JP2005171011A

JP2005171011A - 防汚性封孔処理剤

Info

Publication number: JP2005171011A
Application number: JP2003410194A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Sakaguchi; 充弘坂口; Yasuo Hirai; 靖男平井; Jiro Tokima; 二郎時間; Masayoshi Mae; 昌嘉前; Ushinobu Kitatani; 丑信北谷; Hiroshige Kusaba; 広茂草場; Hitoshi Nitta; 等新田
Original assignee: DEIKKU JAPAN KK
Current assignee: DEIKKU JAPAN KK
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】一度の封孔処理で上塗り塗料を必要とせず、かつ酸化チタンの光触媒作用による防汚性に優れた封孔処理剤を提供する。
【解決手段】次の化学式１
【化１】

（式中、Ｒ^１は水素、炭素数１〜１８のアルキルまたはアリール、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同一または異なって、炭素数１〜３のアルキルを示す。）で示されるシロキサン化合物(ａ)と、(ポリ)リン酸と水酸化アルミニウムがＰ／Ａｌ原子比１〜３で縮合した形の(ポリ)リン酸アルミニウム縮合物(ｂ)を、(ａ)中のＳｉと(ｂ)中のＡｌのＳｉ／Ａｌ原子比を８〜１０４０の量比で反応させて得られる(ポリ)リン酸アルミニウムシロキサン共縮合物に、好ましくは平均粒子径が０.１〜０.５μｍの光触媒活性酸化チタンを含有させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、防汚性封孔処理剤、すなわち溶射皮膜に存在する微細孔内に浸透して内部で固化することによりその微細孔を封鎖し、素材表面を気体や液体の侵入を防止すると共に封孔処理された表面の汚れを防止する防汚性のある封孔処理剤(封孔塗料)に関する。

現在、鉄鋼などの金属素材の防錆性、防食性、耐磨耗性、耐熱性、断熱性等の向上や装飾の目的で施される溶射法が注目されており、建築や土木、造船、機械等の広範な分野での利用が拡大している。溶射法で得られた溶射皮膜には無数の微細孔が存在するためこの微細孔から溶射皮膜が剥がれやすく、錆発生の原因となるので、種々の封孔剤によって微細孔を封鎖することが行われている。ところが、このような分野においては、封孔処理面が風雨に曝されることが多くその表面が汚れやすい。

一方、アナターゼ型酸化チタンが光触媒として機能し、光を照射すると有機物質の分解や酸化を促すことが従来から知られている。したがって、酸化チタンの光触媒作用を利用することにより防汚性を付与することができる。このような酸化チタンの機能に着目した皮膜が、例えば特開平１１−３１９７０９号公報や特開２００１−３４７１３６号公報や特開２００１−１１３７５号公報に開示されている。しかし、これらに開示された皮膜形成用塗料は浸透性が悪いので、上記封孔処理面に適用する場合には封孔塗膜を一度形成した上でさらに上塗りを行う必要があり、封孔剤の塗布乾燥に時間を要するなど、工期が長くなるという問題を生じていた。また、封孔剤との密着性が悪いと上塗りをした塗膜の剥落が起こる等の問題を生じる場合もあった。

特開平１１−３１９７０９号公報特開２００１−３４７１３６号公報特開２００１−１１３７５号公報

そこで、本発明者らは、一度の封孔処理で上塗り塗料を必要とせず、かつ酸化チタンの光触媒作用による防汚性に優れた封孔処理剤を提供すべく、鋭意努力したところ、特定の組成を有するシロキサン化合物に光触媒活性を有する酸化チタンを混合することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させるに至った。

