JP2000204287A - 低汚染性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗装後、塗膜表層部を短期間で親水化させる
ことより、優れた低汚染性を付与すると同時に優れた耐
候性を実現し得る塗料組成物を提供すること。 【解決手段】 テトラアルコキシシラン及び／又はその
部分加水分解重縮合物と、塗料ビヒクル樹脂と、多孔質
高分子被覆光触媒とを含有する塗料組成物である。多孔
質高分子被覆光触媒（例えば、多孔質シリカコーティン
グ二酸化チタン）を含有することにより、アルコキシシ
リル基のシラノール基への加水分解が促進され、かつ塗
料ビヒクル樹脂の分解が、未処理の二酸化チタンを用い
る場合に比べてはるかに抑制されるため、塗膜に耐候性
が付与される。更に、光遮蔽性顔料（例えば、顔料用二
酸化チタン）を含有させると、さらに、紫外線の遮蔽効
果が付与され、塗料ビヒクル樹脂の分解を抑制し、ます
ます耐候性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は塗料組成物に関す
る。詳細には、本発明は、塗膜表層部を親水化すること
により、空気中に浮遊する汚染物が塗膜表層部に付着又
は固着することを低減し、かつ付着したとしても降雨等
の水滴により自然に洗い流される、低汚染性の塗料組成
物に関する。

【０００２】さらに、本発明は二酸化チタンなどの光触
媒による樹脂の分解が抑制された、すなわち耐候性に優
れた塗料組成物に関する。

【０００３】

【従来の技術】建造物およびガードレールのような一般
構造物の外装塗膜は、空気中に浮遊する粉塵、タール分
等の汚染物の付着によって汚染される。特に雨に含まれ
るこれら汚染物の付着は、一旦乾燥するとその後の降雨
又は結露から生じる水滴により容易に除去されにくい汚
れを形成する。

【０００４】このような汚れの形成を防止する方法の一
つは、塗膜表層部を親水化して汚染物の付着又は固着を
低減して、付着した汚染物を降雨等の水滴により自然に
洗い流されるようにする（低汚染性にする）ことであ
る。この目的に汎用される塗料としては、一般の有機樹
脂（塗料ビヒクル樹脂）に、親水化剤であるテトラアル
コキシシラン及び／又はその部分加水分解重縮合物が添
加されたものが挙げられる。この塗料は、空気中の湿分
により、アルコキシシリル基のシラノール基への加水分
解を生じて親水性の塗膜表面を形成する。しかし、この
反応は雨水等によって徐々に起こり、塗膜表層部に汚れ
が付着しなくなるように塗膜表層部が親水化されるまで
には、通常３ヶ月〜６ヶ月要する。これらの技術では加
水分解が不十分（従って、親水性も不十分）となりがち
であり、結果として、低汚染性にも限界を生じていた。

【０００５】そこで、このような塗料の、塗装後の塗膜
表面の親水性を向上させる、すなわち、アルコキシシリ
ル基のシラノール基への加水分解反応を促進して親水性
を向上させるとともに、汚染物が実質的に付着しない程
度に、塗膜の表面を早期に、安定的に親水化するまでの
時間を短縮することが要望されている。

【０００６】この問題点の解決を目的として、特開平１
０−２６５７１３号公報には、アナターゼ型二酸化チタ
ン光触媒を、親水化剤とともに添加することを提案して
いる。すなわち、この公報は、有機樹脂（塗料ビヒク
ル）と、珪素原子に直接結合するアルコキシシリル基を
所定の割合で含有する樹脂成分と、アナターゼ型二酸化
チタン光触媒とを含有する、親水性塗膜を形成し得る塗
料組成物を開示している。このアナターゼ型二酸化チタ
ン光触媒を塗料組成物に含有させることにより、塗料組
成物の塗膜表層部は、塗装後、短時間で親水化される。

【０００７】しかし、この方法では、塗装表面の親水化
は早くなるものの、塗膜自体が急速に劣化するという問
題点がある。すなわち、二酸化チタンが水と酸素との存
在下で紫外線により酸化還元反応を生じることは当業者
に周知である。光触媒として一般に使用される二酸化チ
タンは、表面が直接外部と接触する形状の、比表面積が
大きい微粒子であり、数ｎｍから数１０ｎｍの範囲の粒
径を有し、そして、通常アナターゼ型の結晶形を有す
る。上記特開平１０−２６５７１３号公報に記載の二酸
化チタンは、このアナターゼ型の、表面が直接外部と接
触する（すなわち、未処理の）二酸化チタンであり、こ
のような未処理の二酸化チタン光触媒は、アルコキシシ
リル基のシラノール基への加水分解反応を促進するが、
同時に塗膜の一成分である樹脂を酸化分解し、極めて短
期間に塗膜自体を劣化し、また、塗膜表層部がチョーキ
ングを起こして耐候性に欠けると共に、実質的に親水性
の効果も損なわれるという問題がある。

