JP2002003787A - 光触媒性コーティング剤 - Google Patents
光触媒性コーティング剤Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】コーティング剤をコート後常温で乾燥養生させ
るだけで基材に光触媒性被膜を形成でき、粉落ち現象を
起こすことなく優れた光触媒活性を発揮する光触媒性コ
ーティング剤を提供すること。 【解決手段】光触媒性コーティング剤は、光触媒のペル
オキソ改質アナターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機
エマルジョンとを含有する。また、光触媒のペルオキソ
改質アナターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマル
ジョンと、ペルオキソチタン酸溶液とを含有する。さら
に、光触媒のアナターゼ型水分散酸化チタンゾルと、ケ
イ酸リチウムと、有機エマルジョンとを含有する。前記
の各光触媒性コーティング剤は、光触媒を光触媒性コー
ティング剤の全重量に対して、０．７５重量％〜２．２
５重量％の範囲内で含有することが好ましい。
るだけで基材に光触媒性被膜を形成でき、粉落ち現象を
起こすことなく優れた光触媒活性を発揮する光触媒性コ
ーティング剤を提供すること。 【解決手段】光触媒性コーティング剤は、光触媒のペル
オキソ改質アナターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機
エマルジョンとを含有する。また、光触媒のペルオキソ
改質アナターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマル
ジョンと、ペルオキソチタン酸溶液とを含有する。さら
に、光触媒のアナターゼ型水分散酸化チタンゾルと、ケ
イ酸リチウムと、有機エマルジョンとを含有する。前記
の各光触媒性コーティング剤は、光触媒を光触媒性コー
ティング剤の全重量に対して、０．７５重量％〜２．２
５重量％の範囲内で含有することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸化チタンを含有
する光触媒性コーティング剤に関する。
する光触媒性コーティング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】光触媒は、表面に紫外線が照射されると
電子及び正孔対を生じ、ヒドロキシラジカルやスーパー
オキサイドアニオンのラジカル物質を発生し、環境汚染
物質や悪臭物を分解することにより防汚、防臭、抗菌等
の諸機能を発揮する。光触媒には、酸化チタン、酸化ス
ズ、酸化タングステン、酸化亜鉛等の金属酸化物や硫化
カドミウム、硫化銅等の金属硫化物等があり、その中で
も酸化チタン、特にアナターゼ型の酸化チタンは光触媒
活性に優れていることが知られている。
電子及び正孔対を生じ、ヒドロキシラジカルやスーパー
オキサイドアニオンのラジカル物質を発生し、環境汚染
物質や悪臭物を分解することにより防汚、防臭、抗菌等
の諸機能を発揮する。光触媒には、酸化チタン、酸化ス
ズ、酸化タングステン、酸化亜鉛等の金属酸化物や硫化
カドミウム、硫化銅等の金属硫化物等があり、その中で
も酸化チタン、特にアナターゼ型の酸化チタンは光触媒
活性に優れていることが知られている。
【０００３】そのため従来より、酸化チタンを利用して
基材に光触媒性被膜を形成する技術が種々提案されてい
る。例えば、基材にコートした酸化チタン粒子を焼結さ
せたり、あるいはゾル−ゲル法により加水分解性チタン
酸化物の膜を焼成して光触媒性被膜を形成する技術があ
った。また、酸化チタンをバインダーを用いて基材に光
触媒性被膜を形成する技術があった。
基材に光触媒性被膜を形成する技術が種々提案されてい
る。例えば、基材にコートした酸化チタン粒子を焼結さ
せたり、あるいはゾル−ゲル法により加水分解性チタン
酸化物の膜を焼成して光触媒性被膜を形成する技術があ
った。また、酸化チタンをバインダーを用いて基材に光
触媒性被膜を形成する技術があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
酸化チタン粒子を焼結させたり、ゾル−ゲル法によるチ
タン酸化物を焼成して光触媒性被膜を形成する技術にお
いては、５００℃以上の高温が必要であったため、光触
媒性被膜をコートできる基材が限定されるという不都合
があった。また、酸化チタンをバインダーを用いて光触
媒性被膜を形成する技術においても、基材にコーティン
グ剤をコート後、前記酸化チタンを焼結させたり焼成さ
せる場合ほどの高温ではないにしても何らかの加熱処理
が必要で、常温で乾燥養生させるだけで光触媒性被膜を
