JPH0975748A - 光触媒構造体及びその製造方法 - Google Patents
光触媒構造体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0975748A JPH0975748A JP7248897A JP24889795A JPH0975748A JP H0975748 A JPH0975748 A JP H0975748A JP 7248897 A JP7248897 A JP 7248897A JP 24889795 A JP24889795 A JP 24889795A JP H0975748 A JPH0975748 A JP H0975748A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- titanium oxide
- photocatalyst structure
- photocatalyst
- structure according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 52
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 163
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 148
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 129
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 101
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 58
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 27
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 16
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 8
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 46
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 40
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 35
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 35
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 26
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 26
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 21
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 11
- VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N titanium(IV) isopropoxide Chemical compound CC(C)O[Ti](OC(C)C)(OC(C)C)OC(C)C VXUYXOFXAQZZMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 10
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 8
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 5
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N diphosphonate Chemical compound O=P(=O)OP(=O)=O YWEUIGNSBFLMFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 4
- DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N phosphorus pentoxide Inorganic materials O1P(O2)(=O)OP3(=O)OP1(=O)OP2(=O)O3 DLYUQMMRRRQYAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 4
- 238000002233 thin-film X-ray diffraction Methods 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010023 transfer printing Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 2
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013032 photocatalytic reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- ONIKNECPXCLUHT-UHFFFAOYSA-N 2-chlorobenzoyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC=C1Cl ONIKNECPXCLUHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 229910003902 SiCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 238000001505 atmospheric-pressure chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 150000002168 ethanoic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 150000002334 glycols Chemical class 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005305 interferometry Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 1
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002256 photodeposition Methods 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005118 spray pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphate Chemical compound CCOP(=O)(OCC)OCC DQWPFSLDHJDLRL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高い光触媒活性を有する新規な耐熱性の光触
媒構造体を提供するものである。 【構成】 耐熱性を有する基体上に酸化リンを含む酸化
チタンを主成分とする光触媒活性を有する薄膜を形成し
て得られる光触媒構造体であり、酸化チタン中の酸化リ
ンの含有量が酸化チタンに対して０.１〜１５重量％、
酸化チタンの膜厚が０.０２〜５μｍである光触媒構造
体である。
媒構造体を提供するものである。 【構成】 耐熱性を有する基体上に酸化リンを含む酸化
チタンを主成分とする光触媒活性を有する薄膜を形成し
て得られる光触媒構造体であり、酸化チタン中の酸化リ
ンの含有量が酸化チタンに対して０.１〜１５重量％、
酸化チタンの膜厚が０.０２〜５μｍである光触媒構造
体である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた光触媒作用
と光透過性を有する薄膜を、種々の構造物を構成する部
材の表面に設けることを可能にした酸化チタン光触媒構
造体及びその製造方法に関するものである。
と光透過性を有する薄膜を、種々の構造物を構成する部
材の表面に設けることを可能にした酸化チタン光触媒構
造体及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から光を照射すると物質の分解や酸
化を促進する活性を示す光触媒は知られているが、最近
この光触媒を利用して硫黄酸化物や窒素酸化物等の大気
汚染物質を除去する試みがなされている。その光触媒と
して酸化チタンを用いる試みは数多く報告されている
（例えば、特開平６−３８５号公報、特開平６−４９６
７７号公報、特開平６ー３９２８５号公報など）。とこ
ろで、近年、地球環境汚染に対する関心が高まっている
中で、大気中のＣＯ2、ＮＯX及びＳＯXなどの物質を除
去する要請が高まり、又、これら有害物質を除去してア
メニティー空間を創出する構想にもみられるように、居
住空間の脱臭・抗菌・防汚・防かび等への要請がますま
す強くなってきている。そこで、このような汚染物質等
を除去するために、上述の酸化チタン光触媒を利用する
ことが考えられるが、従来の酸化チタン光触媒は、一般
に、処理すべき気体や液体等の被処理物を光触媒が収納
された容器内に導入して光触媒に接触させ、同時に、容
器内部に人工の光源を設置するか外部から光を導入して
光触媒に照射させるものであった。この場合、光触媒に
対する被処理物の接触面積の増大や光触媒に対する効率
の良い光照射を行うために、光触媒を微粒子状にした
り、あるいは、光触媒を透明基材に保持するようにした
試みなどもなされている。
化を促進する活性を示す光触媒は知られているが、最近
この光触媒を利用して硫黄酸化物や窒素酸化物等の大気
汚染物質を除去する試みがなされている。その光触媒と
して酸化チタンを用いる試みは数多く報告されている
（例えば、特開平６−３８５号公報、特開平６−４９６
７７号公報、特開平６ー３９２８５号公報など）。とこ
ろで、近年、地球環境汚染に対する関心が高まっている
中で、大気中のＣＯ2、ＮＯX及びＳＯXなどの物質を除
去する要請が高まり、又、これら有害物質を除去してア
メニティー空間を創出する構想にもみられるように、居
住空間の脱臭・抗菌・防汚・防かび等への要請がますま
す強くなってきている。そこで、このような汚染物質等
を除去するために、上述の酸化チタン光触媒を利用する
ことが考えられるが、従来の酸化チタン光触媒は、一般
に、処理すべき気体や液体等の被処理物を光触媒が収納
された容器内に導入して光触媒に接触させ、同時に、容
器内部に人工の光源を設置するか外部から光を導入して
光触媒に照射させるものであった。この場合、光触媒に
対する被処理物の接触面積の増大や光触媒に対する効率
の良い光照射を行うために、光触媒を微粒子状にした
り、あるいは、光触媒を透明基材に保持するようにした
試みなどもなされている。
【０００３】酸化チタンの光触媒活性を向上させる目的
で、酸化チタンに各種の金属や金属酸化物を添加してそ
の効果を検討したものでは、Ｐｔ（西本、大谷等、日
化、Ｎｏ.２、２４６、１９８４）、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐ
ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｎなど（飯田、野崎、工化、
７０、１２８５、１９６７）等多くの報告があるが、リ
ンに関してその添加効果を報告した例は見出せない。
で、酸化チタンに各種の金属や金属酸化物を添加してそ
の効果を検討したものでは、Ｐｔ（西本、大谷等、日
化、Ｎｏ.２、２４６、１９８４）、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｐ
ｂ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｔａ、Ｚｎなど（飯田、野崎、工化、
７０、１２８５、１９６７）等多くの報告があるが、リ
ンに関してその添加効果を報告した例は見出せない。
【０００４】しかし、光触媒活性に関しては何等言及さ
れていないが、、酸化チタン薄膜形成用組成物として、
例えば特開昭６０ー４０１７１号公報ではチタンアルコ
キシド化合物にリン化合物等を添加した組成物を、又特
開昭６０ー４３６０８号公報や特開昭６１ー１０１９４
９号公報では、酸化チタンや酸化珪素にリンを添加した
酸化チタン膜や酸化珪素膜を管球や電球に応用している
例が報告されている。
れていないが、、酸化チタン薄膜形成用組成物として、
例えば特開昭６０ー４０１７１号公報ではチタンアルコ
キシド化合物にリン化合物等を添加した組成物を、又特
開昭６０ー４３６０８号公報や特開昭６１ー１０１９４
９号公報では、酸化チタンや酸化珪素にリンを添加した
酸化チタン膜や酸化珪素膜を管球や電球に応用している
例が報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来の酸化チタ
ン光触媒においては、例えば、微粒子状に形成すること
によって被処理物との接触面積は増やせても、光を受け
る実質面積についてはこれをそれ程増大させることはで
きないので、結局トータルの触媒効果を大きく向上させ
ることは困難であった。また、従来の酸化チタン光触媒
は、これを例えば硝子基板等の上に薄膜状に形成する場
合でも、酸化チタン光触媒自体は透明性の低いものであ
った。これは、従来は、薄膜状に形成して実用レベルの
光触媒作用を得るためには、酸化チタンゾルを基板状に
焼結形成するか、あるいは、酸化チタンを微粉末にして
これをバインダーで溶いて基板に塗布する以外に適当な
方法がないと考えられていたためである。しかし、前者
では高い活性を有しある程度の光透過性を有するものが
得られているが、実用に耐える膜強度を得るためには、
焼結温度を硝子軟化点以上の温度に設定する必要があ
り、少なくとも硝子基板に形成するのは困難なものであ
った。しかも、光透過性については、いわゆる白濁傾向
を示すもので、透明性が得られるほどに可視光を通過さ
せることは困難であり、この意味では不透明に近いもの
であった。また、後者の場合は、高温での焼結等の工程
は不要であるが、微粉末化した酸化チタンを塗布するた
めに白濁化して不透明なものであった。
ン光触媒においては、例えば、微粒子状に形成すること
によって被処理物との接触面積は増やせても、光を受け
る実質面積についてはこれをそれ程増大させることはで
きないので、結局トータルの触媒効果を大きく向上させ
ることは困難であった。また、従来の酸化チタン光触媒
は、これを例えば硝子基板等の上に薄膜状に形成する場
合でも、酸化チタン光触媒自体は透明性の低いものであ
った。これは、従来は、薄膜状に形成して実用レベルの
光触媒作用を得るためには、酸化チタンゾルを基板状に
焼結形成するか、あるいは、酸化チタンを微粉末にして
これをバインダーで溶いて基板に塗布する以外に適当な
方法がないと考えられていたためである。しかし、前者
では高い活性を有しある程度の光透過性を有するものが
得られているが、実用に耐える膜強度を得るためには、
焼結温度を硝子軟化点以上の温度に設定する必要があ
り、少なくとも硝子基板に形成するのは困難なものであ
った。しかも、光透過性については、いわゆる白濁傾向
を示すもので、透明性が得られるほどに可視光を通過さ
せることは困難であり、この意味では不透明に近いもの
であった。また、後者の場合は、高温での焼結等の工程
は不要であるが、微粉末化した酸化チタンを塗布するた
めに白濁化して不透明なものであった。
【０００６】更に、この種の分野で従来からよく知られ
ているゾルゲル法やＣＶＤ法等によって薄膜状にした酸
化チタンでは、透明性は確保できるが、実用レベルの光
触媒活性が得られていない。
ているゾルゲル法やＣＶＤ法等によって薄膜状にした酸
化チタンでは、透明性は確保できるが、実用レベルの光
触媒活性が得られていない。
【０００７】このように、従来の酸化チタン光触媒は、
実用レベルの光触媒活性を示すものは、いずれも実質的
には不透明なものであったので、例えば、従来の光触媒
を透明硝子基板等の表面に形成しても、この硝子基板の
裏面から照射した光を光触媒の表面部に有効に到達させ
ることができないので、結局、利用できる光は、光触媒
が形成された表面側から照射されたものだけとなる。従
って、この光触媒を、例えば、窓硝子の表面に形成して
室内の清浄化を行う場合には、当然、光触媒を硝子の室
内に面した表面に形成することになる。そうすると、光
触媒活性に利用できるのは室内側から照射される光だけ
となり、室外から入射する太陽光は利用できないという
重大な欠点が生じてしまう。
実用レベルの光触媒活性を示すものは、いずれも実質的
には不透明なものであったので、例えば、従来の光触媒
を透明硝子基板等の表面に形成しても、この硝子基板の
裏面から照射した光を光触媒の表面部に有効に到達させ
ることができないので、結局、利用できる光は、光触媒
が形成された表面側から照射されたものだけとなる。従
って、この光触媒を、例えば、窓硝子の表面に形成して
室内の清浄化を行う場合には、当然、光触媒を硝子の室
内に面した表面に形成することになる。そうすると、光
触媒活性に利用できるのは室内側から照射される光だけ
となり、室外から入射する太陽光は利用できないという
重大な欠点が生じてしまう。
【０００８】一般に、光触媒活性は、膜表面側から光を
照射する時、光の波長や強度にも関係するが、これらが
一定の時は、膜厚に比例して増加する領域を持つ。しか
し、膜裏面側から光を照射する時は、膜厚が厚すぎると
可視光の透過率の低下と酸化チタン膜そのものによって
紫外線が吸収されてしまい、膜表面の活性に寄与しにく
くなることが予想される。また、膜厚が薄すぎると可視
光の透過率は高く下地の風合いを損なうことも少ない
が、従来の例えば熱線反射ガラスなどでは光触媒活性は
認められないものであった。故に、好ましくは光触媒薄
膜の膜厚ができるだけ薄く、かつ光触媒活性が高い酸化
チタン薄膜が必要とされている。
照射する時、光の波長や強度にも関係するが、これらが
一定の時は、膜厚に比例して増加する領域を持つ。しか
し、膜裏面側から光を照射する時は、膜厚が厚すぎると
可視光の透過率の低下と酸化チタン膜そのものによって
紫外線が吸収されてしまい、膜表面の活性に寄与しにく
くなることが予想される。また、膜厚が薄すぎると可視
光の透過率は高く下地の風合いを損なうことも少ない
が、従来の例えば熱線反射ガラスなどでは光触媒活性は
認められないものであった。故に、好ましくは光触媒薄
膜の膜厚ができるだけ薄く、かつ光触媒活性が高い酸化
チタン薄膜が必要とされている。
【０００９】本発明は、上述の背景のもとでなされたも
のであり、優れた光触媒作用と光透過性を有する薄膜
を、種々の構造物を構成する部材の表面に設けることを
可能にした光触媒構造体及びその製造方法を提供するこ
とを目的としたものである。
のであり、優れた光触媒作用と光透過性を有する薄膜
を、種々の構造物を構成する部材の表面に設けることを
可能にした光触媒構造体及びその製造方法を提供するこ
とを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明にかかる光触媒構造体は、（構成１） 耐熱
性基体上に、酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする
光触媒活性を有する薄膜を形成してなる構成とし、この
構成１の態様として、（構成２） 前記酸化リン含有量
が、酸化チタンの０.１〜１５重量パーセントであるこ
とを特徴とする構成とし、構成１または２の態様とし
て、（構成３） 前記酸化リンを含む酸化チタンを主成
分とする薄膜の膜厚が、０．０２〜５μｍであることを
特徴とする構成とし、構成１ないし３のいずれかの態様
として、（構成４） 前記酸化チタン薄膜は少なくとも
アナターゼ結晶を含むものであることを特徴とする構成
とし、構成１ないし４のいずれかの態様として、（構成
５） 前記耐熱性基体と酸化リンを含む酸化チタンを主
成分とする薄膜との間にプレコート薄膜を設けたことを
特徴とする構成とし、
めに本発明にかかる光触媒構造体は、（構成１） 耐熱
性基体上に、酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする
光触媒活性を有する薄膜を形成してなる構成とし、この
構成１の態様として、（構成２） 前記酸化リン含有量
が、酸化チタンの０.１〜１５重量パーセントであるこ
とを特徴とする構成とし、構成１または２の態様とし
て、（構成３） 前記酸化リンを含む酸化チタンを主成
分とする薄膜の膜厚が、０．０２〜５μｍであることを
特徴とする構成とし、構成１ないし３のいずれかの態様
として、（構成４） 前記酸化チタン薄膜は少なくとも
アナターゼ結晶を含むものであることを特徴とする構成
とし、構成１ないし４のいずれかの態様として、（構成
５） 前記耐熱性基体と酸化リンを含む酸化チタンを主
成分とする薄膜との間にプレコート薄膜を設けたことを
特徴とする構成とし、
【００１１】この構成５の態様として、（構成６） 前
記プレコート薄膜が酸化珪素を主成分とする材料からな
ることを特徴とする構成とし、この構成６の態様とし
て、（構成７） 前記プレコート薄膜の酸化珪素中に酸
化リンが、酸化珪素に対して１〜２０重量パーセント含
有することを特徴とする構成とし、構成５ないし７のい
ずれかの態様として、（構成８） 前記プレコート薄膜
の膜厚が、０．０２〜１μｍであることを特徴とする構
成とし、構成１ないし８のいずれかの態様として、（構
成９） 前記耐熱性基体が、透光性基体であることを特
徴とする構成とし、構成９の態様として、（構成１０）
前記透光性基体を使用した光触媒構造体において、波
長５５０ｎｍの光に対する光直線透過率が５０％以上で
あることを特徴とする構成とし、構成９または１０の態
様として、（構成１１） 前記透光性基体に設けた酸化
チタン薄膜の膜厚が０.０２〜０.１μｍであることを特
徴とする構成とし、構成９ないし１１のいずれかの態様
として、（構成１２） 前記透光性基体が硝子基体であ
ることを特徴とする構成とし、この構成１２の態様とし
て、（構成１３） 前記硝子基体が、アルカリ成分含有
硝子であることを特徴とする構成とし、更に、構成１か
ら８のいずれかの態様として、（構成１４） 前記耐熱
性基体が、不透明セラミックスからなるものであること
を特徴とする構成とし、また、構成１から８のいずれか
の態様として、（構成１５） 前記耐熱性基体が、金属
からなるものであることを特徴とする構成とした。
記プレコート薄膜が酸化珪素を主成分とする材料からな
ることを特徴とする構成とし、この構成６の態様とし
て、（構成７） 前記プレコート薄膜の酸化珪素中に酸
化リンが、酸化珪素に対して１〜２０重量パーセント含
有することを特徴とする構成とし、構成５ないし７のい
ずれかの態様として、（構成８） 前記プレコート薄膜
の膜厚が、０．０２〜１μｍであることを特徴とする構
成とし、構成１ないし８のいずれかの態様として、（構
成９） 前記耐熱性基体が、透光性基体であることを特
徴とする構成とし、構成９の態様として、（構成１０）
前記透光性基体を使用した光触媒構造体において、波
長５５０ｎｍの光に対する光直線透過率が５０％以上で
あることを特徴とする構成とし、構成９または１０の態
様として、（構成１１） 前記透光性基体に設けた酸化
チタン薄膜の膜厚が０.０２〜０.１μｍであることを特
徴とする構成とし、構成９ないし１１のいずれかの態様
として、（構成１２） 前記透光性基体が硝子基体であ
ることを特徴とする構成とし、この構成１２の態様とし
て、（構成１３） 前記硝子基体が、アルカリ成分含有
硝子であることを特徴とする構成とし、更に、構成１か
ら８のいずれかの態様として、（構成１４） 前記耐熱
性基体が、不透明セラミックスからなるものであること
を特徴とする構成とし、また、構成１から８のいずれか
の態様として、（構成１５） 前記耐熱性基体が、金属
からなるものであることを特徴とする構成とした。
【００１２】また、本発明にかかる酸化チタン光触媒構
造体の製造方法としては、（構成１６） 耐熱性基体の
上に酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする薄膜及び
プレコート薄膜を、ゾルゲル法によって成膜する工程を
含む製造工程によって請求項１ないし１５のいずれかに
記載の光触媒構造体を製造することを特徴とする構成
と、（構成１７） 耐熱性基体の上に酸化リンを含む酸
化チタンを主成分とする薄膜及びプレコート薄膜をパイ
ロゾル法もしくはＣＶＤ（化学的蒸着）法によって成膜
する工程を含む製造工程によって請求項１ないし１５の
いずれかに記載の光触媒構造体を製造することを特徴と
する構成としたものである。
造体の製造方法としては、（構成１６） 耐熱性基体の
上に酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする薄膜及び
プレコート薄膜を、ゾルゲル法によって成膜する工程を
含む製造工程によって請求項１ないし１５のいずれかに
記載の光触媒構造体を製造することを特徴とする構成
と、（構成１７） 耐熱性基体の上に酸化リンを含む酸
化チタンを主成分とする薄膜及びプレコート薄膜をパイ
ロゾル法もしくはＣＶＤ（化学的蒸着）法によって成膜
する工程を含む製造工程によって請求項１ないし１５の
いずれかに記載の光触媒構造体を製造することを特徴と
する構成としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】上述の構成１によれば、酸化リン
を含む酸化チタンを主成分とする光触媒活性を有する薄
膜を形成することにより、膜厚の薄い領域でも優れた光
触媒作用を有し、特に耐熱性が要請される種々の構造物
を構成する部材として用いることができる光触媒構造体
を得ることが可能になった。
を含む酸化チタンを主成分とする光触媒活性を有する薄
膜を形成することにより、膜厚の薄い領域でも優れた光
触媒作用を有し、特に耐熱性が要請される種々の構造物
を構成する部材として用いることができる光触媒構造体
を得ることが可能になった。
【００１４】これは、酸化チタンに酸化リンを添加する
ことにより、酸化チタンの結晶性、特にアナターゼ結晶
相を増加させ、更にいったん生成したアナターゼ相から
ルチル相への加熱による相変化を防止又は遅延させる作
用のため、酸化チタンの光触媒活性の増加と形成された
酸化チタン薄膜の白濁防止に寄与する。そのため、実質
的に酸化チタン薄膜の膜厚が、１μｍ以下の薄い領域で
も、高い光触媒活性を発揮でき、更に膜厚の薄い０．１
μｍ前後の領域でも活性の高い薄膜とすることができた
ことにより、結果的に可視光の透過率の向上や機械的強
度の向上、光触媒薄膜の裏面側からの紫外線を利用する
場合の、光触媒活性の向上に寄与する。更に、酸化リン
は、耐熱性基体などから熱拡散されたナトリウムなどと
酸化チタンより優先的に反応すると考えられるため、酸
化チタンの触媒活性低下を防止することができる。
ことにより、酸化チタンの結晶性、特にアナターゼ結晶
相を増加させ、更にいったん生成したアナターゼ相から
ルチル相への加熱による相変化を防止又は遅延させる作
用のため、酸化チタンの光触媒活性の増加と形成された
酸化チタン薄膜の白濁防止に寄与する。そのため、実質
的に酸化チタン薄膜の膜厚が、１μｍ以下の薄い領域で
も、高い光触媒活性を発揮でき、更に膜厚の薄い０．１
μｍ前後の領域でも活性の高い薄膜とすることができた
ことにより、結果的に可視光の透過率の向上や機械的強
度の向上、光触媒薄膜の裏面側からの紫外線を利用する
場合の、光触媒活性の向上に寄与する。更に、酸化リン
は、耐熱性基体などから熱拡散されたナトリウムなどと
酸化チタンより優先的に反応すると考えられるため、酸
化チタンの触媒活性低下を防止することができる。
【００１５】これにより、特に透明性が要請される種々
の構造物、例えば、硝子窓等を構成する部材としてこの
光触媒構造体を用いることができることになり、室内の
大気汚染物質の除去、脱臭・抗菌・防汚・防かびなどの
作用を特別な装置を用いることなく窓硝子自体によって
行わせる画期的な効果を得ることが可能になる。しか
も、窓硝子に適用する場合、太陽光をきわめて有効に利
用できる大きなメリットが得られる。更に、蛍光灯やハ
ロゲンランプ等の様に紫外線を放出する照明灯や照明器
具の硝子容器の外面に適用すれば、可視光照度の低下の
少ないセルフクリーニング照明器具となる。
の構造物、例えば、硝子窓等を構成する部材としてこの
光触媒構造体を用いることができることになり、室内の
大気汚染物質の除去、脱臭・抗菌・防汚・防かびなどの
作用を特別な装置を用いることなく窓硝子自体によって
行わせる画期的な効果を得ることが可能になる。しか
も、窓硝子に適用する場合、太陽光をきわめて有効に利
用できる大きなメリットが得られる。更に、蛍光灯やハ
ロゲンランプ等の様に紫外線を放出する照明灯や照明器
具の硝子容器の外面に適用すれば、可視光照度の低下の
少ないセルフクリーニング照明器具となる。
【００１６】光触媒作用に優れた本発明にかかる酸化チ
タン薄膜を設けた光触媒構造体では、油脂の分解に代表
される防汚機能だけではなく、抗菌、脱臭機能をも合わ
せ持つものとなっている。建築物、輸送車両などの内面
や外面に付着する排気ガスの油煙、タバコのヤニなどが
付着すると同時に室内室外の光によって分解されるた
め、結果としてゴミや埃の付着しにくい構造体となって
いる。こうした油脂分の発生量としては、例えば電気化
学および工業物理化学vol63 No.1 p11(1995)に記載され
ているように、一般家庭の厨房のレンジ上部の換気扇付
近という極めて大量の油脂の付着が予想される場所でも
０．１ｍｇ／ｃｍ2・日以下であり、一般家庭の居間な
どでのタバコヤニやタールの汚染量は１μｇ／ｃｍ2・
日以下であると報告されている。従って、光触媒構造体
に照射する光量によっても大きく異なるものの、油脂分
解量としての１〜５μｇ／ｃｍ2・Ｈｒという値は実用
上十分な値であると言える。
タン薄膜を設けた光触媒構造体では、油脂の分解に代表
される防汚機能だけではなく、抗菌、脱臭機能をも合わ
せ持つものとなっている。建築物、輸送車両などの内面
や外面に付着する排気ガスの油煙、タバコのヤニなどが
付着すると同時に室内室外の光によって分解されるた
め、結果としてゴミや埃の付着しにくい構造体となって
いる。こうした油脂分の発生量としては、例えば電気化
学および工業物理化学vol63 No.1 p11(1995)に記載され
ているように、一般家庭の厨房のレンジ上部の換気扇付
近という極めて大量の油脂の付着が予想される場所でも
０．１ｍｇ／ｃｍ2・日以下であり、一般家庭の居間な
どでのタバコヤニやタールの汚染量は１μｇ／ｃｍ2・
日以下であると報告されている。従って、光触媒構造体
に照射する光量によっても大きく異なるものの、油脂分
解量としての１〜５μｇ／ｃｍ2・Ｈｒという値は実用
上十分な値であると言える。
【００１７】構成２によれば、酸化リンを含む酸化チタ
ンを主成分とする薄膜中の酸化リンの含有量を酸化チタ
ンの０.１〜１５重量パーセントとすることによって、
酸化チタンの結晶性の増加と形成された酸化チタン膜の
白濁防止に寄与する。含有量が０.１重量パーセント未
満の場合は、触媒活性向上に対する効果が少なく、また
１５重量パーセントを越える場合は、酸化チタン薄膜の
耐湿性や光触媒活性が低下し、逆に結晶化を阻害する場
合もある。特に酸化チタン薄膜の膜厚が１μｍ以下の領
域では、酸化リンの含有量は酸化チタンに対して１〜８
重量パーセントが好ましく、透明性も高い上に光触媒活
性の高い優れた光触媒薄膜が得られる。
ンを主成分とする薄膜中の酸化リンの含有量を酸化チタ
ンの０.１〜１５重量パーセントとすることによって、
酸化チタンの結晶性の増加と形成された酸化チタン膜の
白濁防止に寄与する。含有量が０.１重量パーセント未
満の場合は、触媒活性向上に対する効果が少なく、また
１５重量パーセントを越える場合は、酸化チタン薄膜の
耐湿性や光触媒活性が低下し、逆に結晶化を阻害する場
合もある。特に酸化チタン薄膜の膜厚が１μｍ以下の領
域では、酸化リンの含有量は酸化チタンに対して１〜８
重量パーセントが好ましく、透明性も高い上に光触媒活
性の高い優れた光触媒薄膜が得られる。
【００１８】構成３によれば、酸化リンを含む酸化チタ
ンを主成分とする薄膜の膜厚を、０.０２〜５μｍとす
ることによって、高い光触媒活性を有し、しかもなお高
い光透過率を有する酸化チタン薄膜が得られる。膜厚を
０.０２μｍ未満にすると十分な光触媒活性が得られな
くなる。又、膜厚を５μｍを越えたものにすると、光透
過率の低下や酸化リンの添加効果が低下したり機械的強
度が低下する。また、薄膜の膜厚が５μｍを越えると成
膜に時間を要したり膜質が低下したりするという問題も
生じやすい。又、膜厚を大きく例えば１μｍ以上とし、
酸化チタン薄膜中のナトリウム濃度を傾斜的に低下さ
せ、薄膜表面近傍においての酸化チタンを光触媒として
活用することも可能であり、この場合、プレコート薄膜
を省略することも可能である。
ンを主成分とする薄膜の膜厚を、０.０２〜５μｍとす
ることによって、高い光触媒活性を有し、しかもなお高
い光透過率を有する酸化チタン薄膜が得られる。膜厚を
０.０２μｍ未満にすると十分な光触媒活性が得られな
くなる。又、膜厚を５μｍを越えたものにすると、光透
過率の低下や酸化リンの添加効果が低下したり機械的強
度が低下する。また、薄膜の膜厚が５μｍを越えると成
膜に時間を要したり膜質が低下したりするという問題も
生じやすい。又、膜厚を大きく例えば１μｍ以上とし、
酸化チタン薄膜中のナトリウム濃度を傾斜的に低下さ
せ、薄膜表面近傍においての酸化チタンを光触媒として
活用することも可能であり、この場合、プレコート薄膜
を省略することも可能である。
【００１９】構成４によれば、酸化チタン薄膜をアナタ
ーゼ結晶が含まれるものとすることにより、より光触媒
活性の優れたものにすることができる。
ーゼ結晶が含まれるものとすることにより、より光触媒
活性の優れたものにすることができる。
【００２０】構成５によれば、耐熱性基体と酸化リンを
含む酸化チタンを主成分とする薄膜との間にプレコート
薄膜を設けることにより、耐熱性基体の物質が酸化チタ
ン薄膜に拡散する等の理由による光触媒活性の低下とい
った弊害を防止でき、これにより、耐熱性基体の材質の
選択の幅を広げることが可能となった。さらには、耐熱
性基体に直接酸化チタン薄膜を形成する場合には、耐熱
性基体の物質が酸化チタン薄膜に拡散して、それが電荷
分離作用を行う酸化チタンには至らない程度に酸化チタ
ン薄膜の膜厚を厚くする必要があったが、その必要がな
くなったことで、耐熱性基体の材質如何にかかわらず、
酸化チタン薄膜の膜厚を著しく薄くしても高い光触媒活
性が得られるようになった。この点は、光照射効率の本
質的向上及び光透過性向上の観点から重大な意味を持
つ。
含む酸化チタンを主成分とする薄膜との間にプレコート
薄膜を設けることにより、耐熱性基体の物質が酸化チタ
ン薄膜に拡散する等の理由による光触媒活性の低下とい
った弊害を防止でき、これにより、耐熱性基体の材質の
選択の幅を広げることが可能となった。さらには、耐熱
性基体に直接酸化チタン薄膜を形成する場合には、耐熱
性基体の物質が酸化チタン薄膜に拡散して、それが電荷
分離作用を行う酸化チタンには至らない程度に酸化チタ
ン薄膜の膜厚を厚くする必要があったが、その必要がな
くなったことで、耐熱性基体の材質如何にかかわらず、
酸化チタン薄膜の膜厚を著しく薄くしても高い光触媒活
性が得られるようになった。この点は、光照射効率の本
質的向上及び光透過性向上の観点から重大な意味を持
つ。
【００２１】構成６によれば、プレコート薄膜は酸化珪
素を主成分とする材料からなるものとすることにより、
効率よく耐熱性基体からの拡散防止を行い、構成７によ
れば、この酸化珪素中に酸化リンが１〜２０重量パーセ
ント含有するものとすることにより、さらにその効率を
向上できる。
素を主成分とする材料からなるものとすることにより、
効率よく耐熱性基体からの拡散防止を行い、構成７によ
れば、この酸化珪素中に酸化リンが１〜２０重量パーセ
ント含有するものとすることにより、さらにその効率を
向上できる。
【００２２】プレコート薄膜の膜厚は、構成８のよう
に、０．０２〜１μｍであれば、プレコート薄膜として
採用可能な物質一般を考慮した場合でも、アルカリ等の
光触媒活性を低下させる物質の拡散を十分に阻止する効
果を得ることができる。逆に、０．０２μｍ未満では十
分な物質拡散阻止効果を得ることが困難になり、１μｍ
を越えた膜を形成しても物質拡散阻止効果にはそれ以上
有利な点は生じないばかりでなく、光透過性が低下した
り、成膜操作が煩雑になるため好ましくない。
に、０．０２〜１μｍであれば、プレコート薄膜として
採用可能な物質一般を考慮した場合でも、アルカリ等の
光触媒活性を低下させる物質の拡散を十分に阻止する効
果を得ることができる。逆に、０．０２μｍ未満では十
分な物質拡散阻止効果を得ることが困難になり、１μｍ
を越えた膜を形成しても物質拡散阻止効果にはそれ以上
有利な点は生じないばかりでなく、光透過性が低下した
り、成膜操作が煩雑になるため好ましくない。
【００２３】さらに、耐熱性基体として構成９のように
透光性基体を使用することにより、本発明の酸化チタン
薄膜の特性はより一層活かされることとなる。即ち、本
発明にかかる光触媒薄膜は透明で光触媒活性の高いもの
であるため、基体として透光性のものを使用すればその
特徴を十分発揮せしめることができるからである。
透光性基体を使用することにより、本発明の酸化チタン
薄膜の特性はより一層活かされることとなる。即ち、本
発明にかかる光触媒薄膜は透明で光触媒活性の高いもの
であるため、基体として透光性のものを使用すればその
特徴を十分発揮せしめることができるからである。
【００２４】また、構成１０に示すように透光性基体に
設けた光触媒構造体の、波長５５０ｎｍの光に対する光
直線透過率を５０％以上とすることで、従来にない極め
て透明性の高い光触媒体とすることが可能である。
設けた光触媒構造体の、波長５５０ｎｍの光に対する光
直線透過率を５０％以上とすることで、従来にない極め
て透明性の高い光触媒体とすることが可能である。
【００２５】この透光性基体の上に設ける酸化チタン薄
膜の膜厚を、構成１１に示すように０.０２〜０.１μｍ
とすることによって、光触媒活性は少し低下しても非常
に高い光透過性と良好な膜質が得られると共に、薄膜の
機械的特性の向上を図ることが可能である。
膜の膜厚を、構成１１に示すように０.０２〜０.１μｍ
とすることによって、光触媒活性は少し低下しても非常
に高い光透過性と良好な膜質が得られると共に、薄膜の
機械的特性の向上を図ることが可能である。
【００２６】構成１２のように、透光性基体を硝子基体
とすることで前記の特徴はさらに発揮されることとな
る。
とすることで前記の特徴はさらに発揮されることとな
る。
【００２７】さらに、構成１３のように硝子成分として
アルカリ成分含有硝子を使用することで、汎用されてい
る安価なソーダライムガラスなどを透光性基体として使
用できるため、建築物用の窓ガラス、自動車、電車等の
輸送機器用の窓ガラス、各種鏡などへの応用を考えると
非常に大きいメリットと言える。
アルカリ成分含有硝子を使用することで、汎用されてい
る安価なソーダライムガラスなどを透光性基体として使
用できるため、建築物用の窓ガラス、自動車、電車等の
輸送機器用の窓ガラス、各種鏡などへの応用を考えると
非常に大きいメリットと言える。
【００２８】また、構成１４に示すように、本発明にか
かる光触媒構造体は、基体としてタイル、レンガ、プロ
ックなどの不透明セラミックスを使用したものとするこ
とも可能であり、これによって耐熱性の構造材料を本発
明にかかる光触媒構造体とすることが可能である。こう
した構造材料には通常、光触媒作用を損なう成分が含ま
れており、熱処理の過程で光触媒層に拡散しやすいた
め、従来は光触媒薄膜を設けても高い光触媒作用を示す
ものは得られない場合が多かった。しかしながら、本発
明にかかるプレコート層を設けることでこうした問題も
解決され、例えば下地タイルの風合いを全く損なうこと
のないような薄い光触媒薄膜でも十分実用に耐える活性
を示すものが得られるようになった。
かる光触媒構造体は、基体としてタイル、レンガ、プロ
ックなどの不透明セラミックスを使用したものとするこ
とも可能であり、これによって耐熱性の構造材料を本発
明にかかる光触媒構造体とすることが可能である。こう
した構造材料には通常、光触媒作用を損なう成分が含ま
れており、熱処理の過程で光触媒層に拡散しやすいた
め、従来は光触媒薄膜を設けても高い光触媒作用を示す
ものは得られない場合が多かった。しかしながら、本発
明にかかるプレコート層を設けることでこうした問題も
解決され、例えば下地タイルの風合いを全く損なうこと
のないような薄い光触媒薄膜でも十分実用に耐える活性
を示すものが得られるようになった。
【００２９】また、構成１５に示すように、各種の金属
基体を使用して本発明にかかる光触媒構造体とすること
も可能で、基体としてはアルミ、ステンレス、鉄、銅な
どの金属が使用可能である。
基体を使用して本発明にかかる光触媒構造体とすること
も可能で、基体としてはアルミ、ステンレス、鉄、銅な
どの金属が使用可能である。
【００３０】更に、構成１６の方法によれば、構成１な
いし１５の光触媒構造体を比較的容易に得ることが可能
になる。ゾルゲル法の例としては、成分溶液への基体の
ディップ引き上げによる方法、成分溶液の転写印刷やス
クリーン印刷による方法、スピンコーターによる方法、
ドクターブレードやロールコーターを使用する方法、ス
プレー熱分解による方法などが採用可能である。基体の
大きさや種類、必要とされる膜厚などに応じて使い分け
ることが望ましい。
いし１５の光触媒構造体を比較的容易に得ることが可能
になる。ゾルゲル法の例としては、成分溶液への基体の
ディップ引き上げによる方法、成分溶液の転写印刷やス
クリーン印刷による方法、スピンコーターによる方法、
ドクターブレードやロールコーターを使用する方法、ス
プレー熱分解による方法などが採用可能である。基体の
大きさや種類、必要とされる膜厚などに応じて使い分け
ることが望ましい。
【００３１】また、構成１７の方法によれば、構成１な
いし１５の光触媒構造体を比較的容易に得ることが可能
である。パイロゾル法は超音波を使用して成分溶液を微
細で均一の大きさのミストとし基体近傍で熱分解させて
成膜する一種のＣＶＤ法であり、触媒活性の高い光触媒
構造体の製造が可能である。また、成分化合物を選択す
ることにより通常この種の薄膜の成膜に良く使用される
ＣＶＤ法によっても所望の光触媒構造体が得られる。
いし１５の光触媒構造体を比較的容易に得ることが可能
である。パイロゾル法は超音波を使用して成分溶液を微
細で均一の大きさのミストとし基体近傍で熱分解させて
成膜する一種のＣＶＤ法であり、触媒活性の高い光触媒
構造体の製造が可能である。また、成分化合物を選択す
ることにより通常この種の薄膜の成膜に良く使用される
ＣＶＤ法によっても所望の光触媒構造体が得られる。
【００３２】
＜実施例１＞図１は本発明の実施例１にかかる酸化チタ
ン光触媒構造体の部分断面図である。以下、図１を参照
にしながら実施例１の酸化チタン光触媒構造体及びその
製造方法を説明する。図１において、この実施例の酸化
チタン光触媒構造体は、耐熱性基体１の上に酸化リンを
含む酸化チタン薄膜２を形成したものである。
ン光触媒構造体の部分断面図である。以下、図１を参照
にしながら実施例１の酸化チタン光触媒構造体及びその
製造方法を説明する。図１において、この実施例の酸化
チタン光触媒構造体は、耐熱性基体１の上に酸化リンを
含む酸化チタン薄膜２を形成したものである。
【００３３】耐熱性基体１は、厚さ１ｍｍ、縦１００ｍ
ｍ、横５０ｍｍのソーダライムガラス基板である。酸化
リンを含む酸化チタン薄膜２は、アナターゼ結晶を含む
膜厚０.１μｍの薄膜である。この酸化チタン光触媒構
造体は次のようにして製造した。厚さ１ｍｍのソーダラ
イムガラスを、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍに切り出し耐
熱性基体１を作成した。
ｍ、横５０ｍｍのソーダライムガラス基板である。酸化
リンを含む酸化チタン薄膜２は、アナターゼ結晶を含む
膜厚０.１μｍの薄膜である。この酸化チタン光触媒構
造体は次のようにして製造した。厚さ１ｍｍのソーダラ
イムガラスを、縦１００ｍｍ、横５０ｍｍに切り出し耐
熱性基体１を作成した。
【００３４】次に、酸化リンを含む酸化チタン薄膜の原
料として、日本曹達（株）製のチタニウムテトライソプ
ロポキシド（Ａ−１）２８４ｇ、試薬一級のアセチルア
セトン３００ｇ、試薬一級のエタノール１０１０ｇ、試
薬一級の五酸化リン２.４７ｇを使用して還流下１時間
反応させて、酸化チタン含有量５％、酸化リン添加量３
％のディップ用薬剤１５９６ｇを調製した。室温下、こ
の薬剤をディップ引き上げ装置にセットして、前記ソー
ダライムガラスからなる耐熱性基体を浸漬し毎分２５ｃ
ｍの速度で引き上げた。得られた基体は１００℃のオー
ブンで乾燥後５００℃に加熱した電気炉中で焼成し、こ
の一連の操作を２回繰り返した。この酸化チタン薄膜
は、島津製作所製ＵＶ−ＶＩＳ自記分光光度計による繰
り返し反射干渉法により膜厚を測定したところ、０.１
μｍであった。この薄膜の油脂分解活性は以下の方法に
より調べ、図３の表に測定結果を示した。また、このガ
ラス板の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したとこ
ろ、アナターゼ結晶を含むものであった。
料として、日本曹達（株）製のチタニウムテトライソプ
ロポキシド（Ａ−１）２８４ｇ、試薬一級のアセチルア
セトン３００ｇ、試薬一級のエタノール１０１０ｇ、試
薬一級の五酸化リン２.４７ｇを使用して還流下１時間
反応させて、酸化チタン含有量５％、酸化リン添加量３
％のディップ用薬剤１５９６ｇを調製した。室温下、こ
の薬剤をディップ引き上げ装置にセットして、前記ソー
ダライムガラスからなる耐熱性基体を浸漬し毎分２５ｃ
ｍの速度で引き上げた。得られた基体は１００℃のオー
ブンで乾燥後５００℃に加熱した電気炉中で焼成し、こ
の一連の操作を２回繰り返した。この酸化チタン薄膜
は、島津製作所製ＵＶ−ＶＩＳ自記分光光度計による繰
り返し反射干渉法により膜厚を測定したところ、０.１
μｍであった。この薄膜の油脂分解活性は以下の方法に
より調べ、図３の表に測定結果を示した。また、このガ
ラス板の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したとこ
ろ、アナターゼ結晶を含むものであった。
【００３５】油脂分解活性測定法 得られた酸化チタン光触媒構造体の防汚機能を評価する
指標として、表面に付着する油脂分をどの程度早く分解
できるかを測定した。リノール酸を主成分とする市販の
サラダ油を使用してブラックライトによる紫外線照射時
の分解量を定量することとした。酸化チタン薄膜を設け
た５ｃｍ角の大きさの光触媒構造体の表面に紙で薄くサ
ラダ油を１ｃｍ2当たり０.１〜０.１５ｍｇになるよう
塗布した。塗布量は塗布前後の重量を０.１ｍｇまで秤
量可能な精密天秤により測定して求めた。松下電器製ブ
ラックライトブルー蛍光灯ＦＬ１５ＢＬＢ−１５Ｗを３
本並べて点灯し酸化チタン光触媒構造体表面での３６５
ｎｍの波長を中心とする紫外線強度が３〜３.５ｍＷ／
ｃｍ2になるようブラックライトと酸化チタン光触媒構
造体との距離を調節した後、ブラックライトの点灯後の
経過時間と重量減少量の関係を求めるため所定時間にお
ける酸化チタン光触媒構造体の重量を測定し、重量減少
の傾きが一定になった時の、１時間当たり光触媒薄膜１
ｃｍ2当たりの油脂分解量を計算して分解活性の指標と
した。
指標として、表面に付着する油脂分をどの程度早く分解
できるかを測定した。リノール酸を主成分とする市販の
サラダ油を使用してブラックライトによる紫外線照射時
の分解量を定量することとした。酸化チタン薄膜を設け
た５ｃｍ角の大きさの光触媒構造体の表面に紙で薄くサ
ラダ油を１ｃｍ2当たり０.１〜０.１５ｍｇになるよう
塗布した。塗布量は塗布前後の重量を０.１ｍｇまで秤
量可能な精密天秤により測定して求めた。松下電器製ブ
ラックライトブルー蛍光灯ＦＬ１５ＢＬＢ−１５Ｗを３
本並べて点灯し酸化チタン光触媒構造体表面での３６５
ｎｍの波長を中心とする紫外線強度が３〜３.５ｍＷ／
ｃｍ2になるようブラックライトと酸化チタン光触媒構
造体との距離を調節した後、ブラックライトの点灯後の
経過時間と重量減少量の関係を求めるため所定時間にお
ける酸化チタン光触媒構造体の重量を測定し、重量減少
の傾きが一定になった時の、１時間当たり光触媒薄膜１
ｃｍ2当たりの油脂分解量を計算して分解活性の指標と
した。
【００３６】＜実施例２〜５＞実施例１と同様にして酸
化チタン薄膜形成用の薬液中の酸化リンの含有量を変え
たほかは実施例１と同様の構成を有し、同様の方法で製
造したものであるので、各実施例の酸化リン含有量、膜
厚、油脂分解活性の測定結果を、図３に表にして掲げて
その詳細説明は省略する。
化チタン薄膜形成用の薬液中の酸化リンの含有量を変え
たほかは実施例１と同様の構成を有し、同様の方法で製
造したものであるので、各実施例の酸化リン含有量、膜
厚、油脂分解活性の測定結果を、図３に表にして掲げて
その詳細説明は省略する。
【００３７】図３の表に示されるように、各実施例とも
優れた油脂分解活性と十分な光透過性を有していること
が分かる。
優れた油脂分解活性と十分な光透過性を有していること
が分かる。
【００３８】＜実施例６〜８＞実施例１と同様の薬液を
使用して、ディップ引き上げ速度を変えたりディップ回
数を増やしたりすることにより酸化チタン薄膜の膜厚を
変えたほかは実施例１と同様の構成を有し、同様の方法
で製造したものであるので、各実施例の膜厚、油脂分解
活性の測定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明
は省略する。但し、実施例７および８では酸化チタン薄
膜の膜厚を厚くするため、ディツプ成膜回数を実施例７
では４０回、実施例８では７５回行って所定の膜厚の光
触媒構造体とした。
使用して、ディップ引き上げ速度を変えたりディップ回
数を増やしたりすることにより酸化チタン薄膜の膜厚を
変えたほかは実施例１と同様の構成を有し、同様の方法
で製造したものであるので、各実施例の膜厚、油脂分解
活性の測定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明
は省略する。但し、実施例７および８では酸化チタン薄
膜の膜厚を厚くするため、ディツプ成膜回数を実施例７
では４０回、実施例８では７５回行って所定の膜厚の光
触媒構造体とした。
【００３９】図３の表に示されるように、酸化チタン薄
膜の膜厚が薄くても、酸化リンが添加されていると、優
れた油脂分解活性と十分な光透過性を有していることが
分かる。
膜の膜厚が薄くても、酸化リンが添加されていると、優
れた油脂分解活性と十分な光透過性を有していることが
分かる。
【００４０】＜実施例９＞この実施例は、図２に示した
ように実施例６における酸化チタン光触媒薄膜２と耐熱
性基体１との間に、ＳｉＯ2膜からなるプレコート薄膜
３をディップコートによって形成したものである。Ｓｉ
Ｏ2からなるプレコート薄膜は、Ｓｉ成分を含有する薬
液によるディップ引き上げ法により製造した。使用した
薬液はエチルシリケート１８６ｇ、エタノール６８１
ｇ、酢酸２０６ｇ、濃塩酸０.３ｇを混合し還流下１０
時間反応させてアルコキシシラン重合体からなる薬液を
調製した。冷却後、この薬液の所定量をディツプ装置に
セットした後ソーダライムガラスからなる基体を浸漬し
毎分２０ｃｍの速度で引き上げた。１００℃−１０分間
乾燥後、５００℃の電気炉中で３０分間焼成しプレコー
ト薄膜を設けた透光性基体とした。この基体に実施例６
と同様の方法により酸化チタン光触媒薄膜を設けたもの
であり、各実施例の膜厚、並びに油脂分解活性の測定結
果は図３に表にして掲げてその詳細説明は省略する。
ように実施例６における酸化チタン光触媒薄膜２と耐熱
性基体１との間に、ＳｉＯ2膜からなるプレコート薄膜
３をディップコートによって形成したものである。Ｓｉ
Ｏ2からなるプレコート薄膜は、Ｓｉ成分を含有する薬
液によるディップ引き上げ法により製造した。使用した
薬液はエチルシリケート１８６ｇ、エタノール６８１
ｇ、酢酸２０６ｇ、濃塩酸０.３ｇを混合し還流下１０
時間反応させてアルコキシシラン重合体からなる薬液を
調製した。冷却後、この薬液の所定量をディツプ装置に
セットした後ソーダライムガラスからなる基体を浸漬し
毎分２０ｃｍの速度で引き上げた。１００℃−１０分間
乾燥後、５００℃の電気炉中で３０分間焼成しプレコー
ト薄膜を設けた透光性基体とした。この基体に実施例６
と同様の方法により酸化チタン光触媒薄膜を設けたもの
であり、各実施例の膜厚、並びに油脂分解活性の測定結
果は図３に表にして掲げてその詳細説明は省略する。
【００４１】図３の表に示されるように、プレコート薄
膜がない実施例１〜５に比較して、酸化チタン薄膜を薄
くしても優れた油脂分解活性を示すことから、より高い
透明性を確保できることが分かる。
膜がない実施例１〜５に比較して、酸化チタン薄膜を薄
くしても優れた油脂分解活性を示すことから、より高い
透明性を確保できることが分かる。
【００４２】＜実施例１０〜１２＞これらの実施例は、
実施例９で使用したプレコート薄膜形成用薬液に酸化リ
ンを所定量加えてプレコート薄膜を形成したものであ
る。得られたプレコート薄膜を設けた基体の上に、実施
例９と同様にして酸化チタン光触媒薄膜を設けて光触媒
構造体とした。プレコート形成用薬液に添加する酸化リ
ンの添加量を変えた時の、膜厚、油脂分解活性の測定結
果を図３に表にして示す。
実施例９で使用したプレコート薄膜形成用薬液に酸化リ
ンを所定量加えてプレコート薄膜を形成したものであ
る。得られたプレコート薄膜を設けた基体の上に、実施
例９と同様にして酸化チタン光触媒薄膜を設けて光触媒
構造体とした。プレコート形成用薬液に添加する酸化リ
ンの添加量を変えた時の、膜厚、油脂分解活性の測定結
果を図３に表にして示す。
【００４３】図３の表に示されるように、プレコート薄
膜中に酸化リンが含まれていない実施例９に比較して、
同一の膜厚の酸化チタン薄膜の場合より高い油脂分解活
性を示すことが分かる。
膜中に酸化リンが含まれていない実施例９に比較して、
同一の膜厚の酸化チタン薄膜の場合より高い油脂分解活
性を示すことが分かる。
【００４４】＜実施例１３，１４＞これらの実施例は、
実施例１０におけるプレコート薄膜形成用の薬液を使用
して、ディップ引き上げ速度を変えたり成膜回数を増や
して重ね塗りを行ったりしてプレコート薄膜の膜厚を変
えたものである。得られたプレコート薄膜を設けた基体
の上に、実施例９と同様にして酸化チタン光触媒薄膜を
設けて光触媒構造体とした。プレコート薄膜の膜厚を変
えた時の、油脂分解活性の測定結果を図３に表にして示
す。
実施例１０におけるプレコート薄膜形成用の薬液を使用
して、ディップ引き上げ速度を変えたり成膜回数を増や
して重ね塗りを行ったりしてプレコート薄膜の膜厚を変
えたものである。得られたプレコート薄膜を設けた基体
の上に、実施例９と同様にして酸化チタン光触媒薄膜を
設けて光触媒構造体とした。プレコート薄膜の膜厚を変
えた時の、油脂分解活性の測定結果を図３に表にして示
す。
【００４５】これらの実施例でも優れた油脂分解活性が
得られていることが分かる。
得られていることが分かる。
【００４６】＜実施例１５＞この実施例は、透光性基体
に石英硝子を使用したもので厚さ１ｍｍ、縦５０ｍｍ、
横７０ｍｍの石英硝子基体を用い、実施例１と同一の薬
液と方法により膜厚０.０３μｍの酸化チタン薄膜光触
媒構造体を製造した。油脂分解活性の測定結果を図３に
表にして示す。
に石英硝子を使用したもので厚さ１ｍｍ、縦５０ｍｍ、
横７０ｍｍの石英硝子基体を用い、実施例１と同一の薬
液と方法により膜厚０.０３μｍの酸化チタン薄膜光触
媒構造体を製造した。油脂分解活性の測定結果を図３に
表にして示す。
【００４７】図３の表からも分かる通り、プレコート薄
膜がない場合でも基体が石英のため基体から熱処理中に
拡散してくる不純物がなく優れた油脂分解活性を示し
た。
膜がない場合でも基体が石英のため基体から熱処理中に
拡散してくる不純物がなく優れた油脂分解活性を示し
た。
【００４８】＜実施例１６＞酸化リンを含む酸化チタン
薄膜の原料として、チタニウムテトライソプロポキシド
（Ａ−１）２８４ｇ、試薬一級のジエチレングリコール
２６５ｇ、試薬一級のアセチルアセトン１００ｇ、試薬
一級のエタノール９４４ｇ、試薬一級の五酸化リン２.
４７ｇを混合し還流下１時間反応させて転写印刷用の薬
液とした。日本写真印刷製の転写印刷機ＪＶ型を使用し
て厚さ１ｍｍ、縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍのソーダラ
イムガラス基板に酸化チタン層を印刷した。なお、使用
したソーダライムガラス基板は実施例１０と同一の薬液
と方法により酸化リンを１.５％含むＳｉＯ2を主成分と
するプレコート薄膜を０.１μｍの厚さで予め設けたも
のである。転写印刷後、１５０℃で乾燥、５００℃で焼
成した。この一連の印刷、乾燥、焼成を５回繰り返し
て、膜厚０.５μｍの酸化チタン光触媒薄膜を得た。油
脂分解活性の測定結果を図３に表にして示す。
薄膜の原料として、チタニウムテトライソプロポキシド
（Ａ−１）２８４ｇ、試薬一級のジエチレングリコール
２６５ｇ、試薬一級のアセチルアセトン１００ｇ、試薬
一級のエタノール９４４ｇ、試薬一級の五酸化リン２.
４７ｇを混合し還流下１時間反応させて転写印刷用の薬
液とした。日本写真印刷製の転写印刷機ＪＶ型を使用し
て厚さ１ｍｍ、縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍのソーダラ
イムガラス基板に酸化チタン層を印刷した。なお、使用
したソーダライムガラス基板は実施例１０と同一の薬液
と方法により酸化リンを１.５％含むＳｉＯ2を主成分と
するプレコート薄膜を０.１μｍの厚さで予め設けたも
のである。転写印刷後、１５０℃で乾燥、５００℃で焼
成した。この一連の印刷、乾燥、焼成を５回繰り返し
て、膜厚０.５μｍの酸化チタン光触媒薄膜を得た。油
脂分解活性の測定結果を図３に表にして示す。
【００４９】＜実施例１７＞厚さ１ｍｍ、縦２００ｍ
ｍ、横１５０ｍｍのソーダライムガラス板をパイロゾル
成膜装置へセットし、日本曹達（株）製のアトロンＮＳ
ｉ−５００を超音波により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎ
の速度で５００℃に加熱したガラス板に２分間導入し酸
化珪素からなる膜厚０.０４μｍのプレコート薄膜を形
成させた。次に、チタニウムテトライソプロポキシド
（Ａ−１）１４２ｇ、五酸化リン１.２ｇ、アセチルア
セトン１Ｌ、アルコール１００ｇからなる原料溶液を同
じように超音波により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎの速
度で上記装置へ導入して５００℃で１分間成膜すること
により、ガラス板の上に膜厚０.０６μｍの酸化チタン
薄膜が形成された。このガラス板の一部を切断し薄膜Ｘ
線回折により分析したところ、アナターゼ結晶を含むも
のであった。図３の表ににこのガラス板の一部を使用し
て測定した、光直線透過率と油脂分解活性を示す。
ｍ、横１５０ｍｍのソーダライムガラス板をパイロゾル
成膜装置へセットし、日本曹達（株）製のアトロンＮＳ
ｉ−５００を超音波により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎ
の速度で５００℃に加熱したガラス板に２分間導入し酸
化珪素からなる膜厚０.０４μｍのプレコート薄膜を形
成させた。次に、チタニウムテトライソプロポキシド
（Ａ−１）１４２ｇ、五酸化リン１.２ｇ、アセチルア
セトン１Ｌ、アルコール１００ｇからなる原料溶液を同
じように超音波により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎの速
度で上記装置へ導入して５００℃で１分間成膜すること
により、ガラス板の上に膜厚０.０６μｍの酸化チタン
薄膜が形成された。このガラス板の一部を切断し薄膜Ｘ
線回折により分析したところ、アナターゼ結晶を含むも
のであった。図３の表ににこのガラス板の一部を使用し
て測定した、光直線透過率と油脂分解活性を示す。
【００５０】図３の表からも分かる通り、光直線透過
率、油脂分解活性ともに良好な光触媒構造体が得られて
いる。
率、油脂分解活性ともに良好な光触媒構造体が得られて
いる。
【００５１】＜実施例１８＞厚さ１ｍｍ、縦１００ｍ
ｍ、横７０ｍｍのソーダライムガラス板を常圧ＣＶＤ成
膜装置の成膜部へセットし、チタニウムテトライソプロ
ポキシド（Ａ−１）１４２ｇ、及びリン酸トリエチル
２.７ｇを各々２００℃に加熱した気化器に別々に仕込
み、窒素ガスを５０ｍｌ／ｍｉｎで気化器へ導入してバ
ブリングさせ、加熱した導管を通して別々にガラス板を
設置した成膜部へ導入した。成膜部は５００℃に加熱
し、空気２００ｍｌ／ｍｉｎを一緒に導入し５分間成膜
することにより、ガラス板の上に膜厚０.６μｍの酸化
リンを含む酸化チタン薄膜が形成された。このガラス板
の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したところ、ア
ナターゼ結晶を含むものであった。図３の表ににこのガ
ラス板の一部を使用して測定した、光直線透過率と油脂
分解活性を示す。
ｍ、横７０ｍｍのソーダライムガラス板を常圧ＣＶＤ成
膜装置の成膜部へセットし、チタニウムテトライソプロ
ポキシド（Ａ−１）１４２ｇ、及びリン酸トリエチル
２.７ｇを各々２００℃に加熱した気化器に別々に仕込
み、窒素ガスを５０ｍｌ／ｍｉｎで気化器へ導入してバ
ブリングさせ、加熱した導管を通して別々にガラス板を
設置した成膜部へ導入した。成膜部は５００℃に加熱
し、空気２００ｍｌ／ｍｉｎを一緒に導入し５分間成膜
することにより、ガラス板の上に膜厚０.６μｍの酸化
リンを含む酸化チタン薄膜が形成された。このガラス板
の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したところ、ア
ナターゼ結晶を含むものであった。図３の表ににこのガ
ラス板の一部を使用して測定した、光直線透過率と油脂
分解活性を示す。
【００５２】図３の表からも分かる通り、光直線透過
率、油脂分解活性ともに良好な光触媒構造体が得られて
いる。
率、油脂分解活性ともに良好な光触媒構造体が得られて
いる。
【００５３】＜実施例１９〜２１＞耐熱性基体として縦
１００ｍｍ、横１００ｍｍの浴室用タイル（実施例１
９）、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ７０ｍｍら切
り出した造園用レンガ（実施例２０）、汎用のコンクリ
ートプロックを縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍに切り出し
たもの（実施例２１）を使用して、ディップ法により実
施例１０と同一の薬液と方法により酸化リンを含むＳｉ
Ｏ2を主成分とするブレコート薄膜を設けた。さらにそ
の上に実施例１と同一の薬液を使用して１０回ディップ
成膜することにより、０.５μｍの膜厚の酸化リンを含
む酸化チタン薄膜を設けた光触媒構造体とした。但し、
実施例２０の造園用レンガについては、所定寸法に切り
だしたものを５００℃に加熱した炉中に入れて噴霧器で
実施例１９に使用したディップ用の薬液を１０回スプレ
ーし熱分解させて酸化チタン薄膜を形成させて光触媒構
造体とした。これらの構造体の一部を切断し薄膜Ｘ線回
折により分析したところ、アナターゼ結晶を含むもので
あった。図３の表にこれらの構造体の一部を５ｃｍ×５
ｃｍに切り出して測定した、油脂分解活性を示す。
１００ｍｍ、横１００ｍｍの浴室用タイル（実施例１
９）、縦２００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚さ７０ｍｍら切
り出した造園用レンガ（実施例２０）、汎用のコンクリ
ートプロックを縦２００ｍｍ、横１５０ｍｍに切り出し
たもの（実施例２１）を使用して、ディップ法により実
施例１０と同一の薬液と方法により酸化リンを含むＳｉ
Ｏ2を主成分とするブレコート薄膜を設けた。さらにそ
の上に実施例１と同一の薬液を使用して１０回ディップ
成膜することにより、０.５μｍの膜厚の酸化リンを含
む酸化チタン薄膜を設けた光触媒構造体とした。但し、
実施例２０の造園用レンガについては、所定寸法に切り
だしたものを５００℃に加熱した炉中に入れて噴霧器で
実施例１９に使用したディップ用の薬液を１０回スプレ
ーし熱分解させて酸化チタン薄膜を形成させて光触媒構
造体とした。これらの構造体の一部を切断し薄膜Ｘ線回
折により分析したところ、アナターゼ結晶を含むもので
あった。図３の表にこれらの構造体の一部を５ｃｍ×５
ｃｍに切り出して測定した、油脂分解活性を示す。
【００５４】図３の表からも分かる通り、良好な油脂分
解活性を有する光触媒構造体が得られている。
解活性を有する光触媒構造体が得られている。
【００５５】＜実施例２２〜２４＞耐熱性基体として縦
１００ｍｍ、横１００ｍｍのアルミ板（実施例２２）、
縦１００ｍｍ、横１００ｍｍのステンレス板（実施例２
３）、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの鉄板（実施例２
４）を使用して、ディップ法により実施例１３と同一の
方法により酸化リンを含むＳｉＯ2を主成分とするブレ
コート薄膜を設けた。さらにその上に実施例１と同一の
薬液を使用して５回ディップ成膜することにより、酸化
チタン薄膜を設けた光触媒構造体とした。これらの構造
体の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したところ、
アナターゼ結晶を含むものであった。図３の表ににこれ
らの構造体の一部を５ｃｍ×５ｃｍに切り出して測定し
た、油脂分解活性を示す。
１００ｍｍ、横１００ｍｍのアルミ板（実施例２２）、
縦１００ｍｍ、横１００ｍｍのステンレス板（実施例２
３）、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの鉄板（実施例２
４）を使用して、ディップ法により実施例１３と同一の
方法により酸化リンを含むＳｉＯ2を主成分とするブレ
コート薄膜を設けた。さらにその上に実施例１と同一の
薬液を使用して５回ディップ成膜することにより、酸化
チタン薄膜を設けた光触媒構造体とした。これらの構造
体の一部を切断し薄膜Ｘ線回折により分析したところ、
アナターゼ結晶を含むものであった。図３の表ににこれ
らの構造体の一部を５ｃｍ×５ｃｍに切り出して測定し
た、油脂分解活性を示す。
【００５６】図３の表からも分かる通り、良好な油脂分
解活性を示す光触媒構造体が得られている。
解活性を示す光触媒構造体が得られている。
【００５７】＜比較例１＞この比較例は、実施例１にお
ける酸化チタン薄膜２を形成する薬液に五酸化リンのみ
を加えずに調製したものを使用して、酸化チタン薄膜の
膜厚を０.１μｍとしたほかは実施例１と同様の構成を
有し同様の方法で作成したものである。この比較例の油
脂分解活性は図３の表に掲げ詳細説明は省略する。図３
の表からも分かるように、光触媒活性は実施例１に比較
して非常に低いことが分かる。
ける酸化チタン薄膜２を形成する薬液に五酸化リンのみ
を加えずに調製したものを使用して、酸化チタン薄膜の
膜厚を０.１μｍとしたほかは実施例１と同様の構成を
有し同様の方法で作成したものである。この比較例の油
脂分解活性は図３の表に掲げ詳細説明は省略する。図３
の表からも分かるように、光触媒活性は実施例１に比較
して非常に低いことが分かる。
【００５８】＜比較例２＞この比較例は、比較例１の薬
液を使用して、成膜回数を増やして、酸化チタン薄膜の
膜厚を変えたものである。比較例２では酸化チタン薄膜
の膜厚の厚いものを得るため、デッィプ成膜を９０回行
って光触媒構造体とした。これらの比較例の油脂分解活
性は、図３の表に掲げて詳細説明は省略する。図３の表
からも分かるように、光触媒活性は比較例２では膜厚が
厚いため相当高くなっているが光直線透過率は５０％以
下の低いものになっている。
液を使用して、成膜回数を増やして、酸化チタン薄膜の
膜厚を変えたものである。比較例２では酸化チタン薄膜
の膜厚の厚いものを得るため、デッィプ成膜を９０回行
って光触媒構造体とした。これらの比較例の油脂分解活
性は、図３の表に掲げて詳細説明は省略する。図３の表
からも分かるように、光触媒活性は比較例２では膜厚が
厚いため相当高くなっているが光直線透過率は５０％以
下の低いものになっている。
【００５９】＜比較例３＞この比較例は、実施例９と同
様の薬液と方法によりプレコート薄膜を設けたものであ
り、酸化チタン薄膜形成用には実施例１の薬液をアセチ
ルアセトンを使用して２倍に希釈し、引き上げ速度を毎
分１０ｃｍとして成膜して、膜厚０.０１μｍの酸化リ
ンを含む酸化チタン光触媒薄膜を作成した例である。光
触媒活性は図３の表からも分かるように非常に低いもの
となっている。 ＜比較例４，５＞これらの比較例は、実施例９と同様の
方法によりプレコート薄膜を設けたものであり、薬液の
濃度をエタノールで３倍に希釈したり（比較例４）、成
膜回数を３０回に増やすことにより（比較例５）、プレ
コート薄膜の膜厚を変えたものである。このプレコート
薄膜を設けた基体の上に比較例１と同一の方法により酸
化チタン薄膜を設けて光触媒構造体とした。これらの光
触媒構造体の光直線透過率や油脂分解活性などを図３の
表にまとめて示した。プレコート薄膜の膜厚が薄い比較
例４の場合では光触媒活性は低いものとなっていること
が分かる。比較例５のプレコート薄膜は膜厚が１.２μ
ｍと厚いため、プレコート薄膜に要求される性能は満足
しており、酸化チタン薄膜の油脂分解活性もある程度認
められている。しかし、膜厚が厚いため成膜回数も３０
回と多く、実用上煩雑なものとなっている。これらの比
較例４および５の光直線透過率や油脂分解活性の値を図
３の表にまとめて示した。
様の薬液と方法によりプレコート薄膜を設けたものであ
り、酸化チタン薄膜形成用には実施例１の薬液をアセチ
ルアセトンを使用して２倍に希釈し、引き上げ速度を毎
分１０ｃｍとして成膜して、膜厚０.０１μｍの酸化リ
ンを含む酸化チタン光触媒薄膜を作成した例である。光
触媒活性は図３の表からも分かるように非常に低いもの
となっている。 ＜比較例４，５＞これらの比較例は、実施例９と同様の
方法によりプレコート薄膜を設けたものであり、薬液の
濃度をエタノールで３倍に希釈したり（比較例４）、成
膜回数を３０回に増やすことにより（比較例５）、プレ
コート薄膜の膜厚を変えたものである。このプレコート
薄膜を設けた基体の上に比較例１と同一の方法により酸
化チタン薄膜を設けて光触媒構造体とした。これらの光
触媒構造体の光直線透過率や油脂分解活性などを図３の
表にまとめて示した。プレコート薄膜の膜厚が薄い比較
例４の場合では光触媒活性は低いものとなっていること
が分かる。比較例５のプレコート薄膜は膜厚が１.２μ
ｍと厚いため、プレコート薄膜に要求される性能は満足
しており、酸化チタン薄膜の油脂分解活性もある程度認
められている。しかし、膜厚が厚いため成膜回数も３０
回と多く、実用上煩雑なものとなっている。これらの比
較例４および５の光直線透過率や油脂分解活性の値を図
３の表にまとめて示した。
【００６０】＜比較例６＞この比較例は、実施例１１の
プレコート薄膜形成用薬剤を使用し、薬液濃度をエタノ
ールを使用して３倍に希釈するにより、膜厚０.０１μ
ｍの酸化リンを含有した酸化珪素からなるプレコート薄
膜を設けたものである。このプレコート薄膜の上に比較
例１と同一の方法により酸化チタン薄膜を設けて光触媒
構造体としたものである。この光触媒構造体の光直線透
過率や油脂分解活性などを図３の表に示した。
プレコート薄膜形成用薬剤を使用し、薬液濃度をエタノ
ールを使用して３倍に希釈するにより、膜厚０.０１μ
ｍの酸化リンを含有した酸化珪素からなるプレコート薄
膜を設けたものである。このプレコート薄膜の上に比較
例１と同一の方法により酸化チタン薄膜を設けて光触媒
構造体としたものである。この光触媒構造体の光直線透
過率や油脂分解活性などを図３の表に示した。
【００６１】＜比較例７＞この比較例は、実施例２０と
同一の方法により切りだしたレンガにプレコート薄膜を
設けないで酸化チタン薄膜を設けたものである。実施例
２０と同一の薬液と方法により酸化チタン薄膜を形成さ
せて光触媒構造体とした。得られた構造体の油脂分解活
性を図３の表に示した。下地のレンガからの有害成分の
熱拡散により酸化チタン薄膜の活性が実施例２０に比較
して大きく低下していることが分かる。
同一の方法により切りだしたレンガにプレコート薄膜を
設けないで酸化チタン薄膜を設けたものである。実施例
２０と同一の薬液と方法により酸化チタン薄膜を形成さ
せて光触媒構造体とした。得られた構造体の油脂分解活
性を図３の表に示した。下地のレンガからの有害成分の
熱拡散により酸化チタン薄膜の活性が実施例２０に比較
して大きく低下していることが分かる。
【００６２】酸化チタン薄膜の油脂分解活性は、例えば
基体がソーダライムガラス等の場合基体から拡散してく
るナトリウム等のアルカリ成分により阻害されるので、
こうした成分の拡散防止のため、基体上にプレコート薄
膜を設けることが望ましい。この場合は安価なソーダラ
イムガラス等が有利に使用できるので実用上の意義は極
めて大きい。
基体がソーダライムガラス等の場合基体から拡散してく
るナトリウム等のアルカリ成分により阻害されるので、
こうした成分の拡散防止のため、基体上にプレコート薄
膜を設けることが望ましい。この場合は安価なソーダラ
イムガラス等が有利に使用できるので実用上の意義は極
めて大きい。
【００６３】＜実施例２５＞実施例７に使用したものと
同一の方法により酸化チタン光触媒構造体の試料を作成
し、その試料を使用して以下に記載の方法により抗菌性
の評価を行った。その結果、光を照射しない暗所におい
たものでは大腸菌の生存率が１時間後で９１％、２時間
後で９０％、３時間後で９０％であったのに対して、フ
ラックライトの光を照射したものでは１時間後の生存率
が６２％、２時間後で３７％、３時間後で１４％であっ
た。また、蛍光灯の光を照射したものでも大腸菌の生存
率は、１時間後で８２％、２時間後で６１％、３時間後
で２５％であり、暗所においた光触媒構造体の試料に比
べて高い抗菌性を示した。
同一の方法により酸化チタン光触媒構造体の試料を作成
し、その試料を使用して以下に記載の方法により抗菌性
の評価を行った。その結果、光を照射しない暗所におい
たものでは大腸菌の生存率が１時間後で９１％、２時間
後で９０％、３時間後で９０％であったのに対して、フ
ラックライトの光を照射したものでは１時間後の生存率
が６２％、２時間後で３７％、３時間後で１４％であっ
た。また、蛍光灯の光を照射したものでも大腸菌の生存
率は、１時間後で８２％、２時間後で６１％、３時間後
で２５％であり、暗所においた光触媒構造体の試料に比
べて高い抗菌性を示した。
【００６４】抗菌性評価方法 ５ｃｍ角に切り出した試料を８０％エタノールで消毒し
１５０℃で乾燥して滅菌後、予め前培養と希釈を行って
菌濃度を１０5個／ｍｌに調節しておいた大腸菌の菌液
を０．２ｍｌ試料面に滴下しインキュベーター内にセッ
トする。ブラックライト（１５Ｗ×２本、光源との距離
１０ｃｍ）の光を照射するもの、蛍光灯（１５Ｗ×２
本、光源との距離１０ｃｍ）の光を照射するもの、光照
射を全く行わないもの、の３種の光照射条件で各々４個
の試料をセットする。所定時間後（１、２、３、４時間
後）に試料を取り出し、滅菌生理食塩水に浸した滅菌ガ
ーゼで試料上の菌液を拭き取る。拭き取った滅菌ガーゼ
を１０ｍｌの滅菌生理食塩水に入れ十分攪拌する。この
上澄み菌液をオートクレーブ滅菌した９５ｍｍφのシャ
ーレ寒天培地に植え付け、３６℃で２４時間培養後大腸
菌のコロニー数を計数する。インキュベーターに入れる
までの操作を全く同様にした試料を同一の方法により処
理して大腸菌のコロニー数を計数して、その数値を基準
にして各試料の所定時間後における生存率を算出する。
１５０℃で乾燥して滅菌後、予め前培養と希釈を行って
菌濃度を１０5個／ｍｌに調節しておいた大腸菌の菌液
を０．２ｍｌ試料面に滴下しインキュベーター内にセッ
トする。ブラックライト（１５Ｗ×２本、光源との距離
１０ｃｍ）の光を照射するもの、蛍光灯（１５Ｗ×２
本、光源との距離１０ｃｍ）の光を照射するもの、光照
射を全く行わないもの、の３種の光照射条件で各々４個
の試料をセットする。所定時間後（１、２、３、４時間
後）に試料を取り出し、滅菌生理食塩水に浸した滅菌ガ
ーゼで試料上の菌液を拭き取る。拭き取った滅菌ガーゼ
を１０ｍｌの滅菌生理食塩水に入れ十分攪拌する。この
上澄み菌液をオートクレーブ滅菌した９５ｍｍφのシャ
ーレ寒天培地に植え付け、３６℃で２４時間培養後大腸
菌のコロニー数を計数する。インキュベーターに入れる
までの操作を全く同様にした試料を同一の方法により処
理して大腸菌のコロニー数を計数して、その数値を基準
にして各試料の所定時間後における生存率を算出する。
【００６５】プレコート薄膜の組成は、可視光透過率が
高く、基体からのナトリウムの拡散を押さえることが可
能な薄膜なら制限はなく、例えばＳｉＯ2薄膜、酸化錫
薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜、酸化ゲルマニウム薄
膜、アルミナ薄膜、ジルコニア薄膜、ＳｉＯ2＋ＭＯｘ
（ＭＯｘはＰ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5から選ばれた少なくとも一種の金属酸化
物）薄膜をその例として挙げることができるが、アルカ
リ拡散防止能の見地から、酸化珪素薄膜、またはＳｉＯ
2に酸化リンを１〜２０重量％程度添加した薄膜が特に
望ましい。
高く、基体からのナトリウムの拡散を押さえることが可
能な薄膜なら制限はなく、例えばＳｉＯ2薄膜、酸化錫
薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜、酸化ゲルマニウム薄
膜、アルミナ薄膜、ジルコニア薄膜、ＳｉＯ2＋ＭＯｘ
（ＭＯｘはＰ2Ｏ5、Ｂ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｔａ2
Ｏ5、Ｎｂ2Ｏ5から選ばれた少なくとも一種の金属酸化
物）薄膜をその例として挙げることができるが、アルカ
リ拡散防止能の見地から、酸化珪素薄膜、またはＳｉＯ
2に酸化リンを１〜２０重量％程度添加した薄膜が特に
望ましい。
【００６６】さらに光触媒活性の高い酸化チタン薄膜を
得るための必要条件は、少なくともアナターゼ結晶を含
むことが必要である。アナターゼ結晶は、成膜温度また
は成膜後の熱処理温度が高いと相転移して一部がルチル
結晶に変化するのでルチル結晶を含んだアナターゼ結晶
の酸化チタン薄膜も好適に用いられる。しかし、高温で
アナターゼ結晶のすべてをルチル結晶にすると相転移に
よる酸化チタンの白濁が生じるので可視光透過率を減少
させるため好ましくない。
得るための必要条件は、少なくともアナターゼ結晶を含
むことが必要である。アナターゼ結晶は、成膜温度また
は成膜後の熱処理温度が高いと相転移して一部がルチル
結晶に変化するのでルチル結晶を含んだアナターゼ結晶
の酸化チタン薄膜も好適に用いられる。しかし、高温で
アナターゼ結晶のすべてをルチル結晶にすると相転移に
よる酸化チタンの白濁が生じるので可視光透過率を減少
させるため好ましくない。
【００６７】本発明において酸化チタン薄膜及びプレコ
ート薄膜の成膜法としては、通常用いられている成膜法
はすべて使用可能である。即ち、化学的気相析出法（Ｃ
ＶＤ法）やスプレー法、ゾル溶液の吹き付け法、超音波
によるミストを熱分解させるパイロゾル法、ディップ
法、スピンコート法、印刷法などの化学的成膜方法だけ
ではなく、物理的成膜法としてのスパッター法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、微粉末やゾルを用いた
溶射法など様々の成膜法が採用可能である。
ート薄膜の成膜法としては、通常用いられている成膜法
はすべて使用可能である。即ち、化学的気相析出法（Ｃ
ＶＤ法）やスプレー法、ゾル溶液の吹き付け法、超音波
によるミストを熱分解させるパイロゾル法、ディップ
法、スピンコート法、印刷法などの化学的成膜方法だけ
ではなく、物理的成膜法としてのスパッター法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、微粉末やゾルを用いた
溶射法など様々の成膜法が採用可能である。
【００６８】プレコート薄膜を製造する薬剤としては、
ＳｉＯ2を生成するものとしては、Si(OCH3)4、Si(OC
2H5)4、SiCH3(OCH3)3などのシリコンアルコキシド及び
その縮合物やSiCl4などのシリコンハロゲン化物などが
あり、酸化錫を形成するものとしては、Sn(OCH3)4、Sn
(OC2H5)4、Sn(OC4H9)4、Sn(AcAc)4、Sn(OCOC7H15)4、Sn
Cl4、などがあり、酸化インジウムを生成するものとし
て、In(OCH3)3、In(OC2H5)3、InCl3、In(AcAc)3、In(NO
3)3・nH2Oなどがあり、酸化ゲルマニウムを生成するもの
としては、Ge(OC2H5)4、Ge(OC4H9)4、GeCl4などがあ
り、アルミナを生成するものとしては、Al(OC2H5)3、Al
(OC3H7-i)3、Al(OC4H9)3、In(AcAc)3、In(NO3)3・nH2Oな
どがあり、酸化リンを生成するものとして、P(OC
2H5)3、PO(OCH3)3、PO(OC2H5)3、H3PO4、P2O5などがあ
り、酸化ほう素を生成するものとして、B(OCH3)3、B(OC2H
5)3、B(OC4H9)3、B(AcAc)3、BCl3、H3BO3などがあり、
これら通常使用可能な化合物またはそれらの混合物が使
用できる。なお、化学式中、AcAc＝CH3COCHCOCH3（アセ
チルアセトナート）を示す。
ＳｉＯ2を生成するものとしては、Si(OCH3)4、Si(OC
2H5)4、SiCH3(OCH3)3などのシリコンアルコキシド及び
その縮合物やSiCl4などのシリコンハロゲン化物などが
あり、酸化錫を形成するものとしては、Sn(OCH3)4、Sn
(OC2H5)4、Sn(OC4H9)4、Sn(AcAc)4、Sn(OCOC7H15)4、Sn
Cl4、などがあり、酸化インジウムを生成するものとし
て、In(OCH3)3、In(OC2H5)3、InCl3、In(AcAc)3、In(NO
3)3・nH2Oなどがあり、酸化ゲルマニウムを生成するもの
としては、Ge(OC2H5)4、Ge(OC4H9)4、GeCl4などがあ
り、アルミナを生成するものとしては、Al(OC2H5)3、Al
(OC3H7-i)3、Al(OC4H9)3、In(AcAc)3、In(NO3)3・nH2Oな
どがあり、酸化リンを生成するものとして、P(OC
2H5)3、PO(OCH3)3、PO(OC2H5)3、H3PO4、P2O5などがあ
り、酸化ほう素を生成するものとして、B(OCH3)3、B(OC2H
5)3、B(OC4H9)3、B(AcAc)3、BCl3、H3BO3などがあり、
これら通常使用可能な化合物またはそれらの混合物が使
用できる。なお、化学式中、AcAc＝CH3COCHCOCH3（アセ
チルアセトナート）を示す。
【００６９】酸化チタン薄膜を製造する薬剤としては、
Ti(OC2H5)4、Ti(OC3H7-i)4、Ti(OC4H9)4、Ti(OC4H9)2Cl
2などのチタンアルコキシド、チタンアルコキシドにエ
チレングリコールなどのグリコール類、酢酸や乳酸など
のカルボン酸類、トリエタノールアミンなどのアルカノ
ールアミン類、アセチルアセトンなどのβ−ジケトン類
との付加反応物や錯体、及びTiCl4などの塩化物をエタ
ノールなどの汎用アルコール、酢酸エステルやβ−ジケ
トンなどの溶剤に溶解したものまたはそれらの混合物な
どが使用できる。この酸化チタン薄膜に酸化リンを添加
する場合はこれらの薬剤に酸化リンを生成する化合物と
して、P(OC2H5)3、PO(OCH3)3、PO(OC2H5)3、H3PO4、P2O
5などを加えることにより可能となる。
Ti(OC2H5)4、Ti(OC3H7-i)4、Ti(OC4H9)4、Ti(OC4H9)2Cl
2などのチタンアルコキシド、チタンアルコキシドにエ
チレングリコールなどのグリコール類、酢酸や乳酸など
のカルボン酸類、トリエタノールアミンなどのアルカノ
ールアミン類、アセチルアセトンなどのβ−ジケトン類
との付加反応物や錯体、及びTiCl4などの塩化物をエタ
ノールなどの汎用アルコール、酢酸エステルやβ−ジケ
トンなどの溶剤に溶解したものまたはそれらの混合物な
どが使用できる。この酸化チタン薄膜に酸化リンを添加
する場合はこれらの薬剤に酸化リンを生成する化合物と
して、P(OC2H5)3、PO(OCH3)3、PO(OC2H5)3、H3PO4、P2O
5などを加えることにより可能となる。
【００７０】光触媒反応を促進させるために公知の方法
により種々の添加物を加えることも可能である。例えば
光透過性を失わない程度に、微量の金属（金、白金、パ
ラジウム、銀、銅、亜鉛）を光触媒反応を利用した光電
着法により酸化チタン薄膜に均一に担持させて、油分解
活性の向上による高い自己クリーニング性を持たせた
り、高い抗菌活性を持たせたりすることも可能である。
により種々の添加物を加えることも可能である。例えば
光透過性を失わない程度に、微量の金属（金、白金、パ
ラジウム、銀、銅、亜鉛）を光触媒反応を利用した光電
着法により酸化チタン薄膜に均一に担持させて、油分解
活性の向上による高い自己クリーニング性を持たせた
り、高い抗菌活性を持たせたりすることも可能である。
【００７１】
【発明の効果】以上詳述してきたように、本発明にかか
る酸化チタン光触媒構造体は、耐熱性基体上に、光触媒
活性を有する酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする
薄膜を形成してなる構造を有しているものであり、これ
によって従来は光触媒活性が非常に低かった酸化チタン
薄膜の膜厚の薄い領域でも実用になり得る光触媒活性を
持つものとすることが可能となった。
る酸化チタン光触媒構造体は、耐熱性基体上に、光触媒
活性を有する酸化リンを含む酸化チタンを主成分とする
薄膜を形成してなる構造を有しているものであり、これ
によって従来は光触媒活性が非常に低かった酸化チタン
薄膜の膜厚の薄い領域でも実用になり得る光触媒活性を
持つものとすることが可能となった。
【００７２】
【図１】酸化チタン光触媒構造体の模式図
【図２】プレコート薄膜を設けた酸化チタン光触媒構造
体の模式図
体の模式図
【図３】本発明にかかる実施例及び比較例の一覧表
【手続補正書】
【提出日】平成７年１１月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】酸化チタン光触媒構造体の模式図
【図２】プレコート薄膜を設けた酸化チタン光触媒構造
体の模式図
体の模式図
【図３】本発明に係わる実施例および比較例の一覧図表
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 一徳 神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式 会社小田原研究所内 (72)発明者 吉本 哲夫 神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式 会社小田原研究所内 (72)発明者 深山 重道 神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式 会社小田原研究所内 (72)発明者 斉藤 徳良 東京都千代田区大手町２−２−１ 日本曹 達株式会社内
Claims (17)
- 【請求項１】耐熱性基体上に、酸化リンを含む酸化チタ
ンを主成分とする光触媒活性を有する薄膜を形成してな
る光触媒構造体 - 【請求項２】前記酸化リン含有量が、酸化チタンの０.
１〜１５重量パーセントであることを特徴とする請求項
１に記載の光触媒構造体 - 【請求項３】前記酸化リンを含む酸化チタンを主成分と
する薄膜の膜厚が、０.０２〜５μｍであることを特徴
とする請求項１または２に記載の光触媒構造体 - 【請求項４】前記酸化チタン薄膜は少なくともアナター
ゼ結晶を含むものであることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載の光触媒構造体 - 【請求項５】前記耐熱性基体と酸化リンを含む酸化チタ
ンを主成分とする薄膜との間にプレコート薄膜を設けて
なることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載の光触媒構造体 - 【請求項６】前記プレコート薄膜が酸化珪素を主成分と
する材料からなることを特徴とする請求項５に記載の光
触媒構造体 - 【請求項７】前記プレコート薄膜の酸化珪素中に酸化リ
ンが、酸化珪素に対して１〜２０重量パーセント含有す
ることを特徴とする請求項６に記載の光触媒構造体 - 【請求項８】前記プレコート薄膜の膜厚が、０.０２〜
１μｍであることを特徴とする請求項５ないし７のいず
れかに記載の光触媒構造体 - 【請求項９】前記耐熱性基体が、透光性基体であること
を特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の光触
媒構造体 - 【請求項１０】前記透光性基体を使用した光触媒構造体
において、波長５５０ｎｍの光に対する光直線透過率が
５０％以上であることを特徴とする請求項９に記載の光
触媒構造体 - 【請求項１１】前記透光性基体に設けた酸化チタン薄膜
の膜厚が０.０２〜０.１μｍであることを特徴とする請
求項９または１０に記載の光触媒構造体 - 【請求項１２】前記透光性基体が硝子基体であることを
特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の光触
媒構造体 - 【請求項１３】前記硝子基体が、アルカリ成分含有硝子
であることを特徴とする請求項１２に記載の光触媒構造
体 - 【請求項１４】前記耐熱性基体が、不透明セラミックス
からなるものであることを特徴とする請求項１から８の
いずれかに記載の光触媒構造体 - 【請求項１５】前記耐熱性基体が、金属からなるもので
あることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載
の光触媒構造体 - 【請求項１６】耐熱性基体の上に酸化リンを含む酸化チ
タンを主成分とする薄膜及びプレコート薄膜を、ゾルゲ
ル法によって成膜する工程を含む製造工程によって請求
項１ないし１５のいずれかに記載の光触媒構造体を製造
することを特徴とする光触媒構造体の製造方法 - 【請求項１７】耐熱性基体の上に酸化リンを含む酸化チ
タンを主成分とする薄膜及びプレコート薄膜をパイロゾ
ル法もしくはＣＶＤ（化学的蒸着）法によって成膜する
工程を含む製造工程によって請求項１ないし１５のいず
れかに記載の光触媒構造体を製造することを特徴とする
光触媒構造体の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24889795A JP3381886B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-09-01 | 光触媒構造体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19700295 | 1995-07-10 | ||
| JP7-197002 | 1995-07-10 | ||
| JP24889795A JP3381886B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-09-01 | 光触媒構造体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0975748A true JPH0975748A (ja) | 1997-03-25 |
| JP3381886B2 JP3381886B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=26510108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24889795A Expired - Lifetime JP3381886B2 (ja) | 1995-07-10 | 1995-09-01 | 光触媒構造体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381886B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11192436A (ja) * | 1996-12-10 | 1999-07-21 | Toto Ltd | 光触媒配合物と光触媒含有物並びに光触媒機能発揮材およびその製造方法 |
| JPH11319709A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | 有機系基材への光触媒膜の形成方法とその用途 |
| WO2001010553A1 (fr) * | 1999-08-05 | 2001-02-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Matiere catalytique et article photocatalytique |
| US6680277B2 (en) * | 2000-07-17 | 2004-01-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Photocatalytic susbstance |
| JP2010063979A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Totoku Electric Co Ltd | 光触媒ファイバーの製造方法 |
| US7754648B2 (en) | 1997-12-10 | 2010-07-13 | Toto Ltd. | Photocatalytic hydrophilifiable material |
| JP2013039522A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Seishichi Kishi | 量子触媒およびその製造方法 |
| JP2015167916A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 住友電気工業株式会社 | 多孔性光触媒体の製造方法および多孔性光触媒体 |
-
1995
- 1995-09-01 JP JP24889795A patent/JP3381886B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11192436A (ja) * | 1996-12-10 | 1999-07-21 | Toto Ltd | 光触媒配合物と光触媒含有物並びに光触媒機能発揮材およびその製造方法 |
| US7754648B2 (en) | 1997-12-10 | 2010-07-13 | Toto Ltd. | Photocatalytic hydrophilifiable material |
| US8034309B2 (en) | 1997-12-10 | 2011-10-11 | Toto Ltd | Photocatalytic process using hydrophilifiable material |
| JPH11319709A (ja) * | 1998-05-15 | 1999-11-24 | Mitsubishi Materials Corp | 有機系基材への光触媒膜の形成方法とその用途 |
| WO2001010553A1 (fr) * | 1999-08-05 | 2001-02-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Matiere catalytique et article photocatalytique |
| US6794065B1 (en) | 1999-08-05 | 2004-09-21 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Photocatalytic material and photocatalytic article |
| US6680277B2 (en) * | 2000-07-17 | 2004-01-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Photocatalytic susbstance |
| JP2010063979A (ja) * | 2008-09-09 | 2010-03-25 | Totoku Electric Co Ltd | 光触媒ファイバーの製造方法 |
| JP2013039522A (ja) * | 2011-08-15 | 2013-02-28 | Seishichi Kishi | 量子触媒およびその製造方法 |
| JP2015167916A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 住友電気工業株式会社 | 多孔性光触媒体の製造方法および多孔性光触媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3381886B2 (ja) | 2003-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO1996013327A1 (fr) | Structure de photocatalyseur a l'oxyde de titane et procede pour sa fabrication | |
| US6939611B2 (en) | Window glass employing titanium dioxide photocatalyst | |
| EP0870530A1 (en) | Photocatalyst and process for the preparation thereof | |
| US6037289A (en) | Titanium dioxide-based photocatalytic coating substrate, and titanium dioxide-based organic dispersions | |
| EP0684075B1 (en) | Multi-functional material having photo-catalytic function and production method therefor | |
| JP3384284B2 (ja) | 親水性被膜、これを備えた親水性基体及びそれらの製造方法 | |
| EP0780158B1 (en) | Photocatalyst composition and process for its production, and photocatalyst composition attached substrate | |
| SK287462B6 (sk) | Fotokatalyticky aktivovateľný samočistiaci článok a spôsob jeho výroby | |
| CZ78498A3 (cs) | Substrát s fotokatalytickým povlakem a způsob jeho přípravy a aplikace | |
| JP3381886B2 (ja) | 光触媒構造体及びその製造方法 | |
| JPWO2005056870A1 (ja) | 可視光で光触媒活性を有するＴｉ酸化物膜およびその製造方法 | |
| JP4665221B2 (ja) | 二酸化チタン光触媒担持体とその製造方法 | |
| JP3516186B2 (ja) | 窓用ガラス | |
| KR20090114418A (ko) | 광촉매 박막, 광촉매 박막의 형성방법 및 광촉매 박막 피복 제품 | |
| CN1412142A (zh) | 纳米自洁净超亲水玻璃产品生产方法 | |
| JP3831457B2 (ja) | 光触媒活性を有する親水性構造体 | |
| JP4063577B2 (ja) | 光触媒被膜を有する複合材料の製造方法 | |
| CN107601917A (zh) | 一种二氧化钛基自清洁玻璃的制备方法 | |
| JP3258023B2 (ja) | 酸化チタン光触媒構造体及びその製造方法 | |
| JP2005193231A (ja) | 光触媒活性を有するアパタイト含有膜及びその製造方法 | |
| JP3867036B2 (ja) | 光触媒被膜を形成した複合材料の製造方法 | |
| JP3565628B2 (ja) | 照明灯 | |
| KR100631104B1 (ko) | 금속산화물이 코팅된 친수성 유리 및 그 제조방법 | |
| TWI239269B (en) | Interior design material or indoor furniture with titanium oxide | |
| US20220323642A1 (en) | Photocatalytic ceramic |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071220 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081220 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091220 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101220 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111220 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121220 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131220 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131220 Year of fee payment: 11 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |