JPH11300886A - 無機質系蛍光塗装構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工性に優れ，対擦傷性、対摩耗性、対衝撃
性、対薬品性、対候性に優れた無機質系蛍光塗装構造体
を提供する。 【解決手段】 金属体表面に蛍光性を有する顔料または
蛍光体を添加配合したアクリル変性シリコーン化合物を
主成分とする被覆層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁用防護柵、道
路柵、標識支柱等の道路関連製品及び建築物の内外装等
に使用され、長期に蛍光性を保持できる、高耐久性、耐
汚染性、加工性に優れた無機質系蛍光塗装構造体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、蛍光塗料及び蛍光塗装を行っ
た構造体は多数あった。しかし、それらは昼光蛍光顔料
（合成樹脂微粒子を蛍光性染料で染色したもの）を用い
たものが殆どであった。昼光蛍光顔料に用いる蛍光染料
は光によって励起されやすい化学構造あるいは電子状態
を有しているため、一方では反応性に富んでいるが、反
面光に対して非常に不安定な有機化合物であるため、通
常の状態でも１年程度で蛍光性能が喪失されてしまっ
た。そのため蛍光顔料を添加配合した塗料を１００〜２
００μｍ以上になるように重ね塗りをし、蛍光顔料の単
位面積あたりの配合量を増加させ、蛍光性能の寿命をで
きるだけ伸ばそうとしていた。しかしその塗料は有機系
樹脂を主成分として用いたものであった。従来使用され
ていたフッ素樹脂やアクリル樹脂などの有機系塗料によ
り形成される塗膜は耐候性には優れるものの汚染物質が
付着しやすく、この付着した汚染物質が除去されず、降
雨時の雨筋により筋状の汚れとなって現れ、美観、美粧
性を低下させるという問題があった。またシリコーンを
主成分とする無機系塗料による塗膜は、耐汚染性には優
れているが、表面硬度が硬いため、折曲げ等の加工性が
悪くなるという問題があった。また耐擦傷性、耐摩耗
性、耐衝撃性等の物理的性能に限界があり、耐候性も低
いため、長期的に蛍光性を励起するための十分な光を透
過し続けることが困難であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決し、加工性に優れ、耐擦傷性、耐摩耗性、耐衝
撃性、耐薬品性、耐候性に優れた無機質系蛍光塗装構造
体を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明無機質系蛍光塗装
構造体は、上記課題を達成するため、金属体表面に施さ
れる塗装において、金属体表面にアミノアルキッド系樹
脂を主成分とする膜厚２〜１４μｍのプライマー層が形
成され、該プライマー層の表面に蛍光性を有する顔料ま
たは蛍光体を添加配合したアクリル変成シリコーン化合
物を主成分とする被覆層が形成されてなるものである。

【０００５】また本発明無機質系蛍光塗装構造体は、ア
クリル変成シリコーン化合物を主成分とする無機質塗料
１００重量部に対し、蛍光性を有する顔料または蛍光体
が５〜２００重量部添加配合されてなるものである。

【０００６】

【作用】上記において、蛍光性顔料または蛍光体にはＡ
ｌ２Ｏ３，ＳｒＯ３，Ｂ２Ｏ３，ＢａＯ等の金属酸化
物、およびＥｕＯ等の希土類の酸化物により構成される
耐光性および化学的に安定な無機化合物を用いた。

【０００７】蛍光性顔料を担持している被覆層は、熱硬
化型アクリルレジンの官能基であるアルキロール基とオ
ルガノシロキサノールまたはアリガノシロキサンとの縮
合等によって得られるアクリル変性シリコーン化合物を
主成分とするセラミック系塗料により形成されている。
該被覆層の表面は、アルキロール基のＯＨ基によって親
水性が具備され排気ガスや煤煙などの親油成分となじみ
にくく、これらの汚染物質が表面に付着しても降雨によ
り洗浄除去されやすくなること、またシロキサン結合を
主骨格としていることから、帯電性が低く、汚染物質を
寄せ付けなくなること、しかも被覆層表面の架橋密度が
高いため汚染物質の浸透が防止されること等により耐汚
染性がきわめて向上すること、また、被覆層は上記の如
くアクリル変性シリコーン化合物を主成分とすることに
より耐候性、耐薬品性、耐擦傷性、耐摩耗性、耐衝撃性
に優れ、かつ加熱硬化するので硬化時間を短縮できるこ
と、さらに長期間蛍光性を励起させるための十分な光が
透過し、長期間、蛍光性を保持することができる。さら
に、上記被覆層と金属体との間に、アミノアルキッド系
樹脂を主成分とする膜厚２〜１４μｍのプライマー層が
形成され、しかも該プライマー層の膜厚を２〜１４μｍ
と薄くすることにより、該プライマー層に被覆層が強固
に付着して折曲げ等の際に被覆層が剥離せず、加工性が
向上すること等を知得し、本発明を完成するにいたった
のである。

