JP2003010696A - Photocatalyst body and method for manufacturing the same - Google Patents
Photocatalyst body and method for manufacturing the sameInfo
- Publication number
- JP2003010696A JP2003010696A JP2001204380A JP2001204380A JP2003010696A JP 2003010696 A JP2003010696 A JP 2003010696A JP 2001204380 A JP2001204380 A JP 2001204380A JP 2001204380 A JP2001204380 A JP 2001204380A JP 2003010696 A JP2003010696 A JP 2003010696A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- photocatalyst
- silicone resin
- layer
- coating
- ultraviolet rays
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 title claims abstract description 130
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 83
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims abstract description 83
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 48
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000005871 repellent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 30
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000002585 base Substances 0.000 description 18
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 17
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 9
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 9
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- -1 tiles Substances 0.000 description 7
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 5
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 4
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 3
- 238000003851 corona treatment Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 description 2
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 125000005372 silanol group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 2
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100032566 Carbonic anhydrase-related protein 10 Human genes 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 241000269820 Euthynnus affinis Species 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 101000867836 Homo sapiens Carbonic anhydrase-related protein 10 Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910008051 Si-OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006358 Si—OH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005370 alkoxysilyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000012812 general test Methods 0.000 description 1
- 230000002070 germicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006213 oxygenation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒層が基材に
強固に接着され、耐擦傷性、耐候性に優れる光触媒体お
よびその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocatalyst body having a photocatalyst layer firmly adhered to a substrate and excellent in scratch resistance and weather resistance, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】光触媒機能を有するアナターゼ型酸化チ
タンは、紫外線が照射されると活性化し、表面に生成す
る活性酸素により有機物などを酸化分解したり、表面が
親水化することで、防汚、防曇などの機能を発現する。
近年、公害対策や、健康、快適、清潔志向の高まりか
ら、抗菌、消臭、防汚などの機能を有する環境浄化型製
品に対するニーズがあり、光触媒を利用した製品が注目
されている。例えば、光触媒は、屋外用途では、都市型
汚染の主成分である油分、無機質塵埃、カーボンなどに
対する耐汚染処理や、視認性を確保するための防曇処
理、屋内用途では、抗菌、消臭などの衛生処理に幅広く
利用することができる。2. Description of the Related Art Anatase-type titanium oxide having a photocatalytic function is activated by being irradiated with ultraviolet rays, and oxidatively decomposes organic substances and the like by the active oxygen generated on the surface, or the surface is hydrophilized to prevent stains. Demonstrate functions such as anti-fog.
2. Description of the Related Art In recent years, there is a need for environmentally cleanable products having functions such as antibacterial, deodorant, and antifouling due to pollution countermeasures and an increase in health, comfort, and cleanliness, and products using photocatalysts have attracted attention. For example, photocatalysts are used outdoors for anti-fouling treatments such as oil, inorganic dust, and carbon, which are the main components of urban pollution, for anti-fog treatment to ensure visibility, and for indoor use, antibacterial and deodorant. It can be widely used for sanitary treatment.
【0003】ところで、アナターゼ型酸化チタンなどの
光触媒機能を有する粒子(以下、光触媒粒子と称す
る。)は、それ自体では造膜性に乏しいことから、例え
ば、光触媒コーティング剤に、通常アルコキシシランの
加水分解物に由来するシリカ系バインダーやシリコーン
系樹脂バインダーを混合して造膜性を増大させ、樹脂、
金属、セラミックス、木材などの基材表面に塗布し、意
匠性を維持できる透明膜として、光触媒を被覆固定する
方法が提案されている(特開平7−171408号公報
など)。By the way, particles having a photocatalytic function such as anatase type titanium oxide (hereinafter referred to as photocatalytic particles) have poor film-forming property by themselves, and therefore, for example, a photocatalyst coating agent is usually hydrolyzed with an alkoxysilane. A silica-based binder or silicone-based resin binder derived from a decomposed product is mixed to increase film-forming properties,
A method has been proposed in which a photocatalyst is coated and fixed as a transparent film that can be applied to the surface of a base material such as metal, ceramics, or wood to maintain the design (Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-171408, etc.).
【0004】しかし、該コーティング剤の主溶媒は有機
溶媒であるため、塗布作業時の温湿度を制御しなけれ
ば、塗布時の塗膜がレベリングしにくく、均一な透明膜
を形成させることが難しい。また、該コーティング剤に
酸を加える場合があるため、設備への負荷も大きい。さ
らに、保存安定性が冷暗所で2,3カ月と短いといった
問題があった。そこで、作業性および環境への配慮か
ら、水性コーティング剤への切り替えが望まれている。However, since the main solvent of the coating agent is an organic solvent, the coating film during coating is difficult to level and it is difficult to form a uniform transparent film unless the temperature and humidity during coating operation are controlled. . Moreover, since an acid may be added to the coating agent, the load on the equipment is large. Further, there is a problem that the storage stability is as short as a few months in a cool and dark place. Therefore, it is desired to switch to an aqueous coating agent in consideration of workability and environment.
【0005】水性光触媒コーティング剤の調製に、例え
ば、オルソチタン酸やペルオキソチタン酸に由来するア
モルファス酸化チタンや、水性シリケートに由来するア
モルファスシリカをバインダーとして用いた場合は(特
開平9−262481号公報)、有機溶媒を含まず、p
Hが中性領域の水溶液を使用できるだけでなく、さらに
常温で半年以上という長期保存を安定的に達成できるこ
とから、作業性が向上し、取扱が容易となる利点があ
る。In the preparation of an aqueous photocatalytic coating agent, for example, when amorphous titanium oxide derived from orthotitanic acid or peroxotitanic acid or amorphous silica derived from an aqueous silicate is used as a binder (Japanese Patent Laid-Open No. 9-262481). ), No organic solvent, p
Not only can an aqueous solution in which H is in the neutral region be used, but further long-term storage of at least six months at room temperature can be stably achieved, which has the advantages of improved workability and easier handling.
【0006】しかし、水性光触媒コーティング剤を基材
に均一に塗布する際に、基材表面が疎水性であると、該
コーティング剤が弾かれ、光触媒層を形成できない問題
がある。このため、水性光触媒コーティング剤を基材に
均一塗布するには、基材表面を水の接触角で20°以下
の親水性にすることが好ましく、本発明のように光触媒
層の結着層としてシリコーン系樹脂被膜を基材表面に設
ける場合は、シリコーン系樹脂被膜の表面を親水化する
必要がある。However, when the water-based photocatalyst coating agent is uniformly applied to the substrate, if the substrate surface is hydrophobic, there is a problem that the coating agent is repelled and the photocatalyst layer cannot be formed. Therefore, in order to uniformly apply the aqueous photocatalyst coating agent to the substrate, it is preferable to make the surface of the substrate hydrophilic at a contact angle of water of 20 ° or less, and as the binder layer of the photocatalyst layer as in the present invention. When the silicone resin coating is provided on the surface of the base material, it is necessary to make the surface of the silicone resin coating hydrophilic.
【0007】シリコーン系樹脂被膜を親水化する方法と
しては、該樹脂表面に水酸基を多く配置させるため4官
能アルコキシシランの加水分解物を80質量%以上配合
したシリコーン系樹脂を塗布したり、疎水性または撥水
性シリコーン系樹脂の表面を乾式法で親水化する方法が
ある。乾式法による親水化としては、例えば、疎水性ま
たは撥水性シリコーン系樹脂表面をコロナ処理、プラズ
マ放電処理、紫外線照射処理する方法が提案されている
(特開2000−109580号公報)。このうち、紫
外線照射は大面積や異形状の基材、さらに両面を同時に
処理することができるなどの長所があるが、該公報で開
示されているような殺菌灯(波長254nm)による照
射では、シリコーン系樹脂の親水化速度が遅く実用的で
ない。As a method of hydrophilizing a silicone resin coating, a silicone resin containing 80% by mass or more of a hydrolyzate of a tetrafunctional alkoxysilane in order to arrange a large number of hydroxyl groups on the surface of the resin is applied, or a hydrophobic resin is used. Alternatively, there is a method of hydrophilizing the surface of the water-repellent silicone resin by a dry method. As a method for making hydrophilic by a dry method, for example, a method in which a surface of a hydrophobic or water-repellent silicone resin is subjected to a corona treatment, a plasma discharge treatment, or an ultraviolet irradiation treatment has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-109580). Among them, ultraviolet irradiation has an advantage that a large area or a substrate having a different shape, and further, both surfaces can be simultaneously processed. However, irradiation with a germicidal lamp (wavelength 254 nm) as disclosed in the publication, Hydrophilicity of silicone resin is slow and not practical.
