(57)【要約】  【課題】  光触媒塗料を上塗り可能とする光触媒用下塗り組成物を提供し、耐候性や防汚染性を付与する下塗り組成物及び透明プラスチック板を提供することである。【解決手段】  メチルシリケートオリゴマーと側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂とシランカップリング剤を樹脂成分として含有した下塗り組成物とし、下塗り組成物を０．１〜１．５μｍの膜厚で塗布し乾燥させた後に光触媒塗膜層を０．１〜１．５μｍの膜厚で形成した透明プラスチック板とした。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に光触媒塗膜を形成する際の下塗り組成物であって、
メチルシリケートオリゴマー、側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂、および、アミノトリメトキシシラン、エポキシトリメトキシシラン、ケチミノトリメトキシシラン、アルコキシトリメトキシシラン、イソシアネートトリメトキシシラン、フロロトリメトキシシランのいずれかからなるシランカップリング剤を樹脂成分として含有していることを特徴とする光触媒用下塗り組成物。
【請求項２】
さらに、多官能イソシアネートオリゴマーが樹脂成分に含まれていることを特徴とする請求項１に記載の光触媒用下塗り組成物。
【請求項３】
硬化促進触媒として、有機金属化合物、有機酸および／または有機塩基が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の光触媒用下塗り組成物。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の下塗り組成物を０．１〜１．５μｍの膜厚で塗布し乾燥させた後に光触媒塗膜層を０．１〜１．５μｍの膜厚で形成したことを特徴とする透明プラスチック板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明プラスチック基材の透明性を維持しながら、耐候性や防汚性を付与する下塗り組成物及び透明プラスチック板に関し、特に、光触媒塗料を上塗り可能とする光触媒用下塗り組成物及び透明プラスチック板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プラスチック材料は、耐衝撃性、軽量性、加工性等の特長を生かして、多方面の用途で使用されている。特に、透明プラスチックであるアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂等はガラスの代替として幅広く利用されている。しかし、これらの樹脂は耐候性が十分ではなく、長期の屋外の使用において分解・劣化するため物性、外観が損われることが知られている。
【０００３】
また、道路用の透光遮音壁として、透明プラスチック板が採用されている。遮光遮音壁は所定の透明性を長期間保持しておくことが望ましい。また、排気ガスや煤煙等により汚染されないほうが好ましい。
【０００４】
そのためには、親油性カーボンに対する防汚効果だけでなく、親水性カーボンに対する防汚効果を備えていることが好ましい。
【０００５】
また、基材表面に光触媒を含有しない親水性塗膜を形成して、長期間に亘って防汚性及び防曇性を発現するとした道路資材および防曇ミラーが既に出願されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２０４４２号公報（第１−６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
道路資材用途において、防汚材料は親油性汚染物質のみならず親水性汚染物質に対する防汚効果を発揮することが望ましい。また、特に透光遮音壁は大きな防汚効果が求められており、これを実現するためには、是非とも光触媒塗料をプラスチック基材に良好に接着せしめることが肝要である。
【０００７】
さらには、本来、親油性汚染物質にしか防汚効果を示さない光触媒塗膜に親水性汚染物質に対する防汚効果を付与することが望ましく、いずれの汚染物質に対しても防汚性を備える透明プラスチック板を提供することが望まれている。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、光触媒塗料を上塗り可能とする光触媒用下塗り組成物を提供し、耐候性や防汚染性を付与する下塗り組成物及び透明プラスチック板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、基材に光触媒塗膜を形成する際の下塗り組成物であって、メチルシリケートオリゴマー、側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂、および、アミノトリメトキシシラン、エポキシトリメトキシシラン、ケチミノトリメトキシシラン、アルコキシトリメトキシシラン、イソシアネートトリメトキシシラン、フロロトリメトキシシランのいずれかからなるシランカップリング剤を樹脂成分として含有していることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、メチルシリケートオリゴマーにより塗膜層の架橋密度を向上すると共に、側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂とシランカップリング剤を配合することで、樹脂基材とメチルシリケートオリゴマーとの接着強度を向上することができる。さらに、塗膜面をガラス質として光触媒塗膜層を形成可能としている。
