JP3468413B2 - Method for forming photocatalyst-containing coating film - Google Patents

Method for forming photocatalyst-containing coating film

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JP3468413B2
JP3468413B2 JP35332698A JP35332698A JP3468413B2 JP 3468413 B2 JP3468413 B2 JP 3468413B2 JP 35332698 A JP35332698 A JP 35332698A JP 35332698 A JP35332698 A JP 35332698A JP 3468413 B2 JP3468413 B2 JP 3468413B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は無機の含酸素チタン
化合物を含有する光触媒含有塗膜の形成方法に関し、よ
り詳しくは透明性、平滑性、付着性、耐候性及び汚染除
去性に優れている光触媒含有塗膜の形成方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a photocatalyst-containing coating film containing an inorganic oxygen-containing titanium compound, and more specifically, it is excellent in transparency, smoothness, adhesion, weather resistance and stain removability. The present invention relates to a method for forming a photocatalyst-containing coating film.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化チタンはそれ自体が半導体であり、
そのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ光、例えば
紫外線を照射すると伝導帯には電子が集積し、価電子帯
では正孔(ホール)が生じる。この集積電子及び正孔に
よって生じる電子移動に基づく酸化還元作用により大気
中の有機物を分解することができるので、この活性作用
(光触媒作用)を工業的に利用する試みが種々行われて
いる。例えば、酸化チタンの光触媒作用を利用して大気
汚染や廃水の浄化を行う試みが種々行われてきている。
しかしながら、光触媒活性の高い二酸化チタン層を基材
表面に形成させることはなかなか困難である。従来行わ
れている方法の一つとして、純チタン板状体の表面を空
気酸化又は陽極酸化して二酸化チタン膜を形成させる方
法があるが、酸化方法が難しい割には良好な機能が得ら
れにくい。別の方法として、基材表面に二酸化チタンを
CVD法で蒸着させる方法や、プラズマ溶射を行う方法
(特開平6−210170号公報)も知られているが、
いずれの方法もコスト高であり、また、基材の種類によ
っては(耐熱性、化学反応性等の点で)適用することが
できないという欠点がある。更に、二酸化チタン粉末を
バインダーと呼ばれる接着剤を介して基材に付着させる
試みもなされたが、二酸化チタンの光触媒作用によりバ
インダーが酸化分解され、数ヶ月後には基材から脱落し
てしまうので工業用途の使用には耐えることができなか
った。
2. Description of the Related Art Titanium oxide is itself a semiconductor,
When light having energy higher than the band gap, for example, ultraviolet rays is irradiated, electrons are accumulated in the conduction band and holes are generated in the valence band. Since organic substances in the atmosphere can be decomposed by the redox action based on the electron transfer generated by the accumulated electrons and holes, various attempts have been made to industrially utilize this activating action (photocatalytic action). For example, various attempts have been made to purify air pollution and waste water by utilizing the photocatalytic action of titanium oxide.
However, it is difficult to form a titanium dioxide layer having high photocatalytic activity on the surface of the base material. As one of the conventional methods, there is a method of forming a titanium dioxide film by air-oxidizing or anodizing the surface of a pure titanium plate, but a good function can be obtained although the oxidation method is difficult. Hateful. As another method, a method of depositing titanium dioxide on the surface of a substrate by a CVD method and a method of performing plasma spraying (Japanese Patent Laid-Open No. 6-210170) are also known.
Both methods are costly and have the drawback that they cannot be applied (in terms of heat resistance, chemical reactivity, etc.) depending on the type of substrate. Furthermore, attempts have been made to attach titanium dioxide powder to the base material via an adhesive called a binder, but the photocatalytic action of titanium dioxide causes the binder to be oxidatively decomposed and fall off from the base material after a few months. It could not stand the intended use.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、基材表面
に二酸化チタンを形成させるか、又は付着させる従来の
方法は、いずれも問題点を抱えており、未だに決定的な
方法は見出されていないのが現状である。本発明の課題
は、被塗装基材表面に光触媒として機能する無機の含酸
素チタン化合物を含有するクリヤーコートを施すことで
ある。
As described above, all of the conventional methods for forming or adhering titanium dioxide on the surface of a substrate have problems, and a definitive method has not yet been found. The current situation is not. An object of the present invention is to apply a clear coat containing an inorganic oxygen-containing titanium compound which functions as a photocatalyst on the surface of a substrate to be coated.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を達成するために鋭意検討した結果、被塗装基材表面
に特定のアルコキシシラン系化合物を含有するクリアー
コート剤を塗装し、それが半硬化乾燥状態に至るまでの
間に、バインダーとして特定のアルコキシシラン系化合
物を含有し、光触媒として特定粒径の無機の含酸素チタ
ン化合物を含有するクリアーコート剤を塗装し、乾燥さ
せることにより、上記の課題が解決されることを見出
し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies in order to achieve the above-mentioned objects, and as a result, applied a clear coating agent containing a specific alkoxysilane compound on the surface of a base material to be coated, Applying and drying a clear coating agent containing a specific alkoxysilane compound as a binder and an inorganic oxygen-containing titanium compound with a specific particle size as a photocatalyst until it reaches a semi-cured dry state. As a result, they have found that the above problems can be solved, and completed the present invention.

【0005】即ち、本発明の光触媒含有塗膜の形成方法
は、 (1) 被塗装基材表面に、一般式R1 Si(OR2)3 [式
中、R1 は炭素数1〜8の有機基であり、R2 は炭素数
1〜5のアルキル基である]で示されるアルコキシシラ
ン及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる
少なくとも1種の化合物をコート剤中の全固形分の50
重量%以上となる量で含有するクリアーコート剤(A)
を5〜100g/m2 の固形分塗布量で塗装し、 (2) クリアーコート剤(A)により形成された塗膜が半
硬化乾燥状態に至るまでの間に、該塗膜の表面に、バイ
ンダーとして一般式(R1)n Si(OR2)4-n[式中、
1 は炭素数1〜8の有機基であり、R 2 は炭素数1〜
5のアルキル基であり、nは0〜3の整数である]で示
されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し
且つ光触媒として平均粒径が0.001〜0.1μmで
且つ最大粒径が0.5μm以下の無機の含酸素チタン化
合物をTiO2 換算量でコート剤中の全固形分の30重
量%以上となる量で含有するクリアーコート剤(B)を
0.1〜10g/m2 の固形分塗布量で塗装し、 (3) クリアーコート剤(A)及びクリアーコート剤
(B)により形成された塗膜を乾燥させることを特徴と
する。
That is, the method for forming a photocatalyst-containing coating film of the present invention is as follows: (1) The surface of a substrate to be coated is represented by the general formula R 1 Si (OR 2 ) 3 [wherein R 1 is a group having 1 to 8 carbon atoms]. An organic group, R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms], and at least one compound selected from the group consisting of alkoxysilanes and partial hydrolysis-condensation products thereof is contained in the coating agent. Of 50
Clear coating agent (A) contained in an amount of not less than wt%
At a solid coating amount of 5 to 100 g / m 2 , and (2) until the coating film formed by the clear coating agent (A) reaches a semi-cured dry state, on the surface of the coating film, As a binder, a compound represented by the general formula (R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n [wherein
R 1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 is 1 to 1 carbon atoms.
Which is an alkyl group of 5 and n is an integer of 0 to 3] and which contains at least one compound selected from the group consisting of alkoxysilanes and partial hydrolysis-condensation products thereof, and has an average particle size as a photocatalyst. Clear coat containing an inorganic oxygen-containing titanium compound having a maximum particle diameter of 0.001 to 0.1 μm and 0.5 μm or less in an amount of 30% by weight or more of the total solids in the coating agent in terms of TiO 2. The agent (B) is applied at a solid content of 0.1 to 10 g / m 2 , and (3) the coating film formed by the clear coating agent (A) and the clear coating agent (B) is dried. And

