JPH11315223A - 建材用塗料組成物、並びにこれを用いた塗膜及び建材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料自体が本来有する耐水性、耐候性、意匠
性、メインテナンス性を維持しつつ、抗菌、防汚、消臭
機能を半永久的に発揮できる建材用塗料組成物、該組成
物を用いて形成される塗膜、及び該塗膜を有する建材を
提供する。 【解決手段】 Ｒ¹ _mＳｉ（ＯＲ² ）_n で表されるされる
シラン化合物、光触媒活性を有する酸化チタン微粒子、
及び発泡剤を含有する建材用組成物で、形成される塗膜
は、シロキサン結合を含んだ塗膜に光触媒活性を有する
酸化チタン微粒子が分散されたもので、且つ多孔質構造
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築材料、特に不
燃性建材に用いられる塗料組成物、該塗料組成物から形
成される塗膜、及び該塗膜を形成した建材に関するもの
で、特に、高硬度、耐候性、防火性、意匠性、メインテ
ナンス性、抗菌性、消臭性、防汚染性が要求される建築
材料に用いられる塗料組成物、該塗料組成物から形成さ
れる塗膜、及び該塗膜を形成した建材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅内外壁、ビル外壁、屋根材等の建築
材用の塗料には、その用途から、耐火性、耐水性、耐候
性、意匠性、メインテナンス性が求められる。さらに最
近では、特に内装材において、抗菌性、消臭性、防汚性
などの多様な要求までなされるようになってきている。
すなわち、建材、特に内装材においては、住人の衛生的
観念の向上から抗菌性、殺菌性、防カビ性が求められ、
煙草のヤニ等による所謂黄変化防止やニコチン臭などの
消臭機能までもが求められるようになってきた。

【０００３】このような要求に答えるために、銀イオン
や銅イオン等の抗菌剤あるいは活性炭やシクロデキスト
リン等の吸着剤を含有した塗料を用いたり、塗膜表面に
これらをトップコートすることにより、必要に応じた機
能を付与することが考えられる。しかし、これらの抗菌
剤を大量に含有させると塗膜の物性がを低下し、またこ
れらの吸着剤は汚染物質等を吸着するのに伴って消臭、
防汚染機能が低下することになる等の理由から、その効
果の持続性について問題がある。このため、建築材のよ
うに長期間に亘ってその要求が求められるものに使用す
る塗料としては不適切である。

【０００４】近年、半永久的に消臭機能、殺菌機能を付
与できるものとして、化学的に安定な光触媒である酸化
チタンの利用が考えられている。光触媒としての酸化チ
タンは、光エネルギーを化学エネルギーに変換して、悪
臭成分や汚れ成分を分解、無害化しようとするもので、
その効果は光が存在する限り、半永久的に得ることがで
きると期待されている。そこで、このような酸化チタン
を含有することにより、半永久的に抗菌、消臭、防汚機
能を発揮できる塗料が検討されている。

【０００５】しかし、酸化チタンは、その触媒機能故
に、高分子塗膜自体を分解してしまうという問題があ
る。酸化チタンによる塗膜の分解作用は、塗膜の強度、
硬度、耐水性、耐候性等の物性低下を招くため、抗菌、
防汚、消臭機能等を保持しているにも拘わらず、塗膜の
メインテナンス性を確保できなくなってしまう。

【０００６】また、基材が金属板やセメント板のような
建材の場合、意匠性の観点から基材が見えない程度にま
で塗膜は隠蔽性を有している必要があり、隠蔽性確保の
ためには塗膜の厚みを数十μｍ以上にしなければならな
い。しかし、数十μｍ以上のぶ厚い塗膜になると、塗膜
内部に含まれている酸化チタン粒子が光触媒として十分
に機能しないため、塗膜全体としては十分量の酸化チタ
ンを含有させているにも拘わらず、期待していた程の消
臭、殺菌、防汚性能が得られないという問題もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、本来有する耐水性、耐候性、意匠性、メインテナ
ンス性を維持しつつ、抗菌、防汚、消臭機能を半永久的
に発揮できる塗膜を形成することができる建材用塗料組
成物、及び形成される塗膜、及び該塗膜が形成されてな
る建材を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の建材用塗料組成
物は、下記一般式で表されるシラン化合物、光触媒活性
を有する酸化チタン微粒子、及び発泡剤を含有すること
を特徴とする。 Ｒ¹ _mＳｉ（ＯＲ² ）_n （式中、Ｒ¹ は同一又は異なっていてもよく、水素原
子、低級アルキル基、アリール基、不飽和脂肪酸残基、
又は炭素鎖に直結した官能基を表し、Ｒ² は同一又は異
なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基若しくは
アシル基を表す。ｍは１以上の整数、ｎは２以上の整数
で且つｍ＋ｎ＝４を満足する。）

