JP2004238550A

JP2004238550A - 光触媒塗料組成物

Info

Publication number: JP2004238550A
Application number: JP2003030512A
Authority: JP
Inventors: Setsuko Koura; 節子小浦; Atsushi Kajimoto; 淳梶本; Yoshiko Sakamoto; 佳子坂本; Katsumasa Anami; 克全阿波; Kenji Sakado; 健二坂戸; Yasushi Shirai; 安白井; Takashi Ban; 崇伴
Original assignee: Osaka Organic Chemical Industry Co Ltd; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Osaka Organic Chemical Industry Co Ltd; Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【目的】着色顔料の配合によって所定の色調が付与され、耐久性，光触媒活性に優れた塗膜の形成に適した塗料組成物を提供する。
【構成】調色トナー及び無機バインダを混合することにより調合され、ｐＨ値が５．０〜８．０の範囲に維持されている。調色トナーは、アナターゼ型チタニア粉末，オルガノアルコキシシラン，水をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に添加した光触媒分散トナーに、着色顔料，体質顔料をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に分散させたトナーを混合することにより得られる。無機バインダは、シリカ：４０〜７０質量％，オルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物：３０〜６０質量％の固形分を水／イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶液に分散させたｐＨ：３．５〜６．５の懸濁液である。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、光触媒反応によるセルフクリーニング作用で清浄表面が長期間にわたり維持され、密着性に優れた塗膜の形成に適した光触媒塗料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗膜に光触媒粒子を分散させると、セルフクリーニング作用が塗膜表面に付与され、長期間にわたって清浄な塗膜表面が維持される。有機物ベースの塗膜は光照射で生成した活性酸素によって分解しチョーキング現象が発生するので、活性酸素による分解のない無機物をベースに光触媒塗膜を形成している。
塗膜に光触媒活性を付与する塗料組成物としては、テトラアルコキシシラン等のアルコキシドを溶解した水／エタノール混合溶媒にＴｉＯ_２の水分散ゾルを分散させた系（ＷＯ９６／２９３７５），オルガノシリカゾルを有機溶媒に溶解させた溶液にＴｉＯ_２粉末を分散させた系（特開平８−６７８３５号公報），シラン処理したＴｉＯ_２粉末をシリコーン樹脂に分散させた系（特開平９−２２７８３１号公報）等が報告されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光触媒塗膜を設けた塗装金属板を外装建材，外置き式家電機器筐体等に使用する場合、ニーズに応じて多様な色調を付与することが要求される。従来法では、下塗りした着色塗膜によって必要な色調を付け、光触媒層をクリアな１μｍ程度の薄塗り塗膜としている。
薄塗り塗装では、基材の表面形状や凹凸を反映して膜厚が不均一化しやすく、一定した品質の光触媒塗膜が得られがたい。光触媒活性や耐久性からも、薄塗り塗膜でなく光触媒塗膜の厚膜形成が好ましい。しかし、光触媒塗膜を単に厚膜化したのでは、光触媒である酸化チタンが白色であるため光触媒塗膜の透明度が低下し、下塗りした着色塗膜の色調に濁りが生じ、或いは隠蔽される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、光触媒塗膜自体を着色することにより、光触媒活性，耐久性向上を狙った厚膜化も可能な光触媒塗料組成物を提供することを目的とする。
本発明の光触媒塗料組成物は、調色トナー及び無機バインダを混合することにより調合され、ｐＨ値が５．０〜８．０の範囲に維持されている。
【０００５】
