涂料及其用途制造技术

为了提供能够通过简单方法形成既有足够高的膜强度又有光催化功能的膜的涂料，提供了含有粒子群Ａ、粒子群Ｂ和溶剂的涂料，其中粒子群Ａ的颈缩粒子的数大于粒子群Ｂ的颈缩粒子的数，其中“颈缩粒子的数”在此是指构成所有颈缩粒子的粒子总数，其中每一构成粒子被视为单位粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于高性能光催化膜的涂料，使用该涂料制成的膜，和该膜的用途。
技术介绍
用于成膜的技术通常包括干法和湿法。干法的例子包括在真空容器中进行成膜的那些方法，例如溅射，湿法的例子包括使用涂料或使用实现电解沉积或无电沉积的镀敷或类似技术进行成膜的那些方法。其中，特别地，使用涂料进行成膜的技术不需要专门设备(例如真空设备)，容易后施用(after-applied)，可在类似条件下用于从实验室规模到工业大规模制造的大范围应用，并且由于这些特性，用于通过油墨、涂料等使制品具有设计性能，或产生光催化和耐腐蚀性之类的功能。在这种涂料中，在许多情况下，将例如掺入以产生光催化能力之类的目标功能的粒子群H、用于粘合粒子群H以确保膜强度的组分I、用于由上述这些制备涂料的溶剂J等和用于提高涂料的分散稳定性和涂布性能的添加剂K掺合。在如JP-A-07-155598所述使用相对较高温度使粒子群H熔融粘合的情况下，粘合组分I不是必须的，但是使用高温的技术具有下述问题——当能够使粒子群H熔融粘合的温度非常高(如在陶瓷中那样)时，该应用仅限于熔点高到足以承受这种高温的基材。此外，如果涂敷膜以在已经加工成某种所需状态的产品中产生附加价值或将膜现场施用到建筑材料之类的大型构件上，那么300℃或更高的成膜条件是不可行的。因此，仅使用粒子群H但不使用粘合组分I，有时难以获得具有实用强度的膜。因此，通常使用能够在较低温度下形成强度的有机或无机粘合组分I。当粘合组分I与粒子群H的比率变大时，该膜可能具有更高的强度。然而，随着粘合组分I掺合比的提高，通常抑制了粒子群H最初预期的光催化能力。此外，表现出光催化功能的粒子群H的活性部位在许多情况下是化学上特异的位点，并且特别地，粘合组分I通常优选粘附在其上。因此，为了确保膜强度并使膜令人满意地发挥目标功能，在粒子群H的量和粘合组分I的量之间存在折衷关系。此外，粘合组分I在许多情况下与粒子群H相比更昂贵，并且其大量应用是不优选的。如上所述，使用涂料的成膜方法可用但是具有下述问题——为了形成具有足够高强度的膜，与功能表达无关的物质(例如粘合剂)的浓度必须提高，而这又抑制了粒子群H的光催化能力。本专利技术的目的是提供能够通过简单方法形成既有足够高的膜强度又有光催化功能的膜的涂料。专利技术概述为了实现上述目的，本专利技术人对涂料进行了广泛的研究，发现当合成颈缩粒子群A和较不颈缩的粒子群B并掺合时，可以获得具有优异涂布性能、并能够令人满意地发挥粒子群H的功能、并形成具有足以承受实际应用的高强度的膜的涂料。基于这一发现完成了本专利技术。也就是说，本专利技术提供了下列专利技术。(1)包含粒子群A、粒子群B和溶剂的涂料，其中粒子群A的颈缩粒子的数大于粒子群B的颈缩粒子的数，其中“颈缩粒子的数”在此是指构成所有颈缩粒子的粒子总数，其中每一构成粒子被视为单位粒子。例如，如果m个粒子连接以形成第一颈缩结构并且n个粒子连接以形成第二颈缩结构，则第一和第二颈缩结构的颈缩粒子数为(m+n)。(2)如上文(1)所述的涂料，其中金属氧化物粒子群A具有通过m个粒子的连接形成的颈缩结构，且金属氧化物粒子群B仅含有0.2m或更少的连接粒子。(3)如上文(2)所述的涂料，其中以BET比表面积折合值计，粒子群A的平均初级粒径为7至200纳米。(4)如上文(1)至(3)任一项所述的涂料，其中在粒子群A的粒度分布中，通过罗辛-拉姆勒(Rosin-Rammler)式获得的分布常数为1.5或更高。(5)如上文(1)至(4)任一项所述的涂料，其中粒子群A包含二氧化钛。(6)如上文(1)至(5)任一项所述的涂料，其中使用激光衍射型粒度分布计测得的粒子群A的平均粒径为50纳米至3微米。