JP2011016105A - Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution - Google Patents

Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution Download PDF

Info

Publication number
JP2011016105A
JP2011016105A JP2009163826A JP2009163826A JP2011016105A JP 2011016105 A JP2011016105 A JP 2011016105A JP 2009163826 A JP2009163826 A JP 2009163826A JP 2009163826 A JP2009163826 A JP 2009163826A JP 2011016105 A JP2011016105 A JP 2011016105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photocatalyst
photocatalytic
hydrophobic group
silica particles
metal oxide
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.)
Pending
Application number
JP2009163826A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoji Takagi
洋二 高木
Junji Kameshima
順次 亀島
Makoto Hayakawa
信 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Priority to JP2009163826A priority Critical patent/JP2011016105A/en
Publication of JP2011016105A publication Critical patent/JP2011016105A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photocatalyst coated object capable of obtaining both of photocatalytic decomposition activity and a photocatalytic hydrophilic function even in the case that a photocatalyst coating film is formed on an enamel or clear coating surface in certain thickness in order to suppress the deterioration of the coating surface.SOLUTION: The photocatalyst coated object is constituted by providing a photocatalyst layer on the surface of a base material and the photocatalyst layer is obtained by coating the base material with a photocatalyst coating solution and subsequently drying the coated base material layer. The photocatalyst coating solution includes photocatalytic metal oxide particles, silica particles and a curable silicone emulsion, and the silica particles are partially subjected to coating or modification treatment with silane having a hydrophobic group and/or silicone having a hydrophobic group. The photocatalyst coating solution is applied to the surface of the base material and, after the coated base material is dried, at least a part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxy group by the optical excitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles to make the surface of the photocatalyst layer hydrophilic.

Description

本発明は、有害ガス分解性、降雨・水洗によるセルフクリーニング性等の光触媒機能を有する光触媒塗装体に関する。
あるいは、建造物、乗物およびそれらを構成する部材、複合材に有害ガス分解性、降雨・水洗によるセルフクリーニング性等の光触媒機能を、コーティング層を形成することにより付与可能な光触媒コーティング液に関する。
The present invention relates to a photocatalyst-coated body having a photocatalytic function such as decomposability of harmful gases and self-cleaning properties by rainfall and water washing.
Alternatively, the present invention relates to a photocatalyst coating liquid that can impart a photocatalytic function such as a harmful gas decomposability and a self-cleaning property by rain / water washing to a building, a vehicle, members constituting them, and a composite material by forming a coating layer.

酸化チタンなどの光触媒が、近年建築物の建造物、乗物およびそれらを構成する部材、複合材など多くの用途において利用されている。
屋外用途については、基材表面に光触媒を塗装することにより、光エネルギーを利用してNOx、SOx等の有害物質の分解機能を付与することが可能となる。また層表面を少なくとも光照射時には親水性になるように構成すれば、降雨により付着汚れが洗い流される、セルフクリーニング機能も付与可能となる。
また屋内用途についても、光エネルギーを利用してVOC等の有害物質の分解機能を付与したり、抗菌機能を付与したりすることが可能となる。
In recent years, photocatalysts such as titanium oxide have been used in many applications such as buildings of buildings, vehicles, members constituting them, and composite materials.
For outdoor use, by applying a photocatalyst to the surface of the base material, it is possible to impart a function of decomposing harmful substances such as NOx and SOx using light energy. Further, if the surface of the layer is made at least hydrophilic when irradiated with light, it is possible to provide a self-cleaning function in which attached dirt is washed away by rain.
In addition, for indoor use, it is possible to impart a function of decomposing toxic substances such as VOCs and an antibacterial function using light energy.

建築物の建造物、乗物およびそれらを構成する部材、複合材などの場合、上記光触媒機能を付与したい基材の表面は、意匠性を持たせるためにエナメル塗装されていたり、エナメル塗装の上にクリア塗装されている場合が多い。
そこに直接光触媒層を形成しようとすると、エナメル塗装面やクリア塗装面は主として有機物で構成されているため、長期的には光触媒層と上記塗装面の界面に存在する光触媒粒子により塗装面が劣化するという問題を生じる。
In the case of building structures, vehicles, and members, composite materials, etc., the surface of the base material to which the photocatalytic function is to be applied is enameled or applied on top of the enamel to provide design. Often painted clear.
If an attempt is made to directly form a photocatalyst layer there, the enameled and clear painted surfaces are mainly composed of organic matter, and in the long term, the painted surface will deteriorate due to the photocatalyst particles present at the interface between the photocatalyst layer and the painted surface. Cause problems.

そのために、従来、エナメル塗装面やクリア塗装面と、光触媒層との間に、無機成分の多いバリア層を形成することが行われている(特開2007−167718号公報)。
しかし、バリア層を形成すると、コストアップになるだけでなく、工数がかかり、手軽に光触媒機能を付与できない。
Therefore, conventionally, a barrier layer containing a large amount of inorganic components has been formed between the enamel-coated surface, the clear-coated surface, and the photocatalyst layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-167718).
However, when the barrier layer is formed, not only the cost is increased, but also man-hours are required and the photocatalytic function cannot be easily provided.

そこで、エナメル塗装面やクリア塗装面の劣化を抑制しつつ光触媒機能を発揮し、さらに好適には塗布時に異臭や環境汚染がなく、最も好適には基材表面の紫外線による劣化も抑制する、基材に直接塗布して光触媒機能層を形成する、光触媒塗装体、あるいは光触媒コーティング液が必要とされる。   Therefore, the photocatalytic function is exhibited while suppressing the deterioration of the enameled surface or the clear painted surface, more preferably, there is no off-flavor or environmental pollution during application, and most preferably the deterioration of the substrate surface due to ultraviolet rays is suppressed. A photocatalyst-coated body or a photocatalyst coating solution that directly coats the material to form a photocatalytic functional layer is required.

このような基材に直接1コートで光触媒機能を発揮する光触媒コーティング組成物としては、例えば、シラン変性された光触媒粒子と、珪素原子に結合したアルコキシ基及び/又は水酸基の含有量が7〜20mmol/gであるコロイダルシリカと、珪素原子に結合したアルコキシ基及び/又は水酸基の含有量が1〜20mmol/gである重合体エマルジョン粒子を含んでなる水系有機・無機複合組成物が知られている(特開2008−222887号公報)。   As such a photocatalyst coating composition that directly exerts a photocatalytic function on one substrate, the content of silane-modified photocatalyst particles and alkoxy groups and / or hydroxyl groups bonded to silicon atoms is 7 to 20 mmol. An aqueous organic / inorganic composite composition comprising colloidal silica of / g and polymer emulsion particles having an alkoxy group bonded to a silicon atom and / or a hydroxyl group content of 1 to 20 mmol / g is known. (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-222887).

特開2007−167718号JP 2007-167718 A 特開2008−222887号JP 2008-2222887 A 特許3985164号Patent 3985164 特開2004−51644号JP 2004-51644 A

しかしながら、特開2008−222887号公報では、ある程度光触媒分解活性は発揮しうるが、エマルジョンとシリカとが有機・無機複合体を形成するため、エマルジョンの疎水基の影響で光触媒による親水性が充分に発揮できない。
そこで、本発明では、上記事情に鑑み、エナメル塗装面やクリア塗装面の劣化を抑制するようにある程度厚膜で塗膜する場合でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体および光触媒コーティング液を提供することを目的とする。
However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-2222887, photocatalytic degradation activity can be exhibited to some extent, but since the emulsion and silica form an organic / inorganic composite, the hydrophilicity of the photocatalyst is sufficiently affected by the hydrophobic group of the emulsion. I can't show it.
Therefore, in the present invention, in view of the above circumstances, it is possible to obtain both photocatalytic degradation activity and photocatalytic hydrophilic function even when coating with a certain degree of thick film so as to suppress degradation of the enamel coating surface and the clear coating surface. It aims at providing a photocatalyst coating body and a photocatalyst coating liquid.

すなわち、本発明による光触媒塗装体は、基材表面に光触媒層を備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層は、光触媒コーティング液を塗布後乾燥させることにより得られ、前記光触媒コーティング液は、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子と、硬化性シリコーンエマルジョンと、を備え、前記シリカ粒子は疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、前記疎水性基を有するシラン及び/又は前記疎水性基を有するシリコーンは、前記光触媒コーティング液を前記基材表面に塗布後乾燥した後に、前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により、前記疎水基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記光触媒層表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光触媒塗装体である。   That is, the photocatalyst-coated body according to the present invention is a photocatalyst-coated body provided with a photocatalyst layer on a substrate surface, and the photocatalyst layer is obtained by applying a photocatalyst coating liquid and then drying, Comprising photocatalytic metal oxide particles, silica particles, and a curable silicone emulsion, wherein the silica particles are partially coated or modified with a silane having a hydrophobic group and / or a silicone having a hydrophobic group. The silane having the hydrophobic group and / or the silicone having the hydrophobic group are coated with the photocatalyst coating liquid on the surface of the substrate and then dried, and then the photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles is performed. The photocatalyst characterized in that at least a part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxyl group so that the surface of the photocatalyst layer becomes hydrophilic. It is a medium-coated body.

また、本発明による光触媒コーティング液は、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子と、硬化性シリコーンエマルジョンと、水と、を備え、前記シリカ粒子は、疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、前記光触媒コーティング液は基材に塗布後乾燥して前記基材表面に光触媒層を形成する方法により使用され、前記光触媒コーティング液中の疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンは、基材に塗布後乾燥した後に前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により前記疎水性基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記層表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光触媒コーティング液である。   The photocatalytic coating liquid according to the present invention comprises photocatalytic metal oxide particles, silica particles, a curable silicone emulsion, and water, and the silica particles include a silane having a hydrophobic group and / or hydrophobicity. The photocatalyst coating solution is partially coated or modified with a silicone having a group, and the photocatalyst coating solution is applied to a substrate and then dried to form a photocatalyst layer on the substrate surface. A silane having a hydrophobic group and / or a silicone having a hydrophobic group are coated on a substrate and dried, and then at least a part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxyl group by a photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles. The photocatalyst coating liquid is characterized in that the layer surface exhibits hydrophilicity.