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明で用いる被塗装基材として、金属板、無機質
板、木質板、プラスチック系基材等を挙げることができ
るが、これらに限定されるものではない。なお、これら
の基材は表面に下地処理が施されていても、施されてい
なくても使用可能であり、必要に応じて、その表面に下
地処理を予め施してから用いる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below. Examples of the substrate to be coated used in the present invention include, but are not limited to, a metal plate, an inorganic plate, a wood plate and a plastic substrate. It should be noted that these base materials can be used with or without a surface pre-treated, and if necessary, the surface is pre-treated before use.

【0007】金属板としては、例えば、鋼板、アルミ
板、ステンレス板、チタン板などの各種金属板が挙げら
れる。このうち、鋼板の例としては、冷延鋼板、熱延鋼
板、亜鉛メッキ鋼板、合金亜鉛メッキ鋼板、亜鉛−鉄合
金メッキ鋼板、亜鉛−アルミ合金メッキ鋼板、アルミメ
ッキ鋼板、クロムメッキ鋼板、錫メッキ鋼板などが挙げ
られる。それらの金属板の下地処理として、水洗、湯
洗、酸洗、アルカリ脱脂、研磨、クロメート処理、複合
酸化被膜処理などを単独で又は組合せて用いて塗装前処
理を行い、必要により、ポリエステル系、エポキシ系、
ウレタン系のプライマーをロールコーター、カーテンフ
ローコーター、ローラーコーター、静電塗装機、ブレー
ドコーター、ダイコーター等を塗装し、次いで常温放置
で、あるいは熱風炉、誘導加熱炉、誘導加熱と熱風の併
用炉、近赤外炉、遠赤外炉、活性エネルギー線照射炉な
どで常法に従って硬化乾燥させて、通常0.5〜30μ
m程度の膜厚に塗装する。
Examples of the metal plate include various metal plates such as a steel plate, an aluminum plate, a stainless plate and a titanium plate. Among these, examples of the steel sheet include cold-rolled steel sheet, hot-rolled steel sheet, galvanized steel sheet, zinc alloy-plated steel sheet, zinc-iron alloy-plated steel sheet, zinc-aluminum alloy-plated steel sheet, aluminum-plated steel sheet, chrome-plated steel sheet, tin-plated steel sheet. Examples include steel plates. As the base treatment of those metal plates, water-washing, hot-water washing, pickling, alkaline degreasing, polishing, chromate treatment, a composite oxide film treatment or the like is used alone or in combination to perform a pre-coating treatment, and if necessary, a polyester-based, Epoxy type,
Roll coater, curtain flow coater, roller coater, electrostatic coater, blade coater, die coater, etc. are coated with urethane type primer and then left at room temperature, or hot air oven, induction heating oven, induction heating and hot air combination oven , Near-infrared furnace, far-infrared furnace, active energy ray irradiation furnace, etc.
Apply a film thickness of about m.

【0008】無機質板としては、例えば、外壁材や内装
材に使用されるスレート板、木片セメント板、パルプセ
メント板、石綿セメント板、軽量骨材混入セメント板、
珪酸カルシウム板、炭酸カルシウム板、又はその他の水
硬化性板材等が挙げられる。それらの無機質板の下地処
理としては、ウレタン系、エポキシ系、ビニル系などの
シーラーを塗布することが挙げられる。木質板について
は、下地処理として、目地止め処理、研磨処理、ウッド
シーラー塗布などが挙げられる。プラスチック系基材に
ついては、下地処理として、各種プラスチック用プライ
マー塗布などが挙げられる。また、印刷、転写、インキ
ジェット印刷、スパッター塗装などで模様付けされた化
粧板、印刷シートの圧着を施したメラミン化粧板などの
予め模様を施したものも用いることができる。
Examples of the inorganic boards include slate boards used for outer wall materials and interior materials, wood chip cement boards, pulp cement boards, asbestos cement boards, lightweight aggregate-containing cement boards,
Examples thereof include calcium silicate plate, calcium carbonate plate, and other water-curable plate materials. Examples of the surface treatment of these inorganic plates include applying a urethane-based, epoxy-based or vinyl-based sealer. As for the wood board, examples of the base treatment include joint fixing treatment, polishing treatment, wood sealer coating and the like. As for the base material for the plastic base material, various primer coatings for plastics and the like can be mentioned as the base treatment. Further, a pre-patterned one such as a decorative plate patterned by printing, transfer, ink jet printing, sputter coating or the like, or a melamine decorative plate on which a printing sheet is pressure-bonded can also be used.

【0009】本発明においてクリアーコート剤(A)は
耐候性のある塗膜の形成を目的としており、比較的厚い
塗膜を形成する必要がある。それでクリアーコート剤
(A)では一般式(1) R1 Si(OR2)3 (1) [式中、R1 は炭素数1〜8の有機基であり、R2 は炭
素数1〜5のアルキル基である]で示されるアルコキシ
シラン及びその部分加水分解縮合物からなる群から選ば
れる少なくとも1種の化合物を用いる。上記一般式
(1)中のR1 は炭素数1〜8の有機基であり、その例
としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル
基、i−プロピル基などのアルキル基、その他にγ−ク
ロロプロピル基、ビニル基、3,3,3−トリフロロプ
ロピル基、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、フェ
ニル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ
−アミノプロピル基などが挙げられる。
In the present invention, the clear coating agent (A) is intended to form a coating film having weather resistance, and it is necessary to form a relatively thick coating film. Therefore, in the clear coating agent (A), the general formula (1) R 1 Si (OR 2 ) 3 (1) [In the formula, R 1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 is 1 to 5 carbon atoms. Which is an alkyl group of] and at least one compound selected from the group consisting of alkoxysilanes and partial hydrolysis-condensation products thereof. R 1 in the general formula (1) is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and examples thereof include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group and i-propyl group, and others. Γ-chloropropyl group, vinyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-methacryloxypropyl group, γ-mercaptopropyl group, phenyl group, 3,4-epoxy Cyclohexylethyl group, γ
-Aminopropyl group and the like.

