自動車用日よけカバー
【課題】 可視光の照射により、有害ガスや臭気を分解する機能を有する光触媒体を備えたことを特徴とする自動車用日よけシートを提供する。
【解決手段】自動車用日よけシートの構成部材の少なくとも一部に、酸化タングステン光触媒粉末の色がＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有する可視光応答型光触媒粉末を塗布し、太陽光やなどの可視光が入射することにより、車内の臭気や有害ガスを分解する。
【解決手段】自動車用日よけシートの構成部材の少なくとも一部に、酸化タングステン光触媒粉末の色がＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有する可視光応答型光触媒粉末を塗布し、太陽光やなどの可視光が入射することにより、車内の臭気や有害ガスを分解する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用日よけカバーに関し、前記自動車用日よけカバーを構成する部材の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料を塗布した自動車用日よけカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心や、健康志向の考え方が高まるとともに、日常生活で使用される製品に、脱臭、防汚機能等を付加する動きが普及しつつある。たとえば酸化チタンに代表される光触媒を利用した脱臭、防汚技術について、家電製品に応用した事例として特許文献１が、また屋内のブラインドに応用した技術が特許文献２に開示されている。さらに自動車まわりの部材については、日よけカバーに適用した事例として特許文献３の技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１０１０３７公報
【特許文献２】特開２００５−２８２０２６号公報
【特許文献３】新実３１３４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来技術で利用されている光触媒は、紫外線で励起されるものが殆どであり、日常で使用する場合に、十分な機能を発揮できるものが無かった。何故なら、自動車用日よけカバーは車内において使用されるが、太陽光に含まれる紫外線の殆どは、窓ガラス等で吸収され、車内に殆ど届かない為である。また日よけカバー自体が紫外線カットを目的としている場合もあり、紫外線カットした状態では、光触媒が満足に応答しなかった。一方従来より可視光応答型光触媒材料も開発検討されてはいるが、この場合は、まだ十分な機能を発揮する材料が見出されていないのが現状である。
【０００４】
本発明は上記点に着目してなされたものであり、紫外線励起によることなく、可視光励起にて十分な光触媒特性を発揮する光触媒体を備えた自動車用日よけカバーに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る自動車用日よけカバーは、構成部材の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料を塗布した日よけカバーであって、前記酸化タングステン光触媒粉末の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の態様に係る自動車用日よけカバーによれば、車外からの紫外光をカットし、可視光のみの状態で光触媒機能を発揮することができ、窓ガラスに貼り付けたり、取り付けることにより、脱臭や有害ガスの分解効果が得られるとともに、窓ガラスに貼り付けた場合は、防汚機能を活用することにより、窓ガラスを何時までも綺麗な状態に保持することが可能となる。また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。第１図は本発明の透明粘着フィルム型自動車用日よけカバーである。図中（ａ）は透明粘着フィルムの正面図、図中（ｂ）は厚さ方向の断面図である。厚さ方向に３層の膜が形成されており、裏面側から、１粘着樹脂層、２透明フィルム、３光触媒層となっている。ＰＥＴ樹脂からなる透明フィルムの表面及び裏面に膜が形成されており、表面側には本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されており、裏面側には窓ガラス等に貼り付けるための粘着性樹脂とが塗布されている。なお本発明の光触媒材料は、紫外線を吸収する性質も兼ね備えており、わざわざ紫外線吸収層を設け無くとも、紫外カット機能と光触媒機能の両者を発揮することができる。
【０００８】
本発明の透明粘着シートを自動車の窓ガラス等の内面に貼り合わせることで、車外から入射する太陽光等の光のうち、紫外線は透明粘着シート及び窓ガラスで吸収されるため、車内には侵入せず、一方の可視光線は車内に到達するが、フィルムを通過する過程で、光触媒材料を励起し、光触媒効果が得られるものである。
【０００９】
可視光応答型酸化タングステンの塗布された光触媒層の厚さは、０．０１〜５．０μｍの間にあり、殆ど透明に近い膜である。車の窓ガラスは安全上透明性を要求されるが、本発明の光触媒層が形成されても、窓ガラスの透明性を損なうことは無く、安全基準を満たすレベルにコントロールすることが可能である。
【００１０】
なお、前記光触媒層はほぼ透明に近い膜であるが、元の可視光応答型酸化タングステン光触媒自体は粉末状であり、その色をＬ*ａ*ｂ*表色系（エルスター・エースター・ビースター表色系）で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。
【００１１】
Ｌ*ａ*ｂ*表色系は物体色を表すのに用いられる方法で、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化され、日本ではＪＩＳ Ｚ−８７２９に規定がある。Ｌ*は明度を表し、ａ*とｂ*とで色相と彩度を表すものである。Ｌ*が大きいほど明るいことを示す。ａ*とｂ*は色の方向を示しており、ａ*は赤方向、−ａ*は緑方向、ｂ*は黄方向、−ｂ*は青方向を示す。また、彩度（ｃ*）＝（（ａ*）２＋（ｂ*）２）１／２で示される。
【００１２】
この実施形態の酸化タングステン光触媒粉末はａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。これは酸化タングステン光触媒粉末が黄色から緑色付近の色相を有し、かつ彩度や明度が高いことを示しており、このような光学特性を持つ場合に、可視光励起による光触媒性能を向上されることが可能となる。酸化タングステン光触媒粉末の色調は酸素欠損等による組成変動や光の照射等に基づいて変化するものと考えられ、上記したような色相、彩度、明度を有する場合に良好な光触媒性能が得られる。
【００１３】
青色付近の色相を有する場合には酸素欠損などが多いと考えられ、そのような色相を有する酸化タングステン粉末では十分な光触媒性能を得ることができない。つまり、ａ*が−５を超えたり、ｂ*が−５未満の場合には、十分な光触媒性能を得ることができない。これは酸素欠損等に基づいて酸化タングステン（ＷＯ３）に組成変動が生じているためと考えられる。同様に、Ｌ*が５０未満の場合にも十分な光触媒性能を得ることができない。
【００１４】
従って、酸化タングステン粉末の色相を示すａ*が−５以下、ｂ*が−５以上で、明度を示すＬ*で５０以上の場合に、良好な光触媒性能を再現性良く得ることが可能となる。酸化タングステン光触媒はａ*が−８以下、ｂ*が３以上、Ｌ*が６５以上の色を呈することが好ましく、このような場合に光触媒性能がさらに向上する。さらに、ａ*は−２０〜−１０の範囲、ｂ*は５〜３５の範囲、Ｌ*は８０以上であることがより望ましい。
【００１５】
また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、１〜５４８ｎｍの範囲の平均粒径（Ｄ５０）であることが好ましい。ここで、平均粒径（Ｄ５０）はＳＥＭやＴＥＭ等の写真の画像解析から、ｎ＝５０個以上の粒子の平均粒径により求めるものとする。
【００１６】
光触媒材料の性能は比表面積が大きく、粒径が小さい方が高くなる。平均粒径（Ｄ５０）は１〜７５ｎｍの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは３．３〜１５ｎｍの範囲である。酸化タングステン光触媒粉末の光触媒性能を高める上で、平均粒径が小さい方が好ましいが、酸化タングステン光触媒粉末の粒径が小さすぎると粒子の分散性が低下して均一な塗料が得られにくくなるため、分散方法に注意が必要である。