アナターゼ型チタニア粉末，オルガノアルコキシシラン，水をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に添加した光触媒分散トナーに、着色顔料，体質顔料をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に分散させたトナーを混合することにより調色トナーが得られる。アナターゼ型チタニア粉末には、粒径５〜２００ｎｍの粉末が好ましく、塗料組成物の固形分に占める割合が５〜８０質量％で配合される。
【０００６】
無機バインダは、シリカ：４０〜７０質量％，オルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物：３０〜６０質量％の固形分を水／イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶液に分散させ、コロイダルシリカにオルガノヒドロキシシランが重縮合反応で結合した分子集合体になったｐＨ：３．５〜６．５の懸濁液である。
オルガノアルコキシシランには、たとえば一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３〔Ｒ^１はアルキル基，ビニル基，３，４−エポキシシクロヘキシル基，γ−グリシドキシプロピル基，γ−メルカプトプロピル基又はクロロプロピル基、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基又はアリール基〕で表される化合物が使用される。オルガノヒドロキシシランには、一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＨ）_３で表される化合物が使用される。
【０００７】
【作用】
有機物を含むバインダを使用すると光照射で励起された光触媒により生成する活性酸素によって有機物が分解し、チョーキング現象が発生するので、活性酸素により分解されない無機バインダが使用される。無機バインダとしては、塗膜形成後に主成分がＳｉＯ_２のシリカ系バインダや主成分がＡｌ_２Ｏ_３のアルミナ系バインダを使用できるが、厚膜の形成にはコロイダルシリカにオルガノアルコキシシランが重縮合反応で結合して分子集合体となっているシリカ系バインダが好適である。
ｐＨ：３．５〜６．５の範囲で安定なシリカ系バインダを含む光触媒塗料組成物にアルカリ性の顔料を添加するとシリカ系バインダの脱水縮合反応が生じ、使用顔料のアルカリ度が高くなるほど脱水縮合反応が加速される。
【０００８】
酸性域の脱水縮合反応では、プロトンＨ^＋がＯを攻撃するため個々の−ＯＲが緩慢に反応する。このとき、次の加水分解反応，縮合反応，ネット形成反応が生起され、単量体が完全に加水分解する前に重縮合反応が生じる。そのため、一次元的に発達したＯＨをもつ重合体が生成され、基材との結合点が多くなる。（図１）
加水分解反応：
（ＲＯ）_３≡Ｓｉ−ＯＲ＋Ｈ_２Ｏ →（ＲＯ）_３≡Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯＨ
縮合反応：
（ＲＯ）_３≡Ｓｉ−ＯＨ＋ＲＯ−Ｓｉ≡（ＲＯ）_３→ ≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡＋ＲＯＨ
ネット形成反応：
ｎＳｉ（ＯＲ）_４＋（３ｎ＋１）Ｈ_２Ｏ→Ｓｉ_ｎＯ_ｎ−１（ＯＨ）_２ｎ＋２＋４ｎＲＯＨ
【０００９】
他方、アルカリ域での脱水縮合反応は、ＯＨ⁻がＳｉを攻撃するためＳｉに結合している全ての−ＯＲが急激に反応する。アルカリ域での加水分解反応，縮合反応，ネット形成反応は下式で表され、単量体が完全に加水分解した後で重縮合反応が生じる。すなわち、アルカリ域では水のアタックにより急激に反応が進行するため、アルコキシド相互の反応が先行し、基板やプライマ塗膜に対する結合が不十分となる。脱水縮合反応は、塗料貯蔵中にも生じ貯蔵安定性を低下させる原因であり、塗料組成物を短期間にゲル化させてしまう。（図２）
【００１０】
加水分解反応：
ｎＳｉ（ＲＯ）_４＋４ｎＨ_２Ｏ→ｎＳｉ（ＯＨ）_４＋４ｎＲＯＨ
縮合反応：
ｎＳｉ（ＯＨ）_４→ｎＳｉＯ_２＋２ｎＨ_２Ｏ
ネット形成反応：
ｎＳｉ（ＯＲ）_４＋２Ｈ_２Ｏ→ｎＳｉＯ_２＋４ｎＲＯＨ
そこで、望ましくない脱水縮合反応を抑制するため、調色トナー及び塗料組成物のｐＨを適正管理している。塗料のｐＨが８．０を超える状態では、前述したシリカ系バインダ全体の急激な脱水縮合反応が先行し、基板やプライマ塗膜に対する結合が不十分になる。
【００１１】
【実施の形態】
