JPH10105887A - Soil-proofing light source cover for traffic signal - Google Patents

Soil-proofing light source cover for traffic signal

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Publication number
JPH10105887A
JPH10105887A JP29220696A JP29220696A JPH10105887A JP H10105887 A JPH10105887 A JP H10105887A JP 29220696 A JP29220696 A JP 29220696A JP 29220696 A JP29220696 A JP 29220696A JP H10105887 A JPH10105887 A JP H10105887A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
silicone
light source
source cover
photocatalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP29220696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyoshi Machida
町田  光義
Makoto Hayakawa
信 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
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Publication of JPH10105887A publication Critical patent/JPH10105887A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a difficult-to-soil light source cover for traffic signal by forming a surface layer including photocatalyst grains, silicone and a water- repellent fluororesin on the surface of a base material. SOLUTION: The surface layer including photocatalyst grains, silicone and a water repellent fluororesin is formed on the surface of a base material of the light source cover for traffic light. When light capable of light-exciting photocatalyst is radiated, both of a part in which a hydroxyl group is partially substituted for organic radical obtained by combining a part of silicone exposed to the external air with silicon atoms in a silicone molecule by photocatalyst operation to become hydrophilic, and both of a part where silicone exposed to the external air presents hydrophilicily and a part in which water-repellent fluororesin exposed to the external air presents water repellency are microscopically dispersed on a surface. Because of the structure like this, the hydrophilic stuck material and hydrophobic struck material are not stuck to the surface of the member to keep the surface normal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、煤塵などで汚れに
くい防汚性信号機用光源カバーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source cover for an antifouling signal which is hardly contaminated with dust and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】信号機用光源カバーは、自動車の排気ガ
ス中の燃焼生成物やタイヤの摩耗粉や大気中に浮遊する
煤塵などにより汚れる。
2. Description of the Related Art A light source cover for a traffic light is contaminated by combustion products in exhaust gas of automobiles, abrasion powder of tires, dust floating in the atmosphere, and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決すべき課題】信号機用光源カバーに上記薄
黒い汚れが付着すると、赤色、黄色、青色からなる横断
信号が見にくくなり、交通安全上支障を来す。また、信
号機用光源カバーは高所にあるため、清掃作業は危険で
あり、かつ時間もかかる。そこで、本発明では、汚れに
くい信号機用光源カバーを提供することを目的とする。
If the dark dirt adheres to the light source cover for a traffic light, it becomes difficult to see the red, yellow and blue crossing signals, which impairs traffic safety. Further, since the light source cover for a traffic light is at a high place, the cleaning operation is dangerous and takes time. In view of the above, an object of the present invention is to provide a light source cover for a traffic signal which is hardly stained.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、信号機用光源カバー基材表面に、光触媒粒
子とシリコーンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層
が形成されていることを特徴とする防汚性信号機用光源
カバーを提供する。このような構成にすることにより、
光触媒を光励起したときに、光触媒作用によりシリコー
ン分子中のケイ素原子に結合した有機基が少なくとも部
分的に水酸基に置換されて親水性を呈するようになり、
シリコーンが外気に露出した親水性を呈する部分と、撥
水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈する部分の
双方が表面に微視的に分散された構造となる。さらに、
光触媒が存在することにより、光触媒の光励起に応じて
シリコーン分子中のケイ素原子に結合した有機基が少な
くとも部分的に水酸基に置換されたシリコーンは恒久的
に親水性を維持するので、上記親水性を呈する部分と撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造は維持される。このような構造では、親水性表面と撥
水性表面が隣接するため、親水性表面になじみやすい親
水性の付着物は隣接する撥水性部分になじまない。逆に
撥水性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接する親
水性部分になじまない。そのため、親水性付着物も、疎
水性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は
清浄な状態に維持される。
According to the present invention, in order to solve the above problems, a surface layer containing photocatalyst particles, silicone and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover substrate for a traffic light. The present invention provides a light source cover for an antifouling traffic signal characterized by the following. With such a configuration,
When the photocatalyst is photoexcited, the organic group bonded to the silicon atom in the silicone molecule is at least partially replaced by a hydroxyl group by the photocatalysis, so that the photocatalyst becomes hydrophilic,
Both the hydrophilic part exposed to the outside air and the water-repellent fluororesin exposed to the outside have a microscopically dispersed structure on the surface. further,
Due to the presence of the photocatalyst, the silicone in which the organic group bonded to the silicon atom in the silicone molecule is at least partially substituted with a hydroxyl group in response to the photoexcitation of the photocatalyst permanently maintains hydrophilicity. The structure in which both the presenting portion and the water-repellent portion are microscopically dispersed on the surface is maintained. In such a structure, since the hydrophilic surface and the water-repellent surface are adjacent to each other, the hydrophilic adherent that easily adapts to the hydrophilic surface does not adapt to the adjacent water-repellent portion. Conversely, hydrophobic deposits that are easily adapted to the water-repellent surface do not adapt to adjacent hydrophilic portions. Therefore, neither the hydrophilic deposit nor the hydrophobic deposit is fixed to the member surface, and the surface is maintained in a clean state.

