JPH09229493A - 太陽熱集熱器の透明カバーおよびその清浄化方法 - Google Patents
太陽熱集熱器の透明カバーおよびその清浄化方法Info
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Cleaning In General (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 太陽熱集熱器の透明カバーの汚れを防止しか
つ自己浄化することにより、清掃することなく太陽熱集
熱器の集熱効率を長期間にわたり高く維持する。 【構成】 太陽熱集熱器（10）の透明カバー（16）の表
面を光触媒層（18）で被覆する。太陽光によって光励起
されると、光触媒層（18）の表面は水との接触角が約０
゜になる程度に超親水化される。太陽熱集熱器が降雨に
さらされた時には、透明カバー（16）の表面に付着した
汚れは降雨により洗い流され、表面は自己浄化（セルフ
クリーニング）される。
つ自己浄化することにより、清掃することなく太陽熱集
熱器の集熱効率を長期間にわたり高く維持する。 【構成】 太陽熱集熱器（10）の透明カバー（16）の表
面を光触媒層（18）で被覆する。太陽光によって光励起
されると、光触媒層（18）の表面は水との接触角が約０
゜になる程度に超親水化される。太陽熱集熱器が降雨に
さらされた時には、透明カバー（16）の表面に付着した
汚れは降雨により洗い流され、表面は自己浄化（セルフ
クリーニング）される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱利用温水器
のような太陽熱集熱器に係り、より詳しくは、太陽熱集
熱器の透明カバーおよびその清浄化方法に関する。
のような太陽熱集熱器に係り、より詳しくは、太陽熱集
熱器の透明カバーおよびその清浄化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽熱集熱器の集熱体は透明カバーによ
って覆われている。日本工業規格は、太陽熱集熱器の透
明カバーをポリカーボネート、ガラス（普通板ガラス、
フロート板ガラス、磨き板ガラス、又は強化ガラス）、
ガラス繊維強化ポリエステル、又はそれらと同等以上の
品質を有する材料で形成することを推奨している（JISA
4111）。
って覆われている。日本工業規格は、太陽熱集熱器の透
明カバーをポリカーボネート、ガラス（普通板ガラス、
フロート板ガラス、磨き板ガラス、又は強化ガラス）、
ガラス繊維強化ポリエステル、又はそれらと同等以上の
品質を有する材料で形成することを推奨している（JISA
4111）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】長期間の使用中には太
陽熱集熱器の透明カバーは煤塵で汚れ、光透過率ひいて
は集熱効率が低下する。近年では環境汚染に伴い透明カ
バーの汚れが顕著になっている。特に、透明カバーがポ
リカーボネートなどのプラスチックで形成されている場
合には、静電気が帯電しやすく、大気中の浮遊煤塵を吸
着しやすい。そこで、太陽熱集熱器の透明カバーを定期
的に又は必要に応じてを清掃するのが望ましい。しかし
ながら、太陽熱集熱器は屋根に設置されるので、そのカ
バーの清掃は容易ではない。
陽熱集熱器の透明カバーは煤塵で汚れ、光透過率ひいて
は集熱効率が低下する。近年では環境汚染に伴い透明カ
バーの汚れが顕著になっている。特に、透明カバーがポ
リカーボネートなどのプラスチックで形成されている場
合には、静電気が帯電しやすく、大気中の浮遊煤塵を吸
着しやすい。そこで、太陽熱集熱器の透明カバーを定期
的に又は必要に応じてを清掃するのが望ましい。しかし
ながら、太陽熱集熱器は屋根に設置されるので、そのカ
バーの清掃は容易ではない。
【０００４】本発明の目的は、清掃を必要とせず、使用
につれて自己浄化（セルフクリーニング）されるように
なった太陽熱集熱器の透明カバーを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、帯電しにくく、浮遊煤塵を吸
着しにくい太陽熱集熱器の透明カバーを提供することに
ある。他の観点においては、本発明の目的は、太陽熱集
熱器の透明カバーの自己浄化方法を提供することにあ
る。
につれて自己浄化（セルフクリーニング）されるように
なった太陽熱集熱器の透明カバーを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、帯電しにくく、浮遊煤塵を吸
着しにくい太陽熱集熱器の透明カバーを提供することに
ある。他の観点においては、本発明の目的は、太陽熱集
熱器の透明カバーの自己浄化方法を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、光触媒を光
励起すると光触媒の表面が高度に親水化されることを発
見した。驚ろくべきことに、光触媒性チタニアを紫外線
で光励起したところ、水との接触角が１０゜以下、より
詳しくは５゜以下、特に約０゜になる程度に表面が高度
に親水化されることが発見された。
励起すると光触媒の表面が高度に親水化されることを発
見した。驚ろくべきことに、光触媒性チタニアを紫外線
で光励起したところ、水との接触角が１０゜以下、より
詳しくは５゜以下、特に約０゜になる程度に表面が高度
に親水化されることが発見された。
【０００６】本発明は斯る発見に基づくもので、本発明
によれば、太陽熱集熱器の透明カバーの表面は半導体光
触媒を含む透明層で被覆される。太陽熱集熱器を屋外に
設置すると、日中は太陽熱集熱器の透明カバーは太陽の
照射を受け、透明カバー表面の光触媒は太陽光によって
光励起され、光触媒含有層の表面は水との接触角が１０
゜以下、好ましくは５゜以下、より好ましくは約０゜に
なる程度に親水化される。一旦親水化されると、表面の
親水性は夜間でも維持される。
によれば、太陽熱集熱器の透明カバーの表面は半導体光
触媒を含む透明層で被覆される。太陽熱集熱器を屋外に
設置すると、日中は太陽熱集熱器の透明カバーは太陽の
照射を受け、透明カバー表面の光触媒は太陽光によって
光励起され、光触媒含有層の表面は水との接触角が１０
゜以下、好ましくは５゜以下、より好ましくは約０゜に
なる程度に親水化される。一旦親水化されると、表面の
親水性は夜間でも維持される。
【０００７】このように超親水化された表面は大気中の
湿分を吸着するので、帯電しにくい。従って、浮遊煤塵
を吸着しにくい。また、超親水化された表面には、都市
煤塵中の燃焼生成物のような疎水性の汚染物質は付着し
にくい。
湿分を吸着するので、帯電しにくい。従って、浮遊煤塵
を吸着しにくい。また、超親水化された表面には、都市
煤塵中の燃焼生成物のような疎水性の汚染物質は付着し
にくい。
【０００８】使用中には太陽熱集熱器は時折降雨にさら
される。降雨時には、透明カバーの表面に堆積した汚れ
は雨水により洗い流され、透明カバーの表面はセルフク
リーニングされる。本発明の上記特徴や効果、ならび
に、他の特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い明ら
かとなろう。
される。降雨時には、透明カバーの表面に堆積した汚れ
は雨水により洗い流され、透明カバーの表面はセルフク
リーニングされる。本発明の上記特徴や効果、ならび
に、他の特徴や利点は、以下の実施例の記載に従い明ら
かとなろう。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の太陽熱集熱器の実
施例を示す。太陽熱集熱器１０は自然循環型のもので、
複数の集熱体１２と貯湯槽１４を備え、集熱体１２は透
明カバー１６によって覆われている。図示した実施例で
は太陽熱集熱器１０は自然循環型のものであるが、本発
明はくみ置き型の太陽熱集熱器にも適用することができ
る。
施例を示す。太陽熱集熱器１０は自然循環型のもので、
複数の集熱体１２と貯湯槽１４を備え、集熱体１２は透
明カバー１６によって覆われている。図示した実施例で
は太陽熱集熱器１０は自然循環型のものであるが、本発
明はくみ置き型の太陽熱集熱器にも適用することができ
る。
【００１０】透明カバー１６は、ポリカーボネートやガ
ラス繊維強化ポリエステルのようなプラスチック、又は
ガラスにより形成することができる。図２に示したよう
に、透明カバー１６の表面は半導体光触媒を含有する透
明層１８によって被覆されている。光触媒含有層１８の
膜厚は０.２μｍ以下にするのが好ましい。このように
すれば、充分な透明性を確保することができ、かつ、光
の干渉による発色を防止することができる。
ラス繊維強化ポリエステルのようなプラスチック、又は
ガラスにより形成することができる。図２に示したよう