形成できるという技術は少なく、加熱処理により施工作
業が煩雑となるばかりか施工コストが高くつくという不
都合があった。一方、加熱処理をすることなく常温で乾
燥養生するだけで基材に光触媒性被膜を形成できる技術
も提案されているものの、形成された光触媒性被膜が粉
落ち現象を起こし、光触媒活性が低下したり、基材に触
れると衣服等を汚す虞があるというような不都合があっ
た。
酸化チタン粒子を焼結させたり、ゾル−ゲル法によるチ
タン酸化物を焼成して光触媒性被膜を形成する技術にお
いては、５００℃以上の高温が必要であったため、光触
媒性被膜をコートできる基材が限定されるという不都合
があった。また、酸化チタンをバインダーを用いて光触
媒性被膜を形成する技術においても、基材にコーティン
グ剤をコート後、前記酸化チタンを焼結させたり焼成さ
せる場合ほどの高温ではないにしても何らかの加熱処理
が必要で、常温で乾燥養生させるだけで光触媒性被膜を
形成できるという技術は少なく、加熱処理により施工作
業が煩雑となるばかりか施工コストが高くつくという不
都合があった。一方、加熱処理をすることなく常温で乾
燥養生するだけで基材に光触媒性被膜を形成できる技術
も提案されているものの、形成された光触媒性被膜が粉
落ち現象を起こし、光触媒活性が低下したり、基材に触
れると衣服等を汚す虞があるというような不都合があっ
た。
【０００５】そこで、本発明は上記従来の光触媒性コー
ティング剤の課題を解決するためになされたものであ
り、その目的は基材にコーティング剤をコート後常温で
乾燥養生させるだけで基材に光触媒性被膜を形成でき、
粉落ち現象を起こすことなく優れた光触媒活性を発揮す
る光触媒性コーティング剤を提供することにある。
ティング剤の課題を解決するためになされたものであ
り、その目的は基材にコーティング剤をコート後常温で
乾燥養生させるだけで基材に光触媒性被膜を形成でき、
粉落ち現象を起こすことなく優れた光触媒活性を発揮す
る光触媒性コーティング剤を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者はアナターゼ型ゾルの酸化チタンに着目す
ると共に、バインダーにつき鋭意検討を重ねて本発明に
想到し得たものであり、請求項１に記載の発明に係る光
触媒性コーティング剤は、光触媒のペルオキソ改質アナ
ターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと
を含有することを特徴とするものである。
め、本発明者はアナターゼ型ゾルの酸化チタンに着目す
ると共に、バインダーにつき鋭意検討を重ねて本発明に
想到し得たものであり、請求項１に記載の発明に係る光
触媒性コーティング剤は、光触媒のペルオキソ改質アナ
ターゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと
を含有することを特徴とするものである。
【０００７】また、請求項２に記載の発明に係る光触媒
性コーティング剤は、光触媒のペルオキソ改質アナター
ゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと、ペ
ルオキソチタン酸溶液とを含有することを特徴とするも
のである。
性コーティング剤は、光触媒のペルオキソ改質アナター
ゼゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと、ペ
ルオキソチタン酸溶液とを含有することを特徴とするも
のである。
【０００８】また、請求項３に記載の発明に係る光触媒
性コーティング剤は、光触媒のアナターゼ型水分散酸化
チタンゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと
を含有することを特徴とするものである。
性コーティング剤は、光触媒のアナターゼ型水分散酸化
チタンゾルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと
を含有することを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項４に記載の発明に係る光触媒
性コーティング剤は、請求項１〜請求項３に記載の光触
媒性コーティング剤において、光触媒を光触媒性コーテ
ィング剤の全重量に対して、０．７５重量％〜２．２５
重量％の範囲内で含有することを特徴とするものであ
る。
性コーティング剤は、請求項１〜請求項３に記載の光触
媒性コーティング剤において、光触媒を光触媒性コーテ
ィング剤の全重量に対して、０．７５重量％〜２．２５
重量％の範囲内で含有することを特徴とするものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第１実施形態
