(57)【要約】【課題】着雪氷防止効果及び透明性に優れ、かつ、高い硬度を有するコーティング剤組成物を提供する。【解決手段】ポリシロキサンと、アルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン樹脂と、硬化触媒とを含有し  ポリシロキサン１００質量部に対するシリコーン樹脂の含有量が１〜１０質量部であるコーティング剤組成物である。シリコーン樹脂中のアルキレンオキサイド鎖の含有割合が１０〜５０モル％であることが好ましい。また、ポリシロキサン１００質量部に対する前記シリコーン樹脂の含有量が１〜１５質量部であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリシロキサンと、アルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン樹脂と、硬化触媒とを含有し、
前記ポリシロキサン１００質量部に対する前記シリコーン樹脂の含有量が１〜１５質量部であるコーティング剤組成物。
【請求項２】
前記シリコーン樹脂中のアルキレンオキサイド鎖の含有割合が１０〜５０モル％である請求項１に記載のコーティング剤組成物。
【請求項３】
前記シリコーン樹脂が、３−（ポリエチレンオキシ）プロピル基で変性されたジメチルシリコーン樹脂である請求項１又は２に記載のコーティング剤組成物。
【請求項４】
前記ポリシロキサン１００質量部に対する前記シリコーン樹脂の含有量が１〜１０質量部である請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング剤組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティング剤組成物を硬化してなるコーティング膜。
【請求項６】
基材表面に、請求項５に記載のコーティング膜が形成された物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、着雪氷防止のために使用し得るコーティング剤組成物、コーティング膜、及び該コーティング膜が形成された物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
外気温が氷点下となる寒冷地においては、道路交通標識、信号機、送電線、鉄塔、屋外設備等の各種構造物や、自動車やトラック等の車両が積雪や低温に晒され、表面に着雪氷が発生することで様々なトラブル発生の原因となる。例えば、道路交通標識や信号機に着雪氷が発生すると、ドライバーが道路交通標識や信号機の表示を認識できなくなるため、交通障害や交通事故の発生が危惧される。また、送電線に着雪氷が発生すると、雪又は氷の重みで送電線が垂れ下がったり断線したりすることがある。さらには、車両のヘッドライトのカバー部材に着雪氷が発生すると、ライトから発せられた光が雪や氷に遮られ、前方を十分に照らすことが困難となる。寒冷地のみならず、冷蔵庫内及び冷凍庫内で用いられるものなどにおいても着雪氷が発生することで冷蔵又は冷凍、その他の性能の低下の原因となる。
【０００３】
以上のようなトラブルを防止するため、着雪氷が発生しやすい面に撥水性の被膜を形成し、着雪氷を防止することが提案されている（特許文献１〜２参照）。例えば、着雪氷を防止しようとする面に、水との接触角が高い材料を含む組成物によるコーティング膜を形成して、撥水性を高めて着雪氷を防止しようとするものである。
しかし、固相たる雪や氷は、液相たる水とは異なり、水との接触角のみを考慮しても、着雪氷を十分に防止することができない。特に、低温になればなるほど、雪や氷は接触面に強く固着し容易に脱離しなくなる。
【０００４】
一方、透明材料の表面に形成するコーティング膜としては、当該透明材料の本来の機能を発揮するため透明性に優れることが好ましい。例えば、車両のヘッドライトのカバー部材は透明材料からなるが、ライトから発せられた光を透過して効率良く前方に出射するには、カバー部材に形成するコーティング膜も透明性が十分であることが好ましい。他にも、道路標識等、コーティング膜が形成される面に描かれた文字等の情報を外部から視認可能とするためにも、当該コーティング膜は透明性が十分であることが好ましい。
しかし、一般に、水に対する接触角が大きい（１００°以上）物質ほど可視光透過率が低い傾向にある。つまり、接触角が一定以上となると、接触角と可視光透過率とは反比例の関係にあり、従来においては、着雪氷防止効果を高めつつ、透明性を確保することは困難であった。
【０００５】
さらに、コーティング膜は物品の表面を保護するため高い硬度を有することが望まれるが、着雪氷防止を目的とした従来のコーティング膜は十分な硬度を有しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−４０３３８号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５５５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものである。すなわち、本発明の目的は、着雪氷防止効果及び透明性に優れ、かつ、高い硬度を有するコーティング剤組成物、該コーティング剤組成物を硬化してなるコーティング膜、及び該コーティング膜が形成された物品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決する手段は以下の通りである。
（１）ポリシロキサンと、アルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン樹脂と、硬化触媒とを含有し、前記ポリシロキサン１００質量部に対する前記シリコーン樹脂の含有量が１〜１５質量部であるコーティング剤組成物。
【０００９】
（２）前記シリコーン樹脂中のアルキレンオキサイド鎖の含有割合が１０〜５０モル％である前記（１）に記載のコーティング剤組成物。
【００１０】
（３）前記シリコーン樹脂が、３−（ポリエチレンオキシ）プロピル基で変性されたジメチルシリコーン樹脂である前記（１）又は（２）に記載のコーティング剤組成物。
【００１１】
（４）前記ポリシロキサン１００質量部に対する前記シリコーン樹脂の含有量が１〜１０質量部である前記（１）〜（３）のいずれかに記載のコーティング剤組成物。
【００１２】
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載のコーティング剤組成物を硬化してなるコーティング膜。
【００１３】
（６）基材表面に、前記（５）に記載のコーティング膜が形成された物品。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、着雪氷防止効果及び透明性に優れ、かつ、高い硬度を有するコーティング剤組成物、該コーティング剤組成物を硬化してなるコーティング膜、及び該コーティング膜が形成された物品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態のコーティング膜上に着氷した様子を示す模式図である。
【図２】着氷力の評価試験に用いる機器を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜コーティング剤組成物＞
本実施形態のコーティング剤組成物は、ポリシロキサンと、アルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン樹脂（以下、「変性シリコーン樹脂」とも呼ぶ。）と、硬化触媒とを含有することを特徴としている。
【００１７】
本実施形態のコーティング剤組成物は、少なくとも上記３つの成分が混合されてなる。これら３つの成分のうち、ポリシロキサンと変性シリコーン樹脂とは非相溶であるため相分離した状態にある。そのような状態の組成物を基材に塗布して硬化すると、ポリシロキサンの海部と、変性シリコーン樹脂の島部とからなる海島構造を有する平滑なコーティング膜となる。図１は、本実施形態のコーティング剤組成物を基材１０上に塗布してコーティング膜１２を形成した状態を示す。図１に示すように、コーティング膜１２は、ポリシロキサン（無機ドメイン）の海部１４と、変性シリコーン樹脂（有機ドメイン）の島部１６とからなる。そして、そのような状態のコーティング膜１２に、例えば、氷が付着した場合であっても、コーティング膜１２から氷は容易に離脱する。そのメカニズムは必ずしも定かではないが、例えば、コーティング膜１２表面の島部１６のアルキレンオキサイド鎖と氷との界面に薄い水膜が形成され、その水膜により氷が離脱しやすくなると推察される。よって、コーティング膜１２は着雪氷防止効果を有する。なお、コーティング膜１２は、水との接触角が１００°に満たない場合もあるが、そのような場合であっても高い着雪氷防止効果が得られる。
