JP2001089706A

JP2001089706A - 光触媒性親水性コート剤

Info

Publication number: JP2001089706A
Application number: JP26665299A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamamoto; 政宏山本; Minoru Takashio; 稔高塩; Shigeru Kubozono; 茂久保園; Junji Hiraoka; 純治平岡; Kazuo Hirano; 一雄平野; Mikio Horimoto; 幹夫堀本
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1999-09-21
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2001-04-03
Also published as: WO2001021722A1; AU7318800A

Abstract

(57)【要約】【課題】現場で簡単に部材表面を透明性の高いまま高度
の親水性になし、かつ維持する光触媒性親水性コート剤
の提供。【解決手段】水と光触媒性金属酸化物（Ａ）、アルキル
シリケート（Ｂ）及びアルカリ珪酸塩（Ｃ）を含有し、
光触媒性金属酸化物（Ａ）とアルキルシリケート（Ｂ）
の固形分比率がＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂＝２／８〜８／２であ
り、全固形分１００重量％のうち、アルカリ金属珪酸塩
を１０〜４０重量％含む光触媒性親水性コート剤。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現場で簡単に部材
表面を高度の親水性になし、かつ維持する光触媒性親水
性コート剤に関する。より詳しくは、本発明は、鏡、レ
ンズ、ガラス、プリズムその他の透明部材の表面を透明
性の高いまま高度に親水化することにより、部材の曇り
や水滴形成を防止できる光触媒性親水性被膜を形成する
コート剤に関する。本発明は、また、建物や窓ガラスや
機械装置や物品の表面を透明性の高いまま高度に親水化
することにより、表面が汚れるのを防止し、又は表面を
自己浄化（セルフクリーニング）し若しくは容易に清掃
できる光触媒性親水性被膜を形成するコート剤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】光触媒に励起光源を照射すると、水酸ラ
ジカルやス−パ−オキサイドイオン等の活性酸素種を生
成し、それに基づいて有機物の酸化分解、金属イオンの
還元等の酸化還元作用を生じることは周知である（例え
ば、特開昭６０−１８７３２２号や特開昭６０−１５５
６７８号）。さらに光触媒性親水性被膜に励起光源を照
射すると、それに応じて被膜表面が親水性を呈するよう
になることも提案されている（ＰＣＴ／ＷＯ９６／２９
３７５号）。また、基材表面に光触媒性酸化チタンと、
アモルファス酸化物を含有する層を形成することによ
り、表面を恒久的に高度の親水性に維持できるようにな
るとともに、遮光時にも親水性がある程度維持できるよ
うになることも提案されている（特開平９−２２７１６
０）。しかし、親水性にしたい対象基材に対して現場で
簡単に透明性の高い光触媒性親水性被膜を成膜できる光
触媒性コート剤は開発されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、現場で簡単
に部材表面を透明性の高いまま高度の親水性になし、か
つ維持する光触媒性親水性コート剤の開発にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討した結果、現場で簡単に部材表面を
透明性の高いまま高度の親水性になし、かつ維持する光
触媒性親水性コート剤を開発した。

【０００５】即ち本発明は、現場で簡単に部材表面を透
明性の高いまま高度の親水性になし、かつ維持する光触
媒性親水性コート剤であって、前記光触媒性親水性コー
ト剤は水と光触媒性金属酸化物（Ａ）、アルキルシリケ
ート（Ｂ）及びアルカリ珪酸塩（Ｃ）を含有し、光触媒
性金属酸化物（Ａ）とアルキルシリケート（Ｂ）の固形
分比率がＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂＝２／８〜８／２であり、全
固形分１００重量％のうち、アルカリ金属珪酸塩を１０
〜４０重量％含むことを特徴とする。

【０００６】前記光触媒性親水性コート剤はとくに透明
性を必要とする場合に、全固形分１００重量％のうち、
アルカリ金属珪酸塩を１０〜２０重量％であることが好
ましい。

【０００７】本発明の光触媒性親水性コート剤にはレベ
リング性向上や凍結防止のためにアルコール類（Ｄ）を
含むことができる。

【０００８】本発明の光触媒性親水性コート剤にはレベ
リング性向上や粘性を上げるために界面活性剤（Ｅ）を
含むことができる。

【０００９】本発明の光触媒性親水性コート剤には粘性
を上げるために高分子増粘剤（Ｆ）を含むことができ
る。

【００１０】本発明の光触媒性親水性コート剤には防腐
・防黴のためにを防腐・防黴剤（Ｇ）を含むことができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明における光触媒性金属酸化
物（Ａ）としては、アナタ−ゼ型酸化チタン、ブルッカ
イト型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化錫、酸化
亜鉛、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、酸化第
二鉄、チタン酸ストロンチウムの群から選ばれる１種又
は２種以上等が使用できる。この光触媒粒子の平均結晶
子径は、好ましくは１００ｎｍ以下である。その上限は
好ましくは５０ｎｍ程度以下であり、より好ましくは２
０ｎｍ程度以下である。また、その下限は好ましくは１
ｎｍ程度以上である。光触媒粒子の平均結晶子径が上記
範囲にあることで、親水化作用を充分に発揮し、かつ組
成物を適用した表面が粒子による可視光の散乱により透
明性を失ってしまうことを防止できる。なお、光触媒粒
子の平均結晶子径は、粒子の粉末Ｘ線回折の２θ＝２
５．３°付近の最強ピークの積分幅からＳｃｈｅｒｒｅ
ｒ式によって求めることができる。

【００１２】光触媒性金属酸化物（Ａ）としてはチタニ
アが特に好ましく、その中でも中性またはアルカリ性の
チタニアゾルが特に好ましい。その中でも、アルキルシ
リケートの添加されたチタニアゾルが特に好ましく、中
性の場合は凝集を防ぎ分散安定性を向上させるため表面
がシリカで被覆されたチタニアゾルが好ましい。酸性の
チタニアゾルはアルカリ珪酸塩と混合すると凝集沈殿を
起こすため使用に適さない。

【００１３】アルキルシリケート（Ｂ）としてはテトラ
エトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポ
キシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキ
シシランが好ましい。光触媒性金属酸化物（Ａ）とアル
キルシリケート（Ｂ）の固形分比はTiO₂／SiO₂＝２／８
〜８／２が好ましい。透明性を重視する場合は表面凹凸
を小さくするためにバインダーであるアルキルシリケー
ト（Ｂ）が一定比率以上必要であるため、TiO₂／SiO₂＝
２／８〜５／５が特に好ましい。

【００１４】アルカリ珪酸塩（Ｃ）の好ましい具体例と
しては、一般式Ｍｅ₂Ｏ・ｎＳｉＯ₂（ここでＭｅはアル
カリ金属を表す）で表されるアルカリシリケート（例え
ば、水ガラス、珪酸カリウム、珪酸リチウム、及び珪酸
ナトリウム）が挙げられる。また、前記アルカリ金属珪
酸塩は、混合あるいは複合させて用いても良い。本発明
において、アルカリ金属珪酸塩含有溶液は、Ｆｒ、Ｃ
ｓ、Ｒｂ、Ｋ、Ｎａ、およびＬｉからなる群から選択さ
れる金属を少なくとも一つ含んでなる。また、アルカリ
金属塩の代わりにアンモニウムシリケートなどのアルカ
リ珪酸塩を用いても良い。アルカリ珪酸塩（Ｃ）は全固
形分１００重量％のうち、１０〜４０重量％含むのが好
ましい。アルカリ金属珪酸塩は常温で塗布直後に硬化す
るため、加熱することができない現場塗工などに適して
おり、硬化速度の遅いアルキルシリケート（Ｂ）の欠点
を補うことができる。塗布３０分後に水をかけたり、指
で触ったりしても膜が壊れないようにするためには、ア
ルカリ珪酸塩（Ｃ）を全固形分１００重量％のうち、１
０重量％以上含むのが好ましい。また、アルカリ珪酸塩
（Ｃ）は非架橋酸素が多く、光の当たらない状態での親
水性を維持する機能があり、塗布直後直ちに親水性にす
るためや暗所において親水性を維持するためにも１０重
量％以上含むのが好ましい。また、不織布に本発明の光
触媒性親水性コート剤を含浸させて基材に塗りのばす場
合はアルカリ珪酸塩（Ｃ）が多すぎると乾燥時に液が筋
状に集まるため外観が悪くなる。高い透明性を保つため
には全固形分中４０重量％未満が好ましい。特にガラス
基材など高い透明性と親水性の維持を両立させるために
はアルカリ金属珪酸塩（Ｃ）は全固形分１００重量％の
うち、１０〜２０重量％含むのが特に好ましい。

