專利名稱：光催化劑涂裝體的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及特別適合建筑物等的外裝材料、內(nèi)裝材料等用途的、具備高耐氣候性、 有害氣體分解性、耐光性及各種被膜性能優(yōu)異的光催化劑層的光催化劑涂裝體。
背景技術(shù)：
氧化鈦等光催化劑近年被用于建筑物的外裝材料、內(nèi)裝材料等眾多用途中。對于 外裝用途，通過在基材表面涂裝光催化劑，能夠利用光能賦予NOx、SOx等有害物質(zhì)的分解 功能。另外，對于內(nèi)裝用途，也能夠利用光能賦予VOC等有害物質(zhì)的分解功能。得到上述光催化劑涂裝體時，在成為基體的基材和光催化劑之間設置目的在于粘 合和/或利用光催化劑抑制基材表面劣化的中間層。作為得到涂布了上述光催化劑的光催 化劑涂裝體的技術(shù)，已知以下技術(shù)。已知在成為基體的基材和光催化劑之間設置目的在于粘合和/或利用光催化劑 抑制基材表面劣化的有機硅改性樹脂等中間層的技術(shù)(例如參見國際公開第97/00134號 小冊子)。另外，還已知在成為基體的基材和光催化劑之間設置中間層、在該中間層中配合 無機類半導體、水楊酸類、二苯甲酮類、苯并三唑類、氰基丙烯酸酯類等有機物等紫外線吸 收物質(zhì)、抑制基材表面劣化的技術(shù)(例如參見特開2006-116461號公報)。還已知在基體上形成含有作為光催化劑層的粘合劑成分的二氧化硅溶膠和光催 化性二氧化鈦的涂膜得到光催化劑體的技術(shù)(例如參見特開平11-169727號公報)。該技術(shù) 中，二氧化硅溶膠的添加量以SiO2基準計相對于二氧化鈦為2(Γ200重量份，二氧化鈦的含 有比率高。另外，二氧化硅溶膠的粒徑也小，為0.廣lOnm。另外，為了提高該涂裝體的耐久性的目的，已知在光催化劑中添加水解性有機硅 等粘合劑成分的技術(shù)(參見特開2001-212510號公報及特開2002-137322號公報)。另外，為了提高抗菌、防霉性能，還已知在光催化劑中添加銅的技術(shù)(參見特開平 6-65012號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
為了得到充分的光催化活性，以往增加光催化劑層中包含的光催化劑的量，但如 此操作時，可能發(fā)生基材因光催化劑而劣化等不良情況。另外，如果只是使光催化劑減量， 則難以得到充分的光催化劑活性，同時光催化劑層的紫外線遮蔽效果差，可能因紫外線導 致基材等劣化。本發(fā)明鑒于上述事情，目的在于提供邊長期防止基材的劣化、邊發(fā)揮有害氣體分 解性的光催化劑涂裝體。即，本發(fā)明的光催化劑涂裝體是具備基材、設置在該基材上的中間層、設置在該中 間層上的光催化劑層的光催化劑涂裝體，其中，
上述光催化劑層含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物構(gòu)成的光催化劑粒子，上述中間層包含耐氣候性樹脂和羥基苯基三嗪化合物。
具體實施例方式光催化劑涂裝體
本發(fā)明的光催化劑涂裝體具備基材、設置在該基材上的中間層、設置在該中間層上的 光催化劑層。光催化劑層含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物構(gòu)成的光催化劑粒子。中間層 包含耐氣候性樹脂和羥基苯基三嗪化合物。即，本發(fā)明的光催化劑涂裝體在光催化劑層中 含有由具有紫外線吸收能力、并且耐光性優(yōu)異的無機氧化物構(gòu)成的光催化劑粒子，并且，少 量添加具有優(yōu)異的紫外線吸收能力，同時化學穩(wěn)定，所以即使在高溫多濕的熱帶等使用，中 間層及基材也難以劣化。另外，也抑制隨光催化氧化作用生成的活性氧導致的中間層及基 材劣化。因此，通過在中間層中具有也能夠耐受在熱帶等中的長期使用的羥基苯基三嗪化 合物，能夠有效發(fā)揮光催化劑的分解功能、同時提高基材及中間層的耐氣候性至也能夠耐 受在熱帶等中的長期使用的程度。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，本發(fā)明的光催化劑層可以通過將包含光催化劑溶膠的涂 布液涂布后干燥而形成，所述光催化劑溶膠含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物構(gòu)成的光催 化劑粒子和胺。由此，能夠提供即使使用胺分散光催化劑溶膠，在添加時或使用中也不著 色、并且邊長期防止基材的劣化、邊發(fā)揮有害氣體分解性的光催化劑涂裝體。