JP7069057B2 - 光触媒組成物、及び水性塗料を得るためのその使用 - Google Patents

Description

本発明の分野は、光触媒組成物、例えばセメント系光触媒組成物、及び水性塗料を得るためのその使用に関する。

本開示は、光触媒組成物、例えばセメント系光触媒組成物、及び水性塗料を得るためのその使用に関する。

光触媒作用とは、好適な波長の光が照射されると何らかの化学反応を触媒することができる、光触媒として知られるいくつかの物質に関する自然現象である。特に、空気及び光の存在下では、有機及び無機の汚染物質（例えば、微生物、酸化窒素、重縮合芳香族生成物、ベンゼン、二酸化硫黄、一酸化炭素、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、メタノール、エタノール、ベンゼン、エチルベンゼン、メチルベンゼン、一酸化窒素及び二酸化窒素）の変換及び／または分解をもたらす光触媒物質を含有する表面上で酸化プロセスが活性化される。このような汚染物質及び／または毒性物質は、光触媒プロセスを通じて、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）、硫酸カルシウム（ＣａＳＯ４）、硝酸カルシウム（Ｃａ（ＮＯ３）２）、及び炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）といった、雨水または洗浄により洗い流すことのできる無害の物質に変換される。

したがって、光触媒プロセスを使用すると、環境に存在する汚染物質、例えば自動車の排ガス、工場、家庭暖房、及び他の汚染源によりもたらされるものを大幅に低減させると同時に、建築物または他の構造物の表面を劣化させる泥、カビ、及び細菌を排除することができる。

光触媒は、一般的には、最も活性があり最も使用されている二酸化チタンＴｉＯ２、酸化亜鉛、ＺｎＯ、ならびに他の酸化物及び硫化物（例えば、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＣｄＳ、ＺｎＳなど）といった金属化合物である。

建築物表面をコーティングするために使用される光触媒を含有し、建築業において一般的に利用されている技術を用いて適用可能な組成物を提供するために、多大な労力が費やされてきた。かかる組成物は、有意かつ永続的な光触媒作用を確実にすると同時に、満足な美的効果も確実にするほか、当然ながら過度のコストがかからないため、その大規模な適用が可能である。

関連技術の詳解
先行技術によれば、光触媒製品は通常、実質的に有機の従来型基剤とともに塗料またはワニスの配合物中に組み込まれている。とはいえ、かかる配合物は、有機性であることを所与として、光触媒により触媒される変換及び／または分解の作用を受け、その結果、適用されたコーティングの特性が経時的に劣化し、脱離及び粉状化現象が生じるほか、元の光触媒特性が急速に低下する。

当技術分野では、光触媒を含むセメント系組成物も知られている。

例えば、特許出願第ＷＯ２００９／０１３３３７号には、水硬性結合剤と、ポリカルボン酸またはアクリル酸系の超流動化剤と、１０，０００～１２０，０００ｍＰａ．ｓに含まれる粘度を有するセルロースエーテルと、接着剤と、石灰質、ケイ質またはケイ質石灰質（ｓｉｌｉｃｏｃａｌｃａｒｅｏｕｓ）のフィラーと、光触媒とを含む光触媒組成物が記述されている。このような組成物には、組成物が滴下または変形することなく、大きな表面に適用するのに特に好適になるようなレオロジー特性が備わっている。

特許出願第ＷＯ２０１３／０１８０５９号には、ナノ粒子形態の光触媒二酸化チタンと合わさったポートランドセメントと、最大粒径１００μｍ未満の石灰質の不活性物質と、粘度１０００ｍＰａ．ｓ未満のセルロースと、流動化剤と、消泡剤と、ビニルポリマーと、色素とを含む、水に希釈して使用される光触媒粉末塗料が記述されている。このような組成物はまた、次の添加剤：メタカオリン、ギ酸カルシウム、及び珪藻土のうちの少なくとも１つを含む。

本出願者は、乾燥した塗料製品の反射率を向上させること、乾燥した塗料製品の表面上の塗布量（液体塗料１ｋｇ当たりで塗布される乾燥後の塗布面積）を向上させること、乾燥した塗料製品の断熱性を向上させること、液体塗料の表面被覆率及び扱いやすさを向上させること、乾燥した塗料製品に塗装用刷毛の線が残る傾向を低減させること、表面上の液体塗料製品の滑り性を向上させること、セメント系光触媒粉末と水の混合時間を低減させること、液体塗料の密度を低減させること、セメント系光触媒粉末１ｋｇ当たりの水の最大量を増大させること、そして塗料が硬化するのにかかる時間である液体塗料の可使時間を増大させることにおいて、技術的課題に直面した。

本出願者は、特に屋外用途のための、水性塗料、すなわち厚さが極めて薄い壁コーティングを得るために使用可能な光触媒組成物（例えば、セメント系組成物）で、
（ａ）経時的に安定であり、また、概して１０重量％未満と比較的低い分量の光触媒を用いて、高い光触媒作用を確実にすることができ、
（ｂ）一般的な塗装作業に使用されるものなどの従来の装置を用いて水性塗料を調製及び適用し、コーティングの均一性及び耐候剤に対するその耐性という観点から最適な結果が得られるようにすることができ、
（ｃ）揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量が０．３５ｇ／ｌ未満の製品が得られるよう、重金属または危険な有機溶媒、特に芳香族溶媒を使用することなく、毒性作用のない製品を使用することができる光触媒組成物の提供において、技術的課題に直面した。

本明細書以下でより良く例示されるこれらの目的及び更なる目的は、向上した可視光反射率及び他の効果を得ることを可能にする、以下の記述及び／または添付の特許請求の範囲において定義されるセメント系光触媒組成物の使用により、本出願者によって達成された。

本発明の第１の態様によれば、
（ａ）少なくとも１種の無機結合剤と、
（ｂ）少なくとも１種の光触媒と、
（ｃ）少なくとも１種の極低粘度セルロースと、
（ｄ）少なくとも１種の流動化剤と、
（ｅ）少なくとも９５重量％が４０μｍ以下の寸法を有する粒子形態の少なくとも１種の第１の石灰質フィラーと、
（ｆ）少なくとも９５重量％が２０μｍ以下の寸法を有する粒子形態の少なくとも１種の第２の石灰質フィラーと、
（ｇ）ｍｍ未満の直径を有する中空セラミック球を含む少なくとも１種の断熱材料と、
（ｈ）ホウケイ酸ガラスバブル微小球と
を含む、光触媒組成物が提供される。

利点は、ｍｍ未満の直径を有する中空セラミック球が、乾燥した塗料製品の表面上の塗布量（液体塗料１ｋｇ当たりで塗布される乾燥後の塗布面積）を向上させ、乾燥した塗料製品の断熱性を向上させ、乾燥した塗料製品の反射率を向上させること、ホウケイ酸ガラスバブル微小球が、乾燥した塗料製品の表面上の塗布量（液体塗料１ｋｇ当たりで塗布される乾燥後の塗布面積）を向上させ、乾燥した塗料製品の反射率及び本組成物を含む液体塗料の扱いやすさを向上させることである。本組成物を含む塗料は、乾燥した塗料製品に塗装用刷毛の線が残る傾向が低く、表面上の液体塗料製品の滑り性が向上している。本組成物を含む塗料は、１分の短い混合時間を有する。本組成物を含む塗料は、水を基準として１．０の低い比重を有する。本組成物を含む塗料は、１４ｍ^２／ｋｇの高い塗布量を有する。本組成物を含む塗料は、塗料１０ｋｇ当たり最大７．５リットルの多量の水を含有し得る。本組成物を含む液体塗料の可使時間（塗料が硬化するのにかかる時間）は、３時間と長時間である。