【0005】また、本発明では、信号機用光源カバー基
材表面に、光触媒粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹
脂とを含有する表面層が形成されていることを特徴とす
る防汚性信号機用光源カバーを提供する。このような構
成にすることにより、表面層中の無定型シリカが外気に
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気に露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的
に分散された構造となる。さらに、光触媒が存在するこ
とにより、光触媒の光励起に応じて無定型シリカは恒久
的に親水性を維持するので、上記親水性を呈する部分と
撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された
構造は維持される。このような構造では、親水性表面と
撥水性表面が隣接するため、親水性表面になじみやすい
親水性の付着物は隣接する撥水性部分になじまない。逆
に撥水性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接する
親水性部分になじまない。そのため、親水性付着物も、
疎水性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面
は清浄な状態に維持される。
Further, in the present invention, a surface layer containing photocatalyst particles, amorphous silica, and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover substrate for a traffic light, and the light-repellent cover for a traffic light is characterized in that Provide a light source cover. With this configuration, both the amorphous silica in the surface layer and the water-repellent portion where the water-repellent fluororesin is exposed to the outside are exposed on the surface. It becomes the structure distributed in. Further, the presence of the photocatalyst allows the amorphous silica to maintain its hydrophilicity permanently in response to the photoexcitation of the photocatalyst, so that both the hydrophilic portion and the water-repellent portion are microscopically visible on the surface. The distributed structure is maintained. In such a structure, since the hydrophilic surface and the water-repellent surface are adjacent to each other, the hydrophilic adherent that easily adapts to the hydrophilic surface does not adapt to the adjacent water-repellent portion. Conversely, hydrophobic deposits that are easily adapted to the water-repellent surface do not adapt to adjacent hydrophilic portions. Therefore, hydrophilic deposits also
Hydrophobic deposits are not fixed to the member surface, and the surface is maintained in a clean state.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な表面構造
について説明する。本発明の一態様においては、図1に
示すように、信号機用光源カバー基材の表面に光触媒粒
子と、シリコーンと、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が
形成されている。図1に光触媒を光励起することの可能
な光が照射されると、外気に露出したシリコーンの少な
くとも一部が、光触媒作用によりシリコーン分子中のケ
イ素原子に結合した有機基が少なくとも部分的に水酸基
に置換されて親水性を呈するようになり、シリコーンが
外気に露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹
脂が外気に露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に
微視的に分散された構造となる。さらに、光触媒が存在
することにより、光触媒の光励起に応じて無定型シリカ
は恒久的に親水性を維持するので、上記親水性を呈する
部分と撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散
された構造は維持される。このような構造になることに
より、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着
されることはなく、表面は清浄な状態に維持される。
Next, a specific surface structure of the present invention will be described. In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a surface layer containing photocatalyst particles, silicone, and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover for a traffic light. When light capable of photo-exciting the photocatalyst is irradiated to FIG. 1, at least a part of the silicone exposed to the outside air becomes at least partially converted into a hydroxyl group by an organic group bonded to a silicon atom in the silicone molecule by a photocatalytic action. As a result of the substitution, it became hydrophilic, and both the silicone-exposed hydrophilic part exposed to the outside air and the water-repellent fluororesin exposed to the air and the water-repellent part were microscopically dispersed on the surface. Structure. Further, the presence of the photocatalyst allows the amorphous silica to maintain its hydrophilicity permanently in response to the photoexcitation of the photocatalyst, so that both the hydrophilic portion and the water-repellent portion are microscopically visible on the surface. The distributed structure is maintained. With such a structure, neither the hydrophilic deposit nor the hydrophobic deposit is fixed to the member surface, and the surface is maintained in a clean state.

