JP2002053978A - 光触媒担持鋼板及びその製造方法 - Google Patents
光触媒担持鋼板及びその製造方法Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 二酸化チタン微粒子を溶融めっき層表面に点
状に分散付着させることにより、光触媒機能が付与され
加工密着性に優れた光触媒担持鋼板を得る。 【構成】 この光触媒担持鋼板は、溶融めっき層７の表
層に二酸化チタン微粒子８が点状に分散付着している。
めっき付着量が調整された未凝固の溶融めっき層７にチ
タン塩含有水溶液を吹き付け、溶融めっき層７の凝固・
冷却過程でチタン塩を分解することにより、二酸化チタ
ン微粒子８が生成する。
状に分散付着させることにより、光触媒機能が付与され
加工密着性に優れた光触媒担持鋼板を得る。 【構成】 この光触媒担持鋼板は、溶融めっき層７の表
層に二酸化チタン微粒子８が点状に分散付着している。
めっき付着量が調整された未凝固の溶融めっき層７にチ
タン塩含有水溶液を吹き付け、溶融めっき層７の凝固・
冷却過程でチタン塩を分解することにより、二酸化チタ
ン微粒子８が生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融めっき層の表層に
二酸化チタン微粒子を分散付着させた光触媒担持鋼板及
びその製造方法に関する。
二酸化チタン微粒子を分散付着させた光触媒担持鋼板及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】自動車，工場，発電所等から排出されるＮ
Ｏx含有ガスは、環境に重大な悪影響を及ぼす酸性雨の
原因の一つとされている。ＮＯxは、人体に呼吸器障害
を誘発する物質とも考えられている。このようなことか
ら、発生源で排ガス中のＮＯ xを除去する方法が検討さ
れているが、一旦排出されたＮＯxに対しては効果的な
除去技術が確立されていない現状である。近年、光触媒
を用いて、光照射によってＮＯxを硝酸塩に変換して除
去する方法が提案されている。光触媒は、バンドギャッ
プ以上のエネルギーを有する波長の光を照射されると、
伝導帯に電子，価電子帯には正孔が光励起により生じ
る。有機物、水及び有害ガス等は、正孔の強い酸化力で
分解される。このような光触媒作用を呈する物質として
は、ＴｉＯ2，ＺｎＯ，ＺｒＯ2，ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3，Ｆ
ｅＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3等が知られているが、アナター
ゼ型酸化チタン粉末を光触媒として利用している場合が
実用上最も多い。
Ｏx含有ガスは、環境に重大な悪影響を及ぼす酸性雨の
原因の一つとされている。ＮＯxは、人体に呼吸器障害
を誘発する物質とも考えられている。このようなことか
ら、発生源で排ガス中のＮＯ xを除去する方法が検討さ
れているが、一旦排出されたＮＯxに対しては効果的な
除去技術が確立されていない現状である。近年、光触媒
を用いて、光照射によってＮＯxを硝酸塩に変換して除
去する方法が提案されている。光触媒は、バンドギャッ
プ以上のエネルギーを有する波長の光を照射されると、
伝導帯に電子，価電子帯には正孔が光励起により生じ
る。有機物、水及び有害ガス等は、正孔の強い酸化力で
分解される。このような光触媒作用を呈する物質として
は、ＴｉＯ2，ＺｎＯ，ＺｒＯ2，ＷＯ3、Ｆｅ2Ｏ3，Ｆ
ｅＴｉＯ3，ＳｒＴｉＯ3等が知られているが、アナター
ゼ型酸化チタン粉末を光触媒として利用している場合が
実用上最も多い。
【０００３】光触媒粉末は、実用的な使用に際し、流出
や飛散を防ぐため金属等の担体に被覆することにより固
定される。金属板に担持する方法としては、光触媒粉末
を接着剤で金属板の表面に付着させる方法（特開平３−
８４４８号公報），光触媒粉末を金属板等の支持体に塗