光触媒組成物は、
（ａ）無機結合剤が、２０重量％～５０重量％の範囲内のセメント結合剤であり、
（ｂ）光触媒が、可視スペクトル内で光触媒活性を有し、０．５重量％～５重量％を構成する二酸化チタン粒子であり、
（ｃ）極低粘度セルロースが、０．８重量％～２．２重量％の範囲内であり、
（ｄ）流動化剤が、０．１重量％～１．２重量％の範囲内であり、
（ｅ）第１の石灰質フィラーが、１５重量％～３５重量％の範囲内であり、
（ｆ）第２の石灰質フィラーが、１５重量％～３５重量％の範囲内であり、
（ｇ）ｍｍ未満の直径を有する中空セラミック球を含む断熱材料が、０．１重量％～４重量％の範囲内であり、
（ｈ）ホウケイ酸ガラスバブル微小球が、０．１重量％～４重量％の範囲内であるものであってもよい。

利点としては、上に列記したものが挙げられる。

光触媒組成物は、セメント結合剤（ａ）がポートランドセメントであるものであってもよい。

光触媒組成物は、光触媒が、アナターゼ結晶型の二酸化チタン粒子であるものであってもよい。

光触媒組成物は、アナターゼ結晶型の二酸化チタン粒子の粒度分布が、少なくとも９５重量％が５０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下の寸法を有するようなものであってもよい。

光触媒組成物は、光触媒二酸化チタンが非光触媒二酸化チタンとの混加物中に存在するものであってもよい。

光触媒組成物は、非光触媒二酸化チタンが２重量％～１０重量％の範囲内であるものであってもよい。

光触媒組成物は、セルロース（ｃ）が、２０℃で１００～７０，０００ｍＰａ．ｓ、好ましくは１００～３０，０００ｍＰａ．ｓ、より好ましくは２００～１０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度ＲＶＴを有するものであってもよい。

光触媒組成物は、（ｉ）少なくとも１種の疎水化ビニルポリマー、好ましくは、塩化ビニル、エチレン、及びビニルエステルのターポリマーであるＣＨ２＝ＣＨ－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ（式中、Ｒはアルキル、直鎖状または分枝状、Ｃ４～Ｃ２４である）
を更に含むものであってもよい。

光触媒組成物は、少なくとも１種の疎水化ビニルポリマーが１重量％～６重量％の範囲内であるものであってもよい。

光触媒組成物は、流動化剤がポリカルボン酸であるものであってもよい。

光触媒組成物は、１．５重量％～１０重量％の範囲内のメタカオリンを含むものであってもよい。

光触媒組成物は、０．１重量％～２．８重量％の範囲内の消泡剤を含むものであってもよい。

光触媒組成物は、ｍｍ未満の中空セラミック球が０．２０Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導度を有するものであってもよい。

光触媒組成物は、ｍｍ未満の中空セラミック球が熱反射コーティングを含むものであってもよい。

光触媒組成物は、ｍｍ未満の中空セラミック球が２００μｍ未満の平均直径を有するものであってもよい。

光触媒組成物は、ｍｍ未満の中空セラミック球が５０μｍ未満の平均直径を有するものであってもよい。

光触媒組成物は、即時分散性色素を含むものであってもよい。

本発明の第２の態様によれば、汚染物質の存在を低減させるために建造物をコーティングするための、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物の使用が提供される。

この使用は、均質かつ流動性の生成物が得られるまで混合することにより、所定の割合で光触媒組成物に水が添加されるものであってもよい。

この使用は、水とセメント結合剤（ａ）との重量比が０．２～０．８であるものであってもよい。

この使用は、適用及び乾燥後の光触媒組成物が、０．０５ｍｍ～１ｍｍ、好ましくは０．１～０．５ｍｍの厚さを有するコーティング層を形成するものであってもよい。

本発明の第３の態様によれば、金属、木材、または塑性材料、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作られた表面をコーティングするための、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物の使用が提供される。

光触媒組成物は、重金属及び有機溶媒を含まないものであってもよい。

光触媒組成物は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量が０．３５ｇ／リットル未満であるものであってもよい。

