JP3109457B2 - 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性コ−ティング組成物 - Google Patents
光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性コ−ティング組成物Info
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Landscapes
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、室内照明に含まれ
る微弱な近紫外線の照射により、部材表面を親水性にし
うる光触媒性親水性部材、及び基材に被覆することによ
り光触媒性親水性表面を形成可能な光触媒性親水性コ−
ティング組成物に関する。
る微弱な近紫外線の照射により、部材表面を親水性にし
うる光触媒性親水性部材、及び基材に被覆することによ
り光触媒性親水性表面を形成可能な光触媒性親水性コ−
ティング組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、先に、半導体光触媒の光励
起作用により物品の表面を高度に親水化する方法を提案
した（ＷＯ９６／２９３７５号）。この方法に従えば、
物品の表面はアナタ−ゼ型酸化チタンのような半導体光
触媒のコ−ティングによって被覆される。このアナタ−
ゼ型酸化チタンからなる光触媒性コ−ティングに紫外線
を照射することにより光触媒を充分な照度で充分な時間
にわたり光励起すると、光触媒性コ−ティングの表面は
水との接触角が約０度になる程度に高度に親水化され
る。ＷＯ９６／２９３７５号に開示されているように、
このように高度に親水化可能な光触媒性コ−ティング
は、防曇、降雨による浄化、水洗による浄化、乾燥促進
その他種々の目的で種々の物品に適用することができ
る。例えば、車両の風防ガラス、ドアミラ−、建物の窓
ガラス、眼鏡のレンズ、或いは鏡のような透明物品を光
触媒性コ−ティングで被覆した場合には、光触媒の光励
起に伴いコ−ティングの表面は高度に親水化され、その
結果、物品が凝縮湿分や湯気で曇ったり、付着水滴で翳
ったりするのが防止される。或いは、屋外に配置された
建物や物品が光触媒性コ−ティングで被覆されている場
合には、親水化された表面に付着した親油性又は疎水性
の煤塵や汚染物は降雨の都度雨水により洗い流され、表
面は浄化される。また、ＷＯ９６／２９３７５号に開示
されているように、さらに、表面層に、前記光触媒以外
に、シリカ又はケイ素原子に結合する有機基の少なくと
も一部が水酸基に置換されたシリコ−ンが添加されてい
ると、光触媒の光励起により超親水化した後暫く暗所に
放置しても表面の親水性は維持される。
起作用により物品の表面を高度に親水化する方法を提案
した（ＷＯ９６／２９３７５号）。この方法に従えば、
物品の表面はアナタ−ゼ型酸化チタンのような半導体光
触媒のコ−ティングによって被覆される。このアナタ−
ゼ型酸化チタンからなる光触媒性コ−ティングに紫外線
を照射することにより光触媒を充分な照度で充分な時間
にわたり光励起すると、光触媒性コ−ティングの表面は
水との接触角が約０度になる程度に高度に親水化され
る。ＷＯ９６／２９３７５号に開示されているように、
このように高度に親水化可能な光触媒性コ−ティング
は、防曇、降雨による浄化、水洗による浄化、乾燥促進
その他種々の目的で種々の物品に適用することができ
る。例えば、車両の風防ガラス、ドアミラ−、建物の窓
ガラス、眼鏡のレンズ、或いは鏡のような透明物品を光
触媒性コ−ティングで被覆した場合には、光触媒の光励
起に伴いコ−ティングの表面は高度に親水化され、その
結果、物品が凝縮湿分や湯気で曇ったり、付着水滴で翳
ったりするのが防止される。或いは、屋外に配置された
建物や物品が光触媒性コ−ティングで被覆されている場
合には、親水化された表面に付着した親油性又は疎水性
の煤塵や汚染物は降雨の都度雨水により洗い流され、表
面は浄化される。また、ＷＯ９６／２９３７５号に開示
されているように、さらに、表面層に、前記光触媒以外
に、シリカ又はケイ素原子に結合する有機基の少なくと
も一部が水酸基に置換されたシリコ−ンが添加されてい
ると、光触媒の光励起により超親水化した後暫く暗所に
放置しても表面の親水性は維持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
又はケイ素原子に結合する有機基の少なくとも一部が水
酸基に置換されたシリコ−ンが表面層に添加されている
と、光触媒の励起波長が短波長側へシフトする。その結
果、例えば、光触媒としてアナタ−ゼ型酸化チタンを利
用する場合、その励起光線のうち、蛍光灯等の室内照明
から発光される光に多く含まれる３５０ｎｍ〜３９０ｎ
ｍの近紫外線で励起しにくくなり、室内照明下で十分に
光触媒の光励起による親水化が進行しなくなるという問
題点があった。そこで、本発明では、蛍光灯等の室内照
明から発光される光に多く含まれる３５０ｎｍ〜３９０
ｎｍの近紫外線の照射により部材表面を親水性にしうる
暗所親水維持性を兼備する光触媒性親水性部材を提供す
ることを目的とする。
又はケイ素原子に結合する有機基の少なくとも一部が水
酸基に置換されたシリコ−ンが表面層に添加されている
と、光触媒の励起波長が短波長側へシフトする。その結
果、例えば、光触媒としてアナタ−ゼ型酸化チタンを利
用する場合、その励起光線のうち、蛍光灯等の室内照明
から発光される光に多く含まれる３５０ｎｍ〜３９０ｎ
ｍの近紫外線で励起しにくくなり、室内照明下で十分に
光触媒の光励起による親水化が進行しなくなるという問
題点があった。そこで、本発明では、蛍光灯等の室内照
明から発光される光に多く含まれる３５０ｎｍ〜３９０
ｎｍの近紫外線の照射により部材表面を親水性にしうる
暗所親水維持性を兼備する光触媒性親水性部材を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基体表面に、光触媒粒子と、シリカ及び／
