TW200535202A - Coating for metal surfaces, process for producing it and use thereof as a self-cleaning protective coat, especially for auto rims - Google Patents

Description

200535202 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關汽車輪輞用之超親水性，透明，光催化 活性塗層。該塗層係以聚矽胺烷爲基底，其組合著光催化 活性金屬氧化物。 【先前技術】 銘輪輞在汽車構造中的用途已在最近數年內大幅地增 加。於一方面’較輕的鋁輪輞提供比鋼輪輞在重量上的優 點且如此也促成燃料的節省，不過於必要方面爲鋁輪輞最 重要者爲美觀理由而使用，因爲彼等可給予車輛高價値與 精製外觀之故。 鋁輪輞的一項缺點特別在於彼等對腐蝕的敏感性及彼 等受沾污的傾向。再者，對鋁輪輞的光澤表面上之刮擦比 在鋼輪輞上者還更爲顯著。因此之故，於製造操作結束時 給鋁輪輞加上一塗層，其通常是包括：鋁的預處理（鉻酸 鹽處理或無鉻酸鹽），底漆，著色底塗層及，最後的，透 明塗層。此種複雜的塗覆係確保足夠的防腐蝕所需者。儘 管有塗層，於使用後，也會有因腐蝕造成的問題，例如， 由冬天的粗礫鹽分所致者。最後，隨著時間在鋁輪輞上沈 積的刹車粉同樣地會進入塗層且不再能移除掉。再者，於 用到雪鏈時，鋁輪輞令容易受到刮擦。刮痕的另一肇因爲 用磨蝕性工具，例如刷子或海綿淸潔鋁輪輞。此外，愈來 愈廣布者爲經拋光或亮機刷過的鋁輪輞，其表面係由美學 -6- (2) 200535202 上悅人的光澤純鋁表面，只由薄透明塗層保護著而構成， 以維持輪輞的光澤。使用此種輪輞時要利用人眼不能看出 的薄膜來提供的防蝕作用更爲非常難以達成者。 汽車輪輞的另一項問題爲，依其幾何而定，被沾污的 容易性且在淸潔輪輞中所涉及的困難性。有多種汽車輪輞 . 即使到洗車廠也不能完全淸潔。輪輞有時所具複雜幾何使 得即使用手也難以淸潔。不過，由於大部份汽車司機對於 φ 永久淸潔性輪輞給予大價値，且希望將彼等的永性淸潔性 所需努力減到最少，因此產生仍有待解決之道的問題。 WO 02/0 8 8 2 69A1述及全氫聚矽胺烷溶液對於產生親 水性，排污性表面之用途。其說明部份包括在汽車部門（ 於車身和輪輞上）中的用途，且建議〇 . 3 %至2 %重量份 量的全氫聚矽胺烷溶液。其中的實施例1使用重量份量僅 0.5 %全氫聚矽胺烷之高度稀釋溶液，使用此溶液可以在鋼 上得到非常薄的塗層，約0.2微米的塗層厚度。 φ 如此薄的塗層首先是不能防止塗漆表面的刮擦，其次 不能確保充足的防蝕或防止刹車粉的咬入。再者，薄塗層 不足以使相當不均勻的透明塗層勻平及產生真正平滑易於 淸潔的玻璃狀表面。 使用上述親水性塗層所能達到的水接觸角係在約3 0° 左右，此意味著，下雨時或用水淸潔輪輞時，仍然會形成 平坦液滴。相當親水性的玻璃狀表面使輪輞更容易淸潔， 但塗層沒有自我淸潔效用。 本發明所依據的目標爲開發一種塗層，其展現出自我 (3) (3)200535202 淸潔效用，係硬質且耐刮擦者，並能保護鋁輪輞對抗腐蝕 及對抗刹車粉的侵入。 