JP2001278624A - チタニアゾル組成物およびそれらを含有するコーティング液組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高度に分散され、しかも長期間安定して分散
状態にあるチタニアゾルを提供する。 【解決手段】 チタニア粉末を水系媒体に分散させたチ
タニアスラリーに、アルミニウムアルコキシドを加えて
加水分解して生成するアルミナ水和物で分散安定化され
た高分散性チタニアゾル組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高分散性のチタニアゾ
ル組成物およびそれを含有するコーティング液組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】チタニア粒子は顔料、紫外線吸収剤、フ
ィラーなどとして有用なものである。また、チタニア粒
子を支持体に固着させてなる酸化チタン膜は、酸化チタ
ンの光半導体特性を利用して光触媒、センサ素子あるい
は太陽電池などの半導体電極用材料として、あるいはそ
の誘電性を利用して封止用材料として用いられ、有用な
ものである。

【０００３】酸化チタン膜は光の反射率が高く、その反
射色調が美しいシルバー調であることから、熱線反射ガ
ラス用被覆材料や装飾用被覆材料として、さらに、酸化
チタン膜の多孔性を利用して触媒、光触媒、触媒担体、
吸着剤、バイオリアクターなどにも用いられるものであ
る。

【０００４】酸化チタン膜を製造するには、たとえば、
チタニウムイソプロポキサイドなどを含む溶液に支持体
を浸漬し、引き上げた後、支持体を高温に加熱して成膜
する方法、高温の支持体表面に四塩化チタンの蒸気を吹
きつけて成膜する方法、高温の支持体表面にチタニウム
アセチルアセトナート、チタニウムアルコキサイドなど
の有機チタン化合物を含む溶液を吹きつけて成膜する方
法などが知られている。これらの方法で得られた酸化チ
タン膜は、膜表面に微小なチタニア粒子が整然と揃うた
め、緻密で強固な膜となる。しかし高温処理が必要であ
り、コーティングできる基材が限られてしまう。

【０００５】そこで、チタニア粉末を有機溶媒、イオン
交換水などに分散させておき、これを基材に塗布し乾燥
して酸化チタン膜を得る方法が用いられるようになって
きた。この方法によれば、室温から１００℃と比較的低
温で成膜することが可能で、基材の選択範囲が広くとれ
るという利点がある。

【０００６】しかしながら、溶液中ないしはスラリー中
にチタニア粉末を均一に分散させることが容易でなく、
分散が不均一なものを用いてコーティングするとコーテ
ィング膜表面のチタニア粒子含有率分布がばらつき、結
果としてコーティング膜にムラが生じてしまう。

【０００７】凝集しやすいチタニア粒子を分散状態に保
持する方法として、特開平７−２３２９２５号公報に
は、チタニア粉末を水または有機溶媒中に酸またはアル
カリの存在下で分散させイオン交換樹脂で処理し、拡散
電気二重層の縮退に寄与する狭雑イオンを取り除き、基
材毎に適したバインダーを添加する方法が開示されてい
る。

【０００８】しかしながら上記従来技術は、分散性を向
上させるためにイオン交換樹脂を用いて処理した後、濾
別しチタニアゾルを得ているが、工程が煩雑であり、高
価なイオン交換樹脂を用いなければならないなど工業的
規模で実施するには問題があった。

【０００９】また、特公平２−６２４９９号公報には水
溶性チタン化合物とアルカリ金属水酸化物を反応させた
後、水熱処理してアルカリ性で分散安定性を向上させる
方法が開示されている。しかしながらこの従来技術で
は、チタニア原料に四塩化チタンなどを用いるため、装
置を強度に腐蝕する問題があり、やはり工業的規模で実
施するには問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】かかる状況において、
コーティング時、基材に対して、高温などの負荷を与え
ないで成膜することが可能であり、成膜時ムラを生じな
いように、高度に分散され、しかも長期間安定して分散
状態にあるチタニアゾルが望まれていた。さらに、それ
を用い、基材との密着性を高めたコーティング液組成物
も求められていた。

