JP4527112B2 - Laminated body and method for producing the same - Google Patents

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Description

本願は、2004年3月24日に出願された特願2004−87345号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。   This application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2004-87345 for which it applied on March 24, 2004, and uses the content here.

本発明は、防水性および耐汚染性を備えた積層体に関し、また、当該積層体の製造方法に関する。   The present invention relates to a laminate having waterproofness and stain resistance, and also relates to a method for manufacturing the laminate.

屋外において使用される建材は、大気または雨水中の汚染物質、コケやカビの胞子、並びに、微生物等によってその表面が次第に汚染される傾向がある。   The surface of building materials used outdoors tends to be gradually polluted by pollutants in the air or rainwater, moss and mold spores, and microorganisms.

また、鉄筋または鉄骨を含むコンクリート製建材では、コンクリートが多孔質であるため、雨水の浸透により鉄筋または鉄骨に錆びが発生し、錆びによる鉄筋または鉄骨の体積増加によりコンクリートが破損するおそれがある。また、雨水中の酸性物質によるコンクリートの中性化の問題も存在する。更に、大理石製建材では雨水中のCOによる劣化の問題も存在する。Moreover, in the concrete building material containing a reinforcing bar or a steel frame, since the concrete is porous, there is a possibility that the reinforcing bar or the steel frame will rust due to the penetration of rainwater, and the concrete may be damaged due to the volume increase of the reinforcing bar or the steel frame due to the rust. There is also a problem of neutralization of concrete due to acidic substances in rainwater. Further, there is a problem of deterioration due to CO 2 in rainwater in the building material made of marble.

そこで、屋外用建材では、従来より、建材の表面にシリコーン系化合物等の撥水性物質並びに防カビ剤または抗菌剤を予め塗布することにより、建材中への水分の浸入を防止すると共に、建材表面における汚染物質の付着並びにコケやカビ等の繁殖を低減することが行なわれている。   Therefore, in outdoor construction materials, conventionally, a water repellent substance such as a silicone compound and a fungicide or an antibacterial agent are applied to the surface of the building material in advance to prevent moisture from entering the building material and In order to reduce the adhesion of pollutants and the growth of moss and mold.

一方、最近は、建材表面の簡便な汚染防止方法として、建材表面に光触媒層を形成することが行なわれている。例えば、特開2000−135442号公報には、珪酸アルカリ金属化合物からなる撥水層の上にアナターゼ型過酸化チタン等の光触媒層を形成する方法が提案されている。また、特開2002−138243号公報には、アルコキシシリル基および水酸基を有するアクリル樹脂を含有するプライマー層の上に光触媒層を形成する方法が提案されている。   On the other hand, a photocatalyst layer is recently formed on the building material surface as a simple method for preventing contamination of the building material surface. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-135442 proposes a method of forming a photocatalytic layer such as anatase-type titanium peroxide on a water-repellent layer made of an alkali metal silicate compound. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-138243 proposes a method of forming a photocatalytic layer on a primer layer containing an acrylic resin having an alkoxysilyl group and a hydroxyl group.

更に、国際公開第2004/041723号パンフレットには、光触媒機能を有さない金属ドープチタン酸化物層を建材等の基体の表面に形成し、当該金属ドープチタン酸化物層の光酸化機能により、当該表面の汚染を防止することが提案されている。
特開2000−135442号公報 特開2002−138243号公報 国際公開第2004/041723号パンフレット
Furthermore, in WO 2004/041723 pamphlet, a metal-doped titanium oxide layer having no photocatalytic function is formed on the surface of a substrate such as a building material, and the photo-oxidation function of the metal-doped titanium oxide layer It has been proposed to prevent surface contamination.
JP 2000-135442 A JP 2002-138243 A International Publication No. 2004/041723 Pamphlet

ところで、近年、建材自体のテクスチャーを生かしながらその外観を改善するために、建材表面の防水および汚染防止に加えて、建材表面を任意の色に着色することが求められている。   By the way, in recent years, in order to improve the appearance while taking advantage of the texture of the building material itself, in addition to waterproofing and preventing contamination of the surface of the building material, it is required to color the surface of the building material in an arbitrary color.

しかし、特開2000−135442号公報に記載の方法では、珪酸アルカリ金属化合物を着色することは困難である。更に、珪酸アルカリ金属化合物の作用により光触媒層が加水分解する可能性もある。   However, it is difficult to color the alkali metal silicate compound by the method described in JP-A-2000-135442. Furthermore, the photocatalyst layer may be hydrolyzed by the action of the alkali metal silicate compound.

また、特開2002−138243号公報に記載の方法では、アクリル樹脂層を着色可能であるが、当該アクリル樹脂層が光触媒層の作用により酸化分解して劣化する問題がある。   Further, in the method described in JP-A-2002-138243, the acrylic resin layer can be colored, but there is a problem that the acrylic resin layer is degraded by oxidative decomposition due to the action of the photocatalyst layer.

本発明は上記の問題点を解決するためのものである。すなわち、本発明は、良好な防水機能および汚染防止機能を維持しつつ任意に着色可能な積層体、並びに当該積層体を備えた建材および建造物を提供することをその目的とする。   The present invention is to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a laminate that can be arbitrarily colored while maintaining a good waterproof function and contamination prevention function, and a building material and a building including the laminate.

本発明の目的は、
表面に細孔を有する基体、
当該基体上に形成された、無色透明、あるいは、着色された透明、半透明または不透明の、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層、および、
当該吸水防止層上に形成された、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄および亜鉛からなる群から選択された金属元素の少なくとも1つがドープされたチタン酸化物を含む金属ドープチタン酸化物含有層
を備えた積層体によって達成される。
The purpose of the present invention is to
A substrate having pores on the surface,
A colorless, transparent or colored transparent, translucent or opaque water-absorptive layer comprising a silicon-containing compound formed on the substrate; and
A metal-doped titanium oxide-containing layer comprising titanium oxide doped with at least one metal element selected from the group consisting of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, and zinc, formed on the water absorption prevention layer This is achieved by the provided laminate.

本発明の積層体は、建材として好ましく、特に、装飾材として好ましい。したがって、本発明の積層体は建造物に好適に使用されることができる。   The laminate of the present invention is preferable as a building material, and particularly preferable as a decorative material. Therefore, the laminated body of this invention can be used suitably for a building.

前記金属ドープチタン酸化物含有層は、アモルファス型酸化チタンからなることが好ましい。また、前記金属ドープチタン酸化物含有層は、シリコーンオイル、特にポリエーテル変性シリコーンオイルを更に含むことが好ましい。   The metal-doped titanium oxide-containing layer is preferably made of amorphous titanium oxide. Moreover, it is preferable that the said metal dope titanium oxide content layer further contains silicone oil, especially polyether modified silicone oil.

前記金属ドープチタン酸化物含有層の上には光触媒機能層が形成されていてもよい。前記光触媒機能層はアナターゼ型酸化チタンからなることが好ましい。   A photocatalytic function layer may be formed on the metal-doped titanium oxide-containing layer. The photocatalytic functional layer is preferably made of anatase type titanium oxide.

前記ケイ素含有化合物を含む吸水防止層は、ケイ素含有化合物および水からなる吸水防止剤からなることが好ましい。   The water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound is preferably composed of a water absorption preventing agent comprising a silicon-containing compound and water.

本発明の積層体は、
表面に細孔を有する基体上に、無色透明、あるいは、着色された透明、半透明または不透明な、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層を形成する工程、および、
前記吸水防止層上に前記金属ドープチタン酸化物含有層を形成する工程
を経て製造することができる。
The laminate of the present invention is
Forming a water-absorbing prevention layer containing a silicon-containing compound on a substrate having pores on the surface thereof, which is colorless and transparent, or colored, transparent, translucent or opaque; and
It can manufacture through the process of forming the said metal dope titanium oxide content layer on the said water absorption prevention layer.

金属ドープ酸化チタンの第1の製造方法の一例の概略を示す図The figure which shows the outline of an example of the 1st manufacturing method of metal dope titanium oxide.

本発明の積層体を構成する基体は、表面に細孔を有する無機系あるいは有機系の基体である。上記表面に細孔を有する基体には、多孔質の基体の他に、基体表面に多孔質の皮膜層を有する基体、表面に細孔状の欠陥を本質的に有する基体が含まれる。このような基体は、粗い表面を有し、吸水率が比較的高いので、雨水が大気中の汚染物質や塵芥などの汚れと共に基体内に浸入したり、基体表面で滞留したりしやすい。   The substrate constituting the laminate of the present invention is an inorganic or organic substrate having pores on the surface. The substrate having pores on the surface includes, in addition to a porous substrate, a substrate having a porous coating layer on the substrate surface, and a substrate having essentially pore defects on the surface. Such a substrate has a rough surface and has a relatively high water absorption rate. Therefore, rainwater tends to enter the substrate together with contaminants such as pollutants in the atmosphere and dust and stay on the substrate surface.

表面に細孔を有する無機系基体としては、例えば、コンクリート、モルタル、粘土、石材等の物質からなる基体や、金属酸化物またはセラミック等の多孔質皮膜を表面に形成した金属製の基体が挙げられる。より具体的には、コンクリートPC板、打ち放し表面を有するコンクリート部材、ALC板、仕上げ表面を有するモルタル部材、煉瓦、タイル、特に陶器質のタイル、瓦、大理石、花崗岩、セラミックコーティング金属板が例示される。   Examples of the inorganic base having pores on the surface include a base made of a material such as concrete, mortar, clay, stone, and a metal base on which a porous film such as a metal oxide or ceramic is formed on the surface. It is done. More specifically, concrete PC board, concrete member having exposed surface, ALC board, mortar member having finished surface, brick, tile, especially ceramic tile, tile, marble, granite, ceramic coated metal plate are exemplified. The

また、表面に細孔を有する有機系基体としては、例えば、木材、紙等の物質からなる基体が挙げられる。基体の形状は特に限定されるものではなく、立方体、直方体、球形、シート形等の任意の形状をとることができる。   Examples of the organic base having pores on the surface include a base made of a material such as wood or paper. The shape of the substrate is not particularly limited, and can be any shape such as a cube, a rectangular parallelepiped, a sphere, or a sheet.

