(57)【要約】【課題】  外装建材の落ちにくい汚れを効率良く洗浄し、同時に汚れ防止も可能な洗浄方法を提供する。【解決手段】  有機物で被覆された外装建材に一定以上の強度、照射エネルギー紫外線を照射することによって、外装建材の表面に付着した汚れを落として表面を清浄にし、かつ、汚れが付着しにくくできる。特に、紫外線がエキシマ光である場合に、その効果が顕著である。また、紫外線を照射した後に水洗することによって、汚れがより効率的に除去される。【選択図】  なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の有機被覆された外装建材に、波長が２００〜４５０ｎｍで照射強度が３０００〜１００００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を、１〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件で照射することを特徴とする有機被覆された外装建材の洗浄方法。
【請求項２】
既設の有機被覆された外装建材に、波長が２００ｎｍ未満で照射強度が１０〜５０００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を、０．３〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件で照射することを特徴とする有機被覆された外装建材の洗浄方法。
【請求項３】
前記紫外線がエキシマ光である請求項２に記載の有機被覆された外装建材の洗浄方法。
【請求項４】
前記紫外線照射後に、前記外装建材表面を水洗する請求項１〜３のいずれかに記載の有機被覆された外装建材の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機物を含む材料で被覆された外装建材が屋外環境で使用された後の汚れを落として、表面を清浄にすると共に、それ以後の汚れを付着し難くする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅や非住宅の外装建材としては、金属系の材料、窯業系の材料、木質系の材料が主に用いられており、これらは、美観や耐久性を付与するために、塗装されて用いられることが多い。塗装剤としては、主に合成樹脂や天然樹脂等の有機物を主体とするもの、無機物を主体とするもの、これらを複合あるいは混合したもの等が使用されている。これらの建材が実際の建物に使用されると、時間の経過と共に、その表面が劣化したり、汚れたりし、建物の美観を損なう。この汚れは、砂や泥等や、油分、大気中の有機物成分等さまざまなものがあり、これらが外装建材の表面に付着して取れなくなることによって生じる。
【０００３】
特に、雨がこれらの建材を伝って落ちる跡が筋状に残る現象は、雨だれ汚染等と呼ばれ、嫌われている。このような汚染がひどくなった場合、従来は、高圧の空気や高圧の水等を建材表面に噴射することによって、汚れを落としてきた。また、表面の劣化が激しい場合には、塗装し直したり、一部又は全部を新しい建材に置き換えたり、あるいは、上から別の建材を被せる等の手を加えてきた。これらの清掃作業は、自動化がし難く、足場を組んで人力で行われ、コストが高く、これらの清掃によっても汚れが十分に落とせない等の問題があった。また、塗り替えや補修をするには多大なコストがかかり、経済的な問題もあった。
【０００４】
最近、ＷＯ９４／０６８７０号公報（特許文献１）に開示されるような、塗膜の表面を親水性にする処理を予め施すことによって、屋外環境にさらされたときの汚れを防止する技術が開発され、外装建材用の表面処理として実用化されつつある。また、特開平１０−２７８１６９号公報（特許文献２）に開示されるような、光触媒効果を持つ膜を材料表面に形成することで、汚れを防止する技術も開発されている。また、特開平９−２２５３８６号公報（特許文献３）に開示されるように、紫外線を塗膜に照射することによって、親水性の表面を作る技術が開発されている。
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ９４／０６８７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７８１６９号公報
【特許文献３】特開平９−２２５３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２に開示された技術は、効果はあるが、初期コストが高いという問題点があった。また、有機物を含む材料上に光触媒効果のある膜を形成すると、時間の経過と共に、下地の有機物が分解して消失するという問題点もあった。また、特許文献３に開示された技術は、汚れた表面を清浄にする効果はなかった。
そこで、本発明は、このような問題を解決するために、簡単な操作で汚れた外装建材の汚れを落とし、さらに、汚れを落とした後の表面が汚れ難くする処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有機物を含む汚れた外装建材に、一定強度、一定エネルギー以上の紫外線を照射することによって、上述の課題を解決する方法を提供するものであり、本発明の要旨は、以下のとおりである。
