JP2000262964A - Formation of hydrophilic coating film and coated article - Google Patents
Formation of hydrophilic coating film and coated articleInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、新規にして有用な
る親水性皮膜の形成方法と、当該形成方法により得られ
る親水性皮膜をトップコート層として設けてなる塗装物
品とに関する。The present invention relates to a method for forming a novel and useful hydrophilic film and a coated article provided with a hydrophilic film obtained by the method as a top coat layer.
【0002】さらに詳しくは、基材上に、光分解触媒と
しての機能を有する金属酸化物の皮膜と、ポリシロキサ
ンの皮膜を順次形成せしめて複層皮膜を調製した後、当
該複層皮膜に活性エネルギー線を照射することを特徴と
する、親水性皮膜の形成方法、ならびに当該形成方法に
より調製される親水性皮膜をトップコート層として設け
てなる塗装物品に関するものである。More specifically, after a metal oxide film having a function as a photodecomposition catalyst and a polysiloxane film are sequentially formed on a substrate to prepare a multilayer film, the multilayer film is activated. The present invention relates to a method for forming a hydrophilic film, which is characterized by irradiating an energy beam, and a coated article provided with a hydrophilic film prepared by the method as a top coat layer.
【0003】そして、こうして調製される親水性皮膜
は、建築の外壁材、橋梁やタンク等の屋外構築物あるい
は自動車等の車両類等の各種の屋外で使用される物品の
汚染防止用、クーラー等の熱交換用の室外機や室内機に
使用されるアルミニウムフィンの如きフィン類の親水化
用、屋内で使用される各種のガラスや鏡類の曇防止用、
に有効に利用できる。[0003] The hydrophilic coating thus prepared is used to prevent contamination of various outdoor articles such as exterior wall materials of buildings, outdoor structures such as bridges and tanks or vehicles such as automobiles, and coolers and the like. For hydrophilicity of fins such as aluminum fins used for outdoor units and indoor units for heat exchange, for prevention of fogging of various glasses and mirrors used indoors,
Can be used effectively.
【0004】また、活性エネルギー線の照射に際し、部
分的にマスキングを行うことにより高親水性部分と高撥
水性部分を兼備した皮膜を得ることが可能で、これは、
画像形成用の媒体等の用途にも有効に利用できるもので
ある。Further, it is possible to obtain a film having both a highly hydrophilic portion and a highly water repellent portion by performing partial masking upon irradiation with active energy rays.
The present invention can be effectively used for uses such as a medium for image formation.
【0005】[0005]
【従来の技術】これまでに、親水性皮膜の形成方法とし
ては、(1)カルボキシレート基、スルホネート基もし
くはポリオキシアルキレン基の如き親水性基を含有する
重合体を架橋することにより調製する方法であるとか、
(2)特許第2756474号公報に記載されている如
く、結晶性酸化チタンの如き光酸化触媒としての機能を
有する金属酸化物微粒子とシリコーン系等のバインダー
とからなるコーティング剤を基材に塗装したのちに、光
照射により親水化せしめる方法、等がある。2. Description of the Related Art Heretofore, as a method for forming a hydrophilic film, there have been mentioned (1) a method of preparing a polymer by crosslinking a polymer containing a hydrophilic group such as a carboxylate group, a sulfonate group or a polyoxyalkylene group. Or
(2) As described in Japanese Patent No. 2756474, a coating agent comprising metal oxide fine particles having a function as a photo-oxidation catalyst such as crystalline titanium oxide and a binder such as silicone is applied to a substrate. After that, there is a method of making the surface hydrophilic by light irradiation, and the like.
【0006】しかしながら、かかる方法のうち、(1)
の方法により得られる親水性皮膜は耐久性に劣り短期間
で親水性が損なわれてしまう問題点があるし、(2)の
方法では、予め、高温で焼成して得られる光酸化触媒と
しての機能を有する微粒子とバインダーとからコーティ
ング剤を調製するという煩雑な工程を経なけらばならな
い問題点とある。However, among these methods, (1)
The hydrophilic film obtained by the method of (1) has a problem that it is inferior in durability and the hydrophilicity is impaired in a short period of time. There is a problem that a complicated process of preparing a coating agent from fine particles having a function and a binder has to be performed.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、本発明者ら
は、上述したような従来型技術における種々の問題点
を、悉く、解消するべく、研究を開始した。SUMMARY OF THE INVENTION However, the present inventors have started research to eliminate all the various problems in the conventional technology as described above.
【0008】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、耐久性に優れる高度の親水性を有する皮膜を簡便
に調製する方法を提供することにあり、また、かかる方
法により得られる親水性皮膜をトップコート層として設
けてなる塗装物品を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for easily preparing a highly hydrophilic film having excellent durability, and to provide a hydrophilic film obtained by such a method. An object of the present invention is to provide a coated article provided as a top coat layer.
【0009】本発明者らは、上述の課題を解決するべ
く、鋭意研究を重ねた結果、基材上に、光分解触媒とし
ての機能を有する金属酸化物の皮膜と、ポリシロキサン
の皮膜を順次形成せしめて複層皮膜を調製した後、当該
複層皮膜に活性エネルギー線を照射するこにより、高度
の親水性を有する皮膜が得られること、また、このよう
にして得られる親水性皮膜をトップコート層として設け
てなる塗装物品は、耐曝露汚染性、防曇性、水流下性等
の表面の高親水化に由来する各種の性能と耐久性に優れ
ること、を見いだし、本発明が解決しようとする課題
を、見事に、解決出来ることを確信するに及んで、ここ
に、本発明を完成させるに到った。The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, a metal oxide film having a function as a photolysis catalyst and a polysiloxane film have been sequentially formed on a substrate. After forming and preparing a multilayer coating, the coating having a high degree of hydrophilicity can be obtained by irradiating the multilayer coating with active energy rays. It has been found that a coated article provided as a coat layer is excellent in various performances and durability derived from surface hydrophilicity such as exposure contamination resistance, anti-fogging property, water flow-down property, and the present invention will be solved. Here, the present invention has been completed with the assurance that the above-mentioned problem can be solved brilliantly.
【0010】すなわち、本発明は、That is, the present invention provides
【0011】1.基材上に、花弁状アルミナ(A)の皮
膜、光分解触媒としての機能を有する金属酸化物(B)
の皮膜と、ポリシロキサン(C)の皮膜を順次形成せし
めて複層皮膜を調製した後、当該複層皮膜に活性エネル
ギー線を照射することを特徴とする、親水性皮膜の形成
方法、1. Petal-like alumina (A) film on base material, metal oxide (B) having function as photolysis catalyst
A film of polysiloxane (C) and a film of polysiloxane (C) are sequentially formed to prepare a multilayer film, and then the multilayer film is irradiated with an active energy ray.
【0012】2.前記した、ポリシロキサン(C)の皮
膜が、珪素原子に結合した加水分解性基の少なくとも1
個と珪素原子に結合した1価の有機基の少なくとも1個
を併有するオルガノシラン化合物および/またはシリケ
ート化合物、もしくは当該オルガノシラン化合物および
/またはシリケート化合物の加水分解生成物、より形成
されるものである、上記1に記載の親水性皮膜の形成方
法、2. The above-mentioned polysiloxane (C) film has at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom.
And an organosilane compound and / or a silicate compound having at least one monovalent organic group bonded to a silicon atom, or a hydrolysis product of the organosilane compound and / or the silicate compound. A method for forming a hydrophilic film according to 1 above,
【0013】3.前記した、金属酸化物(B)が、結晶
性の酸化チタンである、上記1に記載の親水性皮膜の形
成方法、3. The method for forming a hydrophilic film according to the above 1, wherein the metal oxide (B) is crystalline titanium oxide,
【0014】4.活性エネルギー線の照射により、親水
性皮膜と水との接触角を20度以下に低下せしめる、上
記1〜3のいずれか1つに記載の親水性皮膜の形成方
法、4. The method for forming a hydrophilic film according to any one of the above 1 to 3, wherein the irradiation with active energy rays reduces the contact angle between the hydrophilic film and water to 20 degrees or less.
【0015】5.前記した、活性エネルギー線が紫外線
である、上記1〜4のいずれか1つに記載の親水性皮膜
の形成方法、及び、[0015] 5. The method for forming a hydrophilic film according to any one of the above 1 to 4, wherein the active energy ray is an ultraviolet ray, and
【0016】6.前記した、1〜5のいずれか1つに記
載の方法により調製される親水性皮膜をトップコート層
として設けてなる塗装物品、を提供するものである。6. A coated article provided with a hydrophilic coating prepared by the method described in any one of 1 to 5 above as a top coat layer.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、さらに一層、
詳細に、説明することにする。先ず、本発明で云う親水
性皮膜とは、水との接触角として概ね50度以下、好ま
しくは40度以下、特に好ましくは20度以下の親水性
を有する皮膜を指称するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
It will be described in detail. First, the hydrophilic film referred to in the present invention refers to a film having a hydrophilicity of about 50 ° or less, preferably 40 ° or less, particularly preferably 20 ° or less as the contact angle with water.
【0018】かかる親水性皮膜を形成する際に使用され
る基材としては、公知慣用の各種のものを使用すること
が出来る。かかる基材の特に代表的なものとしては、各
種の金属基材、無機質基材もしくはプラスチック基材等
が挙げられる。As the substrate used for forming such a hydrophilic film, various known and commonly used substrates can be used. Particularly typical examples of such a substrate include various metal substrates, inorganic substrates and plastic substrates.
【0019】かかる各種の基材のうち、金属基材の代表
的なものとしては、鉄、ニッケル、アルミニウム、クロ
ム、亜鉛、錫、銅または鉛の如き各種の金属類;ステン
レススチール、真鍮の如き、各種金属の合金類;前掲し
たような各種の金属類であって、メッキや化成処理など
が施された各種の表面処理金属類等が挙げられる。Among these various substrates, typical examples of the metal substrate include various metals such as iron, nickel, aluminum, chromium, zinc, tin, copper and lead; and stainless steel and brass. Alloys of various metals; various metals as described above, such as various surface-treated metals subjected to plating, chemical conversion treatment, and the like.
