(57)【要約】      （修正有）【課題】光触媒に到達する光の量を多くすることができ、光触媒作用を効率良く発現させられる被覆材の提供。【解決手段】表面の少なくとも一部が、波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上である被覆層２１で構成されている基材２と、被覆層２１上に位置する光触媒層３と、を含む、被覆材１。光触媒層３がアナターゼ型またはルチル型酸化チタンの光触媒３０を含む、被覆材１。被覆層１と光触媒層３との間に設けられた中間保護層４を含む、被覆材１。基材２が、めっき鋼板２２と、めっき鋼板２２上に設けられた被覆層２１と、を含む、被覆材１。被覆材１の光触媒層３に光を照射することで、光触媒３０を活性化させて、菌又はウイルスを不活化させる、菌又はウイルスの不活化方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面の少なくとも一部が、波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上である被覆層で構成されている基材と、
前記被覆層上に位置する光触媒層と、
を含む、
被覆材。
【請求項２】
前記光触媒層がアナターゼ型酸化チタンを含む、
請求項１に記載の被覆材。
【請求項３】
前記被覆層がルチル型酸化チタンを含む、
請求項１又は２に記載の被覆材。
【請求項４】
前記被覆層と前記光触媒層との間に設けられた中間保護層を含む、
請求項１から３のいずれか一項に記載の被覆材。
【請求項５】
前記基材が、めっき鋼板と、前記めっき鋼板上に設けられた前記被覆層と、を含む、
請求項１から４のいずれか一項に記載の被覆材。
【請求項６】
前記光触媒層上に、付着量が４４．４ｍｇ／ｍ２であるメチレンブルーの乾燥塗膜を設けて、前記乾燥塗膜に１０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１１時間照射した場合に、前記紫外線の照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、前記紫外線の照射後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比の割合が、１時間あたり平均で６％以上増加する
請求項１から５のいずれか一項に記載の被覆材。
【請求項７】
前記光触媒層上に、付着量が４４．４ｍｇ／ｍ２であるメチレンブルーの乾燥塗膜を設けて、前記乾燥塗膜に１０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１時間照射した場合に、前記紫外線の照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、前記紫外線を１時間照射した後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が、３０％以上である、
請求項１から６のいずれか一項に記載の被覆材。
【請求項８】
前記光触媒層上に、付着量が４４．４ｍｇ／ｍ２であるメチレンブルーの乾燥塗膜を設けて、前記乾燥塗膜に１０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１１時間照射した場合に、前記紫外線の照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、前記紫外線を１１時間照射した後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が、６０％以上である、
請求項１から７のいずれか一項に記載の被覆材。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の被覆材の前記光触媒層に光を照射することで、前記光触媒を活性化させて、菌又はウイルスを不活化させる、
菌又はウイルスの不活化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般には、被覆材と、菌又はウイルスの不活化方法とに関し、詳細には、光触媒層を備える被覆材と、この被覆材を用いて菌又はウイルスを不活化させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒は、親水作用、防汚作用、菌又はウイルスの不活化作用等の光触媒作用を備える。これらの光触媒作用のうち、菌又はウイルスの不活化作用が注目されている。また着色された基材上に、光触媒を含む塗膜を設けることで、基材に光触媒作用を付与することが行われている。例えば、特許文献１の光触媒性着色被覆物品は、基材と、着色塗膜と、光触媒性塗膜と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１４９８５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光触媒作用は、光触媒に光を照射することで生じる光励起作用によって発現されることから、光触媒に到達する光の量を多くすることで、光触媒作用を効率良く発現させることができる。このため、光触媒に到達する光の量を多くすることで、光触媒による菌又はウイルスの不活化作用を発現させやすい。
【０００５】
本開示の目的は、光触媒に到達する光の量を多くすることができ、光触媒作用を効率良く発現させられる被覆材と、この被覆材を用いて菌又はウイルスを不活化させる方法と、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の被覆材は、表面の少なくとも一部が、波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上である被覆層で構成されている基材と、前記被覆層上に位置する光触媒層と、を含む。
【０００７】
本開示の菌又はウイルスの不活化方法は、上記被覆材の前記光触媒層に光を照射することで、前記光触媒を活性化させて、菌又はウイルスを不活化させる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の被覆材によると、光触媒に効率良く光を到達させることができ、光触媒作用を効率良く発揮することができ、また本開示の被覆材を用いれば、菌又はウイルスを不活化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第一実施形態に係る被覆材を示す概略の断面図である。
【図２】図２は、図１に示す被覆材に光を照射した場合を示す概略の説明図である。
【図３】図３は、第二実施形態に係る被覆材を示す概略の断面図である。
【図４】図４は、図３に示す被覆材に光を照射した場合を示す概略の説明図である。
【図５】図５は、経過時間に対する色差ΔＥの百分比を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１．概要
本開示の一実施形態に係る被覆材１は、図１に示すように、基材２と、光触媒層３と、を含む。基材２は、表面の少なくとも一部が、波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上である被覆層２１で構成されている。光触媒層３は、被覆層２１上に位置する。
【００１１】
本実施形態の被覆材１では、被覆層２１の波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上であることにより、被覆層２１で光を反射しやすい。光触媒層３に含まれる光触媒３０は、可視光線によって光触媒作用を発現するため、光触媒層３に直接当たった光だけでなく、光触媒層３を通過して被覆層２１で反射された光を、光触媒３０に到達させることができる。そのため、光触媒３０に効率良く光を到達させることができ、光触媒作用を効率良く発揮させることができる。
【００１２】
なお、以下の説明において「反射率」とは、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−４−７（１９９９）に記載されている６０度鏡面光沢度測定方法に従い、光の反射率を測定して、基準面の光沢度を１００としたときの百分率で規定される。鏡面光沢度の上限は１００％である。
【００１３】
２．被覆材の詳細
２−１．第一実施形態
２−１−１．被覆材の構成
以下、第一実施形態に係る被覆材１の構成の詳細を説明する。第一実施形態に係る被覆材１は、基材２と光触媒層３とを含み、更に基材２と光触媒層３との間に設けられた中間保護層４を含む。このため被覆材１では、基材２上に、中間保護層４及び光触媒層３がこの順で積層されている。
【００１４】
（１）基材
基材２は、表面の少なくとも一部が被覆層２１で構成されている。すなわち、基材２の表面全体が被覆層２１で構成されていてもよく、基材２の表面の一部が被覆層２１で構成されていてもよい。本実施形態では、基材２の表面全体が被覆層２１で構成されている。基材２は、母材２０と、被覆層２１と、母材２０と被覆層２１との間に設けられた下塗層２３を含む。
【００１５】
（ｉ）母材
母材２０の材質は特に限定されない。母材２０は、例えば、金属、セラミック材料等の窯業系材料、セメント等の水硬性材料、プラスチック等の樹脂成形材料、及び炭素材料からなる群から選択される一種以上の材料から形成され得る。母材２０が金属板である場合、この金属板の例には、鋼板、ステンレス板、アルミ板、亜鉛板、銅板、また、これらの合金板等が含まれる。
【００１６】
本実施形態の母材２０は、めっき鋼板２２である。すなわち基材２は、めっき鋼板２２と、めっき鋼板２２上に設けられた被覆層２１と、を含む。
【００１７】
めっき鋼板２２の例には、溶融亜鉛めっき鋼板、電気亜鉛めっき鋼板、合金化溶融亜鉛めっき鋼板、アルミめっき鋼板、アルミ-亜鉛合金めっき鋼板、亜鉛-アルミ-マグネシウム合金めっき鋼板、亜鉛-アルミ-マグネシウム-シリコン合金めっき鋼板、亜鉛-マグネシウム合金めっき鋼板、錫めっき鋼板、鉛めっき鋼板、クロムめっき鋼板等の各種めっき鋼板等が含まれる。
【００１８】
めっき鋼板２２は、その表面が化成処理されていてもよい。化成処理の例には、塗布クロメート処理、電解クロメート処理、りん酸亜鉛処理や近年開発されている6価クロムを含まないノンクロメート処理等が含まれる。
【００１９】
（ｉｉ）下塗層２３
下塗層２３は、母材２０上に設けられている。下塗層２３は、母材２０を覆っている。このため下塗層２３は、母材２０と直接接している。本実施形態では母材２０がめっき鋼板２２であるため、下塗層２３はめっき鋼板２２と直接接している。下塗層２３は、単一の層であってもよく、複数の層で構成されていてもよい。また母材２０と下塗層２３とが直接接している場合に限定されず、例えば母材２０と下塗層２３との間に適宜の層が介在していてもよい。下塗層２３は、下塗塗料から形成することができる。
【００２０】
下塗層２３の膜厚は、５μｍ以上３０μｍ以下であることが好ましい。下塗層２３の膜厚が５μｍ以上であることにより、下塗層２３の加工性、母材２０との密着性、被覆層２１の反射性を向上させることができる。下塗層２３の膜厚が３０μｍ以下であることにより、下塗塗料の塗布時にワキ（あわ状の小さな膨れや穴）が発生することを抑制することができる。下塗層２３の膜厚は、１０μｍ以上２５μｍ以下であることがより好ましく、１２μｍ以上２２μｍ以下であることがとくに好ましい。下塗塗料は、ワキ発生などのため１度で塗装できない場合には、２回以上に分けて塗装してもよい。
【００２１】
下塗塗料は、例えば、ポリエステル樹脂、硬化剤、及び白色顔料を含有することができる。下塗塗料は、必要に応じて、体質顔料、着色顔料及びクロメート系又はクロメートフリー系の防錆顔料などの顔料成分、硬化触媒、顔料分散剤、表面調整剤、艶消し剤、有機溶剤など、波長５５５ｎｍにおける光の反射率８５％以上を損なわない範囲内で、公知の材料を含有してもよい。
【００２２】
