JP3261909B2 - Member having catalyst containing fine metal particles and method for producing the same - Google Patents

Member having catalyst containing fine metal particles and method for producing the same

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JP3261909B2
JP3261909B2 JP33741794A JP33741794A JP3261909B2 JP 3261909 B2 JP3261909 B2 JP 3261909B2 JP 33741794 A JP33741794 A JP 33741794A JP 33741794 A JP33741794 A JP 33741794A JP 3261909 B2 JP3261909 B2 JP 3261909B2
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栄一 小島
圭一郎 則本
太門 木村
真 千国
信 早川
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東陶機器株式会社
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  • Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、タイル、ガラス
(鏡)、衛生陶器あるいは樹脂板等の表面に、下地の
色、模様等のデザインを活かしつつ抗菌、脱臭、汚れ防
止等の効果を有する金属粒子と光触媒の混合層を形成す
る方法、及びその方法で作製可能な部材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has antibacterial, deodorizing, and dirt preventing effects on the surface of a tile, glass (mirror), sanitary ware, resin plate or the like while utilizing the design of the base color and pattern. The present invention relates to a method for forming a mixed layer of metal particles and a photocatalyst , and a member that can be manufactured by the method .

【0002】[0002]

【従来技術】近年、抗菌、防臭に関する意識が高まり、
種々の提案がなされている。その1つの方法に光触媒を
利用した方法がある。
2. Description of the Related Art In recent years, awareness of antibacterial and deodorant has increased.
Various proposals have been made. One of the methods is a method using a photocatalyst.

【0003】例えば、特公平5−50294号におい
て、光半導体微粒子を基材表面に固定化してなる光滅菌
性充填材を有することを特徴とする滅菌性リアクターが
開示されており、それにより3時間で99%以上の滅菌
に成功している。
[0003] For example, Japanese Patent Publication No. 5-50294 discloses a sterilization reactor characterized by having a photosterilizing filler obtained by immobilizing optical semiconductor fine particles on the surface of a base material, whereby 3 hours is used. Has successfully sterilized more than 99%.

【0004】しかし、上記のものは高分子物質や塵芥の
混合物が、光触媒反応を起こす触媒である半導体表面に
付着し、これを覆ってしまうため、触媒まで紫外線が達
せず、触媒がエネルギーを受けにくくなり、光触媒反応
が低下し、反応劣化を引き起こすのである。そこで、特
公平6−7905号には、半導体からなる光触媒層と、
それに対向して設けられた紫外線灯および発熱体と、送
風機からなり、光触媒層全体が順次加熱されるように、
光触媒層あるいは発熱体、または光触媒層及び発熱体が
移動する光触媒による脱臭装置が開示されているが、光
触媒層の活性再生手段を要することから脱臭装置が複雑
化してしまう。
However, in the case of the above, a mixture of a polymer substance and dust attaches to and covers the surface of the semiconductor, which is a catalyst that causes a photocatalytic reaction, so that ultraviolet light does not reach the catalyst and the catalyst receives energy. As a result, the photocatalytic reaction is reduced and the reaction is deteriorated. Therefore, Japanese Patent Publication No. 6-7905 discloses a photocatalytic layer made of a semiconductor,
An ultraviolet lamp and a heating element provided opposite thereto, and a blower, so that the entire photocatalyst layer is sequentially heated,
Although a deodorizing device using a photocatalyst layer or a heating element, or a photocatalyst in which the photocatalyst layer and the heating element move is disclosed, the deodorizing device becomes complicated because an active regeneration unit for the photocatalytic layer is required.

【0005】また、光触媒層を構成する物質が酸化チタ
ンである場合には、900℃以上の高温で光触媒活性の
高いアナターゼ型から光触媒活性の低いルチル型へと相
転移してしまう。したがって、熱処理のみにより酸化チ
タン粒子間を固相焼結で形成したネック部で結合させよ
うとすると、かなり小さな微粒の酸化チタンを出発原料
にして、低温で焼結させないかぎり、ルチル型へと相転
移して光触媒活性が低下してしまう。
[0005] When the material constituting the photocatalyst layer is titanium oxide, a phase transition from an anatase type having high photocatalytic activity to a rutile type having low photocatalytic activity occurs at a high temperature of 900 ° C or higher. Therefore, if the titanium oxide particles are bonded together at the neck formed by solid-phase sintering only by heat treatment, the titanium oxide particles are converted into a rutile shape unless they are sintered at a low temperature using titanium oxide of very small particles as a starting material. It transfers and the photocatalytic activity decreases.

【0006】[0006]

【発明が解決すべき課題】上記2つの問題を同時に解決
する方法として、光触媒活性を有する微粒子の活性点を
銀、銅、白金、パラジウム、金、ニッケル、鉄、コバル
ト、亜鉛等の金属微粒子で覆う方法がある。しかし、か
かる金属は有色金属であるため、多量に塗布すると基材
の表面に固有の色が付いてしまい、基材の色、模様等の
デザインを損なってしまう。
As a method for solving the above two problems at the same time, the active point of the fine particles having photocatalytic activity is determined by using fine metal particles such as silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt, and zinc. There is a way to cover. However, since such a metal is a colored metal, if applied in a large amount, the surface of the base material will have a unique color, and the design of the base material such as color and pattern will be impaired.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべく、基材上に光触媒活性を有する粒子層を形成す
る工程、その上に銀、銅、パラジウム、鉄、亜鉛の群か
ら選ばれる有色の金属を含む溶液を塗布し、塗布面に紫
外線を含む光を照射することにより、有色の金属微粒子
を固定化する工程、前記金属微粒子と溶液又は気体を反
応させて前記金属微粒子を覆うように無色化又は白色化
した塩を形成する工程からなる金属微粒子を含む触媒を
有する部材を作製した。また、本発明は、光触媒活性を
有する物質の粒子を分散した懸濁液に、銀、銅、パラジ
ウム、鉄、亜鉛等のうちの少なくとも1種の金属を含む
溶液を混合する工程、前記混合液に紫外線を照射するこ
とにより、前記金属の微粒子を光触媒活性を有する物質
の粒子に固定する工程、前記金属の微粒子と溶液又は気
体を反応させて少なくとも金属微粒子表面に無色化又は
白色化した塩を形成する工程を行った後に、前記混合液
に熱硬化性樹脂を添加して、基材塗布用の液状物を作製
する工程、前記液状物を基材に塗布する工程、液状物を
塗布した基材を熱処理する工程からなる金属微粒子を含
む触媒を有する部材を作製した。上記構成とすること
で、高い光触媒活性を維持しつつ基材の色、模様等のデ
ザインを損なわない脱色方法が提案される。
The present invention SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, forming a particle layer having a photocatalytic activity on the substrate, silver thereon, copper, palladium, iron, of zinc Applying a solution containing a colored metal selected from the group, and irradiating the coating surface with light containing ultraviolet light, thereby fixing the colored metal fine particles, and reacting the metal fine particles with a solution or gas to form the metal. A member having a catalyst containing metal fine particles, which is a step of forming a colorless or whitened salt so as to cover the fine particles, was produced. Further, the present invention is a suspension obtained by dispersing particles of a substance having a photocatalytic activity, silver, copper, Pas Raj <br/> um, iron, a solution containing at least one metal of the zinc and the like Mixing, irradiating the mixture with ultraviolet light to fix the fine particles of the metal to particles of a substance having photocatalytic activity, and reacting the fine particles of the metal with a solution or gas to form a colorless surface at least on the fine metal particles After performing the step of forming a salt that has been converted to white or white, a step of adding a thermosetting resin to the mixture to prepare a liquid material for coating the base material, and a step of applying the liquid material to the base material Then, a member having a catalyst containing fine metal particles, comprising a step of heat-treating the substrate coated with the liquid material, was produced. With the above configuration, a decoloring method is proposed in which the design of the base material such as color and pattern is not impaired while maintaining high photocatalytic activity.

【0008】光触媒活性を有する粒子とは、抗菌機能、
脱臭機能等の光触媒機能を発揮するのに充分なバンド・
ギャップを有する半導体粒子のことである。光触媒粒子
が抗菌性を有する理由としては所定以上の電圧が印加さ
れることにより感電死するという説もあるが、一般には
脱臭機能と同様に、光照射時に生じる活性酸素のためと
考えられている。活性酸素を生成するためには、半導体
の伝導帯の位置がバンド・モデルで表すとき水素発生電
位より上方にあり、かつ価電子帯の上端が酸素発生電位
より下方にあることを要する。この条件を満たす半導体
には、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化亜
鉛、炭化ケイ素、リン化ガリウム、硫化カドミウム、セ
レン化カドミウム、三硫化モリブデン等がある。また微
粒化すると伝導帯の位置は上方に移動するので、1〜1
0nm程度の微粒子ならば、酸化スズ、三酸化タングス
テン、酸化第二鉄、三酸化二ビスマス等も活性酸素を生
成しうる可能性がある。このうち化学的に安定で、安価
に活性の高い微粒子を得ることができることから、アナ
ターゼ型酸化チタンが特に好ましい。
The particles having photocatalytic activity include antibacterial functions,
Sufficient band to exhibit photocatalytic function such as deodorizing function
A semiconductor particle having a gap. There is a theory that photocatalyst particles have antibacterial properties because of electrocution when a predetermined voltage or more is applied, but it is generally considered to be due to active oxygen generated at the time of light irradiation, similar to the deodorizing function. . In order to generate active oxygen, the position of the conduction band of the semiconductor must be above the hydrogen generation potential when represented by a band model, and the upper end of the valence band must be below the oxygen generation potential. Semiconductors that satisfy this condition include titanium oxide, strontium titanate, zinc oxide, silicon carbide, gallium phosphide, cadmium sulfide, cadmium selenide, and molybdenum trisulfide. Also, when the particles are atomized, the position of the conduction band moves upward.
If the particle size is about 0 nm, tin oxide, tungsten trioxide, ferric oxide, bismuth trioxide, and the like may possibly generate active oxygen. Of these, anatase-type titanium oxide is particularly preferable because fine particles that are chemically stable and have high activity can be obtained at low cost.

【0009】有色の金属微粒子とは、銀、銅、白金、パ
ラジウム、金、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛等のイオ
ン化傾向が小さく、自身が還元されやすい金属微粒子を
いう。水溶液反応により無色化または白色化した塩を形
成する場合、または金属微粒子を含む触媒を液体中で用
いる場合は、形成される無色化または白色化した塩は難
溶性または不溶性のほうがよい。尚、無色化、白色化し
たとは、色差で下地に対し、2以下程度まで、脱色した
ことをいい、必ずしも、無色または純白色である必要は
ない。
The colored metal fine particles are metal fine particles such as silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt and zinc which have a small ionization tendency and are easily reduced. When a colorless or whitened salt is formed by an aqueous solution reaction, or when a catalyst containing fine metal particles is used in a liquid, the formed colorless or whitened salt is preferably slightly soluble or insoluble. The term “colorless or white” means that the base material has been decolorized to a color difference of about 2 or less, and it is not always necessary to be colorless or pure white.

