JP2009149706A - 光触媒含有コーティング用組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
(a)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物の縮合物、(b)光触媒、及び(c)金属酸化物及び/又は金属水酸化物を含有し、各成分の組成が、固形分として、固形分全体に対して、(a)=5〜90質量%、(b)=5〜70重量%、(c)=5〜50重量%であることを特徴とする光触媒含有コーティング用組成物。
【選択図】 なし
Description
しかし、これらの材質の中で有機物を主体とするものは、光触媒を担持するとその触媒作用により有機物が分解されたり劣化したりすることが報告されており、耐久性に問題があった。
そこで、担体材料が耐熱性の無機物の場合には、有機物が全く残存しないスパッタリング法、有機チタネートの塗布−焼成法やチタニアゾルの吹き付け−焼成法等の方法が採用されている。
しかし、シリカゾル等の金属酸化物ゾルの接着力はファン・デア・ワールス力によるものである為に非常に弱く、接着性、耐久性が不十分であり、また、高温度での焼き付け処理が必要であったりして、熱分解を起こしやすい汎用樹脂を含む全ての担体に適用できるものではなかった。
しかしながら、こうした金属酸化物ゲルの中に均一に分散させた光触媒を高い触媒活性を維持したまま、接着性及び耐久性に優れた担持体を得たと言う報告は皆無であった。
また、光触媒を担体へ担持するための光触媒コーティング剤に要求される特性として、最低でも1カ月望ましくは3カ月以上保存しても粘度増加や粒子沈降がない光触媒塗布液が必要である。また、実用製品へ光触媒をコートした時に光触媒作用を低下させることなく担持させることも必要である。
しかしながら、当該方法は、接着層を介して触媒層を設けることにより、担体との密着性は良好となるが、一方では、膨張収縮の違いから生じた応力により光触媒層にクラックが発生しやすく、透明性と言う点で十分ではなかった。
特許文献3の技術は、光触媒コーティング層単独で用いることを目的としたものではなく、必要に応じて、下塗り層あるいはプライマー層と併用するものであり、実施例はいずれも下塗り層を設けたものである。性能面では、透明性や耐煮沸性という点で十分ではなかった。
(1)(a)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物の縮合物、(b)光触媒、及び
(c)金属酸化物及び/又は金属水酸化物
を含有し、各成分の組成が、固形分として、固形分全体に対して、
(a)=5〜90質量%
(b)=5〜70重量%
(c)=5〜50重量%
であることを特徴とする光触媒含有コーティング組成物、
(2)光触媒がチタン酸化物であることを特徴とする(1)記載の光触媒含有コーティング用組成物、
(3)金属酸化物がアルミナであることを特徴とする(1)記載の光触媒コーティング用組成物、に関する。
(4)(A)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物を、溶媒中、水及びシラノール縮合触媒の存在下に縮合させる工程、及び
(B)溶媒中、工程(A)で得られた有機ケイ素化合物の縮合物、光触媒、並びに金属酸化物及び/又は金属水酸化物を混合する工程
からなる上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光触媒含有コーティング組成物の製造方法、
(5)有機ケイ素化合物が3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、シラノール縮合触媒がチタン酸化物であることを特徴とする(4)に記載の光触媒コーティング組成物の製造方法、及び
(6)上記(1)〜(3)のいずれかに記載の光触媒コーティング用組成物を担持した基体、に関する。
(1)接着層が不要であること、(2)担体との密着性が良いこと、(3)膜を厚くすることができること、(4)親水性が良好であること、(5)透明性が低下しない等の効果を奏する光触媒コーティング組成物を得ることができる。
本発明の光触媒含有コーティング組成物は、通常、溶媒中に、
(a)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物の縮合物、(b)光触媒、及び
(c)金属酸化物及び/又は水酸化物
を含有する組成物であり、本発明の効果を阻害しない限り、その他の成分を含んでいても良い。
上記(a)〜(c)の各成分は、固形分として、固形分全体の質量に対して、以下の割合で配合される。