【０００９】前記発泡剤はＮ₂ 若しくはＣＯ₂ ガス発生
化合物、又は低沸点有機溶媒であることが好ましい。あ
るいは前記発泡剤として低沸点有機溶媒を内包したマイ
クロスフィア型の発泡剤を用い、前記酸化チタン微粒子
は該発泡剤に付着していてもよい。

【００１０】前記シラン化合物は、メチルトリメトキシ
シラン、エチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシランからなる群より選ばれる化
合物であることが好ましい。

【００１１】本発明の塗料組成物には、さらに硬化触媒
を含有することが好ましい。前記硬化触媒は、オクテン
酸の金属塩、ナフテン酸の金属塩、又は金属ブトキシド
よりなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好
ましい。

【００１２】また、本発明の塗料組成物には、無機酸の
銀塩及び／又は銅塩や、表面にＯＨ基を有するシリカ微
粒子や、あるいはエポキシ化合物を含有することが好ま
しい。

【００１３】本発明の建材用塗膜は、上記本発明の塗料
組成物を乾燥硬化することにより形成されるものであ
る。

【００１４】本発明の建材は、基材に、上記本発明の塗
膜が形成されたもので、前記塗膜は、下地処理された基
材に形成されていてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の建材用塗料組成物は、一
般式Ｒ¹ _mＳｉ（ＯＲ² ）_n で示されるシラン化合物を主
体とし、さらに光触媒活性を有する酸化チタン、及び発
泡剤を含有するものである。

【００１６】上式で示されるシラン化合物において、Ｒ
¹ は同一又は異なっていてもよく、水素原子、低級アル
キル基、アリール基、不飽和脂肪酸残基、又は炭素鎖に
直結した官能基を表し、Ｒ² は同一又は異なっていても
よく、水素原子、低級アルキル基若しくはアシル基を表
す。ｍは１以上の整数、ｎは２以上の整数で且つｍ＋ｎ
＝４を満足する。

【００１７】このようなシラン化合物（以下、特に説明
がなければ、本明細書における「シラン化合物」は上記
一般式で表されるものを言う）としては、具体的には、
メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラ
ン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ト
リメトキシシラン、γ―メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン等を挙げることができる。これらのうち、
メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラ
ン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシシランが好
ましく用いられる。

【００１８】これらのシラン化合物は、空気中の水分等
によって加水分解してシラノール基（≡Ｓｉ−ＯＨ）を
生じ、このシラノール基が脱水縮合反応して、シロキサ
ン結合により高分子化する。

【００１９】本発明の塗料組成物に用いられる光触媒活
性を有する酸化チタンとは、具体的にはアナターゼ型、
ルチル型の結晶性酸化チタンをいい、これらのうちアナ
ターゼ型の純度９９％以上の高純度酸価チタン微粒子が
自己浄化、抗菌という光触媒活性が強いので好ましく用
いられる、特に粒径１０μｍ以下、比表面積２００ｇ／
ｍ² 以上のグレードの酸化チタンが好ましく用いられ
る。

【００２０】このような酸化チタンは、光励起に十分な
光を当てることにより（例えば、アナターゼ型では波長
３８０ｎｍ以下の光、ルチル型では４００ｎｍ程度の
光）、励起されて電子と正孔ができる。この電子及び正
孔が酸化チタン表面に吸着された物質と反応して光触媒
反応を起こす。つまり、太陽光、室内照明器具から発せ
られる紫外光を吸収して励起されて電子と正孔を生じ、
この発生した電子の還元反応又は正孔による酸化反応に
より、塗膜に吸着された汚染成分や悪臭成分が分解、酸
化された結果、無害化される。具体的には、触媒表面に
吸着されている水分が正孔によって酸化されると、酸化
力の高いヒドロキシラジカルが生じ、このヒドロキシラ
ジカルが有機化合物と反応し、有機化合物は最終的に無
害な二酸化炭素と水になる。従って、室内の悪臭を消臭
する消臭脱臭性、汚れや煙草のニコチン等が付着しても
黄変化等することなく元の状態に戻ることができる所謂
セルフクリーニング作用を有する防汚性、殺菌性を発揮
できる。尚、触媒表面に吸着している水分は、空気中の
湿気であったり、励起により発生した電子が空気中の酸
素を還元して生じたスーパーオキサイドアニオンが変化
して生じる水であったりする。