〜第３実施形態について説明する。
〜第３実施形態について説明する。
【００１１】第１実施形態の光触媒性コーティング剤
は、ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸リチウム及
び有機エマルジョンの各々を含有する。光触媒であるペ
ルオキソ改質アナターゼゾルは、表面をペルオキソ基で
修飾したアナターゼ超微粒子が水中に分散するゾルであ
り、チタン含有液体から沈殿形成によって形成した水酸
化チタンもしくはチタン酸化物を水中に分散した液に、
過酸化物を添加してペルオキソチタン溶液とした後に、
ペルオキソチタン溶液を８５℃〜２００℃において、４
０時間〜２時間の加熱処理を行うことにより得ることが
できる（特開平１０−６７５１６号公報参照）。このペ
ルオキソ改質アナターゼゾルによれば、アナターゼ超微
粒子の表面はペルオキソ基で修飾されており、ペルオキ
ソ基の分極により粒子間に電気的斥力が働くと考えら
れ、凝集がなく分散性に優れ、また基材に対する接着性
にも優れている。
は、ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸リチウム及
び有機エマルジョンの各々を含有する。光触媒であるペ
ルオキソ改質アナターゼゾルは、表面をペルオキソ基で
修飾したアナターゼ超微粒子が水中に分散するゾルであ
り、チタン含有液体から沈殿形成によって形成した水酸
化チタンもしくはチタン酸化物を水中に分散した液に、
過酸化物を添加してペルオキソチタン溶液とした後に、
ペルオキソチタン溶液を８５℃〜２００℃において、４
０時間〜２時間の加熱処理を行うことにより得ることが
できる（特開平１０−６７５１６号公報参照）。このペ
ルオキソ改質アナターゼゾルによれば、アナターゼ超微
粒子の表面はペルオキソ基で修飾されており、ペルオキ
ソ基の分極により粒子間に電気的斥力が働くと考えら
れ、凝集がなく分散性に優れ、また基材に対する接着性
にも優れている。
【００１２】また、本実施形態の光触媒性コーティング
剤に含有されるケイ酸リチウムは、酸化チタンに対し無
機バインダーとして作用するものであり、市販のケイ酸
リチウムを使用できる。このようなケイ酸リチウムとし
て例えば日産化学社製のリチウムシリケート３５、リチ
ウムシリケート４５、ＺＯＬ−５１０、ＺＯＬ−５００
０等を挙げることができる。また、有機エマルジョンは
酸化チタンに対し有機バインダーとして作用するもので
あり、このような有機エマルジョンとしてアクリル系エ
マルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビ
ニルエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン等の水系
エマルジョンを例示することができる。
剤に含有されるケイ酸リチウムは、酸化チタンに対し無
機バインダーとして作用するものであり、市販のケイ酸
リチウムを使用できる。このようなケイ酸リチウムとし
て例えば日産化学社製のリチウムシリケート３５、リチ
ウムシリケート４５、ＺＯＬ−５１０、ＺＯＬ−５００
０等を挙げることができる。また、有機エマルジョンは
酸化チタンに対し有機バインダーとして作用するもので
あり、このような有機エマルジョンとしてアクリル系エ
マルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビ
ニルエマルジョン、ポリエチレンエマルジョン等の水系
エマルジョンを例示することができる。
【００１３】また、第２実施形態の光触媒性コーティン
グ剤は、ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸リチウ
ム、有機エマルジョン及びペルオキソチタン酸溶液の各
々を含有する。ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸
リチウム及び有機エマルジョンについては既に第１実施
形態の項で説明したので、ここではペルオキソチタン酸
溶液について説明する。ペルオキソチタン酸溶液は、過
酸化チタンの二水和物の溶液であり、公知の方法により
製造される。例えば、硫酸第二チタンや四塩化チタンの
ような無機酸塩やチタンアルコキシドに過酸化水素水を
反応させて得ることができる。なお、ペルオキソチタン
酸溶液は、コートされる基材との接着性に優れている。
グ剤は、ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸リチウ
ム、有機エマルジョン及びペルオキソチタン酸溶液の各
々を含有する。ペルオキソ改質アナターゼゾル、ケイ酸
リチウム及び有機エマルジョンについては既に第１実施