【0007】本発明の他の態様においては、図2に示す
ように、信号機用光源カバー基材の表面に光触媒粒子
と、無定型シリカと、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が
形成されている。このような構成にすることにより、表
面層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を呈する
部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈
する部分の双方が表面に微視的に分散された構造とな
る。さらに、光触媒が存在することにより、光触媒の光
励起に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持する
ので、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の
双方が表面に微視的に分散された構造は維持される。こ
のような構造になることにより、親水性付着物も、疎水
性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は清
浄な状態に維持される。
In another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a surface layer containing photocatalyst particles, amorphous silica, and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover substrate for a traffic light. . With this configuration, both the amorphous silica in the surface layer and the water-repellent portion where the water-repellent fluororesin is exposed to the outside are exposed on the surface. It becomes the structure distributed in. Further, the presence of the photocatalyst allows the amorphous silica to maintain its hydrophilicity permanently in response to the photoexcitation of the photocatalyst, so that both the hydrophilic portion and the water-repellent portion are microscopically visible on the surface. The distributed structure is maintained. With such a structure, neither the hydrophilic deposit nor the hydrophobic deposit is fixed to the member surface, and the surface is maintained in a clean state.

【0008】本発明における信号機用光源カバーは、道
路用信号機の光源カバー、鉄道信号機の光源カバー等に
利用でき、材質としては、ポリカーボネート、アクリル
等の透明プラスチック基材又はそのハードコート板、ガ
ラス等の透明カバー板が好適に利用できる。
The light source cover for a traffic light in the present invention can be used for a light source cover for a road traffic light, a light source cover for a railway traffic light, and the like. Transparent cover plate can be suitably used.

【0009】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー
(すなわち短い波長)の光(励起光)を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起(光励起)が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源は、日中は太陽の照射に晒されるので、太陽光が利用
できる。また、夜間は道路照明や走行車の照明灯を光源
として利用できる。光触媒の光励起により、基材表面が
高度に親水化されるためには、励起光の照度は0.00
1mW/cm以上あればよいが、0.01mW/cm
以上だと好ましく、0.1mW/cm以上だとより
好ましい。
A photocatalyst is a device that emits light (excitation light) having an energy (ie, shorter wavelength) larger than the energy gap between the conduction band and the valence band of a crystal when the electrons in the valence band are irradiated. A substance capable of generating conduction electrons and holes by excitation (photoexcitation). Photocatalytic oxides include, for example, anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, and ferric oxide. And oxides such as bismuth trioxide, tungsten trioxide and strontium titanate. The light source used for photoexcitation of the photocatalyst is exposed to sunlight during the day, so that sunlight can be used. Also, at night, road lighting or running vehicle lighting can be used as a light source. In order for the substrate surface to be highly hydrophilic by photoexcitation of the photocatalyst, the illuminance of the excitation light is 0.00
1 mW / cm 2 or more is sufficient, but 0.01 mW / cm 2
It is preferably at least 2 and more preferably at least 0.1 mW / cm 2 .

【0010】シリコーンには、平均組成式 RSiO(4−p)/2 (式中、Rは一価の有機基の1種若しくは2種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
2種以上からなる官能基であり、Xはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、pは0<p<2を満足する数
である)で表される樹脂が利用できる。
The silicone has an average composition formula R p SiO (4-p) / 2 (where R is a functional group comprising one or more monovalent organic groups, or a monovalent organic group) Wherein X is an alkoxy group or a halogen atom, and p is a number satisfying 0 <p <2). it can.

【0011】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー等が好適に利用でき
る。
As the water-repellent fluororesin, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyhexafluoropropylene, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and the like can be suitably used.

【0012】表面層の膜厚は、0.4m以下にするのが
好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止す
ることができ、表面層は実質的に透明となる。さらに、
表面層の膜厚を、0.2μm以下にすると一層好まし
い。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止す
ることができる。また、表面層が薄ければ薄いほどその
透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層の
耐摩耗性が向上する。
The thickness of the surface layer is preferably set to 0.4 m or less. Then, cloudiness due to irregular reflection of light can be prevented, and the surface layer becomes substantially transparent. further,
More preferably, the thickness of the surface layer is 0.2 μm or less. Then, it is possible to prevent the surface layer from being colored by light interference. Also, the thinner the surface layer, the better its transparency. Further, when the film thickness is reduced, the wear resistance of the surface layer is improved.

【0013】表面層には、Ag、Cu、Znのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。
A metal such as Ag, Cu and Zn can be added to the surface layer. The surface layer to which the metal is added can kill bacteria and fungi attached to the surface even in a dark place.

【0014】表面層にはPt、Pd、Ru、Rh、I
r、Osのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。
Pt, Pd, Ru, Rh, I
A platinum group metal such as r or Os can be added.
The surface layer to which the metal is added can enhance the redox activity of the photocatalyst, and can improve the decomposability of organic contaminants and the decomposability of harmful gases and odors.

【0015】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子と
シリコーンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形
成されている防汚性部材の製法について説明する。この
場合の製法は、基本的には、基材表面にコーティング組
成物を塗布し、硬化させることによる。
Next, a method for producing an antifouling member in which a surface layer containing photocatalytic oxide particles, silicone and a water-repellent fluororesin is formed on a substrate surface will be described. The production method in this case is basically based on applying a coating composition to the surface of a substrate and curing the composition.

【0016】ここでコーティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリコーンの前駆体を必須
構成要件とし、その他に水、エタノール、プロパノール
等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸等の
シリコーンの前駆体の加水分解を促進する触媒や、トリ
ブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化合物類、
アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライソプロピ
ルチタネートなどの酸性化合物類等のシリコーンの前駆
体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコー
ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを添加
してもよい。
Here, the coating composition includes a silicone precursor as an essential component in addition to the photocatalyst particles and the water-repellent fluororesin, and a solvent such as water, ethanol, propanol, hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, and the like. Catalysts that promote the hydrolysis of silicone precursors such as maleic acid, and basic compounds such as tributylamine and hexylamine,
A catalyst for curing a silicone precursor such as acidic compounds such as aluminum triisopropoxide and tetraisopropyl titanate, and a surfactant for improving dispersibility of a coating solution such as a silane coupling agent may be added. .

【0017】ここでシリコーンの前駆体としては、平均
組成式 RSiX(4−p−q)/2 (式中、Rは一価の有機基の1種若しくは2種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
2種以上からなる官能基であり、Xはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、p及びqは0<p<2、0<
q<4を満足する数である)で表されるシロキサンから
なる塗膜形成要素、又は一般式 RSiX4−p (式中、Rは一価の有機基の1種若しくは2種以上から
なる官能基、、又は、一価の有機基と水素基から選ばれ
た2種以上からなる官能基であり、Xはアルコキシ基、
又は、ハロゲン原子であり、pは1または2である)で
表される加水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要
素、が好適に利用できる。
[0017] Here, as the precursor of a silicone, in the average composition formula R p SiX q O (4- p-q) / 2 ( wherein, R consists of one or more organic groups monovalent functional X or a functional group comprising two or more selected from a monovalent organic group and a hydrogen group, X is an alkoxy group or a halogen atom, and p and q are 0 <p <2, 0 <
q <film forming element comprising a siloxane represented by 4 is a number satisfying), or the general formula R p SiX 4-p (wherein, R is from one or more of the monovalent organic group Or a functional group consisting of two or more selected from a monovalent organic group and a hydrogen group, wherein X is an alkoxy group,
Alternatively, a film-forming element composed of a hydrolyzable silane derivative represented by a halogen atom and p is 1 or 2) can be suitably used.

