KR20120081984A

KR20120081984A - 광촉매 도장체 및 그를 위한 광촉매 코팅액

Info

Publication number: KR20120081984A
Application number: KR1020127007344A
Authority: KR
Inventors: 마코토 하야카와; 사토루 기타자키; 준지 가메시마; 고지 오모시키; 미츠요시 간노
Original assignee: 토토 가부시키가이샤
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-07-20
Also published as: EP2484445A4; WO2011040406A1; TW201119740A; JP2012250134A; EP2484445A1; CN102574119A

Abstract

기재, 특히 유기 기재로의 침식을 방지하면서, 갖가지 특성, 특히 유해 가스 분해성과 내후성이 우수한 광촉매 도장체가 개시되어 있다. 이 광촉매 도장체는, 기재와, 그 기재 상에 설치된 광촉매층을 갖추어 이루어진 광촉매 도장체로서, 상기 광촉매층이 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 1질량%를 넘고 3질량% 미만의 광촉매 입자와, 92질량%를 넘고 99질량% 미만의 무기 산화물 입자를 주성분으로서 포함하는 것이다. 이 광촉매 코팅체는, 특히 저위도의 열대, 아열대 지방 등의 자외선량이 많고 고온다습한 기상 조건 하에 있어서도 사용이 가능하다.

Description

광촉매 도장체 및 그를 위한 광촉매 코팅액 {PHOTOCATALYST-COATED OBJECT AND PHOTOCATALYST COATING LIQUID THEREFOR}

본 발명은 건축물 등의 외장재로서의 광촉매 코팅체와 그 형성을 위한 광촉매 코팅액에 관한 것이다.

산화 티탄 등의 광촉매가 건축물 외장재 등 다양한 용도에 있어서 근래 이용되고 있다. 광촉매의 이용에 의해 광에너지를 이용하여 각종 유해 물질을 분해하거나 또는 광촉매가 도포된 기재 표면을 친수화(親水化)하여 표면에 부착한 오염을 쉽게 물로 씻어 내는 것이 가능하게 된다.

예를 들어, 바인더 성분으로서의 실리카 졸과 광촉매성 이산화 티탄을 함유하는 도막을 기체(基體)에 형성하여 광촉매체를 얻는 기술이 알려져 있다(예를 들어 일본 특개평 11-169727호 공보(특허문헌 1)). 이 기술에 있어서는, 실리카 졸의 첨가량이 SiO₂ 기준으로 이산화 티탄에 대해 20~200중량부로 되어 있다.

이러한 광촉매층을 기재 표면에 형성하는 구성에 있어서, 기재(基材)가 유기 재료이면, 광촉매의 광촉매 활성에 의해 유기 재료가 분해 또는 열화될 우려가 있다. 이 문제에 대처하기 위해, 광촉매층과 담체(擔體)와의 사이에 실리콘 변성 수지 등의 접착층을 설치하여, 밑바탕(下地)의 담체를 광촉매 작용에 의한 열화로부터 보호하는 기술이 알려져 있다(국제 공개 제97/00134호(특허문헌 2)). 이 선행 기술에 있어서는, 광촉매량이 20중량%를 초과하는 양의 예가 구체적으로 개시되고, 또 기재의 분해 또는 열화가 유효하게 방지된다고 하고 있다.

더욱이, 광촉매층과 기재 사이에 실리콘 변성 수지와 유기 곰팡이 방지제를포함하는 중간층을 설치하여 기재의 분해 또는 열화를 방지하는 제안도 되어 있다(일본 특허 제4092434호(특허문헌 3)).

광촉매층에서의 광촉매량이 적으면, 상술한 기재의 분해 또는 열화의 가능성은 작아지지만, 그 결과 광촉매에 의한 제작용도 작아질 우려가 있다. 따라서, 국제 공개 제98/03607호(특허문헌 4), 일본 특개 2004-51644호(특허문헌 5) 등에는 광촉매량이 5중량% 이하로 된 광촉매층의 개시가 있지만, 이들은 제특성, 특히 유해 가스 분해성에 관해 적절한 조성 또는 구조로 되어 있다고는 말하기 어렵다. 예를 들어 국제 공개 제98/03607호에 있어서는, 광촉매량에 대하여 실리카 입자의 존재량이 본 발명의 그것보다 극히 적고, 또 일본 특개 2004-51644호는 소수성 수지의 첨가에 있어서 본 발명과 상위하다.

[특허문헌 1] 일본 특개평 11-169727호 공보 [특허문헌 2] 국제 공개 제97/00134호 팜플렛 [특허문헌 3] 일본 특허 제4092434호 공보 [특허문헌 4] 국제 공개 제98/03607호 팜플렛 [특허문헌 5] 일본 특개 2004-51644호

본 발명자들은 금번에 광촉매 입자와 무기 산화물 입자를 특정의 비율로 포함하고, 또한 가수분해성 실리콘을 포함하지 않거나 또는 극력 소량으로 억제한 특정의 조성으로 광촉매층을 구성함으로써, 기재, 특히 유기 기재로의 침식을 억제하면서 갖가지 특성, 특히 양호한 유해 가스 분해성과 내후성이 우수한 광촉매 도장체가 얻어진다고 하는 지견(知見)을 얻었다.

따라서, 본 발명은 기재, 특히 유기 기재로의 침식을 방지하면서 갖가지 특성, 특히 유해 가스 분해성과 내후성이 우수한 광촉매 도장체와 그 형성을 위해 사용되는 광촉매 코팅액의 제공을 그 목적으로 하고 있다.

