JPH09225385A - 鉄道車両及びその塗装方法 - Google Patents
鉄道車両及びその塗装方法Info
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- JPH09225385A JPH09225385A JP8136587A JP13658796A JPH09225385A JP H09225385 A JPH09225385 A JP H09225385A JP 8136587 A JP8136587 A JP 8136587A JP 13658796 A JP13658796 A JP 13658796A JP H09225385 A JPH09225385 A JP H09225385A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉄道車両の構体の基材表面を親水化すること
により、汚れを付きにくくし、かつ掃除を容易にする。 【解決手段】 鉄道車両の構体の基材表面に、光半導体
を含有する層を形成し、光照射によってその表面を親水
化する。この時、光酸化還元反応を抑制することによ
り、塗料の劣化及び金属イオンの析出を防ぐことができ
る。その結果、汚れにくく、掃除が容易で、堅牢な表面
を持った鉄道車両が得られる。
により、汚れを付きにくくし、かつ掃除を容易にする。 【解決手段】 鉄道車両の構体の基材表面に、光半導体
を含有する層を形成し、光照射によってその表面を親水
化する。この時、光酸化還元反応を抑制することによ
り、塗料の劣化及び金属イオンの析出を防ぐことができ
る。その結果、汚れにくく、掃除が容易で、堅牢な表面
を持った鉄道車両が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面が親水性で汚
れがつきにくく、清掃しやすい鉄道車両を提供する。ま
た、鉄道車両の構体表面を親水化し、かつ、維持して、
表面の清浄性を確保する塗装方法を提供する。
れがつきにくく、清掃しやすい鉄道車両を提供する。ま
た、鉄道車両の構体表面を親水化し、かつ、維持して、
表面の清浄性を確保する塗装方法を提供する。
【０００２】
【従来技術】鉄道車両の構成部分を構体といい、現在、
構体の大部分は一般的には鋼製が多いが、ステンレス鋼
や軽合金の使用も増えてきている。また、アルミニウム
基板のメラミン又はポリエステル化粧板、断熱防振動材
のサンドイッチ鋼板等、金属を用いた複合材料、さらに
ＦＲＰやその複合材料等の使用も増えてきている。これ
ら多岐にわたる材料の特性を充分に維持しつつ、より長
期間にわたって使用するためには、それぞれの材料が持
つ特性やその使用環境に応じたメンテナンス、つまり清
掃による表面の清浄化が必要となる。特に車体外部に関
しては、大気中の浮遊塵埃のみならず、鉄道固有の汚染
物質である鉄粉（レ−ルとブレ−キ制輪子の磨耗粉）及
び銅粉（すり板と架線の磨耗粉）が、車両外板に付着し
やすいので、清掃を頻繁に行う必要がある。具体的に
は、車体外部は、フタル酸樹脂エナメル塗装やアクリル
樹脂エナメル塗装、ウレタン樹脂塗装等の塗装品、及び
無塗装のステンレス鋼製品があるが、前者では１、２日
から１０日に１回の清掃をおこなっており、また、後者
では月１回程度のワックス掛けを行っている。
構体の大部分は一般的には鋼製が多いが、ステンレス鋼
や軽合金の使用も増えてきている。また、アルミニウム
基板のメラミン又はポリエステル化粧板、断熱防振動材
のサンドイッチ鋼板等、金属を用いた複合材料、さらに
ＦＲＰやその複合材料等の使用も増えてきている。これ
ら多岐にわたる材料の特性を充分に維持しつつ、より長
期間にわたって使用するためには、それぞれの材料が持
つ特性やその使用環境に応じたメンテナンス、つまり清
掃による表面の清浄化が必要となる。特に車体外部に関
しては、大気中の浮遊塵埃のみならず、鉄道固有の汚染
物質である鉄粉（レ−ルとブレ−キ制輪子の磨耗粉）及
び銅粉（すり板と架線の磨耗粉）が、車両外板に付着し
やすいので、清掃を頻繁に行う必要がある。具体的に
は、車体外部は、フタル酸樹脂エナメル塗装やアクリル
樹脂エナメル塗装、ウレタン樹脂塗装等の塗装品、及び
無塗装のステンレス鋼製品があるが、前者では１、２日
から１０日に１回の清掃をおこなっており、また、後者
では月１回程度のワックス掛けを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような作業に関しては、多大な労力、機械、水、洗浄
剤、電力、時間、場所等のコストがかかり、省力、省資
源の観点からこれらを削減する技術が要求されてきた。
また、清掃時に使用されるブラシ等で塗装面に傷がつ
き、結果的に塗装面の寿命縮めてしまうことがあり、こ
のような点に関しても改善策が要求されてきた。
ような作業に関しては、多大な労力、機械、水、洗浄
剤、電力、時間、場所等のコストがかかり、省力、省資
源の観点からこれらを削減する技術が要求されてきた。
また、清掃時に使用されるブラシ等で塗装面に傷がつ
き、結果的に塗装面の寿命縮めてしまうことがあり、こ
のような点に関しても改善策が要求されてきた。
【０００４】本発明は以上の従来技術における問題に鑑
みてなされたものであり、堅牢で汚れにくい鉄道車両を
得ることによってその清掃を合理化、省力化することを
課題とするものである。
みてなされたものであり、堅牢で汚れにくい鉄道車両を
得ることによってその清掃を合理化、省力化することを
課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために種々検討し、鉄道車両の基材表面を親水化
することによって、汚れが付きにくく、かつ清掃が容易
となることを知見し本発明に想達した。
決するために種々検討し、鉄道車両の基材表面を親水化
することによって、汚れが付きにくく、かつ清掃が容易
となることを知見し本発明に想達した。
【０００６】本発明は、光半導体による基材表面の親水
化現象に基づくものである。
化現象に基づくものである。
【０００７】即ち、上記目的を達成するための請求項１
に記載の鉄道車両は、基材表面に、直接又はベ−スコ−
ト層を介して、光半導体層または光半導体を含んだ層か
らなり、かつ該光半導体酸化物の励起波長以下の光の照
射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角
に換算して１０°以下になるトップコ−ト層を形成する
ことを特徴とする。
に記載の鉄道車両は、基材表面に、直接又はベ−スコ−
ト層を介して、光半導体層または光半導体を含んだ層か
らなり、かつ該光半導体酸化物の励起波長以下の光の照
射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角
に換算して１０°以下になるトップコ−ト層を形成する
ことを特徴とする。
【０００８】また、請求項２に記載の鉄道車両は、請求
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体の伝導帯
のエネルギ−の下端の準位は、水素生成準位を０ｅＶと
した場合に、正の値に位置することを特徴とする。
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体の伝導帯
のエネルギ−の下端の準位は、水素生成準位を０ｅＶと
した場合に、正の値に位置することを特徴とする。
【０００９】また、請求項３に記載の鉄道車両は、請求
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体層又は光
半導体を含んだ層に、光半導体でない親水性物質を添加
し、光半導体は殆ど外気に接していない状態にあり、前
