JP2000063733A - 光触媒機能を有するプレコート鋼板 - Google Patents
光触媒機能を有するプレコート鋼板Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光触媒機能を有し、抗菌、防黴、防藻、低汚
染性に優れるとともに、加工性、耐久性にも優れるプレ
コート鋼板を得る。 【解決手段】 ステンレス鋼板からなる基材上に下塗り
塗膜が形成され、さらにその上に上塗り塗膜が形成され
たプレコート鋼板であって、前記上塗り塗膜が樹脂成分
としてフッ化ビニリデン樹脂を６０重量％〜８５重量
％、およびアクリル樹脂を４０重量％〜１５重量％含
み、かつ顔料成分として光触媒を樹脂成分１００重量部
に対して１重量部〜３０重量部含むことを特徴とする光
触媒機能を有するプレコート鋼板。
染性に優れるとともに、加工性、耐久性にも優れるプレ
コート鋼板を得る。 【解決手段】 ステンレス鋼板からなる基材上に下塗り
塗膜が形成され、さらにその上に上塗り塗膜が形成され
たプレコート鋼板であって、前記上塗り塗膜が樹脂成分
としてフッ化ビニリデン樹脂を６０重量％〜８５重量
％、およびアクリル樹脂を４０重量％〜１５重量％含
み、かつ顔料成分として光触媒を樹脂成分１００重量部
に対して１重量部〜３０重量部含むことを特徴とする光
触媒機能を有するプレコート鋼板。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光触媒機能を有する
プレコート鋼板に関する。さらに詳細には光触媒機能を
有し抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れるとともに、加
工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、生活環境に対する問題意識が急速
に高まってきている。特に名種感染症の形で人体に悪影
響を与える各種菌、黴、藻類の繁殖抑制は危急の問題で
ある。また、都市の生活空間にあっては工場や自動車の
媒煙等の汚染物質による構造物の汚染が問題となってお
り、都市の美観維持の観点から低汚染の建造物用鋼板が
望まれている。 【０００３】近年酸化チタンに代表される光触媒性半導
体を利用した光触媒反応の研究が盛んである。光触媒性
半導体は紫外線を照射すると光化学反応を起こし、水や
有機物を酸化分解する性質があり、多くの分野で応用が
行われている。その形成法としては、二酸化チタンを焼
成することによりセメント等に担持させる方法、または
二酸化チタンを含むシロキサンのゾルゲル法により無機
塗膜を形成する方法などが採られている。 【０００４】被覆物の分野でも利用されており、上記の
光触媒半導体とバインダーを含む被覆組成物で基材の表
面を被覆することが行われる。このような被覆組成物を
使用した被覆物は、二酸化チタンなどの光触媒性半導体
光源に人工光、太陽光、紫外線等特定の光を照射するこ
とにより有機物の除去が可能である。 【０００５】上記のような被覆組成物として、例えば特
開平２−２７３５１４号公報には、光半導体と粘土から
なる粘土形成体による被酸化性有害物質の除去剤及び除
去方法が示されている。また、特開平８−１６４３３４
号公報には光触媒機能を有する酸化チタン微粉末および
ポリシロキサンの加水分解物を含み、基材表面に強固に
被覆接着できる塗膜形成性組成物が示されている。 【０００６】しかしながら、このような従来の被覆組成
物は粘土成形体や無機系塗料をバインダーとして使用し
ているため、十分な加工性が得られず、表面層が形成後
に加工すると割れてしまい、プレコート剛板に利用でき
ないという問題がある。この点を改良するために十分な
加工性を有する有機樹脂を添加すると、光触媒より発生
するラジカルにより分解され、外観不良の原因となる。 【０００７】多くのプレコート鋼板は板の形で出荷され
各工場で形成加工が施されるため、出荷時に形成された
表面層には非常に厳しい加工性が必要とされるが、従来
の光触媒を含む被覆組成物は、加工性と耐久性の両方を
満足する被覆材は得られておらず、光触媒を含むプレコ
ート鋼板は得られていなかった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光触
媒機能を有し、抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れると
ともに、加工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板を得
ることである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、ステンレス鋼
板からなる基材上に下塗り塗膜が形成され、さらにその
上に上塗り塗膜が形成されたプレコート鋼板であって、
前記上塗り塗膜が樹脂成分としてフッ化ビニリデン樹脂
を６０重量％〜８５重量％、およびアクリル樹脂を４０
重量％〜１５重量％含み、かつ顔料成分として光触媒を
樹脂成分１００重量部に対して１重量部〜３０重量部含
むことを特徴とする光触媒機能を有するプレコート鋼板
である。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明において用いる基材はステ
ンレス鋼板、すなわち耐食性の大きい合金鋼板であり、
例えば鉄とクロムの単一合金、鉄とニッケル−クロムの
二元合金、さらにモリブデン、銅等の他の金属等を微量
添加したものなどがあり、ＪＩＳ鋼種記号としてはＪＩ
