(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ−ト層を介して、金属酸化物からなる光半導体および光半導体でない親水性物質とを含んだトップコート層を備え、前記光半導体でない親水性物質は、シリカ、無定形酸化チタン、アルミナ、シラノール、ポリシラノール、シリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換されたシリコーン樹脂から選択される、少なくとも一種であり、前記トップコート層の表面は、該光半導体酸化物の励起波長以下の照度が０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になり、もって水洗浄または降雨により付着した汚れが容易に洗い流されることを特徴とする鉄道車両。
【請求項２】
鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ−ト層を介して、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガンから選択される少なくとも１種の物質と、金属酸化物からなる光半導体とを含んだトップコート層を備え、前記トップコート層の表面は、該光半導体酸化物の励起波長以下の照度が０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になり、もって水洗浄または降雨により付着した汚れが容易に洗い流される鉄道車両。
【請求項３】
前記光半導体は、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄より選択される、少なくとも1種である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の鉄道車両。
【請求項４】
前記光半導体は、酸化錫、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄、ルチル型酸化チタンより選択される、少なくとも１種である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面が親水性で汚れがつきにくく、清掃しやすい鉄道車両を提供する。また、鉄道車両の構体表面を親水化し、かつ、維持して、表面の清浄性を確保する塗装方法を提供する。
【０００２】
【従来技術】
鉄道車両の構成部分を構体といい、現在、構体の大部分は一般的には鋼製が多いが、ステンレス鋼や軽合金の使用も増えてきている。また、アルミニウム基板のメラミン又はポリエステル化粧板、断熱防振動材のサンドイッチ鋼板等、金属を用いた複合材料、さらにＦＲＰやその複合材料等の使用も増えてきている。
これら多岐にわたる材料の特性を充分に維持しつつ、より長期間にわたって使用するためには、それぞれの材料が持つ特性やその使用環境に応じたメンテナンス、つまり清掃による表面の清浄化が必要となる。
特に車体外部に関しては、大気中の浮遊塵埃のみならず、鉄道固有の汚染物質である鉄粉（レ−ルとブレ−キ制輪子の磨耗粉）及び銅粉（すり板と架線の磨耗粉）が、車両外板に付着しやすいので、清掃を頻繁に行う必要がある。
具体的には、車体外部は、フタル酸樹脂エナメル塗装やアクリル樹脂エナメル塗装、ウレタン樹脂塗装等の塗装品、及び無塗装のステンレス鋼製品があるが、前者では１、２日から１０日に１回の清掃をおこなっており、また、後者では月１回程度のワックス掛けを行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような作業に関しては、多大な労力、機械、水、洗浄剤、電力、時間、場所等のコストがかかり、省力、省資源の観点からこれらを削減する技術が要求されてきた。
また、清掃時に使用されるブラシ等で塗装面に傷がつき、結果的に塗装面の寿命縮めてしまうことがあり、このような点に関しても改善策が要求されてきた。
【０００４】
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、堅牢で汚れにくい鉄道車両を得ることによってその清掃を合理化、省力化することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために種々検討し、鉄道車両の基材表面を親水化することによって、汚れが付きにくく、かつ清掃が容易となることを知見し本発明に想達した。
【０００６】
本発明は、光半導体による基材表面の親水化現象に基づくものである。
【０００７】
すなわち本発明の鉄道車両は、鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ−ト層を介して、金属酸化物からなる光半導体および光半導体でない親水性物質とを含んだトップコート層を備え、前記光半導体でない親水性物質は、シリカ、無定形酸化チタン、アルミナ、シラノール、ポリシラノール、シリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換されたシリコーン樹脂から選択される、少なくとも一種であり、前記トップコート層の表面は、該光半導体酸化物の励起波長以下の照度が０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になり、もって水洗浄または降雨により付着した汚れが容易に洗い流されることを特徴とする。