(a)=5〜90質量%、好ましくは10〜70質量%
(b)=5〜70質量%、好ましくは5〜50質量%
(c)=5〜50質量%、好ましくは5〜40質量%
1)有機ケイ素化合物及びその縮合物
本発明の有機ケイ素化合物は、式(I)
RnSiX4−n・・・(I)で表される化合物である。
式(I)中、Rは、エポキシ基を有する有機基を示し、化合物中に1又は2個有する。
「アルキル基」は、炭素数1〜10の直鎖又は分岐状のアルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、2−メチルブチル基、2,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基n−ヘプチル基、n−オクチル基、ノニル基、イソノニル基、デシル基等が挙げられる。
「シクロアルキル基」は、炭素数3〜10のシクロアルキル基が好ましく、例えばシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。
「シクロアルケニル基」は、いずれか1カ所以上に炭素−炭素二重結合を有する環状の炭化水素基である。炭素数3〜10のシクロアルケニル基が好ましく、例えば、1−シクロペンテン−1−イル基、2−シクロペンテン−1−イル基、1−シクロヘキセン−1−イル基、2−シクロヘキセン−1−イル基、3−シクロヘキセン−1−イル基等が挙げられる。
「アリールアルキル基」は、C6−14アリールC1−10アルキル基が好ましく、ベンジル基、フェネチル基、3−フェニル−n−プロピル基、4−フェニル−n−ブチル基、5−フェニル−n−ペンチル基、8−フェニル−n−オクチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
「アリールアルケニル基」は、C6−14アリールC2−10アルケニル基が好ましく、例えば、スチリル基、3−フェニル−プロパ−1−エン−1−イル基、3−フェニル−プロパ−2−エン−1−イル基、4−フェニル−ブタ−1−エン−1−イル基、4−フェニル−ブタ−3−エン−1−イル基、5−フェニル−ペンタ−1−エン−1−イル基、5−フェニル−ペンタ−4−エン−1−イル基、8−フェニル−オクタ−1−エン−1−イル基、8−フェニル−オクタ−7−エン−1−イル基、ナフチルエテニル基等が挙げられる。
「アリールシクロアルキル基」は、C6−14アリールC3−10シクロアルキル基が好ましく、例えば、3−フェニルシクロプロピル基、3−フェニルシクロブチル基、4−フェニルシクロペンチル基、4−フェニルシクロヘキシル基、4−ナフチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
加水分解性基とは、例えば、無触媒、過剰の水の共存下、25℃〜100℃で加熱することにより、加水分解されてシラノール基を生成することができる基や、シロキサン縮合物を形成することができる基を意味し、具体的には、アルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン基、イソシアネート基等を挙げることができ、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数1〜8(カルボニル基の炭素を除く)のアシルオキシ基が好ましい。
グリシジルトリメトキシシラン、
グリシジルトリクロロシラン、
グリシジルトリアセチルオキシシラン、
グリシジルトリベンゾイルオキシシラン、
3−グリシドキシメチルトリメトキシシラン、
3−グリシドキシメチルトリアセチルオキシシラン、
3−グリシドキシメチルトリベンジルオキシシラン
3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、
3−グリシドキシプロピルクロルジメトキシシラン、
2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等。
これ等の化合物は、1種単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。
本発明に使用される光触媒は、粉末状、ゾル状、溶液状など、光触媒活性を示すものであればいずれの形態も使用可能であるが。ゾル状の光触媒を使用する場合、粒子径が20nm以下、好ましくは10nm以下のものを使用すると、透明性が向上し、直線透過率が高くなるため、透明性を要求されるガラス基板やプラスチック成形体に塗布する場合に特に好ましい。また下地の担体に色や模様が印刷されたものの場合にこうした透明な光触媒層を塗布すると下地の色や柄を損なうことがない。
