(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
抗菌性金属成分と抗菌性金属成分以外の無機酸化物とから構成された微粒子が分散した抗菌性無機酸化物コロイド溶液を微粒子として１００〜１００００重量ｐｐｍと、非イオン性界面活性剤を０．１〜１０重量％含有し、該コロイド溶液中の微粒子重量に対する該界面活性剤の重量の割合（界面活性剤／微粒子）が０．５〜５０の範囲にあるコーティング剤であって、前記微粒子の屈折率が１．５０以上で、且つ、平均粒子径が３〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とするコーティング剤。
【請求項２】
前記コロイド溶液中の微粒子重量に対する前記界面活性剤の重量の割合（界面活性剤／微粒子）が１〜３０の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のコーティング剤。
【請求項３】
前記抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、微粒子濃度が０．１重量％の該コロイド溶液の波長５００ｎｍにおける光透過率が５０％以上であることを特徴とする請求項１または２記載のコーティング剤。
【請求項４】
前記非イオン性界面活性剤が、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加重合物を含むものであることを特徴とする請求項１、２または３記載のコーティング剤。
【請求項５】
前記コーティング剤が自動車ボディ用コーティング剤であることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のコーティング剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーティング剤に関し、更に詳しくは、自動車車体、または、建物、橋梁、その他の構造物の内外壁面および床面、キッチンセット、冷蔵庫などの電気製品や日用品の表層に、防汚性、防黴性、抗菌性や光沢性などを付与するためのコーティング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多くの自動車車体用のコーティング剤が知られている。
特開平１１−１００７７号公報には、シリカなどの親水性物質と各種溶媒を含有する自動車車体用表面処理剤が記載されており、該溶媒中には更に界面活性剤、レベリング剤、抗菌剤等を添加してもよい旨の記載がある。
特開平１１−２３６５４９号公報には、防汚性光触媒被膜を形成するための自動車車体用表面処理剤であって、１価の陽イオンで安定化されたコロイダルシリカと、非イオン性界面活性剤及び／又はアニオン性界面活性剤とを含有する安定な水性分散液からなる表面処理剤が記載されている。
特開平１１−９２６８９号公報には、建築物や自動車の外装用として、アモルファス型チタン酸化物とアルカリ金属化合物とを含有する無機コーティング剤が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記表面処理剤等によっても、自動車ボディ用その他のコーティング剤として十分に満足のできるものは、現在のところ知られていない。
本発明は、自動車車体、または、建物、橋梁、その他の構造物の内外壁面および床面、キッチンセット、冷蔵庫などの電気製品や日用品の表層に塗布して、防汚性、防黴性、抗菌性、消臭性、耐候性および光沢性などの優れた効果を長期間にわたって有する被膜を形成することのできるコーティング剤を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、抗菌性金属成分と抗菌性金属成分以外の無機酸化物とから構成された微粒子が分散した抗菌性無機酸化物コロイド溶液を微粒子として１００〜１００００重量ｐｐｍと、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤から選ばれた少なくとも一種の界面活性剤を０．１〜１０重量％含有するコーティング剤であって、前記微粒子の屈折率が１．５０以上で、且つ、平均粒子径が３〜５００ｎｍの範囲にあることを特徴とするものである。
前記コロイド溶液中の微粒子重量に対する前記界面活性剤の重量の割合（界面活性剤／微粒子）は、０．５〜５０の範囲にあることが好ましい。
前記抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、微粒子（固形分）濃度が０．１重量％の該コロイド溶液の波長５００ｎｍにおける光透過率が５０％以上であることが好ましい。
前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤であることが好ましい。
前記コーティング剤は自動車ボディ用コーティング剤であることが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
本発明の抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、抗菌性金属成分と抗菌性金属成分以外の無機酸化物とから構成された微粒子（コロイド粒子）が分散したコロイド溶液（ゾル）である。抗菌性金属成分は抗菌性金属成分以外の無機酸化物と、混合物または化合物の形でコロイド粒子を形成するか、あるいは、該無機酸化物コロイド粒子の表面に結合している。
抗菌性金属成分としては、通常知られている抗菌性の金属成分を用いることができ、例えば、銀、銅、亜鉛、鉛、錫、ビスマス、カドミウム、クロム、ニッケル、コバルトなどが例示される。特に、銀、銅、亜鉛から選択される１種以上の抗菌性金属成分は、抗菌作用、変色および人体に対する安全性などの観点から好ましい。
【０００６】
抗菌性金属成分以外の無機酸化物としては、一般に知られている単一の酸化物または複合酸化物、あるいはこれらの混合物を用いることが可能である。単一の無機酸化物としては、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ｆｅ2 Ｏ3 、Ｓｂ2 Ｏ3 、ＷＯ3 、ＣｅＯ3 など例示され、複合酸化物としては、前記各酸化物と他の無機酸化物の複合酸化物、例えば、ＳｉＯ2 ・Ａｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 、ＳｉＯ2 ・ＺｒＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＣｅＯ3 、ＴｉＯ2 ・ＣｅＯ3 、ＴｉＯ2 ・ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 ・ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 ・ＣｅＯ3 などを挙げることができる。特に、ＴｉＯ2 、ＴｉＯ2 ・Ｆｅ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＯ2 、ＴｉＯ2 ・ＣｅＯ3 、ＴｉＯ2 ・ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 ・ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 ・ＴｉＯ2 ・ＣｅＯ3 などのチタニアを含有する無機酸化物微粒子は、屈折率が高く好適である。
前述の微粒子中の抗菌性金属成分の量は、酸化物換算で０．１〜２５重量％の範囲内であることが望ましい。抗菌性金属成分の含有量が０．１重量％に満たない場合は抗菌、防黴、防汚作用が十分に発現しないことがあり、また、２５重量％よりも多くしても２５重量％の場合と比較して抗菌、防黴、防汚作用に大差がなく、また、銀成分は、含有量が多くなると変色し易い。より好ましい抗菌性金属成分の含有量は０．１〜１５重量％の範囲である。
また、前記抗菌性無機酸化物コロイド溶液の濃度は、通常使用に適した濃度に調節可能であるが、一般に酸化物として１〜３０重量％の範囲である。
【０００７】
前述の微粒子の屈折率は１．５０以上であることが必要である。屈折率が１．５０より小さい場合には、コーティング剤を塗布した基材表面の光沢効果が乏しくなる。好ましい該微粒子の屈折率は１．５５〜３．００の範囲である。
当該微粒子の屈折率は次の様にして測定される。
（１）無機酸化物コロイド溶液をエバポレーターに採り、分散媒を蒸発させる。
（２）これを１２０℃で乾燥し、粉末とする。
（３）屈折率が既知の標準屈折液を２、３滴ガラス板上に滴下し、これに上記粉末を混合する。
（４）上記（３）の操作を種々の標準屈折液で行い、混合液が透明になったときの標準屈折液の屈折率を微粒子の屈折率とする。
【０００８】
前述の微粒子は、平均粒子径が３〜５００ｎｍの範囲にあることが必要である。平均粒子径が３ｎｍより小さい場合には安定な抗菌性無機酸化物コロイド溶液が得られず、また、５００ｎｍより大きくなると抗菌性無機酸化物コロイド溶液の透明性が悪くなり、コーティング剤を塗布した基材の色調に変色を生じることがある。該微粒子の好ましい平均粒子径の範囲は５〜２５０ｎｍの範囲にあり、更にその粒子径分布が平均粒子径±３０％の粒子径の範囲に占める割合が５０％以上、特に６０〜１００％の範囲であることが望ましい。該割合が５０％よりも小さい場合には、粒子径分布がブロードになるので該コロイド粒子が基材表層に塗布された場合に表面の均一性に欠け、光沢効果が小さくなる傾向がある。
【０００９】
また、前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、固形分濃度が０．１重量％の該コロイド溶液の波長５００ｎｍにおける光透過率が５０％以上であることが好ましい。ここで、光透過率とは、厚さ１ｃｍの水に於ける波長５００ｎｍの光の透過率を１００％とした場合に於いて、厚さ１ｃｍの固形分濃度が０．１重量％の抗菌性無機酸化物コロイド溶液に於ける同波長光の透過率の相対値をいう。
該抗菌性無機酸化物コロイド溶液の前記光透過率が５０％よりも小さい場合には、コーティング剤を基材表層に塗布した際に、形成される塗膜の透明性が悪くなることがあり、また、基材の色調に変色を生じることがある。本発明で使用される抗菌性無機酸化物コロイド溶液の該光透過率は好ましくは６０％以上、更に好ましくは７０〜１００％である。
【００１０】
本発明のコーティング剤には、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、両性界面活性剤から選ばれた少なくとも一種の界面活性剤が含有され、その中でも特に、非イオン性界面活性剤が好適である。なお、界面活性剤であってもカチオン性界面活性剤は、前記抗菌性無機酸化物コロイド溶液と混合する際にゲル化するので好ましくない。
非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエステル、ポリアルキレングリコールアルキルエステル、ポリオキシアルキレン多価アルコールエステル、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーンなどが例示される。
アニオン性界面活性剤としてはスルホン酸ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルアンモニウム塩、脂肪酸ナトリウムセッケンなど、両性界面活性剤としてはアルキルグリシン、アミドベタインなどが例示される。
【００１１】
本発明のコーティング剤は、前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液を微粒子として１００〜１００００重量ｐｐｍ、界面活性剤を０．１〜１０重量％の範囲で含有する。該コロイド溶液の微粒子含有量が１００重量ｐｐｍより少ない場合には、防汚性、抗菌性、光沢性などの効果が少なくかつ長期間にわたって得られず、また、１００００重量ｐｐｍより多くても、これらの効果は１００００重量ｐｐｍの場合と変わらないので経済的でない。該微粒子の好ましい含有量は２００〜８０００重量ｐｐｍの範囲である。また、界面活性剤の含有量が０．１重量％より少ない場合には、コーティング剤を塗布したときに前記微粒子が均一に分散した膜が得られず、他方、１０重量％より多い場合には、膜にべとつきが生じるので好ましくない。界面活性剤の好ましい含有量は０．５〜８重量％の範囲である。
また、本発明のコーティング剤では、該抗菌性無機酸化物コロイド溶液中の微粒子の重量に対する界面活性剤の重量の割合（界面活性剤／微粒子）が０．５〜５０（重量比）の範囲にあることが望ましい。前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液と界面活性剤の含有範囲において、界面活性剤／微粒子の重量比が０．５より小さい場合には、基材表面での微粒子の分散性が悪く均一な膜が得られないことがある。他方、界面活性剤／微粒子の重量比が５０より大きくなると、界面活性剤の影響が強くなり、埃などが付着し易く、却って汚れやすいことがあるので、所望の効果が得られないことがある。界面活性剤／微粒子の好ましい重量比は１〜３０、更に好ましい重量比は２〜１０の範囲である。
【００１２】
なお、前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、水性ゾルの状態で使用するか、あるいは、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどの有機溶媒と置換して、有機溶媒を分散媒とする抗菌性無機酸化物コロイド溶液としても使用することができ、例えば、特開平６−８０５２７号公報、特開平７−３３６１６号公報などに記載されている抗菌性無機酸化物コロイド溶液を使用することが可能である。
