JP2003160745A

JP2003160745A - 導電性と光触媒性能を持つ被膜形成用水液、その製造方法及び該被膜を備える構造体

Info

Publication number: JP2003160745A
Application number: JP2002231970A
Authority: JP
Inventors: Shiro Ogata; 四郎緒方; Yoshimitsu Matsui; 義光松井
Original assignee: Sustainable Titania Technology Inc
Current assignee: Sustainable Titania Technology Inc
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2002-08-08
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス、セラミック、金属、プラスチック等
の各種基材表面に光触媒性能、抗菌性能、防汚性能、帯
電防止能、電磁シールド性等の各種機能を発現させるこ
とができる高導電性で、かつ光触媒能を有する被膜を形
成する被膜形成用水液、その製造方法及び該被膜を有す
る構造体の提供。【解決手段】４価チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反
応させて、チタンの水酸化物を形成し、この水酸化物を
酸化剤でペルオキソ化し、更に加熱処理することにより
アナターゼ型過酸化チタンに転移させて被膜形成用水液
を形成するいずれかの過程において、導電性向上物質微
粒子を添加して、導電性向上物質微粒子及びチタン酸化
物微細粒子を含有する表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の
被膜を形成するための光触媒性能と導電性とを有する被
膜形成用水液を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被膜形成用水液を
被膜形成対象物に塗布等により被膜を形成するだけ又は
それに加えて加熱処理することで、被膜形成対象物表面
に光触媒性能と表面導電性とを付与することができる被
膜形成用水液、その製造方法及び該被膜を備える構造体
に関する。より詳しくは、該被膜の表面抵抗値が１０¹¹
Ω／□未満である被膜を形成する光触媒性能と導電性と
を有する被膜形成用水液、その製造方法及び該被膜を備
える構造体に関する。

【０００２】更に、具体的に言及すれば、近年多くの提
案や商品が開発されている光触媒機能により発現する防
汚、抗菌、ガス分解、有害有機物分解等の各種浄化機能
と、導電性機能により発現する帯電、浮遊塵やガス付着
あるいは分解中間生成物の表面付着等の回避、電磁シー
ルド性、防錆性能とを合わせ有する被膜を形成するため
の水液、その製造方法及び該被膜を備える構造体に関す
る。

【０００３】

【従来の技術】チタン含有物質を、板ガラス、白磁器、
金属板あるいはタイルなどの建材等の各種材料表面に塗
布して酸化チタン（チタニア）からなる被膜を形成し、
表面汚染防止などの基体表面保護、光触媒、誘電体、半
導体、紫外線カット、着色コーティング等の各種機能を
発現させることが従前から行なわれている。その酸化チ
タン被膜の形成方法については、酸化チタンの微粒子を
含有した分散液あるいはチタン化合物溶液を基体表面に
塗布し、塗布した後に乾燥あるいは更に必要に応じ低温
焼成する等の方法が知られている。

【０００４】特に光触媒性能を発現させるために使用す
るチタン酸化物としては、アナターゼ型あるいはルチル
型酸化チタン等の二酸化チタンのみでなく、ペルオキソ
基を有する酸化チタン、すなわち過酸化チタンも利用で
きることが知られている。その過酸化チタンについて
は、アモルファス型のものは触媒能がなく、アナターゼ
型のもののみが触媒性能を有することも知られている
（特開平９−１２４８６５号公報）。

【０００５】そのアナターゼ型過酸化チタンは、前記し
たとおり光触媒性能を有することから各種構造体の基体
表面に被膜を形成し、光触媒膜として利用することも前
記公報に記載されている。アモルファス型のものについ
ては、前記したとおり触媒性能はないが結合性能が優れ
ており、光触媒被膜を形成する際の光触媒粒子のバイン
ダーとして利用することが提案されている（特開平９−
２６２４８１号公報）。

【０００６】前述のようにアナターゼ型過酸化チタンに
よって形成された被膜は、光触媒性能を有し、それと共
に他のチタン酸化物からなる光触媒と同様に表面汚染防
止等の基体表面保護、誘電体、半導体、紫外線カット、
着色コーティングなどの各種機能を発現させることがで
きるが、その被膜の導電性能は十分なものとはいい難
く、電磁波シールドあるいは帯電防止などとして利用す
るには満足し難いものであった。

【０００７】特に、光触媒性能を発現している光励起時
には高抵抗状態であり電磁波シールド性あるいは帯電防
止性などは到底満足し難いものであった。また、非励起
時においてもそれら性能は決して満足できるものではな
かった。その結果光触媒機能面は帯電傾向にあり、光触
媒により分解された分子、中間生成物あるいは浮遊塵は
その機能面から離脱しがたく、機能面への吸着、付着あ
るいは残留し、光触媒能が低下するという問題があっ
た。

【０００８】また、チタン酸化物等の光触媒では、励起
時にその機能面で空気中のＨ₂Ｏを分解し、水酸基（Ｏ
Ｈ^-）が生成すると言われており、そこに水分が付着す
ると超親水現象が生ずるとされている。その際機能膜表
面において超親水現象を維持し、高導電性を保持するに
は前記水酸基との間に水分が付着していることが前提と
なるが、そのためには機能面の散水や雨水による着水が
必要となる。

【０００９】しかしながら、水分は晴天時には大気中に
蒸発し、元の状態に戻ることになり、それと同時に導電
性が低下するため、その低下を回避するには散水が必要
であり、また吸着や残留による汚染を低減するためには
水洗浄によって除去するしかない。更に自然降雨による
セルフクリーニングが期待しがたい箇所や構造の場合に
も水洗が必要ということになる。以上のとおりであるか
ら、光触媒能に基づく表面汚染防止等の基体表面保護性
能は満足すべきものではない。

【００１０】他方、構造体表面に導電性を付与する技術
としては、タイルの釉薬において酸化銅、酸化アンチモ
ンを等を混入させるもの（特公平３−３４９号公報）、
釉薬上に酸化スズ、酸化鉄などの粉末を一部未溶融状態
で含有させた釉薬とするもの（特公平４−３６２２９号
公報）があるが、必要とする表面導電性を得るために
は、混入する酸化銅等の材料の必要量が多量なものとな
る。また、これらの混入により釉薬の発色に影響を与
え、意匠性が制約されることになる。

【００１１】それ以外の導電性を発現する材料として
は、ポリアニリンあるいはポリピロール等の導電性高分
子があり、それについては携帯電話，テレビ，パソコ
ン，家電製品等から発生する電磁波をシールドする電磁
波シールド材、電池用電極、静電防止剤、キャパシタ
ー、ダイオード，トランジスタ等の各種電子デバイス、
エレクトロクロミック素子、各種センサー等への利用が
期待され多くの研究開発が行われている。

【００１２】この導電性高分子は、以上のような用途へ
の利用が期待されており、そのために液剤とし構造体表
面に被膜を形成することが試みられているものの、単独
では被膜形成対象の構造体の基体との結合力はほとんど
なく、それを改善するために樹脂等の結合成分を有機溶
剤等に溶解した有機結合剤、シリカゾル、シリコーン化
合物あるいはＩＴＯ等の結合助剤と併用されるが、その
場合においても結合性は十分なものではなかった。