（１）既設の有機被覆された外装建材に、波長が２００〜４５０ｎｍで照射強度が３０００〜１００００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を、１〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件で照射することを特徴とする有機被覆された外装建材の洗浄方法。
【０００８】
（２）既設の有機被覆された外装建材に、波長が２００ｎｍ未満で照射強度が１０〜５０００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を、０．３〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件で照射することを特徴とする有機被覆された外装建材の洗浄方法。
（３）前記紫外線がエキシマ光である（２）に記載の有機被覆された外装建材の洗浄方法。
（４）前記紫外線照射後に、前記外装建材表面を水洗する（１）〜（３）のいずれかに記載の有機被覆された外装建材の洗浄方法にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の方法によると、従来の洗浄方法では落ち難い汚れも落とせると共に、洗浄部分では雨筋が発生し難く、汚れも付き難くなる。本発明は、建材の表面を形成する有機物を紫外線で改質することによって、汚れを剥離できるため、従来の技術では取れ難かった汚れも、洗浄して落とすことができる。それと同時に汚れ防止効果も発現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、有機物を含有する皮膜処理がなされた建材に適用できる。特に、皮膜形成成分中に有機骨格が含まれている被覆処理に有効である。紫外線照射には２つの効果があり、外装建材に付着している有機物を分解する効果と、外装建材自身の表面にある有機物とを分解する効果である。本発明は、後者によって、建材自身の表面が極薄い皮を剥ぐように分解され、この分解によって、その表面に付着している汚れも一緒に剥離できることを見出し、その有効性を確認した。また、有機物を含む処理がなされた外装建材において、その表面に紫外線を照射することによって、上述のように付着した汚れを剥離し、清浄化した後の表面が汚れ難くなることを知見し、本発明は完成された。
【００１１】
これは恐らく、皮膜の有機物が分解する際に、酸素あるいは紫外線照射によって生じるオゾンと有機物あるいは有機物の分解物が反応することによって、その表面に極性の水酸基等が形成され、それによって疎水性の汚れが吸着し難くなる効果と、水酸基の生成による親水性向上により、雨水によって汚れが流れ落ち易くなる効果の相乗効果によるものと考えられる。外装建材として使用され、経時劣化している有機被覆においても、このような紫外線照射によって効果があることを初めて見出した。特許文献３にも、紫外線を照射することにより親水性表面ができることが開示されているが、本発明は、強度の高い紫外線を、低エネルギー照射することによって、洗浄性が高まることを知見した点で、異なっている。
【００１２】
本発明において、「有機物で被覆された」とは、有機物を含む皮膜が形成されていることを意味し、その皮膜は、例えば、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂、カーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂等の有機樹脂、及びこれらの混合物や共重合物、これらと無機系のバインダーとの複合物や混合物等で、有機物が含まれている公知の樹脂が含まれる。さらには、紫外線で分解される構造が含まれていれば良い。被覆は塗装によってなされても良いし、フィルム等の張り合わせによってもよいし、その他の公知の方法で被覆がなされていればよい。
【００１３】
被覆される基材としては、金属、窯業系のボード、コンクリード系のボード、木材、合板等、あるいはその他の公知の物が使用できる。形状も特に限定されるものではなく、平面状でも良いし、凹凸がついた表面でも良い。
本発明において「外装建材」とは、建物等の屋外に面する場所に使用される材料のことで、屋根や壁、基礎、これらの締結用の材料、雨樋、等が含まれ、また、建物の材料の他に、屋外で使用される配電盤、何らかの施設の屋外設備等も含まれる。
【００１４】
一般的に、紫外線は、０．２〜４５０ｎｍまでの波長の光を含む電磁波であるが、本発明は、紫外線の波長によっても、必要な照射強度やエネルギーが異なることを知見することによって、完成されている。すなわち、波長が２００〜４５０ｎｍの紫外線では、照射強度が３０００〜１００００ｍＷ／ｃｍ2であり、かつ、照射エネルギーは１〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件が必要となる。強度がこれより小さいと、汚れ剥離効果、汚れ防止効果共に不十分となる。上限は、特に規定されないが、強度の好適な範囲は４５００〜７０００ｍＷ／ｃｍ2である。強度が強すぎると、経済性に劣るようになり、また、オゾン発生による毒性問題も起こる。
【００１５】
また、照射エネルギーは１Ｊ／ｃｍ2より小さいと洗浄効果が不十分で、３０Ｊ／ｃｍ2を超えると塗膜の劣化が著しくなり、好ましくない。一方、波長が２００ｎｍ未満では、照射強度はより低くても有効となり、１０〜５０００ｍＷ／ｃｍ2の紫外線を、０．３〜３０Ｊ／ｃｍ2の条件で照射する。上下限の限定理由は、長波長の紫外線の場合と同じである。特に、エキシマ光を用いると、洗浄効果が高く、また、照射強度が低くても、効果が発現される。
【００１６】
照射強度は、市販の機器で測定できる。本発明においては、ＥＴＩ社製のＵＶメーター（波長毎に数種類ある）を用い、各波長域のメーターで測定したそれぞれの値を合計することで、ある波長領域での照射強度、照射エネルギーを算出する。照射強度は、使用する紫外線発生装置の種類や数によって変えることができ、また、照射エネルギーは、強度と照射時間、照射機器の数によって調整できる。強度や照射エネルギーは、外装建材の汚れの洗浄程度を観察しながら適宜決めればよい。照射強度が強いほど、低照射エネルギーでも清浄化や汚れ防止が可能となる。
【００１７】
紫外線ランプとしては、例えば、水銀ランプ、メタルハライドランプ、マグネトロンを利用する無電極ランプ、殺菌灯、カーボンアーク、キセノンランプ、紫外用蛍光灯等があり、また、その他公知のものが使用できる。特に、エキシマランプと呼ばれる、より低波長の紫外線を発生させる装置が有効である。本発明では、このエキシマランプから発光される波長２００ｎｍ以下の紫外線をエキシマ光と称する。エキシマ光を用いると、酸素がオゾンに変化して酸化力が強くなるためか、特に、洗浄効果が短時間（低照射エネルギー）で現れ、また、洗浄後の汚れの付着も少なくなる。ランプの形状も特に限定されるものではなく、蛍光灯型、Ｕ字型、平面状等、自由に選択できる。ランプの周囲に、反射板、集光器等を設け、紫外線を効率良く被照射体に照射する等公知の装置を装着してもよい。
【００１８】
紫外線を外装建材に照射する方法は、特に限定されるものではないが、紫外線を発生する発生源、例えば、ランプを点灯し、外装に沿って移動させることによって行えばよい。工場のような非住宅の建物では、外装の形状が単純なため、ランプを装着した機器を自走させることで、紫外線照射による洗浄を自動的に行えるようにすることもできる。
【００１９】
本発明によると、建材表面の清浄化と、その後の汚れ防止とが、同時に発現されるため、建材表面から剥離した汚れをそのまま放置しておいても、降雨によってその汚れは除去されるが、他の清浄化方法、例えば、水洗、高圧空気による洗浄等と、本発明とを併用しても良い。特に、本発明による紫外線照射処理を施した後に、水洗を施すと、建材表面から剥離した汚れを効率良く除去できる。表面から剥離した汚れは容易に除去できるため、例えば、ホースで水をかける程度の水洗でも汚れ除去効果は大きい。
【００２０】
なお、汚れがついていない外装建材や、施工前の外装建材に、本発明による紫外線照射処理を施すことも可能であるが、光沢や色の変化をもたらすことがある。したがって、使用されて汚れがついた表面への処理は有効であるが、新しい建材に敢えて本発明を適用することは望ましくない場合がある。
【実施例】
【００２１】
以下、本発明を実施例によって説明する。
放射波長１７２ｎｍ、有効発光長６００ｍｍ、ランプ電力３２０Ｗ、紫外線照度５０ｍＷ／ｃｍ2の蛍光灯型のエキシマランプ（ハリソン東芝ライティング社製）を３本用意し、建築後６年の千葉県君津市にある住宅、建築後８年の千葉県君津市にある工場の外装建材に照射した。前者は、壁は、窯業系ボードにアクリル樹脂系の塗装を施したベージュ色のもので、また、屋根は、窯業系コロニアルにアクリル樹脂系の塗装を施した黒色のものを使用している。後者は、屋根、壁共にプレコート鋼板で、亜鉛めっき鋼板にポリエステル樹脂系の塗装を施したもので、屋根はブルー色、壁はグレー色である。いずれも汚れは酷く、明らかに黒ずんでおり、また、壁には雨が伝って落ちた雨筋が見えた。
【００２２】
上述のランプを３本並行に設置し、各建物の屋根や壁の表面から約５ｍｍの距離からエキシマ光を照射できるようにセットし、概ね各場所に１５秒程度の照射時間が与えられるように移動しながら照射した。ランプには、反射と集光を行う板を設置し、照射効率を上げた。なお、いずれの建物も、屋根や壁の３／４の面積に対して、上記処理を施した。照射エネルギーは３Ｊ／ｃｍ2であった。住宅は、照射後にホースで水をかけたところ、汚れが落ち、元の色に近い外観となった。また、雨筋も消えた。一方、工場は、照射後にそのまま放置したところ、一部汚れが落ちていることは確認できたが、まだ汚れが表面に残っていた。１日後に降雨があり、その降雨後に観察したところ、汚れが明らかに落ち、元の色に近い外観となった。また、雨筋も消えていた。
【００２３】
３ヵ月後、６ヶ月後に雨筋の有無を確認したところ、いずれの建物でも雨筋の発生は見られなかった。また、汚れも目立たなかった。比較のため、実施例で処理を施さなかった、残りの１／４の部分について、従来の工法である高圧水による洗浄を行った。汚れはかなり落ちたが、部分的に落ちない汚れが残り、また、雨筋も完全には消えなかった。高圧水による洗浄を２回繰り返したが、状況は改善されなかった。また、３ヶ月後に雨筋の有無を確認したところ、いずれの建物でも、雨筋が洗浄後に比べて酷くなっていた。また、本発明例による洗浄箇所よりも明らかに汚れが目立っていた。
出願人    新日本製鉄株式会社  
代理人    弁理士  椎  名  彊  他１