JPH09262481A - 光触媒体及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】粉末状又はゾル状の酸化チタン等の光触媒とア
モルファス型過酸化チタンゾルを、有機高分子樹脂等の
基体にコーティング後乾燥・固化及び／又は焼結し、光
触媒を基体上に坦持固定した光触媒体を製造する。その
際、用途に応じて種々の混合割合のものを調製すること
ができる。また、光触媒と共に自発型紫外線放射材また
は蓄光型紫外線放射材の素材からなる粒子あるいはこれ
らの放射材を混入した粒子を混合しておくことができ
る。また基体上に、アモルファス型過酸化チタンゾルを
用いて第一層を設け、該第一層の上に光触媒からなる第
二層を設けてなる光触媒体を製造する。 【効果】光触媒が有する光触媒機能を低下させることな
く、光触媒を基体に坦持固定することができ、長期間に
わたって使用可能な光触媒体の製造法を提供する。ま
た、酸化チタンとアモルファス型過酸化チタンゾルを用
いる場合は、その混合割合を変えることにより、種々の
用途の製品への適用が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、優れた光触媒機
能を有する光触媒体及びその製造法並びにそれらに使用
する光触媒組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体にそのバンドギャップ以上のエネ
ルギーを有する波長の光を照射すると、酸化還元反応が
生じる。このような半導体を光触媒半導体、あるいは単
に光触媒という。光触媒は、粉末状で溶液に懸濁させて
用いられる場合と、何らかの基体上に担持した形で使用
される場合がある。光触媒活性という見地から見ると、
その表面積の大きさから一般に前者の方がより活性であ
るが、実用的な見地からすると、その取り扱い易さから
いって、前者より後者の方を採用せざるを得ない場合が
多い。基体上に光触媒を担持させるには、基体上で光触
媒粒子を高温で焼結させ担持させたりする方法が採用さ
れている。また、ある種のフッ素系のポリマーをバイン
ダーとして用い光触媒を基体に担持する方法も提案され
ている。例えば、特開平４−２８４８５１号公報には、
光触媒粒子とフッ素系ポリマーとの混合物を積層・圧着
する方法が、特開平４−３３４５５２号公報には、光触
媒粒子をフッ素系ポリマーに熱融着する方法が記載され
ている。また、特開平７−１７１４０８号公報には、水
ガラス等の無機系及びシリコン系ポリマー等の有機系か
らなる難分解性結着剤を介して光触媒粒子を基体上に接
着させる方法並びに基体上に難分解性の結着剤を第一層
として設け、その第一層の上に難分解性の結着剤と光触
媒粒子とからなる第二層を設ける光触媒体の製造法が記
載されている。さらに、特開平５−３０９２６７号公報
光触媒粉末の担持固定化材として金属酸化物ゾルより生
成する金属酸化物を用いる方法が記載され、金属酸化物
のゾルは、ゾルゲル法で採用されるような金属のアルコ
キシド、アセチルアセトネート、カルボキシレートなど
の金属有機化合物や、四塩化チタンといった塩化物のア
ルコール溶液を酸あるいはアルカリ触媒存在下加水分解
して得られる旨の記載がある。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】最近、光触媒を用いて、日常
の生活環境で生じる有害物質、悪臭成分、油分などを分
解・浄化したり、殺菌したりする試みがあり、光触媒の
適用範囲が急速に拡大している。これに伴い、光触媒粒
子をあらゆる基体上に、その光触媒機能を損なわせるこ
となく、強固に、かつ、長期間にわたって担持させる方
法が求められている。特に、光触媒機能に優れた酸化チ
タンゾルを光触媒として使用する場合、基体へのバイン
ダー機能が弱いことから、その付着性の改良が特に求め
られていた。しかしながら、前記の従来技術の方法で
は、接着強度が十分ではなく、長期間にわたって坦持す
ることができるものが少なく、接着強度を高め長期間坦
持できるものを作ろうとすると、逆に光触媒機能が低下
するという問題があった。有機高分子樹脂からなる基体
を用いる場合においては、アナターゼ型に比べてその光
触媒機能が弱いといわれているルチル型の酸化チタンで
あっても、光触媒反応が進行し、有機高分子樹脂自体の
光化学反応と相俟って、長期間の使用により劣化分解す
る。また、基体として有機高分子系樹脂を使用する場合
には、シリカゾル等であらかじめコーティングすること
が考えられていたが、シリカゾルが凝集・乾燥の過程
で、割れや空孔が発生し、バインダーとしての性能上問
題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく、
光触媒粒子をあらゆる基体上に、その光触媒機能を損な
わせることなく、強固に、かつ、長期間にわたって担持
させる方法について探索した結果、アモルファス型過酸
化チタンゾルをバインダーとして使用すると意外にも、
光触媒粒子をあらゆる基体上に、その光触媒機能を損な
わせることなく、強固に、かつ、長期間にわたって担持
させることができることを見いだし、本発明を完成させ
た。

