光触媒涂装体以及光触媒涂液的制作方法_3

文档序号:9774718阅读:来源:国知局
,但是优选水或有机溶媒例如乙醇。
[0095]另外,虽然不特别限定本发明的光触媒涂液的固体部分浓度,但是在1~20质量% 时容易涂敷,因此优选,更优选1~10质量%。因而,选择成为上述固体部分浓度的量的溶媒 量。而且,能够如下地对光触媒涂液组成物中的构成成分进行分析,通过半透膜过滤将涂液 分离成粒子成分与滤液,通过红外光谱分析、凝胶渗透色谱法、X射线荧光光谱分析等分别 进行分析,通过波谱分析进行评价。
[0096]还可以在本发明涉及的光触媒涂液中添加紫外线遮挡剂或有机防霉剂等。虽然优 选完全不添加紫外线遮挡剂或有机防霉剂等,但是在添加时,在光触媒涂液的固体部分中 所占的该添加量为〇质量%以上、15质量%以下,优选0质量%以上、10质量%以下,更优选0 质量%以上、5质量%以下。涂敷在基体材料上并干燥之后,优选该存在不对上述的光触媒 性氧化钛粒子与无机氧化物粒子的粒子之间的间隙形成产生影响。
[0097] 为了实现更高的抗菌、抗病毒、防霉性能,本发明涉及的光触媒涂液还可以含有从 由钒、铁、钴、镍、钯、锌、钌、铑、铜、氧化亚铜、氧化铜、银、氧化银、白金、金构成的群中选择 的至少一种金属及/或由该金属构成的金属化合物。优选该存在不对上述的光触媒性氧化 钛粒子与无机氧化物粒子的粒子之间的间隙形成产生影响,因而,该添加量为微量、另外实 现该作用所需的量为微量。具体而言,对于光触媒,添加量为优选〇. 〇〇 1~10质量%,更优选 0.05~5质量%左右。
[0098] 另外,本发明涉及的光触媒涂液作为任意成分可含有界面活性剂,该添加量在光 触媒涂液的干燥物质量中的比例为0质量份以上、小于10质量份,优选0质量份以上、8质量 份以下,更优选〇质量份以上、6质量份以下。通过添加界面活性剂,从而能够实现均化即涂 装表面的平滑化、均匀化。而且,虽然界面活性剂是用于改善光触媒涂液的浸渍性所有效的 成分,但是如果不把浸渍性视为问题,则存在优选实际上不包含或者不包含一切界面活性 剂的情况。
[0099]虽然能够考虑光触媒或无机氧化物粒子的分散稳定性、涂敷在中间层上时的浸渍 性来适当地选择界面活性剂,但是优选非离子性界面活性剂,更优选醚型非离子性界面活 性剂、酯型非离子性界面活性剂、聚亚烷基二醇非离子性界面活性剂、氟系非离子性界面活 性剂、硅系非离子性界面活性剂。
[0100]光触媒涂装体的制造方法
[0101] 能够将本发明涉及的光触媒涂液根据需要而涂敷在被加热的基体材料上来制造 本发明涉及的光触媒涂装体。涂装方法能够利用毛刷涂敷、滚涂、喷涂、辊涂、浇注式涂敷、 浸渍涂敷、浇涂、网版印刷等一般广泛使用的方法。在将涂液涂敷在基体材料上之后,进行 常温干燥即可,或者也可以根据需要进行加热干燥。但是,由于如果烧结开始为止进行加 热,则粒子间的空隙减少而有可能无法得到充分的光触媒活性,因此优选不对空隙形成产 生影响或者影响较小的温度与时间。例如,干燥温度为5°c以上、500°C以下,在基体材料的 至少一部分中包含树脂时,考虑树脂的耐热温度等,干燥温度例如优选l〇°C以上、200°C以 下。
[0102] 第二形态
[0103] 光触媒涂装体
[0104] 本发明的第二形态涉及的光触媒涂装体作为基本构造而具备基体材料与设置在 该基体材料上的光触媒层。
[0105] 而且,该光触媒层至少包含光触媒性氧化钛粒子、二氧化娃粒子与水溶性错化合 物的干燥物,在将所述光触媒层整体为100质量%时,所述光触媒性氧化钛粒子为1质量% 以上、20质量%以下,所述二氧化硅粒子为51质量%以上、98质量%以下,换算成氧化锆 (ZrO 2)的所述水溶性锆化合物的干燥物的量为1质量%以上、15质量%以下,包含0质量% 以上、47质量%以下的所述光触媒性氧化钛粒子与所述二氧化硅粒子以外的粒子成分,所 述粒子成分的总量为85质量%以上、99质量%以下。下面,说明本发明的第二形态涉及的光 触媒涂装体的基本构造即基体材料与光触媒层。
