JP2001199001A

JP2001199001A - 光触媒層を有する積層構造体

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Publication number: JP2001199001A
Application number: JP2000011377A
Authority: JP
Inventors: Hideo Fukui; 英夫福井; Nobuyuki Bansho; 信幸番匠; Nobuyuki Nakada; 信之中田; Takashi Imai; 貴志今井; Toshimasa Yoneya; 年将米屋; Toshiji Sato; 敏次佐藤; Kazuhito Hashimoto; 和仁橋本; Akira Fujishima; 昭藤嶋
Original assignee: YKK Corp
Current assignee: YKK Corp
Priority date: 2000-01-20
Filing date: 2000-01-20
Publication date: 2001-07-24
Anticipated expiration: 2020-01-20
Also published as: JP3717736B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光触媒膜の防汚、抗菌、防黴、脱臭、空気浄
化等の本来の作用、耐久性能を低下させることなく、光
沢度の低い艶のない光触媒膜を形成でき、また仕上がり
光沢度を制御できる光触媒膜構造を提供する。【解決手段】基材１と光触媒層３との間に介在する中
間層２の中に、該中間層の母材自体の屈折率とは異なる
屈折率を有する無機質微粒子４、例えば金属微粒子や酸
化物微粒子などのフィラーを添加し、フィラーと中間層
の光の屈折率の違いを利用したり、あるいはまた中間層
表面又はその内部面（中間層内部の横断面）を凹凸状に
することで、入射光を散乱させ、光沢度を下げることが
できる。また、フィラーの添加量や平均粒径を制御する
ことにより、任意の光沢度に自由に制御することができ
る。無機質微粒子としては、金属微粒子、酸化物微粒子
等の１種、又はこれらの２種以上の混合微粒子を用いる
ことができるが、特にＳｉＯ ₂微粒子が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防汚、抗菌、防
黴、脱臭、空気浄化などの作用を長期に亘って発揮でき
る光触媒層を有する積層構造体に関する。さらに詳しく
は、基材に応じてその表面の光沢を自由に制御でき、さ
らには特に気温変動、風や振動などにより基材が膨張、
収縮し易い屋外などの過酷な使用環境下でも充分適用で
き、長期に亘ってその機能を発揮できる光触媒性機能部
材、特にその膜構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴｉＯ₂に代表される光触媒作用を有す
る半導体が、防汚、抗菌、防黴、脱臭、空気浄化などの
作用を有することは従来から知られており、最近ではこ
れらの作用を利用した様々な材料が研究、開発されてい
る。このような光触媒膜を種々の基材上にコーティング
する場合、基材上に直接光触媒膜をコーティングする方
法、もしくは国際公開ＷＯ９７／００１３４号に示され
るように基材／接着層／光触媒層の３層構造にしたり、
あるいはそれ以上の多層構造にする場合が多い。特に、
基材と光触媒層との密着性を強めたり、基材が光触媒作
用によって侵され易い有機物からなる場合又は有機物を
含む構造である場合、後者のような膜構造にするのが一
般的である。

【０００３】また、用途ごとの光触媒膜の最適な構造に
関しては、ガラスなど透光性を要求される基材の上に透
光性を付与した膜を形成するための提案は多い。例え
ば、国際公開ＷＯ９６／１３３２７号には、ガラス板等
の透光性基体上に酸化チタン薄膜を成膜する場合、膜厚
０．０２〜０．２μｍ程度のＳｉＯ₂薄膜からなる中間
層、いわゆるプレコート薄膜上に膜厚０．１〜５μｍ程
度の酸化チタン薄膜を形成することが提案されている。