下塗塗料に含まれるポリエステル樹脂の数平均分子量は、塗膜の仕上り性、塗膜硬度、加工性の観点から、２０００以上３００００以下であることが好ましく、３０００以上２５０００以下であることがより好ましく、１９０００以上２６０００以下であることがさらに好ましく、２００００以上２３０００以下であることがよりさらに好ましい。なお、本明細書における数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフ（ＧＰＣ）を用いて測定した数平均分子量を、標準ポリスチレンの分子量を基準にして換算した値である。具体的には、ゲルパーミュエーションクロマトグラフとして、「ＨＬＣ８１２０ＧＰＣ」（商品名、東ソー社製）を使用し、カラムとして、「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ−４０００ＨＸＬ」「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ−３０００ＨＸＬ」「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ−２５００ＨＸＬ」及び「ＴＳＫｇｅｌ  Ｇ−２０００ＨＸＬ」（商品名、いずれも東ソー社製）の４本を使用し、移動相テトラヒドロフラン、測定温度４０℃、流速１ｍＬ／ｍｉｎ及び検出器ＲＩの条件下で測定することができる。
【００２３】
下塗塗料に含まれるポリエステル樹脂は、水酸基を有することが好ましい。ポリエステル樹脂の水酸基価は、得られる塗膜の密着性の点から１０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に６０〜１８５ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲であることが好ましい。ポリエステル樹脂の酸価は、仕上り性の観点から３０ｍｇＫＯＨ／ｇ以下、好ましくは１〜２０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内が望ましい。
【００２４】
下塗塗料に含まれるポリエステル樹脂は、通常、多塩基酸成分及び多価アルコール成分とのエステル化反応又はエステル交換反応によって製造することができる。上記多塩基酸成分としては、例えば、脂環族多塩基酸成分、脂肪族多塩基酸成分、芳香族多塩基酸成分等を使用することができる。
【００２５】
上記脂環族多塩基酸成分としては、一般に、１分子中に１個以上の脂環式構造（主として４〜６員環）と２個以上のカルボキシル基を有する化合物、該化合物の酸無水物及び該化合物のエステル化物である。該脂環族多塩基酸成分としては、例えば、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、３−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、４−メチル−１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，３，５−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環族多価カルボン酸；これら脂環族多価カルボン酸の無水物；これら脂環族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。脂環族多塩基酸成分は、単独でもしくは２種以上を組合せて使用することができる。
【００２６】
脂環族多塩基酸成分としては、特に、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸、４−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物を好適に使用することができる。上記のうち、耐加水分解性の観点から、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸無水物を特に好適に使用することができる。
【００２７】
上記脂肪族多塩基酸成分は、一般に、１分子中に２個以上のカルボキシル基を有する脂肪族化合物、該脂肪族化合物の酸無水物及び該脂肪族化合物のエステル化物であって、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸、クエン酸等の脂肪族多価カルボン酸；これら脂肪族多価カルボン酸の無水物；これら脂肪族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。脂肪族多塩基酸成分は、単独でもしくは２種以上組み合わせて使用することができる。
【００２８】
上記脂肪族多塩基酸成分としては、炭素数４〜１８のアルキレン鎖を有するジカルボン酸を使用することが好ましい。上記炭素数４〜１８のアルキレン鎖を有するジカルボン酸としては、例えば、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシル酸、オクタデカン二酸等が挙げられ、なかでもアジピン酸を好適に使用することができる。
【００２９】
上記芳香族多塩基酸成分としては、一般に、１分子中に２個以上のカルボキシル基を有する芳香族化合物、該芳香族化合物の酸無水物及び該芳香族化合物の低級アルキルエステル化物であって、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４，４'−ビフェニルジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸；これら芳香族多価カルボン酸の無水物；これら芳香族多価カルボン酸の低級アルキルエステル化物等が挙げられる。芳香族多塩基酸成分は、単独でもしくは２種以上組合せて使用することができる。
【００３０】
前記多価アルコール成分としては、１分子中に２個以上の水酸基を有する多価アルコールを好適に使用することができる。上記多価アルコール成分（ａ２）としては、例えば、脂環族ジオール、脂肪族ジオール、芳香族ジオール及び３価以上の多価アルコール等を挙げることができる。
【００３１】
上記脂環族ジオールは、一般に、１分子中に１個以上の脂環式構造（主として４〜６員環）と２個の水酸基を有する化合物である。該脂環族ジオールとしては、例えば、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、水添ビスフェノールＦ等の２価アルコール；これらの２価アルコールにε−カプロラクトン等のラクトン化合物を付加したポリラクトンジオール等が挙げられ、これらは単独でもしくは２種以上組合せて使用することができる。
【００３２】
上記脂肪族ジオールは、一般に、１分子中に２個の水酸基を有する脂肪族化合物である。該脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，２−ブタンジオール、３−メチル−１，２−ブタンジオール、２−ブチル−２−エチル−１，３−プロパンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、２，３−ジメチルトリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，５−ヘキサンジオール、１，４−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、ネオペンチルグリコール；ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリブチレングリコール等のポリエーテルジオール化合物等が挙げられ、これらは単独でもしくは２種以上組合せて使用することができる。
【００３３】
上記芳香族ジオールは、一般に、１分子中に２個の水酸基を有する芳香族化合物である。該芳香族ジオールとしては、例えば、ビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート等のエステルジオール化合物；ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物等が挙げられ、これらは単独でもしくは２種以上組合せて使用することができる。
【００３４】
３価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ジグリセリン、トリグリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール、マンニット等の３価以上のアルコール；これらの３価以上のアルコールにε−カプロラクトン等のラクトン化合物を付加させたポリラクトンポリオール化合物；トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、トリス（２−ヒドロキシプロピル）イソシアヌレート、トリス（２−ヒドロキシブチル）イソシアヌレート等のトリス（ヒドロキシアルキル）イソシアヌレート等が挙げることができる。これらのうち、特に、トリメチロールプロパンが好ましい。
【００３５】
ポリエステル樹脂を製造する方法は、特に限定されないが、例えば、上記多塩基酸成分を必須成分とする酸成分と多価アルコール成分とを窒素気流中、１５０〜２５０℃で５〜１０時間反応させて、エステル化反応又はエステル交換反応を行なうことにより製造することができる。このエステル化反応又はエステル交換反応では、上記酸成分及びアルコール成分を一度に添加してもよいし、数回に分けて添加してもよい。また、はじめにカルボキシル基含有ポリエステル樹脂を合成した後、上記アルコール成分を用いて、該カルボキシル基含有ポリエステル樹脂中のカルボキシル基の一部をエステル化してもよい。さらに、はじめにポリエステル樹脂を合成した後、酸無水物を反応させて、ハーフエステル化してもよい。
【００３６】
上記エステル化又はエステル交換反応の際には、反応を促進させるために、触媒を用いてもよい。触媒としては、ジブチル錫オキサイド、三酸化アンチモン、酢酸亜鉛、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸カルシウム、酢酸鉛、テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等の既知の触媒を使用することができる。
【００３７】
また、ポリエステル樹脂は、該樹脂の調製中、もしくはエステル化反応後又はエステル交換反応後に、脂肪酸、油脂、モノエポキシ化合物、モノアルコール化合物、ポリイソシアネート化合物等で変性することができる。
【００３８】
上記脂肪酸としては、例えば、ヤシ油脂肪酸、綿実油脂肪酸、麻実油脂肪酸、米ぬか油脂肪酸、魚油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、桐油脂肪酸、ナタネ油脂肪酸、ヒマシ油脂肪酸、脱水ヒマシ油脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の脂肪酸；ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等を挙げることができる。
【００３９】
油脂としては、例えば、ヤシ油、綿実油、麻実油、米ぬか油、魚油、トール油、大豆油、アマニ油、桐油、ナタネ油、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、サフラワー油等が挙げられる。
【００４０】
上記変性に用いられるポリイソシアネート化合物としては、例えば、リジンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物；水素添加キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアネート、メチルシクロヘキサン−２，６−ジイソシアネート、４，４'−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、１，３−（イソシアナトメチル）シクロヘキサン等の脂環族ジイソシアネート化合物；トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物；リジントリイソシアネート等の３価以上のポリイソシアネート等の有機ポリイソシアネートそれ自体、又はこれらの各有機ポリイソシアネートと多価アルコール、低分子量ポリエステル樹脂もしくは水等との付加物、あるいは上記した各有機ジイソシアネート同士の環化重合体（例えば、イソシアヌレート）、ビゥレット型付加物等を挙げることができる。これらは、単独でもしくは２種以上組合せて使用することができる。
【００４１】
下塗塗料に含まれる樹脂全量に対するポリエステル樹脂の割合は、８５質量％以上１００質量以下であることがより好ましく、９０質量％以上１００質量％以下であることが特に好ましい。
【００４２】