【００２１】かかる酸化チタンは、微粒子の状態で、直
接塗料に添加配合してもよいし、予め水又はイソプロパ
ノール、エタノール等の親水性溶媒に分散させた分散液
の状態で配合してもよい。酸化チタンの配合割合は、塗
膜の密着性、表面硬度、耐候性、防火性、抗菌性、消臭
性、防汚性が発揮されるためには、固形分換算で、塗膜
構成成分（シラン化合物、後述する表面改質シリカが含
まれる場合にはシラン化合物と表面改質シリカとの総
量）１００重量部に対し３０〜１００重量部が好まし
い。

【００２２】本発明の塗料組成物に用いられる発泡剤
は、揮発性発泡剤、分解性発泡剤のいずれでも良い。具
体的には、塩化メチレン、ジクロロフルオロエタン、ジ
クロロモノフルオロメタン等の低沸点有機化合物；分解
して炭酸ガス又は窒素ガスを発生する炭酸アンモニウ
ム、重炭酸ソーダ、アゾ化合物等の分解性発泡剤が挙げ
られる。分解性発泡剤の場合には、塗料の乾燥硬化温度
である１５０℃未満で分解する発泡剤を用いる必要があ
る。このような発泡剤は、塗膜構成成分（シラン化合
物、後述する表面改質シリカが含まれる場合にはシラン
化合物と表面改質シリカとの総量）１００重量部に対し
２〜２０重量部が好ましい。

【００２３】また、発泡剤として、加熱により発泡膨張
するマイクロスフィア型発泡剤を使用してもよい。具体
的には、イソブテン等の低沸点有機溶媒を塩化ビニリデ
ン・アクリロニトリル共重合体で内包したマイクロスフ
ィアなどが挙げられ、エクスパンセル社の「エクスパン
セル」（商品名で、平均粒径は膨張前が１０μｍで膨張
後は４０μｍである）、株式会社小野田製のセラミック
ス系中空バルーンである「マイクロセルズ」（商品名）
などが市販されている。加熱により膨張できるマイクロ
スフィア型の発泡剤を用いた場合には、酸化チタンをマ
イクロスフィアの表面に適宜接着剤等で付着させた状態
で塗料組成物に添加配合してもよい。発泡剤の発泡に際
して、表面に付着した酸化チタンを塗膜中に分散させる
ことができる。

【００２４】本発明の塗料組成物は、上記必須成分（シ
ラン化合物、酸化チタン、発泡剤）の他に、以下に示す
ような成分を含有してもよい。

【００２５】まず、塗膜構成要素としてのアルコキシシ
ラン化合物は高価であり、塗料の高価格化の原因とな
る。従って、経済性の観点から、上記シラン化合物の一
部を、表面をＯＨ基で変性した微粒子シリカ（以下、
「表面改質シリカ」という）で代用してもよい。

【００２６】表面改質シリカとは、シリカの表面に多数
のＯＨ基が結合したもので、シリカ、即ち二酸化ケイ素
の粉末を、加熱水又はメタノール、エタノール、イソプ
ロパノール等の親水性溶媒に分散しながら、ボールミル
などで摩砕することにより得られる。このような表面改
質シリカは、表面に結合したＯＨ基がシラノール基とし
て作用できるので、シラン化合物のシラノール基と縮合
反応して、高分子化に寄与する。尚、表面改質シリカに
用いられるシリカ粉末の種類は特に限定せず、種々の形
状を有するシリカ粉末、無定型シリカなどを用いること
ができる。

【００２７】シラン化合物の一部を表面改質シリカで代
用する場合、その代用割合（重量比）は、表面改質シリ
カ：シラン化合物が２００：１００〜１００：３００と
なるように選択することが好ましい。表面改質シリカの
割合が大きい程塗料としての価格低下を図ることができ
るが、塗膜密着性、貯蔵安定性が低下することになるか
らである。

【００２８】また本発明の塗料組成物には、エポキシ化
合物を含有させることが好ましい。エポキシ化合物の開
環反応により、表面改質シリカ及びシラン化合物の３次
元硬化反応がより促進されることになるからである。

