JP2000061314A - 光触媒コーティング成形物及びその成形方法 - Google Patents
光触媒コーティング成形物及びその成形方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡易なブラスト処理で、高硬度かつ被処理成品
との接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜を被処理
成品の表面に形成することで、分解機能、親水機能など
の光触媒機能を良好に有する光触媒コーティング成形物
及びその成形方法を提供する。 【解決手段】金属成品又はセラミック又はこれらの混合
体から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金
から成る粉体を噴射し、前記被処理成品の表面にチタニ
ア被膜を形成してなることを特徴とする、脱臭、抗菌、
防汚といった分解機能及び親水機能を有する光触媒コー
ティング成形物及びその形成方法。
との接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜を被処理
成品の表面に形成することで、分解機能、親水機能など
の光触媒機能を良好に有する光触媒コーティング成形物
及びその成形方法を提供する。 【解決手段】金属成品又はセラミック又はこれらの混合
体から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金
から成る粉体を噴射し、前記被処理成品の表面にチタニ
ア被膜を形成してなることを特徴とする、脱臭、抗菌、
防汚といった分解機能及び親水機能を有する光触媒コー
ティング成形物及びその形成方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、脱臭、抗菌、防
汚といった分解機能及び親水機能を有する光触媒である
チタニア（TiO2）のコーティング方法に関し、より詳細
には、金属又はセラミック又はこれらの混合物から成る
被処理成品の表面にチタン又はチタン合金から成る粉体
を噴射することによりチタニア被膜を形成して成る光触
媒コーティング成形物及びその形成方法に関する。
汚といった分解機能及び親水機能を有する光触媒である
チタニア（TiO2）のコーティング方法に関し、より詳細
には、金属又はセラミック又はこれらの混合物から成る
被処理成品の表面にチタン又はチタン合金から成る粉体
を噴射することによりチタニア被膜を形成して成る光触
媒コーティング成形物及びその形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、優れた分解機能及び親水機能
を持つチタニアを主成分とする光触媒は多くの分野で利
用されている。その分解機能とは、太陽光や蛍光灯など
に含まれる紫外線をチタニアに照射すると、チタニア表
面に電子及び正孔が発生し、この電子が空気中の酸素を
還元してスーパーオキサイドイオン（O2 - ）に、また正
孔はチタニア表面に付着した水分を酸化して水酸基ラジ
カル（OH）に変え、これらのスーパーオキサイドイオン
及び水酸基ラジカルが、チタニア表面の汚れなどの有機
化合物を酸化分解するものである。
を持つチタニアを主成分とする光触媒は多くの分野で利
用されている。その分解機能とは、太陽光や蛍光灯など
に含まれる紫外線をチタニアに照射すると、チタニア表
面に電子及び正孔が発生し、この電子が空気中の酸素を
還元してスーパーオキサイドイオン（O2 - ）に、また正
孔はチタニア表面に付着した水分を酸化して水酸基ラジ
カル（OH）に変え、これらのスーパーオキサイドイオン
及び水酸基ラジカルが、チタニア表面の汚れなどの有機
化合物を酸化分解するものである。
【０００３】また、親水機能とは前述のように紫外線の
照射によって生じたスーパーオキサイドイオン及び水酸
基がチタニア表面の疎水性分子を分解し、発生した水酸
基に空気中の水分が吸着して薄い水膜を作り、チタニア
表面が親水性を帯びるものであり、光触媒は前述の分解
機能と併せて、脱臭、抗菌、防汚を目的としてレンズ、
鏡、壁紙、カーテンなどの建材、家具などに多く利用さ
れている。
照射によって生じたスーパーオキサイドイオン及び水酸
基がチタニア表面の疎水性分子を分解し、発生した水酸
基に空気中の水分が吸着して薄い水膜を作り、チタニア
表面が親水性を帯びるものであり、光触媒は前述の分解
機能と併せて、脱臭、抗菌、防汚を目的としてレンズ、
鏡、壁紙、カーテンなどの建材、家具などに多く利用さ
れている。
【０００４】これらの光触媒機能を建材、家具といった
成品に利用する場合は、光触媒の主成分であるチタニア