【０００８】従って、塗料ビヒクル樹脂と、親水化剤と
してテトラアルコキシシラン及び／又はその部分加水分
解重縮合物を含む塗料組成物において、未だ、親水化が
早く、かつ耐候性にも優れた塗料組成物は見出されてお
らず、アルコキシシリル基のシラノール基への変換を促
進して、塗装後の塗料表層部を早期に親水化し、低汚染
性を早期に実現するとともに、耐候性にも優れた塗料組
成物が望まれている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
の解決を課題とするものであり、その目的とするところ
は、塗装後、十分な耐候性を保持したまま、塗膜表層部
を短期間で親水化させることにより、優れた低汚染性を
実現し得る塗料組成物を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、塗膜表層
部の親水化機構について鋭意実験的検討を行った結果、
塗料ビヒクル樹脂と、親水化剤としてテトラアルコキシ
シラン及び／又はその部分加水分解重縮合物を含む塗料
組成物において、多孔質シリカコーティング二酸化チタ
ン触媒に代表される多孔質高分子で表面を被覆した光触
媒（多孔質高分子被覆光触媒）を添加することにより、
塗料ビヒクル樹脂の酸化分解反応よりもアルコキシシリ
ル基のシラノール基への加水分解反応が大きく促進され
ることを見出した。この知見により、塗装後の塗料表層
部を早期に親水化し、低汚染性を早期に実現するととも
に、耐候性にも優れた塗料組成物（本発明の第一の塗料
組成物）が提供される。

【００１１】さらに、本発明者らは、ほぼ完全に又は完
全に有機物質又は無機物質、好ましくは無機物質で被覆
された表面を有する二酸化チタンに代表される光遮蔽性
顔料を、本発明の第一の塗料組成物に添加することによ
り、光に対する塗膜内部の遮蔽力が増大され、多孔質高
分子被覆光触媒による塗料ビヒクル樹脂の分解が抑制さ
れるという知見を得た。この知見により、塗膜の耐候
性、耐久性に非常に優れた塗料組成物（本発明の第二の
塗料組成物）が提供される。この本発明の第二の塗料組
成物は、塗膜の耐候性、耐久性に優れるが、この効果
は、上記本発明の第一の組成物とは異なる機構で得られ
る。

【００１２】以下、本発明を説明する。本発明の第一の
塗料組成物は、テトラアルコキシシラン及び／又はその
部分加水分解縮重合物と、塗料ビヒクル樹脂と、多孔質
高分子被覆光触媒とを含有する。

【００１３】好ましい実施態様では、前記多孔質高分子
被覆光触媒が多孔質シリカコーティング二酸化チタン光
触媒である。

【００１４】より好ましい実施態様では、本発明の塗料
組成物には、塗料ビヒクル樹脂固形分１００重量部当
り、前記テトラアルコキシシラン及び／又はその部分加
水分解縮重合物が１重量部から５０重量部、多孔質シリ
カコーティング二酸化チタン光触媒が０．１重量部から
５０重量部含まれる。

【００１５】本発明の第二の塗料組成物は、テトラアル
コキシシラン及び／又はその部分加水分解縮重合物と、
塗料ビヒクル樹脂と、多孔質高分子被覆光触媒と、光遮
蔽性顔料とを含有する。

【００１６】好ましい実施態様においては、前記多孔質
高分子被覆光触媒が多孔質シリカコーティング二酸化チ
タン光触媒であり、光遮蔽性顔料が顔料用二酸化チタン
である。

【００１７】より好ましい実施態様では、本発明の塗料
組成物には、塗料ビヒクル樹脂固形分１００重量部当
り、前記テトラアルコキシシラン及び／又はその部分加
水分解縮重合物が１重量部から５０重量部、多孔質シリ
カコーティング二酸化チタン光触媒が０．１重量部から
５０重量部、及び顔料用二酸化チタンが１重量部から３
００重量部含まれる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第一の組成物の特徴は、
塗料ビヒクル樹脂とテトラアルコキシシラン及び／又は
その部分加水分解縮合物を含む塗料組成物に、多孔質高
分子被覆光触媒を含有させることにある。

