氧化钛分散液、氧化钛涂布液及光催化剂涂膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于形成具有光催化剂能力的涂膜的氧化钛分散液、含有所述氧化钛分散液的氧化钛涂布液、使用所述氧化钛涂布液形成的光催化剂涂膜及光催化剂涂装体。本申请主张2013年3月15日在日本提出申请的日本特愿2013-053082号的优先权，在此引用其内容。
【背景技术】
[0002]氧化钛粒子吸收紫外线后发挥出强氧化作用，因此，近年来，作为光催化剂被利用于各种用途(例如下述(I)?(5))。
[0003](I)分解从汽车尾气等排出的氮氧化物(NOx)或硫氧化物(SOx)等环境污染物质从而进行大气净化；
[0004](2)通过分解氨、乙醛、硫化氢、甲基硫醇等恶臭物质而实现除臭；
[0005](3)通过分解四氯乙烯或三卤甲烷等有机氯化合物而进行水净化；
[0006](4)通过杀菌并进一步分解其尸体而实现抗菌；
[0007](5)通过分解油分而防止砂或污垢附着于油分所产生的污染而实现防污。
[0008]氧化钛光催化剂包括悬浮于溶液中来使用的情况、和在担载于基材的状态下使用的情况。一般而言，其表面积的大小与光催化剂能力成正比，因此，前者的活性较高，但从实用性的观点出发，大多采用后者。采用后者的情况下，主要采用以下方法:使用粘合剂成分使通过分散剂进行了高分散的氧化钛光催化剂密合于基材。
[0009]作为分散剂，已知有使用多羧酸盐、萘磺酸甲醛缩合物盐、聚乙二醇等有机高分子化合物、或六偏磷酸盐、焦磷酸盐、磷酸盐、草酸盐等无机化合物(专利文献I?3)。使用分散剂时，通过将氧化钛光催化剂进行高分散并增大其比表面积而得到使光催化剂能力提高的效果，但分散剂存在于氧化钛光催化剂的表面时，会优先对覆盖氧化钛光催化剂表面的那一部分分散剂发挥氧化作用，表观上光催化剂效果降低。特别是使用难以通过氧化钛光催化剂的光催化剂作用而被分解的无机化合物作为分散剂时，会出现不能表现出本来的光催化剂效果的问题。另外，使用无机化合物作为分散剂时，初期的分散性优异，但存在难以长时间地维持高分散状态，分散稳定性低的问题。
[0010]另一方面，使用有机高分子化合物作为分散剂时，存在于氧化钛光催化剂表面的分散剂优先被分解，因此，存在以下问题:使用能够将氧化钛光催化剂高分散的充分量的有机高分子化合物时，直到表现出本来的光催化剂效果的等待时间变长。另外，减小有机高分子化合物的分子量时，可以缩短直到表现出光催化剂能力的等待时间，但存在难以得到分散剂效果的问题。
[0011]另外，作为粘合剂成分，公开了使用钛过氧化物和壳聚糖或纤维素等多糖(专利文献4)。但是，存在以下问题:由于所述壳聚糖或纤维素等多糖不溶于水，因此，在制备粘合剂液时，必须使其在高温下溶解于大量的过氧化氢水溶液，涂布液变为酸性，导致用途受至IJ限制。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1:日本特开2007-252987号公报
[0015]专利文献2:日本特开2009-056348号公报
[0016]专利文献3:日本特开2010-222444号公报
[0017]专利文献4:日本专利第3755852号公报
【发明内容】
[0018]发明所要解决的技术问题
[0019]因此，本发明的目的在于，提供一种氧化钛分散液，其分散性及分散稳定性优异，可以通过涂布、干燥而形成迅速地表现出优异的光催化剂能力的光催化剂涂膜。
[0020]本发明的其它目的在于，提供一种氧化钛涂布液，其不需要在高温下使粘合剂溶解于大量的过氧化氢水溶液，可以以简单的操作制备，且可以降低成本，同时分散性、分散稳定性及涂敷性优异。
[0021]本发明的进一步其它目的在于，提供一种氧化钛涂布液，其可以在接近于中性的区域制备，同时分散性、分散稳定性及涂敷性优异。
[0022]本发明的进一步其它目的在于，提供一种使用所述氧化钛涂布液而形成的光催化剂涂膜、以及在基材表面设置有所述光催化剂涂膜的光催化剂涂装体。
[0023]用于解决技术问题的技术方案
[0024]本发明人等为了实现上述目的而进行了潜心研究，结果发现:在担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子中添加溶剂和特定的分散剂时，即使不使其在高温下溶解于大量的过氧化氢水中，也能够在室温附近、且在接近于中性的区域简单地得到分散性及分散稳定性优异、可以通过涂布、干燥而形成迅速表现出优异的光催化剂能力的光催化剂涂膜的氧化钛分散液。本发明是基于上述见解而完成的发明。
