KR20140025454A - 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재 - Google Patents
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Abstract
주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액으로 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 제조하는 방법에 있어서, 이 퍼옥소티탄산 용액을 유통형 반응기에 연속적으로 공급하고, 150∼250℃, 0.5∼10MPa의 조건하에서 수열 처리하는 것을 특징으로 하는, 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법이며, 본 발명에 의하면, 산화티탄 미립자의 분산 안정성이 우수하고, 또한 투명성이 높은 광촉매 박막을 간편하게 제작할 수 있는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재를 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 산화티탄 미립자의 분산안정성이 우수하고, 또한 광촉매 박막을 간편하게 제작할 수 있는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재에 관한 것이다.
산화티탄은 여러 용도, 예를 들면, 안료, 자외선 차폐제, 촉매, 광촉매, 촉매 담체, 흡착제, 이온교환제, 충전제, 보강제, 세라믹스용 원료, 페로브스카이트형 복합 산화물 등의 복합 산화물의 전구체 및 자기테이프의 프라이머 등에 사용되고 있다.
그 중에서도 광촉매성 산화티탄 미립자는 그 분산액을 여러 기재 표면에 코팅하여 형성한 광촉매성 코팅막이 산화티탄의 광촉매 작용에 의해 유기물을 분해하고 막 표면을 친수성으로 하므로, 기재 표면의 청정화, 탈취, 항균 등의 용도에 많이 사용되고 있다. 그러나, 그 광촉매 활성을 높이기 위해서는, 광촉매 입자와 분해 대상 물질과의 접촉면적을 넓게 하는 것이 필요하여, 그 때문에 입자의 1차입자 직경이 50nm 이하인 것이 요구되고 있다. 또한 기재의 의장성을 잃어버리지 않도록, 막의 투명성도 요구되고 있다.
산화티탄 미립자 분산액의 일반적인 제조 방법으로서는, 예를 들면, 기상법 혹은 액상법으로 합성한 산화티탄 미분말을 유기 고분자 분산제 등의 분산 조제를 사용하여, 습식 분산기에 의해 분산매 중에 분산하는 방법(일본 특개 평1-003020호 공보, 일본 특개 평6-279725호 공보, 일본 특개 평7-247119호 공보)을 들 수 있다. 그러나, 이들 제법의 문제점은 평균 입자 직경 50nm 이하의 초미립자가 응집을 일으키기 쉽기 때문에, 1차입자까지 분산하기 위해서는 막대한 노고를 필요로 하고, 경우에 따라서는 1차입자까지 분산하는 것이 불가능한 점이다.
또한 수산화티탄을 과산화수소로 용해한 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리함으로써 장기 안정한 아나타제형 산화티탄 분산액을 제조하는 방법(일본 특개 평10-67516호 공보)이나, 주석 화합물 공존하에서 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리함으로써 루틸형 산화티탄 분산액을 제조하는 방법(일본 특개 평1-78928호 공보)도 개시되어 있지만, 이 방법의 문제점은 수열 처리가, 예를 들면, 85∼200℃에서 40∼2시간으로 비교적 긴 반응시간을 필요로 하고, 또한 회분식의 반응이기 때문에, 생산효율이 좋은 제조 방법이 확립되어 있지 않다는 점이다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 산화티탄 미립자의 분산안정성이 우수하고, 또한 투명성이 높은 광촉매 박막을 간편하게 제작할 수 있는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 연속적으로 단시간에 얻을 수 있는 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행한 결과, 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에 의해 수열반응시킴으로써 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 연속적으로 단시간에 얻을 수 있고, 이 산화티탄 미립자 분산액이 산화티탄 미립자의 분산 안정성이 우수하고, 또한 이 산화티탄 미립자 분산액으로부터 투명성이 높은 광촉매 박막을 간편하게 제작할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 이루게 되었다.
따라서, 본 발명은 하기 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재를 제공한다.
(1) 퍼옥소티탄산 용액으로부터 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액을 제조하는 방법에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에 연속적으로 공급하고, 150∼250℃, 0.5∼10MPa의 조건하에서 수열 처리하는 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(2) 상기 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액 중의 산화티탄 미립자가 레이저광을 사용한 동적산란법에 의해 측정되는 체적 기준의 50% 누적분포 직경(D50)에서 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 기재의 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(3) 유통식 반응기에 연속적으로 공급되는 퍼옥소티탄산 용액이 설정한 수열 반응 온도까지 2분 이내에 가열되는 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2) 기재의 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(4) 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리하여 제조된 산화티탄 미립자 분산액이 계속해서 2분 이내에 40℃ 이하까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(5) 유통식 반응기에서의 퍼옥소티탄산 용액으로부터 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율이 95∼99.5%이도록 반응시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(6) (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액에 바인더를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(7) (6)에 기재된 바인더가 규소화합물계 바인더인 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(8) (1)∼(7) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는 부재.