【0020】また、無機質基材とは、セメント系、珪酸
カルシウム等の珪酸塩系、石膏系、石綿系、セラミック
ス系等で代表される無機質の材料を主成分とするもので
あり、その具体的なものとしては、コンクリート、セメ
ントモルタル、石膏プラスター、ドロマイトプラスタ
ー、軽量気泡コンクリート(ALC)、石綿セメント
板、ガラス繊維強化の珪酸カルシウム板、石膏ボード、
陶器、磁器、アルミナパネル、シリカパネル、タイルも
しくはガラスなどの各種のものが挙げられる。The inorganic substrate is mainly composed of an inorganic material typified by silicates such as cement, calcium silicate, etc., gypsum, asbestos, ceramics and the like. What is concrete, cement mortar, gypsum plaster, dolomite plaster, lightweight cellular concrete (ALC), asbestos cement board, glass fiber reinforced calcium silicate board, gypsum board,
Various things such as pottery, porcelain, alumina panels, silica panels, tiles or glass are mentioned.
【0021】プラスチック基材の代表的なものとして
は、フッ素樹脂、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテ
ルケトン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレン
サルファイド、ポリイミドの如き耐熱性に優れる熱可塑
性樹脂のフィルムや成形品;さらには、不飽和ポリエス
テル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン
系樹脂の如き各種の熱硬化性樹脂から得られる耐熱性に
優れる架橋フィルムや架橋した成形品等が挙げられる。Typical examples of the plastic substrate include films and molded articles of a thermoplastic resin having excellent heat resistance such as fluororesin, polyether sulfone, polyether ketone, polyphenylene oxide, polyphenylene sulfide, and polyimide; And crosslinked films and crosslinked molded articles having excellent heat resistance obtained from various thermosetting resins such as unsaturated polyester resins, phenolic resins, epoxy resins, and silicone resins.
【0022】本発明の方法の実施に当たって、光分解触
媒としての機能を有する金属酸化物(A)の皮膜を形成
する際に高温での焼成が出来る点から、一般的には、上
述した各種の基材のうち、金属類、セラミックスもしく
はガラス等の耐熱性に優れる無機系の基材を使用するこ
とが、特に好ましい。In carrying out the method of the present invention, since the metal oxide (A) having a function as a photolysis catalyst can be fired at a high temperature when a film is formed, generally, the above-mentioned various kinds of materials are used. Among the substrates, it is particularly preferable to use an inorganic substrate having excellent heat resistance, such as metals, ceramics, and glass.
【0023】さらに、本発明において、基材として、上
述した如き各種の基材に、水ガラス系、アルキルシリケ
ート系等の耐熱性に優れる塗料を塗装して硬化皮膜を形
成せしめたものを使用することもできる。Further, in the present invention, a substrate obtained by applying a paint having excellent heat resistance such as a water glass type or an alkyl silicate type to the above-mentioned various substrates to form a cured film is used as the substrate. You can also.
【0024】本発明の方法において、基材上に第一層と
して形成される花弁状アルミナ(A)の皮膜とは、アル
ミナ膜の表層部分が熱水または加熱水蒸気の解膠作用を
受けて、花弁状の構造を有するアルミナがランダムに集
合化した微小な孔状の空隙を持った膜を指称するもので
ある。かかる花弁状のアルミナ皮膜を形成せしめるに
は、例えば、J.Ceram.Soc.Japan,V
ol.103,No.6,582−585(199
5)、Proc.of XVII,Inter.Con
gress on Glass,Vol.4,445−
449(Beijing,China,1995)、N
ew Glass,Vol.12,No.2,42−4
5(1997)、特開平9−202,649号、特開平
9−202,650号、特開平9−202,651号等
に開示されている方法を適用すればよい。In the method of the present invention, the petal-like alumina (A) film formed as the first layer on the substrate is such that the surface layer of the alumina film is subjected to the peptizing action of hot water or hot steam, This refers to a film having minute pore-shaped voids in which alumina having a petal-like structure is randomly gathered. In order to form such a petal-like alumina film, for example, a method described in J. Am. Ceram. Soc. Japan, V
ol. 103, no. 6, 582-585 (199
5), Proc. of XVII, Inter. Con
grees on Glass, Vol. 4,445-
449 (Beijing, China, 1995), N
ew Glass, Vol. 12, No. 2,42-4
5 (1997), JP-A-9-202,649, JP-A-9-202,650, JP-A-9-202,651, and the like.
【0025】即ち、花弁状アルミナ(A)の皮膜は、例
えば、アルミニウムトリイソプロポキサイド、アルミニ
ウムトリ−n−ブトキサイド、アルミニウムトリ−se
c−ブトキサイド、アルミニウムトリ−tert−ブト
キサイドの如きアルミニウムアルコキサイド類を、アセ
ト酢酸エステルもしくはアセチルアセトンの如き安定化
剤として機能するキレート化剤の存在下に加水分解して
得られるゾル液を、基材に塗布し高温で焼成してアルミ
ナゲル膜を調製した後に、熱水または加熱水蒸気で、処
理し、さらに高温で焼成することにより作製することが
出来る。That is, the film of petal-like alumina (A) is made of, for example, aluminum triisopropoxide, aluminum tri-n-butoxide, aluminum tri-se
A sol solution obtained by hydrolyzing aluminum alkoxides such as c-butoxide and aluminum tri-tert-butoxide in the presence of a chelating agent such as acetoacetate or acetylacetone is used as a base. It can be produced by applying to a material and baking at a high temperature to prepare an alumina gel film, treating it with hot water or heated steam, and baking at a high temperature.
【0026】こうした花弁状のアルミナ膜を設けること
により、活性エネルギー線を照射する前の複層被膜の撥
水性をより高めることが出来るので、高撥水性部分と高
親水性部分を併有するパターン化された塗装物品を利用
する用途にも、有効である。By providing such a petal-shaped alumina film, the water repellency of the multi-layer coating before irradiation with active energy rays can be further increased, so that a patterned film having both a highly water-repellent portion and a highly hydrophilic portion is obtained. It is also effective for applications that use painted articles that have been made.
【0027】本発明の方法において、基材上に設けられ
た花弁状アルミナ(A)の皮膜の上に、第二層として光
分解触媒としての機能を有する金属酸化物(A)の皮膜
が形成される。かかる、金属酸化物(A)の代表的なも
のとしては、アナターゼ型の酸化チタン、ルチル型の酸
化チタンの如き結晶性の酸化チタン類、酸化亜鉛、酸化
錫、酸化タングステン、酸化ビスマス、酸化第二鉄の如
き各種の金属酸化物が挙げられる。そしてこれらのうち
で、好ましいものは、結晶性の酸化チタンであり、特に
好ましいものはアナターゼ型の酸化チタンである。In the method of the present invention, a metal oxide (A) film having a function as a photolysis catalyst is formed as a second layer on a petal-like alumina (A) film provided on a substrate. Is done. Typical examples of the metal oxide (A) include crystalline titanium oxides such as anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, bismuth oxide, and oxides of titanium oxide. Various metal oxides such as diiron are exemplified. Among them, preferred is crystalline titanium oxide, and particularly preferred is anatase-type titanium oxide.
【0028】基材上に、かかる金属酸化物(A)の皮膜
の一つとしての、結晶性酸化チタンの皮膜を形成するに
は、予め調製した、微粒子状の結晶性酸化チタンを必
須成分として含むコーティング剤を塗布して成膜させる
方法、結晶性酸化チタンの前駆体を基材表面に被覆
し、次いで、高温で焼成することにより結晶性酸化チタ
ンに変換させる方法、等を適用することができるが、よ
り均一な皮膜を形成せしめる点から、の方法が特に好
ましい。In order to form a film of crystalline titanium oxide as one of the films of the metal oxide (A) on a base material, finely divided crystalline titanium oxide prepared in advance is an essential component. It is possible to apply a method of forming a film by applying a coating agent containing the same, a method of coating a precursor of crystalline titanium oxide on a substrate surface, and then converting the precursor to crystalline titanium oxide by firing at a high temperature. Although it is possible, the method is particularly preferable from the viewpoint of forming a more uniform film.
【0029】前記したの方法により結晶性酸化チタン
被膜を形成させる方法としては、チタニウムアルコキ
サイドもしくはチタニウムキレート化合物からコーティ
ング剤を調製し、これを基材に塗布して、水酸化チタン
やチタニウムキレート化合物の薄膜を調製し、次いで、
約400℃以上の温度で焼成する方法、酸化雰囲気下
で金属チタンのターゲットに電子線を照射して生成する
無定型酸化チタンを基材上に被着させた後に約400℃
以上の高温で焼成する方法、等があるが、これらのうち
では、前者のなる方法が簡便である。As a method of forming a crystalline titanium oxide film by the above-mentioned method, a coating agent is prepared from a titanium alkoxide or a titanium chelate compound, and the coating agent is applied to a base material to form a titanium hydroxide or a titanium chelate. Preparing a thin film of the compound,
A method of firing at a temperature of about 400 ° C. or more, and applying an amorphous titanium oxide generated by irradiating an electron beam to a target of titanium metal in an oxidizing atmosphere, and then depositing the titanium oxide on a substrate at about 400 ° C.
There are the above-mentioned methods of firing at a high temperature, and of these, the former method is simpler.
