(57)【要約】【課題】暗所においても優れた防汚性、抗菌性、消臭性を発揮できる塗料を提供する。【解決手段】Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと、次の（ａ）〜（ｃ）（ａ）次式（Ｉ）Ｓｉ（ＯＲ）４                            （Ｉ）（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）で表されるケイ素化合物（ｂ）次式（ＩＩ）Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）（ただし、Ｒ２は一価の炭化水素基である）で表されるケイ素化合物（ｃ）次式（ＩＩＩ）Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）（ただし、Ｒ２は一価の炭化水素基である）で表されるケイ素化合物の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上重量の平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を含有する機能性塗料組成物とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと、次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を含有することを特徴とする機能性塗料組成物。
【請求項２】
Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンは、Ｐｔが、ルチル型酸化チタンに対して０．１〜１．０％の量で担持されたものである請求項１の機能性塗料組成物。
【請求項３】
Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと無機塗料の固形分比が１：９〜８：２の範囲にある請求項１または２のいずれかの機能性塗料組成物。
【請求項４】
基材と、該基材の上に形成された次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料からなる下層と、該下層の上に形成された請求項１ないし３のいずれかの機能性塗料組成物からなる表層を有することを特徴とする機能性建築部材。
【請求項５】
下層の膜厚は、１〜５０μｍである請求項４の機能性建築部材。
【請求項６】
請求項４または５の機能性建築部材の製造方法であって、基材に、次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を塗布し、半硬化させた後、この半硬化下層に請求項１ないし３のいずれかの機能性塗料組成物を塗布し、硬化させて表層を得ることを特徴とする機能性建築部材の製造方法。
【請求項７】
得られた表層に、さらに紫外線を含む光を照射する請求項６の機能性建築部材の製造方法。
【請求項８】
紫外線を含む光は、３６５ｎｍピーク波長域における紫外線強度が１〜５０ｍＷ／ｃｍ２のものとする請求項７の機能性建築部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、機能性塗料組成物とそれを用いた機能性建築部材、並びにその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、室内外において優れた抗菌性、防汚性、消臭性を発揮する塗膜を形成できる機能性塗料組成物とそれを表層に塗布した機能性建築部材、並びにその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
外壁、屋根、デッキ等の外装材や、クロス、柱、床、手すり等の内装材は、日光、風雨、排気ガス、湿気、油分、埃等による汚染を受け、経年により美麗さを失うため、清掃や交換等のメンテナンスを必要とする。また、風呂、洗面所、トイレ、台所等の水廻りでは、カビの発生や細菌の繁殖が起こりやすいため、衛生管理が重要となっている。
【０００３】
そこで、近年、抗菌処理を施した建築部材、住宅設備、家具等が注目され、ビル、マンション、戸建て住宅に導入されている。具体的には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎ等の金属塩を含む無機系抗菌剤、第４級アンモニウム塩、トリアジン系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾチアゾオール系等の有機系抗菌剤、ヒノキチオール、ワサビ、カラシ、キトサン等の天然系抗菌剤などを含有する塗料やコーティング剤を塗布し、表層とする方法がとられている。しかし、これらの抗菌剤含有塗料では、塗膜形成後に十分な抗菌性が発揮されない（金属塩）、水や熱により分解しやすく分解物の安全性が明らかでない（有機系）、水に曝されると析出、溶出、劣化等が起こりやすく抗菌作用が持続しない（天然系）等の問題があった。