(9) 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액으로부터 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 제조하는 방법에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에 연속적으로 공급하고, 150∼250℃, 0.5∼10MPa의 조건하에서 수열 처리하는 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(10) 주석 성분의 함유량이 산화티탄과의 몰비(Ti/Sn)로 1∼1,000인 것을 특징으로 하는 (9) 기재의 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(11) 상기 루틸형 산화티탄 미립자 분산액 중의 산화티탄 미립자가 레이저광을 사용한 동적산란법에 의해 측정되는 체적 기준의 50% 누적분포 직경(D50)에서 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 (9) 또는 (10) 기재의 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(12) 유통식 반응기에 연속적으로 공급되는 퍼옥소티탄산 용액이 설정한 수열 반응 온도까지 2분 이내에 가열되는 것을 특징으로 하는 (9)∼(11) 중 어느 하나에 기재된 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(13) 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리하여 제조된 산화티탄 미립자 분산액이 계속해서 2분 이내에 40℃ 이하까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 (9)∼(12)의 어느 하나에 기재된 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(14) 유통식 반응기에서의 퍼옥소티탄산 용액으로부터 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율이 95∼99.5%이도록 반응시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 (9)∼(13) 중 어느 하나에 기재된 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(15) (9)∼(14) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액에 바인더를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(16) (15)에 기재된 바인더가 규소화합물계 바인더인 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
(17) (9)∼(16) 중 어느 하나에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는 부재.
본 발명에 의하면, 산화티탄 미립자의 분산안정성이 우수하고, 또한 투명성이 높은 광촉매 박막을 간편하게 제작할 수 있는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법 및 이 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 부재를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시에 사용하는 장치의 개략도이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
<아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법>
본 발명의 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법은 주석 비함유의 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에서 수열 반응시키는 제조 방법이다.
본 발명의 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법은 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에서 수열 반응시키는 제조 방법이다.
·주석 비함유의 퍼옥소티탄산 용액:
주석 비함유의 퍼옥소티탄산 용액은 시판의 제품(예를 들면, 상품명 "PTA-85", (주)콘코퍼레이션제)을 사용해도 되고, 원료 티탄 화합물, 염기성 물질 및 과산화수소를 수성 분산매 중에서 반응시킴으로써 제조한 퍼옥소티탄산 용액을 사용해도 된다.
반응방법으로서는 수성 분산매 중의 원료 티탄 화합물에 염기성 물질을 첨가하여 수산화티탄으로 하고, 함유하는 불순물 이온을 제거하고, 과산화수소를 첨가하여 퍼옥소티탄산 용액으로 하는 방법이 있다.
·주석 함유 퍼옥소티탄산 용액:
원료 티탄 화합물, 주석 화합물, 염기성 물질 및 과산화수소를 수성 분산매 중에서 반응시킴으로써 제조한 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액을 사용한다.
반응방법으로서는 수성 분산매 중의 원료 티탄 화합물과 주석 화합물의 혼합물에 염기성 물질을 첨가하여 주석 함유 수산화티탄과의 혼합물로 하고, 함유하는 불순물 이온을 제거하고, 과산화수소를 첨가하여 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액으로 하는 방법이 있다.
이 주석 성분은 티탄과의 몰비(Ti/Sn)로 1∼1,000 함유되어 있는 것이 바람직하고, 특히 5∼100이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼25이다. 이 몰비가 1,000을 초과하면 효과가 불충분하다. 한편, 1보다 작으면, 산화티탄 함유 비율이 저하되어, 광촉매 효과가 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다.
이와 같이, 주석 비함유의 퍼옥소티탄산 용액을 사용하면, 산화티탄은 아나타제형으로 되고, 한편, 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 사용하면, 산화티탄은 루틸형으로 된다.
원료 티탄 화합물로서는, 예를 들면, 티탄의 염산염, 질산염, 황산염 등의 무기산염, 포름산, 시트르산, 옥살산, 락트산, 글리콜산 등의 유기산염, 이것들의 수용액에 알칼리를 첨가하여 가수분해함으로써 석출시킨 수산화티탄 등을 들 수 있고, 이것들의 1종 또는 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
주석 화합물로서는, 예를 들면, 주석의 염산염, 질산염, 황산염 등의 무기산염, 포름산, 시트르산, 옥살산, 락트산, 글리콜산 등의 유기산염, 이것들의 수용액에 알칼리를 첨가하여 가수분해함으로써 석출시킨 수산화주석 등을 들 수 있고, 이것들의 1종 또는 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.
수성 분산매는 상기 원료 티탄 화합물 또는 상기 원료 티탄 화합물과 주석 화합물을 수용액으로 하기 위한 것으로, 수성 용매가 사용된다. 수성 용매로서는 물 및 물과 임의의 비율로 혼합되는 친수성 유기 용매와의 혼합 용매를 들 수 있다. 물로서는, 예를 들면, 탈이온수, 증류수, 순수 등이 바람직하다. 친수성 유기용매로서는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올이 바람직하다. 이 경우, 친수성 유기용매의 혼합비율은 수성 분산매 중 0∼50질량%인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 생산성, 비용 등의 점에서 순수가 가장 바람직하다.
