JPH10176140A - 光触媒コーティング用組成物および光触媒体 - Google Patents
光触媒コーティング用組成物および光触媒体Info
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- JPH10176140A JPH10176140A JP8338671A JP33867196A JPH10176140A JP H10176140 A JPH10176140 A JP H10176140A JP 8338671 A JP8338671 A JP 8338671A JP 33867196 A JP33867196 A JP 33867196A JP H10176140 A JPH10176140 A JP H10176140A
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- silane compound
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 優れた光触媒機能を有する光触媒コーティン
グ用組成物およびそれを用いた光触媒体を提供する。 【解決手段】 主成分としてシラン化合物の部分加水分
解物および光触媒粒子を含有する光触媒コーティング用
組成物において、シラン化合物の部分加水分解物の縮合
度を高めることによって粘度を初期粘度の２〜２０倍に
したことを特徴とする光触媒コーティング用組成物およ
びこの組成物を基材上に塗布、乾燥、硬化してなる光触
媒体。
グ用組成物およびそれを用いた光触媒体を提供する。 【解決手段】 主成分としてシラン化合物の部分加水分
解物および光触媒粒子を含有する光触媒コーティング用
組成物において、シラン化合物の部分加水分解物の縮合
度を高めることによって粘度を初期粘度の２〜２０倍に
したことを特徴とする光触媒コーティング用組成物およ
びこの組成物を基材上に塗布、乾燥、硬化してなる光触
媒体。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラスチック類、
木材類、金属類、セラミック類やそれらの塗装仕上げ製
品などの表面に固定化することにより、防汚性能、消臭
性能や環境大気中の汚染物質除去性能などの光触媒作用
を発現する光触媒コーティング用組成物、および該光触
媒コーティング用組成物を固定した光触媒体に関する。
木材類、金属類、セラミック類やそれらの塗装仕上げ製
品などの表面に固定化することにより、防汚性能、消臭
性能や環境大気中の汚染物質除去性能などの光触媒作用
を発現する光触媒コーティング用組成物、および該光触
媒コーティング用組成物を固定した光触媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】光触媒は、そのバンドギャップ以上のエ
ネルギーを持つ波長の光を照射すると光触媒機能を発現
する物質のことであり、通常、酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、
硫化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属
化合物半導体粉末のことをいう。これらの物質にそのバ
ンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光が照射さ
れると、光励起により伝導帯に電子が、価電子帯に正孔
が生成する。これら光照射で生じた電子−正孔対のう
ち、電子の有する高い還元力、正孔の有する高い酸化力
が、有機物の分解や水の分解などに利用される。これら
の性質を有害物質や悪臭物質の分解除去などの環境浄化
に用いるためには、触媒粉末を基体表面に固定化させる
ことが必要であり、種々の検討が行われている。
ネルギーを持つ波長の光を照射すると光触媒機能を発現
する物質のことであり、通常、酸化チタン、酸化亜鉛、
酸化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、
硫化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属
化合物半導体粉末のことをいう。これらの物質にそのバ
ンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光が照射さ
れると、光励起により伝導帯に電子が、価電子帯に正孔
が生成する。これら光照射で生じた電子−正孔対のう
ち、電子の有する高い還元力、正孔の有する高い酸化力
が、有機物の分解や水の分解などに利用される。これら
の性質を有害物質や悪臭物質の分解除去などの環境浄化
に用いるためには、触媒粉末を基体表面に固定化させる
ことが必要であり、種々の検討が行われている。
【０００３】特開平７−１７１４０８号公報には、光触
媒粒子を難分解性結着剤を介して基体上に接着させた光
触媒体が提案されている。
媒粒子を難分解性結着剤を介して基体上に接着させた光
触媒体が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平７−１
７１４０８号公報に記載の光触媒体は、結着剤として光
触媒粒子による分解・劣化が少ない難分解性の結着剤を
用いて基体に光触媒粉末を固定化させることがポイント
であり、難分解性結着剤の種類、構造等が光触媒性能に
及ぼす影響については言及されていない。
７１４０８号公報に記載の光触媒体は、結着剤として光
触媒粒子による分解・劣化が少ない難分解性の結着剤を
用いて基体に光触媒粉末を固定化させることがポイント
であり、難分解性結着剤の種類、構造等が光触媒性能に
