JP3444012B2 - 無機塗料塗膜の形成方法 - Google Patents
無機塗料塗膜の形成方法Info
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- JP3444012B2 JP3444012B2 JP06549495A JP6549495A JP3444012B2 JP 3444012 B2 JP3444012 B2 JP 3444012B2 JP 06549495 A JP06549495 A JP 06549495A JP 6549495 A JP6549495 A JP 6549495A JP 3444012 B2 JP3444012 B2 JP 3444012B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無機塗料塗膜の形成方法
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機の樹脂に抗菌剤を含有した抗菌性有
機塗料にあっては、長期間使用すると樹脂が劣化し、特
に屋外で使用した場合には、表面に汚れが付着したり、
紫外線による劣化から、塗膜の抗菌性能が低下し易い欠
点があった。そこで、ケイ酸塩系、リン酸塩系、ジルコ
ニウム系の無機組成物に抗菌剤を含有した無機塗料が知
られているが、前記無機塗料は有機塗料より耐久性は良
好となるが、いずれも２００℃以上の高温で焼き付けを
する必要があるため使用できる範囲が限られ、建材やプ
ラスチックへ直接塗布するのに不適切であった。なお、
ケイ酸塩系の無機塗料は長期間使用するとアルカリが表
面に溶出して白華現象を起こしやすい欠点があった。ま
た、特開昭６２−５７４７０号公報に、金属アルコキシ
ドを含有した無機塗料が開示されているが、この無機塗
料は２００℃以下で硬化するものの、塗膜に柔軟性がな
く、クラックが入りやすい問題があった。近年、多種多
様な材料に塗料を用いる必要性から、長期間使用しても
抗菌性能を持続し、且つ、クラックがない、２００℃以
下の温度で焼き付けできる塗料が求められていた。
機塗料にあっては、長期間使用すると樹脂が劣化し、特
に屋外で使用した場合には、表面に汚れが付着したり、
紫外線による劣化から、塗膜の抗菌性能が低下し易い欠
点があった。そこで、ケイ酸塩系、リン酸塩系、ジルコ
ニウム系の無機組成物に抗菌剤を含有した無機塗料が知
られているが、前記無機塗料は有機塗料より耐久性は良
好となるが、いずれも２００℃以上の高温で焼き付けを
する必要があるため使用できる範囲が限られ、建材やプ
ラスチックへ直接塗布するのに不適切であった。なお、
ケイ酸塩系の無機塗料は長期間使用するとアルカリが表
面に溶出して白華現象を起こしやすい欠点があった。ま
た、特開昭６２−５７４７０号公報に、金属アルコキシ
ドを含有した無機塗料が開示されているが、この無機塗
料は２００℃以下で硬化するものの、塗膜に柔軟性がな
く、クラックが入りやすい問題があった。近年、多種多
様な材料に塗料を用いる必要性から、長期間使用しても
抗菌性能を持続し、且つ、クラックがない、２００℃以
下の温度で焼き付けできる塗料が求められていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、特願平６−２０５８３５で抗菌剤として、光触媒機
能を有する成分である光触媒を含有した抗菌性無機塗料
を提案した。ところが、光触媒を基材に担持する場合、
基材の制約や密着性に難点があり、塗料を用いて、光触
媒を塗膜化した場合、有機系塗料では、光触媒の持つ酸
化作用で塗膜自身が劣化してしまい性能が低下し易く、
無機塗料を用いた場合、無機塗料中に光触媒が、沈降し
てしまい、光触媒の性能が発揮され難いという傾向があ
った。
は、特願平６−２０５８３５で抗菌剤として、光触媒機
能を有する成分である光触媒を含有した抗菌性無機塗料
を提案した。ところが、光触媒を基材に担持する場合、
基材の制約や密着性に難点があり、塗料を用いて、光触
媒を塗膜化した場合、有機系塗料では、光触媒の持つ酸
化作用で塗膜自身が劣化してしまい性能が低下し易く、
無機塗料を用いた場合、無機塗料中に光触媒が、沈降し
てしまい、光触媒の性能が発揮され難いという傾向があ
った。
【０００４】本発明は上述の事実に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、光触媒を表面に担持し、
高い光触媒性能を有する無機塗料塗膜の形成方法を提供
することにある。
で、その目的とするところは、光触媒を表面に担持し、
高い光触媒性能を有する無機塗料塗膜の形成方法を提供
することにある。
【０００５】
本発明の請求項２に係る無機塗料塗膜の形成方法は、前
記光触媒機能を有する粉末が、酸化チタン、酸化ジルコ
ニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化ス
ズ、酸化タングステン、酸化鉄及び酸化ビスマスの群か
ら選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
記光触媒機能を有する粉末が、酸化チタン、酸化ジルコ
ニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、酸化ス
ズ、酸化タングステン、酸化鉄及び酸化ビスマスの群か
ら選択される少なくとも１種であることを特徴とする。
【０００６】本発明の請求項３に係る無機塗料塗膜の形
成方法は、前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃の化
合物をも添加した混合品を基材に塗布後、前記化合物の
沸点より高い温度で焼成することを特徴とする。
成方法は、前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃の化
合物をも添加した混合品を基材に塗布後、前記化合物の
沸点より高い温度で焼成することを特徴とする。
【０００７】本発明の請求項４に係る無機塗料塗膜の形
成方法は、前記混合液に、さらにアクリルシリコンをも
添加することを特徴とする。
成方法は、前記混合液に、さらにアクリルシリコンをも
添加することを特徴とする。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明に