이러한 원료 티탄 화합물과 수성 분산매로부터 형성되는 원료 티탄 화합물 수용액의 농도, 또는 원료 티탄 화합물과 주석 화합물과 수성 분산매로부터 형성되는 원료 티탄 화합물 수용액의 농도는 60질량% 이하, 특히 30질량% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 농도의 하한은 적당히 선정되지만, 1질량% 이상인 것이 바람직하다.
염기성 물질은 원료 티탄 화합물 또는 주석 함유 원료 티탄 화합물을 원활하게 수산화티탄 또는 주석 함유 수산화티탄으로 함과 아울러, 후술하는 퍼옥소티탄 성분을 수성 분산매 중에서 안정화시키기 위한 것으로, 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속의 수산화물, 암모니아, 알칸올아민, 알킬아민 등의 아민 화합물을 들 수 있고, 원료 티탄 화합물 수용액의 pH를 7 이상, 특히 pH7∼10이 되는 것과 같은 양으로, 첨가, 사용된다.
염기성 물질은 상기 수성 분산매와 함께 적당한 농도의 수용액으로 하여 사용해도 된다.
과산화수소는 상기 원료 티탄 화합물 또는 수산화티탄을 퍼옥소티탄, 즉 Ti-O-O-Ti 결합을 포함하는 산화티탄계 화합물로 변환시키기 위한 것으로, 통상, 과산화수소수의 형태로 사용된다.
과산화수소의 첨가량은 Ti의 1.5∼5배 몰로 하는 것이 바람직하다. 또한 이 과산화수소를 첨가하여 원료 티탄 화합물 또는 수산화티탄을 퍼옥소티탄산으로 하는 반응에 있어서의 반응온도는 5∼60℃로 하는 것이 바람직하고, 반응시간은 30분∼24시간으로 하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 얻어지는 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액은 pH 조정 등을 위해, 알칼리성 또는 산성 물질을 포함하고 있어도 된다.
여기에서 말하는 알칼리성 물질로서는, 예를 들면, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼슘 등을 들 수 있고, 산성 물질로서는, 예를 들면, 황산, 질산, 염산, 탄산, 인산, 과산화수소 등의 무기산 및 포름산, 시트르산, 옥살산, 락트산, 글리콜산 등의 유기산을 들 수 있다.
이 경우, 얻어진 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액의 pH는 1∼7, 특히 4∼7인 것이 취급의 안전성의 점에서 바람직하다.
·유통식 반응기:
주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리하는 유통식 반응기는 원료 탱크, 고압 송액 펌프, 가열부, 냉각부, 회수부로 구성된다.
본 장치의 개요를 도 1에 나타낸다.
도 1에서, 1a는 수성 용매가 수용되는 원료 탱크, 1b는 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액이 수용되는 탱크, 2는 상기 원료 탱크(1a 또는 1b) 내의 수성 용매 또는 주석 비함유 혹은 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 가열부(3)에 송액하는 송액 펌프, 3은 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 수열 반응시키기 위한 가열부, 4는 상기 가열부(3)에서 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 수열 반응시킴으로써 형성된 산화티탄 미립자 분산액을 냉각하는 냉각부, 5는 배압 밸브, 6은 얻어진 산화티탄 미립자 분산액의 회수부이다. 또한, 7, 8은 밸브이다.
여기에서, 상기 유통식 반응기를 사용하여 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액으로부터 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 제조할 때는, 우선 원료 탱크(1a) 내의 순수 등의 수성 용매를 송액 펌프(2)에 의해 가열부에 보내고, 수성 용매를 150∼250℃의 소정 온도로 상승시킨 후, 수성 용매의 송액을 정지하고, 이어서 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액을 송액하고, 수열반응시키는 것이다.
이 경우, 송액 펌프(2)로서는 고압 송액 펌프가 바람직하다. 또한 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액 등을 가열부(3), 냉각부(4)에 유통시키는 수단으로서는 스테인리스스틸 등의 금속제 튜브를 사용하고, 이 내부에 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액 등을 유통시키도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 장치의 개요와 수열 반응에 대하여 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 하기의 설명에서는, 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액 등을 유통시키는 튜브로서 스테인리스제 튜브를 사용하는 경우에 대하여 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 다른 금속 튜브이어도 된다.
(1) 고압 송액 펌프
흡인부측을 수성 용매가 들어간 탱크(1a) 및 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 용액이 든 탱크(1b)에 각각 밸브(7, 8)를 통하여 접속하고, 토출부측을 가열부(3), 냉각부(4)에 이어지는, 스테인리스제 튜브에 접속한다. 펌프는 원료 용액을 고압으로 토출 가능한 고압 송액 펌프를 사용하는 것이 바람직하다.
