(57)【要約】【課題】防汚性能およびその持続性が更に改善された建築用基材の防汚層と、この防汚層が表面に形成された建材および外壁を提供する。【解決手段】建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなり、平均厚さが１５０ｎｍ以上であることを特徴とする建築用基材の防汚層。建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなり、該シリカ微粒子の平均粒径が１０ｎｍ未満であることを特徴とする建築用基材の防汚層。この防汚層が表面に形成された建材および外壁。【選択図】図１
2009286055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなり、平均厚さが１５０ｎｍ以上であることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項２】
請求項１において、該防汚層の平均厚さが１５０〜６００ｎｍであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項３】
請求項１又は２において、該防汚層中に含まれるＳｉＯ２とＭ２Ｏ（ただしＭはアルカリ金属元素を表す。）とのモル比ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏが５〜１７であることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、該防汚層が更にアルミニウム化合物を含むことを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、該防汚層の平均表面粗さが３０〜６０ｎｍであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、該防汚層は、コロイダルシリカと水ガラスとを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、３００〜７００℃で焼成することにより形成されたものであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項７】
建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなり、該シリカ微粒子の平均粒径が１０ｎｍ未満であることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項８】
請求項７において、該シリカ微粒子の平均粒径が４〜６ｎｍであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項９】
請求項７又は８において、該防汚層は、コロイダルシリカとハイドロタルサイトと揮発性溶媒とを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、乾燥することにより形成されたものであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項１０】
請求項９において、該防汚層形成用液中のシリカ微粒子の含有量が１〜３０重量％であり、シリカ微粒子に対するハイドロタルサイトの含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項１１】
請求項７ないし１０のいずれか１項において、該防汚層の平均厚さが１００〜８００ｎｍであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項１２】
請求項７ないし１１のいずれか１項において、該防汚層の平均表面粗さが２０〜８０ｎｍであることを特徴とする建築用基材の防汚層。
【請求項１３】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の防汚層が表面に形成された建材。
【請求項１４】
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の防汚層が表面に形成された外壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建築用基材表面に形成される防汚層と、この防汚層が表面に形成された建材および外壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイル等の建材表面に非帯電性ないし低帯電性の表面層を形成すると、静電気による汚れの付着が防止され、優れた防汚効果が得られることが知られている。