を成品に含有させ、かつ十分な紫外線を照射させること
になるが、その一手法としてチタニア被膜を、対象とす
る被処理成品の表面に形成することが行われている。
成品に利用する場合は、光触媒の主成分であるチタニア
を成品に含有させ、かつ十分な紫外線を照射させること
になるが、その一手法としてチタニア被膜を、対象とす
る被処理成品の表面に形成することが行われている。
【０００５】そのチタニア被膜の形成方法としては、チ
タン自体が活性な金属であり、特に酸素との親和力が大
きいために酸化反応を起こしやすいことを利用して、チ
タン又はチタン合金から成る被処理成品の表面を酸化さ
せて、酸化被膜すなわちチタニア被膜を形成させる方法
がある。
タン自体が活性な金属であり、特に酸素との親和力が大
きいために酸化反応を起こしやすいことを利用して、チ
タン又はチタン合金から成る被処理成品の表面を酸化さ
せて、酸化被膜すなわちチタニア被膜を形成させる方法
がある。
【０００６】また、他のチタニア被膜の形成方法とし
て、ゾル・ゲル法とバインダ法が行われている。
て、ゾル・ゲル法とバインダ法が行われている。
【０００７】ゾル・ゲル法は、チタニアの前駆体である
チタニウムアルコキシドやチタニウムキレートなどの有
機系チタンのゾルをガラス、セラミックなどの耐熱性の
ある処理対象の被処理成品の表面にスプレーなどで塗布
し、乾燥させてゲルを作り、５００℃以上に加熱するこ
とで、強固なチタニア被膜を形成する方法である。被処
理成品の表面全体にチタニア粒子が存在するために、分
解力が高く、また高硬度なチタニア被膜を形成すること
ができる。
チタニウムアルコキシドやチタニウムキレートなどの有
機系チタンのゾルをガラス、セラミックなどの耐熱性の
ある処理対象の被処理成品の表面にスプレーなどで塗布
し、乾燥させてゲルを作り、５００℃以上に加熱するこ
とで、強固なチタニア被膜を形成する方法である。被処
理成品の表面全体にチタニア粒子が存在するために、分
解力が高く、また高硬度なチタニア被膜を形成すること
ができる。
【０００８】またバインダ法は、チタニア粒子を被処理
成品の表面にバインダで固定する方法であり、バインダ
としてはシリカなどの無機系、あるいはシリコーンなど
の有機系を用いている。ゾル・ゲル法との違いは、加熱
温度がバインダの硬化温度で済むため、約１００℃以下
の加熱で高温処理が不要な点である。
成品の表面にバインダで固定する方法であり、バインダ
としてはシリカなどの無機系、あるいはシリコーンなど
の有機系を用いている。ゾル・ゲル法との違いは、加熱
温度がバインダの硬化温度で済むため、約１００℃以下
の加熱で高温処理が不要な点である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の光触媒
コーティング方法にあっては、以下の問題点があった。
コーティング方法にあっては、以下の問題点があった。
【００１０】（１）チタン又はチタン合金から成る被処
理成品の表面を酸化してチタニア被膜を形成する方法で
は、チタン自体が高価でありコスト高になるという問題
点や、またチタンは加工性が悪く利用分野が限られてし
まうという問題点があった。
理成品の表面を酸化してチタニア被膜を形成する方法で
は、チタン自体が高価でありコスト高になるという問題
点や、またチタンは加工性が悪く利用分野が限られてし
まうという問題点があった。
【００１１】（２）またゾル・ゲル法では、チタニアの
前駆体であるチタニウムアルコキシドやチタニウムキレ
ートなどの有機系チタンをチタニア被膜に変えるため
に、約５００℃以上の加熱処理を必要とするので、処理
対象の被処理成品に耐熱性が求められ、従ってガラス、
セラミックなどに限られ、仮に金属の表面にゾル・ゲル
法でチタニア被膜を形成しようとする場合には、高温加
熱処理によって、金属表面が酸化し、劣化や光沢の低下
など商品価値が下がるといった問題があった。
前駆体であるチタニウムアルコキシドやチタニウムキレ
ートなどの有機系チタンをチタニア被膜に変えるため
に、約５００℃以上の加熱処理を必要とするので、処理
対象の被処理成品に耐熱性が求められ、従ってガラス、
セラミックなどに限られ、仮に金属の表面にゾル・ゲル
法でチタニア被膜を形成しようとする場合には、高温加
熱処理によって、金属表面が酸化し、劣化や光沢の低下
など商品価値が下がるといった問題があった。
【００１２】さらに、ゾル・ゲル法では前記有機系チタ
ンを塗布する回数が多く、多くの手間がかかることや、
高価な設備を必要としコスト高であり、また有害な廃棄
物が発生するといった問題があった。
ンを塗布する回数が多く、多くの手間がかかることや、
