JP2001131768A - 光触媒能が付与されたプレコート鋼板及びその製造方法 - Google Patents
光触媒能が付与されたプレコート鋼板及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 曲げ加工性，耐候性と光触媒活性とをバラン
スさせたプレコート鋼板を提供する。 【構成】 金属板１の上に着色有機質塗膜２，アンダー
コート層３及び光触媒層４が順次積層されている。着色
有機質塗膜２は有機系のベース樹脂に着色顔料を分散さ
せており、アンダーコート層３は破断伸び０．３〜１０
％で、コロイド状シリカ，オルガノアルコキシシランの
部分加水分解縮合物，不飽和エチレン性単量体の重合体
又は共重合体をベース樹脂の主成分とし、光触媒層４は
破断伸び０．３〜１０％であり、アンダーコート層と同
じ組成範囲のベース樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を
分散させている。アンダーコート層３及び光触媒層４用
には、コロイド状シリカ：１０〜６０質量％，オルガノ
アルコキシシランの部分加水分解縮合物：１０〜６０質
量％，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体：
２０〜７０質量％の組成をもつベース樹脂が使用され
る。光触媒層４には、ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜全
体に対する割合で１０〜６０質量％の平均粒径２００ｎ
ｍ以下のアナターゼ型ＴｉＯ2粒子６が分散している。
スさせたプレコート鋼板を提供する。 【構成】 金属板１の上に着色有機質塗膜２，アンダー
コート層３及び光触媒層４が順次積層されている。着色
有機質塗膜２は有機系のベース樹脂に着色顔料を分散さ
せており、アンダーコート層３は破断伸び０．３〜１０
％で、コロイド状シリカ，オルガノアルコキシシランの
部分加水分解縮合物，不飽和エチレン性単量体の重合体
又は共重合体をベース樹脂の主成分とし、光触媒層４は
破断伸び０．３〜１０％であり、アンダーコート層と同
じ組成範囲のベース樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を
分散させている。アンダーコート層３及び光触媒層４用
には、コロイド状シリカ：１０〜６０質量％，オルガノ
アルコキシシランの部分加水分解縮合物：１０〜６０質
量％，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体：
２０〜７０質量％の組成をもつベース樹脂が使用され
る。光触媒層４には、ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜全
体に対する割合で１０〜６０質量％の平均粒径２００ｎ
ｍ以下のアナターゼ型ＴｉＯ2粒子６が分散している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、曲げ加工性，耐候性及
び光触媒活性に優れ、色彩を調整できる光触媒プレコー
ト鋼板及びその製造方法に関する。
び光触媒活性に優れ、色彩を調整できる光触媒プレコー
ト鋼板及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】光触媒は、光照射によって触媒活性を呈
し、ＮＯｘ，ＳＯｘ等を分解する作用を示す。この性質
を活用し、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子とシリカからなる
無機系塗膜を基材表面に形成することにより光触媒機能
を付与することが知られている（特開平７−１１３２７
２号公報，特開平８−１６４３３４号公報，ＷＯ９６／
２９３７５等）。ベースとなる塗膜としては、光照射で
生成した活性酸素による分解に起因するチョーキングに
よる塗膜剥離がない無機系材料が一般的に使用されてい
る。比較的安定なフッ素樹脂をベースとし、アナターゼ
型ＴｉＯ2粒子を添加した有機質塗膜も検討されている
（特開平７−１７１４０８号公報）。
し、ＮＯｘ，ＳＯｘ等を分解する作用を示す。この性質
を活用し、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子とシリカからなる
無機系塗膜を基材表面に形成することにより光触媒機能
を付与することが知られている（特開平７−１１３２７
２号公報，特開平８−１６４３３４号公報，ＷＯ９６／
２９３７５等）。ベースとなる塗膜としては、光照射で
生成した活性酸素による分解に起因するチョーキングに
よる塗膜剥離がない無機系材料が一般的に使用されてい
る。比較的安定なフッ素樹脂をベースとし、アナターゼ
型ＴｉＯ2粒子を添加した有機質塗膜も検討されている
（特開平７−１７１４０８号公報）。
【０００３】有機質塗膜は、光照射で生成した活性酸素
によって分解されることが欠点であるが、ベース樹脂が
有機物であることから比較的曲げ加工性に優れている。
この有機質塗膜の長所を活用して安定性を向上させるた
め、シリカ−オルガノシラン系塗料にアナターゼ型Ｔｉ
Ｏ2粒子を添加した有機・無機複合塗膜を設けた光触媒
プレコート鋼板も知られている（特開平１０−２２５６
５８号公報）。また、自動車ボディ等の有機質塗膜の上
に光触媒層を直接形成すると、光照射で生成した活性酸
素により有機質塗膜が分解することが懸念されることか
ら、有機質塗膜を活性酸素から保護するシリコーン系の
アンダーコート層を光触媒層と下地有機質塗膜の間に介
在させることも知られている（特開平１１−５０００６
号公報）。
によって分解されることが欠点であるが、ベース樹脂が
有機物であることから比較的曲げ加工性に優れている。
この有機質塗膜の長所を活用して安定性を向上させるた
め、シリカ−オルガノシラン系塗料にアナターゼ型Ｔｉ
Ｏ2粒子を添加した有機・無機複合塗膜を設けた光触媒
プレコート鋼板も知られている（特開平１０−２２５６
５８号公報）。また、自動車ボディ等の有機質塗膜の上
に光触媒層を直接形成すると、光照射で生成した活性酸
素により有機質塗膜が分解することが懸念されることか
ら、有機質塗膜を活性酸素から保護するシリコーン系の
アンダーコート層を光触媒層と下地有機質塗膜の間に介
在させることも知られている（特開平１１−５０００６
号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】無機質塗膜は、耐候性
に優れているものの、曲げ加工等の際に生じたクラック
を起点として剥離しやすい。そのため、曲げ加工を必要
とする建材，家電製品等の用途に使用する場合、加工後
に無機質塗膜を形成するポストコート法によらざるを得
ない。しかし、ポストコート法は生産性が低く、製品コ
ストを上げる原因となる。有機質塗膜に関し、光照射で
生じた活性酸素に対する抵抗力があり、比較的耐久性
（耐候性）のあるフッ素樹脂をベースに用いることが検
討されているが、高い光触媒活性を呈し、建材等の用途
に要求される十分な耐候性をもつまでに至っていない。
Ｔｉ2Ｏ3粒子を他の無機物でコーティングしてＴｉ2Ｏ3
粒子と有機質塗膜との直接接触を防止する方法やＴｉ2
Ｏ3粒子の添加量を減らす等の方法も検討されている
が、何れの方法も光触媒活性を低下させることになる。
に優れているものの、曲げ加工等の際に生じたクラック
を起点として剥離しやすい。そのため、曲げ加工を必要
とする建材，家電製品等の用途に使用する場合、加工後
に無機質塗膜を形成するポストコート法によらざるを得
ない。しかし、ポストコート法は生産性が低く、製品コ
ストを上げる原因となる。有機質塗膜に関し、光照射で
生じた活性酸素に対する抵抗力があり、比較的耐久性
（耐候性）のあるフッ素樹脂をベースに用いることが検
討されているが、高い光触媒活性を呈し、建材等の用途
に要求される十分な耐候性をもつまでに至っていない。
Ｔｉ2Ｏ3粒子を他の無機物でコーティングしてＴｉ2Ｏ3
粒子と有機質塗膜との直接接触を防止する方法やＴｉ2
Ｏ3粒子の添加量を減らす等の方法も検討されている
が、何れの方法も光触媒活性を低下させることになる。
【０００５】有機・無機複合塗膜は、無機質塗膜と同様
に曲げ加工性に劣る。たとえば、塗膜を膜厚１μｍ程度
の薄膜にしても、Ｔ曲げテープ剥離試験で１０Ｔもクリ
アできず、光触媒プレコート鋼板としての要求特性（Ｔ
曲げテープ剥離試験で２Ｔ以下）を満足できていない。
しかも、薄い塗膜は、顔料添加によっても隠蔽能が低く
