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JP2002256222A - Cured coating film holding photo-oxidation catalyst with high warm water resistance - Google Patents
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JP2002256222A - Cured coating film holding photo-oxidation catalyst with high warm water resistance - Google Patents

Cured coating film holding photo-oxidation catalyst with high warm water resistance

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JP2002256222A
JP2002256222A JP2001054269A JP2001054269A JP2002256222A JP 2002256222 A JP2002256222 A JP 2002256222A JP 2001054269 A JP2001054269 A JP 2001054269A JP 2001054269 A JP2001054269 A JP 2001054269A JP 2002256222 A JP2002256222 A JP 2002256222A
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JP
Japan
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silica
particles
coating film
mass
cured coating
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001054269A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiko Terase
邦彦 寺瀬
Maki Inoue
真樹 井上
Atsushige Fujii
淳成 藤井
Hidekazu Ono
英一 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dokai Chemical Industries Co Ltd
Original Assignee
Dokai Chemical Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dokai Chemical Industries Co Ltd filed Critical Dokai Chemical Industries Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 常温硬化であるにもかかわらず、高耐温
水性を有するフッ素系硬化塗膜を形成する水性塗料組成
物及び硬化塗膜を提供する。 【解決手段】 光酸化触媒粒子、有機溶媒可溶型のフ
ッ素樹脂、及び鱗片状シリカの薄片1次粒子から形成さ
れる葉状シリカ2次粒子からなる鱗片状シリカ粒子と
が、水性媒体に分散されているフッ素系水性塗料組成物
を調製し、これを基材上に塗布、乾燥する。
(57) [Problem] To provide an aqueous coating composition and a cured coating film which form a fluorine-based cured coating film having high temperature resistance despite being cured at room temperature. SOLUTION: Photooxidation catalyst particles, organic solvent-soluble fluororesin, and flaky silica particles composed of flaky silica secondary particles formed from flaky silica flake primary particles are dispersed in an aqueous medium. Is prepared, applied to a substrate, and dried.

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、基材表面に形成さ
れる酸化チタン等の光酸化触媒を保持した硬化塗膜であ
って、常温硬化型であるにかかわらず高耐温水性を有す
るフッ素系硬化塗膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cured coating film formed on the surface of a substrate and holding a photo-oxidation catalyst such as titanium oxide. It relates to a system cured coating film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、酸化チタン等の光酸化触媒粒子
は、水質汚濁物質や大気汚染物質等の種々の環境汚染物
質を、常温・常圧で強力に分解・処理できる高い環境浄
化能力を有するものであることが見いだされて以来、ま
すます深刻化する環境問題に対処しうる有力な鍵となり
うると注目され、実用化に向けた検討が各所で活発に行
われていることは周知である。
2. Description of the Related Art In recent years, photo-oxidation catalyst particles such as titanium oxide have a high environmental purification ability capable of strongly decomposing and treating various environmental pollutants such as water pollutants and air pollutants at normal temperature and pressure. It has been noted that since it was found to be a potential one, it could be a powerful key in addressing increasingly serious environmental issues, and it is well known that there are active studies in various places for practical use .

【0003】しかしてその実用化にあたっては、まず、
微粉状である触媒粒子を各種基材上に固定化することが
必須であり、ゾルゲル焼成法、多孔質物質による固定化
法、練り混み法、沈着法等種々の固定化法が提案されて
いる。なかでも、当該触媒粒子を、耐久性のよい樹脂に
分散し塗料化(以下、光触媒塗料と称することがあ
る。)する方法は、塗膜を焼成する必要もなく低温で固
定化できること、剥離のおそれがなく触媒を強く固定で
きること、広い基材に適用できること等の特徴があるた
め、種々の構造物に適用できる方法であると期待されて
いる。
[0003] In practical use, first,
It is essential to immobilize the finely divided catalyst particles on various substrates, and various immobilization methods such as a sol-gel firing method, an immobilization method using a porous substance, a kneading method, and a deposition method have been proposed. . Above all, a method of dispersing the catalyst particles in a highly durable resin to form a coating (hereinafter, sometimes referred to as a photocatalytic coating) is that the coating can be fixed at a low temperature without the need to bake, It is expected to be a method that can be applied to various structures because it has features such as being able to strongly fix the catalyst without fear and being applicable to a wide range of base materials.

【0004】光触媒塗料の結着剤としては、無機系のも
のも使用されるが、最も好ましいのは、耐酸化性の大き
い有機系の樹脂、特にフッ素樹脂である。フッ素樹脂と
しては、塗料用の各種有機溶媒に可溶とし、塗布可能な
塗料組成物とするため、例えばフルオロエチレンに基づ
く重合単位とアルキルビニルエーテルに基づく重合単位
の交互共重合体(通常、溶媒可溶型フッ素樹脂と称され
る。)が使用される。
As a binder for the photocatalytic paint, an inorganic binder may be used, but an organic resin having high oxidation resistance, particularly a fluororesin, is most preferred. As the fluororesin, for example, an alternating copolymer of a polymerized unit based on fluoroethylene and a polymerized unit based on alkyl vinyl ether (usually a solvent (Referred to as melt-type fluororesin).

【0005】元来、光酸化触媒を環境汚染物質の分解・
処理に応用しようという最初のアイディアが排水処理の
分野で提案されたことから明らかなように、当該光酸化
触媒の大きな用途として、産業排水等の浄化の用途があ
る。ここで対象とする水質汚濁物質は、有機リン化合
物、含窒素化合物、シアン化合物、着色物質、有機塩素
化合物、原油等が含まれるが、排水の場合、波、水流、
水圧等による機械的な力が塗膜に加わるので、大気中で
使用する場合より、膜が水圧等に耐えうるようにその強
度は高いことが要求される。
[0005] Originally, photooxidation catalysts were used to decompose environmental pollutants.
As is clear from the fact that the first idea to apply to the treatment was proposed in the field of wastewater treatment, one of the major uses of the photooxidation catalyst is in the purification of industrial wastewater. The water pollutants targeted here include organic phosphorus compounds, nitrogen-containing compounds, cyanide compounds, coloring substances, organochlorine compounds, crude oil, etc., but in the case of wastewater, waves, water streams,
Since mechanical force due to water pressure or the like is applied to the coating film, it is required that the film has a higher strength so as to withstand water pressure or the like than when used in the atmosphere.

【0006】また、処理すべき排水の温度が、室温レベ
ルとは限らず、例えば50℃を超える場合も多い。特に
産業排水では、排水の温度が高い場合には、省エネルギ
ーを目的として、排水から熱回収が行われることもあ
り、熱回収後の排水の温度レベルとしては、60℃前後
のケースが多いと推定される。
Further, the temperature of the waste water to be treated is not always at the room temperature level, and often exceeds, for example, 50 ° C. Especially in the case of industrial wastewater, if the temperature of the wastewater is high, heat recovery may be performed from the wastewater for the purpose of energy saving, and it is estimated that the temperature level of the wastewater after heat recovery is often around 60 ° C. Is done.

【0007】このように、産業排水の処理を対象とする
場合は、光酸化触媒作用を有する硬化塗膜(以下、光触
媒塗膜と称することがある。)としては、高強度の塗膜
であるとともに、その強度は60℃程度の耐温水性を有
することが望ましい。
As described above, in the case of treating industrial wastewater, a cured film having a photooxidation catalytic action (hereinafter, sometimes referred to as a photocatalyst film) is a high-strength film. At the same time, it is desirable for the strength to have a warm water resistance of about 60 ° C.

【0008】従来、例えばアナターゼ型酸化チタン粒子
の結着剤として有機溶媒可溶型のフッ素樹脂を使用する
光触媒塗料において、塗膜の強度を向上させるために、
当該フッ素樹脂に対し、シリカ等をフィラーとして添加
配合することが提案されている(例えば、特開平10−
363号、特開平11−1659等を参照。)。
Conventionally, for example, in a photocatalytic paint using an organic solvent-soluble fluororesin as a binder for anatase type titanium oxide particles, in order to improve the strength of the coating film,
It has been proposed to add silica or the like as a filler to the fluororesin (see, for example,
363, JP-A-11-1659 and the like. ).

【0009】しかしながら、本発明者らの検討による
と、上記シリカ等をフィラーとして添加する光触媒塗料
においては、当該フッ素系塗料組成物を基材に塗布し、
常温乾燥して得られる硬化塗膜は、硬化塗膜の耐温水性
(例えば、60℃の温水中において、7日間浸漬処理す
る。)では、容易に剥離してしまい、良好な耐久性が得
られないことが見いだされた。なお、上記光触媒塗料
を、塗膜形成後、100℃以上で加熱処理して塗膜の硬
度を向上させることにより、かかる耐温水性を付与する
ことは一応可能であるが、実験室的なテストピースレベ
ルのものであればともかく、現実に排水処理施設等の現
場において大面積の基材上に塗布し、これを加熱処理し
て硬化させる工程を行うことは、きわめて困難であり、
実際的ではない。
However, according to the study of the present inventors, in a photocatalytic paint to which the above silica or the like is added as a filler, the fluorine-based paint composition is applied to a substrate,
The cured coating film obtained by drying at room temperature is easily peeled off from the cured coating film in hot water resistance (for example, immersion treatment in hot water at 60 ° C. for 7 days), and good durability is obtained. Not found. It is possible to impart such warm water resistance by improving the hardness of the coating film by heating the above photocatalytic coating material at 100 ° C. or higher after forming the coating film. Regardless of the piece level, it is extremely difficult to actually apply it on a large-area substrate at the site of a wastewater treatment facility or the like and heat-treat and cure it.
Not practical.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基材
表面に形成される酸化チタン等の光酸化触媒を保持した
硬化塗膜において、光触媒塗料を基材上に塗布後、例え
ば100℃以上において加熱硬化させる必要もなく、そ
のまま室温で放置するだけで、速やかに硬化し、かつ、
このように常温硬化であるにもかかわらず、高耐温水性
を有するフッ素系硬化塗膜を形成することができるフッ
素系水性塗料組成物及びかくして形成される硬化塗膜を
提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cured coating film formed on the surface of a substrate and holding a photo-oxidation catalyst such as titanium oxide. There is no need to heat and cure in the above, just by leaving it at room temperature as it is, it cures quickly, and
An object of the present invention is to provide a fluorine-based aqueous coating composition capable of forming a fluorine-based cured coating film having high warm water resistance despite curing at room temperature, and a cured coating film thus formed.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に従え
ば、以下の発明が提供される。 (1)基材表面に形成され、光酸化触媒を保持した常温
硬化型のフッ素系硬化塗膜であって、当該硬化塗膜中の
結着剤成分は、有機溶媒可溶型のフッ素樹脂と及び鱗片
状シリカの薄片1次粒子が互いに面間が平行的に配向し
複数枚重なって形成される葉状シリカ2次粒子からなる
積層構造の粒子形態を有する鱗片状シリカ粒子とから実
質的になるものであり、前記硬化塗膜中の当該光酸化触
媒の含有量は50〜70質量%であり、かつ、当該結着
剤成分は50〜30質量%であることを特徴とする高耐
温水性を有する光酸化触媒を保持したフッ素系硬化塗膜
(以下、本発明のフッ素系硬化塗膜、又は本発明の硬化
塗膜と称することがある。)。
That is, according to the present invention, the following inventions are provided. (1) A room temperature-curable fluorine-based cured coating film formed on the surface of a base material and holding a photo-oxidation catalyst, wherein a binder component in the cured coating film is an organic solvent-soluble fluororesin. And flaky silica particles having a laminar structure composed of leaf-like silica secondary particles formed by laminating a plurality of flaky silica primary particles in which the flake primary particles are oriented in parallel with respect to each other. Wherein the content of the photo-oxidation catalyst in the cured coating film is 50 to 70% by mass and the binder component is 50 to 30% by mass. (Hereinafter sometimes referred to as a fluorine-based cured coating film of the present invention or a cured coating film of the present invention).

【0012】(2)光酸化触媒を保持した常温硬化型の
硬化塗膜を基材表面に形成するためのフッ素系水性塗料
組成物であって、光酸化触媒粒子、有機溶媒可溶型のフ
ッ素樹脂、及び鱗片状シリカの薄片1次粒子が互いに面
間が平行的に配向し複数枚重なって形成される葉状シリ
カ2次粒子からなる積層構造の粒子形態を有する鱗片状
シリカ粒子とが、固体成分として水性媒体に分散されて
おり、当該光酸化触媒は上記固体成分中50〜70質量
%であり、当該フッ素樹脂及び鱗片状シリカ粒子は、5
0〜30質量%であることを特徴とするフッ素系水性塗
料組成物(以下、本発明のフッ素系水性塗料組成物、又
は本発明の水性塗料組成物と称することがある。)。
(2) A fluorine-based aqueous coating composition for forming a room temperature-curable cured coating film holding a photo-oxidation catalyst on the surface of a substrate, wherein the photo-oxidation catalyst particles and an organic solvent-soluble fluorine Resin, and flaky silica particles having a layered structure of flaky silica secondary particles in which flaky primary particles of flaky silica are mutually oriented in parallel with each other and formed by stacking a plurality of flakes, The photo-oxidation catalyst is dispersed in an aqueous medium as a component, and the photo-oxidation catalyst accounts for 50 to 70% by mass of the solid component.
0 to 30% by mass of a fluorinated aqueous coating composition (hereinafter, may be referred to as a fluorinated aqueous coating composition of the present invention or an aqueous coating composition of the present invention).

【0013】(3)(2)に記載のフッ素系水性塗料組
成物を基材上に塗布し、乾燥することを特徴とする高耐
温水性を有する光酸化触媒を保持したフッ素系硬化塗膜
の形成方法。
(3) A fluorine-based cured coating film holding a photooxidation catalyst having high water resistance, wherein the fluorine-based aqueous coating composition according to (2) is applied on a substrate and dried. Formation method.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0015】(光酸化触媒粒子)本発明に使用される光
酸化触媒としては、それ自身公知のものでよく、例えば
TiO2、ZnO、SrTiO3、WO3,SnO2、Nb
25、ZrO2、Bi2 3、NiO、Cu2O、Si
2、RuO2、CeO2、BaTiO3、K2NbO3,T
23、Fe23、CdS、InP、MOS2、Zn
S、CdSe、GaAs等が例示される。なかでも、触
媒活性が高く、化学的安定性があり、かつ無毒性である
二酸化チタン(TiO2)が最も好ましい。二酸化チタ
ンとしては、ルチル型も使用可能であるが、特に、触媒
活性の高い、アナターゼ型の二酸化チタン微粒子が好ま
しい。またその平均粒子径としては、5〜200nm、
好ましくは10〜100nmのものが望ましい。光酸化
触媒用のアナターゼ型二酸化チタンは各社から市販され
ている粉末状のもの又はゾル状のものを目的に応じてい
ずれも好適に使用することができる。
(Photo-oxidation catalyst particles) Light used in the present invention
As the oxidation catalyst, those known per se may be used.
TiOTwo, ZnO, SrTiOThree, WOThree, SnOTwo, Nb
TwoOFive, ZrOTwo, BiTwoO Three, NiO, CuTwoO, Si
OTwo, RuOTwo, CeOTwo, BaTiOThree, KTwoNbOThree, T
aTwoOThree, FeTwoOThree, CdS, InP, MOSTwo, Zn
Examples include S, CdSe, and GaAs. Above all, touch
Highly solvent-active, chemically stable and non-toxic
Titanium dioxide (TiOTwo) Is most preferred. Titanium dioxide
As a catalyst, a rutile type can be used.
Highly active, anatase-type titanium dioxide particles are preferred.
New The average particle diameter is 5 to 200 nm,
Preferably, the thickness is 10 to 100 nm. Photo-oxidation
Anatase-type titanium dioxide for catalysts is commercially available from various companies.
Powders or sols are suitable for the purpose.
A shift can also be used suitably.