下塗塗料に含まれる硬化剤は、加熱によりポリエステル樹脂の水酸基と反応して、硬化させることができるものであれば特に制限なく使用することができ、例えば、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂及びポリイソシアネート化合物等を挙げることができる。
【００４３】
上記メラミン樹脂としては、メチロール化メラミンのメチロール基の一部又は全部を炭素数１〜８の１価アルコール、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、ｉ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｉ−ブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール等で、エーテル化した部分エーテル化又はフルエーテル化メラミン樹脂が挙げられる。
【００４４】
メラミン樹脂の市販品としては、例えばサイメル２０２、サイメル２３２、サイメル２３５、サイメル２３８、サイメル２５４、サイメル２６６、サイメル２６７、サイメル２７２、サイメル２８５、サイメル３０１、サイメル３０３、サイメル３２５、サイメル３２７、サイメル３５０、サイメル３７０、サイメル７０１、サイメル７０３、サイメル１１４１（以上、ダイセル・オルネクス社製）、ユーバン２０ＳＥ６０（三井化学株式会社製）等が挙げられる。
【００４５】
ベンゾグアナミン樹脂は、ベンゾグアナミンとアルデヒドとの反応によって得られるメチロール化ベンゾグアナミン樹脂が挙げられる。アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド等が挙げられる。また、このメチロール化ベンゾグアナミン樹脂を１種又は２種以上のアルコールによってエーテル化したものも上記ベンゾグアナミン樹脂に包含される。エーテル化に用いられるアルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノール等の１価アルコールが挙げられる。これらのうち、なかでもメチロール化ベンゾグアナミン樹脂のメチロール基の少なくとも一部を炭素数１〜４の１価アルコールでエーテル化してなるベンゾグアナミン樹脂が好適である。
【００４６】
上記ベンゾグアナミン樹脂の具体例としては、例えば、マイコート１０２、マイコート１０５、マイコート１０６（以上、いずれも三井化学社製）、ニカラックＳＢ−２０１、ニカラックＳＢ−２０３、ニカラックＳＢ−３０１、ニカラックＳＢ−３０３、ニカラックＳＢ−４０１（以上、いずれも三和ケミカル社製）などのメチルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂；サイメル１１２３（ダイセル・オルネクス社製）などのメチルエーテルとエチルエーテルとの混合エーテル化ベンゾグアナミン樹脂；マイコート１３６（三井化学社製）、ニカラックＳＢ−２５５、ニカラックＳＢ−３５５、ニカラックＢＸ−３７、ニカラックＢＸ−４０００（以上、いずれも三和ケミカル社製）などのメチルエーテルとブチルエーテルとの混合エーテル化ベンゾグアナミン樹脂；マイコート１１２８（三井化学社製）などのブチルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂などを挙げることができる。
【００４７】
尿素樹脂は、尿素とホルムアルデヒドとの縮合反応で得られ、溶剤又は水に溶解又は分散できる。
【００４８】
ポリイソシアネート化合物としては、１分子中に２個以上のイソシアネート基を有する化合物、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート；テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、リジンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート；メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）、イソホロンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート及びシクロペンタンジイソシアネートなどの脂環族ジイソシアネート；該ポリイソシアネートのビユーレットタイプ付加物、イソシアヌル環タイプ付加物；これらのポリイソシアネートと低分子量もしくは高分子量のポリオール化合物（例えば、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオールなど）とをイソシアネート基過剰で反応させてなる遊離イソシアネート基含有プレポリマーなどを挙げることができる。
【００４９】
さらに、ポリイソシアネート化合物としては、上記ポリイソシアネート化合物の遊離イソシアネート基をフェノール化合物、オキシム化合物、活性メチレン化合物、ラクタム化合物、アルコール化合物、メルカプタン化合物、酸アミド系化合物、イミド系化合物、アミン系化合物、イミダゾール系化合物、尿素系化合物、カルバミン酸系化合物、イミン系化合物などのブロック剤で封鎖したブロック化ポリイソシアネート化合物も使用することができる。
【００５０】
また、下塗樹脂バインダの硬化促進のため、必要に応じて硬化触媒を配合することができる。硬化剤がアミノ樹脂である場合の硬化触媒としては、例えば、強酸、強酸の中和物などが挙げられ、代表例として、ｐ−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸、ジノニルナフタレンジスルホン酸などの強度の酸であるスルホン酸化合物、これらのスルホン酸化合物のアミン中和物などを挙げることができる。
【００５１】
硬化剤がブロック化ポリイソシアネート化合物である場合の硬化触媒としては、硬化剤であるブロック化ポリイソシアネート化合物のブロック剤の解離を促進する硬化触媒、例えば、オクチル酸錫、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジオクチル錫ジ（２−エチルヘキサノエート）、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジオクチル錫オキサイド、２−エチルヘキサン酸鉛などの有機金属触媒などを挙げることができる。
【００５２】
上述の通り、下塗塗料は白色顔料を含むことが好ましい。この場合、被覆層２１の反射率を向上させることができる。下塗塗料は、白色顔料として、酸化チタンを含むことが好ましく、ルチル型酸化チタンを含むことがより好ましい。ルチル型酸化チタンは、その屈折率が高いため、被覆層２１の反射率をより向上させることができる。下塗塗料において、ルチル型酸化チタンの固形分体積濃度は、２０％以上３５％以下であることが好ましく、２０％以上３０％以下がより好ましく、２２％以上２８％以下が特に好ましい。下塗塗料に含まれるルチル型酸化チタンの平均粒径は、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましく、２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下であることがより好ましい。なお、ルチル型酸化チタンの平均粒径は、下塗層２３を電子顕微鏡で１０，０００倍に拡大して観察し、粒径の小さい方から２０％と、大きい方から５％とを除いた残りのルチル型酸化チタンの粒径の相加平均値である。
【００５３】
酸化チタンの製造法、表面処理の有無又は種類等に特に制限はないが、できるだけ隠蔽性が高く、白色度の高いものが好ましく、中でも特に、ルチル型酸化チタンは、塩素法で製造されると共に、アルミナ、シリカ、チタニア等で表面処理されていることが好ましい。このような酸化チタンは、隠蔽性及び白色度が高いことから特に好ましい。
【００５４】
酸化チタンの市販品としては、例えば、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ７０６、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ９６０、Ｔｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ９０２＋（以上、デュポン社製、商品名、塩素法による酸化チタン顔料）、タイペークＣＲ−５０、タイペークＣＲ−６０、タイペークＣＲ−９５（以上、石原産業社製、商品名、塩素法による酸化チタン顔料）、ＣＲ−８２６（Ｔｒｏｎｏｘ社製、商品名、塩素法による酸化チタン顔料）などが挙げられる。
【００５５】
なお下塗塗料は、塗装作業性を向上させるため、溶剤、レベリング剤、顔料分散剤及びワキ防止剤等を含んでいてもよい。
【００５６】
下塗塗料の塗装方法としては、カーテン塗装、ロール塗装、浸漬塗装、スプレー塗装等を採用することができる。下塗塗料をコイルコーティングによってプレコート塗装する場合、その経済性からカーテン塗装法およびロール塗装法を採用することが好ましい。ロール塗装法を適用する場合には塗面の均一性を最良のものにするため３本ロールによるトップフィードもしくはボトムフィード方式が推奨されるが実用的には通常の２本ロールによるボトムフィード方式（いわゆるナチュラルリバース塗装、ナチュラル塗装）でもよい。
【００５７】
下塗塗料の硬化条件（焼付け条件）は、通常、素材到達最高温度（ＰＭＴ）１２０〜２６０℃で１５秒〜３０分間程度である。コイルコーティングなどによって塗装するプレコート塗装分野においては、通常、素材到達最高温度１６０〜２６０℃で１５〜９０秒の範囲で行なわれる。
【００５８】
（２）被覆層
被覆層２１は、下塗層２３上に設けられ、下塗層２３を覆っている。このため、被覆層２１は、母材２０を覆い、かつ、基材２の表面を構成している。被覆層２１は、バインダー及び白色顔料を含む。本実施形態の被覆層２１は、下塗層２３と直接接しているが、これに限定されず、下塗層２３と被覆層２１との間に、適宜の層が介在していてもよい。
【００５９】
被覆層２１は、その光の反射率が高い。具体的には、被覆層２１は波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上である。この構成は、例えば、被覆層２１がバインダーに対して白色顔料を高い濃度で含有することによって達成できる。被覆層２１において、バインダーに対する白色顔料の濃度が高い場合、白色顔料−バインダー界面だけでなく、白色顔料−空気界面、及びバインダー−空気界面において反射が生じやすい。そのため、被覆層２１の光の反射率を高くできる。また被覆層２１は、波長４５０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の光の反射率が９２．５％以上であり、かつ、波長５５５ｎｍの光の反射率が９５％以上であることが好ましい。この場合、被覆層２１で光を効率良く反射できる。また被覆材１を反射板として用いた場合に、高い照度が得られる。
【００６０】
本実施形態の被覆層２１について、更に詳しく説明する。
【００６１】
被覆層２１では、白色顔料の濃度が、バインダー１００体積部に対して１５０体積部以上が好ましく、２００体積部以上がより好ましく、５００体積部以上が更に好ましく、８００体積部以上がより更に好ましい。この場合、被覆層２１を厚膜化しなくても、被覆層２１の反射率を向上させることができる。白色顔料の濃度は、バインダー１００体積部に対して１５００体積部未満であることが好ましい。この場合、被覆層２１が脆くなることを抑制することができ、被覆層２１の強度を確保することができる。
【００６２】
被覆層２１は、体積での空隙率が、５ｖｏｌ％以上が好ましく、９ｖｏｌ％以上がより好ましく、２０ｖｏｌ％以上が更に好ましい。また断面での空隙率が、２％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、１０％以上が更に好ましい。この場合、被覆層２１を厚膜化しなくても、被覆層２１の反射率を向上させることができる。被覆層２１は、体積での空隙率が、３５ｖｏｌ％未満が好ましい。また断面での空隙率は、３５％未満が好ましい。この場合、この場合、被覆層２１が脆くなることを抑制することができ、被覆層２１の強度を確保することができる。
【００６３】