【０００８】すなわち本発明無機質系蛍光塗装構造体
は、金属体にアミノアルキッド系樹脂を主成分とする膜
厚２〜１４μｍのプライマー層が形成され、該プライマ
ー層の表面に蛍光性を有する顔料または蛍光体を添加配
合したアクリル変成シリコーン化合物を主成分とする被
覆層が形成されたことを特徴とするものである。

【０００９】アクリル変成シリコーン化合物に添加配合
する蛍光性顔料または蛍光体は、既存の一般的なもので
あり、その製品の設置環境に応じて材質、形状および励
起波長は変更してもかまわないが、塗料中への攪拌性、
塗装の作業性および完成した塗膜の平滑性の観点から粒
径は３０μｍ以内が良好である。

【００１０】蛍光性顔料または蛍光体の添加量は、変成
体の種類、顔料の種類、顔料の有無、あるいはその配合
量、塗装方法等により異なるが、塗料１００重量部に対
して、５〜２００重量部添加することにより、適正な塗
料性状を得ることができる。添加量が５重量部以下だ
と、望むべき蛍光性が得られず、２００重量部以上だと
塗料の硬化後の固形分が不足し、蛍光性顔料または蛍光
体を十分に担持することができない。

【００１１】蛍光性顔料または蛍光体の添加量は、塗料
１００重量部に対して、５〜２００重量部添加すること
により、適正な塗料性状を得ることができるが、特に３
０〜１００重量部用いるのが好ましい。すなわち３０重
量部未満では効果的な蛍光性が得られにくく、１００重
量部を超えると塗料の硬化後の固形分が不足し、塗膜の
平滑性が得られにくいからである。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００１３】まず本発明に使用される金属体としては、
一般に鋼、アルミニウム、銅、亜鉛、その他の金属やそ
れらの合金等が適宜使用されるが、耐食性に優れたステ
ンレス鋼、亜鉛メッキ鋼、アルミニウム等が好適に使用
される。また、金属体の形状は平板状、曲面板状または
角柱や円柱のような柱状等、どのような形状であっても
よく、また、柱状のものにあっては、管状、棒状その他
いかなる異形断面であってもよい。

【００１４】なお、前記金属体の表面は、プライマー層
を形成する前にあらかじめ脱脂処理を行って汚れや油分
を除いたり、脱脂処理とともに該表面をサンドブラスト
等により粗面化したり、化成処理によるリン酸塩等のリ
ン酸塩被膜が形成されてもよいし、さらに公知のプライ
マー層が形成されていてもよい。

【００１５】次にアミノアルキッド系樹脂を主成分とす
るプライマー層は、膜厚を２〜１４μｍの範囲にする必
要があり、膜厚が２μｍ未満では被覆層との付着性に問
題が生じ、１５μｍ以上になると折曲げ等の際に被覆層
が剥離することがある。

【００１６】また被覆層を形成するアクリル変性シリコ
ーン化合物を主成分とするセラミック系塗料とは、シリ
コーン樹脂等のシロキサン結合を主鎖とする有機けい素
化合物とアクリルオリゴマーとの複合骨格よりなる無機
と有機の複合型の塗料であり、熱硬化型アクリルレジン
の官能基であるアルキロール基とオルガノシロキサノー
ルまたはオルガノシロキサンとの縮合等によって得られ
るものである。

【００１７】この蛍光性顔料または蛍光体を担持してい
るアクリル変性シリコーン化合物を主成分とするセラミ
ック系塗料により被覆層を形成するには、アクリル変性
シリコーン化合物に適宜顔料、沈降防止剤、紫外線吸収
剤や金属微粒子（酸化亜鉛、酸化チタン、酸化鉄等）等
の改質剤および溶剤等を混入して得られるセラミック系
塗料を、一般には、ロールコーター等にてプライマー層
上に塗布した後、その塗布面を２２０〜２６０度で９０
〜１２０秒加熱して硬化させることにより得られる。な
お、前記蛍光性顔料または蛍光体を担持しているアクリ
ル変性シリコーン化合物を主成分とするセラミック系塗
料は着色されていてもよいし、透明であってもよい。

