(57)【要約】【課題】  本発明は、建築板の表面の塗膜を劣化させることなく、該塗膜表面に永続性のある防汚性を与えることを課題とする。【解決手段】  建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布することによって防汚層の該塗膜に対する密着性を向上せしめ、防汚性の高い建築板を得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水性溶媒に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布したことを特徴とする建築板。
【請求項２】
該粗面化処理はコロナ放電処理である請求項１に記載の建築板。
【請求項３】
該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水性溶媒からなり、バインダーを含有していない請求項１または２に記載の建築板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防汚処理剤によって表面を処理された木質セメント板、コンクリート板、金属板、ガラス板等の建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
例えば外壁材等の建築板にあっては、一般に表面に塗料によって塗装が施されているが、施工後表面に付着した汚れを除去するために、塗膜の上にセルフクリーニング機能を有する防汚膜を形成する防汚処理剤を塗布することが提案されている。
この種の防汚処理剤としては処理表面に超親水性を有する防汚膜を形成するものが使用され、該防汚処理剤を基材表面に塗布すると、上記超親水性防汚膜が形成され、基材表面に汚れが付着した場合、水をかけると該超親水性防汚膜に水が吸収され、その結果汚れが浮上って水と共に流れ落とされる（セルフクリーニング効果）。
【０００３】
〔従来の技術〕
上記基材表面に超親水性防汚膜を形成するには、従来主としてシリカ微粒子（コロイダルシリカ）の水性分散液からなる防汚処理剤が使用されていた。
上記防汚膜は建築板表面に塗布形成されている塗料の塗膜と良好な密着性を有することが要求される。該防汚膜と塗膜との密着性が乏しい場合には、該防汚膜が早期に剥離してしまって長期に渡り効果が得られ耐久性のある防汚処理が出来ない。
従来、該防汚膜と塗膜との密着性を高める試みとしては、塗膜に火炎や酸化剤によって酸化処理を施こす方法（例えば特許文献１参照）、塗膜の表面温度を６０℃以上に加熱しておいてから防汚処理剤を塗布する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３６７６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表面の造形性と塗料による微妙な風合いが要求される外壁材の表面の塗膜を火炎や酸化剤によって処理すると、塗膜が劣化して変色したり、光沢が失われたりすることで商品価値が低下したり、剥離や亀裂やピンホールを生じたりすることで性能劣化を生じるおそれがある。
また塗膜表面を６０℃以上に加熱することは、温度管理が難しく、処理にむらを生ずるおそれがあるし、エネルギー節約の観点からみても好ましいものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水性溶媒に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布した建築板を提供するものである。
該粗面化処理はコロナ放電処理であることが望ましい。更に該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水性溶媒からなり、有機系樹脂等のバインダーを含有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
〔作用〕
本発明では塗膜に防汚処理剤を塗布する前に該塗膜を粗面化すれば、比表面積の増加およびアンカー効果によって該塗膜上に形成される防汚膜と該塗膜との密着性が向上するが、上記粗面化処理は該塗膜を殆ど劣化させない。特に極微細粗面が形成され、該塗膜によって塗装された建築板表面の外観が殆ど変化しないコロナ放電処理が適当である。
また有機系樹脂等のバインダーを加えると、塗膜表面への密着性は向上するものゝ、添加した上記バインダーがシリカ微粒子を覆ったり、シリカ微粒子がバインダーに埋もれたりしてシリカ微粒子の親水性が阻害されることによって防汚効果が低下する。
該防汚処理剤が、シリカ微粒子と、分散剤と、水性溶媒からなり、上記バインダーを含有していないと、バインダーによってシリカ微粒子の親水性が阻害されるおそれがなくなり、良好な親水性が得られる。しかし上記したように本発明においては上記バインダーを添加しなくても防汚膜と塗膜との良好な密着性が得られる。
【０００８】
〔効果〕
本発明では、建築板表面の塗膜を劣化させることなく、耐久性のある防汚処理が保障される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔シリカ微粒子〕
本発明に使用されるシリカ微粒子としては、非晶質のシリカ微粒子が望ましく、このような非晶質シリカ微粒子としては、コロイダルシリカ、シリカゲル、シリカゾル、ヒュームドシリカ等が例示され、特にコロイダルシリカやヒュームドシリカが望ましい。
コロイダルシリカの一次粒子は数ｎｍ〜数十ｎｍであるが、水溶性溶媒中に分散させるとこれらのコロイド粒子相互が凝集して数百ｎｍ〜数十ｎｍの二次粒子となりうる。
上記ヒュームドシリカは四塩化ケイ素等の揮発性ケイ素化合物の気相において、例えば酸素水素炎中で燃焼加水分解して製造される。該ヒュームドシリカの一次粒子の粒径は７〜４０ｎｍであるが、水性溶媒中に分散させると、粒子相互が会合して網目構造を形成し、数百ｎｍ（約５００ｎｍ）の二次粒子となる。
上記ヒュームドシリカの比表面積は約５００，０００〜２，０００，０００ｃｍ2 ／ｇであり、１ｎｍ2 あたり２〜３個のシングルシラノール基を有し、したがってヒュームドシリカは表面活性に富み、基材表面に高い超親水性を与える。
【００１０】
〔水性溶媒〕
本発明において使用する水性溶媒としては、主として水単独が使用されるが、塗布後の乾燥を迅速に行なうことを目的として水に加えて水溶性アルコール等の水溶性有機溶媒が使用されることが好ましい。本発明に使用するアルコールとしては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等が例示される。
【００１１】
〔分散剤〕
本発明の防汚処理剤には分散剤を添加することが望ましい。上記分散剤としては、通常のアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が用いられる。該界面活性剤としては、例えば高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）等のアニオン性界面活性剤があり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオン性界面活性剤があり、オクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等のカチオン性界面活性剤が例示される。また界面活性剤は二種以上混合使用されてもよい。また上記例示は本発明を限定するものではない。
該界面活性剤は本発明の防汚処理剤の表面張力を低下せしめ、更にシリカ微粒子を処理剤中に良好に分散せしめ、そして下地の塗膜との親和性も高める。
【００１２】
〔配合〕