【０００９】
鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ−ト層を介して、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガンから選択される少なくとも１種の物質と、金属酸化物からなる光半導体とを含んだトップコート層を備え、前記トップコート層の表面は、該光半導体酸化物の励起波長以下の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になり、水洗浄または降雨により付着した汚れが容易に洗い流されることを特徴とする。鉄道車両の構体の基材表面に、直接又はベ−スコ−ト層を介して、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガンから選択される少なくとも１種の物質と、金属酸化物からなる光半導体とを含んだトップコート層を備え、前記トップコート層の表面は、該光半導体酸化物の励起波長以下の照度が０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2の光の照射による光励起に応じて表面の水濡れ性が水との接触角に換算して１０°以下になり、もって水洗浄または降雨により付着した汚れが容易に洗い流されることを特徴とする。
前記光半導体層又は光半導体を含んだ層に、光半導体でない親水性物質を添加し、光半導体は殆ど外気に接していない状態にあり、前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性しか有しないようにしてもよい。
【００１０】
また、前記光半導体は、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄より選択される、少なくとも1種とすることができる。
前記光半導体層又は光半導体を含んだ層に、光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を添加し、前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性しか有しないことを特徴とする。
【００１１】
また、前記光半導体は、酸化錫、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄、ルチル型酸化チタンより選択される、少なくとも１種であることを特徴とする。前記光酸化還元反応を阻害する物質はアルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガンから選ばれる１種以上の物質としてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第一構成は、鉄道車両のトップコ−ト層として光半導体の層又は光半導体を含む層を形成して前記光半導体の励起波長以下の光を照射し、光励起に応じて表面を親水化するものである。
【００１９】
ここで親水化とは、外的要因により表面の水濡れ性が増加し、水との接触角が低下する現象をいう。
光親水化とは、上記において外的要因が光である場合である。
高度に親水化、超親水化とは、水との接触角で１０°以下、好ましくは５°以下になる程度まで親水化することをいう。
このように高度に親水化された表面には、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん、親水性物質も付着しにくく、また、付着した場合でも、水洗浄（降雨も含む）により容易に洗い流され、表面が清浄に保たれると考えられる。
【００２０】
本発明の第二構成は、前記光半導体の伝導帯のエネルギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値に位置するようにするものである。
光酸化還元反応に関する従来の定説は、光励起により伝導電子−正孔対が生成し、次いで生成した伝導電子による還元反応と正孔による酸化反応が同時に促進されて進行するというものであった。
従って、光半導体の伝導帯のエネルギ−準位が負側に充分高くない酸化錫やルチルは、伝導電子による還元反応が進行しにくく、正孔による酸化反応のみが促進されやすい構造であるが、このような構造では伝導電子が過剰となり、光励起により生成した電子−正孔対が酸化還元反応に関与することなく再結合するため、実際には酸化反応も還元反応も殆ど生じない。しかしながら、後述するように光励起による親水化現象は進行するのである。
【００２１】
光半導体の光酸化還元反応が有機物の分解に利用される場合、その分解反応は環境中の水や酸素を利用して行われる。すなわち、光励起により生成した伝導電子は酸素を還元してス−パ−オキサイドイオン（Ｏ2-）を生成し、正孔は水酸基を酸化して水酸ラジカル（・ＯＨ）を生成し、これらの高度に反応性の活性酸素種（Ｏ2-や・ＯＨ）の酸化還元反応により有機物が分解される。
従って、有機物を有効に光酸化還元分解するためには、正孔を生成する価電子帯上域のエネルギ−準位が水酸基が電子を放出する酸素生成準位（＋０．８２ｅＶ）より正側に位置し、かつ伝導電子が生成する伝導帯下端のエネルギ−準位が水素が電子を放出して酸素側に供与する水素生成準位（０ｅＶ）より負側に位置させればよいことになる。
故に、逆に、有機物を有効に光酸化還元分解させないためには、▲１▼価電子帯上域のエネルギ−準位を酸素生成準位（＋０．８２ｅＶ）より負側に位置させるか、或いは▲２▼伝導帯下端のエネルギ−準位を水素生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいことになる。
【００２２】
光半導体の光酸化還元反応が水中の金属イオンの析出に利用される場合には、光励起により生成した伝導電子により金属イオンが還元析出される。（同時に正孔は水中の水酸基を酸化して水酸ラジカル（・ＯＨ）を生成すると考えられる。）
従って、例えば鉄イオンを水中から有効に析出除去するためには、伝導電子が生成する伝導帯下端のエネルギ−準位が鉄生成準位（−０．４４ｅＶ）より負側に位置する必要がある。
故に、逆に、金属イオンを水中から析出させないためには、伝導帯下端のエネルギ−準位を金属生成準位より正側に位置させればよいことになる。貴金属を除外すれば金属の生成準位は水素生成準位より負側にあるので、結局、伝導帯下端のエネルギ−準位を水素生成準位（０ｅＶ）より正側に位置させればよいことになる。
【００２３】
以上のことから、樹脂の分解（ベ−スコ−ト層の塗膜の劣化、変色等）、水中溶存金属イオンの析出（有色金属の析出付着、発錆等）を抑えつつ、光親水化させる１つの方法として、光半導体の伝導帯のエネルギ−準位を、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、正の値に位置する方法があることがわかる。
【００２４】
さらに、本発明の第三構成は、鉄道車両のトップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体でない親水性物質を含む透明又は着色性の薄膜を、光半導体が殆ど外気に接していない状態になるよう形成するものである。
このような状態では光半導体の光励起により生成した伝導電子及び正孔のうちのほとんどは表面まで拡散せず、水、酸素、金属イオン等の表面反応種と接触する確率が激減し、故に光酸化還元反応は抑制される。
そして前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下で、かつ充分な耐磨耗性を発揮しうる程度に、膜厚が薄い及び／又は光半導体粒子含有率が低い塗膜において生成する伝導電子及び正孔量のもとではほとんど光酸化還元反応は生じない程度まで抑制可能となる。
にもかかわらず、後述するように光親水化反応は進行するのである。
【００２５】
さらに、本発明の第四構成は、鉄道車両のトップコ−ト層として、光半導体粒子と光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を含む透明又は着色性の薄膜を形成するものである。そして前記光半導体の励起波長以下の光の照度が１ｍＷ／ｃｍ2以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応は殆ど生じない程度の光触媒活性しか有しないことによって、前項同様に樹脂の分解や水中溶存金属イオンの析出が抑制される。
【００２６】
本発明で好適に使用可能な光半導体としては、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、チタン酸ストロンチウム、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄等の金属酸化物が挙げられる。
【００２７】
本発明で好適に使用可能な伝導帯のエネルギ−準位が水素生成準位を０ｅＶとした場合に正の値に位置する光半導体としては、酸化錫、三酸化タングステン、三酸化二ビスマス、酸化第二鉄、ルチル型酸化チタン等の金属酸化物が挙げられる。
【００２８】
本発明で好適に使用可能な光半導体でない親水性物質は、シリカ、無定型酸化チタン、アルミナ等の無機酸化物、シラノ−ル、ポリシラノ−ル、シリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換されたシリコ−ン樹脂等が挙げられる。
【００２９】
光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルミナ、ジルコニア、シリカ、酸化アンチモン、無定型酸化チタン、アルミニウム、マンガン等が知られている。
【００３０】
本発明が適用可能な基材は特に限定されるものではない。
一般塗料の塗装面に適用しても光酸化劣化を引き起こさない塗膜を形成することを目的とする場合は、一般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチック、木材、人工大理石等に好適に使用可能である。
水環境下で使用しても有用金属が析出して外観を損ねない塗膜を形成することを目的とする場合には、窯業製品、一般樹脂フィルム、塗装板、化粧板、プラスチック、木材、人工大理石、石、ガラス、金属、コンクリ−ト、それらの組み合わせ、それらの積層体等に好適に使用可能である。
【００３１】
本発明の第二、第三構成では、上記トップコ−ト層の膜厚をできるだけ薄くする方が好ましい。１μｍ以下、より好ましくは０．２μｍ以下がよい。そうすれば、基材に固定される光半導体の絶対量を低減することができ、より光酸化還元性を低めることができる。また耐磨耗性も向上する。
特に０．２μｍ以下では、光半導体を含有する薄膜の透明性を確保しやすく、下地の意匠性や透明性を維持できる。
【００３２】
本発明の第二構成では、上記トップコ−ト層中の光半導体含有量は、光半導体含有層に対して好ましくは５〜８０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％程度にするのがよい。光半導体含有量が少ない程光酸化還元性を低めることができるからである。但し、光親水化現象も光半導体の光励起現象に基づいた現象なので約５％以上は含有されている必要はある。
【００３３】
本発明では、励起波長以下の波長光の照度は、好ましくは０．０００１〜１ｍＷ／ｃｍ2、より好ましくは０．００１〜１ｍＷ／ｃｍ2程度がよい。励起波長以下の波長光の照度が低い程、生成する電子−正孔対の量が現象するので光酸化還元性を低めることができるからである。但し、光親水化現象も光半導体の光励起現象に基づいた現象なので約０．０００１ｍＷ／ｃｍ2以上の励起光照度を要する。
【００３４】
本発明において光半導体を励起するための光源は、上記励起波長以下の波長光の照度を発光しうるものであればよく、太陽光や、蛍光灯、白熱電灯、メタルハイドランプ、水銀ランプのような室内照明灯を使用することができる。
【００３５】
本発明において基材と光半導体含有層との間に中間層を設けてもよい。それにより基材との密着性が増加し、耐磨耗性が向上する。
【００３６】
本発明の第二構成である、鉄道車両に、エネルギ−準位が、水素発生準位を０ｅＶとした場合に、正の値に位置する光半導体粒子を含む薄膜のトップコ−ト層を形成する方法には例えば以下の方法がある。
（１）基材表面に、上記光半導体粒子を塗布し、焼成する。
（２）基材表面に、上記光半導体金属酸化物の構成元素金属種を含む有機化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結晶させる。
（３）基材表面に、半導体金属酸化物の構成元素金属をスパッタ等で固定後、加熱、電極反応等の方法で酸化する。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結晶させる。
【００３７】
本発明の第三構成である、鉄道車両に、光半導体粒子と、光半導体でない親水性物質を含むトップコ−ト層を形成する方法は、光半導体でない親水性物質の種類により方法が異なる。
（I）光半導体でない親水性物質がシリカ、アルミナ等の無機酸化物の場合
（１）基材表面に、光半導体粒子と上記無機酸化物粒子を塗布し、焼成する。
（２）基材表面に、光半導体金属酸化物と、上記無機酸化物粒子の構成元素金属種を含む有機化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。
（３）基材表面に、光半導体粒子と、上記無機酸化物粒子半導体金属酸化物の構成元素金属をの構成元素金属種を含む有機塩化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）を加水分解し、基材に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結晶させる。
（II）光半導体でない親水性物質がシリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部が水酸基に置換されたシリコ−ン樹脂の場合
光半導体粒子とシリコ−ン樹脂及び／又はその前駆体（オルガノアルコキシシラン、及びその加水分解物）を基材に塗布し、加熱する。それにより必要に応じて加水分解され、その後脱水縮重合され硬化して光半導体とシリコ−ン樹脂が基材上に固定される。その後、光半導体に励起波長以下の波長光を照射してシリコ−ン樹脂中のシリコン原子に結合したオルガノ基の少なくとも一部を水酸基に置換する。
【００３８】
本発明の第四構成である、鉄道車両に光半導体粒子と、光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を含む薄膜のトップコ−ト層を形成する方法には、例えば以下の方法がある。
（１）基材表面に、光半導体粒子と上記阻害する物質中の構成金属種を含む化合物を塗布し、焼成する。
（２）基材表面に、阻害する物質中の構成元素金属種を含む化合物と、光半導体粒子の構成元素金属種を含む有機化合物（アルコキシド、キレ−ト、アセテ−トなど）又は酸化物でない無機化合物（塩化物、硫酸化物など）の加水分解物を、金属基材に塗布し、加熱等の方法で脱水反応させる。この過程までで酸化チタンのように金属酸化物が結晶化されない場合には、さらに加熱して金属酸化物を結晶させる。
【００３９】
【実施例】
（実施例１）
まず１０ｃｍ角のアルミニウム板を用意して、基板表面を平滑化するため、予めシリコ−ン層で被覆した。このため、日本合成ゴム製の塗料組成物“グラスカ”のＡ液（シリカゾル）とＢ液（トリメトキシメチルシラン）を重量比で３になるように混合し、この混合液をアルミニウム基板に塗布し、１５０℃の温度で硬化させ、膜厚３μｍのシリコ−ンで被覆された試料を得た。
次に、上記試料表面に、光半導体１重量部とシリコ−ン樹脂１重量部よりなる薄膜のトップコ−ト層を形成し、試料Ｎｏ．１を得た。
より詳しくは、アナタ−ゼ型チタニアゾル（日産化学製、ＴＡ−１５）と前記“グラスカ”のＡ液を混合し、エタノ−ルで希釈後、更に“グラスカ”のＢ液を添加し、酸化チタン含有シリコ−ン塗料用組成物を調整した。ここで“グラスカ”のＡ液とＢ液は、重量比で３になるようにした。この塗料用組成物を上記アルミニウム板の表面に塗布し、１５０℃の温度で硬化させ、アナタ−ゼ型チタニア粒子とシリコ−ン樹脂からなる膜厚５μｍのトップコ−ト層を形成して試料Ｎｏ．１を得た。
この試料Ｎｏ．１に２０ＷのＢＬＢ蛍光灯（三共電気製）を用いて０．５ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照度で紫外線を照射した後、接触角測定器（ＥＲＭＡ社製、型式Ｇ−Ｉ−１０００）を用いて試料と水との接触角を測定した。接触角は、マイクロシリンジから試料表面に水滴を滴下した後３０秒後に測定した。このときの測定結果は、３°であり、トップコ−ト層表面は高度の親水性を示した。
【００４０】
（実施例２）
１０ｃｍ角のアルミニウム板上に実施例１と同様の手法により、膜厚３μｍのシリコ−ンで被覆された試料を得た。
次に、上記ベ−スコ−ト層表面上に、光半導体とシリコ−ン樹脂及び光酸化還元反応を抑制するために添加した硝酸ナトリウムから成るトップコ−ト層を形成して試料Ｎｏ．２を得た。より詳しくは、実施例１で調整した塗料生成物にさらに硝酸ナトリウム水溶液を加えた新たな塗料生成物を前記ベ−スコ−ト層表面に膜厚０．２μmとなるように塗布した後に硬化させ、紫外線を照射した。その後、実施例１と同様に表面の接触角を測定した。その結果、接触角は３°で、この場合にもトップコ−ト層表面は高度の親水性を示した。
【００４１】
（実施例３）
実施例１及び実施例２の比較例として１０ｃｍ角のアルミニウム試料Ｎｏ．３について実施例１と同様の手法で表面の接触角を測定した。その結果、試料Ｎｏ．３は９５°であり、親水性に乏しいことがわかった。
【００４２】
（実施例４）
茅ヶ崎市所在の建物の屋上に図１及び図２に示す屋外汚れ加速装置を設置した。図１及び図２を参照するに、この装置は、フレ−ム１に支持された傾斜した試料支持面２を備え、試料３を取り付けるようになっている。フレ−ムの頂部には前方に傾斜した屋根４が固定してある。この屋根は波形プラスチック板からなり、集まった雨が試料支持面２に取り付けた試料３の表面に筋を成して流下するようになっている。この装置の試料支持面２にＮｏ．１からＮｏ．３の試料を各々取り付け、屋外に約１ヶ月間暴露した。
暴露後に観察したところ、光半導体被膜のあるＮｏ．１及びＮｏ．２の試料は、いずれも外観が美しかった。一方、Ｎｏ．３の試料は表面が汚れていた。したがって、光半導体被膜のある試料は耐汚染性に優れていることがわかる。
【００４３】
（実施例５）
Ｎｏ．１からＮｏ．３の試料について、金属イオン還元性を試験した。試験方法は、水酸化鉄溶液を試料表面に滴下し、ＢＬＢランプを照射した後、着色の有無を観察して行った。Ｎｏ．２及びＮｏ．３は着色がなかったのに対し、Ｎｏ．１は着色が認められた。これは、Ｎｏ．１の試料表面の光半導体を含む層において、光酸化還元反応が進行して有色金属イオンの付着が起こったためである。一方、Ｎｏ．２では、ナトリウムの添加によって光酸化還元反応が抑制され、金属イオンの付着が防がれたものと考えられる。
以上実施例１から実施例５の結果を表２に示す。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
【発明の効果】
本発明では、鉄道車両の表面に半導体を含有する層を形成し、かつ（１）光半導体として、水素生成準位を０ｅＶとした場合に、伝導帯のエネルギ−準位の下端が正の値に位置するようなものにする、または（２）表面にさらに光半導体でない親水性物質を含有させて光半導体がほとんど外気に接しない状態にする、または（３）表面にさらに光半導体の光酸化還元反応を阻害する物質を含有させることにより、光半導体の励起波長以下の光の照射による光励起に応じて親水化されるが、光酸化還元反応はほとんど生じない程度の光触媒活性しか有しない鉄道車両が得られる。
このような鉄道車両は、カ−ボン等の疎水性物質はもちろん親水性の物質も付着しにくく、耐候性にもすぐれることから、清掃の必要回数が減少する。
また、付着した汚れも簡単な水洗いで落とせるので省力、省資源に大きく貢献する。
さらに、被膜を薄くすることによって、耐磨耗性も備え、特に透明樹脂を用いた薄膜では透明性が得られるので下地の意匠性・デザイン性を損なうことがない点でも優れている。
したがって、客車、機関車、貨車等鉄道車両及び、その使用状況が鉄道車両と類似するトロリ−バス、ケ−ブルカ−等に適用が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】屋外汚れ加速試験装置の正面図
【図２】屋外汚れ加速試験装置の側面図
【符号の説明】
１−フレ−ム
２−試料支持面
３−試料
４−屋根
【図１】
0003972081.tif 000018
【図２】
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