专利名称：光催化剂涂装体的制作方法
技术领域：
本发明涉及特别适合建筑物等的外装材料、内装材料等用途的、具备高耐气候性、 有害气体分解性、耐光性及各种被膜性能优异的光催化剂层的光催化剂涂装体。
背景技术：
氧化钛等光催化剂近年被用于建筑物的外装材料、内装材料等众多用途中。对于 外装用途，通过在基材表面涂装光催化剂，能够利用光能赋予NOx、SOx等有害物质的分解 功能。另外，对于内装用途，也能够利用光能赋予VOC等有害物质的分解功能。得到上述光催化剂涂装体时，在成为基体的基材和光催化剂之间设置目的在于粘 合和/或利用光催化剂抑制基材表面劣化的中间层。作为得到涂布了上述光催化剂的光催 化剂涂装体的技术，已知以下技术。已知在成为基体的基材和光催化剂之间设置目的在于粘合和/或利用光催化剂 抑制基材表面劣化的有机硅改性树脂等中间层的技术(例如参见国际公开第97/00134号 小册子)。另外，还已知在成为基体的基材和光催化剂之间设置中间层、在该中间层中配合 无机类半导体、水杨酸类、二苯甲酮类、苯并三唑类、氰基丙烯酸酯类等有机物等紫外线吸 收物质、抑制基材表面劣化的技术(例如参见特开2006-116461号公报)。还已知在基体上形成含有作为光催化剂层的粘合剂成分的二氧化硅溶胶和光催 化性二氧化钛的涂膜得到光催化剂体的技术(例如参见特开平11-169727号公报)。该技术 中，二氧化硅溶胶的添加量以SiO2基准计相对于二氧化钛为2(Γ200重量份，二氧化钛的含 有比率高。另外，二氧化硅溶胶的粒径也小，为0.广lOnm。另外，为了提高该涂装体的耐久性的目的，已知在光催化剂中添加水解性有机硅 等粘合剂成分的技术(参见特开2001-212510号公报及特开2002-137322号公报)。另外，为了提高抗菌、防霉性能，还已知在光催化剂中添加铜的技术(参见特开平 6-65012号公报)。
发明内容
为了得到充分的光催化活性，以往增加光催化剂层中包含的光催化剂的量，但如 此操作时，可能发生基材因光催化剂而劣化等不良情况。另外，如果只是使光催化剂减量， 则难以得到充分的光催化剂活性，同时光催化剂层的紫外线遮蔽效果差，可能因紫外线导 致基材等劣化。本发明鉴于上述事情，目的在于提供边长期防止基材的劣化、边发挥有害气体分 解性的光催化剂涂装体。即，本发明的光催化剂涂装体是具备基材、设置在该基材上的中间层、设置在该中 间层上的光催化剂层的光催化剂涂装体，其中，
上述光催化剂层含有由被紫外线激发的金属氧化物构成的光催化剂粒子，上述中间层包含耐气候性树脂和羟基苯基三嗪化合物。
具体实施例方式光催化剂涂装体
本发明的光催化剂涂装体具备基材、设置在该基材上的中间层、设置在该中间层上的 光催化剂层。光催化剂层含有由被紫外线激发的金属氧化物构成的光催化剂粒子。中间层 包含耐气候性树脂和羟基苯基三嗪化合物。即，本发明的光催化剂涂装体在光催化剂层中 含有由具有紫外线吸收能力、并且耐光性优异的无机氧化物构成的光催化剂粒子，并且，少 量添加具有优异的紫外线吸收能力，同时化学稳定，所以即使在高温多湿的热带等使用，中 间层及基材也难以劣化。另外，也抑制随光催化氧化作用生成的活性氧导致的中间层及基 材劣化。因此，通过在中间层中具有也能够耐受在热带等中的长期使用的羟基苯基三嗪化 合物，能够有效发挥光催化剂的分解功能、同时提高基材及中间层的耐气候性至也能够耐 受在热带等中的长期使用的程度。根据本发明的优选方案，本发明的光催化剂层可以通过将包含光催化剂溶胶的涂 布液涂布后干燥而形成，所述光催化剂溶胶含有由被紫外线激发的金属氧化物构成的光催 化剂粒子和胺。由此，能够提供即使使用胺分散光催化剂溶胶，在添加时或使用中也不着 色、并且边长期防止基材的劣化、边发挥有害气体分解性的光催化剂涂装体。即，以往为 了防止前述的紫外线遮蔽效果弱化导致的紫外线使基材等劣化，使用紫外线吸收剂，如果 使用无机类紫外线吸收剂，则为了得到充分的效果必须大量添加，存在发生添加导致的着 色 失透等问题。另外，例如使用三唑类化合物之类有机类紫外线吸收剂时，如果与分散性 良好的胺分散光催化剂溶胶并用，则存在在使用中变色的问题。根据本方案，也可以解决上 述问题。根据本发明的优选方案，本发明的光催化剂层可以含有由被紫外线激发的金属氧 化物构成的光催化剂粒子和离子状态的铜元素。由此，可以提供边发挥优异的防霉性能、 边长期防止基材的劣化、同时在添加·使用时不发生着色问题的光催化剂涂装体。即，为 了防止前述的紫外线遮蔽效果弱化导致的紫外线导致的基材等劣化，以往使用紫外线吸收 剂，如果使用无机类紫外线吸收剂，则为了得到充分的效果必须大量添加，存在添加导致着 色·失透等问题。另外，例如使用三唑类化合物之类有机类紫外线吸收剂，则特别是为了提 高光催化剂产生的防霉活性而添加铜时存在使用中发生变色的问题。根据本方案，也可以 解决上述问题。在该方案中，离子状态的铜元素的价数可以为+1价，也可以为+2价，光催 化剂层中含有的铜元素的添加量以质量换算相对于光催化剂粒子以CuO换算优选为0. 5质 量份飞质量％。根据本发明的优选方案，上述光催化剂层中含有的上述光催化剂粒子的含量超过 1质量％、不足20质量％，更优选超过1质量％、不足5质量％。通过为上述范围，能够有效发 挥光催化剂的分解功能的同时、提高基材及中间层的耐气候性至可以耐受在热带等中的长 期使用的程度，同时也可抑制光催化剂导致的基材及中间层的劣化。即，能够同时发挥光催 化剂层的紫外线吸收功能及温带、亚寒带地方的太阳光照射下的优异光催化功能和充分的 耐气候性。