JP4011705B2

Photocatalyst compound, photocatalyst-containing material, material having photocatalytic function and production thereof

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Expired 10 December 2017, 8.8 years ago.

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26 claims: 24 independent, 2 dependent

  1. 1
    基材と、表面層とを少なくとも有してなる、前記表面層が親水性でかつ自己浄化能を備えてなる、表面に時折雨が降り注ぐ環境において大気中の窒素酸化物、アンモニア、および/または二酸化硫黄を削減するために用いられる複合材であって、 前記表面層が、 成分(i)光の照射を受けると触媒として機能する光触媒と、 成分(ii)A1 2 O 3 、ZnO、SrO、BaO、MgO、CaO、Rb 2 O、Na 2 O、およびK 2 Oからなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iii)SiO 2 、ZrO 2 、GeO 2 、およびThO 2 からなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と、 成分(iv ) A gおよび Cuからなる群から選択される少なくとも一の抗菌性を発揮する金属とを含んでなり、 前記成分(iv)が前記(i)の光触媒に担持されてなり、前記成分(iv)の重量をc、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、c/bが0.00001~0.05である、複合材。
  2. 2
    基材と、表面層とを少なくとも有してなる、前記表面層が親水性でかつ自己浄化能を備えてなる、表面に時折雨が降り注ぐ環境において大気中の窒素酸化物、アンモニア、および/または二酸化硫黄を削減するために用いられる複合材であって、 前記表面層が、 成分(i)光の照射を受けると触媒として機能する光触媒と、 成分(ii)A1 2 O 3 、ZnO、SrO、BaO、MgO、CaO、Rb 2 O、Na 2 O、およびK 2 Oからなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iii)SiO 2 、ZrO 2 、GeO 2 、およびThO 2 からなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物を 成分(iv) Ag、Cu、Pd、Fe、Ni、Cr、Co、Pt、Au、Rh、およびRu からなる群から選択される少なくとも一の金属とを含んでなり、前記成分(iv)の重量をc、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、c/bが0.00001~0.05である、複合材。
  3. 3
    前記(ii)の金属酸化物重量をa、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、a/(a+b)が0.0001~0.8を満足する、請求項1または2に記載の複合材。
  4. 4
    前記(i)の光触媒および前記(ii)の金属酸化物が0.005~0.5μmの粒径の粒子として含んでなる、請求項1~3のいずれか一項に記載の複合材。
  5. 5
    前記表面層が、下記の(1)または(2)のいずれかの条件を満たす表面性状を有するものである、請求項1~ 4 のいずれか一項に記載の複合材:(1)表面層膜厚が0.01~3.0μmである。(2)1%の硝酸銀溶液を表面層に付着させた状態で、該表面層上における紫外線強度が1.2mW/cm 2 で前記表面層に紫外線を5分間照射した際の紫外線照射前と紫外線照射後の表面層の色差△Eが1~50である。
  6. 6
    前記基材層と、前記表面層との間にバインダが介在されてなる、請求項1~ 5 のいずれか一項に記載の複合材。
  7. 7
    前記バインダが、前記基材の変形温度以下の温度において、重合または溶融して前記基材上に前記表面層を固着可能なものである、請求項1~ 6 のいずれか一項に記載の複合材。
  8. 8
    前記バインダが釉薬または塗料である、請求項 7 に記載の複合材。
  9. 9
    前記基材がタイルである、請求項1~ 8 のいずれか一項に記載の複合材。
  10. 10
    前記基材が、陶器、木材、珪カル 板 、コンクリート、セメント板、セメント押し出し成形板、石膏ボード、またはオートクレーブ養生軽量コンクリート板である、請求項1~ 8 のいずれか一項に記載の複合材。
  11. 11
    前記表面層の表面に、抗菌性を発揮する金属または金属化合物が固着されてなる、請求項1~ 10 のいずれか一項に記載の複合材。
  12. 12
    請求項1 および3 ~ 11 のいずれか一項に記載の複合材の表面層を形成可能な配合物であって、 該配合物が、 成分(i)光の照射を受けると触媒として機能する光触媒と、 成分(ii)A1 2 O 3 、ZnO、SrO、BaO、MgO、CaO、Rb 2 O、Na 2 O、およびK 2 Oからなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iii)SiO 2 、ZrO 2 、GeO 2 、およびThO 2 からなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iv ) A gおよび Cuからなる群から選択される少なくとも一の抗菌性を発揮する金属とを含んでなり、 前記成分(iv)が前記(i)の光触媒に担持されてなり、前記成分(iv)の重量をc、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、c/bが0.00001~0.05である、配合物。
  13. 13
    請求項 2 ~ 11 のいずれか一項に記載の複合材の表面層を形成可能な配合物であって、 該配合物が、 成分(i)光の照射を受けると触媒として機能する光触媒と、 成分(ii)A1 2 O 3 、ZnO、SrO、BaO、MgO、CaO、Rb 2 O、Na 2 O、およびK 2 Oからなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iii)SiO 2 、ZrO 2 、GeO 2 、およびThO 2 からなる群から選択される少なくとも一の金属酸化物と 成分(iv)として、Ag、Cu、Pd、Fe、Ni、Cr、Co、Pt、Au、Rh、およびRuからなる群から選択される少なくとも一の金属とを含んでなり、前記成分(iv)の重量をc、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、c/bが0.00001~0.05である、配合物。
  14. 14
    前記(ii)の金属酸化物重量をa、前記(i)の光触媒の重量をbと表したとき、a/(a+b)が0.0001~0.8となるように配合されてなる、請求項 12 または 13 に記載の配合物。
  15. 15
    前記(i)の光触媒および前記(ii)の金属酸化物が0.005~0.5μmの粒径の粒子として配合されてなる、請求項 12 ~ 14 のいずれか一項に記載の配合物。
  16. 16
    請求項1~ 11 のいずれか一項に記載の複合材の製造法であって、 請求項 12 ~ 15 のいずれか一項に記載の配合物またはこの配合物を分散してなる分散ゾルを準備する工程と、 前記配合物または分散ゾルを、基材上に適用する工程と、 前記配合物または分散ゾルが適用された基材を乾燥または加熱して、表面層を形成する工程とを少なくとも含んでなる、方法。
  17. 17
    前記配合物または分散ゾルの基材への適用を、載置、塗布、または印刷によって行う、請求項 16 に記載の方法。
  18. 18
    請求項1~ 11 のいずれか一項に記載の複合材の製造法であって、 請求項 12 ~ 15 のいずれか一項に記載の配合物またはこの配合物を分散してなる分散ゾルを準備する工程と、 前記基材上にバインダ層を形成する工程と、 前記バインダ層上に、前記配合物または分散ゾルを適用する工程と、 前記配合物または分散ゾルが適用された基材を乾燥または加熱して、表面層を形成する工程とを少なくとも含んでなる、方法。
  19. 19
    前記バインダ層が釉薬からなり、 前記配合物または分散ゾルが適用された基材を、前記釉薬の軟化温度よりも30°C以上300°C以下の範囲で高い温度で、かつ前記基材の変形温度よりも低い温度で加熱して、表面層を形成する、請求項 18 に記載の方法。
  20. 20
    前記釉薬の軟化温度よりも30°C以上300°C以下の範囲で高い温度で、かつ前記基材の変形温度よりも低い温度が、150°C~1300°Cである、請求項 19 に記載の方法。
  21. 21
    前記表面層を形成する工程に続いて、前記形成された表面層の表面に抗菌性を発揮する金属または金属酸化物が分散された溶液を塗布する工程と、前記金属または金属酸化物を前記表面層の表面に固着させる工程をさらに含んでなる、請求項 16 ~ 20 のいずれか一項に記載の方法。
  22. 22
    前記配合物または分散ゾルを適用した後、抗菌性を発揮する金属または金属化合物が分散された溶液を塗布する工程をさらに含んでなる、請求項 16 ~ 20 のいずれか一項に記載の方法。
  23. 23
    前記表面層を形成する工程に続いて、前記形成された表面層の表面に抗菌性を発揮する金属のイオンを含んでなる水溶液を塗布する工程と、前記表面層に紫外線を照射して前記金属イオンを、光還元を利用して前記表面層における光触媒に担持または固着させる工程をさらに含んでなる、請求項 16 ~ 20 のいずれか一項に記載の方法。
  24. 24
    請求項 12 ~ 15 のいずれか一項に記載の配合物の製造法であって、 少なくとも成分(i)が分散されてなるゾルを用意し、 該ゾルに前記成分(iv)を混合し、前記光触媒の表面に前記成分(iv)を担持させることを含んでなる、方法。
  25. 25
    前記光触媒の表面への前記成分(iv)の担持を、前記成分(iv)の塩と、前記光触媒とを共沈させることにより行う、請求項 24 に記載の方法。
  26. 26
    前記光触媒の表面への前記成分(iv)の担持を、前記ゾルと前記成分(iv)との混合物に紫外線を照射し、前記光触媒の光還元により前記光触媒の表面に前記成分(iv)を担持させることにより行う、請求項 24 に記載の方法。
Independent claims26