【0030】なる方法により結晶性酸化チタンを調製
するに際して使用される、チタニウムアルコキサイドの
代表的なものとしては、チタニウムテトラメトキサイ
ド、チタニウムテトラエトキサイド、チタニウムテトラ
イソプロポキサイド、チタニウムテトラ−n−プロポキ
サイド、チタニウムテトラ−n−ブトキサイド、チタニ
ウムテトラ−sec−ブトキサイド、チタニウムテトラ
−tert−ブトキサイドもしくは前記した各種のチタ
ニウムのアルコキサイド類を部分加水分解縮合して得ら
れるチタニウムアルコキサイドのオリゴマー類が挙げら
れる。Representative examples of titanium alkoxide used for preparing crystalline titanium oxide by the following method include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, and titanium tetra-n. -Propoxide, titanium tetra-n-butoxide, titanium tetra-sec-butoxide, titanium tetra-tert-butoxide or oligomers of titanium alkoxide obtained by partially hydrolyzing and condensing the above-mentioned various titanium alkoxides. Can be
【0031】また、なる方法において使用されるチタ
ニウムキレート化合物の代表的なものとしては、チタニ
ウムモノ(アセチルアセトネート)トリ−n−ブトキサ
イド、チタニウムテトラキス(アセチルアセトネー
ト)、チタニウムテトラキス(エチルアセトアセテー
ト)、チタニウムビス(アセチルアセトネート)ジイソ
プロポキサイド、チタニウムビス(エチルアセトアセテ
ート)ジ−n−ブトキサイド、チタニウムモノ(ベンゾ
イルアセトネート)トリ−n−ブトキサイドの如き化合
物が挙げられる。Typical titanium chelate compounds used in the method include titanium mono (acetylacetonate) tri-n-butoxide, titanium tetrakis (acetylacetonate), and titanium tetrakis (ethylacetoacetate). And compounds such as titanium bis (acetylacetonate) diisopropoxide, titanium bis (ethylacetoacetate) di-n-butoxide, and titanium mono (benzoylacetonate) tri-n-butoxide.
【0032】そして、上記した如きチタニウムアルコキ
サイドもしくはチタニウムキレート化合物からコーティ
ング剤を調製するには、上述した各種の化合物を公知慣
用の各種の有機溶剤に溶解してそのままコーティング剤
として使用することが出来る。また、各種のアルコール
類等のうちで、水溶性の溶剤類に上述した化合物を溶解
して得られる溶液に、水を添加して部分的にあるいは完
全に加水分解してコーティング剤を調製してもよい。In order to prepare a coating agent from the titanium alkoxide or titanium chelate compound as described above, it is necessary to dissolve the various compounds described above in various known and commonly used organic solvents and use the compound as it is. I can do it. In addition, among various alcohols and the like, a solution obtained by dissolving the above-described compound in a water-soluble solvent is added with water to partially or completely hydrolyze to prepare a coating agent. Is also good.
【0033】上述したコーティング剤を調製する際に使
用される有機溶剤としては、公知慣用の各種のものを使
用することができる。そして、その代表的なものとして
は、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピ
ルアルコール、iso−プロピルアルコール、n−ブチ
ルアルコール、iso−ブチルアルコール、sec−ブ
チルアルコール、エチレングリコール、エチレングリコ
ール−モノ−n−プロピルエーテルの如きアルコール
類;n−ヘキサン、n−オクタン、シクロヘキサン、シ
クロペンタン、シクロオクタンの如き、各種の脂肪族系
ないしは脂環族系の炭化水素類;As the organic solvent used for preparing the above-mentioned coating agent, various known and commonly used ones can be used. Representative examples thereof include methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, iso-propyl alcohol, n-butyl alcohol, iso-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, ethylene glycol, and ethylene glycol-mono-n. Alcohols such as -propyl ether; various aliphatic or alicyclic hydrocarbons such as n-hexane, n-octane, cyclohexane, cyclopentane and cyclooctane;
【0034】トルエン、キシレン、エチルベンゼンの如
き、各種の芳香族炭化水素類;ギ酸エチル、酢酸エチ
ル、酢酸n−ブチル、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート、エチレングリコールモノ−n−ブチル
エーテルアセテートの如き、各種のエステル類;アセト
ン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シ
クロヘキサノンの如き、各種のケトン類;Various aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and ethylbenzene; ethyl formate, ethyl acetate, n-butyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol mono-n-butyl ether Various esters such as acetate; various ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone;
【0035】ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
ジオキサン、ジイソプロピルエーテルの如き、各種のエ
ーテル類;クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化
炭素、テトラクロロエタンの如き、各種の塩素化炭化水
素類;N−メチルピロリドン、ジメチルフォルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートの如
き非プロトン性極性溶剤等が挙げられる。Dimethoxyethane, tetrahydrofuran,
Various ethers such as dioxane and diisopropyl ether; various chlorinated hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, carbon tetrachloride, and tetrachloroethane; various chlorinated hydrocarbons such as N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, and ethylene carbonate Aprotic polar solvents and the like.
【0036】また、かかるコーティング剤には、アルコ
キシ基の加水分解を促進したり、金属原子に結合した水
酸基同志の脱水縮合反応を促進したりすることで、皮膜
の形成を容易に進行させるために触媒を添加することが
できる。Such a coating agent is used to facilitate the formation of a film by promoting the hydrolysis of an alkoxy group or the dehydration-condensation reaction of a hydroxyl group bonded to a metal atom. A catalyst can be added.
【0037】かかる触媒の代表的なものとしては、塩
酸、硝酸、硫酸、燐酸の如き、各種の無機酸類;p−ト
ルエンスルホン酸、燐酸モノイソプロピル、酢酸の如
き、各種の有機酸類;アンモニウムハイドロキサイド、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの如き、各種の無機
塩基類;ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫の如
き、各種の錫カルボン酸塩類;鉄、コバルト、マンガ
ン、亜鉛の如き、各種の金属のナフテン酸塩あるいはオ
クチル酸塩の如き金属カルボン酸塩類;Representative examples of such catalysts include various inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid; various organic acids such as p-toluenesulfonic acid, monoisopropyl phosphate and acetic acid; and ammonium hydroxide. side,
Various inorganic bases such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; various tin carboxylate salts such as dibutyltin diacetate and tin octylate; naphthenic acids of various metals such as iron, cobalt, manganese and zinc Metal carboxylate salts such as salts or octylates;
【0038】1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウ
ンデセン−7(DBU)、トリ−n−ブチルアミン、ジ
メチルベンジルアミン、イミダゾールもしくは1−メチ
ルイミダゾールの如き、各種のアミン系化合物類;テト
ラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム
塩、トリメチル(2−ヒドロキシルプロピル)アンモニ
ウム塩の如き各種の4級アンモニウム塩類であって、し
かも、対アニオンとして、それぞれ、クロライド、ブロ
マイド、カルボキシレート、ハイドロオキサイドなどを
有する塩類等が挙げられる。Various amine compounds such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 (DBU), tri-n-butylamine, dimethylbenzylamine, imidazole or 1-methylimidazole; tetramethyl Various quaternary ammonium salts such as ammonium salts, tetrabutylammonium salts, and trimethyl (2-hydroxypropyl) ammonium salts, and salts each having chloride, bromide, carboxylate, hydroxide, or the like as a counter anion. And the like.
【0039】かかる触媒類を添加する場合の、その使用
量としては、コーテイング剤に含有されるチタニウムア
ルコキサイドもしくはチタニウムキレート化合物の10
0重量部に対して、0.0001〜10重量部なる範囲
内が、好ましくは、0.0005〜3重量部なる範囲内
が、特に好ましくは、0.0005〜1重量部なる範囲
内が適切である。When such a catalyst is added, the amount of the catalyst to be used is preferably about 10% of the titanium alkoxide or the titanium chelate compound contained in the coating agent.
0.0001 to 10 parts by weight, preferably 0.0005 to 3 parts by weight, particularly preferably 0.0005 to 1 part by weight with respect to 0 parts by weight. It is.
【0040】また、チタニウムアルコキサイドもしくは
チタニウムキレート化合物から得られるコーティング剤
は、着色剤を含まないクリヤーなコーティング剤として
使用することも出来るし、また、公知慣用の種々の有機
系あるいは無機系の顔料や染料を含有するコーティング
剤として、使用することもできる。さらに、かかるコー
ティング剤には、必要に応じて、レベリング剤、レオロ
ジーコントロール剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑
剤などの公知慣用の種々の添加剤、あるいは、アクリル
系樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の各種の
樹脂類をも配合せしめて、使用することもできる。The coating agent obtained from a titanium alkoxide or a titanium chelate compound can be used as a clear coating agent containing no coloring agent, or can be used various known organic or inorganic coating agents. It can also be used as a coating agent containing pigments and dyes. Further, such a coating agent, if necessary, a leveling agent, a rheology control agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, various known and commonly used additives such as a plasticizer, or an acrylic resin, a vinyl resin, Various resins such as a polyurethane resin can also be blended and used.
【0041】次いで、こうして調製されるコーティング
剤を公知慣用の方法により基材に塗装し、室温に放置す
るか、または60〜300℃程度の温度で強制乾燥もし
くは焼き付けを行うことにより、水酸化チタン、チタニ
ウムキレート化合物あるいは無定型の酸化チタン等の皮
膜を得ることが出来る。その際に適用される塗装方法の
代表的なものとしては、ディップコート法、スピンコー
ト法、ノズルフローコート法、リバースコート法、フレ
キソ法、印刷法、フローコート法、バーコート法、エア
ースプレー法もしくはエアレススプレー法等が挙げられ
る。Then, the coating agent thus prepared is applied to a substrate by a known and commonly used method, and is left at room temperature or is subjected to forced drying or baking at a temperature of about 60 to 300 ° C. to obtain titanium hydroxide. And a film of a titanium chelate compound or amorphous titanium oxide. Typical coating methods applied at this time include dip coating, spin coating, nozzle flow coating, reverse coating, flexo, printing, flow coating, bar coating, and air spraying. Alternatively, an airless spray method or the like can be used.
