JP2007526378A5 - 金属表面用被覆、その製造方法、およびその、特に自動車リム用の、自己浄化性保護層としての使用 - Google Patents

Description

本発明は、自動車リム用の超親水性透明光触媒活性被覆に関するものである。この被覆は、光触媒活性金属酸化物と組み合わせたポリシラザンを基剤とする。

そのように薄い被覆では、第一に被覆表面の傷を防止できず、十分な腐食保護を確保することも、ブレーキダストの食い込みを防止することもできない。その上、薄い被覆は、比較的不均質なクリアコートを平らにし、真に平滑な、洗浄し易い、光沢のある表面を形成するには不十分である。

本発明の目的は、自己浄化性効果を示し、硬く、耐引掻き性があり、アルミニウムリムを腐食およびブレーキダストの焼き付きから保護する被覆を開発することである。

そこで本発明は、
ａ）所望により、式（１）のペルヒドロポリシラザンを含んでなる、耐引掻き性ペルヒドロポリシラザンベースコート、および
ｂ）少なくとも一種の式（１）のペルヒドロポリシラザンおよび光触媒性二酸化チタンを含んでなる上側の保護被覆
から構成される、金属表面用被覆を提供するものである。

塗料の硬化は、大気中の湿分によって行うこともできる。比較的高い湿度では、硬化はより急速に起こり、これは有利な場合もあるが、反対に、湿度がかなり低い雰囲気中、例えば乾燥キャビネット中、で硬化させると、硬化過程が遅く、均質になる。従って、本発明の被覆の硬化は、相対湿度０〜１００％で行うことができる。

被覆の部分における優れた光触媒または自己浄化性効果を達成するには、ＰＨＰＳ１部あたり二酸化チタン含有量を１〜５部にするのが特に好ましい。これによって、最上部の被覆中に十分な量の、光触媒作用および超親水性を与える反応性二酸化チタン粒子が確実に存在する。

本発明は、上記被覆の、自動車リム、特にアルミニウムリム用の自己浄化性保護被覆としての使用をさらに提供する。
諸例

被覆の密着性は、ＤＩＮ ＥＮ ＩＳＯ２４０９によるクロス−カット試験で測定し、密着性を０（最良）〜４（最低）で表す。

例１（ベースコートおよびクリアコートで被覆したアルミニウムシートの、浸漬による被覆）
標準的な市販の着色ベースコートおよびクリアコートを施した被覆されたアルミニウムシートを、２０％濃度ペルヒドロポリシラザンのｎ−ジブチルエーテル溶液（NL120A-20、触媒としてプロピオン酸パラジウムを含む）を満たした浸漬装置中に浸漬し、装置から１２０ｃｍ／分の速度で取り出す。続いて、これを空気中に約１０分間放置して蒸発させ、次いで８０℃で６０分間乾燥させる。表面上に無色、透明な、亀裂の無い被覆が得られる。シートの光沢は、被覆していないシートと比較して、５光沢単位増加している。この被覆の厚さは少なくとも２μｍである。

続いて、このバリヤー被覆に、キシレン中光触媒性二酸化チタン３．５重量部およびキシレン中ペルヒドロポリシラザン１重量部の混合物（NL110-20、４，４’−トリスメチレン（１−メチルピペリジン）を含む）を、同様に、浸漬により塗布する。シートを浸漬浴から速度１２０ｃｍ／分で引き上げる。これを空気中に１０分間放置して蒸発させる。これによって、無色、透明で、亀裂の無い被覆が得られ、この被覆は、実用試験で、被覆していないアルミニウムシートと比較して、はるかに洗浄し易く、その上、汚れを取り込む傾向もはるかに低かった。数日間の日光露出の後、滴ではなく、薄い水の被膜が表面上に形成される。メチレンブルー溶液をシートに塗布し、そのシートを日光の下に放置した時、青色はほんの短時間で消失する。

例２（被覆していない、研磨したアルミニウムシートの、浸漬による被覆）
クリアコート被覆していない、研磨したアルミニウムシートの場合、基材が有機塗料を含まず、二酸化チタンの光触媒作用により攻撃されない、研磨したアルミニウムから構成されるので、ペルヒドロポリシラザンバリヤー被覆は施さなかった。このシートを、キシレン中光触媒性二酸化チタン３．５重量部およびキシレン中ペルヒドロポリシラザン１重量部の混合物（NL110-20、４，４’−トリスメチレン（１−メチルピペリジン）を含む）を満たした浸漬装置中に浸漬し、速度１２０ｃｍ／分で引き上げる。続いて、このシートを空気中に約１０分間放置して蒸発させ、次いで８０℃で６０分間乾燥させる。これによって、無色、透明で、亀裂の無い被覆が得られる。この被覆は、耐引掻き性で、腐食から保護し、ブレーキダストの焼き付きを阻止し、自己浄化性である。

