JP2001340803A

JP2001340803A - 機能性部材の製造方法

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Publication number: JP2001340803A
Application number: JP2000165610A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Bansho; 信幸番匠; Hideo Fukui; 英夫福井; Nobuyuki Nakada; 信之中田; Takashi Imai; 貴志今井; Toshimasa Yoneya; 年将米屋; Toshiji Sato; 敏次佐藤; Kazuhito Hashimoto; 和仁橋本; Akira Fujishima; 昭藤嶋
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2001-12-11
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP3989668B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機塗膜表面に、機能性膜本来の作用を阻害
することなく、また有機塗膜の外観、意匠を維持したま
ま密着性に優れた光触媒膜等の機能性膜を形成できる機
能性部材の製造方法を提供する。【解決手段】有機塗膜表面に機能性膜を形成した機能
性部材、特に光触媒作用によって侵されない材料の中間
層を介して光触媒層が形成された光触媒性機能部材の製
造において、基材１上に熱硬化性樹脂塗料の皮膜２を形
成し、外観を変化させることなく該熱硬化性樹脂塗膜を
硬化不充分に予備加熱した後、機能性材料を含む層を成
膜し、あるいは中間層３を形成した後に機能性材料層４
を成膜し、次いで最終焼付を行なう。上記熱硬化性樹脂
塗膜の予備加熱処理は、塗膜の最終焼付温度より低い温
度、好ましくは１０〜６０℃低い温度で行なう。また、
上記樹脂塗膜としては、アクリル系樹脂塗膜又は電着塗
装されたアクリルメラミン系樹脂塗膜であることが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光、蛍光、光反
射、熱線吸収、紫外線遮断等の光学的機能、電気絶縁、
帯電防止、導電、電波吸収、電磁波遮断、電界緩和、磁
性等の電気・電子的機能、発熱、耐熱、防火、示温、熱
反射等の熱的機能、その他、親水性、結氷・着雪防止、
結露防止、滑り止め、防音・防振、防食、放射線遮蔽、
自己洗浄、防汚、防黴、抗菌、脱臭、空気浄化、殺虫・
防虫、防藻などの機能を発揮する機能性部材の製造方法
に関する。特に、防汚、防黴、抗菌、脱臭、空気浄化な
どの作用を長期に亘って発揮でき、屋外などの過酷な使
用環境下でも充分適用できる光触媒性機能部材の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基材表層部に光触媒性半導体材
料、抗菌剤、蓄光顔料、蛍光顔料、磁性フィラー等の各
種機能性材料あるいはそれを含む層を形成することによ
り、所望の機能を発揮せしめるようにした機能性部品も
しくは機能性製品（以下、これらを含めて機能性部材と
総称する）が開発されている（例えば、国際公開ＷＯ９
６／２９３７５号、国際公開ＷＯ９６／１３３２７号、
国際公開ＷＯ９７／００１３４号、特開平１０−１４６
２５１号、特開平６−１９８７９６号、特開平６−３５
８７６９号等）。特に、ＴｉＯ₂に代表される光触媒作
用を有する半導体が、防汚、抗菌、抗黴、脱臭、空気浄
化などの作用を有することは従来から知られており、最
近ではこれらの作用を利用した様々な材料が研究、開発
されている。

【０００３】このような機能性膜、特に光触媒膜を種々
の基材上にコーティングする場合、基材上に直接機能性
膜（光触媒膜）をコーティングする方法、もしくは基材
／中間層／機能性材料層（光触媒層）の３層構造、もし
くはそれ以上の多層構造にする場合が多い。特に、基材
と機能性材料層（光触媒層）との密着性を高めたり、基
材が有機塗膜のような光触媒作用等によって侵され易い
有機物あるいは有機物を含む構造である場合、後者のよ
うな中間層を介在させた膜構造にするのが一般的であ
る。また有機塗膜上に機能性材料層（光触媒層）をコー
ティングする場合、色、光沢などの有機塗膜のもつ意匠
性をそのまま活かすため、機能性膜、特に光触媒膜は透
明性のある膜を使用するのが一般的である。

【０００４】例えば、光触媒膜を樹脂皮膜層／中間層／
光触媒層の３層構造でコーティングする際の製造方法と
しては、次のような方法が知られている。すなわち、図
６に示されるように、基材１上に樹脂皮膜層２を成膜し
た後焼付し（あるいは既に成膜、焼付された樹脂皮膜層
２を有する基材１を用い）、次いで中間層３を成膜した
後焼付し、最後に光触媒層４を成膜した後焼付を行な
う、所謂３コート−３ベーク法である。樹脂皮膜層２、
中間層３、及び光触媒層４は、それぞれスプレー法等の
様々な成膜方法により成膜されている。一方、ラミネー
トなどで機能性膜を有機塗膜上に成膜する場合、機能性
膜と有機塗膜との密着性を向上させる方法として、ブラ
スト処理、火炎処理などの物理的処理法や、コロナ放電
処理、プラズマ処理などの高いエネルギーを表面に照射
する方法などによって塗膜表面を改質させる方法も知ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】有機塗膜表面に光触媒
膜等の機能性膜をコーティングする際、有機塗膜と機能
性材料層（光触媒層）との密着性を強くするために中間
層を用いたとしても、有機塗膜は一般に高温で焼付され
て完全硬化しているため、中間層と有機塗膜間に強い密
着性を得ることができなかった。その結果、屋外などの
過酷な環境下での長期使用により密着性が低下してしま
い、膜が剥離し易くなるという問題があった。

【０００６】また、有機塗膜上での密着性を向上させる
方法として、従来、前記したような幾つかの方法が知ら
れているが、有機塗膜上に透明性のある光触媒膜等の機
能性膜をコーティングする場合には、ブラスト処理等の
物理的処理では塗膜表面に付いた傷や変色が透明な機能
性膜を通して見えてしまうため、外観を損ない、有効面
として使用できなくなってしまうという問題があった。
また、コロナ放電処理などの高いエネルギーを塗膜表面
に照射する処理法でも、大面積や様々な形状に対して外
観を変化させることなく均一に処理することは困難なた
め、使いずらく（実用的でなく）、またコスト的にも高
くなってしまうという問題があった。

【０００７】そこで本発明は、前記のような従来技術の
問題点を解決し、有機塗膜表面に、防汚、抗菌、抗黴、
脱臭、空気浄化等、機能性膜の本来の作用を阻害するこ
となく、さらには光触媒膜等の機能性膜の本来の耐久性
能を低下させることなく、また有機塗膜の外観、意匠を
維持したまま、有機塗膜との密着性に優れた光触媒膜等
の機能性膜をコーティングすることができる機能性部
材、特に光触媒性機能部材の製造方法を提供しようとす
るものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第一の基本的な態様によれば、基材の有機
塗膜表面上に機能性膜を形成した機能性部材の製造方法
において、基材上に熱硬化性樹脂塗料の皮膜を形成し、
該熱硬化性樹脂塗膜を硬化不充分に予備加熱した後、機
能性材料を含む層を成膜し、次いで最終焼付を行なうこ
とを特徴とする機能性部材の製造方法が提供され、また
第二の態様によれば、基材上に熱硬化性樹脂塗料の皮膜
を形成し、該熱硬化性樹脂塗膜を硬化不充分に予備加熱
した後、中間層及び機能性材料層を順次成膜し、次いで
最終焼付を行なうことを特徴とする機能性部材の製造方
法が提供される。特に上記機能性材料層を光触媒層とす
ることにより、光触媒性機能部材の製造方法が提供され
る。好適な態様においては、上記熱硬化性樹脂塗膜の予
備加熱処理温度を、その樹脂の架橋開始温度より高くす
る。また、上記熱硬化性樹脂塗膜の予備加熱処理を、塗
膜の最終焼付温度より１０〜６０℃低い温度で行なう。
さらに、上記熱硬化性樹脂塗膜としては、アクリル系樹
脂塗膜又は電着塗装されたアクリルメラミン系樹脂塗膜
であることが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は、有機塗膜表面に機能性
膜を形成した機能性部材の製造において、特に光触媒作
用によって侵されない材料の中間層を介して光触媒層が
形成された光触媒性機能部材の製造において、基材上に
熱硬化性樹脂塗料の皮膜を形成し、外観を変化させるこ
となく該熱硬化性樹脂塗膜を硬化不充分に予備加熱した
後、機能性材料を含む層を成膜し、あるいは中間層を形
成した後に機能性材料層を成膜し、次いで最終焼付を行
なうことを特徴とするものである。このような方法とす
ることにより、樹脂塗膜表面に、塗膜の外観、意匠を維
持したまま、樹脂塗膜との密着性に優れた光触媒膜等の
機能性膜を成膜することができる。

【００１０】前記のような方法により樹脂塗膜と機能性
膜との密着性が向上する理由としては、未だ充分に解明
されているとは言い難いが、以下のように推定される。
即ち、熱硬化性樹脂塗膜を硬化不充分（架橋不充分）に
予備加熱することにより、その後、中間層（又は機能性
材料を含む層）を成膜した際、樹脂塗膜と中間層（又は
機能性材料含有層）の界面が混ざり合うような状態にな
り、この状態が最終焼付によって固定されることによ
り、密着性が大きく向上すると考えられる。即ち、架橋
不充分な状態（架橋密度が低く、架橋を緩めたような状
態）の樹脂塗膜は、溶剤や液状バインダー等により膨潤
し易くなつているため、中間層（又は機能性材料含有
層）を成膜することで、樹脂塗膜が膨潤して塗膜表面の
架橋構造の間に中間層（又は機能性材料含有層）に含ま
れる成分が染み込み、この状態で焼き付けると、樹脂塗
膜と中間層（又は機能性材料含有層）の界面が混ざり合
った状態で架橋が進むため、密着性が大きく向上すると
考えられる。また、樹脂塗膜の膨潤以外にも、樹脂塗膜
中の未反応のまま残存している反応基の架橋反応あるい
は中間層（又は機能性材料含有層）に含まれる成分との
反応により、密着性が向上していることも考えられる。

【００１１】前記のような作用を奏するためには、樹脂
塗膜の予備加熱処理を、用いる樹脂塗膜について推奨さ
れる焼付条件（一般に熱硬化性樹脂の硬化条件もしくは
架橋条件）より緩やかな条件とする必要がある。例え
ば、焼付時間と同じ処理時間の場合、採用する焼付温度
よりも低い温度、好ましくは１０〜６０℃、より好まし
くは２０〜５０℃、さらに好ましくは２０〜４０℃低い
温度で行なう。樹脂塗膜の予備加熱処理温度を焼付温度
より低く、好ましくは１０℃以上（より好ましくは２０
℃以上）低くしないと、充分な密着性向上効果が得られ
ない。一方、樹脂塗膜の予備加熱処理温度を低くしすぎ
ると樹脂塗膜がほとんど硬化しないため、その上に中間
層（又は機能性材料含有層）を成膜した際に容易に溶解
して、ムラ、ピンホールなどの外観異常を発生する問題
が生じる。

【００１２】なお、本発明では、樹脂塗膜形成後は硬化
（架橋）不充分なような条件で予備加熱処理を行ない、
樹脂塗膜の最終焼付を中間層と機能性材料層（又は機能
性材料含有層）の成膜後に行なうことを特徴としてお
り、中間層と機能性材料層（又は機能性材料含有層）は
最終焼付の際に既に硬化していてもよい（各層形成後に
硬化処理してもよい）。また、中間層と機能性材料層
（又は機能性材料含有層）の硬化処理温度は、樹脂塗膜
の最終焼付処理温度よりも低くてもよい。さらに、有機
塗膜が形成されていない部品あるいは製品はもとより、
既に有機塗膜が形成された部品あるいは製品に対して
も、本発明の方法（熱硬化性樹脂塗料の塗布、該熱硬化
性樹脂塗膜の予備加熱処理、機能性材料を含む層の成膜
あるいは中間層成膜後の機能性材料層成膜、及び最終焼
付）を適用することができる。

【００１３】以下、添付図面を参照しながら本発明に係
る機能性部材の製造方法について説明する。まず、図１
及び図２は本発明の方法により製造した機能性部材の２
つの例の概略構成を示しており、図１では基材１上に樹
脂皮膜層２、中間層３、及び光触媒層等の機能性材料層
（光触媒層）４が順次成膜された構造を示している。一
方、図２では基材１上に樹脂皮膜層２、及び機能性材料
層４ａが順次成膜された構造を示しており、この場合、
光触媒性半導体微粒子等の機能性材料微粒子５は機能性
材料層４ａの表面部に多く存在するように構成されてい
る。

【００１４】図１に示すような機能性部材の製造におい
ては、まず、図３に示すように基材１上に樹脂塗膜を成
膜し、樹脂塗膜が硬化（架橋）不充分なような条件で予
備加熱処理を行ない、溶剤等によって表面が膨潤し易い
ような樹脂皮膜層２を得、次いで該樹脂皮膜層２の表面
に中間層３を形成し、必要に応じて乾燥もしくは硬化さ
せた後、光触媒層等の機能性材料層４を成膜した後、最
終焼付を行なう。これによって、樹脂皮膜層２と中間層
３との密着性を向上させることができ、また外観を変化
させることなく樹脂皮膜の外観、意匠はそのまま維持す
ることができる。また、最終焼付により、硬化不充分あ
るいは架橋不充分であった樹脂塗膜が完全硬化して従来
の塗膜が持つ強度、耐食性などの性能を得ることができ
ると共に、中間層３及び機能性材料層４も充分な硬度に
硬化する。

【００１５】一方、図２に示すような機能性部材の製造
においては、まず、図４に示すように基材１上に樹脂塗
膜を成膜し、樹脂塗膜が硬化（架橋）不充分なような条
件で予備加熱処理を行ない、溶剤等によって表面が膨潤
し易いような樹脂皮膜層２を得る。次いで、該樹脂皮膜
層２の表面に、光触媒性半導体微粒子等の機能性材料微
粒子５を含有する機能性材料層４ａを成膜した後、最終
焼付を行なう。機能性材料微粒子５が表面部に多く存在
するように構成された機能性材料層４ａの形成は、例え
ば、樹脂皮膜層２の表面に中間層３を形成し、乾燥もし
くは硬化させることなく、引き続き光触媒層等の機能性
材料層４を成膜することによつて中間層３と機能性材料
層３を一体的に形成する方法、あるいは中間層３を形成
した後乾燥もしくは硬化させることなく、引き続き光触
媒性半導体微粒子等の機能性材料微粒子を吹き付ける方
法などによつて行なうことができる。機能性材料微粒子
５が機能性材料層４ａ中に均一に存在するように構成す
ることもできるが、一般に表面部に存在する機能性材料
が専ら所望の機能を発揮するため、樹脂皮膜層との界面
部に存在する機能性材料は無駄となっており、経済的で
なく、また、光触媒層のように樹脂皮膜層を光触媒作用
によって侵すような機能性材料層の場合、機能性材料と
樹脂皮膜層との間にバインダー成分が介在することが望
ましい。