【００１７】
この実施形態による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末によれば、その色調を適切化した酸化タングステン粉末を使用しているため、可視光励起による光触媒性能の向上並びに安定化を図ることが可能となる。さらに酸化タングステン光触媒粉末の平均粒径を制御することで、光触媒性能をより一層向上させることができる。
【００１８】
したがって、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料の塗布された透明粘着フィルムを使用すれば、車外から入射する可視光線によって、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒が励起し、喫煙により発生するタバコの臭気や、その他ガス等が光触媒面と接触することによって、分解、除去といった効果が得られる。また同時に透明フィルム上に堆積した汚染物等も分解される事から、車内の窓ガラス表面を汚れのない状態に保つ効果も同時に得ることができる。
【００１９】
ここで可視光とは波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を示す。具体的には、太陽光に限定されず、車外の一般照明からの光や、車内照明の為の各種ランプ等々、様々なものを、光触媒照射のための励起源として使用することができる。
【００２０】
本実施形態の酸化タングステン光触媒粉末は可視光領域の光で光触媒特性を発現するが、特に４３０〜５００ｎｍの光を照射したときの光触媒性能に優れている。このため、車外で使用されているイルミネーション等の青色光により、特に大きな触媒効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の光触媒効果は、照射光量については通常の使用条件で十分発揮されるが、空気の淀んだ状態では、ガス分解効果等が期待したほど得られない場合がある。ガス分解効果を促進するために、空気の対流を促すのが望ましく、例えばエアコン等を使用するとか、一部の窓を開けて車外の空気を採りいれることが望ましい。
【００２２】
なお本発明の効果は、透明粘着フィルム以外の形態を用いても良い。図２のシート型日よけカバー、図３のカーテン型シートカバーでも同様の効果が得られる。
【００２３】
図２は、表面の全面にアルミフィルムの貼られた樹脂製シートからなる日よけカバーである。アルミフィルム表面のほぼ全面に本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されている。図中７は吸盤であり、シートの４ケ所に設けられた吸盤により、窓ガラスの適当な位置に貼り付けて、日よけカバーとして使用する。
【００２４】
図３はカーテン型日よけカバーを示す。図中８は繊維等からなるカーテン、９はコード、１０は吸盤である。吸盤とコードを利用して、車の窓ガラスにカーテンを取り付け、日よけカバーとして使用する。カーテン生地の表面には本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されており、車内および車外からの可視光線により、光触媒効果が発揮される。
【００２５】
図２や図３の日よけカバーは、後部座席やリアウィンドウに取り付けるタイプのカバーだが、同様の使い方をするものとして、折りたたみタイプやメッシュ状のタイプもある。（図は省略）また、フロントガラスに立てかけて使用するタイプの日よけカバーもある。折りたたみ式やジャバラ式のもので、駐車中の遮熱を主目的に使用されるものである。この場合、板面全体に本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布しておけば、閉め切った車内での消臭効果を効率良く行うことができる。
【００２６】
以上代表的な日よけカバーの事例を記載したが、日よけを目的とするカバーであり、表面の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されていることを除けば、カバーの形態や素材は前記記載例に拘ることなく、どのようなものでも自由であり、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
上述した実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、例えば以下のようにして作製される。原料とな
る酸化タングステン粉末は昇華工程を適用して作製される。また、昇華工程に熱処理工程を組合せることも有効であ
る。昇華工程もしくは昇華工程と熱処理工程との組合せを適用して作製した酸化タングステン粉末によれば、上述し
た色調や好ましい平均粒径を有した、粒径ばらつきの小さい光触媒材料を安定して提供することができる。
【００２８】
まず、昇華工程について述べる。昇華工程は、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、酸素雰囲気中で昇華させることによって、酸化タングステン粉末を得る工程である。昇華とは固相から気相、あるいは気相から固相への状態変化が、液相を経ずに起こる現象である。原料としての金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、昇華させながら酸化させることによって、微粉末状態の酸化タングステン粉末を得ることができる。
【００２９】
昇華工程の原料（タングステン原料）には、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液のいずれを使用してもよい。原料として使用するタングステン化合物としては、例えば三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化タングステン（ＷＯ２）、低級酸化物等の酸化タングステン、炭化タングステン、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸等が挙げられる。
【００３０】
上述したようなタングステン原料の昇華工程を酸素雰囲気中で行うことで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を瞬時に固相から気相とし、さらに気相となった金属タングステン蒸気を酸化することによって酸化タングステン微粉末が得られる。溶液を使用した場合でも、タングステン酸化物あるいは化合物を経て気相となる。このように、気相での酸化反応を利用することによって、酸化タングステン微粉末を得ることができる。さらに、酸化タングステン微粉末の色調を制御することができる。
【００３１】
昇華工程の原料としては、酸素雰囲気中で昇華して得られる酸化タングステン粉末に不純物が含まれにくいことから、金属タングステン粉末、酸化タングステン粉末、炭化タングステン粉末、およびタングステン酸アンモニウム粉末から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。金属タングステン粉末や酸化タングステン粉末は、昇華工程で形成される副生成物（酸化タングステン以外の物質）として有害なものがふくまれないことから、特に昇華工程の原料として好ましい。
【００３２】
原料に用いるタングステン化合物としては、その構成元素としてタングステン（Ｗ）と酸素（Ｏ）を含む化合物が好ましい。構成成分としてＷおよびＯを含んでいると、昇華工程で後述する誘導結合型プラズマ処理等を適用した際に瞬時に昇華されやすくなる。このようなタングステン化合物としては、ＷＯ３、Ｗ２０Ｏ５８、Ｗ１８Ｏ４９、ＷＯ２等が挙げられる。また、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムの溶液あるいは塩等も有効である。
【００３３】
タングステン原料としての金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は０．１〜１００μｍの範囲の平均粒径を有することが好ましい。タングステン原料の平均粒径は０．３μｍ〜１０μｍの範囲がより好ましく、さらに好ましくは０．３μｍ〜３μｍの範囲、望ましくは０．３μｍ〜１．５μｍの範囲である。上記範囲内の平均粒径を有する金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を用いると、昇華が生じやすい。
