(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材表面に印刷層及び印刷保護層が積層され、その上に光触媒粒子を分散して含み、該光触媒粒子の一部が表面に露出している透明な耐食性樹脂層が設けられ、その上に透明な撥水性シリコーン層が設けられてなり、前記撥水性シリコーン層は光励起による親水化を防止する物質を含むとともに、前記撥水性シリコーン層を貫通する多数の開口部が形成され、前記開口部から前記透明な耐食性樹脂層に含まれる前記光触媒粒子が露出していることを特徴とする外装材。
【請求項２】
前記開口部が多孔状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の外装材。
【請求項３】
前記開口部が目地状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の外装材。
【請求項４】
前記光励起による親水化を防止する物質は、コバルト又はコバルト化合物であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の外装材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、住宅、ビル等用として用いられる外装材に関し、特に、汚れが付着しにくい性能をより長時間保持する機能を有する外装材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
住宅とかビルの外壁を被覆する外装材として、アクリル樹脂系外装材、セラミック樹脂系外装材等が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
住宅とかビルの外壁とか屋根材は、屋外に露出するものであるため、排気ガス等の燃焼生成物や大気中に浮遊する煤煙などにより汚れやすい。しかし外装材の清掃は住宅とかビルの外壁の比較的低い部分の清掃は可能であるが高所の外壁とか屋根材の清掃は専門の業者に依頼しなければならずコストがかかり、また高所での清掃作業は危険でもある。
【０００４】
また、周期的に清掃を行っても、表面に付着した汚れは取れにくく、そのため年月がたつにつれて外壁が変色してしまうことがある。
【０００５】
本発明の目的は、汚れが付着しにくく、且つ汚れを容易に洗い落とすことが可能な外装材を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、上記の課題を解決するもので、外装材の基材表面に印刷層及び印刷保護層が積層され、その上に光触媒粒子を分散して含み、該光触媒粒子の一部が表面に露出している透明な耐食性樹脂層が設けられ、その上に透明な撥水性シリコーン層が設けられてなり、前記撥水性シリコーン層は光励起による親水化を防止する物質を含むとともに、前記撥水性シリコーン層を貫通する多数の開口部が形成され、前記開口部から前記透明な耐食性樹脂層に含まれる前記光触媒粒子が露出していることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明において、多数の開口部として多孔状の開口部又は目地状の開口部を設けることができる。
【００１０】
本発明において、前記光励起による親水化を防止する物質として、コバルト又はコバルト化合物を適用することができる。
【００１１】
請求項１に記載の外装材においては、外装材の表面は多数の開口部を有する撥水性シリコーン層よりなり、前記開口部から露出する光触媒が、雨が降り、或いは散水がかかった後に日光があたるときに酸性物質を生じ、この酸性物質が汚れを分解する働きをするので、外装材の表面に付着した汚れ、特に排気ガス等の燃焼生成物や大気中に浮遊する煤煙などによる汚れが容易に取り除かれる。また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので恒久的に汚れにくくい表面が形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の外装材の第１の実施態様を示す。
基材１の上に光触媒粒子２を含む耐食性樹脂層３が設けられ、その上に多数の開口部４を有する、光触媒の光励起による親水化を防止するための物質６を含有する撥水性シリコーン層５が設けられている。また光触媒粒子２は耐食性樹脂層３の表面に一部露出するように分散せしめられている。
【００１４】
本発明の外装材において、基材１として、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ガラス繊維、ナイロン樹脂、ガラス繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維からなる織布又は不織布を用いることができる。
【００１５】
耐食化性樹脂層３中に分散して含まれる光触媒粒子２として、その結晶の伝導帯と荷電子帯の間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー（即ち短い波長）の光（励起光）を照射したときに、荷電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導電子と正孔を生成し得る物質をいい、例えば、アナターゼ型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光源としては、日中は太陽光線に曝されるので太陽光線が利用できる。また、光の比較的あたりにくい北側の壁に取り付けた外装材に対しては、光触媒反応を促進するために、赤外線ランプ等により光を照射して太陽光線のあたる量の少ない分を補ってもよい。
