JP2000042480A

JP2000042480A - 被膜形成方法

Info

Publication number: JP2000042480A
Application number: JP10225385A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Tanabe; 清士田辺; Yoshikuni Masako; 義邦真子; Masahiro Sakuma; 雅博佐久間
Original assignee: Car Mate Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Car Mate Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】基材表面に均一性、平滑性に優れた被
膜形成することができる方法を提供すること。【解決手段】基材の表面に被膜形成塗布液を基材表
面に塗布する工程と、得られた塗膜を硬化させる工程と
を有する被膜形成方法において、前記被膜形成塗布液を
軟質バフ又は軟質パッドに含浸させ、該軟質バフ又は軟
質パッドを加圧下で前記基材表面に接触させ、これによ
り基材表面に前記被膜形成塗布液を供給しながら該軟質
バフ又は軟質パッドを基材表面に垂直なそれ自身の中心
軸線の周りで自転させることを特徴とする、前記被膜形
成方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の塗装面、
プラスチック部材、ゴム部材、プラスチックフィルム、
プラスチックシートなど有機質基材の表面、及び板ガラ
ス、セラミック、金属板などの無機質基材の表面に、平
滑で均質な被膜を形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の基材表面に保護、防食、美
観保持、汚れ防止等を目的として、シリカ系ないしはシ
リコーン系の被膜が形成されている。このような被膜の
形成方法としては、塗布液を液含浸繊維や通常の塗装で
用いられる刷毛、ローラー、へら、たんぽ、エアガンス
プレー、エアレススプレーなどで塗布することが通常行
われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの方法
は、例えば、自動車の塗装面などのように形成される被
膜に高度の表面品質が求められる場合には、形成された
被膜に刷毛目（刷毛筋跡）に相当する凹凸が残ったり、
スプレー噴霧で生成した液滴が基材表面に到達後、液滴
の形状に対応して、斑点、あばたなどをもたらすなどし
て、被膜表面の均一性、平滑性が十分でなく、満足でき
るものではなかった。特に、１０μｍ以下の薄膜を形成
する場合にはこの問題は特に顕著であった。そこで、本
発明の課題は、基材表面に均一性、平滑性に優れたシリ
カ系ないしはシリコーン系の被膜を形成することができ
る方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく鋭意検討を行った結果、軟質バフ又は軟質
パッドを基材上で特殊な運動をさせつつ塗布を行えば上
記の問題を解決することができ、基材の上に形成された
シリカ系ないしはシリコーン系の被膜が均質で平滑性が
高く、十分な艶を有する被膜となることを見出した。即
ち、本発明によると、基材の表面にシリカ系ないしはシ
リコーン系の被膜形成塗布液を基材表面に塗布する工程
と、得られた塗膜を硬化させる工程とを有する被膜形成
方法において、前記被膜形成塗布液を軟質バフ又は軟質
パッドに含浸させ、該軟質バフ又は軟質パッドを加圧下
で前記基材表面に接触させ、これにより基材表面に前記
被膜形成塗布液を供給しながら該軟質バフ又は軟質パッ
ドを基材表面に垂直なそれ自身の中心軸線の周りで自転
させることを特徴とする、前記被膜形成方法が提供され
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明をより詳細に説明す
る。軟質バフ又は軟質パッド本発明の方法に使用される軟質バフ又は軟質パッド（以
下、単に「軟質バフ」という）は、例えば、軟質ポリウ
レタンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリプロピレ
ンフォーム、発泡ゴム、発泡塩ビなどの軟質連続気泡発
泡体、セルロース、ポリエステル、ナイロン、ビニロ
ン、アクリルなどの不織布、羊毛、ポリエステル、ナイ
ロン、ビニロン、アクリルなどからなるネル（フランネ
ル）、フェルト等の材料からなる軟質の多孔質又は繊維
質部材であり、好ましくは密度３０ｋｇ／ｍ³程度で、
比較的微細（セル数：５０／インチ程度）な軟質ポリウ
レタンフォーム、セルロース製不織布（例えばユニチカ
製、目付６０ｇ／ｍ²、グレード０６０Ｅ／Ａ１８）、
綿製ネル等である。この軟質バフは被塗布面である基材
表面に効率よく接触させることができるように適当な保
持具に固定して使用される。例えば、大体円盤状の金属
製保持具に円板状の軟質バフの片面を取り付け、他方の
面を基材表面に接触させる。軟質バフの寸法は特に限定
されず、必要な塗布作業に応じて適宜決定すればよい
が、通常、直径５ｃｍ〜５０ｃｍでよい。