【００３４】
タングステン原料の平均粒径が０．１μｍ未満の場合には原料粉が微細すぎるため、原料粉の事前調整が必要になったり、取扱い性が低下することに加えて、高価になるために工業的に好ましくない。タングステン原料の平均粒径が１００μｍを超えると均一な昇華反応が起きにくくなる。平均粒径が大きくても大きなエネルギー量で処理すれば均一な昇華反応を生じさせることができるが、工業的には好ましくない。
【００３５】
昇華工程でタングステン原料を酸素雰囲気中で昇華させる方法としては、誘導結合型プラズマ処理、アーク放電処理、レーザ処理、電子線処理、およびガスバーナー処理から選ばれる少なくとも１種の処理が挙げられる。これらのうち、レーザ処理や電子線処理ではレーザまたは電子線を照射して昇華工程を行う。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、一度に大量の原料を処理するためには時間がかかるものの、原料粉の粒径や供給量の安定性を厳しく制御する必要がないという長所がある。
【００３６】
誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理は、プラズマやアーク放電の発生領域の調整が必要であるものの、一度に大量の原料粉を酸素雰囲気中で酸化反応させることができる。また、一度に処理できる原料の量を制御することができる。ガスバーナー処理は動力費が比較的安いものの、原料粉や原料溶液を多量に処理することが難しい。このため、ガスバーナー処理は生産性の点で劣るものである。なお、ガスバーナー処理は昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定させるものではない。プロパンガスバーナーやアセチレンガスバーナー等が用いられる。
【００３７】
昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用する場合、通常アルゴンガスや酸素ガスを用いてプラズマを発生させ、このプラズマ中に金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を供給する方法が用いられる。プラズマ中にタングステン原料を供給する方法としては、例えば金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を所定の液状分散媒中に分散させた分散液を吹き込む方法が挙げられる。
【００３８】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をプラズマ中に吹き込む場合に用いられるキャリアガスとしては、例えば空気、酸素、酸素を含有した不活性ガス等が挙げられる。これらのうち、空気は低コストであるために好ましく用いられる。キャリアガスの他に酸素を含む反応ガスを流入する場合や、タングステン化合物粉末が三酸化タングステンの場合等、反応場中に酸素が十分に含まれているときには、キャリアガスとしてアルゴンやヘリウム等の不活性ガスを用いてもよい。反応ガスには酸素や酸素を含む不活性ガス等を用いることが好ましい。酸素を含む不活性ガスを用いる場合、酸化反応に必要な酸素量を十分に供給することが可能なように、酸素量を設定することが好ましい。
【００３９】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法を適用すると共に、ガス流量や反応容器内の圧力等を調整することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御することができる。具体的には、上述したＬ*ａ*ｂ*表色系で表される色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすい
【００４０】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末の分散液の作成に用いられる分散媒としては、分子中に酸素原子を有する液状分散媒が挙げられる。分散液を用いると原料粉の扱いが容易になる。分子中に酸素原子を有する液状分散媒としては、例えば水およびアルコールから選ばれる少なくとも１種を２０容量％以上含むものが用いられる。液状分散媒として用いるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノールおよび２−プロパノールから選ばれる少なくとも１種が好ましい。水やアルコールはプラズマの熱で容易に揮発しやすいため、原料粉の昇華反応や酸化反応を妨害することはなく、分子中に酸素を含有していることから酸化反応を促進しやすい。
【００４１】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散媒に分散させて分散液を作成する場合、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は分散液中に１０〜９５質量％の範囲で含ませることが好ましく、さらに好ましくは４０〜８０質量％の範囲である。このような範囲で分散液中に分散させることで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液中に均一に分散させることができる。均一に分散していると原料粉の昇華反応が均一に生じやすい。分散液中の含有量が１０質量％未満では原料粉の量が少なすぎて効率よく製造ができない。９５質量％を超えると分散液が少なく、原料粉の粘性が増大することで、容器にこびりつき易くなるために取扱い性が低下する。
【００４２】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液にしてプラズマ中に吹き込む方法を適用することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御しやすい。さらに、タングステン化合物溶液を原料として用いることによっても、昇華反応を均一に行うことができ、酸化タングステン光触媒粉末の色調の制御性が向上する。分散液を用いる方法は、アーク放電処理にも適用することが可能である。
【００４３】
レーザや電子線を照射して昇華工程を実施する場合は、金属タングステンやタングステン化合物をペレット状にしたものを原料として使用することが好ましい。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末を用いることで効率よく昇華させることができる。レーザは金属タングステンやタングステン化合物を昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定されるものではないが、ＣＯ２レーザが高エネルギーであるために好ましい。
【００４４】
レーザや電子線をペレットに照射する際に、レーザ光や電子線の照射源またはペレットの少なくとも一方を移動させると、ある程度の大きさを有するペレットの前面を有効に昇華することができる。これによって、所定の色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすくなる。上記したようなペレットは誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理にも適用することができる。
【００４５】
この実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒は上述したような昇華工程のみによっても得ることができるが、昇華工程で作製した酸化タングステン粉末に熱処理工程を実施することも有効である。熱処理工程は、昇華工程で得られた酸化タングステン粉末を、酸化雰囲気中にて所定の温度と時間で熱処理するものである。昇華工程の条件制御等で酸化タングステン粉末の色調や平均粒径にばらつきがあったり、光触媒の特性が不安定な場合でも、熱処理を施すことで色調や平均粒径のばらつきを低減し、その結果、光触媒特性を安定させることができる。
【００４６】
熱処理工程で用いられる酸化雰囲気としては、例えば空気や酸素含有ガスが挙げられる。酸素含有ガスとは、酸素を含有した不活性ガスを意味する。熱処理温度は３００〜１０００℃の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは５００〜７００℃である。熱処理時間は１０分から２時間とすることが好ましく、さらに好ましくは３０分〜１．５時間である。熱処理工程の温度および時間を上記範囲内にすることによって、所定の特性を有する酸化タングステン光触媒を形成しやすい。
