基体的保护方法技术

本发明专利技术提供一种通过在基体表面上配置导电体与电介质或半导体的复合体，防止或降低基体的经时性褪色或变色，且具有防污功能的新方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过赋予基体表面正电荷使该表面亲水化、防止或降低污染及进行保护的方法。本申请要求2004年5月6日申请的2004-137330号日本专利申请的优先权，并将其内容引用于此。
技术介绍
迄今为止，已知被着色的各种基体(例如，印刷品、建材、纤维、有机高分子树脂制品等)会发生经时性地褪色或变色。作为上述褪色或变色的原因，可以举出光引起的劣化、基体表面附着污染物质等，作为其对策，考虑了各种方法。例如，为了防止光引起的劣化，采用在基体中混入紫外线吸收剂等方法。另一方面，为了防止及除去基体表面的污染物质的附着，也开发了在基体表面形成具有防污功能或自我清洁功能的被膜的方法。作为该方法，例如有特开平9-262481号公报中记载的使用锐钛矿型氧化钛形成光触媒层的方法等。专利文献1特开平9-262481号公报
技术实现思路
但是，在基体中混入紫外线吸收剂时，存在因基体中成分的作用导致紫外线吸收剂分解，无法充分发挥紫外线吸收效果的情况。另外，赋予基体表面光触媒功能时，由于基体的种类，可能导致在光触媒作用下基体自身分解劣化。本专利技术目的在于提供防止或降低基体的经时性褪色或变色的新方法。本专利技术的目的通过在基体表面上或基体表面层中配置导电体与电介质或半导体的复合体而实现。根据本专利技术，通过上述复合体的作用在基体表面生成正电荷，从而使基体表面呈现亲水性，可以防止或减少污染物质的附着，同时还可以保护基体使其不受紫外线等的侵害。上述复合体优选含有有机硅化合物。另外，上述基体表面与上述复合体之间可以形成中间层，还可以在上述复合体的表面形成光触媒层。浮游于大气中的污染物质及/或附着于基体上的污染物质在太阳光等的作用下被光氧化，带有正电荷，但是由于实施本专利技术方法的基体表面上也生成正电荷，所以上述污染物质受到静电排斥而自然从基体表面脱离。因此，可以自清洁基体表面。另外，根据本专利技术的方法处理后的基体对太阳光等的作用本身具有高抵抗力。因此，可以良好地保护基体不在太阳光等的作用下发生光劣化。通过上述作用，本专利技术可长期地防止或降低基体的褪色或变色。特别是在并用硅或改性硅的情况下，可以发挥更优良的效果。附图说明图1为表示利用本专利技术所使用的复合体赋予正电荷的机制的概念图。图2表示从带有正电荷的基体表面除去污染物质的机制的概念图。图3表示金属掺杂氧化钛的第1制备方法之一例的简图。图4表示赋予基体正电荷的几种方案的概念图。图5表示实施例中的评价5的结果图。图6表示实施例中的评价6的结果图。图7表示在实施例的评价7中使用的基板的图。图8表示实施例中的评价7的结果图。具体实施例方式作为基体表面褪色或变色的原因之一的污染物质是通过浮游于大气中的碳等无机物质及/或油等有机物质慢慢地堆积在基体表面从而附着在基体表面。本专利技术的技术构思的主旨在于通过静电排斥作用，从基体除去上述污染物质，或避免或降低上述污染物质附着于基体。主要浮游于屋外的大气中的污染物质、特别是油分在以太阳光为代表的各种电磁波的作用下发生所谓的光氧化反应，处于被“氧化”的状态。光氧化反应是指在以太阳光为代表的电磁波的作用下，由有机物或无机物表面的水分(H2O)、氧气(O2)产生羟基自由基(·OH)或单态氧(1O2)时，从该有机物或无机物中夺走电子(e-)而使该有机物或无机物被氧化的现象。通过氧化，有机物分子结构发生变化而呈现出被称为劣化的变色或脆化现象，无机物特别是金属会生锈。上述被“氧化”的有机物或无机物的表面由于电子(e-)被夺走而带正电。本专利技术中，通过赋予基体表面正电荷，利用静电排斥力使上述有机物或无机物从基体表面自然地脱离。作为赋予基体表面正电荷的方法，在本专利技术中，使用导电体与电介质或半导体的复合体。通过上述复合体赋予电荷的原理如图1所示。图1表示在省略图示的基体的表面上或表面层中配置导电体-电介质或半导体-导电体的组合的概念图。