JP2015024356A - Method of manufacturing coating material, and coating material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は塗布物の製造方法および塗布物に関する。詳しくは、例えば、光触媒活性を有する塗布物の製造方法および光触媒活性を有する塗布物に係るものである。 The present invention relates to a method for producing a coated product and a coated product. Specifically, for example, the present invention relates to a method for producing a coated product having photocatalytic activity and a coated product having photocatalytic activity.
光触媒は、光を照射されることにより触媒作用を発揮する物質である。
また、代表的な光触媒活性物質として、酸化チタン（ＴｉＯ２）が知られている。
A photocatalyst is a substance that exhibits a catalytic action when irradiated with light.
In addition, titanium oxide (TiO 2 ) is known as a typical photocatalytic active substance.
また、酸化チタン光触媒は有機物を分解するので、セルフクリーニング作用、消臭作用、抗菌作用などを発揮する。
しかし、酸化チタンが触媒作用を発揮するためには光を照射される必要があるため、対象物の表面に酸化チタンを配置していなければならない。
Further, since the titanium oxide photocatalyst decomposes organic substances, it exhibits a self-cleaning action, a deodorizing action, an antibacterial action, and the like.
However, since titanium oxide needs to be irradiated with light in order to exhibit a catalytic action, titanium oxide must be disposed on the surface of the object.
そのため、一般的に考えられるのは、酸化チタンを塗料として対象物の表面に塗布することである。
そして、酸化チタンを対象物の表面に塗布する場合、一般的に酸化チタンを表面に固着するためにバインダーが用いられている。
Therefore, it is generally considered to apply titanium oxide as a paint to the surface of an object.
And when apply | coating a titanium oxide to the surface of a target object, the binder is generally used in order to adhere a titanium oxide to the surface.
例えば特許文献１には、シリカ被覆酸化チタンゾルと、バインダーとして重合体エマルジョン粒子水分散体を含む光触媒塗料を、基材である黒色ガラス板上にスプレーコーティングし、加熱して乾燥することで光触媒塗膜を得た旨記載されている。
For example,
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、加熱によって、基材である黒色ガラス板のガラス成分中のナトリウムが光触媒の酸化チタンと結合し、触媒活性度を低下させてしまうという問題があった。
However, the method described in
また、基材がステンレス鋼板である場合には、触媒活性度の低下は抑制できるものの、加熱によって基材の色調が変化してしまい、意匠性を損ねてしまうという問題もあった。 Moreover, when the base material is a stainless steel plate, although the fall of catalyst activity can be suppressed, there also existed a problem that the color tone of a base material changed with heating and the design property was impaired.
本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒を固着した塗布物を製造できる塗布物の製造方法、および意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒が固着した塗布物を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above points, and a method for producing a coated product capable of producing a coated product to which a photocatalyst having excellent design properties and an excellent activity is fixed, and has a design property. An object of the present invention is to provide a coated product to which a photocatalyst that is maintained and has excellent activity is fixed.
上記の目的を達成するために、本発明の塗布物の製造方法は、基材にペルオキソ酸化チタンを塗布する塗布工程と、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える。 In order to achieve the above object, the method for producing a coated product of the present invention includes a coating step of coating a peroxotitanium oxide on a substrate, and an ultraviolet irradiation step of irradiating the peroxotitanium oxide coated on the substrate with ultraviolet rays. Is provided.
ここで、基材にペルオキソ酸化チタンを塗布する塗布工程によって、基材にペルオキソ酸化チタンを接着させることができる。
また、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程によって、ペルオキソ酸化チタンを結晶化して光触媒活性を発現させることができる。
なお、本明細書で言う「ペルオキソ酸化チタン」は、ペルオキソチタン酸と同一である。
Here, the peroxotitanium oxide can be adhered to the base material by the coating step of applying the peroxotitanium oxide to the base material.
In addition, the peroxotitanium oxide can be crystallized to exhibit photocatalytic activity by an ultraviolet irradiation step of irradiating the peroxotitanium oxide coated on the substrate with ultraviolet rays.
The “peroxotitanium oxide” referred to in this specification is the same as peroxotitanic acid.
また、本発明の塗布物の製造方法において、塗布工程は、ペルオキソ酸化チタンと、銅含有物と、アルコール物質と、非イオン性界面活性剤とを含み、残部が水である塗布液を塗布するものとすることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the coating material of this invention, a coating process apply | coats the coating liquid which contains peroxotitanium oxide, a copper containing material, an alcohol substance, and a nonionic surfactant, and the remainder is water. Can be.
この場合、ペルオキソ酸化チタンを含む塗布液を塗布することによって、ペルオキソ酸化チタンの塗布が容易になる。
また、塗布液が銅含有物を含むことによって、得られる塗布物の抗菌性と、アルカリ性の臭いを分解する能力とを高めることができる。
また、塗布液がアルコール物質と、非イオン性界面活性剤とを含むことによって、塗布液の塗れ性を向上させて超撥水性の基材にもペルオキソ酸化チタンを塗布できる。
In this case, the coating of peroxotitanium oxide is facilitated by applying a coating solution containing peroxotitanium oxide.
Moreover, when a coating liquid contains a copper containing material, the antibacterial property of the obtained coating material and the capability to decompose | disassemble an alkaline odor can be improved.
