JPH1192689A

JPH1192689A - 無機コーティング剤

Info

Publication number: JPH1192689A
Application number: JP25949597A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ogata; 四郎緒方; Toyohiko Minatoya; 豊彦湊谷
Original assignee: Tao Corp
Current assignee: Tao Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】防汚性、撥水性、耐候性、追従性、可撓性、
密着性・低温成膜性、帯電防止性、透明性等に優れた、
無機物から構成されるコーティング剤を提供すること。【解決手段】アモルファス型酸化チタンや、水酸化チ
タンに過酸化水素水を作用させて得られるアモルファス
型過酸化チタンゾル等のアモルファス型過酸化チタンな
どのアモルファス型チタン酸化物と、ナトリウム、カリ
ウム、リチウムのケイ酸塩等のアルカリ金属化合物とを
含有する無機コーティング剤や、アモルファス型チタン
水酸化物と上記アルカリ金属化合物とを含有する無機コ
ーティング剤や、さらに酸化チタン等の光触媒半導体が
添加された無機コーティング剤で建築物や自動車の外装
表面をコーティングする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や自動車の
外装や、冷蔵庫の表面塗膜に用いられる耐候性に優れ、
塗装表面の保護機能や防汚機能を有する無機コーティン
グ剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に無機系塗膜と呼ばれるもの
として、シロキサン架橋体をもつ有機高分子樹脂を主成
分に無機顔料等を混入した塗膜や、セラミックコーティ
ングと呼ばれるケイ素化合物フリット類による塗膜や、
酸化金属による電解着色塗膜等が知られている。また、
紫外線・赤外線吸収遮蔽作用、撥水作用、抗菌作用、防
汚作用、消臭作用等を有する塗膜としては次のものが知
られている。

【０００３】特開平７−２９１６６７号公報には、光学
特性を損なうことなく、透明で撥水性を有しかつ紫外線
や赤外線を吸収遮蔽、特に４００ｎｍ付近の波長の紫外
線を充分に遮蔽することができ、密着性、耐薬品性、耐
擦傷性等耐久性に優れた撥水性紫外線赤外線吸収ガラス
を得るために、ガラス基板等の透明基材の片面に、ケイ
素イソシアネート化合物とフルオロアルキルシラン化合
物とを含有する撥水性薄膜を形成し、該基板のもう一方
の表面に、蛍光増白剤、紫外線吸収剤及び赤外線吸収剤
を溶解添加してなる合成樹脂系プライマーコーティング
溶液を塗布して加熱硬化し形成した紫外線・赤外線吸収
性薄膜と、該紫外線・赤外線吸収性薄膜上にシロキサン
プレポリマーが有機溶剤に溶解されてなるシリコーン系
ハードコーティング溶液を塗布して加熱硬化し被覆形成
した保護薄膜とを備えてなる撥水性紫外線・赤外線吸収
ガラスが記載されている。

【０００４】特開平８−１４３３３２号公報には、反射
防止膜付きの光学素子のような被処理基材表面が汚染さ
れることを長期間防止でき、常に良好な表面を確保する
ことができる強固な撥水性薄膜を形成するために、撥水
性薄膜の形成前に基材の表面をイオンビーム法、プラズ
マ法、またはボンバード法等により活性化処理し、この
活性化処理された表面に、ＰＶＤ法によって撥水性のあ
るパーフルオロ基を含む有機珪素化合物の薄膜を形成す
る方法が開示されている。

【０００５】特開平８−１２９２２号公報には、建築物
の窓枠の下などの雨水が集まって流れる部分に発生しや
すいすじ状の汚れの発生を防止するために、テトラアル
コキシシランまたはその多量体を加水分解させたシラノ
ール基を有するシラン化合物を０．０１〜５０％含む表
面処理剤を用い、屋外物品の疎水性合成樹脂塗膜表面を
この表面処理剤で処理して薄膜を形成することが記載さ
れている。