光触媒組成物は、空気連行剤を含むものであってもよい。

光触媒組成物は、キースラガーを含むものであってもよい。

本発明の第４の態様によれば、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物を使用して得られたコーティングが提供される。

本発明の第５の態様によれば、本発明の第１の態様のいずれかの態様による組成物を含むが水を含まない乾燥混合物が提供される。

本発明の第６の態様によれば、水と混合した、本発明の第５の態様による乾燥混合物を含む光触媒コーティングが提供される。

本発明の第７の態様によれば、滴下しない流体塗料における、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物の使用が提供される。

本発明の第８の態様によれば、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物を含むコーティングが施された建築物または建設物が提供される。

建築物または建設物は、外側がコーティングされていてもよい。

建築物または建設物は、内側がコーティングされていてもよい。

本発明の第９の態様によれば、本発明の第１の態様のいずれかの態様による光触媒組成物を含むコーティングを使用して建築物または建設物をコーティングするステップを含む、建築物または建設物のコーティング方法が提供される。

この方法は、コーティングが建築物または建設物の外側に適用されるものであってもよい。

この方法は、コーティングが建築物または建設物の内側に適用されるものであってもよい。

本発明の第１０の態様によれば、本発明の第１の態様のいずれかの態様による成分をひとつに混合することを含む、光触媒組成物の製造方法が提供される。

この方法は、良好な均質物を得るのに十分な時間にわたって成分をひとつに混合することを含むものであってもよい。

本発明の第１１の態様によれば、本発明の第１０の態様による光触媒組成物の製造方法を制御するためにコンピュータで実行可能である、コンピュータプログラム製品が提供される。

以降、以下の図を参照しながら、本発明の諸態様を例（複数可）として記述する。

いくつかの３Ｍ（英国登録商標）のガラスバブル製品に関する粒径データの表を示す図である。出典：３Ｍ（英国登録商標）Ｇｌａｓｓ Ｂｕｂｂｌｅｓ Ｋシリーズ、Ｓシリーズ、及びｉＭシリーズの製品情報、３Ｍ Ｃｅｎｔｅｒ Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ ５５１４４－１０００，ＵＳＡ（２０１３）。 ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ（ＥＵ登録商標）７０００の典型的な製品特徴の表を示す図である。出典：ＫＲＯＮＯＳ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ，Ｉｎｃ．，５４３０ ＬＢＪ Ｆｒｅｅｗａｙ，Ｓｕｉｔｅ １７００，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ，７５２４０，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ（２０１１）。

関連する組成物、使用、及び方法に関しては、ＷＯ２０１５１４５３７５Ａ１を参照することができる。ＷＯ２０１５１４５３７５Ａ１は参照により援用される。

以下の表により、重量百分率を単位として、開示される成分及び関連する範囲による組成物が開示される。

これらの組成物は、必要に応じて、即時分散性色素を更に含んでいてもよい。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において、光触媒組成物の種々の成分の分量は、特記ある場合を除き、組成物自体の全重量に対する重量百分率として表されている。

一態様において、本開示は、汚染物質の存在を低減させるために建築構造物をコーティングするための、上記に定義したセメント系光触媒組成物の使用に関する。

加えて、本開示は、金属、木材、または塑性材料、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作られた表面をコーティングするための、上記に定義したセメント系光触媒組成物の使用に関する。セメント結合剤に関しては、乾燥状態の粉末形態にある水硬性セメント材料で作られていることが一般的であり、これを水と混合すると、塑性状態で適用するのに十分な時間をおいてから固まり硬化することができる塑性材料が形成される。好ましくは、セメント結合剤はポートランドセメントである。

好ましくは、光触媒は、光触媒形態、すなわち主にアナターゼ結晶型の二酸化チタンである。光触媒二酸化チタンは、好ましくは、少なくとも９５重量％が、５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下のサイズを有するような粒径を有する。好ましくは、光触媒二酸化チタンは、１００～５００ｍ^２／ｇに含まれる表面積を有する。光触媒二酸化チタンは、例えば、強い白色を組成物に与えることができるルチル結晶型の非光触媒二酸化チタンとの混加物において使用することもできる。好ましくは、非光触媒二酸化チタンは、０．５～２０重量％、より好ましくは２～１０重量％の分量で存在する。