In addition, since the coating liquid contains an alcohol substance and a nonionic surfactant, the wettability of the coating liquid can be improved and the peroxotitanium oxide can be applied to a super-water-repellent substrate.
また、銅含有物とアルコール物質を含む塗布液を塗布する場合、銅含有物は酸化銅であり、アルコール物質はイソプロパノールであるものとすることができる。 Moreover, when apply | coating the coating liquid containing a copper containing material and an alcohol substance, a copper containing material shall be copper oxide and an alcohol substance shall be isopropanol.
この場合、より一層、得られる塗布物の抗菌性と、アルカリ性の臭いを分解する能力とを高めることができる。 In this case, the antibacterial property of the obtained coated product and the ability to decompose an alkaline odor can be further enhanced.
また、本発明の塗布物の製造方法において、塗布液の粘度は、３．０〜５．０ｍＰａ・ｓであるものとすることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the coating material of this invention, the viscosity of a coating liquid shall be 3.0-5.0 mPa * s.
この場合、塗布液の粘度が３．０ｍＰａ・ｓ以上であることによって、塗布膜の膜切れを抑制しやすくなる。また、塗布液の粘度が５．０ｍＰａ・ｓ以下であることによって、塗りムラを抑制しやすくなる。 In this case, when the viscosity of the coating liquid is 3.0 mPa · s or more, it becomes easy to suppress the film breakage of the coating film. Moreover, when the viscosity of the coating liquid is 5.0 mPa · s or less, uneven coating can be easily suppressed.
また、本発明の塗布物の製造方法において、塗布工程は、ペルオキソ酸化チタンと酸化チタン微粒子との混合物を塗布するものとすることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the coating material of this invention, a coating process shall apply | coat the mixture of a peroxo titanium oxide and titanium oxide microparticles | fine-particles.
この場合、得られる塗布物の酸化チタン光触媒の表面積を増やすことができ、光触媒活性をより大きくすることができる。 In this case, the surface area of the titanium oxide photocatalyst of the obtained coated product can be increased, and the photocatalytic activity can be further increased.
また、本発明の塗布物の製造方法において、基材はステンレス鋼であるものとすることができる。 Moreover, in the manufacturing method of the coated material of this invention, a base material shall be stainless steel.
この場合、基材の色調変化が特に起きにくく、得られる塗布物の意匠性を特に損ねにくい。 In this case, the color tone change of the base material is particularly difficult to occur, and the design of the obtained coated product is particularly difficult to be impaired.
また、上記の目的を達成するために、本発明の塗布物の製造方法は、基材に、同基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを塗布する塗布工程と、基材に塗布されたアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える。 Moreover, in order to achieve said objective, the manufacturing method of the coating material of this invention was apply | coated to the base material, the application | coating process which apply | coats the amorphous titanium oxide which has adhesiveness with the base material, and the base material. An ultraviolet irradiation process for irradiating amorphous titanium oxide with ultraviolet rays.
ここで、基材に、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを塗布する塗布工程によって、基材にアモルファス酸化チタンを接着させることができる。
また、基材に塗布されたアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程によって、アモルファス酸化チタンを結晶化して光触媒活性を発現させることができる。
Here, the amorphous titanium oxide can be adhered to the base material by an application step of applying amorphous titanium oxide having adhesiveness to the base material to the base material.
Moreover, the amorphous titanium oxide can be crystallized and the photocatalytic activity can be expressed by the ultraviolet irradiation process of irradiating the amorphous titanium oxide applied to the substrate with ultraviolet rays.
また、上記の目的を達成するために、本発明の塗布物は、基材と、該基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線が照射されて得られた塗布層とを備える。 Moreover, in order to achieve said objective, the coating material of this invention is equipped with a base material and the coating layer obtained by irradiating a peroxotitanium oxide apply | coated to this base material with an ultraviolet-ray.
ここで、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線が照射されて得られた塗布層によって、基材に接着され結晶化して光触媒活性を発現した酸化チタン膜を備えることができる。 Here, the coating layer obtained by irradiating the peroxotitanium oxide applied to the substrate with ultraviolet rays can be provided with a titanium oxide film that is bonded to the substrate and crystallized to exhibit photocatalytic activity.
本発明に係る塗布物の製造方法は、意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒を固着した塗布物を製造できる。
本発明に係る塗布物は、意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒が固着したものである。
The method for producing a coated product according to the present invention can produce a coated product to which a photocatalyst having excellent design properties and excellent activity is fixed.
The coated product according to the present invention is a product to which a photocatalyst whose design property is maintained and excellent in activity is fixed.
本発明の塗布物の製造方法は、基材に、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを塗布する塗布工程と、基材に塗布されたアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える。 The method for producing a coated product of the present invention includes a coating step of coating a substrate with amorphous titanium oxide having adhesiveness to the substrate, and an ultraviolet irradiation step of irradiating the amorphous titanium oxide coated on the substrate with ultraviolet rays. Is provided.
ここで、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンとして、ペルオキソ酸化チタンが好ましい。
すなわち、本発明の塗布物の製造方法は、基材にペルオキソ酸化チタンを塗布する塗布工程と、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える。
Here, peroxotitanium oxide is preferable as the amorphous titanium oxide having adhesiveness to the substrate.
