(57)【要約】【課題】コーティング膜において、シリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度、透明性によって、基材本来の質感や触感を失わせず、表面硬度が高く傷付きを確実に防止できること。【解決手段】コーティング膜３Ａはヒノキ板２の表面の凹凸に沿って形成され、シリカ殻からなる中空粒子４を含有するコーティング膜３Ａは光沢を有しないため、コーティング膜３Ａを表面に形成したヒノキ板１は外観も触感も変わらず、シリカ殻からなる中空粒子４の耐摩耗性及び高硬度によって木材としてのヒノキ板２の耐摩耗性を向上させることができる。また、ヒノキ板２の表面にコーティング膜３Ａを形成することで、シリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって難燃性を向上させることができる。そして、外観（質感）も触感も変わらないため、ヒノキ板２の高級感を損なうことがない。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の表面に形成されたコーティング膜であって、
略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダー中に略均一に分散してなることを特徴とするコーティング膜。
【請求項２】
前記基材は木材であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項３】
前記基材は皮革または合成皮革であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項４】
前記基材はプラスチックであることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項５】
前記基材は石材であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項６】
前記基材はガラスであることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項７】
前記基材は紙であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項８】
前記基材は繊維材料であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング膜。
【請求項９】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、立方体状形態を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のコーティング膜。
【請求項１０】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、略６０％〜８０％の空隙率を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載のコーティング膜。
【請求項１１】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のコーティング膜。
【請求項１２】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、前記有機樹脂バインダーまたは前記無機高分子バインダーまたは前記有機無機複合バインダーに対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されたことを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載のコーティング膜。
【請求項１３】
前記シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させたことを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか１つに記載のコーティング膜。
【請求項１４】
略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料中に略均一に分散してなることを特徴とするコーティング塗料。
【請求項１５】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、立方体状形態を有することを特徴とする請求項１４に記載のコーティング塗料。
【請求項１６】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、略６０％〜８０％の空隙率を有することを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載のコーティング塗料。
【請求項１７】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有することを特徴とする請求項１４乃至請求項１６のいずれか１つに記載のコーティング塗料。
【請求項１８】
前記シリカ殻からなる中空粒子が、前記有機樹脂塗料または前記無機高分子塗料または前記有機無機複合塗料に対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１７のいずれか１つに記載のコーティング塗料。
【請求項１９】
前記シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させたことを特徴とする請求項１４乃至請求項１８のいずれか１つに記載のコーティング塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、約３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用したコーティング膜及びコーティング塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、耐摩耗性、耐汚染性、耐薬品性に優れ、しかも硬度の高いコーティング膜を形成させることのできるコーティング用組成物（コーティング塗料）であって、更に、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いものに対する需要が伸びてきている。従来、特許文献１に示されるシリル基含有ビニル系化合物とオルガノシラン化合物（コロイダルシリカ）からなるコーティング用組成物が知られているが、不飽和エチレン性単量体の重合体を加えることによって組成物の粘度が上昇して、形成されるコーティング膜が厚くなり基材の質感を損なうという問題があった。
【０００３】
そこで、特許文献２においては、ガラス基材に対して簡便にコーティングでき、防汚性、耐久性、透明性に優れ、更に光触媒機能を有するコーティングガラスが得られるガラス用コーティング組成物の発明について開示している。しかし、光触媒機能によって防汚性及び透明性には優れているが、コーティング膜の表面硬度が低く傷付き易いという問題があった。
【０００４】
これに対して、特許文献３においては、木質系床材、合成樹脂からなる化学床材、コンクリートや大理石等の石床等の床面に塗布されるフロアーポリッシュ組成物であって、床材の美観を保つとともに床面を保護し、歩行頻度の激しい場所においても皮膜の傷付きや摩耗を防止することができ、環境問題をも配慮したフロアーポリッシュ組成物の発明について開示している。
【０００５】
【特許文献１】特開平０１−０６９６７３号公報
【特許文献２】特開２００１−１５８６４３号公報
【特許文献３】特開２００５−２５５７０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２及び上記特許文献３に記載された技術においては、いずれも基材が限定されており、汎用性に劣る。また、上記特許文献３に記載された技術においては、形成されるコーティング膜が光沢を有するため、基材となる木材や大理石の本来の質感を失わせるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いコーティング膜及びコーティング塗料であって、基材本来の質感や触感を失わせることがなく、表面硬度が高く傷付きを確実に防止することができるコーティング膜及びコーティング塗料を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係るコーティング膜は、基材の表面に形成されたコーティング膜であって、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダー中に略均一に分散してなるものである。ここで、「基材」としては、木材、皮革、合成皮革、プラスチック、石材、ガラス、紙、繊維材料を始めとして、種々の材料がある。
なお、本発明において数値に「略」が付されているものは、臨界値、境界値として当該値が出てきたものではなく、その数値は大凡の値として捉えているものである。
【０００９】
請求項２の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材は木材であるものである。
【００１０】
請求項３の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材は皮革または合成皮革であるものである。
【００１１】
請求項４の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材はプラスチックであるものである。ここで、「プラスチック」とは、一般に有機合成樹脂と言われるものであり、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ナイロン樹脂・アクリル樹脂・ポリアミド樹脂・ポリカーボネート・ポリスチレン・ポリ塩化ビニル・ポリアセタール・フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、及びウレタン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・尿素樹脂・メラミン樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・エボナイト等の熱硬化性樹脂がある。
【００１２】
請求項５の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材は石材であるものである。ここで、「石材」としては、建築材・床材等として用いられる御影石・大理石のような高級石材だけでなく、いわゆるコンクリートも含むものとする。
【００１３】
請求項６の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材はガラスであるものである。
