JPH09313948A - 光触媒表面を有する樹脂または樹脂被覆材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 樹脂表面上に形成された光触媒性酸化チタン
層を有し、樹脂の劣化の少ない光触媒性材料の提供。 【解決手段】 樹脂からなる表面を有する材料の清浄表
面に、シランカップリング剤と、平均粒径が１２０ｎｍ
未満の、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア又
はイットリアの粒子とを含む第１層を形成し、その上
に、平均粒子径が２０〜１２０ｎｍの結晶質二酸化チタ
ン粒子を含む光触媒性第２層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂材料、樹脂被
覆金属材料、および樹脂塗装材料等の樹脂表面に、光触
媒性を付与する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンは優れた光触媒性を有し、紫
外線の照射下で強い酸化力を発揮することから、これを
汚れの付着防止、悪臭成分の分解、水質の浄化、防錆、
抗菌、藻類の繁殖防止、および難分解性廃棄物の分解な
どに利用しようとする試みがなされている。

【０００３】酸化チタンを光触媒として使用する場合、
その用途に応じて、各種金属材料、ガラスやセラミック
材料、樹脂材料や樹脂塗装材料など各種素材表面に酸化
チタン光触媒を固定する必要がある。

【０００４】このため、酸化チタン皮膜を素材表面に形
成することを目的とする各種の酸化チタン塗料およびそ
の製造方法が提案されてきた。

【０００５】金属又はガラスの表面に酸化チタン皮膜を
形成する方法としては、チタンのアルコキシドを加水分
解して塗布し、３００〜５００℃で焼成するゾル−ゲル
法が最も一般的であり、これに類する技術としては、例
えば特開平４−８３５３７号公報にチタンアルコキシド
にアミド、又はグリコールを添加した組成物を塗布する
方法や、特開平７−１００３７８号公報に開示されてい
るようにチタンアルコキシドにアルコールアミン類を添
加した組成物を塗布する方法が知られている。

【０００６】しかし、これらの従来方法では、塗膜を３
００〜５００℃の温度で焼成しなければ光触媒を付与す
ることができないため、ガラスやセラミックス、耐熱性
合金には適用できるが、樹脂材料や樹脂塗装した材料に
は全く適用することができなかった。

【０００７】酸化チタンを被覆する他の方法としては、
特開平７−１７１４０８号公報に開示されているよう
に、結晶性酸化チタン粒子に、水ガラス、コロイダルシ
リカ、弗素系樹脂などのバインダーを混和して塗布する
方法などが知られている。

【０００８】しかし、光触媒性酸化チタンを含む酸化チ
タン塗料を、一般の炭化水素系樹脂材料や樹脂被覆材料
表面に直接塗布する方法では、酸化チタン粒子が母材と
直接接するため、光により母材の樹脂自体がしだいに分
解し、皮膜の劣化や脱落を生じ、実用に適さないという
重要な問題を生じていた。

【０００９】一方、皮膜または塗料中の光触媒性酸化チ
タン含有率を下げれば、母材表面の樹脂の劣化はある程
度防止できるが、表面の光触媒性が不十分となるという
問題がある。

【００１０】樹脂材料や樹脂被覆材料が、軽量でしかも
成形加工性および装飾性に優れているという利点があ
り、多くの潜在的用途を持っているが、それにもかかわ
らず、これまで光触媒性表面を有する樹脂材料や樹脂被
覆材料の実用化が進んでいないのは、このような樹脂材
料特有の技術的困難さがあることが原因であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記問題点を解決するためになされたもので、各種樹脂
や金属の樹脂塗装品などの樹脂被覆材料表面に、光の照
射や経時によっても母材表面や塗膜の劣化がなく、かつ
母材表面の色、つやなどの装飾性を損なうことがなく、
しかも透明性に優れた光触媒性被膜を有する樹脂または
樹脂被覆材料、およびその製造方法を提供しようとする
ものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の技
術的課題を解決するための手段について各種方法につい
て検討した結果、樹脂により形成されている表面に酸化
チタン光触媒層を形成した場合、母材表面樹脂の、光に
よる劣化または分解を防止するためには、光触媒層と母
材樹脂との間に特定の組成を有する中間層を設け、その
上に二酸化チタンゾル層を形成することにより、上記課
題を解決し得ることを見出し、本発明を完成した。

