光触媒の分解活性の評価方法、及びそれに用いる試料
【課題】 既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行うための技術を提供する。
【解決手段】 光触媒層に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、その色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する。試料が含む色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層に試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における紫外線照射前後の色差ΔＥの変化率が２０％以上となるように脱色されるものとする。
【解決手段】 光触媒層に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、その色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する。試料が含む色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層に試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における紫外線照射前後の色差ΔＥの変化率が２０％以上となるように脱色されるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３などの光触媒は、バンドギャップ以上のエネルギーを有する波長の光（例えば、紫外線）を照射すると、強い酸化力を生じ、それに基づく、汚れの分解、脱臭、抗菌などの機能を発揮する。また、光触媒は、ＮＯｘ、ＳＯｘ等を分解する機能も有する。このような優れた性質を有する光触媒を含有する光触媒層を有する膜材などの物が、例えば建材などに利用されている。
【０００３】
ところで、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい場合が存在する。例えば、建材の表面に光触媒層が設けられている場合において、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性があるレベルよりも落ちたのであれば、その建材を交換するなどの何らかのメンテナンスが必要となるので、そのメンテナンスのタイミングを図るために、上述の如き評価が必要となる。
【０００４】
しかしながら、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行うための技術は、実験室レベルのものは存在するが、実用可能な技術は存在しない。
それは、以下の理由による。
まず、第１に、光触媒の分解活性の評価に用いることができる薬品として知られている硝酸銀などは、それを光触媒層に塗布した状態で紫外線を放射すると茶褐色等に発色し、評価後においても光触媒層上にその痕跡を残すので、上述の評価後における既存の物の美観を損ねることがある。
第２に、光触媒の分解活性の評価に用いられている試薬は、粘度が低い液状のものとされているので、光触媒層の水平置きが可能な実験室での評価にはともかく、垂直や、傾斜した光触媒層に塗布しなければならない既存の物の表面に設けられた光触媒層には対応できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行うための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するための本願発明として、本願発明者は、以下の２つの発明を提案する。
【０００７】
第１発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法（以下、これを単に『評価方法』という場合がある。）である。
そして、この評価方法では、前記試料として、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分にそれを塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される色素を前記色素として含んだものを用いる。なお、色差は、光触媒層の評価部分のうち試料の塗布されていない部分と試料が塗布されている部分の色の差である。
この評価方法で用いられる試薬は、上述のように、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層（好ましくは、この光触媒層は、生成間もないものである。また、この光触媒層は、当然に分解活性を有している。）に塗布した状態で２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を照射すると、紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される。つまり、この評価方法で用いる試薬は、評価を行う際に脱色されるので、既存の物に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に用いた場合に、評価後の光触媒層上にその痕跡を残すおそれが少ない。したがって、第１発明の評価方法によれば、評価後における既存の物の美観を損ねるおそれを小さくできるので、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に実用化することができる。
試薬を、上述の条件で紫外線を照射した場合に、紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるようなものとするのは、その程度の変化があれば、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を肉眼で行えるからである。特に、上述の条件で紫外線を照射した場合に、紫外線照射前後の色差の変化率が６０％以上となるような試薬であれば、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の肉眼での評価をより行い易くなる。なお、上述の条件で色差が大きいほど、評価後の光触媒層に残る痕跡は少なくなるが、痕跡を少なくする目的で大きな色差を生じる試薬を選択する必要はない。既存の物に設けられた光触媒層は、その機能を発揮させるため、一般的に、太陽光などの光の照射を受ける場所に置かれているので、試料を塗布して評価を行った後も、脱色は勝手に進行するからである。
【０００８】
第１発明の方法には、例えば、以下のような試料を用いることができる。
この試料は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる。そして、この試料に含まれる前記色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分に前記試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の前記試料の色差の変化率が２０％以上となるように脱色されるようなものとされてなる。
【０００９】
第２発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法である。
この評価方法では、前記試料として、増粘剤を含んだものを用い、前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布する。
第２発明における評価方法では、増粘剤を含んだ試料を用いる。そのような試料は、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布することが可能であり、第２発明ではそうすることとしている。それにより、第２発明による評価方法は、垂直、或いは傾斜した光触媒層にも適用できるものであるから、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に実用化することができるものとなる。
【００１０】