本発明の防汚処理剤において、通常該シリカ微粒子は０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜６質量％、アルコールは１０質量％以下、上記分散剤は０．０５〜１．０質量％配合される。
上記アルコールが１０質量％を越えて含有されている場合には、溶媒の揮発性が大きくなり、塗装作業に悪影響がもたらされる。また上記分散剤が０．０５質量％よりも少なく添加されている場合には、分散剤による表面張力の低下効果やシリカ微粒子の分散効果が顕著でなくなり、また１．０質量％を越えて添加されている場合には形成される防汚層の強度、耐水性、耐久性等に悪影響がもたらされる。かくして該処理剤の表面張力は２５℃で２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
〔建築板基材〕
本発明の防汚処理剤が塗布される建築板基材としては、主として木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質補強材とセメント系水硬性材料とを主体とする混合物を成形硬化した木質系セメント板、パルプセメント板、繊維強化セメント板、押出成形セメント板、窯業系サイディング等が使用され、その表面にはエンボス加工等によって凹凸模様が付されていてもよい。該基材の表面には塗装が施されている。上記塗装に使用する塗料としては、通常アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂等をビヒクルとした溶剤タイプあるいは水性エマルジョンタイプのものがある。該塗装は、通常下塗り塗装、中塗り塗装、上塗り塗装の三層塗装あるいは下塗り塗装、上塗り塗装の二層塗装が適用される。
【００１４】
上記建築板以外、本発明において対象とする基材としては、例えばコンクリート板、金属板、ガラス板等にも適用される。
【００１５】
〔粗面化処理〕
本発明においては、上記防汚処理剤の塗布に先立って塗膜に対して粗面化処理を行う。上記粗面化処理としては、ショットブラスト、サンディング、コロナ放電処理等の塗膜を劣化させない粗面化処理が望ましい。その中でもコロナ放電処理では塗膜表面に極微細な粗面が形成され、塗膜を殆んど荒らさず、塗膜外観を変化させない方法として推薦される。
上記粗面化処理に際して塗膜は硬化後であっても、塗布直後表面に薄膜がはっただけの未硬化の状態であってもかまわないが、未硬化の場合は硬化後の塗膜よりも弱い放電処理が行なわれる。
【００１６】
基材の表面に上記防汚処理剤を塗布する望ましい方法としては、霧化塗装法がある。該霧化塗装法としては、例えば低圧エアレススプレー法、ベル型塗装機による塗装法、静電塗装法等がある。更に塗装方法としては刷毛塗り、ロールコーター塗装、ナイフコーター塗装等が適用されてもよい。
上記霧化塗装法にあっては、該処理剤がミストとなって建築板の凹凸模様表面に付着するので、該表面に定着され易い。
なお建築板は通常シーラー塗布しドライヤー乾燥、中塗りしドライヤー乾燥、上塗りしドライヤー乾燥、クリヤー塗布しドライヤー乾燥の工程を経るため、ドライヤーの熱で蓄熱し、プレヒートすることなく約５０℃の板温を保つことが出来る。
【００１７】
〔実施例（試料Ｎｏ．１〜６）、比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）〕
表１に示す成分を水に投入して混合し防汚処理剤を調製した。
コロイダルシリカの分散にはビーズミルを使用した後、超音波にて更に４０分間の分散を行なった。本発明においては上記したようにコロイダルシリカ分散液を調製する代りに、市販されているコロイダルシリカの分散液（例えばスノーテックス（商品名）日産化学工業株式会社）を使用してもよい。５０×４０ｍｍの木繊維混合ケイ酸カルシウム板の表面に水性スチレン・アクリル系塗料を塗布し、形成された塗膜が硬化した後、コロナ放電処理を行なう。その後表１に示す配合の防汚処理剤を５ｇ／尺2 になるように塗布し、常温で乾燥させ試験に供した。
【００１８】
比較例（試料Ｎｏ．７）は防汚処理剤を塗布しない試料である。
比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、塗膜を完全に硬化（乾燥）させた後、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を同様に塗布し、常温で乾燥させて試験に供した。
【００１９】
〔試験１〕
実施例についてはコロナ放電処理後の板表面の変化を目視観察した。
上記防汚処理した建築板を防汚処理剤塗布後１日放置し、６０℃温水に１０日間浸漬して、その前後で防汚効果を調べた。防汚効果は、１質量％のカーボンブラックを分散した機械油を汚染液とし、該汚染液を建築板の防汚処理面に筆で塗布して汚染した後、該汚染個所に水をスプレーして汚染を流し落とすことによって評価した。
防汚性の評価基準は下記の通りである。
○：汚染が殆ど残らない      △：やゝ汚染が残る    ×：汚染が残る
結果を表１および写真を図１〜図１０に示す。
【００２０】
【表１】
2007032181.tif 000002
【００２１】
〔試験の結果〕
表１および図１〜図１０をみると、防汚処理剤を塗布しない比較例（試料Ｎｏ．７）の試料は温水浸漬前から防汚性が劣り、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を塗布した比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、コロナ放電処理後に防汚処理剤を塗布した実施例（試料Ｎｏ．１〜３）の試料に比較すると、温水浸漬後の防汚性に劣ることが認められる。そしてコロナ放電処理によっても板表面外観は殆ど変化しないことが認められる。
なお、比較例（試料Ｎｏ．７）は温水浸漬前の防汚性が劣るため温水浸漬後の防汚性試験は行わなかった。また比較例（試料Ｎｏ．７）以外の温水浸漬前試料はすべて防汚性が良好であり、その防汚試験結果の図面代用写真は省略した。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の防汚処理剤で処理した建築板の表面の塗装塗膜は殆んど劣化がなく、また塗膜表面は耐久性のある防汚性を示し、屋外に曝露される外壁材等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図１〜図６は本発明の実施例の防汚効果の試験結果を示す建築板の図面代用写真である。
【図１】実施例（試料Ｎｏ．１）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図２】実施例（試料Ｎｏ．２）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図３】実施例（試料Ｎｏ．３）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図４】実施例（試料Ｎｏ．４）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図５】実施例（試料Ｎｏ．５）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図６】実施例（試料Ｎｏ．６）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真  図７〜図１０は比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）の試験結果を示す図面代用写真である。