【0018】ここで上記加水分解性シラン誘導体からな
る塗膜形成要素としては、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、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキ
シシラン、エチルトリブトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニル
トリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシ
シラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
シシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブ
トキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポ
キシシラン、フェニルメチルジブトキシシラン、n−プ
ロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシ
シラン、n−プロピルトリプロポキシシラン、n−プロ
ピルトリブトキシシラン、γ−グリコキシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等が好適に利用できる。
Here, as the coating film forming element comprising the hydrolyzable silane derivative, methyltrimethoxysilane,
Methyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltributoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, Phenyltributoxysilane,
Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldipropoxysilane, dimethyldibutoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diethyldipropoxysilane, diethyldibutoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, phenyl Methyldipropoxysilane, phenylmethyldibutoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, n-propyltripropoxysilane, n-propyltributoxysilane, γ-glycoxydoxypropyltrimethoxysilane, γ -Acryloxypropyltrimethoxysilane and the like can be suitably used.

【0019】また、上記シロキサンからなる塗膜形成要
素としては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分
解及び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の
部分加水分解物と、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、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解
物との脱水縮重合等で作製することができる。
The film-forming element composed of the above-mentioned siloxane includes partial hydrolysis and dehydration-condensation polymerization of the above-mentioned hydrolyzable silane derivative, or partially hydrolyzate of the above-mentioned hydrolyzable silane derivative, tetramethoxysilane and tetramethoxysilane. It can be produced by dehydration polycondensation with a partial hydrolyzate such as ethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, diethoxydimethoxysilane and the like.

【0020】上記コーティング組成物の塗布方法として
は、スプレーコーティング法、ディップコーティング
法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロ
ールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
As the method for applying the coating composition, methods such as spray coating, dip coating, flow coating, spin coating, roll coating, brush coating, and sponge coating can be suitably used. As a curing method, it can be carried out by polymerizing by heat treatment, standing at room temperature, ultraviolet irradiation, or the like.

【0021】次に、基材表面に、光触媒粒子と無定型シ
リカと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形成され
ている防汚性部材の製法について説明する。この場合の
製法は、基本的には、基材表面にコーティング組成物を
塗布し、硬化させることによる。
Next, a method for producing an antifouling member in which a surface layer containing photocatalyst particles, amorphous silica and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a substrate will be described. The production method in this case is basically based on applying a coating composition to the surface of a substrate and curing the composition.

【0022】ここでコーティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリカ粒子又はシリカの前
駆体を必須構成要件とし、その他に水、エタノール、プ
ロパノール等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレ
イン酸等のシリカの前駆体の加水分解を促進する触媒
や、トリブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化
合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライ
ソプロピルチタネートなどの酸性化合物類等のシリカの
前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等の
コーティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを
添加してもよい。
The coating composition contains silica particles or a silica precursor in addition to photocatalyst particles and a water-repellent fluororesin as essential components. In addition, a solvent such as water, ethanol, propanol, hydrochloric acid, nitric acid, and sulfuric acid are used. , Acetic acid, catalysts that promote the hydrolysis of silica precursors such as maleic acid, and silica such as basic compounds such as tributylamine and hexylamine, and acidic compounds such as aluminum triisopropoxide and tetraisopropyl titanate. A catalyst for curing the precursor or a surfactant for improving the dispersibility of the coating liquid such as a silane coupling agent may be added.

【0023】ここでシリコーンの前駆体としては、平均
組成式 SiX(4−q)/2 (式中、Xはアルコキシ基、又は、ハロゲン原子であ
り、qは0<q<4を満足する数である)で表されるシ
リケートからなる塗膜形成要素、又は一般式 SiX (式中、Rは一価の有機基の1種若しくは2種以上から
なる官能基、、又は、一価の有機基と水素基から選ばれ
た2種以上からなる官能基であり、Xはアルコキシ基、
又は、ハロゲン原子である)で表される4官能加水分解
性シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に利用で
きる。
The silicone precursor used herein has an average composition formula of SiX q O (4-q) / 2 (where X is an alkoxy group or a halogen atom, and q satisfies 0 <q <4). A film-forming element composed of a silicate represented by the following formula: or a general formula SiX 4 (wherein R is a functional group composed of one or more monovalent organic groups, or a monovalent organic group) Is a functional group consisting of two or more selected from an organic group and a hydrogen group, wherein X is an alkoxy group,
Alternatively, a film-forming element made of a tetrafunctional hydrolyzable silane derivative represented by a halogen atom) can be suitably used.