【００１４】
請求項７の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材は紙であるものである。
【００１５】
請求項８の発明に係るコーティング膜は、請求項１の構成において、前記基材は繊維材料であるものである。ここで、「繊維材料」とは、木綿、絹、麻、羊毛、ナイロン、ビニロン、ポリエステル繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート、レーヨン等の有機質繊維、ガラス繊維、カーボンファイバー（カーボン繊維）等の無機質繊維等の繊維自体、若しくはこれらの繊維を混合してなる混合繊維、またはこれらの繊維を単独で若しくは混用してなる糸を言うものとする。
【００１６】
請求項９の発明に係るコーティング膜は、請求項１乃至請求項８のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、立方体状形態を有するものである。
【００１７】
請求項１０の発明に係るコーティング膜は、請求項１乃至請求項９のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、６０％〜８０％の空隙率を有するものである。
【００１８】
請求項１１の発明に係るコーティング膜は、請求項１乃至請求項１０のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有するものである。
【００１９】
請求項１２の発明に係るコーティング膜は、請求項１乃至請求項１１のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、前記有機樹脂バインダーまたは前記無機高分子バインダーまたは前記有機無機複合バインダーに対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されたものである。
【００２０】
請求項１３の発明に係るコーティング膜は、請求項１乃至請求項１２のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させたものである。
【００２１】
ここで、「イソシアネート系の表面修飾剤」とは、イソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味し、具体例としては、アルキル基にイソシアネート基が３個結合したトリイソシアネート化合物、トリエトキシプロピルイソシアネートシラン（ＴＥＩＳ）、等がある。また、「アルキル系の表面修飾剤」とは、アルキル基を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味するもので、具体例としては、トリエトキシブチルシラン（ＴＥＢＳ）、等がある。
【００２２】
更に、「ビニル系の表面修飾剤」とは、ビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ2 ）を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味し、具体例としては、トリエトキシプロピルビニルシラン、等がある。また、「アクリロキシ系の表面修飾剤」とは、アクリロキシ基を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味するもので、具体例としては、トリエトキシプロピルアクリロキシシラン、等がある。
【００２３】
請求項１４の発明に係るコーティング塗料は、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料中に略均一に分散してなるものである。
【００２４】
請求項１５の発明に係るコーティング塗料は、請求項１４の構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、立方体状形態を有するものである。
【００２５】
請求項１６の発明に係るコーティング塗料は、請求項１４または請求項１５の構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、略６０％〜８０％の空隙率を有するものである。
【００２６】
請求項１７の発明に係るコーティング塗料は、請求項１４乃至請求項１６のいずれか１つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有するものである。
【００２７】
請求項１８の発明に係るコーティング塗料は、請求項１４乃至請求項１７のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子が、前記有機樹脂塗料または前記無機高分子塗料または前記有機無機複合塗料に対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されたものである。
【００２８】
請求項１９の発明に係るコーティング塗料は、請求項１４乃至請求項１８のいずれか1つの構成において、前記シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させたものである。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１の発明に係るコーティング膜は、基材の表面に形成されたコーティング膜であって、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダー中に略均一に分散してなる。ここで、「基材」としては、木材、皮革、合成皮革、プラスチック、石材、ガラス、紙、繊維材料を始めとして、種々の材料がある。
【００３０】
略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子をバインダー中に略均一に分散してなるコーティング膜は、薄膜でも耐摩耗性に優れているため基材の外観を変化させることがなく、しかも光沢を殆ど有しておらず、また基材の表面の凹凸に沿って形成されるため、基材の質感及び触感を損ねることがない。更に、シリカ殻からなる中空粒子の断熱性によって基材の表面を難燃性にすることができ、シリカ殻からなる中空粒子の高硬度によって表面硬度が高くなり、基材の表面の傷付きを防ぐことができる。
【００３１】
そして、基材の種類に応じてバインダーを有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダーとすることによって、基材との密着性を確保することができ、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いコーティング膜となる。
【００３２】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いコーティング膜であって、基材本来の質感や触感を失わせることがなく、表面硬度が高く傷付きを確実に防止することができるコーティング膜となる。
【００３３】
請求項２の発明に係るコーティング膜においては、基材が木材である。木材の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、木材の耐摩耗性を向上させることができる。従来のコロイダルシリカ粒子を分散させたコーティング膜においては、コロイダルシリカ粒子をバインダーに対して固形分で略３０重量％以上混入しなければ耐摩耗性が得られなかったが、本発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子をバインダーに対して固形分で８重量％混入するのみで耐摩耗性を確保することができた。
【００３４】
また、木材の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、難燃性を向上させることができ、更に光沢を有していないため木材の質感を損なうことがなく、木材の表面の凹凸に沿ってコーティング膜が形成されるため、木材本来の触感を確保することができる。したがって、ヒノキ等の高級木材に適用した場合にも、高級感を損なうことがない。更に、木材に難燃性を付与することができる。
【００３５】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、木材本来の質感や触感を失わせることがなく、難燃性を付与するとともに表面硬度が高く傷付きを確実に防止することができるコーティング膜となる。
【００３６】
請求項３の発明に係るコーティング膜においては、基材が皮革または合成皮革である。皮革及び合成皮革は、靴・財布・バッグ等の他、ソファーや自動車のシート等にも用いられる材料であるが、傷付き易いためコーティング膜が用いられる場合が多い。しかし、従来のコロイダルシリカ粒子を分散させたコーティング膜等は、耐摩耗性を付与するためには厚く形成しなければならず、光沢を有するとともに滑り性があるため、皮革の高級感を失わせるという問題があった。
【００３７】
これに対して、皮革または合成皮革の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、光沢を有していないため皮革または合成皮革の質感を損なうことがなく、皮革または合成皮革の表面の凹凸に沿ってコーティング膜が形成されるため、本来の触感を確保することができ、また樹脂感がなくなるので、皮革の高級感を損なうことがない。そして、靴・財布・バッグ・ソファー・自動車のシート等の表面が傷付き難くなり、また難燃性をも向上させることができる。
【００３８】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、皮革及び合成皮革本来の質感や触感を失わせることがなく、難燃性を向上させるとともに表面硬度及び耐摩耗性が高く傷付きを確実に防止することができるコーティング膜となる。
【００３９】
請求項４の発明に係るコーティング膜においては、基材がプラスチックである。ここで、「プラスチック」とは、一般に有機合成樹脂と言われるものであり、ポリエチレン・ポリプロピレン・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）・ナイロン樹脂・アクリル樹脂・ポリアミド樹脂・ポリカーボネート・ポリスチレン・ポリ塩化ビニル・ポリアセタール・フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、及びウレタン樹脂・フェノール樹脂・エポキシ樹脂・尿素樹脂・メラミン樹脂・不飽和ポリエステル樹脂・アルキド樹脂・エボナイト等の熱硬化性樹脂がある。
【００４０】
