KR20010105694A - film coated with photochemical active catalyst layer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광촉매 활성 막(필름)에 관한 것이다. 더 상세하게는 이산화티탄(산화티타늄 또는 티타니아), 산화지르코늄, 산화비소, 산화아연, 산화주석 또는 산화세륨 등 광촉매가 코팅되어 광촉매 활성을 갖는 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a photocatalytically active film (film). More specifically, the present invention relates to a film having a photocatalytic activity by coating a photocatalyst such as titanium dioxide (titanium oxide or titania), zirconium oxide, arsenic oxide, zinc oxide, tin oxide or cerium oxide.
광촉매로 사용되는 물질은 반도체성 금속 산화물로서 3.2 eV 이상 또는 400 nm 이하의 밴드갭 에너지를 흡수하여 전자 정공 쌍이 형성되고 여기된 정공은 강력한 산화력에 의하여 수분과 반응하여 OH 라디칼을 생성하고 이 OH 라디칼은 유기물질을 분해하게 된다.The photocatalyst is a semiconducting metal oxide that absorbs bandgap energy of 3.2 eV or more and 400 nm or less to form electron hole pairs, and the excited holes react with water by strong oxidizing power to produce OH radicals. Will decompose organic matter.
M + hυ → M + e-+ h+(1) M + hυ → M + e - + h + (1)
M-H2O + h+→ M-OH + O· (2)MH 2 O + h + → M-OH + O (2)
M-OH + h+→ M + OH· (3)M-OH + h + → M + OH (3)
상기 OH 라디칼의 생성에너지는 120 Kcal/mol에 상당하는 것으로 유기화합물의 C-C 결합, C-H 결합, C-N 결합, C-O 결합, O-H 결합 및 N-H 결합의 여러 가지 결합에너지 보다도 크고 따라서 이러한 결합을 분해하는 작용에 의해 유기물을 용이하게 분해할 수 있기 때문에 오염물, 유해물질 또는 병균 등의 제거 및 살균에 폭 넓게 사용된다.The generated energy of the OH radical is equivalent to 120 Kcal / mol and is larger than the various bond energies of the CC bond, CH bond, CN bond, CO bond, OH bond and NH bond of the organic compound, and thus, the action of decomposing such bond Because organic matter can be easily decomposed, it is widely used for the removal and sterilization of contaminants, harmful substances or germs.
광촉매의 강력한 산화작용을 이용하기 위하여 타일에 이산화티탄을 혼입하여 항균성을 부여함으로써 강력한 살균효과와 내변색성을 갖는 타일이 제조되고 있다. 이산화티탄의 분해력에 의한 자동정화기능에 의하여 가로등과 같은 조명등에 적용하여 관리비를 절감한 사례가 있다. 또한 광촉매는 대기오염처리나 폐수처리에 적용될 수 있다. 반응구조가 단순하면서도 강력한 효과를 얻을 수 있으므로 효율성만 제고된다면 혁신적인 기술이 될 수 있다(산화티탄 광촉매에 대하여, 시에무시 간, 1998). 또한 물 흡착 반응에 기인한 초친수성을 이용하여 물질표면 세정효과를 강화하는데 사용될 수도 있다.In order to take advantage of the strong oxidation of the photocatalyst, a tile having a strong bactericidal effect and discoloration resistance has been manufactured by incorporating titanium dioxide into the tile to give antibacterial properties. There is a case where the management cost is reduced by applying to the lighting such as the street lamp by the automatic purification function by the resolution of titanium dioxide. Photocatalysts can also be applied to air pollution or wastewater treatment. Since the reaction structure is simple and powerful, it can be an innovative technique if efficiency is improved (for titanium oxide photocatalysts, Siemushi, 1998). It can also be used to enhance the surface cleaning effect by using superhydrophilicity due to water adsorption reaction.