【図７】比較例（試料Ｎｏ．７）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬前汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図８】比較例（試料Ｎｏ．８）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図９】比較例（試料Ｎｏ．９）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図１０】比較例（試料Ｎｏ．１０）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図１】
2007032181.tif 000003
【図２】
2007032181.tif 000004
【図３】
2007032181.tif 000005
【図４】
2007032181.tif 000006
【図５】
2007032181.tif 000007
【図６】
2007032181.tif 000008
【図７】
2007032181.tif 000009
【図８】
2007032181.tif 000010
【図９】
2007032181.tif 000011
【図１０】
2007032181.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月4日(2006.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布したことを特徴とする建築板。
【請求項２】
該粗面化処理はコロナ放電処理である請求項１に記載の建築板。
【請求項３】
該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、バインダーを含有していない請求項１または２に記載の建築板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防汚処理剤によって表面を処理された木質セメント板、コンクリート板、金属板、ガラス板等の建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
例えば外壁材等の建築板にあっては、一般に表面に塗料によって塗装が施されているが、施工後表面に付着した汚れを除去するために、塗膜の上にセルフクリーニング機能を有する防汚膜を形成する防汚処理剤を塗布することが提案されている。
この種の防汚処理剤としては処理表面に超親水性を有する防汚膜を形成するものが使用され、該防汚処理剤を基材表面に塗布すると、上記超親水性防汚膜が形成され、基材表面に汚れが付着した場合、水をかけると該超親水性防汚膜に水が吸収され、その結果汚れが浮上って水と共に流れ落とされる（セルフクリーニング効果）。
【０００３】
〔従来の技術〕
上記基材表面に超親水性防汚膜を形成するには、従来主としてシリカ微粒子（コロイダルシリカ）の水性分散液からなる防汚処理剤が使用されていた。
上記防汚膜は建築板表面に塗布形成されている塗料の塗膜と良好な密着性を有することが要求される。該防汚膜と塗膜との密着性が乏しい場合には、該防汚膜が早期に剥離してしまって長期に渡り効果が得られ耐久性のある防汚処理が出来ない。
従来、該防汚膜と塗膜との密着性を高める試みとしては、塗膜に火炎や酸化剤によって酸化処理を施こす方法（例えば特許文献１参照）、塗膜の表面温度を６０℃以上に加熱しておいてから防汚処理剤を塗布する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３６７６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表面の造形性と塗料による微妙な風合いが要求される外壁材の表面の塗膜を火炎や酸化剤によって処理すると、塗膜が劣化して変色したり、光沢が失われたりすることで商品価値が低下したり、剥離や亀裂やピンホールを生じたりすることで性能劣化を生じるおそれがある。
また塗膜表面を６０℃以上に加熱することは、温度管理が難しく、処理にむらを生ずるおそれがあるし、エネルギー節約の観点からみても好ましいものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布した建築板を提供するものである。
該粗面化処理はコロナ放電処理であることが望ましい。更に該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、有機系樹脂等のバインダーを含有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
〔作用〕
本発明では塗膜に防汚処理剤を塗布する前に該塗膜を粗面化すれば、比表面積の増加およびアンカー効果によって該塗膜上に形成される防汚膜と該塗膜との密着性が向上するが、上記粗面化処理は該塗膜を殆ど劣化させない。特に極微細粗面が形成され、該塗膜によって塗装された建築板表面の外観が殆ど変化しないコロナ放電処理が適当である。
また有機系樹脂等のバインダーを加えると、塗膜表面への密着性は向上するものゝ、添加した上記バインダーがシリカ微粒子を覆ったり、シリカ微粒子がバインダーに埋もれたりしてシリカ微粒子の親水性が阻害されることによって防汚効果が低下する。
該防汚処理剤が、シリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、上記バインダーを含有していないと、バインダーによってシリカ微粒子の親水性が阻害されるおそれがなくなり、良好な親水性が得られる。しかし上記したように本発明においては上記バインダーを添加しなくても防汚膜と塗膜との良好な密着性が得られる。
【０００８】
〔効果〕
本発明では、建築板表面の塗膜を劣化させることなく、耐久性のある防汚処理が保障される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔シリカ微粒子〕
本発明に使用されるシリカ微粒子としては、非晶質のシリカ微粒子が望ましく、このような非晶質シリカ微粒子としては、コロイダルシリカ、シリカゲル、シリカゾル、ヒュームドシリカ等が例示され、特にコロイダルシリカやヒュームドシリカが望ましい。
コロイダルシリカの一次粒子は数ｎｍ〜数十ｎｍであるが、水溶性溶媒中に分散させるとこれらのコロイド粒子相互が凝集して数百ｎｍ〜数十ｎｍの二次粒子となりうる。
上記ヒュームドシリカは四塩化ケイ素等の揮発性ケイ素化合物の気相において、例えば酸素水素炎中で燃焼加水分解して製造される。該ヒュームドシリカの一次粒子の粒径は７〜４０ｎｍであるが、水性溶媒中に分散させると、粒子相互が会合して網目構造を形成し、数百ｎｍ（約５００ｎｍ）の二次粒子となる。
上記ヒュームドシリカの比表面積は約５００，０００〜２，０００，０００ｃｍ2 ／ｇであり、１ｎｍ2 あたり２〜３個のシングルシラノール基を有し、したがってヒュームドシリカは表面活性に富み、基材表面に高い超親水性を与える。
【００１０】
〔溶媒〕
本発明において使用する溶媒としては、主として水単独が使用される。
【００１１】
〔分散剤〕
本発明の防汚処理剤には分散剤を添加することが望ましい。上記分散剤としては、通常のアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が用いられる。該界面活性剤としては、例えば高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）等のアニオン性界面活性剤があり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオン性界面活性剤があり、オクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等のカチオン性界面活性剤が例示される。また界面活性剤は二種以上混合使用されてもよい。また上記例示は本発明を限定するものではない。
