JP2000109343A - Photocatalysis composition and its production - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒組成物及び
その製造方法に関し、更に詳しくは、光エネルギーの励
起によって得られる酸化力で、大気中或いは基材表面の
汚染物質を化学的に分解除去する等の触媒活性を有する
光触媒組成物及びその製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photocatalyst composition and a method for producing the same, and more particularly, to chemically decompose and remove contaminants in the air or on the surface of a substrate by oxidizing power obtained by exciting light energy. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a photocatalyst composition having catalytic activity such as a photocatalyst and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来一般に知られる酸化チタン等の光触
媒は、基材（ガラス等）の表面にコーティングしたもの
であるが、基材表面の酸化チタンに紫外線を当てると、
スーパーオキサイドアニオン（Ｏ２ −）や水酸基ラジカ
ル（・ＯＨ）が発生し、この２つの物質は強力な酸化力
をもっているため、基材表面に付着した油脂等の汚染物
質、空気中の細菌や悪臭が分解されるというものであ
る。2. Description of the Related Art Conventionally known photocatalysts, such as titanium oxide, are coated on the surface of a substrate (glass, etc.).
Superoxide anions (O 2 − ) and hydroxyl radicals (· OH) are generated, and these two substances have strong oxidizing power. Therefore, pollutants such as oils and fats attached to the base material surface, bacteria in the air, and bad odors. Is decomposed.
【０００３】例えば、ガラス基材表面に酸化チタン等の
光触媒を担持させたものは、人体から発生する油分、
埃、煙草のヤニや臭いを分解し、ガラス表面を曇らせる
ことがなく、更にこのガラスが設置されている室内又は
車内等の空気を清潔に保つことができる。[0003] For example, a glass substrate having a photocatalyst such as titanium oxide supported on the surface thereof is composed of oil generated from the human body,
It decomposes dust and tobacco dust and odor, does not cloud the glass surface, and can keep the air in a room or a car where the glass is installed clean.
【０００４】また、空気清浄機等のフィルタ基材に光触
媒を担持させたものは、ハウスダストに付着する細菌や
ウィルス、煙草臭、目や喉を刺激する新建材臭（ホルム
アルデヒド等の有毒ガス）、ペット臭、し尿臭等がこの
フィルタによって除去・脱臭され、清浄な空気・清潔な
環境が維持されることになる。[0004] In the case of a filter base material such as an air purifier carrying a photocatalyst, bacteria and viruses adhering to house dust, tobacco odor, and new building material odor irritating eyes and throat (a toxic gas such as formaldehyde). This filter removes and deodorizes pet odor, human urine odor, etc., thereby maintaining clean air and a clean environment.
【０００５】このように、光触媒は各種基材に担持させ
て用いられているが、この担持させる方法としては、例
えば、特許協力条約に基づく国際特許出願：国際公開番
号ＷＯ９６／２９３７５号公報に開示されたものがあ
る。これは、光触媒を基材（担体）に担持させる際、形
成される光触媒層の間にシリコーン粒子を分散させるこ
とで、光触媒層の耐摩耗性を向上させている。[0005] As described above, the photocatalyst is used by being supported on various base materials. The method of supporting the photocatalyst is disclosed, for example, in International Patent Application No. WO96 / 29375 based on the Patent Cooperation Treaty. Something was done. This is to improve the wear resistance of the photocatalyst layer by dispersing silicone particles between the formed photocatalyst layers when the photocatalyst is supported on the substrate (carrier).
【０００６】更に、特表平１（昭６４）−５００２４９
号公報には、硫酸チタニル等のチタニル基（ＴｉＯ）を
有する化合物を出発原料として、耐摩耗性の高い多孔質
体に含浸担持させた光触媒が開示されている。これは、
硫酸チタニルから得たアナタース形チタニアを触媒成分
とし、ＴｉＯと基材との結合により耐摩耗性を向上させ
ている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei.
The publication discloses a photocatalyst in which a compound having a titanyl group (TiO) such as titanyl sulfate is used as a starting material and impregnated and supported on a porous body having high wear resistance. this is,
Anatase-type titania obtained from titanyl sulfate is used as a catalyst component, and abrasion resistance is improved by bonding TiO with a substrate.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来知られている光触媒は、耐摩耗性の向上に
ある程度の成果が得られているものの、十分な触媒活性
が得られていないという問題点がある。However, the above-mentioned known photocatalysts as described above have been able to achieve a certain degree of improvement in abrasion resistance, but have not obtained sufficient catalytic activity. There is a point.
【０００８】例えば、前述の国際特許出願：国際公開番
号ＷＯ９６／２９３７５号公報に開示された光触媒で
は、シリコーン量を増やせば増やす程、コート層の耐摩
耗性が向上するが、それに伴いチタニア量が少なくなる
ため光触媒活性が低下するという、いわゆるトレードオ
フの関係にある。つまり、この光触媒においては、耐摩
耗性の向上と光触媒性能の向上の両立を図ることができ
ないものとなっている。For example, in the photocatalyst disclosed in the above-mentioned International Patent Application: International Publication No. WO 96/29375, as the amount of silicone is increased, the wear resistance of the coat layer is improved. There is a so-called trade-off relationship that the photocatalytic activity decreases due to the decrease. That is, in this photocatalyst, it is impossible to achieve both improvement in wear resistance and improvement in photocatalytic performance.
【０００９】また、特表平１−５００２４９号公報に開
示された光触媒は、硫酸チタニルを出発原料として得た
アナタース形チタニアを触媒の主成分として用いたもの
であり、このアナタース形チタニアを多孔体に担持させ
たものであるから、耐摩耗性は高いものの、この方法で
得られる光触媒は、高い触媒活性を得ることができない
ものとなっている。The photocatalyst disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-500249 uses anatase-type titania obtained from titanyl sulfate as a starting material as a main component of the catalyst. However, the photocatalyst obtained by this method cannot obtain high catalytic activity, although the abrasion resistance is high.
【００１０】本発明の解決しようとする課題は、耐摩耗
性に優れた触媒層（膜）が基材（担体）に強固に密着さ
れ、しかも高い触媒活性を示す光触媒組成物を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a photocatalyst composition in which a catalyst layer (film) having excellent abrasion resistance is firmly adhered to a substrate (carrier) and which exhibits high catalytic activity. is there.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の光触媒組成物は、金属酸化物からなる光触
媒を基材に担持させてなるものであって、該光触媒中
に、若しくは該光触媒と前記基材との界面、若しくは該
光触媒の表面に、チタニル基を有する化合物を導入して
なることを要旨とするものである。Means for Solving the Problems In order to solve this problem, a photocatalyst composition of the present invention comprises a photocatalyst comprising a metal oxide supported on a base material, wherein the photocatalyst is contained in the photocatalyst or The gist is that a compound having a titanyl group is introduced into the interface between the photocatalyst and the substrate or the surface of the photocatalyst.