高価な設備を必要としコスト高であり、また有害な廃棄
物が発生するといった問題があった。
【００１３】（３）またバインダ法では、上記ゾル・ゲ
ル法の問題を解消し、多くの成品を処理対象とすること
ができる他、比較的コストが安いという反面、バインダ
として被処理成品との接着性が高く、しかも光触媒の分
解機能の影響を受けない材料を用いることが必要であ
り、バインダの選択が効果に影響を与えるという問題が
あった。
ル法の問題を解消し、多くの成品を処理対象とすること
ができる他、比較的コストが安いという反面、バインダ
として被処理成品との接着性が高く、しかも光触媒の分
解機能の影響を受けない材料を用いることが必要であ
り、バインダの選択が効果に影響を与えるという問題が
あった。
【００１４】またバインダ法ではゾル・ゲル法に比べ、
形成されたチタニア被膜の硬度が低いという問題があっ
た。これは、バインダ法によるチタニア被膜の硬度を高
めるためには、バインダを増やして接着力を高めれば良
いが、その場合、チタニアはバインダに対して相対的に
少なくなり、従って分解力が落ちる。逆に、バインダを
減らすと被処理成品の表面に露出するチタニアが増える
ので分解力が高まるが、接着力が低くなりチタニア被膜
が剥がれやすく、硬度が落ちるといった問題があった。
形成されたチタニア被膜の硬度が低いという問題があっ
た。これは、バインダ法によるチタニア被膜の硬度を高
めるためには、バインダを増やして接着力を高めれば良
いが、その場合、チタニアはバインダに対して相対的に
少なくなり、従って分解力が落ちる。逆に、バインダを
減らすと被処理成品の表面に露出するチタニアが増える
ので分解力が高まるが、接着力が低くなりチタニア被膜
が剥がれやすく、硬度が落ちるといった問題があった。
【００１５】本発明は、途上の問題を解決するために開
発されたもので、簡易なブラスト処理で、高硬度かつ被
処理成品との接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜
を被処理成品の表面に形成することで、分解機能、親水
機能などの光触媒機能を良好に有する光触媒コーティン
グ成形物及びその成形方法を提供することを目的とす
る。
発されたもので、簡易なブラスト処理で、高硬度かつ被
処理成品との接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜
を被処理成品の表面に形成することで、分解機能、親水
機能などの光触媒機能を良好に有する光触媒コーティン
グ成形物及びその成形方法を提供することを目的とす
る。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の光触媒コーティング成形物は、金属成品又
はセラミック又はこれらの混合体から成る被処理成品の
表面に、チタン又はチタン合金から成る粉体を噴射し、
前記被処理成品の表面にチタニア被膜を形成して成るこ
とを特徴とする。
に、本発明の光触媒コーティング成形物は、金属成品又
はセラミック又はこれらの混合体から成る被処理成品の
表面に、チタン又はチタン合金から成る粉体を噴射し、
前記被処理成品の表面にチタニア被膜を形成して成るこ
とを特徴とする。
【００１７】また、上記光触媒コーティング成形物の成
形方法は、金属成品又はセラミック又はこれらの混合体
から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金か
ら成る粉体を噴射し、該チタン又はチタン合金から成る
粉体中のチタンを前記被処理成品の表面に拡散させると
共に、酸化させてチタニア被膜を形成することを特徴と
する。
形方法は、金属成品又はセラミック又はこれらの混合体
から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金か
ら成る粉体を噴射し、該チタン又はチタン合金から成る
粉体中のチタンを前記被処理成品の表面に拡散させると
共に、酸化させてチタニア被膜を形成することを特徴と
する。
【００１８】なお、前記チタン又はチタン合金から成る
粉体の噴射を、噴射速度８０m/sec以上又は噴射圧力
０．２９MPa 以上で行う。
粉体の噴射を、噴射速度８０m/sec以上又は噴射圧力
０．２９MPa 以上で行う。
【００１９】また、前記チタン又はチタン合金から成る
粉体が、平均粒径２０〜８００μm、好ましくは３０〜
３００μm であり、その形状は前記噴射によりチタニア
被膜が形成可能であればいかなる形状でも良いが、好ま
しくは球状又は多角形状である。
粉体が、平均粒径２０〜８００μm、好ましくは３０〜
３００μm であり、その形状は前記噴射によりチタニア