【０００４】また、特開平９−１９８９０７号には照明
器具表面に形成する光触媒膜において酸化チタン膜の膜
厚を０．１〜２μｍにすることが、特開平９−２５１８
０３号には照明装置の透光性カバーに形成する光触媒膜
において酸化チタンを主成分とする光触媒膜の膜厚を
０．０１〜０．５μｍにすべきことが、さらに特開平９
−２３５１４０号にはガラス基板上に成膜する酸化チタ
ン薄膜の膜厚を０．０１〜０．２μｍにすべきことが教
示されている。しかし、アルミ建材のように非透光性基
材の上に光触媒膜を成膜し、表面の光沢度を制御する方
法に関して提案されたものは皆無である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】アルミ外装建材など多
くの建築用部材、特にビル用建材は、デザイン面、施工
面、実用面などを考慮した場合、艶のある、いわゆる光
沢度の高い質感より、艶のない、いわゆる光沢度の低い
質感の方が好まれる場合が多い。しかし、前記のように
従来提案されている光触媒膜はいずれも光触媒膜に透明
性を持たせるためのもので、これらに示された方法で成
膜すると、非常に光沢度の高い、艶のある膜に仕上がる
といった問題があった。

【０００６】従って、本発明の目的は、前記したような
問題を解決し、光触媒膜の防汚、抗菌、防黴、脱臭、空
気浄化等の本来の作用を阻害することなく、さらには光
触媒膜の本来の耐久性能を低下させることなく、光沢度
の低い艶のない光触媒膜を形成でき、あるいは光触媒膜
の仕上がり光沢度を制御できる光触媒膜構造を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明によれば、基材表層部と表面層としての光触
媒層との間に光触媒作用によって侵されない材料の中間
層が介在しており、かつ該中間層の中に、フイラーとし
て光触媒の強い酸化作用によって侵されない無機質微粒
子が添加されていることを特徴とする光触媒層を有する
積層構造体が提供される。前記無機質微粒子としては、
金属微粒子、酸化物微粒子、窒化物微粒子、酸窒化物微
粒子、硫化物微粒子等の１種、又はこれらの２種以上の
混合微粒子を用いることができるが、特に上記酸化物微
粒子としてはＳｉＯ₂微粒子が好ましい。

【０００８】好適には、前記無機質微粒子の平均粒径は
０．０１〜３μｍの範囲内にあることが望ましく、ま
た、無機質微粒子は中間層全体積の５０％以下の割合で
中間層中に存在するが好ましい。なお、前記中間層自
体、すなわち無機質微粒子を混在させる母材（マトリッ
クス）は、無機薄膜又はシリコーン樹脂もしくはポリテ
トラフルオロエチレンからなる有機薄膜、あるいはこれ
らの複合体のいずれでもよい。

【０００９】

【発明の実施の形態】前記したように、基材／中間層／
光触媒層の膜構造においては、従来、デザイン面、施工
面、実用面などを考慮した光沢度、いわゆる艶の制御に
関して示されたものはなかった。本発明者らの研究によ
れば、基材表層部と光触媒層との間に存在する中間層の
中に、該中間層の母材自体の屈折率とは異なる屈折率を
有する無機質微粒子、例えば金属微粒子や酸化物微粒子
などのフィラーを添加し、フィラーと中間層の光の屈折
率の違いを利用したり、あるいはまた中間層表面又はそ
の内部面（中間層内部の横断面）を凹凸状にすること
で、入射光を散乱させ、光沢度を下げることが可能であ
ることを見出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。中間層が多層の場合、そのうちの１層以上にフィラ
ーを添加すればよい。さらにまた、フィラーの添加量や
平均粒径を制御することにより、任意の光沢度に自由に
制御することが可能となることを見出した。

【００１０】前記フィラーとして中間層に添加する無機
質微粒子としては、入射する光を散乱できるものであれ
ば全て使用可能であり、金属微粒子、酸化物微粒子、窒
化物微粒子、酸窒化物微粒子、硫化物微粒子等の１種、
又はこれらの２種以上の混合微粒子を用いることができ
るが、特に光散乱性や入手の容易さ、経済性等の点から
球状ＳｉＯ₂微粒子が好ましい。また、無機質微粒子の
形態も球状の他、ファイバー状、扁平状（例えば板状）
等であってもよい。例えば、ＳｉＣ、チタン酸カリウム
（Ｋ₂Ｏ・８ＴｉＯ₂）、ホウ酸アルミニウム（９Ａｌ₂
Ｏ₃・２Ｂ₂Ｏ₃）、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等の好ましく
は直径０．０５〜３μｍ、長さ１〜５００μｍのファイ
バー状微粒子、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、タルク（天然鉱
物）等の好ましくは直径０．０５〜５００μｍ、厚さ
０．０５〜３μｍの板状微粒子などを使用することもで
きる。

