(57)【要約】【課題】塗布の有無を着色の有無で容易に目視により確認することができ、しかも、その後は紫外線が照射されない場合や紫外線照射強度が弱い場合であっても、早期に均一に消色させることができる有機色素配合コーティング液を提供する。【解決手段】活性酸素により酸化分解する有機色素と、活性酸素を発生させる化合物とを含む有機色素配合コーティング液。有機色素配合コーティング液に含まれる有機色素は、活性酸素により酸化分解するものであるため、液中の活性酸素を発生させる化合物から発生した活性酸素により、紫外線が照射されない場合や紫外線照射強度が弱い場合であっても、安定かつ確実に消色する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性酸素により酸化分解する有機色素と、活性酸素を発生させる化合物とを含むことを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【請求項２】
請求項１において、該有機色素が、カチオニックメチン系染料、トリフェニルメタン系染料及びトリアリルメタン系染料よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【請求項３】
請求項１又は２において、活性酸素を発生させる化合物が、過酸化水素、ペルオキソチタン酸、塩素酸塩、次亜塩素酸塩、及び過マンガン酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上であることを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、有機色素の含有量が０．００１〜０．１重量％であることを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、光触媒皮膜形成のための光触媒コーティング液であることを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、光触媒皮膜の下地層形成のためのバインダーコーティング液であることを特徴とする有機色素配合コーティング液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機色素配合コーティング液に係り、特に、光触媒コーティング液等による成膜の有無を有機色素の着色で目視により容易に確認することができ、しかも、その後は有機色素を確実に分解させて消色させることができる有機色素配合コーティング液に関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒は、紫外線が照射されると電子及び正孔対を生じ、ヒドロキシラジカルやスーパーオキサイドアニオンのラジカル物質を発生し、環境汚染物質や悪臭物を分解することにより、防汚、防臭、抗菌等の諸機能を発揮する。また、光触媒が紫外線の照射により光励起すると、光触媒皮膜表面は水との接触角が約０度になる程度に高度に親水化される。このように高度に親水化された光触媒皮膜表面は、凝縮湿分や湯気で曇ったり、付着水滴で翳ったりするのが防止される。また、付着した疎水性の煤塵や汚染物は雨水等により洗い流され表面は浄化され、良好な自己浄化機能が得られる。
【０００３】
このような光触媒には、酸化チタン、酸化スズ、酸化タングステン、酸化亜鉛等の金属酸化物や硫化カドミウム、硫化銅等の金属硫化物等があり、その中でも酸化チタン、特にアナターゼ型の酸化チタンは光触媒活性に優れていることが知られている。光触媒皮膜は、これらの光触媒の微粉末を水又は有機溶剤に溶解ないし分散させたコーティング液を処理対象基材に塗布し、乾燥及び必要に応じて硬化させることにより形成される。
【０００４】
このようにして形成された光触媒皮膜は、光触媒活性を発揮するに十分な量の紫外線が照射されると初めて光触媒活性が発揮されるものであるが、一般に、光触媒コーティング液は、基材の意匠性を変化させないために、無色透明であるため、光触媒コーティング液の塗布部と未塗布部、即ち、光触媒皮膜が形成された面と光触媒皮膜が形成されていない面とでは、外観上殆ど差異がない。このために、光触媒皮膜の有無を目視により簡単に確認することができない。そして、このことが、光触媒皮膜形成工程において、塗り残しによる不良品発生の原因となり、また、塗り残し防止のために重ね塗りを行うなど工程操作及び管理を煩雑なものとしていた。
【０００５】
このような問題は光触媒皮膜に限らず、無色透明ないし半透明のコーティング液に共通するものである。例えば、光触媒皮膜を有機系基材に形成する場合、通常、基材を光触媒の酸化分解反応から保護するために下地層を形成するが、この下地層形成のためのバインダーコーティング液にあっても、皮膜コーティング液と同様、無色透明であるため、その塗布の有無を目視により容易に確認することはできなかった。
【０００６】
従来、このような問題を解決するために、光触媒コーティング液においては、アゾ系染料、フタロシアニン系染料、有機金属錯体等の金属含有有機色素のような光触媒により酸化分解されて消色する着色剤を添加して塗布部分の視認性を向上させ、かつ光触媒の酸化分解作用によりこの着色剤を消色させて基材の意匠性を変化させないようにした方法が既に提案されている（国際公開ＷＯ００／３３９７７）。
【特許文献１】国際公開ＷＯ００／３３９７７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、この国際公開ＷＯ００／３３９７７に記載されるコーティング液にあっては、着色剤は光触媒による酸化分解で消色するものであるため、その消色速度は紫外線強度に大きく依存し、例えば、屋外建造物等に塗布した場合は塗布後の天候（晴天か曇天）による消色速度のばらつきが大きく、また、日陰部分の着色剤はなかなか消色しない等の問題があった。