【００１１】本発明が解決しようとする第１の課題は、
高度に分散され、しかも長期間安定して分散状態にある
チタニアゾル組成物を提供することである。

【００１２】本発明が解決しようとする第２の課題は、
コーティング時、基材に対して、高温などの負荷を与え
ないでチタニア膜を成膜することが可能であり、成膜時
ムラを生じず、かつ基材との密着性が高いコーティング
液組成物を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に鋭意検討した結果、本発明者らは酸性に調整した水系
媒体中にチタニア粉末を分散させ、そのチタニアスラリ
ー中でアルミナ水和物を形成させることで、分散性の高
いしかも長期間分散状態を保つチタニアゾル組成物が得
られることを見出した。

【００１４】さらにこのチタニアゾル組成物を含有した
コーティング液を調製し成膜したところ密着性に優れた
酸化チタン膜を形成することを見い出した。さらにその
酸化チタン膜は光触媒活性を有することを見出し本発明
を完成するに至った。

【００１５】すなわち、本発明は、チタニア粉末を水系
媒体に分散させたチタニアスラリーに、アルミニウムア
ルコキシドを加えて加水分解して生成するアルミナ水和
物で分散安定化された高分散性チタニアゾル組成物に関
するものである。

【００１６】また、本発明は、上記チタニアゾル組成物
を含有することを特徴とするコーティング液組成物に関
するものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１８】本発明のチタニアゾル組成物は、水系媒体
中に結晶性の高いチタニア粉末を縣濁させてチタニアス
ラリーとした後、そのスラリー中にアルミニウムアルコ
キシドを投入して昇温、加水分解反応を経て製造され
る。さらに調製された高分散性チタニアゾル組成物に酸
を加え昇温することによりより安定性の高いチタニアゾ
ル組成物とすることも可能である。

【００１９】本発明でチタニア粒子を懸濁する水系媒体
としては、水単独または水とメタノール、エタノール、
イソプロパノール等のアルコール、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン、ホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド、テトラヒドロキシフラン等のエーテルなどの水
と混和できる中性の有機溶剤との混合物を使用すること
ができる。混合溶液中の水の濃度としてはチタニア粒子
を分散させるアルミナ水和物の結晶系を制御するため２
０重量％以上が好ましく、５０重量％以上がさらに好ま
しい。

【００２０】分散質となるチタニア粉末は、結晶性の高
いアナターゼ型および／またはルチル型が望ましい。特
にアナターゼ型はルチル型よりも紫外線照射時の酸化力
が強く、光触媒活性が高いため、光触媒材料として好適
であり望ましい。チタニアの平均粒径は一次粒子径が、
１〜１０００ｎｍであることが望ましい。一次粒子径が
１ｎｍ未満では凝集しやすく、沈殿物が生じるので望ま
しくない。また粒径が、１０００ｎｍを超えると比表面
積が小さくなり、コーティング膜にした際、光触媒活性
が低下するので望ましくない。より好ましくは５〜５０
ｎｍである。本発明によるチタニアゾル組成物中のチタ
ニア粉末の添加濃度は特に限定されないが、１〜５０重
量％の間で実施されることが好ましい。１重量％より希
薄では、重量あたりのチタニア含量が少ないため、コー
ティング液組成物原料としてはコスト高となってしま
う。５０重量％を超えると反応を行う際に攪拌に負荷が
かかり、製造が困難になるので好ましくない。

【００２１】使用するアルミニウムアルコキシドは、ア
ルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレー
ト、アルミニウム−ｓｅｃ−ブチレートなどが挙げられ
るが、高い反応性やハンドリング性、入手し易い点でア
ルミニウムイソプロピレートが特に望ましい。本発明に
よるチタニアゾル組成物を調製するのに必要なアルミニ
ウムアルコキシドの添加量は、チタニア１当量に対して
０.１〜１０.０当量の範囲とするのが好ましい。アルミ
ニウムアルコキシドの量が０.１当量未満では本発明の
効果が発現せず、チタニア粒子の分散性が低下するので
好ましくない。アルミニムアルコキサイドの量が１０.
０当量を越えると、調整されたチタニアゾル組成物また
は、チタニアゾル組成物を含有するコーティング液を用
いて酸化チタン膜を形成した場合、酸化チタン膜にムラ
やクラックが生じ成膜性が悪くなるため、あるいは光触
媒活性が低下するため好ましくない。