記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2
以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、
光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性しか有
しないことを特徴とする。
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体層又は光
半導体を含んだ層に、光半導体でない親水性物質を添加
し、光半導体は殆ど外気に接していない状態にあり、前
記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2
以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、
光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性しか有
しないことを特徴とする。
【００１０】また、請求項４に記載の鉄道車両は、請求
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体層又は光
半導体を含んだ層に、光半導体の光酸化還元反応を阻害
する物質を添加し、前記光半導体の励起波長以下の光の
照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応
じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど生じない程
度の光触媒活性しか有しないことを特徴とする。
項１に記載の鉄道車両において、前記光半導体層又は光
半導体を含んだ層に、光半導体の光酸化還元反応を阻害
する物質を添加し、前記光半導体の励起波長以下の光の
照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応
じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど生じない程
度の光触媒活性しか有しないことを特徴とする。
【００１１】また、請求項５に記載の鉄道車両は、請求
項４に記載の鉄道車両において、前記光酸化還元反応を
阻害する物質はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アル
ミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸
化チタン、アルミニウム、マンガンから選ばれる１種以
上の物質であることを特徴とする。
項４に記載の鉄道車両において、前記光酸化還元反応を
阻害する物質はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アル
ミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸
化チタン、アルミニウム、マンガンから選ばれる１種以
上の物質であることを特徴とする。
【００１２】また、請求項６に記載の鉄道車両の塗装方
法は、鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ
−ト層を介して、光半導体層または光半導体を含んだト
ップコ−ト層を、該光半導体酸化物の励起波長以下の光
の照射による光励起に応じて前記トップコ−ト層表面の
水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になるよ
うに形成することを特徴とする。
法は、鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ
−ト層を介して、光半導体層または光半導体を含んだト
ップコ−ト層を、該光半導体酸化物の励起波長以下の光
の照射による光励起に応じて前記トップコ−ト層表面の
水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になるよ
うに形成することを特徴とする。
【００１３】また、請求項７に記載の鉄道車両の塗装方
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体の伝導帯のエネルギ−の下端の準位は、水素
生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値に位置すること
を特徴とする。
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体の伝導帯のエネルギ−の下端の準位は、水素
生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値に位置すること
を特徴とする。
【００１４】また、請求項８に記載の鉄道車両の塗装方
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体層又は光半導体を含んだ層に光半導体でない
親水性物質を添加して前記光半導体が殆ど外気に接して
いない状態とし、前記光半導体の励起波長以下かつ照度
が１ｍＷ／ｃｍ2 以下の光の照射による光励起によって
親水化されるが光酸化還元反応は殆ど生じないトップコ
−ト層を形成することを特徴とする。
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体層又は光半導体を含んだ層に光半導体でない
親水性物質を添加して前記光半導体が殆ど外気に接して
いない状態とし、前記光半導体の励起波長以下かつ照度
が１ｍＷ／ｃｍ2 以下の光の照射による光励起によって
親水化されるが光酸化還元反応は殆ど生じないトップコ
−ト層を形成することを特徴とする。
【００１５】また、請求項９に記載の鉄道車両の塗装方
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体層又は光半導体を含んだ層に光半導体の光酸
化還元反応を阻害する物質を添加し、前記光半導体の励
起波長以下かつ光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照
射による光励起によって親水化されるが、光酸化還元反
応は殆ど生じないトップコ−ト層を形成することを特徴
とする。
法は、請求項６に記載の鉄道車両塗装方法において、前
記光半導体層又は光半導体を含んだ層に光半導体の光酸
化還元反応を阻害する物質を添加し、前記光半導体の励
起波長以下かつ光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照
射による光励起によって親水化されるが、光酸化還元反
応は殆ど生じないトップコ−ト層を形成することを特徴
とする。
【００１６】また、請求項１０に記載の鉄道車両の塗装
方法は、請求項９に記載の鉄道車両塗装方法において、
前記光酸化還元反応を阻害する物質としてアルカリ金
属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリ
カ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウ
ム、マンガンから１種以上を選ぶことを特徴とする。
方法は、請求項９に記載の鉄道車両塗装方法において、
前記光酸化還元反応を阻害する物質としてアルカリ金
属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリ
カ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウ
ム、マンガンから１種以上を選ぶことを特徴とする。