【0008】また、前記の親水性のシリコーン系樹脂表
面は、単独で防汚の目的に使用されるが、都市型汚染の
主成分である排気ガスなどの油分が表面に付着すると親
水性が低下し、防汚機能の持続性に問題が出てくる。The surface of the hydrophilic silicone resin is used alone for the purpose of antifouling. However, if oil such as exhaust gas, which is the main component of urban pollution, adheres to the surface, the hydrophilicity is reduced. However, there is a problem with the sustainability of the antifouling function.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記のよう
な従来技術に鑑みて、光触媒層を基材に均一に強固に接
着させ、耐擦傷性、耐候性に優れる光触媒体とその製造
方法を提供することが目的である。本発明者は、該目的
の達成のため、水性光触媒コーティング剤の塗布面とな
る、光触媒層の結着層であるシリコーン系樹脂表面の濡
れ性を、水の接触角で20°以下の親水性にすることを
目指し、種々の検討を行い、本発明に到達した。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional techniques, the present invention provides a photocatalyst body having a photocatalyst layer uniformly and firmly adhered to a substrate, which is excellent in scratch resistance and weather resistance, and a method for producing the same. The purpose is to provide. In order to achieve the object, the present inventor has determined that the wettability of the surface of the silicone-based resin, which is the binder layer of the photocatalyst layer, which is the coating surface of the aqueous photocatalyst coating agent, is hydrophilic at a contact angle of water of 20 ° or less. With the aim of achieving the above, various studies have been made and the present invention has been achieved.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、基材と、該基
材表面の少なくとも一部に形成した、水との接触角が2
0°以下のシリコーン系樹脂被膜からなる親水性シリコ
ーン系樹脂層と、該樹脂層の上に形成した、光触媒粒子
と金属酸化物バインダーを含む光触媒層を有することを
特徴とする光触媒体である。According to the present invention, a contact angle between a base material and water formed on at least a part of the surface of the base material is 2 or less.
A photocatalyst body comprising a hydrophilic silicone resin layer composed of a silicone resin film of 0 ° or less and a photocatalyst layer containing photocatalyst particles and a metal oxide binder formed on the resin layer.
【0011】また、本発明は、基材表面の少なくとも一
部に、疎水性および/または撥水性シリコーン系樹脂塗
料を塗布し、得られた被膜表面に紫外線を照射して親水
化処理を行い、水との接触角が20°以下のシリコーン
系樹脂被膜からなる親水性シリコーン系樹脂層を形成し
た後、該樹脂層の上に、光触媒粒子と金属酸化物バイン
ダーを含む水性光触媒コーテイング剤を塗布して、光触
媒層を形成することを特徴とする光触媒体の製造方法で
ある。Further, according to the present invention, at least a part of the surface of the substrate is coated with a hydrophobic and / or water repellent silicone resin coating, and the surface of the obtained coating film is irradiated with ultraviolet rays to be subjected to a hydrophilic treatment. After forming a hydrophilic silicone resin layer composed of a silicone resin film having a contact angle with water of 20 ° or less, an aqueous photocatalyst coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder is applied onto the resin layer. And a photocatalyst layer is formed.
【0012】本発明は、前記紫外線が、波長185nm
以下の紫外線を含むものであるのが好ましい。In the present invention, the ultraviolet rays have a wavelength of 185 nm.
It preferably contains the following ultraviolet rays.
【0013】また、本発明は、基材表面の少なくとも一
部に、親水性シリコーン系樹脂塗料を塗布し、水との接
触角が20°以下のシリコーン系樹脂被膜からなる親水
性シリコーン系樹脂層を形成した後、該樹脂層の上に、
光触媒粒子と金属酸化物バインダーを含む水性光触媒コ
ーテイング剤を塗布して、光触媒層を形成することを特
徴とする光触媒体の製造方法である。Further, according to the present invention, a hydrophilic silicone resin layer is formed by coating a hydrophilic silicone resin coating on at least a part of the surface of a base material and comprising a silicone resin coating having a contact angle with water of 20 ° or less. After forming, on the resin layer,
A method for producing a photocatalyst body, which comprises applying a water-based photocatalyst coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder to form a photocatalyst layer.
【0014】本発明は、前記親水性シリコーン系樹脂塗
料が、4官能アルコキシシランの加水分解物を80質量
%以上含有するものであるのが好ましい。In the present invention, it is preferable that the hydrophilic silicone resin coating material contains 80% by mass or more of a hydrolyzate of a tetrafunctional alkoxysilane.
【0015】また、本発明は、前記光触媒層が、前記光
触媒コーテイング剤を塗布後、加熱および/または波長
315nm以下の紫外線照射により形成されたものであ
ることを特徴とする光触媒体の製造方法である。The present invention also provides a method for producing a photocatalyst, wherein the photocatalyst layer is formed by applying the photocatalyst coating agent and then heating and / or irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 315 nm or less. is there.
【0016】本発明は、4官能アルコキシシランの加水
分解物を主成分とする親水性シリコーン系樹脂または、
疎水性および/または撥水性シリコーン系樹脂に、紫外
線を照射することにより得られた親水性シリコーン系樹
脂が、水の接触角で20°以下の親水性を示すことに着
目し、該樹脂を基材に塗布することにより、水性光触媒
コーティング剤を直接、均一に被覆することを可能に
し、かつ光触媒層を該親水性シリコーン系樹脂層を結着
層として基材に強固に接着させることにより、到達した
ものである。The present invention is a hydrophilic silicone resin whose main component is a hydrolyzate of a tetrafunctional alkoxysilane, or
Focusing on the fact that a hydrophilic silicone resin obtained by irradiating a hydrophobic and / or water-repellent silicone resin with ultraviolet rays shows hydrophilicity of 20 ° or less at a contact angle of water, By coating the material, the aqueous photocatalyst coating agent can be directly and uniformly coated, and the photocatalyst layer is firmly adhered to the substrate by using the hydrophilic silicone-based resin layer as a binding layer. It was done.
【0017】また、本発明は、波長が315nm以下の
紫外線(遠紫外線および真空紫外線)を照射することに
より、水酸基(M−OH:Mは金属元素)およびペルオ
キソ基(M−O−O−:Mは金属元素)が活性化され、
縮合反応が促進されることに着目し、該光触媒層に該紫
外線を照射することで、光触媒層の緻密化が起こり、さ
らに光触媒層とシリコーン系樹脂層の界面において、残
留する水酸基、ペルオキソ基、アルコキシ基が活性化さ
れて化学結合が形成されるため、耐熱温度の低い樹脂基
材に対しても、屋外使用にも耐えられる、緻密で硬く、
耐擦傷性に優れ、基材に強固に接着された光触媒層を短
時間で形成させるものである。Further, according to the present invention, a hydroxyl group (M-OH: M is a metal element) and a peroxo group (M-O-O- :) are irradiated by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 315 nm or less (far ultraviolet rays and vacuum ultraviolet rays). M is a metallic element) is activated,
Focusing on the fact that the condensation reaction is promoted, by irradiating the photocatalyst layer with the ultraviolet rays, the photocatalyst layer is densified, and further, at the interface between the photocatalyst layer and the silicone resin layer, a residual hydroxyl group, a peroxo group, Since the alkoxy group is activated to form a chemical bond, it is dense and hard that can withstand outdoor use even for resin substrates with low heat resistance,
The photocatalyst layer excellent in scratch resistance and firmly adhered to the base material is formed in a short time.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】[基材]本発明に使用される基材
は、セラミックス、タイル、コンクリート、ガラス、レ
ンガなどの無機材料、アルミニウム、ステンレス鋼板、
めっき鋼板、化成処理鋼板、塗装鋼板などの金属材料、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂、木材
などの有機材料などであるが、これらに特に限定されな
い。基材の形状は、ブロック、板(シート)、フィル
ム、構造体、物品などであるが、特にこれらに限定され
ない。また基材の大きさ、厚さは特に限定されない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION [Substrate] The substrate used in the present invention includes inorganic materials such as ceramics, tiles, concrete, glass and bricks, aluminum, stainless steel plates,
Metal materials such as plated steel sheets, chemical conversion treated steel sheets, painted steel sheets,
Resins such as acrylic resin and polycarbonate resin, organic materials such as wood, etc., are not particularly limited to these. The shape of the substrate is a block, a plate (sheet), a film, a structure, an article, etc., but is not particularly limited thereto. The size and thickness of the base material are not particularly limited.
【0019】[シリコーン系樹脂]本発明に使用され
る、親水性シリコーン系樹脂は、4官能アルコキシシラ
ンのシロキサン分子構造単位を80質量%以上有するシ
リコーン系樹脂、高分子分散シリカである。疎水性およ
び撥水性シリコーン系樹脂は、上記した親水性シリコー
ン系樹脂以外のシリコーン系樹脂または有機無機ハイブ
リッド樹脂であるが、これらに特に限定されない。[Silicone-based resin] The hydrophilic silicone-based resin used in the present invention is a silicone-based resin having 80% by mass or more of a siloxane molecular structural unit of a tetrafunctional alkoxysilane, and a polymer-dispersed silica. The hydrophobic and water-repellent silicone resin is a silicone resin or an organic-inorganic hybrid resin other than the hydrophilic silicone resin described above, but is not particularly limited thereto.