【００１３】さらに、その結合力を向上させるために高
温での処理が必要であったり、あるいは固着強度が期待
したほど向上しない等の問題があった。なお、被膜形成
にあたり有機物質を使用した場合には作業環境等に格別
の配慮を必要とする等の取扱上利便性に欠ける点もあっ
た。加えて、その導電特性も状態によって変化するもの
であり、導電性も十分発現することができない場合があ
る。以上のとおり光触媒性能を発現する被膜形成技術及
び導電性能を発現する被膜形成技術は、各種のものが存
在するものの、それらは、前述のとおり性能は満足すべ
ものではなかった。

【００１４】また、光触媒性能及び導電性能を個別に発
現する被膜形成技術のみでなく、両性能を同時に発現す
る被膜形成技術も既に提案されている（特開平１１−３
１５５９２１号公報）。その被膜形成技術は、光触媒性
能を発現する被膜と導電性能を発現する被膜とを積層し
て形成し、両被膜が表面に露出するように構造を工夫す
ることにより導電性能と光触媒性能を付与するものであ
る。

【００１５】その構造について更に言及すれば、表面側
に露出する被膜については、多数の小欠落部分を有する
構造とし、この欠落部分から下側の被膜が外部に露出す
ることにより、構造体表面に導電性能と光触媒性能を付
与するものである。例えば、基体側に導電性能を発現す
る被膜を形成し、ついで、その表面に光触媒性能を発現
する被膜を形成することになるが、その際に表面側の光
触媒性能を発現する被膜については、多数の小欠落部分
を形成することが必要となる。

【００１６】前述のとおりであるから、１回の塗布操作
で基体全面に被膜を形成する場合と比較すると、被膜形
成工程の工程数が増加する。また、光触媒性能と導電性
能とを適切なものとするために、欠落部分の均等配置及
び両性能を発現する面積比が適正なものとなるよう配慮
することが必要であり、その結果、被膜形成工程が複雑
なものとなる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】以上のとおりであるか
ら、従前の被膜形成液では達成不可能である、１回で、
かつ塗布あるいは散布操作などの単純な造膜操作で導電
性能と光触媒性能を有する被膜が形成できる被膜形成用
水液の出現が望まれた。そのようなことで、光触媒能を
有すると共に、電磁波シールドあるいは帯電防止等にお
いて所定の性能が発現できる導電性を有する被膜形成用
水液の出現が望まれている。

【００１８】特に、光触媒性能を発揮するチタン酸化物
等の物質は、光触媒性能発現時には、導電性が低下する
ことから、その状態において電磁波シールドあるいは帯
電防止に関し所定の機能が発現できる導電性を有する被
膜形成用水液の出現が望まれている。本発明者も、チタ
ン酸化物、特に過酸化チタン含有被膜及び該被膜形成用
塗布液の有する高機能性及び施工簡便性に着目し、従前
より鋭意研究開発に努めており、その結果既に開発した
多くの成果を提案している。その後も継続して鋭意研究
開発を進めており、その結果、開発に成功したのが、今
回提案の発明であり、これにより前述した問題を解消す
ることができた。

【００１９】したがって、本発明は、前記した性能を発
現する被膜形成用水液を提供することを発明の解決課題
とするものであり、具体的には被膜の表面抵抗値が１０
¹¹Ω／□未満であるものを形成する光触媒性能と導電性
能とを有する被膜形成用水液を提供することを目的とす
る。また、特に光触媒性能発現時に被膜の表面抵抗値が
１０¹¹Ω／□未満であるものを形成する被膜形成用水液
を提供することを狙いとする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、被膜形成用水液、その製造方法及び該被
膜を備える構造体を提供するものであり、そのうちの被
膜形成用水液は、ペルオキソ基を有するアナターゼ型チ
タン酸化物微細粒子と導電性向上物質微粒子とを含有
し、表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成する光
触媒性能と導電性とを有する被膜を形成するのものであ
る。

【００２１】また、その被膜形成用水液の製造方法は、
４価チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反応させて、チタ
ンの水酸化物を形成し、この水酸化物を酸化剤でペルオ
キソ化し、更に加熱処理することによりアナターゼ型過
酸化チタンに転移させて被膜形成用水液を形成するいず
れかの過程において、導電性向上物質微粒子を添加し
て、導電性向上物質微粒子及びチタン酸化物微細粒子を
含有する表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成す
るための光触媒性能と導電性とを有する被膜形成用水液
を製造するものである。さらに、その構造体は、その水
液により形成された被膜を有するものである。

【００２２】以上は、本発明の好ましい態様であるアナ
ターゼ型チタン酸化物微細粒子を含有する被膜形成用水
液の技術に関するものであるが、本発明においては、ア
モルファス型チタン酸化物微細粒子と導電性向上物質微
粒子とを含有する被膜形成用水液を用いた場合にも、表
面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満で、かつ光触媒性能と導電
性とを有する被膜を形成することは可能であり、その技
術は以下のとおりである。すなわち、その被膜形成用水
液は、ペルオキソ基を有するアモルファス型チタン酸化
物微細粒子と導電性向上物質微粒子とを含有し、造膜後
加熱処理して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形
成する光触媒性能と導電性とを有する被膜形成するもの
である。

【００２３】また、その製造方法は、４価チタンの塩溶
液と塩基性溶液とを反応させて、チタンの水酸化物を形
成し、この水酸化物を酸化剤でペルオキソ化してアモル
ファス型過酸化チタンを形成するいずれかの過程におい
て、導電性向上物質微粒子を添加して、導電性向上物質
微粒子及びチタン酸化物微細粒子を含有し、造膜後加熱
処理して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成す
るための光触媒性能と導電性とを有する被膜形成用水液
を製造するものである。さらに、その構造体は、その水
液により造膜した後加熱処理した被膜を有するものであ
る。

【００２４】そして、本発明の被膜形成用水液により形
成された被膜には、ペルオキソ基を有するアナターゼ型
チタン酸化物微細粒子と導電性向上物質微粒子とが合わ
せて共存されており、その結果、光触媒性能と、電磁波
シールドあるいは帯電防止等を適性に発現することので
きる表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の高導電性能の両者
の特性を発現させることができる。

【００２５】すなわち、ペルオキソ基を有するチタン酸
化物が発現する光触媒能に基づく機能である、帯電低減
性、電磁シールド性、防汚性、抗菌性、防曇性、超親水
性あるいは有機物質分解性等の性能を発現することがで
きると共に、それに加えて錫、銀、銅、インジウム等の
導電性向上無機物質、あるいは導電性高分子などの導電
性向上物質を共存することにより、光触媒性能が発現し
ている際においても、表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の
高導電性能を発現させることができ、その結果帯電防止
性、電磁シールド性等において、一層優れた性能を発現
できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明は、前述したとおり被膜形
成用水液、その製造方法及び該被膜を備える構造体を提
供するものであり、その被膜形成用水液は、ペルオキソ
基を有するアナターゼ型チタン酸化物微細粒子と導電性
向上物質微粒子とを含有し、表面抵抗値が１０¹¹Ω／□
未満の被膜を形成する光触媒性能と導電性とを有する被
膜を形成するものである。