即，以往為 了防止前述的紫外線遮蔽效果弱化導致的紫外線使基材等劣化，使用紫外線吸收劑，如果 使用無機類紫外線吸收劑，則為了得到充分的效果必須大量添加，存在發(fā)生添加導致的著 色 失透等問題。另外，例如使用三唑類化合物之類有機類紫外線吸收劑時，如果與分散性 良好的胺分散光催化劑溶膠并用，則存在在使用中變色的問題。根據(jù)本方案，也可以解決上 述問題。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，本發(fā)明的光催化劑層可以含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧 化物構(gòu)成的光催化劑粒子和離子狀態(tài)的銅元素。由此，可以提供邊發(fā)揮優(yōu)異的防霉性能、 邊長期防止基材的劣化、同時在添加·使用時不發(fā)生著色問題的光催化劑涂裝體。即，為 了防止前述的紫外線遮蔽效果弱化導致的紫外線導致的基材等劣化，以往使用紫外線吸收 劑，如果使用無機類紫外線吸收劑，則為了得到充分的效果必須大量添加，存在添加導致著 色·失透等問題。另外，例如使用三唑類化合物之類有機類紫外線吸收劑，則特別是為了提 高光催化劑產(chǎn)生的防霉活性而添加銅時存在使用中發(fā)生變色的問題。根據(jù)本方案，也可以 解決上述問題。在該方案中，離子狀態(tài)的銅元素的價數(shù)可以為+1價，也可以為+2價，光催 化劑層中含有的銅元素的添加量以質(zhì)量換算相對于光催化劑粒子以CuO換算優(yōu)選為0. 5質(zhì) 量份飛質(zhì)量％。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述光催化劑層中含有的上述光催化劑粒子的含量超過 1質(zhì)量％、不足20質(zhì)量％，更優(yōu)選超過1質(zhì)量％、不足5質(zhì)量％。通過為上述范圍，能夠有效發(fā) 揮光催化劑的分解功能的同時、提高基材及中間層的耐氣候性至可以耐受在熱帶等中的長 期使用的程度，同時也可抑制光催化劑導致的基材及中間層的劣化。即，能夠同時發(fā)揮光催 化劑層的紫外線吸收功能及溫帶、亞寒帶地方的太陽光照射下的優(yōu)異光催化功能和充分的 耐氣候性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，含有受阻胺化合物。通過作為光穩(wěn)定劑含有受阻胺化合物，羥基苯基三嗪化合物產(chǎn)生的不足380nm的短波長紫外線的吸收性能穩(wěn)定。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述耐氣候性樹脂為有機硅改性樹脂。通過使用有機硅 改性樹脂，中間層能夠同時發(fā)揮耐氣候性和耐開裂性。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述有機硅改性樹脂中的硅含量相對于上述有機硅改性 樹脂的固體成分為0. 2質(zhì)量％以上不足16. 5質(zhì)量％，更優(yōu)選為6. 5質(zhì)量％以上不足16. 5質(zhì) 量％。由此，可以充分抑制中間層中的對紫外線的耐氣候性、光催化劑導致的侵蝕的同時，抑 制開裂的發(fā)生。此處，有機硅改性樹脂中的硅原子含量可以通過利用X射線光電子分光分 析裝置(XPS)的化學分析測定。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方案，上述羥基苯基三嗪化合物相對于上述中間層含有0. 1質(zhì) 量％以上不足10質(zhì)量％。通過為該范圍，不伴隨中間層變色，充分發(fā)揮紫外線的吸收性能。本發(fā)明中使用的羥基苯基三嗪化合物是羥基苯基三嗪和/或具有下述通式(化1) 表示的基本骨架的羥基苯基三嗪的衍生物，可以優(yōu)選利用市售的羥基苯基三嗪類紫外線吸 收劑。[化1]
權(quán)利要求
