(57)【要約】【課題】中間層および基材に対する浸食を防止しながら、耐候性および有害ガス分解性を発揮する光触媒塗装体を提供すること。【解決手段】  基材と、基材上に設けられる中間層と、光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層には、平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子が含まれており、前記中間層には、耐候性樹脂と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、基材上に設けられる中間層と、光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、
前記光触媒層には、平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子が含まれており、
前記中間層には、耐候性樹脂と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体。
【請求項２】
前記中間層にはさらにヒンダードアミンが含有されていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒塗装体。
【請求項３】
前記耐候性樹脂は、シリコーン変性樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の光触媒塗装体。
【請求項４】
前記シリコーン変性樹脂中のケイ素含有量は、前記シリコーン変性樹脂の固形分に対して０．２質量％以上１６．５質量％未満であることを特徴とする請求項３に記載の光触媒塗装体。
【請求項５】
前記ヒドロキシフェニルトリアジン化合物は、前記中間層に対して０．１質量％以上１０質量％未満含有されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項６】
前記無機体質顔料又は無機白色顔料は、前記中間層に対して３質量％以上７０質量％未満含有されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項７】
前記無機体質顔料又は無機白色顔料は、チタン含有酸化物であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項８】
前記光触媒層は、通気性を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項９】
前記光触媒層中に含有される前記光触媒粒子の含有量が１質量％を超え１５質量％未満であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項１０】
前記光触媒層中に含有される前記光触媒粒子の含有量が１質量％を超え５質量％未満であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項１１】
前記光触媒層には、前記光触媒粒子以外に、無機酸化物粒子が含まれていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光触媒塗装体。
【請求項１２】
前記光触媒層が、
１質量部を超え１５質量部未満の前記光触媒粒子と、
７５質量部を超え９９質量部未満の前記無機酸化物粒子と、
任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも１種を０質量部以上１０質量部未満と
を、前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が１００質量部となるように含んでなることを特徴とする請求項１１に記載の光触媒塗装体。
【請求項１３】
前記光触媒層が、
１質量部を超え５質量部未満の前記光触媒粒子と、
８５質量部を超え９９質量部未満の前記無機酸化物粒子と、
任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも１種を０質量部以上１０質量部未満と
を、前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が１００質量部となるように含んでなることを特徴とする請求項１１に記載の光触媒塗装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物等の外装材、内装材等の用途に特に適した、高度の耐候性、有害ガス分解性、耐光性および各種皮膜性能に優れた光触媒層を備えた光触媒塗装体に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化チタンなどの光触媒が、近年建築物の外装材、内装材など多くの用途において利用されている。外装用途については、基材表面に光触媒を塗装することにより、光エネルギーを利用してＮＯｘ、ＳＯｘ等の有害物質の分解機能を付与することが可能となる。また内装用途についても、光エネルギーを利用してVOC等の有害物質の分解機能を付与することが可能となる。
【０００３】
このような光触媒塗装体を得る場合、ベースとなる基材と光触媒の間に、接着および／または光触媒による基材表面の劣化抑制を目的とした中間層を設けることが行われる。このような光触媒を塗布した光触媒塗装体を得る技術としては、以下のものが知られている。
