CN102604465A - 光催化剂涂装体及光催化剂涂布液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光催化剂涂装体及光催化剂涂布液,本发明公开了光催化剂功能优异、且其外观变化长期得到抑制的光催化剂涂装体及用于形成该涂装体的光催化剂涂布液。本发明所述的涂装体为在基材表面具有光催化剂层的光催化剂涂装体,其特征在于,所述光催化剂层含有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子和树脂乳液的干燥物,所述二氧化硅粒子是被具有全氟基团的物质被覆或改性处理而形成的。
Description
技术领域
本发明涉及一种光催化剂涂装体,其具有有害气体分解性、利用降雨及水洗的自清洁性、易水洗性、VOC(挥发性有机化合物(volatile organiccompounds))分解性、抗菌性、防霉性、抗病毒性等光催化剂功能。本发明涉及一种光催化剂涂布液,其通过在构成外装、内装等的构件上形成涂层,可以赋予有害气体分解性、利用降雨及水洗的自清洁性、易水洗性、VOC分解性、抗菌性、防霉性、抗病毒性等光催化剂功能。
背景技术
氧化钛等光催化剂近年来被用于建筑物的建造物、结构物、交通工具及构成它们的构件、复合材料等中。
作为室外的利用,进行的是通过使光催化剂担载于基材表面而对基材赋予利用光能的NOx、SOx等有害物质的分解功能。另外,光照射时变为亲水性的层表面具有利用降雨冲洗附着污物的所谓的自清洁功能。
另外,作为室内的利用,进行的是通过使光催化剂担载于基材表面而对基材赋予利用光能的VOC等有害物质的分解功能,或赋予抗菌功能、防霉功能、抗病毒功能。
建筑物的建造物、结构物、交通工具及构成它们的构件、复合材料等的情况,为了在生活空间进行利用,欲赋予上述光催化剂功能的基材的表面大多期望具有设计性。
因此,以往以来进行着将将着色颜料添加至光催化剂层、同时使其具有设计性的提案(专利文献1:日本特开2004-051644号公报)。
另一方面,在建筑物的建造物、结构物、交通工具及构成它们的构件、复合材料中,作为基材,如树脂板、壁纸、涂装板、膜层合板、化妆板等那样包含有机物的表面的基材多,这些基材多数情况下被赋予设计性并被着色。在这些基材上形成光催化剂层时,要求在发挥光催化剂功能的同时,基材不易因紫外线或光催化剂的分解活性而劣化,即要求长期维持基材所具有的设计。
作为解决上述课题的一个方法,提出了在基材和光催化剂层之间形成不含光催化剂的中间层的技术(专利文献2:日本特开平7-171408号公报)。但是,该方法由于工作量增加,故成本容易升高。因此,要求可以不形成中间层而同时发挥光催化剂功能与基材的紫外线或光催化剂的分解活性所引起的劣化抑制功能的技术。
作为在这种基材上直接以单涂层发挥光催化剂功能的光催化剂涂布组合物,已知有例如含有进行了硅烷改性的光催化剂粒子、键合于硅原子的烷氧基和/或羟基的含量为7~20mmol/g的硅胶和键合于硅原子的烷氧基和/或羟基的含量为1~20mmol/g的聚合物乳液粒子的水系有机-无机复合组合物(专利文献3:日本特开2008-222887号公报)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2004-051644号公报
[专利文献2]日本特开平7-171408号公报
[专利文献3]日本特开2008-222887号公报
发明内容
本发明人等此次发现,通过含有被具有全氟基团的物质被覆或改性处理的二氧化硅粒子、光催化性金属氧化物粒子和树脂乳液的涂布液而形成的光催化剂层,与直接使用未处理的二氧化硅粒子形成的光催化剂层相比,具有显著得到改善的光催化剂功能。本发明是基于上述发现而完成的发明。
因此,本发明的目的在于,提供光催化剂功能优异、且其外观变化得到长期抑制的光催化剂涂装体以及用于形成该涂装体的光催化剂涂布液。
并且,本发明的光催化剂涂装体是在基材表面具有光催化剂层的光催化剂涂装体,其中,所述光催化剂层具有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子和树脂乳液的干燥物,所述二氧化硅粒子被被具有全氟基团的物质被覆或改性处理。
另外,本发明所述的光催化剂涂布液具有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子、树脂乳液和溶剂,所述二氧化硅粒子被具有全氟基团的物质被覆或改性处理。
本发明所述的光催化剂涂装体的光催化剂功能优异。而且,根据本发明的优选方式,基材由于光催化剂所致的侵蚀、紫外线劣化得到抑制,光催化剂层透明时可以有效利用基材的设计,光催化剂层中含有着色颜料时,基材隐蔽性优异,可以利用光催化剂层赋予设计。
具体实施方式
光催化剂涂装体
本发明所述的光催化剂涂装体是在基材表面具有光催化剂层的光催化剂涂装体,其中,所述光催化剂层含有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子和树脂乳液的干燥物,所述二氧化硅粒子被具有全氟基团的物质被覆或改性处理。通过使用被具有全氟基团的物质被覆或改性处理的二氧化硅粒子,与直接添加二氧化硅粒子的情况相比,意外地可以使光催化剂活性显著增加。另外,可以长期抑制涂装体的外观变化。
需要说明的是,本发明中所说的光催化剂层是指在基材表面使用含有光催化剂粒子的涂布液而形成的部分。只要在该部分存在光催化剂粒子,则可以为任一种形式。即,可以完全为膜状,也可以部分为膜状。另外,还可以离散为岛状而存在于基材表面上。
根据本发明的优选方式,具有全氟基团的物质为具有全氟基团的硅烷和/或具有全氟基团的硅氧烷。由于这些物质具有与二氧化硅粒子共通的硅氧键,因此通过偶联处理等,利用这些物质容易进行二氧化硅表面的被覆、改性。
根据本发明的优选方式,使所述光催化剂层的膜厚为超过3μm且小于3mm。通过使该膜厚超过3μm,可以提高由光催化剂层产生的紫外线遮蔽性,降低紫外线对基材的影响。结果可以有效地抑制紫外线引起的基材劣化。另外,光催化剂层中含有着色颜料时,可以充分地得到基材的隐蔽性,可以通过光催化剂层对基材赋予设计。另外,通过使该膜厚小于3mm,作为涂膜的基本特性得到维持,同时可以在适当的固化时间内形成涂膜。
根据本发明的优选方式,光催化剂层设定为透明。通过使光催化剂层透明,可以直接利用基材所具有的设计。在此,“透明”的程度是确保波长550nm下的光催化剂层的线性透射率为50%以上、优选为70%以上、更优选为80%以上。
根据本发明的优选方式,相对树脂乳液、光催化性金属氧化物粒子和二氧化硅粒子的固体成分的总质量,树脂乳液的干燥物的含量为50%以上、优选为70%以上、最优选为85%以上。通过设定为这样的含量,容易确保光催化剂层的透明性。
根据本发明的一种优选方式,光催化剂层可以进一步含有着色颜料。光催化剂层被着色颜料着色,由此可获得基材的隐蔽性,还可以通过光催化剂层对基材赋予设计。