【００２９】本発明に用いられるエポキシ化合物は、分
子内にエポキシ基又はグリシジル基を有する化合物であ
ればよく、具体的には、エピクロルヒドリン、プロピレ
ンオキサイド、グリシジルエーテル等が挙げられる。塗
料主剤中にエポキシ化合物を含有する場合、その含有割
合は、表面改質シリカ：シラン化合物：エポキシ化合物
が２００：１００：０．５〜１００：３００：２となる
ようにすることが好ましい。尚、エポキシ化合物を含有
する場合には、エポキシ環を開環してシラノール基との
縮合反応がしやすいように、塩酸等の酸を共存させるこ
とが好ましい。

【００３０】エポキシ化合物を含有させる場合、表面改
質シリカ及びシラン化合物と同時に添加配合してもよい
が、予めシラン化合物（シラン化合物の一部を表面改質
シリカで代用している場合には表面改質シリカを含む）
の脱水縮合反応をある程度終了させた加水分解部分縮合
液に、エポキシ化合物を添加させることが好ましい。

【００３１】本発明の塗料組成物には、発泡剤より発生
する気泡微細化の為の整泡剤として、非イオン系界面活
性剤を配合することが好ましい。

【００３２】整泡剤となる非イオン系界面活性剤として
は、ポリシロキサン系界面活性剤、ポリオキシエチレン
ソルビタン脂肪酸エステル、ヒマシ油エチレンオキサイ
ド付加物、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加
物等が挙げられる。光触媒の機能を有効に発揮させるた
めの多孔質構造を形成するためには、塗膜形成成分（シ
ラン化合物、後述する表面改質シリカが含まれる場合に
はシラン化合物と表面改質シリカとの総量）１００重量
部に対し、整泡剤０．５〜３重量部を含有することが好
ましい。

【００３３】本発明の塗料組成物には、さらに硝酸銀、
硫酸銀、塩化銀、硝酸銅、硫酸銅、臭化銅、等の無機酸
の銀塩又は銅塩を、１種又は２種以上含有することが好
ましい。これらの銀塩又は銅塩はイオンの状態で塗膜に
保持され、酸化チタンの光触媒作用による抗菌性、消臭
性、防汚性の機能を一段と高めることができるからであ
る。また、銀塩又は銅塩は、これ自体単独で抗菌機能を
有するので、かかる意味で、抗菌性が向上すると言え
る。このような金属塩は、水溶液又は親水性溶媒に溶解
させた溶液として、塗料に配合することが好ましい。

【００３４】このような銀塩又は銅塩の配合割合は、固
形分換算で、塗膜形成成分（シラン化合物、後述する表
面改質シリカが含まれる場合にはシラン化合物と表面改
質シリカとの総量）及び酸化チタンの総量１００重量部
に対し、銀塩又は銅塩総量で０．５〜２０重量部の範囲
が好適である。０．５重量部未満では得られる抗菌効果
に対する相乗効果が弱く、２０重量部を超えると、主剤
及び酸化チタンの配合割合が低下し、塗膜の硬度、耐候
性、耐水性等の物性が低下する原因になるとともに、コ
スト高にもなるからである。

【００３５】本発明の塗料組成物には、さらに上記シラ
ン化合物の加水分解により生じたヒドロキシシラン化合
物及び表面改質シリカのシラノール基の脱水縮合反応を
触媒する硬化触媒を配合することが好ましい。硬化触媒
としては、具体的には、カルシウム、鉄、コバルト、亜
鉛、アルミニウム、スズ等のオクテン酸塩又はナフテン
酸塩；塩酸、酢酸、パラトルエンスルホン酸等の無機酸
又は有機酸；ジブトキシスズ等の金属ブトキシドが挙げ
られ、これらは単独又は２種以上混合して併用すること
ができる。かかる硬化触媒の配合量は、塗料主剤１００
重量部に対し、０．５〜５重量部が好ましい。

【００３６】本発明の塗料組成物は、更に必要に応じ
て、充填剤、顔料、分散剤、硬化触媒等の添加剤を塗料
組成物全体の５０重量％以下の範囲内で含有することが
できる。

【００３７】充填剤としては、例えば、アルミナ、ガラ
ス粉末、マイカ、水酸化アルミニウム、無機繊維が挙げ
られる。顔料としては、コバルトブルー、赤ベンガラ、
黄ベンガラ、マンガンバイオレット、フタロシアニンブ
ルー等の無機系、有機系の顔料が挙げられる。

【００３８】本発明の塗料は、以上の化合物を所定割合
だけ配合し、一般塗料の製造の場合と同様に、ロールミ
ル、ボールミル等で分散させて製造することができる。
ここで、攪拌を十分に行なう程（具体的には５００ｒｐ
ｍ以上で攪拌）することにより、形成される塗膜の多孔
質構造の細孔径を小さくできる。

