涂装体及涂布组合物制造技术

本发明专利技术提供一种涂装体及涂布组合物，可长期发挥即使在屋内也能够抑制霉菌繁殖的功能及屋外的出色的抑制霉菌及/或藻的繁殖的功能。该涂布涂装体是基材上设置有表面层的涂装体，表面层含有萤石结构的具有氧缺陷的平均微晶直径为10nm以下的氧化铈粒子，该氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂装体及涂布组合物


[0001]本专利技术涉及一种涂装体及涂布组合物。总而言之，涉及一种发挥屋内使用中的抑制霉菌繁殖的功能及屋外的出色的抑制霉菌及/或藻的繁殖的功能的涂装体及涂布组合物。

技术介绍

[0002]作为通过对光的感应来发挥防霉菌功能、防藻功能的涂装体，已周知表面层中含有光触媒粒子的涂装体。
[0003]作为光触媒粒子，以往广泛使用了锐钛矿型氧化钛粒子。锐钛矿型氧化钛粒子中，在由O(2p)轨道形成的价电子带与由Ti(3d)形成的传导带之间的带隙(Band Gap)为3.2eV，通过照射387nm以下的紫外光，发生基于带间跃迁的氧化还原反应，由此发挥防霉菌功能、防藻功能。
[0004]另外，也已周知通过可见光发生光触媒反应的光触媒。作为代表性的物质，已周知金红石型氧化钛。金红石型氧化钛中，由于由O(2p)轨道形成的价电子带与由Ti(3d)形成的传导带之间的带隙为3.0eV，因此还可以利用波长400～413nm的可见光域的一部分，而不仅是紫外线。
[0005]另一方面，作为紫外线吸收剂已周知氧化铈。由于O(2p)轨道与Ce(4f0)轨道之间的带隙为3.1eV，因此有效吸收小于400nm的紫外线。
[0006]而且，近几年对氧化铈的光触媒特性也进行了研究，在氧缺陷型的氧化铈的研究中，报告有带隙较狭窄且通过带间跃迁利用500nm以下的光的光触媒性氧化铈(非专利文献1)。
[0007]另一方面，已周知氧化铈的防霉菌作用，专利文献2中，公开有“将含有选自水和分散于该水中的水难溶性的铈化合物(A)的1种或2种以上作为特征的亲水性处理剂”，且公开有作为上述水难溶性的铈化合物而可利用0.01μm～2μm粒径的氧化铈。
[0008]专利文献专利文献1：日本国特开2000
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237597号公报专利文献2：日本国特开2012
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87213号公报专利文献3：日本国特开2011
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56471号公报专利文献4：日本国特开2002
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88275号公报专利文献5：日本国特开2018
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145429号公报专利文献6：日本国特开2008
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264747号公报
[0009]非专利文献非专利文献1：Chem.Cat.Chem.,2018,vol.10,1267
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1271