また、ポリシロキサン及び変性シリコーン樹脂は透明性に優れることから、コーティング膜１２は、その厚みにもよるが一定以上の透明性を有する。
さらに、コーティング膜１２は、海部１４が高い硬度を有する無機物で、島部１６が柔軟性に富む有機物であり、両者のバランスにより高い硬度を有しながらも割れが生じ難い。
なお、図１は、ポリシロキサンの海部１４と、変性シリコーン樹脂の島部１６との状態をあくまでも概念的に示したものであり、海部１４に対する島部１６の面積比率、及び島部１６の形状及び配置態様は実際とは異なる。
以下に、本実施形態のコーティング剤組成物の各成分について順次説明する。
【００１８】
［ポリシロキサン］
本実施形態のコーティング剤組成物において、ポリシロキサンはコーティング膜としたとき、海島構造における海部を構成する。本実施形態において用いられるポリシロキサンとしては特に制限はない。例えば、アルキルアルコキシシロキサン、アリールアルコキシシロキサンを由来とする構造単位を有するものが挙げられる。また、着雪氷防止効果を損なわない範囲においてアルコキシ基の一部がヒドロキシ基となっていてもよい。本実施形態において、ポリシロキサンは１種の構造単位から構成されてもよいし、２種以上の構造単位から構成されていてもよい。
【００１９】
前記構造単位がアルキル基を有する場合のアルキル基としては、炭素数１〜６のアルキル基であることが好ましく、炭素数１〜４のアルキル基であることがより好ましい。また、前記構造単位がアリール基を有する場合のアリール基としては、フェニル基及びナフチル基を挙げることができ、フェニル基であることが好ましい。
【００２０】
以上のポリシロキサンは、例えば、アルキルトリアルコキシシラン又はアリールトリアルコキシシランの加水分解縮合することで得られる。すなわち、当該ポリシロキサンは、別の表現によると、アルキルトリアルコキシシラン又はアリールトリアルコキシシランの加水分解縮合物である。
【００２１】
本実施形態おいて、ポリシロキサンとして、さらに具体的には、下記式（１）〜（３）で示される構造単位を有するものが挙げられる。
【００２２】
【化１】
2020070370.tif 000002
【００２３】
式（１）〜（３）で示される構造単位を有するポリシロキサンの全構成単位の合計（１００質量％）に対する（１）で示される構造単位の割合は、１０〜６０質量％であることが好ましく、２０〜５０質量％であることがより好ましい。同様に、（２）で示される構造単位の割合は、２０〜９０質量％であることが好ましく、３０〜８０質量％であることがより好ましい。さらに、（３）で示される構造単位の割合は、０〜２０質量％であることが好ましく、５〜１５質量％であることがより好ましい。また、撥水性を低下させない観点から、シラノール基を有する式（２）の構造単位は８０質量％以下であることが好ましい。
【００２４】
本実施形態において、ポリシロキサンの重量平均分子量は、組成物の安定性を維持する観点から３００〜５００００であることが好ましく、５００〜１００００であることがより好ましい。
【００２５】