[0106] 基体材料
[0107] 使用于本发明的基体材料为,如果是能在其上面形成光触媒层的材料,则不限于 无机材料、有机材料可以是各种材料,也不限定其形状。从材料的观点出发,作为基体材料 的优选例而可举出金属、陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、石头、水泥、混凝土、纤维、布帛、木、纸、这 些材料的组合、这些材料的层叠体、在这些材料的表面上至少具有一层被膜的材料。从用途 的观点出发,作为基体材料的优选例而可举出建筑材料、建筑物的外装、窗框、窗户玻璃、结 构构件、交通工具的外装与涂装、机械装置或物件的外装、防尘罩与涂装、交通标记、各种显 示装置、广告塔、道路用隔音墙、铁路用隔音墙、桥梁、护栏的外装与涂装、隧道内装与涂装、 绝缘子、太阳能电池罩、太阳能热水器集热罩、塑料棚、车辆用照明灯罩、室外用照明器具、 台以及用于粘贴在上述物件表面上的薄膜、薄板、贴膜等外装材料。
[0108] 在本发明的第二形态中,在其表面上含有有机物质的基体材料也有利地发挥其优 点。作为这样的基体材料可举出例如:含有有机物的树脂;在表面上实施含有树脂的涂装 体,该树脂含有有机物:及在表面上层置有含有树脂的薄I旲等的层置体等,该薄I旲等含有有 机物。如果以用途说明可适用的基体材料,则可举出金属涂装板、树脂装饰钢板等金属层叠 板、窑业用装饰板、树脂建筑材料等建筑材料、建筑物的外装、建筑物的内装、窗框、窗户玻 璃、结构构件、交通工具的外装与涂装、机械装置或物件的外装、防尘罩与涂装、交通标记、 各种显示装置、广告塔、道路用隔音墙、铁路用隔音墙、桥梁、护栏的外装与涂装、隧道内装 与涂装、绝缘子、太阳能电池罩、太阳能热水器集热罩、塑料棚、车辆用照明灯罩、住宅设备、 便器、浴槽、洗面台、照明器具、照明罩、厨房用品、餐具、餐具清洗器、餐具干燥器、洗菜槽、 烹饪灶、厨房排烟罩、通风扇等。尤其在本发明中,在作为基体材料而利用金属涂装板、金属 层叠板时,优选使基体材料难以发生劣化、腐蚀。
[0109] 以往,在光触媒涂装体中,一般通过在基体材料之间设置由硅酮系树脂构成的层 来抑制光触媒层的光触媒活性对基体材料的影响。根据本发明,不但可以采用上述以往一 般设置的硅酮系树脂,而且也可以在由有机材料构成的基体材料上直接设置光触媒层。其 结果,本发明在扩大其利用、适用范围的方面上变得极其有利。
[0110]光触媒涂装体的光触媒层
[0111] 本发明涉及的光触媒涂装体的所述光触媒层为,作为基本结构至少包含光触媒性 氧化钛粒子、二氧化硅粒子与水溶性锆化合物的干燥物,在将所述光触媒层整体为100质 量%时,所述光触媒性氧化钛粒子为1质量%以上、20质量%以下,所述二氧化硅粒子为51 质量%以上、98质量%以下,换算成氧化锆(Zr O2)的所述水溶性锆化合物的干燥物的量为 1质量%以上、15质量%以下,包含0质量%以上、47质量%以下的所述光触媒性氧化钛粒子 与所述二氧化硅粒子以外的粒子成分,在所述光触媒层中的粒子成分的总量为85质量%以 上、99质量%以下。
[0112] 在本发明中,如果在基体材料表面上存在光触媒性氧化钛粒子,则光触媒层在完 全的膜状以外还包含例如局部地呈膜状的状态。另外,也可以在基体材料表面上以岛状分 开存在。根据本发明的优选形态,能够应用涂液而得到该光触媒层。
[0113] 在本发明中使用的光触媒性氧化钛粒子为,虽然只要是具有光触媒活性的氧化钛 粒子则未特别进行限定,但是作为该优选例可举出锐钛矿型氧化钛、金红石型氧化钛、板钛 矿型氧化钛,更优选锐钛矿型氧化钛粒子。