Ｓ Ｇ４３０３、Ｇ４３０４、Ｇ４３０５、Ｇ４３０
６、Ｇ４３０７、Ｇ４３０８、Ｇ４３１３などがあげら
れる。 【００１１】本発明のプレコート鋼板は、このようなス
テンレス鋼からなる基材上に下塗り塗膜が形成され、そ
の上にフッ化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、および光
触媒を有する上塗り塗膜を形成したものであり、これに
より、従来のプレコート鋼板と同様の加工性を維持し、
かつ光触媒作用を有するプレコート鋼板である。 【００１２】本発明における下塗り塗膜はステンレス鋼
板基材と上塗り塗膜とを接着させるものであり、両者と
の密着性ならびに加工性に優れるものが好ましい。この
ような下塗り塗膜を形成する塗料としては、上記のよう
な特性の塗膜を形成できるものであればよく、例えばエ
ポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、リニアポリエステ
ル樹脂系、アクリル樹脂系の一種もしくは複数種の樹脂
系を混合した下塗り塗料が好ましく、上記樹脂系の一般
に密着性、外観性改良に使用される市販の下塗り塗料は
全て使用できる。 【００１３】本発明における上塗り塗膜は樹脂成分とし
てフッ化ビニリデン樹脂およびアクリル樹脂を含み、顔
料成分として光触媒を含む塗膜である。ここでフッ化ビ
ニリデン樹脂はフッ化ビニリデンを主たる構造単位とし
て含む単独または共重合体であり、市販品が使用でき
る。またアクリル樹脂はアクリル酸エステルまたはメタ
クリル酸エステルを主たる構造単位として含む単独また
は共重合体であり、市販品が使用できる。 【００１４】本発明において上塗り塗膜に用いられる光
触媒は、特定波長の光を照射したときに光化学反応を起
こす作用を有する物質であり、電子の充満した価電子
帯、空の伝導帯およびこれらを隔てる禁制帯で表される
エネルギー構造を持つ半導体が好ましい。このような光
触媒としては０．５〜５ｅＶ、好ましくは１〜３ｅＶの
禁止帯幅を有する半導体が好ましい。 【００１５】このような半導体としては、例えば、二酸
化錫、酸化亜鉛、三酸化タングステン、酸化チタン、酸
化セリウム、チタン酸バリウム、酸化第二鉄、酸化ビス
マス等の金属酸化物；硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化
鉛、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム等の金属カルコ
ゲナイド；シリコン、ゲルマニウム等の第ＩＶ族元素；
ガリウムリン、ガリウムヒ素、インジウムリン等のＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体；ポリアセチレン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリビニルカルバ
ゾール等の有機半導体などが挙げられる。 【００１６】これらの中では酸化亜鉛、三酸化タングス
テン、酸化チタン、酸化セリウム、酸化第二鉄、二酸化
錫、酸化ビスマス、チタン酸バリウム等の金属酸化物が
好ましく、特に酸化チタンが優れた光触媒性および汎用
性を有することから好ましい。酸化チタンとしては、二
酸化チタンの他に含水酸化チタン、水和酸化チタン、メ
タチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンなどがあげ
られる。またその結晶型としては、ルチル型およびアナ
タース型があげられるが、アナタース型が好ましい。酸
化チタンの製造方法および表面処理についてはなんら限
定されない。 【００１７】上記の光触媒は１種単独で、または２種以
上を混合して使用することができる。光触媒の形態とし
ては粒子状のものが好ましく、粒子径は電子顕微鏡法で
１ｎｍ〜２００μｍのものを用いることが好ましい。 【００１８】上記の光触媒はヒ素、リン、アルミニウ
ム、ホウ素、ナトリウム、ハロゲンなどの不純物をドー
プしたものも同様に使用することができ、また表面に白
金などの貴金属を担持することにより、触媒効果の向上
をはかることもできる。 【００１９】本発明における光触媒機能を有する上塗り
塗膜は、樹脂成分としてフッ化ビニリデン樹脂を６０重
量％〜８５重量％で、アクリル樹脂を４０重量％〜１５
重量％含有し、顔料成分として光触媒を上記樹脂成分１
００重量部に対して１重量部〜３０重量部を含有する
が、その他当業者に周知の樹脂や、添加剤、各種金属顔
料、有機顔料等の塗料添加剤を含有してもよい。光触媒
量が１０重量部を下回ると光触媒活性が十分に得られ
ず、また３０重量部を超えるとフィルムの形態維持や加
工が難しくなる。 【００２０】上記のような上塗り塗膜を形成するための
上塗り塗料は、一般的には上記の不揮発成分を当業者に
周知の方法に従って、溶剤または希釈剤に分散ないし溶
解させることにより製造することができる。この場合、
上記不揮発分の他に、シランカップリング剤やフッ素化
合物など界面活性剤等を添加し、コーティング溶液の分
散性、塗装作業性、レベリング性を改良することができ
る。このような添加剤の種類や添加量は当業者に周知で
あり、必要に応じて容易に選択可能である。 【００２１】溶剤または希釈剤としては、乾燥工程中に
容易に蒸発して塗膜に残留しないものであれば特に限定
されないが、一般的にはエチルアルコール、ブチルアル
コール等のアルコール類：石油スピリット、灯油、キシ
レン、ソルベッソ等の炭化水素類；酢酸エチル等のエス