【0024】ここで上記4官能加水分解性シラン誘導体
からなる塗膜形成要素としては、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、ジエトキシジメトキシシラン等
が好適に利用できる。
Here, as the coating film forming element comprising the above-mentioned tetrafunctional hydrolyzable silane derivative, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane,
Tetrabutoxysilane, diethoxydimethoxysilane and the like can be suitably used.

【0025】また、上記シリケートからなる塗膜形成要
素としては、上記4官能加水分解性シラン誘導体の部分
加水分解及び脱水縮重合等で作製することができる。
Further, the coating film-forming element comprising the above silicate can be produced by partial hydrolysis, dehydration condensation polymerization or the like of the above-mentioned tetrafunctional hydrolyzable silane derivative.

【0026】上記コーティング組成物の塗布方法として
は、スプレーコーティング法、ディップコーティング
法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロ
ールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
As a method for applying the above coating composition, methods such as spray coating, dip coating, flow coating, spin coating, roll coating, brush coating, and sponge coating can be suitably used. As a curing method, it can be carried out by polymerizing by heat treatment, standing at room temperature, ultraviolet irradiation, or the like.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

参考例.アナターゼ型酸化チタンゾル(日産化学、TA
−15、硝酸解膠型、pH=1)と、シリカゾル(日本
合成ゴム、グラスカA液、pH=4)と、メチルトリメ
トキシシラン(日本合成ゴム、グラスカB液)とエタノ
ールを混合し、2〜3分撹拌して得たコーティング液
を、スプレーコーティング法にて10cm四角のソーダ
ライムガラス基材上に塗布し、200℃で15分熱処理
して、アナターゼ型酸化チタン粒子11重量部、シリカ
6重量部、シリコーン5重量部からなる表面層を形成し
た#1試料を得た。#1試料の水との接触角は85゜で
あった。ここで水との接触角は接触角測定器(協和界面
科学、CA−X150)を用い、マイクロシリンジから
水滴を滴下した後30秒後の水との接触角で評価した。
次いで#1試料表面に、紫外線光源(三共電気、ブラッ
クライトブルー(BLB)蛍光灯)を用いて0.3mW
/cmの紫外線照度で1日照射し、#2試料を得た。
その結果、#2試料の水との接触角は0゜まで親水化さ
れた。次に、#1試料と、#1試料に水銀灯を22.8
mW/cmの紫外線照度で2時間照射して得た#3試
料夫々の試料表面をラマン分光分析した。その結果、#
1試料表面で認められたメチル基のピークが#3試料で
は認められず、代わりに水酸基のブロードなピークが認
められた。以上のことから、光触媒であるアナターゼ型
酸化チタンの光励起に応じて被膜の表面のシリコーン分
子中のケイ素原子に結合した有機基は、光触媒作用によ
り水酸基に置換されること、及び親水化されることがわ
かる。
Reference example. Anatase type titanium oxide sol (Nissan Chemical, TA
-15, nitric acid peptizer, pH = 1), silica sol (Nippon Synthetic Rubber, Glasca A solution, pH = 4), methyltrimethoxysilane (Nippon Synthetic Rubber, Glasca B solution) and ethanol, The coating liquid obtained by stirring for about 3 minutes is applied to a 10 cm square soda lime glass substrate by a spray coating method, and heat-treated at 200 ° C. for 15 minutes to obtain 11 parts by weight of anatase type titanium oxide particles and silica 6 A # 1 sample having a surface layer composed of 5 parts by weight of silicone and 5 parts by weight of silicone was obtained. The contact angle of the # 1 sample with water was 85 °. Here, the contact angle with water was evaluated using a contact angle measuring device (Kyowa Interface Science, CA-X150) by the contact angle with water 30 seconds after a water droplet was dropped from the micro syringe.
Next, 0.3 mW was applied to the surface of the # 1 sample using an ultraviolet light source (Sankyo Electric, black light blue (BLB) fluorescent lamp).
The sample was irradiated for 1 day with an ultraviolet illuminance of / cm 2 to obtain a # 2 sample.
As a result, the contact angle with water of the # 2 sample was hydrophilized to 0 °. Next, a mercury lamp was used for the sample # 1 and the sample # 2 for 22.8.
The sample surface of each of the # 3 samples obtained by irradiating with an ultraviolet illuminance of mW / cm 2 for 2 hours was subjected to Raman spectroscopic analysis. as a result,#
The peak of the methyl group observed on the surface of one sample was not observed in the # 3 sample, but a broad peak of the hydroxyl group was observed instead. From the above, the organic group bonded to the silicon atom in the silicone molecule on the surface of the coating in response to the photoexcitation of the photocatalytic anatase-type titanium oxide is replaced with a hydroxyl group by photocatalysis, and is hydrophilized. I understand.