[0114]根据本发明的优选形态,在光触媒层中的光触媒性氧化钛粒子量为优选1质量% 以上、20质量%以下,更优选1质量%以上、15质量%以下,还优选1质量%以上、10质量%以 下,最优选1质量%以上、5质量%以下。通过使光触媒量处于该范围内,从而在除去NOx时, 尤其在除去空气中的NOx时,能够在提高NOx除去量的同时抑制NO 2等中间生成物的生成,同 时即使在基体材料中含有有机物,也能够发挥优良的光触媒耐蚀性。
[0115]根据本发明的优选形态,在用扫描电子显微镜测定进入20万倍视场的任意100个 粒子长度时,所算出的所述光触媒性氧化钛粒子的个数平均粒径为大于l〇nm、100nm以下, 更优选IOnm以上、60nm以下。通过如上所述地控制光触媒性氧化钛粒子的大小,从而更加稳 定地发挥光触媒气体分解活性。
[0116] 而且在本发明的第二形态中光触媒层还含有二氧化硅粒子,由于存在二氧化硅粒 子,因此在除去NOx时,尤其在除去空气中的NOx时,能够在提高NO X除去量的同时抑制NO2等 中间生成物的生成,同时能够提高光触媒层的亲水维持性。
[0117] 在光触媒层中的二氧化硅粒子的含量为优选51质量%以上、98质量%以下,更优 选56质量%以上、95质量%以下,最优选61质量%以上、95质量%以下。通过使二氧化娃粒 子的含量处于该范围内,从而在除去NOx时,尤其在除去空气中的NOx时,能够在提高NOx除去 量的同时抑制NO 2等中间生成物的生成,同时在适用于有机基体材料中时能够较大地抑制 有机基体材料发生劣化。
[0118]根据本发明的优选形态,在用扫描电子显微镜测定进入20万倍视场的任意100个 粒子长度时,所算出的二氧化硅粒子的个数平均粒径为优选大于5nm、50nm以下,更优选 IOnm以上、40nm以下,还优选IOnm以上、30nm以下。通过如上所述地控制二氧化娃粒子的大 小,从而在除去NOx时,尤其在除去空气中的NOx时,能够在提高NOx除去量的同时抑制NO 2等 中间生成物的生成,同时能够提高光触媒层的耐磨性。
[0119]在本发明的第二形态中,光触媒层除了光触媒性氧化钛粒子与二氧化硅粒子以外 还可以含有其他的无机氧化物粒子。根据优选形态,光触媒层中的粒子成分量为优选85质 量%以上、99质量%以下,更优选90质量%以上、95质量%以下。光触媒性氧化钛粒子与二 氧化硅粒子以外的粒子成分的添加量为优选0质量%以上、47质量%以下。作为光触媒性氧 化钛粒子与二氧化硅粒子以外的粒子成分可举出无机氧化物粒子,例如可举出:氧化锌、氧 化锡、氧化妈、氧化铝、氧化错、二氧化铺、氧化纪、贝络钠、氧化镁、氧化妈、铁素体、无定形 二氧化钛、氧化铪等单一氧化物的粒子;及钛酸锶、钛酸钡、硅酸钙等复合氧化物的粒子等。 [0120]根据本发明的优选形态,在用扫描电子显微镜测定进入20万倍视场的任意100个 粒子长度时,所算出的光触媒性氧化钛粒子与二氧化硅粒子以外的粒子成分的个数平均粒 径为优选大于lnm、IOOnm以下,更优选3nm以上、IOOnm以下。通过如上所述地控制这些粒子 的大小,从而在除去NOx时,尤其在除去空气中的NOx时,能够在提高NOx除去量的同时抑制 NO2等中间生成物的生成,同时提高光触媒层的耐磨性。
[0121 ]根据本发明的优选形态,所述光触媒层的膜厚为优选3μπι以下,更优选0.2μπι以上、 3μηι以下,最优选0.5μηι以上、3μηι以下。通过使膜厚小于3μηι,从而能够确保光触媒层的透明 性,同时在除去NOx时,尤其在除去空气中的N Ox时,能够在提高NOx除去量的同时抑制NO2等 中间生成物的生成。通过使膜厚成为〇. 5μπι以上,从而在基体材料为有机基体材料时,由于 紫外线难以到达基体材料,因此能够提高基体材料的耐大气腐蚀性。
[0122]还根据本发明的优选形态,为了实现较高的抗菌、抗病毒、防霉性能,能够使光触 媒层中存在从由钒、铁、钴、镍、钯、锌、钌、铑、铜、氧化亚铜、氧化
当前第3页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1