テル類；アセトン、エチルメチルケトン等のケトン類；
ジエチレングリコール、セロソルブなどのエーテル類；
トリクロロエチレン、塩化メチレン等のハロゲン化脂肪
族炭化水素などを必要に応じ１種類または２種類以上混
合し使用することができる。 【００２２】本発明のプレコート鋼板は、上記のような
下塗り塗料および上塗り塗料を基材としてのステンレス
鋼板に塗布しフィルム化することにより製造される。こ
の場合、下塗り塗料の塗布に先立って基材に表面処理を
施し、あるいは下塗り塗料と上塗り塗料の中間に中塗り
塗料を塗布する工程があってもよい。 【００２３】上記各塗料の塗布方法としては、ＰＣＭに
使用される塗装方法が可能であり、具体的には一般的に
使用されるロールコーティングが好ましいが、他の方法
によってもよい。塗布された塗膜は必要により焼付硬化
されるが、この場合各塗膜ごとに焼付を行ってもよく、
またすべての塗膜を形成後に焼付を行ってもよい。 【００２４】こうして製造されるプレコート鋼板は、そ
のまま、またはロール成形、絞り成形等の成形加工によ
り最終製品として、環境設備その他の用途に使用され
る。本発明のプレコート鋼板を構成する上塗り塗膜およ
び下塗り塗膜は密着性および加工性に優れるため、加工
による各塗膜の剥離および割れは発生せず、塗膜性およ
び外観に優れた加工品が得られる。 【００２５】上記のプレコート鋼板またはその加工品を
環境材料等として使用すると、自然光や人工光が照射さ
れることにより、悪臭、有毒ガス、細菌、黴、藻類、有
機物等の有害物質を分解することができる。光触媒とし
て前記半導体を用いる場合、禁制帯以上のエネルギーを
持つ光が吸収されると、価電子帯の電子が伝導帯に励起
し、この光励起に伴い価電子帯には正孔が残る。半導体
表面において発生した励起電子と正孔が膜中の酸素や水
分に働きかけ、酸素ラジカルを発生させる。この酸素ラ
ジカルのレドックス反応を利用して有害物質が除去され
る。 【００２６】上記のプレコート鋼板またはその加工品を
環境材料以外の一般の用途に使用する場合にも上記のよ
うな現象が起こり、これによりその使用環境が浄化され
るとともに、細菌、黴、藻類等の付着、増殖が抑制さ
れ、汚染性が改善される。 【００２７】 【発明の効果】本発明のプレコート鋼板は、ステンレス
鋼からなる基材に下塗り塗膜および特定の光触媒活性を
有する上塗り塗膜を形成しているため、光触媒機能を有
し、抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れるとともに、加
工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板が得られる。 【００２８】 【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。各例中、部は重量％である。 【００２９】実施例１〜４ 表１の組成で各成分をペイントシェーカで３０分間分散
させて下塗り塗料Ｐを製造した。 【表１】 ＊１：堺化学社製、商標 ＊２：東洋紡績社製、商標 ＊３：住友化学社製、商標 ＊４：和光純薬社製、商標 ＊５：本州化学社製、商標 【００３０】一方、表２の組成で同様にして上塗り塗料
Ａ〜Ｄを製造した。 【表２】 ＊６：エルファトケム株式会社製、ポリフッ化ビニリデン樹脂（固形分１００ ％） ＊７：エルファトケム株式会社製、２，４，６−フッ化ビニリデン共重合体（ 固形分１００％） ＊８：テイカ株式会社製、二酸化チタンＪＡ−３（平均粒径０．１８μｍ、純 度９８％以上 ＊９：チタン工業株式会社製、タロックスＬＬＸＬＯ（商標） ＊１０：三菱レーヨン株式会社製、ダイヤナールＢＲ−６４（商標） 【００３１】ステンレス鋼板（ＪＩＳ Ｇ４３０３、厚
さ０．３ｍｍ）に前記下塗り塗料Ｐを乾燥塗膜厚５μｍ
となるように塗装し、２６０℃で４０秒間焼き付け、さ
らに前記上塗り塗料Ａ（実施例１）、Ｂ（実施例２）、
Ｃ（実施例３）、Ｄ（実施例４）をそれぞれ乾燥塗膜厚
２０μｍとなるように塗装して２６０℃で６０秒間焼き
付けて、プレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４を製造した。 【００３２】比較例１〜４ 実施例１〜４において、下塗り塗料Ｐを塗布することな
く、上塗り塗料Ａ（比較例１）、Ｂ（比較例２）、Ｃ
（比較例３）、Ｄ（比較例４）を塗装して２６０℃で６
０秒間焼き付けて、プレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ４を製造し
た。 【００３３】比較例５ 実施例１において、下塗り塗料Ｐを乾燥塗膜厚５μｍと
なるように塗装し、２６０℃で４０秒間焼き付け、さら
にプレコート鋼板用のフッ素樹脂系塗料プレカラーＮ
ｏ．４６００（日本油脂（株）製、登録商標）を乾燥塗
膜厚が２５μｍとなるように塗装して、２６０℃で４０
秒間焼き付けてプレコート鋼板、Ｓ５を製造した。 【００３４】比較例６〜９ 表３の組成で各成分をペイントシェーカで３０分間分散
させて上塗り塗料Ｅ〜Ｈを製造した。 【表３】 ＊６：エルファトケム株式会社製、ポリフッ化ビニリデン樹脂（固形分１００ ％） ＊７：エルファトケム株式会社製、２，４，６−フッ化ビニリデン共重合体（ 固形分１００％） ＊８：テイカ株式会社製、二酸化チタンＪＡ−３（平均粒径０．１８μｍ、純 度９８％以上 ＊９：チタン工業株式会社製、タロックスＬＬＸＬＯ（商標） ＊１０：三菱レーヨン株式会社製、ダイヤナールＢＲ−６４（商標） 【００３５】実施例１〜４において、上塗り塗料Ａ〜Ｄ
