JP2003528197A

JP2003528197A - 建築材料上で藻類増殖を防止する光触媒組成物および方法

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Publication number: JP2003528197A
Application number: JP2001569088A
Authority: JP
Inventors: エル．ジェイコブス，ジェフリー
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2003-09-24
Also published as: AU2001245368A1; MY126921A; ES2431954T5; US20030190431A1; EP1274905A1; EP1274905B2; EP1274905B1; WO2001071121A1; ES2431954T3; AR035568A1; US6569520B1; US6881701B2

Abstract

(57)【要約】本発明は基材用の塗料組成物を提供する。本発明の塗料組成物は、一般に、シリケート結合剤と複数の光触媒粒子とを含む。シリケート結合剤は基材上に被膜を定させる接着剤として機能する。複数の光触媒粒子はシリケート結合剤全体にわたって分散する。この粒子は、得られた被膜中の粒子の十分な分配を提供する量で含まれる。基材上への本発明の組み入れは、被覆基材を用いる建築材料上での藻類増殖を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】発明の分野本発明は無機基材用の被膜に関し、特に、光触媒粒子を含有する塗料組成物に
関し、さらに特に、かかる組成物で被覆された無機顆粒（例えば、屋根用顆粒）
に関する。

【０００２】発明の背景無機基材は、美観目的で基材に色特性を付与するために顔料を含有する組成物
で被覆されてきた。被覆基材は、一般に、物体に所望の色を与えるために特定の
キャリアに被着されるか、あるいは固着される。例えば、被覆無機顆粒は、顆粒
表面仕上げビチューメンロール屋根材上およびアスファルト屋根板上で用いられ
ることが多い。アスファルト含浸屋根板またはアスファルト被覆繊維シート材料
の一表面に部分的に埋め込まれる顆粒は、本質的に耐候性で難燃性且つ装飾性の
外面を提供する被膜を形成する。屋根用顆粒の層は、太陽光（例えば、紫外線）
劣化と環境劣化の両方からビチューメン材料およびベース材料を遮蔽する保護層
として機能する。

【０００３】無機基材は、一般に、無機結合剤および顔料粒子を含有するスラリーを基材上
に被着させることにより被覆される。顆粒状の無機材料は、ロータリーキルン内
で加熱され、無機結合剤および顔料粒子のスラリーと混合される。被覆された無
機顆粒は最初に乾燥され、その後１７０℃を超える温度で焼成されて結合剤が不
溶化する。得られた被覆顆粒は、顔料を含むことによる選択された着色を示す固
化被膜を有する。

【０００４】被覆された顆粒は、最終構造体または最終建物に所望の色を与えるように製造
され選択されることが多い。建物の外観を維持するために色が経時的に一定であ
ることが望ましい。藻類浸襲による屋根板および他の建築材料の退色が最近特に
問題になってきた。藻類は、水分が保持される領域において建築材料上で増殖し
がちである。退色は、空中浮遊粒子として運ばれた藍藻類、Ｇｌｏｅｏｃａｐｓ
ａｍａｇｍａによるとされてきた。浸襲はアスファルト屋根板上では特に激烈
である場合がある。

【０００５】被覆無機基材を組み入れている建築材料上での藻類増殖を防ぐことができる塗
料組成物を提供することは有利であろう。

【０００６】発明の概要本発明は基材用の塗料組成物を提供する。基材上への本発明の組み入れは、被
覆基材を用いる建築材料上での藻類増殖を防止する。本発明は、塗料組成物、塗
料組成物の被着から生じる被覆物品および本発明組成物で物品を被覆する方法に
関する。

【０００７】本発明の塗料組成物は、一般に、シリケート結合剤および複数の光触媒粒子を
含む。シリケート結合剤は基材上に被膜を定着させる接着剤として機能する。複
数の光触媒粒子はシリケート結合剤全体にわたって分散する。シリケート結合剤
が不溶化すると、複数の光触媒粒子は被膜中で結合する。この粒子は、得られた
被膜全体にわたって粒子の十分な分配を提供する量で含まれる。粒子の十分な分
配は、藻類増殖を抑制するか、あるいは防止するために、個々の粒子の幾つかの
少なくとも一部が被膜の表面上に露出することを表す。好ましくは、塗料組成物
中に含まれる光触媒粒子は金属酸化物である。特に好ましい金属酸化物はアナタ
ーゼＴｉＯ₂である。

【０００８】塗料組成物は基材上に被着される。本発明で用いるのに適する基材は、基材に
シリケート組成物を接着させるために必要な被覆プロセスの焼成温度に耐えるこ
とができなければならない。好ましい基材には、無機顆粒、ロック、クレー、セ
ラミック、コンクリートまたは金属が挙げられる。

【０００９】本発明の一つの態様において、複数の屋根用顆粒が製造される。屋根用顆粒の
各々は無機顆粒および無機顆粒の外面上に被着された被膜を含む。被膜は、被膜
を前記無機顆粒に結合させるために一定量のシリケート結合剤を含む。被膜は複
数の光触媒粒子を含む。光触媒粒子は、粒子の幾つかの少なくとも一部が被膜の
表面上に露出するように被膜全体にわたって十分に分配される。

【００１０】本発明の得られる物品は、建築材料中で用いられる時、太陽光劣化および環境
劣化から建築材料を保護する。得られる被膜はＵＶ線の透過率を低下させ、それ
によって下にある基材の太陽光劣化への暴露を減少させる。本発明は、約２％以
下、好ましくは約１％以下にＵＶ透過率を減少させることができる。光触媒粒子
は被膜を含有する基材上で藻類の増殖も防止する。

【００１１】本発明の目的のために、本出願において用いられる以下の用語を次のように定
義する。

【００１２】「顆粒」は広く用いられ、約３００マイクロメートル〜約１６００マイクロメ
ートルの直径を有する化合物を意味する。

【００１３】「無機顆粒」は、ロック、鉱物、クレー、セラミックまたはコンクリートの顆
粒を意味する。

【００１４】「粒子」は、約１ｎｍ〜約１００ｎｍの範囲の平均粒子サイズを有する化合物
を意味する。

【００１５】「耐藻性」は、屋根および他の表面の退色を引き起こすことに一般に関連した
形態を含む、藻類のあらゆる形態の増殖を防止または抑制する能力を意味する。

【００１６】詳細な説明本発明は、光触媒を含有する塗料組成物の基材上への被着を必要とする。塗料
組成物は、本発明組成物で被覆された基材を用いる建築材料上での太陽光損傷お
よび環境損傷を防止することができる。

【００１７】本発明の塗料組成物は、一般に、無機結合剤と複数の光触媒粒子を含有する水
性スラリーである。本組成物は、基材上にセラミック型被膜を生じさせるために
高温で加熱される。従って、本組成物は、熱劣化を示さずに少なくとも約１７０
℃、好ましくは約６５０℃までの温度に耐えなければならない。

【００１８】組成物中の無機結合剤の機能は、所望の無機基材に被膜を接着させることであ
る。好ましくは、無機結合剤はアルカリ金属シリケート結合剤である。アルカリ
金属シリケート結合剤には、珪酸リチウム、珪酸カリウム、珪酸ナトリウムまた
はそれらの組み合わせからなる群から選択されるものが挙げられる。アルカリ金
属シリケートは、一般に、Ｍ₂Ｏ：ＳｉＯ₂で示され、ここでＭは、リチウム、カ
リウムまたはナトリウムである。ＳｉＯ₂対Ｍ₂Ｏの質量比は、約１．４：１〜約
３．７５：１の範囲である。好ましくは、この質量比は約２．７５：１〜約３．
２２：１の範囲内である。溶液中約３８％〜約４１％固形物において、塗料組成
物中に含まれる無機結合剤の量は、約１４〜約３０質量部／顆粒１０００質量部
の範囲内、好ましくは約１７〜約２２質量部／顆粒１０００質量部の範囲内であ
る。

【００１９】複数の光触媒粒子が本発明の塗料組成物中に含まれる。光触媒は、活性化する
か、または太陽光に照射されると、酸化サイトと還元サイトの両方を確立する。
これらのサイトは、基材上で藻類の増殖を防止または抑制することができる。当
業者によって従来から認められている光触媒粒子が本発明で用いるのに適する。
好ましい光触媒は遷移金属光触媒を含む。適する遷移金属光触媒の例には、Ｔｉ
Ｏ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂、ＣａＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、
Ｔｉ_xＺｒ_(1-x)Ｏ₂、ＳｉＣ、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ
、ＢａＴｉＯ₃、ＫＮｂＯ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＯ₂、
ＭｏＳ₂、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、ＣｅＯ₂、Ｔｉ（ＯＨ）₄またはそれらの組み合わ
せが挙げられる。好ましい光触媒はナノ結晶質アナターゼＴｉＯ₂である。最も
好ましい遷移金属触媒は、テネシー州フランクリンのＰｏｗｅｒＳｕｒｆａｃ
ｅｓによって販売されているＣａｔａｌｉｔｅ^TM４０００である。

【００２０】任意に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、ＲｕＯ₂、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ
もしくはＦｅからなる群から選択された金属または金属酸化物と、上述した光触
媒とを組み合わせてもよい。光触媒と上述した金属または金属酸化物との組み合
わせは光触媒活性を改善することができる。上述した金属および金属酸化物の使
用は、欧州特許第９２３９８８号、米国特許第５，５１８，９９２号および米国
特許第５，９９４，２６８号において論じられており、これらのすべての特許は
本明細書に参考のために援用される。

【００２１】粒子を互いに区別するために用いられる特性には、平均粒子サイズ（一次粒子
サイズ）および粒子重量当たりの表面積が挙げられる。平均粒子サイズは、ＡＳ
ＴＭＤ３８４９に従って電子顕微鏡によって測定される。粒子重量当たりの表
面積は、ＡＳＴＭＤ３０３７またはＡＳＴＭＤ４８２０に従って窒素吸収に
よって測定される。

【００２２】本発明は、約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲内の平均粒子サイズを有する複数
の光触媒粒子を用いる。好ましい平均粒子サイズは、約１ｎｍ〜約１００ｎｍの
範囲内であり、最も好ましい範囲は約１０ｎｍ〜約５０ｎｍである。約２０ｍ²
／ｇ以上の粒子重量当たりの表面積を有する粒子が、一般に、本発明組成物中に
含まれる。粒子重量当たりの表面積が５０ｍ²／ｇ以上、最も好ましくは１００
ｍ²／ｇ以上であることも好ましい。光触媒粒子は、約２５ｋｇ／顆粒１０００
ｋｇまでを達成するのに十分な量でスラリーに添加される。

【００２３】本発明の組成物によると、結合剤を中和するために、任意にアルミノシリケー
ト化合物を組成物に添加してもよい。従来のアルミノシリケート化合物は本発明
共に用いるのに適する。アルミノシリケート化合物は、好ましくは、式Ａｌ₂Ｓ
ｉ₂Ｏ₅（ＯＨ）₄を有するクレーである。しかし、カオリン（Ａｌ₂Ｏ₃．２Ｓｉ₂ Ｏ₂．２Ｈ₂Ｏ）などの他のアルミノシリケート化合物を本発明の実施において用
いてもよい。アルミノシリケート化合物は、アルミノシリケート１５質量部／顆
粒１０００質量部までの比を達成するのに十分な量で組成物中に含まれる。好ま
しくは、その比は、７〜１３質量部アルミノシリケート／顆粒１０００質量部で
ある。アルミノシリケート化合物の粒子サイズは異なってもよい。しかし、アル
ミノシリケートが０．５％未満の粗粒子（直径０．００２ミリメートルより大き
い粒子）しか含まないことが一般に好ましい。

【００２４】所望の色特性を達成するために、任意に、顔料または顔料の組み合わせが組成
物中に含まれてもよく、光触媒粒子と混合してもよい。適する顔料には、例えば
、カーボンブラック、酸化チタン（非活性種またはルチル）、酸化クロム、黄酸
化鉄、フタロシアニングリーンおよびブルー、ウルトラマリンブルー、赤酸化鉄
、金属フェライトおよびそれらの混合物などの化合物が挙げられるであろう。他
の従来の顔料も本発明と共に用いるのに適する。当業者は、特定の色特性を達成
するために組成物中で必要とされる追加の顔料の量を決定することができる。上
述した顔料の平均粒子サイズは異なってもよい。特定の顔料は光触媒相を有して
もよい。しかし、それらの顔料の光触媒相は塗料用途での顔料として用いられな
かった。

【００２５】組成物全体にわたって任意の顔料粒子の分散を助けるために、任意に、分散剤
を組成物に添加してもよい。スラリー中の粒子の分散の適切なレベルは、より高
い色均一性を有する顆粒基材上の被膜を達成するのを助ける。アニオン分散剤と
非イオン分散剤の両方が、本発明で用いるのに適することがある。分散剤は、一
般に、顔料粒子の約２０質量％までの範囲、好ましくは顔料粒子の約１０質量％
までの範囲の量で用いられる。分散剤の例は、ニュージャージー州クランベリー
のＲｈｏｄｉａからＲｈｏｄａｃａｌＮとして販売されているスルホン化ナフ
タレン−ホルムアルデヒド縮合物のナトリウム塩である。

【００２６】他の任意の化合物には、酸化亜鉛およびホウ塩が挙げられる。これらの化合物
は、米国特許第５，４１１，８０３号に記載されており、この特許は本明細書に
参考のために援用される。

【００２７】無機基材への被着のための組成物の調製に際して、無機結合剤を最初に水の一
部と混合する。水の量は用いられる結合剤の種類に応じて異なってもよい。珪酸
ナトリウム結合剤では、水は、約１質量部の水対約２質量部の珪酸ナトリウム溶
液の比（溶液中の固形物３８％〜４１％）を達成するように添加する。量は無機
結合剤および他の任意の原料に応じて異なってもよい。その後、光触媒粒子を他
の任意の原料のいずれとも一緒に組成物に添加する。

【００２８】本発明の組成物を基材上に被着させる。塗料組成物の被着温度に耐えることが
できる基材が本発明と共に用いるのに適する。好ましい基材には、無機顆粒、ロ
ック、クレー、セラミックおよび金属材料が挙げられる。不溶化温度に耐えるこ
とができるプラスチック組成物も本発明のための基材として用いてもよい。最も
好ましい無機基材は、一般に、被膜を受け入れることができる顆粒の形態をとっ
た、ロック、鉱物またはリサイクル材料（例えばスラグ）である。基材に適する
無機材料には、粘土質岩、緑色石、花崗岩、トラップ、珪砂、粘板岩、霞石閃長
岩、グレーストーン、砕石英およびスラグからなる群から選択されるものが挙げ
られる。一般に、無機材料は、約３００マイクロメートル〜約１６００マイクロ
メートルの範囲の直径を有する粒子サイズに破砕される。

【００２９】本発明の組成物は基材上に被着させて基材の外面上に被膜を形成する。本発明
の目的のために、被膜は、本発明組成物の使用によって基材上に被着される被膜
の一層以上の層を表現するために用いられる。本発明の目的のために、「被覆」
という用語は、好ましくは、ベース顆粒を完全に覆うことに関する。但し、これ
は特に必須ではない。基材を被覆する方法は、一般に、米国特許第５，４１１，
８０３号において開示されており、この特許は本明細書に参考のために援用され
る。顆粒は、最初に、ロータリーキルンまたは同等の手段によって約６５℃〜約
１４０℃の温度に予熱される。その後、塗料組成物を被着させて顆粒を均一に被
覆する。

【００３０】顆粒への組成物の被着速度は、組成物内の成分の範囲に応じて異なってもよい
。当業者は、すべての成分に関して前述された範囲に基づくこの適切な速度を決
定することができる。顆粒の熱は被膜中の多少の水をとばして約０．６〜約１％
の水分レベルを達成させる。その後、被覆された基材は、無機結合剤の不溶化を
提供するのに必要な温度に加熱され、このようにしてセラミック被覆された無機
顆粒を形成する。結合剤の不溶化によって、結合剤は、水またはビチューメン材
料への溶解に十分に耐えるようになる。塗料組成物の加熱または焼成は、約１７
０℃〜約６５０℃、好ましくは２００℃〜約５３８℃の範囲内の温度で行われる
。

【００３１】無機材料および所望の最終用途に応じて、被覆された基材は、材料の取り扱い
を改善するため、あるいは被覆された基材の他の基材への粘着力を強化するため
に、任意に後処理してもよい。典型的な処理剤は、本発明の主題ではないけれど
も、炭化水素油、シリコーンおよび塩化マグネシウム溶液などの無機化学溶液な
どが挙げられる。一種の有用なシリコーンは、バージニア州ホープウェルのＧｏ
ｌｄｓｃｈｍｉｄｔＣｈｅｍｉｃａｌから入手できるオルガノシロキサンシリ
コーン油である商品名「ＴｅｇｏｓｉｖｉｎＨＬ１５Ｍ７」で知られている。
アーカンソー州スマックオーバーのＣｒｏｓｓＯｉｌ＆Ｒｅｆｉｎｉｎｇ
Ｃｏ．Ｉｎｃ．から入手できるものなどのスレート油は、ダストコントロール
のために伝統的に用いられてきた。材料に応じて、顆粒の約０．００２５〜約０
．７重量％の範囲の量で、被覆された基材にこの化合物が添加される。当業者は
、所望の結果を達成するのに必要な適切な量を決定することができる。添加剤は
、一般に、被覆プロセスの冷却工程の間に被着される。

【００３２】本発明の得られた被覆基材は、光触媒粒子を含有する耐久性被膜を示す。光触
媒粒子は被膜全体にわたって十分に分配され、粒子の幾つかの少なくとも一部は
被膜の表面上に露出するようになる。被覆物品は、建築材料中で用いられた時、
本発明を組み入れた建築材料上での太陽光劣化または環境劣化を顕著に減少させ
ることができる。本発明は、「実施例」セクションで記載されるＵＶ透過試験に
よって示されるように紫外線の透過を減少させる。塗料組成物が屋根用顆粒を被
覆するために用いられる時、顆粒は、下にある被覆アスファルトに光、特に紫外
線の透過が達することを防止する。ＵＶ線、特に約２９０ｎｍ〜４３０ｎｍの範
囲の光へのアスファルトの暴露は、水可溶性、熱可塑性の損失、割れおよび屋根
板の最終的な破損をもたらすアスファルトの好ましくない風化を加速することが
知られている。結果として、アスファルトと顆粒との間の接着層が破壊され、顆
粒はアスファルトベースから取り去られることになる。

【００３３】顆粒により透過される化学線の百分率は、異なる顆粒が被覆アスファルトに接
着されたままである特性を評価する一手段である。より低いＵＶ光透過率％の顆
粒は屋根板により良好な耐候性を与え、経時的により少ない顆粒損失をもたらす
ので、それらを有することが一般には望ましい。本発明の塗料組成物は、ＵＶ透
過試験により約２％以下にＵＶ透過率を減少させることができる。好ましくは、
ＵＶ透過率は約１％以下である。

【００３４】本発明の被覆無機基材は、被覆基材上で種々の形態の藻類の増殖を防止するこ
とができる。ＵＶ線に照射されると、光触媒粒子は、藻類増殖を防止または抑制
する環境を提供する。「実施例」セクションに記載された促進藻類増殖防止試験
は、藻類を駆除する際の被覆物品の効率を安定するための試験を示している。本
発明は、試験標準によれば、藻類増殖がないという結果となった。

【００３５】本発明の被覆顆粒は、建築材料が藻類増殖を被りやすい領域において建築材料
での種々の用途で用いるのに理想的に適している。例えば、被覆顆粒は、屋根用
顆粒として用いるのにうまく適している。被覆顆粒は、フェルトまたはガラス繊
維のビチューメン被覆屋根板ベース材料を暖めるために被着させてもよい。さら
に、本発明の被覆顆粒は、例えば、屋根用材料、コンクリートおよびセメント系
材料、プラスター、アスファルト、セラミック、化粧しっくい、グラウト、プラ
スチックおよびガラスなどの種々の外装製品および内装製品に用いてもよい。別
の例には、退色しないままでありうる表面を提供するために、プール表面、壁装
材、サイジング材料、フローリング、濾過システム、冷却塔、ブイ、防波堤、擁
壁、ドックおよび水路が挙げられる。

【００３６】以下の非限定的な実施例は本発明をさらに説明する。特に指示しないかぎり、
以下の試験手順を実施例において用いた。これらの実施例で挙げられた特定の材
料および量、ならびに他の条件および詳細は技術上広く解釈されるべきであり、
決して本発明を不当に制限または限定すると解釈されるべきではない。

【００３７】これらの実施例において用いた試験手順を以下に記載する。

【００３８】１．ＵＶ透過試験ＵＶ線透過の防止における顆粒被膜への光触媒粒子の添加の有効性を見出すた
めに、ＵＶ透過試験手順を用いた。驚くべきことに、比較的低い装填レベルの光
触媒アナターゼＴｉＯ₂で被覆された顆粒が、より高い装填レベルの顔料グレー
ド（非光触媒活性）ルチルＴｉＯ₂で同様に被覆された顆粒よりも顕著に少ない
ＵＶ透過を可能にすることが見出された。

【００３９】試験する顆粒の狭くて均一のサイズ分布を得るために、１０メッシュおよび１
２メッシュのスクリーンを用いて、試験しようとする顆粒をふるい分けた。１０
メッシュのスクリーンを通過するが１２メッシュ上に留まる顆粒を試験のために
選択した。その後、不透明な下方テンプレート上の漏斗形状の孔の各々に個々の
顆粒を注意深く入れた。テンプレートは均一に間隔を取った漏斗形状の１００個
の孔から成り、顆粒が、より大きな孔端には嵌るが、より小さい孔端には嵌らず
、よって顆粒を通して透過した光のみが孔を通過することを可能にするようにな
っている。その後、顆粒を元の位置に保持してＵＶ範囲の光に感光性のフィルム
を置くための平滑平坦表面を提供するために、類似のテンプレートを第１のテン
プレートの上に第１のテンプレートに対してひっくり返して置いた。そのテンプ
レートは、１００個の孔の格子から離れた１０個の孔の一列も含んでいる。階段
光学くさびを下方テンプレート上の１０個の孔のこの列上に置き、１０個の孔の
各々が前の孔より漸増的に大きい光透過率を可能にするようにする。Ｇｅｎｅｒ
ａｌＥｌｅｃｔｒｉｃＲ−２写真電球が装備されたランプを含む不透明ボッ
クスのトップ上で二枚のテンプレートを支えた。このボックスのトップは、約４
３０ｎｍより上の光を遮断するが、これより低い波長が下方テンプレート内の顆
粒の露出部分上および階段光学くさびフィルター付きの孔上を通過することを可
能にするフィルターを含んでいる。ＵＶ感光性フィルムであるＫｏｄａｋＰｏ
ｌｙｃｈｒｏｍａｔｅＩＩＩフィルムを表を下にして置き、光学くさび孔を含
むテンプレート内の孔を覆った。フィルムを元の位置に保持するために板をフィ
ルム上に置いた。顆粒を通して光を透過した領域でフィルムに照射するために光
を出した。照射の時間を制御するためにタイマーを用い、階段光学くさび孔の第
一孔がフィルム上に裸眼で見える照射マークを生じさせるようにした。これは、
異なる実験間での顆粒の一定照射を見込んでいる。

【００４０】フィルムの照射および現像後に、顆粒を含む１００個の孔の格子から生じる可
視スポットの数を数え、百分率として記録した。この百分率が低ければ低いほど
、顆粒はＵＶ透過を防止するのに有効であり、顆粒は屋根用顆粒に対するこの判
定基準をより良く満たす。

【００４１】２．促進藻類増殖防止試験促進実験室環境において実際の屋根板サンプルの藻類増殖防止特性を評価する
ために、以下の試験手順を用いた。この手順は、実際の屋根環境を模擬するため
に完全な屋根板サンプル中の種々の光触媒配合物の評価を見込んでいる。さらに
、光触媒活性に影響を及ぼしかねない雨水中の一切の成分を考慮に入れるために
、実際の都市雨を模擬する増殖培地も用いた。