及ぼす影響については言及されていない。
【０００５】本発明者はかかる事情に鑑み、光触媒粒子
を含有する光触媒コーティング用組成物において、コー
ティング用組成物の種類、構造等が光触媒性能に及ぼす
影響について鋭意検討した結果、含有するシラン化合物
の部分加水分解物の縮合度を高めて粘度を初期粘度の２
〜２０倍にすることによって、これを用いて得られる光
触媒体が優れた光触媒性能を示すことを見出し、本発明
を完成するに至った。
を含有する光触媒コーティング用組成物において、コー
ティング用組成物の種類、構造等が光触媒性能に及ぼす
影響について鋭意検討した結果、含有するシラン化合物
の部分加水分解物の縮合度を高めて粘度を初期粘度の２
〜２０倍にすることによって、これを用いて得られる光
触媒体が優れた光触媒性能を示すことを見出し、本発明
を完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、主成
分としてシラン化合物の部分加水分解物および光触媒粒
子を含有する光触媒コーティング用組成物において、シ
ラン化合物の部分加水分解物の縮合度を高めることによ
って粘度を初期粘度の２〜２０倍にしたことを特徴とす
る光触媒コーティング用組成物およびこれを基材上に塗
布、乾燥、硬化してなる光触媒体である。以下、本発明
を詳細に説明する。
分としてシラン化合物の部分加水分解物および光触媒粒
子を含有する光触媒コーティング用組成物において、シ
ラン化合物の部分加水分解物の縮合度を高めることによ
って粘度を初期粘度の２〜２０倍にしたことを特徴とす
る光触媒コーティング用組成物およびこれを基材上に塗
布、乾燥、硬化してなる光触媒体である。以下、本発明
を詳細に説明する。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明におけるシラン化合物とし
ては、一般式 化４
ては、一般式 化４
【化４】Ｘn ＳｉＹ4-n （式中、Ｘはアルキル基、アミノ基、エポキシ基、メタ
クリロキシ基またはメルカプト基、Ｙはアルコキシ基ま
たは塩素原子、ｎは０〜４の整数を表す）で示される化
合物である。
クリロキシ基またはメルカプト基、Ｙはアルコキシ基ま
たは塩素原子、ｎは０〜４の整数を表す）で示される化
合物である。
【０００８】このシラン化合物としては、例えば、メチ
ルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシ
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、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン等が挙げられる。
ルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシ
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、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン等が挙げられる。
【０００９】シラン化合物の部分加水分解物は、シラン
化合物を水とアルコールのごとき混合溶媒中、酸の存在
下で加水分解することによって得られる。
化合物を水とアルコールのごとき混合溶媒中、酸の存在
下で加水分解することによって得られる。
【００１０】光触媒コーティング組成物を塗布して得ら
れる光触媒体の光触媒性能、さらには耐候性、耐熱水
性、耐磨耗性等の観点から、シラン化合物の部分加水分
解物として、一般式 化５
れる光触媒体の光触媒性能、さらには耐候性、耐熱水
性、耐磨耗性等の観点から、シラン化合物の部分加水分
解物として、一般式 化５
【化５】Ｓｉ（ＯＲ1 ）4 （式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を表す）で示
されるテトラアルコキシシランの部分加水分解物と一般
式 化６
されるテトラアルコキシシランの部分加水分解物と一般
式 化６
【化６】Ｒ2 n Ｓｉ（ＯＲ3 ）4-n （式中、Ｒ2 は炭素数１〜６の炭化水素基、Ｒ3 は炭素
数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数を表す）で示
されるシラン化合物の部分加水分解物の混合物、および
上記の一般式 化５で示されるシラン化合物と一般式
化６で示されるシラン化合物との共部分加水分解物が好
ましい。
数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数を表す）で示
されるシラン化合物の部分加水分解物の混合物、および
上記の一般式 化５で示されるシラン化合物と一般式
化６で示されるシラン化合物との共部分加水分解物が好
ましい。
【００１１】すなわち、例えば、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン
の部分加水分解物とトリメチルメトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン
の部分加水分解物との混合物またはテトラアルキルシラ
ンとアルキルアルコキシシランの共部分加水分解物が好
ましく用いられる。
ン、テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン
の部分加水分解物とトリメチルメトキシシラン、トリメ
チルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メ
