特許 6231550 酸化チタン分散液、酸化チタン塗布液、及び光触媒塗膜

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6231550

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】酸化チタン分散液、酸化チタン塗布液、及び光触媒塗膜

(51)【国際特許分類】

   B01J 35/02 20060101AFI20171106BHJP

   C01G 23/047 20060101ALI20171106BHJP

   B01J 23/745 20060101ALI20171106BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20171106BHJP

   C09D 127/12 20060101ALI20171106BHJP

   C09D 7/12 20060101ALI20171106BHJP

   C09D 133/02 20060101ALI20171106BHJP

   C09D 5/00 20060101ALI20171106BHJP

   C09D 5/08 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   B01J35/02 JZAB

   C01G23/047

   B01J23/745 M

   B01D53/86 150

   C09D127/12

   C09D7/12

   C09D133/02

   C09D5/00 Z

   C09D5/08

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-505431(P2015-505431)

(86)(22)【出願日】2014年3月6日

(86)【国際出願番号】JP2014055741

(87)【国際公開番号】WO2014141992

(87)【国際公開日】20140918

【審査請求日】2016年9月13日

(31)【優先権主張番号】特願2013-53082(P2013-53082)

(32)【優先日】2013年3月15日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002901

【氏名又は名称】株式会社ダイセル

(74)【代理人】

【識別番号】100101362

【弁理士】

【氏名又は名称】後藤 幸久

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 良太

(72)【発明者】

【氏名】福井 直之

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 仁志

【審査官】 山口 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−００１７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２５４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２００３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９１３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１２５９９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２００４／０８７５７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−３１４４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３７５５８５２（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−１９４１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１４０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１８８２７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｊ２１／００−３８／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）、ポリアクリル酸ナトリウムを含む分散剤（Ｂ）、及び溶媒（Ｃ）を含み、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）における酸化チタン粒子が、（１１０）（１１１）面を有し、前記（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン、及び／又は（１１０）（１１１）（００１）面を有し、及び前記（００１）（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン粒子である酸化チタン分散液。

【請求項2】

遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、酸化チタン粒子の酸化反応面に遷移金属化合物を担持する粒子である請求項１に記載の酸化チタン分散液。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の酸化チタン分散液と、過酸化チタン、ケイ素系化合物、及びフッ素系樹脂から選択される少なくとも１種のバインダー成分（Ｄ）を含む酸化チタン塗布液。

【請求項4】

バインダー成分（Ｄ）が過酸化チタンを少なくとも含有する請求項３記載の酸化チタン塗布液。

【請求項5】

請求項３又は４に記載の酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜。

【請求項6】

基材の表面に請求項５記載の光触媒塗膜が設けられた光触媒塗装体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光触媒能を有する塗膜を形成するための酸化チタン分散液と、前記酸化チタン分散液を含む酸化チタン塗布液、前記酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜及び光触媒塗装体に関する。本願は、２０１３年３月１５日に日本に出願した、特願２０１３−０５３０８２号の優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

酸化チタン粒子は紫外線を吸収すると強い酸化作用を発揮するため、近年、様々な用途に光触媒として利用されている（例えば、下記（１）〜（５））。
（１）自動車の排気ガス等から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）や硫黄酸化物（ＳＯｘ）等の環境汚染物質を分解することによる大気浄化
（２）アンモニア、アセトアルデヒド、硫化水素、メチルメルカプタン等の悪臭物質を分解することによる脱臭
（３）テトラクロロエチレンやトリハロメタン等の有機塩素化合物を分解することによる浄水
（４）殺菌し、更にその死骸を分解することによる抗菌
（５）油分を分解することにより、油分に砂や垢が付着して生じる汚れを防止する防汚

【0003】

酸化チタン光触媒は溶液に懸濁させて用いる場合と、基材に担持した状態で用いる場合がある。一般的に、その表面積の大きさが光触媒能に比例するため前者の方がより活性が高いが、実用性の観点から後者が採用される場合が多い。後者を採用する場合は、主に、分散剤を使用して高分散した酸化チタン光触媒をバインダー成分を使用して基材に密着させる方法が採用される。

【0004】

分散剤としては、ポリカルボン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリエチレングリコール等の有機高分子化合物や、ヘキサメタリン酸塩、ピロリン酸塩、リン酸塩、蓚酸塩等の無機化合物を使用することが知られている（特許文献１〜３）。分散剤を使用すると酸化チタン光触媒を高分散し、その比表面積を大きくすることにより光触媒能を向上させる効果が得られるが、酸化チタン光触媒の表面に分散剤が存在すると、酸化チタン光触媒の表面を覆う部分の分散剤に優先的に酸化作用が働き、見かけ上の光触媒効果が低減される。特に、酸化チタン光触媒の光触媒作用によって分解されにくい無機化合物を分散剤として使用した場合は、本来の光触媒効果を発現することができなくなることが問題であった。更に、分散剤として無機化合物を使用すると、初期の分散性には優れるが、長時間にわたって高分散状態を維持することは困難であり、分散安定性が低いことが問題であった。

【0005】

一方、分散剤として有機高分子化合物を使用すると、酸化チタン光触媒表面に存在する分散剤が優先的に分解されるため、酸化チタン光触媒を高分散するのに十分な量の有機高分子化合物を使用すると本来の光触媒効果を発現するまでの待機時間が長くかかることが問題であった。また、有機高分子化合物の分子量を小さくすると光触媒能を発現するまでの待機時間を短縮することは可能であるが、分散剤としての効果が得難くなることが問題であった。

【0006】

また、バインダー成分としては、チタン過酸化物とキトサンやセルロース等の多糖類を使用することが記載されている（特許文献４）。しかし、前記キトサンやセルロース等の多糖類は水に不溶であるため、バインダー液を調製する際に多量の過酸化水素水に高温で溶解させる必要があること、塗布液が酸性になり、用途が限定されることが問題であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００７−２５２９８７号公報

