JP3101537B2 - Antifouling building material and exterior building material unit - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有機物質の分解作用を
有する防汚性の建築材料（以下、建材と略称する）に関
し、さらに詳しくは、その表面に形成された光触媒作用
を有する半導体あるいはさらに抗菌性金属をコーティン
グしてなる抗菌・防黴・防汚性に優れた建材、及びそれ
を用いた外装建材ユニットに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antifouling building material having an action of decomposing organic substances (hereinafter abbreviated as building material), and more particularly to a semiconductor or photocatalytic semiconductor formed on its surface. Further, the present invention relates to a building material coated with an antibacterial metal and having excellent antibacterial, antifungal and antifouling properties, and an exterior building material unit using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】カーテンウォール等の外装建材の場合、
ガラス、金属、石材等のパネル材を枠材に固定し、水密
性、気密性を持たせる為のシール材として、耐候性に優
れ、適度な弾力を有するシリコーン系のシール材（シリ
コーンシーラント材）が広く使用されている。しかし、
シリコーンシーラント材は、時間が経過すると、その内
部に含有されたシリコーン系のオイルが表面に滲み出
し、さらには、風雨等によって飛散してパネル材や枠材
の表面（室外側表面）に付着する。このシリコーン系の
オイル上に汚れが付着し、建築物外装の黒ずみ汚れの原
因となっている。この汚れは通常の界面活性剤を用いた
洗浄剤によるビル清掃等で除去することができず、建築
物の美観を低下させる大きな問題となっている。2. Description of the Related Art In the case of exterior building materials such as curtain walls,
Silicone sealing material (silicone sealant material) with excellent weather resistance and moderate elasticity as a sealing material for fixing panel materials such as glass, metal, stone, etc. to the frame material and providing water tightness and air tightness Is widely used. But,
As time elapses, the silicone-based oil contained therein oozes out to the surface of the silicone sealant material, and further scatters due to wind and rain and adheres to the surface of the panel material or the frame material (outdoor surface). . Dirt adheres to this silicone-based oil, causing darkening of building exteriors. The dirt cannot be removed by cleaning the building with a cleaning agent using a normal surfactant or the like, which is a major problem that deteriorates the appearance of the building.
【０００３】ところで、ＴｉＯ2 に代表される光触媒作
用を有する半導体微粒子が、その光触媒作用により有機
物の分解を行い、その作用に基づき抗菌・防黴・防汚・
防臭作用を有することは従来から知られており、最近で
はそれらを利用して、細菌や黴が繁殖しにくい様々な材
料が研究、開発されている。例えば、特開平２−６３３
３号公報には酸化チタンの粒子表面に銅、亜鉛等の抗菌
性金属を担持させた抗菌性粉末について開示されてお
り、この粉末を樹脂、ゴム、ガラス等に配合することに
よって抗菌性組成物が得られ、また、公知の方法によ
り、電機機器、家具調度品、室内装飾材、食品等の包装
資材などの抗菌性処理のほか、環境衛生施設、機器類の
抗菌剤として上記粉末を利用できると教示している。特
開平６−６５０１２号公報には、銀、銅、亜鉛、白金等
の金属を含有した酸化チタン膜をコンクリート、ガラ
ス、プラスチック、セラミックス、金属等の材質からな
る基板にコーティングすることによって、該基板におい
て雑菌及び黴の繁殖を防止できる旨が開示されている。
しかしながら、このような光触媒作用を有する半導体
を、シリコーンシーラント材と組み合わせて用いられる
建材、特に外装建材ユニットの防汚性付与に利用した例
は知られていない。Incidentally, semiconductor fine particles having a photocatalytic action represented by TiO 2 decompose organic substances by the photocatalytic action, and based on the action, antibacterial, antifungal, antifouling,
It has been known that it has a deodorizing effect, and recently, various materials have been researched and developed utilizing these materials, in which bacteria and molds are difficult to propagate. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-633
No. 3 discloses an antibacterial powder in which an antibacterial metal such as copper or zinc is supported on the surface of titanium oxide particles, and an antibacterial composition is prepared by blending this powder with resin, rubber, glass or the like. In addition, by a known method, in addition to antibacterial treatment of electrical equipment, furniture furniture, interior decoration materials, packaging materials such as food, etc., environmental sanitation facilities, the above powder can be used as an antibacterial agent for equipment and the like. Is taught. JP-A-6-65012 discloses that a titanium oxide film containing a metal such as silver, copper, zinc, platinum or the like is coated on a substrate made of a material such as concrete, glass, plastic, ceramics, metal, etc. Discloses that propagation of various bacteria and fungi can be prevented.
