JP4244244B2 - Algae-proof paint and coated product comprising the same - Google Patents

Algae-proof paint and coated product comprising the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防藻塗料およびそれからなる塗装品に関する。さらに詳しくは、長期にわたる防藻性などの耐久性にとくにすぐれ、建築内外装材や道路関係資材などの景観材料の塗装に適用し得る防藻塗料およびそれからなる塗装品に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、建築内外装材や道路関係資材などの景観材料において、藻の発生による汚れが問題になっている。たとえば「防かび、防藻塗料の最近の動向」(平田忠光著、塗装と塗料、1989年11月号(No.457)、50〜58頁)に記載されているように、陸上では建築様式および建築材料の多様化、住宅周辺の環境の変化により、築後1〜2年で建築物が藻で汚染されるという被害が増大している。
【0003】
しかしながら、たとえば「最近の防かび、防藻塗料について」(岸直行著、塗装と塗料、1989年11月号(No.457)、35〜49頁)にあるように、建築用の防藻塗料については、我が国ではいまだ充分検討されていないのが現状である。
【0004】
従来提案されている防藻塗料は、一般に、アクリルエマルジョンなどの有機系バインダーに防藻剤を添加したものである。防藻剤としては、より安全で、低毒性であり、効果が高く、かつ効果が持続し、塗料や塗膜に影響を与えないものが望まれるが、たとえば特公平1−12724号公報、特公平4−74104号公報、特公平9−241544号公報に記載されている尿素系化合物、トリアジン系化合物などの有機系防藻剤や、たとえば特公平8−6053号公報、特開平5−59308号公報に記載されている金属系、金属塩系の無機系防藻剤が使用されている。
【0005】
前記有機系防藻剤には、主に紫外線による分解などの耐候性、耐水性などの長期寿命や安全性に問題がある。また無機系防藻剤については、耐候性などはかなり改善されるものの、塗料への分散性、塗料の安定性や変色などの塗膜への影響の問題がある。
【0006】
さらに前記いずれの防藻剤についても、防藻剤が塗膜より溶出してその効果を発現するものであり、雨水などで自然界に排出され、人畜のみならず、有用微生物への影響ははかり知れない。すなわち、地球環境保護の目的からもより安全性の高い防藻剤の開発が要望されている。
【0007】
つぎに、防藻剤を添加するバインダーについては、前記公報に記載があるように、一般に天然植物油、天然樹脂、半合成樹脂、合成樹脂などの有機系樹脂が使用されている。これらの有機系樹脂には、耐候性、耐熱性、耐擦傷性などに問題がある。すなわち、屋外での長期使用において塗膜の変色、光沢の低下、傷つきが発生し、景観材料の美観を損ねる原因となるとともに、防藻性を長期間持続させることが困難である。さらに藻は炭素などの栄養源があって増殖するものであるから、有機系樹脂は藻の栄養源そのものになり得る。
【0008】
一方、水槽などに藻が発生するのを防止する目的で、主に酸化チタンなどの光触媒を利用する技術が提案されている。たとえば特開平8−310591号公報には、貯水槽の内壁表面に光触媒酸化チタンを担持する方法が、特開平9−227752号公報には、水槽用メタクリル系樹脂板の表面に光触媒粒子の薄膜または光触媒粒子を含有する薄膜を形成する方法がそれぞれ記載されている。
【0009】
しかしながら、これらの方法を景観材料の防藻方法として考えた場合、その効果は不充分である。すなわち、特開平8−310591号公報に開示の技術は、チタンアルコキシドなどの酸化チタンの前駆体とアクリル系、オレフィン系などの有機系樹脂との溶液をガラス質などの貯水槽の内面に塗装、乾燥、焼成する方法や、プラスチック質からなる貯水槽である場合は、酸化チタンの前駆体もしくは1μm以下の酸化チタン微粉末を有機系の接着剤に分散または混合させて貯水槽に塗装する方法であるが、いずれの方法もバインダーに有機系樹脂を使用しており、形成された塗膜には、耐候性がわるい、経時で変色する、耐擦傷性がわるいなどの欠点があり、長期的な防藻性や美観の維持に問題がある。
【0010】
また、特開平9−227752号公報では、酸化チタンなどの光触媒粒子と、フッ素系ポリマー、シリコン系ポリマー、アクリル系ポリマーなどの有機系バインダーや水ガラス、コロイダルシリカなどの無機系バインダーおよび溶媒とからなる塗料組成物を、メタクリル系樹脂板に塗装、乾燥する方法が提案されているが、かかる塗料組成物を建築内外装材などの景観材料に塗装する場合、つぎのような問題点がある。
【0011】
まず、有機系バインダーを使用した塗料組成物では、前記したように、形成された塗膜に耐候性、耐擦傷性、経時変色などの問題がある。
【0012】
つぎに、無機系バインダーを使用した塗料組成物では、形成された塗膜の耐候性は幾分改善されるものの、耐擦傷性、長期の防藻性および防汚性などはいまだ不充分である。さらに、かかる無機系バインダーを使用した塗料は、塗装作業性がわるいという、工業的見地からして大きな問題を有している。すなわち、かかる無機系バインダーの固形分濃度が10数%と低く、かつ塗料粘度も低いため、厚塗りができないなどの塗装作業性がわるいという欠点がある。景観材料には種々の材料および形状があり、これらの塗料組成物を塗装する際には、タレ、ワキなどが生じやすく、また膜厚のムラが大きい。とくに膜厚1μm未満の薄膜では、長期の防藻性は期待できない。
【0013】
このように、従来の防藻塗料には何らかの欠点があり、景観材料の美観を長期にわたって維持することができ、かつ安全性の高い防藻塗料はいまだ提供されていないのが現状である。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来技術に鑑みてなされたものであり、塗装した景観材料の表面での藻の発生を防止するとともに、長期にわたって美観を維持することができる防藻塗料およびそれからなる塗装品を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
▲1▼シリカとオルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物とからなる固形分を主成分とする無機系バインダーに、光触媒酸化チタンを分散混合させてなり、シリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比)が40/60〜70/30である防藻塗料、および
▲2▼基材に前記防藻塗料が塗装され、塗膜が形成されてなる塗装品
に関する。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の防藻塗料は、前記したように、シリカとオルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物とからなる固形分を主成分とする無機系バインダーに、光触媒酸化チタンを分散混合させて得られ、シリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比)が40/60〜70/30であるものである。
【0017】
本発明においては、このように、特定組成の無機系バインダーに光触媒酸化チタンを分散混合させるので、得られる防藻塗料がとくに長期にわたってすぐれた防藻性などの耐久性を示すのである。
【0018】
前記シリカとしては、たとえばコロイド状シリカが好ましく用いられる。かかるコロイド状シリカは、通常分散液として用いられ、該コロイド状シリカ分散液としては、無水ケイ酸を水に分散させた水系コロイド状シリカ分散液とアルコール系溶媒に分散させた非水系コロイド状シリカ分散液とがあげられる。
【0019】
前記コロイド状シリカ分散液中のシリカの平均粒子径は、好ましくは150mμm以下であり、さらに好ましくは30mμm以下である。
【0020】
前記コロイド状シリカ分散液中のシリカの含有量は、分散液が安定である範囲内で適宜調整される。
【0021】
なお、前記コロイド状シリカのpHは、保存安定性の点から、酸性であることが望ましい。
【0022】
前記オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物は、オルガノアルコキシシランを加水分解することにより得られる。
【0023】
前記オルガノアルコキシシランの代表例としては、たとえば一般式(II):
1Si(OR23 (II)
(式中、R1は炭素数1〜3のアルキル基、ビニル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基およびγ−クロロプロピル基からなる群より選ばれた基、R2は炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシエチル基およびアリール基からなる群より選ばれた基を示す)で表わされる化合物があげられる。