【００１１】
請求項２に係る発明は、さらに、多官能イソシアネートオリゴマーが樹脂成分に含まれていることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、多官能であるために分子結合が増加するので、架橋密度をさらに強化することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、硬化促進触媒として、有機金属化合物、有機酸および／または有機塩基が含まれていることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、硬化速度が促進されるので、常温硬化が可能となり、現場での塗装工事や既設の道路資材への塗装工事が可能となる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の下塗り組成物を０．１〜１．５μｍの膜厚で塗布し乾燥させた後に光触媒塗膜層を０．１〜１．５μｍの膜厚で形成した透明プラスチック板であることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成を有する請求項４に係る発明によれば、道路資材、特に道路用の透光遮音壁に好適に適用可能な透明プラスチック板とすることができる。さらに、光触媒作用による消臭機能や抗菌機能を発揮することも可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、基材に光触媒塗膜を形成する際の下塗り組成物として、メチルシリケートオリゴマーと側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂とシランカップリング剤を樹脂成分として含有した下塗り組成物としたので、樹脂基材であっても、架橋密度を向上すると共にガラス質の表面層を形成し、光触媒塗膜層の上塗りを形成することができる。さらには、下塗り組成物を０．１〜１．５μｍの膜厚で塗布し乾燥させた後に光触媒塗膜層を０．１〜１．５μｍの膜厚で形成した透明プラスチック板としたので、道路資材、特に道路用の透光遮音壁に好適に適用可能な透明プラスチック板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る光触媒用下塗り組成物及び透明プラスチック板の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
道路資材、特に道路用の透光遮音壁として、透明プラスチック板が採用されている。遮光遮音壁は所定の透明性を長期間保持しておくことが望ましく、排気ガスや煤煙等により汚染されないほうが好ましい。
【００２０】
そのためには、親油性カーボンに対する防汚効果だけでなく、親水性カーボンに対する防汚効果を備えていることが好ましく、透明基材上に光触媒塗料を塗布することが好ましい。
【００２１】
そのために、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン系樹脂等の透明基材上に光触媒用下塗り組成物を塗布し、その上から所定の光触媒塗膜を形成する構成とした。前記光触媒用下塗り組成物としては、樹脂基材と光触媒塗膜との間に、無機物と有機物を結合することができるシランカップリング剤を介装すればよい。しかし、このシランカップリング剤だけでは、その塗膜厚みが薄いと、樹脂表面が、上塗りする光触媒塗膜による光触媒作用を受けて劣化してしまう問題が生じる。
【００２２】
また、透光遮音壁として基材の透明性を維持しようとすれば、光触媒用下塗り組成物の塗膜厚みも、光触媒塗膜厚みも薄いことが肝要である。
【００２３】
そのために、本発明では、樹脂成分として、シランカップリング剤と共にメチルシリケートオリゴマーと側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂を用いることとした。
【００２４】
メチルシリケートオリゴマーは、活性が高く、層の架橋密度を上げると共に、その塗膜面が綺麗なガラス質（無機質）となる。このメチルシリケートオリゴマーに、側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂とシランカップリング剤を併用することで、これらの成分中のフッ素樹脂とメチルシリケートオリゴマーが接着して、耐候性が高く基材との密着性が良好な塗膜を形成する。
【００２５】
高い架橋密度とガラス質の面を形成するので、その上に光触媒塗膜を形成することができる。つまり、メチルシリケートオリゴマーと側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂とシランカップリング剤とを樹脂成分として含有する下塗り塗膜層は、光触媒用下塗り組成物となる。
【００２６】