【0016】(有機溶媒可溶型フッ素樹脂)本発明にお
いては、上記光酸化触媒粒子の主たる結着剤(バインダ
ー)成分として有機溶媒可溶型のフッ素樹脂を使用す
る。
(Organic Solvent-Soluble Fluororesin) In the present invention, an organic solvent-soluble fluororesin is used as a main binder component of the photooxidation catalyst particles.

【0017】本発明で使用する有機溶媒可溶型のフッ素
樹脂(以下、本発明における溶媒可溶型のフッ素樹脂又
は単に本発明におけるフッ素樹脂と称する。)とは、フ
ルオロオレフィンを主体とし、これを溶媒可溶とするた
めの共重合成分(アルキルビニルエーテル、アルキルビ
ニルエステル、水酸基含有不飽和エーテル、水酸基含有
不飽和エステル、エポキシ基含有不飽和エーテル、加水
分解性シリル化合物等)と共重合させたものであり、上
記のごとき光酸化触媒に対し耐久性があるため、これを
使用することが最も好ましい。
The organic solvent-soluble fluororesin used in the present invention (hereinafter referred to as the solvent-soluble fluororesin in the present invention or simply referred to as the fluororesin in the present invention) mainly comprises a fluoroolefin, Was copolymerized with a copolymer component for making the solvent soluble (alkyl vinyl ether, alkyl vinyl ester, hydroxyl group-containing unsaturated ether, hydroxyl group-containing unsaturated ester, epoxy group-containing unsaturated ether, hydrolyzable silyl compound, etc.). It is most preferable to use the photo-oxidation catalyst because it is durable to the photo-oxidation catalyst as described above.

【0018】フルオロオレフィンとしては、テトラフル
オロエチレン、トリフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、フッ化ビ
ニリデン、フッ化ビニル、ヘキサフルオロプロピレン、
トリフルオロプロピレン、ヘキサフルオロイソブテン及
びパーフルオロビニルエーテル等が挙げられ、特にテト
ラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンが好
ましい。
Examples of the fluoroolefin include tetrafluoroethylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, dichlorodifluoroethylene, vinylidene fluoride, vinyl fluoride, hexafluoropropylene,
Examples thereof include trifluoropropylene, hexafluoroisobutene and perfluorovinyl ether, and particularly preferred are tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene.

【0019】アルキルビニルエーテルとしては、エチル
ビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、シクロヘキシ
ルビニルエーテル等が挙げられ、アルキルビニルエステ
ルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビ
ニル、ピバリン酸ビニル、カプリル酸ビニル、カプロン
酸ビニル、ラウリン酸ビニル、パルミチン酸ビニル、バ
ーサチック酸ビニル、ステアリン酸ビニル等が挙げられ
る。
Examples of the alkyl vinyl ether include ethyl vinyl ether, butyl vinyl ether, and cyclohexyl vinyl ether. Examples of the alkyl vinyl ester include vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl caprylate, vinyl caproate, and laurin. Vinyl acid, vinyl palmitate, vinyl versatate, vinyl stearate and the like.

【0020】水酸基含有不飽和エーテルとしては、ヒド
ロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニル
エーテル、シクロヘキサンジメタノールモノビニルエー
テル、ヒドロキシエチルイソプロペニルエーテル、ヒド
ロキシブチルイソプロペニルエーテル、プロピレングリ
コールモノアリルエーテル等が挙げられ、水酸基含有不
飽和エステルとしては、ヒドロキシブタン酸ビニル、ヒ
ドロキシオクタン酸ビニル、ヒドロキシブタン酸イソプ
ロペニル、クロトン酸ヒドロキシエチル等が挙げられ
る。
Examples of the hydroxyl group-containing unsaturated ether include hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, cyclohexane dimethanol monovinyl ether, hydroxyethyl isopropenyl ether, hydroxybutyl isopropenyl ether, and propylene glycol monoallyl ether. Examples of the saturated ester include vinyl hydroxybutanoate, vinyl hydroxyoctanoate, isopropenyl hydroxybutanoate, hydroxyethyl crotonate, and the like.

【0021】またエポキシ基含有不飽和エーテルとして
は、グリシジルアリルエーテル、グリシジルビニルエー
テル、1−アリロキシブテンオキシド、1−ビニロキシ
ブテンオキシド等が挙げられ、加水分解性シリル化合物
としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニロキシプロピルトリメトキシシラン、
アリルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the unsaturated ether containing an epoxy group include glycidyl allyl ether, glycidyl vinyl ether, 1-allyloxybutene oxide, and 1-vinyloxybutene oxide. The hydrolyzable silyl compound is vinyltrimethoxysilane. , Vinyltriethoxysilane, vinyloxypropyltrimethoxysilane,
Allyltrimethoxysilane and the like can be mentioned.

【0022】上記共重合体成分は、1種又は2種以上を
混合して用いることができ、さらにフッ素樹脂の特徴を
損なわない範囲において、他の共重合可能な単量体を加
えることができる。例えば、エチレン、プロピレン、イ
ソブチレン等のオレフィン類、アクリル酸エチル、アク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸メチ
ル等の(メタ)アクリル酸エステル類、酢酸ビニル、酪
酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル等のカル
ボン酸ビニル類、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロ
オレフィン類の単量体を加えることができる。
The above-mentioned copolymer components can be used alone or as a mixture of two or more, and other copolymerizable monomers can be added as long as the characteristics of the fluororesin are not impaired. . For example, olefins such as ethylene, propylene and isobutylene, (meth) acrylates such as ethyl acrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate and methyl methacrylate, vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl pivalate and vinyl benzoate And chloroolefins such as vinyl chloride and vinylidene chloride.

【0023】溶媒可溶型フッ素樹脂中におけるフルオロ
オレフィンに基づく重合単位の含有割合は20〜80モ
ル%であることが好ましい。この含有割合が20モル%
未満であると耐候性が低下し、80モル%を越えると溶
媒溶解性が低下する。また、当該フッ素樹脂の数平均分
子量は、2000〜100000程度であることが好ま
しい。
The content ratio of the polymerized unit based on the fluoroolefin in the solvent-soluble fluororesin is preferably from 20 to 80 mol%. This content ratio is 20 mol%
When the amount is less than the above, the weather resistance decreases, and when it exceeds 80 mol%, the solvent solubility decreases. Further, the number average molecular weight of the fluororesin is preferably about 2,000 to 100,000.

【0024】本発明における溶媒溶解型のフッ素樹脂
は、通常のラジカル重合法により製造することができ
る。その重合形態としては、基本的には、塊状重合、溶
液重合、懸濁重合、乳化重合が可能であるが、本発明の
フッ素系硬化塗膜を形成するためのフッ素系水性塗料組
成物を調製する場合、これが常温硬化型でなければなら
ないこと、及び後記するように、これに混合されるべき
他の結着剤である葉状シリカ2次粒子が好ましくは水ス
ラリーとして調製されるものであるため、フッ素樹脂が
水性エマルションとして得られる水性媒体中における乳
化重合によることが最も望ましい。
The solvent-soluble fluororesin in the present invention can be produced by a usual radical polymerization method. As the polymerization form, basically, bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization are possible, but a fluorine-based aqueous coating composition for forming a fluorine-based cured coating film of the present invention is prepared. In this case, it must be a room temperature curing type, and as described below, the secondary particles of foliar silica, which is another binder to be mixed therewith, are preferably prepared as a water slurry. Most preferably, the emulsion polymerization is carried out in an aqueous medium in which the fluororesin is obtained as an aqueous emulsion.

【0025】重合温度は、重合開始剤の種類にもよるが
通常10〜120℃程度であり、また反応圧力は0.1
〜10MPa程度である。また重合開始剤としては、過
硫酸カリウム、過酸化水素、あるいはこれらと亜硫酸水
素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムとからなるレドック
ス開始剤、ジコハク酸パーオキシド、モノコハク酸パー
オキシド等が、仕込み単量体量に対して0.02〜0.
6質量%程度使用される。なお、ここで水性媒体とは、
水の単独使用だけでなく、水を主体とし、所望により水
溶性でフッ素樹脂と親和性のあるメタノール、イソプロ
パノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等の有
機溶媒を一部含んでいてもよいことを意味する。
The polymerization temperature depends on the type of polymerization initiator, but is usually about 10 to 120 ° C., and the reaction pressure is 0.1.
About 10 MPa. As the polymerization initiator, potassium persulfate, hydrogen peroxide, or a redox initiator composed of these and sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfate, disuccinic peroxide, monosuccinic peroxide, etc., based on the charged monomer amount 0.02-0.
About 6% by mass is used. Here, the aqueous medium is
In addition to using water alone, it means that it may contain a part of an organic solvent mainly composed of water, such as methanol, isopropanol, methyl cellosolve, or butyl cellosolve, which is water-soluble and has an affinity for a fluororesin, if desired.

【0026】以上のごとくして得られる本発明における
フッ素樹脂の水性エマルション中の固形分換算濃度は、
6〜60質量%程度が好ましい。なお、当該水性エマル
ションには、分散剤、造膜助剤、界面活性剤、消泡剤、
レベリング剤、帯電防止剤、可塑剤、架橋剤、硬化剤、
硬化促進剤、顔料等を加えることができる。
The concentration of the fluororesin of the present invention obtained as described above in terms of solid content in the aqueous emulsion is as follows:
About 6 to 60% by mass is preferable. The aqueous emulsion contains a dispersant, a film-forming aid, a surfactant, an antifoaming agent,
Leveling agent, antistatic agent, plasticizer, crosslinking agent, curing agent,
A curing accelerator, a pigment and the like can be added.

【0027】ここで硬化剤としては、上記共重合成分が
水酸基含有不飽和エーテルや不飽和エステルのごとき水
酸基が含有されているものである場合は、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートのような多価イソシアネート類、メ
ラミン樹脂、尿素樹脂等が使用され、エポキシ基含有不
飽和エーテルの場合は、ポリアミンや無水フタル酸が、
加水分解性シリル化合物の場合は、ブチルアミン、ジブ
チルスズラウレート、トリクロロ酢酸等が使用される。
As the curing agent, when the copolymerization component contains a hydroxyl group such as a hydroxyl group-containing unsaturated ether or unsaturated ester, a polyvalent isocyanate such as hexamethylene diisocyanate; Resins, urea resins, etc. are used, and in the case of epoxy group-containing unsaturated ethers, polyamine and phthalic anhydride are used.
In the case of a hydrolyzable silyl compound, butylamine, dibutyltin laurate, trichloroacetic acid and the like are used.

【0028】本発明におけるフッ素樹脂の水性エマルシ
ョンと上記分散剤や硬化剤との混合は、ボールミル、サ
ンドミル、ペイントシェーカー、ジェットミル、ニーダ
ー、三本ロール等通常の塗料化に用いられる混合機を使
用することができる。なお、フッ素樹脂の水性エマルシ
ョンとしては、例えば、ルミフロンEF4200(商品
名、旭硝子社製)等として市販されているものを使用す
ることもできる。
In the present invention, the mixing of the aqueous emulsion of the fluororesin with the above-mentioned dispersant and curing agent is carried out by using a mixer such as a ball mill, a sand mill, a paint shaker, a jet mill, a kneader, and a three-roll mill, which is used for ordinary coating. can do. In addition, as the aqueous emulsion of the fluororesin, for example, those commercially available as Lumiflon EF4200 (trade name, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) can be used.

【0029】また、場合によっては、フッ素樹脂の代わ
りに、又はフッ素樹脂とともに、それ自身ある程度の光
酸化触媒に対する耐久性を有するアクリル・シリコン樹
脂を単独で又は併用して使用することもできる。
In some cases, instead of or together with the fluororesin, an acrylic silicone resin having a certain level of durability against the photooxidation catalyst can be used alone or in combination.

【0030】(鱗片状シリカ粒子)本発明においては、
前記光酸化触媒粒子の他の結着剤成分として、上記溶媒
可溶型のフッ素樹脂とともに、鱗片状シリカ粒子を使用
することを特徴とする。
(Scaly silica particles) In the present invention,
As another binder component of the photo-oxidation catalyst particles, flaky silica particles are used together with the solvent-soluble fluororesin.

【0031】当該鱗片状シリカ粒子は、本発明者らによ
り提案された新規な粒子形態を有するシリカであって、
鱗片状シリカの薄片1次粒子が互いに面間が平行的に配
向し複数枚重なって形成される葉状シリカ2次粒子から
実質的になり、互いに独立に存在する積層構造の粒子形
態を有する鱗片状シリカ粒子である。
The flaky silica particles are silica having a novel particle morphology proposed by the present inventors,
The flaky primary particles of the flaky silica are substantially composed of the secondary particles of the flaky silica, which are formed by laminating a plurality of laminated primary particles in parallel with each other, and having a layer structure independent of each other. Silica particles.

【0032】当該粒子の平均粒子径は、特に限定するも
のではないが、本発明で使用する場合は、通常0.00
1〜20μm、好ましくは0.01〜10μm、さらに
好ましくは0.1〜10μm程度である。ここで、平均
粒子径の測定方法として、レーザー回折/散乱式粒度測
定装置(例えば、堀場製作所製、LA−920型)、動
的光散乱式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、
LB−500型)、或いはコールターカウンター(例え
ば、コールターエレクトロニクス社製、MA-II型)等
で粒子径の範囲に応じて適宜適用することにより測定さ
れる。
The average particle size of the particles is not particularly limited.
It is about 1 to 20 μm, preferably about 0.01 to 10 μm, and more preferably about 0.1 to 10 μm. Here, as a method of measuring the average particle diameter, a laser diffraction / scattering type particle size measuring device (for example, model LA-920, manufactured by Horiba, Ltd.) and a dynamic light scattering type particle size distribution measuring device (for example, manufactured by Horiba, Ltd.
LB-500) or a Coulter counter (for example, MA-II type, manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd.) or the like, which is appropriately applied according to the range of the particle diameter.

【0033】このシリカ2次粒子は、鱗片状1次粒子が
重なって形成されるものであるが当該1次粒子は、走査
型電子顕微鏡(以下、SEMとも略称する。)では、識
別できず、これが面間が平行的に配向して複数枚重なっ
た葉状2次粒子だけが識別できるものであり、また、透
過型電子顕微鏡(以下、TEMとも略称する。)を用い
て観察すると、電子線が一部透過するような極薄片粒子
である1次粒子が識別できるようなものである。なお、
1次粒子の層間の結合は極めて強固であって、葉状2次
粒子から、その構成単位である薄片状の当該1次粒子を
1枚ずつ剥離し、単離することは、通常の手段では困難
である。
The silica secondary particles are formed by overlapping scale-like primary particles, but the primary particles cannot be identified by a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as SEM). This is because only the leaf-like secondary particles in which a plurality of sheets are overlapped with their planes oriented in parallel can be identified. When observed using a transmission electron microscope (hereinafter abbreviated as TEM), the electron beam is The primary particles, which are ultrathin flake particles that partially transmit, can be identified. In addition,
The bonding between the layers of the primary particles is extremely strong, and it is difficult to separate and isolate the flake-like primary particles, which are constituent units thereof, one by one from the leaf-like secondary particles by ordinary means. It is.

【0034】本発明で使用する葉状シリカ2次粒子は、
シリカの3次凝集体粒子(3次粒子)を本発明者らの提
案にかかる特定の方法により解砕することにより得られ
る。
The foliar silica secondary particles used in the present invention are:
It can be obtained by crushing tertiary aggregate particles of silica (tertiary particles) by a specific method proposed by the present inventors.