自我淸潔表面可以用光催化活性金屬氧化物，尤其是 銳鈦礦改質的二氧化鈦，予以塗覆而獲得。 自我淸潔效用基本上係基於下述機制：於光催化作用 中，來自二氧化鈦的價帶之電子被光所激發且越階到傳導 帶。此等激發物種的壽命長到足以使某些電洞以及電子擴 散到表面。於該處電洞從吸附到表面的水分子摘取電子， 且傳導帶中的游離電子則轉移到氧原子。此導致·0Η根， 其擁有很大的氧化電位（接近元素氟的氧化電位），以及 超氧陰離子（Φ〇2·)，其同樣具有強氧化效應。 高反應性·〇Η和·0,物種會與有機化合物（呈，例如 ，污粒形式者）反應形成水和二氧化碳，使得該有機污物 完全分解。 除了造成Ti02粒子表面上的有機雜質之氧化的光催 化效應之外，另有一項對自我淸潔性表面的產生具重要性 之效應：超親水性效應，藉此使表面可被水自然地濕潤。 此效應可經由測量接觸角予以量化，超親水性係出現在 <5°之角。 上述兩種現象的組合之結果，光催化活性表面展現出 自我淸潔效應：另一方面，表面上的污粒被破壞（彼等包 括有機物質），及，加添地，有效的水濕潤作用意指污粒 和氧化產物兩種都可從表面更容易地洗除。超親水性表面 還可提供防沈積效應。 -8- 200535202 (4) 光催化活性二氧化鈦正在日本發展，特別是 淸潔性表面用的塗料。於此領域中已存在許多專 專利。 不過，由於所形成的基之強氧化性效應，其 於在無機基材例如玻璃，陶瓷，石頭，等之上的: 對於作爲有機基材例如塑膠，漆和塗料等之 ，於基材與二氧化鈦塗層之間需要有一保護性塗 須滿足下列準則：其本質需爲無機者，使得其本 曰光曝露下被二氧化鈦的光催化效應所破壞；其 二氧化鈦塗層兩者都必須具有足夠的黏著性；且 明者，以不減損基材的外觀。 於鋁輪輞的情況中，也必須提供足夠的防刮 性，且其必須能夠使用傳統塗覆技術不費地施用 此等條件，無機防護塗層必須具有高交聯度，以 子和氣體的屏障。 擁有上述性質的保護性塗層可用，例如，全 烷 （PHPS)，製成。於多種基材上，PHPS會形 的 SiOx塗層，其依反應參數的選擇而定，可能 高的交聯層級。 從PHPS所得SiOx保護性塗層在基材與光催 化鈦塗層之間的使用已在許多專利中述及。 例如J P 2 0 0 0 0 2 5 1 5 6述及一種自我淸潔性 ，包括一從聚矽胺烷製成的氧化矽層，及另一包 鈦作爲溶膠-凝膠基體中的光觸媒之層。 作爲自我 利申請與 應用常限 塗料。 上的塗料 層，且必 身不會在 對基材和 其應爲透 性和防蝕 。爲滿足 構成對離 氫聚砂胺 成非常薄 具有非常 化性二氧 保護塗層 括二氧化 -9 - (5) (5)200535202 JP 2 000 0】7 620 主張相同的系統作爲在交通面鏡上 的防霧塗層之用途。如上所述者，超親水性表面展現出防 霧性，因爲其會形成一水膜而非液滴之故。 JP 2000 017 619述及一種包括PHPS保護塗層和蒸氣 沈積光催化性二氧化鈦，或在矽氧烷基體內的二氧化鈦之 系統，用爲聚碳酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯的自我淸潔性隔 音壁。 上引專利中所述系統完全係用於聚碳酸酯，聚甲基丙 烯酸甲酯和玻璃之上。再者，此等塗層在2-3H的鉛筆硬 度不適合用於鋁輪輞之上。