That is, the method for producing a coated product of the present invention includes an application step of applying peroxotitanium oxide to a substrate and an ultraviolet irradiation step of irradiating the peroxotitanium oxide applied to the substrate with ultraviolet rays.
また、塗布工程は、ペルオキソ酸化チタンなど、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを基材に塗布できればどのような方法でもよい。 The coating process may be any method as long as amorphous titanium oxide having adhesiveness to the substrate such as peroxotitanium oxide can be applied to the substrate.
例えば、ペルオキソ酸化チタンなど、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを含有する液体すなわち塗布液に基材を浸漬する方法が挙げられる。
または、ペルオキソ酸化チタンなど、基材との接着性を有するアモルファス酸化チタンを含有する塗布液をスプレーなどで基材に噴射する方法が挙げられる。
For example, the method of immersing a base material in the liquid containing amorphous titanium oxide which has adhesiveness with a base material, such as peroxo titanium oxide, ie, a coating liquid, is mentioned.
Alternatively, a method of spraying a coating liquid containing amorphous titanium oxide having adhesiveness to the base material such as peroxo titanium oxide onto the base material by spraying can be used.
また、ペルオキソ酸化チタンを含有する塗布液としては、例えば、ペルオキソ酸化チタンと、無機粒子と、銅含有物と、アルコール物質と、非イオン性界面活性剤とを含み、残部が水である液体が挙げられる。 Examples of the coating liquid containing peroxotitanium oxide include a liquid containing peroxotitanium oxide, inorganic particles, a copper-containing material, an alcohol substance, and a nonionic surfactant, with the balance being water. Can be mentioned.
また、無機粒子の具体例としては、アルミナ粒子、シリカ粒子、ガラス粒子が挙げられる。
このような無機粒子は、得られる塗布物が超親水性に成りやすくするために塗布液に入れられる。
Specific examples of the inorganic particles include alumina particles, silica particles, and glass particles.
Such inorganic particles are put into a coating solution in order to make the obtained coated product easily become superhydrophilic.
また、銅含有物の具体例としては、酸化銅が挙げられる。
このような銅含有物は、得られる塗布物の抗菌性と、アルカリ性の臭いを分解する能力とを高めるために塗布液に入れられる。
Moreover, copper oxide is mentioned as a specific example of a copper containing material.
Such a copper-containing material is added to the coating solution in order to enhance the antibacterial property of the obtained coating material and the ability to decompose the alkaline odor.
また、アルコール物質の具体例としては、イソプロパノールが挙げられる。
このようなアルコール物質や非イオン性界面活性剤は、撥水性の基材に塗布できるように、塗布液の塗れ性を高めるために塗布液に入れられる。
A specific example of the alcohol substance is isopropanol.
Such an alcohol substance or a nonionic surfactant is added to the coating liquid in order to improve the wettability of the coating liquid so that it can be applied to a water-repellent substrate.
また、塗布液の粘度は、例えば３．０〜５．０ｍＰａ・ｓであるものとすることができる。
ここで、塗布液の粘度が３．０ｍＰａ・ｓ以上であれば、塗布膜の膜切れを抑制しやすくなる。また、塗布液の粘度が５．０ｍＰａ・ｓ以下であれば、塗りムラを抑制しやすくなる。
Moreover, the viscosity of a coating liquid shall be 3.0-5.0 mPa * s, for example.
Here, if the viscosity of the coating solution is 3.0 mPa · s or more, it becomes easy to suppress the film breakage of the coating film. Moreover, if the viscosity of the coating solution is 5.0 mPa · s or less, uneven coating can be easily suppressed.
また、ペルオキソ酸化チタンに酸化チタン微粒子を混合した混合物を塗布することもできる。
このような混合物を塗布すれば、得られる塗布物の酸化チタン光触媒の表面積を増やすことができ、光触媒活性をより大きくすることができる。
It is also possible to apply a mixture of titanium oxide fine particles mixed with peroxotitanium oxide.
When such a mixture is applied, the surface area of the titanium oxide photocatalyst of the obtained application can be increased, and the photocatalytic activity can be further increased.
ペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンは、基材との接着性を有するので、このような塗布工程により、基材にペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンを接着させることができる。 Amorphous titanium oxide such as peroxotitanium oxide has adhesiveness to the base material, so that amorphous titanium oxide such as peroxotitanium oxide can be adhered to the base material by such a coating process.
また、基材の材質は特に限定されないが、例えば、ステンレス、プラスチック、ガラスが挙げられる。 Moreover, although the material of a base material is not specifically limited, For example, stainless steel, plastic, and glass are mentioned.
また、紫外線照射工程は、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンに紫外線を照射することができればどのような方法でもよい。 Further, the ultraviolet irradiation step may be any method as long as it can irradiate the amorphous titanium oxide such as peroxotitanium oxide coated on the substrate with ultraviolet rays.
例えば、紫外線の波長が２５３．７ｎｍである殺菌ランプを用いて、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する方法が挙げられる。
または、紫外線の波長が３６５ｎｍであるブラックライトを用いて、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する方法が挙げられる。
なお、殺菌ランプの方がブラックライトよりも紫外線の波長が短いのでエネルギーが大きく、短時間で光触媒活性を発現させることができるので、好ましい。
For example, there is a method of irradiating amorphous titanium oxide such as peroxotitanium oxide coated on a substrate with ultraviolet light using a sterilizing lamp having an ultraviolet wavelength of 253.7 nm.
