JPH11156207A - 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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- JPH11156207A JPH11156207A JP9325522A JP32552297A JPH11156207A JP H11156207 A JPH11156207 A JP H11156207A JP 9325522 A JP9325522 A JP 9325522A JP 32552297 A JP32552297 A JP 32552297A JP H11156207 A JPH11156207 A JP H11156207A
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Landscapes
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- Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚れが付着している既存の基材や合成樹脂か
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】 分子中にビニルアルコール単位を含む重
合体と金属化合物とを水に分散させた表面処理剤を基材
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。
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】 分子中にビニルアルコール単位を含む重
合体と金属化合物とを水に分散させた表面処理剤を基材
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
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は既存の窓ガラス、窓
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。
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。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、ＰＣＴ／ＷＯ９６／２９
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。
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。
【０００３】また、光触媒層に紫外線を照射すると、価
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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、既存の
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。
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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
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。
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。
【０００６】上記課題を解決すべく本発明に係る光触媒
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、この表面処理剤は分子中にビニルア
ルコール単位を含む重合体と、金属化合物とを水に分散
させて構成される。
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、この表面処理剤は分子中にビニルア
ルコール単位を含む重合体と、金属化合物とを水に分散
させて構成される。
【０００７】また、本発明に係る光触媒被膜形成用表面
処理剤には、シリカ粒子やアルミナ粒子を添加すること
が可能である、これらシリカ粒子やアルミナ粒子を添加
することで、暗所での親水性維持効果が向上し、また膜
の強度も向上する。
処理剤には、シリカ粒子やアルミナ粒子を添加すること
が可能である、これらシリカ粒子やアルミナ粒子を添加
することで、暗所での親水性維持効果が向上し、また膜
の強度も向上する。
【０００８】ここで、分子中にビニルアルコール単位を
含む重合体としては、(1)ポリ酢酸ビニルなどのケン化
によって得られるケン化度５０〜１００％の通常のポリ
ビニルアルコール、(2)カルボン酸のビニルエステルと
ビニル系単量体との共重合体の部分または完全ケン化
物、(3)ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセター
ル化して得られるアセタール化ポリビニルアルコール、
(4)ポリアルキレオキサイド、ポリアクリル酸またはそ
の誘導体等の重合体や重合体前駆物とポリビニルアルコ
ールとの混合物等が挙げられる。
含む重合体としては、(1)ポリ酢酸ビニルなどのケン化
によって得られるケン化度５０〜１００％の通常のポリ
ビニルアルコール、(2)カルボン酸のビニルエステルと
ビニル系単量体との共重合体の部分または完全ケン化
物、(3)ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセター
ル化して得られるアセタール化ポリビニルアルコール、
(4)ポリアルキレオキサイド、ポリアクリル酸またはそ
の誘導体等の重合体や重合体前駆物とポリビニルアルコ
ールとの混合物等が挙げられる。
【０００９】また、金属化合物としては、分子中にビニ
ルアルコール単位を含む重合体と反応して、これを不溶
化するものであればよい。具体的には、硫酸銅、酢酸
銅、ハロゲン化銅、塩化ベリリウム等が挙げられる。
ルアルコール単位を含む重合体と反応して、これを不溶
化するものであればよい。具体的には、硫酸銅、酢酸
銅、ハロゲン化銅、塩化ベリリウム等が挙げられる。
【００１０】光触媒被膜の形成方法としては、図１に示
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。
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。
【００１１】
【発明の実施の形態】（実施例）ケン化度５０％、重合
度１７００のポリビニルアルコールの１０％水溶液５０
ｇに２Ｎ−塩酸２mlを加え、これに非結晶性の硫酸チタ
ンの２４％水溶液４．１ｇを加え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１０
０倍に希釈して得た光触媒コーティング液を、直径８ｍ
ｍ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。
度１７００のポリビニルアルコールの１０％水溶液５０
ｇに２Ｎ−塩酸２mlを加え、これに非結晶性の硫酸チタ
ンの２４％水溶液４．１ｇを加え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１０
０倍に希釈して得た光触媒コーティング液を、直径８ｍ
ｍ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。
【００１２】（比較例）既に使用されている合成樹脂製
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。
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
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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。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明した如く、本発明によれば、
分子中にビニルアルコール単位を含む重合体と、金属化
合物とを水に分散させた表面処理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する場合に、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。
分子中にビニルアルコール単位を含む重合体と、金属化
合物とを水に分散させた表面処理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する場合に、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。
【図１】基材表面に光触媒被膜を形成する方法の一例を
示すブロック図
示すブロック図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｋ 3/36 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ｃ０８Ｌ 29/04 Ａ Ｃ０９Ｄ 129/04 Ｃ０９Ｄ 129/04 Ａ
Claims (3)
- 【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、この表面処理剤は分子中にビニルアルコール
単位を含む重合体と、金属化合物とを含有する水性分散
液から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、この表面処理剤にはシリカ粒子または
アルミナ粒子が添加されてい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または請求項２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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9325522A JPH11156207A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9325522A JPH11156207A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 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)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11156207A true JPH11156207A (ja) | 1999-06-15 |
Family
ID=18177823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9325522A Pending JPH11156207A (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | 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) | JPH11156207A (ja) |
-
1997
- 1997-11-27 JP JP9325522A patent/JPH11156207A/ja active Pending
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