JP5614945B2 - 光触媒塗装体 - Google Patents
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Description
一方、光触媒活性を高めるために、光触媒層に含まれる光触媒を増量することが従来より行われているが、そのようにした場合、基材が光触媒によって劣化する恐れがあるなどの不具合を発生する懸念があった。また、単に光触媒を減量させると充分な光触媒活性を得るのが困難となるとともに、光触媒層での紫外線遮蔽効果が弱まり、紫外線による基材等の劣化が懸念される。そのために、紫外線吸収剤を用いることが従来なされてきている。しかしながら、無機系の紫外線吸収剤を用いると充分な効果を得るには多量の添加を必要とし、添加による着色・失透等が生じる問題があった。また、例えばトリアゾール系化合物のような有機系の紫外線吸収剤を用いると、分散性の良好なアミン分散光触媒ゾルと併用すると使用中に変色するという問題があった。
本発明による光触媒塗装体は、基材と、該基材上に設けられる中間層と、該中間層上に設けられた光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層は、紫外線で励起される金属酸化物からなる光触媒粒子とアミンとを含有する光触媒ゾルを含むコーティング液を塗布後乾燥することにより形成され、前記中間層には、耐候性樹脂と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体である。
すなわち、本発明による光触媒塗装体は、アミン分散光触媒ゾルを用いても添加時または使用中に着色することなく、かつ基材の劣化を長期に亘り防止しながら、有害ガス分解性を発揮する
上記範囲とすることで、光触媒の分解機能を有効に発揮するとともに、基材および中間層の耐候性を熱帯等での長期の使用にも耐えうる程度まで向上させることが可能となるとともに、光触媒による基材および中間層の劣化も抑制可能となる。すなわち、光触媒層での紫外線吸収機能および温帯、亜寒帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できる。
そうすることにより、中間層における紫外線に対する耐候性、光触媒による浸食を充分に抑制することができるとともに、クラックの発生を抑制できる。
ここでシリコーン変性樹脂中のケイ素原子含有量は、X線光電子分光分析装置(XPS)による化学分析によって測定することができる。
この範囲にすることで、中間層の変色を伴わずに紫外線の吸収性能が充分に発揮されるようになる。
そうすることで、光触媒粒子と有害ガスの接触機会が増加し、優れた光触媒分解機能を発揮するようになる。
光触媒粒子以外のバインダー成分の主成分を粒子状の無機酸化物とすることで、光触媒層に充分な通気性を確保でき、光触媒粒子と有害ガスの接触機会が増加し、優れた光触媒分解機能を発揮するようになる。
そうすることで、光触媒粒子と有害ガスの接触機会が増加し、優れた光触媒の分解機能を有効に発揮するとともに、基材および中間層の耐候性を熱帯等での長期の使用にも耐えうる程度まで向上させることが可能となるとともに、光触媒による基材および中間層の劣化も抑制可能となる。
そうすることで、光触媒粒子と有害ガスの接触機会が増加し、優れた光触媒の分解機能を有効に発揮するとともに、基材および中間層の耐候性を熱帯等での長期の使用にも耐えうる程度まで向上させることが可能となるとともに、光触媒による基材および中間層の劣化も抑制可能となる。
本発明の光触媒層は、紫外線で励起される金属酸化物からなる光触媒粒子とアミンとを含有する光触媒ゾルを含むコーティング液を塗布後乾燥することにより形成される。
本発明の中間層は、必須成分として、耐候性樹脂と、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物とが含まれている。
体質顔料としては、例えば、酸化チタンウイスカー、炭酸カルシウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカー、チタン酸カリウムウイスカー、マイカ、タルク等が好適に利用できる。
着色顔料には、例えば、酸化チタン白、酸化亜鉛白酸化鉄、カーボンブラック、スピネルグリーン、ベンガラ、アルミン酸コバルト、群青等の無機着色顔料やフタロシアニン系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アゾ系、アンスラキノン系、キノフタロン系、アンスラピリジニン系、キナクリドン系、トルイジン系、ピラスロン系、ペリレン系等の有機着色顔料が好適に利用できる。
防藻剤としては、中間層の樹脂成分と相溶性が良好な有機防カビ剤が好適に利用可能であり、例えば、有機窒素硫黄系化合物、ピリチオン系化合物、有機ヨウ素化合物、トリアジン系化合物、イソチアゾリン系化合物、イミダゾール系化合物、ピリジン系化合物、ニトリル系化合物、チオカーバメート系化合物、チアゾール系化合物、ジスルフィド系化合物等が好適に利用できる。
中間層は、中間層コーティング液を、前記基材上に塗布することにより簡単に製造することができる。中間層の塗装方法は、前記液剤を刷毛塗り、ローラー、スプレー、ロールコーター、フローコーター、ディップコート、流し塗り、スクリーン印刷等、一般に広く行われている方法を利用できる。コーティング液の基材への塗布後は、常温乾燥させればよく、あるいは必要に応じて加熱乾燥してもよい。
