(57)【要約】【課題】従来の無機系トップコート剤では、紫外線吸収剤自体が有機系のものであり、紫外線吸収能に限界があり、それを超えると極端に能力が落ちる。よって、比較的寿命が短い。更に、わずかであるがこれらを混入すると着色することが知られている。これもトップコートとしては好ましくない。そのため、無機系粒子の紫外線吸収剤が考えられる。しかし、これは粒子径が大きくなると、コート剤自体の透明性を阻害する。【解決手段】アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物に平均粒子径２μｍ以下の酸化亜鉛を０．２〜１０重量％混合したクリアコート剤、そのクリアコート剤を、建築物の壁面に、厚み５０〜１５０μｍで塗布する壁面の褪色、劣化防止方法、そのクリアコート剤を、窓ガラスに、厚み５０〜１５０μｍで塗布するガラス通過紫外線軽減方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物に平均粒子径２μｍ以下の酸化亜鉛を０．２〜１０重量％混合したものであることを特徴とするクリアコート剤。
【請求項２】
請求項１記載のクリアコート剤を、建築物の壁面に、厚み５０〜１５０μｍで塗布することを特徴とする壁面の褪色、劣化防止方法。
【請求項３】
請求項１記載のクリアコート剤を、窓ガラスに、厚み５０〜１５０μｍで塗布することを特徴とするガラス通過紫外線軽減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリアコート剤、壁面の褪色、劣化防止方法及びガラス通過紫外線軽減方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クリアコート剤とは、物品の表面に塗布するもので透明であるものをいう。
現在、すべてのものに着色が施されてと言っても過言ではない。家具や部屋の内壁ばかりでなく、外壁その他のものも同様である。
塗料は、通常は顔料を有機塗材に分散させたものや、染料系のものである。
また、無機系塗材も量は少ないが用いられている。
【０００３】
このような塗材で有機系のもの、例えばアクリル樹脂系等が代表的なものであるが、樹脂自体が紫外線によって劣化する、褪色する、汚れ易いという樹脂特有の欠点がある。
【０００４】
また、フッ素系、シリコン系等の無機系塗材は、汚れや劣化の問題は少ないが褪色については同様である。
【０００５】
このような欠点を防止するため、無機系のトップコート剤が比較的よく用いられている。これは、透明性が高く、紫外線を吸収する機能を有しているものが多い。よって、表面を保護し、紫外線による樹脂の劣化を防止し、汚染も防止できる優れたものである。よって、建築物の表面等にもトップコートとしてよく塗布されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような無機系トップコート剤であっても、紫外線吸収剤自体が有機系のもので、例えば、２−ヒドロキシー４メトキシベンゾフェノン、フェニルサリチレート等である。しかし、これらのものは紫外線吸収能に限界があり、それを超えると極端に能力が落ちる。よって、比較的寿命が短い。更に、わずかであるがこれらを混入すると着色することが知られている。これもトップコートとしては好ましくない。
【０００７】
そのため、無機系粒子の紫外線吸収剤が考えられる。しかし、これは粒子径が大きくなると、コート剤自体の透明性を阻害する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明クリアコート剤、壁面の褪色、劣化防止方法及びガラス通過紫外線軽減方法を完成したものであり、その特徴とするところは、クリアコート剤にあっては、アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物に平均粒子径２μｍ以下の酸化亜鉛を０．２〜１０重量％混合したものである点にあり、壁面の褪色、劣化防止方法にあっては、請求項１記載のクリアコート剤を、建築物の壁面に、厚み５０〜１５０μｍで塗布する点にあり、ガラス通過紫外線軽減方法にあっては、請求項１記載のクリアコート剤を、窓ガラスに、厚み５０〜１５０μｍで塗布する点にある。
【０００９】