【００３９】構成成分の配合は、組成物の全構成成分を
同時添加配合してもよいが、エポキシ化合物を配合する
場合には、予めシラン化合物（一部を表面改質シリカで
代用している場合には表面改質シリカを含む）の脱水縮
合反応をある程度終了させた後、硬化反応時に添加する
ことが好ましい。また、硬化触媒を含む場合は、硬化触
媒は使用直前に混合することが好ましい。硬化触媒が含
まれていると、硬化反応を開始して塗料のポットライフ
が短くなるからである。また、整泡剤、発泡剤は、塗料
を調製する段階で添加してもよいが、二酸化炭素又は窒
素を用いて発泡させる場合には、貯蔵性及び塗装作業性
の観点から、塗装直前又は塗装時に吹き込むことが好ま
しい。

【００４０】以上のようにして製造された塗料組成物の
塗装方法は、特に限定せず、従来より公知の塗装方法で
あるスプレー、刷毛塗り、ロールコート、カーテンフロ
ーコート、ディッピング等を採用することができる。ま
た、塗装工程も、所定膜厚の塗膜を形成するのに、一回
の塗装で行なうよりも２、３回に分けて重ね塗りするこ
とが好ましい。１回でぶ厚い塗膜を形成するよりも、複
数回に分けて重ね塗りすることにより多層構造となり、
耐衝撃性に優れた塗膜を形成することができるからであ
る。

【００４１】塗布量は、塗膜の厚みが２０〜２００μｍ
となる量が好ましい。多孔質構造で且つ基材表面が見え
なくなる程度の隠蔽性を確保するためには、この程度の
厚みが必要だからである。

【００４２】塗膜の乾燥硬化温度は、常温から１５０℃
程度の温度範囲が好ましい。かかる温度域では、乾燥条
件；整泡剤、発泡剤等の発泡条件；酸化チタン、表面改
質シリカ等の塗料中に含まれる微粒子の粒子径の選定に
より、多孔質構造の微細孔サイズをコントロールできる
からである。一方、１５０℃を超えると、シリカの架橋
密度が高くなって微細孔の形成が困難となり、また、塗
膜の柔軟性が低下するからである。ここで、塗膜の多孔
質構造における好ましい微細孔サイズは、肉眼では判別
できないような微小孔で、且つ防汚性、消臭性を発揮で
きるように汚染物質が塗膜に付着できる程度であって、
具体的には、塗膜厚み以下の細孔径を有している。

【００４３】本発明の塗料組成物を乾燥硬化すると、シ
ラノール結合により３次元網状化してポリオルガノシロ
キサンを形成される。この際、発泡剤の分解若しくは揮
発により生じた気体塗膜外部に放出しつつ硬化されるた
め、あるいは塗装時に二酸化炭素を吹き付けた場合、二
酸化炭素の吹き込みのために、塗膜表面に連通する略１
０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下の微細孔が多数開設
された多孔質構造の塗膜が形成される。

【００４４】以上のようにして形成される本発明の塗膜
は、塗膜形成成分たるポリオルガノシロキサンに基づい
て、高硬度で、耐火性、耐候性、耐水性に優れる。ま
た、塗膜中に含まれる酸化チタンの光触媒反応により、
塗膜に吸着された汚染成分や悪臭成分が分解、酸化し
て、室内の悪臭を消臭する消臭脱臭性、汚れや煙草のニ
コチン等が付着しても黄変化等することなく元の状態に
戻ることができる所謂セルフクリーニング作用を有する
防汚性、殺菌性を発揮できる。一方、塗膜の主体となる
ポリオルガノシロキサンは、光触媒作用に対して耐性を
有するので、上記のような光触媒活性が半永久的に発揮
されるにも拘わらず、塗膜自体の耐久性も優れている。
さらに本発明の塗膜は多孔質構造を有しているので、悪
臭成分や汚染成分が塗膜の表層部だけでなく、微細孔に
まで進入することができる。一方、多孔質構造の塗膜で
は、塗膜内部に存在する酸化チタンであっても、微細孔
により表面が塗膜外部に露出することになる。このよう
に微細孔により表面が露出できる酸化チタンと、微細孔
にまで進入してきた汚染物質等が接触し、酸化チタンの
光触媒機能により、分解除去されることになる。つま
り、塗膜内部の酸化チタンも同様に触媒機能を発揮でき
るので、酸化チタンの含有量に見合った防汚機能、消臭
機能、抗菌機能を得ることができる。さらに、本発明に
係るガラス質の塗膜において、微細孔を多数有すること
により、耐衝撃性を付与することができるので、熱膨張
率が小さい硬質塗膜であるにも拘わらず、微細孔が基材
と塗膜の膨張率の差を吸収緩和して、熱膨張率の差異に
起因してクラックが生じることを防止することができ
る。