【０００８】
また、光触媒を含まない下地層用のバインダーコーティング液では、このような光触媒による消色作用を得ることができないため、下地層用バインダーコーティング液等の光触媒を含有しないコーティング液には適用し得なかった。
【０００９】
本発明は上記従来の問題点を解決し、塗布の有無を着色の有無で容易に目視により確認することができ、しかも、その後は紫外線が照射されない場合や紫外線照射強度が弱い場合であっても、早期に均一に消色させることができる有機色素配合コーティング液を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の有機色素配合コーティング液は、活性酸素により酸化分解する有機色素と、活性酸素を発生させる化合物とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の有機色素配合コーティング液に含まれる有機色素は、活性酸素により酸化分解するものであるため、液中の活性酸素を発生させる化合物から発生した活性酸素により、紫外線が照射されない場合や紫外線照射強度が弱い場合であっても、安定かつ確実に消色する。
【００１２】
本発明において、活性酸素により酸化分解する有機色素としては、カチオニックメチン系染料、トリフェニルメタン系染料及びトリアリルメタン系染料よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられ、その含有量は０．００１〜０．１重量％であることが好ましい。
【００１３】
また、活性酸素を発生させる化合物としては、過酸化水素、ペルオキソチタン酸、塩素酸塩、次亜塩素酸塩、及び過マンガン酸塩よりなる群から選ばれる１種又は２種以上が挙げられる。なお、ペルオキソチタン酸はバインダー（基材保護剤）と活性酸素を発生させる物質の両方の機能を有する。
【００１４】
本発明の有機色素配合コーティング液は、光触媒皮膜形成のための光触媒コーティング液として有用である。本発明の有機色素配合コーティング液はまた、光触媒皮膜の下地層形成のためのバインダーコーティング液として有用である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機色素配合コーティング液は、塗布の有無を、配合された有機色素の着色の有無で容易に目視により確認することができ、しかも、その後は紫外線が照射されない場合や紫外線照射強度が弱い場合であっても、活性酸素を発生させる化合物から発生した活性酸素による有機色素の酸化分解で早期に均一に消色させることができる。このため、天候や塗布部の日照の程度による消色速度のばらつきに起因した色残りの問題を解決することができる。また、光触媒コーティング液に限らず、あらゆる部位に用いられる様々な無色透明ないし半透明のコーティング液に有効に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明の有機色素配合コーティング液の実施の形態を詳細に説明する。
【００１７】
本発明の有機色素配合コーティング液は、活性酸素により酸化分解する有機色素と、活性酸素を発生させる化合物とを含むものであり、このうち、活性酸素により酸化分解する有機色素としては、保土ヶ谷化学工業（株）製Aizen  Astra  Phloxine  FF  conc.等のカチオニックメチン系染料、保土ヶ谷化学工業（株）製Aizen  Diamond  Green  GH等のトリフェニルメタン系染料、保土ヶ谷化学工業（株）製Aizen  Victoria  Blue  BH等のトリアリルメタン系染料等が挙げられる。これらの染料は１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００１８】
これらの有機色素の含有量が少な過ぎると、有機色素による着色を十分に得ることができず、多過ぎても視認性に差異はなく、有機色素及び活性酸素を発生させる化合物の使用量が増大して経済的に無理である上に、これらの配合量が多いことによりコーティング液本来の性能が損なわれる場合がある。従って、有機色素配合コーティング液中の有機色素の含有量は、コーティング液の種類によっても異なるが、０．００１〜０．１重量％、特に０．００５〜０．０５重量％であることが好ましい。
【００１９】
一方、活性酸素を発生させる化合物としては、活性酸素の発生効率が良くしかもコーティング液性能に影響を及ぼさないものであれば良く、特に制限はないが、塩素酸塩、次亜塩素酸塩、過マンガン酸カリウム等の過マンガン酸塩等のオキソ酸塩、酸化ナトリウム、酸化バリウム等の一般的な酸化剤や、過酸化水素、ペルオキソチタン酸等の過酸化物を用いることができる。これらの活性酸素を発生させる化合物は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００２０】
活性酸素を発生させる化合物は、有機色素配合コーティング液中の有機色素を酸化分解させるに必要な活性酸素を発生させる量（反応当量）以上に含まれていることが好ましい。活性酸素を発生させる化合物の含有量が少ないと有機色素配合コーティング液中の有機色素を十分に消色させることができない。
【００２１】
本発明は、有機色素の消色後無色となる透明ないし半透明のコーティング液であれば、光触媒の含有の有無にかかわらず有効に適用可能であるが、特に光触媒コーティング液や光触媒皮膜の下地層としてのバインダーコーティング液として有用である。
【００２２】
光触媒コーティング液の場合、コーティング液中には、更に光触媒とバインダーとが含まれる。
【００２３】
光触媒微粒子としては、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ３、ＣｄＳ、ＣｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ２Ｏ３、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ３、Ｋ２ＮｂＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＳｎＯ２、Ｂｉ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｃｕ２Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、ＭｏＳ２、ＭｏＳ３、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ２、ＣｅＯ２などの光触媒作用を有する半導体金属微粒子を挙げることができるが、これらの中でも酸化チタンＴｉＯ２微粒子が好ましく、その粒径は１０〜５００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
また、バインダーとしては、ペルオキソチタン酸の他、水ガラス、コロイダルシリカ、ポリオルガノシロキサン等のケイ素化合物、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等のリン酸塩、重リン酸塩、セメント等の無機系バインダー（結着剤）フッ素化ポリマー、シリコン系ポリマー等の有機系バインダーが挙げられる。これらの中でも、光触媒の酸化分解作用の影響を受けない無機系バインダーが好ましい。
【００２５】
このような光触媒コーティング液を塗布する基材が光触媒能により分解作用を受ける、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、メチルメタクリレート樹脂（アクリル樹脂）、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機高分子材質からなる場合、基材の保護のための下地層としての難分解性バインダー層形成用のコーティング液としては、光触媒による分解作用から基材を保護することができ、かつ基材と光触媒皮膜を結合することができるものであればどのようなものでもよく、ペルオキソチタン酸の他、水ガラス、コロイダルシリカ、ポリオルガノシロキサン等のケイ素化合物、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム等のリン酸塩、重リン酸塩、セメント等の無機系バインダー（結着剤）フッ素化ポリマー、シリコン系ポリマー等の有機系バインダーを含むコーティング液を例示することができる。
【００２６】
このような本発明の有機色素配合コーティング液であれば、含有される有機色素は活性酸素により消色するため、紫外線の当たらない暗所においても消色する。ただし、有機色素は、活性酸素のみならず、光触媒によっても分解作用を受ける。従って、本発明の有機色素配合コーティング液は、紫外線が照射される場合と、紫外線が照射されない場合とで消色速度において若干差異が生じるが、国際公開ＷＯ００／３３９７７に開示される光触媒により酸化分解されて消色する着色剤を含有するコーティング液に比べて、消色速度の紫外線依存性は大幅に低減され、紫外線が全く照射されない場合であっても、通常、塗布後１週間程度で実用上問題のない程度にまで消色する。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００２８】
実施例１〜４
光触媒としてのアナターゼ型酸化チタン微粒子（平均粒径３０ｎｍ）を０．７重量％と、表１に示すバインダーを０．３重量％含むコーティング液（分散媒はイオン交換水９９．０重量％）に、コーティング液中の濃度が表１に示す濃度となるように、表１に示す有機色素と活性酸素を発生させる化合物とを添加混合して調製した有機色素配合コーティング液（実施例３，４では、コーティング液中に、バインダーと活性酸素を発生させる化合物とを兼ねて、ペルオキソチタン酸を０．３重量％配合した。）を基材（白色施釉タイル）にスプレー塗布した後自然乾燥させて膜厚０．８μｍの酸化チタン薄膜を形成した。
【００２９】
酸化チタン薄膜を形成した基材を紫外線の当たらない暗所に放置し、その消色性能を下記方法により調べ、結果を表１に示した。
【００３０】
＜消色性能評価＞
暗所にて１００時間放置後、薄膜形成した基材の色を、有機色素無添加のコーティング液を同様に基材に塗布、乾燥させて薄膜を形成した場合の基材の色と比べ、その色差（ΔＥ）を求め、色差（ΔＥ）が１．５以下を消色性能合格（○）とし、１．５を超えるものを不合格（×）とした。
【００３１】
表１には、有機色素配合コーティング液の塗布直後の基材に対する色差（ΔＥ）も併記した。
なお、色差はミノルタ社製色彩色差計「ＣＲ−４００」を用いて測定した。
【００３２】
比較例１〜４
実施例１〜４において、活性酸素を発生させる化合物を配合しなかったこと以外は同様にして有機色素配合コーティング液を調製し、同様に形成した着色酸化チタン薄膜について、同様に消色性能を調べ、結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
2006241408.tif 000002
【００３４】
表１より、活性酸素を発生させる化合物を含まない比較例１〜４の有機色素配合コーティング液では、暗所では１００時間経過後も有機色素は分解されず、塗布直後と色差（ΔＥ）に殆ど変化はなく、有機色素による着色がいつまでも残るが、本発明に従って、有機色素配合コーティング液に活性酸素を発生させる化合物を配合することにより、暗所でも有機色素を分解させて消色させることができることが分かる。