(57)【要約】【課題】  簡便かつ安価な加工で、一定水準以上の耐久性と耐水性を示し、透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽布帛を製造する方法、及び、布帛に紫外線遮蔽膜をコーティングする方法、並びにその紫外線遮蔽布帛を提供すること【解決手段】  常温或いは低温下で、一定量以上の樹脂と紫外線遮蔽剤を含有させた次に示す組成（i）のコーティング組成物を有する液を布帛に塗布し、常温或いは低温で乾燥させて布帛の上塗である紫外線遮蔽層として約10μm以上の厚みのコーティング膜を形成させ、布帛の透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽機能を付与させる。  （i）分子量約６０００以上の長鎖ポリエステル樹脂と有機系紫外線吸収剤を必須の成分とするコーティング組成物で有機系紫外線吸収剤の全不揮発分に占める比率が約１重量％以上であるコーティング組成物。  前記紫外線遮蔽膜コーティング方法によって布帛をコーティングする工程を含む紫外線遮蔽布帛製造方法。紫外線遮蔽率が太陽光中の波長約350ｎｍの紫外線を約９０％以上遮蔽する紫外線遮蔽布帛。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
常温或いは低温下で、一定量以上の樹脂と紫外線遮蔽剤を含有させたコーティング液を布帛に塗布し、常温或いは低温で乾燥させる紫外線遮蔽膜コーティング方法。
【請求項２】
次に示す組成（i）のコーティング組成物を布帛の上塗である紫外線遮蔽層として約10μm以上の厚みのコーティング膜を形成させて布帛の透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽機能を付与させることを特徴とする紫外線遮蔽膜コーティング方法。
（i）分子量約６０００以上の長鎖ポリエステル樹脂と有機系紫外線吸収剤を必須の成分とするコーティング組成物で有機系紫外線吸収剤の全不揮発分に占める比率が約１重量％以上であることを特徴とするコーティング組成物。
【請求項３】
前記常温或いは低温下が、常温あるいは約150℃以下である請求項１又は２に記載の紫外線遮蔽膜コーティング方法。
【請求項４】
前記請求項１乃至３に記載のいずれかの紫外線遮蔽膜コーティング方法によって布帛をコーティングする工程を含む紫外線遮蔽布帛製造方法。
【請求項５】
前記請求項１乃至４に記載のいずれかの方法によって得られた紫外線遮蔽布帛。
【請求項６】
紫外線遮蔽率が太陽光中の波長約350ｎｍの紫外線を約９０％以上遮蔽する紫外線遮蔽布帛。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衣服やカンバス、テント地、傘等に用いられる汎用布帛に紫外線遮蔽機能を容易に付与することのできる布帛に紫外線遮蔽膜をコーティングする方法、及び紫外線遮蔽布帛製造方法、並びにその紫外線遮蔽布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
地球オゾン層の破壊により年々地上に降り注ぐ太陽光中の有害紫外線の量は増大している。人体への有害紫外線の照射を防ぐために衣服やカンバスあるいはテント地、傘等の汎用布帛に紫外線遮蔽機能を付与する試みはこの問題の身近な解決策の一つの方法として多くの研究者によりなされてきた。一般的には紡糸時に繊維樹脂中に成分として混入させる方法が主流でありそのための様々な紫外線吸収剤やそれと組合わせるべき繊維用樹脂が提案されてきた。
【０００３】
紫外線吸収剤が直接繊維用樹脂中に分散されているため繊維の風合いや吸湿性に悪影響を何ら及ぼすことなく十分な紫外線遮蔽効果をえることができ、また紫外線吸収剤が脱落し難いことからその耐久性も非常に優れている。