【０００３】
従来、このような非帯電性ないし低帯電性の防汚層を形成するための塗布液として、次のようなものが提案されている。
（１）  コロイダルシリカおよび結合用珪酸質物質を含有し、かつＳｉＯ２／アルカリのモル比を１８〜９３とせしめ、しかも５００〜７００℃で熱処理して親水性の微細多孔防汚層を形成するものである建築物外壁形成用塗布液（特許文献１）
（２）  揮発性溶媒と、該揮発性溶媒中に分散され、少なくともシリカおよびアルミニウム−マグネシウム複合酸化物をもつ無機微粒子とを有し、該揮発性溶媒１００質量部に対して該無機微粒子が０．５〜１５質量部含まれている帯電防止塗布液（特許文献２）
【特許文献１】特許第３８４７０４８号公報
【特許文献２】特開２００２−３２７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２に記載の塗布液によれば、その優れた帯電防止効果により、良好な防汚層を形成することができるが、より一層の防汚性の改善および防汚性の長期持続性の改善が望まれる。
【０００５】
本発明は、防汚性およびその持続性が更に改善された建築用基材の防汚層と、この防汚層が表面に形成された建材および外壁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】
【０００６】
本発明（請求項１）の建築用基材の防汚層は、建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなり、平均厚さが１５０ｎｍ以上であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の建築用基材の防汚層は、請求項１において、該防汚層の平均厚さが１５０〜６００ｎｍであることを特徴とする。
【０００８】
請求項３の建築用基材の防汚層は、請求項１又は２において、該防汚層中に含まれるＳｉＯ２とＭ２Ｏ（ただしＭはアルカリ金属元素を表す。）とのモル比ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏが５〜１７であることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の建築用基材の防汚層は、請求項１ないし３のいずれか１項において、該防汚層が更にアルミニウム化合物を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項５の建築用基材の防汚層は、請求項１ないし４のいずれか１項において、該防汚層の平均表面粗さが３０〜６０ｎｍであることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の建築用基材の防汚層は、請求項１ないし５のいずれか１項において、該防汚層は、コロイダルシリカと水ガラスとを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、３００〜７００℃で焼成することにより形成されたものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明（請求項７）の建築用基材の防汚層は、建築用基材表面に形成される防汚層において、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなり、該シリカ微粒子の平均粒径が１０ｎｍ未満であることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の建築用基材の防汚層は、請求項７において、該シリカ微粒子の平均粒径が４〜６ｎｍであることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の建築用基材の防汚層は、請求項７又は８において、該防汚層は、コロイダルシリカとハイドロタルサイトと揮発性溶媒とを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、乾燥することにより形成されたものであることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の建築用基材の防汚層は、請求項９において、該防汚層形成用液中のシリカ微粒子の含有量が１〜３０重量％であり、シリカ微粒子に対するハイドロタルサイトの含有量が０．１〜１０重量％であることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の建築用基材の防汚層は、請求項７ないし１０のいずれか１項において、該防汚層の平均厚さが１００〜８００ｎｍであることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の建築用基材の防汚層は、請求項７ないし１１のいずれか１項において、該防汚層の平均表面粗さが２０〜８０ｎｍであることを特徴とする。
