(57)【要約】【目的】プラスチック基材、あるいは各種有機合成樹脂による連続塗膜からなる有機膜を光触媒作用から保護し、光触媒作用による汚染物質の分解作用によって表面をセルフクリーニングすることが可能である、有機膜保護塗料及び施工方法の開発。【構成】有機塗膜、あるいは有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、無機質ポリマーを主成分とするクリア塗料である有機膜保護塗料。有機塗膜、有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、ペルオキソチタン酸溶液を含むクリア塗料である有機膜保護塗料。有機塗膜、有機樹脂からなるプラスチック表面に、上記に記載の有機膜保護塗料を塗布し、クリア塗膜を形成して後、ペルオキソ改質アナターゼゾルを主成分とする光触媒塗料を塗布し、光触媒クリア塗膜を形成する有機膜保護塗料の施工方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の各種有機塗膜、あるいは有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、無機質ポリマーを主成分とするクリア塗料であることを特徴とする有機膜保護塗料。
【請求項２】
既存の各種有機塗膜、あるいは有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、ペルオキソチタン酸溶液を含むクリア塗料であることを特徴とする有機膜保護塗料。
【請求項３】
既存の各種有機塗膜、あるいは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の有機樹脂からなるプラスチック表面に、請求項１、若しくは請求項２に記載の有機膜保護塗料を塗布し、クリア塗膜を形成して後、ペルオキソ改質アナターゼゾルを主成分とする光触媒塗料を塗布し、光触媒クリア塗膜を形成することを特徴とする、有機膜保護塗料の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒作用から有機膜を保護する塗料、およびその施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光触媒機能を利用した建築壁面の防汚塗膜の形成については、その研究開発が進み、特開平７−３３１１２０号には市販の水溶性塗料とチタニア微粉末を混合した塗料、市販の油性塗料とチタニア微粉末を混合した塗料が開示され、また、本発明の出願人からも、特開２００１−１６２２１７号により、プライマーとフッ素樹脂系塗料を積層塗装後、無機系充填材を含むフッ素樹脂系塗料を塗布し、更に過酸化チタン溶液をこの上に塗布してなる防汚塗膜の形成方法を開示している。
【０００３】
上記特開２００１−１６２２１７号に開示した発明においては、防汚塗膜を形成する基材は、各種窯業系建材、モルタル、コンクリート、セメント、金属など、無機系・金属系の基材に限定されていた。
【０００４】
これは、防汚塗膜を形成する過酸化チタン溶液による光触媒層が、光触媒作用により汚染物質である有機物を分解するが、基材がプラスチックや各種の樹脂による有機膜であった場合には、汚染物質分解と同時に有機膜表面をも侵してしまう。
【０００５】
有機膜表面を構成する樹脂や有機着色顔料を分解した場合、表面が粉を吹いたような状態となり、いわゆるチョーキングと呼ばれる塗膜欠陥を発現することになる。チョーキングの発現は、有機膜の種類や光のあたる条件により変わるが、約１ヵ月程度で発現してしまう場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、いかなるプラスチック基材、あるいは各種の水溶性、油性、エマルジョンによる有機合成樹脂による連続塗膜からなる、既存の有機膜を、光触媒作用から保護し、かつ光触媒作用による汚染物質の分解作用によって表面をセルフクリーニングすることが可能である、有機膜保護塗料及びその施工方法を開発したものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決せんとして、本発明者は鋭意研究の結果、既存の有機膜の上に直接塗布が可能であり、しかもクリアであるため既存の有機膜の色彩、テクスチャー等を損なわず、上層に積層塗布する光触媒塗料の作用から有機膜を保護する塗料とその施工方法により、上記課題を解決したものである。しかして本発明の要旨は、以下に存する。
【０００８】
既存の各種有機塗膜、あるいは有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、無機質ポリマーを主成分とするクリア塗料であることを特徴とする有機膜保護塗料。
既存の各種有機塗膜、あるいは有機樹脂表面と光触媒塗膜との間に塗装する塗料であって、ペルオキソチタン酸溶液を含むクリア塗料であることを特徴とする有機膜保護塗料。
既存の各種有機塗膜、あるいは熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の有機樹脂からなるプラスチック表面に、上記に記載の有機膜保護塗料を塗布し、クリア塗膜を形成して後、ペルオキソ改質アナターゼゾルを主成分とする光触媒塗料を塗布し、光触媒クリア塗膜を形成することを特徴とする、有機膜保護塗料の施工方法。
以下に詳細に説明する。
【０００９】
無機質ポリマーを主成分とするクリア塗料（「第１発明」という）について説明する。主成分は、ペルオキソ改質アナターゼゾル（「ＰＡゾル」という）７０質量％以上であり、これに、アモルファスシリカと酸化リチウム、水からなるリチウムシリケートの存在下において、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール２０質量％を反応させて得られるものである。常温乾燥により無機質塗膜を形成するが、光触媒は不活性であり、有機膜を保護することができる。
【００１０】
ペルオキソチタン酸溶液を含むクリア塗料（「第２発明」という）について説明する。主成分であるペルオキソチタン酸溶液（「ＰＴＡ溶液」という）は、過酸化チタン溶液の一種であり、２５０℃の温度により、溶液中に分散しているアナターゼ型酸化チタンが結晶化する。このため、常温において塗布、乾燥させ、クリア塗膜を形成した場合には、光触媒としての酸化チタンは不活性のままである。従って、ＰＴＡ溶液の常温乾燥クリア塗膜により、有機膜が侵されるおそれはない。
【００１１】
第１発明、第２発明の双方の保護塗料も、従来公知の塗装方法により塗布が可能である。即ち、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装他、塗装方法に制限は無い。塗布後は常温により乾燥させる。加熱乾燥を行なった場合、保護塗膜に酸化チタンによる光触媒活性が生じてしまう虞れがあるからである。乾燥条件は、塗布時の気温、湿度等の気象条件により変化するが、２０℃前後の気温であった場合には、少なくとも２時間以上の乾燥時間を必要とする。完全に保護クリア塗膜を形成せずに、該塗膜上に光触媒塗料を塗布した場合、光触媒塗料の酸化チタン成分が保護塗膜に移行して、保護効果が失われる虞れがある。
【００１２】
上記の保護塗膜の上に塗布する光触媒塗料としては、過酸化チタン溶液、特にＰＡゾルを主成分とし、純水（又はイオン交換水）、アルコール、リチウムシリケート等の無機バインダー、要すれば分散剤等の添加剤からなり、塗膜として光触媒活性を有し、セルフクリーニング効果を発揮するものが例示できる。こうした塗料を使用した防汚塗膜の形成方法として、本出願人より特開２００１−１６２２１７号により開示している。
【００１３】
本発明になる保護塗料により保護することが有効な有機膜とは、そのまま光触媒活性を有する塗料を塗布した場合、その光触媒活性により塗膜が侵される有機膜が全て該当する。
【００１４】
各種の合成樹脂成型品、例えばアルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、酢酸ビニル樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂等の各種の熱可塑性樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂等の各種の熱硬化性樹脂を射出成型等の従来公知の方法で成型した成型品の表面の有機膜が例示できる。
【００１５】
また、水溶性、エマルジョン、油性（溶剤性）各種の、有機合成樹脂をバインダーとして使用した塗料による塗膜が例示できる。即ち、アクリル樹脂、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、エチレン―酢酸ビニル共重合体樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、フッ素樹脂等の単独あるいは混合された樹脂系による塗膜である。
【００１６】
