JPWO2007091479A1 - 基体の保護方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、四塩化チタン等の四価チタンの化合物とアンモニア等の塩基とを反応させて、水酸化チタンを形成する。次に、この水酸化チタンを酸化剤でペルオキソ化し、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛又はそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を酸化剤でペルオキソ化し、これとアンモニア等の塩基とを反応させて超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛又はそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
四塩化チタン等の四価チタンの化合物を、酸化剤及び塩基と同時に反応させて、水酸化チタン形成とそのペルオキソ化とを同時に行い、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。この反応は好ましくは水性媒体中で行なわれる。さらに、任意に加熱処埋することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させることも可能である。上記の各工程のいずれかにおいて銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛又はそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。
チタンアルコキシドに、水、アルコール等の溶媒、酸又は塩基触媒を混合撹拌し、チタンアルコキシドを加水分解させ、超微粒子のチタン酸化物のゾル溶液を生成する。この加水分解の前後のいずれかに、銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄、亜鉛又はそれらの化合物の少なくともいずれか1つが混合される。なお、このようにして得られるチタン酸化物は、ペルオキソ基を有するアモルファス型である。
金属ドープチタン酸化物の製造に使用する四価チタンの化合物としては、塩基と反応させた際に、オルトチタン酸(H4TiO4)とも呼称される水酸化チタンを形成できるものであれば各種のチタン化合物が使用でき、例えば四塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン、燐酸チタン等のチタンの水溶性無機酸塩がある。それ以外にも蓚酸チタン等のチタンの水溶性有機酸塩も使用できる。なお、これらの各種チタン化合物の中では、水溶性に特に優れ、かつ金属ドープチタン酸化物の分散液中にチタン以外の成分が残留しない点で、四塩化チタンが好ましい。
上記四価チタンの化合物と反応させる塩基は、四価チタンの化合物と反応して水酸化チタンを形成できるものであれば、各種のものが使用可能であり、それにはアンモニア、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、苛性カリ等が例示できるが、アンモニアが好ましい。
銅、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄又は亜鉛の化合物としては、それぞれ以下のものが例示できる。
Ni化合物:Ni(OH)2、NiCl2
Co化合物:Co(OH)NO3、Co(OH)2、CoSO4、CoCl2
Cu化合物:Cu(OH)2、Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、
Cu(CH3COO)2
Mn化合物:MnNO3、MnSO4、MnCl2
Fe化合物:Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCl3
Zn化合物:Zn(NO3)2、ZnSO4、ZnCl2
既述した四価チタン化合物とアンモニア等の塩基とを反応させて、水酸化チタンを形成する。次に、この水酸化チタンを過酸化水素等の酸化剤でペルオキソ化し、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
既述した四価チタン化合物を過酸化水素等の酸化剤でペルオキソ化し、次にアンモニア等の塩基と反応させて超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
既述した四価チタン化合物と過酸化水素等の酸化剤及びアンモニア等の塩基とを反応させ、水酸化チタン形成及びペルオキソ化とを同時に行い、超微細粒子のアモルファス型過酸化チタンを形成する。更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタンに転移させる。
7%過酸化水素水:5%アンモニア水=1:1(体積比)の混合液20gに銅1gを投入して16時間放置して得られた約1800ppmの濃度の銅イオン含有水溶液に、ノニオン系界面活性剤(花王株式会社製クリーンスルー710M)を0.5%(体積比)添加して正電荷付与液とした。