【０００６】特開平８−２２９４０９号公報には、触媒
組成物により、酸性成分及び塩基性成分のみならず中性
成分を、光照射の有無に拘わらず効率よく長期間に亘り
除去するために、四価金属（チタンなどの遷移金属）の
リン酸塩、二価金属（銅や亜鉛どの遷移金属）の水酸化
物および硫化物半導体、酸化物半導体などの光半導体、
例えば、酸化チタンなどが含まれる光触媒を含み、必要
に応じて二酸化ケイ素及び／又は銀成分を含む触媒組成
物を用いて臭気成分を除去することが記載されている。

【０００７】特開平９−２４３３５号公報には、長期間
高い抗菌性能を持続し、２００℃以下の温度で焼き付け
でき、且つ、硬化乾燥後の処理を不要にすることができ
る抗菌性無機塗料塗装物を提供するために、基体の表面
に、オルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液と、分
子中にシラノール基を含有するポリオルガノシロキサン
と触媒とからなる無機塗料に、銀、銅、酸化チタン等の
抗菌剤を含有させて塗膜を形成することが記載されてい
る。

【０００８】しかし従来の塗膜は、全て有機化合物を含
有しており、かかる有機化合物によりそれぞれ目的とす
る機能をもたせようとするもので、全て無機物から構成
されているものではなかった。また、酸化金属と有機化
合物を基板の表面にコーティングしたものも、高温焼成
しなければ膜中の微粒子の相対的密度が高まらなかった
り密着性が良くなかった。また追従性を有することも難
しかった。

【０００９】他方、特開平９−７１４１８号公報には、
チタンを含む水溶液と塩基性物質から作製された水酸化
チタンゲルに過酸化水素水を作用させ、チタニア膜形成
用液体を合成し、この液体を基体に塗布あるいは含浸さ
せ、乾燥あるいは加熱処理してなる、化学安定性が高
く、密着性がよい無定形又は結晶性チタニア膜を作製す
ることが記載されている。

【００１０】

【発明が解決すべき課題】地球環境の悪化から酸性雨の
問題や有害紫外線による様々な物質の劣化、省エネルギ
ーから外部物品の防汚性の向上、衛生環境の向上から抗
菌性の必要が叫ばれ、また、居住環境の向上から様々な
問題の解消が求められている。しかし従来の塗膜は、全
て有機化合物を必須成分として含有しており、例えば酸
化金属と有機化合物とを基板の表面にコーティングした
ものにあっても、高温焼成しなければ膜中の微粒子の相
対的密度が高まらず密着性が良くなく、また追従性に優
れたものを得ることも難しかった。

【００１１】一般的に無機物には接着機能が皆無か又は
弱いため、バインダー機能としての有機高分子樹脂を混
合することが多く、これら有機高分子化合物を含有する
無機系塗膜の場合、どうしても耐薬品性に劣り、紫外線
により劣化するなど耐候性に優れたものが得られないと
いう問題の他に、これらの塗装物の廃棄処理に伴う有害
性が危惧されていた。また、耐候性に優れた塗膜の要件
としては、上記塗膜自体の耐候性の他、コーティングが
施された基板を紫外線等から保護しうるかという紫外線
遮蔽作用を有することも要求され、特に、基板が天然の
有機物や有機高分子板によるものは例外なく４００ｎｍ
以下の紫外線によって劣化するため、建築外装材用塗膜
には、紫外線を反射するか吸収する機能を供えることが
耐候性を高めるための不可欠な条件である。

【００１２】セラミックスは、金属膜も含めて可撓性や
追従性に乏しく、また一般的に脆いといわれれている。
これは、粒子間の接合と基板への接着力が弱いことにも
現れている。セラミックスとは逆に追従性を有する無機
膜を製作することができれば、プラスチック、金属、ガ
ラス、セラミックス等からなる物品の表面やシール部に
適用した場合、かかる物品の歪み・たわみ・移動や熱収
縮に見合う外圧変形や熱伸縮にも追従し、用途の応用範
囲が格段に広がる。また、同様に可撓性を有する無機膜
を製作することができれば、繊維、不織布やシート類、
紙など適用しうる材質の範囲も格段に広がることから、
テント、印刷物、サイン、保護シート材等にも利用が可
能になる。

