打ち放しコンクリートと光触媒塗料に関するブログです | 株式会社ケミカル・テクノロジーは打ち放しコンクリートと光触媒塗料をご提供致します。

株式会社ケミカル・テクノロジー
機能が実感できるフッ素樹脂&光触媒技術
ブログ
2019年08月17日 [光触媒]
お盆でも太陽と雨は休んでくれませんので汚染と劣化は進みます、自然は勤勉ですね。興味深い実績が2つ得られましたのでご紹介します。
巣鴨信金戸田支店です、白亜の斬新なデザインでまったく汚れていないので竣工直後と思いきや・・・もう8ヶ月が経過しています。フッ素鋼板に光触媒を焼付け塗装しましたが、光触媒でこの技術を持っているのは今でも当社だけです。巣鴨信金1巣鴨信金2
それと、赤道直下のブルネイでのモスクのドーム屋根!2年弱経過後の姿はすでにホームページでも紹介しておりましたが3年強経過して周囲とのコントラストが一層くっきりしてきました。ブルネイ人も日本の光触媒技術にびっくりです。
アシャリーンモスク
ドーム屋根の黒い部分はすべて黒カビなんですね!恐るべし・・・動画でも解説しておりますのでご参照下さい。

2019年07月13日 [光触媒]
効率アップの実証として6月に滋賀県のメガソーラーに当社光触媒コーティング剤を採用いただきました。ポールガンでかなり能率的に塗布できます。ソーラーパネル1
7月に早々と第1回目の測定データが寄せられてきました。予想に反して既にけっこう効率アップに貢献しています。まだ考察段階ですが、セルフクリーニングはまだ発現前なのでおそらく酸化チタンの赤外線反射によるパネルの温度低下(ソーラーパネルは温度が下がるほど発電効率が上がります)が寄与したものと考えられます。発電データ
プリズムで光を分ける実験でも周知のとおり、赤外線はもっとも屈折しにくい光線であり、ガラス等はほとんど反射や屈折を受けず難なくすり抜けてきます。
プリズム
酸化チタンは地上にあるもっとも屈折率の高い鉱物であり、ガラスの上に層を作ることで、赤外線を部分的にでも反射や屈折させてソーラーパネル本体に届くのを阻止し温度上昇を抑えているのではないかと現在は考えています。
施工費も既存の光触媒でイメージされているよりはるかに安価で済みますので試してみたいと思われる方はぜひご連絡ください。ソーラーパネルへの塗布に関する窓口は株式会社笹百合建築デザイン社にお願いしていますのでこちらにご連絡ください。(072-896-5180)

2019年07月04日 [光触媒]
着色塗料の塗膜劣化は、主として含まれている白色顔料(酸化チタン)の光触媒反応によって進行します。だから劣化を防ぐためには光触媒反応の進行する380nm〜400nmの近紫外線を遮蔽しなければなりません。劣化は具体的には防火扉の色あせやチョーキングですね。
防火扉それに対して最近の玄関扉はインクジェット印刷で仕上げられていることが多いです、サイディングもそういえばそうですね。
玄関扉塗装と根本的に異なり印刷には「白インク」が存在せず、従って仕上げ面で光触媒反応が進むことはなく、劣化は純粋な光分解で進行します。結合エネルギー云々で説明できるのはこちらの反応だけで、ごっちゃになった説明を稀に見ますが光触媒反応とはまったく関係ありません、念のため。
スペクトルUV吸収剤を含有したクリヤーでUV光を遮蔽したつもりでも光触媒反応を殆ど抑えていないという事実は専門家でも気がついているヒトが少ないのが悲しい現実です。380nm付近のUV光をバッチリとカットしようとすればどうしても400nm付近の可視光もちょっとカットする(つまり着色する)ことが理論上避けられません。・・・現在「1度塗るだけで20年以上寿命が延びる塗膜完全ガードクリヤー」を開発中ですがその基本コンセプトです。

2019年06月21日 [光触媒]
僭越ながら光触媒工業会の防藻部会の委員を仰せつかっているものですので今日も末席を汚してきました。白熱の議論・・・私も含めた皆さんはもう、セルフクリーニングもとい「汚れない」というだけの光触媒の性能PRに限界を感じている証拠でしょうね、汚れて死ぬ人はいませんから。
防藻委員会
ただ正直に言って、光触媒薄膜の微弱な活性酸素発生反応でセルフクリーニング性能以外を謳うのには相当の工夫が必要です。
今日の最終章でも銅・銀の補助機能に注目する議論に流れて、以前からこれに注目してきた私は一層意を強くしました。
日本語の論文を出さなかったので日本では注目されていませんが、実は2年以上前に銅・銀を光触媒とシナジーさせて現実にすごい藻の繁茂部位で「まったく藻が生えなくなった」という実験結果を報告しています。ブルネイの天然ガス精製施設ですが・・・
藻論文
「光触媒&銅・銀粉&もうひとつの重要ファクター」で実現するのですがUBD(ブルネイ大学)に無断で公開すると怒られるのでご興味のかたはご連絡ください。湿潤雰囲気でありながら藻がまったく生えなくなる、しかも人体植生には完全無害な条件を個別にお教えします。・・・部会で紹介されていた有機系防藻剤は人類が次の子孫を残せなくなるほど有害ですので要注意。

2019年06月04日 [光触媒]
塗り替え工事からちょうど20年目の東京ヒルトンホテルです。新宿副都心の中ですが超高層でなおかつ客室からの眺望を損なってはならなかったので足場は窓拭きゴンドラでした。水性アクリルシリコン系塗料で塗り替えましたがローラーが使えないのでスプレー塗装!・・・「よくやるよなぁ、大丈夫か!?」と言われ続けました。ちょうど真向かいに元請けスーパーゼネコン●成建設の本社ビルがあるので見世物としては最高でした。東京ヒルトン
一般にスプレー塗装でも問題がないのは硝化綿ラッカーかフタル酸系のいわゆる「超速乾塗料」だけといわれています。溶剤の揮発性が高いのと塗料樹脂の分子量が大きいことによります。水性塗料も樹脂の分子量は一般に2万以上ありますからその点ではスプレー塗装が可能なのですが溶剤の「水」の揮発性の遅いのが唯一のネックになっています。
スプレーノズル
スプレーのミストを球体とすると粒子径が半分になれば表面積が倍になり乾燥を加速度的に早めることができます。手段としては
1.スプレーガンのノズル径を限界まで小さくする、吐出圧を上げる。
2.塗料を加温して粘度を下げる。
3.成分に●▼■を加えてミストが細かくなる現象を発見。
の3種類の方法を併用して安全に乗り切りました。3番目を知りたい方はご連絡ください。
仕様通りに施工した水性アクリルシリコンは(銘柄におおいに左右されますが)塗り替え後20年を経ても劣化を感じさせない、という点も新たな発見でした。

2019年05月21日 [光触媒]
以前からしつこく食い下がってきたテーマですがなかなか進展しなかったのは耐摩耗性の不足によるものでした。
現状の船底塗料は有機スズの使用禁止以降「亜酸化銅」が専ら採用されています。フジツボ等の動物系生物にはどうも通常のCu2+が効かず、1価のCu+が効くことによります。まさか「光触媒はそれにもまして万能です!などと根拠の薄い主張をするつもりはありませんが・・・船底塗料亜酸化銅はCu+を発生させるほとんど唯一の化合物ですが難点は水への溶解度が低い。従ってほとんどは無駄な、たんなる赤い顔料で終わってしまいます。船底薬効そこで金属銅を代わりに含ませて、光触媒の活性酸素でそれを徐々に溶かせてCu→Cu+→Cu2+の経路を辿らせようというのが基本原理なのですが実際の海水に長期間浸漬試験をせねばなりません。今回酸化チタンメーカーの雄であるテイカ社の全面的なご協力を得ました。ウエルカム海水に浸漬する試験は潮の満ち引きが最大の問題ですが、該社の取水口は調整されていますのでその懸念がありません。取水口・・・栄養満点の海水っぽいので期待できますね!ところで、真水中の光触媒のアノード反応は酸素発生だけなのですが、海水中では塩素発生も期待できます。塩水中酸素発生と塩素発生は電位が似ていてだいたい競争反応になるのですが過去の文献をちょっと探した範囲では、こんな酔狂な実験をしている人はいないようでした。いずれにせよ面白いご報告ができると思います。

2019年04月27日 [光触媒]
身の回りに鋼材が無塗装で使われている例が殆どないのでマニアックな用途と思われがちですが・・・鉄筋コンクリートの鉄筋は立派に無塗装です。エポキシ被覆するとコンクリートとの接着力が落ちるので普及していません。
要するに「コンクリート中の環境を再現する」つまりアルカリ性にするだけでこれが実現できます。
防食試験
鋼製フラットバー試験片の右側だけにアルカリ性にした光触媒クリヤーを塗布して時々散水して経過を観察した結果です。光触媒被膜の厚みは1ミクロンもないほど薄いのですが立派に防食機能を出しています。・・・ただ誤解のないように、これは光触媒が効いているのではなくアルカリ性が効いているだけです。
もう何度か同じネタを使い回しているので漫才師としては失格ですが、学校の先生はそんなものですので再度プールベ図を・・・・・
プールベ説明
縦軸に電位、横軸にpHをとって腐食のしやすさを図で表したものですが錆発生環境がピンク、表面に不動態が形成されて安定している環境が黄色、金属そのままの状態で安定な環境が青で示されています。錆びやすいAをBに移動させる、つまり酸からアルカリにするのが一般的には錆転換剤と呼ばれている技術です。もっと塗装とセットで使われてもいいのですが強アルカリ性に耐える有機ポリマーがあまりないので進んでいません。当社の光触媒コーティングはNafionですから有機ポリマーとしては例外的に強アルカリに強靱です、もっとこの分野に活用したいです。
光触媒を除いて膜をアルカリにしただけでももちろん効きます、鉄鋼製品を貯蔵しておくときの1次防食に使えますね。
単なるアルカリところで「この方法でだいたい防食は解決するわい」と思っているととんでもない伏兵が待っています。海水や海塩粒子に含まれている塩化物イオンClーと排気ガスに含まれている(亜)硝酸イオンNO2-,NO3−です。これらがあると不動態が破壊されますので実質上安定であるべき黄色の領域が消滅します。錆を防ぐにはAからBは無意味でAからCにしないと・・・・でも奥の手ももありますので近々こっそり公開します、ご期待下さい。


2019年04月13日 [光触媒]
UV光とひとくくりに言いますが波長によりその作用が大きく異なります。日焼け止めではUV-AとかUV-Bとかの区分けが有名ですが日焼けを起すUV-A領域は実は光触媒反応を生じさせる380nmも含まれる大事な領域です。逆に言うとこの領域のUVは酸化チタンが効率よく遮蔽してくれるため、市販の日焼け止めクリームの成分にもなっています。日焼け止め
プランクの法則E=hvを信じ切っているヒトは波長が短くなるほどUVの破壊力が増すので促進耐候性試験にキセノンランプ等の短波長UV光のの多い条件を考えがちですが短波長UVでは光触媒は反応しないので、「含まれる顔料の光触媒反応で劣化していく」一般的な塗装塗膜の耐候性をトレースできなくなります・・・使っている私が言うのも何ですが。
促進耐候性試験
ということで、酸化チタンは「光触媒の主役」という側面と「UV遮蔽剤」としての側面があり、両方とも重要な特性ですが・・・現状の産業用では後者がだんぜん大量に使われているのは光触媒関連技術者としてはちょっと頑張らねばならない情けない現状ですね。
ところで酸化チタンは分散の度合いにより、まったく同じTiO2でも可視光線とUV光の透過度に雲泥の差があります。
酸化チタン溶液
左は粉末を分散したTiO2(平均粒子径2−5μmくらいか)で右はゾル型TiO2(平均粒子径0.2μm)でどちらも1%溶液です。透明性がかなり違いますが実はUV遮蔽性能は100倍以上違います。
この面白い性質の違いは酸化チタンだけではなく粒子状の顔料一般にいえることなのですが、従って「可視光を遮蔽するなら粒子径をできるだけ大きく」また「UV光を遮蔽するならできるだけ粒子径を小さく」という使い分けに繋がります。興味深い応用例を実践の経験を交えてご紹介したいと考えております。リクエストもお待ちしています。

2019年03月27日 [光触媒]
塗装面の変色、褪色、劣化を防止することを主目的とする「耐候性」検討とまったく使う技術が違うのですが「耐食性」は躯体が金属の場合はより重要なテーマです。平たく表現すると「錆びなくする」ということですね。この場合、フッ素とかアクリルシリコンとか樹脂の性能よりも膜厚の確保のほうがはるかに重要になります。・・・・ちなみに明石大橋では250ミクロン以上の重防食!
住生ビル
このビルはアルミパネルの外装でNOxの濃い環境での立地のため耐候性よりも「耐食性」を強く求められました。竣工後36年になりますがアルミの白錆は一切発生していないので胸をなでおろしています。特徴的なエンボスデザインなのですがどの部位でも80ミクロン以上の乾燥膜厚が必須とされて新米研究者の北村が厚膜を安定的に形成できる塗料設計を担当しました。ただ、塗料だけではどうしても鋭角的な出隅(業界用語で「ピン角」)は薄塗になるため、パネルメーカーの日軽金様と打ち合わせて出隅にすべて曲率半径10mm以上の丸みをつけていただきました。専門用語で10Rといいますがヘンな映画の話ではありません。
R
塗料とデザインのコラボが実際に耐候性や耐食性を向上させるうえで実に重要で、光触媒もその構成要素として使う方法がもっとも面白いので追々ご紹介したいと思います。リクエストもお待ちしています。

2019年03月23日 [光触媒]
「えっ!世界最古の木造建築は法隆寺じゃなかったんだ!」と教えて頂いたのは建物の長寿命化に造詣の深い今井俊夫先生(今井環境建築事務所)でした。元興寺です、飛鳥寺からの移築もカウントすると今年で1437年経過。木材だけではなく瓦も・・・
元興寺木材の優れた耐久性ももちろん評価されるべきでしょうが、より重要なポイントはやはり「瓦」でしょう。(瓦という)純セラミックの並外れた強靱性と遮蔽性で木材を紫外線と風雨から効率的に保護しています。唯一最大の欠点が脆性と伸縮性の無さなのですが・・・よくよく瓦を観察しますと瓦屋根小片を重ね合わせるように集合体にして擬似的な柔軟性と伸縮性を作り出しています。木材との熱膨張率の差もこれで吸収しているのですね。
今まで有機ポリマーの応用に凝り固まっていた自分の発想を反省しています。段違いに耐候性、耐久性に優れたコーティング剤の原料としてもっと純セラミックを多用すべきですね。
セラミックフレーク
セラミックフレークを活用して1000年以上の耐久性をもつコーティング剤に挑戦しようと考えています。・・・促進耐候性試験機はどうするのか
もちろん光触媒もセラミックの一種なのですが、表面保護のためには瓦のように平板状である必要があると考えています。

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