又はシリコ−ンと、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ
又はその化合物の群から選ばれる１種以上の物質とを含
む層が形成されており、前記光触媒の光励起に応じて部
材表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光
触媒性親水性部材、及び光触媒粒子と、シリカ被膜を形
成するための前駆体及び／又はシリコ−ン被膜を形成す
るための前駆体及び／又は微粒子シリカと、Ｃｒ、Ｒ
ｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ又はその化合物の群から選ば
れる１種以上の物質とを含むことを特徴とする光触媒性
親水性コ−ティング組成物を提供する。Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃ
ｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ又はその化合物の群から選ばれる１
種以上の物質の添加により、シリカ及び／又はシリコ−
ンによる光触媒の励起波長の短波長側へのシフトが抑制
され、蛍光灯等の室内照明から発光される光に多く含ま
れる３５０ｎｍ〜３９０ｎｍの近紫外線の照射により部
材表面が高度の親水性を呈するようになる。
解決すべく、基体表面に、光触媒粒子と、シリカ及び／
又はシリコ−ンと、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ
又はその化合物の群から選ばれる１種以上の物質とを含
む層が形成されており、前記光触媒の光励起に応じて部
材表面が親水性を呈するようになることを特徴とする光
触媒性親水性部材、及び光触媒粒子と、シリカ被膜を形
成するための前駆体及び／又はシリコ−ン被膜を形成す
るための前駆体及び／又は微粒子シリカと、Ｃｒ、Ｒ
ｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ又はその化合物の群から選ば
れる１種以上の物質とを含むことを特徴とする光触媒性
親水性コ−ティング組成物を提供する。Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃ
ｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ又はその化合物の群から選ばれる１
種以上の物質の添加により、シリカ及び／又はシリコ−
ンによる光触媒の励起波長の短波長側へのシフトが抑制
され、蛍光灯等の室内照明から発光される光に多く含ま
れる３５０ｎｍ〜３９０ｎｍの近紫外線の照射により部
材表面が高度の親水性を呈するようになる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明において、光触媒とは、そ
の結晶の伝導帯と価電子帯との間のエネルギ−ギャップ
よりも大きなエネルギ−（すなわち短い波長）の光（励
起光）を照射したときに、価電子帯中の電子の励起（光
励起）が生じて、伝導電子と正孔を生成しうる物質をい
い、光触媒性酸化物には、例えば、アナタ−ゼ型酸化チ
タン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化第二鉄、三
酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロ
ンチウム等の酸化物が好適に利用できる。本発明におけ
る高度の親水性とは、水との接触角に換算して１０゜以
下、好ましくは５゜以下の水濡れ性を呈する状態をい
う。
の結晶の伝導帯と価電子帯との間のエネルギ−ギャップ
よりも大きなエネルギ−（すなわち短い波長）の光（励
起光）を照射したときに、価電子帯中の電子の励起（光
励起）が生じて、伝導電子と正孔を生成しうる物質をい
い、光触媒性酸化物には、例えば、アナタ−ゼ型酸化チ
タン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化第二鉄、三
酸化二ビスマス、三酸化タングステン、チタン酸ストロ
ンチウム等の酸化物が好適に利用できる。本発明におけ
る高度の親水性とは、水との接触角に換算して１０゜以
下、好ましくは５゜以下の水濡れ性を呈する状態をい
う。
【０００６】シリカ被膜を形成するための前駆体として
は、平均組成式ＳｉＸqＯ(4-q) /2（式中、Ｘはアルコ
キシ基、又は、ハロゲン原子であり、ｑは０＜ｑ＜４を
満足する数である）で表されるシリケ−ト、又は一般式
ＳｉＸ４（式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種
以上からなる官能基、又は、一価の有機基と水素基から
選ばれた２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキ
シ基、又は、ハロゲン原子である）で表される４官能加
水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に
利用できる。ここで上記４官能加水分解性シラン誘導体
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、
ジエトキシジメトキシシラン等が好適に利用できる。ま
た上記シリケ−トは、上記４官能加水分解性シラン誘導
体の部分加水分解及び脱水縮重合等で作製することがで
きる。
は、平均組成式ＳｉＸqＯ(4-q) /2（式中、Ｘはアルコ
キシ基、又は、ハロゲン原子であり、ｑは０＜ｑ＜４を
満足する数である）で表されるシリケ−ト、又は一般式
ＳｉＸ４（式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種
以上からなる官能基、又は、一価の有機基と水素基から
選ばれた２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキ
シ基、又は、ハロゲン原子である）で表される４官能加
水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に
利用できる。ここで上記４官能加水分解性シラン誘導体
としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、
ジエトキシジメトキシシラン等が好適に利用できる。ま
た上記シリケ−トは、上記４官能加水分解性シラン誘導
体の部分加水分解及び脱水縮重合等で作製することがで
きる。
【０００７】シリコ−ン被膜を形成するための前駆体と
しては、平均組成式ＲpＳｉＯ(4-p)/2（式中、Ｒは一価
の有機基の１種若しくは２種以上からなる官能基、又
は、一価の有機基と水素基から選ばれた２種以上からな
る官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又は、ハロゲン原
子であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数である）で表さ
れる液状ポリマ−又はオリゴマ−、又は一般式ＲｐＳｉ
Ｘ4-p（式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以
上からなる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選
ばれた２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ
基、又は、ハロゲン原子であり、ｐは１または２であ
る）で表される加水分解性シラン誘導体が好適に利用で
きる。ここで上記加水分解性シラン誘導体としては、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェ
ニルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラ
ン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキ
シシラン、ジエチルジブトキシシラン、フェニルメチル
ジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、
フェニルメチルジプロポキシシラン、フェニルメチルジ
ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ
−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリプロ
ポキシシラン、ｎ−プロピルトリブトキシシラン、γ−
グリコキシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン等が好適に利用
できる。また上記シロキサンポリマ−又はオリゴマ−と
しては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分解及
び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の部分
加水分解物と、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラ
ン、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解物と
の脱水縮重合等で作製することができる。
しては、平均組成式ＲpＳｉＯ(4-p)/2（式中、Ｒは一価
の有機基の１種若しくは２種以上からなる官能基、又
は、一価の有機基と水素基から選ばれた２種以上からな
る官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又は、ハロゲン原
子であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数である）で表さ
れる液状ポリマ−又はオリゴマ−、又は一般式ＲｐＳｉ
Ｘ4-p（式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以
上からなる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選
ばれた２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ
基、又は、ハロゲン原子であり、ｐは１または２であ
る）で表される加水分解性シラン誘導体が好適に利用で
きる。ここで上記加水分解性シラン誘導体としては、メ
チルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、
メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシ
ラン、エチルトリプロポキシシラン、エチルトリブトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、フェニルトリプロポキシシラン、フェ
ニルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジプロポキシシラ
ン、ジメチルジブトキシシラン、ジエチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジエトキシシラン、ジエチルジプロポキ
シシラン、ジエチルジブトキシシラン、フェニルメチル
ジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、
フェニルメチルジプロポキシシラン、フェニルメチルジ
ブトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ
−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリプロ
ポキシシラン、ｎ−プロピルトリブトキシシラン、γ−
グリコキシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン等が好適に利用
できる。また上記シロキサンポリマ−又はオリゴマ−と
しては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分解及
び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の部分
加水分解物と、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラ
ン、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解物と
の脱水縮重合等で作製することができる。
【０００８】微粒子シリカとしては、平均粒径１〜１０
０ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは８〜
２０ｎｍのシリカ粒子が利用できる。
０ｎｍ、好ましくは５〜５０ｎｍ、より好ましくは８〜
２０ｎｍのシリカ粒子が利用できる。
【０００９】上記シリカ又はシリコ−ンによる光触媒の
励起波長の短波長側へのシフトを抑制する物質として
は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ等の金属、又は
それらの酸化物、塩化物、水酸化物、硫酸化合物、硝酸
化合物等が好適に利用できる。
励起波長の短波長側へのシフトを抑制する物質として
は、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｃｅ、Ｒｈ、Ｖ等の金属、又は
それらの酸化物、塩化物、水酸化物、硫酸化合物、硝酸
化合物等が好適に利用できる。
【００１０】コ−ティング組成物には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚ
ｎのような金属を添加することができる。前記金属を添
加した場合、塗膜により形成される表面層は、表面に付
着した細菌や黴を暗所でも死滅させることができる。
ｎのような金属を添加することができる。前記金属を添
加した場合、塗膜により形成される表面層は、表面に付
着した細菌や黴を暗所でも死滅させることができる。
【００１１】コ−ティング組成物には、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒ
ｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加するこ
とができる。前記金属を添加した場合、塗膜により形成
される表面層は、光触媒の酸化還元活性を増強でき、有
機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解性を向上させ
ることができる。
ｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加するこ
とができる。前記金属を添加した場合、塗膜により形成
される表面層は、光触媒の酸化還元活性を増強でき、有
機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解性を向上させ
ることができる。
【００１２】コ−ティング組成物は、その他に水、エタ
ノ−ル、イソプロパノ−ル等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫
酸、酢酸、マレイン酸等のシリコ−ンの前駆体の加水分
解を促進する触媒や、トリブチルアミン、ヘキシルアミ
ンなどの塩基性化合物類、アルミニウムトリイソプロポ
キシド、テトライソプロピルチタネ−トなどの酸性化合
物類等のシリコ−ンの前駆体を硬化させる触媒や、シラ
ンカップリング剤等のコ−ティング液の分散性を向上さ
せる界面活性剤や、ジアセトンアルコ−ル、セロソルブ
等のレベリング剤などを添加してもよい。
ノ−ル、イソプロパノ−ル等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫
酸、酢酸、マレイン酸等のシリコ−ンの前駆体の加水分
解を促進する触媒や、トリブチルアミン、ヘキシルアミ
ンなどの塩基性化合物類、アルミニウムトリイソプロポ
キシド、テトライソプロピルチタネ−トなどの酸性化合
物類等のシリコ−ンの前駆体を硬化させる触媒や、シラ
ンカップリング剤等のコ−ティング液の分散性を向上さ
せる界面活性剤や、ジアセトンアルコ−ル、セロソルブ
等のレベリング剤などを添加してもよい。
【００１３】本発明のコ−ティング組成物の利用方法
は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成物を塗布
し、硬化させて塗膜を形成することによる。
は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成物を塗布
し、硬化させて塗膜を形成することによる。
【００１４】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
【００１５】上記方法で部材表面に塗膜を形成すると、
部材表面は光触媒の光励起に応じて親水性を呈するよう
になる。ここで、光触媒の光励起により、基材表面が高
度に親水化されるためには、励起光の照度は０．００１
ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ2以上だとより好ま
しい。光触媒性酸化物が、アナタ−ゼ型酸化チタン、ル
チル型酸化チタン、酸化亜鉛、 チタン酸ストロンチウ
ムの場合には、光触媒の光励起に用いる光源としては、
太陽光、室内照明、蛍光灯、水銀灯、白熱電灯、キセノ
ンランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドラン
プ、ＢＬＢランプ等が好適に利用できる。
部材表面は光触媒の光励起に応じて親水性を呈するよう
になる。ここで、光触媒の光励起により、基材表面が高