しかしながら反面その特殊な布帛や原料となる繊維の製造のために特別な工程を組むか特別な製造機を備えなければならず、結果として紫外線遮蔽機能を付与した布帛の製造原価は非常に高価なものにならざるを得なかった。また、この繊維構造では一般的に着色のための染料と紫外線吸収剤が混在しているので繊維自体の褪色防止という観点からは効果はそれ程期待できるものではなかった。
【０００４】
一般的な布帛に塗布するだけで紫外線遮蔽機能を付与できる表面処理剤も市販品も含めて多く提案されているが、多くは超微粒子酸化チタンや透明弁柄等の無機顔料系紫外線吸収剤を有機オリゴマーに分散させただけの材料であり、実に簡便に塗布できるものの布帛表面に物理的に付着してるだけであるから耐摩擦性や耐水性を含めた耐久性は非常に劣っており、なおかつ可視光域にうっすらと吸収を示して透明性が完全なものとは見なせない。
紫外線遮蔽能力と併せて布帛に最も広範に期待される性質は、実は風合いの維持や超長期の耐久性ではなく簡便かつ安価な加工で得られてしかも一定水準以上の耐久性と耐水性を示すことであることから結局、多く提案されている現在までの布帛の処理方法では十分その期待に答えうるものは見られない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡便かつ安価な加工で、一定水準以上の耐久性と耐水性を示し、透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽布帛を製造する方法、及び、布帛に紫外線遮蔽膜をコーティングする方法、並びにその紫外線遮蔽布帛を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明者が、鋭意研究を積み重ねた結果、ある種の特定の樹脂と特定の紫外線吸収剤とを組合わせたコーティング液を汎用布帛に塗布し、常温乃至はごく低温で乾燥させることで容易に意図する効果が得られることが明らかになった。意図する効果をより具体的に述べるならば、可視光線に完全な透明性を持ちつつ太陽光中に含まれる波長約３５０nm以下の紫外線を約９０％以上遮蔽する能力を示し、なおかつ実用に耐えうる十分な耐久性を維持することである。
【０００７】
本発明の布帛に紫外線遮蔽膜をコーティングする方法は、特定の一定量以上の樹脂成分と特定の紫外線吸収剤とを含むコーティング液を布帛汎用布帛に塗布し、常温或いはごく低温で乾燥させる方法である。前記布帛としては、汎用のものが挙げられる。
上記紫外線遮蔽膜コーティングする方法によれば、特定のコーティング液を汎用布帛に塗布し、常温乃至はごく低温で乾燥させるだけで、一定水準以上の耐久性と耐水性を有する紫外線遮布帛を得ることができるので、簡便かつ安価な加工である。
【０００８】
具体的には、次に示す組成（i）のコーティング組成物を布帛の上塗である紫外線遮蔽層として約10μm以上の厚みのコーティング膜を形成させて布帛の透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽機能を付与させる紫外線遮蔽膜コーティング方法である。
（i）分子量約６０００以上の長鎖ポリエステル樹脂と有機系紫外線吸収剤を必須の成分とするコーティング組成物で有機系紫外線吸収剤の全不揮発分に占める比率が約１重量％以上であることを特徴とするコーティング組成物。
前記低温下が、約150℃以下であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の紫外線遮蔽布帛製造方法は、前記紫外線遮蔽膜コーティング方法によって布帛をコーティングする工程を含む紫外線遮蔽布帛製造方法である。
更に、本発明の紫外線遮蔽布帛は、前記方法によって得られた紫外線遮蔽布帛である。また、紫外線遮蔽率が、太陽光中の波長約350ｎｍの紫外線を約９０％以上遮蔽する紫外線遮蔽布帛である。