(2) 가열부
코일 형상으로 감은 스테인리스제 튜브를 고압 송액 펌프의 토출측에 접속하고, 튜브 내에 주석 비함유 또는 주석 함유의 퍼옥소티탄산 원료 용액을 통액한다. 이 튜브를 외부로부터 가열하고, 내부를 통과하는 원료 용액을 수열 처리한다. 원료 용액은 수열 처리에 따라 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액으로 변환되어 간다. 또한 튜브 내부 온도를 150℃ 이상으로 승온하기 위하여, 냉각부 출구측에 배압 밸브(5)를 설치하고, 튜브 내부 압력을 가열온도의 포화 증기압 이상으로 유지한다. 외부로부터의 가열 방법은 튜브 내의 원료 용액을 설정온도로 가열 가능하면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 스팀 가열, 전기로, 오일 배스, 샌드 등을 사용할 수 있다.
코일 형상 스테인리스제 튜브의 내경은 내부를 통과하는 유체로의 열전도의 관점에서 20mm 이하가 적절하고, 바람직하게는 10mm 이하, 보다 바람직하게는 5mm 이하이지만, 내경은 1mm 이상, 특히 2mm 이상인 것이 바람직하다.
수열 처리 온도는 반응 효율과 반응 제어성의 관점에서 150∼250℃가 적절하고, 바람직하게는 180∼250℃이다.
튜브 내부 압력은 원료 용액의 150℃ 이상으로의 온도상승을 가능하게 하기 위해, 0.5∼10MPa가 적절하고, 바람직하게는 2∼10MPa이다.
반응시간은 원료 전화율을 제어하기 위하여, 0.5∼20분이 적절하고, 바람직하게는 1∼10분이다.
수열 처리 온도까지의 승온시간은 생성되는 산화티탄 미립자의 균일성 및 입자 직경의 관점에서 2분 이내가 적절하고, 바람직하게는 1분 이내이다. 또한, 상기 반응시간은 이 수열 처리 온도로 승온, 도달하고나서의 시간이며, 상기 승온시간은 포함하지 않는다.
배압밸브는 튜브 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.
(3) 냉각부
가열부의 출구측 튜브에 냉각용 스테인리스제 튜브를 접속하고, 이 튜브를 외부로부터 냉각하여 튜브 내를 통과하는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 분산액을 냉각하고, 반응을 정지시킨다. 외부로부터의 냉각방법은 튜브 내의 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 분산액을 설정온도로 냉각 가능하면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 수욕, 빙욕 등을 사용할 수 있다.
냉각용 스테인리스제 튜브의 내경은 내부를 통과하는 유체로의 열전도의 관점에서 20mm 이하가 적절하고, 바람직하게는 10mm 이하, 보다 바람직하게는 5mm 이하이지만, 내경은 1mm 이상, 특히 2mm 이상인 것이 바람직하다. 냉각온도는 반응을 정지시키는 관점에서 40℃ 이하가 적절하고, 바람직하게는 30℃ 이하이다. 또한, 냉각온도의 하한은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 통상 0℃ 이상이다. 냉각에 요하는 시간은 생성되는 산화티탄의 균일성 및 입자 직경의 관점에서 3분 이내가 적절하고, 바람직하게는 2분 이내이다.
(4) 회수부
냉각부 출구측의 튜브로부터 회수용기에 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 회수한다.
이와 같이 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액이 얻어지지만, 이 분산액 중의 산화티탄 미립자는 레이저광을 사용한 동적 산란법에 의해 측정되는 체적 기준의 50% 누적분포 직경(D50)(이하, 「평균 입자 직경」이라고 한다.)이 50nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20nm 이하이다. 통상, 그 하한값은 특별히 한정되지 않지만, 5nm 이상인 것이 바람직하다.
또한 산화티탄 미립자의 농도는, 소요 두께의 광촉매 박막을 제작하기 쉬운 점에서, 이 분산액 중, 0.01∼20질량%가 바람직하고, 특히 0.5∼10질량%가 바람직하다.
또한 퍼옥소티탄산 용액으로부터 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율은 95∼99.5%가 적절하고, 보다 바람직하게는 98∼99.5%이다. 이 전화율이 95% 미만인 경우, 이 분산액으로부터 얻어지는 광촉매 박막의 광촉매 효과가 불충분하게 되는 경우가 있고, 이 전화율이 99.5%를 초과하는 경우, 분산액 중의 산화티탄 미립자가 응집되기 쉬워지는 경우가 있다.
<광촉매 박막을 표면에 갖는 부재>
이렇게 하여 얻어지는 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액은 각종 부재의 표면에 광촉매막을 형성시키기 위하여 사용할 수 있다.
여기에서, 각종 부재는 특별히 제한되지 않지만, 부재의 재료로서는, 예를 들면, 유기 재료, 무기 재료를 들 수 있고, 무기 재료에는, 예를 들면, 비금속 무기 재료, 금속 무기 재료가 포함된다. 이것들은 각각의 목적, 용도에 따른 여러 형상을 가질 수 있다.