【0010】ここでは、光触媒活性を有する粒子を予め
基材に固定しておいてから金属微粒子を含む触媒を作製
してもよいし、金属微粒子を含む触媒を作製した後、基
材に固定してもよい。
In this case , the catalyst containing the metal fine particles may be prepared after fixing the particles having the photocatalytic activity to the base material in advance, or the catalyst containing the metal fine particles may be prepared and then fixed to the base material. You may.

【0011】ここで用いる基材の材質は、セラミック、
陶磁器材料、金属、ガラス、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂あるいはそれらの複合物等基本的に何でもよい。基材
の形状も基本的にどのようなものでもよく、例えば、タ
イル、壁材、床材等の板状物や棒状物、球状物、円柱状
物、円筒状物、角柱状物、中空の角柱状物などの単純形
状のものでも、衛生陶器、洗面台、浴槽、流し台等およ
びその付属品などの複雑形状のものでも構わない。
The material of the base material used here is ceramic,
Basically any material such as ceramic material, metal, glass, thermosetting resin, thermoplastic resin or a composite thereof can be used. The shape of the base material may be basically any shape, for example, tiles, wall materials, plate-like materials such as floor materials, rod-like materials, spherical materials, cylindrical materials, cylindrical materials, prismatic materials, hollow materials. It may be a simple shape such as a prism, or a complex shape such as a sanitary ware, a wash basin, a bathtub, a sink, and its accessories.

【0012】光触媒活性を有する粒子を予め基材に固定
しておいてから金属微粒子を含む触媒を作製する場合の
第一の態様は、基材に光触媒活性を有する粒子層を形成
する工程、その上に有色の金属微粒子を固定化する工
程、前記有色の金属微粒子を覆うように無色化または白
色化した塩を形成する工程を順次行うことによる。
In the case where a catalyst containing metal fine particles is prepared after particles having photocatalytic activity are previously fixed to a substrate, a first step is to form a particle layer having photocatalytic activity on the substrate, The step of immobilizing the colored metal fine particles thereon and the step of forming a colorless or whitened salt so as to cover the colored metal fine particles are sequentially performed.

【0013】基材に光触媒活性を有する粒子層を形成す
る工程は、基本的に出発原料あるいはそれに適当な処理
を施したものを基材表面に塗布後、熱処理することによ
り行う。出発原料としては、光触媒活性を有する物質の
ゾルや、光触媒活性を有する物質を構成する金属元素を
含むアルコキシド、有機金属塩、無機酸塩、ハロゲン化
物塩等を用いる。例えば、出発原料としてアナターゼ型
酸化チタンゾルを用いる場合は、酸化チタンの等電点が
PH6.5とほぼ中性であることから、酸またはアルカ
リで分散した懸濁液を用いて基材表面に塗布すると均一
に塗布しやすい。
The step of forming a particle layer having photocatalytic activity on a substrate is basically performed by applying a starting material or a material obtained by appropriately treating the starting material on the surface of the substrate, followed by heat treatment. As a starting material, a sol of a substance having photocatalytic activity, an alkoxide containing a metal element constituting the substance having photocatalytic activity, an organic metal salt, an inorganic acid salt, a halide salt, or the like is used. For example, when anatase-type titanium oxide sol is used as a starting material, since the isoelectric point of titanium oxide is almost neutral at PH 6.5, the titanium oxide sol is applied to the substrate surface using a suspension dispersed in an acid or alkali. Then, it is easy to apply uniformly.

【0014】このような分散処理において、基材が金属
の場合は耐蝕性の観点からアルカリ分散が好ましい。陶
磁器、タイル、セラミック等の場合は酸、アルカリいず
れの分散液を用いてもよい。このとき用いる酸として
は、硝酸、硫酸、塩酸、酢酸、リン酸、有機酸等が挙げ
られる。アルカリの場合はアンモニア、アルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属を含む水酸化物等が挙げられる
が、熱処理後に金属汚染物が生成しないことからアンモ
ニアが特に好ましい。これらの分散液に、さらに有機
系、リン酸系の分散剤、表面活性剤、表面処理剤等を添
加してもよい。
In such a dispersion treatment, when the base material is a metal, alkali dispersion is preferable from the viewpoint of corrosion resistance. In the case of ceramics, tiles, ceramics, etc., any of acid and alkali dispersions may be used. Examples of the acid used at this time include nitric acid, sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, phosphoric acid, and organic acids. In the case of an alkali, ammonia, a hydroxide containing an alkali metal or an alkaline earth metal and the like can be mentioned, but ammonia is particularly preferable because no metal contaminant is formed after the heat treatment. An organic or phosphoric acid-based dispersant, a surfactant, a surface treatment agent, or the like may be further added to these dispersions.

【0015】また出発原料としてゾルを用いる場合は、
光触媒活性を有する物質のゾルの平均粒径は0.05μ
m以下好ましくは0.01μm以下がよい。粒径が小さ
いほど光触媒活性が高いからである。ここで平均粒径
は、ゾルを粉末X線回折したときの結晶の最大ピークの
積分幅からScherrer式により求められる。
When a sol is used as a starting material,
The average particle size of the sol of the substance having photocatalytic activity is 0.05μ
m or less, preferably 0.01 μm or less. This is because the smaller the particle size, the higher the photocatalytic activity. Here, the average particle size is determined by the Scherrer equation from the integral width of the maximum peak of the crystal when the sol is subjected to powder X-ray diffraction.

【0016】出発原料としてゾルを用いる場合、基材表
面への塗布方法としては、ゾルの懸濁液をスプレー・コ
ーティング、ロール・コーティング、ディップ・コーテ
ィング、スピン・コーティング、CVD、電子ビーム蒸
着、スパッタなどして塗布する方法があり、そのいずれ
でもよいし、それ以外の方法でもよい。ただし、スプレ
ー・コーティング、ロール・コーティング、ディップ・
コーティングは、CVD、電子ビーム蒸着、スパッタな
どと比較して特別の設備を要せず、安価に塗膜可能であ
る利点がある。
When a sol is used as a starting material, a method of applying the sol suspension to a substrate surface is as follows: spray coating, roll coating, dip coating, spin coating, CVD, electron beam evaporation, sputtering And any other method may be used. However, spray coating, roll coating, dip coating
The coating has the advantage that it does not require special equipment and can be coated at low cost as compared with CVD, electron beam evaporation, sputtering and the like.

【0017】出発原料としてアルコキシドを用いる場合
は、アルコキシドに適当な希釈剤と必要ならば塩酸等の
加水分解抑制剤を添加した混合液を塗布する。ここで適
当な希釈剤とは、エタノール、プロパノール、メタノー
ル等のアルコール類が好ましいがそれに限定されるもの
ではない。ただし水はできる限り含まないほうがよい。
水が含まれるとチタンアルコキシド等の多くのアルコキ
シドにおいて加水分解が爆発的に促進され、クラックの
一因をなすからである。アルコキシドの基材への塗布方
法は、例えば、乾燥空気をキャリヤーとしてフロー・コ
ーティング法により塗布する。
When an alkoxide is used as a starting material, a mixed solution obtained by adding a suitable diluent and, if necessary, a hydrolysis inhibitor such as hydrochloric acid to the alkoxide is applied. Here, suitable diluents are preferably alcohols such as ethanol, propanol and methanol, but are not limited thereto. However, it is better not to include water as much as possible.
If water is contained, hydrolysis is explosively promoted in many alkoxides such as titanium alkoxides, which causes cracks. As a method of applying the alkoxide to the substrate, for example, the alkoxide is applied by a flow coating method using dry air as a carrier.

【0018】出発原料としてアルコキシド、有機金属
塩、無機酸塩、ハロゲン化物塩等を用いた場合には、塗
布後の熱処理はこれら前駆体が酸化物に変化しかつ結晶
化すると同時に、このようにして得た光触媒活性を有す
る粒子が基材表面へ高い密着強度で固定化される温度で
行う。その温度は例えば、光触媒活性を有する粒子がア
ナターゼ型酸化チタンである場合には400℃以上80
0℃以下である。
When an alkoxide, an organic metal salt, an inorganic acid salt, a halide salt, or the like is used as a starting material, a heat treatment after coating simultaneously converts these precursors into oxides and crystallizes them. The process is performed at a temperature at which the particles having photocatalytic activity obtained as described above are fixed to the substrate surface with high adhesion strength. The temperature is, for example, 400 ° C. or higher and 80 ° C. when the particles having photocatalytic activity are anatase type titanium oxide.
0 ° C. or less.

【0019】それに対し、出発原料としてゾルを用いた
場合には、既に酸化物結晶であるので、単に光触媒活性
を有する粒子が基材表面へ高い密着強度で固定化される
温度で熱処理すればよい。しかしゾルは余程の微粒でな
いかぎり上記前駆体と比較して基材への密着強度が相対
的に弱いので、例えば光触媒活性を有する粒子が酸化チ
タンである場合、粒度配合等の特別の手段を用いない限
り800℃以上の高温で熱処理する必要がある。
On the other hand, when the sol is used as a starting material, since it is already an oxide crystal, the heat treatment may be performed simply at a temperature at which the particles having photocatalytic activity are fixed to the substrate surface with high adhesion strength. . However, unless the sol is too fine, the adhesion strength to the substrate is relatively weak as compared to the above precursor.For example, when the particles having photocatalytic activity are titanium oxide, special measures such as particle size blending are required. Unless used, heat treatment at a high temperature of 800 ° C. or more is required.

【0020】基材に光触媒活性を有する粒子層を形成す
る工程は、基材と光触媒活性を有する粒子層との間にバ
インダー層を介して形成してもよい。このようにするこ
とにより、光触媒活性を有する粒子層と基材との結合を
より強固なものにすることができる。
In the step of forming a particle layer having photocatalytic activity on the substrate, the layer may be formed between the substrate and the particle layer having photocatalytic activity via a binder layer. By doing so, the bond between the particle layer having photocatalytic activity and the substrate can be further strengthened.

【0021】ここでバインダーには、釉薬、無機ガラス
質、熱可塑性樹脂、半田等の熱可塑性バインダーおよび
熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の硬化性バインダーの双
方が利用できる。
Here, as the binder, both a glaze, an inorganic vitreous material, a thermoplastic resin, a thermoplastic binder such as solder, and a curable binder such as a thermosetting resin and a photocurable resin can be used.