チルトリエトキシシラン等のアルキルアルコキシシラン
の部分加水分解物との混合物またはテトラアルキルシラ
ンとアルキルアルコキシシランの共部分加水分解物が好
ましく用いられる。
【００１２】これらの部分加水分解物は、上記の一般式
化５で示されるシラン化合物および一般式 化６で示
されるシラン化合物をそれぞれ別々に、または混合し
て、例えば水とアルコールのごとき混合溶媒中、酸の存
在下で加水分解することによって得られる。
化５で示されるシラン化合物および一般式 化６で示
されるシラン化合物をそれぞれ別々に、または混合し
て、例えば水とアルコールのごとき混合溶媒中、酸の存
在下で加水分解することによって得られる。
【００１３】一般式 化５で示されるシラン化合物の部
分加水分解物と一般式 化６で示されるシラン化合物の
部分加水分解物の割合は、一般式 化５で示されるシラ
ン化合物の部分加水分解物をＳｉＯ2 に換算し、一般式
化６で示されるシラン化合物の部分加水分解物をＲ2
n ＳｉＯ(4-n)/2 （Ｒ2 およびｎは上記と同じ）に換算
して、その重量比が５／９５〜９５／５であるものが好
ましい。一般式 化５で示されるシラン化合物の部分加
水分解物が９５重量％を越えると塗膜の可とう性が悪く
なってひび割れが起こりやすい。一方、同加水分解物が
５重量％より少ない場合は耐磨耗性が低下する。
分加水分解物と一般式 化６で示されるシラン化合物の
部分加水分解物の割合は、一般式 化５で示されるシラ
ン化合物の部分加水分解物をＳｉＯ2 に換算し、一般式
化６で示されるシラン化合物の部分加水分解物をＲ2
n ＳｉＯ(4-n)/2 （Ｒ2 およびｎは上記と同じ）に換算
して、その重量比が５／９５〜９５／５であるものが好
ましい。一般式 化５で示されるシラン化合物の部分加
水分解物が９５重量％を越えると塗膜の可とう性が悪く
なってひび割れが起こりやすい。一方、同加水分解物が
５重量％より少ない場合は耐磨耗性が低下する。
【００１４】これらのシラン化合物の部分加水分解物を
溶媒に溶解して組成物とする。溶剤としては、アルコー
ル類、ケトン類、エステル類、セロソルブ類、エーテル
類、ハロゲン化物、カルボン酸類、芳香族化合物等を用
いることができるが、その選択は用いられる基材や蒸発
速度等の因子に依存するものであり、コーティング用組
成物の諸成分と広範囲にで混合使用される。特に低級ア
ルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール）、低級アルキルカルボン酸類（例
えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸）、芳香族化合物（例
えば、トルエン、キシレン）、エステル類（例えば、酢
酸エチル、酢酸ブチル）およびセロソルブ類（例えば、
メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ）等を単独または
組み合わせて用いることが好ましい。溶剤の使用量は、
要求される塗膜の厚さや塗装方法、さらには光触媒粒子
分散時の分散状態等に応じて適量に選ぶことができる
が、組成物中のシラン化合物の部分加水分解物の濃度が
５〜３５重量％〔Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2 （Ｘおよびｎは上
記と同じ）に換算した値、なお一般式 化５および化６
のシラン化合物を用いた場合にはＳｉＯ2 およびＲ2 n
ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した値〕であることが好ましい。
溶媒に溶解して組成物とする。溶剤としては、アルコー
ル類、ケトン類、エステル類、セロソルブ類、エーテル
類、ハロゲン化物、カルボン酸類、芳香族化合物等を用
いることができるが、その選択は用いられる基材や蒸発
速度等の因子に依存するものであり、コーティング用組
成物の諸成分と広範囲にで混合使用される。特に低級ア
ルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパ
ノール、ブタノール）、低級アルキルカルボン酸類（例
えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸）、芳香族化合物（例
えば、トルエン、キシレン）、エステル類（例えば、酢
酸エチル、酢酸ブチル）およびセロソルブ類（例えば、
メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ）等を単独または
組み合わせて用いることが好ましい。溶剤の使用量は、
要求される塗膜の厚さや塗装方法、さらには光触媒粒子
分散時の分散状態等に応じて適量に選ぶことができる
が、組成物中のシラン化合物の部分加水分解物の濃度が
５〜３５重量％〔Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2 （Ｘおよびｎは上
記と同じ）に換算した値、なお一般式 化５および化６
のシラン化合物を用いた場合にはＳｉＯ2 およびＲ2 n
ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した値〕であることが好ましい。
【００１５】本発明においては、主成分としてシラン化
合物の部分加水分解物を溶媒に溶解した組成物を、その
初期粘度に対して２〜２０倍の粘度になるように部分加
水分解物の縮合度を高めたものにすることが必要であ
る。部分加水分解物の縮合度を高めることは、組成物に
後述する光触媒粒子を分散させた後に実施してもいい
し、光触媒粒子を分散させる前に実施し、その後に光触