【０００４】
そこで、防汚性、抗菌性、脱臭性等を発揮できる塗料として、光触媒を含有する各種のものが開発、実用化されている（例えば、特許文献１〜３）。光触媒は、光照射によりラジカルを発生し、有機物の分解を促進するものであり、油分や塵などの汚れを分解除去したり、細菌の増殖を防いだりできることから、優れた防汚・抗菌剤として有用である。しかし、従来の光触媒は、光照射により触媒能を発現するため、暗所や屋内では、十分な触媒活性が得られないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特許  第２７７６２５９号
【特許文献２】
特開平１１−１６６１号公報
【特許文献３】
特開平１１−３１５２２４号公報
【特許文献４】
特開２０００−２６２９０６号公報
【非特許文献１】
「日本化学会講演予稿集」Ｖｏｌ．８１，Ｎｏ．１，ｐ．４７０，２００２
【非特許文献２】
「コンバーテック」Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．３，ｐ．２６−２８，１９９６
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような状況下において、最近、暗所でも防汚・抗菌機能を発現できる光触媒系（非特許文献１）や光未照射時でも消臭機能を示す光触媒系（非特許文献２）が研究、報告されている。しかし、前者のエネルギー貯蓄型光触媒（ＴｉＯ２−ＷＯ３）は、酸化チタンにより光照射下で励起された電子を酸化タングステンに貯蔵させ、その還元力により空気中の酸素からラジカルを発生させ、光触媒の防汚・抗菌作用を暗所でも維持させるものであり、触媒能の保持時間が短いという問題があった。また、後者の光触媒系消臭剤（ＧＹＴ）は、光触媒と吸着剤からなるものであり、光未照射時には吸着剤が消臭機能を発揮するに過ぎず、抗菌剤や防汚剤としての機能はほとんど有さないという問題があった。
【０００７】
したがって、屋内外で、昼夜を問わず持続的に建築部材等に抗菌性、防汚性、および消臭性を付与できる塗料は知られていなかったのが実情である。
【０００８】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、屋内や暗所においても優れた抗菌性、防汚性、消臭性を発揮できる機能性塗料を提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、まず第１には、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと、次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を含有することを特徴とする機能性塗料組成物を提供する。
【００１０】
この出願の発明は、第２には、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンが、Ｐｔがルチル型酸化チタンに対して０．１〜１．０％の量で担持されたものである前記の機能性塗料組成物を提供する。
【００１１】
また、この出願の発明は、第３には、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンと無機塗料の固形分比が１：９〜８：２の範囲にある前記いずれかの機能性塗料組成物を提供する。
【００１２】
この出願の発明は、第４には、基材と、該基材の上に形成された次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料からなる下層と、該下層の上に形成された前記いずれかの機能性塗料組成物からなる表層を有することを特徴とする機能性建築部材を提供する。
【００１３】
さらに、この出願の発明は、第５には、下層の膜厚が１〜５０μｍである前記の機能性建築部材を提供する。
【００１４】
この出願の発明は、第６には、前記の機能性建築部材の製造方法であって、基材に、次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を塗布し、半硬化させた後、この半硬化下層に前記いずれかの機能性塗料組成物を塗布し、硬化させて表層を得ることを特徴とする機能性建築部材の製造方法を提供する。
【００１５】
この出願は、第７には、得られた表層に、さらに紫外線を含む光を照射する前記の機能性建築部材の製造方法を、そして、第８には、紫外線を含む光は、３６５ｎｍピーク波長域における紫外線強度を１〜５０ｍＷ／ｃｍ２のものとする前記の機能性建築部材の製造方法を提供する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
この出願の発明の機能性塗料組成物は、光触媒成分としてＰｔ担持ルチル型酸化チタンを有し、塗料成分として