根据本发明的优选方案，含有受阻胺化合物。通过作为光稳定剂含有受阻胺化合物，羟基苯基三嗪化合物产生的不足380nm的短波长紫外线的吸收性能稳定。根据本发明的优选方案，上述耐气候性树脂为有机硅改性树脂。通过使用有机硅 改性树脂，中间层能够同时发挥耐气候性和耐开裂性。根据本发明的优选方案，上述有机硅改性树脂中的硅含量相对于上述有机硅改性 树脂的固体成分为0. 2质量％以上不足16. 5质量％，更优选为6. 5质量％以上不足16. 5质 量％。由此，可以充分抑制中间层中的对紫外线的耐气候性、光催化剂导致的侵蚀的同时，抑 制开裂的发生。此处，有机硅改性树脂中的硅原子含量可以通过利用X射线光电子分光分 析装置(XPS)的化学分析测定。根据本发明的优选方案，上述羟基苯基三嗪化合物相对于上述中间层含有0. 1质 量％以上不足10质量％。通过为该范围，不伴随中间层变色，充分发挥紫外线的吸收性能。本发明中使用的羟基苯基三嗪化合物是羟基苯基三嗪和/或具有下述通式(化1) 表示的基本骨架的羟基苯基三嗪的衍生物，可以优选利用市售的羟基苯基三嗪类紫外线吸 收剂。[化1]
权利要求
1.一种光催化剂涂装体，是具备基材、设置在该基材上的中间层和设置在该中间层上 的光催化剂层的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层含有由被紫外线激发的金属氧化物构成的光催化剂粒子，上述中间层包含耐气候性树脂和羟基苯基三嗪化合物。
2.如权利要求1所述的光催化剂涂装体，其特征在于，上述中间层的膜厚为Iym以上50 μπι以下，上述光催化剂层的膜厚为0. 1 μ m以上5 μ m以下，并且，上述中间层的膜厚比上述光催化剂层的膜厚厚。
3.如权利要求1或2所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层通过将包含光催化 剂溶胶的涂布液涂布后干燥而形成，所述光催化剂溶胶含有由被紫外线激发的金属氧化物 构成的光催化剂粒子和胺。
4.如权利要求1或2所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层还包含离子状态的 铜元素。
5.如权利要求1、中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层中的光 催化剂粒子的含量为1质量％以上不足20质量％。
6.如权利要求广4中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层中的上 述光催化剂粒子的含量超过1质量％、不足5质量％。
7.如权利要求广6中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述中间层还含有受阻 胺化合物。
8.如权利要求广7中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述耐气候性树脂为有 机硅改性树脂。
9.如权利要求8所述的光催化剂涂装体，其中，上述有机硅改性树脂中的硅含量相对 于上述有机硅改性树脂的固体成分为0. 2质量％以上不足16. 5质量％。
10.如权利要求1、中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，相对于上述中间层含有 0. 1质量％以上不足10质量％的上述羟基苯基三嗪化合物。
11.如权利要求广10中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层具有 通气性。
12.如权利要求广11中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层除了 上述光催化剂粒子以外，还包含无机氧化物粒子。
13.如权利要求12所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层以上述光催化剂粒子、上述无机氧化物粒子及上述氧化物换算量的合 计量为100质量份的方式含有超过1质量份、不足20质量份的上述光催化剂粒子、超过70质量份、不足99质量份的上述无机氧化物粒子、和0质量份以上、不足10质量份的、选自水解性有机硅的缩聚物及有机金属化合物的水 解物的缩聚物的至少1种。
14.如权利要求12所述的光催化剂涂装体，其中，上述光催化剂层以上述光催化剂粒子、上述无机氧化物粒子及上述氧化物换算量的合 计量为100质量份的方式含有超过1质量份、不足5质量份的上述光催化剂粒子、 超过85质量份、不足99质量份的上述无机氧化物粒子、和0质量份以上不足10质量份的、选自水解性有机硅的缩聚物及有机金属化合物的水解 物的缩聚物的至少1种。
15.如权利要求广14中的任一项所述的光催化剂涂装体，其中，上述基材为外装建材。
全文摘要
提供边长期防止基材劣化、边发挥有害气体分解性的光催化剂涂装体。该光催化剂涂装体具备基材、设置在该基材上的中间层、设置在中间层上的光催化剂层。光催化剂层含有由被紫外线激发的金属氧化物构成的光催化剂粒子。中间层包含耐气候性树脂和羟基苯基三嗪化合物。
文档编号B05D7/24GK102105303SQ200980129118
公开日2011年6月22日 申请日期2009年5月27日 优先权日2008年5月27日
发明者寺崎浩, 早川信, 表敷浩二, 高木洋二, 龟岛顺次 申请人:Toto 株式会社