媒粒子を分散させてもいい。
合物の部分加水分解物を溶媒に溶解した組成物を、その
初期粘度に対して２〜２０倍の粘度になるように部分加
水分解物の縮合度を高めたものにすることが必要であ
る。部分加水分解物の縮合度を高めることは、組成物に
後述する光触媒粒子を分散させた後に実施してもいい
し、光触媒粒子を分散させる前に実施し、その後に光触
媒粒子を分散させてもいい。
【００１６】部分加水分解物の縮合度を高めることは、
主成分としてシラン化合物の部分加水分解物を含有する
組成物に対し、少量の酸またはアルカリを添加し、必要
に応じ加熱することによって、組成物の初期粘度に対し
２〜２０倍の粘度になるようにシラン化合物の部分加水
分解物の縮合を進行させ、縮合度を高める。組成物の初
期粘度の２倍未満の粘度では得られた光触媒コーティン
グ用組成物の光触媒性能の向上が不十分であり、また２
０倍を越えると得られる塗膜の性能や光触媒コーティン
グ用組成物の取り扱いの点から不適である。
主成分としてシラン化合物の部分加水分解物を含有する
組成物に対し、少量の酸またはアルカリを添加し、必要
に応じ加熱することによって、組成物の初期粘度に対し
２〜２０倍の粘度になるようにシラン化合物の部分加水
分解物の縮合を進行させ、縮合度を高める。組成物の初
期粘度の２倍未満の粘度では得られた光触媒コーティン
グ用組成物の光触媒性能の向上が不十分であり、また２
０倍を越えると得られる塗膜の性能や光触媒コーティン
グ用組成物の取り扱いの点から不適である。
【００１７】本発明における光触媒粒子としては、先述
した通りそのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波
長の光（下記の表１に示す）を照射すると光触媒機能を
発現する粒子のことであり、酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、硫
化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属化
合物半導体を単一または２種以上組み合わせて用いるこ
とができる。これらの光触媒粒子のうち、透明性、耐久
性に優れ、無害である酸化チタンが好ましく用いられ
る。
した通りそのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波
長の光（下記の表１に示す）を照射すると光触媒機能を
発現する粒子のことであり、酸化チタン、酸化亜鉛、酸
化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、硫
化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属化
合物半導体を単一または２種以上組み合わせて用いるこ
とができる。これらの光触媒粒子のうち、透明性、耐久
性に優れ、無害である酸化チタンが好ましく用いられ
る。
【００１８】
【表１】
【００１９】光触媒粒子の内部やその表面に、光触媒機
能を増す目的で、バナジウム、銅、パラジウム、銀、白
金、金などの金属や金属化合物を含有させても良い。
能を増す目的で、バナジウム、銅、パラジウム、銀、白
金、金などの金属や金属化合物を含有させても良い。
【００２０】また、光触媒粒子とともに吸着剤を用いて
も良く、消臭性能向上や環境大気中の汚染物質除去性能
向上には、光触媒粒子と吸着剤を併用することが好まし
い。吸着剤としては、活性炭などの炭素系吸着剤、ゼオ
ライト系吸着剤、モレキュラーシーブ、金属酸化物系吸
着剤、キレート樹脂等が好適である。
も良く、消臭性能向上や環境大気中の汚染物質除去性能
向上には、光触媒粒子と吸着剤を併用することが好まし
い。吸着剤としては、活性炭などの炭素系吸着剤、ゼオ
ライト系吸着剤、モレキュラーシーブ、金属酸化物系吸
着剤、キレート樹脂等が好適である。
【００２１】本発明における光触媒コーティング用組成
物中の光触媒粒子量は、該光触媒粒子とシラン化合物の
部分加水分解物（Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した値、な
お一般式 化５および化６のシラン化合物を用いた場合
にはＳｉＯ2 およびＲ2 n ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した合
計値〕との合計量に対し５〜７０重量％であることが好
ましい。光触媒粒子量が５重量％未満であると光触媒性
能が十分ではなく、また７０重量％を越えると該組成物
の基材への密着性が悪くなるため好ましくない。
物中の光触媒粒子量は、該光触媒粒子とシラン化合物の
部分加水分解物（Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した値、な
お一般式 化５および化６のシラン化合物を用いた場合
にはＳｉＯ2 およびＲ2 n ＳｉＯ(4-n)/2 に換算した合
計値〕との合計量に対し５〜７０重量％であることが好
ましい。光触媒粒子量が５重量％未満であると光触媒性
能が十分ではなく、また７０重量％を越えると該組成物
の基材への密着性が悪くなるため好ましくない。
【００２２】組成物への光触媒粒子の分散は、組成物に
光触媒粒子を添加後、ホモミキサーやマグネットスター
ラーなどを用いての撹拌分散や、ボールミル、サンドミ
ル、アトライターなどを用いた分散、超音波を用いた分
散などにより行われる。光触媒粒子は粒子状形態、ゾル
状形態などで添加し分散される。
光触媒粒子を添加後、ホモミキサーやマグネットスター
ラーなどを用いての撹拌分散や、ボールミル、サンドミ
ル、アトライターなどを用いた分散、超音波を用いた分
