JP2004008832A

JP2004008832A - 非光触媒溶液透明膜塗布方法

Info

Publication number: JP2004008832A
Application number: JP2002161599A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Tokunaga; 徳永　大輔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】簡単な方法によって塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する素材の塗布部材に光触媒を設けることができる実用性、作業性、取り扱い性、衣装性、コスト安に秀れた非光触媒の透明膜塗布方法を提供するものである。
【解決手段】非光触媒１や非光触媒誘導体に水溶性の二価鉄化合物を混合し、該混合物を塗布部材２に塗布することで該塗布部材２上に鉄の膜３を介して、非光触媒１を設けるものである。
【選択図】　　　　　　なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非光触媒の関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、環境改善の為の新技術として、アナターゼ型酸化チタン（ＴｉＯ２）などを成分とし、太陽光や蛍光灯などから発せられる光エネルギーによって空気中の水分や酸素から活性酸素をつくりだし、該活性酸素の有する酸化力により、周囲の臭気を脱臭したり、有機化合物等の汚れ成分や有害ガスを分解したり、細菌を死滅させたりする光触媒と称される技術が注目される。
【０００３】
この光触媒は、例えば建物や建造物などの表面に仕上げ材として薄膜状に固定化し、光触媒が発揮する汚れ成分の分解作用によって建物や建造物の表面に付着する汚れ成分を除去し、建物や建造物の体裁を保つ目的などに使用される。
【０００４】
ところで、この光触媒は、例えばアナターゼ型酸化チタンの場合、水にアナターゼ型酸化チタン粒子が分散せしめられた光触媒水溶液を建物や建造物などの表面に塗布（コーティング）し、該光触媒水溶液を乾燥若しくは焼成することによって前記建物や建造物などにアナターゼ型酸化チタン（光触媒）の虹色や白色の膜を形成するなどの簡単な方法によって任意の場所に設けることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記光触媒水溶液は、塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する部材に対してははじかれてしまう為、塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する部材への塗布が困難であるという問題点、さらに上記光触媒水溶液を乾燥若しくは焼成することによってアナターゼ形酸化チタン（光触媒）の虹色や白色の膜が形成されるが、形成された膜の虹色や白色が目立つ為、衣装上の問題点、そして光がないと使用できない問題点がある。
この問題点を解決する為、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）に水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）を加えて反応させ得た水酸化チタン（Ｔｉ（ＯＨ）４）を洗浄、分離後、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）で処理して粘稠性アモルファス型過酸化チタンを得、粘稠性を生かして該粘稠性アモルファス型過酸化チタンを塗布部材に塗布し、焼成方法も提案されているが、この方法は、塗布した粘稠性アモルファス型過酸化チタンを５００℃以上の高温で焼成しなければならず、塗布作業が厄介であるという問題点や、酸や有機化合物が混合される為、取り扱いが厄介で且つ経時変化し易いという問題点や、粘稠性アモルファス型過酸化チタンの製造が厄介でコスト高であるという問題点や、光触媒の膜の密着性が低いという問題点や、光触媒の膜に温度を加えると虹色や白色の膜を形成するという衣装的な問題点や、光触媒の膜密度が低いという問題点や光がないと使用できないという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するもので、簡単な方法によって塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する素材の塗布部材に非光触媒を設けることができる実用性、作業性、取り扱い性、衣装性、コスト安に優れた非光触媒の透明膜塗布方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
非光触媒１に水溶性の二価鉄化合物を混合し、該混合物を塗布部材２に塗布することで該塗布部材２上に非光触媒１を設けることを特徴とする非光触媒の塗布方法に係るものである。
【０００９】
また、非光触媒誘導体に水溶性の二価鉄化合物を混合し、該混合物を塗布部材２に塗布し、その後、該光触媒誘導体を適宜処理することで該塗布部材２上に光触媒１を設けることを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法に係るものである。
【００１０】
尚、非光触媒溶液ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルは、常温での乾燥でも塗布部材２上で非光触媒１の膜となる。
【００１１】
また、請求項１，２いずれか１項に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒１として二価鉄化合溶液とアナターゼ型酸化チタンとを採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法に係るものである。
【００１２】