【００１６】前記したように、樹脂塗膜の予備加熱処理
は、用いる樹脂塗膜について推奨される焼付条件（一般
に熱硬化性樹脂の硬化条件もしくは架橋条件）より緩や
かな条件とする必要がある。樹脂塗膜の標準焼付条件と
しては、例えば、アルキド樹脂塗膜については約１２０
〜１４０℃×３０分、アミノアルキド樹脂塗膜について
は約１３０℃×３０分、アクリル樹脂塗膜については約
１７０〜１９０℃×３０分、中温焼付タイプのフッ素樹
脂塗膜については約１６０〜１８０℃×３０分程度であ
ることが知られており、焼付温度が低いほど焼付時間と
しては長時間必要となる。本発明による予備加熱処理
は、同じ加熱時間の場合、採用する焼付温度よりも低い
温度、好ましくは１０〜６０℃、より好ましくは２０〜
５０℃、さらに好ましくは２０〜４０℃低い温度で行な
う。また、加熱時間としては、製造に適した通常の焼付
と同程度の時間、例えば２５〜５５分程度が適当であ
る。例えば、アクリル樹脂塗料（アクリル電着塗料につ
いても同様）の焼付条件範囲を図５に示す。図５におい
て、符号Ａは通常の焼付条件を示し、一方、符号Ｂは本
発明による予備加熱処理の好適な条件範囲、符号Ｃはよ
り好ましい条件範囲を示している。熱硬化性樹脂塗膜の
予備加熱処理を通常の焼付温度（硬化温度もしくは架橋
温度）より低い温度で行なうことにより、樹脂塗膜が硬
化不充分あるいは架橋不充分な状態になり、前記したよ
うに外観を変化させることなく密着性を大幅に向上させ
ることができる。

【００１７】本発明の方法を適用できる基材としては、
アルミニウム、鉄等の各種金属もしくは陽極酸化処理等
の表面処理を施した各種金属、各種セラミックス、各種
有機材料、ガラス、石材などが用いられ、特定のものに
限定されない。また、基材の形態も、形材、パネル、シ
ート、フィルム、各種形状の成形物などの製品、部品も
しくは部材であってよく、特定のものに限定されない。

【００１８】熱硬化性樹脂塗料としては、前記したよう
なアルキド樹脂塗料、アミノアルキド樹脂塗料、アクリ
ル樹脂塗料、中温焼付タイプのフッ素樹脂塗料の他、エ
ポキシ樹脂塗料、メラミン樹脂塗料、ポリウレタン樹脂
塗料、ユリア樹脂塗料、不飽和ポリエステル樹脂塗料、
アクリル変性アルキド樹脂塗料、アクリルメラミン樹脂
塗料、各種電着塗料など種々の塗料を用いることができ
る。これらの中でもアクリルメラミン樹脂電着塗料、ア
クリル樹脂塗料などを用いることが好ましい。

【００１９】前記したように、機能性材料層が光触媒膜
の場合、有機基材又は基材表面に形成された樹脂皮膜は
光触媒作用により侵され易いが、有機基材又は樹脂皮膜
の表面と光触媒膜との間に、光触媒作用により侵されな
い材料からなる膜厚３．２μｍ以上の中間層を介在させ
ることにより、長期間の使用によっても概ね有機基材や
樹脂皮膜の表面部が分解されることはなく、中間層及び
その上の光触媒膜を安定に保持でき、防汚、防曇、抗
菌、防黴、脱臭、空気浄化などの作用を長期間に亘って
安定的に発揮させることが可能となる。ただし、屋外で
の使用の場合、使用場所や使用形態により、日射量、降
雨量、気温、湿度などの環境条件が最悪に重なり合う場
合もあり、・ＯＨラジカルの移動距離も変動する可能性
があるため、有機基材又は樹脂皮膜の表面と光触媒膜下
端の間の距離は、より好ましくは約３．５μｍ以上とす
ることが望ましい。一方、この距離の上限は特に限定さ
れるものではなく、例えば数十μｍ程度、あるいは適用
対象物によってはそれ以上でもよいが、生産性や経済
性、さらには適用対象物がシート状物の場合にはその可
撓性、などを考慮すると、約１０μｍ以下が適当であ
る。