第２発明の方法には、例えば、垂直面である前記評価部分に塗布した場合であっても垂れ落ちないようにされている試料を用いることができる。試料の粘度は、例えば、３〜４２ｍＰａ・ｓである。
なお、本願発明における粘度は、「ＪＩＳ Ｋ ５６００−２−３ 塗料一般試験法−第２部：塗料の正常・安定性−第３節：粘度（コーン・プレート粘度計法）」に準拠して測定した場合の粘度である。より詳細には、Ｂ型回転粘度計を用い、液温２５℃、ローター♯１、６０ｒｐｍの条件における測定開始から１分後の測定値を、本願発明における粘度とする。
【００１１】
第１発明、第２発明に係る評価方法では、試料を光触媒層の評価部分に塗布することが必要となる。試料の評価部分への塗布の仕方には特に制限はない。
例えば、前記試料をスタンプの印面に塗布し、その印面を前記評価部分に押接させることで、前記試料を前記評価部分に塗布することができる。このようにしてスタンプを用いれば、評価部分へ、評価を行うたびに同一の状態で試料を塗布できることになる。特に、第２発明では、前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布することが必要となるので、評価部分へ、同一の状態で試料を塗布できる上述の方法を用いることにより、その実施の容易化を図ることができることになる。
或いは、前記試料を、その一方の面の少なくとも一部に接着剤の塗布された透光性を有するシート乃至テープの前記一方の面に塗布し、前記試料を塗布した前記シート乃至テープを前記評価部分に貼り付けることで、前記試料を前記評価部分に塗布することも可能である。このようにシート乃至テープを用いることで、試料の垂れ落ちを効果的に防止できるようになる。
なお、シート乃至テープが透光性を有することが必要なのは、シート乃至テープを通過した光によって生じる光触媒の分解活性によって、評価部分とシート乃至テープとの間に存在する試料に色彩の変化を生じさせられるようにするとともに、その色彩の変化をシート乃至テープを通して目視できるようにするためである。シート乃至テープは、透明又は半透明な材料のみで構成されていてもよいが（例えば、透明な樹脂で形成されたシート乃至テープによって構成されていてもよい。）、メッシュ状の素材を用いた場合などは不透明な材料によって構成されていても構わない。また、シート乃至テープは、透明又は半透明な材料と、不透明な材料とを組合わせて構成されていてもよい。
この方法を実施する場合には、光触媒の分解活性の評価方法を実施する現場でシート乃至テープに試料を塗布してから、そのシート乃至テープを評価部分に貼り付けてもよい。或いは、透光性を有するシート乃至テープと、前記シート乃至テープの一方の面の少なくとも一部に塗布された接着剤と、前記シート乃至テープの前記一方の面に塗布された試料と、を備えており、前記接着剤により、前記シート乃至テープの前記一方の面を前記評価部分に貼り付けられるようにされてなる、光触媒の分解活性の評価具を予め準備しておき、それを評価部分に貼り付けることにより、光触媒の分解活性の評価方法を現場での手間を省いて実施することもできる。
【００１２】
第１発明で使用される試料に含まれる色素の例として、以下のものを挙げることができる。
即ち、メチルオレンジ、メチルレッド、コンゴーレッド等のアゾ系色素、３，３ジエチルチアシアニン、ピナシアノール等のシアニン系色素、トルイレンブルー、インドフェノールブルー、チオニン、メチレンブルー、ブリリアントクレシレンブルー、ガラミンブルー、ニュートラルレッド、サフランＯ等のキノン−イミン系色素、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレッド、メチルバイオレッド等のフェニルメタン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、フルオレセイン、ローズベンガル、アクリジンオレンジ、アクリフラビン等のキサンテン系色素、チオフラビンＴ等のチアゾール系色素、オキソノール系色素、メロシアニン系色素、スチリル系色素、中性色素（インジゴカルミン、クマリン系色素等）、及びクロロフィル、ベータカロチン等の天然色素などを、第１発明の試料に含める色素として用いることができる。これらの色素はいずれも、光触媒の分解活性により脱色されるものである。
なお、以上の色素は、第２発明でも用いることができる。
【００１３】
また、第１発明の場合と第２発明の場合に共通するが、色素は、所定の溶媒に溶解させて用いるのが一般的である。試薬中の色素の濃度は特に限定されない。例えば、色素は、その濃度が、０．１〜３重量％或いは、それ以下にすることができる。この程度に色素の濃度が低ければ、光触媒の分解活性の評価に要する時間を短縮し易い。
色素を溶かす溶媒は、色素を溶かすことができるのであれば、特に限定はないが、水、水溶性有機溶媒或いはこれらの混合物とすることができる。水溶性有機溶媒としては、アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル等を利用することができる。これらのうちの２以上を混合したものを水溶性有機溶媒として用いることも可能である。なお、アルコール類は、エタノール、メタノール等の１価アルコール、エチレングリコール、イソプロピルグリコール等の多価アルコールのいずれを用いることもでき、これらの混合物を用いることもできる。試料中における溶媒の濃度は、４０〜９９．９重量％とすることができる。
なお、試料を評価部分に塗布するにあたって上述の如きスタンプを用いるのであれば、溶媒を、水と水溶性有機溶媒の混合物とすると、評価部分に塗布された試料のムラを小さくできる。この場合における水と水溶性有機溶媒の混合比率は、重量比で１：３〜３：１とすることができる。
【００１４】
第１発明、第２発明で用いる試料に共通するが、試料には、増粘剤を含めることができる。増粘剤は、試料の粘度を増せるものであればどのようなものでもよいが、例えば、グリセリン、天然でんぷん類、ポリエチレングリコールを増粘剤として利用できる。
増粘剤は、試料が評価部分から垂れ落ちるのを防止する機能の他、スタンプを用いて試料を評価部分に塗布した場合にその試料を鮮明にする機能を発揮する。
溶媒と増粘剤の比率は、重量比で４：１〜１：４とすることができる。また、試料をスタンプを用いて塗布する場合には、溶媒と増粘剤の比率を４：１〜２：３にすると試料を評価部分へ均一に塗布できるようになるので好ましい。試料中における増粘剤は、試料の粘度が、例えば、３〜４２ｍＰａ・ｓとなるような量に調整することができる。
【００１５】
第１発明、第２発明で用いる試料に共通するが、試料は、他に、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、或いはこれらを混合したものが利用できるが、これに限定されない。界面活性剤の濃度は、これには特に限定されないが、試料の０．１〜２．０重量％とすることができる。
試料に界面活性剤を用いると、評価部分へ試料を塗布した場合における試料の評価部分へのなじみを良くすることができる。特に、評価部分が合成樹脂やゴムを含有する場合、試料に界面活性剤を含有させるのが効果的である。
【００１６】
なお、第１発明及び第２発明における光触媒の分解活性の評価方法でその分解活性の評価を行える光触媒層は、光触媒を含み、層状とされているものであれば、その素材、製法を問わない。例えば、合成樹脂及びまたはゴムに光触媒粉を含有させて形成した光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を、第１発明、第２発明に係る方法によって行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい第１実施形態及び第２実施形態について説明する。各実施形態の説明で重複する部分は省略するものとする。
【００１８】
≪第１実施形態≫
この実施形態では、まず、分解活性を評価すべき光触媒層を有する物として、光触媒層を有する以下のようなシートを作成した。
このシートは、以下のようにして作成する。