光触媒塗装体
本発明による光触媒塗装体は、基材表面に光触媒層を備えた光触媒塗装体であって、前記光触媒層は、光触媒コーティング液を塗布後乾燥させることにより得られ、前記光触媒コーティング液は、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子と、硬化性シリコーンエマルジョンと、を備え、前記シリカ粒子は疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、前記疎水性基を有するシラン及び/又は前記疎水性基を有するシリコーンは、前記光触媒コーティング液を前記基材表面に塗布後乾燥した後に、前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により、前記疎水基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記光触媒層表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光触媒塗装体である。
このような構成にすることにより、エナメル塗装面やクリア塗装面の劣化を抑制するようにある程度厚膜で塗膜する場合でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
光触媒コーティング液を基材に塗布し乾燥したときに、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子は水との親和性があるために水が表面に拡散し蒸発する際に、表面に移動しやすい。一方、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子は水との親和性があるために粒子同士が凝集しやすく、特に水との親和性に優れるシリカ粒子ではそれが顕著に生じる。
本発明では、予めシリカ粒子を疎水性基を有する物質により部分的に被覆或いは変性処理しておく。そうすることにより、シリカ粒子の凝集を有効に抑制できる。
上記のシリカ粒子を用いることで、シリコーンエマルジョンの間隙をシリカ粒子が塞いで光触媒性金属酸化物粒子の上方移動を妨げる状態を有効に回避することができ、光触媒性金属酸化物粒子を表面に高濃度で集中できるようになる。
また、シリカ粒子も凝集が抑制されて表面に移動しやすくなり、光触媒層の表面には光触媒性金属酸化物粒子とシリカ粒子とが高濃度に存在するようになる。従って、塗装乾燥後に光触媒性金属酸化物粒子が光励起する波長の光を照射すると、シリカ表面の疎水性基は光触媒性金属酸化物粒子の光励起による酸化反応によりその少なくとも一部が水酸基に置換される。それにより、光触媒分解機能のみでなく、基材表面が、水との接触角で好ましくは30°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の高度の親水性を呈するようになり、降雨・水洗によるセルフクリーニング機能等の光触媒親水機能も呈するようになり、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
Photocatalyst-coated body A photocatalyst-coated body according to the present invention is a photocatalyst-coated body having a photocatalyst layer on a surface of a substrate, and the photocatalyst layer is obtained by applying a photocatalyst coating liquid and then drying the photocatalyst coating liquid. , Photocatalytic metal oxide particles, silica particles, and curable silicone emulsion, wherein the silica particles are partially coated or modified with a silane having a hydrophobic group and / or a silicone having a hydrophobic group. The silane having a hydrophobic group and / or the silicone having the hydrophobic group are coated with the photocatalyst coating liquid on the surface of the substrate and then dried, and then by photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles, At least part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxyl group so that the surface of the photocatalyst layer becomes hydrophilic. It is a catalyst-coated body.
With this configuration, photocatalytic coating that can obtain both photocatalytic degradation activity and photocatalytic hydrophilic function even when coating with a certain amount of thick film to suppress deterioration of the enameled or clear painted surface The body can be provided.
When photocatalytic coating liquid is applied to a substrate and dried, the photocatalytic metal oxide particles and silica particles have an affinity for water, so that when water diffuses and evaporates on the surface, it easily moves to the surface. . On the other hand, since photocatalytic metal oxide particles and silica particles have an affinity for water, the particles are likely to aggregate with each other, and in particular, silica particles having an excellent affinity for water are prominent.
In the present invention, silica particles are partially coated or modified in advance with a substance having a hydrophobic group. By doing so, aggregation of silica particles can be effectively suppressed.
By using the above silica particles, it is possible to effectively avoid a state where the silica particles block the gap between the silicone emulsions and prevent the photocatalytic metal oxide particles from moving upward. You can concentrate on concentration.
In addition, the aggregation of the silica particles is suppressed and the silica particles are easily moved to the surface, and the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles are present at a high concentration on the surface of the photocatalyst layer. Therefore, when the photocatalytic metal oxide particles are irradiated with light having a wavelength at which photocatalytic metal oxide particles are photoexcited after coating and drying, at least a part of the hydrophobic groups on the silica surface is substituted with hydroxyl groups by the oxidation reaction by photoexcitation of the photocatalytic metal oxide particles. . Thereby, not only the photocatalytic decomposition function, but also the substrate surface exhibits a high degree of hydrophilicity, preferably less than 30 °, more preferably less than 20 °, and most preferably less than 10 ° in contact angle with water. The photocatalyst hydrophilic function such as a self-cleaning function by rain and water washing is also exhibited, and it is possible to provide a photocatalyst-coated body capable of obtaining both the photocatalytic decomposition activity and the photocatalytic hydrophilic function.

本発明の好ましい形態によれば、前記シリカ粒子は、珪素原子に結合した水酸基及びアルコキシ基の合計量が、未処理状態のシリカにおける量(6.3mmol/g)より小さくする。より好ましくは6mmol/g未満であるようにする。
こうすることで、シリカ粒子の凝集を有効に抑制できるので、シリカ粒子および光触媒性金属酸化物粒子が上方に移動しやすくなる。それにより、塗装乾燥後に光触媒性金属酸化物粒子が光励起する波長の光を照射したときに、基材表面が、水との接触角で好ましくは30°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の高度の親水性を呈するようになり、降雨・水洗によるセルフクリーニング機能等の光触媒親水機能も呈するようになり、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
According to the preferable form of this invention, the said silica particle makes the total amount of the hydroxyl group couple | bonded with the silicon atom, and the alkoxy group smaller than the amount in an untreated silica (6.3 mmol / g). More preferably, it should be less than 6 mmol / g.
By carrying out like this, since aggregation of a silica particle can be suppressed effectively, a silica particle and a photocatalytic metal oxide particle become easy to move upwards. Thereby, the surface of the substrate is preferably less than 30 °, more preferably less than 20 °, and most preferably less than 30 ° in contact angle with water when the photocatalytic metal oxide particles are irradiated with light having a wavelength that photoexcites after coating and drying. Photocatalyst coating that can exhibit both photocatalytic degradation activity and photocatalytic hydrophilic function, as it exhibits a high degree of hydrophilicity of less than 10 °, and also exhibits a photocatalytic hydrophilic function such as a self-cleaning function by rainfall and water washing. The body can be provided.

本発明の好ましい形態によれば、前記光触媒コーティング液中に含有される硬化性シリコーンエマルジョンの硬化物は、前記光触媒層中に85質量%以上、好ましくは90%以上含有されるようにする。
ここで、硬化物の質量とは、105℃乾燥時における恒量値をいう。
85%以上にすることにより、2μmをこえる厚膜でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることができるとともに、着色剤を添加しない場合に透明な光触媒層が形成可能となる。
さらに、90%以上にすることにより、5μmをこえる厚膜でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることができるとともに、着色剤を添加しない場合に透明な光触媒層が形成可能となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the cured product of the curable silicone emulsion contained in the photocatalyst coating liquid is contained in the photocatalyst layer at 85% by mass or more, preferably 90% or more.
Here, the mass of hardened | cured material means the constant value at the time of 105 degreeC drying.
By setting it to 85% or more, both a photocatalytic decomposition activity and a photocatalytic hydrophilic function can be obtained even with a thick film exceeding 2 μm, and a transparent photocatalytic layer can be formed when no colorant is added.
Furthermore, by setting it to 90% or more, both a photocatalytic decomposition activity and a photocatalytic hydrophilic function can be obtained even with a thick film exceeding 5 μm, and a transparent photocatalytic layer can be formed when no colorant is added.

本発明の好ましい形態によれば、前記光触媒層の膜厚は、2μmをこえ20μm未満、好ましくは5μmをこえ20μm未満であるようにする。
そうすることで、基材への紫外線の影響を低めることができ、紫外線による基材の劣化を有効に抑制できる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the film thickness of the photocatalyst layer is more than 2 μm and less than 20 μm, preferably more than 5 μm and less than 20 μm.
By doing so, the influence of the ultraviolet-ray to a base material can be lowered | hung and degradation of the base material by an ultraviolet-ray can be suppressed effectively.

本発明の好ましい形態によれば、前記硬化性シリコーンエマルジョンの平均粒径は、前記光触媒性金属酸化物粒子および前記シリカ粒子の平均粒径よりも大きいようにする。
そうすることで、光触媒性金属酸化物粒子およびシリカ粒子の上方移動が顕著になる。
従って、シリカ粒子がシリコーンエマルジョンに束縛されずに上方に移動しやすくなり、塗装乾燥後に光触媒性金属酸化物粒子が光励起する波長の光を照射したときに、基材表面が、水との接触角で好ましくは30°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の高度の親水性を呈するようになり、降雨・水洗によるセルフクリーニング機能等の光触媒親水機能も呈するようになり、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the average particle size of the curable silicone emulsion is larger than the average particle size of the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles.
By doing so, the upward movement of the photocatalytic metal oxide particles and silica particles becomes remarkable.
Therefore, when the silica particles are easy to move upward without being constrained by the silicone emulsion, and when the photocatalytic metal oxide particles are irradiated with light having a wavelength at which the photocatalytic metal oxide particles are photoexcited, the substrate surface has a contact angle with water. Preferably, it exhibits a high degree of hydrophilicity of less than 30 °, more preferably less than 20 °, and most preferably less than 10 °, and also exhibits a photocatalytic hydrophilic function such as a self-cleaning function by rain and water washing. It becomes possible to provide a photocatalyst-coated body capable of obtaining both the decomposition activity and the photocatalytic hydrophilic function.

本発明の好ましい形態によれば、前記光触媒層は透明であるようにする。
そうすることで、基材がエナメル塗装やクリア塗装の場合、その意匠性を有効に活かしつつ2μmをこえる厚膜でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することがより容易となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the photocatalyst layer is transparent.
By doing so, when the base material is enamel coating or clear coating, a photocatalyst-coated body capable of obtaining both photocatalytic degradation activity and photocatalytic hydrophilic function even with a thick film exceeding 2 μm while effectively utilizing its design properties It is easier to provide.

ここで、「透明」の度合いとしては、波長550nmにおいての光触媒層の直線透過率を70%以上、より好ましくは80%以上確保するとより好ましい。そうすることで下地の色味、意匠を損なうことなく表現することが可能となる。また透明度の高いガラスやプラスチックなどにコーティングしても透明性を損なわずに済む。   Here, as the degree of “transparency”, it is more preferable to secure the linear transmittance of the photocatalyst layer at a wavelength of 550 nm of 70% or more, more preferably 80% or more. By doing so, it becomes possible to express without impairing the color and design of the groundwork. Moreover, even if it is coated on highly transparent glass or plastic, the transparency is not impaired.

本発明の好ましい形態によれば、光触媒性金属酸化物粒子としては、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化タングステン、酸化セリウムのような金属酸化物の粒子や、これら粒子を複数種複合させた粒子や、これら粒子に銅、白金、鉄、パラジウム、銀、金等の金属を複合、あるいはドープした粒子や、これら粒子の表面をシランやシリコーンや加水分解性金属塩で一部被覆、変性処理した粒子等が好適に利用可能である。   According to a preferred embodiment of the present invention, the photocatalytic metal oxide particles include anatase type titanium oxide, rutile type titanium oxide, brookite type titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, strontium titanate, tungsten oxide and cerium oxide. Particles of various metal oxides, particles obtained by combining a plurality of these particles, particles obtained by combining or doping these particles with a metal such as copper, platinum, iron, palladium, silver, and gold, and the surface of these particles. Particles partially coated and modified with silane, silicone, or hydrolyzable metal salt can be suitably used.

本発明における、光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応とは、光触媒性金属酸化物粒子の有するバンドギャップエネルギーに相当する波長以下の波長の光を光触媒性金属酸化物粒子に照射することをいう。
このような波長を有する光源としては、例えば屋外では太陽光が好適に利用できる。
In the present invention, the photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles refers to irradiating the photocatalytic metal oxide particles with light having a wavelength equal to or less than the wavelength corresponding to the band gap energy of the photocatalytic metal oxide particles.
As a light source having such a wavelength, for example, sunlight can be suitably used outdoors.