【００１２】また、本発明の光触媒組成物の製造方法
は、金属酸化物からなる光触媒を基材に担持させるに際
し、該光触媒を基材に担持させる前に、若しくは該光触
媒を基材に担持させると同時に、若しくは該光触媒を基
材に担持させた後に、チタニル基を有する化合物を該光
触媒中に、若しくは該光触媒と前記基材との界面、若し
くは該光触媒の表面に導入するようにしたことを要旨と
するものである。Further, according to the method for producing a photocatalyst composition of the present invention, when a photocatalyst comprising a metal oxide is supported on a substrate, before the photocatalyst is supported on the substrate, or the photocatalyst is supported on the substrate. At the same time, or after the photocatalyst is supported on a substrate, a compound having a titanyl group is introduced into the photocatalyst, or at the interface between the photocatalyst and the substrate, or on the surface of the photocatalyst. It is an abstract.
【００１３】この場合の光触媒としては金属酸化物より
なるものであるが、光触媒活性が高いことから、好適な
ものとして「チタニア」が挙げられる。その「チタニ
ア」としては、アナターゼ型結晶構造のものとルチル型
結晶構造のもののいずれも任意に選択できるが、アナタ
ーゼ型結晶構造のものの方がルチル型結晶構造のものよ
り伝導帯準位が高いことから、アナターゼ型結晶構造の
ものが、より高い触媒性能を得られるということで、こ
ちらを用いるのが好ましい。In this case, the photocatalyst is made of a metal oxide, but "titania" is preferred as a photocatalyst because of its high photocatalytic activity. As the “titania”, any of the anatase type crystal structure and the rutile type crystal structure can be arbitrarily selected, but the conduction band level of the anatase type crystal structure is higher than that of the rutile type crystal structure. Therefore, it is preferable to use an anatase-type crystal structure because it has higher catalytic performance.
【００１４】尚、触媒活性を高めるために、上述のチタ
ニア（ＴｉＯ２）に１種又は２種以上の金属酸化物或い
は金属元素の粒子を配合してもよい。その金属酸化物と
しては、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸
化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ３，Ｎｂ
Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化
タングステン（ＷＯ３）等が挙げられる。また、その金
属粒子としては、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウ
ム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、イリジウム（Ｉｒ）、
ルテニウム（Ｒｕ）等の希土類金属元素等が好適なもの
として挙げられる。In order to enhance the catalytic activity, one or more kinds of metal oxide or metal element particles may be blended with the above-mentioned titania (TiO 2 ). As the metal oxide, iron oxide (Fe 2 O 3 ), tin oxide (SnO), silicon oxide (SiO 2 ), niobium oxide (Nb 2 O 3 , Nb)
O 3 ), zinc oxide (ZnO), copper oxide (CuO), tungsten oxide (WO 3 ), and the like. The metal particles include platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir),
Rare earth metal elements such as ruthenium (Ru) are preferred.
【００１５】そして、「チタニル基を有する化合物」と
しては、シュウ酸チタニルアンモニウム（（ＮＨ４）２
［ＴｉＯ（Ｃ２Ｏ４）２］・２Ｈ２Ｏ）、シュウ酸チタ
ニルカリウム２水和物（Ｋ２ＴｉＯ（Ｃ２Ｏ４）２・２
Ｈ２Ｏ）、シュウ酸チタニルバリウム（Ｂａ［ＴｉＯ
（Ｃ２Ｏ４）２］・４Ｈ２Ｏ）、硫酸チタニル（ＴｉＯ
ＳＯ４・ｎＨ２Ｏ）、チタニルアセチルアセトナート
（（ＣＨ３ＣＯＣＨＣＯＣＨ３）２ＴｉＯ）等より選ば
れた少なくとも１種又は２種以上のものが好適なものと
して挙げられる。更に好ましくは、シュウ酸チタニルア
ンモニウム、硫酸チタニル、チタニルアセチルアセトナ
ートを用いると触媒性能及び耐摩耗性に優れたものとな
ることから、これらを用いることが望ましい。The “compound having a titanyl group” includes titanyl ammonium oxalate ((NH 4 ) 2
[TiO (C 2 O 4 ) 2 ] · 2H 2 O), potassium titanyl oxalate dihydrate (K 2 TiO (C 2 O 4 ) 2 · 2
H 2 O), titanyl barium oxalate (Ba [TiO
(C 2 O 4 ) 2 ] .4H 2 O), titanyl sulfate (TiO 2 )
Preferred are at least one or two or more selected from SO 4 .nH 2 O), titanyl acetylacetonate ((CH 3 COCHCOCH 3 ) 2 TiO), and the like. More preferably, the use of titanyl ammonium oxalate, titanyl sulfate, or titanyl acetylacetonate results in excellent catalytic performance and abrasion resistance. Therefore, it is desirable to use these.
【００１６】この「チタニル基を有する化合物」のＴｉ
導入量は、上述の「光触媒（チタニア）」のＴｉ１００
重量部に対して、０．０１〜５０重量部の範囲であれば
高い光触媒性能を発揮し、更に好ましくは０．０１〜５
重量部の範囲がよい。そして更に、この範囲の中でも、
基材の種類、反応ターゲット等に合わせて、より好適な
導入量を決定するとよい。The "compound having a titanyl group" of Ti
The amount introduced is the above-mentioned “photocatalyst (titania)” Ti100
If the amount is in the range of 0.01 to 50 parts by weight, high photocatalytic performance is exhibited, more preferably 0.01 to 5 parts by weight.
The range of parts by weight is good. And further within this range,
A more suitable introduction amount may be determined according to the type of the base material, the reaction target, and the like.
【００１７】光触媒を担持させる「基材」としては、ガ
ラス、金属、セラミックス、プラスチック、高分子樹
脂、木、石、セメント、コンクリート等様々な材料を選
択することができる。As the "substrate" for supporting the photocatalyst, various materials such as glass, metal, ceramics, plastic, polymer resin, wood, stone, cement and concrete can be selected.
【００１８】そして、「チタニア」を基材に担持させる
方法としては、湿式或いは乾式のどちらを用いてもよ
い。湿式で行う方法としては、出発原料として結晶性チ
タニアゾル、チタンのアルコキシドであるチタンテトラ
イソプロポキシド等の有機チタン、四塩化チタン等の無
機チタンを用いて、塗布する方法が挙げられる。また、
乾式で行う方法としては、金属チタンのターゲットに電
子ビームを照射することでアモルファス状態のチタニア
膜を基材上に形成する方法が挙げられる。As a method for supporting "titania" on a substrate, either a wet method or a dry method may be used. Examples of the wet method include a method using a crystalline titania sol, an organic titanium such as titanium tetraisopropoxide, which is an alkoxide of titanium, and an inorganic titanium such as titanium tetrachloride as a starting material. Also,
As a dry method, there is a method of forming an amorphous titania film on a base material by irradiating an electron beam to a metal titanium target.
【００１９】また、金属酸化物或いはチタニル基を有す
る化合物を担持させる際の「塗布方法」としては、ディ
ッピング法、スプレー法、フローコート法、スピンコー
ト法、バーコート法、ローラーコート法、リバース法、
フレキソ法、印刷法等が適宜採用できる。The "coating method" for supporting a metal oxide or a compound having a titanyl group includes dipping, spraying, flow coating, spin coating, bar coating, roller coating, and reverse coating. ,
Flexo method, printing method and the like can be appropriately adopted.