【００２２】以下本発明の高分散性チタニアゾル組成物
の調整方法に関して詳しく述べる。

【００２３】まずチタニアのスラリーを調整する。

【００２４】チタニアの等電位点はｐＨ４.８〜５.５で
あり、中性ｐＨ領域では、電位反発効果が無く、安定し
た分散が得られないため、酸の存在下にチタニア粉末を
水系媒体に分散させてチタニアスラリーを調整すること
が好ましい。さらに詳しくは、アルミニウムアルコキシ
ドを投入前の分散相に酸を添加して、ｐＨは３.０以下
とし、アルミニウムアルコキシド投入時、投入後、昇温
下での反応中、あるいは最終チタニアゾル組成物におい
てｐＨは５以下、より好ましくは４.５以下とすること
が望ましい。なお、酸性のチタニアスラリーを調整する
際の水系媒体に酸を添加する順序は特に限定されるもの
ではなく、あらかじめｐＨ３．０以下となるように水系
媒体に酸を添加した後チタニア粉末を加えて酸性のチタ
ニアスラリーとしてもよく、水系媒体にチタニア粉末を
分散させた後、酸を加えてｐＨ３．０以下のチタニアス
ラリーとしてもよい。

【００２５】使用する分散相にマグネシウムやカルシウ
ム等の２価金属のイオン等が存在すると、チタニアの電
気二重層を縮退させチタニアスラリーが凝集する恐れが
あるので、これらの夾雑イオンを含まない分散相を選択
することが好ましい。入手の容易さからイオン交換水、
蒸留水等を含有する水系媒体が分散相として好ましい。

【００２６】分散相ｐＨ調整用に用いられる酸として
は、硝酸、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸、ギ酸、酢
酸、クロル酢酸、シュウ酸、フタル酸、乳酸、クエン酸
などの有機酸を用いることができる。

【００２７】チタニア粉末は２次凝集している場合があ
るので、超音波処理、ホモジナイザー、サンドミル等で
十分に分散させてからアルミニウムアルコキシドと反応
させることが好ましい。

【００２８】引き続き調整したチタニアスラリーにアル
ミニウムアルコキシドを好ましくはチタニア１当量に対
して０.１〜１０.０当量の範囲の添加量加えて、昇温す
る。

【００２９】この反応においては、加水分解反応により
アルミニウムアルコキシドに由来するアルコールが副生
する。このアルコールは分散性に影響を与えるものでは
ない。しかしアルコールによる引火性などの問題が生じ
る場合は、加水分解反応後、蒸留などの手法により除去
することが好ましい。

【００３０】通常、上記の反応条件で、室温〜１２０℃
の範囲で０.１〜１０時間処理すると高分散性チタニア
ゾル組成物が得られる。

【００３１】また、前記工程で調整された本発明のチタ
ニアゾル組成物において、昇温により生成されるアルミ
ナ水和物同士が部分的に凝集するのを防ぐため、解膠剤
として酸を加え、さらに昇温するとより分散安定性に優
れたチタニアゾル組成物が得られる。

【００３２】すなわち、一旦前記工程で調整した高分散
性チタニアゾル組成物に硝酸、塩酸、硫酸、リン酸など
の無機酸、ギ酸、酢酸、クロル酢酸、シュウ酸、フタル
酸、乳酸、クエン酸などの有機酸を用いｐＨを５以下、
さらに好ましくは４．５以下に調整して５０℃〜８０℃
で０．１時間〜５時間の熟成を行うと、さらに分散安定
性の優れたチタニアゾル組成物が得られる。

【００３３】上記方法によりチタニアゾル組成物の分散
安定性が向上する機序は明らかではないが、昇温により
生成されるアルミナ水和物が一部チタニア表面に取り付
きチタニア粒子同士の凝集を防ぐ効果と分散相に適度な
量で存在するアルミナ水和物が造る構造体がチタニア粒
子同士の接合を阻害しているためと類推している。調整
されたチタニアゾル組成物に酸を加え再加熱するとアル
ミナ水和物の構造体をよりチタニア分散に適した形にす
るため、より安定なチタニアゾル組成物が得られるもの
と類推している。

【００３４】本発明で得られたチタニアゾル組成物はそ
のままで、コーティング液として用いることができ、金
属やガラス基板などにスプレーコート、ディップコート
またはスピンコートなどにより成膜することで、チタニ
アコーティング膜が得られる。しかし、チタニアゾル組
成物をそのままコーティング液とする場合、基板によっ
ては密着性については十分でないことがある。