【００１９】多孔質高分子被覆光触媒は、相対的に塗料
ビヒクル樹脂の酸化分解反応よりもアルコキシシリル基
のシラノール基への加水分解反応を大きく促進させるこ
とから、塗装後の塗料表層部を早期に親水化し、低汚染
性を早期に実現するとともに、耐候性にも優れた塗料組
成物が得られる。

【００２０】すなわち、本発明においては、テトラアル
コキシシラン及び／又はその部分加水分解縮合物と多孔
質高分子被覆光触媒（例えば、多孔質シリカコーティン
グ二酸化チタン光触媒）とを併存させることにより、併
存させない場合に比べて、自然暴露された塗膜が親水性
化され易くなり、十分な親水性を得るまでの期間が大幅
に短縮され、塗装後の初期段階から塗膜表層部への汚染
物の付着又は固着を防止することができるという効果が
得られる。さらに、光触媒として、表面が多孔質高分子
で被覆された光触媒を含有することにより、二酸化チタ
ン光触媒が直接樹脂成分と接触しない（又は接触しにく
い）ので、二酸化チタン光触媒による塗料ビヒクル樹脂
の分解が抑制され、塗膜に優れた耐候性が付与される。

【００２１】本発明に使用される塗料ビヒクル樹脂は、
外装用塗料として一般に使用されている有機又は無機の
樹脂が用いられる。

【００２２】有機の塗料ビヒクル樹脂の例としては、ア
クリル樹脂およびウレタン樹脂が挙げられる。アクリル
樹脂としては、ウレタン変性アクリル樹脂，常乾型であ
りかつ耐候性に優れた、水酸基含有アクリル樹脂をポリ
イソシアネート化合物で架橋したものなどが挙げられ
る。

【００２３】上記塗料ビヒクル樹脂の一成分である水酸
基含有アクリル樹脂は、２−ヒドロキシエチル（メタ）
アクリレートのような水酸基含有アクリルモノマーと、
メチルメタアクリレート、スチレンのような他のエチレ
ン性不飽和モノマーとの共重合体である。このような共
重合体は当業者にとって一般的な方法で製造することが
できる。上記塗料ビヒクル樹脂の他の成分であるポリイ
ソシアネート化合物は、一般に架橋剤として使用され得
るものであれば特に限定されず、例として、好ましくは
へキサメチレンジイソシアネートのような非黄変性の脂
肪族又は脂環族ポリイソシアネート化合物が挙げられ
る。

【００２４】本発明に使用される塗料ビヒクル樹脂のさ
らに他の例としては、共重合モノマー成分として１，
１，２−トリフルオロエチレンのようなフッ素含有モノ
マーを含有する、フッ素含有アクリルポリオールあるい
は共重合モノマ一成分としてアクリロイル基、メタクリ
ロイル基又はビニル基を有するシラン化合物又はシロキ
サン化合物を含有する、アクリルシリコーン樹脂が挙げ
られる。

【００２５】本発明に使用される塗料ビヒクル樹脂とし
ては、例えば、アクリディックＡ−８０１（大日本イン
キ化学工業（株）製）、ルミフロンＬＦ−１００（旭硝
子（株）製）、ゼムラックＹＣ３６２３（鐘淵化学工業
（株）製）が市販されている。

【００２６】本発明において親水化剤として使用される
テトラアルコキシシランは、炭素数が４以下であるアル
コキシ基、通常メトキシ基又はエトキシ基を有する。

【００２７】テトラアルコキシシラン内の各アルコキシ
基は、同一であっても異なっていてもよい。

【００２８】このようなテトラアルコキシシランの例と
しては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、
ジメトキシジエトキシシラン、ジメトキシジプロポキシ
シラン、およびジメトキシジブトキシシランが挙げられ
る。テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランが
好ましい。

【００２９】本発明に使用される親水化剤は、テトラア
ルコキシシランの代わりに、その部分加水分解によって
得られるオリゴマー（テトラアルコキシシランの部分加
水分解重縮合物）であってもよい。又、テトラアルコキ
シシランとその部分加水分解重縮合物との混合物であっ
てもよい。テトラアルコキシシランを完全に加水分解す
るに要する水の理論量は、テトラアルコキシシランモノ
マー１モル当たり２モルであるが、本発明で使用され得
るテトラアルコキシシランの部分加水分解重縮合物は、
テトラアルコキシシランモノマー１モルに対して２モル
未満の水を反応させることより得られる。

