JPH1176923A - 汚れを防止する塗装方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】屋外の建築構造物、土木構造物、産業機器など
に塗装された上塗り塗膜面に親水性塗膜を形成し、施工
初期から雨筋汚れや塵埃や油性成分等の汚染物の付着を
防止する塗装方法を提供する。 【解決手段】被塗面に、アルキルシリケ−ト又はその低
縮合物の加水分解物、光触媒活性を有する二酸化チタン
及び溶媒を含有するコ−ティング剤を塗布して汚れを防
止する。さらには被塗面に、シリコ−ン化合物を含有す
る塗液を塗布した後、アルキルシリケ−ト又はその低縮
合物の加水分解物、光触媒活性を有する二酸化チタン及
び溶媒を含有するコ−ティング剤を塗布して汚れを防止
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、屋外の建築構造
物、土木構造物、産業機器などに塗装された上塗り塗膜
面に親水性塗膜を形成し、施工初期から雨筋汚れや塵埃
や油性成分等の汚染物の付着を防止する塗装方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術及びその課題】建築構造物などの外壁面に
は、通常、耐候性に優れた屋外用塗料が塗装されてい
る。該屋外用塗料としてはアクリル樹脂系、シリコン樹
脂系、フッ素樹脂系、ポリウレタン樹脂系、塩化ゴム
系、フタル酸樹脂系などの塗料が挙げられるが、これら
塗料による塗膜面は屋外暴露中に砂塵、鉄粉、雨（酸性
雨）や排気ガスの影響で汚れやすくなり外観が低下する
という問題があった。

【０００３】表面の汚れを防止する方法として、例えば
特開平７−１３６５８３号公報、特開平８−１２９２２
号公報などに、オルガノシリケ−トを塗膜表面に塗布し
て効果的に塵埃や油性成分等の汚れを防止することが示
されている。しかしながらこの方法では、塗布後のごく
初期（数週間以内）の雨筋汚れに対しては効果が不十分
であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく鋭意検討した結果、光触媒活性を有する特
定の粉末を配合したコ−ティング剤を塗装することによ
り、塗装初期から親水性塗膜を形成でき、雨筋汚れを十
分防止できることを見出し本発明を完成するに至った。

【０００５】すなわち本発明は、被塗面に、アルキルシ
リケ−ト又はその低縮合物の加水分解物、光触媒活性を
有する二酸化チタン及び溶媒を含有するコ−ティング剤
を塗布して汚れを防止する塗装方法、さらには被塗面
に、シリコ−ン化合物を含有する塗液を塗布した後、ア
ルキルシリケ−ト又はその低縮合物の加水分解物、光触
媒活性を有する二酸化チタン及び溶媒を含有するコ−テ
ィング剤を塗布して汚れを防止する塗装方法を提供する
ものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】上記コ−ティング剤に用いられる
アルキルシリケ−トは、下記一般式

【０００７】

【化１】

【０００８】（式中、Ｒは炭素数１〜１０のアルキル
基、ｎは１以上の整数を示す）で表わされるものであ
る。該アルキル基としては、直鎖状又は分岐状のいずれ
であってもよく、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉ−ブチル、ｔ−ブチ
ル、ｎ−ペンチル、ｉ−ペンチル、ネオペンチル、ヘキ
シル、オクチル基などが挙げられ、特に炭素数１〜３の
低級アルキル基が好適である。上記アルキルシリケ−ト
の好ましい具体例としては、例えば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、テトラフェノキシシラン、ジメ
トキシジエトキシシラン及びこれらの縮合物が挙げられ
る。これらのものは１種もしくは２種以上組み合わせた
ものも使用できる。

【０００９】上記コ−ティング剤で用いるアルキルシリ
ケ−トはｎが１以上のものであるが、好ましくはｎが１
〜２０のものである。ｎが２０を越えると溶媒に対する
溶解性及び塗装作業性が悪くなるので好ましくない。