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
で表されるケイ素化合物と
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
で表されるケイ素化合物と
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
で表されるケイ素化合物の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部の混合比で混合し、加水分解および重縮合して得られる、重量平均分子量９００以上（ＰＳ換算）の無機塗料を有することを特徴とするものである。
【００１７】
酸化チタンには高温型のルチル型と低温型のアナターゼ型の２種類の結晶構造が知られており、熱的に安定なルチル型は白色顔料等として、波長３８０  ｎｍ以下の紫外光を吸収して強い有機物分解力を発揮するアナターゼ型は光触媒として用いられてきた。しかし、この出願の発明の機能性塗料組成物では、ルチル型の結晶構造を有する酸化チタンに白金（Ｐｔ）の超微粒子が高密度に担持されたＰｔ担持ルチル型酸化チタンが光触媒成分として用いられる。このようなＰｔ担持ルチル型酸化チタンは、紫外光だけでなく可視光領域でも高い触媒活性を示す上、暗所においても抗菌作用を発揮できる点で従来の酸化チタンとは異なるものである。
【００１８】
このとき、ルチル型酸化チタンは公知の方法により調製されるものであっても、市販のものであってもよく、粉体、ゾル等の各種の形態を有していてよい。好ましくは、一次粒径が５０μｍ以下のもの、より好ましくは２０ｎｍ以下のものとする。
【００１９】
また、このようなルチル型酸化チタンにＰｔを担持する方法は、公知の方法（例えば、特許文献４など）が適用できる。例えば、ルチル型酸化チタンを塩化白金と犠牲剤（酸素トラップ剤）の存在下で攪拌し、光照射して光電着法により還元する方法や、水素還流下で還元する方法が例示される。具体的には、酸化チタン１０重量％と塩化白金酸（Ｐｔ量がルチル型酸化チタン量の１重量％以下になる量）を水１００ｇに添加し、さらに犠牲剤として酢酸を酸化チタン量の２．５％添加し、攪拌しながら高圧水銀灯（３０ｍＷ／ｃｍ２）下で１時間保持すればＰｔ担持酸化チタンが得られる。このとき、Ｐｔの担持量は、機能性塗料組成物全体の８割未満とすることが好ましい。Ｐｔの担持量がこれより多い場合には、十分な塗膜強度が得られなくなる恐れがある。
【００２０】
上記の方法によりルチル型酸化チタンにＰｔを担持する場合、ルチル型酸化チタンは粉末であっても粉末のゾルであってもよい。ルチル型酸化チタンをゾルとする場合、その分散粒径を２００μｍ以下とすることにより透明な塗膜が得られる。一方、Ｐｔの酸化チタンに対する担持量は、０．１〜１．０％であることが望ましい。Ｐｔ量が０．１％未満の場合には、触媒効果が発揮されず、１．０％より多い場合には、分散性が低下するために機能性塗料組成物に着色が見られ、塗膜の透明性が低下する。
【００２１】
さらに、この出願の発明の機能性塗料組成物において、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンは、ＰｔとともにＲｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｄ等の遷移金属を１種以上有するものであってもよい。このように２種類以上の遷移金属が担持された酸化チタンでは、より高い触媒活性が期待でき、好ましい。これら遷移金属の担持方法はとくに限定されず、Ｐｔ担持と同様の方法を適用することができる。また遷移金属の担持量もとくに限定されず、０．０１〜０．２％とすることができる。
【００２２】
この出願の発明の機能性塗料組成物において、無機塗料成分は、前記（ａ）〜（ｃ）の３成分を混合し、加水分解、重縮合して得られるものである。このとき、（ａ）〜（ｃ）は、いずれも次式（ＩＶ）
Ｒ２ｎＳｉ（ＯＲ１）４−ｎ                        （ＩＶ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基であり、ｎは置換基の数を表す０〜２の整数である）