【0022】熱可塑性バインダーを用いる場合は、例え
ば、基材表面にバインダー層を形成する工程、バインダ
ー層上に光触媒活性を有する層を形成する工程、光触媒
活性を有する層の最表面が露出されかつ下層の一部が前
記バインダー層に埋設されるような温度で熱処理する工
程を順次行うことにより、基材上に光触媒活性を有する
粒子層を形成する。
When a thermoplastic binder is used, for example, a step of forming a binder layer on the surface of a substrate, a step of forming a layer having photocatalytic activity on the binder layer, exposing the outermost surface of the layer having photocatalytic activity and By sequentially performing a heat treatment process at a temperature at which a part of the lower layer is embedded in the binder layer, a particle layer having photocatalytic activity is formed on the substrate.

【0023】ここで基材表面にバインダー層を形成する
工程は、基材にその軟化温度が基材よりも低いバインダ
ー成分を塗布することにより行う。このときのバインダ
ー成分は必ずしも部材完成時のバインダー層の組成と一
致している必要はない。例えば、バインダーが無機ガラ
ス質の場合の塗布物は、粒状、フリット状、塊状、粉末
等の無機ガラス質組成物の懸濁液でもよいし、構成金属
成分を含む塩の混合液でもよい。塗布方法には、スプレ
ー・コーティング法、ロール・コーティング法、ディッ
プ・コーティング法等があるがそのいずれでもよい。
Here, the step of forming a binder layer on the surface of the base material is performed by applying a binder component having a softening temperature lower than that of the base material to the base material. The binder component at this time does not necessarily need to match the composition of the binder layer at the time of completion of the member. For example, when the binder is an inorganic vitreous material, the applied material may be a suspension of an inorganic vitreous composition such as granular, frit-like, massive, or powder, or a mixed solution of a salt containing a constituent metal component. The coating method includes a spray coating method, a roll coating method, a dip coating method, and the like, and any of them may be used.

【0024】バインダー層の上に光触媒活性を有する粒
子層を形成する工程を行う前に、塗布したバインダー層
を乾燥し、水分等を蒸発させてもよい。この際の乾燥方
法は、室温放置による方法、基材とともに加熱する方法
等がある。バインダー層の上に光触媒活性を有する粒子
層を形成する工程を行う前に、塗布したバインダー層を
基材の軟化温度より低く、バインダー層が部材完成時の
バインダー層の組成に変化しなおかつ軟化する温度で熱
処理してもよい。この方法によればバインダー層の上に
光触媒活性を有する粒子層を形成する時に予めバインダ
ー層がより平滑になるので、塗布する光触媒活性を有す
る粒子が少量でも充分な効果を発揮できるようになる。
Before the step of forming a particle layer having photocatalytic activity on the binder layer, the applied binder layer may be dried to evaporate water and the like. The drying method at this time includes a method of leaving at room temperature and a method of heating together with the substrate. Before performing the step of forming a particle layer having photocatalytic activity on the binder layer, the applied binder layer is lower than the softening temperature of the substrate, and the binder layer changes to the composition of the binder layer when the member is completed and softens. Heat treatment may be performed at a temperature. According to this method, when a particle layer having photocatalytic activity is formed on the binder layer, the binder layer becomes smoother in advance, so that even a small amount of particles having photocatalytic activity to be applied can exert a sufficient effect.

【0025】バインダー層の上に光触媒活性を有する粒
子層を形成する工程は、基材上に光触媒活性を有する粒
子層を直接形成する場合と基本的に同様である。光触媒
活性を有する層の最表面が露出されかつ下層の一部が前
記バインダー層に埋設されるような温度で熱処理する工
程は、基材の軟化点より低く、バインダー層が部材完成
時のバインダー層の組成に変化しなおかつ軟化する温度
で処理することにより行う。一般的にはバインダー層の
軟化温度より20〜320℃高い温度で熱処理するとよ
い。そうすることにより、光触媒活性を有する粒子は適
度にバインダー層中に移動し、光触媒活性を有する層の
最表面が露出されかつ下層の一部が前記バインダー層に
埋設される状態になる。また熱硬化性バインダーを用い
る場合は、例えばバインダーを硬化剤と混合して基材に
塗布する工程、前記混合物を増粘する工程、光触媒活性
を有する粒子を塗布する工程、熱処理によりバインダー
を硬化させる工程を順次行うことにより、基材上に光触
媒活性を有する粒子層を形成する。
The step of forming a particle layer having photocatalytic activity on the binder layer is basically the same as forming the particle layer having photocatalytic activity directly on the substrate. The step of performing a heat treatment at a temperature such that the outermost surface of the layer having photocatalytic activity is exposed and a part of the lower layer is embedded in the binder layer is lower than the softening point of the base material, and the binder layer is formed when the member is completed. The treatment is carried out at a temperature at which the composition changes to and softens. Generally, the heat treatment is preferably performed at a temperature 20 to 320 ° C. higher than the softening temperature of the binder layer. By doing so, the particles having photocatalytic activity are appropriately moved into the binder layer, so that the outermost surface of the layer having photocatalytic activity is exposed and a part of the lower layer is embedded in the binder layer. When using a thermosetting binder, for example, a step of mixing the binder with a curing agent and applying the mixture to a substrate, a step of thickening the mixture, a step of applying particles having photocatalytic activity, and curing the binder by heat treatment. By sequentially performing the steps, a particle layer having photocatalytic activity is formed on the substrate.

【0026】バインダーを硬化剤と混合して基材に塗布
する方法は、例えば熱硬化性樹脂に希釈剤を添加し、次
いで硬化剤を添加して得た混合液を基材表面に塗布する
ことにより行う。ここで希釈剤は、混合液の粘性を低下
させ、基材表面に該混合液を塗布しやすくするために塗
布する。したがって、ここで使用する希釈剤はこの目的
を達成しうる溶媒であれば基本的に何でもよい。例え
ば、水、エタノール、プロパノール等が使用できる。
A method of mixing a binder with a curing agent and applying the mixture to a substrate is, for example, to add a diluent to a thermosetting resin, and then apply a mixture obtained by adding a curing agent to the surface of the substrate. Performed by Here, the diluent is applied in order to reduce the viscosity of the mixed liquid and facilitate the application of the mixed liquid to the surface of the base material. Therefore, the diluent used here is basically any solvent that can achieve this purpose. For example, water, ethanol, propanol and the like can be used.

【0027】混合液の基材への塗布方法も、スプレー・
コーティング法、ロール・コーティング法、ディップ・
コーティング法、スピン・コーティング法等があるが、
そのいずれを用いてもよいし、それ以外の方法でもよ
い。
[0027] The method of applying the mixed solution to the substrate is also spraying.
Coating method, roll coating method, dip coating
There are coating method, spin coating method, etc.
Either of them may be used, or other methods may be used.

【0028】混合物を増粘する工程において、混合物の
増粘は熱処理または放置することにより行う。増粘粘性
は10posise以上107.5poise未満に
することが望ましい。10poise以上の高粘性値
にしてから光触媒活性を有する粒子を塗布することによ
り、光触媒活性を有する粒子がバインダー層中に完全に
埋没してしまわない状態での埋設が可能となり、また1
7.5poise未満にすることにより、光触媒活性
を有する粒子層の少なくとも最下層部はその一部がバイ
ンダー上層に埋設されうるようになるからである。
In the step of thickening the mixture, the thickening of the mixture is performed by heat treatment or by leaving it to stand. It is desirable that the thickening viscosity be 10 5 posise or more and less than 10 7.5 poise. By coating the particles having photocatalytic activity with a high viscosity value of 10 5 poise or more, the particles having photocatalytic activity can be buried in a state where they are not completely buried in the binder layer.
By the 0 7.5 less than poise, at least the lowermost layer portion of the particle layer having a photocatalytic activity is because a part of so be embedded in the binder layer.

【0029】光触媒活性を有する粒子層の上に有色の金
属微粒子を固定化する工程は、銀、銅、白金、パラジウ
ム、金、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛等の少なくとも
1種の有色の金属を含む溶液を塗布し、塗布面に紫外線
を含む光を照射することにより行う。
The step of immobilizing colored metal fine particles on the particle layer having photocatalytic activity includes the step of fixing at least one type of colored metal such as silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt and zinc. The solution is applied by applying a solution containing the solution and irradiating the application surface with light containing ultraviolet rays.

【0030】ここで有色の金属を含む溶液には、上記金
属の可溶性塩の溶液が好ましく、例えば、硝酸銀、硫酸
銀、酢酸銀、フッ化銀、塩素酸銀、酢酸第一銅、酢酸第
二銅、塩素酸第二銅、塩化第二銅、硫酸第一銅、硫酸第
二銅、臭化第二銅、硝酸第二銅、塩化第一鉄、塩化第二
鉄、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、ヨウ化第一鉄、臭化第一
鉄、臭化第二鉄、シュウ酸第二鉄、酢酸第一鉄、酢酸第
二鉄、塩素酸第一鉄、塩素酸第二鉄、硝酸第一鉄、硝酸
第二鉄、塩化コバルト、硫酸コバルト、ヨウ化コバル
ト、臭化コバルト、酢酸コバルト、塩素酸コバルト、硝
酸コバルト、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、ヨウ化ニッ
ケル、臭化ニッケル、酢酸ニッケル、塩素酸ニッケル、
硝酸ニッケル、硫酸パラジウム、塩化パラジウム、塩化
白金酸、硫酸白金、塩化第二金、硫酸第二金、臭化第二
金、塩化亜鉛、硫酸亜鉛、ヨウ化亜鉛、臭化亜鉛、酢酸
亜鉛、塩素酸亜鉛、硝酸亜鉛等の溶液およびその混合溶
液が使用できる。溶液の塗布方法は、基本的にどのよう
な方法でもよいが、スプレー・コーティング法が簡便で
ある。また、使用する溶液の量が少なくてすむこと、均
一に塗布できること、膜厚を制御しやすいこと、裏面に
付けたくないときにそれが可能であることなどの長所
も、スプレー・コーティング法は有しており好ましい。
Here, the solution containing a colored metal is preferably a solution of a soluble salt of the above-mentioned metal, and examples thereof include silver nitrate, silver sulfate, silver acetate, silver fluoride, silver chlorate, cuprous acetate, and copper acetate. Copper, cupric chlorate, cupric chloride, cuprous sulfate, cupric sulfate, cupric bromide, cupric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, sulfuric acid Ferric, ferrous iodide, ferrous bromide, ferric bromide, ferric oxalate, ferrous acetate, ferric acetate, ferrous chlorate, ferric chlorate, Ferrous nitrate, ferric nitrate, cobalt chloride, cobalt sulfate, cobalt iodide, cobalt bromide, cobalt acetate, cobalt chlorate, cobalt nitrate, nickel chloride, nickel sulfate, nickel iodide, nickel bromide, nickel acetate , Nickel chlorate,
Nickel nitrate, palladium sulfate, palladium chloride, chloroplatinic acid, platinum sulfate, gold (II) chloride, gold (II) sulfate, gold (II) bromide, zinc chloride, zinc sulfate, zinc iodide, zinc bromide, zinc acetate, chlorine Solutions such as zinc acid and zinc nitrate and mixed solutions thereof can be used. The solution can be applied basically by any method, but the spray coating method is simple. The spray coating method also has the advantages of using a small amount of solution, uniform coating, easy control of the film thickness, and being able to do it when it is not necessary to attach it to the back surface. It is preferable.