布して、焼成することにより金属板等の支持体に接着す
る方法（特開平３−８４４８号公報）等がある。また、
めっき鋼板の表面に二酸化チタン粉末を付着させる方法
（特開平１１−２７６８９１号公報）も提案されてい
る。
や飛散を防ぐため金属等の担体に被覆することにより固
定される。金属板に担持する方法としては、光触媒粉末
を接着剤で金属板の表面に付着させる方法（特開平３−
８４４８号公報），光触媒粉末を金属板等の支持体に塗
布して、焼成することにより金属板等の支持体に接着す
る方法（特開平３−８４４８号公報）等がある。また、
めっき鋼板の表面に二酸化チタン粉末を付着させる方法
（特開平１１−２７６８９１号公報）も提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】光触媒粉末を担持する
従来の方法では、光触媒粉末を担持した金属板を目標形
状に加工した場合に割れや剥離が光触媒粉末担持層に生
じやすい。そのため、予め目標形状に加工した金属板に
光触媒粉末を担持させることが必要となり、加工性に劣
り、実用化に当たって種々の問題が未解決である。ま
た、何れも付着させるべき二酸化チタンの出発原料とし
て、アナターゼ型の結晶構造に予め調整した粉末を使用
しているため、十分な光触媒活性を得るために比較的多
量の粉末が必要であり、コスト的にも高価な材料になっ
ていた。
従来の方法では、光触媒粉末を担持した金属板を目標形
状に加工した場合に割れや剥離が光触媒粉末担持層に生
じやすい。そのため、予め目標形状に加工した金属板に
光触媒粉末を担持させることが必要となり、加工性に劣
り、実用化に当たって種々の問題が未解決である。ま
た、何れも付着させるべき二酸化チタンの出発原料とし
て、アナターゼ型の結晶構造に予め調整した粉末を使用
しているため、十分な光触媒活性を得るために比較的多
量の粉末が必要であり、コスト的にも高価な材料になっ
ていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決すべく案出されたものであり、溶融めっき浴か
ら引き上げられた直後の鋼帯表面にチタン塩を含有する
水溶液を吹き付けて、二酸化チタンを溶融めっき層に分
散付着させることにより、光触媒活性及び加工性に優れ
た光触媒担持鋼板を提供することを目的とする。
題を解決すべく案出されたものであり、溶融めっき浴か
ら引き上げられた直後の鋼帯表面にチタン塩を含有する
水溶液を吹き付けて、二酸化チタンを溶融めっき層に分
散付着させることにより、光触媒活性及び加工性に優れ
た光触媒担持鋼板を提供することを目的とする。
【０００６】本発明の光触媒担持鋼板は、その目的を達
成するため、めっき鋼板の最表面に二酸化チタンの微粒
子が点状に分散付着していることを特徴とする。この光
触媒担持鋼板は、溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯
のめっき付着量を調整した後、溶融めっき層の凝固開始
前にチタン塩を含有する水溶液を溶融めっき層の表面に
吹き付け、チタン塩の分解生成物である二酸化チタン微
粒子を溶融めっき層の表面に点状に分散付着させること
により製造される。
成するため、めっき鋼板の最表面に二酸化チタンの微粒
子が点状に分散付着していることを特徴とする。この光
触媒担持鋼板は、溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯
のめっき付着量を調整した後、溶融めっき層の凝固開始
前にチタン塩を含有する水溶液を溶融めっき層の表面に
吹き付け、チタン塩の分解生成物である二酸化チタン微
粒子を溶融めっき層の表面に点状に分散付着させること
により製造される。
【０００７】
【作用】大気汚染物質等を光触媒反応によって分解除去
する光触媒機能を付与した鋼板では、次に掲げる各種特
性が要求される。光触媒反応が表面反応であるため、担