【００４７】
熱処理温度が３００℃未満の場合には、酸化タングステン粉末の色調や平均粒径のばらつきを十分低減することができない。一方、熱処理温度が１０００℃を超えると酸化タングステン微粒子が急激に粒成長するため、得られる酸化タングステン粉末の粒径が大きくなってしまい、光触媒性能が低下してしまう。上記したような温度と時間で熱処理工程を制御することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を調整することが可能となる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお以下の実施例では昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、反応ガスとしてアルゴン８０Ｌ／ｍｉｎ、酸素５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作成した。さらに得られた酸化タングステン粉末を９００℃×１．０ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。
【００５０】
得られた酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値、ＴＥＭ写真の画像解析による平均粒径を測定した。Ｌ*ａ*ｂ*の測定はコニカミノルタ社製分光側色計ＣＭ−２５００ｄを用いて行った。ＴＥＭ観察は日立社製Ｈ−７１００ＦＡを使用し、拡大写真を画像解析にかけて粒子５０個以上を抽出し、体積基準の積算径を求めてＤ５０を算出した。
【００５１】
Ｌ*ａ*ｂ*表色系による色の測定結果および平均粒径（Ｄ５０）の測定結果を表２に示す。この可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、アセトアルデヒドの分解能力を測定、評価した。アセトアルデヒドガスの分解性能は、ＪＩＳ−Ｒ−１７０１−１（２００４）の窒素酸化物の除去性能（分解能力）評価と同様の流通式の装置を用いて、以下に示す条件で行った。ガス分析装置としてはＩＮＯＶＡ社製マルチガスモニタ１４１２を使用した。
【００５２】
アセトアルデヒドガスの分解性能評価において、アセトアルデヒドガスの初期濃度は１０ｐｐｍ、ガス流量は１４０ｍＬ／ｍｉｎとし、５×１０ｃｍのアルミ板に厚さ０．５μｍで塗布した。前処理はブラックライトで１２時間照射した。光源に蛍光灯（東芝ライテック社製ＦＴ−２１００１Ｎ−ＧＬ１５）を使用し、アクリル板で４００ｎｍ以下の波長をカットした。照度は６０００ｌｘとした。初めに光を照射せずにガス吸着がなくなり安定するまで待つ。安定した後に光照射を開始する。このような条件下で光を照射し、１５分後のガス濃度を測定してガス残存率を求める。ただし、１５分経過後もガス濃度が安定しない場合には、安定するまで継続して濃度を測定する。
【００５３】
（実施例２）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとしてアルゴンを８０Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作製した。さらに得られた酸化タングステン粉末を５５０℃×０．５ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５４】
（実施例３）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとして酸素を７５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５５】
（比較例１）
反応容器内の圧力を３０ｋＰａと減圧側に調整する以外は、実施例１と同様の昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。尚、昇華工程後の熱処理は実施しなかった。得られた酸化タングステン光触媒について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５６】
（比較例２）
実施例１と同様のアルミ板に光触媒を塗布せず、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。
【００５７】
（比較例３）
実施例１と同様のアルミ板に紫外線励起光触媒である酸化チタンを塗布し、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。
【００５８】
（実施例４）
実施例２で得られた酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布した試料を用いて、光源を青色ＬＥＤとして実施例１と同様の評価を行った。
【００５９】
表２に各実施例と比較例における測定結果を示す。この結果によれば、酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値が本発明を満たす酸化タングステン光触媒粉末を塗布したものは、アセトアルデヒドガスの分解性能が高く、光触媒効果が高いことがわかる。さらに、青色ＬＥＤを照射したサンプルはさらに効果が大きかった。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
以上のように、本発明による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を、日よけカバー部材の少なくとも一部に塗布することによって、太陽光ばかりで無く、車内照明の可視光でも光触媒が励起され、日よけカバーの設置された車内の脱臭や有害ガスを分解する効果を得ることができる。また同時に光触媒による防汚効果により、汚れのない綺麗な状態の窓ガラス等に保つことも可能である。更に、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。
【００６３】
なお、前記実施例において、日よけカバーの素材はアルミ板を用いてデータを測定したが、本実施例による素材に限るものではなく、繊維、樹脂フィルム、等、他の素材を用いても効果は同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態（透明粘着フィルム）を示す自動車用日よけカバーの模式図である。
【図２】本発明の一実施形態（シート型）を示す自動車用日よけカバーの外観図である。
【図３】本発明の一実施形態（カーテン型）を示す自動車用日よけカバーの外観図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 透明粘着フィルム
２ 粘着樹脂層
３ 樹脂製透明フィルム
４ 光触媒層
５ 日よけシート
６ 吸盤
７ カーテン
８ コード
９ 吸盤
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車用日よけカバーに関し、前記自動車用日よけカバーを構成する部材の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料を塗布した自動車用日よけカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題への関心や、健康志向の考え方が高まるとともに、日常生活で使用される製品に、脱臭、防汚機能等を付加する動きが普及しつつある。たとえば酸化チタンに代表される光触媒を利用した脱臭、防汚技術について、家電製品に応用した事例として特許文献１が、また屋内のブラインドに応用した技術が特許文献２に開示されている。さらに自動車まわりの部材については、日よけカバーに適用した事例として特許文献３の技術が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１０１０３７公報
【特許文献２】特開２００５−２８２０２６号公報