【0031】スプレー・コーティング法により溶液を塗
布する場合は、紫外線を含む光を照射する前に塗布物を
乾燥させたほうがよい。塗布量に対する金属の固定化率
が向上するので、コスト上有利だからである。スプレー
・コーティング法により溶液を塗布する場合の溶媒も基
本的に限定されるものでなく、水、エタノール、プロパ
ノール、メタノール等種々の溶媒を利用できる。このう
ち分散性が同一ならばエタノールを使用することが最も
好ましい。エタノールは水系よりも乾燥速度が速いので
乾燥工程にかかる時間を短縮でき、生産性が向上するか
らである。また表面張力が低いので光触媒活性を有する
粒子層への濡れもよい。さらにメタノール等の他の揮発
性溶媒と比較して毒性がなく、無害である。また分散性
等の理由により水を使用しなければならない場合は、ア
ルコール類、不飽和炭化水素等の犠牲酸化剤を少量添加
すると光還元反応がより迅速に進行するので好ましい。
When the solution is applied by the spray coating method, it is preferable that the applied material is dried before irradiation with light including ultraviolet rays. This is because the rate of immobilizing the metal with respect to the applied amount is improved, which is advantageous in cost. The solvent used for applying the solution by the spray coating method is also not fundamentally limited, and various solvents such as water, ethanol, propanol and methanol can be used. Among them, it is most preferable to use ethanol if the dispersibility is the same. This is because ethanol has a faster drying rate than an aqueous system, and thus the time required for the drying step can be reduced, and the productivity is improved. In addition, since the surface tension is low, wetting of the particle layer having photocatalytic activity is also good. Furthermore, it is less toxic and harmless than other volatile solvents such as methanol. When water must be used for reasons such as dispersibility, it is preferable to add a small amount of a sacrificial oxidizing agent such as an alcohol or an unsaturated hydrocarbon since the photoreduction reaction proceeds more quickly.

【0032】紫外線を含む光を照射する光源は、紫外線
を照射しうるものであればよく、例えば、紫外線ラン
プ、BLBランプ、キセノンランプ、水銀灯、蛍光灯な
どが挙げられる。紫外線を含む光を照射するときに、照
射面に垂直に光があたるように試料を配置するのが好ま
しい。照射効率が最も優れるからである。
The light source for irradiating light containing ultraviolet light may be any light source that can irradiate ultraviolet light, and examples thereof include an ultraviolet lamp, a BLB lamp, a xenon lamp, a mercury lamp, and a fluorescent lamp. When irradiating with light including ultraviolet rays, it is preferable to arrange the sample so that the light shines perpendicularly to the irradiation surface. This is because the irradiation efficiency is most excellent.

【0033】有色の金属微粒子を覆うように無色化また
は白色化した塩を形成する工程は、例えば、上記有色の
金属微粒子と反応して金属微粒子の少なくとも表面に無
色化または白色化した塩を形成しうる溶液を金属微粒子
に接触させる方法、または上記有色の金属微粒子と反応
して金属微粒子の少なくとも表面に無色化または白色化
した塩を形成しうる反応ガスを金属微粒子に接触させる
方法で行う。
The step of forming a colorless or whitened salt so as to cover the colored metal fine particles includes, for example, forming a colorless or whitened salt on at least the surface of the metal fine particles by reacting with the colored metal fine particles. The solution may be brought into contact with the metal fine particles, or a method of contacting the metal fine particles with a reaction gas capable of reacting with the colored metal fine particles to form a colorless or whitened salt on at least the surface of the metal fine particles.

【0034】上記有色の金属微粒子の塩で白色化または
無色化したものは、難溶性または不溶性の塩であること
が好ましい。水溶液反応で金属微粒子の少なくとも表面
に塩を容易に形成でき、また水のある環境で安定に使用
できるからである。
The whitened or colorless colored metal fine particles are preferably hardly soluble or insoluble salts. This is because a salt can be easily formed on at least the surface of the metal fine particles by an aqueous solution reaction and can be used stably in an environment with water.

【0035】上記有色の金属微粒子の塩で白色化または
無色化するものとしては、例えば、塩化銀、臭化銀、ヨ
ウ化銀、シュウ酸銀、チオ硫酸銀、シアン化銀、ロダン
化銀、塩化第一銅、臭化第一銅、シアン化第一銅、ロダ
ン化第一銅、リン酸亜鉛、シュウ酸亜鉛、シアン化亜
鉛、シアン化パラジウム、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、炭酸第
一鉄、酸化亜鉛等が挙げられる。上記塩を形成しうる溶
液は、例えば塩化銀の場合には、塩化カリウム溶液、塩
化ナトリウム溶液、塩化アンモニウム溶液、塩化第二鉄
溶液等、ヨウ化銀の場合には、ヨウ化カリウム溶液、ヨ
ウ化ナトリウム溶液、ヨウ化第二鉄溶液等が挙げられる
が、それに限定されるものではなく、各々の塩の陰イオ
ンを含む可溶性塩溶液であれば広く使用できる。その
他、上記各種塩が酸化亜鉛等の酸化物ならば、過酸化水
素水、オゾン水等の酸化剤水溶液を用いることもでき
る。
Examples of the above-mentioned colored metal fine particles which are made white or colorless include salts of silver chloride, silver bromide, silver iodide, silver oxalate, silver thiosulfate, silver cyanide, silver rhodanide, and the like. cuprous chloride, cuprous bromide, cuprous cyanide, rhodanide cuprous-phosphate, zinc oxalate, zinc cyanide, palladium cyanide, zinc sulfide, zinc carbonate, ferrous carbonate , Zinc oxide and the like. Examples of the solution capable of forming the salt include a potassium chloride solution, a sodium chloride solution, an ammonium chloride solution, and a ferric chloride solution in the case of silver chloride, and a potassium iodide solution and iodine in the case of silver iodide. Examples thereof include a sodium iodide solution and a ferric iodide solution. However, the present invention is not limited thereto, and a wide variety of soluble salt solutions containing an anion of each salt can be used. Other, if the various salt oxides such as zinc, may be used hydrogen peroxide, an oxidizing agent aqueous solution such as ozone water.

【0036】また上記塩を形成しうる反応ガスも各々の
塩の陰イオン元素を含む気体であれば広く使用できる。
例えば上記塩が酸化亜鉛等の酸化物ならば、大気中、酸
素中、水蒸気中等で加熱することにより、また、オゾン
等の酸化剤で反応させることにより金属微粒子表面を酸
化して表面に酸化物層を形成させることができる。
The reaction gas capable of forming the above-mentioned salt can be widely used as long as it is a gas containing an anionic element of each salt.
For example if the salt oxides such as zinc, in air, oxygen, by heating with steam secondary, also oxidized on the surface by oxidizing the surface of the fine metal particles by reacting with an oxidizing agent such as ozone An object layer can be formed.

【0037】また基材に光触媒活性を有する粒子層は、
光触媒活性を有する粒子と樹脂との混合層で形成しても
よい。このような構造にしてもやはり光触媒活性を有す
る粒子層と基材との結合をより強固なものにすることが
できる。しかもこの場合、光触媒活性を有する粒子が外
気と接するように露出させる必要がなくなるので、基材
上に塗布する場合に光触媒活性を有する粒子を塗布する
工程とバインダーを塗布する工程を分けて行う必要がな
くなり、例えば光触媒活性を有する粒子とバインダーを
混練して1度で塗布することが可能となる。したがって
工程の簡略化が実現でき、製造コストの低減を図ること
ができる。
The particle layer having photocatalytic activity on the substrate is
It may be formed of a mixed layer of particles having photocatalytic activity and a resin. Even with such a structure, the bond between the particle layer having photocatalytic activity and the substrate can be further strengthened. Moreover, in this case, it is not necessary to expose the particles having photocatalytic activity so as to be in contact with the outside air, so that the step of applying the particles having photocatalytic activity and the step of applying the binder need to be performed separately when applied on a substrate. Thus, for example, particles having photocatalytic activity and a binder can be kneaded and applied once. Therefore, the simplification of the process can be realized, and the manufacturing cost can be reduced.

【0038】ここで樹脂は、極度に紫外線を吸収する物
質でなく、かつ光に対しある程度の耐蝕性のある素材で
あれば、熱可塑性、熱硬化性、光硬化性のいずれの性質
を有する樹脂でもよい。この場合、多くの光触媒活性を
有する粒子が樹脂中に埋もれることになるので、光触媒
活性が生じないことが懸念されるが、実際には銀、銅、
白金、パラジウム、金、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛
等の金属微粒子が担持されることにより、光触媒活性は
失われない。この機構について以下に略述する。
The resin may be any of thermoplastic, thermosetting, and photocurable materials as long as it is not a material that absorbs ultraviolet rays extremely and has a certain degree of corrosion resistance to light. May be. In this case, since many particles having photocatalytic activity will be buried in the resin, there is a concern that the photocatalytic activity does not occur, but actually silver, copper,
By supporting fine metal particles such as platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt, and zinc, the photocatalytic activity is not lost. This mechanism is outlined below.