그리고, 본 발명에 따른 광촉매 도장체는, 기재와 그 기재 상에 설치된 광촉매층을 갖추어 이루어진 광촉매 도장체로서, 상기 광촉매층이, 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 1질량%를 넘고 3질량% 미만의 광촉매 입자와, 92질량%를 넘고 99질량% 미만의 무기 산화물 입자와, 0질량% 이상 5질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진다.

또, 본 발명에 따른 광촉매 코팅액은, 상기 광촉매 도장체의 제조에 사용되는 광촉매 코팅액으로서, 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 용매와 1질량%를 넘고 3질량% 미만의 광촉매 입자와, 92질량%를 넘고 99질량% 미만의 무기 산화물 입자와, 0질량% 이상 5질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 광촉매 코팅체는, 기재, 특히 유기 기재로의 침식을 유효하게 방지하면서, 갖가지 특성, 특히 유해 가스 분해성과 내후성이 우수하다. 더욱이, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 친수성 및 소망하는 각종 피막 특성(투명성, 막강도 등)도 우수한 광촉매 도장체가 제공된다.

광촉매 도장체

본 발명의 한 형태에 따르면, 광촉매 도장체는, 기재와 그 기재 상에 설치된 광촉매층을 갖추어 이루어진 광촉매 도장체로서, 상기 광촉매층이, 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 1.0질량%를 넘고 3.0질량% 미만의 광촉매 입자와, 92.0질량%를 넘고 99.0질량% 미만의 무기 산화물 입자와, 0질량% 이상 5.0질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 광촉매층은, 종래 광촉매 도장체에 대해 일반적으로 필요하다고 인식되어 왔던 광촉매량, 나아가서는 무기 산화물 입자에 대한 양과 비교하여 상당히 적은 광촉매량을 포함하여 이루어진다. 이러한 적은 광촉매량에 의해, 광촉매와 기재와의 직접적인 접촉을 억제할 수 있고, 그에 따라 기재의 분해 또는 침식이 유효하게 억제된다고 생각된다. 한편으로, 높은 내후성이 실현되면서, 광촉매 활성, 특히 유해 가스 분해성은 광촉매량이 적은 양임에도 불구하고 유지되거나 또는 오히려 개선이 도모되고 있으며, 이것은 당업자에 있어 뜻밖의 사실이라고 할 수 있다.

본 발명에 따른 광촉매 도장체의 상술한 바와 같은 뜻밖의 작용 효과가 얻어지는 이유는 분명하지 않지만, 그것은 다음과 같다고 생각된다. 그러나, 이하의 설명은 어디까지나 가설이며, 본 발명은 이에 따라 하등 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명에 있어서 광촉매층은 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자의 두 종류의 입자로부터 기본적으로 구성되기 때문에, 입자간의 간극(틈새)이 풍부하게 존재한다. 광촉매층의 바인더로서 널리 사용되는 가수분해성 실리콘을 다량으로 사용한 경우에는, 그러한 입자 사이의 간극을 치밀하게 메워버리기 때문에, 가스의 확산을 막는 것이라고 생각된다. 본 발명에 있어서 광촉매층은 가수분해성 실리콘을 포함하지 않거나, 포함해도 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때에, 그 양에 대해 적은 양이기 때문에, 입자 사이의 간극을 충분히 확보할 수 있다. 그리고, 이 간극에 의해 NOx와 SOx 등의 유해 가스가 광촉매층 중에 확산하기 쉬운 구조가 실현되고, 그 결과 유해 가스가 광촉매 입자와 효율좋게 접촉하여 광촉매 활성에 의해 분해되는 것이 아닌가 생각된다. 또한, 본 발명의 광촉매 도장체에 있어서는, 특히 유기 물질을 포함하는 수지를 함유하는 기재의 내후성에 있어서의, 광촉매가 기재를 공격하는 부정적인 효과와 광촉매 자체의 자외선 흡수에 의해 기재에 도달하는 자외선량을 저감하는 긍정적인 효과에 있어서, 긍정적인 효과가 부정적인 효과를 극복하는 광촉매량과 무기 산화물량과 그들에 의해 형성되는 공극의 균형이 존재하는 것은 뜻밖의 사실이라 할 수 있다.

상기와 같은 작용 효과 및 특성 때문에, 본 발명에 따른 광촉매 도장체는 특히 저위도의 열대, 아열대 지방 등의 자외선량이 많고 고온다습한 기상 조건 하에 있어서도 이용이 가능하다.

기재

본 발명에 있어서, 기재는 그 위에 광촉매층을 형성 가능한 재료이면 무기재료, 유기재료를 불문하고 갖가지 재료여도 좋고, 그 형상도 특별히 한정되지 않는다.

재료의 관점에서 본 기재의 바람직한 예로서는, 금속, 세라믹, 유리, 수지, 고무, 돌, 시멘트, 콘크리트, 섬유, 직물, 나무, 종이, 그들의 조합, 그들의 적층체, 그들의 표면에 적어도 1층의 피막을 갖는 것을 들 수 있다.

용도의 관점에서 본 기재의 바람직한 예로서는, 건축 자재, 건물 외장, 창틀, 창유리, 구조 부재, 차량의 외장 및 도장, 기계 장치나 물품의 외장, 방진 커버 및 도장, 교통 표지판, 각종 표시 장치, 광고탑, 도로용 차음벽, 철도용 차음벽, 교량, 가드레일의 외장 및 도장, 터널 내장 및 도장, 애자, 태양 전지 커버, 태양열 온수기 집열 커버, 비닐 하우스, 차량용 조명등의 커버, 옥외용 조명기구, 받침대 및 상기 물품 표면에 접착시키기 위한 필름, 시트, 봉인(seal) 등과 같은 외장재 전반을 들 수 있다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 기재는 기재의 표면이 유기 물질을 포함하는 수지를 함유하고 있는 것이 바람직하다. 기재 전체가 유기 재료로 구성되어 있는 것이어도 좋고, 또 무기 재료로 구성된 기재의 표면이 유기 재료로 피복된 것(예를 들어 화장판)이어도 좋다. 더욱이, 유기 재료를 포함하는 수지 이외에 무기 안료나 무기질의 체질 안료 등이 첨가되어 있어도 좋다. 본 발명에 따른 광촉매 도장체는, 광촉매 활성에 의해 손상을 받기 쉬운 유기재료를 침식하기 어려운 것이기 때문에, 중간층을 개재시키지 않고, 광촉매층이라는 하나의 층으로 우수한 기능을 갖는 광촉매 도장체를 제조할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 상기 수지가 비실리콘계 수지여도 좋다. 종래 광촉매 도장체에 있어서는, 광촉매층의 광촉매 활성에 의한 기재로의 영향을 실리콘 수지로 된 층을 기재와의 사이에 설치함으로써 억제하는 것이 일반적으로 행해져 왔다. 본 발명에 의하면, 이러한 종래 일반적으로 설치되어 온 실리콘계 수지가 아니라, 비실리콘계 수지에 직접 광촉매층을 설치할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 그 이용, 적용 범위가 크게 확대된다고 하는 점에서 매우 유리하게 된다.

광촉매 도장체의 광촉매층

본 발명에 있어서, 광촉매층은 기재 표면에 광촉매 입자가 존재하면, 완전한 막모양에 더하여, 예를 들어 부분적으로 막모양으로 되어 있는 상태도 포함한다. 또, 기재 표면 상에 섬모양으로 흩어져 존재하고 있어도 좋다. 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 이 광촉매층은 코팅액을 적용하여 얻어지는 것이다.

본 발명의 한 형태에 따르면, 광촉매층은 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 1.0질량%를 넘고 3.0질량% 미만의 광촉매 입자와, 85.0질량%를 넘고 97.0질량% 미만의 무기 산화물 입자와, 0질량% 이상 5.0질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 광촉매 입자를 1.1질량% 이상 2.9질량% 이하, 상기 무기 산화물 입자를 92.1질량% 이상 98.9질량% 이하로 하여 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 광촉매층은 0.5μm 이상 3μm 이하의 막두께를 갖는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 막두께의 범위는 0.5μm 이상 3.0μm 이하이며, 더욱 바람직하게는 1.0μm 이상 2.0μm 이하이다. 이러한 범위 내이면, 광촉매층과 기재 계면에 도달하는 자외선이 충분히 감쇄되기 때문에 내후성이 향상된다. 또, 무기 산화물 입자보다 함유 비율이 낮은 광촉매 입자를 두께 방향으로 증가시킬 수 있기 때문에, 유해 가스 분해성도 향상된다. 나아가서는, 투명성, 막강도에 있어서도 우수한 특성이 얻어진다.

본 발명에 사용하는 광촉매 입자는, 광촉매 활성을 가지는 입자이면 특별히 한정되지 않지만, 그 바람직한 예로서는 산화 티탄(TiO₂), ZnO, SnO₂, SrTiO₃, WO₃, Bi₂O₃, Fe₂O₃와 같은 금속 산화물 입자를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 산화 티탄 입자, 가장 바람직하게는 아나타제형 이산화 티탄 입자이다. 또, 산화 티탄은 밴드 갭 에너지가 높은바, 따라서 광여기에는 자외선을 필요로 하고, 광여기의 과정에서 가시 광선을 흡수하지 않기 때문에, 보색 성분에 의한 발색이 일어나지 않는 점에서 유리하다. 산화 티탄은 분말 형상, 졸 형상, 용액 형상 등 다양한 형태로 입수할 수 있지만, 광촉매 활성을 나타내는 것이라면, 어느 형태라도 사용 가능하다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 광촉매 입자는 10nm 이상 100nm 이하의 평균 입경(粒徑: 입자 지름)을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm 이상 60nm 이하이다. 한편, 이 평균 입경은 주사 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정한 개수 평균값으로서 산출된다. 입자의 형상으로서는, 진구(眞球)가 바람직하지만, 대략 원형이나 타원형이어도 좋고, 그 경우의 입자의 길이는 ((장경 + 단경)/2)로서 대략 산출된다.

본 발명에 사용하는 무기 산화물 입자는, 광촉매 입자와 함께 층을 구성할 수 있는 무기 산화물 입자이면 특별히 한정되지 않고, 그 바람직한 예로서는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 셀리아, 이트리아, 보로니아(Boronia), 마그네시아, 칼시아(calcia: 산화칼슘), 페라이트, 무정형 티타니아(titania), 하프니아(Hafnia) 등의 단일 산화물 입자; 및 티탄산 바륨, 규산 칼슘 등의 복합 산화물 입자를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 실리카 입자이다.

본 발명의 무기 산화물 입자는, 평균 입경이 5nm를 넘고 100nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm 이상 50nm 이하이다. 한편, 이 평균 입경은 주사 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정한 개수 평균값으로서 산출된다. 입자의 형상으로서는 진구가 가장 좋지만, 대략 원형이나 타원형이어도 좋고, 그 경우의 입자의 길이는 ((장경 + 단경)/2)로서 대략 산출된다.

