(57)【要約】【課題】プライマー層や防汚層の密着性を確保して耐久性を向上させることができる防汚塗装品を提供する。【解決手段】フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有し、残部を有機樹脂成分で構成したコーティング材を基材１の表面に塗装してプライマー層２を形成する。光触媒組成物を上記プライマー層２の表面に塗装して防汚層３を形成する。有機樹脂成分のみで構成されたプライマー層に比べて、防汚層３の光触媒作用によりプライマー層２が劣化するのを少なくすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有し、残部を有機樹脂成分で構成したコーティング材を基材の表面に塗装してプライマー層を形成し、光触媒組成物を上記プライマー層の表面に塗装して防汚層を形成して成ることを特徴とする防汚塗装品。
【請求項２】
フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有し、残部を有機樹脂成分で構成したコーティング材を基材の表面に塗装してプライマー層を形成し、Ｓｉ（ＯＲ）４で表される有機ケイ素アルコキシド（Ｒは同一又は異種の置換もしくは非置換の１価の炭化水素基を示す）の加水分解物及び部分加水分解物と無機フィラーとからなる親水性無機コーティング材を上記プライマー層の表面に塗装してガード層を形成し、光触媒組成物を上記ガード層の表面に塗装して防汚層を形成して成ることを特徴とする防汚塗装品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材などとして用いられる防汚塗装品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
屋外用建材においては、表面のコーティングとして光触媒組成物を用いることにより、その光触媒作用によって、雨筋汚れを低減したり汚染物を分解したりすることで、防汚機能を持たせることができる（例えば、特許文献１参照）。このような防汚塗装品としては、図３に示すように、基材１の表面に有機樹脂成分からなるプライマー層２を形成し、プライマー層２の表面に光触媒組成物からなる防汚層３を形成するものがあるが、長期にわたって紫外線に曝されるため、防汚層３の直下のプライマー層２が有機樹脂成分からなる場合は、防汚層３の光触媒作用によってプライマー層２が劣化し、プライマー層２や防汚層３の塗膜が剥離を起こすことがあり、耐久性に問題があった。
【特許文献１】特開２００６−１５０３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、プライマー層や防汚層の密着性を確保して耐久性を向上させることができる防汚塗装品を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の請求項１に係る防汚塗装品は、フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有し、残部を有機樹脂成分で構成したコーティング材を基材１の表面に塗装してプライマー層２を形成し、光触媒組成物を上記プライマー層２の表面に塗装して防汚層３を形成して成ることを特徴とするものである。
【０００５】
本発明の請求項２に係る防汚塗装品は、フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有し、残部を有機樹脂成分で構成したコーティング材を基材１の表面に塗装してプライマー層２を形成し、Ｓｉ（ＯＲ）４で表される有機ケイ素アルコキシド（Ｒは同一又は異種の置換もしくは非置換の１価の炭化水素基を示す）の加水分解物及び部分加水分解物と無機フィラーとからなる親水性無機コーティング材を上記プライマー層２の表面に塗装してガード層４を形成し、光触媒組成物を上記ガード層４の表面に塗装して防汚層３を形成して成ることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明では、プライマー層２にフッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％以上含有するため、有機樹脂成分のみで構成されたプライマー層に比べて、防汚層３の光触媒作用によりプライマー層２が劣化するのを少なくすることができ、プライマー層２や防汚層３の密着性を確保して耐久性を向上させることができるものである。
【０００７】
請求項２の発明では、プライマー層２と防汚層３との間に親水性無機コーティング材からなるガード層４を設けているため、防汚層３の光触媒作用がプライマー層２に及ぶのをガード層４で抑制して、防汚層３の光触媒作用によりプライマー層２が劣化するのをさらに少なくすることができ、プライマー層２や防汚層３の密着性を確保して耐久性をさらに向上させることができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【０００９】