【００４２】試験装置は、ニュージャージー州ヴィンランドのＢｅｌｌｃｏＧｌａｓｓ
Ｉｎｃ．によって製造されたＢｅｌｌｃｏＣｅｌｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
Ｒｏｌｌｅｒベース上に長さ方向に置かれた直径１０ｃｍの一連のプラスチック
ボトルからなる。より低い強度であるけれども屋根上で利用できる光の範囲を近
似する可視光と紫外線の両方を提供する一群のランプはボトルの上にある。光バ
ンクは、３１０ｎｍでスペクトル最大をもつ２０ＷＲＳＵＶ−Ｂ医療用照明
である２３ＷＳｙｌｖａｎｉａソフトホワイトＤｕｌｕｚＲコンパクト蛍光灯
（モデル「ＴＬ」、Ｐｈｉｌｌｉｐｓ、オランダ、）および３６８ｎｍでスペク
トル最大をもつ１５Ｗバックライト（モデルＦ１５Ｔ８−ＢＬ、Ｇｅｎｅｒａｌ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）からなる。これらのランプからの完全照射は、０．３８ｍ
Ｗ／平方センチメートルのＵＶ−Ａ最大および０．０８ｍＷ／平方センチメート
ルのＵＶ−Ｂ最大をもつ３３０マイクロモル光子／平方メートル／秒の可視範囲
の連続光子線束密度を提供する。

【００４３】幅約５ｃｍの屋根板サンプルがボトルの内面に沿ってカールするようにボトル
当たり一サンプルでサンプルをボトル内部に入れる。屋根板サンプルのトップ表
面はボトルの中心に向いている。増殖培地（約１００ｍｌ）を各ボトルに添加す
る。Ｇｌｏｅｏｃａｐｓａの固定相培養株約１２ｍｌを都市雨培地で２５ｍｌに
希釈し、各ボトルに接種するのに１ｍｌを用いる。試験を室温で行う。ローラー
ベースは、試験期間全体にわたってプラスチックボトルをゆっくり回転させ、封
入された屋根板サンプルを湿ったままにし、培養株と接触するままにしたが、空
気とも接触するままにした（サンプルを連続的に浸水させない）。細胞増殖が起
こるための時間を与えるために、試験を少なくとも４週間にわたって行った。次
に、屋根板表面上に定着した藻類増殖の存在に関して屋根板サンプルを目視で評
価した。

【００４４】用いた培地配合物は次の通りである。１００倍濃縮雨ストックは以下のものを含有する。ＭｇＣ１₂．６Ｈ₂Ｏ：１２．６ｍｇＫＣ１：４．１２ｍｇＮａＣｌ：５．９６ｍｇＮａＮＯ₃：１１．３ｍｇＮＨ₄ＮＯ₃：９７．６ｍｇＣａＳ０₄．１／２Ｈ₂Ｏ：３２．７ｍｇ

【００４５】水で１リットルに調整した。使用溶液向けに１倍に希釈した（１倍雨ストック
１リットル）。濃Ｈ₂ＳＯ₄を１：１０（１８０ｍＭに）希釈し、６７マイクロリ
ットルを１倍雨ストック１リットルに添加した。濃ＨＮＯ₃を１：１０（１５８
ｍＭに）希釈し、３７．２マイクロリットルを１倍雨ストック１リットルに添加
して最終模擬都市雨培地を提供した。

【００４６】３．促進屋外藻類増殖防止試験屋外環境中の藻類増殖の防止に関して本発明の原理を組み入れた屋根板を評価
するために、以下の試験手順を用いた。この試験において、屋根板サンプルをテ
キサス州ヒューストン付近の環境に暴露した。

【００４７】各試験において、本発明により作製または処理された新しい屋根板サンプルを
４５度の水平に対する角度で配置された北向きパネルボードに取り付けた。各屋
根板サンプルは、傾斜パネルのトップ端に取り付けられた、試験の開始時にＧｌ
ｏｅｏｃａｐｓａ藻類の存在によってひどく浸襲され退色した古い非耐藻性アス
ファルト屋根板の一列をもっていた。その後、この「シード」屋根板は、直接下
に位置する試験屋根板に退色性屋根藻類を促進導入することを見込んでいた。

【００４８】屋根板の目視観察を行うとともに藻類増殖による退色レベルを格付けすること
により、これらの試験屋根板の藻類増殖を六ヶ月ごとに監視した。目視格付けは
１から５までであり、１は藻類なし、５は完全な藻類浸襲である。試験屋根板が
初期の格付け１から最終の格付け５まで進む速度を標準市販非耐藻性白色屋根板
である対照屋根板に関して観察された速度と比較する。

【００４９】４．促進耐候性試験耐候性能および耐久性に関して本発明を組み入れた屋根板を評価するために、
イリノイ州シカゴのＡｔｌａｓＥｌｅｃｔｒｉｃＤｅｖｉｃｅＣｏｍｐａ
ｎｙ製の標準Ｘｅｎｏｎ３−１ウェザロメーターを用いてサンプルを試験した。
この装置は、サンプルを密閉チャンバに入れるとともに、制御された温度、水分
および光の環境にさらすことを可能にする。用いた手順は、本明細書に引用して
援用するＡＳＴＭ規格Ｇ２６タイプＢに記載されている。水なし６３℃で１０２
分の反復サイクルにサンプルを供し、その後、１８分間の水噴霧をした。試験の
持続時間にわたって照明を続けた。サンプルを２０００時間後にウェザロメータ
から取り出し、目視外観、基材の割れおよび顆粒損失について対照サンプルと比
較して評価した。

【００５０】５．アルカリ度試験この試験は、アルカリ金属シリケートとアルミノシリケートクレーとの反応か
らつくられたセラミック被膜中に残る非結合可溶性アルカリ金属含有率の尺度を
提供する。シリケート結合剤は、（好ましくは約５００℃の温度で焼成された時
に）アルミノシリケートクレーと反応し、反応生成物は水不溶性セラミック被膜
を形成する。残りの可溶性アルカリ金属（最も典型的には、ＮａＣｌまたは他の
アルカリ金属塩化物の形で）は、セラミック被膜の不溶化の程度の間接的尺度で
ある。この試験は、セラミック顆粒カラー被膜に光触媒粒子を添加する例におい
て、光触媒粒子が当該被膜の元の品質の劣化の原因になるか否かの重要な洞察を
提供する。この被膜が光触媒粒子のための結合剤として作用するので、その耐久
性（不溶性）は、長続きする耐藻性顆粒を得る際の必須要件である。

【００５１】各試験ランにつき、１００ミリリットル（ｍｌ）の沸騰水を（可溶アルカリな
しで以前に煮沸されていた）エルレンマイヤーフラスコに注いだ。試験しようと
する顆粒２５ｇを沸騰水に加え、フェノールフタレイン指示薬（転換点ｐＨ＝９
、ここでｐＨは水素イオン濃度のマイナスベース１０対数として定義される）３
滴を添加した。水、顆粒および指示薬を１５分にわたり沸騰させた。沸騰水をエ
ルレンマイヤーフラスコにデカンテーションした。次に、約１０ｍｌの新しい冷
蒸留水を煮沸顆粒上に加え、かき回した。その後、既にデカンテーションされて
いた元の沸騰水にその水を添加した。

【００５２】次に、ニューヨーク州ウェストベリーのＢｒｉｎｋｍａｎｎＣｏｍｐａｎｙＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＩｎｃ．から市販されているデジタルビューレット
滴定装置を用いて、全量の水を終点まで滴定した。指示薬の添加直後に溶液がピ
ンクであった場合、それは、溶液が９．０より高いｐＨをもつことを示し、そこ
で溶液を酸（０．１Ｎ硫酸）で滴定した。指示薬の添加直後に溶液がピンクでな
かった場合、溶液は９．０より低いｐＨをもち、従って溶液を塩基（０．１Ｎ水
酸化ナトリウム）を用いて終点まで滴定することが必要であった。

【００５３】終点に達するのに要した酸または塩基のｍｌを「アルカリ度」と呼ぶ。アルカ
リ度は酸を用いる時に正であり、塩基滴定液を用いる時に負である。本発明の顆
粒材料に関しては、−２．０〜＋２．０の間のアルカリ度結果は許容できる。一
般に、０．２単位未満しか離れていないアルカリ度値は本質的に同じ値であると
みなす。

【００５４】実施例１〜実施例９および比較例Ａ：ＵＶ遮断薬としての光触媒屋根用顆粒被膜中に光触媒粒子を含有する顆粒によって望ましいＵＶ透過率低下を得たこ
とを実証するために、ＵＶ透過率を測定する上述した手順をこの実施例において
用いた。光触媒ＴｉＯ₂粒子を含有する顆粒に関して得られた結果を非被覆ベー
スロックおよび非光触媒ルチルＴｉＯ₂顔料で被覆された同じベースロックに対
して以下で表にした。ＩＳＫＳＴ−Ｏ１材料は、日本の石原産業株式会社から
得られるアナターゼＴｉＯ₂であった。ＴｉｔａｎｉｕｍＤｉｏｘｉｄｅＰ
２５材料は、ドイツのＤｅｇｕｓｓａ−ＨｕｅｌｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎか
ら得られるＴｉＯ₂のルチル結晶構造とアナターゼ結晶構造とのブレンドである
。表１の試験されたサンプルはすべて屋根用顆粒であり、次のように作製した。
カオリンクレー１２部、珪酸ナトリウム水溶液（固形物３９．４％、ＳｉＯ₂対
Ｎａ₂Ｏ比２．７５）２０部、ボラックス０．５部、水１０部および表１の最終
質量％（この質量％は、被覆顆粒の全質量に対する添加剤の百分率に基づいてい
る）によって示されるような量の光触媒粒子またはルチルＴｉＯ₂を用いてスラ
リーを混合した。各場合、このスラリーを実験室規模のミキサーで室温において
約５分間混合した。グレード＃１１霞石閃長岩顆粒（−１０／＋３５米国メッシ
ュサイズ）を約９０８ｋｇ／ｈｒの速度でロータリーミキサー内で混転させつつ
１０４℃に予熱した。次に、予熱済み顆粒とスラリーとをロータリーミキサー内
で混合することにより予熱済み顆粒上にスラリーを被覆した。次に、スラリーを
被覆した顆粒をロータリーキルンに移送し、約１０％過剰キルン内酸素で約２分
間５１０℃で焼成し、その後冷却した。

【００５５】表１の結果が示すように、被覆されていない顆粒およびルチルＴｉＯ₂で被覆
された顆粒が透過したＵＶ線の量に対して光触媒粒子を含有する被膜を有する顆
粒を通して透過することができた紫外線の量に顕著な減少がある。従来から用い
られたレベルのルチルＴｉＯ₂より一桁少なくてさえ、光触媒粒子の濃度による
不透明度性能のかかる改善を見出すことは驚くべきことである。白色顔料グレー
ドルチルＴｉＯ₂の追加的存在があっても、あるいはなくても光触媒粒子がこの
改善を提供できることも注目されるべきである。これは、単に白だけでなく他の
望ましい被膜色において、この恩恵を得ることができることを示している。

【００５６】さらに、表１の顆粒をすべて前述したアルカリ度試験に供した。すべての顆粒
サンプルは−２．０〜＋２．０の許容可能パラメータ内のアルカリ度を有するこ
とが見出された。これは、セラミック被膜の硬化において光触媒粒子の妨害がな
いこと、および被膜が不溶解性に対する従来の屋根用顆粒要件を満たすことを示
している。

【００５７】

【表１】

【００５８】実施例１０〜２０および比較例Ｂ：光触媒屋根用顆粒の耐藻性セラミック被膜中に光触媒粒子をもつ屋根用顆粒を含有するアスファルト屋根
板サンプルによって、望ましい耐藻増殖性が得られたことを実証するために、上
述した促進藻類増殖防止試験をこの実施例において用いた。