【0035】ここで、当該シリカ3次凝集体粒子は、好
ましくは、本発明者らが先に提案した方法により製造で
きる(例えば、特開2000−72432号を参
照。)。
Here, the silica tertiary aggregate particles can be preferably produced by the method proposed by the present inventors (see, for example, JP-A-2000-72432).

【0036】すなわち、シリカヒドロゲル及びケイ酸ナ
トリウムまたは水酸化ナトリウム及び水を原料として、
160〜200℃程度の温度で水熱処理反応を行ないシ
リカ−Xやシリカ−Yを主体とする鱗片状シリカの3次
凝集体粒子をスラリー状で生成させるものである。
That is, using silica hydrogel and sodium silicate or sodium hydroxide and water as raw materials,
The hydrothermal treatment is carried out at a temperature of about 160 to 200 ° C. to produce tertiary aggregate particles of flaky silica mainly composed of silica-X or silica-Y in a slurry state.

【0037】なお、シリカヒドロゲルは、例えばケイ酸
アルカリ水溶液と鉱酸水溶液とを、放出口を備えた容器
内に別個の導入口から導入して瞬間的に均一混合して、
シリカゾルを生成せしめ、これを、直ちに、上記放出口
から、空気等の気体媒体中に放出させ、放物線を描いて
滞空する間に空中でゲル化させることにより得られる。
The silica hydrogel is prepared by introducing, for example, an aqueous solution of an alkali silicate and an aqueous solution of a mineral acid into separate containers provided with outlets through separate inlets and instantaneously mixing them.
A silica sol is produced by immediately releasing the silica sol from the discharge port into a gaseous medium such as air, and gelling in the air while drawing a parabola.

【0038】このようにして水スラリー状で得られたシ
リカ3次凝集体粒子を、本発明者らが先に提案した特定
の機械的方法(以下、機械的解砕法と称することがあ
る。)により、葉状シリカ2次粒子へと解砕する方法
(例えば、特願平11−351182号、特願2000
−206264号を参照。)により粉砕する。すなわ
ち、当該3次凝集体粒子の水スラリー(固形分濃度1〜
30質量%)を、粉砕媒体を用い、機械的に高速撹拌す
る方式の湿式ビーズミルなどの装置により、葉状シリカ
2次粒子へ解砕することにより葉状シリカ2次粒子が水
スラリーとして得られるのである。
The tertiary silica aggregate particles obtained in the form of a water slurry in this manner are subjected to a specific mechanical method proposed by the present inventors (hereinafter, sometimes referred to as a mechanical crushing method). (For example, Japanese Patent Application No. 11-351182, Japanese Patent Application 2000)
See -206264. ). That is, a water slurry of the tertiary aggregate particles (solid concentration 1 to 3)
(30% by mass) is crushed into secondary particles of foliar silica by means of a wet bead mill or the like of a system of mechanically high-speed stirring using a pulverizing medium, whereby secondary particles of foliar silica are obtained as a water slurry. .

【0039】本発明で使用する葉状シリカ2次粒子の基
本物性は、以下のとおりである。当該シリカ2次粒子に
おけるシリカのSiO2 純度は、99.0質量%以上で
ある。pHは、6.0〜8.0であり、X線回折のスペ
クトルとしては、米国のASTM(American Society
for Testing and Materials)に登録されているカ
ード(以下単にASTMカードと称する。)番号16−
0380に該当する2θ=4.9°、26.0°、及び
28.3°の主ピークを特徴とするシリカ−X及び/又
はASTMカード番号31−1233に該当する2θ=
5.6°、25.8°及び28.3°の主ピークを特徴
とするシリカ−Yからなるシリカである。上記以外のピ
ークとしては、シリカ−Xの場合は、ASTMカード番
号31−1234、37−0386、シリカ−Yの場合
は、ASTMカード番号35−63、25−1332な
どのピークが認められるものである。
The basic physical properties of the foliar silica secondary particles used in the present invention are as follows. The SiO 2 purity of the silica in the silica secondary particles is 99.0% by mass or more. The pH is 6.0 to 8.0, and the spectrum of X-ray diffraction is ASTM (American Society
for Testing and Materials) (hereinafter simply referred to as an ASTM card) No. 16-
2θ corresponding to 0380 = 2θ corresponding to Silica-X and / or ASTM card number 31-1233 characterized by major peaks at 4.9 °, 26.0 °, and 28.3 °.
Silica consisting of silica-Y characterized by main peaks at 5.6 °, 25.8 ° and 28.3 °. As peaks other than the above, peaks such as ASTM card numbers 31-1234 and 37-0386 are observed for silica-X, and ASTM card numbers 35-63 and 25-1332 are observed for silica-Y. is there.

【0040】また、粒子径については、コールターカウ
ンター(コールターエレクトロニクス社製、MA-II
型)による平均粒子径は、1〜10μmであり、レーザ
ー回折/散乱式粒度分布測定装置(堀場製作所社製、L
A−920型)による平均粒子径は、0.01〜10μ
mである。
Regarding the particle diameter, a Coulter counter (manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., MA-II
Average particle size of 1 to 10 μm by a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (Horiba Seisakusho, L
A-920 type), the average particle size is 0.01 to 10 μm.
m.

【0041】このシリカ2次粒子の細孔分布をBET法
(日本ベル社製、商品名ベルソープ−28型)により測
定すると、細孔容積は、0.05〜0.15ml/g、
比表面積は、30〜80m2/gであり、吸油量(JI
S K5101)は、100〜150ml/100gで
ある。
When the pore distribution of the silica secondary particles was measured by the BET method (trade name: Bellsorp-28, manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.), the pore volume was 0.05 to 0.15 ml / g.
The specific surface area is 30 to 80 m 2 / g, and the oil absorption (JI
SK5101) is 100 to 150 ml / 100 g.

【0042】また、このシリカ2次粒子には、細孔分布
曲線から、細孔直径2〜6nm、特には3.5〜4.0
nm付近に鋭い大きなピークが認められる。これは、薄
片と薄片の間に形成される空隙部が、メソ細孔領域(ミ
クロとマクロの中間の細孔直径2〜50nmの領域の細
孔)として顕著に存在することを示している。
From the pore distribution curve, the silica secondary particles have a pore diameter of 2 to 6 nm, especially 3.5 to 4.0.
A sharp large peak is observed around nm. This indicates that the voids formed between the flakes are remarkably present as mesopore regions (pores having a diameter of 2 to 50 nm between micro and macro pores).

【0043】当該シリカ(熱処理していない常温でのS
iO2)の赤外吸収スペクトル(FT−IR)は、36
00〜3700cm-1、3400〜3500cm-1にそ
れぞれ1つの吸収帯をもつシラノール基をもつシリカで
ある。
The silica (not heat-treated at room temperature)
iO 2 ) has an infrared absorption spectrum (FT-IR) of 36
Silica having a silanol group having one absorption band at each of 00 to 3700 cm -1 and 3400 to 3500 cm -1 .

【0044】BET法による比表面積当たりのシラノー
ル基の量を、いわゆる、加熱重量法で求められる120
℃における加熱から1200℃における加熱までの平衡
における質量の減少差の数値W(質量%)とBET法比
表面積の数値SA(m2 /g)とを用いて、(W×11
11.1)/SA=SiOH(μmol/m2 )という
計算式からもとめたBET法による比表面積当たりのシ
ラノール基の量は、50〜70μmol/m2 という大
きな値を有している(シリカゲルの数倍)。
The amount of silanol groups per specific surface area by the BET method is determined by the so-called heating weight method.
Using the numerical value W (% by mass) of the difference in decrease in mass in the equilibrium from heating at 1200 ° C. to heating at 1200 ° C. and the numerical value SA (m 2 / g) of the BET specific surface area, (W × 11
11.1) / SA = SiOH The amount of silanol groups per specific surface area determined by the BET method based on the formula of SiOH (μmol / m 2 ) has a large value of 50 to 70 μmol / m 2 (of silica gel). Several times).

【0045】このような高密度のシラノール基を有する
ことにより、本発明で使用するシリカ2次粒子は、化学
修飾を行うことも容易であり、また、当該シリカ2次粒
子から形成した塗膜を400〜600℃程度で加熱処理
することにより、シラノール基を縮合等反応させ、塗膜
強度を向上させることもできる。
By having such a high-density silanol group, the silica secondary particles used in the present invention can be easily subjected to chemical modification, and a coating film formed from the silica secondary particles can be used. By performing heat treatment at about 400 to 600 ° C., a silanol group can be condensed or reacted to improve the strength of the coating film.

【0046】なお、本発明で使用する葉状シリカ2次粒
子の耐熱性については、空気雰囲気下、500〜100
0℃で、1時間加熱後、SEMで粒子の形態・寸法の変
化を観察したが、特段の変化は認められない。
The heat resistance of the foliar silica secondary particles used in the present invention is 500 to 100 in an air atmosphere.
After heating at 0 ° C. for 1 hour, changes in the morphology and dimensions of the particles were observed by SEM, but no particular change was observed.

【0047】当該シリカの酸水溶液及びアルカリ水溶液
に対する20℃での飽和溶解度は低い。すなわち、溶解
SiO2 濃度は、10質量%のHCl水溶液に対して
は、0.008質量%、イオン交換水に対しては、0.
006質量%、5質量%NaOH水溶液に対しては、
0.55質量%、10質量%NaOH水溶液に対して
は、0.79質量%であり、酸、アルカリのいずれに対
しても、小さな溶解度であり、耐酸性、耐アルカリ性を
有することを示す。特に、シリカゲルやコロイダルシリ
カに比較して、非常に小さなアルカリ水溶液への溶解度
であり、耐アルカリ性を有することを示す。
The saturated solubility of the silica in an aqueous acid solution and aqueous alkali solution at 20 ° C. is low. That is, the dissolved SiO 2 concentration is 0.008% by mass for a 10% by mass aqueous HCl solution, and 0.1% for ion-exchanged water.
For a 006 mass%, 5 mass% NaOH aqueous solution,
It is 0.79% by mass with respect to 0.55% by mass and 10% by mass of NaOH aqueous solution, indicating that it has small solubility in both acids and alkalis and has acid resistance and alkali resistance. In particular, it has a very small solubility in an aqueous alkali solution as compared with silica gel or colloidal silica, indicating that it has alkali resistance.

【0048】本発明で使用する葉状シリカ2次粒子の水
スラリーは、従来のシリカゲルやコロイダルシリカ等と
異なり、本発明者らが先に見いだしたように(例えば、
特願平11−351182号を参照。)、金属、プラス
チック、ガラス、セラミックス、木材、セメント硬化
体、石材、紙、皮革などの基材表面に単独で塗布し乾燥
した場合、あるいは所望によりさらに加熱処理した場合
には、なんらの造膜助剤等を使用することなく、それ自
身で顕著な自己造膜性(塗膜形成機能)を有し、強靭な
硬化塗膜を形成するという極めて特徴的な性質を有す
る。これは、その有する特異な鱗片状の形状のため、基
材表面に塗布された塗膜が乾燥する過程で、鱗片状の粒
子同士が基材に平行に重なって互いに係合することによ
るものと推察される。
The water slurry of the secondary particles of foliar silica used in the present invention is different from conventional silica gel, colloidal silica and the like, as described by the present inventors (for example,
See Japanese Patent Application No. 11-351182. ), Any film formation when applied alone to the surface of a substrate such as metal, plastic, glass, ceramics, wood, cement hardened material, stone, paper, leather, etc. and dried, or further heat-treated if desired Without using an auxiliary agent or the like, it has a remarkable self-film-forming property (coating function) by itself, and has an extremely characteristic property of forming a tough cured coating film. This is due to the unique scaly shape having, in the process of drying the coating applied to the substrate surface, by the scaly particles overlapping each other parallel to the substrate and engaging each other Inferred.

【0049】本発明においては、鱗片状シリカ粒子とし
ては、いわゆる層状ポリケイ酸またはその金属の塩と総
称されるシリカであることが最も好ましい。ここで層状
ポリケイ酸とは、基本構成単位がSiO4 四面体だけか
らなるシリケート層構造のポリケイ酸を云う。
In the present invention, the scaly silica particles are most preferably silica, which is collectively referred to as so-called lamellar polysilicic acid or a metal salt thereof. Here, the layered polysilicic acid refers to a polysilicic acid having a silicate layer structure whose basic structural unit is composed of only SiO 4 tetrahedron.

【0050】なお、上記したシリカ−X及びシリカ−Y
は、A.HeydemannやB.A.Mitsyuk らによって、最初に報
告され、彼らによりこう呼ばれた名前であるが、後年、
これらは、実は、いわゆる層状ポリケイ酸またはその塩
と総称されるものの一種に該当するものであることが明
らかになっている。
The above-mentioned silica-X and silica-Y
Was originally reported by A. Heydemann and BAMitsyuk et al. And was called by them, but in later years,
It has been found that these actually correspond to a kind of what is generally called layered polysilicic acid or a salt thereof.

【0051】層状ポリケイ酸又はその塩とは、例えばシ
リカ−X、シリカ−Y、ケニアアイト、マガディアイ
ト、マカタイト、アイラアイト、カネマイト、オクトシ
リケート等であり、例えば層状ポリケイ酸塩を酸処理す
ることによりケイ酸塩中のアルカリ金属等が水素イオン
でイオン交換されたH型のものや、当該酸処理前のアル
カリ金属塩等の塩型のものなどの総称である。なお、本
発明において層状ポリケイ酸とは、上記H型及びアルカ
リ金属等の塩型の両者を意味する。
The layered polysilicic acid or a salt thereof is, for example, silica-X, silica-Y, kenyaite, magadiite, macatite, islayite, kanemite, octosilicate, and the like. It is a general term for an H-type in which an alkali metal or the like in an acid salt is ion-exchanged with hydrogen ions, or a salt-type such as an alkali metal salt before the acid treatment. In the present invention, the layered polysilicic acid means both the H type and the salt type such as an alkali metal.

【0052】本発明においては、アルカリ金属塩型の層
状ポリケイ酸塩とアルカリ金属塩型の層状ポリケイ酸塩
の両者を使用できるが、両者を比較した場合には、アル
カリ金属塩型の層状ポリケイ酸塩は、pHが高アルカリ
性であり、H型層状ポリケイ酸は、pHが中性に近いの
で、本発明においては、H型層状ポリケイ酸の方が、よ
り適している。
In the present invention, both the alkali metal salt type layered polysilicate and the alkali metal salt type layered polysilicate can be used. In the present invention, the H-type layered polysilicic acid is more suitable in the present invention because the pH of the salt is highly alkaline and the pH of the H-type layered polysilicic acid is close to neutral.

【0053】好ましく使用できるH型層状ポリケイ酸と
しては、硫酸、塩酸、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウ
ム水溶液などを滴定液として用いる滴定法(例えば、特
開昭60−161319号を参照。)で測定された酸性
度(1モルのSiO2当たりに対して、滴定しうるH+
オンのミリモルで表示)が、0.01〜70ミリモルH
+/モルSiO2程度のものが好ましく、0.01〜50
ミリモルH+/モルSiO2がさらに好ましく、0.01
〜20ミリモルH+/モルSiO2程度のものが最も好ま
しい。
The H-type layered polysilicic acid that can be preferably used is measured by a titration method using sulfuric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide, an aqueous solution of sodium chloride or the like as a titrant (for example, see JP-A-60-161319). Acidity (expressed in millimoles of titratable H + ions per mole of SiO 2 ) of 0.01-70 mmol H 2
+ / Mol SiO 2 is preferable, and 0.01 to 50
Mmol H + / mol SiO 2 is more preferred,
Most preferred is about 20 mmol H + / mol SiO 2 .