まず、アナターゼ型酸化チタン光触媒（石原産業株式会社製、品番ＳＴ−０１、１次粒子径：７ｎｍ、表面積：３００ｍ２／ｇ、表面処理：無し）の水系分散体５０ｇ、精製水７５ｇ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる水系ディスパージョンを７７．８ｇ生成し、この水系ディスパージョンにシリコン系界面活性剤を２．１ｇ（全体の約１重量部）加えてから攪拌して光触媒溶液を調整する。なお、この光触媒溶液は、ＦＥＰと、アナターゼ型酸化チタン光触媒の比率が重量比で３：１になっている。
次いで、この光触媒溶液を、シート基材の片面に、バーコート法によって塗布する。なお、シート基材は、ガラス繊維をシート状に織って形成された芯材の両面をテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）で層状に被覆し、さらにそのＰＴＦＥによる層の両面をＦＥＰで被覆したものである。
次いで、光触媒溶液を塗布したシート基材を常温で乾燥させた後、６０℃で５分間加熱乾燥し、さらに３６０℃で３分間焼成してから自然冷却する。
次に、漂白処理として、低温サイクルキセノンウェザーメーターを用いて、放射照度１８０Ｗ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ）で２４時間紫外線照射する。
これにより、分解活性を評価すべき光触媒層を有するシートを完成させた。
【００１９】
次いで、試料を生成した。
この実施形態における試料は、色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤とを含んでいる。この実施形態における試料は、色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤とを混合し、攪拌して生成する。
この実施形態における色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤の組成及び濃度は、これには限られないが、以下のようにした。
色素は、メチルオレンジ、メチルレッド、コンゴーレッド等のアゾ系色素、３，３ジエチルチアシアニン、ピナシアノール等のシアニン系色素、トルイレンブルー、インドフェノールブルー、チオニン、メチレンブルー、ブリリアントクレシレンブルー、ガラミンブルー、ニュートラルレッド、サフランＯ等のキノン−イミン系色素、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレッド、メチルバイオレッド等のフェニルメタン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、フルオレセイン、ローズベンガル、アクリジンオレンジ、アクリフラビン等のキサンテン系色素、チオフラビンＴ等のチアゾール系色素、オキソノール系色素、メロシアニン系色素、スチリル系色素、中性色素（インジゴカルミン、クマリン系色素等）、及びクロロフィル、ベータカロチン等の天然色素から選択する。
色素は、試料中の濃度が、０．１〜３重量％或いは、それ以下とする。
溶媒は、水、水溶性有機溶媒、或いはこれらの混合物とする。水溶性有機溶媒は、アルコール類（１価アルコール、多価アルコール、或いはその混合物）、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、或いはこれらの混合物とする。
増粘剤としては、グリセリン、天然でんぷん類、ポリエチレングリコールを利用する。溶媒と増粘剤の重量比は、４：１〜１：４とする。試料中における増粘剤の濃度は、試料の粘度が３〜４２ｍＰａ・ｓとなるように調整する。
界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、或いはこれらを混合したものとする。界面活性剤の濃度は、これには特に限定されないが、試料の０．１〜２．０重量％とする。
【００２０】
この実施形態では、具体的に、表１に示す試料１〜試料６の試料を調整した。
【表１】
試料１は、色素としてオレンジIIを含み、また、溶媒としての水及びアルコール（より詳細には、エチレングリコール（ＥＧ））、グリセリンである増粘剤（Ｇ）、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムである界面活性剤を含んでいる。また、試料１では、色素、水、アルコール（ＥＧ）、増粘剤（Ｇ）、界面活性剤をそれぞれ、１重量部、１０重量部、３０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。なお、試料２〜試料６においても、アルコール（ＥＧ）はエチレングリコールであり、増粘剤（Ｇ）はグリセリンであり、界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムである。
試料２は、色素としてのブリリアントグリーンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料３は、色素としてのインジゴカルミンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料４は、色素としてのメチレンブルーと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、２０重量部、２０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料５は、色素としてのローダミンＢと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料６は、色素としてのベータ（β）カロチンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
【００２１】
次に、上述のシートを、紫外線強度が２５００μＷ／ｃｍ２の屋外に設置して、光触媒層の表面の適当な部分に、試料１〜試料６を別々に塗布した。なお、上述のシートは、斜面、或いは垂直面を構成するように配することにした。
試料１〜試料６の光触媒層への塗布は、試料１〜試料６のそれぞれを含浸させた押印用スタンプ台（シャチハタ株式会社製、型番：ＨＧＵー２ＥＣ）を準備し、そのスタンプ台に直径６０ｍｍの丸ゴム印の印面を押し当てることでその印面に試料１〜試料６のいずれかを塗布し、次いでそのゴム印の印面を光触媒層の適当な位置に押接させて転写することにより行う。
このようにしたところ、試料１〜試料６は、光触媒層が垂直面をなす部分に塗布した場合であっても、垂れ落ちることはなかった。
【００２２】
次いで、光触媒層のうち少なくとも試料１〜試料６が塗布された部分に、強度が２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線が照射される状態を１時間保ち、紫外線照射前後の色差ΔＥの変化率を試料１〜試料６のそれぞれについて測定した。
その結果を、表２に示す。
【表２】
色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６を光触媒層に塗布した直後と、それから１時間経過した後のそれぞれに測定した色差から求めた。
色差ΔＥは、この実施形態では、色差計（コニカミノルタ株式会社製、品番：ＣＲ２１０、測定径：５０ｍｍ）を用いて測定した。色差ΔＥは、光触媒層のうちの試料が塗布されていない部分と試料が塗布された部分の色の差である。
試料１〜試料６のいずれの場合にも、試料を光触媒層に塗布した直後よりも、１時間経過後の色差ΔＥの方が小さくなっている。これは、試料１〜試料６の脱色が進んだことを示している。また、試料１〜試料６のいずれの場合にも、色差ΔＥの変化率は２０％を超えていた。
これにより、試料１〜試料６のすべてにより、シートが有する光触媒層に含まれる光触媒が分解活性を有することが明らかになった。
なお、この実施形態では、色差計を用いて色差ΔＥの変化率を測定したが、色差ΔＥの変化率が２０％以上あるのであれば、肉眼でその変化を確認することができ、またその変化率が６０％を超えるのであれば、肉眼でその変化を確認することは容易である。
したがって、この実施形態のように調整した試料を用いて光触媒の分解活性の評価を行う場合には、分解活性の定量的な評価が特に必要とされるなどの事情がない限り、色差計を用いる必要は必ずしもない。
