アパタイト被覆二酸化チタン光触媒

アパタイト被覆二酸化チタン光触媒の塗料化

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2004年8月
光触媒を用いた青果物流通容器の生菌数増殖抑制に関する基礎的研究を追加

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アパタイト被覆二酸化チタン光触媒の塗料化

粉末は取り扱いに不便なため、塗膜にして用いられることが多い。常温で塗装・乾燥・固化する塗料は、応用範囲を拡大することができる。

アパタイトを被覆した二酸化チタンの粒子は、従来の光触媒の機能を高度化し、応用範囲を拡大する材料であるが、粉末状では取り扱いに不便である。そこで、塗膜化する技術が必要となる。

  1. 有機バインダー
    二酸化チタン光触媒単体では、有機系のバインダーを分解してしまうため利用できないが、アパタイトを被覆したものでは問題なく利用できる。
  2. 無機系バインダー
    耐久性があるため、外壁などでの応用が期待できる。
  3. スラリー
    粉末を水に溶かして塗布するが、耐久性が悪い。

アパタイトがスペーサーの役割をする

常温で乾燥・固化できて、外装や内装等への塗布も簡単にするためには、有機系や無機系のバインダーを使用した塗料とするのが理想的であろう。従来の二酸化チタン光触媒単体は無機系の塗料には混合できるが、有機系の塗料にはバインダーそのものを分解してしまうため混合できない。

また、塗布面に有機系のペンキが塗ってあったり、樹脂や紙、繊維などの有機系素材や酸化されやすい材料の場合は、従来の二酸化チタン光触媒は下地に無機系塗料のコーティングをしてから上塗りとして塗布する必要があるが、アパタイトを被覆した二酸化チタンの塗料はそのまま塗布することができる。

このように、アパタイト被覆した二酸化チタンは、従来利用できなかった有機系のバインダーを用いて塗料化することや有機物に直接塗布することができる。これは、アパタイトが単なる物質の吸着剤ではなく、有機物と二酸化チタンを隔離するスペーサーとしての役割を果たすからである。

塗膜表面への粒子の頭出し

塗膜化において最も重要なのが、樹脂への混合の場合と同じように塗膜表面への粒子の頭出しである。塗料に粒子を多量に混合しても、塗膜表面に粒子が露出していなければ全く作用しないのは当然である。塗布後に粒子がバインダーの下に隠れてしまえば、機能は発揮されず、普通のペンキとなんら変わりがない。また、粒子が表面に突出していても、その表面がバインダー等に覆われていれば同様に機能は出現しない。

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