【００１７】また、請求項１１に記載の鉄道車両用塗料
は、光半導体からなる又は基剤に光半導体を添加、混合
してなることを特徴とする。
は、光半導体からなる又は基剤に光半導体を添加、混合
してなることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の第一構成は、鉄道車両の
トップコ−ト層として光半導体の層又は光半導体を含む
層を形成して前記光半導体の励起波長以下の光を照射
し、光励起に応じて表面を親水化するものである。
トップコ−ト層として光半導体の層又は光半導体を含む
層を形成して前記光半導体の励起波長以下の光を照射
し、光励起に応じて表面を親水化するものである。
【００１９】ここで親水化とは、外的要因により表面の
水濡れ性が増加し、水との接触角が低下する現象をい
う。光親水化とは、上記において外的要因が光である場
合である。高度に親水化、超親水化とは、水との接触角
で１０°以下、好ましくは５°以下になる程度まで親水
化することをいう。このように高度に親水化された表面
には、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん、親水性物質
も付着しにくく、また、付着した場合でも、水洗浄（降
雨も含む）により容易に洗い流され、表面が清浄に保た
れると考えられる。
水濡れ性が増加し、水との接触角が低下する現象をい
う。光親水化とは、上記において外的要因が光である場
合である。高度に親水化、超親水化とは、水との接触角
で１０°以下、好ましくは５°以下になる程度まで親水
化することをいう。このように高度に親水化された表面
には、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん、親水性物質
も付着しにくく、また、付着した場合でも、水洗浄（降
雨も含む）により容易に洗い流され、表面が清浄に保た
れると考えられる。
【００２０】本発明の第二構成は、前記光半導体の伝導
帯のエネルギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場
合に、正の値に位置するようにするものである。光酸化
還元反応に関する従来の定説は、光励起により伝導電子
−正孔対が生成し、次いで生成した伝導電子による還元
反応と正孔による酸化反応が同時に促進されて進行する
というものであった。従って、光半導体の伝導帯のエネ
ルギ−準位が負側に充分高くない酸化錫やルチルは、伝
導電子による還元反応が進行しにくく、正孔による酸化
反応のみが促進されやすい構造であるが、このような構
造では伝導電子が過剰となり、光励起により生成した電
子−正孔対が酸化還元反応に関与することなく再結合す
るため、実際には酸化反応も還元反応も殆ど生じない。
しかしながら、後述するように光励起による親水化現象
は進行するのである。
帯のエネルギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場
合に、正の値に位置するようにするものである。光酸化
還元反応に関する従来の定説は、光励起により伝導電子
−正孔対が生成し、次いで生成した伝導電子による還元
反応と正孔による酸化反応が同時に促進されて進行する
というものであった。従って、光半導体の伝導帯のエネ
ルギ−準位が負側に充分高くない酸化錫やルチルは、伝
導電子による還元反応が進行しにくく、正孔による酸化
反応のみが促進されやすい構造であるが、このような構
造では伝導電子が過剰となり、光励起により生成した電
子−正孔対が酸化還元反応に関与することなく再結合す
るため、実際には酸化反応も還元反応も殆ど生じない。
しかしながら、後述するように光励起による親水化現象
は進行するのである。
【００２１】光半導体の光酸化還元反応が有機物の分解
に利用される場合、その分解反応は環境中の水や酸素を
利用して行われる。すなわち、光励起により生成した伝
導電子は酸素を還元してス−パ−オキサイドイオン（Ｏ
2 -）を生成し、正孔は水酸基を酸化して水酸ラジカル
（・ＯＨ）を生成し、これらの高度に反応性の活性酸素
種（Ｏ2 -や・ＯＨ）の酸化還元反応により有機物が分解
される。従って、有機物を有効に光酸化還元分解するた
めには、正孔を生成する価電子帯上域のエネルギ−準位
が水酸基が電子を放出する酸素生成準位（＋０．８２ｅ
Ｖ）より正側に位置し、かつ伝導電子が生成する伝導帯
下端のエネルギ−準位が水素が電子を放出して酸素側に
供与する水素生成準位（０ｅＶ）より負側に位置させれ
ばよいことになる。故に、逆に、有機物を有効に光酸化
還元分解させないためには、価電子帯上域のエネルギ
−準位を酸素生成準位（＋０．８２ｅＶ）より負側に位
置させるか、或いは伝導帯下端のエネルギ−準位を水
素生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいこと
になる。
に利用される場合、その分解反応は環境中の水や酸素を
利用して行われる。すなわち、光励起により生成した伝
導電子は酸素を還元してス−パ−オキサイドイオン（Ｏ
2 -）を生成し、正孔は水酸基を酸化して水酸ラジカル
（・ＯＨ）を生成し、これらの高度に反応性の活性酸素
種（Ｏ2 -や・ＯＨ）の酸化還元反応により有機物が分解
される。従って、有機物を有効に光酸化還元分解するた
めには、正孔を生成する価電子帯上域のエネルギ−準位
が水酸基が電子を放出する酸素生成準位（＋０．８２ｅ
Ｖ）より正側に位置し、かつ伝導電子が生成する伝導帯
下端のエネルギ−準位が水素が電子を放出して酸素側に
供与する水素生成準位（０ｅＶ）より負側に位置させれ
ばよいことになる。故に、逆に、有機物を有効に光酸化
還元分解させないためには、価電子帯上域のエネルギ
−準位を酸素生成準位（＋０．８２ｅＶ）より負側に位
置させるか、或いは伝導帯下端のエネルギ−準位を水
素生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいこと
になる。
【００２２】光半導体の光酸化還元反応が水中の金属イ
オンの析出に利用される場合には、光励起により生成し
た伝導電子により金属イオンが還元析出される。（同時
に正孔は水中の水酸基を酸化して水酸ラジカル（・Ｏ
Ｈ）を生成すると考えられる。） 従って、例えば鉄イオンを水中から有効に析出除去する
ためには、伝導電子が生成する伝導帯下端のエネルギ−
準位が鉄生成準位（−０．４４ｅＶ）より負側に位置す
る必要がある。故に、逆に、金属イオンを水中から析出
させないためには、伝導帯下端のエネルギ−準位を金属
生成準位より正側に位置させればよいことになる。貴金
属を除外すれば金属の生成準位は水素生成準位より負側
にあるので、結局、伝導帯下端のエネルギ−準位を水素
生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいことに
なる。
オンの析出に利用される場合には、光励起により生成し
た伝導電子により金属イオンが還元析出される。（同時
に正孔は水中の水酸基を酸化して水酸ラジカル（・Ｏ
Ｈ）を生成すると考えられる。） 従って、例えば鉄イオンを水中から有効に析出除去する
ためには、伝導電子が生成する伝導帯下端のエネルギ−
準位が鉄生成準位（−０．４４ｅＶ）より負側に位置す
る必要がある。故に、逆に、金属イオンを水中から析出
させないためには、伝導帯下端のエネルギ−準位を金属
生成準位より正側に位置させればよいことになる。貴金
属を除外すれば金属の生成準位は水素生成準位より負側
にあるので、結局、伝導帯下端のエネルギ−準位を水素
生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいことに
なる。