また、事前に、基準となる適当な光触媒層により色差ΔＥの変化率の測定を行い、各試料についての色見本を作成しておけば、色差ΔＥの変化を肉眼で確認するに便利である。
【００２３】
なお、比較例として、上述の試料１〜試料６を上述のシートの光触媒層に上述の場合と同様に塗布し、紫外線を照射しない状態で１時間置いた場合における試料を光触媒層に塗布した直後と、それから１時間経過後の色差ΔＥを測定した結果を表３に示す。
【表３】
表３からわかるように、この場合には、色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６のいずれの場合にも２０％を下回っている。紫外線を照射しない場合には、光触媒層中の光触媒は分解活性を呈さない。つまり、光触媒層中の光触媒が分解活性を呈さない場合には色差ΔＥの変化率が２０％を下回るという表３で示された結果は、試料の色差ΔＥの変化率が２０％を上回らない場合であれば、試料の塗布された光触媒層に含まれた光触媒の分解活性がないという評価を下せることを示している。
【００２４】
≪第２実施形態≫
第２実施形態では、第１実施形態と同様のシートを作成し、そのシートが有する光触媒層中の光触媒の分解活性の評価を行った。
第２実施形態でも、第１実施形態で説明した試料１〜試料６を作成した。
第２実施形態では、第１実施形態で説明した試料１〜試料６を、以下に説明するようなテープに塗布してシートの光触媒層に貼り付けた。
この実施形態におけるテープは、透明な樹脂によって形成されておりその一方の面の全面に接着剤が塗られたものとされている。この実施形態におけるテープは、例えば、市販されているセロハンテープである。
この実施形態では、試料をシートの光触媒層に塗布するにあたって上述のテープを用いた。即ち、テープを適当な長さで６つに切断し、切断したそれらテープの接着剤が塗布されている面の一部に試料１〜試料６のいずれかを塗布し、試料１〜試料６がその一方の面に塗布されたテープをシートの光触媒層に貼り付けることによって、試料１〜試料６を光触媒層に塗布した。
試料は、シートの光触媒層にテープを貼り付けることが不可能にならない程度に接着剤を露出させた状態で、テープの接着剤の塗布されている面に塗布した。この実施形態では、必ずしもそうする必要はないが、テープを長さ方向に３等分したその真中部分に試料１〜試料６を塗布した。
その状態で、試料１〜試料６のそれぞれが塗布されたテープをシートの光触媒層に貼り付け、紫外線強度が２５００μＷ／ｃｍ２の屋外に１時間放置した。そのようにしたところ、テープ越しに照射される紫外線により、試料１〜試料６の色彩は、色彩が消える方向に変化した。この場合、色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６のいずれについても２０％を超え、そのうちの幾つかはその変化率が６０％を超えた。色差ΔＥの変化率が６０％を超えたものは、テープ越しにでもその色彩の変化を容易に肉眼で確認できた。
なお、試料１〜試料６は、光触媒層が垂直面をなす部分にテープを貼り付けた場合であっても、垂れ落ちることはなかった。
【００２５】
なお、この実施形態では、市販のテープの接着剤の塗布されている面に試料を事後的に塗布することとしたが、その一方の面に接着剤と上述の如き試料が予め塗布されているテープを準備しておき、それをシートの光触媒層に貼り付けることで試料の光触媒層への塗布を行うことも可能である。
この場合、テープは、その接着剤が塗布されている面の全面を覆うことのできる所定の台紙に貼り付けておくことができる。このようにすることで、テープの携帯性が向上する。
接着剤は、テープの一方の面の全面に塗布されている必要はない。例えば、テープは、その一方の面の周縁部分に接着剤が、中心部分に試料が塗布されているようなものとすることができる。
また、透明なテープの一方の面に、試料を保持させるための、例えばガーゼによって構成される手段を設けてもよい。試料を保持させるための手段に試料を染み込ませておくことで、試料の垂れ落ちの可能性をより低くすることができる。この場合、試料を保持させるための手段に染み込ませた試料の色彩の変化がテープ越しに見えるようにする必要がある。例えば、試料を保持させるための手段としてのガーゼを、その背面側から試料の色彩を確認できる程度に薄くしておく必要がある。
以上のようなテープを用いても、光触媒層中の光触媒の分解活性の評価を行うことができる。
なお、第２実施形態で説明したテープの形状は自由である。テープが矩形であり、その縦横の比の差が小さい場合などには、そのテープは、テープというよりもシートと呼ぶべき形状となるが、そのようにしても当然問題はない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＷＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＦｅＴｉＯ３、ＳｒＴｉＯ３などの光触媒は、バンドギャップ以上のエネルギーを有する波長の光（例えば、紫外線）を照射すると、強い酸化力を生じ、それに基づく、汚れの分解、脱臭、抗菌などの機能を発揮する。また、光触媒は、ＮＯｘ、ＳＯｘ等を分解する機能も有する。このような優れた性質を有する光触媒を含有する光触媒層を有する膜材などの物が、例えば建材などに利用されている。
【０００３】
ところで、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい場合が存在する。例えば、建材の表面に光触媒層が設けられている場合において、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性があるレベルよりも落ちたのであれば、その建材を交換するなどの何らかのメンテナンスが必要となるので、そのメンテナンスのタイミングを図るために、上述の如き評価が必要となる。
【０００４】
しかしながら、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行うための技術は、実験室レベルのものは存在するが、実用可能な技術は存在しない。
それは、以下の理由による。
まず、第１に、光触媒の分解活性の評価に用いることができる薬品として知られている硝酸銀などは、それを光触媒層に塗布した状態で紫外線を放射すると茶褐色等に発色し、評価後においても光触媒層上にその痕跡を残すので、上述の評価後における既存の物の美観を損ねることがある。
第２に、光触媒の分解活性の評価に用いられている試薬は、粘度が低い液状のものとされているので、光触媒層の水平置きが可能な実験室での評価にはともかく、垂直や、傾斜した光触媒層に塗布しなければならない既存の物の表面に設けられた光触媒層には対応できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行うための技術を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するための本願発明として、本願発明者は、以下の２つの発明を提案する。
【０００７】
第１発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法（以下、これを単に『評価方法』という場合がある。）である。
そして、この評価方法では、前記試料として、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分にそれを塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される色素を前記色素として含んだものを用いる。なお、色差は、光触媒層の評価部分のうち試料の塗布されていない部分と試料が塗布されている部分の色の差である。
この評価方法で用いられる試薬は、上述のように、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層（好ましくは、この光触媒層は、生成間もないものである。また、この光触媒層は、当然に分解活性を有している。）に塗布した状態で２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を照射すると、紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される。つまり、この評価方法で用いる試薬は、評価を行う際に脱色されるので、既存の物に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に用いた場合に、評価後の光触媒層上にその痕跡を残すおそれが少ない。したがって、第１発明の評価方法によれば、評価後における既存の物の美観を損ねるおそれを小さくできるので、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に実用化することができる。
試薬を、上述の条件で紫外線を照射した場合に、紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるようなものとするのは、その程度の変化があれば、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を肉眼で行えるからである。特に、上述の条件で紫外線を照射した場合に、紫外線照射前後の色差の変化率が６０％以上となるような試薬であれば、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の肉眼での評価をより行い易くなる。なお、上述の条件で色差が大きいほど、評価後の光触媒層に残る痕跡は少なくなるが、痕跡を少なくする目的で大きな色差を生じる試薬を選択する必要はない。既存の物に設けられた光触媒層は、その機能を発揮させるため、一般的に、太陽光などの光の照射を受ける場所に置かれているので、試料を塗布して評価を行った後も、脱色は勝手に進行するからである。
【０００８】
第１発明の方法には、例えば、以下のような試料を用いることができる。
この試料は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる。そして、この試料に含まれる前記色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分に前記試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の前記試料の色差の変化率が２０％以上となるように脱色されるようなものとされてなる。
【０００９】
第２発明は、既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法である。
この評価方法では、前記試料として、増粘剤を含んだものを用い、前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布する。
第２発明における評価方法では、増粘剤を含んだ試料を用いる。そのような試料は、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布することが可能であり、第２発明ではそうすることとしている。それにより、第２発明による評価方法は、垂直、或いは傾斜した光触媒層にも適用できるものであるから、既存の物の表面に設けられた光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価に実用化することができるものとなる。
【００１０】
第２発明の方法には、例えば、垂直面である前記評価部分に塗布した場合であっても垂れ落ちないようにされている試料を用いることができる。試料の粘度は、例えば、３〜４２ｍＰａ・ｓである。
なお、本願発明における粘度は、「ＪＩＳ Ｋ ５６００−２−３ 塗料一般試験法−第２部：塗料の正常・安定性−第３節：粘度（コーン・プレート粘度計法）」に準拠して測定した場合の粘度である。より詳細には、Ｂ型回転粘度計を用い、液温２５℃、ローター♯１、６０ｒｐｍの条件における測定開始から１分後の測定値を、本願発明における粘度とする。
【００１１】
第１発明、第２発明に係る評価方法では、試料を光触媒層の評価部分に塗布することが必要となる。試料の評価部分への塗布の仕方には特に制限はない。
例えば、前記試料をスタンプの印面に塗布し、その印面を前記評価部分に押接させることで、前記試料を前記評価部分に塗布することができる。このようにしてスタンプを用いれば、評価部分へ、評価を行うたびに同一の状態で試料を塗布できることになる。特に、第２発明では、前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布することが必要となるので、評価部分へ、同一の状態で試料を塗布できる上述の方法を用いることにより、その実施の容易化を図ることができることになる。
或いは、前記試料を、その一方の面の少なくとも一部に接着剤の塗布された透光性を有するシート乃至テープの前記一方の面に塗布し、前記試料を塗布した前記シート乃至テープを前記評価部分に貼り付けることで、前記試料を前記評価部分に塗布することも可能である。このようにシート乃至テープを用いることで、試料の垂れ落ちを効果的に防止できるようになる。
なお、シート乃至テープが透光性を有することが必要なのは、シート乃至テープを通過した光によって生じる光触媒の分解活性によって、評価部分とシート乃至テープとの間に存在する試料に色彩の変化を生じさせられるようにするとともに、その色彩の変化をシート乃至テープを通して目視できるようにするためである。シート乃至テープは、透明又は半透明な材料のみで構成されていてもよいが（例えば、透明な樹脂で形成されたシート乃至テープによって構成されていてもよい。）、メッシュ状の素材を用いた場合などは不透明な材料によって構成されていても構わない。また、シート乃至テープは、透明又は半透明な材料と、不透明な材料とを組合わせて構成されていてもよい。
この方法を実施する場合には、光触媒の分解活性の評価方法を実施する現場でシート乃至テープに試料を塗布してから、そのシート乃至テープを評価部分に貼り付けてもよい。或いは、透光性を有するシート乃至テープと、前記シート乃至テープの一方の面の少なくとも一部に塗布された接着剤と、前記シート乃至テープの前記一方の面に塗布された試料と、を備えており、前記接着剤により、前記シート乃至テープの前記一方の面を前記評価部分に貼り付けられるようにされてなる、光触媒の分解活性の評価具を予め準備しておき、それを評価部分に貼り付けることにより、光触媒の分解活性の評価方法を現場での手間を省いて実施することもできる。
【００１２】
第１発明で使用される試料に含まれる色素の例として、以下のものを挙げることができる。
即ち、メチルオレンジ、メチルレッド、コンゴーレッド等のアゾ系色素、３，３ジエチルチアシアニン、ピナシアノール等のシアニン系色素、トルイレンブルー、インドフェノールブルー、チオニン、メチレンブルー、ブリリアントクレシレンブルー、ガラミンブルー、ニュートラルレッド、サフランＯ等のキノン−イミン系色素、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレッド、メチルバイオレッド等のフェニルメタン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、フルオレセイン、ローズベンガル、アクリジンオレンジ、アクリフラビン等のキサンテン系色素、チオフラビンＴ等のチアゾール系色素、オキソノール系色素、メロシアニン系色素、スチリル系色素、中性色素（インジゴカルミン、クマリン系色素等）、及びクロロフィル、ベータカロチン等の天然色素などを、第１発明の試料に含める色素として用いることができる。これらの色素はいずれも、光触媒の分解活性により脱色されるものである。
なお、以上の色素は、第２発明でも用いることができる。
【００１３】
また、第１発明の場合と第２発明の場合に共通するが、色素は、所定の溶媒に溶解させて用いるのが一般的である。試薬中の色素の濃度は特に限定されない。例えば、色素は、その濃度が、０．１〜３重量％或いは、それ以下にすることができる。この程度に色素の濃度が低ければ、光触媒の分解活性の評価に要する時間を短縮し易い。