本実施形態において、ポリシロキサンは市販されているものも使用することができる。例えば、信越化学工業株式会社製：ＫＲ−５００、ＦＡ−６００、ＫＣ−８９Ｓ、ＫＲ−５１６、Ｘ−４０−９２９６、ＫＲ−５１３、Ｘ−２２−１６１Ａ、Ｘ−２２−１６２Ｃ、Ｘ−２２−１６３、Ｘ−２２−１６３Ａ、Ｘ−２２−１６４、Ｘ−２２−１６４Ａ、Ｘ−２２−１７３ＢＸ、Ｘ−２２−１７４ＡＳＸ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−３４３、Ｘ−２２−２０４６、Ｘ−２２−２４４５、Ｘ−２２−３９３９Ａ、Ｘ−２２−４０３９、Ｘ−２２−４０１５、Ｘ−２２−４２７２、ＸＸ−２２−４７４１、Ｘ−２２−４９５２、Ｘ−２２−６２６６、ＫＦ−５０−１００ｃｓ、ＫＦ−９６Ｌ−１ｃｓ、ＫＦ−１０１、ＫＦ−１０２、ＫＦ−１０５、ＫＦ−３５１、ＫＦ−３５２、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−３９３、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−６１８、ＫＦ−８５７、ＫＦ−８５９、ＫＦ−８６０、ＫＦ−８６２、ＫＦ−８７７、ＫＦ−８８９、ＫＦ−９４５、ＫＦ−１００１、ＫＦ−１００２、ＫＦ−１００５、ＫＦ−２０１２、ＫＦ−２２０１、Ｘ−２２−２４０４、Ｘ−２２−２４２６、Ｘ−２２−３７１０、ＫＦ−６００４、ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６１２３、ＫＦ−８００１、ＫＦ−８０１０、ＫＦ−８０１２、Ｘ−２２−９００２、共栄社化学株式会社製：ＧＬ−０１、ＧＬ−０２Ｒ、ＧＬ−０３、ＧＬ−０４Ｒ、日信化学工業株式会社製：シルフェイスＳＡＧ００２、シルフェイスＳＡＧ００５、シルフェイスＳＡＧ００８、シルフェイスＳＡＧ５０３Ａ、サーフィノール１０４Ｅ、サーフィノール１０４Ｈ、サーフィノール１０４Ａ、サーフィノール１０４ＢＣ、サーフィノール１０４ＤＰＭ、サーフィノール１０４ＰＡ、サーフィノール１０４ＰＧ−５０、サーフィノール１０４Ｓ、サーフィノール４２０、サーフィノール４４０、サーフィノール４６５、サーフィノール４８５、サーフィノールＳＥ、東レ・ダウコーニング株式会社製：ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  １００Ｆ  ＡＤＤＩＴＩＶＥ、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  １１  ＡＤＤＩＴＩＶＥ、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ３０３７  ＩＮＴＥＲＭＥＤＩＡＴＥ、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ５６  ＡＤＤＩＴＩＶＥ、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ＴＯＲＡＹ  Ｚ−６０９４、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ＴＯＲＡＹ  ＦＺ−２１０４、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ＴＯＲＡＹ  ＡＹ４２−１１９、ＤＯＷ  ＣＯＲＮＩＮＧ  ＴＯＲＡＹ  ＦＺ−２２２２、花王株式会社製：エマルゲン１０２ＫＧ、エマルゲン、エマルゲン１０４Ｐ、エマルゲン１０５、エマルゲン１０６、エマルゲン１０８、エマルゲン１０９Ｐ、エマルゲン１２０、エマルゲン１２３Ｐ、エマルゲン１４７、エマルゲン２１０Ｐ、エマルゲン２２０、エマルゲン３０６Ｐ、エマルゲン３２０Ｐ、エマルゲン４０４、エマルゲン４０８、エマルゲン４０９ＰＶ、エマルゲン４２０、エマルゲン４３０、エマルゲン７０５、エマルゲン７０７、エマルゲン７０９、エマルゲン１１０８、エマルゲン１１１８Ｓ−７０、エマルゲン１１３５Ｓ−７０、エマルゲン２０２０Ｇ−ＨＡ、エマルゲン２０２５Ｇ、エマルゲンＬＳ−１０６、エマルゲンＬＳ−１１０、エマルゲンＬＳ１１４、等が挙げられる。
【００２６】
［アルキレンオキサイド鎖を有するシリコーン樹脂（変性シリコーン樹脂）］
本実施形態のコーティング剤組成物において、変性シリコーン樹脂は、コーティング膜としたとき海島構造における島部を構成する。当該変性シリコーン樹脂は、上述の通り、シリコーン樹脂にアルキレンオキサイド鎖が結合してなる共重合体である。中でも、着雪氷防止効果がより向上する観点からブロック共重合体であることが好ましい。