市販のSUS304ヘアライン仕上げ板(縦100mm、横100mm、厚み0.8mm)の表面に、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、100℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販の白色陶磁器タイル(ダントー株式会社製:縦98mm、横98mm、厚み4mm)の表面に、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、100℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販の包装用ポリエチレンフィルム(縦98mm、横98mm、厚み0.01mm)の表面に、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、80℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販のテント用ポリ塩化ビニルフィルム(縦100mm、横100mm、厚み0.2mm)の表面に、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、80℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販の透明フロートガラス板(縦100mm、横100mm、厚み4mm)の表面に、市販の光触媒機能付与液(B56:サスティナブル・テクノロジー株式会社製)をスプレーにて50g/m2(wet状態)の割合で塗布し、表面乾燥後、200℃で15分加熱した。常温に冷却後、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、100℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販の透明フロートガラス板(縦100mm、横100mm、厚み4mm)の表面に、金属ドープチタン酸化物含有液(STiチタニア・ハイコートZ Z18−1000:サスティナブル・テクノロジー株式会社製)をスプレーにて12g/m2の割合で塗布し、表面乾燥後、200℃で15分加熱した。常温に冷却後、参考例の正電荷付与液を刷毛塗りし、常温で乾燥後、100℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
市販の透明フロートガラス板(縦100mm、横100mm、厚み4mm)の表面に、フッ素コーティング剤(フロロサーフFG−5010S135−0.1:株式会社フロロテクノロジー製)を刷毛塗りして、100℃で15分加熱した。常温に冷却後、参考例の正電荷付与液をスプレーにて30g/m2の割合で刷毛塗りし、常温で乾燥後、100℃で15分間加熱して評価基板を作製した。
実施例1〜7において参考例の正電荷付与液を塗布しない以外は同一の工程を経て評価基板を作製し、それぞれ比較例1〜7とした。
(帯電状態)
評価基板の表面の電荷状態を判定するために以下の操作を行った。まず、気温18℃、湿度40%の雰囲気下において、パルプ(100%)製シート細片(株式会社クレシア製キムタオルワイパーホワイト:幅20mm、長さ150mm、重量0.081g)を準備し、細片同士を摩擦させて細片表面に正の静電気を帯電させた。次に、ポリスチレン製本立てを用いて評価基板を垂直に配置し、細片との間隔を5mm前後とした上で、細片が評価基板に吸着するか反発するかを観察した。吸着する場合には基板表面が負電荷を帯びていると判定し、反発する場合は基板表面が正電荷を帯びていると判定した(事前に、摩擦した細片と直径8mmのテフロン(登録商標)棒(負に帯電することが既知)との間で同様の操作を行い吸着することを確認した)。結果を表に示す。なお、光触媒機能を有する比較例5並びに光触媒機能層上に正電荷物質層を備える実施例5の評価基板は、15Wのブラックライトを10cm離隔した位置から照射(波長360nm:照射強度1200μW/cm2)し、励起状態にて観察した。
評価基板表面の親水性・撥水性を判定するために以下の操作を行った。水平に載置した評価基板に10mm以内の高さからスポイトにより純水を1滴(0.028〜0.029g)滴下した。次に、滴下した水滴が評価基板の表面において形成する接触角を分度器計にて目視観察し、接触角が40°以下の場合に親水、40〜80°の場合は疎水、80°以上の場合は撥水として判定した。結果を表に示す。
(表面特性の制御)
実施例7で作成した評価基板、及び、比較例7の評価基板について、佐賀県において曝露試験を行い、各基板表面の汚染状態及び水との接触角を評価した。具体的には、各評価基板を18日間屋外にて太陽光に曝露し、その後、暗所で2日間放置した。
Claims (8)
- 基体表面上又は基体表面層中に正電荷物質を配置させることを特徴とする、基体表面の汚染防止乃至低減方法。
- 基体表面上又は基体表面層中に正電荷物質を配置させることを特徴とする、基体表面の保護方法。
- 前記正電荷物質が
(1)陽イオン;
(2)正電荷を有する導電体又は誘電体;並びに
(3)導電体、及び、誘電体又は半導体、の複合体
からなる群から選択される1種又は2種以上の、正電荷を有する物質であることを特徴とする、請求項1又は2記載の方法。 - 前記基体が親水性若しくは疎水性又は撥水性若しくは撥油性であることを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。
- 前記正電荷物質が層を形成することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載の方法。
- 前記基体表面と前記正電荷物質層との間に中間層を形成することを特徴とする、請求項5記載の方法。
- 前記中間層がフッ素系撥水剤を含むことを特徴とする、請求項6記載の方法。
- 請求項1乃至7のいずれかに記載の方法により、表面の汚染が防止乃至低減され、又は、表面が保護された前記基体を備えた物品。
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