於所有情況中，二氧化鈦係經 由蒸氣沈積或以溶膠-凝膠基體形式施加。沒有給出光催 化性效應或自我淸潔效應之效用性。 於JP 1 1 03 5 8 8 7中，係將PHPS和光催化性二氧化鈦 的混合物施加到玻璃基板上。此系統不適用於有機基材， 因爲於此情況中，沒有用到無機保護性塗層之故。 於JP 1 1 227 09 1中，也沒有用到PHPS的無機保護塗 層，因此有機基材會在某一時間後受到破壞而不能使用。 JP 2000 053 920 和 JP 2002 301 429 述及包括 PHPS 和光催化性二氧化鈦之調配物，該調配物的PHPS固體含 量爲介於0.1%與5%之間。此等調配物的用途侷限於外表 面之塗覆。 JP 200 3 1 70 0 60述及一包括PHPS底漆和光催化性二 氧化鈦塗層的系統，此系統的總塗層厚度係在〇 . 〇 1與〇 . 5 微米之間。此類型的塗層厚度對於耐刮性鋁輪輞而言太低 -10- (6) 200535202 JP 2000 189 795和JP 2000 191 960同樣地述及使用 PHPS作爲底塗層的系統。於此基底塗層上施加一埋置於 溶膠-凝膠基體中的二氧化鈦塗層。 上述諸光催化性系統中沒有適用爲鋁輪輞的自我淸潔 性塗層，因爲彼等全部都缺少至少某些該應用的要求之故 。不是塗層太薄因而不具耐刮性也不具腐触抑制性，就是 φ 根本沒有使用基底塗層，使得在長期日曬之後，輪輞的漆 會被二氧化鈦的光催化作用所破壞，或者二氧化鈦的活性 太過於低，因爲在表面沒有足夠的二氧化鈦因而不能展開 其光催化作用之故。 本發明的目標爲開發出一種塗料，其展現出自我淸潔 效應，爲硬質且耐刮者，並可保護鋁輪輞對抗腐蝕且對抗 刹車粉的侵入。 令人訝異地，頃發現使用全氫聚矽胺烷溶液首先可以 • 產生足夠厚的保護性和屏障塗層，該塗層具有耐刮性且可 防止鋁輪輞的腐蝕及透明塗層級二氧化鈦的光催化性作用 所化學分解，而且也可防止剎車粉的侵入。隨後施加的包 括二氧化鈦（銳鈦礦型）和全氫聚矽胺烷的調配物提供自 我淸潔效應且因化學相似性而可顯著地黏附於PHPS塗層 上。 【發明內容】 綜上所述，本發明提供一種金屬表面之塗層，其包括 -11 - 200535202 (7) a)視需要的一耐刮性全氣聚砂胺院底塗層，其包括 式 （1)全氫聚矽胺烷，及 • b) —上保護塗層，其包括至少一種式（1 )全氫聚矽 胺烷和光催化性二氧化鈦。 在底塗層與保護塗層兩者中的全氫聚砂胺院 （PHPS) 具有式（1)

HIsiIH

H——N

\)/ 1 /V 其中η爲一整數且其値爲使得該聚矽胺烷具有從150至 150000克/莫耳之數平均分子量。 保護塗層 （b)具有至少1微米，較佳者從2至20微 米，更佳者3至1 0微米的厚度，且可確保足夠的防蝕性 和防刮性。 本發明塗層特別適用爲汽車輪輞的保護塗層，其可防 止剎車粉侵入輪輞且同時防止有機透明塗層被另外加上且 包括光催化性二氧化鈦的第二塗層所破壞。 此第二塗層包括式 （1 ) PHPS和奈米規模的光催化性 二氧化鈦之混合物

HINI— HIsiIH

\)/ 1 /V -12- 200535202 (8) 該奈米級二氧化鈦較佳者爲銳鈦礦型且擁有0.00 i-〇·5微米的粒度。於光催化性塗層中，全氫聚矽胺烷（以 PHPS的固體含量爲基準）對二氧化鈦的比例爲1:0.01至 1:100，較佳者爲 1:0.1-1:50，更佳者爲 1:1-1:5 。 全氫聚矽胺烷對廣多種基材，包括金屬和陶瓷表面， 以及對聚合物型材料，例如，塑膠或漆，都展現出良好的 黏著。 本發明進一步提供一種製造金屬表面用的自我淸潔性 塗層之方法，其中最重要者於一第一選用步驟中 a) 將包括觸媒和合意者一或多種黏合劑在溶劑內的 全氫聚矽胺烷溶液施加在金屬表面上作爲基底塗層及隨後 b) 於此基底塗層或直接於該金屬表面上施加另一保 護塗層，該保護塗層包括至少一式 （1)全氫聚矽胺烷和 光催化性二氧化鈦

ΗΙΝ L H—siIH ⑴ 此處η爲一整數且爲使得該全氫聚砂胺院具有從150至 150000克/莫耳之數平均分子量。 該全氫聚矽胺院溶液因而可以施加於，例如經塗覆的 金屬表面，如一經塗覆的鋁輪輞，亦即直接施加於透明塗 層上，以加添地保護輪輞對抗刮擦，腐蝕或刹車粉的侵入 -13- (9) 200535202 。於已施加塗層之後，也使光澤相對於透明塗層更爲增加 。或者，可以不加透明塗層而逕行塗覆全氫聚矽胺烷溶液 於著色基底塗層上，此可促成節省一道塗覆步驟。 於經拋光或經亮機削過的銘輪輞之情況中，也可以使 用全氫聚矽胺烷溶液作爲唯一的保護塗層取代一般採用的 透明塗層。 因此，可以製成比傳統塗層遠較爲不厚的保護塗層， • 伴隨著減低的材料消耗及減低的溶劑發散，該塗層更加地 具有比傳統塗層更優良的性質。 第一和第二兩保護塗膜都是以溶液形式施加的。爲該 目的，先將全氫聚矽胺烷溶解或分散在溶劑內，於需要時 添加觸媒。全氫聚矽胺烷調配物所用的特別適當溶劑爲不 含水且不含質子性物質（例如醇或胺）之有機溶劑。此等 ί谷劑爲’例如’脂族或芳族烴類，鹵化烴類，酯類例如乙 酸乙酯或乙酸丁酯；酮類，例如丙酮或丁酮；醚類例如四 φ 氫呋喃或丁醚；以及一-和多烷二醇二烷基醚（二甘醇醚） ’或此等溶劑的混合物。全氫聚矽胺烷在溶劑內的濃度， 於基底塗層和保護塗層所用者中，係在從0.01至40重量 °/〇，較佳者在從1重量％至2 5重量％的範圍。 作爲另一種構成分者，該全氫聚矽胺烷調配物可包括 觸媒，例如有機胺類，細金屬粒子或胺鹽；或有機酸，其 可加速氧化矽膜之形成；或添加劑，其可影響，例如，調 配物黏度’基材濕潤’膜形成或蒸發行爲；或有機和無機 UV吸收劑或光起始劑。 -14 - (10) (10)200535202 適當的觸媒爲N-雜環系化合物，例如1 -甲基六氫吡 啡，1 -甲基六氫吡啶，4，4 f -三亞甲基二六氫吡啶，4，4 ’ -三亞甲基（1_甲基六氫吡啶），二氮雜雙環（2.2.2)辛烷 和順2，6-二甲基六氫吡畊。 其他適當觸媒爲一-，二·和三-烷基胺類例如甲胺，二 甲胺，三甲胺，苯胺，二苯胺及三苯胺，DBU (1，8 -二氮 雜雙環 （5.4.0) -7-十一烯），DBN (1，5-二氮雜雙環 （1 ，5-二氮雜雙環 （4.5.0) -5-壬烯），1，5，9-三氮雜環十 二烷和1，4，7-三氮雜環壬烷。 其他適當觸媒有機和無機酸例如乙酸，丙酸，丁酸， 戊酸，順丁烯二酸，硬脂酸，鹽酸，硝酸，硫酸，磷酸， 氯酸，和次氯酸。 其他適當的觸媒爲式 （RCOO) nM，飽和與不飽和， 脂族或脂環族羧酸和金屬離子例如Ni，Ti，Pt， Rh，Co，Fe，Ru，Os，Pd，Ir和Al; η爲金屬離子的電荷 ，之金屬羧酸鹽。 其他的適當觸媒爲金屬離子Ni，Pt，Pd，Α1和Rh的 乙醯基丙酮化物錯合物。 其他的適當觸媒爲金屬粉末，例如An，Ag，Pd或Ni ，粒度爲從20至500奈米。 其他的適當觸媒爲過氧化物例如過氧化氫；金屬氯化 物和有機金屬化合物例如二茂鐵 （ferrocene )和二茂鉻 (zirconocenes ) 〇 該塗覆可以利用諸表面塗覆所習用的方法來進行。所 -15- (11) 200535202 提及的方法可爲，例如，噴塗，浸塗或流塗。於其後可爲 一道熱處理，以加速塗層的固化。依所用的全氫聚矽胺烷 和觸媒而定，因此甚至於可在室溫下進行，不過可經由加 熱予以加速。 因爲全氫聚矽胺烷的高反應性，該塗層原則上甚至可 在室溫或室溫以下固化，不過其固化可經由溫度的增加予 以加速。最高可能的固化溫度基本上決定於要施加塗層的 • 基材。於光滑銘 （b r i g h t a 1 u r m i n u m ) 的情況中，可能用 相當高的溫度，例如1 8 0 - 2 0 0 °C。若塗層係施加到已存 在的塗層（基底塗層或透明塗層）之上時，最好是在較低 溫度下操作，使得底下的塗層不會軟化，較佳者是在2 5 至1 6 0 °C，更佳者在8 0至1 5 0 °C。於施加第二保護性 塗層之前，最好在從室溫到高達200 °C的溫度下先固化 基底塗層，該溫度取決於塗覆材料。 塗層的固化也會受大氣濕度所影響。於相當高的濕度 φ 下，固化可更快速進行，其可具有優點；相反地，在只具 有低溫度的大氣下固化，例如在乾燥箱內者，會造成緩慢 且不均勻的固化程序。本發明塗層的固化因而可在從0至 10 0%的相對大氣濕度下進行。 利用上述全氫聚矽胺烷調配物本身單獨地產生之基底 塗層即可形成容易淸潔的表面，係因其親水性特質之故。 對水的接觸角爲約3 0 °因而可形成已是非常平坦的液滴。 不過，比表面仍不具自我淸潔性質，其具耐刮性，防蝕性 ，對透明塗層，基底塗層或拋光鋁的突出黏著，且對隨後 -16- (12) 200535202 要施加的包括光觸媒之塗層呈現優良的屏障。其也會增加 金屬表面的光澤。 於上述氧化矽基底塗層上，隨後即施加一第二塗層， 其中包括光觸媒。典型的光觸媒爲二氧化鈦（Ti〇2)，氧 化鐵（F e 2 〇 3)，氧化鎢（w Ο 2 )，氧化鋅（ζ η Ο )，硫化 鋅 （ZnS)，硫化鎘 （CdS)，鈦酸緦 （SrTi02)和硫化 鉬（MoS2) ’及上述諸光觸媒的摻雜物種。較佳者爲使用 φ 銳鈦礦改質的二氧化鈦。使得此第二塗層也爲透明且不會 不利地影響基材的原有光澤，二氧化鈦粒子的尺寸必須在 0 · 0 0 b 0，5微米的範圍內。此類型的粒子可在商業上取得 ，呈粉末形式或分散液形式。 有廣多種方法可用來將此類型的光催化性塗層施加到 氧化矽塗層上。一種方法包括化學氣相沈積 （CVD)。於 此情況中，係產生二氧化鈦粒子蒸氣，然後沈積在個別的 表面上。該塗層通常非常薄 （2 0-30奈米）且該方法具技 φ 術需求性且爲昂貴者。 二氧化鈦也可以從溶膠-凝膠系統原位（in situ )產 生且與此溶膠-凝膠基體一起施加到表面上。