【００１３】塗膜の優れた抗菌性や消臭性は、物品の衛
生環境機能価値を高めるとともに、防汚性能を高めるこ
とにもなる。これらの機能に併せて、優れた防汚性、帯
電防止性を有する塗膜は、用途の応用範囲が一層広が
る。防汚機能や帯電防止機能を高めるには撥水性や光触
媒能を有するコーティング剤であるとともに、導電性を
有する化合物と絶縁物との混合によって透導電性を高
め、塵や汚れの静電付着を防止する帯電防止機能を有す
るコーティング剤が必要とされていた。

【００１４】また、コーティング剤が適用される多くの
物品には、その表面に通常化粧・模様が施されている。
これは、視覚的にも触覚的にも物品の必要条件とされて
おり、機能性塗膜によって損なわれることがないように
塗膜の透明性や塗膜表面の優れた硬度も実用上必要であ
る。そして、無機の塗膜は構成材料が溶融することで膜
化することが多く、強固に固定するにはどうしても高温
焼成することが必要であり、低温処理の場合どうしても
微粒子の相対的密度を高めないと膜が粗となり、汚れや
水分子が内部に浸透してしまう欠点があった。これら化
粧性や低温成膜性は造膜条件として重要である。その
他、使用の簡便さや省エネルギーの点から吹付法や浸積
法によるコーティングが可能なものが望まれていた。

【００１５】本発明の課題は、上記の諸問題を解決しう
る、防汚性、撥水性、耐候性、追従性、可撓性、密着性
・低温成膜性、帯電防止性、透明性等に優れた、無機物
から構成されるコーティング剤を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意研究した結果、光触媒機能を有さないア
モルファス型過酸化チタンゾルと、光触媒機能を低下さ
せるといわれているナトリウム、カリウム等のアルカリ
金属とから構成されるコーティング剤が低温成膜性を有
し、かかるコーティング剤による塗膜が表面硬度を十分
に有し、追従性・可撓性や透明性を保持するほか、優れ
た耐候性、防汚性、帯電防止性、抗菌性、消臭性、撥水
性等を有することを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【００１７】すなわち本発明は、アモルファス型酸化チ
タンや、水酸化チタンに過酸化水素水を作用させて得ら
れるアモルファス型過酸化チタンゾル等のアモルファス
型過酸化チタンなどのアモルファス型チタン酸化物と、
ナトリウム、カリウム、リチウムのケイ酸塩等のアルカ
リ金属化合物とを含有することを特徴とする無機コーテ
ィング剤や、アモルファス型チタン水酸化物と上記アル
カリ金属化合物とを含有することを特徴とする無機コー
ティング剤に関する。

【００１８】また本発明は、上記無機コーティング剤
に、さらに酸化チタン、望ましくはアナターゼ型酸化チ
タンゾル等の光触媒半導体が添加されたことを特徴とす
る無機コーティング剤に関する。さらに本発明は、上記
の無機コーティング剤によりコーティングされた基体に
関する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明におけるアモルファス型チ
タン酸化物としては、アモルファス型過酸化チタンやア
モルファス型酸化チタンを例示することができる。アモ
ルファス型チタン酸化物は、光触媒機能は有さないが、
紫外線吸収機能は有している。アモルファス型過酸化チ
タンは、通常、液体状として用いられるが、中でもアモ
ルファス型過酸化チタンゾルが特に好ましい。アモルフ
ァス型過酸化チタンゾルは、例えば次のようにして製造
することができる。

【００２０】四塩化チタンＴｉＣｌ₄のようなチタン塩
水溶液に、アンモニア水ないし水酸化ナトリウムのよう
な水酸化アルカリを加える。生じる淡青味白色、無定形
の水酸化チタンＴｉ（ＯＨ）₄はオルトチタン酸Ｈ₄Ｔｉ
Ｏ₄とも呼ばれ、この水酸化チタンを洗浄・分離後、過
酸化水素水で処理すると、本発明のアモルファス形態の
過酸化チタン液が得られる。このアモルファス型過酸化
チタンゾルは、ｐＨ６．０〜７．０、粒子径８〜２０ｎ
ｍであり、その外観は黄色透明の液体であり、常温で長
期間保存しても安定である。また、ゾル濃度は通常１．
４０〜１．６０％に調整されているが、必要に応じてそ
の濃度を調整することができ、低濃度で使用する場合
は、蒸留水等で希釈して使用する。

【００２１】また、このアモルファス型過酸化チタンゾ
ルは、常温ではアモルファスの状態で未だ結晶化してお
らず、密着性に優れ、成膜性が高く、均一でフラットな
薄膜を作成することができ、かつ、乾燥被膜は水に溶け
ないという性質を有している。このアモルファス型過酸
化チタンゾルを基体にコーティング後乾燥固定したもの
は、２００℃以上の加熱により徐々にアナターゼ型酸化
チタン膜となり、光触媒機能を有することになるが、２
００℃程度までの加熱ではアモルファス型過酸化チタン
又はアモルファス型酸化チタンとなり、光触媒機能を有
さない。また、アモルファス型過酸化チタンゾルを、常
温〜１００℃で加熱するとその一部がアモルファス型酸
化チタンに変化し、１００℃以上で加熱すると徐々にア
ナターゼ型酸化チタンゾルになる。

【００２２】本発明におけるアモルファス型酸化チタン
は、上記のようにアモルファス型過酸化チタンゾルを基
体にコーティング後２００℃程度で加熱して乾燥固定す
ることにより、またアモルファス型過酸化チタンゾルを
そのまま常温〜１００℃で加熱することにより得られる
他、金属アルコキシドの気相加水分解法や四塩化チタン
の火炎法によっても得ることができる。

【００２３】本発明においては、アモルファス型過酸化
チタンゾルに代えて、アモルファス型チタン水酸化物を
も使用することができる。アモルファス型チタン水酸化
物としては、上記アモルファス型過酸化チタンゾルの製
造工程の中間生成物である無定形の水酸化チタン溶液を
例示することができる。

【００２４】本発明において用いられる光触媒半導体と
しては、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、Ｃ
ｄＯ、ＣａＰ、ＩｎＰ、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＣａＡｓ、ＢａＴｉ
Ｏ₃、Ｋ₂ＮｂＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、Ｓａ
Ｏ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、
ＭｏＳ₂、ＭｏＳ₃、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、ＣｅＯ₂などを
挙げることができるが、これらの中でも酸化チタンが好
ましい。コーティング剤に光触媒半導体を添加すると、
紫外線が吸収されると共に、酸化還元反応の触媒機能を
併せもつことになる。

【００２５】酸化チタンとしては、微粉末状のものも使
用することができるが、上記アモルファス型過酸化チタ
ンゾルを１００℃以上で加熱することにより調製しうる
アナターゼ型酸化チタンゾルを用いることが均一分散性
等の観点から好ましい。

【００２６】本発明において用いられるアルカリ金属化
合物としては、カリウム、リチウム、ナトリウムの水酸
化物やケイ酸塩等を例示することができ、カリウム化合
物としては、ケイ酸カリや苛性カリを、リチウム化合物
としては、ケイ酸リチウムや水酸化リチウムやフッ化リ
チウムを、ナトリウム化合物としては、水酸化ナトリウ
ムやケイ酸ナトリウム等を具体的に例示することができ
る。

【００２７】本発明におけるアモルファス型チタン酸化
物とアルカリ金属化合物の配合割合は、本発明のコーテ
ィング剤が適用される物品の塗膜に要求される諸機能、
例えば硬度、撥水性、酸化還元作用等によって適宜選択
される。例えば、アモルファス型チタン酸化物やアモル
ファス型チタン水酸化物に含まれるチタン１重量部に対
して、アルカリ金属化合物１０重量部以内、望ましくは
１：１〜１：８となるように混合し、基板上に常温〜２
００℃で造膜すると、それぞれ単独ではもち得なかった
酸化還元作用が生じ、また９Ｈ以上のモース硬度領域と
撥水性の表面性能を有する塗膜が得られる。この酸化還
元作用により抗菌・消臭機能を有するコーティング剤と
なる。