导电体可以通过可自由移动的自由电子以高浓度存在于内部，使表面具有正电荷状态。另外，作为导电体也可使用含有正离子的导电性物质。另一方面，与导电体邻接的电介质或半导体受到导电体表面电荷状态的影响而发生电介质极化。结果导致在电介质或半导体中，邻接于导电体一侧产生负电荷，在非邻接一侧产生正电荷。通过该作用，使导电体-电介质或半导体-导电体的组合的表面带有正电荷，赋予基体表面正电荷。下面从带有正电荷的基体表面除去污染物质的机制如图2所示。首先，通过在基体表面上或基体表面层中配置导电体与电介质或半导体的复合体，赋予基板表面正电荷(图2-(1))。污染物质堆积在基体表面上，受太阳光等电磁波的作用而发生光氧化。由此，也可赋予污染物质正电荷(图2-(2))。在基体表面与污染物质之间正电荷彼此发生静电排斥，对污染物质产生排斥脱离力。由此，降低污染物质对基体表面的附着力(图2-(3))。通过风雨等物理作用，污染物质被容易地从基体上除去(图2-(4))。由此，基体被自清洁。作为本专利技术对象的基体没有特别限定，可以使用各种无机类基体及有机类基体、或上述基体的组合。作为无机类基体，例如，可以举出由透明或不透明玻璃、金属、金属氧化物、陶瓷、混凝土、灰浆、石材等物质构成的基体。另外，作为有机类基体，例如，可以举出由有机树脂、木材、纸等物质构成的基体。更具体地可列举有机树脂，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、ABS树脂、聚氯乙烯、硅、三聚氰胺树脂、尿素树脂、硅树脂、氟树脂、纤维素、环氧变性树脂等。基体的形状也没有特别限定，可以采取立方体、长方体、球形、薄片形、纤维状等任意形状。另外，基体也可以为多孔质。作为基体，优选使用建筑·土木用密封材料。可以对基体的表面进行涂装，作为涂装材料，可优选使用含有醇酸树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、硅树脂、氟树脂、丙烯酸硅树脂、不饱和聚酯树脂、紫外线固化树脂、酚醛树脂、氯乙烯树脂、合成树脂乳胶等合成树脂和着色剂的所谓油漆涂料。上述涂装膜的厚度优选为0.01～100μm，较优选为0.1～50μm，特别优选为0.5μm～10μm。另外，作为涂装方法，例如可以适用喷雾涂敷法、浸涂法、流涂法、旋涂法、辊涂法、刷毛涂敷法、海绵涂敷法等。需要说明的是，为了提高涂装膜的硬度、与基体的密接性等物理性能，优选在基体与涂装膜容许的范围内加热。构成用于本专利技术的复合体的导电体从耐用性的观点考虑优选金属，可以举出铝、锡、铯、铟、铈、硒、铬、镍、锑、铁、银、铜、锰、铂、钨、锆、锌等金属。作为导电体，也可以使用部分金属的金属盐。具体地可以列举氯化铝、氯化亚锡及氯化锡、氯化铬、氯化镍、氯化亚锑及氯化锑、氯化亚铁及氯化铁、硝酸银、氯化铯、三氯化铟、氯化亚铈、四氯化硒、氯化铜、氯化锰、氯化铂、四氯化钨、二氯氧化钨、钨酸钾、氯化金、氯氧化锆、氯化锌等各种金属盐。另外，也可使用氢氧化铟、硅钨酸等氢氧化物或氧化物等。作为导电体，也可以使用聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩维尼仑、聚异硫茚、聚乙炔、聚烷基吡咯、聚烷基噻吩、聚对苯撑、聚苯撑维尼仑、聚甲氧基苯撑、聚苯硫醚、聚苯醚、聚蒽、聚萘、聚芘、聚薁等导电性高分子。作为半导体，例如有C、Si、Ge、Sn、GaAs、InP、GeN、ZnSe、PbSnTe等，也可以使用半导体氧化金属或光半导体金属、光半导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基体表面的正电荷产生方法，其特征在于，在基体表面上或基体表面层中，配置导电体与电介质或半导体的复合体。

【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：绪方四郎，
申请(专利权)人：萨斯堤那普尔科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]