で表されるケイ素化合物である。つまり、（ａ）成分は式（ＩＶ）においてｎ＝０、（ｂ）成分は式（ＩＶ）においてｎ＝１、（ｃ）成分は式（ＩＶ）においてｎ＝２のケイ素化合物である。これら（ａ）〜（ｃ）の各成分において、Ｒ１およびＲ２は各々同一であっても別異であってもよい一価の炭化水素基である。Ｒ１としては、炭素数１〜４のアルキル基、Ｒ２としては炭素数１〜８の置換または非置換炭化水素基が好ましく例示される。具体的には、Ｒ１としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基が、Ｒ２としては、メチル、エチル、プロピル、ブチルに加えて、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル等のアルキル基、フェニル、トルイル等のアリール基、メトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ビニル基、さらにこれらがアルキル基、ハロゲン基、アミノ基、ニトロ基、シアノ基、水酸基等で置換された各種の置換基が例示される。したがって、（ａ）成分としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシランが挙げられる。また、（ａ）成分はケイ素化合物であるが、コロイダルシリカの状態で存在するものであってもよい。次に（ｂ）成分としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン等のオルガノトリアルコキシシランが例示される。さらに、（ｃ）成分としては、例えばジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランが挙げられる。
【００２３】
これら（ａ）〜（ｃ）の３成分は、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部の混合比で混合される。このような混合比は、加水分解、重縮合により好適な重量平均分子量を有する無機塗料成分を得る上で重要である。
【００２４】
この出願の発明の機能性塗料組成物における塗料成分は、（ａ）〜（ｃ）成分を、前記の混合比で水またはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、あるいはエチレングリコール類等の各種溶媒中で、もしくはこれらの溶媒にトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル等を加えた混合溶媒中で混合し、加水分解および重縮合させることにより得られる高分子成分からなるものである。このとき、加水分解と重縮合は水によって進行するが、重縮合反応をさらに促進させるために、各種の硬化触媒を添加してもよい。このようにして得られる無機塗料は、例えばＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）により求められる重量平均分子量が、ポリスチレン換算で９００以上のものとする。重量平均分子量が９００未満の場合には、光触媒の分散性が低下したり、膜形成能が低下したりして良好な塗膜が得られなくなるため好ましくない。
【００２５】
この出願の発明の機能性塗料組成物において、前記のとおりのＰｔ担持ルチル型酸化チタンと無機塗料の固形分比は、１：９〜８：２の範囲とすることが好ましい。Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンの量が多いほど触媒機能が発揮されるが、多すぎると反対に無機塗料の量が少なくなるため、膜形成能が低下したり、十分な塗膜強度が得られなくなったりする。また、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンが少ない場合には触媒機能が十分に発揮されなくなる。
【００２６】
以上のとおりのこの出願の発明の機能性塗料組成物は、少なくともＰｔ担持ルチル型酸化チタンと無機塗料を含有するものであるが、分散性や安定性の向上、着色等の目的に応じて、分散剤、界面活性剤、レベリング剤、増粘剤、顔料、染料等をさらに含有してもよい。また、帯電防止剤や防カビ剤等を含有していてもよい。
【００２７】
この出願の発明では、さらに、以上のとおりの機能性塗料組成物を用いて得られる機能性建築部材が提供される。この出願の発明の機能性建築部材は、基材に前記の機能性塗料組成物からなる表層を有するものであり、抗菌性、防汚性、消臭性等を発揮できるものである。
【００２８】
このとき、基材と表層の間には、前記の（ａ）〜（ｃ）成分を、各々（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し、加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料を下塗り塗料とし、下層を設けるとよい。これにより、機能性建築部材の表層の平滑性や耐久性が向上する。下層の厚さはとくに限定されず、基材に応じて適宜変更できるが、好ましくは、１〜５０μｍの範囲とする。一方、表層の厚さもとくに限定されないが、塗膜が長期に渡り安定に密着、保持され、かつクラックや剥離が生じないためには、０．１〜２０μｍとすることが好ましい。
【００２９】