【００３０】本発明に用いられるテトラアルコキシシラ
ン及び／又はその部分加水分解重縮合物の配合量は、上
記塗料ビヒクル樹脂１００重量部（固形分として）当た
り、１重量部〜５０重量部が好ましい。３重量部〜３０
重量部がより好ましく、５重量部〜２０重量部がさらに
好ましい。配合量が１重量部未満であれば、形成した塗
膜の表層部に十分な親水性が得られにくくなり、低汚染
性が満足し得るレベルに到達しない場合がある。他方、
配合量が５０重量部を超えると、形成した塗膜が硬くな
る傾向にあり、実用上問題を生じる場合がある。より優
れた親水性を付与するために、上記配合量を５重量部〜
２０重量部にすることが好ましい。

【００３１】本発明に用いられる多孔質高分子被覆光触
媒は、未処理の光触媒の表面を完全に被覆しないように
その表面を多孔質の高分子でコーティング処理したも
の、あるいは光触媒が多孔質高分子中に散在している状
態のもの（例えば、いわゆるマスクメロン型光触媒とい
われるもの）及びこれらの組み合わせを含む。多孔質高
分子としては、無機多孔質高分子及び有機多孔質高分子
が用いられるが、分解性などを考慮すると、無機多孔質
高分子が好ましい。無機多孔質高分子としては、多孔質
シリカ層等が挙げられる。多孔質高分子被覆光触媒の例
としては、例えば、二酸化チタンの表面を多孔質なシリ
カ層でコーティング処理したものが挙げられる。尚、多
孔質高分子被覆光触媒の代わりに、多孔質シリカ担持体
を用いる方法でも本発明と同様の効果を得ることができ
る。

【００３２】なお、多孔質高分子被覆光触媒のコアある
いは多孔質高分子中に散在する光触媒としては、二酸化
チタン、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、ＳｒＴｉＯ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３
及びこれらの組み合わせ等が挙げられる。

【００３３】なお、本発明の第二の塗料組成物におい
て、多孔質高分子被覆光触媒のコアとなる物質または多
孔質高分子中に散在させる物質と、光遮蔽性顔料に用い
られるコアとなる物質とは同一であってもよく、異なっ
ていてもよい。

【００３４】以下、多孔質高分子被覆光触媒のコアとな
る光触媒として、二酸化チタンを代表例として、本発明
の第一及び第二の塗料組成物を説明する。

【００３５】多孔質なシリカ層でコーティング処理した
二酸化チタンは、例えば、特開平９−３１３３５号公報
に記載されている。多孔質シリカコーティング二酸化チ
タン光触媒の平均粒径（外径）の制限はないが、好まし
くは１μｍ〜５μｍのものが使用される。市販品として
は、例えば、タイペ一クＳＴＥ−０１（石原テクノ
（株）製）が挙げられる。

【００３６】多孔質シリカコーティング二酸化チタン光
触媒は、二酸化チタンを含むスラリーに水溶性ケイ酸塩
溶液を加えた後、酸を添加することによりシリカを二酸
化チタン表面に沈殿させる方法、有機溶媒で希釈された
Ｓｉのアルコキシドを浮遊状態にある二酸化チタンと接
触させる方法等を用いて製造される。多孔質シリカコー
ティング二酸化チタン光触媒の製造方法もまた特開平９
−３１３３５号公報に例示されている。

【００３７】本発明に用いられる多孔質シリカコーティ
ング二酸化チタン光触媒の配合量は、上記塗料ビヒクル
樹脂１００重量部（固形分として）当たり、０．１重量
部〜５０重量部が好ましい。０．５重量部〜３５重量部
がより好ましく、１重量部〜２０重量部がさらに好まし
い。配合量が０．１重量部未満であれば、形成した塗膜
の表層部の十分な親水性が塗装後、短期間で得られにく
くなり、満足する低汚染性が得られにくくなる。他方、
配合量か５０重量部を超えると、形成した塗膜表面の艶
が失われるという問題が生じる虞がある。特に、より優
れた親水性を塗装後極めて短期間に提供するために、上
記配合量を１重量部〜２０重量部にすることが好まし
い。

【００３８】本発明の第二の塗料組成物の特徴は、第一
の塗料組成物に、さらに光遮蔽性顔料を含むことであ
る。このことにより、本発明の第一の組成物が有する効
果を全く減殺することなく、光に対する塗膜内部の遮蔽
力が増大され、多孔質高分子被覆光触媒による塗料ビヒ
クル樹脂の分解が抑制されるという、上記本発明の第一
の組成物とは異なる機構で、さらなる塗膜の耐候性、耐
久性を組成物に付与する。