該界面活性剤は本発明の防汚処理剤の表面張力を低下せしめ、更にシリカ微粒子を処理剤中に良好に分散せしめ、そして下地の塗膜との親和性も高める。
【００１２】
〔配合〕
本発明の防汚処理剤において、通常該シリカ微粒子は０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜６質量％、上記分散剤は０．０５〜１．０質量％配合される。
上記分散剤が０．０５質量％よりも少なく添加されている場合には、分散剤による表面張力の低下効果やシリカ微粒子の分散効果が顕著でなくなり、また１．０質量％を越えて添加されている場合には形成される防汚層の強度、耐水性、耐久性等に悪影響がもたらされる。かくして該処理剤の表面張力は２５℃で２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
〔建築板基材〕
本発明の防汚処理剤が塗布される建築板基材としては、主として木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質補強材とセメント系水硬性材料とを主体とする混合物を成形硬化した木質系セメント板、パルプセメント板、繊維強化セメント板、押出成形セメント板、窯業系サイディング等が使用され、その表面にはエンボス加工等によって凹凸模様が付されていてもよい。該基材の表面には塗装が施されている。上記塗装に使用する塗料としては、通常アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂等をビヒクルとした溶剤タイプあるいは水性エマルジョンタイプのものがある。該塗装は、通常下塗り塗装、中塗り塗装、上塗り塗装の三層塗装あるいは下塗り塗装、上塗り塗装の二層塗装が適用される。
【００１４】
上記建築板以外、本発明において対象とする基材としては、例えばコンクリート板、金属板、ガラス板等にも適用される。
【００１５】
〔粗面化処理〕
本発明においては、上記防汚処理剤の塗布に先立って塗膜に対して粗面化処理を行う。上記粗面化処理としては、ショットブラスト、サンディング、コロナ放電処理等の塗膜を劣化させない粗面化処理が望ましい。その中でもコロナ放電処理では塗膜表面に極微細な粗面が形成され、塗膜を殆んど荒らさず、塗膜外観を変化させない方法として推薦される。
上記粗面化処理に際して塗膜は硬化後であっても、塗布直後表面に薄膜がはっただけの未硬化の状態であってもかまわないが、未硬化の場合は硬化後の塗膜よりも弱い放電処理が行なわれる。
【００１６】
基材の表面に上記防汚処理剤を塗布する望ましい方法としては、霧化塗装法がある。該霧化塗装法としては、例えば低圧エアレススプレー法、ベル型塗装機による塗装法、静電塗装法等がある。更に塗装方法としては刷毛塗り、ロールコーター塗装、ナイフコーター塗装等が適用されてもよい。
上記霧化塗装法にあっては、該処理剤がミストとなって建築板の凹凸模様表面に付着するので、該表面に定着され易い。
なお建築板は通常シーラー塗布しドライヤー乾燥、中塗りしドライヤー乾燥、上塗りしドライヤー乾燥、クリヤー塗布しドライヤー乾燥の工程を経るため、ドライヤーの熱で蓄熱し、プレヒートすることなく約５０℃の板温を保つことが出来る。
【００１７】
〔実施例（試料Ｎｏ．１〜３）、比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）〕
表１に示す成分を水に投入して混合し防汚処理剤を調製した。
コロイダルシリカの分散にはビーズミルを使用した後、超音波にて更に４０分間の分散を行なった。本発明においては上記したようにコロイダルシリカ分散液を調製する代りに、市販されているコロイダルシリカの分散液（例えばスノーテックス（商品名）日産化学工業株式会社）を使用してもよい。５０×４０ｍｍの木繊維混合ケイ酸カルシウム板の表面に水性スチレン・アクリル系塗料を塗布し、形成された塗膜が硬化した後、コロナ放電処理を行なう。その後表１に示す配合の防汚処理剤を５ｇ／尺2 になるように塗布し、常温で乾燥させ試験に供した。
【００１８】
比較例（試料Ｎｏ．７）は防汚処理剤を塗布しない試料である。
比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、塗膜を完全に硬化（乾燥）させた後、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を同様に塗布し、常温で乾燥させて試験に供した。
【００１９】
〔試験１〕
実施例についてはコロナ放電処理後の板表面の変化を目視観察した。
上記防汚処理した建築板を防汚処理剤塗布後１日放置し、６０℃温水に１０日間浸漬して、その前後で防汚効果を調べた。防汚効果は、１質量％のカーボンブラックを分散した機械油を汚染液とし、該汚染液を建築板の防汚処理面に筆で塗布して汚染した後、該汚染個所に水をスプレーして汚染を流し落とすことによって評価した。
防汚性の評価基準は下記の通りである。
○：汚染が殆ど残らない      △：やゝ汚染が残る    ×：汚染が残る
結果を表１および写真を図１〜図７に示す。
【００２０】
【表１】
2007032181.tif 000013
【００２１】
〔試験の結果〕
表１および図１〜図７をみると、防汚処理剤を塗布しない比較例（試料Ｎｏ．７）の試料は温水浸漬前から防汚性が劣り、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を塗布した比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、コロナ放電処理後に防汚処理剤を塗布した実施例（試料Ｎｏ．１〜３）の試料に比較すると、温水浸漬後の防汚性に劣ることが認められる。そしてコロナ放電処理によっても板表面外観は殆ど変化しないことが認められる。
なお、比較例（試料Ｎｏ．７）は温水浸漬前の防汚性が劣るため温水浸漬後の防汚性試験は行わなかった。また比較例（試料Ｎｏ．７）以外の温水浸漬前試料はすべて防汚性が良好であり、その防汚試験結果の図面代用写真は省略した。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の防汚処理剤で処理した建築板の表面の塗装塗膜は殆んど劣化がなく、また塗膜表面は耐久性のある防汚性を示し、屋外に曝露される外壁材等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図１〜図３は本発明の実施例の防汚効果の試験結果を示す建築板の図面代用写真である。
【図１】実施例（試料Ｎｏ．１）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図２】実施例（試料Ｎｏ．２）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図３】実施例（試料Ｎｏ．３）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真  図４〜図７は比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）の試験結果を示す図面代用写真である。
【図４】比較例（試料Ｎｏ．７）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬前汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図５】比較例（試料Ｎｏ．８）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図６】比較例（試料Ｎｏ．９）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図７】比較例（試料Ｎｏ．１０）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007032181.tif 000014