【００１８】
本発明（請求項１３）の建材は、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の防汚層が表面に形成されたことを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項１４）の外壁は、請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の防汚層が表面に形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
シリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなり、平均厚さが１５０ｎｍ以上となるように比較的厚く形成された本発明の第１の態様に係る建築用基材の防汚層によれば、十分な帯電防止性能を安定して得ることができ、この結果、優れた防汚性能およびその長期持続性を得ることができる。
【００２１】
この防汚層の平均厚さは、１５０〜６００ｎｍであることが好ましい（請求項２）。
【００２２】
また、この防汚層中に含まれるＳｉＯ２とＭ２Ｏ（ただしＭはアルカリ金属元素を表す。）とのモル比ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏは５〜１７であることが好ましい（請求項３）。
【００２３】
また、この防汚層が更にアルミニウム化合物を含むことにより、基材への密着性を高めることができる（請求項４）。
【００２４】
また、この防汚層の平均表面粗さは３０〜６０ｎｍであることが好ましい（請求項５）。
【００２５】
この防汚層は、コロイダルシリカと水ガラスとを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、３００〜７００℃で焼成することにより形成することができる（請求項６）。
【００２６】
また、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなり、該シリカ微粒子として、平均粒径が１０ｎｍ未満の微細なシリカ微粒子を用いた本発明の第２の態様に係る建築用基材の防汚層によれば、微細なシリカ微粒子を用いることによる基材への密着性の向上効果で防汚性能の耐久性、長期持続性が改善される。
【００２７】
このシリカ微粒子の平均粒径は４〜６ｎｍであることが好ましい（請求項８）。
【００２８】
また、この防汚層は、コロイダルシリカとハイドロタルサイトと揮発性溶媒とを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、乾燥することにより形成することができる（請求項９）。
【００２９】
この防汚層形成用液中のシリカ微粒子の含有量は１〜３０重量％であり、シリカ微粒子に対するハイドロタルサイトの含有量は０．１〜１０重量％であることが、良好な帯電防止性防汚層を形成する上で好ましい（請求項１０）。
【００３０】
この防汚層の平均厚さは１００〜８００ｎｍであり（請求項１１）、また、表面粗さは２０〜８０ｎｍであることが好ましい（請求項１２）。
【００３１】
このような本発明の防汚層が表面に形成された建材又は外壁によれば、その優れた防汚性とその長期持続性により、汚れの付着を防止して、長期に亘り美麗で清潔な表面を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３３】
＜第１態様の防汚層＞
本発明の第１態様の建築用基材の防汚層は、シリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなり、平均厚さが１５０ｎｍ以上であることを特徴とする。この防汚層の平均厚さが１５０ｎｍ未満では、安定した帯電防止性を得ることができず、この結果、良好な防汚性能を得ることができない。