基材鋼板の色調が透けて見えるため、色彩を自由に調整
できない。下地有機質塗膜と光触媒層との間にアンダー
コート層を設けた塗膜構成では、伸びが小さなシリコー
ン系塗膜がアンダーコート層として使用されることか
ら、曲げ加工性が依然として劣っている。下地塗膜に対
するアンダーコート層の密着性はアンダーコート層に有
機又は無機系の結着剤を添加することにより改善され
る。
に曲げ加工性に劣る。たとえば、塗膜を膜厚１μｍ程度
の薄膜にしても、Ｔ曲げテープ剥離試験で１０Ｔもクリ
アできず、光触媒プレコート鋼板としての要求特性（Ｔ
曲げテープ剥離試験で２Ｔ以下）を満足できていない。
しかも、薄い塗膜は、顔料添加によっても隠蔽能が低く
基材鋼板の色調が透けて見えるため、色彩を自由に調整
できない。下地有機質塗膜と光触媒層との間にアンダー
コート層を設けた塗膜構成では、伸びが小さなシリコー
ン系塗膜がアンダーコート層として使用されることか
ら、曲げ加工性が依然として劣っている。下地塗膜に対
するアンダーコート層の密着性はアンダーコート層に有
機又は無機系の結着剤を添加することにより改善され
る。
【０００６】通常の密着性改善のために添加される有機
質の結着剤は塗膜に対して数％程度に過ぎず、曲げ加工
性の指標となる塗膜の伸びを改善するには至っていな
い。有機質結着剤の添加量は、耐候性も考慮に入れて決
定されるものであり，単純に増量できない。因みに、過
剰量の有機質結着剤を添加すると、アンダーコート層の
有機成分を活性酸素が伝播するため、下地有機質塗膜の
分解を防げなくなる。他方、無機質結着剤の添加は、却
って塗膜の伸びを低下させることになる。光触媒層も、
伸びの小さなシリコーン系塗膜が使用されていることか
ら曲げ加工性に劣っている。しかも、光触媒活性付与の
ために添加される無機質粉末も、塗膜の伸び、ひいては
曲げ加工性を低下させる原因である。しかし、曲げ加工
性改善のために過剰量の有機成分を光触媒層に添加する
と、光触媒層自体がチョーキングを起こしてしまう。
質の結着剤は塗膜に対して数％程度に過ぎず、曲げ加工
性の指標となる塗膜の伸びを改善するには至っていな
い。有機質結着剤の添加量は、耐候性も考慮に入れて決
定されるものであり，単純に増量できない。因みに、過
剰量の有機質結着剤を添加すると、アンダーコート層の
有機成分を活性酸素が伝播するため、下地有機質塗膜の
分解を防げなくなる。他方、無機質結着剤の添加は、却
って塗膜の伸びを低下させることになる。光触媒層も、
伸びの小さなシリコーン系塗膜が使用されていることか
ら曲げ加工性に劣っている。しかも、光触媒活性付与の
ために添加される無機質粉末も、塗膜の伸び、ひいては
曲げ加工性を低下させる原因である。しかし、曲げ加工
性改善のために過剰量の有機成分を光触媒層に添加する
と、光触媒層自体がチョーキングを起こしてしまう。
【０００７】伸びの劣る塗膜は、曲げ加工時に凝集破壊
し、塗膜剥離を生じさせる原因となる。この点、アンダ
ーコート層の上に光触媒層を形成する塗膜構成では、建
材，家電製品等の用途で要求される曲げ加工性を得るた
めには、アンダーコート層及び光触媒層の双方共に優れ
た塗膜伸びが必要になる。光触媒プレコート鋼板では、
アンダーコート層及び光触媒層の膜厚も重要である。た
とえば、薄すぎるアンダーコート層では活性酸素から下
地塗膜を保護する作用が低下し、薄すぎる光触媒層では
比較触媒活性が低下する。逆に厚すぎるアンダーコート
層や光触媒層では、曲げ加工性が低下する。曲げ加工性
を前提にすると、十分な隠蔽能を呈するほどの膜厚で塗
膜を形成できず、色彩付与の自由度が低下する。また、
添加されるＴｉＯ2粒子の粒径や濃度に応じて光触媒活
性が異なるため、光触媒活性が不十分であり、或いは逆
に過剰な光触媒活性によって塗膜の有機成分の分解が進
行してチョーキングを発生することがある。
し、塗膜剥離を生じさせる原因となる。この点、アンダ
ーコート層の上に光触媒層を形成する塗膜構成では、建
材，家電製品等の用途で要求される曲げ加工性を得るた
めには、アンダーコート層及び光触媒層の双方共に優れ
た塗膜伸びが必要になる。光触媒プレコート鋼板では、
アンダーコート層及び光触媒層の膜厚も重要である。た
とえば、薄すぎるアンダーコート層では活性酸素から下
地塗膜を保護する作用が低下し、薄すぎる光触媒層では
比較触媒活性が低下する。逆に厚すぎるアンダーコート
層や光触媒層では、曲げ加工性が低下する。曲げ加工性
を前提にすると、十分な隠蔽能を呈するほどの膜厚で塗
膜を形成できず、色彩付与の自由度が低下する。また、
添加されるＴｉＯ2粒子の粒径や濃度に応じて光触媒活
性が異なるため、光触媒活性が不十分であり、或いは逆
に過剰な光触媒活性によって塗膜の有機成分の分解が進
行してチョーキングを発生することがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、隠蔽能が高く可
撓性に富む着色有機質塗膜を基板表面に形成することに
より色彩付与の自由度を向上させ、着色有機質層の上に
有機・無機複合のアンダーコート層及び光触媒層を特定
条件下で形成することにより、曲げ加工性，耐候性と光
触媒活性とをバランスさせたプレコート鋼板を提供する
ことを目的とする。
題を解消すべく案出されたものであり、隠蔽能が高く可
撓性に富む着色有機質塗膜を基板表面に形成することに
より色彩付与の自由度を向上させ、着色有機質層の上に
有機・無機複合のアンダーコート層及び光触媒層を特定
条件下で形成することにより、曲げ加工性，耐候性と光
触媒活性とをバランスさせたプレコート鋼板を提供する
ことを目的とする。
【０００９】本発明のプレコート鋼板は、その目的を達
成するため、金属板の上に着色有機質塗膜，アンダーコ
ート層及び光触媒層が順次積層され、着色有機質塗膜が
有機系のベース樹脂に着色顔料を分散させており、アン
ダーコート層が破断伸び０．３〜１０％で、コロイド状
シリカ，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮合
物，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体をベ
ース樹脂の主成分とし、光触媒層が破断伸び０．３〜１
０％であり、アンダーコート層と同じ組成範囲のベース
樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分散させていること
を特徴とする。
成するため、金属板の上に着色有機質塗膜，アンダーコ
ート層及び光触媒層が順次積層され、着色有機質塗膜が
有機系のベース樹脂に着色顔料を分散させており、アン
ダーコート層が破断伸び０．３〜１０％で、コロイド状
シリカ，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮合
物，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体をベ
ース樹脂の主成分とし、光触媒層が破断伸び０．３〜１
０％であり、アンダーコート層と同じ組成範囲のベース
樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分散させていること
を特徴とする。
【００１０】着色有機質塗膜のベース樹脂には、ポリフ
ッ化ビニリデン：５０〜９０質量％，アクリル樹脂：１
０〜５０質量％の組成をもつ樹脂が使用される。アンダ
ーコート層用にはコロイド状シリカ：１０〜６０質量
％，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮合物：
１０〜６０質量％，不飽和エチレン性単量体の重合体又
は共重合体：２０〜７０質量％の組成をもつベース樹脂
が使用され、０．１〜５．０μｍの膜厚でアンダーコー
ト層が形成される。光触媒層用には、ベース樹脂及びＴ
ｉＯ2の塗膜全体に対する割合で１０〜６０質量％の平
均粒径２００ｎｍ以下のアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分
散したアンダーコート層と同じ組成のベース樹脂に使用
され、０．１〜５．０μｍの膜厚で光触媒層が形成され
る。金属板と着色有機質塗膜との間には、防錆顔料を含
む有機質のプライマー層を設けてもよい。プライマー
層，着色有機質塗膜及びアンダーコート層の一層又は複
数層にラジカル禁止剤を添加するとき、塗膜の耐候性が
一層向上する。
ッ化ビニリデン：５０〜９０質量％，アクリル樹脂：１