本発明において、基材１としては、特に限定されるものではなく、窯業系、プラスチック系、金属系、木質系、ガラスなどの各種の素材のものを使用することが可能であり、これにより、本発明の防汚塗装品を建築用の建材や部材として幅広く使用することができる。
【００１０】
本発明では、コーティング材を基材１の表面に塗装してプライマー層２を形成する。ここで、このコーティング材はフッ素樹脂成分または無機樹脂成分と有機樹脂成分とからなる樹脂成分を含有し、フッ素樹脂成分または無機樹脂成分を全樹脂成分（フッ素樹脂成分と無機樹脂成分と有機樹脂成分の合計量）に対して５０〜９５質量％含有し、残部（５〜５０質量％）を有機樹脂成分で構成したものである。フッ素樹脂成分としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(ＦＥＰ)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などのフッ素を含有する樹脂を使用することができる。有機樹脂成分としては、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの炭素を有する樹脂を使用することができ、具体的には、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステルなどを用いることができる。一方、無機樹脂成分としてはシリコーン樹脂やジルコニアなどの炭素を含まない樹脂である。また、このコーティング材はフッ素樹脂成分または無機樹脂成分を５０〜９５質量％含有するため、耐候性の高いプライマー層２を形成することができる。フッ素樹脂成分または無機樹脂成分の含有量が５０質量％未満であると、プライマー層２の有機樹脂成分の含有量が相対的に多くなるため、防汚層３の光触媒作用によりプライマー層２の劣化が著しく発生し、数ヶ月でプライマー層２と防汚層３の剥離が発生し、長期にわたる耐候性が確保できないおそれがある。また、フッ素樹脂成分または無機樹脂成分の含有量が９５質量％より多いと、プライマー層２の有機樹脂成分の含有量が相対的に少なくなるため、光触媒組成物をコーティングする際、プライマー層２ではじかれやすくなって、光触媒組成物をコーティングできないおそれがある。このコーティング材における成分比率は、各樹脂１００質量％同士のブレンド比率でもかまわないし、分子構造上、各成分が存在する割合の組成物を溶剤で希釈して塗料化したものでもかまわない。
【００１１】
図１の防汚塗装品では、上記のプライマー層２の表面に光触媒組成物を塗装して防汚層３を形成する。本発明で使用する光触媒は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化ニッケル、酸化レニウムなどの金属酸化物の他、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。これらの金属酸化物等の中でも特に酸化チタンがその光触媒性能、安全性、入手の容易さ及びコストの面で好ましい。尚、酸化チタンを光触媒として用いる場合は、結晶型がアナタース型（アナターゼ型）であるものを用いる方が光触媒性能及び硬化促進性能が最も強く、しかもこれらの性能が長期間発現すると共に、光触媒性能がより短時間で発現する点で好ましい。光触媒は１種のみ用いても良いし、２種以上を組み合わせても良い。光触媒の塗料化には後述の親水性無機コーティング材に使用される樹脂（Ｓｉ（ＯＲ）４で表される有機ケイ素アルコキシドの加水分解物及び部分加水分解物）を用いることができる。つまり、親水性無機コーティング材はＳｉ（ＯＲ）４で表される有機ケイ素アルコキシドの加水分解物及び部分加水分解物と無機フィラーとからなるものであるが、無機フィラーとして上記光触媒を用いることで光触媒組成物として各種用途にコーティングすることができる。
【００１２】
光触媒に励起波長（例えば、４００ｎｍ）の光（紫外線）があたると活性酸素が発生することは公知である。活性酸素は有機物を酸化して分解することができるため、防汚層３に付着したカーボン系の汚れ成分（例えば、自動車の排気ガス中に含まれているカーボン留分やタバコのヤニ等）を分解する自己洗浄効果；アミン化合物、アルデヒド化合物に代表される悪臭成分を分解する消臭効果；大腸菌や黄色ブドウ球菌に代表される菌成分の発生を防ぐ抗菌効果；防かび効果等を期待することができる。また、防汚層３に紫外線があたると、その光触媒作用で空気中の水分又は防汚層３の表面に付着した水分を水酸化ラジカル化し、この水酸化ラジカル化が水をはじく有機物（防汚層３の表面に付着したものと防汚層３の表面中に含まれているもの）等を分解除去することにより、防汚層３の表面に対する水の接触角が低下して防汚層３の表面が水に濡れやすく（馴染みやすく）なるという親水性（水濡れ性）向上の効果もある。