根据本发明的优选方式,树脂乳液为硅氧烷乳液和/或氟树脂乳液。通过利用这些乳液,即使在室外严酷条件下使用时,也发挥优异的光催化剂分解功能,且长期抑制基材的外观变化。
根据本发明的优选方式,树脂乳液的平均粒径设定为大于光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的平均粒径。由此,认为光催化性金属氧化物粒子向光催化剂层表面方向移动,光催化剂对基材的影响变小,因此优选。
根据本发明的优选方式,作为光催化性金属氧化物粒子,可以适宜利用锐钛矿型氧化钛、金红石型氧化钛、板钛矿型氧化钛等氧化钛、氧化锡、氧化锌、钛酸锶、氧化钨、氧化铈等金属氧化物的粒子、这些粒子多种复合而形成的粒子、在这些粒子中复合或掺杂铜、铂、铁、钯、银、金、氧化亚铜、氧化铜等而形成的粒子、将这些粒子的表面用硅烷、硅氧烷或水解性金属盐进行被覆或改性处理而得到的粒子等。
根据本发明的优选方式,光催化性金属氧化物粒子优选具有10nm以上且小于100nm的平均粒径,更优选为10nm以上且60nm以下。需要说明的是,该平均粒径作为通过扫描型电子显微镜对进入到20万倍的视野的任意100个粒子的长度进行测定而得到的个数平均值的形式算出。
作为粒子的形状,最佳的是圆球(真球),但也可以为大致圆形或楕圆形,此时粒子的长度作为((长径+短径)/2)而大致算出。若在该范围内,则可有效地发挥耐候性、有害气体分解性,同时透明性、涂膜强度等变得良好。
另外,根据本发明的优选方式,光催化性金属氧化物粒子优选具有3nm以上且小于30nm的平均微晶径,更优选为5nm以上且20nm以下。需要说明的是,该平均粒径由通过粉末X射线衍射法得到的X射线谱图的3强线的积分宽度、利用谢勒(Scherrer)式算出。
根据本发明的优选方式,光催化性金属氧化物粒子的含量,按干燥质量(固体成分质量)计,相对于所述树脂乳液、所述光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的总质量,为超过0.1质量%且小于15质量%、更优选为超过0.5质量%且小于5质量%。
根据本发明的优选方式,二氧化硅粒子优选具有超过5nm且为100nm以下的平均粒径,更优选具有超过10nm且为50nm以下的平均粒径。需要说明的是,该平均粒径作为通过扫描型电子显微镜对进入到20万倍的视野的任意100个粒子的长度进行测定而得到的个数平均值的形式算出。作为粒子的形状,最佳的是圆球,但也可以为大致圆形或楕圆形,此时粒子的长度作为((长径+短径)/2)而大致算出。通过使用这种二氧化硅粒子,可以提高涂膜强度,同时提高光催化剂分解活性提高,因此有利。
作为对二氧化硅粒子进行被覆或改性处理的具有全氟基团的物质,例如可以适宜利用具有用于键合于二氧化硅粒子的官能团和全氟基团的物质。具体而言,可以适宜地利用具有全氟基团的水解性硅烷、具有全氟基团的水解性硅氧烷、具有全氟基团的含乙烯基的氟树脂、具有全氟基团的含乙烯基的烃树脂、具有全氟基团的含(甲基)丙烯酸官能团的氟树脂、具有全氟基团的含丙烯酸官能团的烃树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的氟树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的烃树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的氟树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的烃树脂、对这些物质取代改性基团而形成的物质、这些物质的嵌段共聚物等。用于被覆或改性处理的物质的量,相对二氧化硅量,优选为0.1~20质量%,更优选为1~10质量%。
作为具有全氟基团的水解性硅烷,可以列举例如:3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷等单烷氧基硅烷类等。另外,它们可以单独使用。另外,也可以混合2种以上或混合其它水解性硅烷使用。
作为在本发明中使用的具有全氟基团的水解性硅氧烷,可以适宜地利用含有上述硅烷单体单元的水解、缩合部位的硅氧烷。
作为在本发明中使用的树脂乳液,可以利用例如氟树脂、硅氧烷、丙烯酸硅氧烷、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯丙烯酸系、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸系、环氧系、氯乙烯醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、SBR乳胶等乳液。
作为氟树脂乳液,可以适宜地利用例如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚氟乙烯、聚氯三氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物、乙烯-氯三氟乙烯共聚物、四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物、全氟环聚合物、乙烯基醚-氟烯烃共聚物、乙烯基酯-氟烯烃共聚物、四氟乙烯-乙烯基醚共聚物、氯三氟乙烯-乙烯基醚共聚物、四氟乙烯聚氨酯交联体、四氟乙烯环氧交联体、四氟乙烯丙烯酸交联体、四氟乙烯三聚氰胺交联体等含氟基的聚合物的乳液。
另外,作为硅氧烷的乳液,可以适宜地利用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基三溴硅烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三叔丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三氯硅烷、乙基三溴硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三叔丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正丙基三氯硅烷、正丙基三溴硅烷、正丙基三异丙氧基硅烷、正丙基三叔丁氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、正己基三氯硅烷、正己基三溴硅烷、正己基三异丙氧基硅烷、正己基三叔丁氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、正癸基三氯硅烷、正癸基三溴硅烷、正癸基三异丙氧基硅烷、正癸基三叔丁氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、正辛基三溴硅烷、正辛基三异丙氧基硅烷、正辛基三叔丁氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