なお、光触媒は、上記紫外線応答型のみならず可視光応答型の光触媒も使用することができ、例えば、金属イオンドープ型、酸素欠陥型、窒素(窒素化合物)ドープ型などのチタン酸化物などが挙げられる。
本発明で用いられる金属酸化物又は水酸化物は、光触媒を固着し、基板と強固に接着させる効果を有しており、光触媒としての活性を有する金属酸化物は含まれない。この金属酸化物又は水酸化物を原料として使用するときはゾルの状態で使用することが好ましい。金属酸化物又は水酸化物ゾルは、基板に塗布後、ゲル化する。5重量%未満では、接着層との接着が不十分となり、50重量%を超えると、光触媒活性が不十分となる。
金属成分としては、珪素、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ニオビウム、タンタラム、タングステン、錫等を好ましく例示することができる。特に、アルミニウムが好ましい。
また、金属成分として、珪素、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、ニオビウムの中から選ばれた2種以上の金属を含有する酸化物もしくは水酸化物を使用することができる。
これらの金属酸化物又は金属水酸化物ゾルは、1種単独であるいは2種以上を併用することができるが、アルミナゾルが特に好ましい。
本発明の組成物には、得られる塗膜の着色、厚膜化などのために、別途充填材を添加・分散させることもできる。このような充填材としては、例えば、非水溶性の有機顔料や無機顔料、顔料以外の、粒子状、繊維状もしくは鱗片状のセラミックス、金属あるいは合金、ならびにこれらの金属の酸化物、水酸化物、炭化物、窒化物、硫化物などを挙げることができる。
本発明の組成物を調製するには、次の2つの工程を行う。即ち、
第1工程
式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物を、溶媒中、水及びシラノール縮合触媒の存在下に縮合させる。
第2工程
溶媒中、工程(A)で得られた有機ケイ素化合物の縮合物、光触媒、並びに金属酸化物及び/又は水酸化物を混合して光触媒含有コーティング組成物を製造する。
前記有機ケイ素化合物、水及びシラノール縮合触媒を溶媒中で混合する。シラノール縮合触媒の使用量は、触媒として使用する範囲であれば特に制限はないが、通常、有機ケイ素化合物1モルに対して0.001〜0.2モルである。
使用する水は、有機ケイ素化合物の加水分解を行うに足りる範囲であれば特に制限はないが、通常、有機ケイ素化合物1モルに対して1〜10モルである。
溶媒としては、水のほか、メタノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノールなどのエタノール系溶媒を1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。また、上記溶媒に、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル系溶媒;アセトン、ジエチルケトン等のケトン系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒;等の溶媒を混合して用いてもよい。
以下に、各シラノール縮合触媒について詳述する。
金属酸化物としては、特に限定されないが、TiO2,ZrO2,Al2O3などが挙げられ、特にTiO2の微粒子が好ましい。
以下に、特に、TiO2のナノ粒子の調製法について記載するが、調製法はこれに限定されるものではない。他の金属酸化物についても同様にして調製することができる。
チタンキレート化合物は、チタン原子に、加水分解性基及びキレート配位子が結合してなるチタン化合物であれば、特に制限されない。
中心金属原子であるチタン原子の原子価は、通常2〜4価、好ましくは4価である。
置換基を有していてもよいアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、t−ブトキシ基、n−ペンチルオキシ基、n−へキシルオキシ基等が挙げられる。
置換基を有していてもよいアシルオキシ基としては、アセトキシ基、プロピオニルオキシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、イソプロピルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
前記アルコキシル基、アシルオキシ基の置換基としては、ハロゲン原子、カルボキシル基、アミド基、イミド基、エステル基、水酸基等が挙げられる。
