特許7190265光触媒コート剤、光触媒コート剤の製造方法、及び光触媒担持磁性体
(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】
(24)【登録日】2022-12-07
(45)【発行日】2022-12-15
(54)【発明の名称】光触媒コート剤、光触媒コート剤の製造方法、及び光触媒担持磁性体
(51)【国際特許分類】
B01J 35/02 20060101AFI20221208BHJP
B01J 23/652 20060101ALI20221208BHJP
C09D 201/00 20060101ALI20221208BHJP
C09D 7/61 20180101ALI20221208BHJP
C09D 5/16 20060101ALI20221208BHJP
【ＦＩ】
B01J35/02 J
B01J23/652 M
C09D201/00
C09D7/61
C09D5/16
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018115922
(22)【出願日】2018-06-19
(65)【公開番号】P2019217445
(43)【公開日】2019-12-26
【審査請求日】2021-03-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【弁理士】
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】堤之 朋也
(72)【発明者】
【氏名】川瀬 徳隆
【審査官】安齋 美佐子
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－２６８７６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１６／１５２４８７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－１５６２００（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０５６５５６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００５－１３７９７７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ０１Ｊ ２１／００－３８／７４
Ｃ０９Ｄ １／００－２０１／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有し、前記少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有し、
前記第１光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が最も小さく、
前記第２光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が２番目に小さく、
前記第２光触媒の平均一次粒子径は、前記第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上であり、
前記第１光触媒は、酸化チタンが９９重量％以上を占めるアナターゼ型酸化チタンを含有し、
前記第２光触媒は、白金を担持した酸化タングステンを含有し、
前記第１光触媒の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、
前記第２光触媒の平均一次粒子径は、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、光触媒コート剤。
【請求項2】
前記アナターゼ型酸化チタンは、助触媒を担持していない、請求項１に記載の光触媒コート剤。
【請求項3】
前記第２光触媒の体積に対する前記第１光触媒の体積の比率は、２．０以上５．０以下である、請求項１又は２に記載の光触媒コート剤。
【請求項4】
前記バインダーの体積に対する前記少なくとも２種の光触媒の総体積の比率は、２．０以上１０．０以下である、請求項１～３の何れか一項に記載の光触媒コート剤。
【請求項5】
前記少なくとも２種の光触媒と、前記バインダーとを混合する工程を含む、請求項１～４の何れか一項に記載の光触媒コート剤の製造方法。
【請求項6】
磁性材料を含有するコアと、前記コアを被覆するコート層とを備え、前記コート層は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有し、
前記少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有し、
前記第１光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が最も小さく、
前記第２光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が２番目に小さく、
前記第２光触媒の平均一次粒子径は、前記第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上であり、
前記第１光触媒は、酸化チタンが９９重量％以上を占めるアナターゼ型酸化チタンを含有し、
前記第２光触媒は、白金を担持した酸化タングステンを含有し、
前記第１光触媒の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、
前記第２光触媒の平均一次粒子径は、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である、光触媒担持磁性体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光触媒コート剤、光触媒コート剤の製造方法、及び光触媒担持磁性体に関する。
【背景技術】
【0002】
光触媒は、光触媒性能を有する。光触媒性能は、例えば、空気中の有害物質の分解、悪臭原因物質の分解、水中に溶解若しくは分散した汚染物質の分解、菌類の分解、菌類の成長抑制、外壁の汚れの抑制、又は窓の汚れの抑制である。光触媒を実用化するためには、光触媒性能を損なうことなく、光触媒を基材上に固定化する必要がある。例えば、特許文献１には、アクリルシリコン塗料に光触媒乾燥粉末を含有させた光触媒性塗料が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０００－９５９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１に記載の塗料を用いる場合、アクリルシリコンのようなポリマーの内部に光触媒が埋没して、ポリマーから光触媒が露出しないことがある。ポリマーから光触媒が露出しないと、光触媒の光触媒性能が低下する。また、ポリマーから光触媒を露出させるためにバインダーの量を減らすと、バインダーに対する光触媒の付着強度が低下し、バインダーから光触媒が脱離してしまう。