Alternatively, a method of irradiating an amorphous titanium oxide such as peroxotitanium oxide coated on a substrate with ultraviolet light using a black light having an ultraviolet wavelength of 365 nm can be mentioned.
Note that the sterilizing lamp is preferable because the wavelength of ultraviolet rays is shorter than that of black light, so that the energy is large and the photocatalytic activity can be expressed in a short time.
ペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンは紫外線を照射されると結晶化し、光触媒活性が発現するので、このような紫外線照射工程により、基材に接着したペルオキソ酸化チタンなどのアモルファス酸化チタンに光触媒活性を発現させることができる。 Amorphous titanium oxides such as peroxotitanium oxide crystallize when exposed to ultraviolet light and develop photocatalytic activity. Can be expressed.
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用した第１の実施態様の塗布物の製造方法の塗布工程の一例を示す概略図（ａ）と、紫外線照射工程の一例を示す概略図（ｂ）である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings for understanding of the present invention.
FIG. 1: is the schematic (a) which shows an example of the application | coating process of the manufacturing method of the coating material of the 1st embodiment to which this invention is applied, and the schematic (b) which shows an example of an ultraviolet irradiation process.
図１（ａ）に示すように、本発明の第１の実施態様の塗布物の製造方法の塗布工程は、ステンレス製のパイプ形基材３を、容器２に入れられた塗布液１に約１分間漬ける。
また、ステンレス製のパイプ形基材３は、すなわちステンレス製のパイプであり、本発明でいう基材の一例である。
As shown in FIG. 1 (a), the coating step of the coated material manufacturing method according to the first embodiment of the present invention includes a stainless steel pipe-shaped
Moreover, the stainless steel pipe-shaped
ここで、塗布液１は、塗布液全量基準で、ペルオキソ酸化チタン０．０５質量％と、イソプロパノール５０質量％と、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤０．０５質量％と、酸化銅０．０００５質量％とを含み、残部が精製水である。
Here, the
また、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤は、非イオン性界面活性剤の一例である。
また、塗布液１の粘度は４．０ｍＰａ・ｓである。
Moreover, the silicone type surfactant which has a polyoxyalkylene group is an example of a nonionic surfactant.
Further, the viscosity of the
そして、ステンレス製のパイプ形基材３を塗布液１に約１〜２分間漬けた後、ステンレス製のパイプ形基材３を塗布液１から取り出して、約５〜１０分間、常温で放置して乾燥させる。
その後、余分な液を布などで拭き取る。
なお、図１（ｂ）では、塗布液が基材の表面に塗布されたことを明示するために塗布液を示している。
After the stainless steel pipe-shaped
Then wipe off excess liquid with a cloth.
In FIG. 1B, the coating solution is shown to clearly show that the coating solution has been applied to the surface of the substrate.
次に、図１（ｂ）に示すように、本発明の第１の実施態様の塗布物の製造方法の紫外線照射工程は、ステンレス製のパイプ形基材３に塗布されたペルオキソ酸化チタンに、殺菌ランプ４を用いて紫外線を３日間すなわち７２時間照射する。
Next, as shown in FIG.1 (b), the ultraviolet irradiation process of the manufacturing method of the coating material of the 1st embodiment of this invention is the peroxo titanium oxide apply | coated to the stainless steel pipe-shaped
このとき、紫外線出力は１３０Ｗ／ｍ３、紫外線波長は２５３．７ｎｍ、紫外線強度は１０００ｕＷ／ｃｍ２である。 At this time, the ultraviolet output is 130 W / m 3 , the ultraviolet wavelength is 253.7 nm, and the ultraviolet intensity is 1000 uW / cm 2 .
また、本発明の第１の実施態様の塗布物の製造方法は、塗布液に基材全体を漬けるので、基材全面にペルオキソ酸化チタンを万遍なく、しかも短い時間で塗布することができる。 Moreover, since the manufacturing method of the coating material of the 1st embodiment of this invention immerses the whole base material in a coating liquid, it can apply | coat peroxo titanium oxide uniformly to the whole base material in a short time.
また、図２は、本発明を適用した第２の実施態様の塗布物の製造方法の塗布工程の一例を示す概略図（ａ）と、紫外線照射工程の一例を示す概略図（ｂ）と、製造された塗布物を示す概略図（ｃ）である。
また、図３は、図２に示すＡ−Ａ線に沿った、塗布物の概略断面図である。
FIG. 2 is a schematic diagram (a) showing an example of the coating process of the method for producing a coated product of the second embodiment to which the present invention is applied, and a schematic diagram (b) showing an example of the ultraviolet irradiation process. It is the schematic (c) which shows the manufactured coated material.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the application along the line AA shown in FIG.