被覆層２１における、バインダー及び白色顔料の濃度（体積部）と、体積での空隙率は、以下の方法で測定することができる。まず、被覆層２１の一部を削り取って、バインダー及び白色顔料の成分を確認する。成分を確認する方法は、特に限定されない。例えばバインダーの成分は、ＦＴ−ＩＲ、ＮＭＲ等の方法で確認できる。例えば白色顔料の成分は、ＸＲＤ、ＦＴ−ＩＲ等の方法で確認できる。次に、被覆層２１から一定面積ａかつ一定厚さｂのサンプルを削り取る。このサンプルの見かけ上の体積ｃは、ａ×ｂとなる。次に、サンプルの質量ｄを、有効な桁数３桁以上で測定可能な秤量機で測定する。次に、サンプル全量を、バインダーが分解するまで加熱する。次に、加熱後のサンプルの質量ｅを測定する。質量ｅは白色顔料の質量に相当し、バインダーの質量ｆは、質量ｄから質量ｅを引くことによって算出することができる。これらバインダーの成分の比重、バインダーの質量ｆ、白色顔料の成分の比重、及び白色顔料の質量ｅに基づいて、体積ｃを占めていたバインダーの体積ｇ、白色顔料の体積ｈを算出することができる。またこれらの値から、バインダー及び白色顔料の濃度（体積部）と、体積での空隙率を求められる。
【００６４】
被覆層２１の断面における空隙率は、以下の方法で測定することができる。まず、被覆層２１から削りとったサンプルを樹脂に埋め込んで研磨することにより、被覆層２１の表面に垂直であり、かつ、平滑な断面を形成する。この断面を、走査型顕微鏡で１００００倍に拡大して撮影する。得られ画像における、白色顔料の面積と、空隙の面積とを比較することにより、断面の空隙率を求めることができる。
【００６５】
被覆層２１の厚みは、５μｍ以上１００μｍ未満が好ましい。被覆層２１の厚みが１００μｍ未満であることにより、被覆層２１が脆くなることを抑制することができる。被覆層２１の厚みは、外観仕上がりの点から、２０μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、２５μｍ以上３５μｍ以下がより好ましい。この場合、被覆層２１の光の反射率を向上できると共に、被覆層２１が脆くなることを抑制することができ、被覆層２１の強度を確保することができる。なお、被覆層２１は、単一の層で構成されている場合に限られず、複数の層で構成されていてもよい。
【００６６】
被覆層２１に含まれるバインダーは、熱可塑性樹脂であってもよく、熱硬化性樹脂であってもよい。バインダーは、固体の樹脂を熱溶融したものでもよく、有機溶剤に溶解した樹脂でもよく、固体の樹脂を粉砕したものでもよい。バインダーは、水溶性でもよく、水分散したエマルジョンタイプでもよい。バインダーは、紫外線硬化性樹脂でもよく、電子線硬化性樹脂でもよい。バインダーは、架橋剤を含んでいてもよい。バインダーは、例えば、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、及びシリコーン樹脂からなる群から選択される一種以上を含むことができる。
【００６７】
被覆層２１に含まれる白色顔料は、ルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。すなわち、被覆層２１がルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。ルチル型酸化チタンは、屈折率が高いことから、白色顔料−バインダー界面で光を反射しやすい。このため、被覆層２１が白色顔料としてルチル型酸化チタンを含むことにより、被覆層２１の光の反射率を向上させることができる。ルチル型酸化チタンは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、有機物等で表面処理されていてもよい。被覆層２１は、白色顔料として、市販品のルチル型酸化チタンを含んでいてもよい。市販品のルチル型酸化チタンの例には、石原産業社製の「タイペークＴＭ」シリーズ、テイカ社製の「チタニクス」シリーズ等が含まれる。被覆層２１は、ルチル型酸化チタン以外の白色顔料を含んでいてもよい。
【００６８】
被覆層２１に含まれる白色顔料の平均粒径は、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。この場合、白色顔料の表面積を大きくすることができ、被覆層２１の反射率を向上させられると共に、長波長側の光の透過率が高くなることを抑制することができる。
【００６９】
被覆層２１は、上述のバインダー及び白色顔料を含む被覆塗料から形成することができる。具体的には、被覆塗料の塗膜を焼付乾燥させることによって被覆層２１が得られる。被覆塗料の塗布方法の例には、ローラーカーテン塗工、カーテンフロー塗工、エアスプレー塗工、ダイコーター塗工、浸漬塗工、インクジェット塗工等が含まれる。
【００７０】
（３）中間保護層
中間保護層４は、基材２と光触媒層３との間に設けられ、詳細には被覆層２１と光触媒層３との間に設けられている。このため中間保護層４は、被覆層２１を覆うと共に、被覆層２１と直接接している。
【００７１】
中間保護層４の主成分は、酸化ケイ素又はシロキサンポリマーであることが好ましい。
【００７２】
酸化ケイ素は、一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、及びケイ素と酸素の比が定比でない化合物（例えば、ＳｉＯ1.5、ＳｉＯ1.8）からなる群から選択される少なくとも一種が含まれる。酸化ケイ素は、結晶質であってもよく、非晶質であってもよく、準結晶状態であってもよい。酸化ケイ素は、非晶質シリカを含むことが好ましい。この場合、酸化ケイ素が結晶質シリカである場合よりも、中間保護層４の柔軟性を向上させることができる。
【００７３】
シロキサンポリマーは、炭素数１以上４以下のアルコキシ基を有するテトラアルコキシシラン、炭素数１以上１２以下のアルキル基を有するアルコキシシラン、アリール基を有するアルコキシシラン及び炭素数１以上１２以下のアルキル基とアリール基の双方を有するアルコキシシランからなる群から選択される少なくとも１種のアルコキシシランと、エポキシ基を有するアルコキシシランまたはアミノ基を有するアルコキシシランとの加水分解反応及びその後の縮合反応により得られる脱水縮合物を含むことが好ましい。アルコキシシランの縮合物とは、原料として用いたアルコキシシランが加水分解し、一旦加水分解物を生成した後、乾燥焼付け（熱処理）工程で縮合して生成したものが好適である。中間保護層４の主成分が酸化ケイ素又はシロキサンポリマーである場合、光触媒層３に含まれる光触媒３０の光触媒作用によって中間保護層４が劣化することを抑制することが好ましい。特に中間保護層４の主成分が、非晶質シリカまたはケイ素を主成分としたポリシロキサン系の無機ポリマーにアルキル基、アリール基を多く配合した無機-有機複合ポリマーであることよって、中間保護層４の耐候性、加工性、光触媒に対する安定性を向上させることができる。
【００７４】
上述の炭素数１以上１２以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、２−エチルヘキシル基、ドデシル基など、アリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基などが挙げられる。これらのアルキル基のなかでも、メチル基、フェニル基が好ましい。すなわち、炭素数１以上１２以下のアルキル基を有するアルコキシシランは、メチル基を有するアルコキシシラン、フェニル基を有するアルコキシシラン、メチル基とフェニル基を有するアルコキシシランを含むことが好ましく、フェニル基を有するアルコキシシランを含むことが特に好ましい。シロキサンポリマーは、異なる有機基を有する２種以上のアルコキシシラン、異なる２種以上の有機基を含有するアルコキシシランを含むことが好ましい。
【００７５】
中間保護層４が上述の無機−有機複合ポリマーを含む場合、この無機−有機複合ポリマーは、Ｓｉ−Ｏの結合１に対して０．０５〜１．５の割合で、メチル基、及び／またはフェニル基が結合されていることが好ましく、０．０５〜１．２の割合で結合されていることがより好ましい。この場合、中間保護層４に適度な柔軟性を付与できると共に、中間保護層４上に設けられる光触媒層３の光触媒活性を向上させることができる。
【００７６】
中間保護層４は、光触媒を含んでいてもよい。この場合、中間保護層４における光触媒の割合は、光触媒層３における光触媒の割合よりも、少ないことが好ましい。中間保護層４全体に対する光触媒の質量割合は、０．０５％以上２０％以下が好ましく、０．１％以上１５％以下がより好ましい。この場合、光触媒層３の劣化等によって中間保護層４が露出しても、中間保護層４に含まれる光触媒によって、光触媒作用を発現することができる。また中間保護層４に含まれる光触媒の光触媒作用による被覆層２１に含まれる樹脂の劣化を抑制することができる。
【００７７】
中間保護層４の厚みは、０．１μｍ以上３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上２．５μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以上２μｍ以下がより更に好ましい。
【００７８】
中間保護層４は、上述の酸化ケイ素またはシロキサンポリマーと、必要に応じて光触媒とを含む保護層用塗料から塗膜を形成した後、この塗膜を加熱硬化させることによって形成することができる。保護層用塗料の塗布方法は、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、又はスピンコート法を採用することができる。保護層用塗料の塗膜の加熱条件は、１５０℃以上４００℃程度までの温度域で、１時間から数秒程度の熱処理を行うことが好ましい。
【００７９】
（４）光触媒層
光触媒層３は、被覆層２１上に位置し、詳細には中間保護層４上に位置している。
【００８０】
光触媒層３は、酸化ケイ素及びシロキサンポリマーのうち少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００８１】
酸化ケイ素は、例えば、非晶質シリカを含むことが好ましい。
【００８２】
シロキサンポリマーは、例えば、炭素数１以上４以下のアルコキシ基を有するテトラアルコキシシラン、又はエポキシ基を有するアルコキシシランの加水分解反応及び縮合反応で得られる脱水縮合物からなる樹脂を含むことが好ましい。
【００８３】
炭素数１以上４以下のアルコキシ基を有するテトラアルコキシシランの例には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラ−ｉ−ブトキシシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、及びテトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン等が含まれる。
【００８４】
エポキシ基を有するアルコキシシランの例には、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、３，４−エポキシシクロヘキシルメチルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、及びβ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン等が含まれる。エポキシ基を有するアルコキシシランの中でも、特にγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが取り扱い性に優れる。
【００８５】
上述のアルコキシシランとアルコキシシランの縮合物からなる樹脂は、無機成分であるシロキサンを主体とし、エポキシ基が少量配合された無機成分を主体とした光触媒に対する高い安定性を有する樹脂である。このうち、エポキシ基を有するアルコキシシランは皮膜の焼付け温度を低下させる効果を有するため好ましい。一般に、ケイ素のアルコキシドのみを出発原料としてポリシロキサン系の皮膜を形成する場合、脱水縮合から硬化まで一連の工程を効率的に行うためには４００〜５００℃で数時間単位の熱処理が必要となる。光触媒層３を形成するにあたって、エポキシ基を導入することで、１５０〜２００℃程度の処理温度の低減と熱処理時間の短縮を図ることができ、コイルコーティングが可能な熱処理条件とすることができる。
【００８６】
光触媒層３は、テトラアルコキシシラン及びこれらのアルコキシシランの縮合物のみからなる無機ポリマーを含むことが好ましい。テトラアルコキシシランは、加水分解と脱水縮合により水酸基を含んだシロキサン結合が生成し、さらにエージングや加熱処理を行うことでシロキサン結合のみとすることができ、光触媒層３が光触媒３０の光触媒作用で劣化することを抑制することができる。