度に親水化されるためには、励起光の照度は０．００１
ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ2以上だとより好ま
しい。光触媒性酸化物が、アナタ−ゼ型酸化チタン、ル
チル型酸化チタン、酸化亜鉛、 チタン酸ストロンチウ
ムの場合には、光触媒の光励起に用いる光源としては、
太陽光、室内照明、蛍光灯、水銀灯、白熱電灯、キセノ
ンランプ、高圧ナトリウムランプ、メタルハライドラン
プ、ＢＬＢランプ等が好適に利用できる。
【００１６】部材表面に塗膜により形成される表面層の
膜厚は、０．４μｍ以下にするのが好ましい。そうすれ
ば、光の乱反射による白濁を防止することができ、表面
層は実質的に透明となる。さらに、表面層の膜厚を、
０．２μｍ以下にすると一層好ましい。そうすれば、光
の干渉による表面層の発色を防止することができる。ま
た、表面層が薄ければ薄いほどその透明度は向上する。
更に、膜厚を薄くすれば、表面層の耐摩耗性が向上す
る。
膜厚は、０．４μｍ以下にするのが好ましい。そうすれ
ば、光の乱反射による白濁を防止することができ、表面
層は実質的に透明となる。さらに、表面層の膜厚を、
０．２μｍ以下にすると一層好ましい。そうすれば、光
の干渉による表面層の発色を防止することができる。ま
た、表面層が薄ければ薄いほどその透明度は向上する。
更に、膜厚を薄くすれば、表面層の耐摩耗性が向上す
る。
【００１７】ＰＣＴ／ＷＯ９６／２９３７５号に示した
ように、部材表面が水との接触角に換算して１０゜以下
の状態であれば、空気中の湿分や湯気が結露しても、凝
縮水が個々の水滴を形成せずに一様な水膜になる傾向が
顕著になる。従って、表面に光散乱性の曇りを生じない
傾向が顕著になる。同様に、窓ガラスや車両用バックミ
ラ−や車両用風防ガラスや眼鏡レンズやヘルメットのシ
−ルドが降雨や水しぶきを浴びた場合に、離散した目障
りな水滴が形成されずに、高度の視界と可視性を確保
し、車両や交通の安全性を保証し、種々の作業や活動の
能率を向上させる効果が飛躍的に向上する。また、同様
にＰＣＴ／ＷＯ９６／２９３７５号に示したように、部
材表面が水との接触角に換算して１０゜以下、好ましく
は５゜以下の状態であれば、都市煤塵、自動車等の排気
ガスに含有されるカ−ボンブラック等の燃焼生成物、油
脂、シ−ラント溶出成分等の疎水性汚染物質、及び無機
粘土質汚染物質双方が付着しにくく、付着しても降雨や
水洗により簡単に落せる状態になる。
ように、部材表面が水との接触角に換算して１０゜以下
の状態であれば、空気中の湿分や湯気が結露しても、凝
縮水が個々の水滴を形成せずに一様な水膜になる傾向が
顕著になる。従って、表面に光散乱性の曇りを生じない
傾向が顕著になる。同様に、窓ガラスや車両用バックミ
ラ−や車両用風防ガラスや眼鏡レンズやヘルメットのシ
−ルドが降雨や水しぶきを浴びた場合に、離散した目障
りな水滴が形成されずに、高度の視界と可視性を確保
し、車両や交通の安全性を保証し、種々の作業や活動の
能率を向上させる効果が飛躍的に向上する。また、同様
にＰＣＴ／ＷＯ９６／２９３７５号に示したように、部
材表面が水との接触角に換算して１０゜以下、好ましく
は５゜以下の状態であれば、都市煤塵、自動車等の排気
ガスに含有されるカ−ボンブラック等の燃焼生成物、油
脂、シ−ラント溶出成分等の疎水性汚染物質、及び無機
粘土質汚染物質双方が付着しにくく、付着しても降雨や
水洗により簡単に落せる状態になる。
【００１８】部材表面が上記高度の親水性を呈し、かつ
その状態を維持するようになれば、上記防曇効果、表面
清浄化効果の他、帯電防止効果（ほこり付着防止効
果）、断熱効果、水中での気泡付着防止効果、熱交換器
における効率向上効果、生体親和性向上効果等が発揮さ
れるようになる。
その状態を維持するようになれば、上記防曇効果、表面
清浄化効果の他、帯電防止効果（ほこり付着防止効
果）、断熱効果、水中での気泡付着防止効果、熱交換器
における効率向上効果、生体親和性向上効果等が発揮さ
れるようになる。
【００１９】本発明が適用可能な基材としては、防曇効
果を期待する場合には透明な部材であり、その材質はガ
ラス、プラスチック等が好適に利用できる。適用可能な
基材を用途でいえば、車両用後方確認ミラ−、浴室用
鏡、洗面所用鏡、歯科用鏡、道路鏡のような鏡；眼鏡レ
ンズ、光学レンズ、照明用レンズ、半導体用レンズ、複
写機用レンズ、車両用後方確認カメラレンズのようなレ
ンズ；プリズム；建物や監視塔の窓ガラス；自動車、鉄
道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロ−プウエイ
のゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の
窓ガラス；自動車、オ−トバイ、鉄道車両、航空機、船
舶、潜水艇、雪上車、スノ−モ−ビル、ロ−プウエイの
ゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の風
防ガラス；防護用ゴ−グル、スポ−ツ用ゴ−グル、防護
用マスクのシ−ルド、スポ−ツ用マスクのシ−ルド、ヘ
ルメットのシ−ルド、冷凍食品陳列ケ−スのガラス、中
華饅頭等の保温食品の陳列ケ−スのガラス；計測機器の
カバ−、車両用後方確認カメラレンズのカバ−、レ−ザ
−歯科治療器等の集束レンズ、車間距離センサ−等のレ
−ザ−光検知用センサ−のカバ−、赤外線センサ−のカ
バ−；カメラ用フィルタ−、及び上記物品表面に貼着さ
せるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
果を期待する場合には透明な部材であり、その材質はガ
ラス、プラスチック等が好適に利用できる。適用可能な
基材を用途でいえば、車両用後方確認ミラ−、浴室用
鏡、洗面所用鏡、歯科用鏡、道路鏡のような鏡；眼鏡レ
ンズ、光学レンズ、照明用レンズ、半導体用レンズ、複
写機用レンズ、車両用後方確認カメラレンズのようなレ
ンズ；プリズム；建物や監視塔の窓ガラス；自動車、鉄