被膜が形成可能であればいかなる形状でも良いが、好ま
しくは球状又は多角形状である。
【００２０】なお、本明細書では、主成分をチタンとす
る粉体を「チタン又はチタン合金から成る粉体」とい
い、中には大気中の酸素と反応して表面に安定な酸化被
膜（TiO,Ti2O3,TiO2等）が形成されているものも含む。
る粉体を「チタン又はチタン合金から成る粉体」とい
い、中には大気中の酸素と反応して表面に安定な酸化被
膜（TiO,Ti2O3,TiO2等）が形成されているものも含む。
【００２１】ブラスト処理により、金属又はセラミック
又はこれらの混合体から成る被処理成品の表面に、チタ
ン又はチタン合金から成る粉体（以下、「チタン粉体」
という。）粉体を高速の噴射速度で噴射すると、噴射粉
体の被処理成品の表面への衝突前後の速度変化により、
エネルギー不変の法則を考慮すると、熱エネルギーが生
じる。このエネルギー変換は、チタン粉体が衝突した変
形部分のみで行われるので、前記チタン粉体及び被処理
成品の表面付近に局部的に温度上昇が起こる。
又はこれらの混合体から成る被処理成品の表面に、チタ
ン又はチタン合金から成る粉体（以下、「チタン粉体」
という。）粉体を高速の噴射速度で噴射すると、噴射粉
体の被処理成品の表面への衝突前後の速度変化により、
エネルギー不変の法則を考慮すると、熱エネルギーが生
じる。このエネルギー変換は、チタン粉体が衝突した変
形部分のみで行われるので、前記チタン粉体及び被処理
成品の表面付近に局部的に温度上昇が起こる。
【００２２】また、温度上昇はチタン粉体の衝突前の速
度に比例するので、チタン粉体の噴射速度を高速にする
と、チタン粉体及び被処理成品の表面の温度を上昇させ
ることができる。このときチタン粉体が被処理成品の表
面で加熱されるために、チタン粉体中のチタンが被処理
成品の表面に活性化吸着して拡散すると共に、大気中の
酸素と酸化反応を起こし、被処理成品の表面に光触媒機
能を有するチタニア被膜が形成されると考えられる。
度に比例するので、チタン粉体の噴射速度を高速にする
と、チタン粉体及び被処理成品の表面の温度を上昇させ
ることができる。このときチタン粉体が被処理成品の表
面で加熱されるために、チタン粉体中のチタンが被処理
成品の表面に活性化吸着して拡散すると共に、大気中の
酸素と酸化反応を起こし、被処理成品の表面に光触媒機
能を有するチタニア被膜が形成されると考えられる。
【００２３】したがって、本発明の光触媒コーティング
成形物及びその成形方法は、従来の光触媒のコーティン
グとは異なり、ブラスト処理によりチタン粉体を被処理
成品に衝突させたときのチタン粉体及び被処理成品の温
度上昇によるチタンの被処理成品への拡散浸透と酸化反
応により、チタニア被膜を形成した光触媒コーティング
成形物及びその成形方法に係るものである。
成形物及びその成形方法は、従来の光触媒のコーティン
グとは異なり、ブラスト処理によりチタン粉体を被処理
成品に衝突させたときのチタン粉体及び被処理成品の温
度上昇によるチタンの被処理成品への拡散浸透と酸化反
応により、チタニア被膜を形成した光触媒コーティング
成形物及びその成形方法に係るものである。
【００２４】より詳細に説明するために、一般に行われ
る拡散浸透メッキを例に挙げると、例えば金属成品Ａを
金属粉末Ｂに埋めて温度ｔで拡散させると、浸炭が主と
してＣＯガスから行われるように、金属粉末Ｂから発生
する金属蒸気、又は金属粉末と添加剤の反応によって生
ずる金属ハロゲン化物蒸気から主として行われる。浸炭
を例にして考えると、鉄系の金属成品の表面に、ＣＯガ
スが単に外力や加熱その他の物理的方法によって簡単に
除去できるような物理的な付着をしただけでは、成品の
ＦｅとＣＯが反応を起こすことはできないが、さらに熱
その他のエネルギーをある一定以上与えるとＣＯガスは
Ｆｅ表面に活性化吸着をする。この活性化吸着をしたＣ
Ｏガスは二酸化炭素と炭素に熱解離をする。この反応に
よりできた炭素はＦｅの格子内に拡散して浸炭現象を起
こすものと考えられている。
る拡散浸透メッキを例に挙げると、例えば金属成品Ａを
金属粉末Ｂに埋めて温度ｔで拡散させると、浸炭が主と
してＣＯガスから行われるように、金属粉末Ｂから発生
する金属蒸気、又は金属粉末と添加剤の反応によって生
ずる金属ハロゲン化物蒸気から主として行われる。浸炭
を例にして考えると、鉄系の金属成品の表面に、ＣＯガ
スが単に外力や加熱その他の物理的方法によって簡単に
除去できるような物理的な付着をしただけでは、成品の
ＦｅとＣＯが反応を起こすことはできないが、さらに熱
その他のエネルギーをある一定以上与えるとＣＯガスは
Ｆｅ表面に活性化吸着をする。この活性化吸着をしたＣ