の代りに上記上塗り塗料Ｅ（比較例６）、Ｆ（比較例
７）、Ｇ（比較例８）、Ｈ（比較例９）を乾燥塗膜厚が
２０μｍとなるように塗装し、２６０℃で６０秒間焼き
付けてプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を製造した。 【００３６】試験例１ 密着性試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ４を
用い、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づき、塗膜の剥がれの有
無を判定し、その結果を、表４に示した。表４から実施
例１〜４の２層コートを行ったサンプルは密着性に優
れ、剥離を起こさないことが確認された。 【００３７】 【表４】表４【００３８】試験例２ 屈曲性試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例１〜５で得られたプレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ５を
用い、ＪＩＳ Ｋ５４００ ８ 塗膜抵抗性に関する試
験方法中８．１耐屈曲性に基づき、０．３ｍｍの板に対
する屈曲試験を行う。即ち、サンプル板を２つ折りに
し、０．３ｍｍの板を挟んで万力により曲げ屈曲面の塗
膜の割れの有無を判定し、その結果を表５に示した。表
５より比較例に比べ実施例のサンプルは加工性に著しく
優れており、下塗り塗膜があることによって加工性が改
良されることが確認された。 【００３９】 【表５】 【００４０】試験例３ 抗菌試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、以下の方法に従ってＵＶ光照射下の抗菌試験を行
った。１０5個／ｃｍ2の大腸菌を部材表面に塗布した
後、１２０μＷ／ｃｍ2のＵＶ光の照射下に試料を置
き、２４時間後に試料表面に存在する大腸菌の数をフィ
ルム密着法の手法を用いて生菌数を測定し、その結果表
６に示した。表６より光の存在下、光触媒を含まない比
較例６〜９のサンプルでは細菌の増殖が認められたのに
対し、実施例１〜４のサンプルは優れた抗菌性を有する
ことを確認された。 【００４１】 【表６】 ＊・・・プラスチックシャーレ 【００４２】試験例４ 防藻試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ ｒｅｉｎｈａｒｄ
ｔｉｉ，Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ，Ｃｈｌｏ
ｒｅｌｌａ ｓｐ．の３種混合藻による張り付け法によ
り２３℃で白色灯による光照射を４週間行う間、藻類の
生育を観察し、その結果を表７に示した。表７より光の
存在下、光触媒を含まない比較例６〜９のサンプルでは
藻類の増殖が認められたのに対し、実施例１〜３のサン
プルは優れた防藻性を有することが確認された。 【００４３】 【表７】 −：試料面に藻の生育が全く認められない ±：試料面に藻の生育がごくわずか認められる ＋：試料面の１／３以下に藻の生育が認められる ＋＋：試料面の２／３以下に藻の生育が認められる ＋＋＋：試料面の２／３以上に藻の生育が認められる 【００４４】試験例５ 雨筋汚染試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、日本工業規格（案）建築用外装材料の汚染を対象
とした屋外曝露試験方法に則り試験を行い、その結果を
表８に示した。表８より実施例１〜４のサンプルは２週
間から３週間で雨筋を消し、美観を保持することが確認
された。 【００４５】 【表８】 −：試料面に雨筋跡が認められない ＋：試料面に雨筋の跡が見られる ＋＋：試料面にかなり濃く雨筋の跡が見られる 【００４６】以上の結果より、実施例のものは比較例の
ものに比べて、光触媒機能を有し、抗菌、防黴、防藻、
低汚染性に優れるとともに、加工性、耐久性にも優れる
プレコート鋼板が得られることがわかる。
プレコート鋼板に関する。さらに詳細には光触媒機能を
有し抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れるとともに、加
工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、生活環境に対する問題意識が急速
に高まってきている。特に名種感染症の形で人体に悪影
響を与える各種菌、黴、藻類の繁殖抑制は危急の問題で
ある。また、都市の生活空間にあっては工場や自動車の
媒煙等の汚染物質による構造物の汚染が問題となってお
り、都市の美観維持の観点から低汚染の建造物用鋼板が
望まれている。 【０００３】近年酸化チタンに代表される光触媒性半導
体を利用した光触媒反応の研究が盛んである。光触媒性
半導体は紫外線を照射すると光化学反応を起こし、水や
有機物を酸化分解する性質があり、多くの分野で応用が
行われている。その形成法としては、二酸化チタンを焼
成することによりセメント等に担持させる方法、または
二酸化チタンを含むシロキサンのゾルゲル法により無機
塗膜を形成する方法などが採られている。 【０００４】被覆物の分野でも利用されており、上記の
光触媒半導体とバインダーを含む被覆組成物で基材の表
面を被覆することが行われる。このような被覆組成物を
使用した被覆物は、二酸化チタンなどの光触媒性半導体
光源に人工光、太陽光、紫外線等特定の光を照射するこ