一例において、光触媒形態、すなわち主にアナターゼ結晶型の二酸化チタンである光触媒は、ＫＲＯＮＯＳ Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ，Ｉｎｃ．，５４３０ ＬＢＪ Ｆｒｅｅｗａｙ，Ｓｕｉｔｅ １７００，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ，７５２４０，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓにより供給されているＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ（ＥＵ登録商標）７０００である。ＫＲＯＮＯＣｌｅａｎ（ＥＵ登録商標）７０００の典型的な製品特徴例を図２に示す。

極低粘度セルロースに関しては、２０℃で１００～７０，０００ｍＰａ．ｓ、より好ましくは１００～３０，０００ｍＰａ．ｓ、更により好ましくは２００～１０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度ＲＶＴを有することが好ましい。粘度は、例えば、２重量％水溶液で測定することができる。特に、セルロースは、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、メチルカルボキシエチルセルロース、またはそれらの混合物から選択され得るセルロースエーテルとすることができる。このタイプの製品は、例えばＣｕｌｍｉｎａｌ（英国登録商標）、Ｗａｌｏｃｅｌ（英国登録商標）、及びＴｙｌｏｓｅ（英国登録商標）の商標で市販されている。

流動化剤は、セメントの分野で一般的に利用されている製品から選択してよい。これらは通常、ビニルポリマーまたはアクリルポリマー、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリバーサチック酸ビニル、ポリアクリル酸ブチル、またはこれらのコポリマー（例えば、Ｅｌｏｔｅｘによる市販製品）などである。好ましくは、流動化剤は、超流動化剤、例えばポリカルボキシレート、より特定すると、不飽和のモノカルボン酸またはジカルボン酸と、重合可能な不飽和コモノマーとのコポリマーである。不飽和のモノカルボン酸またはジカルボン酸の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などが挙げられる。重合可能な不飽和コモノマーの例としては、ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート（例えば、トリエチレングリコールモノアクリレート、及びポリエチレングリコールモノアクリレートでポリエチレングリコールが２００～１０００の平均分子量を有するもの）が挙げられる。このタイプの製品は、例えば、Ｍｅｌｆｌｕｘ（ＥＵ登録商標）の商標で市販されている。

石灰質フィラーは、例えばＵＮＩ ＥＮ １２６２０：２００８規格において定義されており、炭酸カルシウムを主に含有する（通常、炭酸カルシウム含有量は少なくとも７５重量％に等しい）細かく細分された石灰質の無機物である。本出願者は、第１の石灰質フィラーよりも小さな粒径を有する第２の石灰質フィラーの添加により、他の材料の粒子間、特に光触媒の粒子間に存在する間隙をより小さな顆粒が充填するため、より良い品質のコーティングを得ることができると考える。

本開示による光触媒組成物は、少なくとも１種の疎水化ビニルポリマーを含んでいてもよく、これにより、水性塗料の疎水性特性を増大させることが可能になる。このようなポリマーは、粉末形態で利用可能であり、好ましくは１～２０重量％、より好ましくは１～６重量％の分量で添加することができる。好ましくは、疎水化ビニルポリマーは、塩化ビニル、エチレン、及びビニルエステルのターポリマーであるＣＨ２＝ＣＨ－Ｏ－Ｃ（＝Ｏ）－Ｒ（式中、Ｒはアルキル、直鎖状または分枝状、Ｃ４～Ｃ２４である）、例えばラウリン酸ビニルである。このタイプの製品は、例えば、Ｖｉｎｎａｐａｓ（ＥＵ登録商標）の商標で市販されている。

