特許ウォッチ

公開番号2024152580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-25
出願番号2023211461
出願日2023-12-14
発明の名称光触媒塗装体
出願人TOTO株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B01J 35/39 20240101AFI20241018BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】可視光応答型光触媒粒子の含有濃度が高く、かつ薄い膜厚であっても、可視光応答型光触媒粒子の含有濃度が低く、かつ薄い膜厚であっても、高い光触媒活性と良好な耐光性との両立を実現した光触媒層を備える光触媒塗装体の提供。
【解決手段】基材と、当該基材の表面に設けられた光触媒層とを少なくとも備えてなる光触媒塗装体であって、前記光触媒層が、可視光応答型光触媒粒子と、樹脂とを少なくとも含有し、前記光触媒層の単位面積当たりにおける前記可視光応答型光触媒粒子の量が、25mg/m²以上500mg/m²以下である、光触媒塗装体。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
基材と、当該基材の表面に設けられた光触媒層とを少なくとも備えてなる光触媒塗装体であって、
前記光触媒層が、可視光応答型光触媒粒子と、樹脂とを少なくとも含有し、
前記光触媒層の単位面積当たりにおける前記可視光応答型光触媒粒子の量が、２５ｍｇ／ｍ
２
以上５００ｍｇ／ｍ
２
以下である、光触媒塗装体。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記光触媒層のＳＣＥ方式による測色値（Ｌ
０
＊、ａ
０
＊、ｂ
０
＊）と、前記光触媒層の表面に、１質量％の硝酸銀溶液を０．８ｇ／１０ｃｍ
２
の量で塗布し、波長３００～４００ｎｍの紫外線を１．０ｍＷ／ｃｍ
２
の強度で２分間照射した後の、得られた光触媒層のＳＣＥ方式による測色値（Ｌ
１
＊、ａ
１
＊、ｂ
１
＊）とから算出される色差：ΔＥ＊＝［（Ｌ
１
＊－Ｌ
０
＊）
２
＋（ａ
１
＊－ａ
０
＊）
２
＋（ｂ
１
＊－ｂ
０
＊）
２
］
１／２
が７以上である、請求項１に記載の光触媒塗装体。
【請求項３】
前記可視光応答型光触媒粒子が、
・金属化合物を担持したルチル型酸化チタン、
・金属化合物を担持したアナターゼ型酸化チタン、および
・窒素または硫黄ドープ型酸化チタン
からなる群から選択される１種または２種以上の、可視光照射により励起する半導体金属酸化物である、請求項１または２に記載の光触媒塗装体。
【請求項４】
前記金属化合物が、銀化合物、銅化合物、鉄化合物、白金化合物、およびパラジウム化合物からなる群から選択される１種または２種以上を含む、請求項３に記載の光触媒塗装体。
【請求項５】
前記樹脂が、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、シリコーン樹脂、オルガノシロキサン、およびフッ素樹脂からなる群から選択される１種または２種以上を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の光触媒塗装体。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか一項に記載の光触媒塗装体が備える光触媒層を形成するためのコーティング組成物であって、
当該コーティング組成物が、可視光応答型光触媒粒子と、樹脂と、溶媒とを少なくとも含有する、コーティング組成物。
【請求項７】
請求項１～５のいずれか一項に記載の光触媒塗装体の製造方法であって、
基材の表面に、請求項６に記載のコーティング組成物を塗布して光触媒層を形成する工程を少なくとも含むことを特徴とする、方法。
【請求項８】
前記コーティング組成物の、前記基材の表面への単位面積当たりの塗布量が、１ｇ／ｍ
２
以上５０ｇ／ｍ
２
以下である、請求項７に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は光触媒塗装体に関し、さらに詳しくは高い光触媒活性と良好な耐光性とを兼ね備えた光触媒塗装体に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、内装建材など種々の部材に光触媒を利用した塗装を施すことが増えてきている。光触媒の一種である二酸化チタン（ＴｉＯ
2
