JP2002060687A - 透明光触媒用塗料組成物 - Google Patents
透明光触媒用塗料組成物Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコーン系バインダー成分に、特定製法で
作られた光触媒微粒子と特定のアルコール系溶媒を配合
することにより、分散安定性があり光触媒塗膜の透明性
に優れた塗料組成物を提供する。 【解決の手段】 アルキルシリケートおよびその加水分
解物から選ばれた少なくとも１種からなるシリコーン系
バインダー成分に、直流アークプラズマ法で製造された
平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子、酸化亜鉛
微粒子から選ばれた少なくとも１種の微粒子と、メチル
アルコール、エチルアルコールから選ばれた少なくとも
１種のアルコール系溶媒とを配合したことを特徴とする
透明光触媒用塗料組成物に関する。
作られた光触媒微粒子と特定のアルコール系溶媒を配合
することにより、分散安定性があり光触媒塗膜の透明性
に優れた塗料組成物を提供する。 【解決の手段】 アルキルシリケートおよびその加水分
解物から選ばれた少なくとも１種からなるシリコーン系
バインダー成分に、直流アークプラズマ法で製造された
平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子、酸化亜鉛
微粒子から選ばれた少なくとも１種の微粒子と、メチル
アルコール、エチルアルコールから選ばれた少なくとも
１種のアルコール系溶媒とを配合したことを特徴とする
透明光触媒用塗料組成物に関する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、酸化チタン微粒
子や酸化亜鉛微粒子を分散させた透明光触媒用塗料液組
成物に関し、塗料状態において凝集せず、塗膜状態での
透明性に優れ、光触媒作用においても効果のある塗料に
関する。
子や酸化亜鉛微粒子を分散させた透明光触媒用塗料液組
成物に関し、塗料状態において凝集せず、塗膜状態での
透明性に優れ、光触媒作用においても効果のある塗料に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の製法で作られた光触媒は、抗菌性
付与や紫外線吸収剤など様々な用途に用いられている
が、酸化チタン微粒子や酸化亜鉛微粒子の光触媒は、凝
集しやすく塗料に配合した場合、分散安定性に劣り、こ
れを透明なガラスやフイルムに塗布して形成した塗膜
は、透明性に問題があった。
付与や紫外線吸収剤など様々な用途に用いられている
が、酸化チタン微粒子や酸化亜鉛微粒子の光触媒は、凝
集しやすく塗料に配合した場合、分散安定性に劣り、こ
れを透明なガラスやフイルムに塗布して形成した塗膜
は、透明性に問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特定製法で
作られた光触媒を使用し、分散安定性があり塗膜の透明
性に優れた塗料組成物を提供することを目的とする。
作られた光触媒を使用し、分散安定性があり塗膜の透明
性に優れた塗料組成物を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルキル
シリケートおよびその加水分解物から選ばれた少なくと
も１種からなるシリコーン系バインダー成分に、直流ア
ークプラズマ法で製造された平均粒径１０〜９０ｎｍの
酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子から選ばれた少なく
とも１種の微粒子と、メチルアルコール、エチルアルコ
ールから選ばれた少なくとも１種のアルコール系溶媒を
使用した場合に、この光触媒用塗料組成物が、分散安定
性があり、これを使用して形成した光触媒塗膜が透明性
に優れていることを見いだし、本発明を完成した。
シリケートおよびその加水分解物から選ばれた少なくと
も１種からなるシリコーン系バインダー成分に、直流ア
ークプラズマ法で製造された平均粒径１０〜９０ｎｍの
酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微粒子から選ばれた少なく
とも１種の微粒子と、メチルアルコール、エチルアルコ
ールから選ばれた少なくとも１種のアルコール系溶媒を
使用した場合に、この光触媒用塗料組成物が、分散安定
性があり、これを使用して形成した光触媒塗膜が透明性
に優れていることを見いだし、本発明を完成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いられる直流アークプ
ラズマ法で製造された平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チ
タン微粒子及び／または酸化亜鉛微粒子は、直流アーク
プラズマ装置で、上記の金属成分を有する原料を消費ア
ノート電極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプ
ラズマフレームを発生させ、消費アノードの原料を加
熱、蒸発させ、そのプラズマ状態の金属成分を酸素含有