【００２８】このように、アモルファス型過酸化チタン
やアモルファス型酸化チタンと、アルカリ金属化合物と
の混合物を常温〜２００℃で加熱処理したものには優れ
た酸化還元作用と撥水性が生じるが、反対に、リチウ
ム、ナトリウム、カリウムのそれぞれの融点１８０．７
℃、９７．９℃、６３．６℃より約１５０〜２００℃高
い温度で加熱処理したものには、親水性が生じる。ま
た、本発明のアモルファス型チタン酸化物やアモルファ
ス型チタン水酸化物とアルカリ金属化合物とを含有する
コーティング剤は、通常アモルファス型チタン酸化物や
アモルファス型チタン水酸化物とアルカリ金属化合物と
を混合して使用されるが、抗菌・消臭性能等は多少低下
するものの、アモルファス型チタン酸化物やアモルファ
ス型チタン水酸化物とアルカリ金属化合物とを積層造膜
する形態で用いることもできる。

【００２９】また、アモルファス型チタン酸化物やアモ
ルファス型チタン水酸化物と、アルカリ金属化合物と、
光触媒半導体との配合割合は適用される物品の塗膜に要
求される光触媒機能の度合いから適宜決定することがで
きるが、抗菌性や消臭性を向上させるには、光触媒半導
体を微粉末又は水溶液状態で、アモルファス型チタン酸
化物やアモルファス型チタン水酸化物に含まれるチタン
１重量部に対し０．１〜２重量部の割合で添加すること
が望ましい。そして、このコーティング剤は光触媒半導
体を添加したことにより光触媒作用による酸化還元機能
が向上する一方で、励起波長が不存在下でも抗菌・消臭
機能等の酸化還元機能を継続するという特徴を有してい
る。

【００３０】この光触媒半導体を含有するコーティング
剤は、光触媒性能である有機化合物を酸化分解能の他
に、コーティング膜の抗菌・消臭性能も有している。そ
して、この抗菌・消臭性能は、アモルファス型チタン酸
化物やアモルファス型チタン水酸化物とアルカリ金属化
合物とからなるコーティング膜の上に光触媒半導体を含
有する膜を積層した場合よりも、アモルファス型チタン
酸化物やアモルファス型チタン水酸化物と、アルカリ金
属化合物と、光触媒半導体との混合物からなるコーテイ
ング塗膜で顕著に現れる。

【００３１】本発明のアモルファス型チタン酸化物又は
チタン水酸化合物とアルカリ金属化合物とからなる無機
コーティング剤に、アルミニウム化合物（酸化アルミニ
ウム、アルミシリカゲル、ケイ酸アルミニウム、水酸化
アルミニウム、アルミン酸ソーダ）や、シリコン化合物
（シリカゲル、コロイダルシリカ、無水シリカ）等を加
えると、優れた抗菌・消臭機能を持つ無機コーティング
剤となる。

【００３２】無機コーティング剤がコーティングされる
対象基板としては、木、石、紙等の自然有機材から一般
的なプラスチック有機高分子基材の基板、繊維、不織
布、有機高分子樹脂塗膜、ガラス、陶磁器、金属、セラ
ミック等を例示することができる。そして、プラスチッ
ク有機高分子基材の基板等に適用する場合、本発明の光
触媒半導体を含まないコーティング剤には、有機分解機
能としての光触媒機能はなく、有機高分子樹脂の中に混
入したり、有機高分子樹脂基板の間に中間層として設け
てもよいが、膜性能上からして最外面にコーティングす
るのが効果的である。

【００３３】本発明のコーティング剤の対象物へのコー
ティング方法としては、従来公知の液体のコーティング
方法を適用することができるが、低温で簡単に固定でき
るという本発明のコーティング剤の特徴を生かすという
意味で、スプレーコート、ディッピング、スピンコート
などの工法で薄膜を作ることが好ましい。また、コーテ
ィング薄膜（層）の厚みは、対象基板や対象物品の種類
にもよるが、通常０．５〜１０μｍ、好ましくは１〜５
μｍの厚みにコーティングされる。ちなみに太陽光紫外
線を吸収するには１μｍ〜２μｍ以上の造膜が必要であ
る。