【００４５】本発明の建材は、基材に本発明の塗膜を形
成したものである。ここで、基材としては、塗膜形成時
の焼成温度がそれ程の高温でないことから、金属板、セ
メント板、プラスチック板などいずれを用いることがで
き、また多孔質、非多孔質を問わない。但し、塗膜はガ
ラス質で不燃性であるから、不燃性用途の建材である金
属材料、窯業材料を用いることがより効果的である。具
体的には、石綿セメント板、パーライト保温板、ＡＬＣ
板、ＧＲＣ板等のセメント板；ガラス繊維、ガラスウー
ル、ロックウール、金属繊維、カーボンファイバー等の
無機繊維を主成分とした硬質無機板や無機繊維クロス；
金属パネル等を挙げることができる。

【００４６】これらの被塗材は、必要に応じてプライマ
ー、シーラー、サーフェーサー、パテ等の下地処理剤で
予め下地処理をしておいてもよい。下地処理剤の適宜選
択により、基材と塗膜の密着性を向上させることがで
き、凹凸ある基材表面を平滑化して、硬質なガラス質塗
膜の被塗材に対する界面濡れ性を向上させることができ
る。

【００４７】

【実施例】〔評価方法〕 表面硬度 ＪＩＳ Ｋ５４００の鉛筆硬度試験に準拠して評価し
た。

【００４８】耐沸騰水性 実施例で作成した不燃性建材を沸騰水中に２時間浸漬さ
せた。浸漬後、取り出した不燃性建材の塗膜状態を目視
で観察し、浸漬前の塗膜状態と比べて、「○」（変化が
認められない）、「△」（僅かに光沢が変化してい
る）、「×」（光沢の変色が著しい）の３段階で評価し
た。

【００４９】耐候性 ＪＩＳ Ａ １４１５に準じて評価した。すなわち、実
施例で作製した不燃性建材の塗膜に、サンシャインウェ
ザーメーターで１０００時間照射した。照射後の塗膜状
態を目視で観察し、照射前の塗膜状態と比べて、「○」
（変化が認められない）、「△」（僅かに光沢が変化し
ている）、「×」（光沢の変色が著しく、クラック、膨
れ、剥離が認められる）の３段階で評価した。

【００５０】密着性 実施例で作製した不燃性建材の塗膜面に、カッターで２
×２ｍｍの桝目を１００個作った。桝目が形成された塗
膜面に粘着テープを貼付した後、瞬間的に引き剥がし
た。塗膜の桝目の状態により、「○」（桝目が全くはが
れていない）、「×」（桝目が１個以上剥がれている）
の２段階で評価した。

【００５１】不燃性 ＪＩＳ Ａ１３２１の難燃１級（基材試験と表面燃焼試
験）で評価した。

【００５２】抗菌性 実施例で作製した不燃性建材を切断して５０ｍｍ×５０
ｍｍの試験体を作製し、この試験体の塗膜面に、ＭＲＳ
Ａ、大腸菌、又は黄色ブドウ球菌を培養した培養液を滴
下し、２５℃で６時間保存し、保存後の生菌数を測定し
た。尚、滴下量は、菌数１×１０⁵ 〜５×１０⁵ となる
程度の量とした。

【００５３】消臭性 実施例で作製した不燃性建材を切断して５０ｍｍ×５０
ｍｍの試験体を作製し、塗膜面以外をアルミシールで覆
った。当該試験体について、アンモニア臭、ホルマリン
臭、たばこ臭の各悪臭に対する消臭性について評価し
た。

【００５４】ａ）アンモニア臭 １０ｍｍ×１０ｍｍにカットしたろ紙に１Ｎアンモニア
水溶液を含浸し、時計皿に乗せた。ろ紙を乗せた時計皿
を、上記試験体とともに、１０．６ｌのデシケーターに
入れて、６時間放置した。放置後、デシケータにおける
アンモニア吸収量を検知管で測定した。試験体を入れず
に放置した場合の吸収量を基準として、試験体を入れた
場合の吸収量の減少量から試験体の吸収率を算出した。
吸収率に応じて、「◎」（吸収率９０％超）、「○」
（吸収率８０〜９０％）、「△」（吸収率８０％未満）
の３段階で評価した。