これらのプラスチックは一般に傷付き易く、摩耗し易い。これに対して、プラスチックの表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、コーティング膜が高硬度であるため表面が傷付き難くなり、また難燃性をも向上させることができる。更に、ポリエチレン・ポリプロピレン・ＰＥＴ・アクリル樹脂・ポリカーボネート等の透明プラスチックにおいては、コーティング膜を形成しても透明性を損ねることがない。更に、一般にプラスチックは表面に触れると粘着感（ベタツキ感）があるが、プラスチックの表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、かかる粘着感（ベタツキ感）が解消し、さらっとした感触となる。
【００４１】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、プラスチックの難燃性を向上させ、表面硬度が高く傷付きを確実に防止することができるとともに、透明性を維持することができ、触れたときの冷感及び粘着感（ベタツキ感）を低減することができるコーティング膜となる。
【００４２】
請求項５の発明に係るコーティング膜においては、基材が石材である。ここで、「石材」としては、建築材・床材・階段材等として用いられる御影石・大理石のような高級石材だけでなく、いわゆるコンクリートも含む。
【００４３】
これらの石材は、硬度の高い材料として、人が歩行する床面や階段や歩道等に用いられるとともに、御影石や大理石のような高級石材はその美的外観を活かして、家屋やビルの外壁やインテリア等にも用いられる。しかし、多数の人が頻繁に歩行する場所においては、更に硬度を向上させる必要があるとともに、屋外に用いられる場合には雨が表面から沁み込むのを防ぐ必要がある。また、屋内においてインテリアとして用いられる場合には、御影石や大理石に人が触れた場合に感じる冷感を低減することが好ましい。
【００４４】
そこで、これらの石材の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、コーティング膜が高硬度であるため表面がより一層傷付き難くなり、また雨が沁み込むのを確実に防止することができる。また、インテリアとしての石材の表面にコーティング膜を形成することによって、高級石材の質感を損ねることなく、コーティング膜の断熱性によって触れたときの冷感がなくなり、より一層傷付き難くなる。
【００４５】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、石材の質感を損なうことなく表面硬度をより一層向上させて傷付きを確実に防止することができるとともに、雨が沁み込むのを確実に防止することができ、触れたときの冷感を低減することができるコーティング膜となる。
【００４６】
請求項６の発明に係るコーティング膜においては、基材がガラスである。ガラスの表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、ガラスの透明性を損なうことなく表面を高硬度として傷付き難くし、また触れたときの冷感を低減することができる。更に、一般にガラスは表面に触れると粘着感（ベタツキ感）があるが、ガラスの表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、かかる粘着感（ベタツキ感）が解消し、さらっとした感触となるという作用効果も得られる。
【００４７】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、ガラスの透明性を損なうことなく表面硬度を向上させて傷付きを確実に防止することができるとともに、触れたときの冷感及び粘着感（ベタツキ感）を低減することができるコーティング膜となる。
【００４８】
請求項７の発明に係るコーティング膜においては、基材が紙である。単行本のカバー等は厚めの色紙に文字を印刷した後にビニル樹脂等でコーティングされてなる場合が多いが、ビニル樹脂等のコーティングでは傷が付き易く、また光沢を有するため紙の質感が損なわれてしまう。そこで、色紙等の紙の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、紙の質感を損なうことなく、コーティング膜が高硬度であるため表面が傷付き難くなる。
【００４９】
また、コーティング膜の断熱性によって、紙に難燃性を付与することができる。更に、コーティング膜の吸油性によって、印刷インクが紙に吸収され易くなり、紙の印刷特性が向上するという作用効果も得ることができる。特に、インクジェットプリンタに用いる印刷用紙として、インクの乗りが非常に良くなり、インクジェットプリンタ用紙として適したものとなる。
【００５０】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、紙の質感を損なうことなく、表面硬度を向上させて傷付きを確実に防止することができるとともに、難燃性を付与することができ、印刷特性を向上させることができるコーティング膜となる。
【００５１】
請求項８の発明に係るコーティング膜においては、基材が繊維材料である。ここで、「繊維材料」とは、木綿、絹、麻、羊毛、ナイロン、ビニロン、ポリエステル繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート、レーヨン等の有機質繊維、ガラス繊維、カーボンファイバー（カーボン繊維）等の無機質繊維等の繊維自体、若しくはこれらの繊維を混合してなる混合繊維、またはこれらの繊維を単独で若しくは混用してなる糸を言う。
【００５２】
これらの繊維材料の表面に請求項１に係るコーティング膜を形成することによって、特にナイロン、ビニロン、ポリエステル繊維、アクリル繊維、塩化ビニリデン繊維、アセテート、レーヨン等の合成繊維の持つツルツルした触感を、合成繊維の外観を損なうことなく低減することができ、また繊維材料に難燃性を付与することができる。また、例えば、カーボンファイバー製のゴルフクラブに用いた場合には、グリップの部分のカーボンファイバーの滑り易さを低減することができる。
【００５３】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、合成繊維の外観を損なうことなく合成繊維の持つツルツルした触感を低減することができるとともに、難燃性を付与することができるコーティング膜となる。
【００５４】
請求項９の発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子が立方体状形態を有する。立方体状形態を有するシリカ殻からなる中空粒子を製造する方法としては、立方体状形態を有する微結晶のコロイド状炭酸カルシウムや立方体状炭酸カルシウムの表面に、シリコンアルコキシドの加水分解反応によって生成するシリカを析出させた後、酸処理することによってシリカ層内部の炭酸カルシウムを溶解させて、脱水した後に４００℃〜８００℃で焼成処理して溶解した炭酸カルシウムが流出した孔を塞ぐことによって製造される。
【００５５】
したがって、請求項１乃至請求項８に記載の効果に加えて、炭酸カルシウム微結晶の立方体状形態が転写された中空粒子となり、しかもシリカ殻の厚さが３ｎｍ〜１５ｎｍと薄いため空隙率が略７０％〜８０％と極めて高く、断熱性のより高い中空粒子となる。また、立方体状形態を有するため、球状の中空粒子よりも充填率が高くなるという作用効果も得られる。
【００５６】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる立方体状形態を有する中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜となる。
【００５７】
請求項１０の発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子が略６０％〜８０％の空隙率、より好ましくは略７０％〜８０％の空隙率を有する。したがって、断熱性のより高い中空粒子となる。
【００５８】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜となる。
【００５９】
請求項１１の発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内、より好ましくは略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する。略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の中でも、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子がより製造し易く、有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダー中に均一に分散させることが容易である。
【００６０】
そして、断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を高めるために約２００層までのシリカ殻からなる中空粒子を積層させた場合でも、膜厚を略２０μｍ以下に薄くすることができる。更に、より好ましくは、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を用いることによって、膜厚を略２０μｍ以下に薄く抑えながらより断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を向上させることができる。
【００６１】
このようにして、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの外径、より好ましくは略５０ｎｍ〜１００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜となる。
【００６２】
請求項１２の発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子が、有機樹脂バインダーまたは無機高分子バインダーまたは有機無機複合バインダーに対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で、より好ましくは略４重量％〜１０重量％の割合で混合されている。
【００６３】
シリカ殻からなる中空粒子は中空であるため比重が小さく、固形分で略２重量％混合するだけでもコーティング膜中に占める体積％は充分に大きく、コーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を高めて保護効果を向上させることができる。一方、混合量が固形分で１５重量％を超えると、粘性が高くなって取扱いがし難くなる。したがって、コーティング膜におけるシリカ殻からなる中空粒子の混合量は、有機樹脂バインダー等に対して固形分で略２重量％〜１５重量％の割合が最も適切である。
【００６４】
