JP2000095977A - 抗菌性光触媒性塗料および抗菌性光触媒性部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 抗菌効果を有し、且つ耐温水性、耐アルカリ
性に優れた抗菌性光触媒性塗料を提供することを目的と
する。 【解決手段】 本発明は、アクリルシリコン塗料に光触
媒乾燥粉末を含有することを特徴とする抗菌性光触媒性
塗料である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は抗菌性光触媒性部材
に関する技術である。

【０００２】

【従来の技術】特許第２７７６２５９号に開示された抗
菌性無機塗料はケイ素化合物、および／または、コロイ
ド状シリカの組成からなる無機塗料、並びに、抗菌剤を
含有する抗菌性無機塗料において、無機塗料の重量平均
分子量がポリスチレン換算で９００以上であり、且つ、
上記抗菌剤が、光触媒機能を有する成分を含有する抗菌
剤であることを特徴とする抗菌性無機塗料である。光触
媒機能を有する成分、又は酸化物に金属が担持されてい
ることを特徴とする抗菌性無機塗料が記載されている。

【０００３】

【発明の解決すべき課題】特許第２７７６２５９号に開
示された抗菌性無機塗料はケイ素化合物をバインダーと
して用いているため耐温水性、耐アルカリ性に劣る欠点
がある。本発明の目的は抗菌効果を有し、且つ耐温水
性、耐アルカリ性に優れた抗菌性光触媒性塗料を提供す
ることにある。特許第２７７６２５９号に開示された抗
菌性無機塗料は塗膜を硬化させるために１５０℃１時間
の乾燥が必要であり、１０℃〜８０℃で常温硬化できな
いので、８０℃以上では変形する樹脂基材などには適用
できない欠点がある。本発明の目的は抗菌効果を有し、
且つ抗菌性光触媒性塗料を常温硬化可能な抗菌性光触媒
性塗料を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に主剤は架橋成分のアルコキシシリル基を含むアクリル
系樹脂であり、硬化材の存在下、空気中の湿分と反応
し、アルコキシシリル基の加水分解、縮合反応により分
子間に安定なシロキサン結合を形成するアクリルシリコ
ン塗料を用いた。架橋点に結合エネルギーの高いシロキ
サン結合を有し、このことが優れた耐候性に大きく関与
する。アクリルシリコン塗料は、表面処理剤、密着付与
剤等に用いられるシランカップリング剤と同じアルコキ
シシリル基を含むことからコンクリート等の無機基材、
アルミ、ステンレス等の金属基材へ優れた密着性を示
す。またこのアクリルシリコン塗料は０℃〜１５０℃望
ましくは１０℃〜８０℃で常温硬化可能である。樹脂基
材は８０℃以上の加熱で著しく変形収縮するため１０℃
〜８０℃で常温硬化することが望ましい。また常温硬化
であれば加熱炉などの設備も不要である。前記抗菌性光
触媒性塗料中には光触媒乾燥粉末を直接添加しているた
め有機溶剤系のアクリルシリコン塗料に水が混入せず光
触媒含有アクリルシリコン塗料の基材への密着性が良好
となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明者は常温硬化型アクリルシ
リコン系塗料に銅担持光触媒粉末を混合した銅担持光触
媒含有抗菌性光触媒性塗料をＳＭＣ（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏ
ｌｄｉｎｇＣｏｍｐｏｕｎｄ）等のＦＲＰ（ガラス繊維
強化プラスチック）製成形体などの基材表面に塗布する
ことにより耐温水性、耐アルカリ性、密着性、耐候性の
良好な抗菌性光触媒性を有する表面を形成する。

【０００６】樹脂基材は８０℃以上の加熱で変形収縮す
るため１０℃〜８０℃で常温硬化することが望ましい。

【０００７】銅担持光触媒含有抗菌性光触媒性塗料を基
材表面に塗布後、０℃〜１５０℃望ましくは１０℃〜８
０℃で常温硬化させた。

【０００８】常温硬化型アクリルシリコン系塗料に光触
媒乾燥粉末を直接添加することにより有機溶剤系のアク
リルシリコン塗料に水が混入しないため、光触媒含有ア
クリルシリコン塗料の基材への密着性が良好となる。