このような機能性建築部材において、基材の材質はとくに限定されない。例えば、アルミニウム、鉄等の金属板、ステンレス等の合金板、ブリキやトタン等のメッキ板などの金属基材、木材、合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の木質基材、ＦＲＰ、人造大理石、樹脂成形品等のプラスチック基材、ガラス、ホーロー、セラミックス、石膏ボード、珪酸カルシウム板、ロックウール、セメント板、粘土板、陶磁器質タイル、スレート等の無機質基材、さらには、各種シート、紙、繊維質シート、不織布等が使用できる。さらに、これらの基材に有機塗装を施したものやこれらの基材を複数積層させたものを用いてもよい。
【００３０】
この出願の発明の機能性建築部材は、基材に次の（ａ）〜（ｃ）
（ａ）次式（Ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ１）４                            （Ｉ）
（ただし、Ｒ１は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｂ）次式（ＩＩ）
Ｒ２Ｓｉ（ＯＲ１）３                        （ＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
（ｃ）次式（ＩＩＩ）
Ｒ２２Ｓｉ（ＯＲ１）２                      （ＩＩＩ）
（ただし、Ｒ１、Ｒ２は一価の炭化水素基である）
で表されるケイ素化合物
の３成分を、（ａ）２０〜２００重量部、（ｂ）１００重量部、（ｃ）０〜６０重量部で混合し加水分解および重縮合して得られる、９００以上の重量平均分子量（ＰＳ換算）を有する無機塗料からなる下塗り塗料を塗布し、半硬化させた後、この半硬化状態の下層に前記の機能性塗料組成物を塗布し、硬化させて表層を得ることにより製造できる。
【００３１】
このような機能性建築部材の製造方法において、下塗り塗料および機能性塗料組成物の塗布方法はとくに限定されず、スプレー、刷毛塗り、バーコーター、スピンコーター、ディッピング、ロールコーター、フローコーター等の方法が用いられる。
【００３２】
なお、この出願の発明の機能性建築部材の製造方法では、下層を完全に硬化させた後に機能性塗料組成物を塗布すると、表層と下層の塗膜密着性が著しく低下するため、下層が半硬化状態の間に機能性塗料組成物を塗布することが必要である。ここで「半硬化状態」とは、例えば指触しても下層に跡が残らず、かつ鉛筆光度で１Ｈ以下ぐらいまでの硬度をいう。乾燥条件については特に限定されないが、例えば１００℃１０分間、１５０℃３０秒以下等の条件で処理することにより半硬化状態が得られる。
【００３３】
このようにして得られた半硬化状態の下層に、機能性塗料組成物を塗布し、例えば２００℃以下の温度で加熱処理を施すことにより硬化を促進させることができる。もちろん、下塗り用無機塗料や機能性塗料組成物に予め硬化触媒を添加し、常温で硬化が進行するようにしてもよい。
【００３４】
この出願の発明の機能性建築部材の製造方法では、以上のようにして得られた表層に、さらに紫外線を含む光を照射してもよい。このとき、紫外線を含む光としては、太陽光、ブラックライト、キセノンランプ、低〜超高圧水銀灯、殺菌灯などが使用できる。好ましくは、３６５ｎｍピーク波長域における紫外線強度が１〜５０ｍＷ／ｃｍ２であるものとする。このような紫外線による前処理を行うことにより、機能性塗料組成物中の有機物がＰｔ担持ルチル型酸化チタンの触媒作用により適度に分解され、塗膜表面にＰｔ担持ルチル型酸化チタンが露出して光触媒機能が向上される。機能性建築部材が屋外で使用される場合には、紫外線（太陽光）が長時間照射されるため、使用開始直後にこのような有機物の分解とＰｔ担持ルチル型酸化チタンの露出が起こるが、機能性建築部材が、内装材等として太陽光が照射されない屋内で使用される場合には、このようなＰｔ担持ルチル型酸化チタンの露出が起こりにくくなる。そのため、紫外線による前処理を行うことが望ましい。
【００３５】
この出願の発明の機能性建築部材は、外壁材、屋根材、瓦、雨樋、門、フェンス、ドア、窓、およびそれらの周辺部材として、また天井、壁、床、収納部材、造作材、キッチン、トイレ、洗面、浴室、窓およびそれらの周辺部材として、さらには照明カバー、ランプ、障子、ふすま等の建具、インテリア部材等として使用されるものである。とくに光量の少ない屋内用途では、従来の建築部材に比べて優れた抗菌性、防汚性等を発現できるため、有用である。
【００３６】
以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００３７】
【実施例】
＜実施例１＞
表１に示した各成分からなる混合物に水（９０重量部）を添加し、攪拌した後、６０℃で加水分解、重縮合させ、重量平均分子量約１５００（ＰＳ換算）の無機塗料を得た。
【００３８】
【表１】
2004250598.tif 000002