【００２０】また、光触媒及びチタニル基を有する化合
物を塗布した基材を焼成する際の「焼成温度」として
は、基材の種類や光触媒及びチタニル基を有する化合物
の種類から設定する温度を選択することができるが、１
５０℃〜７００℃の範囲が好適であり、更に好ましくは
４５０℃〜６５０℃の範囲がより好ましい。４５０℃よ
り低いと、基材上に形成される光触媒層（膜）の焼成が
不十分となって機械的強度が低く、光触媒層（膜）の基
材への密着性が悪くなる。また、光触媒としてチタニア
を用いた場合、６５０℃を超えると、アナターゼ型結晶
構造がルチル型結晶構造に相転移して光触媒性能が低下
してしまう。As the "firing temperature" for firing the substrate coated with the photocatalyst and the compound having a titanyl group, a temperature set from the type of the substrate and the type of the photocatalyst and the compound having a titanyl group is selected. Can be 1
The range of 50 ° C to 700 ° C is suitable, and the range of 450 ° C to 650 ° C is more preferable. If the temperature is lower than 450 ° C., the photocatalytic layer (film) formed on the substrate is insufficiently fired, resulting in low mechanical strength and poor adhesion of the photocatalytic layer (film) to the substrate. Further, when titania is used as a photocatalyst, if the temperature exceeds 650 ° C., the anatase-type crystal structure undergoes a phase transition to a rutile-type crystal structure, and the photocatalytic performance deteriorates.
【００２１】上記構成を有する光触媒組成物によれば、
「光触媒」と「チタニル基を有する化合物」とを共存す
るように担持させたものであるから、光触媒層（膜）の
金属酸化物同士の結合にチタニル基が介在し、膜の機械
的強度を向上させる。また、チタニル基と基材との結合
が強いことから、そのチタニル基を起点として、金属酸
化物とチタニル基との連鎖的な結合が生じ、基材とチタ
ニアの密着性が向上し、膜の機械的強度の一層の向上が
図れるものとなる。この「チタニル基を有する化合物」
の導入は、「光触媒」の表面上、「光触媒」中、或いは
「光触媒」と基材との界面のいずれに導入してもよく、
いずれの場合においても上述に示した効果が得られるも
のである。また、チタニル基は金属酸化物であるチタニ
アの前駆体であることから、金属酸化物の光触媒活性を
補助していると考えられ、全体として高い触媒性能を得
ることができる。According to the photocatalyst composition having the above structure,
Since the "photocatalyst" and the "compound having a titanyl group" are supported so as to coexist, the titanyl group is interposed in the bond between the metal oxides of the photocatalytic layer (film), and the mechanical strength of the film is reduced. Improve. Further, since the bond between the titanyl group and the base material is strong, a chain bond between the metal oxide and the titanyl group occurs from the titanyl group as a starting point, and the adhesion between the base material and titania is improved, and The mechanical strength can be further improved. This “compound having a titanyl group”
May be introduced on the surface of the “photocatalyst”, in the “photocatalyst”, or at the interface between the “photocatalyst” and the substrate,
In any case, the effects described above can be obtained. Further, since the titanyl group is a precursor of titania which is a metal oxide, it is considered that the titanyl group assists the photocatalytic activity of the metal oxide, and high catalytic performance can be obtained as a whole.
【００２２】つまり、本発明に係る光触媒組成物及びそ
の製造方法によれば、「金属酸化物」を光触媒として用
い、「チタニル基を有する化合物」を触媒活性補助、並
びに触媒層（膜）の耐摩耗性及び密着性の向上のために
用いたものであるから、優れた触媒活性を示し、耐摩耗
性に優れ、触媒層と基材の密着性の高い光触媒組成物及
びその製造方法を提供することができる。That is, according to the photocatalyst composition and the method for producing the same of the present invention, the “metal oxide” is used as the photocatalyst, the “compound having a titanyl group” is used to assist the catalytic activity, and the resistance of the catalytic layer (film) is improved. Provided is a photocatalyst composition which exhibits excellent catalytic activity, is excellent in abrasion resistance, and has high adhesion between a catalyst layer and a substrate, and a method for producing the same, since it is used for improving abrasion and adhesion. be able to.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適な実施の形態
を詳細に説明する。まず最初に、本発明品（実施例１）
は、ガラス基板を基材とし、この基材に「チタニア」と
「チタニル基を有する化合物」を同時に塗布し、焼成し
たものである。この配合成分並びに製造方法を表１に示
した。実施例１の供試サンプルの作製工程を詳しく説明
すると、まず、「チタニア」出発原料としてアナターゼ
型チタニア結晶粒子ゾル（多木化学（株）製：商品名
「タイノックＣＺＧ−２２０」）を用い、これに「チタ
ニル基を有する化合物」であるシュウ酸チタニルアンモ
ニウムを、前記チタニアゾル中のＴｉ量１００重量部に
対してＴｉ量１０重量部になるように配合した溶液を調
整する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail. First, the product of the present invention (Example 1)
Is obtained by applying a "titania" and a "compound having a titanyl group" to a base material simultaneously with a glass substrate, followed by firing. Table 1 shows the components and the production method. The production process of the test sample of Example 1 will be described in detail. First, anatase-type titania crystal particle sol (manufactured by Taki Kagaku Co., Ltd .: trade name “Tinoc CZG-220”) is used as a “titania” starting material. A solution is prepared by mixing titanyl ammonium oxalate, which is a "compound having a titanyl group", such that the amount of Ti is 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of Ti in the titania sol.
【００２４】[0024]
【表１】 [Table 1]
【００２５】そして、こうして得られたチタニル基を有
する化合物を含有するチタニアゾルに、基材（担体）で
あるソーダライムガラスを浸漬させることで、その基材
表面にアナターゼ型チタニア結晶粒子ゾルとチタニル基
を有する化合物との混合物をコーティングする。その後
室温で５分間、１００℃で２０分間乾燥させる。次い
で、これを焼成炉に入れて、室温から５７０℃まで１０
℃／分で昇温させ、５７０℃で１時間保持した後、室温
まで冷却させて作製工程を完了する。Then, the soda lime glass as the base material (carrier) is immersed in the titania sol containing the compound having a titanyl group thus obtained, so that the anatase type titania crystal particle sol and the titanyl group Is coated with a compound having the formula: Then, it is dried at room temperature for 5 minutes and at 100 ° C. for 20 minutes. Then, it is put into a firing furnace, and is heated from room temperature to 570 ° C. for 10 minutes.
The temperature is raised at a rate of ° C./min, and the temperature is maintained at 570 ° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to complete the manufacturing process.
【００２６】この実施例１を評価するために、比較品
（比較例１）として、ガラス基材に「チタニア」のみを
担持し、「チタニル基を有する化合物」を担持してしな
いものを作製した。その作製方法としては、シュウ酸チ
タニルアンモニウムを担持させる工程を行わないこと以
外は、実施例１と同様の工程としている。つまり、アナ
ターゼ型結晶性粒子ゾルに基材であるソーダライムガラ
スを浸漬し、乾燥・焼成したものである。そして、その
評価としてオイル分解性評価試験、テーバ摩耗試験、日
本工業規格に基づく鉛筆硬度試験をそれぞれ行った。In order to evaluate Example 1, as a comparative product (Comparative Example 1), a glass substrate supporting only "titania" and not supporting a "compound having a titanyl group" was prepared. . The manufacturing method is the same as that of Example 1 except that the step of supporting titanyl ammonium oxalate is not performed. That is, soda lime glass as a base material is immersed in an anatase type crystalline particle sol, dried and fired. As the evaluation, an oil decomposability evaluation test, a Taber abrasion test, and a pencil hardness test based on Japanese Industrial Standards were performed.