係る無機塗料塗膜の形成方法は、無機塗料と光触媒機能
を有する粉末とを混合した混合液を基材に塗布後、酸又
はアルカリにより処理する塗膜の形成方法で、溶媒は、
メタノール、アセトン、エタノール、プロパノール、イ
ソプロピルアルコール等いずれでもよいが、使用する無
機塗料中のアルコキシドの炭化水素基（Ｒ）の交換反応
を考えると無機塗料中のＲに合わせることが望ましい。
係る無機塗料塗膜の形成方法は、無機塗料と光触媒機能
を有する粉末とを混合した混合液を基材に塗布後、酸又
はアルカリにより処理する塗膜の形成方法で、溶媒は、
メタノール、アセトン、エタノール、プロパノール、イ
ソプロピルアルコール等いずれでもよいが、使用する無
機塗料中のアルコキシドの炭化水素基（Ｒ）の交換反応
を考えると無機塗料中のＲに合わせることが望ましい。
【０００９】前記ケイ素化合物は下記の一般式で表さ
れる。 Ｒ2 n Ｓｉ（ＯＲ1 ）4-n −−−−−− 〔前記の一般式中、ｎは０〜３の整数、Ｒ1 、Ｒ2 は
１価の炭化水素基を示す。〕 前記の一般式中のＲ1 、Ｒ2 は１価の炭化水素基を示
す限り限定はされないが、Ｒ2 として炭素数１〜８の置
換または非置換の炭化水素基を示す、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル
基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基等
のアラルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、クロロメチ
ル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロ
ピル基等のハロゲン置換炭化水素基、及び、γ−メタク
リロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、
３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカ
プトプロピル基等の置換炭化水素基が挙げられる。なか
でも合成の容易さ、または、入手の容易さから炭素数１
〜４のアルキル基、及び、フェニル基が好ましい。
れる。 Ｒ2 n Ｓｉ（ＯＲ1 ）4-n −−−−−− 〔前記の一般式中、ｎは０〜３の整数、Ｒ1 、Ｒ2 は
１価の炭化水素基を示す。〕 前記の一般式中のＲ1 、Ｒ2 は１価の炭化水素基を示
す限り限定はされないが、Ｒ2 として炭素数１〜８の置
換または非置換の炭化水素基を示す、例えば、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘ
キシル基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基、シ
クロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル
基、２−フェニルエチル基、３−フェニルプロピル基等
のアラルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、クロロメチ
ル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロ
ピル基等のハロゲン置換炭化水素基、及び、γ−メタク
リロキシプロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、
３，４−エポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカ
プトプロピル基等の置換炭化水素基が挙げられる。なか
でも合成の容易さ、または、入手の容易さから炭素数１
〜４のアルキル基、及び、フェニル基が好ましい。
【００１０】前記の一般式中のＲ1 には炭素数１〜４
のアルキル基を主原料にするものが用いられる。特に、
ｎ＝０のテトラアルコキシシランとしては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン等が例示され、ｎ＝
１のオルガノトリアルコキシシランとしては、メチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル
トリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン等が例示される。さらに、
ｎ＝２のジオルガノジアルコキシシランとしては、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン、メチルフェニルジメトキシシラン等が例示され、ｎ
＝３のトリオルガノアルコキシシランとしては、トリメ
チルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリ
メチルイソプロポキシシラン、ジメチルイソブチルメト
キシシラン等が例示される。
のアルキル基を主原料にするものが用いられる。特に、
ｎ＝０のテトラアルコキシシランとしては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン等が例示され、ｎ＝
１のオルガノトリアルコキシシランとしては、メチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチル
トリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロ
プロピルトリメトキシシラン等が例示される。さらに、
ｎ＝２のジオルガノジアルコキシシランとしては、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジ
フェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン、メチルフェニルジメトキシシラン等が例示され、ｎ
＝３のトリオルガノアルコキシシランとしては、トリメ
チルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリ
メチルイソプロポキシシラン、ジメチルイソブチルメト
キシシラン等が例示される。
【００１１】前記の一般式〜一般式中のＲ1 、Ｒ2
は、同一の炭化水素基でもよいし、異なっていてもよ
い。前記無機塗料の作製は、例えば、前記の一般式、
前記の一般式、前記の一般式で表されるケイ素化合