本発明の好ましい形態によれば、光触媒性金属酸化物粒子は10nm以上100nm未満の平均粒径を有するのが好ましく、より好ましくは10nm以上60nm以下である。なお、この平均粒径は、走査型電子顕微鏡により20万倍の視野に入る任意の100個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。   According to a preferred embodiment of the present invention, the photocatalytic metal oxide particles preferably have an average particle size of 10 nm or more and less than 100 nm, more preferably 10 nm or more and 60 nm or less. The average particle diameter is calculated as a number average value obtained by measuring the length of any 100 particles that enter a 200,000-fold field of view with a scanning electron microscope.

粒子の形状としては真球が最も良いが、略円形や楕円形でも良く、その場合の粒子の長さは((長径+短径)/2)として略算出される。この範囲内であると、耐候性、有害ガス分解性、および所望の各種被膜特性(透明性、塗膜強度等)が効率良く発揮される。   As the shape of the particle, a true sphere is the best, but it may be approximately circular or elliptical, and the length of the particle in this case is approximately calculated as ((major axis + minor axis) / 2). Within this range, weather resistance, harmful gas decomposability, and various desired coating properties (transparency, coating strength, etc.) are efficiently exhibited.

また、本発明の好ましい態様によれば、光触媒粒子は3nm以上30nm未満の平均結晶子径を有するのが好ましく、より好ましくは5nm以上20nm以下である。なお、この平均粒径は、粉末X線回折法により得られるX線プロファイルの3強線の積分幅からシェラー式により算出される。   According to a preferred embodiment of the present invention, the photocatalyst particles preferably have an average crystallite diameter of 3 nm or more and less than 30 nm, more preferably 5 nm or more and 20 nm or less. The average particle diameter is calculated by the Scherrer equation from the integral width of the three strong lines of the X-ray profile obtained by the powder X-ray diffraction method.

本発明の好ましい形態によれば、光触媒粒子の含有量は、乾燥質量(固形分質量)で、前記硬化性シリコーンエマルジョン、前記光触媒性金属酸化物粒子および前記シリカ粒子の合計質量に対して0.1質量%を超え15質量%未満、より好ましくは0.5質量%を超え5質量%未満であるようにする。上記範囲とすることで、光触媒の分解機能を有効に発揮するとともに、基材および中間層の耐候性を熱帯等での長期の使用にも耐えうる程度まで向上させることが可能となるとともに、光触媒による基材および中間層の劣化も抑制可能となる。すなわち、光触媒層での紫外線吸収機能および温帯、亜寒帯地方の太陽光照射下での優れた光触媒機能と充分な耐候性を同時に発揮できる。   According to a preferred embodiment of the present invention, the content of the photocatalyst particles is a dry mass (solid content mass) of 0. 0 to the total mass of the curable silicone emulsion, the photocatalytic metal oxide particles, and the silica particles. It is more than 1% by mass and less than 15% by mass, more preferably more than 0.5% by mass and less than 5% by mass. By making it within the above range, it is possible to effectively exhibit the decomposition function of the photocatalyst and to improve the weather resistance of the base material and the intermediate layer to such an extent that it can withstand long-term use in the tropics and the like. It is also possible to suppress deterioration of the base material and the intermediate layer due to. That is, it is possible to simultaneously exhibit an ultraviolet absorption function in the photocatalyst layer and an excellent photocatalyst function under sunlight irradiation in the temperate and subarctic regions and sufficient weather resistance.

本発明の好ましい形態によれば、シリカ粒子は、好ましくは10nmを超え200nm以下、より好ましくは20nmを超え100nm以下の平均粒径を有する。なお、この平均粒径は、走査型電子顕微鏡により20万倍の視野に入る任意の100個の粒子の長さを測定した個数平均値として算出される。粒子の形状としては真球が最も良いが、略円形や楕円形でも良く、その場合の粒子の長さは((長径+短径)/2)として略算出される。   According to a preferred embodiment of the present invention, the silica particles preferably have an average particle size of more than 10 nm and 200 nm or less, more preferably more than 20 nm and 100 nm or less. The average particle diameter is calculated as a number average value obtained by measuring the length of any 100 particles that enter a 200,000-fold field of view with a scanning electron microscope. As the shape of the particle, a true sphere is the best, but it may be approximately circular or elliptical, and the length of the particle in this case is approximately calculated as ((major axis + minor axis) / 2).

本発明の好ましい形態によれば、シリカ粒子の疎水化の度合いは、シリカ粒子は、珪素原子に結合した水酸基及びアルコキシ基の合計量が、未処理状態(6.3mmol/g)より小さくする。好ましくは6mmol/g未満にする。   According to a preferred embodiment of the present invention, the degree of hydrophobicity of the silica particles is such that the total amount of hydroxyl groups and alkoxy groups bonded to silicon atoms in the silica particles is smaller than that in the untreated state (6.3 mmol / g). Preferably it is less than 6 mmol / g.

本発明で使用されるシリカ粒子を部分的に被覆または変性処理する疎水性基を有する物質としては、光触媒コーティング液を前記基材表面に塗布後乾燥した後に、光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により、前記疎水基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記光触媒層表面が親水性を呈するようになる、疎水性基を有するシラン、シリコーンである。例えば、1〜3官能シラン、シリコーン等が好適に利用できる。
疎水性基を有する物質によりされたシリカ粒子における、被覆または変性処理に用いる物質の量は、シリカ量に対して0.1〜20質量%が好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。
As a substance having a hydrophobic group for partially coating or modifying silica particles used in the present invention, a photocatalytic coating liquid is applied to the surface of the substrate and dried, and then photoexcitation reaction of photocatalytic metal oxide particles is performed. Accordingly, at least a part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxyl group, and the surface of the photocatalyst layer becomes hydrophilic. This is a silane or silicone having a hydrophobic group. For example, 1-3 functional silane, silicone, etc. can be used suitably.
The amount of the substance used for the coating or modification treatment in the silica particles made of the substance having a hydrophobic group is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 10% by mass with respect to the amount of silica.

本発明において用いる疎水性基を有するシランとしては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−ペンチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘプチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、3,3,3−トリフロロプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、2−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナートプロピルトリエトキシシラン、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、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、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリn−プロポキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイソプロポキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン類;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−n−プロピルジメトキシシラン、ジ−n−プロピルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジ−n−ブチルジメトキシシラン、ジ−n−ブチルジエトキシシラン、ジ−n−ペンチルジメトキシシラン、ジ−n−ペンチルジエトキシシラン、ジ−n−ヘキシルジメトキシシラン、ジ−n−ヘキシルジエトキシシラン、ジ−n−ヘプチルジメトキシシラン、ジ−n−ヘプチルジエトキシシラン、ジ−n−オクチルジメトキシシラン、ジ−n−オクチルジエトキシシラン、ジ−n−シクロヘキシルジメトキシシラン、ジ−n−シクロヘキシルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等のジアルコキシシラン類;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のモノアルコキシシラン類等を挙げることができる。また、これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。     Examples of the silane having a hydrophobic group used in the present invention include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane, isopropyltrisilane. Methoxysilane, isopropyltriethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, n-butyltriethoxysilane, n-pentyltrimethoxysilane, n-hexyltrimethoxysilane, n-heptyltrimethoxysilane, n-octyltrimethoxysilane, Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxysilane, cyclohexyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltrie Xysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxy Silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-hydroxyethyltrimethoxysilane, 2-hydroxyethyltriethoxysilane, 2-hydroxypropyltrimethoxysilane, 2-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-hydroxypropyltrimethoxysilane, 3-hydroxypropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanate pro Rutriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl Triethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltri-n-propoxysilane, 3- (meth) acryloyloxy Trialkoxysilanes such as propyltriisopropoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, and 3-ureidopropyltriethoxysilane; dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, and diethyl Rudiethoxysilane, di-n-propyldimethoxysilane, di-n-propyldiethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, di-n-butyldiethoxysilane, di-n -Pentyldimethoxysilane, di-n-pentyldiethoxysilane, di-n-hexyldimethoxysilane, di-n-hexyldiethoxysilane, di-n-heptyldimethoxysilane, di-n-heptyldiethoxysilane, di- n-octyldimethoxysilane, di-n-octyldiethoxysilane, di-n-cyclohexyldimethoxysilane, di-n-cyclohexyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyl Dialkoxysilane such as dimethoxysilane; trimethylmethoxysilane, monoalkoxysilane such as trimethyl silane, and the like. Moreover, these can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明において用いる疎水性基を有するシリコーンとしては、上記シランの(部分)加水分解・縮合物が好適に利用できる。   As the silicone having a hydrophobic group used in the present invention, a (partial) hydrolysis / condensation product of the above silane can be suitably used.

硬化性シリコーンエマルジョンとは、基材に塗布し乾燥する際に、シリコーンエマルジョン中に存在する官能基により硬化重合反応を生じ、それに伴い硬化膜を生成しうるシリコーンエマルジョンをいう。
ここで、硬化反応には、加水分解・縮合反応、光重合反応等が好適に利用できる。
硬化反応が加水分解・縮合反応の場合には、官能基としてアルコキシド基を有し、加水分解・縮合反応によりシロキサン結合を生成する硬化性シリコーンエマルジョンが好適に利用できる。
The curable silicone emulsion refers to a silicone emulsion that, when applied to a substrate and dried, causes a curing polymerization reaction due to a functional group present in the silicone emulsion, thereby forming a cured film.
Here, a hydrolysis / condensation reaction, a photopolymerization reaction, or the like can be suitably used for the curing reaction.
When the curing reaction is a hydrolysis / condensation reaction, a curable silicone emulsion having an alkoxide group as a functional group and generating a siloxane bond by the hydrolysis / condensation reaction can be suitably used.

硬化性シリコーンエマルジョンには、上記硬化反応を生じる官能基の他に、乳化重合による有機架橋部が存在する。
有機架橋部は、ビニル基とビニル基が重合したエチレン架橋部のようなラジカル重合により生成した架橋部が好適に利用できる。ラジカル重合により生成した架橋部であれば、特に炭化水素基に限定されず、種々の変性基の組合せが好適に利用可能である。
In the curable silicone emulsion, in addition to the functional group causing the curing reaction, there is an organic cross-linked portion by emulsion polymerization.
As the organic crosslinking part, a crosslinking part produced by radical polymerization such as an ethylene crosslinking part in which a vinyl group and a vinyl group are polymerized can be suitably used. As long as it is a crosslinked part produced by radical polymerization, it is not particularly limited to a hydrocarbon group, and a combination of various modifying groups can be suitably used.