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007032181.tif 000015
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007032181.tif 000016
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007032181.tif 000017
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成18年8月7日(2006.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布したことを特徴とする建築板。
【請求項２】
該粗面化処理はコロナ放電処理である請求項１に記載の建築板。
【請求項３】
該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、バインダーを含有していない請求項１または２に記載の建築板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防汚処理剤によって表面を処理された木質セメント板、コンクリート板、金属板、ガラス板等の建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
例えば外壁材等の建築板にあっては、一般に表面に塗料によって塗装が施されているが、施工後表面に付着した汚れを除去するために、塗膜の上にセルフクリーニング機能を有する防汚膜を形成する防汚処理剤を塗布することが提案されている。
この種の防汚処理剤としては処理表面に超親水性を有する防汚膜を形成するものが使用され、該防汚処理剤を基材表面に塗布すると、上記超親水性防汚膜が形成され、基材表面に汚れが付着した場合、水をかけると該超親水性防汚膜に水が吸収され、その結果汚れが浮上って水と共に流れ落とされる（セルフクリーニング効果）。
【０００３】
〔従来の技術〕
上記基材表面に超親水性防汚膜を形成するには、従来主としてシリカ微粒子（コロイダルシリカ）の水性分散液からなる防汚処理剤が使用されていた。
上記防汚膜は建築板表面に塗布形成されている塗料の塗膜と良好な密着性を有することが要求される。該防汚膜と塗膜との密着性が乏しい場合には、該防汚膜が早期に剥離してしまって長期に渡り効果が得られ耐久性のある防汚処理が出来ない。
従来、該防汚膜と塗膜との密着性を高める試みとしては、塗膜に火炎や酸化剤によって酸化処理を施こす方法（例えば特許文献１参照）、塗膜の表面温度を６０℃以上に加熱しておいてから防汚処理剤を塗布する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３６７６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表面の造形性と塗料による微妙な風合いが要求される外壁材の表面の塗膜を火炎や酸化剤によって処理すると、塗膜が劣化して変色したり、光沢が失われたりすることで商品価値が低下したり、剥離や亀裂やピンホールを生じたりすることで性能劣化を生じるおそれがある。
また塗膜表面を６０℃以上に加熱することは、温度管理が難しく、処理にむらを生ずるおそれがあるし、エネルギー節約の観点からみても好ましいものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、シリカ微粒子を水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布した建築板を提供するものである。
該粗面化処理はコロナ放電処理であることが望ましい。更に該防汚処理剤はシリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、有機系樹脂等のバインダーを含有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
〔作用〕
本発明では塗膜に防汚処理剤を塗布する前に該塗膜を粗面化すれば、比表面積の増加およびアンカー効果によって該塗膜上に形成される防汚膜と該塗膜との密着性が向上するが、上記粗面化処理は該塗膜を殆ど劣化させない。特に極微細粗面が形成され、該塗膜によって塗装された建築板表面の外観が殆ど変化しないコロナ放電処理が適当である。
また有機系樹脂等のバインダーを加えると、塗膜表面への密着性は向上するものゝ、添加した上記バインダーがシリカ微粒子を覆ったり、シリカ微粒子がバインダーに埋もれたりしてシリカ微粒子の親水性が阻害されることによって防汚効果が低下する。
該防汚処理剤が、シリカ微粒子と、分散剤と、水からなり、上記バインダーを含有していないと、バインダーによってシリカ微粒子の親水性が阻害されるおそれがなくなり、良好な親水性が得られる。しかし上記したように本発明においては上記バインダーを添加しなくても防汚膜と塗膜との良好な密着性が得られる。
【０００８】
〔効果〕
本発明では、建築板表面の塗膜を劣化させることなく、耐久性のある防汚処理が保障される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔シリカ微粒子〕
本発明に使用されるシリカ微粒子としては、非晶質のシリカ微粒子が望ましく、このような非晶質シリカ微粒子としては、コロイダルシリカ、シリカゲル、シリカゾル、ヒュームドシリカ等が例示され、特にコロイダルシリカやヒュームドシリカが望ましい。
コロイダルシリカの一次粒子は数ｎｍ〜数十ｎｍであるが、水溶性溶媒中に分散させるとこれらのコロイド粒子相互が凝集して数百ｎｍ〜数十ｎｍの二次粒子となりうる。
上記ヒュームドシリカは四塩化ケイ素等の揮発性ケイ素化合物の気相において、例えば酸素水素炎中で燃焼加水分解して製造される。該ヒュームドシリカの一次粒子の粒径は７〜４０ｎｍであるが、水性溶媒中に分散させると、粒子相互が会合して網目構造を形成し、数百ｎｍ（約５００ｎｍ）の二次粒子となる。
上記ヒュームドシリカの比表面積は約５００，０００〜２，０００，０００ｃｍ2 ／ｇであり、１ｎｍ2 あたり２〜３個のシングルシラノール基を有し、したがってヒュームドシリカは表面活性に富み、基材表面に高い超親水性を与える。
【００１０】
〔溶媒〕
本発明において使用する溶媒としては、主として水単独が使用される。
【００１１】
〔分散剤〕
本発明の防汚処理剤には分散剤を添加することが望ましい。上記分散剤としては、通常のアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が用いられる。該界面活性剤としては、例えば高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）等のアニオン性界面活性剤があり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオン性界面活性剤があり、オクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等のカチオン性界面活性剤が例示される。また界面活性剤は二種以上混合使用されてもよい。また上記例示は本発明を限定するものではない。
該界面活性剤は本発明の防汚処理剤の表面張力を低下せしめ、更にシリカ微粒子を処理剤中に良好に分散せしめ、そして下地の塗膜との親和性も高める。
【００１２】
〔配合〕
本発明の防汚処理剤において、通常該シリカ微粒子は０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜６質量％、上記分散剤は０．０５〜１．０質量％配合される。
