JP2003170060A

JP2003170060A - 光触媒機能を有する表面処理製品

Info

Publication number: JP2003170060A
Application number: JP2001375807A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Takebayashi; 恭志竹林; Masayuki Hanazaki; 昌幸花崎
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-17

Abstract

(57)【要約】【課題】基体の表面に下地皮膜と光触媒皮膜を形成し
ても、光の干渉色の発現がなく、基体そのものの表面に
付されている絵柄、模様、色調、文字等を損ねることな
く、基体の意匠性を維持することができる光触媒機能を
有した表面処理製品を提供する。【解決手段】基体の表面にペルヒドロポリシラザンを
含む下地処理剤を塗布して形成された下地皮膜と、この
下地皮膜の上に積層された光触媒皮膜とを有する表面処
理製品において、上記下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚が
共に０.０１〜０.５μｍの範囲内に制御されていること
を特徴とする光触媒機能を有する表面処理製品である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基体の表面にペ
ルヒドロポリシラザンを含む下地処理剤を塗布して形成
された下地皮膜と、この下地皮膜の上に積層された光触
媒皮膜とを有する表面処理製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】酸化チタンに代表される光触媒は、防汚
性、抗菌性、脱臭性、親水性、曇り止め等の効果を有し
た物品や、高速道路等におけるＮＯｘ、ＳＯｘ除去を目
的とした環境汚染防止用途への応用が検討され、室内外
物品として、既にそのいくつかは実用化されている。こ
れらの物品の基体表面に、酸化チタン等の光触媒を固定
する方法としては、例えば、チタニウムアルコキシドや
チタンニウムキレート等のゾル液を塗布し乾燥した後、
熱処理するゾル−ゲル法や、酸化チタン微粒子をバイン
ダーと称する無機系樹脂やフッ素系樹脂の中に分散さ
せ、これを塗布するバインダー法等が一般的に用いられ
ている。

【０００３】ところが、光触媒を固定させる基体が、ポ
リエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹
脂等の比較的耐候性に劣る基体である場合、これらの基
体表面に光触媒を直接固定させると、光触媒による酸化
作用により基体が分解され、その結果、固定した光触媒
が基体の表面から脱落することがある。この問題を解決
するために、特開２０００−１７２２９号公報では、ゾ
ル−ゲル法を用いて、シリコンアルコキシドとＳｉＯ₂
微粒子との混合物から基体の表面にシリカ（ＳｉＯ₂）
を主成分とする光触媒皮膜用の下地皮膜を形成し、その
表面に光触媒皮膜を形成させる方法を提案している。し
かし、シリコンアルコキシドを利用して形成した光触媒
皮膜用の下地皮膜は、製膜時の硬化反応に長時間を要す
るほか、ゾル−ゲル法を用いて形成しているため、反応
時における膜の体積減少率が大きく、皮膜にクラックが
発生し、皮膜が白濁する等の問題があり、更に、シリコ
ンアルコキシド中に含まれた有機質官能基が、形成され
た皮膜中に残存するため、皮膜中に含まれた有機質官能
基が光触媒により分解され、皮膜の劣化を引き起こす等
の問題もある。

【０００４】そこで、これらの問題を解決するために、
特開２０００−１８９７９５号公報では、シリコンアル
コキシドを用いてシリカ膜（下地皮膜）を形成させるの
ではなく、ペルヒドロポリシラザンを出発原料に用いる
方法を提案している。即ち、基体表面にペルヒドロポリ
シラザンを塗布し、次いでその上層に光触媒コーティン
グ液を塗布した後、紫外線を照射させることでペルヒド
ロポリシラザンを酸化させてシリカ膜（下地皮膜）を得
る方法、及び、基体に塗布したペルヒドロポリシラザン
の表面に、加熱した水分子を反応させてシリカ膜を形成
し、その上層に光触媒コーティング液を塗布する方法を
提案している。これらの方法によれば、ペルヒドロポリ
シラザンを用いることで、シリコンアルコキシドと比較
して短時間でシリカ膜を得ることができ、また、ペルヒ
ドロポリシラザンは、シリカ膜を形成する際の体積収縮
が少ないことから欠陥の少ない膜を得ることができる。