【００３４】本発明のコーティング剤は、防汚性や追従
性や耐候性が要求される建築物の外装の壁面やガラス、
タイルやシール剤等の建築素材、看板・サイン等の屋外
工作物、防汚性や撥水性が要求される輸送車輌の外装、
また、抗菌性や消臭性が要求される冷蔵庫、医療器具及
びその保管庫等に適用される。

【００３５】

【実施例】以下に、実施例を掲げてこの発明をさらに具
体的に説明するが、この発明の技術的範囲はこれらの例
示に限定されるものではない。参考例１（アモルファス型過酸化チタンゾルの製造）四塩化チタンＴｉＣｌ₄の５０％溶液（住友シティクス
株式会社）を蒸留水で７０倍に希釈したものと、水酸化
アンモニウムＮＨ₄ＯＨの２５％溶液（高杉製薬株式会
社）を蒸留水で１０倍に希釈したものとを、容量比７：
１に混合し、中和反応を行う。中和反応後ｐＨを６．５
〜６．８に調整し、しばらく放置後上澄液を捨てる。残
ったＴｉ（ＯＨ）₄のゲル量の約４倍の蒸留水を加え十
分に撹拌し放置する。硝酸銀でチェックし上澄液中の塩
素イオンが検出されなくなるまで水洗を繰り返し、最後
に上澄液を捨ててゲルのみを残す。場合によっては遠心
分離により脱水処理を行うことができる。この淡青味白
色のＴｉ（ＯＨ）₄３６００ｍｌに、３５％過酸化水素
水２１０ｍｌを３０分毎２回に分けて添加し、約５℃で
一晩撹拌すると黄色透明のアモルファス型過酸化チタン
ゾル約２５００ｍｌが得られる。なお、上記の工程にお
いて、発熱を抑えないとメタチタン酸等の水に不溶な物
質が析出する可能性があるので、すべての工程は発熱を
抑えて行うのが望ましい。

【００３６】参考例２（アモルファス型過酸化チタンゾ
ルからの酸化チタンゾルの製造）上記アモルファス型過酸化チタンゾルを１００℃で加熱
すると、３時間程度経過後にアナターゼ型酸化チタンが
生じ、６時間程度加熱するとアナターゼ型酸化チタンゾ
ルが得られる。また、１００℃で８時間加熱すると、淡
黄色やや懸濁蛍光を帯び、濃縮すると、黄色不透明のも
のが得られ、１００℃で１６時間加熱すると極淡黄色の
ものが得られるが、これらは上記１００℃、６時間加熱
のものに比べて乾燥密着度が多少低下する。この酸化チ
タンゾルは、アモルファス型過酸化チタンゾルに比べ粘
性が低下しているのでディッピングしやすいように２．
５重量％まで濃縮して使用する。

【００３７】実施例１（コーテイング剤の調製）参考例１で得られたアモルフ
ァス型過酸化チタンゾルを１．７４重量％（チタン換
算）になるように調整した。これとは別に、１．７４重
量％のケイ酸カリウム溶液、ケイ酸リチウム溶液、ケイ
酸ナトリウム溶液をそれぞれを調製した。また、ケイ酸
カリウム溶液については、４．３５重量％溶液、８．７
０重量％溶液、１３．９重量％溶液をも調製した。そし
て、アモルファス型過酸化チタンゾル１重量部に対して
上記の溶液をそれぞれ１重量部ずつ混合して以下の試料
を作成した。

【００３８】試料１：アモルファス型過酸化チタンゾル
と１．７４重量％のケイ酸カリウム溶液試料２：アモルファス型過酸化チタンゾルと４．３５重
量％のケイ酸カリウム溶液試料３：アモルファス型過酸化チタンゾルと８．７０重
量％のケイ酸カリウム溶液試料４：アモルファス型過酸化チタンゾルと１３．９重
量％のケイ酸カリウム溶液試料５：アモルファス型過酸化チタンゾルと１．７４重
量％のケイ酸リチウム溶液試料６：アモルファス型過酸化チタンゾルと１．７４重
量％のケイ酸ナトリウム溶液

