JP2005068817A - 二酸化チタン被覆された窓枠及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 窓枠の汚れを防ぎ、二酸化チタンによる光触媒効果を保持しながら耐食性を向上させた二酸化チタン被覆窓枠を提供する。
【解決手段】 二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠の基材を被覆する、或いは、アパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠の基材を被覆する、或いは、メチルシリケート系溶剤にパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を混練したコーティング剤によって窓枠の基材を被覆することを特徴とする。
【選択図】なし
【解決手段】 二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠の基材を被覆する、或いは、アパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠の基材を被覆する、或いは、メチルシリケート系溶剤にパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を混練したコーティング剤によって窓枠の基材を被覆することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
本発明は、二酸化チタン被覆して光触媒加工された窓枠に関し、さらにその窓枠の製造方法にも関する。
光触媒である二酸化チタンは、太陽又は蛍光灯等から照射される紫外線エネルギーを吸収したときに光触媒反応を起こし、種々の物質を強力に分解するという性質を有しており、ホルムアルデヒドや悪臭物質の分解除去、除菌・抗菌、建築物の外装の汚染防止、ＮＯｘ、ＳＯｘの分解除去等に応用することができる。
加えて、二酸化チタンをコーティングした材料に紫外線を照射すると、その材料表面で水は水滴にならずにほぼ完全に拡散し、表面に水がよくなじむ。（特許文献１）
この二酸化チタンは外壁やガラス面にコートすることはあっても、窓枠の金属基材を被覆するということはなされていなかった。
特開平９−５９０４２号公報
この二酸化チタンは外壁やガラス面にコートすることはあっても、窓枠の金属基材を被覆するということはなされていなかった。
金属部材を二酸化チタンで被覆すると、二酸化チタンが基材を侵食するチョーキングといわれる現象が発生する。これを解決するため、基材と二酸化チタンとの間にバインダーの膜を介在させた積層構造にすると、基材はバインダー膜によって保護され、二酸化チタンによって侵食されることはないが、二酸化チタンはバインダー樹脂を分解するため、序々に被膜が失われてしまう。したがって、予めバインダー樹脂量を過剰にする等の対策が取られていた。
しかしながら、このようにバインダー樹脂量を過剰にして二酸化チタン被膜をコートすると、二酸化チタンの分解力が十分に発揮されず、また、透明度が低下するために表面がくすんだ色になってしまう。さらにまた、積層構造にすると施工が面倒である。
常に風雨にさらされる窓枠においては、コーティング剤の耐久性が求められるが、上記のように従来の光触媒コーティングでは耐久性を上げると、光触媒の分解力が十分に発揮されないという問題があった。加えて、従来の二酸化チタンは原液が乳白色なので、透明性を確保することは困難であると云われ、透明性を得るためには原液を薄める必要があった。
本発明は上述のような事情によりなされたものであり、本発明は光触媒効果を有する窓枠を提供することにより、窓枠が汚れてしまうのを防ぐこと、また、二酸化チタンによる光触媒効果を保持しながら耐久性を向上させた二酸化チタン被覆窓枠を提供することを目的とする。さらに、光触媒効果の保持、耐久性の向上に加えて、施工の簡略化、透明性を維持した酸化チタン被覆窓枠を提供することをも目的とする。
本発明は、物の発明にあっては、二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠基材を被覆した二酸化チタン被覆窓枠である。或いは、アパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠基材を被覆した二酸化チタン被覆窓枠である。或いは、メチルシリケート系溶剤にアパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を混練したコーティング剤によって窓枠基材を被覆した二酸化チタン被覆窓枠である。
二酸化チタン粒子表面から隆起するアパタイト角の高さは０．１ｎｍ〜１０ｎｍであることが好ましい。また、ニ酸化チタン粒子の平均粒径は１０ｎｍ〜２０ｎｍであることが好ましい。
一方、方法の発明にあっては、上記二酸化チタン被膜窓枠を製造する方法であって、温風低圧塗装機によって窓枠基材にコーティング剤の被覆をおこなう二酸化チタン被膜窓枠の製造方法である。
窓枠基材表面を洗浄する工程をおこなった後に、窓枠基材にコーティング剤の被覆をおこなうことが好ましい。
本発明により、光触媒効果を有する窓枠を提供することができ、窓枠の汚れを防ぐことができる。
本発明は、二酸化チタンによる光触媒効果を保持しながら耐久性を向上させた二酸化チタン被覆窓枠を提供することができる。アパタイト角でチョーキングを防ぐことによって、耐久性を向上させるとともに、二酸化チタンによるコーティング剤の分解が起らないので、単層構造にしても十分な耐久性を得ることができる。単層構造にすることでコーティングの際に施工が簡略化され、透明性が向上する。
また、二酸化チタンの粒子を微粒子化することにより、透明性が向上する。さらに、メチルシリケート系溶剤等の無機バインダーを用いることで、親水性や強度が向上する。
さらに、アパタイト角の高さを０．１ｎｍ〜１０ｎｍにすることで、好適な光触媒効果を得ることができ、二酸化チタンの平均粒径を１０ｎｍ〜２０ｎｍにすることで透明性が向上する。
さらにまた、温風低圧塗装機によって窓枠基材にコーティング材の被覆をおこなう本願発明の製造方法により、コーティング材のロスを防ぐことができ、塗着効率、仕上りの安定感が良くなり、窓枠基材表面を洗浄する工程をおこなった後に、窓枠基材にコーティング材の被覆を行うことによっても、仕上りの安定感が向上する。