광촉매를 담지하는 재료는 다양하게 제안되고 있다. 유리, 타일 등의 세라믹이나 무기섬유의 표면에 광촉매를 용액 석출, 졸겔법에 의한 도포 후에 베이킹처리 또는 화학증착법(CVD) 법에 의하여 도포 처리한다. 펄프에 광촉매를 혼입하여 오염방지효과나 악취제거의 효능을 가진 종이가 제조된 예가 있다. 그러나 상기한 무기물 외에도 생활용품의 90%에 이르는 플라스틱류에 이산화티탄을 적용하는 다양한시도가 이루어지고 있다.Various materials for supporting the photocatalyst have been proposed. The photocatalyst is coated on the surface of a ceramic or inorganic fiber such as glass or tile by solution precipitation and sol-gel method followed by baking or chemical vapor deposition (CVD). There is an example in which paper has been prepared by incorporating a photocatalyst into pulp and having an antifouling effect or an odor removal effect. However, in addition to the above-mentioned minerals, various attempts have been made to apply titanium dioxide to up to 90% of plastics.
기재 상에 광촉매를 코팅하는 방법으로는 CVD, 이온 플레이팅, 스퍼터링 방법에 의한 진공처리에 의하여 비교적 저온에서 성막이 가능하다. 그러나 이러한 장치는 진공을 갖는 고가의 장비가 필요하고 큰 면적의 기재상에 박막을 형성하거나 복잡한 기지의 표면에 균질한 박막을 형성하는 것이 불가능하다.As a method of coating the photocatalyst on the substrate, the film can be formed at a relatively low temperature by vacuum treatment by CVD, ion plating, and sputtering. However, such a device requires expensive equipment with a vacuum and it is impossible to form a thin film on a large area substrate or to form a homogeneous thin film on a complex substrate surface.
간략한 방법으로는 알콕시드로 된 광촉매 졸을 만들어 피코팅제를 침지, 스핀코트 또는 스프레이에 의하여 졸 상을 도포하고 수 백도의 온도에서 베이킹함으로써 광촉매를 피복할 수 있다. 졸겔법에 의한 피복은 일반적으로 300 내지 400℃의 베이킹 온도가 필요하고 그 결합력도 화학적 결합보다 반데르 발스 결합력에 기인한 것이기 때문에 만족할 만한 수준이 아니다. 베이킹의 온도를 낮추고자하는 시도가 광범위하게 이루어지고 있으나 200℃는 최소한의 온도이다.In a simplified way, a photocatalyst sol made of alkoxide can be prepared to coat the photocatalyst by applying the sol phase by dipping, spin coating or spraying and baking at a temperature of several hundred degrees. The coating by the sol-gel method is generally not satisfactory because a baking temperature of 300 to 400 ° C. is required and the bonding force is due to van der Waals bonding force rather than chemical bonding. Attempts have been made to lower the temperature of baking, but 200 ° C. is a minimum temperature.
오늘날 사용되고 있는 생활용품 90% 이상이 플라스틱 재질로 되어 있고 구조재료로 플라스틱으로의 대체가 많이 이루어지고 있다. 따라서 광촉매를 플라스틱 상에 효과적으로 도포할 수 있다면 여러 분야에 적용할 수 있다. 공기 청정기, 환기팬, 선풍기, 청소기, 의류 건조기, 식기 건조기, 식기세척기, 주방 쓰레기 등에 적용하여 오염방지, 미생물번식의 방지 및 악취 제거의 효과를 거둘 수 있다(특허공개 1998-087179). 그러나 200℃의 베이킹 온도는 대부분 플라스틱의 변형온도에 해당한다. 따라서 이러한 방식이 플라스틱류에 적용되는 것은 제한된다.More than 90% of the household goods in use today are made of plastic, and there are many substitutions for plastic as structural materials. Therefore, if the photocatalyst can be effectively applied on the plastic can be applied to various fields. It can be applied to an air purifier, a ventilation fan, a fan, a cleaner, a clothes dryer, a dish dryer, a dishwasher, and kitchen waste to prevent pollution, prevent microbial propagation, and remove odors (Patent Publication 1998-087179). However, baking temperatures of 200 ° C correspond most to plastic deformation temperatures. Therefore, the application of this method to plastics is limited.