）は、光のエネルギーにより励起電子と正孔を生成する。生成された励起電子と正孔は、光触媒表面において、酸素と水分の存在下で、Ｏ
２
－
、Ｏ
－
、・ＯＨ（・は不対電子を示しラジカル種であることを意味する）等の活性酸素種を生成する。この活性酸素種が有するラジカルな性質を利用して、菌、ウイルス等の有害物質を酸化分解することができる。
【０００３】
例えば、特開２０１９－０１１４１８号公報（特許文献１）には、光触媒型酸化チタンと樹脂と顔料（炭酸カルシウムやゼオライト等）とを含む塗料組成物において、これら３成分の合計量に対する光触媒型酸化チタンの含有量の割合を比較的少なくし（０．０３～２．８質量％）、その条件下で上記３成分の濃度比を特定することで、抗菌・抗ウイルス性能に優れ、変色が抑制された塗膜（光触媒層）が得られることが記載されている。特許文献１によれば、光触媒型酸化チタンの含有濃度が高いと（６．３質量％）、塗膜が変色した（ΔＬ＊≧５）ことが具体的に示されている（表３（段落番号００６９）中、比較例４の変色評価結果を参照）。なお、特許文献１において、塗膜の膜厚についての具体的な記載はないが、後述するとおり、同特許文献に具体的に開示された塗料組成物の固形分濃度（上記３成分の合計濃度）および塗布量から、膜厚は比較的厚いと推定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－０１１４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されるような光触媒の含有濃度が比較的少ない塗膜にあっては、良好なロバスト性を得つつ、より高い抗菌・抗ウイルス性能を発現させるために、光触媒の含有濃度を増やす、または膜厚を厚くすることが一般的にとられる手段であるが、一方で、光触媒の含有濃度を増やすと、環境中の光により発現される光触媒作用（酸化力）が高まり、塗膜中の樹脂および顔料、光触媒が担持する金属粒子、さらに塗装下地に含まれる有機成分が変退色し、その結果、場合により、被塗装体の意匠性が損なわれるおそれがある。また、膜厚を厚くすると、透明性が求められる塗膜において、場合により、塗膜の外観が損なわれるおそれがある。
【０００６】
本発明者らは、今般、優れた抗ウイルス性能等の発現と変退色の抑制とを両立させるためには、光触媒層に含まれる光触媒の濃度と光触媒層の膜厚とのバランスが適切に保たれていなければならないとの着想に至った。そして、光触媒濃度と膜厚とのバランスを考慮して、光触媒層の単位面積当たりにおける可視光応答型光触媒粒子の量という新規な指標を見出し、その量を特定の範囲に制御することで、抗ウイルス性能等の光触媒機能が十分に発揮されるとともに、光に起因して発現される光触媒作用による塗膜の変退色（耐光性の劣化）が抑制される光触媒層が得られることを確認した。その結果、光触媒粒子の含有濃度を高くし、かつ膜厚を薄くした場合であっても、光触媒粒子の含有濃度を低くし、かつ膜厚を薄くした場合であっても、高い光触媒活性と良好な耐光性とを兼ね備える光触媒層を形成することができるとの知見を得た。本発明は斯かる知見に基づくものである。
【０００７】
本発明は、光触媒粒子の含有濃度が高く、かつ薄い膜厚であっても、光触媒粒子の含有濃度が低く、かつ薄い膜厚であっても、高い光触媒活性と良好な耐光性との両立を実現した光触媒層を備える光触媒塗装体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による光触媒塗装体は、
基材と、当該基材の表面に設けられた光触媒層とを少なくとも備えてなり、
前記光触媒層が、可視光応答型光触媒粒子と、樹脂とを少なくとも含有し、
前記光触媒層の単位面積当たりにおける前記可視光応答型光触媒粒子の量が、２５ｍｇ／ｍ
２
以上５００ｍｇ／ｍ
２
以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光触媒粒子の含有濃度が高く、かつ薄い膜厚であっても、光触媒粒子の含有濃度が低く、かつ薄い膜厚であっても、抗ウイルス性能等の光触媒機能が十分に発揮されるとともに、光触媒作用による変退色（劣化）が抑制された、すなわち良好な耐光性を有する光触媒層を備える光触媒塗装体が提供される。また、光触媒層が薄い膜厚であることから、そのコストを抑制できるとの利点も得られる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
光触媒塗装体
本発明による光触媒塗装体は、基材と、その表面に設けられた光触媒層とを備えてなる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許