【０００４】
ベースとなる基材と光触媒の間に、接着および／または光触媒による基材表面の劣化抑制を目的としたシリコーン変性樹脂などの中間層を設ける技術が知られている。（例えば、特許文献１（国際公開第９７／００１３４号パンフレット）参照）。
【０００５】
また、ベースとなる基材と光触媒の間に、中間層を設け、その中間層に無機系半導体、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の有機物等の紫外線吸収物質を配合し、基材表面を劣化抑制する技術も知られている（例えば、特許文献２（特開２００６−１１６４６１号公報）、特許文献３（特開２００８−２７２７１８号公報）参照）。
【０００６】
光触媒層のバインダー成分としてのシリカゾルと光触媒性二酸化チタンとを含有する塗膜を基体に形成して光触媒体を得る技術も知られている（例えば、特許文献４（特開平１１−１６９７２７号公報）参照）。この技術にあっては、シリカゾルの添加量がＳｉＯ２基準で二酸化チタンに対して２０〜２００重量部であるとされており、二酸化チタンの含有比率が高い。また、シリカゾルの粒径も０．１〜１０ｎｍと小さい。
【０００７】
また当該塗装体の耐久性を高める目的で、光触媒に加水分解性シリコーン等のバインダー成分を添加する技術が知られている。（特許文献５（特開２００１−２１２５１０号公報）参照）、（特許文献６（特開２００２−１３７３２２号公報）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第９７／００１３４号パンフレット
【特許文献２】特開２００６−１１６４６１号公報
【特許文献３】特開２００８−２７２７１８号公報
【特許文献４】特開平１１−１６９７２７号公報
【特許文献５】特開２００１−２１２５１０号公報
【特許文献６】特開２００２−１３７３２２号公報
【発明の概要】
【０００９】
充分な光触媒活性を得るために、光触媒層に含まれる光触媒を増量することが従来より行われているが、そのような塗膜構成にした場合、中間層が光触媒によって劣化する恐れがあるなどの不具合を発生する懸念があった。また、光触媒を減量させると光触媒層での紫外線遮蔽効果が弱まり、塗膜および下地の紫外線劣化が懸念される。
【００１０】
本発明では、上記事情に鑑み、中間層および基材に対する浸食を防止しながら、耐候性および有害ガス分解性を発揮する光触媒塗装体を提供することを目的とする。
【００１１】
すなわち、本発明による光触媒塗装体は、基材と、基材上に設けられる中間層と、光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層には平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子が含まれており、前記中間層には耐候性樹脂と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
光触媒塗装体
本発明による光触媒塗装体は、基材と、基材上に設けられる中間層と、光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層には平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子が含まれており、前記中間層には耐候性樹脂と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体である。
すなわち、本発明による光触媒塗装体は、中間層に３８０ｎｍ未満の短波長の紫外線を効果的に吸収するヒドロキシフェニルトリアジン化合物と、３８０ｎｍ以上の長波長の光線や熱線を有効に反射する平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料を含有せしめ、かつ光触媒層中の光触媒粒子として励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒を選択することで、おそらくは上記無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線をも光触媒機能に寄与させるとともに、中間層や基材にダメージを与える３８０ｎｍ未満の有害な紫外線をカットすることが可能となり、光触媒の分解機能を有効に発揮するとともに基材および中間層の耐候性を向上させることが可能となる。
ここで、「平均粒径」は、走査型電子顕微鏡により１〜１０視野に入る任意の１００個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。また、無機体質顔料が棒状の場合は長手方向の平均とする。
【００１３】
本発明の好ましい形態においては、ヒンダードアミンが含有されているようにする。そうすることで、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物による３８０ｎｍ未満の短波長の紫外線の吸収性能が安定する。
【００１４】
本発明の好ましい形態においては、前記耐候性樹脂は、シリコーン変性樹脂であるようにする。シリコーン変性樹脂を用いることで、中間層の耐候性が良好となる。
【００１５】
本発明の好ましい形態においては、前記シリコーン変性樹脂中のケイ素含有量は、前記シリコーン変性樹脂の固形分に対して０．２質量％以上１６．５質量％未満であるようにする。