【００１０】アルキルシリケ−トの加水分解は、酸触媒
下でアルキルシリケ−ト中のＳｉ量をＳｉＯ₂ 量に換算
して１００重量部に対して水３〜７０重量部の範囲にな
るように添加して行なう。酸触媒としては、例えば塩
酸、硫酸、硝酸などの無機酸が好ましく、中でも塩酸が
特に好ましい。また、アルキルシリケ−トの加水分解反
応は、アルキルシリケ−トを溶解するアルコ−ル中でお
こなうことができる。使用できるアルコ−ルとしては例
えばメタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ルなどが好適
である。

【００１１】得られたアルキルシリケ−トの加水分解物
は前記一般式で表されるＲの一部もしくは全部が水素原
子で置換したものであり、そしてこれらの一部縮合物を
含んでいてもさしつかえない。

【００１２】上記コ−ティング剤に使用する光触媒活性
を有する二酸化チタンは、粒子径０．５μｍ以下、好ま
しくは０．００１〜０．２μｍのものが適当であり、ア
ナタ−ゼ型の二酸化チタンが好適である。好適なアナタ
ーゼ型二酸化チタンの市販品としては、例えば、石原テ
クノ（株）製の、「ＳＴ−０１」、「ＳＴ−２１」、
「ＳＴ−３１」などを挙げることができる。また光触媒
活性を向上させるために二酸化チタン表面が白金、銀、
銅などの金属、酸化ルテニウム、酸化ニッケルなどの金
属酸化物で被覆されていてもよい。

【００１３】該二酸化チタンは、上記アルキルシリケ−
トと均一分散させるために予め水、アルコ−ル等の溶媒
で二酸化チタンの分散液として配合することが望まし
い。

【００１４】上記アルキルシリケ−トと二酸化チタンの
使用比は、アルキルシリケ−トをＳｉＯ₂ 量に換算し
て、ＴｉＯ₂ ／ＳｉＯ₂ が９５／５〜２０／８０の範囲
が好適である。

【００１５】両者の混合は、従来公知の方法に従って、
二酸化チタンの分散液にアルキルシリケ−トもしくはそ
の加水分解物を撹拌下で混合し調整することができる。
その際、酸触媒を同時に加えて加水分解を進めてもよ
い。両者の混合物として、市販品である、例えば石原テ
クノ（株）製の、「ＳＴ−Ｋ０３」などを使用すること
もできる。

【００１６】上記コ−ティング剤に使用する溶媒は、コ
−ティング剤の固形分調整等のために配合されるもので
あり、アルコ−ル類が好適である。該アルコ−ルとして
は、例えばメタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ルなど
が挙げられる。該溶媒として、必要に応じて、トルエ
ン、キシレン、ｎ−ヘキサン、石油エ−テル、石油ナフ
サ等の炭化水素系、メタノ−ル、エタノ−ル等のアルコ
−ル系、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系、
エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル等のグリコ
−ル系、エチレングリコ−ルモノメチルエ−テル、エチ
レングリコ−ルモノエチルエ−テル等のグリコ−ルエ−
テル系などの有機溶剤を適宜添加してもよい。上記コ−
ティング剤の固形分濃度は、２０重量％以下、好ましく
は０．３〜５重量％、さらに好ましくは０．５〜４重量
％程度が作業性等の点から好適である。

【００１７】上記コ−ティング剤には、さらに必要に応
じて充填剤、着色剤、紫外線吸収剤、流動性調整剤、そ
の他塗料用添加剤などが配合できる。

【００１８】本発明方法は、上記の通り得られるコ−テ
ィング剤を被塗面に塗布して親水性被膜を形成し汚れを
防止する方法である。

【００１９】本発明方法が適用される被塗面としては、
例えばビルなどの建築構造物、橋梁、タンクなどの土木
構造物、表示物、ガ−ドフェンス、器具、産業機械など
の屋外構造物などの構造物表面、さらに該構造物表面に
形成された塗膜面が挙げられる。該塗膜面は、必要に応
じて下塗り塗料、中塗り塗料を塗布したものに、上塗り
塗料を塗布して形成されるものであり、該上塗り塗料と
しては、従来公知の上塗り塗料で、フタル酸樹脂、アク
リル樹脂系、シリコン樹脂系、フッ素樹脂系、ポリウレ
タン樹脂系、塩化ゴム系、エポキシ樹脂系、ポリエステ
ル樹脂系などの上塗り塗料が挙げられ、無溶剤型、溶剤
型、水性のいずれのタイプの塗膜面であってもよい。ま
た該上塗り塗膜が新設の塗膜でも、既設の旧塗膜の上で
あってもよい。