【0042】こうして得られる水酸化チタン、チタニウ
ムキレート化合物あるいは無定型の酸化チタンの皮膜を
400〜600℃の温度で焼成することによりアナター
ゼ型の酸化チタンの皮膜を得ることができるし、600
℃を超える温度で焼成することによりルチル型の酸化チ
タンの皮膜を得ることが出来る。そして、これらの結晶
性酸化チタンの皮膜の膜厚としては、高度の親水性を発
現させる点および耐クラック性の点から、0.5nm〜
10μm程度に設定するのが好ましい。The thus-obtained titanium hydroxide, titanium chelate compound or amorphous titanium oxide film is calcined at a temperature of 400 to 600 ° C. to obtain an anatase type titanium oxide film.
By baking at a temperature exceeding ℃, a rutile type titanium oxide film can be obtained. And, as for the film thickness of these crystalline titanium oxide films, from the viewpoint of expressing a high degree of hydrophilicity and the point of crack resistance, 0.5 nm or more
It is preferably set to about 10 μm.
【0043】上述のようにして基材上に形成された、花
弁状アルミナ(A)の皮膜および光分解触媒としての機
能を有する金属酸化物(B)の皮膜からなる皮膜の上に
第三層として、ポリシロキサン(C)の皮膜を形成せし
めることにより複層皮膜が調製される。かかる、ポリシ
ロキサン(C)の皮膜を形成するにも公知慣用の各種の
方法を適用することが出来る。かかる方法の具体的なも
のとしては、珪素原子に結合した加水分解性基の少な
くとも1個を有するシラン化合物を必須成分として含有
するシラン系コーティング剤を塗布して当該シラン化合
物を加水分解縮合せしめる方法、予め調製した、珪素
原子に結合した加水分解性基の少なくとも1個を有する
シラン化合物の加水分解物もしくは当該シラン化合物の
加水分解縮合物であるポリシロキサンを必須成分として
含有するポリシロキサン系コーティング剤を塗布して、
さらに縮合を進める方法、等が挙げられる。A third layer is formed on the petal-like alumina (A) film and the metal oxide (B) film having a function as a photolysis catalyst formed on the substrate as described above. By forming a film of polysiloxane (C), a multilayer film is prepared. Various known and commonly used methods can be applied to the formation of the polysiloxane (C) film. Specific examples of such a method include a method of applying a silane-based coating agent containing, as an essential component, a silane compound having at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom and hydrolyzing and condensing the silane compound. A polysiloxane-based coating agent containing, as an essential component, a previously prepared hydrolyzate of a silane compound having at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom or a polysiloxane which is a hydrolyzed condensate of the silane compound And apply
Further examples include a method of promoting condensation.
【0044】上述したまたはなる方法において使用
されるシラン化合物としては、珪素原子に結合した加水
分解性基の少なくとも1個と珪素原子に結合した有機基
の少なくとも1個を併有するオルガノシラン化合物とか
各種のシリケート化合物が挙げられる。Examples of the silane compound used in the above-mentioned or the following method include an organosilane compound having at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom and at least one organic group bonded to a silicon atom, and various kinds of silane compounds. Silicate compounds.
【0045】かかるオルガノシラン化合物において、珪
素原子に結合した加水分解性基とは、アルコキシ基、置
換アルコキシ基、アルケニルオキシ基、イミノオキシ
基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、ハロゲン
原子もしくは水素原子の如き、加水分解により珪素原子
に結合した水酸基、即ち、シラノール基、を形成する基
を指称するものである。そして珪素原子に結合した有機
基の代表的なものとしては、珪素−炭素結合を介して、
アルキル基、炭素数が4以下のフルオロアルキル基や各
種の置換基が結合したアルキル基、シクロアルキル基、
アリール基、アラルキル基もしくはアルケニル基の如き
ものが挙げられる。In such an organosilane compound, a hydrolyzable group bonded to a silicon atom includes an alkoxy group, a substituted alkoxy group, an alkenyloxy group, an iminooxy group, an aryloxy group, an aralkyloxy group, a halogen atom or a hydrogen atom. And a group forming a hydroxyl group bonded to a silicon atom by hydrolysis, that is, a silanol group. And as a typical organic group bonded to a silicon atom, via a silicon-carbon bond,
An alkyl group, a fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms, an alkyl group to which various substituents are bonded, a cycloalkyl group,
Examples include an aryl group, an aralkyl group and an alkenyl group.
【0046】上記した有機基のうちでアルキル基の代表
的なものとしては、メチル基、エチル基、n−ブチル
基、iso−ブチル基、n−オクチル基、n−ドデシル
基もしくはn−オクタデシル基、n−エイコシル基、n
−トリアコンチル基の如き炭素数が1〜30の直鎖状も
しくは分岐状のものが挙げられる。置換基を有するアル
キル基の代表的なものとしては、3−グリシドキシプロ
ピル基、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピル基、
3−ウレイドプロピル基、3−イソシアーナトプロピル
基、3−ジメチルアミノプロピル基の如き3−置換プロ
ピル基が挙げられる。また、炭素数が4以下のフルオロ
アルキル基の代表的なものとしては、3,3,3−トリ
フルオロプロピル基、4,4,4−トリフルオロブチル
基の如きものが挙げられる。シクロアルキル基の代表的
なものとしては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基
の如きものが挙げられる。アリール基の代表的なものと
しては、フェニル基、p−トリル基、1−ナフチル基が
挙げられる。アラルキル基の代表的なものとしては、ベ
ンジル基、2−フェニルエチル基もしくは1−フェニル
エチル基の如きものが挙げられる。また、アルケニル基
の代表的なものとしては、ビニル基もしくはイソプロペ
ニル基の如きものが挙げられる。Representative examples of the alkyl group among the above organic groups include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, an iso-butyl group, an n-octyl group, an n-dodecyl group and an n-octadecyl group. , N-eicosyl group, n
Linear or branched ones having 1 to 30 carbon atoms, such as -tricontyl group. Representative examples of the alkyl group having a substituent include a 3-glycidoxypropyl group, a 3- (meth) acryloyloxypropyl group,
And 3-substituted propyl groups such as 3-ureidopropyl group, 3-isocyanatopropyl group and 3-dimethylaminopropyl group. Typical examples of the fluoroalkyl group having 4 or less carbon atoms include 3,3,3-trifluoropropyl group and 4,4,4-trifluorobutyl group. Representative examples of the cycloalkyl group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Representative examples of the aryl group include a phenyl group, a p-tolyl group, and a 1-naphthyl group. Representative aralkyl groups include benzyl, 2-phenylethyl and 1-phenylethyl groups. Representative examples of the alkenyl group include a vinyl group and an isopropenyl group.
【0047】上記した如き加水分解性基の少なくとも1
個と有機基の少なくとも1個を併有するするオルガノシ
ラン化合物のなかで、加水分解性基としてアルコキシ基
もしくは置換アルコキシ基を含有するものの代表的なも
のとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、メチルトリ(2−メトキシエトキシ)シ
ラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−オクチルト
リメトキシシラン、n−ドデシルトリメトキシシラン、
n−オクタデシルトリメトキシシラン、n−エイコシル
トリメトキシシラン、n−トリアコンチルトリメトキシ
シラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキ
シシラン、エチルトリ−n−ブトキシシラン、n−プロ
ピルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラ
ン、n−ブチルトリエトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルト
リ−n−ブトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、
ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ−n−ブトキシ
シラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン
もしくはアリルトリメトキシシラン、2−トリメトキシ
シリルエチルビニルエーテル、2−トリエトキシシリル
エチルビニルエーテル、3−トリメトキシシリルプロピ
ルビニルエーテル、3−トリエトキシシリルプロピルビ
ニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピ
ルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキ
シプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシランの如き、各種のオルガノトリア
ルコキシシラン類;At least one of the above hydrolyzable groups
Among the organosilane compounds having both an organic group and at least one organic group, those representative of those containing an alkoxy group or a substituted alkoxy group as a hydrolyzable group include methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane. Methyl tri (2-methoxyethoxy) silane, n-butyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, n-dodecyltrimethoxysilane,
n-octadecyltrimethoxysilane, n-eicosyltrimethoxysilane, n-triacontyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri-n-butoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-butyl Trimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltri-n-butoxysilane, vinyltrimethoxysilane,
Vinyltriethoxysilane, vinyltri-n-butoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane or allyltrimethoxysilane, 2-trimethoxysilylethyl vinyl ether, 2-triethoxysilylethyl vinyl ether, 3-trimethoxysilylpropyl vinyl ether, Various organotrialkoxysilanes such as 3-triethoxysilylpropylvinylether, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane Kind;
【0048】ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジエ
チルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ
−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジ
エトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ
−n−ブチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシ
シラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ−
n−ブトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラ
ン、メチルフェニルジエトキシシラン、ビニルメチルジ
メトキシシラン、2−(メチルジメトキシシリル)エチ
ルビニルエーテル、3−(メチルジメトキシシリル)プ
ロピルビニルエーテル、3−(メタ)アクリロイルオキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシ
プロピルメチルジメトキシシランの如き、各種のジオル
ガノジアルコキシシラン類;トリメチルメトキシシラ
ン、トリエチルメトキシシラン、tert−ブチルジメ
チルメトキシシラン、シクロヘキシルジメチルメトキシ
ランの如き、トリオルガノモノアルコキシシラン類が挙
げられる。Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldi-n-butoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, di-n-butyl Dimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldi-
n-butoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, 2- (methyldimethoxysilyl) ethyl vinyl ether, 3- (methyldimethoxysilyl) propyl vinyl ether, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyl Various diorganodialkoxysilanes such as dimethoxysilane and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane; triorganomonoalkoxys such as trimethylmethoxysilane, triethylmethoxysilane, tert-butyldimethylmethoxysilane and cyclohexyldimethylmethoxysilane Silanes.
【0049】加水分解性基として、アルコキシ基あるい
は置換アルコキシ基以外の各種の基を含有するオルガノ
シラン化合物としては、上掲した如き各種のアルコキシ
シラン化合物において、アルコキシ基あるいは置換アル
コキシ基に代えて他の加水分解性基を導入した各種の化
合物が挙げられる。Examples of the organosilane compound containing various groups other than an alkoxy group or a substituted alkoxy group as a hydrolyzable group include the above-mentioned various alkoxysilane compounds in place of the alkoxy group or the substituted alkoxy group in place of the alkoxy group or the substituted alkoxy group. And various compounds into which a hydrolyzable group has been introduced.