とにより有機物の除去が可能である。 【０００５】上記のような被覆組成物として、例えば特
開平２−２７３５１４号公報には、光半導体と粘土から
なる粘土形成体による被酸化性有害物質の除去剤及び除
去方法が示されている。また、特開平８−１６４３３４
号公報には光触媒機能を有する酸化チタン微粉末および
ポリシロキサンの加水分解物を含み、基材表面に強固に
被覆接着できる塗膜形成性組成物が示されている。 【０００６】しかしながら、このような従来の被覆組成
物は粘土成形体や無機系塗料をバインダーとして使用し
ているため、十分な加工性が得られず、表面層が形成後
に加工すると割れてしまい、プレコート剛板に利用でき
ないという問題がある。この点を改良するために十分な
加工性を有する有機樹脂を添加すると、光触媒より発生
するラジカルにより分解され、外観不良の原因となる。 【０００７】多くのプレコート鋼板は板の形で出荷され
各工場で形成加工が施されるため、出荷時に形成された
表面層には非常に厳しい加工性が必要とされるが、従来
の光触媒を含む被覆組成物は、加工性と耐久性の両方を
満足する被覆材は得られておらず、光触媒を含むプレコ
ート鋼板は得られていなかった。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光触
媒機能を有し、抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れると
ともに、加工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板を得
ることである。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明は、ステンレス鋼
板からなる基材上に下塗り塗膜が形成され、さらにその
上に上塗り塗膜が形成されたプレコート鋼板であって、
前記上塗り塗膜が樹脂成分としてフッ化ビニリデン樹脂
を６０重量％〜８５重量％、およびアクリル樹脂を４０
重量％〜１５重量％含み、かつ顔料成分として光触媒を
樹脂成分１００重量部に対して１重量部〜３０重量部含
むことを特徴とする光触媒機能を有するプレコート鋼板
である。 【００１０】 【発明の実施の形態】本発明において用いる基材はステ
ンレス鋼板、すなわち耐食性の大きい合金鋼板であり、
例えば鉄とクロムの単一合金、鉄とニッケル−クロムの
二元合金、さらにモリブデン、銅等の他の金属等を微量
添加したものなどがあり、ＪＩＳ鋼種記号としてはＪＩ
Ｓ Ｇ４３０３、Ｇ４３０４、Ｇ４３０５、Ｇ４３０
６、Ｇ４３０７、Ｇ４３０８、Ｇ４３１３などがあげら
れる。 【００１１】本発明のプレコート鋼板は、このようなス
テンレス鋼からなる基材上に下塗り塗膜が形成され、そ
の上にフッ化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、および光
触媒を有する上塗り塗膜を形成したものであり、これに
より、従来のプレコート鋼板と同様の加工性を維持し、
かつ光触媒作用を有するプレコート鋼板である。 【００１２】本発明における下塗り塗膜はステンレス鋼
板基材と上塗り塗膜とを接着させるものであり、両者と
の密着性ならびに加工性に優れるものが好ましい。この
ような下塗り塗膜を形成する塗料としては、上記のよう
な特性の塗膜を形成できるものであればよく、例えばエ
ポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、リニアポリエステ
ル樹脂系、アクリル樹脂系の一種もしくは複数種の樹脂
系を混合した下塗り塗料が好ましく、上記樹脂系の一般
に密着性、外観性改良に使用される市販の下塗り塗料は
全て使用できる。 【００１３】本発明における上塗り塗膜は樹脂成分とし
てフッ化ビニリデン樹脂およびアクリル樹脂を含み、顔
料成分として光触媒を含む塗膜である。ここでフッ化ビ
ニリデン樹脂はフッ化ビニリデンを主たる構造単位とし
て含む単独または共重合体であり、市販品が使用でき
る。またアクリル樹脂はアクリル酸エステルまたはメタ
クリル酸エステルを主たる構造単位として含む単独また
は共重合体であり、市販品が使用できる。 【００１４】本発明において上塗り塗膜に用いられる光
触媒は、特定波長の光を照射したときに光化学反応を起
こす作用を有する物質であり、電子の充満した価電子
帯、空の伝導帯およびこれらを隔てる禁制帯で表される
エネルギー構造を持つ半導体が好ましい。このような光
触媒としては０．５〜５ｅＶ、好ましくは１〜３ｅＶの
禁止帯幅を有する半導体が好ましい。 【００１５】このような半導体としては、例えば、二酸
化錫、酸化亜鉛、三酸化タングステン、酸化チタン、酸
化セリウム、チタン酸バリウム、酸化第二鉄、酸化ビス
マス等の金属酸化物；硫化亜鉛、硫化カドミウム、硫化
鉛、セレン化亜鉛、セレン化カドミウム等の金属カルコ
ゲナイド；シリコン、ゲルマニウム等の第ＩＶ族元素；
ガリウムリン、ガリウムヒ素、インジウムリン等のＩＩ
Ｉ−Ｖ族化合物半導体；ポリアセチレン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリビニルカルバ
ゾール等の有機半導体などが挙げられる。 【００１６】これらの中では酸化亜鉛、三酸化タングス
テン、酸化チタン、酸化セリウム、酸化第二鉄、二酸化
錫、酸化ビスマス、チタン酸バリウム等の金属酸化物が
好ましく、特に酸化チタンが優れた光触媒性および汎用
性を有することから好ましい。酸化チタンとしては、二
酸化チタンの他に含水酸化チタン、水和酸化チタン、メ
タチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンなどがあげ
られる。またその結晶型としては、ルチル型およびアナ
タース型があげられるが、アナタース型が好ましい。酸
化チタンの製造方法および表面処理についてはなんら限
定されない。 【００１７】上記の光触媒は１種単独で、または２種以
上を混合して使用することができる。光触媒の形態とし
ては粒子状のものが好ましく、粒子径は電子顕微鏡法で
１ｎｍ〜２００μｍのものを用いることが好ましい。 【００１８】上記の光触媒はヒ素、リン、アルミニウ
ム、ホウ素、ナトリウム、ハロゲンなどの不純物をドー
プしたものも同様に使用することができ、また表面に白
金などの貴金属を担持することにより、触媒効果の向上
をはかることもできる。 【００１９】本発明における光触媒機能を有する上塗り
塗膜は、樹脂成分としてフッ化ビニリデン樹脂を６０重
量％〜８５重量％で、アクリル樹脂を４０重量％〜１５
重量％含有し、顔料成分として光触媒を上記樹脂成分１
００重量部に対して１重量部〜３０重量部を含有する
が、その他当業者に周知の樹脂や、添加剤、各種金属顔
料、有機顔料等の塗料添加剤を含有してもよい。光触媒
量が１０重量部を下回ると光触媒活性が十分に得られ
ず、また３０重量部を超えるとフィルムの形態維持や加
工が難しくなる。 【００２０】上記のような上塗り塗膜を形成するための
上塗り塗料は、一般的には上記の不揮発成分を当業者に
周知の方法に従って、溶剤または希釈剤に分散ないし溶
解させることにより製造することができる。この場合、
上記不揮発分の他に、シランカップリング剤やフッ素化
合物など界面活性剤等を添加し、コーティング溶液の分
散性、塗装作業性、レベリング性を改良することができ
る。このような添加剤の種類や添加量は当業者に周知で
あり、必要に応じて容易に選択可能である。 【００２１】溶剤または希釈剤としては、乾燥工程中に
容易に蒸発して塗膜に残留しないものであれば特に限定
されないが、一般的にはエチルアルコール、ブチルアル
コール等のアルコール類：石油スピリット、灯油、キシ
レン、ソルベッソ等の炭化水素類；酢酸エチル等のエス
テル類；アセトン、エチルメチルケトン等のケトン類；
ジエチレングリコール、セロソルブなどのエーテル類；
トリクロロエチレン、塩化メチレン等のハロゲン化脂肪
族炭化水素などを必要に応じ１種類または２種類以上混
合し使用することができる。 【００２２】本発明のプレコート鋼板は、上記のような
下塗り塗料および上塗り塗料を基材としてのステンレス
鋼板に塗布しフィルム化することにより製造される。こ
の場合、下塗り塗料の塗布に先立って基材に表面処理を
施し、あるいは下塗り塗料と上塗り塗料の中間に中塗り
塗料を塗布する工程があってもよい。 【００２３】上記各塗料の塗布方法としては、ＰＣＭに
使用される塗装方法が可能であり、具体的には一般的に
使用されるロールコーティングが好ましいが、他の方法
によってもよい。塗布された塗膜は必要により焼付硬化
されるが、この場合各塗膜ごとに焼付を行ってもよく、
またすべての塗膜を形成後に焼付を行ってもよい。 【００２４】こうして製造されるプレコート鋼板は、そ
のまま、またはロール成形、絞り成形等の成形加工によ
り最終製品として、環境設備その他の用途に使用され
る。本発明のプレコート鋼板を構成する上塗り塗膜およ
び下塗り塗膜は密着性および加工性に優れるため、加工
による各塗膜の剥離および割れは発生せず、塗膜性およ
び外観に優れた加工品が得られる。 【００２５】上記のプレコート鋼板またはその加工品を
環境材料等として使用すると、自然光や人工光が照射さ
れることにより、悪臭、有毒ガス、細菌、黴、藻類、有
機物等の有害物質を分解することができる。光触媒とし
て前記半導体を用いる場合、禁制帯以上のエネルギーを
持つ光が吸収されると、価電子帯の電子が伝導帯に励起
し、この光励起に伴い価電子帯には正孔が残る。半導体
表面において発生した励起電子と正孔が膜中の酸素や水
分に働きかけ、酸素ラジカルを発生させる。この酸素ラ
ジカルのレドックス反応を利用して有害物質が除去され
る。 【００２６】上記のプレコート鋼板またはその加工品を
環境材料以外の一般の用途に使用する場合にも上記のよ
うな現象が起こり、これによりその使用環境が浄化され
るとともに、細菌、黴、藻類等の付着、増殖が抑制さ
れ、汚染性が改善される。 【００２７】 【発明の効果】本発明のプレコート鋼板は、ステンレス
鋼からなる基材に下塗り塗膜および特定の光触媒活性を
有する上塗り塗膜を形成しているため、光触媒機能を有
し、抗菌、防黴、防藻、低汚染性に優れるとともに、加
工性、耐久性にも優れるプレコート鋼板が得られる。 【００２８】 【実施例】以下、本発明を実施例および比較例により説
明する。各例中、部は重量％である。 【００２９】実施例１〜４ 表１の組成で各成分をペイントシェーカで３０分間分散
させて下塗り塗料Ｐを製造した。 【表１】 ＊１：堺化学社製、商標 ＊２：東洋紡績社製、商標 ＊３：住友化学社製、商標 ＊４：和光純薬社製、商標 ＊５：本州化学社製、商標 【００３０】一方、表２の組成で同様にして上塗り塗料
Ａ〜Ｄを製造した。 【表２】 ＊６：エルファトケム株式会社製、ポリフッ化ビニリデン樹脂（固形分１００ ％） ＊７：エルファトケム株式会社製、２，４，６−フッ化ビニリデン共重合体（ 固形分１００％） ＊８：テイカ株式会社製、二酸化チタンＪＡ−３（平均粒径０．１８μｍ、純 度９８％以上 ＊９：チタン工業株式会社製、タロックスＬＬＸＬＯ（商標） ＊１０：三菱レーヨン株式会社製、ダイヤナールＢＲ−６４（商標） 【００３１】ステンレス鋼板（ＪＩＳ Ｇ４３０３、厚