【００２０】上記コ−ティング剤の塗布は、例えば刷毛
塗り、吹き付け塗り、ロ−ラ−塗り拭き塗り、浸漬塗り
などの手段で行なうことができる。塗布量は、特に制限
はないが、５〜６０ｇ／ｍ² の範囲内が好適である。該
塗布量が６０ｇ／ｍ² を越えると得られる塗膜にワレ、
ハガレ、白化が生じるので好ましくない。

【００２１】また本発明方法では、上記被塗面に、まず
シリコ−ン化合物を含有する塗液を塗布した後、上記コ
−ティング剤を塗布して汚れを防止することもできる。
上記コ−ティング剤を塗布する前にシリコ−ン樹脂膜を
形成すると、特に被塗面が塗膜面である場合に、該塗膜
面の耐久性を長期に維持できるので望ましい。

【００２２】シリコ−ン化合物を含有する塗液として
は、例えばエチルトリメトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシランなどのトリアルコキシシラン、及びこ
れらの低縮合物を、必要に応じてメタノ−ル、エタノ−
ル、プロパノ−ルなどのアルコ−ル溶媒に分散してなる
塗液、あるいは、上記コ−ティング剤の説明で詳述した
アルキルシリケ−ト又はその低縮合物の加水分解物及び
溶媒から適宜選択して配合される塗液などが使用でき
る。該塗液の塗布は、例えば刷毛塗り、吹き付け塗り、
ロ−ラ−塗り拭き塗り、エアゾ−ル化、浸漬塗りなどの
手段で行なうことができ、その塗布量は、特に制限はな
いが、５〜６０ｇ／ｍ² の範囲内が適当である。

【００２３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に
説明する。

【００２４】試験板の作成 試験板を以下の通り塗り重ねて作成した。

【００２５】基板：サンドブラスト処理鋼板 下塗り：「エスコ」（関西ペイント社製、商標名、エポ
キシ樹脂塗料）、１００μｍ×２回 中塗り：「レタン中塗りＥ」（関西ペイント社製、商標
名、ポリウレタン樹脂塗料用中塗り塗料）、３０μｍ×
１回 上塗り：「レタン６０００」（関西ペイント社製、商標
名、ポリウレタン樹脂塗料）、３０μｍ×１回 得られた塗板を、２０℃、７５％ＲＨで７日間放置し試
験板とした。尚、試験板の形状は図１に示す通りであ
る。

【００２６】実施例１ 「ＳＴ−Ｋ０３」（石原テクノ社製、二酸化チタンとエ
チルシリケ−ト低縮合物の加水分解物との１：１混合
物、固形分１０％）５０重量部及びエチルアルコ−ル８
０重量部を容器に配合し、撹拌してコ−ティング剤を得
た。

【００２７】該コ−ティング剤を上記試験板上に刷毛で
塗布量２５ｇ／ｍ² となるように塗布した。

【００２８】実施例２ 「エチルシリケ−ト４０」（コルコ−ト社製、テトラエ
チルシリケ−トの平均縮合度約６のもの）１００重量
部、エチルアルコ−ル１３５部、脱イオン水（ＳｉＯ₂
含有量１００部に対し水７０部）２８重量部、及び２％
塩酸 ５重量部を、容器に配合し、撹拌機で１時間撹拌
しながら反応させ、エチルシリケ−ト加水分解物溶液を
調整した。

