JP2002129149A - 耐酸性雨処理方法および耐酸性雨処理物品 - Google Patents

耐酸性雨処理方法および耐酸性雨処理物品

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JP2002129149A
JP2002129149A JP2000320310A JP2000320310A JP2002129149A JP 2002129149 A JP2002129149 A JP 2002129149A JP 2000320310 A JP2000320310 A JP 2000320310A JP 2000320310 A JP2000320310 A JP 2000320310A JP 2002129149 A JP2002129149 A JP 2002129149A
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Japan
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rain
acidic
hydrophilic
resistance
acid rain
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JP2000320310A
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English (en)
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Kishio Shibafuji
岸夫 柴藤
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BASF Japan Ltd
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BASF NOF Coatings Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、簡便な作業で基材表面を親水化する
ことにより耐酸性雨性を付与することのできる耐酸性雨
処理方法および該処理方法により処理された耐酸性雨処
理物品を提供する。 【解決手段】基材表面に親水性処理剤を塗布し、水の接
触角が60度以下まで親水化することで基材に耐酸性雨性
を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、屋外において酸性
雨に曝される基材の表面に塗布することにより、シミ付
きを防止することができる耐酸性雨処理方法および耐酸
性雨処理物品に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば塗装物品においては、耐候性、耐
水性、耐溶剤性、耐物理性能などの観点から従来メラミ
ン硬化塗膜が用いられることが多いが、該塗膜は酸性雰
囲気下で加水分解しやすいことから、近年酸性雨による
浸食に基づく雨シミの被害が多発している。酸性雨によ
る浸食は、雨が基材上で水滴状に存在する場合に特に顕
著であり、降雨後の直射日光により急激に水滴が乾燥さ
れた場合には、水滴中の酸性成分が水滴の輪郭部に濃縮
され落とすことのできない見苦しい雨シミが形成され
る。かかる問題に対応するため、最近ではメラミン硬化
に変わる新しい硬化システムを用いた塗膜が提案されて
いる。(例えば特開平7-224146号公報、特開平5-239403
公報など)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら生産現場
の都合上塗料の硬化方式を変えることのできない場合、
あるいは塗装が施されない基材が剥きだしの場合などに
は、従来のような塗膜の硬化方式を変える手法を用いる
ことはできない。またすでに屋外で使用されているもの
に対しては、多大なる施工工数を要することになる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、耐酸性雨性
に劣る基材もしくは塗装物品に対して簡便に耐酸性雨性
を向上する方法について鋭意検討を重ねた結果、基材表
面の性質を親水性にする事によって上記の問題点が解決
されることを見出し本発明を完成するに至った。
【0005】すなわち本発明は水の接触角を60度以下に
せしめる親水性処理剤を基材表面に塗布する耐酸性雨処
理方法および耐酸性雨処理物品に関する。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の耐酸性雨処理方法は、基
材表面に1μm以下の薄膜で処理されるものであり、該処
理により基材表面の性質を水接触角が60度以下の親水性
にすることができる。基材表面を親水性にすることによ
り酸性雨は水滴にならず、基材全体に濡れ広がるため、
酸性成分は局所的に濃縮されることはなく上記の雨シミ
の形成を防ぐことができる。
【0007】本発明の耐酸性雨処理方法は、基材表面を
60度以下の親水性にできる親水性処理剤を塗布するもの
であり、その組成は特に限定されるものではないが、例
えば無機酸化物ゾル、シリケート誘導体、界面活性剤、
親水性樹脂、光触媒性物質を1種またはそれ以上含有す
る組成物で本発明の目的を達成することができる。無機
酸化物ゾルとしては例えば酸化ケイ素ゾル、酸化アルミ
ニウムゾル、酸化アンチモンゾル、酸化ジルコニウムゾ