【００２７】
変性シリコーン樹脂におけるシリコーン樹脂部分は、ジアルキルシリコーン樹脂、アルキルアリールシリコーン樹脂、ジアリールシリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂の構造単位におけるアルキル基は、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。また、アリール基としては、フェニル基及びナフチル基を挙げることができ、フェニル基であることが好ましい。ジアルキルシリコーン樹脂、アルキルアリールシリコーン樹脂、及びジアリールシリコーン樹脂の一例としては、それぞれ、ジメチルシリコーン樹脂、メチルフェニルシリコーン樹脂、ジフェニルシリコーン樹脂が挙げられる。
【００２８】
変性シリコーン樹脂におけるアルキレンオキサイド鎖としては、ジエチレンオキサイド鎖、トリエチレンオキサイド鎖などのポリエチレンオキサイド鎖、ポリプロピレンオキサイド鎖、ポリブチレンオキサイド鎖、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合体等が挙げられる。なお、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、及びブチレンオキサイド等の単一の構造単位からなるものは、構造単位が複数ではないため鎖状とは言いえないとも考えられる。しかし、本明細書において、アルキレンオキサイド鎖には、エチレンオキサイド等の単一の構造単位のものも含むものとする。
着雪氷防止効果を高める観点から、変性シリコーン樹脂中のアルキレンオキサイド鎖の含有割合は、１０〜５０モル％であることが好ましく、２０〜４０モル％であることがより好ましい。なお、本実施形態に係る変性シリコーン樹脂において、アルキレンオキサイドの酸素原子は、シリコーン樹脂のケイ素原子と直接結合していてもよいし、１又は２以上のメチレン基を介してシリコーン樹脂のケイ素原子に結合していてもよい。
【００２９】
本実施形態における変性シリコーン樹脂の一例を以下に示す。当該変性シリコーン樹脂は、下記構造式（４）で示される構造単位を有する。
【００３０】
【化２】
2020070370.tif 000003
［構造式（４ａ）及び（４ｂ）中、ｏ、ｐ、ｘ、ｙはそれぞれの構造単位の数を示し、１以上の数である。］
【００３１】
構造式（４ａ）及び（４ｂ）中、ｏ及びｐはそれぞれ独立に２〜１００の整数であり、ｘは１〜２５の整数であり、ｙは１〜３の整数である。なお、着雪氷防止効果を向上させる観点から、上記ｘは１〜１０が好ましく、１〜８がより好ましい。ここで、構造式（４ａ）及び（４ｂ）において、ｏをその構造単位数とするポリシロキサン単位とポリエチレンオキサイド鎖とは一体であることから、ポリエチレンオキサイド鎖の含有割合はｘのみならずｏにも依存して変動する。また、上記の通り、変性シリコーン樹脂中のアルキレンオキサイド鎖の含有割合は１０〜５０モル％が好ましいため、ｘ及びｏの数は当該含有割合の範囲内で変動する。
【００３２】
変性シリコーン樹脂として、上記の中でも、３−（ポリエチレンオキシ）プロピル基で変性されたジメチルシリコーン樹脂であることが好ましい。
【００３３】
本実施形態において、変性シリコーン樹脂の重量平均分子量は、塗膜の耐久性の観点から、１０００〜５００００であることが好ましく、２０００〜３００００であることがより好ましい。
【００３４】
本実施形態のコーティング剤組成物において、コーティング膜としたときに着雪氷防止効果を高める観点から、変性シリコーン樹脂の含有量は、ポリシロキサン１００質量部に対して１〜１５質量部であることが好ましく、１〜１０質量部であることがより好ましく、２〜１０質量部であることがさらに好ましい。
【００３５】
［硬化触媒］
本実施形態のコーティング剤組成物において、硬化触媒はポリシロキサンを硬化させるために用いられる。硬化触媒としては、特に限定はないが、例えば、チタン、アルミニウム、スズ等の化合物が挙げられる。具体的には、ジイソプロポキシビス（アセチルアセトナート）チタニウム、ジイソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）チタニウム、テトラキス（２−ブトキシエチルアルコラート）チタニウム、ジイソプロポキシ（エチルアセトアセテート）アルミニウム、イソプロポキシビス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム、ジブチルスズジアセテート、ビス（ラウロキシジブチルスズ）オキサイド等が挙げられる。市販品としては、信越化学工業株式会社製、Ｄ−２０、Ｄ−２５、ＤＸ−９７４０などがある。
【００３６】
本実施形態のコーティング剤組成物において、ポリシロキサンを十分に硬化させる観点から、硬化触媒の含有量は、ポリシロキサン１００質量部に対して０．１〜１０質量部が好ましく、１〜５質量部がより好ましい。
【００３７】
本実施形態のコーティング剤組成物は、ポリシロキサンと、変性シリコーン樹脂と、硬化触媒とを少なくとも混合し、撹拌することで得られる。
【００３８】
本実施形態のコーティング剤組成物は、上記成分の他に、その効果を阻害しない範囲において、当該技術分野において一般に使用されている成分を配合することができる。当該成分としては、分散剤、表面改質剤、消泡材、紫外線吸収剤等が挙げられる。これらの成分の配合量は、使用する成分の種類に応じて適宜調整することができる。
【００３９】
本実施形態のコーティング剤組成物は、基材に塗布し、乾燥して硬化することにより、コーティング膜を形成することができる。
【００４０】
本実施形態のコーティング剤組成物の基材への塗布方法は特に限定されないが、スプレー塗布、バーコータ塗布、スピンコート塗布、インクジェット塗布、刷毛塗り、浸漬法等が挙げられる。塗布する際の膜厚は特に制限されないが、発泡や硬化不良を防ぐため１００μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは５０μｍ以下である。また、製膜後に重ね塗りにすることで厚膜塗装を行うこともできる。一方、塗膜を硬化した際の膜厚、すなわちコーティング膜の厚みについては後述する。
【００４１】
本実施形態のコーティング剤組成物を基材に塗布した後、乾燥することによって硬化する。室温で乾燥させる場合、乾燥時間は一般的に、１時間から３日程度である。また、加熱により乾燥させる場合、当該加熱温度としては、作業の簡便性から３０〜１００℃とすることが好ましく、４０〜８０℃とすることがより好ましい。加熱時間は温度に応じて変動するが、一般的には１０分〜６時間程度が好ましい。
【００４２】
＜コーティング膜＞
本実施形態のコーティング膜は、上述の本実施形態のコーティング剤組成物を硬化してなることを特徴としている。本実施形態のコーティング膜は、上記した図１に示すように、ポリシロキサンの海部と、変性シリコーン樹脂の島部とからなる海島構造を有する平滑なコーティング膜である。そして、上述の本実施形態のコーティング剤組成物において説明した通り、メカニズムは定かではないものの、本実施形態のコーティング膜に氷が付着した場合に氷は容易に離脱する。すなわち、本実施形態のコーティング膜は優れた着雪氷防止効果を有する。従って、本実施形態のコーティング膜を、後記のように、寒冷地において用いられる物品等の基材表面に形成することで着雪氷防止効果を発揮する。
【００４３】
一方、コーティング膜の厚みが一定の場合、水に対する接触角が１００°を超えると透明性が低下する傾向にある。しかし、本実施形態のコーティング膜は、ポリシロキサン及び変性シリコーン樹脂は透明性に優れることから、コーティング膜はその厚みにもよるが一定以上の透明性を有する。つまり、水に対する接触角が１００°を超えても一定以上の透明性を有する。
【００４４】
本実施形態のコーティング膜は、上述のように、海部が高い硬度を有する無機物で、島部が柔軟性に富む有機物であり、両者のバランスにより高い硬度を有しながらも割れが生じ難い。
【００４５】
本実施形態のコーティング膜の厚みとしては、着雪氷防止効果を発揮する観点から、１〜１００μｍとすることが好ましく、５〜５０μｍとすることがより好ましい。
【００４６】