【００２３】以上のことから、樹脂の分解（ベ−スコ−
ト層の塗膜の劣化、変色等）、水中溶存金属イオンの析
出（有色金属の析出付着、発錆等）を抑えつつ、光親水
化させる１つの方法として、光半導体の伝導帯のエネル
ギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の
値に位置する方法があることがわかる。
ト層の塗膜の劣化、変色等）、水中溶存金属イオンの析
出（有色金属の析出付着、発錆等）を抑えつつ、光親水
化させる１つの方法として、光半導体の伝導帯のエネル
ギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の
値に位置する方法があることがわかる。
【００２４】さらに、本発明の第三構成は、鉄道車両の
トップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体でない
親水性物質を含む透明又は着色性の薄膜を、光半導体が
殆ど外気に接していない状態になるよう形成するもので
ある。このような状態では光半導体の光励起により生成
した伝導電子及び正孔のうちのほとんどは表面まで拡散
せず、水、酸素、金属イオン等の表面反応種と接触する
確率が激減し、故に光酸化還元反応は抑制される。そし
て前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃ
ｍ2以下で、かつ充分な耐磨耗性を発揮しうる程度に、
膜厚が薄い及び／又は光半導体粒子含有率が低い塗膜に
おいて生成する伝導電子及び正孔量のもとではほとんど
光酸化還元反応は生じない程度まで抑制可能となる。に
もかかわらず、後述するように光親水化反応は進行する
のである。
トップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体でない
親水性物質を含む透明又は着色性の薄膜を、光半導体が
殆ど外気に接していない状態になるよう形成するもので
ある。このような状態では光半導体の光励起により生成
した伝導電子及び正孔のうちのほとんどは表面まで拡散
せず、水、酸素、金属イオン等の表面反応種と接触する
確率が激減し、故に光酸化還元反応は抑制される。そし
て前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃ
ｍ2以下で、かつ充分な耐磨耗性を発揮しうる程度に、
膜厚が薄い及び／又は光半導体粒子含有率が低い塗膜に
おいて生成する伝導電子及び正孔量のもとではほとんど
光酸化還元反応は生じない程度まで抑制可能となる。に
もかかわらず、後述するように光親水化反応は進行する
のである。
【００２５】さらに、本発明の第四構成は、鉄道車両の
トップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体の光酸
化還元反応を阻害する物質を含む透明又は着色性の薄膜
を形成するものである。そして前記光半導体の励起波長
以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による
光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど
生じない程度の光触媒活性しか有しないことによって、
前項同様に樹脂の分解や水中溶存金属イオンの析出が抑
制される。
トップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体の光酸
化還元反応を阻害する物質を含む透明又は着色性の薄膜
を形成するものである。そして前記光半導体の励起波長
以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による
光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど
生じない程度の光触媒活性しか有しないことによって、
前項同様に樹脂の分解や水中溶存金属イオンの析出が抑
制される。
【００２６】本発明で好適に使用可能な光半導体として
は、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、三酸化タン
グステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄等の金属酸化
物が挙げられる。
は、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸
化亜鉛、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、三酸化タン
グステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄等の金属酸化
物が挙げられる。
【００２７】本発明で好適に使用可能な伝導帯のエネル
ギ−準位が水素生成準位を０ｅＶとした場合に正の値に
位置する光半導体としては、酸化錫、三酸化タングステ
ン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄、ルチル型酸化チタ
ン等の金属酸化物が挙げられる。
ギ−準位が水素生成準位を０ｅＶとした場合に正の値に
位置する光半導体としては、酸化錫、三酸化タングステ
ン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄、ルチル型酸化チタ
ン等の金属酸化物が挙げられる。
【００２８】本発明で好適に使用可能な光半導体でない
親水性物質は、シリカ、無定型酸化チタン、アルミナ等
の無機酸化物、シラノ−ル、ポリシラノ−ル、シリコン
原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に
置換されたシリコ−ン樹脂等が挙げられる。
親水性物質は、シリカ、無定型酸化チタン、アルミナ等
の無機酸化物、シラノ−ル、ポリシラノ−ル、シリコン
原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に
置換されたシリコ−ン樹脂等が挙げられる。
【００２９】光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質
には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジ
ルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタ
ン、アルミニウム、マンガン等が知られている。
には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジ
ルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタ
ン、アルミニウム、マンガン等が知られている。
【００３０】本発明が適用可能な基材は特に限定される
ものではない。一般塗料の塗装面に適用しても光酸化劣
化を引き起こさない塗膜を形成することを目的とする場
合は、一般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチッ
ク、木材、人工大理石等に好適に使用可能である。水環
境下で使用しても有用金属が析出して外観を損ねない塗
膜を形成することを目的とする場合には、窯業製品、一
般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチック、木
材、人工大理石、石、ガラス、金属、コンクリ−ト、そ
れらの組み合わせ、それらの積層体等に好適に使用可能
である。
ものではない。一般塗料の塗装面に適用しても光酸化劣
化を引き起こさない塗膜を形成することを目的とする場