アルコキシシロキサンとは、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を持ち、分子内にアルコキシ基を有するものである。アルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物とは、空気中の水分によって硬化反応（重合反応）するもので、アルコキシシロキサン単体でも、それにアルコキシドを少量（通常３〜１０重量％）混合したもの等でもよい。また、アルコキシシロキサンは、その分子量や構造によって種々の粘度のものがあるためアルコール等通常の溶媒で希釈したものでもよい。勿論、硬化後は残らない。
このアルコキシシロキサンを主成分とする硬化性組成物は、特別なものである必要はなく、市販されているものでよい。下記（化１）にアルコキシシロキサンの構造式の１例を示す。
【化１】
2004277482.tif 000002
【００１０】
本発明で使用する酸化亜鉛は、その平均粒径が２μｍ以下のものである。特に０．２μｍ以下のものが好適である。これは、粒径が小さくなればなるほど比表面積が大きくなり、紫外線吸収効果が大きくなることと、透明性が高くなるためである。
また、原料酸化亜鉛を含む水スラリー中に二酸化炭素ガスを導入し、塩基性炭酸亜鉛を生成する工程、得られた塩基性炭酸亜鉛を含むスラリーをそのまま流動層乾燥、媒体流動層乾燥、気流乾燥及び／又は噴霧乾燥する工程、及び当該乾燥された塩基性炭酸亜鉛を加熱分解し酸化亜鉛とする工程、からなる製造方法（特開２００１−２２０１３６号の方法）によって製造された酸化亜鉛で、０．２μｍ以下のものが好ましい。これは、微粉末の凝集が起こりにくく、液中への分散性に優れたものであり、本発明に好適である。
【００１１】
酸化亜鉛の紫外線吸収能は、酸化亜鉛に紫外線が照射されると酸化亜鉛分子が励起状態となり、最初の状態よりエネルギー的に高い状態となる。即ち、電磁エネルギーを熱エネルギーに変換し吸収したということである。このまま放置すると、熱エネルギーは周囲に放出され元の状態に戻る。よって、周囲部材がわずかに（風通しや周囲部材の熱伝導性によるが、通常数℃程度）昇温されるだけである。よって、理論的には紫外線は無限に吸収できる。
【００１２】
硬化性組成物に混合する量は、０．２〜１０重量％である。これは、紫外線吸収能と、透明性との兼ね合いで決めればよい。よって、紫外線吸収能と、透明性のどちらを重要視するかである。しかし、本発明においては肉眼では判別できない程度の透明性を確保し、且つ大きな紫外線吸収性を示すことが大きな特徴である。
しかし、０．２％以下では効果があまりにも小さく、１０％以上では透明性に問題がある。
【００１３】
以上が本発明クリアコート剤であり、これは基本的にはどのような物に、どのような場所に、またどのような用途で塗布してもよい。塗布の方法も、刷毛塗り、スプレー塗り等自由であり、厚みも自由である。
【００１４】
これによって、種々のものの褪色が防止できるだけでなく、紫外線による種々の劣化、悪影響を防止することができる。また、本発明クリアコート剤の主体がアルコキシシロキサン重合体であり無機系であり、耐候性に優れている。且つ、耐汚染性、撥水性等にも優れている。
【００１５】
次に請求項２に記載の本発明壁面の褪色、劣化防止方法について説明する。
ここでいう壁面は、ビルのような建築物、高速道路や橋梁のような土木建造物等どのような壁面でもよい。また、その表面も吹付材表面、塗装表面、他のトップコート表面、その他どのような表面でもよい。
上記した本発明クリアコート剤を上記表面に塗布するだけである。塗布方法はどのような方法でもよい。刷毛塗り、スプレー塗り等自由である。塗布厚みは、５０〜１５０μｍである。これは、実験によって得られた数値であり、５０以下では効果が薄く、１５０以上は無駄である。
【００１６】
この塗布は、既設の壁面にも新設の壁面にも実施できる。既設のものでは、壁面の塗り替えまでの寿命が延び、経費の軽減になる。また、塗布厚みが薄いため、ある程度の弾性も有している。
最近では、有機系の吹付材による外壁が多く、これらは吹付材中の顔料の褪色ばかりでなく、吹付材自体が紫外線により劣化（紫外線によるエネルギーでＣＣ結合が分断される。プラスチックが紫外線により脆くなるのと同じ）する。即ち、壁面にクラック（亀裂）が生じたりするのである。
更に、無機系であるため、壁面が有機系である場合汚染防止になり、この観点からも寿命が延びる。
【００１７】