一方、コーティング膜を基材上に形成するに当たり、接着性向上のため接着助剤を用いることが好ましい。特に、金属の基材にコーティング膜を形成するとき、十分な接着力が得られない場合には接着助剤を用いることが好ましい。接着助剤としては、シラン化合物、チタン化合物、アルミニウム化合物等が挙げられる。例えば、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ジメトキシメチル−３−ピペリジノプロピルシラン、ジエトキシ−３−グリシドキシプロピルメチルシラン、などのシラン化合物、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、などのチタン化合物等が挙げられる。
【００４７】
＜物品＞
本実施形態の物品は、基材表面に、上述の本実施形態のコーティング膜が形成されたことを特徴としている。換言すると、本実施形態の物品は、基材の最表面に上述の本実施形態のコーティング膜が形成されている。本実施形態の物品は、本実施形態のコーティング膜を形成されていることにより、コーティング膜が形成された領域において着雪氷防止効果に優れる。なお、本実施形態の物品において、コーティング膜が形成される基材としては、当該物品中において着雪氷の防止が所望される部位であって、物品の全体であっても一部であってもよい。例えば、信号機であればフードの上部、自動車用のヘッドライトであればカバー部材の外側面が、コーティング膜が形成される基材となる。
【００４８】
基材の材料としては、特に限定されず、例えば、ガラス、プラスチック、金属、セラミックス、繊維、塗装面等の種々の材料が挙げられる。また、基材の形状としても、特に限定されず、平面状、球面状、湾曲面状等が挙げられ、それらには段差部があってもよい。
【００４９】
本実施形態の物品としては、着雪氷防止効果に優れるコーティング膜が形成されていることから、寒冷地において使用されるもの、寒冷地に移動し得る車両、冷蔵・冷凍機器又は冷蔵・冷凍設備において使用されるものに対してその効果を十分に発揮し得る。具体的には、道路交通標識、信号機、送電線、鉄塔、屋外設備等の各種構造物や、自動車やトラック等の車両、冷蔵庫や冷凍庫などの冷蔵又は冷凍される内部の部材が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００５０】
また、本実施形態のコーティング膜は透明性に優れることから、当該コーティング膜を透明の基材に形成した場合であっても、その基材の透明性を維持しつつ、着雪氷防止効果等の効果を発揮し得る。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により本実施形態を更に詳しく説明するが、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【００５２】
［実施例１］
５０ｍＬガラスバイアルに、ポリシロキサン２０ｇ（信越化学工業株式会社製、ＫＲ−５００）、エチレンオキサイド含有シリコーン樹脂０．４ｇ（Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．製、ＤＢＥ−２２４）、チタン系硬化触媒４．０ｇ（１０質量％ＩＰＡ溶液）（信越化学工業株式会社製、Ｄ−２０）を量り取り、転倒回転型撹拌器（ミックスローター）で４０ｒｐｍ、３０分撹拌した。得られた混合液をガラス基材上にバーコート法により塗布し、５０℃、６０％ＲＨで２４時間硬化させてコーティング膜（厚み：２０μｍ）を得た。
【００５３】
［実施例２〜３］
実施例１と同様に、ポリシロキサンとエチレンオキサイド含有シリコーン樹脂を表１に示す比で量り取った。その後、実施例１と同様の工程を経て、コーティング膜を得た。
【００５４】
［比較例１］
５０ｍＬガラスバイアルに、ポリシロキサン２０ｇ（信越化学工業株式会社製、ＫＲ−５００）、硬化触媒４．０ｇ（１０質量％ＩＰＡ溶液）（信越化学工業株式会社製、Ｄ−２０）を量り取り、転倒回転型撹拌器（ミックスローター）で４０ｒｐｍ、３０分撹拌した。得られた混合液をガラス基材上に塗布し、５０℃、６０％ＲＨで２４時間硬化させてコーティング膜を得た。