【００３９】好ましい光遮蔽性顔料は、塗膜内にその光
の侵入を妨げるものであれば特に規定しないが、例とし
ては、顔料用二酸化チタンが挙げられる。以下、顔料用
二酸化チタンを例に説明するが、この説明は顔料用二酸
化チタン以外の光遮蔽性顔料を用いる場合にも適用され
る。

【００４０】顔料用二酸化チタンとしては、二酸化チタ
ン粒子を、Ａ１、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｓｉ又はこれらの組合わ
せで表面処理した二酸化チタンが好ましい。粒子の大き
さに制限はないが、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍの平
均粒径（外径）、より好ましは、２０ｎｍ〜２００ｎｍ
を有する微粒子でなる。

【００４１】本発明で使用され得る顔料用二酸化チタン
は市販のものが使用できる。例えば、タイペ−クＣＲ−
９７（石原産業（株）製）、Ｒ−９６０（デュポン社
製）が挙げられる。

【００４２】上記顔料用二酸化チタンの含有量は、上記
塗料ビヒクル樹脂１００重量部（固形分として）当た
り、好ましくは１重量部〜３００重量部、より好ましく
は４５重量部〜１００重量部である。

【００４３】本発明の第一および第二の塗料組成物はま
た、慣用される有機溶媒を含有し得る。このような有機
溶媒としては、酢酸ブチル、酢酸エチル、トルエン等が
挙げられる。有機溶剤の配合量は必要に応じて当業者に
より適切に選択される。

【００４４】さらに、本発明の第一および第二の塗料組
成物は、上記顔料用二酸化チタン以外の無機顔料（例え
ば、ベンガラ、黄土、およびカーボンブラック）、有機
顔料（例えば、フタロシアニンブルーおよびキナクリド
ン）、金属顔料（例えば、アルミニウム、ステンレスス
ティール等）、体質顔料（炭酸カルシウム、タルク、Ｍ
ＩＯ、カオリン）等及びその他の添加剤を含有していて
もよい。添加剤の配合量は必要に応じて当業者により適
切に選択される。

【００４５】本発明の第一および第二の塗料組成物は、
上記親水化剤、多孔質高分子被覆光触媒（例えば、多孔
質シリカコーティング二酸化チタン光触媒）、（さらな
る耐候性を付与するために必要な光遮蔽性顔料（例え
ば、顔料用二酸化チタン））、およびその他の添加剤を
それぞれ所定量にて塗料ビヒクル樹脂のワニスへ添加
し、各種塗料用ミルを用いて所望粒度に達するまで均一
に分散させることにより製造される。ガラスビーズ等の
分散媒体を使用するミルを使用することが好ましい。な
お、ポリイソシアネート硬化剤を使用する場合は、この
添加剤を別途貯蔵しておき、使用直前に他の成分に添加
し、混合する。

【００４６】本発明の塗料組成物は、ハケ、ローラー、
吹き付け等による一般の塗装法を用いて塗装される。塗
装される基材は金属、セラミックス、コンクリート、木
材等のいずれかであってもよく、塗料組成物の密着性を
向上させるために基材表面にあらかじめブラスト処理又
はプライマー処理等の処理を施してもよい。

【００４７】本発明の塗料組成物は、建造物およびガー
ドレールのような一般構造物の外装用として用いられる
だけでなく、建造物の内壁のような内装用としても用い
ることが期待される。

【００４８】

【実施例】以下に、本発明の実施例を記載する。なお、
実施例および比較例の「部」および「％」は重量基準に
よる。

【００４９】（実施例１）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製：アクリルポリオール、不
揮発分５０％）３５０部、タイペークＣＲ−９７（石原
産業（株）製：顔料用二酸化チタン）１００部、酢酸ブ
チル４０部、およびタイペ−クＳＴＥ−０１（石原テク
ノ（株）製：多孔質シリカコーティング二酸化チタン光
触媒）１０部を、試験用サンドミルに投入し、これに粒
径１．２ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビーズ（東芝（株）
製）４００部を投入し、１４００ｒｐｍで約３０分間分
散した。次いで、このミル内にコルコート５１（コルコ
ート（株）製テトラメトキシシラン部分加水分解重縮合
物）２５部を添加し、さらに８００ｒｐｍで１０分間分
散し、分散終了後、ガラスビーズをろ渦して除き、分散
液（Ｎｏ．１）を得た。