本発明の積層体では、表面に細孔を有する基体上に、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層が存在する。ケイ素含有化合物を含む吸水防止層は基体への水分の浸入を防止する機能を有しており、特に、ケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤から構成されることが好ましい。ケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤は、基体の細孔にも浸透して吸水防止層を形成することができるので、基体への水分の浸入を効果的に防止することができる。   In the laminate of the present invention, a water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound is present on a substrate having pores on the surface. The water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound has a function of preventing moisture from entering the substrate, and is particularly preferably composed of a water absorption preventing agent comprising a silicon-containing compound and water. Since the water absorption inhibitor composed of the silicon-containing compound and water can penetrate into the pores of the substrate to form a water absorption prevention layer, it is possible to effectively prevent moisture from entering the substrate.

ケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤としては、加水分解性シラン、水、および、界面活性剤からなるシラン系吸水防止剤、並びに、アルキルシリコネートのアルカリ金属塩の水溶液等が挙げられる。中でも、加水分解性シラン、水、および、界面活性剤からなるシラン系吸水防止剤が、基体への浸透性、吸水防止性能、吸水防止層の耐久性、取り扱い作業性に優れるので好ましい。 Examples of the water absorption inhibitor comprising a silicon-containing compound and water include hydrolyzable silane, water, a silane water absorption inhibitor comprising a surfactant, and an aqueous solution of an alkyl metal salt of an alkyl siliconate. Of these, a silane-based water absorption inhibitor composed of hydrolyzable silane, water, and a surfactant is preferable because it has excellent permeability to the substrate, water absorption prevention performance, durability of the water absorption prevention layer, and handling workability.

加水分解性シランとしては各種のアルコキシシランが使用できる。具体的には、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、ジアルキルジアルコキシシラン、トリアルキルアルコキシシランが挙げられる。これらの内、1種類の加水分解性シランを単独で使用してもよく、必要に応じて2種類以上の加水分解性シランを混合して使用してもよい。また、これらの加水分解性シランに、その加水分解物および各種のオルガノポリシロキサンを配合してもよい。   Various alkoxysilanes can be used as the hydrolyzable silane. Specific examples include tetraalkoxysilane, alkyltrialkoxysilane, dialkyldialkoxysilane, and trialkylalkoxysilane. Of these, one type of hydrolyzable silane may be used alone, or two or more types of hydrolyzable silanes may be mixed and used as necessary. Moreover, you may mix | blend the hydrolyzate and various organopolysiloxane with these hydrolysable silanes.

界面活性剤は特に限定されないが、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、および、これらの混合物を使用することができる。   The surfactant is not particularly limited, and an anionic surfactant, a cationic surfactant, a nonionic surfactant, and a mixture thereof can be used.

このようなシラン系吸水防止剤としては、特開昭62−197369号公報、特開平6−313167号公報等に開示されている組成物が好適に使用できる。また、このようなシラン系吸水防止剤は、ドライシールS(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)として市販されている。   As such a silane-based water absorption inhibitor, compositions disclosed in JP-A Nos. 62-197369 and 6-313167 can be preferably used. Such a silane water absorption inhibitor is commercially available as Dry Seal S (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

なお、アルキルシリコネートのアルカリ金属塩の水溶液としては、ナトリウムメチルシリコネート水溶液、カリウムメチルシリコネート水溶液が例示される。このようなアルキルシリコネートのアルカリ金属塩の水溶液としては、ドライシールC、ドライシールE(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)がある。   Examples of the aqueous solution of the alkali metal salt of the alkyl siliconate include an aqueous sodium methyl siliconate solution and an aqueous potassium methyl siliconate solution. Examples of such an aqueous solution of an alkali metal salt of an alkyl siliconate include dry seal C and dry seal E (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.).

ケイ素含有化合物を含む吸水防止層は無色透明でもよく、あるいは、着色された透明、半透明または不透明でもよい。ここでの着色とは赤、青、緑等の色のみならず白色によるものを含む。着色された吸水防止層を得るには、吸水防止層に、無機または有機顔料、あるいは、染料等の各種の着色剤を配合することが好ましい。   The water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound may be colorless and transparent, or may be colored transparent, translucent or opaque. Coloring here includes not only red, blue, green, etc. but also white. In order to obtain a colored water absorption preventing layer, it is preferable to add various colorants such as inorganic or organic pigments or dyes to the water absorption preventing layer.

無機顔料としては、カーボンブラック、黒鉛、黄鉛、酸化鉄黄、鉛丹、ベンガラ、群青、酸化クロム緑、酸化鉄等が挙げられる。有機顔料としては、アゾ系有機顔料、フタロシアン系有機顔料、スレン系有機顔料、キノクリドン系有機顔料、ジオキサジン系有機顔料、イソインドリノン系有機顔料、ジケトピロロピロールや各種金属錯体が使用できるが耐光性に優れているものが望ましい。耐光性のある有機顔料としては、例えば、不溶性アゾ系有機顔料であるハンザエロー、トルイジンレッド、フタロシアン系有機顔料であるフタロシアンブルーB、フタロシアングリーン、キナクリドン系有機顔料であるキナクリドン赤等が挙げられる。   Examples of the inorganic pigment include carbon black, graphite, yellow lead, iron oxide yellow, red lead, bengara, ultramarine blue, chromium oxide green, iron oxide and the like. As organic pigments, azo organic pigments, phthalocyanine organic pigments, selenium organic pigments, quinocridone organic pigments, dioxazine organic pigments, isoindolinone organic pigments, diketopyrrolopyrrole and various metal complexes can be used. Those having excellent light resistance are desirable. Examples of light-resistant organic pigments include Hansa Yellow, toluidine red, which are insoluble azo organic pigments, phthalocyanine blue B, phthalocyanine green, which are phthalocyanine organic pigments, and quinacridone red, which is a quinacridone organic pigment. It is done.

染料としては、塩基性染料、直接染料、酸性染料、植物性染料等が挙げられるが、耐光性に優れたものが好ましく、例えば、赤色では、ダイレクトスカーレット、ロクセリン、アゾルビン、橙色では、ダイレクトオレンジRコンク、アシドオレンジ、黄色では、クリソフェニンNS、メタニールエロー、茶色では、ダイレクトブラウンKGG、アシドブラウンR、青色ではダイレクトブルーB、黒色ではダイレクトブラックGX、ニグロシンBHL等が特に好ましい。   Examples of the dye include basic dyes, direct dyes, acid dyes, vegetable dyes, and the like, but those having excellent light resistance are preferable. For example, direct scarlet for red, direct lorseline, azorubine, and orange for direct orange R For conch, acid orange and yellow, chrysophenine NS, methanol yellow, for brown, direct brown KGG, acid brown R, for blue, direct blue B, for black, direct black GX, nigrosine BHL, etc. are particularly preferred.

ケイ素含有化合物を含む吸水防止層がケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤から構成される場合は、ケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤と顔料との混合比(重量比)は、1:2〜1:0.05の範囲が好ましく、1:1〜1:0.1の範囲がより好ましい。   When the water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound is composed of a water absorption preventing agent comprising a silicon-containing compound and water, the mixing ratio (weight ratio) of the water-absorbing inhibitor comprising the silicon-containing compound, water and the pigment is 1: The range of 2 to 1: 0.05 is preferable, and the range of 1: 1 to 1: 0.1 is more preferable.

なお、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層には更に分散剤、安定剤、レベリング剤等の添加剤が配合されてもよい。これらの添加剤は吸水防止層の形成を容易とする作用を有する。更に、顔料・染料等の着色剤を配合する場合は、当該着色剤の固着補助用バインダーを添加することも可能である。この場合のバインダーとしては、耐候性に優れたアクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合樹脂を主成分とする各種塗料用バインダーを使用することができ、例えば、ポリゾールAP−3720(昭和高分子株式会社製)、ポリゾールAP−609(昭和高分子株式会社製)等が挙げられる。   In addition, additives such as a dispersant, a stabilizer, and a leveling agent may be further added to the water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound. These additives have the function of facilitating the formation of the water absorption preventing layer. Further, when a colorant such as a pigment / dye is blended, it is also possible to add a binder for fixing the colorant. As the binder in this case, various paint binders mainly composed of an acrylic ester or an acrylic ester copolymer resin having excellent weather resistance can be used. For example, Polysol AP-3720 (Showa Polymer Co., Ltd.) And Polysol AP-609 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.)

ケイ素含有化合物を含む吸水防止層は例えば以下のようにして形成することができる。ケイ素含有化合物と水からなる吸水防止剤、並びに、必要に応じて前記着色剤、前記添加剤および前記バインダーを含む溶液を、前記基体表面層中に2〜5mm程度の深さに浸透するように塗布する。必要に応じて加熱し、溶媒を蒸発させてケイ素含有化合物を含む吸水防止層を基体上に形成する。ケイ素含有化合物を含む吸水防止層は、基体と一体化することによって、吸水防止性と着色性を基体に付与することができる。   The water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound can be formed, for example, as follows. A water absorption inhibitor comprising a silicon-containing compound and water, and, if necessary, a solution containing the colorant, the additive and the binder so as to penetrate into the substrate surface layer to a depth of about 2 to 5 mm. Apply. Heating is performed as necessary, and the solvent is evaporated to form a water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound on the substrate. The water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound can impart water absorption preventing properties and colorability to the substrate by being integrated with the substrate.