【００２７】最初に、光触媒活性を評価するために、オ
イル分解性評価試験を行った。その試験方法としては、
まず本発明品（実施例１）及び比較品（比較例１）の表
面にオイル等が付着しない状態での「水接触角」（以
下、単に「接触角」とする。）を測定した。次に、ブラ
ックライト（最大波長３６５ｎｍ紫外線、１ｍＷ／ｃｍ
２）を２４時間照射し、その後ギアオイルに１時間浸漬
させてから、このときの「接触角」を測定した。そして
更に、流水にてオイルを洗い流し、水分を拭き取り自然
乾燥させた後、再び上述と同様の紫外線を２４時間照射
し、このときの「接触角」を測定した。First, in order to evaluate the photocatalytic activity,
A test for evaluating the degradation of il was performed. As the test method,
First, a table of the product of the present invention (Example 1) and a comparison product (Comparative Example 1)
The “water contact angle” when no oil etc. adheres to the surface
Below, it is simply referred to as “contact angle”. ) Was measured. Next, bra
Light (Maximum wavelength 365nm UV, 1mW / cm
2) For 24 hours, then immersed in gear oil for 1 hour
After that, the “contact angle” at this time was measured. And
Furthermore, we wash off oil with running water and wipe off moisture and are natural
After drying, irradiate again with the same ultraviolet rays as above for 24 hours
The "contact angle" at this time was measured.
【００２８】ここで、「水接触角」とは水による濡れの
接触角のことであり、基板表面の汚染の程度を示すもの
である。すなわち、基板表面に疎水性の物質（油脂等）
を付着すると、その表面は水をはじき返して濡れにくく
なる。すると基板表面と水滴との接触角は大きくなる。
したがって、接触角が大きいと汚染度が高く、逆に接触
角が小さいと汚染度が低いと判断できる。Here, the "water contact angle" refers to the contact angle of wetting with water, and indicates the degree of contamination of the substrate surface. That is, a hydrophobic substance (such as oils and fats)
When adhered, the surface repels water and becomes hard to wet. Then, the contact angle between the substrate surface and the water droplet increases.
Therefore, it can be determined that the contamination degree is high when the contact angle is large, and low when the contact angle is small.
【００２９】図１に示したグラフは、上述のオイル分解
性評価試験の結果を示したものであるが、このグラフは
横軸に「紫外線照射時間」、縦軸に「接触角（°）」を
とったものである。このグラフから紫外線を照射する前
においては、実施例１及び比較例１は共に「接触角」が
ほぼ０°になっていることが分かる。そして、オイルに
浸漬させたときの「接触角」は当然大きくなるが、実施
例１は比較例１よりも低い値を示している。また、水洗
い・自然乾燥した後の実施例１の「接触角」は、更に低
くなるばかりでなく、その低下の割合が比較例１よりも
大きくなっており、時間が経つ程その触媒性能に大きな
開きが現れることが確認された。The graph shown in FIG. 1 shows the results of the above-mentioned oil degradability evaluation test, and the horizontal axis represents "ultraviolet irradiation time" and the vertical axis represents "contact angle (°)". Is taken. From this graph, it can be seen that the “contact angle” of each of Example 1 and Comparative Example 1 was almost 0 ° before irradiation with ultraviolet rays. Then, although the “contact angle” when immersed in oil naturally becomes large, Example 1 shows a lower value than Comparative Example 1. Further, the “contact angle” of Example 1 after washing with water and natural drying was not only further reduced, but the rate of the decrease was larger than that of Comparative Example 1, and the catalyst performance increased with time. It was confirmed that an opening appeared.
【００３０】つまり、実施例１は、「チタニア」が「チ
タニル基を有する化合物」と共存するように担持されて
いるので、「チタニア」のみが担持されている比較例１
よりも高い触媒活性を示している。よって、本実施例１
は基材表面に付着した油脂等の汚れを水洗い・自然乾燥
で十分洗浄（セルフクリーニング）できるほどの光触媒
性能を有する極めて優れたものであるといえる。That is, in Example 1, since "titania" was supported so as to coexist with "compound having a titanyl group", Comparative Example 1 in which only "titania" was supported was used.
It shows higher catalytic activity. Therefore, the first embodiment
Can be said to be extremely excellent in photocatalytic performance enough to sufficiently clean (self-clean) water and air-drying stains such as oils and fats attached to the substrate surface.
【００３１】次に、各サンプルについて、テーバ耐摩耗
試験を行った。その試験方法としては、テーバ摩耗試験
機を用いて、本発明品（実施例１）及び比較品（比較例
１）に５００ｇの負荷をかけ、所定回転数毎のヘーズ値
（曇度）をヘーズメータによって測定した。尚、「ヘー
ズ値」は数１により算出される値であり、ヘーズ値が大
きいほど曇度が高いことを意味する。Next, each sample was subjected to a Taber abrasion resistance test. As a test method, a product of the present invention (Example 1) and a comparative product (Comparative Example 1) were subjected to a load of 500 g using a Taber abrasion tester, and a haze value (cloudiness) at each predetermined rotation speed was measured with a haze meter. Was measured by The “haze value” is a value calculated by Expression 1, and a larger haze value means a higher haze.
【００３２】[0032]
【数１】ヘーズ値（％）＝（拡散光透過率／全光線透過
率）×１００Haze value (%) = (diffuse light transmittance / total light transmittance) × 100
【００３３】図２は、上述のテーバ摩耗試験の測定結果
を示したグラフであるが、このグラフは横軸に「テーバ
摩耗輪の回転数」、縦軸に「ヘーズ値（％）」をとった
ものである。このグラフから、実施例１はテーバ摩耗輪
が回転してまもなく（１０回転程度）においては、「ヘ
ーズ値」が稍上昇するが、その後の上昇度合いは少な
く、極めて優れた耐摩耗性を有していることが分かる。
これに対して、比較例１はテーバ摩耗輪が回転してまも
なく（１０回転程度）急激にヘーズ値が上昇し、その後
もしばらくの間（５０回転程度）緩やかに上昇するする
ことが確認され、耐摩耗性が劣るものであった。FIG. 2 is a graph showing the results of the above-mentioned Taber abrasion test. In this graph, the abscissa axis indicates the “rotational number of the Taber abrasion wheel” and the ordinate axis indicates the “haze value (%)”. It is a thing. From this graph, it can be seen that, in Example 1, the haze value slightly increased shortly after the rotation of the Taber abrasion wheel (about 10 rotations), but the degree of increase thereafter was small, and the extremely excellent abrasion resistance was obtained. You can see that it is.
On the other hand, in Comparative Example 1, it was confirmed that the haze value rapidly increased shortly after the rotation of the Taber abrasion wheel (about 10 rotations), and thereafter gradually increased for a while (about 50 rotations). The abrasion resistance was poor.