【0010】一方、上記一般式(1)中のR2 は炭素数
1〜5のアルキル基であり、その例としては、例えば、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、i−
ブチル基などが挙げられる。上記一般式(1)で示され
るアルコキシシランの具体例としては、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメ
トキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピ
ルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラ
ン、i−プロピルトリメトキシシラン、i−プロピルト
リエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニル
トリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3,
3,3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、3,
3,3−トリフロロプロピルトリエトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエ
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、γ−アミノプロピルトリメトキシ
シラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメ
トキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル
トリエトキシシランなどが挙げられるが、好ましくは、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン
などが挙げられる。これらのアルコキシシランは1種単
独で使用することも、2種以上を混合して使用すること
もできる。
On the other hand, R 2 in the general formula (1) is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, examples of which are, for example,
Methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, i-
A butyl group and the like can be mentioned. Specific examples of the alkoxysilane represented by the general formula (1) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and n-propyltriethoxysilane. , I-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3,
3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,
3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, γ-
Glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxy Examples include silane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, and 3,4-epoxycyclohexylethyltriethoxysilane, but preferably,
Examples thereof include methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane. These alkoxysilanes may be used alone or in combination of two or more.

【0011】本発明においてクリアーコート剤(A)で
用いる化合物は、上記したアルコキシシランの部分加水
分解縮合物であってもよい。該部分加水分解縮合物のポ
リスチレン換算重量平均分子量は、好ましくは300〜
5,000、より好ましくは500〜3,000である
ことが適当であり、このような分子量の部分加水分解縮
合物を使用することにより貯蔵安定性を悪化させること
なく、密着性のよい塗膜を形成することができる。
The compound used in the clear coat agent (A) in the present invention may be a partial hydrolysis-condensation product of the above-mentioned alkoxysilane. The polystyrene reduced weight average molecular weight of the partially hydrolyzed condensate is preferably 300 to
It is suitable that it is 5,000, more preferably 500 to 3,000. By using a partial hydrolysis-condensation product having such a molecular weight, a coating having good adhesion without deteriorating storage stability. Can be formed.

【0012】本発明においてクリアーコート剤(A)は
耐候性のある塗膜の形成を目的としており、比較的厚い
塗膜を形成する必要がある。それでクリアーコート剤
(A)で用いる上記の化合物は、クリアーコート剤
(A)中の全固形分の50重量%以上、好ましくは60
重量%以上を占める必要がある。上記の化合物が全固形
分の50重量%未満の場合には、これに付随して、上記
の化合物以外の無機成分の含有量が上記の化合物よりも
多くなると塗膜の成膜性や耐クラック性、乾燥性が不良
となり、また有機成分の含有量が多くなると無機の含酸
素チタン化合物の光触媒作用で上記の化合物が酸化分解
され、無機の含酸素チタン化合物が基材から脱落し、塗
膜としての機能を発揮しなくなるため、好ましくない。
クリアーコート剤(A)により形成される塗膜の性能を
損なわない範囲内であれば、後記の一般式(2)で示さ
れるアルコキシシラン及び/又はその部分加水分解縮合
物でn値が1以外のものもクリアーコート剤(A)に含
めることができる。また、クリアーコート剤(A)に
は、添加剤として、成膜助剤、表面調整剤、増粘剤等を
配合することも可能である。
In the present invention, the clear coating agent (A) is intended to form a coating film having weather resistance, and it is necessary to form a relatively thick coating film. Therefore, the above compound used in the clear coating agent (A) is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or less of the total solid content in the clear coating agent (A).
It is necessary to occupy more than weight%. When the content of the above-mentioned compound is less than 50% by weight of the total solid content, accompanying this, when the content of the inorganic component other than the above-mentioned compound becomes larger than that of the above-mentioned compound, film-forming property and crack resistance of the coating film When the content of the organic component is increased, the above-mentioned compound is oxidatively decomposed by the photocatalytic action of the inorganic oxygen-containing titanium compound, and the inorganic oxygen-containing titanium compound falls off from the substrate, resulting in a coating film. Is not preferable because it does not exhibit its function as.
Within the range that does not impair the performance of the coating film formed by the clear coating agent (A), the alkoxysilane represented by the following general formula (2) and / or its partial hydrolysis-condensation product and n value other than 1 Those described above can also be included in the clear coating agent (A). Further, the clear coat agent (A) may be blended with a film forming aid, a surface conditioner, a thickener and the like as additives.

【0013】本発明においてクリアーコート剤(B)で
バインダーとして用いる化合物、一般式(2) (R1)n Si(OR2)4-n (2) [式中、R1 は炭素数1〜8の有機基であり、R 2 は炭
素数1〜5のアルキル基であり、nは0〜3の整数であ
る]で示されるアルコキシシラン及びその部分加水分解
縮合物からなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物
である。上記一般式(2)で示されるアルコキシシラン
の具体例としては、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラ
ン、n−プロピルトリエトキシシラン、i−プロピルト
リメトキシシラン、i−プロピルトリエトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプ
ロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフロ
ロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフロ
ロプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルト
リエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリエ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピ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、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、3,4−
エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、
3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシ
シラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
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、ジメトキシメチルフェニルシラン、ジ
メチルジプロポキシシランなどが挙げられるが、好まし
くは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
これらのアルコキシシランは1種単独で使用すること
も、2種以上を混合して使用することもできる。
In the present invention, a compound used as a binder in the clear coating agent (B), represented by the general formula (2) (R 1 ) n Si (OR 2 ) 4-n (2) [wherein R 1 has 1 to 1 carbon atoms] 8 is an organic group, R 2 is charcoal
Is an alkyl group having a prime number of 1 to 5 , and n is an integer of 0 to 3], and is at least one compound selected from the group consisting of an alkoxysilane and a partial hydrolysis-condensation product thereof. Specific examples of the alkoxysilane represented by the general formula (2) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and n-propyltriethoxysilane. , I-propyltrimethoxysilane, i-propyltriethoxysilane,
γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxy Silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ- Mercaptopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, 3,4-
Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane,
3,4-epoxycyclohexylethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, dimethoxymethylphenylsilane, dimethyldipropoxysilane and the like. However, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane and the like are preferable.
These alkoxysilanes may be used alone or in combination of two or more.