유기 재료로서는, 예를 들면, 염화비닐 수지(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 아크릴 수지, 폴리아세탈, 불소 수지, 실리콘 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체(EVA), 아크릴로니트릴-부타디엔고무(NBR), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리비닐부티랄(PVB), 에틸렌-비닐알코올 공중합체(EVOH), 폴리이미드 수지, 폴리페닐렌술피드(PPS), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에테르에테르이미드(PEEI), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 멜라민 수지, 페놀 수지, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지 등의 합성 수지 재료, 천연고무 등의 천연 재료, 또는 상기 합성 수지 재료와 천연 재료와의 반합성 재료를 들 수 있다.
이것들은 필름, 시트, 섬유 재료, 섬유 제품, 그 밖의 성형품, 적층체 등의 소요의 형상, 구성으로 제품화되어 있어도 된다.
비금속 무기 재료로서는, 예를 들면, 유리, 세라믹, 석재 등을 들 수 있다. 이것들은 타일, 유리, 거울, 벽, 의장재 등의 여러 형으로 제품화되어 있어도 된다.
금속 무기 재료로서는, 예를 들면, 주철, 강재, 철, 철 합금, 알루미늄, 알루미늄 합금, 니켈, 니켈 합금, 아연 다이캐스트 등을 들 수 있다. 이것들은 상기 금속 무기 재료의 도금이 시행되어 있어도 되고, 상기 유기 재료가 도포되어 있어도 되고, 상기 유기 재료 또는 비금속 무기 재료의 표면에 시행하는 도금이어도 된다.
각종 부재 표면으로의 광촉매막의 형성 방법으로서는 상기 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을, 예를 들면, 상기 부재 표면에 스프레이 코팅, 딥 코팅 등의 공지의 도포 방법에 의해 도포한 후, 원적외선 건조, IH 건조, 열풍 건조 등의 공지의 건조 방법에 의해 건조시키면 되고, 광촉매막의 두께도 여러 가지로 선정될 수 있지만, 통상, 50nm∼10㎛의 범위가 바람직하다.
또한, 상기 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액에는, 상기 각종 부재 표면에 이 분산액을 도포하기 쉽게 함과 아울러 이 미립자를 접착하기 쉽게 할 목적으로, 바인더, 특히는 규소 화합물계 바인더를 배합비(규소 화합물과 산화티탄의 질량비) 1:99∼99:1, 보다 바람직하게는 10:90∼90:10, 더욱 바람직하게는 30:70∼70:30의 범위로 첨가하여 사용해도 된다.
여기에서, 규소 화합물계 바인더는 고체상 또는 액체상의 규소 화합물을 수성 분산매 중에 포함하여 이루어지는 규소화합물의, 콜로이드 분산액, 용액 또는 에멀션이며, 구체적으로는, 콜로이달실리카; 실리케이트 등의 규산염류 용액; 실란, 실록산 가수분해물 에멀션; 실리콘 수지 에멀션; 실리콘-아크릴 수지 공중합체, 실리콘-우레탄 수지 공중합체 등의 실리콘 수지와 다른 수지와의 공중합체의 에멀션 등을 들 수 있다.
이렇게 하여 형성되는 광촉매막은 투명하며, 종래와 같이 자외 영역에서 양호한 광촉매 작용을 제공하는 것이며, 이 광촉매막이 형성된 각종 부재는 산화티탄의 광촉매 작용에 의해 유기물을 분해하여 막 표면을 친수성으로 하므로, 이 부재 표면의 청정화, 탈취, 항균 등의 효과를 발휘할 수 있는 것이다.
(실시예)
이하에 실시예 및 비교예를 제시하여, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서의 각종 측정은 다음과 같이 행했다.
(1) 분산액 중의 산화티탄 미립자의 평균 입자 직경(D50)
분산액 중의 산화티탄 미립자의 평균 입자 직경(D50)은 입도분포 측정 장치(상품명 "나노 트랙 입도 분석계 UPA-EX", 니키소(주)제)를 사용하여 측정했다.
(2) 결정상의 측정
얻어진 산화티탄의 미립자의 결정상은 분말 X선 회절 장치(상품명 "MultiFlex", (주)Rigaku제)를 사용하여 측정했다.
(3) 퍼옥소티탄산 수용액의 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율
퍼옥소티탄산 수용액의 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율은 반응혼합물 중의 티탄량을 과산화수소 흡광 광도법에 의해 측정함으로써 산출했다. 흡광도는 반응혼합물의 일부를 골라내어, 황산 산성으로 한 뒤에 과산화수소와 반응, 정색시킨 후, 자외 가시 분광 광도계(상품명 "UVmini 1240", (주) 시마즈세사쿠쇼제)를 사용하여 측정했다.