1.一種光催化劑涂裝體，是具備基材、設置在該基材上的中間層和設置在該中間層上 的光催化劑層的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物構(gòu)成的光催化劑粒子，上述中間層包含耐氣候性樹脂和羥基苯基三嗪化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的光催化劑涂裝體，其特征在于，上述中間層的膜厚為Iym以上50 μπι以下，上述光催化劑層的膜厚為0. 1 μ m以上5 μ m以下，并且，上述中間層的膜厚比上述光催化劑層的膜厚厚。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層通過將包含光催化 劑溶膠的涂布液涂布后干燥而形成，所述光催化劑溶膠含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物 構(gòu)成的光催化劑粒子和胺。
4.如權(quán)利要求1或2所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層還包含離子狀態(tài)的 銅元素。
5.如權(quán)利要求1、中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層中的光 催化劑粒子的含量為1質(zhì)量％以上不足20質(zhì)量％。
6.如權(quán)利要求廣4中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層中的上 述光催化劑粒子的含量超過1質(zhì)量％、不足5質(zhì)量％。
7.如權(quán)利要求廣6中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述中間層還含有受阻 胺化合物。
8.如權(quán)利要求廣7中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述耐氣候性樹脂為有 機硅改性樹脂。
9.如權(quán)利要求8所述的光催化劑涂裝體，其中，上述有機硅改性樹脂中的硅含量相對 于上述有機硅改性樹脂的固體成分為0. 2質(zhì)量％以上不足16. 5質(zhì)量％。
10.如權(quán)利要求1、中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，相對于上述中間層含有 0. 1質(zhì)量％以上不足10質(zhì)量％的上述羥基苯基三嗪化合物。
11.如權(quán)利要求廣10中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層具有 通氣性。
12.如權(quán)利要求廣11中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層除了 上述光催化劑粒子以外，還包含無機氧化物粒子。
13.如權(quán)利要求12所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層以上述光催化劑粒子、上述無機氧化物粒子及上述氧化物換算量的合 計量為100質(zhì)量份的方式含有超過1質(zhì)量份、不足20質(zhì)量份的上述光催化劑粒子、超過70質(zhì)量份、不足99質(zhì)量份的上述無機氧化物粒子、和0質(zhì)量份以上、不足10質(zhì)量份的、選自水解性有機硅的縮聚物及有機金屬化合物的水 解物的縮聚物的至少1種。
14.如權(quán)利要求12所述的光催化劑涂裝體，其中，上述光催化劑層以上述光催化劑粒子、上述無機氧化物粒子及上述氧化物換算量的合 計量為100質(zhì)量份的方式含有超過1質(zhì)量份、不足5質(zhì)量份的上述光催化劑粒子、 超過85質(zhì)量份、不足99質(zhì)量份的上述無機氧化物粒子、和0質(zhì)量份以上不足10質(zhì)量份的、選自水解性有機硅的縮聚物及有機金屬化合物的水解 物的縮聚物的至少1種。
15.如權(quán)利要求廣14中的任一項所述的光催化劑涂裝體，其中，上述基材為外裝建材。
全文摘要
提供邊長期防止基材劣化、邊發(fā)揮有害氣體分解性的光催化劑涂裝體。該光催化劑涂裝體具備基材、設置在該基材上的中間層、設置在中間層上的光催化劑層。光催化劑層含有由被紫外線激發(fā)的金屬氧化物構(gòu)成的光催化劑粒子。中間層包含耐氣候性樹脂和羥基苯基三嗪化合物。
文檔編號B05D7/24GK102105303SQ200980129118
公開日2011年6月22日 申請日期2009年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月27日
發(fā)明者寺崎浩, 早川信, 表敷浩二, 高木洋二, 龜島順次 申請人:Toto 株式會社