上記分散剤が０．０５質量％よりも少なく添加されている場合には、分散剤による表面張力の低下効果やシリカ微粒子の分散効果が顕著でなくなり、また１．０質量％を越えて添加されている場合には形成される防汚層の強度、耐水性、耐久性等に悪影響がもたらされる。かくして該処理剤の表面張力は２５℃で２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
〔建築板基材〕
本発明の防汚処理剤が塗布される建築板基材としては、主として木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質補強材とセメント系水硬性材料とを主体とする混合物を成形硬化した木質系セメント板、パルプセメント板、繊維強化セメント板、押出成形セメント板、窯業系サイディング等が使用され、その表面にはエンボス加工等によって凹凸模様が付されていてもよい。該基材の表面には塗装が施されている。上記塗装に使用する塗料としては、通常アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂等をビヒクルとした溶剤タイプあるいは水性エマルジョンタイプのものがある。該塗装は、通常下塗り塗装、中塗り塗装、上塗り塗装の三層塗装あるいは下塗り塗装、上塗り塗装の二層塗装が適用される。
【００１４】
上記建築板以外、本発明において対象とする基材としては、例えばコンクリート板、金属板、ガラス板等にも適用される。
【００１５】
〔粗面化処理〕
本発明においては、上記防汚処理剤の塗布に先立って塗膜に対して粗面化処理を行う。上記粗面化処理としては、ショットブラスト、サンディング、コロナ放電処理等の塗膜を劣化させない粗面化処理が望ましい。その中でもコロナ放電処理では塗膜表面に極微細な粗面が形成され、塗膜を殆んど荒らさず、塗膜外観を変化させない方法として推薦される。
上記粗面化処理に際して塗膜は硬化後であっても、塗布直後表面に薄膜がはっただけの未硬化の状態であってもかまわないが、未硬化の場合は硬化後の塗膜よりも弱い放電処理が行なわれる。
【００１６】
基材の表面に上記防汚処理剤を塗布する望ましい方法としては、霧化塗装法がある。該霧化塗装法としては、例えば低圧エアレススプレー法、ベル型塗装機による塗装法、静電塗装法等がある。更に塗装方法としては刷毛塗り、ロールコーター塗装、ナイフコーター塗装等が適用されてもよい。
上記霧化塗装法にあっては、該処理剤がミストとなって建築板の凹凸模様表面に付着するので、該表面に定着され易い。
なお建築板は通常シーラー塗布しドライヤー乾燥、中塗りしドライヤー乾燥、上塗りしドライヤー乾燥、クリヤー塗布しドライヤー乾燥の工程を経るため、ドライヤーの熱で蓄熱し、プレヒートすることなく約５０℃の板温を保つことが出来る。
【００１７】
〔実施例（試料Ｎｏ．１〜３）、比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）〕
表１に示す成分を水に投入して混合し防汚処理剤を調製した。
コロイダルシリカの分散にはビーズミルを使用した後、超音波にて更に４０分間の分散を行なった。本発明においては上記したようにコロイダルシリカ分散液を調製する代りに、市販されているコロイダルシリカの分散液（例えばスノーテックス（商品名）日産化学工業株式会社）を使用してもよい。５０×４０ｍｍの木繊維混合ケイ酸カルシウム板の表面に水性スチレン・アクリル系塗料を塗布し、形成された塗膜が硬化した後、コロナ放電処理を行なう。その後表１に示す配合の防汚処理剤を５ｇ／尺2 になるように塗布し、常温で乾燥させ試験に供した。
【００１８】
比較例（試料Ｎｏ．７）は防汚処理剤を塗布しない試料である。
比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、塗膜を完全に硬化（乾燥）させた後、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を同様に塗布し、常温で乾燥させて試験に供した。
【００１９】
〔試験１〕
実施例についてはコロナ放電処理後の板表面の変化を目視観察した。
上記防汚処理した建築板を防汚処理剤塗布後１日放置し、６０℃温水に１０日間浸漬して、その前後で防汚効果を調べた。防汚効果は、１質量％のカーボンブラックを分散した機械油を汚染液とし、該汚染液を建築板の防汚処理面に筆で塗布して汚染した後、該汚染個所に水をスプレーして汚染を流し落とすことによって評価した。
防汚性の評価基準は下記の通りである。
○：汚染が殆ど残らない      △：やゝ汚染が残る    ×：汚染が残る
結果を表１および写真を図１〜図７に示す。
【００２０】
【表１】
2007032181.tif 000018
【００２１】
〔試験の結果〕
表１および図１〜図７をみると、防汚処理剤を塗布しない比較例（試料Ｎｏ．７）の試料は温水浸漬前から防汚性が劣り、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を塗布した比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、コロナ放電処理後に防汚処理剤を塗布した実施例（試料Ｎｏ．１〜３）の試料に比較すると、温水浸漬後の防汚性に劣ることが認められる。そしてコロナ放電処理によっても板表面外観は殆ど変化しないことが認められる。
なお、比較例（試料Ｎｏ．７）は温水浸漬前の防汚性が劣るため温水浸漬後の防汚性試験は行わなかった。また比較例（試料Ｎｏ．７）以外の温水浸漬前試料はすべて防汚性が良好であり、その防汚試験結果の図面代用写真は省略した。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の防汚処理剤で処理した建築板の表面の塗装塗膜は殆んど劣化がなく、また塗膜表面は耐久性のある防汚性を示し、屋外に曝露される外壁材等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図１〜図３は本発明の実施例の防汚効果の試験結果を示す建築板の図面代用写真である。
【図１】実施例（試料Ｎｏ．１）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図２】実施例（試料Ｎｏ．２）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図３】実施例（試料Ｎｏ．３）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真  図４〜図７は比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）の試験結果を示す図面代用写真である。
【図４】比較例（試料Ｎｏ．７）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬前汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図５】比較例（試料Ｎｏ．８）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図６】比較例（試料Ｎｏ．９）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図７】比較例（試料Ｎｏ．１０）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007032181.tif 000019
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007032181.tif 000020