【００１３】本発明に係る光触媒表面を有する樹脂また
は樹脂被覆材料は樹脂材料または、樹脂被膜材料からな
る基体、その樹脂表面上に形成され、かつ１２０ｎｍ未
満の平均粒子径を有するシリカ、アルミナ、マグネシ
ア、ジルコニア、およびイットリアから選択された少な
くとも１種の酸化物と、シランカップリング剤とを含む
第１層、並びに、前記第１層上に形成され、２０〜１２
０ｎｍの平均粒子径を有する結晶質二酸化チタン粒子を
含み、光触媒性を有する第２層を有することを特徴とす
るものである。

【００１４】また、本発明の光触媒表面を有する樹脂ま
たは樹脂被覆材料の製造方法は、樹脂材料または樹脂被
覆材料の表面に１２０ｎｍ未満の平均粒子径を有するシ
リカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、およびイッ
トリアから選択された少なくとも１種の酸化物と、シラ
ンカップリング剤とを含む溶液を塗布し、乾燥すること
により第１層を形成し、この第１層上に、２０〜１２０
ｎｍの平均粒子径を有する結晶質二酸化チタン粒子を含
む二酸化チタンゾル溶液を塗布し、乾燥することにより
光触媒性を有する第２層を形成することを特徴とするも
のである。

【００１５】本発明に用いられる被処理物材料は、樹脂
材料または樹脂被覆材料であり、その母材、又は基材は
樹脂材料であってもよく、或は、金属、ガラス、セラミ
ックス等であってもよく、その種類に格別の制限はない
が、それが樹脂材料以外の材料である場合は、その母材
又は基材の表面が、被覆、塗装、接合などにより樹脂材
料を主体とする層で被覆されていることが必要である。

【００１６】また、本発明の方法の被処理材料に用いら
れる樹脂の種類としては、ＡＢＳ、ポリ塩化ビニル、ポ
リアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリカーボネート、ＰＢＴ、ＰＥＴ、ナイロンな
どの熱可塑性樹脂並びに、エポキシ、メラミン、フェノ
ール、ポリウレタン、ポリイミド、ポリアミド、不飽和
ポリエステル、ジアリルフタレート、フランなどの熱硬
化性樹脂に適用できる他、ウレタンラバー、ブチルラバ
ー、ニトリルラバーなどのエラストマー・ゴムなどを包
含する。被処理材料の表面が上記の樹脂をベースとする
塗料で塗装してある場合にも本発明方法を前記と同様に
適用可能であるが、ＰＴＦＥなど弗素系樹脂材料は、そ
れに対し十分な密着性を有する事が困難なため使用は好
ましくない。

【００１７】被処理材料の表面に本発明の方法を適用し
て、光触媒性皮膜を形成するに先立って、被処理材料表
面に付着した、ゴミ、埃や付着油分を除去して表面を清
浄にすることは当然であり、被処理材料が樹脂成形品の
場合は、その表面上の離型剤の除去を同時に行うことが
好ましい。

【００１８】被処理材料表面の清浄化は、界面活性剤を
含む水系洗浄剤、準水系洗浄剤、アルコール系洗浄剤、
炭化水素系洗浄剤などを適宜使用して行うことが好まし
い。被処理材料の種類によっては、洗浄後に必要により
クロム酸等の酸化剤によりエッチング処理を施して、さ
らに優れた皮膜密着性を得る事も可能である。

【００１９】清浄化された被処理材料の表面上に、まず
第１層の皮膜が形成される。この第１層の皮膜の形成
は、シランカップリング剤と平均粒子径が１２０ｎｍ未
満のシリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、およ
びイットリアから選択された少なくとも１種の酸化物と
を含む溶液を清浄された樹脂表面に塗布し、乾燥するこ
とによって行われる。

【００２０】第１および２工程の各々における塗布工程
は、ディップ法で行うことができるが、スプレー法、超
音波アトマイズによるミストスプレー法などによっても
良い結果を得る事ができる。また、乾燥後にさらに重ね
塗りすることにより欠陥の少ない厚膜とすることも可能
である。