However, there is no known example in which a semiconductor having such a photocatalytic action is used for imparting antifouling properties to a building material used in combination with a silicone sealant, particularly an exterior building material unit.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記したようなシリコ
ーンシーラント材から滲み出たシリコーン系オイルの建
材表面への付着及びそれに起因する建築物外装の黒ずみ
汚れを防止するためには、前記のような光触媒作用を有
する半導体微粒子をシリコーンシーラント材に含有させ
ることが考えられる。しかしながら、この場合、半導体
微粒子の光触媒作用によってシリコーンシーラント材
（シリコーンゴム）自体が低分子量の化合物に分解され
たり、改質されるため、その水密・気密性が劣化してし
まう。従って、このようなシリコーンシーラント材を、
パネル材を枠材に固定し恒久的に水密・気密性を保持す
るためのシール材として用いることはできない。また、
光触媒作用を有する半導体をコーティングしたパネル材
を枠材にシリコーンシーラント材を介して固定した場合
にも、半導体の光触媒作用が直接、シリコーンシーラン
ト材に作用するため、上記と同様にシリコーンシーラン
ト材の水密・気密性が劣化してしまう。このため、シリ
コーンシーラント材から滲み出たシリコーン系オイルの
建材表面（室外側表面）への付着及びそれによる建築物
外装の黒ずみ汚れを防止するための有効な解決策はこれ
まで見い出されておらず、その清掃に多大の労力と経費
を要しているのが現状である。In order to prevent the silicone oil oozing out of the silicone sealant material from adhering to the surface of the building material and to prevent darkening of the exterior of the building caused by the oil, the above-mentioned method is required. It is conceivable to include semiconductor fine particles having a photocatalytic action in a silicone sealant material. However, in this case, the silicone sealant (silicone rubber) itself is decomposed or reformed into a low-molecular-weight compound by the photocatalytic action of the semiconductor fine particles, so that the water-tightness and air-tightness thereof deteriorate. Therefore, such a silicone sealant material,
It cannot be used as a sealing material for fixing a panel material to a frame material and maintaining watertightness and airtightness permanently. Also,
Even when a panel material coated with a semiconductor having a photocatalytic action is fixed to a frame material via a silicone sealant material, the photocatalytic action of the semiconductor directly acts on the silicone sealant material. -The airtightness deteriorates. For this reason, an effective solution for preventing the adhesion of the silicone oil oozing from the silicone sealant material to the surface of the building material (outdoor surface) and the resulting darkening of the building exterior has not been found yet. At present, the cleaning requires a great deal of labor and cost.
【０００５】従って、本発明の目的は、特別な装置、処
理等を要することなく、安全性、耐久性よく抗菌・防黴
性を発揮し、かつ頻繁なメンテナンスが不要であり、各
種の建築用資材として広範に用いることができる防汚性
の建材を提供することにある。さらに本発明の目的は、
抗菌・防黴性に優れるだけでなく、シリコーンシーラン
ト材から滲み出て建材表面に付着したシリコーン系オイ
ルを低分子量化合物に分解、又は改質することにより、
界面活性剤を用いた洗浄剤で取り除くことができない汚
れの付着を防止することによって、通常の清掃作業で建
築物の美観を維持できる外装材、特にカーテンウォール
等の外装建材ユニットを提供することにある。Accordingly, it is an object of the present invention to provide antibacterial and antifungal properties with good safety and durability without requiring special equipment and treatment, and frequent maintenance is not required. An object of the present invention is to provide an antifouling building material that can be widely used as a material. Further objects of the present invention are:
By decomposing or modifying the silicone oil that exudes from the silicone sealant material and adheres to the building material surface to low molecular weight compounds, as well as having excellent antibacterial and antifungal properties,
To provide an exterior material that can maintain the aesthetic appearance of a building by ordinary cleaning work, in particular, an exterior building material unit such as a curtain wall, by preventing adhesion of dirt that cannot be removed with a detergent using a surfactant. is there.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の一側面によれば、シリコーンシーラント材
と組み合わせて用いられるアルミニウム、アルミニウム
合金、鉄、ステンレス鋼、ガラス、石材等からなる建材
において、シリコーンシーラント材に接する部位を除
き、少なくともシリコーンシーラント材近傍の部材表面
に光の照射下で有機物質の分解を行う光触媒作用を有す
る半導体を含む薄膜をコーティングしてなることを特徴
とする建材が提供される。好適な態様においては、部材
表面に前記光触媒作用を有する半導体と銀、銅等の抗菌
性の金属を含む薄膜をコーティングすることにより、よ
り一層抗菌・防黴性に優れた建材が提供される。この場
合の薄膜の構造は、光触媒作用を有する半導体を含む薄
膜の上に抗菌性金属を含む薄膜をコーティングした二層
構造としてもよく、あるいは半導体を含む薄膜中に抗菌
性金属が混在する一層構造としてもよい。なお、本明細
書中で言う「半導体（及び／又は抗菌性金属）を含む薄
膜」とは、半導体（及び／又は抗菌性金属）自体から薄
膜を形成する場合及び適当な媒体に半導体（及び／又は
抗菌性金属）微粒子を添加した混合物から薄膜を形成す
る場合のいずれの態様も含む概念を意味している。According to an aspect of the present invention, there is provided an aluminum, aluminum alloy, iron, stainless steel, glass, stone, or the like used in combination with a silicone sealant. In a building material, a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action of decomposing an organic substance under irradiation of light is coated on at least a surface of a member near the silicone sealant material, except for a portion in contact with the silicone sealant material. Building materials are provided. In a preferred embodiment, by coating the surface of the member with a thin film containing the semiconductor having the photocatalytic action and an antibacterial metal such as silver or copper, a building material having more excellent antibacterial and antifungal properties is provided. In this case, the structure of the thin film may be a two-layer structure in which a thin film containing an antibacterial metal is coated on a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action, or a single-layer structure in which an antibacterial metal is mixed in the thin film containing a semiconductor. It may be. In this specification, the “thin film containing a semiconductor (and / or an antibacterial metal)” refers to a case where a thin film is formed from the semiconductor (and / or the antibacterial metal) itself and a case where the semiconductor (and / or Or antibacterial metal) means a concept including any mode of forming a thin film from a mixture to which fine particles are added.
