JP2004154779A - 光触媒皮膜を塗布した基材および光触媒皮膜を基材上に形成する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基材に塗布された光触媒皮膜は、式RSi(X)3で表される3官能シランと、式Si(X)4で表される4官能シランとの加水分解・重縮合物と、光触媒としての二酸化チタン粒子と、抗菌剤・防かび剤としての銀と、抗菌剤としての銅とよりなる。基材表面に光触媒皮膜を形成する方法は、3官能シランと4官能シランとを、有機溶媒、水、および酸触媒、銀塩、銅塩の存在下で、加水分解・重縮合して光触媒皮膜形成用ゾルを形成する。このゾルを二酸化チタン粒子と混合し、混合物を基材に塗布し、乾燥および/または熱処理する。
【選択図】 なし
Description
本発明における光触媒皮膜形成用ゾルは、二酸化チタン粒子、3官能シランと、4官能シランとを、アルコールもしくはその他の有機溶媒、水、酸触媒、銀塩、および銅塩を、所定の比率で混合、攪拌することにより得られる。なお、上記原料に加えて、皮膜の結合力、および耐熱性を向上させるため、水酸化アルミニウムを添加することが好ましい。
本発明において、上記光触媒皮膜形成用ゾルは、金属板、パネル、タイル、プラスチックス等の基材に、直接あるいはバリヤー層を介して塗布される。塗布方法は、ディップコート、スプレーコート、バーコート、ロールコートなどいかなる方法をも用いることができる。
基材として、アルミニウム表面にポリエステルを主成分とする塗膜を設けたパネル表面材を用意した。まずこの基材の表面に光触媒皮膜用下地膜を、つぎのようにして形成させた。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中の硝酸銀濃度が0.075重量%であること以外は実施例1と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中の硝酸銀濃度が0.05重量%であること以外は実施例1と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中の硝酸銀濃度が0.025重量%であること以外は実施例1と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、熱処理温度が100℃であること以外は実施例3と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、熱処理を行なわずに24時間乾燥させたこと以外は実施例3と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中の硝酸銅濃度が1重量%であること以外は実施例4と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中に硝酸銅を添加しないこと以外は実施例5と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中に硝酸銀を添加しないこと以外は実施例5と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
実施例1と同じパネル表面材上に、実施例1と同じ方法で光触媒皮膜用下地膜を形成した。ついで、ゾル中に硝酸銀および硝酸銅を添加しないこと以外は実施例5と同じ方法で下地膜付きパネル表面材上に、光触媒皮膜を形成した。得られた光触媒皮膜の膜厚は0.5μmであった。
上記実施例と比較例で得られた光触媒皮膜について、耐屈曲性(加工性)試験、皮膜熱処理時の変色試験、耐光性試験、抗菌力試験および消臭試験を行なった。
Claims (22)
- 式RSi(X)3(式中、Rはアルキル基、フェニル基、またはビニル基よりなる炭化水素基、Xはアルコキシル基、またはハロゲンである)で表される3官能シランと、式Si(X)4(式中、Xはアルコキシル基、またはハロゲンである)で表される4官能シランとの加水分解・重縮合物と、光触媒としての二酸化チタン粒子と、抗菌剤・防かび剤としての銀と、抗菌剤としての銅とよりなる、消臭、抗菌、防かび機能を有しかつ加工性・耐光性に優れた光触媒皮膜を基材表面に塗布したことを特徴とする、光触媒皮膜を塗布した基材。
- 二酸化チタン濃度が皮膜中濃度において5〜80重量%である、請求項1記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 二酸化チタンの結晶形としてアナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の型が含まれている、請求項1記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- さらに、無定形の酸化チタンが含まれている、請求項3記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 二酸化チタンの結晶形としてアナターゼ型、あるいはルチル型とアナターゼ型とが含まれており、かつアナターゼ型が二酸化チタンの結晶成分中の比率で30重量%以上含まれている、請求項1記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 皮膜中の銀成分として銀イオンおよび/または金属銀を含み、銀イオン、金属銀および/または銀化合物の濃度が金属銀換算にして二酸化チタンの0.01〜5重量%であり、皮膜中の銅成分として銅イオンおよび/または金属銅を含み、銅イオン、金属銅および/または銅化合物の濃度が金属銅換算にして二酸化チタンの0.1〜40重量%である、請求項1記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- さらに二酸化チタンに対して水酸化アルミニウムが0〜50重量%の割合で含まれている、請求項1〜6のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 膜厚が0.05〜5μmである、請求項1記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 基材が、金属、またはプラスチックスよりなるものである、請求項1〜8のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 基材が、パネル材である、請求項1〜9のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 基材が、光触媒皮膜用下地膜を形成したパネル材である、請求項1〜10のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を塗布した基材。
- 式RSi(X)3(式中、Rはアルキル基、フェニル基、またはビニル基よりなる炭化水素基、Xはアルコキシル基、またはハロゲンである)で表される3官能シランと、式Si(X)4(式中、Xはアルコキシル基、またはハロゲンである)で表される4官能シランとを、アルコールもしくはその他の有機溶媒、水、酸触媒、抗菌剤・防かび剤としての銀塩、抗菌剤としての銅塩の存在下で、加水分解・重縮合して光触媒皮膜形成用ゾルを形成し、この光触媒皮膜形成用ゾルを光触媒としての二酸化チタン粒子と混合するか、または上記シラン化合物の反応開始時から二酸化チタン粒子を混合し、二酸化チタン粒子含有ゾルを基材に塗布し、乾燥するか、または乾燥後さらに500℃以下の温度で熱処理させることを特徴とする、消臭、抗菌、防かび機能を有しかつ加工性・耐光性に優れた光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 二酸化チタン、銀塩および銅塩以外の光触媒皮膜形成用ゾルの原料の比率を、3官能シラン:4官能シラン:アルコールもしくはその他の有機溶媒:水:酸触媒=x:(1−x):y:z:aのモル比で表すと、x、y、z、aの値がそれぞれ0.3≦x<0.7、0.5≦y≦1000、0.5≦z≦1000、0.00001≦a≦1である、請求項12記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 二酸化チタンの結晶形としてアナターゼ型、ルチル型、ブルカイト型よりなる群の中から選ばれた少なくとも1種の型が含まれている、請求項12記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- さらに、無定形の酸化チタンが含まれている、請求項12記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 二酸化チタンの結晶形としてアナターゼ型、あるいはルチル型とアナターゼ型とが含まれており、かつアナターゼ型が二酸化チタンの結晶成分中の比率で30重量%以上含まれている、請求項12記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 銀塩濃度が金属銀換算にして二酸化チタンの0.01〜5重量%であり、銅塩濃度が金属銅換算にして二酸化チタンの0.1〜40重量%である、請求項12記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- さらに二酸化チタンに対して水酸化アルミニウムが0〜50重量%の割合で含まれている、請求項12〜17のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 熱処理温度が300℃以下である、請求項12〜18のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 基材が、金属、またはプラスチックスよりなるものである、請求項12〜19のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 基材が、パネル材である、請求項12〜20のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
- 基材が、光触媒皮膜用下地膜を形成したパネル材である、請求項12〜21のうちのいずれか1項記載の光触媒皮膜を基材上に形成する方法。
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