| 塗膜(バインダ−)の親水化 |
光触媒原料は、超親水性(水との接触角が10°以下)を示すことが発見されました。光触媒原料である二酸化チタンに光が当たると粒子表面に親水基であるOH基が生成しその密度が高いため、親水性が高くなると説明されています。しかし、光触媒原料を粉末状で塗料化した場合、塗膜表面に全体的に光触媒原料が存在することは考えられません。逆に言えば、塗膜の性状や特性に影響を受けると考えられます。
塗料のバインダーとしては有機系(アクリル、アクリルシリコン等)と無機系( シ リ コ ー ン)に大別されますが有機系の樹脂を使用した塗膜は、疎水性を示し、逆に無機系を使用すると有機系のそれより親水性を示すと言われています。従って、塗膜として親水性を発現させたい場合、無機系のバインダーを使用する方が有利であることが判ります。
この無機系とはその大部分がシラン化合物でシロキサン結合で塗膜を形成します。これの親水化もシロキサン結合表面のシラノール基中のOH基の存在に起因すると言われています。しかしこの無機系バインダ−は、水系での安定性が問題(塗料の粘度が時間経過とともに高くなる)であり、長期での安定性を検討する必要があります。また、塗膜が非常に硬いため、基材との相性が合わないとクラックの発生が起こります。
そこで本使用のバインダ−は、このような問題に注意を払い、有機−無機ハイブリッドバインダ−を使用したり、pHを調整したりしました。
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| バインダーについて |
フェイスガード-アウト(水性)の二酸化チタン含有量(9wt%)より少なくし、しかし親水性は同等以上にする必要があります。フェイスガード-アウト(水性)に使用したバインダーの親水性は、内部接触角約50°で、この値は、一般的なハイブリッドバインダーの値と一致します。
しかし、フェイス カ ゙ ー ト ゙-100Sのバインダー部分の親水性を経済的及び施工時の外観を考慮すると内部接触角が約35°〜40°にする必要があります。そこで、無機バインダーから自社合成し、一般に流通している製品より親水性のある材料を作成する必要があります。
無機バインダーの原料としては、TEOS(テトラエトキシシラン)を使用しました。流通しているハイブリッドバインダーは、この材料の一部が有機シロキサン結合となり造膜すると説明されています。この部分が親水基であるため塗膜が親水となると説明されています。
RO=Si=OR + 4H2O→→→→→ HO=Si=OH + 4ROH
R;C2H5
TEOS 加水分解
しかし、実際はこの反応は非常遅いため、R基;疎水基が長時間残るためそのまま使用すると疎水性の塗膜になります。フェイスガード100Sは、塗料中で反応中のシラノール基を多量に生成させることにより塗膜の親水性を実現させています。具体的には、他の特性(粘度の上昇)に影響を与えない範囲で上記の反応を温度と触媒を添加し加速させています。
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| 親水化状態の確認 |
フェイスガードーアウト100Sの親水化試験を行いました。

| トウメイ接触角測定 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Avg |
S.D |
| C.A.(°) |
C.A.(°) |
C.A.(°) |
C.A.(°) |
C.A.(°) |
C.A.(°) |
| タイル |
5.1 |
4.9 |
5.0 |
5.5 |
5.1 |
0.3 |
| アクリル |
18.1 |
15.4 |
17.0 |
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16.8 |
1.4 |
| アルミ板 |
31.8 |
21.6 |
26.4 |
33.5 |
28.3 |
5.4 |
| シテンレス板 |
16.4 |
15.0 |
17.6 |
17.5 |
16.6 |
1.2 |
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