０〜５０質量％の組成をもつ樹脂が使用される。アンダ
ーコート層用にはコロイド状シリカ：１０〜６０質量
％，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮合物：
１０〜６０質量％，不飽和エチレン性単量体の重合体又
は共重合体：２０〜７０質量％の組成をもつベース樹脂
が使用され、０．１〜５．０μｍの膜厚でアンダーコー
ト層が形成される。光触媒層用には、ベース樹脂及びＴ
ｉＯ2の塗膜全体に対する割合で１０〜６０質量％の平
均粒径２００ｎｍ以下のアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分
散したアンダーコート層と同じ組成のベース樹脂に使用
され、０．１〜５．０μｍの膜厚で光触媒層が形成され
る。金属板と着色有機質塗膜との間には、防錆顔料を含
む有機質のプライマー層を設けてもよい。プライマー
層，着色有機質塗膜及びアンダーコート層の一層又は複
数層にラジカル禁止剤を添加するとき、塗膜の耐候性が
一層向上する。
【００１１】このプレコート鋼板は、有機系材料を溶解
させた有機溶媒に着色顔料を分散させた着色有機質塗膜
用塗料、コロイド状シリカ，オルガノアルコキシシラン
の部分加水分解縮合物，不飽和エチレン性単量体の重合
体又は共重合体をベース樹脂とするアンダーコート層用
塗料、同じベース樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分
散させた光触媒層用塗料を用意し、金属板又はプライマ
ー層を設けた金属板の上に着色有機質塗膜用塗料，アン
ダーコート層用塗料及び光触媒層用塗料を順次塗布し、
焼成することにより製造される。
させた有機溶媒に着色顔料を分散させた着色有機質塗膜
用塗料、コロイド状シリカ，オルガノアルコキシシラン
の部分加水分解縮合物，不飽和エチレン性単量体の重合
体又は共重合体をベース樹脂とするアンダーコート層用
塗料、同じベース樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分
散させた光触媒層用塗料を用意し、金属板又はプライマ
ー層を設けた金属板の上に着色有機質塗膜用塗料，アン
ダーコート層用塗料及び光触媒層用塗料を順次塗布し、
焼成することにより製造される。
【００１２】本発明に従ったプレコート鋼板は、図１に
示すように、金属板１の表面に着色有機質塗膜２，アン
ダーコート層３及び光触媒層４を順次積層している。金
属板１と着色有機質塗膜２との間には，図２に示すよう
にプライマー層５を介在させてもよい。着色有機質塗膜
２は、可撓性に優れ、たとえば十分な隠蔽能を呈する１
０μｍ以上の厚膜でも曲げ加工性等を損なうことがな
い。着色有機質塗膜２用の樹脂としては、金属板１及び
アンダーコート層３に対する密着性を確保する上から極
性基をもつエポキシ樹脂，ポリウレタン樹脂，ポリエス
テル樹脂，アクリル樹脂等の１種又は２種以上が使用さ
れる。なかでも、フッ素−アクリル混合樹脂等の耐候性
に優れた樹脂が好ましい。着色有機質塗膜２のベース樹
脂としては、たとえばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン
樹脂）を５０〜９０質量％，アクリル樹脂を１０〜５０
質量％配合した混合樹脂が使用される。ＰＶＤＦの配合
量が５０質量％未満では長期耐候性が低下し、アクリル
樹脂の配合量が１０質量％未満では金属板１，アンダー
コート層３やプライマー層５に対する密着性が低下す
る。
示すように、金属板１の表面に着色有機質塗膜２，アン
ダーコート層３及び光触媒層４を順次積層している。金
属板１と着色有機質塗膜２との間には，図２に示すよう
にプライマー層５を介在させてもよい。着色有機質塗膜
２は、可撓性に優れ、たとえば十分な隠蔽能を呈する１
０μｍ以上の厚膜でも曲げ加工性等を損なうことがな
い。着色有機質塗膜２用の樹脂としては、金属板１及び
アンダーコート層３に対する密着性を確保する上から極
性基をもつエポキシ樹脂，ポリウレタン樹脂，ポリエス
テル樹脂，アクリル樹脂等の１種又は２種以上が使用さ
れる。なかでも、フッ素−アクリル混合樹脂等の耐候性
に優れた樹脂が好ましい。着色有機質塗膜２のベース樹
脂としては、たとえばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン
樹脂）を５０〜９０質量％，アクリル樹脂を１０〜５０
質量％配合した混合樹脂が使用される。ＰＶＤＦの配合
量が５０質量％未満では長期耐候性が低下し、アクリル
樹脂の配合量が１０質量％未満では金属板１，アンダー
コート層３やプライマー層５に対する密着性が低下す
る。
【００１３】着色有機質塗膜２の有機成分が光触媒反応
によって劣化しないように、好ましくは０．１〜５μｍ
の膜厚でアンダーコート層３を形成する。膜厚０．１μ
ｍ以下では、下地の凹凸をカバーできず、下地の凸部で
膜切れが発生し、膜切れを起点として塗膜が剥離しやす
くなる。逆に５μｍを超える膜厚では、曲げ加工性が低
下する。アンダーコート層３の上に形成される光触媒層
４も、同様な理由から膜厚を０．１〜５μｍの範囲に調
整する。アンダーコート層３には、耐候性及び曲げ加工
性に優れたシリカ−アクリルシリケートが使用される。
無機系のシリカ系樹脂は、光触媒層４で発生した活性酸
素の伝播を阻止し、着色有機質塗膜２の有機成分の分解
や着色有機質塗膜２／アンダーコート層３界面でのチョ
ーキングを抑制する。また、アクリレート成分を配合し
ているので可撓性があり、良好な曲げ加工性を呈する。
によって劣化しないように、好ましくは０．１〜５μｍ
の膜厚でアンダーコート層３を形成する。膜厚０．１μ
ｍ以下では、下地の凹凸をカバーできず、下地の凸部で
膜切れが発生し、膜切れを起点として塗膜が剥離しやす
くなる。逆に５μｍを超える膜厚では、曲げ加工性が低
下する。アンダーコート層３の上に形成される光触媒層
４も、同様な理由から膜厚を０．１〜５μｍの範囲に調
整する。アンダーコート層３には、耐候性及び曲げ加工
性に優れたシリカ−アクリルシリケートが使用される。
無機系のシリカ系樹脂は、光触媒層４で発生した活性酸
素の伝播を阻止し、着色有機質塗膜２の有機成分の分解
や着色有機質塗膜２／アンダーコート層３界面でのチョ
ーキングを抑制する。また、アクリレート成分を配合し
ているので可撓性があり、良好な曲げ加工性を呈する。
【００１４】プレコート鋼板の曲げ加工性を材料選定の
段階で判定する指標として、塗膜の伸び率が従来から使
用されている。また、塗膜の耐候性は促進耐候性試験で
評価されているが、長時間を要するために製造現場での
受入検査での実施は実質的に不可能である。これに対
し、塗膜の伸びで耐候性が推定されると、引張試験によ
って検査できることから、簡易に且つ迅速な受入検査が
可能になる。塗膜の伸びは、ＪＩＳ Ｋ７１１３−１９
８１「プラスチックの引張試験方法」に規定された１号
引張試験片を用いた場合の破断伸びで評価される。本発
明者等の調査・研究によるとき、有機成分の配合量を調
整してアンダーコート層３の破断伸びを０．３〜１０％
の範囲に維持することが曲げ加工性及び耐候性の向上に
有効なことが判った。破断伸びが０．３％に達しない
と、有機成分が不足し、建材等として要求される曲げ加
工性を満足できない。逆に破断伸びが１０％を超える過
剰量の有機成分を含ませると、チョーキング現象の発生
により塗膜寿命が短くなる。破断伸びが０．３〜１０％
の範囲にあるアンダーコート層３を形成するための樹脂
組成物の好適な配合例は、コロイド状シリカ：１０〜６
０質量％，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮
合物：１０〜６０質量％，不飽和エチレン性単量体の重
合体又は共重合体：２０〜７０質量％である。
段階で判定する指標として、塗膜の伸び率が従来から使
用されている。また、塗膜の耐候性は促進耐候性試験で
評価されているが、長時間を要するために製造現場での
受入検査での実施は実質的に不可能である。これに対
し、塗膜の伸びで耐候性が推定されると、引張試験によ
って検査できることから、簡易に且つ迅速な受入検査が
可能になる。塗膜の伸びは、ＪＩＳ Ｋ７１１３−１９
８１「プラスチックの引張試験方法」に規定された１号
引張試験片を用いた場合の破断伸びで評価される。本発
明者等の調査・研究によるとき、有機成分の配合量を調
整してアンダーコート層３の破断伸びを０．３〜１０％
の範囲に維持することが曲げ加工性及び耐候性の向上に