【００２０】光触媒作用により空気中の水分が酸化され
て発生した・ＯＨラジカルや、空気中の酸素が還元され
て発生したＯ₂ ^-などの活性物質は、それらの移動可能距
離範囲内にある有機物を分解する作用がある。その臨界
的移動距離は、屋外使用環境下では、概ね３．２μｍ以
下であることを本発明者らは既に確認している。ただ
し、ここでいう移動距離は必ずしも中間層の膜厚を意味
しない。例えば、中間層の表面は凹凸状であってもよ
く、その場合には中間層の最低膜厚が３．２μｍ以上あ
ればよい。また、中間層は光触媒作用により侵されない
材料から形成する必要はあるが、有機基材の表面部が侵
されるか否かはそれと光触媒層との間の距離に依存する
ものであるため、この距離を一定に保持できる構造の中
間層であればよい。従って、中間層に多数の亀裂やピン
ホールがあってもよく、また多孔質構造のものでもよ
い。

【００２１】光触媒作用により侵されない中間層として
は、シリカ、アルミナ、酸化インジウム、酸化ジルコニ
ウム、ＳｉＯ₂＋ＭＯ_x（ＭＯ_xはＰ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ｚｒ
Ｏ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等の少なくとも１種の金属酸化物）ある
いは窒化物、酸窒化物、硫化物、炭化物、カーボン等の
セラミックス、金属などの各種無機材料の薄膜を好適に
用いることができる。また、光触媒作用により侵されな
い、もしくは非常に侵され難いシリコーン樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレンなどの有機材料の薄膜も用いるこ
とができる。なお、これらの材料は光触媒微粒子の分散
塗料の基剤（バインダー）としても使用できる。

【００２２】上記のような中間層を形成する方法として
は、従来公知の種々の方法が適用でき、特定の方法に限
定されない。例えば、中間層をセラミックスから形成す
る場合には、有機溶剤中にセラミックス微粒子又はそれ
らの前駆体（金属アルコキシド、金属ハロゲン化物等）
を分散させた塗料を、その粘度に応じてスプレーコーテ
ィング法、ロールコーティング法、ディップコーティン
グ法、スピンコーティング法、フローコーティング法な
ど適宜の方法で樹脂塗膜表面にコーティングし、加熱し
て溶剤を蒸散させると共に硬化させる方法が、生産性や
コストの点から有利である。一方、中間層を金属から形
成する場合には、金属箔のラミネート法やメッキ法など
を採用でき、シリコーン樹脂、ポリテトラフルオロエチ
レンなどの有機材料の場合には種々の塗装方法を採用で
きる。

【００２３】基材又は中間層の上にコーティングされる
光触媒微粒子を含有する光触媒層の膜厚は、１０ｎｍ〜
１０μｍが適当である。膜厚が厚いと光触媒活性を長期
間に亘って高く維持できるなどの利点があるが、１０μ
ｍを超える膜厚になると、光触媒層が基材から剥離し易
くなり、また生産性やコストの面からも好ましくない。
特に、光触媒膜をコーティングした後、組立時や施工時
に剥離が起き易くなる。なお、この程度の膜厚であれ
ば、光触媒層に白化等の問題を生ずることなく充分に高
い透明性を保持できる。特に屋外で使用する場合は、耐
摩耗性も考慮し、平均膜厚を０．５μｍ以上とすること
が好ましい。

【００２４】光触媒作用を有する半導体としては、電子
−正孔移動度が比較的大きく、光触媒作用を有する半導
体であればいずれも使用可能であり、例えばＴｉＯ₂、
ＳｒＴｉＯ₃、ＺｎＯ、ＣｄＳ、ＳｎＯ₂等が挙げられる
が、これらの中でも特にＴｉＯ₂が好ましい。また、こ
のような光触媒作用を有する半導体と共に銀、銅、亜鉛
等の抗菌性金属又は抗菌性金属化合物を共存させれば、
例えば光触媒層中に分散させたり、光触媒層の表面に付
着させたりすれば、夜間であっても抗菌・防黴性が維持
されるようになる。