道車両、航空機、船舶、潜水艇、雪上車、ロ−プウエイ
のゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の
窓ガラス；自動車、オ−トバイ、鉄道車両、航空機、船
舶、潜水艇、雪上車、スノ−モ−ビル、ロ−プウエイの
ゴンドラ、遊園地のゴンドラ、宇宙船のような乗物の風
防ガラス；防護用ゴ−グル、スポ−ツ用ゴ−グル、防護
用マスクのシ−ルド、スポ−ツ用マスクのシ−ルド、ヘ
ルメットのシ−ルド、冷凍食品陳列ケ−スのガラス、中
華饅頭等の保温食品の陳列ケ−スのガラス；計測機器の
カバ−、車両用後方確認カメラレンズのカバ−、レ−ザ
−歯科治療器等の集束レンズ、車間距離センサ−等のレ
−ザ−光検知用センサ−のカバ−、赤外線センサ−のカ
バ−；カメラ用フィルタ−、及び上記物品表面に貼着さ
せるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
【００２０】本発明が適用可能な基材としては、表面清
浄化効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金
属、セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメ
ント、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、そ
れらの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用
途でいえば、建材、建物外装、建物内装、窓枠、窓ガラ
ス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の
外装、防塵カバ−及び塗装、交通標識、各種表示装置、
広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガ−ドレ
−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太
陽電池カバ−、太陽熱温水器集熱カバ−、ビニ−ルハウ
ス、車両用照明灯のカバ−、住宅設備、便器、浴槽、洗
面台、照明器具、照明カバ−、台所用品、食器、食器洗
浄器、食器乾燥器、流し、調理レンジ、キッチンフ−
ド、換気扇、及び上記物品表面に貼着させるためのフィ
ルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
浄化効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金
属、セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメ
ント、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、そ
れらの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用
途でいえば、建材、建物外装、建物内装、窓枠、窓ガラ
ス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装置や物品の
外装、防塵カバ−及び塗装、交通標識、各種表示装置、
広告塔、道路用遮音壁、鉄道用遮音壁、橋梁、ガ−ドレ
−ルの外装及び塗装、トンネル内装及び塗装、碍子、太
陽電池カバ−、太陽熱温水器集熱カバ−、ビニ−ルハウ
ス、車両用照明灯のカバ−、住宅設備、便器、浴槽、洗
面台、照明器具、照明カバ−、台所用品、食器、食器洗
浄器、食器乾燥器、流し、調理レンジ、キッチンフ−
ド、換気扇、及び上記物品表面に貼着させるためのフィ
ルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
【００２１】本発明が適用可能な基材としては、乾燥促
進効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金属、
セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメン
ト、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、それ
らの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用途
でいえば、自動車車体、窓、舗道及び上記物品表面に貼
着させるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
進効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金属、
セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメン
ト、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、それ
らの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用途
でいえば、自動車車体、窓、舗道及び上記物品表面に貼
着させるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含む。
【００２２】本発明が適用可能な基材としては、帯電防
止効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金属、
セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメン
ト、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、それ
らの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用途
でいえば、ブラウン管、磁気記録メディア、光記録メデ
ィア、光磁気記録メディア、オ−ディオテ−プ、ビデオ