【0050】上掲した各種のオルガノシラン化合物のな
かでは、親水性皮膜の耐久性の点から、2個または3個
の加水分解性基を含有するシラン化合物を主成分として
使用することが特に好ましい。また、取り扱い易さの点
から加水分解性基としてはアルコキシ基もしくは置換ア
ルコキシ基を含有するものが特に好ましい。Among the various organosilane compounds described above, it is particularly preferable to use a silane compound containing two or three hydrolyzable groups as a main component in view of the durability of the hydrophilic film. . In addition, those containing an alkoxy group or a substituted alkoxy group are particularly preferable as the hydrolyzable group from the viewpoint of easy handling.
【0051】上述したまたはなる方法において使用
されるシラン化合物の1つとしての、シリケート化合物
の代表的なものとしては、メチルシリケート、エチルシ
リケート、n−ブチルシリケート、2−エチルヘキシル
シリケート、n−オクチルシリケート、n−ドデシルシ
リケート、n−オクタデシルシリケートの如き炭素数が
1〜18程度のアルコキシ基を含有する各種のシリケー
ト類;テトラ−2−メトキシエトキシシリケート、テト
ラ−3−メトキシプロピルシリケートの如き置換アルキ
ルシリケート;ベンジルシリケート、2−フェニルエチ
ルシリケートの如きアラルキルシリケート等の各種のも
のが挙げられる。上述したオルガノシラン化合物とシリ
ケート化合物は、それぞれを単独で使用できるし、両者
を併用することもできる。Representative examples of the silicate compound as one of the silane compounds used in the above-described method or the method include methyl silicate, ethyl silicate, n-butyl silicate, 2-ethylhexyl silicate, and n-octyl silicate. , Various silicates containing an alkoxy group having about 1 to 18 carbon atoms such as n-dodecyl silicate and n-octadecyl silicate; substituted alkyl silicates such as tetra-2-methoxyethoxy silicate and tetra-3-methoxypropyl silicate Various types such as aralkyl silicates such as benzyl silicate and 2-phenylethyl silicate; The above-mentioned organosilane compound and silicate compound can be used alone or in combination.
【0052】上述した各種のシラン化合物から、本発明
で使用されるシラン系コーティング剤あるいはポリシロ
キサン系コーティング剤を調製するには公知慣用の各種
の方法に従って行えばよい。即ち、上述した金属酸化物
(B)の皮膜を調製する際に使用されるものとして例示
した如き各種の溶剤類にシラン化合物を溶解せしめた
り、当該溶剤中でシラン化合物を部分加水分解縮合せし
めたり、加水分解せしめたり、あるいは加水分解縮合せ
しめるといった方法を適用することが出来る。また、こ
れらのコーティング剤を調製するに際して、上述した如
き各種の触媒類をも添加することもできる。The silane-based coating agent or polysiloxane-based coating agent used in the present invention can be prepared from the above-mentioned various silane compounds by various known and commonly used methods. That is, the silane compound is dissolved in various solvents as exemplified as those used in preparing the above-mentioned metal oxide (B) film, or the silane compound is partially hydrolyzed and condensed in the solvent. For example, a method of hydrolyzing or hydrolyzing and condensing can be applied. In preparing these coating agents, various catalysts as described above can also be added.
【0053】かかる触媒類を添加する場合の、その使用
量としては、コーテイング剤に含有されるシラン化合物
あるいはポリシロキサンの100重量部に対して、0.
0001〜10重量部なる範囲内が、好ましくは、0.
0005〜3重量部なる範囲内が、特に好ましくは、
0.0005〜1重量部なる範囲内が適切である。When such catalysts are added, they are used in an amount of 0.1 to 100 parts by weight of the silane compound or polysiloxane contained in the coating agent.
The range of 0001 to 10 parts by weight is preferably 0.
In the range of 0005 to 3 parts by weight, particularly preferably,
The range of 0.0005 to 1 part by weight is appropriate.
【0054】上述したようにして、オルガノシラン化合
物および/またはシリケート化合物からポリシロキサン
系コーティング剤が調製されるが、ポリシロキサンとし
て、メチル基あるいはフェニル基が結合した珪素原子を
含有し、且つ、官能基としてシラノール基やメトキシ基
を含有する市販の各種のシリコーン樹脂をも使用するこ
とが出来る。As described above, a polysiloxane-based coating agent is prepared from an organosilane compound and / or a silicate compound. The polysiloxane contains a silicon atom to which a methyl group or a phenyl group is bonded and has a functional group. Various commercially available silicone resins containing a silanol group or a methoxy group as a group can also be used.
【0055】本発明で使用されるシラン系コーティング
剤あるいはポリシロキサン系コーティング剤には、必要
に応じて、レベリング剤、レオロジーコントロール剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤または可塑剤などの公知慣用
の種々の添加剤、あるいは、アクリル樹脂系、ビニル樹
脂系もしくはポリウレタン樹脂系等の各種の樹脂類をも
配合せしめて、使用することができる。The silane-based coating agent or polysiloxane-based coating agent used in the present invention may contain a leveling agent, a rheology control agent,
Known additives such as an ultraviolet absorber, an antioxidant or a plasticizer, or various resins such as an acrylic resin, a vinyl resin, or a polyurethane resin may be blended and used. .
【0056】また、本発明で使用される上述のコーティ
ング剤は、着色剤を含まないクリヤーなコーティング剤
として使用することも出来るし、また、公知慣用の種々
の有機系あるいは無機系の顔料や染料を含有するコーテ
ィング剤として、使用することもできる。The above-mentioned coating agent used in the present invention can be used as a clear coating agent containing no coloring agent, and various known organic or inorganic pigments and dyes can be used. Can also be used as a coating agent containing
【0057】かくして調製されるコーティング剤は、上
述した金属酸化物(B)の皮膜を調製する際に適用され
るものとして例示した如き各種の方法を適用して、花弁
状アルミナ皮膜上に形成された金属酸化物(B)の皮膜
の上に塗布される。次いで、室温に1日〜10日間程度
のあいだ放置して乾燥せしめたり、60〜300℃程度
の温度で1分〜3時間程度のあいだ強制乾燥もしくは焼
き付けることによりポリシロキサン(B)の皮膜を得る
ことが出来る。The coating agent thus prepared is formed on the petal-like alumina film by applying various methods as exemplified as applied when preparing the above-mentioned metal oxide (B) film. Is applied on the metal oxide (B) film. Next, a film of polysiloxane (B) is obtained by leaving it at room temperature for about 1 to 10 days to dry it, or forcibly drying or baking at a temperature of about 60 to 300 ° C. for about 1 minute to 3 hours. I can do it.
【0058】上述のようにして、形成されるポリシロキ
サン(C)の皮膜の膜厚としては、高度の親水性を発現
させる点および耐クラック性の点から、0.5nm〜1
0μm、好ましくは、1nm〜5μm程度に設定するの
が好ましい。As described above, the thickness of the polysiloxane (C) film formed is 0.5 nm to 1 in view of exhibiting a high degree of hydrophilicity and crack resistance.
It is preferably set to 0 μm, preferably about 1 nm to 5 μm.
【0059】かくして得られる複層皮膜に活性エネルギ
ー線を照射することにより親水性皮膜を形成することが
できるが、その際に照射される活性エネルギー線の種類
および照射時間等の照射条件は、水との接触角が、概ね
50度以下、好ましくは40度以下、最も好ましくは2
0度以下となるように設定すればよい。By irradiating the thus obtained multilayer film with an active energy ray, a hydrophilic film can be formed. The irradiation conditions such as the type of the active energy ray to be irradiated and the irradiation time are as follows. With a contact angle of approximately 50 degrees or less, preferably 40 degrees or less, and most preferably 2 degrees or less.
What is necessary is just to set it so that it may become 0 degrees or less.
【0060】かかる、活性エネルギー線としては、公知
慣用の各種のものを使用することができ、その代表的な
ものとしては、可視光線、紫外線、エキシマレーザー光
線、半導体レーザー光線、電子線もしくはX線の如きも
のが挙げられる。As the active energy ray, various kinds of well-known and commonly used active energy rays can be used, and typical examples thereof include visible light, ultraviolet light, excimer laser light, semiconductor laser light, electron beam and X-ray. Kimono.
【0061】かかる、活性エネルギー線を照射する線源
としては、それぞれの活性エネルギー線を発生させるこ
とができる公知慣用の装置を使用すればよいし、また、
太陽光をも線源として使用することができる。As the radiation source for irradiating the active energy ray, a known and commonly used apparatus capable of generating each active energy ray may be used.
Sunlight can also be used as a source.
【0062】上述した如き各種の活性エネルギー線のな
かでも、特に好ましいものとして紫外線が挙げられる。Among the various active energy rays described above, ultraviolet rays are particularly preferred.
【0063】活性エネルギー線を照射する時間は、皮膜
に付与しようとする親水性の程度、皮膜の厚さ、もしく
は線源の強度等に応じて、最適な時間を設定すればよい
が、概ね5分から10時間程度でよい。但し、線源とし
て太陽光を使用する場合には、1日から1ヶ月に亘る曝
露によって初めて親水化できることもある。The time for irradiating the active energy ray may be set to an optimum time according to the degree of hydrophilicity to be imparted to the film, the thickness of the film, the intensity of the radiation source, and the like. It may be about 10 minutes to 10 hours. However, when using sunlight as a radiation source, it may be possible for the first time to become hydrophilic by exposure for one day to one month.