(4) 광촉매 박막의 투명성
기재인 유리판의 HAZE값(%)을 측정했다. 다음에 분산액을 이 유리 위에 도포, 건조함으로써 광촉매 박막을 제작하고, 이 박막을 제작한 상태의 유리판의 HAZE값을 측정했다. 그 차로부터 광촉매 박막의 HAZE값을 구했다. HAZE값의 측정은 HAZE미터(상품명 "디지털헤이즈미터 NDH-200", 니혼덴쇼쿠고교(주)제)를 사용했다. 광촉매 박막의 투명성을 구해진 HAZE값의 차로부터 다음 기준으로 평가했다.
양호(○로 표시) ····차가 +1% 이하
다소 불량(△로 표시) ····차가 +1%를 초과하고, +3% 이하
불량(×로 표시) ····차가 +3%를 초과함
(5) 광촉매 박막의 아세트알데히드 가스 분해 성능 시험(UV 조사하)
분산액을 도포, 건조함으로써 제작한 광촉매 박막의 활성을 아세트알데히드 가스의 분해 반응에 의해 평가했다. 평가는 유통식 가스 분해 성능 평가법에 의해 행했다. 구체적으로는, 용적 100cm3의 석영유리제 셀 내에 5cm×10cm의 유리로 이루어지는 기판 위에 광촉매 박막을 형성한 평가용 샘플을 설치하고, 이 셀에 습도 50%로 습도 조절한 농도 100ppm의 아세트알데히드 가스를 유량 30mL·s-1로 유통시키면서, 셀 상부에 설치한 블랙 라이트로 1mW·cm-2가 되도록 광을 조사했다. 박막 위의 광촉매에 의해 아세트알데히드 가스가 분해되면, 이 셀로부터 유출되는 가스 중의 아세트알데히드 가스 농도가 저하했다. 그곳에서, 그 농도를 측정함으로써 아세트알데히드 가스 분해량을 구할 수 있었다. 아세트알데히드 가스 농도는 가스크로마토그래피(상품명 "GC-8A", (주)시마즈제작소제)를 사용하여 측정했다.
이하에 실시예를 제시하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
또한, 실시예는 이하에 기술하는 반응장치를 사용하여 행했다.
(반응 장치)
고압 송액 펌프의 흡인부측을 원료 탱크에 접속하고, 토출부측을 스팀 가열로 내에 설치된 코일 형상으로 감은 외경 3mm, 내경 2mm, 50m의 스테인리스제 튜브 가열반응기에 접속했다. 계속해서 가열 반응기 출구측을 수욕 속에 설치된 외경 3mm, 내경 2mm, 50m의 스테인리스제 튜브 냉각부에 접속하고, 또한 냉각부 출구측에 배압 밸브를 설치하고, 상압에서 회수용기에 반응생성물을 회수할 수 있도록 한 도 1에 도시하는 반응장치.
[실시예 1]
36질량%의 염화티탄(IV) 수용액을 순수로 10배로 희석한 후, 이 수용액에 10질량%의 암모니아수를 서서히 첨가하고 중화, 가수분해함으로써 수산화티탄의 침전물을 얻었다. 이 때의 용액의 pH는 9이었다. 얻어진 수산화티탄의 침전물을 순수의 첨가와 디캔테이션을 반복하여 탈이온 처리했다. 이 탈이온 처리 후의 수산화티탄 침전물에 과산화수소/수산화티탄(몰비)이 2.5 이상이 되도록 30질량% 과산화수소수를 첨가하고, 실온에서 만 하루 교반하여 충분히 반응시켰다. 그 후, 순수를 첨가하여 농도 조정을 행함으로써, 황색 투명의 퍼옥소티탄산 용액(고형분 농도 1질량%)을 얻었다.
고압 송수 펌프(상품명 "범용 고압 송액 펌프 8832형", (주)AQUATH제)의 흡인 튜브를 순수 20L 장입한 원료 탱크(1a)와, 퍼옥소티탄산 용액 20L를 장입한 원료 탱크(1b)에 접속했다. 우선, 원료 탱크(1a)로부터 고압 송수 펌프로 장치 튜브 내에 순수를 송액하고, 튜브 내가 순수로 채워진 후, 배압 밸브에 의해 튜브 내부 압력을 2MPa 이상으로 유지했다. 스팀 가열로를 190℃에 설정하고, 가열로 내에 설치된 코일 형상 튜브 내의 순수를 가열하여, 순수의 온도가 190℃에 도달한 것을 확인한 후, 고압 송액 펌프를 원료 탱크(1b)로 전환하고, 장치 튜브 내에 퍼옥소티탄산 용액을 도입했다. 도입된 퍼옥소티탄산 용액은 가열부에서 190℃에서의 수열 반응에 의해, 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액으로 변환되고, 계속해서 냉각부에서 25℃까지 냉각되고, 반응을 정지했다.
얻어진 분산액 중의 산화티탄 미립자의 평균 입자 직경을 측정한 바, 13.7nm, 퍼옥소티탄산 용액의 산화티탄 입자로의 전화율을 측정한 바 99.3%이었다.
또한, 가열부에서의 수열 반응 시간은 3분, 온도 상승에 필요로 한 시간은 20초, 냉각에 필요로 한 시간은 1분이었다.