【００３４】次に、各サンプルについて、日本工業規格
（ＪＩＳ Ｈ８６０２）に従い鉛筆硬度試験を行った。
この試験方法は、実施例１及び比較例１の表面をそれぞ
れ鉛筆の芯でスクラッチし、トップコートが剥離する最
も硬い鉛筆芯の硬さをその評価指標としたものである。
この結果を表２にまとめた。Next, each sample was subjected to a pencil hardness test in accordance with Japanese Industrial Standards (JIS H8602).
In this test method, the surfaces of Example 1 and Comparative Example 1 were each scratched with a pencil lead, and the hardness of the hardest pencil lead from which the top coat was peeled was used as an evaluation index.
Table 2 summarizes the results.
【００３５】[0035]
【表２】 [Table 2]
【００３６】この測定結果は表２に示した通り、実施例
１の供試サンプルが鉛筆硬度「８Ｈ」という最も硬い鉛
筆芯で剥離し、比較例１が鉛筆硬度「６Ｈ」の鉛筆芯で
剥離した。つまり、本発明品（実施例１）は、極めて強
度の高い触媒層（膜）を形成できていることが確認され
た。As shown in Table 2, the test sample of Example 1 was peeled off with the hardest pencil lead having a pencil hardness of "8H", and Comparative Example 1 was peeled off with a pencil lead having a pencil hardness of "6H". did. That is, it was confirmed that the product of the present invention (Example 1) was able to form a catalyst layer (film) having extremely high strength.
【００３７】上述の３つの試験から、本発明品（実施例
１）は高い光触媒活性を示し、しかも光触媒層（膜）が
ガラス基材に強固に密着され、更にその光触媒層（膜）
はチタニア同士の高い結合力によって形成されているこ
とから、非常に硬いものとなっている。つまり、本発明
品（実施例１）は、従来品において実現することのでき
なかった高い光触媒活性の発現と強固な膜の形成の両立
を可能にした優れたものであるといえる。From the above three tests, the product of the present invention (Example 1) shows high photocatalytic activity, and the photocatalyst layer (film) is firmly adhered to the glass substrate.
Is very hard because it is formed by a high bonding force between titanias. In other words, it can be said that the product of the present invention (Example 1) is an excellent product which can realize both high photocatalytic activity and formation of a strong film, which could not be realized in the conventional product.
【００３８】次に、本発明品（実施例２）は、実施例１
とは異なる「チタニア」出発原料及び「チタニル基を有
する化合物」を用いて作製したものである。表１に実施
例２の配合成分及び製造方法を簡単に示したが、更に詳
しく説明すると、この実施例２の作製工程としては、
「チタニア」出発原料として有機チタンであるチタンテ
トライソプロポキシド１００ｇを用いて、これをジエタ
ノールアミン７５ｇ、ｎ−ブチルアルコール３２５ｇに
溶解したチタンアルコキシドゾルを調整する。そして、
更にこれに「チタニル基を有する化合物」としてチタニ
ルアセチルアセトナート６ｇを配合・溶解させる。Next, the product of the present invention (Example 2) is described in Example 1.
This was prepared using a “titania” starting material and a “compound having a titanyl group” different from the above. Table 1 briefly shows the components and the production method of Example 2, and will be described in further detail.
A titanium alkoxide sol prepared by dissolving 100 g of titanium tetraisopropoxide, which is an organic titanium, in 75 g of diethanolamine and 325 g of n-butyl alcohol is used as a “titania” starting material. And
Further, 6 g of titanyl acetylacetonate as a “compound having a titanyl group” is mixed and dissolved therein.
【００３９】こうして得られたチタニル基を有する化合
物を含有するチタンアルコキシドゾルに、基材（担体）
であるソーダライムガラスをディップスピード４０ｍｍ
／分で浸漬する。その後１０分間自然乾燥させ、空気中
１００℃で３０分間乾燥させる。そして、これを焼成炉
に入れて、１ｌ／分の空気流量下において、室温から５
７０℃まで１０℃／分で昇温させ、５７０℃で１時間保
持した後、室温まで冷却させて実施例２の供試サンプル
を得た。The titanium alkoxide sol containing the compound having a titanyl group thus obtained is added to a substrate (carrier)
Soda lime glass with a dip speed of 40mm
/ Min. After that, it is air-dried for 10 minutes and dried in air at 100 ° C. for 30 minutes. Then, this is put into a firing furnace, and at room temperature under an air flow rate of 1 l / min.
The temperature was raised to 70 ° C. at a rate of 10 ° C./min, kept at 570 ° C. for 1 hour, and then cooled to room temperature to obtain a test sample of Example 2.
【００４０】この実施例２を評価するための比較品（比
較例２）として、ガラス基材に「チタニア」のみを担持
し、「チタニル基を有する化合物」を担持してしないも
のを作製した。その作製方法としては、チタニルアセチ
ルアセトナートを配合しないこと以外は、実施例２と同
様の工程としている。つまり、チタニル基を有する化合
物を配合していないチタンアルコキシドゾルに基材を浸
漬して、乾燥・焼成したものである。そして、これらの
評価には、実施例１と同様、オイル分解性評価試験、テ
ーバ摩耗試験、日本工業規格に基づく鉛筆硬度試験をそ
れぞれ行った。As a comparative product (Comparative Example 2) for evaluating Example 2, a glass substrate supporting only "titania" and not supporting a "compound having a titanyl group" was prepared. The manufacturing method is the same as that of Example 2 except that titanyl acetylacetonate is not blended. That is, the substrate is immersed in a titanium alkoxide sol containing no compound having a titanyl group, dried and fired. Then, in the same manner as in Example 1, an oil decomposition test, a Taber abrasion test, and a pencil hardness test based on Japanese Industrial Standards were performed.
【００４１】図３は、本発明品（実施例２）及び比較品
（比較例２）のオイル分解性評価試験の測定結果を示し
たグラフである。このグラフは横軸に「紫外線照射時
間」、縦軸に「接触角（°）」をとったものであるが、
このグラフからオイルに浸漬させた直後において既に、
実施例２と比較例２の「接触角」には２倍程度の差が確
認できる。更に２４時間紫外線を照射させた後の「接触
角」は、比較例２が依然として１０°を超える値となっ
ているのに対し、実施例２はオイル浸漬前に近い値を示
している。以上のことから、実施例２は極めて優れた触
媒性能を有しているといえる。FIG. 3 is a graph showing the results of oil degradability evaluation tests of the product of the present invention (Example 2) and the comparative product (Comparative Example 2). In this graph, the horizontal axis represents "ultraviolet irradiation time" and the vertical axis represents "contact angle (°)".
From this graph, immediately after immersion in oil,
About a two-fold difference in the “contact angle” between Example 2 and Comparative Example 2 can be confirmed. The “contact angle” after irradiation with ultraviolet rays for further 24 hours is still a value exceeding 10 ° in Comparative Example 2, whereas Example 2 shows a value close to that before oil immersion. From the above, it can be said that Example 2 has extremely excellent catalytic performance.
