JPH10237354A - コーティング剤及び建材 - Google Patents

コーティング剤及び建材

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JPH10237354A
JPH10237354A JP9041246A JP4124697A JPH10237354A JP H10237354 A JPH10237354 A JP H10237354A JP 9041246 A JP9041246 A JP 9041246A JP 4124697 A JP4124697 A JP 4124697A JP H10237354 A JPH10237354 A JP H10237354A
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JP
Japan
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coating agent
titanium oxide
coating
self
coating film
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JP9041246A
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Inventor
Yukio Tobe
行雄 戸辺
Takeshi Nagata
豪 永田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境汚染を起こすことなく隠蔽性及び自浄性
の高い塗膜を形成することができるコーティング剤を提
供する。 【解決手段】 光触媒である酸化チタンと水性の無機バ
インダーである珪酸リチウムとを水に配合する。酸化チ
タンを全重量に対して20.0重量%以上含有する。溶
剤として水を用いることによって、基材への浸透性を低
くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自浄性を有する塗
膜を形成するためのコーティング剤及びこのコーティン
グ剤が塗布された建材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、自浄性や抗菌性を有するタイ
ルや便器等が提案されている。これらは、表面に光触媒
である酸化チタンを含有する層を設けて形成されるもの
であって、この層に紫外線があたると酸化チタンの触媒
作用によって活性酸素が生じ、この活性酸素により上記
の層の表面に付着した有機物の汚染物質が分解されて除
去されるようにしたものである。上記酸化チタンは全て
の有機バインダーを分解するため焼成して固めるセラミ
ック方式が用いられているが、この方式では500℃以
上の温度で焼成するためにタイル等の陶器にしか応用す
ることができない。そこで陶器以外、例えば合板やロッ
クウール等の基材に対しては、酸化チタンをアルコール
系等の溶剤に配合してコーティング剤を調製し、これを
塗布して乾燥することにより基材の表面に酸化チタンを
含む塗膜を形成するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記溶剤を用い
たコーティング剤では、溶剤の揮発によって環境汚染が
発生するという問題があった。また上記コーティング剤
は鏡の表面の曇り止めに使う透明タイプが主流であり、
しかも溶剤の浸透性が強いので基材へのしみ込みが大き
くなり、従って、塗膜の隠蔽性が低いと共に酸化チタン
も基材中に入り込んでしまうため塗膜の自浄性が低くな
るという問題があった。さらに基材にしみ込まないよう
にしようとすると、下地のシーラ処理に多くコストがか
かるという問題があった。
【0004】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、環境汚染を起こすことなく隠蔽性及び自浄性の高
い塗膜を形成することができるコーティング剤を提供す
ることを目的とするものである。また本発明は、外観に
優れ、自浄性が高く、安価な建材を提供することを目的
とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のコーティング剤は、光触媒である酸化チタンと水性の
無機バインダーである珪酸リチウムとを水に配合し、酸
化チタンを全重量に対して20.0重量%以上含有して
成ることを特徴とするものである。また本発明の請求項
2に記載のコーティング剤は、請求項1の構成に加え
て、珪酸リチウムを全重量に対して10.0〜30.0
重量%含有して成ることを特徴とするものである。
【0006】また本発明の請求項3に記載の建材は、請
求項1又は2に記載のコーティング剤を基材の表面に5
0g/m2 以上の塗布量で塗布して成ることを特徴とす
るものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。コーティング剤は、水に光触媒である酸化チタン
と水性の無機バインダーである珪酸リチウムを配合して
混合することによって調製する。酸化チタンはコーティ
ング剤の全重量に対して20.0重量%以上含有させる
ことができる。酸化チタンの含有量が20.0重量%未
満であれば、塗膜の汚染物質の分解性能が低くなる恐れ
がある。酸化チタンの含有量の上限は特に設定されない
が、分散性や塗布のしやすさなどを考慮すると、80重
量%以下、好ましくは70重量%以下、さらに好ましく
は60重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下、
さらに好ましくは40重量%以下、さらに好ましくは3
