光触媒は、光が当たると触れるものを酸化分解する性質が出ます。それを外壁に利用することで、汚れを防止することができます。
光触媒による外壁の防汚は、光触媒コーティング剤や光触媒塗料を利用します。
「どちらを利用したらいいのか？」というご質問は、間違いなく光触媒コーティングをお選びください。
この記事では、光触媒を使った外壁コーティング剤の効果や原材料、外壁の環境に合わせた最適な液剤の選び方、施工方法など、メーカーの本音トークで徹底解説したいと思います。
これから、外壁コーティング施工を新規事業として取り入れたい企業様だけでなく、外壁コーティング施工で一度失敗した企業様にもご参考になる内容です。
そして、イリスに将来性を感じていただけたら、いっしょに事業を行っていただけたらと思います。その場合は、弊社として出来る限りご支援させていただきます。
光触媒外壁コーティング剤の効果
光触媒外壁コーティング剤を外壁に塗布すると、次の効果があります。
- 防汚効果
- セルフクリーニング
- 防カビ／防苔
防汚効果とは、汚れを防止する効果のことです。光触媒が、外壁に付着した汚れを分解してくれます。セルフクリーニングとは、汚れが雨水で自動的に流れ落ちる効果のことです。
防苔（ぼうたい）とは、コケ防止のことです。防カビ／防苔をするためには、「銅ドープ酸化チタン」と言われる特殊な光触媒を選ぶ必要があります。防カビ／防苔と銅ドープ酸化チタンについては、後ほど解説します。
外壁コーティング剤に用いる光触媒の材質
光触媒を使った外壁コーティング剤に使用されている光触媒の材質は、「酸化チタン」です。
酸化チタンと言っても、結晶構造が次の3種類ありますが、この中でアナターゼ型が使用されます。
- アナターゼ型
- ルチル型
- ブルッカイト型
外壁コーティング剤に使用するアナターゼ型酸化チタンは、ナノサイズの微粉末を利用します。ナノとは、ミリを1/1,000,000にしたサイズです。
この酸化チタンの微粉末は、紫外線が当たると空気中の酸素や水と反応させて、OHラジカルと言われる活性酸素を発生させ、酸化チタンが水と馴染む親水性の効果が出ます。
この活性酸素が、有機物などに触れると、それを酸化分解する性質があります。
その性質を利用することで、抗菌や消臭、アレルゲンの分解といった効果もあります。しかし、それらの効果は室内で求められる効果なので、紫外線のほとんどない室内では、効果がありません。そういったことで、酸化チタンは外壁用として用いられます。
外壁コーティング剤の原材料
酸化チタンを使った外壁コーティング剤の原材料には、バインダー成分には無機系と有機系があり、材質が大きく異なります。
| バインダー | バインダー成分 |
|---|---|
| 無機系 | アモルファス酸化チタン |
| 有機系 | フッ素樹脂 |
アモルファス酸化チタンとは、非結晶の酸化チタンのことです。ゾルゲル法と言われる方法で、アナターゼ酸化チタンやアモルファス酸化チタンを水に混ぜて、ゲルのような液体にし、それを外壁コーティング剤として使用します。
フッ素樹脂は、フライパンなどで使われていることで有名な樹脂です。
「どちらを利用した方が良いのか？」ということですが、無機系をおすすめします。その理由は、フッ素樹脂は溶けだしてしまったら、土壌汚染も考えられるためと、光触媒によって分解される恐れがあるので、アモルファス酸化チタンと比べて耐久性が弱いためです。
弊社の光触媒外壁コーティング剤は、もちろん無機系です。
光触媒を使った外壁コーティング剤と外壁塗料の違い
外壁に光触媒を塗布する方法は、光触媒を使った外壁コーティング剤を利用する方法と、光触媒を添加した外壁塗料を利用する方法があります。
外壁コーティング剤とは、水のような粘性の透明感のある液剤です。外壁塗料とは、ペンキのような顔料の入った塗料に酸化チタンを添加したものです。この2つは、まったく異なるものです。