본 발명의 광촉매층은, 가수분해성 실리콘의 건조물, 무정형의 무기 산화물, 수지 바인더, 알칼리 실리케이트의 군에서 선택되는 적어도 1종의 바인더를 포함할 수 있으며, 이들 물질은 바인더로서 광촉매층의 강도 향상에 기여한다. 그러나, 경우에 따라 그 존재가 광촉매 활성의 발현 또는 유해 가스 분해성에 유리한 간극의 형성에 영향을 주는 일이 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 유해 가스 분해성을 확보할 수 있는 정도이면 상기 바인더를 임의 성분으로서 함유하는 것은 허용되지만, 또 그 첨가는 자제하거나 또는 소량으로 하는 것이 바람직하다. 경우에 따라 전혀 포함하지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 바인더 성분의 함유량은 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 5.0질량% 미만이며, 바람직하게는 3.0질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%이다.

가수분해성 실리콘의 건조물은, 예를 들어 2~4관능 가수분해성 실란 단위를 적어도 하나 포함하는 가수분해성 실란, 상기 가수분해성 실란의 적어도 일부를 가수분해?축합하여 얻어지는 오르가노 실리콘 올리고머 또는 액상의 오르가노 실리콘, 실리콘 에멀전의 군에서 선택되는 적어도 하나에, 임의 성분으로서, 오르가노 실리케이트 올리고머나 액상의 오르가노 실리케이트를 필요에 따라 첨가한 것을, 적어도 일부를 가수분해?축합시킴으로써 얻을 수 있다.

여기서, 무정형의 무기 산화물로서는, 입자 형상을 수반하지 않는 무정형 산화 티탄, 무정형 실리카, 무정형 알루미나 등이 적합하게 이용 가능하다. 무정형의 무기 산화물은, 예를 들어 금속 알콕시드, 금속 킬레이트, 금속 과산화물, 금속 무기산염, 금속 유기산염, 금속 할로겐 등을 가수분해?축합하여 얻을 수 있다.

또, 수지 바인더로서는, 불소 수지 바인더, 실리콘 변성 아크릴 바인더, 실리콘 변성 에폭시 바인더, 실리콘 변성 우레탄 바인더, 실리콘 변성 폴리에스테르 바인더 등의 내후성이 강한 바인더가 바람직하지만, 경우에 따라서는 아크릴 바인더, 에폭시 바인더 등도 이용 가능하다.

수지 바인더로서의 한 형태로서는, 예를 들어 수지 에멀전 중합체를 적합하게 이용할 수 있다. 수지 에멀전 중합체로서는, 실리콘 에멀전 중합체, 불소 수지 에멀전 중합체, 아크릴 실리콘 에멀전 중합체, 실리콘 변성 에멀전 중합체, 실리콘 변성 우레탄 에멀전 중합체, 실리콘 변성 폴리에스테르 에멀전 중합체 등의 내후성이 강한 공중합체가 바람직하지만, 경우에 따라서는 아크릴 에멀전 중합체 등도 이용 가능하다.

알칼리 실리케이트로서는, 예를 들어 규산 나트륨, 규산 칼륨, 규산 리튬 등이 적합하게 이용가능하다.

더욱이, 본 발명의 광촉매층에는, 바나듐, 철, 코발트, 니켈, 팔라듐, 아연, 루테늄, 로듐, 구리, 은, 백금 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종의 금속 또는 금속 화합물을 첨가함으로써, 더 높은 항균?곰팡이 방지 성능을 발현시킬 수 있다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직한바, 따라서 그 첨가량은 미량으로 족하고, 또 그 작용의 발현에 필요한 양은 미량이다. 구체적으로는, 광촉매에 대해 0.01~10질량%, 보다 바람직하게는 0.05~5질량% 정도의 첨가량이 바람직하다. 또, 금속 화합물로서는, 예를 들어 상기 금속의 글루콘산염, 황산염, 사과산염, 젖산염, 황산염, 질산염, 개미산염, 초산염, 킬레이트 등을 적합하게 이용할 수 있다.

본 발명의 광촉매층에는, 광촉매 입자와 무기 산화물 입자와 임의의 성분으로서의 바인더에 더해, 난수용성 또는 비수용성 무기염이나 수지 입자가 더 함유되어도 좋고, 그 첨가량은 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 10질량% 미만이며, 바람직하게는 5질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%로 함유되어 있어도 좋다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직하다.

난수용성 또는 비수용성 무기염으로서는, 예를 들어 수산화 알루미늄, 베마이트(boehmite), 탄산 칼슘 등을 적합하게 이용할 수 있다.

수지 입자로서는, 구형상, 판형상 등의 입자를 이용함으로써 의장 상 광택(艶) 조정이 가능한 경우가 있고, 광촉매 성능과 내후성을 방해하지 않는 범위에서 첨가가 가능하다.

그 밖에, 본 발명의 광촉매층에는, 광촉매 입자와 무기 산화물 입자와 임의 성분으로서의 바인더에 더해, 자외선 차폐제나 유기 곰팡이 방지제 등이 더 첨가되어도 좋고, 그 첨가량은 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 10질량% 미만이며, 바람직하게는 5질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%로 함유되어 있어도 좋다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직하다.