【００２５】機能性材料層に含有させる機能性材料とし
ては、前記のような光触媒微粒子や抗菌剤に限定される
ものではなく、蓄光顔料、蛍光顔料、磁性フィラー等の
各種機能性材料の微粒子を用いることができ、それによ
って、用いた機能性材料に応じた所望の機能を発揮せし
めることができる。

【００２６】

【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明の効
果について具体的に説明するが、本発明が以下の実施例
に限定されるものでないことはもとよりである。各試料
の作成は以下の方法で行なった。すなわち、アルミ基材
表面に通常推奨される焼付温度（硬化温度）１９０℃の
アクリル樹脂塗料（大日本塗料製、デュラクロン）をス
プレー法でコーティングし、９０〜１９０℃の温度範囲
の種々の予備加熱処理温度で３０分加熱処理し、膜厚３
０μｍのアクリル樹脂塗膜を形成した。この上にシリコ
ン系コーティング剤（日本曹達（株）製、ビストレータ
ーＬＮＳＣ−２００Ａ）をスプレー法でコーティング
し、１２０℃で３０分加熱処理して硬化させ、膜厚５μ
ｍの中間層を形成した。さらにその上に光触媒酸化チタ
ンコーティング剤（日本曹達（株）製、ビストレーター
ＬＮＳＣ−２００Ｃ）をスプレー法でコーティング
し、１９０℃で３０分加熱処理して完全に硬化させ（ア
クリル樹脂塗膜も同時に焼付）、光触媒層を形成した。

【００２７】得られた各試料について、表面状態の外観
観察及びアクリル樹脂塗膜と中間層との密着性について
評価を行った。なお、外観観察については目視で行な
い、ムラやピンホールなどの異常がないかどうかを、以
下の基準で評価した。 ○：良好。 △：外観異常が若干発生するものがあった。 ×：外観異常が発生した。また、密着性評価の手法としては、碁盤目状にクロスカ
ットを入れた試料を、恒温槽を用いて４０℃に保温した
イオン交換水中に浸漬し、２４時間毎に試料を取り出
し、粘着テープを貼り付けてから引き剥がすことにより
アクリル樹脂塗膜と中間層との界面で剥離があるかどう
かを調べ、何時間の４０℃イオン交換水浸漬で剥離が発
生するか、以下の基準で評価した。 ○：４０℃水浸漬で１，０００時間以上テープ剥離な
し。（密着性５倍以上アップ） △：４０℃水浸漬で５００時間以下でテープ剥離発生。
（密着性２倍以上アップ） ×：４０℃水浸漬で２００時間以下でテープ剥離発生。アクリル樹脂塗膜の予備加熱処理温度と外観、密着性と
の関係を表１に示す。

【００２８】

【表１】表１に示す結果から明らかなように、樹脂塗膜の予備加
熱処理温度を焼付温度（硬化温度）より６０℃以上低く
すると、樹脂塗膜がほとんど硬化していないため、その
上に中間層を成膜した際に容易に溶解してムラ、ピンホ
ールなどの外観異常を発生する問題が生じた。また、樹
脂塗膜の予備加熱処理温度を樹脂塗膜の焼付温度（完全
硬化温度）より１０℃以上低くしないと、充分な密着性
向上効果が得られなかった。このため、樹脂塗膜の予備
加熱処理は、熱硬化性樹脂塗膜の焼付温度（完全硬化温
度）より１０〜６０℃低い温度で行なうことが適正であ
るといえる。特に、２０〜４０℃低い温度範囲で行なう
ことが、外観と密着性の関係から最も好ましいことがわ
かる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の方法によれば、
樹脂塗膜表面に、樹脂塗膜の外観、意匠を維持したま
ま、樹脂塗膜との密着性に優れた光触媒膜等の機能性材
料層をコーティングすることができる。従って、本発明
の製造方法により製造した機能性部材は、機能性材料層
の剥離を生じることなくその所望の機能を長期間に亘っ
て有効に発揮でき、特に光触媒性機能部材は、防汚、防
曇、抗菌、防黴、脱臭、空気浄化などを目的としてアル
ミ外装パネル、アルミ内装パネル、アルミサッシ、アル
ミサイディング、窯業系サイディング、タイル、石材、
防音壁、ブラインド、ドア、門扉、車庫、フェンス、ポ
スト、外灯、ベンチ、ベランダ、サンルーム、屋根材、
便器、浴槽、洗面台、台所用品、流し、換気扇、キッチ
ンフード、照明器具など、太陽光や蛍光灯などの光が当
たる部分であれば、屋内外を問わずあらゆる部品や製品
に有利に適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法によって製造された機能性部材の
構造の一例を示す概略部分断面図である。