【００３５】そこで本発明のチタニアゾル組成物に、以
下のような硬化剤等を添加して、コーティング液として
もよい。

【００３６】コーティング液に用いられる添加剤として
は、シラン系カップリング剤、アルミネート系カップリ
ング剤、アルミニウムキレート化合物、アミン化合物の
ような硬化剤を挙げることができる。これらの添加剤を
添加して調製したコーティング液は成膜した際の耐水
性、耐溶剤性、各種基板への密着性を向上することがで
きる。

【００３７】また、親水性有機溶剤で希釈することによ
ってコーティング液中の水分量を抑えたり、塗膜の乾燥
速度を制御することも可能である。

【００３８】シラン系カップリング剤の具体的な例とし
ては、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メチルジエトキシシラン、β
−（３、４−エポキシジクロヘキシル）エチルトリメト
キシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシ
シランおよびγ−メタクリロキシプロピルメチルジメト
キシシラン等を挙げることができる。

【００３９】アルミネート系カップリング剤の具体的な
例としては、アセトアルコキシ基を含有するアルキルア
セトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等を挙
げることができる。

【００４０】アルミニウムキレート化合物の具体的な例
としては、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス
（エチルアセトアセテート）およびアルミニウムトリス
（アセチルアセトネート）等を挙げることができる。

【００４１】アミン化合物の具体的な例としては、トリ
エタノールアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレ
ンアミン、シクロヘキシルアミンおよびアミノエチルエ
タノールアミン等を挙げることができる。

【００４２】親水性有機溶剤の具体的な例としては、メ
タノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコー
ル類およびエチレングリコール等のジオール類、ジメチ
ルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン等を挙げること
ができる。

【００４３】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明する。

【００４４】実施例１ イオン交換水５６０.２ｇ中に硝酸（和光純薬工業製、
６１％）０.６ｇを添加してｐＨ２．２に調整し、市販
のチタニア粉末（石原テクノ（株）製、平均粒子径：２
０ｎｍ、結晶型：アナターゼ型）１００ｇを加えて、９
５℃で１時間攪拌した。その後７５℃迄冷却し、アルミ
ニウムイソプロピレート２２２.４ｇ（チタニアに対し
て０．９等量）を投入して温度９５℃で攪拌しながら１
時間反応させた。

【００４５】その後、反応液から副成した２−プロパノ
ールを留去したのち、冷却して目的とする高分散性チタ
ニアゾル組成物６８６.８ｇを得た。

【００４６】実施例２ イオン交換水５７０.１ｇ中に硝酸（和光純薬工業製、
６１％）０.５ｇを添加してｐＨ２.２に調整し、市販の
チタニア粉末（石原テクノ（株）製、平均粒子径：２０
ｎｍ、結晶型：アナターゼ型）１００ｇを加えて、９５
℃で１時間攪拌した。その後７５℃迄冷却し、アルミニ
ウムイソプロピレート２２２.４ｇ（チタニアに対して
０．９等量）を投入して温度９５℃で攪拌しながら１時
間反応させた。

【００４７】その後、反応液から副成した２−プロパノ
ールを留去したのち、硝酸（和光純薬工業製、６１％）
３.３ｇをイオン交換水９.９ｇ中に添加した水溶液を添
加し、ｐＨ３.０に調整し９５℃で１時間攪拌した。そ
の後さらに硝酸（和光純薬工業製、６１％）２.７ｇを
イオン交換水８.１ｇ中に添加した水溶液を添加、ｐＨ
３.５に調整し７５℃で３時間熟成し、目的とする高分
散性チタニアゾル組成物７２０.６ｇを得た。

【００４８】実施例３ イオン交換水５７０.３ｇ中に硝酸（和光純薬工業
（株）製、６１％）０.５ｇを添加してｐＨ２.２に調整
し、市販のチタニア粉末（石原テクノ（株）製、平均粒
子径：７ｎｍ、結晶型：アナターゼ型）１００ｇを加え
て、９５℃で１時間攪拌した。その後７５℃迄冷却し、
アルミニウムエチレート３０４．６ｇ（チタニアに対し
て１．５等量）を投入して温度９５℃で攪拌しながら１
時間反応させた。

【００４９】その後、反応液から副成するエタノールを
留去して、硝酸（和光純薬工業製、６１％）３.３ｇを
イオン交換水９.９ｇ中に添加した水溶液を添加、ｐＨ
３.０に調整し９５℃で１時間攪拌した。その後さらに
硝酸（和光純薬工業（株）製、６１％）２.７ｇをイオ
ン交換水８.１ｇ中に添加した水溶液を添加、ｐＨ３.５
に調整し７５℃で３時間熟成し、目的とする高分散性チ
タニアゾル組成物７２１.２ｇを得た。

【００５０】実施例４ イオン交換水５６０.２ｇ中に硝酸（和光純薬工業
（株）製、６１％）０.１４ｇを添加してｐＨ２.２に調
整し、市販のチタニア粉末（石原テクノ（株）製、平均
粒子径：２００ｎｍ、結晶型：アナターゼ型）１００ｇ
を加えて、９５℃で１時間攪拌する。その後７５℃迄冷
却し、アルミニウム−ｓｅｃ−ブチレート１５４．２ｇ
（チタニアに対して０．５等量）を投入して温度９５℃
で攪拌しながら１時間反応させた。

【００５１】その後、反応液から副成する２−ブタノー
ルを留去して、硝酸（和光純薬工業製、６１％）３.３
ｇをイオン交換水９.９ｇ中に添加した水溶液を添加、
ｐＨ３.０に調整し９５℃で１時間攪拌した。その後さ
らに硝酸（和光純薬工業製、６１％）２.７ｇをイオン
交換水８.１ｇ中に添加した水溶液を添加、ｐＨ３.５に
調整し７５℃で３時間熟成し、目的とする高分散性チタ
ニアゾル組成物７２１.２ｇを得た。

【００５２】実施例５ 実施例１記載の高分散性チタニアゾル組成物２００ｇに
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、
アルミキレートＤ（商品名、川研ファインケミカル
（株）製アルミニウムモノアセチルアセトネートビス
（エチルアセトアセテート）７６％イソプロピルアルコ
ール溶液）０.４ｇ、アミノエチルエタノールアミン０.
３ｇ、メタノール５０ｇおよびイオン交換水１０ｇを加
えた。６０℃で１時間反応させて白色の光触媒コーティ
ング液を得た。

【００５３】実施例６ 実施例２記載の高分散性チタニアゾル組成物２００ｇに
３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、
アルミキレートＤ（商品名、川研ファインケミカル
（株）製アルミニウムモノアセチルアセトネートビス
（エチルアセトアセテート）７６％イソプロピルアルコ
ール溶液）０.４ｇ、アミノエチルエタノールアミン０.
３ｇ、メタノール５０ｇおよびイオン交換水１０ｇを加
えた。６０℃で１時間反応させて白色の光触媒コーティ
ング液を得た。

【００５４】実施例７ 実施例３記載の高分散性チタニアゾル組成物２００ｇに
３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン２０
ｇ、アルミキレートＡ（Ｗ）（商品名、川研ファインケ
ミカル（株）製アルミニウムトリス（アセチルアセトネ
ート））０.４ｇ、トリエチレンアミン０.３ｇ、エタノ
ール５０ｇ及びイオン交換水１０ｇを加えた。６０℃で
１時間反応させて白色の光触媒コーティング液を得た。

【００５５】実施例８ 実施例４記載の高分散性チタニアゾル組成物２００ｇに
プレンアクトＡＬ-Ｍ（商品名、川研ファインケミカル
（株）製アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソ
プロピレート）２０ｇ、アルミキレートＤ（商品名、川
研ファインケミカル（株）製アルミニウムモノアセチル
アセトネートビス（エチルアセトアセテート）７６％イ
ソプロピルアルコール溶液）０.４ｇ、トリエタノール
アミン０.３ｇ、イソプロパノール５０ｇ及びイオン交
換水１０ｇを加えた。６０℃で１時間反応させて白色の
光触媒コーティング液を得た。

【００５６】比較例１ 市販のチタニア粉末（石原テクノ（株）製、比表面積：
６３.８ｍ²／ｇ平均粒子径：２０ｎｍ、結晶型：アナタ
ーゼ型）２０ｇを市販のアルミナゾル（商品名、川研フ
ァインケミカル製、アルミナ含有量１０％）１８０ｇと
混合し、温度９５℃で１時間攪拌して、チタニアゾル組
成物２００.０ｇを得た。