【発明の実施の形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本実施形態の布帛に紫外線遮蔽膜をコーティングする方法は、特定の一定量以上の樹脂成分と特定の紫外線吸収剤とを含むコーティング液を布帛汎用布帛に塗布し、常温或いはごく低温で乾燥させる方法である。前記布帛としては、汎用のものが挙げられる。
前記コーティング液としては、下記（i）の組成物を含むコーティング液が挙げられる。
上記紫外線遮蔽膜コーティングする方法によれば、特定のコーティング液を汎用布帛に塗布し、常温乃至はごく低温で乾燥させるだけで、一定水準以上の耐久性と耐水性を有する紫外線遮布帛を得ることができるので、簡便かつ安価な加工である。
【００１１】
具体的には、次に示す組成（i）のコーティング組成物を布帛の上塗である紫外線遮蔽層として約10μm以上の厚みのコーティング膜を形成させて布帛の透明性や色調を変化させることなく紫外線遮蔽機能を付与させる紫外線遮蔽膜コーティング方法である。
（i）分子量約６０００以上の長鎖ポリエステル樹脂と有機系紫外線吸収剤を必須の成分とするコーティング組成物で有機系紫外線吸収剤の全不揮発分に占める比率が約１重量％以上であることを特徴とするコーティング組成物。
【００１２】
より好ましい組み合わせは、前記樹脂成分として、分子量約６０００以上の長鎖ポリエステル樹脂が含まれている。前記紫外線吸収剤として有機系、より詳細にはベンゾとトリアゾール系またはトリアジン系の紫外線に選択的吸収能力を有する化合物が含まれている。前記有効な不揮発分に占める紫外線吸収剤の比率が約１重量％以上である場合、上記所望の効果がより効果的に得られる。
更に、前記低温下が、約150℃以下であることが好ましい。
【００１３】
また、本実施形態の紫外線遮蔽布帛製造方法は、前記紫外線遮蔽膜コーティング方法によって布帛をコーティングする工程を含む紫外線遮蔽布帛製造方法である。
更に、本実施形態の紫外線遮蔽布帛は、前記方法によって得られた紫外線遮蔽布帛である。また、紫外線遮蔽率が、太陽光中の波長約350ｎｍの紫外線を約９０％以上遮蔽する紫外線遮蔽布帛である。
【００１４】
前記樹脂成分の例として有機樹脂成分が挙げられる。前記有機樹脂成分は、その種類が多岐にわたるがポリエステル、ナイロンから高圧ポリエチレンに至る多彩な汎用布帛に対する完全な接着性とそれに追従する柔軟性を有し、なおかつ相当期間の耐久性を示す特定の樹脂成分として塗料用長鎖ポリエステル樹脂の有機溶剤溶液が挙げられる。これはより具体的には分子量６０００以上のポリエステル樹脂を指称し市販品の例を挙げるならば「バイロン」（東洋紡株式会社製品）、「アラキード７０００シリーズ
」（荒川化学株式会社製品）等がある。
【００１５】
紫外線吸収剤としては現在まで有機系、無機系の様々な化学物質が提案され実際に採用されている。
前記紫外線吸収剤として、透明コーティング膜を形成させるには、有機系のものがより好適である。特に、可視光に対する高い透明性を有する有機系紫外線遮蔽剤が好ましい。具体的には、ベンゾトリアゾール系とトリアジン系の化合物は紫外線吸収能力の高いことに加えて可視光線を吸収せず完全な透明コーティング膜を形成させうること、人体に対し無害であること、揮発性の低いこと等の点で他者を遥かに凌駕しており本実施形態を構成する紫外線吸収剤として挙げることがふさわしい。
無機系紫外線吸収剤として、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅等の従来着色顔料として使用されてきた金属酸化物系化合物、またはカーボンブラックが挙げられる。
透明コーティング膜を形成させる場合は、粒径を１０nm以下の超微粒子に加工するとよい。超微粒子グレードでは可視光線の吸光が殆どない。
【００１６】