【0020】該シリコーン系樹脂は、下記構造式で示さ
れる加水分解性モノマーの重合体である。
Xn Si(OR)4-n
Xはメチル基、フェニル基などのアルキル基、γ−グリ
シドキシアルキル基に代表される有機官能基を導入した
変性アルキル基である。モノマーのXは同じものでもよ
く、異なるものでもよい。The silicone resin is a polymer of hydrolyzable monomer represented by the following structural formula. X n Si (OR) 4-n X is a modified alkyl group into which an alkyl group such as a methyl group or a phenyl group or an organic functional group represented by a γ-glycidoxyalkyl group is introduced. The X's of the monomers may be the same or different.
【0021】変性アルキル基の導入は、基材の有機樹脂
との反応あるいは相溶化する役割を果たし、例えば、ア
ルキッド変性は柔軟性と乾燥性、エポキシ変性は耐薬品
性と密着性、アクリル変性は強靱性、ポリエステル変性
は柔軟性と光沢性をシリコーン樹脂に付与するので、目
的に合わせて適宜選択することができる。The introduction of the modified alkyl group plays a role of reacting with or compatibilizing the organic resin of the base material. For example, alkyd modification is flexibility and dryness, epoxy modification is chemical resistance and adhesion, and acrylic modification is The toughness and polyester modification impart flexibility and gloss to the silicone resin, and can be appropriately selected depending on the purpose.
【0022】ORは加水分解性の炭素数1〜8のアルコ
キシ基である。アルコキシ基は加水分解されて水酸基と
なり、脱アルコール反応および脱水反応により重合体を
形成する。nは0〜3の整数である。該シリコーン樹脂
の硬度は、4官能アルコキシシランのシロキサン分子構
造単位により発現され、可撓性は、2、3官能アルコキ
シシランのシロキサン分子構造単位により付与される。OR is a hydrolyzable alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. The alkoxy group is hydrolyzed to a hydroxyl group, and a polymer is formed by dealcoholation reaction and dehydration reaction. n is an integer of 0-3. The hardness of the silicone resin is expressed by the siloxane molecular structural unit of tetrafunctional alkoxysilane, and the flexibility is imparted by the siloxane molecular structural unit of difunctional trifunctional alkoxysilane.
【0023】通常、該シリコーン系樹脂は、疎水性およ
び撥水性シリコーン系樹脂に属すが、樹脂表面に水酸基
(Si−OH)を多く配置することにより親水性を示
す。例えば、シリコーン系樹脂成分を4官能アルコキシ
シランのシロキサン分子構造単位により80質量%以
上、好ましくは90質量%以上配合するとよい。Usually, the silicone resin belongs to hydrophobic and water-repellent silicone resins, but exhibits hydrophilicity by arranging a large number of hydroxyl groups (Si-OH) on the resin surface. For example, the silicone resin component may be blended in an amount of 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more based on the siloxane molecular structural unit of a tetrafunctional alkoxysilane.
【0024】高分子分散シリカは前記4官能アルコキシ
シランのシロキサン分子構造単位を主成分とするシリコ
ーン系樹脂マトリックス中に、ポリエチレングリコール
などの有機高分子を分散させて可撓性を付与したもので
あり、親水性シリコーン系樹脂に属す。The polymer-dispersed silica is one in which an organic polymer such as polyethylene glycol is dispersed in a silicone resin matrix whose main component is the siloxane molecular structural unit of the above-mentioned tetrafunctional alkoxysilane to impart flexibility. , Belongs to hydrophilic silicone resin.
【0025】有機無機ハイブリッド樹脂は、前記シリコ
ーン系樹脂と有機樹脂との共重合体、水性シリケートと
水性有機樹脂との共重合体などであり、疎水性または撥
水性シリコーン系樹脂に属す。例えば、前者は、アルコ
キシシリル基を導入した有機樹脂を、官能性側鎖である
アルコキシ基を持つアルコキシシランなどを介して、シ
リコーン系樹脂と架橋させた共重合体である。The organic-inorganic hybrid resin is a copolymer of the above silicone resin and an organic resin, a copolymer of an aqueous silicate and an aqueous organic resin, etc., and belongs to a hydrophobic or water repellent silicone resin. For example, the former is a copolymer in which an organic resin introduced with an alkoxysilyl group is crosslinked with a silicone resin through an alkoxysilane having an alkoxy group as a functional side chain.
【0026】シリコーン系樹脂は、通常、アルコキシシ
ラン重合体、またはアルコキシシラン重合体と有機樹脂
の共重合体を溶媒に分散させて塗料化され、固形分濃度
は1〜50質量%の範囲で適宜選択される。塗料の溶媒
としては、一般にアルコール、ケトン、エステルなどの
有機溶媒が使用されるが、有機無機ハイブリッド樹脂の
場合は、水性エマルジョン塗料も使用できる。例えば、
シラノール基を持つシリコーン系樹脂をラジカル重合性
ビニルモノマーに溶解し、界面活性剤の存在下で乳化重
合して合成することができる。シリコーン系樹脂の分子
量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量で200〜2
0000であり、好ましくは500〜5000である
が、特に限定されない。The silicone resin is usually made into a paint by dispersing an alkoxysilane polymer or a copolymer of an alkoxysilane polymer and an organic resin in a solvent, and the solid content is appropriately within the range of 1 to 50% by mass. To be selected. As a solvent for the paint, organic solvents such as alcohols, ketones and esters are generally used, but in the case of an organic-inorganic hybrid resin, an aqueous emulsion paint can also be used. For example,
It can be synthesized by dissolving a silicone resin having a silanol group in a radically polymerizable vinyl monomer and emulsion-polymerizing it in the presence of a surfactant. The molecular weight of the silicone resin is 200 to 2 in terms of polystyrene equivalent weight average molecular weight.
It is 0000, and preferably 500 to 5000, but is not particularly limited.
【0027】シリコーン系樹脂塗料に架橋剤として官能
性側鎖であるアルコキシ基を持つアルコキシシラン、硬
化剤としてZn、Al、Sn、Co、Zrなどの含金属
有機化合物、ハロゲン化ホウ素化合物などを配合しても
よい。またシリコーン系樹脂塗料に増量剤としてシリカ
ゾルやアルミナゾルなどの無機酸化物粒子を配合した
り、帯電防止剤として界面活性剤やシリカゾルを配合す
ることもできる。An alkoxysilane having an alkoxy group having a functional side chain as a cross-linking agent, a metal-containing organic compound such as Zn, Al, Sn, Co and Zr as a curing agent, a boron halide compound and the like are added to a silicone resin coating material. You may. Inorganic oxide particles such as silica sol and alumina sol may be blended as a filler in the silicone resin coating, and a surfactant and silica sol may be blended as an antistatic agent.
【0028】シリコーン系樹脂層と基材との接着性が悪
い場合には、図2に示すように、基材2表面にプライマ
ー層5を設けたり、基材2表面をプラズマ放電、コロナ
処理や、185nm以下の波長を含む紫外線処理をする
のが好ましい。プライマーは、基材との相性を考慮し
て、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルシリコーン
樹脂などを主剤とするプライマーから、適宜選択して使
用される。When the adhesion between the silicone resin layer and the base material is poor, as shown in FIG. 2, a primer layer 5 is provided on the surface of the base material 2, or the surface of the base material 2 is subjected to plasma discharge, corona treatment, or the like. It is preferable to perform an ultraviolet treatment including a wavelength of 185 nm or less. In consideration of compatibility with the base material, the primer is appropriately selected and used from primers having an acrylic resin, an epoxy resin, an acrylic silicone resin or the like as a main component.
【0029】[光触媒]本発明の光触媒層は、シリコー
ン系樹脂層の表面に構成された、光触媒粒子と金属酸化
物バインダーを含有する層であり、層厚は0.05μm
以上、好ましくは0.05〜1.0μmである。本発明
に使用される光触媒は受光により活性酸素を生成し、光
活性を示すものであればいずれでもよく、一般的なTi
O2 、ZnO、Fe2 O3 、WO3 、SnO2 、Bi2
O3 、SrTiO3 、FeTiO3 などの金属酸化物、
GaP、CdS、CdSe、GaAs、MoS2 、Zn
Sなどの金属化合物が例示される。好ましいのはアナタ
ーゼ型酸化チタンである。[Photocatalyst] The photocatalyst layer of the present invention is a layer formed on the surface of a silicone resin layer and containing photocatalyst particles and a metal oxide binder, and has a layer thickness of 0.05 μm.
The above is preferably 0.05 to 1.0 μm. The photocatalyst used in the present invention may be any photocatalyst as long as it produces active oxygen by receiving light and exhibits photoactivity.
O 2 , ZnO, Fe 2 O 3 , WO 3 , SnO 2 , Bi 2
Metal oxides such as O 3 , SrTiO 3 and FeTiO 3 ,
GaP, CdS, CdSe, GaAs, MoS 2 , Zn
A metal compound such as S is exemplified. Preferred is anatase type titanium oxide.
【0030】光触媒粒子の平均粒径は5〜200nmで
あり、好ましくは10〜100nmである。5nm未満
では量子サイズ効果によりバンドギャップが増大し、2
00nm超では光触媒層の透明性、光触媒コーティング
剤中での分散性が低下する。平均粒径が10〜100n
mの光触媒粒子を得るには、アナターゼ型酸化チタンの
ゾル溶液を使用することができる。例えば、オルソチタ
ン酸、ペルオキソチタン酸、チタンアルコキドの加水分
解物などを含む溶液を80℃以上で熱処理したり、硫酸
チタンなどのチタン塩水溶液をオートクレーブなどの圧
力装置を用いて110〜200℃で水熱処理することで
得られるが、これらに特に限定されない。The average particle size of the photocatalyst particles is 5 to 200 nm, preferably 10 to 100 nm. If it is less than 5 nm, the band gap increases due to the quantum size effect.
If it exceeds 00 nm, the transparency of the photocatalyst layer and the dispersibility in the photocatalyst coating agent decrease. Average particle size is 10-100n
To obtain the photocatalytic particles of m, a sol solution of anatase type titanium oxide can be used. For example, a solution containing a hydrolyzate of orthotitanic acid, peroxotitanic acid, titanium alkoxide, etc. is heat-treated at 80 ° C. or higher, or an aqueous solution of titanium salt such as titanium sulfate is heated to 110 to 200 ° C. using a pressure device such as an autoclave. It can be obtained by hydrothermal treatment with, but is not particularly limited thereto.
【0031】金属酸化物バインダーは、アモルファス酸
化チタン、アモルファスシリカ、またはこれらの混合物
などであるが、これらに限定されない。アモルファス酸
化チタンの水溶液は、オルソチタン酸、ペルオキソチタ
ン酸やチタンアルコキシドの加水分解物、またはこれら
の混合物などであるが、これらに限定されない。オルソ
チタン酸は硫酸チタンなどのチタン塩水溶液を加水分
解、透析処理して得ることができる。ペルオキソチタン
酸は塩化チタンをアンモニア水処理またはチタンアルコ
キシドを加水分解して得られる水酸化チタンを過酸化水
素水に溶解して得ることができる。チタニア系バインダ
ーのうち、ペルオキソチタン酸はシリコーン系樹脂の水
酸基との親和性が高く、造膜性にも優れており好まし
い。アモルファスシリカの水溶液は、アルカリケイ酸
塩、第四級アンモニウムケイ酸塩から導かれる高分子化
物、またはこれらの混合物などであるが、これらに限定
されない。Metal oxide binders include, but are not limited to, amorphous titanium oxide, amorphous silica, or mixtures thereof. The aqueous solution of amorphous titanium oxide is, but not limited to, orthotitanic acid, hydrolyzate of peroxotitanic acid or titanium alkoxide, or a mixture thereof. Orthotitanic acid can be obtained by hydrolyzing and dialyzing an aqueous solution of a titanium salt such as titanium sulfate. Peroxotitanic acid can be obtained by treating titanium chloride with aqueous ammonia or by hydrolyzing titanium alkoxide to dissolve titanium hydroxide in aqueous hydrogen peroxide. Of the titania-based binders, peroxotitanic acid is preferable because it has a high affinity with the hydroxyl group of the silicone-based resin and is excellent in film-forming property. Aqueous solutions of amorphous silica include, but are not limited to, alkali silicates, polymeric compounds derived from quaternary ammonium silicates, or mixtures thereof.
【0032】水性光触媒コーティング剤は、例えば、ア
ナターゼ型酸化チタンのゾル溶液と、金属酸化物バイン
ダーを任意の割合で混合して調製することができる。水
性光触媒コーティング剤の固形分濃度を10質量%以
下、好ましくは5質量%以下にすると、干渉膜およびク
ラックを生じない光触媒層の薄膜を形成することができ
る。The aqueous photocatalyst coating agent can be prepared, for example, by mixing an anatase type titanium oxide sol solution and a metal oxide binder at an arbitrary ratio. When the solid content concentration of the aqueous photocatalyst coating agent is 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, an interference film and a thin film of a photocatalyst layer without cracks can be formed.
【0033】光触媒層に反射防止、親水性、帯電防止性
の向上を望むときには、水性光触媒コーティング剤に、
シリカを添加するのがよい。シリカとしては、コロイダ
ルシリカが使用でき、好ましいのは不純物が少ない無水
ケイ酸であるが、粒径および形状は特に限定されない。
該コーティング剤のシリコーン系樹脂層に対する濡れ性
を改善する必要がある場合には、該コーティング剤に5
質量%以上、好ましくは10〜30質量%のアルコール
を配合してもよい。When it is desired to improve antireflection, hydrophilicity and antistatic properties of the photocatalyst layer, an aqueous photocatalyst coating agent is added.
It is advisable to add silica. As the silica, colloidal silica can be used, and silicic acid anhydride containing few impurities is preferable, but the particle size and shape are not particularly limited.
When it is necessary to improve the wettability of the coating agent with respect to the silicone-based resin layer, the coating agent is added with 5
You may mix | blend a mass% or more, preferably 10-30 mass% alcohol.
【0034】アルコールとしては、メタノール、エタノ
ール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタ
ノール、2−ブタノール、s−ブタノール、t−ブタノ
ール、エチレングリコール、ポリエチレングルコール、
ポリビニルアルコール、グリセリンなどが例示される
が、光触媒コーティング剤中で安定に存在し得るもので
あれば特に限定されない。As the alcohol, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-butanol, s-butanol, t-butanol, ethylene glycol, polyethylene glycol,
Examples thereof include polyvinyl alcohol and glycerin, but are not particularly limited as long as they can stably exist in the photocatalyst coating agent.
【0035】[光触媒体の製造方法]本発明の光触媒体
1は図1および図2に示す構造であり、基材2表面の少
なくとも一部に、疎水性および/または撥水性シリコー
ン系樹脂塗料を塗布して、疎水性および/または撥水性
シリコーン系樹脂被膜を形成し、半硬化または完全硬化
した被膜に紫外線を照射して親水化処理を行い、水との
接触角が20°以下のシリコーン系樹脂被膜からなる親
水性シリコーン系樹脂層3に変性させた後、該樹脂層の
上に、光触媒粒子と金属酸化物バインダーを含有する水
性光触媒コーテイング剤を塗布して、光触媒層4を形成
することにより製造される。[Method for Producing Photocatalyst] The photocatalyst 1 of the present invention has the structure shown in FIGS. 1 and 2, and at least a part of the surface of the substrate 2 is coated with a hydrophobic and / or water-repellent silicone resin coating. Coating to form a hydrophobic and / or water-repellent silicone resin coating, irradiating the semi-cured or completely cured coating with UV light to make it hydrophilic, and a silicone-based silicone having a contact angle with water of 20 ° or less. Forming the photocatalyst layer 4 by modifying the hydrophilic silicone-based resin layer 3 composed of a resin film, and then applying an aqueous photocatalyst coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder onto the resin layer. Manufactured by.
【0036】また、本発明の光触媒体1は、別途、基材
1表面の少なくとも一部に、親水性シリコーン系樹脂塗
料を塗布し、水との接触角が20°以下のシリコーン系
樹脂被膜からなる親水性シリコーン系樹脂層3を形成し
た後、該樹脂層の上に、光触媒粒子と金属酸化物バイン
ダーを含有する水性光触媒コーテイング剤を塗布して、
光触媒層4を形成することにより製造される。Further, the photocatalyst body 1 of the present invention is prepared by separately coating a hydrophilic silicone resin coating on at least a part of the surface of the base material 1 to form a silicone resin film having a contact angle with water of 20 ° or less. After forming the hydrophilic silicone resin layer 3 consisting of the above, an aqueous photocatalytic coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder is applied onto the resin layer,
It is manufactured by forming the photocatalyst layer 4.
【0037】シリコーン系樹脂塗料の塗布は、ディッ
プ、ロール、スプレー、スクリーンなどの一般的な方法
のいずれによってもよいが、基材が異形であったり、大
型の場合にはスプレー塗布が好適である。塗布の際に、
基材を加熱してもよい。The silicone resin coating may be applied by any of the general methods such as dipping, rolling, spraying, and screen coating, but spray coating is preferred when the base material is irregular or large in size. . When applying,
The substrate may be heated.
【0038】シリコーン系樹脂層の膜厚は、光触媒によ
る基板の酸化防止のためには0.05μm以上であれば
よいが、基板が柔らかい樹脂などの場合には、シリコー
ン系樹脂層の強度を確保するために1μm以上とするの
が好ましく、2μm以上であるのがより好ましい。The thickness of the silicone-based resin layer may be 0.05 μm or more in order to prevent the substrate from being oxidized by the photocatalyst, but when the substrate is a soft resin, the strength of the silicone-based resin layer is secured. Therefore, the thickness is preferably 1 μm or more, and more preferably 2 μm or more.