さ０．３ｍｍ）に前記下塗り塗料Ｐを乾燥塗膜厚５μｍ
となるように塗装し、２６０℃で４０秒間焼き付け、さ
らに前記上塗り塗料Ａ（実施例１）、Ｂ（実施例２）、
Ｃ（実施例３）、Ｄ（実施例４）をそれぞれ乾燥塗膜厚
２０μｍとなるように塗装して２６０℃で６０秒間焼き
付けて、プレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４を製造した。 【００３２】比較例１〜４ 実施例１〜４において、下塗り塗料Ｐを塗布することな
く、上塗り塗料Ａ（比較例１）、Ｂ（比較例２）、Ｃ
（比較例３）、Ｄ（比較例４）を塗装して２６０℃で６
０秒間焼き付けて、プレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ４を製造し
た。 【００３３】比較例５ 実施例１において、下塗り塗料Ｐを乾燥塗膜厚５μｍと
なるように塗装し、２６０℃で４０秒間焼き付け、さら
にプレコート鋼板用のフッ素樹脂系塗料プレカラーＮ
ｏ．４６００（日本油脂（株）製、登録商標）を乾燥塗
膜厚が２５μｍとなるように塗装して、２６０℃で４０
秒間焼き付けてプレコート鋼板、Ｓ５を製造した。 【００３４】比較例６〜９ 表３の組成で各成分をペイントシェーカで３０分間分散
させて上塗り塗料Ｅ〜Ｈを製造した。 【表３】 ＊６：エルファトケム株式会社製、ポリフッ化ビニリデン樹脂（固形分１００ ％） ＊７：エルファトケム株式会社製、２，４，６−フッ化ビニリデン共重合体（ 固形分１００％） ＊８：テイカ株式会社製、二酸化チタンＪＡ−３（平均粒径０．１８μｍ、純 度９８％以上 ＊９：チタン工業株式会社製、タロックスＬＬＸＬＯ（商標） ＊１０：三菱レーヨン株式会社製、ダイヤナールＢＲ−６４（商標） 【００３５】実施例１〜４において、上塗り塗料Ａ〜Ｄ
の代りに上記上塗り塗料Ｅ（比較例６）、Ｆ（比較例
７）、Ｇ（比較例８）、Ｈ（比較例９）を乾燥塗膜厚が
２０μｍとなるように塗装し、２６０℃で６０秒間焼き
付けてプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を製造した。 【００３６】試験例１ 密着性試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ４を
用い、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づき、塗膜の剥がれの有
無を判定し、その結果を、表４に示した。表４から実施
例１〜４の２層コートを行ったサンプルは密着性に優
れ、剥離を起こさないことが確認された。 【００３７】 【表４】表４【００３８】試験例２ 屈曲性試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例１〜５で得られたプレコート鋼板Ｓ１〜Ｓ５を
用い、ＪＩＳ Ｋ５４００ ８ 塗膜抵抗性に関する試
験方法中８．１耐屈曲性に基づき、０．３ｍｍの板に対
する屈曲試験を行う。即ち、サンプル板を２つ折りに
し、０．３ｍｍの板を挟んで万力により曲げ屈曲面の塗
膜の割れの有無を判定し、その結果を表５に示した。表
５より比較例に比べ実施例のサンプルは加工性に著しく
優れており、下塗り塗膜があることによって加工性が改
良されることが確認された。 【００３９】 【表５】 【００４０】試験例３ 抗菌試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、以下の方法に従ってＵＶ光照射下の抗菌試験を行
った。１０5個／ｃｍ2の大腸菌を部材表面に塗布した
後、１２０μＷ／ｃｍ2のＵＶ光の照射下に試料を置
き、２４時間後に試料表面に存在する大腸菌の数をフィ
ルム密着法の手法を用いて生菌数を測定し、その結果表
６に示した。表６より光の存在下、光触媒を含まない比
較例６〜９のサンプルでは細菌の増殖が認められたのに
対し、実施例１〜４のサンプルは優れた抗菌性を有する
ことを確認された。 【００４１】 【表６】 ＊・・・プラスチックシャーレ 【００４２】試験例４ 防藻試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、Ｃｈｌａｍｙｄｏｍｏｎａｓ ｒｅｉｎｈａｒｄ
ｔｉｉ，Ｅｕｇｌｅｎａ ｇｒａｃｉｌｉｓ，Ｃｈｌｏ
ｒｅｌｌａ ｓｐ．の３種混合藻による張り付け法によ
り２３℃で白色灯による光照射を４週間行う間、藻類の
生育を観察し、その結果を表７に示した。表７より光の
存在下、光触媒を含まない比較例６〜９のサンプルでは
藻類の増殖が認められたのに対し、実施例１〜３のサン
プルは優れた防藻性を有することが確認された。 【００４３】 【表７】 −：試料面に藻の生育が全く認められない ±：試料面に藻の生育がごくわずか認められる ＋：試料面の１／３以下に藻の生育が認められる ＋＋：試料面の２／３以下に藻の生育が認められる ＋＋＋：試料面の２／３以上に藻の生育が認められる 【００４４】試験例５ 雨筋汚染試験 実施例１〜４で得られたプレコート鋼板Ｔ１〜Ｔ４およ
び比較例６〜９で得られたプレコート鋼板Ｓ６〜Ｓ９を
用い、日本工業規格（案）建築用外装材料の汚染を対象
とした屋外曝露試験方法に則り試験を行い、その結果を
表８に示した。表８より実施例１〜４のサンプルは２週
間から３週間で雨筋を消し、美観を保持することが確認