【００３９】（光触媒半導体を含有するコーテイング剤
の調製）参考例２で得られた酸化チタンゾルを０．８３
重量％（チタン換算）になるように調整したもの３重量
部と、１．７４重量％（チタン換算）のアモルファス型
過酸化チタンゾル７重量部とを混合した。これとは別
に、０．８３重量％、０．４２重量％、０．２５重量％
のケイ酸カリウム溶液を調製した。そして、酸化チタン
ゾルとアモルファス型過酸化チタンゾルの混合液１重量
部に対して上記のケイ酸カリウム溶液をそれぞれ１重量
部ずつ混合して以下の試料を作成した。

【００４０】試料７：酸化チタンゾルとアモルファス型
過酸化チタンゾルとの混合液と０．８３重量％のケイ酸
カリウム溶液試料８：酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化チタン
ゾルとの混合液と０．４２重量％のケイ酸カリウム溶液試料９：酸化チタンゾルとアモルファス型過酸化チタン
ゾルとの混合液と０．２５重量％のケイ酸カリウム溶液

【００４１】（対照試料）試料１０：１．７４重量％（チタン換算）のアモルファ
ス型過酸化チタンゾル試料１１：０．８３重量％（チタン換算）の酸化チタン
ゾル３重量部と１．７４重量％のアモルファス型過酸化
チタンゾル７重量部との混合液試料１２：１．７４重量％のケイ酸カリウム溶液試料１３：１．７４重量％のケイ酸リチウム溶液試料１４：１．７４重量％のケイ酸ナトリウム溶液

【００４２】（試料１〜１４による塗膜の形成）１００
×１００ｍｍのタイルを不純物除去のために４００℃で
焼成し、その表面に試料１〜１４をそれぞれコーティン
グした。コーティングには、明治機械社製の直径０．５
４ｍｍの丸型吹き出しノズルを有するスプレーガンＦＳ
−Ｇ０５Ｒ−１を２Ｋｇ／ｃｍのエアー厚で用い、吹き
付け量は０．１ｇ／１００ｃｍ²及び０．２ｇ／１００
ｃｍ²とした。吹きつけ後乾燥させ、２００℃で１５分
加熱しコーティング剤を固定し、試験用基板とした。

【００４３】（光沢試験）光沢試験は、試験用基板を調
整後に目視によって行った。試験用基板上のコーティン
グ膜は全て透明であった。結果を表１に示す。表中、○
印は光沢があるもの、×印は光沢がないもの、△印はそ
の中間を表している。

【００４４】（硝酸銀を用いた酸化還元反応）試験用基
板にＡｇＮＯ₃溶液を噴霧により塗布し、噴霧直後及び
３０秒後の基板表面の着色度合いを目視により観察し
た。その際、紫外線照射の有無別による着色の変化につ
いても確認した。紫外線照射条件は試験用基板の上方１
０ｃｍの位置から２本のブラックライト（２０Ｗ）を照
射することにより行った。結果を表１に示す。表中、３
０秒後の着色の度合いは強、中、弱の相対評価で表し
た。表１からもわかるように、光触媒半導体が含まれて
いない本発明のコーテイング剤に、酸化還元作用がある
ことがわかった。また、光触媒半導体が含まれている本
発明のコーテイング剤は、紫外線照射がない場合であっ
ても微弱ながら酸化還元作用があることがわかった。

【００４５】（赤インクを用いた有機物分解反応）市販
の赤インク（パイロット株式会社製）を５倍希釈し、試
験用基板上に噴霧により塗布し、噴霧１時間後及び１７
時間後の基板表面の消色の変化を目視により観察した。
その際、紫外線照射の有無別による消色の変化について
も確認した。結果を表１に示す。表中、赤インクの有機
物成分の分解機能が大きいもの、すなわち色が消えて薄
くなっているものから順に大、中、小の相対評価で表し
た。例えば、試料１がコーティングされた試験用基板に
ついて説明すると、紫外線照射１時間後では他のものに
比べて消色の度合いは大きかったが、１７時間後は１時
間後よりも色が薄くなっているものの、他のものに比べ
て消色の度合いが小さいことを表している。また、表１
からもわかるように、光触媒半導体が含まれていない本
発明のコーテイング剤に、有機物分解能があることがわ
かった。そしてまた、光触媒半導体が含まれている本発
明のコーテイング剤は、紫外線照射がない場合であって
も微弱ながら有機物分解能があることがわかった。