【０００７】さらに本発明の他の側面によれば、枠材に
ガラス、金属、石材等のパネル材をシリコーンシーラン
ト材を介して固定してなる外装建材ユニットであって、
上記シリコーンシーラント材に接する部位を除き、枠材
及び／又はパネル材の少なくともシリコーンシーラント
材近傍の表面に光の照射下で有機物質の分解を行う光触
媒作用を有する半導体を含む薄膜をコーティングしてな
ることを特徴とする外装建材ユニットが提供される。こ
の場合、通常の清掃作業で建築物の美観を維持できるよ
うにするためには、上記枠材及び／又はパネル材の室外
側表面に、光触媒作用を有する半導体を含む薄膜、又は
該半導体と抗菌性金属を含む薄膜をコーティングする必
要がある。According to still another aspect of the present invention, there is provided an exterior building material unit in which a panel material such as glass, metal, or stone is fixed to a frame material via a silicone sealant material.
Except for the portion in contact with the silicone sealant material, at least the surface of the frame material and / or panel material near the silicone sealant material is coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action for decomposing an organic substance under light irradiation. An exterior building material unit is provided. In this case, in order to maintain the aesthetic appearance of the building by ordinary cleaning work, a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action, or a semiconductor and an antibacterial film is formed on the outdoor surface of the frame material and / or the panel material. It is necessary to coat a thin film containing a conductive metal.
【０００８】[0008]
【発明の作用及び態様】本発明の建材は、アルミニウ
ム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス、ガラス等から
なる基材の表面に、光触媒作用を有する半導体を含む薄
膜（以下、光触媒膜という）を形成したものである。こ
のように、建材表面に光触媒作用を有する半導体微粒
子、例えば、ＴｉＯ2が存在していることにより、この
半導体微粒子に太陽光線や蛍光灯の光が照射されると、
ＴｉＯ2 表面に正孔（ｈ+ ）や電子（ｅ- ）が生じ光触
媒作用を示し、水や各種の有機物の分解が行われる。ま
た、この正孔の作用により空気中の酸素が還元され、酸
素ラジカルを生ずる。この酸素ラジカルは優れた殺菌作
用を有し、その結果、黴等が生じにくくなる。In the construction material of the present invention, a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action (hereinafter, referred to as a photocatalytic film) is formed on the surface of a substrate made of aluminum, an aluminum alloy, iron, stainless steel, glass, or the like. Things. Thus, the presence of semiconductor fine particles having a photocatalytic action on the surface of the building material, for example, TiO 2, causes the semiconductor fine particles to be irradiated with sunlight or fluorescent light,
Holes to the TiO 2 surface (h +) and electrons (e -) indicates occurs photocatalytic activity, the degradation of water and various organic substances takes place. Further, the oxygen in the air is reduced by the action of the holes to generate oxygen radicals. These oxygen radicals have an excellent bactericidal action, and as a result, mold and the like hardly occur.
【０００９】本発明によれば、上記のような作用を有す
る建材から枠材及び／又はパネル材を製作するが、これ
らをシリコーンシーラント材と組み合わせてカーテンウ
ォール等の外装建材ユニットを構成する場合、上記枠材
及び／又はパネル材のシリコーンシーラント材と接する
部位を除いた表面（室外側表面）に光触媒膜がコーティ
ングされる様に構成する。このように構成したことによ
り、これらのユニットから組み立てられた外装建材（カ
ーテンウォール）は、日中は室外面にコーティングされ
た光触媒膜に太陽光線が照射され、コーティング面は光
触媒作用を発揮する。この光触媒作用によって、表面に
有機系の汚れが付着してもこれを速やかに分解する。ま
た、シリコーンシーラント材から飛散してくるシリコー
ン系オイルが外装建材表面に付着しても、上記光触媒作
用によってシリコーン系オイルは低分子量化合物に分解
されるか、改質され、通常の洗浄剤により除去不可能な
汚れが付着しなくなる。これらの効果によって、建築物
外装面の清掃等の頻度を低減させるばかりでなく、通常
の清掃作業で取り除くことが困難なシリコーン系オイル
に起因する汚れを防止することにより、通常の清掃作業
で建築物の美観を維持できるようになる。さらに、光触
媒作用による抗菌・防黴性によって黴等に起因する汚れ
を防止することができる。また、建材のシリコーンシー
ラント材と接触する部位には光触媒膜はコーティングさ
れていないので、光触媒作用が直接シリコーンシーラン
ト材に作用してシーラント材自体を分解もしくは改質す
ることはなく、従ってシーラント材の水密性、気密性を
劣化させることはない。According to the present invention, a frame material and / or a panel material is manufactured from a building material having the above-described functions. When these are combined with a silicone sealant material to form an exterior building material unit such as a curtain wall, The photocatalyst film is coated on the surface (outdoor surface) of the frame material and / or the panel material except for the portion in contact with the silicone sealant material. With this configuration, the exterior building material (curtain wall) assembled from these units is irradiated with sunlight to the photocatalytic film coated on the outdoor surface during the day, and the coated surface exerts a photocatalytic action. Due to this photocatalysis, even if organic dirt adheres to the surface, it is quickly decomposed. Also, even if the silicone oil scattered from the silicone sealant adheres to the exterior building material surface, the silicone oil is decomposed or modified into a low-molecular-weight compound by the above photocatalysis, and removed by a normal cleaning agent. Impossible dirt does not adhere. These effects not only reduce the frequency of cleaning the exterior surfaces of buildings, etc., but also prevent dirt caused by silicone oil, which is difficult to remove by normal cleaning work. You can maintain the beauty of things. Further, the antibacterial and antifungal properties by the photocatalytic action can prevent stains caused by molds and the like. In addition, since the photocatalytic film is not coated on the building material in contact with the silicone sealant material, the photocatalytic action does not directly act on the silicone sealant material to decompose or modify the sealant material itself. It does not degrade water tightness and air tightness.