광촉매 코팅액

본 발명의 한 형태에 따르면, 광촉매 코팅액은 상술한 본 발명에 따른 광촉매 도장체의 형성을 위해 사용하는 것이다. 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 그 조성은 용매와, 1.0질량%를 넘고 3.0질량% 미만의 광촉매 입자와, 92.0질량%를 넘고 99.0질량% 미만의 무기 산화물 입자와, 0질량% 이상 5.0질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 광촉매 입자를 1.1질량% 이상 2.9질량% 이하, 무기 산화물 입자를 92.1질량% 이상 98.9질량% 이하로 하여 이루어지는 조성이 더 바람직하다.

본 발명에 사용하는 광촉매 입자는, 광촉매 활성을 가지는 입자이면 특별히 한정되지 않지만, 그 바람직한 예로서는, 산화 티탄(TiO₂),ZnO, SnO₂, SrTiO₃, WO₃, Bi₂O₃, Fe₂O₃와 같은 금속 산화물 입자를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 산화 티탄 입자, 가장 바람직하게는 아나타제(anatase)형 이산화 티탄 입자이다. 또, 산화 티탄은 밴드 갭 에너지가 높은바, 따라서 광여기에는 자외선을 필요로 하고, 광여기의 과정에서 가시 광선을 흡수하지 않기 때문에, 보색 성분에 의한 발색이 일어나지 않는 점에서 유리하다. 산화 티탄은 분말 형상, 졸 형상, 용액 형상 등 다양한 형태로 입수할 수 있지만, 광촉매 활성을 나타내는 것이면, 어느 형태라도 사용 가능하다.

본 발명의 바람직한 태양에 따르면, 광촉매 입자는 10nm 이상 100nm 이하의 평균 입경을 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10nm 이상 60nm 이하이다. 한편, 이 평균 입경은 주사 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정한 개수 평균값으로서 산출된다. 입자의 형상으로서는 진구가 바람직하지만, 대략 원형이나 타원형이어도 좋고, 그 경우의 입자의 길이는 ((장경 + 단경)/2)로서 대략 산출된다.

본 발명에 사용하는 무기 산화물 입자는, 광촉매 입자와 함께 층을 구성할 수 있는 무기 산화물 입자이면 특별히 한정되지 않고, 그 바람직한 예로서는 실리카, 알루미나, 지르코니아, 셀리아, 이트리아, 보로니아, 마그네시아, 칼시아, 페라이트, 무정형 티타니아, 하프니아 등의 단일 산화물 입자; 및 티탄산 바륨, 규산 칼슘 등의 복합 산화물 입자를 들 수 있고, 보다 바람직하게는 실리카 입자이다.

본 발명의 광촉매 코팅액은, 가수분해성 실리콘, 가수분해성 실란, 무정형의 무기 산화물, 무정형의 무기 산화물을 형성하기 위한 전구체(前驅體), 수지 바인더, 알칼리 실리케이트의 군에서 선택되는 적어도 1종의 바인더를 실질적으로 포함하지 않는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 전혀 포함하지 않는다. 이들 물질은 바인더로서 광촉매층의 강도 향상에 기여한다. 그렇지만, 경우에 따라 그 존재가 광촉매 활성의 발현 또는 유해 가스 분해성에 유리한 간극의 형성에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는 유해 가스 분해성을 확보할 수 있는 정도이면 상기 바인더를 임의 성분으로서 함유하는 것은 허용되지만, 또 그 첨가는 자제하거나 또는 소량으로 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 상기 바인더 성분의 함유량은 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 5.0질량% 이하 미만, 바람직하게는 3.0질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%이다.

가수분해성 실리콘으로서는, 예를 들어 2~4관능 가수분해성 실란 단위를 적어도 하나 포함하는 가수분해성 실란의 적어도 일부를 가수분해?축합하여 얻어지는 오르가노 실리콘 올리고머 또는 액상의 오르가노 실리콘, 실리콘 에멀전의 그룹에서 선택되는 적어도 하나에, 임의 성분으로서, 오르가노 실리케이트 올리고머나 액상의 오르가노 실리케이트를 필요에 따라 첨가한 것을 적합하게 이용할 수 있다.

여기서, 산화물 환산의 무정형의 무기 산화물에 대해서는, 입자 형상을 수반하지 않는 무정형 산화 티탄, 무정형 실리카, 무정형 알루미나 등을 적합하게 이용할 수 있다. 무정형의 무기 산화물을 형성하기 위한 전구체로서는, 유기 금속 화합물, 무기 금속 화합물 등을 적합하게 이용할 수 있다. 유기 금속 화합물로서는, 티탄 알콕시드 등의 금속 알콕시드, 과산화 티탄 등의 금속 과산화물, 티탄 아세틸아세토네이트 등의 금속 킬레이트, 오르가노 실리케이트 등을 적합하게 이용할 수 있다.

수지 바인더로서 수지 에멀전을 이용하면 물에 분산하기 쉬워 바람직하다. 수지 에멀전으로서는, 예를 들어 실리콘 에멀전, 불소 수지 에멀전, 아크릴 실리콘 에멀전, 실리콘 변성 에멀전, 실리콘 변성 우레탄 에멀전, 실리콘 변성 폴리에스테르 에멀전 등의 내후성이 강한 에멀전이 바람직하지만, 경우에 따라서는 아크릴 에멀전 등도 이용 가능하다.