色素を溶かす溶媒は、色素を溶かすことができるのであれば、特に限定はないが、水、水溶性有機溶媒或いはこれらの混合物とすることができる。水溶性有機溶媒としては、アルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル等を利用することができる。これらのうちの２以上を混合したものを水溶性有機溶媒として用いることも可能である。なお、アルコール類は、エタノール、メタノール等の１価アルコール、エチレングリコール、イソプロピルグリコール等の多価アルコールのいずれを用いることもでき、これらの混合物を用いることもできる。試料中における溶媒の濃度は、４０〜９９．９重量％とすることができる。
なお、試料を評価部分に塗布するにあたって上述の如きスタンプを用いるのであれば、溶媒を、水と水溶性有機溶媒の混合物とすると、評価部分に塗布された試料のムラを小さくできる。この場合における水と水溶性有機溶媒の混合比率は、重量比で１：３〜３：１とすることができる。
【００１４】
第１発明、第２発明で用いる試料に共通するが、試料には、増粘剤を含めることができる。増粘剤は、試料の粘度を増せるものであればどのようなものでもよいが、例えば、グリセリン、天然でんぷん類、ポリエチレングリコールを増粘剤として利用できる。
増粘剤は、試料が評価部分から垂れ落ちるのを防止する機能の他、スタンプを用いて試料を評価部分に塗布した場合にその試料を鮮明にする機能を発揮する。
溶媒と増粘剤の比率は、重量比で４：１〜１：４とすることができる。また、試料をスタンプを用いて塗布する場合には、溶媒と増粘剤の比率を４：１〜２：３にすると試料を評価部分へ均一に塗布できるようになるので好ましい。試料中における増粘剤は、試料の粘度が、例えば、３〜４２ｍＰａ・ｓとなるような量に調整することができる。
【００１５】
第１発明、第２発明で用いる試料に共通するが、試料は、他に、界面活性剤を含んでいてもよい。界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、或いはこれらを混合したものが利用できるが、これに限定されない。界面活性剤の濃度は、これには特に限定されないが、試料の０．１〜２．０重量％とすることができる。
試料に界面活性剤を用いると、評価部分へ試料を塗布した場合における試料の評価部分へのなじみを良くすることができる。特に、評価部分が合成樹脂やゴムを含有する場合、試料に界面活性剤を含有させるのが効果的である。
【００１６】
なお、第１発明及び第２発明における光触媒の分解活性の評価方法でその分解活性の評価を行える光触媒層は、光触媒を含み、層状とされているものであれば、その素材、製法を問わない。例えば、合成樹脂及びまたはゴムに光触媒粉を含有させて形成した光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を、第１発明、第２発明に係る方法によって行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい第１実施形態及び第２実施形態について説明する。各実施形態の説明で重複する部分は省略するものとする。
【００１８】
≪第１実施形態≫
この実施形態では、まず、分解活性を評価すべき光触媒層を有する物として、光触媒層を有する以下のようなシートを作成した。
このシートは、以下のようにして作成する。
まず、アナターゼ型酸化チタン光触媒（石原産業株式会社製、品番ＳＴ−０１、１次粒子径：７ｎｍ、表面積：３００ｍ２／ｇ、表面処理：無し）の水系分散体５０ｇ、精製水７５ｇ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）からなる水系ディスパージョンを７７．８ｇ生成し、この水系ディスパージョンにシリコン系界面活性剤を２．１ｇ（全体の約１重量部）加えてから攪拌して光触媒溶液を調整する。なお、この光触媒溶液は、ＦＥＰと、アナターゼ型酸化チタン光触媒の比率が重量比で３：１になっている。
次いで、この光触媒溶液を、シート基材の片面に、バーコート法によって塗布する。なお、シート基材は、ガラス繊維をシート状に織って形成された芯材の両面をテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）で層状に被覆し、さらにそのＰＴＦＥによる層の両面をＦＥＰで被覆したものである。
次いで、光触媒溶液を塗布したシート基材を常温で乾燥させた後、６０℃で５分間加熱乾燥し、さらに３６０℃で３分間焼成してから自然冷却する。
次に、漂白処理として、低温サイクルキセノンウェザーメーターを用いて、放射照度１８０Ｗ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ）で２４時間紫外線照射する。
これにより、分解活性を評価すべき光触媒層を有するシートを完成させた。
【００１９】
次いで、試料を生成した。
この実施形態における試料は、色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤とを含んでいる。この実施形態における試料は、色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤とを混合し、攪拌して生成する。
この実施形態における色素と、溶媒と、増粘剤と、界面活性剤の組成及び濃度は、これには限られないが、以下のようにした。
色素は、メチルオレンジ、メチルレッド、コンゴーレッド等のアゾ系色素、３，３ジエチルチアシアニン、ピナシアノール等のシアニン系色素、トルイレンブルー、インドフェノールブルー、チオニン、メチレンブルー、ブリリアントクレシレンブルー、ガラミンブルー、ニュートラルレッド、サフランＯ等のキノン−イミン系色素、マラカイトグリーン、ブリリアントグリーン、クリスタルバイオレッド、メチルバイオレッド等のフェニルメタン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、フルオレセイン、ローズベンガル、アクリジンオレンジ、アクリフラビン等のキサンテン系色素、チオフラビンＴ等のチアゾール系色素、オキソノール系色素、メロシアニン系色素、スチリル系色素、中性色素（インジゴカルミン、クマリン系色素等）、及びクロロフィル、ベータカロチン等の天然色素から選択する。
色素は、試料中の濃度が、０．１〜３重量％或いは、それ以下とする。
溶媒は、水、水溶性有機溶媒、或いはこれらの混合物とする。水溶性有機溶媒は、アルコール類（１価アルコール、多価アルコール、或いはその混合物）、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、或いはこれらの混合物とする。
増粘剤としては、グリセリン、天然でんぷん類、ポリエチレングリコールを利用する。溶媒と増粘剤の重量比は、４：１〜１：４とする。試料中における増粘剤の濃度は、試料の粘度が３〜４２ｍＰａ・ｓとなるように調整する。
界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム、脂肪酸アルカノールアミド、アルキルベタイン、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、或いはこれらを混合したものとする。界面活性剤の濃度は、これには特に限定されないが、試料の０．１〜２．０重量％とする。
【００２０】
この実施形態では、具体的に、表１に示す試料１〜試料６の試料を調整した。
【表１】
試料１は、色素としてオレンジIIを含み、また、溶媒としての水及びアルコール（より詳細には、エチレングリコール（ＥＧ））、グリセリンである増粘剤（Ｇ）、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムである界面活性剤を含んでいる。また、試料１では、色素、水、アルコール（ＥＧ）、増粘剤（Ｇ）、界面活性剤をそれぞれ、１重量部、１０重量部、３０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。なお、試料２〜試料６においても、アルコール（ＥＧ）はエチレングリコールであり、増粘剤（Ｇ）はグリセリンであり、界面活性剤は、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウムである。