【0014】本発明においてクリアーコート剤(B)で
バインダーとして用いる化合物は、上記一般式(2)で
示されるアルコキシシランの部分加水分解縮合物であっ
てもよい。該部分加水分解縮合物のポリスチレン換算重
量平均分子量は、好ましくは300〜5,000、より
好ましくは500〜3,000であることが適当であ
り、このような分子量の部分加水分解縮合物を使用する
ことにより貯蔵安定性を悪化させることなく、密着性の
よい塗膜を形成することができる。
In the present invention, the compound used as the binder in the clear coat agent (B) may be a partial hydrolysis-condensation product of the alkoxysilane represented by the above general formula (2). The polystyrene reduced weight average molecular weight of the partially hydrolyzed condensate is preferably 300 to 5,000, more preferably 500 to 3,000, and a partially hydrolyzed condensate having such a molecular weight is used. By doing so, a coating film having good adhesion can be formed without deteriorating the storage stability.

【0015】本発明においてクリアーコート剤(B)は
光触媒の安定な担持を目的としており、従って光触媒を
安定に担持できる限りは、クリアーコート剤(B)中の
上記一般式(2)で示されるアルコキシシラン及びその
部分加水分解縮合物からなる群から選ばれる少なくとも
1種の化合物の含有量は特には限定されない。本発明に
おいてクリアーコート剤(B)で光触媒として用いる無
機の含酸素チタン化合物(以下、単に「含酸素チタン化
合物」という)は、特定のエネルギーを持つ光を照射す
ることにより、有機物の酸化還元反応に対して触媒作用
を示すものであり、その例として、純粋な酸化チタンの
他、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、
オルトチタン酸、水酸化チタンと呼ばれるものを挙げる
ことができる。好ましくは、二酸化チタン、またはこれ
より低次酸化状態のものが挙げられる。二酸化チタンは
アナターゼ型、ルチル型のいずれの結晶系のものでも良
く、またそれらの混合物でも良い。
In the present invention, the clear coating agent (B) is intended to stably support the photocatalyst. Therefore, as long as the photocatalyst can be stably supported, it is represented by the above general formula (2) in the clear coating agent (B). The content of at least one compound selected from the group consisting of alkoxysilane and its partial hydrolysis-condensation product is not particularly limited. In the present invention, the inorganic oxygen-containing titanium compound (hereinafter, simply referred to as “oxygen-containing titanium compound”) used as a photocatalyst in the clear coating agent (B) is a redox reaction of an organic substance when irradiated with light having a specific energy. It shows a catalytic action against, for example, in addition to pure titanium oxide, hydrous titanium oxide, hydrated titanium oxide, metatitanic acid,
Examples include orthotitanic acid and titanium hydroxide. Preferably, titanium dioxide or one having a lower oxidation state than titanium dioxide is used. The titanium dioxide may be either anatase type or rutile type crystal system, or a mixture thereof.

【0016】これらの含酸素チタン化合物は平均粒径が
0.001〜0.1μmであり且つ最大粒径が0.5μ
m以下の粉末状のものであり、平均粒径が0.005〜
0.05μm程度のものが好ましい。含酸素チタン化合
物の平均粒径が0.1μmよりも大きいか、あるいは最
大粒径が0.5μmよりも大きい場合には、塗膜の透明
性が失われて本来のクリアー塗装の目的を達成できなく
なる。また、平均粒径が0.001μm未満の微粒子で
ある場合には再凝集等で取り扱いが難しく、工業的に不
利となる。含酸素チタン化合物は、TiO2 換算量でク
リアーコート(B)中の全固形分の30重量%以上、好
ましくは40重量%以上となる量で含まれる。含酸素チ
タン化合物の含有量が30重量%未満の場合には、本来
の目的である光触媒の効果が低くなり好ましくない。
These oxygen-containing titanium compounds have an average particle size of 0.001 to 0.1 μm and a maximum particle size of 0.5 μm.
m or less in powder form, having an average particle size of 0.005
It is preferably about 0.05 μm. When the average particle size of the oxygen-containing titanium compound is larger than 0.1 μm or the maximum particle size is larger than 0.5 μm, the transparency of the coating film is lost and the original purpose of clear coating can be achieved. Disappear. Further, when the average particle size is less than 0.001 μm, handling is difficult due to reaggregation and the like, which is industrially disadvantageous. The oxygen-containing titanium compound is contained in an amount of 30% by weight or more, preferably 40% by weight or more, based on the total solid content in the clear coat (B) in terms of TiO 2 . When the content of the oxygen-containing titanium compound is less than 30% by weight, the effect of the photocatalyst, which is the original purpose, is lowered, which is not preferable.

【0017】本発明で用いるクリアーコート剤(B)
は、粉体あるいはあらかじめ水、アルコール、酸等によ
り分散体とした含酸素チタン化合物の存在下でアルコキ
シシランを縮合させる方法、又は粉体あるいは該分散体
とした含酸素チタン化合物とバインダーとを混合分散さ
せる方法等により調製することができる。クリアーコー
ト剤(B)には、添加剤として、成膜助剤、表面調整
剤、増粘剤等を配合することも可能である。本発明の光
触媒含有塗膜の形成方法は、被塗装基材表面に、前記の
クリアーコート剤(A)を5〜100g/m2 、好まし
くは10〜50g/m2 の固形分塗布量で塗装し、該ク
リアーコート剤(A)により形成された塗膜が半硬化乾
燥状態に至るまでの間に、該塗膜の表面に、前記のクリ
アーコート剤(B)を0.1〜10g/m2 、好ましく
は0.5〜5g/m2 の固形分塗布量で塗装し、該クリ
アーコート剤(A)及びクリアーコート剤(B)により
形成された塗膜を乾燥させることにより実施される。
Clear coating agent (B) used in the present invention
Is a method of condensing an alkoxysilane in the presence of a powder or an oxygen-containing titanium compound previously dispersed with water, alcohol, acid or the like, or mixing the powder or the oxygen-containing titanium compound as a dispersion with a binder. It can be prepared by a method of dispersing. The clear coat agent (B) can also contain a film forming aid, a surface conditioner, a thickener, etc. as additives. Method of forming a photocatalyst-containing coating film of the present invention, the coated substrate surface, clear coating agent (A) to 5 to 100 g / m 2 of the, preferably coated with a solid content coating amount of 10 to 50 g / m 2 Then, 0.1 to 10 g / m of the clear coating agent (B) is applied to the surface of the coating film until the coating film formed by the clear coating agent (A) reaches a semi-cured dry state. 2 , preferably 0.5 to 5 g / m 2 of solid content coating amount, and the coating film formed by the clear coating agent (A) and the clear coating agent (B) is dried.