【００８７】
光触媒層３に含まれるエポキシ基の割合は、Ｓｉ−Ｏの結合１に対して０〜０．２５の割合であることが好ましく、０〜０．２２の割合であることがより好ましい。この場合、光触媒層３の光触媒耐性を向上させることができる。
【００８８】
光触媒層３は光触媒３０を含む。光触媒３０は、光が照射されることで光触媒作用を発現する物質である。光触媒３０の具体例として酸化チタンが挙げられる。酸化チタンとしては、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタンが存在する。光触媒３０は、アナターゼ型酸化チタンを含有することが好ましい。すなわち光触媒層３は、アナターゼ型酸化チタンを含有することが好ましい。これは、アナターゼ型酸化チタンの光触媒活性が、その他の酸化チタンよりも高いためである。特に光触媒３０は、可視光線によって光触媒作用を発現する物質であることが好ましい。すなわち光触媒３０は、可視光励起型光触媒であることが好ましい。この場合、可視光性によって光触媒３０の光触媒作用を発現させることができ、例えば蛍光灯、ＬＥＤ等の光によって光触媒３０の光触媒作用を発現させることができる。可視光励起型光触媒の例には、アナターゼ型酸化チタンに窒素やイオウなどの陰イオンをドーピングしたもの、及びアナターゼ型酸化チタンにＰｔ粒子を担持させたものの等が挙げられる。
【００８９】
酸化チタン結晶に窒素をドーピングする場合、窒素の存在状態によって、（ｉ）酸化チタン結晶の酸素サイトの一部が窒素原子で置換され、Ｔｉ−Ｏ−Ｎの構成を有するもの、（ｉｉ）酸化チタン結晶の格子間に窒素原子が存在するもの、及び（ｉｉｉ）酸化チタン結晶の多結晶集合体の粒界に窒素原子が存在するもののうち一種以上が得られる。特に（ｉ）の光触媒は、Ｔｉ−Ｏ−Ｎ構造によって結晶構造が安定化させているため、可視光線及び紫外線の両方によって、光触媒作用を発現することができると共に、光触媒作用を長期に亘って発現することができる。
【００９０】
光触媒３０の状態は、粉末、水に分散した水系のゾルもしくはコロイド、アルコール等の極性溶媒やトルエン等の非極性溶媒中に分散した有機溶媒系のゾルもしくはコロイドのいずれでもよい。光触媒３０が、有機溶媒系のゾルもしくはコロイドである場合、その分散性に応じて、光触媒塗料が水や有機溶媒で希釈されていてもよい。また光触媒３０の分散性を分散性を向上させるために、光触媒３０が表面処理されていてもよい。
【００９１】
光触媒３０が窒素がドーピングされたアナターゼ型酸化チタンを含有する場合、例えば以下の方法（Ｉ）〜（ＩＶ）によって製造することができる。
（Ｉ）酸化チタンまたは含水酸化チタンを、アンモニアガス、窒素ガス、及び窒素ガスと水素ガスとの混合ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスを含む雰囲気中で熱処理する方法。
（ＩＩ）チタンアルコキシド溶液を、アンモニアガス、窒素ガス、及び窒素ガスと水素ガスとの混合ガスからなる群から選択される少なくとも１種のガスを含む雰囲気中で熱処理する方法。
（ＩＩＩ）エマルジョン燃焼法において、エマルジョン中の水相であるチタン塩水溶液中またはサスペンジョン中に、硝酸イオン以外の窒素元素を含むイオンまたは分子、たとえばアンモニア、ヒドラジンが存在し、かつエマルジョン中に含まれる油及び界面活性剤を含む燃焼成分が完全に燃焼し、かつ水溶液中に含まれる金属イオンまたは金属化合物が大気中で最も安定な酸化物を形成するために必要な酸素量以下の酸素が反応装置内に導入された雰囲気中で、エマルジョンを噴霧燃焼させる方法。
（ＩＶ）エマルジョン燃焼法において、エマルジョン中の水相であるチタン塩水溶液またはサスペンジョン中に、硝酸イオン以外の窒素原子を含むイオンあるいは分子、たとえばアンモニア、ヒドラジンが存在せず、窒素ガス以外の窒素含有ガス、たとえばアンモニアを含み、かつ反応装置内に導入された酸素量が必要酸素量よりも少ない雰囲気中で、エマルジョンを噴霧燃焼させる方法。
（Ｖ）窒化チタン結晶または窒酸化チタン結晶を、酸素、オゾン、水分子、またはヒドロキシル基を含む化合物を含む酸化雰囲気中で熱処理あるいはプラズマ処理する方法。
（ＶＩ）酸化チタンと、常温で酸化チタンに吸着する窒素化合物との混合物を加熱する方法。
【００９２】
光触媒３０の一次粒子径は、０．５μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以下がより好ましく、０．０５μｍ以下が特に好ましい。光触媒３０の一次粒子径の下限は、特に限定されないが、例えば５ｎｍ以上である。光触媒３０の一次粒子径が小さいほど、光触媒作用を向上させることができる。また光触媒３０の一次粒子径が小さいほど、分散が困難になり、光触媒３０の粒子の凝集体が形成される。この凝集体の間隙には樹脂が存在しないことが多い。光触媒層３において、樹脂が存在しない領域が形成されることにより、防汚作用、菌又はウイルスの不活化作用等の光触媒作用が効果的に作用することができる。
【００９３】
光触媒３０が微細な粒子である場合、光触媒層３において光触媒３０を分散させることが難しく、光触媒３０の粒子が凝集体を形成することがある。通常、凝集体の間隙には光触媒層３を構成する樹脂成分が存在しない場合が多いため、光触媒３０に菌又はウイルスが到達しやすいという利点が考えられる。また、光触媒層３において、光触媒３０は均一に分散していることが望ましいが、必ずしも均一に分散する必要はない。光触媒３０は均一に分散していない場合には、光触媒３０の粒子が凝集体を形成する場合、光触媒３０の濃度が最表面部と内部とで異なっている場合、光触媒物質の含有濃度が段階的に変化している場合などが挙げられ、これらの状態であっても好適に用いることができる。
【００９４】
光触媒層３中の光触媒３０の分散状態に変化を持たせることにより、初期段階から長期間にわたって光触媒作用を発現させることができると共に、光触媒層３に含まれる樹脂の劣化を抑制することができる。例えば、光触媒層３に含まれる光触媒３０に粒径分布の極大値が存在し、光触媒３０の粒径分布の極大値の１つが０．５μｍ〜５μｍの範囲にあり、かつ中間保護層４中の光触媒の粒径分布の極大値の１つが０．２μｍ以下とすることが好ましい。光触媒層３中の光触媒３０は、光触媒作用を発現することから活性が高いことが好ましく、光触媒３０の微細な粒子が凝集した結果、粒径分布の極大値の１つが０．５μｍ〜５μｍの範囲にあることが好ましい。光触媒層３中の光触媒３０の粒径分布の極大値は、０．５μｍ〜３μｍがより好ましく、０．６μｍ〜２μｍが更に好ましい。また中間保護層４中の光触媒の粒径分布の極大値は、０．１５μｍ以下であることが好ましい。光触媒層３及び中間保護層４に含まれる光触媒の極大値は、合計の皮膜厚さの２倍である２０μｍを超えないことが好ましく、１０μｍを超えないことがより好ましい。また光触媒層３では、光触媒３０の粒径分布の極大値が０．２μｍに満たないことが好ましい。この場合、光触媒層３の光触媒活性を初期段階から発現させやすい。
【００９５】
光触媒層３に含まれる光触媒３０の割合は、光触媒層３全体に対する質量割合で、５０％以下が好ましく、４０％以下が好ましく、３０％以下が好ましい。この場合、光触媒３０による光触媒作用を効率よく発現させながら、光触媒３０の光触媒作用による光触媒層３に含まれる樹脂の劣化を抑制することができる。光触媒層３に含まれる光触媒３０の割合の下限値は、光触媒作用を発現させることができれば特に限定されないが、例えば０．０５％以上が好ましく、０．２％以上がより好ましく、０．５％以上が更に好ましい。
【００９６】
光触媒層３は、光触媒３０をそのまま含んでいてもよく、光触媒３０が触媒担体表面に担持された状態で含んでいてもよい。光触媒層３が触媒担体を含む場合、光触媒３０とポリマー成分が直接触れる面積を減らすことができるため、光触媒３０によるポリマー成分の劣化を抑制できる。また、ポリマー成分によっては光触媒３０を分散させることが難しい場合があるが、適当な触媒単体を用いることにより、光触媒３０を分散させやすくすることができる。光触媒層３は、触媒担体として、光触媒３０に対して安定な無機系の酸化物を含むことが好ましく、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、及び酸化カルシウムからなる群から選択される一種以上を含むことが好ましい。
【００９７】
光触媒層３は、実質的に、酸化ケイ素またはシロキサンポリマーと、光触媒３０と、で構成される。このため、光触媒３０の含有量が約１０％であれば、残りは酸化ケイ素、またはシロキサンポリマーとなり得る。しかしながら、光触媒層３の意匠性、耐食性、耐摩耗性、触媒機能等を向上させるために、光触媒層３が、着色顔料、体質顔料、光触媒以外の触媒、防錆顔料、金属粉末、高周波損失剤、骨材等を含んでいてもよい。光触媒層３は、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物、２種以上の金属元素を構成成分とする複合酸化物、Ｚｎ粉末、Ａｌ粉末等の金属粉末等を含むことができる。また光触媒層３は、モリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸カルシウム、リンモリブデン酸アルミニウム等の非クロム酸系防錆顔料を含むことができる。また光触媒層３は、高周波損失剤として、Ｚｎ−Ｎｉフェライトを含むことができる。また光触媒層３は、骨材としては、チタン酸カリウム繊維を含むことができる。光触媒３０中のこれらの成分の量は、特に限定されないが、例えば、３０％以下が好ましく、２０％以下がより好ましく、１５％以下が特に好ましい。
【００９８】
光触媒層３は、主たる元素としてＳｉを含むが、これ以外の元素として、Ｂ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｔｉ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、及びＴａからなる群から選択される一種以上の元素を含んでいてもよい。特にＡｌ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａは、酸を触媒として系に添加しているときに、皮膜の固化を低温あるいは短時間で完了させることができる。酸を触媒として、これらの金属含有アルコキシドを添加すると、エポキシの開環速度が速くなり、低温短時間で皮膜を硬化させることができる。光触媒層３は、Ｔｉ−エトキシド、Ｔｉ−イソプロポキシド等のＴｉのアルコキシドを含むことが好ましい。またＺｒを添加した系では、皮膜の耐アルカリ性が顕著に改善されるため、特に耐アルカリ性が必要とされる用途で好適に用いられる。
【００９９】
光触媒層３の厚みは、０．１μｍ以上３μｍ以下が好ましく、０．１μｍ以上２．５μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以上２μｍ以下がより更に好ましく、１μｍ以上３μｍ以下が特に好ましい。この場合、光触媒層３に含まれる光触媒３０の光触媒作用を特に発現させることができる。
【０１００】
光触媒層３と中間保護層４との合計の厚みは、５μｍ以下であることが好ましい。この場合、被覆材１の加工性と、加工部の密着性を向上させることができる。光触媒層３と中間保護層４との合計の厚みは、４μｍ以下がより好ましく、３μｍ以下が特に好ましい。この場合、光触媒層３及び中間保護層４の加工性を向上させることができる。光触媒層３と中間保護層４との合計の厚みの下限は、特に限定されないが、０．１μｍ以上が好ましく、０．３μｍ以上がより好ましい。
【０１０１】
光触媒層３は、例えば、上述の酸化ケイ素またはシロキサンポリマーと、光触媒３０とを含む光触媒塗料から塗膜を形成した後、この塗膜を加熱硬化させることによって形成することができる。光触媒層３は、中間保護層４を形成した後に中間保護層４上に形成してもよく、被覆層２１上に保護層用塗料の塗膜を形成した後に、この塗膜上に光触媒塗料の塗膜を形成して、二つの塗膜を加熱硬化させることで、中間保護層４と同時に形成してもよい。光触媒塗料の塗布方法は、例えば、ディップコート法、スプレーコート法、バーコート法、ロールコート法、又はスピンコート法を採用することができる。光触媒塗料の塗膜の加熱条件は、１５０℃以上４００℃程度までの温度域で、１時間から数秒程度の熱処理を行うことが好ましい。
【０１０２】
２−１−２．光触媒作用