對於溶膠-凝 膠系統，於每一情況中都需要一化學步驟且要有一熱後處 理以使此等系固化。另一種與上述方法相比較不貴且更容 易採用的方式包括將經分散的二氧化鈦與全氫聚矽胺烷溶 液混合。於此情況中可得許多優點：不需要苛求性且昂貴 的蒸氣沈積技術，也不需進行額外的合成步驟，且此調配 物與已存在的氧化矽塗層之間，因爲兩塗層中都含有全氫 -17- 200535202 (13) 聚矽胺烷，所以具有優異的相容性。於此情況中，該全氫 聚矽胺烷因而於一方面作爲二氧化鈦粒子的黏合劑且於另 . 一方面作爲對氧化矽膜的黏著性之黏著促進劑。最好將二 氧化鈦粒子分散在與也溶解全氫聚矽胺烷所用的相同溶劑 之內。隨後將二氧化鈦分散液與全氫聚矽胺烷調配物以確 定比例混合且將所得分散液經由浸塗，流塗或噴塗施加於 氧化矽塗層之上。此第二塗層可在室溫下固化，不過該固 φ 化操作也可以經由加熱予以加速。 全氫聚矽胺烷在溶劑中的濃度係在0.01 %與40%之間 ，較佳者爲在1 %與25%之間。二氧化鈦分散液的濃度爲 在0.01%與70%之間，較佳者在0.5%與30%之間。在全氫 聚矽胺烷與二氧化鈦之間的固體比例爲1:0.01至1:1〇〇, 較佳者1 : 0.1至1 : 5 0。全氫聚矽胺烷和二氧化鈦合倂溶液 的濃度爲0.01%至50%。 爲了在塗層部份達到優良的光催化效應或自我淸潔效 φ 應，有需要使二氧化鈦的含量達到具有特別較佳的1-5份 每份PHPS之量。此可確保在最頂塗層中含有足量的反應 性二氧化鈦粒子以提供光催化作用和超親水性。 本發明特別進一步提供上述塗層作爲汽車輪輞，尤其 是鋁輪輞的自我淸潔性保護層之用途。 【實施方式】 實施例 所用的全氫聚矽胺烷爲得自 C lari ant Japan K. K.的 -18- 200535202 (14) 產品。所用溶劑爲二甲苯和 P e g a s ο 1 (稱之爲N P )或二正 丁醚（名爲NL)。該等溶液含有胺，金屬或金屬鹽作爲 ” 觸媒。 « 所用二氧化鈦包括奈米級銳鈦礦在二甲苯中的分散液 。於下面諸實施例中，份數和百分比都以重量計。 鋁輪輞爲標準商業鋁輪輞例如可透過汽車輔助器等得 到者’或者經由從整個輪輞鋸得之此等輪輞的部份，或爲 ♦ 由恰當材料構成的金屬試驗板。 塗覆係經由用標準商業噴槍噴塗或在標準商業浸塗裝 s中浸塗而進行的。 耐刮性係經用0 0 -級鋼絲在3 N的力下重複荷載 （5次 的前後衝程）而測定的。根據下面的標度肉眼評估刮擦： 很好（無刮痕），好（少刮痕），合格（離散刮痕），差 強人意（嚴重刮痕）及缺陷（非常嚴重刮痕）。 塗層的黏著係根據DIN EN ISO 2409的橫切檢驗而測 ® 定’黏著性爲從〇 (最佳計分）至4 (最差計分）之標度評 估之。 測定光催化活性或自我淸潔效應所用的模型物質爲亞 甲藍 (methylene blue )，且其分解係經由目視監測的（ 著色消失）。 實施例1 (經由浸塗對有基底塗層和透明塗層的經塗覆鋁 片施以塗覆 將已加上標準商業著色基底塗層和透明塗層的經塗覆 -19- (15) 200535202 銘片浸在一浸塗裝置內，該浸塗裝置塡充著2〇%濃度 氣聚砂胺烷在正丁醚中的溶液（NH20A-20，含有丙 作爲觸媒），且以1 2 0厘米/分的速度從裝置抽取出 後將其置於空氣中約1 〇分鐘使其蒸發，然後在8 〇 乾燥60分鐘。