【0018】クリアーコート剤(A)の塗布量が5g/
2 未満の場合には、通常の塗装法では連続した均一な
被膜を得ることが難しく、塗膜の成膜性や平滑性が不良
となるので好ましくない。逆に100g/m2 を越える
場合には、塗膜にクラックや剥離が発生することがあ
り、また経済性の面からも好ましくない。一方、クリア
ーコート剤(B)の塗布量が0.1g/m2 未満の場合
には、本来の目的である光触媒の効果が低くなるため好
ましくない。逆に10g/m2 を越えると、塗膜にクラ
ックや剥離が発生することがあり、また経済性の面から
も好ましくない。本発明において、「半硬化乾燥状態に
至るまでの間に」とは、クリアーコート(A)を塗布し
た直後から、部分的に硬化した状態までの間を意味し、
また、クリアーコート(B)を塗装した後の「乾燥」
は、一般的な焼付け乾燥の他、常温放置による乾燥も含
むものである。
The amount of the clear coating agent (A) applied is 5 g /
When it is less than m 2, it is difficult to obtain a continuous and uniform coating by a usual coating method, and the film forming property and smoothness of the coating become poor, which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 100 g / m 2 , cracks and peeling may occur in the coating film, and it is not preferable from the economical viewpoint. On the other hand, when the coating amount of the clear coating agent (B) is less than 0.1 g / m 2 , the effect of the photocatalyst, which is the original purpose, is lowered, which is not preferable. On the contrary, if it exceeds 10 g / m 2 , cracks and peeling may occur in the coating film, and it is not preferable from the economical viewpoint. In the present invention, "during reaching a semi-cured dry state" means from immediately after the application of the clear coat (A) to a partially cured state,
Also, "drying" after applying the clear coat (B)
In addition to general baking and drying, drying by leaving at room temperature is included.

【0019】[0019]

【実施例】以下に、本発明を実施例及び比較例によりさ
らに詳細に説明する。尚、実施例及び比較例中、「部」
及び「%」は、特に断らない限り重量基準で示す。 実施例1〜7及び比較例1〜7 各実施例及び比較例で用いたクリアコート剤(A)及び
クリアコート剤(B)の調製、それの調製に用いた原料
の調製、塗膜の形成、塗膜の評価法は次の通りである。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples. In the examples and comparative examples, "part"
And "%" are shown on a weight basis unless otherwise specified. Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 Preparation of clear coating agent (A) and clear coating agent (B) used in each example and comparative example, preparation of raw materials used for the preparation, and formation of coating film The coating film evaluation method is as follows.

【0020】<シリル基含有ビニル樹脂溶液の調製>環
流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、キシレン50部
及びイソブタノール50部を加え、攪拌混合しながら8
5℃に加温した。次にイソブチルメタクリレート50
部、2−エチルヘキシルメタクリレート35部、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン15部及びア
ゾビスイソバレロニトリル1.5部を含有する混合溶液
を85℃で3時間かけて滴下し、その後90℃に昇温
し、2時間維持して反応を終了させた。得られたシリル
基含有ビニル樹脂溶液の固形分濃度は50%であり、そ
の樹脂は数平均分子量が14,000であり、ポリマー
1分子当り平均7個のシリル基を有していた。
<Preparation of vinyl resin solution containing silyl group> To a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 50 parts of xylene and 50 parts of isobutanol were added, and mixed with stirring 8
Warmed to 5 ° C. Next, isobutyl methacrylate 50
Part, 2-ethylhexyl methacrylate 35 parts, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane 15 parts and azobisisovaleronitrile 1.5 parts were added dropwise at 85 ° C. over 3 hours, and then the temperature was raised to 90 ° C. Warmed and maintained for 2 hours to complete the reaction. The resulting silyl group-containing vinyl resin solution had a solid content concentration of 50%, the resin had a number average molecular weight of 14,000, and had an average of 7 silyl groups per polymer molecule.

【0021】<クリアーコート剤A−1の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリエトキシ
シラン100部及びイオン交換水10部を加え、さらに
トリス(アセチルアセトナート)アルミニウム0.2部
を加え、60℃で3時間反応させて、平均で6量体の加
水分解縮合物の溶液を得た。次いで、その得られた加水
分解縮合物の溶液に、メチルトリメトキシシラン20部
及びイオン交換水9.5部を加え、さらに0.1規定塩
酸を生成混合物のpHが4となるように加え、60℃で
3時間反応させてポリシロキサン溶液を得た。この溶液
にイソプロパノールを加えて、固形分含量が27%のク
リアーコート剤A−1を調製した。
<Preparation of Clear Coat Agent A-1> To a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 100 parts of methyltriethoxysilane and 10 parts of ion-exchanged water were added, and tris (acetylacetonato) aluminum was further added. Two parts were added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 3 hours to obtain a solution of a hydrolytic condensate having an average hexamer content. Then, 20 parts of methyltrimethoxysilane and 9.5 parts of ion-exchanged water were added to the obtained solution of the hydrolyzed condensate, and 0.1N hydrochloric acid was further added so that the pH of the resulting mixture was 4. Reaction was carried out at 60 ° C. for 3 hours to obtain a polysiloxane solution. Isopropanol was added to this solution to prepare a clear coating agent A-1 having a solid content of 27%.

【0022】<クリアーコート剤A−2の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメトキシ
シランの部分加水分解縮合物(東レ・ダウコーニング
(株)製SR2402;固形分100%)40部、メチ
ルトリメトキシシラン50部、ジメチルジメトキシシラ
ン10部、トリメチルメトキシシラン1部及びイソプロ
パノール20部を加えて混合し、その後、攪拌しながら
イオン交換水20部を加え、次にコロイド状シリカ(日
産化学工業(株)製イソプロパノールシリカゾル;固形
分30%)30部を加え、60℃で3時間反応させ、そ
の後イソプロパノールを加えて固形分含量を32%と
し、室温まで冷却してクリアーコート剤A−2を調製し
た。
<Preparation of clear coat agent A-2> A partial hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane (SR2402 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd .; solid content 100%) was placed in a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer. ) 40 parts, 50 parts of methyltrimethoxysilane, 10 parts of dimethyldimethoxysilane, 1 part of trimethylmethoxysilane and 20 parts of isopropanol are added and mixed, then 20 parts of ion-exchanged water is added with stirring, and then colloidal silica. 30 parts (isopropanol silica sol manufactured by NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES, LTD .; solid content 30%) was added and reacted at 60 ° C. for 3 hours, and then isopropanol was added to bring the solid content to 32%, followed by cooling to room temperature to give a clear coating agent. A-2 was prepared.