이산화티탄 분말을 펄프 슬러리에 혼입하여 종이를 제조하여 아세트 알데히드 분해효과와 내변색성에 대한 효과를 입증하고 있으나 사용시간에 따라 종이의파열강도가 감소한다(산화티탄 광촉매에 대하여 p120, 시에무시 간, 1998 일본). 내화학성이 강한 불소수지 분말에 광촉매 분말을 혼입하여 성형함으로써 메인티넌스가 필요없는 구조물 외장재가 제안되고 있다(일본 특개평 6-365614). 불소수지가 광촉매활성에 안정하기는 하지만 가격이 비싸고 이산화티탄이 수지내에 함몰되는 비율이 많아 광촉매 활성이 비효율적이다.Titanium dioxide powder was incorporated into the pulp slurry to produce paper, demonstrating the effects of acetaldehyde decomposition and discoloration resistance, but the burst strength of the paper decreased with use time (p120 for titanium oxide photocatalysts, siemus time). , 1998 Japan). By incorporating and molding a photocatalyst powder into a fluororesin powder having strong chemical resistance, a structural exterior material that requires no maintenance has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-365614). Although fluorocarbon resin is stable to photocatalytic activity, it is expensive and photocatalytic activity is inefficient due to the high rate of titanium dioxide being contained in the resin.
플라스틱에 광촉매를 담지시키는 데는 몇가지 해결해야할 문제가 있다.There are several problems to be solved in loading photocatalysts in plastics.
a) 광촉매가 기지와 잘 접착하여야한다.a) Photocatalyst should adhere well to the base.
b) 광촉매가 기재상에 함몰되지 않아 광촉매 활성이 감소되지 않아야 할뿐만 아니라b) not only does the photocatalyst not sink on the substrate so that the photocatalytic activity should not be reduced,
c) 광촉매 활성으로 말미암아 기지가 분해반응으로 열화되지 않아야 한다.c) the matrix should not deteriorate due to photocatalytic activity.
d) 베이킹 온도는 플라스틱 필름의 열변형 온도 이하이어야 한다.d) The baking temperature should be below the heat deflection temperature of the plastic film.
본 발명은 플라스틱 기재 필름 일면에 보호층을 코팅하고 건조한 후 그 위에 막을 형성함으로써 필름과 코팅 막과의 결합력이 우수하고 광촉매 화학 반응에 의하여 열화되지 않는 광촉매 활성이 우수한 광촉매 활성 필름 및 이의 제조방법을 제공하기 위한 것이다. 또한 본 발명은 생활용품에 스탬프처리 될 수 있는 경제적인 광촉매 활성 필름을 제조하기 위한 것이다.The present invention provides a photocatalytic active film having excellent bonding ability between the film and the coating film and excellent photocatalytic activity that is not deteriorated by photocatalytic chemical reaction by coating a protective layer on one surface of a plastic substrate film, and forming a film thereon, and drying the same. It is to provide. In another aspect, the present invention is to produce an economical photocatalytic active film that can be stamped on household goods.
도 1은 광촉매 작용의 설명도1 is an explanatory diagram of a photocatalytic action
도 2는 광촉매 활성막 상의 식용유 분해실험표2 is a table of decomposition of cooking oil on a photocatalytic active membrane
도 3은 광촉매 활성막의 파단강도 측정표3 is a breakdown strength measurement table of the photocatalytic active membrane
본 발명에 의하여By the present invention
1) 플라스틱 기재 필름을 준비하는 단계;1) preparing a plastic base film;
2) 상기 필름 위에 규소수지를 주성분으로 하는 보호층을 1 내지10 μm로 적층시키고 건조시키는 단계;2) laminating and drying a protective layer mainly composed of silicon resin on the film at 1 to 10 μm on the film;
3) 실리카졸에 광촉매 산화물이 실리카에 대한 몰비로 1/10 내지 10 이 되도록 분산된 촉매 분산액을 상기 2) 단계의 필름상에 0.5 내지 20 μm로 도포하는 단계;3) applying a catalyst dispersion in which the photocatalyst oxide is dispersed in a silica sol in a molar ratio of silica to 1/10 to 10 at 0.5 to 20 μm on the film of step 2);
4) 3)단계의 필름을 100℃이하의 온도에서 예비 건조 시키는 단계; 및4) pre-drying the film of step 3) at a temperature of 100 ° C. or less; And
5) 상기 예비처리된 필름을 110 ℃ 이상 상기 기재 필름이 변형되지 않는 범위에서 베이킹하는 단계로 이루어 지는 광촉매 활성 필름의 제조방법이 제공된다.5) There is provided a method for producing a photocatalytic active film comprising the step of baking the pretreated film in a range where the base film is not deformed at 110 ° C. or higher.