0重量%以下に設定することができる。この酸化チタン
としては、例えば石原テクノ製のST−21やST−4
1を用いることができる。
【0008】また珪酸リチウムはコーティング剤の全重
量に対して10.0〜30.0重量%含有させることが
できる。珪酸リチウムの含有量が10.0重量%未満で
あれば、酸化チタンを強固に結合することができず、塗
膜が均一にならずにボロボロとなって強度の高い塗膜を
得ることができない。また珪酸リチウムの含有量が3
0.0重量%を超えると、酸化チタンが珪酸リチウムで
包まれてしまい、触媒状態が落ちて塗膜の汚染物質の分
解性能が低くなる恐れがある。この珪酸リチウムとして
は、例えば日産化学工業製のリチューウムシリケート3
5、リチューウムシリケート45、リチューウムシリケ
ート75や、日本化学工業製の珪酸リチューム35など
を用いることができる。
【0009】上記コーティング剤にはバインダーとし
て、有機のエマルジョンを配合することができ、このこ
とで塗膜に柔軟性を付与することができる。有機のエマ
ルジョンとしてはシリコンアクリル樹脂を用いることが
でき、具体的にはヘキスト合成(株)製のモビニール7
200や日本合成ゴム製のAQ8106などを用いるこ
とができる。また有機のエマルジョンとしてはアクリル
樹脂を用いることができ、具体的には日本合成ゴム(J
SR)製のAE373Bやヘキスト合成(株)製のモビ
ニール747などを用いることができる。また有機のエ
マルジョンとしてはフッ素樹脂を用いることができ、具
体的には日本合成ゴム製のAQ8106やヘキスト合成
(株)製のモビニール7200などを用いることができ
る。またコーティング剤にはその他に分散剤や増粘剤や
防腐剤を配合することができる。
【0010】上記のように調製される水性のコーティン
グ剤を合板や吸音板などとして用いられるロックウール
材等の基材の表面にスプレー等で塗布し、乾燥して硬化
させて塗膜にすることによって、建材を形成することが
できる。この建材は天井材やロックウール吸音板などの
内装材、外装材に用いることができる。コーティング剤
の塗布量は50g/m2 以上に設定することができる。
コーティング剤の塗布量が50g/m2 未満であれば、
基材にしみ込んだりして塗膜の汚染物質の分解性能が低
くなる恐れがある。また塗布量の上限は特に設定されな
いが、経済的などの理由で300g/m2 が好ましい。
また上記乾燥は、自然乾燥の場合は15℃で12時間以
上、強制乾燥の場合は100℃で5分以上の条件に設定
することができる。
【0011】上記コーティング剤の塗膜は、紫外線があ
たると酸化チタンの触媒作用によって活性酸素が生じ、
この活性酸素によって塗膜に付着した有機物の汚染物質
を分解することができる。従って、この塗膜が形成され
た建材は、表面に付着した煙草のタールや天ぷら油の油
煙を建材自身が分解する(自浄性を有する)ことにな
り、常にクリーンな状態に保つことができる。またコー
ティング剤を水に酸化チタンと珪酸リチウムを配合して
調製したので、アルコール等の有機溶剤を用いた場合の
ように環境汚染の恐れがなくなるものである。また基材
への浸透性を低くすることができ、隠蔽性及び自浄性の
高い塗膜を基材の表面に形成することができる。従って
コーティング剤によって一般の内外装材用の基材の表面
化粧を行うことができ、建材の外観を向上させることが
できる。しかもコーティング剤の浸透性が低いので、基
材へのシーラ処理を少なくすることができ、安価に建材
を形成することができる。また酸化チタンによる活性酸
素の働きで、大腸菌などに対する抗菌性能も有すること
になる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を実施例によって詳述する。 (実施例1)水と、酸化チタン(石原テクノ製のST−
21)と、無機バインダーとしての珪酸リチウム(日産
化学工業製のリチュームシリケート35)と、その他の
添加剤(分散剤と増粘剤と防腐剤)を表1の配合割合
(単位は重量%)で混合してコーティング剤を調製し
た。このコーティング剤をロックウール吸音板の表面に
100〜150g/m2 の塗布量で塗布して160℃、
1分間乾燥させることによって、塗膜を形成して建材を
得た。
【0013】(比較例1)無機バインダーとしてアンモ
ニウムシリケート(日本化学工業製 品番:88J3)
を用いた以外は、上記実施例1と同様にして建材を得
た。 (比較例2)無機バインダーとして変性珪酸ソーダ(日
本化学工業製 品番:LN−73)を用いた以外は、上
記実施例1と同様にして建材を得た。
【0014】(比較例3)無機バインダーとして珪酸ソ
ーダ(日本化学工業製 品番:珪酸ソーダ1号、2号、
3号)を用いた以外は、上記実施例1と同様にして建材
を得た。上記実施例1及び比較例1乃至3のコーティン
グ剤について、酸化チタンの分散安定性を評価した。そ
して分散安定性が良好であったものに○を、調製してか
ら24時間放置した後、酸化チタンが沈降してハードケ
ーキングを起こしたものに△を、調製時に酸化チタンが
凝集したものに×をそれぞれ付した。また上記実施例1
及び比較例1乃至3の建材について、塗膜に切目を入れ
て碁盤目剥離試験を行って塗膜密着性を評価した。そし
て塗膜の剥離が100片中2片(2/100)以下であ
ったものには○を、塗膜の剥離が100片中5〜10片
(5〜10/100)であったものには△を、塗膜の剥
離が100片中11片(11/100)以上であったも
のには×をそれぞれ付した。結果を表1に示す。
【0015】
【表1】
【0016】表1から判るように無機バインダーとして
珪酸リチウム以外のものを用いると、酸化チタンの分散