더욱이, 본 발명의 광촉매 코팅액에는 바나듐, 철, 코발트, 니켈, 팔라듐, 아연, 루테늄, 로듐, 구리, 은, 백금 및 금으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종의 금속 또는 금속 화합물을 첨가함으로써, 더 높은 항균?곰팡이 방지 성능을 발현시킬 수 있다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직한바, 따라서 그 첨가량은 미량으로 좋고, 또 그 작용의 발현에 필요한 양은 미량이다. 구체적으로는, 광촉매에 대해 0.01~10질량%, 보다 바람직하게는 0.05~5질량% 정도의 첨가량이 바람직하다. 또, 금속 화합물로서는, 예를 들어 상기 금속의 글루콘산염, 황산염, 사과산염, 젖산염, 황산염, 질산염, 개미산염, 초산염, 킬레이트 등을 적합하게 이용할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 광촉매 코팅액에는, 광촉매 입자와 무기 산화물 입자와 임의의 성분으로서의 바인더에 더해, 난수용성 또는 비수용성 무기염이나 수지 입자가 더 함유되어도 좋고, 그 첨가량은 그 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 10질량% 미만이며, 바람직하게는 5질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%로 함유되어 있어도 좋다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직하다.

난수용성 또는 비수용성 무기염으로서는, 예를 들어 수산화 알루미늄, 베마이트, 탄산 칼슘 등을 적합하게 이용할 수 있다.

수지 입자로서는, 구형상, 판형상 등의 입자를 이용함으로써 의장 상 광택 조정이 가능한 경우가 있고, 광촉매 성능이나 내후성을 방해하지 않는 범위에서의 첨가가 가능하다.

본 발명에 따른 광촉매 코팅액은, 광촉매층에 있어서 기재된 각 성분을, 상기 질량비율로 용매 중에 분산 또는 용해하여 제조된다. 여기서, 산화 티탄은 분말 형상, 졸 형상, 용액 형상 등 어느 것이어도 좋다. 또, 무기 산화물 입자는 물을 분산매로 한 수성 콜로이드; 또는 에틸 알코올, 이소프로필 알코올 또는 에틸렌 글리콜 등의 친수성 용매에 콜로이드 형상으로 분산시킨 오르가노졸의 형태인 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 콜로이달 실리카이다.

그 밖에, 본 발명의 광촉매 코팅액에는, 광촉매 입자와 무기 산화물 입자와 임의의 성분으로서의 바인더에 더해, 자외선 차폐제, 유기 곰팡이 방지제, 계면 활성제, 소포제, PH 조정제, 색소, 증점제 등이 더 첨가되어 있어도 좋고, 그 첨가량은 그 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 10질량% 미만이며, 바람직하게는 5질량% 이하, 가장 바람직하게는 0질량%로 함유되어 있어도 좋다. 다만, 그 존재는 상술한 광촉매 입자 및 무기 산화물 입자에 의한 입자간의 간극의 형성에 영향을 주지 않는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 광촉매 코팅액은, 임의 성분으로서 계면 활성제를 포함해도 좋고, 그 첨가량은 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 0질량% 이상 10질량% 미만이며, 바람직하게는 0질량% 이상 8질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0질량% 이상 6질량% 이하이다. 계면 활성제의 첨가에 의해, 레벨링(leveling) 즉 도공 표면의 평활화, 균일화를 도모할 수 있다. 또, 계면 활성제는 광촉매 코팅액의 젖음성을 개선하기 위해 유효한 성분이지만, 젖음성을 문제로 하지 않는 것이면 계면 활성제는 거의 또는 전혀 포함하지 않는 것이 바람직한 경우가 있다.

계면 활성제는, 광촉매나 무기 산화물 입자의 분산 안정성, 중간층 상에 도포했을 때의 젖음성을 감안하여 적절히 선택되어도 좋지만, 비이온성 계면 활성제가 바람직하고, 보다 바람직하게는 에테르형 비이온성 계면 활성제, 에스테르형 비이온성 계면 활성제, 폴리알킬렌 글리콜 비이온성 계면 활성제, 불소계 비이온성 계면 활성제, 실리콘 비이온성 계면 활성제를 들 수 있다.

용매는, 상기 구성 성분을 적절하게 분산 또는 용해 가능한 모든 용매가 사용 가능하며, 물 및/또는 유기 용매여도 좋다. 본 발명에 따른 광촉매 코팅액에 적용 가능한 용매로서는, 환경에 미치는 영향이 적은 물을 이용하는 것이 바람직하다. 더욱이, 성막시의 레벨링성 향상이나 건조성의 조정을 목적으로, 유기 용매를 이용해도 좋다. 유기 용매의 바람직한 예로서는, 알코올류, 에테르류, 아세톤, 2-부타논, 메틸 프로필 케톤, 메틸 부틸 케톤, 디프로필 케톤 등의 케톤류, 초산 에틸, 초산 프로필, 초산 이소프로필, 초산 부틸, 초산 아밀, 낙산 에틸 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 키실렌, 클로로포름, 펜탄, 헥산, 시클로 헥산 등의 지방족, 방향족, 지환식의 탄화 수소, 석유류 등의 일반적인 용매를 들 수 있고, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 수용성 용매가 바람직하다. 수용성 용매로서는, 메탄올, 에탄올, 변성 에탄올, n-프로파놀, 이소프로파놀, n-부타놀, 이소부타놀, s-부타놀, t-부타놀, 1, 3-부탄 디올, 2, 3-부탄 디올, 1, 4-부탄 디올, 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 이소프로필 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 이소프로필 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노 부틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 디이소프로필 에테르, 트리 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 글리세린 모노 메틸 에테르, 트리 메틸렌 글리콜, N-메틸 피로리돈, 에틸렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 에틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노 프로필 에테르, 3, 5-디메틸-1-헥신-3-올, 디아세톤 알코올, 3-메틸-3-메톡시 부타놀 등의 알코올류와 에테르류 및 케톤류 등을 들 수 있고, 이들을 단독으로 또는 여러 종류를 혼합하여 사용할 수 있다.