更に、シリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂バインダー等に対して固形分で略４重量％〜１０重量％の割合で混合することによって、コーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性をより確実に向上させることができるとともに、粘性が適切な範囲内となって取扱いがよりし易くなるため、より好ましい。
【００６５】
このようにして、有機樹脂バインダー等に対して固形分で２重量％〜１５重量％の割合で、より好ましくは略４重量％〜１０重量％の割合でシリカ殻からなる中空粒子を混合することによって、シリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用して、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜となる。
【００６６】
請求項１３の発明に係るコーティング膜においては、シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させている。
【００６７】
ここで、前述の如く、「イソシアネート系の表面修飾剤」とは、イソシアネート基（−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ）を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味するものであり、具体例としては、アルキル基にイソシアネート基が３個結合したトリイソシアネート化合物、トリエトキシプロピルイソシアネートシラン（ＴＥＩＳ）、等がある。また、「アルキル系の表面修飾剤」とは、アルキル基を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味するものであり、具体例としては、トリエトキシブチルシラン（ＴＥＢＳ）、等がある。
【００６８】
更に、「ビニル系の表面修飾剤」とは、ビニル基（−ＣＨ＝ＣＨ2 ）を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味し、具体例としては、トリエトキシプロピルビニルシラン、等がある。また、「アクリロキシ系の表面修飾剤」とは、アクリロキシ基を１つ以上もった化合物からなる表面修飾剤を意味するもので、具体例としては、トリエトキシプロピルアクリロキシシラン、等がある。
【００６９】
このようなイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を、シリカ殻からなる中空粒子の表面に存在する水酸基（−ＯＨ）を介して付加させ、シリカ殻からなる中空粒子の全表面をイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤でコーティングすることによって、再凝集を防止することができて分散性が向上し、またバインダー中に混合する場合にもバインダーの活性基とイソシアネート基、アルキル基、ビニル基またはアクリロキシ基とが反応することによって、バインダーとシリカ殻からなる中空粒子との強固な結合が得られる。
【００７０】
このようにして、バインダー中に混合する場合に分散性が向上するとともにバインダーとシリカ殻からなる中空粒子との強固な結合が得られ、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜となる。
【００７１】
請求項１４の発明に係るコーティング塗料は、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料中に略均一に分散してなる。
【００７２】
かかるコーティング塗料を基材に塗布してコーティング膜を形成することによって、このコーティング膜は薄膜でも耐摩耗性に優れているため基材の外観を変化させることがなく、しかも光沢を殆ど有しておらず、また基材の表面の凹凸に沿って形成されるため、基材の質感及び触感を損ねることがない。更に、シリカ殻からなる中空粒子の断熱性によって基材の表面を難燃性にすることができ、シリカ殻からなる中空粒子の高硬度によって表面硬度が高くなり、基材の表面の傷付きを防ぐことができる。
【００７３】
そして、基材の種類に応じてコーティング塗料のベースとなる塗料を有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料とすることによって、コーティング塗料と基材との密着性を確保することができ、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いコーティング塗料となる。
【００７４】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、あらゆる基材に適用することができる汎用性の高いコーティング塗料であって、基材本来の質感や触感を失わせることがなく、表面硬度が高く傷付きを確実に防止できるコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【００７５】
請求項１５の発明に係るコーティング塗料においては、シリカ殻からなる中空粒子が、立方体状形態を有する。立方体状形態を有するシリカ殻からなる中空粒子を製造する方法としては、上述の如く、立方体状形態を有する微結晶のコロイド状炭酸カルシウムや立方体状炭酸カルシウムの表面に、シリコンアルコキシドの加水分解反応によって生成するシリカを析出させた後、酸処理することによってシリカ層内部の炭酸カルシウムを溶解させて、脱水した後に略４００℃〜８００℃で焼成処理して溶解した炭酸カルシウムが流出した孔を塞ぐことによって製造される。
【００７６】
したがって、請求項１４に記載の効果に加えて、炭酸カルシウム微結晶の立方体状形態が転写された中空粒子となり、しかもシリカ殻の厚さが略３ｎｍ〜１５ｎｍと薄いため空隙率が略７０％〜８０％と極めて高く、断熱性のより高い中空粒子となる。また、立方体状形態を有するため、コーティング塗料中に分散させて基材に塗布しコーティング膜を形成した場合に、球状の中空粒子よりも充填率が高くなるという作用効果も得られる。
【００７７】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる立方体状形態を有する中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【００７８】
請求項１６の発明に係るコーティング塗料においては、シリカ殻からなる中空粒子が、６０％〜８０％の空隙率を有する。したがって、断熱性のより高い中空粒子となる。
【００７９】
このようにして、略３０ｎｍから３００ｎｍまでの範囲の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【００８０】
請求項１７の発明に係るコーティング塗料においては、シリカ殻からなる中空粒子が、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内、より好ましくは略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する。略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の中でも、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子がより製造し易く、有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料中に均一に分散させることが容易である。
【００８１】
そして、断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を高めるために約２００層までのシリカ殻からなる中空粒子を積層させた場合でも、コーティング塗料中に分散させて基材に塗布してなるコーティング膜の膜厚を２０μｍ以下に薄くすることができる。さらに、より好ましくは、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子を用いることによって、コーティング塗料を基材に塗布してなるコーティング膜の膜厚を略２０μｍ以下に薄く抑えながら、より断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を向上させることができる。
【００８２】
このようにして、略４０ｎｍ〜１５０ｎｍの外径、より好ましくは５０ｎｍ〜１００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【００８３】
請求項１８の発明に係るコーティング塗料においては、シリカ殻からなる中空粒子が、有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料に対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で、より好ましくは略４重量％〜１０重量％の割合で混合されている。
【００８４】
シリカ殻からなる中空粒子は中空であるため比重が小さく、固形分で２重量％混合するだけでもコーティング塗料中に占める体積％は充分に大きく、コーティング塗料を塗布してなるコーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を高めて保護効果を向上させることができる。一方、混合量が固形分で１５重量％を超えると、コーティング塗料の粘性が高くなって塗布が困難となり、取扱いがし難くなる。したがって、コーティング塗料におけるシリカ殻からなる中空粒子の混合量は、有機樹脂塗料等に対して固形分で略２重量％〜１５重量％の割合が最も適切である。
【００８５】
更に、シリカ殻からなる中空粒子を有機樹脂塗料等に対して固形分で４重量％〜１０重量％の割合で混合することによって、コーティング塗料を塗布してなるコーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性をより確実に向上させることができるとともに、粘性が適切な範囲内となって塗布し易くなり取扱い易くなるため、より好ましい。
【００８６】
このようにして、有機樹脂塗料等に対して固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で、より好ましくは略４重量％〜１０重量％の割合でシリカ殻からなる中空粒子を混合することによって、シリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用して、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【００８７】
請求項１９の発明に係るコーティング塗料においては、シリカ殻からなる中空粒子の表面にイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を付加させている。