【0024】
前記オルガノアルコキシシランを加水分解して得られる、本発明に用いられるオルガノヒドロキシシランの代表例としては、たとえば一般式(I):
1Si(OH)3 (I)
(式中、R1は前記と同じ)で表わされる化合物があげられる。
【0025】
また本発明に用いられるオルガノヒドロキシシランの部分縮合物としては、たとえば前記一般式(I)で表わされるオルガノヒドロキシシランを部分縮合することにより得られるオリゴマーがあげられる。
【0026】
前記シリカとオルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物との配合割合(シリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比))は、形成される塗膜の硬度が低下しないようにするためには、40/60以上、好ましくは42/58以上である。また形成される塗膜が脆くならないようにするためには、前記配合割合(重量比)は70/30以下、好ましくは60/40以下である。
【0027】
なお、前記オルガノヒドロキシシランとオルガノヒドロキシシランの部分縮合物との割合にはとくに限定がない。
【0028】
本発明に用いられる無機系バインダーは、前記シリカとオルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物とからなる固形分を主成分とするものであるが、該無機系バインダーには、通常溶媒が含まれ、好ましくは水、アルコールおよびエチレングリコールモノブチルエーテルから構成される溶媒が含まれる。
【0029】
前記水は、通常水性のコロイド状シリカ分散液中の水分およびオルガノヒドロキシシランの縮合水からなる。
【0030】
前記アルコールは、通常オルガノヒドロキシシランを得る際に、オルガノアルコキシシランの加水分解によって生成する、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メトキシエチルアルコール、エトキシエチルアルコール、アリールアルコールなどのアルコールであるが、さらにたとえばイソプロパノール、イソブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノールなどの炭素数1〜4の1価の低級アルコールなども用いることができる。
【0031】
前記エチレングリコールモノブチルエーテルは、無機系バインダーの保存安定性を向上させ、かつ塗装作業性も向上させることができるものであり、かかる作用を考慮すると、溶媒中のエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量は、20重量%以上、好ましくは25重量%以上であることが望ましい。またエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が多すぎると、塗膜の乾燥時間が長くなるという点を考慮すると、溶媒中のかかるエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量は、50重量%以下であることが好ましい。
【0032】
なお、前記無機系バインダーはオルガノヒドロキシシランや、好ましくはエチレングリコールモノブチルエーテルなどを含むものであるが、本明細書においては、これらの有機系物質を含むものを無機系バインダーと定義する。
【0033】
前記無機系バインダーの固形分含量は、たとえば前記溶媒にて調整すればよいが、塗膜の膜厚を調整することが困難にならないようにするには、10重量%以上、好ましくは15重量%以上であることが望ましく、また保存安定性が低下しないようにするには、30重量%以下、好ましくは25重量%以下であることが望ましい。
【0034】
また無機系バインダーのpHは、たとえばアンモニア水やトリエタノールアミンなどの有機アミンなどを用いて適宜調整すればよいが、無機系バインダーの保存安定性が低下しないようにするには、3以上、好ましくは4以上であることが望ましく、また6.5以下、好ましくは5以下であることが望ましい。
【0035】
無機系バインダーの製造法としては、たとえば
(イ)コロイド状シリカ分散液にオルガノアルコキシシランを添加し、加水分解させてオルガノヒドロキシシランおよび該オルガノヒドロキシシランの部分縮合物を生成させ、反応物を溶媒で希釈する方法、
(ロ)コロイド状シリカ分散液を溶媒で希釈したのち、これにオルガノアルコキシシランを添加し、加水分解させる方法
などがあげられるが、本発明においてはいずれの方法を採用してもよい。
【0036】
前記コロイド状シリカ分散液にオルガノアルコキシシランを添加し、加水分解させる際には、液温を10〜80℃に保ち、常圧下で約1〜24時間撹拌して反応させることが好ましい。なお、前記非水性コロイド状シリカ分散液を用いる場合、その一部は反応終了後に加えてもさしつかえない。
【0037】
また、オルガノアルコキシシランを加水分解させる際には、たとえば無機酸、有機酸などの加水分解触媒を少量添加してもよい。
【0038】
つぎに、本発明に用いられる光触媒酸化チタンは、低エネルギー光で光触媒機能を発現する酸化チタンであり、これを前記無機系バインダーに分散混合させることにより、得られる防藻塗料にすぐれた防藻性が付与される。かかる光触媒酸化チタンのなかでも、より活性の高いアナターゼ形酸化チタンが好ましい。また、光触媒酸化チタンは微粉末でもよいし、水またはアルコールなどに分散させたチタニアゾルや酸化チタンの前駆体であるアルコキシチタンなども同様に用いることができる。
【0039】
光触媒酸化チタンの量は、得られる防藻塗料に充分にすぐれた防藻性を付与するためには、無機系バインダーの固形分100重量部(以下、部という)に対して30部以上、好ましくは50部以上であることが望ましく、また防藻塗料から形成される塗膜の表面が粗くなり、耐汚染性が低下しないようにするには、無機系バインダーの固形分100部に対して400部以下、好ましくは300部以下であることが望ましい。
【0040】
なお、本発明においては、酸化チタン以外の光触媒、たとえば酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄などの光触媒性半導体を酸化チタンと併用することができる。また、酸化チタンの光触媒機能を増強する目的で、パラジウム、バナジウムなどの金属や金属化合物を添加してもよい。さらに、防藻塗料から形成される塗膜に抗菌性や帯電防止剤などのさらなる機能を付与するために、用途に適した添加剤を加えることもできるほか、他の防藻剤を併用してもかまわない。
【0041】
前記光触媒酸化チタンを無機系バインダーに分散混合させて本発明の防藻塗料を得る方法としては、通常の方法が採用され、たとえばボールミル、サンドミルなどの分散機を使用することができる。なお、光触媒酸化チタンを分散させる際には、希釈剤(溶剤)、分散剤、沈降防止剤、増粘剤、顔料、体質顔料などを必要に応じて添加することができる。
【0042】
かくして得られる本発明の防藻塗料の固形分含量は、塗装作業性などを考慮すると、通常30〜60重量%程度であることが好ましい。
【0043】
本発明の防藻塗料は、防藻性などの耐久性にすぐれ、塗装物の美観を長期にわたって維持することができるので、たとえば建築内外装材や道路関係資材などの景観材料の塗装に好適に使用することができる。
【0044】
本発明の塗装品は、基材に前記防藻塗料が塗装され、塗膜が形成されたものである。
【0045】
本発明の防藻塗料を塗装することができる前記基材としては、たとえばアルミニウム、ステンレススチールなどの金属材料;ガラス、石材、セメント材、コンクリート材、スレート板などの無機系材料;プラスチック、木材などの有機系材料や、これら金属材料、無機系材料および有機系材料の2種以上の組み合わせや、金属材料、無機系材料および有機系材料の2種以上の積層体などがあげられ、該防藻塗料は通常景観材料として使用されているほとんどの基材に塗装することができる。
【0046】
防藻塗料を基材に塗装し、硬化させて塗膜を形成させる方法について説明する。
【0047】
まず、塗装法としては、たとえばスプレー塗装法、浸漬法、フローコーティング法、ロールコート法、静電塗装法などの従来より知られている通常の方法を採用することができる。
【0048】
つぎに、防藻塗料が塗装された基材をたとえば80〜200℃程度で10〜120分間程度加熱することにより、基材との密着性にすぐれた塗膜が形成される。塗膜の厚さは、かかる塗膜が形成される基材の種類や用途などによって異なるため、一概には決定することができないが、通常1〜100μm程度、なかんづく5〜50μm程度となるように調節されることが好ましい。
【0049】