形態の項で説明したので、ここではペルオキソチタン酸
溶液について説明する。ペルオキソチタン酸溶液は、過
酸化チタンの二水和物の溶液であり、公知の方法により
製造される。例えば、硫酸第二チタンや四塩化チタンの
ような無機酸塩やチタンアルコキシドに過酸化水素水を
反応させて得ることができる。なお、ペルオキソチタン
酸溶液は、コートされる基材との接着性に優れている。
【００１４】また、第３実施形態の光触媒性コーティン
グ剤は、アナターゼ型水分散酸化チタンゾル、ケイ酸リ
チウム及び有機エマルジョンの各々を含有する。本実施
形態の光触媒性コーティング剤に含有されるケイ酸リチ
ウム及び有機エマルジョンについては、既に上記第１実
施形態の項で説明したのでここでは光触媒であるアナタ
ーゼ型水分散酸化チタンゾルについて説明する。光触媒
であるアナターゼ型水分散酸化チタンゾルは、アナター
ゼ型の酸化チタンの粉末を水に分散させていわゆるゾル
状（スラリー）にした酸化チタンとは区別され、酸化チ
タンの製造工程で得られる水に分散したゾル状態のアナ
ターゼ型の酸化チタンを意味する。このようなアナター
ゼ型水分散酸化チタンゾルをコーティング剤に光触媒と
して含有させることにより、酸化チタンの粉末を水に分
散させた酸化チタンを光触媒として含有させるコーティ
ング剤に比し、コーティング剤中での均一分散性に優れ
るため基材に均一な光触媒活性を付与でき、また基材と
の接着性の高い光触媒性被膜を形成できる。
グ剤は、アナターゼ型水分散酸化チタンゾル、ケイ酸リ
チウム及び有機エマルジョンの各々を含有する。本実施
形態の光触媒性コーティング剤に含有されるケイ酸リチ
ウム及び有機エマルジョンについては、既に上記第１実
施形態の項で説明したのでここでは光触媒であるアナタ
ーゼ型水分散酸化チタンゾルについて説明する。光触媒
であるアナターゼ型水分散酸化チタンゾルは、アナター
ゼ型の酸化チタンの粉末を水に分散させていわゆるゾル
状（スラリー）にした酸化チタンとは区別され、酸化チ
タンの製造工程で得られる水に分散したゾル状態のアナ
ターゼ型の酸化チタンを意味する。このようなアナター
ゼ型水分散酸化チタンゾルをコーティング剤に光触媒と
して含有させることにより、酸化チタンの粉末を水に分
散させた酸化チタンを光触媒として含有させるコーティ
ング剤に比し、コーティング剤中での均一分散性に優れ
るため基材に均一な光触媒活性を付与でき、また基材と
の接着性の高い光触媒性被膜を形成できる。
【００１５】このアナターゼ型水分散性酸化チタンゾル
は、公知の製法により得ることができ、硫酸チタンを加
熱しながら加水分解して得られる水に分散したゾルや酸
素雰囲気下、１０００℃で塩化チタンを加水分解して得
られる水に分散したゾル等を例示できる。
は、公知の製法により得ることができ、硫酸チタンを加
熱しながら加水分解して得られる水に分散したゾルや酸
素雰囲気下、１０００℃で塩化チタンを加水分解して得
られる水に分散したゾル等を例示できる。
【００１６】次に、上記で説明した第１実施形態〜第３
実施形態における光触媒、ケイ酸リチウム及び有機エマ
ルジョンの好ましい含有量について説明する。まず、光
触媒であるペルオキソ改質アナターゼゾル又はアナター
ゼ型水分散酸化チタンゾルは、いずれの実施形態におい
ても光触媒性コーティング剤の全重量に対し、０．７５
重量％〜２．２５重量％の範囲内で含有させることが好
ましい。光触媒が０．７５重量％より少ないと十分な光
触媒活性を期待できないからであり、また基材にコート
した光触媒性被膜を乾燥養生させるのに２４時間を超え
る時間を要することがあり、施工効率上からも好ましく
ないからである。また、光触媒が２．２５重量％を越え
ると基材に対する光触媒性被膜の十分な接着性が得られ
なくなり粉落ちを起こす虞があるからである。
実施形態における光触媒、ケイ酸リチウム及び有機エマ
ルジョンの好ましい含有量について説明する。まず、光
触媒であるペルオキソ改質アナターゼゾル又はアナター
ゼ型水分散酸化チタンゾルは、いずれの実施形態におい
ても光触媒性コーティング剤の全重量に対し、０．７５
重量％〜２．２５重量％の範囲内で含有させることが好
ましい。光触媒が０．７５重量％より少ないと十分な光
触媒活性を期待できないからであり、また基材にコート
した光触媒性被膜を乾燥養生させるのに２４時間を超え
る時間を要することがあり、施工効率上からも好ましく
ないからである。また、光触媒が２．２５重量％を越え
ると基材に対する光触媒性被膜の十分な接着性が得られ
なくなり粉落ちを起こす虞があるからである。
【００１７】また、ケイ酸リチウムは、いずれの実施形
態においても光触媒性コーティング剤の全重量に対し、
０．０４８０重量％〜０．９５９１重量％の範囲内で含
有させることが好ましい。ケイ酸リチウムが０．０４８
