光触媒涂料组合物制造技术

本发明专利技术提供一种光触媒涂料组合物，可形成不产生凝集粒子的平滑且均匀的光触媒被膜。本发明专利技术的光触媒涂料组合物为包含光触媒粒子、该光触媒粒子以外的无机氧化物粒子、含水为主的分散介质以及增粘剂的光触媒涂料组合物，其特征在于，用流变仪在剪切速率1.0s-1、25℃下求得的所述组合物的粘度为0mPa·s以上10mPa·s以下，且将该浓度浓缩10倍时的所述组合物的粘度为40mPa·s以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光触媒涂料组合物，可在基材表面形成透明性高的光触媒被膜。
技术介绍
近年来氧化钛等光触媒在建筑物的外装材料等多种用途中被利用。被光激发的光 触媒可分解各种有害物质，利用该性质可使涂布光触媒的基材表面洁净化。此外，被光激发 的光触媒可使被涂布的基材表面亲水化，由该亲水性可将表面附着的污物轻易地用水清洗 掉。此种光触媒被膜由涂布含有光触媒的涂料液而形成已广为人知。此外，从不破坏外装 材料等基材的外观或从高效光激发的观点来看，优选光触媒被膜是透明的。 作为含有光触媒的涂料液，使用含有光触媒粒子和无机粘合剂的水性分散液 而赋予玻璃、镜子等表面亲水性的技术已为人们所知（例如参考专利文献1 :日本特开 2001-89706号公报）。在该技术中，通过使细微的光触媒粒子和碱性硅酸盐等无机粘合剂 高度分散来加强被膜的透明性。此外，为了提高分散液的粘性，添加了表面活性剂、增粘剂。 对于涂料液，虽然期待使溶液中的光触媒、无机粘合剂成分稳定分散，且在所形成 的被膜中这些成分不凝聚的特性，但为了确保被膜的密合性，或为了确保被膜的透明性，并 且，由于因光触媒分解而有可能破坏被膜的透明性，所以对添加剂的添加有限制。另外，考 虑到涂布对象、涂布条件等，优选使涂料液具有与这些相适应的物性。例如，为了也能够适 用于现有的垂直玻璃窗、外壁，而期待某种程度的粘度。但是，当粘度提高时则有时会发生 涂布不均，此种涂布不均有时会使涂膜的整平性下降，且使光触媒被膜的浊度升高。然而， 用于物性调整的添加剂的添加也受到上述同样的限制。此种限制当中，可形成良好的光触 媒被膜的涂料液仍然被需求。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2001-89706号公报 本专利技术者等，此番得出了如下见解，即通过将涂料液的特定条件的粘度调整为某 范围，能够实现防止在涂膜的干燥过程中的光触媒粒子及其它粒子成分的凝集，且可形成 平滑且均匀的光触媒被膜的涂料液。 因此，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种光触媒涂料组合物，可形成不产生 凝集粒子的平滑且均匀的光触媒被膜。
技术实现思路
即，本专利技术的光触媒涂料组合物为包含光触媒粒子、该光触媒粒子以外的无机氧 化物粒子、含水为主的分散介质以及增粘剂的光触媒涂料组合物，其特征在于，用流变仪在 剪切速率I. 0s'25°c下求得的所述组合物的粘度为OmPa · s以上IOmPa · s以下，且将该 浓度浓缩10倍时的所述组合物的粘度为40mPa · s以上。 本专利技术中，所述光触媒涂料组合物的特征在于，含有显示如下流变学特性的增粘 剂。由于本专利技术的光触媒涂料组合物为低粘度，所以具有高流动性，刚涂装后的整平性优 良。此外，应用于基材后，随着在其表面由浸湿扩展的光触媒涂料组合物形成的涂膜的干 燥，增粘剂的浓度上升进而涂膜的粘度增大。通过粘度增大，流动性下降，光触媒涂料组合 物中所含的光触媒粒子、无机氧化物粒子的凝聚被抑制。如此，可形成不产生凝集粒子的平 滑且均匀的光触媒被膜。 根据本专利技术，提供一种光触媒涂料组合物，可形成不产生凝集粒子的平滑且均匀 的光触媒被膜。【附图说明】 图1是表示参考例1~6的粘度的图表。 图2是表示用实施例1~5及对比例1~7的光触媒涂料组合物制得的光触媒体的浊 度的图表。 图3是表示实施例2、参考例7及参考例8的光触媒涂料组合物的剪切速率-粘度曲线 的图表。 图4是表示对比例1、参考例9及参考例10的光触媒涂料组合物的剪切速率-粘度曲 线的图表。 图5是表示针对含有增粘剂的实施例1~5及对比例7的各光触媒涂料组合物以及不 含增粘剂的对比例1的光触媒涂料组合物，3种全固体成分浓度不同的光触媒涂料组合物 各自的全固体成分浓度（倍率）和剪切速率为l.〇s<时的粘度的关系的图表。