なお、前記防藻塗料が呈するすぐれた防藻性などを考慮すると、その最表面に防藻塗料にて塗膜が形成された塗装品が好ましい。
【0050】
さらに、防藻塗料にて形成された塗膜の下層部に下塗り層が設けられ、該下塗り層が、着色化粧などの目的で、本発明で用いた無機系バインダーなどを使用した無機系塗料、アクリル樹脂などを使用した有機系塗料または無機系バインダーおよび有機系樹脂を併用した無機・有機複合系塗料にて形成されたものであってもよい。かかる下塗り層を形成する際、密着性や耐候性の観点から、無機系塗料を用いることが好ましい。なお、かかる下塗り層の厚さにはとくに限定がなく、たとえば5〜50μm程度であればよい。
【0051】
このように、本発明の塗装品は、防藻性などの耐久性にすぐれ、その美観が長期にわたって維持され得るものである。
【0052】
【実施例】
つぎに、本発明の防藻塗料およびそれからなる塗装品を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【0053】
実施例1
水系コロイド状シリカ分散液(シリカ含有率:30重量%、平均粒子径:5〜20mμm、pH3.0)184部およびメチルトリメトキシシラン100部を混合し、30℃で5時間撹拌して加水分解を完了させた。つぎに、得られた加水分解物にエチレングリコールモノブチルエーテル125部およびイソプロパノール113部を添加し(溶媒中のエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量:約30重量%)、さらにアンモニア水を添加してpHを4.5に調整し、無機系バインダー(A)を得た。この無機系バインダー(A)の固形分含量は約20重量%であった。
【0054】
つぎに、前記無機系バインダー(A)300部に光触媒酸化チタン(アナターゼ形酸化チタン、石原テクノ(株)製、ST−21)120部を添加し、サンドミルにて分散混合させて防藻塗料No.1を得た。この防藻塗料No.1の固形分含量は約43重量%であった。
【0055】
前記防藻塗料No.1をスプレー塗装法によりアルミニウム板に塗装し、160℃で20分間加熱処理して膜厚約20μmの硬化膜を有する塗装品を得た。
【0056】
比較例1
実施例1で用いた水系コロイド状シリカ分散液100部およびメチルトリメトキシシラン100部を混合し、30℃で5時間撹拌して加水分解を完了させた。つぎに、得られた加水分解物にエチレングリコールモノブチルエーテル100部およびイソプロパノール90部を添加し、さらにアンモニア水を添加してpHを4.5に調整し、固形分含量約20重量%の無機系バインダー(B)を得た。
【0057】
つぎに、前記無機系バインダー(B)300部に実施例1で用いた光触媒酸化チタン120部を添加し、サンドミルにて分散混合させて塗料No.2を得た。この塗料No.2の固形分含量は約43重量%であった。
【0058】
前記塗料No.2をスプレー塗装法によりアルミニウム板に塗装し、160℃で20分間加熱処理して膜厚約20μmの硬化膜を有する塗装品を得た。
【0059】
比較例2
実施例1で用いた水系コロイド状シリカ分散液921部およびメチルトリメトキシシラン100部を混合し、30℃で5時間撹拌して加水分解を完了させた。つぎに、得られた加水分解物にエチレングリコールモノブチルエーテル350部およびイソプロパノール315部を添加し、さらにアンモニア水を添加してpHを4.5に調整し、固形分含量約20重量%の無機系バインダー(C)を得た。
【0060】
つぎに、前記無機系バインダー(C)300部に実施例1で用いた光触媒酸化チタン120部を添加し、サンドミルにて分散混合させて塗料No.3を得た。この塗料No.3の固形分含量は約43重量%であった。
【0061】
前記塗料No.3をスプレー塗装法によりアルミニウム板に塗装し、160℃で20分間加熱処理して膜厚約20μmの硬化膜を有する塗装品を得た。
【0062】
比較例3
実施例1で調製した無機系バインダー(A)に、光触媒酸化チタンのかわりにルチル形酸化チタン(石原産業(株)製、SR−97)を分散させたほかは、実施例1と同様にして塗料No.4を得た。この塗料No.4の固形分含量は約43重量%であった。
【0063】
前記塗料No.4をスプレー塗装法によりアルミニウム板に塗装し、160℃で20分間加熱処理して膜厚約20μmの硬化膜を有する塗装品を得た。
【0064】
実施例2
比較例3で得られた塗料No.4をフローコーティング法によりスレート板に塗装し、80℃で10分間乾燥させ、膜厚約15μmの下塗り層を得た。
【0065】
つぎに、実施例1で得られた防藻塗料No.1を下塗り層の上にフローコーティング法により塗装し、160℃で20分間加熱処理して膜厚約15μmの上塗り硬化膜を有する塗装品を得た。
【0066】
(塗膜性能試験)
つぎに、実施例1〜2および比較例1〜3で得られた塗装品について、以下の塗膜性能試験を行なった。その結果を表1に示す。
【0067】
(1)塗装外観
塗膜の平滑性を目視にて観察した。
【0068】
(2)塗膜の密着性
JIS D−0202に規定の方法に準拠し、碁盤目テープ剥離試験を行なった。
【0069】
(3)塗膜の鉛筆硬度
JIS K−5400に規定の方法に準拠して測定した。
【0070】
(4)耐擦傷性試験
塗膜面をナイロン製タワシで200回往復後、塗膜の表面状態を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0071】
(評価基準)
○:変化なし。
△:若干の傷が認められる。
×:著しい傷が認められる。
【0072】
(5)耐沸騰水性試験
塗装品試験片(7cm×15cm)を沸騰水に10時間浸漬させたのち、塗膜の表面状態を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0073】
(評価基準)
○:変化なし。
△:塗膜に若干のクラックが生じている。
×:塗膜にはがれやクラックが生じている。
【0074】
(6)塩水噴霧試験
JIS K−5400に規定の方法に準拠して1000時間試験を行なったのち、塗膜の外観を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0075】
(評価基準)
○:変化なし。
△:若干のさびが認められる。
×:塗膜のはがれが認められる。
【0076】
(7)促進耐候性試験
JIS K−5400に規定の方法に準拠して5000時間試験を行ない、5000時間後に塗膜の変色の程度を色差計にて判定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0077】
(評価基準)
○:変色なし(ΔE:0.5未満)。
△:やや変色している(ΔE:0.5以上、1未満)。
×:著しく変色している(ΔE:1以上)。
【0078】
(8)屋外曝露試験
JIS K−5400に規定の方法に準拠し、塗装品試験板(30cm×30cm)を屋外で耐候試験台に取り付け、1年間経過後の塗膜の変色の程度(汚れの付着による変色も含む)を色差計にて判定し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0079】
(評価基準)
○:変色なし(ΔE:0.5未満)。
△:やや変色している(ΔE:0.5〜1未満)。
×:著しく変色している(ΔE:1以上)。
【0080】
なお、前記試験(7)、(8)におけるΔEは、試験前の塗膜と試験後の塗膜との色差を示す。
【0081】
(9)耐熱性試験
塗装品試験片(7cm×15cm)を100℃、200℃および300℃の雰囲気中に放置し、24時間後に塗膜の外観の変化を調べ、塗膜に変化が認められない温度を耐熱温度とした。
【0082】
(10)耐汚染性試験
塗装品試験片(7cm×15cm)に5%カーボンブラック水懸濁液を塗布し、50℃で5時間保持したのち、試験片表面を布で拭って汚れの除去性を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0083】
(評価基準)
○:汚れなし。
△:若干の汚れがある。
×:著しい汚れがある。
【0084】
(11)殺藻性(防藻性)試験
建築物の外壁面より採取したクロレラピレノイドーサ(Chlorella pyrenoidosa)、プロトコッカスビリディス(Protococcus viridis)、クロロコックム種(Chlorococcum sp.)およびホルミディウム種(Hormidium sp.)より構成される藻類をBold's Basal寒天培地で2週間培養した。なお、Bold's Basal寒天培地は、936mlの蒸留水に以下に示す1〜6の成分からなる溶液を10ml、7から10の溶液を各1ml、および寒天15gを加え、加温溶解して調製した。
【0085】

Figure 0004244244
【0086】