体に担持した光触媒が大気汚染物質と接触する比表面積
を大きくする必要がある。光触媒の使用量を少なくし、
担持した光触媒の大部分を光触媒反応に有効利用するた
めには、担体の表面に光触媒が集中するように担持させ
る必要がある。担持させた光触媒が長期間浄化作用を発
揮するために、長期間にわたって担体で光触媒を強固に
保持する必要がある。建築部材，道路関連資材等の用途
では加工工程が必須となるので、加工後にも光触媒機能
が維持され且つ光触媒が強固に保持されていることが必
要である。
する光触媒機能を付与した鋼板では、次に掲げる各種特
性が要求される。光触媒反応が表面反応であるため、担
体に担持した光触媒が大気汚染物質と接触する比表面積
を大きくする必要がある。光触媒の使用量を少なくし、
担持した光触媒の大部分を光触媒反応に有効利用するた
めには、担体の表面に光触媒が集中するように担持させ
る必要がある。担持させた光触媒が長期間浄化作用を発
揮するために、長期間にわたって担体で光触媒を強固に
保持する必要がある。建築部材，道路関連資材等の用途
では加工工程が必須となるので、加工後にも光触媒機能
が維持され且つ光触媒が強固に保持されていることが必
要である。
【０００８】本発明者等は、これらの条件を満足させる
担体，担持方法を検討した結果、溶融めっき浴から引き
上げられた鋼帯のめっき付着量を調整した後、溶融めっ
き層の凝固が開始する前に、チタン塩含有水溶液を溶融
めっき層の表面に吹き付け、その後冷却する方法に想到
した。凝固開始前の溶融めっき層にチタン塩含有水溶液
を吹き付けると、チタン塩が瞬時に酸化され、アナター
ゼ型二酸化チタンが形成される。したがって、予めアナ
ターゼ型の微粒子に調整した二酸化チタンの使用に比較
して、安価な方法でアナターゼ型二酸化チタンの形成が
可能となる。また、チタン塩含有水溶液を霧状に吹き付
けると、溶融めっき層表面に二酸化チタン微粒子が点状
に分散付着する。
担体，担持方法を検討した結果、溶融めっき浴から引き
上げられた鋼帯のめっき付着量を調整した後、溶融めっ
き層の凝固が開始する前に、チタン塩含有水溶液を溶融
めっき層の表面に吹き付け、その後冷却する方法に想到
した。凝固開始前の溶融めっき層にチタン塩含有水溶液
を吹き付けると、チタン塩が瞬時に酸化され、アナター
ゼ型二酸化チタンが形成される。したがって、予めアナ
ターゼ型の微粒子に調整した二酸化チタンの使用に比較
して、安価な方法でアナターゼ型二酸化チタンの形成が
可能となる。また、チタン塩含有水溶液を霧状に吹き付
けると、溶融めっき層表面に二酸化チタン微粒子が点状
に分散付着する。
【０００９】チタン塩含有水溶液の吹付けで生成した二
酸化チタンは、平均粒径が５μｍ以下の微粒子であるこ
とから比表面積が非常に大きく、しかも溶融めっき層の
表面に分散付着している。そのため、担持させる光触媒
の使用量が少なくても、十分な光触媒反応を生起させ
る。しかも、二酸化チタンの微粒子は、凝固・冷却過程
にある溶融めっき層の表面で生成するため、溶融めっき
層との結合力が高く、長期間強固に保持される。また、
溶融めっき鋼板を担体にしていることから加工性が良好
で、建築部材や道路関連資材等に容易に加工できる。
酸化チタンは、平均粒径が５μｍ以下の微粒子であるこ
とから比表面積が非常に大きく、しかも溶融めっき層の
表面に分散付着している。そのため、担持させる光触媒
の使用量が少なくても、十分な光触媒反応を生起させ
る。しかも、二酸化チタンの微粒子は、凝固・冷却過程
にある溶融めっき層の表面で生成するため、溶融めっき
層との結合力が高く、長期間強固に保持される。また、
溶融めっき鋼板を担体にしていることから加工性が良好
で、建築部材や道路関連資材等に容易に加工できる。
【００１０】ところで、溶融めっき鋼板は、生産性及び
耐食性が良好なことを活用し自動車，電気用品，外装建
材等の広範な分野で使用されている。しかし、溶融めっ
き法で製造された溶融亜鉛めっき鋼板では、スパングル