【具体实施方式】 光触媒粒子 本专利技术中优选使用的光触媒粒子为选自锐钛矿型氧化钛、金红石型氧化钛、板钛矿型 氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化铌、钛酸锶中的至少一种光触媒粒子。其中，锐钛矿型氧化钛 因光触媒活性及亲水化效果好，可优选使用。作为这些光触媒粒子，可利用或是掺杂了氮等 元素，或是将铜、铁的化合物负载于表面等从而提高了可见光应答性的光触媒粒子。 光触媒粒子的粒径优选Inm以上50nm以下的范围，更优选5nm以上20nm以下的 范围。通过粒径为Inm以上、更优选为5nm以上，可充分发挥光触媒活性和亲水化性能。通 过粒径为50nm以下、更优选为20nm以下，由于不易引起可见光散射，因此可获得透明性优 良的光触媒被膜。在此，粒径以下述方法算出：由扫描型电子显微镜在20万倍下观察用后 述方法制备的光触媒被膜的断裂面，测定观察到的100个粒子的长度，算出该长度的个数 平均值。观察的粒子形状为大致圆形时，粒子的长度意味着粒子的直径。观察的粒子形状 为非圆形时，粒子的长度以（（长径+短径）/2)大致算出。 光触媒粒子的浓度优选0. 05质量％以上5质量％以下的范围，更优选0. 1质量％ 以上1质量％以下的范围。通过在该范围含有光触媒粒子，可在能够充分发挥光触媒活性 和亲水化性能的同时，可防止光触媒被膜过厚，并获得良好的透明性。 无机氣化物粒子 本专利技术中优选使用的无机氧化物微粒子为选自氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化铪、氧化 铈等中的至少1种与上述光触媒粒子不同的氧化物微粒子。其中，由于氧化硅微粒子作为 粘合剂优良，所以与光触媒被膜的基材的密合性强，因此特别优选。 无机氧化物微粒子粒径优选为50nm以下。通过粒径在该范围，不易引起可见光的 散射，可获得透明性优良的光触媒被膜。而且，当粒径为20nm以下时，则作为粘合剂的效果 提高，光触媒被膜的密合性优良。在此，粒径以下述方法算出：由扫描型电子显微镜在20万 倍下观察用后述方法制备的光触媒被膜的断裂面，测定观察到的100个粒子的长度，算出 长度的个数平均值。观察的粒子形状为大致圆形时，粒子的长度意味着粒子的直径。观察 的粒子形状为非圆形时，粒子的长度以（（长径+短径）/2)大致算出。 无机氧化物微粒子的浓度优选0. 05质量％以上5质量％以下的范围，更优选0. 1 质量％以上1质量％以下的范围。通过在该范围下含有无机氧化物粒子，可在能够充分发 挥作为粘合剂的效果的同时，可防止光触媒被膜过厚，并获得良好的透明性。 分散介质 本专利技术的光触媒涂料组合物中，分散介质为含水为主。在此，"含水为主的分散介质"是 含水60质量％以上100质量％以下，优选含水80质量％以上100质量％以下的分散介质。 使用将水和水以外的有机溶剂混合的混合溶剂时，有机溶剂可优选利用水可溶性的有机溶 剂。 作为水可溶性的有机溶剂可优选列举为甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1- 丁醇、 2_ 丁醇、叔-丁醇、戊醇、己醇、环丁醇、环戊醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、乙二醇-甲 醚、乙二醇-乙醚等。本专利技术中可使用选自它们中的至少1种有机溶剂。 本专利技术的光触媒涂料组合物，优选以成为固体成分浓度为0. 1质量％以上10质 量％以下的方式含有所述分散介质。通过在此种范围内含有分散介质，可获得透明的外观 优良的光触媒被膜。 所述分散介质的pH优选为6以下或8以上。该范围的pH，由于充分远离光触媒粒 子或无机氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光触媒涂料组合物，为包含光触媒粒子、该光触媒粒子以外的无机氧化物粒子、含水为主的分散介质以及增粘剂的光触媒涂料组合物，其特征在于，用流变仪在剪切速率1.0s‑1、25℃下求得的所述组合物的粘度为0mPa·s以上10mPa·s以下，且将该浓度浓缩10倍时的所述组合物的粘度为40mPa·s以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：志知哲也，田村万理，片冈恭子，金子翔太朗，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP