JP2003055580A

JP2003055580A - 水性塗料、積層体、積層体の製造方法

Info

Publication number: JP2003055580A
Application number: JP2001246046A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Uehara; 昌道上原
Original assignee: Canon NTC Inc
Current assignee: Canon Semiconductor Equipment Inc
Priority date: 2001-08-14
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2003-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】基体１０の劣化を抑制して、表面硬度、光触媒
性、密着性、透明性および緻密性に優れる光触媒層１１
を基体１０上に形成でき、貯蔵安定性にも優れる水性塗
料を提供する。【解決手段】チタニア系ペルオキソ化合物の微粒子と、
ペルオキソチタン酸と、シリカ微粒子とを混合して水性
塗料を調製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒層を形成し
得る水性塗料、光触媒層が形成された積層体、光触媒層
が形成された積層体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、ＳｒＴｉＯ
₃、ＷＯ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃等の光触媒性半導体は、
光が照射されることで光励起され光触媒反応を進行させ
る。このため、これらの光触媒性半導体を含有する塗膜
を光触媒層として形成すれば、光触媒層に光を照射する
ことにより、光触媒層の表面に付着した有機物などを光
分解できる。この性質を利用して、抗菌、消臭、防臭、
防汚、防カビ、防藻、くもり止めなどの光触媒機能を有
する製品が活発に開発されている。

【０００３】中でも、触媒活性が高く、高品位の光触媒
層を形成し易く、工業的に入手し易く、安価であるなど
の理由から、ＴｉＯ₂（酸化チタン、二酸化チタン、チ
タニアとも呼ばれる）が最も頻繁に利用されている。

【０００４】チタニアを含有する光触媒層の形成方法と
しては、チタニアの微粒子を含有する分散液を塗料とし
て塗布し乾燥する方法、チタンアルコキシドからゾルゲ
ル法で作製した分散液を塗料として塗布し乾燥する方
法、チタンアルコキシドを塗料として塗布し乾燥後に焼
成する方法などが知られている。

【０００５】しかしながら、これらの塗料は一般に酸を
含んでいるため、光触媒層の形成に伴い基体が劣化する
場合があった。また、得られる光触媒層の緻密性が不十
分な場合や、基体との密着性が不足する場合があった。

【０００６】更に、上記の塗料は一般に溶剤として有機
物を含有するため、塗料を塗布後に有機物を除去するた
め高温で加熱しなければならず、基体が熱劣化したり生
産性が不十分となる場合があった。また、環境上の問題
も懸念されていた。

【０００７】なお、従来使用されてきた溶剤としては、
メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコ
ール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル等のエ
ステル類；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類；ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロフォルム、
ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン等の有機溶剤等を
例示することができる。

【０００８】加えて、上記の塗料では貯蔵安定性が不足
し、常温で塗料を放置すると、数時間から数日で構成成
分がゲル化したり凝集する場合があった。また、得られ
た光触媒層が不均質となったり多孔質となり易い傾向に
あった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上の様な不具合を回
避するために、チタニアより誘導されるペルオキソ化合
物を使用することが提案されている。

【００１０】例えば、特登録２８７５９９３号公報に
は、ペルオキソ基で修飾したアナターゼ微粒子やペルオ
キソチタン溶液を用いることが記載されており、例え
ば、塗料の貯蔵安定性を向上でき、基体の劣化を抑制で
き、十分な密着性および緻密性を有する光触媒層を形成
できるとある。

【００１１】また、特開平９−２２１３２４号公報に
は、ペルオキソチタン酸を用いることが記載されてお
り、例えば、光触媒性を損なうことなく、得られる光触
媒層の透明性を向上でき、十分な密着性を有する光触媒
層を形成できるとある。

【００１２】更に、特開平１０−１１４８７０号公報に
は、有機物を使用せずペルオキソチタン酸を用いること
が記載されており、例えば、光触媒性を損なうことな
く、得られる光触媒層の透明性を向上でき、十分な密着
性を有する光触媒層を形成できるとある。

【００１３】しかしながら、従来の塗料を用いて光触媒
層を形成すると、以下の様な不具合が生じる場合があっ
た。

【００１４】第１に、従来の塗料を常温で硬化して光触
媒層を形成した場合、得られる光触媒層の表面硬度が不
足する場合があった。この結果、実用に耐え得る耐擦傷
性を確保できない場合があった。

【００１５】第２に、従来の塗料を用いた場合、十分に
薄膜な光触媒層を形成することが困難な場合があった。
近年、各産業分野で使用される部品には軽量化および微
細化が求められているため、光触媒層を薄膜とすること
が要求されている。

【００１６】第３に、各産業分野で使用される部品には
更なる高性能化が求められおり、この要求を満足するた
め、十分な光触媒性、密着性、透明性および緻密性を有
する光触媒層を形成でき、特に有機物を使用することな
く、十分な貯蔵安定性を実現でき、基体の劣化を低減で
きる水性塗料が求められている。

【００１７】そこで、以上の様な要求を満足できる水性
塗料を提供することを、本発明の目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子と、ペルオキソチタン酸と、シリカ微粒子とを含むこ
とを特徴とする水性塗料が提供される。

【００１９】本発明の水性塗料においては、チタニア系
ペルオキソ化合物の微粒子が光触媒として機能し、ペル
オキソチタン酸は光触媒として機能すると同時にチタニ
ア系ペルオキソ化合物の微粒子を基体上に密着させる機
能を有しており、シリカは、これらの光触媒性化合物を
基体上に固定するバインダーとして機能すると同時に、
光触媒層の透明性を損なうことなく表面硬度を向上する
と考えられる。

【００２０】この結果、チタニア系ペルオキソ化合物の
微粒子と、ペルオキソチタン酸と、シリカ微粒子とを組
合わせることにより、以下の優れた特性をバランス良く
実現できると考えられる。

【００２１】第１に、本発明の水性塗料は常温で良好に
硬化して光触媒層を形成し、得られる光触媒層の表面硬
度は十分高く、十分な耐擦傷性を実現できる。

【００２２】第２に、本発明の水性塗料を使用すれば、
十分に薄膜な光触媒層を形成することができる。

【００２３】第３に、本発明の水性塗料から作製される
光触媒層は、十分な光触媒性を有し、基体に十分密着
し、透明性に優れ、十分な緻密性および均質性を有して
おり、多孔質となることが抑制される。

【００２４】第４に、本発明の水性塗料は酸を含んでお
らず、常温で硬化できるため、光触媒層の形成に伴う基
体の劣化を低減できる。また、本発明の水性塗料は溶剤
などの有機物を含有していないので、塗料を塗布後に有
機物を除去するための高温処理を行う必要はなく、基体
の熱劣化を抑制でき、十分な生産性を実現でき、環境上
の問題も懸念されない。

【００２５】第５に、本発明の水性塗料は十分な貯蔵安
定性を有しているため、例えば、常温で塗料を数時間か
ら数日放置したとしても、構成成分がゲル化したり凝集
することを抑制できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００２７】本発明で使用するチタニア系ペルオキソ化
合物としては、チタニアより誘導されるペルオキソ化合
物であれば特に制限されないが、光触媒層の表面硬度、
光触媒性、密着性、透明性および緻密性と、水性塗料の
貯蔵安定性との観点から、−Ｏ−Ｏ−結合を有するチタ
ニアゾルが好ましい。

【００２８】なお、−Ｏ−Ｏ−結合の存在は、例えば赤
外線吸収スペクトル法などにより確認できる。

【００２９】また、上記と同様の観点から、チタニア系
ペルオキソ化合物の微粒子の平均粒子径は、０．１ｎｍ
以上が好ましく、１ｎｍ以上がより好ましく、一方、１
μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、
５０ｎｍ以下が更に好ましく、２０ｎｍ以下が最も好ま
しい。

【００３０】更に、チタニアには、アナタース型および
ルチル型などの結晶構造が知られているが、アナタース
型のチタニアの方が、有機物の分解能が高いため好まし
い。

【００３１】なお、結晶構造は、電子顕微鏡観察、Ｘ線
回折法などにより決定することができる。

【００３２】以上の様なチタニア系ペルオキソ化合物の
微粒子は、チタニアの水性コロイド又は水性分散液を過
酸化物で処理し、得られた処理物を加熱して作製するこ
とができる。

【００３３】例えば、先ず、チタニアの微粒子を解膠し
分散液中に存在させ、チタニアの水性分散液としてチタ
ニアゾルを調製する。次に、得られたチタニアゾルを過
酸化物で処理し、チタニアに−Ｏ−Ｏ−結合を導入す
る。過酸化物としては、過酸化水素水、過酸化ナトリウ
ム、過酸化バリウムなどを使用できるが、−Ｏ−Ｏ−結
合の導入効率が高く、不要な分解生成物がないなどの理
由から過酸化水素水が好ましい。その後、−Ｏ−Ｏ−結
合が導入されたチタニアゾルを８５〜３００℃で加熱し
て、チタニアの結晶構造をアナタース型とする。

【００３４】また、チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、チタン酸の水性コロイド又は水性分散液を過酸化
物で処理し、得られた処理物を加熱して作製することが
できる。

【００３５】例えば、先ず、チタン酸の微粒子を解膠し
分散液中に存在させ、チタン酸の水性分散液としてチタ
ン酸ゲルを調製する。次に、得られたチタン酸ゲルを過
酸化物で処理し、チタン酸に−Ｏ−Ｏ−結合を導入す
る。過酸化物としては、過酸化水素水、過酸化ナトリウ
ム、過酸化バリウムなどを使用できるが、−Ｏ−Ｏ−結
合の導入効率が高く、不要な分解生成物がないなどの理
由から過酸化水素水が好ましい。その後、−Ｏ−Ｏ−結
合が導入されたチタン酸ゲルを８５〜３００℃で加熱し
て縮重合反応を進行させ、結晶構造がアナタース型のチ
タニアゾルとする。

【００３６】更に、チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、水溶性チタン化合物を過酸化物で処理し、得られ
た処理物を加熱して作製することができる。

【００３７】水溶性チタン化合物としては、３塩化チタ
ン、４塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニア及びチタ
ンフッ化物などを使用することができ、２種類以上を併
用して使用することもできる。

【００３８】例えば、先ず、４塩化チタンの水溶液を過
酸化物で処理し、ペルオキソチタン酸とする。過酸化物
としては、過酸化水素水、過酸化ナトリウム、過酸化バ
リウムなどを使用できるが、−Ｏ−Ｏ−結合の導入効率
が高く、不要な分解生成物がないなどの理由から過酸化
水素水が好ましい。その後、アンモニアなどで中和し、
８５〜３００℃で加熱して縮重合反応を進行させ、結晶
構造がアナタース型のチタニアゾルとする。

【００３９】本発明で使用するペルオキソチタン酸とし
ては、光触媒として機能すると同時にチタニア系ペルオ
キソ化合物の微粒子を基体上に十分密着できるものであ
れば、特に制限されない。

【００４０】この様なペルオキソチタン酸は、チタニア
の水性コロイド又は水性分散液を過酸化物で処理して作
製することができる。

【００４１】例えば、先ず、チタニアの微粒子を解膠し
分散液中に存在させ、チタニアの水性分散液としてチタ
ニアゾルを調製する。次に、得られたチタニアゾルを過
酸化物で処理し、ペルオキソチタン酸を得る。過酸化物
としては、過酸化水素水、過酸化ナトリウム、過酸化バ
リウムなどを使用できるが、ペルオキソチタン酸の生成
効率が高く、不要な分解生成物がないなどの理由から過
酸化水素水が好ましい。

【００４２】また、ペルオキソチタン酸は、チタン酸の
水性コロイド又は水性分散液を過酸化物で処理して作製
することができる。

【００４３】例えば、先ず、チタン酸の微粒子を解膠し
分散液中に存在させ、チタン酸の水性分散液としてチタ
ン酸ゲルを調製する。次に、得られたチタン酸ゲルを過
酸化物で処理し、ペルオキソチタン酸を得る。過酸化物
としては、過酸化水素水、過酸化ナトリウム、過酸化バ
リウムなどを使用できるが、ペルオキソチタン酸の生成
効率が高く、不要な分解生成物がないなどの理由から過
酸化水素水が好ましい。

【００４４】更に、ペルオキソチタン酸は、水溶性チタ
ン化合物を過酸化物で処理して作製することができる。

【００４５】水溶性チタン化合物としては、３塩化チタ
ン、４塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニア及びチタ
ンフッ化物などを使用することができ、２種類以上を併
用して使用することもできる。

【００４６】例えば、４塩化チタンの水溶液を過酸化物
で処理し、ペルオキソチタン酸を得る。過酸化物として
は、過酸化水素水、過酸化ナトリウム、過酸化バリウム
などを使用できるが、ペルオキソチタン酸の生成効率が
高く、不要な分解生成物がないなどの理由から過酸化水
素水が好ましい。

【００４７】本発明で使用するシリカ微粒子としては、
チタニア系ペルオキソ化合物の微粒子とペルオキソチタ
ン酸とを基体上に固定するバインダーとして良好に機能
し、光触媒層の透明性を損なうことなく表面硬度を十分
に向上できるものであれば特に制限されないが、光触媒
層の表面硬度、光触媒性、密着性、透明性および緻密性
と、水性塗料の貯蔵安定性との観点から、コロイダルシ
リカ又はヒュームドシリカが好ましい。

【００４８】コロイダルシリカはケイ酸化合物を無水ケ
イ酸のゾルに誘導することによって得られ、不純物が少
なく、粒子径が小さく均一であるため好ましい。具体的
には、平均粒子径０．１ｎｍ以上が好ましく、１ｎｍ以
上がより好ましく、５ｎｍ以上が更に好ましく、一方、
１μｍ以下が好ましく、１００ｎｍ以下がより好まし
く、５０ｎｍ以下が更に好ましい。

【００４９】なお、保存安定性の観点から、コロイダル
シリカを含む液体はアルカリ性であることが好ましく、
具体的にはｐＨ９．５以上１２以下が好ましい。

【００５０】一方、ヒュームドシリカは、４塩化ケイ素
などのケイ素を含む揮発性化合物と酸素とを炎中で反応
させることによって得られ、不純物が少なく、粒子径が
小さく均一であるため好ましい。具体的には、平均粒子
径０．１ｎｍ以上が好ましく、１ｎｍ以上がより好まし
く、５ｎｍ以上が更に好ましく、一方、１μｍ以下が好
ましく、１００ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下
が更に好ましい。

【００５１】なお、保存安定性の観点から、ヒュームド
シリカを含む液体はアルカリ性であることが好ましく、
具体的にはｐＨ９．５以上１２以下が好ましい。

【００５２】以上に説明した構成要素の組成比は、光触
媒層の表面硬度、光触媒性、密着性、透明性および緻密
性と、水性塗料の貯蔵安定性との観点から、注意深く決
定される。

【００５３】具体的には、チタニア系ペルオキソ化合物
の微粒子が水性塗料に占める割合は、０．０５質量％以
上が好ましく、０．１質量％以上がより好ましく、一
方、１質量％以下が好ましく、０．６質量％以下がより
好ましい。

【００５４】また、ペルオキソチタン酸が水性塗料に占
める割合は、０．０２質量％以上が好ましく、０．０５
質量％以上がより好ましく、一方、０．５質量％以下が
好ましく、０．３質量％以下がより好ましい。

【００５５】更に、シリカ微粒子が水性塗料に占める割
合は、０．５質量％以上が好ましく、１質量％以上がよ
り好ましく、一方、１０質量％以下が好ましく、６質量
％以下がより好ましい。

【００５６】以上の様な組成比で調製された水性塗料
は、基体の劣化を抑制する観点から、中性または弱アル
カリ性であることが好ましく、具体的には、２５℃にお
けるｐＨが７以上が好ましく、８以上がより好ましく、
一方、１２以下が好ましく、１１以下がより好ましい。

【００５７】なお、チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子を含む液体は一般に中性または弱酸性であり、ペルオ
キソチタン酸を含む液体も一般に中性または弱酸性であ
る。一方、シリカを含む液体は、シリカを安定に保存す
るため、アルカリ性である。このため、これらの液体を
混合することにより、中性または弱アルカリ性の水性塗
料を容易に調製することができる。

【００５８】また、以上の構成要素を含有する媒体とし
ては水が使用され、溶剤などの有機物を実質的に含有し
ないことが、塗料を塗布後に有機物を除去するための高
温処理を行う必要はなく、基体の熱劣化を抑制でき、十
分な生産性を実現でき、環境上の問題も懸念されないた
め好ましい。

【００５９】以上の様にして得られた水性塗料が塗工さ
れた積層体の例を、図１に示した。基体１０上には、以
上で説明した水性塗料からなる光触媒層１１が形成され
ている。

【００６０】光触媒層１１は高い表面硬度を有している
が、具体的には、ＪＩＳＫ５４００に準じた鉛筆引
掻試験において光触媒層の破損の目視判定で決定される
表面硬度が、２Ｈ以上が好ましく、３Ｈ以上がより好ま
しい。

【００６１】また、軽量化および微細化が要求される分
野においては、光触媒層１１は薄膜であることが好まし
く、具体的には、層厚０．５μｍ以下が好ましく、０．
３μｍ以下がより好ましい。

【００６２】なお、必要に応じて、光触媒層以外の層を
形成する場合もある。例えば、図２に示す様に、光触媒
層１１の下層に保護層２１を形成する場合もある。保護
層２１は、光触媒層１１の光触媒作用により基体１０が
劣化することを低減し、例えばシリカより形成する。

【００６３】また、基体としては特に限定されないが、
ガラス、樹脂、金属などを使用することができる。

【００６４】以上の様な積層体は、例えば以下の様にし
て製造することができる。

【００６５】先ず、チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子を含む液体と、ペルオキソチタン酸を含む液体と、シ
リカを含む液体とを所定量混合して、水性塗料を調製す
る。

【００６６】次に、水性塗料を、ディップコート法（浸
漬法）、スプレーコート法、スピンコート法、フローコ
ート法、ロールコート法、メニスカス法等により、基体
上に塗布する。塗布量は、最終的に得られる光触媒層の
層厚が所定の値となるよう調節する。なお、保護層を形
成する場合は、保護層形成後に水性塗料を塗布する。

【００６７】なお、水性塗料の塗布に先立ち、塗布面を
特に前処理などする必要はなく、表面の汚れなどを除去
するだけで十分である。

【００６８】得られた塗布層は、基体の劣化を低減する
ために加熱することなく乾燥して硬化し、光触媒層とす
る。乾燥温度は、光触媒層の表面硬度、光触媒性、密着
性、透明性および緻密性との観点から、注意深く決定さ
れる。

【００６９】具体的には、５℃以上が好ましく、１０℃
以上がより好ましく、２０℃以上が更に好ましく、一
方、４０℃以下が好ましく、３０℃以下がより好まし
い。

【００７０】以上の様にして製造された積層体は、例え
ば、カーブミラーや道路標識などの産業物品、鏡や浴槽
などの日常物品、光学ミラーなどの精密部品、胃カメラ
などの医療機器部品などとして好適に使用することがで
きる。

【００７１】

【実施例】以下に実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、これらは、本発明を何ら限定するものではな
い。なお、以下特に明記しない限り、試薬等は市販の高
純度品を用いた。

【００７２】（測定方法）（ア）光触媒層の表面硬度：ＪＩＳＫ５４００に準
じて鉛筆引掻試験を行い、鉛筆硬度を測定した。

【００７３】（イ）光触媒層の光触媒性：光触媒層上に
（株）ボーネンコーポレーション製オイルを１．３ｍｇ
／ｃｍ²となるよう塗布し、１．９２Ｗ／ｃｍ²の紫外線
を８時間照射し、オイルの減少量から光触媒性を評価し
た。オイルの減少量が多いほど、光触媒性が高いことを
意味する。

【００７４】（ウ）光触媒層の密着性：ピーリング試験
法により評価した。具体的には、光触媒層に一辺５ｃｍ
の十字の亀裂を切断により形成し、亀裂部に粘着テープ
を粘着し、これを引き剥がした際の光触媒層の剥がれの
状態から密着性を評価した。

【００７５】（エ）光触媒層の透明性：光触媒層を観察
し、濁りの程度から目視により判定した。

【００７６】（オ）光触媒層の緻密性：光触媒層を顕微
鏡により観察し、光触媒層の不均質性および多孔質性か
ら判断した。

【００７７】（カ）水性塗料の貯蔵安定性：水性塗料を
２５℃で５日間放置し、ゲル化および凝集の程度を目視
により判定した。

【００７８】（キ）基体の劣化：光触媒層を形成後の基
体を観察し、変色および変形の有無から判断した。

【００７９】（実施例１）チタニア系ペルオキソ化合物
の微粒子として、４塩化チタンを過酸化水素水で処理し
２５０℃で加熱して得られたチタニアゾルを使用した。
このチタニアゾルが−Ｏ−Ｏ−結合を有していること
を、赤外線吸収スペクトル法により確認した。また、結
晶構造がアナタース型であることを、電子顕微鏡観察お
よびＸ線回折法により確認した。更に、平均粒子径は９
ｎｍであった。

【００８０】また、ペルオキソチタン酸として、４塩化
チタンを過酸化水素水で処理して得られたものを使用し
た。

【００８１】更に、シリカ微粒子として、平均粒子径１
０ｎｍのコロイダルシリカを使用した。

【００８２】上記のチタニアゾルを０．８５質量％含み
水を媒体とする液体３５０ｍＬと、上記のペルオキソチ
タン酸を０．８５質量％含み水を媒体とする液体１５０
ｍＬと、上記のコロイダルシリカを８質量％含み水を媒
体とする液体５００ｍＬとを静に混合し、水性塗料を得
た。

【００８３】なお、チタニアゾルを含む液体の２５℃で
のｐＨは７、ペルオキソチタン酸を含む液体の２５℃で
のｐＨは６．５、コロイダルシリカを含む液体の２５℃
でのｐＨは１１．５であり、得られた水性塗料の２５℃
でのｐＨは１０．４であった。

【００８４】また、得られた水性塗料の貯蔵安定性は良
好であった。

【００８５】この水性塗料をスプレーコート法により、
ガラス製の基体上に塗布した。これを２５℃で乾燥して
塗布層を硬化し、層厚０．２５μｍの光触媒層とした。

【００８６】得られた光触媒層の表面硬度は３Ｈであっ
た。また、光触媒層の光触媒性、密着性、透明性および
緻密性は何れも良好で、実用に耐え得るものであった。
更に、基体の劣化は確認できなかった。

【００８７】（実施例２）チタニアゾルを０．８５質量
％含み水を媒体とする液体７０ｍＬと、ペルオキソチタ
ン酸を０．８５質量％含み水を媒体とする液体３０ｍＬ
と、コロイダルシリカを１５質量％含み水を媒体とする
液体９００ｍＬとを混合して水性塗料を調製した以外
は、実施例１と同様にして光触媒層を形成した。実施例
１と比較して、光触媒性が低下していた。

【００８８】（実施例３）チタニアゾルを０．８５質量
％含み水を媒体とする液体７３０ｍＬと、ペルオキソチ
タン酸を０．８５質量％含み水を媒体とする液体２７０
ｍＬと、コロイダルシリカを４質量％含み水を媒体とす
る液体１００ｍＬとを混合して水性塗料を調製した以外
は、実施例１と同様にして光触媒層を形成した。表面硬
度はＨであった。

【００８９】（実施例４）理研テクノシステム社製の光
触媒コートＭＩＸｓｏｌ（商品名）を５００ｍＬと、株
式会社日板研究所製のシリカ分散溶液セラミカＭＳ−９
０（商品名）を５００ｍＬとを混合して水性塗料を調製
した以外は、実施例１と同様にして光触媒層を形成し
た。

【００９０】得られた光触媒層の層厚は０．２５μｍ
で、表面硬度は３Ｈであった。また、光触媒層の光触媒
性、密着性、透明性および緻密性は何れも良好で、実用
に耐え得るものであった。更に、基体の劣化は確認でき
なかった。

【００９１】（比較例１）チタニアゾルを０．８５質量
％含み水を媒体とする液体３５０ｍＬと、ペルオキソチ
タン酸を０．８５質量％含み水を媒体とする液体１５０
ｍＬとを混合し、シリカを使用しないこと以外は、実施
例１と同様にして光触媒層を形成した。

【００９２】得られた光触媒層の表面硬度はＨＢあっ
た。また、光触媒層の密着性および緻密性が実用レベル
に達しなかった。

【００９３】

【発明の効果】以上に説明した様に、チタニア系ペルオ
キソ化合物の微粒子と、ペルオキソチタン酸と、シリカ
微粒子とを含んでなる水性塗料は、貯蔵安定性に優れ、
基体の劣化を抑制して、表面硬度、光触媒性、密着性、
透明性および緻密性に優れる光触媒層を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層体の例を説明するための模式的断
面図である。

【図２】本発明の積層体の他の例を説明するための模式
的断面図である。

【符号の説明】

１０基体１１光触媒層２１保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA20B AA21B AT00A CC00B DE01B JB05B JL08B JM01 YY00B 4G069 AA03 AA08 BA02B BA04A BA04B BA48A CA10 EA08 FB08 FB09 FB24 4J038 HA156 HA212 HA232 HA441 KA06 KA20 LA03 MA11 MA14 NA01 NA02 NA05 NA06 NA11 NA12 NA17 NA26 NA27 PA18 PB14 PC02 PC03 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チタニア系ペルオキソ化合物の微粒子
と、ペルオキソチタン酸と、シリカ微粒子とを含むこと
を特徴とする水性塗料。
【請求項２】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子が前記水性塗料に占める割合は０．０５質量％以上１
質量％以下であり、前記ペルオキソチタン酸が前記水性
塗料に占める割合は０．０２質量％以上０．５質量％以
下であり、前記シリカ微粒子が前記水性塗料に占める割
合は０．５質量％以上１０質量％以下でることを特徴と
する請求項１記載の水性塗料。
【請求項３】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は−Ｏ−Ｏ−結合を有するチタニアゾルであり、平均
粒子径は０．１ｎｍ以上１μｍ以下であることを特徴と
する請求項１又は２記載の水性塗料。
【請求項４】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、チタニアの水性コロイド又は水性分散液を過酸化
物で処理し、該処理物を加熱して得られることを特徴と
する請求項１乃至３何れかに記載の水性塗料。
【請求項５】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、チタン酸の水性コロイド又は水性分散液を過酸化
物で処理し、該処理物を加熱して得られることを特徴と
する請求項１乃至３何れかに記載の水性塗料。
【請求項６】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、水溶性チタン化合物を過酸化物で処理し、該処理
物を加熱して得られることを特徴とする請求項１乃至３
何れかに記載の水性塗料。
【請求項７】前記水溶性チタン化合物は、３塩化チタ
ン、４塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニア及びチタ
ンフッ化物からなる群より選ばれる１種以上の化合物で
あることを特徴とする請求項６記載の水性塗料。
【請求項８】前記チタニア系ペルオキソ化合物の微粒
子は、アナタース型の結晶構造を有することを特徴とす
る請求項１乃至７何れかに記載の水性塗料。
【請求項９】前記ペルオキソチタン酸は、チタニアの
水性コロイド又は水性分散液を過酸化物で処理して得ら
れることを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の水
性塗料。
【請求項１０】前記ペルオキソチタン酸は、チタン酸
の水性コロイド又は水性分散液を過酸化物で処理して得
られることを特徴とする請求項１乃至８何れかに記載の
水性塗料。
【請求項１１】前記ペルオキソチタン酸は、水溶性チ
タン化合物を過酸化物で処理して得られることを特徴と
する請求項１乃至８何れかに記載の水性塗料。
【請求項１２】前記水溶性チタン化合物は、３塩化チ
タン、４塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニアおよび
チタンフッ化物からなる群より選ばれる１種以上の化合
物であることを特徴とする請求項１１記載の水性塗料。
【請求項１３】前期シリカ微粒子はコロイダルシリカ
であり、平均粒子径は０．１ｎｍ以上１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１乃至１２何れかに記載の水性
塗料。
【請求項１４】前期シリカ微粒子はヒュームドシリカ
であり、平均粒子径は０．１ｎｍ以上１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１乃至１２何れかに記載の水性
塗料。
【請求項１５】前記水性塗料の２５℃におけるｐＨ
は、７以上１２以下であることを特徴とする請求項１乃
至１４何れかに記載の水性塗料。
【請求項１６】基体と、請求項１乃至１５何れかに記
載の水性塗料を該基体上に塗工して形成され、層厚０．
５μｍ以下である光触媒層とを具備してなることを特徴
とする積層体。
【請求項１７】請求項１乃至１５何れかに記載の水性
塗料を基体上に塗布して塗布層を形成する工程と、該塗
布層を５℃以上４０℃以下で乾燥して硬化し、光触媒層
を形成する工程とを含んでなることを特徴とする積層体
の製造方法。