【0028】実施例.10cm角のポリカーボネート板
上にプライマー塗料(信越シリコーン、PC−7A)を
フローコーティング法にて塗布後、120℃で20分熱
処理して、基板をプライマー樹脂層で被覆した。次に、
シリコーン系ハードコーティング剤(信越シリコーン、
KP−85)をフローコーティング法にて塗布後、12
0℃で60分熱処理して、ハードコート層を形成した。
さらに、その表面を、コロナ放電処理装置(春日電機)
により、電極にワイヤー電極を用い、電極先端と試料表
面とのギャップ2mm、電圧26kV、周波数39kH
z、試料送り速度4.2m/分の条件で、高周波コロナ
放電処理した。次に、その上にアナターゼ型酸化チタン
ゾル(日産化学、TA−15)と、シリカゾル(日本合
成ゴム、グラスカA液)と、メチルトリメトキシシラン
(日本合成ゴム、グラスカB液)とポリテトラフルオロ
エチレン(PTFE)粒子(ダイキン工業、ルブロンL
−5)とエタノールを混合し、2〜3時間攪拌して得た
コーティング液を、スプレーコーティング法にて塗布
し、120℃で3時間熱処理して、アナターゼ型酸化チ
タン粒子33重量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子
66重量部、シリカ6重量部、シリコーン5重量部から
なる表面層を形成した#1試料を得た。#1試料の水と
の接触角は114゜であった。次いで#1試料表面に、
紫外線光源(三共電気、ブラックライトブルー(BL
B)蛍光灯)を用いて0.3mW/cmの紫外線照度
で1日照射し、#2試料を得た。その結果、#2試料の
水との接触角は99.1゜とさほど変化がなかった。上
記参考例より、シリコーンが外気に露出した部分はシリ
コーン分子中のケイ素原子に結合した有機基は、光触媒
作用により水酸基に置換され、親水化されるはずである
から、その分だけ親水化して水との接触角が若干減少し
たと考えられる。すなわち、#2試料表面は、光触媒作
用により水酸基に置換され、親水化されたシリコーンが
外気に露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹
脂が外気に露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に
微視的に分散された構造となっていると推定される。
Embodiment. A primer paint (Shin-Etsu Silicone, PC-7A) was applied on a 10 cm square polycarbonate plate by a flow coating method, and then heat-treated at 120 ° C. for 20 minutes to cover the substrate with a primer resin layer. next,
Silicone hard coating agent (Shin-Etsu Silicone,
After applying KP-85) by the flow coating method, 12
Heat treatment was performed at 0 ° C. for 60 minutes to form a hard coat layer.
In addition, the surface is treated with a corona discharge treatment device (Kasuga Electric)
Using a wire electrode as the electrode, a gap of 2 mm between the electrode tip and the sample surface, a voltage of 26 kV, and a frequency of 39 kHz
z, high-frequency corona discharge treatment was performed under the conditions of a sample feeding speed of 4.2 m / min. Next, anatase-type titanium oxide sol (Nissan Chemical Co., TA-15), silica sol (Nippon Synthetic Rubber, Glasca A solution), methyltrimethoxysilane (Nippon Synthetic Rubber, Glasca B solution) and polytetrafluoroethylene (PTFE) particles (Daikin Industries, Lubron L
-5) and ethanol, and a coating solution obtained by stirring for 2 to 3 hours is applied by a spray coating method, and heat-treated at 120 ° C. for 3 hours to obtain 33 parts by weight of anatase type titanium oxide particles, A # 1 sample having a surface layer formed of 66 parts by weight of fluoroethylene particles, 6 parts by weight of silica, and 5 parts by weight of silicone was obtained. The contact angle of the # 1 sample with water was 114 °. Then on the # 1 sample surface
UV light source (Sankyo Electric, Black Light Blue (BL
B) A fluorescent lamp) was used to irradiate with an ultraviolet illuminance of 0.3 mW / cm 2 for 1 day to obtain a # 2 sample. As a result, the contact angle of the # 2 sample with water was 99.1 °, and did not change much. According to the above reference example, the portion where the silicone is exposed to the outside air is supposed to be replaced by a hydroxyl group by a photocatalytic action and the organic group bonded to the silicon atom in the silicone molecule to be hydrophilized. It is considered that the contact angle with the film slightly decreased. In other words, the surface of the # 2 sample has both a hydrophilic portion where the hydroxyl group is substituted by the photocatalytic action and the hydrophilicized silicone is exposed to the outside air and a water repellent portion where the water-repellent fluororesin is exposed to the outside air. It is assumed that the structure is microscopically dispersed on the surface.