第一実施形態に係る被覆材１によって発現される光触媒作用について、図２を参照しながら説明する。
【０１０３】
図２は、図１に示す被覆材１の光触媒層３に対して光が照射された場合の光触媒作用を説明するための図である。図２によると、光触媒３０に到達した光によって光触媒作用が発現する。また光触媒層３に照射された光の一部は、光触媒層３を通過する。光触媒層３を通過した光は、中間保護層４を通過して、被覆層２１に到達する。本実施形態の被覆層２１は、波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上であることから、被覆層２１に到達した光は、被覆層２１で効率よく反射される。被覆層２１で反射された光は、中間保護層４を通過して、再度、光触媒層３に到達する。この被覆層２１で反射されて光触媒層３に到達した光によっても光触媒作用が発現する。すなわち、本実施形態の被覆材１では、光触媒層３に直接照射された光だけでなく、光触媒層３を通過して被覆層２１で反射された光も、光触媒３０に到達させることができる。そのため、光触媒３０に効率よく光を到達させることができ、光触媒３０の光触媒作用を効率よく発現させることができる。その結果、光触媒層３に光を照射した初期段階から、高い光触媒作用を発現することができると共に、この光触媒作用を長期に亘って維持することができる。
【０１０４】
また本実施形態の光触媒３０は、可視光励起型の光触媒であることから、波長３８０ｎｍ以下の紫外光だけでなく、波長４００ｎｍ以上の可視光線によっても光触媒作用を発現させることができる。このため、本実施形態に被覆材１では、紫外線が多く含まれる太陽光だけでなく、蛍光灯、キセノンランプ、ＬＥＤ等の光によっても、光触媒作用を発現させることができる。特に、被覆層２１は、波長５５５ｎｍの光の反射率が高く、かつ５５５ｎｍは可視光領域の波長（３８０−７５０ｎｍ）のほぼ中間であるため、可視光領域全体の光を効率よく反射できる。本実施形態の光触媒３０は可視光励起型の光触媒であることから、被覆層２１が反射しやすい光の波長領域と、光触媒３０が光触媒作用を発現可能な波長領域とが重複している。このため、光触媒３０に直接到達した可視光線と、被覆層２１で反射した可視光線とによって、光触媒３０の光触媒作用を発現させることができ、光触媒層３に可視光線を照射した初期段階から高い光触媒作用を発現させられ、かつ、長期に亘って光触媒作用を維持できる。
【０１０５】
本実施形態の被覆材１で発現される光触媒作用には、親水作用、防汚作用、菌又はウイルスの不活化作用等が含まれる。特に本実施形態では、菌又はウイルスの不活化作用を発現させやすく、一般的なカラー鋼板の表面上に光触媒層を設けた被覆材と比べて、菌又はウイルスの不活化作用を初期段階でも発現させられ、かつ、不活化作用を長期に亘って維持できる。これは、被覆層２１の波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上であることで達成でき、光触媒３０が可視光励起型光触媒であることによってより達成させやすい。また被覆材１で発現される光触媒作用には、防汚、親水化機能、有機物の分解等も含まれる。
【０１０６】
２−２．第二実施形態
２−２−１．被覆材の構成
第二実施形態に係る被覆材１は、被覆層２１の代わりに被覆層２１０を備える点で第一実施形態に係る被覆材１と異なり、それ以外は第一実施形態に係る被覆材１と同様の構成を備える。このため、本実施形態の被覆材１では、図３に示すように、基材２上に、中間保護層４及び光触媒層３がこの順に積層されている。また基材２は、母材２０と、被覆層２１０と、母材２０と被覆層２１０との間に設けられた下塗層２３を含む。このため本実施形態の被覆材１では、光触媒層３が被覆層２１０上に設けられている。
【０１０７】
本実施形態の被覆層２１０は、被覆層２１と同様に波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上であるが、特に波長５５５ｎｍの光の拡散反射率が８５％以上であることが好ましい。この場合、光触媒層を通過して被覆層２１０に到達した光を、光触媒層３の広範囲の領域に拡散して反射することができる。これにより、光触媒層３に光を照射した初期段階から、特に高い光触媒作用を発現することができる。
【０１０８】
なお、「拡散反射率」とは、積分球による、鏡面反射を含まない、波長５５５ｎｍの光の拡散反射率のことである。この拡散反射率は、積分球を使用した拡散反射率測定装置を用いて測定した波長５５５ｎｍの拡散反射率が、基準白色板を１００としたときの百分率で規定される。拡散反射率測定装置としては、ミノルタ株式会社（現在はコニカミノルタ株式会社）製の「ＣＭ−３７００ｄ」、島津製作所製の分光光度計「AVAL２６５」などを例示することができる。拡散反射率は、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２２  幾何条件ｃなどに準拠して測定されるものであって、積分球（光をほぼ完全に拡散反射する硫酸バリウムなどの白い塗料で内面を塗布した球）を使用して、拡散照明８°方向受光の条件で、波長５５５ｎｍでの反射率を、基準白色板（材質は硫酸バリウム）を１００とした時の百分率で測定する。拡散反射率は、正反射光を除去して光を測る方法をＳＣＥ（正反射光除去）方式を採用することができる。ＳＣＥ方式では、正反射光を除去し、拡散反射光だけを測定しているので、目視に近い色や光沢の評価となる。被覆層２１０の拡散反射率の上限は１００％である。
【０１０９】
以下、被覆層２１０について詳しく説明する。
【０１１０】
本実施形態では、被覆層２１０として、例えば、以下に示す第一例の構成、又は第二例の構成を採用することができる。なお、被覆層２１０の構成は下記の第一例及び第二例の構成に限定されない。
【０１１１】
（第一例）
第一例の被覆層２１０は、バインダー樹脂と顔料とを含む。このため、被覆層２１０は、バインダー樹脂及び顔料を含む被覆塗料から形成される。
【０１１２】
バインダー樹脂は、数平均分子量が１９０００以上２８０００以下であるポリエステル樹脂（以下、ポリエステル樹脂Ａともいう）を含むことが好ましい。本実施形態の被覆層２１０は、被覆塗料中の顔料濃度が高いため、顔料-顔料間を繋ぎとめる能力（バインダー能力）を確保する必要がある。この点、被覆塗料に含まれる樹脂としてポリエステル樹脂Ａを配合することにより、バインダー能力を確保することができ、被覆層２１０の加工性を向上させられる。また通常、数平均分子量が高いポリエステル樹脂を採用すると、被覆塗料の粘度が高くなるため、被覆塗料中の固形分濃度が高くなりやすい。これに対して本実施形態の被覆塗料では、顔料濃度が高く、相対的に樹脂の濃度が低いため、ポリエステル樹脂Ａの数平均分子量が上記範囲であっても、塗膜の形成に適した粘度を確保でき、被覆塗料から塗膜を形成しやすい。このため、ワキ（あわ状の小さな膨れや穴）の発生を抑制しながら、被覆塗料から厚膜の塗膜を形成できる。さらに、ポリエステル樹脂の数平均分子量が１９０００以上であることにより、被覆材１に優れた成形性を付与することができる。またポリエステル樹脂の数平均分子量が２８０００以下であることにより、被覆層２１０に適度な柔軟性を付与しながら、被覆層２１０の耐傷付性を確保することができる。ポリエステル樹脂Ａの数平均分子量は、１９０００以上２６０００以下がより好ましく、２００００以上２３０００以下が特に好ましい。バインダー樹脂全量に対する、ポリエステル樹脂Ａの割合は、２０％質量以上１００質量％以下が好ましく、３０質量％以上８０質量％以下がより好ましく、４０質量％以上６０質量％以下が特に好ましい。
【０１１３】
バインダー樹脂は、数平均分子量が２０００以上６０００以下であり、かつ、水酸基価が２０以上であるポリエステル樹脂（以下、ポリエステル樹脂Ｂともいう）を含有することも好ましい。本実施形態の被覆層２１０においては、顔料間に樹脂が分散した構造になることが考えられる。この構造において、ポリエステル樹脂Ａとポリエステル樹脂Ｂとを組み合わせることにより、ポリエステル樹脂Ａが入り込みにくい隙間に、ポリエステル樹脂Ｂが入り込むことができる。このため、ポリエステル樹脂Ｂは、顔料と顔料、或いは顔料とポリエステル樹脂Ａとのバインダーとして機能し、被覆層２１０の強度、加工性、及び密着性を向上させることができる。
【０１１４】
またポリエステル樹脂Ｂの数平均分子量が２０００以上であることにより、被覆層２１０の強度を確保することができ、被覆層２１０の加工性を向上させることができる。またポリエステル樹脂Ｂの数平均分子量が６０００以下であることにより、ポリエステル樹脂Ｂが顔料間の隙間に入り込みやすく、被覆層２１０の密着性を向上させることができる。ポリエステル樹脂Ｂの数平均分子量は、２５００以上５０００以下がより好ましく、３０００以上４５００以下が特に好ましい。またポリエステル樹脂Ｂの水酸基価が２０以上であることにより、架橋点が多くなるため、被覆層２１０の下塗層２３への密着性を向上させることができる。ポリエステル樹脂Ｂの水酸基価は、３０以上がより好ましく、４０以上が特に好ましい。ポリエステル樹脂Ｂの水酸基価の上限値は、特に限定されないが、例えば２００以下であることが好ましい。
【０１１５】
被覆塗料において、ポリエステル樹脂Ａの質量に対する、ポリエステル樹脂Ｂの質量の比（ポリエステル樹脂Ｂ／ポリエステル樹脂Ａ）は０．２５以上４以下であることが好ましい。この比が０．２５以上であると、被覆層２１０の密着性を効果的に向上させることができる。またこの比が４以下であることにより、被覆層２１０の加工性を効果的に向上させることができる。ポリエステル樹脂Ａとポリエステル樹脂Ｂとの質量の比は、０．４以上２．５以下がより好ましく、０．６５以上１．５以下が特に好ましい。
【０１１６】
被覆塗料に含まれる顔料は、ルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。すなわち、被覆層２１０がルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。ルチル型酸化チタンは、他の顔料よりも屈折率が高いため、被覆層２１０に含まれる樹脂及び空気と、ルチル型酸化チタンとの屈折率差を大きくすることができる。この屈折率差を大きくすることにより、被覆層２１０の拡散反射率を大きくすることができる。
【０１１７】
ルチル型酸化チタンの粒子は、粒子単体でもよく、ルチル型酸化チタンの粒子をシリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化アンチモン、有機物等でコーティングしたものでも良い。コーティングに用いる有機物の例には、ペンタエリトリット、トリメチロールプロパン等のポリオール系、トリエターノールアミン、トリメチロールアミンの有機酸塩等のアルカノールアミン系、シリコン樹脂、アルキルクロロシラン等のシリコン系が含まれ得る。
【０１１８】
ルチル型酸化チタンの平均粒径は、２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。この場合、被覆層２１０の反射率を向上させることができ、光触媒層３を通過して被覆層２１０に到達した光を、光触媒層３に向かって反射しやすくすることができる。また光触媒層３に含まれる光触媒３０を活性化させやすい波長の光を、被覆層２１０で反射しやすくすることができる。ルチル型酸化チタンの平均粒径は２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下がより好ましい。なお、ルチル型酸化チタンの平均粒径は、被覆層２１０を電子顕微鏡で１０，０００倍に拡大して観察し、視野中に映し出されるルチル型酸化チタンの内、数で粒径の小さい方から２０％と大きい方から５％を除いた残りのルチル型酸化チタンの粒径の相加平均値である。
【０１１９】
被覆層２１０において、ルチル型酸化チタンの固形分体積濃度は２０％以上であることが好ましい。この場合、ルチル型酸化チタンの粒子によって被覆層２１０が最密充填状態であっても、粒子間の空隙の容積を樹脂の体積よりも大きくすることができる。空隙の屈折率は、顔料の屈折率及び樹脂の屈折率よりも低いため、顔料と空隙の界面、及び樹脂と空隙の界面で光が反射しやすい。このため、被覆層２１０中に十分な空隙を設けることで、被覆層２１０の拡散反射率を向上させることができる。ルチル型酸化チタンの固形分体積濃度は、２５％以上がより好ましい。この場合、被覆層２１０の拡散反射率をより向上させることができる。ルチル型酸化チタンの固形分体積濃度は７０％以下であることが好ましく、６５％以下であることがより好ましく、４０％以下であることが特に好ましい。この場合、被覆層２１０の強度を確保することができ、被覆層２１０が脆くなることを抑制することができる。
