしまっていることがわかる。更に、形成された膜表面凸部は摺動時に応力集中が生じることで削れやすいため、摩耗体積が大きくなってしまっていることもわかる。 From Example 5 and Comparative Example 7, when a portion of (A) silicone oil having at least two or more hydroxyl groups per molecule is replaced with (D) silicone resin, the silicone resin (D) tends to aggregate easily, resulting in an uneven shape on the film surface. It can be seen that when ice forms on the unevenness of the film surface, it becomes difficult to peel off due to the anchor effect, resulting in a large ice peeling force and continuous ice peeling force. Furthermore, it can be seen that the formed film surface convex parts are easily scraped off due to stress concentration during sliding, resulting in a large wear volume.
本発明によれば、優れた着氷着雪除去性能を維持するとともに、膜欠損を生じにくいコーティング膜を素材上に形成するコーティング組成物を提供することができる。 The present invention provides a coating composition that maintains excellent icing and snow removal performance while forming a coating film on a material that is less likely to cause film damage.
Claims (6)
(B)25℃における粘度450cSt以上1,000,000cSt以下の非反応性シリコーンオイルを0.5重量部以上200重量部以下と、
(C)アミノキシ基を有し、水酸基を含まないシリコーンを7重量部以上200重量部以下と、
を含み、かつ、シリコーンレジンを含有しないことを特徴とするコーティング組成物。 (A) a silicone oil having at least two hydroxyl groups in one molecule, no reactive functional groups other than hydroxyl groups, curing at room temperature, and a viscosity at 25° C. of 1 cSt or more and 400,000 cSt or less, per 100 parts by weight of the silicone oil,
(B) 0.5 parts by weight or more and 200 parts by weight or less of a non-reactive silicone oil having a viscosity of 450 cSt or more and 1,000,000 cSt or less at 25°C,
(C) 7 parts by weight or more and 200 parts by weight or less of a silicone having an aminoxy group and not containing a hydroxyl group,
and is free of silicone resin.
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JPS564667A (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-19 | Meitoo:Kk | Wall |
JPS5989356A (en) * | 1982-11-12 | 1984-05-23 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Organopolysiloxane composition surface-curable at room temperature |
JPS63202657A (en) * | 1987-02-18 | 1988-08-22 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Room temperature curing organopolysiloxane composition |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006076068A (en) | 2004-09-08 | 2006-03-23 | Central Glass Co Ltd | Easily washable article for member used in water using area in house and its manufacturing method |
WO2012002571A1 (en) | 2010-07-02 | 2012-01-05 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | Oil-in-water silicone emulsion composition |
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