試料２は、色素としてのブリリアントグリーンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料３は、色素としてのインジゴカルミンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料４は、色素としてのメチレンブルーと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、２０重量部、２０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料５は、色素としてのローダミンＢと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
試料６は、色素としてのベータ（β）カロチンと、水、アルコール（ＥＧ）、増粘材（Ｇ）、界面活性剤とをそれぞれ、１重量部、４０重量部、０重量部、１０重量部、１重量部含んでいる。
【００２１】
次に、上述のシートを、紫外線強度が２５００μＷ／ｃｍ２の屋外に設置して、光触媒層の表面の適当な部分に、試料１〜試料６を別々に塗布した。なお、上述のシートは、斜面、或いは垂直面を構成するように配することにした。
試料１〜試料６の光触媒層への塗布は、試料１〜試料６のそれぞれを含浸させた押印用スタンプ台（シャチハタ株式会社製、型番：ＨＧＵー２ＥＣ）を準備し、そのスタンプ台に直径６０ｍｍの丸ゴム印の印面を押し当てることでその印面に試料１〜試料６のいずれかを塗布し、次いでそのゴム印の印面を光触媒層の適当な位置に押接させて転写することにより行う。
このようにしたところ、試料１〜試料６は、光触媒層が垂直面をなす部分に塗布した場合であっても、垂れ落ちることはなかった。
【００２２】
次いで、光触媒層のうち少なくとも試料１〜試料６が塗布された部分に、強度が２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線が照射される状態を１時間保ち、紫外線照射前後の色差ΔＥの変化率を試料１〜試料６のそれぞれについて測定した。
その結果を、表２に示す。
【表２】
色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６を光触媒層に塗布した直後と、それから１時間経過した後のそれぞれに測定した色差から求めた。
色差ΔＥは、この実施形態では、色差計（コニカミノルタ株式会社製、品番：ＣＲ２１０、測定径：５０ｍｍ）を用いて測定した。色差ΔＥは、光触媒層のうちの試料が塗布されていない部分と試料が塗布された部分の色の差である。
試料１〜試料６のいずれの場合にも、試料を光触媒層に塗布した直後よりも、１時間経過後の色差ΔＥの方が小さくなっている。これは、試料１〜試料６の脱色が進んだことを示している。また、試料１〜試料６のいずれの場合にも、色差ΔＥの変化率は２０％を超えていた。
これにより、試料１〜試料６のすべてにより、シートが有する光触媒層に含まれる光触媒が分解活性を有することが明らかになった。
なお、この実施形態では、色差計を用いて色差ΔＥの変化率を測定したが、色差ΔＥの変化率が２０％以上あるのであれば、肉眼でその変化を確認することができ、またその変化率が６０％を超えるのであれば、肉眼でその変化を確認することは容易である。
したがって、この実施形態のように調整した試料を用いて光触媒の分解活性の評価を行う場合には、分解活性の定量的な評価が特に必要とされるなどの事情がない限り、色差計を用いる必要は必ずしもない。
また、事前に、基準となる適当な光触媒層により色差ΔＥの変化率の測定を行い、各試料についての色見本を作成しておけば、色差ΔＥの変化を肉眼で確認するに便利である。
【００２３】
なお、比較例として、上述の試料１〜試料６を上述のシートの光触媒層に上述の場合と同様に塗布し、紫外線を照射しない状態で１時間置いた場合における試料を光触媒層に塗布した直後と、それから１時間経過後の色差ΔＥを測定した結果を表３に示す。
【表３】
表３からわかるように、この場合には、色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６のいずれの場合にも２０％を下回っている。紫外線を照射しない場合には、光触媒層中の光触媒は分解活性を呈さない。つまり、光触媒層中の光触媒が分解活性を呈さない場合には色差ΔＥの変化率が２０％を下回るという表３で示された結果は、試料の色差ΔＥの変化率が２０％を上回らない場合であれば、試料の塗布された光触媒層に含まれた光触媒の分解活性がないという評価を下せることを示している。
【００２４】
≪第２実施形態≫
第２実施形態では、第１実施形態と同様のシートを作成し、そのシートが有する光触媒層中の光触媒の分解活性の評価を行った。
第２実施形態でも、第１実施形態で説明した試料１〜試料６を作成した。
第２実施形態では、第１実施形態で説明した試料１〜試料６を、以下に説明するようなテープに塗布してシートの光触媒層に貼り付けた。
この実施形態におけるテープは、透明な樹脂によって形成されておりその一方の面の全面に接着剤が塗られたものとされている。この実施形態におけるテープは、例えば、市販されているセロハンテープである。
この実施形態では、試料をシートの光触媒層に塗布するにあたって上述のテープを用いた。即ち、テープを適当な長さで６つに切断し、切断したそれらテープの接着剤が塗布されている面の一部に試料１〜試料６のいずれかを塗布し、試料１〜試料６がその一方の面に塗布されたテープをシートの光触媒層に貼り付けることによって、試料１〜試料６を光触媒層に塗布した。
試料は、シートの光触媒層にテープを貼り付けることが不可能にならない程度に接着剤を露出させた状態で、テープの接着剤の塗布されている面に塗布した。この実施形態では、必ずしもそうする必要はないが、テープを長さ方向に３等分したその真中部分に試料１〜試料６を塗布した。
その状態で、試料１〜試料６のそれぞれが塗布されたテープをシートの光触媒層に貼り付け、紫外線強度が２５００μＷ／ｃｍ２の屋外に１時間放置した。そのようにしたところ、テープ越しに照射される紫外線により、試料１〜試料６の色彩は、色彩が消える方向に変化した。この場合、色差ΔＥの変化率は、試料１〜試料６のいずれについても２０％を超え、そのうちの幾つかはその変化率が６０％を超えた。色差ΔＥの変化率が６０％を超えたものは、テープ越しにでもその色彩の変化を容易に肉眼で確認できた。
なお、試料１〜試料６は、光触媒層が垂直面をなす部分にテープを貼り付けた場合であっても、垂れ落ちることはなかった。
【００２５】
なお、この実施形態では、市販のテープの接着剤の塗布されている面に試料を事後的に塗布することとしたが、その一方の面に接着剤と上述の如き試料が予め塗布されているテープを準備しておき、それをシートの光触媒層に貼り付けることで試料の光触媒層への塗布を行うことも可能である。
この場合、テープは、その接着剤が塗布されている面の全面を覆うことのできる所定の台紙に貼り付けておくことができる。このようにすることで、テープの携帯性が向上する。
接着剤は、テープの一方の面の全面に塗布されている必要はない。例えば、テープは、その一方の面の周縁部分に接着剤が、中心部分に試料が塗布されているようなものとすることができる。
また、透明なテープの一方の面に、試料を保持させるための、例えばガーゼによって構成される手段を設けてもよい。試料を保持させるための手段に試料を染み込ませておくことで、試料の垂れ落ちの可能性をより低くすることができる。この場合、試料を保持させるための手段に染み込ませた試料の色彩の変化がテープ越しに見えるようにする必要がある。例えば、試料を保持させるための手段としてのガーゼを、その背面側から試料の色彩を確認できる程度に薄くしておく必要がある。
以上のようなテープを用いても、光触媒層中の光触媒の分解活性の評価を行うことができる。
なお、第２実施形態で説明したテープの形状は自由である。テープが矩形であり、その縦横の比の差が小さい場合などには、そのテープは、テープというよりもシートと呼ぶべき形状となるが、そのようにしても当然問題はない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、