前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
キレート配位子としては、金属と結合してキレートを形成し得る配位子であれば特に制限されず、中性配位子でも陰イオンでも構わない。少なくとも一箇所で金属原子に結合していればよく、単座配位子であっても、多座配位子であってもよい。また、例えば、2座配位子であっても2座で一つの金属原子に結合していなくてもよい。
キレート配位子の具体例としては、以下のものが挙げられる。ただし、キレート配位子となり得るキレート化合物として例示する。
フランカルボン酸、チオフェンカルボン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、フェナントロリン、ジフェナントロリン、置換フェナントロリン、2,2’:6’,2”−ターピリジン、ピリジンイミン、架橋脂肪族ジアミン、4−4’−ジ(5−ノニル)−2,2’−ビピリジン、O,S,Se,Teの配位したビピリジン、アルキルイミノピリジン、アルキルビピリジニルアミン、アルキル置換トリピリジン、ジ(アルキルアミノ)アルキルピリジン、エチレンジアミンジピリジン、その他の複素環化合物;
これらは1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。チタンキレート化合物の製造方法としては、特に制約はなく、例えば、後述するチタンアルコキシド化合物の有機溶媒溶液に、所定量のキレート化合物を添加する方法等が挙げられる。キレート化合物の添加量は、チタンアルコキシド化合物1モルに対して、通常1〜5倍モル、好ましくは1〜3倍モルである。
分散液中のチタン酸化物の含有量は、分散液全体に対して酸化チタン換算濃度で0.1〜10重量%、好ましくは0.1〜5重量%である。
金属水酸化物としては、特に限定されないが、Ti(OH)4,Zr(OH)4,Al(OH)3などが挙げられる。
金属アルコキシド類としては、特に限定されないが、透明性に優れる有機薄膜を得ることができること等の理由から、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、ケイ素、鉄、ゲルマニウム、インジウム、スズ、タンタル、亜鉛、タングステン及び鉛からなる群から選ばれる少なくとも1種の金属のアルコキシド類が好ましい。
金属アルコキシド類のアルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、含有酸化物濃度、有機物の脱離容易性、入手容易性等から、炭素数1〜4のものがより好ましい。
2種以上の金属アルコキシド類の反応により得られる複合アルコキシドとしては、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のアルコキシドと、遷移金属のアルコキシドとの反応により得られる複合アルコキシドや、第3B族元素の組合せにより錯塩の形で得られる複合アルコキシド等を例示することができる。
金属アルコキシド類の部分加水分解生成物は、金属アルコキシド類を完全に加水分解する前に得られるものであって、オリゴマーの状態で存在する。
金属アルコキシド類の部分加水分解生成物の製造方法としては、有機溶媒中、上記例示した金属アルコキシド類に対し0.5〜2.0倍モル未満の水を用い、−100℃から有機溶媒還流温度範囲で加水分解する方法を好ましく例示することができる。具体的には、例えば、特開2007−125548号公報に記載されている方法により製造することができる。
酸触媒としては、塩酸、硝酸、ホウ酸、ホウフッ化水素酸等の鉱酸、酢酸、ギ酸、シュウ酸、炭酸、トリフルオロ酢酸、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等の有機酸等を例示することができる。さらには、光照射によって酸を発生する光酸発生剤、具体的には、ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、トリフェニルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート等を例示することができる。
その他のシラノール縮合触媒としては、カルボン酸金属塩、カルボン酸エステル金属塩、カルボン酸金属塩ポリマー、カルボン酸金属塩キレート、チタン酸エステル及びチタン酸エステルキレート等を例示することができる。
本発明の光触媒コーティング用組成物を担体に担持する方法としては、樹脂溶液を印刷法、シート成形法、スプレー吹き付け法、ディップコーティング法、スピンコーティング法等でコートし、乾燥する方法が使用できる。乾燥する温度は、溶媒や樹脂の種類により適宜選択して行う。