【００２９】該エチルシリケ−ト加水分解物溶液を上記
試験板上に刷毛で塗布量２５ｇ／ｍ² となるように塗布
し１６時間放置後、この上に実施例１で得たコ−ティン
グ剤を刷毛で塗布量２５ｇ／ｍ² となるように塗り重ね
た。

【００３０】実施例３ 「Ｘ−４０−１７５」（信越シリコ−ン社製、フェニル
トリメトキシシランの平均縮合度６〜７のもの）の液を
上記試験板上に刷毛で塗布量２５ｇ／ｍ² となるように
塗布し１６時間放置後、この上に実施例１で得たコ−テ
ィング剤を刷毛で塗布量２５ｇ／ｍ² となるように塗り
重ねた。

【００３１】比較例１ 実施例２で調整したエチルシリケ−ト加水分解物溶液の
みを試験板上に刷毛で塗布量２５ｇ／ｍ² となるように
塗布した。

【００３２】評価試験 上記の通り、得られた試験塗板を２０℃、７５％ＲＨで
１６時間放置した後、各評価試験に供した。また、比較
例２としてエチルシリケ−ト加水分解物溶液等を塗布せ
ずに前記試験板をそのまま使用して評価試験に供した。
結果を表１に示す。

【００３３】（注１）初期付着性：ＪＩＳ Ｋ−５４０
０ ８．５．３の付着性−クロスカットテ−プ法に従っ
て試験を行い、下記基準で評価した。

【００３４】○：剥離が全くない、△：部分的に剥離あ
り、×：全面に剥離あり （注２）屋外暴露試験：各試験塗板を東京都大田区にて
図１の状態のまま２週間、及び６ケ月間屋外暴露した
後、各試験塗板の一般面の雨跡汚れ及び垂直面の雨筋汚
れを目視で評価した。

【００３５】○：雨跡汚れ（雨筋汚れ）が認められな
い、△：雨跡汚れ（雨筋汚れ）が一部認められる、×：
雨跡汚れ（雨筋汚れ）が全面に認められる （注３）促進耐候試験：ＪＩＳ Ｋ−５４００ ９．
８．１に規定するサンシャインカ−ボンア−ク灯式によ
る促進耐候試験を照射時間５００時間となるまで行な
い、試験後の各試験塗板の光沢保持率（％）、耐チョ−
キング（白化）性、及び付着性を調べた。光沢測定はＢ
ＹＫ社製マイクロトリグロスメ−タ−を用い、光沢保持
率（％）は試験後の６０°グロスを試験前の６０°グロ
スで除して求めた。耐チョ−キング性はＪＩＳ Ｋ−５
４００ ９．６白亜化度規定される評価用写真を用いて
１０点満点で評価した。付着性は（注１）と同様に行な
った。

【００３６】

【発明の効果】本発明方法によれば、屋外の建築構造
物、土木構造物、産業機器などに塗装された上塗り塗膜
面に、光触媒活性を有する二酸化チタンを含むコ−ティ
ング剤を塗布して薄膜を形成することにより、施工初期
から塗膜表面が親水化し、雨筋汚れや塵埃や油性成分等
の汚染物が雨水などによって洗い流されやすくなり良好
な耐暴露汚染性が長期にわたって得られる。特に上記コ
ーティング剤による被膜の下層にシリコーン化合物によ
る薄膜を設けることにより、被膜性能が経時で低下する
ことなく塗膜面の耐久性を維持できる。

【００３７】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例及び比較例で用いた暴露板の形状の概略
図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗面に、アルキルシリケ−ト又はその
   低縮合物の加水分解物、光触媒活性を有する二酸化チタ
   ン及び溶媒を含有するコ−ティング剤を塗布して汚れを
   防止する塗装方法。
2. 【請求項２】 被塗面が、構造物表面に形成された塗膜
   面である請求項１記載の塗装方法。
3. 【請求項３】 被塗面に、シリコ−ン化合物を含有する
   塗液を塗布した後、アルキルシリケ−ト又はその低縮合
   物の加水分解物、光触媒活性を有する二酸化チタン及び
   溶媒を含有するコ−ティング剤を塗布して汚れを防止す
   る塗装方法。