【0064】本発明の方法により親水性の皮膜が形成さ
れるメカニズムは、未だ解明されてはいないが、金属酸
化物(B)の皮膜の光分解機能によりトップコート層の
ポリシロキサン皮膜に含有される有機基あるいはアルコ
キシ基等の分解が起きて親水性のシリカ系皮膜が形成さ
れることによると推定される。The mechanism by which the hydrophilic film is formed by the method of the present invention has not been elucidated yet, but is contained in the polysiloxane film of the top coat layer due to the photolytic function of the metal oxide (B) film. It is presumed that decomposition of the organic group or alkoxy group occurs to form a hydrophilic silica-based film.
【0065】次に、本発明の親水性皮膜の形成方法によ
り得られる親水性皮膜をトップコート層として設けてな
る塗装物品について説明する。Next, a coated article provided with a hydrophilic film obtained by the method for forming a hydrophilic film of the present invention as a top coat layer will be described.
【0066】かかる塗装物品のより具体的なものとして
は、それぞれ、基材として金属基材が使用された自動
車、自動二輪車、電車、自転車、船舶または飛行機ある
いは其の他の輸送関連機器類と、それらに使用される金
属基材あるいはプラスチック基材等が使用された諸々の
部品;基材として、金属基材あるいはプラスチック基材
等が使用された、テレビ、ラジオ、冷蔵庫、洗濯機、ク
ーラー室外機、クーラーの室内機あるいは室外機等に設
置される熱交換用のアルミニウムフィン等のフィン材ま
たはコンピュータあるいは其の他の家電製品類;金属基
材が主に使用される各種の画像形成用の媒体;フロント
グラス、リヤーグラス、サイドグラス、ドアミラー等の
車両用のガラス製部品類、鏡あるいは建築物の窓ガラス
の如きガラス製品類;More specifically, such coated articles include automobiles, motorcycles, trains, bicycles, ships or airplanes or other transportation-related equipment each using a metal substrate as a substrate. Various parts using metal base or plastic base, etc. used for them; TV, radio, refrigerator, washing machine, cooler outdoor unit using metal base, plastic base, etc. as base Fin materials such as aluminum fins for heat exchange installed in indoor units or outdoor units of coolers or computers or other household appliances; various image forming media mainly using metal base materials Glass parts for vehicles such as windshields, rear glasses, side glasses, door mirrors, and glass products such as mirrors or window glasses of buildings.
【0067】各種の無機質系の瓦、金属製の屋根材、無
機質系外壁材、金属製の壁材、金属製の窓枠、金属製の
ドアまたは内壁材の如き、種々の建材類;道路、道路標
識、ガードレール、橋梁、タンク、煙突またはビルディ
ングの如き、各種の屋外構築物;さらには、ポリイミド
樹脂フィルムあるいはフッ素樹脂フィルム等の各種の有
機フィルムに塗装した各種の被覆フィルムなどが挙げら
れる。Various building materials such as various inorganic tiles, metal roofing materials, inorganic outer wall materials, metal wall materials, metal window frames, metal doors or inner wall materials; Various outdoor structures such as road signs, guardrails, bridges, tanks, chimneys or buildings; and various coating films coated on various organic films such as polyimide resin films or fluororesin films.
【0068】そして、これらの各種の塗装物品のうち、
特に好ましいものとして、トップコート層を親水化せし
めて、耐曝露汚染性を向上せしめる点から、種々の外装
用建材類および各種の屋外構築物;親水化による水の流
下性や防曇性を活かせる点から、熱交換用のフィン材や
各種のガラス製品類が挙げられる。Then, among these various coated articles,
Particularly preferred are various exterior building materials and various outdoor constructions in that the top coat layer is made hydrophilic to improve the exposure and contamination resistance; From the viewpoint, a fin material for heat exchange and various glass products can be mentioned.
【0069】また、エネルギー線照射により大幅な親水
化を達成できることから、照射部分と未照射部分の親水
性の差を活かした画像形成材料用の素材等も本発明の塗
装物品の1つとして挙げられる。Further, since the material can be significantly hydrophilized by irradiation with energy rays, a material for an image forming material utilizing the difference in hydrophilicity between the irradiated part and the unirradiated part is also mentioned as one of the coated articles of the present invention. Can be
【0070】[0070]
【実施例】次に、本発明を、参考例、実施例および比較
例により、一層、具体的に説明をするが、本発明は、決
して、これらの例のみに限定されるものではない。な
お、以下において、部および%は、特に断りの無い限
り、すべて、重量基準であるものとする。また、親水性
の尺度である水との接触角の測定は、皮膜上に約1.7
μlの水滴を載せ、エルマ(株)製の接触角計を使用し
て、大気中で25℃の温度条件下に測定したものであ
る。Next, the present invention will be described more specifically with reference examples, examples and comparative examples, but the present invention is by no means limited to these examples. In the following, all parts and percentages are by weight unless otherwise specified. In addition, the measurement of the contact angle with water, which is a measure of hydrophilicity, was about 1.7 on the film.
The measurement was carried out under a temperature condition of 25 ° C. in the atmosphere using a contact angle meter manufactured by Elma Co., Ltd. with a water droplet of μl placed thereon.
【0071】参考例1〔花弁状アルミナ皮膜形成用のコ
ーティング剤の調製例〕 攪拌機、温度計および滴下ロートを備えた反応容器に、
アルミニウムトリ−sec−ブトキサイドの24.6グ
ラム(0.1モル)とイソプロパノールの100.0グ
ラム(1.66モル)を仕込み、30℃で撹拌しなが
ら、アセト酢酸エチルの13.0グラム(0.1モル)
を10分間で滴下し、同温度で1時間のあいだ撹拌を行
った。次いで、同温度で撹拌しながら、イソプロパノー
ルの20グラム(0.33モル)と水の7.2グラム
(0.4モル)からなる混合物を10分間で滴下し、さ
らに、同温度で3時間のあいだ撹拌を行って、花弁状ア
ルミナ膜形成用のコーティング剤を調製した。以下、こ
れをコーティング剤(T−1)と略称する。Reference Example 1 [Preparation Example of Coating Agent for Forming Petal-Like Alumina Film] A reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, and a dropping funnel was prepared.
24.6 g (0.1 mol) of aluminum tri-sec-butoxide and 100.0 g (1.66 mol) of isopropanol were charged, and 13.0 g (0 mol) of ethyl acetoacetate was added while stirring at 30 ° C. .1 mol)
Was added dropwise over 10 minutes, and the mixture was stirred at the same temperature for 1 hour. Then, while stirring at the same temperature, a mixture consisting of 20 g (0.33 mol) of isopropanol and 7.2 g (0.4 mol) of water was added dropwise over 10 minutes. During the stirring, a coating agent for forming a petal-like alumina film was prepared. Hereinafter, this is referred to as coating agent (T-1).
【0072】参考例2〔金属酸化物(B)の皮膜形成用
のコーティング剤の調製例〕 参考例1と同様の反応容器に、チタニウムテトラ−n−
ブトキサイドの34.0グラム(0.1モル)とエタノ
ールの691.1グラム(15.0モル)を仕込み、2
5℃で30分間のあいだ撹拌を行った。ついで、アセチ
ルアセトンの10.0グラム(0.1モル)とエタノー
ルの46.1グラム(1.0モル)からなる混合物を3
0分間で滴下した。さらに混合物を2時間のあいだ25
℃で撹拌を続行してから0.01規定の硝酸水溶液の
1.8グラムを加えて1時間のあいだ撹拌を行って、キ
レート化剤としてアセチルアセトンが結合したチタニウ
ムキレート化合物を含有するコーティング剤を得た。以
下、これをコーティング剤(T−2)と略称する。Reference Example 2 [Preparation Example of Coating Agent for Forming Film of Metal Oxide (B)] In the same reaction vessel as in Reference Example 1, titanium tetra-n-
34.0 grams (0.1 mole) of butoxide and 691.1 grams (15.0 moles) of ethanol were charged.
Stirring was performed at 5 ° C. for 30 minutes. A mixture of 10.0 grams (0.1 mole) of acetylacetone and 46.1 grams (1.0 mole) of ethanol was then added to 3
It was dropped in 0 minutes. The mixture is further added for 25 hours for 2 hours.
Then, 1.8 g of a 0.01 N aqueous nitric acid solution was added thereto, followed by stirring for 1 hour to obtain a coating agent containing a titanium chelate compound bound with acetylacetone as a chelating agent. Was. Hereinafter, this is referred to as coating agent (T-2).
【0073】参考例3〔ポリシロキサン(C)の皮膜形
成用のコーティング剤の調製例〕 参考例1と同様の反応容器に、n−オクタデシルトリエ
トキシシランの41.7グラム(0.1モル)とエタノ
ールの921.4グラム(20.0モル)を仕込み、3
0℃で撹拌しながら、0.02規定の塩酸水溶液の3.
6グラムを10分間で滴下した。引き続き、同温度で5
時間のあいだ撹拌を続行してシラン系コーティング剤の
溶液を得た。以下、これをコーティング剤(T−3)と
略称する。REFERENCE EXAMPLE 3 [Preparation Example of Coating Agent for Forming Polysiloxane (C) Film] In a reaction vessel similar to that of Reference Example 1, 41.7 g (0.1 mol) of n-octadecyltriethoxysilane was added. And 921.4 grams (20.0 moles) of ethanol and 3
2. While stirring at 0 ° C., a 0.02 N aqueous hydrochloric acid solution was added.
6 grams were added dropwise over 10 minutes. Continue at the same temperature for 5
Stirring was continued for a time to obtain a solution of the silane-based coating agent. Hereinafter, this is referred to as coating agent (T-3).
【0074】参考例4〔同上〕 n−オクタデシルトリエトキシシランの41.7グラム
に代えてメチルトリエトキシシランの17.8グラム
(0.1モル)を使用し、エタノールの使用量を92
1.4グラム(20.0モル)に変更する以外は、参考
例3と同様に反応を行ってシラン系コーティング剤の溶
液を得た。以下、これをコーティング剤(T−4)と略
称する。Reference Example 4 [Id.] Instead of 41.7 g of n-octadecyltriethoxysilane, 17.8 g (0.1 mol) of methyltriethoxysilane was used, and the amount of ethanol used was 92.