０重量％より少ないと光触媒性被膜の粉落ちの虞がある
からであり、０．９５９１重量％を越えると光触媒活性
を低下させる虞があるからである。
態においても光触媒性コーティング剤の全重量に対し、
０．０４８０重量％〜０．９５９１重量％の範囲内で含
有させることが好ましい。ケイ酸リチウムが０．０４８
０重量％より少ないと光触媒性被膜の粉落ちの虞がある
からであり、０．９５９１重量％を越えると光触媒活性
を低下させる虞があるからである。
【００１８】また、有機エマルジョンは、いずれの実施
形態においても光触媒性コーティング剤の全重量に対
し、０．００２５重量％〜０．０５００重量％の範囲内
で含有させることが好ましい。有機エマルジョンが０．
００２５重量％より少ないと光触媒性被膜の粉落ちの虞
があり、０．０５００重量％を越えると有機エマルジョ
ンに由来する有機物の光触媒による分解の影響が出る虞
があるからである。
形態においても光触媒性コーティング剤の全重量に対
し、０．００２５重量％〜０．０５００重量％の範囲内
で含有させることが好ましい。有機エマルジョンが０．
００２５重量％より少ないと光触媒性被膜の粉落ちの虞
があり、０．０５００重量％を越えると有機エマルジョ
ンに由来する有機物の光触媒による分解の影響が出る虞
があるからである。
【００１９】上記の光触媒、ケイ酸リチウム及び有機エ
マルジョンあるいはペルオキソチタン酸溶液の各々は水
を加えて所定の濃度に調整され、調整された各々をミキ
サー等で混和させることにより、あるいは予め振超音波
振盪器等で十分に分散させた後、ミキサー等で混和させ
ることにより各成分が均一に分散した各実施形態の光触
媒性コーティング剤を得ることができる。
マルジョンあるいはペルオキソチタン酸溶液の各々は水
を加えて所定の濃度に調整され、調整された各々をミキ
サー等で混和させることにより、あるいは予め振超音波
振盪器等で十分に分散させた後、ミキサー等で混和させ
ることにより各成分が均一に分散した各実施形態の光触
媒性コーティング剤を得ることができる。
【００２０】また、以上説明した各実施形態の光触媒性
コーティング剤は、ロールコート法、スプレーコート
法、ディップコート法、刷毛塗り法等種々の方法で基材
にコートできる。また、金属やセラミック等からなる内
装材、外装材、タイル・ブロック等の建築資材はもちろ
んのことプラスチックや木質材からなる基材にもコート
できる。また、各実施形態の光触媒性コーティング剤は
基材にコートされた後、常温で乾燥養生するだけで粉落
ち現象を起こさない基材との優れた接着性を備え、例え
ば０．１μｍ〜０．２μｍの薄膜はもちろんのこと１μ
ｍほどの厚膜も形成できる。なお、ここで常温とは加熱
処理を伴わないことをいい通常室温のことをいう。
コーティング剤は、ロールコート法、スプレーコート
法、ディップコート法、刷毛塗り法等種々の方法で基材
にコートできる。また、金属やセラミック等からなる内
装材、外装材、タイル・ブロック等の建築資材はもちろ
んのことプラスチックや木質材からなる基材にもコート
できる。また、各実施形態の光触媒性コーティング剤は
基材にコートされた後、常温で乾燥養生するだけで粉落
ち現象を起こさない基材との優れた接着性を備え、例え
ば０．１μｍ〜０．２μｍの薄膜はもちろんのこと１μ
ｍほどの厚膜も形成できる。なお、ここで常温とは加熱
処理を伴わないことをいい通常室温のことをいう。
【００２１】
【実施例】続いて、本発明を実施例を挙げて説明する
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例４）各実施例
及び比較例の光触媒性コーティング剤は、表１に示すよ
うに比較例１及び比較例２を除き光触媒、ケイ酸リチウ
ム、アクリル系エマルジョンを各々含有する。なお、比
較例１は有機エマルジョンを欠き、比較例２はケイ酸リ
チウムを欠く。各実施例及び比較例における光触媒は、
実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例３ではペルオ
キソ改質アナターゼゾル（田中転写社製ＴＯ−２４０）
であり、実施例５ではアナターゼ型水分散酸化チタンゾ
ル（テイカ社製ＴＫＣ３０４）であり、比較例４では酸
化チタン粉末（石原産業社製ＳＴ−０１）を水に分散さ
せたものである。また、実施例４では予めペルオキソ改
質アナターゼゾルとペルオキソチタン酸水溶液の混合溶
液として市販される田中転写社製のＴＰＸ−２２０を使
用した。さらに、ケイ酸リチウムとアクリル系エマルジ
ョンはケイ酸リチウムとアクリル共重合樹脂とが予め混
合され市販される水溶液を使用した。なお、各実施例及
び比較例の各成分の含有量は、いずれも光触媒性コーテ
ィング剤の全重量に対する重量％で、光触媒は水を加え