【００１３】
本発明の防汚塗装品は、基材１の表面にプライマー層２用のコーティング材を塗装し、これを乾燥硬化してプライマー層２を形成し、この後、プライマー層２の表面に光触媒組成物を塗装し、これを乾燥硬化して防汚層３を形成することによって、図１に示すような構成で作製することができる。プライマー層２の厚みはコーティング材の組成等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、０．０５〜１０μｍとすることができ、プライマー層２の塗膜が長期的に安定に密着、保持され、且つクラックや剥離が生じないようにするためには０．０５〜５μｍであることが好ましい。また、防汚層３の厚みは光触媒組成物の組成等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、１〜１０μｍとすることができ、防汚層３の塗膜が長期的に安定に密着、保持され、且つクラックや剥離が生じないようにするためには５μｍ以下であることが好ましい。また、防汚層３の厚みが１μｍとなると、塗装むらが生じるので好ましくない。
【００１４】
図２に本発明の防汚塗装品の他例を示す。この防汚塗装品は図１のものにおいて、プライマー層２と防汚層３の間にガード層４を設けたものであり、その他の構成は図１のものと同様である。ガード層４は、基材１の表面に形成したプライマー層２の表面に親水性無機コーティング材を塗装して形成する。親水性無機コーティング材はＳｉ（ＯＲ）４で表される有機ケイ素アルコキシドの加水分解物及び部分加水分解物と無機フィラーとからなるものである。ここで、Ｓｉ（ＯＲ）４のＲは同一又は異種の置換もしくは非置換の１価の炭化水素基である。このような炭化水素基としてはその炭素数が１〜８であることが好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等である。アルコキシドの部分加水分解時に存在する水の量は、後述する無機フィラーの水分散ゾルに含まれる量と併せて、ＯＲ基１モルに対して０．００１モル以上で加水分解することが好ましい。０．００１モルより少ないと、ガード層４の塗膜の造膜性が悪い場合がある。アルコキシドの部分加水分解は、必要に応じて、適当な溶媒で希釈して行っても良い。このような希釈溶媒としては、特に限定されないが、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール類；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体；ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエチレングリコール誘導体；及びジアセトンアルコールなどを挙げることができ、これらからなる群より選ばれた１種もしくは２種以上のものを使用することができる。また、これらの親水性有機溶媒と併用して、トルエン、キシレン、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンオキシム等の１種または２種以上のものを使用することができる。
【００１５】
また、親水性無機コーティング材の必須成分である無機フィラーは、特に限定されるものではないが、例えば、シリカ、アルミナ等の無機酸化物などを挙げることができる。その無機フィラーの平均一次粒径は１０〜１５０ｎｍの範囲のものが好ましい。無機フィラーは１種のみでも、２種以上併用しても良いが、これらの無機フィラーの中では安価で入手しやすいシリカが実用的である。シリカの形態としては、特に限定されず、例えば、粉体の形でもゾル状の形（コロイダルシリカ）でもよい。コロイダルシリカとしては、特に限定されるものではないが、例えば、水分散性あるいはアルコール等の非水系の有機溶剤分散性コロイダルを使用することができる。一般に、このようなコロイダルシリカは固形分としてのシリカを２０〜５０質量％含有しており、この値からシリカの配合量を決定することができる。尚、水分散コロイダルシリカを使用する場合は、同コロイダルシリカ中に固形分以外として存在する水を上記の有機ケイ素アルコキシドの加水分解または部分加水分解に使用することができる。親水性無機コーティング材に配合される有機ケイ素アルコキシドと無機フィラーとの配合比率は、無機フィラーの質量比が有機ケイ素アルコキシドと無機フィラーとの合計質量に対して、固形分換算で０．５〜０．９５の範囲であることが好ましい。ガード層４の厚みは親水性無機コーティング材の組成等に応じて適宜設定可能であるが、例えば、１〜１０μｍとすることができ、ガード層４の塗膜が長期的に安定に密着、保持され、且つクラックや剥離が生じないようにするためには５μｍ以下であることが好ましい。また、ガード層４の厚みが１μｍとなると、塗装むらが生じ、上記光触媒の作用で部分劣化する場合があるので注意が必要である。