例３（アルミニウムリムの、スプレーによる被覆）
自動車用品店から得られるような標準的な市販のアルミニウムリムに、２０％濃度ペルヒドロポリシラザンのｎ−ジブチルエーテル溶液（NL120A-20、触媒としてプロピオン酸パラジウムを含む）をスプレーする。次いで、リムを空気中に約１０分間放置して蒸発させ、続いて８０℃で６０分間乾燥させる。これによって、表面上に無色、透明な、亀裂の無い被覆が得られる。被覆したリムの光沢は、被覆していないリムと比較して、５光沢単位増加している。この被覆の厚さは少なくとも２μｍである。続いて、このバリヤー被覆に、キシレン中光触媒性二酸化チタン３．５重量部およびキシレン中ペルヒドロポリシラザン１重量部の混合物（NL110-20、４，４’−トリスメチレン（１−メチルピペリジン）を含む）をスプレーにより塗布する。１０分間蒸発させる。これによって、無色、透明で、亀裂の無い被覆が得られ、この被覆は、実用試験で、同じ製造で、同じ車両上の、被覆していないアルミニウムリムと比較して、はるかに洗浄し易く、汚れを取り込む傾向もはるかに低い。数日間の日光露出の後、滴ではなく、薄い水の被膜が表面上に形成される。メチレンブルー溶液をシートに塗布し、そのシートを日光の下に放置した時、青色はほんの短時間で消失する。

例４（研磨したアルミニウムリムの、スプレーによる被覆）
研磨し、光沢機械加工した、クリアコート被覆していないアルミニウムリムをリム製造業者から購入した。このアルミニウムリムの場合、基材が有機塗料を含まず、二酸化チタンの光触媒作用により攻撃されない、研磨したアルミニウムから構成されるので、ペルヒドロポリシラザンバリヤー被覆は施さなかった。このリムに、キシレン中光触媒性二酸化チタン３．５重量部およびキシレン中ペルヒドロポリシラザン１重量部の混合物（NL110-20、４，４’−トリスメチレン（１−メチルピペリジン）を含む）をスプレーにより塗布する。続いて、このリムを空気中に約１０分間放置して蒸発させ、次いで８０℃で６０分間乾燥させる。これによって、無色、透明で、亀裂の無い被覆が得られる。この被覆は、耐引掻き性で、腐食から保護し、ブレーキダストの焼き付きを阻止し、自己浄化性である。この被覆し、研磨したアルミニウムリムは、実用試験で、同じ製造で、同じ車両上の、被覆していないアルミニウムリムと比較して、はるかに洗浄し易く、汚れを取り込む傾向もはるかに低い。数日間の日光露出の後、滴ではなく、薄い水の被膜が表面上に形成される。メチレンブルー溶液をシートに塗布し、そのシートを日光の下に放置した時、青色はほんの短時間で消失する。

Claims (11)

1. ａ）耐引掻き性ペルヒドロポリシラザンベースコート、および
   ｂ）少なくとも一種の、式（１）
   

   

   (式中、ｎは、ポリシラザンの数平均分子量が１５０〜１５００００ｇ／モルになるような整数である）
   のペルヒドロポリシラザンおよび光触媒性二酸化チタンを含んでなり、厚さが少なくとも１マイクロメートルである、上側の保護被覆から構成される、自動車リム用被覆。
2. 前記保護被覆の厚さが２〜２０マイクロメートル、好ましくは３〜１０マイクロメートルである、請求項１に記載の被覆。
3. 前記光触媒性被覆中のペルヒドロポリシラザンと二酸化チタンの比が、１：０．０１〜１：１００、好ましくは１：０．１〜１：５０、より好ましくは１：１〜１：５である、請求項１または２に記載の被覆。
4. 使用される前記二酸化チタンが、アナターゼ変性されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の被覆。
5. 前記二酸化チタン粒子の粒子径が０．００１〜０．５μｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の被覆。
6. 金属表面用の自己浄化性被覆を製造する方法であって、先ず、第一工程
   ａ）触媒および所望により一種以上の共結合剤を溶剤中に含んでなるペルヒドロポリシラザン溶液を、ベースコートとして前記金属表面に塗布し、続いて
   ｂ）前記ベースコートに、または前記金属表面に直接、別の保護被覆を施し、前記保護被覆が、少なくとも一種の、式（１）
   

   

   （式中、ｎは、ポリシラザンの数平均分子量が１５０〜１５００００ｇ／モルになるような整数である）
   のペルヒドロポリシラザンおよび光触媒性二酸化チタンを含んでなり、厚さが少なくとも１マイクロメートルであり、厚さが少なくとも１マイクロメートルである、方法。
7. 前記ベースコートおよび前記保護被覆用の前記溶剤中ペルヒドロポリシラザン濃度が０．０１〜４０重量％である、請求項６に記載の方法。
8. 前記被覆の硬化が、室温〜２００℃で行われる、請求項６または７に記載の方法。
9. 行程ａ）でベースコートを塗布する場合、前記ベースコートを硬化させてから、前記保護被覆を施す、請求項６〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の被覆の、金属表面用の自己浄化性保護被覆としての使用。
11. 前記保護被覆がリム、特にアルミニウムリムの上にある、請求項１０に記載の使用。