【０００６】軟質バフ又は軟質パッドの運動本発明の方法において、好ましくは、前記バフの自転軸
を、バフと基材表面との前記接触を維持しながら、該自
転軸と異なりかつ自転軸に対して相対的に固定され、前
記基材表面に垂直な第二の軸線の周りを遊星運動させ
る。さらに好ましくは、前記第二の軸線を、バフと基材
表面との前記接触を維持しながら、該第二の軸線と異な
り第二の軸線に対して相対的に固定され、前記基材表面
に垂直な第三の軸線の周りをさらに遊星運動させる。こ
のように自転のみの運動（以下、「シングルアクショ
ン」ともいう）でもよいが、自転に遊星運動を組み合せ
（以下、「ダブルアクション」ともいう）たり、さらに
必要に応じて遊星運動を二重に行う（以下、「トリプル
アクション」ともいう）ことにより、塗膜は一層均一化
し、平滑で艶のある被膜が得られる。

【０００７】軟質バフは基材に対して、通常１ｇ／ｃｍ
²〜１００ｇ／ｃｍ²の圧力で接触させた状態で運動させ
る。軟質バフの自転運動は１００〜１０，０００ｒｐｍ
の回転速度が好ましく、第一の遊星運動は半径１ｍｍ〜
５０ｃｍで、１００〜１０，０００ｒｐｍの回転速度
で、そして第二の遊星運動は半径１ｍｍ〜５０ｃｍで、
１００〜１０，０００ｒｐｍの回転速度で行うことが好
ましい。

【０００８】このような自転及び／又は遊星運動を行わ
せる手段は特に限定されるものではないが、運動要素と
して回転運動を伴うポリッシャー（サンダー）を利用す
ることができる。例えば、シングルアクションサンダ
ー、ダブルアクションサンダー、トリプルアクションサ
ンダー、ギアアクションサンダーなどが挙げられ、特に
好ましいのはダブルアクションサンダーなど、２つ以上
の運動要素を持つ方式のポリッシャー（サンダー）であ
る。ダブルアクションタイプのポリッシャーとしては、
例えば、芝浦製作所製で東芝ランダムサンダーの商品名
で市販のものが挙げられる。

【０００９】被膜形成塗布液本発明の方法を適用することができる被膜形成塗布液は
特に限定されず、シリカ系ないしはシリコーン系被膜を
形成する塗布液であれば、公知の塗布液を制限なく利用
することができる。シリカ系被膜及びシリコーン系被膜
としては、具体的には下に例示する組成物が例示され
る。

【００１０】（a) ポリシラザンと非水性溶媒とを含有
してなる組成物。該組成物は大気中において室温〜約４
５０℃で乾燥させることにより硬化し被膜が得られる。
溶媒としては例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭
化水素、ヘキサン、オクタン等の脂肪族炭化水素、エー
テル類、エステル類が挙げられる。このような組成物は
特開平６−２９９１１８、特開平９−３１３３３、特開
平９−１５７５９４に例示され、例えば、Ｄ１１０、Ｎ
３２０等の商品名で市販されている（東燃）。その他、
「塗装と塗料」誌 '97.11（No.569）第27-33参照。（b）コロイダルシリカを５重量％以上と、アクリル
変性もしくはメタクリル変性のシリコーンとを含有する
加熱硬化性ないしは紫外線硬化性組成物。該組成物は、
基材に塗布後、得られた塗膜を加熱し又は紫外線を照射
することにより硬化し被膜が得られる。 (c) 式(イ)：（ただしｎは０又は１〜８の整数、Ｘは独立にハロゲン
原子又はＣ₁〜Ｃ₈のアルコキシ基である）、式（ロ）：（ただしｎは０〜８の整数、Ｒは独立にＣ₁〜Ｃ₈のアル
キル基である）、又は式(ハ)：（ただしｎは０又は１〜８の整数、Ｒは独立にＣ₁〜Ｃ₈
のアルコキシ基である）で表される加水分解性珪素化合
物の加水分解物及び溶媒からなる組成物。該組成物に
は、通常、鉱酸、有機酸等の触媒も配合される。