散などにより行われる。光触媒粒子は粒子状形態、ゾル
状形態などで添加し分散される。
【００２３】本発明の光触媒コーティング用組成物は、
基材上に塗布し、７０℃以上の温度で加熱乾燥、硬化す
ることにより硬度の高い塗膜となり、基材上に固定化さ
れ光触媒体を与える。硬化温度の低下や硬化時間の短縮
をはかるために、更に塩酸、リン酸、トルエンスルホン
酸等の酸類、有機アミン類、有機カルボン酸金属塩類、
チオシアン酸金属塩類、ほう酸金属塩類、有機すず化合
物等の硬化促進剤を組成物中に添加することができる。
また、塗膜のはじき、ピンホール防止などの目的で界面
活性剤を添加することも可能である。
基材上に塗布し、７０℃以上の温度で加熱乾燥、硬化す
ることにより硬度の高い塗膜となり、基材上に固定化さ
れ光触媒体を与える。硬化温度の低下や硬化時間の短縮
をはかるために、更に塩酸、リン酸、トルエンスルホン
酸等の酸類、有機アミン類、有機カルボン酸金属塩類、
チオシアン酸金属塩類、ほう酸金属塩類、有機すず化合
物等の硬化促進剤を組成物中に添加することができる。
また、塗膜のはじき、ピンホール防止などの目的で界面
活性剤を添加することも可能である。
【００２４】更に、本発明の組成物には、可とう性の付
与等の目的で、例えば、特公昭５３−４５２２２公報に
記載の（メタ）アクリレート類の共重合体を添加した
り、更には紫外線吸収剤、帯電防止剤などを添加しても
かまわない。
与等の目的で、例えば、特公昭５３−４５２２２公報に
記載の（メタ）アクリレート類の共重合体を添加した
り、更には紫外線吸収剤、帯電防止剤などを添加しても
かまわない。
【００２５】本発明の組成物の基材上への塗布は、通常
行われているスプレーコーティング、ディップコーティ
ング、ロールコーティング等のいかなる方法によっても
可能である。
行われているスプレーコーティング、ディップコーティ
ング、ロールコーティング等のいかなる方法によっても
可能である。
【００２６】形成される塗膜の厚みは、光触媒粒子の種
類や量、光触媒コーティング用組成物の粘度等によって
も変わるが、その厚みは約０．１〜３０μｍが好まし
い。薄過ぎると光触媒粒子の量が少なくなることから、
光触媒作用による防汚性能、消臭性能などが低くなり、
厚過ぎると塗膜のひび割れ等の懸念があり好ましくな
い。
類や量、光触媒コーティング用組成物の粘度等によって
も変わるが、その厚みは約０．１〜３０μｍが好まし
い。薄過ぎると光触媒粒子の量が少なくなることから、
光触媒作用による防汚性能、消臭性能などが低くなり、
厚過ぎると塗膜のひび割れ等の懸念があり好ましくな
い。
【００２７】本発明の光触媒コーティング用組成物を基
材上に固定化させた光触媒体は、光触媒粒子のバンドギ
ャップ以上のエネルギーを有する波長の光が照射された
場合、光触媒体表面に付着した汚れ物質を分解したり、
光触媒体近くに存在する悪臭物質や窒素酸化物等の汚染
物質等を酸化や分解によって除去することが可能とな
る。光源としては、例えば、太陽光、蛍光灯、ブラック
ライト、水銀灯などを用いられる。
材上に固定化させた光触媒体は、光触媒粒子のバンドギ
ャップ以上のエネルギーを有する波長の光が照射された
場合、光触媒体表面に付着した汚れ物質を分解したり、
光触媒体近くに存在する悪臭物質や窒素酸化物等の汚染
物質等を酸化や分解によって除去することが可能とな
る。光源としては、例えば、太陽光、蛍光灯、ブラック
ライト、水銀灯などを用いられる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の光触媒コーティング用組成物を
基材上に固定化させた光触媒体は、優れた光触媒機能を
有し、光触媒体表面に付着した汚れ物質を分解したり、
光触媒体近くに存在する悪臭物質や窒素酸化物等の汚染
物質等を酸化や分解により除去するのに有効である。
基材上に固定化させた光触媒体は、優れた光触媒機能を
有し、光触媒体表面に付着した汚れ物質を分解したり、
光触媒体近くに存在する悪臭物質や窒素酸化物等の汚染
物質等を酸化や分解により除去するのに有効である。
【００２９】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例によってなんら制限さ
れるものではない。 実施例１ 環流冷却器のついた加水分解容器にイソプロピルアルコ
ール７．７ｇ、テトラエトキシシラン３３．５ｇ、メチ
ルトリエトキシシラン６４．０ｇを仕込み、混合溶解
し、さらに０．００３規定塩酸水溶液２４．８ｇを加え
て溶液を撹拌しながら２時間加熱環流し共加水分解を行
った。反応後、室温まで冷却して共部分加水分解物溶液
を得た。得られた溶液はＳｉＯ2 換算でテトラエトキシ
シラン部分加水分解物１１．９重量％、ＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 換算でメチルトリエトキシシラン部分加水分解物２
６．０重量％を含んでいた。
明するが、本発明はこれら実施例によってなんら制限さ
れるものではない。 実施例１ 環流冷却器のついた加水分解容器にイソプロピルアルコ
ール７．７ｇ、テトラエトキシシラン３３．５ｇ、メチ
ルトリエトキシシラン６４．０ｇを仕込み、混合溶解
し、さらに０．００３規定塩酸水溶液２４．８ｇを加え
て溶液を撹拌しながら２時間加熱環流し共加水分解を行
った。反応後、室温まで冷却して共部分加水分解物溶液
を得た。得られた溶液はＳｉＯ2 換算でテトラエトキシ
シラン部分加水分解物１１．９重量％、ＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 換算でメチルトリエトキシシラン部分加水分解物２