【００８８】
このようなイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤を、シリカ殻からなる中空粒子の表面に存在する水酸基（−ＯＨ）を介して付加させ、シリカ殻からなる中空粒子の全表面をイソシアネート系、アルキル系、ビニル系またはアクリロキシ系の表面修飾剤でコーティングすることによって、コーティング塗料における再凝集を防止することができて分散性が向上し、また有機樹脂塗料等に混合する場合にも有機樹脂等の活性基とイソシアネート基、アルキル基、ビニル基またはアクリロキシ基とが反応することによって、有機樹脂等とシリカ殻からなる中空粒子との強固な結合が得られる。
【００８９】
このようにして、有機樹脂塗料等に混合する場合に分散性が向上するとともに有機樹脂等とシリカ殻からなる中空粒子との強固な結合が得られ、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの外径を有するシリカ殻からなる中空粒子の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を有するコーティング膜を形成できるコーティング塗料となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００９０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図１乃至図７を参照して説明する。
【００９２】
図１は本発明の実施の形態１に係るコーティング膜及びコーティング塗料に用いられるシリカ殻からなる中空粒子の製造方法の概略を示す説明図である。図２は本発明の実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料の製造工程を示すフローチャートである。図４は本発明の実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料の製造工程を示すフローチャートである。
【００９３】
図５は本発明の実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料の製造工程における表面修飾処理の方法を示す説明図である。図６は本発明の実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料の製造工程における表面修飾処理の方法の他の例を示す説明図である。図７（ａ）は本発明の実施の形態１に係るコーティング膜を表面に形成した木材を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【００９４】
本発明者らは、先に、緻密なシリカ殻からなり、ナノサイズの粒子径でかつ分散性に優れた、高分散シリカナノ中空粒子及びそれを製造する方法についての発明をし、その発明について特許出願をしている（特開２００５−２６３５５０号公報）。まず、この発明に係るシリカ殻からなる中空粒子の製造方法の概略について、図１を参照して説明する。
【００９５】
図１に示されるように、まずコア粒子となる炭酸カルシウム微粒子を結晶成長させる。ここで生成させる炭酸カルシウムの結晶はカルサイトであり六方晶系であるが、合成条件を制御することにより、あたかも立方晶系であるかのような形状、即ち「立方体状形態」に成長させることができる。ここで、「立方体状形態」とは、立方体に限らず面で囲まれた立方体に似た形状をいう。この炭酸カルシウムの外径が２０ｎｍ〜２００ｎｍとなるように結晶成長させた後に、ゾル−ゲル法によりシリコンアルコキシドを用いて、炭酸カルシウム微粒子にシリカをコーティングする。
【００９６】
続いて、これを水に分散させて酸を添加して内部の炭酸カルシウムを溶解させて流出させることによって、立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子が形成される。最後に、８００℃で焼成し溶解した炭酸カルシウムが流出した孔を塞ぐことによって、緻密なシリカ殻からなる中空粒子４が製造される。シリカ殻からなる中空粒子４の中空部分４ｂの内径は、コア粒子の炭酸カルシウム微粒子の外径２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、緻密なシリカ殻４ａの厚さは１ｎｍ〜５ｎｍ、厚くても５ｎｍ〜２０ｎｍ前後であるため、シリカ殻からなる中空粒子４の外径は３０ｎｍ〜３００ｎｍとなる。
【００９７】
次に、この立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いた本実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料の製造方法について、図２を参照して説明する。まず、ステップＳ１０において、図１で説明した製造工程によって立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４が製造される。ここでは、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いることとする。
【００９８】
一方、水にポリカーボネート樹脂エマルジョンを溶解させて、均一なポリカーボネート樹脂エマルジョン水溶液が調製され（ステップＳ１１）、このポリカーボネート樹脂エマルジョン水溶液にシリカ殻からなる中空粒子４が混合される（ステップＳ１２）。そして、高速攪拌機を使用して、循環方式によって、周速２５ｍ／ｓｅｃ、液流量１８０ｍ／ｍｉｎで、混合液が処理され（ステップＳ１３）、処理された分散液を目開き６０μｍのステンレス網で濾過（ステップＳ１４）した後、湿式ジェットミルで更に３０分間分散処理を行う（ステップＳ１５）。
【００９９】
これによって、ポリカーボネート樹脂エマルジョン水溶液中に、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４が均一に分散される。このようにして得られた分散液に、更にポリカーボネート樹脂エマルジョンとシリコーン系界面活性剤が追加され（ステップＳ１６）、ミキサーで攪拌される（ステップＳ１７）。
【０１００】
以上の工程によって、本実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料３ａが製造される。この実施例１に係るコーティング塗料３ａは、シリカ殻からなる中空粒子４をポリカーボネート樹脂エマルジョン系有機樹脂塗料中に略均一に分散してなる水性コーティング塗料である。なお、ポリカーボネート樹脂エマルジョンとしては、ＤＳＭ社（オランダ）製のＮｅｏＲｅｚＲ９６０３（ポリカーボネート樹脂エマルジョン、固形分３４％）を使用し、シリコーン系界面活性剤としては信越化学工業（株）製のＫＦ６４３を用いた。
【０１０１】
このようにして製造される本実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料３ａの配合を、表１に示す。
【０１０２】
【表１】
2008200922.tif 000003
【０１０３】
表１に示されるように、実施例１に係るコーティング塗料３ａは、シリカ殻からなる中空粒子４を固形分で８．００％含有している。即ち、実施例１に係るコーティング塗料３ａは、本発明の請求項１８に係る「シリカ殻からなる中空粒子が、有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料に対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されている」という要件を満たしており、更に「より好ましくは略４重量％〜１０重量％の割合で混合されている」という要件をも満たしている。
【０１０４】
したがって、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を、有機樹脂塗料等に対して固形分で４重量％〜１０重量％の割合で混合することによって、コーティング塗料を塗布してなるコーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性をより確実に向上させることができるとともに、粘性が適切な範囲内となって塗布し易くなり取扱い易くなるため、より好ましいコーティング塗料３ａとなる。
【０１０５】
なお、本実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料３ａは、表１に示される配合で製造したが、これに限られるものではなく、実用的なコーティング塗料とするためには、シリカ殻からなる中空粒子の配合量を０．６重量部〜４．６重量部、分散液中のポリカーボネート樹脂エマルジョンの配合量を１５．３重量部〜３０．６重量部、水の配合量を１５．３重量部〜３０．６重量部、追加分のポリカーボネート樹脂エマルジョンの配合量を３８重量部〜６１重量部、シリコーン系界面活性剤の配合量を２．３重量部〜６．１重量部の範囲内とすれば良い。
【０１０６】
この場合、シリカ殻からなる中空粒子の配合率を０．４重量％〜３．０重量％、分散液中のポリカーボネート樹脂エマルジョンの配合率を１０重量％〜２０重量％、水の配合率を４０重量％〜６０重量％、追加分のポリカーボネート樹脂エマルジョンの配合率を２５重量％〜４０重量％、シリコーン系界面活性剤の配合率を１．５重量％〜４．０重量％の範囲内とすることが好ましい。
【０１０７】
また、シリカ殻からなる中空粒子の固形分の配合量を０．４重量部〜３．０重量部、分散液中のポリカーボネート樹脂エマルジョンの固形分の配合量を３．４重量部〜６．８重量部、追加分のポリカーボネート樹脂エマルジョンの固形分の配合量を８．４重量部〜１３．５重量部、シリコーン系界面活性剤の固形分の配合量を１．５重量部〜４．０重量部の範囲内とすることが好ましい。ただし、シリカ殻からなる中空粒子の固形分の配合率を２重量％〜１５重量％の範囲内とする必要がある。
【０１０８】
次に、立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いた本実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料の製造方法について、図３を参照して説明する。まず、ステップＳ２０において、図１で説明した製造工程によって立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４が製造される。ここでも、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いることとする。
【０１０９】