【００２７】また、その水液の製造方法は、４価チタン
の塩溶液と塩基性溶液とを反応させて、チタンの水酸化
物を形成し、この水酸化物を酸化剤でペルオキソ化し、
更に加熱処理することによりアナターゼ型過酸化チタン
に転移させて被膜形成用水液を形成するいずれかの過程
において、導電性向上物質微粒子を添加して、導電性向
上物質微粒子及びチタン酸化物微細粒子を含有する表面
抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成するための光触
媒性能と導電性とを有する被膜形成用の水液を製造する
ものである。さらに、その構造体は、前記水液により形
成された被膜を有するものである。

【００２８】以上は、本発明の好ましい態様であるアナ
ターゼ型チタン酸化物微細粒子を含有する被膜形成用水
液の技術に関するものであるが、本発明においては、ア
モルファス型チタン酸化物微細粒子と導電性向上物質微
粒子とを含有する被膜形成用水液を用いた場合にも、表
面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満で、かつ光触媒性能と導電
性とを有する被膜を形成することは可能であり、その技
術は以下のとおりである。すなわち、その被膜形成用水
液は、ペルオキソ基を有するアモルファス型チタン酸化
物微細粒子と導電性向上物質微粒子とを含有し、造膜後
加熱処理して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形
成する光触媒性能と導電性とを有する被膜を形成するも
のである。

【００２９】また、その製造方法は、４価チタンの塩溶
液と塩基性溶液とを反応させて、チタンの水酸化物を形
成し、この水酸化物を酸化剤でペルオキソ化してアモル
ファス型過酸化チタンを形成するいずれかの過程におい
て、導電性向上物質微粒子を添加して、導電性向上物質
微粒子及びチタン酸化物微細粒子を含有し、造膜後加熱
処理して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成す
るための光触媒性能と導電性とを有する被膜形成用水液
を製造するものである。さらに、その構造体は、その水
液により造膜した後加熱処理した被膜を有するものであ
る。

【００３０】本発明の被膜形成用水液の製造に使用する
４価チタンの塩溶液としては、アンモニア水、苛性ソー
ダ溶液等の塩基性溶液と反応させた際にオルトチタン酸
（Ｈ ₄ＴｉＯ₄）とも呼称される水酸化チタンのゲルを形
成できるものであれば各種のチタン化合物が使用でき、
それには例えば、４塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタ
ンあるいはリン酸チタン等のチタンの水溶性無機酸塩が
ある。それ以外にも蓚酸チタン等の水溶性有機酸塩も例
示できる。なお、これらの各種チタン化合物の中では、
製造された被膜形成用水液中にチタン化合物中のチタン
以外の成分が残留しない点で４塩化チタンが好ましい。

【００３１】また、これらの４価チタンの塩溶液と反応
させる塩基性溶液は、４価チタンの塩溶液と反応して水
酸化チタンのゲルを形成できるものであれば、各種のも
のが使用可能であり、それには例えばアンモニア水、苛
性ソーダ溶液、炭酸ソーダ溶液あるいは苛性カリ溶液等
が例示できるが、アンモニア水が好ましい。その後形成
された水酸化チタンを酸化する酸化剤としては、酸化後
ペルオキソ化物が形成できるものであれば各種の酸化剤
が制限なく使用できるが、製造された被膜形成液中に、
金属イオンあるいは酸イオン等の残留物の生じない過酸
化水素が望ましい。

【００３２】４価チタンの塩溶液及び塩基性溶液の両溶
液の濃度については、反応時の濃度が、水酸化チタンの
ゲルが形成できる範囲であれば特に制限されるものでは
ないものの比較的希薄な溶液がよい。具体的には、４価
チタン塩溶液は５〜０．０１ｗｔ％がよく、好ましくは
０．９〜０．３ｗｔ％がよい。また、塩基性溶液は１０
〜０．５ｗｔ％がよく、好ましくは４．０〜２．０ｗ
ｔ％がよい。特に塩基性溶液にアンモニアを使用した場
合の濃度は、前記した範囲の１０〜０．５ｗｔ％がよ
く、好ましくは４．０〜２．０ｗｔ％がよい。

【００３３】導電性向上物質としては、形成された被膜
の表面抵抗値を１０¹¹Ω／□未満とせしめるものであれ
ば、金属塩等の各種物質が使用可能である。特に光触媒
性能発揮時である光励起時には導電性が低下するが、そ
の際においても被膜の表面抵抗値を１０¹¹Ω／□未満と
せしめることができるものが望ましい。前記金属塩とし
ては、例えば、アルミニウム、錫、クロム、ニッケル、
アンチモン、鉄、銀、セシウム、インジウム、セリウ
ム、セレン、銅、マンガン、カルシウム、白金、タング
ステン、ジルコニウム、亜鉛等の金属塩があり、それ以
外にも一部の金属あるいは非金属等については水酸化物
あるいは酸化物も使用可能である。

【００３４】それらについてより具体的に物質名で示す
と、塩化アルミニウム、塩化第１及び第２錫、塩化クロ
ム、塩化ニッケル、塩化第１及び第２アンチモン、塩化
第１及び第２鉄、硝酸銀、塩化セシウム、三塩化インジ
ウム、塩化第１セリウム、四塩化セレン、塩化第２銅、
塩化マンガン、塩化カルシウム、塩化第２白金、四塩化
タングステン、オキシ二塩化タングステン、タングステ
ン酸カリウム、塩化第２金、オキシ塩化ジルコニウム、
塩化亜鉛等の各種の金属塩が例示できる。また、金属塩
以外の化合物としては、水酸化インジウム、ケイタング
ステン酸、シリカゾル、水酸化カルシウム等が例示でき
る。

【００３５】導電性向上物質としては、前記した無機物
質以外も使用可能であり、それにはポリアニリンあるい
はポリピロール等の導電性高分子がある。この導電性高
分子については、多くの物質が既に開発されており、そ
れには、前記したポリアニリン、ポリピロールの外に
も、ポリチオフェン、ポリチオフェンビニレン、ポリイ
ソチアナフテン、ポリアセチレン、ポリアルキルピロー
ル、ポリアルキルチオフェン、ポリ−ｐ−フェニレン、
ポリフェニレンビニレン、ポリメトキシフェニレン、ポ
リフェニレンスルファイド、ポリフェニレンオキシド、
ポリアントラセン、ポリナフタレン、ポリピレン、ポリ
アズレンあるいはこれらの誘導体の重合体があげられる
が、これらはいずれも使用可能である。なお、これらの
導電性向上物質は、単独又は２種類以上の混合物として
用いることができる。

【００３６】これらの導電性高分子は、ドーピングする
ことができ、このドーピングにより導電性が一層向上
し、その結果電磁波シールド性が向上するので、本発明
ではドーピングすることが好ましい。そのドーパントと
しては、Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ等のアルカリ金属、Ｃａ等のア
ルカリ土類金属等のドナー型ドーパント、あるいはＣｌ
₂，Ｂｒ₂，Ｉ₂等のハロゲン、ＰＦ₃，ＡｓＦ₅，ＢＦ₃等
のルイス酸、ＨＦ，ＨＣｌ，ＨＮＯ₃，Ｈ₂ＳＯ₄，ＨＣ
ｌＯ₄等のプロトン酸、ＦｅＣｌ₃，ＦｅＯＣｌ₂，Ｔｉ
Ｃｌ₄，ＷＣｌ₃等の遷移金属化合物、Ｃｌ^-，Ｂｒ^-，Ｉ
^-，ＣｌＯ₄ ^-，ＰＦ₃ ^-，ＢＦ₃ ^-，ＡｓＦ₃ ^-等の電解質ア
ニオンのアクセプター型ドーパントを用いることができ
る。

【００３７】これらの導電性高分子の導電性という特性
は、酸化もしくは還元反応、特に電気的酸化還元反応、
又は酸もしくは塩基との反応により変化することも知ら
れている。特に電子供与体及び電子受容体の性能を持つ
導電性高分子はこれらの反応により電気的特性変化を発
現する。例えば、ポリアニリンは、酸化もしくは還元反
応、又は酸もしくは塩基との反応により下記の式１の反
応式により変化することが知られている（「高分子新素
材ＯｎｅＰｏｉｎｔ−５導電性ポリマー」、吉村進
著、高分子学会編１７〜１８頁）。

【００３８】

【化１】

【００３９】その結果、ポリアニリンを酸化した場合に
は、電導性は金属状態で色は緑色になり、還元した場合
には電導性は絶縁状態で青色から無色透明となる。ま
た、酸と反応させ酸性化した場合には、電導性は向上し
緑色になり、塩基と反応させ塩基性化した場合には、導
電性は低下し色は青色となる。

【００４０】さらに、前記以外の物質も導電性向上物質
として使用可能であり、それには空気中の水分を吸着
し、イオンで電気を移動させるイオン導電型と呼称され
る一群の物質がある。具体的には、塩化カリウム、塩化
ナトリウムもしくはシロキサン等の無機系の物質があ
り、また帯電防止用の界面活性剤であるグリセリン脂肪
酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポ
リオキシエチレンアルキルアミン、アルキルスルホン酸
塩、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルベタイ
ン、ポリエチレンオキシド鎖を有するポリエーテルを親
水基成分とするもの及び共重合体等の有機系の物質があ
る。

【００４１】本発明の被膜形成用水液の製造に当たって
は、まず、４価チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反応さ
せて水酸化チタンゲルを形成することになる。その際の
反応液の濃度及び温度については、特に限定されるわけ
ではないが、希薄溶液及び常温で実施するのが好まし
い。この反応は中和反応であり、酸性から中性、すなわ
ちｐＨ７になることが確認できるまで行うのが望まし
い。その反応後は形成された水酸化チタンゲルを重力沈
降あるいは遠心分離等により固液分離し、分離後同ゲル
を水洗するのが好ましい。

【００４２】本発明で使用する導電性向上物質は、４価
チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反応させて水酸化チタ
ンを形成する際に共存させるのが望ましく、そのために
は水酸化物形成反応前に４価チタンの塩溶液中に添加等
により存在させるか、該反応時に反応系に添加するのが
好ましい。このようにすることにより添加される導電性
向上物質によっては水酸化物形成反応時に水酸化チタン
と同様に水酸化物が形成されて共沈することができる。

【００４３】前記のようにして得られた水酸化チタン
は、それに過酸化水素等の酸化剤を添加しペルオキソ化
することにより導電性を有する超微小粒子のアモルファ
ス型過酸化チタンが形成され、その粒子の粒径は２ｎｍ
〜１０ｎｍである。このようにして得られたアモルファ
ス型過酸化チタンを含有する被膜形成用水液は、このま
までは固着力に優れた被膜の形成は可能であるものの触
媒性能はない。

【００４４】しかしながら、アモルファス型過酸化チタ
ンを含有する水液を使用して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□
未満で光触媒性能と導電性能とを有する被膜を形成する
ことも可能であり、その場合にも、アナターゼ型過酸化
チタンを含有する被膜形成用水液の場合と同様に導電性
向上物質微粒子及びチタン酸化物微細粒子を共存させる
ことが必要であり、そのために図１に図示するようにア
モルファス型過酸化チタンを含有する水液が作製される
までの過程において、導電性向上物質微粒子を添加する
ことが必要である。

【００４５】また、これを用いて表面抵抗値が１０¹¹Ω
／□未満で光触媒性能と導電性能とを有する被膜を形成
するには、アナターゼ型過酸化チタンを含有する被膜形
成用水液の場合とは異なり、塗布等により造膜した後に
加熱処理することが必要である。その際の加熱処理は、
アモルファス型過酸化チタンをアナターゼ型に転移させ
るためのものであり、温度１５０〜６５０℃で、５〜６
０分間行なうのがよく、好ましくは温度２００〜５５０
℃で、１５〜３０分間行なうのがよい。

【００４６】これに対して、本発明の好ましい態様であ
るアナターゼ型過酸化チタンを含有する被膜形成用水液
を製造するには、前記で形成された超微小粒子のアモル
ファス型過酸化チタン分散液を加熱し、それによりアナ
ターゼ型に転移させる。その際の加熱温度は８０〜２０
０℃がよく、特に大気圧下での加熱が簡便で好ましく、
このようにして得られた被膜形成用水液は透明性が高
い。そのため形成された被膜は透明度が高く、視界性能
あるいは装飾性能を求められる用途には好適であり、か
つ暗所でも親水性を呈する。また、その被膜は表面抵抗
値が１０¹¹Ω／□未満で光触媒性能と導電性能とを有す
るものである。

【００４７】特に、被膜形成用水液を製造する際には、
導電性向上化合物と４価チタンの塩溶液とを塩基性溶液
との反応時に両者とも水酸化物として共沈させ、その後
チタン酸化物を酸化してペルオキソ化し、ついで加熱し
てアナターゼ型に転移させることにより透明性の高い分
散液が形成でき、これを使用して被膜を形成した場合に
は透明性の高い親水性被膜が形成でき、その結果視界性
能あるいは装飾性が重要視される建築物の窓ガラスや光
学ガラスあるいはプラスチック板等の透光性透明基板に
は好適である。なお、塩化銅及び塩化第２鉄を導電性向
上物質として使用する場合については、ペルオキソ化後
それら化合物を添加するのが好ましい。

【００４８】以下において、本発明の被膜形成用水液の
製造方法の実施の形態について、図面に基づいて好まし
い態様を中心にしてより詳細に説明する。本発明の被膜
形成用水液は、アモルファス型過酸化チタンを経由して
製造されるものであり、図１に示す各種の態様で製造で
きる。そのアモルファス型過酸化チタンを生成するに当
たっては、まず、高濃度の四塩化チタン溶液及びアンモ
ニア水を希釈する。希釈は希釈後の濃度がそれぞれ５．
０〜０．０１重量％及び１０．０〜０．５重量％になる
ように行なうのがよく、好ましくはそれぞれ０．７〜
０．３重量％及び４．０〜２．０重量％になるようにす
るのがよい。

【００４９】希釈後両溶液を混合して水酸化チタンゲル
を形成するが、その反応時には導電性向上物質が反応系
中に共存するのがよく、そのために前記混合を行なう前
に四塩化チタン溶液中に導電性向上物質を混合しておく
のがよい。導電性向上物質は前記したとおり各種のもの
が使用できるが、好ましくは塩化銅、第１，第２塩化
錫、第１，第２塩化鉄、塩化亜鉛あるいは三塩化インジ
ウム等がよい。なお、前記した時点で導電性向上物質を
混入させた場合には、混入される導電性向上物質によっ
ては水酸化物形成反応時に水酸化チタンと同様に水酸化
物が形成されて共沈する。

【００５０】チタン酸化物形成反応の反応液温度につい
ては、特に限定されるわけではないが、常温で実施する
のが好ましい。この反応は中和反応であり、酸性から中
性、すなわちｐＨ７になることが確認できる程度まで行
うのが望ましい。その反応後は形成された水酸化チタン
ゲルを重力沈降あるいは遠心分離等により固液分離し、
分離後同ゲルから共存する塩素イオン等の陰イオンを除
去するために水洗するのが好ましい。

【００５１】ついで、酸化剤により酸化チタンをペルオ
キソ化することになるが、その前に冷却するのが好まし
い。その際の冷却は水酸化チタンが１〜５℃になるよう
に行うのがよい。ペルオキソ化する際の酸化剤として
は、過酸化水素が望ましく、その濃度は特に制限される
ことはないが、３０〜４０％のものがよい。なお、酸化
剤については、過酸化水素に制限されるものではなく、
前述したとおりペルオキソ化物、すなわち過酸化チタン
が形成できるものであれば各種のものが使用できる。

【００５２】前記のように酸化チタンと過酸化水素とを
混合することによりペルオキソ化反応が次第に進行し、
アモルファス型過酸化チタンの分散液が形成される。得
られた分散液は通常黄色であるが、使用した導電性向上
物質によっては、その影響を受け、緑あるいは青等のも
のとなる。なお、透明性の優れた分散液を得るには、超
微小粒子の粒径は、ほぼ２ｎｍ〜２０ｎｍがよく、１０
ｎｍ以下の場合には透明度の高いものとなり望ましい。

【００５３】このアモルファス型過酸化チタン含有分散
液により形成される被膜は疎水性であり、その結果、親
水性基体のみでなく疎水性基体にも強固着力の被膜を形
成することができる。また、その被膜には触媒性能がな
く、そのため基体は光による酸化劣化を回避できる。し
たがって、この分散液は、本発明の被膜形成用水液によ
りプラスチックに被膜形成する際のプライマーとして利
用するのが好ましい。

【００５４】なお、この分散液を使用して造膜した場合
においても前述したとおり造膜後加熱処理することによ
り過酸化チタンはアモルファス型からアナターゼ型に転
移させることができ、その分散液中に導電性向上物質が
共存した場合には、被膜は表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未
満で光触媒性能と導電性能とを有するものとすることが
でき本発明の被膜形成用水液ということになる。

【００５５】前述のようにして生成された分散液中のア
モルファス型過酸化チタンのアナターゼ型への転移は、
その分散液を加熱することにより行うことができる。そ
の際の加熱温度は８０〜２００℃でよく、好ましくは９
０〜１２０℃がよい。また、その加熱は、電気あるいは
燃焼熱によるだけでも可能ではあるが、これらに電磁波
による加熱を併用し、可能な限り加熱時間を短縮するの
がよい。

【００５６】前記併用加熱を採用した場合にはアモルフ
ァス型からアナターゼ型への転移が短縮できると共に超
微小粒子の粒径の成長や凝集を抑制することができ、か
つペリオキソ基の減少及びＨ₂Ｏとの反発力（ゼーター
電位）を弱めることもない透明分散液ができる。このよ
うにして得られるアナターゼ型過酸化チタンの超微小粒
子の粒径は２〜２０ｎｍがよく、望ましくは１０ｎｍ以
下がよい。

【００５７】本発明の被膜形成用水液の製造方法におけ
る導電性向上物質の添加時期については、前述のとおり
四塩化チタン等の４価チタンの塩溶液と塩基性溶液との
反応前又は反応時が好ましく、これにより透明度、導電
性、固着性等の各種特性に関し優れたものが得られるこ
とも前述のとおりである。

【００５８】しかしながら、前記添加時期については、
前記以外の時期を採用しても被膜形成用水液は製造でき
るのであり、その時期としては水洗前の固液分離後の沈
殿物ゲル生成時、ペルオキソ化反応後に行う限外濾過後
の濃度調整被膜形成液製造時あるいはアナターゼ型転移
後に行う限外濾過後の濃度調整被膜形成液製造時等があ
る。

【００５９】本発明の被膜形成用水液の使用対象物とし
ては、光触媒性能と、高導電性能の両性能の発現を必要
とするものが好適なものである。それらの性能に関し、
より具体的に言及すれば、光触媒性能に基づく性能に
は、抗菌性能、防汚性能、ガス分解性能、防曇性能等が
あり、高導電性能に基づく性能には、帯電防止能、防錆
性、電磁シールド性等がある。

【００６０】したがって、使用対象物は、光触媒性能
と、高導電性能の両性能に基づく、前述した具体的性能
を発現することを必要とする各種材料あるいは構造物が
好適なものである。それら材料としては、板ガラス、セ
ラミック、ステンレス,アルミ等の金属板、アクリル,ポ
リカーボネート,ＰＥＴ等のプラスチック板、綿布ある
いは繊維等が例示できる。

【００６１】また、構造物としては、建築物,自動車等
の窓ガラス、自動車等の車両外装材、タンク、観賞用等
の各種水槽、金属,プラスチック等のパイプ、衛生陶
器、眼鏡、レンズ、レンズフィルター、貯湯器、浴槽機
器、洗面機器、流し台、ドア取手、水道用水栓、道路用
ミラー、基板等の半導体材料、複写機内部部品等の各種
ものが例示できる。

【００６２】本発明の被膜形成用水液により形成された
被膜は、前述したとおり導電性に優れており、その結果
光触媒能が発揮しがたい金属、プラスチック等のパイプ
内面に被膜を形成した場合においても、軟質もしくは硬
質スケール、スライム又は鉄錆等の汚染物がパイプ内面
に形成もしくは付着しにくく、防汚性能に優れている。
特に水道管に使用した場合には、スケール、スライム又
は錆びが発生し難く好適である。

【００６３】なお、本発明のアナターゼ型過酸化チタン
含有の被膜形成用水液の製造過程で生成するアモルファ
ス型過酸化チタン分散液は、各種の構造物に固着性に優
れた被膜を造膜できるが、造膜しただけでは前述のとお
り光触媒能がない。その結果構造物基体がプラスチック
の場合においても、太陽光による分解の危惧もなく、プ
ラスチックに前記本発明の被膜形成用水液により被膜を
形成する場合には、前記分散液による被膜を下地膜（プ
ライマー）として形成するのが好ましい。

【００６４】また、本発明の前記被膜形成用水液及び前
記分散液により形成された被膜は、耐久性、結合性に優
れ、かつ透明性も優れているので、窓ガラス、又はアク
リル,ポリカーボネート,ＰＥＴ等の透明プラスチック板
もしくは容器の場合には、視覚性能に優れていると共に
防汚性能及び防曇性能も優れており好ましい。

【００６５】

【実施例】以下において、本発明の被膜形成用水液を製
造する実施例及び比較対照水液を製造する比較例を記載
する。また、合わせてそれら実施例及び比較例を用いて
形成した評価用試料を使用して導電性評価試験及び光触
媒性能評価試験を行い、それらの評価試験手順及び結果
に関し記載するが、本発明はこれらの例及び評価試験に
よって何等限定されるものではなく、特許請求の範囲の
記載によって特定されるものであることはいうまでもな
い。

【００６６】[実施例１]純水５００ｍｌに純度９９．９
９％ＩｎＣｌ₃・ｘＨ₂Ｏ（添川理化学(株)製）０．７７
２ｇを完全に溶かした溶液に、更に５０％四塩化チタン
溶液（住友シチックス(株)製）１０ｇを添加し純水を加
え１０００ｍｌにした溶液を準備する。これに２５％ア
ンモニア水（高杉製薬(株)製）を１０倍希釈したアンモ
ニア水を滴下してｐＨ７．０に調整して水酸化インジウ
ムと水酸化チタンとの混合物を沈殿させた。

【００６７】この沈殿物を純水で上澄み液中の導電率が
０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄を継続し、導電率が
０．７２４ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了する
と、０．６４ｗｔ％濃度の水酸化物の含有液が３０８ｇ
作製された。次いで、この含有液を１〜５℃に冷却しな
がら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業(株)製）を５６
ｇ添加し１６時間攪拌すると黄褐色の透明なインジウム
がドープされた０．７３ｗｔ％濃度のアモルファス型過
酸化チタンの分散液３６０ｇが得られた。

【００６８】この得られたアモルファス型過酸化チタン
分散液を１００ｇ秤量し１００℃で５時間加熱すると淡
黄色のインジウムがドープされたアナターゼ型過酸化チ
タンゾルが１．１ｗｔ％濃度の分散液６６ｇが得られ
た。これを純水で希釈して、アナターゼ型過酸化チタン
を濃度０．８５ｗｔ％（Ｔｉ換算、チタン濃度に関して
特に断りがない限り、本明細書ではいずれもチタン換算
である）で含有する被膜形成用の水液８８ｇを調製し
た。

【００６９】[実施例２]純水５００ｇに３０ｗｔ％シリ
カゾル２．５ｇと５０ｗｔ％四塩化チタン溶液（住友シ
チックス(株)製）１０ｇを添加し純水を加え１０００ｇ
にした溶液を準備する。これに２５％アンモニア水（高
杉製薬(株)製）を１０倍希釈したアンモニア水を滴下し
てｐＨ６．９に調整してシリカと水酸化チタンとの混合
物を沈殿させた。この沈殿物を純水で上澄み液中の導電
率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄を継続し、導電
率が０．６８８ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了す
ると、０．９６ｗｔ％濃度の水酸化物の含有液が３５０
ｇ作製された。

【００７０】次いで、この含有液を１〜５℃に冷却しな
がら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業(株)製）を２５
ｇ添加し１６時間攪拌するとシリカがドープされたアモ
ルファス型過酸化チタンの１．０５ｗｔ％濃度の分散液
３７０ｇが得られた。この得られたアモルファス型過酸
化チタン分散液を１００ｇ秤量し１００℃で５時間加熱
するとシリカがドープされたアナターゼ型過酸化チタン
ゾルが１．７２ｗｔ％濃度で６０ｇ得られた。

【００７１】その後、これを純水で希釈してアナターゼ
型過酸化チタン０．８５ｗｔ％濃度の分散液１２０ｇに
調製した。このアナターゼ型過酸化チタン０．８５ｗｔ
％濃度の分散液６０ｇに対し、硝酸銀を濃度０．００５
ｍｏｌ／ｌになるように０．０５０ｇ添加し、シリカ及
び銀がドープされた被膜形成用のアナターゼ型過酸化チ
タン分散液を調製した。

【００７２】[実施例３]純水５００ｇに５０ｗｔ％四塩
化チタン溶液（住友シチックス(株)製）１０ｇを添加し
純水を加え１０００ｇにした溶液を準備する。これに２
５％アンモニア水（高杉製薬(株)製）を１０倍に希釈し
て調製した希釈アンモニア水を滴下してｐＨ６．９に調
整して水酸化チタンを沈殿させた。この沈殿物を純水で
上澄み液の導電率が０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄
を継続し、導電率が０．７３８ｍＳ／ｍになったところ
で洗浄を終了すると０．７３ｗｔ％濃度の水酸化物の含
有液が４３０ｇ作製された。

【００７３】次いで、この含有液を１〜５℃に冷却しな
がら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業(株)製）を２５
ｇ添加し１６時間攪拌すると淡黄褐色の０．８６ｗｔ％
濃度のアモルファス型過酸化チタン分散液４５０ｇが得
られた。この過酸化チタン分散液を１００ｇ秤量し１０
０℃で５時間加熱すると淡黄色のアナターゼ型過酸化チ
タン分散液が１．５２ｗｔ％濃度で５５ｇ得られた。

【００７４】これを純水で希釈してアナターゼ型過酸化
チタン０．８５ｗｔ％濃度の分散液９８ｇに調製した。
この分散液にＴｉ含有量に対し導電性高分子ポリアニリ
ン４ｗｔ％含有分散液（独オルメコン社製Ｄ１５００
Ｗ）を、チタン：ポリアニリン＝１：４（重量比）とな
るように混合し、ポリアニリンがドープされたアナター
ゼ型過酸化チタン分散液を調製した。

【００７５】[比較例１]純水５００ｇに５０ｗｔ％四塩
化チタン溶液（住友シチックス(株)製）１０ｇを添加し
純水を加え１０００ｇにした溶液を準備する。これに２
５％アンモニア水（高杉製薬(株)製）を１０倍希釈した
アンモニア水を滴下してｐＨ６．９に調整し水酸化チタ
ンを沈殿させた。

【００７６】この沈殿物を純水で上澄み液中の導電率が
０．８ｍＳ／ｍ以下になるまで洗浄を継続し、導電率が
０．７３８ｍＳ／ｍになったところで洗浄を終了する
と、０．７３ｗｔ％濃度の水酸化物の含有液が４３０ｇ
作製された。次いで、この含有液を１〜５℃に冷却しな
がら３５％過酸化水素（タイキ薬品工業(株)製）を２５
ｇ添加し１６時間攪拌すると淡黄褐色０．８６ｗｔ％濃
度のアモルファス型過酸化チタンの分散液４５０ｇが得
られた。

【００７７】[比較例２]比較例１で得られたアモルファ
ス型過酸化チタン分散液を１００ｇ秤量し１００℃で５
時間加熱すると淡黄色のアナターゼ型過酸化チタン分散
液が１．５２ｗｔ％濃度で５５ｇ得られた。これを純水
で希釈して、濃度０．８５ｗｔ％の被膜形成用のアナタ
ーゼ型過酸化チタン分散液９８ｇを調製した。

【００７８】[比較例３]比較例２で得られたアナターゼ
型過酸化チタン０．８５ｗｔ％濃度の分散液１Ｌに導電
性界面活性剤（プロファン１２８ＥＸ）：三洋化成工
業）を０．１５ｍｏｌ添加して被膜形成用のアナターゼ
型過酸化チタン分散液を調製した。

【００７９】[比較例４]比較例２で得られたアナターゼ
型過酸化チタン分散液と、シリカゾル（日産化学（株）
製）とを、重量比で１：１で混合し、被膜形成用のシリ
カ混合アナターゼ型過酸化チタン分散液を調製した。

【００８０】[被膜形成用水液により形成される被膜の
性能評価試験概要]前記実施例及び比較例の被膜形成用
水液を用いて、性能評価用試料を作成し、各試料につい
て、導電性能及び光触媒性能を評価した。導電性能の評
価は形成された被膜の表面抵抗値を測定することにより
行った。その測定は光触媒性能が発現している条件下
と、していない条件下とで実施した。

【００８１】[評価用試料の作製]試料４及び５を除い
て、評価用試料は以下のとおり作製した。すなわち、１
００×１００ｍｍ、厚さ４ｍｍのフロート法透明板ガラ
スに、前記実施例あるいは比較例の被膜形成用水液を塗
布して造膜した後、１００℃で１０分乾燥し被膜を形成
して評価用試料を作製した。その作製に使用した被膜形
成用水液及び形成した被膜の厚さ等は表１に示すとおり
である。

【００８２】

【表１】

【００８３】前記除外された試料のうち試料４は、被膜
形成用基板は板ガラスではなく、光触媒反応により分解
される恐れのあるポリカーボネート板（５０×９０ｍ
ｍ）を使用し、２層積層構造の被膜を形成した。その具
体的調製方法は以下のとおりである。前記ポリカーボネ
ート板に、まず比較例１で得たアモルファス型過酸化チ
タン分散液を希釈して０．４ｗｔ％濃度のアモルファス
型過酸化チタンの分散液を調製し、これを０．１５ｇ／
１００ｃｍ²（wet）塗布し、０．０７μｍになるように
造膜した。

【００８４】次いで、実施例２で得たシリカ及び銀をド
ープしたアナターゼ型過酸化チタン分散液を希釈してア
ナターゼ型過酸化チタン０．４０ｗｔ％濃度のシリカ及
び銀がドープされたアナターゼ型過酸化チタン分散液を
調製した。この分散液を０．２５ｇ／１００ｃｍ²(wet)
塗布し、乾燥時０．１５μｍになるように造膜し、１０
０℃で１０分乾燥した。

【００８５】また、試料５は、前記試料４以外の場合と
同様に、被膜形成用基板としてフロート法透明板ガラス
を用い、これに実施例１の中途段階で生成されるインジ
ウムがドープされた０．９６ｗｔ％濃度のアモルファス
型過酸化チタンの分散液を０．６ｇ／１００ｃｍ²（we
t）で塗布し常温乾燥した（乾燥後膜厚０．３μｍ）。
乾燥後電気炉において２００℃で、１５分間加熱処理し
アナターゼ型に転移させ、インジウムがドープされたア
ナターゼ型被膜を形成し評価用試料５とした。

【００８６】[導電性評価試験]導電性能評価試験を以下
のとおり実施した。すなわち、各試料について、以下の
２種の態様で表面抵抗値を測定した。 (1)前記で作製した試料をあらためて８０℃、１５分間
加熱乾燥して、表面湿分を除去した直後 (2)乾燥後直ちにブラックライト（照射波長ＵＶ３６０
ｎｍ）１５Ｗを２０ｍｍ離間した位置において照射継続
中

【００８７】そして、前記測定においてブラックライト
照射継続中に表面抵抗値を測定しているが、その理由
は、光触媒性能発現状態、すなわち光励起時における導
電性を測るためである。また、測定には、ロレスターＧ
Ｐ及びロレスターＵＰを使用した。その際前記のように
２種の測定器を使用するのは、１種の測定器では全範囲
をカバーできないからであり、ロレスターＧＰは表面抵
抗値が１０^-3〜１０⁷の範囲、ロレスターＵＰは１０⁴〜
１０¹³の範囲で使用する。

【００８８】[触媒性能評価試験]触媒性能評価試験は、
各試料について、その表面に有機化合物を色素とする染
料（パイロット社製赤インク（市販品））を純水で２０
倍に希釈し、それをスプレーにて０．５ｇ／１００ｃｍ
²で散布し、試料表面を着色した。その後乾燥し、気温
１６℃、湿度６０％において直射日光に曝露し消色する
までの時間を測定し、それにより有機結合に対する光触
媒の酸化還元力を評価した。

【００８９】[導電性能評価試験結果]導電性能評価試験
結果は、表２に示すとおりであり、それによれば、本発
明の被膜形成用水液で形成された被膜を備える試料１〜
５は、湿分除去直後も、またブラックライト照射中、す
なわち光触媒能発現中も、表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未
満である。また、本発明で形成される被膜は、触媒能発
現中と、非発現中の表面抵抗値の差が、比較例により形
成される被膜と比べて少ないこともわかる。さらに、シ
リカと銀がドープされたアナターゼ型過酸化チタン分散
液により形成された試料２の被膜は、導電性が特に優れ
ていることがわかる。

【００９０】

【表２】

【００９１】そして、試料４は、プラスチックであるポ
リカーボネート板に、光触媒性能のないアモルファス型
過酸化チタン被膜を形成し、次いで光触媒性能のあるア
ナターゼ型過酸化チタン被膜を形成したものであるが、
この場合にも表面のアナターゼ型過酸化チタン被膜が、
本発明で規定する導電性を有することがわかる。なお、
このような積層構造を採用することによって、基板であ
るプラスッチク板の光触媒による分解を抑制できる。ま
た、試料５は、造膜後アモルファス型過酸化チタン被膜
を加熱処理してアナターゼ型に転移させたものである
が、その場合にも本発明で規定する導電性を有すること
がわかる。

【００９２】[光触媒性能評価試験結果]光触媒性能評価
試験結果は、表３に示すとおりであり、それによれば、
アモルファス型過酸化チタンの被膜を形成した試料６を
除いて、いずれの試料もアナターゼ型過酸化チタンの被
膜が露出形成されており光触媒性能を有することがわか
る。特にシリカと銀がドープされたアナターゼ型過酸化
チタン分散液により形成された被膜は、光触媒性能も一
番優れている。この被膜は表２及び３より光触媒性能と
導電性の両性能において優れていることがわかる。

【００９３】

【表３】

【００９４】なお、試料５は、アモルファス型過酸化チ
タン被膜を造膜した後、アナターゼ型に転移させたもの
であるが、その場合にも光触媒能を発現することがわか
る。また、試料４は、前述のとおりプラスッチク板の光
触媒による分解を懸念し、まず光触媒能のないアモルフ
ァス型過酸化チタン被膜を形成し、次いで光触媒性能の
あるアナターゼ型過酸化チタン被膜を形成したものであ
るが、単独で被膜を形成した場合の試料２の被膜に比
し、４倍近い消色時間を有しており、光触媒能が相当低
下しているようにみえる。

【００９５】特に試料２の被膜は、実施例２のシリカと
銀がドープされたアナターゼ型過酸化チタン分散液によ
り形成された被膜であり、単独で被膜を形成した試料２
の場合には、一番光触媒能が優れているにもかかわら
ず、比較例１の水液を使用して形成したアモルファス型
過酸化チタン被膜の上に実施例２の被膜形成用水液を希
釈したアナターゼ型過酸化チタン分散液を使用して形成
した被膜を積層して形成した試料の４の場合には、実施
例２以外の被膜形成用水液を用いて形成した本発明に該
当する試料の場合は勿論のこと、比較例の被膜形成用水
液を用いて形成した光触媒能を有する試料の場合より
も、光触媒能が低いことがわかる。

【００９６】

【発明の効果】本発明の被膜形成用水液は、光触媒性能
を有すると同時に表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の高導
電性の被膜を、板ガラス、タイル等のセラミック、金属
板、プラスチック板等の各種の基体表面に形成すること
ができる。そのため、この被膜により光触媒性能及び高
導電性を発現することができ、微生物等の有害物分解
能、抗菌性能、タイルあるいはガラス表面等の防汚性
能、防曇性能、複写機機内などの帯電防止性能、電磁シ
ールド性等の各種の優れた機能を発現させることができ
る。

【００９７】その結果、高導電性と光触媒能との両機能
を求められる用途に好適に使用でき、そのような用途に
は、例えば窓ガラス、レンズ、センサー保護ガラスある
いはプラズマディスプレイマスクがある。また、形成さ
れた被膜は、光触媒能を有するだけでなく、透明で、親
水性であり、かつ安定性、固着性にも優れている。その
ため導電性、防汚性能及び防曇性能を有すると同時に透
明性に優れた被膜が安定かつ強結合で形成でき、その結
果窓ガラス等の視覚性能を求められる基体に使用する際
に好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被膜形成用水液の製造方法の概要を示
す図。

───────────────────────────────────────────────────── 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 23/50 Ｂ０１Ｊ 23/50 Ｍ 31/38 31/38 Ｍ 35/02 35/02 ＪＢ３２Ｂ 7/02 １０４Ｂ３２Ｂ 7/02 １０４Ｃ０１Ｇ 23/04 Ｃ０１Ｇ 23/04 ＣＣ０９Ｄ 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 5/24 5/24 7/12 7/12 (72)発明者松井義光佐賀県藤津郡嬉野町大字岩屋川内甲425− ２サスティナブル・テクノロジー株式会社佐賀研究所内Ｆターム(参考） 4F100 AA21B AB02B AB17B AB18B AB21B AK01B AT00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B EJ65C GB90 JC00 JG01B JG04B JL06 JL08B YY00B 4G047 AA02 AA07 AB01 AC02 AC03 AD02 4G069 AA03 AA08 BA02B BA04B BA21B BA48A BC22B BC32B EA08 FB09 4H011 AA02 BA01 BB18 4J038 DC002 DJ012 HA186 HA201 HA246 HA256 HA326 HA366 MA08 NA02 NA05 NA20 PC02 PC03 PC08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペルオキソ基を有するアナターゼ型チタ
ン酸化物微細粒子と導電性向上物質微粒子とを含有し、
表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成する光触媒
性能と導電性とを有する被膜形成用水液。
【請求項２】ペルオキソ基を有するアモルファス型チ
タン酸化物微細粒子と導電性向上物質微粒子とを含有
し、造膜後加熱処理して表面抵抗値が１０¹¹Ω／□未満
の被膜を形成する光触媒性能と導電性とを有する被膜形
成用水液。
【請求項３】導電性向上物質が銅、錫、鉄、亜鉛、イ
ンジウムもしくは銀の塩、又は導電性高分子である請求
項１又は２に記載の被膜形成用水液。
【請求項４】４価チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反
応させて、チタンの水酸化物を形成し、この水酸化物を
酸化剤でペルオキソ化し、更に加熱処理することにより
アナターゼ型過酸化チタンに転移させるいずれかの過程
において、導電性向上物質微粒子を添加して、導電性向
上物質微粒子及びチタン酸化物微細粒子を含有する表面
抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成するための光触
媒性能と導電性とを有する被膜形成用水液の製造方法。
【請求項５】４価チタンの塩溶液と塩基性溶液とを反
応させて、チタンの水酸化物を形成し、この水酸化物を
酸化剤でペルオキソ化してアモルファス型過酸化チタン
を形成するいずれかの過程において、導電性向上物質微
粒子を添加して、導電性向上物質微粒子及びチタン酸化
物微細粒子を含有し、造膜後加熱処理して表面抵抗値が
１０¹¹Ω／□未満の被膜を形成するための光触媒性能と
導電性とを有する被膜形成用水液の製造方法。
【請求項６】基体に請求項１、３又は４に記載の被膜
形成用水液により形成された、表面抵抗値が１０¹¹Ω／
□未満の光触媒性能と導電性とを有する被膜を持つ構造
体。
【請求項７】基体に請求項２、３又は５に記載の被膜
形成用水液を用いて造膜し、次いで加熱処理された表面
抵抗値が１０¹¹Ω／□未満の光触媒性能と導電性とを有
する被膜を持つ構造体。
【請求項８】基体に光触媒性能のないプライマー層を
有し、その上に更に請求項１、３又は４に記載の被膜形
成用水液により形成された表面抵抗値が１０ ¹¹Ω／□未
満の光触媒性能と導電性とを有する被膜を持つ耐光分解
性又は耐光劣化性の構造体。