【0039】シリコーン系樹脂塗料を塗布する前に、基
材2にプライマーを塗布してプライマー層5を形成し
て、シリコーン系樹脂の接着性を高めるようにしてもよ
い。プライマーとしては、基材との相性を考慮して、ア
クリル樹脂、エポキシ樹脂、アクリルエマルジョン樹脂
などを主剤とする樹脂から適宜選択される。プライマー
層の膜厚は0.05μm以上、好ましくは0.1〜5μ
mである。また、基材表面に、プラズマ放電、コロナ放
電処理や、185nm以下の波長を含む紫外線を照射し
て、コンタミの除去と官能基の導入を行い、シリコーン
系樹脂やプライマーの接着性を高めてもよい。Before applying the silicone resin coating, a primer may be applied to the base material 2 to form the primer layer 5 to enhance the adhesiveness of the silicone resin. The primer is appropriately selected from resins having an acrylic resin, an epoxy resin, an acrylic emulsion resin or the like as a main component, in consideration of compatibility with the base material. The thickness of the primer layer is 0.05 μm or more, preferably 0.1 to 5 μm
m. Further, even if the surface of the substrate is subjected to plasma discharge, corona discharge treatment, or irradiation with ultraviolet rays having a wavelength of 185 nm or less to remove contaminants and introduce functional groups, the adhesiveness of the silicone resin or primer can be improved. Good.
【0040】疎水性シリコーン系樹脂や撥水性シリコー
ン系樹脂の場合、紫外線を照射することにより、該樹脂
は疎水性、撥水性から親水性に変性し、水との接触角を
20°以下とすることができる。照射する紫外線は、好
ましくは185nm以下の波長を含むものである。この
範囲の波長の紫外線のフォトンエネルギーは、コンタミ
および樹脂を構成する有機基の結合エネルギーより大き
く、さらに下記式のように、オゾンを発生するため、シ
リコーン系樹脂の表面のコンタミおよび有機基の分解や
酸化除去とともに、シラノール基が生成し、親水性を発
現させる。In the case of a hydrophobic silicone-based resin or a water-repellent silicone-based resin, the resin is modified from hydrophobic or water-repellent to hydrophilic by irradiation with ultraviolet rays, and the contact angle with water is set to 20 ° or less. be able to. The ultraviolet ray to be irradiated preferably contains a wavelength of 185 nm or less. The photon energy of ultraviolet rays with wavelengths in this range is larger than the binding energy of the organic groups that make up the contaminants and the resin, and since ozone is generated as shown in the formula below, the contaminants on the surface of the silicone resin and the decomposition of the organic groups are decomposed. Along with the removal of oxygen and oxidation, silanol groups are generated and hydrophilicity is developed.
【0041】該紫外線の光源としては、好ましくは強度
が大きく、放射効率の良い低圧水銀ランプ、エキシマラ
ンプなどである。低圧水銀ランプは185nm、放電ガ
スがXe2 、Kr2 、Ar2 のエキシマランプはそれぞ
れ172nm、146nm、126nmの波長の紫外線
を放射する。特に、低圧水銀ランプは、既存設備に組み
込むことが容易であり、設備投資が抑制できる。The ultraviolet light source is preferably a low-pressure mercury lamp, excimer lamp or the like, which has high intensity and good radiation efficiency. The low-pressure mercury lamp emits ultraviolet rays having wavelengths of 185 nm, and the discharge gas of Xe 2 , Kr 2 , and Ar 2 excimer lamps emit ultraviolet rays having wavelengths of 172 nm, 146 nm, and 126 nm, respectively. In particular, the low-pressure mercury lamp can be easily incorporated into existing equipment, and equipment investment can be suppressed.
【0042】
紫外線の照射時間は通常1〜60分であり、好適には1
0〜30分である。[0042] The irradiation time of ultraviolet rays is usually 1 to 60 minutes, preferably 1
0 to 30 minutes.
【0043】ついで、親水性シリコーン系樹脂層の表面
に、水性光触媒コーテイング剤を塗布する。塗布方法
は、ディップ、ロール、スプレー、スクリーンなどの一
般的な方法のいずれによってもよいが、基材が異形であ
ったり、大型の場合には、スプレーが好適である。その
際に、基板を加熱しても良い。該水性光触媒コーティン
グ剤の粘度は低いため、スプレーガンの空気圧はゲージ
圧で98.07kPa(1kgf/cm2 ) 以上であれば、霧化が
可能であり、シリコーン系樹脂層を均一被覆することが
できる。光触媒層の膜厚は、0.05〜5μmであり、
好ましくは干渉色が目立たない0.1〜0.5μmがよ
い。Then, an aqueous photocatalytic coating agent is applied to the surface of the hydrophilic silicone resin layer. The coating method may be any of the common methods such as dipping, rolling, spraying, and screening, but when the substrate has a irregular shape or is large, spraying is preferable. At that time, the substrate may be heated. Since the viscosity of the aqueous photocatalyst coating agent is low, atomization is possible if the air pressure of the spray gun is 98.07 kPa (1 kgf / cm 2 ) or more in gauge pressure, and the silicone resin layer can be uniformly coated. it can. The thickness of the photocatalyst layer is 0.05 to 5 μm,
The thickness is preferably 0.1 to 0.5 μm so that the interference color is not noticeable.
【0044】該光触媒層は、熱処理および/または紫外
線照射により、光触媒層の緻密化と、シリコーン樹脂へ
の接着が向上する。このとき、光触媒層の金属酸化物バ
インダーに含まれる水酸基、ペルオキソ基、およびシリ
コーン系樹脂表面の水酸基が活性化されて縮合反応が進
行し、光触媒層の緻密化、光触媒層とシリコーン樹脂と
の界面での接着力が増大し、屋外使用にも耐えられる緻
密で、硬く、耐擦傷性に優れた光触媒層が形成される。The photocatalyst layer is improved in its densification and adhesion to the silicone resin by heat treatment and / or irradiation with ultraviolet rays. At this time, the hydroxyl group contained in the metal oxide binder of the photocatalyst layer, the peroxo group, and the hydroxyl group on the surface of the silicone-based resin are activated to cause the condensation reaction to proceed, resulting in the densification of the photocatalyst layer and the interface between the photocatalyst layer and the silicone resin. The photocatalyst layer is formed to be dense, hard, and excellent in scratch resistance, which has an increased adhesive strength at room temperature and can be used outdoors.
【0045】熱処理は、基材またはシリコーン系樹脂の
耐熱温度以下の温度で反応させるが、一般的には500
℃以下、好ましくは50〜300℃であり、反応時間は
10分以上あればよいが、これらは特に限定されない。
紫外線照射は波長400nm以下の紫外線でもよいが、
315nm以下の遠紫外線または真空紫外線にすること
で、短時間で耐擦傷性が発現されるため好ましい。照射
時間は、一般に1分以上、好ましくは5〜30分であ
る。The heat treatment is carried out at a temperature lower than the heat resistant temperature of the base material or the silicone resin, but generally 500.
The temperature is not higher than 50 ° C., preferably 50 to 300 ° C., and the reaction time may be not shorter than 10 minutes, but these are not particularly limited.
The UV irradiation may be UV having a wavelength of 400 nm or less,
It is preferable to use far-ultraviolet rays or vacuum ultraviolet rays having a wavelength of 315 nm or less because scratch resistance is exhibited in a short time. The irradiation time is generally 1 minute or longer, preferably 5 to 30 minutes.
【0046】光触媒層へ照射する紫外線ランプとして
は、好ましくは強度が大きく、放射効率の良い殺菌ラン
プ、低圧水銀ランプ、エキシマランプなどである。殺菌
ランプは254nm、低圧水銀ランプは185nm、放
電ガスがXeCl、KrCl、Xe2 、Kr2 、Ar2
のエキシマランプはそれぞれ、315nm、222n
m、172nm、146nm、126nmの波長の紫外
線を照射する。The ultraviolet lamp for irradiating the photocatalyst layer is preferably a sterilizing lamp having a high intensity and good radiation efficiency, a low pressure mercury lamp, an excimer lamp or the like. The sterilization lamp is 254 nm, the low-pressure mercury lamp is 185 nm, and the discharge gas is XeCl, KrCl, Xe 2 , Kr 2 , Ar 2.
Excimer lamps are 315nm and 222n, respectively
Ultraviolet rays having wavelengths of m, 172 nm, 146 nm and 126 nm are irradiated.