本発明の防汚性封孔処理剤は、次の化学式１

(式中、Ｒ^１は水素、炭素数１〜１８のアルキルまたはアリール、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同一または異なって、炭素数１〜３のアルキルを示す。)で示されるシロキサン化合物(ａ)と、(ポリ)リン酸と水酸化アルミニウムがＰ／Ａｌ原子比１〜３で縮合した形の(ポリ)リン酸アルミニウム縮合物(ｂ)を、(ａ)中のＳｉと(ｂ)中のＡｌのＳｉ／Ａｌ原子比を８〜１０４０の量比で反応させて得られる(ポリ)リン酸アルミニウムシロキサン共縮合物からなる第１の封孔成分と光触媒活性酸化チタンを含有することを特徴としている。この中でも、特にＳｉ／Ａｌ原子比が８０〜３００の量比で反応させて得られたものが望ましく、得られた第１の封孔成分の粘度が５〜１００ｍＰａ・Ｓであるものが望ましい。
また、本発明においては、平均粒子径が０.１〜０.５μｍ以下である酸化チタンを用いるのが好都合である。

さらに、２５℃における粘度が２０〜１０００ｍＰａ・Ｓである次の化学式２で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解縮合物

(式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアルキルもしくはアリール、Ｒ^２は、それぞれ同一または異なって、炭素数１〜４のアルキル、ｎは０〜３の整数を示す。)からなる第２の封孔成分を、前記第１の封孔成分１００重量部に対して、０〜１００重量部加えるのが好ましい。この場合に、化学式２における前記ｎが、１または２であるものを用いるのが好ましい。
そして、本発明においては、２５℃における粘度が５０〜１０００ｍＰａ・Ｓとなるように第２の封孔成分で調整するのがよい。

本発明によれば、浸透性および防汚性に優れた封孔処理剤が提供される。この結果、長期間に渡って処理表面を比較的きれいな状態に保つことができ、しかも衛生面においても優れた処理面を得ることができる。

また、素材との定着性に優れているために、封孔処理剤を用いた下塗り処理が不要になり、従来の工法に比べて作業性が向上して工期の短縮を図ることができる。特に、粒子径が０.１〜０.５μｍである酸化チタンを用いているので、溶射皮膜の細孔中には封孔成分のみが浸透し、酸化チタンは素材表面に残ることになる。したがって、被膜層に酸化チタンが豊富に存在することになり、細かな粒子径を用いた場合に比べて、少ない酸化チタンの含有量で効果的な防汚性皮膜を形成させることができる。

そして、２５℃における粘度が２０〜１０００ｍＰａ・Ｓである次の化学式２で示されるアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物からなる第２の封孔成分を併用することにより、得られた封孔皮膜の硬度の調整や硬化触媒を必要とすることなく硬化速度の調整を容易に行える。こうして、塗布中における酸化チタンの沈降を防ぎ、垂直面などへの塗布においていわゆる液だれをなくすことができる。また、形成された封孔皮膜のヒビ割れを改善できる。

本発明の封孔処理剤は、以下の化学式１に示される(ポリ)リン酸アルミニウムシロキサン化合物からなる第１の封孔成分に酸化チタンを配合したものであって、必要に応じて化学式２に示されるアルコキシシラン化合物またはその部分加水分解縮合物からなる第２の封孔成分が併用される。本発明において、用いられる第１の封孔成分は、次の化学式１で示されるシロキサン化合物(ａ)と(ポリ)リン酸アルミニウム縮合物(ｂ)を特定のＳｉ／Ａｌ原子比となるように縮合して得られる。

(式中、Ｒ^１は水素、炭素数１〜１８のアルキルまたはアリール、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同一または異なって、炭素数１〜３のアルキルを示す。)
この化学式１において、Ｒ^１で示される炭素数１〜１８のアルキルとしては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシルなどが、アリールとしてはフェニルなどがあげられる。好ましいアルキル基は炭素数６〜１２のアルキルである。Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４で示されるアルキルとしてはメチル、エチル、ｎ−プロピルなどがあげられる。好ましいアルキルはメチルである。