【特許文献2】特開２００９−０５６３４８号公報

【特許文献3】特開２０１０−２２２４４４号公報

【特許文献4】特許第３７５５８５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

従って、本発明の目的は、分散性及び分散安定性に優れ、塗布・乾燥することにより速やかに且つ優れた光触媒能を発現する光触媒塗膜を形成することができる酸化チタン分散液を提供することにある。
本発明の他の目的は、多量の過酸化水素水に高温で溶解させる必要がなく、簡易な操作で調製でき、コストを低減できるとともに、分散性、分散安定性及び塗工性に優れた酸化チタン塗布液を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、中性に近い領域で調製できるとともに、分散性、分散安定性及び塗工性に優れた酸化チタン塗布液を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、前記酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜、及び基材表面に前記光触媒塗膜が設けられた光触媒塗装体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明者等は上記目的を達成するため鋭意検討した結果、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子に溶媒と特定の分散剤を配合すると、多量の過酸化水素水に高温で溶解させなくても、室温付近で、しかも中性に近い領域で簡易に、分散性及び分散安定性に優れ、塗布・乾燥することにより速やかに且つ優れた光触媒能を発現する光触媒塗膜を形成することができる酸化チタン分散液を得ることができることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいて完成させたものである。

【0010】

すなわち、本発明は、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）、ポリアクリル酸又はその塩からなる分散剤（Ｂ）、及び溶媒（Ｃ）を含む酸化チタン分散液を提供する。

【0011】

本発明は、また、分散剤（Ｂ）におけるポリアクリル酸又はその塩がポリアクリル酸アルカリ金属塩である前記の酸化チタン分散液を提供する。

【0012】

本発明は、また、分散剤（Ｂ）におけるポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子量が１０００〜１０００００の範囲内である前記の酸化チタン分散液を提供する。

【0013】

本発明は、また、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、鉄化合物担持酸化チタン粒子である前記の酸化チタン分散液を提供する。

【0014】

本発明は、また、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、酸化チタン粒子の酸化反応面に遷移金属化合物を担持する粒子である前記の酸化チタン分散液を提供する。

【0015】

本発明は、また、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）における酸化チタン粒子が、ルチル型酸化チタン粒子である前記の酸化チタン分散液を提供する。

【0016】

本発明は、また、前記の酸化チタン分散液と、過酸化チタン、ケイ素系化合物、及びフッ素系樹脂から選択される少なくとも１種のバインダー成分（Ｄ）を含む酸化チタン塗布液を提供する。

【0017】

本発明は、また、バインダー成分（Ｄ）が過酸化チタンを少なくとも含有する前記の酸化チタン塗布液を提供する。

【0018】

本発明は、また、前記の酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜を提供する。

【0019】

本発明は、また、基材の表面に前記の光触媒塗膜が設けられた光触媒塗装体を提供する。

【0020】

すなわち、本発明は以下に関する。
（１） 遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）、ポリアクリル酸又はその塩からなる分散剤（Ｂ）、及び溶媒（Ｃ）を含む酸化チタン分散液。
（２） 分散剤（Ｂ）におけるポリアクリル酸又はその塩がポリアクリル酸アルカリ金属塩である（１）に記載の酸化チタン分散液。
（３） 分散剤（Ｂ）におけるポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子量が１０００〜１０００００の範囲内である（１）又は（２）に記載の酸化チタン分散液。
（４） 遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、鉄化合物担持酸化チタン粒子である（１）〜（３）の何れか１つに記載の酸化チタン分散液。
（５） 遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、酸化チタン粒子の酸化反応面に遷移金属化合物を担持する粒子である（１）〜（４）の何れか１つに記載の酸化チタン分散液。
（６） 遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）における酸化チタン粒子が、ルチル型酸化チタン粒子である（１）〜（５）の何れか１つに記載の酸化チタン分散液。
（７） 遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）が、（１１０）（１１１）面を有し、前記（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン、及び／又は（１１０）（１１１）（００１）面を有し、及び前記（００１）（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン粒子である（１）〜（６）の何れか１つに記載の酸化チタン分散液。
（８） （１）〜（７）の何れか１つに記載の酸化チタン分散液と、過酸化チタン、ケイ素系化合物、及びフッ素系樹脂から選択される少なくとも１種のバインダー成分（Ｄ）を含む酸化チタン塗布液。
（９） バインダー成分（Ｄ）が過酸化チタンを少なくとも含有する（８）記載の酸化チタン塗布液。
（１０） （８）又は（９）に記載の酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜。
（１１） 基材の表面に（１０）記載の光触媒塗膜が設けられた光触媒塗装体。

【発明の効果】

【0021】

本発明の酸化チタン分散液は分散剤としてポリアクリル酸又はその塩を使用するため、多量の過酸化水素水に高温で溶解させなくても、室温付近で、しかも中性に近い領域で簡易に調製することができ、分散安定性に優れ、長期間に亘って高分散状態を維持することができる。また、酸化チタン光触媒が分散剤を分解して本来の光触媒性能が発現するまでの待機時間を短くすることができ、光触媒性能の即効性を担保することができる。また、本発明の酸化チタン塗布液は、前記酸化チタン分散液を含有するので、中性に近い領域で調製することができ、汎用性に優れる。しかも、本発明の酸化チタン塗布液は、分散性及び分散安定性が高く、塗工性に優れる。

【発明を実施するための形態】

【0022】

［遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）］
本発明では、光触媒として遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）を用いる。このため、本発明の酸化チタン塗布液を用いて形成された光触媒塗膜は、紫外線域から可視光線域までの広い波長範囲に応答性を有し、太陽光や白熱灯、蛍光灯等の通常の生活空間における光源下でも高い触媒活性を発揮する。

【0023】

遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）における「酸化チタン粒子」としては、例えば、ルチル型、アナターゼ型、ブルッカイト型酸化チタン粒子等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、アスペクト比が大きい形状を有する点でルチル型酸化チタン粒子が好ましい。

【0024】

前記遷移金属化合物は、遷移金属イオン、遷移金属単体、遷移金属塩、遷移金属酸化物、遷移金属水酸化物、遷移金属錯体等のいずれの状態で酸化チタン粒子に担持されていてもよい。

【0025】

前記遷移金属化合物としては、可視光領域に吸収スペクトルを有し、励起状態で伝導帯に電子を注入することができるものが好ましく、例えば、周期表第３〜第１１族元素化合物、なかでも周期表第８〜第１１族元素化合物が好ましく、特に鉄化合物［とりわけ、三価の鉄化合物］が好ましい。鉄化合物の酸化チタン粒子への担持においては、三価の鉄化合物は吸着しやすく、二価の鉄化合物は吸着しにくい特性を有するため、その特性を利用することにより容易に面選択的に遷移金属化合物を担持することができるからである。