有効なことが判った。破断伸びが０．３％に達しない
と、有機成分が不足し、建材等として要求される曲げ加
工性を満足できない。逆に破断伸びが１０％を超える過
剰量の有機成分を含ませると、チョーキング現象の発生
により塗膜寿命が短くなる。破断伸びが０．３〜１０％
の範囲にあるアンダーコート層３を形成するための樹脂
組成物の好適な配合例は、コロイド状シリカ：１０〜６
０質量％，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮
合物：１０〜６０質量％，不飽和エチレン性単量体の重
合体又は共重合体：２０〜７０質量％である。
【００１５】コロイド状シリカの配合割合が１０質量％
未満では塗膜硬度が低下し、逆に６０質量％を超えると
耐衝撃性が低下する。オルガノアルコキシシランの部分
加水分解縮合物は、式（１）で示されるオルガノヒドロ
キシシラン又はその部分縮合物であり、酸性の水性コロ
イド状シリカ及び非水性のコロイド状シリカの混合分散
液中で式（２）に示されるオルガノアルコキシシランを
加水分解することにより得られる。オルガノアルコキシ
シランの部分加水分解縮合物の配合量が１０質量％未満
では塗膜の密着性が低下し，逆に６０質量％を超えると
耐衝撃性が低下する。 Ｒ1Ｓｉ(ＯＨ)3 ・・・・ （１） Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)3 ・・・・（２） Ｒ1：炭素数１〜３のアルキル基，ビニル基，３,４‐エ
ポキシシクロヘキシルエチル基，γ‐グリシドキシプロ
ピル基，γ‐メタクリルオキシプロピル基，γ‐メルカ
プトプロピル基又はγ‐クロロプロピル基 Ｒ2：炭素数１〜３のアルキル基又はアリール基
未満では塗膜硬度が低下し、逆に６０質量％を超えると
耐衝撃性が低下する。オルガノアルコキシシランの部分
加水分解縮合物は、式（１）で示されるオルガノヒドロ
キシシラン又はその部分縮合物であり、酸性の水性コロ
イド状シリカ及び非水性のコロイド状シリカの混合分散
液中で式（２）に示されるオルガノアルコキシシランを
加水分解することにより得られる。オルガノアルコキシ
シランの部分加水分解縮合物の配合量が１０質量％未満
では塗膜の密着性が低下し，逆に６０質量％を超えると
耐衝撃性が低下する。 Ｒ1Ｓｉ(ＯＨ)3 ・・・・ （１） Ｒ1Ｓｉ(ＯＲ2)3 ・・・・（２） Ｒ1：炭素数１〜３のアルキル基，ビニル基，３,４‐エ
ポキシシクロヘキシルエチル基，γ‐グリシドキシプロ
ピル基，γ‐メタクリルオキシプロピル基，γ‐メルカ
プトプロピル基又はγ‐クロロプロピル基 Ｒ2：炭素数１〜３のアルキル基又はアリール基
【００１６】不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重
合体に使用される不飽和エチレン性単量体としては、た
とえばメチルアクリレート，エチルアクリレート，２‐
エチルヘキシルアクリレート，ｔ‐ブチルアクリレー
ト，２‐ヒドロキシメチルアクリレート，２‐ヒドロキ
シエチルアクリレート，メチルメタクリレート，エチル
メタクリレート，ｎ‐ブチルメタクリレート，イソブチ
ルメタクリレート，ｔ‐ブチルメタクリレート，グリシ
ジルメタクリレート，２‐ヒドロキシエチルメタクリレ
ート，２‐ヒドロキシプロピルメタクリレート，ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート，ジエチルアミノエチル
メタクリレート，２‐エチルヘキシルメタクリレート，
メトキシジエチレングリコールアクリレート，メトキシ
ジエチレングリコールメタクリレート，メトキシテトラ
エチレングリコールメタクリレート，アリルメタクリレ
ート等のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルが
挙げられる。この不飽和エチレン性単量体にスチレン等
の他の単量体を少量添加することもできる。この成分量
が２０質量％未満では膜厚を数μｍ以上にできず、塗膜
の熱収縮等によって発生するクラックの防止や曲げ加工
性が向上しない。逆に７０質量％を超える配合量では、
活性酸素によるチョーキング現象が発生しやすく、塗膜
寿命が短くなる。
合体に使用される不飽和エチレン性単量体としては、た
とえばメチルアクリレート，エチルアクリレート，２‐
エチルヘキシルアクリレート，ｔ‐ブチルアクリレー
ト，２‐ヒドロキシメチルアクリレート，２‐ヒドロキ
シエチルアクリレート，メチルメタクリレート，エチル
メタクリレート，ｎ‐ブチルメタクリレート，イソブチ
ルメタクリレート，ｔ‐ブチルメタクリレート，グリシ
ジルメタクリレート，２‐ヒドロキシエチルメタクリレ
ート，２‐ヒドロキシプロピルメタクリレート，ジメチ
ルアミノエチルメタクリレート，ジエチルアミノエチル
メタクリレート，２‐エチルヘキシルメタクリレート，
メトキシジエチレングリコールアクリレート，メトキシ
ジエチレングリコールメタクリレート，メトキシテトラ
エチレングリコールメタクリレート，アリルメタクリレ
ート等のアクリル酸エステルやメタクリル酸エステルが
挙げられる。この不飽和エチレン性単量体にスチレン等
の他の単量体を少量添加することもできる。この成分量
が２０質量％未満では膜厚を数μｍ以上にできず、塗膜
の熱収縮等によって発生するクラックの防止や曲げ加工
性が向上しない。逆に７０質量％を超える配合量では、
活性酸素によるチョーキング現象が発生しやすく、塗膜
寿命が短くなる。
【００１７】光触媒層４には、アンダーコート層３と同
じ組成のシリカ及びアクリルシリケートをベースとする
樹脂が使用される。シリカ−アクリルシリケート樹脂
は、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を比較的高濃度まで分
散させることが可能なため優れた光触媒活性を付与で
き、耐候性及び曲げ加工性にも優れている。通常、無機
系のシリカ樹脂とアクリル樹脂とを混合した場合、光照
射で生成する活性酸素によってアクリル樹脂が分解し、
塗膜のチョーキング現象が生じ、耐候性が劣ることが欠
点である。これに対し、アクリルとオルガノアルコキシ
シランとの重合反応によって生成したアクリルシリケー
トを樹脂成分とする光触媒層４では、耐候性の劣化が大
幅に抑制されている。これは、重合反応で生成したアク
リルシリケートがコロイド状のシリカ及びＴｉＯ2粒子
を巻き込んだ膜構造をもっているため、アクリルの一部
が活性酸素によって分解・切断されてもシリケート側で
３次元の網目構造が保たれ、チョーキング現象には至ら
ないものと推察される。しかも、アクリル成分の導入に
より、光触媒層４に可撓性が付与され、曲げ加工性に優
れた塗膜が形成される。
じ組成のシリカ及びアクリルシリケートをベースとする
樹脂が使用される。シリカ−アクリルシリケート樹脂
は、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を比較的高濃度まで分
散させることが可能なため優れた光触媒活性を付与で
き、耐候性及び曲げ加工性にも優れている。通常、無機
系のシリカ樹脂とアクリル樹脂とを混合した場合、光照
射で生成する活性酸素によってアクリル樹脂が分解し、
塗膜のチョーキング現象が生じ、耐候性が劣ることが欠
点である。これに対し、アクリルとオルガノアルコキシ
シランとの重合反応によって生成したアクリルシリケー
トを樹脂成分とする光触媒層４では、耐候性の劣化が大
幅に抑制されている。これは、重合反応で生成したアク
リルシリケートがコロイド状のシリカ及びＴｉＯ2粒子
を巻き込んだ膜構造をもっているため、アクリルの一部
が活性酸素によって分解・切断されてもシリケート側で
３次元の網目構造が保たれ、チョーキング現象には至ら
ないものと推察される。しかも、アクリル成分の導入に
より、光触媒層４に可撓性が付与され、曲げ加工性に優
れた塗膜が形成される。
【００１８】光触媒層４も、アンダーコート層３と同様
に曲げ加工性及び耐候性，耐久性をバランスさせる上か
ら破断伸びを０．３〜１０％の範囲に調整される。０．
３〜１０％の破断伸びを得るため、望ましくはコロイド
状シリカ：１０〜６０質量％，オルガノアルコキシシラ
ンの部分加水分解縮合物：１０〜６０質量％及び不飽和
エチレン性単量体の重合体又は共重合体：２０〜７０質
量％の範囲で選択された組成をバインダーの主成分と
し、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を分散させることによ