【００１１】この式で表される加水分解性珪素化合物と
しては、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコ
キシ・アルキルシラン、ジアルコキシ・ジアルキルシラ
ンなどのシリケート誘導体が挙げられ、溶媒としてはア
ルコール類、が挙げられる。この組成物を基材に塗布
し、基材上で脱水・脱アルコール縮合反応を進行させる
ことにより、シリカ系ないしはシリコーン系の被膜が形
成される。

【００１２】本発明の方法で得られる被膜の厚さは、被
膜形成物質の濃度により調整することができる。通常、
０．００１〜１０μmの厚さの被膜を得ることができ
る。用いる塗布液は、シリカ系被膜形成物質又はシリコ
ーン系被膜形成物質を１重量％以上含むことが好まし
い。また、被膜の厚さは、平均粒子径が０. ００１μｍ
〜１μｍの無機質又は有機質粒子を合計１重量％以上、
好ましくは１重量％〜８０重量％含有させることによっ
ても調整することができる。

【００１３】使用することができる無機質粒子として
は、二酸化珪素等の酸化珪素、二酸化チタン等の酸化チ
タン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化コバ
ルト、酸化マグネシウム、二酸化スズ等の酸化スズ、酸
化亜鉛、ＣｕＯ、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｎｂ₂Ｏ₅、などの金属酸化
物類、ＳｉＣ、ＴｉＣ、ＷＣなどの炭化物、ＢＮ、Ｔｉ
Ｎ、ＡｌＮ、Ｓｉ₃Ｎ₄などの窒化物、Ｔｉ₂Ｂ、ＺｒＢ₂
などのほう化物、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂、ＡｌＯ₃−ＳｉＯ
₂などの複合酸化物、Ｓｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、
Ｃｕ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、などの金属、Ｃｒ−Ｎ
ｉ、Ａｌ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｃｕ−Ｚｎなどの合金、
マイカ、ウオラストナイトなどが挙げられ、これらの粒
子の形状は特に限定されず、フレーク状、針状、球状そ
の他であってよい。これらは一種単独で又は二種以上組
み合わせて使用することができる。好ましくは、電機炉
法で球状粒子として得られるＴｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃などの
複合酸化物超微粒子、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮなどの窒化物超
微粒子、水系合成法で球状粒子として得られるシリカ超
微粒子（コロイダルシリカ）などである。

【００１４】有機質粒子としては、乳化重合により平均
粒子径０．００１〜１μｍの球状粒子で得られるポリス
チレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル等の
コロイド状有機高分子化合物等が挙げられ、好ましくは
コロイド状有機高分子化合物である。

【００１５】無機質微粒子として光触媒能を有する金属
化合物微粒子を使用すると、得られる被膜に親水性とと
もに自己清浄（セルフクリーニング）作用が付与され
る。このような光触媒能を有する金属化合物微粒子とし
ては、例えば、二酸化チタン、過酸化チタン、硫化カド
ミウムが最も良く知られており、その他硫化物として硫
化亜鉛、硫化銅、硫化モリブデン、硫化タングステン、
硫化アンチモン、硫化ビスマスなど、酸化物として酸化
亜鉛、酸化タングステン、酸化カドミウム、酸化インジ
ウム、酸化銀、酸化マンガン、酸化銅、酸化鉄、酸化バ
ナジウム、酸化スズなど、各種金属カルコゲナイト（セ
レン、テルル化合物）など、およびこれらの混合物など
が挙げられ、中でも平均粒子径０．００１μｍから１μ
ｍのアナターゼ型二酸化チタン粒子を添加することがで
きる。二酸化チタンの天然に存在する結晶系として、ア
ナターゼ、ルチル、およびブルカイトの３種が知られて
おり、アナターゼ型が最も光触媒活性が高いことが知ら
れており好ましい。添加量は、０．０１重量％〜５０重
量％程度であり、好ましくは０．１〜１０重量％であ
る。このように光触媒能を有する無機質微粒子が添加さ
れた被膜（光触媒被膜）は光に当てられることにより活
性化され、親水化するとともに汚れの自己浄化性を有す
る。