光触媒分散トナーは、イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒にアナターゼ型チタニア粉末，オルガノアルコキシシラン，水を添加混合することにより調整される。
アナターゼ型チタニア粉末は、光触媒活性が高く化学的安定性も優れた光触媒であり、好ましくは粒径５〜２００ｎｍの粉末がトナー中の３０〜６０質量％となる割合で配合される。粒径５ｎｍ未満の光触媒は製造が困難であり、２００ｎｍを超える粉末では十分な光触媒活性を呈さない。また、３０質量％に満たない配合量ではチクソ性がなく、粒子の沈降が早く固めのケーキになりやすく、トナー使用時の再分散が困難になる。逆に６０質量％を超える配合量ではチクソ性が高くなりすぎ、トナーとしての流動性が損なわれる。
【００１２】
オルガノアルコキシシランは、アナターゼ型チタニア粉末表面に付着して、アナターゼ型チタニア粉末の分散性を向上させる。アナターゼ型チタニア粉末表面に対するオルガノアルコキシシランの付着量は光触媒分散トナーの水添加量で制御でき、０．１質量％以上の水添加量で分散性の向上がみられる。水添加量の増加に応じてアナターゼ型チタニア粉末表面に付着するオルガノアルコキシシランが多くなり、アナターゼ型チタニア粉末の分散性が向上する。しかし、１０質量％を超える過剰量の水を添加すると、アナターゼ型チタニア粉末表面に付着するアルコキシド基の加水分解生成物が多くなりすぎ、光触媒活性が損なわれる。過剰量の水添加量は、光触媒分散トナーに添加したオルガノアルコキシシラン相互の脱水縮合反応を促進させ、アナターゼ型チタニア粉末表面に付着する加水分解生成物の割合を却って減少させる結果ともなる。
【００１３】
オルガノアルコキシシランは、一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３〔Ｒ^１はアルキル基，ビニル基，３，４−エポキシシクロヘキシル基，γ−グリシドキシプロピル基，γ−メルカプトプロピル基又はクロロプロピル基、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基又はアリール基〕で表される化合物が好ましい。オルガノアルコキシシランは、有機官能基の導入によってシラン相互の反応が抑制され、アナターゼ型チタニア粉末の表面に付着する割合が高くなる。この点、テトラアルコキシシランでは、加水分解が過度に進行してアナターゼ型チタニア粉末の表面に付着するだけでなく、シラン相互が反応する結果としてアナターゼ型チタニア粉末の分散に寄与しない割合が高くなる。
【００１４】
オルガノアルコキシシランであっても、有機官能基が２個以上になるとアナターゼ型チタニア粉末の表面に付着する有機物の量が増加する。有機物が過剰に付着したアナターゼ型チタニア粉末の分散トナーから作製された光触媒塗膜を光照射環境に置くと有機物が分解し、塗膜のチョーキングが短時間に進行する。そこで、Ｓｉに直接結合する有機官能基を一つだけとし、炭素数１〜３のアルキル基，ビニル基，３，４−エポキシシクロヘキシル基，γ−グリシドキシプロピル基，γ−メルカプトプロピル基又はクロロプロピル基にすることが好適である。
【００１５】
光触媒分散トナーの溶媒には、イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒が使用される。混合比率は、イソプロパノール：４０〜６０質量％，エチレングリコールモノブチルエーテル：４０〜６０質量％が好ましい。混合比率の調整によって，アナターゼ型チタニア粉末の分散性が改善されると共に、光触媒分散トナーをバインダと混合した後で塗膜を形成する際に揮発スピードが適度にコントロールされるので、剥離に至るクラックの発生が防止される。
【００１６】
着色顔料，体質顔料を分散させたトナーは、個々の顔料をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に分散させることにより調製される。着色顔料，体質顔料の合計配合量を４０〜７０質量％，顔料全体に占める体質顔料の割合を３０〜６０質量％の範囲で選定することが好ましい。顔料の合計配合量が４０質量％未満では、チクソ性がなく粒子の沈降が早いため固めのケーキになりやすく、トナー使用時の再分散が困難になる。逆に７０質量％を超える合計配合量では、チクソ性が高くなりすぎ、トナーとしての流動性が損なわれる。また、体質顔料が３０質量％未満では顔料の分散が不均一になりやすく、６０質量％を超えると着色顔料の原色が白ボケし、原色トナーとして使用できなくなる。