【0054】一方、層状ポリケイ酸塩中に残存するナト
リウムを、SiO2換算の単位質量あたりのナトリウム
の質量ppmを測定して表示した場合は、SiO2換算
質量あたりのナトリウムが、1〜27000ppm程度
が好ましく、1〜20000ppm程度がさらに好まし
く、1〜8000ppm程度のものが最も好ましい。
On the other hand, when the sodium remaining in the layered polysilicate is measured and expressed in terms of mass ppm of sodium per unit mass in terms of SiO 2 , the sodium per mass in terms of SiO 2 is about 1-27000 ppm. Is preferably about 1 to 20,000 ppm, and most preferably about 1 to 8000 ppm.

【0055】上記層状ポリケイ酸は、通常、鱗片状粒子
(実際は、極薄片1次粒子が積層した2次粒子であ
る。)が不規則に重なり合って形成される間隙を有する
シリカ3次凝集体粒子であるので、水スラリー状態で、
本発明者が先に提案した機械的解砕法を適用することに
より、同様にして、葉状シリカ2次粒子が得られ、好適
に使用できる。なお、層状ポリケイ酸から得られる葉状
シリカ2次粒子の中では、シリカ−X、シリカ−Y、H
型ケニアアイト、H型マガディアイトなどが、最も本発
明で使用するのに適している。
The above-mentioned layered polysilicic acid is usually a tertiary silica aggregate particle having a gap formed by irregularly overlapping scale-like particles (actually, secondary particles obtained by laminating primary particles of ultra-thin flakes). Therefore, in a water slurry state,
By applying the mechanical disintegration method previously proposed by the present inventor, secondary particles of foliar silica can be obtained in a similar manner and can be used preferably. In addition, among the foliar silica secondary particles obtained from the layered polysilicic acid, silica-X, silica-Y, H
Kenyaite, H-type magadiite and the like are most suitable for use in the present invention.

【0056】(フッ素系水性塗料組成物の配合組成)上
記した光酸化触媒粒子、有機溶媒可溶型のフッ素樹脂、
及び鱗片状シリカの薄片1次粒子が互いに面間が平行的
に配向し複数枚重なって形成される葉状シリカ2次粒子
からなる積層構造の粒子形態を有する鱗片状シリカ粒子
とを、固形成分として水性媒体中に分散させることによ
り、光酸化触媒を保持した常温硬化型の硬化塗膜を基材
表面に形成するための本発明のフッ素系水性塗料組成物
が得られる。
(Blending Composition of Fluorine-Based Aqueous Coating Composition) The above-mentioned photo-oxidation catalyst particles, an organic solvent-soluble fluororesin,
And flaky silica particles having a layered structure of flaky silica secondary particles in which flaky primary particles of flaky silica are oriented in parallel with each other and a plurality of flaky silica particles are formed as a solid component. By dispersing in a water-based medium, a fluorine-based water-based coating composition of the present invention for forming a room temperature-curable cured coating film holding a photo-oxidation catalyst on a substrate surface is obtained.

【0057】本発明の水性塗料組成物中の光酸化触媒の
含有量は、当該固体成分中50〜70質量%であり、当
該フッ素樹脂及び鱗片状シリカ粒子との総量は、50〜
30質量%である。光酸化触媒の含有量が50質量%未
満では、硬化塗膜を形成した場合の光酸化触媒機能が充
分奏されず、70質量%を越えると、硬化塗膜の強度が
弱くなり耐温水性が低くなる。
The content of the photo-oxidation catalyst in the aqueous coating composition of the present invention is 50 to 70% by mass in the solid component, and the total amount of the fluororesin and the flaky silica particles is 50 to 70%.
30% by mass. If the content of the photo-oxidation catalyst is less than 50% by mass, the photo-oxidation catalyst function in the case of forming a cured coating film is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 70% by mass, the strength of the cured coating film becomes weak and the hot water resistance becomes poor. Lower.

【0058】また、前記フッ素樹脂の鱗片状シリカ粒子
に対する質量割合は、好ましくは0.2〜3.0であ
り、さらに好ましくは0.5〜2.0である。フッ素樹
脂の割合が0.2未満では、硬化塗膜の耐温水性が充分
でなく、3.0を越えると硬化塗膜の触媒機能が低下す
る。
The mass ratio of the fluororesin to the flaky silica particles is preferably from 0.2 to 3.0, and more preferably from 0.5 to 2.0. When the proportion of the fluororesin is less than 0.2, the cured coating film has insufficient warm water resistance, and when it exceeds 3.0, the catalytic function of the cured coating film is reduced.

【0059】本発明のフッ素系水性塗料組成物は、光酸
化触媒粒子、フッ素樹脂の水性エマルション及び葉状シ
リカ2次粒子の水スラリーとを、適当な混合機により混
合して、均一分散した水スラリー状の組成物とすること
により得られる。一般的に、水性エマルション状態のフ
ッ素樹脂等の有機高分子物質は、そのエマルション状態
の安定性につきpH依存性が高いので、当該有機高分子
物質の水性エマルションと葉状シリカ2次粒子の水スラ
リーとをそのまま混合した場合には、当該混合によりp
Hが変化し、当該有機高分子物質の水性エマルション状
態が、不安定になったり、あるいは極端な場合には、当
該水性エマルション状態が破壊されゲル化するような場
合がある。従ってこのような場合には、葉状シリカ2次
粒子の水スラリーのpHを、当該フッ素樹脂の水性エマ
ルションのpHに実質的に一致させるように、予めpH
調整してから、両者を混合することが好ましい。
The aqueous fluorinated coating composition of the present invention is prepared by mixing a photo-oxidation catalyst particle, an aqueous emulsion of a fluororesin and an aqueous slurry of secondary particles of foliar silica with a suitable mixer, and uniformly dispersing the aqueous slurry. It is obtained by making it into a composition in a shape. Generally, an organic polymer substance such as a fluororesin in an aqueous emulsion state is highly pH-dependent with respect to the stability of the emulsion state. Therefore, an aqueous emulsion of the organic polymer substance and a water slurry of secondary particles of foliar silica are used. Are mixed as they are, p
When H changes, the aqueous emulsion state of the organic polymer substance becomes unstable or in an extreme case, the aqueous emulsion state may be broken and gelled. Therefore, in such a case, the pH of the aqueous slurry of the foliar silica secondary particles is adjusted in advance so as to substantially match the pH of the aqueous emulsion of the fluororesin.
After the adjustment, it is preferable to mix both.

【0060】なお、本発明における水性媒体としては、
すでに述べたように水を単独で使用してもよいが、所望
により水溶性でフッ素樹脂と親和性のあるメタノール、
イソプロパノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ等の有機溶媒を一部含んでいてもよい。
The aqueous medium in the present invention includes
As described above, water may be used alone, but methanol, which is water-soluble and has an affinity for the fluororesin, if desired,
An organic solvent such as isopropanol, methyl cellosolve, and butyl cellosolve may be partially contained.

【0061】水スラリー等の混合手段としては、特に限
定するものではなく、撹拌羽根を有する撹拌装置や、分
散ビーズを用いるビーズミル等の湿式分散機などが適用
できる。また、すでに述べたごときフッ素樹脂の水性エ
マルションを調製するときに使用したボールミル、サン
ドミル、ペイントシーカー、ジェットミル、ニーダー、
三本ロール等を使用することもできる。
The means for mixing the water slurry or the like is not particularly limited, and a stirring device having stirring blades, a wet disperser such as a bead mill using dispersed beads, and the like can be applied. In addition, the ball mill, sand mill, paint seeker, jet mill, kneader, and the like used when preparing the aqueous emulsion of the fluororesin as described above,
Three rolls or the like can also be used.

【0062】(硬化塗膜の形成方法)上記のごとくして
調製された本発明の水性塗料組成物を、基材上に塗布
し、乾燥することにより高耐温水性を有する光酸化触媒
を保持した本発明のフッ素系硬化塗膜が形成される。
(Method of Forming Cured Coating Film) The aqueous coating composition of the present invention prepared as described above is coated on a substrate and dried to hold a photooxidation catalyst having high warm water resistance. The cured fluorine-based coating film of the present invention is formed.

【0063】基材としては、特に限定するものではない
が、金属、プラスチック、ガラス、セラミックス、木
材、セメント硬化体、石材、紙、皮革などが挙げられ
る。この水性塗料組成物から得られる塗膜は、基本的に
は常温硬化型であることを特徴とし、後記実施例にも示
すように、常温硬化型であるにかかわらず、高い耐温水
性を有するものである。乾燥時間は、通常10〜75時
間、好ましくは20〜50時間程度である。なお、場合
によっては、さらに加熱処理などを加えることを排除す
るものではない。
The substrate is not particularly limited, and examples thereof include metal, plastic, glass, ceramics, wood, hardened cement, stone, paper, and leather. The coating film obtained from this aqueous coating composition is basically characterized by being a cold-setting type, and as shown in Examples below, has high warm water resistance irrespective of being a cold-setting type Things. The drying time is usually about 10 to 75 hours, preferably about 20 to 50 hours. In some cases, the addition of heat treatment or the like is not excluded.

【0064】また、基材が、例えばステンレス鋼基材、
アルミニウム基材等の金属製基材の場合、硬化塗膜を形
成させる基材表面が、予め粗面化処理されていることが
好ましい。粗面化処理の手段としては、基材表面に微細
な凹凸及び/又は傷を形成させるために通常採用される
手段が適用可能であり、特に限定するものではないが、
サンドブラスト処理、サンドクロス処理、化学研磨処
理、電解研磨処理等の公知の粗面化処理により行われる
ことが好ましい。これらの粗面化手段は、対象とする基
材の種類や目的とする表面粗さの程度に応じて適宜選択
される。
The base material is, for example, a stainless steel base material,
In the case of a metal substrate such as an aluminum substrate, the surface of the substrate on which a cured coating film is to be formed is preferably subjected to a roughening treatment in advance. As means for the surface roughening treatment, means usually employed for forming fine irregularities and / or scratches on the surface of the base material can be applied, and is not particularly limited.
It is preferably performed by a known surface roughening treatment such as a sand blast treatment, a sand cloth treatment, a chemical polishing treatment, and an electrolytic polishing treatment. These surface roughening means are appropriately selected according to the type of the target substrate and the desired degree of surface roughness.

【0065】粗面化処理された基材の表面粗さの最大高
さ(Ry)は、1〜100μm、好ましくは1〜50μ
m、さらに好ましくは1〜30μm程度である。
The maximum height (Ry) of the surface roughness of the roughened substrate is 1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm.
m, more preferably about 1 to 30 μm.

【0066】ここで表面粗さの最大高さRy(Rmax
とも表示される。)とは、JISB0601−1994
により規定されているように、表面粗さ計で測定した、
対象基材の表面(対象面)の粗さ曲線からその平均線の
方向に基準長さだけを抜取り、この抜取り部分の山頂線
と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定した
ものをμmで表示したものである。
Here, the maximum height Ry (Rmax) of the surface roughness
Is also displayed. ) Is JISB0601-1994
Measured with a surface roughness meter, as specified by
Extract only the reference length from the roughness curve of the surface of the target substrate (target surface) in the direction of the average line, and measure the distance between the peak line and the bottom line of the extracted portion in the direction of the vertical magnification of the roughness curve This is indicated in μm.

【0067】このように粗面化処理をしたものに、本発
明の水性塗料組成物を塗布し、塗膜を形成するのである
が、さらに定法により、粗面化処理後に脱脂処理等の表
面洗浄処理を行うことが好ましい。なお、当然のことな
がら、基材の粗面化処理は、金属以外の基材についても
同様に行うことができる。
The water-based coating composition of the present invention is applied to the surface-roughened material to form a coating film. The surface is then cleaned by a conventional method such as degreasing after the surface-roughening treatment. Preferably, a treatment is performed. It should be noted that the surface roughening treatment of the base material can be similarly performed on the base material other than the metal.

【0068】基材の表面が粗面化処理されていない場合
は、塗布後の加熱処理を、十分高い温度(例えば、50
0℃)において行った場合においても、耐温水性試験評
価に耐えない硬化塗膜しか得られない場合がある。ま
た、基材表面に下塗り塗膜や中塗り塗膜を形成した上
に、本発明の水性塗料組成物を塗布してもよい。
If the surface of the base material has not been roughened, the heat treatment after coating is performed at a sufficiently high temperature (for example, 50 ° C.).
(0 ° C.), only a cured coating film that does not withstand the hot water resistance test evaluation may be obtained. Further, the undercoating film or the intermediate coating film may be formed on the surface of the substrate, and then the aqueous coating composition of the present invention may be applied.

【0069】本発明の水性塗料組成物を基材表面に塗布
する手段としては、特定のものではなく、刷毛による塗
装、バーコ−ターによる塗装、ロール塗装、噴霧塗装、
静電塗装、ディップ塗装など一般の塗料の塗装に使用さ
れる手段を使用できる。
The means for applying the aqueous coating composition of the present invention to the surface of a substrate is not particularly limited, and may be, for example, brush coating, bar coating, roll coating, spray coating, or the like.
Means used for coating general paints such as electrostatic coating and dip coating can be used.

【0070】以上のごとくして基材表面に形成された光
酸化触媒を保持した本発明の硬化塗膜は、当該水性塗料
組成物の組成に対応して、硬化塗膜中の結着剤成分が、
有機溶媒可溶型のフッ素樹脂と、鱗片状シリカの薄片1
次粒子が互いに面間が平行的に配向し複数枚重なって形
成される葉状シリカ2次粒子からなる積層構造の粒子形
態を有する鱗片状シリカ粒子とから実質的になるもので
あり、前記硬化塗膜中の当該光酸化触媒の含有量は50
〜70質量%であり、かつ、当該結着剤成分は50〜3
0質量%のものである。また、同様にして前記フッ素樹
脂の鱗片状シリカ粒子に対する質量割合は、好ましくは
0.2〜3.0であり、さらに好ましくは0.5〜2.
0である。
The cured coating film of the present invention holding the photo-oxidation catalyst formed on the substrate surface as described above corresponds to the binder component in the cured coating film according to the composition of the aqueous coating composition. But,
Organic solvent-soluble fluororesin and flaky silica flakes 1
And the flake-like silica particles having a particle structure of a laminated structure composed of a plurality of flaky silica secondary particles formed by stacking a plurality of secondary particles in which planes are oriented parallel to each other, and the cured coating The content of the photo-oxidation catalyst in the film is 50
And the binder component is 50 to 3% by mass.
0% by mass. Similarly, the mass ratio of the fluororesin to the flaky silica particles is preferably from 0.2 to 3.0, and more preferably from 0.5 to 2.
0.

【0071】[0071]

【作用】本発明の光酸化触媒を保持したフッ素系硬化塗
膜においては、当該塗膜中にフッ素樹脂以外に、葉状シ
リカ2次粒子を含有せしめることを特徴の一つとする。
この葉状シリカ2次粒子は、本発明者らにより創成され
たものであるが、すでに述べたように、特異な積層構造
の粒子形態を有するため、基材上で互いに絡み合って重
なって配向し、それ自身で顕著な塗膜形成機能を有する
ものである。すなわち、当該葉状シリカ2次粒子の水ス
ラリーから、何らのバインダを使用することなく、しか
も室温乾燥だけで、基材上に強固なシリカ被膜を形成す
ることができるという強い自己造膜性を有するものであ
る。この点、フッ素系硬化塗膜中に従来フィラーとして
配合されている、なんらの造膜性のないシリカゲル等の
公知のシリカ粒子とは本質的に異なるものである。
One of the features of the fluorine-based cured coating film of the present invention holding a photooxidation catalyst is that the coating film contains secondary particles of foliar silica in addition to the fluororesin.
The foliar silica secondary particles are created by the present inventors, but as described above, because they have a unique laminar structure particle shape, they are entangled with each other on the base material, and are oriented to overlap. It has a remarkable coating film forming function by itself. That is, from the aqueous slurry of the foliar silica secondary particles, a strong self-film-forming property that a strong silica coating can be formed on a substrate without using any binder and only by drying at room temperature. Things. In this respect, it is essentially different from known silica particles such as silica gel which does not have any film forming properties and which is conventionally compounded as a filler in a fluorine-based cured coating film.

【0072】本発明においては、このように強い自己造
膜性を有する葉状シリカ2次粒子をフッ素樹脂を含む水
性塗料組成物に配合することにより、得られるフッ素樹
脂塗膜の強度が飛躍的に向上し、高耐温水性の塗膜を形
成することができると考えられる。
In the present invention, the strength of the obtained fluororesin coating film is drastically increased by blending the foliar silica secondary particles having such a strong self-forming property into the aqueous coating composition containing the fluororesin. It is considered that the coating film can be improved to form a coating film having high warm water resistance.

【0073】また、当該葉状シリカ2次粒子は、鱗片状
の粒子形状を有するので、粒子単位質量当たりの粒子外
表面積が極めて大きいため、当該葉状シリカ2次粒子の
外表面に光酸化触媒の微粒子を均一に高分散坦持するこ
とができる。しかも、当該葉状シリカ2次粒子は、多孔
性であるため、その当該多孔性構造に起因して、得られ
る硬化塗膜中に通気性及び/又は通液性構造を形成する
ことができるので、水質汚濁物質を含有する排水や大気
汚染物質を含む大気は、当該多孔性構造内に導入され
て、シリカ2次粒子に坦持されている光酸化触媒と接触
して、好適に酸化分解されることができるのである。
Further, since the foliar silica secondary particles have a scale-like particle shape, the external surface area per unit mass of the particles is extremely large. Can be uniformly and highly dispersed. Moreover, since the leaf-like silica secondary particles are porous, a gas-permeable and / or liquid-permeable structure can be formed in the cured coating film obtained due to the porous structure. The wastewater containing water pollutants and the atmosphere containing air pollutants are introduced into the porous structure, and come into contact with the photo-oxidation catalyst carried on the silica secondary particles, and are suitably oxidized and decomposed. You can do it.

【0074】本発明の光酸化触媒を保持したフッ素系硬
化塗膜は、高耐温性を有する塗膜であるため、常温排水
の処理はもちろん、温排水中の水質汚濁物質の処理にも
好適に適用することができる。また当然のことながら、
当該光酸化触媒を保持した塗膜は、NOx等大気汚染物
質の処理材料として、高速道路等の沿道の遮音壁、壁
板、舗装材料、橋梁、ビル等構造物の外壁等の風雨にさ
らされる場所や高温多湿の場所で好適に使用することが
できる。
Since the fluorine-based cured coating film of the present invention holding the photooxidation catalyst is a coating film having high temperature resistance, it is suitable not only for treatment of normal temperature wastewater but also for treatment of water pollutants in warm wastewater. Can be applied to Also, of course,
Coating which holds the optical oxidation catalyst, as treatment material of the NO x such as air pollutants, exposed roadside sound insulating wall, such as a highway, wallboard, paving materials, bridges, to the elements of the outer wall or the like of a building or the like structure It can be suitably used in places and places with high temperature and high humidity.

【0075】[0075]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、以下の実施例、比較例において、基材表面の
粗さは、表面粗さ計(ミツトヨ社製、Surftest402)によ
り、JIS B0601−1994に準拠して測定し
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. In the following Examples and Comparative Examples, the surface roughness of the substrate was measured by a surface roughness meter (Sumittest 402, manufactured by Mitutoyo Corporation) in accordance with JIS B0601-1994.

【0076】また、同様に硬化塗膜の耐温水性試験は、
以下のような方法で評価した。すなわち、イオン交換水
を60℃に保持したウォーターバスに、後記する方法に
より調製した硬化塗膜を有する試験片を糸でつるし、試
験片の100mm長さの部分を、約60mmの深さまで
浸漬し、1週間経過した後の硬化塗膜の状態を、肉眼観
察によって温水へ浸漬前の最初の硬化塗膜と比較して、
変化が認められるか、否かを試験した。
Similarly, the hot water resistance test of the cured coating film
Evaluation was performed by the following method. That is, a test piece having a cured coating film prepared by a method described below is hung with a thread in a water bath holding ion-exchanged water at 60 ° C., and a 100 mm long portion of the test piece is immersed to a depth of about 60 mm. The state of the cured film after one week has passed is compared with the first cured film before immersion in warm water by visual observation.
It was tested whether a change was observed.

【0077】〔合成例1〕(ヒドロゲルを出発原料とす
るシリカ3次凝集体粒子の製造) 出発原料のシリカヒドロゲルは、ケイ酸ナトリウムをア
ルカリ源として次のようにして調整した。SiO2 /N
2 O=3.0(モル比)、SiO2 濃度21.0質量
%であるケイ酸ナトリウム水溶液2000ml/min
と、硫酸濃度20.0質量%の硫酸水溶液とを、放出口
を備えた容器内に別個の導入口から導入して瞬間的に均
一混合して、放出口から空中に放出される液のpHが
7.5〜8.0になるように2液の流量比を調整し、均
一混合されたシリカゾル液を放出口から連続的に空気中
に放出させた。放出された液は、空気中で球形液滴とな
り、放物線を描いて約1秒間滞空する間に空中でゲル化
した。落下地点には、水を張った熟成槽を置いておき、
ここに落下せしめて熟成させた。
[Synthesis Example 1] (Production of tertiary aggregated silica particles using hydrogel as starting material) A silica hydrogel as a starting material was prepared as follows using sodium silicate as an alkali source. SiO 2 / N
a 2 O = 3.0 (molar ratio), 2,000 ml / min of an aqueous solution of sodium silicate having an SiO 2 concentration of 21.0% by mass
And a sulfuric acid aqueous solution having a sulfuric acid concentration of 20.0% by mass are introduced into a container provided with a discharge port through separate inlets, and are mixed instantaneously and uniformly. Was adjusted to 7.5 to 8.0, and the silica sol solution uniformly mixed was continuously discharged into the air from the discharge port. The released liquid became spherical droplets in the air, and gelled in the air while flying in a parabola for about 1 second. At the drop point, leave an aging tank filled with water,
Dropped here and aged.

【0078】熟成後、pHを6に調整し、さらに十分水
洗して、シリカヒドロゲルを得た。得られたシリカヒド
ロゲル粒子は、粒子形状が球形であり、平均粒子径が6
mmであった。このシリカヒドロゲル粒子中のSiO2
質量に対する水の質量比率は、4.55倍であり、シリ
カヒドロゲル粒子中の残存ナトリウムは、110ppm
であった。
After aging, the pH was adjusted to 6, and the mixture was sufficiently washed with water to obtain a silica hydrogel. The obtained silica hydrogel particles have a spherical particle shape and an average particle diameter of 6
mm. SiO 2 in the silica hydrogel particles
The mass ratio of water to mass was 4.55 times, and the residual sodium in the silica hydrogel particles was 110 ppm.
Met.

【0079】上記シリカヒドロゲル粒子を、ダブルロー
ルクラッシャーを用いて平均粒子径2.5mmに粗粉砕
して、次工程の水熱処理工程に用いた。
The above silica hydrogel particles were roughly pulverized to an average particle diameter of 2.5 mm using a double roll crusher and used in the next hydrothermal treatment step.

【0080】容量50000mlのオートクレーブ(電
気加熱式、アンカ−型撹拌羽根付き)に、系内の総Si
2 /Na2 Oモル比が12.0なるように、上記粒径
2.5mmのシリカヒドロゲル(SiO2 18質量%)
23.7kg及びケイ酸ナトリウム水溶液(SiO2
8.75質量%、Na2 O9.3質量%、SiO2 /N
2 O=3.17(モル比))5.5kgを仕込み、こ
れにイオン交換水を10.7kgを加え、50rpmで
撹拌しながら185℃で8時間水熱処理を行った。系内
の総シリカ濃度は、SiO2 として15質量%であっ
た。
In a 50000 ml autoclave (electrically heated, with anchor-type stirring blades), the total Si in the system was
The silica hydrogel having a particle diameter of 2.5 mm (SiO 2 18% by mass) so that the O 2 / Na 2 O molar ratio is 12.0.
23.7 kg and sodium silicate aqueous solution (SiO 2 2
8.75% by mass, 9.3% by mass of Na 2 O, SiO 2 / N
5.5 kg of a 2 O = 3.17 (molar ratio) was added, and 10.7 kg of ion-exchanged water was added thereto, and a hydrothermal treatment was performed at 185 ° C. for 8 hours while stirring at 50 rpm. The total silica concentration in the system was 15% by mass as SiO 2 .

【0081】水熱処理後のスラリーは、濾布式竪型遠心
分離機(東興機械社製、TU−18型)を用いて濾過水
洗を行い、有姿含水率69.7質量%(固形分濃度3
0.3質量%)のシリカの湿ケーキを得た。
The slurry after the hydrothermal treatment was subjected to filtration water washing using a filter cloth type vertical centrifugal separator (model TU-18, manufactured by Toko Kikai Co., Ltd.) to give a solid water content of 69.7% by mass (solid content concentration). 3
0.3% by mass) of a silica wet cake.

【0082】上記湿ケーキに水を添加してリパルプし、
SiO2 濃度7.0質量%のシリカのスラリーとした
後、媒体流動層乾燥機(大川原製作所社製、SFD−M
INI型)を用いて、熱風温度300℃で乾燥し、5.
6kgの乾燥微粉末を得た。
[0082] Water is added to the above wet cake and repulped.
After a slurry of silica having a SiO 2 concentration of 7.0% by mass was formed, a medium fluidized bed dryer (Okawara Seisakusho Co., Ltd., SFD-M)
4. INI type) and dried at a hot air temperature of 300 ° C.
6 kg of dry fine powder was obtained.

【0083】粉末X線回折スペクトルにより生成微粉末
についての生成相の同定を行ったところ、X線回折スペ
クトルとして、ASTMカード番号16−0380に該
当する2θ=4.9゜及び26.0゜の主ピークを特徴
とするシリカ−Xの主ピーク以外にASTMカード番号
31−1234、37−0386に該当するピークが認
められた。
The product phase of the resulting fine powder was identified by powder X-ray diffraction spectrum. As a result, X-ray diffraction spectra of 2θ = 4.9 ° and 26.0 ° corresponding to ASTM card No. 16-0380 were obtained. In addition to the main peak of silica-X, which is characterized by the main peak, peaks corresponding to ASTM card numbers 31-1234 and 37-0386 were observed.

【0084】生成粒子の形態をTEMで観察したとこ
ろ、鱗片状の薄片1次粒子が互いに面間が平行的に配向
し、複数枚重なって葉状シリカ2次粒子が形成されてい
ることが観察された。
When the morphology of the formed particles was observed by TEM, it was observed that the scale-shaped flake primary particles were oriented parallel to each other between the planes, and that a plurality of sheets overlapped to form leaf-like silica secondary particles. Was.

【0085】一方、生成粒子の形態をSEMで観察した
ところ、上記1次粒子は識別できず、上記の葉状シリカ
2次粒子が1次粒子であるかのごときに観察された。当
該葉状粒子の形状は鱗片状であり、これが不規則に重な
り合って多数の間隙(空隙またはポケット)を有するシ
リカ3次凝集体粒子が形成されていることが観察され
た。これが本発明におけるシリカ3次凝集体粒子であ
る。
On the other hand, when the morphology of the formed particles was observed by SEM, the primary particles could not be identified, and were observed as if the secondary particles of foliar silica were primary particles. The shape of the leaf-like particles was scaly, and it was observed that the tertiary silica aggregate particles having a large number of gaps (voids or pockets) were irregularly overlapped and formed. This is the silica tertiary aggregate particle in the present invention.

【0086】SEMで観察されるこの葉状粒子(TEM
では、2次粒子に該当)の部分の平均厚さ0.06μm
に対し、当該厚さに対する板の平均最長長さは、5.4
μmでそのアスペクト比は90、板の平均最小長さは
1.6μmで、アスペクト比は27であった。
The leaf-like particles (TEM) observed by SEM
The average thickness of the part corresponding to the secondary particles) is 0.06 μm
On the other hand, the average maximum length of the plate with respect to the thickness is 5.4.
In μm, the aspect ratio was 90, the average minimum length of the plate was 1.6 μm, and the aspect ratio was 27.

【0087】この微粉末(シリカ3次凝集体粒子)の平
均粒子径をコールターカウンター(コールターエレクト
ロニクス社製、MA-II型、アパーチャーチューブ径5
0μm(以下の合成例において同じ))を用いて測定し
たところ、6.1μmであった。
The average particle diameter of this fine powder (silica tertiary aggregate particles) was measured using a Coulter counter (MA-II type, manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., aperture tube diameter: 5).
When measured using 0 μm (same in the following synthesis examples), it was 6.1 μm.

【0088】〔合成例2〕(ヒドロゲルを出発原料とす
るシリカ3次凝集体粒子の製造) 出発原料のシリカヒドロゲルは、NaOHをアルカリ源
として次のようにして調整した。SiO2 /Na2 O=
3.0(モル比)、SiO2 濃度21.0質量%である
ケイ酸ナトリウム水溶液2000ml/minと、硫酸
濃度20.0質量%の硫酸水溶液とを、放出口を備えた
容器内に別個の導入口から導入して瞬間的に均一混合し
て、放出口から空中に放出される液のpHが7.5〜
8.0になるように2液の流量比を調整し、均一混合さ
れたシリカゾル液を放出口から連続的に空気中に放出さ
せた。放出された液は、空気中で球形液滴となり、放物
線を描いて約1秒間滞空する間に空中でゲル化した。落
下地点には、水を張った熟成槽を置いておき、ここに落
下せしめて熟成させた。
[Synthesis Example 2] (Production of tertiary aggregated silica particles using hydrogel as starting material) A silica hydrogel as a starting material was prepared as follows using NaOH as an alkali source. SiO 2 / Na 2 O =
A sodium silicate aqueous solution having a concentration of 3.0 (molar ratio) and an SiO 2 concentration of 21.0 mass% and a sulfuric acid aqueous solution having a sulfuric acid concentration of 20.0 mass% were separately placed in a container provided with a discharge port. The liquid introduced from the inlet is instantaneously mixed uniformly, and the pH of the liquid discharged into the air from the outlet is 7.5 to 7.5.
The flow rate ratio of the two liquids was adjusted so as to be 8.0, and the uniformly mixed silica sol liquid was continuously discharged into the air from the discharge port. The released liquid became spherical droplets in the air, and gelled in the air while flying in a parabola for about 1 second. An aging tank filled with water was placed at the dropping point, and the ripening tank was dropped and ripened.

【0089】熟成後、pHを6に調整し、さらに十分水
洗して、シリカヒドロゲルを得た。得られたシリカヒド
ロゲル粒子は、粒子形状が球形であり、平均粒子径が6
mmであった。このシリカヒドロゲル粒子中のSiO2
質量に対する水の質量比率は、4.38倍であり、シリ
カヒドロゲル粒子中の残存ナトリウムは、112ppm
であった。
After aging, the pH was adjusted to 6, and the mixture was sufficiently washed with water to obtain a silica hydrogel. The obtained silica hydrogel particles have a spherical particle shape and an average particle diameter of 6
mm. SiO 2 in the silica hydrogel particles
The mass ratio of water to mass is 4.38 times, and the residual sodium in the silica hydrogel particles is 112 ppm.
Met.

【0090】上記シリカヒドロゲル粒子を、ダブルロー
ルクラッシャーを用いて平均粒子径2.5mmに粗粉砕
して、次工程の水熱処理工程に用いた。
The above silica hydrogel particles were roughly pulverized to an average particle diameter of 2.5 mm using a double roll crusher and used in the next hydrothermal treatment step.

【0091】容量5000mlのオートクレーブ(電気
加熱式、アンカー型撹拌羽根付き)に、系内の総SiO
2 /Na2 Oモル比が11.0なるように、上記粒径
2.5mmのシリカヒドロゲル(SiO2 18.6質量
%)2688g及び水酸化ナトリウム水溶液(NaOH
48.5質量%)126gを仕込み、これにイオン交換
水を1186gを加え、種晶0.5gを添加して、20
rpmで撹拌しながら180℃で12時間水熱処理を行
った。系内の総シリカ濃度は、SiO2 として12.5
質量%であった。
In a 5000 ml autoclave (electrically heated, with anchor-type stirring blades), the total SiO 2 in the system was added.
2688 g of the above silica hydrogel having a particle diameter of 2.5 mm (18.6% by mass of SiO 2 ) and an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) so that the molar ratio of 2 / Na 2 O is 11.0.
126 g of 48.5% by mass), 1186 g of ion-exchanged water was added thereto, and 0.5 g of a seed crystal was added thereto.
Hydrothermal treatment was performed at 180 ° C. for 12 hours while stirring at rpm. The total silica concentration in the system was 12.5 as SiO 2.
% By mass.

【0092】水熱処理後のスラリーは、濾布式竪型遠心
分離機(東興機械社製、TU−18型)を用いて濾過水
洗を行い、有姿含水率66.7質量%(固形分濃度3
3.3質量%)のシリカの湿ケーキを得た。
The slurry after the hydrothermal treatment was subjected to filtration water washing using a filter cloth type vertical centrifugal separator (manufactured by Toko Kikai Co., Ltd., TU-18 type), and the solid water content was 66.7% by mass (solid content concentration). 3
(3.3% by mass) of silica was obtained.

【0093】上記湿ケーキに水を添加してリパルプし、
SiO2 濃度7.0質量%のシリカのスラリーとした
後、媒体流動層乾燥機(大川原製作所社製、SFD−M
INI型)を用いて、熱風温度300℃で乾燥し、40
8gの乾燥微粉末を得た。
Water was added to the wet cake and repulped.
After a slurry of silica having a SiO 2 concentration of 7.0% by mass was formed, a medium fluidized bed dryer (Okawara Seisakusho Co., Ltd., SFD-M)
INI type) and dried at a hot air temperature of 300 ° C.
8 g of a dry fine powder were obtained.

【0094】生成微粉末を粉末X線回折スペクトルによ
り生成微粉末についての生成相の同定を行ったところ、
X線回折スペクトルとして、ASTMカード番号31−
1233に該当する2θ=5.6゜及び25.8゜の主
ピークを特徴とするシリカ−Yの主ピーク以外にAST
Mカード番号35−63、25−1332に該当するピ
ークが認められた。
The generated fine powder was identified by a powder X-ray diffraction spectrum to identify the generated phase.
ASTM card number 31-
In addition to the main peak of silica-Y characterized by main peaks of 2θ = 5.6 ° and 25.8 ° corresponding to 1233, AST
Peaks corresponding to M card numbers 35-63 and 25-1332 were observed.

【0095】生成粒子の形態をTEMで観察したとこ
ろ、鱗片状の薄片1次粒子が互いに面間が平行的に配向
し、複数枚重なって葉状シリカ2次粒子が形成されてい
ることが観察された。
When the morphology of the formed particles was observed with a TEM, it was observed that the scale-shaped flake primary particles were oriented parallel to each other in planes, and a plurality of sheets were overlapped to form leaf-like silica secondary particles. Was.

【0096】一方、生成粒子の形態をSEMで観察した
ところ、上記1次粒子は識別できず、上記の葉状シリカ
2次粒子が1次粒子であるかのごときに観察された。当
該葉状粒子の形状は鱗片状であり、これが不規則に重な
り合って多数の間隙(空隙またはポケット)を有するシ
リカ3次凝集体粒子が形成されていることが観察され
た。
On the other hand, when the form of the formed particles was observed by SEM, the primary particles could not be identified, and were observed as if the secondary particles of foliar silica were primary particles. The shape of the leaf-like particles was scaly, and it was observed that the tertiary silica aggregate particles having a large number of gaps (voids or pockets) were irregularly overlapped and formed.

【0097】このSEMで観察されるこの葉状粒子(T
EMでは、2次粒子に該当)の部分の平均厚さ0.07
μmに対し、当該厚さに対する板の平均最長長さは、
6.0μmでそのアスペクト比は86、板の平均最小長
さは1.8μmで、アスペクト比は26であった。
The leaf-like particles (T
In EM, the average thickness of the portion corresponding to the secondary particles) is 0.07
For μm, the average maximum length of the plate for that thickness is:
At 6.0 μm, the aspect ratio was 86, the average minimum length of the plate was 1.8 μm, and the aspect ratio was 26.

【0098】また、この微粉末の平均粒子径をコールタ
ーカウンター(コールターエレクトロニクス社製、MA
-II型)を用いて測定したところ、6.5μmであっ
た。
The average particle diameter of the fine powder was determined by using a Coulter Counter (manufactured by Coulter Electronics, MA
-II) was 6.5 μm.

【0099】〔合成例3〕(合成例1の湿ケーキからス
ラリー状の葉状シリカ2次粒子の製造) 合成例1に示した遠心分離機による濾過・水洗後の湿ケ
ーキ1000g( 固形分濃度:30.3質量%) に水1
020gを加えてリパルプし、固形分15質量%のシリ
カスラリーを調製した。このスラリーの状態では、コー
ルターカウンターによる平均粒径は7.2μmであり、
B型粘度計による粘度は、0.010Pa・sであっ
た。
[Synthesis Example 3] (Production of secondary particles of slurry-like foliar silica from wet cake of Synthesis Example 1) 1000 g of wet cake after filtration and washing with a centrifuge shown in Synthesis Example 1 (solids concentration: 30.3% by mass)
020 g was added and repulped to prepare a silica slurry having a solid content of 15% by mass. In this slurry state, the average particle size measured by a Coulter counter is 7.2 μm,
The viscosity measured by a B-type viscometer was 0.010 Pa · s.

【0100】次にこのスラリーを媒体撹拌ビーズミル
(シンマルエンタープライゼズ社製、ダイノーミルKD
L−PILOT A型 (ベッセル容量1.4L、直径
0.5mmジルコニアビーズ80%充填) )でシャフト
回転数3400rpm、流量30L/hで1回通過さ
せ、シリカ3次凝集体粒子の解砕・分散化を行った。
Next, this slurry was mixed with a medium stirring bead mill (Dynomill KD, manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd.).
L-PILOT A type (vessel capacity: 1.4 L, diameter: 0.5 mm, filled with 80% zirconia beads: 80%)) is passed once at a shaft rotation speed of 3,400 rpm at a flow rate of 30 L / h to crush and disperse silica tertiary aggregate particles. Was performed.

【0101】解砕・分散化後のスラリー中の微粒子のコ
ールターカウンターによる平均粒子径は、1.6μmで
あった。また、このスラリーの粘度を、B型粘度計で測
定したところ、0.13Pa・sであった。このスラリ
ーのpHは、6.4であった。
The average particle size of the fine particles in the slurry after crushing and dispersing measured by a Coulter counter was 1.6 μm. The viscosity of the slurry was measured with a B-type viscometer and found to be 0.13 Pa · s. The pH of this slurry was 6.4.

【0102】また、当該スラリーの水分を、蒸発乾固さ
せた後、乾燥固体中のシリカ及びナトリウムを分析した
ところ、SiO2単位質量基準のナトリウム量は、73
0ppmであった。
[0102] Further, the water of the slurry was evaporated to dryness, it was analyzed silica and sodium in the dried solid sodium of SiO 2 unit mass standards, 73
It was 0 ppm.

【0103】次に、当該スラリー中の微粒子の微粒子の
状態に近い乾燥された葉状シリカ2次粒子の物性を調べ
るため、以下の方法で乾燥粉末を得た。
Next, in order to examine the physical properties of the dried leaf-like silica secondary particles close to the state of the fine particles in the slurry, a dry powder was obtained by the following method.

【0104】当該スラリーは、乾燥により極めて凝集し
やすいという特異な性質を有しているため、単分散され
た乾燥粉末を得るには、極めて薄い濃度の水スラリーに
して凝集を防ぎながら乾燥をする必要がある。
Since the slurry has a peculiar property that it is extremely easily coagulated by drying, in order to obtain a monodispersed dry powder, a water slurry having a very low concentration is dried while preventing coagulation. There is a need.

【0105】すなわち、当該スラリー(固形分濃度15
質量%)に水を添加し、固形分濃度0.3質量%にスラ
リー濃度を調整した。
That is, the slurry (solid concentration 15
Water), and the slurry concentration was adjusted to a solid concentration of 0.3% by mass.

【0106】当該スラリーを小型のスプレードライヤー
(ヤマト科学社製、GA32型)を用いて、スラリー供
給量1.7ml/min、噴霧圧力0.3MPa
(G)、熱風温度130℃で噴霧乾燥を行い乾燥微粉末
を得た。
Using a small spray dryer (GA32 type, manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), the slurry was supplied at a slurry supply rate of 1.7 ml / min and a spray pressure of 0.3 MPa.
(G), spray drying was performed at a hot air temperature of 130 ° C. to obtain a dry fine powder.

【0107】得られた乾燥微粉末のコールターカウンタ
ーによる平均粒径は、1.9μmであった。この微粉末
をSEMで観察したところ、シリカ3次凝集体粒子は、
実質的に認められず、これは、本発明における葉状シリ
カ2次粒子から実質的になっていることが判明した。
The average particle size of the obtained dried fine powder as measured by a Coulter counter was 1.9 μm. When this fine powder was observed by SEM, the silica tertiary aggregate particles were:
Substantially not recognized, and it was found that this was substantially composed of the foliar silica secondary particles in the present invention.

【0108】この微粉末を念のため粉末X線回折スペク
トルにより生成相の同定を行ったところ、X線回折スペ
クトルとして、ASTMカード番号16−0380に該
当する2θ=4.9゜及び26.0゜の主ピークを特徴
とするシリカ−Xの主ピーク以外に、ASTMカード番
号31−1234、37−0386に該当するピークが
認められ、解砕前と同じものであることが確認された。
The product phase was identified by powder X-ray diffraction spectrum in consideration of this fine powder. As the X-ray diffraction spectrum, 2θ = 4.9 ° and 26.0 corresponding to ASTM card No. 16-0380. In addition to the main peak of silica-X, which is characterized by the main peak of ゜, peaks corresponding to ASTM card numbers 31-1234 and 37-0386 were recognized, and it was confirmed that the peaks were the same as before the pulverization.

【0109】生成粒子の形態をTEMで観察したとこ
ろ、鱗片状の薄片1次粒子が互いに面間が平行的に配向
し、複数枚重なって本発明における葉状シリカ2次粒子
が形成されていることが観察された。
When the morphology of the formed particles was observed by TEM, it was found that the scale-like flake primary particles were oriented parallel to each other between the planes, and a plurality of the flake-like primary particles were overlapped to form the leaf-like silica secondary particles of the present invention. Was observed.

【0110】また、この微粉末をエポキシ樹脂に埋包
し、ウルトラミクロトームで超薄切片を作成して、TE
Mで観察したところ、1次粒子の厚みは、1〜10nm
と極めて薄いことがわかった。
Further, this fine powder was embedded in an epoxy resin, and an ultra-thin section was prepared with an ultramicrotome.
When observed at M, the thickness of the primary particles was 1 to 10 nm.
It turned out to be extremely thin.

【0111】当該微粉体のBET法細孔分布測定装置
(日本ベル社製、ベルソープ28型)による細孔容積は
0.12ml/g、比表面積は、65m2 /gであり、
細孔分布曲線では3.6nm付近にメソ細孔領域の鋭い
大きなピークが認められた。
The fine powder had a pore volume of 0.12 ml / g and a specific surface area of 65 m 2 / g by a BET method pore distribution measuring device (Bellsoap 28 type, manufactured by Nippon Bell Co., Ltd.).
In the pore distribution curve, a sharp large peak in the mesopore region was observed around 3.6 nm.

【0112】また、当該微粉末の赤外吸収スペクトル
(ニコレージャパン社製、FT−IR510型)測定で
は、3600〜3700cm-1、3400〜3500c
-1にそれぞれひとつの吸収帯を持つシラノール基が認
められた。
In the measurement of infrared absorption spectrum (FT-IR510, manufactured by Nicole Japan) of the fine powder, 3600 to 3700 cm -1 and 3400 to 3500 c
A silanol group having one absorption band was observed at m -1 .

【0113】また、シラノール基(SiOH)の量を、
120℃・2時間での乾燥減量と1200℃・3時間で
の加熱減量との差(W質量%とする。)からシリカ単位
質量当たりのシラノール基(SiOH)=W×111
1.1(μmol/g)の計算式により求めると、36
50μmol/gであり、BET法による比表面積当た
りでは56.2μmol/m2 という大きな値を示し
た。
The amount of the silanol group (SiOH) is
From the difference between the loss on drying at 120 ° C. for 2 hours and the loss on heating at 1200 ° C. for 3 hours (W mass%), silanol groups per unit mass of silica (SiOH) = W × 111.
According to a calculation formula of 1.1 (μmol / g), 36
It was 50 μmol / g, which was a large value of 56.2 μmol / m 2 per specific surface area according to the BET method.

【0114】耐熱性については、空気雰囲気下、500
〜1000℃で、走査型電子顕微鏡での観察では特段の
変化は認められなかった。
The heat resistance was measured under air atmosphere at 500
At ~ 1000 ° C, no particular change was observed by observation with a scanning electron microscope.

【0115】酸水溶液及びアルカリ水溶液に対する20
℃での飽和溶解度については、溶解SiO2 濃度は、1
0質量%HCl水溶液に対しては、0.008質量%、
イオン交換水に対しては、0.006質量%、5質量%
NaOH水溶液に対しては、0.55質量%、10質量
%NaOH水溶液に対しては、0.79質量%であっ
た。特に耐アルカリに関しては、例えばシリカゲルに比
較すると非常に小さな溶解度であった(シリカゲルの場
合、3質量%NaOH水溶液に対しても溶解度は、6.
5質量%である。)。
20 for acid aqueous solution and alkali aqueous solution
For saturated solubility at 0 ° C., the dissolved SiO 2 concentration is 1
0.008% by mass with respect to 0% by mass HCl aqueous solution,
0.006% by mass, 5% by mass with respect to ion-exchanged water
The content was 0.55% by mass with respect to the NaOH aqueous solution and 0.79% by mass with respect to the 10% by mass NaOH aqueous solution. Particularly with respect to alkali resistance, for example, the solubility was very small as compared with silica gel (in the case of silica gel, the solubility was 6 even in a 3% by mass NaOH aqueous solution.
5% by mass. ).

【0116】〔合成例4〕(合成例2の湿ケーキからス
ラリー状の葉状シリカ2次粒子の製造) 合成例2に示した遠心分離機による濾過・水洗後の湿ケ
ーキを用いて合成例3と同様に、媒体撹拌ビーズミル
(シンマルエンタープライゼズ社製、ダイノーミルKD
L−PILOT A型 (ベッセル容量1.4L、直径
0.5mmジルコニアビーズ80%充填) )でシャフト
回転数3400rpm、流量30L/hで1回通過さ
せ、シリカ3次凝集体粒子の解砕・分散化を行い、固形
分濃度15質量%の葉状シリカ2次粒子の水スラリーを
得た。
[Synthesis Example 4] (Production of secondary particles of slurry-like foliar silica from wet cake of Synthesis Example 2) Synthesis Example 3 using wet cake after filtration and washing with a centrifuge shown in Synthesis Example 2 In the same manner as described above, a medium stirring bead mill (manufactured by Shinmaru Enterprises Co., Ltd., Dynomill KD
L-PILOT A type (vessel capacity: 1.4 L, diameter: 0.5 mm, filled with 80% zirconia beads: 80%)) is passed once at a shaft rotation speed of 3,400 rpm at a flow rate of 30 L / h to crush and disperse silica tertiary aggregate particles. And a water slurry of foliar silica secondary particles having a solid content of 15% by mass was obtained.

【0117】解砕・分散化後のスラリー中の微粒子のコ
ールターカウンターによる平均粒子径は1.7μmであ
った。また、このスラリーの粘度を、B型粘度計で測定
したところ、0.11Pa・sであった。このスラリー
のpHは、6.4であった。
The average particle size of the fine particles in the slurry after the crushing and dispersing was 1.7 μm by a Coulter counter. The viscosity of this slurry was measured with a B-type viscometer, and was 0.11 Pa · s. The pH of this slurry was 6.4.

【0118】また、当該スラリーの水分を、蒸発乾固さ
せた後、乾燥固体中のシリカ及びナトリウムを分析した
ところ、SiO2単位質量基準のナトリウム量は、75
0ppmであった。
[0118] Further, the water of the slurry was evaporated to dryness, it was analyzed silica and sodium in the dried solid sodium of SiO 2 unit mass standards, 75
It was 0 ppm.

【0119】〔実施例1〕 (1)アナターゼ型二酸化チタン(石原産業社製、商品
名STS−21、平均粒子径0.02μm)を3.8
g、有機溶媒可溶型フッ素樹脂の水性エマルション(旭
硝子社製、商品名 ルミフロンFE4200、固形分濃
度49質量%、pH7.6 )を3.23g、合成例3
の葉状シリカ2次粒子の水スラリー6.3gに、水酸化
ナトリウム水溶液を添加して、pH調整した葉状シリカ
2次粒子スラリー(平均粒子径1.6μm(コールター
エレクトロニクス社製、コールターカウンターMA-II
型による測定値(以下の実施例および比較例で同
じ))、固形分濃度15質量%、pH8.5)を6.3
g、及びイオン交換水17.2gとを配合して得られた
スラリーを、小型媒体ビーズミル(シンマルエンタープ
ライゼズ社製、ダイノーミルKDL A型(以下の実施
例及び比較例において同じ)を用いて、高分散させ、硬
化塗膜形成用の固形分濃度18.2質量%の水スラリー
状のフッ素系水性塗料組成物を得た(固形分質量換算
で、酸化チタン微粒子:フッ素樹脂:葉状シリカ2次粒
子=60:25:15)。
Example 1 (1) Anatase-type titanium dioxide (trade name: STS-21, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle diameter: 0.02 μm) was 3.8.
g, 3.23 g of an aqueous emulsion of an organic solvent-soluble fluororesin (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name: Lumiflon FE4200, solid content concentration: 49% by mass, pH 7.6), Synthesis Example 3
An aqueous sodium hydroxide solution was added to 6.3 g of a water slurry of foliar silica secondary particles to adjust the pH of the foliar silica secondary particle slurry (average particle diameter 1.6 μm (Coulter Electronics Co., Ltd., Coulter Counter MA-II).
The value measured by the mold (same in the following Examples and Comparative Examples), the solid content concentration of 15% by mass, and the pH of 8.5) were 6.3.
g, and 17.2 g of ion-exchanged water were mixed with a small medium bead mill (Shinmaru Enterprises Co., Ltd., Dynomill KDL A type (the same in the following examples and comparative examples)). The dispersion was dispersed to obtain a water-based slurry aqueous fluorine-based coating composition having a solid content concentration of 18.2% by mass for forming a cured coating film (in terms of solid content, titanium oxide fine particles: fluororesin: leaf-like silica secondary particles) = 60: 25: 15).

【0120】(2) 次に、硬化塗膜を形成する基材とし
てステンレス板を(50mm×100mm×1.5m
m)を準備し、JIS K5400に準拠して、当該ス
テンレス板の表面を、クロス番号AA−240のサンド
クロスを用いてサンドクロス磨き処理した後、さらに脱
脂処理した(処理溶媒はキシレン:イソプロピルアルコ
ール=1:1混合液を使用)。
(2) Next, a stainless steel plate (50 mm × 100 mm × 1.5 m
m) was prepared, and the surface of the stainless steel plate was subjected to sand cloth polishing using a sand cloth of cross number AA-240 in accordance with JIS K5400, followed by further degreasing treatment (the processing solvent was xylene: isopropyl alcohol). = 1: 1 mixture).

【0121】上記サンドクロス磨きをしたステンレス板
の表面の粗度を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
多数の微細な凹凸及び傷が形成されているのが観察さ
れ、また、当該表面の表面粗さの最大高さRyは、3.
0μmであった。
The surface roughness of the stainless steel plate polished with the sand cloth was observed with a scanning electron microscope.
It is observed that a large number of fine irregularities and scratches are formed, and the maximum height Ry of the surface roughness of the surface is 3.
It was 0 μm.

【0122】(3) 次いで、バーコーター塗り法(JI
S K5400)で、#40バーコーター(江藤器械社
製)を使用して、上記フッ素系水性塗料を、上記ステン
レス板の片面に塗布し、室温で24時間乾燥して試験片
とした。試験片への塗布量は、固形分換算で、約16.
5g/m2 であった。この硬化塗膜は、均一で平滑な硬
化塗膜であった。
(3) Next, a bar coater coating method (JI
SK5400), using a # 40 bar coater (manufactured by Eto Kikai Co., Ltd.), the above-mentioned fluorine-based water-based paint was applied to one surface of the above-mentioned stainless steel plate, and dried at room temperature for 24 hours to obtain a test piece. The amount applied to the test piece was about 16.
It was 5 g / m 2 . This cured coating film was a uniform and smooth cured coating film.

【0123】さらに、上記硬化塗膜の耐温水性を測定す
るにあたり、試験片の裏面である非塗布面から塗布面の
端部までを、ポリエステル製接着テープで被覆して、耐
温水性測定用の試験片とし、耐温水性試験を行った。耐
温水性試験の結果、硬化塗膜の変化は全く認められない
ことが確認された。
Further, in measuring the hot water resistance of the cured coating film, a polyester adhesive tape was used to cover the uncoated surface, which is the back surface of the test piece, to the end of the coated surface. , And subjected to a warm water resistance test. As a result of the hot water resistance test, it was confirmed that no change was observed in the cured coating film.

【0124】〔実施例2〕 (1)アナターゼ型二酸化チタン(石原産業社製、商品名
STS−21、平均粒子径0.02μm)を3.8g、
有機溶媒可溶型フッ素樹脂の水性エマルション(旭硝子
社製、商品名 ルミフロンFE4200、固形分濃度4
9質量%、pH7.6 )を2.58g、合成例3の葉
状シリカ2次粒子の水スラリー8.4gに、水酸化ナト
リウム水溶液を添加して、pH調整した葉状シリカ2次
粒子スラリー(平均粒子径1.6μm、固形分濃度15
質量%、pH8.5)を8.4g、及びイオン交換水1
4.0gとを配合して得られたスラリーを、小型媒体ビ
ーズミルを用いて高分散させ、硬化塗膜形成用の固形分
濃度17.4質量%の水スラリー状のフッ素系水性塗料
組成物を得た(固形分質量換算で、酸化チタン微粒子:
フッ素樹脂:葉状シリカ2次粒子=60:20:2
0)。
Example 2 (1) 3.8 g of anatase-type titanium dioxide (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., trade name: STS-21, average particle size 0.02 μm);
Aqueous emulsion of fluororesin soluble in organic solvent (Lumiflon FE4200, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., solid content 4
9% by mass, pH 7.6) and 2.58 g of a water slurry of the secondary particles of foliar silica in Synthesis Example 3 to which 8.4 g of an aqueous sodium hydroxide solution was added to adjust the pH of the secondary particle slurry of foliar silica (average). Particle size 1.6 μm, solid content concentration 15
% By mass, pH 8.5), and 8.4 g of ion-exchanged water.
The slurry obtained by mixing 4.0 g was highly dispersed using a small-size medium bead mill, and a water-slurry fluorine-based aqueous coating composition having a solid content concentration of 17.4% by mass for forming a cured coating film was obtained. Obtained (in terms of solid content mass, titanium oxide fine particles:
Fluororesin: foliar silica secondary particles = 60: 20: 2
0).

【0125】(2) 次に、硬化塗膜を形成する基材とし
てステンレス板を(50mm×100mm×1.5m
m)を準備し、実施例1と同様にして、当該ステンレス
板の表面を、サンドクロス磨き処理した後、さらに脱脂
処理した(処理溶媒はキシレン:イソプロピルアルコー
ル=1:1混合液を使用)。
(2) Next, a stainless steel plate (50 mm × 100 mm × 1.5 m
m) was prepared, and the surface of the stainless steel plate was subjected to sand cloth polishing and then degreased in the same manner as in Example 1 (the processing solvent used was a xylene: isopropyl alcohol = 1: 1 mixed solution).

【0126】上記サンドクロス磨きをしたステンレス板
の表面の粗度を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
多数の微細な凹凸及び傷が形成されているのが観察さ
れ、また、当該表面の表面粗さの最大高さRyは、3.
0μmであった。
The surface roughness of the sand-polished stainless steel plate was observed with a scanning electron microscope.
It is observed that a large number of fine irregularities and scratches are formed, and the maximum height Ry of the surface roughness of the surface is 3.
It was 0 μm.

【0127】(3) 次いで、実施例1と同様にしてバー
コーター塗り法により、上記フッ素系水性塗料組成物
を、上記ステンレス板の片面に塗布し、室温で48時間
乾燥して試験片とした。試験片への塗布量は、固形分換
算で、約16.4g/m2 であった。この硬化塗膜は、
均一で平滑な硬化塗膜であった。
(3) Next, the above-mentioned fluorine-based aqueous coating composition was applied to one surface of the above stainless steel plate by a bar coater coating method in the same manner as in Example 1, and dried at room temperature for 48 hours to obtain a test piece. . The amount applied to the test piece was about 16.4 g / m 2 in terms of solid content. This cured coating,
The cured film was uniform and smooth.

【0128】実施例1と同様にして、耐温水性試験を行
った結果、硬化塗膜の変化は全く認められないことが確
認された。
A warm water resistance test was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that no change was observed in the cured coating film.

【0129】〔実施例3〕 (1)アナターゼ型二酸化チタン(石原産業社、商品名S
TS−21、平均粒子径0.02μm)を3.8g、有
機溶媒可溶型フッ素樹脂の水性エマルション(旭硝子社
製、商品名 ルミフロンFE4200、固形分濃度49
質量%、pH7.6 )を1.94g、合成例3の葉状
シリカ2次粒子の水スラリー10.5gに、水酸化ナト
リウム水溶液を添加して、pH調整した葉状シリカ2次
粒子スラリー(平均粒子径1.6μm、固形分濃度15
質量%、pH8.5)を10.5g、及びイオン交換水
15.0gとを配合して得られたスラリーを、小型媒体
ビーズミルを用いて高分散させ、硬化塗膜形成用の固形
分濃度17.6質量%の水スラリー状のフッ素系水性塗
料組成物を得た(固形分質量換算で、酸化チタン微粒
子:フッ素樹脂:葉状シリカ2次粒子=60:15:2
5)。
Example 3 (1) Anatase type titanium dioxide (Ishihara Sangyo Co., trade name S
3.8 g of TS-21, average particle diameter 0.02 μm), an aqueous emulsion of an organic solvent-soluble fluororesin (trade name: Lumiflon FE4200, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., solid content concentration 49)
Mass%, pH 7.6), and aqueous sodium hydroxide solution was added to 10.5 g of a water slurry of the secondary particles of foliar silica in Synthesis Example 3 to adjust the pH of the secondary particle slurry of foliar silica (average particles). 1.6 μm diameter, solids concentration 15
% By mass, pH 8.5) and 15.0 g of ion-exchanged water were highly dispersed using a small-size medium bead mill, and the solid content concentration for forming a cured coating film was 17%. A water-slurry-based fluorine-based water-based coating composition of 0.6% by mass was obtained (in terms of solid content, titanium oxide fine particles: fluororesin: leaf-like silica secondary particles = 60: 15: 2).
5).

【0130】(2) 次に、硬化塗膜を形成する基材とし
てステンレス板を(50mm×100mm×1.5m
m)を準備し、実施例1と同様にしてサンドクロス磨き
処理した後、さらに脱脂処理した(処理溶媒はキシレ
ン:イソプロピルアルコール=1:1混合液を使用)。
(2) Next, a stainless steel plate (50 mm × 100 mm × 1.5 m
m) was prepared and polished with sand cloth in the same manner as in Example 1, and then further degreased (using a mixed solvent of xylene: isopropyl alcohol = 1: 1).

【0131】上記サンドクロス磨きをしたステンレス板
の表面の粗度を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
多数の微細な凹凸及び傷が形成されているのが観察さ
れ、また、当該表面の表面粗さの最大高さRyは、3.
0μmであった。
When the roughness of the surface of the stainless steel plate polished with the sand cloth was observed with a scanning electron microscope,
It is observed that a large number of fine irregularities and scratches are formed, and the maximum height Ry of the surface roughness of the surface is 3.
It was 0 μm.

【0132】(3) 次いで、実施例1と同様にしてバー
コーター塗り法により、上記フッ素系水性塗料組成物
を、上記ステンレス板の片面に塗布し、室温で72時間
乾燥して試験片とした。試験片への塗布量は、固形分換
算で、約16.6g/m2 であった。この硬化塗膜は、
均一で平滑な硬化塗膜であった。
(3) Next, the above-mentioned fluorine-based aqueous coating composition was applied to one surface of the above stainless steel plate by a bar coater coating method in the same manner as in Example 1, and dried at room temperature for 72 hours to obtain a test piece. . The amount applied to the test piece was about 16.6 g / m 2 in terms of solid content. This cured coating,
The cured film was uniform and smooth.

【0133】実施例1と同様にして、耐温水性試験を行
った結果、硬化塗膜の変化は全く認められないことが確
認された。
A hot water resistance test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that no change was observed in the cured coating film.

【0134】〔実施例4〕 (1)アナターゼ型二酸化チタン(石原産業社製、商品名
STS−21、平均粒子径0.02μm)を3.8g、
有機溶媒可溶型フッ素樹脂の水性エマルション(旭硝子
社製、商品名 ルミフロンFE4200、固形分濃度4
9質量%、pH7.6 )を3.23g、合成例4の葉
状シリカ2次粒子の水スラリー6.3gに、水酸化ナト
リウム水溶液を添加して、pH調整した葉状シリカ2次
粒子スラリー(平均粒子径1.6μm、固形分濃度15
質量%、pH8.5)を6.3g、及びイオン交換水1
5.7gとを配合して得られたスラリーを、小型媒体ビ
ーズミルを用いて高分散させ、硬化塗膜形成用の固形分
濃度17.9質量%の水スラリー状のフッ素系水性塗料
組成物を得た(固形分質量換算で、酸化チタン微粒子:
フッ素樹脂:葉状シリカ2次粒子=60:25:1
5)。
Example 4 (1) 3.8 g of anatase-type titanium dioxide (trade name: STS-21, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.02 μm);
Aqueous emulsion of fluororesin soluble in organic solvent (Lumiflon FE4200, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., solid content 4
9% by mass, pH 7.6) and 3.23 g of a water slurry of secondary silica particles in Synthesis Example 4 to which a sodium hydroxide aqueous solution was added to adjust the pH of the secondary silica slurry particles (average). Particle size 1.6 μm, solid content concentration 15
Mass%, pH 8.5) 6.3 g, and ion-exchanged water 1
The slurry obtained by mixing 5.7 g with 5.7 g was highly dispersed using a small-size medium bead mill, and a water-slurry fluorine-based aqueous coating composition having a solids concentration of 17.9% by mass for forming a cured coating film was obtained. Obtained (in terms of solid content mass, titanium oxide fine particles:
Fluororesin: foliar silica secondary particles = 60: 25: 1
5).

【0135】(2) 次に、硬化塗膜を形成する基材とし
てステンレス板を(50mm×100mm×1.5m
m)を準備し、実施例1と同様にしてサンドクロス磨き
処理した後、さらに脱脂処理した(処理溶媒はキシレ
ン:イソプロピルアルコール=1:1混合液を使用)。
(2) Next, a stainless steel plate (50 mm × 100 mm × 1.5 m
m) was prepared and polished with sand cloth in the same manner as in Example 1, and then further degreased (using a mixed solvent of xylene: isopropyl alcohol = 1: 1).

【0136】上記サンドクロス磨きをしたステンレス板
の表面の粗度を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
多数の微細な凹凸及び傷が形成されているのが観察さ
れ、また、当該表面の表面粗さの最大高さRyは、3.
0μmであった。
The surface roughness of the stainless steel plate polished with the sand cloth was observed with a scanning electron microscope.
It is observed that a large number of fine irregularities and scratches are formed, and the maximum height Ry of the surface roughness of the surface is 3.
It was 0 μm.

【0137】(3) 次いで、実施例1と同様にしてバー
コーター塗り法により、上記フッ素系水性塗料組成物
を、上記ステンレス板の片面に塗布し、室温で24時間
乾燥して試験片とした。試験片への塗布量は、固形分換
算で、約16.2g/m2 であった。この硬化塗膜は、
均一で平滑な硬化塗膜であった。
(3) Next, the above-mentioned fluorine-based aqueous coating composition was applied to one surface of the above stainless steel plate by a bar coater coating method in the same manner as in Example 1, and dried at room temperature for 24 hours to obtain a test piece. . The amount applied to the test piece was about 16.2 g / m 2 in terms of solid content. This cured coating,
The cured film was uniform and smooth.

【0138】実施例1と同様にして耐温水性試験を行っ
た結果、硬化塗膜の変化は全く認められないことが確認
された。
A hot water resistance test was conducted in the same manner as in Example 1. As a result, it was confirmed that no change was observed in the cured coating film.

【0139】〔比較例1〕 (1)アナターゼ型二酸化チタン(石原産業社社製、商
品名STS−21、平均粒子径0.02μm)を3.8
g、有機溶媒可溶型フッ素樹脂の水性エマルション(旭
硝子社製、商品名 ルミフロンFE4200、固形分濃
度49質量%、pH7.6 )を3.23g、微粉状シ
リカゲル(洞海化学工業社製、平均粒子径3μm、細孔
容積0.35ml/g、比表面積600m2/g)に水
と水酸化ナトリウム水溶液を添加して、pH調整した微
粉シリカゲルスラリー(平均粒子径3μm、固形分濃度
15質量%、pH8.5)を6.3g、及びイオン交換
水17.2gとを配合して得られたスラリーを、小型媒
体ビーズミルを用いて高分散させ、硬化塗膜形成用の固
形分濃度18.2質量%の水スラリー状のフッ素系水性
塗料組成物を得た(固形分質量換算で、酸化チタン微粒
子:フッ素樹脂:微粉シリカゲル=60:25:1
5)。
Comparative Example 1 (1) Anatase type titanium dioxide (trade name: STS-21, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: 0.02 μm) was 3.8.
g, 3.23 g of an aqueous emulsion of an organic solvent-soluble fluororesin (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., trade name: Lumiflon FE4200, solid content concentration: 49% by mass, pH 7.6), fine powdered silica gel (manufactured by Dokai Chemical Industry Co., Ltd., average) Water and an aqueous sodium hydroxide solution were added to a particle diameter of 3 μm, a pore volume of 0.35 ml / g, and a specific surface area of 600 m 2 / g) to adjust the pH of the finely divided silica gel slurry (average particle diameter: 3 μm, solid content: 15% by mass) , PH 8.5) and 6.3 g of ion-exchanged water, and the resulting slurry was highly dispersed using a small-size medium bead mill, and the solid content concentration for forming a cured coating film was 18.2. By weight, a water-based fluorinated aqueous coating composition was obtained (in terms of solid content, titanium oxide fine particles: fluororesin: finely divided silica gel = 60: 25: 1).
5).

【0140】(2) 次に、硬化塗膜を形成する基材とし
てステンレス板を(50mm×100mm×1.5m
m)を準備し、実施例1と同様にしてサンドクロス磨き
処理した後、さらに脱脂処理した(処理溶媒はキシレ
ン:イソプロピルアルコール=1:1混合液を使用)。
(2) Next, a stainless steel plate (50 mm × 100 mm × 1.5 m
m) was prepared and polished with sand cloth in the same manner as in Example 1, and then further degreased (using a mixed solvent of xylene: isopropyl alcohol = 1: 1).

【0141】上記サンドクロス磨きをしたステンレス板
の表面の粗度を、走査型電子顕微鏡で観察したところ、
多数の微細な凹凸及び傷が形成されているのが観察さ
れ、また、当該表面の表面粗さの最大高さRyは、3.
0μmであった。
The surface roughness of the sand-polished stainless steel plate was observed with a scanning electron microscope.
It is observed that a large number of fine irregularities and scratches are formed, and the maximum height Ry of the surface roughness of the surface is 3.
It was 0 μm.

【0142】(3) 次いで、実施例1と同様にしてバー
コーター塗り法により、上記フッ素系水性塗料組成物
を、上記ステンレス板の片面に塗布し、室温で24時間
乾燥して試験片とした。試験片への塗布量は、固形分換
算で、約16.5g/m2 であった。
(3) Subsequently, the above-mentioned fluorine-based aqueous coating composition was applied to one surface of the above stainless steel plate by a bar coater coating method in the same manner as in Example 1, and dried at room temperature for 24 hours to obtain a test piece. . The amount applied to the test piece was about 16.5 g / m 2 in terms of solid content.

【0143】実施例1と同様にして、耐温水性試験を行
った結果、この硬化塗膜は、浸漬1日未満で、すべて剥
離してしまった。すなわち、当該硬化塗膜の耐温水性
は、非常に乏しいことが確認された。
A hot water resistance test was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, the cured coating film was all peeled off in less than one day. That is, it was confirmed that the cured coating film had very poor warm water resistance.

【0144】[0144]

【発明の効果】本発明の酸化チタン等の光酸化触媒を保
持したフッ素系硬化塗膜は、光触媒塗料であるフッ素系
水性塗料組成物を基材上に塗布後、例えば100℃以上
において加熱硬化させる必要もなく、そのまま室温で放
置するだけで、速やかに硬化して得られる常温硬化型の
ものである。このように、当該硬化塗膜は、常温硬化型
塗膜であるにかかわらず、高耐温性を有する塗膜である
ため、常温排水の処理はもちろん、温排水中の水質汚濁
物質の処理にも好適に適用することができる。また、高
速道路沿道の遮音壁等の風雨にさらされる壁面に塗布し
てNOx等の大気汚染物質の処理に好適に使用すること
ができる。
According to the present invention, a fluorine-based cured coating film holding a photo-oxidation catalyst such as titanium oxide is coated on a substrate with a fluorine-based aqueous coating composition as a photocatalyst coating, and then heat-cured at, for example, 100 ° C. or more. It is a room-temperature-curing type that can be quickly cured by simply leaving it to stand at room temperature without the necessity. As described above, since the cured coating film is a coating film having high temperature resistance regardless of whether it is a room temperature curing type coating film, it can be used not only for treatment of room temperature wastewater but also for treatment of water pollutants in warm wastewater. Can also be suitably applied. Further, it can be suitably used in the process of air pollutants such as NO x by coating the wall surface exposed to wind and rain sound insulating wall, such as highway roadside.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 淳成 福岡県北九州市若松区北湊町13番1号 洞 海化学工業株式会社内 (72)発明者 小野 英一 福岡県北九州市若松区北湊町13番1号 洞 海化学工業株式会社内 Fターム(参考) 4D075 CA38 EA23 EB16 4J038 CD091 CD101 CD111 GA02 GA03 GA07 GA15 HA066 HA216 HA446 JA19 JA20 JA21 KA04 KA06 KA15 KA20 MA08 MA10 NA04 NA12 NA18 PA18 PB05 PC02 PC03 PC06 PC08 PC09 PC10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Atsushi Fujii, Inventor 13-1 Kitaminato-machi, Wakamatsu-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Eiichi Ono Kitaminato-cho, Wakamatsu-ku, Fukuoka No. 13-1 Dokai Chemical Co., Ltd. F term (reference) 4D075 CA38 EA23 EB16 4J038 CD091 CD101 CD111 GA02 GA03 GA07 GA15 HA066 HA216 HA446 JA19 JA20 JA21 KA04 KA06 KA15 KA20 MA08 MA10 NA04 NA12 NA18 PA18 PB05 PC02 PC03 PC06 PC08 PC08 PC10

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材表面に形成され、光酸化触媒を保持
した常温硬化型のフッ素系硬化塗膜であって、当該硬化
塗膜中の結着剤成分は、有機溶媒可溶型のフッ素樹脂と
及び鱗片状シリカの薄片1次粒子が互いに面間が平行的
に配向し複数枚重なって形成される葉状シリカ2次粒子
からなる積層構造の粒子形態を有する鱗片状シリカ粒子
とから実質的になるものであり、前記硬化塗膜中の当該
光酸化触媒の含有量は50〜70質量%であり、かつ、
当該結着剤成分は50〜30質量%であることを特徴と
する高耐温水性を有する光酸化触媒を保持したフッ素系
硬化塗膜。
1. A room temperature curing type fluorine-based cured coating film formed on a substrate surface and holding a photo-oxidation catalyst, wherein the binder component in the cured coating film is an organic solvent-soluble fluorine-based coating film. The resin and the flaky silica particles having a laminar structure composed of a plurality of leaf-like silica secondary particles formed by laminating a plurality of flake primary particles in which the flake primary particles of a flaky silica are oriented parallel to each other are substantially formed from And the content of the photooxidation catalyst in the cured coating film is 50 to 70% by mass, and
A fluorine-based cured coating film holding a photooxidation catalyst having high warm water resistance, wherein the binder component is 50 to 30% by mass.
【請求項2】 前記結着剤中の当該フッ素樹脂の鱗片状
シリカ粒子に対する質量割合は、0.2〜3.0である
請求項1に記載の硬化塗膜。
2. The cured coating film according to claim 1, wherein a mass ratio of the fluororesin to the flaky silica particles in the binder is 0.2 to 3.0.
【請求項3】 前記葉状シリカ2次粒子が、層状ポリケ
イ酸である請求項1又は2に記載の硬化塗膜。
3. The cured coating film according to claim 1, wherein the foliar silica secondary particles are layered polysilicic acid.
【請求項4】 前記葉状シリカ2次粒子が、X線回折分
析での主ピークが、シリカ−X及び/又はシリカ−Yに
該当するシリカである請求項1〜3のいずれかに記載の
硬化塗膜。
4. The curing method according to claim 1, wherein the secondary particles of the foliated silica are silica whose main peak in X-ray diffraction analysis corresponds to silica-X and / or silica-Y. Coatings.
【請求項5】 前記光酸化触媒が酸化チタン微粒子であ
る請求項1〜4のいずれかに記載の硬化塗膜。
5. The cured coating film according to claim 1, wherein the photo-oxidation catalyst is titanium oxide fine particles.
【請求項6】 光酸化触媒を保持した常温硬化型の硬化
塗膜を基材表面に形成するためのフッ素系水性塗料組成
物であって、光酸化触媒粒子、有機溶媒可溶型のフッ素
樹脂、及び鱗片状シリカの薄片1次粒子が互いに面間が
平行的に配向し複数枚重なって形成される葉状シリカ2
次粒子からなる積層構造の粒子形態を有する鱗片状シリ
カ粒子とが、固体成分として水性媒体に分散されてお
り、当該光酸化触媒は、上記固体成分中50〜70質量
%であり、当該フッ素樹脂及び鱗片状シリカ粒子は50
〜30質量%であることを特徴とするフッ素系水性塗料
組成物。
6. A fluorine-based water-based coating composition for forming a room temperature-curable cured coating film holding a photo-oxidation catalyst on a substrate surface, comprising a photo-oxidation catalyst particle and an organic solvent-soluble fluororesin. And flaky silica 2 in which primary particles of flaky silica are oriented in parallel with each other and a plurality of flakes are formed.
Scaly silica particles having a particle structure of a laminated structure composed of the following particles are dispersed in an aqueous medium as a solid component, and the photooxidation catalyst is 50 to 70% by mass of the solid component, And flaky silica particles are 50
A water-based fluorinated coating composition characterized by being in an amount of from 30 to 30% by mass.
【請求項7】 前記フッ素樹脂の鱗片状シリカ粒子に対
する質量割合は、0.2〜3.0である請求項6に記載
のフッ素系水性塗料組成物。
7. The fluorine-based aqueous coating composition according to claim 6, wherein the mass ratio of the fluororesin to the flaky silica particles is from 0.2 to 3.0.
【請求項8】 前記葉状シリカ2次粒子が、層状ポリケ
イ酸である請求項6又は7に記載のフッ素系水性塗料組
成物。
8. The fluorine-based aqueous coating composition according to claim 6, wherein the secondary particles of the foliated silica are layered polysilicic acid.
【請求項9】 前記葉状シリカ2次粒子が、X線回折分
析での主ピークが、シリカ−X及び/又はシリカ−Yに
該当するシリカである請求項6〜8のいずれかに記載の
フッ素系水性塗料組成物。
9. The fluorine according to claim 6, wherein the secondary particles of the foliar silica are silica whose main peak in X-ray diffraction analysis corresponds to silica-X and / or silica-Y. Aqueous paint composition.
【請求項10】 前記光酸化触媒が酸化チタン微粒子で
ある請求項6〜9のいずれかに記載のフッ素系水性塗料
組成物。
10. The fluorine-based aqueous coating composition according to claim 6, wherein the photooxidation catalyst is titanium oxide fine particles.
【請求項11】 請求項6〜10のいずれかに記載のフ
ッ素系水性塗料組成物を基材上に塗布し、乾燥すること
を特徴とする高耐温水性を有する光酸化触媒を保持した
フッ素系硬化塗膜の形成方法。
11. Fluorine holding a photooxidation catalyst having high water resistance, wherein the fluorine-based aqueous coating composition according to any one of claims 6 to 10 is applied on a substrate and dried. Method of forming a system cured coating film.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010121135A (en) * 2009-12-22 2010-06-03 Nippon Fine Coatings Inc Highly reflective coating composition and highly reflective coating film
JP2018063419A (en) * 2016-10-07 2018-04-19 旭硝子株式会社 Anti-glare film-coated substrate, anti-glare film-forming liquid composition, and production method of anti-glare film-coated substrate
JP2019143170A (en) * 2018-02-15 2019-08-29 フジテクノ株式会社 Surface treatment method of dispensing head constituent component, assembly method of dispensing head, and application method of beverage server
WO2021178777A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-10 Swimc Llc Photoactive pigment clusters for durable coating applications

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