【００３４】
即ち、前述の特許文献１においては、同様にシリカ微粒子を珪酸アルカリで結合してなる防汚層が記載されているが、その実施例では厚さ１２０ｎｍの防汚層を形成しているため、後述の防汚層形成用液の塗布ムラにより、部分的に厚さの薄い部分が発生し、帯電防止性の安定性が劣るものとなる。これに対して、本発明では、防汚層の平均厚さを１５０ｎｍ以上と、厚く形成することにより、このような厚さの薄い部分の発生を防止して、帯電防止安定性を確保することができる。この防汚層の厚さは厚いほど帯電防止性に優れたものとなるが、過度に厚いとコスト高となることから、防汚層の平均厚さは１５０〜６００ｎｍ、特に１８０〜５００ｎｍとすることが好ましい。
【００３５】
なお、防汚層の平均厚さは、防汚層の５ｍｍ×５ｍｍの面積部分において、ランダムに取り上げた測定点について、厚さ方向の切断面の電子顕微鏡写真による観察でその厚さを求め、３点の測定点の平均値で求められる。
【００３６】
本発明において、防汚層中に含まれるＳｉＯ２とＭ２Ｏ（ただしＭはアルカリ金属元素を表す。）とのモル比ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏが５〜１７であることが好ましい。このＳｉＯ２／Ｍ２Ｏモル比が１７を超えると防汚層の密着性が低下し、５未満であると耐薬品性、耐水性が低下する。
【００３７】
即ち、前述の特許文献１においては、このモル比を１８〜９３、特に４０〜８０とするのが好ましいとし、実施例１においてもＳｉＯ２／アルカリのモル比５５を採用しているが、このようにＳｉＯ２／Ｍ２Ｏモル比が大きいと防汚層の密着性が低下する。従って、本発明においては、ＳｉＯ２／Ｍ２Ｏモル比を好ましくは５〜１７、より好ましくは１０〜１５とする。
【００３８】
なお、防汚層中のＳｉＯ２固形含有量は８０〜９８重量％であることが好ましく、８５〜９５重量％であることがより好ましい。また、Ｍ２Ｏ含有量は５〜１５重量％であることが好ましく、７〜１２重量％であることがより好ましい。ＳｉＯ２含有量が上記範囲より少ないと帯電防止性が不足し、多いと相対的にＭ２Ｏ含有量が少なくなり、防汚層の耐久性が低下する傾向にある。また、Ｍ２Ｏ含有量が上記範囲より少ないと防汚層の耐久性が低下し、多いと相対的にＳｉＯ２含有量が少なくなり帯電防止性が不足する。
【００３９】
シリカ微粒子の粒径は、平均粒径で５０ｎｍ以下、特に１０〜３０ｎｍであることが好ましい。シリカ微粒子の粒径が大き過ぎると防汚層の密着性が低下し、小さ過ぎると必要な凹凸が形成されずに防汚性が低下する。なお、このシリカ微粒子の平均粒径は電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により測定された値である。
【００４０】
この防汚層は、更にアルミニウム化合物、具体的には珪酸アルミニウムおよび／またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を含むことが好ましい。アルミニウム化合物を含有することにより、基材に対する防汚層の密着性を改善することができる。ただし、その含有量が多過ぎると、相対的にシリカ微粒子および珪酸アルカリ含有量が少なくなるので、防汚層中のアルミニウム化合物の含有量は、Ａｌ２Ｏ３として３重量％以下、特に０．１〜３重量％であることが好ましい。
【００４１】
この防汚層の平均表面粗さは３０〜６０ｎｍ、特に４０〜５０ｎｍであることが好ましい。この平均表面粗さが３０ｎｍ未満では必要な凹凸がなく防汚性が低下し、６０ｎｍを超えると汚れ物質が水で流れ難くなる。なお、この防汚層の平均表面粗さとは、原子力間顕微鏡（ＡＭＦ）で測定された平均表面粗さである。
【００４２】
このような第１態様に係る防汚層は、シリカ微粒子と水ガラスを含み、必要に応じて更にアルミニウム化合物を含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、３００〜７００℃で焼成することにより形成することができる。
【００４３】
この防汚層形成用液中のシリカ微粒子成分としては、コロイダルシリカ、マイクロシリカ、シリコンアルコキシド等を用いることもできるが、好ましくはコロイダルシリカである。また、バインダーとしての珪酸アルカリとしては、シリカ微粒子の結合機能を有するものであれば良く、特に制限されるものではないが、Ｎａ系水ガラス或いはＫ系水ガラス等の各種水ガラスを用いることができ、コストの点でＮａ系水ガラスを用いることが好ましい。