【特許文献３】新実３１３４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来技術で利用されている光触媒は、紫外線で励起されるものが殆どであり、日常で使用する場合に、十分な機能を発揮できるものが無かった。何故なら、自動車用日よけカバーは車内において使用されるが、太陽光に含まれる紫外線の殆どは、窓ガラス等で吸収され、車内に殆ど届かない為である。また日よけカバー自体が紫外線カットを目的としている場合もあり、紫外線カットした状態では、光触媒が満足に応答しなかった。一方従来より可視光応答型光触媒材料も開発検討されてはいるが、この場合は、まだ十分な機能を発揮する材料が見出されていないのが現状である。
【０００４】
本発明は上記点に着目してなされたものであり、紫外線励起によることなく、可視光励起にて十分な光触媒特性を発揮する光触媒体を備えた自動車用日よけカバーに関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る自動車用日よけカバーは、構成部材の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料を塗布した日よけカバーであって、前記酸化タングステン光触媒粉末の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の態様に係る自動車用日よけカバーによれば、車外からの紫外光をカットし、可視光のみの状態で光触媒機能を発揮することができ、窓ガラスに貼り付けたり、取り付けることにより、脱臭や有害ガスの分解効果が得られるとともに、窓ガラスに貼り付けた場合は、防汚機能を活用することにより、窓ガラスを何時までも綺麗な状態に保持することが可能となる。また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。第１図は本発明の透明粘着フィルム型自動車用日よけカバーである。図中（ａ）は透明粘着フィルムの正面図、図中（ｂ）は厚さ方向の断面図である。厚さ方向に３層の膜が形成されており、裏面側から、１粘着樹脂層、２透明フィルム、３光触媒層となっている。ＰＥＴ樹脂からなる透明フィルムの表面及び裏面に膜が形成されており、表面側には本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されており、裏面側には窓ガラス等に貼り付けるための粘着性樹脂とが塗布されている。なお本発明の光触媒材料は、紫外線を吸収する性質も兼ね備えており、わざわざ紫外線吸収層を設け無くとも、紫外カット機能と光触媒機能の両者を発揮することができる。
【０００８】
本発明の透明粘着シートを自動車の窓ガラス等の内面に貼り合わせることで、車外から入射する太陽光等の光のうち、紫外線は透明粘着シート及び窓ガラスで吸収されるため、車内には侵入せず、一方の可視光線は車内に到達するが、フィルムを通過する過程で、光触媒材料を励起し、光触媒効果が得られるものである。
【０００９】
可視光応答型酸化タングステンの塗布された光触媒層の厚さは、０．０１〜５．０μｍの間にあり、殆ど透明に近い膜である。車の窓ガラスは安全上透明性を要求されるが、本発明の光触媒層が形成されても、窓ガラスの透明性を損なうことは無く、安全基準を満たすレベルにコントロールすることが可能である。
【００１０】
なお、前記光触媒層はほぼ透明に近い膜であるが、元の可視光応答型酸化タングステン光触媒自体は粉末状であり、その色をＬ*ａ*ｂ*表色系（エルスター・エースター・ビースター表色系）で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。
【００１１】
Ｌ*ａ*ｂ*表色系は物体色を表すのに用いられる方法で、１９７６年に国際照明委員会（ＣＩＥ）で規格化され、日本ではＪＩＳ Ｚ−８７２９に規定がある。Ｌ*は明度を表し、ａ*とｂ*とで色相と彩度を表すものである。Ｌ*が大きいほど明るいことを示す。ａ*とｂ*は色の方向を示しており、ａ*は赤方向、−ａ*は緑方向、ｂ*は黄方向、−ｂ*は青方向を示す。また、彩度（ｃ*）＝（（ａ*）２＋（ｂ*）２）１／２で示される。
【００１２】
この実施形態の酸化タングステン光触媒粉末はａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有している。これは酸化タングステン光触媒粉末が黄色から緑色付近の色相を有し、かつ彩度や明度が高いことを示しており、このような光学特性を持つ場合に、可視光励起による光触媒性能を向上されることが可能となる。酸化タングステン光触媒粉末の色調は酸素欠損等による組成変動や光の照射等に基づいて変化するものと考えられ、上記したような色相、彩度、明度を有する場合に良好な光触媒性能が得られる。
【００１３】
青色付近の色相を有する場合には酸素欠損などが多いと考えられ、そのような色相を有する酸化タングステン粉末では十分な光触媒性能を得ることができない。つまり、ａ*が−５を超えたり、ｂ*が−５未満の場合には、十分な光触媒性能を得ることができない。これは酸素欠損等に基づいて酸化タングステン（ＷＯ３）に組成変動が生じているためと考えられる。同様に、Ｌ*が５０未満の場合にも十分な光触媒性能を得ることができない。
【００１４】
従って、酸化タングステン粉末の色相を示すａ*が−５以下、ｂ*が−５以上で、明度を示すＬ*で５０以上の場合に、良好な光触媒性能を再現性良く得ることが可能となる。酸化タングステン光触媒はａ*が−８以下、ｂ*が３以上、Ｌ*が６５以上の色を呈することが好ましく、このような場合に光触媒性能がさらに向上する。さらに、ａ*は−２０〜−１０の範囲、ｂ*は５〜３５の範囲、Ｌ*は８０以上であることがより望ましい。
【００１５】
また、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、１〜５４８ｎｍの範囲の平均粒径（Ｄ５０）であることが好ましい。ここで、平均粒径（Ｄ５０）はＳＥＭやＴＥＭ等の写真の画像解析から、ｎ＝５０個以上の粒子の平均粒径により求めるものとする。
【００１６】
光触媒材料の性能は比表面積が大きく、粒径が小さい方が高くなる。平均粒径（Ｄ５０）は１〜７５ｎｍの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは３．３〜１５ｎｍの範囲である。酸化タングステン光触媒粉末の光触媒性能を高める上で、平均粒径が小さい方が好ましいが、酸化タングステン光触媒粉末の粒径が小さすぎると粒子の分散性が低下して均一な塗料が得られにくくなるため、分散方法に注意が必要である。
【００１７】
この実施形態による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末によれば、その色調を適切化した酸化タングステン粉末を使用しているため、可視光励起による光触媒性能の向上並びに安定化を図ることが可能となる。さらに酸化タングステン光触媒粉末の平均粒径を制御することで、光触媒性能をより一層向上させることができる。
【００１８】
したがって、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料の塗布された透明粘着フィルムを使用すれば、車外から入射する可視光線によって、前記可視光応答型酸化タングステン光触媒が励起し、喫煙により発生するタバコの臭気や、その他ガス等が光触媒面と接触することによって、分解、除去といった効果が得られる。また同時に透明フィルム上に堆積した汚染物等も分解される事から、車内の窓ガラス表面を汚れのない状態に保つ効果も同時に得ることができる。
【００１９】
ここで可視光とは波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を示す。具体的には、太陽光に限定されず、車外の一般照明からの光や、車内照明の為の各種ランプ等々、様々なものを、光触媒照射のための励起源として使用することができる。
【００２０】
本実施形態の酸化タングステン光触媒粉末は可視光領域の光で光触媒特性を発現するが、特に４３０〜５００ｎｍの光を照射したときの光触媒性能に優れている。このため、車外で使用されているイルミネーション等の青色光により、特に大きな触媒効果を得ることができる。
【００２１】
本発明の光触媒効果は、照射光量については通常の使用条件で十分発揮されるが、空気の淀んだ状態では、ガス分解効果等が期待したほど得られない場合がある。ガス分解効果を促進するために、空気の対流を促すのが望ましく、例えばエアコン等を使用するとか、一部の窓を開けて車外の空気を採りいれることが望ましい。
【００２２】