図２（ａ）に示すように、本発明の第２の実施態様の塗布物の製造方法の塗布工程は、電気シェーバー刃形基材６に、スプレー５を用いて、塗布液１１を噴射する。
また、電気シェーバー刃形基材６は、すなわち電気シェーバーに使用される刃であり、本発明でいう基材の一例である。
As shown in FIG. 2A, in the coating process of the coated material manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, the
The electric shaver blade-shaped
ここで、塗布液１１は、ペルオキソ酸化チタン０．２５質量％と、イソプロパノール３０質量％と、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤０．０５質量％と、酸化銅０．０００５質量％とを含み、残部が精製水である。
Here, the
また、塗布液１１の粘度は４．０ｍＰａ・ｓである。
Further, the viscosity of the
そして、電気シェーバー刃形基材６に塗布液１１を噴射した後、約５〜１０分間、常温で放置して乾燥させる。
なお、図２（ｂ）では、塗布液が基材の表面に塗布されたことを明示するために塗布液を示している。
And after spraying the
In FIG. 2B, the coating liquid is shown to clearly show that the coating liquid has been applied to the surface of the substrate.
次に、図２（ｂ）に示すように、本発明の第２の実施態様の塗布物の製造方法の紫外線照射工程は、電気シェーバー刃形基材６に塗布されたペルオキソ酸化チタンに、殺菌ランプ４を用いて紫外線を３日間すなわち７２時間照射する。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the ultraviolet irradiation step of the method for producing a coated product according to the second embodiment of the present invention is performed by sterilizing peroxotitanium oxide applied to the electric shaver-shaped
このとき、紫外線出力は１３０Ｗ／ｍ３、紫外線波長は２５３．７ｎｍ、紫外線強度は１０００ｕＷ／ｃｍ２である。 At this time, the ultraviolet output is 130 W / m 3 , the ultraviolet wavelength is 253.7 nm, and the ultraviolet intensity is 1000 uW / cm 2 .
このようにして製造された電気シェーバー刃形塗布物７を図２（ｃ）に示す。
FIG. 2C shows the electric
また、図３に示すように、電気シェーバー刃形塗布物７は、電気シェーバー刃形基材６の全表面に形成された塗布層８を備える。
ここで、塗布層８は、電気シェーバー刃形基材６に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線が照射されて得られたものである。
As shown in FIG. 3, the electric shaver blade-shaped
Here, the
また、本発明の第２の実施態様の塗布物の製造方法は、スプレーを用いて塗布液を基材に噴射するので、基材の細かい箇所に部分的にペルオキソ酸化チタンを塗布できる。 Moreover, in the manufacturing method of the coating material of the 2nd embodiment of this invention, since a coating liquid is sprayed on a base material using a spray, peroxo titanium oxide can be apply | coated partially to the fine location of a base material.
また、第１の実施態様および第２の実施態様において、ペルオキソ酸化チタンを含む塗布液を基材に塗布しているが、必ずしも塗布液の形態でペルオキソ酸化チタンを基材に塗布しなくてもよい。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the coating liquid containing peroxotitanium oxide is applied to the base material, but it is not always necessary to apply peroxotitanium oxide to the base material in the form of the coating liquid. Good.
しかし、ペルオキソ酸化チタンを含む塗布液を塗布することによって、ペルオキソ酸化チタンの塗布が容易になるので好ましい。 However, it is preferable to apply a coating solution containing peroxotitanium oxide because it is easy to apply peroxotitanium oxide.
また、必ずしも塗布液は、イソプロパノールや、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤を含んでいなくてもよい。 In addition, the coating solution does not necessarily contain isopropanol or a silicone surfactant having a polyoxyalkylene group.
しかし、塗布液が、イソプロパノールや、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤を含んでいれば、塗布液の塗れ性を向上させて超撥水性の基材にもペルオキソ酸化チタンを塗布できるので好ましい。 However, if the coating solution contains isopropanol or a silicone surfactant having a polyoxyalkylene group, it is possible to improve the wettability of the coating solution and to apply peroxotitanium oxide to a super-water-repellent substrate. preferable.
また、必ずしも塗布液は、酸化銅を含んでいなくてもよい。
しかし、塗布液が酸化銅を含んでいれば、得られる塗布物の抗菌性と、アルカリ性の臭いを分解する能力とを高めることができるので好ましい。
Further, the coating solution does not necessarily contain copper oxide.
However, it is preferable that the coating solution contains copper oxide because the antibacterial property of the obtained coated product and the ability to decompose an alkaline odor can be enhanced.
また、必ずしも塗布液の粘度は、４．０ｍＰａ・ｓすなわち３．０〜５．０ｍＰａ・ｓの範囲内の値でなくてもよい。 Further, the viscosity of the coating solution is not necessarily 4.0 mPa · s, that is, a value in the range of 3.0 to 5.0 mPa · s.
しかし、塗布液の粘度が３．０〜５．０ｍＰａ・ｓであれば、塗布膜の膜切れを抑制しやすくなり、かつ、塗りムラを抑制しやすくなるので好ましい。 However, if the viscosity of the coating liquid is 3.0 to 5.0 mPa · s, it is preferable because it becomes easy to suppress the film breakage of the coating film and to easily suppress uneven coating.
また、必ずしもペルオキソ酸化チタンを基材に塗布しなくてもよく、例えば、基材との接着性を有し、かつ、紫外線を照射されたときに結晶化して光触媒活性を発現するアモルファス酸化チタンを基材に塗布することもできる。 In addition, it is not always necessary to apply peroxotitanium oxide to the substrate. For example, amorphous titanium oxide that has adhesiveness to the substrate and crystallizes when irradiated with ultraviolet rays to express photocatalytic activity. It can also be applied to a substrate.
