JPWO2005026276A1

JPWO2005026276A1 - 被膜材

Info

Publication number: JPWO2005026276A1
Application number: JP2005513904A
Authority: JP
Inventors: 隆三郎塙; 小川　明; 明小川; 洋二太田垣
Original assignee: 株式会社ザック; 隆三郎塙
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2007-11-08
Also published as: WO2005026276A1; EP1681325A4; EP1681325A1

Abstract

本発明は、被膜材であって、光触媒である二酸化チタンと汚染物質を吸着する燐酸カルシウムからなるアパタイトを主成分とし、これに親水性樹脂塗料であるポリメトキシポリシロキサンを混合溶解して外壁面等に付着する有害物質の無害化および壁面の防汚を図ることができる外壁用の被膜材を実現したもの、及び、これに抗菌材であるチオスルファト銀錯体を混合溶融した室内に浮遊する雑菌等の汚染物質を無害化し室内環境の浄化を図ることができる内壁用の被膜材を実現したものである。

Description

本発明は、二酸化チタンと燐酸カルシウムからなるアパタイトを主成分とした汚染物質の分解、防汚、抗菌、抗かびなどの機能を有する被膜材に関する。

二酸化チタンは半導体光触媒であり、紫外線等を照射すると、紫外線を吸収して励起状態になり、活性化され、ヒドロキシルラジカルを生成し、そこに大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）が吸着されると、その強い酸化力でそれらの有害物質を、二酸化炭素と水にまで分解し、これら大気汚染物質を無害化する。また、室内に浮遊するカビや雑菌等の有機物質が吸着されると、その強い酸化力でそれらの有機物質を、二酸化炭素と水にまで分解する。

このような分解過程で触媒である二酸化チタン自身は化学変化をしないので、光触媒反応は半永久的に継続して発生する。

近年、この二酸化チタンの光触媒としての特性を利用して、空気清浄機、脱臭フィルター等、脱臭と有害物質の無害化としての応用や、建築物の外壁等の汚れ防止、即ち、防汚被膜材としての応用など、製品化がなされている。

しかしながら、このような応用製品は、現状としては、あまり普及されていない。その理由は、光触媒は表面反応であるにもかかわらず、分解すべき有害物質分子が、触媒である二酸化チタンに接触していないため、光を照射しても二酸化チタンが活性化されず、分解に至らないからである。

そこで、この分解効率を向上させるために、二酸化チタン微粒子の表面をアパタイト被膜することにより、二酸化チタン微粒子と壁等の基材が直接接触することがなくなり、また、基材や塗装面を傷めることなくアパタイトの気孔を通して入ってくる有害物質のみを吸着分解できるようにした外壁用の防汚被膜材が提案されている（特許文献１参照）。

さらに、銀錯体は、抗菌、抗カビ、防臭、等の作用を持つ金属として知られ、例えば、銀錯体を添加した被膜材を病院の病室の壁等に塗布し、院内感染を防ぐための一助にしている。また、銀錯体を添加したプラスチックを用いて、乳幼児の玩具、バスや電車のつり革のもち手、公共建築施設の階段の手摺等を作り、抗菌抗カビ効果を持たせた被膜材に関する製品の開発もされている（特許文献２参照）。

そこで、二酸化チタンに銀錯体を混合すれば、これら物質の持つ前記の有益な特性を併せ持った機能を発揮することができる。この混合物質を利用して、空気清浄機、脱臭フィルター等、脱臭と環境汚染物質の無害化としての応用など、内壁用の被膜材として様々な商品化が実現できる可能性がある。
特開２００２−１７２３３２特開平１０−１３３８５８０

しかしながら、従来の被膜材によると、以下のような問題があった。
（１）外壁用の被膜材としては、例えば、建築物の壁等に、二酸化チタンを塗布する場合に、プライマー樹脂等が必要となるが、そのプライマー樹脂等が有機物であるために、二酸化チタンがプライマーを分解してしまい、剥き出しになった二酸化チタンによる壁材等の劣化現象、いわゆる、チョーキング現象またはパウダー現象と呼ばれる現象が起こるので、壁等に劣化保護としての、なんらかの下地処理、例えば、プライマーの厚さを厚くする等の処理が必要となるが、そうすると逆に二酸化チタンの分解性能を弱化させるという問題があった。

（２）一方、有害物質は、必ずしも大気中に均等分散しているとは限らないので、光触媒反応は局所的で不均一に起こることになり、高効率の光触媒反応が望めないという問題があった。

（３）また、光触媒溶融液を壁等の基材や塗布面に塗布乾燥させると、壁面に光触媒の薄膜が形成されるが、その薄膜の硬度は、従来の防汚被膜材の場合、略５Ｈであって、人間の爪の硬度に略等しく、そのため先の尖ったもので引っかいたりすると、その薄膜に傷がついたり、薄膜が壁から剥離するという問題もあった。混合物質の組成比を変え、５Ｈ以上の硬度を得るようにした場合、塗布乾燥させると、薄膜にひび割れが生じてしまうという問題もあった。

（４）さらに、二酸化チタンは、紫外線エネルギーの照射を受けなければ親水性を発揮せず、夜間においては、親水性を利用した機能が使えないという問題もあった。

（５）また、内壁用の被膜材としては、二酸化チタンに銀錯体を混合する場合、二酸化チタンも、銀錯体も、それ自体は、化学的に安定な物質である。そのため、溶融液中で、二酸化チタンと銀錯体を混合溶融させても、化学的にも物理的に結合せず、溶液中で相互に独立して分散した状態になる。従って、溶液を十分に攪拌しないと二酸化チタンと銀錯体は均等に混合せず、不均等混合状態の溶液しか得られなかった。また、たとえ十分に攪拌して均等混合をしても、しばらく時間をおくと、溶液の自然対流等により、再び不均等混合の状態になる。このような不均等混合溶液を壁面に塗布すると、抗菌効果がまばらになる可能性があり、作用効果の面からだけでなく、作用効率の面からも、そのような不均一性は好ましくなく、二酸化チタンと銀錯体を均一混合する手段が望まれていた。

（６）さらに、内壁用の被膜材として、二酸化チタンに銀錯体を混合する場合、分解すべき環境汚染物質分子は、触媒である二酸化チタンに接触していないと、光を照射しても活性化されず、分解に至らない。銀錯体の抗菌作用や抗カビ作用も、環境汚染物質が銀錯体から離れた場所に存在していると、環境汚染物質に有効に作用せず、銀錯体の持つ抗菌能力が生かせない。従来の二酸化チタンと銀錯体を単純混合した場合、いずれの物質も環境汚染物質を積極的に捕獲保持する機能は有していなかったので、環境汚染物質が、二酸化チタンおよび銀から離れたところに位置する場合も多くあって、結果的に、環境汚染物質の分解効率を高めることができないという問題もあった。

従って、本発明の目的は、外壁用の被膜材として、二酸化チタンの分解性能を高め、高効率で光触媒反応を行うことができ、かつ、塗布乾燥後にひび割れを生じせしめることなく、薄膜の硬度を高めることにより、耐久性を向上させることができる防汚被膜材を提供すること、及び、内壁用の被膜材として、二酸化チタンと銀錯体を混合する場合、均一混合ができ、それによって、環境汚染物質の分解効率を高めることができる抗菌被膜材を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、多孔質アパタイトを担持した光触媒を含むアパタイト複合型光触媒溶液と、ポリメトキシポリシロキサンを含むポリメトキシポリシロキサン溶液とを、混合分散させたことを特徴とする被膜材を提供するものである。

この場合、前記アパタイト複合型光触媒溶液は、少なくとも、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したアパタイト複合型二酸化チタン粒子とアクリルエマルジョンおよびシリコンエマルジョンからなる水溶性溶剤と純水とを含み、前記ポリメトキシポリシロキサン溶液は、少なくとも、ポリメトキシポリシロキサンと、エタノールおよびメタノールからなる溶剤と純水とを含むことが望ましい。

また、本発明は、上記の課題を解決するため、多孔質アパタイトを担持した光触媒と、チオスルファト銀錯体を、溶融液に、混合溶融させたことを特徴とする被膜材を提供するものである。

更にまた、本発明は、上記の課題を解決するため、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したものからなるアパタイト複合型二酸化チタンの粉末とチオスルファト銀錯体を、アクリルエマルジョンとシリコンエマルジョンと界面活性剤と純水からなる溶融液に混合溶融させたことを特徴とする被膜材を提供するものである。

このように、本発明の被膜材は、光触媒である二酸化チタンと、大気汚染物質を吸着する燐酸カルシウムからなるアパタイトと、親水性樹脂塗料であるポリメトキシポリシロキサンを混合溶解し、これら素材の相乗効果を発揮せしめ、壁面等に付着する有害物質の無害化および壁面の防汚を図ることができる。同時に、壁面等に混合液材を塗布する際の下地処理を不要にできる。また、混合液材の壁面にたいする粘着力を高め、塗布作業を行いやすくする。また、混合液材に含まれている硬化剤の割合の調整をすることで、液剤の塗布乾燥により形成する薄膜の硬度を５Ｈより高め、薄膜自体の機械的強度を高めることができる。なお、本発明の混合液材には、紫外線の照射の有無にかかわらず親水性を発揮するポリメトキシポリシロキサンが含まれているので、夜間でも親水性を持つ。

また、本発明の被膜材は、多孔質アパタイトを担持した光触媒と、チオスルファト銀錯体を、溶融液に、混合溶融させるようにしたので、また、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したものからなるアパタイト複合型二酸化チタンの粉末とチオスルファト銀錯体を、アクリルエマルジョンとシリコンエマルジョンと界面活性剤と純水からなる溶融液に混合溶融させるようにしたので、光触媒とチオスルファト銀錯体は、均等混合状態で、アパタイトを介して物理的な結合をし、これにより均等混合状態が反映され、混合比が均等な混合結合物を生成することができる。そして、いったん結合すると、容易に分離せず、安定して結合状態にあるので、溶液の攪拌をしなくても混合比を一定に保つことができる。アパタイトは、光触媒とチオスルファト銀錯体を結合させるバインダーとして作用するだけでなく、空気中で浮遊移動している雑菌やカビや大気汚染物質等を捕獲する汚染物質捕獲材として作用するので、汚染物質は、光触媒や銀錯体の近くに引き寄せられ、分解され、無害ガスとなって大気に吸収される。即ち、効率よく分解がおこなわれ、汚染物質の分解効率を向上させることができる。

本発明の外壁用の被膜材および市販の耐候剤を塗布した試料の加速試験測定結果である。本発明の内壁用の被膜材の汚染物質分解効率を示す図表である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の外壁用の被膜材の実施の形態について説明する。
本発明の外壁用の被膜材は、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したものからなるアパタイト複合型二酸化チタンの粉末を純水とアクリルエマルジョンとシリコンエマルジョンと界面活性剤とからなる複合形二酸化チタン溶融液に、ポリメトキシポリシロキサンをエタノールとメタノールと純水とからなる溶剤に溶融させた常温硬化形無機系ポリシロキサン樹脂溶液を混合分散させるようにしている。

アパタイト複合形二酸化チタン溶液に含まれる二酸化チタン微粉末は、二酸化チタンに燐酸カルシウムからなる多孔質のアパタイトを担持させたものであるが、このような多孔質のアパタイトを担持させた二酸化チタン微粉末を用いるのは、二酸化チタンの光触媒として効率よく作用し、汚染物質の分解効率が飛躍的に改善させるためである。即ち、光触媒として、二酸化チタンが、分解すべき汚染物質に作用し、光化学酸化分解反応によって、その汚染物質を分解するためには、その汚染物質が、二酸化チタンに物理的に接触している必要がある。アパタイトは、その物理的接触を、より多く発生させるように作用する。

二酸化チタン自体は、汚染物質を吸着保持する特性を有していないので、偶然付着した物質だけを分解する。一方、燐酸カルシウムからなる多孔質のアパタイトは、汚染物質を選択的に吸着保持する特性を有しているが、汚染物質の分解をすることはできない。そこで、二酸化チタンにアパタイトを担持させたものを用いる。二酸化チタンにアパタイトを担持させると、二酸化チタン微粒子表面は露出しているものの、アパタイトがその表面に垂直に凸状に形成される。この凸状突起構造のために、アパタイト複合形二酸化チタン溶液を壁等に直接塗布しても、壁が平らであれば、二酸化チタンの露出部が壁材に直接接触することはない。従って、二酸化チタンの光触媒作用としての酸化作用は壁面に及ぶことはなく、従来必要であった下地処理が不要になる。こうすることで、汚染物質は、アパタイトに吸着保持されるが、その汚染物質は、二酸化チタンにも直接接触する。このようにして汚染物質を二酸化チタンに接触させるので、二酸化チタンの光触媒として効率よく作用し、汚染物質の分解効率が飛躍的に改善する。

アパタイト複合形二酸化チタン溶液に含まれるアクリルエマルジョンおよびシリコンエマルジョンは、それぞれ最終生成液の壁基材に対する密着性および最終生成混合液の親水性を高める目的で添加している。アクリルエマルジョンの持つ密着性により、混合液は、壁に塗布しても流れ落ちてしまわず、壁に密着するので、従来必要であった基材への入念な養生の作業が不要となり、塗装工程の簡略化が図れる。なお、混合液が最も防汚効果を発揮するように、界面活性剤を添加し、混合液を弱酸性に保つようにしている。

常温硬化形無機系ポリシロキサン樹脂溶液は、前述したように、ポリメトキシポリシロキサンをエタノールとメタノールと純水とからなる溶剤に溶融させたものからなる。このポリメトキシポリシロキサンは、親水性を有し、液剤の塗布乾燥により形成する薄膜の機械的強度を高める機能を有する。エタノールとメタノールは、混合液に揮発性を与え、混合液の壁面への塗布後の乾燥を促す。

以上のアパタイト複合形二酸化チタン溶液に、ポリメトキシポリシロキサン溶液を混合して親水性を有する混合液にする。この混合液を壁面に塗布すると、壁面にかかる雨水などは水滴状態にならず、薄い水の膜となって略均等に壁全面に分布する。このため、水に溶け込んだ有害物質も、壁全面にわたって略均等に分散し、塗装したアパタイト複合形二酸化チタンに均等に分散吸着保持され、分解される。即ち、局所的な光触媒作用むらが生じず、安定した効率の高い光触媒効果が得られる。なお、液剤の塗布乾燥により形成する薄膜の硬度を６Ｈから１０Ｈの範囲になるように、ポリメトキシポリシロキサン混合比を調整し、薄膜自体の機械的強度を高める。人間の爪の硬度は略５Ｈであるから、６Ｈ以上の硬度を持った薄膜は、爪で引っかいても傷がつかず、薄膜の機械的耐久性向上が図れる。１０Ｈ以上にすると、塗布乾燥後、薄膜にひび割れが生じる。また、硬度を必要以上に大きくすると、壁材に変形をきたす場合もでる。このような理由により、硬度が略１０Ｈ以上のものは製造条件範囲からは除外しているが、必要に応じて１０Ｈ以上の硬度を持つ液剤をつくることが可能であることはいうまでもない。

また、家屋の外壁に付着した土埃や油汚れ等は、外壁表面になんら特別な処理を施していなければ、降雨時、外壁をつたわり流れ落ちる雨水は、偶然的に雨水の流れ落ちる経路が形成されるのではあるが、水の表面張力が作用して、偶然過程で形成された経路をつたわってほぼ流れるので、その経路にそって、流しきれなかった土埃や油汚れが斑模様になって外壁に付着し、美観を損ねていた。本発明の液材は表面張力に打ち勝つ親水性を有するので、この液材を壁に塗布すれば、雨水は経路を作らずに流れ落ち、防汚効果が得られる。

次に具体的な実施例について述べる。
アパタイト複合形二酸化チタン溶液は、燐酸カルシウムからなる多孔質のアパタイトを担持した二酸化チタン微粉末を、純水、アクリルエマルジョン、シリコンエマルジョン、界面活性剤、を混合した溶液に溶融させた液材であって、本実施例では、市販のアパタイト複合形二酸化チタン２０％溶液（五大産業社製）を使用する。このアパタイト複合形二酸化チタン２０％溶液は、アパタイトを担持した二酸化チタン微粉末を２重量％〜３重量％の範囲の割合で、純水を略９２重量％〜９３重量％の範囲の割合で、アクリルエマルジョンを略２重量％で、シリコンエマルジョンを略１重量％で、界面活性剤を略２重量％で、かつ、全体として１００％になるように混合したものである。

このアパタイト複合形二酸化チタン２０％溶液に混合されるポリメトキシポリシロキサン１％溶液（大日本色材工業社製；商品名：シンスイフローＭＳ−１２００）は、常温硬化形無機系ポリシロキサン樹脂を略１重量％とし、エタノールを４０重量％〜５０重量％の範囲の割合で、メタノールを１重量％〜１０重量％の範囲の割合で、純水を４０重量％〜５０重量％の範囲の割合で、かつ、全体として１００％になるように混合したものである。

このアパタイト複合形二酸化チタン２０％溶液を１０％〜２０％の範囲の割合で、ポリメトキシポリシロキサン１％溶液を８０％〜９０％の範囲の割合で、そして、純水を０％〜１０％の範囲の割合で、かつ、全体として１００％になるように、それぞれを混合し、混合した液の温度を略３５℃（±５℃）に保ちながら溶液の混合むらが無くなるまで攪拌機により攪拌した。混合むらがなくなる目安の攪拌時間としては、１０リットル当たり略２０分（±５分）である。

このようにして混合生成した溶液を、刷毛等で壁面に塗布する。溶液を乾燥させると、塗布面には光触媒の薄膜が形成されるが、ポリメトキシポリシロキサン１％溶液を８０％混合した場合、その薄膜の硬度は略８Ｈになり、機械的強度が十分で耐久性に富んだ薄膜が得られた。なお、この混合液は、通常の冷暗所に保管すれば、混合液の特性は、１年以上維持できる。従って、保管は容易で、混合溶液の取り扱いに特別な注意も必要ではない。

本発明の光触媒液材を塗布乾燥させ生成した薄膜及び被塗布材の経年変化を、加速試験により測定した。加速試験はＪＩＳＢ−７７５４に定められた試験法を採用した。即ち、塗布乾燥により生成した光触媒薄膜を、８９℃の雰囲気中に置き、キセノンランプを常時照射しながら、一定時間間隔で被塗布材の光沢度を測定し、加速試験開始前の光沢度を１００として、光沢度が略４０以下に低下したら、被塗布材が劣化したと判断をするものである。なお、本加速試験での１５００時間は非加速通常状態における５年に相当する。

図１は測定結果である。Ｘ軸はキセノンランプ光照射時間を示し、Ｙ軸は被塗布面の光沢度を示す。本発明の光触媒液材を塗布した試料の光沢度の時間変化を四角（■）でプロットした。図から明らかなように、１３００時間経過しても、光沢度は４０以上にあり、被塗布材の劣化はないと判断できる。即ち通常の使用状態にあれば、４年以上、被塗布材にチョーキングが発生していないといえる。参考のため、専ら自動車の車体塗装保護のために使われる耐候性に非常に優れた車体塗装保護剤（商品名Ｎｏｎｅ）を塗布した試料の光沢度の時間変化を丸（●）でプロットした。この測定結果から、本発明の光触媒液材は、市販の耐候性に優れた車体塗装保護剤とほぼ同等の耐候性を持つといえる。

次に、本発明の二酸化チタンと銀錯体を混合した内壁用の被膜材の実施の形態について説明する。
本発明の内壁用の被膜材は、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したものからなるアパタイト複合型二酸化チタンの粉末を純水とアクリルエマルジョンとシリコンエマルジョンと界面活性剤とからなる複合形二酸化チタン溶融液に、チオスルファト銀錯体を溶融させ、混合分散させるようにしている。

先にも述べたように、多孔質のアパタイトを担持させた二酸化チタン微粉末を用いると、汚染物質の分解効率を飛躍的に改善することができ、また、二酸化チタンの光触媒作用としての酸化作用が壁面に及ぶことはない。

アパタイト複合形二酸化チタン溶液は、燐酸カルシウムからなるアパタイトを担持した二酸化チタン微粉末を、純粋、アクリルエマルジョン、シリコンエマルジョン、界面活性剤、を混合した溶液に溶融させた液材であって、市販のアパタイト複合形二酸化チタン２０％溶液を使用すれば、各種溶液を調合する手間が省け簡便であるが、言うまでもなく、原材料から調合しても良い。その場合、アパタイトを担持した二酸化チタン粉末の製造法は、例えば特開２００２−１７２３３２に開示されている製造法に従って製造してもよい。なお、光の透過性を確保するために、二酸化チタンは微粉末状にしておくのがよい。

チオスルファト銀錯体は、周知技術である以下の手段により生成する。即ち、酢酸銀（ＣＨ_３ＣＯＯＡｇ）を４０℃の純水に溶解させ、飽和溶液を調製する。この飽和溶液に、亜硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_３・７Ｈ_２Ｏ）、チオ硫酸ナトリウム（Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_３・５Ｈ_２Ｏ）を順次溶解させ、銀錯体を得る。この銀錯体を含む溶液に、担体としてシリカゲル（ＪＩＳＢ型）を混合して、銀錯体を担持させ、担体表面にゾルーゲル法を用いたＳｉＯ_２骨格からなるコーティング被膜を形成させたチオスルファト銀錯体無機系抗菌剤を生成する。

以上のようにして生成した、混合液を以下の混合率に従い調合する。即ち、アパタイトを担持した二酸化チタン微粉末を２ｗ％〜６ｗ％の範囲の割合で、チオスルファト銀錯体無機系抗菌剤を２ｗ％〜３ｗ％の範囲の割合で、純水を略８６ｗ％〜９１ｗ％の範囲の割合で、アクリルエマルジョンを略２ｗ％で、シリコンエマルジョンを略１ｗ％で、界面活性剤を略２ｗ％で、かつ、全体として１００％になるように混合する。混合した液の温度を略３５℃（±５℃）に保ちながら溶液の混合むらが無くなるまで攪拌機により攪拌する。混合むらがなくなる目安の攪拌時間は１０リットル当たり略２０分（±５分）である。
このようにして混合生成した溶液を、刷毛等で壁面に塗布する。

図２は、従来例と比較した場合の本発明による内壁用の被膜材の汚染物質分解効率を示す図表である。試験方法はＪＩＳＺ２８０１（フィルム密着方）によった。試験には、ブドウ球菌（ＳｔａｐｈｙｌｏｃｏｃｃｕｓａｕｒｅｕｓＩＩＤ１６７７）、大腸菌（ＥｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉＩＦＯ３９７２）、および緑膿菌（ＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａＩＦＯ３０８０）の３種の菌株を使用した。本発明の被膜材を塗布した菌培養体、従来の被膜材を塗布した培養体、何も塗布しない培養体（表中のブランクプレート）、の３条件の培養体を準備し、それら培養体にそれぞれの菌を植菌し、ＵＶ照射の下で２時間培養した後の菌数の比較を、３条件の培養体について行った。なお植菌数は、ブドウ球菌が１．２Ｘ１０^５個、大腸菌が２．７Ｘ１０^５個、緑膿菌が１．７Ｘ１０^５個とした。

この試験結果から、本発明の内壁用の被膜材を塗布した場合、その殺菌効果、即ち汚染物質分解効率は、従来の被膜材に比べ、改善され、高くなっていることがわかる。

以上述べたように、本発明による被膜材では、光触媒である二酸化チタン微粉末に環境汚染物質を吸着する燐酸カルシウムからなるアパタイトを担持させ、この粉末を、粘着性を持った溶融液に溶融しアパタイト複合形二酸化チタン液を生成する。続いて、チオスルファト銀錯体を、アパタイト複合形二酸化チタン液に添加して混合液を作る。添加混合にさいして、混合液は強制攪拌し、アパタイトを担持した二酸化チタンとチオスルファト銀錯体を均等混合する。均等混合状態でチオスルファト銀錯体はアパタイトに吸着担持される。即ち、二酸化チタンとチオスルファト銀錯体は、アパタイトを介して物理的に結合する。

このように、二酸化チタンとチオスルファト銀錯体は、均等混合状態で、アパタイトを介して物理的な結合をする。即ち均等混合状態が反映され、混合比が均等な混合結合物が生成される。いったん結合すると、容易に分離はせず、安定して結合状態にあるので、溶液の攪拌をしなくても混合比は一定に保たれる。一方、アパタイトが存在しない状態での従来の混合においては、二酸化チタンとチオスルファト銀錯体は、物理的な結合をしないので、溶液を攪拌しても、これら物質の混合状態を、攪拌直後の状態に保つことができなかった。以上に述べた本発明の均等混合効果は、混合液を塗布する前の混合液の攪拌作業を不要にする効果を生じ、塗布作業の時間短縮が図れる。

アパタイトは、二酸化チタンとチオスルファト銀錯体を結合させるバインダーとして作用するだけでなく、空気中で浮遊移動している雑菌やカビや大気汚染物質等を捕獲する汚染物質捕獲材として作用する。捕獲力を有しているので、汚染物質は、二酸化チタンや銀錯体の近くに引き寄せられ、分解され、無害ガスとなって大気に吸収される。即ち、効率よく分解がおこなわれ、汚染物質分解効率を向上させるという効果を生じる。

本発明の外壁用の被膜材は、大気汚染物質を、有害な副産物を生成させることなく、分解し、無害化するもので、壁に直接塗装できる。分解に必要なエネルギーは太陽光だけであり、環境を汚染破壊することなく浄化する。したがって、例えば、外壁塗装材としてあるいは環境浄化材として、産業上の利用価値は非常に高い。

また、本発明の内壁用の被膜材は、室内に浮遊する雑菌やカビ等の汚染物質を、有害な副産物を生成させることなく、分解し、無害化するもので、壁に直接塗装できる。分解に必要なエネルギーは、室内灯である蛍光灯が発する紫外線だけでも十分で、所望の効果を発揮する。また同時に、環境を汚染破壊することなく浄化する。したがって、環境浄化内壁面被膜材として、産業上の利用価値は非常に高い。

Claims

多孔質アパタイトを担持した光触媒を含むアパタイト複合型光触媒溶液と、ポリメトキシポリシロキサンを含むポリメトキシポリシロキサン溶液とを、混合分散させたことを特徴とする被膜材。
前記アパタイト複合型光触媒溶液は、少なくとも、二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したアパタイト複合型二酸化チタン粒子とアクリルエマルジョンおよびシリコンエマルジョンからなる水溶性溶剤と純水とを含み、前記ポリメトキシポリシロキサン溶液は、少なくとも、ポリメトキシポリシロキサンと、エタノールおよびメタノールからなる溶剤と純水とを含むことを特徴とする請求項１に記載の被膜材。
多孔質アパタイトを担持した光触媒と、チオスルファト銀錯体を、溶融液に、混合溶融させたことを特徴とする被膜材。
二酸化チタンを多孔質のアパタイトで被覆したものからなるアパタイト複合型二酸化チタンの粉末とチオスルファト銀錯体を、アクリルエマルジョンとシリコンエマルジョンと界面活性剤と純水からなる溶融液に混合溶融させたことを特徴とする被膜材。