其結果爲在表面上的一透明，透光且 痕之塗層。該片的光澤相較於未塗覆片有增加5光澤 。此塗層爲至少2微米厚。 φ 隨後於此屏障塗層上施加含3 · 5重量份光催化性 化鈦/二甲苯和1重量份全氫聚矽胺烷/二甲苯（N l 2 0，含4，4 ·-三亞甲基（1 -甲基六氫吡啶））的混合 其同樣地係經由浸塗而施加的。以1 2 0厘米/分的速 該片從浸槽中抽取出。置於空氣中1 0分鐘使其蒸發 得到一透明，透光且無裂痕的塗層，其在使用試驗中 塗覆鋁片更容易淸潔且另外，也具有遠較爲低的沾污 。於數天的日光曝曬之後，可在表現上形成薄水膜而 φ 滴。於該片上施加亞甲藍溶液且將該片靜置於日光中 藍色只在短時間後即消失掉。 實施例2 (經由浸塗對沒有塗層的拋光鋁片進行塗覆） 於沒有透明塗層的拋光鋁片之情況中，施加全氫 胺烷屏障塗層，由於該基板不含有機塗覆材料而僅爲 鋁，因此不受二氧化鈦所具光催化作用所侵蝕。將此 於浸塗裝置中，該裝置內塡充著一含3.5重量份光催 二氧化鈦/二甲苯和1重量份全氫聚矽胺烷/二甲苯 的全 酸鈀 。隨 ΐ下 4Κ裂 、、 -J--X 單位 二氧 110- 物， 度將 。此 比未 傾向 非液 時，

聚矽 拋光 片浸 化性 (NL -20- (16) (16)200535202 1 10-20，含4，4’-三亞甲基-(1-甲基六氫吡啶））之混合 物，且將該片以1 2 0厘米/分的速度抽取出。隨後將該片 置於空氣中約1 〇分鐘以蒸發且然後在80 t乾燥60分鐘 。此得到透明，透光且無裂痕的塗層。此塗層係耐刮，耐 蝕，可防止刹車油的侵入且具自我淸潔性者。 該試驗中，該拋光鋁片比有透明塗層的鋁片遠更容易 淸潔，且也具有遠較爲低的沾污傾向。於數天的日光曝曬 之後，在表面上形成薄水膜而非液滴。於該片上施加亞甲 藍溶液且將該片靜置於日光下之時，只在短時間後，藍色 即消失。 實施例3 (經由噴塗對鋁輪輞塗覆） 使用有 20%濃度的全氫聚矽胺烷/正丁醚溶液 （NL 1 2 0 A - 2 0 ’含丙酸鈀作爲觸媒）噴塗一標準商業鋁輪輞例 如可通過汽車零件商獲得者。將該輪輞靜置於空氣中約！ 〇 分鐘使其蒸發，隨後在80 °C下乾燥60分鐘。此導致在 表面上形成一透明，透光性且無裂痕之塗層。經塗覆輪輞 的光澤相較於未塗輪輞增加5光澤單位。該塗層爲至少2 微米厚。 隨後經由噴塗對此屏障塗層施加一含3 .5重量份光催 化性二氧化鈦/二甲苯和1重量份全氫聚矽胺烷/二甲苯 (NL 110-20，含4，4·-三亞甲基（1·甲基六氫吡啶））之 混合物。使其蒸發1 0分鐘。此得到一透明，透光且無裂 痕的塗層’其在使用檢驗中，相較於在相同車輛上的相同 -21 - (17) (17)200535202 但無塗覆鋁輪輞，遠更爲容易淸潔且也具有遠較爲低的沾 污傾向。於數天日光曝曬之後，在表面上形成薄水膜，而 非液滴。於在該輪輞上施加亞甲藍溶液且將該輪輞靜置於 曰光中之時，藍色僅在短時間後即消失掉。 實施例4 (經由噴塗對拋光鋁輪輞塗覆） 從輪輞製造商購得一經拋光或亮機削過的鋁輪輞。於 此鋁輪輞未施加全氫聚矽胺烷屏障塗層之情況中，由於該 基材不含有機塗層而爲拋光鋁，因此不受二氧化鈦的光催 化作用所侵蝕。 經由使用一含3.5重量份的光催化二氧化鈦/二甲苯 和1重量份的全氫聚矽胺烷/二甲苯（NL 110-20，含4, 4’-三亞甲基（卜甲基六氫吡啶））的混合物噴塗而塗覆該 輪輞。隨後使該輪輞靜置於空氣中約1 0分鐘以蒸發，然 後在80 °C下乾燥60分鐘。此得到一透明，透光性且無 裂痕之塗層。此塗層具耐刮性，防蝕性，可防止刹車粉侵 入，且具自我淸潔性。 於使用試驗中，該經塗覆，經拋光的鋁輪輞相較於在 相同車輛的相同但未塗覆鋁輪輞，遠更爲容易淸潔，且也 具有遠較爲低的沾污傾向。於數日的日光曝曬之後，在表 面上形成落水膜而非液滴。於輪輞上施加亞甲藍溶液且將 該輪輞置於曰光中之時，藍色僅在短時間後即消失掉。 -22-

Claims (1)

1. 200535202 (1) 申請專利範圍 [•一種金屬表面之塗層，其包括 a) 視情況選用的耐刮性全氫聚矽胺烷基底塗層，和 b) —上保護塗層，包括至少一式（1)全氫聚矽胺院 和光催化性二氧化鈦 H——NI— H—siIH ⑴ 此處η爲一整數且爲使得該全氫聚矽胺烷具有15〇至 150000克/莫耳之數平均分子量。 2 ·如申請專利範圍第1項之塗層，其中該保護塗層具 有至少1微米，較佳者2至20微米，更佳者3至微米 的厚度。 ^ 3 ·如申請專利範圍第1或2項之塗層，其中在該光催 化性塗層中全氫聚矽胺烷對二氧化鈦的比例爲1 : 〇 . 〇 1至 1:100，較佳者 1:0.1-1:50，更佳者 1:1-1:5 。 4.如申請專利範圍第1或2項之塗層，其中該二氧化 鈦爲銳鈦礦形式。 5 ·如申請專利範圍第1或2項之塗層，其中該二氧化 鈦粒子的粒子尺寸係在0.001-0.5微米的範圍。 6 · —種製造金屬表面用之自我淸潔性塗層的方法，其 中首先於第一選用的步驟中 -23· (2) 200535202 a) 於該金屬表面上施加一包括一觸媒和視需要一或 更多種共黏合劑在溶劑中所形成之全氫聚矽胺烷溶液以作 爲基底塗層，及隨後 b) 於此基底塗層上或直接於該金屬表面上施加另一 保護塗層，該保護塗層包括至少一種式 （1 )全氫聚矽胺 烷和光催化性二氧化鈦 H——N L H—siIH ⑴ 此處 η爲一整數且爲使得該全氫聚矽胺烷具有 1 5 0至 150000克/莫耳之數平均分子量。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，其中全氫聚矽胺烷 在該用於基底塗層和保護塗層之溶劑中的濃度，係在0.0 1 重量％至40重量％的範圍。 8 ·如申請專利範圍第6或7項之方法，其中該塗層的 固化係在室溫至200 t下進行。 9 ·如申請專利範圍第6或7項之方法，其中在步驟a) 中施加基底塗層時，其係在施加保護層之前先予以固化。 1 〇 . —種申請專利範圍第1至5項中至少一項所述塗 層之用途，其係作爲金屬表面用的自我淸潔性保護塗層。 1 1 ·如申請專利範圍第]〇項之用途，其中該保護塗層 係於輪輞，特別是鋁輪輞之上。 -24- 200535202 七、指定代表圖 (一） 、本案指定代表圖為：第（ ）圖 (二） 、本代表圖之元件代表符號簡單說明： 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學 式： H—NI— H—siIH \)/ /(X 5