【００１０】上記建材表面にコーティングされる半導体
としては、電子−正孔移動度比が比較的大きく、上記の
ような光触媒作用を有する半導体であればいずれも使用
可能であり、例えばＴｉＯ2 、ＲｕＯ2 、Ｃｓ3 Ｓｂ、
ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ、ＧａＡｓ等が挙げられるが、これ
らの中でも特にＴｉＯ2 が好ましい。このような光触媒
作用を有する半導体のコーティング方法としては、スパ
ッタ法、溶射法、レーザーアブレーション法、ゾル−ゲ
ル法、メッキ法など種々の方法を用いることができる。
また、適当な樹脂溶液中に半導体微粒子を分散させ、こ
れを建材表面に塗布・乾燥することによってもコーティ
ングすることができる。このような方法によって、建材
表面に極めて密着強度の高い光触媒膜が形成される。As the semiconductor to be coated on the surface of the building material, any semiconductor can be used as long as it has a relatively high electron-hole mobility ratio and has the photocatalytic action as described above. For example, TiO 2 , RuO 2 2 , Cs 3 Sb,
InAs, InSb, GaAs and the like can be mentioned, and among them, TiO 2 is particularly preferable. Various methods such as a sputtering method, a thermal spraying method, a laser ablation method, a sol-gel method, and a plating method can be used as a method for coating a semiconductor having such a photocatalytic action.
Alternatively, coating can be performed by dispersing semiconductor fine particles in an appropriate resin solution, and applying and drying the fine particles on the surface of a building material. By such a method, a photocatalytic film having extremely high adhesion strength is formed on the surface of the building material.
【００１１】建材表面にコーティングされる光触媒膜の
膜厚は、数ｎｍ〜１μｍが適当である。１μｍ以上の膜
厚になると基材表面から剥離し易くなるので好ましくな
い。特に光触媒膜をコーティングした建材に穴を開けた
り、切断したりする加工時や、施工時に剥離が起きやす
くなる。一方、膜厚が薄くなれば光触媒作用も弱まるの
で、数ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上が望ましい。The thickness of the photocatalyst film coated on the surface of the building material is suitably several nm to 1 μm. When the thickness is 1 μm or more, it is not preferable because it is easy to peel off from the substrate surface. In particular, peeling is likely to occur at the time of making or cutting a building material coated with a photocatalytic film or at the time of construction. On the other hand, when the film thickness is reduced, the photocatalytic action is also weakened, so that the thickness is preferably several nm or more, preferably 10 nm or more.
【００１２】なお、樹脂溶液中に半導体微粒子を分散さ
せ、これを建材表面に塗布するコーティング法の場合、
混合される半導体微粒子の割合は樹脂成分に対し０．０
１〜１００重量％、好ましくは１０重量％以上、１００
重量％未満の範囲にあることが望ましい。０．０１重量
％より少なくなると光触媒特性を発揮する半導体微粒子
の量が不足し、ひいては建材の充分な抗菌・防黴性が得
られず、一方、１００重量％を超えると抗菌・防黴性の
発揮に関しては問題ないが、塗膜の密着性が著しく低下
するので好ましくない。使用する半導体微粒子の粒径
は、１ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５ｎｍ〜０．５μｍが
適当である。粒径が１ｎｍより小さくなると量子サイズ
効果によりバンドキャップが大きくなり、紫外線などの
エネルギーの大きな光の照射下でないと光触媒性能が得
られないといった問題がある。また、粒径があまりに小
さ過ぎると取り扱いが困難であったり、分散性が悪くな
るという問題も生じてくる。取り扱い性の点からは５ｎ
ｍ以上の粒径が好ましい。一方、粒径が１μｍを超える
と、半導体微粒子の担持性が悪くなり、基材表面に形成
される塗膜中の半導体微粒子含有量が少なくなる。さら
には、粒径が大きいと塗膜表面に比較的大きな半導体微
粒子が存在することになるため、表面の滑らかさが乏し
くなり、また表面に露出した粒子が脱落し易くもなる。
以上の点から、半導体微粒子は０．５μｍ以下の粒径が
好ましい。使用する樹脂材料としてはアクリル系、ポリ
エステル系、ポリウレタン系、フッ素系等の種々の材料
が使用でき、また塗布方法としても電着塗装、静電塗装
等の種々の方法を採用できる。In the case of a coating method of dispersing semiconductor fine particles in a resin solution and applying this to the surface of a building material,
The ratio of the mixed semiconductor fine particles is 0.0
1 to 100% by weight, preferably 10% by weight or more, 100
Desirably, it is in the range of less than weight%. If the amount is less than 0.01% by weight, the amount of the semiconductor fine particles exhibiting photocatalytic properties becomes insufficient, and thus the building material cannot obtain sufficient antibacterial and antifungal properties. Although there is no problem in the performance, it is not preferable because the adhesion of the coating film is significantly reduced. The particle size of the semiconductor fine particles used is 1 nm to 1 μm, preferably 5 nm to 0.5 μm. When the particle size is smaller than 1 nm, the band cap becomes large due to the quantum size effect, and there is a problem that the photocatalytic performance cannot be obtained unless irradiation with light having a large energy such as ultraviolet light is performed. Further, when the particle size is too small, there are problems that handling is difficult and dispersibility is deteriorated. 5n from the point of handling
A particle size of at least m is preferred. On the other hand, when the particle size exceeds 1 μm, the supportability of the semiconductor fine particles becomes poor, and the content of the semiconductor fine particles in the coating film formed on the substrate surface decreases. Furthermore, when the particle size is large, relatively large semiconductor fine particles are present on the surface of the coating film, so that the surface becomes poor in smoothness and the particles exposed on the surface easily fall off.