【０００５】すなわち本発明は、光触媒を基体に担持固
定してなる光触媒体の製造法であって、酸化チタン等の
光触媒とアモルファス型過酸化チタンゾルとを用いる光
触媒体の製造法、基体上に、アモルファス型過酸化チタ
ンゾルを用いて調製した光触機能を有さない第一層を設
け、該第一層の上に、光触媒とアモルファス型過酸化チ
タンゾルとを用いて調製した第二層を設けてなる光触媒
体の製造法、及び、これらの方法により製造される光触
媒体、並びに、その製造に用いられる光触媒組成物に関
する。

【０００６】本発明において用いられるアモルファス型
過酸化チタンゾルは、例えば次のようにして製造するこ
とができる。四塩化チタンＴｉＣｌ₄ のようなチタン塩
水溶液に、アンモニア水ないし水酸化ナトリウムのよう
な水酸化アルカリを加える。生じる淡青味白色、無定形
の水酸化チタンＴｉ（ＯＨ）₄はオルトチタン酸Ｈ₄Ｔｉ
Ｏ₄とも呼ばれ、この水酸化チタンを洗浄・分離後、過
酸化水素水で処理すると、本発明のアモルファス形態の
過酸化チタン液が得られる。このアモルファス型過酸化
チタンゾルは、ｐＨ６．０〜７．０、粒子径８〜２０ｎ
ｍであり、その外観は黄色透明の液体であり、常温で長
期間保存しても安定である。また、ゾル濃度は通常１．
４０〜１．６０％に調整されているが、必要に応じてそ
の濃度を調整することができ、低濃度で使用する場合
は、蒸留水等で希釈して使用する。

【０００７】また、このアモルファス型過酸化チタンゾ
ルは、常温ではアモルファスの状態で未だアナターゼ型
酸化チタンには結晶化しておらず、密着性に優れ、成膜
性が高く、均一でフラットな薄膜を作成することがで
き、かつ、乾燥被膜は水に溶けないという性質を有して
いる。なお、アモルファス型の過酸化チタンのゾルを１
００℃以上で加熱すると、アナターゼ型酸化チタンゾル
になり、アモルファス型過酸化チタンゾルを基体にコー
ティング後乾燥固定したものは、２５０℃以上の加熱に
よりアナターゼ型酸化チタンになる。

【０００８】本発明において使用しうる光触媒として
は、Ｔｉ０₂、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、Ｃｄ０、
ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＣａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃、
Ｋ₂ＮｂＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、ＳａＯ₂、Ｂ
ｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、Ｍｏ
Ｓ₂、ＭｏＳ₃、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、ＣｅＯ₂などを挙げ
ることができるが、これらの中でも酸化チタンが好まし
く、酸化チタンは粒子状又は粉末状の形態で、あるいは
ゾル状の形態で使用する。