保護すべき有機膜の上に、本発明になる保護塗料を塗装する時には、有機膜表面に存在するゴミ、汚れ等の汚染物質を除去して清浄な状態とし、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装等の従来公知の塗装方法により塗装する。第１発明、第２発明のいずれの保護塗料であっても、塗布量としては、５０ｇ／ｍ２〜２００ｇ／ｍ２が適当である。５０ｇ／ｍ２未満であると、積層する光触媒塗料による光活性効果から充分に保護できず、有機膜表面にチョーキング等の塗膜欠陥を発生させる虞れがある。２００ｇ／ｍ２を超えて塗布しても、保護効果は比例して大きくならず、コストが増大するため経済的に不利である。
【００１７】
本発明の保護塗料を塗布後、乾燥して保護クリア塗膜を形成するまで、常温により乾燥養生する。乾燥時間は、塗装環境における気温、湿度、風速、気象等により前後するが、２０℃付近における平均的な気象条件においては、２時間の養生時間が必要である。乾燥し、クリア塗膜を形成すれば良いが、塗膜を形成しないうちに光触媒塗料を塗布した場合には、光触媒塗料の成分が、保護塗膜中に移行し、有機膜を侵してしまう虞れがある。なお、保護クリア塗膜上に塗布する光触媒塗料の塗装方法に関しても、特に限定はなく、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装等が使用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の理解に供するため、以下に実施例を記載する。いうまでもなく、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１９】
【実施例１】
被塗装物として、▲１▼ポリウレタン樹脂成型品、▲２▼アクリル樹脂エマルジョンにより塗装された家屋外壁、▲３▼溶剤系エポキシ樹脂により塗装された屋外床面、の３個所を選定し、各部の表面を清浄にして、それぞれにＰＡゾル７７質量％、リチウムシリケート０．５質量％、エチルアルコール２２．５質量％の配合により得られた第１発明による保護塗料１をローラーにより５０ｇ／ｍ２塗布した。２０℃において、２時間の養生乾燥を行ない、クリア保護塗膜１を得た。該クリア保護塗膜１上に、ＰＡゾル６０質量％、イオン交換水２０質量％、メチルアルコール１０質量％、リチウムシリケート８質量％、添加剤２質量％からなる光触媒塗料をローラーにより８０ｇ／ｍ２塗布した。２０℃において２時間の養生乾燥を行ない、光触媒活性を有するクリア塗膜１を得た。
被塗装物▲１▼〜▲３▼を可視光線、降雨のあたる屋外にて６ヵ月間放置し、６ヵ月後の各被塗物の有機膜表面の汚れ、チョーキング等の塗膜欠陥の有無を観察した。
【００２０】
【実施例２】
実施例１と同じ被塗装物に、各部の表面を清浄にして、それぞれにＰＡゾル７７質量％、イオン交換水１０質量％、リチウムシリケート３質量％、エチルアルコール１０質量％の配合により得られた第２発明による保護塗料２をローラーにより５０ｇ／ｍ２塗布した。２０℃において、２時間の養生乾燥を行ない、クリア保護塗膜２を得た。該クリア保護塗膜２上に、ＰＡゾル６０質量％、イオン交換水２０質量％、メチルアルコール１０質量％、リチウムシリケート８質量％、添加剤２質量％からなる光触媒塗料をローラーにより８０ｇ／ｍ２塗布した。２０℃において２時間の養生乾燥を行ない、光触媒活性を有するクリア塗膜２を得た。
被塗装物▲１▼〜▲３▼を可視光線、降雨のあたる屋外にて６ヵ月間放置し、６ヵ月後の各被塗物のクリア塗膜上の汚れ、有機膜におけるチョーキング等の塗膜欠陥の有無を観察した。
【００２１】
【試験結果】
▲１▼〜▲３▼の保護塗膜は、実施例１、実施例２とも、光触媒による汚れ防止効果が発揮され、表面の汚れは降雨により流されていた。また、各被塗物の有機膜、有機塗膜にはチョーキング、その他の塗膜欠陥は発生せず、美麗な状態を保持していた。
【００２２】
【発明の効果】
本発明になる有機膜保護塗料、及びその施工方法によれば、従来は光触媒効果のある光触媒塗料を塗装すると、その効果が元の塗膜を侵してしまうために塗装が不可であった、各種の樹脂による有機膜、あるいは有機合成樹脂を主バインダー成分としてなる合成樹脂塗料による塗膜にも、光触媒塗膜を形成することが可能となる。光触媒作用から、有機膜を保護する塗膜、及び光触媒作用を発揮する塗膜は、いずれもクリア塗膜であるため、保護するべき元の有機膜、有機塗膜の原色、模様、風合などをそのままに活かした形で、セルフクリーニング効果を付加することが可能となるものである。