[发明专利]耐污染性优异的预涂金属板及其制造方法以及表面处理液

说明书

技术领域

本发明涉及在具有有机树脂被覆层作为基材的预涂金属板(以下记载为“基材预涂金属板”)的表面还至少具有2层显示光催化剂活性的皮膜、且耐污染性优异的预涂金属板、其制造方法及适合于制造预涂金属板的表面处理液。更详细而言，本发明涉及通过在表面具有至少2层以上的含有具有光催化剂活性的物质、因光催化剂而导致的劣化少的无机-有机复合体树脂和用于提高密合性的无机系平板状粒子的皮膜，从而可长期获得光催化剂活性、且耐候性和皮膜密合性优异的预涂金属板和其制造方法。此外，涉及用于适合制造该预涂金属板的表面处理液。

背景技术

以铁为代表的金属材料为了提高耐久性、或者获得漂亮外观通常涂装后使用，经涂装的金属板在家电、汽车、建材、屋外构造物等领域中被广泛使用。其中，特别是关于屋外的用途，由于暴露于雨、风、沙尘等中，所以需要耐蚀性以及耐污染性优异。

光催化剂技术是利用光催化剂粒子所具有的光催化剂活性将表面亲水化的技术、以及分解并除去以有机物为中心的污染物质的技术，在预涂金属板中，通过使光催化剂活性优异的粒子分散、含有于表面的皮膜中，从而期待耐污染性和自净(self-cleaning)效果。该技术虽然对于表面的污染物质的分解、除去可获得优异的效果，但是当使光催化剂粒子分散到有机树脂系的涂膜中时、或者在有机树脂系的涂膜表面形成光催化剂皮膜时，由于有机树脂系涂膜因光催化剂效果而缓慢分解，促进劣化，所以难以长期使用。

作为其对策，提出了用于抑制涂膜的劣化的技术。例如专利文献1、专利文献2中公开了使用无机系成分作为构成皮膜的树脂的方法。此外，由于有机树脂中氟树脂对光催化剂比较稳定，所以公开了使用其作为皮膜成分的方法(专利文献3)。此外，特别是为了用于预涂金属板，要求具有对光催化剂的高稳定性和加工性，对于该目的，专利文献4和专利文献5中分别公开了使用二氧化硅-有机硅烷系树脂作为皮膜成分的方法、使用通过丙烯酸树脂与有机烷氧基硅烷的聚合反应而获得的硅酸烷基酯作为皮膜成分的方法。此外，专利文献6中公开了使用偏氟乙烯树脂及丙烯酸树脂的方法。

发明者们也提出了对于具有有机树脂涂膜的预涂金属板也能使用的以高水平满足对光催化剂的高稳定性即优异的耐候性和加工性的皮膜树脂成分(专利文献7～9)。

此外，还进行了如下研究：通过在包含光催化剂物质的皮膜层与下层的有机树脂系涂膜层之间夹持不含光催化剂物质的保护层，从而防止有机树脂系涂膜的劣化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平07-113272号公报

专利文献2：日本特开平08-164334号公报

专利文献3：日本特开平07-171408号公报

专利文献4：日本特开平10-225658号公报

专利文献5：日本特开2000-317393号公报

专利文献6：日本特开2000-063733号公报

专利文献7：日本特开2006-192716号公报

专利文献8：日本特开2006-192717号公报

专利文献9：日本特开2007-268761号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据发明者们的研究，即使在使用上述耐候性优异的树脂的情况下，具有光催化剂活性的皮膜(以下记为“光催化剂皮膜”)也会因光催化剂作用而导致皮膜劣化，发生粉化(chalking)，从而慢慢损耗。可知其结果是，在表面的光催化剂皮膜耗尽的时刻光催化剂功能丧失，污染性、自净性能显著降低。

迄今为止，作为光催化剂皮膜的形成方法，主流是后涂(post coat)法。因此，通常在将金属材料加工成最终制品的形状后，此外如果是建材、屋外构造物，则通常在现场的施工时形成光催化剂皮膜。该方法由于在加工成最终制品的形状后涂装皮膜、或者涂装成为现场的施工，所以构成皮膜的树脂和涂装的膜厚等没有限制，能够形成满足要求性能的皮膜。