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007032181.tif 000021
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2007032181.tif 000022
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月27日(2006.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、コロイダルシリカまたはヒュームドシリカを水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布したことを特徴とする建築板。
【請求項２】
該粗面化処理はコロナ放電処理である請求項１に記載の建築板。
【請求項３】
該防汚処理剤はコロイダルシリカまたはヒュームドシリカと、分散剤と、水からなり、バインダーを含有していない請求項１または２に記載の建築板。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は防汚処理剤によって表面を処理された木質セメント板、コンクリート板、金属板、ガラス板等の建築板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
〔発明の背景〕
例えば外壁材等の建築板にあっては、一般に表面に塗料によって塗装が施されているが、施工後表面に付着した汚れを除去するために、塗膜の上にセルフクリーニング機能を有する防汚膜を形成する防汚処理剤を塗布することが提案されている。
この種の防汚処理剤としては処理表面に超親水性を有する防汚膜を形成するものが使用され、該防汚処理剤を基材表面に塗布すると、上記超親水性防汚膜が形成され、基材表面に汚れが付着した場合、水をかけると該超親水性防汚膜に水が吸収され、その結果汚れが浮上って水と共に流れ落とされる（セルフクリーニング効果）。
【０００３】
〔従来の技術〕
上記基材表面に超親水性防汚膜を形成するには、従来主としてシリカ微粒子（コロイダルシリカ）の水性分散液からなる防汚処理剤が使用されていた。
上記防汚膜は建築板表面に塗布形成されている塗料の塗膜と良好な密着性を有することが要求される。該防汚膜と塗膜との密着性が乏しい場合には、該防汚膜が早期に剥離してしまって長期に渡り効果が得られ耐久性のある防汚処理が出来ない。
従来、該防汚膜と塗膜との密着性を高める試みとしては、塗膜に火炎や酸化剤によって酸化処理を施こす方法（例えば特許文献１参照）、塗膜の表面温度を６０℃以上に加熱しておいてから防汚処理剤を塗布する方法（例えば特許文献２参照）が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３６７６８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３０７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
表面の造形性と塗料による微妙な風合いが要求される外壁材の表面の塗膜を火炎や酸化剤によって処理すると、塗膜が劣化して変色したり、光沢が失われたりすることで商品価値が低下したり、剥離や亀裂やピンホールを生じたりすることで性能劣化を生じるおそれがある。
また塗膜表面を６０℃以上に加熱することは、温度管理が難しく、処理にむらを生ずるおそれがあるし、エネルギー節約の観点からみても好ましいものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するための手段として、建築板の表面に塗料を塗布して塗膜を形成し、該塗膜に粗面化処理を行なった後、コロイダルシリカまたはヒュームドシリカを水に分散した防汚処理剤を該塗膜の上から塗布した建築板を提供するものである。
該粗面化処理はコロナ放電処理であることが望ましい。更に該防汚処理剤はコロイダルシリカまたはヒュームドシリカと、分散剤と、水からなり、有機系樹脂等のバインダーを含有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【０００７】
〔作用〕
本発明では塗膜に防汚処理剤を塗布する前に該塗膜を粗面化すれば、比表面積の増加およびアンカー効果によって該塗膜上に形成される防汚膜と該塗膜との密着性が向上するが、上記粗面化処理は該塗膜を殆ど劣化させない。特に極微細粗面が形成され、該塗膜によって塗装された建築板表面の外観が殆ど変化しないコロナ放電処理が適当である。
また有機系樹脂等のバインダーを加えると、塗膜表面への密着性は向上するものゝ、添加した上記バインダーがコロイダルシリカまたはヒュームドシリカを覆ったり、コロイダルシリカまたはヒュームドシリカがバインダーに埋もれたりしてコロイダルシリカまたはヒュームドシリカの親水性が阻害されることによって防汚効果が低下する。
該防汚処理剤が、コロイダルシリカまたはヒュームドシリカと、分散剤と、水からなり、上記バインダーを含有していないと、バインダーによってコロイダルシリカまたはヒュームドシリカの親水性が阻害されるおそれがなくなり、良好な親水性が得られる。しかし上記したように本発明においては上記バインダーを添加しなくても防汚膜と塗膜との良好な密着性が得られる。
【０００８】
〔効果〕
本発明では、建築板表面の塗膜を劣化させることなく、耐久性のある防汚処理が保障される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を以下に詳細に説明する。
〔コロイダルシリカまたはヒュームドシリカ〕
本発明おいては、コロイダルシリカまたはヒュームドシリカが使用される。
コロイダルシリカの一次粒子は数ｎｍ〜数十ｎｍであるが、水溶性溶媒中に分散させるとこれらのコロイド粒子相互が凝集して数百ｎｍ〜数十ｎｍの二次粒子となりうる。
上記ヒュームドシリカは四塩化ケイ素等の揮発性ケイ素化合物の気相において、例えば酸素水素炎中で燃焼加水分解して製造される。該ヒュームドシリカの一次粒子の粒径は７〜４０ｎｍであるが、水性溶媒中に分散させると、粒子相互が会合して網目構造を形成し、数百ｎｍ（約５００ｎｍ）の二次粒子となる。
上記ヒュームドシリカの比表面積は約５００，０００〜２，０００，０００ｃｍ2 ／ｇであり、１ｎｍ2 あたり２〜３個のシングルシラノール基を有し、したがってヒュームドシリカは表面活性に富み、基材表面に高い超親水性を与える。
【００１０】
〔溶媒〕
本発明において使用する溶媒としては、水単独が使用される。
【００１１】
〔分散剤〕
本発明の防汚処理剤には分散剤を添加することが望ましい。上記分散剤としては、通常のアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤が用いられる。該界面活性剤としては、例えば高級アルコールサルフェート（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルアリルスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸、脂肪酸塩（Ｎａ塩またはアミン塩）等のアニオン性界面活性剤があり、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキロールアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等のノニオン性界面活性剤があり、オクタデシルアミンアセテート、イミダゾリン誘導体アセテート、ポリアルキレンポリアミン誘導体またはその塩、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等のカチオン性界面活性剤が例示される。また界面活性剤は二種以上混合使用されてもよい。また上記例示は本発明を限定するものではない。
