(57)【要約】【課題】  紫外光は勿論のこと、可視光の受光によっても光触媒活性を発現し、例えば環境浄化機能が要求される屋内向け材料にコーティングするのに好適な光沢度および接着性に優れた酸化チタン溶液の簡便な製造方法および酸化チタン溶液ならびに酸化チタン溶液を用いて作製した光触媒コーティング材料を提供することにある。【解決手段】  本発明の酸化チタン溶液の製造方法は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理することを特徴とする酸化チタン溶液の製造方法。
【請求項２】
チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理することにより得られたことを特徴とする酸化チタン溶液。
【請求項３】
被コーティング材表面に、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理した酸化チタン溶液を、塗布したのち乾燥させて、光触媒被膜を形成してなることを特徴とする光触媒コーティング材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光だけではなく、可視光の受光によっても光触媒活性を発現し、例えば環境浄化機能が要求される屋内向け材料にコーティングするのに好適な酸化チタン溶液の製造方法および酸化チタン溶液ならびに酸化チタン溶液を用いて作製した光触媒コーティング材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、公害対策や、健康、快適、清潔に対する関心の高まりから、抗菌、消臭、防汚等の機能を持った環境浄化型製品に対する強いニーズがあり、この種の製品に光触媒を利用する技術が注目されている。
【０００３】
ここで「光触媒」とは、光エネルギーを吸収して化学エネルギーに変換する物質のことであり、より具体的には、光エネルギーを吸収すると、励起電子が吸着酸素を還元して活性酸素種のスーパーオキサイドアニオン（・Ｏ2-）を生成し、正孔が吸着水を酸化して活性酸素種の水酸ラジカル（ＯＨ・）を生成することにより、光触媒の表面に接触または近傍に位置する有機物などを酸化分解する物質のことをいう。
【０００４】
さらに、光触媒が酸化チタンの場合は、水の接触角が５°以下となる親水性を発現することができる。
【０００５】
そして、これらの特性を利用すれば、屋外用途では、都市型汚染の主成分である油分、無機質塵埃、カーボン等に対する耐汚染処理や、視認性を確保するための防曇処理、屋内用途では、抗菌や消臭等の衛生処理を行うことができる。
【０００６】
現在、実用化されている光触媒のアナターゼ型の酸化チタンは、バンドギャップエネルギーが3.2eVと大きく、紫外光の受光に限って光触媒活性を発現する。ところが、光源となる太陽光や蛍光灯光に占める紫外光量はせいぜい３〜４％であり、紫外光の強度は日中の太陽光で１〜２mW／cm２、室内の蛍光灯に至っては数μW／cm２程度にすぎない。
【０００７】
このため、光触媒による光エネルギーの利用は、極めて限定された範囲で行われていると言える。従って、光エネルギーの有効利用を図り、蛍光灯のような環境下でも十分に機能を発揮させるために、可視光も利用できる光触媒の実用化が望まれる。
【０００８】
そこで、可視光応答型の光触媒として、酸素欠陥および窒素ドープしたアナターゼ型酸化チタンが注目されている。
【０００９】
例えば、非特許文献１、２および３は、アナターゼ型酸化チタンに酸素欠陥および窒素ドープを施して、伝導帯と価電子帯の間に不純物準位または混成バンドを形成させることにより、可視光の受光でも光触媒活性が発現することを報告している。
【非特許文献１】S.Sato et al.，Chem．Phys．Lett．，123  126（1986）
【非特許文献２】I.Nakamura et al．，J．Molecular Cat.A：Chem，161，205（2000）
【非特許文献３】佐藤次雄ら、日本セラミックス協会第15回秋季シンポジウム講演予稿集、56（2002）
【００１０】
非特許文献１では、四塩化チタン（IV）をアンモニア水で加水分解して得られる沈殿物を酸素中で焼成することにより、また、非特許文献２では、酸化チタンに水素プラズマ処理を施すことにより、そして、非特許文献３では、三塩化チタン（III）を尿素法で加水分解して得られる沈殿物を水熱処理することによって、それぞれ酸素欠陥のある酸化チタンが合成され、このうち、非特許文献１および３の酸化チタンは窒素ドープもされることで、可視光活性が発現すると考えられている。
【００１１】
しかしながら、非特許文献１〜３に記載された光触媒は、何れも粉末として、または気相法を用いて形成した薄膜としてのみ具現化されているため、基材へ簡便に薄膜を形成できる方法については示されていない。
【００１２】
このため、基材へ簡便に薄膜を形成できるコーティング溶液の開発の必要性がある。
【００１３】
そこで、特許文献１は、三塩化チタン(III)や四塩化チタン(IV)などをアンモニア水で加水分解し、その加水分解物を大気中で焼成して得られる可視光応答型のアナターゼ型酸化チタン粉末を、カルボン酸系化合物が混合された溶媒中に分散させる方法を提案している。
【特許文献１】特開2003−96433号公報
【００１４】
しかしながら、上記方法は、光触媒粉末を合成する工程が別途必要のため、コーティング溶液の製造工程が煩雑になり、また、強固に凝集した焼成物（セラミックス）の光触媒粉末を溶媒中で十分に分散させることは難しく、かかるコーティング溶液で形成される被膜はバインダー成分を多量に添加しなければ接着性が十分に得られないという問題がある。加えて、上記方法は、焼成により粒子状酸化チタンを生成するための結晶化工程と、生成した粒子状酸化チタンを溶液中に分散させるための分散化工程とを別々に行なう必要があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の目的は、可視光の受光によっても光触媒活性を発現し、例えば環境浄化機能が要求される屋内向け材料にコーティングするのに好適な接着性および光沢度に優れた酸化チタン溶液の簡便な製造方法および酸化チタン溶液ならびに酸化チタン溶液を用いて作製した光触媒コーティング材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の酸化チタン溶液の製造方法は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理することにある。
【００１７】
また、本発明の酸化チタン溶液は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られたものである。
【００１８】
さらに、本発明の光触媒コーティング材料は、被コーティング材表面に、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理した酸化チタン溶液を、塗布したのち乾燥させて、光触媒被膜を形成したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、紫外光は勿論のこと、可視光の受光によっても、光触媒活性を発現する光触媒コーティング材料、酸化チタン溶液および酸化チタン溶液の製造方法を提供することが可能になった。従って、本発明の光触媒コーティング材料は、これまで紫外光が不足していた室内などの白熱灯や蛍光灯の環境下においても十分に光触媒機能を発揮することができ、内装材や側壁材、具体的にはトイレ、医療施設、食品工場、厨房、会議室、地下通路、トンネルなど、幅広い用途に使用することができる。また、本発明の酸化チタン溶液の製造方法を用いれば、気相法のように高価な装置を用いなくても光触媒を簡便に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の酸化チタン溶液の製造方法は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物とアンモニア水溶液との反応により得られた水酸化チタンを含有する溶液を、該溶液の沸点超えの温度で水熱処理することにより、酸化チタンを結晶化するとともに、窒素をドープし、溶液中に分散しやすくなる性質、いわゆる高分散性に改質するものである。
【００２１】
また、本発明の酸化チタン溶液は、この製造方法により得られたものである。
【００２２】
そして、上記溶液中に含まれる酸化チタンは、その結晶相は主にアナターゼ型であり、さらに、かかる酸化チタン溶液を用いて形成した光触媒被膜は、チタン（IV）化合物のみを原料とした場合は熱処理をしても淡い着色しか呈さないが、チタン（III）化合物を配合することにより150℃〜300℃の熱処理で淡ベージュ色、350℃以上の熱処理で淡黄色を呈し、可視光吸収に有利に働くようになる。また、本発明での酸化チタン溶液は、酸化チタンを含有する液体であればよく、コロイド溶液、スラリー液、分散液、水溶液のいずれであってもよい。
【００２３】
上記チタン（IV）化合物は、後述するようにアンモニア水溶液との反応により水酸化チタンを生成し、溶液中で水熱処理することにより、結晶化および分散化するものであれば特に限定されないが、好ましくは、不純物アニオンの除去性や酸化チタンヘの改質反応性が良く、さらには取り扱いおよび入手が容易なものである。例えば、チタン（IV）化合物としては、四塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニル、蓚酸チタンアンモニウム、ヘキサフルオロチタン酸アンモニウムなどであり、好ましくは四塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニルより選ばれた１種以上である。さらに、上記のチタン（IV）化合物と混合するチタン（III）化合物としては、三塩化チタン、第一硫酸チタン、TiＯまたはTi２O３の硫酸への溶解物などであり、好ましくは三塩化チタンである。上記チタン（IV）化合物に対する三塩化チタンの混合割合は、酸化チタン溶液の分散性が損なわれない範囲で配合することができ、例えば後述するように水酸化チタン溶液の沸点超えである180℃で水熱処理する場合は、チタン（IV）化合物およびチタン（III）化合物の合計に対しTi（III）として90モル％以下であり、好ましくは40〜70モル％である。90モル％を超えると酸化チタン溶液は十分な分散性が得られなくなることがある。一方、チタン（IV）化合物の代わりにチタン（IV）アルコキシドを用いると、チタン（III）化合物に由来する水酸化チタンが酸化されやすくなり、チタン（III）化合物の配合による可視光吸収の向上が期待できないことがある。
【００２４】
上記チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物をアンモニア水溶液との反応により得られるのは、酸化チタンの前駆体である水酸化チタンである。この反応で生成する不純物は洗浄により除去することが好ましい。
【００２５】
生成する水酸化チタンに不要な金属イオンや有機物を極力残留させないため、および後述の可視光応答化の改質に必要なアンモニウムイオンを水酸化チタンに吸着または結合させるため、前記混合物と反応させるアンモニア水溶液としては、アンモニアを直接溶解した水溶液、または熟分解でアンモニアを生成する尿素などの化合物を含む水溶液を用いることができる。
【００２６】
ここで、アンモニア水溶液を用いる一例を挙げる。アンモニア水溶液は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物からなる混合物のアンモニア水溶液との反応を完全に行い、さらに不純物であるチタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の構成アニオンを効率よく除去するために過剰に添加する。例えば、四塩化チタンを32質量％、塩酸を７質量％含む四塩化チタン水溶液50g（Ti（IV）として0.08モル含有）と三塩化チタンを24質量％、塩酸を７質量％を含む三塩化チタン水溶液50g（Ti（III）として0.08モル含有）の混合溶液100gに対しては、アンモニアを28質量％含むアンモニア水溶液を、40g（NH３として0.65モル含有）以上、好ましくは45g（NH３として0.74モル含有）以上混合する。
【００２７】
次いで、上記で生成した水酸化チタンを含む沈殿物から、洗浄により不純物を取り除く。かかる洗浄方法は、特に限定されず、例えばデカンテーション遠心分離、濾過などで洗浄を行えばよい。
【００２８】
かかる洗浄は、チタン（III）化合物およびチタン（IV）化合物の混合物を過剰のアンモニア水溶液と反応させた場合、好ましくは洗浄に用いた後の洗浄液のpHが８〜10になるまで行う。上記洗浄液のpHが８〜10であれば、後述の改質処理および酸化チタンの光触媒活性に対する悪影響が無視できるレベルまで、前記反応時に生成する不純物塩などを除去できる。一方、pHが10を超えた状態で洗浄を終了させてしまうと、不純物塩が多く残留して、酸化チタンの結晶化および分散化を阻害したり、光触媒の活性を低下させるおそれがある。また、洗浄をpHが８未満となるまで行うと、残留アンモニウムイオンが不足し、後述の改質処理後において分散性および可視光応答性が低下する場合があるので好ましくない。
【００２９】
前記混合物とアンモニア水溶液との反応により得られる水酸化チタンは、酸化チタン溶液１kgあたり、0.01〜２モル含むように調整することが好ましく、さらに好ましくは0.05〜１モルである。0.01モルより少ないと、後述の光触媒被膜の形成が容易でなくなるからであり、２モルより多いと酸化チタンの分散化が不十分となる場合がある。
【００３０】
また、本発明では、上記水酸化チタンを含む溶液を沸点超えの温度、好ましくは110〜250℃の温度で水熱処理することが必要である。この改質処理により、水酸化チタンに吸着または結合しているアンモニウムイオンの一部は、水酸化チタンが結晶化する際に構造中の酸素を引き抜いたり、或いは窒素をドープして可視光に応答する酸化チタンへ改質される。このとき、チタン（III）化合物に由来する水酸化チタンを共存させておくと、特に窒素ドープが促されて酸化チタンの着色に有利に働くと考えられる。
【００３１】
なお、一般に「水熱処理」とは、溶媒を水とする水溶液を沸点以上に加熱する処理をいい、本発明では、溶媒を水とし、溶質として上記加水分解物の水酸化チタンを含む水溶液を、沸点超えの温度で水熱処理する。
【００３２】
水熱処理温度は、110℃未満ではチタン（III）化合物に由来する水酸化チタンが共存すると、酸化チタンの分散化が起こりにくくなり、250℃を超えると、酸化チタンの結晶子が成長しすぎるため、光触媒としての活性が低下する傾向がある。水熱処理時間としては１時間以上、好ましくは２〜10時間である。水熱処理時間が１時間より短いと、酸化チタンへの結晶化および溶液中への酸化チタンの分散化の反応が十分進行しなくなる傾向があり、一方、加熱処理時間が10時間より長くしても、上記反応が十分進行しているため、光触媒活性の向上効果はさほど期待できない。
【００３３】
また、アンモニウムイオンを上記水酸化チタン溶液に、適量を共存させると、改質後の酸化チタンの分散性が向上するため、アンモニウムイオンを溶液中に含有させることが好ましい。
【００３４】
上記水酸化チタン溶液中へのアンモニウムイオンの供給方法は、アンモニア水溶液、熟分解でアンモニアを発生する尿素などを上記溶液に直接添加するか、または、上記水酸化チタンの洗浄を、洗浄に用いた後の洗浄液のpHが８〜10の範囲で調整してアンモニウムイオンを残留させる。アンモニウムイオンの濃度は、水熱処理前の水酸化チタンを含む溶液のpHで間接的に表わすと、好ましくは、pHが８〜14である。
【００３５】
また、本発明により得られる改質後の酸化チタンの結晶相は、光触媒活性を発現するものであればよい。例えばアナターゼ型、ブルッカイト型、ルチル型などであり、これらは単一相または混合相である。
【００３６】
上記の酸化チタンの結晶相は、チタン塩の種類により変化する。例えば、チタン（IV）化合物として、四塩化チタン、硫酸チタン、硫酸チタニルなどを使用した場合、何れもアナターゼ型の単一相を生成するが、上記のチタン（IV）化合物に三塩化チタンを配合していくと、三塩化チタンが60モル％以上の配合でアナターゼ型とルチル型の混合相が生成する。
【００３７】
このようにして得られた酸化チタン溶液を被コーティング材に塗布したのち乾燥させて、光触媒被膜を形成することにより、本発明の光触媒コーティング材料が得られる。
【００３８】
次に、酸化チタン溶液をコーティング溶液として用い、被コーティング材（基材）に塗布し、光触媒被膜を形成する方法について、具体的に説明する。
【００３９】
本発明で使用する基材としては、セラミックス、タイル、コンクリート、ガラスおよび煉瓦などの無機材料、アルミニウム板、ステンレス鋼板、琺瑯鋼板、各種メッキ鋼板、化成処理鋼板および塗装鋼板などの金属材料、アクリルおよびポリカーボネートなどの樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。基材の形状としては、例えば、ブロック、シート、フィルム、構造材などが挙げられるが、これらに特に限定されない。加えて、基材の大きさや厚さ等も特に限定されない。
【００４０】
基材への被膜の形成方法は、本発明の酸化チタン溶液を、酸化チタンとして0.1〜10質量％、好ましくは、0.5〜５質量％に調整し、通常、スプレー、ディップ、刷毛などにより基材に塗布後、乾燥させて光触媒被膜を形成させる。
【００４１】
また、本発明の酸化チタン溶液にコロイダルシリカ溶液、ペルオキソチタン酸溶液、金属キレート溶液、ジルコニル溶液などのバインダーを添加して被膜の硬さおよび接着を向上させてもよい。
【００４２】
次いで、上記乾燥後の光触媒被膜を加熱し、基材への接着、および酸化チタンに吸着または結合している残留アンモニウムイオンにより酸化チタンの酸素を引き抜いたり窒素をドープして可視光応答性を強化することが好ましい。
【００４３】
光触媒被膜の膜厚は、好ましくは0.01〜１μｍであり、より好ましくは0.05〜0.5μｍである。膜厚が0.01μm未満だと、光触媒被膜の形成が難しく、さらに光の吸収効率が低下するため光触媒活性が有効に発揮できないおそれがあるからである。一方、1μｍを超えると、乾燥時や加熱処理後の冷却時に光触媒被膜にクラックや剥落を生じるおそれがあるからである。
【００４４】
乾燥後の光触媒被膜の加熱条件は、100〜600℃で１〜60分間行い、好ましくは200℃〜500℃で２〜30分間である。100℃未満であると、基材表面に対する光触媒被膜の接着性が弱いため欠落するおそれがあり、600℃を超えると、酸化チタンの結晶子の成長が促進され光触媒活性が低下したり、特に大気中などの酸化性雰囲気では酸化チタンに形成した酸素欠陥やドープした窒素が酸化により減少して可視光応答性が低下するおそれがあるからである。加熱時間は１分間未満であると、十分に加熱することができず、基材表面に対する光触媒被膜の接着性が弱いため剥離しやすく、60分間よりも長いと、結晶子が成長して光触媒活性が低下したり、また生産性が悪くなる傾向があるからである。
【実施例】
【００４５】
次に本発明を実施例により具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
硫酸チタニル水和物：TiＯSＯ４・ｎＨ２Ｏ（ｎ＝1.1）2.3g（Ti（IV）として0.013モル含有）を三塩化チタン12質量％、塩酸3.5質量％を含む三塩化チタン水溶液16.1g（Ti（III）として0.013モル含有）に溶解した水溶液（三塩化チタンを50モル％配合）に、アンモニアを14質量％含むアンモニア水溶液を40g（NH３として0.33モル含有）混合して水酸化チタンを沈殿させ、次いで遠心分離器にて沈殿物を分離した。上澄み液を除去したあと蒸留水を添加しながら攪拌し、遠心分離器にて沈殿物を分離する洗浄操作を、さらに２回繰り返した。２回目の洗浄後の洗浄液のｐHは9.5であった。洗浄を終えた水酸化物を丸底フラスコの中に移し、蒸留水を加えて全量を200gとして、酸化チタンとして１質量％（酸化チタン溶液１kgに対し0.125モル）含むように調整した。このとき、溶液のpHは９であった。この溶液を、沸点（約100℃）超えの温度である180℃で２時間の水熱処理を行った。酸化チタン溶液は青色を呈し、コロイド状であり、ｐHは８であった。
上記酸化チタン溶液をAlメッキ琺瑯鋼板（ＪＦＥ建材（株）製：Ｋ−ＦＬＥＸ）にスプレーで塗布し、乾燥したのち大気中で400℃で５分間の加熱処理を行うことによって光触媒コーティング材料を作製し、評価用の供試材とした。このとき、光触媒被膜はアナターゼ型の単一相であり、平均膜厚は0.3μｍであった。光触媒被膜の特性を下記に示す方法で測定、評価した。その評価結果を表１に示す。
【００４７】
（実施例２）
実施例１において、硫酸チタニル水和物を三塩化チタン溶液に溶解した上記水溶液の代わりに、硫酸チタニル水和物：TiＯSＯ４・ｎＨ２Ｏ（ｎ＝1.1）1.4ｇ（Ti（IV）として0.008モル含有）を三塩化チタン12質量％、塩酸3.5質量％を含む三塩化チタン溶液22.5ｇ（Ti（III）として0.018モル含有）に溶解した水溶液（三塩化チタンを70モル％配合）を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法にて、酸化チタン溶液および光触媒コーティング材料を得た。このとき、酸化チタン溶液は青色の懸濁状で、光触媒被膜はアナターゼ型とルチル型の混合相であり平均膜厚は0.3μｍであった。光触媒被膜の特性の評価結果を表１に示す。
【００４８】
（実施例３）
実施例１おいて、硫酸チタニル水和物を三塩化チタン溶液に溶解した上記水溶液の代わりに、四塩化チタン32質量％、塩酸７質量％を含む四塩化チタン水溶液7.5g（Ti（IV）として0.013モル含有）に、三塩化チタン12質量％、塩酸3.5質量％を含む三塩化チタン溶液16.1ｇ（Ti（III）として0.013モル含有）を混合した水溶液（三塩化チタンを50モル％配合）を用いたこと以外は、実施例１と同じ方法にて、酸化チタン溶液および光触媒コーティング材料を得た。このとき、酸化チタン溶液は青色のコロイド状で、光触媒被膜はアナターゼ型の単一相であり、平均膜厚は0.3μｍであった。光触媒被膜の特性の評価結果を表１に示す。
【００４９】
（比較例１）
硫酸チタニル水和物：TiＯSＯ４・ｎＨ２Ｏ（ｎ＝1.1）2.3ｇ（Ti(IV)として0.013モル含有）を三塩化チタン12質量％、塩酸3.5質量％を含む三塩化チタン溶液16.1ｇ（Ti（III）として0.013モル含有）に溶解した水溶液（三塩化チタンを50モル％配合）に、アンモニアを14質量％含むアンモニア水溶液を40ｇ混合して水酸化チタンを沈殿させ、次いで遠心分離器にて沈殿物を分離した。上澄み液を除去したあと蒸留水を添加しながら攪拌し、遠心分離器にて沈殿物を分離する洗浄操作を、さらに２回繰り返した。２回目の洗浄後の洗浄液のｐHは9.5であった。洗浄を終えた水酸化物を丸底フラスコの中に移し、蒸留水を加えて全量を200ｇとして、酸化チタンとして１質量％（酸化チタン溶液１kgに対し0.125モル）含むように調整した。このとき、溶液のpHは９であった。この溶液を攪拌しながら沸点で加熱処理（100℃で還流）を５時間行った。酸化チタン溶液は青色を呈したスラリー状で、攪拌しても数十分間で酸化チタン成分が沈降し、光触媒被膜を形成することができなかった。なお、溶液中の酸化チタンは結晶相ではなくアモルファス相であった。
【００５０】
（比較例２）
四塩化チタン32質量％、塩酸７質量％を含む四塩化チタン水溶液15.0ｇ（Ti（IV）として0.026モル含有）に、アンモニアを14質量％含むアンモニア水溶液を40ｇ（NH３として0.33モル含有）混合して水酸化チタンを沈殿させ、次いで遠心分離器にて沈殿物を分離した。上澄み液を除去したあと蒸留水を添加し、さらに遠心分離器にて沈殿物を分離する洗浄操作を２回繰り返した。２回目の洗浄後の洗浄液のｐHは9.5であった。洗浄を終えた水酸化物は丸底フラスコの中に移し、蒸留水を加えて全量を150ｇとした。この溶液に、過酸化水素を30質量％含む水溶液を50ｇ加え、冷却しながら水酸化チタンを溶解して、酸化チタンとして１質量％（酸化チタン溶液１kgに対し0.125モル）含むようにペルオキソチタン酸溶液を調整した。この溶液のｐHは６であった。さらに180℃で２時間の水熱処理をした。酸化チタン溶液は乳白色を呈し、コロイド状であり、ｐHは８であった。光触媒コーティング材料は、実施例１と同じ方法にて作製し、光触媒被膜はアナターゼ型の単一相であり平均膜厚は0.3μｍであった。光触媒被膜の特性の評価結果を表１に示す。
【００５１】
（試験方法）
次に、作製した酸化チタン溶液における、溶液状態、酸化チタンの分散性および結晶性、光触媒コーティング材料における、光触媒被膜の基材に対する接着性、光触媒活性および鏡面光沢度について評価した。
【００５２】
１．酸化チタン溶液における溶液外観
酸化チタン溶液における溶液状態は、酸化チタン溶液を透明ガラス製の試験管に注ぎ、目視により観察した。
【００５３】
２．酸化チタン溶液における酸化チタンの分散性
酸化チタン溶液における酸化チタンの分散性は、酸化チタン溶液を透明ガラス製の試験管に、その底部より10ｃｍの高さまで注いで栓をし、１週間放置後の上澄み部分の長さが３ｍｍ以内であれば分散性が良好と判断した。
【００５４】
３．酸化チタン溶液における酸化チタンの結晶相
酸化チタン溶液における酸化チタンの結晶相は、酸化チタン溶液を乾燥させて取り出した粉末を、粉末Ｘ線回折装置（理学電機製  ＲＩＮＴ２０００）により測定し、評価した。
【００５５】
４．被膜接着性
JIS K 5400−1990の8.5.2碁盤目テープ法に準拠した碁盤目テープ試験（碁盤目数100）により評価した。碁盤目剥離試験は、カッターで供試材の基板（基材）に達する深さの切り目を、隙間間隔１ｍｍ、升目100の碁盤目に形成し、この碁盤目にセロハン粘着テープを貼り付け、該テープを瞬間的に剥がしたあとの供試材に残存する被膜の碁盤目数をカウントし、このカウント数が、95個以上を合格として、被膜接着性を評価した。
【００５６】
５．光触媒活性評価のための抗菌試験
抗菌製品技術協議会の抗菌製品の抗菌力評価試験法に記載された光照射フィルム密着法に準じて抗菌力を評価した。５cm×５cmサイズの供試材上に、菌濃度1.5×10６個／mlの菌液を0.1ml接種したあと、ポリエチレンフィルムを被せて密着させ、これを透明シャーレ内にセットして、温度25℃、相対湿度90％以上の条件下で蓋をし、紫外光カットフィルム（富士写真フィルム(株)製：商品名「UV Guard」）を装着させた白色蛍光灯で可視光強度が80μW/cm２（MINOLTA製：受光部UM-400を装着した光強度計UM−10で測定）の可視光を24時間照射、あるいは、暗所にて24時間放置した。その後、生理食塩水で供試材から生残菌を洗い出し、ＮＡ培地（標準寒天培地）にて35℃、24時間培養し、生菌数を測定した。抗菌力は、生菌数が供試材１枚当り10個未満を合格とした。菌は黄色葡萄球菌IFO12732を使用した。なお、このとき紫外光強度は０μW/cm２（MINOLTA製：受光部UM-360を装着した光強度計UM-10で測定）であった。
【００５７】
６．鏡面光沢度測定
JIS Z 8741-1997の鏡面光沢度−測定方法に準拠して、被膜の鏡面光沢度を光沢計（日本電色工業（株）製：VG−2000型）を用いて供試材の45度鏡面光沢を測定し、評価した。
【００５８】
【表１】
2005219966.tif 000002
【００５９】
表1に示す結果から、上記試験条件では、実施例１〜３は、何れも基材への接着性、および可視光の受光によって光触媒活性を表す指標である抗菌力に優れており、加えて、鏡面光沢度が琺瑯素材と同等レベルのものが得られた。
一方、比較例１は、光触媒被膜を形成するためのコーティング溶液としての酸化チタン溶液が得られず、被膜の形成ができないため、抗菌試験の実施ができなかった。また、比較例２は、鏡面光沢度は琺瑯素材と同等レベルであるが、可視光を受光しても光触媒活性が十分に発現されていない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、紫外光は勿論のこと、可視光の受光によっても、光触媒活性を発現する光触媒コーティング材料および酸化チタン溶液の製造方法を提供することが可能になる。従って、本発明の光触媒コーティング材料は、これまで紫外線が不足していた室内などの白熱灯や蛍光灯の環境下においても十分に光触媒機能を発揮することができ、内装材や側壁材、具体的にはトイレ、医療施設、食品工場、厨房、会議室、地下通路、トンネルなど、幅広い用途に使用することができる。また、本発明の酸化チタン溶液の製造方法を用いれば、気相法のように高価な装置を用いなくても光触媒を簡便に製造することができる。