JP2019055359A - 光触媒塗布液、光触媒付き基材、及び光触媒付き基材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
基材に塗布され乾燥過程を経て基材に塗膜形成される光触媒塗布液であって、
酸性域で正または負のゼータ電位を持つ光触媒粒子と、
樹脂を含有するコア、及び前記コアの表面に設けられ、反応基を持つ無機化合物を含有するシェルを含み、酸性域で前記光触媒粒子のゼータ電位と逆極性のゼータ電位を有するバインダー粒子とを含む光触媒塗布液が提供される。
熱可塑性樹脂として、例えば、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ABS樹脂またはアセタール樹脂をあげることができる。
バインダーとして、コアとしてアクリル樹脂、シェルとしてケイ素酸化物を含むカチオン系バインダーを使用した。
光照射用密閉容器内にアセトアルデヒドを10ppmになるよう注入し、目付量0.5g/m2で出来た光触媒付き基材を配置して、広帯域発光蛍光ランプの普及型白色(記号W)にJIS R1750によるType Bに指定された紫外線シャープカットフィルターを介した6000ルクスの光を連続して光触媒付き基材に照射した。30分ごとに、ガステック製気採取器GV−110を用いてガステック検知管 ホルムアルデヒドNo.91Dを用いてアセトアルデヒド濃度を計測した。
以下のようにして、耐摩耗性の指標となる膜強度の測定を行う。
WO310重量部に対するバインダーの重量比を変更すること以外は、実施例1と同様にして光触媒塗布液を調製した。
コアの種類が異なる、種々のゼータ電位を有するバインダーを使用すること以外は、実施例1と同様にして光触媒塗布液を調製した。
バインダー2のコア:ポリメタクリル酸
バインダー3のコア:ポリプロピレン
バインダー4のコア:ポリスチレン
バインダー5のコア:エポキシ
上記表に示すように、基材のゼータ電位が負、光触媒粒子のゼータ電位が負であるとき、バインダーのゼータ電位が正であると、光触媒性能、及び膜強度が良好であることがわかる。
各々、平均粒子径が異なること以外は実施例1と同様のバインダーを使用し、かつWO310重量部に対するバインダーの重量比を2ないし7重量部の範囲で変更すること以外は、実施例1と同様にして光触媒塗布液を調製した。
Claims (23)
- 基材に塗布され乾燥過程を経て基材に塗膜形成される光触媒塗布液であって、
酸性域で正または負のゼータ電位を持つ光触媒粒子と、
樹脂を含有するコア、及び前記コアの表面に設けられ、反応基を持つ無機化合物を含有するシェルを含み、酸性域で前記光触媒粒子のゼータ電位と逆極性のゼータ電位を有するバインダー粒子とを含む光触媒塗布液。 - 前記光触媒粒子は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化ニオブ、または酸化スズのうち少なくとも1つの金属化合物粒子である請求項1に記載の光触媒塗布液。
- 前記樹脂は、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂のうち少なくとも1つを含み、
前記熱可塑性樹脂は、アクリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ABS樹脂またはアセタール樹脂のうち少なくとも1つを含み、
前記熱硬化性樹脂は、ポリウレタン、不飽和ポリエステル、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、またはユリア樹脂のうち少なくとも1つを含む請求項1または2に記載の光触媒塗布液。 - 前記反応基を持つ無機化合物は、遷移元素、周期律表の12,13,または14族元素のうち少なくとも1つを含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 前記遷移元素はチタン、またはジルコニウムのうち少なくとも1つを含み、前記周期律表の前記12族元素は亜鉛を含み,前記13族元素はアルミニウムまたはインジウムを含み、前記14族元素はケイ素またはスズを含む請求項4に記載の光触媒塗布液。
- 前記反応基を持つ無機化合物は、前記遷移元素、前記周期律表の前記12族元素,前記13族元素,または前記14族元素の酸化物、水酸化物、酸化水酸化物、オキシ炭酸塩、オキシ硝酸塩、塩酸塩、メトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、およびこれらのアルコキシドの加水分解重縮合物、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤、またはシロキサンのうち少なくとも1つである請求項5に記載の光触媒塗布液。
- 前記バインダー粒子の固形分は、前記光触媒粒子の固形分と前記バインダー粒子の固形分の全重量に対し4重量%以上である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 分散安定剤をさらに含む請求項1ないし7のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 前記分散安定剤は、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール、酢酸酸化ジルコニウム、または酢酸アルミニウムのうち少なくとも1つである請求項8に記載の光触媒塗布液。
- 前記分散安定剤は、C=O基の数をnとした場合、前記光触媒粒子の固形分1モルに対し、0.1/nモルから2/nモル含まれる請求項8または9に記載の光触媒塗布液。
- 前記光触媒粒子は、10ないし500nmの体積平均粒径を有する請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 前記バインダー粒子は、50ないし300nmの体積平均粒径を有する請求項1ないし11のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 前記バインダー粒子の体積平均粒径は、前記光触媒粒子の体積平均粒径と等しいか、またはそれより大きい請求項1ないし12のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、次亜塩素酸水、酢酸、乳酸、ギ酸、酪酸、塩酸、硝酸、硫酸、または各種有機酸のうち少なくとも1つを含有する分散液をさらに含む請求項1ないし13のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 2ないし6のpHを有する請求項1ないし14のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 前記光触媒粒子は酸性域で負のゼータ電位を持ち、前記バインダー粒子は酸性域で正のゼータ電位を持つ請求項1ないし15のいずれか1項に記載の光触媒塗布液。
- 基材上に、請求項1ないし16のいずれか1項に記載の光触媒塗布液を塗布し、光触媒層を形成する光触媒付き基材の製造方法。
- 前記基材は、負の表面ゼータ電位を持つ請求項17に記載の方法。
- 前記光触媒層の形成は、
前記光触媒塗布液の塗膜を形成して、前記塗膜中のゼータ電位が正のバインダー粒子を負の表面ゼータ電位を持つ前記基材側に引き寄せて前記基材側の前記バインダー粒子の密度を高くし、
前記光触媒塗布液の塗膜の溶剤を蒸発させ、前記バインダー粒子のゼータ電位を更に高くして、前記バインダー粒子を前記基板側により強く引きつけて凝集させ、
前記光触媒塗布液の塗膜を乾燥させ、前記バインダー粒子と前記基材とを重縮合反応させることを含む請求項18に記載の方法。 - 基材と、前記基材上に請求項1ないし15のいずれか1項に記載の光触媒塗布液が塗布され、乾燥工程を経て塗膜形成された光触媒層とを含む光触媒付き基材。
- 前記光触媒粒子は、前記光触媒塗布液中、酸性域で正または負のゼータ電位を持ち、前記バインダー粒子は、酸性溶液中に分散したとき前記光触媒粒子のゼータ電位と逆極性のゼータ電位を有する請求項20に記載の光触媒付き基材。
- 前記光触媒層は、前記基材側表面では前記バインダー粒子の濃度が高く、前記基剤側表面と反対の表面では光触媒粒子の濃度が高い請求項20または21に記載の光触媒付き基材。
- 前記基材は、負の表面ゼータ電位を持つ請求項20ないし22のいずれか1項に記載の光触媒付き基材。
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