【０１２０】
被覆塗料は、ルチル型酸化チタンよりも平均粒径が大きく、かつ、屈折率が低い成分（以下、低屈折率成分ともいう）を含有してもよい。この場合、被覆層２１０中の空隙を増やすことができると共に、ルチル型酸化チタンとの界面においても光を反射することができる。このため、被覆層２１０の拡散反射率を効果的に向上させることができる。低屈折率成分の平均粒径は、１μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、３μｍ以上８μｍ以下がより好ましく、４μｍ以上７μｍ以下であることがより好ましい。低屈折率成分の屈折率は、ルチル型酸化チタンの屈折率よりも、０．５以上低いことが好ましく、１以上低いことがより好ましい。低屈折率成分は、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、及びアクリル、ポリエステル、ＰＴＦＥ等の樹脂粉末からなる群から選択される一種以上を含むことができる。低屈折率成分の被覆層２１０中の固形分体積濃度は、９〜２５％で、好ましくは、１０〜１７％である。この場合、被覆層２１０の拡散反射率を向上させながら、被覆層２１０の加工性及び耐食性を確保することができる。
【０１２１】
被覆層２１０中の空隙の割合は、被覆層２１０の固形分体積料の０．０２倍以上１．１倍以下が好ましく、０．３倍以上１．０倍以下がより好ましく、０．５倍以上０．９５倍以下が特に好ましい。この場合、被覆層２１０の拡散反射率を向上させながら、被覆層２１０の加工性及び密着性を確保することができる。被覆層２１０中の空隙の大きさは、例えば２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であり、２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下が好ましい。この場合、被覆層２１０の拡散反射率を向上させながら、被覆層２１０の加工性と耐食性を確保することができる。但し、被覆層２１０中の空隙の大きさを制御することは難しいため、極端に大きな空隙が生じたり、被覆層２１０の拡散反射率に特に影響がなければ、被覆層２１０中の空隙の大きさは特に限定されない。
【０１２２】
被覆層２１０の厚みは、５μｍ以上１００μｍ未満が好ましい。被覆層２１０の厚みが１００μｍ未満であることにより、被覆層２１０が脆くなることを抑制することができる。外観仕上がりの点から、２０μｍ〜５０μｍが好ましく、２５μｍ〜３５μｍがより好ましい。この場合、被覆層２１０の光の反射率を向上できると共に、被覆層２１０が脆くなることを抑制することができ、被覆層２１０の強度を確保することができる。被覆層２１０の厚みは、５０μｍ未満がより好ましい。この場合、被覆層２１０の形成時に、ワキ（あわ状の小さな膨れや穴）が発生することを抑制できる。なお、被覆層２１０は、単一の層で構成されている場合に限られず、複数の層で構成されていてもよい。
【０１２３】
被覆層２１０と中間保護層４との境界面の中心平均粗さＲａは、０．８μｍ以上が好ましく、１．１μｍ以上がより好ましく、１．６μｍ以上が特に好ましい。この場合、被覆層２１０と中間保護層４との密着性を向上できると共に、被覆層２１０の拡散反射率を向上させることができる。被覆層２１０と中間保護層４との境界面の中心平均粗さＲａは４μｍ以上が好ましい。この場合、中間保護層４及び光触媒層３を平坦にしやすく、光触媒層３の耐汚染性を向上させることができる。被覆層２１０と中間保護層４との境界面の中心平均粗さＲａは、例えば、以下の方法によって大きくすることができる。
（ａ）被覆塗料と、中間保護層４を形成するための塗料とを、未乾燥状態で積層する。
（ｂ）被覆層２１０の顔料の濃度を、中間保護層４の顔料の濃度よりも大きくする。
（ｃ）被覆層２１０に平均粒径の大きな顔料を添加すること。
（ｄ）被覆塗料の粘度を下げること。
（ｅ）被覆塗料と中間保護層４を形成するための塗料との表面張力差を小さくすること。
【０１２４】
（第二例）
第二例の被覆層２１０は、光沢の少ない塗膜層であり、艶消し塗膜層であることが好ましい。第二例の被覆層２１０は、例えば、ポリエステル樹脂及び硬化剤を含む樹脂バインダー、酸化チタン、及び平均粒子径４〜９μｍの有機ポリマー微粒子を含有する塗料（以下、第二例の塗料ともいう）から形成することができる。
【０１２５】
樹脂バインダーに含まれるポリエステル樹脂としては、第一実施形態の下塗層２３に含まれるポリエステル樹脂と同様の成分を使用することができる。
【０１２６】
樹脂バインダーに含まれる硬化剤としては、第一実施形態の下塗層２３に含まれる硬化剤と同様の成分を使用することができ、例えば、上記アミノ樹脂、上記ブロック化イソシアネート化合物等を使用することが好ましい。また第二例の塗料は、硬化促進のため、第一実施形態の下塗層２３に含まれる硬化触媒と同様の成分を含んでいてもよい。
【０１２７】
第二例の塗料に含まれる酸化チタンとしては、第一実施形態の下塗層２３に含まれる酸化チタンと同様の成分を使用することができる。第二例の塗料の酸化チタンの含有量は、樹脂バインダー成分１００質量部に対し、１００質量部以上２５０質量部以下であり、１４０質量部以上１９０質量部以下であることがが好ましい。この場合、第二例の被覆層２１０の、仕上り性、高拡散反射率及び密着性のバランスよく向上させることができる。
【０１２８】
上述の通り、第二例の塗料には、平均粒子径４〜９μｍの有機ポリマー微粒子が含まれる。これにより、被覆層２１０を低光沢化及び高拡散反射率化することができる。有機ポリマー微粒子の例には、尿素とアルデヒド成分との縮合反応により得られた樹脂を粉砕処理した尿素樹脂系の有機ポリマー微粒子、アクリル樹脂系の有機ポリマー微粒子等が含まれる。有機ポリマー微粒子は、中空であってもよい。
【０１２９】
有機ポリマー微粒子の平均粒子径は、４μｍ以上９μｍ以上であり、５μｍ以上８μｍ以下であることが好ましい。この場合、被覆層２１０の拡散反射率を向上させながら、被覆層２１０の仕上り性を向上させることができる。なお、有機ポリマー微粒子の平均粒子径とは、マイクロトラック粒度分布測定装置（商品名「ＭＴ３３００」、日機装社製）を使用し、レーザー回折散乱法により測定された体積基準粒度分布のメジアン径（ｄ５０）の値である。
【０１３０】
有機ポリマー微粒子の市販品としては、パーゴパックＭ３（ロンザジャパン社製、商品名）、ＧＲ−８００（根上工業社製、商品名）、テクポリマーＭＢＸ−５、テクポリマーＭＢＸ−８（以上、積水化学社製、商品名）等が挙げられる。
【０１３１】
第二例の塗料における有機ポリマー微粒子の含有量は、樹脂バインダー成分１００質量部に対して、１０質量部以上３０質量部以下が好ましく、１１質量部以上２０質量部以下がより好ましい。
【０１３２】
第二例の被覆層２１０の厚みは、２０μｍ以上３５μｍ以下が好ましく、２５μｍ以上３３μｍ以下がより好ましい。この場合、被覆層２１０の隠蔽性を向上できると共に、第二例の塗料を塗布する際に、ムラなく均一に塗布しやすい。
【０１３３】
第二例の塗料は、必要に応じて、シリカ等の艶消し剤、溶剤、レベリング剤、表面調整剤、紫外線吸収剤、光安定剤、顔料分散剤、ワキ防止剤等を含んでいてもよい。
【０１３４】
第二例の塗料の塗装方法としては、例えば、カーテン塗装、ロール塗装、浸漬塗装、スプレー塗装等が挙げられる。第二例の塗料を、コイルコーティング等によってプレコート塗装する場合、その経済性からカーテン塗装法およびロール塗装法が推奨される。ロール塗装法を適用する場合には塗面の均一性を最良のものにするため３本ロールによるトップフィードもしくはボトムフィード方式が推奨されるが実用的には通常の２本ロールによるボトムフィード方式（いわゆるナチュラルリバース塗装、ナチュラル塗装）でもよい。
【０１３５】
第二例の塗料の硬化条件（焼付け条件）は、例えば、素材到達最高温度１６０〜２６０℃で１５〜９０秒の範囲で行なわれる。
【０１３６】
第二例の被覆層２１０を適用した基材２の表面では６０度鏡面光沢度が、５〜２０％、好ましくは６〜１５％の範囲内であることが好ましい。この場合、高拡散反射光を得やすい。また第二例の被覆層２１０によれば、光の波長５５５ｎｍにおける拡散反射率が８５％以上、好ましくは８８％以上を達成することができる。
【０１３７】
２−２−２．光触媒作用
第二実施形態に係る被覆材１によって発現される光触媒作用について、図４を参照しながら説明する。
【０１３８】
本実施形態の被覆材１は、第一実施形態に係る被覆材１と同様に、被覆層２１０の波長５５５ｎｍの光の反射率が８５％以上であることから、光触媒層３に直接照射された光だけでなく、光触媒層３を通過して被覆層２１０で反射された光も、光触媒３０に到達させることができる。このため、光触媒３０に効率よく光を到達させることができ、光触媒３０の光触媒作用を効率よく発現させることができる。
【０１３９】
さらに本実施形態の被覆材１では、被覆層２１０の波長５５５ｎｍの光の拡散反射率が８５％以上であることによって、光触媒層３を通過して被覆層２１０に到達した光を、光触媒層３に向かって広範囲に拡散させることができる（図４参照）。そのため、光触媒３０に特に効率よく光を到達させることができ、光触媒３０の光触媒作用を特に効率よく発現させることができる。これにより、光触媒層３に光を照射した初期段階から、特に高い光触媒作用を発現することができると共に、この光触媒作用を特に長期間に亘って維持することができる。
【０１４０】
勿論、本実施形態の被覆材１で発現される光触媒作用にも、親水作用、防汚作用、菌又はウイルスの不活化作用等が含まれる。本実施形態の被覆材１では、光触媒層３に光を照射した初期段階でも、菌又はウイルスの不活化作用を特に効率よく発現させることができると共に、この不活化作用を長期間に亘って維持できる。
【０１４１】
３．菌又はウイルスの不活化方法
上述の通り、第一実施形態及び第二実施形態の被覆材１を用いることにより、菌又はウイルスを不活化させることができる。
【０１４２】
このため、菌又はウイルスの不活化方法では、上述の被覆材１の光触媒層３に光を照射することで、光触媒３０を活性化させて、菌又はウイルスを不活化させる。より具体的には、太陽光や蛍光灯、ＬＥＤ灯等の光源から、光触媒層３に光を照射することで、光触媒３０が励起状態となり、光触媒層３の表面において強い酸化力を有する活性酸素が発生する。この活性酸素が、菌、ウイルス等を分解することによって、菌又はウイルスが不活化される。また活性酸素は有機物を分解することができるため、防汚作用を発現することもできる。
【０１４３】
被覆材１の光触媒作用で不活化できる菌・ウイルスには、青かび（ペニシリウムピノヒルム）、フザリウム、黄色ブドウ球菌、インフルエンザＡ型ウイルス、ネコカシリウイルス、ノロウイルス、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｙａｂｈａｔｔａｉ、Ａｅｒｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ  ｓｐ、Ｍａｒｍｏｒｉｃｏ  ｓｐ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ等が含まれる。もちろん、被覆材１の光触媒作用で不活化できる菌・ウイルスには、上記以外の菌・ウイルスも含まれる。
【０１４４】
被覆材１は、光触媒層３に光を照射した初期段階から、菌又はウイルスの不活化作用が発現される。光触媒層３に光を照射した初期段階から、菌又はウイルスの不活化作用を発現することの指標として、例えば、以下の指標が考えられる。
【０１４５】
菌又はウイルスの不活化作用は、上述の通り、光触媒層３の表面において発生する活性酸素によって発揮される。この活性酸素は、菌又はウイルスだけでなく、メチレンブルーなどの有機物を分解できることから、メチレンブルーの分解能を、菌又はウイルスの不活化作用の指標とできる。このため、光触媒層３に光を照射した初期段階においてメチレンブルーの分解能が高ければ、光触媒層３に光を照射した初期段階から、菌又はウイルスの不活化作用が発現されているとみなすことができる。
【０１４６】