合は、一般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチッ
ク、木材、人工大理石等に好適に使用可能である。水環
境下で使用しても有用金属が析出して外観を損ねない塗
膜を形成することを目的とする場合には、窯業製品、一
般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチック、木
材、人工大理石、石、ガラス、金属、コンクリ−ト、そ
れらの組み合わせ、それらの積層体等に好適に使用可能
である。
【００３１】本発明の第二、第三構成では、上記トップ
コ−ト層の膜厚をできるだけ薄くする方が好ましい。１
μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下がよい。そう
すれば、基材に固定される光半導体の絶対量を低減する
ことができ、より光酸化還元性を低めることができる。
また耐磨耗性も向上する。特に０．２μｍ以下では、光
半導体を含有する薄膜の透明性を確保しやすく、下地の
意匠性や透明性を維持できる。
コ−ト層の膜厚をできるだけ薄くする方が好ましい。１
μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下がよい。そう
すれば、基材に固定される光半導体の絶対量を低減する
ことができ、より光酸化還元性を低めることができる。
また耐磨耗性も向上する。特に０．２μｍ以下では、光
半導体を含有する薄膜の透明性を確保しやすく、下地の
意匠性や透明性を維持できる。
【００３２】本発明の第二構成では、上記トップコ−ト
層中の光半導体含有量は、光半導体含有層に対して好ま
しくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜５０重量
％程度にするのがよい。光半導体含有量が少ない程光酸
化還元性を低めることができるからである。但し、光親
水化現象も光半導体の光励起現象に基づいた現象なので
約５％以上は含有されている必要はある。
層中の光半導体含有量は、光半導体含有層に対して好ま
しくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜５０重量
％程度にするのがよい。光半導体含有量が少ない程光酸
化還元性を低めることができるからである。但し、光親
水化現象も光半導体の光励起現象に基づいた現象なので
約５％以上は含有されている必要はある。
【００３３】本発明では、励起波長以下の波長光の照度
は、好ましくは０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2、より好
ましくは０．００１〜１ｍＷ／ｃｍ2程度がよい。励起
波長以下の波長光の照度が低い程、生成する電子−正孔
対の量が現象するので光酸化還元性を低めることができ
るからである。但し、光親水化現象も光半導体の光励起
現象に基づいた現象なので約０．０００１ｍＷ／ｃｍ2
以上の励起光照度を要する。
は、好ましくは０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2、より好
ましくは０．００１〜１ｍＷ／ｃｍ2程度がよい。励起
波長以下の波長光の照度が低い程、生成する電子−正孔
対の量が現象するので光酸化還元性を低めることができ
るからである。但し、光親水化現象も光半導体の光励起
現象に基づいた現象なので約０．０００１ｍＷ／ｃｍ2
以上の励起光照度を要する。
【００３４】本発明において光半導体を励起するための
光源は、上記励起波長以下の波長光の照度を発光しうる
ものであればよく、太陽光や、蛍光灯、白熱電灯、メタ
ルハイドランプ、水銀ランプのような室内照明灯を使用
することができる。
光源は、上記励起波長以下の波長光の照度を発光しうる
ものであればよく、太陽光や、蛍光灯、白熱電灯、メタ
ルハイドランプ、水銀ランプのような室内照明灯を使用
することができる。
【００３５】本発明において基材と光半導体含有層との
間に中間層を設けてもよい。それにより基材との密着性
が増加し、耐磨耗性が向上する。
間に中間層を設けてもよい。それにより基材との密着性
が増加し、耐磨耗性が向上する。
【００３６】本発明の第二構成である、鉄道車両に、エ
ネルギ−準位が、水素発生準位を０ｅＶとした場合に、
正の値に位置する光半導体粒子を含む薄膜のトップコ−
ト層を形成する方法には例えば以下の方法がある。 （１）基材表面に、上記光半導体粒子を塗布し、焼成す
る。 （２）基材表面に、上記光半導体金属酸化物の構成元素
金属種を含む有機化合物（アルコキシド、キレ−ト、ア
セテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、
硫酸化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の
方法で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのよ
うに金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱
して金属酸化物を結晶させる。 （３）基材表面に、半導体金属酸化物の構成元素金属を
スパッタ等で固定後、加熱、電極反応等の方法で酸化す
る。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結
晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結
晶させる。
ネルギ−準位が、水素発生準位を０ｅＶとした場合に、
正の値に位置する光半導体粒子を含む薄膜のトップコ−
ト層を形成する方法には例えば以下の方法がある。 （１）基材表面に、上記光半導体粒子を塗布し、焼成す
る。 （２）基材表面に、上記光半導体金属酸化物の構成元素
金属種を含む有機化合物（アルコキシド、キレ−ト、ア
セテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、
硫酸化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の
方法で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのよ
うに金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱
して金属酸化物を結晶させる。 （３）基材表面に、半導体金属酸化物の構成元素金属を
スパッタ等で固定後、加熱、電極反応等の方法で酸化す
る。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結
晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結
晶させる。
【００３７】本発明の第三構成である、鉄道車両に、光
半導体粒子と、光半導体でない親水性物質を含むトップ
コ−ト層を形成する方法は、光半導体でない親水性物質
の種類により方法が異なる。 （I）光半導体でない親水性物質がシリカ、アルミナ等
の無機酸化物の場合 （１）基材表面に、光半導体粒子と上記無機酸化物粒子
を塗布し、焼成する。 （２）基材表面に、光半導体金属酸化物と、上記無機酸
化物粒子の構成元素金属種を含む有機化合物（アルコキ
シド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無
機化合物（塩化物、硫酸化物など）を加水分解し、基材
に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。 （３）基材表面に、光半導体粒子と、上記無機酸化物粒