【００１８】

【実施例１】金属体としてアルミニウム板を使用した。
該アルミ板をあらかじめ脱脂処理をおこなって汚れや油
分を除いた。次いで該アルミ板に、アミノアルキッド系
樹脂を主成分とする塗料を塗布し、２１０度で１２０秒
加熱して硬化させ、膜厚５μｍのプライマー層を形成し
た。一方、アクリル変性シリコーン化合物を主成分とす
るセラミック系塗料１００重量部に蛍光体としてＮＰ−
１０８−０３Ｔｙｐｅ、Ｇｒｅｅｎ（組成式：０．８Ｂ
ａＯ１．０ＭｇＯ８．０Ａｌ２Ｏ３０．１ＥｕＯ０．５
ＭｎＯ 日亜化学工業（株）製）を５０重量部添加し、
５００回転／分の攪拌機で２０分間攪拌した後に、前記
プライマー層上に上記蛍光性顔料を担持させたセラミッ
ク系塗料を塗布し、その塗布面を２４０度で１２０秒加
熱して硬化させ、膜厚１０μｍの被覆層を形成し、無機
質系蛍光塗装構造体を得た。

【００１９】

【実施例２】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１０μｍである以外は実施例１と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２０】

【実施例３】金属体としてアルミニウム板を使用し、該
アルミ板をあらかじめ脱脂処理をおこなって汚れや油分
を除いた後、アミノアルキッド系樹脂を主成分とする塗
料を塗布し、２１０度で１２０秒加熱して硬化させ、膜
厚５μｍのプライマー層を形成した。一方、アクリル変
性シリコーン化合物を主成分とするセラミック系塗料１
００重量部に対して、沈降防止剤としてアエロジル２０
０ＣＦ（日本アエロジル（株）製）を０．５重量部添加
し、１０００回転／分の攪拌機でで３０分間攪拌し、そ
の後蛍光体としてＮＰ−１０８−０３Ｔｙｐｅ、Ｇｒｅ
ｅｎを５０重量部添加し、５００回転／分の攪拌機で２
０分間攪拌し、塗料とした。その後、該塗料を前記プラ
イマー層上に塗布し、２４０度で１２０秒加熱硬化さ
せ、膜厚１０μｍの被覆層を形成して無機質系蛍光塗装
構造体を得た。

【００２１】

【実施例４】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１０μｍである以外は実施例３と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２２】

【実施例５】金属体としてアルミニウム板を使用し、該
アルミ板をあらかじめ脱脂処理をおこなって汚れや油分
を除いた後、該アルミ板に、アミノアルキッド系樹脂を
主成分とする塗料を塗布し、その塗布面を２１０度で１
２０秒加熱硬化して、膜厚５μｍのプライマー層を形成
した。一方、アクリル変性シリコーン化合物を主成分と
するセラミック系塗料１００重量部に対して、沈降防止
剤としてアエロジル２００ＣＦ（日本アエロジル（株）
製）を０．５重量部添加し、攪拌機を用いて１０００回
転／分で３０分間攪拌し、その後蛍光体としてＮＰ−１
０８−０３Ｔｙｐｅ、Ｇｒｅｅｎを５重量部添加し、さ
らに攪拌機を用いて５００回転／分で２０分間攪拌して
塗料とした。その後、該塗料を前記プライマー層上に塗
布し、２４０度で１２０秒加熱して硬化させ、膜厚１０
μｍの被覆層を形成して無機質系蛍光塗装構造体を得
た。

【００２３】

【実施例６】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１０μｍである以外は実施例５と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２４】

【実施例７】金属体としてアルミニウム板を用い、あら
かじめ脱脂処理をおこなって汚れや油分を除いた後、ア
ミノアルキッド系樹脂を主成分とする塗料を塗布し、２
１０度で１２０秒加熱硬化して、膜厚５μｍのプライマ
ー層を形成した。一方、アクリル変性シリコーン化合物
を主成分とするセラミック系塗料１００重量部に対し
て、沈降防止剤としてアエロジル２００ＣＦ（日本アエ
ロジル（株）製）を０．５重量部添加し、攪拌機により
１０００回転／分で３０分間攪拌し、その後蛍光体とし
てＮＰ−１０８−０３Ｔｙｐｅ、Ｇｒｅｅｎを９５重量
部添加し、さらに攪拌機を用いて５００回転／分で２０
分攪拌し、塗料とした。その後、該塗料を前記プライマ
ー層上に塗布し、その塗布面を２４０度で１２０秒加熱
して硬化させ、膜厚１０μｍの被覆層を形成し無機質系
蛍光塗装構造体を得た。

【００２５】

【実施例８】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１０μｍである以外は実施例７と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２６】

【実施例９】金属体としてアルミニウム板を用い、あら
かじめ脱脂処理をおこなって汚れや油分を除いた後、該
アルミ板に、アミノアルキッド系樹脂を主成分とする塗
料を塗布し、その塗布面を２１０度で１２０秒加熱硬化
させ、膜厚５μｍのプライマー層を形成した。一方、ア
クリル変性シリコーン化合物を主成分とするセラミック
系塗料１００重量部に対して、沈降防止剤としてアエロ
ジル２００ＣＦ（日本アエロジル（株）製）を０．５重
量部添加し、攪拌機を用いて１０００回転／分で３０分
間攪拌し、その後蛍光体としてＮＰ−１０８−０３Ｔｙ
ｐｅ、Ｇｒｅｅｎを１５０重量部添加し、さらに攪拌機
により５００回転／分で２０分間攪拌して塗料とした。
その後、前記プライマー層上に該塗料を塗布し、２４０
度で１２０秒加熱硬化して、膜厚１０μｍの被覆層を形
成し無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２７】

【実施例１０】アミノアルキッド系樹脂を主成分とする
プライマー層の膜厚が１０μｍである以外は実施例９と
同様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２８】

【比較例１】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１５μｍである以外は実施例１と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００２９】

【比較例２】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１５μｍである以外は実施例３と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３０】

【比較例３】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１５μｍである以外は実施例５と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３１】

【比較例４】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１５μｍである以外は実施例７と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３２】

【比較例５】アミノアルキッド系樹脂を主成分とするプ
ライマー層の膜厚が１５μｍである以外は実施例９と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３３】

【比較例６】蛍光体としてＮＰ−１０８−０３Ｔｙｐ
ｅ、Ｇｒｅｅｎを３重量部添加した以外は実施例３と同
様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３４】

【比較例７】蛍光体としてＮＰ−１０８−０３Ｔｙｐ
ｅ、Ｇｒｅｅｎを２２０重量部添加した以外は実施例３
と同様にして無機質系蛍光塗装構造体を得た。

【００３５】

【比較例８】金属体としてアルミニウム板を使用し、該
アルミ板に、含クロムエポキシ系塗料からなる膜厚５μ
ｍのプライマー層を形成し、その上に蛍光性顔料を担持
させたアクリル変成シリコーン化合物を主成分とするセ
ラミック系塗料により、膜厚１５μｍの被覆層を形成し
た以外は実施例３と同様にして無機質系蛍光塗装構造体
を得た。

【００３６】

【比較例９】蛍光性顔料を担持させたフッ素系塗料（カ
イナー５００系樹脂）からなる膜厚１５μｍの被覆層を
形成した以外は実施例３と同様にして蛍光塗装構造体を
得た。

【００３７】上記実施例１〜実施例２、比較例１〜比較
例９の試験片について次の項目の試験を行った。

【００３８】屈曲製試験 試験方法：直径０．５ｍｍの丸棒の回りに外層面を外に
して屈曲したとき、屈曲部の剥離、クラック（割れ）の
有無を調べる。 評価基準：Ａ：９０度屈曲しても剥離、クラックが発生
しない。 Ｂ：９０度屈曲しても剥離しないが、若干クラックが発
生する。 Ｃ：９０度屈曲しても剥離しないが、顕著なクラックが
発生する。

【００３９】密着性試験 試験方法：碁盤目状に１ｍｍ×１ｍｍで基材に到達する
傷を入れ、セロハンテープ剥離を行い、残存数（剥離し
ないで残っている数）を調べる。

【００４０】耐沸騰水性試験 試験方法：沸騰水中に２４時間浸漬後、塗膜表面の変化
を調べる。 評価基準：Ａ：全く変化なし。 Ｂ：変色が認められる。 Ｃ：指触により塗膜が剥離する。

【００４１】キャス試験 試験方法：ＪＩＳ Ｈ ８８６１ に準ずる。 評価基準：Ａ：全く変化なし。 Ｂ：赤錆の発生が認められる。 Ｃ：赤錆の発生と塗膜の膨れが認められる。

【００４２】鉛筆硬度試験 試験方法：三菱ユニ鉛筆を使用し、塗膜の硬度を調べ
た。

【００４３】耐汚染性試験 試験方法：汚染源（油性インク・人工泥）を外層面に付
着させ、養生後洗浄を行い、その外層面の汚染回復性を
調べる。 評価基準：Ａ：汚染回復性良好。 Ｂ：若干汚れが残っているのが確認できる。 Ｃ：汚れがひどく残っているのが確認できる。

【００４４】耐溶剤性試験 試験方法：溶剤（メチルエチルケトン）を染み込ませた
布を用いて外層面を１００回払拭し、外層面の外観（光
沢低下、塗膜の剥離等）を調べる。 評価基準：Ａ：全く変化なし。 Ｂ：変色（光沢の低下）が認められる。 Ｃ：塗膜が剥離する。

【００４５】耐薬品性（耐酸性）試験 試験方法：５％塩酸水溶液中に試験片を浸漬し、５０時
間後の塗膜表面の変化を調べる。 評価基準：Ａ：全く変化なし。 Ｂ：変色が認められる。 Ｃ：指触により塗膜が剥離する。耐薬品性（耐アルカリ
性）試験 試験方法：５％水酸化ナトリウム水溶液中に試験片を浸
漬し、５０時間後の塗膜表面の変化を調べる。 評価基準：Ａ：全く変化なし。 Ｂ：変色が認められる。 Ｃ：指触により塗膜が剥離する。

【００４６】耐候性試験 試験方法：サンシャインカーボンアーク灯式耐候性試験
機を用いて、１０００時間後の蛍光輝度を、初期の蛍光
輝度との相対比較による保持率（％）で評価した。

【００４７】塗膜の平滑性試験 試験方法：表面粗さ測定器により、塗膜の凹凸の大きさ
を測定した。 評価基準：Ａ：１０μｍ未満。 Ｂ：１０μｍ以上３０μｍ以内。 Ｃ：３０μｍを超える。

【００４８】貯蔵安定性試験 試験方法：塗料配合後、１週間放置した状態での蛍光顔
料の沈殿状態を観察した。 評価基準：Ａ：変化なし。 Ｂ：若干沈殿はあるが、蛍光顔料は十分に分散されてい
る。 Ｃ：完全に沈殿している。

【００４９】蛍光性試験 試験方法：暗室の中で試験片より２０ｃｍの距離から２
０Ｗのブラックライトをあて、ＴＯＰＣＯＮＢＭ−５輝
度計（レンズの視度２°）を用いてその輝度を測定し
た。

【００５０】実施例１〜実施例１０、比較例１〜比較例
９の試験片について上記試験の結果を表１に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明無機質系蛍光
塗装構造体は、金属体表面に蛍光性を有する顔料または
蛍光体を添加配合したアクリル変成シリコーン化合物を
主成分とする被覆層が形成されているので、耐候性、耐
薬品性、耐蝕性、耐汚染性、耐摩耗性、耐熱性等がきわ
めて高く、長期にわたって蛍光性を励起することができ
る。

【００５３】また本発明無機質系蛍光塗装構造体は、被
覆層と金属体との間に形成されたアミノアルキッド系樹
脂を主成分とする膜厚２〜１４μｍのプライマー層によ
り、折曲げ等の加工性が向上するので、本発明塗装体
は、特に耐汚染性や加工性の要求されるトンネル内装
板、高架橋、橋梁、歩道橋の桁下、橋梁用防護柵、道路
柵、標識支柱等の道路関連製品、および建築物の内外装
等に好適に使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 183/10 Ｃ０９Ｄ 183/10 // Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２ Ｂ０５Ｄ 7/24 ３０２Ｙ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属体表面に施される塗装において、金
   属体表面にアミノアルキッド系樹脂を主成分とする膜厚
   ２〜１４μｍのプライマー層が形成され、該プライマー
   層の表面に蛍光性を有する顔料または蛍光体を添加配合
   したアクリル変成シリコーン化合物を主成分とする被覆
   層が形成されてなることを特徴とする無機質系蛍光塗装
   構造体。
2. 【請求項２】 アクリル変成シリコーン化合物を主成分
   とする無機質塗料１００重量部に対し、蛍光性を有する
   顔料または蛍光体が５〜２００重量部添加配合されてな
   る請求項１記載の無機質系蛍光塗装構造体。