また、必ずしもステンレス製のパイプ形基材や電気シェーバー刃形基材に、ペルオキソ酸化チタンなど、基材との接着性を有し、かつ、紫外線を照射されたときに結晶化して光触媒活性を発現するアモルファス酸化チタンを塗布しなくてもよい。 In addition, stainless steel pipe-shaped substrate and electric shaver blade-shaped substrate have adhesiveness to the substrate such as peroxotitanium oxide and crystallize when exposed to ultraviolet rays to express photocatalytic activity It is not necessary to apply amorphous titanium oxide.
例えば、基材として、つけまつ毛にペルオキソ酸化チタンなど、基材との接着性を有し、かつ、紫外線を照射されたときに結晶化して光触媒活性を発現するアモルファス酸化チタンを塗布することができる。 For example, it is possible to apply amorphous titanium oxide that has adhesiveness to the base material, such as peroxotitanium oxide on the false eyelashes, and that crystallizes when exposed to ultraviolet rays and exhibits photocatalytic activity. .
次に、実施例と比較例について説明する。 Next, examples and comparative examples will be described.
［実施例］
全量基準で、ペルオキソ酸化チタン０．２５質量％と、イソプロパノール３０質量％と、ポリオキシアルキレン基を有するシリコーン系界面活性剤０．０５質量％と、酸化銅０．００２５質量％とを含み、残部が精製水である塗布液を調製した。
また、塗布液の粘度は４．０ｍＰａ・ｓであった。
[Example]
In total, 0.25% by mass of peroxotitanium oxide, 30% by mass of isopropanol, 0.05% by mass of silicone surfactant having a polyoxyalkylene group, and 0.0025% by mass of copper oxide, the balance A coating solution in which is purified water was prepared.
Further, the viscosity of the coating solution was 4.0 mPa · s.
次に、調製した塗布液をスプレーに入れて、１４枚のステンレス鋼板にそれぞれ塗布液を噴射した。噴射後、約５分間、常温で放置してステンレス鋼板を乾燥させた。
また、塗布量は３０ｇ／ｍ２であった。
このようにして、ペルオキソ酸化チタンをステンレス鋼板に塗布して接着させた１４枚のステンレス鋼板を得た。
Next, the prepared coating solution was put in a spray, and the coating solution was sprayed onto each of 14 stainless steel plates. After spraying, the stainless steel plate was allowed to dry at room temperature for about 5 minutes.
The coating amount was 30 g / m 2 .
In this way, 14 stainless steel plates in which peroxotitanium oxide was applied to and adhered to the stainless steel plates were obtained.
そして、得られた１４枚のステンレス鋼板の中で７枚のステンレス鋼板に塗布されたペルオキソ酸化チタンに、紫外線の波長が３６５ｎｍであるブラックライトを用いて、照射時間を変えて紫外線をそれぞれ照射した。 Then, among the obtained 14 stainless steel plates, the peroxotitanium oxide applied to 7 stainless steel plates was irradiated with ultraviolet rays by changing the irradiation time using a black light whose ultraviolet wavelength was 365 nm. .
ここで、紫外線照射時間は、３０分間、１時間、２時間、５時間、１２時間、２４時間および４８時間とした。 Here, the ultraviolet irradiation time was 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 5 hours, 12 hours, 24 hours and 48 hours.
また、その他の７枚のステンレス鋼板に塗布されたペルオキソ酸化チタンに、紫外線の波長が２５３．７ｎｍである殺菌ランプを用いて、照射時間を変えて紫外線をそれぞれ照射した。 In addition, the peroxotitanium oxide applied to the other seven stainless steel plates was irradiated with ultraviolet rays at different irradiation times using a sterilizing lamp having an ultraviolet wavelength of 253.7 nm.
ここで、紫外線照射時間は、３０分間、１時間、２時間、５時間、１２時間、２４時間および４８時間とした。 Here, the ultraviolet irradiation time was 30 minutes, 1 hour, 2 hours, 5 hours, 12 hours, 24 hours and 48 hours.
また、紫外線が照射されてステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の膜厚は０．０２ｕｍであった。 Moreover, the film thickness of the coating film formed on the surface of the stainless steel plate by being irradiated with ultraviolet rays was 0.02 μm.
［比較例］
実施例と同じように調製した塗布液をスプレーに入れて、３枚のステンレス鋼板にそれぞれ塗布液を噴射した。噴射後、約５分間、常温で放置してステンレス鋼板を乾燥させた。
また、塗布量は３０ｇ／ｍ２であった。
このようにして、ペルオキソ酸化チタンをステンレス鋼板に塗布して接着させた３枚のステンレス鋼板を得た。
[Comparative example]
The coating solution prepared in the same manner as in the example was put in a spray, and the coating solution was sprayed onto each of the three stainless steel plates. After spraying, the stainless steel plate was allowed to dry at room temperature for about 5 minutes.
The coating amount was 30 g / m 2 .
In this manner, three stainless steel plates obtained by applying peroxo titanium oxide to the stainless steel plates and bonding them were obtained.