【0029】次に、#2試料及び比較のためポリカーボ
ネート板を屋外に設置して、堆積物や汚染物に対する表
面の清浄維持性を調べた。堆積物や汚染物に対する表面
の清浄維持性は、建物の屋上の屋根付き部分の下に図4
のように試料を設置し、4か月暴露することにより行っ
た。その結果、ポリカーボネート板では汚れが観察され
たのに対し、#2試料では汚れは観察されなかった。
Next, the # 2 sample and a polycarbonate plate were placed outdoors for comparison, and the cleanliness of the surface against deposits and contaminants was examined. The cleanliness of the surface against sediments and contaminants is shown below the rooftop of the building under the roof.
The sample was set as described above and exposed for 4 months. As a result, stains were observed on the polycarbonate plate, whereas no stains were observed on the # 2 sample.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明では、信号機用光源カバーにおい
て、信号機用光源カバー基材表面に、光触媒粒子とシリ
コーンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形成さ
れているようにする、或いは信号機用光源カバー基材表
面に、光触媒粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹脂と
を含有する表面層が形成されているようにすることによ
り、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着さ
れることはなく、表面は清浄な状態に維持されるように
なる。
According to the present invention, in a light source cover for a traffic light, a surface layer containing photocatalyst particles, silicone and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of the light source cover for a traffic light, or By forming a surface layer containing photocatalyst particles, amorphous silica, and a water-repellent fluororesin on the surface of the light source cover base material for use, hydrophilic attachments and hydrophobic attachments are also applied to the member surface. It will not stick and the surface will be kept clean.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る信号機用光源カバーの表面構造
を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a surface structure of a light source cover for a traffic light according to the present invention.

【図2】 本発明に係る信号機用光源カバーの他の表面
構造を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing another surface structure of the light source cover for a traffic light according to the present invention.

【図3】 本発明の実施例に係る試験の試料の設置方法
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a method of setting a test sample according to the embodiment of the present invention.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号機用光源カバー基材表面に、実質的
に透明な光触媒性酸化物粒子とシリコーンと撥水性フッ
素樹脂とを含有する表面層が形成されていることを特徴
とする防汚性信号機用光源カバー。
1. An antifouling property, wherein a surface layer containing substantially transparent photocatalytic oxide particles, silicone and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover substrate for a traffic light. Light source cover for traffic light.
【請求項2】 信号機用光源カバー基材表面に、実質的
に透明な光触媒性酸化物粒子と無定型シリカと撥水性フ
ッ素樹脂とを含有する表面層が形成されていることを特
徴とする防汚性信号機用光源カバー。
2. A prevention method characterized in that a surface layer containing substantially transparent photocatalytic oxide particles, amorphous silica, and a water-repellent fluororesin is formed on the surface of a light source cover substrate for a traffic light. Light source cover for dirty traffic light.
JP29220696A 1996-09-27 1996-09-27 Soil-proofing light source cover for traffic signal Pending JPH10105887A (en)

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