The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 3 except that the amount was changed to 1.4 g (20.0 mol) to obtain a solution of a silane-based coating agent. Hereinafter, this is referred to as coating agent (T-4).
【0075】参考例5〔同上〕 n−オクタデシルトリエトキシシランの41.7グラム
に代えてビニルトリエトキシシランの19.0グラム
(0.1モル)を使用し、エタノールの使用量を92
1.4グラム(20.0モル)に変更する以外は、参考
例3と同様に反応を行ってシラン系コーティング剤の溶
液を得た。以下、これをコーティング剤(T−5)と略
称する。Reference Example 5 [Id.] Instead of 41.7 g of n-octadecyltriethoxysilane, 19.0 g (0.1 mol) of vinyltriethoxysilane was used, and the amount of ethanol used was 92%.
The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 3 except that the amount was changed to 1.4 g (20.0 mol) to obtain a solution of a silane-based coating agent. Hereinafter, this is abbreviated as coating agent (T-5).
【0076】参考例6〔同上〕 n−オクタデシルトリエトキシシランの41.7グラム
に代えてフェニルトリエトキシシランの24.4グラム
(0.1モル)を使用し、エタノールの使用量を92
1.4グラム(20.0モル)に変更する以外は、参考
例3と同様に反応を行ってシラン系コーティング剤の溶
液を得た。以下、これをコーティング剤(T−6)と略
称する。Reference Example 6 [Id.] Instead of 41.7 g of n-octadecyltriethoxysilane, 24.4 g (0.1 mol) of phenyltriethoxysilane was used, and the amount of ethanol used was 92%.
The reaction was carried out in the same manner as in Reference Example 3 except that the amount was changed to 1.4 g (20.0 mol) to obtain a solution of a silane-based coating agent. Hereinafter, this is abbreviated as coating agent (T-6).
【0077】参考例7〔同上〕 参考例1と同様の反応容器に、メチルトリメトキシシラ
ンの17.8グラム(0.1モル)、テトラエチルシリ
ケートの20.8グラム(0.1モル)とエタノールの
276.4グラム(6.0モル)を仕込み、30℃で撹
拌しながら、0.01規定の塩酸水溶液の12.6グラ
ムを20分間で滴下した。引き続き、同温度で5時間の
あいだ撹拌を続行してシラン系コーティング剤の溶液を
得た。以下、これをコーティング剤(T−7)と略称す
る。REFERENCE EXAMPLE 7 [Same as above] In a reaction vessel similar to Reference Example 1, 17.8 g (0.1 mol) of methyltrimethoxysilane, 20.8 g (0.1 mol) of tetraethylsilicate and ethanol were added. Of 276.4 g (6.0 mol) was added, and 12.6 g of a 0.01 N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise over 20 minutes while stirring at 30 ° C. Subsequently, stirring was continued at the same temperature for 5 hours to obtain a solution of the silane-based coating agent. Hereinafter, this is abbreviated as coating agent (T-7).
【0078】参考例8〔同上〕 参考例1と同様の反応容器に、n−ブチルシリケートの
32.1グラム(0.1モル)とエタノールの230.
4グラム(5.0モル)を仕込み、50℃で撹拌しなが
ら、0.02規定の塩酸水溶液の1.8グラムを10分
間で滴下した。引き続き、同温度で5時間のあいだ撹拌
を続行したのち、エタノールの230.4グラム(5.
0モル)を添加して、シラン系コーティング剤の溶液を
得た。以下、これをコーティング剤(T−8)と略称す
る。REFERENCE EXAMPLE 8 [Same as above] In the same reaction vessel as in Reference Example 1, 32.1 g (0.1 mol) of n-butyl silicate and 230.
4 g (5.0 mol) was charged, and 1.8 g of a 0.02 N hydrochloric acid aqueous solution was added dropwise over 10 minutes while stirring at 50 ° C. Subsequently, stirring was continued at the same temperature for 5 hours, and then 230.4 g of ethanol (5.
0 mol) to obtain a solution of a silane-based coating agent. Hereinafter, this is referred to as coating agent (T-8).
【0079】実施例1 参考例1で調製したコーティング剤(T−1)を、脱脂
処理を施した2.5cm×2.5cm×0.1cmのソ
ーダライムガラス板状にディッピング装置を使用するデ
ィップコート法により、アルミナゾル系のコーティング
剤を塗装した。風乾後、400℃にて10分間の焼成を
行った後、沸騰水中に10分間浸漬した。次いで、40
0℃で10分間の焼成を行って厚さ200nmの花弁状
のアルミナ層が形成されたガラス板を得た。Example 1 The coating agent (T-1) prepared in Reference Example 1 was degreased into a 2.5 cm × 2.5 cm × 0.1 cm soda lime glass plate using a dipping apparatus using a dipping apparatus. An alumina sol-based coating agent was applied by a coating method. After air drying, baking was performed at 400 ° C. for 10 minutes, and then immersed in boiling water for 10 minutes. Then 40
Baking was performed at 0 ° C. for 10 minutes to obtain a glass plate on which a petal-like alumina layer having a thickness of 200 nm was formed.
【0080】花弁状のアルミナ層が形成されたガラス板
に参考例2で調製したコーティング剤(T−2)をディ
ップコート法により塗装し、500℃で30分間の焼成
を行って膜厚が2nmなるアナターゼ型酸化チタンの皮
膜を形成せしめた。次いで、このようにして得られた被
覆ガラス板に、参考例3で調製したコーティング剤(T
−3)をディップコート法により塗装し、250℃で1
0分間の加熱処理を行って膜厚が2nmなるポリシロキ
サンの皮膜を形成せしめて複層被膜を得た。The coating agent (T-2) prepared in Reference Example 2 was applied to the glass plate on which the petal-shaped alumina layer was formed by dip coating, and baked at 500 ° C. for 30 minutes to give a film thickness of 2 nm. Anatase type titanium oxide film was formed. Next, the coating agent (T) prepared in Reference Example 3 was applied to the coated glass plate thus obtained.
-3) is applied by a dip coating method.
A heat treatment for 0 minutes was performed to form a polysiloxane film having a thickness of 2 nm to obtain a multilayer film.
【0081】このようにして調製された複層皮膜に、ウ
シオ電機(株)製の250W超高圧水銀灯「UIS−2
5102」(照射光の波長:250〜450nm)を使
用して5cmの距離から30分間の紫外線照射を行っ
た。紫外線照射前の、皮膜の水との接触角は150度で
あったが、照射後のそれは5度以下であり、皮膜が高度
に親水化したことが確認できた。The multi-layer coating thus prepared was coated with a 250 W ultra-high pressure mercury lamp “UIS-2” manufactured by Ushio Inc.
5102 "(wavelength of irradiation light: 250 to 450 nm), and ultraviolet irradiation was performed for 30 minutes from a distance of 5 cm. The contact angle of the coating with water before irradiation with ultraviolet light was 150 degrees, but after irradiation, it was 5 degrees or less, confirming that the coating was highly hydrophilic.
【0082】実施例2〜6 コーティング剤(T−3)に代えて、コーティング剤
(T−4)〜(T−8)を使用する以外は、実施例1と
同様にして、ソーダライムガラス上に、厚さが約200
nmの花弁状のアルミナ皮膜、膜厚が2nmなるアナタ
ーゼ型酸化チタンの皮膜および膜厚が約2nmなるポリ
シロキサンの皮膜が形成された複層皮膜を調製した。そ
れぞれの複層皮膜に実施例1と同様にして紫外線照射を
行った。紫外線照射前と照射後の複層皮膜の水との接触
角は第1表に示した通りであり、何れの、複層皮膜につ
いても紫外線照射による高度の親水化が確認された。Examples 2 to 6 In the same manner as in Example 1 except that the coating agents (T-4) to (T-8) were used instead of the coating agent (T-3), soda lime glass was used. And the thickness is about 200
A multi-layer film was formed on which was formed a petal-shaped alumina film having a thickness of nm, an anatase-type titanium oxide film having a thickness of 2 nm, and a polysiloxane film having a thickness of about 2 nm. Each of the multilayer films was irradiated with ultraviolet rays in the same manner as in Example 1. The contact angles of the multilayer coating with water before and after irradiation with ultraviolet light are as shown in Table 1, and it was confirmed that all of the multilayer coatings were highly hydrophilized by ultraviolet irradiation.
【0083】[0083]
【表1】 [Table 1]
【0084】実施例7 基材として、ソーダライムガラスに代えて、脱脂処理を
行った2.5cm×2.5cm×0.01cmのステン
レススチール板を基材に使用する以外は、実施例1と同
様にして、ステンレススチール板の両面に、厚さが約2
00nmの花弁状のアルミナ皮膜、膜厚が2nmなるア
ナターゼ型酸化チタン皮膜および膜厚が約2nmなるポ
リシロキサンの皮膜が形成された複層皮膜を調製した。Example 7 The procedure of Example 1 was repeated except that a degreased 2.5 cm × 2.5 cm × 0.01 cm stainless steel plate was used as the substrate instead of soda lime glass. Similarly, on both sides of the stainless steel plate, a thickness of about 2
A multilayer film was prepared in which a petal-like alumina film having a thickness of 00 nm, an anatase type titanium oxide film having a thickness of 2 nm, and a polysiloxane film having a thickness of about 2 nm were formed.
【0085】得られた複層被膜が形成されたステンレス
スチール板の両面に、実施例1と同様の装置を使用し、
且つ、同例と同様の条件で紫外線照射を行った。紫外線
照射前の、皮膜の水との接触角は145度で照射後のそ
れは5度以下であり、照射により皮膜が高度に親水化し
たことが確認できた。Using the same apparatus as in Example 1 on both sides of the obtained stainless steel plate on which the multilayer coating was formed,
In addition, ultraviolet irradiation was performed under the same conditions as in the same example. The contact angle of the coating with water before the UV irradiation was 145 degrees, and that after the irradiation was 5 degrees or less, confirming that the coating was highly hydrophilic by the irradiation.