６．０重量％を含んでいた。
【００３０】上記で調製した共部分加水分解物溶液６５
重量部にｎ−ブタノール３５重量部を加え、組成物Ａを
得た。この組成物Ａ中におけるＳｉＯ2 およびＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 換算した部分加水分解物重量は１６．９重量％
であった。また、組成物Ａの粘度（以下述べる粘度はす
べてＢ型粘度計を用いて室温において測定）は、３．０
ｃｐであった。
重量部にｎ−ブタノール３５重量部を加え、組成物Ａを
得た。この組成物Ａ中におけるＳｉＯ2 およびＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 換算した部分加水分解物重量は１６．９重量％
であった。また、組成物Ａの粘度（以下述べる粘度はす
べてＢ型粘度計を用いて室温において測定）は、３．０
ｃｐであった。
【００３１】次に、組成物Ａ３０ｇに対し、０．１規定
水酸化ナトリウム水溶液を添加（添加量は０．０１〜
０．３ｍｌ）することにより部分加水分解の縮合度を高
め、組成物Ｂ（粘度：１４．１ｃｐ）、組成物Ｃ（粘
度：１９．３ｃｐ）、組成物Ｄ（粘度：４７．３ｃｐ）
を得た。
水酸化ナトリウム水溶液を添加（添加量は０．０１〜
０．３ｍｌ）することにより部分加水分解の縮合度を高
め、組成物Ｂ（粘度：１４．１ｃｐ）、組成物Ｃ（粘
度：１９．３ｃｐ）、組成物Ｄ（粘度：４７．３ｃｐ）
を得た。
【００３２】上記の組成物Ｂの１００重量部に対し、光
触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタ
ン粒子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コー
ティング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組
成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシ
ラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％で
あった。
触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタ
ン粒子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コー
ティング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組
成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシ
ラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 Ｓ
ｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％で
あった。
【００３３】この光触媒コーティング用組成物を０．３
ｍｍ厚、７５ｃｍ2 のアルミニウム板に対しディッピン
グ法（引上速度１０ｃｍ／分）により塗布後、１００℃
で２時間乾燥、硬化して光触媒体を得た。この光触媒体
を約３リットルのガラス容器に入れ、次いで一酸化窒素
標準ガスを注入し密閉した。次にサンプルの表面で紫外
線強度（２６０〜４００ｎｍ）が１．３ｍＷ／ｃｍ2 と
なるようにブラックライトの光を照射し、容器のＮＯｘ
ガス濃度をＮＯｘ検知管（ガステック社製１１Ｌ）で経
時的に測定した。結果を表２に示す。
ｍｍ厚、７５ｃｍ2 のアルミニウム板に対しディッピン
グ法（引上速度１０ｃｍ／分）により塗布後、１００℃
で２時間乾燥、硬化して光触媒体を得た。この光触媒体
を約３リットルのガラス容器に入れ、次いで一酸化窒素
標準ガスを注入し密閉した。次にサンプルの表面で紫外
線強度（２６０〜４００ｎｍ）が１．３ｍＷ／ｃｍ2 と
なるようにブラックライトの光を照射し、容器のＮＯｘ
ガス濃度をＮＯｘ検知管（ガステック社製１１Ｌ）で経
時的に測定した。結果を表２に示す。
【００３４】実施例２ 実施例１で得た組成物Ｃの１００重量部に対し、光触媒
粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタン粒
子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コーティ
ング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組成物
における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシラン
化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％であっ
た。以下、実施例１と同様にして光触媒体を作製し、Ｎ
Ｏｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に示す。
粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタン粒
子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コーティ
ング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組成物
における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシラン
化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％であっ
た。以下、実施例１と同様にして光触媒体を作製し、Ｎ
Ｏｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に示す。
【００３５】実施例３ 実施例１と同様にして得た組成物Ｃの１００重量部に対
し、光触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸
化チタン粒子）を１６．９重量部加えて撹拌分散し、光
触媒コーティング用組成物を得た。この光触媒コーティ
ング用組成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒
粒子とシラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 および
ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し５０
重量％であった。以下、実施例１と同様にして光触媒体
を作製し、ＮＯｘガス濃度の測定を行った。結果を表２
に示す。
し、光触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸
化チタン粒子）を１６．９重量部加えて撹拌分散し、光
触媒コーティング用組成物を得た。この光触媒コーティ
ング用組成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒
粒子とシラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 および
ＣＨ3 ＳｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し５０
重量％であった。以下、実施例１と同様にして光触媒体
を作製し、ＮＯｘガス濃度の測定を行った。結果を表２
に示す。
【００３６】実施例４ 実施例１で得た組成物Ｄの１００重量部に対し、光触媒
粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタン粒
子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コーティ
ング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組成物
における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシラン
化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％であっ
た。以下、実施例１と同様にして光触媒体を作製し、Ｎ
Ｏｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に示す。
粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸化チタン粒
子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触媒コーティ
ング用組成物を得た。この光触媒コーティング用組成物
における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒子とシラン
化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣＨ3 ＳｉＯ
1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重量％であっ
た。以下、実施例１と同様にして光触媒体を作製し、Ｎ
Ｏｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に示す。
【００３７】比較例１ 実施例１と同様にして得た組成物Ａの１００重量部に対
し、光触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸
化チタン粒子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触
媒コーティング用組成物を得た。この光触媒コーティン
グ用組成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒
子とシラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣ
Ｈ3 ＳｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重
量％であった。以下、実施例１と同様にして光触媒体を
作製し、ＮＯｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に
示す。
し、光触媒粒子としてＳＴ−０１（石原産業製光触媒酸
化チタン粒子）を４．７重量部加えて撹拌分散し、光触
媒コーティング用組成物を得た。この光触媒コーティン
グ用組成物における光触媒粒子の含有量は、該光触媒粒
子とシラン化合物の部分加水分解物（ＳｉＯ2 およびＣ
Ｈ3 ＳｉＯ1.5 に換算した値）との合計量に対し２２重
量％であった。以下、実施例１と同様にして光触媒体を
作製し、ＮＯｘガス濃度の測定を行った。結果を表２に
示す。
【００３８】
【表２】
Claims (11)
- 【請求項１】 主成分としてシラン化合物の部分加水分
解物および光触媒粒子を含有する光触媒コーティング用
組成物において、シラン化合物の部分加水分解物の縮合
度を高めることによって粘度を初期粘度の２〜２０倍に
したことを特徴とする光触媒コーティング用組成物。 - 【請求項２】 粘度を初期粘度の２〜２０倍にした後、
光触媒粒子を分散させてなる請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】 光触媒粒子を分散させた後、粘度を初期
粘度の２〜２０倍にしてなる請求項１記載の組成物。 - 【請求項４】 シラン化合物の部分加水分解物が、一般
式 化１ 【化１】Ｘn ＳｉＹ4-n （式中、Ｘはアルキル基、アミノ基、エポキシ基、メタ
クリロキシ基またはメルカプト基、Ｙはアルコキシ基ま
たは塩素原子、ｎは０〜４の整数を表す）で示される化
合物の部分加水分解物である請求項１記載の組成物。 - 【請求項５】 シラン化合物の部分加水分解物が、一般
式 化２ 【化２】Ｓｉ（ＯＲ1 ）4 （式中、Ｒ1 は炭素数１〜４のアルキル基を表す）で示
されるテトラアルコキシシランと一般式 化３ 【化３】Ｒ2 n Ｓｉ（ＯＲ3 ）4-n （式中、Ｒ2 は炭素数１〜６の炭化水素基、Ｒ3 は炭素
数１〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数を表す）で示
される化合物との共部分加水分解物および／または各々
の部分加水分解物の混合物である請求項１記載の組成
物。 - 【請求項６】 一般式 化２で示されるテトラアルコキ
シシランと一般式化３で示される化合物の重量比が、そ
れぞれＳｉＯ2 とＲ2 ＳｉＯ(4-n)/2 （Ｒ 2 およびｎは
上記と同じ）に換算して５／９５〜９５／５である請求
項５記載の組成物。 - 【請求項７】 シラン化合物の部分加水分解物の濃度が
Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2（Ｘおよびｎは上記と同じ）に換算
して５〜３５重量％である請求項１記載の組成物。 - 【請求項８】 光触媒粒子量が、光触媒粒子とシラン化
合物の部分加水分解物（Ｘn ＳｉＯ(4-n)/2 に換算）と
の合計に対して５〜７０重量％である請求項１記載の組
成物。 - 【請求項９】 光触媒粒子が酸化チタン粒子である請求
項１記載の組成物。 - 【請求項10】 酸またはアルカリを添加してシラン化合
物の部分加水分解物の縮合度を高めてなる請求項１、請
求項２または請求項３記載の組成物。 - 【請求項11】 請求項１記載の組成物を基材上に塗布、
乾燥、硬化してなる光触媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338671A JPH10176140A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 光触媒コーティング用組成物および光触媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8338671A JPH10176140A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 光触媒コーティング用組成物および光触媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10176140A true JPH10176140A (ja) | 1998-06-30 |
Family
ID=18320371
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8338671A Pending JPH10176140A (ja) | 1996-12-18 | 1996-12-18 | 光触媒コーティング用組成物および光触媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10176140A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10235204A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Toto Ltd | 光触媒性親水性部材 |
| KR100380550B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2003-04-16 | 엘지건설 주식회사 | 실리콘계 부착제가 포함된 광촉매 코팅 조성물 |
| JP2004105883A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 光触媒体 |
-
1996
- 1996-12-18 JP JP8338671A patent/JPH10176140A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10235204A (ja) * | 1997-02-27 | 1998-09-08 | Toto Ltd | 光触媒性親水性部材 |
| KR100380550B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2003-04-16 | 엘지건설 주식회사 | 실리콘계 부착제가 포함된 광촉매 코팅 조성물 |
| JP2004105883A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Asahi Kasei Chemicals Corp | 光触媒体 |
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