JPH1121511A - 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性塗料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性のない樹脂成形品表面にでも強固に固
定可能な光触媒表面層が形成され、それにより表面が光
触媒の光励起に応じて高度の親水性を呈するようになる
部材の提供。 【解決手段】 基材表面に、光触媒粒子とアクリルシリ
コン樹脂層を含有する表面層が固定されている部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材表面を高度の
親水性になしかつ維持する技術に関する。より詳しく
は、本発明は、鏡、ガラス、レンズ、プリズムその他の
透明部材の表面を高度に親水化することにより、部材の
曇りや水滴形成を防止する防曇技術に関する。本発明
は、また、建物や窓ガラスや機械装置や物品の表面を高
度に親水化することにより、表面が汚れるのを防止し、
又は表面を自己浄化（セルフクリ−ニング）し若しくは
容易に清掃する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】寒冷時に自動車その他の乗物の風防ガラ
スや窓ガラス、建物の窓ガラス、眼鏡のレンズ、および
各種計器盤のカバ−ガラスが凝縮湿分で曇るのはしばし
ば経験されることである。また、浴室や洗面所の鏡や眼
鏡のレンズが湯気で曇ることも良く遭遇される。更に、
車両の風防ガラスや窓ガラス、建物の窓ガラス、車両の
バックミラ−、眼鏡のレンズ、マスクやヘルメットのシ
−ルドが降雨や水しぶきを受け、離散した多数の水滴が
表面に付着すると、それらの表面は翳り、ぼやけ、斑模
様になり、或いは曇り、やはり可視性が失われる。言う
までもなく、上記“曇り”は安全性や種々の作業の能率
に深い影響を与える。例えば、車両の風防ガラスや窓ガ
ラス、車両のバックミラ−が、寒冷時や雨天に翳り或い
は曇ると、視界の確保が困難となり、交通の安全性が損
なわれる。内視鏡レンズや歯科用歯鏡が曇ると、的確な
診断、手術、処置の障害となる。計器盤のカバ−ガラス
が曇るとデ−タの読みが困難となる。

【０００３】上記“曇り”の解消のために、表面を親水
性にすることが提案されている。例えば、実開平３−１
２９３５７号には、基材の表面にポリマ−層を設け、こ
の層に紫外線を照射した後アルカリ水溶液により処理す
ることにより高密度の酸性基を生成し、これによりポリ
マ−層の表面を親水性にすることからなる鏡の防曇方法
が開示されている。しかし、この方法で得られる程度の
酸性基では、表面極性が充分でなく、表面に付着する汚
染物質により時間が経つにつれて表面は親水性を失い、
防曇性能が次第に失われるものと考えられる。

【０００４】他方、建築及び塗料の分野においては、環
境汚染に伴い、建築外装材料や屋外建造物やその塗膜の
汚れが問題となっている。大気中に浮遊する煤塵や粒子
は晴天には建物の屋根や外壁に堆積する。堆積物は降雨
に伴い雨水により流され、建物の外壁を流下する。更
に、雨天には浮遊煤塵は雨によって持ち運ばれ、建物の
外壁や屋外建造物の表面を流下する。その結果、表面に
は、雨水の道筋に沿って汚染物質が付着する。表面が乾
燥すると、表面には縞状の汚れが現れる。建築外装材料
や塗膜の汚れは、カ−ボンブラックのような燃焼生成物
や、都市煤塵や、粘土粒子のような無機質物質の汚染物
質からなる。このような汚染物質の多様性が防汚対策を
複雑にしているものと考えられている（橘高義典著“外
壁仕上材料の汚染の促進試験方法”、日本建築学会構造
系論文報告集、第４０４号、１９８９年１０月、ｐ．１
５−２４）。