【0026】

なお、本発明において、「面選択的に遷移金属化合物を担持」とは、露出結晶面を有する酸化チタン粒子に担持する遷移金属化合物の５０％を超える量（好ましくは７０％以上、特に好ましくは８０％以上）が２面以上の露出結晶面のうち、全ての面ではなく、特定の面（例えば、特定の１面又は２面等）に担持されていることをいう。遷移金属化合物の担持は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）やエネルギー分散型蛍光Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）を使用し、露出結晶面上の遷移金属化合物由来のシグナルを確認することで判定できる。

【0027】

遷移金属化合物の担持量としては、酸化チタン粒子に対して重量基準で、例えば５０ｐｐｍ以上、好ましくは１００ｐｐｍ以上、更に好ましくは２００ｐｐｍ以上、特に好ましくは３００ｐｐｍ以上、最も好ましくは５００ｐｐｍ以上である。遷移金属化合物の担持量の上限は、例えば５０００ｐｐｍ程度、好ましくは３０００ｐｐｍ、特に好ましくは２０００ｐｐｍである。遷移金属化合物の担持量が上記範囲を上回ると、励起電子が有効に作用せず、光触媒能が低下する傾向がある。一方、遷移金属化合物の担持量が少なすぎると、可視光線応答性が低下する傾向がある。

【0028】

遷移金属化合物は、酸化チタン粒子の露出結晶面における酸化反応面又は還元反応面のうち一方の面（特に、酸化反応面）に選択的に担持されることが、酸化反応と還元反応の反応場を空間的により大きく引き離すことができ、励起電子とホールの分離性を高め、励起電子とホールの再結合及び逆反応の進行を極めて低いレベルにまで抑制することができ、より高い光触媒活性を発揮することができる点で好ましい。

【0029】

酸化チタン粒子のうち、ルチル型酸化チタン粒子の主な露出結晶面としては、例えば、（１１０）（００１）（１１１）（０１１）面等を挙げることができる。ルチル型酸化チタン粒子としては、例えば、（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子、（１１０）（０１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子、（００１）（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子等を挙げることができる。本発明においては、なかでも、酸化反応と還元反応の反応場を空間的により大きく引き離すことができ、励起電子とホールとの再結合及び逆反応の進行を抑制することができる点で、（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子、（００１）（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子が好ましい。前記（１１１）面と（００１）面は酸化反応面であり、（１１０）面は還元反応面である。

【0030】

従って、本発明における遷移金属化合物担持酸化チタン粒子としては、なかでも、（１１０）（１１１）面を有し、前記（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン、及び／又は（１１０）（１１１）（００１）面を有し、及び前記（００１）（１１１）面に鉄化合物が担持されたルチル型酸化チタン粒子が好ましい。

【0031】

酸化チタン粒子としては、公知の方法により製造されたものを使用することができる。

【0032】

また、酸化チタン粒子のうち、（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子や（００１）（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子は、例えば、チタン化合物を、水性媒体（例えば水、又は水と水溶性有機溶媒との混合液）中で水熱処理［例えば１００〜２００℃、３〜４８時間（好ましくは６〜１２時間）］することにより合成することができる。

【0033】

前記チタン化合物としては、例えば、３価のチタン化合物、４価のチタン化合物を挙げることができる。３価のチタン化合物としては、例えば、三塩化チタンや三臭化チタン等のトリハロゲン化チタン等を挙げることができる。３価のチタン化合物としては、なかでも安価で、入手が容易な点で三塩化チタン（ＴｉＣｌ₃）が好ましい。

【0034】

また、４価のチタン化合物は、例えば、下記式（１）で表される化合物等を挙げることができる。
Ｔｉ（ＯＲ）_tＸ_4-t （１）
（式中、Ｒは炭化水素基を示し、Ｘはハロゲン原子を示す。ｔは０〜３の整数を示す）

【0035】

Ｒにおける炭化水素基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル等のＣ_1-4脂肪族炭化水素基等を挙げることができる。

【0036】

Ｘにおけるハロゲン原子としては、塩素、臭素、ヨウ素原子等を挙げることができる。

【0037】

このような４価のチタン化合物としては、例えば、ＴｉＣｌ₄、ＴｉＢｒ₄、ＴｉＩ₄等のテトラハロゲン化チタン；Ｔｉ（ＯＣＨ₃）Ｃｌ₃、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）Ｃｌ₃、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）Ｃｌ₃、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）Ｂｒ₃、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）Ｂｒ₃等のトリハロゲン化アルコキシチタン；Ｔｉ（ＯＣＨ₃）₂Ｃｌ₂、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂Ｃｌ₂、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）₂Ｃｌ₂、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₂Ｂｒ₂等のジハロゲン化ジアルコキシチタン；Ｔｉ（ＯＣＨ₃）₃Ｃｌ、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃Ｃｌ、Ｔｉ（ＯＣ₄Ｈ₉）₃Ｃｌ、Ｔｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃Ｂｒ等のモノハロゲン化トリアルコキシチタン等を挙げることができる。本発明における４価のチタン化合物としては、なかでも安価で、入手が容易な点で、テトラハロゲン化チタンが好ましく、特に四塩化チタン（ＴｉＣｌ₄）が好ましい。

【0038】

特に、前記チタン化合物として４価のチタン化合物を使用する場合は、反応温度１１０〜２２０℃（好ましくは１３０〜２２０℃）、その反応温度における飽和蒸気圧以上の圧力下、水性媒体中で２時間以上（好ましくは５〜１５時間）水熱処理を施すことにより（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子、及び／又は（００１）（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子を合成することができる。

【0039】

（００１）（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタンは、その他、（１１０）（１１１）面を有するルチル型酸化チタン粒子を硫酸（好ましくは５０重量％以上の高濃度の硫酸、特に好ましくは濃硫酸）中に投入し、加熱下で撹拌することにより、酸化チタン粒子の稜又は頂点の部位を浸食（溶解）して合成することもできる。