ケイ素原子含有量が、シリコーン変性樹脂の固形分に対して０．２質量％以上１６．５質量％未満が好ましく、より好ましくは６．５質量％以上１６．５質量％未満である。シリコーン変性樹脂に含有されるケイ素原子含有量が０．２質量％以上、好ましくは６．５質量％以上にすることで、中間層の耐候性が低下し、光触媒に浸食される可能性を低減することができる。またシリコーン変性樹脂に含有されるケイ素原子含有量が１６．５質量％未満にすることで、可撓性に乏しくなることに起因する中間層におけるクラックの発生を抑制できる。
ここでシリコーン変性樹脂中のケイ素原子含有量は、Ｘ線光電子分光分析装置（ＸＰＳ）による化学分析によって測定することができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態においては、前記ヒドロキシフェニルトリアジン化合物は、前記中間層に対して０．１質量％以上１０質量％未満含有されているようにする。
この範囲にすることで３８０ｎｍ未満の短波長の紫外線の吸収性能が充分に発揮されるようになる。
【００１７】
本発明において用いられるヒドロキシフェニルトリアジン化合物は、ヒドロキシフェニルトリアジンおよび／または下記一般式（化１）に示される基本骨格を有するヒドロキシフェニルトリアジンの誘導体であり、市販のヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤を好適に利用することができる。
【００１８】
【化１】
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【００１９】
本発明の好ましい形態においては、前記無機体質顔料又は無機白色顔料は、前記中間層に対して３質量％以上７０質量％未満含有されているようにする。
この範囲にすることで３８０ｎｍ以上の長波長の光線や熱線を有効に反射するようになる。
【００２０】
本発明の好ましい形態においては、前記無機体質顔料又は無機白色顔料はチタン含有酸化物であるようにする。
酸化チタン、チタン酸カリウム等のチタン含有酸化物は白色度が大きく、３８０ｎｍ以上の長波長の光線や熱線を有効に反射する。
【００２１】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層は通気性を有するようにする。
そうすることで、上記無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線を光触媒機能に有効に寄与させることが可能となる。
【００２２】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層中に含有される前記光触媒粒子の含有量が１質量％を超え１５質量％未満であるようにする。
上記範囲とすることで、無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線を光触媒機能に有効に寄与させつつ光触媒粒子の中間層との直接的な接触を有効に抑えることができそれにより中間層を浸食しにくくなるので、温帯、亜寒帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できる。
【００２３】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層中に含有される前記光触媒粒子の含有量が１質量％を超え５質量％未満であるようにする。
上記範囲とすることで、無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線を光触媒機能に有効に寄与させつつ光触媒粒子の中間層との直接的な接触を最小限に抑えることができそれにより中間層を浸食しにくくなるので、熱帯、亜熱帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できる。
【００２４】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層には、前記光触媒粒子以外に無機酸化物粒子が含まれているようにする。
光触媒粒子以外のバインダー成分の主成分を粒子状の無機酸化物とすることで、光触媒層に充分な通気性を確保でき、上記無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線を光触媒機能により有効に寄与させることが可能となる。
【００２５】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層が、１質量部を超え１５質量部未満の光触媒粒子と、７５質量部を超え９９質量部未満の無機酸化物粒子と、任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも１種を０質量部以上１０質量部未満とを、前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が１００質量部となるように含んでなるようにする。
そうすることで、温帯、亜寒帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できるようになるとともに、光触媒層に充分な通気性を確保でき、上記無機体質顔料又は無機白色顔料からの反射光線を光触媒機能により有効に寄与させることが可能となる。