なお本発明の効果は、透明粘着フィルム以外の形態を用いても良い。図２のシート型日よけカバー、図３のカーテン型シートカバーでも同様の効果が得られる。
【００２３】
図２は、表面の全面にアルミフィルムの貼られた樹脂製シートからなる日よけカバーである。アルミフィルム表面のほぼ全面に本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されている。図中７は吸盤であり、シートの４ケ所に設けられた吸盤により、窓ガラスの適当な位置に貼り付けて、日よけカバーとして使用する。
【００２４】
図３はカーテン型日よけカバーを示す。図中８は繊維等からなるカーテン、９はコード、１０は吸盤である。吸盤とコードを利用して、車の窓ガラスにカーテンを取り付け、日よけカバーとして使用する。カーテン生地の表面には本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されており、車内および車外からの可視光線により、光触媒効果が発揮される。
【００２５】
図２や図３の日よけカバーは、後部座席やリアウィンドウに取り付けるタイプのカバーだが、同様の使い方をするものとして、折りたたみタイプやメッシュ状のタイプもある。（図は省略）また、フロントガラスに立てかけて使用するタイプの日よけカバーもある。折りたたみ式やジャバラ式のもので、駐車中の遮熱を主目的に使用されるものである。この場合、板面全体に本発明の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布しておけば、閉め切った車内での消臭効果を効率良く行うことができる。
【００２６】
以上代表的な日よけカバーの事例を記載したが、日よけを目的とするカバーであり、表面の少なくとも一部に可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料が塗布されていることを除けば、カバーの形態や素材は前記記載例に拘ることなく、どのようなものでも自由であり、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
上述した実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、例えば以下のようにして作製される。原料とな
る酸化タングステン粉末は昇華工程を適用して作製される。また、昇華工程に熱処理工程を組合せることも有効であ
る。昇華工程もしくは昇華工程と熱処理工程との組合せを適用して作製した酸化タングステン粉末によれば、上述し
た色調や好ましい平均粒径を有した、粒径ばらつきの小さい光触媒材料を安定して提供することができる。
【００２８】
まず、昇華工程について述べる。昇華工程は、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、酸素雰囲気中で昇華させることによって、酸化タングステン粉末を得る工程である。昇華とは固相から気相、あるいは気相から固相への状態変化が、液相を経ずに起こる現象である。原料としての金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液を、昇華させながら酸化させることによって、微粉末状態の酸化タングステン粉末を得ることができる。
【００２９】
昇華工程の原料（タングステン原料）には、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末、またはタングステン化合物溶液のいずれを使用してもよい。原料として使用するタングステン化合物としては、例えば三酸化タングステン（ＷＯ３）、二酸化タングステン（ＷＯ２）、低級酸化物等の酸化タングステン、炭化タングステン、タングステン酸アンモニウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸等が挙げられる。
【００３０】
上述したようなタングステン原料の昇華工程を酸素雰囲気中で行うことで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を瞬時に固相から気相とし、さらに気相となった金属タングステン蒸気を酸化することによって酸化タングステン微粉末が得られる。溶液を使用した場合でも、タングステン酸化物あるいは化合物を経て気相となる。このように、気相での酸化反応を利用することによって、酸化タングステン微粉末を得ることができる。さらに、酸化タングステン微粉末の色調を制御することができる。
【００３１】
昇華工程の原料としては、酸素雰囲気中で昇華して得られる酸化タングステン粉末に不純物が含まれにくいことから、金属タングステン粉末、酸化タングステン粉末、炭化タングステン粉末、およびタングステン酸アンモニウム粉末から選ばれる少なくとも１種を使用することが好ましい。金属タングステン粉末や酸化タングステン粉末は、昇華工程で形成される副生成物（酸化タングステン以外の物質）として有害なものがふくまれないことから、特に昇華工程の原料として好ましい。
【００３２】
原料に用いるタングステン化合物としては、その構成元素としてタングステン（Ｗ）と酸素（Ｏ）を含む化合物が好ましい。構成成分としてＷおよびＯを含んでいると、昇華工程で後述する誘導結合型プラズマ処理等を適用した際に瞬時に昇華されやすくなる。このようなタングステン化合物としては、ＷＯ３、Ｗ２０Ｏ５８、Ｗ１８Ｏ４９、ＷＯ２等が挙げられる。また、タングステン酸、パラタングステン酸アンモニウム、メタタングステン酸アンモニウムの溶液あるいは塩等も有効である。
【００３３】
タングステン原料としての金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は０．１〜１００μｍの範囲の平均粒径を有することが好ましい。タングステン原料の平均粒径は０．３μｍ〜１０μｍの範囲がより好ましく、さらに好ましくは０．３μｍ〜３μｍの範囲、望ましくは０．３μｍ〜１．５μｍの範囲である。上記範囲内の平均粒径を有する金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を用いると、昇華が生じやすい。
【００３４】
タングステン原料の平均粒径が０．１μｍ未満の場合には原料粉が微細すぎるため、原料粉の事前調整が必要になったり、取扱い性が低下することに加えて、高価になるために工業的に好ましくない。タングステン原料の平均粒径が１００μｍを超えると均一な昇華反応が起きにくくなる。平均粒径が大きくても大きなエネルギー量で処理すれば均一な昇華反応を生じさせることができるが、工業的には好ましくない。
【００３５】
昇華工程でタングステン原料を酸素雰囲気中で昇華させる方法としては、誘導結合型プラズマ処理、アーク放電処理、レーザ処理、電子線処理、およびガスバーナー処理から選ばれる少なくとも１種の処理が挙げられる。これらのうち、レーザ処理や電子線処理ではレーザまたは電子線を照射して昇華工程を行う。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、一度に大量の原料を処理するためには時間がかかるものの、原料粉の粒径や供給量の安定性を厳しく制御する必要がないという長所がある。
【００３６】
誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理は、プラズマやアーク放電の発生領域の調整が必要であるものの、一度に大量の原料粉を酸素雰囲気中で酸化反応させることができる。また、一度に処理できる原料の量を制御することができる。ガスバーナー処理は動力費が比較的安いものの、原料粉や原料溶液を多量に処理することが難しい。このため、ガスバーナー処理は生産性の点で劣るものである。なお、ガスバーナー処理は昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定させるものではない。プロパンガスバーナーやアセチレンガスバーナー等が用いられる。
【００３７】
昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用する場合、通常アルゴンガスや酸素ガスを用いてプラズマを発生させ、このプラズマ中に金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を供給する方法が用いられる。プラズマ中にタングステン原料を供給する方法としては、例えば金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を所定の液状分散媒中に分散させた分散液を吹き込む方法が挙げられる。