[비교예 1]
가열부의 가열온도를 130℃로 한 이외는 실시예 1과 동일하게 하여 수열 처리를 행했다.
[비교예 2]
회분식 반응기에 의해 수열 처리를 행했다.
구체적으로는 실시예 1과 같이 하여 얻은 퍼옥소티탄산 용액을 용적 500mL의 오토클레이브에 400mL 장입하고, 이것을 190℃, 1.4MPa의 조건하에, 90분간 수열 처리했다. 그 후, 오토클레이브 내의 반응혼합물을 샘플링관을 경유하여, 25℃의 수욕 중에 유지한 용기에 배출하고, 급속하게 냉각함으로써 반응을 정지시켜, 산화티탄 미립자 분산액을 얻었다.
실시예 1, 비교예 1 및 2로 제작한 분산액에 실리카계의 바인더(콜로이달실리카, 상품명: 스노우텍스 20(닛산카가쿠고교(주)제))을 TiO2/SiO2 질량비 1.5로 첨가한 후, 유리판 상에 딥 코터로 도포, 건조시켜, 막 두께가 300nm의 광촉매 박막을 형성하고, 평가용 샘플을 얻었다.
표 1에 실시예 1, 비교예 1 및 2의 반응조건 및 평균 입자 직경, 결정상, 원료 전화율, 광촉매 박막의 투명성 평가, 아세트알데히드 가스 분해 시험에 있어서의 블랙 라이트 조사 90분 후의 가스 분해율을 정리하여 나타낸다.
|
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반응조건 | 평가결과 | |||||
| 온도 (℃) |
반응온도 도달까지의 시간(분) | 평균 입자 직경(㎛) | 결정상 |
전화율 (%) |
박막 투명성 | 가스 분해율(%) | |
| 실시예 1 | 190 | 0.3 | 13.7 | 아나타제 | 99.3 | ○ | 61.5 |
| 비교예 1 | 130 | 0.3 | 9.5 | 아나타제 | 13.4 | ○ | 5.5 |
| 비교예 2 | 190 | 40 | 18.7 | 아나타제 | 99.5 | ○ | 20.5 |
실시예 1과 비교예 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 반응온도 도달까지의 시간이 빠르면 얻어지는 산화티탄 미립자의 입자 직경이 작아져, 광촉매로서의 가스 분해 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.
[실시예 2]
36질량%의 염화티탄(IV) 수용액과 Ti에 대하여 5mol%량의 염화주석(IV)을 순수로 10배로 희석한 후, 이 수용액에 10질량%의 암모니아수를 서서히 첨가하여 중화, 가수분해함으로써 수산화티탄의 침전물을 얻었다. 이때의 용액의 pH는 9이었다. 얻어진 수산화티탄의 침전물을 순수의 첨가와 디캔테이션을 반복하여 탈이온 처리했다. 이 탈이온 처리 후의 수산화티탄 침전물에 과산화수소/수산화티탄(몰비)이 2.5 이상이 되도록 30질량% 과산화수소수를 첨가하고, 실온에서 만 하루 교반하여 충분히 반응시켰다. 그 후, 순수를 첨가하여 농도 조정을 행함으로써, 황색 투명의 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액(고형분 농도 1질량%)을 얻었다.
고압 송수 펌프(상품명 "범용 고압 송액 펌프 8832형", (주)AQUATH제)의 흡인 튜브를 순수 20L 장입한 원료 탱크(1a)와, 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액 20L를 장입한 원료 탱크(1b)에 접속했다. 우선, 원료 탱크(1a)로부터 고압 송수 펌프에서 장치 튜브 내에 순수를 송액하고, 튜브 내가 순수로 채워진 후, 배압 밸브에 의해 튜브 내부 압력을 2MPa 이상으로 유지했다. 스팀 가열로를 190℃로 설정하고, 가열로 내에 설치된 코일 형상 튜브 내의 순수를 가열하고, 순수의 온도가 190℃에 도달한 것을 확인한 후, 고압 송액 펌프를 원료 탱크(1b)로 전환하고, 장치 튜브 내에 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액을 도입했다. 도입된 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액은 가열부에서 190℃에서의 수열 반응에 의해, 루틸형 산화티탄 미립자 분산액으로 변환되고, 계속해서 냉각부에서 25℃까지 냉각되고, 반응을 정지했다.
얻어진 분산액 중의 산화티탄 미립자의 평균 입자 직경을 측정한 바, 10.5nm, 퍼옥소티탄산 용액의 산화티탄 입자로의 전화율을 측정한 바 98.9%이었다.
또한, 가열부에서의 수열 반응 시간은 3분, 승온에 요한 시간은 20초, 냉각에 필요로 한 시간은 1분이었다.
[비교예 3]
가열부의 가열온도를 130℃로 한 이외는 실시예 2와 동일하게 하여 수열 처리를 행했다.
