JPH11323257A - Photocatalyst coating, its production, photocatalyst film coated therewith and substrate having the same photocatalyst film - Google Patents

Photocatalyst coating, its production, photocatalyst film coated therewith and substrate having the same photocatalyst film

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JPH11323257A
JPH11323257A JP10139306A JP13930698A JPH11323257A JP H11323257 A JPH11323257 A JP H11323257A JP 10139306 A JP10139306 A JP 10139306A JP 13930698 A JP13930698 A JP 13930698A JP H11323257 A JPH11323257 A JP H11323257A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a coating capable of decomposing very small amounts of toxic components in environment and useful for cleaning up the environment by providing a solution of a specific composition. SOLUTION: This photocatalyst coating is obtained by mixing a dispersion comprising an ultrafine pariculate titanium oxide having <=0.1 μm primary average particle diameter, a β-diketone, a titanate-based or an aluminum-based coupling agent and an organic solvent with a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer. In the photocatalyst coating, the average degree of polymerization of the alkoxysilane oligomer, as necessary, is a 2 to a 100-mer or below and the amount of the added β-diketone is 0.5-10.0 wt.% based on the titanium oxide. The amount the added titanate- or aluminum-based coupling agent is 0.1-5.0 wt.%. The content of the titanium oxide is 0.5-20 wt.% in the coating component.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒活性、塗膜
強度および透明性に優れた酸化チタン系光触媒塗料並び
にその製造方法およびそれを塗布して形成した光触媒膜
およびこれを有する基材に関するものである。本発明に
係わる光触媒塗膜は、環境中の微量の有害成分を分解す
ることが出来、環境浄化の目的に利用することが出来
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a titanium oxide-based photocatalytic coating having excellent photocatalytic activity, coating strength and transparency, a method for producing the same, a photocatalytic film formed by applying the same, and a substrate having the same. It is. The photocatalyst coating film according to the present invention can decompose trace amounts of harmful components in the environment and can be used for the purpose of environmental purification.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸化チタンが、光触媒として機能し、光
を照射すると物質の分解や酸化を生ずることは従来より
知られている。この酸化チタンの光触媒作用を利用し
て、室内や屋外空間に存在する微量の有害成分、特に微
生物を含む有機物系の有害成分を除去することにより、
環境浄化(例、脱臭、防汚、抗菌、防かび等)を行う試
みがなされている。例えば、ガラスなどの無機系の樹材
に酸化チタン系の光触媒膜を形成し、基材に付着または
接触した有機物を分解することが広く利用されるように
なってきた。この様な光触媒膜には、光触媒活性が高い
という基本的な性質に加えて、皮膜強度が高く、透明性
が高い、ことが求められている。皮膜強度が低いと光触
媒膜の耐久性が不十分となり、その効果が持続しない。
透明性が低いと、基材の美観が損なわれ、ガラスの様な
透明基材には適用出来なくなる。に関しては、酸化チタ
ンの光触媒活性を高めるため、これにカリウム化合物ま
たはカリウム化合物+アルミニウムもしくはリン化合物
を担持させる(特開平8−182934号公報)、ある
いは酸化リンを担持させる(特開平9−75748号公
報)ことが知られている。しかし、この様な他の化合物
を担持させる方法は、十分な活性向上につながらない
上、簡便な方法でもない。光触媒の活性がなお不十分で
あるため、上記公報に記載の光触媒膜は、いずれも酸化
チタン質の光触媒のみからなる光触媒100%の膜であ
る。この様な膜は、酸化チタン粒子を焼結させるか、或
いはゾル−ゲル法により加水分解性チタン化合物の膜を
焼成することにより成膜されるが、いずれの方法でも約
500℃以上の高温の焼成が必要であり、成膜コストが
高い上、適用できる基材の種類が限定される。例えば、
一般的なガラスには適用することが困難である。勿論、
ほとんどの有機系基材にも適用出来ない。また、酸化チ
タン粒子の焼結により成膜された光触媒膜は一般に透明
性が低い。酸化チタンの微粉末をバインダ溶液に分散さ
せた塗料を用いた塗布法により簡便に光触媒膜を形成す
ることも知られている。バインダの使用により成膜温度
が大幅に低下する。しかし、触媒活性のないバインダの
量が増えると光触媒膜の活性が低下するので、実用上十
分な光触媒活性を得るには、光触媒の含有量を80重量
%以上と高くする必要がある。そのため、バインダ量が
不足し、皮膜強度を十分に高くすることが出来ない。ま
た、この方法で成膜された酸化チタン質の光触媒膜は白
濁化し、透明性が十分に高い膜を形成することが出来な
いと従来は考えられて来た(上記特開平9−75748
号公報の第3欄参照)。
2. Description of the Related Art It has been known that titanium oxide functions as a photocatalyst and, when irradiated with light, decomposes or oxidizes substances. By utilizing the photocatalytic action of this titanium oxide to remove trace amounts of harmful components present in indoor and outdoor spaces, especially organic harmful components including microorganisms,
Attempts have been made to purify the environment (eg, deodorization, antifouling, antibacterial, antifungal, etc.). For example, forming a titanium oxide-based photocatalytic film on an inorganic wood such as glass and decomposing organic substances attached to or in contact with a substrate has been widely used. Such a photocatalytic film is required to have high film strength and high transparency in addition to the basic property of high photocatalytic activity. If the film strength is low, the durability of the photocatalyst film becomes insufficient, and the effect is not maintained.
If the transparency is low, the aesthetic appearance of the substrate is impaired, and it cannot be applied to a transparent substrate such as glass. With respect to the above, in order to enhance the photocatalytic activity of titanium oxide, a potassium compound or a potassium compound + aluminum or a phosphorus compound is supported thereon (JP-A-8-182934), or phosphorus oxide is supported thereon (JP-A-9-75748). Gazette). However, such a method of supporting another compound does not lead to a sufficient improvement in activity and is not a simple method. Since the activity of the photocatalyst is still insufficient, the photocatalyst films described in the above publications are all 100% photocatalyst films composed only of a titanium oxide photocatalyst. Such a film is formed by sintering titanium oxide particles or sintering a film of a hydrolyzable titanium compound by a sol-gel method. Baking is required, the film formation cost is high, and the types of applicable substrates are limited. For example,
It is difficult to apply to general glass. Of course,
Not applicable to most organic base materials. Further, a photocatalytic film formed by sintering titanium oxide particles generally has low transparency. It is also known that a photocatalytic film can be easily formed by a coating method using a coating material in which fine powder of titanium oxide is dispersed in a binder solution. The use of the binder significantly lowers the film forming temperature. However, the activity of the photocatalytic film decreases as the amount of the binder having no catalytic activity increases. Therefore, in order to obtain practically sufficient photocatalytic activity, it is necessary to increase the content of the photocatalyst to 80% by weight or more. Therefore, the amount of the binder is insufficient, and the film strength cannot be sufficiently increased. Further, it has been conventionally considered that the titanium oxide photocatalytic film formed by this method becomes cloudy and cannot form a film having sufficiently high transparency (see JP-A-9-75748).
No. 3, column 3).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、光触
媒活性と皮膜強度と透明性のいずれもが十分に高い光触
媒膜を、バインダを用いた塗布法により簡便に成膜する
ことである。具体的には、バインダ量を減らしても高い
皮膜強度の光触媒膜を形成出来る光触媒塗料とその製造
方法並びにこれを用いて塗布した塗膜を得ることであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to easily form a photocatalytic film having sufficiently high photocatalytic activity, film strength and transparency by a coating method using a binder. Specifically, it is an object of the present invention to provide a photocatalyst paint capable of forming a photocatalyst film having a high film strength even when the amount of a binder is reduced, a method for producing the same, and a coating film applied using the same.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意研究を積み重ねた結果、平均一次
粒子径0.1μm以下の超微粒子酸化チタン、β−ジケ
トン、チタネ−ト系またはアルミニウム系カップリング
剤、有機溶媒からなる分散液とアルコキシシランオリゴ
マ−の部分加水分解物を混合した光触媒塗料を得ること
により、光触媒粉末の含有量を低下させても実用上十分
な有機物分解能を有し、また光触媒粉末の含有量を高く
しても高い皮膜強度を示す光触媒膜が得られるとの知見
を得た。
The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, have found that ultrafine titanium oxide having an average primary particle diameter of 0.1 μm or less, β-diketone, titanate, etc. A photocatalyst paint obtained by mixing a dispersion comprising an organic or aluminum coupling agent and an organic solvent and a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer to obtain a practically sufficient organic substance resolution even when the content of the photocatalyst powder is reduced. And that a photocatalytic film exhibiting high film strength can be obtained even when the content of the photocatalytic powder is increased.