本発明の光触媒含有組成物をコーティングした構造体は、建築用塗料、壁紙、窓ガラス、ブラインド、カーテン、カーペット、照明器具、照明灯、ブラックライト、船底・漁網防汚塗料、水処理用充填剤、農ビフィルム、防草シート、包装資材等に使用できる。また、特に高温高湿の環境下でも使用可能な光触媒担持体とすることも可能である。
担体として使用できるガラスの形状としては、板状、管状、球状、繊維状等どのような複雑な形状でもよい。また、大きさは10μm以上であれば強固に担持する事ができる。また、施工済の窓ガラス、ショーケース、めがね等用途によっては、加工済のガラスに処理することにより、光触媒担持ガラスとすることもできる。
本発明による光触媒層を担持したプラスチック成形体は、壁紙、内装用ボード、家具、電気機器、車輛用部品をはじめ、カメラ、メガネのレンズ等、抗菌、脱臭、防汚等の効果を必要とする多くの使用場面に使用できる。
プラスチック成形体の形状としては、フィルム状、板状、管状、球状、繊維状等どのような複雑な形状でもよい。また、大きさは10μm以上であれば強固に担持する事ができる。また、施工済の建築資材、家庭電化製品、めがね等用途によっては、加工済のプラスチック成形体に処理することにより、本発明の光触媒担持プラスチック成形体とすることもできるため、その応用範囲は極めて広いと言える。
本発明による光触媒層を担持した布帛は、抗菌、脱臭、防汚等の効果を必要とする多くの使用場面、たとえばカーテン、壁紙等のインテリア製品、テント、傘、テーブルクロス等の日用品、食品包装材等としてまた育苗シート等農業分野にも使用できる。
金属の形状としては、板状、管状、球状、繊維状、シート状等どのような複雑な形状でもよい。また、大きさは10ミクロン以上であれば強固に担持する事ができる。また、施工済の窓枠、家具、ショーケース、めがねフレーム等用途によっては、加工済の金属に処理することにより、本発明の光触媒担持金属とすることもできる。
本発明による光触媒層を担持した金属は、窓枠、家具、装飾品、内装パネル、外装パネル、水処理用充填剤をはじめ、ストレーナー、フィルター等、抗菌、脱臭、防汚等の効果を必要とする多くの使用場面に使用できる。
本発明による光触媒層を担持した木材および木質材料は、建築用材、家具、木工品、インテリア材および内装材等、抗菌、脱臭、防汚等の効果を必要とする多くの使用場面に使用できる。
本発明による光触媒担持構造体を設けたプラスチックフィルムは、その防汚、抗菌、脱臭機能を活かして、光触媒を担持していない面に接着剤を塗布したフィルムとすることで、自動車や各種輸送機器の窓ガラス、建築物の窓ガラス、冷凍・冷蔵ショーケースや温室などの内側に貼り付けることが可能になり、内部空間の微量有害物質の分解と、ガラス表面の汚染防止と破損時の飛散防止に有効な透視性の高いフィルムとすることが可能である。また、薄いプラスチックフィルムに本発明にかかわる光触媒担持構造体を成膜したものは食品包装用のラップフィルムとしても使用可能である。このプラスチックフィルムに使用できる樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フッ化エチレン−プロピレン共重合樹脂、フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂等のフィルム状に成形加工した時に550nmの波長の光の直線透過率が50%以上である透明性の高い合成樹脂フィルムまたはシートがいずれも使用できる。また、壁紙や化粧シートなどの裏面に粘着層と剥離フィルムを設け表面に模様を印刷した不透明な素材の表面にも、本発明にかかる光触媒担持構造体は透明であるため下地の壁紙や化粧シートに印刷された柄や模様を損なうことがないので好ましく採用できる。
<光触媒層形成用塗布液の調製>
ジイソプロポキシビスアセチルアセトナートチタン(日本曹達株式会社製、T−50、酸化チタン換算固形分量:16.5重量%)303.03gをエタノール溶媒584.21gに溶解した後、攪拌しながらイオン交換水112.76g(10倍モル/酸化チタンのモル)をゆっくり滴下し加水分解させた。1日後に溶液をろ過し、黄色透明な酸化チタン換算濃度5重量%の酸化チタンナノ分散液[A−1]を得た。酸化チタンの平均粒径は4.1nmで単分散性であった。有機ケイ素化合物は、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン[B−1](信越化学工業株式会社製、KBM−403)を使用した。元素比(Ti/Si=1/9)となるように上記[A−1]427.25gと[B−1]572.75gを混合し12時間攪拌した液[C−1]を作製した。更にアルミニウム化合物としてアルミゾル10A(川研ファインケミカル製10%ベーマイトアルミナコロイド水溶液)[D−1]、光触媒として硝酸酸性酸化チタニアゾル分散液(結晶粒子径8nm)[E−1]を使用し、[C−1]液、[D−1]液、[E−1]液をそれぞれ混合調製することで光触媒層形成用塗布液[F−1]を得た。