【０００５】従来の通念では、上記建築外装などの汚れ
を防止するためにはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）のような撥水性の塗料が好ましいと考えられてい
たが、最近では、疎水性成分を多く含む都市煤塵に対し
ては、塗膜の表面を出来るだけ親水性にするのが望まし
いと考えられている（高分子、４４巻、１９９５年５月
号、ｐ．３０７）。そこで、親水性のグラフトポリマ−
で建物を塗装することが提案されている（新聞“化学工
業日報”、１９９５年１月３０日）。報告によれば、こ
の塗膜は水との接触角に換算して３０〜４０゜の親水性
を呈する。しかしながら、粘土鉱物で代表される無機質
塵埃の水との接触角は２０゜から５０゜であり、水との
接触角が３０〜４０゜のグラフトポリマ−に対して親和
性を有しその表面に付着しやすいので、このグラフトポ
リマ−の塗膜は無機質塵埃による汚れを防止することが
できないと考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、部材表面
を親水性にすることにより、部材の曇りや水滴形成を防
止したり、また、建物や窓ガラスや機械装置や物品の表
面が汚れるのを防止し、又は表面を自己浄化（セルフク
リ−ニング）し若しくは容易に清掃することができる提
案は存在するものの、表面を高度の親水性に長期にわた
り維持できないため、その効果は充分でなかった。そこ
で、本発明では、上記事情に鑑み、表面を長期にわたり
高度の親水性に維持できる部材を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段、及び作用】本発明は、光
触媒を含有する表面層を形成した部材において、光触媒
を光励起すると、部材の表面が高度に親水化されるとい
う発見に基づく。この現象は以下に示す機構により進行
すると考えられる。すなわち、光触媒の価電子帯上端と
伝導電子帯下端とのエネルギ−ギャップ以上のエネルギ
−を有する光が光触媒性酸化物に照射されると、光触媒
の価電子帯中の電子が励起されて伝導電子と正孔が生成
し、そのいずれかまたは双方の作用により、おそらく表
面に極性が付与され、水や水酸基等の極性成分が集めら
れ、表面に化学吸着水が吸着し、さらに物理吸着水層が
その上に形成されるのである。

【０００８】本発明では、基材表面に、アクリルシリコ
ンと光触媒性酸化物を含有する表面層が形成されてお
り、前記光触媒の光励起により前記表面層が親水性を呈
することを特徴とする光触媒性親水性部材、或いはアク
リルシリコン前駆体と光触媒性酸化物を含有し、基材表
面に被覆し硬化させると、前記光触媒の光励起により前
記表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光
触媒性親水性塗料組成物を提供する。アクリルシリコン
の硬化反応に伴い、耐摩耗性、耐温水性、耐候性を有す
る光触媒の光励起により親水性を呈する光触媒性親水性
の表面層を低温で形成可能となるので基材がアクリル樹
脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエチレンテレフタレ−ト樹脂等の樹脂材料か
らなる場合でも容易に製造可能となる。またアクリルシ
リコンは同じく耐候性が良好なシリコ−ンやシリカと比
較して耐温水性が優れる点でも好ましい。

【０００９】本発明の好ましい態様においては、前記基
材と前記表面層との間にはアクリルシリコン層が介在し
ているようにする。かかる構成にすることで、基材が上
記樹脂基材の場合に基材と表面層中の光触媒との接触に
伴い表面層が基材から剥離することが防止される。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の具体的な構成につ
いて説明する。本発明においては、光触媒性酸化物とア
クリルシリコンを含有する層が形成されている。このよ
うに、最表面にアクリルシリコンがある場合には、親水
化反応は２段階で進行する。すなわち、まず、光触媒の
光励起によって、シリコ−ン中のシリコン原子に結合す
る有機基、或いはアクリレ−トの少なくとも一部が水酸
基に置換される。次に、さらに光触媒を光励起すること
により、その上に物理吸着水層が形成されて親水性を呈
するようになる。

【００１１】本発明における高度の親水性とは、水との
接触角に換算して１０゜以下、好ましくは５゜以下の水
濡れ性を呈する状態をいう。ＰＣＴ／ＪＰ９６／００７
３３号に示したように、部材表面が水との接触角に換算
して１０゜以下の状態であれば、空気中の湿分や湯気が
結露しても、凝縮水が個々の水滴を形成せずに一様な水
膜になる傾向が顕著になる。従って、表面に光散乱性の
曇りを生じない傾向が顕著になる。同様に、窓ガラスや
車両用バックミラ−や車両用風防ガラスや眼鏡レンズや
ヘルメットのシ−ルドが降雨や水しぶきを浴びた場合
に、離散した目障りな水滴が形成されずに、高度の視界
と可視性を確保し、車両や交通の安全性を保証し、種々
の作業や活動の能率を向上させる効果が飛躍的に向上す
る。また同様にＰＣＴ／ＪＰ９６／００７３３号に示し
たように、部材表面が水との接触角に換算して１０゜以
下、好ましくは５゜以下の状態であれば、都市煤塵、自
動車等の排気ガスに含有されるカ−ボンブラック等の燃
焼生成物、油脂、シ−ラント溶出成分等の疎水性汚染物
質、及び無機粘土質汚染物質双方が付着しにくく、付着
しても降雨や水洗により簡単に落せる状態になる。

【００１２】部材表面が上記高度の親水性を維持できれ
ば、上記防曇効果、表面清浄化効果の他、帯電防止効果
（ほこり付着防止効果）、断熱効果、水中での気泡付着
防止効果、熱交換器における効率向上効果、生体親和性
効果等が発揮されるようになる。

【００１３】本発明が適用可能な基材としては、上記防
曇効果を期待する場合には透明な部材であり、その材質
はガラス、プラスチック等が好適に利用できる。適用可
能な基材を用途でいえば、車両用バックミラ−、浴室用
鏡、洗面所用鏡、歯科用鏡、道路鏡のような鏡；眼鏡レ
ンズ、光学レンズ、写真機レンズ、内視鏡レンズ、照明
用レンズ、半導体用レンズ、複写機用レンズのようなレ
ンズ；プリズム；建物や監視塔の窓ガラス；自動車、鉄
道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロ−プウエイ
のゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の
窓ガラス；自動車、鉄道車両、航空機、船舶、潜水艇、
雪上車、スノ−モ−ビル、オ−トバイ、ロ−プウエイの
ゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の風
防ガラス；防護用ゴ−グル、スポ−ツ用ゴ−グル、防護
用マスクのシ−ルド、スポ−ツ用マスクのシ−ルド、ヘ
ルメットのシ−ルド、冷凍食品陳列ケ−スのガラス；計
測機器のカバ−ガラス、及び上記物品表面に貼付させる
ためのフィルムを含む。本発明が適用可能な基材として
は、上記表面清浄化効果を期待する場合にはその材質
は、例えば、金属、セラミックス、ガラス、プラスチッ
ク、木、石、セメント、コンクリ−ト、繊維、布帛、そ
れらの組合せ、それらの積層体が好適に利用できる。適
用可能な基材を用途でいえば、建材、建物外装、建物内
装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、
機械装置や物品の外装、防塵カバ−及び塗装、交通標
識、各種表示装置、広告塔、道路用防音壁、鉄道用防音
壁、橋梁、ガ−ドレ−ルの外装及び塗装、トンネル内装
及び塗装、碍子、太陽電池カバ−、太陽熱温水器集熱カ
バ−、ビニ−ルハウス、車両用照明灯のカバ−、住宅設
備、便器、浴槽、洗面台、照明器具、照明カバ−、台所
用品、食器、食器洗浄器、食器乾燥器、流し、調理レン
ジ、キッチンフ−ド、換気扇、及び上記物品表面に貼付
させるためのフィルムを含む。本発明が適用可能な基材
としては、上記帯電防止効果を期待する場合にはその材
質は、例えば、金属、セラミックス、ガラス、プラスチ
ック、木、石、セメント、コンクリ−ト、繊維、布帛、
それらの組合せ、それらの積層体が好適に利用できる。
適用可能な基材を用途でいえば、ブラウン管、磁気記録
メディア、光記録メディア、光磁気記録メディア、オ−
ディオテ−プ、ビデオテ−プ、アナログレコ−ド、家庭
用電気製品のハウジングや部品や外装及び塗装、ＯＡ機
器製品のハウジングや部品や外装及び塗装、建材、建物
外装、建物内装、窓枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外
装及び塗装、機械装置や物品の外装、防塵カバ−及び塗
装、及び上記物品表面に貼付させるためのフィルムを含
む。

【００１４】光触媒性酸化物とは、酸化物結晶の伝導電
子帯と価電子帯との間のエネルギ−ギャップよりも大き
なエネルギ−（すなわち短い波長）の光（励起光）を照
射したときに、価電子帯中の電子の励起（光励起）によ
って、伝導電子と正孔を生成しうる酸化物をいい、アナ
タ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化錫、酸
化亜鉛、三酸化二ビスマス、三酸化タングステン、酸化
第二鉄、チタン酸ストロンチウム等が好適に利用でき
る。ここで光触媒性酸化物の光励起に用いる光源として
は、蛍光灯、白熱電灯、メタルハライドランプ、水銀ラ
ンプのような室内照明、太陽、それらの光源からの光を
低損失のファイバ−で誘導した光源等が好適に利用でき
る。光触媒性酸化物の光励起により、基材表面が高度に
親水化されるためには、励起光の照度は、０．００１ｍ
Ｗ／ｃｍ² 以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ² 以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ² 以上だとより好ま
しい。

【００１５】上記表面層の膜厚は０．２μｍ以下にする
のが好ましい。そうすれば、光の干渉による表面層の発
色を防止することができる。また表面層が薄ければ薄い
ほど部材の透明度を確保することができる。更に、膜厚
を薄くすれば表面層の耐摩耗性が向上する。上記表面層
の表面に、更に、親水化可能な耐摩耗性又は耐食性の保
護層や他の機能膜を設けてもよい。上記表面層は、基材
と比較して屈折率があまり高くないのが好ましい。好ま
しくは表面層の屈折率は２以下であるのがよい。そうす
れば、基材と表面層との界面における光の反射を抑制で
きる。上記表面層にはＡｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金属を
添加することができる。前記金属を添加した表面層は、
表面に付着した細菌を死滅させることができる。更に、
この表面層は、黴、藻、苔のような微生物の成長を抑制
する。従って、微生物起因の部材表面の汚れ付着がより
有効に抑制されるようになる。上記表面層にはＰｔ、Ｐ
ｄ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｉｒのような白金族金属を添加
することができる。前記金属を添加した表面層は、光触
媒による酸化活性を増強させることができ、部材表面に
付着した汚染物質の分解を促進する。

【００１６】アクリルシリコン樹脂としては、シリコ−
ンとアクリレ−トを複合化したものやブロック共重合さ
せたものや上記いずれかの成分で上記他方の成分を架橋
させたものやシリコ−ンを部分的にアクリル修飾したも
のや上記２成分を他の架橋剤で架橋させたもの等が利用
できる。

【００１７】ここでアクリレ−ト成分としては、メチル
（メタ）アクリレ−ト、エチル（メタ）アクリレ−ト、
プロピル（メタ）アクリレ−ト、ｎ−ブチル（メタ）ア
クリレ−ト、ｉ−ブチル（メタ）アクリレ−ト、ｔ−ブ
チル（メタ）アクリレ−ト、アミル（メタ）アクリレ−
ト、ｉ−アミル（メタ）アクリレ−ト、ヘキシル（メ
タ）アクリレ−ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レ−ト、ｎ−オクチル（メタ）アクリレ−トなどのモノ
マ−、前記モノマ−の重合反応によって得られるオリゴ
マ−、ポリマ−；ヒドロキシメチル（メタ）アクリレ−
ト、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキ
シプロピル（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシブチル
（メタ）アクリレ−ト、ヒドロキシアミル（メタ）アク
リレ−ト、ヒドロキシヘキシル（メタ）アクリレ−ト、
スチレン、α−メチルスチレン、４−メチルスチレン、
２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メトキ
シスチレン、２−ヒドロキシメチルスチレン、４−エチ
ルスチレン、４−エトキシスチレン、４−ジメチルスチ
レン、２−クロロスチレン、３−クロロスチレン、４−
クロロ−３−メチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレ
ン、２，４−ジクロロスチレン、２，６−ジクロロスチ
レン、１−ビニルナフタレン、メタクリル酸、ジビニル
ベンゼン、フマル酸、イタコン酸、モノアルキルイタコ
ネ−ト、マレイン酸、クロトン酸、２−メタクリロイル
オキシエチルヘキサヒドロフタル酸、アリルグリシジル
エ−テル、グリシジル（メタ）アクリレ−ト、ジビニル
ベンゼン、メチルグリシジル（メタ）アクリレ−ト、エ
チレングリコ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、ジエチレン
グリコ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、トリエチレングリ
コ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、プロピレングリコ−ル
ジ（メタ）アクリレ−ト、テトラエチレングリコ−ルジ
（メタ）アクリレ−ト、トリプロピレングリコ−ルジ
（メタ）アクリレ−ト、ジプロピレングリコ−ルジ（メ
タ）アクリレ−ト、テトラプロピレングリコ−ルジ（メ
タ）アクリレ−ト、ブタンジオ−ルジ（メタ）アクリレ
−ト、ヘキサンジオ−ルジ（メタ）アクリレ−ト、トリ
メチロ−ルプロパントリ（メタ）アクリレ−ト、ペンタ
エリスリト−ルテトラ（メタ）アクリレ−ト、（メタ）
アクリルアミド、Ｎ−メチロ−ル（メタ）アクリルアミ
ド、Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−
ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ´−メ
チレンビスアクリルアミド、タイアセトンアクリルアミ
ド、マレイン酸アミド、マレイミド、塩化ビニル、塩化
ビニリデン、脂肪酸ビニルエステル、トリフルオロエチ
ル（メタ）アクリレ−ト、ペンタデカフルオロオクチル
（メタ）アクリレ−ト、γ−メタクリロイルプロパント
リメトキシシラン等の前記モノマ−、オリゴマ−若しく
はポリマ−と共重合可能なモノマ−との共重合物等が好
適に利用できる。

【００１８】シリコン成分としては、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラ
ン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｉ−
プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキ
シシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３，３，３−
トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオ
ロプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエト
キシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシ
ラン、３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリエト
キシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエ
トキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ヘキサフェ
ニルシクロトリシロキサン、オクタフェニルシクロテト
ラシロキサン、テトラビニルテトラメチルシクロテトラ
シロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オク
タメチルシクロテトラシロキサン、ペンタメチルシクロ
テトラシロキサン、ヘキサメチルシクロテトラシロキサ
ン、テトラメチルシクロテトラシロキサン、デカメチル
シクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシ
ロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサ
ン及びこれらの（部分）加水分解物、加水分解物の縮合
物などが好適に利用できる。

【００１９】樹脂中のシリコン成分の含有量は、光触媒
による酸化劣化に対し強固であれば良いが、シロキサン
含有量としては５０％から９５％が好ましく、中でも６
０％から９０％が特に好ましい。アクリル成分が多い程
合成樹脂表面に塗布したときの密着性が向上し剥離しに
くくなり、シロキサン含有量が多い程耐候性に優れるよ
うになる。表面強度を高めたり、柔軟性を高める目的
で、アクリルシリコン樹脂中にシリカを添加したり、ア
クリルシリコン樹脂を２種以上混合したり、シリコン系
樹脂を添加してもよい。ここでシリコン系樹脂には、シ
リコ−ン樹脂、アルキド変性シリコ−ン樹脂、ウレタン
変性シリコ−ン樹脂、ポリエステル変性シリコ−ン樹
脂、エポキシ変性シリコ−ン樹脂等が利用できる。アク
リルシリコン樹脂に光安定化剤を混合すると耐久性の向
上に効果がある。光安定化剤としては、ヒンダ−ドアミ
ン系等が利用できる。その他トリアゾ−ル系等の紫外線
吸収剤を混合してもよい。また架橋剤として、他の成
分、例えば、アミノ樹脂、フェノ−ル樹脂、エポキシ樹
脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、イソシア
ネ−ト化合物、ブロックイソシアネ−ト化合物、多価ア
ルコ−ル、アジリジン化合物、金属、金属化合物等を添
加してもよい。

【００２０】アクリルシリコン樹脂からなる中間層の形
成方法は、例えば、基材表面に、スプレ−コ−ティング
法、ディップコ−ティング法、フロ−コ−ティング法、
スピンコ−ティング法、ロ−ルコ−ティング法等の方法
で、アクリルシリコン樹脂エマルジョンを塗布し、１８
０℃以下程度の温度で熱処理することにより行う。

【００２１】次に、表面層の形成方法について説明す
る。その方法は、アクリルシリコン樹脂又はその前駆体
とアナタ−ゼ型酸化チタン等の光触媒ゾルとを混合し、
アクリルシリコン樹脂の前駆体を必要に応じて重合反応
に付した後、混合物を基材の表面にスプレ−コ−ティン
グ法、ディップコ−ティング法、フロ−コ−ティング
法、スピンコ−ティング法、ロ−ルコ−ティング法、グ
ラビアコ−ティング法等の方法で塗布し、加熱等の方法
でアクリルシリコン樹脂又はその前駆体を重合反応に付
して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子等の光触媒とアクリ
ルシリコンからなる表面層を形成する。

【００２２】

【実施例】

実施例１．（ＰＭＭＡ板） １０ｃｍ角のＰＭＭＡ板表面に、アナタ−ゼ型酸化チタ
ンゾル（日産化学、ＴＡ−１５、平均粒径１２ｎｍ）
と、アクリルシリコン（日本合成ゴム、Ｂ６０３）をス
プレ−コ−ティング法にて塗布後８０℃で１０分熱処理
して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子６５重量部、アクリ
ルシリコン樹脂３５重量部からなる表面層を形成し＃１
試料を得た。＃１試料を、紫外線光源（三共電気、ブラ
ックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯） を用いて試料の
表面に０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照度で約４０時間紫
外線を照射し、＃２試料を得た。比較のため、１０ｃｍ
角のポリカ−ボネ−ト板試料も準備した。まず、＃２試
料とＰＭＭＡ板試料に水滴を滴下し、滴下後の様子の観
察及び水との接触角の測定を行った。ここで水との接触
角は接触角測定器（協和界面科学、ＣＡ−Ｘ１５０）を
用い、滴下後３０秒後の水との接触角で評価した。その
結果＃２試料はマイクロシリンジから試料表面に水滴を
滴下されると、水滴が一様に水膜状に試料表面を拡がる
様子が観察された。また３０秒後の水との接触角は約３
゜まで高度に親水化されていた。それに対し、ＰＭＭＡ
板試料ではマイクロシリンジから試料表面に水滴を滴下
されると、水滴は表面にややなじむものの、一様に水膜
状になるまでには至らなかった。また３０秒後の水との
接触角は６０゜であった。

【００２３】次に、疎水性カ−ボンブラック１重量部、
親水性カ−ボンブラック１重量部からなる粉体混合物を
１．０５ｇ／リッタ−の濃度で水に懸濁させたスラリ−
を調製した。４５度に傾斜させた＃２試料及びＰＭＭＡ
板試料に上記スラリ−１５０ｍｌを流下させて１５分間
乾燥させ、次いで蒸留水１５０ｍｌを流下させて１５分
間乾燥させ、このサイクルを２５回反復した。試験前後
の色差変化を，色差計（東京電色）を用いて計測した。
色差は日本工業規格（ＪＩＳ）Ｈ０２０１に従い、ΔＥ
＊表示を用いた。その結果、ＰＭＭＡ板試料では色差変
化２０と大きかったのに対し、＃２試料では色差変化は
０．６に止まった。

【００２４】また＃２試料を６０℃の温水に４８時間浸
漬後、爪でこすったが剥れず良好な耐温水性及び耐摩耗
性を有することが確認された。

【００２５】実施例２．（塩化ビニル板） まず、１０ｃｍ角の塩化ビニル板表面に、アナタ−ゼ型
酸化チタンゾル（日産化学、ＴＡ−１５、平均粒径１２
ｎｍ）と、アクリルシリコン（日本合成ゴム、Ｂ６０
３）をスプレ−コ−ティング法にて塗布後７０℃で１０
分熱処理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子６５重量
部、アクリルシリコン樹脂３５重量部からなる表面層を
形成し＃３試料を得た。＃３試料を、紫外線光源（三共
電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯） を用
いて試料の表面に０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照度で約
４０時間紫外線を照射し、＃４試料を得た。比較のた
め、１０ｃｍ角のポリカ−ボネ−ト板試料も準備した。
まず、＃４試料と塩化ビニル板試料に水滴を滴下し、滴
下後の様子の観察及び水との接触角の測定を行った。こ
こで水との接触角は接触角測定器（協和界面科学、ＣＡ
−Ｘ１５０）を用い、滴下後３０秒後の水との接触角で
評価した。その結果＃４試料はマイクロシリンジから試
料表面に水滴を滴下されると、水滴が一様に水膜状に試
料表面を拡がる様子が観察された。また３０秒後の水と
の接触角は約３゜まで高度に親水化されていた。それに
対し、塩化ビニル板試料ではマイクロシリンジから試料
表面に水滴を滴下されると、水滴は表面にややなじむも
のの、一様に水膜状になるまでには至らなかった。また
３０秒後の水との接触角は７０゜であった。

【００２６】実施例３．（ＰＣ板） まず、１０ｃｍ角のポリカ−ボネ−ト板表面に、アナタ
−ゼ型酸化チタンゾル（日産化学、ＴＡ−１５、平均粒
径１２ｎｍ）と、アクリルシリコン（日本合成ゴム、Ｂ
６０３）をスプレ−コ−ティング法にて塗布後８０℃で
１０分熱処理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子６５重
量部、アクリルシリコン樹脂３５重量部からなる表面層
を形成し＃５試料を得た。＃５試料を、紫外線光源（三
共電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯） を
用いて試料の表面に０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照度で
約４０時間紫外線を照射し、＃６試料を得た。比較のた
め、１０ｃｍ角のポリカ−ボネ−ト板試料も準備した。
まず、＃６試料とポリカ−ボネ−ト板試料に水滴を滴下
し、滴下後の様子の観察及び水との接触角の測定を行っ
た。ここで水との接触角は接触角測定器（協和界面科
学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、滴下後３０秒後の水との
接触角で評価した。 その結果＃６試料はマイクロシリ
ンジから試料表面に水滴を滴下されると、水滴が一様に
水膜状に試料表面を拡がる様子が観察された。また３０
秒後の水との接触角は約３゜まで高度に親水化されてい
た。それに対し、ポリカ−ボネ−ト板試料ではマイクロ
シリンジから試料表面に水滴を滴下されると、水滴は表
面にややなじむものの、一様に水膜状になるまでには至
らなかった。また３０秒後の水との接触角は６０゜であ
った。

【００２７】実施例４．（アクリル塗装鋼板） まず、１０ｃｍ角のアクリル塗装鋼板表面に、アナタ−
ゼ型酸化チタンゾル （日産化学、ＴＡ−１５、平均粒
径１２ｎｍ）と、アクリルシリコン（日本合成ゴム、Ｂ
６０３）をスプレ−コ−ティング法にて塗布後９０℃で
１０分熱処理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子６５重
量部、アクリルシリコン樹脂３５重量部からなる表面層
を形成し＃７試料を得た。＃７試料を、紫外線光源（三
共電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯） を
用いて試料の表面に０．５ｍＷ／ｃｍ²の紫外線照度で
約４０時間紫外線を照射し、＃８試料を得た。比較のた
め、１０ｃｍ角のアクリル塗装鋼板試料も準備した。ま
ず、＃８試料とポリカ−ボネ−ト板試料に水滴を滴下
し、滴下後の様子の観察及び水との接触角の測定を行っ
た。ここで水との接触角は接触角測定器（協和界面科
学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、滴下後３０秒後の水との
接触角で評価した。 その結果＃８試料はマイクロシリ
ンジから試料表面に水滴を滴下されると、水滴が一様に
水膜状に試料表面を拡がる様子が観察された。また３０
秒後の水との接触角は約３゜まで高度に親水化されてい
た。それに対し、アクリル塗装鋼板試料ではマイクロシ
リンジから試料表面に水滴を滴下されると、水滴は表面
にややなじむものの、一様に水膜状になるまでには至ら
なかった。また、３０秒後の水との接触角は６０゜であ
った。

【００２８】

【発明の効果】本発明では、基材表面に、光触媒粒子と
アクリルシリコン樹脂層を含有する表面層を形成するよ
うにしたので、低温で表面層が固定可能になるとともに
疎水表面に強固に固定可能となったので、耐熱性のない
樹脂成形品表面に、光触媒の光励起によって高度の親水
性を呈し、降雨により自己清浄化（セルフクリ−ニン
グ）され、或いは散水や水濯ぎ程度で清掃可能になり、
若しくは雨水によりもたらされる燃焼生成物や煤塵が付
着しにくくなる表面層が、強固に固定されるようになっ
た。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｄ 133/06 Ｃ０９Ｄ 133/06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材表面に、アクリルシリコンと光触媒
   性酸化物を含有する表面層が形成されており、前記光触
   媒の光励起により前記表面層が親水性を呈することを特
   徴とする光触媒性親水性部材。
2. 【請求項２】 前記基材と前記表面層との間にはアクリ
   ルシリコン層が介在していることを特徴とする請求項１
   に記載の光触媒性親水性部材。
3. 【請求項３】 アクリルシリコン前駆体と光触媒性酸化
   物を含有し、基材表面に被覆し硬化させると、前記光触
   媒の光励起により前記表面が親水性を呈するようになる
   ことを特徴とする光触媒性親水性塗料組成物。