【００５７】比較例２ 比較例１記載のチタニアゾル組成物２００ｇに３−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、アルミキ
レートＤ（商品名、川研ファインケミカル製、アルミニ
ウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセ
テート）７６％イソプロピルアルコール溶液）０.４
ｇ、アミノエチルエタノールアミン０.３ｇ、メタノー
ル５０ｇおよびイオン交換水１０ｇを加えた。６０℃で
１時間反応させて白色の光触媒コーティング液を得た。

【００５８】比較例３ 市販のチタニアゾル組成物（石原テクノ（株）製、ＳＴ
−２１（商標）:平均粒径２０ｎｍ）２００ｇに３−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン２０ｇ、アルミ
キレートＤ（商品名、川研ファインケミカル（株）製、
アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルア
セトアセテート）７６％イソプロピルアルコール溶液）
０.４ｇ、アミノエチルエタノールアミン０.３ｇ、メタ
ノール５０ｇおよびイオン交換水１０ｇを加えた。６０
℃で１時間反応させて白色の光触媒コーティング液を得
た。

【００５９】実施例９〜１２および比較例４〜５（分散
安定性試験） 本発明の光触媒チタニアゾル組成物の分散安定性を評価
するために、実施例１〜４で得られた本発明の光触媒チ
タニアゾル組成物をｐＨが３となるようにｐＨ調製した
後、チタニア濃度が１０重量％となるようにイオン交換
水を追加して分散安定性試験用の試験液とした。チタニ
ア粉末のみの場合および比較例１で得られたチタニアゾ
ル組成物についても同様に試験液を調製した。これら試
験液１０ｍｌを試験管に入れて１分間に３０回反転倒立
を繰り返し分散状態にしたのち静置した。２４時間後お
よび１ヵ月後分散状態を目視にて確認した。評価の基準
を次のように設定した。

【００６０】◎…上澄みを認めず完全に分散しており、
試験管底部に沈殿物を認めない ○…僅かな上澄み部分を認めるが試験管底部には沈殿物
を認めない良好な分散状態 △…明らかな上澄み部分を認め、試験管底部に沈殿物も
認めるやや分離した状態 ×…試験管底部に明らかな沈殿物を認める、分離した状
態 試験結果を表１に示す。

【００６１】

【表１】

【００６２】表１の結果より、本発明のチタニアゾル組
成物は分散性が良好であることを示している。さらに、
長期間の保存においてもその分散性が維持されており、
分散安定性にも優れていると言える。一方、比較例で
は、本発明品と比して、分散性に劣るものであった。と
くに比較例１のチタニア粉末とアルミナゾルを混合した
チタニアゾル組成物は分散性がほとんどなかった。

【００６３】実施例１３〜１７および比較例６〜７（ム
ラおよび密着性試験） 本発明のチタニアゾル組成物を含有するコーティング液
を用いて成膜したときのムラ及び密着性を評価した。表
２に示した組成のチタニアゾル組成物液およびコーティ
ング液を支持基板（石英基板）に１時間浸漬したのち、
引き上げ速度５ｃｍ/ｍｉｎでディップコートした。１
２０℃で３０分間温風乾燥処理してチタニアコーティン
グ膜を調製した。得られたコーティング膜を下記ムラ試
験と密着性試験に供した。

【００６４】これらの試験方法は次の方法で行った。

【００６５】１）ムラ試験 コーティング膜を調製後、塗膜表面の外観が正常である
か、目視によって観察する。評価の基準を次のように設
定した。

【００６６】 ◎…塗膜表面全てが均一であり、しわ、むら、つぶ、穴
などが全く見られない ○…塗膜表面の８０％が均一であり、しわ、むら、つ
ぶ、穴などが見られない △…塗膜表面の５０％が均一であり、しわ、むら、つ
ぶ、穴などが見られない ×…塗膜表面が不均一であり、しわ、むら、つぶ、穴な
どが随所に見られる ２）密着性試験 コーティング膜を調製後、塗膜表面にカッターで隙間間
隔１mmで１００マスの碁盤目を付け、碁盤目の上に粘着
テープを張り、はがした後の塗膜の付着状態を目視によ
って観察する。評価の基準を次のように設定した。

【００６７】 ◎…はがれが全く見られない ○…切り傷の交点に僅かなはがれが見られるが、正方形
の一目一目にはがれが無く、欠損部の面は全体の１０％
以内 △…切り傷によるはがれの幅が広く、欠損部の面積は全
体の３０％以内 ×…はがれの面積は、全体の４０％以上 試験結果を表２に示した。

【００６８】

【表２】

【００６９】表２の結果より明らかなように、本発明の
チタニアゾル組成物およびコーティング液を用いて製造
した実施例１３〜１７のコーティング膜にはムラがほと
んど認められなかったのに対し、チタニアゾルのみある
いはチタニアゾルをアルミナゾルで混合して製造した比
較例６，７のコーティング膜はムラが発生した。また実
施例１３および１４でも明らかなように本発明のチタニ
アゾル組成物でも十分な密着性があったが、硬化剤等を
添加して調製したコーティング液を用いた実施例１５〜
１７のコーティング膜は密着性に極めて優れていた。こ
れに対し、本発明外のチタニアゾル組成物で調整したコ
ーティング膜は密着性が悪かった。

【００７０】実施例１８〜２０および比較例８〜９（光
触媒活性試験） 本発明のコーティング液で調製したコーティング膜の光
触媒作用の効果を確認するために、有機色素の退色試験
を行った。

【００７１】表３に記載の組成のコーティング液を調製
し、支持基板（石英基板）を浸漬、ディップコートし
（引上げ速度５ｃｍ/ｍｉｎ）、１００℃、３０ｍｉｎ
の温風乾燥処理をしてコーティング膜を製造した。

【００７２】濃度１ｍｍｏｌ/Ｌのメチレンブルー水溶
液に実施例６〜８の本発明の光触媒コーティング液をコ
ーティングした支持基板（石英基板）を浸漬、３０分後
に取り出し、１時間自然乾燥して、光触媒評価チェッカ
ー（真空理工（株）製、ＰＣＣ-１）を用いて、約１ｍ
Ｗの紫外線を支持基板上に照射し、メチレンブルーの分
解を反射光による吸光度検出法により測定し、メチレン
ブルーの分解に要する時間を評価した。その結果を表３
に示す。

【００７３】

【表３】

【００７４】表３の結果より、本発明のコーティング液
で調整したチタニアコーティング膜は有機色素の分解効
果が認められ、高い光触媒活性を有していることが判っ
た。

【００７５】

【発明の効果】本発明のチタニアゾル組成物は優れた分
散性と長期にわたる分散安定性を有しており、光触媒な
どのコーティング部材として有用である。

【００７６】また、そのチタニアゾル組成物を含有する
コーティング液は、優れた分散性を持ち成膜時のムラが
発生せず、また基材との密着性に優れ強固な膜を形成す
るとともに、チタニア単独で用いるよりも優れた光触媒
効果を有しているので、光触媒コーティング膜を作製す
るコーティング剤として非常に有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 5/02 Ｃ０９Ｄ 5/02 Ｆターム(参考） 4G047 CA02 CB05 CC01 CC03 CD02 CD07 4G069 AA08 BA01A BA01B BA04A BA04B BA21C BA37 BA48A BC16C BE06C EC22X EC22Y 4J038 AA011 AA012 DB412 DL052 DL102 HA096 HA161 HA162 HA211 HA212 HA366 HA416 JA37 JA52 JB02 JC38 MA08 MA10 NA12 NA17 NA26 PA18 PC02 PC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チタニア粉末を水系媒体に分散させたチ
   タニアスラリーに、アルミニウムアルコキシドを加えて
   加水分解して生成するアルミナ水和物で分散安定化され
   た高分散性チタニアゾル組成物。
2. 【請求項２】 前記チタニア粉末がアナターゼ型および
   ／またはルチル型の結晶性チタニアであり、光触媒活性
   を有することを特徴とする請求項１に記載のチタニアゾ
   ル組成物。
3. 【請求項３】 前記アルミニウムアルコキシドが、アル
   ミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレートお
   よびアルミニウム−ｓｅｃ−ブチレートから選ばれる少
   なくとも１種であることを特徴とする請求項１または２
   に記載のチタニアゾル組成物。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   のチタニアゾル組成物を含有することを特徴とするコー
   ティング液組成物。
5. 【請求項５】 シラン系カップリング剤、アルミネート
   系カップリング剤、アルミニウムキレート化合物、アミ
   ン化合物および親水性有機溶剤から選ばれる少なくとも
   １種を配合したことを特徴とする請求項４に記載のコー
   ティング液組成物。