三溴硅烷、苯基三异丙氧基硅烷、苯基三叔丁氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二溴硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二溴硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、苯基甲基二氯硅烷、苯基甲基二溴硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三溴硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、三氟丙基三氯硅烷、三氟丙基三二溴硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、三氟丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、三氟丙基三异丙氧基硅烷、三氟丙基三叔丁氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三叔丁氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三异丙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三叔丁氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三异丙氧基硅烷、γ-氨基甲基丙烯酰氧基丙基三叔丁氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-流丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三异丙氧基硅烷、γ-巯丙基三叔丁氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷的水解、脱水缩聚物等的乳液。
作为本发明所述涂装体可含有的着色颜料,无机颜料由于容易长期抑制外观变化而优选。作为无机颜料,可列举:氧化钛、锌白、氧化铁红、氧化铬、钴蓝、铁黑等金属氧化物系,矾土白、铁黄等金属氢氧化物系,普鲁士蓝等亚铁氰化合物系,铬黄、铬酸锌、钼铬红等铬酸铅系,硫化锌、朱砂、镉黄、镉红等硫化物,晒化合物、重晶石、沉淀硫酸钡等硫酸盐系,重质碳酸钙、沉淀碳酸钙等碳酸盐系,含水硅酸盐、粘土、群青等硅酸盐系,炭黑等碳系,铝粉、青铜粉、锌粉等金属粉末系、云母-氧化钛系等珠光颜料系等。
本发明所述的涂装体中,光催化剂层中还可以含有二氧化硅粒子以外的无机氧化物粒子。无机氧化物粒子只要是可以与光催化剂粒子一起形成层的无机氧化物的粒子就没有特别限定,可以使用各种无机氧化物的粒子。作为这样的无机氧化物粒子的实例,可列举:氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钇、氧化锡、氧化铁、氧化锰、氧化镍、氧化钴、氧化铪等单一氧化物的粒子;及钛酸钡、硅酸钙、硼酸铝、钛酸钾等复合氧化物的粒子。
根据本发明的优选方式,为了发挥更高的光催化剂能力,涂装体可以含有选自钒、铁、钴、镍、钯、锌、钌、铑、铜、银、铂及金中的至少一种金属和/或包含该金属的金属化合物。这些化合物可以混合于后述涂布液而存在于光催化剂层中,还可以通过使这些化合物担载于光催化剂粒子而存在于光催化剂层中。
本发明所述的涂装体的光催化剂层还可以配合有机防霉剂,作为其具体例,可列举有机氮硫系化合物、吡啶硫酮(ピリチオン)系化合物、有机碘系化合物、三嗪系化合物、异噻唑啉系化合物、咪唑系化合物、吡啶系化合物、腈系化合物、硫代氨基甲酸酯系化合物、噻唑系化合物、有机碘化合物、二硫化物系化合物,它们可以单独或以混合物形式使用。防霉剂通常大多还兼具防藻类的效果,因此,通过添加防霉剂,还可以期待抑制霉和藻类两者。
本发明所述的涂装体的光催化剂层还可以含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂的含量只要是不阻碍光催化剂活性和/或亲水性的发挥并可以提高耐候性的量就没有限定,例如在光催化剂体中为0.001~10质量%、优选为0.01~5质量%。
作为本发明中可以利用的紫外线吸收剂,可以例示二苯甲酮系、苯并***系、三嗪系紫外线吸收剂作为优选的紫外线吸收剂。
尤其是三嗪系紫外线吸收剂由于化学上稳定而优选。作为三嗪系紫外线吸收剂,具体而言,可以适宜地利用羟基苯基三嗪或其衍生物。
作为上述二苯甲酮系的紫外线吸收剂,具体可列举:2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、4-十二烷氧基-2-羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮、2-羟基-4-硬脂酰氧基二苯甲酮、辛苯酮及2-羟基-4-丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-5-丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-5-甲基丙烯酰氧基二苯甲酮、2-羟基-4-(丙烯酰氧基-乙氧基)二苯甲酮、2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基-乙氧基)二苯甲酮、2-羟基-4-(甲基丙烯酰氧基-二乙氧基)二苯甲酮、2-羟基-4-(丙烯酰氧基-三乙氧基)二苯甲酮等聚合性的二苯甲酮系紫外线吸收剂或它们的(共)聚合物等。
另外,作为上述苯并***系的紫外线吸收剂,具体可列举:2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并***、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并***、2-(2-羟基-3,5-二叔辛基苯基)苯并***、2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α’-二甲基苄基)苯基]苯并***、甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并***-2-基)-4-羟基苯基]丙酸酯与聚乙二醇(分子量300)的缩合物(日本チバガイギ一(株)制、产品名:TINUVIN-1130)、异辛基-3-[3-(2H-苯并***-2-基)-5-叔丁基-4-羟基苯基]丙酸酯(日本チバガイギ一(株)制、产品名:TINUVIN-384)、2-(3-十二烷基-5-甲基-2-羟基苯基)苯并***(日本チバガイギ一(株)制、产品名:TINUVIN-571)、