次に、このシリカ殻からなる中空粒子４がイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）と混合され（ステップＳ２１）、高速攪拌機を使用して、循環方式によって、周速２５ｍ／ｓｅｃ、液流量１８０ｍ／ｍｉｎで、混合液が処理され（ステップＳ２２）、処理された分散液を目開き６０μｍのステンレス網で濾過（ステップＳ２３）した後、湿式ジェットミルで更に３０分間分散処理を行う（ステップＳ２４）。
【０１１０】
一方、ＴＳＬ８１２３Ｎ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＳ）、及びエチルアセトアセテートアルミニウムイソプロピレート（ＡＬＣＨ）の５％溶液が混合され（ステップＳ２５）、この混合液に０．１％塩酸を加えながら攪拌し、液温度が４０℃になるように加温する（ステップＳ２６）。これによって、３０分間程度で脱水縮合反応が起こり、液温が上昇するとともに液が透明となるので、この時点で冷却して液温度を２５℃まで下げる（ステップＳ２７）。その後、２時間程度静置して（ステップＳ２８）、ゾルゲル法組成物が得られる。
【０１１１】
このゾルゲル法組成物を上記ステップＳ２４で得られた分散液に加え、更にエチルアセトアセテートアルミニウムイソプロピレート（ＡＬＣＨ）の２０％溶液とメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を追加してこれらの３液を混合し（ステップＳ２９）、ミキサーで攪拌する（ステップＳ３０）。以上の工程によって、本実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料３ｂが製造される。この実施例２に係るコーティング塗料３ｂは、シリカ殻からなる中空粒子４をＡＬＣＨ系有機樹脂塗料中に略均一に分散してなるアルコール系コーティング塗料である。
【０１１２】
このようにして製造される本実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料３ｂの配合を、表２に示す。
【０１１３】
【表２】
2008200922.tif 000004
【０１１４】
ここで、「ＴＳＬ」とは、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のシリコーン樹脂・品番ＴＳＬ８１２３の略であり、「ＡＬＣＨ」とは、川研ファインケミカル（株）製のエチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートの製品名である。表２に示されるように、実施例２に係るコーティング塗料３ｂは、シリカ殻からなる中空粒子４を固形分で略２％含有している。即ち、実施例２に係るコーティング塗料３ｂは、本発明の請求項１８に係る「シリカ殻からなる中空粒子が、有機樹脂塗料または無機高分子塗料または有機無機複合塗料に対して、固形分で略２重量％〜１５重量％の割合で混合されている」という要件を満たしている。
【０１１５】
シリカ殻からなる中空粒子４は中空であるため比重が小さく、固形分で略２重量％混合するだけでもコーティング塗料３ｂ中に占める体積％は充分に大きく、コーティング塗料３ｂを塗布してなるコーティング膜の断熱性、耐摩耗性、傷付き防止性を高めて保護効果を向上させることができる。一方、混合量が固形分で１５重量％を超えると、コーティング塗料の粘性が高くなって塗布が困難となり、取扱いがし難くなる。したがって、コーティング塗料におけるシリカ殻からなる中空粒子４の混合量は、有機樹脂塗料等に対して固形分で略２重量％〜１５重量％の割合が最も適切である。
【０１１６】
なお、本実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料３ｂは表２に示される配合で製造したが、これに限られるものではなく、実用的なコーティング塗料とするためには、シリカ殻からなる中空粒子の配合量を０．６重量部〜４．６重量部、分散液中のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の配合量を１６．１重量部〜２６．８重量部、ＴＳＬの配合量を２１．２重量部〜２５．７重量部、ゾルゲル法組成物中のイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の配合量を５．４重量部〜９．７重量部、ＫＢＥの配合量を１．２重量部〜１．５重量部、５％ＡＬＣＨの配合量を５．１重量部〜１０．０重量部、０．１％塩酸の配合量を６重量部〜１５重量部、２０％ＡＬＣＨの配合量を１２．１重量部〜２０．９重量部、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）の配合量を１０．７重量部〜２１．５重量部の範囲内とすれば良い。
【０１１７】
この場合、シリカ殻からなる中空粒子の配合率を０．５７重量％〜４．３重量％、分散液中のＩＰＡの配合率を１５．０重量％〜２５．０重量％、ＴＳＬの配合率を１９．７重量％〜２３．９重量％、ゾルゲル法組成物中のＩＰＡの配合率を５．０重量％〜９．０重量％、ＫＢＥの配合率を１．１重量％〜１．４重量％、５％ＡＬＣＨの配合率を４．８重量％〜９．３重量％、０．１％塩酸の配合率を５．６重量％〜１４．０重量％、２０％ＡＬＣＨの配合率を１１．３重量％〜１９．５重量％、ＭＩＢＫの配合率を１０．０重量％〜２０．０重量％の範囲内とすることが好ましい。
【０１１８】
また、シリカ殻からなる中空粒子の固形分の配合量を０．５６重量部〜４．２２重量部、ＴＳＬの固形分の配合量を１９．７重量部〜２３．９重量部、ＫＢＥの固形分の配合量を１．０７重量部〜１．４１重量部、５％ＡＬＣＨの固形分の配合量を０．２３重量部〜０．４５重量部、０．１％塩酸の固形分の配合量を０．０２重量部〜０．０５重量部、２０％ＡＬＣＨの固形分の配合量を２．２５重量部〜３．９０重量部の範囲内とすることが好ましい。ただし、シリカ殻からなる中空粒子の固形分の配合率を２重量％〜１５重量％の範囲内とする必要がある。
【０１１９】
次に、立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いた本実施の形態１の実施例３に係るコーティング塗料の製造方法について、図４を参照して説明する。まず、ステップＳ３１において、図１で説明した製造工程によって立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４が製造される。ここでも、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いることとする。次に、このシリカ殻からなる中空粒子４に対して、表面修飾剤による表面修飾処理が実施される（ステップＳ３２）。
【０１２０】
そして、表面修飾されたシリカ殻からなる中空粒子が、蒸留水に水性ポリエステル樹脂を溶解させて調製された水性ポリエステル樹脂水溶液に混合され（ステップＳ３３）、分散機を用いて、水性ポリエステル樹脂水溶液中に表面修飾されたシリカ殻からなる中空粒子が均一に分散される（ステップＳ３４）。以上の工程によって、本実施の形態１の実施例３に係るコーティング塗料３ｃが製造される。この実施例３に係るコーティング塗料３ｃは、表面修飾されたシリカ殻からなる中空粒子を、水性ポリエステル系有機樹脂塗料中に略均一に分散してなるコーティング塗料である。
【０１２１】
ここで、図４のステップＳ３２における、シリカ殻からなる中空粒子４に対する表面修飾剤による表面修飾処理の具体的な内容について、図５及び図６を参照して説明する。図５に示されるように、シリカ殻からなる中空粒子４の表面には、多数の水酸基（−ＯＨ）が存在しており、図５においてはそのうち３個の水酸基のみが示されている。
【０１２２】
このシリカ殻からなる中空粒子４に、ｎ−ヘキサン溶媒中において、表面修飾剤としてイソシアネート系表面修飾剤であるトリエトキシプロピルイソシアネートシラン（ＴＥＩＳ）９ａと混合して、オークレーブ中でｎ−ヘキサンの超臨界状態になるまで加圧加熱して、約２時間反応させる。
【０１２３】
このように超臨界状態で反応させることによって、ナノメートルレベルの非常に微細なシリカ殻からなる中空粒子４の、凝集体の間にまでＴＥＩＳ９ａが入り込んで反応し、図５に示されるように、シリカ殻からなる中空粒子４の表面全体がＴＥＩＳ９ａで覆われた表面修飾シリカ中空粒子４Ａが生成する。かかる表面修飾シリカ中空粒子４Ａは、イソシアネート基を有するＴＥＩＳ９ａによって全表面が覆われているため、再凝集し難く、しかも水性ポリエステル系有機樹脂塗料中のポリエステル系有機樹脂の官能基と、イソシアネート基が反応して強固な結合を作るため、均一な分散状態が長期間保持される。
【０１２４】
また、図６に示されるように、シリカ殻からなる中空粒子４に、ｎ−ヘキサン溶媒中において、表面修飾剤としてアルキル系表面修飾剤であるトリエトキシブチルシラン（ＴＥＢＳ）９ｂと混合して、オークレーブ中でｎ−ヘキサンの超臨界状態になるまで加圧加熱して、約２時間反応させることによって、シリカ殻からなる中空粒子４の表面全体がＴＥＢＳ９ｂで覆われた表面修飾シリカ中空粒子４Ｂが生成する。
【０１２５】
かかる表面修飾シリカ中空粒子４Ｂは、アルキル基（メチル基）を有するＴＥＢＳ９ｂによって全表面が覆われているため、再凝集し難く、しかも水性ポリエステル系有機樹脂塗料中のポリエステル系有機樹脂の官能基と、アルキル基が反応して強固な結合を作るため、均一な分散状態が長期間保持される。
【０１２６】
以上のようにして製造されるコーティング塗料のうち、本実施の形態１においては、図２に示される実施例１に係るコーティング塗料３ａを、図７に示されるように、木材としての建築用ヒノキ板２の表面にスプレー塗布して、コーティング膜３Ａを形成した。コーティング膜３Ａの厚さは５μｍ〜１０μｍと薄いため、建築用ヒノキ板２の表面の凹凸に沿って形成され、しかもシリカ殻からなる中空粒子４を含有するコーティング膜３Ａは光沢を有しないため、図７（ａ）に示されるように、コーティング膜３Ａを表面に形成したヒノキ板１は、外観も触感も変わらない。
【０１２７】
図７（ｂ）の断面図に示されるように、コーティング膜３Ａはシリカ殻からなる中空粒子４を有機樹脂バインダー５中に均一に分散させてなるものであるため、シリカ殻からなる中空粒子４の耐摩耗性及び高硬度によって、木材としてのヒノキ板２の耐摩耗性を向上させることができる。また、ヒノキ板２の表面にコーティング膜３Ａを形成することで、シリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって難燃性を向上させることができる。そして、上述の如く、外観（質感）も触感も変わらないため、ヒノキ板２の高級感を損なうことがない。
【０１２８】