또한 본 발명에 의하여Also by the present invention
1) 변형 온도 110℃이상의 종이 또는 플라스틱 기재 필름;1) a paper or plastic base film having a deformation temperature of 110 ° C. or higher;
2) 상기 필름 위에 규소수지 1 내지 10 μm의 두께로 적층된 규소 수지층;2) a silicon resin layer laminated on the film with a thickness of silicon resin 1 to 10 μm;
3) 상기 수지층 상에 0.5 내지 20 μm로 도포된 실리카졸에 광촉매 산화물이 실리카에 대한 몰비로 1/10 내지 10 이 되도록 분산된 촉매 분산층을 포함하고 상기층은 110℃ 이상의 온도에서 베이킹 처리되고 규소수지층에 결합되어 있는 광촉매 활성 필름이 제공된다.3) a catalyst dispersion layer in which a photocatalyst oxide is dispersed in a molar ratio of silica to 1/10 to 10 in a silica sol coated at 0.5 to 20 μm on the resin layer, and the layer is baked at a temperature of 110 ° C. or higher. And a photocatalytic active film bonded to the silicon resin layer.
변형온도 110℃이상의 플라스틱 필름은 범용 플라스틱으로, 나일론, 아크릴, 폴리에스테르, 폴리아세탈 및 이들의 공중합체 필름이 사용될 수 있다. 나일론은 바람직하게는 방향족 나일론 6 또는 나일론 6.6 코폴리머이다. 아크릴은 폴리아크릴산 수지유도체이고 폴리에스테르는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레탈레이트이다. 고내열성 수지 필름으로는 폴리페닐렌 설파이드, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리에테르 이미드 등이 사용될 수 있다.The plastic film having a deformation temperature of 110 ° C. or more is a general-purpose plastic, and nylon, acrylic, polyester, polyacetal and copolymer films thereof may be used. Nylon is preferably aromatic nylon 6 or nylon 6.6 copolymer. Acrylic is a polyacrylic acid resin derivative and polyester is preferably polyethylene terephthalate. As the high heat resistant resin film, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether imide and the like can be used.
접착층에 사용된 물질은 2-60 중량 % 의 규소를 함유하는 규소 개질 수지; 또는 3-60 중량 %의 폴리실록산을 함유하는 수지이다. 상기 수지는 광촉매를 강력하게 접착시키고 광촉매로부터 담체를 보호하기에 적합하다. 2 중량 % 미만의 규소를 함유하는 아크릴-규소 수지, 3 중량 % 미만의 폴리실록산을 함유하는 수지를 사용할 때 광촉매층의 접착력은 광촉매에 의한 접착층의 약화로 인하여 접착상태가 불량하고 쉽게 박리된다. 아크릴 규소 수지중 60 중량 % 이상의 규소를 함유하는 규소-개질 수지를 첨가한다면, 접착층의 낮은 접착강도 때문에 접착층 및 담체 사이의 접착력이 불량하고 내마모성이 나쁘다.Materials used for the adhesive layer include silicon modified resins containing 2-60% by weight of silicon; Or a resin containing 3-60% by weight of polysiloxane. The resin is suitable for strongly bonding the photocatalyst and protecting the carrier from the photocatalyst. When using an acrylic-silicon resin containing less than 2% by weight of silicon and a resin containing less than 3% by weight of polysiloxane, the adhesion of the photocatalyst layer is poor due to the weakening of the adhesive layer by the photocatalyst and is easily peeled off. If a silicon-modified resin containing at least 60% by weight of silicon in the acrylic silicon resin is added, the adhesion between the adhesive layer and the carrier is poor and the wear resistance is bad because of the low adhesive strength of the adhesive layer.