物を溶剤で希釈し、硬化剤として水または触媒を添加
し、加水分解、及び、重縮合反応を行い調製される。こ
れらケイ素化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）はポリスチ
レン換算で算出される。この調製の際に、無機塗料の重
量平均分子量（Ｍｗ）をポリスチレン換算で９００以上
にする。重量平均分子量（Ｍｗ）がポリスチレン換算で
９００未満であると、重縮合反応の際に硬化収縮が大き
くなり、焼き付けした無機塗料の塗膜にクラックが発生
し易くなる。
は、同一の炭化水素基でもよいし、異なっていてもよ
い。前記無機塗料の作製は、例えば、前記の一般式、
前記の一般式、前記の一般式で表されるケイ素化合
物を溶剤で希釈し、硬化剤として水または触媒を添加
し、加水分解、及び、重縮合反応を行い調製される。こ
れらケイ素化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）はポリスチ
レン換算で算出される。この調製の際に、無機塗料の重
量平均分子量（Ｍｗ）をポリスチレン換算で９００以上
にする。重量平均分子量（Ｍｗ）がポリスチレン換算で
９００未満であると、重縮合反応の際に硬化収縮が大き
くなり、焼き付けした無機塗料の塗膜にクラックが発生
し易くなる。
【００１２】前記無機塗料は、前記の一般式で表され
るケイ素化合物と併用、または、代わりにコロイド状シ
リカを成分とすることができる。前記コロイド状シリカ
は、水に分散した水分散性のコロイダルシリカ、又は、
アルコール等の非水系の有機溶媒に分散した有機溶媒分
散性のコロイダルシリカである。前記コロイダルシリカ
は固形分としてのシリカを２０〜５０重量％含有してい
る。無機塗料の調製の際に、前記水分散性のコロイダル
シリカは、固形分外の成分として存在する水を硬化剤と
して用いることができる。また、有機溶媒分散性のコロ
イダルシリカは有機溶媒を水と置換することで容易に調
製できる。前記コロイダルシリカが分散している有機溶
媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級
脂肪族アルコール類、エチレングリコール、エチレング
リコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコール
モノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジ
エチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジ
アセトンアルコール等が挙げられ、これらの１種、もし
くは２種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒
と併用してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトオキシム等も用いることができる。な
お、前記コロイダルシリカの前記配合量は、分散媒も含
んだ重量である。
るケイ素化合物と併用、または、代わりにコロイド状シ
リカを成分とすることができる。前記コロイド状シリカ
は、水に分散した水分散性のコロイダルシリカ、又は、
アルコール等の非水系の有機溶媒に分散した有機溶媒分
散性のコロイダルシリカである。前記コロイダルシリカ
は固形分としてのシリカを２０〜５０重量％含有してい
る。無機塗料の調製の際に、前記水分散性のコロイダル
シリカは、固形分外の成分として存在する水を硬化剤と
して用いることができる。また、有機溶媒分散性のコロ
イダルシリカは有機溶媒を水と置換することで容易に調
製できる。前記コロイダルシリカが分散している有機溶
媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプ
ロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級
脂肪族アルコール類、エチレングリコール、エチレング
リコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコール
モノエチルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジ
エチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジ
アセトンアルコール等が挙げられ、これらの１種、もし
くは２種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒
と併用してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチ
ル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メ
チルエチルケトオキシム等も用いることができる。な
お、前記コロイダルシリカの前記配合量は、分散媒も含
んだ重量である。
【００１３】無機塗料を作製する際に硬化剤として水が
汎用されるが、この水の量は、無機塗料中に４５％以下
が好ましく、２５％以下がより好ましい。
汎用されるが、この水の量は、無機塗料中に４５％以下
が好ましく、２５％以下がより好ましい。
【００１４】無機塗料を作製する際に用いられる有機溶
剤は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族
アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセト
ンアルコール等が挙げられ、これらの１種、もしくは２
種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併用
してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトオキシム等も用いることができる。
剤は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、ｎ−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族
アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセト
ンアルコール等が挙げられ、これらの１種、もしくは２
種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併用
してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトオキシム等も用いることができる。
【００１５】前記無機塗料の調製の際は、無機塗料のｐ
Ｈを３．８〜６とすることが望ましい。このｐＨ範囲で
あると無機塗料の保存性が良く、このｐＨ範囲外である
と調製期間から塗布できる期間が限られてしまう。この
ｐＨの調整方法は限定しないが、例えば、材料を混合し
た際にｐＨが３．８未満となった場合、アンモニア等の
塩基性試薬を添加して調整すればよく、ｐＨが６を超え
た場合、塩酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
また、ｐＨによっては分子量が小さい状態で反応の進行
が遅くなった場合、加熱して反応を促進してもよいし、
酸性試薬でｐＨを下げて反応を進めた後に、塩基性試薬
を添加して所定のｐＨとしてもよい。
Ｈを３．８〜６とすることが望ましい。このｐＨ範囲で
あると無機塗料の保存性が良く、このｐＨ範囲外である
と調製期間から塗布できる期間が限られてしまう。この
ｐＨの調整方法は限定しないが、例えば、材料を混合し
た際にｐＨが３．８未満となった場合、アンモニア等の
塩基性試薬を添加して調整すればよく、ｐＨが６を超え
た場合、塩酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
また、ｐＨによっては分子量が小さい状態で反応の進行
が遅くなった場合、加熱して反応を促進してもよいし、
酸性試薬でｐＨを下げて反応を進めた後に、塩基性試薬
を添加して所定のｐＨとしてもよい。
【００１６】前記の光触媒としては、例えば、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄、酸化ビス
マスからなる群から選択される少なくとも１種を用いる
のが好ましい。前記の光触媒として、光触媒機能を有す
る粉末を用い、この粉末を、無機塗料の機能耐候性を損
なわない範囲で、無機塗料と混合して混合液を得る。こ
の混合液を基材に塗布して、無機塗料塗膜を形成する。
ン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄、酸化ビス
マスからなる群から選択される少なくとも１種を用いる
のが好ましい。前記の光触媒として、光触媒機能を有す
る粉末を用い、この粉末を、無機塗料の機能耐候性を損
なわない範囲で、無機塗料と混合して混合液を得る。こ
の混合液を基材に塗布して、無機塗料塗膜を形成する。
【００１７】また、前記光触媒に金属を担持してもよ
い。この金属として、例えば、金、銀、銅、鉄、亜鉛、
ニッケル、コバルト、白金、ルテニウム、パラジウム、
ロジウムからなる群から選択される少なくとも１種を用
いる。これらの金属の担持により、光触媒の電荷分離が
促進され、光触媒作用が発揮される。すなわち、光の存
在下で酸化性能を有し、この酸化性能によって脱臭、抗
菌等の効果を奏する。さらに、光触媒を層間に担持した
粘土架橋体を用いてもよい。これらの光触媒を層間に導
入することで、酸化物が微粒子に担持され光触媒性能が
向上する。
い。この金属として、例えば、金、銀、銅、鉄、亜鉛、
ニッケル、コバルト、白金、ルテニウム、パラジウム、
ロジウムからなる群から選択される少なくとも１種を用
いる。これらの金属の担持により、光触媒の電荷分離が
促進され、光触媒作用が発揮される。すなわち、光の存
在下で酸化性能を有し、この酸化性能によって脱臭、抗
菌等の効果を奏する。さらに、光触媒を層間に担持した
粘土架橋体を用いてもよい。これらの光触媒を層間に導
入することで、酸化物が微粒子に担持され光触媒性能が
向上する。
【００１８】前記無機塗料塗膜を酸又はアルカリで処理
することにより、無機塗料のみを溶かし、光触媒が無機
塗料塗膜の表面に出てくるので、光触媒の触媒効果が向
上する。前記酸又はアルカリは光触媒を溶かしたり、光
触媒と反応したりするものでなければよく、例えば、
０．１〜１重量％程度の硝酸水溶液や水酸化ナトリウム
等が挙げられる。
することにより、無機塗料のみを溶かし、光触媒が無機
塗料塗膜の表面に出てくるので、光触媒の触媒効果が向
上する。前記酸又はアルカリは光触媒を溶かしたり、光
触媒と反応したりするものでなければよく、例えば、
０．１〜１重量％程度の硝酸水溶液や水酸化ナトリウム
等が挙げられる。
【００１９】前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃の
化合物をも添加して混合品を得る。前記沸点１００℃〜
３００℃の化合物としては、例えば、ホルムアミド、ジ
メチルホルムアミド、アセトニトリル、ジオキサン及び
ノルマルヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも１
種が挙げられる。前記混合品を基材に塗布することで、
光触媒の分散性を高めるとともに、乾燥の工程で、前記
化合物の沸点より高い温度で焼成することにより、多孔
質な無機塗料塗膜が得られる。
化合物をも添加して混合品を得る。前記沸点１００℃〜
３００℃の化合物としては、例えば、ホルムアミド、ジ
メチルホルムアミド、アセトニトリル、ジオキサン及び
ノルマルヘプタンからなる群より選ばれる少なくとも１
種が挙げられる。前記混合品を基材に塗布することで、
光触媒の分散性を高めるとともに、乾燥の工程で、前記
化合物の沸点より高い温度で焼成することにより、多孔
質な無機塗料塗膜が得られる。
【００２０】前記混合液に、アクリルシリコンをも添加
することにより、ポアの多い多孔膜が形成されるので、
光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光触媒機
能が発現し易い無機塗料塗膜が得られる。
することにより、ポアの多い多孔膜が形成されるので、
光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光触媒機
能が発現し易い無機塗料塗膜が得られる。
【００２１】
【作用】本発明の請求項１に係る無機塗料塗膜の形成方