次いで、ルチル型酸化チタン水分散ゾル（ＣＩ化成２０％ゾル）１００ｇに塩化白金酸０．５ｇと酢酸１ｇを加え、攪拌しながらブラックライト（３０ｍＷ／ｃｍ２）を１時間照射し、光電着法によりＰｔ担持ルチル型酸化チタン触媒ゾルを得た。なお、酸化チタンに対するＰｔの担持量は、０．８％とした。
【００３９】
上記の無機塗料に、このゾルを無機塗料の固形分に対する重量比が〔無機塗料固形分／光触媒＝５０／５０〕となるように混合した後、メタノールで全固形分濃度が５％となるように希釈し、機能性無機塗料を得た。
【００４０】
この機能性無機塗料を、ガラス板に１００ｇ／ｍ２となるようにスプレー塗装し、風乾後、１５０℃で硬化させて塗膜試料を得た。得られた塗膜の厚さは０．２μｍであった。
＜比較例１＞
実施例と同様の方法により無機塗料を調製した。
【００４１】
さらに、酸化チタンゾル（石原産業、ＳＴＳ−０１）を無機塗料の固形分に対する重量比が〔無機塗料固形分／光触媒＝５０／５０〕となるように添加した後、メタノールで全固形分濃度が５％となるように希釈し、機能性無機塗料を得た。
【００４２】
この機能性無機塗料を用いて、実施例１と同様の方法により塗膜試料を得た。
＜比較例２＞
実施例１において、Ｐｔの担持量を１．２％〔無機塗料固形分／光触媒＝２０／８０〕とした以外は、同様の方法により塗膜試料を得た。
＜実施例２＞
実施例１と同様の方法により無機塗料を調製した。
【００４３】
次いで、水１００ｇ、ルチル型酸化チタン粉末（石原産業）１０ｇ、塩化白金酸０．５ｇ、塩化レニウム０．２ｇ、および酢酸１ｇを加え、攪拌しながらブラックライト（３０ｍＷ／ｃｍ２）で１時間照射し、光電着法によりＰｔとＲｅを担持させた。乾燥後、４００℃で焼成してＰｔ−Ｒｅ担持酸化チタン触媒を得た。なお、酸化チタンに対するＰｔの担持量は０．６％、Ｒｅの担持量は０．１％とした。
【００４４】
上記の無機塗料にこのＰｔ−Ｒｅ担持酸化チタン触媒を、無機塗料の固形分に対する重量比が〔無機塗料固形分／光触媒＝５０／５０〕となるように添加した後、メタノールで全固形分濃度が５％となるように希釈し、機能性無機塗料を得た。
【００４５】
この機能性無機塗料を用いて、実施例１と同様の方法により塗膜試料を得た。得られた塗膜の厚さは０．２μｍであった。
＜実施例３＞
表１に示した成分からなる混合物に水（９０重量部）を添加し、攪拌した後、６０℃で加水分解、重縮合させ、重量平均分子量約１５００（ＰＳ換算）の無機塗料を得た。さらに、メタノールで全固形分濃度が３０％となるように希釈し、下塗り用無機塗料を得た。
【００４６】
突き板貼り合板（＃２４０研磨）を基材とし、これに下塗り用無機塗料を３０ｇ／ｍ２となるように塗布した後、１００℃で１０分間乾燥した。得られた下層の膜厚は約１０μｍであった。
【００４７】
さらに、実施例１の機能性無機塗料において、無機塗料の固形分に対する触媒ゾルの重量比を〔無機塗料固形分／光触媒＝７０／３０〕とし、これを前記の下層の上に塗布し、硬化させて膜厚０．２μｍの表層を形成し、塗膜試料を得た。
＜比較例３＞
実施例３において、下塗り塗料を１５０℃で１０分間加熱し、完全硬化させた以外は、同様の方法により塗膜試料を得た。
＜実施例４＞
実施例３において、形成された表層に、さらに高圧水銀灯（オーク製作所ＯＲＣハンディＷ３００）を２ｃｍの高さから１０分間照射し、同様の方法により塗膜試料を得た。
【００４８】
（Ｉ）以上の実施例１〜４および比較例１で得られた塗膜試料について、次の方法により抗菌性を評価した。
【００４９】
抗菌性：各試料を紫外線照射により滅菌前処理した後、表面に大腸菌（ｅ．  ｃｏｌｉ）の菌液（０．５ｍｌ）を滴下し、それを低密度ポリエチレンフィルムで覆って室温（２０〜２５℃）中、遮光下および蛍光灯照射（１０００ｌｕｘ）下で静置した。各試料における２４時間後の生菌の数を測定した。さらに、滅菌前処理を行なわずに同様の操作を行い生菌の数を測定した。結果を表２に示した。
【００５０】
【表２】
2004250598.tif 000003
表２より、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンを含有する機能性無機塗料を用いて形成された塗膜（実施例１〜４）では、遮光下においても高い抗菌性が発揮されることが示された。とくに機能性無機塗料中の触媒量が多いもの（実施例１、２）で優れた抗菌性が見られた。また、光照射により抗菌性がさらに高まることが確認された（実施例３、４）。
【００５１】
一方、従来の酸化チタンを触媒として含有する無機塗料により形成された塗膜（比較例１）では、光照射下で高い抗菌性が見られたものの、遮光下では抗菌性はほとんど発揮されなかった。
【００５２】
（ＩＩ）次に、実施例３〜４および比較例１で得られた塗膜試料について、次の方法により消臭性を評価した。
【００５３】