（華模様）が鋼板表面に生成しやすい。溶融めっき層の
結晶粒が大きくなるほどスパングルが目立ってくるが、
スパングルによる凹凸や結晶方向の差が表面平滑度を悪
くし、また化成処理時のムラを生じさせるので、塗装下
地等として用いられる場合にはスパングルを微細にする
必要がある。そこで、塗装仕上がり性を良好にするため
に、多数の凝固核を均一に発生させるとともに急冷し、
結晶が成長しないようにするいわゆるゼロスパングル処
理がなされている。ゼロスパングル処理としては、めっ
き層の凝固前に水や蒸気を噴霧する方法や、溶融めっき
直後にミスト処理、亜鉛粉末を吹き付ける方法等が採用
されている。すなわち、溶融めっき鋼帯の製造設備に
は、ゼロスパングル処理を行うために、水を噴霧する装
置が設けられている。
耐食性が良好なことを活用し自動車，電気用品，外装建
材等の広範な分野で使用されている。しかし、溶融めっ
き法で製造された溶融亜鉛めっき鋼板では、スパングル
（華模様）が鋼板表面に生成しやすい。溶融めっき層の
結晶粒が大きくなるほどスパングルが目立ってくるが、
スパングルによる凹凸や結晶方向の差が表面平滑度を悪
くし、また化成処理時のムラを生じさせるので、塗装下
地等として用いられる場合にはスパングルを微細にする
必要がある。そこで、塗装仕上がり性を良好にするため
に、多数の凝固核を均一に発生させるとともに急冷し、
結晶が成長しないようにするいわゆるゼロスパングル処
理がなされている。ゼロスパングル処理としては、めっ
き層の凝固前に水や蒸気を噴霧する方法や、溶融めっき
直後にミスト処理、亜鉛粉末を吹き付ける方法等が採用
されている。すなわち、溶融めっき鋼帯の製造設備に
は、ゼロスパングル処理を行うために、水を噴霧する装
置が設けられている。
【００１１】本発明の光触媒担持鋼板を製造するに際し
ては、既存の溶融めっき装置に付設されている水噴霧装
置を利用することで、製造設備の改造や増設を伴うこと
なく光触媒機能が付与される。しかも、チタン塩の分解
生成物である二酸化チタン微粒子が溶融めっき層凝固の
際に結晶生成の核となり、溶融めっき層の組織が微細化
されるため、スパングル自体も抑制される。また、めっ
き処理工程後の塗装工程で改めて光触媒を塗装する場合
と異なり、めっき処理の一工程で光触媒担持鋼板を製造
することが可能である。
ては、既存の溶融めっき装置に付設されている水噴霧装
置を利用することで、製造設備の改造や増設を伴うこと
なく光触媒機能が付与される。しかも、チタン塩の分解
生成物である二酸化チタン微粒子が溶融めっき層凝固の
際に結晶生成の核となり、溶融めっき層の組織が微細化
されるため、スパングル自体も抑制される。また、めっ
き処理工程後の塗装工程で改めて光触媒を塗装する場合
と異なり、めっき処理の一工程で光触媒担持鋼板を製造
することが可能である。
【００１２】
【実施の形態】担体としての溶融めっき鋼帯は、その種
類に格別の制約が加わるものではないが、たとえば亜
鉛，アルミニウム，亜鉛−アルミニウム合金，珪素−ア
ルミニウム合金等等の溶融めっき層が形成された鋼帯が
使用される。連続溶融めっき設備では、還元焼鈍等によ
って表面が活性化された鋼帯１をスナウト２からめっき
浴３に導入し、シンクロール４を周回させてめっき浴３
から上方に引き上げる（図１）。めっき浴３から引き上
げられた直後の鋼帯１にワイピングノズル５からガスを
吹き付けることにより、鋼帯１に付着している余剰の溶
融めっき金属を除去しめっき付着量を調整する。次い
で、溶融めっき層が依然として溶融状態にある位置の片
側又は両側に配置した噴霧ノズル６からチタン塩含有水
溶液を鋼帯１に向けて噴霧する。噴霧された水溶液に含
まれるチタン塩は、溶融めっき層の凝固・冷却過程で二
酸化チタンに分解され、平均粒径が５μｍ以下の微粒子
となって溶融めっき層表面に点状に分散付着する。
類に格別の制約が加わるものではないが、たとえば亜
鉛，アルミニウム，亜鉛−アルミニウム合金，珪素−ア
ルミニウム合金等等の溶融めっき層が形成された鋼帯が
使用される。連続溶融めっき設備では、還元焼鈍等によ
って表面が活性化された鋼帯１をスナウト２からめっき
浴３に導入し、シンクロール４を周回させてめっき浴３
から上方に引き上げる（図１）。めっき浴３から引き上
げられた直後の鋼帯１にワイピングノズル５からガスを
吹き付けることにより、鋼帯１に付着している余剰の溶
融めっき金属を除去しめっき付着量を調整する。次い
で、溶融めっき層が依然として溶融状態にある位置の片
側又は両側に配置した噴霧ノズル６からチタン塩含有水
溶液を鋼帯１に向けて噴霧する。噴霧された水溶液に含
まれるチタン塩は、溶融めっき層の凝固・冷却過程で二
酸化チタンに分解され、平均粒径が５μｍ以下の微粒子
となって溶融めっき層表面に点状に分散付着する。
【００１３】チタン塩含有水溶液としては、四塩化チタ
ン水溶液，硫酸チタン水溶液，水酸化チタン水溶液等が
使用される。チタン塩含有水溶液には、加水分解を促進
させるため、必要に応じて水酸化アンモニウム、尿素等
が添加される。必要とする光触媒機能を呈する量の二酸
化チタン微粒子を溶融めっき層表面に分散付着させる上
から、チタン塩濃度を１体積％以上にすることが好まし
い。１体積％未満のチタン塩濃度では、十分なＮＯx分
解等の光触媒作用を発現しない場合がある。二酸化チタ
ンが分散付着した溶融めっき層の断面をみると、図２に
模式的に示すように、鋼帯１上に形成された溶融めっき
層７の表面に点状に分散付着した二酸化チタン微粒子８
が観察される。二酸化チタン微粒子８は、一部が溶融め
っき層７の表層に嵌入している。
ン水溶液，硫酸チタン水溶液，水酸化チタン水溶液等が
使用される。チタン塩含有水溶液には、加水分解を促進
させるため、必要に応じて水酸化アンモニウム、尿素等
が添加される。必要とする光触媒機能を呈する量の二酸
化チタン微粒子を溶融めっき層表面に分散付着させる上
から、チタン塩濃度を１体積％以上にすることが好まし
い。１体積％未満のチタン塩濃度では、十分なＮＯx分
解等の光触媒作用を発現しない場合がある。二酸化チタ
ンが分散付着した溶融めっき層の断面をみると、図２に
模式的に示すように、鋼帯１上に形成された溶融めっき
層７の表面に点状に分散付着した二酸化チタン微粒子８
が観察される。二酸化チタン微粒子８は、一部が溶融め
っき層７の表層に嵌入している。
【００１４】このようにして、溶融めっき層７の最表層
に二酸化チタン微粒子８を点状に分散付着させた溶融め
っき鋼板は、二酸化チタンの比表面積を大きく取れるた
めＮＯx分解等に優れた光触媒機能を呈し、溶融めっき
層７に対する二酸化チタン微粒子８の密着性も良好なこ
とから光触媒機能の持続性及び加工性にも優れた鋼材と
なる。また、溶融めっき層７に付着した有機質の汚れ物
質等も二酸化チタン微粒子８の光触媒作用によって分解
されて親水性になるため、付着した汚れ物質が雨水等で
容易に洗い流させるセルフクリーニング作用が発現し、
長期にわたって美麗な表面が維持される。
に二酸化チタン微粒子８を点状に分散付着させた溶融め
っき鋼板は、二酸化チタンの比表面積を大きく取れるた
めＮＯx分解等に優れた光触媒機能を呈し、溶融めっき
層７に対する二酸化チタン微粒子８の密着性も良好なこ
とから光触媒機能の持続性及び加工性にも優れた鋼材と
なる。また、溶融めっき層７に付着した有機質の汚れ物
質等も二酸化チタン微粒子８の光触媒作用によって分解
されて親水性になるため、付着した汚れ物質が雨水等で
容易に洗い流させるセルフクリーニング作用が発現し、
長期にわたって美麗な表面が維持される。
【００１５】
【実施例】連続溶融めっき設備に脱脂済みの板厚０．８
ｍｍ板幅１００ｍｍの鋼板を通板し、Ｚｎ−５質量％Ａ
１のめっき浴３（浴温５５０℃）に浸漬した。めっき浴
３から引き上げられた鋼帯１にワイピングノズル５から
ガスを吹き付け、めっき付着量を１２０ｇ／ｍ2に調整