【0005】本発明は、上述の知見に基づいて得られた
ものであって、(1)β−ジケトンおよびカップリング
剤を含有する有機溶媒中に平均一次粒子径0.1μm以
下の超微粒子酸化チタンを分散させた分散液と、アルコ
キシシランオリゴマ−の部分加水分解物の溶液とからな
る2液型の光触媒塗料、(2)カップリング剤が、チタ
ネ−ト系およびアルミニウム系カップリング剤から選ば
れる(1)記載の光触媒塗料(3)アルコキシシランオ
リゴマ−の平均重合度が、2〜100である(1)また
は(2)記載の光触媒塗料、(4)β−ジケトンの添加
量が、酸化チタンに対して0.5〜10.0wt%であ
る(1)ないし(3)記載の光触媒塗料、(5)チタネ
−ト系またはアルミニウム系カップリング剤の添加量
が、0.1〜5.0wt%である(1)ないし(4)の
いずれかに記載の光触媒塗料、(6)2液を混合した後
の酸化チタンの含有量が、0.5〜20wt%である
(1)ないし(5)のいずれかに記載の光触媒塗料、
(7)酸化チタン量とアルコキシシランオリゴマ−の部
分加水分解物のシリカ換算量との合計量に対する酸化チ
タン量の割合が、30〜95wt%である(1)ないし
(6)のいずれかに記載の光触媒塗料、(8)β−ジケ
トンおよびカップリング剤を含有する有機溶媒中に平均
一次粒子径0.1μm以下の超微粒子酸化チタンを分散
させ、得られた分散液をアルコキシシランオリゴマ−の
部分加水分解物の溶液と混合する光触媒塗料の製造方
法、(9)(1)ないし(7)のいずれかに記載の光触
媒塗料を基材に塗布し、170℃以下で乾燥させた光触
媒膜、(10)(1)ないし(7)のいずれかに記載の
光触媒塗料から形成された鉛筆硬度3H以上である光触
媒膜、(11)(1)ないし(7)のいずれかに記載の
光触媒塗料から形成されたヘイズが、0.1〜1.0%
である光触媒膜、(12)(1)ないし(7)のいずれ
かに記載の光触媒塗料から形成された光触媒膜を有する
無機質基材、(13)表面に無機質の下地層とその上に
(1)ないし(7)のいずれかに記載の光触媒塗料から
形成された光触媒膜を有する有機質基材、(14)基材
が、ガラス、プラスチック、金属、木材、タイルを含む
セラミック、セメント、コンクリ−ト、繊維および紙よ
りなる群から選ばれた材質のものである(12)または
(13)に記載の光触媒膜を有する基材、(15)基材
が、車両用および道路用ミラ−、車両用ガラス、車両用
照明灯とそのカバ−、レンズ、照明用蛍光灯とそのカバ
−、板ガラス、トンネル用内装材および照明灯とそのカ
バ−、プラスチックフィルムおよびシ−ト、プラスチッ
ク成形体、各種建材/内装材および建物付属物、食器、
換気扇、眼鏡、鏡、天然および合成繊維および布、紙、
ブラウン管、カバ−ガラス、ゴ−グル、マスクシ−ル
ド、標識、看板、金属板、家電製品のハウジング、焼結
金属フィルタ−、ガ−ドレ−ル、ビニ−ルハウス、調理
レンジとそのフ−ド、流し台、衛生器具、浴槽、家具、
屋外照明用固定材、室内もしくは屋外展示物と表示物、
屋外用家具と遊具、屋外固定構造物よりなる群から選ば
れる(14)記載の光触媒膜を有する基材、に特徴を有
するものである。
The present invention has been made based on the above findings, and (1) oxidation of ultrafine particles having an average primary particle diameter of 0.1 μm or less in an organic solvent containing β-diketone and a coupling agent. A two-pack type photocatalytic paint comprising a dispersion in which titanium is dispersed and a solution of a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer, and (2) a coupling agent selected from titanate-based and aluminum-based coupling agents (1) The photocatalytic paint according to (1) or (2), wherein the average degree of polymerization of the alkoxysilane oligomer is 2 to 100, and (4) the amount of β-diketone added is oxidized. The photocatalytic paint according to (1) to (3), which is 0.5 to 10.0% by weight based on titanium, and (5) the addition amount of the titanate or aluminum coupling agent is 0.1 to 5. 0w (1) to (5), wherein the content of titanium oxide after mixing the two liquids is 0.5 to 20 wt%. The photocatalytic paint according to any one of the above,
(7) The ratio according to any one of (1) to (6), wherein the ratio of the amount of titanium oxide to the total amount of the amount of titanium oxide and the amount of partially hydrolyzed alkoxysilane oligomer in terms of silica is 30 to 95 wt%. (8) Ultrafine titanium oxide having an average primary particle diameter of 0.1 μm or less is dispersed in an organic solvent containing β-diketone and a coupling agent, and the resulting dispersion is treated with a portion of an alkoxysilane oligomer. (9) A method for producing a photocatalyst paint mixed with a hydrolyzate solution, (9) a photocatalyst film obtained by applying the photocatalyst paint according to any one of (1) to (7) to a substrate and drying at 170 ° C or lower; 10) A photocatalytic film having a pencil hardness of 3H or more formed from the photocatalytic coating according to any one of (1) to (7), and (11) formed from the photocatalytic coating according to any one of (1) to (7). Sa 0.1% to 1.0%
(12) an inorganic substrate having a photocatalytic film formed from the photocatalytic coating according to any one of (1) to (7); (13) an inorganic base layer on the surface and (1) ) An organic substrate having a photocatalytic film formed from the photocatalytic coating according to any one of (7) to (7); (14) The substrate is glass, plastic, metal, wood, ceramics including tiles, cement, concrete. A substrate having a photocatalytic film according to (12) or (13), which is a material selected from the group consisting of: fiber and paper; and (15) a substrate for vehicles and road mirrors and vehicles. Glass, vehicle lighting lamps and their covers, lenses, fluorescent lighting lamps and their covers, plate glass, interior materials for tunnels and lighting lamps and their covers, plastic films and sheets, plastic moldings, various constructions / Interior materials and building appendages, tableware,
Ventilation fans, glasses, mirrors, natural and synthetic fibers and fabrics, paper,
CRTs, cover glass, goggles, mask shields, signs, signs, metal plates, housings for home appliances, sintered metal filters, guard rails, vinyl houses, cooking ranges and their hoods, Sinks, sanitary fittings, bathtubs, furniture,
Fixtures for outdoor lighting, indoor or outdoor exhibits and displays,
A substrate having a photocatalytic film according to (14), which is selected from the group consisting of outdoor furniture, playground equipment, and outdoor fixed structures.

【0006】[0006]

【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
いて説明する。本発明の光触媒塗料は、有機溶媒中に光
触媒である超微粒子酸化チタンを分散させた分散液
(A)と、バインダ溶液(B)の2液型の塗料である。
酸化チタン分散液(A)は、光触媒の酸化チタン以外
に、β−ジケトンとカップリング剤を含有し、バインダ
溶液(B)は、バインダであるアルコキシシランオリゴ
マ−の部分加水分解物を含有する。アルコキシシランオ
リゴマ−の部分加水分解物と超微粒子酸化チタンの分散
液とを混合して保存すると、保存中に液がゲル化する傾
向があるため、両者は別々に保管する必要がある。その
ため、本発明の光触媒塗料は2液型とし、使用前にこれ
ら2液を混合して塗布に用いる。
Embodiments of the present invention will be described below. The photocatalytic paint of the present invention is a two-pack type paint comprising a dispersion (A) in which ultrafine titanium oxide as a photocatalyst is dispersed in an organic solvent, and a binder solution (B).
The titanium oxide dispersion (A) contains a β-diketone and a coupling agent in addition to the titanium oxide of the photocatalyst, and the binder solution (B) contains a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer as a binder. If a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer and a dispersion of ultrafine titanium oxide are mixed and stored, the liquid tends to gel during storage, and therefore both need to be stored separately. Therefore, the photocatalytic paint of the present invention is a two-pack type, and these two liquids are mixed and used for application before use.

【0007】光触媒の酸化チタンとしては、平均一次粒
子径0.1μm以下の超微粒子のものを使用する。平均
一次粒子径が0.1μm以上より大きい酸化チタンで
は、特に光触媒膜中の酸化チタンの含有量が比較的低い
場合に、光触媒活性が不十分となる。また従来技術で指
摘されている様に、塗膜が白濁化して透明性も著しく低
下する。酸化チタンの平均一次粒子径は、好ましくは
0.01〜0.1μmであり、より好ましくは0.01
〜0.05μmである。この超微粒子酸化チタンの製造
方法は特に制限されない。超微粒子酸化チタンは、四塩
化チタンガスの熱酸化分解による気相法で製造されたも
のが市販されており(例、日本アエロジル社製P−2
5)、これをそのまま利用することが出来る。しかし、
液相法である硫酸法でも、上記の平均一次粒子径を持つ
超微粒子酸化チタンの製造が可能であり、液相法で製造
された超微粒子酸化チタンを使用することも出来る。酸
化チタンは、顔料として使用する場合にはその光触媒活
性を低下させるように、粒子表面にアルミナまたは酸化
ケイ素を被覆する表面処理が行われてから出荷されてい
るが、本発明では光触媒として使用するため、酸化チタ
ンのこの様な表面処理は必要ない。工業的に使用される
酸化チタンには、アナタ−ゼ型とルチル型の2種類の結
晶形のものがある。いずれでも使用できるが、アナタ−
ゼ型の方が光触媒活性が高いため好ましい。酸化チタン
は、平均一次粒子径が、上記の様に微細であれば、本発
明の塗料により成膜することで十分に高活性の光触媒膜
を成膜出来るので、光触媒活性を高めるために他の元素
をド−プする必要はない。しかし、光触媒活性の向上の
ために1種もしくは2種以上の元素をド−プした超微粒
子酸化チタンを使用してもよい。この様なド−プ元素と
しては、上記の様にカリウム、リン、カリウム+アルミ
ニウムまたはリンなどが知られている。また、ケイ素や
鉄もド−プ元素として使用出来る。
As the titanium oxide of the photocatalyst, ultrafine particles having an average primary particle diameter of 0.1 μm or less are used. In the case of titanium oxide having an average primary particle diameter of 0.1 μm or more, the photocatalytic activity becomes insufficient particularly when the content of titanium oxide in the photocatalytic film is relatively low. Further, as pointed out in the prior art, the coating film becomes cloudy and the transparency is significantly reduced. The average primary particle diameter of the titanium oxide is preferably 0.01 to 0.1 μm, more preferably 0.01 to 0.1 μm.
0.050.05 μm. The method for producing the ultrafine titanium oxide is not particularly limited. Ultrafine titanium oxide is commercially available as a product manufactured by a gas phase method by thermal oxidative decomposition of titanium tetrachloride gas (eg, P-2 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).
5), this can be used as it is. But,
Ultrafine titanium oxide having the above average primary particle diameter can be produced by the sulfuric acid method which is a liquid phase method, and ultrafine titanium oxide produced by the liquid phase method can also be used. When used as a pigment, titanium oxide is shipped after being subjected to a surface treatment of coating alumina or silicon oxide on the particle surface to reduce its photocatalytic activity, but is used as a photocatalyst in the present invention. Therefore, such surface treatment of titanium oxide is not required. Titanium oxide used industrially includes two types of crystal forms, an anatase type and a rutile type. Any can be used,
Ze type is preferred because of its higher photocatalytic activity. If the average primary particle diameter of the titanium oxide is fine as described above, a sufficiently high-activity photocatalytic film can be formed by forming a film with the coating material of the present invention. There is no need to dope the elements. However, ultrafine titanium oxide doped with one or more elements may be used to improve the photocatalytic activity. As such a doping element, potassium, phosphorus, potassium + aluminum or phosphorus is known as described above. Also, silicon and iron can be used as the doping element.

【0008】この超微粒子酸化チタンを分散させる有機
溶媒は特に制限されない。使用出来る溶媒の例として
は、メタノ−ル、エタノ−ル、イソプロパノ−ル、ブタ
ノ−ル等のアルコ−ル類;アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、
キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類が
挙げられる。有機溶媒は1種でも2種以上を混合して使
用してもよい。好ましい溶媒はアルコ−ル類である。ア
ルコ−ル類には、アルコキシアルコ−ル、即ち、エ−テ
ル基を含有するアルコ−ルも含まれる。この種のアルコ
−ルの例としては、2−メトキシエタノ−ル、1−メト
キシ−2−プロパノ−ルが挙げられる。
The organic solvent in which the ultrafine titanium oxide is dispersed is not particularly limited. Examples of usable solvents include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; toluene,
Hydrocarbons such as xylene, hexane and cyclohexane are exemplified. The organic solvent may be used alone or in combination of two or more. Preferred solvents are alcohols. The alcohols also include alkoxy alcohols, that is, alcohols containing an ether group. Examples of this type of alcohol include 2-methoxyethanol and 1-methoxy-2-propanol.

【0009】カップリング剤は、有機溶媒中の超微粒子
酸化チタンの分散性を改善することにより、塗料の保存
性を良好にし、得られた塗膜の透明性を高める(ヘイズ
を低下させる)ために添加する。これらは、超微粒子酸
化チタンを分散させる前の溶媒に予め添加しておいてよ
く、或いは酸化チタンを溶媒に分散させる際に同時に添
加しても良い。これらは1種の分散助剤であるので、酸
化チタンの分散後に添加するのは、不可能ではないが、
あまり好ましくない。β−ジケトンの例としては、2,
4−ペンタンジオン(=アセチルアセトン)、3−メチ
ル−2,4−ペンタンジオン、3−イソプロピル−2,4
−ペンタンジオン、2,2−ジメチル−3,5−ヘキサ
ンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘ
プタンジオン(=ジピバロイルメタン)等が挙げられ、
1種もしくは2種以上を使用することが出来る。β−ジ
ケトンの添加量は、酸化チタンに対して0.5wt%未
満では十分な分散性が得られず、一方10.0wt%を
越えてもさらなる分散性の向上にはつながらないので、
0.5〜10.0wt%の範囲内が好ましい。より好ま
しい添加量は0.5〜5.0wt%である。
The coupling agent improves the dispersibility of the ultrafine titanium oxide in the organic solvent, thereby improving the preservability of the paint and increasing the transparency (reducing the haze) of the obtained coating film. To be added. These may be added in advance to the solvent before the ultrafine particle titanium oxide is dispersed, or may be added simultaneously when the titanium oxide is dispersed in the solvent. Since these are one kind of dispersion aid, it is not impossible to add them after the dispersion of titanium oxide,
Not very good. Examples of β-diketones include 2,
4-pentanedione (= acetylacetone), 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-isopropyl-2,4
-Pentanedione, 2,2-dimethyl-3,5-hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione (= dipivaloylmethane) and the like,
One or more kinds can be used. If the amount of β-diketone is less than 0.5 wt% with respect to titanium oxide, sufficient dispersibility cannot be obtained, and if it exceeds 10.0 wt%, it does not lead to further improvement in dispersibility.
The content is preferably in the range of 0.5 to 10.0 wt%. A more preferred addition amount is 0.5 to 5.0 wt%.

【0010】カップリング剤としては、最も一般的なシ
ランカップリング剤も使用できるが、チタネ−ト系また
はアルミニウム系カップリング剤を使用する方が好まし
い。本発明で使用するに適したカップリング剤の例とし
ては、アセトアルコキシ基を有するアルミニウム系カッ
プリング剤、ならびにジアルキルパイロホスフェ−ト基
もしくはジアルキルホスファイト基を有するチタネ−ト
系カップリング剤がある。アセトアルコキシ基を有する
アルミニウム系カップリング剤の例としては、下記
(a)式で示される化合物がある。また、ジアルキルパ
イロホスフェ−ト基を有するチタネ−ト系カップリング
剤の例では、下記(b)〜(d)式で示される化合物が
あり、ジアルキルホスファイト基を有するチタネ−ト系
カップリング剤の例では、下記(e)〜(f)で示され
る化合物げある。これらの1種もしくは2種以上を使用
することが出来る。
As the coupling agent, the most common silane coupling agent can be used, but it is preferable to use a titanate-based or aluminum-based coupling agent. Examples of coupling agents suitable for use in the present invention include aluminum-based coupling agents having an acetoalkoxy group, and titanate-based coupling agents having a dialkyl pyrophosphate group or a dialkyl phosphite group. is there. Examples of the aluminum-based coupling agent having an acetoalkoxy group include a compound represented by the following formula (a). Examples of the titanate-based coupling agent having a dialkyl pyrophosphate group include compounds represented by the following formulas (b) to (d), and a titanate-based coupling having a dialkylphosphite group. Examples of the agent include compounds represented by the following (e) to (f). One or more of these can be used.

【化1】 Embedded image

【0011】カップリング剤の添加量は、酸化チタンに
対して0.1wt%未満では分散性およびヘイズ低下の
効果が得られず、一方、5.0wt%を越えてもさらな
る効果が得られないので、0.1〜5.0wt%の範囲
内が好ましい。より好ましい添加量は、0.1〜2.5
wt%である。バインダ−としては、アルコキシシラン
オリゴマ−を部分的に加水分解した部分加水分解物を含
有することを特徴とし、それによりプラスチック等の基
材に対する高い濡れ性を示す様になる。アルコキシシラ
ンを単量体のままで加水分解して使用すると、プラスチ
ック等の基材に対する濡れ性が改善されない。利用され
るアルコキシシランは、加水分解と重縮合を経て、−S
i−O−で示されるシロキサン結合による重合体となり、
最終的に有機物が完全に除去されるとシリカ質の皮膜を
形成する。このアルコキシシランオリゴマ−の加水分解
を制御された反応条件で行うと、アルコキシシランオリ
ゴマ−の部分加水分解物が得られる。
If the amount of the coupling agent is less than 0.1 wt% with respect to titanium oxide, the effect of reducing dispersibility and haze cannot be obtained, while if it exceeds 5.0 wt%, no further effect can be obtained. Therefore, the content is preferably in the range of 0.1 to 5.0% by weight. More preferred addition amount is 0.1 to 2.5
wt%. The binder is characterized by containing a partial hydrolyzate obtained by partially hydrolyzing an alkoxysilane oligomer, thereby exhibiting high wettability to a substrate such as a plastic. If the alkoxysilane is hydrolyzed and used as a monomer, the wettability to a substrate such as plastic is not improved. The alkoxysilane used undergoes hydrolysis and polycondensation to form -S
It becomes a polymer by a siloxane bond represented by i-O-,
Finally, when the organic matter is completely removed, a siliceous film is formed. When the hydrolysis of the alkoxysilane oligomer is performed under controlled reaction conditions, a partial hydrolyzate of the alkoxysilane oligomer is obtained.

【0012】アルコキシシランオリゴマ−の部分加水分
解物を得るための加水分解は、酸触媒を使用し、または
使用せずに行うことが出来、この時の酸触媒の使用の有
無や使用する場合の使用量、反応系に存在させる加水分
解用の水の量、反応温度、反応時間といった反応条件を
調節することにより重合度を制御して、アルコキシシラ
ンオリゴマ−の部分加水分解物を得る。本発明で用いる
アルコキシシランオリゴマ−の平均重合度は2〜100
の範囲内であることが好ましい。即ち、このオリゴマ−
は平均で2〜100量体(Si原子を2〜100個含有
するオリゴマ−)であることが好ましい。オリゴマ−の
重合度が100より大きいと、プラスチック等の基材と
の濡れ性および密着性の向上が得られにくくなる。平均
重合度のより好ましい範囲は3〜50であり、特に好ま
しくは4〜35である。
The hydrolysis for obtaining the partial hydrolyzate of the alkoxysilane oligomer can be carried out with or without the use of an acid catalyst. The degree of polymerization is controlled by adjusting the reaction conditions such as the amount used, the amount of water for hydrolysis present in the reaction system, the reaction temperature, and the reaction time to obtain a partial hydrolyzate of the alkoxysilane oligomer. The average degree of polymerization of the alkoxysilane oligomer used in the present invention is 2 to 100.
Is preferably within the range. That is, this oligomer
Is preferably a 2- to 100-mer (oligomer containing 2 to 100 Si atoms) on average. When the degree of polymerization of the oligomer is larger than 100, it is difficult to improve the wettability and adhesion to a substrate such as plastic. The more preferable range of the average degree of polymerization is 3 to 50, particularly preferably 4 to 35.

【0013】このアルコキシシランオリゴマ−を溶媒
中、酸触媒の存在下で加水分解して、塗布用組成物とし
て使用する。この加水分解は、水を含有する有機溶媒中
で加熱攪拌下で行うことが好ましい。反応温度は、好ま
しくは30〜60℃であり、よりこのましくは35〜5
5℃である。反応時間は2〜5時間程度が好ましい。
The alkoxysilane oligomer is hydrolyzed in a solvent in the presence of an acid catalyst and used as a coating composition. This hydrolysis is preferably performed in an organic solvent containing water under heating and stirring. The reaction temperature is preferably 30-60 ° C, more preferably 35-5 ° C.
5 ° C. The reaction time is preferably about 2 to 5 hours.

【0014】酸化チタンの含有量が、塗料成分全体に対
して0.5wt%未満では、成膜した時の膜厚が薄くな
り、膜厚を厚くしたい場合、何回か重ね塗りしなければ
ならず、20wt%を越えると、酸化チタンの分散性が
低下する傾向になるので、その含有量は0.5〜20w
t%の範囲が好ましい。より好ましい酸化チタンの含有
量は1.0〜10.0wt%である。
If the content of titanium oxide is less than 0.5% by weight based on the total amount of the coating components, the film thickness at the time of film formation becomes thin, and if it is desired to increase the film thickness, it must be repeatedly applied several times. If the content exceeds 20 wt%, the dispersibility of titanium oxide tends to decrease.
A range of t% is preferred. A more preferred content of titanium oxide is 1.0 to 10.0 wt%.

【0015】本発明における塗膜が、透明性および密着
性に極めて優れているのは、アルコキシシランオリゴマ
−の部分加水分解物が、塗膜中で均一に分散し、基材と
酸化チタンとを強固に結び付けているためと考えられ
る。また、光触媒である酸化チタンとバインダの割合に
ついては、酸化チタン量とアルコキシシランオリゴマ−
の部分加水分解物のシリカ換算量との合計量に対する酸
化チタンの割合が、30〜95wt%(換言すると、バ
インダのSiO2含有量が、5〜70wt%)の範囲内で
あることが好ましい。酸化チタンの割合が、30wt%
未満では、光触媒活性が不十分となり、95wt%を越
えると被膜強度が不十分となる。
The coating film of the present invention is extremely excellent in transparency and adhesion because the partial hydrolyzate of the alkoxysilane oligomer is uniformly dispersed in the coating film, and the base material and the titanium oxide are mixed. It is considered that they are tightly linked. The ratio of titanium oxide as a photocatalyst to the binder is determined by the amount of titanium oxide and the amount of the alkoxysilane oligomer.
It is preferable that the ratio of titanium oxide to the total amount of the partial hydrolyzate and the amount of silica in terms of silica is within a range of 30 to 95 wt% (in other words, the SiO 2 content of the binder is 5 to 70 wt%). The ratio of titanium oxide is 30 wt%
If it is less than 95%, the photocatalytic activity becomes insufficient, and if it exceeds 95% by weight, the film strength becomes insufficient.

【0016】本発明の光触媒塗料を基材に塗布し、塗膜
を乾燥させると、基材の表面に光触媒膜が形成される。
塗布法は基材の種類や形状に応じて選択すればよい。乾
燥は常温でも可能であるが、乾燥時間を短縮するため、
加熱乾燥する方が好ましい。加熱温度は60〜170℃
程度が適当であり、基材の耐熱性に応じて選択すればよ
い。光触媒の膜厚は、特に制限されないが、通常は0.
1〜1.0μmの範囲であろう。この光触媒膜は、超微
粒子酸化チタンが持つ優れた光触媒活性を示し、基材と
の密着性に優れ、かつ高硬度で傷つきにくいので、耐久
性に優れ、長期間にわたってその光触媒活性を発揮する
ことが出来る。また、透明性に優れているので、基材の
透明度または外観を損なわない。
When the photocatalytic paint of the present invention is applied to a substrate and the coating film is dried, a photocatalytic film is formed on the surface of the substrate.
The coating method may be selected according to the type and shape of the substrate. Drying is possible at room temperature, but to shorten the drying time,
Heat drying is preferred. Heating temperature is 60-170 ° C
The degree is appropriate and may be selected according to the heat resistance of the substrate. Although the thickness of the photocatalyst is not particularly limited, it is usually 0.1.
It will be in the range of 1-1.0 μm. This photocatalytic film shows the excellent photocatalytic activity of ultrafine titanium oxide, has excellent adhesion to the substrate, and has high hardness and scratch resistance, so it has excellent durability and exhibits its photocatalytic activity over a long period of time. Can be done. Further, since it is excellent in transparency, the transparency or appearance of the substrate is not impaired.

【0017】本発明の光触媒塗膜を適用する基材は特に
制限されず、有機質でも無機質でも良い。基材の材質の
例としては、ガラス、プラスチック、金属、木材、タイ
ルを含むセラミック、セメント、コンクリ−ト、繊維お
よび紙が例示される。但し、プラスチックをはじめとす
る有機質基材に光触媒塗膜を適用すると、基材上に形成
された光触媒膜が基材に対して光触媒作用を発揮して、
基材を分解または劣化させることがあるので、有機質基
材に適用する場合には、基材を保護するための下地層を
予め形成し、その上に光触媒膜を形成することが好まし
い。従って、成膜作業が複雑になる。下地層としては、
光触媒膜による劣化を受けない無機質の皮膜が好まし
い。好ましい下地層は、アルコキシシランオリゴマ−か
ら形成されたシリカ質のものである。例えば、本発明に
係わる2液型塗料のバインダ溶液(B)、即ち、アルコ
キシシランオリゴマ−の部分加水分解物の溶液を単独で
使用して、下地層を形成することができる。また、この
下地層の形成には、アルコキシシランオリゴマ−をほぼ
完全に加水分解したシリカゾルも使用することができ
る。光触媒膜のバインダがシリカ質であるので、下地層
もシリカ質であると、下地層と光触媒膜との密着性が特
に良好となり、透明度もほとんど阻害されない。
The substrate to which the photocatalyst coating film of the present invention is applied is not particularly limited, and may be organic or inorganic. Examples of the material of the substrate include glass, plastic, metal, wood, ceramic including tile, cement, concrete, fiber and paper. However, when a photocatalytic coating film is applied to an organic substrate such as a plastic, the photocatalytic film formed on the substrate exerts a photocatalytic action on the substrate,
Since the base material may be decomposed or deteriorated, when applied to an organic base material, it is preferable to form a base layer for protecting the base material in advance and form a photocatalytic film thereon. Therefore, the film forming operation becomes complicated. As the underlayer,
An inorganic film that is not deteriorated by the photocatalytic film is preferable. The preferred underlayer is a siliceous one formed from an alkoxysilane oligomer. For example, the undercoat layer can be formed by using the binder solution (B) of the two-component paint according to the present invention, that is, the solution of the partial hydrolyzate of the alkoxysilane oligomer alone. For forming the underlayer, a silica sol obtained by almost completely hydrolyzing an alkoxysilane oligomer can also be used. Since the binder of the photocatalyst film is siliceous, if the underlayer is also siliceous, the adhesion between the underlayer and the photocatalyst film becomes particularly good, and the transparency is hardly hindered.

【0018】基材が無機質の場合には、光触媒膜による
基材の劣化がないので下地層は不要であり、光触媒塗料
を基材に直接塗布すればよい。本発明に係わる光触媒塗
料から形成された光触媒膜は、光(紫外光)が照射され
ると触媒作用を発揮し、この膜に付着または接触した有
機物を分解することができる。また、酸化可能な無機物
を無害化することもできる。(NOxやSOxの酸化)。基
材が透明であれば、光照射は基材の裏面(光触媒膜が形
成されていない側)から行うこともできる。従って、例
えば、窓ガラスの室内側の表面にひかり触媒膜を形成し
ておくと、昼間は太陽光により、夜間は室内の照明光に
より、光触媒作用が発揮され、室内の有害な有機物
(例、建材から発生するアルデヒド類、タバコのヤニ、
調理で発生する油分、細菌やカビなどの微生物)を分解
することができる。
When the base material is inorganic, there is no deterioration of the base material due to the photocatalyst film, so that the underlayer is unnecessary, and the photocatalytic paint may be applied directly to the base material. The photocatalytic film formed from the photocatalytic paint according to the present invention exerts a catalytic action when irradiated with light (ultraviolet light), and can decompose organic substances attached to or in contact with the film. In addition, oxidizable inorganic substances can be rendered harmless. (Oxidation of NO x and SO x ). If the substrate is transparent, light irradiation can be performed from the back surface of the substrate (the side on which the photocatalytic film is not formed). Therefore, for example, if a Hikari catalyst film is formed on the indoor surface of a window glass, a photocatalytic action is exerted by sunlight in the daytime and indoor illumination light in the nighttime, and harmful organic substances in the room (eg, Aldehydes generated from building materials, tobacco tar,
Oils, microorganisms such as bacteria and mold generated during cooking can be decomposed.

【0019】本発明に係わる光触媒膜から形成された光
触媒膜は、好ましくは鉛筆硬度が3H以上の皮膜強度を
有するので、疵がつきにくく、透明性や光触媒性の低下
が起こりにくい。また、この光触媒膜は好ましくは85
%以上の有機除去率を示す。本発明における有機物除去
率は、後述する実施例に示す方法で測定した場合の値を
意味する。
The photocatalyst film formed from the photocatalyst film according to the present invention preferably has a film strength of pencil hardness of 3H or more, so that it is hardly flawed and the transparency and the photocatalytic property are hardly reduced. The photocatalytic film is preferably 85
% Or more. The organic matter removal rate in the present invention means a value measured by a method described in Examples described later.

【0020】本発明の光触媒膜の形成に適した基材の具
体例としては、車両用および道路用ミラ−、車両用ガラ
ス、車両用照明灯とそのカバ−、レンズ、照明用蛍光灯
とそのカバ−、板ガラス(窓ガラス、家具用ガラス、額
用ガラス、温室用ガラス灯を含む)、トンネル用内装材
および照明灯とそのカバ−、プラスチックフイルムおよ
びシ−ト、プラスチック成形体、各種建材/内装材およ
び建物付属物(金属製、セラミック製、コンクリ−ト
製、セメント製、木製、天然石其の他の天然もしくは合
成鉱物製または樹脂製の建材、タイル、ガラスブロッ
ク、床材、天井材、壁紙、ドア、障子、襖、網戸、スダ
レ、畳、ブラインド、日除けまたは雨除けシ−ト、波板
等を含む)、食器、換気扇、眼鏡、鏡、天然および合成
繊維および布、紙、ブラウン管、カバ−ガラス、ゴ−グ
ル、マスクシ−ト、標識、看板、金属板、家電製品のハ
ウジング、焼結金属フイルタ−、ガ−ドレ−ル、ビニ−
ルハウス、調理レンジとそのフ−ド、流し台、衛生器具
(洗面台、トイレ等)、浴槽、家具(食器棚等の戸棚、
テ−ブル、机等)、屋外照明用固定材、室内もしくは屋
外の展示物(例、彫刻)と表示物(例、案内板)、屋外
用家具と遊具(例、ベンチ、すべり台)、屋外固定物
(例、墓石、電柱)等が例示される。但し、基材はこれ
に限定られるものではない。これらの基材は、製品化す
る前の素材の状態、または製品化した後、のいずれかに
おいても本発明の光触媒膜を形成することができる。例
えば、トンネルでは、トンネル用の照明灯とそのカバ
−、トンネル内装用のタイルや金属板の表面に本発明の
光触媒膜を形成することにより、排ガス中の有機成分に
加えてNOxやSOxも分解することができるので、トン
ネル内の空気の浄化に役立つ。その他の基材もその周囲
の有機物を分解することができ、環境の浄化に加えて、
基材の抗菌・防黴にも効果がある。
Specific examples of the substrate suitable for forming the photocatalyst film of the present invention include mirrors for vehicles and roads, glass for vehicles, vehicle lighting lamps and their covers, lenses, lighting fluorescent lamps and the like. Covers, flat glass (including window glass, furniture glass, forehead glass, greenhouse glass lamps), interior materials for tunnels and lightings and their covers, plastic films and sheets, plastic moldings, various building materials / Interior materials and building accessories (metal, ceramic, concrete, cement, wooden, natural stone and other natural or synthetic mineral or resin building materials, tiles, glass blocks, flooring, ceilings, (Including wallpapers, doors, shoji, sliding doors, screen doors, sashes, tatami mats, blinds, sunshades or sunscreens, corrugated sheets, etc.), tableware, ventilation fans, eyeglasses, mirrors, natural and synthetic fibers and cloths, paper, paper Down tube, cover - glass, rubber - Group, Masukushi - DOO, label, signboards, metal plate, household appliances housing, sintered metal filter -, moth - drain - le, vinyl -
House, cooking range and its hood, sink, sanitary ware (wash basin, toilet, etc.), bathtub, furniture (cupboards such as cupboards,
Tables, desks, etc.), fixing materials for outdoor lighting, indoor or outdoor exhibits (eg, sculptures) and displays (eg, information boards), outdoor furniture and playground equipment (eg, benches, slides), outdoor fixing Objects (eg, tombstones, telephone poles) and the like are exemplified. However, the substrate is not limited to this. These substrates can form the photocatalytic film of the present invention either in the state of the raw material before commercialization or after commercialization. For example, in a tunnel, by forming the photocatalytic film of the present invention on the surface of a tunnel lighting lamp and its cover, a tile or a metal plate for the interior of the tunnel, NOx and SOx can be decomposed in addition to the organic components in the exhaust gas. Can help clean the air in the tunnel. Other substrates can also decompose the surrounding organic matter, in addition to environmental purification,
It is also effective for antibacterial and antifungal of base material.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について、具体的に説
明する。 [実施例A]表1に記載した配合比および反応条件で、ア
ルコキシシランオリゴマ−の部分加水分解物を合成し
た。表2に記載した様な配合比で、有機溶媒、β−ジケ
トン、チタネ−ト系あるいはアルミネ−ト系カップリン
グ、光触媒粉末(P−25:日本アエロジル社製)を混
合し、ジルコニアビ−ズ100gにより、16時間ペイ
ントシエ−カ−にて分散させた。その後、アルコキシシ
ランオリゴマ−の部分加水分解物と混合し、光触媒塗料
とした。この塗料をスピンコ−タ−にてガラス基板に塗
布し、150℃・1時間乾燥させ、光触媒膜とした。こ
の塗膜のヘイズ(スガ試験機ヘイズコンピユタ−:HG
M−3D)、鉛筆硬度を測定した。その結果を表3に示
した。また、この光触媒膜を有するガラス板(10×1
0cm)を、1リットルのパイレックス製容器の中に塗
布面を上にして入れ、容器を密閉した後、アセトアルデ
ヒドを所定量(350ppm)注入し、この容器の上1
0cmの距離に設置した紫外線ランプ(1.2mW/c
2)で2時間光照射した後のアセトアルデヒド濃度を
ガステック検知管で測定し、次式によりアセトアルデヒ
ドの除去率を算出することにより、光触媒活性を評価し
た。その結果を表2に示した。 除去率(%)=[(初期濃度−光照射後の濃度)/初期
濃度]×100
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below. [Example A] A partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer was synthesized under the mixing ratio and reaction conditions shown in Table 1. An organic solvent, a β-diketone, a titanate or aluminate coupling, and a photocatalyst powder (P-25: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were mixed at a mixing ratio as shown in Table 2 to obtain zirconia beads. With 100 g, the mixture was dispersed in a paint shaker for 16 hours. Then, it was mixed with a partial hydrolyzate of an alkoxysilane oligomer to obtain a photocatalytic coating. This paint was applied to a glass substrate by a spin coater and dried at 150 ° C. for 1 hour to obtain a photocatalyst film. Haze of this coating film (Suga Test Machine Haze Computer: HG
M-3D) and pencil hardness were measured. Table 3 shows the results. In addition, a glass plate having this photocatalytic film (10 × 1
0 cm) was placed in a 1-liter Pyrex container with the coated side facing up, the container was sealed, and a predetermined amount (350 ppm) of acetaldehyde was injected.
UV lamp (1.2 mW / c) installed at a distance of 0 cm
The photocatalytic activity was evaluated by measuring the acetaldehyde concentration after irradiation with light at m 2 ) for 2 hours using a gas-tech detector tube and calculating the acetaldehyde removal rate by the following equation. The results are shown in Table 2. Removal rate (%) = [(initial density−density after light irradiation) / initial density] × 100

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】表2から解る様に、本発明によれば、バイ
ンダであるSiO2含有量を酸化チタンとの合計量に対し
て70wt%まで増やしても(換言すると、光触媒であ
る酸化チタンの割合を30wt%まで低下させても)、
高い光触媒活性を保持することができる。一方、バイン
ダのSiO2含有量を5wt%まで低下させても、鉛筆硬
度が3H以上であり、高い皮膜強度を保持していた。鉛
筆硬度はSiO2含有量が多いほど高くなるので、光触媒
膜の傷つき防止を特に高めたい場合には、SiO 2含有量
を多くする方が有利である。また、SiO2含有量が増す
ほどヘイズはやや低下する傾向を示したが、SiO2含有
量が70wt%と多くてもヘイズは1%未満と低く、透
明性に優れていた。一方、バインダ溶液が、アルコキシ
シランの単量体から構成された比較例1〜3では、鉛筆
硬度とヘイズが著しく悪化した。
As can be seen from Table 2, according to the present invention,
SiOTwoContent is based on the total amount with titanium oxide
To 70 wt% (in other words, photocatalyst
Even if the proportion of titanium oxide is reduced to 30 wt%)
High photocatalytic activity can be maintained. Meanwhile, Vine
Da SioTwoEven if the content is reduced to 5 wt%,
The degree was 3H or more, and high film strength was maintained. lead
Brush hardness is SiOTwoThe higher the content, the higher the
If you want to increase the prevention of film damage, use SiO TwoContent
Is more advantageous. In addition, SiOTwoIncreasing content
Haze tended to decrease slightly,TwoContained
Even if the amount is as large as 70 wt%, the haze is as low as less than 1% and the haze is low.
It was excellent in lightness. On the other hand, when the binder solution is
In Comparative Examples 1 to 3 composed of a silane monomer, a pencil was used.
Hardness and haze deteriorated significantly.

【0026】[実施例B]各種基材に対する本発明の光触
媒塗料の有効性を実証するために、実施例1の光触媒塗
料を使用し、塗布法と基材を表4、5に示すように変更
して、基材表面に光触媒膜を形成した。塗布後の塗膜の
乾燥は、80℃×1時間の加熱で行った。基材は眼鏡レ
ンズと蛍光灯ランプを除いて、約10×10cm切り出
したものである。こうして光触媒膜を形成した基材の光
触媒活性を前述した有機物除去率により評価した。その
試験結果を表4、5に膜厚と一緒に示した。表4、5か
ら解る様に、基材や塗布法が異なっても、光触媒膜の光
触媒活性は実施例1と実質的に同じであった。従って、
本発明により、各種の基材に対して、その基材の形状や
材質に適した塗布法により、光触媒活性の高い光触媒膜
を形成できることが解る。なお、この試験では、成膜後
すぐに試験に付したため、光触媒膜による基材の劣化は
無視できるので、基材が有機質(PETフィルム、換気
扇、コピ−用紙、および木綿布)である場合について
も、下地の保護層の形成は省略した。しかし、有機質基
材の場合は、光触媒膜が次第に基材を劣化させるため、
前述した様に、保護層(例、シリカ層)を下地に形成す
ることが好ましい。
Example B In order to demonstrate the effectiveness of the photocatalytic paint of the present invention on various substrates, the photocatalytic paint of Example 1 was used, and the coating method and the substrate were as shown in Tables 4 and 5. By changing, a photocatalyst film was formed on the substrate surface. Drying of the coated film after application was performed by heating at 80 ° C. × 1 hour. The base material was cut out about 10 × 10 cm except for the spectacle lens and the fluorescent lamp. The photocatalytic activity of the substrate on which the photocatalyst film was formed was evaluated by the above-described organic substance removal rate. The test results are shown in Tables 4 and 5 together with the film thickness. As can be seen from Tables 4 and 5, the photocatalytic activity of the photocatalytic film was substantially the same as that of Example 1 even when the base material and the coating method were different. Therefore,
According to the present invention, it is understood that a photocatalytic film having high photocatalytic activity can be formed on various substrates by a coating method suitable for the shape and material of the substrate. In this test, since the test was performed immediately after the film formation, the deterioration of the base material due to the photocatalytic film was negligible. Therefore, the case where the base material was organic (PET film, ventilation fan, copy paper, and cotton cloth) was used. Also, the formation of the underlying protective layer was omitted. However, in the case of an organic substrate, the photocatalytic film gradually deteriorates the substrate,
As described above, it is preferable to form a protective layer (eg, a silica layer) on the base.

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】[0028]

【表5】 [Table 5]

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明の光触媒膜は、優れた光触媒活性
に加えて、高い透明性と高い皮膜強度を示す。従って、
高い皮膜強度を保持したまま、膜中の酸化チタン含有量
を高くすることが出来、その光触媒活性を極限まで利用
することが出来る。また酸化チタン含有量を低くしても
まだ実用上十分な光触媒活性を示し、膜がさらに高硬度
になるので、耐久性が非常に優れた光触媒膜を得ること
が出来る。この様に、光触媒膜の適用環境に合わせて酸
化チタン含有量を選択することが出来るので、皮膜強度
が特に要求される分野への光触媒膜の展開を図ることが
可能となる。
The photocatalyst film of the present invention exhibits high transparency and high film strength in addition to excellent photocatalytic activity. Therefore,
The titanium oxide content in the film can be increased while maintaining high film strength, and the photocatalytic activity can be utilized to the utmost. Further, even if the content of titanium oxide is reduced, the photocatalytic activity still shows practically sufficient and the film becomes even harder, so that a photocatalytic film having extremely excellent durability can be obtained. As described above, the content of titanium oxide can be selected according to the application environment of the photocatalyst film, so that it is possible to develop the photocatalyst film in a field where film strength is particularly required.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】β−ジケトンおよびカップリング剤を含有
する有機溶媒中に平均一次粒子径0.1μm以下の超微
粒子酸化チタンを分散させた分散液と、アルコキシシラ
ンオリゴマ−の部分加水分解物の溶液とからなることを
特徴とする2液型の光触媒塗料。
1. A dispersion in which ultrafine titanium oxide having an average primary particle size of 0.1 μm or less is dispersed in an organic solvent containing β-diketone and a coupling agent, and a partially hydrolyzed product of an alkoxysilane oligomer. A two-pack type photocatalytic paint comprising a solution.
【請求項2】カップリング剤が、チタネ−ト系およびア
ルミニウム系カップリング剤から選ばれることを特徴と
する請求項1記載の光触媒塗料。
2. The photocatalytic coating according to claim 1, wherein the coupling agent is selected from titanate-based and aluminum-based coupling agents.
【請求項3】アルコキシシランオリゴマ−の平均重合度
が、2〜100であることを特徴とする請求項1または
2記載の光触媒塗料。
3. The photocatalytic paint according to claim 1, wherein the average degree of polymerization of the alkoxysilane oligomer is from 2 to 100.
【請求項4】β−ジケトンの添加量が、酸化チタンに対
して0.5〜10.0wt%であることを特徴とする請
求項1ないし3記載の光触媒塗料。
4. The photocatalytic paint according to claim 1, wherein the amount of β-diketone is 0.5 to 10.0 wt% based on titanium oxide.
【請求項5】チタネ−ト系またはアルミニウム系カップ
リング剤の添加量が、0.1〜5.0wt%であること
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
媒塗料。
5. The photocatalytic coating according to claim 1, wherein the amount of the titanate-based or aluminum-based coupling agent is 0.1 to 5.0 wt%.
【請求項6】2液を混合した後の酸化チタンの含有量
が、0.5〜20wt%であることを特徴とする請求項
1ないし5のいずれかに記載の光触媒塗料。
6. The photocatalytic coating according to claim 1, wherein the content of titanium oxide after mixing the two liquids is 0.5 to 20 wt%.
【請求項7】酸化チタン量とアルコキシシランオリゴマ
−の部分加水分解物のシリカ換算量との合計量に対する
酸化チタン量の割合が、30〜95wt%であることを
特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の光触媒
塗料。
7. The method according to claim 1, wherein the ratio of the amount of titanium oxide to the total amount of the amount of titanium oxide and the amount of partially hydrolyzed alkoxysilane oligomer in terms of silica is 30 to 95% by weight. The photocatalytic paint according to any one of the above.
【請求項8】β−ジケトンおよびカップリング剤を含有
する有機溶媒中に平均一次粒子径0.1μm以下の超微
粒子酸化チタンを分散させ、得られた分散液をアルコキ
シシランオリゴマ−の部分加水分解物の溶液と混合する
ことを特徴とする光触媒塗料の製造方法。
8. An ultrafine titanium oxide having an average primary particle diameter of 0.1 μm or less is dispersed in an organic solvent containing β-diketone and a coupling agent, and the resulting dispersion is subjected to partial hydrolysis of alkoxysilane oligomer. A method for producing a photocatalytic paint, comprising mixing with a solution of an object.
【請求項9】請求項1ないし7のいずれかに記載の光触
媒塗料を基材に塗布し、170℃以下で乾燥させたこと
を特徴とする光触媒膜。
9. A photocatalytic film, wherein the photocatalytic paint according to claim 1 is applied to a substrate and dried at 170 ° C. or lower.
【請求項10】請求項1ないし7のいずれかに記載の光
触媒塗料から形成された鉛筆硬度3H以上であることを
特徴とする光触媒膜。
10. A photocatalytic film formed from the photocatalytic paint according to claim 1 and having a pencil hardness of 3H or more.
【請求項11】請求項1ないし7のいずれかに記載の光
触媒塗料から形成されたヘイズが、0.1〜1.0%で
あることを特徴とする光触媒膜。
11. A photocatalyst film wherein the haze formed from the photocatalyst paint according to claim 1 is 0.1 to 1.0%.
【請求項12】請求項1ないし7のいずれかに記載の光
触媒塗料から形成されたことを特徴とする光触媒膜を有
する無機質基材。
12. An inorganic substrate having a photocatalyst film formed from the photocatalyst paint according to claim 1. Description:
【請求項13】表面に無機質の下地層とその上に請求項
1ないし7のいずれかに記載の光触媒塗料から形成され
たことを特徴とする光触媒膜を有する有機質基材。
13. An organic base material having a photocatalytic film formed on the surface thereof from an inorganic base layer and the photocatalytic coating material according to claim 1.
【請求項14】基材が、ガラス、プラスチック、金属、
木材、タイルを含むセラミック、セメント、コンクリ−
ト、繊維および紙よりなる群から選ばれた材質のもので
あることを特徴とする請求項12または13に記載の光
触媒膜を有する基材。
14. The base material is made of glass, plastic, metal,
Wood, ceramics including tiles, cement, concrete
14. The substrate having a photocatalytic film according to claim 12, wherein the substrate is made of a material selected from the group consisting of paper, fiber and paper.
【請求項15】基材が、車両用および道路用ミラ−、車
両用ガラス、車両用照明灯とそのカバ−、レンズ、照明
用蛍光灯とそのカバ−、板ガラス、トンネル用内装材お
よび照明灯とそのカバ−、プラスチックフィルムおよび
シ−ト、プラスチック成形体、各種建材/内装材および
建物付属物、食器、換気扇、眼鏡、鏡、天然および合成
繊維および布、紙、ブラウン管、カバ−ガラス、ゴ−グ
ル、マスクシ−ルド、標識、看板、金属板、家電製品の
ハウジング、焼結金属フィルタ−、ガ−ドレ−ル、ビニ
−ルハウス、調理レンジとそのフ−ド、流し台、衛生器
具、浴槽、家具、屋外照明用固定材、室内もしくは屋外
展示物と表示物、屋外用家具と遊具、屋外固定構造物よ
りなる群から選ばれることを特徴とする請求項14記載
の光触媒膜を有する基材。
15. The base material is a mirror for a vehicle or a road, a glass for a vehicle, a vehicle lighting lamp and its cover, a lens, a fluorescent lamp for lighting and its cover, a plate glass, an interior material for a tunnel, and a lighting lamp. And its covers, plastic films and sheets, plastic moldings, various building materials / interior materials and building accessories, tableware, ventilation fans, glasses, mirrors, natural and synthetic fibers and cloths, paper, CRT, cover glass, glass -Glue, mask shield, sign, signboard, metal plate, housing for home appliances, sintered metal filter, guard rail, vinyl house, cooking range and its hood, sink, sanitary equipment, bathtub, 15. The photocatalyst film according to claim 14, wherein the photocatalytic film is selected from the group consisting of furniture, fixing materials for outdoor lighting, indoor or outdoor exhibits and displays, outdoor furniture and playground equipment, and outdoor fixing structures. The base material.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060689A (en) * 2000-08-21 2002-02-26 Nihon Yamamura Glass Co Ltd Process and composition for fixing photocatalyst
JP2007224600A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Nippon Soda Co Ltd Humidity-conditioning building material
JP2008169400A (en) * 2008-02-25 2008-07-24 Mitsubishi Materials Corp Method for manufacturing photocatalytic paint
JP2012505295A (en) * 2008-10-10 2012-03-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Silica coating to increase hydrophilicity
US9206335B2 (en) 2008-10-10 2015-12-08 3M Innovation Properties Company Silica coating for enhanced hydrophilicity

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002060689A (en) * 2000-08-21 2002-02-26 Nihon Yamamura Glass Co Ltd Process and composition for fixing photocatalyst
JP4653877B2 (en) * 2000-08-21 2011-03-16 日本山村硝子株式会社 Method and composition for immobilizing photocatalyst
JP2007224600A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Nippon Soda Co Ltd Humidity-conditioning building material
JP2008169400A (en) * 2008-02-25 2008-07-24 Mitsubishi Materials Corp Method for manufacturing photocatalytic paint
JP4710919B2 (en) * 2008-02-25 2011-06-29 三菱マテリアル株式会社 Method for producing photocatalyst paint
JP2012505295A (en) * 2008-10-10 2012-03-01 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Silica coating to increase hydrophilicity
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