本開示による光触媒組成物におけるｍｍ未満のセラミック球は、いわゆる「ナノ球体」、例えば平均直径１００μｍ、または例えば平均直径２５μｍのもの、例えば、Ｌｕｄｏｖｉｃｉ Ｒａｆｆａｅｌｅ ｅ Ｆｉｇｌｉ ｓ．ｒ．ｌ．Ｓ．Ｓ．２６１ Ｓｕｂｅｑｕａｎａ－Ｌｏｃ．Ｌａ Ｆｏｓｓａ－６７０２１ Ｂａｒｉｓｃｉａｎｏ（ＡＱ），Ｉｔａｌｙのものであってもよい。これらの球体は、中空であってもよい。これらの球体は、無毒性コーティングを含んでいてもよい。世界税関機構国際統一商品分類統一番号：６８１５－９９－４０００。米国有害物質規制法（ＴＳＣＡ：ＵＳ Ｔｏｘｉｃ Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｃｔ）ＣＡＳ登録番号：１３０２－９８－８、１３３５－３０－４、６５９９７－１７－３、１３４４－００－９。これらの球体は、７０００ｐｓｉで９８％の耐圧縮性を有し得る。これらの球体は、モース硬度計で５の硬度を有し得る。これらの球体は、およそ０．４０ｇ／ｃｍ^３の密度を有し得る。これらの球体の組成は、シリコン６５％、アルミニウム９．６％、二酸化チタン０．４％を含み得る。これらの球体は、約１６００℃の溶融温度、０．６２の放射率、及び１．５３の屈折率を有し得る。これらの球体は、０．１０１Ｗ／ｍＫ（Ｃｅｒｔｉｍａｃ，Ｖｉａ Ｇｒａｎａｒｏｌｏ，６２ Ｆａｅｎｚａ（ＲＡ），４８０１８，Ｉｔａｌｙにより認定）の熱伝導度を有し得る。提供される断熱厚さは、平均直径１００μｍの球体２層の場合は２５０μｍ、または平均直径２５μｍの球体２層の場合は６０μｍであり得る。製品を２コート施した内壁の表面抵抗は、０．１６５５ｍ^２Ｋ／Ｗ（Ｃｅｒｔｉｍａｃにより認定）であり得る。製品を２コート施した外壁の表面抵抗は、０．０４２５ｍ^２Ｋ／Ｗ（Ｃｅｒｔｉｍａｃにより認定）であり得る。一例において、ｍｍ未満のセラミック球は、０．２Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導度を有する。一例において、ｍｍ未満のセラミック球は、２００μｍ未満の平均直径を有する。一例において、ｍｍ未満のセラミック球は、５０μｍ未満の平均直径を有する。

中空であり、熱反射コーティングを備え、０．３５％未満の二酸化チタン成分を特徴とするｍｍ未満のセラミック球を含有する、屋内または屋外用の塗料が提供される。これらのｍｍ未満のセラミック球は、０．６３未満の放射率、１００ミクロンまたは２５ミクロンの平均粒度、Ｇｒｅｅｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｃｏｕｎｃｉｌによる環境保護認定、及び０．１１Ｗ／ｍＫの熱伝導度を有し得る。ｍｍ未満のセラミック球は、不活性（化学的に安定）かつ非発癌性であり得る。ｍｍ未満のセラミック球は、ｍｍ未満のセラミック球に関する作業基準及び塗装に関する作業基準の両方を全面的に尊重したうえで、適切な割合で塗料に混合してよい。

ガラスバブルは、シリカ、炭酸カルシウム、タルク、粘土などといった適用のための従来のフィラー及び添加物に対する代替物である、工学的中空ガラス微小球であってもよい。これらの低密度粒子は、重量を低減させるため、コストを低下させるため、及び製品特性を高めるために使用してもよい。球形状のガラスバブルは、フィラー負荷率上昇、粘度低下／流動性向上、ならびに収縮及び反りの低減を含む、いくつかの重要な利益をもたらす。ガラスバブルは化合物中に容易にブレンドすることができ、噴霧、鋳造、及び成型を含む多様な生産プロセスに適応可能であり得る。