【００５０】次いで、上記で得た分散液（Ｎｏ．１）１
００部と、住友バイエルウレタン（株）製ＨＤＩ系ポリ
イソシアネート硬化剤Ｎ−７５（６０％酢酸ブチル溶
液）２５部と、酢酸ブチル６ ２．５部とを混合して、
塗料液を調製した。

【００５１】（実施例２）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製：アクリルポリオール、不
揮発分５０％）３５０部、酢酸ブチル１４０部、および
タイペークＳＴＥ−０１（石原テクノ（株）製：多孔質
シリカコーティング二酸化チタン光触媒）１０部を、試
験用サンドミルに投入し、これに粒径１．２ｍｍ〜１．
５ｍｍのガラスビーズ（東芝（株）製）４００部を投入
し、１４００ｒｐｍで約３０分間分散した。次いで、こ
のミル内にコルコート５１（コルコート（株）製テトラ
メトキシシラン部分加水分解重縮合物）２５部を添加
し、さらに８００ｒｐｍで１０分間分散し、分散終了
後、ガラスビーズをろ過して除き、分散液（Ｎｏ．２）
を得た。

【００５２】この分散液（Ｎｏ．２）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして塗料液を調製した。

【００５３】（比較例１）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製アクリルポリオール、不揮
発分５０％）３５０部、タイペークＣＲ−９７（石原産
業（株）製：顔料用二酸化チタン）１００部、および酢
酸ブチル５０部を、試験用サンドミルに投入し、これに
粒径１．２ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビーズ（東芝
（株）製）４００部を投入し、１４００ｒｐｍで約３０
分間分散し、分散終了後、ガラスビーズをろ渦して除
き、分散液（Ｎｏ．３）を得た。

【００５４】この分散液（Ｎｏ．３）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして塗料液を調製した。

【００５５】（比較例２）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製アクリルポリオール、不揮
発分５０％）３５０部、タイペークＣＲ−９７（石原産
業（株）製：顔料用二酸化チタン）１００部、および酢
酸ブチル５０部を、試験用サンドミルに投入し、これに
粒径１．２ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビーズ（東芝
（株）製）４００部を投入し、１４００ｒｐｍで約３０
分間分散した。次いで、このミル内にコルコート５１
（コルコート（株）製テトラメトキシシラン部分加水分
解重縮合物）２５部を添加し、さらに８００ｒｐｍで１
０分間分散し、分散終了後、ガラスビーズをろ過して除
き、分散液（Ｎｏ．４）を得た。

【００５６】この分散液（Ｎｏ．４）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして塗料夜を調製した。

【００５７】（比較例３）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製アクリルポリオール、不揮
発分５０％）３５０部、タイペークＣＲ−９７（石原産
業（株）製：顔料用二酸化チタン）１００部、酢酸ブチ
ル５０部、およびタイペークＳＴＥ−０１（石原テクノ
（株）製多孔質シリカコーティング二酸化チタン光触
媒）１０部を、試験用サンドミルに投入し、これに粒径
１．２ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビーズ（東芝（株）
製）４００部を投入し、１４００ｒｐｍで約３０分間分
散し、分散終了後、ガラスビーズをろ過して除き、分散
液（Ｎｏ．５）を得た。

【００５８】この分散液（Ｎｏ．５）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして塗料液を調製した。

【００５９】（比較例４）アクリディックＡ−８０１
（大日本インキ工業（株）製：アクリルポリオール、不
揮発分５０％）３５０部、酢酸ブチル５０部、およびＳ
Ｔ−０１（石原テクノ （株）製：アナターゼ型非コー
ティング（すなわち、未処理の）二酸化チタン光触媒）
１００部を、試験用サンドミルに投入し、これに粒径
１．２ｍｍ〜１．５ｍｍのガラスビース （東芝（株）
製）４００部を投入し、１４００ｒｐｍで約３０分間分
散した。次いで、このミル内にコルコート５１（コルコ
ート（株）製テトラメトキシシラン部分加水分解重縮合
物）２５部を添加し、さらに８００ｒｐｍで１０分間分
散し、分散終了後、ガラスビーズをろ渦して除き、分散
液（Ｎｏ．６）を得た。

【００６０】この分散液（Ｎｏ．６）を用いたこと以外
は、実施例１と同様にして塗料液を調製した。

【００６１】（屋外暴露用試験板の作製）図１に示され
るように、下塗りとしてステンレス用プライマー、その
上から中塗りとしてハイアート＃３０００ホワイト（イ
サム塗料（株）製アクリルウレタン樹脂塗料）をあらか
じめ塗布した１００ｍｍ×３００ｍｍ×０．８ｍｍステ
ンレス板１０（ＳＵＳ−３０４）を、長軸のほぼ中心で
１２０度に折り曲げ、面１１および面１２に実施例１お
よび２ならびに比較例１〜４で調製した塗料液を、乾燥
膜厚が約５０μｍとなるようにスプレー塗布し、室温で
１４日間放置して乾燥、硬化させて試験板を作製した。
各塗料液についてこの試験板をそれぞれ１枚作製した。

