JPH11152447A - 光触媒被膜形成用表面処理剤及びこの表面処理剤を用いた光触媒被膜の形成方法 - Google Patents
光触媒被膜形成用表面処理剤及びこの表面処理剤を用いた光触媒被膜の形成方法Info
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Abstract
らなる基材の表面に、親水性を発揮する光触媒被膜を形
成する。 【解決手段】 コロイダルシリカと、アミノ系初期縮合
物と、ビニル系熱可塑性樹脂ラテックスエマルジョン
と、けん化度が80%〜99%のポリビニルアルコール
とを水に分散させてなる表面処理剤を、基材の表面に塗
布すると、基材の表面はある程度親水化せしめられる。
そこで、この親水化された表面に光触媒コーティング液
を塗布することで、基材表面に対する結合力に優れた光
触媒層が得られる。
Description
枠、外壁のように、既に表面に汚染物質が付着している
基材や合成樹脂等のように表面が塗料をハジく傾向のあ
る基材の表面に光触媒性親水性被膜を形成するための表
面処理剤と、この表面処理剤を用いた光触媒被膜の形成
方法に関する。
375号に開示したように、基材表面に光触媒層を形成
すると、光触媒の光励起に応じて前記層表面が、水との
接触角に換算して10°以下という高度の親水性を呈す
ることを見出し、さらにそれによりガラス、レンズ、鏡
等の透明部材の防曇・視界確保性向上、物品表面の水洗
浄性・降雨洗浄性向上などの効果が得られることを見出
した。
電子帯にあった電子(e-)が伝導帯に励起され、価電
子帯には正孔(h+)が生じ、これら電子(e-)及び正
孔(h+)が酸化還元反応を促進することで、汚れ成分
を分解する作用があることは従来から知られている。
基材表面に光触媒層を形成しようとすると、既存の部材
表面には既に汚染物質が付着している場合が多く、その
汚染物質の影響で親水性を発揮する光触媒含有層を形成
するためのコーティング剤が弾かれたり、うまく固着し
なかったりして光触媒含有層の光励起による表面の親水
化機能や汚れ成分の分解機能が損なわれることがある。
また、表面に汚染物質が付着していなくとも合成樹脂の
表面等は表面エネルギーが低いためハジキ現象が起きて
しまい、薄く均一な光触媒被膜を形成することができな
い。
みてなされたものであり、基材の表面に、光触媒含有層
を形成する前に、予め基材の表面に塗布され、基材の表
面を親水化して、最外側となる光触媒層の基材表面への
結合強度を向上させる表面処理剤を提供することを目的
とする。
被膜形成用表面処理剤は、基材の表面に光触媒被膜を形
成する前に、当該表面の前処理を行うために塗布する表
面処理剤であって、この表面処理剤はコロイダルシリカ
と、アミノ系初期縮合物と、ビニル系熱可塑性樹脂ラテ
ックスエマルジョンと、けん化度が80%〜99%のポ
リビニルアルコールとを水に分散させて構成される。
は、メラミン、ユリア、グアナミン、変性メラミン、変
性ユリア等が挙げられ、前記ビニル系熱可塑性樹脂ラテ
ックスエマルジョンとしては、アクリルニトリル、アク
リル酸、酢酸ビニル、スチレン−ブタジエン、スチレン
−アクリルニトリル−ブタジエン、メタクリル酸エステ
ルが挙げられる。
30重量%、前記アミノ系初期縮合物の割合は4〜20
重量%、前記ビニル系熱可塑性樹脂ラテックスエマルジ
ョンの割合は3〜5重量%、前記ポリビニルアルコール
の割合は2〜6重量%とするのが好ましい。
少ないと、充分な親水性を発揮できず、上記範囲以上す
ると粘度が高くなりすぎて、取扱いが難しくなる。ま
た、アミノ系初期縮合物の割合が上記範囲よりも少ない
と、樹脂製品表面との接着性に劣り、上記範囲以上する
と乾燥しにくくなる。また、ビニル系熱可塑性樹脂ラテ
ックスエマルジョンの割合が上記範囲よりも少ないと、
各成分の相溶性が低下して均一な塗布が困難になり、上
記範囲以上にしても相溶性はそれ以上向上しない。ま
た、前記ポリビニルアルコールの割合が上記範囲よりも
少ないと、充分な親水性を発揮できず、上記範囲以上す
ると取扱いが難しくなる。更にポリビニルアルコールの
けん化度を80%〜99%とするのは、80%未満では
耐水性に劣り、99%を超えると相溶性が低下すること
による。
すように、基材の表面を洗浄した後、当該表面に上記構
成の表面処理剤を塗布する。すると、基材の表面がある
程度親水化せしめられる。そこで、このある程度親水化
された表面に光触媒コーティング液を塗布し乾燥せしめ
ることで、基材表面に対する結合力に優れた光触媒層が
得られる。
ルマリン初期縮合物(住友化学製スミテックスレジン)
6重量%、反応型アクリル酸エステルエマルジョン(昭
和高分子製ポリゾールA−505)4重量%、コロイダ
ルシリカ7.5重量%及びポリビニルアルコール4重量
%を水に分散させて表面処理剤を調製した。この表面処
理剤を既に使用されている合成樹脂製品の表面にスポン
ジ拭きにより塗布した後、石原産業製光触媒コーティン
グ液STK01(酸化チタン粒子8重量部とアルキルシ
リケート2重量部と硝酸水溶液54.8重量部とメタノ
ール28重量部とプロパノール7.2重量部からなる組
成物)を溶媒(2−プロパノール9重量部とジアセトン
アルコール1重量部との混合液)で100倍に希釈して
得た光触媒コーティング液を、直径8mmのエアガンを
用いて105m2/gスプレーコーティング法により塗
布後、20℃で20分乾燥させることにより、光触媒層
を硬化させて試料を得た。上記試料について、光触媒層
形成後、3時間太陽光に晒すことにより、紫外線が照射
されるようにした後、水を噴霧したところ、水滴が形成
されず、水が一様に広がる様子が観察された。また、上
記試料を暗所に置いて水との接触角が30°になった
後、再び紫外線を照射したところ、水との接触角は5°
未満に回復した。
初期縮合物(住友化学製スミテックスレジン)4重量
%、反応型アクリル酸エステルエマルジョン(昭和高分
子製ポリゾールA−505)4重量%、コロイダルシリ
カを5重量%及びポリビニルアルコール4重量%を水に
分散させて表面処理剤を調製した。この表面処理剤を既
に使用されている合成樹脂製品の表面にスポンジ拭きに
より塗布した後、石原産業製光触媒コーティング液ST
K01(酸化チタン粒子8重量部とアルキルシリケート
2重量部と硝酸水溶液54.8重量部とメタノール28
重量部とプロパノール7.2重量部からなる組成物)を
溶媒(2−プロパノール9重量部とジアセトンアルコー
ル1重量部との混合液)で100倍に希釈して得た光触
媒コーティング液を、直径8mmのエアガンを用いて1
05m2/gスプレーコーティング法により塗布後、2
0℃で20分乾燥させることにより、光触媒層を硬化さ
せて試料を得た。上記試料について、光触媒層形成後、
3時間太陽光に晒すことにより、紫外線が照射されるよ
うにした後、水を噴霧したところ、水滴が形成されず、
水が一様に広がる様子が観察された。また、上記試料を
暗所に置いて水との接触角が30°になった後、再び紫
外線を照射したところ、水との接触角は5°未満に回復
した。
初期縮合物(住友化学製スミテックスレジン)6重量
%、反応型アクリル酸エステルエマルジョン(昭和高分
子製ポリゾールA−505)2重量%、コロイダルシリ
カ5重量%及びポリビニルアルコール12重量%を水に
分散させて表面処理剤を調製した。この表面処理剤を既
に使用されている合成樹脂製品の表面にスポンジ拭きに
より塗布した後、石原産業製光触媒コーティング液ST
K01(酸化チタン粒子8重量部とアルキルシリケート
2重量部と硝酸水溶液54.8重量部とメタノール28
重量部とプロパノール7.2重量部からなる組成物)を
溶媒(2−プロパノール9重量部とジアセトンアルコー
ル1重量部との混合液)で100倍に希釈して得た光触
媒コーティング液を、直径8mmのエアガンを用いて1
05m2/gスプレーコーティング法により塗布後、2
0℃で20分乾燥させることにより、光触媒層を硬化さ
せて試料を得た。上記試料について、光触媒層形成後、
3時間太陽光に晒すことにより、紫外線が照射されるよ
うにした後、水を噴霧したところ、水滴が形成されず、
水が一様に広がる様子が観察された。また、上記試料を
暗所に置いて水との接触角が30°になった後、再び紫
外線を照射したところ、水との接触角は5°未満に回復
した。
初期縮合物(住友化学製スミテックスレジン)6重量
%、反応型アクリル酸エステルエマルジョン(昭和高分
子製ポリゾールA−505)4重量%、コロイダルシリ
カ3重量%及びポリビニルアルコール4重量%を水に分
散させて表面処理剤を調製した。この表面処理剤を既に
使用されている合成樹脂製品の表面にスポンジ拭きによ
り塗布した後、石原産業製光触媒コーティング液STK
01(酸化チタン粒子8重量部とアルキルシリケート2
重量部と硝酸水溶液54.8重量部とメタノール28重
量部とプロパノール7.2重量部からなる組成物)を溶
媒(2−プロパノール9重量部とジアセトンアルコール
1重量部との混合液)で100倍に希釈して得た光触媒
コーティング液を、直径8mmのエアガンを用いて10
5m2/gスプレーコーティング法により塗布後、20
℃で20分乾燥させることにより、光触媒層を硬化させ
て試料を得た。上記試料について、光触媒層形成後、3
時間太陽光に晒すことにより、紫外線が照射されるよう
にした後、水を噴霧したところ、水滴が形成されず、水
が一様に広がる様子が観察された。また、上記試料を暗
所に置いて水との接触角が30°になった後、再び紫外
線を照射したところ、水との接触角は5°未満に回復し
た。
品の表面に、洗浄処理をせずに、石原産業製光触媒コー
ティング液STK01(酸化チタン粒子8重量部とアル
キルシリケート2重量部と硝酸水溶液54.8重量部と
メタノール28重量部とプロパノール7.2重量部から
なる組成物)を溶媒(2−プロパノール9重量部とジア
セトンアルコール1重量部との混合液)で100倍に希
釈して得た光触媒コーティング液を、直径8mmのエア
ガンを用いて105m2/gスプレーコーティング法に
より塗布後、20℃で20分乾燥させることにより、光
触媒層を硬化させて試料を得た。上記試料について、光
触媒層形成後、3時間太陽光に晒すことにより、紫外線
が照射されるようにした後、水を噴霧してみたが、所々
水滴が弾かれたり付着してしまい、充分に親水化されて
いない様子が観察された。これは、光触媒が均一に塗布
されていないためと考えられる。
剤を用いることにより、既存の基材や合成樹脂からなる
基材の表面に光触媒性親水性被膜を形成した場合に、安
定的に光触媒の光励起に応じた親水化効果が発現される
ようになる。
を示すブロック図
Claims (5)
- 【請求項1】 基材の表面に光触媒被膜を形成する前
に、当該表面の前処理を行うために塗布する表面処理剤
であって、この表面処理剤はコロイダルシリカと、アミ
ノ系初期縮合物と、ビニル系熱可塑性樹脂ラテックスエ
マルジョンと、けん化度が80%〜99%のポリビニル
アルコールとを水に分散させてなることを特徴とする光
触媒被膜形成用表面処理剤。 - 【請求項2】 請求項1に記載の光触媒被膜形成用表面
処理剤において、前記アミノ系初期縮合物は、メラミ
ン、ユリア、グアナミン、変性メラミン、変性ユリアの
うちの少なくとも1種であることを特徴とする光触媒被
膜形成用表面処理剤。 - 【請求項3】 請求項1に記載の光触媒被膜形成用表面
処理剤において、前記ビニル系熱可塑性樹脂ラテックス
エマルジョンは、アクリルニトリル、アクリル酸、酢酸
ビニル、スチレン−ブタジエン、スチレン−アクリルニ
トリル−ブタジエン、メタクリル酸エステルのうちの少
なくとも1種であることを特徴とする光触媒被膜形成用
表面処理剤。 - 【請求項4】 請求項1に記載の光触媒被膜形成用表面
処理剤において、前記コロイダルシリカの割合は2〜3
0重量%、前記アミノ系初期縮合物の割合は4〜20重
量%、前記ビニル系熱可塑性樹脂ラテックスエマルジョ
ンの割合は3〜5重量%、前記ポリビニルアルコールの
割合は2〜6重量%であることを特徴とする光触媒被膜
形成用表面処理剤。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4に記載の表面処理
剤を基材の表面に塗布し、基材の表面を親水化した後
に、当該基材の表面に光触媒コーティング液を塗布する
ようにしたことを特徴とする光触媒被膜の形成方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP9321396A JPH11152447A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 光触媒被膜形成用表面処理剤及びこの表面処理剤を用いた光触媒被膜の形成方法 |
Publications (1)
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JPH11152447A true JPH11152447A (ja) | 1999-06-08 |
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ID=18132089
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP9321396A Pending JPH11152447A (ja) | 1997-11-21 | 1997-11-21 | 光触媒被膜形成用表面処理剤及びこの表面処理剤を用いた光触媒被膜の形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11152447A (ja) |
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