【００２１】第１層の皮膜の厚さは、０．１〜２μｍで
あることが好ましく、より好ましい膜厚は０．２〜１μ
ｍである。この膜厚が０．１μｍ未満では、得られる第
１層の樹脂表面に対する十分なバリアー効果が得られ
ず、樹脂表面が光分解するおそれがある。また、それ
が、２μｍ以上の膜厚を得るためには数回の塗り重ねを
必要とするため作業性が悪く実用的でない。

【００２２】第１層皮膜形成用溶液に含まれる酸化物
は、シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、およ
びイットリアから選択された少なくとも１種であり、こ
れらの２種以上を混合して使用してもかまわない。これ
らの中でもシリカおよびアルミナが特に好ましい。溶液
のｐＨは３〜７であることが最も好ましいが、マグネシ
アを含む場合、第１層形成用溶液のｐＨは５〜９が好ま
しい。

【００２３】また、上記第１層用酸化物は、溶液中で均
一に分散し、ゾル状態を形成していることが好ましく、
酸化物粒子の平均粒子径は１２０ｎｍ未満であり、好ま
しい粒子径は５〜７０ｎｍである。この粒子径が１２０
ｎｍより大きくなると上層の酸化チタンゾル溶液を塗布
した場合のバリアー効果が不十分となり、酸化物粒子間
の隙間から光触媒酸化チタン粒子が第２層を経由して母
材表面に移行し、樹脂と直接接触するため好ましくな
い。また、本発明方法において示される平均粒子径は、
用いられる酸化物粒子が鎖状シリカゾル、棒状結晶アル
ミナゾルの粒子のように、粒子の長さと幅が大きく異な
る場合には、粒子の最小サイズ、すなわち、幅（または
短径）をもって平均粒子径とするものである。

【００２４】第１層形成用溶液中の酸化物粒子の濃度
は、これらの酸化物の濃度の合計が２〜３５重量パーセ
ントであるようにコントロールされることが好ましく、
より好ましい濃度は４〜２０重量パーセントである。こ
の濃度が２重量パーセント未満では、バリアー皮膜とし
て十分な膜厚が得られないことがあり、また、それが、
３５重量パーセントを超えると、皮膜を乾燥した際に亀
裂が入り易いため好ましくない。

【００２５】また、第１層形成用溶液中には、酸化物粒
子の他にシランカップリング剤が含まれることが必要で
ある。本発明で使用できるシランカップリング剤の種類
としては、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリ
ル基、メルカプト基などの有機反応基を有するメトキシ
シラン、またはエトキシシランが好ましく、その具体例
をあげるならば、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメ
トキシシランなどである。好ましいシランカップリング
剤の種類は、母材表面の樹脂の種類によっても異なる
が、樹脂がＡＢＳ、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、不飽和ポリエステルなどの場合、γ−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロシキプロピルトリエトキシシランなどを用いることが
最も好ましい。また、樹脂がポリ塩化ビニル、ナイロ
ン、アクリル、フラン等の場合には、Ｎ−β（アミノエ
チル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ
−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシ
シランやγ−アミノプロピルトリメトキシシランなどを
用いることが最も好ましい。

【００２６】第１層形成用溶液中のシランカップリング
剤の好ましい濃度は２〜６０ｇ／リットルであり、より
好ましい濃度は５〜３０ｇ／リットルである。この濃度
が２ｇ／リットル未満の場合には、樹脂と得られる皮膜
との密着性、および塗布した場合の濡れ性が十分でな
く、６０ｇ／リットルを超えることは不経済で好ましく
ない。

【００２７】この第１層を形成する塗布溶液は、水溶液
であることが好ましいが、使用する酸化物原料としてゾ
ル液を使用する場合は、アルコール、ケトン、グリコー
ルなどのように水と混和可能な有機溶媒を、数十パーセ
ント未満の少量で含ませることは、濡れ性向上の面から
好ましく、これらの水と混和可能な有機溶媒に分散させ
た酸化物ゾルも使用することができる。

【００２８】また使用される樹脂の種類によって、第１
層形成用溶液の濡れ性が不十分となる場合は、それに少
量の界面活性剤の添加により問題を解決することができ
る。

【００２９】第１層形成用溶液から形成された塗布液層
を乾燥することが必要であるが、その乾燥温度には特に
限定はないが、一般に６０〜１１０℃であることが好ま
しく、例えば温風、熱風による方法を選ぶことが好まし
い。被処理材料母材又は基体が熱可塑性樹脂である場
合、それが変形等を起こさない乾燥温度を選ぶことが必
要である。

【００３０】第１層塗布液層の乾燥時間に特に限定はな
いが、第２層を塗布する場合に被処理材料表面の温度が
高くなりすぎないようにするため、素材内部まで昇温し
ないよう１８０秒以内で乾燥を終了することが作業性の
面から好ましく、好ましい乾燥時間は６０〜１８０秒で
ある。

【００３１】第１層の形成が終了したら、次いでその上
に第２層として二酸化チタン光触媒層が形成される。

【００３２】本発明において、二酸化チタン光触媒を含
む第２層を形成するためには、平均粒子径が２０〜１２
０ｎｍの結晶質二酸化チタン粒子を含む二酸化チタンゾ
ル溶液を、第１層表面上に塗布し、乾燥する。第２層の
形成に用いられる二酸化チタンは結晶質の粒子を含むこ
とが必要であり、その結晶型は、アナターゼ型であるこ
とが最も好ましく、次いでルチル型であることが好まし
い。無定型酸化チタンは、それを３００℃以上に加熱し
なければ殆ど光触媒性を示さないため好ましくない。二
酸化チタンの結晶型は、塗布、乾燥後の第２層二酸化チ
タン皮膜を薄膜Ｘ線回折によって定性確認することがで
きる。

【００３３】また、第２層形成に用いられる二酸化チタ
ン結晶のサイズは、平均粒子径が２０〜１２０ｎｍの範
囲にあることが必要である。このサイズが２０ｎｍ未満
では光触媒粒子がバリアー層（第１層）内部に浸透し
て、樹脂表面に到達してしまうおそれがあるため好まし
くなく、またそれが１２０ｎｍを超えると、第１層と第
２層との間の密着性が低下するため好ましくない。最も
好ましい結晶質二酸化チタンの平均粒子径は３０〜８０
ｎｍである。

【００３４】第２層の膜厚には特に限定はないが、好ま
しくは０．０５〜２μｍ、より好ましくは０．１〜１μ
ｍである。この膜厚が０．０５μｍ未満では、得られる
第２層は十分な光触媒効果を示さないことがあり、また
それが、２μｍ以上の膜厚を得るためには、数回の塗り
重ねを必要とすることがあるため作業性が悪く実用的で
ない。

【００３５】第２層の二酸化チタン皮膜層の形成に使用
される二酸化チタンゾル溶液は、四塩化チタン、硫酸チ
タン、オキシ硫酸チタン、オキシ塩化チタン、などのチ
タン塩水溶液を原料として用い、その水溶液を５０℃以
上１００℃未満の温度で数分〜数時間加熱処理したの
ち、好ましくはさらにアルカリ金属の水酸化物やアンモ
ニアを加えて沈澱を生成させ、液中の二酸化チタン粒子
やチタン酸をミクロフィルターで濾過して洗浄し、濾過
捕集された二酸化チタン粒子を水中に再分散して調製す
る方法により製造可能である。しかし、上記濾過捕集さ
れた二酸化チタン粒子は、再分散しにくいという欠点が
あるため、この場合は分散の際に過酸水素などの過酸化
化合物を添加してチタン酸の全部または一部を、ペルオ
キシチタン酸にすることが好ましい。また、より好まし
い方法として、上記と同様にチタン塩水溶液を加熱処理
した後、陰イオン交換膜等の半透膜を介して透析する方
法、イオン交換膜を介して電気透析する方法、またはイ
オン交換樹脂で処理する方法などにより夾雑イオンを除
去して二酸化チタンゾル溶液を製造することがより好ま
しい。

【００３６】第２層塗布後の乾燥工程は、第１層中のシ
ランカップリング剤と樹脂表面との間の反応をさらに進
行させ、密着力をより強固にする効果があり、このため
に、７０〜１５０℃の温度で数分間乾燥処理することが
好ましい。好ましい乾燥温度は８０〜１２０℃である。
乾燥温度が樹脂の耐熱温度を超えることは好ましくな
く、最高でも２５０℃未満とすべきであり、好ましくは
１５０℃以下、より好ましくは１２０℃以下である。

【００３７】

【作用】本発明の光触媒表面を有する樹脂または樹脂被
覆材料、およびその製造方法は、樹脂表面上に、良好な
密着性、透光性、および光触媒性などの諸性能を供与す
ることができ、また光照射や経時による樹脂表面の劣化
や皮膜の剥離などの問題を生ずることがない、又はきわ
めて少ないものである。

【００３８】本発明方法では、二酸化チタン皮膜層の形
成工程前に、樹脂表面上に、特殊な塗布溶液によってバ
リアー層を設ける工程を施すことにより、光触媒活性の
すぐれた表面を形成し、さらに、光照射、経時等による
樹脂表面の劣化や二酸化チタン皮膜の密着性低下や剥離
現象などの劣化を防止することを可能にしたものであ
る。

【００３９】この特定粒子径の酸化物コロイド粒子とシ
ランカップリング剤とを含む第１層形成のための塗布溶
液中では、シランカップリング剤のメトキシ基やエトキ
シ基が酸化物粒子表面と結合しており、一方、塗布、乾
燥の過程において、シランカップリング剤のビニル基、
エポキシ基、メタクリロキシ基、および／又はアミノ基
などの官能基が、樹脂表面と反応、結合することによ
り、樹脂表面と第１層（バリアー層）との間に強固な密
着を形成することが可能となる。

【００４０】また、本発明の方法により樹脂表面に結合
したシランカップリング剤は、樹脂の最表面をＳｉ原子
鎖により直接被覆し保護しているため、仮に光触媒粒子
が樹脂表面に接触した場合でも樹脂の分解反応を防止す
る効果を発揮する。またこの樹脂の分解防止効果は、従
来方法では、得ることができない優れたバリアー効果を
示すものである。

【００４１】また、本発明方法ではこの第１層（バリア
ー層）と第２層（酸化チタン層）との良好な密着性と、
第２層のすぐれた光触媒性とを両立するために、第２層
に含まれる酸化チタン粒子の粒子径の下限値を２０ｎｍ
とし、また第１層（バリアー層）に含まれる酸化物粒子
径の上限値を、第２層中の二酸化チタン粒子径の６倍の
１２０ｎｍに限定している理由は、下記の通りである。
すなわち第２層の光触媒酸化チタン粒子が塗布の際に第
１層（バリアー層）の酸化物粒子の間を通って拡散し、
樹脂表面に到達しないようにするためである。このため
には、第１層形成用塗布溶液中の酸化物の粒子径と、第
２層形成用塗布溶液中の二酸化チタンの粒子径との関係
が重要である。特に第１層を構成する酸化物粒子が、球
状で六方細密構造を有する場合、その粒子径を第２層に
含まれる二酸化チタン粒子径の約６倍未満にコントロー
ルすることにより二酸化チタン粒子が第１層（バリアー
層）内へ侵入するのを防止することができる。

【００４２】

【実施例】本発明を下記実施例により詳しく説明する。実施例１〜１５および比較例１〜６ 実施例１〜１５および比較例１〜６において、下記被処
理材料を用い、かつ下記工程により光触媒層が形成さ
れ、かつ下記方法により試験評価された。

【００４３】被処理材料（基体） 実施例１〜１５および比較例１〜６の各々において、表
１に示す各種樹脂板または樹脂塗装金属板（１０×１０
ｃｍ）が基体として使用された。

【００４４】前処理（表面清浄） 前記基体の表面を、イソプロピルアルコールまたはメチ
ルイソブチルケトンを付着したガーゼにより拭いてこの
表面を清浄にした。

【００４５】第１層および第２層の形成 表面を清浄にした基体を、第１層形成用塗布溶液に浸漬
し、３０秒後にゆっくり引き上げ、これを８０℃の温風
で速やかに乾燥した。これをさらに第２層形成用塗布溶
液に浸漬してゆっくり引き上げ、これを８０℃の温風で
乾燥したのち、乾燥オーブン中において、１００℃で５
分間乾燥した。

【００４６】第１層形成用塗布溶液中に含まれる酸化物
の合計濃度を３〜３０重量パーセントにコントロールし
シランカップリング剤濃度を、１〜３重量パーセントに
コントロールした。第１層（バリアー層）の形成に使用
した溶液中の酸化物粒子ゾルは、下記に示すように市販
品を使用するか、または原料から合成した。

【００４７】 （第１層の塗布溶液に使用した酸化物ゾル） ［シリカ］ 平均粒子径 ５ｎｍ：日産化学工業（株）製スノーテ
ックスＸＳ 平均粒子径 １５ｎｍ：同社製スノーテックスＯ 平均粒子径 ４５ｎｍ：同社製スノーテックスＯＬ 平均粒子径 ４０ｎｍ（短径）：同社製スノーテックス
ＳＴ−ＵＰ（鎖状） 平均粒子径１１５ｎｍ：日本化学工業（株）製シリカド
ール３０Ｇ−１００ ［アルミナ］ 平均粒子径（幅）１５ｎｍ：日産化学工業（株）製アル
ミナゾル−５２０ 平均粒子径（幅）１０ｎｍ：同社製アルミナゾル−１０
０ ［マグネシア］ 平均粒子径 １００ｎｍ：塩化マグネシウム溶液に水
酸化ナトリウム溶液を加え、９５℃で加熱して生成した
沈澱を濾過、水洗、乾燥後６００℃で焼成したのちボー
ルミルで粉砕し、水で再分散させた。 ［ジルコニア］ 平均粒子径 ６２ｎｍ：日産化学工業（株）製ジル
コニアゾルＮＺＳ−３０Ａ 平均粒子径 １５０ｎｍ：硫酸ジルコニル水溶液を１
００℃で加熱し、生成した沈澱を濾過、水洗、乾燥した
のち水で再分散させた。 ［イットリア］ 平均粒子径 ８０ｎｍ：酸化イットリウムを塩酸に
溶解した溶液を９５℃で加熱し、生成した沈澱を濾過、
水洗、乾燥したのち微量の界面活性剤を加え、水で再分
散させた。

【００４８】使用された被処理材料（基体）を表１に示
す。

【表１】

【００４９】第１層の形成に使用したシランカップリン
グ剤の種類およびその化学構造を表２に示す。

【表２】

【００５０】第１層および第２層の形成に使用した溶液
の成分および塗膜厚さを表３、および表４に示した。

【００５１】（第２層形成用二酸化チタンゾル）実施例
１〜１１の各々において、第２層を形成するのに使用し
た二酸化チタンゾルは、四塩化チタン水溶液（２０重量
％）を水で希釈し、水酸化ナトリウム溶液を添加してｐ
Ｈを１〜２に調整し、４０〜９５℃の温度で加熱処理し
たのち、水冷し、この液を半透膜を介して脱イオン流水
で拡散透析し、この際、チタン水溶液のｐＨおよび加熱
処理条件を変化させることによって各種平均粒子径を有
する二酸化チタンゾルを調製した。透析後のチタン液に
ついて評価試験を行った。

【００５２】また、実施例１２〜１５の各々において、
第２層を形成するのに使用した二酸化チタンゾルは、実
施例１〜１１と同様に四塩化チタン溶液をｐＨ調整し、
加熱処理したのち、さらに水酸化ナトリウム溶液でｐＨ
を７とし、生じた沈澱を濾別して過酸化水素を添加した
水に分散させた液を使用し、評価試験を行った。

【００５３】二酸化チタンゾルの結晶性については、二
酸化チタン溶液をガラス板に塗布、乾燥し、薄膜Ｘ線回
折によって結晶性の有無をしらべた。その結果、比較例
５で使用した液のみが無定型であり、他のゾル中の二酸
化チタンはアナターゼ型の結晶質であることを確認し
た。

【００５４】塗膜性能の評価 前記第１層および第２層の塗布を完了して得られた光触
媒性材料から供試片を採取し、この供試片について、塗
布直後の塗膜の密着性および透明性、および塗膜の光触
媒性、並びに長時間光を照射した後の皮膜および供試材
料表面の耐劣化性を評価試験した。 （１）塗膜の密着性 供試片の塗膜の密着性は、供試材料の塗膜表面にセロハ
ンテープを貼付け、さらにこれを引き剥がして塗膜剥離
の有無をしらべた。 （２）塗膜の透明性 供試片の塗膜の透明性は目視により以下の基準で判定し
た。 ○ ： 塗膜に濁りがなく透明で均一なもの △ ： 塗膜に濁りがあるもの × ： 塗膜が不透明なもの

【００５５】（３）光触媒性 光触媒性は、２５ｍｍ×７５ｍｍの供試片の表面に試験
油としてトリステアリン酸を塗布し、ＵＶランプ（１５
Ｗ）により紫外線を７２時間照射し、その前後の塗布油
の分解量（ｇ／ｍ² ）を、紫外線照射前後の重量差から
求めた。 （４）耐劣化性 供試片に対し、耐候性試験機（スガ試験機（株）製）を
使用して紫外線を２００時間照射し、その後の供試片表
面にセロハンテープを貼付け、これを引き剥がして塗膜
の剥離、脱落の程度により耐劣化性を判定した。 ○ ： 塗膜または樹脂の剥離、脱落がないもの △ ： 塗膜の一部が剥離または脱落したもの × ： 塗膜の多くが剥離または脱落したもの

【００５６】表３および表４に試験の結果を示す。

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】表３からわかるように、本発明の方法によ
って製造された実施例１〜１５の、光触媒表面を有する
樹脂または樹脂被覆材料は、優れた光触媒性を有し、そ
れと同時に光照射による劣化が殆どなく、長期にわたっ
てその性能と外観を損なうことがなかった。

【００５９】一方、表４の比較例１〜６に示される本発
明範囲外の条件で表面処理された樹脂または樹脂被覆材
料では、これらの性能を全て満足したものは得られなか
った。

【００６０】

【発明の効果】本発明の光触媒表面を有する樹脂または
樹脂被覆材料は、塗膜の透明性および密着性が良好で、
これらの表面が有する装飾性を損なうことがなく、優れ
た光触媒性を付与することが可能で、且つ長期にわたっ
てこれらの性能が失われることがないという従来得られ
なかった性能を有するものであり、このような光触媒性
を具備した樹脂表面を有する材料は、本発明方法により
効率よく製造することができる。

【００６１】このため本発明の光触媒表面を有する樹脂
または樹脂被覆材料は、各種の樹脂製品や樹脂塗装品の
抗菌処理、汚れの付着防止や、悪臭成分の分解、大気お
よび水質浄化等の用途に使用することが可能で、その適
用範囲は広く産業上の利用価値の高いものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂材料または、樹脂被膜材料からなる
   基体、その樹脂表面上に形成され、かつ１２０ｎｍ未満
   の平均粒子径を有するシリカ、アルミナ、マグネシア、
   ジルコニア、およびイットリアから選択された少なくと
   も１種の酸化物と、シランカップリング剤とを含む第１
   層、並びに、前記第１層上に形成され、２０〜１２０ｎ
   ｍの平均粒子径を有する結晶質二酸化チタン粒子を含
   み、光触媒性を有する第２層を有することを特徴とす
   る、光触媒表面を有する樹脂または樹脂被覆材料。
2. 【請求項２】 樹脂材料または樹脂被覆材料からなる基
   体の樹脂表面に、１２０ｎｍ未満の平均粒子径を有する
   シリカ、アルミナ、マグネシア、ジルコニア、およびイ
   ットリアから選択された少なくとも１種の酸化物と、シ
   ランカップリング剤とを含む溶液を塗布し、乾燥するこ
   とにより第１層を形成し、この第１層上に、２０〜１２
   ０ｎｍの平均粒子径を有する結晶質二酸化チタン粒子を
   含む二酸化チタンゾル溶液を塗布し、乾燥することによ
   り光触媒性を有する第２層を形成する、ことを特徴とす
   る光触媒表面を有する樹脂または樹脂被覆材料の製造方
   法。