【００２６】
本発明の好ましい形態においては、前記光触媒層が、１質量部を超え５質量部未満の光触媒粒子と、８５質量部を超え９９質量部未満の無機酸化物粒子と、任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも１種を０質量部以上１０質量部未満とを、前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が１００質量部となるように含んでなるようにする。
そうすることで、熱帯、亜熱帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できるようになるとともに、光触媒層に充分な通気性を確保でき、上記無機体質顔料からの反射光線を光触媒機能により有効に寄与させることが可能となる。
【００２７】
光触媒層
平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子が含まれている。なお、この平均粒径は、走査型電子顕微鏡により２０万倍の視野に入る任意の１００個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。
【００２８】
励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子としては、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３のような金属酸化物の粒子、上記金属酸化物に白金、金、銅等の金属又はそのイオンをドープした可視光励起型の光触媒粒子、上記金属酸化物に窒素、硫黄等をドープした可視光励起型の光触媒粒子、上記金属酸化物の酸素欠損量を増加させた可視光励起型の光触媒粒子、上記金属酸化物のうちの２種以上をヘテロ接合させた可視光励起型の光触媒粒子が挙げられ、好ましくは酸化チタン粒子、酸化タングステン粒子、又はそのいずれかの金属酸化物に白金、金、銅等の金属又はそのイオンをドープした可視光励起型の光触媒粒子である。
【００２９】
本発明の好ましい態様によれば、光触媒粒子が１０ｎｍ以上１００ｎｍ未満の平均粒径を有するのが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下である。粒子の形状としては真球が最も良いが、略円形や楕円形でも良く、その場合の粒子の長さは（（長径＋短径）／２）として略算出される。この範囲内であると、耐候性、有害ガス分解性、および所望の各種被膜特性（透明性、塗膜強度等）が効率良く発揮される。
【００３０】
さらに、波長５５０ｎｍにおいての光触媒層の直線透過率を９０％以上、より好ましくは９５％以上確保するとより好ましい。そうすることで下地の色味、意匠を損なうことなく表現することが可能となる。また透明度の高いガラスやプラスチックなどにコーティングしても透明性を損なわずに済む。
【００３１】
本発明の好ましい態様によれば、さらに高い光触媒能を発現するために、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、銅、銀、白金および金からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属および／またはその金属からなる金属化合物を、光触媒層や光触媒層を形成するために中間層上に適用する光触媒コーティング液に添加することができる。この添加は、前記金属または金属化合物をコーティング液に混合し、溶解または分散させる方法、前記金属または金属化合物を光触媒層や光触媒粒子に担持する方法、などのいずれの方法によっても行うことができる。
【００３２】
本発明では光触媒層中に無機酸化物粒子が含まれるのが好ましい。無機酸化物粒子は、光触媒粒子と共に層を形成可能な無機酸化物の粒子であれば特に限定されず、あらゆる種類の無機酸化物の粒子が使用可能である。そのような無機酸化物粒子の例としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、セリア、イットリア、酸化錫、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化コバルト、ハフニア等の単一酸化物の粒子；およびチタン酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の複合酸化物の粒子が挙げられ、より好ましくはシリカ粒子である。これら無機酸化物粒子は、水を分散媒とした水性コロイド；またはエチルアルコール、イソプロピルアルコール、もしくはエチレングリコールなどの親水性溶媒にコロイド状に分散させたオルガノゾルの形態であるのが好ましく、特に好ましくはコロイダルシリカである。
【００３３】
上記無機酸化物粒子は、５ｎｍを超え２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下の平均粒径を有する。なお、この平均粒径は、走査型電子顕微鏡により２０万倍の視野に入る任意の１００個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。粒子の形状としては真球が最も良いが、略円形や楕円形でも良く、その場合の粒子の長さは（（長径＋短径）／２）として略算出される。この範囲内であると、耐候性、有害ガス分解性、および所望の各種被膜特性（透明性、塗膜強度等）が効率良く発揮され、とりわけ透明で密着性が良好な光触媒層を得ることができるだけではなく、摺動磨耗に対して強固な膜を得ることができる。
【００３４】
本発明の光触媒層は、通気性を確保するために、加水分解性シリコーンの縮重合物を実質的に含まないのが好ましく、より好ましくは全く含まない。ここで加水分解性シリコーンとは、アルコキシ基を有するオルガノシロキサンおよび／またはその部分加水分解縮合物の総称である。加水分解性シリコーンの縮重合物の含有量は、シリカ換算で光触媒粒子、無機酸化物粒子、および加水分解性シリコーンの縮重合物の合計量１００質量部に対して、０質量部以上１０質量部未満が好ましく、より好ましくは５質量部以下、最も好ましくは０質量部である。加水分解性シリコーンとしては、２〜４官能シランをモノマー単位とするシリコーン化合物がよく使用され、例えば、エチルシリケート、メチルシリケート、アルキル基含有シリコーン、フェニル基含有シリコーン等が好適に利用できる。
【００３５】
本発明の光触媒層は、通気性を確保するために、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物を実質的に含まないのが好ましく、より好ましくは全く含まない。ここで有機金属化合物とは、チタン、ジルコニウム、アルミニウム等の金属元素を含む金属アルコキシド、金属有機錯体等である。有機金属の加水分解物の縮重合物の含有量は、金属酸化物換算で光触媒粒子、無機酸化物粒子、および加水分解性シリコーンの合計量１００質量部に対して、０質量部以上１０質量部未満が好ましく、より好ましくは５質量部以下、最も好ましくは０質量部である。
【００３６】
本発明の光触媒層においては、任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物よりなる群から選択される少なくとも１種を含んでなる。任意成分の含有量は、光触媒粒子と無機酸化物粒子と、これら任意成分の酸化物換算量との合計量１００質量部に対して、０質量部以上１０質量部未満であることが好ましく、より好ましくは５質量部以下、最も好ましくは０質量部である。
【００３７】
光触媒層は、０．１μｍ以上５．０μｍ以下の膜厚を有するのが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上３．０μｍ以下の膜厚であり、最も好ましくは１．０μｍ以上２．０μｍ以下である。このような範囲内であると、無機酸化物粒子よりも含有比率が低い光触媒粒子を膜厚方向に増加させることができるので、有害ガス分解性が向上する。さらには、透明性においても優れた特性が得られる。
【００３８】
なお、上記「光触媒層」「光触媒塗装体」の項で述べた内容は、任意に組合わせることが可能である。
【００３９】
光触媒層製造方法
本発明の光触媒塗装体は、光触媒コーティング液を、中間層を有する基材上に塗布することにより簡単に製造することができる。光触媒層の塗装方法は、前記液剤を刷毛塗り、ローラー、スプレー、ロールコーター、フローコーター、ディップコート、流し塗り、スクリーン印刷等、一般に広く行われている方法を利用できる。コーティング液の基材への塗布後は、常温乾燥させればよく、あるいは必要に応じて加熱乾燥してもよい。
【００４０】
光触媒コーティング液には、基本的には平均粒径が１００ｎｍ未満かつ励起波長が３８０ｎｍ以上の光触媒粒子と、溶媒が含まれている。
「光触媒粒子」については、上記「光触媒層」「光触媒塗装体」の項で述べたものが好適に利用できる。
また「無機酸化物粒子」「加水分解性シリコーン」「有機金属化合物」を含んでもよいがそれについても上記「光触媒層」「光触媒塗装体」の項で述べたものが好適に利用できる。
【００４１】
光触媒コーティング液の溶媒としては、上記構成成分を適切に分散可能なあらゆる溶媒が使用可能であり、水および／または有機溶媒であってよい。また、光触媒コーティング液の固形分濃度は特に限定されないが、１〜１０質量％とするのが塗布し易い点で好ましい。なお、光触媒コーティング組成物中の構成成分の分析は、コーティング液を限外ろ過によって粒子成分と濾液に分離し、それぞれを赤外分光分析、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、蛍光Ｘ線分光分析などで分析し、スペクトルを解析することによって評価することができる。
【００４２】
光触媒コーティング液には任意成分として界面活性剤を含んでよい。本発明に用いる界面活性剤は、光触媒粒子、無機酸化物粒子、および加水分解性シリコーンの合計量１００質量部に対して、０質量部以上１０質量部未満光触媒層に含有されていてもよく、好ましくは０質量部以上８質量部以下であり、より好ましくは０以上６質量部以下である。界面活性剤の効果の１つとして基材へのレベリング性があり、コーティング液と基材との組合せによって界面活性剤の量を先述の範囲内で適宜決めれば良く、その際の下限値は０．１質量部とされてよい。この界面活性剤は光触媒コーティング液の濡れ性を改善するために有効な成分であるが、塗布後に形成される光触媒層にあってはもはや本発明の光触媒塗装体の効果には寄与しない不可避不純物に相当する。したがって、光触媒コーティング液に要求される濡れ性に応じて、上記含有量範囲内において使用されてよく、濡れ性を問題にしないのであれば界面活性剤は実質的にあるいは一切含まなくてよい。使用すべき界面活性剤は、光触媒や無機酸化物粒子の分散安定性、中間層上に塗布した際の濡れ性を勘案し適宜選択されることができるが、非イオン性界面活性剤が好ましく、より好ましくは、エーテル型非イオン性界面活性剤、エステル型非イオン性界面活性剤、ポリアルキレングリコール非イオン性界面活性剤、フッ素系非イオン性界面活性剤、シリコン系非イオン性界面活性剤が挙げられる。
【００４３】
中間層
必須成分として、耐候性樹脂と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれている。
【００４４】
耐候性樹脂は、紫外線吸収剤の相溶性が良好で、基材との接着性、光触媒との接着性を有し、光触媒による中間層表面の劣化を抑制できるものであれば特に限定されず、樹脂中にポリシロキサンを含むシリコーン変性アクリル樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性ウレタン樹脂、シリコーン変性ポリエステル等のシリコーン変性樹脂が好適である。外装用建材に適用する場合には、シリコーン変性アクリル樹脂が耐候性の点からより好適である。シリコーン変性アクリル樹脂において、カルボキシル基を有するシリコーン変性アクリル樹脂とエポキシ基を有するシリコーン樹脂の二液を混合して使用することが、塗膜の強度を向上させる点からさらに好適である。
【００４５】
本発明の無機体質顔料には、平均粒径１００ｎｍ以上の体質顔料が利用でき、例えば、酸化チタンウイスカー、炭酸カルシウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、マイカ、タルク等が好適に利用できる。
本発明の無機白色顔料には、平均粒径１００ｎｍ以上の無機白色顔料が利用でき、例えば、酸化チタン白、酸化亜鉛白等が利用できる。
なお、この平均粒径は、走査型電子顕微鏡により１〜１０視野に入る任意の１００個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。また、無機体質顔料が棒状の場合は長手方向の平均とする。
【００４６】
本発明では他に、白色以外の無機着色顔料、有機着色顔料、防藻剤、平均粒径１００ｎｍ以下のシリカ粒子等の充填剤が添加されていてもよい。
上記白色以外の無機着色顔料としては特に限定されず、例えば、酸化鉄、カーボンブラック、スピネルグリーン、ベンガラ、アルミン酸コバルト、群青等が好適に利用できる。
有機着色顔料としては、フタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アゾ系、アンスラキノン系、キノフタロン系、アンスラピリジニン系、キナクリドン系、トルイジン系、ピラスロン系、ペリレン系等が好適に利用できる。
防藻剤としては、中間層の樹脂成分と相溶性が良好な有機防カビ剤が好適に利用可能であり、例えば、有機窒素硫黄系化合物、ピリチオン系化合物、有機ヨウ素化合物、トリアジン系化合物、イソチアゾリン系化合物、イミダゾール系化合物、ピリジン系化合物、ニトリル系化合物、チオカーバメート系化合物、チアゾール系化合物、ジスルフィド系化合物等が好適に利用できる。
【００４７】
中間層の乾燥膜厚は特に限定されるものでは無いが、好ましくは１μｍ〜５０μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。１μｍより薄い場合は、光触媒による中間層および基材の劣化抑制効果が劣る可能性がある。５０μｍより厚い場合は、中間層の種類に依存するが、乾燥後に微細なクラックが発生する恐れがある。
【００４８】
なお、上記「中間層」「光触媒塗装体」「光触媒層」の項で述べた内容は、任意に組合わせることが可能である。
【００４９】
中間層製造方法
中間層は、中間層コーティング液を、前記基材上に塗布することにより簡単に製造することができる。中間層の塗装方法は、前記液剤を刷毛塗り、ローラー、スプレー、ロールコーター、フローコーター、ディップコート、流し塗り、スクリーン印刷等、一般に広く行われている方法を利用できる。コーティング液の基材への塗布後は、常温乾燥させればよく、あるいは必要に応じて加熱乾燥してもよい。
【００５０】
中間層コーティング液には、基本的に、耐候性樹脂又はその重合前の前駆体と、平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれている。
【００５１】
「耐候性樹脂」「平均粒径１００ｎｍ以上の無機体質顔料又は無機白色顔料」については、上記「光触媒層」「光触媒塗装体」の項で述べたものが好適に利用できる。
【００５２】
中間層コーティング液の溶媒としては、上記構成成分を適切に分散可能なあらゆる溶媒が使用可能であり、水および／または有機溶媒であってよい。また、本発明の中間層塗装用液剤の固形分濃度は特に限定されないが、１０〜２０質量％とするのが塗布し易い点で好ましい。なお、中間層コーティング液中の構成成分の分析は、樹脂成分に関しては赤外分光分析で評価することができる。
【００５３】
中間層コーティング液には、上記の他に「白色以外の無機着色顔料」、「有機着色顔料」、「防藻剤」、「平均粒径１００ｎｍ以下のシリカ粒子等の充填剤」が配合されていてもよいが、それについても上記「中間層」の項で述べたものが好適に利用できる。
【００５４】
中間層コーティング液には、上記の他に顔料分散剤、消泡剤、酸化防止剤等の塗料用添加剤、塗料に通常含まれるその他成分を含有することができる。また、シリカ微粒子等の艶消し剤を含んでもよい。
【００５５】
基材
本発明に用いる基材は、その上に中間層が形成可能な材料であれば無機材料、有機材料を問わず種々の材料であってよく、その形状も限定されない。材料の観点からみた基材の好ましい例としては、金属、セラミック、ガラス、プラスチック、ゴム、石、セメント、コンクリ−ト、繊維、布帛、木、紙、それらの組合せ、それらの積層体、それらの表面に少なくとも一層の被膜を有するものが挙げられる。用途の観点からみた基材の好ましい例としては、建材、建物外装および内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の外装、防塵カバー及び塗装、交通標識、各種表示装置、広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガードレ−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、ビニールハウス、車両用照明灯のカバー、屋外用照明器具、台、浴室材、キッチンパネル、流し台、レンジ、換気扇、空調、フィルター、便器、浴槽及び上記物品表面に貼着させるためのフィルム、シート、シール等が挙げられる。
【実施例】
【００５６】
本発明を以下の例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【００５７】
＜塗装体試料の作製＞
以下のようにして、実施例１〜７および比較例１〜４を作製した。
実施例１：
基材  ：ガラス基材
中間層：ケイ素原子含有量がシリコーン変性樹脂の固形分に対して１０質量％のシリコーン変性アクリル樹脂ディスパージョンに、このディスパージョンの固形分に対し１質量％のヒドロキシフェニルトリアジン化合物と、１質量％のヒンダードアミンと、上記ディスパージョンの固形分に対し３０質量％の平均粒径２００ｎｍの酸化チタン白色顔料とを配合した中間層コーティング液をスプレーコートし、１２０℃で乾燥し、膜厚１０μｍの中間層を形成した。
光触媒層：アナターゼ型酸化チタン水分散体（平均粒径：約５０ｎｍ、塩基性）と、水分散型コロイダルシリカ（平均粒径：約３０ｎｍ、塩基性）と、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤とを混合して光触媒コーティング液を得た。光触媒コーティング液中の光触媒および無機酸化物の合計の固形分濃度は５．５質量％とした。得られた光触媒コーティング液をあらかじめ加熱した上記中間層塗装体上にスプレー塗布し、１２０℃で乾燥した。得られた光触媒層中の酸化チタンは２質量部、シリカは９８質量部、界面活性剤は６質量部であった。また、光触媒層の膜厚は０．５μｍであった。
【００５８】
実施例２：上記実施例１において、光触媒層中の酸化チタン量を１５質量部、シリカを８５質量部とした。
実施例３：上記実施例１において、中間層に「３０質量％の平均粒径２００ｎｍの酸化チタン白色顔料とを配合した」ことに代えて、「１５質量％の平均直径１００ｎｍ、平均長さ２０μｍのチタン酸カリウムウイスカー及び２５質量％の平均粒径２００ｎｍの酸化チタン白色顔料とを配合した」。
実施例４：上記実施例３において、光触媒層中の酸化チタン量を１５質量部、シリカを８５質量部とした。
実施例５：上記実施例１において、中間層に「３０質量％の平均粒径２００ｎｍの酸化チタン白色顔料とを配合した」ことに代えて、「１０質量％の平均粒径２．５μｍのタルクを配合した」。
実施例６：上記実施例５において、光触媒層中の酸化チタン量を１５質量部、シリカを８５質量部とした。
実施例７：上記実施例１において、光触媒層中の酸化チタン量を４質量部、シリカを９６質量部とした。
【００５９】
比較例１：上記実施例１において、光触媒層中の光触媒粒子にアナターゼ型酸化チタン（平均粒径：約５０ｎｍ）を用いる代わりに酸化錫（平均粒径：約１０ｎｍ）を用いた。
比較例２：上記実施例２において、中間層の「平均粒径２００ｎｍの酸化チタン白色顔料」の代わりに、「アナターゼ型酸化チタン（平均粒径：約５０ｎｍ）」を用いた。
比較例３：上記実施例２において、中間層にヒドロキシフェニルトリアジン化合物も、ヒンダードアミンも添加しなかった。
比較例４：上記実施例１において、「中間層のヒドロキシフェニルトリアジン化合物を０．０７質量部とし、かつヒンダードアミンを１質量％」添加する代わりに、「ベンゾフェノン系化合物を１質量部」添加した。
【００６０】
得られた試料について、３ｍＷ／ｃｍ２のＢＬＢによる光触媒分解活性、ＪＩＳ  Ｂ７７５３に規定されるサンシャインウエザメータに３００時間投入時の中間層の劣化度合いにつき評価した。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2010172797.tif 000003
【００６２】
また、実施例１、３、５、７については、さらに、宮古島にてＪＩＳ  Ｋ５６００−７−６に規定される暴露架台を用い南面に向けて水平より２０°の角度で屋外暴露を６ヶ月行い、外観変化につき評価した。結果を表２に示す。
【００６３】
【表２】
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