技术实现思路

[0010]在表面层中含有锐钛矿型氧化钛粒子的涂装体中，由于屋内存在的紫外线量并不
充分的情况较多，因此有可能无法充分发挥屋内的防霉菌功能。
[0011]另外，如在表面层中含有金红石型氧化钛粒子的涂装体那样，在已周知的可见光激励的光触媒中，由于可利用的可见光域并不充分而是比较有限，因此有可能无法充分发挥屋内的防霉菌功能。另外，由于并不具有如锐钛矿型氧化钛那样的较高的光触媒活性，因此有可能无法充分发挥屋外的防霉菌功能、防藻功能。
[0012]而且，当利用氧化铈时，即使采用通过导入3价铈(Ce(III))或氧缺陷来使带隙变窄的可利用500nm以下的光的光触媒性氧化铈粒子来形成涂装体，在白色灯等的可见光照射中，有时也难以得到充分的防霉菌特性。
[0013]本专利技术是基于这样的问题而进行的。所要解决的技术问题是提供一种涂装体及涂布组合物，可长期发挥即使在屋内也能够抑制霉菌繁殖的功能及屋外的出色的抑制霉菌及/或藻的繁殖的功能。
[0014]本专利技术者确认了如下事实，具备含有特定氧化铈粒子的表面层的涂装体，在照射可见光、紫外光、白天的太阳光的屋外环境下或照射室内照明的居住空间环境下，极其显著地抑制屋内的霉菌及屋外的藻的繁殖。
[0015]即，本专利技术所涉及的涂装体用于抑制附着于表面的霉菌及/或藻的繁殖，具有基材和形成于该基材上的表面层，所述表面层含有萤石结构的具有氧缺陷的平均微晶直径为10nm以下的氧化铈粒子而构成，该氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce
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O结合的F
2g
振动模式的峰值，相对于通过测定标准物质得到的归属于Ce
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O结合的F
2g
振动模式的峰值，向低波数侧偏离超过2cm
‑1。该涂装体长期极其显著地抑制屋内的霉菌的繁殖及屋外的藻的繁殖。
[0016]另外，本专利技术所涉及的涂布组合物含有萤石结构的具有氧缺陷的平均微晶直径为10nm以下的氧化铈粒子而构成，其特征为，所述氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce
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O结合的F
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振动模式的峰值，相对于通过测定标准物质得到的归属于Ce
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O结合的F
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振动模式的峰值，向低波数侧偏离超过2cm
‑1，具备将该涂布组合物涂布于基材上而构成的表面层的涂装体，抑制附着于该涂装体的表面的霉菌及/或藻的繁殖。
[0017]由此，另外根据本专利技术，提供一种用于抑制附着于表面的霉菌及/或藻的繁殖的本专利技术所涉及的涂装体的使用。
[0018]而且，提供一种在抑制附着于其表面的霉菌及/或藻的繁殖的涂装体的制造中的本专利技术所涉及的涂布组合物的使用。
[0019]认为在上述涂装体中的霉菌繁殖的抑制作用机制，不同于现有的通过光触媒或防霉菌剂的功能。以下，对可预想到的功能进行说明。
[0020]例如，在现有利用光触媒的技术中，在使光触媒单独作用于霉菌胞子时，通过因光触媒激励而生成的活性种的作用，细胞壁、细胞膜受损伤，利用该损伤杀灭霉菌胞子。
[0021]另外，在现有的将铈化合物作为防霉菌剂的技术中，使重金属即铈金属离子作用于霉菌细胞来抑制霉菌的繁殖。即使在此时，也同样杀灭霉菌胞子。
[0022]与此相对，即使作用于本专利技术的涂装体，霉菌胞子的细胞壁、细胞膜不会受损伤。实际上，为了实验验证，在作用于本专利技术的涂装体之后将该胞子转移到适合发芽、繁殖的培
养基而进行了培养实验，其结果发生发芽、繁殖而形成了菌落。从该观察事实，可得出本专利技术所涉及的涂装体表面并不发挥杀灭胞子的作用的可能性较高的结论。这是因为通常来讲如果能杀灭则不可能形成菌落。虽然是这样，但是意外地观察到了如下现象，当长期观察霉菌、藻的繁殖性时，与现有的技术相比，在本专利技术的涂装体上更难以繁殖。
[0023]本专利技术中，在向表面层照射可见光或包括紫外线的光之后，如上所述地虽然霉菌胞子的细胞壁、细胞膜几乎没有受损伤，但是ATP值被抑制成较低。即，抑制了代谢。另外，观察到了发芽也被抑制的情形。
[0024]本专利技术中，虽然并不能确定实现上述效果的理由，但是认为可能是如下的理由。但是，以下的说明毕竟只不过是假设，本专利技术并不被以下的假设所限定。
[0025]本专利技术中，氧化铈粒子具有氧缺陷。而且，本专利技术中的氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce
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O结合的F
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振动模式的峰值，相对于通过测定标准物质得到的归属于Ce
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂装体，其用于抑制附着于表面的霉菌及/或藻的繁殖，其特征为，具有基材和形成于该基材上的表面层，所述表面层含有萤石结构的具有氧缺陷的平均微晶直径为10nm以下的氧化铈粒子而构成，该氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce
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振动模式的峰值，相对于通过测定标准物质得到的归属于Ce
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振动模式的峰值，向低波数侧偏离超过2cm
‑1，所述表面层抑制附着于所述涂装体的表面的霉菌及/或藻的繁殖。2.根据权利要求1所述的涂装体，其特征为，所述氧化铈粒子是在喇曼分光光谱中具有进一步归属于O
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的峰值的氧化铈粒子。3.根据权利要求1或2所述的涂装体，其特征为，在所述表面层被可见光照射的同时，所述涂装体暴露于霉菌胞子附着于其表面的环境而被使用。4.根据权利要求3所述的涂装体，其特征为，具备可见光照射后的霉菌胞子的细胞膜损伤度小于10％，且可见光照射后的ATP值大于0RLU/cm2、小于1000RLU/cm2的特性。5.根据权利要求4所述的涂装体，其特征为，所述ATP值小于500RLU/cm2，优选小于300RLU/cm2。6.根据权利要求3～5中的任意一项所述的涂装体，其特征为，可见光照射后的生存胞子率大于50％。7.根据权利要求1或2所述的涂装体，其特征为，在所述表面层被包括紫外线的光照射的同时，所述涂装体暴露于霉菌胞子附着于其表面的环境而被使用。8.根据权利要求7所述的涂装体，其特征为，具备包括紫外线的光照射后的霉菌胞子的细胞膜损伤度小于50％，且包括紫外线的光照射后的ATP值大于0RLU/cm2、小于500RLU/cm2的特性。9.根据权利要求8所述的涂装体，其特征为，所述ATP值小于300RLU/cm2。10.根据权利要求7～9中的任意一项所述的涂装体，其特征为，包括紫外线的光照射后的生存胞子率大于50％。11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的涂装体，其特征为，所述表面层还含有硅粒子而构成。12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的涂装体，其特征为，在将覆盖膜形成成分的总量作为100质量份时，所述表面层中的所述氧化铈粒子的含量为1质量份以上。13.根据权利要求1～12中的任意一项所述的涂装体，其特征为，所述表面层是所述霉菌及/或藻并不穿通层中的多孔质结构。14.一种涂布组合物，含有萤石结构的具有氧缺陷的平均微晶直径为10nm以下的氧化铈粒子而构成，其特征为，所述氧化铈粒子在喇曼分光光谱中，归属于Ce
‑
O结合的F
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振动模式的峰值，相对于通过测定标准物质得到的归属于Ce
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O结合的F
2g
振动模式的峰值，向低波数侧偏离超过2cm
‑1，具备将该涂布组合物涂布于基材上而构成的表面层的涂装体，抑制附着于该涂装体的表面的霉菌及/或藻的繁殖。15.根据权利要求14所述的涂布组合物，其特征为，所述氧化铈粒子是在喇曼分光光谱中具有进一步归属于O
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的峰值的氧化铈粒子。16.根据权利要求14或15所述的涂布组合物，其特征为，在所述表面层被可见光照射的
同时，所述涂装体暴露于霉菌胞子附着于其表面的环境而被使用。17.根据权利要求16所述的涂布...

【专利技术属性】
技术研发人员：西野骏佑，藤井宽之，池田猛，伊丹爱子，早川信，岛井曜，铃木惠介，
申请(专利权)人：TOTO株式会社，
类型：发明
国别省市：