Ｏガスは二酸化炭素と炭素に熱解離をする。この反応に
よりできた炭素はＦｅの格子内に拡散して浸炭現象を起
こすものと考えられている。
【００２５】上記の浸炭の現象を考慮すると、本発明に
おける光触媒コーティングは、被処理成品に以下に示す
ような過程でチタニア被膜が形成されると考えられる。
おける光触媒コーティングは、被処理成品に以下に示す
ような過程でチタニア被膜が形成されると考えられる。
【００２６】例えば、金属又はセラミック又はこれらの
混合物から成る被処理成品の表面にチタン粉体を噴射速
度８０m/sec 以上又は噴射圧力０．２９MPa 以上で噴射
し、被処理成品の表面に衝突させると衝突前後で、チタ
ン粉体の速度が減少する。エネルギー不変の法則を考慮
すると、衝突時に被処理成品への衝突部が変形すること
による内部摩擦により、熱エネルギーが生じて、この熱
エネルギーによりチタン粉体が被処理成品の表面で加熱
されるために、チタンが被処理成品に活性化吸着して拡
散浸透し、さらには大気中の酸素と反応して酸化するこ
とにより、チタニア被膜が形成されると考えられる。
混合物から成る被処理成品の表面にチタン粉体を噴射速
度８０m/sec 以上又は噴射圧力０．２９MPa 以上で噴射
し、被処理成品の表面に衝突させると衝突前後で、チタ
ン粉体の速度が減少する。エネルギー不変の法則を考慮
すると、衝突時に被処理成品への衝突部が変形すること
による内部摩擦により、熱エネルギーが生じて、この熱
エネルギーによりチタン粉体が被処理成品の表面で加熱
されるために、チタンが被処理成品に活性化吸着して拡
散浸透し、さらには大気中の酸素と反応して酸化するこ
とにより、チタニア被膜が形成されると考えられる。
【００２７】なお、本発明のチタン粉体の温度上昇を利
用して、被処理成品の表面にチタンを活性化吸着させる
と共に酸化反応させることを目的とするので、チタン粉
体が前記熱エネルギーで瞬時に加熱されるためには重量
の大きなショットではなく比較的小さなショットを用い
る必要があるが、チタンは他の金属などに比べ密度が低
く、また熱電導度も比較的低いために局所的に熱が集中
しやすく、粒径８００μm 〜２０μm 、好ましくは粒径
３００μm 〜３０μm の粉末状の粉体を用いることが可
能である。
用して、被処理成品の表面にチタンを活性化吸着させる
と共に酸化反応させることを目的とするので、チタン粉
体が前記熱エネルギーで瞬時に加熱されるためには重量
の大きなショットではなく比較的小さなショットを用い
る必要があるが、チタンは他の金属などに比べ密度が低
く、また熱電導度も比較的低いために局所的に熱が集中
しやすく、粒径８００μm 〜２０μm 、好ましくは粒径
３００μm 〜３０μm の粉末状の粉体を用いることが可
能である。
【００２８】また、前記チタン粉体の温度上昇をより効
率よくするためには、チタン粉体の形状を球状もしくは
多角形状にすることが望ましい。
率よくするためには、チタン粉体の形状を球状もしくは
多角形状にすることが望ましい。
【００２９】また、チタンは酸素との親和力が良く、表
面に酸化被膜を形成して安定化していることが多いが、
この酸化被膜を有するチタン粉体を前述のように被処理
成品の表面に噴射した場合、被処理成品との衝突により
瞬時に酸化被膜は破壊し、したがって、チタンが被処理
成品の表面に活性化吸着すると考えられる。
面に酸化被膜を形成して安定化していることが多いが、
この酸化被膜を有するチタン粉体を前述のように被処理
成品の表面に噴射した場合、被処理成品との衝突により
瞬時に酸化被膜は破壊し、したがって、チタンが被処理
成品の表面に活性化吸着すると考えられる。
【００３０】
【発明の実施の形態】〔実施例１〕実施例で使用したブ
ラスト装置は、重力式ブラスト装置であるが、エア式で
あれば吸込式のサイホン式、あるいは他のブラスト装置
でも良い。
ラスト装置は、重力式ブラスト装置であるが、エア式で
あれば吸込式のサイホン式、あるいは他のブラスト装置
でも良い。
【００３１】被処理成品であるゴム成形用金型（ＳＣＭ
相当調質鋼）を重力式ブラスト装置の出入口からキャビ
ネット内に配置し、前記チタン粉体を図示せざる圧縮機
により噴射圧力０．６MPa 、噴射距離１００〜２００mm
で、前記ゴム成形用金型の表面に噴射する。
相当調質鋼）を重力式ブラスト装置の出入口からキャビ
ネット内に配置し、前記チタン粉体を図示せざる圧縮機
により噴射圧力０．６MPa 、噴射距離１００〜２００mm
で、前記ゴム成形用金型の表面に噴射する。
【００３２】噴射されたチタン粉体及びこのとき発生し
た粉塵は、キャビネットの下部のホッパに落下し、配管
を介して上昇気流により上昇して回収タンク内に送ら
