JP7452503B2 - 光触媒塗装膜の製造方法及び光触媒塗装膜 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態における光触媒塗装膜100は、図1の断面模式図に示すように、基材10及び光触媒層12を含んで構成される。図1において基材10及び光触媒層12の各部の寸法は実際の寸法とは異なる場合がある。なお、基材10と光触媒層12との間に保護層や密着層を設けてもよい。
以下、光触媒塗装膜100の実施例及び比較例について説明する。
アルミ板を基材10として、シリコンアルコキシドを含むブタノール溶液のシリカ系アンダーコート液に基材10をディッピングすることにより保護層を成膜した。その後、保護層を室温で乾燥させた。さらに、保護層の上に、ブタノールを含むアルコール系溶媒に可視光に応答する光触媒微粒子とシリコンアルコキシド及びチタンアルコキシドを分散させた光触媒コーティング液をディッピングした。光触媒微粒子は銅を担持した窒素ドープ酸化チタンを用い、光触媒コーティング液の固形分濃度は5wt%とした。
(実施例1)光触媒コーティング液にディッピングした後、70℃の高温蒸気を吐出圧力0.32MPaで1min噴射して高温蒸気処理をして基材10の表面に光触媒層12を形成した。
(比較例1)光触媒コーティング液にディッピングした後、200℃の加熱炉で30min処理して基材10の表面に光触媒層を形成した。
(比較例2)光触媒コーティング液にディッピングした後、ドライヤーで120℃の熱風を1min当てて基材10の表面に光触媒層を形成した。
(比較例3)光触媒コーティング液にディッピングした後、室温で1時間放置して基材10の表面に光触媒層を形成した。
AES樹脂板を基材10として、基材10の表面にミッチャクロンマルチTXF(染めQテクノロジィ製)をノズル径0.1mmのスプレーガンを用いて0.2MPaの吐出圧力で噴霧し、100℃の加熱炉で30min処理して密着層を形成させた。その後、同じスプレーガンでシリコンアルコキシドを含むブタノール溶液のシリカ系アンダーコート液を基材10にスプレー噴霧することにより保護層を成膜した。その後、保護層を室温で乾燥させた。そして、保護層の上に、ブタノールを含むアルコール系溶媒に可視光に応答する光触媒微粒子とシリコンアルコキシド及びチタンアルコキシドを分散させた光触媒コーティング液をスプレー噴霧した。光触媒微粒子は銅を担持した窒素ドープ酸化チタンを用い、光触媒コーティング液の固形分濃度は5wt%とした。
(実施例2)光触媒コーティング液をスプレー噴霧した後、70℃の高温蒸気を吐出圧力0.32MPaで1min噴射して高温蒸気処理をして基材10の表面に光触媒層12を形成した。
(比較例4)光触媒コーティング液をスプレー噴霧した後、100℃の加熱炉で30min処理して基材10の表面に光触媒層を形成した。
以下、実施例1~2及び比較例1~4に対する評価方法について説明する。
光触媒層12の硬さは、鉛筆硬度試験[JIS K 5600-5-4:1999(塗料一般試験方法-第5部:塗膜の機械的性質-第4節:引っかき硬度(鉛筆法))]に準じて評価した。鉛筆硬度試験では、柔らかい側から6B,5B,4B,3B,2B,B,HB,F,H,2H,3H,4H,5H,6H,7H,8H,9Hの硬い側まで順に光触媒層12の硬度を評価した。
光触媒層12の耐摩耗試験は、布(カナキン3号)を巻いた200gの金属製円柱を横向きに置き、塗装面に沿って5cmの距離を90回乾式摺動し、表面の摩耗状態を判断した。摩耗状態の程度は、表1の通りに、耐摩耗性が高いほどレベルが大きくなるように判定した。
図3は、実施例1及び比較例1~3について鉛筆硬度試験及び耐摩耗試験を行った結果を示す。図3には、実施例1及び比較例1~3について耐摩耗試験において90回の乾式摺動を行った後のサンプルの表面写真を併せて示した。
Claims (5)
- 硬化剤である金属アルコキシドを含み、光触媒酸化物粒子を分散させた光触媒塗布材を基材の表面に塗布する第1の工程と、
前記光触媒塗布材に対して40℃以上100℃未満の温度範囲の水蒸気を噴射することによる前記金属アルコキシドへの加水分解によって前記光触媒塗布材を硬化させた光触媒層を形成する第2の工程と、
を備えることを特徴とする光触媒塗装膜の製造方法。 - 請求項1に記載の光触媒塗装膜の製造方法であって、
前記光触媒塗布材は、前記光触媒酸化物粒子として窒素ドープ酸化チタン又は銅、鉄又は銀を担持した窒素ドープ酸化チタンを含むことを特徴とする光触媒塗装膜の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の光触媒塗装膜の製造方法であって、
前記第2の工程は、加熱手段を用いて前記水蒸気の温度を40℃以上100℃未満の温度範囲に制御し、及び、加圧ポンプ及び流量制御手段を用いて前記水蒸気の供給量を制御することを特徴とする光触媒塗装膜の製造方法。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の光触媒塗装膜の製造方法であって、
前記光触媒層に加えて、保護層を形成する工程を備えることを特徴とする光触媒塗装膜の製造方法。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載の光触媒塗装膜の製造方法であって、
前記光触媒層に加えて、前記基材と前記光触媒層との密着性を高めるための密着層を形成する工程を備えることを特徴とする光触媒塗装膜の製造方法。
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