【0005】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させる光触媒コート剤、光触媒コート剤の製造方法、及び光触媒担持磁性体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の光触媒コート剤は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。前記少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。前記第１光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が最も小さい。前記第２光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が２番目に小さい。前記第２光触媒の平均一次粒子径は、前記第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上である。
【0007】
本発明の光触媒コート剤の製造方法は、前記少なくとも２種の光触媒と、前記バインダーとを混合する工程を含む。製造される前記光触媒コート剤は、上述した光触媒コート剤である。
【0008】
本発明の光触媒担持磁性体は、磁性材料を含有するコアと、前記コアを被覆するコート層とを備える。前記コート層は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。前記少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。前記第１光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が最も小さい。前記第２光触媒は、前記少なくとも２種の光触媒のうちで平均一次粒子径が２番目に小さい。前記第２光触媒の平均一次粒子径は、前記第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の光触媒コート剤及び光触媒担持磁性体は、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させることができる。本発明の製造方法により製造された光触媒コート剤は、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させることができる。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内で適宜変更を加えて実施できる。
【0011】
＜第１実施形態：光触媒コート剤＞
本発明の第１実施形態は、光触媒コート剤に関する。第１実施形態に係る光触媒コート剤は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。
本発明の第１実施形態は、光触媒コート剤に関する。第１実施形態に係る光触媒コート剤は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。
【0012】
（光触媒）
光触媒コート剤は、光触媒として、少なくとも２種の光触媒を含有する。少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。第１光触媒は、光触媒コート剤に含有される少なくとも２種の光触媒のうちで、平均一次粒子径が最も小さい光触媒である。第２光触媒は、光触媒コート剤に含有される少なくとも２種の光触媒のうちで、平均一次粒子径が２番目に小さい光触媒である。なお、第１光触媒、及び第２光触媒、は、各々、第１光触媒粒子から構成される粉体、及び第２光触媒粒子から構成される粉体である。光触媒コート剤は、光触媒として、２種又は３種の光触媒を含有することが好ましい。
光触媒コート剤は、光触媒として、少なくとも２種の光触媒を含有する。少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。第１光触媒は、光触媒コート剤に含有される少なくとも２種の光触媒のうちで、平均一次粒子径が最も小さい光触媒である。第２光触媒は、光触媒コート剤に含有される少なくとも２種の光触媒のうちで、平均一次粒子径が２番目に小さい光触媒である。なお、第１光触媒、及び第２光触媒、は、各々、第１光触媒粒子から構成される粉体、及び第２光触媒粒子から構成される粉体である。光触媒コート剤は、光触媒として、２種又は３種の光触媒を含有することが好ましい。
【0013】
第１実施形態に係る光触媒コート剤が、平均一次粒子径が小さい第１光触媒と、平均一次粒子径が大きい第２光触媒とを含有することで、次の第１から第３の利点が得られる。まず、第１の利点について説明する。光触媒コート剤が基材に塗布され乾燥された場合に、平均一次粒子径が大きい第２光触媒を構成する第２光触媒粒子の表面の一部が、バインダーから露出する。第２光触媒粒子の表面の一部が露出することで、第２光触媒が分解対象物と接触でき、第２光触媒によって分解対象物が好適に分解される。これにより、光触媒性能を向上できる。
【0014】
次に、第２の利点について説明する。光触媒コート剤が基材に塗布され乾燥された場合に、平均一次粒子径が小さい第１光触媒を構成する第１光触媒粒子が、第２光触媒粒子の表面に付着する。バインダーから露出している第２光触媒粒子の表面に第１光触媒粒子が付着した場合、この第１光触媒粒子の表面積分、バインダーから露出する光触媒粒子（第１光触媒粒子及び第２光触媒粒子）の表面積を拡大できる。これにより、光触媒性能が一層向上する。
【0015】
次に、第３の利点について説明する。既に述べたように、光触媒コート剤が基材に塗布され乾燥された場合に、平均一次粒子径が小さい第１光触媒を構成する第１光触媒粒子が、第２光触媒粒子の表面に付着する。バインダーから露出していない第２光触媒粒子の表面に第１光触媒粒子が付着した場合、凝集力によって第１光触媒粒子が第２光触媒粒子に強く引き寄せられているため、バインダー内に位置する第１光触媒粒子によって第２光触媒粒子がバインダーから脱離し難くなる。
【0016】
なお、光触媒により分解される分解対象物としては、例えば、有機リン殺虫剤（より具体的には、ジクロボス（ＤＤＶＰ）、ビニフェート、ランガード、Ｏ－エチル Ｏ－４－ニトロフェニルフェニルフォスホノチオエート（ＥＰＮ）、ジプテレックス、スミチオン、ダイアジノン、エストックス、ダイシストン、マラソン、エカチン、スプラサイド、及びオルトラン等）、有機塩素除草剤及び有機塩素殺虫剤（より具体的には、クロロネブ、ＤＤＶＰ、ヘキサクロロベンゼン、α－ヘキサクロロシクロヘキサン、及びβ－ヘキサクロロシクロヘキサン等）、カーバメイト除草剤（より具体的には、チオベンカルブメフェナセット等）、ジフェニルエーテル除草剤（より具体的には、クロロニトロフェン等）、フェノール類（より具体的には、トリクロロフェノール等）、アルキルフェノール類（より具体的には、４－ｔ－ブチルフェノール、４－ｎ－ペンチルフェノール、４－ｎ－ヘキシルフェノール、４－ヘプチルフェノール、４－ｔ－オクチルフェノール、４－ｎ－オクチルフェノール、及びノニルフェノール等）、並びに揮発性有機化合物（ＶＯＣ、より具体的には、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、及びアンモニア等）が挙げられる。
【0017】
第２光触媒の平均一次粒子径は、第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上である。即ち、第１光触媒の平均一次粒子径に対する、第２光触媒の平均一次粒子径の比率（第２光触媒の平均一次粒子径／第１光触媒の平均一次粒子径）は、２．０以上である。第２光触媒の平均一次粒子径が第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上であることで、第１光触媒の平均一次粒子径と第２光触媒の平均一次粒子径との差が大きくなり、既に述べた第１から第３の利点を好適に得ることができる。