【０００５】ところが、基体の表面にシリカ膜と光触媒
皮膜の２種の皮膜を形成すると、皮膜を形成した基体表
面に、光の干渉色が発現し、基体そのものの表面に付さ
れている絵柄、模様、色調、文字等を損ねてしまい、基
体が有した意匠性を維持することができないという別の
問題が生じる。また、これらの皮膜をポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、フタル酸樹脂、エポキシ樹脂等の単体又
はこれらの変性樹脂から選ばれた１種又は２種以上から
なる樹脂混合物等の比較的耐候性に劣る非耐候性基体に
適用すると、基体は紫外線による影響を受けてその表面
が劣化し、この基体表面からシリカ膜や光触媒皮膜が比
較的容易に剥離してしまうという問題もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、このような問題を解決すべく鋭意検討した結果、基
体の表面にペルヒドロポリシラザンを含む下地処理剤を
塗布して形成された下地皮膜と、この下地皮膜の上に積
層された光触媒皮膜とを有する表面処理製品において、
上記下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚を共に０.０１〜０.
５μｍの範囲内に制御することにより、光の干渉色の問
題を解決することができ、更に、下地処理剤中に紫外線
吸収剤を添加することで皮膜の剥離の問題を解決するこ
とができることを見出し、本発明を完成させた。

【０００７】従って、本発明の目的は、基体の表面に下
地皮膜と光触媒皮膜を形成しても、光の干渉色の発現が
なく、基体そのものの表面に付されている絵柄、模様、
色調、文字等を損ねることなく、基体の意匠性を維持す
ることができる光触媒機能を有した表面処理製品を提供
することにある。また、本発明の他の目的は、基体の表
面に下地皮膜と光触媒皮膜を形成しても、光の干渉色の
発現がないことに加えて、非耐候性基体に適用した場合
に皮膜の剥離を可及的に防止できる光触媒機能を有した
表面処理製品を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、基
体の表面にペルヒドロポリシラザンを含む下地処理剤を
塗布して形成された下地皮膜と、この下地皮膜の上に積
層された光触媒皮膜とを有する表面処理製品において、
上記下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚が共に０.０１〜０.
５μｍの範囲内に制御されていることを特徴とする光触
媒機能を有する表面処理製品である。

【０００９】また、本発明は、ペルヒドロポリシラザン
を含む下地処理剤が、無機系紫外線吸収剤を含有し、こ
の下地処理剤を塗布して形成された下地皮膜と、この下
地皮膜の上に積層された光触媒皮膜とを有する表面処理
製品において、上記下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚が共
に０.０１〜０.５μｍの範囲内に制御されていることを
特徴とする光触媒機能を有する表面処理製品である。

【００１０】本発明における光触媒機能を有する表面処
理製品は、基体の表面に形成された下地皮膜と、この下
地皮膜の上に積層された光触媒皮膜とを有したものであ
る。上記下地皮膜は、光触媒皮膜に含まれた光触媒の機
能により基体が劣化されないように、基体を保護する目
的で形成するものである。

【００１１】本願発明においては、上記下地皮膜を形成
するためにペルヒドロポリシラザンを含む下地処理剤を
塗布する。ペルヒドロポリシラザンは、Ｓｉ−Ｎ結合及
びＳｉ−Ｈ結合のみから形成され、Ｃ−Ｃ結合、Ｃ−Ｏ
結合等からなる有機系官能基を有さず、また、大気中の
酸素や水分により酸化されると、Ｓｉ−Ｏ結合のみから
なるＳｉＯ₂ケイ素化合物となる。即ち、ペルヒドロポ
リシラザンにより形成された皮膜は、光触媒機能による
分解を受け易いＣ−Ｃ結合やＣ−Ｏ結合等からなる有機
系官能基等の有機物を含まないため、光触媒による劣化
を受けることがない下地皮膜を形成することができる。
また、ペルヒドロポリシラザンは、ＳｉＯ₂ケイ素化合
物への転化時の体積変化率が少ないため、皮膜を形成す
る際にクラックの発生が少なく、欠陥の少ない下地皮膜
を形成することができる。

【００１２】更に、本発明における下地処理剤に含まれ
るペルヒドロポリシラザンをＳｉＯ ₂ ケイ素化合物へと
転化して硬化させるための温度は、常温で可能であるた
め、下地皮膜を形成させる基体について、特に耐熱性の
基体に限定されることはない。また、本発明の下地処理
剤に含まれるペルヒドロポリシラザンは、水素Ｈや窒素
Ｎが酸化されて、ケイ素化合物に転化した場合、透明な
皮膜を形成することができる。即ち、基体の表面に下地
皮膜を形成しても、基体の表面に付されている絵柄、模
様、色調、美観等を損ねることがない。