上記のようにして形成されたケイ素含有化合物を含む吸水防止層の厚みは特に限定されるものではないが、0.01〜1.0μmが好ましく、0.05〜0.3μmがより好ましい。また、着色剤、添加剤、バインダーが添加された場合は、1.0μm〜100μmが好ましく、10μm〜50μmがより好ましい。   The thickness of the water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound formed as described above is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 1.0 μm, and more preferably 0.05 to 0.3 μm. Moreover, when a coloring agent, an additive, and a binder are added, 1.0 micrometer-100 micrometers are preferable, and 10 micrometers-50 micrometers are more preferable.

表面に細孔を有する基体上でのケイ素含有化合物を含む吸水防止層の形成方法としては、公知の任意の方法が使用可能であり、例えば、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等が可能である。なお、吸水防止層の硬度、基体との密着性等の物理的性能を向上させる為には、基体上での吸水防止層の形成後に、これらを許容範囲内の温度で加熱することが好ましい。   As a method for forming a water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound on a substrate having pores on the surface, any known method can be used. For example, spray coating, dip coating, flow coating, spin coating Coating methods, roll coating methods, brush coating, sponge coating, and the like are possible. In order to improve the physical performance such as the hardness of the water absorption preventing layer and the adhesion to the substrate, it is preferable to heat them at a temperature within an allowable range after the water absorption preventing layer is formed on the substrate.

本発明の積層体では、前記ケイ素含有化合物を含む吸水防止層上に、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄および亜鉛からなる群から選択された金属元素の少なくとも1つがドープされたチタン酸化物を含む金属ドープチタン酸化物含有層が存在する。チタン酸化物とはTiO、TiO、TiO、TiO/nHO等の各種の酸化物、過酸化物を含むものであり、アモルファス型、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型のいずれでもよい。In the laminate of the present invention, a titanium oxide doped with at least one metal element selected from the group consisting of copper, manganese, nickel, cobalt, iron and zinc is formed on the water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound. There is a metal-doped titanium oxide containing layer. Titanium oxide includes various oxides and peroxides such as TiO 2 , TiO 3 , TiO, and TiO 3 / nH 2 O, and may be any of amorphous type, anatase type, brookite type, and rutile type. .

前記金属ドープチタン酸化物は、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄および亜鉛からなる群から選択された金属元素の1つまたは複数を含む、好ましくはペルオキソ基を有する、チタン酸化物からなり、その性状は、微粒子または粉末である。ペルオキソ基を有するチタン酸化物はアモルファス型、アナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型のいずれでもよいし、これらが混在するものでもよい。   The metal-doped titanium oxide comprises a titanium oxide comprising one or more metal elements selected from the group consisting of copper, manganese, nickel, cobalt, iron and zinc, preferably having a peroxo group, The property is fine particles or powder. The titanium oxide having a peroxo group may be any of amorphous type, anatase type, brookite type, rutile type, or a mixture thereof.

アモルファス型酸化チタンは光触媒機能を有さない。一方、アナターゼ型、ブルッカイト型およびルチル型の酸化チタンは光触媒機能を有するが、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄または亜鉛を一定濃度以上に複合させると光触媒機能を喪失する。したがって、本発明で使用される金属ドープチタン酸化物は光触媒機能を有さないものである。なお、アモルファス型酸化チタンは太陽光による加熱等により経時的にアナターゼ型酸化チタンに変換されるが、既述したとおり、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄または亜鉛と複合させるとアナターゼ型酸化チタンは光触媒機能を失うので、結局のところ、前記金属ドープチタン酸化物は経時的に光触媒機能を示さないものである。   Amorphous titanium oxide does not have a photocatalytic function. On the other hand, anatase type, brookite type, and rutile type titanium oxides have a photocatalytic function. However, when copper, manganese, nickel, cobalt, iron, or zinc is combined at a certain concentration or more, the photocatalytic function is lost. Therefore, the metal-doped titanium oxide used in the present invention does not have a photocatalytic function. Amorphous titanium oxide is converted to anatase titanium oxide over time by heating with sunlight, etc., but as described above, when combined with copper, manganese, nickel, cobalt, iron or zinc, anatase titanium oxide Loses its photocatalytic function, so that, ultimately, the metal-doped titanium oxide does not exhibit a photocatalytic function over time.

一方、前記金属ドープチタン酸化物は、非光触媒型の独特の汚染防止作用を発揮する。これにより、前記金属ドープチタン酸化物含有層表面の劣化・汚染が防止または低減される。この作用機序は不明ではあるが、紫外線(太陽光)等の短波長電磁波に起因する光酸化反応に基づく複合的な作用によるものと考えられる。   On the other hand, the metal-doped titanium oxide exhibits a unique anti-catalytic antifouling action. Thereby, deterioration and contamination of the surface of the metal-doped titanium oxide-containing layer are prevented or reduced. Although the mechanism of this action is unknown, it is thought to be due to a complex action based on a photo-oxidation reaction caused by short-wave electromagnetic waves such as ultraviolet rays (sunlight).

ここでの光酸化反応とは、短波長電磁波により空気中や有機物中の酸素および/または水分から水酸基ラジカル(・OH)、(一重項酸素)等の活性酸素が生成され、これらが層表面に付着した有機物および/または無機物と反応することを含む概念であり、当該反応により。有機物および/または無機物に正の電荷が発生すると考えられる。The photo-oxidation reaction here means that active oxygen such as hydroxyl radical (.OH), 1 O 2 (singlet oxygen) is generated from oxygen and / or moisture in the air or organic matter by a short wavelength electromagnetic wave. It is a concept including reacting with an organic substance and / or an inorganic substance attached to the surface of the layer. It is considered that a positive charge is generated in the organic substance and / or the inorganic substance.

本発明に係る金属ドープチタン酸化物層は、ドープされた金属が正の電荷を有しているので、全体として正に荷電している。したがって、正電荷を有する有機物および/または無機物と同じく正電荷を有する金属ドープチタン酸化物層は電気的に反発し、前記有機物および/または無機物は流水、風雨等の外力の作用により、比較的容易に金属ドープチタン酸化物層表面から除去される。これにより、金属ドープチタン酸化物層表面の汚染を抑制または低減することができると考えられる。   The metal-doped titanium oxide layer according to the present invention is positively charged as a whole because the doped metal has a positive charge. Therefore, the metal-doped titanium oxide layer having a positive charge as well as the organic substance and / or inorganic substance having a positive charge is electrically repelled, and the organic substance and / or the inorganic substance is relatively easy due to the action of an external force such as running water or wind and rain. To be removed from the surface of the metal-doped titanium oxide layer. Thereby, it is considered that contamination on the surface of the metal-doped titanium oxide layer can be suppressed or reduced.

本発明に係る金属ドープチタン酸化物の製造方法としては、一般的な二酸化チタン粉末の製造方法である塩酸法または硫酸法をベースとする製造方法を採用してもよいし、各種の液体分散チタニア溶液の製造方法を採用してもよい。そして、上記金属は、製造段階の如何を問わずチタン酸化物と複合化することができる。   As a method for producing a metal-doped titanium oxide according to the present invention, a production method based on a hydrochloric acid method or a sulfuric acid method, which is a common method for producing titanium dioxide powder, may be adopted, and various liquid-dispersed titanias may be used. You may employ | adopt the manufacturing method of a solution. And the said metal can be compounded with a titanium oxide regardless of a manufacturing stage.

例えば、前記金属ドープチタン酸化物の具体的な製造方法としては、以下の第1〜第3の製造方法、並びに、従来から知られているゾル−ゲル法が挙げられる。   For example, specific methods for producing the metal-doped titanium oxide include the following first to third production methods and conventionally known sol-gel methods.

第1の製造方法
まず、四塩化チタン等の四価チタンの化合物とアンモニア等の塩基とを反応させて、水酸化チタンを形成する。次に、この水酸化チタンを酸化剤でペルオキソ化し、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛またはそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
First Production Method First, a titanium hydroxide is formed by reacting a tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride with a base such as ammonia. Next, this titanium hydroxide is peroxo-oxidized with an oxidizing agent to form ultrafine particles of amorphous titanium peroxide. This reaction is preferably carried out in an aqueous medium. Furthermore, it is also possible to transfer to anatase-type titanium peroxide by arbitrary heat treatment. In any of the above steps, at least one of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, zinc, or a compound thereof is mixed.

ペルオキソ化用酸化剤は特に限定されるものではなく、チタンのペルオキソ化物、すなわち過酸化チタンが形成できるものであれば各種のものが使用できるが、過酸化水素が好ましい。酸化剤として過酸化水素水を使用する場合は、過酸化水素の濃度は特に制限されることはないが、30〜40%のものが好適である。ペルオキソ化前には水酸化チタンを冷却することが好ましい。その際の冷却温度は1〜5℃が好ましい。   The peroxidation oxidizing agent is not particularly limited, and various agents can be used as long as they can form a titanium peroxo compound, that is, titanium peroxide, but hydrogen peroxide is preferred. When hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, the concentration of hydrogen peroxide is not particularly limited, but is preferably 30 to 40%. It is preferred to cool the titanium hydroxide before peroxolation. The cooling temperature at that time is preferably 1 to 5 ° C.

図1に上記第1の製造方法の一例を示す。図示される製造方法では、四塩化チタン水溶液とアンモニア水とを、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛の化合物の少なくとも1つの存在下で混合し、当該金属の水酸化物およびチタンの水酸化物の混合物を生成させる。その際の反応混合液の濃度および温度については、特に限定されるわけではないが、希薄且つ常温とすることが好ましい。この反応は中和反応であり、反応混合液のpHは最終的に7前後に調整されることが好ましい。   FIG. 1 shows an example of the first manufacturing method. In the illustrated production method, an aqueous titanium tetrachloride solution and aqueous ammonia are mixed in the presence of at least one compound of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, and zinc, and the metal hydroxide and titanium water are mixed. An oxide mixture is formed. The concentration and temperature of the reaction mixture at that time are not particularly limited, but are preferably diluted and at room temperature. This reaction is a neutralization reaction, and it is preferable that the pH of the reaction mixture is finally adjusted to around 7.

このようにして得られた金属およびチタンの水酸化物は純水で洗浄した後、5℃前後に冷却され、次に、過酸化水素水でペルオキソ化される。これにより、金属がドープされた、アモルファス型のペルオキソ基を有するチタン酸化物微細粒子を含有する水性分散液、すなわち本発明に係る金属ドープチタン酸化物を含有する水性分散液を製造することができる。   The metal and titanium hydroxides thus obtained are washed with pure water, cooled to around 5 ° C., and then peroxoated with hydrogen peroxide. As a result, an aqueous dispersion containing titanium oxide fine particles having amorphous peroxo groups doped with metal, that is, an aqueous dispersion containing the metal-doped titanium oxide according to the present invention can be produced. .

第2の製造方法
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を酸化剤でペルオキソ化し、これとアンモニア等の塩基とを反応させて超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛またはそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
Second Production Method A tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride is peroxo-oxidized with an oxidizing agent, and this is reacted with a base such as ammonia to form amorphous fine titanium peroxide. This reaction is preferably carried out in an aqueous medium. Furthermore, it is possible to transfer to anatase-type titanium peroxide by arbitrarily heat-treating. In any of the above steps, at least one of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, zinc, or a compound thereof is mixed.

第3の製造方法
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を、酸化剤および塩基と同時に反応させて、水酸化チタン形成とそのペルオキソ化とを同時に行い、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛またはそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
Third production method A tetravalent titanium compound such as titanium tetrachloride is reacted simultaneously with an oxidizing agent and a base to simultaneously form titanium hydroxide and peroxidize it, thereby producing amorphous fine titanium peroxide particles. Form. This reaction is preferably carried out in an aqueous medium. Furthermore, it is possible to transfer to anatase-type titanium peroxide by arbitrarily heat-treating. In any of the above steps, at least one of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, zinc, or a compound thereof is mixed.

なお、第1乃至第3の製造方法において、アモルファス型過酸化チタンと、これを加熱して得られるアナターゼ型過酸化チタンとの混合物を本発明の金属ドープチタン酸化物として使用できることは言うまでもない。   In the first to third manufacturing methods, it goes without saying that a mixture of amorphous titanium peroxide and anatase titanium peroxide obtained by heating the same can be used as the metal-doped titanium oxide of the present invention.

ゾル−ゲル法による製造方法
チタンアルコキシドに、水、アルコール等の溶媒、酸または塩基触媒を混合撹拌し、チタンアルコキシドを加水分解させ、超微粒子のチタン酸化物のゾル溶液を生成する。この加水分解の前後のいずれかに、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛またはそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。なお、このようにして得られるチタン酸化物は、ペルオキソ基を有するアモルファス型である。
Manufacturing method by sol-gel method A titanium alkoxide is mixed and stirred with a solvent such as water or alcohol, an acid or a base catalyst, and the titanium alkoxide is hydrolyzed to produce a sol solution of ultrafine titanium oxide. Before or after the hydrolysis, at least one of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, zinc, or a compound thereof is mixed. The titanium oxide thus obtained is an amorphous type having a peroxo group.

上記チタンアルコキシドとしては、一般式:Ti(OR´)(ただし、R´はアルキル基)で表示される化合物、または上記一般式中の1つあるいは2つのアルコキシド基(OR´)がカルボキシル基あるいはβ−ジカルボニル基で置換された化合物、あるいは、それらの混合物が好ましい。As the titanium alkoxide, a compound represented by the general formula: Ti (OR ′) 4 (where R ′ is an alkyl group), or one or two alkoxide groups (OR ′) in the general formula is a carboxyl group. Alternatively, a compound substituted with a β-dicarbonyl group or a mixture thereof is preferable.

上記チタンアルコキシドの具体例としては、Ti(O−isoC、Ti(O−nC、Ti(O−CHCH(C)C、Ti(O−C1735、Ti(O−isoC[CO(CH)CHCOCH、Ti(O−nC[OCN(COH)、Ti(OH)[OCH(CH)COOH]、Ti(OCHCH(C)CH(OH)C、Ti(O−nC(OCOC1735)等が挙げられる。Specific examples of the titanium alkoxide include Ti (O—isoC 3 H 7 ) 4 , Ti (O—nC 4 H 9 ) 4 , Ti (O—CH 2 CH (C 2 H 5 ) C 4 H 9 ) 4. , Ti (O—C 17 H 35 ) 4 , Ti (O—isoC 3 H 7 ) 2 [CO (CH 3 ) CHCOCH 3 ] 2 , Ti (O—nC 4 H 9 ) 2 [OC 2 H 4 N ( C 2 H 4 OH) 2] 2, Ti (OH) 2 [OCH (CH 3) COOH] 2, Ti (OCH 2 CH (C 2 H 5) CH (OH) C 3 H 7) 4, Ti (O -nC 4 H 9) 2 (OCOC 17 H 35) , and the like.

四価チタンの化合物
本発明に係る金属ドープチタン酸化物の製造に使用する四価チタンの化合物としては、塩基と反応させた際に、オルトチタン酸(HTiO)とも呼称される水酸化チタンを形成できるものであれば各種のチタン化合物が使用でき、例えば四塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン、燐酸チタン等のチタンの水溶性無機酸塩が挙げられる。それ以外にも蓚酸チタン等のチタンの水溶性有機酸塩も使用できる。なお、これらの各種チタン化合物の中では、水溶性に特に優れ、かつ金属ドープチタン酸化物の分散液中にチタン以外の成分が残留しない点で、四塩化チタンが好ましい。
Tetravalent Titanium Compound As a tetravalent titanium compound used in the production of the metal-doped titanium oxide according to the present invention, hydroxylation, which is also called orthotitanic acid (H 4 TiO 4 ), when reacted with a base. Various titanium compounds can be used as long as they can form titanium, and examples thereof include water-soluble inorganic acid salts of titanium such as titanium tetrachloride, titanium sulfate, titanium nitrate, and titanium phosphate. In addition, water-soluble organic acid salts of titanium such as titanium oxalate can be used. Of these various titanium compounds, titanium tetrachloride is preferred because it is particularly excellent in water solubility and no components other than titanium remain in the dispersion of metal-doped titanium oxide.

また、四価チタンの化合物の溶液を使用する場合は、当該溶液の濃度は、水酸化チタンのゲルが形成できる範囲であれば特に制限されるものではないが、比較的希薄な溶液が好ましい。具体的には、四価チタンの化合物の溶液濃度は、5〜0.01wt%が好ましく、0.9〜0.3wt%がより好ましい。   When a solution of a tetravalent titanium compound is used, the concentration of the solution is not particularly limited as long as a titanium hydroxide gel can be formed, but a relatively dilute solution is preferable. Specifically, the solution concentration of the tetravalent titanium compound is preferably 5 to 0.01 wt%, and more preferably 0.9 to 0.3 wt%.

塩基
上記四価チタンの化合物と反応させる塩基は、四価チタンの化合物と反応して水酸化チタンを形成できるものであれば、各種のものが使用可能であり、それにはアンモニア、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛性カリ等が例示できるが、アンモニアが好ましい。
As the base to be reacted with the tetravalent titanium compound, various substances can be used as long as they can react with the tetravalent titanium compound to form titanium hydroxide. For example, ammonia, caustic soda, sodium carbonate Examples thereof include caustic potash, and ammonia is preferable.

また、上記の塩基の溶液を使用する場合は、当該溶液の濃度は、水酸化チタンのゲルが形成できる範囲であれば特に制限されるものではないが、比較的希薄な溶液が好ましい。具体的には、塩基溶液の濃度は、10〜0.01wt%が好ましく、1.0〜0.1wt%がより好ましい。特に、塩基溶液としてアンモニア水を使用した場合のアンモニアの濃度は、10〜0.01wt%が好ましく、1.0〜0.1wt%がより好ましい。   When the above base solution is used, the concentration of the solution is not particularly limited as long as a titanium hydroxide gel can be formed, but a relatively dilute solution is preferable. Specifically, the concentration of the base solution is preferably 10 to 0.01 wt%, and more preferably 1.0 to 0.1 wt%. In particular, the concentration of ammonia when ammonia water is used as the base solution is preferably 10 to 0.01 wt%, and more preferably 1.0 to 0.1 wt%.

金属化合物
銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄または亜鉛の化合物としては、それぞれ以下のものが例示できる。
Ni化合物:Ni(OH)、NiCl
Co化合物:Co(OH)NO、Co(OH)、CoSO、CoCl
Cu化合物:Cu(OH)、Cu(NO、CuSO、CuCl、Cu(CHCOO)
Mn化合物:MnNO、MnSO、MnCl
Fe化合物:Fe(OH)、Fe(OH)、FeCl
Zn化合物:Zn(NO、ZnSO、ZnCl
Metal compound Examples of the compound of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, or zinc are as follows.
Ni compound: Ni (OH) 2 , NiCl 2
Co compound: Co (OH) NO 3 , Co (OH) 2 , CoSO 4 , CoCl 2
Cu compound: Cu (OH) 2 , Cu (NO 3 ) 2 , CuSO 4 , CuCl 2 , Cu (CH 3 COO) 2
Mn compound: MnNO 3 , MnSO 4 , MnCl 2
Fe compound: Fe (OH) 2 , Fe (OH) 3 , FeCl 3
Zn compound: Zn (NO 3 ) 2 , ZnSO 4 , ZnCl 2

第1乃至第3の製造方法で得られる水性分散液中の過酸化チタン濃度(共存する銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄または亜鉛を含む合計量)は、0.05〜15wt%が好ましく、0.1〜5wt%がより好ましい。また、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛の配合量については、チタンと金属成分とのモル比で、1:0.01〜1:0.5が好ましく、1:0.03〜1:0.1がより好ましい。   The titanium peroxide concentration (total amount including coexisting copper, manganese, nickel, cobalt, iron or zinc) in the aqueous dispersion obtained by the first to third production methods is preferably 0.05 to 15 wt%, 0.1-5 wt% is more preferable. Moreover, about the compounding quantity of copper, manganese, nickel, cobalt, iron, and zinc, 1: 0.01-1: 0.5 are preferable at the molar ratio of titanium and a metal component, and 1: 0.03-1 : 0.1 is more preferable.