【図２】本発明の方法によって製造された機能性部材の
構造の他の例を示す概略部分断面図である。

【図３】本発明の機能性部材の製造方法の一つの工程例
を示す概略説明図である。

【図４】本発明の機能性部材の製造方法の他の工程例を
示す概略説明図である。

【図５】アクリル樹脂塗膜の焼付条件を示すグラフであ
る。

【図６】従来の機能性部材の製造方法の工程例を示す概
略説明図である。

【符号の説明】

１基材２樹脂皮膜層３中間層４，４ａ機能性材料層（光触媒層）５機能性材料微粒子

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０１Ｒ３０２３０２Ｐ３０２ＳＢ３２Ｂ 9/00 Ｂ３２Ｂ 9/00 Ａ (72)発明者番匠信幸富山県黒部市天神新115番地 (72)発明者福井英夫富山県黒部市三日市4016番地 (72)発明者中田信之富山県黒部市堀切1300番地 (72)発明者今井貴志富山県滑川市上小泉13番地 (72)発明者米屋年将富山県黒部市生地神区335番地８ (72)発明者佐藤敏次富山県魚津市天神野新552番地２ (72)発明者橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者藤嶋昭神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５Ｆターム(参考） 4D075 BB23X BB23Z BB28Z BB89Z EA17 EB22 EB32 4F100 AA00D AA17D AA19D AA20D AA21 AA21C AB10 AK01B AK18D AK25 AK25B AK36B AK52 AK52D AR00C AT00A BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C EH46B EH462 EJ42B EJ422 EJ482 GB07 GB08 GB09 JB00 JB13B JC00 JG00 JK06 JL00C JL08 JL08C JN00 4G069 AA01 AA03 AA08 BA04A BA04B BA22A BA22B BA48A CA01 CA07 CA10 CA17 DA06 EA08 ED05 FA03 FB30 FC07 4H011 AA02 AA03 AC01 AC06 AD01 BA01 BB18 BC19 DA08 DC10 DC11 DH08 DH28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材の有機塗膜表面上に機能性膜を形成
した機能性部材の製造方法において、基材上に熱硬化性
樹脂塗料の皮膜を形成し、該熱硬化性樹脂塗膜を硬化不
充分に予備加熱した後、機能性材料を含む層を成膜し、
次いで最終焼付を行なうことを特徴とする機能性部材の
製造方法。
【請求項２】基材の有機塗膜表面上に機能性膜を形成
した機能性部材の製造方法において、基材上に熱硬化性
樹脂塗料の皮膜を形成し、該熱硬化性樹脂塗膜を硬化不
充分に予備加熱した後、中間層及び機能性材料層を順次
成膜し、次いで最終焼付を行なうことを特徴とする機能
性部材の製造方法。
【請求項３】前記熱硬化性樹脂塗膜の予備加熱処理温
度を、その樹脂の架橋開始温度より高くすることを特徴
とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】前記熱硬化性樹脂塗膜の予備加熱処理
を、塗膜の最終焼付温度より１０〜６０℃低い温度で行
なうことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に
記載の方法。
【請求項５】前記熱硬化性樹脂塗膜がアクリル系樹脂
塗膜又は電着塗装されたアクリルメラミン系樹脂塗膜で
あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に
記載の方法。
【請求項６】前記機能性材料層が光触媒層であること
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方
法。