３Ｍ（英国登録商標）ガラスバブルの化学的に安定なソーダ石灰ホウケイ酸ガラス組成物は、より安定なエマルジョンを作出するために優れた耐水性を提供する。これらは不燃性かつ無孔性でもあるため、樹脂を吸収しない。また、その低いアルカリ度のため、３Ｍ（英国登録商標）ガラスバブルには、ほとんどの樹脂との適合性、安定な粘度、及び長い保存可能期間がある。

３Ｍ（英国登録商標）Ｇｌａｓｓ Ｂｕｂｂｌｅｓ Ｋシリーズ、Ｓシリーズ、及びｉＭシリーズは、高い強度対重量比のために特別に配合されている。これらは安定な空隙を作り、そのため、低い熱伝導度及び低い比誘電率がもたらされる。いくつかの３Ｍ（英国登録商標）Ｇｌａｓｓ Ｂｕｂｂｌｅｓ Ｋシリーズ、Ｓシリーズ、及びｉＭシリーズ製品に関する粒径データを図１に示す。

本開示による光触媒組成物は、この製品タイプに一般的に使用されている更なる添加物、例えば、消泡剤、色素、通気剤、ギ酸カルシウム、珪藻土などを含んでいてもよい。

本開示による光触媒組成物は、良好な均質物を得るのに十分な時間にわたり、好適なメカニカルミキサー、例えば遊星型ミキサーを使用して、乾燥状態の種々の成分を任意の順序で混合することにより、公知の技術に従って生成することができる。

水性塗料を調製するためには、水を所定の割合で光触媒組成物に添加し、均質かつ流動性の生成物が得られるまで混合する。

水とセメント結合剤との重量比は、使用される成分及び利用が望まれる適用技術の特殊性に応じて、広い限度内で様々であってよい。水／結合剤の重量比は、概して、０．２～０．８に含まれる。

水性塗料の適用は、従来の装置、例えば、刷毛及びローラ、または更にはスパチュラ、こて、エアレスポンプなどのような、一般的な塗装作業に使用されるものを用いて行うことができる。適用は、外側及び内側の両方の壁構造物、タイル、スラブ、プレハブ構造体、吸音バリア及びニュージャージーバリアなどのセメント建設物、トンネル、打放しコンクリート、市街地建築物または街頭設置物の構成部品といった、種々のタイプの建築物に行うことができる。適用及び乾燥後、光触媒組成物層の厚さは、得ようとする建築物及び光触媒作用に応じて、広い限度内で様々であってよい。概して、０．０５ｍｍ～１ｍｍ、より好ましくは０．１～０．５ｍｍの厚さで十分である。

注記
上記の構成は、本発明の原理の応用を例示するものに過ぎないことを理解されたい。本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、数多くの改変及び代替的構成が考案され得る。現時点で本発明の最も実用的かつ好ましい例（複数可）とみなされるものに関連して具体的かつ詳細に本発明を図面に示し、また上記に十分に記述したが、当業者には、本明細書に記載される本発明の原理及び概念から逸脱することなく数多くの改変が行われ得ることが明らかであろう。

Claims (19)