From the above points, the semiconductor fine particles preferably have a particle size of 0.5 μm or less. As the resin material to be used, various materials such as acrylic, polyester, polyurethane, and fluorine can be used, and various coating methods such as electrodeposition coating and electrostatic coating can be adopted.
【００１３】前記光触媒作用を示す半導体をコーティン
グする部位は、外装建材全体に抗菌・防黴・防汚性を持
たせたい場合には、外装建材を構成する部材の全ての室
外側露出表面に光触媒膜をコーティングする。また、シ
リコーンオイルに起因する汚れの除去に重点を置く場合
には、シリコーンシーラント材が施工される部位から約
１ｍの範囲にわたってコーティングを行う。なお、外装
建材を構成する部材の室内側露出表面に光触媒膜をコー
ティングし、その光触媒作用により室内空気の清浄化も
行えるようにすることもできる。前記いずれのコーティ
ングにおいても、シリコーンシーラント材に接する部位
には光触媒膜のコーティングを行ってはならない。それ
は、光触媒作用によってシリコーンシーラント自体が分
解もしくは改質され、組み立てられた外装建材の水密・
気密性を低下させるからである。コーティングを行わな
い部位については、光触媒膜のコーティングに先立っ
て、予め樹脂材料のフィルムや、アルミ、鉄、ステンレ
ス等の金属箔などで該当部位をマスキングすることによ
って、光触媒膜がコーティングされないようにすること
ができる。[0013] The above-mentioned photocatalytic semiconductor-coated portion is provided with a photocatalyst on all of the exterior surfaces of the members constituting the exterior building material when it is desired to impart antibacterial, antifungal and antifouling properties to the entire exterior building material. Coat the membrane. When emphasis is placed on the removal of dirt caused by silicone oil, coating is performed over a range of about 1 m from the site where the silicone sealant material is applied. In addition, a photocatalytic film may be coated on the indoor-side exposed surface of the member constituting the exterior building material, so that the indoor air can be purified by the photocatalytic action. In any of the above-mentioned coatings, the portion in contact with the silicone sealant material must not be coated with a photocatalytic film. This is because the silicone sealant itself is decomposed or modified by photocatalysis, and the watertightness of the assembled exterior building materials
This is because airtightness is reduced. Before coating the photocatalyst film, the portion not to be coated is masked with a resin material film or a metal foil such as aluminum, iron, stainless steel or the like in advance to prevent the photocatalyst film from being coated. be able to.
【００１４】さらに本発明によれば、前記のように基材
表面に光触媒膜をコーティングした後、さらに銀、銅等
の抗菌作用を有する金属をコーティングすることによ
り、より一層抗菌・防黴効果に優れた建材が提供され
る。それによって、夜間、明かりが消えても抗菌・防黴
性が維持され、建物全体を常に清浄に保つことができ
る。上記抗菌・防黴性を有する金属のコーティング方法
としても、前記光触媒膜のコーティング方法と同様に、
スパッタ法、溶射法、レーザーアブレーション法、ゾル
−ゲル法、メッキ法など種々の方法を用いることができ
る。Further, according to the present invention, after a photocatalytic film is coated on the substrate surface as described above, a metal having an antibacterial action such as silver or copper is further coated to further improve the antibacterial and antifungal effect. Excellent building materials are provided. Thereby, even if the light goes out at night, the antibacterial and antifungal properties are maintained, and the entire building can be kept clean at all times. As the coating method of the metal having the antibacterial and antifungal properties, similarly to the coating method of the photocatalytic film,
Various methods such as a sputtering method, a thermal spraying method, a laser ablation method, a sol-gel method, and a plating method can be used.