この2つの違いは次の通りです。
| 外壁コーティング剤 | 外壁塗料 | |
|---|---|---|
| 光触媒の種類 | 主に酸化チタン | 酸化チタンのみ |
| 色 | 基本的に透明（クリア塗装） | 顔料の色 |
| 粘性 | 水のような粘性 | ペンキのような粘性 |
| 塗布方法 | スプレー装置 | ペイントローラーや刷毛 |
| 塗膜厚 | ナノサイズ | マイクロサイズ |
| 防汚効果 | 高い | 高い |
| 日陰のコケ防止 | 銅ドープ酸化チタンなら可 | できない |
| 塗布面の劣化 | 劣化防止剤を使用 | 劣化しない |
| 塗料の劣化 | しない | する |
| 施工費用 | 高い | 安い |
外壁コーティング剤はクリア塗装ができる
クリア塗装とは、透明な塗装のことです。外壁コーティング剤は、クリア塗装ができるので、外壁の色や質感はそのままですから、いろいろな色や材質の外壁を選ぶことができます。
それに対して光触媒塗料は、色がすでに決まっているので、その中から選びます。そして、その色で染まってしまいます。そのため、打ちっぱなしコンクリートや窯業系サイディングといった質感を楽しみたい人の外壁には不向きです。
光触媒塗料は施工費用が安価だがクレームが多い
外壁コーティング剤と光触媒塗料を、施工費用だけで比較すると、施工の手間が簡単な光触媒塗料の方が安価です。そのため、「光触媒を使った外壁塗料の方が良いのではないか」と思いますが、問題は、外壁塗料は劣化することです。
酸化チタンは、有機物を酸化分解する性質があるいので、外壁塗料の顔料や樹脂が分解されて、色あせしたり、細かなひび割れが起きたりして、クレームになることが多いというデメリットがあります。
また、北側の外壁などの直射日光が当たる外壁では、カビやコケの発生を防ぐことができません。
光触媒外壁コーティング剤による外壁の防カビ／防苔
外壁コーティング剤には、酸化チタンが利用されていますが、酸化チタンによる防カビ／防苔には致命的な弱点があります。
酸化チタンでは防カビ／防苔ができない理由
それは、酸化チタンは紫外線が当たらないと効果が出ないことです。酸化チタンは、有機物を分解する性質があるので、防カビや防苔はできます。ところが、それは紫外線が当たってのことです。
なぜ酸化チタンに紫外線が当たると効果があるのかは、「光触媒から活性酸素が発生する仕組み」をご覧ください。
さて、外壁にカビやコケが発生する場所がどこか、思い出してください。
どちらかと言えば、直射日光が当たる場所よりも、隣の建物と隣接した外壁であったり、北側の外壁であったりと、日陰になっている外壁です。日陰ということは、紫外線が当たりませんから、酸化チタンでは効果がありません。
そのため、酸化チタンのみを使用している光触媒塗料では、カビやコケの発生を防ぐことができないため、お客様から「外壁が汚れないと言っていたのに、コケで汚れてしまったではないか」とクレームが入ることがあります。
外壁の防カビ／防苔は銅ドープ酸化チタン
ここで銅ドープ酸化チタンの登場です。銅ドープ酸化チタンとは、酸化チタン結晶の表面に酸化銅を結合させた成分です。
酸化チタン単体では紫外線が当たらないと防カビや防苔の効果が出ませんが、銅ドープ酸化チタンは紫外線でなくても、可視光でも効果が出ます。
このように、可視光でも効果が出る光触媒のことを、可視光応答型光触媒といいます。可視光で応答する光触媒です。
可視光応答型光触媒には、銅ドープ酸化チタン以外にもいろいろな種類があります。例えば、
- 窒素ドープ酸化チタン
- 鉄ドープ酸化チタン
- 酸化タングステン
銅ドープ酸化チタンを含め、これらの可視光応答型光触媒の中で、効果が高く外壁コーティングとして適しているものは、銅ドープ酸化チタンになります。銅ドープ酸化チタンであれば、ある程度の明るさがあれば、防カビや防苔ができます。