気体で酸化、冷却することによって上記の金属酸化物微
粒子を製造することができる。
ラズマ法で製造された平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チ
タン微粒子及び／または酸化亜鉛微粒子は、直流アーク
プラズマ装置で、上記の金属成分を有する原料を消費ア
ノート電極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプ
ラズマフレームを発生させ、消費アノードの原料を加
熱、蒸発させ、そのプラズマ状態の金属成分を酸素含有
気体で酸化、冷却することによって上記の金属酸化物微
粒子を製造することができる。
【０００６】上記の直流アークプラズマ法で製造された
平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子や酸化亜鉛
微粒子は、本発明で使用されるメチルアルコール、エチ
ルアルコールから選ばれた少なくとも１種のアルコール
系溶媒を用いることにより、スラリー工程での分散性に
富み、高濃度のものでも透明で凝集を生じないという特
徴を有している。また、このアルコール系溶媒以外に、
本発明の効果である透明性を損なわない範囲で、少量の
他のアルコールを配合することができる。
平均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子や酸化亜鉛
微粒子は、本発明で使用されるメチルアルコール、エチ
ルアルコールから選ばれた少なくとも１種のアルコール
系溶媒を用いることにより、スラリー工程での分散性に
富み、高濃度のものでも透明で凝集を生じないという特
徴を有している。また、このアルコール系溶媒以外に、
本発明の効果である透明性を損なわない範囲で、少量の
他のアルコールを配合することができる。
【０００７】スラリー工程で用いられるアルキルシリケ
ートおよびその加水分解物から選ばれた少なくとも１種
からなるシリコーン系バインダー成分は、加水分解反応
によりシリカとなるものであれば特に限定されず、例え
ばジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジフェニルジエトキシシランなどの２官能モノマ
ー、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシランなどの３官能モノマ
ー、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなど
の４官能モノマーなどのモノマータイプやこれらのオリ
ゴマーなどの重合体を挙げることができる。また、上記
のシリコンン系バインダーに、コロイダルシリカを配合
し、表面高度を向上させたり、γ−グリシドプロピルト
リメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシ
ランなどの有機官能性基を有するシランカップリング剤
を導入し、架橋度を高めたり、接着性を改良したりする
ことができる。さらに、リン酸、塩酸、硝酸などの酸、
塩基、有機金属化合物を触媒として、ポリエーテル変成
シリコーン界面活性剤などをレベリングを向上させるた
めに添加してもよい。さらに、コロイダルシリカを配合
することにより塗膜の硬度を向上させることもできる。
ートおよびその加水分解物から選ばれた少なくとも１種
からなるシリコーン系バインダー成分は、加水分解反応
によりシリカとなるものであれば特に限定されず、例え
ばジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジフェニルジエトキシシランなどの２官能モノマ
ー、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリエトキシシランなどの３官能モノマ
ー、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなど
の４官能モノマーなどのモノマータイプやこれらのオリ
ゴマーなどの重合体を挙げることができる。また、上記
のシリコンン系バインダーに、コロイダルシリカを配合
し、表面高度を向上させたり、γ−グリシドプロピルト
リメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシ
ランなどの有機官能性基を有するシランカップリング剤
を導入し、架橋度を高めたり、接着性を改良したりする
ことができる。さらに、リン酸、塩酸、硝酸などの酸、
塩基、有機金属化合物を触媒として、ポリエーテル変成
シリコーン界面活性剤などをレベリングを向上させるた
めに添加してもよい。さらに、コロイダルシリカを配合
することにより塗膜の硬度を向上させることもできる。
【０００８】上記の酸化チタン微粒子や酸化亜鉛微粒子
から選ばれた少なくとも１種の微粒子１００重量部に対
して、上記シリコン系バインダー成分が、２５〜３００
重量部の範囲で用いられることが好ましい。このシリコ
ン系バインダー成分の割合が、２５重量部未満であると
塗膜強度が低下し、配合量に比べて効果の向上が見られ