着色顔料には、ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３又はＺｒＯ_２処理したルチル型チタニア，（Ｃｏ_１／２，Ｎｉ，Ｚｎ_１／２）ＴｉＯ_４，Ｃｏ_２ＡｌＯ_４，Ｃｕ（Ｃｒ，Ｍｎ）_３Ｏ_４，ＴｉＯ_２−ＮｉＯ−Ｓｂ_２Ｏ_３−Ｃｒ_２Ｏ_３，ベンガラ等の無機顔料が使用される。体質顔料には、バライト，硫酸バリウム，炭酸カルシウム，タルク，珪藻土，ベントナイト，亜鉛華，ケイ酸ジルコニウム等の無機顔料が使用される。
【００１７】
着色顔料，体質顔料を分散させたトナーを光触媒分散トナーと混合することにより調色トナーが調製される。
無機バインダは、シリカ，オルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物を固形分として水／イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶液に分散させることにより調製される。コロイダルシリカには、水系コロイダルシリカ分散液とイソプロパノール系コロイダルシリカ分散液の混合物が好ましい。シリカの平均粒径は１５０ｎｍ以下（更には、３０ｎｍ）以下が好ましく、無機バインダの保存安定性を確保する上で好ましくは酸性のコロイダルシリカが使用される。
【００１８】
オルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物は、オルガノアルコキシシランの加水分解によって得られ、一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＨ）_３で表される。代表的なオルガノアルコキシシランには、光触媒分散トナーの一成分と同じ化合物Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３を使用できる。オルガノヒドロキシシランの部分縮合物には、一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＨ）_３のオルガノヒドロキシシランを部分縮合することにより得られるオリゴマー等も使用できる。
【００１９】
無機バインダの固形分は、コロイダルシリカを核としてオルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物が脱水縮合で結合した分子集合体になっている。無機バインダを光触媒分散トナーと混合すると，オルガノヒドロキシシランの部分縮合物が付着したアナターゼ型チタニア粉末とコロイダルシリカを核として分子集合体が反応・結合するため、強固なネットワークが形成されると共に、アナターゼ型チタニア粉末が塗膜に均一分散される。
コロイダルシリカにオルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物が結合した分子集合体は、重合時の反応時間，反応温度を制御することにより所定の分子量，分子量分布に収められる。分子量が３００以上で、分子量３００〜５００が０〜２０％，分子量５００〜１０００が２０〜４０％，分子量１０００〜１００００が４０〜７０％の分子量分布に調整することにより、形成された塗膜の耐剥離性が向上する。
【００２０】
溶媒は、コロイダルシリカ分散液中の水分，オルガノヒドロキシシランの縮合水，オルガノヒドロキシシランの加水分解で生じるアルコール，イソプロパノール，エチレングリコールモノブチルエーテルから構成される。無機バインダの溶媒として少なくとも２０質量％のエチレングリコールモノブチルエーテルを配合すると、無機バインダの保存安定性が飛躍的に向上し、塗装作業性，成膜性に優れた塗料組成物が得られる。従来の無機バインダでは２０質量％以上の水分を含ませると保存安定性が劣化するが、２０質量％以上のエチレングリコールモノブチルエーテルを含む系では、２０質量％以上の水分を含んでいても十分な保存安定性が維持される。無機バインダは、保存安定性を向上させるため、アンモニア水，トリエタノールアミン，ジメチルエタノールアミン等の有機アミン類を用いてｐＨ：４〜５に調整することが好ましい。
【００２１】
光触媒分散トナーは、オルガノアルコキシシラン，水を添加したイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒にアナターゼ型チタニア粉末を加え、攪拌機で攪拌した後、充填したビーズが攪拌状態に維持されている横型ミルに流量１リットル／分の速さで注入することにより調製される。必要に応じ、顔料，染料等の着色剤や増粘剤等の添加材を添加することも可能である。