【００４４】
また、必要に応じ、防汚層形成用液中に含有させるアルミニウム化合物としては、アルミナ（酸化アルミニウム）、珪酸アルミニウム等の他、焼成によってアルミナまたは珪酸アルミニウムとなるアルミニウム化合物（例えば水酸化アルミニウムや天然カオリン等）を用いることができ、これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。
【００４５】
防汚層形成用液の組成は、前述の成分組成の防汚層が形成されるように適宜調整されるが、一般的には、次のような範囲とし、防汚層形成用液の水含有量は４０〜７０重量％程度とすることが好ましい。
【００４６】
コロイダルシリカ：固形分換算で８０〜９８重量％
水ガラス：固形分換算で５〜１５重量％
アルミニウム化合物：３重量％以下、例えば０．１〜２重量％
【００４７】
このような防汚層形成用液を建築用基材に塗布する方法については、特に制限されることなく、各種塗布手段が採用できる。具体的には、刷毛塗り、幕掛け、ディッピング、スプレー塗布或いはミスト塗布等を採用することができるが、均一塗布性の面でスプレー塗布が好ましい。
【００４８】
防汚層形成用液の建築用基材への塗布量は所望の厚さの防汚層が形成できる程度であれば良く、例えば、固形分換算で１０〜３０ｇ／ｍ２程度とされる。
【００４９】
防汚層形成用液の塗膜の焼成温度が低過ぎると耐久性に優れた防汚層を形成し得ず、高過ぎるとガラス成分が融解し、防汚層の吸湿性が低下して防汚性能が低下する。従って、焼成温度は３００〜７００℃、特に５００〜７００℃とすることが好ましい。
【００５０】
焼成時間は焼成温度や、形成する防汚層の厚さ等によっても異なるが、通常１０〜３０分程度である。
【００５１】
この焼成に先立ち、防汚層形成用液の塗膜は、３０〜５０℃で０．５〜１時間程度乾燥することが好ましい。
【００５２】
このような焼成により、シリカ微粒子がバインダーとしての珪酸アルカリにより結合され、また、この珪酸アルカリが水和による潮解性を示すことのない、建築用基材の表面層として十分な耐久性を示す防汚層が形成される。
【００５３】
なお、防汚層を形成する建築用基材については、後述する。
【００５４】
このようにして形成される第１態様の防汚層の外観は透明で目視的には表面平滑なものであり、そのため、下層の建築用基材をそのままの状態で視認することができ、その結果、元来建築用基材が有する色彩、模様或いは装飾形状等をそのまま生かすことができ、意匠的にも優れたものとすることがでる。例えば、この防汚層を窓ガラスに形成した場合には、雨スジ汚れが防止されると同時に視覚に悪影響を与えることもなく、また、タイルに形成した場合には、同様に雨スジ汚れが防止されると同時に表面の装飾性を損なうことがない。
【００５５】
＜第２態様の防汚層＞
本発明の第２態様の建築用基材の防汚層は、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなり、該シリカ微粒子の平均粒径が１０ｎｍ未満であることを特徴とする。このシリカ微粒子の平均粒径が１０ｎｍ以上であると、基材への密着性が低下することにより、耐久性に優れた防汚層を形成し得ない。
【００５６】
即ち、前述の特許文献２においては、同様にシリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合してなる防汚層が記載されているが、シリカ微粒子として平均粒径が１０ｎｍのものを用いているため、防汚層の密着性が不足する。これに対して、本発明では、平均粒径１０ｎｍ未満の非常に細かいシリカ微粒子を用いることにより、基材に対する防汚層の密着性を良好なものとすることができる。シリカ微粒子の平均粒径は小さい程、この密着性を高めることができ好ましいが、反面、微細なシリカ微粒子は高価となるため、シリカ微粒子の平均粒径は４〜６ｎｍ、特に５ｎｍ前後であることが好ましい。なお、このシリカ微粒子の平均粒径は電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ）により測定された画像解析結果により求めたものである。
【００５７】
このような防汚層は、コロイダルシリカとハイドロタルサイトと揮発性溶媒とを含む防汚層形成用液を建築用基材表面に塗布した後、乾燥することにより形成することができる。この防汚層形成用液であれば単に基材に塗布して放置乾燥のみで、防汚層を形成することができ、防汚層の形成コストの低減を図ることができる。