前記シランカップリング剤としては、アミノトリメトキシシラン、エポキシトリメトキシシラン、ケチミノトリメトキシシラン、アルコキシトリメトキシシラン、イソシアネートトリメトキシシラン、フロロトリメトキシシランのいずれかを選択することができる。
【００２７】
側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂としては、ルミフロンＬＦ１００（旭硝子（株）製）やフルオネートＫ７０２（大日本インキ化学工業（株）製）やゼッフルＧＫ（ダイキン工業（株）製）があり、これを樹脂成分中に２〜６０重量％、好ましくは５〜４０重量％含ませることで、所望の良好な接着性を得ることができる。
【００２８】
また、本発明に係る光触媒用下塗り組成物は、高い架橋密度とガラス質の面を形成するので、透明な樹脂への塗装材として適している。さらに非常に薄い塗膜厚みとしても、無機質のガラス質からなる面を形成するので、光触媒塗膜により分解されることはない。そのために、本実施の形態においては、下塗りの塗膜厚みを、０．１〜１．５μｍ程度の薄い厚みとした。
【００２９】
また、上塗りとなる光触媒塗膜厚みも薄い方が好ましく、本実施の形態では、０．１〜１．５μｍ程度の塗膜厚みとした。このように、下塗りと上塗りとを非常に薄い塗膜厚みとしたので、樹脂基材の透明性を維持することが可能である。
【００３０】
さらに、下塗り塗料の樹脂成分として、多官能イソシアネートオリゴマーを配合すると、多官能であるために分子結合が増し、架橋密度が強化されるので好適である、また、塗膜の硬化が促進される効果も発揮する。このように多官能イソシアネートオリゴマー（３官能以上が好ましい）は、光触媒上塗り用の下塗り組成における架橋密度の強化促進剤として好適に使用可能なものである。
【００３１】
また、下塗り塗膜の硬化を促進するために、硬化促進触媒を配合することが好ましい。硬化促進触媒としては、有機金属化合物や有機酸および／または有機塩基を用いることができる。これらの促進触媒のいずれかもしくはいくつかを組み合わせて下塗り組成物に配合すると、さらに塗膜の硬化が促進され、常温での静置硬化が実現可能となり好ましい。
【００３２】
前記触媒の量は、触媒の量が多すぎると貯蔵安定性が悪化し硬化速度が極めて速くなるという問題を生じ、下塗りの塗布作業が困難となる。また、触媒の量が少なすぎると硬化速度が極めて低下して、硬化養生時間が長くなるという問題を生じる。そのために、下塗り組成物として好適な好ましい配合割合であることは明らかである。
【００３３】
また、上記したような下塗り組成物からなる塗膜であれば、その塗膜厚みが０．１〜１．５μｍ程度であっても、その塗装面を無機質とするので上塗りとして光触媒塗料を塗布することが可能である。さらに光触媒塗膜層の厚みも０．１〜１．５μｍ程度でも耐候性が高く十分な塗膜厚みであることが判った。
【００３４】
そのために、下塗り組成物を０．１〜１．５μｍの膜厚で塗布し乾燥させた後に光触媒塗膜層を０．１〜１．５μｍの膜厚で形成した樹脂板とすると、塗膜が十分透明性を有しており、透明プラスチック板としても十分使用可能であることが判った。
【００３５】
光触媒塗膜層が０．１〜１．５μｍの非常に薄い膜厚なので、塗装面の表層樹脂が光触媒作用により劣化するチョーキングをおこすこともなく、安定した塗膜層を形成することができる。
【００３６】
前記の光触媒としては、例えば酸化チタンが好適に適用可能であり、酸化チタンを含有した塗料を塗布すれば、その表面が光触媒機能を発揮するだけでなく、水との接触角が２０°以下の親水性をも発揮する。親水性を発揮する表面は、曇りを防止するだけではなく、汚れを付きにくくする働きもある。特に、光触媒作用による親水性では、水との接触角が５°以下の超親水性となり、汚染防止効果は甚大である。
【００３７】
本発明に係る透明プラスチック板は、透明な基材上に、透明性を維持すると共に光触媒塗膜層を形成可能とする下塗り組成物を塗布する構成としているので、防汚効果が求められる道路資材として好適に利用可能である。
【００３８】
また、本発明に係る透明プラスチック板を透光遮音壁に使用すると、透明性を維持すると共に、親油性カーボンおよび親水性カーボンの両方に対して防汚効果を発揮することができ、好適である。
【００３９】
上記したように本発明に係る光触媒用下塗り組成物は、メチルシリケートオリゴマーを含有しているので樹脂基材との密着性がよく、薄膜のガラス質を形成するので、基材の透明性を阻害しない。また、側鎖に水酸基を有するフッ素樹脂およびシランカップリング剤を併用することで、成分中のフッ素樹脂とメチルシリケートオリゴマーが接着して、架橋密度の向上した表面層を形成し光触媒塗膜を上塗り可能な下塗り面を形成することが可能となる。
【００４０】
さらに、本発明に係る光触媒用下塗り組成物は、０．１〜１．５μｍの塗膜厚みとしているので、透明性を低下せず、曇りを与えることもない。
【００４１】
また、常温での静置硬化が可能であるので、既設の道路資材や透光遮音壁に直接塗装することも可能となる。
【００４２】
さらに、本発明に係る透明プラスチック板は、透明性を発揮すると共に、親油性汚染物質と親水性汚染物質との両方共に防汚効果を発揮することができ、道路資材として好適に使用可能な透明プラスチック板となる。