ずコストが上昇することとなり、また３００重量部を超
えると光触媒効果が少なくなり好ましくない。
から選ばれた少なくとも１種の微粒子１００重量部に対
して、上記シリコン系バインダー成分が、２５〜３００
重量部の範囲で用いられることが好ましい。このシリコ
ン系バインダー成分の割合が、２５重量部未満であると
塗膜強度が低下し、配合量に比べて効果の向上が見られ
ずコストが上昇することとなり、また３００重量部を超
えると光触媒効果が少なくなり好ましくない。
【０００９】（アンモニアの光分解試験）酸化チタン微
粒子あるいは酸化亜鉛微粒子を分散した透明な塗料組成
物を塗布し、光触媒塗膜を形成したＰＥＴフイルムを１
０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り取り、このフイルムを
におい袋（ミヤコビニル加工所製）に入れ、ヒートシー
ルした後、空気３リットルを封入し、２８％のアンモニ
ア水（小宗化学薬品社製、特級）を添加し、アンモニア
が２５０ｐｐｍとなるようにした。このにおい袋を室温
で紫外線ランプ（松下電器産業社製、ブラックライトブ
ルー蛍光灯「ＦＬ ２０Ｓ ＢＬ−Ｂ」）で照射して、
におい袋内のアンモニアガスをガス検知管（ガステック
社製）で測定し、１０ｐｐｍ未満の濃度となる時間を測
定し、次の基準で評価した。 ○：１時間未満 △：１時間以上、１時間半未満 ×：１時間半以上
粒子あるいは酸化亜鉛微粒子を分散した透明な塗料組成
物を塗布し、光触媒塗膜を形成したＰＥＴフイルムを１
０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに切り取り、このフイルムを
におい袋（ミヤコビニル加工所製）に入れ、ヒートシー
ルした後、空気３リットルを封入し、２８％のアンモニ
ア水（小宗化学薬品社製、特級）を添加し、アンモニア
が２５０ｐｐｍとなるようにした。このにおい袋を室温
で紫外線ランプ（松下電器産業社製、ブラックライトブ
ルー蛍光灯「ＦＬ ２０Ｓ ＢＬ−Ｂ」）で照射して、
におい袋内のアンモニアガスをガス検知管（ガステック
社製）で測定し、１０ｐｐｍ未満の濃度となる時間を測
定し、次の基準で評価した。 ○：１時間未満 △：１時間以上、１時間半未満 ×：１時間半以上
【００１０】（ヘーズの測定）光触媒塗膜を形成したＰ
ＥＴフイルムの塗膜面をヘーズメータ（スガ試験機製）
にてヘーズ値を測定した。なお、塗布前のＰＥＴフイル
ムのヘーズ値は、１．３％であった。
ＥＴフイルムの塗膜面をヘーズメータ（スガ試験機製）
にてヘーズ値を測定した。なお、塗布前のＰＥＴフイル
ムのヘーズ値は、１．３％であった。
【００１１】
【実施例】以下に実施例を挙げて具体的に本発明を説明
する。
する。
【００１２】実施例１ 直流アークプラズマ装置で、チタン原料を消費アノート
電極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプラズマ
フレームを発生させ、消費アノードの原料を加熱、蒸発
させ、そのプラズマ状態のチタンを酸化、冷却すること
によって平均粒径４０ｎｍの酸化チタン微粒子を得た。
上記の酸化チタン微粒子１００重量部に対して、シリコ
ーン系バインダー成分（信越化学工業社製、商品名：Ｘ
−４０−１７５）８０重量部、硬化触媒（信越化学工業
社製、商品名：ＤＸ−１７５）３重量部、エチルアルコ
ールからなる溶媒６００重量部および分散剤（ゼネカ社
製、ソルスパーズ４１０９０）７重量部を配合し、ビー
ズミルをもちいて分散して透明な塗料組成物を得た。こ
の塗料組成物を厚さ５０μｍのＰＥＴフイルム（東レ社
製、商品名：ルミラー）にバーコーターで塗布した後、
乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。このフイルム
のヘーズ値は、１．８％であり、アンモニアの光分解試
験の評価は、○であった。
電極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプラズマ
フレームを発生させ、消費アノードの原料を加熱、蒸発
させ、そのプラズマ状態のチタンを酸化、冷却すること
によって平均粒径４０ｎｍの酸化チタン微粒子を得た。
上記の酸化チタン微粒子１００重量部に対して、シリコ
ーン系バインダー成分（信越化学工業社製、商品名：Ｘ
−４０−１７５）８０重量部、硬化触媒（信越化学工業
社製、商品名：ＤＸ−１７５）３重量部、エチルアルコ
ールからなる溶媒６００重量部および分散剤（ゼネカ社
製、ソルスパーズ４１０９０）７重量部を配合し、ビー
ズミルをもちいて分散して透明な塗料組成物を得た。こ
の塗料組成物を厚さ５０μｍのＰＥＴフイルム（東レ社
製、商品名：ルミラー）にバーコーターで塗布した後、
乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。このフイルム
のヘーズ値は、１．８％であり、アンモニアの光分解試
験の評価は、○であった。
【００１３】実施例２ 直流アークプラズマ装置で、亜鉛原料を消費アノート電
極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプラズマフ
レームを発生させ、消費アノードの亜鉛原料を加熱、蒸
発させ、そのプラズマ状態の亜鉛を酸化、冷却すること
によって平均粒径３５ｎｍの酸化亜鉛微粒子を得た。こ
の酸化亜鉛微粒子１００重量部に対して、シリコーン系
バインダー成分（信越化学工業社製、商品名：Ｘ−４０
−１７５）１２０重量部、コロイダルシリカ１０重量
部、硬化触媒（信越化学工業社製、商品名：ＤＸ−１７
５）５重量部、エチルアルコールからなる溶媒６５０重
量部および分散剤（ゼネカ社製、ソルスパーズ４１０９
０）１０重量部を配合し、ビーズミルをもちいて分散し
て透明な塗料組成物を得た。この塗料組成物を実施例１
で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗布した
後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。このフイ
ルムのヘーズ値は、１．８％であり、アンモニアの光分
解試験の評価は、○であった。
極とし、カソード電極からアルゴンガス等のプラズマフ
レームを発生させ、消費アノードの亜鉛原料を加熱、蒸
発させ、そのプラズマ状態の亜鉛を酸化、冷却すること
によって平均粒径３５ｎｍの酸化亜鉛微粒子を得た。こ
の酸化亜鉛微粒子１００重量部に対して、シリコーン系
バインダー成分（信越化学工業社製、商品名：Ｘ−４０
−１７５）１２０重量部、コロイダルシリカ１０重量
部、硬化触媒（信越化学工業社製、商品名：ＤＸ−１７
５）５重量部、エチルアルコールからなる溶媒６５０重
量部および分散剤（ゼネカ社製、ソルスパーズ４１０９
０）１０重量部を配合し、ビーズミルをもちいて分散し
て透明な塗料組成物を得た。この塗料組成物を実施例１
で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗布した
後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。このフイ
ルムのヘーズ値は、１．８％であり、アンモニアの光分
解試験の評価は、○であった。
【００１４】実施例３ 実施例１で製造した平均粒径４０ｎｍの酸化チタン微粒
子１００重量部に対して、シリコーン系バインダー成分
（信越化学工業社製、商品名：ＫＰ−８５１、固形分２
０％、溶媒：メチルアルコール、エチルアルコール）８
０重量部（固形分重量）、メチルアルコールからなる溶
媒３００重量部および分散剤（ゼネカ社製、ソルスパー
ズ４１０９０）２重量部を配合し、ビーズミルをもちい
て分散して透明な塗料組成物を得た。この塗料組成物を
実施例１で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗
布した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。こ
のフイルムのヘーズ値は、１．６％であり、アンモニア
の光分解試験の評価は、○であった。
子１００重量部に対して、シリコーン系バインダー成分
（信越化学工業社製、商品名：ＫＰ−８５１、固形分２
０％、溶媒：メチルアルコール、エチルアルコール）８
０重量部（固形分重量）、メチルアルコールからなる溶
媒３００重量部および分散剤（ゼネカ社製、ソルスパー
ズ４１０９０）２重量部を配合し、ビーズミルをもちい
て分散して透明な塗料組成物を得た。この塗料組成物を
実施例１で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗
布した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。こ
のフイルムのヘーズ値は、１．６％であり、アンモニア
の光分解試験の評価は、○であった。
【００１５】比較例１ 上記の実施例１において、溶媒をイソプロピルアルコー
ルに変更した以外は、実施例１と同様にして塗料組成物
を得たが、分散性が劣り白く濁った状態であった。この
塗料組成物を実施例１で使用したＰＥＴフイルムにバー
コーターで塗布した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜
を設けた。このフイルムのヘーズ値は、３．９％であ
り、アンモニアの光分解試験の評価は、○であった。
ルに変更した以外は、実施例１と同様にして塗料組成物
を得たが、分散性が劣り白く濁った状態であった。この
塗料組成物を実施例１で使用したＰＥＴフイルムにバー
コーターで塗布した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜
を設けた。このフイルムのヘーズ値は、３．９％であ
り、アンモニアの光分解試験の評価は、○であった。
【００１６】比較例２ 上記の実施例３において、溶媒をトルエンに変更した以
外は、実施例１と同様にして塗料組成物を得たが、分散
性が劣り白く濁った状態であった。この塗料組成物を実
施例１で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗布
した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。この