添加剤
第1乃至第3の製造方法によって得られる本発明に係る金属ドープチタン酸化物の水性分散液には、層形成を容易にするレベリング剤または分散剤等の添加剤を配合することが好ましい。
Additives The aqueous dispersion of the metal-doped titanium oxide according to the present invention obtained by the first to third production methods preferably contains an additive such as a leveling agent or a dispersant that facilitates layer formation. .

レベリング剤としてはシリコーンオイルが好ましく、各種のものを使用することができる。なかでも、ポリエーテル変性シリコーンオイルが好ましい。具体的には、分子鎖末端あるいは側鎖に、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド、ポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合ブロック、ポリエチレンオキサイド−ポリブチレンオキサイド共重合ブロック、ポリプロピレンオキサイド−ポリブチレンオキサイド共重合ブロック等の構造を有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。その中でも、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドまたはポリエチレンオキサイド−ポリプロピレンオキサイド共重合ブロックがアルキレン基を介してケイ素原子に結合したオルガノポリシロキサンが好ましい。このようなポリエーテル変性シリコーンオイルは公知の方法で製造することができ、例えば、特開平9−165318号公報に記載の方法により製造することができる。このようなポリエーテル変性シリコーンオイルとしては、例えば、TSF4445、TSF4446(以上、GE東芝シリコーン株式会社製)、KF−352、KF−353(以上、信越化学工業株式会社製)、SH3746(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)が挙げられる。   Silicone oil is preferable as the leveling agent, and various types can be used. Of these, polyether-modified silicone oil is preferable. Specifically, at the molecular chain terminal or side chain, polyethylene oxide, polypropylene oxide, polybutylene oxide, polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer block, polyethylene oxide-polybutylene oxide copolymer block, polypropylene oxide-polybutylene oxide copolymer An organopolysiloxane having a structure such as a block may be mentioned. Among these, an organopolysiloxane in which a polyethylene oxide, polypropylene oxide, or polyethylene oxide-polypropylene oxide copolymer block is bonded to a silicon atom via an alkylene group is preferable. Such a polyether-modified silicone oil can be produced by a known method, for example, by the method described in JP-A-9-165318. Examples of such polyether-modified silicone oils include TSF4445, TSF4446 (manufactured by GE Toshiba Silicone Co., Ltd.), KF-352, KF-353 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and SH3746 (Toray Dow). Corning Silicone Co., Ltd.).

また、アニオン系界面活性剤を主成分とする分散剤と、トリポリリン酸ソーダの混合物を配合することが、水性分散液の安定性向上に有効である。     In addition, it is effective to improve the stability of the aqueous dispersion by blending a mixture of a dispersant mainly composed of an anionic surfactant and sodium tripolyphosphate.

また、アミノ基、エポキシ基、メタクリロキシ基を有するシラン化合物、いわゆるシランカップリング剤を配合することも可能である。このカップリング剤は、金属ドープチタン酸化物含有層の硬度や隣接する層との密着性を向上させることを可能とする。他にも、シリコーンゴム、シリコーンパウダー、シリコーンレジン等を配合してもよい。   Moreover, it is also possible to mix | blend the silane compound which has an amino group, an epoxy group, and a methacryloxy group, and what is called a silane coupling agent. This coupling agent makes it possible to improve the hardness of the metal-doped titanium oxide-containing layer and the adhesion with an adjacent layer. In addition, silicone rubber, silicone powder, silicone resin, and the like may be blended.

本発明に係る金属ドープチタン酸化物と、レベリング剤および分散剤等の添加剤との混合比(wt%)は、1:0.02〜1:20が好ましく、1:0.05〜1:10がより好ましい。   The mixing ratio (wt%) of the metal-doped titanium oxide according to the present invention and additives such as leveling agents and dispersants is preferably 1: 0.02 to 1:20, and 1: 0.05 to 1: 10 is more preferable.

本発明の積層体における金属ドープチタン酸化物含有層は、金属ドープチタン酸化物を含有する水性分散液を吸水防止層上に塗布後、乾燥させることによって製造することができる。金属ドープチタン酸化物含有層の厚みは、好ましくは0.01μm〜2.0μm、より好ましくは0.1μm〜1.0μmである。前記塗布方法としては、刷毛塗り、ローラーコート、スプレーコート等の汎用の膜形成方法が使用できる。   The metal-doped titanium oxide-containing layer in the laminate of the present invention can be produced by applying an aqueous dispersion containing a metal-doped titanium oxide on the water absorption preventing layer and then drying it. The thickness of the metal-doped titanium oxide-containing layer is preferably 0.01 μm to 2.0 μm, more preferably 0.1 μm to 1.0 μm. As the coating method, a general-purpose film forming method such as brush coating, roller coating, spray coating or the like can be used.

なお、金属ドープチタン酸化物層がレベリング剤としてシリコーンオイルを含む場合は、金属ドープチタン酸化物とシリコーンオイルとの混合比は、1:0.002〜1:20となることが好ましく、1:0.05〜1:10がより好ましい。また、この場合は、金属ドープチタン酸化物含有層の厚みは、0.01〜1.0μmが好ましく、0.05〜0.3μmがより好ましい。   In addition, when a metal dope titanium oxide layer contains a silicone oil as a leveling agent, it is preferable that the mixing ratio of a metal dope titanium oxide and a silicone oil will be 1: 0.002-1: 20. 0.05-1: 10 is more preferable. In this case, the thickness of the metal-doped titanium oxide-containing layer is preferably 0.01 to 1.0 μm, and more preferably 0.05 to 0.3 μm.

金属ドープチタン酸化物含有層は光触媒機能を有さないため、紫外線等の光エネルギーを受けても、隣接する層の構成材料、特に有機物質、を光触媒機能により劣化させることがない。また、金属ドープチタン酸化物含有層自体にも必要に応じてアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機樹脂を混合することもできる。   Since the metal-doped titanium oxide-containing layer does not have a photocatalytic function, even if it receives light energy such as ultraviolet rays, the constituent materials of adjacent layers, particularly organic substances, are not deteriorated by the photocatalytic function. Moreover, organic resin, such as an acrylic resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, can also be mixed with the metal dope titanium oxide containing layer itself as needed.

また、金属ドープチタン酸化物含有層がシリコーンオイル、特に、ポリエーテル変性シリコーンオイル、を含む場合は、金属ドープチタン酸化物含有層の劣化、色劣化(退色)、あるいは、有機物または無機物による層表面の汚染の抑制乃至低減効果が特に高まる。   In addition, when the metal-doped titanium oxide-containing layer contains silicone oil, particularly polyether-modified silicone oil, the metal-doped titanium oxide-containing layer is deteriorated, color is deteriorated (fading), or the layer surface is made of an organic or inorganic substance. In particular, the effect of suppressing or reducing the contamination is enhanced.

本発明の積層体における金属ドープチタン酸化物層の上には、更に、光触媒機能層を設けることができる。   A photocatalytic function layer can be further provided on the metal-doped titanium oxide layer in the laminate of the present invention.

光触媒機能層は、特定の金属化合物が光励起により当該層表面の有機および/または無機化合物を酸化分解する機能を有する層である。光触媒の原理は、特定の金属化合物が光励起により、空気中の水または酸素からOHやO のラジカル種を発生させ、このラジカル種が有機および/または無機化合物を酸化還元分解することであると一般的に理解されている。The photocatalytic functional layer is a layer having a function in which a specific metal compound oxidizes and decomposes organic and / or inorganic compounds on the surface of the layer by photoexcitation. The principle of photocatalyst by photoexcitation specific metal compounds, from the water or oxygen in the air OH - or O 2 - radical species is generated in, that the radical species oxidize reductive decomposition of organic and / or inorganic compounds It is generally understood that there is.

しかし、光触媒機能層表面には正電荷ではなく負電荷が発生するので、前記ラジカル種との反応により発生した正電荷を有する有機および/無機化合物は光触媒機能層表面に静電気的力により付着する。そして、前記ラジカル種により有機および/または無機化合物が更に分解され、その作用によって分解物の静電気力が低下した段階で、流水・風雨等の外力により分解物が除去される。   However, since a negative charge is generated instead of a positive charge on the surface of the photocatalytic functional layer, organic and / or inorganic compounds having a positive charge generated by the reaction with the radical species adhere to the surface of the photocatalytic functional layer by electrostatic force. Then, the organic and / or inorganic compound is further decomposed by the radical species, and the decomposed product is removed by an external force such as running water or wind and rain at the stage where the electrostatic force of the decomposed product is reduced by its action.

前記金属化合物としては、代表的な酸化チタン(TiO)の他、ZnO、SrTiOP、CdS、CdO、CaP、InP、In、CaAs、BaTiO、KNbO、Fe、Ta、WO、NiO、CuO、SiC、SiO、MoS、InSb、RuO、CeO等が知られている。Examples of the metal compound include typical titanium oxide (TiO 2 ), ZnO, SrTiOP 3 , CdS, CdO, CaP, InP, In 2 O 3 , CaAs, BaTiO 3 , K 2 NbO 3 , Fe 2 O 3. , Ta 2 O 5 , WO 3 , NiO, Cu 2 O, SiC, SiO 2 , MoS 3 , InSb, RuO 2 , CeO 2 and the like are known.