された。 【００４５】 【表８】 −：試料面に雨筋跡が認められない ＋：試料面に雨筋の跡が見られる ＋＋：試料面にかなり濃く雨筋の跡が見られる 【００４６】以上の結果より、実施例のものは比較例の
ものに比べて、光触媒機能を有し、抗菌、防黴、防藻、
低汚染性に優れるとともに、加工性、耐久性にも優れる
プレコート鋼板が得られることがわかる。
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｃ０９Ｄ 133:00）
(72)発明者 佐々木 雅啓
神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金
属工業株式会社相模原製造所内
(72)発明者 市原 聡
神奈川県相模原市大山町１番30号 日本金
属工業株式会社相模原製造所内
Ｆターム(参考） 4J038 CD111 CG142 CH032 CK022
CN002 HA066 HA216 HA246
HA356 JA02 JA03 JA07
JA19 JA25 JA55 KA04 KA06
MA07 MA09 NA05 PA07 PC02
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ステンレス鋼板からなる基材上に下塗り
塗膜が形成され、さらにその上に上塗り塗膜が形成され
たプレコート鋼板であって、 前記上塗り塗膜が樹脂成分としてフッ化ビニリデン樹脂
を６０重量％〜８５重量％、およびアクリル樹脂を４０
重量％〜１５重量％含み、かつ顔料成分として光触媒を
樹脂成分１００重量部に対して１重量部〜３０重量部含
むことを特徴とする光触媒機能を有するプレコート鋼
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10238740A JP2000063733A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 光触媒機能を有するプレコート鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10238740A JP2000063733A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 光触媒機能を有するプレコート鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000063733A true JP2000063733A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=17034562
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10238740A Pending JP2000063733A (ja) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | 光触媒機能を有するプレコート鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000063733A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370026A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-24 | Sumitomo Chem Co Ltd | 光触媒体およびそれを用いる光触媒機能製品 |
| US6773803B2 (en) | 2000-12-19 | 2004-08-10 | Posco | Far-infrared emission powder with antibacterial activity and bio-wave steel plate coated with resin containing same |
| KR100740327B1 (ko) * | 2001-12-29 | 2007-07-18 | 주식회사 케이씨씨 | Ｐｖｃ 프로파일용 불소 피막조성물 |
| US20130164542A1 (en) * | 2007-05-10 | 2013-06-27 | Ppg B.V. | Primer Composition |
| US9353270B2 (en) | 2011-06-17 | 2016-05-31 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Surface-treated metal and method for producing same |
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| JPH06299115A (ja) * | 1993-04-20 | 1994-10-25 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 上塗塗料及びそれを用いた塗装金属板の塗膜形成方法 |
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-
1998
- 1998-08-25 JP JP10238740A patent/JP2000063733A/ja active Pending
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