【００５８】
この防汚層形成用液中のシリカ微粒子成分としては、コロイダルシリカに何ら制限されることなく、マイクロシリカ、シリコンアルコキシド等を用いることもできるが、好ましくはコロイダルシリカである。
【００５９】
また、バインダーとしてのハイドロタルサイトとは、下記一般式（Ｉ）で表される複合酸化物であり、このようなハイドロタルサイトを用いることにより、帯電防止性、耐酸性、耐アルカリ性、耐沸騰水性等の耐候性に優れた防汚層を形成することができる。特に、帯電防止性、耐候性の点から、ハイドロタルサイトは下記一般式（II）で示されるマグネシウム−アルミニウム複合酸化物が好ましい。なお、このハイドロタルサイトは水酸化物の形態をなしているものであっても良い。
【００６０】
(Ｍ２＋１−ＸＭ３＋Ｘ(ＯＨ)２)Ｘ＋(Ａｎ−Ｘ／ｎ・ｍＨ２Ｏ)Ｘ−        …(Ｉ)
(Ｍｇ２＋１−ＸＡｌ３＋Ｘ(ＯＨ)２)Ｘ＋(ＣＯ３２−Ｘ／２・ｍＨ２Ｏ)Ｘ−  …(II)
（Ｍ２＋は２価の金属イオン、Ｍ３＋は３価の金属イオン、Ａn-はｎ価のアニオン、Ｘは０より大きく０．３３以下、ｍは０より大きな数）
【００６１】
なお、このハイドロタルサイトの平均粒径は、シリカ微粒子の平均粒径と同様な理由から、０．１〜１０ｎｍ、特に２〜４ｎｍであることが好ましい。このハイドロタルサイトの平均粒径についても、シリカ微粒子の平均粒径と同様に求めることができる。
【００６２】
また、防汚層形成用液の揮発性溶媒としては、アルコール類、グリコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類等の親水性有機溶媒や石油エーテル類、芳香族炭化水素等の非親水性有機溶媒である揮発性有機溶媒の他、水を採用することができ、これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を混合して用いても良い。特に、水が揮発性溶媒中に含まれていると、防汚層にその水が残留し、無機微粒子（シリカ微粒子およびハイドロタルサイト）の表面の水酸基がその水分子と水素結合して帯電を防止することも考えられる。この意味で、揮発性溶媒中に水を含有することが好ましい。
【００６３】
また、水を揮発性溶媒に含む場合、揮発性のある有機溶媒としては、アルコール類等の親水性有機溶媒を採用することが、分散性がよく、ひいては品質の安定性の面で好ましい。また、防汚層形成用液を塗布する基材の表面が撥水性であったとしても、親水性有機溶媒はそれに対する濡れ性がよいため、はじかれることなく均一に塗布しやすいため好ましい。
【００６４】
特に、親水性有機溶媒としては、製造コスト、作業性、安全性等の点でアルコール類が好ましい。アルコール類の種類については特に限定はないが、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、ｎ−プロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール等のアルコールの１種又は２種以上を、所望の揮発速度や所望の粘度が得られるように用いることができる。
【００６５】
この防汚層形成用液のシリカ微粒子含有量は、１〜３０重量％であり、シリカ微粒子に対するハイドロタルサイトの含有量は０．１〜１０重量％であることが好ましい。
【００６６】
このシリカ微粒子の含有量が少な過ぎると、帯電防止性が低下し、多過ぎると防汚層の密着性が低下する。また、シリカ微粒子に対するハイドロタルサイトの含有量が多過ぎると帯電防止性が低下し、少な過ぎると、防汚層の密着性が低下する。即ち、前述の特許文献２では、コロイダルシリカ２．０〜５．５質量％に対してハイドロタルサイト０．０００６７〜０．０００８４質量％と、コロイダルシリカの含有量も非常に少なく、ハイドロタルサイトの含有量も非常に少ない防汚層形成用液を用いるが、このような防汚層形成用液では十分な帯電防止性能と密着性が得られない。
【００６７】
また、揮発性溶媒としての水とアルコール類の混合割合は、水１００重量部に対して、アルコール類１０〜２０重量部であることが好ましく、揮発性溶媒としての、このような混合比の水−アルコール混合溶媒は、安価で扱いが容易であり、好ましい。
【００６８】
このような防汚層形成用液を建築用基材に塗布する方法については、特に制限されることなく、各種塗布手段が採用できる。具体的には、刷毛塗り、幕掛け、ディッピング、スプレー塗布或いはミスト塗布等を採用することができるが、現場での施工を考慮すると、養生をしなくても良い刷毛塗りが好ましい。
【００６９】
防汚層形成用液の建築用基材への塗布量は、所望の厚さの防汚層が形成できる程度であれば良く、例えば固形分換算で１０〜３０ｇ／ｍ２程度とされる。
【００７０】
防汚層形成用液の塗膜の乾燥は、通常、常温（例えば２５〜３５℃）で良く、また、乾燥時間は０．５〜１日程度で良い。なお、この乾燥は、実際には、防汚層形成用液を対象基材に塗布した後、単に放置すれば良い。
【００７１】
防汚層形成用液の塗膜を乾燥することにより、揮発性溶媒が揮発し、シリカ微粒子をハイドロタルサイトで結合した防汚層が形成される。即ち、無機微粒子（シリカ微粒子およびハイドロタルサイト）の表面に水酸基が存在し、無機微粒子同士が揮発性溶媒の揮発とともに脱水して硬化反応が進行することから、この防汚層は緻密で強固なものとなっている。無機微粒子は、その粒径が小さいために単位質量あたりの水酸基の数が多く、特にその効果が大きい。
【００７２】
そして、この防汚層では、無機微粒子の表面の水酸基が空気中の極性の大きな分子である水分子と水素結合し、それらの表面に水分子が吸着する。この吸着した水分子によって防汚層は電気抵抗が小さくなり、表面に存在しようとする電荷を逃がし、ひいては帯電を防止することができる。このため、例え表面に電荷をもつ塵や埃等の微粒子が防汚層に接近したとしても、クーロン力によって防汚層に強固に付着することはない。また、重力等の影響でそれらの微粒子が帯電防止層に付着したとしても、容易にそれらの微粒子を拭き取ることができる。従って、帯電による汚れの付着を防止することができる。
【００７３】
このような防汚層形成用液を用いて形成される防汚層の各成分含有量としては、ＳｉＯ２：６０〜８０重量％、ハイドロタルサイト由来のＡｌ２Ｏ３５〜１５重量％、ＭｇＯ１０〜２０重量％の範囲であることが好ましい。
【００７４】
また、防汚層の平均厚さおよび平均表面粗さは、前述の第１態様の防汚層におけると同様の理由から、平均厚さは１００〜８００ｎｍ、特に４００〜６００ｎｍで、平均表面粗さは２０〜８０ｎｍで、特に２０〜４０ｎｍであることが好ましい。なお、この平均厚さと平均表面粗さも前述の第１態様におけると同様の方法で測定することができる。
【００７５】
＜建材および外壁＞
本発明の建材および外壁は、上述のような防汚層を建築用基材表面に形成したものであり、その建築用基材としては、次のようなものの中から、防汚層の形成方法に応じて、適宜選ばれる。例えば、第１態様の防汚層であれば、焼成温度における耐熱性を有するものであることが選ばれる。一方、第２態様の防汚層では、このような耐熱性は特に要求されない。
【００７６】
建築用基材としては、タイル等の陶磁器、ガラス、ホーロー、珪酸カルシウム、石膏等のセラミックス、金属、合成樹脂等が例示できるが、陶磁器、中でもタイルが特に好ましい。特に、第１の態様の防汚層を形成する基材は、ガラス層を有しているのが好ましい。その理由は該ガラス層の存在より、防汚層と基材表面との結合力が向上し、その結果、防汚層が基材から剥離し難くなるからである。なお、ここにおけるガラス層とは、タイルであれば釉薬層をいい、ホーローであれば金属基材表面の被覆層である釉薬層をいい、ガラス製品であれば、ガラスそのものをいう。
【００７７】
また、第２態様の防汚層は、タイル間に目地部を形成したタイル壁において、その目地部がセメントモルタル等により親水性を有することに起因してカビを生じやすい場合、タイル壁全体に撥水剤を塗布してその目地部のカビの発生を防止する処理がなされたタイル壁に好適に用いられる。こうして撥水剤を塗布した後のタイル壁は、撥水剤で形成された撥水層を表面に有し、その撥水層が帯電することにより汚れが付着しやすい。このため、撥水剤を塗布した後のタイル壁に、第２態様の防汚層を形成すれば、その撥水層の帯電による汚れを防止することができる。
【実施例】
【００７８】
以下に実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００７９】
なお、以下の実施例および比較例で用いた防汚層形成用液の配合材料は次の通りであり、施釉タイルとしては、４５ｍｍ×９５ｍｍ×６ｍｍ厚さのものを用いた。
【００８０】
コロイダルシリカＡ：日産化学社製「スノーテックス５０」
シリカ微粒子平均粒径３０ｎｍ，固形分４８重量％
コロイダルシリカＢ：日産化学社製「スノーテックスＸＳ」
シリカ微粒子平均粒径５ｎｍ，固形分２０重量％
コロイダルシリカＣ：日産化学社製「スノーテックスＳ」
シリカ微粒子平均粒径１０ｎｍ，固形分３０重量％
水ガラス：Ｎａ系水ガラス，固形分４０重量％
アルミニウム化合物：珪酸アルミニウム
ハイドロタルサイト：前記一般式（II）において、Ｘ＝０．３、ｍ＝４、
平均粒径３ｎｍ
アクリルエマルジョン：イーテック社製「ＡＥコート」、固形分４重量％
【００８１】
また、形成した防汚層およびタイルの物性測定ないし特性評価方法は次の通りである。
【００８２】
＜防汚層の各成分の固形分含有量＞
防汚層形成用液の配合組成より計算により算出した。
【００８３】
＜表面粗さ＞
原子力間顕微鏡（ＡＭＦ）にて平均表面粗さを測定した。
【００８４】
＜平均厚さ＞
防汚層の５ｍｍ×５ｍｍの面積部分において、ランダムに取り上げた測定点について、厚さ方向の切断面の電子顕微鏡写真による観察でその厚さを求め、３点の測定点の平均値を算出した。
【００８５】
＜耐汚染性試験＞
防汚層付きタイル又はタイル１２枚を約５ｍｍの目地間隔でフレキシボードに張り付け、目地部にシリコーン系シーリング剤（セメダイン社製）を充填し、これを屋外で６ヶ月間暴露し、６ヶ月後の汚れ具合を下記基準で評価した。
◎：雨スジ汚れが全くなく、非常に耐汚染性に優れる。
○：雨スジ汚れが殆どなく、耐汚染性に優れる。
△：雨スジ汚れが認められ、汚染し易い。
×：雨スジ汚れが激しく、非常に汚染し易い。
【００８６】
＜帯電防止性試験＞
防汚層付きタイル又はタイルに対し、ＪＩＳ  Ｌ−１０９４の摩擦帯電放電曲線測定法に準じた測定法を行った。測定装置としては、モンロー・エレクトロニクス社（米国ニューヨーク）製の「静電表面電位計モデル２４４」を用い、プローブと試料間との距離は２ｍｍとし、試料表面をアクリル布で２０回摩擦した後、直ちに測定を行った。試験温度は２０℃とし、湿度４０％の場合と６０％の場合とで測定を行った。
【００８７】
［実施例１，２］
表１に示す配合の防汚層形成用液を調製し、この防汚層形成用液を、施釉タイルの表面に、塗布量１５ｇ／ｍ２でスプレー塗布し、常温で１時間乾燥した後、６００℃で１５分間焼成して防汚層を形成した。
【００８８】
形成された防汚層の各成分の固形分含有量と、成分組成の分析結果、並びに表面粗さと平均厚さを表１に示す。
また、得られた防汚層付きタイルの耐汚染性試験結果を表１に示す。
また、摩擦帯電放電曲線を図１に示す。
【００８９】
［比較例１］
防汚層を形成していない施釉タイルについての耐汚染性試験結果を表１に示した。また、このタイルについて測定した摩擦帯電放電曲線を図３に示した。
【００９０】
［比較例２］
実施例１において、防汚層形成用液の塗布量を変え、平均厚さ１２０ｎｍの防汚層を形成したこと以外は同様にして防汚層付きタイルを得、同様に評価を行って、結果を表１に示した。
【００９１】
［実施例３］
表１に示す配合の防汚層形成用液を調製し、この防汚層形成用液を施釉タイルの表面に、塗布量２０ｇ／ｍ２で刷毛塗りした後、常温で７日間乾燥させて防汚層を形成した。
得られた防汚層付きタイルの評価結果を表１に示した。
また、この防汚層付きタイルの摩擦帯電放電曲線を図２に示した。
【００９２】
［比較例３］
実施例３において、コロイダルシリカＢの代わりにコロイダルシリカＣを用いたこと以外は同様にして防汚層を形成し、得られた防汚層付きタイルの評価結果を表１に示した。
【００９３】
［比較例４］
実施例３において、ハイドロタルサイトの代わりにアクリルエマルジョンを用い、表１に示す組成とした防汚層形成用液を用いたこと以外は同様にして防汚層を形成し、得られた防汚層付きタイルの評価結果を表１に示した。
【００９４】
また、この防汚層付きタイルの摩擦帯電放電曲線を図４に示した。
【００９５】
【表１】
2009286055.tif 000003
【００９６】
以上の結果より、本発明の防汚層は、帯電防止性に優れ、防汚性能およびその耐久性に優れることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】実施例１の防汚層付きタイルの摩擦帯電放電曲線である。
【図２】実施例３の防汚層付きタイルの摩擦帯電放電曲線である。
【図３】比較例１の防汚層無しタイルの摩擦帯電放電曲線である。
【図４】比較例４の防汚層付きタイルの摩擦帯電放電曲線である。
【図１】
2009286055.tif 000004
【図２】
2009286055.tif 000005
【図３】
2009286055.tif 000006
【図４】
2009286055.tif 000007