(57)【要約】【課題】本発明は、屋内壁面の水性塗料層上に光触媒塗料を形成する場合に、塗工直後から、脱臭や汚れ防止等の光触媒機能を短時間に発現させるための光触媒塗料の塗工方法を提供する。【解決手段】屋内壁面に塗工した水性塗料層上に光触媒塗料を塗工する方法において、前記水性塗料層上を水洗・乾燥した後に光触媒塗料を塗工することを特徴とする光触媒塗料を塗工する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋内壁面に塗工した水性塗料層上に光触媒塗料を塗工する方法において、
前記水性塗料層上を水洗・乾燥した後に光触媒塗料を塗工することを特徴とする光触媒塗料の塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋内壁面の水性塗料層上に塗工した光触媒塗料の光触媒機能を短時間に発現させるための光触媒塗料の塗工方法、に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光触媒を用いて、日常の生活環境で生じる有害物質、悪臭成分、油分などを分解・浄化したり、殺菌したりする技術があり、光触媒の適用範囲が急速に拡大している。特に屋外壁面の塗料表面上に光触媒塗料を塗工することにより、壁面上の脱臭や汚れ防止などの光触媒機能が知られている。
【０００３】
ここで、光触媒機能とは、太陽や蛍光灯などの紫外線や可視光線を含む光が当たると、その表面で強力な酸化力が生じ、接触してくる有機化合物や細菌などの有害物質を除去する機能をいう。この原理を用いることにより、水処理や大気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の分解、屋内空気の清浄化など様々な環境浄化に利用することができる。
【０００４】
特許文献１では、屋外での光触媒関連被膜用コーティング剤を基材表面にコーティングすることにより造膜施工を行う場合に、紫外線量に応じた造膜施工工法が開示されている。
【０００５】
しかし、屋内では紫外線量が小さく、空気浄化などが十分ではない場合がある。
【０００６】
また、屋内の壁面に対して最近では、水性塗料がほぼ全面的に使用されるに至っており、塗工・乾燥後の水性塗料層表面に光触媒塗料を塗工した場合、屋内空気の浄化や壁面上の脱臭、汚れ防止などの所定の光触媒機能が十分に発揮されないことが判明した。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−２９０５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的は、屋内壁面の水性塗料層上に光触媒塗料を形成する場合に、塗工直後から脱臭や汚れ防止等の光触媒機能を短時間に発現させるための光触媒塗料の塗工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、屋内壁面に塗工した水性塗料層上に光触媒塗料を塗工する方法において、
前記水性塗料層上を水洗・乾燥した後に光触媒塗料を塗工することを特徴とする光触媒塗料の塗工方法である。
【００１０】
係る塗工方法によれば、水性塗料層上を水洗することにより、光触媒塗料の塗工直後から、脱臭や汚れ防止等の光触媒機能を短時間に発現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の水性塗料としては、従来塗料分野で使用されている公知の水性又は水分散性樹脂を使用することができ、例えば、酢酸ビニルエマルション、アクリル樹脂エマルション、酢酸ビニル−アクリルエマルション、エチレン−酢酸ビニルエマルション、エポキシ樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、アルキド樹脂エマルション、シリコン変性アクリル樹脂エマルション、アクリル−ウレタンエマルションなどが挙げられ、特にカルボニル基を含有する共重合体エマルションが好適に使用できる。
【００１２】
本発明の水性塗料を構成する水性塗料組成物には、上記成分の他、必要に応じて、レベリング剤、有機溶剤、消泡剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、顔料、増粘剤、沈降防止剤、防曇剤、帯電防止剤等を添加ことができる。
【００１３】
本発明における光触媒塗料とは光触媒又は、光触媒とバインダーから構成される。
【００１４】