硬化性シリコーンエマルジョンには、上記硬化反応を生じる官能基、有機架橋部以外に珪素原子に結合する有機基が存在してもよい。ここで、有機基としては、アルキル基、フェニル基、シクロアルキル基等の炭化水素基や、その水素の一部が変性基に置換された有機基が挙げられる。ここで、変性基としては、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基、アクリル基、エポキシ基等が好適に利用できる。   In the curable silicone emulsion, an organic group bonded to a silicon atom may be present in addition to the functional group causing the curing reaction and the organic cross-linking portion. Here, examples of the organic group include hydrocarbon groups such as an alkyl group, a phenyl group, and a cycloalkyl group, and organic groups in which a part of the hydrogen is substituted with a modifying group. Here, as the modifying group, an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, an acrylic group, an epoxy group, or the like can be suitably used.

次に、エマルジョンの乳化剤として使用される界面活性剤について述べる。界面活性剤としては、従来公知のノニオン系、カチオン系、アニオン系各種界面活性剤、及びラジカル重合可能な官能基を含有する反応性乳化剤が適用可能である。更に、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンカルボン酸エステル、ソルビタンエステル、ポリオキシエチレンソルビタンエステルなどのノニオン系界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルアンモニウムクロライドなどのカチオン系界面活性剤、アルキル又はアルキルアリル硫酸塩、アルキル又はアルキルアリルスルフォン酸塩、ジアルキルスルフォコハク酸塩などのアニオン系界面活性剤、アミノ酸型、ベタイン型などの両性イオン型界面活性剤、特開平8−27347号公報中に記されている分子中にスルフォン酸塩、ポリオキシエチレン鎖、第4級アンモニウム塩などの基を含有するラジカル重合可能な(メタ)アクリレート、スチレン、マレイン酸エステル化合物などの誘導体を含む各種反応性界面活性剤を示すことができる。   Next, the surfactant used as an emulsifier for the emulsion will be described. As the surfactant, conventionally known nonionic, cationic, and anionic surfactants and reactive emulsifiers containing functional groups capable of radical polymerization can be applied. Furthermore, nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene carboxylic acid ester, sorbitan ester, polyoxyethylene sorbitan ester, and cations such as alkyltrimethylammonium chloride and alkylbenzylammonium chloride Surfactants, alkyl or alkyl allyl sulfates, anionic surfactants such as alkyl or alkyl allyl sulfonates, dialkyl sulphosuccinates, zwitterionic surfactants such as amino acid types and betaine types, Radically polymerizable (meth) acrylate containing a group such as sulfonate, polyoxyethylene chain, quaternary ammonium salt in the molecule described in JP-A-8-27347, Styrene, can exhibit various reactive surfactants containing derivatives such as maleic acid ester compound.

これらの界面活性剤は1種又は2種以上を使用してもよい。界面活性剤は、エマルジョン中の樹脂固形分の0.5〜15重量%使用するのが好ましく、特には1〜10重量%使用するのがよい。   These surfactants may be used alone or in combination of two or more. The surfactant is preferably used in an amount of 0.5 to 15% by weight, particularly 1 to 10% by weight, based on the resin solid content in the emulsion.

本発明では光触媒層中にシリカ粒子以外の無機酸化物粒子が含まれていてもよい。無機酸化物粒子は、光触媒粒子と共に層を形成可能な無機酸化物の粒子であれば特に限定されず、あらゆる種類の無機酸化物の粒子が使用可能である。そのような無機酸化物粒子の例としては、アルミナ、ジルコニア、セリア、イットリア、酸化錫、酸化鉄、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化コバルト、ハフニア等の単一酸化物の粒子;およびチタン酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の複合酸化物の粒子が挙げられる。   In the present invention, the photocatalyst layer may contain inorganic oxide particles other than silica particles. The inorganic oxide particles are not particularly limited as long as they are inorganic oxide particles capable of forming a layer together with the photocatalyst particles, and any kind of inorganic oxide particles can be used. Examples of such inorganic oxide particles include alumina, zirconia, ceria, yttria, tin oxide, iron oxide, manganese oxide, nickel oxide, cobalt oxide, hafnia and other single oxide particles; and barium titanate, Examples thereof include composite oxide particles such as calcium silicate, aluminum borate, and potassium titanate.

本発明の好ましい態様によれば、さらに高い光触媒能を発現するために、バナジウム、鉄、コバルト、ニッケル、パラジウム、亜鉛、ルテニウム、ロジウム、銅、銀、白金および金からなる群より選ばれる少なくとも一種の金属および/またはその金属からなる金属化合物を、添加してもよい。この添加は、前記金属または金属化合物をコーティング液に混合し、溶解または分散させる方法、前記金属または金属化合物を光触媒層や光触媒粒子に担持する方法、などのいずれの方法によっても行うことができる。   According to a preferred embodiment of the present invention, at least one selected from the group consisting of vanadium, iron, cobalt, nickel, palladium, zinc, ruthenium, rhodium, copper, silver, platinum and gold is used to develop higher photocatalytic ability. These metals and / or metal compounds comprising these metals may be added. This addition can be performed by any method such as a method in which the metal or metal compound is mixed and dissolved or dispersed in a coating solution, or a method in which the metal or metal compound is supported on a photocatalyst layer or photocatalyst particles.

光触媒層中に、紫外線吸収剤を配合させてもよい。紫外線吸収剤の含有量は、光触媒活性の発現を阻害せずに耐候性を向上できる量であれば制限はないが、例えば、光触媒層に0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%含有させることが好ましい。   You may mix | blend a ultraviolet absorber in a photocatalyst layer. The content of the ultraviolet absorber is not limited as long as the weather resistance can be improved without inhibiting the expression of the photocatalytic activity. For example, 0.001 to 10% by mass, preferably 0.01 to 10% by weight in the photocatalyst layer. It is preferable to contain 5 mass%.

本発明に使用できる紫外線吸収剤としては、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系紫外線吸収剤を好適に例示することができる。   Preferred examples of the ultraviolet absorber that can be used in the present invention include benzophenone-based, benzotriazole-based, and triazine-based ultraviolet absorbers.

とりわけ、トリアジン系紫外線吸収剤が化学的に安定なため好ましい。トリアジン系紫外線吸収剤として具体的には、ヒドロキシフェニルトリアジンまたはその誘導体が好適に利用できる。   In particular, a triazine ultraviolet absorber is preferable because it is chemically stable. Specifically, hydroxyphenyltriazine or a derivative thereof can be suitably used as the triazine-based ultraviolet absorber.

上記ベンゾフェノン系の紫外線吸収剤としては、具体的には、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルホン酸、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−ドデシルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ステアリルオキシベンゾフェノン、オクタベンゾン、及び2−ヒドロキシ−4−アクリロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メタクリロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−5−アクリロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−5−メタクリロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(アクリロキシ−エトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(メタクリロキシ−エトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(メタクリロキシ−ジエトキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(アクリロキシ−トリエトキシ)ベンゾフェノン等の重合性のベンゾフェノン系紫外線吸収剤やそれらの(共)重合物などが挙げられる。   Specific examples of the benzophenone-based ultraviolet absorber include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone-5-sulfonic acid, and 2-hydroxy-4. -N-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, bis (5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl) methane, 2,2 ' -Dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'dimethoxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 4-dodecyloxy-2-hydroxybenzophenone, 2-hydroxy- 4-methoxy-2'- Ruboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-stearyloxybenzophenone, octabenzone, and 2-hydroxy-4-acryloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methacryloxybenzophenone, 2-hydroxy-5-acryloxybenzophenone, 2-hydroxy -5-methacryloxybenzophenone, 2-hydroxy-4- (acryloxy-ethoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4- (methacryloxy-ethoxy) benzophenone, 2-hydroxy-4- (methacryloxy-diethoxy) benzophenone, 2-hydroxy- Examples thereof include polymerizable benzophenone-based ultraviolet absorbers such as 4- (acryloxy-triethoxy) benzophenone and (co) polymers thereof.

また、上記ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤として具体的には、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)フェニル〕ベンゾトリアゾール)、メチル−3−〔3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネートとポリエチレングリコール(分子量300)との縮合物(日本チバガイギー(株)製、製品名:TINUVIN−1130)、イソオクチル−3−〔3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネート(日本チバガイギー(株)製、製品名:TINUVIN−384)、2−(3−ドデシル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール(日本チバガイギー(株)製、製品名:TINUVIN−571)、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−〔2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラヒドロフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル 〕ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス〔4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール〕、2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4,6−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェノール(日本チバガイギー(株)製、製品名:TINUVIN−900)、及び2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(大塚化学(株)製、製品名:RUVA−93)、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリロキシエチル−3−tert−ブチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メタクリリルオキシプロピル−3−tert−ブチルフェニル)−5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール、3−メタクリロイル−2−ヒドロキシプロピル−3−〔3’−(2”−ベンゾトリアゾリル)−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチル〕フェニルプロピオネート(日本チバガイギー(株)製、製品名:CGL−104)等の重合性のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やそれらの(共)重合物の他、TINUVIN−384−2(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN−99−2(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN−109(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN−328(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN−928(製品名、日本チバガイギー(株)製)などが挙げられる。   Specific examples of the benzotriazole-based UV absorber include 2- (2′-hydroxy-5′-methylphenyl) benzotriazole and 2- (2′-hydroxy-5′-tert-butylphenyl) benzo. Triazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy- 3,5-di-tert-octylphenyl) benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′, 5′-bis (α, α′-dimethylbenzyl) phenyl] benzotriazole), methyl-3- [3 -Tert-butyl-5- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenyl] propionate Condensate with polyethylene glycol (molecular weight 300) (product name: TINUVIN-1130 manufactured by Ciba Geigy Co., Ltd.), isooctyl-3- [3- (2H-benzotriazol-2-yl) -5-tert-butyl- 4-hydroxyphenyl] propionate (manufactured by Ciba Geigy Japan, product name: TINUVIN-384), 2- (3-dodecyl-5-methyl-2-hydroxyphenyl) benzotriazole (manufactured by Ciba Geigy Japan, product name) : TINUVIN-571), 2- (2′-hydroxy-3′-tert-butyl-5′-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2′-hydroxy-3 ′, 5′-di-) tert-amylphenyl) benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-4′-octoxyphe) ) Benzotriazole, 2- [2′-hydroxy-3 ′-(3 ″, 4 ″, 5 ″, 6 ″ -tetrahydrophthalimidomethyl) -5′-methylphenyl] benzotriazole, 2,2-methylenebis [4 -(1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol], 2- (2H-benzotriazol-2-yl) -4,6-bis (1 -Methyl-1-phenylethyl) phenol (manufactured by Ciba Geigy Japan, product name: TINUVIN-900), and 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethylphenyl) -2H-benzotriazole (Otsuka Chemical) Product name: RUVA-93), 2- (2′-hydroxy-5′-methacryloxyethyl-3-tert-butylphenyl) -2H Benzotriazole, 2- (2′-hydroxy-5′-methacrylyloxypropyl-3-tert-butylphenyl) -5-chloro-2H-benzotriazole, 3-methacryloyl-2-hydroxypropyl-3- [3 ′ Polymerizable benzotriazole ultraviolet absorbers such as-(2 "-benzotriazolyl) -4-hydroxy-5-tert-butyl] phenylpropionate (manufactured by Ciba-Geigy Japan, product name: CGL-104) And TINUVIN-384-2 (product name, manufactured by Ciba-Geigy Corporation of Japan), TINUVIN-99-2 (product name, manufactured by Ciba-Geigy Corporation of Japan), TINUVIN-109 (product) Name, manufactured by Nippon Ciba-Geigy Corp.), TINUVIN-328 (product name, manufactured by Ciba-Geigy Corp. Japan), INUVIN-928 (product name, manufactured by Nihon Ciba-Geigy Corporation), and the like.

また、本発明の光触媒層において、ヒンダードアミン系及び/又はヒンダードフェノール系等の光安定剤を更に含有するものは、上記紫外線吸収剤との相乗効果により、本発明の光触媒層は卓越した耐候性、耐光性を示すため好ましい。   Further, in the photocatalyst layer of the present invention, those further containing a hindered amine-based and / or hindered phenol-based light stabilizer, the photocatalyst layer of the present invention has excellent weather resistance due to a synergistic effect with the ultraviolet absorber. In view of light resistance, it is preferable.

特に、本発明の好ましい形態によれば、紫外線吸収剤としてヒドロキシフェニルトリアジン化合物を、光安定剤としてヒンダードアミン化合物を配合させるとよい。そうすることで、光触媒層による380nm未満の短波長の紫外線の吸収性能が安定する。   In particular, according to a preferred embodiment of the present invention, a hydroxyphenyl triazine compound may be blended as an ultraviolet absorber and a hindered amine compound as a light stabilizer. By doing so, the absorption performance of ultraviolet rays having a short wavelength of less than 380 nm by the photocatalyst layer is stabilized.

本発明の光触媒層中の光安定剤の含有量は、光触媒活性の発現を阻害せずに耐候性を向上できる量であれば制限はないが、例えば光触媒層に0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%含有させることが好ましい。
ヒンダードアミン系光安定剤の具体例としては、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)サクシネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−ブチルマロネート、1−〔2−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピニルオキシ〕エチル〕−4−〔3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピニルオキシ〕−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケートとメチル−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル−セバケートの混合物(日本チバガイギー(株)製、製品名:TINUVIN−292)、ビス(1−オクトキシ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、TINUVIN−123(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN−111FDL(製品名、日本チバガイギー(株)製)、TINUVIN292(製品名、日本チバガイギー(株)製)、及び1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルアクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルアクリレート、1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−イミノピペリジルメタクリレート、2,2,6,6,−テトラメチル−4−イミノピペリジルメタクリレート、4−シアノ−2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルメタクリレート、4−シアノ−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレートなどの重合性のヒンダードアミン系紫外線吸収剤やそれらの(共)重合物を挙げることができる。
The content of the light stabilizer in the photocatalyst layer of the present invention is not limited as long as the weather resistance can be improved without inhibiting the expression of photocatalytic activity, but for example 0.001 to 10% by mass in the photocatalyst layer, It is preferable to contain 0.01-5 mass% preferably.
Specific examples of the hindered amine light stabilizer include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) succinate, bis (2,2,6,6-tetramethylpiperidyl) sebacate, bis (1, 2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) 2- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-butylmalonate, 1- [2- [3- (3 5-Di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propynyloxy] ethyl] -4- [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propynyloxy] -2,2,6 6-tetramethylpiperidine, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate and methyl-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl-sebake Mixture (manufactured by Ciba Geigy Japan, product name: TINUVIN-292), bis (1-octoxy-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, TINUVIN-123 (product name, Japan) Ciba-Geigy Co., Ltd.), TINUVIN-111FDL (product name, manufactured by Nippon Ciba-Geigy Co., Ltd.), TINUVIN 292 (product name, manufactured by Ciba-Geigy Japan), and 1,2,2,6,6-pentamethyl-4- Piperidyl methacrylate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl acrylate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl Acrylate, 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-iminopiperidyl methacrylate, 2,2,6 6, -tetramethyl-4-iminopiperidyl methacrylate, 4-cyano-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate, 4-cyano-1,2,2,6,6-pentamethyl-4- Examples thereof include polymerizable hindered amine ultraviolet absorbers such as piperidyl methacrylate and (co) polymers thereof.

また、ヒンダードフェノール系光安定剤の具体例としては、ビス(3,5−tert−ブチル)−4−ヒドロキシトルエン、TINUVIN−144(製品名、日本チバガイギー(株)製)等を挙げることができる。   Specific examples of the hindered phenol light stabilizer include bis (3,5-tert-butyl) -4-hydroxytoluene, TINUVIN-144 (product name, manufactured by Ciba Geigy Japan, Inc.), and the like. it can.

光触媒コーティング液には任意成分として、エマルジョンの乳化剤以外に、コーティング液中に界面活性剤を配合してもよい。
本発明の好ましい態様においては、界面活性剤は、光触媒粒子1重量部に対して、10重量部未満、より好ましくは、0.1〜2重量部程度添加されるのが好ましい。
As an optional component, the photocatalyst coating liquid may contain a surfactant in the coating liquid in addition to the emulsion emulsifier.
In a preferred embodiment of the present invention, the surfactant is preferably added in an amount of less than 10 parts by weight, more preferably about 0.1 to 2 parts by weight with respect to 1 part by weight of the photocatalyst particles.

本発明による光触媒コーティング液に添加が可能な界面活性剤の例としては、スルホン酸ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルアンモニウム塩、スルホン酸ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルナトリウム塩、脂肪酸ナトリウムセッケン、脂肪酸カリセッケン、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、アルキルサルフェートソーダ塩、アルキルエーテルサルフェートソーダ塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェート、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートソーダ塩、アルキルサルフェートTEA塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートTEA塩、2−エチルヘキシルアルキル硫酸エステルナトリウム塩、アシルメチルタウリン酸ナトリウム、ラウロイルメチルタウリン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリル2ナトリウム、ポリカルボン酸、オレオイルザルコシン、アミドエーテルサルフェート、ラウロイルザルコシネート、スルホFAエステルナトリウム塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウラート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレエート、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル、ポリエーテル変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、ソルビタンラウラート、ソルビタンステアレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンオレエート、ソルビタンセスキオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンラウラート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、グリセロールステアレート、ポリグリセリン脂肪酸エステル、アルキルアルキロールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレンドデシルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンオクタデシルアミン、ポリオキシエチレンアルキルプロピレンジアミン、ポリオキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンステアレート等のノニオン性界面活性剤;ジメチルアルキルベタイン、アルキルグリシン、アミドベタイン、イミダゾリン等の両性界面活性剤、オクタデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラデシルメチルベンジルアンモニウムクロライド、ジオレイルジメチルアンモニウムクロライド、1−ヒドロキシエチル−2−アルキルイミダゾリン4級塩、アルキルイソキノリニウムブロマイド、高分子アミン、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ベヘニルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルイミダゾリン4級塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルアミン酢酸塩、テトラデシルアミン酢酸塩、アルキルプロピレンジアミン酢酸塩、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤等が挙げられる。   Examples of surfactants that can be added to the photocatalyst coating liquid according to the present invention include sulfonic acid polyoxyethylene alkylphenyl ether ammonium salt, sulfonic acid polyoxyethylene alkylphenyl ether sodium salt, fatty acid sodium soap, fatty acid potassium soap, dioctyl sulfosuccinate. Sodium acid, alkyl sulfate, alkyl ether sulfate, alkyl sulfate soda salt, alkyl ether sulfate soda salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether sulfate soda salt, alkyl sulfate TEA salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate TEA salt 2-ethylhexyl alkyl sulfate sodium salt, acylmethyl taurate sodium , Sodium lauroylmethyl taurate, sodium dodecylbenzene sulfonate, disodium lauryl sulfosuccinate, disodium lauryl polyoxyethylene sulfosuccinate, polycarboxylic acid, oleoyl sarcosine, amide ether sulfate, lauroyl sarcosinate, sulfo FA ester Anionic surfactant such as sodium salt; polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene tridecyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene Alkyl ester, polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene Xylethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene laurate, polyoxyethylene stearate, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene oleate, sorbitan alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan alkyl ester, polyether modified silicone, polyester modified silicone Sorbitan laurate, sorbitan stearate, sorbitan palmitate, sorbitan oleate, sorbitan sesquioleate, polyoxyethylene sorbitan laurate, polyoxyethylene sorbitan stearate, polyoxyethylene sorbitan palmitate, polyoxyethylene sorbitan oleate, Glycerol stearate, polyglycerin fatty acid ester, alkylalkylol Lauric acid diethanolamide, oleic acid diethanolamide, oxyethylene dodecylamine, polyoxyethylene dodecylamine, polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene octadecylamine, polyoxyethylene alkylpropylenediamine, polyoxyethyleneoxypropylene block polymer, Nonionic surfactants such as polyoxyethylene stearate; amphoteric surfactants such as dimethylalkylbetaine, alkylglycine, amidebetaine, imidazoline, octadecyldimethylbenzylammonium chloride, alkyldimethylbenzylammonium chloride, tetradecylmethylbenzylammonium chloride, Dioleyldimethylammonium chloride, 1-hydroxyethyl-2- Rukiruimidazoline quaternary salt, alkylisoquinolinium bromide, polymeric amine, octadecyltrimethylammonium chloride, alkyltrimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, behenyltrimethylammonium chloride, alkylimidazoline quaternary salt, dialkyl And cationic surfactants such as dimethylammonium chloride, octadecylamine acetate, tetradecylamine acetate, alkylpropylenediamine acetate, and didecyldimethylammonium chloride.

光触媒層には、有機防カビ剤が配合されていてもよい。例として、有機窒素硫黄系化合物、ピリチオン系化合物、有機ヨウ素系化合物、トリアジン系化合物、イソチアゾリン系化合物、イミダゾール系化合物、ピリジン系化合物、ニトリル系化合物、チオカーバメート系化合物、チアゾール系化合物、有機よう素化合物、ジスルフィド系化合物が挙げられ、単独もしくは混合物として用いられる。防カビ剤は一般に藻を防ぐ効果も合わせ持つものが多いことから、防カビ剤を添加することによって、カビと藻の両方を抑制することも期待できる。   An organic antifungal agent may be blended in the photocatalyst layer. Examples include organic nitrogen sulfur compounds, pyrithione compounds, organic iodine compounds, triazine compounds, isothiazoline compounds, imidazole compounds, pyridine compounds, nitrile compounds, thiocarbamate compounds, thiazole compounds, and organic iodine. Compounds and disulfide compounds may be mentioned and used alone or as a mixture. Since many antifungal agents generally have an effect of preventing algae, addition of the antifungal agent can be expected to suppress both mold and algae.