り光触媒層４を形成する。コロイド状シリカが１０質量
％未満では塗膜の硬度が低下し，逆に６０質量％を超え
ると耐衝撃性が低下する。オルガノシロキサンは、１０
質量％未満の配合量では塗膜の密着性が低下し、６０質
量％を超える配合量では耐衝撃性が低下する。不飽和エ
チレン性単量体の重合体又は共重合体が２０質量％未満
では膜厚を数μｍ以上にできず、塗膜の熱収縮等に起因
するクラックの防止や曲げ加工性の向上が図れない。逆
に、７０質量％を超える配合量では、光触媒活性に起因
するチョーキング現象が生じやすく，塗膜寿命が低下す
る。
に曲げ加工性及び耐候性，耐久性をバランスさせる上か
ら破断伸びを０．３〜１０％の範囲に調整される。０．
３〜１０％の破断伸びを得るため、望ましくはコロイド
状シリカ：１０〜６０質量％，オルガノアルコキシシラ
ンの部分加水分解縮合物：１０〜６０質量％及び不飽和
エチレン性単量体の重合体又は共重合体：２０〜７０質
量％の範囲で選択された組成をバインダーの主成分と
し、アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を分散させることによ
り光触媒層４を形成する。コロイド状シリカが１０質量
％未満では塗膜の硬度が低下し，逆に６０質量％を超え
ると耐衝撃性が低下する。オルガノシロキサンは、１０
質量％未満の配合量では塗膜の密着性が低下し、６０質
量％を超える配合量では耐衝撃性が低下する。不飽和エ
チレン性単量体の重合体又は共重合体が２０質量％未満
では膜厚を数μｍ以上にできず、塗膜の熱収縮等に起因
するクラックの防止や曲げ加工性の向上が図れない。逆
に、７０質量％を超える配合量では、光触媒活性に起因
するチョーキング現象が生じやすく，塗膜寿命が低下す
る。
【００１９】光触媒層４に分散させるアナターゼ型Ｔｉ
Ｏ2粒子６粒子としては、光触媒反応に必要な表面積を
確保するため平均粒径が２００ｎｍ以下の微粉末が好ま
しい。アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６は、十分な光触媒活
性を得るために１０質量％以上の割合で配合される。し
かし、６０質量％を超える過剰量のアナターゼ型ＴｉＯ
2粒子６を配合すると、樹脂分が不足して緻密な塗膜が
形成できず、曲げ加工等の容易に破壊される塗膜とな
る。着色有機質塗膜２の耐剥離性は、密着性に優れたプ
ライマー層５を金属板１と着色有機質塗膜２との間に介
在させることによって向上する。また、プライマー層５
に防錆顔料を添加すると耐食性が向上するため、普通鋼
等の安価な材料を金属板１に使用しても腐食起因の金属
板１／プライマー層５界面剥離を防止できる。プライマ
ー層５に使用される有機塗料としては、金属板１及び着
色有機質塗膜２に対する密着性が良いエポキシ系樹脂，
ポリウレタン系樹脂，ポリエステル系樹脂，アクリル系
樹脂等が使用される。防錆顔料には、ストロンチウムク
ロメート，モリブデン酸塩等がある。アンダーコート層
３，着色有機質塗膜２及びプライマー層５には、ラジカ
ル禁止剤を添加することもできる。ラジカル禁止剤は、
表層の光触媒層４の光触媒反応で生成する活性酸素をト
ラップし、各層の有機成分が分解されることを防止す
る。ラジカル禁止剤としては、ベンゾトリアゾール，ジ
フェニルピクリルヒドラジル等が有効である。
Ｏ2粒子６粒子としては、光触媒反応に必要な表面積を
確保するため平均粒径が２００ｎｍ以下の微粉末が好ま
しい。アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６は、十分な光触媒活
性を得るために１０質量％以上の割合で配合される。し
かし、６０質量％を超える過剰量のアナターゼ型ＴｉＯ
2粒子６を配合すると、樹脂分が不足して緻密な塗膜が
形成できず、曲げ加工等の容易に破壊される塗膜とな
る。着色有機質塗膜２の耐剥離性は、密着性に優れたプ
ライマー層５を金属板１と着色有機質塗膜２との間に介
在させることによって向上する。また、プライマー層５
に防錆顔料を添加すると耐食性が向上するため、普通鋼
等の安価な材料を金属板１に使用しても腐食起因の金属
板１／プライマー層５界面剥離を防止できる。プライマ
ー層５に使用される有機塗料としては、金属板１及び着
色有機質塗膜２に対する密着性が良いエポキシ系樹脂，
ポリウレタン系樹脂，ポリエステル系樹脂，アクリル系
樹脂等が使用される。防錆顔料には、ストロンチウムク
ロメート，モリブデン酸塩等がある。アンダーコート層
３，着色有機質塗膜２及びプライマー層５には、ラジカ
ル禁止剤を添加することもできる。ラジカル禁止剤は、
表層の光触媒層４の光触媒反応で生成する活性酸素をト
ラップし、各層の有機成分が分解されることを防止す
る。ラジカル禁止剤としては、ベンゾトリアゾール，ジ
フェニルピクリルヒドラジル等が有効である。
【００２０】
【実施例】各種溶液の調製 酸性の水性コロイド状シリカ分散液とメタノール性コロ
イド状シリカ分散液とを混合した後、メチルトリエトキ
シシランを添加し、室温で約５時間攪拌することにより
加水分解を完了させた。得られた生成物にイソプロピル
アルコールを添加し、固形分約２０％の溶液Ａを調製し
た。アクリル酸エステル（メチルメタクリレートとｎ‐
ブチルメタクリレートの混合物，混合比＝２／１）をイ
ソプロパノールとエチレングリコールモノブチルエーテ
ルとの混合物（混合比＝２／５）で希釈し、窒素雰囲気
中でＡＩＢＮ（アゾビスイソブチルニトリル）を添加
し、８０℃で約６時間重合させ、固形分約３０％の樹脂
溶液Ｂを調製した。溶液Ａと樹脂溶液Ｂとを配合し、ア
ンダーコート層３用の溶液Ｃを調整した。溶液Ｃにアナ
ターゼ型ＴｉＯ2粒子６を分散させ、光触媒層４用の溶
液Ｄを調整した。溶液Ａ〜Ｃの調製に際しては、それぞ
れ固形分比率でコロイド状シリカ：１５質量％，メチル
エトキシシラン：１５質量％，アクリル酸エステル：７
０質量％とした。アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６には平均
粒径７ｎｍの微粉末を使用し、ベース樹脂とＴｉＯ2と
の塗膜全体に対して６０質量％となるように溶液Ｄに配
合した。
イド状シリカ分散液とを混合した後、メチルトリエトキ
シシランを添加し、室温で約５時間攪拌することにより
加水分解を完了させた。得られた生成物にイソプロピル
アルコールを添加し、固形分約２０％の溶液Ａを調製し
た。アクリル酸エステル（メチルメタクリレートとｎ‐
ブチルメタクリレートの混合物，混合比＝２／１）をイ
ソプロパノールとエチレングリコールモノブチルエーテ
ルとの混合物（混合比＝２／５）で希釈し、窒素雰囲気
中でＡＩＢＮ（アゾビスイソブチルニトリル）を添加
し、８０℃で約６時間重合させ、固形分約３０％の樹脂
溶液Ｂを調製した。溶液Ａと樹脂溶液Ｂとを配合し、ア
ンダーコート層３用の溶液Ｃを調整した。溶液Ｃにアナ
ターゼ型ＴｉＯ2粒子６を分散させ、光触媒層４用の溶
液Ｄを調整した。溶液Ａ〜Ｃの調製に際しては、それぞ
れ固形分比率でコロイド状シリカ：１５質量％，メチル
エトキシシラン：１５質量％，アクリル酸エステル：７
０質量％とした。アナターゼ型ＴｉＯ2粒子６には平均
粒径７ｎｍの微粉末を使用し、ベース樹脂とＴｉＯ2と
の塗膜全体に対して６０質量％となるように溶液Ｄに配
合した。
【００２１】成膜条件 成膜例１：板厚０．５ｍｍの亜鉛めっき鋼板を脱脂し、
塗布型クロメート処理を施した後、ＰＶＤＦ／アクリル
樹脂＝７／３の塗料をロールコータでコーティングし、
２７０℃で１分間焼成することにより着色有機質塗膜２
を形成した。着色有機質塗膜２の上に樹脂溶液Ｃをロー
ルコータでコーティングし、２５０℃で１分間焼成する
ことによりアンダーコート層３を形成した。このアンダ
ーコート層３は、膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であっ
た。アンダーコート層３の上に更に溶液Ｄをロールコー
タでコーティングし、２５０℃で１分間焼成することに
より光触媒層４を形成した。この光触媒層４は、膜厚が
３μｍ，破断伸びが５％であった。 成膜例２：コロイド状シリカ：６０質量％，メチルエト
キシシラン：２０質量％，アクリル酸エステル：２０質
量％の固形分比率とする以外は、成膜例１と同様に着色
有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各
層を形成した。アンダーコート層３及び光触媒層４は，
共に膜厚が３μｍ，破断伸びが０．５％であった。