て希釈し所定の濃度に調整し、ケイ酸リチウムとアクリ
ル系エマルジョンの濃度は前記ケイ酸リチウムとアクリ
ル共重合樹脂が混合された水溶液に、ケイ酸リチウムの
調整については日産化学社製のリチウムシリケート３５
で、アクリル系エマルジョンの調整については東亜合成
社製のアクリル系共重合エマルジョン（アロンＡ−１０
４）で行った。
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。 （実施例１〜実施例５、比較例１〜比較例４）各実施例
及び比較例の光触媒性コーティング剤は、表１に示すよ
うに比較例１及び比較例２を除き光触媒、ケイ酸リチウ
ム、アクリル系エマルジョンを各々含有する。なお、比
較例１は有機エマルジョンを欠き、比較例２はケイ酸リ
チウムを欠く。各実施例及び比較例における光触媒は、
実施例１〜実施例３及び比較例１〜比較例３ではペルオ
キソ改質アナターゼゾル（田中転写社製ＴＯ−２４０）
であり、実施例５ではアナターゼ型水分散酸化チタンゾ
ル（テイカ社製ＴＫＣ３０４）であり、比較例４では酸
化チタン粉末（石原産業社製ＳＴ−０１）を水に分散さ
せたものである。また、実施例４では予めペルオキソ改
質アナターゼゾルとペルオキソチタン酸水溶液の混合溶
液として市販される田中転写社製のＴＰＸ−２２０を使
用した。さらに、ケイ酸リチウムとアクリル系エマルジ
ョンはケイ酸リチウムとアクリル共重合樹脂とが予め混
合され市販される水溶液を使用した。なお、各実施例及
び比較例の各成分の含有量は、いずれも光触媒性コーテ
ィング剤の全重量に対する重量％で、光触媒は水を加え
て希釈し所定の濃度に調整し、ケイ酸リチウムとアクリ
ル系エマルジョンの濃度は前記ケイ酸リチウムとアクリ
ル共重合樹脂が混合された水溶液に、ケイ酸リチウムの
調整については日産化学社製のリチウムシリケート３５
で、アクリル系エマルジョンの調整については東亜合成
社製のアクリル系共重合エマルジョン（アロンＡ−１０
４）で行った。
【００２２】
【表１】
【００２３】（粉落ちの評価試験）実施例１〜実施例５
及び比較例１〜比較例４の各々について、粉落ちの評価
試験を行った。各実施例及び比較例の光触媒性コーティ
ング剤を基材のタイルにスプレーコート法によりコート
し、常温（室温）で２０時間乾燥させて検体を作成し
た。試験は、透明性の高い梱包用テープ（日東電工株式
会社製）を検体のタイルに貼着してから剥がすことによ
り、梱包用テープに付着した粉を紫外可視分光光度計
（島津製作所社製ＵＶ−２１００）により吸光度を測定
して行った。測定は、酸化チタンが光化学反応を起こす
バンドギャップ以上のエネルギーを持つ光の波長の上限
である４００ｎｍの前後の３００ｎｍ〜６００ｎｍの範
囲で行った。このように、粉落ちの評価試験を梱包用テ
ープに付着する粉を紫外可視分光光度計により吸光度を
測定して行うこととしたのは、粉落ちの有無を厳密に評
価するためであり、また碁盤目剥離試験ではコートされ
たコーティング剤が基材から剥離するか否かは評価でき
ても、粉落ちの有無を十分に評価できない、換言すれば
粉落ちを起こしていても碁盤目剥離試験で合格するケー
スがあったからである。
及び比較例１〜比較例４の各々について、粉落ちの評価
試験を行った。各実施例及び比較例の光触媒性コーティ
ング剤を基材のタイルにスプレーコート法によりコート
し、常温（室温）で２０時間乾燥させて検体を作成し
た。試験は、透明性の高い梱包用テープ（日東電工株式
会社製）を検体のタイルに貼着してから剥がすことによ
り、梱包用テープに付着した粉を紫外可視分光光度計
（島津製作所社製ＵＶ−２１００）により吸光度を測定
して行った。測定は、酸化チタンが光化学反応を起こす
バンドギャップ以上のエネルギーを持つ光の波長の上限
である４００ｎｍの前後の３００ｎｍ〜６００ｎｍの範
囲で行った。このように、粉落ちの評価試験を梱包用テ
ープに付着する粉を紫外可視分光光度計により吸光度を
測定して行うこととしたのは、粉落ちの有無を厳密に評
価するためであり、また碁盤目剥離試験ではコートされ
たコーティング剤が基材から剥離するか否かは評価でき
ても、粉落ちの有無を十分に評価できない、換言すれば
粉落ちを起こしていても碁盤目剥離試験で合格するケー
スがあったからである。
【００２４】結果は、図１〜図１０に示す。図１０はブ
ランク（光触媒性コーティング剤をコートしない梱包用
テープの紫外可視吸光スペクトル）を示し、図１〜図９
は各々順に実施例１〜実施例５及び比較例１〜比較例４
に対応する。図１〜図５で明らかなように、実施例１〜
実施例５はいずれも粉落ちを起こさなかった。特に実施
例１〜実施例４の吸光度はブランクのそれと同じであり
粉落ちを全く起こさなかった。比較例１と比較例２で
は、ケイ酸リチウムと有機エマルジョンのいずれを欠い
ても粉落ちを起こした。また、比較例３によれば光触媒
の含有量が多くなると粉落ちを起こしやすくなることが
わかる。さらに、比較例４を実施例１、実施例４及び実
施例５の各々と比較して明らかなように、酸化チタン粉
末を水に分散させた光触媒を含有する光触媒性コーティ
ング剤は粉落ちを起こしやすくなることがわかる。
ランク（光触媒性コーティング剤をコートしない梱包用
テープの紫外可視吸光スペクトル）を示し、図１〜図９
は各々順に実施例１〜実施例５及び比較例１〜比較例４
に対応する。図１〜図５で明らかなように、実施例１〜
実施例５はいずれも粉落ちを起こさなかった。特に実施
例１〜実施例４の吸光度はブランクのそれと同じであり
粉落ちを全く起こさなかった。比較例１と比較例２で
は、ケイ酸リチウムと有機エマルジョンのいずれを欠い
ても粉落ちを起こした。また、比較例３によれば光触媒
の含有量が多くなると粉落ちを起こしやすくなることが
わかる。さらに、比較例４を実施例１、実施例４及び実
施例５の各々と比較して明らかなように、酸化チタン粉
末を水に分散させた光触媒を含有する光触媒性コーティ
ング剤は粉落ちを起こしやすくなることがわかる。
【００２５】また、光触媒性コーティング剤を基材にコ
ートした後、常温で乾燥養生するのに要するおおよその
時間を調べるため、指で擦ってコートされた光触媒被膜
が指に付着しなくなるまでの時間を測定した。その結
果、実施例５を除くいずれの実施例においても３０分を
経過すれば指に光触媒性被膜が付着しなくなり、比較例
ではいずれも２４時間以上を要した。このことから特に
実施例１〜実施例４の光触媒性コーティング剤によれ
ば、施工時間を短縮させることができる。
ートした後、常温で乾燥養生するのに要するおおよその
時間を調べるため、指で擦ってコートされた光触媒被膜
が指に付着しなくなるまでの時間を測定した。その結
果、実施例５を除くいずれの実施例においても３０分を
経過すれば指に光触媒性被膜が付着しなくなり、比較例
ではいずれも２４時間以上を要した。このことから特に
実施例１〜実施例４の光触媒性コーティング剤によれ
ば、施工時間を短縮させることができる。
【００２６】（メチレンブルー分解試験）光触媒性コー
ティング剤の光触媒活性を評価するために、メチレンブ
ルー分解試験を行った。試験は、上記粉落ちの評価試験
で作成したのと同じ要領で作成した検体のタイルに、各
々メチレンブルー（キシダ化学社製、０．５ｗ／ｖ％）
１ｇを水で２５倍に希釈したものを３回クロススプレー
により飛散率５０％で検体１枚当たり０．４ｇを噴霧
し、検体に高圧水銀灯により紫外線を１ｍｗ／ｃｍ２の
割合で照射した。評価は、検体に噴霧されたメチレンブ
ルーが光触媒により分解され退色するまでの時間を測定
して行った。結果は表２に示す。
ティング剤の光触媒活性を評価するために、メチレンブ
ルー分解試験を行った。試験は、上記粉落ちの評価試験
で作成したのと同じ要領で作成した検体のタイルに、各
々メチレンブルー（キシダ化学社製、０．５ｗ／ｖ％）
１ｇを水で２５倍に希釈したものを３回クロススプレー
により飛散率５０％で検体１枚当たり０．４ｇを噴霧
し、検体に高圧水銀灯により紫外線を１ｍｗ／ｃｍ２の
割合で照射した。評価は、検体に噴霧されたメチレンブ
ルーが光触媒により分解され退色するまでの時間を測定
して行った。結果は表２に示す。
【００２７】
【表２】
【００２８】表１より、いずれの実施例においても短時
間にメチレンブルーは光触媒により分解退色され、バイ
ンダーとしてケイ酸リチウムとアクリル系エマルジョン
を含有させても光触媒活性を十分に発揮した。
間にメチレンブルーは光触媒により分解退色され、バイ
ンダーとしてケイ酸リチウムとアクリル系エマルジョン
を含有させても光触媒活性を十分に発揮した。
【００２９】なお、実施例につき、ＪＩＳＫ５４００の
促進耐候試験により耐候性が確認されており、また光触
媒活性も確認されている。
促進耐候試験により耐候性が確認されており、また光触
媒活性も確認されている。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、上記で詳細に説明したように
構成されるため、以下の効果を奏する。請求項１〜請求
項４に記載の発明によれば、基材に光触媒性コーティン
グ剤をコートした後、常温で乾燥養生するだけで粉落ち
を起こさない光触媒性被膜を形成でき、さらに乾燥養生
期間が短いので、施工作業が簡単であるばかりか施工期
間が短縮し施工コストを低減させることができる。ま
た、基材にコートされた光触媒性被膜が粉落ちを起こさ
ないので、光触媒活性が低下することのない光触媒性被
膜を継続して維持でき、また基材に触れても衣服等を汚
す虞のない光触媒性コーティング剤を得ることができ
る。