【００１５】コーティングされる抗菌性金属膜の膜厚
は、１μｍ以下とする必要がある。前記した光触媒膜の
場合と同様な膜の剥離の問題に加えて、１μｍを超える
と建材表面に金属色が付き始め、美観上の問題が生じる
ほか、下地にある光触媒膜の光触媒作用を低下させるこ
とにもなる。従って、抗菌性金属膜の膜厚は、１μｍ以
下とする必要があり、好ましくは１〜１００ｎｍ、特に
好ましくは１〜１０ｎｍである。また、このような抗菌
性金属は、必ずしも建材表面に膜状に付着させる必要は
なく、島状に分散して付着させる方が好ましい。The thickness of the antibacterial metal film to be coated must be 1 μm or less. In addition to the problem of film separation similar to that of the photocatalyst film described above, if the thickness exceeds 1 μm, the surface of the building material begins to have a metallic color, which causes aesthetic problems and reduces the photocatalytic action of the underlying photocatalytic film. It will also be. Therefore, the film thickness of the antibacterial metal film needs to be 1 μm or less, preferably 1 to 100 nm, particularly preferably 1 to 10 nm. Further, such an antibacterial metal does not necessarily need to be adhered to the surface of a building material in a film form, but is preferably dispersed and adhered in an island form.
【００１６】なお、本発明の建築材料としては、枠材、
パネル材、シリコーンシーラント材からなる外装建材ユ
ニット（例えばカーテンウォール）、サイディング材、
屋根材などの目地にシリコーンシーラント材を用いる外
装建材、タイル材などの目地にシリコーンシーラント材
を用いる内装あるいは外装建材、建材と壁材との接合部
にシリコーンシーラント材を用いる外装建材などがあ
る。The building material of the present invention includes a frame material,
Panel materials, exterior building material units (for example, curtain walls) made of silicone sealant materials, siding materials,
There are exterior building materials using a silicone sealant material for joints such as roofing materials, interior or exterior building materials using a silicone sealant material for joints such as tile materials, and exterior building materials using a silicone sealant material for a joint between a building material and a wall material.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、実施例を示して本発明について具体的
に説明するが、本発明が下記実施例に限定されるもので
ないことはもとよりである。図１及び図２は本発明の建
材を用いたカーテンウォールの施工例を示しており、図
１はガラスパネル１とアルミパネル２との枠材３による
連結部、図２はその組立状態を示している。ガラスパネ
ル１とアルミパネル２は、図２に示すように建築物（ビ
ル）の壁部に沿って垂直方向に交互に配置され、図１に
示すようにシリコーンシーラント６ａ、６ｂを介してそ
れぞれ枠材３に固定されている。枠材３はブラケット７
ａ、７ｂにより支柱（図示せず）に固定される。ガラス
パネル１とアルミパネル２の室外側表面には、それぞれ
シリコーンシーラント６ａ、６ｂと接触する部位を除き
ＴｉＯ2 からなる光触媒膜１０がコーティングされてお
り、また、枠材３の上枠材４及び下枠材５にもそれぞれ
室外側側面にＴｉＯ2 からなる光触媒膜１０がコーティ
ングされている。なお、図１に点線で示すように、上枠
材４の室外側上端面４ａ及び下枠材５の室外側下端面５
ａにも光触媒膜をコーティングすることができる。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following Examples. 1 and 2 show an example of construction of a curtain wall using the building material of the present invention. FIG. 1 shows a connecting portion of a glass panel 1 and an aluminum panel 2 by a frame material 3, and FIG. 2 shows an assembled state thereof. ing. As shown in FIG. 2, the glass panel 1 and the aluminum panel 2 are alternately arranged in the vertical direction along the wall of the building (building), and as shown in FIG. 1, each has a frame via a silicone sealant 6a, 6b. It is fixed to the material 3. Frame material 3 is bracket 7
It is fixed to a support (not shown) by a and 7b. The exterior surfaces of the glass panel 1 and the aluminum panel 2 are coated with a photocatalyst film 10 made of TiO 2 except for portions that come into contact with the silicone sealants 6a and 6b, respectively. Each of the lower frame members 5 is also coated with a photocatalytic film 10 made of TiO 2 on the outer side surface. In addition, as shown by the dotted lines in FIG.
a can also be coated with a photocatalytic film.
【００１８】次に、本発明の効果を具体的に確認した実
施例及び比較例を以下に示す。 実施例：５ｃｍ平方の純アルミニウム板上に、光触媒で
あるＴｉＯ2 の膜を膜厚が０．１μｍとなるようにコー
ティングした。コーティングに際してはＤＣマグネトロ
ンスパッタ装置を使用し、以下の条件でコーティングを
行った。 ターゲット：Ｔｉ スパッタガス：Ａｒ＋Ｏ2 ガス圧（全圧）：１．０Ｐａ（Ｏ2 分圧：１×１０-2Ｐ
ａ） スパッタ時間：３０分Next, examples and comparative examples for confirming the effects of the present invention will be shown below. Example: A 5 cm square pure aluminum plate was coated with a TiO 2 film as a photocatalyst to a thickness of 0.1 μm. The coating was performed under the following conditions using a DC magnetron sputtering apparatus. Target: Ti Sputter gas: Ar + O 2 gas pressure (total pressure): 1.0 Pa (O 2 partial pressure: 1 × 10 −2 P
a) Sputtering time: 30 minutes
【００１９】比較例：比較例として何ら処理を行ってい
ない５ｃｍ平方の純アルミニウム板を使用した。Comparative Example: As a comparative example, a 5 cm square pure aluminum plate without any treatment was used.
【００２０】防汚性評価１：実施例で得られたＴｉＯ2
膜をコーティングしたＡｌ板と、何ら処理をしていない
Ａｌ板の防汚性を調べるため、３０ｃｍ×３０ｃｍ×３
０ｃｍの箱中に上記２種類のＡｌ板と蛍光灯を設置し、
蛍光灯の照射下で１時間の間、常に煙草を燃焼させた。
その際の各Ａｌ板の重量の経時変化を図１に示す。Evaluation of antifouling property 1: TiO 2 obtained in Examples
In order to examine the antifouling property of the Al plate coated with the film and the Al plate that has not been subjected to any treatment, 30 cm × 30 cm × 3
Place the above two types of Al plate and fluorescent lamp in a 0 cm box,
The cigarettes were constantly burned for one hour under fluorescent light irradiation.
FIG. 1 shows the change over time in the weight of each Al plate at that time.
【００２１】図１からわかるように、未処理のＡｌ板は
時間の経過に伴い重量が増加しているが、ＴｉＯ2 膜を
コーティングしたＡｌ板ではほとんど重量が変化してい
ない。未処理Ａｌ板の重量増加は、煙草のヤニが付着し
たものである。ＴｉＯ2 膜をコーティングしたＡｌ板で
は、付着した煙草のヤニが、蛍光灯照明下での光触媒効
果によって分解・除去されたため、ほとんど重量が変化
しなかったものである。As can be seen from FIG. 1, the weight of the untreated Al plate increases with time, while the weight of the Al plate coated with the TiO 2 film hardly changes. The weight increase of the untreated Al plate is due to the adhesion of tobacco tar. In the Al plate coated with the TiO 2 film, the attached tobacco tar was almost completely changed in weight because it was decomposed and removed by a photocatalytic effect under fluorescent lamp illumination.
【００２２】防汚性評価２：実施例で得られたＴｉＯ2
膜をコーティングしたＡｌ板と、何ら処理をしていない
Ａｌ板上に、それぞれシリコーンオイル１ｍｇを塗布
し、その重量を測定した後、２０日間屋外暴露した。暴
露後の試料を洗剤（界面活性剤：水＝１：１０）で洗浄
・乾燥し、暴露前の重量と比較した。表１に暴露後の重
量増加量を示す。Antifouling evaluation 2: TiO 2 obtained in Examples
1 mg of silicone oil was applied to each of an Al plate coated with a film and an Al plate that had not been treated at all, and the weight thereof was measured, followed by exposure outdoors for 20 days. The sample after the exposure was washed and dried with a detergent (surfactant: water = 1: 10) and compared with the weight before the exposure. Table 1 shows the weight increase after exposure.
【表１】 [Table 1]
【００２３】表１からわかるように、未処理Ａｌ板の場
合に比較し、ＴｉＯ2 膜をコーティングしたＡｌ板の方
が重量増加が小さかった。また目視上も明らかにＴｉＯ
2 膜をコーティングしたＡｌ板の方が清浄な表面となっ
ていた。これは、通常のシリコーンオイルには疎水性の
汚れが付着し易く、この汚れを前記洗剤で洗い流すこと
は困難であるが、ＴｉＯ2 膜をコーティングしたＡｌ板
の場合は、ＴｉＯ2 の光触媒効果によってシリコーンオ
イルが分解あるいは改質されることによって、前記疎水
性の汚れが付着し難くなり、前記洗剤によってほとんど
の汚れを洗い流せるようになったものである。As can be seen from Table 1, the weight increase of the Al plate coated with the TiO 2 film was smaller than that of the untreated Al plate. In addition, TiO is clearly visible.
The Al plate coated with the two films had a cleaner surface. This is because hydrophobic dirt easily adheres to ordinary silicone oil, and it is difficult to wash out the dirt with the detergent. However, in the case of an Al plate coated with a TiO 2 film, the photocatalytic effect of TiO 2 causes When the silicone oil is decomposed or modified, the hydrophobic dirt becomes less likely to adhere, and most dirt can be washed away with the detergent.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上のように、本発明の建材は、煙草の
ヤニのような有機物を分解する作用ばかりでなく、シリ
コーンオイルに起因する汚れを減少させる作用を有する
ことが確認できた。このように、シリコーンシーラント
材と接触する部位を除き、表面に光触媒作用を有する半
導体を含む薄膜をコーティングしてなる枠材や、表面に
光触媒作用を有する半導体を含む薄膜をコーティングし
てなるガラス、金属、石材等のパネル材とをシリコーン
シーラント材と組み合わせて外装建材を構成した場合に
は、光触媒膜によるシリコーンシーラント材自体の分解
や改質による水密・気密性の劣化を生ずることなく、光
触媒作用によって有機物汚れや黴に起因する汚れを効果
的に防止できるばかりでなく、建築物の美観を大きく低
下させるシリコーンオイルに起因する汚れの原因である
シリコーンオイル自体を分解あるいは改質する作用を示
し、これによって、通常の界面活性剤を用いた洗浄のみ
で外装建材の表面は清浄に保たれる。また、清掃の頻度
自体も低減でき、長期にわたって清浄な建築物外装が維
持できる。さらに、前記光触媒作用を有する半導体と共
に抗菌性金属を併用することにより、より一層抗菌・防
黴・防汚性に優れた建材が提供される。As described above, it was confirmed that the building material of the present invention not only has an action of decomposing organic substances such as cigarette tar but also has an action of reducing dirt caused by silicone oil. Thus, except for the portion that comes into contact with the silicone sealant material, a frame material having a surface coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action, or a glass having a surface coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action, When the exterior building material is constructed by combining a panel material such as metal or stone with a silicone sealant material, the photocatalytic effect is achieved without deteriorating the watertightness and airtightness due to the decomposition or modification of the silicone sealant material itself by the photocatalytic film. In addition to being able to effectively prevent dirt caused by organic dirt and mold, it also has the effect of decomposing or modifying the silicone oil itself, which is the cause of dirt caused by silicone oil, which greatly reduces the aesthetics of buildings, As a result, the surface of the exterior building material can be kept clean only by washing with a normal surfactant. Further, the frequency of cleaning itself can be reduced, and a clean building exterior can be maintained for a long time. Furthermore, by using an antibacterial metal together with the semiconductor having the photocatalytic action, a building material having even more excellent antibacterial, antifungal and antifouling properties is provided.