した。次いで、凝固前の溶融めっき層７に噴霧ノズル６
から１０体積％四塩化チタン水溶液を噴霧し、溶融めっ
き鋼帯を大気中で放冷した。
ｍｍ板幅１００ｍｍの鋼板を通板し、Ｚｎ−５質量％Ａ
１のめっき浴３（浴温５５０℃）に浸漬した。めっき浴
３から引き上げられた鋼帯１にワイピングノズル５から
ガスを吹き付け、めっき付着量を１２０ｇ／ｍ2に調整
した。次いで、凝固前の溶融めっき層７に噴霧ノズル６
から１０体積％四塩化チタン水溶液を噴霧し、溶融めっ
き鋼帯を大気中で放冷した。
【００１６】製造された溶融めっき鋼帯の表層部を観察
すると、溶融めっき層７の表層に二酸化チタン微粒子８
が点状に分散付着していた。二酸化チタン微粒子８の付
着量は、１０体積％四塩化チタン水溶液の噴霧量によっ
て調整できた。得られた各溶融めっき鋼帯から試験片を
切り出し、ＮＯx分解試験及び加工密着試験に供した。
なお、比較材として、一次粒子径２０ｎｍのアナターゼ
型酸化チタン粉末をスプレー塗装し、４００℃で２０分
間焼結した鋼板を同じＮＯx分解試験及び加工密着試験
に供した。
すると、溶融めっき層７の表層に二酸化チタン微粒子８
が点状に分散付着していた。二酸化チタン微粒子８の付
着量は、１０体積％四塩化チタン水溶液の噴霧量によっ
て調整できた。得られた各溶融めっき鋼帯から試験片を
切り出し、ＮＯx分解試験及び加工密着試験に供した。
なお、比較材として、一次粒子径２０ｎｍのアナターゼ
型酸化チタン粉末をスプレー塗装し、４００℃で２０分
間焼結した鋼板を同じＮＯx分解試験及び加工密着試験
に供した。
【００１７】ＮＯx分解試験では、試験片を石英ガラス
製反応器に入れ、１ｐｐｍのＮＯを含む精製空気を流量
１．５リットル／分で送り込みながら、外側から光化学
用ブラックライト（２０Ｗ，３本）で３００〜４００ｎ
ｍの近紫外線を照射した。この条件下で、反応器出口に
おけるＮＯx（ＮＯ及びＮＯ2）濃度を２４時間測定し
た。ＮＯx分解率は、｛（試験前のＮＯx濃度−試験後の
ＮＯx濃度）／（試験前のＮＯx濃度）｝として算出し
た。加工密着試験では、径８ｍｍの円柱状の軸を用いて
幅５０ｍｍ，長さ１２０ｍｍの試験片を１８０°曲げし
た後、曲げ部に粘着テープを貼り付け引き剥がした。粘
着テープ剥離後に溶融めっき層の表面を観察し、二酸化
チタンの剥離の有無によって加工密着性を判定した。
製反応器に入れ、１ｐｐｍのＮＯを含む精製空気を流量
１．５リットル／分で送り込みながら、外側から光化学
用ブラックライト（２０Ｗ，３本）で３００〜４００ｎ
ｍの近紫外線を照射した。この条件下で、反応器出口に
おけるＮＯx（ＮＯ及びＮＯ2）濃度を２４時間測定し
た。ＮＯx分解率は、｛（試験前のＮＯx濃度−試験後の
ＮＯx濃度）／（試験前のＮＯx濃度）｝として算出し
た。加工密着試験では、径８ｍｍの円柱状の軸を用いて
幅５０ｍｍ，長さ１２０ｍｍの試験片を１８０°曲げし
た後、曲げ部に粘着テープを貼り付け引き剥がした。粘
着テープ剥離後に溶融めっき層の表面を観察し、二酸化
チタンの剥離の有無によって加工密着性を判定した。
【００１８】表１の調査結果にみられるように、溶融状
態の溶融めっき層７にチタン塩含有水溶液を吹き付ける
ことにより二酸化チタン微粒子８を点状に分散付着させ
た光触媒担持鋼板（本発明例）は、優れたＮＯx分解特
性及び加工密着性を示していた。他方、アナターゼ型酸
化チタン粉末をスプレー塗装した鋼板（比較例）では、
加工密着試験後に割れ及び剥離が二酸化チタン付着層に
観察された。また、二酸化チタン微粒子８の担持量が同
程度であっても、本発明例で高いＮＯx分解率が得られ
たことは、チタン塩の分解で生成した二酸化チタン微粒
子８が溶融めっき層７の表層部に集中していることを示
唆している。
態の溶融めっき層７にチタン塩含有水溶液を吹き付ける
ことにより二酸化チタン微粒子８を点状に分散付着させ
た光触媒担持鋼板（本発明例）は、優れたＮＯx分解特
性及び加工密着性を示していた。他方、アナターゼ型酸