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并***、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔戊基苯基)苯并***、2-(2’-羟基-4’-辛氧基苯基)苯并***、2-[2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5’-甲基苯基]苯并***、2,2-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并***-2-基)苯酚]、2-(2H-苯并***-2-基)-4,6-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯酚(日本チバガイギ一(株)制、产品名:TINUVIN-900)及2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并***(大塚化学(株)制、产品名:RUVA-93)、2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基乙基-3-叔丁基苯基)-2H-苯并***、2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯酰氧基丙基-3-叔丁基苯基)-5-氯-2H-苯并***、3-甲基丙烯酰基-2-羟基丙基-3-[3’-(2”-苯并***基)-4-羟基-5-叔丁基]苯基丙酸酯(日本チバガイギ一(株)制、产品名:CGL-104)等聚合性的苯并***系紫外线吸收剂或它们的(共)聚合物,以及TINUVIN-384-2(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN-99-2(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN-109(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN-328(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN-928(产品名、日本チバガイギ一(株)制)等。
另外,根据本发明的优选方式,光催化剂层可以进一步含有受阻胺系和/或受阻酚系等光稳定剂。利用与上述紫外线吸收剂的协同作用,本发明的光催化剂层表现出卓越的耐候性、耐光性,因此优选。
根据本发明的特别优选的方式,可以配合羟基苯基三嗪化合物作为紫外线吸收剂、配合受阻胺化合物作为光稳定剂。利用该组合,光催化剂层对小于380nm的短波长的紫外线的吸收性能稳定。
在本发明中,光催化剂层中的光稳定剂的含量只要是不阻碍光催化剂活性和/或亲水性发挥并可以提高耐候性的量就没有限制,例如,优选在光催化剂层中含有0.001~10质量%、优选0.01~5质量%。
作为受阻胺系光稳定剂的具体例,可以列举:双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)琥珀酸酯、双(2,2,6,6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-丁基丙二酸酯、1-[2-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙炔氧基]乙基]-4-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙炔氧基]-2,2,6,6-四甲基哌啶、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和甲基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基-癸二酸酯的混合物(日本チバガイギ一(株)制、产品名:TINUVIN-292)、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、TINUVIN-123(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN-111FDL(产品名、日本チバガイギ一(株)制)、TINUVIN292(产品名、日本チバガイギ一(株)制)及1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基丙烯酸酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-亚氨基哌啶基甲基丙烯酸酯、2,2,6,6,-四甲基-4-亚氨基哌啶基甲基丙烯酸酯、4-氰基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯、4-氰基-1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基甲基丙烯酸酯等聚合性的受阻胺系紫外线吸收剂或它们的(共)聚合物。
另外,作为受阻酚系光稳定剂的具体例,可以列举:双(3,5-叔丁基)-4-羟基甲苯、TINUVIN-144(产品名、日本チバガイギ一(株)制)等。
光催化剂涂布液
根据本发明的其它方式,提供在上述本发明的涂装体的形成中优选的光催化剂涂布液,该涂布液含有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子、树脂乳液和溶剂,所述二氧化硅粒子是被具有全氟基团的物质被覆或改性处理而形成的。
本发明所述的涂布液所含有的光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子和树脂乳液,除构成上述涂装体的成分和处于构成液体组合物的状态之外,基本上可以为相同的物质。另外,对这些成分作为优选方式而列举的物质也可以在本发明所述的涂布液中同样地作为优选的物质进行添加。
另外,涂布液的组成只要是在干燥后实现上述组成的组成即可。因此,以下说明中,虽然一部分已经进行了说明,但为了其明确性,以下虽然重复也进行说明。
根据本发明的优选方式,相对于树脂乳液、光催化性金属氧化物粒子及二氧化硅粒子的固体成分的总质量,树脂乳液的固体成分的含量为50%以上、优选为70%以上、最优选为85%以上。
另外,为了实现含有着色颜料的涂装体,根据本发明的优选方式,本发明所述的涂布液可以进一步含有着色颜料。
另外,根据本发明的优选方式,树脂乳液为硅氧烷乳液和/或氟树脂乳液。
根据本发明的优选方式,在涂布液中,使树脂乳液的平均粒径大于光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的平均粒径。认为由此,光催化性金属氧化物粒子向光催化剂层表面方向移动,光催化剂对基材的影响变小。