【００４２】また、表３は本発明品（実施例２）及び比
較品（比較例２）のテーバ摩耗試験と鉛筆硬度試験の測
定結果をまとめたものである。表３に示したテーバ摩耗
試験の測定結果は、テーバ摩耗試験の試験前（テーバ摩
耗輪を回転させる前）と２００回転後を対比して示した
ものである。また、鉛筆硬度試験は実施例１と同様の方
法で行ったものである。Table 3 summarizes the results of the Taber abrasion test and the pencil hardness test of the product of the present invention (Example 2) and the comparative product (Comparative Example 2). The measurement results of the Taber abrasion test shown in Table 3 show the results before the Taber abrasion test (before rotating the Taber abrasion wheel) and after 200 rotations. The pencil hardness test was performed in the same manner as in Example 1.
【００４３】[0043]
【表３】 [Table 3]
【００４４】まず、テーバ摩耗試験の結果について見て
みると、試験前においては実施例２の「ヘーズ値」は、
比較例２と全く同じ値を示しているが、２００回転後の
実施例２の「ヘーズ値」は、比較例２の半分程度にとど
まっている。また、鉛筆硬度試験の結果においても、実
施例２が鉛筆硬度「７Ｈ」という高い値であったのに対
し、比較例２は鉛筆硬度「５Ｈ」となった。First, looking at the results of the Taber abrasion test, before the test, the “haze value” of Example 2 was:
Although the value is exactly the same as that of Comparative Example 2, the “haze value” of Example 2 after 200 rotations is only about half of that of Comparative Example 2. Also, in the result of the pencil hardness test, the pencil hardness of Example 2 was as high as "7H", whereas the pencil hardness of Comparative Example 2 was "5H".
【００４５】以上のことから、「チタニア」出発材料と
して有機チタンを用いて、「チタニル基を有する化合
物」と同時に担持させた場合においても、高い触媒活性
及び優れた耐摩耗性を付与できることが確認された。From the above, it was confirmed that high catalytic activity and excellent abrasion resistance can be imparted even when organic titanium is used as a starting material for "titania" and is supported simultaneously with a "compound having a titanyl group". Was done.
【００４６】次に、本発明品（実施例３及び実施例４）
は、先に「チタニア」を担持させてから、その後に「チ
タニル基を有する化合物」を担持させて作製したもので
ある。表１に、実施例３及び４の配合成分及び製造方法
を簡単に示したが、更に詳しく説明すると、実施例３の
供試サンプルの作製工程としては、まず実施例２で作製
したチタンアルコキシドゾルに基材（担体）を浸漬させ
た後、乾燥・焼成し、光触媒層（膜）を形成する。そし
て、次に「チタニル基を有する化合物」として、チタン
の含有率が１．６８重量部であるシュウ酸チタニルアン
モニウムを実施例１と同様の方法でディップコートし、
乾燥・焼成する。このときの焼成方法としては、空気中
で室温から５２０℃まで２時間かけて昇温させた後、こ
の状態を１時間保持させたものである。Next, the product of the present invention (Examples 3 and 4)
Is prepared by first supporting "titania" and then supporting "compound having a titanyl group". Table 1 briefly shows the components and the production methods of Examples 3 and 4. More specifically, the steps of producing the test sample of Example 3 were, first, the titanium alkoxide sol produced in Example 2. After the substrate (carrier) is immersed in the substrate, it is dried and fired to form a photocatalyst layer (film). Then, as a “compound having a titanyl group”, titanyl ammonium oxalate having a titanium content of 1.68 parts by weight was dip-coated in the same manner as in Example 1,
Dry and bake. As a firing method at this time, the temperature is raised from room temperature to 520 ° C. over 2 hours in air, and this state is maintained for 1 hour.
【００４７】また、実施例４の供試サンプルは「チタニ
ル基を有する化合物」にチタンの含有率が０．３３重量
部であるシュウ酸チタニルアンモニウムを用いたこと以
外は、実施例３と同様の方法で作製されている。つま
り、実施例４の供試サンプルは、「チタニル基を有する
化合物」の配合量を実施例３の供試サンプルの１／５と
したものである。The test sample of Example 4 was the same as Example 3 except that titanyl ammonium oxalate having a titanium content of 0.33 parts by weight was used for the “compound having a titanyl group”. It is manufactured by the method. That is, in the test sample of Example 4, the compounding amount of the “compound having a titanyl group” was set to 1/5 of the test sample of Example 3.
【００４８】本発明品(実施例３及び４）の比較品とし
ては、上述の比較例２を用いた。そして、これらの触媒
性能の評価試験を以下の手順で行った。まず各サンプル
にステアリン酸を塗布し、所定時間紫外線を照射したと
きの「ヘーズ値」の経時変化を求めた。このグラフを図
４に示した。As a comparative product of the product of the present invention (Examples 3 and 4), Comparative Example 2 described above was used. Then, an evaluation test of these catalyst performances was performed in the following procedure. First, stearic acid was applied to each sample, and the time-dependent change in the “haze value” when ultraviolet light was irradiated for a predetermined time was determined. This graph is shown in FIG.
【００４９】図４のグラフから実施例３及び４は共に、
比較例２に比べて、「ヘーズ値」が低下する割合が高く
なっていることから、これらは光触媒活性による優れた
分解能を発揮できていることが確認できた。また、実施
例３と実施例４とを比べてみると、チタニル基を有する
化合物のチタン導入量に５倍もの開きがあるが、触媒性
能については実施例３の方が僅かに高い程度にとどまっ
た。From the graph of FIG. 4, Examples 3 and 4 are both
Since the rate at which the “haze value” decreases was higher than that in Comparative Example 2, it was confirmed that these compounds could exhibit excellent resolution due to photocatalytic activity. Further, when comparing Example 3 with Example 4, the amount of titanium introduced into the compound having a titanyl group is as large as 5 times, but the catalytic performance of Example 3 is slightly higher. Was.
【００５０】以上のことから、「チタニア」を担持させ
た後で、「チタニル基を有する化合物」を担持させるよ
うに作製したものも優れた触媒活性が得られることが分
かった。また、実施例３と実施例４の「チタニル基を有
する化合物」のチタン導入量と触媒性能の関係から、配
合量を増やすと触媒性能が高くなるが、単に配合量を増
やすのではなく、適宜その配合量を調節する必要がある
と思われる。From the above, it was found that an apparatus prepared so as to support "a compound having a titanyl group" after supporting "titania" can also obtain excellent catalytic activity. In addition, from the relationship between the amount of titanium introduced and the catalytic performance of the “compound having a titanyl group” in Example 3 and Example 4, the catalytic performance increases when the amount is increased. It seems necessary to adjust the blending amount.
【００５１】次に、本発明品（実施例５）は、「チタニ
ル基を有する化合物」を担持させた後に、「チタニア」
を担持させたものである。表１に、この実施例５の配合
成分及び製造方法を簡単に示したが、更に詳しく説明す
ると、実施例５の供試サンプルの作製工程としては、ま
ず最初に基材としてソーダライムガラスを用いて、シュ
ウ酸チタニルバリウム１０％水溶液をスプレーコーティ
ング法によって塗布し、実施例１と同一の条件で乾燥・
焼成する。次いで、このガラス基材をアナターゼ型チタ
ニア結晶子ゾル（日産化学（株）製：商品名「ＴＡ−１
５」）に、実施例１と同様の条件で浸漬コートさせた後
に乾燥・焼成させる。また、この比較品としてシュウ酸
チタニルバリウムを出発原料としたチタニル基を有する
化合物のみを担持させた比較例３を作製した。Next, the product of the present invention (Example 5) was loaded with a “compound having a titanyl group” and then loaded with “titania”.
Is carried. Table 1 briefly shows the components and the production method of Example 5, and will be described in more detail. In the production process of the test sample of Example 5, first, soda lime glass was used as a base material. Then, a 10% aqueous solution of titanyl barium oxalate was applied by a spray coating method, and dried under the same conditions as in Example 1.
Bake. Next, this glass substrate was treated with an anatase-type titania crystallite sol (trade name “TA-1” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.).
5)), dip coating is performed under the same conditions as in Example 1, and then dried and fired. As a comparative product, Comparative Example 3 was prepared, in which only a compound having a titanyl group was used starting from titanyl barium oxalate.
【００５２】図５は、実施例５と比較例３のオイル分解
性評価試験の結果を示したグラフである。このグラフか
ら、オイル塗布直後の「接触角」については、実施例５
と比較例３は殆ど同じ値を示しているが、更に２４時間
紫外線を照射したときの「接触角」については、実施例
５は比較例３に比べて低い値を示していることから、優
れた分解能を有していることが分かる。FIG. 5 is a graph showing the results of oil degradability evaluation tests of Example 5 and Comparative Example 3. From this graph, it was found that the “contact angle” immediately after oil application was obtained in Example 5.
And Comparative Example 3 show almost the same value, but the Example 5 shows a lower value as compared with Comparative Example 3 with respect to the “contact angle” when irradiated with ultraviolet rays for further 24 hours. It can be seen that the resolution is high.
【００５３】また、表４は本発明品（実施例５）及び比
較品（比較例３）のテーバ摩耗試験について、試験前と
５００回転後の「ヘーズ値」を対比して示したものであ
る。この結果から、実施例５は試験前において既に比較
例３より「ヘーズ値」が低くなっていることが分かる。
そして、５００回転後の「ヘーズ値」について、実施例
５は殆ど上昇しなかったのに対し、比較例３は著しく上
昇してしまった。以上のことから、実施例５の触媒層
（膜）は、基材への密着度が高く、しかも耐摩耗性に優
れた膜を形成できていることがいえる。Table 4 shows the Taber abrasion test of the product of the present invention (Example 5) and the comparative product (Comparative Example 3) in comparison with the "haze value" before the test and after 500 rotations. . From this result, it can be seen that the “haze value” of Example 5 was lower than that of Comparative Example 3 before the test.
Then, the “haze value” after 500 rotations hardly increased in Example 5, whereas the haze value in Comparative Example 3 increased significantly. From the above, it can be said that the catalyst layer (film) of Example 5 has a high degree of adhesion to the base material and can form a film having excellent wear resistance.
【００５４】[0054]
【表４】 [Table 4]
【００５５】この実施例５は「チタニル基を有する化合
物」を担持させた後に、「チタニア」を担持させて作製
したものであるが、この手順で作製した場合において
も、高い触媒活性と耐摩耗性及び基材への密着性とを両
立することのできる優れた光触媒組成物が得られること
が分かった。In Example 5, a compound having a titanyl group was loaded and then "titania" was loaded. However, even when this procedure was used, high catalytic activity and abrasion resistance were obtained. It has been found that an excellent photocatalyst composition that can achieve both the properties and the adhesion to the substrate can be obtained.
【００５６】以上、各実施例を順に説明したが、本発明
は、基材に光触媒層（膜）を形成する際に、「金属酸化
物からなる光触媒」のみならず、「チタニル基を有する
化合物」と共存させるように担持させたものであること
から、優れた触媒活性を示すと共に、耐摩耗性に優れた
触媒層（膜）を形成し、その触媒層（膜）と基材が強固
に密着されたものとなっている。Although the embodiments have been described in order, the present invention is not limited to the case of forming a photocatalyst layer (film) on a substrate, not only a "photocatalyst comprising a metal oxide" but also a "compound having a titanyl group." The catalyst layer (film) has excellent catalytic activity and excellent abrasion resistance, and the catalyst layer (film) and the substrate are firmly bonded. It has been closely attached.
【００５７】本発明は、上記した実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々
の改変が可能である。例えば、光触媒成分としてチタニ
アだけでなく、酸化鉄等の金属酸化物、或いは白金、金
等の金属を添加して配合することもでき、これにより光
触媒性能が更に高められるものである。また、「チタニ
ル基を有する化合物」としては、上記実施例で用いたシ
ュウ酸チタニルアンモニウム、チタニルアセチルアセト
ナート、シュウ酸チタニルバリウム以外にもチタニル基
を有する化合物であれば適用できることは容易に推定で
きる。そして、これらの「担持方法」としては、上記実
施例で用いた湿式だけでなく、乾式で行ってもよく、そ
の際に用いる「塗布方法」も特に限定されるものではな
い。The present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, as a photocatalyst component, not only titania but also a metal oxide such as iron oxide or a metal such as platinum or gold can be added and blended, whereby the photocatalytic performance can be further enhanced. In addition, as the “compound having a titanyl group”, it can be easily estimated that any compound having a titanyl group other than titanyl ammonium oxalate, titanyl acetylacetonate, and titanyl barium oxalate used in the above Examples can be applied. . As the “supporting method”, not only the wet method used in the above-described embodiment but also a dry method may be used, and the “coating method” used at that time is not particularly limited.
【００５８】また、本発明の光触媒組成物の製造手順と
して上記実施例に、「チタニア」と「チタニル基を有す
る化合物」を同時に担持させる方法、どちらか一方を先
に担持させる方法をそれぞれ示したが、いずれの手順に
おいても、優れた触媒活性を示し、耐摩耗性に優れた膜
を基材に強固に密着するように製造することができるの
で、いずれの手順を経て作製してもよい。In the above examples, a method of simultaneously supporting "titania" and a "compound having a titanyl group" and a method of first supporting either one of them are shown as the production procedure of the photocatalyst composition of the present invention. However, in any of the procedures, a film exhibiting excellent catalytic activity and having excellent abrasion resistance can be produced so as to be firmly adhered to the substrate, and thus may be produced through any of the procedures.
【００５９】[0059]
【発明の効果】本発明に係る光触媒組成物及びその製造
方法によれば、「金属酸化物からなる光触媒」と「チタ
ニル基を有する化合物」とが基材上で共存するように担
持させたものであるから、「金属酸化物からなる光触
媒」を光触媒作用の主体として作用させ、「チタニル基
を有する化合物」を膜の耐摩耗性の向上及び触媒作用の
補助として作用させたものとなっている。According to the photocatalyst composition and the method for producing the same of the present invention, a photocatalyst comprising a metal oxide and a compound having a titanyl group are supported so as to coexist on a substrate. Therefore, the "photocatalyst consisting of a metal oxide" acts as the main component of the photocatalytic action, and the "compound having a titanyl group" acts as an improvement in the abrasion resistance of the film and as an aid to the catalytic action. .
【００６０】こうしたことで本願発明の光触媒組成物及
びその製造方法は、「金属酸化物からなる光触媒」によ
って得られる光触媒性能だけでなく、チタニアの前駆体
である「チタニル基を有する化合物」の補助によって更
に高い触媒性能を得ることができ、しかもチタニル基が
介在するチタニア同士の結合によって、触媒層（膜）の
基材への密着性及び膜強度の向上が図られたものとなっ
ている。つまり、本願発明は、従来から知られている光
触媒が成し得なかった高い触媒性能の発現と耐摩耗性に
優れた膜の形成との両立を可能にした極めて優れたもの
となっている。Accordingly, the photocatalyst composition of the present invention and the method for producing the same not only provide the photocatalytic performance obtained by the “photocatalyst comprising a metal oxide” but also assist the “compound having a titanyl group” which is a precursor of titania. Thus, even higher catalytic performance can be obtained, and the adhesion between the catalyst layer (membrane) to the substrate and the film strength are improved by the bonding between titanias having a titanyl group. In other words, the invention of the present application is extremely excellent in that it is possible to achieve both high expression of catalytic performance and formation of a film having excellent abrasion resistance, which cannot be achieved by a conventionally known photocatalyst.
【００６１】この光触媒組成物及びその製造方法は、各
種基材に適用することができ、例えば住宅やオフィス、
或いは車内や鉄道車両内のガラス表面上に用いれば、ガ
ラスと接触する空気を清潔にできるばかりでなく、セル
フクリーニング特性を有することから、物理的な洗浄を
行わなくてもガラス表面を清浄に保つことができる。同
様の理由から、外壁タイルの表面上、自動車、鉄道車
両、航空機等のボディーの表面上、自動車や一般家庭の
鏡の表面上に用いることで、それらの表面を清浄に保つ
ことができる。また、空気清浄機、エアコン等のフィル
タに用いれば室内の汚れ成分を分解・除去できることか
ら、室内を清潔に保つことができるようになる。このよ
うに、本発明品は一般家庭、車内、病院、工場等の様々
な環境で効果を発揮できるものであり、産業上有用性の
高いものである。The photocatalyst composition and the method for producing the same can be applied to various substrates, such as homes and offices,
Or, when used on a glass surface in a car or a railroad vehicle, not only can air in contact with the glass be cleaned, but also because it has a self-cleaning property, the glass surface is kept clean without physical cleaning. be able to. For the same reason, when used on the surface of an outer wall tile, on the surface of a body of an automobile, a railway car, an aircraft, or the like, or on the surface of a mirror of an automobile or a general home, those surfaces can be kept clean. In addition, if the filter is used for a filter of an air purifier, an air conditioner, or the like, it is possible to decompose and remove dirt components in the room, so that the room can be kept clean. As described above, the product of the present invention can exert its effects in various environments such as a general home, a car, a hospital, and a factory, and has high industrial utility.
【図１】実施例１の供試サンプルのオイル分解能試験の
測定結果を比較例１と対比して示した図である。FIG. 1 is a diagram showing measurement results of an oil resolution test of a test sample of Example 1 in comparison with Comparative Example 1.
【図２】実施例１の供試サンプルのヘーズ摩耗試験の測
定結果を比較例１と対比して示した図である。FIG. 2 is a diagram showing measurement results of a haze wear test of a test sample of Example 1 in comparison with Comparative Example 1.
【図３】実施例２の供試サンプルのオイル分解能試験の
測定結果を比較例２と対比して示した図である。FIG. 3 is a diagram showing measurement results of an oil resolution test of a test sample of Example 2 in comparison with Comparative Example 2.
【図４】実施例３及び実施例４の供試サンプルのステア
リン酸分解能試験の測定結果を比較例２と対比して示し
た図である。FIG. 4 is a diagram showing a measurement result of a stearic acid resolution test of test samples of Example 3 and Example 4 in comparison with Comparative Example 2.
【図５】実施例５の供試サンプルのオイル分解能試験の
測定結果を比較例３と対比して示した図である。5 is a diagram showing measurement results of an oil resolution test of a test sample of Example 5 in comparison with Comparative Example 3. FIG.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須田 明彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 4G059 AA01 AC22 EA01 EA04 EB05 4G069 AA03 AA08 BA04A BA48A BB04A BB06A BB06B BB10A BB10B BC50A BD06A BD06B BE08A CD10 EE01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Akihiko Suda 41-1, Oku-cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi F-term in Toyota Central Research Laboratory, Inc. (reference) 4G059 AA01 AC22 EA01 EA04 EB05 4G069 AA03 AA08 BA04A BA48A BB04A BB06A BB06B BB10A BB10B BC50A BD06A BD06B BE08A CD10 EE01
Claims (4)
させてなるものであって、該光触媒中に、若しくは該光
触媒と前記基材との界面、若しくは該光触媒の表面に、
チタニル基を有する化合物を導入してなることを特徴と
する光触媒組成物。1. A photocatalyst comprising a metal oxide supported on a substrate, wherein the photocatalyst is formed in the photocatalyst, at the interface between the photocatalyst and the substrate, or on the surface of the photocatalyst.
A photocatalyst composition obtained by introducing a compound having a titanyl group.
チタニル基を有する化合物の導入量は、前記チタニア中
のチタン量１００重量部に対して、前記チタニル基を有
する化合物中のチタン量が０．０１〜５０重量部の範囲
内にあることを特徴とする請求項１に記載する光触媒組
成物。2. The metal oxide is titania, and the amount of the compound having a titanyl group introduced is such that the amount of titanium in the compound having a titanyl group is 0 with respect to 100 parts by weight of titanium in the titania. The photocatalyst composition according to claim 1, wherein the content is in the range of 0.01 to 50 parts by weight.
ウ酸チタニルアンモニウム、硫酸チタニル、チタニルア
セチルアセトナートより選ばれた少なくとも１種又は２
種以上のものであることを特徴とする請求項１又は２に
記載される光触媒組成物。3. The compound having a titanyl group is at least one selected from the group consisting of titanyl ammonium oxalate, titanyl sulfate, and titanyl acetylacetonate.
The photocatalyst composition according to claim 1 or 2, wherein the photocatalyst composition is at least one species.
させるに際し、該光触媒を基材に担持させる前に、若し
くは該光触媒を基材に担持させると同時に、若しくは該
光触媒を基材に担持させた後に、チタニル基を有する化
合物を該光触媒中に、若しくは該光触媒と前記基材との
界面、若しくは該光触媒の表面に導入するようにしたこ
とを特徴とする光触媒組成物の製造方法。4. When a photocatalyst comprising a metal oxide is supported on a substrate, before the photocatalyst is supported on the substrate, or simultaneously with the photocatalyst supported on the substrate, or the photocatalyst is supported on the substrate. A method for producing a photocatalyst composition, wherein a compound having a titanyl group is introduced into the photocatalyst, at the interface between the photocatalyst and the substrate, or at the surface of the photocatalyst.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7541012B2 (en) | 2004-07-07 | 2009-06-02 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Catalytic material and method of production thereof |
| JP2009233590A (en) * | 2008-03-27 | 2009-10-15 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | Toxic substance treatment method and device for treatment |
| JP2010507077A (en) * | 2006-10-17 | 2010-03-04 | フラウンホーファー・ゲゼルシャフト・ツール・フェルデルング・デア・アンゲヴァンテン・フォルシュング・エー・ファウ | Method for quantifying surface photocatalytic activity and use thereof |
-
1998
- 1998-10-01 JP JP27973498A patent/JP3595996B2/en not_active Expired - Fee Related
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