塗布型クロメート処理を施した後、ＰＶＤＦ／アクリル
樹脂＝７／３の塗料をロールコータでコーティングし、
２７０℃で１分間焼成することにより着色有機質塗膜２
を形成した。着色有機質塗膜２の上に樹脂溶液Ｃをロー
ルコータでコーティングし、２５０℃で１分間焼成する
ことによりアンダーコート層３を形成した。このアンダ
ーコート層３は、膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であっ
た。アンダーコート層３の上に更に溶液Ｄをロールコー
タでコーティングし、２５０℃で１分間焼成することに
より光触媒層４を形成した。この光触媒層４は、膜厚が
３μｍ，破断伸びが５％であった。 成膜例２：コロイド状シリカ：６０質量％，メチルエト
キシシラン：２０質量％，アクリル酸エステル：２０質
量％の固形分比率とする以外は、成膜例１と同様に着色
有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各
層を形成した。アンダーコート層３及び光触媒層４は，
共に膜厚が３μｍ，破断伸びが０．５％であった。
【００２２】成膜例３：ロールコータのアプリケータロ
ールの周速を減速する以外は，成膜例１と同様に光触媒
層４を形成した。得られたアンダーコート層３及び光触
媒層４は、共に膜厚が０．２μｍ，破断伸びが５％であ
った。 成膜例４：ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜全体に対する
比率で１０質量％となるように平均粒径２００ｎｍのア
ナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は、成膜例１
と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光
触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート層
３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５
％であった。
ールの周速を減速する以外は，成膜例１と同様に光触媒
層４を形成した。得られたアンダーコート層３及び光触
媒層４は、共に膜厚が０．２μｍ，破断伸びが５％であ
った。 成膜例４：ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜全体に対する
比率で１０質量％となるように平均粒径２００ｎｍのア
ナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は、成膜例１
と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光
触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート層
３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５
％であった。
【００２３】成膜例５：着色用塗料としてのポリエステ
ル樹脂をロールコータで塗布した後、２４０℃で１分間
焼成することにより着色有機質塗膜２を形成する以外
は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコー
ト層３及び光触媒層４の各層を形成した。得られたアン
ダーコート層３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，
破断伸びが５％であった。 成膜例６：エポキシ系樹脂に１質量％のベンゾトリアゾ
ール（ラジカル禁止剤）及び５質量％のストロンチウム
クロメート（防錆顔料）を配合した塗料で形成したプラ
イマー層５を金属板１の上に形成した後で着色有機質塗
膜２を形成する以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗
膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各層を形成
した。得られたアンダーコート層３及び光触媒層４は、
共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であった。 成膜例７：ベンゾトリアゾールを１質量％添加した溶液
Ｃを使用する以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜
２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各層を形成し
た。得られたアンダーコート層３及び光触媒層４は，共
に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であった。
ル樹脂をロールコータで塗布した後、２４０℃で１分間
焼成することにより着色有機質塗膜２を形成する以外
は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコー
ト層３及び光触媒層４の各層を形成した。得られたアン
ダーコート層３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，
破断伸びが５％であった。 成膜例６：エポキシ系樹脂に１質量％のベンゾトリアゾ
ール（ラジカル禁止剤）及び５質量％のストロンチウム
クロメート（防錆顔料）を配合した塗料で形成したプラ
イマー層５を金属板１の上に形成した後で着色有機質塗
膜２を形成する以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗
膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各層を形成
した。得られたアンダーコート層３及び光触媒層４は、
共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であった。 成膜例７：ベンゾトリアゾールを１質量％添加した溶液
Ｃを使用する以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜
２，アンダーコート層３及び光触媒層４の各層を形成し
た。得られたアンダーコート層３及び光触媒層４は，共
に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であった。
【００２４】成膜例８（比較例）：コロイド状シリカ：
１０質量％，メチルトリエトキシシラン：１０質量％，
アクリル酸エステル：８０質量％の固形分比率とする以
外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコ
ート層３及び光触媒層４の各層を形成した。得られたア
ンダーコート層３及び光触媒層４は，共に膜厚が３μ
ｍ，破断伸びが１１％であった。 成膜例９（比較例）：コロイド状シリカ：７０質量％，
メチルトリエトキシシラン：２０質量％，アクリル酸エ
ステル：１０質量％の固形分比率とする以外は、成膜例
１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び
光触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート
層３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが
０．１％であった。
１０質量％，メチルトリエトキシシラン：１０質量％，
アクリル酸エステル：８０質量％の固形分比率とする以
外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコ
ート層３及び光触媒層４の各層を形成した。得られたア
ンダーコート層３及び光触媒層４は，共に膜厚が３μ
ｍ，破断伸びが１１％であった。 成膜例９（比較例）：コロイド状シリカ：７０質量％，
メチルトリエトキシシラン：２０質量％，アクリル酸エ
ステル：１０質量％の固形分比率とする以外は、成膜例
１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び
光触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート
層３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが
０．１％であった。