法では、前記組成（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を原料と
し、これらの原料から調整される重量平均分子量がポリ
スチレン換算で９００以上である無機塗料と光触媒機能
を有する粉末とを混合した混合液を基材に塗布後、酸又
はアルカリにより処理することにより、無機塗料のみが
溶解されるので、光触媒が無機塗料塗膜の表面に露出し
て空気に触れている状態の光触媒が多くなる。すなわ
ち、光触媒機能をもった化合物の表面が露出することに
より、その機能が十分に発揮しやすい状況になる。
法では、前記組成（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を原料と
し、これらの原料から調整される重量平均分子量がポリ
スチレン換算で９００以上である無機塗料と光触媒機能
を有する粉末とを混合した混合液を基材に塗布後、酸又
はアルカリにより処理することにより、無機塗料のみが
溶解されるので、光触媒が無機塗料塗膜の表面に露出し
て空気に触れている状態の光触媒が多くなる。すなわ
ち、光触媒機能をもった化合物の表面が露出することに
より、その機能が十分に発揮しやすい状況になる。
【００２２】本発明の請求項２に係る無機塗料塗膜の形
成方法では、前記光触媒機能を有する粉末が、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄及び酸化ビ
スマスの群から選択される少なくとも１種であるので、
光触媒機能に優れる。
成方法では、前記光触媒機能を有する粉末が、酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチ
ウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄及び酸化ビ
スマスの群から選択される少なくとも１種であるので、
光触媒機能に優れる。
【００２３】本発明の請求項３に係る無機塗料塗膜の形
成方法では、前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃の
化合物をも添加した混合品を基材に塗布後、前記化合物
の沸点より高い温度で焼成することにより、ミクロな細
孔が形成されるので、光触媒が空気に接触する面積が多
くなる。すなわち、光触媒が光触媒機能を発現しやすい
状態で、塗膜に担持される。
成方法では、前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃の
化合物をも添加した混合品を基材に塗布後、前記化合物
の沸点より高い温度で焼成することにより、ミクロな細
孔が形成されるので、光触媒が空気に接触する面積が多
くなる。すなわち、光触媒が光触媒機能を発現しやすい
状態で、塗膜に担持される。
【００２４】本発明の請求項４に係る無機塗料塗膜の形
成方法では、前記混合液に、さらにアクリルシリコンを
も添加することにより、ポアの多い多孔膜が形成される
ので、光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光
触媒機能が発現し易い。
成方法では、前記混合液に、さらにアクリルシリコンを
も添加することにより、ポアの多い多孔膜が形成される
ので、光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光
触媒機能が発現し易い。
【００２５】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例によって、
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００２６】（実施例１）前記の一般式で表されるケ
イ素化合物としてテトラエトキシシラン、コロイド状シ
リカとしてＩＰＡオルガノシリカゾル（触媒化成社製：
商品名ＯＳＣＡＬ１４３２）、前記の一般式で表され
るケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン、前記
の一般式で表されるケイ素化合物としてジメチルジメ
トキシシランを用いた。メチルトリメトキシシラン１０
０重量部（以下部と記す）に、テトラエトキシシランを
１０部、ＩＰＡオルガノシリカゾルを９０部、ジメチル
ジメトキシシランを３０部、イソプロピルアルコール
（以下ＩＰＡと記す）を１００部混合した後に、水９０
部と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品
名Ｐ−２５）４２部とを添加し、撹拌した。これを、６
０℃の恒温槽中で重量平均分子量（以下Ｍｗと記す）を
１５００に調製し、光触媒含有無機塗料を得た。得られ
た無機塗料を、アルミナ基板にスプレーした後、温度１
００℃で１時間焼成して塗膜を得た。得られた塗膜を、
さらに１重量％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬
して無機塗料塗膜を得た。
イ素化合物としてテトラエトキシシラン、コロイド状シ
リカとしてＩＰＡオルガノシリカゾル（触媒化成社製：
商品名ＯＳＣＡＬ１４３２）、前記の一般式で表され
るケイ素化合物としてメチルトリメトキシシラン、前記
の一般式で表されるケイ素化合物としてジメチルジメ
トキシシランを用いた。メチルトリメトキシシラン１０
０重量部（以下部と記す）に、テトラエトキシシランを
１０部、ＩＰＡオルガノシリカゾルを９０部、ジメチル
ジメトキシシランを３０部、イソプロピルアルコール
（以下ＩＰＡと記す）を１００部混合した後に、水９０
部と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品
名Ｐ−２５）４２部とを添加し、撹拌した。これを、６
０℃の恒温槽中で重量平均分子量（以下Ｍｗと記す）を
１５００に調製し、光触媒含有無機塗料を得た。得られ
た無機塗料を、アルミナ基板にスプレーした後、温度１
００℃で１時間焼成して塗膜を得た。得られた塗膜を、
さらに１重量％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬
して無機塗料塗膜を得た。
【００２７】この無機塗料塗膜の光触媒作用を評価する
ために、アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示し