(7)如上文(1)至(6)任一项所述的涂料，其中粒子群A包含通过用氧化气体将四氯化钛高温氧化的气相法合成的二氧化钛。(8)如上文(1)至(7)任一项所述的涂料，其中粒子群A含有通过使各自在500℃或更高温度预热后的含四氯化钛的气体和氧化气体进行反应而获得的超细粒状二氧化钛，并且以BET比表面积折合值计，超细粒状二氧化钛具有7至500纳米的平均初级粒径。(9)如上文(1)至(8)任一项所述的涂料，其中粒子群A包含通过以各自10米/秒或更高的流速向反应管中加入分别预热至500℃或更高温度的含四氯化钛的气体和氧化气体而合成的二氧化钛。(10)如上文(9)所述的涂料，其中粒子群A的二氧化钛是如下合成的在反应管内的温度超过600℃的高温条件下，使含四氯化钛的气体和氧化气体在反应管中停留1.0秒或更短时间。(11)如上文(9)或(10)所述的涂料，其中粒子群A的二氧化钛是通过将反应管中气体的平均流速设定为5米/秒或更高而合成的。(12)如上文(7)至(11)任一项所述的涂料，其中粒子群A的二氧化钛是如下合成的在反应管中加入预热的含四氯化钛的气体和氧化气体以产生湍流。(13)如上文(7)至(12)任一项所述的涂料，其中粒子群A的二氧化钛是通过在含四氯化钛的气体中并入10至100％的四氯化钛而合成的。(14)如上文(7)至(13)任一项所述的涂料，其中粒子群A的二氧化钛是通过将含四氯化钛的气体和氧化气体在800℃或更高温度预热而合成的。(15)如上文(1)至(14)任一项所述的涂料，其中在BET折合值方面，粒子群B的平均初级粒径为4至100纳米。(16)如上文(15)所述的涂料，其中通过激光衍射型粒度分布计测得的粒子群B的平均粒径为4至2000纳米。(17)如上文(16)所述的涂料，其中通过激光多普勒型粒度分布计测得的粒子群B的平均粒径为8至100纳米。(18)如上文(15)至(17)任一项所述的涂料，其中粒子群B包含通过在水中使钛化合物水溶液水解而合成的二氧化钛。(19)如上文(15)至(18)任一项所述的涂料，其中粒子群B包含通过在水中逐滴添加四氯化钛水溶液的制造法合成的二氧化钛。(20)如上文(19)所述的涂料，其中粒子群B的二氧化钛是通过在50℃至沸点的升高温度下在水中逐滴添加四氯化钛水溶液的制造法合成的。(21)如上文(1)至(20)任一项所述的涂料，其中粒子群A的质量X与粒子群B的干质量Y的比率X/Y为0.01至0.2。(22)如上文(1)至(21)任一项所述的涂料，其中假定粒子群A的质量为X，粒子群B的干质量为Y，且整个涂料的质量为Z，则固体内容物浓度(X+Y)/Z为0.005至0.1。(23)包含粒子群Ba和粒子群Aa的含金属氧化物的涂料，其中在通过激光多普勒法获得的质量粒度分布中，粒子群Ba具有位于8至400纳米的峰，粒子群Aa具有位于800至5500纳米的峰。(24)如上文(23)所述的涂料，其中在通过激光多普勒法获得的质量粒度分布中，粒子群Ba具有位于20至300纳米的峰，粒子群Aa具有位于1200至4000纳米的峰。(25)如上文(23)或(24)所述的涂料，其中在通过激光多普勒法获得的质量粒度分布中，假定粒子群Ba的积分面积为BaS且粒子群Aa的积分面积为AaS，则比率AaS/BaS为0.05至1。(26)含金属氧化物的涂料，其中在通过激光衍射法获得的质量粒度分布中，峰Ab至少位于1至4微米，且由涂料干粉的BET测量值折合的初级粒径为7至50纳米。(27)一种涂料本文档来自技高网...

【技术保护点】
包含粒子群Ａ、粒子群Ｂ和溶剂的涂料，其中粒子群Ａ的颈缩粒子的数大于粒子群Ｂ的颈缩粒子的数，其中“颈缩粒子的数”在此是指构成所有颈缩粒子的粒子总数，其中每一构成粒子被视为单位粒子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：胁坂安显，三林正幸，田中淳，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]