構成されるため、以下の効果を奏する。請求項１〜請求
項４に記載の発明によれば、基材に光触媒性コーティン
グ剤をコートした後、常温で乾燥養生するだけで粉落ち
を起こさない光触媒性被膜を形成でき、さらに乾燥養生
期間が短いので、施工作業が簡単であるばかりか施工期
間が短縮し施工コストを低減させることができる。ま
た、基材にコートされた光触媒性被膜が粉落ちを起こさ
ないので、光触媒活性が低下することのない光触媒性被
膜を継続して維持でき、また基材に触れても衣服等を汚
す虞のない光触媒性コーティング剤を得ることができ
る。
【図１】実施例１の紫外可視吸収スペクトル
【図２】実施例２の紫外可視吸収スペクトル
【図３】実施例３の紫外可視吸収スペクトル
【図４】実施例４の紫外可視吸収スペクトル
【図５】実施例５の紫外可視吸収スペクトル
【図６】比較例１の紫外可視吸収スペクトル
【図７】比較例２の紫外可視吸収スペクトル
【図８】比較例３の紫外可視吸収スペクトル
【図９】比較例４の紫外可視吸収スペクトル
【図１０】ブランクの紫外可視吸収スペクトル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA11 AA15 BA04A BA04B BA37 BC04A BC04B BD05A BD05B CA01 CA10 CA17 DA05 EA07 EC22X EC22Y EE01 FA03 FB23 4J038 CB021 CD021 CF031 CG001 HA216 HA456 KA04 NA23 NA27 PA18 PB05 PC02 PC03 PC06 PC08
Claims (4)
- 【請求項１】光触媒のペルオキソ改質アナターゼゾル
と、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンとを含有する
ことを特徴とする光触媒性コーティング剤。 - 【請求項２】光触媒のペルオキソ改質アナターゼゾル
と、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンと、ペルオキ
ソチタン酸溶液とを含有することを特徴とする光触媒性
コーティング剤。 - 【請求項３】光触媒のアナターゼ型水分散酸化チタンゾ
ルと、ケイ酸リチウムと、有機エマルジョンとを含有す
ることを特徴とする光触媒性コーティング剤。 - 【請求項４】光触媒を光触媒性コーティング剤の全重量
に対して、０．７５重量％〜２．２５重量％の範囲内で
含有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれ
か１項に記載の光触媒性コーティング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000182912A JP2002003787A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光触媒性コーティング剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000182912A JP2002003787A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光触媒性コーティング剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002003787A true JP2002003787A (ja) | 2002-01-09 |
Family
ID=18683579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000182912A Pending JP2002003787A (ja) | 2000-06-19 | 2000-06-19 | 光触媒性コーティング剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002003787A (ja) |
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| KR100903582B1 (ko) | 2007-11-12 | 2009-06-23 | 배동호 | 전기화학적 방법에 의하여 금속리튬이온이 인터컬레이션된 투명광촉매졸 및 그 제조방법 |
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2000
- 2000-06-19 JP JP2000182912A patent/JP2002003787A/ja active Pending
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