そして、得られた３枚のステンレス鋼板の中で２枚のステンレス鋼板を電気炉内に入れて、加熱温度を変えてそれぞれ３０分間加熱した。
ここで、加熱温度は、２５０℃と３００℃とした。
And among the obtained three stainless steel plates, two stainless steel plates were put in an electric furnace, and each was heated for 30 minutes at different heating temperatures.
Here, the heating temperature was 250 ° C. and 300 ° C.
また、加熱されてステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の膜厚は０．０２ｕｍであった。
また、紫外線照射も加熱もされず、常温で乾燥してステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の膜厚は０．０２ｕｍであった。
The thickness of the coating film formed on the surface of the stainless steel plate by heating was 0.02 μm.
Further, the film thickness of the coating film formed on the surface of the stainless steel plate after being dried at room temperature without being irradiated with ultraviolet light and heated was 0.02 μm.
［塗布膜強度測定］
それぞれのステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の強度を評価するために、鉛筆硬度測定試験を行なった。
すなわち、ＪＩＳ Ｋ ５４００に従い、鉛筆引っ掻き試験機を用いて、それぞれのステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の鉛筆硬度を測定した。
[Measurement of coating film strength]
In order to evaluate the strength of the coating film formed on the surface of each stainless steel plate, a pencil hardness measurement test was performed.
That is, according to JIS K5400, the pencil hardness of the coating film formed on the surface of each stainless steel plate was measured using a pencil scratch tester.
ここで、各種硬度の鉛筆を塗布膜に対して４５°の角度に保ちつつ、鉛筆の上から１ｋｇの荷重をかけて、塗布膜を１ｃｍ引っ掻き、傷の有無を目視にて観察した。これを５回繰返し、５回とも傷が付かなかった鉛筆硬度のうち最も高い硬度を、その塗布膜の硬度とした。
結果を表１に示す。
Here, while maintaining a pencil of various hardnesses at an angle of 45 ° with respect to the coating film, a 1 kg load was applied from above the pencil, the coating film was scratched by 1 cm, and the presence or absence of scratches was visually observed. This was repeated 5 times, and the highest hardness among the pencil hardnesses that were not scratched 5 times was defined as the hardness of the coating film.
The results are shown in Table 1.
［親水性測定］
それぞれのステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の親水性を測定した。
すなわち、純水の液滴１ｕＬを塗布膜に滴下し、協和界面科学株式会社製の固液界面解析装置（製品名：Ｄｒｏｐ Ｍａｓｔｅｒ ５００）を用いて、１０００ｍ秒経過した後の塗布膜上の液滴の接触角を測定した。
ここで、接触角の計算は、θ／２法により算出した。親水性が高いと接触角は小さくなり、親水性が低いすなわち撥水性が高いと接触角は大きくなる。
結果を表１に示す。
[Hydrophilicity measurement]
The hydrophilicity of the coating film formed on the surface of each stainless steel plate was measured.
That is, 1 uL of pure water droplets were dropped onto the coating film, and the liquid on the coating film after 1000 msec was passed using a solid-liquid interface analyzer (product name: Drop Master 500) manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The contact angle of the drop was measured.
Here, the contact angle was calculated by the θ / 2 method. When the hydrophilicity is high, the contact angle becomes small, and when the hydrophilicity is low, that is, when the water repellency is high, the contact angle becomes large.
The results are shown in Table 1.
［光触媒活性度測定］
それぞれのステンレス鋼板の表面上に形成された塗布膜の光触媒活性度を測定した。
すなわち、ＪＩＳ Ｒ １７０３−２に従い、塗布膜に、有機色素であるメチレンブルーを溶かした溶液を接触させ、分光光度計で初期の吸光度を測った。そして、一定時間、塗布膜に紫外線を照射し、吸光度の測定を繰り返した。
[Photocatalytic activity measurement]
The photocatalytic activity of the coating film formed on the surface of each stainless steel plate was measured.
That is, according to JIS R 1703-2, a solution in which methylene blue as an organic dye was dissolved was brought into contact with the coating film, and the initial absorbance was measured with a spectrophotometer. And the ultraviolet rays were irradiated to the coating film for a fixed time, and the measurement of the light absorbency was repeated.
また、紫外線の照射は、ピーク波長が３５２ｎｍである東芝株式会社製の紫外線蛍光ランプ（製品名：ＦＬ２０ＳＢＬＢ―Ａ）を用いて行なった。 Irradiation with ultraviolet rays was performed using an ultraviolet fluorescent lamp (product name: FL20SBLB-A) manufactured by Toshiba Corporation having a peak wavelength of 352 nm.
ここで、光触媒により塗布膜に接触した溶液の色素が分解されるので、溶液の濃度は徐々に下がって溶液は透明になり、吸光度は下がる。この濃度の経時変化から色素の分解速度を算出して得られた分解活性指数を、光触媒活性度とした。
結果を表１に示す。
Here, since the pigment of the solution in contact with the coating film is decomposed by the photocatalyst, the concentration of the solution gradually decreases, the solution becomes transparent, and the absorbance decreases. The degradation activity index obtained by calculating the degradation rate of the pigment from the change in concentration over time was defined as the photocatalytic activity.
The results are shown in Table 1.