次に請求項３に記載の本発明ガラス通過紫外線軽減方法について説明する。
これは、窓その他のガラスに上記した本発明クリアコート剤を塗布するだけである。この場合には、クリアコート剤に着色剤を加えたものでもよい。
塗布厚みや方法は上記した請求項２の場合と同様である。
【００１８】
このように窓ガラス等に適用すると、内部の家具、畳、その他のものの褪色が大きく軽減できるばかりか、プラスチック製品等紫外線に弱いものの寿命も延長される。透明性に問題はなく、上記したような着色剤を入れない限り、通常の透明ガラスとほとんど区別がつかない。
【００１９】
家屋の窓ばかりでなく、自動車等の窓ガラスにも適用可能である。日常的に自動車に乗る人の日焼け防止や、その他皮膚への悪影響も軽減できる。皮膚に直接適用していないため、安全性も問題なく、夏場等は最適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下実施例に基づいてより詳細に説明する。
市販されているシリコーンアルコキシオリゴマー（アルコキシシロキサン）１００重量部に、平均粒径０．１μｍの酸化亜鉛微粉末を、下記の表１に示すように０．２〜１５重量部をそれぞれ混合し、攪拌分散させ、実施例１〜５とした。そして、何も添加しないものを比較例１とした。
更に、同種類の紫外線吸収剤として、酸化チタンをアルコキシオリゴマーに対して２重量部添加したものを比較例２とした。
これを厚み１ｍｍのクリアのアクリル板上に厚み５０μｍで塗布し、ＪＩＳＫ７１０５プラスチックの光学的特性試験方法に準じた試験方法にて、光線透過率を測定した。
【表１】
2004277482.tif 000003
【００２１】
表１から、クリアー度を保持する上では、酸化亜鉛の添加量がアルコキシオリゴマーに対して０．２〜１０重量部までが好適範囲であることが分かる。また、最適添加量についても、光線透過率があまり阻害されていない２重量部付近であることも確認できた。
更に、比較例２では、酸化亜鉛の約１／２程度の透過率しか示さなかった。このことは、酸化チタンの平均粒子径が酸化亜鉛に比べ大きいことが影響しており、クリア型の保護塗料としては不向きであると言える。
【００２２】
次に、紫外線吸収効果を確認するためＪＩＳＫ５４００塗料一般試験方法に準じてサンシャインカーボンアーク灯式の促進耐候性試験を行なった。通算照射時間は、３０００時間とし照射前の供試体と照射後の供試体との色差を測定し、その紫外線吸収効果を確認した。供試体作成については、アルコキシオリゴマー１００重量部に、平均粒径０．１μｍの酸化亜鉛粉末を２重量部添加した溶液（実施例２に相当）を表２に示すようにそれぞれ３０μｍ〜１５０μｍまでの塗布厚にて作成した。試験体１は、塗布しないもの、試験体２〜６はそれらの塗布厚みのものである。また、下地については、フレキシ板上に一般に市販されている水性アクリルペイントの白色タイプを塗布したものを採用した。
【表２】
2004277482.tif 000004
【００２３】
促進耐候性試験の試験結果については、下地フレキシ板に水性アクリルペイントを塗布しただけの供試体をコントロールとし、アルコキシオリゴマーに酸化亜鉛粉末を混入したクリアー塗料の未被覆の供試体では、色差が５．６とかなり高位な値であるにもかかわらず保護クリアー塗材を３０μｍ被覆した供試体では、約１／７まで低減された数値が確認された。また、色差とは別に、未被覆の供試体では、照射表層部において手に白色の粉が付着するなど、既にチョーキング現象発生しているものであった。
【００２４】
また、塗布厚を５０μｍ以上確保しても、本実験ではあまり紫外線吸収効果には影響のないことも確認された。このことは、紫外線吸収剤であるため酸化亜鉛粉末の添加量が紫外線吸収効果とクリアー性の保持を確保するための適正量が２重量部であることを証明したものである。また、塗布厚についても、５０μｍ以上被覆すれば、クリアー度にも影響があり、コスト面から考慮しても５０μｍが適正な膜厚と考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明には次のような効果がある。
（１）  本発明クリアコート剤は、透明性を確保しつつ、大きな紫外線吸収効果を有する。
（２）  酸化亜鉛微粉末を用いているため、効果が半永久的に持続する。
（３）  アルコキシシロキサンを用いているため、紫外線によって劣化することが少ない。