【００１６】活性化は、光触媒被膜の厚さが０.１μｍ
程度の場合、通常、標準的な日光(春、秋期の日中の照
度で２〜３ｍＷ/ｃｍ²程度）で２〜３時間照射すれば親
水化し水滴接触角が約５度となる。同時に付着した汚れ
を自己浄化できる性能を発現する。活性化する光照射
は、紫外線光源としてブルーライトブラック（ＢＬＢ）
蛍光ランプ、殺菌ランプを使用した光照射でもよいの
で、雨天時でも室内でも活性化することが出来る。例え
ば、２０Ｗのブルーライトブラック（ＢＬＢ）蛍光ラン
プ（東芝ライテック製、中心波長３６０ｎｍ）を２ｍＷ
/ ｃｍ²の強度で、１６時間照射すると、水滴接触角が
約５度となり、親水性で、自己浄化性能を発現する。ま
た、同様に、２０Ｗの殺菌ランプ（東芝ライテック、中
心波長２５０ｎｍ）を２ｍｗ/ ｃｍ²の強度で、１時間
照射すると同様に水滴接触角が約５度となり、親水性
で、自己浄化性を備えた被膜が得られる。同じ光強度で
も低波長の紫外光を当てた方が、短時間で活性化でき
る。

【００１７】本発明で使用される塗布液には、各種色素
などを添加することができる。例えば、蛍光増白剤とし
て、４、４´−ビス（４−アニリノ−６−モルホリノ−
１、３、５−トリアジン−２−イル）アミノスチルベン
−２，２´−ジスルホン酸ナトリウムを適当量添加して
から塗布すれば、形成された被膜は上記蛍光増白剤を含
むので、肉眼でその存在を明確に認識し難いばあいでも
上記蛍光増白剤に対応した固有の波長の紫外線を照射す
れば、容易に肉眼で被膜の存在が認識でき、大面積の基
材に塗布を行う場合、通常、薄膜であるが故に、所定の
塗布作業が行われたか、又は塗布作業が済んだ場所と、
未塗布である場所との違いを、現場で簡便に確認するこ
とができる。更に、所定の濃度に蛍光増白剤を添加して
おき、所定の光量（照度）の所定波長の紫外線を被膜に
照射して、発した蛍光の強度を測定すれば、被膜の厚さ
を、その場で定量することも可能である。蛍光増白剤の
塗布液中の濃度は通常０.０００１重量％〜１０重量％
の範囲でよく、好ましくは０．００１〜１重量％であ
る。上記の目的に使用できる蛍光増白剤の例としては、
先に挙げたジアミノスチルベンスルホン酸誘導体の外、
イミダゾール誘導体、クマリン誘導体、トリアゾール誘
導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ナフタル
酸誘導体、イミダゾロン誘導体などが使用できる。

【００１８】本発明の方法においては、塗布液を基材表
面に塗布後、塗膜を硬化して被膜を得る。硬化工程は、
一部の塗布液については上述した通りであるが、要する
に塗布液の性質に応じて適切な条件、方法を適宜採用す
ればよい。塗布液に応じて単に常温で乾燥するでけでよ
いもの、一定の温度で加熱するもの、空気、水分を含む
大気中で一定の温度で処理するもの等様々である。しか
し、本発明で用いられる塗布液自体はいずれも公知のも
のでよく、各塗布液（組成物）に応じた適切な硬化処理
を採用すればよい。

【００１９】本発明の方法により形成される被膜はガラ
ス質でも結晶質でもあるいはそれらの複合した状態でも
よく、この点は何ら限定されない。材料の種類にかかわ
らず均一性及び表面の平滑性に優れ、艶に富む被膜が得
られる。従って、材料自体が透明性が高い場合には（例
えば、シリカ系被膜）、その材料の性質が生かされ、透
明性の高い被膜が得られる。