また、本実施の形態１の変形例として、図４に示される実施例３に係るコーティング塗料３ｃを、図７に示されるように、木材としての建築用ヒノキ板２の表面にスプレー塗布して、コーティング膜３Ａを形成した。この場合にも、図７（ｂ）の断面図に示される有機樹脂バインダー５がポリカーボネート樹脂エマルジョン系有機樹脂バインダーから水性ポリエステル系有機樹脂バインダーに変わっただけで、しかもシリカ殻からなる中空粒子４の代わりに表面修飾シリカ中空粒子４Ａまたは４Ｂが分散しているため、より均一な分散状態が得られる。
【０１２９】
そして、シリカ殻からなる中空粒子４の耐摩耗性及び高硬度によって、木材としてのヒノキ板２の耐摩耗性を向上させることができ、傷付きを防止することができる。また、ヒノキ板２の表面にコーティング膜３Ａを形成することで、シリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって難燃性を向上させることができる。そして、上述の如く、外観（質感）も触感も変わらないため、ヒノキ板２の高級感を損なうことがない。
【０１３０】
このようにして、本実施の形態１に係るコーティング膜３Ａ及びコーティング塗料３ａ，３ｂ，３ｃにおいては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、木材本来の質感や触感を失わせることがなく、難燃性を付与するとともに表面硬度が高く傷付きを確実に防止することができる。
【０１３１】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図４，図６及び図８を参照して説明する。図８（ａ）は本発明の実施の形態２に係るコーティング膜を表面に形成したプラスチックを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【０１３２】
まず、本実施の形態２に係るコーティング塗料について、図４及び図６を参照しつつ説明する。本実施の形態２に係るコーティング塗料は、図４に示される上記実施の形態１に係るコーティング塗料３ｃの製造工程において、ステップＳ３３における水性ポリエステル樹脂水溶液の代わりに、シリカ系無機高分子溶液を混合してなるものである。そして、ステップＳ３２における表面修飾処理では、図６に示される表面修飾剤としてのアルキル系表面修飾剤であるトリエトキシブチルシラン（ＴＥＢＳ）９ｂを用いている。
【０１３３】
こうして製造されるコーティング塗料を、図８に示されるように、プラスチックとしての透明ポリカーボネート板８の表面にスプレー塗布して、コーティング膜３Ｂを形成した。コーティング膜３Ｂの厚さは１０μｍ〜２０μｍと薄いため、シリカ殻からなる中空粒子４の透明性と相俟って、透明ポリカーボネート板８の透明性を損なうことがない。また、透明ポリカーボネート板８は傷付き易く、摩耗し易いが、透明ポリカーボネート板８の表面にコーティング膜３Ｂを形成することによって、コーティング膜３Ｂが高硬度であるため表面が傷付き難くなり、また難燃性をも向上させることができる。
【０１３４】
このようにして、本実施の形態２に係るコーティング膜３Ｂ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、透明ポリカーボネート板８の透明性を損なうことなく、難燃性を付与するとともに、表面硬度を高くして傷付きを確実に防止することができる。
【０１３５】
実施の形態３
次に、本発明の実施の形態３に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図２及び図９を参照して説明する。図９（ａ）は本発明の実施の形態３に係るコーティング膜を表面に形成した自動車用革製シートを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【０１３６】
図９（ｂ）の断面図に示されるように、本実施の形態３に係る自動車用革製シートは、クッション材１２の表面を皮革（本皮）１１で覆ったものであるが、皮革１１は傷が付き易く、高級なものであるためコーティング膜を施す必要があった。しかし、従来のコロイダルシリカ粒子を分散させたコーティング膜は光沢を有するため、皮革の高級感を失わせるという問題があった。
【０１３７】
そこで、本実施の形態３に係るコーティング膜を表面に形成した自動車用革製シート１０においては、図２に示される製造方法においてポリカーボネート樹脂エマルジョンの代わりにＳＢＲ（スチレンーブタジエンゴム）エマルジョンを用いて製造されたコーティング塗料を皮革１１の全面にスプレー塗布している。
【０１３８】
こうして、図９（ｂ）の断面図に示されるように、皮革１１の表面にコーティング膜３Ｃを形成することによって、シリカ殻からなる中空粒子４をＳＢＲ（スチレンーブタジエンゴム）エマルジョン系有機樹脂バインダー５Ｂの中に分散させたコーティング膜３Ｃは光沢を有していないため、皮革の質感を損なうことがなく、皮革１１の表面の凹凸に沿ってコーティング膜３Ｃが形成されるため、本来の触感を確保することができ、皮革１１の高級感を損なうことがない。そして、自動車用革製シート１０の表面が傷付き難くなり、また難燃性をも向上させることができる。
【０１３９】
また、ＳＢＲ（スチレンーブタジエンゴム）エマルジョンを用いて製造されたコーティング塗料を皮革１１の全面にスプレー塗布して、シリカ殻からなる中空粒子４をＳＢＲ（スチレンーブタジエンゴム）エマルジョン系有機樹脂バインダー５Ｂの中に分散させたコーティング膜３Ｃを形成したことによって、ＳＢＲエマルジョン系有機樹脂バインダー５Ｂは伸び率が１００％以上あるため、皮革１１を歪ませることがない。
【０１４０】
このようにして、本実施の形態３に係るコーティング膜３Ｃ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、皮革１１の高級感を損なうことなく、難燃性を付与するとともに、表面硬度を高くして傷付きを確実に防止することができる。
【０１４１】
実施の形態４
次に、本発明の実施の形態４に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図２及び図１０，図１１を参照して説明する。図１０（ａ）は本発明の実施の形態４に係るコーティング膜を表面に形成した玄関前床面の石材を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。図１１（ａ）は本発明の実施の形態４の変形例に係るコーティング膜を表面に形成した大理石のテーブルを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【０１４２】
図１０（ｂ）の断面図に示される石材１６は、高級石材である御影石であり、この御影石１６は、図１０（ａ）に示されるように、硬度の高い材料として人が歩行する玄関前の床面に用いられるとともに、その美的外観を活かして玄関を装飾する機能も備えている。しかし、人が頻繁に歩行する場所である玄関前においては、更に硬度を向上させる必要があるとともに、屋外に用いられるため雨が表面から沁み込むのを防ぐ必要がある。
【０１４３】
しかし、従来のコロイダルシリカ粒子を分散させたコーティング膜は光沢を有するため、御影石１６の高級感を失わせるという問題があった。そこで、本実施の形態４に係るコーティング膜を表面に形成した御影石１５においては、図２に示される製造方法で製造されたコーティング塗料３ａを御影石１６の全面にスプレー塗布して、コーティング膜３Ｄを形成している。
【０１４４】
こうして、図１０（ｂ）の断面図に示されるように、御影石１６の表面にコーティング膜３Ｄを形成することによって、シリカ殻からなる中空粒子４をポリカーボネート樹脂エマルジョン系有機樹脂バインダー５の中に分散させたコーティング膜３Ｄは、光沢を有せず透明であるため、御影石１６の質感を損なうことがなく、御影石１６の表面の凹凸に沿ってコーティング膜３Ｄが形成されるため、本来の触感を確保することができ、御影石１６の高級感を損なうことがない。そして、コーティング膜３Ｄを表面に形成した御影石１５の表面はより一層傷付き難くなるとともに、御影石１６の表面から雨が沁み込むのを確実に防止することができる。
【０１４５】
また、図１１（ｂ）の断面図に示される石材１６Ａは高級石材である大理石であり、図１１（ａ）に示されるように、この大理石１６Ａからなるテーブルの表面にコーティング膜３Ｄが形成されて、コーティング膜付き大理石テーブル１５Ａとなっている。これによって、コーティング膜３Ｄを表面に形成した大理石テーブル１５Ａの表面はより一層傷付き難くなるとともに、シリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって、人が大理石テーブル１５Ａの表面に触れたときの冷感が低減され、使い心地のよい大理石テーブル１５Ａとなる。
【０１４６】
このようにして、本実施の形態４に係るコーティング膜３Ｄ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、石材としての御影石１６及び大理石１６Ａの質感及び高級感を損なうことなく表面硬度をより一層向上させて傷付きを確実に防止することができるとともに、雨が沁み込むのを確実に防止することができ、また表面に触れたときの冷感を低減することができる。
【０１４７】
実施の形態５
次に、本発明の実施の形態５に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図４，図６及び図１２を参照して説明する。図１２（ａ）は本発明の実施の形態５に係るコーティング膜を表面に形成したガラスを嵌め込んだガラス窓を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【０１４８】
まず、本実施の形態５に係るコーティング塗料について、図４及び図６を参照しつつ説明する。本実施の形態５に係るコーティング塗料は、図４に示される上記実施の形態１に係るコーティング塗料３ｃの製造工程において、ステップＳ３３における水性ポリエステル樹脂水溶液の代わりに、シリカ系無機高分子溶液を混合してなるものである。そして、ステップＳ３２における表面修飾処理では、図６に示される表面修飾剤としてのアルキル系表面修飾剤であるトリエトキシブチルシラン（ＴＥＢＳ）９ｂを用いている。
【０１４９】
こうして製造されるコーティング塗料を、図１２に示されるように、ガラス１９の表面にスプレー塗布して、コーティング膜３Ｅを形成した。コーティング膜３Ｅの厚さは５μｍ〜１０μｍと薄いため、シリカ殻からなる中空粒子４の透明性と相俟って、ガラス１９の透明性を損なうことがない。また、ガラス１９の表面にコーティング膜３Ｅを形成することによって、コーティング膜３Ｅが高硬度であるため表面が傷付き難くなり、またシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって、コーティング膜３Ｅを形成したガラス１８に触れたときの冷感を低減することができる。
【０１５０】