【００６２】（促進耐候性試験用試験板の作製）下塗り
としてステンレス用プライマ−、その上から中塗りとし
てハイアート＃３０００ホワイト（イサム塗料（株）製
アクリルウレタン樹脂塗料）をあらかじめ塗布した７０
ｍｍ×１５０ｍｍ×０．８ｍｍステンレス板に実施例１
および２ならびに比較例１〜４で調製した塗料液を、乾
燥膜厚が約５０μｍとなるようにスプレー塗布し、室温
で１４日間放置して乾燥、硬化させて試験板を作製し
た。各塗料液についてこの試験板をそれぞれ１枚作製し
た。

【００６３】（試験方法および評価項目）屋外暴露下
（滋賀県草津市所在のイサム塗料（株）滋賀工場内）に
て、実施例１、２又は比較例１〜４の塗料液を塗布した
それぞれ１枚の試験板について、水平面（地面）と試験
板（ステンレス板１０）の面１１とのなす角が３０度と
なるように配置し、暴露期間の関数として面１１の明度
差（△Ｌ）および面１１における水接触角の変化を測定
した。また、同様に暴露期間の関数として面１２におけ
る雨筋垂れの残存状況の変化を目視評価した。

【００６４】また促進耐候性試験用の試験板について、
ＪＩＳ Ｋ５４００、９．８に従ってサンシャインウエ
ザーメーター（スガ試験機（株）製）を使って促進耐候
性試験を行い、耐候性を６０度鏡面光沢保持率で評価し
た。

【００６５】上記で使用した測定機器は以下の通りであ
る： 明度差△Ｌ：ミノルタ製色差計ＣＲ３３０を使用し、暴
露後１ヶ月から６ヶ月まで１ヶ月毎に測定した。 水接触角：協和界面科学製接触角測定器ＣＡＳ１５０型
を用い、暴露前および暴露後８週間が経過するまで２週
間毎に測定した。 光沢保持率：上記促進耐候性試験で使用した試験板の光
沢値をデジタル変角光沢計（ＵＧＶ−４Ｄスガ試験機
製）を用いて測定し、１０００時間および２０００時間
後の光沢保持率を以下の式に従って算出した。

【００６６】光沢保持率（％）＝（所定時間後の光沢値
／初期値）×１００

【００６７】ここで、初期値は暴露前の光沢値である。

【００６８】さらに上記で使用した目視評価の判定基準
は以下の通りである： １：雨筋垂れが全く観察されなかった。 ２：面１２の一部に雨筋垂れが観察された。 ３：面１２のほぼ半分の面積にわたって雨筋垂れが観察
された。 ４：面１２のほぼ３分の２の面積にわたって雨筋垂れが
観察された。 ５：面１２のほぼ全面にわたって雨筋垂れが観察され
た。

【００６９】（結果）各試験結果を表１、表２、表３、
および表４に示す。

【００７０】

【表１】

【００７１】

【表２】

【００７２】

【表３】

【００７３】

【表４】

【００７４】（考察）表１に示されるように、本発明の
塗料組成物（実施例１および２の塗料液）は、比較例１
〜４の各塗料液と比較して、暴露開始の初期段階から低
い明度差（△Ｌ）示し、かつ暴露期間の経過を問わず常
に低い値を保持している。従って、本発明の塗料組成物
は、汚染されにくくなっていることがわかる。

【００７５】また、表２に示されるように、本発明の塗
料組成物は、比較例１〜４のものと比較して明らかなよ
うに、暴露開始後２週間を経過した段階ですでに、良好
な状態を示す小さい水接触角の値を示している。このこ
とから、本発明の塗料組成物の塗膜表層部には、極めて
短期間で、十分な親水性が提供されていることがわか
る。

【００７６】さらに、表３に示されるように、本発明の
塗料組成物は、比較例１〜４のものと比較して、時間経
過にわたっても塗膜表層部の汚染物の付着又は固着が観
察されず、優れた低汚染性を保持し得ることがわかる。
特に比較例４の塗料は、屋外暴露開始から４週間以内に
塗膜が消失しており、全く実用性に乏しいものであっ
た。