【００１５】アルコール類（Ｄ）にはメタノール、エタ
ノール、１−プロパノール、２−プロパノール、ｔ−ブ
タノール、２−ブタノール、１−ブタノールなどが挙げ
られる。これらは単独もしくは複数組み合わせて用いる
ことができる。これらのうち、乾燥時にアルカリ珪酸塩
による塩析効果で水と分離し難い極性の高いエタノー
ル、メタノール及び２−プロパノールが特に好ましく、
凍結防止のためには５重量％以上添加するのが好まし
い。また、アルカリ珪酸塩のゲル化を起こさせないため
にはアルコール添加量２０重量％以下が好ましい。

【００１６】界面活性剤（Ｅ）としては、多価アルコー
ル型非イオン界面活性剤（グリセロールの脂肪酸モノエ
ステル、ソルビタンエステル、砂糖の脂肪酸エステルな
ど）、ポリエチレングリコール型非イオン界面活性剤
（高級アルコールのポリオキシアルキレンオキサイド付
加物、アルキルフェノールのポリオキシアルキレンオキ
サイド付加物、脂肪酸のポリオキシアルキレンオキサイ
ド付加物、高級脂肪族アミンのポリオキシアルキレンオ
キサイド付加物、プルロニック型非イオン界面活性剤、
多価アルコール型非イオン界面活性剤のポリオキシアル
キレンオキサイド付加物、ポリエーテル変性オルガノシ
ロキサンなど）、脂肪酸アルカノールアミドなどの非イ
オン性界面活性剤、パーフルオロアルキルスルホン酸
塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロ
アルキルエチレンオキサイド付加物、パーフルオロアル
キルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル
アミノスルホン酸塩、パーフルオロアルキル基含有オリ
ゴマー（例えば、「メガファック」大日本インキ化学工
業（株）製など）、パーフルオロアルケニルオキシベン
ゼンスルホン酸塩、パーフルオロアルケニルオキシベン
ゼンスルホニルサルコシンナトリウム、パーフルオロア
ルケニルポリオキシエチレンエーテル、パーフルオロア
ルケニルオキシベンゼンスルホンアルキルアンモニウム
ヨージド、パーフルオロアルケニルオキシベンズアミド
アルキルアンモニウムヨージド、パーフルオロアルケニ
ルオキシアラルキルベタイン、パーフルオロアルケニル
オキシアラルキルホスホン酸、ジグリセリンテトラキス
（パーフルオロアルケニルポリオキシエチレンエーテ
ル）（例えば、「フタージェント」（株）ネオス製な
ど）などのフッ素系界面活性剤、脂肪酸塩（脂肪酸石け
んなど）、硫酸エステル塩（α−オレフィン硫酸エステ
ル塩、高級アルコール硫酸エステル塩、脂肪酸エステル
の硫酸エステル塩、硫酸化油、高級アルコールＡＯＡの
硫酸エステル塩、アルキルフェノールＡＯＡの硫酸エス
テル塩など）、スルホン酸塩（α−オレフィンスルホン
酸塩、α−スルホン化脂肪酸塩、α−スルホン化脂肪酸
エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、イゲポン
Ａ型、エアロゾルＯＴ型、ポリスチレンスルホン酸塩な
ど）、リン酸エステル塩（高級アルコールのリン酸エス
テル塩、高級アルコールＡＯＡのリン酸エステル塩な
ど）などのアニオン性界面活性剤、アミン塩型カチオン
界面活性剤（高級脂肪族アミンの塩酸塩など）、第４級
アンモニウム塩型界面活性剤（アルキルジメチルベンジ
ルアンモニウム塩など）などのカチオン性界面活性剤、
アミノ酸型両性界面活性剤（ラウリルアミノプロピオン
酸ナトリウムなど）、ベタイン型両性界面活性剤（ラウ
リルジメチルベタインなど）、硫酸エステル塩型両性界
面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤、リン酸エス
テル塩型両性界面活性剤などの両性界面活性剤、が挙げ
られる。界面活性剤（Ｅ）の添加量としては０．００１
〜０．３重量％が好ましい。０．００１重量％以下の添
加ではレベリング性や増粘性向上の効果がなく、０．３
重量％以上では塗膜が白化をおこし、外観不良を起こす
ので好ましくない。

【００１７】高分子増粘剤（Ｆ）としては、水溶性ポリ
マー、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、キサンタンガム、グア
ーガム、寒天、デキストリン、デンプン、ペクチン、ア
ルギン酸ナトリウム、アラビアゴム、ゼラチン、リグニ
ンスルフォン酸塩、ポリエチレングリコール、ポリプロ
ピレングリコール、カルボキシビニルポリマー、アクリ
ル酸エステル系重合体、ポリアクリル酸塩、ポリアクリ
ルアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテート鹸化
物、アクリル酸エステル系重合体、イソブチルマレイン
酸共重合物、アクリル酸／メタクリル酸共重合体、アク
リル酸／マレイン酸共重合体、メチルビニルエーテル／
無水マレイン酸共重合体、ウレタン樹脂、アクリル樹
脂、等が使用できる。高分子増粘剤（Ｆ）の添加量とし
ては０．００５〜０．３重量％が好ましい。０．００５
重量％以下の添加では増粘性向上の効果がなく、０．３
重量％以上では塗膜が白化をおこし、外観不良を起こす
ので好ましくない。

【００１８】防腐・防黴剤（Ｇ）としては水溶性のもの
であれば何でも使用できる。その中でも硫酸銅などの銅
イオンを含んだ塩類、アジ化ナトリウムなどイオン性の
ものが特に好適に使用できる。銅イオンはアルカリ化で
は析出しやすく、200ppm未満で好適に使用でき、アジ化
ナトリウムは毒性の点から０．１重量％以下が好まし
い。

【００１９】本発明の光触媒性親水性コート剤には、必
要により香料、酸化防止剤、キレート剤、消泡剤などを
混合または併用してもよい。

【００２０】本発明による組成物の基材表面への適用方
法は適宜選択されて良いが、例えばスプレーコーティン
グ法、エアロゾルコーティング法、ディップコーティン
グ法、フローコーティング法、スピンコーティング法、
ロールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り、不織
布塗りなどの方法が好適に利用できる。

【００２１】本発明の光触媒性親水性コート剤の製品形
態としては、エアゾールスプレー、ハンドスプレーや、
塗布用の不織布やスポンジがボトルと一体となり、ボト
ルから前述の不織布などを通じて液が浸出する容器形
態、などが挙げられる。また、不織布、スポンジ、布
帛、紙などに本組成物を含浸させたものを、樹脂やラミ
ネートフィルムにて形成したパックに封入して製品とす
ることもできる。

【００２２】本発明の光触媒性親水性コート剤の製品形
態としては、塗布液量を一定に保つために不織布に一定
液量を含浸させてユーザーに塗布させるのが、特に好ま
しい。その際、不織布の材質としては保水性の良い再生
セルロース繊維、例えばビスコースレーヨン、キュプラ
アンモニュームレーヨン、リヨセル等が特に好ましい。
また、ユーザーが簡便に利用すべく、一定液量の光触媒
性親水性コート剤を不織布に含浸させ、樹脂やラミネー
トフィルムにて形成したパックに封入して製品とするこ
ともできる。その際、フィルムには強度を持たせるため
にアルミ箔の層を含んだものが望ましい。接液面には光
触媒性金属酸化物（Ａ）の吸着ロスを防ぐためにポリア
クリロニトリルやポリオレフィン系の層が特に望まし
い。

【００２３】本発明の親水性回復剤は汚染物質の付着に
より親水性が損なわれた光触媒性親水性被膜に対して使
用でき、防曇用途において対象となる基材としては、ガ
ラス、透明プラスチック、レンズ、プリズム、鏡等の透
明性の基材である。より具体的には、浴室用又は洗面所
用鏡、車両用バックミラ−、歯科用歯鏡、道路鏡のよう
な鏡；眼鏡レンズ、光学レンズ、写真機レンズ、内視鏡
レンズ、照明用レンズ、半導体製造用レンズのようなレ
ンズ；プリズム；建物や監視塔の窓ガラス；自動車、鉄
道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロ−プウエイ
のゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗り物
の窓ガラス；自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水
艇、雪上車、スノ−モ−ビル、オ−トバイ、ロ−プウエ
イのゴンドラ、遊園地のゴンドラのような乗り物の風防
ガラス；防護用又はスポ−ツ用ゴ−グル又はマスク（潜
水用マスクを含む）のシ−ルド；ヘルメットのシ−ル
ド；冷凍食品陳列ケ−スのガラス；計測機器のカバ−ガ
ラス、及びそれら物品に貼着可能なフィルム、ワッペン
等である。

【００２４】降雨による自己浄化が期待できる屋外用途
において対象となる基材としては、例えば、金属、セラ
ミックス、ガラス、プラスチック、木、石、セメント、
コンクリ−ト、繊維、布帛、紙、それらの組合せ、それ
らの積層体、それらの塗装体等である。より具体的に
は、外壁や屋根のような建物外装；窓枠；自動車、鉄道
車両、航空機、船舶、自転車、オ−トバイのような乗物
の外装及び塗装；窓ガラス；看板、交通標識、防音壁、
ビニ−ルハウス、碍子、乗物用カバ−、テント材、反射
板、雨戸、網戸、太陽電池用カバ−、太陽熱温水器等の
集熱器用カバ−、街灯、舗道、屋外照明、人工滝・人工
噴水用石材・タイル、橋、温室、外壁材、壁間や硝子間
のシ−ラ−、ガ−ドレ−ル、ベランダ、自動販売機、エ
アコン室外機、屋外ベンチ、各種表示装置、シャッタ
−、料金所、料金ボックス、屋根樋、車両用ランプ保護
カバ−、防塵カバ−及び塗装、機械装置や物品の塗装、
広告塔の外装及び塗装、構造部材、及びそれら物品に貼
着可能なフィルム、ワッペン等である。

【００２５】水洗による清浄化が期待できる用途に対象
となる基材としては、例えば、金属、セラミックス、ガ
ラス、プラスチック、木、石、セメント、コンクリ−
ト、繊維、布帛、紙、それらの組合せ、それらの積層
体、それらの塗装体等である。より具体的には、上記屋
外用途部材が含まれることは勿論、その他に、建物の内
装材、窓ガラス、住宅設備、便器、浴槽、洗面台、照明
器具、台所用品、食器、食器乾燥器、流し、調理レン
ジ、キッチンフ−ド、換気扇、窓レ−ル、窓枠、トンネ
ル内壁、トンネル内照明、及びそれら物品に貼着可能な
フィルム、ワッペン等である。

【００２６】乾燥促進が期待できる用途に対象となる基
材としては、例えば、窓サッシ、熱交換器用放熱フィ
ン、舗道、浴室用洗面所用鏡、ビニ−ルハウス天井、洗
面化粧台、自動車ボディ及びそれら物品に貼着可能なフ
ィルム、ワッペン等である。

【００２７】光半導体の光励起は、光半導体結晶の伝導
電子帯と価電子帯との間のエネルギ−ギャップよりも大
きなエネルギ−（すなわち短い波長）を有する光を光半
導体に照射して行う。より具体的には、光半導体がアナ
タース型酸化チタンの場合には波長３８７ｎｍ以下、ル
チル酸化チタンの場合には波長４１３ｎｍ以下、酸化錫
の場合には波長３４４ｎｍ以下、酸化亜鉛の場合には波
長３８７ｎｍ以下の光を含有する光線を照射する。上記
光半導体の場合は、紫外線光源により光励起されるの
で、光源としては、蛍光灯、白熱電灯、メタルハライド
ランプ、水銀ランプのような室内照明、太陽光や、それ
らの光源を低損失のファイバ−で誘導した光源等を利用
できる。複合材表面の親水化に必要な、光半導体を光励
起するために必要な光の照度は、０．０００１ｍＷ／ｃ
ｍ²以上、好ましくは０．００１ｍＷ／ｃｍ²以上、より
好ましくは０．０１ｍＷ／ｃｍ²以上である。

【００２８】光触媒コーティング組成物は、銀、銅、パ
ラジウム、白金、ロジウム、プラチウム、ルテニウム、
金、亜鉛、コバルト、鉄、ニッケル、ナトリウム、リチ
ウム、ストロンチウム、カリウム、カルシウム、マグネ
シウム又はそれら金属の化合物の群から選ばれる１種以
上が添加してもよい。銀、銅、亜鉛又はそれら金属の化
合物の群から選ばれる１種以上を添加することで、抗菌
性を付与することができる。パラジウム、白金、ロジウ
ム、プラチウム、ルテニウム、金、コバルト、鉄、ニッ
ケル又はそれら金属の化合物の群から選ばれる１種以上
を添加することで、光半導体の光励起による酸化還元触
媒性能を向上させることができる。

