JPH0978541A

JPH0978541A - 自己浄化性表面を備えた道路標識用反射板

Info

Publication number: JPH0978541A
Application number: JP8158887A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Watabe; 俊也渡部; Makoto Hayakawa; 信早川; Eiichi Kojima; 栄一小島; Makoto Chikuni; 真千国; Atsushi Kitamura; 厚北村
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1995-06-14
Filing date: 1996-05-30
Publication date: 1997-03-25
Anticipated expiration: 2016-05-30
Also published as: JP3596834B2

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間にわたり優れた視認性を呈する道路標
識用反射板反射板を提供すること。【構成】道路標識用反射板（10）の表面は光触媒含有
層（30）によって被覆されている。光触媒含有層（30）
が太陽の照射を受けると、光触媒は太陽光によって光励
起され、表面は超親水化される。超親水化された表面は
静電気帯電せず、汚れが付着しにくい。反射板が降雨を
受ける都度、表面に付着した汚れは雨水により洗い流さ
れ、表面はセルフクリーニングされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視線誘導標（デリ
ニエータ）のような道路標識用反射板に関する。より詳
しくは、本発明は、汚れが付着しにくく、降雨により表
面が自己浄化されるようになった、夜間視認性に優れた
道路標識用反射板に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路の路肩やガードレールには車両のヘ
ッドライトの光を再帰反射する反射板が設けてあり、夜
間に道路を認識するのを容易にし或いは運転者の視線を
誘導するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】報告によれば、都道府
県警察本部に設けられた標識ボックスへ投書された意見
の中で最も多いのが、反射板の視認性が良くない、とい
うものである。これは、排気ガス中の燃焼生成物やタイ
ヤの摩耗粉や都市煤塵等の汚れが反射板の表面に付着
し、反射板の反射率を低下させることに因ると考えられ
ている。

【０００４】本発明の目的は、優れた視認性を長期間に
わたり発揮することの可能な道路標識用反射板を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、光触媒を光
励起すると光触媒の表面が高度に親水化されることを発
見した。本発明は斯る発見に基づくもので、本発明は、
道路標識用反射板の表面を半導体光触媒を含有する透明
層によって被覆したことを特徴とするものである。道路
標識用反射板の光触媒は昼間は太陽の照射を受け、太陽
光によって光励起される。光励起に伴い、光触媒含有層
の表面は水との接触角が１０゜以下、より詳しくは５゜
以下、特に約０゜になる程度に高度に親水化される。一
旦高度に親水化されると、表面の親水性は夜間でも持続
する。

【０００６】このように高度に親水化された表面には、
排気ガス中の燃焼生成物やタイヤの摩耗粉や都市煤塵の
ような疎水性の物質は付着しにくい。超親水性の表面は
静電気的に帯電しないので、汚れが付着しにくい。更
に、反射板は時々降雨にさらされる。超親水化された表
面の水に対する親和力は、燃焼生成物やタイヤの摩耗粉
のような疎水性物質に対する親和力よりも大きいので、
表面に付着した汚れは雨水により表面から容易に釈放さ
れ、降雨の都度雨水によって洗い流され、表面は自己浄
化（セルフクリーニング）される。こうして反射板の表
面は常時清浄に維持されるので、ヘッドライトの光を良
く反射し、優れた視認性を発揮する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の道路標識用反射板
１０を備えた視線誘導標１２を示し、反射板１０は道路
又はガードレールに固定された支柱１４に支持されてい
る。

【０００８】図２を参照するに、反射板１０は粒径が例
えば約５０μｍの再帰反射用ガラスビーズ１６が固定さ
れた支持層１８を備え、支持層１８の全面はアルミニウ
ム蒸着により形成された反射膜２０によって被覆されて
いる。ガラスビーズ１６はポリカーボネートなどからな
る彩色透明板２２によって覆われている。図示した実施
例では、反射板１０はいわゆる“カプセルレンズ”型に
構成してあり、ガラスビーズ１６と透明板２２との間に
は空気層２４が設けてある。支持層１８は接着剤２６に
より視線誘導標１２のフレーム２８に固定されている。