安定性や塗膜密着性が低くなった。また実施例1につい
て耐侯性試験(フェードメータ200時間での測定)を
した結果、ΔEが3以内となって良好であった。 (実施例2乃至25及び比較例4乃至15)水と、酸化
チタン(石原テクノ製のST−21)と、無機バインダ
ーとしての珪酸リチウム(日産化学工業製のリチューム
シリケート35)と、その他の添加剤(分散剤と増粘剤
と防腐剤)を表2乃至5の配合割合(単位は重量%)で
混合してコーティング剤を調製した。このコーティング
剤をロックウール吸音板の表面に100〜150g/m
2 の塗布量で塗布して160℃、1分間乾燥させること
によって、塗膜を形成して建材を得た。尚、表3のシリ
コンアクリル樹脂としてはヘキスト合成(株)製のモビ
ニール7200を用いた。また表4のアクリル樹脂とし
ては日本合成ゴム製のAE373Bを用いた。また表5
のフッ素樹脂としてはヘキスト合成(株)製のモビニー
ル7200を用いた。またその他の添加剤としては分散
剤や増粘剤や防腐剤を配合した。
【0017】上記のように形成される建材の油汚染と煙
草汚染のそれぞれの自浄性を評価した。油汚染の自浄性
は、まず色差計で塗膜のブランクを基準としてハンター
Lab表色系のL、a、bを測定する。次に60分煮詰
めた天ぷら油を塗膜に0.5g/150mm角の大きさ
に塗膜に塗布して汚染させる。この時の塗膜のL、a、
bを測定すると、基準と比べてΔEが5.0であった。
次に屋外で自然光に15時間暴露した後の塗膜のL、
a、bを測定し、基準と比べてΔEが0.5以下のもの
に○を、ΔEが1.5以下のものに△を、ΔEが3.0
以上のものに×をそれぞれ付した。また煙草汚染の自浄
性は、まず色差計で塗膜のブランクを基準としてハンタ
ーLab表色系のL、a、bを測定する。次にマイルド
セブン1本を1000ccの容器内で燻らせてタールを
塗膜に付着させて汚染させる。この時の塗膜のL、a、
bを測定すると、基準に比べてΔEが5.0であった。
次に屋外で自然光に15時間暴露した後の塗膜のL、
a、bを測定し、ΔEが0.5以下のものに○を、ΔE
が1.5以下のものに△を、ΔEが3.0以上のものに
×をそれぞれ付した。結果を表2乃至5に示す。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】表2乃至5から判るように、実施例2乃至
25は油汚染の自浄性と煙草汚染の自浄性の両方が良好
であったが、比較例4乃至15では酸化チタンの量が少
ないので、油汚染の自浄性と煙草汚染の自浄性の両方が
低い性能であった。また上記実施例1乃至25のコーテ
ィング剤の塗布量を40g/m2 、100g/m2 、1
50g/m2 、200g/m2 と変えた場合の油汚染の
自浄性と煙草汚染の自浄性を上記と同様にして行った。
また比較例16、17として、酸化チタンを含むアルコ
ール系のコーティング剤である石原テクノ製のST−K
01(比較例16)とST−K03(比較例17)を用
い、実施例と同様に塗布量を変えた場合の油汚染の自浄
性と煙草汚染の自浄性を上記と同様にして行った。油汚
染の自浄性の結果を表6に、また煙草汚染の自浄性の結
果を表7にそれぞれ示す。
【0023】
【表6】
【0024】
【表7】
【0025】表6、7から判るように、比較例16、1
7では100g/m2 の塗布量でも油汚染の自浄性と煙
草汚染の自浄性が低かったが、実施例1乃至25では1
00g/m2 の塗布量であれば油汚染の自浄性と煙草汚
染の自浄性を確保することができた。
【0026】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に記載の
発明は、光触媒である酸化チタンと水性の無機バインダ
ーである珪酸リチウムとを水に配合し、酸化チタンを全
重量に対して20.0重量%以上含有したので、溶剤と
して水を用いることによって環境汚染を起こすことがな
いようにすることができるものであり、また基材への浸
透性を低くすることができ、隠蔽性及び自浄性の高い塗
膜を形成することができるものである。
【0027】また本発明の請求項2に記載の発明は、珪
酸リチウムを全重量に対して10.0〜30.0重量%
含有したので、珪酸リチウムで酸化チタンを結合させる
ことができ、密着性が高く、自浄性の高い塗膜を形成す
ることができるものである。また本発明の請求項3に記
載の発明は、請求項1又は2に記載のコーティング剤を
基材の表面に50g/m2 以上の塗布量で塗布したの
で、上記コーティング剤の塗膜によって基材の表面を隠
蔽することができると共に塗膜の汚染物質の分解性能を
高くすることができ、外観に優れ、自浄性を高くするこ
とができるものであり、またコーティング剤の基材への
浸透性が低いので、シーラ処理が少なくなって安価に形
成することができるものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光触媒である酸化チタンと水性の無機バ
    インダーである珪酸リチウムとを水に配合し、酸化チタ
    ンを全重量に対して20.0重量%以上含有して成るこ
    とを特徴とするコーティング剤。
  2. 【請求項2】 珪酸リチウムを全重量に対して10.0
    〜30.0重量%含有して成ることを特徴とする請求項
    1に記載のコーティング剤。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2に記載のコーティング剤
    を基材の表面に50g/m2 以上の塗布量で塗布して成
    ることを特徴とする建材。
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