【００１３】本発明における下地処理剤は、上記に示し
たペルヒドロポリシラザン以外に、トルエン、キシレ
ン、ベンゼン等の水酸基−ＯＨを有さない芳香族炭化水
素、ｎ−ヘキサン、オクタン、ノナン、デカン等の水酸
基を有さない脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロ
ヘキサン、メチルシクロペンタン等の水酸基を有さない
環状脂肪族炭化水素等の有機溶媒を含むことができる。
また、下地処理剤におけるこれらの割合については、ペ
ルヒドロポリシラザンが固形分濃度として通常０．１〜
５質量％、好ましくは０．１〜３質量％の範囲となると
共に、水酸基を有さない有機溶媒が通常９５〜９９．１
質量％、好ましくは９７〜９９．１質量％の範囲となる
ように調製される。この際のペルヒドロポリシラザンの
濃度が０．１質量％より少ないと硬化後の膜厚が薄くな
り、重ね塗り等が必要となり効率を低下させ、反対に５
質量％を超えると硬化時間が早くなり作業性が悪化す
る。尚、ペルヒドロポリシラザンを含む下地処理剤の具
体例として、クラリアントジャパン(株)製商品名：Ｎ−
Ｐ１１０、クラリアントジャパン(株)製商品名：Ｎ−Ｐ
１４０等を例示することができる。

【００１４】本発明の光触媒機能を有する表面処理製品
において、用いられる基体は、比較的耐候性に優れた耐
候性基体でも、比較的耐候性に劣る非耐候性基体でもよ
く、また、これらの混合物や積層物からなる基体であっ
てもよい。比較的耐候性に優れた耐候性基体としては、
金属、ガラス、石材等の無機物や、フッ素樹脂、ポリウ
レタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂等の単体
又はこれらの変性樹脂から選ばれた１種又は２種以上か
らなる樹脂混合物を例示することができる。また、比較
的耐候性に劣る非耐候性基体としては、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、フタル酸樹脂、エポキシ樹脂等の単体又
はこれらの変性樹脂から選ばれた１種又は２種以上から
なる樹脂混合物、又は、上記のような耐候性基体、非耐
候性基体の表面に、顔料、塗料、フィルム等のような耐
候性に劣るものからなる層が形成されたものを例示する
ことができる。

【００１５】基体が比較的耐候性に劣る非耐候性基体の
場合には、基体表面に塗布する下地処理剤に紫外線吸収
剤を添加する必要がある。これは、非耐候性基体を使用
する場合には、基体が紫外線による影響を受けてその表
面が劣化され、この基体表面の劣化により、その表面に
形成した下地皮膜や光触媒皮膜が比較的容易に剥離して
しまう問題を解消するためであり、紫外線吸収剤が含ま
れた下地皮膜を形成することにより、基体表面に形成さ
れた光触媒皮膜を透過した紫外線は、下地皮膜に含まれ
た紫外線吸収剤により吸収され、下地皮膜と光触媒皮膜
表面とが形成された基体が非耐候性基体であっても、紫
外線による基体表面の劣化を防止することができる。

【００１６】上記で使用する紫外線吸収剤については、
好ましくは、無機系紫外線吸収剤である。有機系紫外線
吸収剤を使用した場合では、下地皮膜に含まれた有機系
紫外線吸収剤が、この下地皮膜の上層に形成された光触
媒皮膜の光触媒機能により分解されてしまい、下地皮膜
の劣化を引き起こす原因となるが、無機系紫外線吸収剤
を使用すれば光触媒機能により分解されることがない。
このような無機系紫外線吸収剤の具体例としては、酸化
亜鉛、ルチル型酸化チタン、酸化クロム等を挙げること
ができるが、下地皮膜を形成した際に、透明な下地皮膜
を得ることができる酸化亜鉛、ルチル型酸化チタンが好
ましい。また、有機物の分解や透明性の観点によれば酸
化亜鉛がより好ましい。