【0040】

上記方法により得られた酸化チタン粒子は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。

【0041】

酸化チタン粒子の比表面積としては、例えば１０ｍ²／ｇ以上、好ましくは１０〜２００ｍ²／ｇ、より好ましくは１０〜１５０ｍ²／ｇ、更に好ましくは３０〜１５０ｍ²／ｇ、特に好ましくは５０〜１００ｍ²／ｇ、最も好ましくは６０〜１００ｍ²／ｇである。酸化チタン粒子の比表面積が上記範囲を下回ると、反応物質を吸着する能力が低下して光触媒能が低下する傾向があり、一方、酸化チタン粒子の比表面積が上記範囲を上回ると、励起電子とホールの分離性が低下し、光触媒能が低下する傾向がある。

【0042】

酸化チタン粒子の形状は、特に限定されないが、棒状或いは針状が好ましく、酸化チタン粒子の平均アスペクト比（長径／短径）は例えば１．５以上、好ましくは１．５〜１００、より好ましくは１．５〜５０、特に好ましくは１．５〜２０、最も好ましくは２〜１５である。平均アスペクト比が上記範囲を下回ると（すなわち、酸化チタン粒子の形状がより球形に近くなると）、バインダー成分と混合した際に、より密に充填されるため、光触媒塗膜に細孔を形成することが困難となり、表面積が低下し、塗膜表面への光触媒の露出量が低下する結果、光触媒能が低下する傾向がある。

【0043】

尚、本発明において平均アスペクト比は下記調整方法で得られたサンプルについて、下記測定方法で求めた値である。
＜サンプル調製方法＞
１．少量（耳かきサイズのスパチュラで半分程度）の酸化チタン粒子を９ｍＬのガラス製サンプル瓶に入れ、エタノールを７ｍＬ入れ、超音波洗浄器にて超音波を５分間かけてエタノール中に分散させエタノール分散液を得る。
２．得られたエタノール分散液をガラス製スポイドで１滴取り、ＳＥＭ用試料台の上に落として自然乾燥させた後、３０秒間白金蒸着を行う。
＜測定方法＞
電界放出型走査電子顕微鏡（商品名「FE-SEM JSM-6700F」、日本電子（株）製、加速電圧：１５ｋＶ、ＷＤ：約３ｍｍ、倍率：２０万倍）を使用して結晶粒子をランダムに観察し、代表的な３カ所を抽出し、抽出されたＳＥＭ写真全体の中で、見た目に極端に大きく又は小さくなく、平均的な大きさの粒子を中心に輪郭がはっきりしている粒子３０個を抽出してＯＨＰシートに写し、それらの粒子について、画像解析ソフトウェア（商品名「WinROOF Version5.6」、三谷商事（株）製）を用いて各短径（最大長径に直交する幅）を求め、それらの値を平均して平均短径とした。また、同様の方法で平均長径（最大長径）を求め、これらの比（平均長径／平均短径）を平均アスペクト比とした。

【0044】

遷移金属化合物の酸化チタン粒子への担持は、例えば、酸化チタン粒子に遷移金属化合物を含浸する含浸法により行うことができる。

【0045】

含浸は、具体的には、酸化チタン粒子の水分散液中に遷移金属化合物を添加することにより行うことができ、例えば、遷移金属化合物として三価の鉄化合物を使用する場合は、鉄化合物（例えば、硝酸鉄（III）、硫酸鉄（III）、塩化鉄（III）等）を添加することにより行うことができる。

【0046】

含浸時間としては、例えば３０分から２４時間程度、好ましくは１〜１０時間である。

【0047】

そして、酸化チタン粒子に遷移金属化合物を含浸する際には励起光を照射することが好ましい。励起光を照射すると、酸化チタン粒子の価電子帯の電子が伝導帯に励起し、価電子帯にホール、伝導帯に励起電子が生成し、これらは粒子表面へ拡散し、各露出結晶面の特性に従って励起電子とホールとが分離されて酸化反応面と還元反応面とを形成する。この状態で遷移金属化合物として、例えば三価の鉄化合物の含浸を行うと、三価の鉄化合物は酸化反応面には吸着するが、還元反応面では三価の鉄化合物は二価の鉄化合物に還元され、二価の鉄化合物は吸着しにくい特性を有するため、溶液中に溶出し、結果として酸化反応面に選択的に鉄化合物が担持された遷移金属化合物担持酸化チタン粒子を得ることができる。

【0048】

励起光の照射方法としては、バンドギャップエネルギー以上のエネルギーを有する光を照射することができればよく、例えば、紫外線を照射することにより行うことができる。紫外線照射手段としては、例えば、中・高圧水銀灯、ＵＶレーザー、ＵＶ−ＬＥＤ、ブラックライト等の紫外線を効率よく生成する光源を使用した紫外線露光装置等を使用することができる。励起光の照射量としては、例えば０．１〜３００ｍＷ／ｃｍ²程度、好ましくは１〜５ｍＷ／ｃｍ²である。

【0049】

さらに、本発明においては、含浸の際に犠牲剤を添加してもよい。犠牲剤を添加することにより、酸化チタン粒子表面において、特定の露出結晶面に高い選択率で遷移金属化合物を担持することができる。犠牲剤としては、それ自体が電子を放出しやすい有機化合物を使用することが好ましく、例えば、メタノール、エタノール等のアルコール；酢酸等のカルボン酸；エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、トリエタノールアミン（ＴＥＡ）等のアミン等を挙げることができる。

【0050】

犠牲剤の添加量としては、適宜調整することができ、例えば、酸化チタン溶液の０．５〜５．０重量％程度、好ましくは１．０〜２．０重量％である。犠牲剤は過剰量を使用してもよい。

【0051】

上記方法により得られた遷移金属化合物担持酸化チタン粒子は、例えば、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段により分離精製できる。