【００５５】ｂ）ホルマリン臭 アンモニア水溶液に代えてホルマリン溶液を含浸させた
以外は、アンモニア臭の場合と同様にして評価した。

【００５６】ｃ）タバコ臭 １０．６ｌのデシケーターに、上記試験体と、点火した
タバコを１本入れた。６０分後にデシケータの蓋を開け
て、タバコ臭の有無を確認した。

【００５７】防汚性 ＪＩＳ Ａ５７０３に準拠して評価した。すなわち、実
施例で作製した試験体の塗膜面の３個所に、ブルーブラ
ックインキ０．５ｃｃを滴下した後、２４時間放置し
た。放置後、石鹸水でインキを拭き取った後の塗膜面を
目視で観察した。インキ滴下前の塗膜状態と比べて、
「○」（光沢が変化しない）、「△」（僅かに光沢が変
化している）、「×」（光沢変化、変色等が認められ
た）の３段階で評価した。

【００５８】〔塗料組成物及び建材の作製〕 比較例：まず、シリカ微粒子（粒径１０μｍ）を、６０
℃の熱水中で３時間摩砕した後、脱水して、表面改質シ
リカを調製した。この表面改質シリカ４０重量部；高純
度アナターゼ型酸化チタン微粒子を５０重量％となるよ
うにイソプロパノールに分散してなる酸化チタン分散液
１００重量部；メチルトリメトキシシラン５０重量部；
をボールミルに投入し、６０℃で５時間反応させた。さ
らに、１％塩酸水溶液１重量％、及びエピクロルヒドリ
ン１重量部、５％の硝酸銀水溶液５０重量部を分散させ
て、塗料の主剤を調製した。調製した主剤１００重量部
に、硬化触媒としてオクテン酸スズ２重量部を配合して
塗料を製造した。

【００５９】製造した塗料を、珪酸カルシウム板表面
に、厚み３０μｍとなるまでスプレー塗装し、５０℃で
１０分間、１２０℃で１０分間乾燥硬化させた。続いて
１２０℃で１０分間再乾燥して、ガラス質塗膜を有する
不燃性建材を製造した。製造した不燃性建材について、
上記評価方法により、表面硬度、耐沸騰水性、耐候性、
密着性、不燃性、抗菌性、消臭性、防汚性を評価した。
評価結果を表１に示す。

【００６０】実施例１：水１０重量部とイソプロパノー
ル９０重量部からなるイソプロパノール水溶液に微粒子
シリカ（粒径５μｍ）４０重量部を分散させることによ
り表面改質シリカの分散液を調製した。この表面改質シ
リカの分散液に、５０％濃度の高純度アナターゼ型酸化
チタン微粒子分散液１００重量部を添加混合して、ボー
ルミルに投入し、６０℃の温度で３時間摩砕分散させ
た。

【００６１】このボールミルに、さらにメチルトリエト
キシシラン５０重量部投入し、６０℃で５時間反応させ
た。更に、１％塩酸水溶液１重量部、エピクロルヒドリ
ン１重量部、ヒマシ油エチレンオキサイド付加物の界面
活性剤２重量部、塩化メチレン５重量部、硝酸銀５重量
部を添加混合して、塗料の主剤を調製した。

【００６２】調製した主剤１００重量部に、硬化触媒と
してオクテン酸スズ２重量部を配合して、塗料を製造し
た。

【００６３】製造した塗料を、珪酸カルシウム板表面に
厚み１０〜３０μｍとなるようにスプレー塗装した後、
５０℃で２０分間、１２０℃で１０分間乾燥硬化して、
細孔径１０μｍ以下の連通孔を有するガラス質塗膜を形
成した。製造した不燃性建材について、上記評価方法に
より、表面硬度、耐沸騰水性、耐候性、密着性、不燃
性、抗菌性、消臭性、防汚性を評価した。評価結果を表
１に示す。

【００６４】実施例２：シリカ微粒子（粒径１０μｍ）
を６０℃の熱水中で３時間摩砕した後、脱水して表面改
質シリカを調製した。

【００６５】調製した表面改質シリカ４０重量部、及び
イソブタン発泡剤を内包した塩化ビニリデン・アクリロ
ニトリル系共重合体のマイクロスフィアの表面にアナタ
ーゼ型酸化チタンを付着させた粒径１０μｍの微粒子５
０重量を、イソプロパノールに分散させてなる酸化チタ
ン分散液を調製した。