【００１６】
尚、各コーティング材や光触媒組成物を塗装する方法としては、刷毛塗り、スプレーコート、浸漬（ディッピング又はディップコートともいう）、ロールコート、フローコート、カーテンコート、ナイフコート、スピンコート、バーコートなどの通常の各種塗装方法を選択することができる。また、各コーティング材や光触媒組成物を硬化する方法については、公知の方法を用いればよく、特に制限はされない。また、硬化の際の温度も特に限定はされず、所望の硬化被膜（プライマー層２、防汚層３、ガード層４）や硬化触媒の使用の有無に応じて、常温から加熱までの広い温度範囲をとることができる。
【実施例】
【００１７】
以下本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００１８】
（実施例１）
アルミニウム製の基材１の表面に、プライマー層２用のコーティング材（日本ファインコーティング製の「ディックフロー」（フッ素樹脂成分５０質量％、有機樹脂成分（アクリル樹脂）５０質量％）を塗装し、乾燥硬化させて厚み２０μｍのプライマー層２を形成した。次に、プライマー層２の表面に光触媒塗料（松下電工製の「フレッセラＰ」、光触媒は酸化チタン）を塗装し、乾燥硬化させて厚み０．５μｍの防汚層３を形成した。このようにして防汚塗装品として防汚建材を形成した。尚、各塗装後の乾燥硬化は１５０℃雰囲気で５分行った。
【００１９】
（実施例２）
プライマー層２用のコーティング材として、フッ素樹脂成分を７０質量％含有した塗料（残部は上記と同様の有機樹脂成分）を用いた以外は実施例１と同様にして防汚建材を形成した。
【００２０】
（実施例３）
テトラエトキシシラン２０８質量部にメタノール３５６質量部を加え、さらに水１８質量部及び０．０１Ｎの塩酸１８質量部を混合し、ディスパーを用いてよく混合し、無機フィラーとしてシリカゾル（日産化学工業製の「ＳＴ−Ｏ」）を、縮合化合物換算で固形物の質量比が０．２５：０．７５（テトラエトキシシラン縮合化物：シリカ固形分）になるように添加し、１時間重合反応させた後に、全固形分が５質量％になるようメタノールで希釈することによって、親水性無機コーティング材を調製した。この親水性無機コーティング材をプライマー層２の表面に塗装して乾燥硬化することによって、厚み３μｍのガード層４を形成し、このガード層４の表面に防汚層３を形成した。その他の構成は実施例１と同様にして防汚建材を形成した。
【００２１】
（実施例４）
プライマー層２と防汚層３の間に実施例３の親水性無機コーティング材により厚み３μｍのガード層４を形成した以外は、実施例２と同様にして防汚建材を形成した。
【００２２】
（実施例５）
実施例３の親水性無機コーティング材にアクリル樹脂を配合してプライマー層２用のコーティング材を調製した。これは、無機樹脂成分のテトラエトキシシラン縮合化物と有機樹脂成分のアクリル樹脂とを、無機樹脂成分と有機樹脂成分の合計量に対して５０質量％ずつ含有するものである。このコーティング材を用いてプライマー層２を形成した以外は、実施例３と同様にして防汚建材を形成した。
【００２３】
（比較例）
フッ素樹脂成分及び無機樹脂成分を含有しないポリエステル塗料を用いてプライマー層２を形成した以外は、実施例１と同様にして防汚建材を形成した。
【００２４】
上記実施例及び比較例で得られた防汚建材について、耐候性を評価するために、岩崎電気（株）製の「アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ  Ｗ２３１」（５００時間照射で１０年促進）にて促進試験を行い、試験前後の色差を評価した。また、基材１とプライマー層２と防汚層３及びガード層４の密着性を評価するために、温水６０℃に８時間浸漬後１６時間室温乾燥を１サイクルとして、各サイクル後の密着性を碁盤目試験（ＪＩＳ  Ｋ５４００の碁盤目試験方法に準ずる）で評価した。
【００２５】
結果を表１に示す
【００２６】
【表１】
2008126153.tif 000003
【００２７】
表から明らかなように、実施例１〜５は比較例よりも基材１とプライマー層２と防汚層３及びガード層４の密着性及び耐候性が飛躍的に向上した。また、ガード層４を設けた実施例３、４は実施例１、２に比べて耐候性が高くなった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図３】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  基材
２  プライマー層
３  防汚層
４  ガード層
【図１】
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【図２】
2008126153.tif 000005
【図３】
2008126153.tif 000006