前記有機系紫外線吸収剤として、市販化合物の例を挙げてより具体的に述べるならば２−（５−メチルー２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−｛２−ヒドロキシー３，５−ビス（a,aージメチルベンジル）フェニル｝−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２−（３、５−ジーｔ−ブチルー２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔ−ブチルー２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３、５−ジーｔ−ブチルー２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（３、５−ジーｔ−アミルー２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’ーｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール化合物や２−（４、６−ジフェニルー１，３，５ートリアジン−２−イル）−５−｛（ヘキシル）オキシ｝−フェノール等のトリアジン系化合物を挙げることができる。
【００１７】
どの種類に於いても樹脂成分に長鎖ポリエステル樹脂、オルガノシロキサンおよびここで挙げた紫外線吸収剤を混合して塗料のビヒクルとすると、有機樹脂に溶解したオルガノシロキサンが被塗物に塗布され乾燥する過程で形成される被膜の表面に浮き上がり、表面近傍ではオルガノシロキサンに富んだ、換言すれば無機ガラス質の酸化性化学種に侵され難い層が形成される。
オルガノシロキサンは高分子であるほど、また付加しているアルキル基が長鎖であるほど表面に浮かび上がりやすいとされており、従って表面近傍に集中してシロキサンに富んだ層を形成させるためにはオルガノシロキサンはできうる限り高分子で、付加しているアルキル基はできうるかぎり長鎖であること望ましい。
【００１８】
しかしながら、被膜の深さ方向に極端な有機樹脂とオルガノシロキサンの濃度の勾配が生じると柔軟性を中心とする被膜の物性を著しく悪化させてしまうため、柔軟性を重要視する場合、有機樹脂と混合するオルガノシロキサンの分子量分布を広くすることにより濃度勾配を緩和することが非常に効果的である。即ち、被膜全体の柔軟性を阻害しない必要最小限の膜厚に抑える必要がある。
言い換えると、ビヒクル自体の紫外線吸収による劣化を防ぐために殆どのビヒクル成分がオルガノシロキサンで構成される塗料は、物性が無機ガラス質に極めて近似して行くことから被膜全体の柔軟性を阻害しない必要最小限の膜厚に抑える必要がある。そしてこの両者の効果を合わせて紫外線吸収性と柔軟性を十分に満足しうる被膜が得られる。
【００１９】
より具体的には以下の（１）に示す下塗塗料組成物を乾燥膜厚で２０μｍ以上塗布した後に（２）に示す紫外線吸収塗料を上塗として５μｍ以下の乾燥膜厚になるよう塗布して被膜を形成させることにより柔軟性を含む紫外線遮蔽被膜の諸問題点が全て解決される。
（１）有機樹脂とオルガノシロキサンを必須の樹脂成分としオルガノシロキサンの成分のうち分子量８００以下の成分が総オルガノシロキサン中の１０重量％以上、分子量１１００以上の成分が総オルガノシロキサン中の１０重量％以上を占めることを特徴とする溶剤可溶型有機塗料組成物。
（２）オルガノシロキサンと酸化チタン粒子を必須の成分とし、酸化チタン粒子のオルガノシロキサンに対する重量比率が５％以上であることを特徴とする溶剤可溶型有機塗料組成物。
【００２０】
上塗が５μｍ以下という通常の塗料被膜では考えられないほどの薄塗りであると、紫外線吸収機能の問題以外に、「（Ａ）紫外線が上塗で十分遮蔽されずに下塗まで到達し下塗被膜を劣化させる。」「（Ｂ）着色被膜では通常着色された上塗で隠蔽されなければならないが薄いため十分隠蔽されず透けてしまう。」という塗膜性能上および施工上の新たな問題点の発生が危惧される。
【００２１】
（Ａ）の問題点に対処する方法としては粒子径の小さな酸化チタンを採用することが効果的である。元来、酸化チタンは紫外線吸収剤として多用されてきたがこれは酸化チタンが紫外線を吸収しやすいという性質を利用したものでその吸収能力は粒子径が小さいほど向上する。とくに粒子径１０nm以下の超微粒子グレードに属する酸化チタンの紫外線吸収遮蔽性能は非常に高く、従って上塗に含有させる媒酸化チタンにこの超微粒子グレードを採用することにより下塗被膜の紫外線による劣化を著しく抑えることが可能になる。
【００２２】
（Ｂ）の問題点に対処する方法としては上塗と下塗を同一色に揃えることが効果的である。本来、塗装の常識では塗装被膜の色調は上塗で現出させるため上塗被膜は十分に下地を隠蔽できなければならないが本実施形態では上塗被膜が５μｍ以下と大変薄いためそのような隠蔽力は期待できない。そこで下塗にも隠蔽の機能を担わせ下塗と上塗を同一色としその２層で下地を隠蔽することでこの問題点を解決することができる。ただし、上塗に含有される有色顔料は酸化性化学種を発生する酸化チタンと共存することになるため酸化に対して強靭な金属酸化物顔料やカーボンブラックに限られる。下塗には酸化性化学種の影響が及ばないためより広汎な顔料の採用が理論上は可能であるが同一色を上塗と下塗で異なる顔料で現出すると光源の波長により色が異なって見えるいわゆるメタメリズム現象が顕著になり実際の施工ではあらゆる光源下で均一な色調を得ることが困難であり、従って下塗にも上塗と同一の金属酸化物顔料やカーボンブラックを採用する施工上の必然性が生じる。
【００２３】
本実施形態の紫外線遮蔽布帛製造方法は、前記紫外線遮蔽膜コーティング方法によって布帛をコーティングする工程を含む紫外線遮蔽布帛製造方法である。本実施形態の紫外線遮蔽布帛は、前記本実施形態のコーティング方法若しくは製造方法によって得られた布帛である。
【００２４】
上述の本実施形態の紫外線遮蔽膜コーティング方法及び紫外線遮蔽布帛製造方法によれば、有機樹脂のもつ高い下地接着性を維持しつつ柔軟性をも阻害しないで良好な紫外線遮蔽効果を有する被膜が容易に形成される。並びにその紫外線遮蔽布帛は、柔軟性をも阻害しないで良好な紫外線遮蔽効果を有する。
更に、上塗被膜成分として紫外線吸収能力の高い粒子径１０nm以下の酸化チタンを採用することにより、上塗の紫外線遮蔽能力が高まり、耐候性が向上する。
また、着色被膜においては薄い上塗層の隠蔽力不足を補うべく下塗にも同種の顔料で同一色に調色することにより、従来は不可能あるいは非常に困難であった、着色された紫外線遮蔽被膜を容易に形成することが可能になる。
【００２５】
本実施形態を構成する前記下塗塗料組成物に必須のビヒクル成分としては有機樹脂とオルガノシロキサンが挙げられる。有機樹脂には公知の汎用塗料用樹脂が殆ど採用されうるが塗装適性や塗膜強度および被塗物への接着性等の観点から熱可塑型アクリル樹脂、架橋型アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、架橋型ポリエステル樹脂、アクリルシリコン樹脂、架橋型フッ素樹脂等が好適である。エポキシ樹脂は被塗物への接着性に大変優れているが微量の紫外線に対してさえ非常に劣化しやすいためこの用途には適さない。
【００２６】
また、この場合の架橋型フッ素樹脂とは常温硬化型フッ素樹脂塗料に現在多用されている３フッ化塩化エチレンとアルキルビニルエーテルあるいはアルキルビニルエステルおよびアルキルアルコキシビニルエーテルの共重合体を指称するがこれはフッ素樹脂の範疇には属するものの不揮発分中のフッ素の含有量は２０重量％に満たず、紫外線吸収反応で生じる酸化性化学種の攻撃に脆弱でそのままでは紫外線吸収塗料の下塗用ビヒクルとはなりえない。それぞれの架橋型樹脂には硬化反応に際し硬化剤が必要で一般的には（ブロック）イソシアネート、アミンアダクト、ポリアミン、ポリアミド、酸無水物、シランカップリング剤等が使用される。