本発明に用いる基材は、その上に中間層が形成可能な材料であれば無機材料、有機材料を問わず種々の材料であってよく、その形状も限定されない。材料の観点からみた基材の好ましい例としては、金属、セラミック、ガラス、プラスチック、ゴム、石、セメント、コンクリ−ト、繊維、布帛、木、紙、それらの組合せ、それらの積層体、それらの表面に少なくとも一層の被膜を有するものが挙げられる。用途の観点からみた基材の好ましい例としては、建材、建物外装および内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の外装、防塵カバー及び塗装、交通標識、各種表示装置、広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガードレ−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、ビニールハウス、車両用照明灯のカバー、屋外用照明器具、台、浴室材、キッチンパネル、流し台、レンジ、換気扇、空調、フィルター、便器、浴槽及び上記物品表面に貼着させるためのフィルム、シート、シール等が挙げられる。
以下のようにして、実施例および比較例を作製した。
実施例1:
基材 :ガラス基材
中間層:ケイ素原子含有量がシリコーン変性樹脂の固形分に対して10質量%のシリコーン変性アクリル樹脂ディスパージョンに、このディスパージョンの固形分に対し1質量%のヒドロキシフェニルトリアジン化合物と、1質量%のヒンダードアミン系光安定剤とを配合した中間層コーティング液をスプレーコートし、120℃で乾燥し、膜厚10μmの中間層を形成した。
光触媒層:アナターゼ型酸化チタン水分散体(平均粒径:約50nm、分散剤:ジエチルアミン)と、水分散型コロイダルシリカ(平均粒径:約30nm、塩基性)と、ポリエーテル変性シリコーン系界面活性剤とを混合して光触媒コーティング液を得た。光触媒コーティング液中の光触媒および無機酸化物の合計の固形分濃度は5.5質量%とした。得られた光触媒コーティング液をあらかじめ加熱した上記中間層塗装体上にスプレー塗布し、120℃で乾燥した。得られた光触媒層中の酸化チタンは2質量部、シリカは98質量部、界面活性剤は6質量部であった。また、光触媒層の膜厚は0.5μmであった。
実施例3:上記実施例1において、光触媒層中の酸化チタン量を4質量部、シリカを96質量部とした。
得られた試料について、30W/m2のBLBによる光触媒分解活性、キセノンランプ(波長300〜400nmの放射照度80W/m2)の照射と1%過酸化水素の噴霧の繰り返しによる長時間劣化加速試験を実施した。評価結果を表1に示す。
Claims (12)
- 基材と、該基材上に設けられる中間層と、該中間層上に設けられた光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、
前記光触媒層は、紫外線で励起される金属酸化物からなる光触媒粒子とアミンとを含有する光触媒ゾルを含むコーティング液を塗布後乾燥することにより形成され、
前記中間層には、耐候性樹脂と、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体。 - 前記光触媒層中に含有される光触媒粒子の含有量は、1質量%以上20質量%未満であることを特徴とする請求項1に記載の光触媒塗装体。
- 前記光触媒層中に含有される前記光触媒粒子の含有量が1質量%を超え5質量%未満であることを特徴とする請求項1に記載の光触媒塗装体。
- 前記中間層にはさらにヒンダードアミン化合物が含有されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。
- 前記耐候性樹脂は、シリコーン変性樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。
- 前記シリコーン変性樹脂中のケイ素含有量は、前記シリコーン変性樹脂の固形分に対して0.2質量%以上16.5質量%未満であることを特徴とする請求項5に記載の光触媒塗装体。
- 前記ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤は、前記中間層に対して0.1質量%以上10質量%未満含有されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。
- 前記光触媒層は、通気性を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。
- 前記光触媒層には、前記光触媒粒子以外に、無機酸化物粒子が含まれていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。
- 前記光触媒層が、
1質量部を超え20質量部未満の前記光触媒粒子と、
70質量部を超え99質量部未満の前記無機酸化物粒子と、
任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも1種を0質量部以上10質量部未満とを、
前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が100質量部となるように含んでなることを特徴とする請求項9に記載の光触媒塗装体。 - 前記光触媒層が、
1質量部を超え5質量部未満の前記光触媒粒子と、
85質量部を超え99質量部未満の前記無機酸化物粒子と、
任意成分として、加水分解性シリコーンの縮重合物、有機金属化合物の加水分解物の縮重合物の群から選ばれる少なくとも1種を0質量部以上10質量部未満とを、
前記光触媒粒子、前記無機酸化物粒子、および前記任意成分の酸化物換算量の合計量が100質量部となるように含んでなることを特徴とする請求項9または10に記載の光触媒塗装体。 - 基材と、該基材上に設けられる中間層と、該中間層上に設けられた光触媒層とを備えた光触媒塗装体であって、
前記光触媒層は、紫外線で励起される金属酸化物からなる光触媒粒子とアミンとを含有し、
前記中間層には、耐候性樹脂と、ヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤とが含まれていることを特徴とする光触媒塗装体。
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