無機バインダは、コロイダルシリカ分散液に添加したオルガノアルコキシシランを加水分解させてオルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物とした後、溶剤で希釈する方法、コロイダルシリカ分散液を溶剤で希釈した後、オルガノアルコキシシランを添加して加水分解させる方法等によって調製される。コロイダルシリカにオルガノアルコキシシランを添加して加水分解させるとき、液温を１０〜８０℃に保ち、常圧下で１〜２４時間攪拌しながら反応させる。非水性コロイダルシリカ分散液の一部を後で添加し、更に加熱・反応させても良い。オルガノアルコキシシランの加水分解に際しては、無機酸，有機酸等の加水分解触媒を少量添加することもできる。
【００２２】
十分に攪拌した調色トナーに無機バインダを徐々に加えながら、更に攪拌することにより光触媒塗料組成物が調製される。ここで、ｐＨが５．０〜８．０の範囲であることを確認する。ｐＨ測定は、塗料５ｇを水１００ｇに加え、スターラで拡販した後、静置してｐＨメータで測定する。塗料組成物の調製に際し、固形分としてＴｉＯ_２が５〜８０質量％となる配合比率で調色トナー，無機系バインダを混合する。十分な光触媒活性を得る上で５質量％以上のＴｉＯ_２含有量が必要であるが、８０質量％を超える過剰量のＴｉＯ_２が含まれると塗膜の密着性が低下する。
【００２３】
調製された塗料組成物は、スプレー法，浸漬法，フローコーティング法，ロールコート法，スクリーン印刷法，静電塗装法等によって、前処理された基材に塗布される。塗布後、８０〜１３０℃で１〜３０分加熱することにより、基材に対する密着性に優れた塗膜が形成される。塗膜の厚さは、基材の種類や用途に応じて異なるため一概に定めることはできないが、通常１〜３０μｍの範囲で調整される。光触媒塗料組成物が塗布される基材には、普通鋼，めっき鋼板，ステンレス鋼板，アルミニウム，銅、真鍮等の金属や、セメント，コンクリート，タイル，スレート板，ガラス，石材等がある。加熱時の温度によっては、プラスチック等の有機材料にも塗装可能である。
【００２４】
【実施例】
光触媒分散トナーの調製
イソプロパノール：５０質量％，エチレングリコールモノブチルエーテル：５０質量％の混合溶媒に３質量％のオルガノアルコキシシラン，０．３質量％の水を添加し、更に粒径２０ｎｍのアナターゼ型チタニア粉末を添加した。アナターゼ型チタニア粉末の添加量は，光触媒分散トナー全体の４０質量％を占める割合に設定した。ビーズミルを用いた攪拌機で混合物を攪拌混合することにより、光触媒分散トナーを調製した。
【００２５】
着色顔料，体質顔料を分散させたトナーの調整
イソプロパノール：５０質量％，エチレングリコールモノブチルエーテル：５０質量％の混合溶媒に着色顔料，体質顔料を添加した。着色顔料と体質顔料との質量比を１：１とし、着色顔料，体質顔料分散トナー全体の６０質量％を占める割合に顔料添加量を設定した。原色トナーとして、ホワイト，イエロー，レモンイエロー，アイアンレッド，ブラック，ブルー，グリーンの７色を用意した。体質顔料には、ケイ酸ジルコニウム，亜鉛華＝質量比２：１の混合顔料を使用した。着色顔料，体質顔料を添加した後、ビーズミルを用いた攪拌機で攪拌混合することにより着色顔料，体質顔料分散トナーを調製した。
【００２６】
調色トナーの調製
光触媒分散トナーと着色顔料，体質顔料分散トナーを所定量混合し、３種類の調色トナーを用意した。調色後の各トナーの割合を表１に示す。なお、調色トナーの固形分は４０質量％とした。
【００２７】

【００２８】
無機バインダの調製
水系コロイダルシリカ（平均粒径５〜２０ｎｍ，固形分２０質量％，ｐＨ３．０）：２１．２ｇ，イソプロパノール系コロイダルシリカ（平均粒径５〜２０ｎｍ，固形分２０質量％）：６２．６ｇを混合した後、メチルトリメトキシシラン：１３．９ｇを加え、８０℃で１２時間攪拌して加水分解を完了させた。次いで、加水分解物にイソプロパノール：３３質量％，エチレングリコールモノブチルエーテル：６７質量％の混合溶媒を添加し、更にアンモニア水を添加してｐＨを４．５に調整した。
【００２９】
光触媒塗料組成物の調製
得られた調色トナー，無機バインダを固形分中のアナターゼ型チタニア粉末含有量が３０質量％となる割合で混合攪拌し、５０μｍのメッシュを用いて濾過し塗料化した。
【００３０】
塗装
前処理したＳＵＳ３０４ステンレス鋼板に塗料をスプレー塗布し、２００℃×２０分の加熱で膜厚１０μｍの塗膜を形成した。比較のため、調色トナー，無機バインダを混合して調製されたｐＨ８．０を超える塗料を用い、同じ条件下でＳＵＳ３０４ステンレス鋼板を塗装した。
【００３１】