光触媒機能層は、必要に応じて各種の添加剤と共に、これらの金属化合物の微粒子(2nm〜20nm程度)を含有する水性分散液を、金属ドープチタン酸化物含有層上に塗布、乾燥することによって形成することができる。光触媒機能層の厚みは、好ましくは0.01μm〜2.0μm、より好ましくは0.1μm〜1.0μmである。光触媒機能層形成用としては水性分散液の使用が好ましいが、アルコールを溶媒とすることも可能である。   The photocatalytic functional layer is formed by applying an aqueous dispersion containing fine particles (about 2 nm to 20 nm) of these metal compounds together with various additives as necessary on the metal-doped titanium oxide-containing layer and drying. Can be formed. The thickness of the photocatalytic functional layer is preferably 0.01 μm to 2.0 μm, more preferably 0.1 μm to 1.0 μm. For the formation of the photocatalytic functional layer, it is preferable to use an aqueous dispersion, but alcohol can also be used as a solvent.

光触媒機能層形成用水性分散液は、例えば、以下の方法によって製造することができる。なお、水性分散液中の過酸化チタンは乾燥造膜状態では酸化チタンに変化しうる。   The aqueous dispersion for forming a photocatalytic functional layer can be produced, for example, by the following method. Titanium peroxide in the aqueous dispersion can be changed to titanium oxide in a dry film-forming state.

第1の製造方法
既述した四価チタン化合物とアンモニア等の塩基とを反応させて、水酸化チタンを形成する。次に、この水酸化チタンを過酸化水素等の酸化剤でペルオキソ化し、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
First Production Method Titanium hydroxide is formed by reacting the tetravalent titanium compound described above with a base such as ammonia. Next, this titanium hydroxide is peroxo-oxidized with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide to form amorphous fine titanium peroxide particles. Further, it is transferred to anatase type titanium peroxide by heat treatment.

第2の製造方法
既述した四価チタン化合物を過酸化水素等の酸化剤でペルオキソ化し、次にアンモニア等の塩基と反応させて超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
Second Production Method The tetravalent titanium compound described above is peroxoated with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide and then reacted with a base such as ammonia to form ultrafine particles of amorphous titanium peroxide. Further, it is transferred to anatase type titanium peroxide by heat treatment.

第3の製造方法
既述した四価チタン化合物と過酸化水素等の酸化剤およびアンモニア等の塩基とを反応させ、水酸化チタン形成およびペルオキソ化とを同時に行い、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
Third production method The tetravalent titanium compound described above is reacted with an oxidizing agent such as hydrogen peroxide and a base such as ammonia to simultaneously form titanium hydroxide and peroxo to produce amorphous peroxidation of ultrafine particles. Titanium is formed. Further, it is transferred to anatase type titanium peroxide by heat treatment.

光触媒機能層には光触媒性能が向上する金属(Ag、Pt)を添加してもよい。また、表面への有機および/または無機化合物の静電的付着を低減するために、金属塩等の各種物質を、光触媒機能を失活させない程度の範囲で添加することもできる。前記金属塩としては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、アンチモン、鉄、銀、セシウム、インジウム、セリウム、セレン、銅、マンガン、カルシウム、白金、タングステン、ジルコニウム、亜鉛等の金属塩があり、それ以外にも一部の金属あるいは非金属等については水酸化物または酸化物も使用可能である。具体的には、塩化アルミニウム、塩化第一および第二錫、塩化クロム、塩化ニッケル、塩化第一および第二アンチモン、塩化第一および第二鉄、硝酸銀、塩化セシウム、三塩化インジウム、塩化第一セリウム、四塩化セレン、塩化第二銅、塩化マンガン、塩化カルシウム、塩化第二白金、四塩化タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステン酸カリウム、塩化第二金、オキシ塩化ジルコニウム、塩化亜鉛等の各種金属塩が例示できる。また、金属塩以外の化合物としては、水酸化インジウム、ケイタングステン酸、シリカゾル、水酸化カルシウム等が例示できる。なお、光触媒機能層の固着性を向上させるためにアモルファス型酸化チタンを配合することも可能である。   Metals (Ag, Pt) that improve the photocatalytic performance may be added to the photocatalytic functional layer. In order to reduce the electrostatic adhesion of organic and / or inorganic compounds to the surface, various substances such as metal salts can be added in a range that does not deactivate the photocatalytic function. Examples of the metal salt include metal salts such as aluminum, tin, chromium, nickel, antimony, iron, silver, cesium, indium, cerium, selenium, copper, manganese, calcium, platinum, tungsten, zirconium, and zinc. In addition, hydroxides or oxides can be used for some metals or nonmetals. Specifically, aluminum chloride, stannous chloride and stannic chloride, chromium chloride, nickel chloride, ferrous chloride and ferric chloride, ferrous and ferric chloride, silver nitrate, cesium chloride, indium trichloride, ferrous chloride Various metals such as cerium, selenium tetrachloride, cupric chloride, manganese chloride, calcium chloride, platinum chloride, tungsten tetrachloride, tungsten oxydichloride, potassium tungstate, gold chloride, zirconium oxychloride, zinc chloride A salt can be illustrated. Examples of compounds other than metal salts include indium hydroxide, silicotungstic acid, silica sol, and calcium hydroxide. In addition, in order to improve the sticking property of a photocatalyst functional layer, it is also possible to mix | blend amorphous type titanium oxide.

光触媒機能層の作用により、本発明の積層体の表面の汚染物質が分解されるので、積層体表面の汚染を防止し、積層体の外観を経時的に良好に維持することができる。なお、光触媒機能層を直接基体に形成すると、経時的に基体から光触媒機能層が剥離するおそれがあるが、金属ドープチタン酸化物含有層を介在させることにより、光触媒機能層を基体と良好に一体化することができる。   Since the contaminants on the surface of the laminate of the present invention are decomposed by the action of the photocatalytic functional layer, contamination of the laminate surface can be prevented and the appearance of the laminate can be maintained well over time. If the photocatalytic functional layer is formed directly on the substrate, the photocatalytic functional layer may be peeled off from the substrate over time, but the photocatalytic functional layer is integrated well with the substrate by interposing a metal-doped titanium oxide-containing layer. Can be

また、光触媒機能層を、吸水防止層の上に直接形成すると、吸水防止剤であるケイ素含有化合物等が光触媒機能層の酸化分解作用により劣化するが、本発明の積層体では、吸水防止層と光触媒機能層との間に光触媒機能を有さない金属ドープチタン酸化物含有層が介在しているので、吸水防止層が劣化することがない。   Further, when the photocatalytic functional layer is formed directly on the water absorption preventing layer, a silicon-containing compound or the like that is a water absorption preventing agent deteriorates due to the oxidative decomposition action of the photocatalytic functional layer. Since the metal-doped titanium oxide-containing layer having no photocatalytic function is interposed between the photocatalytic function layer, the water absorption preventing layer does not deteriorate.

本発明の積層体は、各種のデザイン性、並びに、高い防水性および耐汚染性が求められる任意の分野において利用可能であり、ガラス、金属、セラミックス、コンクリート、木材、石材、シーリング剤等またはこれらの組み合わせからなる、建材;空調屋外機;厨房機器;衛生機器;照明器具;自動車;自転車;自動二輪車;航空機;列車;船舶等の屋外で利用される人工物の製造に好適に使用される。特に、本発明の積層体は建材として好適であり、当該建材を使用して建造された家屋、ビルディング等の建築物、並びに、道路、トンネル等の土木工作物は経時的に高い防水効果および汚染防止汚効果を発揮することができる。   The laminate of the present invention can be used in various fields where various design properties and high waterproofness and contamination resistance are required, such as glass, metal, ceramics, concrete, wood, stone, sealing agent, etc. It is suitably used for the production of artifacts used outdoors such as building materials, air-conditioning outdoor units, kitchen equipment, sanitary equipment, lighting equipment, automobiles, bicycles, motorcycles, airplanes, trains, and ships. In particular, the laminate of the present invention is suitable as a building material, and a building constructed using the building material, a building such as a building, and a civil engineering work such as a road and a tunnel have a high waterproofing effect and contamination over time. The antifouling effect can be demonstrated.

以下、実施例により本発明をより詳細に例証するが、本発明は実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to an Example.

参考例1−1
無機系顔料としての赤茶色ベンガラ微粉末(平均粒経100μm)100重量部と水5重量部との混合物と、ドライシールS(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製シリコーン系吸水防止剤)の10倍水希釈液とを1:10の重量比で混合撹拌し、吸水防止着色用液を得た。
Reference Example 1-1
A mixture of 100 parts by weight of red-brown bengara fine powder (average particle size 100 μm) and 5 parts by weight of water as an inorganic pigment, and 10 of dry seal S (silicone water absorption inhibitor manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) The double water diluted solution was mixed and stirred at a weight ratio of 1:10 to obtain a water absorption preventing coloring solution.

参考例1−2
無機系顔料としてのポルックスホワイト(PC−CRH:住化カラー株式会社製)100重量部とバインダーとしてのポルックスバインダー(PM−FD:住化カラー株式会社製)5重量部との混合物と、ドライシールS(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製シリコーン系吸水防止剤)の10倍水希釈液とを1:10の重量比で混合撹拌し、吸水防止着色用液を得た。
Reference Example 1-2
A mixture of 100 parts by weight of Pollux White (PC-CRH: manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) as an inorganic pigment and 5 parts by weight of Pollux binder (PM-FD: manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) as a binder, and dry seal A 10-fold water dilution of S (silicone water absorption inhibitor manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was mixed and stirred at a weight ratio of 1:10 to obtain a water absorption preventing coloring solution.