本発明は、二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠基材が被覆された二酸化チタン被覆窓枠である。窓枠基材はアルミニウムであることが好ましいが、これに限定されるわけではなく、その他種々の金属でもよい。
二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤で基材を被覆することにより、光触媒機能や親水機能が発揮されるので、窓枠に好適である。本発明者らは、二酸化チタン粒子の粒径を微粒子化することにより、原液を希釈することなく透明性を向上させることができることを見出した。二酸化チタンの粒径は、好ましくは２０ｎｍ以下であって、実施容易性を考慮すると、１０ｎｍ〜２０ｎｍが好適であるが、１０ｎｍ以下であればさらに透明性が向上する。
本発明の二酸化チタン粒子は、無機バインダーと混練したコーティング剤として基材に塗布することにより、強度、親水性が増加する。好ましくはアルコキシシラン系の無機バインダーを含む溶剤であって、さらに好ましくはメチルシリケート系溶剤である。無機バインダーとして水系シリカを用いることもできる。
さらに、アパタイト角を二酸化チタンの表面に付着させることにより、耐久性の向上を図ることができる。これによりチョーキングが起らず、基材の侵食がない。このようにアパタイト角を付着させて単層構造にすることで、コーティング剤の施工は簡略化されるとともに透明性も向上する。さらに、アパタイト被膜し、且つメチルシリケート系溶剤を用いることで、表面強度８Ｈ（鉛筆硬度）が得られるので、耐久性の求められる窓枠に好適である。
アパタイト角は二酸化チタン粒子の表面に粒状に付着させ、アパタイト角によって二酸化チタンが基材等と直接接触することがないようにする。二酸化チタン粒子表面から突出したアパタイト角の突起の高さは、０．１ｎｍ以上（二酸化チタン粒子径の１/１０程度）であることが好ましい。しかし、アパタイト角によって隔離される幅があまりに大きすぎると、二酸化チタンの光触媒機能を十分に発揮することができなくなるので、１０ｎｍ以下であることが好ましい。
図１はアパタイト角を付着させていない二酸化チタン粒子を含有するコーティング材を自動車ボディ面に塗布した場合における防汚効果を示している。中心部に縦縞状に光触媒を塗布した後、機械油、サラダ油、青色顔料を混ぜて塗布しており、中心部のみに防汚効果が現れている。
図２はアパタイト角を付着させた二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤をアルミパネル壁面に塗布した場合における防汚効果を示している。横縞状に光触媒を塗布した後、戸外に放置したものであり、塗布面だけ雨垂れが付着していない様子がわかる。
本発明においては、基材表面を洗浄する工程をおこなった後に二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって基材を被覆するが、この洗浄工程においては、基材表面を、界面活性剤、研磨剤、酸、塩基、溶剤の郡から選択される少なくとも１種を含有する洗浄液で洗浄することができる。
二酸化チタン表面へのアパタイト角の付着は、既存の方法でおこなうことができる。アパタイト角を付着させた後、溶剤と混練してコーティング剤とする。
本発明者らは、本発明のコーティング剤を基材に塗布するときに、低圧で風の量を多くした温風低圧塗装機を用いて塗布すると、従来用いられる圧力が高めの中高圧スプレーのコンプレッサーでコーティングする場合に比べて、コーティング剤のロスを防ぐことができ、塗着効率、仕上りの安定感が良いことを見出した。特に塗着効率は従来の中高圧スプレーが１５％〜３０％であるのに対して、温風低圧塗装機を用いると９３．５％の効率で塗着することができる。
本発明のコーティング剤は、従来のコンプレッサーを用いたコーティング方法でコーティングすることもできるし、はけやローラで塗布することもできる。
Claims (7)
- 二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠基材を被覆したことを特徴とする二酸化チタン被覆窓枠。
- アパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を含有するコーティング剤によって窓枠基材を被覆したことを特徴とする二酸化チタン被覆窓枠。
- メチルシリケート系溶剤にアパタイト角を表面に付着させた二酸化チタン粒子を混練したコーティング剤によって窓枠基材が被覆したことを特徴とする二酸化チタン被覆窓枠。
- 二酸化チタン粒子表面から突出するアパタイト角の高さが０．１ｎｍ〜１０ｎｍである請求項２又は請求項３に記載の二酸化チタン被覆窓枠。
- ニ酸化チタン粒子の平均粒径が１０ｎｍ〜２０ｎｍである請求項１乃至４のいずれかに記載の二酸化チタン被覆窓枠。
- 請求項１乃至５に記載の二酸化チタン被膜窓枠を製造する方法であって、温風低圧塗装機によって窓枠基材にコーティング剤の被覆をおこなう二酸化チタン被膜窓枠の製造方法。
- 窓枠基材表面を洗浄する工程をおこなった後に、窓枠基材にコーティング剤の被覆をおこなう請求項６に記載の二酸化チタン被膜窓枠の製造方法。
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| JP2003300175A JP2005068817A (ja) | 2003-08-25 | 2003-08-25 | 二酸化チタン被覆された窓枠及びその製造方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114961530A (zh) * | 2022-05-30 | 2022-08-30 | 苏州市东升铝合金制品有限公司 | 一种逃生房用耐候门窗 |
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2003
- 2003-08-25 JP JP2003300175A patent/JP2005068817A/ja active Pending
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