(ポリ)リン酸には、オルトリン酸および二リン酸、三リン酸などオルトリン酸が２〜３個重合した形のポリリン酸が例示される。この(ポリ)リン酸と水酸化アルミニウムが縮合した形の(ポリ)リン酸アルミニウム縮合物(ｂ)におけるＰ／Ａｌの原子比は通常１〜３、好ましくは１〜１.５である。本発明においては、上記(ａ)と(ｂ)を、Ｓｉ／Ａｌ原子比が８〜１０４０、好ましくは８０〜３００、さらに好ましくは１００〜２００となるような量比で縮合させる。具体的には、特開２００２−１６７４３９号公報に開示されている。

この第１の封孔成分は、常温で液体であって水やエタノールに分散可能である。その粘度は通常５〜１００ｍＰａ・Ｓであって、やや粘稠性を有しているが、溶射皮膜細孔内部への浸透性は高い。なお、本発明における粘度は、２５℃においてＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ型回転粘度計(ＢＭ型)を用いて、Ｎｏ.２ローター、６０ｒｐｍで測定した値をいう。

溶射法によって素材表面に形成される溶射皮膜は１０〜１０００μｍ、通常５０〜３００μｍ程度の厚みを有しているが、膜は多孔であり、気孔率は２〜２０％に及ぶ。その孔径は溶射材、溶射方法により種々であるが、多くは１０μｍ以下で、平均孔径は０.０５〜０.１μｍの間にあることが多い。したがって封孔処理剤は０.０５〜１０μｍ程度の気孔内部に浸透し、素材表面に達するようなものが望ましい。

混合される酸化チタンは、光触媒活性を有するものである。本発明では、光触媒活性を有するものであれば特に制限なく使用することができるが、好適なものとして、アナターゼ型二酸化チタン、例えば、石原テクノ(株)製のＳＴ−４１、テイカ(株)製のＡＭＴ６００、チタン工業(株)製のＰＣ−１０２などの市販品をあげることができる。光触媒活性酸化チタンは、太陽光や人工照明光などの紫外線、例えば、波長４００ｎｍ以下の紫外線、好ましくは波長２８５ｎｍ〜３８０ｎｍの光を吸収することによって励起して発生した正孔(ホール)やＯＨラジカルが強い酸化作用を示し、この酸化作用により抗菌性を発揮する。そして、この強い酸化作用が、空気中の汚染物質を分解、例えば、空気中の窒素酸化物を酸化して硝酸に変化させたり、窒素を二酸化窒素に、そして水素を水に化学変化させ、また、空気中の硫黄酸化物を酸化して硫酸に変化させることができる。また、紫外線により塗膜表面は超親水性になり、セルフクリーニング性(分解された物質が雨により洗い落とせる)、易洗浄性が発揮される。

用いられる酸化チタンは、溶射皮膜の微細孔に侵入する必要はなく、むしろ微細孔に侵入することなく溶射皮膜の表面に残留するのが望まれる。微細孔に侵入した酸化チタンにより生じる光触媒効果は弱く、酸化チタンが微細孔を塞ぐとその中に気泡が閉じ込められて封孔皮膜のクラックや剥離の原因となるからである。したがって、溶射皮膜の微細孔の孔径を考慮すれば、具体的には、平均粒子径が０.０５μｍ以上、より好ましくは平均粒子径が０.１μｍ以上、望ましくは０.１〜０.５μｍである。すなわち、微細孔の孔径は、孔径は溶射材、溶射方法により種々であるが、その多くは１０μｍ以下で、平均孔径は０.０５〜０.１μｍの間にあることが多い。したがって、塗布された封孔成分は微細孔内部に浸透し、素材表面に達する。また、溶射皮膜の表面にはガラス性の封孔皮膜が形成され、酸化チタンは微細孔には浸透せずに封孔皮膜中に存在することになる。その一方で、平均粒子径が０.５μｍよりも大きいと、酸化チタンの表面積が少なくなり光触媒活性を有効に利用できず、封孔被膜中の酸化チタンの含有量が比較的低い場合には十分な触媒活性が得られなくなる。しかも、被膜が白濁化して透明性も著しく低下する。なお、本発明において平均粒子径とは、体積換算のメジアン径を意味する。

本発明の封孔処理剤には、酸化チタンのみならずアルミニウムが存在するために、得られた封孔皮膜の硬度(鉛筆硬度３Ｈ以上)が高くなり、得られた封孔皮膜にクラックが入りやすい。その一方で、第２の封孔成分に酸化チタンを混合するのみでは得られた封孔皮膜が柔らかすぎる(鉛筆硬度２Ｂ程度)。しかも、第２の封孔成分のみでは硬化触媒を用いないと硬化性が低下し、塗布中に酸化チタンが沈降して均一な塗布性が得られない。特に垂直面への塗布の際には液だれが生じてしまう。そこで、本発明においては、この両者を混合して粘度を調整することにより、溶射皮膜面への浸透性、定着性、酸化チタンの塗布均一性を確保している。つまり、化学式１で示される(ポリ)リン酸アルミニウムシロキサン共縮合物１００重量部に対して、化学式２で示されるアルコキシシランまたはその部分加水分解縮合物０〜１００重量部の範囲で混合し、好ましくは混合物の粘度を５０〜１０００ｍＰａ・Ｓとなるように調整する。こうすれば、硬化触媒を用いることなく、酸化チタンが均一に分散した鉛筆硬度Ｂ〜３Ｈ程度の封孔皮膜が形成される。

第２の封孔成分におけるアルコキシシランは、次の化学式２で示されるケイ素系化合物であって、Ｒ^１は置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアルキル基またはアリール基、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基を示す。さらに、Ｒ^１は同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。また、ｎは０〜３の整数がよく、１または２が好ましい。ｎが４だとアルコシキシラン化合物とならないからである。このようなアルコキシシラン化合物の例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニエルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン等またはこれらの混合物があげられる。

(式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアルキルもしくはアリール、Ｒ^２は、それぞれ同一または異なって、炭素数１〜４のアルキル、ｎは０〜３の整数を示す。)

また、第２の封孔成分を構成するアルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物は、上記のアルコキシシラン化合物に水を加えて、触媒の存在下で撹拌しながら昇温することにより、部分的に加水分解を生じさせると共に縮合させることにより得られたものである。上記アルコキシシラン化合物の加水分解および縮合の程度は粘度で規定され、その粘度は好ましくは２５℃で２０〜１０００ｍＰａ・Ｓ、さらに好ましくは２５〜１０００ｍＰａ・Ｓである。２０ｍＰａ・Ｓより小さいと、塗布時に拡散して十分な封孔効果が得られないことがある。一方、１０００ｍＰａ・Ｓより大きいと微細孔へ浸透しにくくなり、やはり混合した場合の封孔効果が低下することがある。具体的には、特開２００２−３６３５３９号公報に開示されている。

本発明において用いられる酸化チタンの配合量は、好ましくは第１の封孔成分１００重量部、第２の封孔成分を用いた場合にはそれらの全量１００重量部に対して５〜９０重量部であり、３０〜８０重量部の範囲であるのがさらに好ましいが、酸化チタンによる光触媒作用を発揮する限りにおいて、この範囲に制限されるものではない。

溶射皮膜表面へ当該封孔処理剤を適用するには、エアガンによる吹き付けや、刷子塗りなど一般の塗料を塗布するのに用いられる方法がそのまま使用できるが、エアガンによる吹き付けが作業上も効果面でも好ましい。溶射皮膜の厚みにもよるが一般的には、塗布量は１０〜２００ｇ／ｍ^２、好ましくは５０〜１５０ｇ／ｍ^２程度である。溶射皮膜表面に塗布された封孔成分は、数時間〜２４時間でゆっくりと縮合・硬化する。

得られた硬化物は、透明なガラス質で、撥水性、耐薬品性の高い可撓性硬化物となる。このように本発明による封孔処理剤は、封孔剤として極めて適した性状を有しているだけでなく、金属、セラミック、セメント等への接着も良好であるので、これらの表面保護剤としても有用である。

以下、本発明の実施例、試験例に基づいて、さらに本発明について詳細に説明する。

〔実施例１〕２.０ｍｌの酢酸に０．３ｇのクエン酸を溶解し、その溶液に水酸化アルミニウム粉末４．７ｇを分散させた。撹拌下にオルトリン酸を水酸化アルミニウムに対して等モル滴下してスラリー状のリン酸アルミニウム縮合物を得た。２０００ｍｌ容の三頚コルベンに、ヘキシルトリエトキシシラン(ＫＢＥ３０６３、信越化学(株)製)１０００ｍｌを収容し、中央の頚にシールした撹拌機を装着し、他の１頚から乾燥窒素ガスを導入して湿気を遮断した。コルベンは１０℃に保たれた水浴に固定した。もう１つの頚から上記リン酸アルミニウム縮合物が総量でヘキシルトリエトキシシランの４重量％に達するまで毎分２ｍｌずつ加えて反応させた。リン酸アルミニウムの滴下終了後もさらに１時間撹拌して、透明安定な粘稠液であるリン酸アルミニウムシロキサン共縮合物(Ｓｉ／Ａｌ原子比：８／１)を得た。この液にアンモニアガスを導入して液を中和し、粒状のシリカゲルを入れて水分ならびに中和塩を吸着除去すると、粘度４１ｍＰａ・Ｓ、比重１.２６(２０℃)のリン酸アルミニウムシロキサン共縮合物が得られた(第１の封孔成分)。そして、この第１の封孔成分１００重量部に対し、光触媒活性酸化チタン(石原テクノ(株)製ＳＴ−４１：平均粒子径０.５μｍ)を４０重量部添加してペイントシェーカーに３０分間かけて混練し、粘度４６０ｍＰａ・Ｓの半透明な封孔処理剤を得た。

〔実施例２〕クエン酸モノ水和物３.０ｇに、無定型リン酸アルミニウム３.０gを混合するとスラリー状のリン酸アルミニウム縮合物が得られた。このスラリーに水を数滴(０.２５ｍｌ)加えると透明な液となった。この液を実施例１で用いたのと同様のヘキシルトリエトキシシラン１０００ｍｌを収容した２０００ｍｌ容のコルベンに毎分２ｍｌずつ滴下した。Ｓｉ／Ａｌ原子比が８／１に達するまでスラリー状のリン酸アルミニウム縮合物を加えた後、さらに１時間撹拌を続けると、透明な粘稠液が得られた。アンモニアガスを通して液を中和した後、粒状シリカゲルを加え水分と中和塩を吸着除去して、比重１.１３０(２０℃)、粘度４５ｍＰａ・Ｓの第１の封孔成分が得られた。この第１の封孔成分１００重量部に対し、光触媒活性酸化チタン(チタン工業(株)製ＰＣ１０２：平均粒子径０.１μｍ)を３０重量部添加してペイントシェーカーに３０分間かけて混練し、粘度４８０ｍＰａ・Ｓのほぼ透明な封孔処理剤を得た。

〔実施例３〕トリポリリン酸ナトリウム１モルに対して３モルの水酸化アルミニウムを加え、さらにクエン酸１.５モルと少々の硫酸を加えて、押し出し機で練り込んだ。これに１ｌのエチルアルコールを加えると水を分離して、ペースト状のトリポリリン酸アルミニウム縮合物が得られた。ジャケット、撹拌機付きの５０ｌステンレス製の釜に４０ｋｇのデシルトリメトキシシランを入れ、乾燥した窒素ガスを封入した後撹拌しながら、得られたトリポリリン酸アルミニウム共縮合物８００ｇを、約３時間掛けて滴下し、ガラス窓から液が透明に成るのを確かめた。透明に仕上がった時点で２０ｇのシリカゲルを加え、過剰な中和塩を吸着除去すると比重１.２６、粘度４２ｍＰａ・Ｓのポリリン酸アルミニウムシロキサン共縮合物(Ｓｉ／Ａｌ原子比：１７０／１)が得られた(第１の封孔成分)。

これとは別に、撹拌機、加熱ジャケット、コンデンサー、滴下ロートおよび温度計を取り付けた１リットルの４ツ口フラスコにメチルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製：ＫＢＭ１３)２５９重量部、ジフェニルジメトキシシラン(信越化学工業(株)製：ＫＢＭ２０２)１２４重量部、メタノール５０重量部およびテトラ−ｎ−ブトキシチタン(日本曹達(株)製：Ｂ−１)０.３重量部の混合液を仕込んだ。

次に、液温を２０℃に維持しながら、イオン交換水３７重量部を３０分間にわたり滴下した。その後、液温を徐々に９０℃まで昇温して加水分解縮合にて発生したメタノール及び希釈液のメタノールの留出がなくなるまで抜き出し、上記のアルコキシシラン化合物とその部分加水分解縮合物からなる粘度１１０ｍＰａ・Ｓ(２５℃)の縮合液を得た(第２の封孔成分)。

この第２の封孔成分を上記第１の封孔成分１００重量部に対して２０重量部混合し、さらに光触媒活性酸化チタン(チタン工業(株)製ＰＣ１０２：平均粒子径０.１μｍ)を４０重量部添加してペイントシェーカーに３０分間かけて混練して、粘度５３０ｍＰａ・Ｓのほぼ透明な封孔処理剤を得た。

〔実施例４〕実施例１において得られた第１の封孔成分１００重量部に対し、光触媒活性酸化チタン(石原テクノ(株)製ＳＴ−０１：平均粒子径０.００７μｍ)を４０重量部添加してペイントシェーカーに３０分間かけて混練し、粘度７８０ｍＰａ・Ｓの透明な封孔処理剤を得た。

〔実施例５〕実施例１において得られた第１の封孔成分１００重量部に対し、光触媒活性酸化チタン(石原テクノ(株)製ＳＴ−２１：平均粒子径０.０２μｍ)を４０重量部添加してペイントシェーカーに３０分間かけて混練し、粘度６１０ｍＰａ・Ｓの透明な封孔処理剤を得た。

〔試験例１〕溶射皮膜の封孔処理試験
亜鉛溶射した５ｃｍ×１０ｃｍの鋼板(新潟メタリコン(株)製)の溶射皮膜に、実施例１〜３で得られた封孔処理剤を塗布し、その封孔効果を評価した。比較のため、封孔処理剤として用いられているエポキシ樹脂塗料(日本ペイント(株)製、ハイポン３０マスティックプライマー)を用いて同様の実験を行った。なお、塗布に際して、実施例の封孔処理剤はエタノールにて約４０ｍＰａ・Ｓに希釈し、エポキシ樹脂塗料はハイポンエポキシシンナー(日本ペイント(株)製)にて約４０ｍＰａ・Ｓに希釈した。
素材表面処理：前処理としてブラスト処理(グリット１００＃)
溶射方法：酸素−アセチレンガスを用いるフレーム溶射
溶射材：亜鉛溶射
膜厚：７０μｍ
塗布方法：エアスプレーにより、溶射面から２０ｃｍ離れたところから塗布
塗布量：３５ｇ／ｍ^２
硬化条件：２５℃で１０時間放置