消臭性（ガス分解性）：テドラーバック（３Ｌ）に１０ｃｍ×１０ｃｍに切った各試料を入れ、脱気した後、約１００ｐｐｍのアセトアルデヒドガスを１．８Ｌ封入した。これを遮光下で１８時間保持した後、蛍光灯照射下（約５０００ｌｕｘ）で測定時間毎のガス濃度をガスクロマトグラフィー（島津製作所１４Ａ，ＦＩＤ）により測定した。各試料を用いた場合のガス濃度の変化を図１に示した。
【００５４】
図１より、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンを含有する機能性無機塗料を用いて形成された塗膜（実施例３、４）では、遮光下に保持することによりガス分解が起こり、さらに光を照射した場合には経時的にガス分解が進行することが確認された。とくに、表層を紫外線照射により処理した塗膜（実施例４）ではガス分解が速やかに進行した。これは、表面処理により光触媒が露出され、光触媒がより効率的に作用できるようになったためと考えられる。
【００５５】
一方、従来の酸化チタンを触媒として含有する無機塗料により形成された塗膜（比較例１）では、光照射下でガス分解が若干進行したが、ガス分解の速度はあまり大きくなかった。また遮光下でのガス分解はほとんど確認されなかった。
【００５６】
（ＩＩＩ）次に、実施例３〜４および比較例１で得られた塗膜試料について、次の方法により防汚性を評価した。
【００５７】
防汚性（汚れ分解性）：各試料をタバコの煙に一定時間曝し、表面にヤニを付着させた後、蛍光灯照射（５０００ｌｕｘ）を行った。各試料の時間毎のヤニ付着部分の色差を測定し、図２に評価結果を示した。
【００５８】
図２より、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンを含有する機能性無機塗料を用いて形成された塗膜（実施例３、４）では、汚れが付着しにくく、光照射により速やかな汚れの分解が起こることが確認された。
【００５９】
一方、従来の酸化チタンを触媒として含有する無機塗料により形成された塗膜（比較例１）では、汚れの付着はあまり激しくないものの、光照射による汚れ分解の速度はあまり大きくなく、時間の経過とともに汚れが分解されにくくなった。
【００６０】
（ＩＶ）さらに、実施例１〜４および比較例２〜３で得られた塗膜試料について、次の方法により塗膜透明性を評価した。
【００６１】
塗膜透明性：ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠してヘーズ（曇価）を測定した。結果を表３に示した。
【００６２】
（Ｖ）また、実施例１〜４および比較例２〜３で得られた塗膜試料について、次の方法により塗膜密着性を評価した。
【００６３】
塗膜密着性：セロテープ（登録商標）碁盤目試験（ＪＩＳ  Ｋ５４００）により塗膜の剥離数を測定した。
【００６４】
結果を表３に示した。
【００６５】
【表３】
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表３より、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンを含有する機能性無機塗料を用いることにより、透明性および密着性の高い塗膜が得られることが確認された（実施例１〜４）。とくに、基板に下塗り塗装を施し、下層を半硬化させた後、機能性無機塗料を塗布して表層を形成したもの（実施例３、４）で高い塗膜密着性が見られた。
【００６６】
一方、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンを含有する機能性無機塗料を用いた場合でも、Ｐｔ担持ルチル型酸化チタンにおけるＰｔ担持量が１．０％より多い場合（比較例２）には、塗膜に着色や曇りが見られ、透明性が低下することが確認された。
【００６７】
また、下層を完全硬化させてから機能性無機塗料を塗装して形成された表層（比較例３）では、下層との密着性が低下することが示された。
【００６８】
【発明の効果】
この出願の発明により、暗所においても優れた抗菌性、消臭性、防汚性を発揮できる塗料が提供される。このような塗料により形成される塗膜は、透明性が高く、高い塗膜密着性を示す。また、このような塗料を用いて得られる機能性建築部材は、外装材、内装材、インテリア部材等として使用でき、とくに光量の少ない屋内用途では、従来の建築部材に比べて優れた抗菌性、防汚性等を発現できるため、有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願の発明の実施例において、各試料を用いた場合の光照射時間とガス濃度の関係を示した図である。
【図２】この出願の発明の実施例において、各試料を用いた場合の光照射時間と色差（ΔＥ）の関係を示した図である。
【図１】
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【図２】
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