【0039】光触媒活性を有する粒子上での光触媒反応
は以下のように進行すると解される。まず第一段階とし
て、光子が電子と正孔に分解する反応が生じる。すなわ
ち、 hυ→h+e (1) 次に生成した正孔が空気または層中の酸素または水分と
反応して活性酸素種を生成する。(2)、(3)式に水
分と反応した場合の化学反応式を示す。 H2O→H+OH (2) OH+h→OH・ (3) ここで生じた活性酸素種OH・が悪臭成分や菌に作用し
て防臭性、抗菌性が発揮されるのである。ただし、
(3)式の反応は(4)式に示す正孔と電子が再結合し
て光子に戻る反応と競合する。 h+e→hυ (4)
It is understood that the photocatalytic reaction on the particles having photocatalytic activity proceeds as follows. As a first step, a reaction occurs in which photons are decomposed into electrons and holes. That is, hυ → h ++ e (1) The generated holes then react with air or oxygen or moisture in the layer to generate active oxygen species. Formulas (2) and (3) show chemical reaction formulas when reacted with moisture. H2O → H + + OH (2) OH + h + → OH · (3) The reactive oxygen species OH · generated here acts on malodorous components and bacteria, thereby exhibiting deodorant properties and antibacterial properties. However,
The reaction of the formula (3) competes with the reaction shown in the formula (4) in which holes and electrons recombine and return to photons. h + + e → hυ (4)

【0040】まず光触媒活性を有する粒子が露出してい
る場合について考察する。この場合には、空気中または
層中の酸素または水分は光触媒活性を有する粒子と直接
接触することができるので、光触媒活性を有する粒子上
には(1)式で示される光の分解反応が生じたときに正
孔、電子の他、酸素または水分が存在する。したがって
この場合(3)式と(4)式は競争反応となる。したが
ってある確率(アナターゼ型酸化チタンの場合は約20
%程度)で(3)式により活性酸素が生成する。この活
性酸素の作用により、防臭、抗菌等の光触媒反応が起こ
ることになる。次に光触媒活性を有する粒子が上記金属
が周囲にない状態でバインダーに完全に覆われた場合に
ついて考察する。バインダーに覆われることにより酸素
または水分は光触媒に直接接触することができなくな
る。したがって酸素または水分と正孔とが(3)式によ
り反応するためには、酸素または水分が光触媒活性を有
する粒子上へ拡散するか、または正孔が酸素または水分
の存在する最表面に拡散するか、若しくはその双方の拡
散が生じる必要がある。その分誘導期間が生じることに
なる。一方、電子は光子の分解反応が生じたときにすで
に光触媒活性を有する粒子上に存在する。そのため上記
拡散が生じる前に、すなわち誘導期間中に(4)式によ
る反応が生じることになり、そのため(3)式による活
性酸素生成反応はほとんど生じなくなる。
First, the case where the particles having photocatalytic activity are exposed will be considered. In this case, oxygen or moisture in the air or in the layer can come into direct contact with the particles having photocatalytic activity, so that the photolytic reaction represented by the formula (1) occurs on the particles having photocatalytic activity. In addition to holes and electrons, oxygen or moisture is present. Therefore, in this case, Equations (3) and (4) are competitive reactions. Therefore, a certain probability (about 20 for anatase type titanium oxide)
%), Active oxygen is generated by the equation (3). By the action of this active oxygen, a photocatalytic reaction such as deodorization and antibacterial occurs. Next, a case where the particles having photocatalytic activity are completely covered with the binder in a state where the metal is not present will be considered. By being covered with the binder, oxygen or moisture cannot directly contact the photocatalyst. Therefore, in order for oxygen or moisture to react with holes according to the formula (3), oxygen or moisture diffuses onto particles having photocatalytic activity, or holes diffuse to the outermost surface where oxygen or moisture exists. Either or both diffusions must occur. The induction period will occur accordingly. On the other hand, the electrons are already present on the particles having photocatalytic activity when the photon decomposition reaction occurs. Therefore, before the above-mentioned diffusion occurs, that is, during the induction period, the reaction according to the equation (4) occurs, so that the active oxygen generation reaction according to the equation (3) hardly occurs.

【0041】以上のことから光触媒活性を有する粒子が
上記金属が周囲にない状態でバインダーに大部分覆われ
ている場合には、光触媒活性を有する粒子が露出してい
る部分のみある確率で活性酸素が生じることになる。そ
のため生成する活性酸素の量が少ないので充分な防臭、
抗菌等の光触媒機能が発揮されないのである。
As described above, when the particles having photocatalytic activity are mostly covered by the binder without the metal, the active oxygen has a probability of being present only in the portion where the particles having photocatalytic activity are exposed. Will occur. As a result, the amount of active oxygen generated is small, so sufficient deodorization,
Photocatalytic functions such as antibacterial are not exhibited.

【0042】一方、光触媒活性を有する粒子の近傍(必
ずしも、光触媒活性を有する粒子と接触していなくても
よい状態)に上記金属微粒子がある場合は、光触媒活性
を有する粒子がバインダーに完全に覆われていても、
(1)式で生成した電子はこれら金属微粒子に捕捉され
るので、(4)式の再結合反応が生じにくくなり、正孔
が長時間消滅せずに残留しうるようになる。したがっ
て、光触媒活性を有する粒子がバインダーに覆われて
(3)式の活性酸素生成反応が上記理由により誘導期間
を有するようになっても、正孔が(4)式により消滅し
にくくなるので、誘導期間に(3)式の活性酸素生成反
応が生じるようになる。
On the other hand, in the case where the metal fine particles are in the vicinity of the particles having photocatalytic activity (need not necessarily be in contact with the particles having photocatalytic activity), the particles having photocatalytic activity are completely covered with the binder. Even if
Since the electrons generated in the formula (1) are captured by these metal fine particles, the recombination reaction in the formula (4) is less likely to occur, and the holes can remain without disappearing for a long time. Therefore, even if the particles having photocatalytic activity are covered with the binder and the active oxygen generation reaction of the formula (3) has an induction period for the above-described reason, the holes are hardly eliminated by the formula (4). During the induction period, the active oxygen generation reaction of the formula (3) occurs.

【0043】以上の機構により、銀、銅、白金、パラジ
ウム、金、ニッケル、鉄、コバルト、亜鉛等の金属微粒
子の少なくとも1種が含まれていれば、光触媒活性を有
する粒子の大部分が樹脂に覆われるにもかかわらず、防
臭、抗菌等の光触媒機能が発揮されるのである。
According to the above mechanism, if at least one kind of fine metal particles such as silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt, and zinc is contained, most of the particles having photocatalytic activity are made of resin. In spite of being covered with odor, photocatalytic functions such as deodorization and antibacterial are exhibited.

【0044】この場合の光触媒活性を有する粒子層の形
成方法の一態様は、例えば、光触媒活性を有する物質の
ゾルを分散した懸濁液に熱硬化性樹脂を添加する工程、
前記ゾルと樹脂の混合物の懸濁液を溶媒で希釈する工
程、前記希釈液にさらに硬化剤を添加する工程、硬化剤
を添加した液状物を基材に塗布する工程、液状物を塗布
した基材を熱処理する工程を順次行うことによる。そし
てこの場合には光触媒活性を有する粒子に有色の金属微
粒子を固定化する工程、前記金属微粒子と溶液または気
体を反応させて少なくとも金属微粒子表面に無色化また
は白色化した塩を形成する工程は上述した方法と同様に
行う。
One embodiment of the method for forming the particle layer having photocatalytic activity in this case is, for example, a step of adding a thermosetting resin to a suspension in which a sol of a substance having photocatalytic activity is dispersed.
A step of diluting a suspension of the mixture of the sol and the resin with a solvent, a step of further adding a curing agent to the diluent, a step of applying a liquid material to which the curing agent has been added to a substrate, This is because the steps of heat-treating the material are sequentially performed. In this case, the step of immobilizing colored metal fine particles on the particles having photocatalytic activity, and the step of reacting the metal fine particles with a solution or gas to form a colorless or whitened salt on at least the metal fine particle surfaces are described above. Perform the same procedure as described above.

【0045】ここで、有色の金属微粒子を溶液または気
体と反応させて、金属微粒子表面に無色化または白色化
した塩を形成する工程は、樹脂と混合する前に光触媒活
性を有する粒子表面に担持させた後に行ってもよいし、
金属微粒子の表面に無色化または白色化した塩を形成し
た後、この金属微粒子と光触媒活性を有する粒子とを樹
脂と共に混合し、上記と同様にして、基材上に金属微粒
子を含む触媒を有する部材を作成してもよい。
Here, the step of reacting the colored metal fine particles with a solution or gas to form a colorless or whitened salt on the surface of the metal fine particles is carried out on the surface of the particles having photocatalytic activity before mixing with the resin. You can go after you let
After forming a colorless or whitened salt on the surface of the metal fine particles, the metal fine particles and particles having photocatalytic activity are mixed with a resin, and in the same manner as described above, the base material has a catalyst containing the metal fine particles. A member may be created.

【0046】ここでゾルと樹脂の混合物の懸濁液を溶媒
で希釈する工程で用いる希釈剤、粘度を低下させ、基材
への塗布をしやすくする目的で加えるものであり、この
目的が達せられるものであれば、基本的に何でもよい。
例えば、エタノール、プロパノール、水等が挙げられ
る。 硬化剤を添加した液状物を基材に塗布する工程
と、液状物を塗布した基材を熱処理する工程との間に乾
燥工程を挿入してもよい。硬化剤を添加した液状物の基
材への塗布方法は基本的にどのような方法を用いてもよ
いが、スプレー・コーティング法またはロール・コーテ
ィング法が比較的簡便である。
The diluent used in the step of diluting the suspension of the mixture of the sol and the resin with the solvent is added for the purpose of reducing the viscosity and facilitating the application to the base material. Basically, anything can be used.
For example, ethanol, propanol, water and the like can be mentioned. A drying step may be inserted between the step of applying the liquid material to which the curing agent has been added to the base material and the step of heat-treating the base material to which the liquid material has been applied. As a method of applying the liquid material to which the curing agent is added to the substrate, basically any method may be used, but the spray coating method or the roll coating method is relatively simple.