접착층에 사용하는 규소 개질 수지는 바람직하게는 아크릴-규소 수지, 에폭시-규소 수지 또는 폴리에스테르-규소 수지이다. 규소 개질 수지는 규소를 에스테르 교환 반응, 규소 고분자 또는 반응 규소 단량체를 이용한 그라프트 반응, 히드록실화 반응 및 블록 공중합과 같은 다양한 방법에 의해 수지로 도입할 수 있다. 상기 어떠한 방법에 의해서 수득된 규소-개질 수지라도 접착층 수지로서 사용 할 수 있다. 규소 개질 수지중에서 아크릴, 에폭시, 및 폴리에스테르 수지는 담체와 필름 생성, 강인성 및 접착성의 관점에서 가장 적합하다. 상기 수지를 용매 또는 유화액의 어떤 형태로도 용해시켜 사용할 수 있다.The silicon-modified resin used for the adhesive layer is preferably an acrylic-silicon resin, an epoxy-silicon resin or a polyester-silicon resin. Silicon modified resins can be introduced into the resin by a variety of methods, such as transesterification reactions, graft reactions using silicon polymers or reactive silicon monomers, hydroxylation reactions and block copolymerization. The silicon-modified water obtained by any of the above methods can be used as the adhesive layer resin. Among the silicon modified resins, acrylic, epoxy, and polyester resins are most suitable in terms of carrier and film formation, toughness and adhesion. The resin can be dissolved and used in any form of solvent or emulsion.
바람직한 폴리실록산은 탄소수 1-5 의 알콕시를 갖는 규소 알콕시드의 가수분해물 또는 상기 가수 분해물로부터 제조된 생성물이다. 부분적으로 염소를 함유하는 규소 알콕시드폴리실록산을 가수분해하여 수득된 폴리실록산을 사용할 수 있다. 다량의 염소를 함유한 폴리실록산을 사용한 결과 불순한 염소 이온으로 인해 담체가 부식되거나 또는 접착성이 불량해진다.Preferred polysiloxanes are hydrolysates of silicon alkoxides having alkoxy having 1 to 5 carbon atoms or products made from such hydrolysates. Polysiloxanes obtained by partially hydrolyzing silicon alkoxidepolysiloxanes containing chlorine can be used. The use of polysiloxanes containing a large amount of chlorine results in impure chlorine ions that corrode the carrier or cause poor adhesion.
바람직한 폴리실록산 화합물은 하기식(1)로 표시된 규소알콕시드의 중축합체이다.Preferred polysiloxane compounds are polycondensates of silicon alkoxides represented by the following formula (1).
식(1) SiCla(OH)bRc(OR′)d Formula (1) SiCl a (OH) b R c (OR ′) d
(식중, R은 아미노, 카르복실 또는 염소로 치환될 수 있는 탄소수 1-8 의 알킬 또는 1-8 탄소수의 알콕시로 치환될 수 있는 탄소수 1-8 의 알킬이고 R′는 탄소수 1-8의 알킬이며 a, b 및 c는 0,1 또는 2 이고, d는 2-4 의 정수이고 a + b + c + d = 4이다.)Wherein R is alkyl having 1-8 carbons which may be substituted with amino, carboxyl or chlorine or alkyl having 1-8 carbons which may be substituted with 1-8 carbons alkoxy and R 'is alkyl having 1-8 carbons A, b and c are 0, 1 or 2, d is an integer of 2-4 and a + b + c + d = 4.