【００２５】成膜例１０（比較例）：ロールコータのア
プリケータロールの周速を減速して光触媒層４を形成す
る以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダ
ーコート層３及び光触媒層４の各層を形成した。形成さ
れたアンダーコート層３の膜厚が０．０５μｍ，光触媒
層４の膜厚が３μｍで、破断伸びは５％であった。 成膜例１１（比較例）：ロールコータのアプリケータロ
ールの周速を減速して光触媒層４を形成する以外は、成
膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３
及び光触媒層４の各層を形成した。形成されたアンダー
コート層３の膜厚が３μｍ，光触媒層４の膜厚が０．０
５μｍで、破断伸びは共に５％であった。 成膜例１２（比較例）：ロールコータのアプリケータロ
ールの周速を減速して光触媒層４を形成する以外は、成
膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３
及び光触媒層４の各層を形成した。形成されたアンダー
コート層３及び光触媒層４は，共に膜厚が６μｍ，破断
伸びが５％であった。
プリケータロールの周速を減速して光触媒層４を形成す
る以外は、成膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダ
ーコート層３及び光触媒層４の各層を形成した。形成さ
れたアンダーコート層３の膜厚が０．０５μｍ，光触媒
層４の膜厚が３μｍで、破断伸びは５％であった。 成膜例１１（比較例）：ロールコータのアプリケータロ
ールの周速を減速して光触媒層４を形成する以外は、成
膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３
及び光触媒層４の各層を形成した。形成されたアンダー
コート層３の膜厚が３μｍ，光触媒層４の膜厚が０．０
５μｍで、破断伸びは共に５％であった。 成膜例１２（比較例）：ロールコータのアプリケータロ
ールの周速を減速して光触媒層４を形成する以外は、成
膜例１と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３
及び光触媒層４の各層を形成した。形成されたアンダー
コート層３及び光触媒層４は，共に膜厚が６μｍ，破断
伸びが５％であった。
【００２６】成膜例１３（比較例）：ベース樹脂及びＴ
ｉＯ2の塗膜全体に対し７０質量％の割合でアナターゼ
型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は，成膜例１と同様に
着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４
の各層を形成した。得られたアンダーコート層３及び光
触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であっ
た。 成膜例１４（比較例）：ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜
全体に対し１０質量％の割合で平均粒径２５０ｎｍのア
ナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は，成膜例１
と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光
触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート層
３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５
％であった。
ｉＯ2の塗膜全体に対し７０質量％の割合でアナターゼ
型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は，成膜例１と同様に
着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光触媒層４
の各層を形成した。得られたアンダーコート層３及び光
触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５％であっ
た。 成膜例１４（比較例）：ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜
全体に対し１０質量％の割合で平均粒径２５０ｎｍのア
ナターゼ型ＴｉＯ2粒子６を配合する以外は，成膜例１
と同様に着色有機質塗膜２，アンダーコート層３及び光
触媒層４の各層を形成した。得られたアンダーコート層
３及び光触媒層４は、共に膜厚が３μｍ，破断伸びが５
％であった。
【００２７】
【００２８】塗膜性能試験 各塗膜が形成された塗装鋼板から試験片を切り出し、曲
げ加工性，耐候性及び光触媒活性を調査した。曲げ加工
性試験では、Ｔ曲げした試験片をテープ剥離試験した
後、塗膜の剥離状態を目視観察し、０Ｔでも塗膜が剥離
しなかったものを◎，２Ｔ以下で剥離しなかったものを
○，５Ｔ以下で剥離しなかったものを△，５Ｔで剥離し
たものを×と評価した。耐候性試験では、６３℃サンシ
ャインウェザー試験機に試験片を投入し、試験後のチョ
ーキング発生時間で耐候性を判定した。１０００時間経
過した時点でもチョーキングの発生がなかったものを
◎，５００時間経過した時点でチョーキングの発生がな
かったものを○，１００時間経過した時点でチョーキン
グの発生がなかったものを△，１００時間未満でチョー
キングが発生したものを×と評価した。光触媒活性試験
では、試験片表面の光触媒層４に０．２ｍｇ／ｃｍ2の
付着量でサラダ油を付着させ、５ｍＷ／ｃｍ2の紫外光
を２４時間照射した。紫外光照射前後のサラダ油の重量
を測定しておき、重量減少率から光触媒活性を求めた。
油分解率が４０％以上を○，４０％未満を×として光触
媒活性を評価した。
げ加工性，耐候性及び光触媒活性を調査した。曲げ加工
性試験では、Ｔ曲げした試験片をテープ剥離試験した
後、塗膜の剥離状態を目視観察し、０Ｔでも塗膜が剥離
しなかったものを◎，２Ｔ以下で剥離しなかったものを
○，５Ｔ以下で剥離しなかったものを△，５Ｔで剥離し
たものを×と評価した。耐候性試験では、６３℃サンシ
ャインウェザー試験機に試験片を投入し、試験後のチョ
ーキング発生時間で耐候性を判定した。１０００時間経
過した時点でもチョーキングの発生がなかったものを
◎，５００時間経過した時点でチョーキングの発生がな
かったものを○，１００時間経過した時点でチョーキン
グの発生がなかったものを△，１００時間未満でチョー
キングが発生したものを×と評価した。光触媒活性試験
では、試験片表面の光触媒層４に０．２ｍｇ／ｃｍ2の
付着量でサラダ油を付着させ、５ｍＷ／ｃｍ2の紫外光
を２４時間照射した。紫外光照射前後のサラダ油の重量
を測定しておき、重量減少率から光触媒活性を求めた。
油分解率が４０％以上を○，４０％未満を×として光触
媒活性を評価した。
【００２９】試験結果 以上の試験結果を表２にまとめて示す。表２から明らか
なように、本発明に従った塗膜構造のプレコート鋼板で
は、曲げ加工性，耐候性と光触媒活性との間にバランス
がとれている。なかでも、ラジカル禁止剤を配合した試
験番号６の塗膜では、耐候性が一段と改善されていた。
これに対し、本発明で規定した条件を満足しない塗膜構
成では、曲げ加工性，耐候性及び光触媒活性の何れかが
劣っていた。
なように、本発明に従った塗膜構造のプレコート鋼板で
は、曲げ加工性，耐候性と光触媒活性との間にバランス
がとれている。なかでも、ラジカル禁止剤を配合した試
験番号６の塗膜では、耐候性が一段と改善されていた。
これに対し、本発明で規定した条件を満足しない塗膜構
成では、曲げ加工性，耐候性及び光触媒活性の何れかが
劣っていた。
【００３０】
【００３１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のプレコ
ート鋼板は、金属板１の上に着色有機質塗膜を形成する
ことにより色彩の付与を可能にすると共に隠蔽能を高
め、着色有機質塗膜の上に塗膜の伸び率，有機成分の配
合量及び膜厚を規定した有機／無機複合のアンダーコー
ト層を設け、更に粒径，添加濃度を規定したアナターゼ
型ＴｉＯ2粒子を分散させ，伸び率，有機成分の配合量
及び膜厚を規定した光触媒層を設けることにより、プレ
コート鋼板に要求される曲げ加工性，耐候性を光触媒活
性とバランスさせている。この複合塗膜は、金属板との