に、透明カバー１６の表面は半導体光触媒を含有する透
明層１８によって被覆されている。光触媒含有層１８の
膜厚は０.２μｍ以下にするのが好ましい。このように
すれば、充分な透明性を確保することができ、かつ、光
の干渉による発色を防止することができる。
【００１１】光触媒としては、チタニア（TiO2）が最も
好ましい。チタニアは、無害であり、化学的に安定であ
り、かつ、安価に入手可能である。アナターゼ型チタニ
アとルチル型チタニアのいづれも使用することができ
る。光触媒性チタニアを紫外線によって光励起すると、
光触媒作用によって水が水酸基（OH-）の形で表面に化
学吸着され、その結果、表面が超親水性になると考えら
れる。使用可能な他の光触媒としては、ZnO、SnO2、SrT
iO3、WO3、Bi2O3、Fe2O3のような金属酸化物がある。こ
れらの金属酸化物は、チタニアと同様に、表面に金属元
素と酸素が存在するので、表面水酸基（OH-）を吸着し
すいと考えられる。
好ましい。チタニアは、無害であり、化学的に安定であ
り、かつ、安価に入手可能である。アナターゼ型チタニ
アとルチル型チタニアのいづれも使用することができ
る。光触媒性チタニアを紫外線によって光励起すると、
光触媒作用によって水が水酸基（OH-）の形で表面に化
学吸着され、その結果、表面が超親水性になると考えら
れる。使用可能な他の光触媒としては、ZnO、SnO2、SrT
iO3、WO3、Bi2O3、Fe2O3のような金属酸化物がある。こ
れらの金属酸化物は、チタニアと同様に、表面に金属元
素と酸素が存在するので、表面水酸基（OH-）を吸着し
すいと考えられる。
【００１２】太陽熱集熱器１０の透明カバー１６がガラ
スで形成されている場合には、光触媒層１８は、光触媒
の粒子を含有するゾルを透明カバー１６に塗布し、ガラ
スの軟化点以下の温度で焼結することにより形成するこ
とができる。この場合には、ガラス層１６中のナトリウ
ムのようなアルカリ網目修飾イオンがガラス層から光触
媒層１８中に拡散するのを防止するため、透明カバー１
６の表面を予めシリカ等の中間層２０で被覆しておくの
が好ましい。また、光触媒がチタニアの場合には、光触
媒層１８にはシリカ若しくは酸化錫を約10〜50重量％配
合するのが好ましい。このようにすれば、光励起時には
水との接触角が０゜になる程度に光触媒層１８の表面を
超親水化することができる。特に、光触媒層１８がチタ
ニアのように屈折率の高い材料で形成されている場合に
は、チタニアにシリカを配合するのが好ましい。このよ
うにすれば、光触媒層１８の屈折率を抑制し、入射光の
反射を防止することができる。
スで形成されている場合には、光触媒層１８は、光触媒
の粒子を含有するゾルを透明カバー１６に塗布し、ガラ
スの軟化点以下の温度で焼結することにより形成するこ
とができる。この場合には、ガラス層１６中のナトリウ
ムのようなアルカリ網目修飾イオンがガラス層から光触
媒層１８中に拡散するのを防止するため、透明カバー１
６の表面を予めシリカ等の中間層２０で被覆しておくの
が好ましい。また、光触媒がチタニアの場合には、光触
媒層１８にはシリカ若しくは酸化錫を約10〜50重量％配
合するのが好ましい。このようにすれば、光励起時には
水との接触角が０゜になる程度に光触媒層１８の表面を
超親水化することができる。特に、光触媒層１８がチタ
ニアのように屈折率の高い材料で形成されている場合に
は、チタニアにシリカを配合するのが好ましい。このよ
うにすれば、光触媒層１８の屈折率を抑制し、入射光の
反射を防止することができる。
【００１３】或いは、光触媒層１８は、無定形の光触媒
前駆体の薄膜を透明カバー１６の表面に形成し、無定形
薄膜を加熱して結晶化させて光活性のある光触媒に変換
することにより形成してもよい。例えば、光触媒がTiO2
の場合には、透明カバー１６の表面に無定形チタニアの
薄膜を形成し、次いで400℃以上かつガラスの軟化点以
下の温度で焼成することにより無定形チタニアを結晶性
チタニア（アナターゼ又はルチル）に相変化させること
ができる。このように形成された光触媒層１８は、光励
起時には水との接触角が０゜になる程度に超親水化され
る。
前駆体の薄膜を透明カバー１６の表面に形成し、無定形
薄膜を加熱して結晶化させて光活性のある光触媒に変換
することにより形成してもよい。例えば、光触媒がTiO2
の場合には、透明カバー１６の表面に無定形チタニアの
薄膜を形成し、次いで400℃以上かつガラスの軟化点以
下の温度で焼成することにより無定形チタニアを結晶性
チタニア（アナターゼ又はルチル）に相変化させること
ができる。このように形成された光触媒層１８は、光励
起時には水との接触角が０゜になる程度に超親水化され
る。
【００１４】無定形チタニアは、チタンのアルコキシド
（例えば、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキ
シチタン、テトラｎ−プロポキシチタン、テトラブトキ
シチタン、テトラメトキシチタン）に塩酸又はエチルア
ミンのような加水分解抑制剤を添加し、エタノールやプ
ロパノールのようなアルコールで希釈した後、部分的に
加水分解を進行させながら又は完全に加水分解を進行さ
せた後、混合物をスプレーコーティング、フローコーテ
ィング、スピンコーティング、ディップコーティング、
ロールコーティングその他のコーティング法により、透
明カバー１６の表面に塗布し、常温から200℃の温度で
乾燥させることにより形成することができる。乾燥によ
り、チタンのアルコキシドの加水分解が完遂して水酸化
チタンが生成し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定
形チタニアの層が基材の表面に形成される。チタンのア
ルコキシドに代えて、チタンのキレート又はチタンのア
セテートのような他の有機チタン化合物を用いてもよ
い。
（例えば、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキ
シチタン、テトラｎ−プロポキシチタン、テトラブトキ
シチタン、テトラメトキシチタン）に塩酸又はエチルア
ミンのような加水分解抑制剤を添加し、エタノールやプ
ロパノールのようなアルコールで希釈した後、部分的に
加水分解を進行させながら又は完全に加水分解を進行さ
せた後、混合物をスプレーコーティング、フローコーテ
ィング、スピンコーティング、ディップコーティング、
ロールコーティングその他のコーティング法により、透
明カバー１６の表面に塗布し、常温から200℃の温度で
乾燥させることにより形成することができる。乾燥によ
り、チタンのアルコキシドの加水分解が完遂して水酸化
チタンが生成し、水酸化チタンの脱水縮重合により無定
形チタニアの層が基材の表面に形成される。チタンのア
ルコキシドに代えて、チタンのキレート又はチタンのア
セテートのような他の有機チタン化合物を用いてもよ
い。
【００１５】或いは、無定形チタニアは、無機チタン化
合物、例えば、TiCl4又はTi(SO4)2の酸性水溶液をスプ
レーコーティング、フローコーティング、スピンコーテ
ィング、ディップコーティング、ロールコーティングに
より、透明カバー１６の表面に塗布し、次いで無機チタ
ン化合物を約100〜200℃の温度で乾燥させて加水分解と
脱水縮重合に付すことにより形成することができる。
合物、例えば、TiCl4又はTi(SO4)2の酸性水溶液をスプ
レーコーティング、フローコーティング、スピンコーテ
ィング、ディップコーティング、ロールコーティングに
より、透明カバー１６の表面に塗布し、次いで無機チタ
ン化合物を約100〜200℃の温度で乾燥させて加水分解と
脱水縮重合に付すことにより形成することができる。
【００１６】太陽熱集熱器１０の透明カバー１６がポリ
カーボネートやガラス繊維強化ポリエステルのようなプ
ラスチックで形成されている場合には、透明カバー１６
を高温で加熱することができない。そこでこの場合に
は、水との接触角が０゜になる程度の超親水性を呈する
光触媒層１８を形成する好ましいやり方は、未硬化の若
しくは部分的に硬化したシリコーン（ケイ素樹脂）又は
シリコーンの前駆体からなる塗膜形成要素に光触媒の粒
子を分散させてなる塗料用組成物を用いることである。
この塗料用組成物を保護カバーの表面に塗布し、塗膜形
成要素を硬化させた後、光触媒を光励起すると、シリコ
ーン分子のケイ素原子に結合した有機基は光触媒の光触
媒作用により水酸基に置換され、光触媒層１８の表面は
超親水化される。
カーボネートやガラス繊維強化ポリエステルのようなプ
ラスチックで形成されている場合には、透明カバー１６
を高温で加熱することができない。そこでこの場合に
は、水との接触角が０゜になる程度の超親水性を呈する