【0047】[0047]
【実施例】つぎに、本発明を実施例により具体的に説明
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)低圧水銀ランプ(波長258nmの強度5
mW/cm2 および波長185nmの強度2mW/cm
2 :ウシオ電機(株)製)にて、紫外線を10分間照射
したアクリル樹脂板に、疎水性シリコーン樹脂塗料(松
下電工(株)製、「フレッセラN」:固形分濃度20質
量%)をスプレー塗布し、形成された樹脂被膜を室温で
乾燥した後、80℃で30分間熱処理して被膜を硬化さ
せた。該硬化被膜の表面に、該ランプにて、紫外線を1
0分間照射し、親水化処理を行った。得られた被膜の水
との接触角は10.9°であった。EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to these examples. (Example 1) Low-pressure mercury lamp (intensity of 258 nm wavelength 5
mW / cm 2 and intensity of 185 nm wavelength 2 mW / cm
2 : Using Ushio Denki Co., Ltd., spray a hydrophobic silicone resin coating (Matsushita Electric Works, Ltd., “Fressela N”: solid content concentration 20% by mass) onto an acrylic resin plate that has been irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes. The applied and formed resin film was dried at room temperature and then heat-treated at 80 ° C. for 30 minutes to cure the film. UV light is applied to the surface of the cured coating with the lamp.
Irradiation was carried out for 0 minutes to perform hydrophilic treatment. The contact angle of the obtained coating film with water was 10.9 °.
【0048】ついで、該親水性被膜の表面に、アナター
ゼ型酸化チタンゾルとペルオキソチタン酸溶液を混合し
た水性光触媒コーティング剤[(株)田中転写製、「T
PX」:固形分濃度0.85質量%]をスプレー塗布
し、乾燥後、80℃で30分間加熱して硬化させ、透明
な光触媒体を得た。シリコーン樹脂層および光触媒層の
膜厚はそれぞれ3μmおよび0.1μmであった。光触
媒体の特性(耐沸騰水性、耐擦傷性、促進耐候性、接触
角、全透過率・ヘーズ値)を下記する方法で測定、評価
した。結果を表1に示した。Next, an aqueous photocatalytic coating agent obtained by mixing anatase type titanium oxide sol and a peroxotitanic acid solution on the surface of the hydrophilic film [Tanaka Transfer Co., Ltd., "T
PX ”: solid content concentration 0.85% by mass] was applied by spraying, dried and then heated at 80 ° C. for 30 minutes to be cured to obtain a transparent photocatalyst. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 3 μm and 0.1 μm, respectively. The properties of the photocatalyst (boiling water resistance, scratch resistance, accelerated weathering resistance, contact angle, total transmittance / haze value) were measured and evaluated by the following methods. The results are shown in Table 1.
【0049】(実施例2)実施例1において、光触媒層
を加熱する代わりに、前記低圧水銀ランプを用いて、紫
外線を光触媒層に10分間照射して硬化させる以外は、
実施例1と同じ方法で、透明な光触媒体を得た。シリコ
ーン樹脂層および光触媒層の膜厚はそれぞれ3μmおよ
び0.1μmであった。光触媒体の特性を測定、評価
し、結果を表1に示した。(Example 2) In Example 1, instead of heating the photocatalyst layer, the photocatalyst layer was cured by irradiating the photocatalyst layer with ultraviolet rays for 10 minutes using the low-pressure mercury lamp.
A transparent photocatalyst was obtained in the same manner as in Example 1. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 3 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0050】(実施例3)低圧水銀ランプ(ウシオ電機
(株)製)にて、紫外線を10分間照射したアクリル樹
脂板に、親水性シリコーン樹脂塗料(松下電工(株)
製、「フレッセラR」:固形分濃度1質量%)をスプレ
ー塗布し、形成された樹脂被膜を室温で乾燥した後、8
0℃で、30分間熱処理して被膜を硬化させた。得られ
た被膜の水との接触角は18.4°であった。(Example 3) A hydrophilic silicone resin coating (Matsushita Electric Works, Ltd.) was applied to an acrylic resin plate irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes with a low pressure mercury lamp (Ushio Electric Co., Ltd.).
Manufactured by "Fressela R": solid content concentration 1% by mass), and the formed resin film is dried at room temperature.
The coating was cured by heat treatment at 0 ° C. for 30 minutes. The contact angle of the obtained film with water was 18.4 °.
【0051】ついで、該樹脂被膜の表面に、水性光触媒
コーティング剤[(株)田中転写製、「TPX」:固形
分濃度0.85質量%]をスプレー塗布し、乾燥後、8
0℃で、30分間加熱して硬化させ、透明な光触媒体を
得た。シリコーン樹脂層および光触媒層の膜厚はそれぞ
れ1μmおよび0.1μmであった。光触媒体の特性を
測定、評価し、結果を表1に示した。Then, an aqueous photocatalytic coating agent [manufactured by Tanaka Transfer Co., Ltd., "TPX": solid content concentration 0.85% by mass] was spray-coated on the surface of the resin film, and after drying, 8
It was heated at 0 ° C. for 30 minutes for curing to obtain a transparent photocatalyst. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0052】(実施例4)実施例3において、光触媒層
を加熱する代わりに、前記低圧水銀ランプを用いて、紫
外線を光触媒層に10分間照射して硬化させる以外は、
実施例3と同じ方法で、透明な光触媒体を得た。シリコ
ーン樹脂層および光触媒層の膜厚はそれぞれ1μmおよ
び0.1μmであった。光触媒体の特性を測定、評価
し、結果を表1に示した。(Example 4) In Example 3, instead of heating the photocatalyst layer, the low-pressure mercury lamp was used to irradiate the photocatalyst layer with ultraviolet rays for 10 minutes to cure the photocatalyst layer.
A transparent photocatalyst was obtained in the same manner as in Example 3. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0053】(実施例5)実施例3において、アモルフ
ァス酸化チタンのバインダーであるペルオキソチタン酸
溶液の代わりに、オルソチタン酸溶液を混合した水性光
触媒コーティング剤(日本パーカライジング(株)製、
「パルチタン5603」:固形分濃度0.85質量%]
を用いる以外は、実施例3と同じ方法で、透明な光触媒
体を得た。シリコーン樹脂層および光触媒層の膜厚はそ
れぞれ1μmおよび0.1μmであった。光触媒体の特
性を測定、評価し、結果を表1に示した。(Example 5) In Example 3, an aqueous photocatalyst coating agent (manufactured by Nippon Parkerizing Co., Ltd.) in which an orthotitanic acid solution was mixed in place of the peroxotitanic acid solution which is a binder of amorphous titanium oxide,
"Paltitanium 5603": Solid content concentration 0.85% by mass]
A transparent photocatalyst was obtained by the same method as in Example 3 except that was used. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0054】(実施例6)実施例3において、アモルフ
ァス酸化チタンのバインダーであるペルオキソチタン酸
溶液の代わりに、アモルファスシリカのバインダーであ
る水性シリケート溶液(日板研究所(株)製、MS9
0)を混合した水性光触媒コーティング剤(固形分濃度
0.85質量%)を用いる以外は、実施例3と同じ方法
で、透明な光触媒体を得た。シリコーン樹脂層および光
触媒層の膜厚はそれぞれ1μmおよび0.1μmであっ
た。光触媒体の特性を測定、評価し、結果を表1に示し
た。(Example 6) In Example 3, instead of the peroxotitanic acid solution which is a binder of amorphous titanium oxide, an aqueous silicate solution which is a binder of amorphous silica (MS9, manufactured by Nittetsu Kenkyusho Co., Ltd.)
A transparent photocatalyst was obtained in the same manner as in Example 3 except that the aqueous photocatalyst coating agent (solid content concentration 0.85% by mass) mixed with 0) was used. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0055】(実施例7)実施例3において、紫外線照
射したアクリル樹脂板の代わりに、プライマー(信越化
学工業(株)製、「PC−7A」)を塗布して得た、膜
厚0.5μmのプライマー層を有するポリカーボネート
樹脂板を用いる以外は、実施例3と同じ方法で、透明な
光触媒体を得た。シリコーン樹脂層および光触媒層の膜
厚はそれぞれ1μmおよび0.1μmであった。光触媒
体の特性を測定、評価し、結果を表1に示した。(Example 7) In Example 3, a primer ("PC-7A" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied in place of the acrylic resin plate irradiated with ultraviolet rays to obtain a film thickness of 0. A transparent photocatalyst was obtained in the same manner as in Example 3 except that a polycarbonate resin plate having a 5 μm primer layer was used. The film thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.1 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0056】(比較例1)低圧水銀ランプにて、紫外線
を10分間照射したアクリル樹脂板に、有機無機ハイブ
リッド樹脂塗料(日本曹達(株)製、「NRC−300
A」:固形分濃度10質量%)をロールコーター塗布
し、形成された樹脂被膜を80℃で、10分間乾燥し
た。得られた被膜の水との接触角は75.0°であっ
た。ついで、該樹脂被膜の表面に、アルコール溶媒の光
触媒コーティング剤(日本曹達(株)製、「NRC−3
00C」:固形分濃度2質量%)をロールコーター塗布
し、乾燥した後、120℃で、30分間加熱して、硬化
させ、透明な光触媒体を得た。シリコーン系樹脂層およ
び光触媒層の膜厚はそれぞれ1μmおよび0.2μmで
あった。光触媒体の特性を測定、評価し、結果を表1に
示した。(Comparative Example 1) An organic-inorganic hybrid resin coating (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd., "NRC-300") was applied to an acrylic resin plate irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes with a low pressure mercury lamp.