【００２７】
オルガノシロキサンは珪素のテトラアルコキシドを縮合させたオリゴマーで次の一般式で表される化合物である。（Ｒは炭素数３以下のアルキル基）
【００２８】
【化１】
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【００２９】
重量平均分子量約５００以上２０００以下の範囲で様々な平均分子量の製品が市販させている。分子量が高くなるに連れて有機樹脂とオルガノシロキサンの相溶性が低下するため塗布後にオルガノシロキサン成分が表面に浮かび上がりやすくなるが反面被膜の均一性は当然ながら低下する。従来は、いかにシロキサン成分を効率よく浮かび上がらせるかということに一般的には努力が払われてきたが、本実施形態者は、被膜の柔軟性を含む諸性能を阻害しないためには広い分子量分布のオルガノシロキサンを有機樹脂と組合わせることが好適であることを見出し、具体的には複数の品番のシロキサンを混合することにより分子量分布の非常に広いオルガノシロキサンを得てこれを有機樹脂と混合することにより被膜中の深さ方向への濃度勾配が緩慢になり柔軟性等の被膜性能を向上させることが明らかになった。
【００３０】
有機樹脂に対するシロキサンの添加量にはとくに制限はないが一般的には有機樹脂不揮発分１００重量部に対して約５重量部以上２０以下重量部が好適であるとされている。シロキサンの分子量分布を表現する指標は数々考えられるが本実施形態においては独立した分布の複数の品番のオルガノシロキサンを混合するところに特徴を有するため平均分子量やその偏差値σ値にはあまり意味がなく数値として明快にするためには最も浮き上がりやすい、換言すれば分子量の高い成分の比率と最も有機樹脂に混ざりやすい、換言すれば分子量の低い成分の比率を採用することが簡便であり本実施形態者の知見によると具体的には重量平均分子量約８００以下の成分が総オルガノシロキサン中の１０％以上、重量平均分子量約１１００以上の成分が総オルガノシロキサン中の１０重量％以上含まれている場合に本実施形態の目指す好適な結果が得られる。また、この有機樹脂が一般の塗料被膜と同等の表面保護効果を発現するためには一般の塗料被膜と同等の乾燥後２０μｍ以上の被膜厚が必要である。
【００３１】
下塗塗料組成物は有機樹脂と上記のシロキサン、有機溶剤および必要に応じて硬化促進剤となる微量のジブチル錫ジカルボン酸エステル等の有機金属化合物を混合して調製される。被塗物への塗布は刷毛、ローラー、スプレー塗装機等公知慣用の塗装機を用いることにより容易に行なわれる。下塗を自然乾燥あるいは加熱による強制乾燥で硬化させた後に上塗を塗布する。被塗物が金属の場合は膜厚の計測は電磁膜厚計を用いることにより瞬時に可能であるがそれ以外の場合は被膜の一部を剥離してその重量を被膜比重で除して計算する方法が一般的である。
【００３２】
上記の下塗層の上に上塗層が塗布されるが、上塗はビヒクルの殆どがシロキサンで構成されるためかなりの高硬度になり厚塗りすると柔軟性を阻害する。ただ、約５μｍまでの膜厚の薄膜を形成させる範囲においては下塗の柔軟性を殆ど阻害しないことが判明し、従って下塗の膜厚を約２０μｍ以上とすることと併せて上塗の膜厚を約５μｍ以内に制限することが本実施形態を構成する必須の要素となる。紫外線吸収剤としての酸化チタンの最も大きな粒子でさえ約２００nm前後であるから紫外線吸収機能を維持すべき観点からは５μｍの膜厚は紫外線吸収機能を低下させるような悪影響を与えるほどの薄い膜厚ではない。
【００３３】