つぎに、前記のようにして培養した各藻類を混合し、塗膜前面に塗布して殺藻性評価用試験片とした。この試験片を、1500ルクス(蛍光燈)、25℃、相対湿度90%以上の条件で塗膜面を上にして放置した。2週間経過後、試験片上の藻類の生残面積を目視にて観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。
【0087】
(評価基準)
○:塗膜面に藻類による生残が認められない。
△:藻類の生残面積が塗膜面の1/3未満である。
×:藻類の生残面積が塗膜面の1/3以上である。
【0088】
なお、表1中には、無機系バインダーにおけるシリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比)をあわせて示す(表1中、SiO2/CH3Si(OH)3とする)。
【0089】
【表1】
Figure 0004244244
【0090】
表1に示された結果から、本発明の防藻塗料を用いて実施例1〜2で得られた塗装品は、塗膜の平滑性が良好で高硬度であり、密着性、耐擦傷性、耐沸騰水性、促進耐候性、耐汚染性および殺藻性(防藻性)のいずれにもすぐれ、また塩水噴霧(実施例1)および屋外曝露に対する耐性にもすぐれ、耐熱温度も高い(実施例1)といった、すぐれた塗膜性能を兼備するものであることがわかる。
【0091】
これに対して、無機系バインダー中のシリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比)が40/60〜70/30の範囲外である塗料を用いた比較例1〜2および光触媒酸化チタンが用いられていない塗料の比較例3で得られた塗装品は、いずれも殺藻性(防藻性)に劣るものであり、その他の塗膜性能をすべて兼備するものではないことがわかる。
【0092】
なお、実施例1〜2のように本発明の防藻塗料がすぐれた殺藻性(防藻性)を示すのは、光触媒酸化チタンの光励起により発生する活性酸素種(O2 -や・OH)の酸化還元反応に起因していると考えられる。
【0093】
【発明の効果】
本発明の防藻塗料は、光触媒酸化チタンを特定の無機系バインダーに分散混合させて得られるものであるので、すぐれた防藻性を有するとともに、藻のみならず、藻と寄生あるいは共生している地衣類や菌類などの発生をも防止することができる。
【0094】
さらに本発明の防藻塗料は、景観材料用塗料として要求される耐候性、耐水性、耐擦傷性、耐汚染性などの塗膜性能にもすぐれているので、長期にわたって景観材料の美観を維持することができる。また、安全性の高い光触媒酸化チタンを防藻剤として使用しているので、環境保護の点からも有用である。
【0095】
さらにまた本発明の防藻塗料は、塗装作業性が良好で、かつ種々の基材に適用することができるので、建築内外装材や道路関係資材などの景観材料の防藻塗料としてきわめて有用である。
【0096】
前記のごとき防藻塗料からなる本発明の塗装品は、防藻性をはじめとする種々の特性にすぐれ、その美観が長期にわたって維持され得るものである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an anti-algae paint and a coated product comprising the same. More particularly, the present invention relates to an anti-algae paint that is particularly excellent in durability such as anti-algae property over a long period of time and can be applied to landscape materials such as building interior and exterior materials and road-related materials, and a coated product made thereof.
[0002]
[Prior art]
Currently, dirt caused by algae is a problem in landscape materials such as building interior and exterior materials and road-related materials. For example, as described in “Recent Trends of Mold and Anti-Algae Paints” (Tadamitsu Hirata, Painting and Paints, November 1989 (No. 457), pages 50-58) Due to the diversification of building materials and changes in the surrounding environment, the damage of buildings being contaminated with algae is increasing one to two years after construction.
[0003]
However, as described in, for example, “Recent Molds and Anti-Algae Paints” (Naoki Kishi, Painting and Paints, November 1989 (No. 457), pages 35-49) However, the current situation has not been fully examined in Japan.
[0004]
Conventionally proposed anti-algae coatings are generally obtained by adding an anti-algae agent to an organic binder such as an acrylic emulsion. As the algae preventive agent, a safer, less toxic, highly effective and long lasting effect is desired that does not affect the paint and coating film. For example, Japanese Patent Publication No. 1-17244, Organic algae deterrents such as urea compounds and triazine compounds described in Japanese Patent Publication Nos. 4-74104 and 9-241544, and Japanese Patent Publication No. 8-6053, Japanese Patent Laid-Open No. 5-59308 Metal-based and metal salt-based inorganic anti-algae agents described in the publication are used.
[0005]
The organic anti-algae has a problem mainly in weather resistance such as decomposition by ultraviolet rays and long life and safety such as water resistance. In addition, although the weather resistance and the like are considerably improved, the inorganic anti-algae has a problem of influence on the coating film such as dispersibility in the paint, stability of the paint and discoloration.
[0006]
Furthermore, any of the above-mentioned algae-proofing agents are those that elute from the coating film and express their effects, and are discharged into the natural world by rainwater and the like, and the effects on not only human livestock but also useful microorganisms can be measured. Absent. That is, there is a demand for the development of a safer algae for the purpose of protecting the global environment.
[0007]
Next, as described in the above publication, organic binders such as natural vegetable oils, natural resins, semi-synthetic resins, and synthetic resins are used for the binder to which the anti-algae agent is added. These organic resins have problems in weather resistance, heat resistance, scratch resistance, and the like. That is, discoloration of the coating film, loss of gloss, and scratches occur during long-term outdoor use, which causes a loss of the aesthetics of the landscape material and makes it difficult to maintain the algae-proofing property for a long period of time. Furthermore, since algae have a nutrient source such as carbon and grow, the organic resin can be a nutrient source of algae itself.
[0008]
On the other hand, a technique that mainly uses a photocatalyst such as titanium oxide has been proposed for the purpose of preventing the generation of algae in a water tank or the like. For example, JP-A-8-310591 discloses a method of supporting photocatalytic titanium oxide on the inner wall surface of a water storage tank, and JP-A-9-227752 discloses a thin film of photocatalyst particles on the surface of a methacrylic resin plate for a water tank. Each method for forming a thin film containing photocatalytic particles is described.
[0009]
However, when these methods are considered as an algae prevention method for landscape materials, the effect is insufficient. That is, the technique disclosed in JP-A-8-310591 is a technique in which a solution of a titanium oxide precursor such as titanium alkoxide and an acrylic or olefinic organic resin is applied to the inner surface of a glassy water storage tank, In the case of a water tank made of plastic or dried, it is a method in which a titanium oxide precursor or titanium oxide fine powder of 1 μm or less is dispersed or mixed in an organic adhesive and applied to the water tank. However, each method uses an organic resin as a binder, and the formed coating film has drawbacks such as poor weather resistance, discoloration with time, poor scratch resistance, and the like. There is a problem in maintaining algal control and aesthetics.
[0010]
JP-A-9-227752 discloses photocatalyst particles such as titanium oxide, an organic binder such as a fluorine polymer, a silicon polymer, and an acrylic polymer, an inorganic binder such as water glass and colloidal silica, and a solvent. A method of coating and drying a coating composition on a methacrylic resin plate has been proposed, but there are the following problems when coating such a coating composition on a landscape material such as a building interior / exterior material.
[0011]
First, in a coating composition using an organic binder, as described above, the formed coating film has problems such as weather resistance, scratch resistance, and discoloration with time.
[0012]
Next, in the coating composition using an inorganic binder, although the weather resistance of the formed coating film is somewhat improved, the scratch resistance, long-term anti-algal property and anti-staining property are still insufficient. . Furthermore, the coating material using such an inorganic binder has a big problem from an industrial point of view that the coating workability is poor. That is, since the solid content concentration of such an inorganic binder is as low as several tens% and the viscosity of the paint is low, there is a drawback that coating workability such as thick coating is not good. Landscape materials include various materials and shapes, and when these coating compositions are applied, sagging, flares, etc. are likely to occur, and film thickness unevenness is large. In particular, long-term anti-algae properties cannot be expected with a thin film having a thickness of less than 1 μm.
[0013]
As described above, the conventional algae-proof paint has some drawbacks, and the present situation is that no safe algae-proof paint that can maintain the aesthetics of the landscape material for a long period of time and has not yet been provided.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above prior art, and provides an anti-algae paint capable of preventing the generation of algae on the surface of a painted landscape material and maintaining the beauty over a long period of time, and a coated product comprising the same The purpose is to do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention
(1) A photocatalytic titanium oxide is dispersed and mixed in an inorganic binder mainly composed of a solid content of silica, organohydroxysilane and a partial condensate of organohydroxysilane, and silica / organohydroxysilane and organohydroxysilane are mixed. An algae-proof paint having a partial condensate (weight ratio) of 40/60 to 70/30, and
(2) Painted product in which the base material is coated with the anti-algae paint and a coating film is formed.
About.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As described above, the anti-algae coating of the present invention is obtained by dispersing and mixing photocatalytic titanium oxide in an inorganic binder mainly composed of solids composed of silica, organohydroxysilane, and a partial condensate of organohydroxysilane. The partial condensate (weight ratio) of silica / organohydroxysilane and organohydroxysilane is 40/60 to 70/30.
[0017]
In the present invention, since photocatalytic titanium oxide is dispersed and mixed in an inorganic binder having a specific composition as described above, the obtained anti-algae coating exhibits particularly excellent durability such as anti-algae properties over a long period of time.
[0018]
For example, colloidal silica is preferably used as the silica. Such colloidal silica is usually used as a dispersion, and as the colloidal silica dispersion, an aqueous colloidal silica dispersion in which silicic anhydride is dispersed in water and a non-aqueous colloidal silica in which an alcohol solvent is dispersed. And dispersion liquid.
[0019]
The average particle diameter of silica in the colloidal silica dispersion is preferably 150 mμm or less, more preferably 30 mμm or less.
[0020]
The content of silica in the colloidal silica dispersion is appropriately adjusted within a range where the dispersion is stable.
[0021]
The pH of the colloidal silica is desirably acidic from the viewpoint of storage stability.
[0022]
The organohydroxysilane and the partial condensate of organohydroxysilane can be obtained by hydrolyzing organoalkoxysilane.
[0023]
Representative examples of the organoalkoxysilane include, for example, the general formula (II):
R1Si (OR2)Three             (II)
(Wherein R1Consists of an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a vinyl group, a 3,4-epoxycyclohexylethyl group, a γ-glycidoxypropyl group, a γ-methacryloxypropyl group, a γ-mercaptopropyl group, and a γ-chloropropyl group. A group selected from the group, R2Represents a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyethyl group having 1 to 4 carbon atoms, and an aryl group.
[0024]
Representative examples of the organohydroxysilane used in the present invention obtained by hydrolyzing the organoalkoxysilane include, for example, the general formula (I):
R1Si (OH)Three              (I)
(Wherein R1Is the same as above).
[0025]
Examples of the partial condensate of organohydroxysilane used in the present invention include oligomers obtained by partial condensation of organohydroxysilane represented by the general formula (I).
[0026]
The blending ratio of silica to organohydroxysilane and partial condensate of organohydroxysilane (silica / organohydroxysilane and partial condensate of organohydroxysilane (weight ratio)) does not reduce the hardness of the coating film to be formed. In order to make it, it is 40/60 or more, preferably 42/58 or more. In order to prevent the formed coating film from becoming brittle, the blending ratio (weight ratio) is 70/30 or less, preferably 60/40 or less.
[0027]
In addition, there is no limitation in particular in the ratio of the said organohydroxysilane and the partial condensate of organohydroxysilane.
[0028]
The inorganic binder used in the present invention is mainly composed of a solid component composed of the silica, organohydroxysilane, and a partial condensate of organohydroxysilane, and the inorganic binder usually contains a solvent. Preferably, a solvent composed of water, alcohol and ethylene glycol monobutyl ether is included.
[0029]
The water usually comprises water in an aqueous colloidal silica dispersion and condensed water of organohydroxysilane.