【００５５】
［比較例２］
実施例１と同様に、ポリシロキサンとエチレンオキサイド含有シリコーン樹脂を表１に示す比で量り取った。その後、実施例１と同様の工程を経て、コーティング膜を得た。
【００５６】
【表１】
2020070370.tif 000004
【００５７】
＜透過率測定＞
各実施例・比較例において、上記のようにガラス基材上に形成したコーティング膜の全光線透過率（Ｔ．Ｔ．）を、ＪＩＳＫ７３６１−１に則って、日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ−５０００ヘーズメーターを用いて測定した。コーティング膜を塗布していないガラスをリファレンスとすることでＴ．Ｔ．を測定した。
【００５８】
＜鉛筆硬度＞
各実施例・比較例において、上記のようにガラス基材上に形成したコーティング膜の鉛筆硬度をＪＩＳＫ５６００−５−４に則って、株式会社安田精機製作所Ｎｏ．５５３−Ｍ鉛筆引っかき硬度試験機を用いて測定した。傷跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を、評価のための鉛筆硬度とした。
【００５９】
＜水の接触角測定＞
各実施例・比較例において、上記のようにガラス基材上に形成したコーティング膜の表面の水の接触角を、ＪＩＳＲ３２５７に則って静滴法によって測定した。水滴の容量は２．０μＬとした。接触角は着滴から液滴の安定する１秒後の値を測定した。１０か所で測定し、その平均値を求めた。
【００６０】
＜着氷力測定＞
着氷力の測定は図２に示す機器を用いて行った。まず、図２に示すように、ガラス基材２０上に形成したコーティング膜２２の表面に、外径３．０ｃｍ、内径２．５ｃｍ、高さ１．５ｃｍの円筒形状のＳＵＳリング２４を載置した。次いで、ＳＵＳリング２４の内側の空間に約４ｍＬの純水を注入した。その状態で、−９℃の恒温槽中に投入して少なくとも１時間静置し、ＳＵＳリング２４の内側の純水を凍結させ、氷２６がコーティング膜２２の表面に付着している状態とした。その後、図２に示すように、ＳＵＳリング２４の側面に押進治具２８を当接させた。押進治具２８は、図示しない駆動手段により押進し、ＳＵＳリング２４を水平方向に、所定の力及び速度で荷重できるように設定されている。そして、図２２の矢印方向に押進治具２８を押進させてＳＵＳリング２４の側面から水平方向に荷重し、コーティング膜２２に付着した氷２６が剪断剥離するまでの最大応力を測定した。測定した最大応力値を氷の付着面積で除した値を算出し、その値を着氷力とした。以上の測定を少なくとも５回繰り返し、得られた着氷力の平均値を求めた。
【００６１】
実施例１〜３及び比較例１〜２で得られたコーティング膜の透過率、鉛筆硬度、水の接触角、及び着氷力を表２に示す。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
表２より、実施例１〜３においてはいずれも着氷力が小さく、着氷防止効果に優れることが分かる。また、着氷防止効果に優れることから、着雪防止効果にも優れると推察される。さらに、透過率が大きいことから透明性に優れ、鉛筆硬度が２Ｈ〜４Ｈであることから高い硬度を有することが分かる。なお、実施例１〜３においては、接触角が１００°未満であっても着氷力が小さく、このことから、接触角よりも変性シリコーン樹脂が着氷力の低下に寄与したと考えられる。
これに対して、変性シリコーン樹脂を含まない比較例１においては着氷力が大きく、着氷防止効果に劣ることが分かる。また、ポリシロキサン１００質量部に対する変性シリコーン樹脂の含有量が１０質量部を超える比較例２（２０質量部）は着氷力及び硬度に劣っていた。
以上より、本実施形態のコーティング剤組成物により、雪氷防止効果及び透明性に優れ、かつ、高い硬度を有するコーティング膜を形成できることが示された。
【図１】
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【図２】
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