【００１７】本発明における下地処理剤に対して、上記
無機系紫外線吸収剤を添加する割合については、使用す
る無機系紫外線吸収剤によっても異なるが、例えば、紫
外線吸収剤が酸化亜鉛の場合では、下地処理剤に対して
通常０．１〜１０質量％、好ましくは、０．１〜５質量
％の範囲となるように調製するのがよい。この酸化亜鉛
の割合が、０．１質量％より少ないと紫外線吸収効果が
十分に得られず、反対に１０質量％より多くなると粒子
が多いために皮膜の強度が低下し、下地皮膜が破壊され
やすくなり、基体又は光触媒層との密着性が低下する恐
れがある。尚、上記のような無機系紫外線吸収剤を含有
した下地処理剤の具体例として、クラリアントジャパン
(株)製商品名：Ｕ−Ｐ１１０等を例示することができ
る。

【００１８】本発明において、上記下地処理剤を基体表
面に塗布して形成する下地皮膜の膜厚は、０．０１μｍ
以上０．５μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以上０．
２μｍ以下、より好ましくは０．０１μｍ以上０．１μ
ｍ未満の範囲内に制御したものである。先に説明したよ
うに、本発明におけるペルヒドロポリシラザンを含む下
地処理剤を塗布すると、透明な皮膜を得ることができ
る。しかし、この基体の表面に形成される透明な下地皮
膜の膜厚を厚くしていくと、可視光線の波長の１／２に
相当する膜厚で当該下地皮膜の表面における反射光と下
地皮膜の底面における反射光とが干渉を起こしてしま
う。この干渉色の発現は、基体表面に付された絵柄、模
様、色調、文字等を損ねてしまうため、基体そのものが
有した意匠性を維持することができなくなる。本発明に
おける基体の表面に形成させる下地皮膜では、この膜厚
が０．５μｍを越えると、下地皮膜に光の干渉色が明確
に発現してしまう。この膜厚が０．２μｍ以下であれ
ば、可視領域の波長の１／２以下の膜厚であるため基体
に付された絵柄の濃淡等に関係なく、はっきりと基体の
意匠性を維持することができる。反対に、この下地皮膜
の膜厚が０．０１μｍ未満では、基体の保護としての効
果を充分に得ることができず、また、連続した下地皮膜
を形成するのが困難となる。

【００１９】また、本発明における光触媒皮膜について
は、基体表面に形成された下地皮膜の上に積層するもの
である。この光触媒皮膜に含まれる光触媒としては、酸
化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化鉄、硫化
亜鉛、硫化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等を例
示することができるが、光触媒活性が高く、また、耐薬
品性に優れることから酸化チタンが好ましい。

【００２０】本発明の下地皮膜の上に上記のような光触
媒を含んだ光触媒皮膜を積層させる方法としては、含ま
せる光触媒の種類や基体の耐熱温度によっても異なる
が、例えば、光触媒が酸化チタン微粒子である場合、こ
の酸化チタン微粒子を酸化ケイ素、リン酸チタン、過酸
化チタン等の無機物、あるいは、シリコーン系樹脂、フ
ッ素系樹脂等の光触媒による劣化が少ない樹脂中、ある
いは、シリコンアルコキシド等のゾル液に分散させ、こ
れを塗布するバインダー法、チタンアルコキシド、チタ
ニウムキレート等のゾル液を塗布後焼成し、酸化チタン
からなる皮膜を形成するゾル−ゲル法等を例示すること
ができる。上記において、好ましくは、バインダーの硬
化温度にもよるが酸化ケイ素、リン酸チタン、過酸化チ
タン等の常温硬化が可能なバインダーを用いる方法であ
る。この方法により形成する光触媒皮膜は、製膜する際
の温度が通常、常温〜２００℃程度であるため、この光
触媒皮膜を形成させる基体が、特に耐熱性の基体に限定
されることがない。

【００２１】上記のような方法により形成した本発明に
おける光触媒皮膜は、光触媒の機能による分解を受けや
すいＣ−Ｃ結合やＣ−Ｏ結合等からなる有機物を含まな
いため、光触媒による劣化を受けることがなく、また、
上記光触媒皮膜は、透明な皮膜であるため、基体表面に
形成した下地皮膜の上層にこの光触媒皮膜を積層して
も、基体の表面に付された絵柄、模様、色調、文字等を
損ねることがない。