【0047】熱処理は100℃未満の低温で長時間かけ
て行ってもよいし、100℃以上かつ基材及び熱硬化性
樹脂の耐熱温度未満で短時間で行ってもよい。一般に光
触媒活性を有する粒子の方が熱硬化性樹脂よりも比重が
大きいので、100℃以上かつ基材及び熱硬化性樹脂の
耐熱温度未満で短時間で熱処理したほうが光触媒活性を
有する粒子が基材表面下層部に埋没するおそれがなく望
ましい。基材に光触媒活性を有する粒子層を光触媒活性
を有する粒子と樹脂との混合層で形成する場合の、光触
媒活性を有する粒子層の形成方法の他の実施態様は、例
えば、光触媒活性を有する物質のゾルを分散した懸濁液
に、銀、銅、白金、パラジウム、金、ニッケル、鉄、コ
バルト、亜鉛等のうちの少なくとも1種の金属を含む溶
液を混合する工程、前記混合液に紫外線を含む光を照射
することにより金属を光触媒活性を有する物質のゾルに
固定する工程、前記金属微粒子と溶液または気体を反応
させて少なくとも金属微粒子表面に無色化または白色化
した塩を形成する工程、前記混合液に熱硬化性樹脂を添
加する工程、前記ゾルと樹脂の混合物の懸濁液を溶媒で
希釈する工程、前記希釈液にさらに硬化剤を添加する工
程、添加した液状物を基材に塗布する工程、液状物を塗
布した基材を熱処理する工程を順次行うことにより行
う。この場合は金属微粒子を含む触媒粒子を予め形成し
てから基材に固定することになる。
The heat treatment may be performed at a low temperature of less than 100 ° C. for a long time, or may be performed at a temperature of 100 ° C. or more and less than the heat resistant temperature of the base material and the thermosetting resin in a short time. In general, since particles having photocatalytic activity have a higher specific gravity than thermosetting resin, it is better to heat-treat in a short time at a temperature of 100 ° C. or higher and lower than the heat resistance temperature of the base material and the thermosetting resin. It is desirable because there is no possibility of being buried in the lower part of the surface. In the case where a particle layer having photocatalytic activity is formed on a substrate by a mixed layer of particles having photocatalytic activity and a resin, another embodiment of a method for forming a particle layer having photocatalytic activity includes, for example, a substance having photocatalytic activity. Mixing a solution containing at least one metal of silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt, zinc and the like with the suspension in which the sol is dispersed; Fixing the metal to a sol of a substance having photocatalytic activity by irradiating light containing the same, forming a colorless or whitened salt on at least the surface of the metal fine particles by reacting the metal fine particles with a solution or a gas, A step of adding a thermosetting resin to the mixture, a step of diluting a suspension of the mixture of the sol and the resin with a solvent, a step of further adding a curing agent to the diluent, and Carried out by sequentially performing the step of heat-treating the coating to process, the substrate coated with the liquid material. In this case, catalyst particles containing metal fine particles are formed in advance and then fixed to the substrate.

【0048】ここで光触媒活性を有する物質のゾルを分
散した懸濁液に、銀、銅、白金、パラジウム、金、ニッ
ケル、鉄、コバルト、亜鉛等のうちの少なくとも1種の
金属を含む溶液を混合する工程は、光触媒活性を有する
物質のゾルを分散した懸濁液に、前記懸濁液とほぼ同じ
PHに調整した金属塩溶液を添加するようにするとよ
い。液中の光触媒活性を有する物質のゾルのゼータ電位
をなるべく変化させないようにすることで、光触媒活性
を有する物質のゾルの分散性を維持できるからである。
Here, a solution containing at least one metal selected from silver, copper, platinum, palladium, gold, nickel, iron, cobalt, zinc and the like is added to a suspension in which a sol of a substance having photocatalytic activity is dispersed. In the mixing step, a metal salt solution adjusted to approximately the same pH as the suspension may be added to a suspension in which a sol of a substance having photocatalytic activity is dispersed. This is because the dispersibility of the sol of the substance having photocatalytic activity can be maintained by keeping the zeta potential of the sol of the substance having photocatalytic activity in the liquid as small as possible.

【0049】混合液に紫外線を含む光を照射することに
より金属を光触媒活性を有する物質のゾルに固定する工
程は、攪拌しながら行うほうがよい。そのほうが光触媒
活性を有する物質のゾルに金属を万便なく付着させやす
いからである。このときの攪拌装置としては、例えば超
音波振動器、スターラー、ホモジナイザー等が使用でき
る。
The step of fixing the metal to the sol of the substance having photocatalytic activity by irradiating the mixed solution with light including ultraviolet rays is preferably performed with stirring. This is because it is easier for the metal to easily adhere to the sol of the substance having photocatalytic activity. As the stirring device at this time, for example, an ultrasonic vibrator, a stirrer, a homogenizer, or the like can be used.

【0050】紫外線を含む光の照射方法も基本的には問
わないが、容器上方から照射するほうがよい。容器によ
る紫外線の吸収がないからである。基材に光触媒活性を
有する粒子層を光触媒活性を有する粒子と樹脂との混合
層で形成する場合の、上記2つの光触媒活性を有する粒
子層の形成方法において、基材に予め熱硬化性樹脂を塗
布していてもよい。このように基材と光触媒活性を有す
る粒子と樹脂との混合層との間に熱硬化性樹脂層を介す
ることにより、以下に示す効果がある。
The method of irradiating light containing ultraviolet rays is basically not limited, but it is better to irradiate from above the container. This is because ultraviolet rays are not absorbed by the container. In the case of forming a particle layer having photocatalytic activity on a base material with a mixed layer of particles having photocatalytic activity and a resin, in the method for forming the two particle layers having photocatalytic activity, a thermosetting resin is previously applied to the base material. It may be applied. By interposing the thermosetting resin layer between the substrate and the mixed layer of the particles having photocatalytic activity and the resin, the following effects can be obtained.

【0051】第一に基材と光触媒活性を有する粒子と樹
脂との混合層とをより強固に結合することができ、耐剥
離性を向上させることができる。熱硬化性樹脂のみの膜
のほうが、熱硬化性樹脂と無機結晶質の光触媒活性を有
する粒子との混合物よりなる膜より膜強度が高く、接着
性にも優れるからである。
First, the substrate and the mixed layer of the particles having photocatalytic activity and the resin can be more firmly bonded, and the peeling resistance can be improved. This is because a film made of only a thermosetting resin has higher film strength and is superior in adhesiveness than a film made of a mixture of a thermosetting resin and inorganic crystalline particles having photocatalytic activity.

【0052】第二にこのように熱硬化性樹脂層を介する
ことにより膜強度を向上できるので、基材表面の光触媒
活性を有する粒子と樹脂との混合層中の熱硬化性樹脂量
を低減することができる。このことにより光触媒活性を
有する粒子の分布をより最表面付近に集中させることが
可能となるので、光触媒活性をより発揮しやすくなり、
抗菌性、防臭性等の光触媒機能が向上する。
Secondly, since the film strength can be improved by interposing the thermosetting resin layer in this way, the amount of the thermosetting resin in the mixed layer of the resin and the particles having photocatalytic activity on the substrate surface can be reduced. be able to. This makes it possible to concentrate the distribution of particles having photocatalytic activity closer to the outermost surface, so that the photocatalytic activity can be more easily exhibited,
Photocatalytic functions such as antibacterial property and deodorant property are improved.

【0053】第三にここで挿入する樹脂は、必ずしも光
触媒活性を有する粒子と樹脂との混合層中の樹脂と同種
である必要がない。例えば、光触媒活性を有する粒子と
樹脂との混合層中の樹脂はある程度の光耐蝕性があるほ
うが望ましいが、ここで挿入する樹脂にはその必要はな
いので、より安価な樹脂や着色樹脂で形成してもよい。
また基材と光触媒活性を有する粒子との熱膨張差が著し
く大きい場合には、挿入する樹脂を弾力性のある樹脂や
中間的な熱膨張係数を有する樹脂で形成すると、熱処理
時にクラック等が生じるおそれを解消することができ
る。
Third, the resin inserted here does not necessarily need to be of the same type as the resin in the mixed layer of the particles having photocatalytic activity and the resin. For example, it is desirable that the resin in the mixed layer of the particles having the photocatalytic activity and the resin has a certain degree of photocorrosion resistance, but the resin to be inserted here does not need to be used. May be.
If the difference in thermal expansion between the substrate and the particles having photocatalytic activity is extremely large, cracks and the like may occur during heat treatment if the inserted resin is formed of an elastic resin or a resin having an intermediate thermal expansion coefficient. The fear can be eliminated.

【0054】この場合の光触媒活性を有する粒子と樹脂
との混合層中の樹脂量は5重量%以上50重量%以下で
あることが好ましい。5重量%未満では基材表面の耐摩
耗性が充分でなく、50重量%をこえると光触媒活性を
有する粒子の絶対量が不足して、充分な防臭、抗菌効果
が得られないからである。
In this case, the amount of the resin in the mixed layer of the particles having the photocatalytic activity and the resin is preferably 5% by weight or more and 50% by weight or less. If the amount is less than 5% by weight, the abrasion resistance of the substrate surface is not sufficient, and if it exceeds 50% by weight, the absolute amount of particles having photocatalytic activity is insufficient, and sufficient deodorization and antibacterial effects cannot be obtained.

【0055】基材に予め熱硬化性樹脂を塗布する方法
は、溶媒中に熱硬化性樹脂を分散する工程、前記分散液
に硬化剤を添加する工程、硬化剤を添加した液状物を基
材に塗布する工程、基材に塗布した液状物を乾燥する工
程を順次行うことによる。
The method of applying a thermosetting resin to a substrate in advance includes a step of dispersing the thermosetting resin in a solvent, a step of adding a curing agent to the dispersion, and a step of applying a liquid material containing the curing agent to the substrate. And a step of drying the liquid applied to the substrate.

【0056】[0056]

【作用】光触媒活性を有する粒子の活性点を銀、銅、白
金、パラジウム、金、鉄、ニッケル、コバルト、亜鉛等
の有色金属で覆うことにより、高分子や塵芥の付着によ
る光触媒活性の低下を防止することができる。また基材
上に光触媒活性を有する粒子を強固に固定するために高
温処理等を行い、そのために低下した光触媒活性を上記
有色金属で覆うことにより、回復させることができる。
さらに前記金属微粒子の少なくとも表面を溶液または気
体と反応させて白色化または無色化した塩を形成する方
法によれば、基材の色、模様等のデザインを損なわずに
脱色できる。
[Function] By covering the active points of particles having photocatalytic activity with a colored metal such as silver, copper, platinum, palladium, gold, iron, nickel, cobalt, zinc, etc., a decrease in photocatalytic activity due to adhesion of polymers and dust can be prevented. Can be prevented. In addition, a high-temperature treatment or the like may be performed to firmly fix the particles having photocatalytic activity on the substrate, and the photocatalytic activity reduced for that purpose may be recovered by covering with the colored metal.
Further, according to the method of forming a whitened or colorless salt by reacting at least the surface of the metal fine particles with a solution or a gas, the color can be decolored without impairing the design of the base material such as color and pattern.