光触媒コーティング液
本発明による光触媒コーティング液は、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子と、硬化性シリコーンエマルジョンと、水と、を備え、前記シリカ粒子は、疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、前記光触媒コーティング液は基材に塗布後乾燥して前記基材表面に光触媒層を形成する方法により使用され、前記光触媒コーティング液中の疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンは、基材に塗布後乾燥した後に前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により前記疎水性基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記層表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光触媒コーティング液である。
このような構成にすることにより、エナメル塗装面やクリア塗装面の劣化を抑制するようにある程度厚膜で塗膜する場合でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
光触媒コーティング液を基材に塗布し乾燥したときに、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子は水との親和性があるために水が表面に拡散し蒸発する際に、表面に移動しやすい。一方、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子は水との親和性があるために粒子同士が凝集しやすく、特に水との親和性に優れるシリカ粒子ではそれが顕著に生じる。
本発明では、予めシリカ粒子を疎水性基を有する物質により部分的に被覆或いは変性処理しておく。そうすることにより、シリカ粒子の凝集を有効に抑制できる。
上記のシリカ粒子を用いることで、シリコーンエマルジョンの間隙をシリカ粒子が塞いで光触媒性金属酸化物粒子の上方移動を妨げる状態を有効に回避することができ、光触媒性金属酸化物粒子を表面に高濃度で集中できるようになる。
また、シリカ粒子も凝集が抑制されて表面に移動しやすくなり、光触媒層の表面には光触媒性金属酸化物粒子とシリカ粒子とが高濃度に存在するようになる。従って、塗装乾燥後に光触媒性金属酸化物粒子が光励起する波長の光を照射すると、シリカ表面の疎水性基は光触媒性金属酸化物粒子の光励起による酸化反応によりその少なくとも一部が水酸基に置換される。それにより、光触媒分解機能のみでなく、基材表面が、水との接触角で好ましくは30°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の高度の親水性を呈するようになり、降雨・水洗によるセルフクリーニング機能等の光触媒親水機能も呈するようになり、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
Photocatalyst coating liquid The photocatalyst coating liquid according to the present invention comprises photocatalytic metal oxide particles, silica particles, a curable silicone emulsion, and water, and the silica particles include a silane having a hydrophobic group and / or a hydrophobic group. The photocatalyst coating solution is partially coated or modified with silicone having a functional group, and the photocatalyst coating solution is applied to a substrate and dried to form a photocatalyst layer on the substrate surface. The silane having a hydrophobic group and / or the silicone having a hydrophobic group are coated on a substrate and dried, and then at least a part of the hydrophobic group is substituted with a hydroxyl group by a photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles. Thus, the photocatalyst coating liquid is characterized in that the surface of the layer becomes hydrophilic.
With this configuration, photocatalytic coating that can obtain both photocatalytic degradation activity and photocatalytic hydrophilic function even when coating with a certain amount of thick film to suppress deterioration of the enameled or clear painted surface The body can be provided.
When photocatalytic coating liquid is applied to a substrate and dried, the photocatalytic metal oxide particles and silica particles have an affinity for water, so that when water diffuses and evaporates on the surface, it easily moves to the surface. . On the other hand, since photocatalytic metal oxide particles and silica particles have an affinity for water, the particles are likely to aggregate with each other, and in particular, silica particles having an excellent affinity for water are prominent.
In the present invention, silica particles are partially coated or modified in advance with a substance having a hydrophobic group. By doing so, aggregation of silica particles can be effectively suppressed.
By using the above silica particles, it is possible to effectively avoid a state where the silica particles block the gap between the silicone emulsions and prevent the photocatalytic metal oxide particles from moving upward. You can concentrate on concentration.
In addition, the aggregation of the silica particles is suppressed and the silica particles are easily moved to the surface, and the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles are present at a high concentration on the surface of the photocatalyst layer. Therefore, when the photocatalytic metal oxide particles are irradiated with light having a wavelength at which photocatalytic metal oxide particles are photoexcited after coating and drying, at least a part of the hydrophobic groups on the silica surface is substituted with hydroxyl groups by the oxidation reaction by photoexcitation of the photocatalytic metal oxide particles. . Thereby, not only the photocatalytic decomposition function, but also the substrate surface exhibits a high degree of hydrophilicity, preferably less than 30 °, more preferably less than 20 °, and most preferably less than 10 ° in contact angle with water. The photocatalyst hydrophilic function such as a self-cleaning function by rain and water washing is also exhibited, and it is possible to provide a photocatalyst-coated body capable of obtaining both the photocatalytic decomposition activity and the photocatalytic hydrophilic function.

本発明の好ましい形態によれば、前記光触媒コーティング液中に含有される硬化性シリコーンエマルジョンの硬化物は、前記光触媒コーティング液の乾燥物に対して85質量%以上、好ましくは90質量%以上であるようにする。
ここで、硬化物の質量とは、105℃乾燥時における恒量値をいう。
85%以上にすることにより、2μmをこえる厚膜でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることができるとともに、着色剤を添加しない場合に透明な光触媒層が形成可能となる。
さらに、90%以上にすることにより、5μmをこえる厚膜でも、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることができるとともに、着色剤を添加しない場合に透明な光触媒層が形成可能となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the cured product of the curable silicone emulsion contained in the photocatalyst coating solution is 85% by mass or more, preferably 90% by mass or more, based on the dried product of the photocatalyst coating solution. Like that.
Here, the mass of hardened | cured material means the constant value at the time of 105 degreeC drying.
By setting it to 85% or more, both a photocatalytic decomposition activity and a photocatalytic hydrophilic function can be obtained even with a thick film exceeding 2 μm, and a transparent photocatalytic layer can be formed when no colorant is added.
Furthermore, by setting it to 90% or more, both a photocatalytic decomposition activity and a photocatalytic hydrophilic function can be obtained even with a thick film exceeding 5 μm, and a transparent photocatalytic layer can be formed when no colorant is added.

本発明の好ましい形態によれば、前記光触媒層の膜厚は、2μmをこえ20μm未満、好ましくは5μmをこえ20μm未満であるようにする。
そうすることで、基材への紫外線の影響を低めることができ、紫外線による基材の劣化を有効に抑制できる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the film thickness of the photocatalyst layer is more than 2 μm and less than 20 μm, preferably more than 5 μm and less than 20 μm.
By doing so, the influence of the ultraviolet-ray to a base material can be lowered | hung and degradation of the base material by an ultraviolet-ray can be suppressed effectively.

本発明の好ましい形態によれば、前記硬化性シリコーンエマルジョンの平均粒径は、前記光触媒性金属酸化物粒子および前記シリカ粒子の平均粒径よりも大きいようにする。
そうすることで、光触媒性金属酸化物粒子およびシリカ粒子の上方移動が顕著になる。
従って、シリカ粒子がシリコーンエマルジョンに束縛されずに上方に移動しやすくなり、塗装乾燥後に光触媒性金属酸化物粒子が光励起する波長の光を照射したときに、基材表面が、水との接触角で好ましくは30°未満、より好ましくは20°未満、最も好ましくは10°未満の高度の親水性を呈するようになり、降雨・水洗によるセルフクリーニング機能等の光触媒親水機能も呈するようになり、光触媒分解活性と光触媒親水機能の双方を得ることの可能な光触媒塗装体を提供することが可能となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the average particle size of the curable silicone emulsion is larger than the average particle size of the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles.
By doing so, the upward movement of the photocatalytic metal oxide particles and silica particles becomes remarkable.
Therefore, when the silica particles are easy to move upward without being constrained by the silicone emulsion, and when the photocatalytic metal oxide particles are irradiated with light having a wavelength at which the photocatalytic metal oxide particles are photoexcited, the substrate surface has a contact angle with water. Preferably, it exhibits a high degree of hydrophilicity of less than 30 °, more preferably less than 20 °, and most preferably less than 10 °, and also exhibits a photocatalytic hydrophilic function such as a self-cleaning function by rain and water washing. It becomes possible to provide a photocatalyst-coated body capable of obtaining both the decomposition activity and the photocatalytic hydrophilic function.

光触媒コーティング液には、上記「光触媒粒子」、「シリカ粒子」、「硬化性シリコーンエマルジョン」の他、下記に限定されないが、「シリカ粒子以外の無機酸化物粒子」、「金属または金属化合物」、「紫外線吸収剤」、「光安定剤」、「界面活性剤」、「有機防カビ剤」等を配合させることができる。
尚、「光触媒粒子」、「シリカ粒子」、「硬化性シリコーンエマルジョン」に関連する事項、「シリカ粒子以外の無機酸化物粒子含有」、「金属または金属化合物添加」、「紫外線吸収剤の配合」、「光安定剤の配合」、「界面活性剤の配合」、「防藻剤の配合」については、「光触媒塗装体」の項で述べた全ての内容が好適に利用できる。
The photocatalyst coating liquid is not limited to the following, in addition to the above “photocatalyst particles”, “silica particles”, “curable silicone emulsion”, “inorganic oxide particles other than silica particles”, “metal or metal compound”, “Ultraviolet absorber”, “light stabilizer”, “surfactant”, “organic antifungal agent” and the like can be blended.
Items related to “photocatalyst particles”, “silica particles”, “curable silicone emulsion”, “containing inorganic oxide particles other than silica particles”, “addition of metal or metal compound”, “formulation of UV absorber” As for “formulation of light stabilizer”, “formulation of surfactant”, and “formulation of anti-algae agent”, all the contents described in the section of “photocatalyst-coated body” can be preferably used.

本発明の光触媒コーティング液においては、水に可溶又は水と均一分散可能な沸点が100℃以上の被膜形成助剤を配合することができる。この被膜形成助剤は大部分の水分が気化した後も被膜中に残存し、完全硬化するまで被膜に流動性を付与することにより気化時に荒れた被膜の修復を行い、特に被膜に均一性を付与するものである。良好な被膜を得るためには、非反応性の被膜形成助剤は最終的には硬化被膜から消失することが必要であり、エステル交換反応によりケイ素原子と結合する可能性のある水酸基は含まないことが好ましい。そのため、被膜形成助剤は100℃以上、好ましくは100〜250℃、特に100〜200℃の沸点の有機溶剤であることが好ましい。沸点が高すぎると被膜中に残存しやすくなることがある。具体的には、1−ブタノール、イソブチルアルコール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、イソペンチルアルコール、乳酸メチル、乳酸エチル、3−メチル−3−メトキシブタノール等のアルコール類、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等のポリオール類、2−ブトキシエタノール、2−フェノキシエタノール、2−エトキシエチルアセタート、2−ブトキシエチルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート等のエチレングリコール誘導体、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−メチルエチルアセタート、1−エトキシ−2−メチルエチルアセタート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等のプロピレングリコール誘導体、3−メトキシブチルアセタート等のブチレングリコール誘導体、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、γ−ブチロラクトン、炭酸プロピレン、ジブチルフタレート等のエステル類等を例示することができる。特に、2−エトキシエチルアセタート、2−ブトキシエチルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、1−エトキシ−2−メチルエチルアセタート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等のアルキレングリコール誘導体がレベリング性の点から好ましい。これらの有機溶剤は、メタノールやエタノール等の低沸点アルコール類と比較して水溶性に劣るため、エマルジョンの安定性を損なわず、均一な被膜の形成にのみ寄与する。   In the photocatalyst coating liquid of the present invention, a film forming aid having a boiling point of 100 ° C. or higher that is soluble in water or can be uniformly dispersed in water can be blended. This film-forming aid remains in the film even after most of the water has evaporated, and it provides fluidity to the film until it is completely cured, thereby repairing the film that was rough at the time of vaporization. It is given. In order to obtain a good film, the non-reactive film-forming aid must eventually disappear from the cured film, and does not contain hydroxyl groups that can be bonded to silicon atoms by transesterification. It is preferable. Therefore, the film forming aid is preferably an organic solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher, preferably 100 to 250 ° C., particularly 100 to 200 ° C. If the boiling point is too high, it may easily remain in the film. Specifically, alcohols such as 1-butanol, isobutyl alcohol, 2-pentanol, 3-pentanol, isopentyl alcohol, methyl lactate, ethyl lactate, and 3-methyl-3-methoxybutanol, 1,2-propane Polyols such as diol, 1,3-butanediol 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, glycerin, trimethylolpropane, Ethylene glycol derivatives such as 2-butoxyethanol, 2-phenoxyethanol, 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-methoxy-2 Propylene glycol derivatives such as methyl ethyl acetate, 1-ethoxy-2-methyl ethyl acetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl Examples include butylene glycol derivatives such as acetate, ketones such as cyclohexanone, esters such as butyl acetate, isobutyl acetate, γ-butyrolactone, propylene carbonate, and dibutyl phthalate. In particular, alkylene glycol derivatives such as 2-ethoxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 1-ethoxy-2-methylethyl acetate, dipropylene glycol monomethyl ether acetate are leveling properties. To preferred. Since these organic solvents are inferior in water solubility as compared with low boiling alcohols such as methanol and ethanol, they do not impair the stability of the emulsion and contribute only to the formation of a uniform film.