【０００９】ゾル状の酸化チタン、すなわち酸化チタン
ゾルは、上記のように、アモルファス型過酸化チタンゾ
ルを１００℃以上の温度で加熱することにより製造でき
るが、酸化チタンゾルの性状は加熱温度と加熱時間とに
より多少変化し、例えば１００℃で６時間処理により生
成するアナターゼ型の酸化チタンゾルは、ｐＨ７．５〜
９．５、粒子径８〜２０ｎｍであり、その外観は黄色懸
濁の液体である。この酸化チタンゾルは、常温で長期間
保存しても安定であるが、酸や金属水溶液等と混合する
と沈殿が生じることがあり、また、Ｎａイオンが存在す
ると光触媒活性や耐酸性が損なわれる場合がある。ま
た、ゾル濃度は通常２．７０〜２．９０％に調整されて
いるが、必要に応じてその濃度を調整して使用すること
もできる。光触媒としては上記の酸化チタンゾルを用い
るのが望ましいが、市販の「ＳＴ−０１」（石原産業株
式会社製）や「ＳＴ−３１」（石原産業株式会社製）を
も使用しうる。

【００１０】本発明において、基体としては、セラミッ
クス、ガラスなどの無機材質、プラスチック、ゴム、
木、紙などの有機材質、並びにアルミニウム、鋼などの
金属材質のものを用いることができる。これらの中でも
特に、アクリロニトリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリカ
ーボネイト樹脂、メチルメタクリレート樹脂（アクリル
樹脂）、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の有機
高分子樹脂材への適用が優れた効果を発揮する。また、
その大きさや形には制限されず、ハニカム状、ファイバ
ー状、濾過シート状、ビーズ状、発砲状やそれらが集積
したものでもよい。さらに、紫外線を通過する基体であ
ればその内面に光触媒体を適用できるし、また塗装した
物品にも適用しうる。

【００１１】本発明において、光触媒によって分解され
ない結着剤とは、例えば前記特開平７−１７１４０８号
公報に記載されているような、水ガラス、コロイダルシ
リカ、セメント等の無機系及びフッ素系ポリマー、シリ
コン系ポリマー等の有機系、からなる光触媒によって分
解されにくい結着剤を意味する。

【００１２】次に、本発明の光触媒体を製造するための
組成物の調製にはいくつかの方法がある。まず、酸化チ
タン粉末をアモルファス型過酸化チタンゾルに均一に懸
濁させたものを用いる方法を挙げることができる。均一
に混濁させるため、機械的撹拌後超音波を使用すること
が有利である。

【００１３】次に、前記の酸化チタンゾルとアモルファ
ス型過酸化チタンゾルとを混合し、混合ゾルを調製す
る。両者の混合割合は、本発明の光触媒体が適用される
製品部位や機器の使用条件により決定されるが、その
際、該混合ゾルを用いて調製された光触媒体の基体への
付着性、成膜性、耐食性、化粧性等が考慮される。そし
て、概略次の３つの区分に分けることができる。 人が接触する、もしくはその可能性が高く、視覚的に
も化粧性を必要とする、例えば、内装タイル、衛生陶
器、各種ユニット製品、食器、建築内外装材、自動車内
装材等。 人が接触することはないが、視覚的に化粧性を必要と
する、例えば、照明器具、地下道、道路、トンネル、土
木資材、電気器具外装パネル等。 通常、人が接触・視覚することはなく、光触媒機能に
基づく有機物の分解機能や半導体金属自体のもつ性質を
利用する、浄化槽、各種排水処理装置、湯沸器、風呂
釜、空調機器、レンジフード内部、その他機器内に組み
込まれた部材等。 そして、上記の区分には、酸化チタンゾルとアモルフ
ァス型過酸化チタンゾルとの合量に対し、酸化チタンゾ
ルを３０重量％以下の割合で混合した混合ゾルを用いて
成膜した光触媒体が好適であり、これを用いた製品は、
日常生活における殺菌や汚染防止、残留臭気分解には十
分であり、かつ、膜表面は硬く、掃除等による磨耗や雑
物の付着がなく、接触による指紋等も付きにくいことが
わかった。また、上記区分に属する、例えば浄化槽で
は、最終排水処理水の残留有機物（ＢＯＤ）値を下げる
ために、高い光触媒活性が、使用される光触媒体として
要求される最も重要な性能であり、これには酸化チタン
ゾルとアモルファス型過酸化チタンゾルとの合量に対
し、酸化チタンゾルを７０重量％以上の割合で混合した
混合ゾルを用いて成膜した光触媒体が最適であることが
わかった。この光触媒体は化粧性は劣るが、この区分の
ものは人が通常接触・視覚しないものであり、また多少
の残留物が付着するという問題点も、定期的な除去・清
掃により解決できることがわかった。さらに、上記区分
には、酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化チタン
ゾルとの合量に対し、酸化チタンゾルを２０〜８０重量
％の割合で混合した混合ゾルを用いて成膜した光触媒体
が適していることがわかった。この光触媒体は、硬度、
雑物の付着性、光触媒活性等において、前二者の中間の
性質を示す。

【００１４】基体に酸化チタンゾル、アモルファス型過
酸化チタンゾル、混合ゾル等を塗布したり、吹き付けた
りしてコーティングするには、例えば、ディッピング、
吹付スプレー、塗布等の公知の方法が利用できる。コー
ティングに際しては、複数回塗布を繰り返すとよい場合
が多い。

【００１５】前記のようにして塗布あるいは吹き付けた
りしてコーティングした後、乾燥させ、固化させて本発
明の光触媒体を得ることができるが、２００℃〜４００
℃前後で焼結して固化坦持させることもできる。また、
酸化チタンの光触媒機能はナトリウムイオンによって低
下することから、基体として光触媒によって分解を受け
やすい有機高分子樹脂を使用する場合は、コーティング
に先立って、水酸化ナトリウム溶液等ナトリウムイオン
を含有する物質で樹脂表面をクリーニングする等してナ
トリウム源を存在させておくのが有利である。なお、ア
モルファス型過酸化チタンゾルを第一層として用いる場
合は、２５０℃以上に加熱すると、アナターゼ型酸化チ
タンの結晶となり光触媒機能が生じるので、それより低
温、例えば８０℃以下で乾燥固化させる。また、この場
合、上記と同様な理由から過酸化チタンゾルにナトリウ
ムイオンを添加しておくこともできる。

【００１６】成形前に、光触媒と共に、自発型紫外線放
射材または蓄光型紫外線放射材の素材からなる粒子ある
いはこれらの放射材を混入した粒子を混合しておくこと
ができる。自発型紫外線放射材（自発型発光セラミッ
ク）は、内部のエネルギーを消費して自ら発光する材
で、ラジウムやプロメチウムの放射崩壊を利用してお
り、発光に紫外線領域を有している。なお、現状ではこ
のような成分を含む岩石の精製粉末を固めたものを再度
粉砕した破砕粒子を利用する。蓄光型紫外線放射材（蓄
光型発光セラミック）は、外部のエネルギーを取り込
み、その分を放出しながら発光する材で、発光に紫外線
領域を有している。「ルミノバ」（商品名 株式会社
根本特殊化学）、「キプラス」（商品名 株式会社ネク
スト・アイ）が市販されている。これらは、高純度のア
ルミナ、炭酸ストロンチウム、ユウロピウム、ジスプロ
シウムなどの成分を含んだストロンチウムアルミネート
（ＳｒＡｌ₂Ｏ₄）を主成分とするものである。吸収スペ
クトルの最大点は３６０ｎｍにあり、粒径は２０μｍ〜
５０μｍである。しかし、粉砕前の破砕した状態のもの
をそのまま破砕粒子として得ることもできる。なお、こ
れら市販品の中で、湿気を吸収すると性能が大きく低下
してしまうものの場合には、あらかじめガラスやポリカ
ーボネートのような透明な有機高分子樹脂中に封入して
用いることもできるし、また、基体中に混入することや
基体表面に貼付して使用することもできる。

【００１７】このような自発型発光セラミックや蓄光型
発光セラミックの粒子あるいはこれらセラミックの微粒
子を混入して成形した粒子（以下、混入粒子と呼ぶ）を
光触媒に混合して光触媒体を調製すると、光触媒体に対
する紫外線の照射が中断されても、自発型発光セラミッ
ク粒子から放射される紫外線、あるいは、蓄光型発光セ
ラミックの粒子がそれまでに蓄積したエネルギーを消費
して発する紫外線によって，光触媒体の光触媒半導体が
励起され、光触媒機能を持続する。 また、自発型発光
セラミックや蓄光型発光セラミックの粒子は、通常緑と
か青あるいは橙色の可視光線も発するので、これを利用
して装飾や暗闇での案内に用いることができる。

【００１８】また、光触媒半導体は、その組成を調整
（無機顔料や金属の添加）したり、製造過程での熱処理
を調整することによって、触媒機能の発揮に必要とする
紫外線の波長（吸収帯）、すなわち励起波長を変えるこ
とができる。例えば、ＴｉＯ₂にＣｒＯ₃を少量添加する
と長波長側に吸収帯が変位する。これによって光触媒体
側を自発型紫外線放射材または蓄光型紫外線放射材の発
光スペクトル特性に合わせることができ、供給される紫
外線の波長に合わせた光触媒半導体を選択することがで
きる。

【００１９】他方、これとは逆に、自発型紫外線放射材
または蓄光型紫外線放射材の発光スペクトル特性を光触
媒半導体の励起波長に合わせることもできる。例えば、
酸化チタンの励起波長は１８０ｎｍ〜４００ｎｍである
が、それに見合う蓄光型紫外線放射材で現在市販されて
いるものはない。市販されている長時間残光する蓄光セ
ラミックとしては、根本特殊化学株式会社の「Ｎ夜光」
があり、残光時間は１０００分を超えるものもある。こ
れは炭酸ストロンチウムや炭酸カルシュウムを主原料に
アルミナを加え賦活剤としてユウロビウムやジスプロシ
ウムを加え、その中にランタン、セリウム、プラセオジ
ム、サマリウム、カドニュウム、テルビウム、ホルミウ
ム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウ
ム、マンガン、スズ、ビスマスのいづれかの元素と、フ
ラッキスとして硼酸を加えて１３００℃で加熱処理して
長時間残光の蓄光セラミックが生まれている。この混合
製法では最も短波長でも４４０ｎｍをピークとする青色
発光体である。これを、酸化チタンの励起波長である４
００ｎｍ以下の発光波長にするには、前述の「Ｎ夜光」
が有する、３６０ｎｍをピークとする吸収波長と、４４
０ｎｍをピークとする発光波長とを近づけるための添加
金属元素を加えるか、又は、ストロンチウムやカリウ
ム、硼砂など、鉱物のもつ元々の燐光波長特性である４
５０ｎｍ前後の青色発光によって４４０ｎｍ以下の発光
波長が生じないとすれば、燐光色は発光しないが、スト
ロンチウム等よりも、もっと短波長であり、発色はしな
い４００ｎｍ以下の発光波長をもつ鉱物元素を精製し
て、調合加工して蓄光型紫外線放射材を開発することが
できる。

【００２０】光触媒半導体は、単位粒子の表面にのみあ
らかじめ担持させておく場合と、単位粒子に自発型発光
セラミックや蓄光セラミックの粒子あるいは混入粒子を
混合して成形品にした後、全体の表面に担持させる場合
がある。前者の方が自発型発光セラミックや蓄光型発光
セラミックの粒子あるいは混入粒子の表面に光触媒半導
体が付着せず、これら粒子から放射される紫外線の量が
多くなる。また，蓄光型発光セラミック粒子の場合は、
外部からの紫外線を効率よく吸収することができる。

【００２１】光触媒体には、その製造過程で、光触媒機
能補助添加金属（Ｐｔ，Ａｇ，Ｒｈ，ＲｕＯ，Ｎｂ，Ｃ
ｕ，Ｓｎ，ＮｉＯなど）を付加することがある．これら
は光触媒反応を促進補完するものとしてよく知られてい
る．

【００２２】

【実施例】以下に、参考例及び実施例を掲げてこの発明
を更に具体的に説明するが、この発明の範囲はこれらの
例示に限定されるものではない。

【００２３】参考例１（アモルファス型過酸化チタンゾ
ルの製造） 四塩化チタンＴｉＣｌ₄の５０％溶液（住友シティクス
株式会社）を蒸留水で７０倍に希釈したものと、水酸化
アンモニウムＮＨ₄ＯＨの２５％溶液（高杉製薬株式会
社）を蒸留水で１０倍に希釈したものとを、容量比７：
１に混合し、中和反応を行う。中和反応後ｐＨを６．５
〜６．８に調整し、しばらく放置後上澄液を捨てる。残
ったＴｉ（ＯＨ）₄のゲル量の約４倍の蒸留水を加え十
分に撹拌し放置する。硝酸銀でチェックし上澄液中の塩
素イオンが検出されなくなるまで水洗を繰り返し、最後
に上澄液を捨ててゲルのみを残す。場合によっては遠心
分離により脱水処理を行うことができる。この淡青味白
色のＴｉ（ＯＨ）₄３６００ｍｌに、３５％過酸化水素
水２１０ｍｌを３０分毎２回に分けて添加し、約５℃で
一晩撹拌すると黄色透明のアモルファス型過酸化チタン
ゾル約２５００ｍｌが得られる。なお、上記の工程にお
いて、発熱を抑えないとメタチタン酸等の水に不溶な物
質が析出する可能性があるので、すべての工程は発熱を
抑えて行うのが望ましい。

【００２４】参考例２（アモルファス型過酸化チタンゾ
ルからの酸化チタンゾルの製造） 上記アモルファス型過酸化チタンゾルを１００℃で加熱
すると、３時間程度経過後にアナターゼ型酸化チタンが
生じ、６時間程度加熱するとアナターゼ型酸化チタンゾ
ルが得られる。また、１００℃で８時間加熱すると、淡
黄色やや懸濁蛍光を帯び、濃縮すると、黄色不透明のも
のが得られ、１００℃で１６時間加熱すると極淡黄色の
ものが得られるが、これらは上記１００℃、６時間加熱
のものに比べて乾燥密着度が多少低下する。この酸化チ
タンゾルは、アモルファス型過酸化チタンに比べ粘性が
低下しているのでディッピングしやすいように２．５重
量％まで濃縮して使用する。

【００２５】実施例１ アモルファス型過酸化チタンゾルと酸化チタンゾルとの
混合比による有機物質の分解試験を次のようにして行っ
た。基板には、縦横１５０×２２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの
ケラミット化粧板（株式会社クレー・バーン・セラミッ
クス製）を使用した。この基板に各種混合割合の混合ゾ
ルを厚さ約２μｍにスプレー法によりコーティングし、
常温から７０℃で乾燥後、約４００℃で３０分間焼結
し、基板上に光触媒を坦持した５種類の光触媒体を得
た。これら試験用の光触媒体を試験容器の中に入れ、次
いで、容器内に被分解有機物質の着色溶液を深さが１ｃ
ｍとなるように注水した。この着色溶液は、モノアゾレ
ッドの水性分散体（赤色液状物）であるポルックスレッ
ドＰＭ−Ｒ（住化カラー株式会社製）を３０倍に希釈し
たものである。次に、容器内の着色溶液の蒸発を防ぐた
めに、容器にフロートグラス（波長３００ｎｍ以下をカ
ット）で蓋をした。該試験容器の上方５ｃｍ、基板から
９．５ｃｍのところに紫外線放射器（２０ｗのブルーカ
ラー蛍光管）を１３ｃｍ離して２本設置し、各種光触媒
体に照射し、着色溶液の色が消えた時点をもって有機物
の分解が終了したものとした。結果は以下の通りであ
る。基板に酸化チタンゾル１００％のものを用いたもの
は、試験開始から７２時間で色が消え、有機物質の分解
能、すなわち光触媒機能に優れていた反面、分解残留物
が多かった。一方、アモルファス型過酸化チタンゾル１
００％のものは１５０時間で色が消え、有機物質の分解
能、すなわち光触媒機能としては上記酸化チタンゾル１
００％使用のものに比べて劣るが、付着・造膜性、耐食
性、化粧性においては優れていた。また、アモルファス
型過酸化チタンゾルと酸化チタンゾルとの混合比１：３
のものは７８時間で、混合比１：１のものは１０２時間
で、混合比３：１のものは１２０時間で、それぞれ色が
消えた。そして、以上の実験から、光触媒機能と付着・
造膜性、耐食性、化粧性とは反比例の関係にあることが
わかった。これらのことから、本発明によると、混合割
合を変えることにより種々の用途（製品適用部位、使用
条件）のものに使用できることがわかった。

【００２６】実施例２ 基体として、アクリル樹脂板とメタクリル樹脂板を用い
た。これら樹脂板を、８０℃の２％水酸化ナトリウム溶
液に３０分間浸漬し水洗後乾燥する。この樹脂板に、第
一層として、参考例１で作った過酸化チタンゾルに界面
活性剤を０．５％添加したものを、ディッピングにて３
〜４回塗布した。乾燥は７０℃で１０分間行った。第二
層として、実施例１と同様５種類のアモルファス型過酸
化チタンゾルと酸化チタンゾルの配合割合のものをディ
ッピングにて３〜４回塗布した。乾燥・固化は、アクリ
ル樹脂板は１２０℃で３分間、メタクリル樹脂板は乾燥
機の温度が１１９℃へ上昇したところで終了した。 光
触媒機能は実施例１と同様の結果であったが、樹脂板へ
の付着力及び光触媒による樹脂板の難分解等において
は、第一層を設けた方が格段に優れていた。

【００２７】実施例３ 基体として、吸水性の高い市販のタイルを用いた。ま
ず、中性洗剤で洗浄し、乾燥後表面活性剤を塗布したも
のを用いた。光触媒組成物としては、重量比で、参考例
１で作った過酸化チタンゾル（ｐＨ６．４）５０部に、
酸化チタン粉末「ＳＴ−０１」（石原産業株式会社製）
１部を加え約１５分間機械撹拌した後、ダマを作らない
ように超音波を用いて撹拌したものを用いた。毎秒０．
３〜０．５ｃｍの速さでディッピングし、３０℃で一晩
乾燥した。このものを４００℃で３０分間焼成して光触
媒体を製造した。この光触媒体は長期間にわたって強固
にタイル表面に接着していた。一方、酸化チタン粉末を
蒸留水に分散させたものを用いて上記タイルにコーティ
ングしたところ、うまく接着することはできなかった。

【００２８】実施例４ 脱脂・表面活性剤処理をしたフロートガラス表面に、ガ
ラスビーズの懸濁液をスプレーガンで数回コーティング
した。このものを４０℃で乾燥後７００℃で３０分間焼
成した。このフロートガラスにガラスビーズを固定した
ものに、実施例３で使用した光触媒組成物をコーティン
グし乾燥後、４００℃で３０分間焼成して光触媒体を製
造した。この光触媒体はフロートガラスに固定したガラ
スビーズに長期間にわたって強固に接着していた。

【００２９】実施例５ アモルファス型過酸化チタンゾルに、蓄光型紫外線放射
材「キプラス」（商品名 株式会社ネクスト・アイ）
を、ゾル中の過酸化チタンに対し２５重量％の割合で混
合、撹拌し、基体としてのケラミット化粧板に吹き付
け、常温乾燥し、４００℃で３０分間焼成処理し、冷却
後、上記放射材の発光波長にその励起波長を調製した酸
化チタンゾルを１μｍの厚みになるように吹き付け乾燥
後、４Ｏ℃で３０分間焼成する。この光触媒体は、光触
媒体に対する紫外線の照射が中断されても、紫外線放射
材が発する紫外線によって光触媒作用を持続する。

【００３０】

【発明の効果】本発明によると、光触媒が有する光触媒
機能を低下させることなく、光触媒を基体に坦持固定す
ることができ、長期間にわたって使用可能な光触媒体の
製造法を提供する。また、酸化チタンとアモルファス型
過酸化チタンゾルを用いる場合は、その混合割合を変え
ることにより、種々の用途の製品への適用が可能とな
る。さらに、光触媒と共に自発型紫外線放射材または蓄
光型紫外線放射材の素材からなる粒子あるいはこれらの
放射材を混入した粒子を混合しておくことにより、紫外
線放射器のない戸外で間断なく光触媒機能を発現させる
ことができる。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光触媒を基体に担持固定してなる光触媒
   体の製造法であって、光触媒とアモルファス型過酸化チ
   タンゾルとを用いることを特徴とする光触媒体の製造
   法。
2. 【請求項２】 光触媒として、酸化チタン粒子又は酸化
   チタン粉末を用いることを特徴とする請求項１記載の光
   触媒体の製造法。
3. 【請求項３】 光触媒として、酸化チタンゾルを用いる
   ことを特徴とする請求項１記載の光触媒体の製造法。
4. 【請求項４】 酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化
   チタンゾルとの合量に対し、酸化チタンゾルを３０重量
   ％以下の割合で混合した混合ゾルを用いることを特徴と
   する請求項３記載の光触媒体の製造法。
5. 【請求項５】 酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化
   チタンゾルとの合量に対し、酸化チタンゾルを２０〜８
   ０重量％の割合で混合した混合ゾルを用いることを特徴
   とする請求項３記載の光触媒体の製造法。
6. 【請求項６】 酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化
   チタンゾルとの合量に対し、酸化チタンゾルを７０重量
   ％以上の割合で混合した混合ゾルを用いることを特徴と
   する請求項３記載の光触媒体の製造法。
7. 【請求項７】 基体上に、光触媒によって分解されない
   結着剤からなる第一層を設け、該第一層の上に、光触媒
   とアモルファス型過酸化チタンゾルとを用いて調製した
   第二層を設けることを特徴とする光触媒体の製造法。
8. 【請求項８】 基体上に、アモルファス型過酸化チタン
   ゾルを用いて調製した光触機能を有さない第一層を設
   け、該第一層の上に、光触媒とアモルファス型過酸化チ
   タンゾルとを用いて調製した第二層を設けることを特徴
   とする光触媒体の製造法。
9. 【請求項９】 第二層が、光触媒としての酸化チタン粒
   子又は酸化チタン粉末とアモルファス型過酸化チタンゾ
   ルとを用いて調製したものであることを特徴とする請求
   項７又は請求項８記載の光触媒体の製造法。
10. 【請求項１０】 第二層が、光触媒として請求項３乃至
    請求項６のいずれか記載の混合ゾルを用いて調製したも
    のであることを特徴とする請求項７又は請求項８記載の
    光触媒体の製造法。
11. 【請求項１１】 第二層が、酸化チタンゾルを用いて調
    製したものであることを特徴とする請求項８記載の光触
    媒体の製造法。
12. 【請求項１２】 酸化チタンゾルが、アモルファス型過
    酸化チタンゾルの１００℃以上の加熱処理により得られ
    るものであることを特徴とする請求項３乃至請求項６及
    び請求項１０乃至請求項１１のいずれか記載の光触媒体
    の製造法。
13. 【請求項１３】 基体表面及び／又は第一層に、ナトリ
    ウムイオンを存在させることを特徴とする請求項１乃至
    請求項１２のいずれか記載の光触媒体の製造方法。
14. 【請求項１４】 光触媒粒子と共に、自発型紫外線放射
    材又は蓄光型紫外線放射材の素材からなる粒子、あるい
    はこれらの放射材を混入した粒子を用いることを特徴と
    する請求項１乃至請求項１３のいずれか記載の光触媒体
    の製造法。
15. 【請求項１５】 自発型紫外線放射材又は蓄光型紫外線
    放射材が、使用する光触媒の励起波長の発光波長又は蓄
    光波長を有することを特徴とする請求項１４記載の光触
    媒体の製造法。
16. 【請求項１６】 請求項１乃至請求項１５のいずれか記
    載の方法により製造された光触媒体。
17. 【請求項１７】 基体が、有機高分子樹脂からなる請求
    項１６記載の光触媒体。
18. 【請求項１８】 酸化チタン粒子又は酸化チタン粉末と
    アモルファス型過酸化チタンゾルとを含有してなる光触
    媒組成物。
19. 【請求項１９】 酸化チタンゾルとアモルファス型過酸
    化チタンゾルとを含有してなる光触媒組成物。