光触媒塗料組成物の貯蔵安定性，塗膜物性の評価
（１）光触媒塗料組成物の貯蔵安定性
調色トナー，無機バインダを混合して塗料化した後、１ヶ月経過後に塗料のゲル化状態を調査した。イワタカップ＃４を用いて塗料粘度を測定し、粘度上昇が初期値より５秒以内を○，５秒以上であるが流動性が維持されている塗料を△，ゲル化した塗料を×として貯蔵安定性を評価した。
【００３２】
表２の調査結果にみられるように、調色トナー，無機バインダを混合した後で５．０〜８．０の範囲にｐＨがコントロールされた塗料では、無機バインダの分子量分布に拘らず良好な貯蔵安定性が示された。これに対し、ｐＨが８．０を超える塗料では、貯蔵安定性が低下しており、ゲル化によって塗装に使用できないものもあった。
【００３３】

【００３４】
（２）塗膜の耐剥離性
６３℃のサンシャインウェザー試験で塗膜の耐剥離性を調査し、試験開始から３０００時間経過した時点でも剥離しなかった塗膜を○，剥離した塗膜を×として耐剥離性を評価した。
（３）塗膜の光触媒活性
付着量０．２ｍｇ／ｃｍ^２でサラダ油を試験片表面に付着させ、５ｍＷ／ｃｍ^２のブラックライトで２４時間照射した後，試験片に残存しているサラダ油の重量を測定した。測定重量を照射前の重量と比較し、重量減少率を光触媒活性として評価した。
【００３５】
表３の調査結果にみられるように、ｐＨが８．０を超える塗料から作製された塗膜では、膜厚５μｍと薄い場合でも塗膜剥離が生じ、光触媒活性も低下していた。これに対し、本発明に従って調製された塗料から成膜された塗膜は、１５μｍの厚膜でも脱落することなく、光触媒活性にも優れていた。
【００３６】

【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したように、光触媒としてのアナターゼ型チタニア粉末と着色顔料を含む調色トナーを無機バインダと配合した光触媒塗料組成物において、調色トナー及び塗料組成物のｐＨを適正管理しているのでオルガノアルコキシシランの急激な脱水縮合反応が抑えられ、基材に対する密着性が良好な光触媒塗膜が形成される。しかも、着色顔料の配合によってニーズに応じた色調が付与されるため、紫外線照射や雨水に曝される環境下にあっても長期間にわたる清浄表面が要求される外装建材，外置き式家電機器筐体等の塗膜形成に使用される。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸性域でオルガノアルコキシシランの加水分解生成物を介しシリカ系バインダが基材に結合することを説明するモデル図
【図２】アルカリ域でオルガノアルコキシシランの三次元的結合が進行しシリカ系バインダがゲル化することを説明するモデル図

Claims

調色トナー及び無機バインダを混合した塗料組成物であり、
調色トナーは、アナターゼ型チタニア粉末，オルガノアルコキシシラン，水をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に添加した光触媒分散トナーに、着色顔料，体質顔料をイソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶媒に分散させたトナーを混合した懸濁液であり、
無機バインダは、シリカ：４０〜７０質量％，オルガノヒドロキシシラン及びオルガノヒドロキシシランの部分縮合物：３０〜６０質量％の固形分を水／イソプロパノール／エチレングリコールモノブチルエーテルの混合溶液に分散させ、コロイダルシリカにオルガノヒドロキシシランが重縮合反応で結合した分子集合体になったｐＨ：３．５〜６．５の懸濁液であり、
調色トナー，無機バインダを混合した状態でのｐＨ値が５．０〜８．０の範囲に維持されていることを特徴とする光触媒塗料組成物。
粒径５〜２００ｎｍのアナターゼ型チタニア粉末が固形分として５〜８０質量％含まれている請求項１記載の光触媒塗料組成物。
一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＲ^２）_３〔Ｒ^１はアルキル基，ビニル基，３，４−エポキシシクロヘキシル基，γ−グリシドキシプロピル基，γ−メルカプトプロピル基又はクロロプロピル基、Ｒ^２は炭素数１〜４のアルキル基又はアリール基〕で表されるオルガノアルコキシシランを使用する請求項１記載の光触媒塗料組成物。
一般式Ｒ^１Ｓｉ（ＯＨ）_３〔Ｒ^１はアルキル基，ビニル基，３，４−エポキシシクロヘキシル基，γ−グリシドキシプロピル基，γ−メルカプトプロピル基又はクロロプロピル基〕で表されるオルガノヒドロキシシランを使用する請求項１記載の光触媒塗料組成物。