子半導体金属酸化物の構成元素金属をの構成元素金属種
を含む有機塩化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ
−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸
化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の方法
で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのように
金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して
金属酸化物を結晶させる。 （II）光半導体でない親水性物質がシリコン原子に結合
したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換された
シリコ−ン樹脂の場合 光半導体粒子とシリコ−ン樹脂及び／又はその前駆体
（オルガノアルコキシシラン、及びその加水分解物）を
基材に塗布し、加熱する。それにより必要に応じて加水
分解され、その後脱水縮重合され硬化して光半導体とシ
リコ−ン樹脂が基材上に固定される。その後、光半導体
に励起波長以下の波長光を照射してシリコ−ン樹脂中の
シリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部を
水酸基に置換する。
半導体粒子と、光半導体でない親水性物質を含むトップ
コ−ト層を形成する方法は、光半導体でない親水性物質
の種類により方法が異なる。 （I）光半導体でない親水性物質がシリカ、アルミナ等
の無機酸化物の場合 （１）基材表面に、光半導体粒子と上記無機酸化物粒子
を塗布し、焼成する。 （２）基材表面に、光半導体金属酸化物と、上記無機酸
化物粒子の構成元素金属種を含む有機化合物（アルコキ
シド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無
機化合物（塩化物、硫酸化物など）を加水分解し、基材
に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。 （３）基材表面に、光半導体粒子と、上記無機酸化物粒
子半導体金属酸化物の構成元素金属をの構成元素金属種
を含む有機塩化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ
−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸
化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の方法
で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのように
金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して
金属酸化物を結晶させる。 （II）光半導体でない親水性物質がシリコン原子に結合
したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換された
シリコ−ン樹脂の場合 光半導体粒子とシリコ−ン樹脂及び／又はその前駆体
（オルガノアルコキシシラン、及びその加水分解物）を
基材に塗布し、加熱する。それにより必要に応じて加水
分解され、その後脱水縮重合され硬化して光半導体とシ
リコ−ン樹脂が基材上に固定される。その後、光半導体
に励起波長以下の波長光を照射してシリコ−ン樹脂中の
シリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部を
水酸基に置換する。
【００３８】本発明の第四構成である、鉄道車両に光半
導体粒子と、光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質
を含む薄膜のトップコ−ト層を形成する方法には、例え
ば以下の方法がある。 （１）基材表面に、光半導体粒子と上記阻害する物質中
の構成金属種を含む化合物を塗布し、焼成する。 （２）基材表面に、阻害する物質中の構成元素金属種を
含む化合物と、光半導体粒子の構成元素金属種を含む有
機化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）
又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）
の加水分解物を、金属基材に塗布し、加熱等の方法で脱
水反応させる。この過程までで酸化チタンのように金属
酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属
酸化物を結晶させる。
導体粒子と、光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質
を含む薄膜のトップコ−ト層を形成する方法には、例え
ば以下の方法がある。 （１）基材表面に、光半導体粒子と上記阻害する物質中
の構成金属種を含む化合物を塗布し、焼成する。 （２）基材表面に、阻害する物質中の構成元素金属種を
含む化合物と、光半導体粒子の構成元素金属種を含む有
機化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）
又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）
の加水分解物を、金属基材に塗布し、加熱等の方法で脱
水反応させる。この過程までで酸化チタンのように金属
酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属
酸化物を結晶させる。
【００３９】
（実施例１）まず１０ｃｍ角のアルミニウム板を用意し
て、基板表面を平滑化するため、予めシリコ−ン層で被
覆した。このため、日本合成ゴム製の塗料組成物“グラ
スカ”のＡ液（シリカゾル）とＢ液（トリメトキシメチ
ルシラン）を重量比で３になるように混合し、この混合
液をアルミニウム基板に塗布し、１５０℃の温度で硬化
させ、膜厚３μｍのシリコ−ンで被覆された試料を得
た。次に、上記試料表面に、光半導体１重量部とシリコ
−ン樹脂１重量部よりなる薄膜のトップコ−ト層を形成
し、試料Ｎｏ．１を得た。より詳しくは、アナタ−ゼ型
チタニアゾル（日産化学製、ＴＡ−１５）と前記“グラ
スカ”のＡ液を混合し、エタノ−ルで希釈後、更に“グ
ラスカ”のＢ液を添加し、酸化チタン含有シリコ−ン塗
料用組成物を調整した。ここで“グラスカ”のＡ液とＢ
液は、重量比で３になるようにした。この塗料用組成物
を上記アルミニウム板の表面に塗布し、１５０℃の温度
で硬化させ、アナタ−ゼ型チタニア粒子とシリコ−ン樹
脂からなる膜厚５μｍのトップコ−ト層を形成して試料
Ｎｏ．１を得た。この試料Ｎｏ．１に２０ＷのＢＬＢ蛍
光灯（三共電気製）を用いて０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外
線照度で紫外線を照射した後、接触角測定器（ＥＲＭＡ
社製、型式Ｇ−Ｉ−１０００）を用いて試料と水との接
触角を測定した。接触角は、マイクロシリンジから試料
表面に水滴を滴下した後３０秒後に測定した。このとき
の測定結果は、３°であり、トップコ−ト層表面は高度
の親水性を示した。
て、基板表面を平滑化するため、予めシリコ−ン層で被
覆した。このため、日本合成ゴム製の塗料組成物“グラ
スカ”のＡ液（シリカゾル）とＢ液（トリメトキシメチ
ルシラン）を重量比で３になるように混合し、この混合
液をアルミニウム基板に塗布し、１５０℃の温度で硬化
させ、膜厚３μｍのシリコ−ンで被覆された試料を得
た。次に、上記試料表面に、光半導体１重量部とシリコ
−ン樹脂１重量部よりなる薄膜のトップコ−ト層を形成
し、試料Ｎｏ．１を得た。より詳しくは、アナタ−ゼ型
チタニアゾル（日産化学製、ＴＡ−１５）と前記“グラ
スカ”のＡ液を混合し、エタノ−ルで希釈後、更に“グ
ラスカ”のＢ液を添加し、酸化チタン含有シリコ−ン塗
料用組成物を調整した。ここで“グラスカ”のＡ液とＢ
液は、重量比で３になるようにした。この塗料用組成物
を上記アルミニウム板の表面に塗布し、１５０℃の温度
で硬化させ、アナタ−ゼ型チタニア粒子とシリコ−ン樹
脂からなる膜厚５μｍのトップコ−ト層を形成して試料
Ｎｏ．１を得た。この試料Ｎｏ．１に２０ＷのＢＬＢ蛍
光灯（三共電気製）を用いて０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外
線照度で紫外線を照射した後、接触角測定器（ＥＲＭＡ
社製、型式Ｇ−Ｉ−１０００）を用いて試料と水との接
触角を測定した。接触角は、マイクロシリンジから試料
表面に水滴を滴下した後３０秒後に測定した。このとき
の測定結果は、３°であり、トップコ−ト層表面は高度
の親水性を示した。
【００４０】（実施例２）１０ｃｍ角のアルミニウム板
上に実施例１と同様の手法により、膜厚３μｍのシリコ
−ンで被覆された試料を得た。次に、上記ベ−スコ−ト
層表面上に、光半導体とシリコ−ン樹脂及び光酸化還元
反応を抑制するために添加した硝酸ナトリウムから成る
トップコ−ト層を形成して試料Ｎｏ．２を得た。より詳
しくは、実施例１で調整した塗料生成物にさらに硝酸ナ
トリウム水溶液を加えた新たな塗料生成物を前記ベ−ス
コ−ト層表面に膜厚０．２μmとなるように塗布した後
に硬化させ、紫外線を照射した。その後、実施例１と同
様に表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３°
で、この場合にもトップコ−ト層表面は高度の親水性を
示した。
上に実施例１と同様の手法により、膜厚３μｍのシリコ
−ンで被覆された試料を得た。次に、上記ベ−スコ−ト
層表面上に、光半導体とシリコ−ン樹脂及び光酸化還元
反応を抑制するために添加した硝酸ナトリウムから成る
トップコ−ト層を形成して試料Ｎｏ．２を得た。より詳
しくは、実施例１で調整した塗料生成物にさらに硝酸ナ
トリウム水溶液を加えた新たな塗料生成物を前記ベ−ス
コ−ト層表面に膜厚０．２μmとなるように塗布した後
に硬化させ、紫外線を照射した。その後、実施例１と同
様に表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３°
で、この場合にもトップコ−ト層表面は高度の親水性を
示した。
【００４１】（実施例３）実施例１及び実施例２の比較
例として１０ｃｍ角のアルミニウム試料Ｎｏ．３につい
て実施例１と同様の手法で表面の接触角を測定した。そ
の結果、試料Ｎｏ．３は９５°であり、親水性に乏しい
ことがわかった。
例として１０ｃｍ角のアルミニウム試料Ｎｏ．３につい
て実施例１と同様の手法で表面の接触角を測定した。そ
の結果、試料Ｎｏ．３は９５°であり、親水性に乏しい
ことがわかった。
【００４２】（実施例４）茅ヶ崎市所在の建物の屋上に
図１及び図２に示す屋外汚れ加速装置を設置した。図１
及び図２を参照するに、この装置は、フレ−ム１に支持
された傾斜した試料支持面２を備え、試料３を取り付け
るようになっている。フレ−ムの頂部には前方に傾斜し
た屋根４が固定してある。この屋根は波形プラスチック
板からなり、集まった雨が試料支持面２に取り付けた試
料３の表面に筋を成して流下するようになっている。こ
の装置の試料支持面２にＮｏ．１からＮｏ．３の試料を
各々取り付け、屋外に約１ヶ月間暴露した。暴露後に観
察したところ、光半導体被膜のあるＮｏ．１及びＮｏ．
２の試料は、いずれも外観が美しかった。一方、Ｎｏ．
３の試料は表面が汚れていた。したがって、光半導体被
膜のある試料は耐汚染性に優れていることがわかる。
図１及び図２に示す屋外汚れ加速装置を設置した。図１
及び図２を参照するに、この装置は、フレ−ム１に支持
された傾斜した試料支持面２を備え、試料３を取り付け
るようになっている。フレ−ムの頂部には前方に傾斜し
た屋根４が固定してある。この屋根は波形プラスチック
板からなり、集まった雨が試料支持面２に取り付けた試
料３の表面に筋を成して流下するようになっている。こ
の装置の試料支持面２にＮｏ．１からＮｏ．３の試料を
各々取り付け、屋外に約１ヶ月間暴露した。暴露後に観
察したところ、光半導体被膜のあるＮｏ．１及びＮｏ．
２の試料は、いずれも外観が美しかった。一方、Ｎｏ．
３の試料は表面が汚れていた。したがって、光半導体被
膜のある試料は耐汚染性に優れていることがわかる。
【００４３】（実施例５）Ｎｏ．１からＮｏ．３の試料
について、金属イオン還元性を試験した。試験方法は、
水酸化鉄溶液を試料表面に滴下し、ＢＬＢランプを照射
した後、着色の有無を観察して行った。Ｎｏ．２及びＮ
ｏ．３は着色がなかったのに対し、Ｎｏ．１は着色が認
められた。これは、Ｎｏ．１の試料表面の光半導体を含
む層において、光酸化還元反応が進行して有色金属イオ
ンの付着が起こったためである。一方、Ｎｏ．２では、
ナトリウムの添加によって光酸化還元反応が抑制され、
金属イオンの付着が防がれたものと考えられる。以上実
施例１から実施例５の結果を表２に示す。
について、金属イオン還元性を試験した。試験方法は、
水酸化鉄溶液を試料表面に滴下し、ＢＬＢランプを照射
した後、着色の有無を観察して行った。Ｎｏ．２及びＮ
ｏ．３は着色がなかったのに対し、Ｎｏ．１は着色が認
められた。これは、Ｎｏ．１の試料表面の光半導体を含
む層において、光酸化還元反応が進行して有色金属イオ
ンの付着が起こったためである。一方、Ｎｏ．２では、
ナトリウムの添加によって光酸化還元反応が抑制され、
金属イオンの付着が防がれたものと考えられる。以上実
施例１から実施例５の結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
【００４５】
【発明の効果】本発明では、鉄道車両の表面に半導体を
含有する層を形成し、かつ（１）光半導体として、水素
生成準位を０ｅＶとした場合に、伝導帯のエネルギ−準
位の下端が正の値に位置するようなものにする、または
（２）表面にさらに光半導体でない親水性物質を含有さ
せて光半導体がほとんど外気に接しない状態にする、ま
たは（３）表面にさらに光半導体の光酸化還元反応を阻
害する物質を含有させることにより、光半導体の励起波
長以下の光の照射による光励起に応じて親水化される
が、光酸化還元反応はほとんど生じない程度の光触媒活
性しか有しない鉄道車両が得られる。このような鉄道車
両は、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん親水性の物質
も付着しにくく、耐候性にもすぐれることから、清掃の
必要回数が減少する。また、付着した汚れも簡単な水洗
いで落とせるので省力、省資源に大きく貢献する。さら
に、被膜を薄くすることによって、耐磨耗性も備え、特
に透明樹脂を用いた薄膜では透明性が得られるので下地
の意匠性・デザイン性を損なうことがない点でも優れて
いる。したがって、客車、機関車、貨車等鉄道車両及
び、その使用状況が鉄道車両と類似するトロリ−バス、
ケ−ブルカ−等に適用が考えられる。
含有する層を形成し、かつ（１）光半導体として、水素
生成準位を０ｅＶとした場合に、伝導帯のエネルギ−準
位の下端が正の値に位置するようなものにする、または
（２）表面にさらに光半導体でない親水性物質を含有さ
せて光半導体がほとんど外気に接しない状態にする、ま
たは（３）表面にさらに光半導体の光酸化還元反応を阻
害する物質を含有させることにより、光半導体の励起波
長以下の光の照射による光励起に応じて親水化される
が、光酸化還元反応はほとんど生じない程度の光触媒活
性しか有しない鉄道車両が得られる。このような鉄道車
両は、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん親水性の物質
も付着しにくく、耐候性にもすぐれることから、清掃の
必要回数が減少する。また、付着した汚れも簡単な水洗
いで落とせるので省力、省資源に大きく貢献する。さら
に、被膜を薄くすることによって、耐磨耗性も備え、特
に透明樹脂を用いた薄膜では透明性が得られるので下地
の意匠性・デザイン性を損なうことがない点でも優れて
いる。したがって、客車、機関車、貨車等鉄道車両及
び、その使用状況が鉄道車両と類似するトロリ−バス、
ケ−ブルカ−等に適用が考えられる。
【図１】屋外汚れ加速試験装置の正面図
【図２】屋外汚れ加速試験装置の側面図
１−フレ−ム ２−試料支持面 ３−試料 ４−屋根
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６１Ｄ 17/04 Ｂ６１Ｄ 17/04 (72)発明者 早川 信 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 渡部 俊也 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 北村 厚 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内
Claims (11)
- 【請求項１】鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ
−スコ−ト層を介して、光半導体層または光半導体を含
んだ層からなり、かつ該光半導体酸化物の励起波長以下
の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水と
の接触角に換算して１０°以下になるトップコ−ト層を
形成することを特徴とする鉄道車両。 - 【請求項２】前記光半導体の伝導帯のエネルギ−の下端
の準位は、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値
に位置することを特徴とする請求項１に記載の鉄道車
両。 - 【請求項３】前記光半導体層又は光半導体を含んだ層
に、光半導体でない親水性物質を添加し、光半導体は殆
ど外気に接していない状態にあり、前記光半導体の励起
波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射に
よる光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は
殆ど生じない程度の光触媒活性しか有しないことを特徴
とする請求項１に記載の鉄道車両。 - 【請求項４】前記光半導体層又は光半導体を含んだ層
に、光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を添加
し、前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／
ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応じて親水化され
るが、光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性
しか有しないことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車
両。 - 【請求項５】前記光酸化還元反応を阻害する物質はアル
カリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、
シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニ
ウム、マンガンから選ばれる１種以上の物質であること
を特徴とする請求項４に記載の鉄道車両。 - 【請求項６】鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ
−スコ−ト層を介して、光半導体層または光半導体を含
んだトップコ−ト層を、該光半導体酸化物の励起波長以
下の光の照射による光励起に応じて前記トップコ−ト層
表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下に
なるように形成することを特徴とする鉄道車両の塗装方
法。 - 【請求項７】前記光半導体の伝導帯のエネルギ−の下端
の準位は、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値
に位置することを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両
の塗装方法。 - 【請求項８】前記光半導体層又は光半導体を含んだ層に
光半導体でない親水性物質を添加して前記光半導体が殆
ど外気に接していない状態とし、前記光半導体の励起波
長以下かつ照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による
光励起によって親水化されるが光酸化還元反応は殆ど生
じないトップコ−ト層を形成することを特徴とする請求
項６に記載の鉄道車両の塗装方法。 - 【請求項９】前記光半導体層又は光半導体を含んだ層に
光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を添加し、前
記光半導体の励起波長以下かつ光の照度が１ｍＷ／ｃｍ
2以下の光の照射による光励起によって親水化される
が、光酸化還元反応は殆ど生じないトップコ−ト層を形
成することを特徴とする請求項６に記載の鉄道車両の塗
装方法。 - 【請求項１０】前記光酸化還元反応を阻害する物質とし
てアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコ
ニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、ア
ルミニウム、マンガンから１種以上を選ぶことを特徴と
する請求項９に記載の鉄道車両の塗装方法。 - 【請求項１１】光半導体からなる又は基剤に光半導体を
添加、混合してなることを特徴とする鉄道車両用塗料。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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| JP35464995 | 1995-12-22 | ||
| JP7-205019 | 1995-12-22 | ||
| JP7-354649 | 1995-12-22 | ||
| JP13658796A JP3972081B2 (ja) | 1995-07-08 | 1996-05-30 | 鉄道車両及びその塗装方法 |
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| JP13653496A Expired - Lifetime JP3972080B2 (ja) | 1995-07-08 | 1996-05-30 | 自動車及びその塗装方法 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
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