【０００９】本発明では光触媒乾燥粉末を直接常温硬化
型アクリルシリコン系塗料に添加して均一に混合して用
いた。

【００１０】銅担持光触媒含有抗菌性光触媒性塗料に硬
化材を添加すると６時間程度で塗料のゲル化が始まるの
で、基材への塗布直前に硬化材を添加して用いた。

【００１１】光触媒による十分な抗菌性を発揮するため
には固形分に対して５ｗｔ％以上の光触媒添加量が必要
であった。光触媒の含有量を固形分に対して８０ｗｔ％
以上添加すると、アクリルシリコン塗料の割合が少ない
ためコーティングの密着性、耐温水性、耐アルカリ性お
よび耐候性が低下した。よって光触媒粉末のアクリルシ
リコン塗料への添加量は固形分量に対して５ｗｔ％から
８０ｗｔ％が望ましい。また、この光触媒粉末に金属を
担持することで電荷分離が推進され、光触媒の活性が向
上するため抗菌性が向上する。

【００１２】銀、銅、亜鉛などの抗菌金属を添加した抗
菌性光触媒性塗料を塗った基材表面は、表面に付着した
細菌を死滅させることができる。抗菌金属を添加した抗
菌性光触媒性塗料を塗った基材表面は、黴、藻、苔のよ
うな微生物の成長を抑制する。抗菌金属を担持した光触
媒は暗所でも抗菌金属の抗菌性が発揮されることはもち
ろんのこと、光触媒自体が暗所でも抗菌性を発揮するた
め、抗菌金属と光触媒の抗菌性が相乗効果を発揮するこ
とが期待される。当然光りのあたる場所では光触媒活性
がにより有機物分解作用が付加される。従って光の有無
に関わらず微生物起因の部材表面の汚れ付着がより有効
に抑制されるようになる。抗菌抗かび性を有する銅を担
持すると最も効果的である。銅担持光触媒粉末は光触媒
ゾルに銅化合物として硫酸銅、硝酸銅、塩化第二銅、酢
酸銅などの銅を添加し、紫外線照射して光還元メッキし
た後にスプレードライヤーそのほかの方法で乾燥粉末を
得ることができる。

【００１３】金属担持量は光触媒に対して１ｗｔ％から
６ｗｔ％の範囲が望ましい。

【００１４】金属担持光触媒を常温硬化型アクリルシリ
コン塗料に均一に混合したものは、使用直前に硬化材を
添加混合することが望ましい。

【００１５】金属担持光触媒含有抗菌性光触媒性塗料の
塗装方法は、刷毛塗り、スプレー、浸漬、フローコー
ト、バーコートなど各種塗布方法が採用できる。希釈溶
媒はキシレンなどを必要に応じて用いることができる。

【００１６】本発明が適用可能な基材としては浴槽、浴
室用壁材、浴室用床材、浴室用グレーチング、浴室用天
井、シャワーフック、浴槽ハンドグリップ、浴槽エプロ
ン部、浴槽排水栓、浴室用窓、浴室用窓枠、浴室窓の床
板、浴室照明器具、排水目皿、排水ピット、浴室扉、浴
室扉枠、浴室窓の桟、浴室扉の桟、すのこ、マット、石
鹸置き、手桶、浴室用鏡、風呂椅子、トランスファーボ
ード、給湯機、浴室用収納棚、浴室用手すり、風呂蓋、
浴室用タオル掛け、シャワーチェア、洗面器置き台等の
浴室用部材、ごとく、台所用キッチンバック、台所用床
材、シンク、キッチンカウンタ、排水篭、食器乾燥機、
食器洗浄器、コンロ、レンジフード、換気扇、コンロ着
火部、コンロのつまみ等の台所用部材、小便器、大便
器、便器用トラップ、便器用配管、トイレ用床材、トイ
レ用壁材、トイレ用天井、ボールタップ、止水栓、紙巻
き器、便座、昇降便座、トイレ用扉、トイレブース用
鍵、トイレ用タオル掛け、便蓋、トイレ用手すり、トイ
レ用カウンタ、フラッシュバルブ、タンク、洗浄機能付
き便座の吐水ノズル等のトイレ用部材、洗面ボウル、洗
面トラップ、洗面所用鏡、洗面用収納棚、排水栓、歯ブ
ラシ立て、洗面鏡用照明器具、洗面カウンタ、水石鹸供
給器、洗面器、口腔洗浄器、手指乾燥機、回転タオル等
の洗面用部材、洗濯槽、洗濯機蓋、洗濯機パン、脱水
槽、空調機フィルタ、タッチパネル、水栓金具、人体検
知センサーのカバー、シャワーホース、シャワー吐水
部、シーラント、目地のいずれかである。

【００１７】

【実施例】実施例１ 常温硬化型アクリルシリコン塗料（カネカゼムラック＃
３２５１、平均分子量１０，０００、NV５８％、Ｓｉ量
中、低汚染型）９０ｇ（固形分５２．２ｗｔ％）に硬化
材ＢＴ１２０Ｓ（触媒種：有機金属系、常乾用：クリア
エナメル用、強乾可）を10ｇ添加後、キシレンを１００
ｇ混合した。銅担持光触媒乾燥粉末を５２．２ｇ（銅担
持光触媒は固形分に対し５０ｗｔ％に相当。）添加し、
３本ロールで均一に混合して銅担持光触媒塗料を調整し
た。銅担持光触媒乾燥粉末は光触媒粉体（石原産業製、
ＳＴ−２１、ＴｉＯ２含有量９５ｗｔ％、Ｘ線粒径２０
ｎｍ、非表面積５０ｍ２／ｇ、光触媒活性３．０／ｈ）
１００ｇに純水３００ｇを加えマグネティックスターラ
ーで撹拌しながら酢酸銅無水２．８５ｇ（１．０ｇ銅に
相当）を添加混合した。これに５０ｍＷ／ｃｍ²の紫外
線照度で７５ｃｍ²の面積に１０分間照射して光還元メ
ッキした（２２５０Ｊに相当）。これを１０５℃で乾燥
後、乳鉢で粉砕して銅担持光触媒乾燥粉末（１ｗｔ％銅
担持対チタニア）を作成した。ＦＲＰ成形材料ＳＭＣ
（Ｓｈｅｅｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｄ、不飽
和ポリエステル樹脂、充填材、ガラス繊維からなるシー
ト状の成形材料）の床パンサンプル（２０ｃｍ角）を水
洗、イソプロパノール脱脂後、上記銅担持光触媒塗料を
フローコーティングした。１０℃〜８０℃で１時間常温
乾燥後に碁盤目剥離すると１００／１００で全く剥離し
なかった。乾燥したキムワイプで擦ってもコーティング
の剥離は認められなかった。５％ＮａＯＨを滴下後１時
間放置後も外観変化は認められなかった。８０℃温水に
３１時間浸漬後も喫水線下はわずかに白化したが膨れの
発生は無く、剥離も認められなかった。サンシャインウ
ェザーメーターで強力な紫外線照射を１００時間照射し
ても外観変化は認められなかった。

【００１８】実施例２ アクリルシリコン塗料(紫外線硬化剤ＪＳＲ製Ｚ７５０
１)に銅担持光触媒（５ｗｔ％銅担持（対チタニア）し
た光触媒ＳＴ−Ｋ０３（固形分濃度１０ｗｔ％、チタニ
ア/シリケート比５０／５０））を銅担持光触媒含量が
固形分に対して０％、１０％、２０％、３０％になるよ
うに添加して、５ｃｍ角のABS樹脂にフローコーティン
グして、１０℃〜８０℃で１時間常温乾燥して抗菌性光
触媒性皮膜をABS樹脂表面に形成した。銅担持光触媒含
量が固形分に対して０％、１０％、２０％、３０％にな
るように添加したサンプル表面に大腸菌を２０万個ずつ
接種して５時間後の暗所条件での大腸菌生残菌数を測定
すると０％の対照サンプルは１６０万個に増殖していた
のに対し、銅担持光触媒含量が１０％、２０％、３０％
のサンプルはいずれも大腸菌が検出されなかった。この
ことより暗所条件での銅担持光触媒の抗菌性能が確認さ
れた。

【００１９】実施例３ 光触媒２次加工品（石原産業製光触媒、ＳＴ−Ｋ０３、
無機コーティング剤、固形分濃度１０％（常乾型）、チ
タニア／シリケート比５０／５０、主用途：抗菌、防
汚）１０００ｇに酢酸銅無水を７．１４ｇ添加して、マ
グネティックスターラー撹拌しながら５０ｍＷ／ｃｍ２
（３６５ｎｍ）の紫外線ランプ（セン特殊光源（株）
製、ＵＶ照射装置キュアラブ）で１時間照射して銅担持
光触媒とした。常温硬化型アクリルシリコン塗料（カネ
カゼムラック＃３２５１、平均分子量１０，０００、NV
５８％、Ｓｉ量中、低汚染型）９０ｇ（固形分５２．２
ｗｔ％）に硬化材ＢＴ１２０Ｓ（触媒種：有機金属系、
常乾用：クリアエナメル用（強乾可）を10ｇ添加後、上
記銅担持光触媒を１０００ｇ混合して銅担持光触媒塗料
とした。銅担持光触媒含量は固形分に対して３３ｗｔ％
に相当する。ＦＲＰ成形材料ＳＭＣ（Sheet molding co
mpound、不飽和ポリエステル樹脂、充填材、ガラス繊維
からなるシート状の成形材料）の床パンを水洗、イソプ
ロパノール脱脂後、上記銅担持光触媒塗料をフローコー
ティングした。１０℃〜８０℃で１時間常温乾燥後に乾
燥したキムワイプで擦ってもコーティングの剥離は認め
られなかった。８０℃温水に３１時間浸漬後も喫水線下
はわずかに白化したが膨れの発生は無く、剥離も認めら
れなかった。サンシャインウェザーメーターで強力な紫
外線照射を１００時間照射しても外観変化は認められな
かった。銅担持光触媒コーティング表面は水の接触角は
８２度であったが、大量の水をかけると水膜が生じて流
滴性を示した。流滴性があると、汚れが付着しても容易
にシャワー洗浄が可能であるため、浴室の床パンなどに
は最適である。

【００２０】比較例 光触媒２次加工品（石原産業製光触媒、ＳＴ−Ｋ０３、
無機コーティング剤、固形分濃度１０％（常乾型）、チ
タニア／シリケート比５０／５０、主用途：抗菌、防
汚）１０００ｇに酢酸銅無水を７．１４ｇ添加して、マ
グネティックスターラー撹拌しながら５０ｍＷ／ｃｍ²
（３６５ｎｍ）の紫外線ランプ（セン特殊光源（株）
製、ＵＶ照射装置キュアラブ）で１時間照射して銅担持
光触媒とした。銅担持光触媒含量は固形分に対して５０
ｗｔ％に相当する。ＦＲＰ成形材料ＳＭＣ（Sheet mold
ing compound、不飽和ポリエステル樹脂、充填材、ガラ
ス繊維からなるシート状の成形材料）の床パンサンプル
（２０ｃｍ角）を水洗、イソプロパノール脱脂後、上記
銅担持光触媒塗料を塗布した。１５０℃３０分間加熱乾
燥乾燥後に碁盤目剥離すると０／１００で完全に剥離し
た。１％ＮａＯＨを滴下１時間放置後で膜は溶解した。
６０℃温水に２４時間浸漬後に喫水線下の膜は完全に剥
離した。

【００２１】

【発明の効果】本発明の抗菌性光触媒性塗料は、アクリ
ルシリコン塗料に光触媒の粉末を均一に混合すること
で、アクリルシリコン塗料本来の塗膜性能を損なう事が
無いため、抗菌性光触媒性塗料を塗った塗膜は密着性も
良好である。本発明の抗菌性光触媒性塗料は、あらゆる
素材の基材表面に耐アルカリ性、耐温水性、耐候性に優
れた抗菌性光触媒性塗膜を有する部材を形成できる特徴
がある。さらに光触媒に抗菌抗かび性のある銅などの金
属を担持することでより高性能の抗菌抗かび性塗料およ
び基材表面に塗料を塗った抗菌性光触媒性部材が実現で
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ａ０１Ｎ 59/20 Ａ０１Ｎ 59/20 Ｚ Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｚ 133/06 133/06 183/10 183/10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリルシリコン塗料に光触媒乾燥粉末
   を含有することを特徴とする抗菌性光触媒性塗料。
2. 【請求項２】 前記光触媒が、酸化チタン、酸化亜
   鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングス
   テン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、
   酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、
   酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マン
   ガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化レニウムから
   なる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴と
   する請求項１に記載の抗菌性光触媒性塗料。
3. 【請求項３】 前記光触媒に金属が担持されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の抗菌性光触媒性
   塗料。
4. 【請求項４】 前記金属が、銀、銅、鉄、ニッケル、亜
   鉛、白金、金、パラジウム、カドミウム、コバルト、ロ
   ジウム、ルテニウムからなる群より選ばれる少なくとも
   １種であることを特徴とする請求項３に記載の抗菌性光
   触媒性塗料。
5. 【請求項５】 請求項１〜４記載に記載の抗菌性光触媒
   性塗料を基材にを塗布し、熱処理または自然乾燥により
   硬化させ被膜を形成することを特徴とする抗菌性光触媒
   性部材。