間にプライマー層を介在させることによって塗膜密着性
及び耐食性が向上し、更にラジカル禁止剤の添加により
耐候性が一層向上する。このようにして，本発明に従っ
たプレコート鋼板は、ＮＯｘ，ＳＯｘ分解能が付与され
た家電製品，建材等の資材として使用される。
ート鋼板は、金属板１の上に着色有機質塗膜を形成する
ことにより色彩の付与を可能にすると共に隠蔽能を高
め、着色有機質塗膜の上に塗膜の伸び率，有機成分の配
合量及び膜厚を規定した有機／無機複合のアンダーコー
ト層を設け、更に粒径，添加濃度を規定したアナターゼ
型ＴｉＯ2粒子を分散させ，伸び率，有機成分の配合量
及び膜厚を規定した光触媒層を設けることにより、プレ
コート鋼板に要求される曲げ加工性，耐候性を光触媒活
性とバランスさせている。この複合塗膜は、金属板との
間にプライマー層を介在させることによって塗膜密着性
及び耐食性が向上し、更にラジカル禁止剤の添加により
耐候性が一層向上する。このようにして，本発明に従っ
たプレコート鋼板は、ＮＯｘ，ＳＯｘ分解能が付与され
た家電製品，建材等の資材として使用される。
【図１】 金属板の表面に着色有機質塗膜，アンダーコ
ート層及び光触媒層を順次積層したプレコート鋼板の塗
膜構成を示す図
ート層及び光触媒層を順次積層したプレコート鋼板の塗
膜構成を示す図
【図２】 金属板の表面にプライマー層，着色有機質塗
膜，アンダーコート層及び光触媒層を順次積層したプレ
コート鋼板の塗膜構成を示す図
膜，アンダーコート層及び光触媒層を順次積層したプレ
コート鋼板の塗膜構成を示す図
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） Ｂ３２Ｂ 15/08 １０２ Ｂ３２Ｂ 15/08 １０２Ｂ 27/20 27/20 Ａ (72)発明者 坂戸 健二 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4D075 AE03 CA03 CA32 CA34 DC10 EB02 EB17 EB22 EC02 EC15 4F100 AA20C AA21D AB01A AB03A AH06C AK01B AK04C AK04D AK19B AK25B AK41 AL05B BA04 BA10A BA10D CA13B CA23C CA23D CC00B DE01D EH46B GB07 GB48 JK08C JK08D JL01 JL08D JL10B YY00C YY00D 4K044 AA02 AB02 BA12 BA14 BA21 BB04 BB11 BB16 BC02 BC05 BC09 CA53
Claims (7)
- 【請求項１】 金属板の上に着色有機質塗膜，アンダー
コート層及び光触媒層が順次積層され、着色有機質塗膜
が有機系のベース樹脂に着色顔料を分散させており、ア
ンダーコート層が破断伸び０．３〜１０％で、コロイド
状シリカ，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮
合物，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体を
ベース樹脂の主成分とし、光触媒層が破断伸び０．３〜
１０％であり、アンダーコート層と同じ組成範囲のベー
ス樹脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分散させているこ
とを特徴とする光触媒能が付与されたプレコート鋼板。 - 【請求項２】 着色有機質塗膜のベース樹脂がポリフッ
化ビニリデン：５０〜９０質量％，アクリル樹脂：１０
〜５０質量％の組成をもつ請求項１記載の光触媒能が付
与されたプレコート鋼板。 - 【請求項３】 アンダーコート層のベース樹脂がコロイ
ド状シリカ：１０〜６０質量％，オルガノアルコキシシ
ランの部分加水分解縮合物：１０〜６０質量％，不飽和
エチレン性単量体の重合体又は共重合体：２０〜７０質
量％の組成をもち、０．１〜５．０μｍの膜厚をもつ請
求項１記載の光触媒能が付与されたプレコート鋼板。 - 【請求項４】 光触媒層のベース樹脂がコロイド状シリ
カ：１０〜６０質量％，オルガノアルコキシシランの部
分加水分解縮合物：１０〜６０質量％，不飽和エチレン
性単量体の重合体又は共重合体：２０〜７０質量％の組
成をもち、ベース樹脂及びＴｉＯ2の塗膜全体に対する
割合で１０〜６０質量％の平均粒径２００ｎｍ以下のア
ナターゼ型ＴｉＯ2粒子が分散され、０．１〜５．０μ
ｍの膜厚をもつ請求項１記載の光触媒能が付与されたプ
レコート鋼板。 - 【請求項５】 金属板と着色有機質塗膜との間に、防錆
顔料を含む有機質のプライマー層が形成されている請求
項１記載の光触媒能が付与されたプレコート鋼板。 - 【請求項６】 プライマー層，着色有機質塗膜及びアン
ダーコート層の一層又は複数層にラジカル禁止剤が添加
されている請求項１〜５の何れかに記載の光触媒能が付
与されたプレコート鋼板。 - 【請求項７】 有機系材料を溶解させた有機溶媒に着色
顔料を分散させた着色有機質塗膜用塗料、コロイド状シ
リカ，オルガノアルコキシシランの部分加水分解縮合
物，不飽和エチレン性単量体の重合体又は共重合体をベ
ース樹脂とするアンダーコート層用塗料、同じベース樹
脂にアナターゼ型ＴｉＯ2粒子を分散させた光触媒層用
塗料を用意し、金属板又はプライマー層を設けた金属板
の上に着色有機質塗膜用塗料，アンダーコート層用塗料
及び光触媒層用塗料を順次塗布し、焼成することを特徴
とする光触媒能が付与されたプレコート鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31904699A JP2001131768A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 光触媒能が付与されたプレコート鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31904699A JP2001131768A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 光触媒能が付与されたプレコート鋼板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001131768A true JP2001131768A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18105910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31904699A Pending JP2001131768A (ja) | 1999-11-10 | 1999-11-10 | 光触媒能が付与されたプレコート鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001131768A (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2008126153A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Matsushita Electric Works Ltd | 防汚塗装品 |
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| US11045798B2 (en) | 2011-07-05 | 2021-06-29 | Valinge Photocatalytic Ab | Coated wood products and method of producing coated wood products |
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-
1999
- 1999-11-10 JP JP31904699A patent/JP2001131768A/ja active Pending
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| KR102351559B1 (ko) | 2012-12-21 | 2022-01-13 | 뵈린게 포토캐털리틱 아베 | 건축용 패널의 코팅 방법 |
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