1. （ａ）２０重量％～５０重量％の範囲内の少なくとも１種のセメント結合剤と、
   （ｂ）少なくとも１種の光触媒であって、可視スペクトル内で光触媒活性を有し、０．５重量％～５重量％を構成する二酸化チタン粒子を含む少なくとも１種の光触媒と、
   （ｃ）少なくとも１種のセルロースであって、２０℃で１００～７０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度ＲＶＴを有し、０．８重量％～２．２重量％の範囲内の少なくとも１種のセルロースと、
   （ｄ）０．１重量％～１．２重量％の範囲内の少なくとも１種の流動化剤と、
   （ｅ）少なくとも９５重量％が４０μｍ以下の寸法を有する粒子形態の少なくとも１種の第１の石灰質フィラーであって、１５重量％～３５重量％の範囲内の少なくとも１種の第１の石灰質フィラーと、
   （ｆ）少なくとも９５重量％が２０μｍ以下の寸法を有する粒子形態の少なくとも１種の第２の石灰質フィラーであって、１５重量％～３５重量％の範囲内であり、前記少なくとも１種の第１の石灰質フィラーよりも小さな粒径を有する少なくとも１種の第２の石灰質フィラーと、
   （ｇ）ｍｍ未満の直径を有する中空セラミック球を含み、０．１重量％～４重量％の範囲内の少なくとも１種の断熱材料と、
   （ｈ）０．１重量％～４重量％の範囲内のホウケイ酸ガラスバブル微小球と
   を含む、光触媒組成物。
2. 前記セメント結合剤（ａ）がポートランドセメントである、請求項１に記載の光触媒組成物。
3. 前記光触媒が、アナターゼ結晶型の二酸化チタン粒子である、請求項１または２に記載の光触媒組成物。
4. アナターゼ結晶型の前記二酸化チタン粒子の粒度分布が、少なくとも９５重量％が５０ｎｍ以下の寸法を有するようなものである、請求項３に記載の光触媒組成物。
5. 前記光触媒の二酸化チタンが非光触媒の二酸化チタンとの混加物中に存在するか、または、前記光触媒の二酸化チタンが非光触媒の二酸化チタンとの混加物中に存在し、前記非光触媒の二酸化チタンが２重量％～１０重量％の範囲内である、請求項３または４に記載の光触媒組成物。
6. 前記セルロース（ｃ）が、２０℃で１００～３０，０００ｍＰａ．ｓのＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度ＲＶＴを有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
7. 少なくとも１種の疎水化ビニルポリマーを更に含み、前記少なくとも１種の疎水化ビニルポリマーが１重量％～６重量％の範囲内である、請求項１から６のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
8. 前記流動化剤がポリカルボン酸である、請求項１から７のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
9. １．５重量％～１０重量％の範囲内のメタカオリンを含むか、または、０．１重量％～２．８重量％の範囲内の消泡剤を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
10. （ｉ）ｍｍ未満の前記中空セラミック球が０．２０Ｗ／ｍＫ未満の熱伝導度を有するか、または、（ｉｉ）ｍｍ未満の前記中空セラミック球が熱反射コーティングを含むか、または、（ｉｉｉ）ｍｍ未満の前記中空セラミック球が２００μｍ未満の平均直径を有するか、または、（ｉｖ）ｍｍ未満の前記中空セラミック球が５０μｍ未満の平均直径を有する、請求項１から９のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
11. 即時分散性色素を含む、請求項１から１０のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
12. 汚染物質の存在を低減させるために建造物をコーティングするための、請求項１から１１のいずれか１項に記載の光触媒組成物の使用。
13. 均質かつ流動性の生成物が得られるまで混合することにより、所定の割合で前記光触媒組成物に水が添加される、請求項１２に記載の使用。
14. 水とセメント結合剤（ａ）との重量比が０．２～０．８である、請求項１３に記載の使用。
15. 適用及び乾燥後の前記光触媒組成物が、０．０５ｍｍ～１ｍｍの厚さを有するコーティング層を形成する、請求項１２から１４のいずれか１項に記載の使用。
16. 金属、木材、または塑性材料、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）で作られた表面をコーティングするための、請求項１から１１のいずれか１項に記載の光触媒組成物の使用。
17. （ｉ）重金属及び有機溶媒を含まないか、または、（ｉｉ）揮発性有機化合物（ＶＯＣ）の含有量が０．３５ｇ／リットル未満であるか、または、（ｉｉｉ）空気連行剤を含むか、または、（ｉｖ）キースラガーを含む、請求項１から１１のいずれかに記載の光触媒組成物。
18. 請求項１から１１または請求項１７のいずれかに記載の光触媒組成物を含むコーティングが施された建築物または建設物。
19. 請求項１から１１または請求項１７のいずれかに記載の成分をひとつに混合することを含む、光触媒組成物の製造方法。

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