[비교예 4]
회분식 반응기에 의해 수열 처리를 행했다. 구체적으로는, 실시예 2와 같이 하여 얻은 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액을 용적 500mL의 오토클레이브에 400mL 장입하고, 이것을 190℃, 1.4MPa의 조건하에, 90분간 수열 처리했다. 그 후, 오토클레이브 내의 반응혼합물을, 샘플링관을 경유하여, 25℃의 수욕 속에 유지한 용기에 배출하고, 급속하게 냉각함으로써 반응을 정지시켜, 산화티탄 미립자 분산액을 얻었다.
실시예 2, 비교예 3 및 4에서 제작한 분산액에 실리카계의 바인더(콜로이달실리카, 상품명: 스노우텍스 20(닛산카가쿠고교(주)제))을 TiO2/SiO2 질량비 1.5로 첨가한 후, 유리판 상에 딥 코터로 도포, 건조시켜, 막 두께가 300nm의 광촉매 박막을 형성하고, 평가용 샘플을 얻었다.
표 2에 실시예 2, 비교예 3 및 4의 반응조건 및 평균 입자 직경, 결정상, 원료 전화율, 광촉매 박막의 투명성 평가, 아세트알데히드 가스 분해 시험에 있어서의 블랙 라이트 조사 90분 후의 가스 분해율을 정리하여 나타낸다.
|
|
반응조건 | 평가결과 | ||||||
| 온도 (℃) |
반응온도 도달까지의 시간(분) | 주석 첨가 (몰%) |
평균 입자 직경 (nm) |
결정상 |
전화율 (%) |
박막 투명성 | 가스 분해율(%) | |
| 실시예 2 | 190 | 0.3 | 5 | 10.5 | 루틸 | 98.9 | ○ | 32.5 |
| 비교예 3 | 130 | 0.3 | 5 | 6.5 | 루틸 | 10.3 | ○ | 3.5 |
| 비교예 4 | 190 | 40 | 5 | 12.5 | 루틸 | 98.9 | ○ | 24.0 |
실시예 2와 비교예 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 반응온도 도달까지의 시간이 빠르면 얻어지는 산화티탄 미립자의 입자 직경이 작아져, 광촉매로서의 가스 분해 성능이 향상되는 것을 알 수 있다.
본 발명의 아나타제형 또는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액은 유리, 금속 등의 무기 물질 및 고분자 필름(PET 필름 등) 등의 유기 물질로 이루어지는 여러 기재에 적용하여 광촉매 박막을 제작하는데 유용하며, 특히 고분자 필름 위에 투명한 광촉매 박막을 제작하는데 유용하다.
Claims (17)
- 퍼옥소티탄산 용액으로부터 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액을 제조하는 방법에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에 연속적으로 공급하고, 150∼250℃, 0.5∼10MPa의 조건하에서 수열 처리하는 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항에 있어서, 상기 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액 중의 산화티탄 미립자가 레이저광을 사용한 동적 산란법에 의해 측정되는 체적 기준의 50% 누적분포 직경(D50)에서 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 유통식 반응기에 연속적으로 공급되는 퍼옥소티탄산 용액이 설정한 수열 반응 온도까지 2분 이내에 가열되는 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리하여 제조된 산화티탄 미립자 분산액이 계속해서 2분 이내에 40℃ 이하까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 유통식 반응기에서의 퍼옥소티탄산 용액으로부터 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율이 95∼99.5%이도록 반응시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액에 바인더를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 6 항에 기재된 바인더가 규소 화합물계 바인더인 것을 특징으로 하는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 아나타제형 산화티탄 미립자 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는 부재.
- 주석 함유 퍼옥소티탄산 용액으로부터 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 제조하는 방법에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 유통식 반응기에 연속적으로 공급하고, 150∼250℃, 0.5∼10MPa의 조건하에서 수열 처리하는 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항에 있어서, 주석 성분의 함유량이 산화티탄과의 몰비(Ti/Sn)로 1∼1,000인 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 루틸형 산화티탄 미립자 분산액 중의 산화티탄 미립자가 레이저광을 사용한 동적 산란법에 의해 측정되는 체적 기준의 50% 누적분포 직경(D50)에서 50nm 이하인 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 유통식 반응기에 연속적으로 공급되는 퍼옥소티탄산 용액이 설정한 수열 반응 온도까지 2분 이내에 가열되는 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 퍼옥소티탄산 용액을 수열 처리하여 제조된 산화티탄 미립자 분산액이 계속해서 2분 이내에 40℃ 이하까지 냉각되는 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 유통식 반응기에서의 퍼옥소티탄산 용액으로부터 산화티탄 미립자 분산액으로의 전화율이 95∼99.5%이도록 반응시간을 조정하는 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액에 바인더를 더 첨가한 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 15 항에 기재된 바인더가 규소 화합물계 바인더인 것을 특징으로 하는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액의 제조 방법.
- 제 9 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 루틸형 산화티탄 미립자 분산액을 사용하여 형성되는 광촉매 박막을 표면에 갖는 것을 특징으로 하는 부재.
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