【００２２】本発明において、基体表面に形成した下地
皮膜の上層に積層する光触媒皮膜の膜厚は、０．０１μ
ｍ以上０．５μｍ以下、好ましくは０．０１μｍ以上
０．２μｍ以下の範囲内に制御したものである。光触媒
皮膜形成剤を塗布して形成した光触媒皮膜は、透明な皮
膜となるが、この基体表面に形成した下地皮膜の上層に
積層する透明な光触媒皮膜の膜厚が厚くなると、可視光
線の波長の１／２に相当する膜厚で当該光触媒皮膜の表
面における反射光と下地皮膜の底面における反射光とが
干渉を起こしてしまう。この干渉色の発現は、基体表面
に付された絵柄、模様、色調、文字等を損ねてしまうた
め、基体そのものが有した意匠性を維持することができ
なくなる。本発明における光触媒皮膜では、この膜厚が
０．５μｍを越えると、光触媒皮膜に光の干渉色が明確
に発現してしまう。この膜厚が０．２μｍ以下であれ
ば、可視領域の波長の１／２以下の膜厚であるためであ
るため基体に付された絵柄の濃淡等に関係なく、はっき
りと基体の意匠性を維持することができる。反対に、こ
の光触媒皮膜の膜厚が０．０１μｍ未満では、光触媒の
効果を充分に得ることができず、また、連続した下地皮
膜を形成するのが困難となる。

【００２３】本発明における下地処理剤を基体の表面に
塗布する方法、及び光触媒皮膜形成剤を下地皮膜に塗布
する方法については、特に制限はなく、スプレーコー
ト、ロールコート、ディップコート、スピンコート、刷
毛塗り等の一般的な方法を採用することができる。上記
各皮膜の膜厚は各々最大でも０.５μｍであり、基体の
成形加工性は維持されるため、製品の加工、組立前に塗
装するプレコート法を採用することもできる。また、本
発明における下地皮膜及び光触媒皮膜は、それぞれの皮
膜が常温〜２００℃程度で製膜可能であり、また、皮膜
が硬化するまでに要する時間も数十秒〜数分程度である
ことから、製品組立後のポストコートや、既存建築物、
屋内外設備等を適用対象とした現場塗装も可能である。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、実施例及び比較例に基づい
て、本発明の好適な実施の形態を具体的に説明する。

【００２５】〔実施例１〜５及び比較例１〜３〕基体と
して、ポリエステル塗料を３０μｍの塗膜となるように
塗布した塗装鋼板（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×０．４ｍ
ｍ）を用い、前処理として基体表面をエタノールで脱脂
処理し、その後室温で１時間乾燥させた。上記前処理を
した基体表面に下地皮膜を形成するため、クラリアント
ジャパン(株)製商品名：Ｎ−Ｐ１１０（ペルヒドロポリ
シラザン１重量％濃度）をバーコーターにて塗布した
後、１１０℃、１０分間乾燥させ、それぞれ表１に示す
膜厚を形成した。

【００２６】次に、酸化チタン濃度５．３重量％、リン
酸チタン３．８重量％（無水和物換算）、及び水を組成
とした市販のテイカ(株)製商品名：ＴＫＣ−３０４（固
形分濃度合計９．１重量％組成物）を純水で６倍に希釈
し、固形分濃度１．５重量％水溶液としたものに、下地
皮膜への濡れ性を向上させるため、界面活性剤であるテ
イカ(株)製商品名：テイカライトＡ１２２５（硫酸アル
キルアンモニウム２５重量％含有組成物）を固形分濃
度０．２重量％に成るように添加し、光触媒皮膜形成塗
料とした。この光触媒皮膜形成塗料を基体の表面に形成
した下地皮膜の上層にバーコーターを用いて塗布し、そ
れぞれ１１０℃で３０分間乾燥させ、表１に示す膜厚の
光触媒皮膜を形成し、実施例１〜５及び比較例１〜３の
試験片を得た。

【００２７】〔実施例６〕基体としてポリカーボネート
樹脂板（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍ）を用い、前処
理として、基体の表面をエタノールで脱脂し、その後室
温で１時間乾燥させた。上記前処理をした基体表面に下
地皮膜を形成するため、紫外線吸収剤を含むクラリアン
トジャパン(株)製商品名：Ｕ−Ｐ１１０（ペルヒドロポ
リシラザン１重量％濃度、酸化亜鉛１重量％濃度）を
バーコーターにて塗布した後、２５℃、３０分間乾燥さ
せ、表１に示す膜厚を形成した。

【００２８】次に、実施例１〜５及び比較例１〜３の場
合と同様に調製した光触媒皮膜形成塗料を用いて、上記
の基体表面に形成した下地皮膜の上層にバーコーターを
用いて塗布し、１１０℃で３０分間乾燥させ、表１に示
す膜厚の光触媒皮膜を形成し、実施例６の試験片を得
た。

【００２９】〔比較例４〕基体としてポリカーボネート
樹脂板（１５０ｍｍ×７０ｍｍ×２ｍｍ）を用いた以外
は、実施例１〜５及び比較例１〜３と同様にして、表１
に示した膜厚を有する下地皮膜と光触媒皮膜を基体表面
に形成し、比較例４の試験片を得た。

【００３０】〔干渉色の確認〕上記方法により得たそれ
ぞれの試験片を室内の蛍光灯下で目視により干渉色の発
現を確認し、◎：まったく発現しない、○：目視の向き
により僅かに青色を呈することがあるが支障がない、
△：目視の向きにより若干色を呈する、×：明確に発現
する（虹色を呈する）、の四段階による評価を行った。
結果を表１に示す。

【００３１】〔促進耐候性試験〕上記方法により得たそ
れぞれの試験片について、ＪＩＳＫ５４００に基づき
サンシャインウエザーメーターを用いて３０００時間暴
露した後、基体の劣化を確認し、○：変化無し、△：若
干の白亜化、×：白亜化、チョーキングが見られる、の
三段階による評価を行った。結果を表１に示す。

【００３２】〔ガス分解性能の確認〕上記方法により得
た実施例１〜６、及び比較例１〜４のそれぞれの試験片
について、光触媒皮膜を形成した後に一夜暗所にて保管
した場合と、上記促進耐候性試験における目視評価後に
一夜暗所にて保管した場合について、ＮＯ₂ガス分解性
能試験を行った。

【００３３】上記ＮＯ₂ガス分解性能試験は、容積２リ
ットルの試験室、容積２リットルのバッファータンク、
及び容積５リットルのクッションタンクからなる合計容
積９リットルの試験装置を用いて行った。また、上記の
試験室、及び各タンクには循環ポンプがホースを介して
接続されており、評価用のＮＯ₂ガスを試験装置内に充
填させた場合に、上記循環ポンプにより試験室及び各タ
ンク内をガスが循環できる構造になっている。更に、こ
の試験装置には、試験室内に設置する試験片に対して紫
外線照射が行えるように１５Ｗのブラックライトが２灯
備え付けられている。尚、この試験装置は暗室内に設置
した。

【００３４】上記の試験室に各試験片を設置し、試験装
置内の空気を真空ポンプで７６ｃｍＨｇまで排気した
後、濃度１０ｐｐｍのＮＯ₂ガスを充填させ、大気圧と
した後に５リットル／分の循環量でＮＯ₂ガスを循環さ
せた。尚、試験片に対し紫外線を照射するためのブラッ
クライトは、照射を開始する３０分前から点灯させてお
いたが、紫外線照射開始までは試験片に紫外線が当たら
ないように遮蔽板で光を遮断した。ＮＯ₂ガスの充填か
ら２時間放置した後に遮蔽板を外し、各試験片に対する
紫外線照射を開始した。この際、試験片表面に照射され
る紫外線量は１ｍＷ／ｃｍ²となるようにした。

【００３５】上記試験室内のＮＯ₂ガスの濃度測定につ
いては、サンプリングバルブからガスを採取し、ガス検
知管を使用した。このＮＯ₂ガス濃度の測定は、ガス充
填後１時間毎に行い、ガス充填後８時間経過まで行っ
た。尚、ガス充填後２時間経過時の濃度測定は、試験片
に対する紫外線照射の開始前に行った。また、ＮＯ₂ガ
スの自然減少量を測定するために、上記試験装置と同じ
もので、紫外線照射を行わない以外は上記と同じ環境に
した、試験片を設置しない空の試験装置を用意した。こ
のような条件下で試験片を設置しない空の試験室につい
て、ＮＯ₂ガス濃度測定を上記と同じタイミングで行っ
た。

【００３６】上記のようにして行ったＮＯ₂ガス分解性
能試験において、紫外線照射６時間後の試験片を設置し
た試験室のＮＯ₂ガス濃度測定値（Ｘ）と、試験片を設
置しない試験室のＮＯ₂ガス濃度測定値（Ｙ）とを比較
して、ＸがＹよりも小さければ、試験片がガスを分解除
去したと判断できるとし、○：ＸがＹの1/2以下、△：
ＸがＹより小さいがＹの1/2よりは大きい、×：ＸとＹ
が変わらない、の三段階による評価を行った。結果を表
１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】各試験片における干渉色の発現について、
比較例に示したように下地皮膜又は光触媒皮膜が０．３
μｍであると若干の干渉色が確認され、これが０．５μ
ｍを越えると、はっきりと干渉色が発現した。これに対
し実施例１〜６では、干渉色は確認されず、特に実施例
１及び２の場合では干渉色が全く確認されなかった。

【００３９】促進耐候性試験では、下地皮膜が形成され
ない場合では（比較例３）、基体に塗布したポリエステ
ル塗膜が劣化し、光触媒皮膜が一部脱落した。また、下
地皮膜が紫外線吸収剤を含まない比較例４では、基体で
あるポリカーボネート樹脂がやや白化したのに対し、紫
外線吸収剤を含む実施例５の場合では基体は白化せずに
良好であった。

【００４０】ＮＯ₂ガス分解性能について、光触媒皮膜
形成後では全試験片でＮＯ₂ガス分解が確認できた。し
かし、促進耐候性試験後では光触媒皮膜の脱落が認めら
れた比較例３のＮＯ₂ガス分解量が若干減少した。

【００４１】

【発明の効果】本発明における表面処理製品は、基体の
表面に下地皮膜と光触媒皮膜を形成しても、光の干渉色
の発現がなく、基体そのものの表面に付されている絵
柄、模様、色調、文字等を損ねることなく、基体の意匠
性を維持することができる光触媒機能を有した表面処理
製品である。また、本発明における光触媒機能を有する
表面処理製品を適用する基体が、比較的耐候性に劣る非
耐候性基体の場合でも、下地処理剤に無機系紫外線吸収
剤を添加することで、皮膜の剥離を可及的に防止でする
ことができる。本発明の光触媒機能を有した表面処理製
品は、劣化を受け難い皮膜から形成された耐久性に優れ
たものであるため、防汚性、抗菌性、脱臭性、親水性、
曇り止め等の効果を有した新たな物品の開発や、高速道
路等におけるＮＯｘ、ＳＯｘ除去を目的とした環境汚染
防止対策の促進の面で有用である。

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）Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｃ２３Ｃ 28/04 Ｂ０１Ｄ 53/36 Ｊ 183/16 １０２ＤＣ２３Ｃ 28/04 ＺＡＢＦターム(参考） 4D048 AA06 AB03 BA06X BA07X BA41X EA01 4G069 AA03 AA08 BA04B BA48A CA01 CA12 CA13 CA17 CD10 DA06 EB15X EB15Y ED02 EE10 FA01 FA03 FB23 4J038 DM021 HA166 HA216 HA356 KA04 KA08 KA12 NA05 NA19 PA07 PC08 4K044 AA02 AA06 AA12 AA13 AA16 BA18 BA19 BB03 BC02 CA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体の表面にペルヒドロポリシラザンを
含む下地処理剤を塗布して形成された下地皮膜と、この
下地皮膜の上に積層された光触媒皮膜とを有する表面処
理製品において、上記下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚が
共に０.０１〜０.５μｍの範囲内に制御されていること
を特徴とする光触媒機能を有する表面処理製品。
【請求項２】下地皮膜及び光触媒皮膜の膜厚が共に
０.０１〜０.２μｍの範囲内に制御されている請求項１
に記載の光触媒機能を有する表面処理製品。
【請求項３】下地処理剤が無機系紫外線吸収剤を含有
する請求項１又は２に記載の光触媒機能を有する表面処
理製品。
【請求項４】基体が比較的耐候性に優れた耐候性基体
である請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒機能を有
する表面処理製品。
【請求項５】基体が比較的耐候性に劣る非耐候性基体
である請求項３に記載の光触媒機能を有する表面処理製
品。