参考例1−3
有機顔料としてのポルックスロイヤルブルー(PM−R1:住化カラー株式会社製)100重量部とバインダーとしてのポルックスバインダー(PM−FD:住化カラー株式会社製)5重量部との混合物と、ドライシールS(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製シリコーン系吸水防止剤)の10倍水希釈液とを1:10の重量比で混合撹拌し、吸水防止着色用液を得た。
Reference Example 1-3
A mixture of 100 parts by weight of Pollux Royal Blue (PM-R1: Sumika Color Co., Ltd.) as an organic pigment and 5 parts by weight of Pollux binder (PM-FD: Sumika Color Co., Ltd.) as a binder, and dry seal A 10-fold water dilution of S (silicone water absorption inhibitor manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was mixed and stirred at a weight ratio of 1:10 to obtain a water absorption preventing coloring solution.

参考例1−4
有機顔料としてのポルックスイエロー(PC−LD:住化カラー株式会社製)100重量部とバインダーとしてのポルックスバインダー(PM−FD:住化カラー株式会社製)5重量部との混合物と、ドライシールS(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製シリコーン系吸水防止剤)の10倍水希釈液とを1:10の重量比で混合撹拌し、吸水防止着色用液を得た。
Reference Example 1-4
Dry seal S, a mixture of 100 parts by weight of Pollux Yellow (PC-LD: manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) as an organic pigment and 5 parts by weight of Pollux binder (PM-FD: manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) as a binder A 10-fold water dilution of Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. (silicone water absorption inhibitor) was mixed and stirred at a weight ratio of 1:10 to obtain a water absorption preventing coloring solution.

参考例2−1
純水500mlに97%CuCl・2HO(塩化第二銅:日本化学産業株式会社製)0.463gを完全に溶解した溶液に、更に50%四塩化チタン溶液(住友シチックス株式会社製)10gを添加し、純水を加え、総体積を1000mlとした。
Reference Example 2-1
To a solution in which 0.463 g of 97% CuCl 2 · 2H 2 O (cupric chloride: manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) is completely dissolved in 500 ml of pure water, a 50% titanium tetrachloride solution (manufactured by Sumitomo Sitix Corporation) is further added. 10 g was added, pure water was added, and the total volume was 1000 ml.

この溶液に25%アンモニア水(高杉製薬株式会社製)を10倍希釈した希アンモニア水を滴下してpH7.0とすることにより、水酸化銅と水酸化チタンの混合物を沈殿させた。   A mixture of copper hydroxide and titanium hydroxide was precipitated by dropwise addition of dilute ammonia water obtained by diluting 25% ammonia water (manufactured by Takasugi Pharmaceutical Co., Ltd.) 10 times into this solution to pH 7.0.

この沈殿物を、純水を用いて、上澄み液の導電率が0.8mS/m以下になるまで洗浄し、導電率が0.80mS/mになったところで洗浄を終了した。これにより、0.81wt%濃度の水酸化物含有液が340g作製された。   This precipitate was washed with pure water until the conductivity of the supernatant liquid became 0.8 mS / m or less, and the washing was terminated when the conductivity became 0.80 mS / m. Thereby, 340 g of a hydroxide-containing liquid having a concentration of 0.81 wt% was produced.

次に、この水酸化物含有液を1〜5℃に冷却しながら、35%過酸化水素水(タイキ薬品工業株式会社製)を25g添加し、16時間撹拌した。これにより、透明緑色の0.90wt%銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液365gが得られた。これを純水で希釈して0・85wt%の銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液385gを調製した。   Next, 25 g of 35% aqueous hydrogen peroxide (manufactured by Taiki Pharmaceutical Co., Ltd.) was added while cooling the hydroxide-containing liquid to 1 to 5 ° C., and the mixture was stirred for 16 hours. As a result, 365 g of a transparent green 0.90 wt% copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion was obtained. This was diluted with pure water to prepare 385 g of a 0.85 wt% copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion.

参考例3−1
アナターゼ型過酸化チタン水分散液(サスティナブル・テクノロジー株式会社製B56)を光触媒機能付与液とした。
Reference Example 3-1
An anatase type titanium peroxide aqueous dispersion (B56 manufactured by Sustainable Technology Co., Ltd.) was used as a photocatalyst function-imparting liquid.

実施例1
市販のプレキキャストコンクリート基板(幅300mm、長さ300mm、厚み30mm)に、参考例1−1の吸水防止着色用液を塗装用刷毛で2回塗りし、常温でよく乾燥させた。
Example 1
The water-absorptive coloring liquid of Reference Example 1-1 was applied twice to a commercially available plexcast concrete substrate (width 300 mm, length 300 mm, thickness 30 mm) with a paint brush and dried well at room temperature.

次に、その上に、参考例2−1の銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液を、塗装用スプレーガンを用いて空気圧2kg/mで10g/mの量で塗布し、常温乾燥させた。Next, the copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion of Reference Example 2-1 was applied on it with an air pressure of 2 kg / m 2 in an amount of 10 g / m 2 using a spray gun for coating, and dried at room temperature. It was.

更にその上に、参考例3−1の光触媒機能付与液を参考例2−1と同様に30g/mの量で塗布し、常温乾燥させ、評価基板を得た。Furthermore, the photocatalyst function-providing liquid of Reference Example 3-1 was applied in an amount of 30 g / m 2 in the same manner as in Reference Example 2-1, and dried at room temperature to obtain an evaluation substrate.

実施例2
参考例1−1に代えて参考例1−2を使用した以外は実施例1と同一の方法により評価基板を得た。
Example 2
An evaluation substrate was obtained by the same method as in Example 1 except that Reference Example 1-2 was used instead of Reference Example 1-1.

実施例3
参考例1−1に代えて参考例1−3を使用した以外は実施例1と同一の方法により評価基板を得た。
Example 3
An evaluation substrate was obtained by the same method as in Example 1 except that Reference Example 1-3 was used instead of Reference Example 1-1.

実施例4
参考例1−1に代えて参考例1−4を使用した以外は実施例1と同一の方法により評価基板を得た。
Example 4
An evaluation substrate was obtained by the same method as in Example 1 except that Reference Example 1-4 was used instead of Reference Example 1-1.

比較例1〜4
実施例1〜4のうち、吸水防止着色用液のみを塗布・乾燥し、銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液および光触媒機能付与液を使用しないものを比較例1〜4とした。
Comparative Examples 1-4
Of Examples 1 to 4, only the water-absorptive coloring liquid was applied and dried, and the copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion and the photocatalyst function-imparting liquid were not used.

比較例5
参考例2−1で作製した銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液を実施例1と同一の基板に塗装用スプレーガンを用いて空気圧2kg/mで10g/mの量で塗布し、常温乾燥して比較例5とした。
Comparative Example 5
The copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion prepared in Reference Example 2-1 was applied to the same substrate as in Example 1 using a coating spray gun at an air pressure of 2 kg / m 2 and an amount of 10 g / m 2. It dried and it was set as the comparative example 5.

評価1
実施例1〜4、および、比較例1〜5の評価基板を、千葉県と佐賀県に於いて2003年5月中旬より10月初旬まで屋外曝露し、評価基板の汚染状況を目視にて評価した。結果を表1に示す。
Evaluation 1
The evaluation substrates of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were exposed outdoors from mid-May to early October in Chiba and Saga Prefectures, and the contamination status of the evaluation substrate was visually evaluated. did. The results are shown in Table 1.

Figure 0004527112
Figure 0004527112

参考例1−5
ドライシールSのみを透明吸水防止用液とした。
Reference Example 1-5
Only the dry seal S was used as a transparent water absorption preventing liquid.

参考例1−6
着色顔料としてのブラウンPC−RB(住化カラー株式会社製)9.5gと顔料固着補助剤としてのポリゾールAP―3720(昭和高分子株式会社製)0.5gとの混合物にドライシールSの10倍水希釈液を40g混合撹拌し、吸水防止着色用液を得た。
Reference Example 1-6
A mixture of 9.5 g of Brown PC-RB (manufactured by Sumika Color Co., Ltd.) as a coloring pigment and 0.5 g of Polysol AP-3720 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) as a pigment fixing auxiliary agent 40 g of the double water diluted solution was mixed and stirred to obtain a water absorption preventing coloring solution.

参考例2−3
参考例2−1で調製した銅ドープアモルファス型過酸化チタン分散液0.85wt%に、ポリエーテル変性シリコーンオイルSH3746(東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製)0.4wt%を添加して混合撹拌し、銅ドープアモルファス型過酸化チタン−ポリエーテル変性シリコーン混合分散液とした。
Reference Example 2-3
Polyether-modified silicone oil SH3746 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) 0.4 wt% was added to 0.85 wt% of the copper-doped amorphous titanium peroxide dispersion prepared in Reference Example 2-1, and mixed and stirred. A copper-doped amorphous titanium peroxide-polyether-modified silicone mixed dispersion was obtained.

実施例5
市販のプレキキャストコンクリート基板(幅300mm、長さ300mm、厚み30mm)に、参考例1−5の吸水防止用液を塗装用刷毛で2回塗りし、常温でよく乾燥させた。
Example 5
The water absorption preventing liquid of Reference Example 1-5 was applied twice to a commercially available plexicast concrete substrate (width 300 mm, length 300 mm, thickness 30 mm) with a coating brush and dried well at room temperature.

次に、その上に、参考例2−3の銅ドープアモルファス型過酸化チタン−ポリエーテル変性シリコーン混合分散液を塗装用刷毛で2回塗りし、常温でよく乾燥させ、評価基板を得た。   Next, the copper-doped amorphous titanium peroxide-polyether-modified silicone mixed dispersion of Reference Example 2-3 was applied twice with a coating brush and dried well at room temperature to obtain an evaluation substrate.