該界面活性剤は本発明の防汚処理剤の表面張力を低下せしめ、更にコロイダルシリカまたはヒュームドシリカを処理剤中に良好に分散せしめ、そして下地の塗膜との親和性も高める。
【００１２】
〔配合〕
本発明の防汚処理剤において、通常該コロイダルシリカまたはヒュームドシリカは０．１〜１０質量％、好ましくは０．５〜６質量％、上記分散剤は０．０５〜１．０質量％配合される。
上記分散剤が０．０５質量％よりも少なく添加されている場合には、分散剤による表面張力の低下効果やコロイダルシリカまたはヒュームドシリカの分散効果が顕著でなくなり、また１．０質量％を越えて添加されている場合には形成される防汚層の強度、耐水性、耐久性等に悪影響がもたらされる。かくして該処理剤の表面張力は２５℃で２０ｄｙｎｅ／ｃｍ以下であることが望ましい。
【００１３】
〔建築板基材〕
本発明の防汚処理剤が塗布される建築板基材としては、主として木片、木質繊維束、木質パルプ、木毛、木粉等の木質補強材とセメント系水硬性材料とを主体とする混合物を成形硬化した木質系セメント板、パルプセメント板、繊維強化セメント板、押出成形セメント板、窯業系サイディング等が使用され、その表面にはエンボス加工等によって凹凸模様が付されていてもよい。該基材の表面には塗装が施されている。上記塗装に使用する塗料としては、通常アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂等をビヒクルとした溶剤タイプあるいは水性エマルジョンタイプのものがある。該塗装は、通常下塗り塗装、中塗り塗装、上塗り塗装の三層塗装あるいは下塗り塗装、上塗り塗装の二層塗装が適用される。
【００１４】
上記建築板以外、本発明において対象とする基材としては、例えばコンクリート板、金属板、ガラス板等にも適用される。
【００１５】
〔粗面化処理〕
本発明においては、上記防汚処理剤の塗布に先立って塗膜に対して粗面化処理を行う。上記粗面化処理としては、ショットブラスト、サンディング、コロナ放電処理等の塗膜を劣化させない粗面化処理が望ましい。その中でもコロナ放電処理では塗膜表面に極微細な粗面が形成され、塗膜を殆んど荒らさず、塗膜外観を変化させない方法として推薦される。
上記粗面化処理に際して塗膜は硬化後であっても、塗布直後表面に薄膜がはっただけの未硬化の状態であってもかまわないが、未硬化の場合は硬化後の塗膜よりも弱い放電処理が行なわれる。
【００１６】
基材の表面に上記防汚処理剤を塗布する望ましい方法としては、霧化塗装法がある。該霧化塗装法としては、例えば低圧エアレススプレー法、ベル型塗装機による塗装法、静電塗装法等がある。更に塗装方法としては刷毛塗り、ロールコーター塗装、ナイフコーター塗装等が適用されてもよい。
上記霧化塗装法にあっては、該処理剤がミストとなって建築板の凹凸模様表面に付着するので、該表面に定着され易い。
なお建築板は通常シーラー塗布しドライヤー乾燥、中塗りしドライヤー乾燥、上塗りしドライヤー乾燥、クリヤー塗布しドライヤー乾燥の工程を経るため、ドライヤーの熱で蓄熱し、プレヒートすることなく約５０℃の板温を保つことが出来る。
【００１７】
〔実施例（試料Ｎｏ．１〜３）、比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）〕
表１に示す成分を水に投入して混合し防汚処理剤を調製した。
コロイダルシリカの分散にはビーズミルを使用した後、超音波にて更に４０分間の分散を行なった。本発明においては上記したようにコロイダルシリカ分散液を調製する代りに、市販されているコロイダルシリカの分散液（例えばスノーテックス（商品名）日産化学工業株式会社）を使用してもよい。５０×４０ｍｍの木繊維混合ケイ酸カルシウム板の表面に水性スチレン・アクリル系塗料を塗布し、形成された塗膜が硬化した後、コロナ放電処理を行なう。その後表１に示す配合の防汚処理剤を５ｇ／尺2 になるように塗布し、常温で乾燥させ試験に供した。
【００１８】
比較例（試料Ｎｏ．７）は防汚処理剤を塗布しない試料である。
比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、塗膜を完全に硬化（乾燥）させた後、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を同様に塗布し、常温で乾燥させて試験に供した。
【００１９】
〔試験１〕
実施例についてはコロナ放電処理後の板表面の変化を目視観察した。
上記防汚処理した建築板を防汚処理剤塗布後１日放置し、６０℃温水に１０日間浸漬して、その前後で防汚効果を調べた。防汚効果は、１質量％のカーボンブラックを分散した機械油を汚染液とし、該汚染液を建築板の防汚処理面に筆で塗布して汚染した後、該汚染個所に水をスプレーして汚染を流し落とすことによって評価した。
防汚性の評価基準は下記の通りである。
○：汚染が殆ど残らない      △：やゝ汚染が残る    ×：汚染が残る
結果を表１および写真を図１〜図７に示す。
【００２０】
【表１】
2007032181.tif 000023
【００２１】
〔試験の結果〕
表１および図１〜図７をみると、防汚処理剤を塗布しない比較例（試料Ｎｏ．７）の試料は温水浸漬前から防汚性が劣り、コロナ放電処理を行なうことなく防汚処理剤を塗布した比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）は、コロナ放電処理後に防汚処理剤を塗布した実施例（試料Ｎｏ．１〜３）の試料に比較すると、温水浸漬後の防汚性に劣ることが認められる。そしてコロナ放電処理によっても板表面外観は殆ど変化しないことが認められる。
なお、比較例（試料Ｎｏ．７）は温水浸漬前の防汚性が劣るため温水浸漬後の防汚性試験は行わなかった。また比較例（試料Ｎｏ．７）以外の温水浸漬前試料はすべて防汚性が良好であり、その防汚試験結果の図面代用写真は省略した。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の防汚処理剤で処理した建築板の表面の塗装塗膜は殆んど劣化がなく、また塗膜表面は耐久性のある防汚性を示し、屋外に曝露される外壁材等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図１〜図３は本発明の実施例の防汚効果の試験結果を示す建築板の図面代用写真である。
【図１】実施例（試料Ｎｏ．１）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図２】実施例（試料Ｎｏ．２）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図３】実施例（試料Ｎｏ．３）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真  図４〜図７は比較例（試料Ｎｏ．７〜１０）の試験結果を示す図面代用写真である。
【図４】比較例（試料Ｎｏ．７）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬前汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図５】比較例（試料Ｎｏ．８）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図６】比較例（試料Ｎｏ．９）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真
【図７】比較例（試料Ｎｏ．１０）          イ：防汚処理剤塗布水浸漬後汚染液塗布状態写真          ロ：汚染個所散水中の状態写真          ハ：散水後の状態写真