上記被膜形成助剤の添加量は、シリコーン樹脂100重量部に対して0〜20重量部、特に1〜15重量部とすることが好ましい。20重量部を超えて添加すると、硬化終了後も被膜中に残存する被膜形成助剤の量が多くなるため、被膜の特性が不十分なものとなることがある。   The amount of the film forming aid added is preferably 0 to 20 parts by weight, particularly 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the silicone resin. If added in excess of 20 parts by weight, the amount of the film-forming aid remaining in the film after the curing is increased, and the film characteristics may be insufficient.

本発明の光触媒コーティング液の溶媒は、主として水である。それにより塗膜形成時に有機物の揮発、蒸発に伴う異臭、環境汚染を有効に防止できる。   The solvent of the photocatalyst coating liquid of the present invention is mainly water. As a result, it is possible to effectively prevent the odor and environmental pollution associated with the volatilization and evaporation of organic substances during coating film formation.

また、光触媒コーティング液の固形分濃度は特に限定されないが、10〜60質量%とするのが塗布し易い点で好ましい。光触媒コーティング液なお、光触媒コーティング液中の構成成分の分析は、コーティング液を限外ろ過によって粒子成分と濾液に分離し、それぞれを赤外分光分析、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー、蛍光X線分光分析などで分析し、スペクトルを解析することによって評価することができる。   Moreover, the solid content concentration of the photocatalyst coating liquid is not particularly limited, but it is preferably 10 to 60% by mass in terms of easy application. Photocatalyst coating liquid In addition, the components of the photocatalyst coating liquid are analyzed by separating the coating liquid into particle components and filtrate by ultrafiltration, and analyzing each of them by infrared spectroscopic analysis, gel permeation chromatography, fluorescent X-ray spectroscopic analysis, etc. And can be evaluated by analyzing the spectrum.

なお、上記「光触媒塗装体」「光触媒コーティング液」の項で述べた内容は、任意に組合わせることが可能である。   The contents described in the above-mentioned sections “photocatalyst-coated body” and “photocatalyst coating liquid” can be arbitrarily combined.

光触媒塗装体の製造方法
本発明の光触媒塗装体は、上記光触媒コーティング液を、基材上に塗布することにより簡単に製造することができる。光触媒層の塗装方法は、前記液剤を刷毛塗り、ローラー、スプレー、ロールコーター、フローコーター、ディップコート、流し塗り、スクリーン印刷等、一般に広く行われている方法を利用できる。コーティング液の基材への塗布後は、常温乾燥させればよく、あるいは必要に応じて加熱乾燥してもよい。
Method for Producing Photocatalyst-Coated Body The photocatalyst-coated body of the present invention can be easily produced by applying the photocatalyst coating liquid on a substrate. As a method for coating the photocatalyst layer, generally used methods such as brush coating, roller, spray, roll coater, flow coater, dip coating, flow coating, and screen printing can be used. After applying the coating liquid to the substrate, it may be dried at room temperature, or may be heat-dried as necessary.

基材
本発明に用いる基材は、無機材料、有機材料、複層材料を問わず種々の材料であってよく、その形状も限定されない。材料の観点からみた基材の好ましい例としては、金属、セラミック、ガラス、プラスチック、ゴム、石、セメント、コンクリ−ト、繊維、布帛、木、紙、それらの組合せ、それらの積層体、それらの表面に少なくとも一層の被膜を有するものが挙げられる。用途の観点からみた基材の好ましい例としては、建材、建物外装および内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の外装、防塵カバー及び塗装、交通標識、各種表示装置、広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガードレ−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、ビニールハウス、車両用照明灯のカバー、屋外用照明器具、台、浴室材、キッチンパネル、流し台、レンジ、換気扇、空調、フィルター、便器、浴槽及び上記物品表面に貼着させるためのフィルム、シート、シール等が挙げられる。
Base Material The base material used in the present invention may be various materials regardless of inorganic materials, organic materials, and multilayer materials, and the shape thereof is not limited. Preferred examples of the substrate from the viewpoint of materials include metals, ceramics, glass, plastics, rubber, stones, cement, concrete, fibers, fabrics, wood, paper, combinations thereof, laminates thereof, Examples thereof include those having at least one layer of coating on the surface. Preferred examples of base materials from the viewpoint of applications include building materials, building exteriors and interiors, window frames, window glass, structural members, exteriors and coatings of vehicles, exteriors of machinery and articles, dust covers and coatings, traffic signs, Various display devices, advertising towers, sound insulation walls for roads, sound insulation walls for railways, bridges, exterior and painting of guard rails, interior and painting of tunnels, insulators, solar battery covers, solar water heater heat collection covers, plastic houses, vehicle lighting Covers, outdoor lighting fixtures, tables, bathroom materials, kitchen panels, sinks, ranges, ventilation fans, air conditioning, filters, toilets, bathtubs, and films, sheets, seals and the like for attachment to the surface of the article.

特に、本発明の光触媒塗装体は、太陽光に晒され、太陽光に含まれる紫外線により光触媒が光励起され、ガス分解や防カビ等の光酸化作用を生じるとともに、その紫外線により基材の劣化が生じるおそれのある利用形態で用いられるのが、特に好ましい。
そうような用途としては建材、建物外装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の外装、交通標識、広告塔、看板、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガードレ−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、ビニールハウス、車両用照明灯のカバー、屋外用照明器具、道路舗装等が挙げられる。
特に好適には、表面がエナメル塗装或いはクリア塗装されている基材が本発明の効果を充分に享受できるので最も好ましい。
In particular, the photocatalyst-coated body of the present invention is exposed to sunlight, and the photocatalyst is photoexcited by ultraviolet rays contained in the sunlight, causing photooxidation action such as gas decomposition and mold prevention, and deterioration of the substrate due to the ultraviolet rays. It is particularly preferable to use it in a usage form that may occur.
Such applications include building materials, building exteriors, window frames, window glass, structural members, exterior and painting of vehicles, exteriors of machinery and goods, traffic signs, advertising towers, signboards, sound insulation walls for roads, sound insulation walls for railways, bridges , Guard rail exteriors and paintings, tunnel interiors and paintings, insulators, solar cell covers, solar water heater heat collection covers, greenhouses, vehicular lighting lamp covers, outdoor lighting fixtures, road pavements and the like.
Particularly preferably, a substrate whose surface is enamel-coated or clear-coated is most preferable because the effect of the present invention can be fully enjoyed.

本発明を以下の例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。   The present invention will be specifically described based on the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1.
アナターゼ型酸化チタン粒子(平均結晶子径10nm)1.3質量部、3官能性シランで5%表面被覆したシリカ粒子(平均粒径50nm)8.7質量部、メチルフェニルシリコーンエマルジョン90質量部配合した固形分濃度25質量%の光触媒水性コーティング液を調製し、透明なアクリル基材上に150℃×5分乾燥後、晴天の下3日間太陽光を照射し、光触媒塗装体を得た。
得られた光触媒塗装体の光触媒層を断面観察したところ、膜厚は約7μmであり、アナターゼ型酸化チタン粒子とシリカ粒子が表面に高濃度に存在する様子が観察された。
また、初期の水との接触角を測定したところ8°あり、光触媒塗装体の表面から観察したところ、塗装体を載置していた実験台が透けてみえた。
この光触媒塗装体について、光触媒分解活性をNOx分解性能を調べることにより確認した。ここで、光触媒によるNOx分解機能は、JISR1701−1「光触媒材料の空気浄化性能試験方法−第1部:窒素酸化物の除去性能」の試験法で行った。その結果、ΔNOxが0.5μmolを上回り、良好な結果を示した。
また、光触媒親水性能については、JISR1703−1「光触媒材料のセルフクリーニング性能試験方法−第1部:水接触角の測定」の試験法で行った。その結果、24時間後の水接触角は10°未満となった。
Example 1.
1.3 parts by mass of anatase-type titanium oxide particles (average crystallite size 10 nm), 8.7 parts by mass of silica particles (average particle size 50 nm) 5% surface-coated with trifunctional silane, 90 parts by mass of methylphenyl silicone emulsion A photocatalyst aqueous coating liquid having a solid content concentration of 25% by mass was prepared, dried on a transparent acrylic substrate at 150 ° C. for 5 minutes, and then irradiated with sunlight for 3 days under fine weather to obtain a photocatalyst-coated body.
When the photocatalyst layer of the obtained photocatalyst-coated body was observed in cross section, the film thickness was about 7 μm, and it was observed that anatase-type titanium oxide particles and silica particles were present at a high concentration on the surface.
Moreover, when the contact angle with water at the initial stage was measured, it was 8 °. When observed from the surface of the photocatalyst-coated body, the experimental table on which the coated body was placed was seen through.
About this photocatalyst coating body, the photocatalytic decomposition activity was confirmed by investigating NOx decomposition | disassembly performance. Here, the NOx decomposition function by the photocatalyst was performed by the test method of JIS R1701-1 “Testing method for air purification performance of photocatalytic material—Part 1: Nitrogen oxide removal performance”. As a result, ΔNOx exceeded 0.5 μmol, indicating a good result.
The photocatalytic hydrophilic performance was determined by the test method of JIS R1703-1 “Testing method for self-cleaning performance of photocatalytic material—Part 1: Measurement of water contact angle”. As a result, the water contact angle after 24 hours was less than 10 °.