【００６６】この酸化チタン分散液１００重量部及びメ
チルトリメトキシシラン５０重量部をボールミルに投入
し、６０℃で５時間反応させて、塗料主剤とした。

【００６７】調製した主剤１００重量部に、硬化触媒と
してオクテン酸スズ２重量部を配合して、塗料を製造し
た。

【００６８】製造した塗料を、珪酸カルシウム板表面に
厚み１０〜３０μｍとなるようにスプレー塗装した後、
５０℃で２０分間、１２０℃で１０分間乾燥硬化して、
細孔径１０μｍ以下の連通孔を有するガラス質塗膜を形
成した。製造した不燃性建材について、上記評価方法に
より、表面硬度、耐沸騰水性、耐候性、密着性、不燃
性、抗菌性、消臭性、防汚性を評価した。評価結果を表
１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】〔評価〕表１からわかるように、実施例、
比較例いずれの建材も耐煮沸性、耐候性、密着性、不燃
性、抗菌性、消臭性、防汚性に優れていた。しかし、実
施例１と比較例とを比較すると、多孔性構造を有してい
ない比較例と比べて、多孔質構造を有する実施例の方が
表面硬度は低かったが、消臭性、抗菌性については優れ
ていた。従って、多孔質構造の塗膜の方が、酸化チタン
の含有効果が有効に発揮されることがわかる。

【００７１】また、実施例１と実施例２の比較から、銀
塩を含有する実施例１の塗膜の方が抗菌性、消臭性、防
汚性が優れていることがわかる。

【００７２】

【発明の効果】本発明の建材用塗料組成物は、高硬度
で、耐火性、耐候性、耐沸騰水性に優れ、しかも消臭
性、防汚性、抗菌性を半永久的に発揮でき、しかも隠蔽
性を満足するような厚膜であっても酸化チタンの含有量
に見合った光触媒活性を期待できる塗膜を形成すること
ができる。

【００７３】本発明の建材は、上記のような優れた特性
を有する本発明の塗膜が形成されているので、建材とし
て、防火性、不燃性、意匠性、防汚性、抗菌性、消臭性
などの種々の要求に応えることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ // Ｅ０４Ｂ 1/62 Ｅ０４Ｂ 1/62 Ｚ (Ｃ０９Ｄ 183/04 163:00）

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記一般式で表されるシラン化合物、光
   触媒活性を有する酸化チタン微粒子、及び発泡剤を含有
   することを特徴とする建材用塗料組成物。 Ｒ¹ _mＳｉ（ＯＲ² ）_n （式中、Ｒ¹ は同一又は異なっていてもよく、水素原
   子、低級アルキル基、アリール基、不飽和脂肪酸残基、
   又は炭素鎖に直結した官能基を表し、Ｒ² は同一又は異
   なっていてもよく、水素原子、低級アルキル基若しくは
   アシル基を表す。ｍは１以上の整数、ｎは２以上の整数
   で且つｍ＋ｎ＝４を満足する。）
2. 【請求項２】 発泡剤はＮ₂ 若しくはＣＯ₂ ガス発生化
   合物、又は低沸点有機溶媒である請求項１に記載の塗料
   組成物。
3. 【請求項３】 前記発泡剤が低沸点有機溶媒を内包した
   マイクロスフィア型の発泡剤であって、 前記酸化チタン微粒子は、該発泡剤に付着している請求
   項１又は２に記載の塗料組成物。
4. 【請求項４】 前記シラン化合物は、メチルトリメトキ
   シシラン、エチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキ
   シプロピルトリメトキシシランからなる群より選ばれる
   化合物である請求項１〜３のいずれかに記載の塗料組成
   物。
5. 【請求項５】 硬化触媒を含有する請求項１〜４のいず
   れかに記載の塗料組成物。
6. 【請求項６】 前記硬化触媒は、オクテン酸の金属塩、
   ナフテン酸の金属塩、又は金属ブトキシドよりなる群か
   ら選ばれる少なくとも１種である請求項５に記載の塗料
   組成物。
7. 【請求項７】 無機酸の銀塩及び／又は銅塩を含有する
   請求項１〜６のいずれかに記載の塗料組成物。
8. 【請求項８】 表面にＯＨ基を有するシリカ微粒子を含
   有する請求項１〜７のいずれかに記載の塗料組成物。
9. 【請求項９】 エポキシ化合物を含有する請求項１〜８
   のいずれかに記載の塗料組成物。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の塗料
    組成物を乾燥硬化することにより形成される塗膜。
11. 【請求項１１】 基材に、請求項１０に記載された塗膜
    が形成されている建材。
12. 【請求項１２】 前記塗膜は、下地処理された基材に形
    成されている請求項１１に記載の建材。