폴리실록산을 수지로 도입하는 다양한 방법이 있다. 예를들어 부분적으로 가수분해된 규소 알콕시드의 생성물을 미리 수지와 혼합하고 접착층이 형성될 때 공기중에서 수분으로써 가수분해한다. 수지를 균일하게 혼합할 수 있는 어떠한 방법도 사용할 수 있다. 소량의 산 또는 염기 촉매를 첨가하여 규소 알콕시드의 가수분해 속도를 바꿀 수 있다.3-60 중량 % 의 폴리실록산을 수지에 첨가하여 광촉매 층을 담체상에 강하게 접착시키는 것이 바람직 하다. 3-40 중량 % 의 양은 내 알칼리성을 개선하는데 특히 바람직하다. 폴리실록산은 아크릴 수지, 아크릴-규소 수지, 에폭시-규소 수지, 폴리에스테르-규소 수지, 규소-개질된 수지, 우레탄 수지, 에폭시수지, 폴리에스테르 수지 및 알키드 수지와 같은 어떠한 수지에도 도입할 수 있다. 아크릴-규소 수지, 에폭시-규소 수지, 폴리에스테르-규소 수지 및 상기 수지의혼합물을 포함하는 규소-개질된 수지는 내구성 및 내알칼리성의 관점에서 바람직하다.There are various ways of introducing polysiloxane into the resin. For example, the product of partially hydrolyzed silicon alkoxide is previously mixed with the resin and hydrolyzed with moisture in the air when the adhesive layer is formed. Any method which can mix resin uniformly can be used. Small amounts of acid or base catalysts can be added to vary the rate of hydrolysis of silicon alkoxides. It is preferred to add 3-60% by weight of polysiloxane to the resin to strongly adhere the photocatalyst layer onto the carrier. An amount of 3-40% by weight is particularly preferred for improving alkali resistance. Polysiloxanes can be incorporated into any resin, such as acrylic resins, acrylic-silicon resins, epoxy-silicon resins, polyester-silicon resins, silicon-modified resins, urethane resins, epoxy resins, polyester resins and alkyd resins. Silicon-modified resins comprising acrylic-silicone resins, epoxy-silicon resins, polyester-silicon resins and mixtures of these resins are preferred in view of durability and alkali resistance.
촉매 분산액을 얻기 위해서 먼저 실리카겔에 실리카 광촉매 몰비가1/10 내지 10 범위에서 TiO2분말을 첨가해서 혼합한다. 혼합된 광촉매 분산액을 상기 필름 상에 적절한 두께를 피복하는 방법으로 광촉매 분산액을 함유하고 있는 수지에 드럼 상에 감긴 필름을 침지시키거나 롤라코팅, 나이프코팅 방식등으로 피복하는 것이 균일한 두께를 얻기 위해서는 바람직하다. 원하는 두께의 피복층을 얻기 위해서는 코팅과 건조를 반복할 수 있다.In order to obtain a catalyst dispersion, first, TiO 2 powder is added to the silica gel in a molar ratio of silica photocatalyst in the range of 1/10 to 10. In order to obtain a uniform thickness, immersing the film wound on the drum in a resin containing the photocatalyst dispersion in a method of coating the mixed photocatalyst dispersion on the film in an appropriate thickness to obtain a uniform thickness is obtained. desirable. Coating and drying may be repeated to obtain a coating layer of desired thickness.
광촉매가 코팅된 필름을 100℃보다 낮은 온도에서 예비 건조시킨다. 예비 건조시킨 필름을 110℃이상 130℃이하의 온도에서 실리카를 베이킹 처리한다. 이때 베이킹 처리온도는 기재필름이 변형되지 않는 온도를 선택하는 것이 매우 중요하다. 기재 필름의 변형을 방지하기 위해서는 베이킹 온도로 가열된 롤로 코팅된 필름을 압착하는 것이 바람직 할 때도 있다. 이 때 기재 필름의 열 변형을 방지하기 위하여 기재 필름에 닿는 부분의 롤은 촉매층 베이킹 온도 보다 낮은 온도를 선택할 수 있다.The photocatalyst coated film is pre-dried at a temperature lower than 100 ° C. The prebaked film is baked by silica at a temperature of 110 ° C. or more and 130 ° C. or less. At this time, the baking treatment temperature is very important to select the temperature that the base film is not deformed. In order to prevent deformation of the base film, it is sometimes desirable to compress the film coated with the roll heated to the baking temperature. At this time, in order to prevent the thermal deformation of the base film, the roll of the part contacting the base film may select a temperature lower than the catalyst layer baking temperature.