【００５９】ＩＳＫＳＴ−Ｏ１材料は、日本の石原産業株式会社から得られるアナターゼ
ＴｉＯ₂であった。ＴｉｔａｎｉｕｍＤｉｏｘｉｄｅＰ２５材料は、ドイツ
のＤｅｇｕｓｓａ−ＨｕｅｌｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるＴｉＯ₂
のルチル結晶構造とアナターゼ結晶構造とのブレンドであった。Ｃｅｔａｌｉｔ
ｅ^TM４０００光触媒材料をテネシー州フランクリンのＰｏｗｅｒＳｕｒｆａｃ
ｅｓ，ｉｎｃ．から得た。実施例１〜９に記載されたように顆粒を処理し、これ
らの顆粒を熱軟化アスファルト被覆マットに被着させることによりサンプルを作
製した。被着顆粒がアスファルトに部分的に埋め込まれるように被着顆粒をアス
ファルト中に押し込んだ。パイロット規模の屋根板製造機を用いて、アスファル
ト被覆ガラス繊維マットスプレッドは以前に作製されていた。屋根板サンプル作
製オーブンを１８２℃に予熱した。多数の１０．２センチメートル（ｃｍ）×３
０．５ｃｍパネルをアスファルト被覆ガラス繊維マットスプレッドから切り出し
た。顆粒をアスファルトに被着させることができるように十分にアスファルトを
溶融するために、これらのパネルをオーブン内のトレー上に３〜４分間置いた。
（アスファルトがガラス繊維スプレッドを丁度流し去り、そしてアスファルトが
光沢のある輝いた外観をもっている時にアスファルトを十分に加熱した。）

【００６０】顆粒送出ジャーに約１２５ｇの顆粒を満たした。次に、ジャーを所定の数およ
び間隔の孔を有する蓋で覆い、均一な顆粒分布を顆粒被覆パネル上で得るように
した。グレード１１顆粒に関しては、直径０．６４ｃｍの孔を用いた。

【００６１】シリコーン剥離剤をステンレス鋼トレーおよびスパチュラに被着させた。オー
ブンからステンレス鋼トレーまでアスファルト被覆ガラス繊維マットを移送する
ためにスパチュラを用いた。その後直ちに（８秒以下後に）、送出ジャーを用い
て、パネルを丁度覆うのに十分な量の顆粒を被着させた。次に、ステンレス鋼ト
レーをひっくり返し、軽く揺すって過剰の顆粒を取り除いた。それから、アスフ
ァルトにまだくっついている顆粒を、顆粒が軟質アスファルトに食い込まないよ
うに注意しながら、２５０ｍｌエルレンマイヤーフラスコの底を用いてアスファ
ルトに迅速に埋め込んだ。その直後に、第２の量の顆粒を被着させ、トレーをひ
っくり返し、揺すり、顆粒を埋め込んだ。その目的は、アスファルトのあらゆる
空間を覆うことではなく、顆粒がうまく埋め込まれてアスファルトで囲まれるこ
とを確実にすることにある。次に、顆粒被覆パネル（屋根板サンプル）を平坦な
表面上に置いて室温（約２５℃）に冷却した。冷却された屋根板サンプルから、
５．１ｃｍ×２２ｃｍの片を切り取り、前述した促進藻類増殖防止試験において
用いた。

【００６２】以下の表２は、比較例Ｂ、すなわち、焼成シリケート被膜中に顔料グレードル
チルＴｉＯ₂を有し、光触媒粒子を含まない屋根用顆粒の表面被膜を含むアスフ
ァルト屋根板サンプルが耐藻増殖性を示さないことを示している。焼成シリケー
ト被膜中に種々の量の光触媒粒子（例えば、１０〜２０）を含有する屋根用顆粒
の表面覆いを含むアスファルト屋根板サンプルは、顆粒被膜のＵＶ不透明性にも
かかわらず耐藻増殖性である。さらに、顆粒に白色をもたらすのに必要なルチル
ＴｉＯ₂の量よりも少ない質量％の光触媒粒子を用いて耐藻性を提供するにこと
ができる。これは、屋根用顆粒の所望の色に殆ど影響を及ぼさずに光触媒粒子を
使用できる点で、追加の意外な利点を提供する。

【００６３】

【表２】

【００６４】実施例２１および２２：光触媒屋根用顆粒の滲出しない長続きする耐藻性本発明により作製された屋根板の耐藻性の寿命を評価するために、屋外暴露条
件にかなり暴露された後でさえ耐藻性を保持したことを実証することが必要であ
った。実施例２１および２２は、光触媒粒子が（滲出しない）結合剤中に残り、
促進屋外暴露後でさえ活性なままであることを実証している。この滲出しないメ
カニズムは、長期間にわたって滲みだし藻類増殖を制御できるのに十分な材料を
提供するために、銅、スズまたは亜鉛などの多価金属イオンの大きな溜を必要と
する耐藻性屋根材料における技術の最新状態に比べて顕著な利点を与える。

【００６５】実施例１〜９に、および実施例１０〜２０の屋根板製造方法に記載されたよう
に、実施例２１および２２用の屋根板サンプルを作製した。次に、サンプルを前
述した方法によりＸｅｎｏｎ３−１ウェザロメータ内で２０００時間にわたり促
進屋外暴露に供した。ウェザロメータ内での暴露後にサンプルを観察すると、ア
スファルトの重大な割れも異常な割れも、アスファルトからの顆粒の損失も見ら
れなかった。そしてその後、促進藻類増殖防止試験を用いてサンプルを評価した
。表３にまとめている結果は、屋根板サンプルが耐藻類増殖性であり続けている
ことを示している。

【００６６】

【表３】

【００６７】実施例２３〜２７：光触媒屋根用顆粒を含有する屋根板の屋外耐藻性実施例１〜９に記載されたように作製された顆粒、および実施例１０〜２０の
屋根板製造方法を用いて、実施例２３〜２７に用いた顆粒および屋根板を作製し
た。サンプルを含む促進屋外藻類試験に関して前述した試験手順に従って、サン
プル屋根板を含むパネルをテキサス州ヒューストン付近で屋外暴露に置いた。こ
れらのパネルを試験屋根板上の藻類増殖について少なくとも六ヶ月ごとに監視し
、１から５まで格付けした。ここで、１は藻類増殖なし、５は完全な藻類浸襲で
ある。表４に示したように、本発明を組み入れたすべての屋根板は１の格付けで
あった。

【００６８】

【表４】

【００６９】特許法の規定に従って、本発明は、その好ましい実施形態を表すと考えられる
ものを記載してきた。しかし、具体的に説明し記載したものとは別なやり方で、
本発明の精神および範囲を逸脱せずに、本発明を実施できることは注意されるべ
きである。

───────────────────────────────────────────────────── 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 201/00 Ｃ０９Ｄ 201/00 Ｅ０４Ｄ 5/10 Ｅ０４Ｄ 5/10 Ａ (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷＦターム(参考） 4D075 BB29Z CA45 CB02 CB07 DB01 DB11 DB12 EC02 EC03 EC11 EC24 EC53 4G069 AA08 BA02A BA04A BA04B BA15A BA48A BB04A BB04B BB06A BB09A BB13A BB15A BC03A BC09A BC12A BC13A BC17A BC18A BC21A BC22A BC25A BC27A BC31A BC33A BC35A BC36A BC43A BC50A BC51A BC55A BC56A BC59A BC60A BC66A BC68A BC70A BC71A BC72A BC73A BC75A BD05A CD10 DA05 EA02X EB18X EB19 4J037 CA09 CA25 EE03 EE08 EE26 EE28 4J038 KA08 KA15 PB05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の被覆屋根用顆粒を含む屋根用顆粒であって、前記被覆
屋根用顆粒の各々が無機顆粒および前記無機顆粒の外面上に被着された被膜を含
み、前記被膜が前記無機顆粒に前記被膜を結合させるのに十分な量のシリケート
結合剤を含み、かつ前記被膜が複数の光触媒粒子含む屋根用顆粒。
【請求項２】前記シリケート結合剤がアルカリ金属シリケート結合剤であ
る、請求項１に記載の屋根用顆粒。
【請求項３】前記光触媒粒子が一種以上の遷移金属酸化物を含む、請求項
１に記載の屋根用顆粒。
【請求項４】前記遷移金属酸化物が、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂
、ＣａＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔｉ_xＺｒ_(1-x)Ｏ₂、ＳｉＣ、
ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃、ＫＮｂＯ₃、
Ｔａ₂Ｏ₅、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＯ₂、ＭｏＳ₂、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂ 、ＣｅＯ₂、Ｔｉ（ＯＨ）₄またはそれらの組み合わせから選択される、請求項３
に記載の屋根用顆粒。
【請求項５】前記光触媒が、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｏｓ、Ｒｈ、ＲｕＯ₂、
Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅまたはそれらの組み合わせからなる群から選択さ
れた金属または金属酸化物と組み合わされる、請求項４に記載の屋根用顆粒。
【請求項６】前記光触媒粒子が約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲の平均粒
子サイズを有する、請求項１に記載の屋根用顆粒。
【請求項７】前記被膜が有色顔料をさらに含む、請求項１に記載の屋根用
顆粒。
【請求項８】前記被覆屋根用顆粒が、ＵＶ透過試験手順による透過率約２
％以下の結果によって示されるように、ＵＶ線を吸収する、請求項１に記載の屋
根用顆粒。
【請求項９】前記光触媒粒子が、促進藻類増殖防止試験手順による増殖の
ない結果によって示されるように、藻類増殖を防止する、請求項１に記載の屋根
用顆粒。
【請求項１０】被膜を受け入れるのに適する外面を有する基材と、前記基
材の外面上に被着された被膜とを含む被覆基材であって、前記被膜が前記基材に
前記被膜を結合させるのに十分な量のシリケート結合剤を含み、かつ前記被膜が
複数の光触媒粒子を含む被覆基材。
【請求項１１】前記基材が、無機顆粒、ロック、クレー、セラミック、コ
ンクリートまたは金属から選択される、請求項１０に記載の被覆基材。
【請求項１２】前記シリケート結合剤が、前記被膜を形成するために２０
０℃以上の温度で不溶化される、請求項１０に記載の被覆基材。
【請求項１３】前記シリケート結合剤がアルカリ金属シリケート結合剤で
ある、請求項１０に記載の被覆基材。
【請求項１４】シリケート結合剤と光触媒粒子とを含む塗料組成物。
【請求項１５】前記シリケート結合剤がアルカリ金属シリケート結合剤で
ある、請求項１４に記載の塗料組成物。
【請求項１６】前記光触媒粒子が、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂、
ＣａＴｉＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＭｏＯ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｔｉ_xＺｒ_(1-x)Ｏ₂、ＳｉＣ、Ｓ
ｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃、ＫＮｂＯ₃、Ｔ
ａ₂Ｏ₅、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＯ₂、ＭｏＳ₂、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、
ＣｅＯ₂、Ｔｉ（ＯＨ）₄またはそれらの組み合わせから選択された一種以上の遷
移金属酸化物を含む、請求項１４に記載の塗料組成物。
【請求項１７】前記光触媒粒子が約１ｎｍ〜約１０００ｎｍの範囲の平均
粒子サイズを有する、請求項１４に記載の塗料組成物。
【請求項１８】前記組成物が有色顔料をさらに含む、請求項１４に記載の
塗料組成物。
【請求項１９】基材上に光触媒被膜を提供する方法であって、（ａ）シリケート結合剤および光触媒粒子を含む塗料組成物を提供する工程
と、（ｂ）前記塗料組成物を基材上に被着させる工程と、（ｃ）前記基材に結合された被膜を形成するのに十分な温度に前記塗料組成物
および前記基材を加熱する工程とを含む方法。
【請求項２０】前記加熱が２００℃以上の温度で行われる、請求項１９に
記載の方法。
【請求項２１】前記被膜が有色顔料を含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】前記基材が、無機顆粒、ロック、クレー、セラミック、コ
ンクリートまたは金属から選択される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】前記シリケート結合剤がアルカリ金属シリケート結合剤で
ある、請求項１９に記載の方法。