【００４６】（硬度試験）試験用基板の表面を、種々の
硬度の鉛筆の先で擦り、硬度は、傷が残らない場合の鉛
筆の硬度で表した。結果を表１に示す。表中、９Ｈ以上
は、９Ｈの鉛筆の先で擦っても傷が付かなかったことを
意味する。

【００４７】（撥水性試験）試験用基板上に、水道水
０．１ｍｌをスポイトにて１ｃｍの高さから滴下し、約
１０分間放置後、基板上の水滴の直径を測定することに
より行った。結果を表１に示す。表中、直径の小さいも
のから順に強撥水、中撥水、弱撥水で表し、直径が１．
５倍以上になった場合を親水と表記した。

【００４８】

【表１】

【００４９】実施例２ガラスビーズ（東芝パロティーニ株式会社；ＧＢ６０
２）１８０ｇを、１２０ｍｍ×８０ｍｍの型に入れ、７
２０℃で３０分間焼成し、おこし状の基体を作成した。
次に、上記１．８４重量％（チタン換算）のアモルファ
ス型過酸化チタンゾルと１．８４重量％ケイ酸カリウム
溶液との１：１の重量割合で混合したものを、上記ガラ
スビーズ基体にディッピングによりコーティングした。
上記基体を５リットルの透明試験容器の中に入れ、次い
で、該容器内に被分解有機物質であるアンモニアガスを
その濃度が４０ｐｐｍとなるように注入・密閉した。そ
して、検知管方式により容器中のアンモニアガス濃度を
測定した。その結果、試験開始から３時間後にアンモニ
アガス濃度は２０ｐｐｍとなり６時間後には消失した。
この結果、光触媒半導体が含まれていない本発明のコー
テイング剤に、消臭機能があることがわかった。

【００５０】

【発明の効果】本発明のコーティング剤は、優れた低温
成膜性を有し、また本発明のコーティング剤による塗膜
は、表面硬度を十分に有し、優れた追従性・可撓性や透
明性を保持するほか、優れた耐候性、防汚性、帯電防止
性、抗菌性、消臭性、撥水性等を有する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アモルファス型チタン酸化物とアルカリ
金属化合物とを含有することを特徴とする無機コーティ
ング剤。
【請求項２】アモルファス型チタン酸化物と光触媒半
導体とアルカリ金属化合物とを含有することを特徴とす
る無機コーティング剤。
【請求項３】アモルファス型チタン酸化物が、アモル
ファス型過酸化チタンであることを特徴とする請求項１
又は２記載の無機コーティング剤。
【請求項４】アモルファス型過酸化チタンとして、水
酸化チタンに過酸化水素水を作用させて得られるアモル
ファス型過酸化チタンゾルを用いることを特徴とする請
求項３記載の無機コーティング剤。
【請求項５】アモルファス型チタン酸化物が、アモル
ファス型酸化チタンであることを特徴とする請求項１又
は２記載の無機コーティング剤。
【請求項６】アモルファス型チタン水酸化物とアルカ
リ金属化合物とを含有することを特徴とする無機コーテ
ィング剤。
【請求項７】アモルファス型チタン水酸化物と光触媒
半導体とアルカリ金属化合物とを含有することを特徴と
する無機コーティング剤。
【請求項８】光触媒半導体として、アナターゼ型酸化
チタンゾルを用いることを特徴とする請求項２、３、
４、５又は７のいずれか記載の無機コーティング剤。
【請求項９】アルカリ金属化合物が、ナトリウム、カ
リウム、リチウムのケイ酸塩であることを特徴とする請
求項１〜６記載の無機コーティング剤。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか記載の無機コ
ーティング剤でコーティングされた基体。