【００１１】添加する無機質微粒子の平均粒径（但し、
ファイバー状の場合には直径、板状の場合には厚さをい
う）は０．０１〜３μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍ
の範囲内に設定することが好ましい。添加する無機質微
粒子の平均粒径が０．０１μｍよりも小さくなると、充
分な光沢調整効果を発揮し難くなる。一方、平均粒径が
３μｍを超えて大きくなると、表面凹凸の大きな不均一
な膜になり易く、表面仕上がり状態が好ましくない。ま
た、無機質微粒子の添加量は、中間層全体の体積に占め
る添加微粒子の体積率の割合として５０％以下、好まし
くは４０％以下、さらに好ましくは３０％以下の範囲に
設定することが望ましい。下限値としては特に制約はな
いが、添加量が多いほど光沢調整効果は高く、必要光沢
に合わせて添加量を調整すればよい。例えばアルミ外装
建材として使われる場合には、３分艶（光沢度：約２０
数％）程度のものが好まれる傾向にあり、その場合５％
以上の添加が好ましい。一方、フィラーの体積率が大き
いほど、光沢調整効果は大きいが、逆に膜が脆くなるな
ど、膜の機械的な強度の面で問題となる。このような点
から、フィラーの体積率は５０％以下とするのが好まし
い。また、フィラーの材質としては、フィラーの可視光
領域の波長での光の屈折率と中間層自体の屈折率の差が
大きい方が好ましい。

【００１２】以下、添付図面を参照しながら説明する
と、図１は本発明の基材１／中間層２／光触媒層３の基
本的な膜構造の概略を示している。中間層２内には、前
記したようなフィラー（無機質微粒子）４が均一に分散
している。基材１としては、アルミニウム、鉄、ステン
レス鋼等の各種金属もしくは陽極酸化等の耐食性を付与
する表面処理を施した各種金属、コンクリート、タイ
ル、陶磁器等の各種セラミックス、合成樹脂、基材表面
に有機被膜を形成したものなどの各種有機材料、ガラ
ス、石材など、各種基材を用いることができ、特定のも
のに限定されない。また、基材の形態も、形材、パネ
ル、シート、フィルム、各種形状の成形物などの製品、
部品もしくは部材であってよく、特定のものに限定され
ない。

【００１３】光触媒作用により侵されない中間層（母
材）２としては、シリカ、アルミナ、酸化インジウム、
酸化ジルコニウム、ＳｉＯ₂＋ＭＯ_X（ＭＯ_XはＰ₂Ｏ₅、
Ｂ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅等の少なくとも１種の金属
酸化物）あるいは窒化物、酸窒化物、硫化物、カーボン
等のセラミックス、金属などの各種無機材料の薄膜を好
適に用いることができる。また、光触媒作用により侵さ
れない、もしくは非常に侵され難いシリコーン樹脂、ポ
リテトラフルオロエチレン等の有機材料の薄膜も用いる
ことができる。なお、これらの材料は、フィラー（無機
質微粒子）のバインダーとしてだけでなく、後述する光
触媒微粒子の分散塗料の基材（バインダー）としても使
用できる。

