光触媒塗料『フェイスガード』光触媒はプラザ・オブ・レガシー

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フッ化アパタイト被覆二酸化チタンの合成により信頼いただける光触媒塗料が完成しました

二酸化チタンの光触媒機能を損なわず、塗料等の基材を傷めることなく、吸着と分解の機能を最も効率的に行います『フェイスガード（信頼の防御）光触媒塗料』をご紹介します。独立行政法人産業技術総合研究所が、従来開発しましたハイドロキシアパタイト被覆二酸化チタンの長所をベースにして、耐酸性に優れ、吸着面積の拡大を実現しましたフッ化アパタイト被覆二酸化チタンの自社合成により、実現出来ました塗料化から生まれました、フェイスガード光触媒塗料内装用に関します、研究等のご紹介です。

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▼『フェイスガード光触媒塗料』のアパタイト被覆二酸化チタンの頭出しの確認
原子間力顕微鏡（atomic　force　microscopy）による塗膜表面の観察

原子間力顕微鏡とは、金属の探針を導電性試料に１nm程度に近付けて、その金属の探針に微少電圧を加えるとトンネル電流が流れます。このトンネル電流は金属の探針と試料の距離が変化すると敏感に変化します｡つまり､電流と一定にすることにより､金属の探針の変位を測定すれば、試料表面の３次元的な形状を知ることができます。
一方、トンネル電流の代りに金属の探針と試料表面との間に働く原子間力（引力や斥力）を検出し、原子間力を一定に保ち、金属の探針を走査することにより、試料の状態を観察できます｡これが原子間力顕微鏡です。この測定の利点は､測定環境の自由度が非常に高く｡大気中で測定可能であり、試料表面の凹凸を原子レベルで観察できます。　　　


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上図にフッ化アパタイト被覆二酸化チタンを含有した塗料（フェイスガード-ｉｎ）の塗膜表面の状態の原子間力顕微鏡結果を示します。図中左は原子間力による観察､図中右は電圧の変位からの観察結果です。塗膜表面には、髭が生えた様な丸状物質が観察され､これはフッ化アパタイト被覆二酸化チタンであると考えることが出来ます。環境浄化材料として（Ｆａｉｔｈ－ｇｕａｒｄ-ｉｎ）を考えた場合、光触媒である二酸化チタンが塗膜表面に存在するいわゆる“頭だし”が必要条件です。この結果から､フッ化アパタイト被覆及び塗料の組成により“頭だし”は、実現しました。


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上図左にアパタイト被覆二酸化チタン粒子の大きさ及び“頭だし”量を観察しました｡観察範囲内におけるフッ化アパタイト被覆二酸化チタン粒子の大きさは約５００nmで“頭だし”は、塗膜表面に１/２程度でていることが観察できました。
一方､上図右に被覆したアパタイトの大きさを観察しました｡観察範囲内におけるその大きさは､約２００nmです。原子間力顕微鏡は､例えばＳＥＭ観察の様に真空状態での観察では見かけ上での観察に留まることなく、塗膜表面の状態を大気中で直接観察できる利点があります。今回の（Ｆａｉｔｈ－ｇｕａｒｄ-ｉｎ）は、その塗膜表面でのフッ化アパタイト被覆二酸化チタン粒子の存在を確認しました。