実施例2.
アナターゼ型酸化チタン粒子(平均結晶子径10nm)1.3質量部、3官能性シランで5%表面被覆したシリカ粒子(平均粒径50nm)8.7質量部、ジメチルシリコーンエマルジョン90質量部配合した固形分濃度25質量%の光触媒水性コーティング液を調製し、透明なアクリル基材上に150℃×5分乾燥後、晴天の下3日間太陽光を照射し、光触媒塗装体を得た。
得られた光触媒塗装体の光触媒層を断面観察したところ、膜厚は約7μmであり、アナターゼ型酸化チタン粒子とシリカ粒子が表面に高濃度に存在する様子が観察された。
また、初期の水との接触角を測定したところ8°あり、光触媒塗装体の表面から観察したところ、塗装体を載置していた実験台が透けてみえた。
この光触媒塗装体について、光触媒分解活性を、NOx分解性能を調べることにより確認した。ここで、光触媒によるNOx分解機能は、JISR1701−1「光触媒材料の空気浄化性能試験方法−第1部:窒素酸化物の除去性能」の試験法で行った。その結果、ΔNOxが0.5μmolを上回り、良好な結果を示した。
また、光触媒親水性能については、JISR1703−1「光触媒材料のセルフクリーニング性能試験方法−第1部:水接触角の測定」の試験法で行った。その結果、24時間後の水接触角は10°未満となった。
Example 2
1.3 parts by mass of anatase-type titanium oxide particles (average crystallite diameter 10 nm), 8.7 parts by mass of silica particles (average particle diameter 50 nm) 5% surface-coated with trifunctional silane, 90 parts by mass of dimethyl silicone emulsion were blended. A photocatalytic aqueous coating solution having a solid concentration of 25% by mass was prepared, dried on a transparent acrylic substrate at 150 ° C. for 5 minutes, and then irradiated with sunlight for 3 days under fine weather to obtain a photocatalyst-coated body.
When the photocatalyst layer of the obtained photocatalyst-coated body was observed in cross section, the film thickness was about 7 μm, and it was observed that anatase-type titanium oxide particles and silica particles were present at a high concentration on the surface.
Moreover, when the contact angle with water at the initial stage was measured, it was 8 °. When observed from the surface of the photocatalyst-coated body, the experimental table on which the coated body was placed was seen through.
About this photocatalyst coating body, the photocatalytic decomposition activity was confirmed by investigating NOx decomposition | disassembly performance. Here, the NOx decomposition function by the photocatalyst was performed by the test method of JIS R1701-1 “Testing method for air purification performance of photocatalytic material—Part 1: Nitrogen oxide removal performance”. As a result, ΔNOx exceeded 0.5 μmol, indicating a good result.
The photocatalytic hydrophilic performance was determined by the test method of JIS R1703-1 “Testing method for self-cleaning performance of photocatalytic material—Part 1: Measurement of water contact angle”. As a result, the water contact angle after 24 hours was less than 10 °.

Claims (10)

基材表面に光触媒層を備えた光触媒塗装体であって、
前記光触媒層は、光触媒コーティング液を塗布後乾燥させることにより得られ、
前記光触媒コーティング液は、光触媒性金属酸化物粒子と、シリカ粒子と、硬化性シリコーンエマルジョンと、を備え、
前記シリカ粒子は疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、
前記疎水性基を有するシラン及び/又は前記疎水性基を有するシリコーンは、前記光触媒コーティング液を前記基材表面に塗布後乾燥した後に、前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により、前記疎水基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記光触媒層表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光触媒塗装体。
A photocatalyst-coated body provided with a photocatalyst layer on a substrate surface,
The photocatalyst layer is obtained by applying a photocatalyst coating liquid and drying it,
The photocatalytic coating liquid comprises photocatalytic metal oxide particles, silica particles, and a curable silicone emulsion,
The silica particles are partially coated or modified with a silane having a hydrophobic group and / or a silicone having a hydrophobic group,
The hydrophobic group-containing silane and / or the hydrophobic group-containing silicone are coated with the photocatalyst coating liquid on the surface of the base material, dried, and then subjected to photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles. A photocatalyst-coated body, wherein at least a part of the photocatalyst layer is substituted with a hydroxyl group and the surface of the photocatalyst layer becomes hydrophilic.
前記シリカ粒子は、珪素原子に結合した水酸基及びアルコキシ基の合計量が6mmol/g未満であることを特徴とする請求項1に記載の光触媒塗装体。   The photocatalyst-coated body according to claim 1, wherein the silica particles have a total amount of hydroxyl groups and alkoxy groups bonded to silicon atoms of less than 6 mmol / g. 前記光触媒コーティング液中に含有される硬化性シリコーンエマルジョンの硬化物は、前記光触媒層中に85質量%以上含有されることを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。   3. The photocatalyst coating according to claim 1, wherein a cured product of the curable silicone emulsion contained in the photocatalyst coating solution is contained in the photocatalyst layer in an amount of 85% by mass or more. body. 前記光触媒層の膜厚は、2μmをこえ20μm未満であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。   The photocatalyst-coated body according to any one of claims 1 to 3, wherein the photocatalyst layer has a thickness of more than 2 µm and less than 20 µm. 前記硬化性シリコーンエマルジョンの平均粒径は、前記光触媒性金属酸化物粒子および前記シリカ粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。   The photocatalyst-coated body according to any one of claims 1 to 4, wherein an average particle size of the curable silicone emulsion is larger than an average particle size of the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles. . 前記光触媒層は透明であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光触媒塗装体。   The photocatalyst-coated body according to any one of claims 1 to 5, wherein the photocatalyst layer is transparent. 光触媒性金属酸化物粒子と、
シリカ粒子と、
硬化性シリコーンエマルジョンと、
水と、を備え、
前記シリカ粒子は、疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンにより部分的に被覆或いは変性処理されており、
前記光触媒コーティング液は基材に塗布後乾燥して前記基材表面に光触媒層を形成する方法により使用され、
前記光触媒コーティング液中の疎水性基を有するシラン及び/又は疎水性基を有するシリコーンは、基材に塗布後乾燥した後に前記光触媒性金属酸化物粒子の光励起反応により前記疎水性基の少なくとも一部が水酸基に置換されて前記層表面が親水性を呈するようになる、
ことを特徴とする光触媒コーティング液。
Photocatalytic metal oxide particles;
Silica particles;
A curable silicone emulsion;
With water,
The silica particles are partially coated or modified with a silane having a hydrophobic group and / or a silicone having a hydrophobic group,
The photocatalyst coating solution is used by a method of forming a photocatalyst layer on the surface of the substrate by drying after coating on the substrate,
The silane having a hydrophobic group and / or the silicone having a hydrophobic group in the photocatalyst coating liquid is applied to a substrate and then dried, and then at least a part of the hydrophobic group is obtained by a photoexcitation reaction of the photocatalytic metal oxide particles. Is replaced with a hydroxyl group, and the surface of the layer becomes hydrophilic.
A photocatalyst coating solution characterized by that.
前記シリカ粒子は、珪素原子に結合した水酸基及びアルコキシ基の合計量が6mmol/g未満であることを特徴とする請求項7に記載の光触媒コーティング液。   The photocatalyst coating solution according to claim 7, wherein the silica particles have a total amount of hydroxyl groups and alkoxy groups bonded to silicon atoms of less than 6 mmol / g. 前記光触媒コーティング液中に含有される硬化性シリコーンエマルジョンの硬化物は、前記光触媒コーティング液の乾燥物に対して85質量%以上含有されることを特徴とする請求項7または8のいずれか1項に記載の光触媒コーティング液。   The cured product of the curable silicone emulsion contained in the photocatalyst coating solution is contained in an amount of 85% by mass or more based on the dried product of the photocatalyst coating solution. The photocatalyst coating liquid described in 1. 前記硬化性シリコーンエマルジョンの平均粒径は、前記光触媒性金属酸化物粒子および前記シリカ粒子の平均粒径よりも大きいことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の光触媒コーティング液。   The photocatalyst coating liquid according to any one of claims 7 to 9, wherein an average particle size of the curable silicone emulsion is larger than an average particle size of the photocatalytic metal oxide particles and the silica particles. .
JP2009163826A 2009-07-10 2009-07-10 Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution Pending JP2011016105A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009163826A JP2011016105A (en) 2009-07-10 2009-07-10 Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009163826A JP2011016105A (en) 2009-07-10 2009-07-10 Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011016105A true JP2011016105A (en) 2011-01-27

Family

ID=43594319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009163826A Pending JP2011016105A (en) 2009-07-10 2009-07-10 Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011016105A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101157782B1 (en) 2012-01-17 2012-06-25 이호재 Construction method of color coated film pattern flooring composition with air cleaning and light reflective function
CN114369844A (en) * 2021-12-15 2022-04-19 中国科学院金属研究所 Embedded photoelectrode based on low-temperature liquid metal integration and large-scale preparation method
CN117487409A (en) * 2023-12-29 2024-02-02 山东美氟科技股份有限公司 Preparation method of polytetrafluoroethylene composite board

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101157782B1 (en) 2012-01-17 2012-06-25 이호재 Construction method of color coated film pattern flooring composition with air cleaning and light reflective function
CN114369844A (en) * 2021-12-15 2022-04-19 中国科学院金属研究所 Embedded photoelectrode based on low-temperature liquid metal integration and large-scale preparation method
CN117487409A (en) * 2023-12-29 2024-02-02 山东美氟科技股份有限公司 Preparation method of polytetrafluoroethylene composite board
CN117487409B (en) * 2023-12-29 2024-03-19 山东美氟科技股份有限公司 Preparation method of polytetrafluoroethylene composite board

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011016105A (en) Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution
JP2011058308A (en) External facing material for construction and coating liquid for building exterior
JP5428620B2 (en) Photocatalyst-coated body and photocatalyst coating liquid
JP2011031134A (en) Photocatalyst-coated body and photocatalyst coating liquid
JP2011056449A (en) Exterior structure, and coating solution therefor
JP5327713B2 (en) Photocatalyst-coated body and photocatalyst coating liquid
JP5327714B2 (en) Photocatalyst-coated body and photocatalyst coating liquid
JP5418972B2 (en) Photocatalyst-coated body and photocatalyst coating liquid
JP2011050871A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011050851A (en) Photocatalyst-applied object and photocatalytic coating fluid
JP2011058274A (en) External facing material for construction and coating liquid for building exterior
JP2011050847A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011050868A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011062628A (en) Exterior material for building and coating fluid for building exterior
JP2011012487A (en) Roofing material and coating liquid for roof
JP2011050869A (en) Photocatalyst-applied object and photocatalytic coating fluid
JP2011050867A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011056475A (en) Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution
JP2011050873A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011050849A (en) Photocatalyst-applied object and photocatalytic coating fluid
JP2011050865A (en) Photocatalyst-applied object and photocatalytic coating fluid
JP2011050866A (en) Article coated with photocatalyst, and photocatalytic coating liquid
JP2011016057A (en) Photocatalyst coated object, and photocatalyst coating solution
JP2011058302A (en) External facing material for construction and coating liquid for building exterior
JP2011017222A (en) Rain gutter and coating liquid therefor