前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液は、例えば、特開平５−１３２３０９号公報に記載された複合酸化物コロイド溶液の製造方法に準じて調製することができる。即ち、アルカリ金属、アンモニウムまたは有機塩基の珪酸塩と、アルカリ可溶の無機化合物と、抗菌性金属成分の水溶液とを、ｐＨ１０以上のアルカリ水溶液中に同時に添加し、抗菌性金属成分と複合酸化物を形成した無機酸化物コロイド粒子を生成させる方法である。
【００１３】
また、特開昭６３−２７０６２０号公報に記載された製造方法に準じて調製することもできる。即ち、含水チタン酸のゲルまたはゾルに過酸化水素を加えて得られるチタン酸水溶液と抗菌性金属成分の水溶液とを、必要に応じて珪酸化合物及びジルコニウム化合物等の存在下で加熱処理して、抗菌性金属成分と該抗菌属成分以外の無機酸化物から構成される複合酸化物微粒子が分散したコロイド溶液を調製する方法である。
本発明のコーティング剤は前述の抗菌性無機酸化物コロイド溶液と前述の界面活性剤を水及び／又はメタノール、エタノール、プロパノールなどのアルコール、その他の有機溶媒と混合して得られる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明のコーティング剤によれば、自動車車体、または、建物、橋梁、その他の構造物の内外壁面および床面、キッチンセット、冷蔵庫などの電気製品や日用品の表層に噴霧などの方法で塗布して、基材表面に防汚性、防黴性、抗菌性、消臭性、耐候性および光沢性などの優れた効果を長期間にわたって有する被膜を形成する。特に、自動車を水洗した後に該コーティング剤を塗布すると、車体表面に汚れがつきにくく、しっとりとした深みのある艶が長期間にわたって持続される。
【００１５】
【実施例】
以下に実施例を示し具体的に本発明を説明するが、これらのものに本発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施例１
表１に示す性状の市販の抗菌性無機酸化物コロイド溶液（触媒化成工業（株）製の抗菌剤、登録商標ＡＴＯＭＹＢＡＬＬ）と、ノニルフェノールエチレンオキサイド付加重合物の非イオン性界面活性剤（三洋化成（株）製：商標ノニポール−１００）とを、表２に示す割合で水に混合してコーティング剤Ａを調製した。なお、微粒子の屈折率は標準屈折液（ＣＡＲＧＩＬＬ製）を用いて前述の方法で測定した。
乗用車（トヨタ、ハイラックサーフ（黒色））を水洗車した後、前述のコーティング剤Ａをボディー表面に噴霧し、自然乾燥した。ボディー表面の防汚性、光沢性をコーティング剤の塗布直後、１ヶ月後、および２ヶ月後に観察して、次の３段階で評価した。評価結果を表３に示す。
◎：  非常に良い
○：  良い
△：  中間（基準）
×：  悪い
【００１７】
実施例２、実施例３
実施例１と同様にして、抗菌性無機酸化物コロイド溶液と非イオン性界面活性剤ノニポール−１００とを表２に示す割合で水に混合してコーティング剤ＢおよびＣを調製し、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００１８】
比較例１
乗用車（トヨタ、ハイラックサーフ（黒色））を水洗車した後、コーティング剤を塗布することなく自然乾燥した。該自動車のボディー表面の防汚性、光沢性を水洗車直後、１ヶ月後、および２ヶ月後に観察して、実施例１と同様にして評価した。評価結果を表３に示す。
【００１９】
比較例２
乗用車（トヨタ、ハイラックサーフ（黒色））を水洗車した後、抗菌性無機酸化物コロイド溶液だけを表２に示す割合で水に混合したコーティング剤Ｄをボディー表面に噴霧して自然乾燥した後、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００２０】
比較例３
乗用車（トヨタ、ハイラックサーフ（黒色））を水洗車した後、非イオン性界面活性剤ノニポール−１００だけを表２に示す割合で水に混合したコーティング剤Ｅをボディー表面に噴霧して自然乾燥した後、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表３に示す。
【００２１】
比較例４
実施例１と同様にして、抗菌性無機酸化物コロイド溶液と非イオン性界面活性剤ノニポール−１００とを表２に示す割合で水に混合してコーティング剤Ｆを調製した。この界面活性剤の含有量が０．０３重量％であるコーティング剤Ｆに対して、実施例１と同様の評価を行い、評価結果を表３に示す。
【００２２】
【表１】
0004936609.tif 000002
【００２３】
【表２】
0004936609.tif 000003
【００２４】
【表３】
0004936609.tif 000004