또, 본 발명의 광촉매 코팅액의 고형분 농도는 특별히 한정되지 않지만, 1~10질량%로 하는 것이 도포하기 쉬워 바람직하다. 한편, 광촉매 코팅 조성물 중의 구성성분 분석은 코팅액을 한외여과(限外濾過: 한계 밖 여과)에 의해 입자 성분과 여액으로 분리하여 각각을 적외 분광 분석, 겔 침투 크로마토그래피(gel permeation chromatography), 형광 X선 분광 분석 등으로 분석하고, 스펙트럼을 해석함으로써 평가할 수 있다.

광촉매 도장체의 제조 방법

본 발명의 광촉매 도장체는, 본 발명의 광촉매 코팅액을 기재 위에 도포함으로써 제조할 수 있다. 도장 방법은, 쇄모(刷毛) 도장, 롤러, 스프레이, 롤코터, 플로우 코터, 딥 코트, 흐름 도포, 스크린 인쇄 등 일반적으로 널리 행해지고 있는 방법을 이용할 수 있다. 코팅액의 기재로의 도포 후는, 상온 건조시키면 좋고, 또는 필요에 따라 가열 건조해도 좋다. 그러나, 소결이 진행될 때까지 가열하면 입자 사이의 공극이 감소하여 충분한 광촉매 활성을 얻을 수 없게 될 우려가 있기 때문에, 공극 형성에 영향을 주지 않거나 혹은 영향이 적어지는 온도 및 시간을 선택하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 건조 온도는 10℃ 이상 500℃ 이하이며, 기재의 적어도 일부에 수지가 포함되는 경우, 수지의 내열 온도 등을 고려하여, 예를 들어 바람직한 건조 온도는 10℃ 이상 200℃ 이하이다.

본 발명에 따른 광촉매 도장체는, 상술한 바와 같이 기재와의 사이에 중간층을 개재시킬 필요가 없기 때문에, 그 제조에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다고 하는 점에서 유리하다.

[실시예]

본 발명을 이하의 예에 기초하여 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의예에 한정되는 것은 아니다.

(실시예 1)

기재로서 50mm×100mm의 평판 모양의 착색 유기 도장체를 준비했다. 이 착색 유기 도장체는 실러(sealer) 처리한 요업계 사이딩 기재 상에, 카본 블랙 분말을 첨가한 아크릴 도료(실리콘 함유하지 않음)를 도포하고 충분히 건조 및 경화시킨 것이다.

이어서, 광촉매 코팅액을 준비했다. 이 광촉매 코팅액은 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분의 질량비가 1.10:98.90으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 것이다.

이 광촉매 코팅액을, 미리 가열한 상기 착색 유기 도장체에 20g/m² 스프레이 도포하고, 그 후 상온에서 건조하여 광촉매층을 형성시켜, 광촉매 도장체를 얻었다.

(실시예 2)

착색 유기 도장체 상으로의 광촉매 코팅액의 도포량을 30g/m²로 한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 3)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 10nm, 산성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 15nm, 산성, 알루미나 피복)와 테트라에톡시 실란의 중축합물(SiO₂ 환산 농도: 40질량%. 용매: 에탄올, 물)을, TiO₂의 고형분과 콜로이달 실리카의 고형분과 테트라에톡시 실란의 중축합물(重縮合物) 중의 SiO₂ 환산의 건조 질량의 질량비가 1.10:97.90:1.00으로 되도록 용매로 물 및 에탄올을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 4)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 10nm, 산성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 15nm, 산성, 알루미나 피복)를 TiO₂의 고형분과 콜로이달 실리카의 고형분과의 질량비가 2.00:98.00으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 점, 및 착색 유기 도장체 상으로의 광촉매 코팅액의 도포량을 15g/m²로 점을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 5)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분 질량비가 1.10:98.90으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액를 이용한 점, 및 착색 유기 도장체 상으로의 광촉매 코팅액의 도포량을 20g/m²로 한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 6)

착색 유기 도장체 상으로의 광촉매 코팅액의 도포량을 30g/m²로 한 것 이외는, 실시예 5와 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 7)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 10nm, 산성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 15nm, 산성, 알루미나 피복)와 테트라에톡시 실란의 중축합물(SiO₂ 환산 농도: 40질량%, 용매 : 에탄올, 물)를 TiO₂의 고형분과 콜로이달 실리카의 고형분과 테트라에톡시 실란의 중축합물의 SiO₂ 환산의 건조 질량의 질량비가 2.00:96.00:2.00으로 되도록 용매로 물 및 에탄올을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(실시예 8)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분과의 질량비가 2.90:97.10으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(비교예 1)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분과의 질량비가 0.60:99.40으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(비교예 2)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분과의 질량비가 3.00:97.00으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 4와 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(비교예 3)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분과의 질량비가 0.10:99.90으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(비교예 4)

광촉매 코팅액으로서, 아나타제형 이산화 티탄 물분산체(평균 입경: 42nm, 염기성)와 물분산형 콜로이달 실리카(평균 입경: 14nm, 염기성)를 TiO₂의 고형분과 SiO₂의 고형분과의 질량비가 4.60:95.40으로 되도록 용매로 물을 이용해 혼합하여 고형분 농도 5.5질량%로 조정한 광촉매 코팅액을 이용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 조건으로 시료를 제작하였다.

(평가 실험 A)

실시예 1~8, 및 비교예 1~4에 대해, NOx 분해성 시험을 다음과 같은 방법으로 실시했다. 먼저, 상기 시료를 전처리로서 1mW/cm²의 휘선 스펙트럼을 351nm의 파장에 갖는 BLB광으로 5hr 이상 조사했다. 이어서 JIS R 1701-1에 기재된 반응 용기 내에 도장체 샘플을 2장 세트했다. 25℃, 50% RH로 조정한 공기에 약 1000ppb로 되도록 NO 가스를 혼합하고, 차광한 반응용기 내에 유량 1.5l/min으로 20분 공급했다. 그 후 가스를 도입한 채로 1mW/cm²로 조정한 휘선 스펙트럼을 351nm의 파장에 갖는 BLB광을 20분간 조사했다. 그 후 가스를 도입한 상태에서 재차 반응용기를 차광했다. NOx 제거량은 BLB광 조사 전후에서의 NO, NO₂ 농도로부터 다음의 식에 따라 계산했다.

NOx 제거량(ppb) = [NO(조사 후) - NO(조사시)] - [NO₂(조사시) - NO₂(조사 후)]

결과는 표 1에 나타낸 바와 같았다.

(평가 실험 B)

실시예 1~8 및 비교예 2 및 4에 대해, 미야코지마에서 JIS K 5600-7-6에 규정된 폭로가대를 이용해 남면으로 향하여 수평으로부터 20°의 각도로 옥외 폭로를 행했다. 12개월 후에 외관을 눈으로 확인했다.

얻어진 결과는 표 1에 나타낸 바와 같았다. 여기서, 표 중의 G는 거의 변화하지 않은 것을, NG는 약간 흰 가루(결정)가 생긴 것을 나타낸다.

(평가 실험 C)

실시예 4, 및 비교예 1, 3 및 4에 대해, JIS R 1703-2(광촉매 재료의 습식 분해성능)에 기초한 시험 방법(메틸렌 블루 9점법)을 실시하여 분해 활성 지수 R을 구했다. 그 결과는 다음과 같았다.

비교예 1 및 3의 R에 대해, 광촉매량과의 관계식을 구하면 R = 4.2X - 0.02(여기서 X는 광촉매량이다)이고, 또 실시예 4 및 비교예 4의 R에 대해, 광촉매량과의 관계식을 구하면 R = 1.1X + 3.4(여기서 X는 광촉매량이다)로 되어, 이 두 식의 교점의 X, 즉 광촉매량은 1.10이다. 따라서, 광촉매량 1.10중량% 부근에서 광촉매 활성이 변화하는 것을 이 실험으로부터도 확인할 수 있었다.

Claims

기재와, 그 기재 상에 설치된 광촉매층을 갖추어 이루어진 광촉매 코팅체로서,
상기 광촉매층이 그 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때,
1질량%를 넘고 3질량% 미만의 광촉매 입자와,
92질량%를 넘고 99질량% 미만의 무기 산화물 입자와,
0질량% 이상 5질량% 미만의 바인더를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1에 있어서, 상기 광촉매층 전체를 100질량%로 했을 때, 상기 광촉매 입자를 1.1질량% 이상 2.9질량% 이하, 상기 무기 산화물 입자를 92.1질량% 이상 98.9질량% 이하로 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 기재의 표면이 유기 물질을 포함하는 수지를 함유하고, 그 표면에 상기 광촉매층이 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 3에 있어서, 상기 유기물질을 포함하는 수지가 비실리콘계 수지인 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광촉매 입자가 산화 티탄 입자인 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 산화물 입자가 실리카 입자인 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~6 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더가, 가수분해성 실리콘의 건조물, 무정형의 무기 산화물, 수지 바인더 및 알칼리 실리케이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광촉매 입자가, 주사형 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정함으로써 산출되는 10nm 이상 100nm 이하의 개수 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 산화물 입자가, 주사형 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정함으로써 산출되는 5nm를 넘고 100nm 이하의 개수 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
청구항 1~9 중 어느 한 항에 있어서, 외장재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 광촉매 도장체.
광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때,
용매와,
1질량%를 넘고 3질량% 미만의 광촉매 입자와,
92질량%를 넘고 99질량% 미만의 무기 산화물 입자와,
0질량% 이상 5질량% 미만의 바인더를 함유하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11에 있어서, 상기 광촉매 코팅액의 건조물 질량을 100질량%로 했을 때, 상기 광촉매 입자를 1.1질량% 이상 2.9질량% 이하, 상기 무기 산화물 입자를 92.1질량% 이상 98.9질량% 이하로 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11 또는 12에 있어서, 기재에 도장하여 사용되는 광촉매 코팅액으로서, 상기 기재의 표면이 유기 물질을 포함하는 수지를 함유하고, 그 표면에 상기 광촉매 코팅액을 도장하여 형성된 광촉매층이 설치되는 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 13에 있어서, 상기 수지가 비실리콘계 수지인 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11~14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광촉매 입자가 산화 티탄 입자인 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11~14 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바인더가, 가수분해성 실리콘, 무정형의 무기 산화물의 전구체, 수지 바인더 및 알칼리 실리케이트로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11~16 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 산화물 입자가 실리카 입자인 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11~17 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광촉매 입자가, 주사 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정함으로써 산출되는 10nm 이상 100nm 이하의 개수 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.
청구항 11~18 중 어느 한 항에 있어서, 상기 무기 산화물 입자가, 주사 전자 현미경에 의해 20만배의 시야에 들어오는 임의의 100개의 입자의 길이를 측정함으로써 산출되는 5nm를 넘고 100nm 이하의 개수 평균 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 광촉매 코팅액.