た。ここで、アセトアルデヒド除去率が大きいほど、光
触媒作用が大きいことを示している。なお、アセトアル
デヒド除去率は、無機塗料塗膜を形成したアルミナ基板
を容器中に入れ、この容器に５０ppm のアセトアルデヒ
ドを注入し、１０W のブラックライトを３０分間照射
し、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した。
ために、アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示し
た。ここで、アセトアルデヒド除去率が大きいほど、光
触媒作用が大きいことを示している。なお、アセトアル
デヒド除去率は、無機塗料塗膜を形成したアルミナ基板
を容器中に入れ、この容器に５０ppm のアセトアルデヒ
ドを注入し、１０W のブラックライトを３０分間照射
し、ガスクロマトグラフィーを用いて測定した。
【００２８】（実施例２）実施例１において、１重量％
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、１重量％硝酸水溶液
を用いた以外は、実施例１と同様にして、無機塗料塗膜
を得て、アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示し
た。
水酸化ナトリウム水溶液に代えて、１重量％硝酸水溶液
を用いた以外は、実施例１と同様にして、無機塗料塗膜
を得て、アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示し
た。
【００２９】（実施例３）実施例１において、水９０部
と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品名
Ｐ−２５）４２部とともに、沸点１５３℃のジメチルホ
ルムアミドを３０部添加し、温度２００℃で１時間焼成
し、１重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しなかった
以外は、実施例１と同様にして、無機塗料塗膜を得て、
アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示した。
と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品名
Ｐ−２５）４２部とともに、沸点１５３℃のジメチルホ
ルムアミドを３０部添加し、温度２００℃で１時間焼成
し、１重量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しなかった
以外は、実施例１と同様にして、無機塗料塗膜を得て、
アセトアルデヒド除去率を測定し、表１に示した。
【００３０】（実施例４）実施例１において、水９０部
と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品名
Ｐ−２５）４２部とともに、アクリルシリコン（鐘淵化
学工業社製：商品名ゼムラック）を３０部添加し、１重
量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しなかった以外は、
実施例１と同様にして、無機塗料塗膜を得て、アセトア
ルデヒド除去率を測定し、表１に示した。
と光触媒としてＴｉＯ2 （日本アエロジル社製：商品名
Ｐ−２５）４２部とともに、アクリルシリコン（鐘淵化
学工業社製：商品名ゼムラック）を３０部添加し、１重
量％水酸化ナトリウム水溶液に浸漬しなかった以外は、
実施例１と同様にして、無機塗料塗膜を得て、アセトア
ルデヒド除去率を測定し、表１に示した。
【００３１】（実施例５）実施例１で光触媒として使用
したＴｉＯ2 の代わりに、ＺｎＯ（堺化学社製：商品名
ＦＩＮＥＸ５０）を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を測
定し、表１に示した。
したＴｉＯ2 の代わりに、ＺｎＯ（堺化学社製：商品名
ＦＩＮＥＸ５０）を用いた以外は、実施例１と同様にし
て、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を測
定し、表１に示した。
【００３２】（実施例６）実施例１で光触媒として使用
したＴｉＯ2 の代わりに、以下のように作製した光触媒
機能粘土層間架橋体を用いた以外は、実施例１と同様に
して、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を
測定し、表１に示した。２規定（Ｎ）塩酸を１０重量部
に対して、チタン酸イソプロポキシドを１重量部の割合
で配合し、チタン酸イソプロポキシドを塩酸で解こうし
て溶液を得た。この溶液を予め水に分散した粘土鉱物
（クニミネ社製：商品名モンモリロナイト）の１重量％
水溶液に添加し、６０℃、１．５時間反応させて、粘土
が１重量部に対して、ＴｉＯ2が０．６重量部の光触媒
機能粘土層間架橋体を得た。
したＴｉＯ2 の代わりに、以下のように作製した光触媒
機能粘土層間架橋体を用いた以外は、実施例１と同様に
して、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を
測定し、表１に示した。２規定（Ｎ）塩酸を１０重量部
に対して、チタン酸イソプロポキシドを１重量部の割合
で配合し、チタン酸イソプロポキシドを塩酸で解こうし
て溶液を得た。この溶液を予め水に分散した粘土鉱物
（クニミネ社製：商品名モンモリロナイト）の１重量％
水溶液に添加し、６０℃、１．５時間反応させて、粘土
が１重量部に対して、ＴｉＯ2が０．６重量部の光触媒
機能粘土層間架橋体を得た。
【００３３】（比較例１）メチルトリメトキシシラン１
００部に、テトラエトキシシランを１０部、ＩＰＡオル
ガノシリカゾルを９０部、ジメチルジメトキシシランを
３０部、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を１００部
混合した後に、水９０部を添加し、撹拌した。これを、
６０℃の恒温槽中で重量平均分子量（以下Ｍｗと記す）
を１５００に調製し、この溶液に光触媒であるＴｉＯ2
（日本アエロジル社製：商品名Ｐ−２５）を２０部添加
して無機塗料を得た。この無機塗料を、アセトンで洗浄
したアルミナ基板に塗布し、温度１００℃で１時間乾燥