光触媒層１８を形成する好ましいやり方は、未硬化の若
しくは部分的に硬化したシリコーン（ケイ素樹脂）又は
シリコーンの前駆体からなる塗膜形成要素に光触媒の粒
子を分散させてなる塗料用組成物を用いることである。
この塗料用組成物を保護カバーの表面に塗布し、塗膜形
成要素を硬化させた後、光触媒を光励起すると、シリコ
ーン分子のケイ素原子に結合した有機基は光触媒の光触
媒作用により水酸基に置換され、光触媒層１８の表面は
超親水化される。
【００１７】この塗料用組成物の塗膜形成要素として
は、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ
−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルト
リブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、
エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロ
ルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、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−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロ
ピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロル
シラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシル
トリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキ
シルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシ
ラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメ
トキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デ
シルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブ
トキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ
−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルト
リメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−
オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリク
ロルシラン、フェニルトリブロムシラン、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
ルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキ
シシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチ
ルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェ
ニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフ
ェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジ
ブロムシラン、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；トリクロルヒドロシラ
ン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラ
ン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒ
ドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルト
リクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルト
リイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラ
ン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフル
オロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピル
トリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキ
シシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシ
ラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキ
シプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラ
ン；β−(３、４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリ
メトキシシラン、β−(３、４−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分
加水分解物；およびそれらの混合物を使用することがで
きる。
は、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ
−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルト
リブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、
エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロ
ルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、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−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロ
ピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロル
シラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシル
トリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキ
シルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシ
ラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメ
トキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デ
シルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブ
トキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ
−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルト
リメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラ
ン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−
オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリク
ロルシラン、フェニルトリブロムシラン、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
ルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキ
シシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチ
ルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェ
ニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフ
ェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
ン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジ
ブロムシラン、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；トリクロルヒドロシラ
ン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラ
ン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒ
ドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルト
リクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルト
リイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラ
ン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフル
オロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピル
トリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキ
シシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシ
ラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキ
シプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロ
キシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキ
シプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリ
ロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ
−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミ
ノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキ
シシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラ
ン；β−(３、４−エポキシシクロヘキシル)エチルトリ
メトキシシラン、β−(３、４−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリエトキシシラン；および、それらの部分
加水分解物；およびそれらの混合物を使用することがで
きる。
【００１８】透明カバー１６がプラスチックで形成され
ている場合には、光触媒の光酸化作用によりプラスチッ
クが劣化するのを防止するため、透明カバーと光触媒層
１８との間には光酸化対抗性の中間層を配置するのが好
ましい。この中間層はシリコーン（ケイ素樹脂）、フッ
素樹脂、又はシリカで形成することができる。
ている場合には、光触媒の光酸化作用によりプラスチッ
クが劣化するのを防止するため、透明カバーと光触媒層
１８との間には光酸化対抗性の中間層を配置するのが好
ましい。この中間層はシリコーン（ケイ素樹脂）、フッ
素樹脂、又はシリカで形成することができる。
【００１９】このように太陽熱集熱器１０の透明カバー
１６の表面に形成された光触媒層１８は、日中は太陽に
照射され、太陽光により光励起される。光励起に伴い、
光触媒層１８の表面は、水との接触角が１０゜以下、特
に約０゜になる程度に親水化される。
１６の表面に形成された光触媒層１８は、日中は太陽に
照射され、太陽光により光励起される。光励起に伴い、
光触媒層１８の表面は、水との接触角が１０゜以下、特
に約０゜になる程度に親水化される。
【００２０】このように超親水化された表面は、大気中
の湿分を吸着しやすいので、帯電しにくい。従って、浮
遊煤塵を吸着しにくい。また、都市煤塵に含まれるカー
ボンブラックのような燃焼生成物は基本的に疎水性であ
るから、超親水化された光触媒層１８の表面に付着しに
くい。同様に、泥や土のような無機物質の水との接触角
は２０゜から５０゜であるので、水との接触角が約０゜
になる程度に超親水化された光触媒層１８の表面には泥
や土のような無機塵埃は付着しにくい。
の湿分を吸着しやすいので、帯電しにくい。従って、浮
遊煤塵を吸着しにくい。また、都市煤塵に含まれるカー
ボンブラックのような燃焼生成物は基本的に疎水性であ
るから、超親水化された光触媒層１８の表面に付着しに
くい。同様に、泥や土のような無機物質の水との接触角
は２０゜から５０゜であるので、水との接触角が約０゜
になる程度に超親水化された光触媒層１８の表面には泥
や土のような無機塵埃は付着しにくい。
【００２１】太陽熱集熱器１０は時折降雨にさらされ
る。雨には大気中に浮遊する煤塵が同伴されているが、
透明カバーの光触媒層１８の表面は高度に親水化されて
いるので、雨が透明カバーの表面を流下する際に雨に同
伴する煤塵がカバーの表面に付着することがない。
る。雨には大気中に浮遊する煤塵が同伴されているが、
透明カバーの光触媒層１８の表面は高度に親水化されて
いるので、雨が透明カバーの表面を流下する際に雨に同
伴する煤塵がカバーの表面に付着することがない。
【００２２】更に、超親水化された表面が降雨を受ける
都度、透明カバーの光触媒層１８の表面に堆積した煤塵
や汚染物質は雨により洗い流され、表面は自己浄化され
る。超親水化された表面の水に対する親和力は、燃焼生
成物のような疎水性物質に対する親和力よりも大きいの
で、燃焼生成物のような疎水性物質は表面から容易に釈
放され、雨によって洗い流される。このようにして透明
カバーの表面は長期間にわたり清浄に維持されるので、
清掃は不要となる。
都度、透明カバーの光触媒層１８の表面に堆積した煤塵
や汚染物質は雨により洗い流され、表面は自己浄化され
る。超親水化された表面の水に対する親和力は、燃焼生
成物のような疎水性物質に対する親和力よりも大きいの
で、燃焼生成物のような疎水性物質は表面から容易に釈
放され、雨によって洗い流される。このようにして透明
カバーの表面は長期間にわたり清浄に維持されるので、
清掃は不要となる。
【００２３】
【実施例】実施例１ テトラエトキシチタンTi(OC2H5)4（Merck）１重量部と
エタノール９重量部との混合物に加水分解抑制剤として
36％塩酸を０.１重量部添加してチタニアコーティング
溶液を調製し、この溶液を１０cm四角、厚さ３mmの普通
板ガラス（JISR3201）の表面に乾燥空気中でフローコー
ティング法により塗布した。塗布量はチタニアに換算し
て45μｇ/cm2とした。塗布の段階でテトラエトキシチタ
ンの一部は加水分解され、水酸化チタンTi(OH)4が生成
し始めた。次に、このガラス板を１〜１０分間約150℃
の温度に保持することにより、テトラエトキシチタンの
加水分解を完了させると共に、生成した水酸化チタンを
脱水縮重合に付し、無定形チタニアでコーティングされ
たガラス板を得た。このガラス板を500℃の温度で１時
間焼成して、無定形チタニアをアナターゼ型チタニアに
変換させ、アナターゼ型チタニアでコーティングされた
ガラス板を得た。
エタノール９重量部との混合物に加水分解抑制剤として
36％塩酸を０.１重量部添加してチタニアコーティング
溶液を調製し、この溶液を１０cm四角、厚さ３mmの普通
板ガラス（JISR3201）の表面に乾燥空気中でフローコー
ティング法により塗布した。塗布量はチタニアに換算し
て45μｇ/cm2とした。塗布の段階でテトラエトキシチタ
ンの一部は加水分解され、水酸化チタンTi(OH)4が生成
し始めた。次に、このガラス板を１〜１０分間約150℃
の温度に保持することにより、テトラエトキシチタンの
加水分解を完了させると共に、生成した水酸化チタンを
脱水縮重合に付し、無定形チタニアでコーティングされ
たガラス板を得た。このガラス板を500℃の温度で１時
間焼成して、無定形チタニアをアナターゼ型チタニアに
変換させ、アナターゼ型チタニアでコーティングされた
ガラス板を得た。
【００２４】この試料の表面に20Wのブラックライトブ
ルー蛍光灯（三共電気、FL20SBLB）を用いて０.６mW／c
m2の紫外線照度（アナターゼ型チタニアのバンドギャッ
プエネルギより高いエネルギの紫外線の照度）で連続72
時間紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角
測定器（協和界面科学社製、形式CA-X150）により測定
した。この接触角測定器の低角度側検出限界は１゜であ
った。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。測定器の読みは０゜で
あり、超親水性を示した。次に、この試料を暗所に１６
時間放置した後、再び試料表面の水との接触角を測定し
たところ、接触角の読みは３゜であり、暗所でも超親水
性が十分に維持されることが確認された。
ルー蛍光灯（三共電気、FL20SBLB）を用いて０.６mW／c
m2の紫外線照度（アナターゼ型チタニアのバンドギャッ
プエネルギより高いエネルギの紫外線の照度）で連続72
時間紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角
測定器（協和界面科学社製、形式CA-X150）により測定
した。この接触角測定器の低角度側検出限界は１゜であ
った。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。測定器の読みは０゜で
あり、超親水性を示した。次に、この試料を暗所に１６
時間放置した後、再び試料表面の水との接触角を測定し
たところ、接触角の読みは３゜であり、暗所でも超親水
性が十分に維持されることが確認された。
【００２５】紫外線72時間照射後の試料を汚泥による汚
れ加速試験に付し、汚れの度合いを評価した。このた
め、イエローオーカー64.3重量％、焼成関東ローム粘土
（JISZ8901、試験用ダスト８種）21.3重量％、疎水性カ
ーボンブラック4.8重量％、親水性カーボンブラック4.8
重量％、シリカ粉（JIS Z8901、試験用ダスト３種）4.8
重量％を含む粉体混合物を1.05ｇ／リッターの濃度で水
に懸濁させたスラリーを調製し、４５度に傾斜させた試
料表面にこのスラリーを0.7〜0.8リットル／分の流量で
流下させて１５分間乾燥させ、次いで蒸留水を0.7〜0.8
リットル／分の流量で流下させて１５分間乾燥させ、こ
のサイクルを２５回繰り返した。分光光度計（日本分光
株式会社製、Ubest-55型）を用いて加速試験前後の試料
の波長380〜780nmにおける分光透過率τ(λ)を測定し、
板ガラスの透過率試験方法（JISR3106）に基づいて計算
により可視光透過率τv（％）を求めた。さらに、汚れ
加速試験前後の可視光透過率に基づいて汚れ加速試験に
よる可視光透過率の減少率（可視光透過率の減少率
（％）＝｛１−（汚れ加速試験後の可視光透過率÷汚れ
加速試験前の可視光透過率）｝×100）を求めた。この
試料の汚れ加速試験前の可視光透過率は80％であり、汚
れ加速試験後の可視光透過率は71％であり、可視光透過
率の減少率は11％であった。
れ加速試験に付し、汚れの度合いを評価した。このた
め、イエローオーカー64.3重量％、焼成関東ローム粘土
（JISZ8901、試験用ダスト８種）21.3重量％、疎水性カ
ーボンブラック4.8重量％、親水性カーボンブラック4.8
重量％、シリカ粉（JIS Z8901、試験用ダスト３種）4.8
重量％を含む粉体混合物を1.05ｇ／リッターの濃度で水
に懸濁させたスラリーを調製し、４５度に傾斜させた試
料表面にこのスラリーを0.7〜0.8リットル／分の流量で
流下させて１５分間乾燥させ、次いで蒸留水を0.7〜0.8
リットル／分の流量で流下させて１５分間乾燥させ、こ
のサイクルを２５回繰り返した。分光光度計（日本分光
株式会社製、Ubest-55型）を用いて加速試験前後の試料
の波長380〜780nmにおける分光透過率τ(λ)を測定し、
板ガラスの透過率試験方法（JISR3106）に基づいて計算
により可視光透過率τv（％）を求めた。さらに、汚れ
加速試験前後の可視光透過率に基づいて汚れ加速試験に
よる可視光透過率の減少率（可視光透過率の減少率
（％）＝｛１−（汚れ加速試験後の可視光透過率÷汚れ
加速試験前の可視光透過率）｝×100）を求めた。この
試料の汚れ加速試験前の可視光透過率は80％であり、汚
れ加速試験後の可視光透過率は71％であり、可視光透過
率の減少率は11％であった。
【００２６】実施例２ １０cm四角、厚さ３mmのフロート板ガラス（JIS R320
2）の表面に実施例１と同様の方法で無定形チタニアを
コーティングし、このガラス板を650℃の温度で10分間
焼成することによりアナターゼ型チタニアでコーティン
グされたガラス板を得た。この試料の表面に実施例１と
同様の条件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角
を接触角測定器で測定したところ、測定器の読みは０゜
であった。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は
２゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に
付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は80％で
あり、汚れ加速試験後の可視光透過率は71％であり、可
視光透過率の減少率は11％であった。
2）の表面に実施例１と同様の方法で無定形チタニアを
コーティングし、このガラス板を650℃の温度で10分間
焼成することによりアナターゼ型チタニアでコーティン
グされたガラス板を得た。この試料の表面に実施例１と
同様の条件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角
を接触角測定器で測定したところ、測定器の読みは０゜
であった。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は
２゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に
付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は80％で
あり、汚れ加速試験後の可視光透過率は71％であり、可
視光透過率の減少率は11％であった。
【００２７】実施例３ アナターゼ型チタニアゾル（日産化学、TA-15）とメチ
ルトリメトキシシラン（日本合成ゴムの“グラスカ”の
Ｂ液）を固形分重量比１：２で混合し、この混合液を１
０cm四角、厚さ３mmの普通板ガラス（JIS R3201）の表
面に塗布し、170℃で15分間保持することによりアナタ
ーゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散された試
料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条件で紫
外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定器
で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。この
ことから、シリコーンに光触媒を含有させ、光触媒を光
励起した場合には、シリコーン塗膜が高度に親水化され
ることが分かる。シリコーンの分子のケイ素原子に結合
した有機基が光触媒作用によって水酸基に置換され、親
水性のシリコーン誘導体が表面に形成されているものと
考えられる。この試料を暗所に１６時間放置した後の水
との接触角は２゜であった。実施例１と同様の方法で汚
れ加速試験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透
過率は81％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は73
％であり、可視光透過率の減少率は10％であった。
ルトリメトキシシラン（日本合成ゴムの“グラスカ”の
Ｂ液）を固形分重量比１：２で混合し、この混合液を１
０cm四角、厚さ３mmの普通板ガラス（JIS R3201）の表
面に塗布し、170℃で15分間保持することによりアナタ
ーゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散された試
料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条件で紫
外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定器
で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。この
ことから、シリコーンに光触媒を含有させ、光触媒を光
励起した場合には、シリコーン塗膜が高度に親水化され
ることが分かる。シリコーンの分子のケイ素原子に結合
した有機基が光触媒作用によって水酸基に置換され、親
水性のシリコーン誘導体が表面に形成されているものと
考えられる。この試料を暗所に１６時間放置した後の水
との接触角は２゜であった。実施例１と同様の方法で汚
れ加速試験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透
過率は81％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は73
％であり、可視光透過率の減少率は10％であった。
【００２８】実施例４ シリカゾル（日本合成ゴムの“グラスカ”のＡ液）とメ
チルトリメトキシシラン（“グラスカ”のＢ液） を、
シリカ重量とメチルトリメトキシシランの重量の比が
２.５になるように混合し、この混合液とアナターゼ型
チタニアゾル（TA-15）をメチルトリメトキシシランの
シリコーン換算重量とシリカ重量の比が50：50になるよ
うに混合し、１０cm四角、厚さ３mmの普通板ガラス（JI
S R3201）の表面に塗布し、170℃で15分間保持すること
によりアナターゼ型チタニア粒子とシリカ粒子がシリコ
ーン塗膜中に分散された試料を得た。この試料の表面に
実施例１と同様の条件で紫外線を照射した後、表面の水
との接触角を接触角測定器で測定したところ、測定器の
読みは０゜であった。暗所に１６時間放置した後の水と
の接触角は２゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ
加速試験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過
率は82％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は73％
であり、可視光透過率の減少率は11％であった。
チルトリメトキシシラン（“グラスカ”のＢ液） を、
シリカ重量とメチルトリメトキシシランの重量の比が
２.５になるように混合し、この混合液とアナターゼ型
チタニアゾル（TA-15）をメチルトリメトキシシランの
シリコーン換算重量とシリカ重量の比が50：50になるよ
うに混合し、１０cm四角、厚さ３mmの普通板ガラス（JI
S R3201）の表面に塗布し、170℃で15分間保持すること
によりアナターゼ型チタニア粒子とシリカ粒子がシリコ
ーン塗膜中に分散された試料を得た。この試料の表面に
実施例１と同様の条件で紫外線を照射した後、表面の水
との接触角を接触角測定器で測定したところ、測定器の
読みは０゜であった。暗所に１６時間放置した後の水と
の接触角は２゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ
加速試験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過
率は82％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は73％
であり、可視光透過率の減少率は11％であった。
【００２９】実施例５ １０cm四角、厚さ３mmのポリカーボネート板（JIS K671
9）を45％水酸化ナトリウム水溶液中に100℃で６時間浸
漬することによりアルカリ処理を行った後、充分に水洗
し、次いで１％硫酸中に浸漬して中和し、更に良く水洗
した。次に、このポリカーボネート板の表面にアナター
ゼ型チタニアゾル（TA-15）とメチルトリメトキシシラ
ン（“グラスカ”のＢ液）との混合液（固形分重量比
１：２）を塗布し、170℃で15分間保持することにより
アナターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散さ
れた試料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条
件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角
測定器で測定したところ、測定器の読みは０゜であっ
た。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は２゜で
あった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付した
ところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は85％であり、
汚れ加速試験後の可視光透過率は76％であり、可視光透
過率の減少率は11％であった。
9）を45％水酸化ナトリウム水溶液中に100℃で６時間浸
漬することによりアルカリ処理を行った後、充分に水洗
し、次いで１％硫酸中に浸漬して中和し、更に良く水洗
した。次に、このポリカーボネート板の表面にアナター
ゼ型チタニアゾル（TA-15）とメチルトリメトキシシラ
ン（“グラスカ”のＢ液）との混合液（固形分重量比
１：２）を塗布し、170℃で15分間保持することにより
アナターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散さ
れた試料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条
件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角
測定器で測定したところ、測定器の読みは０゜であっ
た。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は２゜で
あった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付した
ところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は85％であり、
汚れ加速試験後の可視光透過率は76％であり、可視光透
過率の減少率は11％であった。
【００３０】実施例６ １０cm四角、厚さ３mmのポリカーボネート板（JIS K671
9）の表面に反応性ポリエステル化合物（高松樹脂製、
“ペスレジン”A-124S）を塗布し、150℃で２分間熱処
理することによりポリカーボネート板の表面にアンカー
コーティングを形成した。次に、実施例４と同様の方法
によりこのポリカーボネート板の表面にアナターゼ型チ
タニア粒子とシリカ粒子が分散されたシリコーン塗膜試
料を形成した。この試料の表面に実施例１と同様の条件
で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測
定器で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。
暗所に１６時間放置した後の水との接触角は３゜であっ
た。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したとこ
ろ、汚れ加速試験前の可視光透過率は84％であり、汚れ
加速試験後の可視光透過率は73％であり、可視光透過率
の減少率は13％であった。
9）の表面に反応性ポリエステル化合物（高松樹脂製、
“ペスレジン”A-124S）を塗布し、150℃で２分間熱処
理することによりポリカーボネート板の表面にアンカー
コーティングを形成した。次に、実施例４と同様の方法
によりこのポリカーボネート板の表面にアナターゼ型チ
タニア粒子とシリカ粒子が分散されたシリコーン塗膜試
料を形成した。この試料の表面に実施例１と同様の条件
で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測
定器で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。
暗所に１６時間放置した後の水との接触角は３゜であっ
た。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したとこ
ろ、汚れ加速試験前の可視光透過率は84％であり、汚れ
加速試験後の可視光透過率は73％であり、可視光透過率
の減少率は13％であった。
【００３１】実施例７ １０cm四角、厚さ３mmのガラス繊維強化ポリエステル板
（JIS K6919）の表面をコロナ放電処理することにより
親水化した後、アナターゼ型チタニアゾル（TA-15）と
テトラエトキシシランとの混合液（固形分重量比２：
７）を塗布し、170℃で15分間保持することによりアナ
ターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散された
試料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条件で
紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定
器で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。暗
所に１６時間放置した後の水との接触角は２゜であっ
た。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したとこ
ろ、汚れ加速試験前の可視光透過率は83％であり、汚れ
加速試験後の可視光透過率は73％であり、可視光透過率
の減少率は12％であった。
（JIS K6919）の表面をコロナ放電処理することにより
親水化した後、アナターゼ型チタニアゾル（TA-15）と
テトラエトキシシランとの混合液（固形分重量比２：
７）を塗布し、170℃で15分間保持することによりアナ
ターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗膜中に分散された
試料を得た。この試料の表面に実施例１と同様の条件で
紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定
器で測定したところ、測定器の読みは０゜であった。暗
所に１６時間放置した後の水との接触角は２゜であっ
た。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したとこ
ろ、汚れ加速試験前の可視光透過率は83％であり、汚れ
加速試験後の可視光透過率は73％であり、可視光透過率
の減少率は12％であった。
【００３２】比較例１ １０cm四角、厚さ３mmの強化ガラス板（JIS R3206）の
表面に実施例１と同様の条件で紫外線を照射した後、表
面の水との接触角を接触角測定器で測定したところ、水
との接触角は４０゜であった。次いで暗所に１６時間放
置した後の水との接触角は４１゜であった。実施例１と
同様の方法で汚れ加速試験に付したところ、汚れ加速試
験前の可視光透過率は88％であり、汚れ加速試験後の可
視光透過率は64％であり、可視光透過率の減少率は27％
であった。
表面に実施例１と同様の条件で紫外線を照射した後、表
面の水との接触角を接触角測定器で測定したところ、水
との接触角は４０゜であった。次いで暗所に１６時間放
置した後の水との接触角は４１゜であった。実施例１と
同様の方法で汚れ加速試験に付したところ、汚れ加速試
験前の可視光透過率は88％であり、汚れ加速試験後の可
視光透過率は64％であり、可視光透過率の減少率は27％
であった。
【００３３】比較例２ １０cm四角、厚さ３mmのポリカーボネート板（JIS K671
9）の表面に実施例１と同様の条件で紫外線を照射した
後、表面の水との接触角を接触角測定器で測定したとこ
ろ、水との接触角は８７゜であり、かなりの疎水性を呈
した。暗所に１６時間放置した後の水との接触角はやは
り８７゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試
験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は90
％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は60％であ
り、可視光透過率の減少率は33％であった。
9）の表面に実施例１と同様の条件で紫外線を照射した
後、表面の水との接触角を接触角測定器で測定したとこ
ろ、水との接触角は８７゜であり、かなりの疎水性を呈
した。暗所に１６時間放置した後の水との接触角はやは
り８７゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試
験に付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は90
％であり、汚れ加速試験後の可視光透過率は60％であ
り、可視光透過率の減少率は33％であった。
【００３４】比較例３ １０cm四角、厚さ３mmのガラス繊維強化ポリエステル板
（JIS K6919）の表面に実施例１と同様の条件で紫外線
を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定器で測
定したところ、水との接触角は９０゜であった。暗所に
１６時間放置した後の水との接触角は８９゜であった。
実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したところ、
汚れ加速試験前の可視光透過率は89％であり、汚れ加速
試験後の可視光透過率は61％であり、可視光透過率の減
少率は32％であった。
（JIS K6919）の表面に実施例１と同様の条件で紫外線
を照射した後、表面の水との接触角を接触角測定器で測
定したところ、水との接触角は９０゜であった。暗所に
１６時間放置した後の水との接触角は８９゜であった。
実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に付したところ、
汚れ加速試験前の可視光透過率は89％であり、汚れ加速
試験後の可視光透過率は61％であり、可視光透過率の減
少率は32％であった。
【００３５】比較例４ １０cm四角、厚さ３mmの強化ガラス板（JIS R3206）の
表面に撥水性シリコーンコンパウンド（シリコーンオイ
ルとシリカ粉末との混合物）を塗布し、実施例１と同様
の条件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接
触角測定器で測定したところ、水との接触角は105゜で
あった。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は10
6゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に
付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は87％で
あり、汚れ加速試験後の可視光透過率は60％であり、可
視光透過率の減少率は31％であった。
表面に撥水性シリコーンコンパウンド（シリコーンオイ
ルとシリカ粉末との混合物）を塗布し、実施例１と同様
の条件で紫外線を照射した後、表面の水との接触角を接
触角測定器で測定したところ、水との接触角は105゜で
あった。暗所に１６時間放置した後の水との接触角は10
6゜であった。実施例１と同様の方法で汚れ加速試験に
付したところ、汚れ加速試験前の可視光透過率は87％で
あり、汚れ加速試験後の可視光透過率は60％であり、可
視光透過率の減少率は31％であった。
【００３６】以上の試験から分かるように、本発明によ
れば、太陽熱集熱器１０の透明カバー１６は高度に親水
化され、汚れの付着が防止されると共に、付着した汚れ
が水により洗い流され、透明カバーの表面は清浄に維持
されることが確認された。
れば、太陽熱集熱器１０の透明カバー１６は高度に親水
化され、汚れの付着が防止されると共に、付着した汚れ
が水により洗い流され、透明カバーの表面は清浄に維持
されることが確認された。
【００３７】
【発明の効果】本発明によれば、太陽熱集熱器の透明カ
バーが汚れるのが防止されると共に、カバーは降雨に伴
い自己浄化されるので、清掃をしなくても太陽熱集熱器
の集熱効率を長期間にわたり高く維持することができ
る。
バーが汚れるのが防止されると共に、カバーは降雨に伴
い自己浄化されるので、清掃をしなくても太陽熱集熱器
の集熱効率を長期間にわたり高く維持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽熱集熱器の一部切欠き斜視図であ
る。
る。
【図２】図１に示した太陽熱集熱器の透明カバーの表面
の拡大断面図である。
の拡大断面図である。
１０： 太陽熱集熱器 １６： 透明カバー １８： 光触媒含有層
Claims (8)
- 【請求項１】 太陽熱集熱器の透明カバーであって、前
記透明カバーの表面は半導体光触媒を含む透明層で被覆
されており、光触媒が太陽光によって光励起されるに伴
い前記層の表面が親水化されるようになっていることを
特徴とする太陽熱集熱器の透明カバー。 - 【請求項２】 前記層は光触媒の粒子が分散されたシリ
コーンによって形成されており、前記層の表面はシリコ
ーン分子のケイ素原子に結合した有機基が光触媒の作用
により少なくとも部分的に水酸基に置換されたシリコー
ン誘導体で形成されていることを特徴とする請求項１に
基づく太陽熱集熱器の透明カバー。 - 【請求項３】 前記透明カバーはプラスチックからな
り、光触媒の作用によりプラスチックが劣化するのを防
止するため、透明カバーと前記層との間には光酸化対抗
性の中間層が配置してあることを特徴とする請求項１に
基づく太陽熱集熱器の透明カバー。 - 【請求項４】 前記中間層はケイ素樹脂、フッ素樹脂、
又はシリカからなる請求項３に基づく太陽熱集熱器の透
明カバー。 - 【請求項５】 半導体光触媒を含む透明層で被覆された
透明カバーを備えた太陽熱集熱器を屋外に設置して前記
カバーを太陽の照射と降雨にさらし、太陽光によって光
触媒を光励起させることにより前記層の表面を親水化さ
せ、前記層の表面に付着した汚れを降雨時に雨水により
洗い流させることを特徴とする太陽熱集熱器の透明カバ
ーの清浄化方法。 - 【請求項６】 前記層の表面は光触媒の光励起に伴い水
との接触角に換算して約１０゜以下に親水化されること
を特徴とする請求項５に基づく方法。 - 【請求項７】 前記層の表面は光触媒の光励起に伴い水
との接触角に換算して約５゜以下に親水化されることを
特徴とする請求項５に基づく方法。 - 【請求項８】 前記層は光触媒の粒子が分散されたシリ
コーンからなり、前記層の表面のシリコーン分子のケイ
素原子に結合した有機基は光触媒の光励起に伴い少なく
とも部分的に水酸基に置換されることを特徴とする請求
項５から７のいづれかに基づく方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8155997A JPH09229493A (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-28 | 太陽熱集熱器の透明カバーおよびその清浄化方法 |
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18201995 | 1995-06-14 | ||
| JP7-182019 | 1995-06-14 | ||
| JP20501995 | 1995-07-08 | ||
| JP7-205019 | 1995-07-08 | ||
| JP7-354649 | 1995-12-22 | ||
| JP35464995 | 1995-12-22 | ||
| JP8155997A JPH09229493A (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-28 | 太陽熱集熱器の透明カバーおよびその清浄化方法 |
Publications (1)
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|---|---|
| JPH09229493A true JPH09229493A (ja) | 1997-09-05 |
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ID=27470281
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|---|---|---|---|
| JP8115679A Pending JPH09231819A (ja) | 1995-06-14 | 1996-04-12 | トンネルや道路用照明装置の清掃方法および防汚方法 |
| JP8155997A Pending JPH09229493A (ja) | 1995-06-14 | 1996-05-28 | 太陽熱集熱器の透明カバーおよびその清浄化方法 |
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| JP2004242575A Expired - Lifetime JP4120943B2 (ja) | 1995-06-14 | 2004-08-23 | トンネル用又は道路用の照明装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8115679A Pending JPH09231819A (ja) | 1995-06-14 | 1996-04-12 | トンネルや道路用照明装置の清掃方法および防汚方法 |
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|---|---|---|---|
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| JP2004242575A Expired - Lifetime JP4120943B2 (ja) | 1995-06-14 | 2004-08-23 | トンネル用又は道路用の照明装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH11116805A (ja) * | 1997-10-15 | 1999-04-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | 硬化性組成物 |
| WO2008134502A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Beranek Gerald D | Solar collector with hydrophilic photocatalytic coated protective pane |
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|---|---|---|---|---|
| JP3401383B2 (ja) * | 1996-03-14 | 2003-04-28 | 東芝ライテック株式会社 | 照明装置 |
| JPWO2002053369A1 (ja) * | 2000-12-28 | 2004-04-30 | 旭硝子株式会社 | 防汚性透明積層体とその製造方法、照明装置用透光性カバーおよび照明装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH01234729A (ja) * | 1988-03-14 | 1989-09-20 | Hitachi Ltd | 空気調和機 |
| JPH01275447A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-06 | Ube Nitto Kasei Co Ltd | ゾル−ゲル法によるチタニア−シリカガラスの製造方法 |
| JPH06278241A (ja) * | 1992-09-22 | 1994-10-04 | Takenaka Komuten Co Ltd | 建築材料 |
| JPH06157045A (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-03 | Pola Chem Ind Inc | ルチル型チタニア−シリカガラスの製造法 |
| JPH0751646A (ja) * | 1993-08-12 | 1995-02-28 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 固体表面の汚れ浄化方法 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP8115679A patent/JPH09231819A/ja active Pending
- 1996-05-28 JP JP8155997A patent/JPH09229493A/ja active Pending
- 1996-06-06 JP JP08168644A patent/JP3129194B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-12-26 JP JP2000395532A patent/JP2001243820A/ja active Pending
-
2004
- 2004-08-23 JP JP2004242575A patent/JP4120943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11116805A (ja) * | 1997-10-15 | 1999-04-27 | Dainippon Ink & Chem Inc | 硬化性組成物 |
| WO2008134502A1 (en) * | 2007-04-26 | 2008-11-06 | Beranek Gerald D | Solar collector with hydrophilic photocatalytic coated protective pane |
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| JP4120943B2 (ja) | 2008-07-16 |
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