また、請求項１に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒１としてペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルを採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法に係るものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒誘導体としてペルオキソチタン酸溶液とトルマリン水溶液を採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法に係るものである。
【００１４】
また、請求項１〜５いずれか１項に記載の光触媒の透明膜塗布方法において、塗布部材２がレンズ、鏡、タイル、ガラス繊維、塩化ビニール、金属、ＦＲＰ、天然繊維、若しくは人工繊維であることを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法に係るものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルやセラミック型トルマリンゲルなどの非光触媒１やペルオキソチタン酸溶液などの非光触媒誘導体を水溶性の二価鉄化合物と混合して得た混合物は、水溶性のキレート化二価鉄化合溶液の親油性により、塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する塗布部材２に塗布した際にもはじかれず、該塗布部材２上に光触媒１を設けることになる。
【００１６】
この混合物中の水溶性の二価化合物は、非光触媒１や非光触媒誘導体を乾燥したり焼成する際に発揮して比重が変化し、非光触媒１や非光触媒誘導体の膜の下に位置づけられ、塗布部材２の表面にアモルファス型の鉄の膜３を介して、非光触媒１の膜を形成し、しかも、非光触媒１の発揮する非光触媒作用に全く悪影響を及ぼさない。
【００１７】
また、水溶性の二価化合物との混合物として塗布部材２上に塗布された非光触媒１や非光触媒誘導体は、乾燥によって塗布部材２上に膜上に保持されたままとなる。
【００１８】
尚、ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルは、常温での乾燥でも塗布部材２上で非光触媒１の膜となり、また、ペルオキソチタン酸溶液も１００℃程度の低温での焼成でも塗布部材２上で非光触媒１の膜となる為、非光触媒１の塗布作業は容易に行われることになる。
【００１９】
本発明は上述の様にするから、簡単な方法によって塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する素材の塗布部材に非光触媒を設けることができる実用性、作業性、取り扱い性、衣装性、コスト安に秀れた非光触媒の透明膜塗布方法となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図面は本発明の一実施例を図示したものであり、以下に説明する。
【００２１】
本実施例は、非光触媒１に水溶性の二価化合物を混合し、該混合物を塗布部材２に塗布することで該塗布部材２の表面にアモルファス型の鉄の膜３を介して、非光触媒１を設ける方法、及び、非光触媒誘導体に水溶性の二価化合物を混合し、該混合物を塗布部材２に塗布し、その後、該非光触媒誘導体を適宜処理することで該塗布部材２の表面にアモルファス型の鉄の膜３を介して、光触媒１を設ける方法により、塗布部材２の表面にアモルファス型の鉄の膜３を介して、非光触媒１の膜を形成するものである。
【００２２】
非光触媒１としては、アナターゼ形酸化チタン（ＴｉＯ２、結晶構造アナターゼ型、比重３．９〜４．２、１８５８℃、屈折率２．５２）とを採用する。
【００２３】
また、非光触媒１としては、アモルファス状態のペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルなどのアナターゼ型酸化チタン粒子が分散されたものを採用する。尚、他の酸化チタン系の非光触媒、例えばアモルファス型過酸化チタンゾルや、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などを採用しても良い。
【００２４】
また、非光触媒誘導体としては、ペルオキソチタン酸水溶液などの低温での焼成によりアナターゼ型酸化チタン、すなわち非光触媒１となるものを採用する。尚、例えば、過酸化水素化チタン水溶液などを採用しても良い。
【００２５】
また、非光触媒１と非光触媒誘導体とを混合して使用しても良い。
【００２６】
以下、詳細な実施例について詳述する。
【００２７】
尚、ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルとしては、水酸化チタンや酸化チタン等を水中に分散せしめた水溶液に過酸化物（過酸化水素水を使用。）を添加してペルオキソチタン酸水溶液を得、続いて、該ペルオキソチタン酸水溶液８０〜２００℃且つ４０分〜２時間加熱処理して得たものを使用した。また、ペルオキソチタン酸水溶液としては、塩化チタンや硫酸チタン等の水溶液とアンモニアや水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液とを混合させ沈殿させた水酸化チタンゾルを分離し、該水酸化チタンゾルに過酸化水素水を加え、その後該溶液を８０℃以上で加熱処理して得たものを使用した。
【００２８】
＜実施例１＞
ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルと水溶性の二価化合物とを混合し、混合物を得る。尚、濃度調整して使用する場合、純水や蒸留水などで希釈しても良い。
【００２９】
続いて、混合物中に塗布部材２を浸漬し、所定時間の後、塗布部材２を引き上げ該塗布部材２の表面にペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルを付着させ
る。尚、混合物をスプレーなどによって塗布する方法を採用しても良い。
【００３０】
この際、塗布部材２が塩化ビニールやプラスチックやＦＲＰなどの撥水性を有する素材であっても、混合物中の水溶性の二価鉄化合物の有する親油性と塗布部材２が有する親油性との効果により、混合物中のペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルは、鉄の膜３を介して、塗布部材２の表面に良好に保持されることになる。
【００３１】
続いて、ペルオキソ改質アナターゼ型酸化チタンゾルを乾燥させ、塗布部材２の表面に鉄の膜３を介してアナターゼ型酸化チタン（非光触媒１）の膜を形成する。
【００３２】
このままでも塗布部材２の表面の鉄の膜３上のアナターゼ型酸化チタンゾルは非光触媒作用を発揮するが、アナターゼ型酸化チタンの膜の密着性や膜密度を向上させる為、４０〜９０℃で焼成を行った方が良い。
【００３３】
＜実施例２＞
ペルオキソチタン酸水溶液（非光触媒誘導体）と水溶性の二価鉄化合物とを混合し、混合物を得る。
【００３４】
続いて、混合物中に塗布部材２を浸漬し、所定時間の後、塗布部材２を引き上げ、該塗布部材２の表面にペルオキソチタン酸水溶液を付着させる。
【００３５】
この際、塗布部材２の表面には、ペルオキソチタン酸水溶液及び水溶性の二価鉄化合物の有する親水性の効果により、塗布部材２の表面にペルオキソチタン酸水溶液が極めて良好に保持されることになる。
【００３６】
続いて、塗布部材２の表面に付着している混合物を乾燥させ、塗布部材の表面に鉄の膜３を介してペルオキソチタン酸の膜を形成させる。
【００３７】
続いて、塗布部材２の表面のペルオキソチタン酸８０℃以上に加熱して焼成を
行い、該ペルオキソチタン酸をアナターゼ型の結晶に変化させ、塗布部材２の表面にアナターゼ型酸化チタン酸（非光触媒１）を形成する。
【００３８】
尚、ペルオキソチタン酸を焼成する際、加熱温度が高い程、アナターゼ型酸化チタンの膜の密着性や膜密度を向上させることができるが、８００℃以上に加熱するとペルオキソチタン酸がルチル型の結晶になってしまう為、非光触媒作用が発揮されなくなってしまう。
【００３９】
また、その余は実施例１と同様である。
【００４０】
＜実施例３＞
実施例２において、ペルオキソチタン酸水溶液の代わりに、ペルオキソ改質アナターゼ型酸化トルマリンゾルとペルオキソチタン酸型セラミック水溶液とを６　：　５の比率で混合したものを使用し、塗布部材２の表面にアナターゼ型酸化チタンの膜を形成するもので、特に混合物をスプレーやディッピングや刷毛ぬりによって塗布部材２の表面に塗布する方法に適している。
【００４１】
また、その余は実施例１及び実施例２と同様である。
【００４２】
本実施例は上述のようにするから、水溶性の二価鉄化合物との混合物とするだけで、常温から２５０℃程度の比較的低温での加熱を行って非光触媒１の膜を形成できる非光触媒１や非光触媒誘導体を使用しても、該非光触媒１や非光触媒誘導体を該塗布部材２の表面に良好に保持して光触媒１の膜を形成することができる実用性、作業性、衣装性に秀れた非光触媒の透明膜塗布方法となる。
【００４３】
また、混合物中の水溶性の二価鉄化合物は、塗布部材２の表面に鉄の膜３を介して、非光触媒１の無色透明な膜を形成する。その時、非光触媒１の膜の形成や非光触媒作用に全く悪影響を及ぼず、密着性や膜密度の高い非光触媒１を得ることができる実用性に秀れた非光触媒の透明膜塗布方法となる。
【００４４】
また、混合物には取り扱いが厄介であったり経時変化し易い酸や有機化合物を含まなくても良いから、非光触媒１の塗布作業を簡単且つ良好に行うことができ、しかもコスト安で塗布部材２に光触媒１を設けることができる実用性、作業性、取り扱い性、保存性、衣装性、コスト安に秀れた非光触媒の透明膜塗布方法となる。
【００４５】
【発明の効果】
また、上記実施例１〜３による非光触媒１の作用を確認したところ、１０５（個／ｍｌ）オーダーの大腸菌や黄色ブドウ球菌が、２４時間いずれも１０（個／ｍｌ）未満にまで減少し、また、０．１（ｍｇ／ｃｍ２）程度の植物油が約１０時間ですべて分解された。更に消臭試験を北川式検地方法で確認した所、アンモニア、トリメチルアミン、ホルムアルデヒドを其其初期濃度５０ｐｐｍにして非光触媒の膜をはったフィルターをとうした所１５分で０．２ｐｐｍ未満にまで分解された。従って、非光触媒１や非光触媒誘導体に水溶性の二価鉄化合物を混合して使用しても、非光触媒作用が確認された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例の説明図である。
【符号の説明】
１　非光触媒
２　塗布部材
３　鉄

Claims

非光触媒溶液（二酸化チタンと二価鉄化合物）を塗布部剤２に塗布することで該塗布部剤２上に非光触媒１を設けることを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法。
非光触媒誘導体に水溶性の二価鉄化合物を混合し、該混合物を塗布部剤２に塗布し、その後、該非光触媒誘導体を適宜処理することで該塗布部剤２上に光触媒１を設けることを特徴とする光触媒の透明膜塗布方法。
請求項１，２いずれか１項に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒１としてアナターゼ型二酸化チタンを採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法。
請求項１項に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒１としてペルオキソ改質アナターゼ型二酸化チタンゾルを採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法。
請求項２項に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、非光触媒誘導体としてペルオキソチタン酸溶液を採用したことを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法。
請求項１〜５いずれか１項に記載の非光触媒の透明膜塗布方法において、塗布部剤２がレンズ、鏡、タイル、コンクリート、ガラス繊維、塩化ビニール、金属、ＦＲＰ、プラスチック、木材、天然繊維、若しくは人工繊維であることを特徴とする非光触媒の透明膜塗布方法。