フイルムのヘーズ値は、４．５％であり、アンモニアの
光分解試験の評価は、○であった。
外は、実施例１と同様にして塗料組成物を得たが、分散
性が劣り白く濁った状態であった。この塗料組成物を実
施例１で使用したＰＥＴフイルムにバーコーターで塗布
した後、乾燥し厚さ１μｍの光触媒塗膜を設けた。この
フイルムのヘーズ値は、４．５％であり、アンモニアの
光分解試験の評価は、○であった。
【００１７】
【発明の効果】直流アークプラズマ法で製造された平均
粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子及び／または酸
化亜鉛微粒子を使用し、メチルアルコール、エチルアル
コールから選ばれた少なくとも１種のアルコール系溶媒
を選択することにより、シリコーン系バインダーとの分
散安定性に優れた透明な光触媒塗料組成物が得られ、こ
の塗料組成物を塗布して形成された光触媒塗膜のヘーズ
値も低いものが得られるので、透明ガラスや透明フイル
ムに透明な光触媒塗膜を形成することができる。
粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子及び／または酸
化亜鉛微粒子を使用し、メチルアルコール、エチルアル
コールから選ばれた少なくとも１種のアルコール系溶媒
を選択することにより、シリコーン系バインダーとの分
散安定性に優れた透明な光触媒塗料組成物が得られ、こ
の塗料組成物を塗布して形成された光触媒塗膜のヘーズ
値も低いものが得られるので、透明ガラスや透明フイル
ムに透明な光触媒塗膜を形成することができる。
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 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ Ｆターム(参考） 4G069 AA01 AA09 AA12 BA04A BA04B BA48A BB04A BB04B BE32A BE32B DA05 EB18X EB18Y EB19 FC05 FC10 4H011 AA02 BA01 BB18 BC03 BC19 DA17 DH07 4J038 DL021 HA446 JA19 KA06 KA08 KA12 NA01 NA17 NA26 PA18 PC03 PC08
Claims (3)
- 【請求項１】 アルキルシリケートおよびその加水分解
物から選ばれた少なくとも１種からなるシリコーン系バ
インダー成分に、直流アークプラズマ法で製造された平
均粒径１０〜９０ｎｍの酸化チタン微粒子、酸化亜鉛微
粒子から選ばれた少なくとも１種の微粒子と、メチルア
ルコール、エチルアルコールから選ばれた少なくとも１
種のアルコール系溶媒とを配合したことを特徴とする透
明光触媒用塗料組成物。 - 【請求項２】 上記シリコーン系バインダー成分は、コ
ロイダルシリカを含有したものであることを特徴とする
請求項１記載の透明光触媒用塗料組成物。 - 【請求項３】 上記微粒子１００重量部に対して、上記
シリコン系バインダー成分が、２０〜３００重量部の範
囲で用いられることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の透明光触媒用塗料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000250043A JP2002060687A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 透明光触媒用塗料組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000250043A JP2002060687A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 透明光触媒用塗料組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002060687A true JP2002060687A (ja) | 2002-02-26 |
Family
ID=18739686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000250043A Pending JP2002060687A (ja) | 2000-08-21 | 2000-08-21 | 透明光触媒用塗料組成物 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002060687A (ja) |
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-
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- 2000-08-21 JP JP2000250043A patent/JP2002060687A/ja active Pending
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