このようにして、本実施の形態５に係るコーティング膜３Ｅ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、ガラス１９の透明性を損なうことなく表面を高硬度として傷付き難くし、また触れたときの冷感を低減することができる。
【０１５１】
実施の形態６
次に、本発明の実施の形態６に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図２及び図１３を参照して説明する。図１３（ａ）は本発明の実施の形態６に係るコーティング膜を表面に形成した紙を用いた本のカバーを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【０１５２】
図１３（ｂ）の断面図に示されるように、本実施の形態６に係る本のカバー２０は、色紙２１の表面にコーティング膜３Ｆを形成して文字を印刷したものである。色紙２１は傷が付き易く、本のカバー２０は頻繁に人が触れるものであるためコーティング膜を施す必要があったが、従来のビニル樹脂等のコーティングでは傷が付き易く、また光沢を有するため紙の質感が損なわれるという問題があった。そこで、本実施の形態６に係るコーティング膜を表面に形成した本のカバー２０においては、図２に示される製造方法で製造されたコーティング塗料３ａを色紙２１の全面にスプレー塗布している。
【０１５３】
こうして、図１３（ｂ）の断面図に示されるように、色紙２１の表面にコーティング膜３Ｆを形成することによって、シリカ殻からなる中空粒子４をポリカーボネート樹脂エマルジョン系有機樹脂バインダー５の中に分散させたコーティング膜３Ｆは光沢を有していないため、色紙２１の質感を損なうことがなく、コーティング膜３Ｆを表面に形成した本のカバー２０の表面が傷付き難くなり、またシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって、難燃性をも向上させることができる。
【０１５４】
更に、コーティング膜３Ｆの吸油性によって、印刷インクが色紙２１に吸収され易くなり、色紙２１の印刷特性が向上するという作用効果も得ることができる。特に、インクジェットプリンタに用いる印刷用紙として、インクの乗りが非常に良くなり、インクジェットプリンタ用紙として適したものとなる。
【０１５５】
この特性を利用して、図１３（ａ）に示される本のカバー２０のような小さいもののみならず、デパート等の店頭に掲げられる巨大なポスター等の大きな物の用紙としても使用することができる。この場合には、コーティング膜３Ｆの吸油性によって、紙の印刷特性が向上して美しい仕上がりのポスター等が得られる作用効果のみならず、コーティング膜３Ｆの防水性によって、屋外に設置しても雨に強いポスター等が得られるという作用効果もある。
【０１５６】
このようにして、本実施の形態６に係るコーティング膜３Ｆ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、色紙２１の質感を損なうことなく難燃性を付与するとともに、表面硬度を高くして傷付きを確実に防止することができる。
【０１５７】
実施の形態７
次に、本発明の実施の形態７に係るコーティング膜及びコーティング塗料について、図２及び図１４，図１５を参照して説明する。図１４（ａ）は本発明の実施の形態７に係るコーティング膜を表面に形成したポリエステル繊維材料（ポリエステル糸）を用いてなる生地を使用した日傘を示す斜視図、（ｂ）はポリエステル糸の断面図である。図１５（ａ）は本発明の実施の形態７の変形例に係るコーティング膜を表面に形成したアクリル繊維材料（アクリル糸）を用いてなる生地を使用したセーターを示す斜視図、（ｂ）はアクリル糸の断面図である。
【０１５８】
図１４（ａ）に示されるように、本実施の形態７に係る日傘２５は、コーティング膜を表面に形成したポリエステル繊維材料（ポリエステル糸）２６を用いてなる生地を使用したものである。図１４（ｂ）に示されるように、繊維材料としてのポリエステル糸２７の表面に、図２に示される製造方法で製造されたコーティング塗料３ａを塗布してコーティング膜３Ｇを形成することによって、合成繊維の持つツルツルした触感を、ポリエステル糸２７の外観を損なうことなく低減することができ、またポリエステル糸２７に難燃性を付与することができる。
【０１５９】
更に、シリカ殻からなる中空粒子４をポリカーボネート樹脂エマルジョン系有機樹脂バインダー５の中に分散させたコーティング膜３Ｇに包まれたポリエステル糸２６を用いてなる生地を使用した日傘２５は、シリカ殻からなる中空粒子４の断熱性によって、太陽光線によって生地が加熱されるのを防いで、使用する人に涼しさを感じさせることができる。
【０１６０】
また、図１５（ａ）に示されるように、本実施の形態７の変形例に係るセーター３０は、コーティング膜を表面に形成したアクリル繊維材料（アクリル糸）３１を用いてなる生地を使用したものである。図１５（ｂ）に示されるように、繊維材料としてのアクリル糸３２の表面に、図２に示される製造方法で製造されたコーティング塗料３ａを塗布してコーティング膜３Ｈを形成することによって、合成繊維の持つツルツルした触感を、アクリル糸３２の外観を損なうことなく低減することができ、またアクリル糸３２に難燃性を付与することができる。
【０１６１】
したがって、本実施の形態７の変形例に係るセーター３０は、着用したときに合成繊維特有のツルツルした触感がなく、着心地の良いものとなる。また、コーティング膜３Ｈの断熱性によって、羊毛よりずっと安価なアクリル糸３２を用いたセーター３０であっても、防寒性に優れたセーターとなる。
【０１６２】
このようにして、本実施の形態７に係るコーティング膜３Ｇ，３Ｈ及びコーティング塗料においては、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４の断熱性、耐摩耗性、高硬度及び透明性を利用することによって、ポリエステル糸２７及びアクリル糸３２の外観を損なうことなく合成繊維の持つツルツルした触感を低減することができるとともに、難燃性を付与することができ、断熱効果をも付与することができる。
【０１６３】
上記各実施の形態においては、シリカ殻からなる中空粒子として、略５０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の外径を有する平均外径８０ｎｍの、空隙率が略７０％〜８０％の立方体状形態のシリカ殻からなる中空粒子４を用いた場合について説明したが、略３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなる中空粒子であれば、空隙率及び形状に関わらず、本発明に係るシリカ殻からなる中空粒子として用いることができる。
【０１６４】
本発明を実施するに際しては、コーティング膜及びコーティング塗料のその他の部分の構成、配合、成分、形状、数量、材質、大きさ、製造方法等についても、上記各実施の形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】図１は本発明の実施の形態１に係るコーティング膜及びコーティング塗料に用いられるシリカ殻からなる中空粒子の製造方法の概略を示す説明図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態１の実施例１に係るコーティング塗料の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】図３は本発明の実施の形態１の実施例２に係るコーティング塗料の製造工程を示すフローチャートである。
【図４】図４は本発明の実施の形態１の実施例３に係るコーティング塗料の製造工程を示すフローチャートである。
【図５】図５は本発明の実施の形態１の実施例３に係るコーティング塗料の製造工程における表面修飾処理の方法を示す説明図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態１の実施例３に係るコーティング塗料の製造工程における表面修飾処理の方法の他の例を示す説明図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の実施の形態１に係るコーティング膜を表面に形成した木材を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図８】図８（ａ）は本発明の実施の形態２に係るコーティング膜を表面に形成したプラスチックを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の実施の形態３に係るコーティング膜を表面に形成した自動車用革製シートを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１０】図１０（ａ）は本発明の実施の形態４に係るコーティング膜を表面に形成した玄関前床面の石材を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は本発明の実施の形態４の変形例に係るコーティング膜を表面に形成した大理石のテーブルを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は本発明の実施の形態５に係るコーティング膜を表面に形成したガラスを嵌め込んだガラス窓を示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１３】図１３（ａ）は本発明の実施の形態６に係るコーティング膜を表面に形成した紙を用いた本のカバーを示す斜視図、（ｂ）はその断面図である。
【図１４】図１４（ａ）は本発明の実施の形態７に係るコーティング膜を表面に形成したポリエステル繊維材料（ポリエステル糸）を用いてなる生地を使用した日傘を示す斜視図、（ｂ）はポリエステル糸の断面図である。
【図１５】図１５（ａ）は本発明の実施の形態７の変形例に係るコーティング膜を表面に形成したアクリル繊維材料（アクリル糸）を用いてなる生地を使用したセーターを示す斜視図、（ｂ）はアクリル糸の断面図である。
【符号の説明】
【０１６６】
２  木材
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｆ，３Ｇ，３Ｈ  コーティング膜
３ａ，３ｂ，３ｃ  コーティング塗料
４  シリカ殻からなる中空粒子
５，５Ｂ  有機樹脂バインダー
７  無機高分子バインダー
９ａ  イソシアネート系表面修飾剤
９ｂ  アルキル系表面修飾剤
１１  皮革
１６，１６Ａ  石材
１９  ガラス
２１  紙
２７，３２  繊維材料
【図１】
2008200922.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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