根据本发明的优选方式,作为光催化性金属氧化物粒子,可以适宜地利用锐钛矿型氧化钛、金红石型氧化钛、板钛矿型氧化钛等氧化钛,氧化锡、氧化锌、钛酸锶、氧化钨、氧化铈等金属氧化物的粒子,这些粒子多种复合而形成的粒子,在这些粒子中复合或掺杂铜、铂、铁、钯、银、金、氧化亚铜、氧化铜等而形成的粒子,将这些粒子的表面用硅烷或硅氧烷或水解性金属盐进行被覆或改性处理而得到的粒子等。
根据本发明的优选方式,光催化性金属氧化物粒子优选具有10nm以上且小于100nm的平均粒径,更优选为10nm以上且60nm以下。需要说明的是,该平均粒径作为通过扫描型电子显微镜对进入到20万倍的视野中的任意100个粒子的长度进行测定而得的个数平均值的形式算出。
作为粒子的形状,最佳为圆球,但也可以为大致圆形或楕圆形,此时粒子的长度作为((长径+短径)/2)而大致算出。若在该范围内,则有效地发挥耐候性、有害气体分解性,同时透明性、涂膜强度等变得良好。
另外,根据本发明的优选方式,光催化性金属氧化物粒子优选具有3nm以上且小于30nm的平均微晶径,更优选为5nm以上且20nm以下。需要说明的是,该平均粒径由通过粉末X射线衍射法得到的X射线谱图的3强线的积分宽度、利用谢勒式算出。
根据本发明的优选方式,涂布液中的光催化性金属氧化物粒子的含量,按干燥质量(固体成分质量)计,相对于所述树脂乳液、所述光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的总质量,为超过0.1质量%且小于15质量%、更优选为超过0.5质量%且小于5质量%。
根据本发明的优选方式,二氧化硅粒子优选具有超过5nm且为100nm以下的平均粒径,更优选具有超过10nm且为50nm以下的平均粒径。需要说明的是,该平均粒径作为通过扫描型电子显微镜对进入到20万倍的视野中的任意100个粒子的长度进行测定而得到的个数平均值的形式算出。作为粒子的形状,最佳为圆球,但也可以为大致圆形或楕圆形,此时粒子的长度作为((长径+短径)/2)而大致算出。
作为对二氧化硅粒子进行被覆或改性处理的具有全氟基团的物质,例如可以适宜地利用具有用于键合于二氧化硅粒子的官能团及全氟基团的物质。具体而言,可以适宜地利用具有全氟基团的水解性硅烷、具有全氟基团的水解性硅氧烷、具有全氟基团的含乙烯基的氟树脂、具有全氟基团的含乙烯基的烃树脂、具有全氟基团的含(甲基)丙烯酸官能团的氟树脂、具有全氟基团的含丙烯酸官能团的烃树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的氟树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的烃树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的氟树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的烃树脂、对这些物质取代改性基团而形成的物质、这些物质的嵌段共聚物等。用于被覆或改性处理的物质的量相对于二氧化硅量优选为0.1~20质量%,更优选为1~10质量%。
作为本发明中使用的树脂乳液,可以利用例如氟树脂、硅氧烷、丙烯酸硅氧烷、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯丙烯酸系、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸系、环氧系、氯乙烯醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、SBR乳胶等乳液。
本发明所述的涂布液含有着色颜料时,作为该着色颜料,无机颜料容易长期抑制外观变化而优选。作为无机颜料,可列举:氧化钛、锌白、氧化铁红、氧化铬、钴蓝、铁黑等金属氧化物系,矾土白、铁黄等金属氢氧化物系,普鲁士蓝等亚铁氰化合物系,铬黄、铬酸锌、钼铬红等铬酸铅系,硫化锌、朱砂、镉黄、镉红等硫化物,晒化合物、重晶石、沉淀硫酸钡等硫酸盐系,重质碳酸钙、沉淀碳酸钙等碳酸盐系,含水硅酸盐、粘土、群青等硅酸盐系,炭黑等碳系,铝粉、青铜粉、锌粉等金属粉末系,云母、氧化钛系等珠光颜料系等。
本发明的涂布液可以含有二氧化硅粒子以外的无机氧化物粒子。无机氧化物粒子只要是可以与光催化剂粒子一起形成层的无机氧化物的粒子就没有特别限定,可以使用各种无机氧化物的粒子。作为这样的无机氧化物粒子的实例,可列举:氧化铝、氧化锆、氧化铈、氧化钇、氧化锡、氧化铁、氧化锰、氧化镍、氧化钴、氧化铪等单一氧化物的粒子;及钛酸钡、硅酸钙、硼酸铝、钛酸钾等复合氧化物的粒子。
根据本发明的优选方式,为了发挥更高的光催化剂能力,本发明的涂布液还可以含有选自钒、铁、钴、镍、钯、锌、钌、铑、铜、银、铂及金中的至少一种金属和/或包含该金属的金属化合物。
作为用于本发明所述的光催化剂涂布液的溶剂,没有特别限定,可以特别适宜地利用水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇,水及醇的混合溶剂等。尤其是将水用作溶剂时,在涂膜形成时可以有效地防止有机物的挥发、伴随蒸发的异臭、环境污染,因此优选。
另外,光催化剂涂布液的固体成分浓度没有特别限定,是该浓度为3~70质量%,更优选为5~60质量%,最优选为10~50质量%时,其涂布变得容易,故优选。需要说明的是,光催化剂涂布液中的构成成分的分析中,可以通过利用超滤将涂布液分离为粒子成分和滤液、将各自用红外分光分析、凝胶渗透色谱、荧光X射线分光分析等进行分析并对光谱进行分析来进行评价。
本发明的光催化剂涂布液中可以配合其它各种添加剂。
根据本发明的优选方式,光催化剂涂布液可以含有可溶于水或可以与水均匀分散的沸点为100℃以上的被膜形成助剂。该被膜形成助剂在大部分的水分气化后也可以残存于被膜中并溶解树脂乳液界面,从而促进熔合,降低制膜温度。具体可以例示:1-丁醇、异丁醇、2-戊醇、3-戊醇、异戊醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇等醇类,1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、甘油、三羟甲基丙烷等多元醇类,2-丁氧基乙醇、2-苯氧基乙醇、2-乙氧基乙基乙酸酯、2-丁氧基乙基乙酸酯、二甘醇单丁醚乙酸酯等乙二醇衍生物,1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-甲基乙基乙酸酯、1-乙氧基-2-甲基乙基乙酸酯、一缩二丙二醇、一缩二丙二醇单甲醚、一缩二丙二醇单***、一缩二丙二醇单甲醚乙酸酯等丙二醇衍生物,3-甲氧基丁基乙酸酯等丁二醇衍生物,环己酮等酮类,醋酸丁酯、醋酸异丁酯、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、酞酸二丁基酯、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯等酯类等。特别优选2-乙氧基乙基乙酸酯、2-丁氧基乙基乙酸酯、二甘醇单丁醚乙酸酯、1-乙氧基-2-甲基乙基乙酸酯、一缩二丙二醇单甲醚乙酸酯等亚烷基二醇衍生物。