れ、チタン粉体が回収される。回収タンク内の粉塵は回
収タンク内の気流によって回収タンクの上端から配管を
介してダストコレクタへ導かれ、ダストコレクタの底部
に集積され、圧縮気体がダストコレクタの上部に設けら
れた排風機から放出される。
た粉塵は、キャビネットの下部のホッパに落下し、配管
を介して上昇気流により上昇して回収タンク内に送ら
れ、チタン粉体が回収される。回収タンク内の粉塵は回
収タンク内の気流によって回収タンクの上端から配管を
介してダストコレクタへ導かれ、ダストコレクタの底部
に集積され、圧縮気体がダストコレクタの上部に設けら
れた排風機から放出される。
【００３３】また、図示せざる圧縮機を圧縮空気供給源
とし、圧縮空気を前記管を介して送り込むと、前述した
ようにチタン粉体が圧縮ガスと共に圧送され、管を介し
てノズル径５mmの噴射ノズルへ送給され、キャビネット
のバレル内のゴム成形用金型ヘ噴射される。
とし、圧縮空気を前記管を介して送り込むと、前述した
ようにチタン粉体が圧縮ガスと共に圧送され、管を介し
てノズル径５mmの噴射ノズルへ送給され、キャビネット
のバレル内のゴム成形用金型ヘ噴射される。
【００３４】
【００３５】上記処理にて、噴射粉体であるチタンをゴ
ム成形用金型の表面に噴射したところ、ゴム成形用金型
の表面にチタニア被膜が形成され、洗浄サイクルが従来
の２倍以上になった。
ム成形用金型の表面に噴射したところ、ゴム成形用金型
の表面にチタニア被膜が形成され、洗浄サイクルが従来
の２倍以上になった。
【００３６】これは、図１に示すオージェ電子分光法に
よる成分分析の結果からも明らかなように、ゴム成形用
金型の表面にチタニア被膜が形成され、このチタニア被
膜の光触媒機能により、汚れなどの付着物が減少したた
めと考えられる。
よる成分分析の結果からも明らかなように、ゴム成形用
金型の表面にチタニア被膜が形成され、このチタニア被
膜の光触媒機能により、汚れなどの付着物が減少したた
めと考えられる。
【００３７】図１において、５nmのアルゴンスパッタリ
ングにおいて、チタンのピークが２回現れており、最表
面において多量にチタンが浸透していることが判明し
た。
ングにおいて、チタンのピークが２回現れており、最表
面において多量にチタンが浸透していることが判明し
た。
【００３８】〔実施例２〕
【００３９】
【表２】
【００４０】被処理成品としてドリルに、被処理成品よ
りも硬度の高い４０μmのシリカビーズショットを、噴
射速度２００m/sec以上で噴射し、熱処理した後、上記
処理条件で本発明を実施した。図２に処理後のドリル表
面をオージェ電子分光法で成分分析した結果を示すが、
１２０nmにおいて、チタンの痕跡が見られ、チタンが拡
散浸透しており、ドリル表面にチタニア被膜が形成され
たと考えられる。従来純鉄に近い材料であるために構成
刃先が生成され、寿命が問題であったハイス製ドリル
が、この形成されたチタニア被膜の光触媒機能により約
５倍に寿命が延びた。
りも硬度の高い４０μmのシリカビーズショットを、噴
射速度２００m/sec以上で噴射し、熱処理した後、上記
処理条件で本発明を実施した。図２に処理後のドリル表
面をオージェ電子分光法で成分分析した結果を示すが、
１２０nmにおいて、チタンの痕跡が見られ、チタンが拡
散浸透しており、ドリル表面にチタニア被膜が形成され
たと考えられる。従来純鉄に近い材料であるために構成
刃先が生成され、寿命が問題であったハイス製ドリル
が、この形成されたチタニア被膜の光触媒機能により約
５倍に寿命が延びた。
【００４１】〔実施例３〕
【００４２】
【表３】
【００４３】実施例３では、熱処理治具を被処理成品と
して行った。熱処理治具は、スケールの発生により熱処
理不良が起き、定期的にスケールを除去、又は交換を行
っているが、表３に示す処理条件にて、本発明を実施し
たところ、スケールの発生までの期間が、従来の約２倍
となり、また、スケールが発生しても簡単に除去するこ
とができた。これは、熱処理治具の表面にチタニア被膜
が形成され、光触媒の分解機能により、スケールの発生
を防止しているためと考えられる。
して行った。熱処理治具は、スケールの発生により熱処
理不良が起き、定期的にスケールを除去、又は交換を行
っているが、表３に示す処理条件にて、本発明を実施し
たところ、スケールの発生までの期間が、従来の約２倍
となり、また、スケールが発生しても簡単に除去するこ
とができた。これは、熱処理治具の表面にチタニア被膜
が形成され、光触媒の分解機能により、スケールの発生
を防止しているためと考えられる。
【００４４】〔実施例４〕
【００４５】
【表４】
【００４６】アルミラジエーター及びアルミパイプを約
５００℃でろう接した場合、用いたろう材が溶融してア
ルミパイプに付着し、熱交換率の低下及び商品価値の下
落といった問題があるため、ブラスト加工又は薬品など
により付着したろう材を除去している。しかし、上記処
理条件にて本発明を実施したところ、アルミパイプの表
面に形成されたチタニア被膜の光触媒機能により、ろう
接を行ってもろう材の付着は見られなかった。
５００℃でろう接した場合、用いたろう材が溶融してア
ルミパイプに付着し、熱交換率の低下及び商品価値の下
落といった問題があるため、ブラスト加工又は薬品など
により付着したろう材を除去している。しかし、上記処
理条件にて本発明を実施したところ、アルミパイプの表
面に形成されたチタニア被膜の光触媒機能により、ろう
接を行ってもろう材の付着は見られなかった。
【００４７】〔実施例５〕
【００４８】
【表５】
【００４９】従来、ショットピーニング加工、切削加工
又はバフ研摩後に塗装、メッキなどを行い、外観、耐摩
耗性などを向上させているが、いずれの処理においても
汚れなどの付着物が問題となっている。上記処理条件に
て、被処理成品であるホイールに本発明を実施し、処理
後塗装などを行わずに使用したところ、約１カ月後も錆
の発生も無く、汚れなどの付着物も従来品より少なかっ
た。また、付着した汚れは簡単に水洗いで除去でき、ホ
イール表面に形成されたチタニア被膜による光触媒機能
の効果が得られた。
又はバフ研摩後に塗装、メッキなどを行い、外観、耐摩
耗性などを向上させているが、いずれの処理においても
汚れなどの付着物が問題となっている。上記処理条件に
て、被処理成品であるホイールに本発明を実施し、処理
後塗装などを行わずに使用したところ、約１カ月後も錆
の発生も無く、汚れなどの付着物も従来品より少なかっ
た。また、付着した汚れは簡単に水洗いで除去でき、ホ
イール表面に形成されたチタニア被膜による光触媒機能
の効果が得られた。
【００５０】
【発明の効果】従来の特に、ゾル・ゲル法でチタニア被
膜を形成する場合のように、高温加熱処理によって、金
属表面が酸化し、劣化や光沢の低下など商品価値を下げ
ず又、有機系チタンを反復塗布非効率的な作業や高価な
設備を必要とせず、また有害な廃棄物が発生することな
く、簡易なブラスト処理で、高硬度かつ被処理成品との
接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜を被処理成品
の表面に形成することで、分解機能、親水機能などの光
触媒機能を良好に有する成形物が得られた。
膜を形成する場合のように、高温加熱処理によって、金
属表面が酸化し、劣化や光沢の低下など商品価値を下げ
ず又、有機系チタンを反復塗布非効率的な作業や高価な
設備を必要とせず、また有害な廃棄物が発生することな
く、簡易なブラスト処理で、高硬度かつ被処理成品との
接着力の高い光触媒としてのチタニア被膜を被処理成品
の表面に形成することで、分解機能、親水機能などの光
触媒機能を良好に有する成形物が得られた。
【図ｌ】本発明の実施例１のチタン拡散浸透効果を示す
グラフ。
グラフ。
【図２】本発明の実施例２のチタン拡散浸透効果を示す
グラフ。
グラフ。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4D075 AA01 AA84 AA85 CA34 CA45
DC38 EA02 EB01
4F100 AA21C AB01A AB12B AB31B
AD00A BA03 BA07 DE01B
DE04B DE10B EH56B EH562
EJ12C EJ341 EJ423 GB07
GB81 GB90 JL06 JL08 JL16
YY00B
4G069 AA03 AA08 AA09 BA02B
BA04A BA04B BA13A BA17
BA18 BA20A BB02C BC50C
CA01 CA10 CA11 CA17 EA08
EB18X EB18Y ED02 FA03
FB24 FB40 FB79 FB80 FC02
Claims (5)
- 【請求項１】金属成品又はセラミック又はこれらの混合
体から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金
から成る粉体を噴射し、前記被処理成品の表面にチタニ
ア被膜を形成して成る光触媒コーティング成形物。 - 【請求項２】金属成品又はセラミック又はこれらの混合
体から成る被処理成品の表面に、チタン又はチタン合金
から成る粉体を噴射し、該チタン又はチタン合金から成
る粉体中のチタンを前記被処理成品の表面に拡散させる
と共に、酸化させてチタニア被膜を形成することを特徴