テ−プ、アナログレコ−ド、家庭用電気製品のハウジン
グや部品や外装及び塗装、ＯＡ機器製品のハウジングや
部品や外装及び塗装、建材、建物外装、建物内装、窓
枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装
置や物品の外装、防塵カバ−及び塗装、及び上記物品表
面に貼着させるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含
む。
止効果を期待する場合にはその材質は、例えば、金属、
セラミック、ガラス、プラスチック、木、石、セメン
ト、コンクリ−ト、繊維、布帛、それらの組合せ、それ
らの積層体が好適に利用できる。適用可能な基材を用途
でいえば、ブラウン管、磁気記録メディア、光記録メデ
ィア、光磁気記録メディア、オ−ディオテ−プ、ビデオ
テ−プ、アナログレコ−ド、家庭用電気製品のハウジン
グや部品や外装及び塗装、ＯＡ機器製品のハウジングや
部品や外装及び塗装、建材、建物外装、建物内装、窓
枠、窓ガラス、構造部材、乗物の外装及び塗装、機械装
置や物品の外装、防塵カバ−及び塗装、及び上記物品表
面に貼着させるためのフィルム、シ−ト、シ−ル等を含
む。
【００２３】
実施例１．ソ−ダライムガラス基材上に、石原産業製光
触媒コ−ティング液ＳＴＫ−０１（酸化チタン粒子８重
量部とアルキルシリケ−ト２重量部と硝酸水溶液５４．
８重量部とメタノ−ル２８重量部とプロパノ−ル７．２
重量部からなる組成物）をエタノ−ルで３倍希釈して得
た液状物を、フロ−コ−ティング法にて塗布し、複数の
＃１試料を得た。さらに＃１試料を、酸化クロムを２０
％アンモニア水溶液に０．２５重量％溶解させて得た液
状物に浸漬後、引上げ速度２４ｃｍ／分で引き上げるデ
ィップコ−ティング法により、酸化クロムを＃１試料表
面に被覆させて＃２試料を得た。次いで、＃２試料表面
に紫外線照度１ｍＷ／ｃｍ2の光源（三共電気、ブラッ
クライトブル−（ＢＬＢ蛍光灯）、中心波長３６０ｎ
ｍ）を１分照射してクロムを還元させて＃３試料を得
た。次いで、＃３試料を５００度で３０分保持させるこ
とにより焼成して表面層を固着させた後、２週間暗所に
放置し、＃Ａ実施試料を得た。また、上記＃１試料を、
塩化ルテニウム水和物を水に０．２０７重量％溶解させ
て得た液状物に浸漬後、引上げ速度２４ｃｍ／分で引き
上げるディップコ−ティング法により、塩化ルテニウム
を＃１試料表面に被覆させて＃４試料を得た。次いで、
＃４試料を５００度で３０分保持させることにより焼成
して表面層を固着させた後、２週間暗所に放置し、＃Ｂ
実施試料を得た。一方、上記＃１試料を、５００度で３
０分保持させることにより焼成して表面層を固着させた
後、２週間暗所に放置し、＃Ｃ比較試料を得た。まず、
＃Ａ〜＃Ｃ試料表面に紫外線照度０．１ｍＷ／ｃｍ2の
光源（三共電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ蛍光
灯）、中心波長３６０ｎｍ）を照射し、照射時間に対す
る水との接触角の変化を調べた。ここで水との接触角
は、接触角測定器（協和界面科学，ＣＡ−Ｘ１５０）を
用い、マイクロシリンジから試料表面に水滴を滴下した
後３０秒後に測定することにより調べた。結果を図１に
示す。図より＃Ａ、＃Ｂ試料では＃Ｃ試料よりも速やか
に親水化が生じることが確認された。次に、＃Ａ〜＃Ｃ
試料表面に、試料表面から３３ｃｍ離れた位置から、１
８Ｗの室内用蛍光灯（東芝、ワットブライタ−白色、Ｆ
Ｌ２０ＳＳ・Ｗ／１８）２本を照射し、照射時間に対す
る水との接触角の変化を調べた。結果を図２に示す。図
より＃Ａ、＃Ｂ試料では＃Ｃ試料よりも速やかに親水化
が生じることが確認された。
触媒コ−ティング液ＳＴＫ−０１（酸化チタン粒子８重
量部とアルキルシリケ−ト２重量部と硝酸水溶液５４．
８重量部とメタノ−ル２８重量部とプロパノ−ル７．２
重量部からなる組成物）をエタノ−ルで３倍希釈して得
た液状物を、フロ−コ−ティング法にて塗布し、複数の
＃１試料を得た。さらに＃１試料を、酸化クロムを２０
％アンモニア水溶液に０．２５重量％溶解させて得た液
状物に浸漬後、引上げ速度２４ｃｍ／分で引き上げるデ
ィップコ−ティング法により、酸化クロムを＃１試料表
面に被覆させて＃２試料を得た。次いで、＃２試料表面
に紫外線照度１ｍＷ／ｃｍ2の光源（三共電気、ブラッ
クライトブル−（ＢＬＢ蛍光灯）、中心波長３６０ｎ
ｍ）を１分照射してクロムを還元させて＃３試料を得
た。次いで、＃３試料を５００度で３０分保持させるこ
とにより焼成して表面層を固着させた後、２週間暗所に
放置し、＃Ａ実施試料を得た。また、上記＃１試料を、
塩化ルテニウム水和物を水に０．２０７重量％溶解させ
て得た液状物に浸漬後、引上げ速度２４ｃｍ／分で引き
上げるディップコ−ティング法により、塩化ルテニウム
を＃１試料表面に被覆させて＃４試料を得た。次いで、
＃４試料を５００度で３０分保持させることにより焼成
して表面層を固着させた後、２週間暗所に放置し、＃Ｂ
実施試料を得た。一方、上記＃１試料を、５００度で３
０分保持させることにより焼成して表面層を固着させた
後、２週間暗所に放置し、＃Ｃ比較試料を得た。まず、
＃Ａ〜＃Ｃ試料表面に紫外線照度０．１ｍＷ／ｃｍ2の
光源（三共電気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ蛍光
灯）、中心波長３６０ｎｍ）を照射し、照射時間に対す
る水との接触角の変化を調べた。ここで水との接触角
は、接触角測定器（協和界面科学，ＣＡ−Ｘ１５０）を
用い、マイクロシリンジから試料表面に水滴を滴下した
後３０秒後に測定することにより調べた。結果を図１に
示す。図より＃Ａ、＃Ｂ試料では＃Ｃ試料よりも速やか
に親水化が生じることが確認された。次に、＃Ａ〜＃Ｃ
試料表面に、試料表面から３３ｃｍ離れた位置から、１
８Ｗの室内用蛍光灯（東芝、ワットブライタ−白色、Ｆ
Ｌ２０ＳＳ・Ｗ／１８）２本を照射し、照射時間に対す
る水との接触角の変化を調べた。結果を図２に示す。図