本发明所述的涂布液中,上述被膜形成助剂的添加量相对硅氧烷树脂100重量份优选为0~20重量份,特别优选为1~15重量份。
本发明所述的涂布液还可以含有表面活性剂作为任意成分。本发明的优选方式中,表面活性剂相对于光催化剂粒子1重量份,以小于10重量份、更优选0.1~2重量份左右的量进行添加。
作为可以添加于本发明所述的涂布液中的表面活性剂的实例,可列举:磺酸聚氧乙烯烷基苯基醚铵盐、磺酸聚氧乙烯烷基苯基醚钠盐、脂肪酸钠皂、脂肪酸钾皂、二辛基磺基琥珀酸钠、烷基硫酸酯、烷基醚硫酸酯、烷基硫酸酯钠盐、烷基醚硫酸酯钠盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯钠盐、烷基硫酸酯TEA盐、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯TEA盐、2-乙基己基烷基硫酸酯钠盐、酰甲基牛磺酸钠、月桂酰甲基牛磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、磺基琥珀酸月桂基酯二钠、聚氧乙烯磺基琥珀酸月桂基酯二钠、聚羧酸、油酰肌氨酸、酰胺醚硫酸酯、月桂酰肌氨酸酯、磺基FA酯钠盐等阴离子性表面活性剂;聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯、聚氧乙烯烷基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯油酸酯、失水山梨糖醇烷基酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇烷基酯、聚醚改性硅氧烷、聚酯改性硅氧烷、失水山梨糖醇月桂酸酯、失水山梨糖醇硬脂酸酯、失水山梨糖醇棕榈酸酯、失水山梨糖醇油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇油酸酯、甘油硬脂酸酯、聚甘油脂肪酸酯、烷基烷醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、羟基亚乙基十二烷基胺、聚氧乙烯十二烷基胺、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯十八烷基胺、聚氧乙烯烷基亚丙基二胺、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、聚氧乙烯硬脂酸酯等非离子性表面活性剂;二甲基烷基甜菜碱、烷基甘氨酸、酰胺甜菜碱、咪唑啉等两性表面活性剂,十八烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、十四烷基甲基苄基氯化铵、二油基二甲基氯化铵、1-羟乙基-2-烷基咪唑啉季铵盐、烷基异喹啉鎓溴化物、高分子胺、十八烷基三甲基氯化铵、烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、烷基咪唑啉季铵盐、二烷基二甲基氯化铵、十八烷基胺醋酸盐、十四烷基胺醋酸盐、烷基亚丙基二胺醋酸盐、二癸基二甲基氯化铵等阳离子性表面活性剂等。
光催化剂涂装体的制造方法
本发明的光催化剂涂装体可以通过在基材上涂布上述光催化剂涂布液来制造。光催化剂层的涂装方法可以利用将所述液剂进行刷涂、辊涂、喷涂、辊涂机涂布、流涂机涂布、浸涂、流涂、丝网印刷等一般广泛进行的方法。涂布液涂布于基材后,可以进行常温干燥或根据需要进行加热干燥。
基材
用于本发明的基材无论无机材料、有机材料、多层材料,可以为各种材料,其形状也没有限定。作为从材料的观点考虑的基材的优选实例,可列举:金属、陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、石头、水泥、混凝土、纤维、布帛、木材、纸、这些材料的组合、它们的层合体、在这些材料的表面具有至少一层被膜的材料。作为从用途的观点考虑的基材的优选实例,可列举:建筑材料、建筑物外装及内装、窗框、窗玻璃、结构构件、交通工具的外装及涂装、机械装置或物品的外装、防尘罩及涂装、交通标志、各种显示装置、广告塔、公路用隔音壁、铁路用隔音壁、桥梁、栏杆的外装及涂装、隧道的内装及涂装、绝缘子、太阳能电池罩、太阳能热水器集热罩、塑料大棚、车辆用照明灯罩、室外用照明器具、台架、浴室材料、厨房面板、水槽、炉灶、换气扇、空调、过滤器、便器、浴槽及用于贴附于上述物品表面的膜、片材、密封物等。
[实施例]
基于以下的实例对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于这些实例。
实施例1.
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)、8.7质量份的上述进行了疏水化处理的二氧化硅粒子及以固体成分计为90质量份的具有甲基苯基甲硅烷基的硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,在透明的2mm厚的碱石灰玻璃基材上于150℃干燥5分钟,得到光催化剂涂装体。
(光催化剂涂装体的评价)
将所得的光催化剂涂装体的光催化剂层进行截面观察,结果膜厚约为7μm。
另外,光催化剂层对550nm波长的光的透射率为82%。
对该光催化剂涂装体,按照JISR1703-2“光催化剂材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能”的试验法测定光催化剂分解活性。结果MB活性指数为6.5,表现出良好的结果。
实施例2.
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份与全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)、8.7质量份的上述进行了疏水化处理的二氧化硅粒子及以固体成分计为90质量份的具有二甲基甲硅烷基的硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,在透明的2mm厚的碱石灰玻璃基材上于150℃干燥5分钟,得到光催化剂涂装体。
(光催化剂涂装体的评价)
将所得的光催化剂涂装体的光催化剂层进行截面观察,结果膜厚约为7μm。
另外,光催化剂层对550nm波长的光的透射率为84%。
对该光催化剂涂装体,用JISR1703-2“光催化剂材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能”的试验法测定光催化剂分解活性。结果MB活性指数为6.4,表现出良好的结果。
比较例1.