【0023】<クリアーコート剤A−3の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメトキシ
シランの部分加水分解縮合物(東レ・ダウコーニング
(株)製SR2402;固形分100%)40部、メチ
ルトリメトキシシラン50部、ジメチルジメトキシシラ
ン10部、トリメチルメトキシシラン1部、前記の方法
で調製したシリル基含有ビニル樹脂溶液25部、ジイソ
プロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート1.5
部及びイソプロパノール20部を加えて混合し、その
後、攪拌しながらイオン交換水20部を加え、60℃で
3時間反応させ、その後イソプロパノールを加えて固形
分含量を34%とし、室温まで冷却してクリアーコート
剤A−3を調製した。
<Preparation of clear coat agent A-3> A partial hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane (SR2402 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd .; solid content 100%) was placed in a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer. ) 40 parts, methyltrimethoxysilane 50 parts, dimethyldimethoxysilane 10 parts, trimethylmethoxysilane 1 part, silyl group-containing vinyl resin solution 25 parts prepared by the above method, diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate 1.5.
Parts and 20 parts of isopropanol are added and mixed, then, 20 parts of ion-exchanged water is added with stirring and reacted at 60 ° C. for 3 hours, and then isopropanol is added to adjust the solid content to 34%, and cooled to room temperature. A clear coat agent A-3 was prepared.

【0024】<クリアーコート剤A−4の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、メチルトリメトキシ
シランの部分加水分解縮合物(東レ・ダウコーニング
(株)製SR2402;固形分100%)20部、メチ
ルトリメトキシシラン25部、ジメチルジメトキシシラ
ン5部、トリメチルメトキシシラン1部、前記の方法で
調製したシリル基含有ビニル樹脂溶液100部、ジイソ
プロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート1.5
部及びイソプロパノール20部を加えて混合し、その
後、攪拌しながらイオン交換水20部を加え、60℃で
3時間反応させ、その後イソプロパノールを加えて固形
分含量を34%とし、室温まで冷却してクリアーコート
剤A−4を調製した。
<Preparation of clear coat agent A-4> A partial hydrolysis condensate of methyltrimethoxysilane (SR2402 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd .; solid content 100%) was placed in a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer. ) 20 parts, methyltrimethoxysilane 25 parts, dimethyldimethoxysilane 5 parts, trimethylmethoxysilane 1 part, silyl group-containing vinyl resin solution 100 parts prepared by the above method, diisopropoxyaluminum ethylacetoacetate 1.5
Parts and 20 parts of isopropanol are added and mixed, then, 20 parts of ion-exchanged water is added with stirring and reacted at 60 ° C. for 3 hours, and then isopropanol is added to adjust the solid content to 34%, and cooled to room temperature. A clear coat agent A-4 was prepared.

【0025】<テトラエトキシシランの加水分解縮合物
溶液の調製>還流冷却器及び攪拌機を備えた反応器に、
メチルアルコール204部及びテトラエトキシシラン
(エチルシリケート40;日本コルコート社製商品名)
30部を加えて40℃で攪拌混合し、次いでこれに60
%硝酸1.5部とイオン交換水4.5部との混合液を添
加し、40℃でさらに4時間攪拌し、SiO2 濃度が5
%のテトラエトキシシランの加水分解縮合物溶液を得
た。
<Preparation of Hydrolysis Condensate Solution of Tetraethoxysilane> In a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer,
204 parts of methyl alcohol and tetraethoxysilane (ethyl silicate 40; product name of Nippon Colcoat Co., Ltd.)
Add 30 parts and stir-mix at 40 ° C, then add 60 parts to it.
% Was added a mixed solution of nitric acid 1.5 parts of ion-exchanged water 4.5 parts, and further stirred for 4 hours at 40 ° C., SiO 2 concentration of 5
% Hydrolyzed condensate solution of tetraethoxysilane was obtained.

【0026】<メチルトリエトキシシランの加水分解縮
合物溶液の調製>還流冷却器及び攪拌機を備えた反応器
に、メチルアルコール177.5部及びメチルトリエト
キシシラン20部を加えて40℃で攪拌混合し、次いで
これに60%硝酸1.5部とイオン交換水3部との混合
液を添加し、40℃でさらに4時間攪拌し、SiO2
度が5%のメチルトリエトキシシランの加水分解縮合物
溶液を得た。
<Preparation of Hydrolysis Condensate Solution of Methyltriethoxysilane> 177.5 parts of methyl alcohol and 20 parts of methyltriethoxysilane are added to a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, and the mixture is stirred and mixed at 40 ° C. Then, a mixed solution of 1.5 parts of 60% nitric acid and 3 parts of ion-exchanged water was added thereto, and the mixture was stirred at 40 ° C. for an additional 4 hours to hydrolyze and condense methyltriethoxysilane having a SiO 2 concentration of 5%. A product solution was obtained.

【0027】<クリアーコート剤B−1の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、イソプロピルアルコ
ール60部及び上記テトラトリエトキシシランの加水分
解縮合物溶液10部を加えて40℃で均一に攪拌混合し
た。この混合液に平均粒径5nmのTiO2 水分散体を
所定量加えてTiO2 の含有量がコート剤中の全固形分
の80重量%となるようにし、更に40℃で1時間攪拌
混合し、その後イソプロピルアルコールを加えて固形分
含量が10%のクリアーコート剤B−1を調製した。
<Preparation of clear coat agent B-1> To a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 60 parts of isopropyl alcohol and 10 parts of the hydrolyzed condensate solution of tetratriethoxysilane were added and homogenized at 40 ° C. And mixed with stirring. A predetermined amount of an aqueous TiO 2 dispersion having an average particle size of 5 nm was added to this mixed solution so that the content of TiO 2 became 80% by weight of the total solid content in the coating agent, and the mixture was further stirred and mixed at 40 ° C. for 1 hour. Then, isopropyl alcohol was added to prepare a clear coating agent B-1 having a solid content of 10%.

【0028】<クリアーコート剤B−2の調製>TiO
2 の含有量がコート剤中の全固形分の50重量%となる
ようにしたこと以外は前記クリアーコート剤B−1の調
製と同様にして、固形分含量が10%のクリアーコート
剤B−2を調製した。
<Preparation of Clear Coating Agent B-2> TiO
A clear coating agent B- having a solid content of 10% was prepared in the same manner as in the preparation of the clear coating agent B-1 except that the content of 2 was 50% by weight of the total solid content in the coating agent. 2 was prepared.