〔評価試験〕
(１)耐食性
耐食塩水試験ＪＩＳ−Ｈ８３００の溶射皮膜の耐食性試験に準じ、試験片を４０℃、３％食塩水に７２時間浸漬して、塗布面の膨れ、剥がれ、赤錆の有無、程度を目視で観察した。
(２)防浸透性
フェロシアン化カリウム発色試験酸の浸透性を評価するため、蒸留水にフェロシアン化カリウムを溶かして３％溶液を作り、硫酸を加えてｐＨを４.５〜５.０に調製した。これに界面活性剤オクタデシルモノメチルアンモニウムサルフェートを０.０５％となるよう加え、室温下、試験片を１２時間毎に６０分間浸漬して引き上げ、この操作を６回繰り返した。その間にフェロシアン化カリと鉄錆の反応によるプルシアンブルーの発色を観察した。
(３)皮膜硬さ
鉛筆の先端を尖らせて、垂直に１ｋｇの荷重で押し当てる。荷重を加えたまま鉛筆を引っ張って、塗膜に傷が付くかを試験して硬度を判定した。５Ｈで傷がつけば、鉛筆硬度は４Ｈと判定する。
(４)耐候性
ＪＩＳＡ５７０３に準じて評価した。すなわち、上記で封孔処理された鋼板を、サンシャインウェザーメータで５００時間照射し、照射前後の状態を目視にて比べて、「〇」(変化が認められない)、「△」(僅かに光沢が低下した)、「×」(明らかな光沢の低下、クラック、チョーキング等が観察された)の３段階で評価した。
(５)防汚性
防汚性に対する評価として屋外暴露を行い、暴露後の表面明度差ΔＬを求めた。表面明度差ΔＬは、色彩色差計(ミノルタ社製、ＣＲ−３００)を用いて５ヶ所測定し、その平均値を算出した。なお、防汚性の評価には、亜鉛溶射鋼板に、下塗りとしてポリウレタン塗料(白色)を塗装し、その上塗りとして上記封孔処理剤を約２０μｍの膜厚に塗装したものを用いた。そして、このものを４月〜８月の４ヶ月間南向き４５度で屋外にて暴露した。
これらの結果を表１ならびに図１に示した。

〔試験例２〕封孔皮膜の防汚性評価
実施例１および実施例４ならびに実施例５で得られた封孔処理剤を使って、酸化チタン粒子径の違いによる防汚性について評価した。試験は、試験例１に記載された方法と同様の方法で行った。その結果を図２に示した。
試験例１、２の結果、酸化チタン粒子の粒子径が大きくなるにつれて、被膜の透明性が低下した。また、粒子径が０.１μｍより小さなものの方が光触媒作用が大きくなると予想されるところ、本実施例では０.１μｍより小さな粒子径のものを用いた方が防汚性は低下する傾向にあり、酸化チタン粒子が微細孔内に侵入し、その効果が低下したことを窺わせる結果となった。

防汚性試験の結果を示す図である。酸化チタンの粒子径と防汚性との関係を示す図である。

Claims

次の化学式１

（式中、Ｒ^１は水素、炭素数１〜１８のアルキルまたはアリール、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、同一または異なって、炭素数１〜３のアルキルを示す。）で示されるシロキサン化合物（ａ）と、（ポリ）リン酸と水酸化アルミニウムがＰ／Ａｌ原子比１〜３で縮合した形の（ポリ）リン酸アルミニウム縮合物（ｂ）を、（ａ）中のＳｉと（ｂ）中のＡｌのＳｉ／Ａｌ原子比を８〜１０４０の量比で反応させて得られる（ポリ）リン酸アルミニウムシロキサン共縮合物からなる第１の封孔成分と光触媒活性酸化チタンを含有することを特徴とする防汚性封孔処理剤。
Ｓｉ／Ａｌ原子比が８０〜３００である請求項１に記載の防汚性封孔処理剤。
粘度が５〜１００ｍＰａ・Ｓである（ポリ）リン酸アルミニウムシロキサン共縮合物である請求項１または２のいずれかに記載の防汚性封孔処理剤。
酸化チタンの平均粒子径が、０.１〜０.５μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載に防汚性封孔処理剤。
さらに、２５℃における粘度が２０〜１０００ｍＰａ・Ｓである次の化学式２で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解縮合物

（式中、Ｒ^１は置換もしくは非置換の炭素数１〜８のアルキルもしくはアリール、Ｒ^２は、それぞれ同一または異なって、炭素数１〜４のアルキル、ｎは０〜３の整数を示す。）からなる第２の封孔成分を、前記第１の封孔成分１００重量部に対して、０〜１００重量部加えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の防汚性封孔処理剤。
化学式２における前記ｎが、１または２であることを特徴とする請求項５に記載の防汚性封孔処理剤。
２５℃における粘度が、５０〜１０００ｍＰａ・Ｓであることを特徴とする請求項５または６のいずれかに記載の防汚性封孔処理剤。