【0018】
光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させるためには、第２光触媒の平均一次粒子径は、第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上５．０倍以下であることが好ましく、２．５倍以上５．０倍以下であることがより好ましく、３．０倍以上５．０倍以下であることが一層好ましく、３．５倍以上５．０倍以下であることがより一層好ましく、４．０倍以上５．０倍以下であることが特に好ましい。なお、第２光触媒の平均一次粒子径は、第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍、２．１倍、２．５倍、３．５倍、４．０倍、及び５．０倍から選ばれる２つの値の範囲内であってもよい。
【0019】
光触媒コート剤は、光触媒として、第１光触媒及び第２光触媒のみを含有していてもよい。また、光触媒コート剤は、光触媒として、第１光触媒及び第２光触媒に加えて、第１光触媒及び第２光触媒以外の光触媒（以下「その他の光触媒」と記載することがある）を更に含有していてもよい。その他の光触媒が含有される場合、光触媒コート剤は、少なくとも３種の光触媒を含有する。その他の光触媒の平均一次粒子径は、第２光触媒の平均一次粒子径よりも大きい。その他の光触媒は、光触媒コート剤に含有される少なくとも３種（例えば、３種）の光触媒のうちで、平均一次粒子径が小さい方から３番目以上（例えば、３番目）である光触媒である。なお、その他の光触媒は、その他の光触媒粒子から構成される粉体である。
【0020】
第１光触媒の平均一次粒子径、第２光触媒の平均一次粒子径、及びその他の光触媒の平均一次粒子径は、各々、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。第１光触媒の平均一次粒子径、第２光触媒の平均一次粒子径、及びその他の光触媒の平均一次粒子径が５ｎｍ以上であると、各光触媒が凝集し難くなる。一方、第１光触媒の平均一次粒子径、第２光触媒の平均一次粒子径、及びその他の光触媒の平均一次粒子径が５０ｎｍ以下であると、光触媒コート剤中に各光触媒を均一に分散させ易い。また、第１光触媒の平均一次粒子径、第２光触媒の平均一次粒子径、及びその他の光触媒の平均一次粒子径が５０ｎｍ以下であると、バインダーから各光触媒が脱離することを好適に抑制できる。
【0021】
光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させるためには、第１光触媒の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが一層好ましい。また、第１光触媒の平均一次粒子径は、５ｎｍ、１０ｎｍ、及び１５ｎｍから選ばれる２つの値の範囲内であってもよい。例えば、第１光触媒の平均一次粒子径は、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下、及び１０ｎｍ以上１５ｎｍ以下の何れかであってもよい。
【0022】
光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させるためには、第２光触媒の平均一次粒子径は、１５ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが一層好ましく、１５ｎｍより大きく３０ｎｍ以下であることが特に好ましい。また、第２光触媒の平均一次粒子径は、１５ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍ、及び３０ｎｍから選ばれる２つの値の範囲内であってもよい。例えば、第２光触媒の平均一次粒子径は、１５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、１５ｎｍ以上２５ｎｍ以下、２０ｎｍ以上２５ｎｍ以下、２０ｎｍ以上３０ｎｍ以下、及び２５ｎｍ以上３０ｎｍ以下の何れかであってもよい。
【0023】
その他の光触媒の平均一次粒子径は、第２光触媒の平均一次粒子径よりも大きく且つ３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが一層好ましい。
【0024】
光触媒の平均一次粒子径は、後述する実施例に記載の方法、又はその代替法により測定できる。
【0025】
光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上させるためには、第２光触媒の体積Ｖ２に対する、第１光触媒の体積Ｖ１の比率Ｖ１／Ｖ２は、２．０以上５．０以下であることが好ましい。また、比率Ｖ１／Ｖ２は、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、及び５．０から選ばれる２つの値の範囲内であってもよい。
【0026】
第１光触媒の体積Ｖ１と第２光触媒の体積Ｖ２との合計含有率は、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣに対して、９５体積％以上であることが好ましく、９６体積％以上であることがより好ましく、１００体積％であることが特に好ましい。
【0027】
光触媒コート剤に含有される第１光触媒の体積Ｖ１は、式「Ｖ１＝第１光触媒の重量／第１光触媒の密度」から算出される。光触媒コート剤に含有される第２光触媒の体積Ｖ２は、式「Ｖ２＝第２光触媒の重量／第２光触媒の密度」から算出される。光触媒コート剤に含有されるその他の光触媒の体積Ｖ３は、式「Ｖ３＝その他の光触媒の重量／その他の光触媒の密度」から算出される。少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣは、式「ＶＣ＝第１光触媒の体積Ｖ１＋第２光触媒の体積Ｖ２＋その他の光触媒の体積Ｖ３」から算出される。
【0028】
第１光触媒、第２光触媒、及びその他の光触媒を構成する材料は、特に限定されず、例えば、酸化チタン、酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム（より具体的には、ＳｒＴｉＯ3）、酸化ニオブ（より具体的には、Ｎｂ2Ｏ5）、酸化タンタル（より具体的には、Ｔａ2Ｏ5）、酸化ジルコニウム（より具体的には、ＺｒＯ2）、酸化ビスマス（より具体的には、Ｂｉ2Ｏ3）、及び酸化鉄（より具体的には、Ｆｅ2Ｏ3）が挙げられる。第１光触媒、第２光触媒、及びその他の光触媒を構成する材料としては、酸化チタン、又は酸化タングステンが好ましい。
【0029】
酸化チタンは、ＴｉＯ2（二酸化チタン）である。酸化チタンの結晶構造としては、例えば、アナターゼ型、及びルチル型が挙げられる。光触媒性能を向上させるために、酸化チタンの結晶構造としては、アナターゼ型が好ましい。
【0030】
酸化タングステンとしては、例えば、ＷＯ3（三酸化タングステン）、ＷＯ2、ＷＯ、Ｗ2Ｏ3、Ｗ4Ｏ5、Ｗ4Ｏ11、Ｗ25Ｏ73、Ｗ20Ｏ58、及びＷ24Ｏ68、並びにこれらの混合物が挙げられる。光触媒性能を向上させるために、酸化タングステンとしては、ＷＯ3が好ましい。酸化タングステンの結晶構造としては、例えば、単斜晶、三斜晶、斜方晶、及びこれらの少なくとも２種の混晶が挙げられる。
【0031】
光触媒のエネルギーギャップを小さくして可視光領域での光触媒の応答性を向上させるために、光触媒は助触媒を担持していていもよい。助触媒としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、鉄、ニッケル、ニオブ、ジルコニウム、及びモリブデンが挙げられる。これらの金属は、例えば、錯体、塩化物、臭化物、沃化物、酸化物、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩、燐酸塩、又は有機酸塩の形態で、助触媒として含有されていてもよい。助触媒としては、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、オスミウム、又はイリジウムが好ましく、白金がより好ましい。光触媒に対する助触媒の含有率（以下、助触媒担持率と記載することがある）は、０．０１重量％以上３重量％以下であることが好ましい。助触媒担持率がこのような範囲内であると、光触媒の光触媒性能を更に向上できる。
【0032】
第１光触媒は、酸化チタン又は酸化タングステンを含有することが好ましく、酸化チタンを含有することがより好ましく、アナターゼ型の酸化チタンを含有することが一層好ましい。第２光触媒は、酸化チタン又は酸化タングステンを含有することが好ましい。第２光触媒が含有する酸化チタンは、アナターゼ型の酸化チタンであることが好ましい。第２光触媒が含有する酸化タングステンは、白金を担持した酸化タングステンであることが好ましく、白金を担持した三酸化タングステンであることがより好ましい。第１光触媒を構成する材料は、第２光触媒を構成する材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。その他の光触媒は、酸化チタン又は酸化タングステンを含有することが好ましく、酸化チタンを含有することがより好ましく、アナターゼ型の酸化チタンを含有することが一層好ましい。
【0033】
（バインダー）
バインダーは、特に限定されない。バインダーの例としては、バインダー樹脂が挙げられる。バインダー樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、及びポリオレフィン樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は、これらの樹脂を共重合させた共重合体であってもよい。バインダー樹脂は、これらの樹脂の混合物であってもよい。バインダーの別の例としては、ガラスが挙げられる。光及び熱に強く、光触媒によって分解され難いことから、バインダーとしては、シリコーン樹脂又はガラスが好ましい。加工が容易であることから、バインダーとしては、シリコーン樹脂がより好ましい。
バインダーは、特に限定されない。バインダーの例としては、バインダー樹脂が挙げられる。バインダー樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、アセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、及びポリオレフィン樹脂が挙げられる。バインダー樹脂は、これらの樹脂を共重合させた共重合体であってもよい。バインダー樹脂は、これらの樹脂の混合物であってもよい。バインダーの別の例としては、ガラスが挙げられる。光及び熱に強く、光触媒によって分解され難いことから、バインダーとしては、シリコーン樹脂又はガラスが好ましい。加工が容易であることから、バインダーとしては、シリコーン樹脂がより好ましい。
【0034】
シリコーン樹脂として、市販品を使用してもよい。市販のシリコーン樹脂の例としては、東レ・ダウコーニング株式会社製のＢＡ２４００、ＢＡ２４１０、ＢＡ２４１１、ＢＡ２５１０、ＢＡ２４０５、８４０ＲＥＳＩＮ、及び８０４ＲＥＳＩＮが挙げられる。市販のシリコーン樹脂の別の例としては、信越化学工業株式会社製のＫＲ－３５０、ＫＲ－２７１、ＫＲ－２７２、ＫＲ－２７４、ＫＲ－２１６、ＫＲ－２８０、ＫＲ－２８２、ＫＲ－２６１、ＫＲ－２６０、ＫＲ－２５５、ＫＲ－２６６、ＫＲ－２５１、ＫＲ－１５５、ＫＲ－１５２、ＫＲ－２１４、ＫＲ－２２０、ＫＲ－２２０ＬＰ、Ｘ－４０４０－１７１、ＫＲ－２０１、ＫＲ－５２０２、及びＫＲ－３０９３が挙げられる。
【0035】
バインダーの体積ＶＢに対する、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣの比率ＶＣ／ＶＢは、２．０以上１０．０以下であることが好ましい。比率ＶＣ／ＶＢが２．０以上であると、光触媒の含有量が多くなり、光触媒がバインダーから好適に露出する。これにより、光触媒が分解対象物と接触して、光触媒によって分解対象物が好適に分解され、光触媒性能を向上できる。比率ＶＣ／ＶＢが１０．０以下であると、光触媒の含有量が多くなり過ぎず、バインダーに対する光触媒の付着強度が高まり、バインダーからの光触媒の脱離を好適に抑制できる。比率ＶＣ／ＶＢは、２．０、２．５、３．０、３．５、５．０、６．０、７．０、８．０、９．０、及び１０．０から選ばれる２つの値の範囲内であってもよい。光触媒コート剤に含有されるバインダーの体積ＶＢは、式「ＶＢ＝バインダーの重量／バインダーの密度」から算出される。なお、バインダーが液状又はエマルション状である場合には、バインダーの体積ＶＢは、バインダーの固形分の体積である。
【0036】
（添加剤）
光触媒コート剤は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、例えば、珪素化合物、アルミニウム化合物、アルミノ珪酸塩、アルカリ土類金属、リン酸カルシウム、モレキュラーシーブ、及び活性炭が挙げられる。
光触媒コート剤は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。添加剤としては、例えば、珪素化合物、アルミニウム化合物、アルミノ珪酸塩、アルカリ土類金属、リン酸カルシウム、モレキュラーシーブ、及び活性炭が挙げられる。
【0037】
（溶媒）
光触媒コート剤は、必要に応じて、溶媒を更に含有してもよい。溶媒としては、例えば極性溶媒が挙げられる。極性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、及びプロパノール（より具体的には、２－プロパノール）が挙げられる。以上、第１実施形態に係る光触媒コート剤について説明した。
光触媒コート剤は、必要に応じて、溶媒を更に含有してもよい。溶媒としては、例えば極性溶媒が挙げられる。極性溶媒としては、例えば、水、メタノール、エタノール、及びプロパノール（より具体的には、２－プロパノール）が挙げられる。以上、第１実施形態に係る光触媒コート剤について説明した。
【0038】
＜第２実施形態：光触媒コート剤の製造方法＞
本発明の第２実施形態は、光触媒コート剤の製造方法に関する。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法は、第１実施形態に係る光触媒コート剤を製造する方法である。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを混合する工程（混合工程）を含む。必要に応じて、混合工程において、その他の光触媒を更に添加してもよい。また、必要に応じて、混合工程において、添加剤及び溶媒の一方又は両方を更に添加してもよい。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法で用いられる第１光触媒、第２光触媒、その他の光触媒、バインダー、添加剤、及び溶媒は、各々、第１実施形態で述べた通りである。混合工程で用いられる混合装置としては、例えば、ホモジナイザーが挙げられる。以上、第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法について説明した。
本発明の第２実施形態は、光触媒コート剤の製造方法に関する。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法は、第１実施形態に係る光触媒コート剤を製造する方法である。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを混合する工程（混合工程）を含む。必要に応じて、混合工程において、その他の光触媒を更に添加してもよい。また、必要に応じて、混合工程において、添加剤及び溶媒の一方又は両方を更に添加してもよい。第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法で用いられる第１光触媒、第２光触媒、その他の光触媒、バインダー、添加剤、及び溶媒は、各々、第１実施形態で述べた通りである。混合工程で用いられる混合装置としては、例えば、ホモジナイザーが挙げられる。以上、第２実施形態に係る光触媒コート剤の製造方法について説明した。
【0039】
＜第３実施形態：光触媒担持磁性体＞
本発明の第３実施形態は、光触媒担持磁性体に関する。第３実施形態に係る光触媒担持磁性体は、コアと、コアを被覆するコート層とを備える。
本発明の第３実施形態は、光触媒担持磁性体に関する。第３実施形態に係る光触媒担持磁性体は、コアと、コアを被覆するコート層とを備える。
【0040】
（コート層）
コート層は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。少なくとも２種の光触媒は、その他の光触媒を更に含有してもよい。また、コート層は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。第３実施形態に係る光触媒担持磁性体のコート層に含有される第１光触媒、第２光触媒、その他の光触媒、バインダー、及び添加剤は、各々、第１実施形態で述べた通りである。
コート層は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有する。少なくとも２種の光触媒は、第１光触媒と、第２光触媒とを少なくとも含有する。少なくとも２種の光触媒は、その他の光触媒を更に含有してもよい。また、コート層は、必要に応じて、添加剤を更に含有してもよい。第３実施形態に係る光触媒担持磁性体のコート層に含有される第１光触媒、第２光触媒、その他の光触媒、バインダー、及び添加剤は、各々、第１実施形態で述べた通りである。
【0041】
コート層の含有量は、１００重量部のコアに対して、１重量部以上２０重量部以下であることが好ましく、３重量部以上１０重量部以下であることがより好ましい。
【0042】
（コア）
コアは、磁性材料を含有する。コアが磁性材料を含有することで、次の利点が得られる。例えば、分解対象物を含有する水の中に光触媒担持磁性体を分散させる。光触媒を活性化する波長の光を照射して、水中の分解対象物を分解する。その際に、磁性材料を含有するコアを備える光触媒担持磁性体を、磁石を用いて移動又は回収することができる。
コアは、磁性材料を含有する。コアが磁性材料を含有することで、次の利点が得られる。例えば、分解対象物を含有する水の中に光触媒担持磁性体を分散させる。光触媒を活性化する波長の光を照射して、水中の分解対象物を分解する。その際に、磁性材料を含有するコアを備える光触媒担持磁性体を、磁石を用いて移動又は回収することができる。
【0043】
磁性材料は、特に限定されない。磁性材料としては、例えば、酸化鉄（より具体的には、フェライト、及びマグネタイト等）、酸化鉄以外の金属酸化物、金属（より具体的には、鉄、コバルト、及びニッケル等）、及びこれらの合金が挙げられる。酸化鉄は、他の元素を更に含有していてもよい。酸化鉄に更に含有される元素としては、コバルト、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウム、バリウム、及びストロンチウムが挙げられる。他の元素を更に含有した酸化鉄としては、マンガン－フェライト、マンガン－亜鉛－フェライト、ニッケル－亜鉛－フェライト、銅－亜鉛－フェライト、バリウム－フェライト、及びストロンチウム－フェライトが挙げられる。磁性材料としては、酸化鉄が好ましく、フェライトがより好ましく、マンガン－フェライトが更に好ましい。
【0044】
コアの数平均粒子径は、５μｍ以上５０００μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。コアの数平均粒子径がこのような範囲内であると、光触媒担持磁性体の製造に用いられる液にコアが分散し易くなり、コアの表面に均一なコート層が形成され易い。
【0045】
（光触媒担持磁性体の製造方法）
次に、光触媒担持磁性体の製造方法の一例を説明する。光触媒担持磁性体は、例えば、第１実施形態に係る光触媒コート剤によりコアを被覆して、コート層を形成することにより製造される。コート層は、光触媒コート剤処理層である。
次に、光触媒担持磁性体の製造方法の一例を説明する。光触媒担持磁性体は、例えば、第１実施形態に係る光触媒コート剤によりコアを被覆して、コート層を形成することにより製造される。コート層は、光触媒コート剤処理層である。
【0046】
光触媒コート剤によりコアを被覆する方法の一例を説明する。まず、液中でコアと光触媒コート剤とを混合した後、乾燥させる。これにより、コアの表面にコート層を形成して、光触媒担持磁性体を得る。得られた光触媒担持磁性体は、必要に応じて、洗浄、及び乾燥されてもよい。コアと光触媒コート剤とを混合するための液としては、例えば、光触媒コート剤に含有される溶媒と同じものを使用できる。コアとコート層との結着性を高めるために、液にバインダーを更に添加してもよい。更に添加されるバインダーとしては、例えば、光触媒コート剤に含有されるバインダーと同じものを使用できる。なお、コア及び光触媒コート剤のみで好適に混合できる場合には、コアと光触媒コート剤とを混合するための液を使用しなくてもよい。
【0047】
光触媒コート剤によりコアを被覆する方法の別の例としては、光触媒コート剤にコアを浸漬させる浸漬法、コアに光触媒コート剤を噴霧するスプレー法、コアに光触媒コート剤を滴下する滴下法、流動エアによりコアを浮遊させた状態で光触媒コート剤を噴霧する流動床法、及びニーダーコーター中でコアと光触媒コート剤とを混合し溶媒を除去するニーダーコーター法が挙げられる。以上、第３実施形態に係る光触媒担持磁性体について説明した。
【実施例】
【0048】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されるものではない。なお、光触媒の平均一次粒子径は、次の方法で測定した。まず、比表面積・細孔分布測定装置（カンタクローム・インスツルメンツ社製「ＮＯＶＡ ４２００ｅ」）を用いて、単位質量あたりの光触媒の比表面積Ｓｍを測定した。次いで、測定した光触媒の比表面積Ｓｍから、下記式（１）に従って、光触媒の平均一次粒子径ｄを算出した。
平均一次粒子径ｄ＝６／（光触媒の比表面積Ｓｍ×光触媒の密度ρ）・・・（１）
平均一次粒子径ｄ＝６／（光触媒の比表面積Ｓｍ×光触媒の密度ρ）・・・（１）
【0049】
［光触媒コート剤の作製］
光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）及び（Ｂ－１）～（Ｂ－３）を、以下の方法で作製した。
光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）及び（Ｂ－１）～（Ｂ－３）を、以下の方法で作製した。
【0050】
＜光触媒コート剤（Ａ－１）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部にバインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）０．７５重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－１）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部にバインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）０．７５重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－１）を得た。
【0051】
＜光触媒コート剤（Ａ－２）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）１５重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）７重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－２）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）１５重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）７重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－２）を得た。
【0052】
＜光触媒コート剤（Ａ－３）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡの条件で５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）２．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）４重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－３）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡの条件で５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）２．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）４重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－３）を得た。
【0053】
＜光触媒コート剤（Ａ－４）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－９０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１４ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－４）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－９０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１４ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－４）を得た。
【0054】
＜光触媒コート剤（Ａ－５）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－５）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－５）を得た。
【0055】
＜光触媒コート剤（Ａ－６）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）３．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化タングステンＷ－Ａ（白金担持酸化タングステン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）８重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－６）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）３．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化タングステンＷ－Ａ（白金担持酸化タングステン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）８重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－６）を得た。
【0056】
なお、酸化タングステンＷ－Ａは、次の方法で作製した。水５０ｍＬに、酸化タングステン（ＷＯ3、株式会社高純度化学研究所製）５ｇを分散させて、分散液Ｉを得た。ビーズミル（日本コークス工業株式会社製「ＭＳＣ５０－ＺＺ」）に、分散液Ｉを投入した。ビーズミルを用いて、９０分間、分散液Ｉ中の酸化タングステンを粉砕した。次いで、遠心分離機（株式会社コクサン製「Ｈ－２０１Ｆ」）を用いて、３０００ｒｐｍの回転速度で５分間、分散液Ｉを遠心分離し、沈降した酸化タングステン粒子を取り出した。取り出した酸化タングステン粒子５ｇを、水５０ｍＬに分散させて、分散液ＩＩを得た。酸化タングステン粒子１００重量部に対して白金が０．５重量部となるように、分散液ＩＩにヘキサクロロ白金酸水溶液を添加した。添加された分散液ＩＩに、攪拌、濾過、水洗浄、及び乾燥を行うことにより、酸化タングステンＷ－Ａを得た。得られた酸化タングステンＷ－Ａは、白金を担持した酸化タングステンであり、平均一次粒子径は３０ｎｍであった。
【0057】
＜光触媒コート剤（Ａ－７）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部と、その他の光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）１重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－７）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部と、その他の光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＡＭＴ－３０」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：３０ｎｍ）１重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ａ－７）を得た。
【0058】
＜光触媒コート剤（Ｂ－１）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部を分散させた。なお、第２光触媒は添加しなかった。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－１）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部を分散させた。なお、第２光触媒は添加しなかった。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－１）を得た。
【0059】
＜光触媒コート剤（Ｂ－２）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部を分散させた。なお、第２光触媒は添加しなかった。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－２）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０１」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：６ｎｍ）２０重量部を分散させた。なお、第２光触媒は添加しなかった。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－２）を得た。
【0060】
＜光触媒コート剤（Ｂ－３）の作製＞
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－３）を得た。
超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１００重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）１．００重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られたバインダー液に、第１光触媒としての酸化チタン（テイカ株式会社製「ＴＫＰ－１０２」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：１５ｎｍ）２０重量部と、第２光触媒としての酸化チタン（日本アエロジル株式会社製「Ｐ－２５」、アナターゼ型酸化チタン、平均一次粒子径：２１ｎｍ）５重量部とを分散させた。これにより、光触媒コート剤（Ｂ－３）を得た。
【0061】
［評価］
（評価用光触媒担持磁性体の作製）
光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）及び（Ｂ－１）～（Ｂ－３）の各々を用いて、評価用光触媒担持磁性体を作製した。詳しくは、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１０重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）２重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。攪拌機（アズワン株式会社販売「オートセルマスターＣＭ－２００」）を用いて、回転数１００００ｒｐｍで１０分間、得られたバインダー液と、磁性材料含有コア（数平均粒子径：３５μｍ、Ｍｎ－フェライトのコア）１００重量部とを混合し、混合物を得た。攪拌機（アズワン株式会社販売「オートセルマスターＣＭ－２００」）を用いて、回転数１００００ｒｐｍで１０分間、得られた混合物と、光触媒コート剤２５重量部とを更に混合した。得られた混合物を４０℃で２４時間乾燥させることにより、２－プロパノールを除去した。これにより、評価用光触媒担持磁性体を得た。光触媒担持磁性体は、磁性材料含有コアと、コアを被覆するコート層とを備えていた。
（評価用光触媒担持磁性体の作製）
光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）及び（Ｂ－１）～（Ｂ－３）の各々を用いて、評価用光触媒担持磁性体を作製した。詳しくは、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、２－プロパノール１０重量部に、バインダー（シリコーン樹脂、信越化学工業株式会社製「ＫＲ－２２０ＬＰ」）２重量部を分散させた。これにより、バインダー液を得た。攪拌機（アズワン株式会社販売「オートセルマスターＣＭ－２００」）を用いて、回転数１００００ｒｐｍで１０分間、得られたバインダー液と、磁性材料含有コア（数平均粒子径：３５μｍ、Ｍｎ－フェライトのコア）１００重量部とを混合し、混合物を得た。攪拌機（アズワン株式会社販売「オートセルマスターＣＭ－２００」）を用いて、回転数１００００ｒｐｍで１０分間、得られた混合物と、光触媒コート剤２５重量部とを更に混合した。得られた混合物を４０℃で２４時間乾燥させることにより、２－プロパノールを除去した。これにより、評価用光触媒担持磁性体を得た。光触媒担持磁性体は、磁性材料含有コアと、コアを被覆するコート層とを備えていた。
【0062】
（付着強度の評価）
評価用光触媒担持磁性体に対して、付着強度の評価を行った。まず、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、評価用光触媒担持磁性体に含有される光触媒の量（具体的には、チタン元素の量、及びタングステン元素の量）を測定した。測定された光触媒の量を、超音波処理前の含有量とした。次いで、純水に評価用光触媒担持磁性体を分散させて、分散液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られた分散液に超音波処理を行った。次いで、分散液を４０℃で２４時間乾燥させて、超音波処理後の光触媒担持磁性体を得た。蛍光Ｘ線分析装置を用いて、超音波処理後の光触媒担持磁性体に含有される光触媒の量（具体的には、チタン元素の量、及びタングステン元素の量）を測定した。測定された光触媒の量を、超音波処理後の含有量とした。式「光触媒残存率＝１００×（超音波処理後の含有量）／（超音波処理前の含有量）」に従って、光触媒残存率（単位：％）を算出した。そして、光触媒残存率から、下記基準に従って、コアに対する光触媒の付着強度を評価した。評価結果を、表１に示す。
評価Ａ：光触媒残存率が８０％以上である。
評価Ｂ：光触媒残存率が７０％以上８０％未満である。
評価Ｃ：光触媒残存率が７０％未満である。
評価用光触媒担持磁性体に対して、付着強度の評価を行った。まず、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、評価用光触媒担持磁性体に含有される光触媒の量（具体的には、チタン元素の量、及びタングステン元素の量）を測定した。測定された光触媒の量を、超音波処理前の含有量とした。次いで、純水に評価用光触媒担持磁性体を分散させて、分散液を得た。超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製「ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣＧＥＮＥＲＡＴＯＲ」）を用いて、５０μＡで５分間、得られた分散液に超音波処理を行った。次いで、分散液を４０℃で２４時間乾燥させて、超音波処理後の光触媒担持磁性体を得た。蛍光Ｘ線分析装置を用いて、超音波処理後の光触媒担持磁性体に含有される光触媒の量（具体的には、チタン元素の量、及びタングステン元素の量）を測定した。測定された光触媒の量を、超音波処理後の含有量とした。式「光触媒残存率＝１００×（超音波処理後の含有量）／（超音波処理前の含有量）」に従って、光触媒残存率（単位：％）を算出した。そして、光触媒残存率から、下記基準に従って、コアに対する光触媒の付着強度を評価した。評価結果を、表１に示す。
評価Ａ：光触媒残存率が８０％以上である。
評価Ｂ：光触媒残存率が７０％以上８０％未満である。
評価Ｃ：光触媒残存率が７０％未満である。
【0063】
（メチレンブルー分解活性の評価）
光触媒性能として、メチレンブルー分解活性を評価した。ガラス製容器に、評価用光触媒担持磁性体１ｇと、メチレンブルー三水和物水溶液（濃度：２０μｍｏｌ／Ｌ）３０ｍＬとを入れて、評価液を作製した。次いで、紫外線ランプ（アズワン株式会社販売「ＬＵＶ－１６」）を、評価液の液面から５０ｍｍ離れた位置に設置した。０．１Ｌ／分の量の空気を評価液に送り込みながら、紫外線ランプを用いて３６５ｎｍの紫外線を、２４時間、評価液に照射した。紫外線照射後の評価液に対して、分光光度計（株式会社島津製作所製「ＵＶ－２４５０」）を用いて、メチレンブルーに由来する波長６６３ｎｍの光の透過率を測定した。測定された波長６６３ｎｍの光の透過率から、下記基準に従って、メチレンブルー分解活性を評価した。評価結果を、表１に示す。なお、波長６６３ｎｍの光の透過率が高い程、メチレンブルーが分解されていることを示す。
評価Ａ：透過率が７０％以上１００％以下である。
評価Ｂ：透過率が２０％超７０％未満である。
評価Ｃ：透過率が０％以上２０％以下である。
光触媒性能として、メチレンブルー分解活性を評価した。ガラス製容器に、評価用光触媒担持磁性体１ｇと、メチレンブルー三水和物水溶液（濃度：２０μｍｏｌ／Ｌ）３０ｍＬとを入れて、評価液を作製した。次いで、紫外線ランプ（アズワン株式会社販売「ＬＵＶ－１６」）を、評価液の液面から５０ｍｍ離れた位置に設置した。０．１Ｌ／分の量の空気を評価液に送り込みながら、紫外線ランプを用いて３６５ｎｍの紫外線を、２４時間、評価液に照射した。紫外線照射後の評価液に対して、分光光度計（株式会社島津製作所製「ＵＶ－２４５０」）を用いて、メチレンブルーに由来する波長６６３ｎｍの光の透過率を測定した。測定された波長６６３ｎｍの光の透過率から、下記基準に従って、メチレンブルー分解活性を評価した。評価結果を、表１に示す。なお、波長６６３ｎｍの光の透過率が高い程、メチレンブルーが分解されていることを示す。
評価Ａ：透過率が７０％以上１００％以下である。
評価Ｂ：透過率が２０％超７０％未満である。
評価Ｃ：透過率が０％以上２０％以下である。
【0064】
【表1】
【0065】
なお、表１中の各用語は、次の意味である。「部」は「重量部」を示す。「－」は該当する成分を含有していないことを示す。「径」は「平均一次粒子径」を示す。「径比率」の欄の「第２／第１」は、第１光触媒の平均一次粒子径に対する、第２光触媒の平均一次粒子径の比率を示す。「Ｖ１／Ｖ２」は、第２光触媒の体積Ｖ２に対する、第１光触媒の体積Ｖ１の比率を示す。「ＶＣ／ＶＢ」は、バインダーの体積ＶＢに対する、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣの比率を示す。
【0066】
表１に示す各材料の主成分及び密度を、表２に示す。各材料の主成分とは、対象となる材料において、９９重量％以上を占める成分である。第１光触媒の体積Ｖ１は、式「Ｖ１＝（表１に示す第１光触媒の量）／４．２３」から算出した。第２光触媒の主成分が酸化チタンである場合、第２光触媒の体積Ｖ２は、式「Ｖ２＝（表１に示す第２光触媒の量）／４．２３」から算出した。第２光触媒の主成分が酸化タングステンである場合、第２光触媒の体積Ｖ２は、式「Ｖ２＝（表１に示す第２光触媒の量）／７．１６」から算出した。その他の光触媒の体積Ｖ３は、式「Ｖ３＝（表１に示すその他の光触媒の量）／４．２３」から算出した。その他の光触媒を含有しない場合、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣは、式「ＶＣ＝Ｖ１＋Ｖ２」から算出した。その他の光触媒を含有する場合、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣは、式「ＶＣ＝Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３」から算出した。バインダーの体積ＶＢは、式「ＶＢ＝（表１に示すバインダーの量）／１．２０」から算出した。なお、光触媒コート剤（Ａ－７）において、少なくとも２種の光触媒の総体積ＶＣに対する、第１光触媒の体積Ｖ１と第２光触媒の体積Ｖ２との合計含有率は、９６体積％であった。
【0067】
【表2】
【0068】
表１に示すように、光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）の各々は、少なくとも２種の光触媒と、バインダーとを含有していた。具体的には、光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－６）の各々は、２種の光触媒（第１光触媒及び第２光触媒）とバインダーとを含有していた。光触媒コート剤（Ａ－７）は、３種の光触媒（第１光触媒、第２光触媒、及びその他の光触媒）とバインダーとを含有していた。第２光触媒の平均一次粒子径は、第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上であった。そのため、表１に示すように、光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）の各々を用いて作製された光触媒担持磁性体は、付着強度がＡ評価であり、光触媒の脱離を抑制できた。また、光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）の各々を用いて作製された光触媒担持磁性体は、メチレンブルー分解活性がＡ評価であり、光触媒性能が良好であった。
【0069】
一方、表１に示すように、光触媒コート剤（Ｂ－１）～（Ｂ－２）の各々は、第２触媒を含有していなかった。光触媒コート剤（Ｂ－３）においては、第２光触媒の平均一次粒子径が第１光触媒の平均一次粒子径の２．０倍以上ではなかった。そのため、表１に示すように、光触媒コート剤（Ｂ－１）及び（Ｂ－３）の各々を用いて作製された光触媒担持磁性体は、付着強度がＣ評価であり、光触媒の脱離が抑制できていなかった。また、光触媒コート剤（Ｂ－２）及び（Ｂ－３）の各々を用いて作製された光触媒担持磁性体は、メチレンブルー分解活性がＣ評価であり、光触媒性能が不良であった。
【0070】
以上のことから、本発明に包含される光触媒コート剤（Ａ－１）～（Ａ－７）は、光触媒コート剤（Ｂ－１）～（Ｂ－３）と比較して、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上できることが示された。また、本発明の製造方法により製造された光触媒コート剤は、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上できることが示された。また、本発明の光触媒コート剤を用いて製造された光触媒担持磁性体は、光触媒の脱離を抑制しつつ、光触媒性能を向上できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【0071】
本発明の光触媒コート剤、本発明の製造方法により製造された光触媒体コート剤、及び本発明の光触媒担持磁性体は、水を浄化するための光触媒製品に利用できる。