［意匠性評価］
それぞれのステンレス鋼板の表面の状態を目視で観察した。
結果を表１に示す。
[Design evaluation]
The state of the surface of each stainless steel plate was visually observed.
The results are shown in Table 1.
表１から明らかなように、電気炉でペルオキソ酸化チタンを加熱して得られた塗布膜を備えるステンレス鋼板は、高い光触媒活性度を有するものの、色調の変化が生じ、意匠性を損ねていた。 As is clear from Table 1, the stainless steel plate provided with the coating film obtained by heating peroxotitanium oxide in an electric furnace has a high photocatalytic activity, but changes in color tone and impairs the design.
これに対して、本発明の方法のように加熱せずにペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射して得られた塗布膜を備えるステンレス鋼板は、高い光触媒活性度を有し、かつ、色調の変化もなく意匠性が維持された。 On the other hand, a stainless steel plate provided with a coating film obtained by irradiating ultraviolet light to peroxotitanium oxide without heating as in the method of the present invention has a high photocatalytic activity and also changes in color tone. The design was maintained.
さらに、電気炉でペルオキソ酸化チタンを加熱して得られた塗布膜を備えるステンレス鋼板よりも、本発明の方法のように加熱せずにペルオキソ酸化チタンに波長２５３．７ｎｍの紫外線を照射して得られた塗布膜を備えるステンレス鋼板の方が、親水性が高かった。 Furthermore, it is obtained by irradiating titanium dioxide with a wavelength of 253.7 nm without heating as in the method of the present invention, rather than a stainless steel plate provided with a coating film obtained by heating titanium dioxide with an electric furnace. The stainless steel plate provided with the coated film was more hydrophilic.
以上のように、本発明の塗布物の製造方法は、基材にペルオキソ酸化チタンを塗布する塗布工程を備えているので、基材にペルオキソ酸化チタンを接着させることができる。
また、本発明の塗布物の製造方法は、基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程を備えているので、ペルオキソ酸化チタンを結晶化して光触媒活性を発現させることができる。
As mentioned above, since the manufacturing method of the coating material of this invention is equipped with the application | coating process which apply | coats a peroxo titanium oxide to a base material, it can adhere a peroxo titanium oxide to a base material.
Moreover, since the manufacturing method of the coating material of this invention is equipped with the ultraviolet irradiation process which irradiates an ultraviolet-ray to the peroxo titanium oxide apply | coated to the base material, it can crystallize peroxo titanium oxide and can express photocatalytic activity. .
従って、結晶化したペルオキソ酸化チタンは、しっかりと基材に固着し、加熱もしないので、本発明の塗布物の製造方法は、意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒を固着した塗布物を製造できる。
また、このような本発明の塗布物の製造方法で製造される本発明の塗布物は、意匠性が維持された、かつ、活性度に優れた光触媒が固着したものである。
Accordingly, the crystallized peroxotitanium oxide firmly adheres to the substrate and does not heat, so that the method for producing a coated product of the present invention adheres a photocatalyst that maintains its design properties and has excellent activity. The coated product can be manufactured.
In addition, the coated product of the present invention produced by such a method for producing a coated product of the present invention is one in which a photocatalyst having excellent design properties and excellent activity is fixed.
１ 塗布液
２ 容器
３ ステンレス製のパイプ形基材
４ 殺菌ランプ
５ スプレー
６ 電気シェーバー刃形基材
７ 電気シェーバー刃形塗布物
８ 塗布層
１１ 塗布液
DESCRIPTION OF
Claims (8)
基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える
塗布物の製造方法。 An application step of applying peroxotitanium oxide to the substrate;
An ultraviolet irradiation process for irradiating ultraviolet rays to peroxotitanium oxide coated on a base material.
請求項１に記載の塗布物の製造方法。 The method for producing a coated product according to claim 1, wherein the coating step includes coating a coating solution containing peroxotitanium oxide, a copper-containing material, an alcohol substance, and a nonionic surfactant, the balance being water. .
請求項２に記載の塗布物の製造方法。 The method for producing a coated product according to claim 2, wherein the copper-containing material is copper oxide and the alcohol substance is isopropanol.
請求項２または請求項３に記載の塗布物の製造方法。 The manufacturing method of the coating material of Claim 2 or Claim 3 whose viscosity of the said coating liquid is 3.0-5.0 mPa * s.
請求項１〜４のいずれか１つに記載の塗布物の製造方法。 The method for producing a coated product according to any one of claims 1 to 4, wherein in the coating step, a mixture of titanium oxide peroxooxide and titanium oxide fine particles is applied.
請求項１〜５のいずれか１つに記載の塗布物の製造方法。 The said base material is stainless steel. The manufacturing method of the coating material as described in any one of Claims 1-5.
基材に塗布されたアモルファス酸化チタンに紫外線を照射する紫外線照射工程とを備える
塗布物の製造方法。 An application step of applying amorphous titanium oxide having adhesiveness to the substrate to the substrate;
An ultraviolet irradiation process for irradiating amorphous titanium oxide coated on a substrate with ultraviolet light.
該基材に塗布されたペルオキソ酸化チタンに紫外線が照射されて得られた塗布層とを備える
塗布物。 A substrate;
And a coated layer obtained by irradiating the peroxotitanium oxide coated on the substrate with ultraviolet rays.
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