ル、酸化亜鉛ゾルなどを挙げることができる。シリケー
ト誘導体としては、例えば式R1mSi (OR2)n(ただし、
R1:フェニル基、アルコキシ基または炭素数1〜18のア
ルキル基、R2:炭素数が1〜6のアルキル基、m:0から2
の整数、n:2から4の整数でありm+n:4)で表されるシ
リコン化合物またはその部分加水分解縮合物などを挙げ
ることができる。界面活性剤としてはノニオン系界面活
性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、
両性界面活性剤などを挙げることができる。親水性樹脂
としては、水溶性アクリル樹脂、水溶性ポリエステル樹
脂、水溶性ポリウレタン樹脂、ポリビニルアルコール、
ポリエチレングリコール、エチルセルロース、水分散性
アクリル樹脂、水分散性ポリエステル樹脂、水分散性ポ
リウレタン樹脂などを挙げることができる。光触媒性物
質としては、例えば酸化チタン、酸化鉄の微粒子などを
挙げることができる。さらに例えば特開昭61-221282号
公報、特開平7-109435号公報、特開平10-249271号公
報、特開平11-10077号公報、特開2000-262429号公報に
記載されている親水性物質から構成される組成物を用い
ることもできる。
【0008】本発明に用いる親水性処理剤は、上記の親
水性物質を水および/または有機溶剤で希釈したものを
用いることが望ましく、不揮発分が0.01〜30重量%の範
囲内で用いることが望ましい。ここで不揮発分が0.01重
量%未満の場合、目的とする耐酸性雨性を十分に発揮で
きなくなるため、また30重量%を超える場合は処理ムラ
が発生しやすくなり、基材の外観を損なうことがあるた
め好ましくない。有機溶剤としては例えば、アルコール
類、エステル類、ケトン類、エーテル類、芳香族炭化水
素、脂肪族炭化水素などを挙げることができる。
【0009】また本発明に用いる親水性処理剤は、必要
に応じて防腐剤、香料、顔料、紫外線吸収剤、光安定
剤、レベリング剤、つや出し剤、つや消し剤、帯電防止
剤、界面活性剤、緩衝剤などを添加することができる。
本発明の方法において親水性処理剤を基材上に塗布する
には、常法のスプレー塗装、ローラー塗装、刷毛塗り、
浸漬塗装、布、紙、スポンジ等に染み込ませてのワイプ
塗りや、ぬれティッシュの形態など特に制限なく使用す
る物品に合わせて選ぶことができる。ただしこの際、汚
れ防止処理皮膜の厚みは0.01〜1μmの範囲内にあること
が望ましい。処理皮膜の厚みが0.01μm未満の場合、目
的とする耐酸性雨機能を十分に発揮することができなく
なるため、また1μmを超える場合はクモリ、ワレなどが
起こる場合があるため好ましくない。
【0010】本発明の方法では、上記のごとく親水性処
理剤を基材上に塗布するだけで耐酸性雨機能を発揮でき
るが、場合によっては塗布後に続けて、水に浸漬するま
たは水を噴霧する等の後処理を行ってもよい。
【0011】本発明の方法において耐酸性雨処理の施さ
れる基材としては、特にその種類が制限されるものでは
なく、構造物、木製品、金属製品、プラスチック製品、
ゴム製品、加工紙、セラミック製品、硝子製品の基材そ
のものあるいはそれらの塗装物品などが挙げられる。よ
り具体的には、自動車、自動車用部品(例えばボディ、
バンパー、スポイラー、ミラー、ホイール、内装材等の
部品であって各種材質のもの)、鋼板等の金属板、二輪
車、二輪車用部品、道路用資材(例えばガードレール、
交通標識、防音壁など)、トンネル用資材(例えば側壁
板など)、船舶、鉄道車両、航空機、自動販売機、家
具、楽器、家電製品、建築材料、容器、事務用品、スポ
ーツ用品、玩具などが挙げられる。
【0012】
【実施例】次に製造例、実施例により本発明をより具体
的に説明するが、本発明は実施例の範囲内に限定される
ものではない。なお本発明の耐酸性雨処理方法により得
られる耐酸性雨処理物品の性能は次のようにして求め
た。 (1)外観性 目視観察により、次の基準に従い評価した。 ○:親水性処理剤の乾燥ムラが残らない。 △:親水性処理剤の乾燥ムラが若干残る。 ×:親水性処理剤の乾燥ムラが顕著に残る。 (2)親水性 (株)エルマ製ゴニオメーター式接触角測定機を用いて、
水の接触角を測定した。この値の小さいほど親水性が高
い。 (3)耐酸性雨性 水平に設置された鉄製の黒色箱の上に試験板を水平に設
置し、横浜にて5月〜9月の5ヶ月間屋外で自然降雨に
曝した。目視観察により雨シミを次の基準に従い評価し
た。 ○:雨シミが全くついていない。 △:若干の雨シミが認められる。 ×:顕著な雨シミが認められる。
【0013】製造例 親水性処理剤E-1およびE-2の製造 表1に示すような配合および成分濃度の親水性処理剤E-
1およびE‐2を次の方法で製造した。(特開20000−2624
29参照) (A)成分のA−1の製造:温度計、還流冷却器、攪拌
機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、イソプロピ
ルアルコール48.7重量部を仕込み、加熱して還流状態と
なるまで昇温して保持した。そこへ、メタクリル酸2−
ヒドロキシプロピル18.0重量部、スチレン6.0重量部、
メタクリルアミド3.0重量部、メタクリル酸N,N−ジメ
チルアミノエチル3.0重量部、2,2'−アゾビス(2−メ
チルブチロニトリル)0.2重量部、イソプロピルアルコ
ール20.0重量部を混合したものを、滴下ロートから還流
状態を保ちながら2時間かけて滴下した。滴下終了後さ