【0057】[0057]

【実施例】【Example】

(実施例1)15cm角のタイル基材表面に、平均粒径
0.01μmの酸化チタンゾルを塗布後、900℃で熱
処理し、ルチル型酸化チタン薄膜を形成した。この段階
で止めた試料を比較試料1とする。その後、硝酸銀水溶
液をスプレー・コーティング法にて塗布し、20WのB
LBランプを光源として10分光照射し、銀をルチル型
酸化チタン薄膜上に固定した。このときの銀の担持量は
1.2μg/cm2であり、茶色に呈色した。この段階
で止めた試料を比較試料2とする。その後、0.1mo
l/リットルのヨウ化カリウム水溶液を比較試料2上に
0.1cc/cm2の割合で塗布し反応させた。その結
果、試料表面は黄白色へと変化し、白色化された。ヨウ
化銀層が形成されたためと考えられる。この試料を実施
試料1とする。
(Example 1) A titanium oxide sol having an average particle size of 0.01 µm was applied to the surface of a 15 cm square tile base material, and then heat-treated at 900 ° C to form a rutile-type titanium oxide thin film. The sample stopped at this stage is referred to as Comparative Sample 1. Thereafter, an aqueous solution of silver nitrate is applied by a spray coating method, and a 20 W B
Silver was fixed on the rutile-type titanium oxide thin film by irradiating 10 spectra using an LB lamp as a light source. At this time, the supported amount of silver was 1.2 μg / cm 2, and the color of the product was brown. The sample stopped at this stage is referred to as Comparative Sample 2. Then 0.1mo
1 / liter of an aqueous solution of potassium iodide was applied onto Comparative Sample 2 at a rate of 0.1 cc / cm 2 to cause a reaction. As a result, the sample surface turned yellow-white and became white. It is considered that the silver iodide layer was formed. This sample is referred to as a working sample 1.

【0058】これら試料について、色差、光活性、防臭
特性および抗菌性を評価した。色差の測定は分光式色差
計(東京電色(株)製)で測定した。その際、標準試料
は比較試料1とした。結果を図1に示す。その結果、比
較試料2では色差3.5であったのに対し、ヨウ化カリ
ウム水溶液で処理したことにより、実施試料1では色差
1に減少し、呈色の度合いが減少した。
The samples were evaluated for color difference, photoactivity, deodorant properties, and antibacterial properties. The color difference was measured with a spectral color difference meter (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). At this time, the standard sample was Comparative Sample 1. The results are shown in FIG. As a result, while the color difference was 3.5 in Comparative Sample 2, the color difference was reduced to 1 in Working Sample 1 and the degree of coloration was reduced in Treatment Sample 1 by treatment with an aqueous solution of potassium iodide.

【0059】光活性については△PH試験で評価した。
△PH試験とは、試料表面にヨウ化カリウム水溶液を滴
下し、次いで滴下したヨウ化カリウム水溶液に30分間
紫外線を照射し、照射前のヨウ化カリウム水溶液のPH
と照射後のヨウ化カリウム水溶液のPHとの差により光
活性を評価する方法である。すなわちこの方法によれば
試料表面の光活性が高ければ下記に示すような酸化還元
反応がより進行するので照射後のPHは照射前のPHよ
り高くなっていく。 酸化反応:2I+2h=I2 還元反応:O2+2H2O+4e=4OH
The photoactivity was evaluated by a ΔPH test.
ΔPH test is a method in which a potassium iodide aqueous solution is dropped on a sample surface, and then the dropped potassium iodide aqueous solution is irradiated with ultraviolet rays for 30 minutes, and the pH of the potassium iodide aqueous solution before irradiation is measured.
In this method, the photoactivity is evaluated based on the difference between pH and the pH of the aqueous potassium iodide solution after irradiation. That is, according to this method, if the photoactivity on the sample surface is high, the oxidation-reduction reaction as described below proceeds more, so that the PH after irradiation becomes higher than the pH before irradiation. Oxidation reaction: 2I + 2h + = I2 Reduction reaction: O2 + 2H2O + 4e = 4OH

【0060】また防臭特性はR30(L)で評価した。
R30(L)とは光照射後の悪臭除去率のことで、具体
的には11Lのガラス容器内に試料を入れ、試料の薄膜
を形成した面を光源(BLB蛍光灯4W)から8cmの
距離に配置し、メチルメルカプタンガスを初期濃度3p
pmとなるように容器内に注入し、30分間光照射した
ときの濃度変化を測定することで得られる。
The deodorizing properties were evaluated by R30 (L).
R30 (L) is the odor removal rate after light irradiation. Specifically, a sample is placed in an 11 L glass container, and the surface on which the thin film of the sample is formed is 8 cm away from the light source (BLB fluorescent lamp 4W). And the initial concentration of methyl mercaptan gas is 3p
It is obtained by injecting into a container at pm and measuring the change in concentration when irradiated with light for 30 minutes.

【0061】光活性および防臭特性の結果を図2に示
す。比較試料1と2との比較により、銀を担持したこと
によって、比較試料2では光活性が回復し、△PHもR
30(L)も良好な結果を示した。また実施試料1と比
較試料2を比較すると、△PHもR30(L)もともに
ほぼ同程度の値となり、脱色処理によっても光活性には
変化を生じず、良好な特性が維持できることが判明し
た。
FIG. 2 shows the results of photoactivity and deodorant properties. By comparison of Comparative Samples 1 and 2, the photoactivity was recovered in Comparative Sample 2 by supporting silver, and ΔPH was also R
30 (L) also showed good results. In addition, comparing Example Sample 1 and Comparative Sample 2, it was found that both ΔPH and R30 (L) were approximately the same value, and that the photoactivity did not change even by the decolorization treatment, and good characteristics could be maintained. .

【0062】また抗菌性については、大腸菌(Esch
erichia coli W3110株)を用いて試
験した。予め70%エタノールで殺菌した試料の最表面
に菌液0.15ml(2×10CFU)を滴下し、ガ
ラス板(100×100)に載せて基材最表面に密着さ
せ、試料とした。白色灯(3500ルクス)を所定時間
照射した試料(L)と、遮光条件下に維持した試料
(D)の菌液を滅菌ガーゼで拭いて生理食塩水10ml
に回収し、生菌数を調べ評価した。
For antibacterial properties, E. coli ( Esch
erichia coli W3110 strain). 0.15 ml (2 × 10 4 CFU) of the bacterial solution was dropped on the outermost surface of the sample previously sterilized with 70% ethanol, placed on a glass plate (100 × 100), and brought into close contact with the outermost surface of the substrate to obtain a sample. The sample (L) irradiated with a white light (3500 lux) for a predetermined time and the bacterial solution of the sample (D) maintained under light-shielding conditions are wiped with sterile gauze to remove 10 ml of physiological saline.
And the number of viable bacteria was examined and evaluated.

【0063】抗菌性に関する結果を図3に示す。比較試
料1では銀を担持していないので、暗時(D)の抗菌効
果は認められない。それに対し、実施試料1では脱色処
理で銀の表面が化合物に変化しているにもかかわらず暗
時(D)の抗菌効果が認められた。また光照射時(L)
にはより強い抗菌効果が観察され、銀の抗菌効果のみな
らず、ルチル型酸化チタン薄膜の光触媒活性回復効果も
観察された。
FIG. 3 shows the results regarding the antibacterial properties. Comparative Sample 1 does not carry silver, and thus has no antibacterial effect in the dark (D). On the other hand, the antibacterial effect in the dark (D) was recognized in Example 1 even though the surface of silver was changed to a compound by the decolorizing treatment. At the time of light irradiation (L)
A stronger antibacterial effect was observed, and not only the antibacterial effect of silver but also the photocatalytic activity recovery effect of the rutile-type titanium oxide thin film was observed.

【0064】(実施例2)フッ素樹脂をバインダーとし
てアナターゼ型酸化チタンに混合し、この混合物をアク
リル樹脂板に100μm程度塗布した後、乾燥し密着さ
せたものに、0.001重量%〜0.1重量%の硝酸銀
水溶液を塗布した後、紫外線を照射して酸化チタン薄膜
上に銀を析出せしめ、この表面に0.1mol/リット
ルのヨウ化カリウム水溶液を0.1cc/cm2の割合
で塗布し、紫外線を照射すると脱色され、色差が4→
1.2に減少した。また防臭特性R30(L)も90%
程度と良好であった。
Example 2 A fluororesin was mixed as a binder with anatase type titanium oxide, and this mixture was applied to an acrylic resin plate to a thickness of about 100 μm, and then dried and adhered to a mixture of 0.001% by weight to 0.1% by weight. After applying a 1% by weight aqueous solution of silver nitrate, ultraviolet rays are applied to deposit silver on the titanium oxide thin film, and a 0.1 mol / liter aqueous solution of potassium iodide is applied to the surface at a rate of 0.1 cc / cm2. , Irradiation with ultraviolet light causes decolorization, color difference 4 →
Reduced to 1.2. The deodorant properties R30 (L) are 90%.
The degree was good.

【0065】(実施例3)プラスチック製品を射出成形
するにあたり、前もって金型面にアナターゼ型酸化チタ
ン粉末と、銀粉末を混合したしたものを塗布しておく。
そして射出成形により、プラスチック表面に酸化チタン
と銀からなる層を設けた後、0.1mol/リットルの
ヨウ化カリウム水溶液中に浸漬し、紫外線を照射すると
脱色され、色差が3→0.8に減少した。また防臭特性
R30(L)も80%程度と良好であった。
Example 3 In injection molding of a plastic product, a mixture of anatase-type titanium oxide powder and silver powder is applied to a mold surface in advance.
After a layer made of titanium oxide and silver is provided on the surface of the plastic by injection molding, it is immersed in a 0.1 mol / liter aqueous solution of potassium iodide and irradiated with ultraviolet light to be decolorized, and the color difference becomes 3 → 0.8. Diminished. Further, the deodorant property R30 (L) was as good as about 80%.

【0066】(実施例4)15cm角の衛生陶器成形素
地に釉薬を塗布後、1100〜1200℃で焼成後、平
均粒径0.01μmのアナターゼ型酸化チタンゾルを塗
布し、900〜1000℃で焼成し、衛生陶器素地基材
上にルチル型酸化チタン薄膜を固定した。この後、その
上に硝酸銀水溶液を塗布し、紫外線を照射して酸化チタ
ン薄膜上に銀を析出せしめた。さらにその上に塩化第二
鉄水溶液を塗布し、紫外線を照射すると脱色され、色差
が3→0.3に減少した。また抗菌性は、光照射時、暗
時ともに試料に30分接触させることで、もとの菌数の
10%未満しか生菌してないことが確認され、良好な結
果を示した。
Example 4 A glaze was applied to a 15 cm square sanitary ware molding base, fired at 1100 to 1200 ° C., an anatase type titanium oxide sol having an average particle diameter of 0.01 μm was applied, and fired at 900 to 1000 ° C. Then, a rutile-type titanium oxide thin film was fixed on the sanitary ware base material. Thereafter, an aqueous solution of silver nitrate was applied thereon and irradiated with ultraviolet rays to precipitate silver on the titanium oxide thin film. Further, an aqueous solution of ferric chloride was applied thereon, and when it was irradiated with ultraviolet rays, it was decolorized and the color difference was reduced from 3 to 0.3. The antibacterial property was confirmed to be less than 10% of the original number of bacteria by virtue of being brought into contact with the sample for 30 minutes both in the light irradiation and in the dark, showing good results.

【0067】[0067]

【0068】[0068]

【0069】[0069]

【0070】[0070]

【0071】[0071]

【0072】[0072]

【0073】[0073]

【0074】(実施例7)15cm角の衛生陶器成形素
地に釉薬を塗布後、1100〜1200℃で焼成した。
さらにその上に平均粒径0.01μmのアナターゼ型酸
化チタンゾルを塗布し、900〜1000℃で焼成し、
衛生陶器素地基材上にルチル型酸化チタン薄膜を固定し
た。この後、その上に硝酸銀水溶液を塗布し、紫外線を
照射して酸化チタン薄膜に銀を析出せしめた。さらに試
料をオゾナイザー付きのデシケーター中(オゾン濃度数
10ppm)に約2時間放置すると脱色された。また抗
菌性は、光照射時、暗時ともに試料に3時間接触させる
ことで、もとの菌数の10%未満しか生菌していないこ
とが確認され、良好な結果を示した。
Example 7 A glaze was applied to a 15 cm square sanitary ware molding base and fired at 1100 to 1200 ° C.
Furthermore, anatase type titanium oxide sol having an average particle size of 0.01 μm is applied thereon, and baked at 900 to 1000 ° C.
A rutile-type titanium oxide thin film was fixed on a sanitary ware base material. Thereafter, an aqueous solution of silver nitrate was applied thereon and irradiated with ultraviolet rays to deposit silver on the titanium oxide thin film. When the sample was left in a desiccator with an ozonizer (ozone concentration: 10 ppm) for about 2 hours, the sample was decolorized. The antibacterial property was confirmed to be less than 10% of the original number of bacteria by virtue of being brought into contact with the sample for 3 hours both in the light irradiation and in the dark, showing good results.

【0075】(実施例8)15cm角の衛生陶器成形素
地に釉薬を塗布後、1000〜1200℃で焼成した。
さらにその上に、硝酸水溶液中に分散した平均粒径0.
01μmのアナターゼ型酸化チタンゾルと硝酸銀水溶液
との金剛液を塗布した後焼成し衛生陶器素地基材上に酸
化チタン薄膜を固定した。このとき700℃未満の焼成
では茶色に呈色するが、700℃以上で焼成すると脱色
された。銀表面が大気中成分と反応したためと解され
る。また850℃で焼成して衛生陶器素地基材上にアナ
ターゼ型酸化チタン薄膜を固定した試料について抗菌性
を測定すると、光照射時、暗時ともに試料に3時間接触
させることで、もとの菌数の10%未満しか生菌してい
ないことが確認され、良好な結果を示した。
Example 8 A glaze was applied to a 15 cm square sanitary ware molding base and fired at 1000 to 1200 ° C.
On top of this, an average particle diameter of 0.1 dispersed in an aqueous nitric acid solution.
A gold oxide solution of an anatase-type titanium oxide sol having a thickness of 01 μm and an aqueous solution of silver nitrate was applied and fired to fix a titanium oxide thin film on a sanitary ware base material. At this time, the color was brown when fired at less than 700 ° C., but was decolorized when fired at 700 ° C. or more. It is understood that the silver surface reacted with atmospheric components. In addition, when the antibacterial property of a sample in which the anatase type titanium oxide thin film was fixed on a sanitary ware base material fired at 850 ° C. was measured, the sample was exposed to the original bacteria for 3 hours in both light irradiation and darkness. It was confirmed that less than 10% of the number was viable, showing good results.

【0076】(実施例9)15cm角の衛生陶器成形素
地に釉薬を塗布後、1100〜1200℃で焼成した。
さらにその上に平均粒径0.01μmのアナターゼ型酸
化チタンゾルを塗布し、900〜1000℃で焼成し、
衛生陶器素地基材上にルチル型酸化チタン薄膜を固定し
た。この後、その上に硝酸銀水溶液を塗布し、紫外線を
照射して酸化チタン薄膜に銀を析出せしめた。さらにそ
の上に過酸化水素水を塗布すると脱色された。また抗菌
性は、光照射時、暗時ともに試料に3時間接触させるこ
とで、もとの菌数の10%未満しか生菌していないこと
が確認され、良好な結果を示した。
(Example 9) A glaze was applied to a 15 cm square sanitary ware molding base and fired at 1100 to 1200 ° C.
Furthermore, anatase type titanium oxide sol having an average particle size of 0.01 μm is applied thereon, and baked at 900 to 1000 ° C.
A rutile-type titanium oxide thin film was fixed on a sanitary ware base material. Thereafter, an aqueous solution of silver nitrate was applied thereon and irradiated with ultraviolet rays to deposit silver on the titanium oxide thin film. Further, when a hydrogen peroxide solution was applied thereon, the color was decolorized. The antibacterial property was confirmed to be less than 10% of the original number of bacteria by virtue of being brought into contact with the sample for 3 hours both in the light irradiation and in the dark, showing good results.

【0077】[0077]

【発明の効果】光触媒活性を有する粒子に有色の金属微
粒子を固定化することにより、光触媒活性を高く維持、
向上できるとともに、前記有色の金属微粒子を溶液また
は気体と反応させて少なくとも金属微粒子表面に無色化
または白色化した塩を形成することにより膜を脱色する
ことができ、下地に形成したデザインを活かすことが可
能となる。
The photocatalytic activity is maintained at a high level by immobilizing colored metal fine particles on the particles having photocatalytic activity.
It is possible to improve the color of the film by reacting the colored metal fine particles with a solution or gas to form a colorless or whitened salt on at least the surface of the metal fine particles. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例と比較例との色差△Eを示す
グラフ
FIG. 1 is a graph showing a color difference ΔE between an example of the present invention and a comparative example.

【図2】 本発明の実施例と比較例との光活性△pHを
示すグラフ
FIG. 2 is a graph showing the photoactivity △ pH of an example of the present invention and a comparative example.

【図3】 本発明の実施例と比較例との抗菌性を示すグ
ラフ
FIG. 3 is a graph showing the antibacterial properties of Examples of the present invention and Comparative Examples.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千国 真 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番 1号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 早川 信 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番 1号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 渡部 俊也 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番 1号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−65012(JP,A) 特開 平4−83587(JP,A) 特開 昭63−20090(JP,A) 特開 平2−268103(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 A01N 59/16 C02F 1/50 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Makoto Senkuni 2-1-1, Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Inside Totoki Equipment Co., Ltd. (72) Shin Hayakawa Nakajima, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Nakajima 2-1-1, Totoki Kiki Co., Ltd. (72) Inventor Toshiya Watanabe 2-1-1, Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture Totoki Kiki Co., Ltd. (56) References JP-A-6-65012 (JP, a) JP flat 4-83587 (JP, a) JP Akira 63-20090 (JP, a) JP flat 2-268103 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7 B01J 21/00-38/74 A01N 59/16 C02F 1/50

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基材表面に、光触媒活性を有する粒子
と、該粒子に光還元固定された銀、銅、パラジウム
鉄、亜鉛の群から選ばれる有色の金属の微粒子が固定さ
れており、かつ前記金属の微粒子の少なくとも表面には
無色化又は白色化された塩が形成されていることを特徴
とする金属微粒子を含む触媒を有する部材。
To 1. A substrate surface, and the particles having a photocatalytic activity, silver is photoreduction fixed to the particle, copper, palladium,
Iron, metal particles, characterized in that are fine particles fixed metal colored selected from the group consisting of zinc, and at least on the surface was colorless or white Salt of the fine particles of the metal are formed A member having a catalyst comprising:
【請求項2】 基材上に光触媒活性を有する粒子層を形
成する工程、その上に銀、銅、パラジウム、鉄、亜鉛の
群から選ばれる有色の金属を含む溶液を塗布し、塗布面
に紫外線を含む光を照射することにより、有色の金属微
粒子を固定化する工程、前記金属微粒子と溶液又は気体
を反応させて前記金属微粒子を覆うように無色化又は白
色化した塩を形成する工程を順次行うことを特徴とする
金属微粒子を含む触媒を有する部材の作製方法。
2. A process of forming a particle layer having on a substrate a photocatalytic activity, silver, copper, palladium, iron, a solution containing a colored metal selected from the group of zinc coating thereon, the coating By irradiating the surface with light containing ultraviolet light, a step of immobilizing the colored metal fine particles, and reacting the metal fine particles with a solution or a gas to form a colorless or whitened salt so as to cover the metal fine particles. A method for producing a member having a catalyst containing metal fine particles, wherein the steps are sequentially performed.
【請求項3】 光触媒活性を有する物質の粒子を分散し
た懸濁液に、銀、銅、パラジウム、鉄、亜鉛等のうちの
少なくとも1種の金属を含む溶液を混合する工程、前記
混合液に紫外線を照射することにより、前記金属の微粒
子を光触媒活性を有する物質の粒子に固定する工程、前
記金属の微粒子と溶液又は気体を反応させて少なくとも
金属微粒子表面に無色化又は白色化した塩を形成する工
程を行った後に、前記混合液に熱硬化性樹脂を添加し
て、基材塗布用の液状物を作製する工程、前記液状物を
基材に塗布する工程、液状物を塗布した基材を熱処理す
る工程を順次行うことを特徴とする金属微粒子を含む触
媒を有する部材の作製方法。
To 3. A suspension of particles of a substance having a photocatalytic activity was dispersed, silver, copper, palladium, iron, mixing the solution comprising at least one metal of the zinc and the like, the mixing A step of irradiating the liquid with ultraviolet light to fix the fine particles of the metal to particles of a substance having photocatalytic activity, and reacting the fine particles of the metal with a solution or gas to at least the surface of the fine metal particles to be colorless or whitened. After performing the step of forming a, a thermosetting resin is added to the mixed solution, a step of preparing a liquid material for substrate application, a step of applying the liquid material to a substrate, and applying the liquid material A method for producing a member having a catalyst containing metal fine particles, wherein a step of heat-treating a substrate is sequentially performed.
【請求項4】 請求項2乃至3項に記載の金属微粒子を
含む触媒を有する部材の作製方法において、前記金属微
粒子と反応させる溶液は、有色の金属微粒子の少なくと
も表面に無色化又は白色化した不溶性または難溶性の塩
を形成する物質を含む溶液であることを特徴とする金属
微粒子を含む触媒を有する部材の作製方法。
4. The manufacturing method of claim 2乃 parts material having a catalyst containing fine metal particles according to optimum item 3, the solution to be reacted with the fine metal particles, colorless or white in at least a surface of the colored metallic particles the method for manufacturing a parts material having a catalyst containing fine metal particles, which is a solution containing a substance which forms a phased insoluble or sparingly soluble salt.
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