【００１４】上記のような基材１の表面に中間層２を形
成する方法としては、従来公知の種々の方法が適用で
き、特定の方法に限定されない。例えば、中間層（母
材）をセラミックスから形成する場合には、有機溶剤中
に、前記したフィラーとしての無機質微粒子と共に、セ
ラミックス微粒子又はそれらの前駆体（金属アルコキシ
ド、金属ハロゲン化物等）を分散させた塗料を、その粘
度に応じてスプレーコーティング法、ロールコーティン
グ法、ディップコーティング法、スピンコーティング
法、フローコーティング法など適宜の方法で基材表面に
コーティングし、加熱して溶剤を蒸散させると共に硬化
させる方法が、生産性やコストの点から有利である。一
方、中間層（母材）をシリコーン樹脂、ポリテトラフル
オロエチレンなどの有機材料から形成する場合には、前
記したフィラーとしての無機質微粒子を分散させた塗料
を用い、種々の塗装方法を採用できる。

【００１５】一方、図２は中間層２の厚さ方向の中央部
にフィラー（無機質微粒子）４が集中的に分散した膜構
造、図３は中間層２の表面側部分（光触媒層３と接触す
る側の部分）にフィラー（無機質微粒子）４が集中的に
分散した膜構造の概略を示している。図２に示すような
構造の中間層２を形成する場合、まずフィラー（無機質
微粒子）を含有しない中間層コーティング材の塗膜を形
成し、次いでフィラー（無機質微粒子）４を含有する中
間層コーティング材の塗膜を形成し、その後さらにフィ
ラー（無機質微粒子）を含有しない中間層コーティング
材の塗膜を形成する３回塗りによって行なうことができ
る。一方、図３に示すような構造の中間層２を形成する
場合、フィラー（無機質微粒子）を含有しない中間層コ
ーティング材の塗膜形成と、フィラー（無機質微粒子）
４を含有する中間層コーティング材の塗膜形成の２回塗
りにより容易に形成できる。なお、フィラー（無機質微
粒子）を含有しない中間層コーティング材と含有する中
間層コーティング材を３回以上多数回塗りすることもで
きる。

【００１６】前記図２及び図３に示すような膜構造の場
合、図２のように中間層の内部面（中間層内部の横断
面）又は図３のように中間層の表面部に、フィラー（無
機質微粒子）４自体により凹凸状の面が形成されるの
で、この面での入射光の散乱も生じる。フィラー（無機
質微粒子）４は、図１のように中間層膜中に均一に分布
したものであっても、図２のように厚さ方向の中央部も
しくは図３のように表面側に集中するなど傾斜的な分布
をもっていても構わないが、中間層２が基材１及び光触
媒層３とより強固に接着するには、フィラー（無機質微
粒子）４が図３のようにどちらかの層に片寄って存在す
るより、図１及び図２の均一分散もしくは中央部に集中
した構造のように、中間層母材自体が基材１及び光触媒
層３と接触するような構造が好ましい。

【００１７】中間層の膜厚は、１〜１０μｍ程度が好ま
しく、より好ましくは３．２μｍ以上である。特に、中
間層の上に形成される光触媒層が、後述するように島状
に分散した状態でなく、連続した皮膜に形成される場
合、乾燥工程又はその後の経時的な収縮により光触媒層
及び中間層に亀裂が生じ易いため、３．２μｍ以上の膜
厚とすることが好ましい。このような中間層を介在させ
ることにより、例えば基材又はその表面部が有機材料か
らなる場合においても、長期間の使用によっても概ね有
機基材（有機被膜）の表面部が分解されることはなく、
中間層及びその上の光触媒膜を安定に保持でき、防汚、
防曇、抗菌、防黴、脱臭、空気浄化等の作用を長期間に
亘って安定的に発揮させることが可能となる。但し、屋
外での使用の場合、使用場所や使用形態により、日射
量、降雨量、気温、湿度などの環境要因が最悪に重なり
合う場合もあり、・ＯＨラジカルの移動距離も変動する
可能性があるため、有機基材（有機被膜）の表面と光触
媒膜下端の間の距離は、より好ましくは約３．５μｍ以
上とすることが望ましい。一方、この距離の上限は特に
限定されるものではなく、例えば数十μｍ程度、あるい
は適用対象物によってはそれ以上でもよいが、生産性や
経済性、さらには適用対象物がシート状物の場合にはそ
の可撓性等を考慮すると、約１０μｍ以下が好ましい。

【００１８】光触媒作用により空気中の水分が酸化され
て発生した・ＯＨラジカルや、空気中の酸素が還元され
て発生したＯ^2-などの活性物質は、それらの移動可能距
離範囲内にある有機物を分解する作用がある。その臨界
移動距離は、屋外使用環境下では概ね３．２μｍ以下で
あることを本発明者らは既に確認している。但し、ここ
でいう移動距離は必ずしも中間層の膜厚を意味しない。
例えば、中間層の表面は凹凸状であってもよく、その場
合には中間層の最低膜厚が３．２μｍ以上あればよい。
また、中間層は光触媒作用により侵されない材料から形
成する必要はあるが、有機基材の表面部が侵されるか否
かはそれと光触媒層との間の距離に依存するものである
ため、この距離を一定に保持できる構造の中間層であれ
ばよい。従って、この距離が一定に保持される限り、中
間層に多数の亀裂やピンホールがあってもよく、また多
孔質構造のものでもよい。

【００１９】本発明に用いる光触媒層３は、光触媒作用
を発揮する層を意味し、光触媒作用を有する半導体の薄
膜又はこのような半導体の微粒子を含む（担持及び／又
は含有する）薄膜のいずれでもよい。光触媒作用を有す
る半導体としては、電子−正孔移動度が比較的大きく、
光触媒作用を有する半導体であればいずれも使用可能で
あり、例えばＴｉＯ₂、ＳｒＴｉＯ₃、ＺｎＯ、ＣｄＳ、
ＳｎＯ₂等が挙げられるが、これらの中でも特にＴｉＯ₂
が好ましい。また、このような光触媒作用を有する半導
体と共に銀、銅、亜鉛等の抗菌性金属又は抗菌性金属化
合物を共存させれば、例えば光触媒層中に分散させた
り、光触媒層の表面に付着させたりすれば、夜間であっ
ても抗菌・防黴性が維持されるようになる。

【００２０】光触媒作用を有する半導体、抗菌性金属又
は抗菌性金属化合物の形態としては、個々の微粒子の形
態、光触媒作用を有する半導体微粒子（以下、光触媒微
粒子という。）の表面に抗菌性金属又は抗菌性金属化合
物が部分的に（又は一部の粒子は全体的でも構わない）
付着している形態、光触媒微粒子の表面にシリカ等の無
機質バインダー微粒子が部分的に付着している形態、光
触媒微粒子の表面に無機質バインダー微粒子と抗菌性金
属又は抗菌性金属化合物が部分的に付着している形態、
抗菌性金属又は抗菌性金属化合物が付着している無機質
バインダー微粒子が光触媒微粒子の表面に付着している
形態など、種々の形態を採用できる。また、本発明にお
いては光触媒膜の構造についても特に限定されるもので
はなく、連続薄膜、不連続薄膜、島状分散薄膜等のいず
れの構造であっても適応可能である。

【００２１】中間層の上に形成される光触媒層の膜厚
は、０．０１〜１０μｍが適当である。膜厚が厚いと光
触媒活性を長期間に亘って高く維持でき、また光干渉に
よる着色も減少するなどの利点があるが、１０μｍを超
える膜厚になると、光触媒膜が剥離し易くなり、また生
産性やコストの面からも好ましくない。特に、光触媒膜
をコーティングした後、組立時や施工時に剥離が起き易
くなる。なお、この程度の膜厚であれば、光触媒膜に白
化等の問題を生ずることなく充分に高い透明性を保持で
きる。特に屋外で使用する場合は、耐摩耗性も考慮し、
平均膜厚を０．５μｍ以上とすることが好ましい。

【００２２】光触媒作用を有する半導体のコーティング
方法としては、ディップ法、スパッタ法、溶射法、スプ
レー法など種々の方法を用いることができるが、適当な
塗料中に光触媒微粒子又はその前駆体、あるいは必要に
応じて抗菌性金属又は抗菌性金属化合物の微粒子を分散
させ、これを基材にスプレー塗布、乾燥することによっ
てコーティングし、加熱硬化する方法が好ましい。基材
やその表面の被膜が高温に耐えられる場合には、上記の
種々のコーティング方法で光触媒膜の形成が可能である
が、耐熱性が劣る樹脂材料からなる場合は、高温に加熱
することが難しくなる。その場合には、適当な塗料中に
光触媒微粒子を分散させ、これを基材にスプレー塗布、
乾燥することによってコーティングする方法を採用すれ
ばよい。また、光触媒微粒子を分散させた塗料の基材
（無機系バインダー）が前述したような中間層の塗料の
被膜形成成分と同一の場合、中間層と光触媒層の密着性
がより一層向上する効果が得られる。

【００２３】塗料中に光触媒微粒子を分散させ、これを
スプレー塗布するコーティング方法の場合、混合する光
触媒微粒子の割合は、光触媒層全体の体積に対し、０．
５〜５０％（ここで５０％は、光触媒微粒子の体積と塗
料基材の体積が等しいことに相当する。）の範囲にある
ことが好ましい。光触媒微粒子の割合が０．５％より少
なくなると、光触媒作用を発揮する光触媒微粒子の量が
不足し、ひいては充分な光触媒作用が得られなくなる。

【００２４】使用する光触媒微粒子の粒径は、０．００
５〜１μｍ、好ましくは０．０１〜０．３μｍが適当で
ある。粒径が０．００５μｍよりも小さくなると、量子
サイズ効果によりバンドギャップが大きくなり、高圧水
銀灯等の短波長光を発生する照明下でないと光触媒作用
が得られないといった問題がある。また、粒径があまり
に小さ過ぎると、取り扱いが困難であったり、塗料中へ
の分散が悪くなるという問題も生じてくる。取り扱い性
の点からは０．０１μｍ以上の粒径が好ましい。一方、
粒径が１μｍを超えると、材料表面に比較的大きな光触
媒微粒子が存在することになるため、表面の滑らかさが
乏しくなり、また材料表面に露出した粒子が脱落し易く
もなる。材料表面の平滑さ等を考慮すると０．３μｍ以
下の粒径が好ましい。

【００２５】特に好適な態様においては、半導体微粒子
を含む薄膜のバインダーとしては、無機バインダー、特
にシリカを用いることが好ましく、また、前記中間層と
してはシリカを主成分とする無機薄膜又はシリコーン樹
脂もしくはポリテトラフルオロエチレンからなる有機薄
膜、あるいはこれらの複合体を用いることが好ましい。

【００２６】

【実施例】以下、実施例を示して本発明の効果について
具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定される
ものでないことはもとよりである。

【００２７】実施例１膜厚３０μｍのフッ素樹脂塗膜を形成したアルミ板表面
に、平均粒径０．５μｍのＳｉＯ₂微粒子を添加量とし
て体積率で０〜８０％の範囲の種々の割合で加えたシリ
コン系コーティング剤（日本曹達（株）製、ビストレイ
ターＬＮＳＣ−２００Ａ）をスプレー法でコーティン
グし、９０℃で３０分加熱して硬化させ、膜厚５μｍの
中間層（連続膜）を形成した。この上に、光触媒酸化チ
タンコーティング剤（日本曹達（株）製、ビストレイタ
ーＬＮＳＣ−２００Ｃ）をスプレー法でコーティング
し、１２０℃で３０分加熱して硬化させ、光触媒膜を形
成した。得られた試料の光沢は、（株）堀場製作所製グ
ロスチェッカＩＧ−３３０を用いて６０°鏡面光沢度と
して調べた。

【００２８】ＳｉＯ₂微粒子の添加量が体積率で０〜３
５％の範囲内において、ＳｉＯ₂微粒子添加量の変化に
伴う光沢度変化の状況を図４に示す。図４に示されるよ
うに、ＳｉＯ₂微粒子の添加量を変化させることによっ
て、光沢度を任意に変化させることが可能である。ま
た、ＳｉＯ₂微粒子の添加量と光触媒膜の機械的特性と
の関係を表１に示す。機械的特性の評価方法としては、
試料をイオン交換水の沸騰水中に５時間又は２４時間浸
漬し、試料を沸騰水から取り出した後、光触媒膜をコー
ティングした面にカッターナイフの刃を用いて１ｍｍの
間隔で縦横１１本ずつアルミ地金に達するまで線を引
き、１００個の碁盤目を作り、幅１２ｍｍのテープを指
で強く押して貼り付けてから、まっすぐ真上の方向に強
く引き剥がし、光触媒膜が剥がれないか調べた。表１
中、分母には碁盤目の数、分子には剥がれずに残った碁
盤目の数を示した。

【表１】

【００２９】実施例２膜厚３０μｍのフッ素樹脂塗膜を形成したアルミ板表面
に、平均粒径０．０１μｍ未満及び０．０１〜１０μｍ
の種々の平均粒径を有するＳｉＯ₂微粒子を添加量とし
て体積率で２０％の割合で加えたシリコン系コーティン
グ剤（日本曹達（株）製、ビストレイターＬＮＳＣ−
２００Ａ）をスプレー法でコーティングし、９０℃で３
０分加熱して硬化させ、膜厚５μｍの中間層（連続膜）
を形成した。この上に、光触媒酸化チタンコーティング
剤（日本曹達（株）製、ビストレイターＬＮＳＣ−２
００Ｃ）をスプレー法でコーティングし、１２０℃で３
０分加熱して硬化させ、光触媒膜を形成した。得られた
試料の光沢の測定を実施例１と同様に行ない、また表面
状態の観察を行なった。その結果を表２に示す。

【００３０】

【表２】表２に示される結果から、フィラー粒径が０．０１μｍ
より小さい場合、光沢制御効果はあまり無く、一方、フ
ィラー粒径が大きくなるほど光沢を下げる効果は大きく
なるが、表面が梨地のように荒れた状態になるため、適
正な平均粒径は３μｍ以下の範囲であるといえる。

【００３１】実施例３前記実施例１において、添加フィラーとしてＳｉＯ₂微
粒子に代えて下記表３に示す種々の無機質微粒子及び添
加量を採用すること以外は同様の条件及び方法にて、フ
ッ素樹脂塗膜を形成したアルミ板表面に中間層及び光触
媒膜を形成した。得られた各試料の光沢度の測定を実施
例１と同様に行なった。その結果を表３に併せて示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、基材表
層部と光触媒層との間に存在する中間層の中に無機質微
粒子をフィラーとして添加し、フィラーと中間層の光の
屈折率の違いを利用したり、あるいはまた中間層表面又
はその内部面（中間層内部の横断面）を凹凸状にするこ
とで、入射光を散乱させることができ、光沢度の低い艶
の無い光触媒膜構造体を提供することができ、また、フ
ィラーの添加量や平均粒径を制御することにより、任意
の光沢度に自由に制御することが可能である。また、本
発明により提供される光触媒機能部材は、前記のように
表面の光沢度を自由に制御でき、しかも様々な質感と優
れた特性を共に有するため、防汚、防曇、抗菌、防黴、
脱臭、空気浄化などを目的としてアルミ外装パネル、ア
ルミ内装パネル、アルミサッシ、アルミサイディング、
窯業系サイディング、タイル、石材、防音壁、ブライン
ド、ドア、門扉、車庫、フェンス、ポスト、外灯、ベン
チ、ベランダ、サンルーム、屋根材、便器、浴槽、洗面
台、台所用品、流し、換気扇、キッチンフード、照明器
具など、太陽光や蛍光灯などの光が当たる部分であれ
ば、屋内外を問わずあらゆる部品や製品に有利に適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光触媒層を有する積層構造体の基本的
な膜構造を示す概略部分断面図である。

【図２】本発明の光触媒層を有する積層構造体の他の膜
構造を示す概略部分断面図である。

【図３】本発明の光触媒層を有する積層構造体のさらに
他の膜構造を示す概略部分断面図である。

【図４】ＳｉＯ₂微粒子添加量の変化に伴う光沢度変化
の状況を示すグラフである。

【符号の説明】

１基材２中間層３光触媒層４フィラー（無機質微粒子）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＢ０１Ｊ 35/02 ＺＡＢＪ 37/02 ３０１ 37/02 ３０１ＭＢ３２Ｂ 7/02 １０３Ｂ３２Ｂ 7/02 １０３Ｃ０９Ｄ 5/16 Ｃ０９Ｄ 5/16 (72)発明者福井英夫富山県黒部市三日市4016 (72)発明者番匠信幸富山県黒部市天神新115 (72)発明者中田信之富山県黒部市堀切1300 (72)発明者今井貴志富山県滑川市上小泉13 (72)発明者米屋年将富山県黒部市生地神区335−８ (72)発明者佐藤敏次富山県魚津市天神野新552−２ (72)発明者橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ニューシティー本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者藤嶋昭神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５Ｆターム(参考） 4F100 AA00B AA00H AA09B AA09H AA12B AA12H AA17B AA17H AA20B AA20H AA21A AB01B AB01H AK01B AK18B AK52B AR00A AT00C BA03 BA07 BA10A BA10C CA23B DE01B DE01H EJ12B GB07 GB48 JC00 JL00 JL06 JL08 JL08A JM02B YY00B 4G069 AA03 BA01A BA01B BA02A BA02B BA04A BA04B BA05A BA10A BA10B BA22A BA22B BA48A BB01A BB02A BB02B BB04A BB06A BB06B BB09A BB15A BB15B BC03A BC03B BC12A BC16A BC16B BC18A BC22A BC35A BC36A BC50A BC50B BC56A BD02A BD03A BD03B BD05A BD05B BD07A BE32A BE32B BE34A CA01 CA11 CA17 EA07 EB18X EB18Y EC28 EE06 FA03 FA04 FB24 FC08 4J038 AA011 CD121 DL031 DM021 EA011 HA021 HA061 HA066 HA211 HA216 HA246 HA311 HA316 HA351 HA356 HA391 HA436 HA441 HA446 HA471 HA476 HA536 HA561 KA02 KA08 KA20 NA01 NA05 NA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材表層部と表面層としての光触媒層と
の間に光触媒作用によって侵されない材料の中間層が介
在しており、かつ該中間層の中に、フイラーとして光触
媒の強い酸化作用によって侵されない無機質微粒子が添
加されていることを特徴とする光触媒層を有する積層構
造体。
【請求項２】前記無機質微粒子が、金属微粒子、酸化
物微粒子、窒化物微粒子、酸窒化物微粒子、及び硫化物
微粒子よりなる群から選ばれる１種、又はこれらの２種
以上の混合微粒子であることを特徴とする請求項１に記
載の積層構造体。
【請求項３】前記酸化物微粒子がＳｉＯ₂からなるこ
とを特徴とする請求項２に記載の積層構造体。
【請求項４】前記無機質微粒子の平均粒径が０．０１
〜３μｍの範囲内にあることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項５】前記無機質微粒子が、中間層全体積の５
０％以下の割合で中間層中に存在することを特徴とする
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項６】前記中間層が、無機薄膜又はシリコーン
樹脂もしくはポリテトラフルオロエチレンからなる有機
薄膜、あるいはこれらの複合体であることを特徴とする
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の積層構造体。
【請求項７】前記光触媒層が、光触媒作用を有する半
導体薄膜又は半導体微粒子を含む薄膜から形成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記
載の積層構造体。