ただし、いつも薄暗くジメジメしている外壁は、銅ドープ酸化チタンであっても防カビ／防苔ができない場合もあります。あらかじめご了承ください。
酸化チタンと銅ドープ酸化チタンの使い分け
酸化チタンと銅ドープ酸化チタンの使い分けは、次の表の通りです。
| 光触媒の種類 | 外壁の環境と効果 |
|---|---|
| 酸化チタン | 直射日光が当たる外壁の防汚 |
| 銅ドープ酸化チタン | 直射日光が当たりにくい外壁の防カビや防苔 |
直射日光が当たる外壁の防苔や防カビは酸化チタンを使用してください。
外壁の劣化と防止方法
外壁に酸化チタンを塗布した場合、外壁の表面が劣化してしまう場合があります。もちろん、対策も出来るのでご安心ください。
光触媒によって劣化する外壁の種類
光触媒によって劣化する材質は、有機物の材質です。有機物は、酸化チタンによって発生するOHラジカルによって酸化分解されます。
酸化分解される有機物の外壁は、次のようなものです。
- ペンキなどの塗料
- 樹脂製の外壁
- 有機の防水塗料
- 木材
- 樹脂製の目地
これらの材質の外壁に防汚コーティングする場合は、劣化防止が必要です。
| 劣化しやすい材質 | 劣化しにくい材質 |
|---|---|
|
|
外壁が酸化チタンで劣化したらどうなる？
外壁が酸化チタンで劣化したら、次のような劣化が起こります。
- 有機顔料の色あせ
- チョーキング
- 細かなひび割れ
- 外壁表面に施されたコーティングの劣化
顔料には、有機顔料と無機顔料があります。有機顔料は、酸化チタンによって発生したOHラジカルによって分解されてしまいます。街中の看板が色あせして、白っぽい色になっているのを見かけたことがあると思います。それと同じような色あせが起こります。
チョーキングとは、表面に白い粉が付着する現象のことです。
チョーキングが発生した箇所を触ると、手に白い粉が付着します。
また、塗料などの樹脂の表面に光触媒外壁コーティング施工をすると、樹脂の表面が劣化して、細かなひび割れが発生したり、チョーキングと共に表面の外壁コーティング剤が落ちて行ったりして、劣化だけでなく防汚効果が弱くなくなってしまう恐れがあります。
劣化防止剤の利用
劣化しやすい材質の外壁を防汚コーティングする場合は、防汚コーティング剤を塗布する前に、劣化防止剤を塗布します。
劣化防止剤とは、酸化チタンと外壁が直接触れないようにするものです。次の図をご覧ください。すると、酸化チタンによる外壁の劣化を防ぐことができます。
劣化防止剤がいらない外壁コーティング剤の致命的なデメリット
劣化防止剤を利用すると、その分だけ施工の手間がかかります。その分だけ、コストがアップして機会損失する可能性が高まるか、価格はそのままに利益が少なくなるか。どちらにしても、劣化防止が必要な場合は、手間がかかります。
そういったことで、「劣化防止剤がいらない外壁コーティング剤」というものが、他社メーカーから販売されています。その製品のメリットとしては、劣化防止剤がいらないので施工の手間が軽減されることです。
しかし、そのような製品には致命的なデメリットがあります。それは、「効果が弱い」ということです。
その理由は、酸化チタンの添加量を減らしているからです。酸化チタンの添加量を減らすことで、酸化チタンの濃度を低くすると、効果が弱まり、外壁が劣化しにくくなります。その反面、防汚効果も落ちてしまいます。
「施工の手間が軽減できる」という理由だけで、劣化防止剤がいらない外壁コーティング剤を採用してしまったら、施工を依頼したお客様から「外壁が汚れてしまった」とクレームが入ることになります。そのクレーム対応にはとても手間やコストがかかることになり、本末転倒となります。
| 劣化防止剤 | なし | あり |
|---|---|---|
| 劣化防止の手間 | 少ない | 多い |
| 材料費や施工のコスト | 安い | 高い |
| 光触媒の効果 | 弱い | 高い |
イリスの外壁用業務用製品
イリスの外壁用業務用製品には、次の製品があります。イリスは、効果の高さと耐久性を追求するメーカーなので、もちろん劣化防止剤を開発いたしました。
| 光触媒 | イリス業務用製品の名称と型番 |
|---|---|
| 酸化チタン | 屋外用光触媒コーティング剤（BX01） |
| 銅ドープ酸化チタン | 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1） |
| 劣化防止剤 | 屋外用プライマー（ASS01） |
屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は、銅ドープ酸化チタンを使った製品です。
名称には「屋内用」とありますが、外壁にも利用することができます。先ほど、銅ドープ酸化チタンのところで説明したように、外壁の環境によっては、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）を利用した方が良い場合があります。後ほど解説します。
酸化チタン外壁コーティング剤
酸化チタンを使った外壁防汚コーティング剤は、屋外用光触媒コーティング剤（BX01）です。直射日光が当たる外壁の防汚用として使用します。
効果の持続期間は、公式で10年としていますが、外壁の環境によっては、20年以上効果が持続することもあります。
| 品名 | 屋外用光触媒コーティング剤 | |
|---|---|---|
| 型番 | BX01 | |
| 形状 | 液体 | |
| 成分 | 光触媒 | 酸化チタン |
| 接着剤（バインダー） | アモルファス酸化チタン | |
| その他 | 水 | |
| pH | 弱塩基性 | |
| 臭い | 無臭 | |
| 塗装面積 | 50m2/L～ 塗装面の材質によって異なります。 | |
| サイズ（重量、容器） | 10L（約10kg、バロンボックス） | |
| 5L（約5kg、バロンボックス） | ||
| 1L（約1kg、ボトル） | ||
| 使用期限 | 製造から1年以内 | |
| 保管方法 | 常温（5～30℃）の暗所にて保管。 | |
銅ドープ酸化チタン外壁コーティング剤
酸化チタンを使った外壁防汚コーティング剤は、屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）です。直射日光が当たりにくい外壁の防カビや防苔用として使用します。
効果の持続期間は約10年です。
| 品名 | 屋内用光触媒コーティング剤 | |
|---|---|---|
| 型番 | BX01-AB1 | |
| 形状 | 液体 | |
| 成分 | 光触媒 | 銅ドープ酸化チタン |
| 接着剤（バインダー） | アモルファス酸化チタン | |
| その他 | 水 | |
| pH | 弱塩基性 | |
| 臭い | 無臭 | |
| 塗装面積 | 50m2/L～ 塗装面の材質によって異なります。 | |
| サイズ（重量、容器） | 10L（約10kg、バロンボックス） | |
| 5L（約5kg、バロンボックス） | ||
| 1L（約1kg、ボトル） | ||
| 使用期限 | 製造から1年以内 | |
| 保管方法 | 常温（5～30℃）の暗所にて保管。 | |
外壁用劣化防止剤
外壁用劣化防止剤は、屋外用プライマー（ASS01）です。
この製品は、紫外線によって劣化しにくいように成分を調合してあります。
他社メーカーでは、この製品のような劣化しにくい劣化防止剤の開発が難しいため、苦肉の策として、光触媒の添加量を抑えて効果を弱めていることが多いです。
| 品名 | 屋外用プライマー |
|---|---|
| 型番 | ASS01 |
| 形状 | 液体 |
| 成分 | アモルファス酸化チタン、水、界面活性剤、アルコール、シリカ |
| pH | 中性～弱塩基性 |
| 臭い | 無臭 |
| 塗装面積 | 50m2/L～ （1平米当たり20mL以下） 塗装面の材質によって異なります。 |
| サイズ （重量、容器） | 10L（約10kg、バロンボックス） |
| 5L（約5kg、バロンボックス） | |
| 1L（約1kg、ボトル） | |
| 使用期限 | 製造から1年以内 |
| 保管方法 | 常温（5～30℃）の暗所にて保管。 |
塗布できる材質／できない材質
イリスの外壁用業務用製品が塗布できる、外壁の材質は次の通りです。ほとんどの材質の外壁に塗布できます。
- 窯業系サイディング
- 樹脂系サイディング
- タイル
- コンクリートやモルタル
- 石材
- 漆喰
- 土壁
- ペンキ（看板も可）
- 石膏ボード
- 金属製外壁
- 木材
- レンガ
目地材にも塗布ができます。
他社メーカーの外壁コーティング剤との違い
他社メーカーでも、酸化チタンを使った外壁コーティング剤があります。それは、次の2つの製品です。
- 屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）
- 屋外用プライマー（ASS01）
屋内用光触媒コーティング剤（BX01-AB1）は、銅ドープ酸化チタンです。銅ドープ酸化チタンの性質は先ほどご説明した通りですが、この銅ドープ酸化チタンの効果と製造方法を世界で初めて発見したのが、実は弊社です。
もう一つの他社メーカーとの違いが、屋外用プライマー（ASS01）です。なぜ、この劣化防止剤が他社メーカーとの違いとなっているのか。その理由は、劣化しにくいことです。
プライマーに利用しているバインダー成分であるアモルファス酸化チタンは、紫外線に長時間当たっていると、結晶化します。つまり、光触媒としての効果が出てしまいます。他社メーカーがこの現象に対処できない中、おそらく世界で初めてこの現象の阻止に成功し、弊社では屋外用光触媒コーティング剤（BX01）をリリースするきっかけとなりました。
光触媒業界の中では、「外壁に酸化チタンを使ったら劣化する」とか「クレームになる」ということが常識で、今もそのように言われることもありますが、弊社の外壁用業務用製品だけが劣化することなく外壁コーティングの機能を正しく発揮しました。
光触媒外壁コーティング剤の施工方法
イリスの外壁用業務用製品を前提に、光触媒外壁コーティング剤の施工方法を解説いたします。
見積もりから施工までの流れ
外壁コーティング施工の見積もりから施工までの流れは、おおよそ次の通りです。
- お問い合わせ
- 電話やメールでの事前確認
- 現地調査
- 見積もり
- 発注
- 施工実施
- 報告書提出（必要に応じて）
公共施設の外壁コーティング施工では、報告書の提出が求められる場合があります。
光触媒外壁コーティング施工の流れ
光触媒外壁コーティング施工の流れは、おおよそ次の通りです。
- 足場の設置（必要に応じて）
- 養生
- 外壁清掃
- 屋外用プライマー（ASS01）の塗布
- 屋外用光触媒コーティング剤（BX01）の塗布
- 現場の復旧
外壁清掃で洗浄剤を利用した場合は、洗浄剤をしっかり洗い流してください。
養生
養生（ようじょう）とは、防汚コーティング剤を塗布しない箇所を、ビニールシートやビニールテープで覆う工程のことです。養生は、次の箇所に行います。
- 窓ガラスやカーテンウォールなどのガラス
- ポーチライトや防犯カメラ、屋外コンセントなどの電気機器
- 外壁に近くに植わっている植物
- 近隣の自動車やオートバイ、自転車など
ガラスにも防汚コーティングが求められることがありますが、ガラスに酸化チタンを使うと、ガラスを見る角度によっては虹色になってしまいます。その理由は、酸化チタンは光の屈折率が高いためです。
ガラスの防汚コーティングには、光の屈折率を抑え親水性を高めた、タングステン担持酸化チタンを使ったコーティング剤を利用します。
専用のスプレー装置
屋外用光触媒コーティング剤（BX01）や屋外用プライマー（ASS01）などの外壁用業務用製品の塗布には、専用のスプレー装置を使います。弊社が推奨するスプレー装置は、ABAC温風低圧塗装機です。
ABAC（アバック）は、ドイツのスプレー装置メーカーです。次の写真は、ABAC温風低圧塗装機SG-91です。
スプレーガンの塗料カップに液剤を充填し、外壁に塗布します。
購入方法と施工代理店のご案内
イリスの外壁用業務用製品の購入方法は、弊社の製品を扱う施工代理店、もしくは販売代理店にご相談ください。施工代理店になっていただけましたら、弊社の業務用製品や光触媒スプレーを、卸価格でご購入いただけます。
施工代理店には、弊社製品の扱い方や施工技術を持った企業様、個人事業主の方であれば、ご登録いただけます。
弊社製品の扱い方や施工技術を習得には、有償になりますが、弊社にて施工講習会を開催しています。外壁コーティング施工を新規事業として取り入れたいとお考えの企業様にも、わかりやすくお教えします。
光触媒外壁コーティング施工と相性の良い業者様は、
- 外壁清掃業者
- 外壁リフォーム業者
- 外壁補修業者
外壁清掃業者様であれば、ご提案や見積もりのときに、外壁コーティング施工を訴求し、他社との差別化ができます。
外壁リフォーム業者様や外壁補修業者様であれば、外壁リフォームや補修工事のときに付加価値を加えることができ、提案力が上がります。
イリスでは、次のような有償／無償のサービスで御社の事業化を支援いたします。
施工代理店向けの主なサービス
- 光触媒の基礎知識や施工方法、見積もりの作成方法などが学べる施工講習会の開催
- このホームページでの御社のPR
- 外壁コーティング施工などのチラシデザイン提供
- 営業資料や見積書所、提案書などのフォーマット提供
- 弊社に外壁コーティング施工のお問い合わせがあったときの斡旋
- 御社ホームページの修正提案
- 各種業務用製品や光触媒スプレーなどの卸価格での販売
- ABAC温風低圧塗装機などの施工機材の販売
イリスの外壁用業務用製品をご利用になられたい企業様、外壁コーティング施工を新規事業として始めたい企業様は、光触媒コーティング施工代理店募集のご案内をご覧いただき、イリスまで資料をご請求ください。
以上、光触媒外壁コーティング剤について、徹底解説をいたしました。
光触媒は防汚やセルフクリーニングといった効果があります。銅ドープ酸化チタンであれば、防苔や防カビができます。光触媒の利用方法には、光触媒コーティング剤と光触媒塗料を使う方法がありますが、クレームのことを考えると、光触媒コーティング剤を選ぶべきです。
最後に、このコラムは「外壁コーティング施工をしてもらいたい」という方もご覧になられていることと思います。
外壁コーティング施工をご希望の方は、低層外壁の光触媒コーティング施工代理店までお気軽にご相談ください。弊社にご連絡をいただいてもかまいません。お近くの施工代理店からご連絡をするようにご手配いたします。
この記事の著者／責任者
株式会社イリス 代表取締役
島田 幸一 (Shimada Koichi)
私はもともと、地元農業のソリューション提供を事業としていたが、野菜や果物の劣化を促進させるエチレンガスの分解を研究したことで、光触媒の可能性を感じ起業いたしました。運よく可視光でも効果のある酸化チタン光触媒を世界で初めて開発して脚光を浴び、さまざまな業種のお客様から注文をいただける企業にまで成長できました。現在弊社は、可視光応答型光触媒を使ったコーティング剤を始め、外壁やガラス、石材、自動車の車内にクリア塗装ができる光触媒コーティング剤や、酸化チタンから下地を守るプライマーの開発。その後も、さまざまな材質に光触媒を定着するための研究を続け、多くの企業で採用されています。