[0025]S卩，本发明提供一种氧化钛分散液，其含有:担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)、包含聚丙烯酸或其盐的分散剂(B)、以及溶剂(C)。
[0026]本发明还提供上述氧化钛分散液，其中，分散剂(B)中的聚丙烯酸或其盐为聚丙烯酸碱金属盐。
[0027]本发明还提供上述氧化钛分散液，其中，分散剂(B)中的聚丙烯酸或其盐的重均分子量为1000?100000的范围内。
[0028]本发明还提供上述氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)为担载有铁化合物的氧化钛粒子。
[0029]本发明还提供上述氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)是在氧化钛粒子的氧化反应面担载过渡金属化合物的粒子。
[0030]本发明还提供上述氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)中的氧化钛粒子为金红石型氧化钛粒子。
[0031]本发明还提供一种氧化钛涂布液，其含有所述氧化钛分散液、以及选自过氧化钛、硅类化合物及氟树脂中的至少I种粘合剂成分(D)。
[0032]本发明还提供上述的氧化钛涂布液，其中，粘合剂成分(D)至少含有过氧化钛。
[0033]本发明还提供一种光催化剂涂膜，其是使用所述氧化钛涂布液而形成的。
[0034]本发明还提供一种光催化剂涂装体，其包括基材和设置在基材表面的所述光催化剂涂月吴。
[0035]S卩，本发明涉及以下发明。
[0036](I) 一种氧化钛分散液，其含有:担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)、包含聚丙烯酸或其盐的分散剂(B)、以及溶剂(C)。
[0037](2)如⑴所述的氧化钛分散液，其中，分散剂⑶中的聚丙烯酸或其盐为聚丙烯酸碱金属盐。
[0038](3)如(I)或(2)所述的氧化钛分散液，其中，分散剂(B)中的聚丙烯酸或其盐的重均分子量为1000?100000的范围内。
[0039](4)如⑴?(3)中任一项所述的氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)为担载有铁化合物的氧化钛粒子。
[0040](5)如⑴?(4)中任一项所述的氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)是在氧化钛粒子的氧化反应面担载过渡金属化合物的粒子。
[0041 ] (6)如(I)?(5)中任一项所述的氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)中的氧化钛粒子为金红石型氧化钛粒子。
[0042](7)如⑴?(6)中任一项所述的氧化钛分散液，其中，担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子(A)是:
[0043]其具有(110) (111)面且在所述(111)面担载有铁化合物的金红石型氧化钛；
[0044]和/ 或
[0045]具有(110) (111) (001)面且在所述(001) (111)面担载有铁化合物的金红石型氧化钛粒子。
[0046](8) 一种氧化钛涂布液，其含有⑴?(7)中任一项所述的氧化钛分散液、以及选自过氧化钛、硅类化合物及氟树脂中的至少I种粘合剂成分(D)。
[0047](9)如(8)所述的氧化钛涂布液，其粘合剂成分(D)至少含有过氧化钛。
[0048](10) 一种光催化剂涂膜，其是使用(8)或(9)所述的氧化钛涂布液而形成的。
[0049](11) 一种光催化剂涂装体，其包括基材和设置在基材表面的(10)所述的光催化剂涂月吴。
[0050]发明的效果
[0051]由于本发明的氧化钛分散液使用聚丙烯酸或其盐作为分散剂，因此，即使不使其在高温下溶解于大量的过氧化氢水，也能够在室温左右且在接近于中性的区域简单地制备，并且，分散稳定性优异，可以长期间地维持高分散状态。另外，可以缩短氧化钛光催化剂分解分散剂直到表现出本来的光催化剂性能的等待时间，可以确保光催化剂性能的即效性。另外，由于本发明的氧化钛涂布液含有所述氧化钛分散液，因此，可以在接近于中性的区域制备，通用性优异。而且，本发明的氧化钛涂布液的分散性及分散稳定性高，涂敷性优升。
【具体实施方式】
[0052][担载有过渡金