【００２０】基材本発明の方法で被膜形成の対象となる基材の種類は特に
限定されない。代表的な例としては、ガラス質被膜が形
成される基材としては各種塗装面が挙げられる。塗装の
種類としては、ラッカー、ビニル樹脂塗料、エマルショ
ン塗料、酒精塗料、油性塗料、アルキド樹脂塗料、アミ
ノアルキド樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料、ポ
リウレタン樹脂塗料、熱硬化性アクリル樹脂塗料、水溶
性樹脂塗料、電着塗料、粉体塗料、紫外線硬化塗料、電
子線硬化塗料、が用いられる。また塗装される材質とし
ては、コンクリート、木材などの非金属、各種防食処理
をした、又は防食処理をしない種々金属材料が用いられ
る。防食処理としては、電気メッキ、メタリコン(金属
溶射）、亜鉛メッキ、セラミックコーティング（ほうろ
うびき）、電気防食（陰極防食）、ライニングなどが用
いられる。基材の別の例としては、各種プラスチック、
例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、アルキド樹脂、アミ
ノ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、
セルロースプラスチック、塩素化ポリエーテル、塩素化
ポリエチレン、アリル樹脂、エポキシ樹脂、エチレン−
α−オレフィン共重合体、エチレン−酢ビ共重合体、エ
チレン−塩化ビニル共重合体、ＥＶＡ樹脂、ＦＲＰ、フ
ッ素樹脂、フラン樹脂、アイオノマー、液晶プラスチッ
ク、メタクリル−スチレン共重合体、ニトリル樹脂、芳
香族ポリエステル、オレフィンビニルアルコール共重合
体、石油樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリ
アミド、強化ポリアミド、ポリアミド４６、ポリアミド
イミド、ポリアリレート、ポリアリルスルフォン、ポリ
ベンゾイミダゾール、ポリブタジエン、ポリブチレン、
ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性
ポリカーボネート、ポリエーテルケトン、ポリエーテル
イミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルニトリル、
ポリエーテルスルホン、ポリチオエーテルスルホン、低
密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポ
リエチレン、水架橋ポリエチレン、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリケト
ン、メタクリル樹脂、ポリメチルペンテン、変性ポリオ
レフィン、透明ポリオレフィン、ポリプロピレン、ポリ
フェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリ
スルホン、ポリスチレン、ＳＡＮ樹脂、スチレン共重合
体、ブタジエンースチレン樹脂、ポリウレタン、ポリビ
ニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニ
ル、アクリル変性ポリ塩化ビニル、熱可塑性エラストマ
ー、シリコーン、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエス
テル系エポキシ樹脂、ポリ酢酸ビニル、キシレン樹脂、
などが挙げられる。また、基材の更に別の例としては、
各種ガラス質、陶器、磁器、コンクリート、石材などの
セラミック及び木材それらの組み合わせが挙げられる。
本発明の方法により良好な被膜を形成するには、これら
の基材に前処理を施すことが望ましい。

【００２１】基材が車の塗装面の場合について、基材の
前処理、すなわち下地処理の例について説明する。まず
は水道水などの流水にて洗った後、一般的な洗剤を用い
ていわゆるシャンプー洗浄を行う。この後、表面の観察
で、鉄粉などが付着していれば、粘土などを用いてこれ
を除去する。次に研磨剤として、適正な硬度・粒子径を
持ったアルミナなどの微粒子を分散させたいわゆるコン
パウンドを含浸させた軟質のウレタンフォームなどのバ
゛フを用いて、ポリッシャー（サンダー）で、水垢など
を除去し、表面の微細な凹凸をならすための磨きの操作
を行う。その後、必要に応じて、更にシャンプー洗車な
どを行い、ふき取って乾燥を行う。さらに、場合によっ
ては、表面に残っている油分を除去するために、アルコ
ール等の溶剤を含浸した布、スポンジ、不織布などを用
いていわゆる脱脂を行うことができる。

【００２２】

【実施例】〔実施例１〕エチルシリケートの部分加水分
解物（酸触媒含有）を固形分濃度で１０重量％含むエタ
ノール水溶液を調製した。ポリエステルメラミン白色塗
装を施した鉄板（約１ｍ×約１ｍ×０．８ｍｍ、表面光
沢度９０）［光沢度は堀場製作所製、グロスチェッカー
−ＩＧ−３２０型にて、入・反射角６０度での反射光の
相対強度比から測定：ミクロな表面平滑性が評価でき
る］を基材として、ダブルアクションタイプのポリッシ
ャー（芝浦製作所製東芝ランダムサンダー）に軟質ウレ
タンフォーム［密度約３０ｋｇ／ｍ³、微細度（セルカ
ウント）５０／インチ］製バフ（１５ｃｍφ×３ｃｍ厚
のディスク形状）を装着し、調製した溶液をこのバフに
約２ｃｃ含浸させて後、基材表面に１０〜２０ｇ／ｃｍ
²の圧力で接触させ、約３０００ｒｐｍで自転させ、か
つ自転の軸を半径１．５ｍｍで遊星運動させるダブルア
クションで摺動しつつ塗布した。５分間風乾後、１００
℃の恒温槽で、６０分加熱乾燥し、膜厚０.１μｍ（１
００ｎｍ）の良好な表面光沢（光沢度９５）を有する被
膜を得た。