【００１６】
次に耐食性樹脂層３を構成する樹脂として、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、シリコーンポリカーボネート共重合体、ナイロン樹脂、硬質塩化ビニル樹脂等を適用することができる。
【００１７】
光触媒粒子２を含む耐食性樹脂層３は光触媒をエタノール、プロパノール等の溶媒と共にシリコーン樹脂、アクリル樹脂、アクリルシリコン樹脂、シリコーンポリカーボネート共重合体、ナイロン樹脂、硬質塩化ビニル樹脂等に分散させたコーティング組成物をコーティングすることにより形成することができる。
【００１８】
耐食性樹脂層３中に分散せしめられた光触媒粒子２は太陽光線等の光があたると耐食性樹脂層中に含まれるエタノール等と反応して或いは雨水等と反応して酸性物質を生じ、この酸性物質は外装材の表面、即ち撥水性シリコーン層５の表面に流出し、外装材の表面の汚れ成分を分解して外装材の表面を清浄にする。また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので恒久的に汚れにくい外装材の表面が形成される。
【００１９】
第１の実施態様の外装材は基材の裏面に透明な接着剤を塗布し、家屋、ビル等の外壁に貼着することにより恒久的に汚れにくい表面を有する壁面を構成することができる。
【００２０】
撥水性シリコーン層５を構成する撥水性シリコーンには、平均組成式
Ｒp ＳｉＯ(4-p)/2
（式中、Ｒは一価の有機基の１種又は２種以上からなる官能基、又は、一価と有機基と水産基から選ばれた２種以上からなる官能基であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数である）で表示される樹脂が利用できる。
【００２１】
また撥水性シリコーン層５に分散する光励起による親水化を防止する物質６としては、コバルト、又はコバルト合金、酸化コバルト、塩化コバルト、硫酸コバルト、ヨウ化コバルト、臭化コバルト、酢酸コバルト、塩素酸コバルト、硝酸コバルト等のコバルト化合物が好適に利用できる。
【００２２】
撥水性シリコーン層５の膜厚は、０．４μｍ以下にするのが望ましい。０．４μｍ以下にすることにより光の乱反射による白濁を防止することができ、表面層は実質的に透明となる。更に表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると、光の干渉による表面層の発色を防止することができるので、一層好ましい。また表面層は薄ければ薄いほどその透明度は向上する。更に表面層の膜厚を薄くすれば表面層の耐摩耗性も向上する。
【００２３】
多数の開口部を有する、光励起による親水化を防止する物質６を含む撥水性シリコーン層５は、コバルト又はコバルト化合物等の光触媒の光励起による親水化を防止するための物質にシリコーンの前駆体に、水、エタノール、プロパノール等の溶媒や塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸等のシリコーン前駆体の加水分解を促進する触媒や、トリブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライソプロピルチタネートなどの酸性化合物等のシリコーンの前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコーティング液の分散性を向上させる界面活性剤を添加したコーティング組成物を用いて、例えばシルクスクリーン印刷法、開口部に相当する部分をマスキングした後にコーティングする方法、或いは全面コーティングした後撥水性シリコーン層の深さに穿孔して多孔状の開口部を形成することにより形成することができる。コーティング層の硬化は熱処理等により行うことができる。
【００２４】
ここでシリコーンの前駆体としては、平均組成式
Ｒp ＳｉＸq Ｏ(4-p-q)/2
（式中、Ｒは一価の有機基の１種又は２種以上からなる官能基、又は一価の有機基と水酸基から選ばれた２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又はハロゲン原子であり、ｐ及びｑは０＜ｐ＜２、０＜ｑ＜４を満足する数である）で表されるシロキサンからなる塗膜形成要素、又は一般式
Ｒp ＳｉＸ4-q
（式中、Ｒは一価の有機基の１種又は２種以上からなる官能基、又は、一価の有機基と水酸基から選ばれた２種以上からなる官能基であり、ｐは１または２である）で表される加水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素が好適に利用できる。
【００２５】
図２は、第２の実施態様を示す。
基材１の上に印刷層７及び印刷保護層８が積層され、その上に光触媒粒子２を含む耐食性樹脂層３が設けられ、その上に多数の開口部４を有する、光触媒の光励起による親水化を防止するための物質６を含有する撥水性シリコーン層５が設けられている。また光触媒粒子２は耐食制樹脂層３の表面に一部露出するように分散せしめられている.
【００２６】
印刷層７を被覆する印刷保護層８は、耐食性樹脂層３中の光触媒素子が印刷層に影響を及ぼすことを防止するために設けたものでこの構成材料としてアクリル樹脂、シリコーン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂等を適用することができる。
【００２７】
印刷層７を設けることにより美観を付与し得るのみならず多孔状に設けた撥水性シリコーン層の開口部を目立たなくすることができる。
【００２８】
基材１、光触媒粒子２、耐食性樹脂層３、撥水性シリコーン層５及び光触媒の光励起による親水化を防止するための物質６に関しては第１の実施態様の説明の中で説明した通りである。
【００２９】
耐食性樹脂層３中に分散せしめられた光触媒粒子２は太陽光線等の光があたると耐食性樹脂層３中に含まれるエタノール等と反応して、或いは雨水等と反応して酸性物質を生じ、この酸性物質は外装材の表面、即ち撥水性シリコーン層５の表面に流出し、外装材の表面の汚れ成分を分解して外装材の表面を清浄にする。
また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので、恒久的に汚れにくい外装材の表面が形成される。
【００３０】
第２の実施態様の外装材は基材の裏面に透明な接着材を塗布し、家屋、ビル等の外壁に貼着することにより、印刷層により美観が付与され、且つ恒久的に汚れにくい表面を有する壁面を構成することができる。
【００３１】
図３は、本発明の外装材の第３の実施態様を示す。
基材１の表面に、光触媒粒子２と、光触媒の光励起による撥水性シリコーンの親水化を防止するための物質６とを含有する透明な撥水性シリコーン層５が形成されており、前記撥水性シリコーン層５の表面に光触媒粒子２の一部が露出している。
【００３２】
第３の実施態様において、基材１、光触媒粒子２、耐食性樹脂層３、撥水性シリコーン層５及び光触媒の光励起による親水化を防止するための物質６に関しては第１の実施態様の説明の中で説明した通りである。
【００３３】
第３の実施態様において、光触媒粒子２及び光触媒の光励起による親水化を防止するための物質を含む撥水性シリコーン層５は、光触媒粒子、コバルト又はコバルト化合物等の光触媒の光励起による親水化を防止するための物質にシリコーンの前駆体を含み、その他に水、エタノール、プロパノール等の溶媒や、塩酸、硝酸、酢酸、マレイン酸等のシリコーンの前駆体に加水分解を促進する触媒や、トリプチルアミンなどの塩基性化合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトラシイソプロピルチタネートなどの酸性化合物類等のシリコーンの前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコーティング液の分散性を向上させる界面活性剤スなどを添加してなるコーティング液を、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法により、基材にコーティングすることにより形成することができる。またコーティング層の硬化は熱処理、室温放置、紫外線照射等により行うことができる。
【００３４】
第３の実施態様において、撥水性シリコーン層５中に分散せしめられた光触媒粒子２は太陽光線等の光があたると耐食性樹脂層中に含まれるエタノール等と反応して或いは層表面に露出する光触媒粒子２は雨水等と反応して酸性物質を生じ、この酸性物質は外装材の表面、即ち撥水性シリコーン層５の表面に流出し、外装材の表面の汚れ成分を分解して外装材の表面を清浄にする。また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので、恒久的に汚れにくい外装材の表面が形成される。
【００３５】
第３の実施態様の外装材は基材の裏面に透明な接着材を塗布し、家屋、ビル等の外壁に貼着することにより恒久的に汚れにくい表面を有する壁面を構成することができる。
【００３６】
図４は、本発明の外装材の第４の実施態様を示す。
この実施態様においては、基材１と撥水性シリコーン層５の間に印刷層７及び印刷保護層８が積層されている点を除けば第３の実施態様と同様の構成を有する。
【００３７】
第４の実施態様において、基材１、光触媒粒子２、耐食性樹脂層３、撥水性シリコーン層５及び光触媒の光励起による親水化を防止するための物質６に関しては第３の実施態様の説明の中で説明した通りである。また印刷保護層８に関しては第２の実施態様の中で説明した通りである。
【００３８】
撥水性シリコーン層５中に分散せしめられた光触媒粒子２は、太陽光線等の光があたると撥水性シリコーン層５中に含まれるエタノール等と反応して、或いは雨水等と反応して酸性物質を生じ、この酸性物質は外装材の表面、即ち撥水性シリコーン層５の表面に流出し、表面に付着した汚れ成分を分解して外装材の表面を清浄にする。また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので、恒久的に汚れにくい外装材の表面が形成される。
【００３９】
第４の実施態様の外装材は基材の裏面に透明な接着材を塗布し、家屋、ビル等の外壁に貼着することにより、印刷層により美観が付与され、且つ恒久的に汚れにくい表面を有する壁面を構成することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、請求項１の外装材においては、表面は多数の開口部を有する撥水性シリコーン層よりなり、前記開口部から露出する光触媒が、雨が降り、或いは散水がかかった後に日光があたるときに酸性物質を生じ、この生じた酸性物質が表面に付着した汚れ成分、特に排気ガス等の燃焼生成物や大気中に浮遊する煤煙等の汚れ成分を分解する働きをし外装材の表面を清浄にする。
【００４１】
したがってビル等の外壁に取り付けて、壁に散水し、或いは雨水があたった後に太陽光線があたることにより排気ガス等の燃焼生成物や大気中に浮遊する煤煙などによる外壁に付着した汚れを容易に除くことができる。また撥水性シリコーン層の表面により適度の撥水性が維持されるので、その結果恒久的に汚れにくくい壁面を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施態様を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施態様を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の第３の実施態様を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第４の実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１    基材
２    光触媒粒子
３    耐食性樹脂層
４    開口部
５    撥水性シリコーン層
６    光触媒の光励起による親水化を防止するための物質
７    印刷層
８    印刷保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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