[0030]
The alcohol is usually an alcohol such as methanol, ethanol, propanol, butanol, methoxyethyl alcohol, ethoxyethyl alcohol, or aryl alcohol, which is generated by hydrolysis of organoalkoxysilane when obtaining organohydroxysilane. For example, monovalent lower alcohols having 1 to 4 carbon atoms such as isopropanol, isobutanol, sec-butanol, and tert-butanol can also be used.
[0031]
The ethylene glycol monobutyl ether can improve the storage stability of the inorganic binder and can improve the coating workability, and considering such action, the content of ethylene glycol monobutyl ether in the solvent is: It is 20% by weight or more, preferably 25% by weight or more. In view of the fact that when the content of ethylene glycol monobutyl ether is too large, the drying time of the coating film becomes longer, the content of ethylene glycol monobutyl ether in the solvent is preferably 50% by weight or less.
[0032]
In addition, although the said inorganic type binder contains organohydroxysilane, Preferably ethylene glycol monobutyl ether etc., in this specification, what contains these organic substances is defined as an inorganic type binder.
[0033]
The solid content of the inorganic binder may be adjusted with, for example, the solvent. In order not to make it difficult to adjust the film thickness of the coating film, it is 10% by weight or more, preferably 15% by weight. It is desirable that the amount be not less than 30% by weight, preferably not more than 25% by weight, so that the storage stability is not lowered.
[0034]
The pH of the inorganic binder may be adjusted as appropriate using, for example, an organic amine such as aqueous ammonia or triethanolamine, but is preferably 3 or more so that the storage stability of the inorganic binder does not decrease. Is preferably 4 or more, and is 6.5 or less, preferably 5 or less.
[0035]
As a method for producing an inorganic binder, for example,
(A) A method in which an organoalkoxysilane is added to a colloidal silica dispersion and hydrolyzed to form an organohydroxysilane and a partial condensate of the organohydroxysilane, and the reaction product is diluted with a solvent.
(B) A method of diluting a colloidal silica dispersion with a solvent and then adding an organoalkoxysilane to the mixture to cause hydrolysis.
Any method may be employed in the present invention.
[0036]
When the organoalkoxysilane is added to the colloidal silica dispersion for hydrolysis, it is preferable that the liquid temperature is kept at 10 to 80 ° C. and the reaction is carried out by stirring under normal pressure for about 1 to 24 hours. In addition, when using the said non-aqueous colloidal silica dispersion, a part may be added after completion | finish of reaction.
[0037]
Further, when hydrolyzing the organoalkoxysilane, a small amount of a hydrolysis catalyst such as an inorganic acid or an organic acid may be added.
[0038]
Next, the photocatalytic titanium oxide used in the present invention is a titanium oxide that expresses a photocatalytic function with low energy light. By dispersing and mixing it with the inorganic binder, the antialgal antibacterial coating excellent in the obtained antialgal coating is obtained. Sex is imparted. Among such photocatalytic titanium oxides, anatase type titanium oxide having higher activity is preferable. The photocatalytic titanium oxide may be fine powder, titania sol dispersed in water or alcohol, alkoxy titanium which is a precursor of titanium oxide, and the like can be used similarly.
[0039]
The amount of the photocatalytic titanium oxide is preferably 30 parts or more with respect to 100 parts by weight (hereinafter referred to as “parts”) of the solid content of the inorganic binder, in order to impart sufficient antialgal properties to the obtained antialgal coating. Is preferably 50 parts or more, and in order to prevent the surface of the coating film formed from the algae-proof paint from becoming rough and preventing the stain resistance from being lowered, the solid content of the inorganic binder is 400 parts per 100 parts. Part or less, preferably 300 parts or less.
[0040]
In the present invention, photocatalysts other than titanium oxide, for example, photocatalytic semiconductors such as zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, and iron oxide can be used in combination with titanium oxide. Further, for the purpose of enhancing the photocatalytic function of titanium oxide, a metal such as palladium or vanadium or a metal compound may be added. In addition to adding antibacterial and antistatic agents to the coating film formed from the anti-algae paint, additives suitable for the application can be added, and other anti-algae agents can be used in combination. It doesn't matter.
[0041]
As a method for obtaining the algae-proof paint of the present invention by dispersing and mixing the photocatalytic titanium oxide in an inorganic binder, a usual method is adopted, and for example, a disperser such as a ball mill or a sand mill can be used. In addition, when dispersing the photocatalytic titanium oxide, a diluent (solvent), a dispersant, an anti-settling agent, a thickener, a pigment, an extender pigment, and the like can be added as necessary.
[0042]
The solid content of the anti-algae coating of the present invention thus obtained is preferably about 30 to 60% by weight in consideration of coating workability and the like.
[0043]
The anti-algae paint of the present invention is excellent in durability such as anti-algae, and can maintain the aesthetics of the paint over a long period of time. Therefore, it is suitable for painting landscape materials such as building interior and exterior materials and road-related materials. Can be used.
[0044]
The coated product of the present invention is a product in which a coating film is formed by coating the base material with the anti-algae paint.
[0045]
Examples of the base material to which the anti-algae paint of the present invention can be applied include metal materials such as aluminum and stainless steel; inorganic materials such as glass, stone, cement material, concrete material, and slate plate; plastic and wood Organic materials, combinations of two or more of these metal materials, inorganic materials and organic materials, and laminates of two or more of metal materials, inorganic materials and organic materials, etc. Paints can be applied to most substrates that are usually used as landscape materials.
[0046]
A method for forming a coating film by applying an anti-algae paint to a substrate and curing it will be described.
[0047]
First, as a coating method, conventionally known ordinary methods such as a spray coating method, a dipping method, a flow coating method, a roll coating method, and an electrostatic coating method can be employed.
[0048]
Next, the base material coated with the anti-algae paint is heated at, for example, about 80 to 200 ° C. for about 10 to 120 minutes to form a coating film having excellent adhesion to the base material. Since the thickness of the coating film varies depending on the type and use of the substrate on which the coating film is formed, it cannot be determined unconditionally, but is usually about 1 to 100 μm, especially about 5 to 50 μm. Preferably it is adjusted.
[0049]
In consideration of the excellent antialgae property exhibited by the algae-proof paint, a coated product having a coating film formed on the outermost surface with the algae-proof paint is preferable.
[0050]
Furthermore, an undercoat layer is provided in the lower layer portion of the coating film formed of the anti-algae paint, and the undercoat layer is an inorganic paint using the inorganic binder used in the present invention for the purpose of coloring makeup, It may be formed of an organic paint using an acrylic resin or an inorganic / organic composite paint using an inorganic binder and an organic resin in combination. When forming such an undercoat layer, it is preferable to use an inorganic coating material from the viewpoint of adhesion and weather resistance. In addition, there is no limitation in particular in the thickness of this undercoat layer, For example, what is necessary is just about 5-50 micrometers.
[0051]
Thus, the coated article of the present invention is excellent in durability such as anti-algae property, and its aesthetics can be maintained for a long time.
[0052]
【Example】
Next, the algae-proof paint of the present invention and a coated product comprising the same will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited only to such examples.
[0053]
Example 1
184 parts of an aqueous colloidal silica dispersion (silica content: 30% by weight, average particle size: 5 to 20 mμm, pH 3.0) and 100 parts of methyltrimethoxysilane are mixed and stirred at 30 ° C. for 5 hours for hydrolysis. Was completed. Next, 125 parts of ethylene glycol monobutyl ether and 113 parts of isopropanol are added to the resulting hydrolyzate (content of ethylene glycol monobutyl ether in the solvent: about 30% by weight), and ammonia water is added to adjust the pH. The inorganic binder (A) was obtained by adjusting to 4.5. The solid content of the inorganic binder (A) was about 20% by weight.
[0054]
Next, 120 parts of photocatalytic titanium oxide (anatase type titanium oxide, manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd., ST-21) is added to 300 parts of the inorganic binder (A), and the mixture is dispersed and mixed in a sand mill. . 1 was obtained. This anti-algae paint No. The solids content of 1 was about 43% by weight.
[0055]
The anti-algae paint No. 1 was coated on an aluminum plate by spray coating, and heat-treated at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coated product having a cured film with a thickness of about 20 μm.
[0056]
Comparative Example 1
100 parts of the aqueous colloidal silica dispersion used in Example 1 and 100 parts of methyltrimethoxysilane were mixed and stirred at 30 ° C. for 5 hours to complete the hydrolysis. Next, 100 parts of ethylene glycol monobutyl ether and 90 parts of isopropanol are added to the resulting hydrolyzate, and ammonia water is further added to adjust the pH to 4.5, so that an inorganic system having a solid content of about 20% by weight. A binder (B) was obtained.
[0057]
Next, 120 parts of the photocatalytic titanium oxide used in Example 1 was added to 300 parts of the inorganic binder (B), and the mixture was dispersed and mixed in a sand mill. 2 was obtained. This paint No. The solids content of 2 was about 43% by weight.
[0058]
The paint No. 2 was coated on an aluminum plate by a spray coating method, and heat-treated at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coated product having a cured film having a thickness of about 20 μm.
[0059]
Comparative Example 2
921 parts of the aqueous colloidal silica dispersion used in Example 1 and 100 parts of methyltrimethoxysilane were mixed and stirred at 30 ° C. for 5 hours to complete the hydrolysis. Next, 350 parts of ethylene glycol monobutyl ether and 315 parts of isopropanol are added to the obtained hydrolyzate, and ammonia water is further added to adjust the pH to 4.5, whereby an inorganic system having a solid content of about 20% by weight is added. A binder (C) was obtained.
[0060]
Next, 120 parts of the photocatalytic titanium oxide used in Example 1 was added to 300 parts of the inorganic binder (C), and the mixture was dispersed and mixed in a sand mill. 3 was obtained. This paint No. The solids content of 3 was about 43% by weight.
[0061]
The paint No. 3 was applied to an aluminum plate by a spray coating method, and heat-treated at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coated product having a cured film with a film thickness of about 20 μm.
[0062]
Comparative Example 3
In the same manner as in Example 1 except that rutile titanium oxide (SR-97, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) was dispersed in the inorganic binder (A) prepared in Example 1 instead of photocatalytic titanium oxide. Paint No. 4 was obtained. This paint No. The solids content of 4 was about 43% by weight.
[0063]
The paint No. 4 was coated on an aluminum plate by a spray coating method, and heat-treated at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coated product having a cured film with a film thickness of about 20 μm.
[0064]
Example 2
Paint No. obtained in Comparative Example 3 4 was applied to a slate plate by a flow coating method and dried at 80 ° C. for 10 minutes to obtain an undercoat layer having a thickness of about 15 μm.
[0065]
Next, the anti-algae paint No. obtained in Example 1 was used. 1 was applied on the undercoat layer by a flow coating method and heat-treated at 160 ° C. for 20 minutes to obtain a coated product having an overcoat cured film having a thickness of about 15 μm.
[0066]
(Coating performance test)
Next, the following coating film performance tests were performed on the coated products obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-3. The results are shown in Table 1.
[0067]
(1) Paint appearance
The smoothness of the coating film was visually observed.
[0068]
(2) Coating film adhesion
A cross-cut tape peeling test was performed in accordance with the method specified in JIS D-0202.
[0069]
(3) Pencil hardness of coating film
It measured based on the method prescribed | regulated to JISK-5400.
[0070]
(4) Scratch resistance test
After the coating surface was reciprocated 200 times with a nylon scrubber, the surface state of the coating film was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0071]
(Evaluation criteria)
○: No change.
Δ: Some scratches are observed.
X: Significant scratches are observed.
[0072]
(5) Boiling water resistance test
After the coated product test piece (7 cm × 15 cm) was immersed in boiling water for 10 hours, the surface state of the coating film was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0073]
(Evaluation criteria)
○: No change.
(Triangle | delta): Some cracks have arisen in the coating film.
X: The coating film is peeled or cracked.
[0074]
(6) Salt spray test
After conducting a 1000 hour test in accordance with the method defined in JIS K-5400, the appearance of the coating film was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0075]
(Evaluation criteria)
○: No change.
Δ: Some rust is observed.
X: The peeling of a coating film is recognized.
[0076]
(7) Accelerated weather resistance test
A 5000 hour test was conducted in accordance with the method defined in JIS K-5400, and after 5000 hours, the degree of discoloration of the coating film was determined with a color difference meter and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0077]
(Evaluation criteria)
○: No discoloration (ΔE: less than 0.5).
Δ: Slightly discolored (ΔE: 0.5 or more and less than 1)
X: Remarkably discolored (ΔE: 1 or more).
[0078]
(8) Outdoor exposure test
In accordance with the method specified in JIS K-5400, a coated product test board (30 cm x 30 cm) is mounted outdoors on a weathering test bench, and the degree of discoloration of the paint film after 1 year (including discoloration due to contamination) Was determined with a color difference meter and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0079]
(Evaluation criteria)
○: No discoloration (ΔE: less than 0.5).
Δ: slightly discolored (ΔE: less than 0.5 to 1)
X: Remarkably discolored (ΔE: 1 or more).
[0080]
In addition, ΔE in the tests (7) and (8) indicates a color difference between the coating film before the test and the coating film after the test.
[0081]
(9) Heat resistance test
A coated product specimen (7 cm × 15 cm) is left in an atmosphere of 100 ° C., 200 ° C. and 300 ° C., and after 24 hours, the change in the appearance of the coating film is examined. did.
[0082]
(10) Contamination resistance test
After applying 5% carbon black water suspension to a coated product test piece (7 cm × 15 cm) and holding it at 50 ° C. for 5 hours, wipe the surface of the test piece with a cloth and visually observe the removal of dirt. Evaluation was made based on the following evaluation criteria.
[0083]
(Evaluation criteria)
○: No dirt.
(Triangle | delta): There exists some dirt.
X: There is remarkable dirt.
[0084]
(11) Algicidal (algaeproofing) test
Chlorella pyrenoidosa from the outer wall of the building (Chlorella pyrenoidosa), Protococcus viridis (Protococcus viridis), Chlorococcum species (Chlorococcum sp.) and holmidium species (Hormidiumsp.) was cultured on Bold's Basal agar for 2 weeks. The Bold's Basal agar medium was prepared by adding 10 ml of a solution composed of the following components 1 to 6 shown below to 1 ml of each of 7 to 10 and 15 g of agar in 936 ml of distilled water and heating to dissolve.
[0085]
Figure 0004244244
[0086]
Next, each algae cultured as described above was mixed and applied to the front surface of the coating film to obtain a test piece for evaluating algicidal properties. The test piece was left standing with the coating surface facing up under conditions of 1500 lux (fluorescent light), 25 ° C., and relative humidity of 90% or more. After two weeks, the survival area of the algae on the test piece was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria.
[0087]
(Evaluation criteria)
○: Survival due to algae is not observed on the coating surface.
(Triangle | delta): The survival area of algae is less than 1/3 of a coating-film surface.
X: The survival area of algae is 1/3 or more of the coating film surface.
[0088]
In Table 1, the partial condensates (weight ratio) of silica / organohydroxysilane and organohydroxysilane in the inorganic binder are also shown (in Table 1, SiO 22/ CHThreeSi (OH)ThreeAnd).
[0089]
[Table 1]
Figure 0004244244
[0090]
From the results shown in Table 1, the coated products obtained in Examples 1 and 2 using the anti-algae paint of the present invention have good coating film smoothness and high hardness, and adhesion and scratch resistance. Excellent boiling water resistance, accelerated weathering resistance, contamination resistance, and algicidal (algae-proofing) properties, excellent resistance to salt spray (Example 1) and outdoor exposure, and high heat resistance (implemented) It can be seen that the film has excellent coating performance such as Example 1).
[0091]
On the other hand, Comparative Examples 1-2 using a coating material in which the partial condensate (weight ratio) of silica / organohydroxysilane and organohydroxysilane in the inorganic binder is outside the range of 40/60 to 70/30 and The coated product obtained in Comparative Example 3 of the paint not using photocatalytic titanium oxide is inferior in algicidal (algaeproofing) property and does not have all other coating film performances. I understand.
[0092]
In addition, the active oxygen species generated by photoexcitation of photocatalytic titanium oxide (O2 -This is probably due to the redox reaction of .OH.
[0093]
【The invention's effect】
Since the anti-algae coating of the present invention is obtained by dispersing and mixing photocatalytic titanium oxide in a specific inorganic binder, it has excellent anti-algae properties and is parasitic or symbiotic with algae as well as algae. The occurrence of lichens and fungi that are present can also be prevented.
[0094]
Furthermore, the algae-proof paint of the present invention has excellent coating performance such as weather resistance, water resistance, scratch resistance, and stain resistance required as a paint for landscape materials, so that the aesthetics of landscape materials can be maintained over a long period of time. can do. In addition, since highly safe photocatalytic titanium oxide is used as an algae inhibitor, it is also useful from the viewpoint of environmental protection.
[0095]
Furthermore, the anti-algae paint of the present invention has excellent paint workability and can be applied to various base materials, so it is extremely useful as an anti-algae paint for landscape materials such as building interior and exterior materials and road-related materials. is there.
[0096]
The coated product of the present invention comprising the above-described anti-algae coating is excellent in various properties including anti-algae properties, and its aesthetics can be maintained over a long period of time.

Claims (13)

シリカとオルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物とからなる固形分を主成分とする無機系バインダーに、光触媒酸化チタンを分散混合させてなり、シリカ/オルガノヒドロキシシランおよびオルガノヒドロキシシランの部分縮合物(重量比)が40/60〜70/30である防藻塗料。Silica / organohydroxysilane and organohydroxysilane partially condensed by dispersing and mixing photocatalytic titanium oxide in an inorganic binder whose main component is a solid consisting of silica, organohydroxysilane and organohydroxysilane partial condensate. An anti-algae paint having an object (weight ratio) of 40/60 to 70/30. 無機系バインダーが、固形分と、水、アルコールおよびエチレングリコールモノブチルエーテルから構成される溶媒とからなるものである請求項1記載の防藻塗料。The anti-algae paint according to claim 1, wherein the inorganic binder comprises a solid content and a solvent composed of water, alcohol and ethylene glycol monobutyl ether. 溶媒中のエチレングリコールモノブチルエーテルの含有量が20重量%以上である請求項2記載の防藻塗料。The algae-proof paint according to claim 2, wherein the content of ethylene glycol monobutyl ether in the solvent is 20% by weight or more. 無機系バインダーの固形分含量が10〜30重量%である請求項1記載の防藻塗料。The algae-proof paint according to claim 1, wherein the inorganic binder has a solid content of 10 to 30% by weight. 無機系バインダーのpHが3〜6.5である請求項1記載の防藻塗料。The algae-proof paint according to claim 1, wherein the pH of the inorganic binder is 3 to 6.5. シリカがコロイド状シリカである請求項1記載の防藻塗料。2. The anti-algae paint according to claim 1, wherein the silica is colloidal silica. オルガノヒドロキシシランが一般式(I):
1Si(OH)3 (I)
(式中、R1は単素数1〜3のアルキル基、ビニル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、γ−メルカプトピロピル基およびγ−クロロプロピル基からなる群より選ばれた基を示す)で表わされる化合物である請求項1記載の防藻塗料。
Organohydroxysilane is represented by the general formula (I):
R 1 Si (OH) 3 (I)
(Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 primes, a vinyl group, 3,4-epoxycyclohexylethyl group, γ-glycidoxypropyl group, γ-methacryloxypropyl group, γ-mercaptopropyl group, and The anti-algae paint according to claim 1, which is a compound represented by the following formula: a group selected from the group consisting of γ-chloropropyl groups.
光触媒酸化チタンがアナターゼ形酸化チタンである請求項1記載の防藻塗料。The anti-algae paint according to claim 1, wherein the photocatalytic titanium oxide is anatase titanium oxide. 光触媒酸化チタンの量が無機系バインダーの固形分100重量部に対して30〜400重量部である請求項1記載の防藻塗料。The anti-algae paint according to claim 1, wherein the amount of the photocatalytic titanium oxide is 30 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the solid content of the inorganic binder. 基材に請求項1、2、3、4、5、6、7、8または9記載の防藻塗料が塗装され、塗膜が形成されてなる塗装品。  A coated product obtained by coating a base material with the anti-algae paint according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9. 基材が金属材料、無機系材料もしくは有機系材料、または金属材料、無機系材料および有機系材料の2種以上の組み合わせ、または金属材料、無機系材料および有機系材料の2種以上の積層体である請求項10記載の塗装品。The base material is a metal material, an inorganic material or an organic material, or a combination of two or more of a metal material, an inorganic material and an organic material, or a laminate of two or more of a metal material, an inorganic material and an organic material The coated product according to claim 10. その最表面に防藻塗料にて塗膜が形成されてなる請求項10記載の塗装品。The coated product according to claim 10, wherein a coating film is formed on the outermost surface with an anti-algae paint. 防藻塗料にて形成された塗膜の下層部に下塗り層が設けられ、該下塗り層が無機系塗料、有機系塗料または無機・有機複合系塗料にて形成されたものである請求項10記載の塗装品。11. An undercoat layer is provided in a lower layer portion of a coating film formed of an anti-algae paint, and the undercoat layer is formed of an inorganic paint, an organic paint, or an inorganic / organic composite paint. Painted products.
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