し、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を測
定し、表１に示した。
００部に、テトラエトキシシランを１０部、ＩＰＡオル
ガノシリカゾルを９０部、ジメチルジメトキシシランを
３０部、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を１００部
混合した後に、水９０部を添加し、撹拌した。これを、
６０℃の恒温槽中で重量平均分子量（以下Ｍｗと記す）
を１５００に調製し、この溶液に光触媒であるＴｉＯ2
（日本アエロジル社製：商品名Ｐ−２５）を２０部添加
して無機塗料を得た。この無機塗料を、アセトンで洗浄
したアルミナ基板に塗布し、温度１００℃で１時間乾燥
し、無機塗料塗膜を得て、アセトアルデヒド除去率を測
定し、表１に示した。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１に示すように、実施例は、比較例に比
べて無機塗料塗膜のアセトアルデヒド除去率が大きく、
光触媒作用による酸化性能に優れ、脱臭、抗菌等の効果
が大きいことが確認できた。
べて無機塗料塗膜のアセトアルデヒド除去率が大きく、
光触媒作用による酸化性能に優れ、脱臭、抗菌等の効果
が大きいことが確認できた。
【００３６】
【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に係る無
機塗料塗膜の形成方法によると、光触媒が無機塗料塗膜
の表面に露出して空気に触れている状態の光触媒が多く
なり、その機能が十分に発揮しやすい状況になるため、
高い酸化性能等の光触媒性能を有した無機塗料塗膜が得
られる。
機塗料塗膜の形成方法によると、光触媒が無機塗料塗膜
の表面に露出して空気に触れている状態の光触媒が多く
なり、その機能が十分に発揮しやすい状況になるため、
高い酸化性能等の光触媒性能を有した無機塗料塗膜が得
られる。
【００３７】本発明の請求項３に係る無機塗料塗膜の形
成方法によると、光触媒が光触媒機能を発現しやすい状
態で、塗膜に担持されるため、さらに高い酸化性能等の
光触媒性能を有した無機塗料塗膜が得られる。
成方法によると、光触媒が光触媒機能を発現しやすい状
態で、塗膜に担持されるため、さらに高い酸化性能等の
光触媒性能を有した無機塗料塗膜が得られる。
【００３８】本発明の請求項４に係る無機塗料塗膜の形
成方法によると、ポアの多い多孔膜が形成されるので、
光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光触媒機
能が発現し易いため、より高い酸化性能等の光触媒性能
を有した無機塗料塗膜が得られる。
成方法によると、ポアの多い多孔膜が形成されるので、
光触媒が空気に接触する面積が多くなるため、光触媒機
能が発現し易いため、より高い酸化性能等の光触媒性能
を有した無機塗料塗膜が得られる。
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(56)参考文献 特開 平５−337437（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−149380（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 7/12,183/02,183/04
B05D 3/10
Claims (4)
- 【請求項１】 下記組成（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）を原
料とし、これらの原料から調整される重量平均分子量が
ポリスチレン換算で９００以上である無機塗料と光触媒
機能を有する粉末とを混合した混合液を基材に塗布後、
酸又はアルカリにより処理することを特徴とする無機塗
料塗膜の形成方法。 （Ａ）下記の一般式で表されるケイ素化合物及び／又
はコロイド状シリカを２０〜２００重量部、 Ｓｉ（ＯＲ1 ）4 −−−−−− （Ｂ）下記の一般式で表されるケイ素化合物を１００
重量部、 Ｒ2 Ｓｉ（ＯＲ1 ）3 −−−−−− （Ｃ）下記の一般式で表されるケイ素化合物を０〜６
０重量部、 Ｒ2 2Ｓｉ（ＯＲ1 ）2 −−−−−− 〔前記の一般式〜一般式中、Ｒ1 、Ｒ2 は１価の炭
化水素基を示す。〕 - 【請求項２】 前記光触媒機能を有する粉末が、酸化チ
タン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、チタン酸ストロン
チウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化鉄及び酸化
ビスマスの群から選択される少なくとも１種であること
を特徴とする請求項１記載の無機塗料塗膜の形成方法。 - 【請求項３】 前記混合液に、沸点１００℃〜３００℃
の化合物をも添加した混合品を基材に塗布後、前記化合
物の沸点より高い温度で焼成することを特徴とする請求
項１又は請求項２記載の無機塗料塗膜の形成方法。 - 【請求項４】 前記混合液に、さらにアクリルシリコン
をも添加することを特徴とする請求項１乃至請求項３い
ずれかに記載の無機塗料塗膜の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06549495A JP3444012B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 無機塗料塗膜の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06549495A JP3444012B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 無機塗料塗膜の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08259891A JPH08259891A (ja) | 1996-10-08 |
| JP3444012B2 true JP3444012B2 (ja) | 2003-09-08 |
Family