また既述のように上塗は下塗へと透過しようとする紫外線を遮蔽する機能も本来担っている。有機樹脂の酸化性化学種に対する耐久性と紫外線に対する耐久性の間にはあまり強い相関はないが有機樹脂は種類の如何を問わずいずれは紫外線により劣化するのが宿命でありそれを抑えるために紫外線遮蔽性能を向上させるよう配慮しなければならずそのためにはできうる限り粒子径の小さいことが好ましく、とくに超微粒子グレードとされる粒子径１０ｎｍ以下の酸化チタン粒子は格段に紫外線遮蔽能力が高いため本実施形態を構成する紫外線吸収剤として採用することが好適である。酸化チタンそのものの濃度も紫外線隠蔽性能の重要なファクターであり、十分な性能を５μｍ以下という薄膜で達成するためにはシロキサンに対して５重量％以上の濃度は是非とも必要である。
【００３４】
上塗塗料組成物は、シロキサンと紫外線吸収剤としての酸化チタンを混合し更に有機溶剤および必要に応じて硬化促進剤となる微量のジブチル錫ジカルボン酸エステル等の有機金属化合物を混合して調製される。
【００３５】
尚、上塗組成物における酸化チタンや上塗組成物と下塗組成物に着色を施すために分散される各種の顔料類は単なる攪拌機による混合では十分な分散が行なえないため別途ペイントシェーカー、ロールミル、サンドミル等の強分散機を用いて分散し更につぶゲージやパーティクルカウンター等で完全に分散されたことを確認する必要がある。
塗布は刷毛、ローラー、スプレー吹き付け等公知慣用の塗装器具により行なわれるが薄い膜を均一に生成させる必要から（静電）スプレー塗装機が最も好ましい塗装機であるといえる。塗布後は自然乾燥により徐々に硬化するが場合により２００℃までの温度で焼き付けることも可能である。焼付温度が２００℃よりも高くなると酸化チタンが焼結しはじめて紫外線吸収効果が低下するため好ましくない。膜厚は下塗の場合と同様に乾燥硬化後に電磁膜厚計によるかあるいは被膜の一部を剥離して被膜比重で除して測定し管理する。
【００３６】
本実施形態の紫外線遮蔽膜コーティング方法は、衣服やカンバス、テント地、傘等に用いられる汎用布帛に適用することが可能で、とくに従来の紫外線吸収剤を塗布する場合と異なりその布帛の柔軟性、透明性、色調を変化させることなく紫外線遮蔽膜コーティングすることが可能である。
【実施例】
【００３７】
以下に実施例と比較例を示しより具体的に例示するが本実施形態は以下の実施例に制限されるものではない。
汎用布帛に同一の下塗組成物および上塗組成物で被膜を形成させた試験体を作製し、接着性と柔軟性、汚染防止効果と耐候性の試験に供した。試験体は各下塗組成物を塗布後４８時間自然乾燥させた後上塗組成物を塗布して更に７２時間自然乾燥させて被膜を形成させることにより作製した。
【００３８】
試験結果は本実施形態の条件に適合していない比較例との比較において評価した。各々の詳細な作成条件については表１：試験体作成条件を参照。
【００３９】
【表１】
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【００４０】
上記に言及されていない被膜の生成工程の詳細を述べると、まず下塗組成物の塗布においては有機樹脂は架橋型アクリル樹脂「アクリディックＡ−８００」（大日本インキ化学工業株式会社製品）を採用しその硬化剤としてはイソシアネートである「バーノッ
クＤＮ−９８０」を採用した。オルガノシロキサンとしては「メチルシリケートＭＳ５１」および「メチルシリケートＭＳ５７」（三菱化学株式会社製品）を採用して有機樹脂
である架橋型アクリル樹脂とイソシアネートの混合物１００重量部（不揮発分換算）に対して１３重量部になるよう配合した。分子量分布は「メチルシリケートＭＳ５１」と「メチルシリケートＭＳ５７」の配合比を変えることにより調製し重量平均分子量８００以下の成分と分子量分布１１００以上の成分の比率はＧＰＣによりその都度実測した。
【００４１】
塗装適性付与のため４０重量部の酢酸ｎブチルを混合し効果促進のため更に０．００１重量部のジブチル錫ジアセテートを混合した。塗布は低圧温風スプレーにより行い、乾燥膜厚は剥離した被膜の重量を比重で除することにより計算し、正確に２０μｍの膜厚の下塗層が形成されていることを確認して上塗組成物の塗布工程に移った。上塗組成物は「メチルシリケートＭＳ５１」のみをビヒクルとして採用し、所望の濃度の光触媒酸化チタン「ＡＭＴ−１００」あるいは「ＴＩＴＡＮＩＸ  ＪＡ−１」（テイカ株式会社製品）を混合して更にペイントシェーカーで強分散することにより得られた
。
【００４２】
その１００重量部に対し２００重量部の酢酸ｎブチルを加え更に０．０１重量部のジブチル錫ジアセテートを加えて完成し、エアースプレー塗装機を用いて塗布した。別に金属酸化物顔料の例として実施例１に使用した下塗組成物と上塗組成物をそのまま用い赤色酸化鉄顔料「トダカラー１４０ＥＤ」（戸田工業株式会社製品）８重量部と黄色
酸化鉄顔料「ＴＡＲＯＸ  Ｔ−１０」（チタン工業株式会社製品）１１重量部を下塗組成物
１００重量部と上塗組成物１００重量部に各々混合してペイントシェーカーで強分散した着色塗料を調整し、同一の条件で試験体を作製しこれを実施例５とした。
【００４３】
尚、この場合、上塗には着色成分として厳密には上記の２種の着色顔料以外に紫外線吸収剤酸化チタンが白色成分に含まれることにはなるが、粒子径１０nm以下の超微粒子グレードは可視光線での吸光が殆どないため着色には寄与せず、外観上は下塗塗料組成物と上塗塗量組成物は同一色と見なせる。
試験は接着性、柔軟性、汚染防止効果および促進耐候性の４種につき行ない、結果を表２：評価試験結果にまとめた。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
接着性の評価試験はＪＩＳ  Ｋ  ５４００（１９９０）に定められる「碁盤目テープ法」に準拠して行ない、１００個の桝目中の剥離しなかった桝目の数で評価した。柔軟性は試験体の表面をテストハンマーで軽く叩き、ひび割れの発生の有無を観察することで評価した。ひび割れのない場合を○、ひび割れのある場合を×とした。実曝露での紫外線遮蔽効果は遮蔽物のない屋外にて南面４０°に試験体を３ヶ月間曝露し汚染の有無を目視判定することにより評価した。汚染のない場合を○、汚染のある場合を×とした。促進耐候性は  ＪＩＳ  Ｋ  ５４００（１９９０）に定められる「サンシャインカーボンアーク式」に従って１０００時間の試験を実施し、試験後の６０°反射光沢値の低下の割合を％表記することで評価した。
【００４６】
有機樹脂を下塗に採用した被膜は実施例と比較例を問わず良好な接着性を示すが、両者の際立った違いが柔軟性に現れている。２−（３、５−ジーｔ−ブチルー２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾールの量が本実施形態に定める規格を外れていたり、上塗の膜厚が厚すぎる場合には柔軟性の低下が顕著である。また、紫外線吸収剤酸化チタンの量が少なければ汚染防止効果が低下するのは当然のことであるが（比較例２）、酸化チタンの粒子径が大きいと紫外線が下塗まで届いてしまう割合が増すため、促進耐候性の結果が低下する傾向がうかがえる（実施例２、比較例２）。
着色被膜である実施例５は更に外観を目視観察して、下地が完全に隠蔽されていることを確認した。
【００４７】
本実施形態の紫外線遮蔽布帛の紫外線遮蔽率の試験結果を図１に示す。横軸に波長、縦軸に透過率を示している。太陽光中の波長約350ｎｍの紫外線を約９０％以上遮蔽していることがわかる。
波長に対する
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本実施形態の紫外線遮蔽布帛の紫外線遮蔽率の試験結果を示すグラフ。
【図１】
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