【００２９】光触媒コーティング組成物は、屈折率２以
下である物質を含むことができる。屈折率２以下の物質
の添加によって、適用された表面において可視光の反射
を有効に防止できるとの利点が得られる。光触媒コーテ
ィング組成物に添加が可能な屈折率２以下の物質として
は、シリカ（屈折率１．５）、酸化錫（同１．９）、炭
酸カルシウム（同１．６）、水酸化カルシウム（同１．
６）、炭酸マグネシウム（同１．５）、炭酸ストロンチ
ウム（同１．５）、ドロマイト（同１．７）、フッ化カ
ルシウム（同１．４）、フッ化マグネシウム（同１．
４）、アルミナ（同１．６）、ケイ砂（同１．６）、ゼ
オライト（同１．５）、モンモリロナイト（同１．
５）、カオリン（同１．６）、セリサイト（同１．
６）、酸化第二鉄（同１．８）、酸化イットリウム（同
１．９）等が挙げられる。

【００３０】上記方法で部材表面に塗膜を形成すると、
部材表面は光触媒の光励起に応じて親水性を呈するよう
になる。ここで、光触媒の光励起により、基材表面が高
度に親水化されるためには、励起光の照度は０．００１
ｍＷ／ｃｍ²以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ²以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ²以上だとより好ま
しい。光触媒性酸化物が、アナタ−ゼ型酸化チタン、ル
チル型酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム
の場合には、光触媒の光励起に用いる光源としては、太
陽光、室内照明、蛍光灯、水銀灯、白熱電灯、キセノン
ランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドラン
プ、ＢＬＢランプ等が好適に利用できる。また、光触
媒性酸化物が酸化錫の場合には、殺菌灯、ＢＬＢランプ
等が好適に利用できる。

【００３１】部材表面に塗膜により形成される表面層の
膜厚は、０．４μｍ以下にするのが好ましい。そうすれ
ば、光の乱反射による白濁を防止することができ、表面
層は実質的に透明となる。さらに、表面層の膜厚を、
０．２μｍ以下にすると一層好ましい。そうすれば、光
の干渉による表面層の発色を防止することができる。ま
た、表面層が薄ければ薄いほどその透明度は向上する。
更に、膜厚を薄くすれば、表面層の耐摩耗性が向上す
る。

【００３２】

【実施例】（実施例１）以下実施例により本発明をさら
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例、比較例中の％は重量％を示す。

【００３３】表１に本発明の光触媒性親水性コート剤＃
１〜＃４及び比較例１〜３の組成を示す。組成物作成に
おける混合方法としては＃１〜＃４及び比較例１〜２は
Ｔ１の急激なｐＨ変化を避けるためにＳ１を水（脱イオ
ン水または蒸留水）で希釈し、Ｔ１に徐々に添加して混
合した。添加する際Ｔ１はマグネチックスターラーで常
に攪拌し続けた。比較例３はＴ２に１−プロパノールを
徐々に添加して混合した。添加する際Ｔ２はマグネチッ
クスターラーで常に攪拌し続けた。

【００３４】

【表１】

【００３５】表１の注Ｔ１「ＳＴＳ−２００」石原産業（株）製（アナター
ス型二酸化チタン及びメチルシリケート計４．８重量
％、水、メタノール及び２−プロパノールが計９５．２
重量％、二酸化チタン／シリカ重量比＝５／５、ｐＨ
６．１）Ｔ２「ＳＴ−Ｋ０３」石原産業（株）製（アナタース
型二酸化チタン及びエチルシリケート計１０重量％、２
−プロパノール、水、メタノール及び硝酸が計９０重量
％、二酸化チタン／シリカ重量比＝５／５、酸性）Ｓ１「１Ｋケイ酸カリ」日本化学工業（株）製（Ｓｉ
Ｏ₂＝２７〜２９重量％、Ｋ₂Ｏ＝２１〜２３重量％）

【００３６】（評価１；塗布直後の親水性）ソーダライ
ムガラス上（サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍ
ｍ）の表面に表１記載の組成物＃１〜４及び比較例１〜
３を旭化成（株）製キュプラ不織布「ベンリーゼＴＳ−
１００」（サイズ：２００ｍｍ×２６５ｍｍ）に１４ｇ
含浸させ、３０ｃｍ／ｓの速度で一方方向にスライドさ
せて塗りつけて塗布した。コーティング処理を施したガ
ラスを室温（２５℃）で３０分乾燥させた後、塗膜の水
との接触角を測定し、塗布直後の水との接触角とした。

【００３７】

【表２】

【００３８】塗布直後の塗膜表面の水との接触角を表２
に示す。全固形分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩
を１０〜４０重量％含む光触媒性親水性コート剤＃１〜
＃４は接触角１０度以下になった。一方、アルカリ珪酸
塩を１０重量％以下である、比較例１〜３は１０度以上
であり、特にアルカリケイ酸塩を含まない比較例２〜３
は２０度以上になった。

【００３９】（評価２；暗所におけるの親水性の維持
性）評価１と同様な条件で表１記載の組成物＃１〜４及
び比較例１〜２をソーダライムガラス上（サイズ：１０
０ｍｍ×１００ｍｍ×２ｍｍ）の表面に塗布し、室温
（２５℃）にて３０分間乾させた。塗布後からの暗所に
おける塗膜表面の水との接触角経時変化を図１に示す。
全固形分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩を１０〜
４０重量％含む光触媒性親水性コート剤＃１〜＃４は塗
布後１６８時間接触角３０度以下を維持した。また、ア
ルカリ珪酸塩を８．７重量％含む比較例１もほぼ同様の
結果となった。一方、アルカリケイ酸塩を含まない比較
例２は４０度以上になった。

【００４０】（評価３；膜の物理強度向上効果）評価１
と同様な条件で表１記載の組成物＃１〜４及び比較例１
〜２をソーダライムガラス上（サイズ：１００ｍｍ×１
００ｍｍ×２ｍｍ）の表面に塗布した。塗布後室温（２
５℃）にて２４時間乾燥させた後、塗膜表面を指で擦り
塗膜外観の目視観察を行った結果を表３に示す。全固形
分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩の濃度が高いほ
ど、膜の物理的高度が高くなった。アルカリ珪酸塩を１
０〜４０重量％含む光触媒性親水性コート剤＃１〜＃４
では指で擦ってもほとんど白化しないかかすかに白化す
る程度であったが、比較例１〜２では膜の物理強度が弱
く、はっきりと白化した。

【００４１】

【表３】

【００４２】（評価４；膜の耐水性向上効果）評価１と
同様な条件で表１記載の組成物＃１〜４及び比較例１〜
２をソーダライムガラス上（サイズ：１００ｍｍ×１０
０ｍｍ×２ｍｍ）の表面に塗布した。塗布後室温（２５
℃）にて３０分間乾燥させた後、水道水を６Ｌ／分で２
０分間シャワーし、膜の剥がれ状態を観察した結果を表
４に示す。光触媒性親水性コート剤＃１〜＃４は目視外
観の変化なく、接触角も低いままであったので膜の剥が
れはないと判断した。比較例１〜２はシャワーかけ直後
に白化し膜が流れるのが観察され、膜が剥がれたと判断
した。

【００４３】

【表４】

【００４４】（評価５；塗膜外観）評価１と同様な条件
で表１記載の組成物＃１〜４及び比較例１〜２をソーダ
ライムガラス上（サイズ：１００ｍｍ×１００ｍｍ×２
ｍｍ）の表面に塗布した。塗布後室温（２５℃）にて３
０分間乾燥させた後、目視にて塗膜表面を観察した結果
を表５に示す。光触媒性親水性コート剤＃１〜＃２の目
視外観は塗布前とほとんど変わりなく非常に良好であっ
た。光触媒性親水性コート剤＃３〜＃４はやや塗り筋が
目立った。極めて高い透明性を必要とする基材に対して
は全固形分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩を１０
〜２０重量％含む光触媒性親水性コート剤＃１〜＃２が
適しており、塗り筋が多少出ても問題なく親水維持性を
優先する場合はアルカリ珪酸塩を２０〜４０重量％含む
光触媒性親水性コート剤＃３〜＃４が適していた。比較
例１〜２の塗膜外観は良好であった。

【００４５】

【表５】

【００４６】表５の注 ◎：非常に良好 ○：良好 △：やや塗り筋目立つ ×：悪い

【００４７】

【実施例２】表６に本発明の光触媒性親水性コート剤＃
５〜＃９及び比較例４〜５の組成を示す。

【００４８】

【表６】

【００４９】表６の注Ｔ１「ＳＴＳ−２００」石原産業（株）製（アナター
ス型二酸化チタン及びメチルシリケート計４．８重量
％、水、メタノール及び２−プロパノールが計９５．２
重量％、二酸化チタン／シリカ重量比＝５／５、ｐＨ
６．１）Ｓ１「１Ｋケイ酸カリ」日本化学工業（株）製（Ｓｉ
Ｏ₂＝２７〜２９重量％、Ｋ₂Ｏ＝２１〜２３重量％）

【００５０】表６の組成物を室温（２５℃）にて１週間
保存した後の凝集沈殿の有無と−１０℃で１週間保存し
た後の凍結の有無の結果を表７に示す。エタノールを０
〜２０重量％含む本発明の光触媒性親水性コート剤＃５
〜＃９では凝集沈殿しなかった。一方、エタノールを２
５重量％以上含む比較例４〜５ではアルカリケイ酸塩の
水和水をエタノールが脱水するためゲル化し凝集沈殿を
起こした。エタノールを５〜２０重量％含む本発明の光
触媒性親水性コート剤＃６〜＃９は−１０℃でも凍結し
なかった。

【００５１】

【表７】

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、現場で簡単に部材表面
を透明性の高いまま高度の親水性になし、かつ維持する
光触媒性親水性コート剤を提供可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光触媒性親水性コート剤＃１〜４及び比較例
１〜２をガラス表面に塗布して作製した光触媒性親水性
被膜の表面の、水との接触角の暗所における経時変化を
調べたグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平岡純治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)発明者平野一雄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)発明者堀本幹夫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Ｆターム(参考） 4G059 AA01 AC21 EA04 EA05 EA16 EB05 FA01 FA28 FA29 FB05 4G069 AA11 BA02A BA04A BC01A BC03B BE06A CA01 EA07 ED02 FB23 4J038 DL051 HA156 HA166 HA376 HA456 JA17 JB16 JC32 KA02 KA04 KA06 KA09 KA15 MA15 NA05 NA06 PB02 PB04 PB05 PB08 PC02 PC03 PC08 PC10 4L031 BA09 BA20 DA08 DA12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水と光触媒性金属酸化物（Ａ）、アルキル
シリケート（Ｂ）及びアルカリ珪酸塩（Ｃ）を含有し、
光触媒性金属酸化物（Ａ）とアルキルシリケート（Ｂ）
の固形分比率がＴｉＯ₂／ＳｉＯ₂＝２／８〜８／２であ
り、全固形分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩を１
０〜４０重量％含む光触媒性親水性コート剤。
【請求項２】前記請求項１記載の光触媒性親水性コート
剤の全固形分１００重量％のうち、アルカリ珪酸塩を１
０〜２０重量％含む光触媒性親水性コート剤。
【請求項３】前記請求項１〜２のいずれか一項記載の光
触媒性親水性コート剤の固形分濃度が０．１〜１重量％
である光触媒性親水性コート剤。
【請求項４】前記請求項１〜３のいずれか一項記載の光
触媒性親水性コート剤中の光触媒性金属酸化物（Ａ）が
アナタ−ゼ型酸化チタンまたはブルッカイト型酸化チタ
ンであり、平均結晶子径１〜１００ｎｍの粒子である光
触媒性親水性コート剤。
【請求項５】前記請求項１〜４のいずれか一項記載のチ
タニアゾルが中性またはアルカリ性である光触媒性親水
性コート剤。
【請求項６】表面がシリカで覆われたチタニアゾルを含
有する前記請求項１〜５のいずれか一項記載記載の光触
媒性親水性コート剤。
【請求項７】前記請求項１〜６のいずれか一項記載の光
触媒性親水性コート剤中のアルカリ珪酸塩（Ｃ）がアル
カリ金属珪酸塩である光触媒性親水性コート剤。
【請求項８】溶媒にアルコール（Ｄ）を５〜２０重量％
含むことを特徴とする前記請求項１〜７のいずれか一項
記載の光触媒性親水性コート剤。
【請求項９】界面活性剤（Ｅ）を０．００１〜０．３重
量％含むことを特徴とする前記請求項１〜８のいずれか
一項記載の光触媒性親水性コート剤。
【請求項１０】高分子増粘剤（Ｆ）を０．００５〜０．
３重量％含むことを特徴とする前記請求項１〜９のいず
れか一項記載の光触媒性親水性コート剤。
【請求項１１】防腐剤または防黴剤（Ｇ）を含むことを
特徴とする前記請求項１〜１０のいずれか１項記載の光
触媒性親水性コート剤。
【請求項１２】前記請求項１〜１１の何れか１項に記載
の光触媒性親水性コート剤を塗布する方法。
【請求項１３】前記請求項１２に記載の光触媒性親水性
コート剤の塗布方法において光触媒性親水性コート剤を
一定量不織布に含浸させて塗布する方法。
【請求項１４】前記請求項１３の光触媒性親水性コート
剤を一定量不織布に含浸させたものを封入した包装材。