【0052】

［分散剤（Ｂ）］
本発明では、分散剤として、ポリアクリル酸又はその塩を用いる。ポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩は水に溶解するので、簡易な操作で容易に酸化チタン分散液や酸化チタン塗布液を調製することができる。また、ポリアクリル酸又はその塩（特に、ポリアクリル酸塩）の水溶液は中性に近いので、これを含む酸化チタン分散液や酸化チタン塗布液は使用用途が限定されず、汎用性に優れる。さらに、ポリアクリル酸又はその塩は、カルボキシル基又はその塩（−ＣＯＯＭ；Ｍは水素原子、金属原子、アンモニウムイオン等）１個当たりの分子量が小さく、酸化チタン粒子の分散に必要な添加量を少なくすることができる。そのため、酸化チタン塗布液から形成される光触媒塗膜中の有機基の量（濃度）を低減でき、光触媒が分散剤を分解して本来の光触媒性能が発現するまでの待機時間を短くできる。すなわち、光触媒性能の即効性を担保できる。また、該分散剤の分解によるアセトアルデヒド等のＶＯＣ（＝揮発性有機化合物）の発生量を低減できるので、臭気の発生を抑制できる。さらに、分散剤としてポリアクリル酸又はその塩を使用する酸化チタン塗布液から形成される光触媒塗膜は高い硬度を有するので、塗膜に傷が付きにくい利点がある。

【0053】

ポリアクリル酸又はその塩としては、公知のポリアクリル酸、ポリアクリル酸塩を使用することができ、例えば、ポリアクリル酸；ポリアクリル酸リチウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸セシウム等のポリアクリル酸アルカリ金属塩；ポリアクリル酸アンモニウムなどが挙げられる。これらの中でも、着色を抑制できる点で、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウムが好ましく、とりわけ、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウムが好ましい。本発明においては、例えば、商品名「アロンＴ−５０」、「アロンＡ−２１０」、「アロンＡ−３０Ｌ」（以上、東亞合成社製）、商品名「アクアリックＤＬ」（日本触媒社製）、商品名「ノプコスパース４４Ｃ」（サンノプコ（株）製）などの市販品を用いることができる。

【0054】

ポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子量としては、特に限定されないが、例えば１０００〜１０００００、好ましくは１２００〜５００００、さらに好ましくは１５００〜３００００、特に好ましくは６０００〜２００００の範囲から適宜選択して使用できる。上記範囲の重量平均分子量を有するポリアクリル酸又はその塩を使用すると、少量の使用により遷移金属化合物担持酸化チタン粒子を安定的に分散することができる。ポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子量が上記範囲を下回ると、少量の添加で分散安定性を得ることが困難となる傾向がある。一方、ポリアクリル酸又はその塩の重量平均分子量が上記範囲を上回ると、添加することでかえって遷移金属化合物担持酸化チタンの凝集を促進させる場合がある。

【0055】

［溶媒（Ｃ）］
溶媒（Ｃ）としては、水、有機溶媒、又はこれらの混合溶媒を使用できる。前記有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルアルコール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリンなどのアルコール；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのエステル；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの鎖状又は環状エーテル；アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、アセト酢酸エチルなどのケトンなどが挙げられる。有機溶媒は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

【0056】

［バインダー成分（Ｄ）］
本発明におけるバインダー成分（Ｄ）は、上記酸化チタン粒子を基材（被塗装体）に固定する働きを有するものであり、過酸化チタン（＝ペルオキソチタン酸）、ケイ素系化合物、フッ素系樹脂から選択される少なくとも１種を使用することができる。

【0057】

過酸化チタンは、下記式で表される二核錯体であると考えられる。
Ｔｉ₂Ｏ₅（ＯＨ）_x^(2-x)
（式中、ｘは１〜６の整数を示す）

【0058】

過酸化チタンは、例えば、塩基性物質（例えば、アンモニア水、水酸化ナトリウム等）の存在下で、ＴｉＣｌ₄等のチタン化合物の水溶液に過酸化水素水を添加することにより合成することができる。

【0059】

ケイ素系化合物としては、例えば、テトラブロモシラン、テトラクロロシラン、トリブロモシラン、トリクロロシラン、ジブロモシラン、ジクロロシラン、モノブロモシラン、モノクロロシラン、ジクロロジメチルシラン、ジクロロジエチルシラン、ジクロロメチルシラン、ジクロロエチルシラン、クロロトリメチルシラン、クロロトリエチルシラン、クロロジメチルシラン、クロロジエチルシラン、クロロメチルシラン、クロロエチルシラン、ｔ−ブチルクロロジメチルシラン、ｔ−ブチルクロロジエチルシラン等のハロゲン化シラン化合物；テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジメトキシシラン、ジエトキシシラン、メトキシシラン、エトキシシラン、ジメトキシメチルシラン、ジエトキシメチルシラン、ジメトキシエチルシラン、ジエトキシエチルシラン、メトキシジメチルシラン、エトキシジメチルシラン、メトキシジエチルシラン、エトキシジエチルシラン等のアルコキシシラン化合物等を挙げることができる。

【0060】

フッ素系樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリクロロトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー、パーフルオロシクロポリマー、ビニルエーテル−フルオロオレフィンコポリマー、ビニルエステル−フルオロオレフィンコポリマー、テトラフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、クロロトリフルオロエチレン−ビニルエーテルコポリマー、テトラフルオロエチレンウレタン架橋体、テトラフルオロエチレンエポキシ架橋体、テトラフルオロエチレンアクリル架橋体、テトラフルオロエチレンメラミン架橋体等を挙げることができる。

【0061】

前記バインダー成分としては、少なくとも過酸化チタンを用いることが好ましく、バインダー成分（Ｄ）全量に占める過酸化チタンの割合は、１０重量％以上であることが好ましく、より好ましくは２０重量％以上、更に好ましくは３０重量％以上、特に好ましくは５０重量％以上、最も好ましくは７５重量％以上である。過酸化チタンは単独で使用してもよく、過酸化チタンとケイ素系化合物若しくはフッ素系樹脂を併用して使用してもよい。過酸化チタンは、成膜性が高く、塗布、乾燥することにより、優れた接着性を有する塗膜を速やかに形成することができ、しかも、酸化チタン粒子の光触媒作用によっても分解されることがないため、耐久性に優れ、長期に亘って、基材（被塗装体）表面に酸化チタン粒子を固定することができる。

【0062】

［酸化チタン分散液］
本発明の酸化チタン分散液は、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）、ポリアクリル酸又はその塩からなる分散剤（Ｂ）、及び溶媒（Ｃ）を含む。

【0063】

ポリアクリル酸塩からなる分散剤（Ｂ）の使用量（固形分換算）は、例えば、分散液中の遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）１００重量部に対して、例えば１〜５０重量部、好ましくは３〜４０重量部、さらに好ましくは５〜３０重量部である。ポリアクリル酸塩からなる分散剤（Ｂ）の使用量が少なすぎると、酸化チタンの分散性が低下しやすくなり、逆に多すぎると、酸化チタンの凝集体が発生しやすくなる。

【0064】

また、本発明の酸化チタン分散液はポリアクリル酸又はその塩からなる分散剤（Ｂ）以外の分散剤を含有していてもよいが、本発明の酸化チタン分散液に含まれる全分散剤に占めるポリアクリル酸又はその塩からなる分散剤（Ｂ）の割合は、２５重量％以上、好ましくは５０重量％以上、特に好ましくは７５重量％以上である。

【0065】

酸化チタン分散液中の全固形分濃度は適宜選択でき、例えば０．１〜５０重量％、好ましくは０．２〜４０重量％、さらに好ましくは１〜３０重量％である。また、酸化チタン分散液中の遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）の含有量は、例えば、０．１〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％である。

【0066】

酸化チタン分散液の調製方法としては、特に限定されず、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）と分散剤（Ｂ）と溶媒（Ｃ）とを混合することにより調製できる。各成分の添加順序は特に制限はないが、例えば、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）と溶媒（Ｃ）を含むスラリー溶液に分散剤（Ｂ）を加え、ビーズミル、ジェットミル、ロールミル、ハンマーミル、振動ミル、ボールミル、サンドミル、パールミル、スパイクミル、アジテータミル、コボールミル等の分散機（特に、メディア撹拌型分散機）を用いて混合することにより、酸化チタン分散液を調製することができる。

【0067】

［酸化チタン塗布液］
本発明の酸化チタン塗布液は、上記酸化チタン分散液と、過酸化チタン、ケイ素系化合物、及びフッ素系樹脂から選択される少なくとも１種のバインダー成分（Ｄ）を含む。

【0068】

本発明の酸化チタン塗布液において、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）とバインダー成分（Ｄ）の配合比率［前者：後者（重量比）］は、例えば１：６〜３０：１、好ましくは１：１〜１５：１、特に好ましくは１．５：１〜１３：１である。遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）の配合量が上記範囲を下回ると、光触媒能が低下する傾向があり、一方、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）の配合量が上記範囲を上回ると、基材（被塗装体）に対する接着性、基材（被塗装体）の劣化防止性が低下する傾向がある。

【0069】

酸化チタン塗布液中の全固形分濃度は、塗布作業性等を損なわない範囲で適宜選択でき、例えば０．１〜５０重量％、好ましくは０．２〜４０重量％、さらに好ましくは１〜３０重量％である。また、酸化チタン塗布液中の遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）の含有量は、例えば０．１〜１５重量％、好ましくは１〜１０重量％である。

【0070】

酸化チタン塗布液の調製方法としては、特に限定されず、例えば、上記酸化チタン分散液にバインダー成分（Ｄ）を加え、ビーズミル、ジェットミル、ロールミル、ハンマーミル、振動ミル、ボールミル、サンドミル、パールミル、スパイクミル、アジテータミル、コボールミル等の分散機（特に、メディア撹拌型分散機）を用いて混合することにより、調製することができる。

【0071】

本発明の酸化チタン塗布液には、上記酸化チタン分散液、バインダー成分（Ｄ）以外に、他の成分（例えば、塗布助剤等の通常光触媒塗料に配合される成分）を必要に応じて適宜配合することができる。他の成分の配合量としては、本発明の効果を損なわない範囲内であればよく、例えば、酸化チタン塗布液全量の１０重量％以下程度（例えば０．０１〜１０重量％）である。

【0072】

［光触媒塗膜及び光触媒塗装体］
本発明の光触媒塗膜は前記酸化チタン塗布液を用いて形成される。また、本発明の光触媒塗装体は、基材（被塗装体）の表面に前記光触媒塗膜が設けられている。本発明の光触媒塗膜及び光触媒塗装体は、例えば、基材の表面（シート状の基材の場合は、少なくとも一方の表面）に前記酸化チタン塗布液を塗布し、乾燥することにより製造することができる。

【0073】

本発明の光触媒塗装体を構成する基材の素材としては、特に限定されることがなく、各種プラスチック材料［例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂；ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル系樹脂；ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）；酢酸ビニル系樹脂；ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）；ポリアミド（ナイロン）、全芳香族ポリアミド（アラミド）等のポリアミド系樹脂；ポリイミド系樹脂；ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等］、ゴム材料（例えば、天然ゴム、合成ゴム、シリコンゴム等）、金属材料（例えば、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス等）、紙質材料（例えば、紙、紙類似物質等）、木質材料（例えば、木材、ＭＤＦ等の木質ボード、合板等）、繊維材料（例えば、不織布、織布等）、革材料、無機材料（例えば、石、コンクリート等）、ガラス材料、磁器材料等の各種の素材を挙げることができる。これらのなかでも、前記基材として、プラスチック製基材（プラスチック製シート等）が好ましい。

【0074】

用途からみた基材としては特に制限されることがなく、例えば、レンズ（例えば、眼鏡やカメラのレンズ等）、プリズム、自動車や鉄道車両等の乗物部材（窓ガラス、照明灯カバー、バックミラー等）、建築部材（例えば、外壁材、内壁材、窓枠、窓ガラス等）、機械構成部材、交通標識等の各種表示装置、広告塔、遮音壁（道路用、鉄道用等）、橋梁、ガードレ−ル、トンネル、碍子、太陽電池カバー、太陽熱温水器集熱カバー、照明器具、浴室用品、浴室部材（例えば、鏡、浴槽等）、台所用品、台所部材（例えば、キッチンパネル、流し台、レンジフード、換気扇等）、空調、トイレ用品、トイレ部材（例えば、便器等）等の抗菌・防カビ、脱臭、大気浄化、水質浄化、防汚効果が期待される物品や、前記物品表面に貼着させるためのフィルム、シート、シール等を挙げることができる。

【0075】

基材への酸化チタン塗布液の塗布は、例えば、スプレー、刷毛、ローラー、グラビア印刷等により行うことができる。基材表面に塗布した後は、乾燥（溶媒を蒸発）させることよって、速やかに塗膜を形成することができる。乾燥方法としては、室温で乾燥させてもよく、加熱して乾燥させてもよい。

【0076】

酸化チタン塗布液の塗布量は、遷移金属化合物担持酸化チタン粒子（Ａ）の含有量が、例えば０．１ｇ／ｍ²以上（好ましくは０．１〜５．０ｇ／ｍ²、特に好ましくは０．１〜３．０ｇ／ｍ²）となる範囲である。酸化チタン塗布液の塗布量が上記範囲を下回ると、光触媒能が低下する傾向がある。

【0077】

酸化チタン塗布液は、基材表面に直接塗布してもよく、基材表面に予めバインダー成分（特に、過酸化チタン）を含むコーティング剤を塗布することにより下塗り層を設け、その上に酸化チタン塗布液を塗布してもよい。下塗り層を設けた場合、基材と光触媒塗膜とが下塗り層により完全に隔てられるため、基材として有機素材からなる基材を使用しても、光触媒作用が完全にブロックされ、基材を損傷から保護することができる。基材表面に下塗り層を設ける場合、その厚みとしては、例えば０．０１〜５．０μｍ、好ましくは０．１〜２．０μｍである。

【0078】

こうして形成された光触媒塗膜及び光触媒塗装体は、高い光触媒能を発揮することができ、光の照射によって有害化学物質を水や二酸化炭素にまで分解することが可能である。そのため、抗菌・防カビ、脱臭、大気浄化、水質浄化、防汚等の様々な用途に使用することができる。

【0079】

また、従来の酸化チタン光触媒は紫外線が必要なため、紫外線の少ない室内では機能が充分に発揮できず、室内用途への応用はなかなか進まなかったが、本発明においては、光触媒として遷移金属化合物担持酸化チタン粒子を使用するので、紫外線域から可視光線域までの広い波長範囲に応答性を有し、太陽光や白熱灯、蛍光灯等の通常の生活空間における光を吸収して、高い触媒活性を発揮することができるため、室内等の低照度環境でも高いガス分解性能や抗菌作用を示し、室内の壁紙や家具をはじめ家庭内や病院、学校等の公共施設内での環境浄化、家電製品の高機能化等、広範囲への応用が可能である。

【実施例】

【0080】

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

【0081】

調製例１
（粗酸化チタン水分散液の調製）
室温（２５℃）にて、四塩化チタン水溶液（Ｔｉ濃度：１６．５重量％±０．５重量％、塩素イオン濃度：３１重量％±２重量％、東邦チタニウム（株）製）をＴｉ濃度が５．６重量％になるように純水で希釈した。希釈後の四塩化チタン水溶液５６５０ｇを容量１０Ｌのタンタルライニングのオートクレーブに入れ密閉した。熱媒を用い、２時間かけて上記オートクレーブ内温度を１４０℃まで昇温した。その後、撹拌しつつ、温度：１４０℃、圧力：その温度における蒸気圧の条件下で１０時間保持した後、熱媒を冷却することによりオートクレーブを冷却した。オートクレーブ内温度が４０℃以下になったことを確認して、粗酸化チタン水分散液５６５０ｇを取り出した。

【0082】

（クロスフロー方式による膜濾過処理（１））
得られた粗酸化チタン水分散液を、中空糸型限外濾過膜（商品名「ＦＳ０３−ＦＣ−ＦＵＳ０３Ｃ１」、材質：ＰＥＳ、公称分画分子量：３万、ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製）を用い、室温（２５℃）、濾過圧力０．０２ＭＰａにて、透過液量と同量の純水を加えながらクロスフロー方式による濾過処理を行うことにより、酸化チタン水分散液を得た。酸化チタン水分散液の一部を常圧下、１０５℃で１時間乾燥したところ、（１１０）（１１１）面を有する棒状ルチル型酸化チタンと、（１１０）（１１１）（００１）面を有する棒状ルチル型酸化チタンの混合物であった。

【0083】

（鉄化合物担持処理）
上記で得られた酸化チタン水分散液に塩化鉄水溶液（３５重量％）７．５ｇを添加し、室温（２５℃）にて３０分撹拌した。その後、メタノール９５ｇ（酸化チタン水分散液の１．７重量％）を添加し、１００Ｗの高圧水銀ランプを用いて紫外線（ＵＶ）を３時間照射して（ＵＶ照射量：５ｍＷ／ｃｍ²）、粗鉄化合物担持酸化チタン水分散液を得た。

【0084】

（クロスフロー方式による膜濾過処理（２））
粗鉄化合物担持酸化チタン水分散液を、中空糸型限外濾過膜（商品名「ＦＳ０３−ＦＣ−ＦＵＳ０３Ｃ１」、材質：ＰＥＳ、公称分画分子量：３万、ダイセン・メンブレン・システムズ（株）製）を用い、室温（２５℃）、濾過圧力０．０２ＭＰａにて、透過液量と同量の純水を加えながらクロスフロー方式による濾過処理を行い、精製鉄化合物担持酸化チタン水分散液を得た。

【0085】

得られた精製鉄化合物担持酸化チタン水分散液の一部を、常圧下、１０５℃で１時間乾燥して、鉄化合物担持酸化チタン（比表面積：７８ｍ²／ｇ、平均アスペクト比：３）を得た。得られた鉄化合物担持酸化チタンの鉄化合物の含有量は８３０ｐｐｍであった。また、得られた鉄化合物担持酸化チタンは、（１１０）（１１１）面を有し、前記（１１１）面に鉄化合物が担持された棒状ルチル型酸化チタンと、（１１０）（１１１）（００１）面を有し、前記（００１）（１１１）面に鉄化合物が担持された棒状ルチル型酸化チタンの混合物であった。

【0086】

実施例１
（酸化チタン分散液の調製）
調製例１で得られた精製鉄化合物担持酸化チタン水分散液（鉄化合物担持酸化チタンの濃度：１０重量％）２００ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液（商品名「アロンＴ−５０」、固形分４３重量％、ポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量：６０００、東亞合成社製）１０ｇ、イオン交換水１９０ｇを加え、湿式媒体撹拌ミル（商品名「ウルトラアペックスミル ＵＡＭ−０１５」、寿工業社製）を用いて分散させ、鉄化合物担持酸化チタン濃度５重量％の酸化チタンゾル（酸化チタン分散液）を得た。

【0087】

（酸化チタン塗布液の調製）
この酸化チタンゾルに、さらに、バインダーとしての過酸化チタンの水溶液（商品名「ティオスカイコートＣ」、（株）ティオテクノ製、過酸化チタン濃度：１重量％）１７０ｇを加えて混合し、酸化チタン塗布液（１）（光触媒塗布液）［鉄化合物担持酸化チタン／過酸化チタン（重量比）＝１２／１］を調製した。

【0088】

（光触媒塗膜の調製）
スプレーコート法により、得られた酸化チタン塗布液（１）をガラス板上に塗布量（乾燥重量）が１．５ｇ／ｍ²になるように塗布して、光触媒塗膜（１）を得た（膜厚：１μｍ）。得られた光触媒塗膜（１）について、以下の評価試験を行った。

【0089】

（１）ＶＯＣ分解試験
光触媒塗膜（１）に光照射することで気相中のＶＯＣであるメチルメルカプタンを分解させ、その分解量から光触媒性能を評価した。
光触媒塗膜（１）５ｃｍ×１０ｃｍを反応容器（テドラーバッグ、材質：フッ化ビニル樹脂）の中に入れ、７０ｐｐｍのメチルメルカプタンガス１Ｌを反応容器内に吹き込み、室温（２５℃）で光照射（蛍光灯１０００ルクス）を行った。光照射開始から２４時間後の反応容器中のメチルメルカプタン残量を炎光光度検出器付きガスクロマトグラフ（商品名「ＧＣ−２０１０」、島津製作所製）を使用して測定し、初期濃度との差から分解量（％）を算出した。その結果、メチルメルカプタンの２４時間後の分解量（％）は１００％であった。

【0090】

（２）塗膜表面硬度
光触媒塗膜（１）の表面硬度を鉛筆硬度計（日本理学工業製）を用いて評価した。評価基準は、ＪＩＳ５６００−５−４に従った。その結果、鉛筆硬度ＨＢであった。

【0091】

（３）塗膜密着性
光触媒塗膜（１）のガラス板との密着性をクロスカット法により評価した。評価基準は、ＪＩＳ５６００−５−６に従った。その結果、剥がれはほとんど見られなかった（ＪＩＳ５６００−５−６における分類０に相当）。

【0092】

（４）塗膜透明性
光触媒塗膜（１）の透明性をヘーズメーター（商品名「ＮＤＨ５０００Ｗ」、日本電色工業製）を用いて、曇り度（ヘーズ）、全光線透過率値により評価した。その結果、曇り度が４３％、全光線透過率は８４％であった。

【0093】

実施例２
（酸化チタン塗布液の調製）
室温（２５℃）にて、調製例１で得られた精製鉄化合物担持酸化チタン水分散液（鉄化合物担持酸化チタンの濃度：１０重量％）５００ｇに、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液（商品名「ノプコスパース４４Ｃ」、固形分４０重量％、サンノプコ（株）製）５．８７ｇを加え、湿式媒体撹拌ミル（商品名「ウルトラアペックスミル ＵＡＭ−０１５」、寿工業社製）を用いて分散させ、鉄化合物担持酸化チタン濃度９．９重量％の酸化チタンゾルを得た。この酸化チタンゾルに、さらに、イオン交換水１４．４ｇ、バインダーとしての過酸化チタンの水溶液（商品名「ティオスカイコートＣ」、（株）ティオテクノ製、過酸化チタン濃度：１重量％）８．５ｇを加えて混合し、酸化チタン塗布液（２）（光触媒塗布液）［鉄化合物担持酸化チタン／過酸化チタン（重量比）＝８／１］を調製した。

【0094】

（光触媒塗膜の調製）
スプレーコート法により、得られた酸化チタン塗布液（２）をガラス板上に塗布量（乾燥重量）が１．５ｇ／ｍ²になるように塗布して、光触媒塗膜（２）を得た（膜厚：１μｍ）。得られた光触媒塗膜（２）について、以下の評価試験を行った。

【0095】

（１）ＶＯＣ分解試験
光触媒塗膜（２）に光照射することで気相中のＶＯＣであるアセトアルデヒドを分解させ、その分解量から光触媒性能を評価した。
光触媒塗膜（２）５ｃｍ×１０ｃｍを反応容器（スマートバッグ、材質：フッ化ビニリデン樹脂）の中に入れ、１６ｐｐｍのアセトアルデヒドガス１Ｌを反応容器内に吹き込み、室温（２５℃）で光照射（蛍光灯６０００ルクス）を行った。光照射開始から２４時間後の反応容器中のアセトアルデヒド残量を水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフ（商品名「ＧＣ−１４Ｂ」、島津製作所製）を使用して測定し、初期濃度との差から分解量（％）を算出した。その結果、アセトアルデヒドの２４時間後の分解量（％）は１００％であった。

【0096】

比較例１
調製例１で得られた精製鉄化合物担持酸化チタン水分散液（鉄化合物担持酸化チタンの濃度：１０重量％）２００ｇに、イオン交換水２００ｇを加え、湿式媒体撹拌ミル（商品名「ウルトラアペックスミル ＵＡＭ−０１５」、寿工業社製）を用いて分散させ、鉄化合物担持酸化チタン濃度５重量％の酸化チタンゾルを得た。この酸化チタンゾルに、さらに、バインダーとしての過酸化チタンの水溶液（商品名「ティオスカイコートＣ」、（株）ティオテクノ製、過酸化チタン濃度：１重量％）１７０ｇを加えて混合し、酸化チタン塗布液（３）（光触媒塗布液）［鉄化合物担持酸化チタン／過酸化チタン（重量比）＝１２／１］を調製した。しかし、しばらくすると、鉄化合物担持酸化チタン粒子同士が凝集した凝集物が見られるとともに、透明性も低下した。

【産業上の利用可能性】

【0097】

本発明の酸化チタン分散液は、多量の過酸化水素水に高温で溶解させなくても、室温付近で、しかも中性に近い領域で簡易に調製することができ、分散安定性に優れ、長期間に亘って高分散状態を維持することができる。また、酸化チタン光触媒が分散剤を分解して本来の光触媒性能が発現するまでの待機時間を短くすることができ、光触媒性能の即効性を担保することができる。また、前記酸化チタン分散液を含有する本発明の酸化チタン塗布液は、中性に近い領域で調製することができ、汎用性に優れる。しかも、分散性及び分散安定性が高く、塗工性に優れる。