らに30分間還流状態を保ち攪拌を続け、次いで2,2'−
アゾビス(2−メチルブチロニトリル)0.1重量部、イソ
プロピルアルコール1.0重量部を混合したものを添加
し、さらに2時間還流状態で攪拌を続けた。重合終了
後、不揮発分31.0重量%の樹脂溶液A−1を得た。得ら
れた樹脂は水酸基とアミド基を有し、その総量は5.3mol
である。また、数平均分子量は11000であり、25℃で水
に不溶であった。 (A)成分のA-2の製造: 温度計、還流冷却機、攪拌
機、滴下ロートを備えた4つ口フラスコに、イソプロピ
ルアルコール48.7重量部を仕込み、加熱して還流状態と
なるまで昇温して保持した。そこへ、メタクリル酸2−
ヒドロキシエチル15.0重量部、アクリル酸6.0重量部、
メタクリル酸メチル9.0重量部、2,2'−アゾビス(2−
メチルブチロニトリル)0.2重量部、イソプロピルアル
コール20.0重量部を混合したものを、滴下ロートから還
流状態を保ちながら2時間かけて滴下した。滴下終了後
さらに30分間還流状態を保ち続け、次いで2,2'−アゾ
ビス(2−メチルブチロニトリル)0.1重量部、イソプロ
ピルアルコール1.0重量部を混合したものを添加し、さ
らに2時間還流状態で攪拌を続けた。重合終了後、不揮
発分30.5重量%の樹脂溶液A−2を得た。得られた樹脂
は水酸基とカルボキシル基を有し、その総量は6.6molで
ある。また、数平均分子量は9800であり、25℃で水に不
溶であった。 (B)成分のB-1の製造:温度計、還流冷却器、攪拌機を
備えたフラスコにスノーテックスIPA−ST(商品
名、日産化学工業(株)製、酸化ケイ素ゾル、平均粒
径:10−15nm,不揮発分:30重量%、溶媒:イソプロピ
ルアルコール)100.0重量部及びA−163(商品名、
日本ユニカー(株)製、シランカップリング剤)4.0重
量部を仕込み、加熱して80℃で8時間保持することによ
り、シランカップリング剤で表面処理された酸化ケイ素
ゾルB−1を102.0重量部得た。 (B)成分B-2:スノーテックスC(商品名、日産化学工
業(株)製、酸化ケイ素ゾル、不揮発分:20%、溶媒:
水)を用いた。前記各成分を、表1記載の配合量で混合
し、親水性処理剤E-1およびE-2を製造した。
【0014】
【表1】
【0015】実施例1、2および比較例1 (1)基材の作成 厚さ0.8mm、縦横30cmの大きさのリン酸亜鉛処理軟鋼板
にカチオン電着塗料アクアNo4200(商品名、日本油脂BA
SFコーティングス(株)製)を乾燥膜厚20μmとなるよう
電着塗装して175℃で25分間焼き付け、次に中塗り塗料
ハイエピコNo500中塗(商品名、日本油脂BASFコーティ
ングス(株)製)を乾燥膜厚30μmとなるようにエアスプ
レー塗装し、140℃で30分間焼き付けた。さらにメラミN
o2000 1コートソリッド用ブラック上塗(日本油脂BAS
Fコーティングス(株)製)を乾燥膜厚30μmとなるように
エアスプレー塗装し、140℃で30分間焼き付け、黒色の
上塗り塗装試験板を得た。
【0016】(2)耐酸性雨処理試験板の作成および性
能試験 前記製造例で製造した親水性処理剤E-1、E-2を紙タオル
にしみこませ、上記の試験板に塗布した。比較例1では
親水性処理を施さずにそのまま性能試験した。性能試験
結果を表2に示すが、実施例1、2では良好な外観性、
親水性および耐酸性雨性を示した。これらに対して比較
例1では親水性処理剤を塗布していないため、親水性、
耐酸性が劣った。
【0017】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 201/00 C09D 201/00 Fターム(参考) 4D075 CA37 CA44 4F100 AA20 AA32 AB03 AK24 AT00A BA02 CC00B EJ68 GB07 GB32 GB90 JB05B JL08 JM01 JN00 4H020 AA01 AA04 AA05 AB02 AB05 4J038 BA021 CE021 CG001 DD001 DF001 DG001 HA166 HA446 KA04 KA06 KA09 MA08 PB05 PB06 PB07 PC02 PC04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水の接触角を60度以下にせしめる親水性処
    理剤を基材表面に塗布する耐酸性雨処理方法。
  2. 【請求項2】水の接触角を60度以下にせしめる親水性処
    理剤を基材表面に塗布せしめた耐酸性雨処理物品。
  3. 【請求項3】親水性処理剤が無機酸化物ゾル、シリケー
    ト誘導体、界面活性剤、親水性樹脂、光触媒性物質から
    選択される1種または2種以上である請求項1記載の耐
    酸性雨処理方法。
  4. 【請求項4】親水性処理剤が無機酸化物ゾル、シリケー
    ト誘導体、界面活性剤、親水性樹脂、光触媒性物質から
    選択される1種または2種以上である請求項2記載の耐
    酸性雨処理物品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006213095A (ja) * 2005-02-01 2006-08-17 Nippon Paint Co Ltd 近赤外線反射性能を付与する方法及び高速鉄道車両

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