制备配合有1.3质量份的锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)、8.7质量份的二氧化硅粒子(平均粒径50nm)、和以固体成分计为90质量份的甲基苯基硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,在透明的2mm厚的碱石灰玻璃基材上于150℃干燥5分钟,得到光催化剂涂装体。
将所得的光催化剂涂装体的光催化剂层进行截面观察,结果膜厚约为7μm。
另外,光催化剂层对550nm波长的光的透射率为83%。
对该光催化剂涂装体,按照JISR1703-2“光催化剂材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能”的试验法测定光催化剂分解活性。结果MB活性指数为1.1,表现出低的值。
实施例3.
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)、8.7质量份的进行了上述疏水化处理的二氧化硅粒子、以固体成分计为45质量份的甲基苯基硅氧烷乳液、和45质量份的无机颜料的固体成分浓度为40质量%的光催化剂水性涂布液,得到光催化剂涂料。
在剪切成150mm×65mm的石棉水泥硅酸钙板(根据JISA5418的板)上喷雾涂装环氧树脂系底漆,在室温下干燥24小时。接着,在进行了上述的底漆涂装的石棉水泥硅酸钙板上喷雾涂装丙烯酸聚氨酯涂料,在室温下干燥24小时。进一步继续在进行了丙烯酸聚氨酯涂装的石棉水泥硅酸钙板上刷涂上述光催化剂涂料,得到涂布物。
(光催化剂涂装体的评价)
将所得的光催化剂涂装体的光催化剂层进行截面观察,结果膜厚约为40μm。
对该光催化剂涂装体,按照JISR1703-2“光催化剂材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能”的试验法测定光催化剂分解活性。结果MB活性指数为6.0,表现出良好的结果。
对所得的光催化剂涂装体,如下所述进行耐候性试验。将光催化剂涂装体投入到JIS B7753中所规定的日光式耐候试验机(スガ试验机制、S-300C)。经过100hr后取出试验片,观察投入前后的外观变化。结果外观上未见变化。
实施例4.
(锐钛矿型氧化钛粒子的表面被覆处理)
相对于锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的氧化钛粒子。
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的上述进行了疏水化处理的氧化钛粒子、8.7质量份的上述进行了疏水化处理的二氧化硅粒子及以固体成分计为90质量份的具有甲基苯基甲硅烷基的硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,在透明的2mm厚的碱石灰玻璃基材上于150℃干燥5分钟,得到光催化剂涂装体。
(光催化剂涂装体的评价)
将所得的光催化剂涂装体的光催化剂层进行截面观察,结果膜厚约为7μm。
另外,光催化剂层对550nm波长的光的透射率为84%。
对该光催化剂涂装体,按照JISR1703-2“光催化剂材料的自清洁性能试验方法-第2部:湿式分解性能”的试验法测定光催化剂分解活性。结果MB活性指数为9.3,表现出良好的结果。
实验例5.
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)、8.7质量份的上述进行了疏水化处理的二氧化硅粒子及以固体成分计为90质量份的具有甲基苯基甲硅烷基的硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,基材上于80℃干燥30分钟,得到光催化剂涂装体,其中所述基材是在石棉瓦板上进行丙烯酸系着色涂装而得到的基材。
对这样得到的50×100mm尺寸的光催化剂涂装体,如下所述进行耐候性试验。将光催化剂涂装体投入到JIS B7753中所规定的日光式耐候试验机(スガ试验机制、S-300C)。经过100hr后取出试验片,观察投入前后的外观变化。结果外观上未见变化。
实验例6.
(锐钛矿型氧化钛粒子的表面被覆处理)
相对于锐钛矿型氧化钛粒子(平均微晶径10nm)100重量份,使全氟烷基三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的氧化钛粒子。
(二氧化硅粒子的表面被覆处理)
相对于二氧化硅粒子(平均粒径50nm)100重量份,使三烷氧基硅烷5重量份反应,制作进行了疏水化处理的二氧化硅粒子。
(光催化剂涂装体的制作)
制备配合有1.3质量份的上述进行了疏水化处理的氧化钛粒子、8.7质量份的上述进行了疏水化处理的二氧化硅粒子、以固体成分计为90质量份的具有甲基苯基甲硅烷基的硅氧烷乳液的固体成分浓度为25质量%的光催化剂水性涂布液,在基材上于150℃干燥5分钟,得到光催化剂涂装体,其中所述基材是在透明的石棉瓦板上进行丙烯酸系着色涂装而得到的基材。
对这样得到的50×100mm尺寸的光催化剂涂装体,如下所述进行耐候性试验。将光催化剂涂装体投入到JIS B7753中所规定的日光式耐候试验机(SUGA试验机制、S-300C)。经过100hr后取出试验片,观察投入前后的外观变化。结果外观上未见变化。
Claims (22)
1.光催化剂涂装体,其为在基材表面具有光催化剂层的光催化剂涂装体,其特征在于,
所述光催化剂层含有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子和树脂乳液的干燥物,
所述二氧化硅粒子被具有全氟基团的物质被覆或改性处理。
2.如权利要求1所述的光催化剂涂装体,其中,所述具有全氟基团的物质为具有全氟基团的硅烷和/或具有全氟基团的硅氧烷。
3.如权利要求1或2所述的光催化剂涂装体,其中,所述光催化性金属氧化物为光催化性氧化钛。
4.如权利要求1~3中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述光催化剂层的膜厚为超过3μm且小于3mm。
5.如权利要求1~4中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述光催化剂层是透明的。
6.如权利要求1~5中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,相对于所述树脂乳液的干燥物、所述光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的总质量,所述树脂乳液的干燥物的含量为50%以上。
7.如权利要求1~6中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述光催化剂层还含有着色颜料。
8.如权利要求1~7中任一项所述的光催化剂涂装体,其特征在于,所述树脂乳液选自氟树脂、硅氧烷、丙烯酸硅氧烷、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯丙烯酸系、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸系、环氧系、氯乙烯醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、SBR乳胶等乳液。
9.如权利要求1~8中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述树脂乳液为硅氧烷乳液和/或氟树脂乳液。
10.如权利要求1~9中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述树脂乳液的平均粒径大于所述光催化性金属氧化物粒子与所述二氧化硅粒子的平均粒径。
11.如权利要求2~10中任一项所述的光催化剂涂装体,其中,所述具有全氟基团的物质选自具有全氟基团的水解性硅烷、具有全氟基团的水解性硅氧烷、具有全氟基团的含乙烯基的氟树脂、具有全氟基团的含乙烯基的烃树脂、具有全氟基团的含(甲基)丙烯酸官能团的氟树脂、具有全氟基团的含丙烯酸官能团的烃树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的氟树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的烃树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的氟树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的烃树脂、对这些物质取代改性基团而形成的物质、这些物质的嵌段共聚物。
12.如权利要求1~11中任一项所述的光催化剂涂装体,其特征在于,用于对所述二氧化硅粒子进行被覆或改性处理的具有全氟基团的物质的量相对于二氧化硅量为0.1~20质量%。
13.光催化剂涂布液,其特征在于,含有光催化性金属氧化物粒子、二氧化硅粒子、树脂乳液和溶剂,
所述二氧化硅粒子是被具有全氟基团的物质被覆或改性处理而形成的。
14.如权利要求13所述的光催化剂涂布液,其中,所述具有全氟基团的物质为具有全氟基团的硅烷和/或具有全氟基团的硅氧烷。
15.如权利要求13或14所述的光催化剂涂布液,其中,所述光催化性金属氧化物为光催化性氧化钛。
16.如权利要求13~15中任一项所述的光催化剂涂布液,其中,所述光催化剂层还含有着色颜料。
17.如权利要求13~16中任一项所述的光催化剂涂布液,其特征在于,所述树脂乳液选自氟树脂、硅氧烷、丙烯酸硅氧烷、醋酸乙烯酯、醋酸乙烯酯丙烯酸系、丙烯酸聚氨酯、丙烯酸系、环氧系、氯乙烯醋酸乙烯酯、偏二氯乙烯、SBR乳胶等乳液。
18.如权利要求13~17中任一项所述的光催化剂涂布液,其中,相对所述树脂乳液、所述光催化性金属氧化物粒子及所述二氧化硅粒子的固体成分的总质量,所述树脂乳液的固体成分的含量为50%以上。
19.如权利要求13~18中任一项所述的光催化剂涂布液,其中,所述树脂乳液为硅氧烷乳液和/或氟树脂乳液。
20.如权利要求13~19中任一项所述的光催化剂涂布液,其中,所述树脂乳液的平均粒径大于所述光催化性金属氧化物粒子与所述二氧化硅粒子的平均粒径。
21.如权利要求14~20中任一项所述的光催化剂涂布液,其特征在于,所述具有全氟基团的物质选自具有全氟基团的水解性硅烷、具有全氟基团的水解性硅氧烷、具有全氟基团的含乙烯基的氟树脂、具有全氟基团的含乙烯基的烃树脂、具有全氟基团的含(甲基)丙烯酸官能团的氟树脂、具有全氟基团的含丙烯酸官能团的烃树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的氟树脂、具有全氟基团的含环氧官能团的烃树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的氟树脂、具有全氟基团的含甲硅烷基的烃树脂、对这些物质取代改性基团而形成的物质、这些物质的嵌段共聚物。
22.如权利要求13~21中任一项所述的光催化剂涂布液,其特征在于,用于对所述二氧化硅粒子进行被覆或改性处理的具有全氟基团的物质的量相对于二氧化硅量为0.1~20质量%。
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
CN105008049A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-10-28 | 昭和电工株式会社 | 抗菌抗病毒性光催化剂氧化钛、在中性区域分散而得的抗菌抗病毒性光催化剂氧化钛浆料以及它们的制造方法 |
CN107033708A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 安徽博硕科技有限公司 | 一种凹凸棒土/纳米钛酸锶/纳米氧化锡光催化硅丙涂料的制备方法 |
RU2646931C2 (ru) * | 2012-10-13 | 2018-03-12 | Тойо Алюминиум Кабусики Кайся | Гидроолеофобная покровная пленка и содержащее ее изделие |
CN111363445A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-03 | 河南聚研材料科技有限公司 | 一种高含氟量水性混凝土防护涂料 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6221498B1 (en) * | 1997-03-14 | 2001-04-24 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Antifouling silicone emulsion coating-composition, process for producing the same and antifouling article coated therewith |
JP3791549B1 (ja) * | 2005-09-02 | 2006-06-28 | 東陶機器株式会社 | 複合材、コーティング液および複合材の製造方法 |
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---|---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6221498B1 (en) * | 1997-03-14 | 2001-04-24 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Antifouling silicone emulsion coating-composition, process for producing the same and antifouling article coated therewith |
JP3791549B1 (ja) * | 2005-09-02 | 2006-06-28 | 東陶機器株式会社 | 複合材、コーティング液および複合材の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2646931C2 (ru) * | 2012-10-13 | 2018-03-12 | Тойо Алюминиум Кабусики Кайся | Гидроолеофобная покровная пленка и содержащее ее изделие |
CN105008049A (zh) * | 2013-03-15 | 2015-10-28 | 昭和电工株式会社 | 抗菌抗病毒性光催化剂氧化钛、在中性区域分散而得的抗菌抗病毒性光催化剂氧化钛浆料以及它们的制造方法 |
CN107033708A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-11 | 安徽博硕科技有限公司 | 一种凹凸棒土/纳米钛酸锶/纳米氧化锡光催化硅丙涂料的制备方法 |
CN111363445A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-03 | 河南聚研材料科技有限公司 | 一种高含氟量水性混凝土防护涂料 |
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