【0086】このようにして調製したステンレススチー
ル板を5枚積層して、空調機用の熱交換機のモデル品を
作成した。このモデル品について、30℃の水中浸漬の
8時間と80℃での乾燥の16時間を1サイクルとする
繰り返し試験を5回行った後、霧吹き試験によるブリッ
ジ(ステンレススチール板間への水滴の滞留)を評価し
たところ、ブリッジの発生は全く認められず、水の流下
性に優れることが確認できた。従って、本発明の方法に
より調製される親水性皮膜をトップコート層として設け
てなるステンレススチール板は、熱交換機用のフィン材
として有効に利用出来るものである。[0086] Five stainless steel plates thus prepared were laminated to prepare a model product of a heat exchanger for an air conditioner. This model product was subjected to five repetitive tests in which one cycle consisted of 8 hours of immersion in water at 30 ° C. and 16 hours of drying at 80 ° C., and then a bridge (fog of water droplets between stainless steel plates) was sprayed. ) Was evaluated, no bridge formation was observed at all, and it was confirmed that water flowability was excellent. Therefore, a stainless steel plate provided with a hydrophilic film prepared as a top coat layer by the method of the present invention can be effectively used as a fin material for a heat exchanger.
【0087】実施例8 脱脂処理を施したガラス板に代えて、2.5cm×2.
5cm×0.3cmの白色磁器タイルを基材として使用
し、且つ、コーティング剤(T−3)に代えてコーティ
ング剤(T−4)を使用する以外は実施例1と同様にし
て、膜厚が80nm花弁状アルミナ皮膜、膜厚が2nm
なるアナターゼ型酸化チタンの皮膜および膜厚が2nm
なるポリシロキサンの皮膜が順次形成された磁器タイル
を得た。次いで、得られた複層塗膜に実施例1と同様の
装置を使用し、且つ、同例と同様の条件で紫外線照射を
行った。紫外線照射前の、皮膜の水との接触角は130
度で照射後のそれは5度以下であり、照射により皮膜が
高度に親水化したことが確認できた。Example 8 Instead of a glass plate subjected to a degreasing treatment, 2.5 cm × 2.
A film thickness was obtained in the same manner as in Example 1 except that a white porcelain tile of 5 cm × 0.3 cm was used as a base material, and a coating agent (T-4) was used instead of the coating agent (T-3). Is 80 nm petal-like alumina film, thickness is 2 nm
Anatase type titanium oxide film and film thickness of 2 nm
Thus, a porcelain tile on which a polysiloxane film was sequentially formed was obtained. Next, the obtained multilayer coating film was irradiated with ultraviolet rays using the same apparatus as in Example 1 and under the same conditions as in the same example. The contact angle of the coating with water before UV irradiation is 130
It was 5 degrees or less after irradiation in degrees, and it was confirmed that the film was highly hydrophilized by irradiation.
【0088】得られた塗装板を、耐雨垂れ汚染性の促進
試験機にセットし、屋外での曝露試験を実施した。3ヶ
月間の曝露の後に皮膜の汚染は全く認められず、極めて
耐雨垂れ汚染性に優れることが確認できた。したがっ
て、本発明の方法により形成される皮膜をトップコート
層として設けてなる無機質系の基材は、建築外装や建材
用途に有効に利用できることが明らかとなった。The obtained coated plate was set in a test machine for accelerating the resistance to rain dripping contamination, and an exposure test was performed outdoors. After exposure for 3 months, no contamination of the film was observed at all, and it was confirmed that the film had extremely excellent resistance to rain dripping contamination. Therefore, it has been clarified that an inorganic base material provided with a film formed by the method of the present invention as a top coat layer can be effectively used for building exterior and building material applications.
【0089】実施例9 脱脂処理を施したガラス板に代えて、2.5cm×2.
5cm×0.3cmの白色磁器タイルを基材として使用
し、且つ、コーティング剤(T−3)に代えてコーティ
ング剤(T−7)を使用する以外は実施例1と同様にし
て、膜厚が80nmなる花弁状のアルミナの皮膜、膜厚
が2nmのアナターゼ型酸化チタンの皮膜および膜厚が
2nmなるポリシロキサンの皮膜が順次形成された磁器
タイルを得た。得られた塗装板を、耐雨垂れ汚染性の促
進試験機にセットし、屋外での曝露試験を実施した。6
ヶ月間の曝露の後に皮膜の汚染は全く認められず、極め
て耐雨垂れ汚染性に優れることが確認できた。曝露を開
始する前の複層皮膜の接触角は123度であってが、6
ヶ月間の曝露後の接触角は10度に低下していることが
判明した。このことは、屋外での太陽光線の曝露によっ
ても親水化が進行し、耐雨垂れ汚染性に優れる皮膜に変
化したことを示している。Example 9 Instead of a glass plate subjected to a degreasing treatment, 2.5 cm × 2.
A film thickness was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 5 cm × 0.3 cm white porcelain tile was used as a base material, and a coating agent (T-7) was used instead of the coating agent (T-3). Was obtained in which a petal-shaped alumina film having a thickness of 80 nm, an anatase-type titanium oxide film having a thickness of 2 nm, and a polysiloxane film having a thickness of 2 nm were sequentially formed. The obtained coated plate was set on a tester for accelerating rain dripping contamination resistance, and an outdoor exposure test was performed. 6
After the exposure for one month, no contamination of the film was observed at all, and it was confirmed that the film had extremely excellent resistance to rain dripping contamination. Before the start of exposure, the contact angle of the multilayer coating was 123 degrees, but 6
It was found that the contact angle after a month of exposure had dropped to 10 degrees. This indicates that the hydrophilicity progressed even when exposed to sunlight outdoors, and the film was changed to a film having excellent resistance to rain dripping contamination.
【0090】[0090]
【発明の効果】本発明の親水性被膜の形成方法は、高度
の撥水性を有する複層皮膜から耐久性に優れる高親水性
皮膜を簡便に得ることが出来るという点で極めて実用性
が高い。かかる親水性皮膜をトップコート層として設け
てなる塗装物品は、防曇性、水の流下性、耐曝露汚染性
等の皮膜の親水性に由来する優れた性能を有するもので
ある。また、高撥水性部分と高親水性部分の両パターン
を併有する塗装物品として利用する用途にも有用であ
り、極めて利用価値が高いものである。The method for forming a hydrophilic film according to the present invention is extremely practical in that a highly hydrophilic film having excellent durability can be easily obtained from a multilayer film having a high degree of water repellency. A coated article provided with such a hydrophilic coating as a top coat layer has excellent properties derived from the hydrophilicity of the coating, such as anti-fogging property, water flow-down property, and exposure contamination resistance. Further, it is also useful for applications used as a coated article having both patterns of a highly water-repellent portion and a highly hydrophilic portion, and is extremely useful.
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 5/00 C09D 5/00 Z L 183/04 183/04 Fターム(参考) 4D075 BB46Y CA34 CA37 CA39 DB07 DB13 DC03 DC05 DC13 DC16 EB43 EC02 4F006 AB39 AB74 BA10 CA04 CA08 EA03 4F073 AA01 BA33 BA52 BB01 CA45 4J038 AA011 DL031 HA211 NA06 PA17 PA19 PB05 PB06 PB07 PC02 PC04 PC08 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) C09D 5/00 C09D 5/00 Z L 183/04 183/04 F term (reference) 4D075 BB46Y CA34 CA37 CA39 DB07 DB13 DC03 DC05 DC13 DC16 EB43 EC02 4F006 AB39 AB74 BA10 CA04 CA08 EA03 4F073 AA01 BA33 BA52 BB01 CA45 4J038 AA011 DL031 HA211 NA06 PA17 PA19 PB05 PB06 PB07 PC02 PC04 PC08
Claims (6)
膜、光分解触媒としての機能を有する金属酸化物(B)
の皮膜と、ポリシロキサン(C)の皮膜を順次形成せし
めて複層皮膜を調製した後、当該複層皮膜に活性エネル
ギー線を照射することを特徴とする、親水性皮膜の形成
方法。1. A petal-like alumina (A) film on a substrate, a metal oxide (B) having a function as a photolysis catalyst
And forming a film of polysiloxane (C) in order to prepare a multilayer film, and then irradiating the multilayer film with active energy rays.
が、珪素原子に結合した加水分解性基の少なくとも1個
と珪素原子に結合した1価の有機基の少なくとも1個を
併有するオルガノシラン化合物および/またはシリケー
ト化合物、もしくは当該オルガノシラン化合物および/
またはシリケート化合物の加水分解生成物、より形成さ
れるものである、請求項1に記載の親水性皮膜の形成方
法。2. The organosilane as described above, wherein the polysiloxane (C) film has at least one hydrolyzable group bonded to a silicon atom and at least one monovalent organic group bonded to a silicon atom. Compound and / or silicate compound, or the organosilane compound and / or
The method for forming a hydrophilic film according to claim 1, wherein the method is formed from a hydrolysis product of a silicate compound.
の酸化チタンである請求項1に記載の親水性皮膜の形成
方法。3. The method according to claim 1, wherein the metal oxide (B) is crystalline titanium oxide.
膜と水との接触角を20度以下に低下せしめる、請求項
1〜3のいずれか1項に記載の親水性皮膜の形成方法。4. The method for forming a hydrophilic film according to claim 1, wherein the contact angle between the multilayer film and water is reduced to 20 degrees or less by irradiation with active energy rays.
ある、請求項1〜4のいずれか1項に記載の親水性皮膜
の形成方法。5. The method for forming a hydrophilic film according to claim 1, wherein the active energy rays are ultraviolet rays.
に記載の方法により調製される親水性皮膜をトップコー
ト層として設けてなる塗装物品。6. A coated article provided with a hydrophilic coating prepared by the method according to claim 1 as a top coat layer.
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