【００７７】さらに、表４に示されるように、本発明の
塗料組成物は、比較例１〜３のものと同様に光沢保持率
の変化がほとんどなく、高い光沢保持率が維持されるこ
とがわかる。そして、比較例４の塗料組成物は、チョー
キングを起こして塗膜が消失しており、光沢保持率が測
定できなかった。特に、光遮蔽性顔料（顔料用二酸化チ
タン）を含有する実施例１の塗料組成物（すなわち、本
発明の第二の塗料組成物）は、2000時間経過後もほとん
ど光沢保持率に変化がなく、優れた耐候性を有すること
が示された。特に、比較例４については、屋外暴露４週
以内で、塗膜が消失しており、全く実用性に乏しいもの
である。

【００７８】以上のことから、本発明の第一及び第二の
塗料組成物は、親水化剤および多孔質シリカコ−ティン
グ二酸化チタン光触媒を含まない塗料組成物（比較例
１）、親水化剤を含むが多孔質シリカコーティング二酸
化チタン光触媒を含まない塗料組成物（比較例２）、多
孔質シリカコーティング二酸化チタン光触媒及び顔料用
二酸化チタンを含むが、親水化剤を含まない塗料組成物
（比較例３）、及び、未処理の二酸化チタンと親水化剤
とを含む塗料組成物（比較例４）と比較して、塗装後、
十分な耐候性を保持したまま、短期間にて塗膜表層部に
十分な親水性を生じさせ、屋外暴露のような環境下にお
いても、形成した塗膜に優れた低汚染性を提供すること
がわかる。特に、同じ二酸化チタン光触媒でも、未処理
の二酸化チタンを用いる比較例４の塗料組成物と、多孔
質シリカコーティング二酸化チタン光触媒を用いる本発
明の第一及び第二の塗料組成物とを比較すると、その効
果は、特に耐候性において歴然としている。

【００７９】

【発明の効果】本発明の塗料組成物は、塗装後、短期間
にて塗膜表層部に十分な親水性を生じることにより、空
気中に浮遊する粉塵、タール分等の汚染物の付着又は固
着を防止する優れた低汚染性を早期から提供することが
できると同時に、優れた耐候性が与えられる。本発明の
低汚染性塗料組成物は外装用塗料としてだけでなく、水
滴の存在下、水洗可能な環境下等における内装用塗料と
しても使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１および２並びに比較例１から４で作
製した塗料液の塗装のために使用したステンレス板（試
験板）の概略斜視図である。

【符号の説明】

１０ ステンレス板 １１、１２ 面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角井 和夫 滋賀県草津市野路町2301 イサム塗料株式 会社内 (72)発明者 岡本 肇 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 坪内 信朗 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 本地川 俊郎 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 村上 信直 千葉県印西市大塚１丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 Ｆターム(参考） 4J038 DL032 EA011 HA216 JC32 KA04 KA15 NA05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テトラアルコキシシラン及び／又はその
   部分加水分解縮重合物と、塗料ビヒクル樹脂と、多孔質
   高分子被覆光触媒とを含有する塗料組成物。
2. 【請求項２】 前記多孔質高分子被覆光触媒が多孔質シ
   リカコーティング二酸化チタン光触媒である、請求項１
   に記載の塗料組成物。
3. 【請求項３】 塗料ビヒクル樹脂固形分１００重量部当
   り、前記テトラアルコキシシラン及び／又はその部分加
   水分解縮重合物が１重量部から５０重量部、多孔質シリ
   カコーティング二酸化チタン光触媒が０．１重量部から
   ５０重量部含まれる、請求項２に記載の塗料組成物。
4. 【請求項４】 テトラアルコキシシラン及び／又はその
   部分加水分解縮重合物と、塗料ビヒクル樹脂と、多孔質
   高分子被覆光触媒と、光遮蔽性顔料とを含有する塗料組
   成物。
5. 【請求項５】 前記多孔質高分子被覆光触媒が多孔質シ
   リカコーティング二酸化チタン光触媒であり、光遮蔽性
   顔料が顔料用二酸化チタンである、請求項４に記載の塗
   料組成物。
6. 【請求項６】 塗料ビヒクル樹脂固形分１００重量部当
   り、前記テトラアルコキシシラン及び／又はその部分加
   水分解縮重合物が１重量部から５０重量部、多孔質シリ
   カコーティング二酸化チタン光触媒が０．１重量部から
   ５０重量部、及び顔料用二酸化チタンが１重量部から３
   ００重量部含まれる、請求項５に記載の塗料組成物。