とする光触媒コーティング方法。 - 【請求項３】前記チタン又はチタン合金から成る粉体の
噴射を、噴射速度８０m/sec 以上又は噴射圧力０．２９
MPa 以上で行うことを特徴とする請求項２記載の光触媒
コーティング成形物又は光触媒コーティング方法。 - 【請求項４】前記チタン又はチタン合金から成る粉体
が、平均粒径２０〜８００μm 、好ましくは３０〜３０
０μm である請求項１、２又は３記載の光触媒コーティ
ング成形物又は光触媒コーティング方法。 - 【請求項５】前記チタン又はチタン合金から成る粉体
が、球状又は多角形状である請求項１〜４いずれか１項
記載の光触媒コーティング成形物又は光触媒コーティン
グ方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23171198A JP3496923B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 光触媒コーティング成形物及びその成形方法 |
| US09/371,189 US6455465B1 (en) | 1998-08-18 | 1999-08-10 | Photocatalyst coated products and a method for producing a photocatalyst layer |
| EP99850123A EP0980709B1 (en) | 1998-08-18 | 1999-08-17 | Photocatalyst coated products and a method for producing a photocatalyst layer |
| DE69918232T DE69918232T2 (de) | 1998-08-18 | 1999-08-17 | Produkte mit einer photokatalytischen Schicht und Verfahren zur Herstellung von photokatalytischen Schichten |
| HK00105315A HK1029070A1 (en) | 1998-08-18 | 2000-08-23 | Photocatalyst coated products and a method for producing a photocatalyst layer. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23171198A JP3496923B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 光触媒コーティング成形物及びその成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061314A true JP2000061314A (ja) | 2000-02-29 |
| JP3496923B2 JP3496923B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=16927823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23171198A Expired - Lifetime JP3496923B2 (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 光触媒コーティング成形物及びその成形方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6455465B1 (ja) |
| EP (1) | EP0980709B1 (ja) |
| JP (1) | JP3496923B2 (ja) |
| DE (1) | DE69918232T2 (ja) |
| HK (1) | HK1029070A1 (ja) |
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| US11745393B2 (en) | 2018-06-07 | 2023-09-05 | Fuji Kihan Co., Ltd. | Method of using mold subjected to surface treatment of molding surface of said mold |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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