【0029】<クリアーコート剤B−3の調製>還流冷
却器及び攪拌機を備えた反応器に、イソプロピルアルコ
ール60部及び上記アルコキシシランの加水分解縮合物
溶液10部を加えて40℃で均一に攪拌混合した。この
混合液に平均粒径5nmのTiO2 水分散体を所定量加
えてTiO2 の含有量がコート剤中の全固形分の60重
量%となるようにし、更に40℃で1時間攪拌混合し、
その後イソプロピルアルコールを加えて固形分含量が1
0%のクリアーコート剤B−3を調製した。
<Preparation of clear coat agent B-3> To a reactor equipped with a reflux condenser and a stirrer, 60 parts of isopropyl alcohol and 10 parts of a solution of the above hydrolyzed condensate of alkoxysilane were added and stirred uniformly at 40 ° C. Mixed. A predetermined amount of TiO 2 aqueous dispersion having an average particle size of 5 nm was added to this mixed solution so that the content of TiO 2 became 60% by weight of the total solid content in the coating agent, and the mixture was further stirred and mixed at 40 ° C. for 1 hour. ,
After that, isopropyl alcohol is added to make the solid content 1
0% of clear coat agent B-3 was prepared.

【0030】<クリアーコート剤B−4の調製>TiO
2 の含有量がコート剤中の全固形分の20重量%となる
ようにしたこと以外は前記クリアーコート剤B−3の調
製と同様にして、固形分含量が10%のクリアーコート
剤B−4を調製した。 <クリアーコート剤B−5の調製>平均粒径5nmのT
iO2 の代わりに平均粒径が500nmのTiO2 を用
いた以外は、前記クリアーコート剤B−1の調製と同様
にし、固形分含量が10%のクリアーコート剤B−5を
調製した。
<Preparation of Clear Coating Agent B-4> TiO
A clear coating agent B-having a solid content of 10% was prepared in the same manner as in the preparation of the clear coating agent B-3 except that the content of 2 was 20% by weight of the total solid content in the coating agent. 4 was prepared. <Preparation of clear coat agent B-5> T having an average particle size of 5 nm
A clear coating agent B-5 having a solid content of 10% was prepared in the same manner as in the preparation of the clear coating agent B-1 except that TiO 2 having an average particle size of 500 nm was used instead of iO 2 .

【0031】<塗膜の形成>予め下地処理を施し、中塗
り塗料を塗装したアルミ板を多数用意し、各々のアルミ
板に第1表に示す種類のクリアーコート剤(A)を第1
表に示す塗布量となるようにスプレー塗装し、比較例1
以外においてはクリアーコート剤(A)により形成され
た塗膜が半硬化乾燥状態に至るまでの間に、比較例1に
おいてはクリアーコート剤(A)の塗膜を120℃で3
0分間乾燥させた後に、第1表に示す種類のクリアーコ
ート剤(B)を第1表に示す塗布量となるようにスプレ
ー塗装し、150℃で30分間焼き付け乾燥した。得ら
れた塗膜について、下記の評価法に従って評価した。そ
の結果は第1表に示す通りであった。
<Formation of coating film> A large number of aluminum plates which have been preliminarily subjected to a base treatment and coated with an intermediate coating material are prepared, and each of the aluminum plates is first coated with a clear coating agent (A) of the type shown in Table 1.
Comparative example 1 was spray-coated so as to have the coating amount shown in the table.
Other than the above, in Comparative Example 1, the coating film of the clear coating agent (A) was heated to 120 ° C. for 3 minutes until the coating film formed by the clear coating agent (A) reached a semi-cured dry state.
After drying for 0 minutes, a clear coating agent (B) of the type shown in Table 1 was spray-coated so as to have a coating amount shown in Table 1, and baked and dried at 150 ° C. for 30 minutes. The obtained coating film was evaluated according to the following evaluation methods. The results are as shown in Table 1.

【0032】<透明性>塗膜表面を目視で観察し、クリ
アー膜に曇りが無く、透明性の高いものを5とし、曇り
が著しく下地の色がほとんど見えないものを1として、
その程度の差を5点法で評価した。 <平滑性>塗膜表面を目視で観察し、クリアー膜の表面
に凹凸がほとんど無く平滑なものを5とし、表面の凹凸
が著しく平滑でないものを1として、その程度の差を5
点法で評価した。
<Transparency> The surface of the coating film was visually observed, and the clear film had no cloudiness and had high transparency, and the transparency was 5, and the one with extremely cloudy and almost no visible background color was 1.
The difference in the degree was evaluated by the 5-point method. <Smoothness> The surface of the coating film is visually observed, and a clear film having almost no irregularities on the surface is 5 and a surface having irregularities on the surface is 1 and the difference in degree is 5
It was evaluated by the point method.

【0033】<付着性>サンプルに、カッターナイフで
ゴバンメ(1mm間隔100個)を入れ、セロハンテー
プをはり、剥がした後の塗膜の付着状態を目視によって
観察し、100個中の残存個数を数えた。 <耐候性>サンシャインウエザーメーターで1000時
間照射後の塗膜のチョーキング程度を目視で観察し、異
常のないものを5とし、チョーキングの著しいものを1
として、その程度の差を5点法で評価した。
<Adhesiveness> Gobangme (100 pieces at 1 mm intervals) was put into the sample with a cutter knife, cellophane tape was peeled off, and the adhered state of the coating film after peeling was visually observed, and the remaining number of 100 pieces was determined. I counted. <Weather resistance> Visually observe the degree of choking of the coating film after irradiation for 1000 hours with a sunshine weather meter.
The difference in the degree was evaluated by the 5-point method.

【0034】<汚染除去性>タバコ2本分の煙を充満さ
せた密閉容器内に試験片を静置して試験片にタバコのヤ
ニを付着させ、その後ブラックライト(東芝製)を用い
て、紫外線強度1mW/cm2 で12時間さらし、タバ
コのヤニの残存状態を目視で観察し、完全にヤニがない
ものを5とし、照射前とほとんど変化無くヤニが残って
いるものを1として、その程度の差を5点法で評価し
た。
<Decontamination property> The test piece was allowed to stand in a closed container filled with the smoke of two cigarettes to adhere the cigarette tar to the test piece, and then using a black light (manufactured by Toshiba), It was exposed to ultraviolet rays of 1 mW / cm 2 for 12 hours, and the residual state of the tobacco tar was visually observed. The one completely free of tar was set to 5, and the tar that remained almost unchanged from before irradiation was set to 1. The difference in degree was evaluated by the 5-point method.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】第1表のデータより明らかなように、本発
明の塗膜の形成方法である実施例1〜7の場合には、透
明性、平滑性、付着性、耐候性、汚染除去性のすべてが
良好であった。これに対して、クリアーコート剤(A)
の硬化乾燥後にクリアーコート剤(B)を塗布した比較
例1の場合には、付着性、透明性、平滑性、耐候性が不
良であった。アルコキシシランの部分加水分解物の含有
量がクリアーコート剤(A)中の全固形分の50%未満
であった比較例2の場合には耐候性が不良であった。含
酸素チタン化合物の含有量がTiO2 換算量でコート剤
中の全固形分の30重量%未満であったクリアーコート
剤(B)を用いた比較例3の場合には汚染除去性が不良
であった。平均粒径が0.1μmよりも大きい含酸素チ
タン化合物を用いたクリアーコート剤(B)を使用した
比較例4の場合には透明性、平滑性が不良であった。ク
リアーコート剤(B)の塗布量が10g/m2 よりも多
かった比較例5の場合には透明性、平滑性、付着性が不
良であり、塗膜にクラックが生じた。アクリルウレタン
樹脂塗料を用いた比較例6の場合には耐候性が不良であ
った。クリアーコート剤(A)を全く塗布しなかった比
較例7の場合には透明性、平滑性、付着性、耐候性が不
良であった。
As is clear from the data in Table 1, in the case of Examples 1 to 7 which are the method for forming a coating film of the present invention, the transparency, smoothness, adhesion, weather resistance and stain removability are excellent. Everything was good. On the other hand, clear coat agent (A)
In the case of Comparative Example 1 in which the clear coat agent (B) was applied after curing and drying, the adhesiveness, transparency, smoothness, and weather resistance were poor. In the case of Comparative Example 2 in which the content of the partial hydrolyzate of the alkoxysilane was less than 50% of the total solid content in the clear coating agent (A), the weather resistance was poor. In the case of Comparative Example 3 using the clear coating agent (B) in which the content of the oxygen-containing titanium compound was less than 30% by weight of the total solid content in the coating agent in terms of TiO 2 , the stain removability was poor. there were. In the case of Comparative Example 4 in which the clear coating agent (B) using an oxygen-containing titanium compound having an average particle size of more than 0.1 μm was used, the transparency and smoothness were poor. In the case of Comparative Example 5 in which the coating amount of the clear coating agent (B) was more than 10 g / m 2 , the transparency, smoothness and adhesion were poor, and cracks were formed in the coating film. In the case of Comparative Example 6 using the acrylic urethane resin coating, the weather resistance was poor. In the case of Comparative Example 7 in which the clear coat agent (A) was not applied at all, the transparency, smoothness, adhesion and weather resistance were poor.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の光触媒含有塗膜の形成方法によ
り、透明性、平滑性、付着性、耐候性及び汚染除去性に
優れている光触媒含有塗膜を形成することができる。
According to the method for forming a photocatalyst-containing coating film of the present invention, a photocatalyst-containing coating film excellent in transparency, smoothness, adhesion, weather resistance and stain removability can be formed.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−296185(JP,A) 特開 平9−24335(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 1/00 - 10/00 C09D 101/00 - 201/00 B05D 7/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP 10-296185 (JP, A) JP 9-24335 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) C09D 1/00-10/00 C09D 101/00-201/00 B05D 7/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(1) 被塗装基材表面に、一般式R1 Si
(OR2)3 [式中、R1 は炭素数1〜8の有機基であ
り、R2 は炭素数1〜5のアルキル基である]で示され
るアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物からな
る群から選ばれる少なくとも1種の化合物をコート剤中
の全固形分の50重量%以上となる量で含有するクリア
ーコート剤(A)を5〜100g/m2 の固形分塗布量
で塗装し、 (2) クリアーコート剤(A)により形成された塗膜が半
硬化乾燥状態に至るまでの間に、該塗膜の表面に、バイ
ンダーとして一般式(R1)n Si(OR2)4-n[式中、
1 は炭素数1〜8の有機基であり、R 2 は炭素数1〜
5のアルキル基であり、nは0〜3の整数である]で示
されるアルコキシシラン及びその部分加水分解縮合物か
らなる群から選ばれる少なくとも1種の化合物を含有し
且つ光触媒として平均粒径が0.001〜0.1μmで
且つ最大粒径が0.5μm以下の無機の含酸素チタン化
合物をTiO2 換算量でコート剤中の全固形分の30重
量%以上となる量で含有するクリアーコート剤(B)を
0.1〜10g/m2 の固形分塗布量で塗装し、 (3) クリアーコート剤(A)及びクリアーコート剤
(B)により形成された塗膜を乾燥させることを特徴と
する光触媒含有塗膜の形成方法。
1. A general formula R 1 Si is applied to a surface of a substrate to be coated.
(OR 2 ) 3 [wherein, R 1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms] and an alkoxysilane and its partially hydrolyzed condensate. A clear coating agent (A) containing at least one compound selected from the group consisting of 50% by weight or more of the total solid content of the coating agent is applied at a solid coating amount of 5 to 100 g / m 2. (2) Before the coating film formed by the clear coating agent (A) reaches a semi-cured dry state, a general formula (R 1 ) n Si (OR 2 ) 4 is added as a binder on the surface of the coating film. -n [wherein
R 1 is an organic group having 1 to 8 carbon atoms, and R 2 is 1 to 1 carbon atoms.
Which is an alkyl group of 5 and n is an integer of 0 to 3] and which contains at least one compound selected from the group consisting of alkoxysilanes and partial hydrolysis-condensation products thereof, and has an average particle size as a photocatalyst. Clear coat containing an inorganic oxygen-containing titanium compound having a maximum particle diameter of 0.001 to 0.1 μm and 0.5 μm or less in an amount of 30% by weight or more of the total solids in the coating agent in terms of TiO 2. The agent (B) is applied at a solid content of 0.1 to 10 g / m 2 , and (3) the coating film formed by the clear coating agent (A) and the clear coating agent (B) is dried. A method for forming a photocatalyst-containing coating film.
【請求項2】無機の含酸素チタン化合物として酸化チタ
ン、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、
オルトチタン酸、又は水酸化チタンを用いる請求項1記
載の光触媒含有塗膜の形成方法。
2. An inorganic oxygen-containing titanium compound as titanium oxide, hydrous titanium oxide, hydrated titanium oxide, metatitanic acid,
The method for forming a photocatalyst-containing coating film according to claim 1, wherein orthotitanic acid or titanium hydroxide is used.
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