이에 의하여 촉매층은 실리콘 수지에 의하여 기재에 단단하게 결합될 뿐만 아니라 산화티타늄은 다공성 실리카에 담지되어 있는 구조로서 광촉매 활성이 유지되고 실리콘 수지에 의하여 기재가 광촉매로부터 차단 보호되므로 기재의 열화를 방지할 수 있고 다양한 기재가 광촉매 활성 필름으로 사용될 수 있다.As a result, the catalyst layer is not only firmly bonded to the substrate by the silicone resin, but titanium oxide is supported on the porous silica, and thus photocatalytic activity is maintained and the substrate is blocked and protected from the photocatalyst by the silicone resin, thereby preventing deterioration of the substrate. And various substrates can be used as the photocatalytically active film.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 설명한다. 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 제한되지 아니한다.Hereinafter, the present invention will be described by way of examples. The scope of the present invention is not limited by these examples.
실시예 1Example 1
가로 세로 각각 5cm 두께 0.02mm 폴리에스테르 필름을 기재 필름으로 준비하였다. 상기 필름 상에 폴리에톡시 실록산을 5㎛ 두께로 도포하고 상온에서 10 시간 건조 하였다. 실리카 졸에다 100nm 직경의 이산화티탄 분말을 혼합 분산시켰다. 상기 촉매 분산제에 상기 필름의 접착제가 도포된 면에 촉매층이 5㎛ 두께로 도포되도록 침지시키고 상온에서2 시간 건조후에 70℃로 예비 건조시켰다. 상기 적층된 필름을 110℃로 가열된 열판으로 수차례 압착하였다.5 cm thick 0.02 mm polyester films were prepared as the base films, respectively. Polyethoxy siloxane was applied to the film to a thickness of 5㎛ and dried at room temperature for 10 hours. A 100 nm diameter titanium dioxide powder was mixed and dispersed in a silica sol. The catalyst layer was immersed so that the catalyst layer was applied to a thickness of 5㎛ on the catalyst dispersant was applied, and dried at room temperature for 2 hours and then preliminarily dried at 70 ° C. The laminated film was pressed several times with a hot plate heated to 110 ° C.
실시예 2Example 2
광촉매 분산제를 만들 때 실리카 졸에 실리카:산화티타늄의 몰 비가 1:5되도록 혼합하는 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법으로 광촉매 코팅 필름을 제조한다.A photocatalyst coating film was prepared in the same manner as in Example 1 except for mixing the molar ratio of silica: titanium oxide to the silica sol so that the photocatalyst dispersant was 1: 5.
실시예 3Example 3
가로 세로 각각 5cm 두께 0.03mm 백상지를 기재 필름으로 준비하였다. 이크릴 개질된 규소수지를 5㎛ 의 두께로 도포하고 상온에서 10 시간 건조시켰다. 이하 실시예 1과 동일한 방법으로 이산화티탄을 담지시켰다.5 cm thick 0.03 mm white paper was prepared as a base film, respectively. The acryl modified silicon resin was applied to a thickness of 5 μm and dried at room temperature for 10 hours. Hereinafter, titanium dioxide was supported in the same manner as in Example 1.
실시예 4Example 4
광촉매 분산제를 만들 때 실리카 졸에 실리카:산화티타늄의 몰 비가 1:5되도록 혼합하는 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법으로 광촉매코팅 필름을 제조한다.A photocatalyst coated film was prepared in the same manner as in Example 3, except that a molar ratio of silica: titanium oxide was mixed in the silica sol so that the photocatalyst dispersant was 1: 5.
대조예 1Comparative Example 1
처리하지 않은 가로 세로 각각 5cm 두께 0.02mm 폴리에스테를 필름을 기재 필름으로 준비하였다.The film was prepared as a base film with 5 cm-thick 0.02 mm polyester each of width and width which were not processed.