【０００９】透明板２２の表面には半導体光触媒の粒子
を含有する透明層３０がコーティングしてある。好まし
くは、光触媒含有層３０の厚さは約０.１μｍ以下にす
る。このような膜厚にすれば、光触媒の光酸化作用によ
って透明板２２が劣化するのを防止することができる。
光触媒としては、チタニア（TiO₂）が最も好ましい。チ
タニアは、無害であり、かつ、化学的に安定である。ア
ナターゼ型チタニアとルチル型チタニアのいづれも使用
することができる。光触媒性チタニアを紫外線によって
光励起すると、光触媒作用によって水が水酸基（OH^-）
の形で表面に化学吸着され、その結果、表面が超親水性
になると考えられる。使用可能な他の光触媒としては、
ZnO、SnO₂、SrTiO₃、WO₃、Bi₂O₃、Fe₂O₃のような金属酸
化物がある。これらの金属酸化物は、チタニアと同様
に、表面に金属元素と酸素が存在するので、表面水酸基
（OH^-）を吸着しすいと考えられる。

【００１０】チタニアの屈折率は透明板２２を構成する
ポリカーボネートなどのプラスチックに比較してかなり
高いので（アナターゼの屈折率は２.５２、ルチルの屈
折率は２.７６）、光触媒含有層３０をチタニアのみで
形成した場合には、光触媒含有層３０と透明板２２との
間の界面における光の反射が顕著になり、反射板１０の
再帰反射率が低下する。そこで、光触媒含有層３０にシ
リカを約20重量％配合することにより、光触媒含有層３
０の屈折率と透明板２２の屈折率との差を小さくするの
が好ましい。

【００１１】シリカ配合光触媒含有層３０は、無定形シ
リカの前駆体（例えば、テトラエトキシシラン、テトラ
イソプロポキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン、等のテ
トラアルコキシシラン；それらの加水分解物であるシラ
ノール；又は平均分子量3000以下のポリシロキサン）
と結晶性チタニアゾルとの混合物を透明板２２の表面に
塗布することにより形成することができる。無定形シリ
カの前駆体を必要に応じて加水分解させてシラノールを
形成した後、約100℃以上の温度で加熱してシラノール
を脱水縮重合に付せば、チタニアが無定形シリカで結着
された光触媒含有層３０が得られる。

【００１２】反射板１０の光触媒含有層３０は昼間は太
陽光によって光励起され、光触媒含有層３０の表面は水
との接触角が１０゜以下、特に約０゜になる程度に親水
化される。支持層１８の全面を反射膜２０によって被覆
した場合には、反射膜２０によって反射された紫外線を
光触媒の励起に有効に利用することができる。

【００１３】このように高度に親水化された光触媒含有
層３０の表面には、排気ガス中の燃焼生成物やタイヤの
摩耗粉や都市煤塵のような疎水性の物質は付着しにく
い。また、超親水化された光触媒含有層３０の表面は空
気中の湿分を吸着し、静電気による帯電が生じないの
で、汚れが静電気により付着しにくい。更に、泥や土の
ような無機物質の水との接触角は２０゜から５０゜であ
るので、水との接触角が約０゜になる程度に超親水化さ
れた光触媒含有層３０には泥や土のような無機塵埃は付
着しにくい。

【００１４】反射板１０は時折降雨にさらされる。超親
水化された光触媒含有層３０の表面の水に対する親和力
は、燃焼生成物やタイヤの摩耗粉のような疎水性物質に
対する親和力よりも大きいので、光触媒含有層３０の表
面に付着した汚れは雨水により表面から釈放され、降雨
の都度雨水によって洗い流される。このように光触媒含
有層３０の表面はセルフクリーニングされるので、長期
間にわたり反射板１０の再帰反射性能と視認性が確保さ
れる。

【００１５】本発明の他の実施態様においては、低屈折
率の光触媒含有層３０は、シリコーン（オルガノポリシ
ロキサン）に光触媒粒子を50重量％以下の割合で分散さ
せることにより形成することができる。このため、未硬
化の若しくは部分的に硬化したシリコーン又はシリコー
ンの前駆体からなる塗膜形成要素にチタニアの粒子を分
散させてなる塗料用組成物を用いることができる。

【００１６】塗膜形成要素としては、メチルトリクロル
シラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシ
シラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプ
ロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチ
ルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチル
トリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチ
ルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシ
シラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピル
トリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、
ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイ
ソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシ
ラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルト
リブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ
−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソ
プロポキシシラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラ
ン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロ
ムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシル
トリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシ
ラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタ
デシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロム
シラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オ
クタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリ
イソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブト
キシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリ
ブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニル
トリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラ
ン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシ
ラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキ
シジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチ
ルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチ
ルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフ
ェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロル
シラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチ
ルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラ
ン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラ
ン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシ
ラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブト
キシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルト
リブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、
ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピル
トリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシ
ラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリ
フルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプ
ロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピ
ルトリｔ−ブトキシシラン；γ−グリシドキシプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシ
シラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエト
キシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポ
キシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブ
トキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソ
プロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキ
シシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−
メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプト
プロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−(３、４−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−
(３、４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシ
シラン；それらの部分加水分解物；およびそれらの混
合物を使用することができる。

【００１７】この塗料用組成物を透明板２２の表面に塗
布し、シリコーンを硬化させた後、紫外線照射又は太陽
の照射によりチタニアを光励起すれば、光触媒の作用に
よりシリコーン層の表面にはシリコーン分子のケイ素原
子に結合した有機基が少なくとも部分的に水酸基に置換
されたシリコーン誘導体が形成され、シリコーン層の表
面は水との接触角が約０゜になる程度に超親水化され
る。

【００１８】

【実施例】日本合成ゴムのシリコーン塗料組成物“グラ
スカ”のＢ液（トリメトキシメチルシラン）０.３重量
部と、“グラスカ”のＡ液（シリカゾル、固形分13％、
pH＝４）０.９重量部と、光触媒として硝酸解膠型のア
ナターゼ型チタニアゾル（日産化学、TA-15、平均結晶
子径12nm 、固形分15％、pH＝１）１.６重量部と、溶剤
としてエタノール４５.２重量部とを混合し、２時間撹
拌した後、トリメトキシメチルシランを部分的に加水分
解と脱水縮重合に付し、ポリカーボネート板にフローコ
ーティング法により塗布し、100℃の温度で乾燥するこ
とにより、アナターゼ型チタニアがシリコーンに分散さ
れたコーティングを形成した。

【００１９】この試料に20Wのブラックライトブルー（B
LB）蛍光灯（三共電気、FL20BLB）を用いて試料の表面
に０.５mW／cm²の紫外線照度（アナターゼ型チタニアの
バンドギャップエネルギより高いエネルギの紫外線の照
度）で５日間紫外線を照射した。この試料の表面の水と
の接触角を接触角測定器（協和界面科学社製、形式CA-X
150、低角度側検出限界１゜）により測定したところ、
測定器の読みは０゜であり、超親水性を示した。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、道路標識用反射板に汚
れが付着するのが防止されると共に、表面に付着した汚
れは降雨の都度雨水によって洗い流され、反射板の表面
はセルフクリーニングされるので、反射板の視認性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の道路標識用反射板を備えた視線誘導標
の正面図である。

【図２】図１に示した反射板の模式的拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１０：道路標識用反射板３０：光触媒含有層

フロントページの続き (72)発明者小島栄一福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者千国真福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者北村厚福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路標識用反射板の表面を半導体光触媒
を含有する透明層によって被覆してなり、光触媒が太陽
光によって光励起されるに伴い前記光触媒含有層の表面
が親水化され、もって、道路標識用反射板が降雨にさら
された時に表面に付着した汚れが雨水により洗い流され
るようにしたことを特徴とする道路標識用反射板。
【請求項２】前記光触媒含有層は光触媒粒子が分散さ
れたシリカ層によって形成されている請求項１に基づく
道路標識用反射板。
【請求項３】前記光触媒含有層は光触媒粒子が分散さ
れたシリコーン層によって形成されており、前記シリコ
ーン層の表面はシリコーン分子のケイ素原子に結合した
有機基が光触媒の作用により少なくとも部分的に水酸基
に置換されたシリコーン誘導体で形成されている請求項
１に基づく道路標識用反射板。
【請求項４】前記光触媒はチタニアからなる請求項２
又は３に基づく道路標識用反射板。