【００３８】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をプラズマ中に吹き込む場合に用いられるキャリアガスとしては、例えば空気、酸素、酸素を含有した不活性ガス等が挙げられる。これらのうち、空気は低コストであるために好ましく用いられる。キャリアガスの他に酸素を含む反応ガスを流入する場合や、タングステン化合物粉末が三酸化タングステンの場合等、反応場中に酸素が十分に含まれているときには、キャリアガスとしてアルゴンやヘリウム等の不活性ガスを用いてもよい。反応ガスには酸素や酸素を含む不活性ガス等を用いることが好ましい。酸素を含む不活性ガスを用いる場合、酸化反応に必要な酸素量を十分に供給することが可能なように、酸素量を設定することが好ましい。
【００３９】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末をキャリアガスと共に吹き込む方法を適用すると共に、ガス流量や反応容器内の圧力等を調整することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御することができる。具体的には、上述したＬ*ａ*ｂ*表色系で表される色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすい
【００４０】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末の分散液の作成に用いられる分散媒としては、分子中に酸素原子を有する液状分散媒が挙げられる。分散液を用いると原料粉の扱いが容易になる。分子中に酸素原子を有する液状分散媒としては、例えば水およびアルコールから選ばれる少なくとも１種を２０容量％以上含むものが用いられる。液状分散媒として用いるアルコールとしては、例えばメタノール、エタノール、１−プロパノールおよび２−プロパノールから選ばれる少なくとも１種が好ましい。水やアルコールはプラズマの熱で容易に揮発しやすいため、原料粉の昇華反応や酸化反応を妨害することはなく、分子中に酸素を含有していることから酸化反応を促進しやすい。
【００４１】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散媒に分散させて分散液を作成する場合、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末は分散液中に１０〜９５質量％の範囲で含ませることが好ましく、さらに好ましくは４０〜８０質量％の範囲である。このような範囲で分散液中に分散させることで、金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液中に均一に分散させることができる。均一に分散していると原料粉の昇華反応が均一に生じやすい。分散液中の含有量が１０質量％未満では原料粉の量が少なすぎて効率よく製造ができない。９５質量％を超えると分散液が少なく、原料粉の粘性が増大することで、容器にこびりつき易くなるために取扱い性が低下する。
【００４２】
金属タングステン粉末やタングステン化合物粉末を分散液にしてプラズマ中に吹き込む方法を適用することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を制御しやすい。さらに、タングステン化合物溶液を原料として用いることによっても、昇華反応を均一に行うことができ、酸化タングステン光触媒粉末の色調の制御性が向上する。分散液を用いる方法は、アーク放電処理にも適用することが可能である。
【００４３】
レーザや電子線を照射して昇華工程を実施する場合は、金属タングステンやタングステン化合物をペレット状にしたものを原料として使用することが好ましい。レーザや電子線は照射スポット径が小さいため、金属タングステン粉末、タングステン化合物粉末を用いることで効率よく昇華させることができる。レーザは金属タングステンやタングステン化合物を昇華させるのに十分なエネルギーを有するものであればよく、特に限定されるものではないが、ＣＯ２レーザが高エネルギーであるために好ましい。
【００４４】
レーザや電子線をペレットに照射する際に、レーザ光や電子線の照射源またはペレットの少なくとも一方を移動させると、ある程度の大きさを有するペレットの前面を有効に昇華することができる。これによって、所定の色調を有する酸化タングステン光触媒粉末が得られやすくなる。上記したようなペレットは誘導結合型プラズマ処理やアーク放電処理にも適用することができる。
【００４５】
この実施形態の可視光応答型酸化タングステン光触媒は上述したような昇華工程のみによっても得ることができるが、昇華工程で作製した酸化タングステン粉末に熱処理工程を実施することも有効である。熱処理工程は、昇華工程で得られた酸化タングステン粉末を、酸化雰囲気中にて所定の温度と時間で熱処理するものである。昇華工程の条件制御等で酸化タングステン粉末の色調や平均粒径にばらつきがあったり、光触媒の特性が不安定な場合でも、熱処理を施すことで色調や平均粒径のばらつきを低減し、その結果、光触媒特性を安定させることができる。
【００４６】
熱処理工程で用いられる酸化雰囲気としては、例えば空気や酸素含有ガスが挙げられる。酸素含有ガスとは、酸素を含有した不活性ガスを意味する。熱処理温度は３００〜１０００℃の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは５００〜７００℃である。熱処理時間は１０分から２時間とすることが好ましく、さらに好ましくは３０分〜１．５時間である。熱処理工程の温度および時間を上記範囲内にすることによって、所定の特性を有する酸化タングステン光触媒を形成しやすい。
【００４７】
熱処理温度が３００℃未満の場合には、酸化タングステン粉末の色調や平均粒径のばらつきを十分低減することができない。一方、熱処理温度が１０００℃を超えると酸化タングステン微粒子が急激に粒成長するため、得られる酸化タングステン粉末の粒径が大きくなってしまい、光触媒性能が低下してしまう。上記したような温度と時間で熱処理工程を制御することによって、酸化タングステン光触媒粉末の色調を調整することが可能となる。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお以下の実施例では昇華工程に誘導結合型プラズマ処理を適用しているが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、反応ガスとしてアルゴン８０Ｌ／ｍｉｎ、酸素５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作成した。さらに得られた酸化タングステン粉末を９００℃×１．０ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。
【００５０】
得られた酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値、ＴＥＭ写真の画像解析による平均粒径を測定した。Ｌ*ａ*ｂ*の測定はコニカミノルタ社製分光側色計ＣＭ−２５００ｄを用いて行った。ＴＥＭ観察は日立社製Ｈ−７１００ＦＡを使用し、拡大写真を画像解析にかけて粒子５０個以上を抽出し、体積基準の積算径を求めてＤ５０を算出した。
【００５１】
Ｌ*ａ*ｂ*表色系による色の測定結果および平均粒径（Ｄ５０）の測定結果を表２に示す。この可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、アセトアルデヒドの分解能力を測定、評価した。アセトアルデヒドガスの分解性能は、ＪＩＳ−Ｒ−１７０１−１（２００４）の窒素酸化物の除去性能（分解能力）評価と同様の流通式の装置を用いて、以下に示す条件で行った。ガス分析装置としてはＩＮＯＶＡ社製マルチガスモニタ１４１２を使用した。
【００５２】
アセトアルデヒドガスの分解性能評価において、アセトアルデヒドガスの初期濃度は１０ｐｐｍ、ガス流量は１４０ｍＬ／ｍｉｎとし、５×１０ｃｍのアルミ板に厚さ０．５μｍで塗布した。前処理はブラックライトで１２時間照射した。光源に蛍光灯（東芝ライテック社製ＦＴ−２１００１Ｎ−ＧＬ１５）を使用し、アクリル板で４００ｎｍ以下の波長をカットした。照度は６０００ｌｘとした。初めに光を照射せずにガス吸着がなくなり安定するまで待つ。安定した後に光照射を開始する。このような条件下で光を照射し、１５分後のガス濃度を測定してガス残存率を求める。ただし、１５分経過後もガス濃度が安定しない場合には、安定するまで継続して濃度を測定する。
【００５３】
（実施例２）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとしてアルゴンを８０Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン粉末を作製した。さらに得られた酸化タングステン粉末を５５０℃×０．５ｈの条件で熱処理を行い、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５４】
（実施例３）
原料粉末として平均粒径が０．５μｍの三酸化タングステン粉末を用意した。この原料粉末をキャリアガス（Ａｒ）と共にＲＦプラズマに噴霧し、さらに反応ガスとして酸素を７５Ｌ／ｍｉｎの流量で流し、原料粉末を昇華させながら酸化反応させる昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。得られた酸化タングステン光触媒粉末について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５５】
（比較例１）
反応容器内の圧力を３０ｋＰａと減圧側に調整する以外は、実施例１と同様の昇華工程を実施して、酸化タングステン光触媒粉末を作成した。尚、昇華工程後の熱処理は実施しなかった。得られた酸化タングステン光触媒について、実施例１と同様の測定、評価を行い、結果を表２に示す。この酸化タングステン光触媒を具備する塗料をアルミ板に塗布し、実施例１と同様の評価を行った。
【００５６】
（比較例２）
実施例１と同様のアルミ板に光触媒を塗布せず、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。
【００５７】
（比較例３）
実施例１と同様のアルミ板に紫外線励起光触媒である酸化チタンを塗布し、実施例１同様、アセトアルデヒドガスの分解性能の評価を行った。
【００５８】
（実施例４）
実施例２で得られた酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を塗布した試料を用いて、光源を青色ＬＥＤとして実施例１と同様の評価を行った。
【００５９】
表２に各実施例と比較例における測定結果を示す。この結果によれば、酸化タングステン光触媒粉末のＬ*ａ*ｂ*表色系の各数値が本発明を満たす酸化タングステン光触媒粉末を塗布したものは、アセトアルデヒドガスの分解性能が高く、光触媒効果が高いことがわかる。さらに、青色ＬＥＤを照射したサンプルはさらに効果が大きかった。
【００６０】
【表１】
【００６１】
【表２】
【００６２】
以上のように、本発明による可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末を具備する塗料を、日よけカバー部材の少なくとも一部に塗布することによって、太陽光ばかりで無く、車内照明の可視光でも光触媒が励起され、日よけカバーの設置された車内の脱臭や有害ガスを分解する効果を得ることができる。また同時に光触媒による防汚効果により、汚れのない綺麗な状態の窓ガラス等に保つことも可能である。更に、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末の色や粒径に基づいて光触媒性能の向上並びに安定化を図ることができる。
【００６３】
なお、前記実施例において、日よけカバーの素材はアルミ板を用いてデータを測定したが、本実施例による素材に限るものではなく、繊維、樹脂フィルム、等、他の素材を用いても効果は同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態（透明粘着フィルム）を示す自動車用日よけカバーの模式図である。
【図２】本発明の一実施形態（シート型）を示す自動車用日よけカバーの外観図である。
【図３】本発明の一実施形態（カーテン型）を示す自動車用日よけカバーの外観図である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 透明粘着フィルム
２ 粘着樹脂層
３ 樹脂製透明フィルム
４ 光触媒層
５ 日よけシート
６ 吸盤
７ カーテン
８ コード
９ 吸盤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用日よけカバーであって、前記自動車用日よけカバーを構成する部材の一部に、可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料が塗布されており、前記酸化タングステン粉末の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項２】
請求項１に記載した自動車用日よけカバーにおいて、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、画像解析による平均粒径（Ｄ５０）が１〜５４８ｎｍの範囲であることを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２に記載の自動車用日よけカバーにおいて、可視光応答型酸化タングステン光触媒を励起させる光源が、波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を放出することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載の自動車用日よけカバーにおいて、前記日よけカバーは紫外線をカットする透明フィルムであって、自動車の窓ガラスに貼り合せて使用することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３に記載の自動車用日よけカバーにおいて、前記日よけカバーは、窓ガラス等に着脱可能なシートまたはカーテンであることを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項１】
自動車用日よけカバーであって、前記自動車用日よけカバーを構成する部材の一部に、可視光応答型酸化タングステン粉末を具備する塗料が塗布されており、前記酸化タングステン粉末の色をＬ*ａ*ｂ*表色系で表したとき、ａ*が−５以下、ｂ*が−５以上、Ｌ*が５０以上の色を有することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項２】
請求項１に記載した自動車用日よけカバーにおいて、可視光応答型酸化タングステン光触媒粉末は、画像解析による平均粒径（Ｄ５０）が１〜５４８ｎｍの範囲であることを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項３】
請求項１ないし請求項２に記載の自動車用日よけカバーにおいて、可視光応答型酸化タングステン光触媒を励起させる光源が、波長が３９０〜８３０ｎｍの領域の光を放出することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３に記載の自動車用日よけカバーにおいて、前記日よけカバーは紫外線をカットする透明フィルムであって、自動車の窓ガラスに貼り合せて使用することを特徴とする自動車用日よけカバー。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３に記載の自動車用日よけカバーにおいて、前記日よけカバーは、窓ガラス等に着脱可能なシートまたはカーテンであることを特徴とする自動車用日よけカバー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１３１７６６（Ｐ２００９−１３１７６６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９４６９（Ｐ２００７−３０９４６９）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０３０５８３２８）東芝マテリアル株式会社 (252)
【Ｆターム（参考）】
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