<光触媒層形成用塗布液の組成>
上記で得られた塗膜形成用溶液[F−1]を担体[TA−1]にバーコーターを用いて製膜し、温風循環型乾燥器にて100℃で30分間乾燥し、膜厚1μm〜10μmの光触媒層を得た。
担体[TA−1]はソーダライムガラス板。
(1)光触媒活性の評価試験
上記で得た光触媒担持構造体を、大きさ70mm×70mmに切り出し、容量4リットルのパイレックス(登録商標)製ガラス容器中に設置した。この容器中に空気とアルデヒドの混合ガスをアルデヒド濃度が200ppmとなるように加えた。次いで、該試料に紫外線強度2mW/cm2のブラックライト(FL15BLB、東芝ライテック(株)製)の光を24時間照射後、容器内部のアルデヒドガス濃度をガスクロマトグラフィーにより測定し、その減少量により光触媒活性評価をした。評価結果を下記第3表に示す。
24時間照射後のアルデヒドガス濃度の減少量による性能評価
200ppm以上 A
100〜200ppm B
100ppm以下 C
接着層及び光触媒層を担持する前の担体をリファレンスとして、各試料の波長550nmの全光線透過率、及びヘイズ率を自記分光光度計(日立製作所(株)製U−4000型)で測定した。なお、ヘイズ率(%)とは「(全光線透過率−直線透過率)×100/全光線透過率」の数式より算出される。
評価結果を下記第3表に示す。[TA−1]に形成した実施例1〜3、比較例1〜3の光触媒担持体構造体は全てヘイズ率が1%以下で優れた透明性を示した。
各試料表面に、切り傷によって2mmの間隔で25個のマス目を形成し、JIS K5400に規定する碁盤目テープ法試験により付着性の評価を行った。剥離しなかったものを○、剥離したものを×として評価した。評価結果を下記第3表に示す。
試料表面を指で摩擦し、剥離しなかったものを○、剥離したものを×として評価した。評価結果を下記第2表に示す。
JIS K5600−5−4に従い行った。評価結果を下記第3表に示す。
沸騰させたイオン交換水及び水道水に光触媒担持構造体を15分間浸漬させた後にテープ剥離試験を行い剥離しなかったものを○、剥離したものを×として評価した。評価結果を下記第3表に示す。
試料に紫外線強度2mW/cm2のブラックライト(FL15BLB、東芝ライテック(株)製)の光を48時間照射後、協和界面化学社製固液界面解析システムDropMaster700で水滴量0.4μLの接触角を測定した。評価結果を下記第3表に示す。
Claims (6)
- (a)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物の縮合物、(b)光触媒、及び
(c)金属酸化物及び/又は金属水酸化物
を含有し、上記各成分の組成が、固形分として、固形分全体に対して、(a)=5〜90質量%、(b)=5〜70重量%、(c)=5〜50重量%であることを特徴とする光触媒含有コーティング用組成物。 - 光触媒がチタン酸化物であることを特徴とする請求項1記載の光触媒含有コーティング用組成物。
- 金属酸化物がアルミナであることを特徴とする請求項1記載の光触媒コーティング用組成物。
- (A)式(I)
RnSiX4−n・・・(I)
(式中、Rはエポキシ基を有する有機基を表し、Xは水酸基又は加水分解性基を表す。nは1又は2を表し、nが2のとき各Rは同一でも異なっていてもよく、(4−n)が2以上のとき各Xは同一でも異なっていてもよい。)で表される有機ケイ素化合物を、溶媒中、水及びシラノール縮合触媒の存在下に縮合させる工程、及び
(B)溶媒中、工程(A)で得られた有機ケイ素化合物の縮合物、光触媒、並びに金属酸化物及び/又は金属水酸化物を混合する工程
からなる請求項1から3のいずれかに記載の光触媒含有コーティング用組成物の製造方法。 - 有機ケイ素化合物が、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであり、シラノール縮合触媒がチタン酸化物であることを特徴とする請求項4に記載の光触媒含有コーティング用組成物の製造方法。
- 請求項1〜3いずれかに記載の光触媒コーティング用組成物を担持した基体。
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