メチレンブルーの分解能は、例えば、以下の方法で測定することができる。まず、任意の濃度でメチレンブルーが含まれ、かつ、任意の厚みを有する乾燥塗膜を、光触媒層３上に設ける。次に、光触媒層３に対して、任意の照度、かつ、任意の時間でＵＶランプを光触媒層３に照射する。光触媒効果によってメチレンブルーが分解されると、乾燥塗膜の色が変化するため、ＵＶランプの照射前後における乾燥塗膜の色差ΔＥに基づいて、メチレンブルーの分解能を測定することができる。なお、色差ΔＥを測定する方法は、特に限定されないが、例えばコニカミノルタ株式会社製の分光測色系（品番ＣＭ−３７００ｄ）を用いて、測定することができる。
【０１４７】
第一実施形態及び第二実施形態の被覆材１では、１００倍に希釈したメチレンブルーの乾燥塗膜（付着量  ４４．４ｍｇ／ｍ２）を光触媒層３上に設けて、１０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１時間照射した場合に、照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、照射後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が３０％以上であることが好ましい。
【０１４８】
また特に第二実施形態の被覆材１では、１００倍に希釈したメチレンブルーの乾燥塗膜（付着量  ４４．４ｍｇ／ｍ２）を光触媒層３上に設けて、紫外線を１０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照度で１時間照射した場合に、紫外線照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する紫外線照射後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が４０％以上であることが好ましい。
【０１４９】
また第一実施形態及び第二実施形態の被覆材１では、付着量４４．４ｍｇ／ｍ２のメチレンブルーの乾燥塗膜を光触媒層３上に設けて、０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１１時間照射した場合に、照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、照射後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が、１時間あたり６％以上増加することが好ましい。
【０１５０】
また第一実施形態及び第二実施形態の被覆材１では、付着量４４．４ｍｇ／ｍ２のメチレンブルーの乾燥塗膜を光触媒層３上に設けて、０．０±０．５Ｗ／ｍ２の照射強度で紫外線を１１時間照射した場合に、照射前の乾燥塗膜の色差（ΔＥ０）に対する、照射後の乾燥塗膜の色差（ΔＥ）の百分比が、６０％以上であることが好ましく、７０％以上であることがより好ましい。
【実施例】
【０１５１】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【０１５２】
（実施例１、２及び比較例１、２）
まず基材として、５５％ＡＬ−Ｚｎ溶融めっき鋼板を用意した。
【０１５３】
次に、下記の表１に示す下塗塗料を基材の表面上に塗布して塗膜を形成した後、２２０℃で約１分加熱することにより、下塗層２３を形成した。下塗塗料の塗布量は、乾燥膜厚で１２．５μｍであった。
【０１５４】
次に、下記の表１に示す被覆塗料を下塗層２３上に塗布して塗膜を形成した後、２２０℃で約１分加熱することにより、被覆層を形成した。被覆塗料の塗布量は、乾燥膜厚で２７．５μｍであった。被覆層の表面の、波長５５５ｎｍの光の反射率及び拡散反射率は、下記の表１に示す値であった。なお、被覆層の反射率及び拡散反射率は、コニカミノルタ製の分光測色計(ＣＭ−３７００ｄ)を用いて測定した。
【０１５５】
次に、下記の表１に示す保護層用塗料を下塗層２３上に塗布して塗膜を形成した後、２００℃で約１分加熱することにより、中間保護層を形成した。保護層用塗料の塗布量は、乾燥膜厚で１．０μｍであった。
【０１５６】
次に、下記の表１に示す光触媒塗料を中間保護層上に塗布して塗膜を形成した後、２２０℃で約１分間加熱することにより、光触媒層を形成した。光触媒塗料の塗布量は、乾燥膜厚で１．０μｍであった。以上の工程により、被覆材を作製した。
【０１５７】
なお、下記の表１に示す塗料の詳細は以下の通りである。
・ＫＰＰ−７６：関西ペイント（株）製のプレイマー塗料（品番ＫＰＰ−７６）。樹脂バインダと、酸化チタン顔料とを含む。
・ＫＰ−２１７：関西ペイント（株）製の白色塗料（品番ＫＰ−２１７）。
・ＫＰ−２１７＋有機ポリマー微粒子：関西ペイント（株）製の白色塗料（品番ＫＰ−２１７）とアクリル樹脂ビーズ（粒径  ５μｍ）の混合物で、塗布、乾燥後の光沢度が１０となる様に調整した塗料。
・ＭＸ−１１０Ｆ：アクゾノーベルコーティング（株）製の白色塗料（品番ＭＸ−１１０Ｆ）。
・ＶＣＴ−０２ＢＳＬＢ：豊通ヴィーテクス（株）製の保護塗料。アルコキシシランを含む原料成分と、光触媒活性を有する物質とを含む。
・ＶＣＴＩＩ−０２ＢＳＬＣ：豊通ヴィーテクス（株）製の保護塗料。アルコキシシランを含む原料成分と、可視光領域で光触媒活性を有する物質とを含む。
【０１５８】
【表１】
2020171874.tif 000003
【０１５９】
（評価）
１．メチレンブルーの分解能
実施例１、２及び比較例１、２の被覆材に太陽光を６時間照射して、光触媒層を含まない比較例２の被覆材を除き、実施例１、２及び比較例１の光触媒層を励起状態とした。次に、各被覆材の表面上に、純水で１００倍に希釈したメチレンブルーを塗布して乾燥させることにより、付着量が４４．４ｍｇ／ｍ２であるメチレンブルーの乾燥塗膜を形成した。次に、各被覆材に紫外線を照射した。紫外線の照射強度は、１０．０±０．５Ｗ／ｍ２とした。紫外線の照射を開始してから、一定時間ごとに各被覆材の色差を測定し、初期の色差ΔＥ０に対する百分比を求めた。その結果を、下記の表２及び図５に示す。
【０１６０】
【表２】
2020171874.tif 000004
【０１６１】
表２及び図５によると、比較例１の被覆材は、比較例２の被覆材よりも、色差ΔＥの百分比が大きい。これは、比較例２の被覆材が、光触媒層を有さず、メチレンブルーを分解しにくいためと考えられる。また実施例１、２の被覆材は、比較例１の被覆材よりも、色差ΔＥの百分比が大きく、特に紫外線を照射した初期からΔＥの百分比が大きい。これは、実施例１、２の被覆材が、光触媒層に加えて反射率の高い被覆層を有するために、紫外線照射初期から光触媒効果を効率よく発揮させられるためと考えられる。また実施例１の被覆材は、紫外線の照射１１時間後及び２１時間後において、実施例２の被覆材よりも、色差ΔＥの百分比が大きい。これは、実施例１の被覆層が、実施例２の被覆層よりも拡散反射率が高く、光触媒効果を特に効率よく発揮させられるためと考えられる。
【０１６２】
２．菌、カビ、ウイルスの不活化作用
メチレンブルーの分解能が特に優れる実施例１の被覆材と、実施例１よりもメチレンブルーの分解能が低い比較例１とに関して、菌、カビ、ウイルスの不活化作用を測定した。また光色触媒層がないためにメチレンブルーの分解能を有さない比較例２に関しても、一部、菌、カビ、ウイルスの不活化作用を測定した。その結果を以下に示す。
【０１６３】
（ア）カビ及び菌
実施例１及び比較例１、２の被覆材の表面上に、下記の表３に示す菌及びカビを配置した。次に、照度１０００ｌｘの蛍光灯を用いて、各被覆材に蛍光灯の光をＵＶカットフィルタを介して２４時間照射した。そして、光の照射前の生菌数と照射後の生菌数から、その減少率を算出した。その結果を、下記の表３に示す。
【０１６４】
【表３】
2020171874.tif 000005
【０１６５】
表３によると、比較例１の被覆材は、比較例２の被覆材よりも生菌数の減少率が大きい。これは、比較例１の被覆材が光触媒層を有するために、光触媒効果によって、カビ又は菌の数を減少させられるためと考えられる。また実施例１の被覆材は、比較例１、２の被覆材よりも生菌数の減少率が大きい。これは、実施例１の被覆材が、光触媒層に加えて反射率及び拡散反射率の高い被覆層を有するために、紫外線照射初期から光触媒効果を効率よく発揮できると共に、この光触媒効果を長期間維持できるためと考えられる。
【０１６６】
（イ）インフルエンザＡ型ウイルス
実施例１及び比較例１、２の被覆材の表面上に、インフルエンザＡ型ウイルスを配置した。次に、照度３０００ｌｘの蛍光灯を用いて、各被覆材に蛍光灯の光をＵＶカットフィルタを介して８時間照射した。そして、照射前の生ウイルス数に対する、照射開始４時間後の生ウイルス数の比と、照射開始８時間後の生ウイルス数の比と、を算出した。その結果を、下記の表４に示す。
【０１６７】
【表４】
2020171874.tif 000006
【０１６８】
表４によると、比較例１の被覆材は、比較例２の被覆材よりも生ウイルス数の比が小さい。これは、比較例１の被覆材が、光触媒層を有し、その光触媒効果によって、ウイルスの数を減少させられるためと考えられる。また実施例１の被覆材は、比較例１、２の被覆材よりも、生ウイルス数の比か小さい。これは、実施例１の被覆材が、光触媒層に加えて反射率及び拡散反射率の高い被覆層を有するために、紫外線照射初期から光触媒効果が効率よく発揮されると共に、この光触媒作用が長期間維持されるためと考えられる。
【０１６９】
（ウ）ネコカシリウイルス
実施例１及び比較例１、２の被覆材の表面上に、ネコカシリウイルスを配置した。次に、照度３０００ｌｘの蛍光灯を用いて、各被覆材に蛍光灯の光をＵＶカットフィルタを介して８時間照射した。そして、光の照射前の生ウイルス数に対する照射開始８時間後の生ウイルス数の比を算出した。その結果を、下記の表５に示す。
【０１７０】
【表５】
2020171874.tif 000007
【０１７１】
表５によると、比較例１の被覆材は、比較例２の被覆材よりも生ウイルス数の比が小さい。これは、比較例１の被覆材が、光触媒層を有し、その光触媒効果によって、ウイルスの数を減少させられるためと考えられる。また実施例１の被覆材は、比較例１、２の被覆材よりも、生ウイルス数の比か小さい。これは、実施例１の被覆材が、光触媒層に加えて反射率及び拡散反射率の高い被覆層を有するために、紫外線照射初期から光触媒効果が効率よく発揮されると共に、この光触媒効果が長期間維持されるためと考えられる。
【０１７２】
（エ）土壌から採取された菌
実施例１及び比較例１の被覆材の表面上に、土壌から採取された四種類の菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ａｎｙａｂｈａｔｔａｉ、Ａｅｒｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ  ｓｐ、Ｍａｒｍｏｒｉｃｏ  ｓｐ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐ）を配置した。次に、照度１０００ｌｘの蛍光灯を用いて、各被覆材に蛍光灯の光をＵＶカットフィルタを介して１６時間照射した。そして、光の照射前の生菌数と照射後の生菌数から、その減少率を算出した。その結果を、下記の表６に示す。
【０１７３】
【表６】
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【０１７４】
表６によると、実施例１の被覆材は、いずれの生菌数の減少率も大きく、特にＡｅｒｏｍｉｃｒｏｂｉｕｍ  ｓｐ、Ｍａｒｍｏｒｉｃｏ  ｓｐ、Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｐの生菌数の減少率が大きい。これは、実施例１の被覆材では、反射率及び拡散反射率が高いために、紫外線照射初期から光触媒効果が効率よく発揮されると共に、この光触媒効果が長期間維持されるためと考えられる。
【符号の説明】
【０１７５】
１    被覆材
２    基材
２１  被覆層
２２  めっき鋼板
３    光触媒層
４    中間保護層
【図１】
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【図２】
2020171874.tif 000010
【図３】
2020171874.tif 000011
【図４】
2020171874.tif 000012
【図５】
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