化チタン粉末をスプレー塗装した鋼板（比較例）では、
加工密着試験後に割れ及び剥離が二酸化チタン付着層に
観察された。また、二酸化チタン微粒子８の担持量が同
程度であっても、本発明例で高いＮＯx分解率が得られ
たことは、チタン塩の分解で生成した二酸化チタン微粒
子８が溶融めっき層７の表層部に集中していることを示
唆している。
【００１９】
【００２０】更に、Ｚｎ，Ｚｎ−５５質量％Ａ１，Ａ１
−９質量％Ｓｉ等の各種溶融めっきを施した鋼帯に四塩
化チタン水溶液（濃度１体積％，３０体積％，８０体積
％の水溶液）、硫酸チタン水溶液（濃度１体積％，２０
体積％，３０体積％の水溶液）及び水酸化チタン水溶液
（濃度１体積％，２０体積％，３０体積％の水溶液）そ
れぞれを噴霧し、二酸化チタン微粒子８を点状に溶融め
っき層７に分散付着させた。製造された溶融めっき鋼帯
から切り出された試験片を同様にＮＯx分解試験及び加
工密着試験に供した。何れの試験片でも、優れたＮＯx
分解特性及び加工密着性を示した。
−９質量％Ｓｉ等の各種溶融めっきを施した鋼帯に四塩
化チタン水溶液（濃度１体積％，３０体積％，８０体積
％の水溶液）、硫酸チタン水溶液（濃度１体積％，２０
体積％，３０体積％の水溶液）及び水酸化チタン水溶液
（濃度１体積％，２０体積％，３０体積％の水溶液）そ
れぞれを噴霧し、二酸化チタン微粒子８を点状に溶融め
っき層７に分散付着させた。製造された溶融めっき鋼帯
から切り出された試験片を同様にＮＯx分解試験及び加
工密着試験に供した。何れの試験片でも、優れたＮＯx
分解特性及び加工密着性を示した。
【００２１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の光触媒
担持鋼板は、溶融めっき鋼板を光触媒の担体とし、溶融
めっき層の最表面に二酸化チタン微粒子を点状に分散付
着させている。この分散付着形態のため、光触媒粒子の
比表面積が大きく取れると共に、光触媒反応に有効な担
体表層部における光触媒粒子の濃度が高くなり、ＮＯx
等を酸化分解除去する光触媒作用が改善されている。し
かも、二酸化チタン微粒子は，未凝固の溶融めっき層に
噴霧されたチタン塩含有水溶液の反応生成物であること
から溶融めっき層に対する密着性に優れ、溶融めっき鋼
板を製品形状に加工した後でも溶融めっき層から剥離す
ることがない。このようにして得られた光触媒担持鋼板
は、優れた光触媒機能及び加工性を活用し、外装材，内
装材，表層材等の広範な分野で環境浄化及びセルフクリ
ーニング作用が付与された製品として使用される。
担持鋼板は、溶融めっき鋼板を光触媒の担体とし、溶融
めっき層の最表面に二酸化チタン微粒子を点状に分散付
着させている。この分散付着形態のため、光触媒粒子の
比表面積が大きく取れると共に、光触媒反応に有効な担
体表層部における光触媒粒子の濃度が高くなり、ＮＯx
等を酸化分解除去する光触媒作用が改善されている。し
かも、二酸化チタン微粒子は，未凝固の溶融めっき層に
噴霧されたチタン塩含有水溶液の反応生成物であること
から溶融めっき層に対する密着性に優れ、溶融めっき鋼
板を製品形状に加工した後でも溶融めっき層から剥離す
ることがない。このようにして得られた光触媒担持鋼板
は、優れた光触媒機能及び加工性を活用し、外装材，内
装材，表層材等の広範な分野で環境浄化及びセルフクリ
ーニング作用が付与された製品として使用される。
【図１】 本発明に従った光触媒担持鋼板の製造方法を
説明する概略図
説明する概略図
【図２】 二酸化チタン微粒子を点状に分散付着させた
溶融めっき層をもつ溶融めっき鋼帯の断面模式図
溶融めっき層をもつ溶融めっき鋼帯の断面模式図
１：鋼帯 ３：めっき浴 ５：ワイピングノズル
６：噴霧ノズル ７：溶融めっき層 ８：二酸化
チタン微粒子
６：噴霧ノズル ７：溶融めっき層 ８：二酸化
チタン微粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小浦 節子 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製鋼 株式会社技術研究所内 Ｆターム(参考） 4D048 AA06 AB03 BA07X BA13X BA39X BA41X BB03 EA01 4G069 AA03 AA08 AA09 BA04A BA04B BA18 BA48A BB08C BC50C BD12C CA10 CA13 EA11 EB14Y EB15Y FA04 FB24 FB30 FB33 FB78 FC02 4K044 AA02 AB02 BA02 BA10 BA12 BB03 BB11 BC14 CA11 CA15 CA53
Claims (2)
- 【請求項１】 めっき鋼板の最表面に二酸化チタンの
微粒子が点状に分散付着していることを特徴とする光触
媒担持鋼板。 - 【請求項２】 溶融めっき浴から引き上げられた鋼帯
のめっき付着量を調整した後、溶融めっき層の凝固開始
前にチタン塩を含有する水溶液を溶融めっき層の表面に
吹き付け、溶融めっき層の表面に二酸化チタンの微粒子
を点状に分散付着させることを特徴とする光触媒担持鋼
板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238825A JP2002053978A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光触媒担持鋼板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238825A JP2002053978A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光触媒担持鋼板及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002053978A true JP2002053978A (ja) | 2002-02-19 |
Family
ID=18730466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000238825A Withdrawn JP2002053978A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 光触媒担持鋼板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002053978A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125657A1 (ja) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属材料の表面処理方法、および金属材料 |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000238825A patent/JP2002053978A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013125657A1 (ja) | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 金属材料の表面処理方法、および金属材料 |
| KR20140117579A (ko) | 2012-02-24 | 2014-10-07 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 금속 재료의 표면 처리 방법 및 금속 재료 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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