【００２３】〔実施例２〕実施例１で得た被膜を基材
(中間層）として、二酸化チタン微粒子とバインダーと
しての二酸化珪素の部分加水分解物(二酸化チタンと二
酸化珪素の混合比が固形分換算で各々５０％）のアルコ
ール性分散液（ＳＴ−Ｋ０３、石原産業製、固形分濃度
１０％）をエタノールで希釈して固形分濃度５％の分散
溶液を調製した。この溶液をダブルアクションタイプの
ポリッシャー（芝浦製作所製東芝ランダムサンダー）に
軟質ウレタンフォーム［密度約３０ｋｇ／ｍ³、微細度
（セルカウント）５０／インチ］製バフ（１５ｃｍφ×
３ｃｍ厚のディスク形状）を装着し、調製した溶液をこ
のバフに約２ｃｃ含浸させて後、基材表面に１０〜２０
ｇ／ｃｍ²の圧力で接触させ、約３０００ｒｐｍで自転
させ、かつ自転の軸を半径１．５ｍｍで遊星運動させる
ダブルアクションで摺動しつつ塗布した。５分間風乾後
１００℃に設定した恒温槽で４０分加熱乾燥し、膜厚
０.１μｍ（１００ｎｍ）の良好な表面光沢（光沢度９
５）を有するトップ層被膜を得た。この２層構成のガラ
ス質被膜を屋外で日光（３ｍＷ／ｃｍ²）に２時間曝露
したところ光触媒性能を発現した。即ち、この被膜は水
滴接触角が約５°で親水性を示し、油汚れのモデルとし
てサラダ油を０．２ｍｇ／ｃｍ²の濃度で皮膜上に塗っ
た後、ＢＬＢ（ブルーブラックライト）を２ｍＷ／ｃｍ
²で照射したところ、１０時間までの平均速度でおよそ
７．３μｇ／ｃｍ²・ｈｒでサラダ油が分解揮散されて
おり、光触媒被膜の代表性能であるセルフクリーニング
性を示した。

【００２４】〔実施例３〕ポリシラザンコーティング液
(ジブチルエーテル、２０重量％溶液、Ｎ３２０グレー
ド、東燃製）を、ポリカーボネート樹脂シート（１ｍ×
１ｍ×１ｃｍ厚、表面光沢度９５）を基材として、ダブ
ルアクションタイプのポリッシャー（芝浦製作所製東芝
ランダムサンダー）に軟質ウレタンフォーム［密度約４
０ｋｇ／ｍ³、微細度（セルカウント）５０／インチ］
製バフ（１８ｃｍφ×４ｃｍ厚のディスク形状）を装着
し、調製したポリシラザン溶液をこのバフに約３ｃｃ含
浸させて後、基材表面に１０〜２０ｇ／ｃｍ²の圧力で
接触させ、約３０００ｒｐｍでダブルアクションで自転
させ、かつ自転の軸を半径１．５ｍｍで遊星運動させて
摺動しつつ塗布した。風乾で１週間乾燥して、膜厚０.
２μｍの良好な表面光沢（光沢度９５）を有する高純度
シリカ質被膜を得た。

【００２５】〔実施例４〕エチルシリケートの部分加水
分解物（酸触媒含有）のアルコール溶液及びシリカゾル
のアルコール分散液（触媒化成、ＯＳＣＡＬ−１４３
２）を（固形分濃度として１対１となるよう）混合し
て、固形分濃度で２０重量％のアルコール水溶液を調製
した。白色ポリエステルメラミン塗装を施した鉄板を基
材として、ダブルアクションタイプのポリッシャー（芝
浦製作所製東芝ランダムサンダー）に軟質ウレタンフォ
ーム製バフを装着し、調製したこの溶液をバフに含浸さ
せて後、基材表面に押しつけ、３０００ｒｐｍで自転さ
せ、かつ自転の軸を半径１．５ｍｍで遊星運動させて摺
動しつつ塗布した。５分間風乾後１２０℃に設定した恒
温槽中で３０分塗布加熱乾燥して、膜厚０.１５μｍ
（１５０ｎｍ）のガラス質被膜が形成された。