より＃Ａ、＃Ｂ試料では＃Ｃ試料よりも速やかに親水化
が生じることが確認された。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、蛍光灯等の室内照明か
ら発光される微弱な近紫外線の照射により部材表面を光
触媒の光励起に応じて超親水化できる、暗所親水維持性
に優れた光触媒性親水性部材を提供可能となる。
ら発光される微弱な近紫外線の照射により部材表面を光
触媒の光励起に応じて超親水化できる、暗所親水維持性
に優れた光触媒性親水性部材を提供可能となる。
【図１】 本発明の実施例に係るＢＬＢ蛍光灯照射によ
る光触媒の光励起に応じた表面の親水化の時間依存性を
示す図。
る光触媒の光励起に応じた表面の親水化の時間依存性を
示す図。
【図２】 本発明の実施例に係る室内照明用蛍光灯の照
射による光触媒の光励起に応じた表面の親水化の時間依
存性を示す図。
射による光触媒の光励起に応じた表面の親水化の時間依
存性を示す図。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B32B 1/00 - 35/00 C09D 183/02 C09D 183/04 C09K 3/18 C08J 7/04 A47G 1/00 C03C 17/23 F21M 7/00 G02B 1/10 ＥＰＡＴ（ＱＵＥＳＴＥＬ) ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)
Claims (7)
- 【請求項１】 基体表面に、光触媒粒子と、 シリカ
と、Ｃｒ 、 Ｃo、Ｃe、Ｖ又はその化合物の群から選ばれ
る１種以上の物質とを含む層が形成されており、前記光
触媒の光励起に応じて部材表面が親水性を呈するように
なることを特徴とする光触媒性親水性部材。 - 【請求項２】 基体表面に、光触媒粒子と、 シリコー
ンと、Ｃｒ 、 Ｃo、Ｃe、Ｖ又はその化合物の群から選ば
れる１種以上の物質とを含む層が形成されており、前記
光触媒の光励起に応じて部材表面が親水性を呈するよう
になることを特徴とする光触媒性親水性部材。 - 【請求項３】 前記部材表面は前記光触媒の光励起に応
じて水との接触角に換算して１０度以下の親水性を呈す
るようになることを特徴とする請求項１または２に記載
の光触媒性親水性部材。 - 【請求項４】 前記部材表面は前記光触媒の光励起に応
じて水との接触角に換算して５度以下の親水性を呈する
ようになることを特徴とする請求項１または２に記載の
光触媒性親水性部材。 - 【請求項５】 光触媒粒子と、シリカ被膜を形成するた
めの前駆体と、Ｃｒ 、 Ｃo、Ｃe、Ｖ又はその化合物の群
から選ばれる１種以上の物質とを含むことを特徴とする
光触媒性親水性コーティング組成物。 - 【請求項６】 光触媒粒子と、シリコーン被膜を形成す
るための前駆体と、Ｃｒ 、 Ｃo、Ｃe、Ｖ又はその化合物
の群から選ばれる１種以上の物質とを含むことを特徴と
する光触媒性親水性コーティング組成物。 - 【請求項７】 光触媒粒子と、微粒子シリカと、Ｃｒ 、
Ｃo、Ｃe、Ｖ又はその化合物の群から選ばれる１種以上
の物質とを含むことを特徴とする光触媒性親水性コーテ
ィング組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09208673A JP3109457B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性コ−ティング組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09208673A JP3109457B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性コ−ティング組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1134242A JPH1134242A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3109457B2 true JP3109457B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=16560172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09208673A Expired - Lifetime JP3109457B2 (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 光触媒性親水性部材、及び光触媒性親水性コ−ティング組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3109457B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4295231B2 (ja) | 2005-03-01 | 2009-07-15 | 富士通株式会社 | 広帯域光吸収性光触媒及びその製造方法、並びに、広帯域光吸収性光触媒含有組成物及び成形体 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100342150B1 (ko) * | 1995-03-20 | 2002-10-25 | 도토기키 가부시키가이샤 | 기재의표면을광촉매적으로초친수성이되게하는방법,초친수성의광촉매성표면을갖는기재및그의제조방법 |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP09208673A patent/JP3109457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1134242A (ja) | 1999-02-09 |
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