色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法であって、
前記試料として、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分にそれを塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される色素を前記色素として含んだものを用いる、
光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項２】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、
色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法であって、
前記試料として、増粘剤を含んだものを用い、
前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布する、
光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項３】
前記試料をスタンプの印面に塗布し、その印面を前記評価部分に押接させることで、前記試料を前記評価部分に塗布する、
請求項１又は２記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項４】
前記試料を、その一方の面の少なくとも一部に接着剤の塗布されたシート乃至テープの前記一方の面に塗布し、
前記試料を塗布した前記シート乃至テープを前記評価部分に貼り付けることで、前記試料を前記評価部分に塗布する、
請求項１又は２記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項５】
前記試料として、界面活性剤を含んだものを用いる、
請求項１〜４のいずれかに記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項６】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる試料であって、
前記色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分に前記試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の前記試料の色差の変化率が２０％以上となるように脱色されるようなものとされてなる、
試料。
【請求項７】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる試料であって、
増粘剤を含んでおり、
前記試料は、垂直面である前記評価部分に塗布した場合に垂れ落ちないようにされている、
試料。
【請求項８】
粘度が、３〜４２ｍＰａ・ｓである、
請求項７記載の試料。
【請求項９】
前記色素を溶かす溶媒が、水と水溶性有機溶媒の混合物である、
請求項６、７又は８記載の試料。
【請求項１０】
界面活性剤を含んでいる、
請求項６〜９のいずれかに記載の試料。
【請求項１１】
透光性を有するシート乃至テープと、
前記シート乃至テープの一方の面の少なくとも一部に塗布された接着剤と、
前記シート乃至テープの前記一方の面に塗布された請求項６〜１０のいずれかに記載の試料と、
を備えており、
前記接着剤により、前記シート乃至テープの前記一方の面を前記評価部分に貼り付けられるようにされてなる、
光触媒の分解活性の評価具。
【請求項１】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、
色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法であって、
前記試料として、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分にそれを塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の色差の変化率が２０％以上となるように脱色される色素を前記色素として含んだものを用いる、
光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項２】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に、光触媒の分解活性によって分解される色素を含む試料を塗布し、
色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価する、光触媒の分解活性の評価方法であって、
前記試料として、増粘剤を含んだものを用い、
前記試料を、斜面、或いは垂直面である前記評価部分に、垂れ落ちないような量、厚さで塗布する、
光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項３】
前記試料をスタンプの印面に塗布し、その印面を前記評価部分に押接させることで、前記試料を前記評価部分に塗布する、
請求項１又は２記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項４】
前記試料を、その一方の面の少なくとも一部に接着剤の塗布されたシート乃至テープの前記一方の面に塗布し、
前記試料を塗布した前記シート乃至テープを前記評価部分に貼り付けることで、前記試料を前記評価部分に塗布する、
請求項１又は２記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項５】
前記試料として、界面活性剤を含んだものを用いる、
請求項１〜４のいずれかに記載の光触媒の分解活性の評価方法。
【請求項６】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる試料であって、
前記色素は、フッ素樹脂とアナターゼ型酸化チタン光触媒粉が重量比で３：１になるようにされた光触媒層の前記評価部分に前記試料を塗布して、２５００μＷ／ｃｍ２の紫外線を１時間照射した場合における前記紫外線照射前後の前記試料の色差の変化率が２０％以上となるように脱色されるようなものとされてなる、
試料。
【請求項７】
既存の評価対象物が有する光触媒層のうち、その光触媒層に含まれる光触媒の分解活性の評価を行いたい部分である評価部分に塗布して用いられる、光触媒の分解活性によって分解される色素を含み、且つその色素の分解に基づくその試料の色彩の変化に基づいて、光触媒層に含まれる光触媒の分解活性を評価することができるようにされてなる試料であって、
増粘剤を含んでおり、
前記試料は、垂直面である前記評価部分に塗布した場合に垂れ落ちないようにされている、
試料。
【請求項８】
粘度が、３〜４２ｍＰａ・ｓである、
請求項７記載の試料。
【請求項９】
前記色素を溶かす溶媒が、水と水溶性有機溶媒の混合物である、
請求項６、７又は８記載の試料。
【請求項１０】
界面活性剤を含んでいる、
請求項６〜９のいずれかに記載の試料。
【請求項１１】
透光性を有するシート乃至テープと、
前記シート乃至テープの一方の面の少なくとも一部に塗布された接着剤と、
前記シート乃至テープの前記一方の面に塗布された請求項６〜１０のいずれかに記載の試料と、
を備えており、
前記接着剤により、前記シート乃至テープの前記一方の面を前記評価部分に貼り付けられるようにされてなる、
光触媒の分解活性の評価具。
【公開番号】特開２００６−３２９８８９（Ｐ２００６−３２９８８９Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５６３５１（Ｐ２００５−１５６３５１）
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月２７日（２００５．５．２７）
【出願人】（０００２０４１９２）太陽工業株式会社 (174)
【Ｆターム（参考）】
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