A ”: solid content concentration 10% by mass) was applied by a roll coater, and the formed resin film was dried at 80 ° C. for 10 minutes. The contact angle of the obtained coating film with water was 75.0 °. Then, on the surface of the resin coating, a photocatalytic coating agent of an alcohol solvent (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd., “NRC-3”).
00C ”: solid content concentration 2% by mass) was applied by a roll coater, dried, and then heated at 120 ° C. for 30 minutes to be cured to obtain a transparent photocatalyst. The thicknesses of the silicone resin layer and the photocatalyst layer were 1 μm and 0.2 μm, respectively. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0057】(比較例2)低圧水銀ランプにて、紫外線
を10分間照射したアクリル樹脂板に、ペルオキソチタ
ン酸溶液[(株)田中転写製、「PTA」:固形分濃度
0.85質量%]にシリコーン界面活性剤(信越化学工
業(株)製、「KF640」)を0.5質量%添加した
コーティング剤をスプレー塗布し、アモルファス酸化チ
タン層を設けた。ついで、該アモルファス酸化チタン層
の表面に、アナターゼ型酸化チタンゾルとペルオキソチ
タン酸溶液を混合した水性光触媒コーティング剤
[(株)田中転写製、「TPX」:固形分濃度0.85
質量%]をスプレー塗布し、乾燥後、80℃で、30分
間加熱して硬化させ、透明な光触媒体を得た。アモルフ
ァス酸化チタン層および光触媒層の膜厚はそれぞれ0.
2μmおよび0.15μmであった。光触媒体の特性を
測定、評価し、結果を表1に示した。(Comparative Example 2) A peroxotitanic acid solution [manufactured by Tanaka Transfer Co., Ltd., "PTA": solid content concentration 0.85% by mass] was applied to an acrylic resin plate irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes with a low pressure mercury lamp. Then, a coating agent containing 0.5% by mass of a silicone surfactant ("KF640" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was spray-coated to form an amorphous titanium oxide layer. Then, on the surface of the amorphous titanium oxide layer, an aqueous photocatalytic coating agent obtained by mixing anatase type titanium oxide sol and a peroxotitanic acid solution [manufactured by Tanaka Transfer Co., Ltd., "TPX": solid content concentration 0.85
Mass%] was applied by spraying, dried and then heated at 80 ° C. for 30 minutes for curing to obtain a transparent photocatalyst. The film thicknesses of the amorphous titanium oxide layer and the photocatalyst layer are each 0.
2 μm and 0.15 μm. The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated, and the results are shown in Table 1.
【0058】(比較例3)低圧水銀ランプにて、紫外線
を10分間照射したアクリル樹脂板に、疎水性シリコー
ン樹脂塗料(松下電工(株)製、「フレッセラN」)を
スプレー塗布し、乾燥した後、80℃で30分間熱処理
して被膜を硬化させた。得られた被膜の水との接触角は
80.5°であった。ついで、該疎水性被膜の表面に、
アナターゼ型酸化チタンゾルと、ペルオキソチタン酸溶
液を混合した水性光触媒コーティング剤[(株)田中転
写製、TPX:固形分濃度0.85質量%]をスプレー
塗布したが、該コーティング剤ははじかれてしまい、被
膜を形成できなかった。(Comparative Example 3) A hydrophobic silicone resin paint ("Fresselera N" manufactured by Matsushita Electric Works, Ltd.) was spray-coated on an acrylic resin plate irradiated with ultraviolet rays for 10 minutes with a low-pressure mercury lamp and dried. Then, the coating was cured by heat treatment at 80 ° C. for 30 minutes. The contact angle of the obtained film with water was 80.5 °. Then, on the surface of the hydrophobic coating,
An aqueous photocatalytic coating agent [manufactured by Tanaka Transfer Co., Ltd., TPX: solid content concentration 0.85% by mass] in which anatase type titanium oxide sol and a peroxotitanic acid solution were mixed was spray-applied, but the coating agent was repelled. However, the film could not be formed.
【0059】光触媒体の特性の測定、評価は下記の方法
によった。
(耐沸騰水性)JIS K5400−8.20(塗料一
般試験法)に準拠した碁盤目セロハンテープ試験(碁盤
目数100)により評価した。すなわち、試験体を沸騰
したイオン交換水に2時間浸漬後、外観観察し、さらに
碁盤目剥離試験を行った。碁盤目剥離試験は、カッター
で試験体の基板に達する深さの切り目を、間隔1mmで
入れて設けた100個の碁盤目の上に市販のセロハンテ
ープを貼付し、瞬間的に該テープを剥がした後の試験体
に残存するテープの碁盤目の数をカウントする方法によ
った。The characteristics of the photocatalyst were measured and evaluated by the following methods. (Boiling resistance) Evaluation was carried out by a cross-cut cellophane tape test (cross-cut number 100) in accordance with JIS K5400-8.20 (paint general test method). That is, the test body was immersed in boiling ion-exchanged water for 2 hours, then the appearance was observed, and a cross-cut peeling test was performed. In the cross-cut peeling test, a commercially available cellophane tape was stuck on 100 cross-cuts provided by cutting with a cutter to a depth of reaching the substrate of the test body at intervals of 1 mm, and the tape was peeled off momentarily. It was according to the method of counting the number of grids of the tape remaining on the test body after the heating.
【0060】(耐擦傷性)試験体(100mm×100m
m)に荷重98.07kPa (1kgf/cm2 ) を掛けてスポ
ンジたわしの裏面で縦横それぞれ50回擦った後の外観
を目視観察して判定した。判定基準は、傷がない場合を
○、傷が5個以下の場合を△、傷が5個超の場合を×と
した。(Scratch resistance) Specimen (100 mm × 100 m)
A load of 98.07 kPa (1 kgf / cm 2 ) was applied to m) and the back surface of the sponge scrubber was rubbed 50 times in each of the length and width directions, and the appearance was visually observed and judged. The criteria for evaluation were ◯ when there were no scratches, Δ when there were 5 scratches or less, and X when there were more than 5 scratches.
【0061】(促進耐候性)試験体(100mm×100
mm)に、デューパネルウェザメーター(スガ試験機
(株)製、「DPWL−5R」)を用いて、紫外線蛍光
管による照射(60℃、2時間、照度30W/m2)と結露
(50℃、2時間、暗所)のサイクルを1000時間実
施した。上記サイクルの実施前と実施後の試験体の接触
角、全光線透過率、ヘーズ値を、下記の方法で測定し
た。(Accelerated weather resistance) Specimen (100 mm × 100
mm) using a dew panel weather meter (“DPWL-5R” manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.), irradiation with an ultraviolet fluorescent tube (60 ° C., 2 hours, illuminance 30 W / m 2 ) and dew condensation (50 ° C.). Cycle (2 hours, dark place) for 1000 hours. The contact angle, total light transmittance, and haze value of the test body before and after the above cycle were measured by the following methods.
【0062】(接触角)試験体(100mm×100mm)
に、ブラックライトブルー蛍光管を用いて、0.5mW/c
m2の紫外線を24時間照射した後、マイクロシリンジを
用いてイオン交換水20μlを滴下し、試験体上の水滴
を画像処理式接触角計(協和界面科学(株)製、「CA
−X」)を用いて、接触角を3点法で測定した。(Contact angle) Specimen (100 mm x 100 mm)
And using a black light blue fluorescent tube, 0.5mW / c
After irradiating with m 2 ultraviolet rays for 24 hours, 20 μl of ion-exchanged water was dropped using a microsyringe, and the water droplets on the test body were measured by an image processing contact angle meter (Kyowa Interface Science Co., Ltd., “CA
-X ") was used to measure the contact angle by the three-point method.
【0063】(全光線透過率・ヘーズ値(曇価))全光
線透過率とヘーズ値は、JIS K7105に準拠し
て、濁度計(日本電色(株)製、「NDH2000」)
を用いて測定した。ヘーズ値は下記式で定義する。ヘー
ズ値が大きいほど、曇りが大きく、劣化が進んでいるこ
とを示す。ヘーズ値(%)=拡散透過率/全光線透過率
×100(Total Light Transmittance / Haze Value (Haze Value)) The total light transmittance and haze value are turbidimeters (“NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.) according to JIS K7105.
Was measured using. The haze value is defined by the following formula. The larger the haze value, the greater the cloudiness, indicating that the deterioration is progressing. Haze value (%) = diffuse transmittance / total light transmittance × 100
【0064】[0064]
【表1】 [Table 1]
【0065】[0065]
【発明の効果】本発明は、水性光触媒コーティング剤を
利用して、光触媒層を基材に均一かつ強固に接着させ、
耐擦傷性、耐候性に優れる光触媒体を製造する方法であ
り、さらにハンドリングが容易であり、製造時の環境へ
の負荷を小さくすることができる。得られた光触媒体
は、道路、屋根、側壁などの景観材、外壁材としても使
用できる。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention utilizes an aqueous photocatalyst coating agent to uniformly and firmly adhere a photocatalyst layer to a substrate,
It is a method for producing a photocatalyst having excellent scratch resistance and weather resistance, is easy to handle, and can reduce the load on the environment during production. The obtained photocatalyst can also be used as a landscape material for roads, roofs, side walls, etc., and as an outer wall material.