【００２６】〔比較例１〜８〕及び〔実施例５〕エチルシリケートの部分加水分解物（酸触媒含有）を固
形分濃度で２重量％含むエタノール水溶液を調製した。
白色アクリルウレタン塗装を施した鉄板（１５ｃｍ×７
ｃｍ×０．８ｍｍ厚、表面光沢度９０）を基材として、
表１に示す種々の塗布方法で塗布し、５分間風乾後１２
０℃に設定した恒温槽中で５０分加熱乾燥して、表１に
示す種々の被膜を得た。膜厚及び表面の光沢度（堀場製
作所製、グロスチェッカ−ＩＧ−３２０型にて、入・反
射角６０度での反射光の強度相対比から測定…ミクロな
表面平滑性が評価出来る）、及び、目視によるマクロ観
察から被膜の性状を判定した。回転要素運動を行うポリ
ッシャーが良好な被膜をあたえることが判る。

【００２７】

【表１】（注） *:通常のカーワックス（カーメイト製プロズ・
ゴールドワックス）を使用し、念入りに仕上げた白色塗
装面

【００２８】〔実施例６〜８〕エチルシリケートの部分
加水分解物（酸触媒含有）を固形分濃度で２重量％含む
エタノール溶液の塗布液を調製した（実施例６）。エチ
ルシリケートの部分加水分解物（酸触媒含有）を固形分
濃度で１０重量％含むエタノール溶液の塗布液を調製し
た（実施例７）。エチルシリケートの部分加水分解物
（酸触媒含有）を固形分濃度で５重量％含むエタノール
溶液を調製した。一方、シリカゾル（コロイダルシリカ
粒子含有分散液）のイソプロパノール溶液（触媒化成
製、コロイダルシリカの平均粒子径１０ｎｍ、固形分濃
度２０重量％、ＯＳＣＡＬ−１４３２グレード）と前記
エタノールとを（被膜形成後のエチルシリケート由来の
シリカと、コロイダルシリカ由来のシリカとの固形分濃
度比が１対１となるよう）混合し、固形分濃度５重量％
のアルコール系混合溶液（分散液）の塗布液を調製した
（実施例８）。

【００２９】白色アクリルウレタン塗装を施した鉄板を
基材として、ダブルアクションタイプのポリッシャー
（芝浦製作所製東芝ランダムサンダー）に軟質ウレタン
フォーム製バフを装着し、調製した溶液をこのバフに含
浸させて後、基材表面を３０００ｒｐｍで摺動しつつ
塗布した。５分間風乾後、１００℃の恒温槽で、６０分
加熱乾燥し、表２に示す種々の被膜を得た。これら被膜
について、表１に示す実施例と同様の評価を行った。評
価結果をまとめて表２に示す。同一の塗布条件で塗布し
ても、塗布液の濃度変化、微粒子の添加で形成被膜の厚
さを制御できることを示している。

【００３０】

【表２】

【００３１】〔実施例９〕エチルシリケートの部分加水
分解物（酸触媒含有）を固形分濃度で１０重量％、及び
蛍光増白剤として、４、４´−ビス（４−アニリノ−６
−モルホリノ−１、３、５−トリアジン−２−イル）ア
ミノスチルベン−２，２´−ジスルホン酸ナトリウム）
（ホワイテックス−ＳＫＣ、住友化学製）を０. １重量
％含むエタノール水溶液を調製した。調製した溶液を軟
質バフに含浸させて後、白色アクリルウレタン塗装板を
基材として、基材表面を３０００ｒｐｍで摺動しつつ
塗布した。５分間風乾後、１００℃の恒温槽で、６０分
加熱乾燥し、膜厚０.０８μｍ（８０ｎｍ）の被膜を得
た。紫外線光源として２０Ｗのブルーライトブラック
（ＢＬＢ）蛍光ランプ（東芝ライテック、中心波長３６
０ｎｍ）にて暗所で被膜表面を照射すると、鮮やかな青
色の蛍光色を発しているのが肉眼で確認でき、確かに被
膜が形成されたことがその場で判定できる。

【００３２】

【発明の効果】本発明の方法によれば従来困難であっ
た、表面の均一性、平滑性に優れたガラス質被膜又は硬
化シリコーン被膜を基材表面に容易に形成することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 183/16 Ｃ０９Ｄ 183/16 (72)発明者佐久間雅博東京都新宿区榎町72番地株式会社カーメイト内Ｆターム(参考） 4D075 AC48 AC88 BB26Z CA02 CA34 DB02 DB31 DC12 EA02 EB22 EB42 EC02 EC03 EC11 EC53 EC54 4J002 CP021 CP031 CP161 CP211 DA066 DC006 DD016 DE096 DE106 DE136 DF016 DG026 DJ006 DJ016 DJ046 DK006 FD016 GH00 4J038 DL001 DL102 HA446 KA06 MA14 PA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材の表面にシリカ系ないしシリコーン
系の被膜形成塗布液を基材表面に塗布する工程と、得ら
れた塗膜を硬化させる工程とを有する被膜形成方法にお
いて、前記被膜形成塗布液を軟質バフ又は軟質パッドに含浸さ
せ、該軟質バフ又は軟質パッドを加圧下で前記基材表面
に接触させ、これにより基材表面に前記被膜形成塗布液
を供給しながら該軟質バフ又は軟質パッドを基材表面に
垂直なそれ自身の中心軸線の周りで自転させることを特
徴とする、前記被膜形成方法。
【請求項２】前記バフ又はパッドの自転軸を、バフ又
はパッドと基材表面との前記接触を維持しながら、該自
転軸と異なりかつ自転軸に対して相対的に固定され、前
記基材表面に垂直な第二の軸線の周りを遊星運動させる
ことを特徴とする請求項１記載の前記被膜形成方法。
【請求項３】前記第二の軸線を、バフ又はパッドと基
材表面との前記接触を維持しながら、該第二の軸線と異
なり第二の軸線に対して相対的に固定され、前記基材表
面に垂直な第三の軸線の周りをさらに遊星運動させるこ
とを特徴とする請求項２に記載の前記被膜形成方法。
【請求項４】前記のシリカ系ないしシリコーン系の被
膜を形成可能な塗布液が、ポリシラザンと非水性溶媒と
を含有してなる組成物である請求項１〜３に記載の被膜
形成方法。
【請求項５】前記のシリカ系ないしシリコーン系の被
膜を形成可能な塗布液が、コロイダルシリカを５重量％
以上と、アクリル変性もしくはメタクリル変性のシリコ
ーンとを含有する組成物である請求項１〜３に記載の被
膜形成方法。
【請求項６】前記のシリカ系ないしシリコーン系の被
膜を形成可能な塗布液が、式(イ)：（ただしｎは０又は１〜８の整数、Ｘは独立にハロゲン
原子又はＣ₁〜Ｃ₈のアルコキシ基である）、式（ロ）：（ただしｎは０〜８の整数、Ｒは独立にＣ₁〜Ｃ₈のアル
キル基である）、又は式(ハ)：（ただしｎは０又は１〜８の整数、Ｒは独立にＣ₁〜Ｃ₈
のアルコキシ基である）で表される加水分解性珪素化合
物の加水分解物及び溶媒からなる組成物である請求項１
〜３に記載の被膜形成方法。
【請求項７】前記塗布液が、さらに平均粒子径が０.
００１μｍ〜１μｍの無機質又は有機質粒子を合計１重
量％以上含む、請求項１−６に記載の被膜形成方法。
【請求項８】前記無機質粒子が、金属酸化物、炭化
物、窒化物、ほう化物、複合酸化物、金属、及び合金か
らなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項７に
記載の被膜形成方法。
【請求項９】前記有機質粒子がコロイド状有機高分子
化合物からなる請求項７に記載の被膜形成方法。
【請求項１０】被膜形成塗布液が光触媒能を有する金
属化合物粒子を含む請求項１−９に記載の被膜形成方
法。
【請求項１１】前記の光触媒能を有する金属酸化物が
二酸化チタン及び／又は過酸化チタンである請求項１０
に記載の被膜形成方法。
【請求項１２】被膜形成塗布液が蛍光増白剤を０.０
００１重量％〜１０重量％含む請求項１−１１に記載の
被膜形成方法。