実施例6
参考例1−5に代えて参考例1−6の吸水防止着色用液を使用した以外は実施例5と同一の方法により評価基板を得た。
Example 6
An evaluation substrate was obtained in the same manner as in Example 5 except that the water absorption preventing coloring liquid of Reference Example 1-6 was used instead of Reference Example 1-5.

実施例7
実施例5の評価基板の上に参考例3−1の光触媒機能付与液を塗装用刷毛で3回塗りし、常温で乾燥させた。
Example 7
The photocatalyst function-imparting liquid of Reference Example 3-1 was applied three times with a coating brush on the evaluation substrate of Example 5 and dried at room temperature.

実施例8
実施例6の評価基板の上に参考例3−1の光触媒機能付与液を塗装用刷毛で3回塗りし、常温で乾燥させた。
Example 8
The photocatalyst function-imparting solution of Reference Example 3-1 was applied three times with a coating brush on the evaluation substrate of Example 6 and dried at room temperature.

比較例6
参考例2−3の銅ドープアモルファス型過酸化チタン−ポリエーテル変性シリコーン混合分散液を使用しない以外は実施例5と同一の方法により評価基板を得た。
Comparative Example 6
An evaluation substrate was obtained by the same method as in Example 5 except that the copper-doped amorphous type titanium peroxide-polyether-modified silicone mixed dispersion of Reference Example 2-3 was not used.

比較例7
参考例2−3の銅ドープアモルファス型過酸化チタン−ポリエーテル変性シリコーン混合分散液を使用しない以外は実施例6と同一の方法により評価基板を得た。
Comparative Example 7
An evaluation substrate was obtained by the same method as in Example 6 except that the copper-doped amorphous type titanium peroxide-polyether-modified silicone mixed dispersion in Reference Example 2-3 was not used.

評価2
実施例5乃至8、および、比較例6乃至7の評価基板を佐賀県に於いて2003年10月より2004年1月下旬まで屋外曝露し、肉眼による評価基板の汚染状況の評価、下記のセロテープ(登録商標)剥離試験による固着性評価、肉眼による親水性評価、および、肉眼による吸水性評価を行なった。吸収性評価は、水道水を各評価基板表面に散布後、評価基板の一部を切断して断面の吸水状態を目視にて評価した。結果を表2に示す。
Evaluation 2
The evaluation substrates of Examples 5 to 8 and Comparative Examples 6 to 7 were exposed outdoors in Saga Prefecture from October 2003 to late January 2004, and the evaluation of contamination of the evaluation substrate with the naked eye, the following tape (Registered trademark) Adhesiveness evaluation by peel test, hydrophilicity evaluation by the naked eye, and water absorption evaluation by the naked eye were performed. Absorption evaluation evaluated the water absorption state of the cross section visually by cutting a part of the evaluation board after spraying tap water on the surface of each evaluation board. The results are shown in Table 2.

Figure 0004527112
Figure 0004527112

※セロテープ(登録商標)剥離試験方法
市販セロテープ(登録商標)を評価基板表面に10mm四方の開口ができるように格子模様に貼り付け、同時に剥離して、そのセロテープ(登録商標)表面に顔料および金属ドープチタン酸化物膜が付着しているか否かを目視評価した。
* Sellotape (registered trademark) peel test method Commercially available sellotape (registered trademark) is applied to the evaluation substrate surface in a grid pattern so that an opening of 10 mm square can be formed, and peeled at the same time. It was visually evaluated whether or not a doped titanium oxide film was adhered.

本発明の積層体では、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層を任意に着色することにより、基体自体のテクスチャーを生かしながら自由なデザインを施すことができる。   In the laminate of the present invention, the water absorption preventing layer containing a silicon-containing compound can be arbitrarily colored to give a free design while taking advantage of the texture of the substrate itself.

また、前記金属ドープチタン酸化物含有層自体が発揮する独特の汚染防止機能により、積層体表面の汚染を防止することができる。そして、前記金属ドープチタン酸化物含有層にシリコーンオイル、特にポリエーテル変性シリコーンオイルを配合することにより、前記防汚効果を更に向上させることができる。なお、前記金属ドープチタン酸化物含有層は光触媒機能を有さないので、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層を酸化分解することがない。   Moreover, contamination of the laminate surface can be prevented by the unique contamination prevention function exhibited by the metal-doped titanium oxide-containing layer itself. And the said antifouling effect can be further improved by mix | blending a silicone oil, especially polyether modified silicone oil with the said metal dope titanium oxide content layer. In addition, since the said metal dope titanium oxide content layer does not have a photocatalytic function, it does not oxidatively decompose the water absorption prevention layer containing a silicon containing compound.

したがって、本発明の積層体は、良好な防水性および耐汚染性を経時的に維持したまま、任意のデザインを提供することができ、特に、屋外建造物用の建材として好適である。   Therefore, the laminate of the present invention can provide an arbitrary design while maintaining good waterproofness and stain resistance with time, and is particularly suitable as a building material for outdoor buildings.

更に、前記金属ドープチタン酸化物含有層上に光触媒機能層を形成した本発明の積層体は、光触媒機能層の作用により吸水防止層が酸化分解して劣化することがなく、また、光触媒機能層が加水分解されることもない。したがって、前記積層体は、良好な防水性および耐汚染性を経時的に維持したまま、任意のデザインを提供することができ、例えば、家屋(外壁、浴室、台所、洗面所を含む)、ビルディング、水路、ダム、道路、トンネル、橋梁、空港、港湾設備等の屋外建造物用の建材として好適に使用される。
Furthermore, in the laminate of the present invention in which a photocatalytic functional layer is formed on the metal-doped titanium oxide-containing layer, the water absorption preventing layer is not oxidized and degraded by the action of the photocatalytic functional layer, and the photocatalytic functional layer Is not hydrolyzed. Thus, the laminate can provide any design while maintaining good waterproof and stain resistance over time, for example, houses (including exterior walls, bathrooms, kitchens, toilets), buildings It is preferably used as a building material for outdoor buildings such as waterways, dams, roads, tunnels, bridges, airports, and harbor facilities.

Claims (10)

表面に細孔を有する基体と、
前記表面に細孔を有する基体上に形成された、無色透明、あるいは、着色された透明、半透明または不透明の、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層と
前記ケイ素含有化合物を含む吸水防止層上に形成された、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄および亜鉛からなる群から選択された金属元素の少なくとも1つがドープされたアモルファス型酸化チタンを含金属ドープチタン酸化物含有層と
を備えた積層体。
A substrate having pores on the surface;
On the colorless and transparent or colored transparent, translucent or opaque water-absorbing prevention layer containing a silicon-containing compound and a water-absorbing prevention layer containing the silicon-containing compound formed on the substrate having pores on the surface formed, with copper, manganese, nickel, cobalt, and including metal-doped titanium oxide layer containing an amorphous type titanium oxide at least one doped metal element selected from the group consisting of iron and zinc laminate body.
前記ケイ素含有化合物を含む吸水防止層がケイ素含有化合物と水を含む吸水防止剤から構成されることを特徴とする、請求項1記載の積層体。  The laminate according to claim 1, wherein the water absorption preventing layer containing the silicon-containing compound comprises a water absorption preventing agent containing a silicon-containing compound and water. 前記ケイ素含有化合物が加水分解性シランであり、且つ、前記吸水防止剤が更に界面活性剤を含むことを特徴とする、請求項2記載の積層体。  The laminate according to claim 2, wherein the silicon-containing compound is hydrolyzable silane, and the water absorption inhibitor further contains a surfactant. 前記金属ドープチタン酸化物含有層が更にシリコーンオイルを含むことを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の積層体。The laminate according to any one of claims 1 to 3 , wherein the metal-doped titanium oxide-containing layer further contains silicone oil. 前記シリコーンオイルがポリエーテル変性シリコーンオイルであることを特徴とする、請求項記載の積層体。The laminate according to claim 4 , wherein the silicone oil is a polyether-modified silicone oil. 前記金属ドープチタン酸化物含有層の上に光触媒機能層が形成されていることを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の積層体。Wherein the photocatalytic functional layer is formed on the metal-doped titanium oxide-containing layer, the laminate according to any one of claims 1 to 5. 前記光触媒機能層がアナターゼ型酸化チタンを含有する膜からなる、請求項記載の積層体。The laminate according to claim 6 , wherein the photocatalytic functional layer is made of a film containing anatase-type titanium oxide. 請求項1乃至のいずれかに記載の積層体を備えた建造物。A building comprising the laminate according to any one of claims 1 to 7 . 請求項1乃至のいずれかに記載の積層体を備えた建材。A building material comprising the laminate according to any one of claims 1 to 7 . 積層体の製造方法であって、
表面に細孔を有する基体上に、無色透明、あるいは、着色された透明、半透明または不透明な、ケイ素含有化合物を含む吸水防止層を形成する工程、および、
前記ケイ素含有化合物を含む吸水防止層上に、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄および亜鉛からなる群から選択された金属元素の少なくとも1つがドープされたアモルファス型酸化チタンを含金属ドープチタン酸化物含有層を形成する工程
を備えたことを特徴とする製造方法。
A method for producing a laminate,
Forming a water-absorbing prevention layer containing a silicon-containing compound on a substrate having pores on the surface thereof, which is colorless and transparent, or colored, transparent, translucent or opaque; and
The water absorption preventing layer comprising a silicon-containing compound, copper, manganese, nickel, cobalt, at least one including metal-doped titanium oxide amorphous-type titanium oxide which is doped with metal elements selected from the group consisting of iron and zinc A manufacturing method comprising a step of forming a material-containing layer.
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