【図１】本発明による建材を用いたカーテンウォールの
ガラスパネルとアルミパネルとの枠材による連結部を概
略的に示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view schematically showing a connection part of a glass panel and an aluminum panel of a curtain wall using a building material according to the present invention by a frame material.
【図２】本発明の建材を用いたカーテンウォールの部分
概略斜視図である。FIG. 2 is a partial schematic perspective view of a curtain wall using the building material of the present invention.
【図３】実施例で得られたＴｉＯ2 膜をコーティングし
たＡｌ板と、何ら処理をしていないＡｌ板について、密
閉空間、蛍光灯照射下での煙草の煙の暴露試験における
重量の経時変化を示すグラフである。[FIG. 3] Time-dependent change in weight of an Al plate coated with a TiO 2 film obtained in an example and an Al plate not subjected to any treatment in an exposure test of cigarette smoke in a closed space and under fluorescent lamp irradiation FIG.
１ ガラスパネル ２ アルミパネル ３ 枠材 ４ 上枠材 ５ 下枠材 ６ａ，６ｂ シリコーンシーラント ７ａ，７ｂ ブラケット １０ ＴｉＯ2 光触媒膜1 glass panel 2 aluminum panels 3 frame member 4 upper frame member 5 lower frame member 6a, 6b silicone sealant 7a, 7b bracket 10 TiO 2 photocatalyst film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｅ０６Ｂ 3/56 Ｅ０６Ｂ 3/56 (72)発明者 竹田 昭彦 東京都墨田区立花３丁目17番５号 (56)参考文献 特開 平５−253544（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−102678（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−6333（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−278241（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−23534（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04B 2/00 E04B 2/90 E06B 3/56 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI E06B 3/56 E06B 3/56 (72) Inventor Akihiko Takeda 3-17-5 Tachibana, Sumida-ku, Tokyo (56) References Special JP-A-5-253544 (JP, A) JP-A-7-102678 (JP, A) JP-A-2-6333 (JP, A) JP-A-6-278241 (JP, A) JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) E04B 2/00 E04B 2/90 E06B 3/56
Claims (6)
用いられる建築材料において、シリコーンシーラント材
に接する部位を除き、少なくともシリコーンシーラント
材近傍の部材表面に光の照射下で有機物質の分解を行う
光触媒作用を有する半導体を含む薄膜をコーティングし
てなることを特徴とする建築材料。1. A building material used in combination with a silicone sealant material has a photocatalytic action of decomposing an organic substance under light irradiation at least on a member surface in the vicinity of the silicone sealant material except for a portion in contact with the silicone sealant material. A building material characterized by being coated with a thin film containing a semiconductor.
2 、ＲｕＯ2 、Ｃｓ3 Ｓｂ、ＩｎＡｓ、ＩｎＳｂ及びＧ
ａＡｓからなる群から選ばれた半導体材料である請求項
１に記載の建築材料。2. The method according to claim 1, wherein the photocatalytic semiconductor is TiO.
2 , RuO 2 , Cs 3 Sb, InAs, InSb and G
The building material according to claim 1, which is a semiconductor material selected from the group consisting of aAs.
体と抗菌性金属を含む薄膜をコーティングしてなる請求
項１又は２に記載の建築材料。3. The building material according to claim 1, wherein said member surface is coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action and an antibacterial metal.
材を介して固定してなる外装建材ユニットであって、上
記シリコーンシーラント材に接する部位を除き、枠材及
び／又はパネル材の少なくともシリコーンシーラント材
近傍の表面に光の照射下で有機物質の分解を行う光触媒
作用を有する半導体を含む薄膜をコーティングしてなる
ことを特徴とする外装建材ユニット。4. An exterior building material unit in which a panel material is fixed to a frame material via a silicone sealant material, and at least a silicone sealant material of the frame material and / or the panel material except for a portion in contact with the silicone sealant material. An exterior building material unit comprising a nearby surface coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action for decomposing an organic substance under light irradiation.
に、光触媒作用を有する半導体を含む薄膜をコーティン
グしてなる請求項４に記載の外装建材ユニット。5. The exterior building material unit according to claim 4, wherein the exterior surface of the frame material and / or the panel material is coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action.
媒作用を有する半導体と抗菌性金属を含む薄膜をコーテ
ィングしてなる請求項４又は５に記載の外装建材ユニッ
ト。6. The exterior building material unit according to claim 4, wherein the surface of the frame material and / or the panel material is coated with a thin film containing a semiconductor having a photocatalytic action and an antibacterial metal.
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