대조예 2Comparative Example 2
가로 세로 각각 5cm 두께 0.02mm 폴리에스테르 필름을 기재 필름으로 준비하였다. 상기 필름 상에 100nm 직경의 이산화티탄늄 졸이 혼합분산된 접착제 혼합물을 두께 10㎛가 되도록 코팅한 후 상온에서 2 시간 건조후에 70℃로 건조시켰다.5 cm thick 0.02 mm polyester films were prepared as the base films, respectively. An adhesive mixture in which the titanium dioxide sol of 100 nm diameter was mixed and dispersed on the film was coated to a thickness of 10 μm, and then dried at 70 ° C. after 2 hours of drying at room temperature.
대조예 3Comparative Example 3
폴리에스테르 필름대신에 백상지를 사용하는 것을 제외하고 대조예 1과 동일한 방법으로 광촉매 코팅 백상지를 제조하였다.Photocatalyst coated white paper was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that the white paper was used instead of the polyester film.
시험예 1Test Example 1
실시예 1 내지 4, 대조예 1 내지 3의 시료에다 각각 식용유 0.1 mg/cm 2 로 도포하고 25℃의 실온에서 자외선 1mW/cm2세기로 쪼여주고 광 조사 시간당 식용유 감소량을 조사하였다. 대조예 1은 감지할 만한 식용유 감소량이 발견되지 않았다. 대조예 2, 3에 비하여 실시예 1 내지 4 의 식용유 감소량이 두드러졌다. 그 결과를 도 2에 나타내었다.Samples of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were coated with 0.1 mg / cm 2 of cooking oil, respectively, and irradiated with 1 mW / cm 2 of ultraviolet light at room temperature at 25 ° C. , and the amount of cooking oil decreased per light irradiation time was investigated. In Comparative Example 1, no appreciable amount of cooking oil was found. Compared with Comparative Examples 2 and 3, the amount of reduction in cooking oil of Examples 1 to 4 was noticeable. The results are shown in FIG.
시험예 2Test Example 2
시험예 1 과 동일한 조건에서 장시간 시행하여 기재의 파열강도를 측정하였다.The tear strength of the base material was measured by performing for a long time under the same conditions as Test Example 1.
대조예 1의 경우 파열강도의 감소는 감지되지 않았고 실시예 1 내지 4의 경우는 약간의 파열강도 감소가 이루어졌다. 대조예 2, 3의 경우에는 기재의 파열강도의 감소가 두드러졌다.In Comparative Example 1, no decrease in burst strength was detected, and in Examples 1 to 4, a slight decrease in burst strength was achieved. In Comparative Examples 2 and 3, the burst strength of the substrate was remarkable.
그 결과를 도 3에 도시하였다.The results are shown in FIG.
본 발명에 의하여 촉매층은 실리콘 수지에 의하여 기재에 단단하게 결합될 뿐만 아니라 산화티타늄은 다공성 실리카에 담지되어 있는 구조로서 광촉매활성이 유지되고 실리콘 수지에 의하여 기재가 광촉매로부터 차단 보호되므로 기재의 열화를 방지할 수 있고 다양한 기재가 광촉매 활성 필름으로 사용될 수 있다. 본발명에 의하여 자외선에 열화되지 않고 광촉매 활성이 큰 필름을 얻을 수 있고 이러한 필름은 그 자체로 건축 내외장, 생활용품의 표면 열융착 필름으로 다양하게 쓸 수 있는 광촉매활성 필름을 경제적으로 수득할 수 있다.According to the present invention, not only the catalyst layer is firmly bonded to the substrate by the silicone resin but also the titanium oxide is supported on the porous silica to maintain photocatalytic activity and to prevent the substrate from deteriorating because the substrate is blocked and protected from the photocatalyst by the silicone resin. And various substrates can be used as the photocatalytically active film. According to the present invention, it is possible to obtain a film having a high photocatalytic activity without deterioration by ultraviolet rays, and such a film can economically obtain a photocatalytic film which can be used in various ways as a surface heat fusion film for interior and exterior construction and daily necessities. have.
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