(57)【要約】【課題】受光により特性発揮する外装物品を紫外線から保護する。【解決手段】アルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加し、これに無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合して塗料ベースと成し、この塗料ベースに、紫外線の吸収力に富んだ酸化セリウムを配合することによって、被塗物に照射される紫外線を遮断し、また酸化セリウムを粒径１０〜３０ｎｍの超微粒子にすることで、生成塗膜の透明性を維持する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加し、無機充填材として、厚み０．０１〜０．
５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合し、更に平均粒径１０〜３０ｎｍの
酸化セリウムを配合したことを特徴とする無機塗料組成物。
【請求項２】
平均粒径１０〜３０ｎｍの酸化ジルコニウムを配合したことを特徴とする請求項１記載
の無機塗料組成物。
【請求項３】
アルカリ金属シリケート１００重量部に対し、ホウ酸塩を０．５〜３５重量部、シリカ
を０．５〜５０重量部、酸化セリウムを０．５〜２０重量部、酸化ジルコニウムを１〜３
０重量部としたことを特徴とする請求項２記載の無機塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受光により特性発揮する物品、例えば太陽光発電システムのソーラーパネル
や、太陽熱利用温水器等の表面保護に有用で、透明にして強靱な塗膜を得られる無機塗料
組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、アルカリ金属シリケートを結合剤とした無機塗料組成物は、とても多くの種
類が知られているが、大部分のものは、得られる塗膜が脆く、例えば被塗物が温度変化で
膨縮すると、歪みにより塗膜に微細な亀裂が生じ、塗膜の耐候性及び耐汚染性が損なわれ
てしまった。
そこで、これを解決すべく本願発明者らにより、アルカリ金属シリケートに、ケイ酸カ
ルシウム、リン酸亜鉛等の多価金属含有硬化剤を添加し、更に無機充填材として、コレマ
ナイト、ウレキサイト等を主成分としたホウ酸成分溶出作用を有する天然ガラスの微粉を
混合した無機塗料組成物が発明された（特許文献１及び２参照）。
この発明品は、水と混合することでホウ酸が溶出し、この混合液を塗布して乾燥させる
と、結合剤の硬化と共に溶出ホウ酸が固化して、強靱な塗膜を得ることが出来、その優れ
た耐久性、耐候性及び耐汚染性により、一般建築内外装材や地下道内装材の表面保護用の
塗膜形成剤として広く認知されるに至った。
ところが、上記発明品はコレマナイトやウレキサイト等の微粉を含有することから、当
然ながら光を殆ど透過出来ず、受光により特性発揮する物品、例えば太陽光発電システム
のソーラーパネルや、太陽熱利用温水器の表面保護には不適であった。
又、他者から提案された無機塗料組成物にあっても、塗膜靱性を向上すべく、充填材と
して、カオリン、タルク、ベントナイト等の天然鉱物を添加しており、このため透光性が
不十分であることには何ら変わらなかった。
そこで更に、本願発明者らは、アルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加し、更に無機
充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合
した無機塗料組成物を新たに発明した。
この発明品は、無数の透明シリカ薄片を幾重にも積層分散させることによって、透明に
して強靱な塗膜を得ることが出来た。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１４０６１１号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特許第３１４０６１２号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、上記新たな発明品はその品質には何ら問題はないが、近年地表に降り注ぐ紫外
線量の増加は著しく、その影響は深刻となり、ソーラーパネル等にかかる負担は大きく、
この様に過酷な日照条件下で使用される外装物品を保護する手段が渇望された。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑み、アルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加し、これに無機
充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合
して塗料ベースと成し、この塗料ベースに、紫外線の吸収力に富んだ酸化セリウムを配合
することによって、被塗物に照射される紫外線を遮断し、また酸化セリウムを粒径１０〜
３０ｎｍの超微粒子にすることにより、生成塗膜の透明性を維持する様にして、上記課題
を解決する。
【発明の効果】
【０００６】
要するに、本発明はアルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加し、無機充填材として、
厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明のシリカを混合し、更に平均粒
径１０〜３０ｎｍの酸化セリウムを配合したので、透明にして強靱なだけでなく、紫外線
を遮断可能な塗膜を生成することが出来る。
そして、太陽光発電システムにおけるソーラーパネル、所謂太陽電池は、アモルファス
シリコンから成るものが主流で、その発電に利用される光の波長領域は白色蛍光灯の光と
略同じであり、即ち紫外領域の光は殆ど利用されないため、本発明品を太陽電池に塗布す
ることにより、発電効率を阻害することなく、紫外線から保護して、太陽電池の性能低下
を防止することが出来る。
又、塗膜が超親水性を有することから、塗膜に汚れが付着しても、雨水を浴びるだけで
自己浄化でき，更に耐久性及び耐汚染性にも優れているため、長期に渡り太陽電池を保護
することが出来る。
【０００７】
平均粒径１０〜３０ｎｍの酸化ジルコニウムを配合したので、塗膜の透光性を損なうこ
と泣く、表面硬度を高めて、塗膜による保護力を向上させることが出来る。
【０００８】
アルカリ金属シリケート１００重量部に対し、ホウ酸塩を０．５〜３５重量部、シリカ
を０．５〜５０重量部、酸化セリウムを０．５〜２０重量部としたので、紫外線の吸収力
、硬度、靱性、耐候性及び耐汚染性の各特性をバランス良く兼備させることが出来る等そ
の実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の一実施例について説明する。
本発明に係る無機塗料組成物は、基本的にはアルカリ金属シリケートにホウ酸塩を添加
し、これに無機充填材として、厚み０．０１〜０．５μｍ面径２〜５μｍの鱗片状で透明
のシリカを混合して塗料ベースと成し、この塗料ベースに、紫外線の吸収力に富んだ酸化
セリウムの超微粉を配合している。
又、上記組成に酸化ジルコニウムの微粉を配合しても良い。
【００１０】
アルカリ金属シリケートは、アリカリ金属のケイ酸塩で、例えばケイ酸リチウム、ケイ
酸ナトリウム、ケイ酸カリウム等が挙げられ、下記のホウ酸塩を添加することで、脱水収
縮反応及びゲル化反応が起こり固化する。
ホウ酸塩としては、例えばホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、
ホウ酸ストロンチウム、ホウ酸亜鉛、ホウ酸アルミニウム等が挙げら、これらは単独又は
混合して用いることが出来る。
又、上記の様な物性を有するシリカとしては、かかるシリカを水に分散させたスラリー
状の商品にして、旭硝子株式会社より市販のサンラブリー（登録商標）ＬＦＳ等が挙げら
れる。
そして、酸化セリウム及び酸化ジルコニウムは、生成塗膜の失透防止のため、平均粒径
１０〜３０ｎｍのものでなければならない。
【００１１】
アルカリ金属シリケート１００重量部に対する各成分の比率としては、ホウ酸塩が０．
５重量部未満の場合、塗膜の固化が不十分となり、３５重量部を超えると、固化が過剰に
速くて塗膜に微細な亀裂が生じてしまうため、ホウ酸塩の比率は０．５〜３５重量部の範
囲が良い。
又、シリカが０．５重量部未満の場合、塗膜の被覆力が不十分となり、５０重量部を超
えると、透明性が低下し、なおかつ塗料としての粘度が高く不安定となって均一厚さに塗
布できなくなってしまうため、シリカの比率は０．５〜５０重量部の範囲が良い。
又、酸化セリウムが０．５重量部未満の場合、紫外線吸収力不足で、２０重量部を超え
ると、透明性が低下するので、酸化セリウムの比率は０．５〜２０重量部の範囲が良い。
そして、酸化ジルコニウムは、１〜３０重量部が硬度強化並びに透明性の低下回避の点
から適量である。
【００１２】
次に本発明の無機塗料組成物で生成した塗膜の作用について説明する。
本発明品によって得られた塗膜は、その内部に酸化セリウムの超微粉を含有し、酸化セ
リウムは紫外領域の光を吸収するため、この塗膜は紫外線を遮断し殆ど透過させない。
又、塗膜中の酸化セリウムが平均粒径１０〜３０ｎｍの超微粉であることから、塗膜は
失透せず、他の領域、例えば可視領域の光を透過する。
そして、塗膜はその表面に無数のシラノール基（−ＳｉＯＨ）を有し、これによって超
親水性が発現する。
従って、塗膜表面に油等の頑固な汚れが付着しても、水洗いすれば、汚れは容易に流れ
落ちる。
これは、塗膜の超親水性で強く引き寄せられた水が、塗膜と汚れの間に入り込み、汚れ
が塗膜から浮き上がって剥離するからである。
【００１３】
次に実施例を示し、本発明について更に詳細に説明する。
ケイ酸ナトリウム１００重量部、ホウ酸カルシウム１１重量部、サンラブリーＬＦＳ４
８重量部（乾燥シリカとして７．２重量部）を水と共に、ボールミルで１０分間混合し、
得られた混合物（塗料ベース）をガラス製板材にスプレー塗布した後、２２０〜２５０℃
の熱風で約５０分間乾燥して、厚み約１０μｍの塗膜を生成した試験体１を得た。
又、上記塗料ベースの組成に平均粒径２０ｎｍの酸化セリウム１５重量部を配合し、以
後試験体１の場合と同様に処理して試験体２を得た。
又、上記塗料ベースの組成に平均粒径１μｍの酸化チタン１５重量部を配合して、以後
同処理にて試験体３を得た。
そして、各試験体について、光透過特性を測定した。その結果を表１に示す。
【００１４】
下表の様に、本発明品によって塗膜生成した試験体２は、紫外領域（波長４００ｎｍ以
下）の光を遮断し、その他の領域では試験体１と略同等の透光性を示した。
尚、酸化チタンを配合した塗料による試験体３にあっては、塗料が失透しているため、
紫外領域だけでなく、全ての領域で透光性が著しく低下してしまった。
【００１５】
【表１】
2006160997.tif 000002