上記光触媒とは、紫外線や可視光線、蛍光灯の照射により光触媒が励起され、光触媒活性を発現する物質である。本発明の光触媒塗料に用いる光触媒としては、公知の光触媒を特に限定することなく使用することができ、具体的には、Ｘ線回折で求められる結晶構造を示し、金属元素と酸素、窒素、イオウ及びフッ素との化合物の粉末が挙げられる。例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅのような金属元素の１種または２種以上の酸化物、窒化物、硫化物、酸窒化物、酸硫化物、窒フッ化物、酸フッ化物、酸窒フッ化物などが挙げられる。中でも、Ｔｉ、ＷまたはＮｂの酸化物が好ましく、特にアナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、ルチル型酸化チタン〔ＴｉＯ2〕や可視光線によって光触媒活性を示す酸化チタンなどが好ましい。これらは１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１５】
光触媒として使用しうる酸化チタンは、例えば非特許文献〔「酸化チタン」（清野学著、技報堂出版）に記載されている硫酸法や塩素法により製造することができる。  
【００１６】
光触媒として使用しうる酸化タングステン〔ＷＯ3〕は、例えばメタタングステン酸アンモニウムのようなタングステン化合物を焼成する方法で製造することができる。焼成は、タングステン化合物を酸化タングステンにすることができる条件で行えばよく、例えば２５０℃〜６００℃の空気中で行うことができる。
【００１７】
光触媒として用い得る酸化ニオブ〔Ｎｂ2Ｏ5〕は、例えばシュウ酸水素ニオブのようなニオブ化合物を焼成する方法で製造することができる。またニオブペンタエトキシド、ニオブペンタイソプロポキシドのようなニオブアルコキシドをアルコールに溶解し、この溶液に無機酸とアルコールとからなる酸性溶液を混合し、濃縮して粘稠溶液を得、これを焼成する方法で得ることもできる。  
【００１８】
これら酸化チタン、酸化タングステン及び酸化ニオブ以外の酸化物を光触媒体として用いる場合、この酸化物は、例えばセラミックスを構成する金属の塩化物、硫酸塩、オキシ硫酸塩もしくはオキシ塩化物とアンモニアを反応させ、この生成物を空気中で焼成する方法、または光触媒体を構成する金属のアンモニウム塩を空気中で焼成する方法などで調製することができる。
【００１９】
本発明の光触媒塗料を構成する光触媒塗料組成物には、必要に応じて添加剤を添加してもよい。係る添加剤としては、例えば、非晶質シリ力、シリカゾルのような珪素酸化物、非晶質アルミナ、アルミナゾルのようなアルミニウム（水）酸化物、ゼオライト、カオリナイトのようなアルミノ珪酸塩、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム及び水酸化バリウムのようなアルカリ土類金属（水）酸化物、リン酸カルシウム、モレキュラーシープ又は活性炭、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｌａ又はＣｅのような金属元素の水酸化物又はこれらの金属元素の非晶質酸化物などが挙げられる。これらは１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００２０】
本発明の光触媒分散体に必要に応じて添加するバインダーとしては、公知のバインダーを使用することができ、具体的にはポリシロキサン系等の無機バインダーやアクリル樹脂系等の有機バインダーを例示することができる。
【００２１】
本発明に用いられる溶媒としては、光触媒塗料、バインダー等が混合又は分散するものであれば特に制限されない。例えば、アルコール類、エーテル類、アセトン、２−ブタノン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸アミル、酪酸エチル等のエステル類、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の脂肪族、芳香族、脂環式の炭化水素、石油類等の一般的な有機溶媒や水が挙げられ、これらは１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。中でも水及び／又は水溶性溶媒が好ましく、特に水が好ましい。
【００２２】
上述の光触媒の微粒子化には公知の分散装置を使用することができ、具体的には媒体撹拌式分散機、転動ボールミル、振動ボールミルのような装置を使用することができる。これらのなかでも媒体撹拌式分散機の適用が、光触媒の微粒子化を容易に行うことができ、好ましい。媒体撹拌式分散機に使用する媒体としては、一般的には材質がジルコニア、アルミナ又はガラスであり、直径０．６５ｍｍ以下、好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以下のビーズなどが用いられる。
【００２３】
上記屋内壁面とは、住宅や事務所及び車両等の内壁面、天井及び床等の部分であり、その材質は無機材料、金属材料、有機材料あるいはそれらの複合体であり、特に限定されるものではない。例えば、コンクリート、セメント、石、木材、金属、セラミックス、ガラス、プラスチック及びこれらから形成される化粧ボード等を挙げることができる。
【００２４】
水性塗料及び光触媒塗料を塗工する方法としては、特に限定されず、公知の各種塗工方法を使用することができる。例えば、刷毛塗り、スポンジ塗り、スプレーコーティング、ロールコーティングなどの方法が挙げることができ、上記塗工後、常温にて放置または加熱を行い強制的に乾燥させて塗膜を得ることができる。なお、塗工量、乾燥時間及び強制的に乾燥する場合においては、その乾燥温度は、塗料の種類、壁面の種類及び状態に応じて任意に設定することができる。
【００２５】
塗膜の乾燥又は硬化は、室温放置、強制乾燥、加熱、紫外線照射等によって実施することができる。
【００２６】
ここで前記乾燥または硬化後の塗膜は、水性塗料塗膜の場合は、５０〜５００ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは１００〜３００ｇ／ｍ２である。一方、光触媒塗料塗膜の場合は、０．１〜１０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは０．５〜３ｇ／ｍ２である。なお、光触媒塗料塗膜が上記範囲であれば、光触媒塗料塗膜が透明になるように調整することが容易になる。
【００２７】
水性塗料を塗工乾燥後の水洗方法としては、蒸留水、水道水、工業用水、雨水などが使用でき、更にこれらを加熱したもの（湯）も使用することができる。なお、洗剤等を含有した水溶液を使用すると、洗剤等の成分が壁面に残留し、光触媒機能の発現を遅らせる原因となる恐れがあるため、これらを含有しない水や湯を使用することが好ましい態様である。特に、スチームクリーナー等を用いて水洗する方法がより好ましい。  
【実施例】
【００２８】
（実施例１）
＜評価試料の調製＞
８ｃｍ×８ｃｍ角のアルミニウム基材（厚さ１ｍｍ）に、水性アクリル塗料（神東塗料製、ページ６０エコＮ−９）を塗工し、２４時間、室温にて乾燥させた。乾燥後の水性アクリル塗料塗膜が２００ｇ／ｍ２になるように調製した。この塗膜表面を水洗して水に可溶な成分を除去後、一晩室温にて乾燥させた。上記水性アクリル塗料塗膜上に、光触媒塗料として、酸化チタンゾル（住友化学製、ＴＳ−Ｓ４２３０）をスプレー塗工し、一晩室温にて乾燥させた。乾燥後の光触媒塗料塗膜が２ｇ／ｍ２になるように調製した。
【００２９】
＜光触媒性能の評価＞
コック付１Ｌのテドラーバックに上記調製した試料を入れ、真空脱気後、相対湿度５０％になるように調整した空気を６００ｍｌ注入した。次いで、１％のアセトアルデヒドガス（窒素バランス）を３ｍｌ注入し、アセトアルデヒドの初期濃度を５０ｐｐｍになるよう調製した。更に、暗幕下で１時間静置後、試料表面の紫外線強度（トプコン製、ＵＶＲ−２  ＵＤ−３６を用いて測定）が、２ｍＷ／ｃｍ２となるように調整したブラックライト（東芝製、ＢＬ−Ｂ、２本）を照射し、ガスクロマトグラフ（島津製作所製、ＧＣ−１４Ａ）により、テドラーバック内のアセトアルデヒド及びその他の物質（ＶＯＣ）の濃度を計測した。
【００３０】
（実施例２）
水性アクリル塗料を、大日本塗料製の水性塗料「ノボクリーン」に代えたこと以外は、実施例１と同様である。
【００３１】
（比較例１）
水性アクリル塗料塗膜表面を水洗しなかったこと以外は、実施例１と同様である。
【００３２】
（比較例２）
水性アクリル塗料塗膜表面を水洗しなかったこと以外は、実施例２と同様である。
【００３３】
【表１】
2008279414.tif 000002
【００３４】
表１に示した評価結果から、実施例は紫外線照射後、少なくとも４時間経過後において、アルデヒド等は検出されず、これはアルデヒド等が短時間で、完全に分解・除去されたことを明らかにするものであった。一方、比較例では、紫外線照射４時間経過後でも、アルデヒドは、まだ、完全に分解されておらず、アセトアルデヒドが完全に分解するまでに長時間を要することが確認された。                    
【００３５】
従って、本発明を用いることにより、屋内空間のように光触媒を励起させるのに必要な光強度が低い場合において、脱臭や汚れ防止等の光触媒機能を短時間に発現させることができ、極めて有用な塗工方法である。