ID=13288709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06549495A Expired - Fee Related JP3444012B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 無機塗料塗膜の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3444012B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8003562B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-08-23 | Ube Industries, Ltd. | Silica base composite photocatalyst and process for producing the same |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3182107B2 (ja) * | 1996-12-13 | 2001-07-03 | 松下電工株式会社 | 機能性塗装品とその製造方法および用途 |
| JPH10259324A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Mitsubishi Materials Corp | 光触媒塗料およびその製造方法並びにそれを塗布した塗膜 |
| JPH10259320A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Mitsubishi Materials Corp | 光触媒塗料およびその製造方法並びにそれを塗布した塗膜 |
| JP3354428B2 (ja) * | 1997-03-19 | 2002-12-09 | エスケー化研株式会社 | 水性塗料組成物 |
| JPH1121511A (ja) * | 1997-07-01 | 1999-01-26 | Toto Ltd | 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性塗料組成物 |
| FR2776944B1 (fr) | 1998-04-03 | 2000-05-12 | Ahlstrom Paper Group Research | Composition photocatalytique |
| JP4819784B2 (ja) * | 1998-04-14 | 2011-11-24 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 光触媒を含む塗料組成物 |
| JPH11323188A (ja) * | 1998-05-14 | 1999-11-26 | Mitsubishi Materials Corp | 光触媒膜およびその形成方法と光触媒塗料 |
| JPH11323192A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-26 | Mitsubishi Materials Corp | 帯電防止効果のある光触媒膜とその形成用の光触媒塗料 |
| JP2008274306A (ja) * | 1998-05-26 | 2008-11-13 | Jsr Corp | 組成物 |
| KR100380550B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2003-04-16 | 엘지건설 주식회사 | 실리콘계 부착제가 포함된 광촉매 코팅 조성물 |
| KR100403275B1 (ko) * | 2001-03-30 | 2003-10-30 | 주식회사 매그린 | 광촉매 코팅 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용하여제조된 코팅체 |
| JP4576811B2 (ja) * | 2003-08-19 | 2010-11-10 | パナソニック電工株式会社 | 機能性建築部材の製造方法 |
| US7736735B2 (en) | 2004-09-03 | 2010-06-15 | Jsr Corporation | Coating composition, undercoating composition, multilayer body having coating film made of such composition, photocatalyst coating film, and molded body |
| US7902294B2 (en) * | 2008-03-28 | 2011-03-08 | General Electric Company | Silicone rubber compositions comprising bismuth oxide and articles made therefrom |
| EP4144806A1 (de) * | 2021-09-06 | 2023-03-08 | SWISS KRONO Tec AG | Zusammensetzung mit antimikrobiellen eigenschaften, insbesondere bioziden eigenschaften, für oberflächenbeschichtungen von holzwerkstoffplatten |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP06549495A patent/JP3444012B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8003562B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-08-23 | Ube Industries, Ltd. | Silica base composite photocatalyst and process for producing the same |
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|---|---|
| JPH08259891A (ja) | 1996-10-08 |
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