【図1】 本発明の光触媒体の一態様を示す断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a photocatalyst body of the present invention.
【図2】 本発明の光触媒体の他の態様を示す断面図で
ある。FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment of the photocatalyst body of the present invention.
1 光触媒体 2 基材 3 親水性シリコーン系樹脂層 4 光触媒層 5 プライマー層 1 Photocatalyst 2 base materials 3 Hydrophilic silicone resin layer 4 Photocatalyst layer 5 Primer layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田原 知之 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 福井 裕幸 兵庫県神戸市中央区北本町通1丁目1番28 号 川鉄建材株式会社内 Fターム(参考) 4G069 AA03 AA08 BA02B BA04B BA27A BA27B BA48A BD05A BD05B CA10 DA06 EA08 EC22Y FA03 FB24 FC05 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Tomoyuki Tahara 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Made in Kawasaki Technical Research Institute of Iron Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Fukui 1-28 Kitahonmachi-dori, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo No. Kawakawa Building Materials Co., Ltd. F-term (reference) 4G069 AA03 AA08 BA02B BA04B BA27A BA27B BA48A BD05A BD05B CA10 DA06 EA08 EC22Y FA03 FB24 FC05
Claims (6)
成した、水との接触角が20°以下のシリコーン系樹脂
被膜からなる親水性シリコーン系樹脂層と、該樹脂層の
上に形成した、光触媒粒子と金属酸化物バインダーを含
む光触媒層を有することを特徴とする光触媒体。1. A hydrophilic silicone resin layer comprising a substrate, a silicone resin coating formed on at least a part of the surface of the substrate and having a contact angle with water of 20 ° or less, and on the resin layer. A photocatalyst body comprising a photocatalyst layer containing photocatalyst particles and a metal oxide binder.
び/または撥水性シリコーン系樹脂塗料を塗布し、得ら
れた被膜表面に紫外線を照射して親水化処理を行い、水
との接触角が20°以下のシリコーン系樹脂被膜からな
る親水性シリコーン系樹脂層を形成した後、該樹脂層の
上に、光触媒粒子と金属酸化物バインダーを含む水性光
触媒コーテイング剤を塗布して、光触媒層を形成するこ
とを特徴とする光触媒体の製造方法。2. A hydrophobic and / or water-repellent silicone resin coating is applied to at least a part of the surface of a base material, and the surface of the obtained coating is irradiated with ultraviolet rays to be hydrophilized and then contacted with water. After forming a hydrophilic silicone resin layer composed of a silicone resin coating having an angle of 20 ° or less, an aqueous photocatalytic coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder is applied onto the resin layer to form a photocatalyst layer. Forming a photocatalyst.
線を含むことを特徴とする請求項2に記載の光触媒体の
製造方法。3. The method for producing a photocatalyst body according to claim 2, wherein the ultraviolet rays include ultraviolet rays having a wavelength of 185 nm or less.
コーン系樹脂塗料を塗布し、水との接触角が20°以下
のシリコーン系樹脂被膜からなる親水性シリコーン系樹
脂層を形成した後、該樹脂層の上に、光触媒粒子と金属
酸化物バインダーを含む水性光触媒コーテイング剤を塗
布して、光触媒層を形成することを特徴とする光触媒体
の製造方法。4. A hydrophilic silicone resin coating is applied to at least a part of the surface of a base material to form a hydrophilic silicone resin layer made of a silicone resin coating having a contact angle with water of 20 ° or less. A method for producing a photocatalyst body, comprising forming a photocatalyst layer by coating an aqueous photocatalyst coating agent containing photocatalyst particles and a metal oxide binder on the resin layer.
能アルコキシシランの加水分解物を80質量%以上含有
するものであることを特徴とする請求項4に記載の光触
媒体の製造方法。5. The method for producing a photocatalyst body according to claim 4, wherein the hydrophilic silicone resin coating material contains a hydrolyzate of a tetrafunctional alkoxysilane in an amount of 80% by mass or more.
剤を塗布後、加熱および/または波長315nm以下の
紫外線照射により形成されたものであることを特徴とす
る請求項2〜5のいずれかに記載の光触媒体の製造方
法。6. The photocatalyst layer is formed by applying the photocatalyst coating agent and then heating and / or irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 315 nm or less. A method for producing a photocatalyst.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001204380A JP2003010696A (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Photocatalyst body and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001204380A JP2003010696A (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Photocatalyst body and method for manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003010696A true JP2003010696A (en) | 2003-01-14 |
Family
ID=19040860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001204380A Withdrawn JP2003010696A (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Photocatalyst body and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003010696A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009131804A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | Coated body |
JP2009150585A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Fin material for heat exchanger and its manufacturing method |
JP2011000717A (en) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Aluminum material for interior and exterior and method of manufacturing the same |
WO2011059101A1 (en) | 2009-11-16 | 2011-05-19 | タムネットワーク株式会社 | Photocatalyst coating |
CN108463745A (en) * | 2015-09-29 | 2018-08-28 | 富士胶片株式会社 | Hydrophily multilayer film and its manufacturing method and camera system |
JP2020033510A (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | シャープ株式会社 | Photocatalyst coating, method for producing photocatalyst coating, and method for producing photocatalyst body |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204380A patent/JP2003010696A/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009131804A (en) * | 2007-11-30 | 2009-06-18 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | Coated body |
JP2009150585A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Fin material for heat exchanger and its manufacturing method |
JP2011000717A (en) * | 2009-06-16 | 2011-01-06 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | Aluminum material for interior and exterior and method of manufacturing the same |
WO2011059101A1 (en) | 2009-11-16 | 2011-05-19 | タムネットワーク株式会社 | Photocatalyst coating |
CN108463745A (en) * | 2015-09-29 | 2018-08-28 | 富士胶片株式会社 | Hydrophily multilayer film and its manufacturing method and camera system |
CN108463745B (en) * | 2015-09-29 | 2019-12-06 | 富士胶片株式会社 | Hydrophilic multilayer film, method for producing same, and imaging system |
US10732325B2 (en) | 2015-09-29 | 2020-08-04 | Fujifilm Corporation | Hydrophilic multilayer film and method for producing same, and imaging system |
JP2020033510A (en) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | シャープ株式会社 | Photocatalyst coating, method for producing photocatalyst coating, and method for producing photocatalyst body |
JP7101570B2 (en) | 2018-08-31 | 2022-07-15 | シャープ株式会社 | Photocatalyst paint, method for manufacturing photocatalyst paint, and method for manufacturing photocatalyst |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0866101B1 (en) | Photocatalytic coating composition and photocatalyst-bearing structure | |
JP4017389B2 (en) | Method for producing photocatalyst body | |
AU676299B2 (en) | Photocatalyst composite and process for producing the same | |
RU2434691C2 (en) | Object coated by photocatalyst and photo catalytic fluid coat therefor | |
US6414213B2 (en) | Titanium oxide particle-coated interior member or indoor equipment | |
JP3559892B2 (en) | Photocatalytic film and method for forming the same | |
WO2005105304A2 (en) | Use of photocatalytic tio2 layers for functionalizing substrates | |
JP2002346393A (en) | Photocatalyst and method for manufacturing the same | |
JP3867382B2 (en) | Photocatalyst-supported tent place canvas and structure using photocatalyst-supported tent place canvas | |
JP2004337740A (en) | Photocatalyst body | |
JP2002273234A (en) | Method for manufacturing photocatalytic body | |
JP2003010696A (en) | Photocatalyst body and method for manufacturing the same | |
KR101142369B1 (en) | Plastic structure with photocatalyst layer on inorganic silica binder and its fabrication method | |
JP2009119462A (en) | Photocatalytic coated body and photocatalytic coating liquid for the same | |
JPH09328336A (en) | Coating film having photocatalyst activity and composition forming the same coating film | |
JP2009263651A (en) | Photocatalyst coating composition | |
JP4110279B2 (en) | Substrate coated with photocatalyst film and method for forming photocatalyst film on substrate | |
JP6112975B2 (en) | Precoated metal plate with excellent contamination resistance | |
JPH1057817A (en) | Hydrophilic structure body having photocatalytic activity | |
WO2001095309A1 (en) | Self-cleaning transparent sound barrier and process for producing the same | |
JP2002079109A (en) | Optical semiconductor metal-organic substance mixed body, composition containing optical semiconductor metal, method for producing photocatalytic film and photocatalytic member | |
JP2001070801A (en) | Base material provided with highly durable photocatalyst film and production process of the same | |
JP4292992B2 (en) | Composition for forming photocatalyst film and substrate with photocatalyst film | |
JP2010149005A (en) | Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid therefor | |
JP2007223825A (en) | Heat insulating glass |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |