光触媒涂膜及其制造方法技术

技术编号:9672735 阅读:169 留言:0更新日期:2014-02-14 21:14
本发明专利技术提供可以表现出优异的光催化性能、且可以相对于被粘附体表面发挥优异的粘接性的光触媒涂膜。本发明专利技术的光触媒涂膜是将至少含有棒状或者针状的氧化钛粒子和粘合剂成分的光触媒涂料以所述氧化钛粒子的含量成为0.5g/m2以上的方式进行涂布并干燥而得到的光触媒涂膜,其特征在于,每单位体积(厚度1μm×1m2)的所述氧化钛粒子的含量低于3.0g。作为氧化钛粒子的长宽比[长边/短边(长度)的比率],优选1.5以上,作为氧化钛粒子和粘合剂成分的配合比[前者:后者(重量比)],优选1:6~30:1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有氧化钛光触媒、且通过光照射可以表现出净化空气、除臭、净水、抗菌、防污效果等的。
技术介绍
氧化钛光触媒由于吸收紫外线时可以发挥较强的氧化作用,因此,近年来,利用于下述的各种用途。1、由汽车的尾气等所排出的氮氧化物(NOx)或硫氧化物(SOx)等污染环境物质的除去所带来的大气净化用途;2、氨、乙醛、硫化氢、甲基硫醇等成为恶臭原因的物质的除去所带来的除臭用途;3、分解除去四氯乙烯或三卤代甲烷等有机氯化合物所带来的净水用途;4、杀菌,并进一步将其尸体分解所带来的抗菌用途;5、通过分解油分来防止沙尘或污垢附着于油分所带来的污垢的防污染用途。氧化钛光触媒有时悬浮于溶液中使用,有时以担载于基体材料上的状态使用。一般而言,其表面积的大小与光催化性能成比例,因此,前者的活性更高,但从实用性的观点考虑,多采用后者。采用后者时,一般而言采用使用粘合剂成分将氧化钛光触媒密合于基体材料上的方法。但是,使用粘合剂成分将氧化钛光触媒密合于基体材料上时,随着时间的经过,粘合剂成分由于氧化钛粒子的氧化作用发生分解而丧失粘接性,从基体材料表面剥落,因此,存在难以确保耐久性的问题。在引用文献I中记载有使用粒状的锐钛矿型氧化钛作为光触媒并混合不被所述氧化钛分解的过氧化钛作为粘合剂成分,由此可形成能够长期发挥优异的粘接性的光触媒涂膜。但是,因氧化钛粒子埋覆于粘合剂成分中而导致光催化性能降低,因此,为了使氧化钛粒子露出于涂膜表面,优选使膜厚极度减薄,但是若无某种程度的膜厚,粘接性不足,无法密合于基体材料表面,即,存在难以兼备优异的粘接性和优异的光催化性能的问题。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开平9-262481号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此,本专利技术的目的在于提供可表现出优异的光催化性能、且可以相对于被粘附体表面发挥优异的粘接性的光触媒涂膜。本专利技术的另一目的在于提供可表现出优异的光催化性能,且可以相对于被粘附体表面长期发挥优异的粘接性的、耐久性优异的光触媒涂膜。本专利技术的又一目的在于提供在紫外线区域到可见光区域的较宽的波长范围内具有响应性,即使在太阳光或白炽灯、荧光灯等通常的生活空间中的光源下也可发挥较高的催化剂活性,且可相对于被粘附体表面长期发挥优异的粘接性的、耐久性优异的光触媒涂膜。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述课题进行了潜心研究,结果发现光催化反应通过光照射而进行,因此仅露出于涂膜表面的光触媒可发挥其催化活性,结果使用棒状或者针状的氧化钛粒子作为光触媒而得到的光触媒涂膜,由于光触媒具有体积大的形状,因此即使与粘合剂成分混合,光触媒也不会埋覆于粘合剂成分中(不会堵塞细孔),可形成具有多孔性、表面粗糙且表面积显著较大的涂膜,由此,可显著提高光触媒在涂膜表面的露出量,可形成即使具有确保粘接性所需要的充分的膜厚,也可以发挥极高的光催化性能的光触媒涂膜。本专利技术是基于这些见解而完成的。S卩,本专利技术提供光触媒涂膜,其为将至少含有棒状或者针状的氧化钛粒子和粘合剂成分的光触媒涂料,以所述氧化钛粒子的含量为0.5g/m2以上的方式,进行涂布并干燥而得到的光触媒涂膜,其中,每单位体积(厚度IymXlm2)的所述氧化钛粒子的含量低于3.0g0作为氧化钛粒子的长宽比[长边/短边(长度)的比率],优选1.5以上。作为氧化钛粒子和粘合剂成分的配合比[前者:后者(重量比)],优选1:6?30:1作为氧化钛粒子,优选金红石型氧化钛粒子,优选担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子。作为过渡金属化合物。优选铁化合物。过渡金属化合物优选选择性地担载于氧化钛粒子的露出结晶面中的氧化反应面上,特别优选选择性地担载于选自氧化钛粒子的露出结晶面中的(001)面、(111)面及(011)面中的至少I个面上。作为粘合剂成分,优选含有选自过氧化钛、硅类化合物、氟类树脂中的化合物,特别优选至少含有过氧化钛。本专利技术还提供光触媒涂膜的制造方法,其为上述光触媒涂膜的制造方法,其特征在于,涂布至少含有棒状或者针状的氧化钛粒子和粘合剂成分的光触媒涂料并进行干燥。在上述光触媒涂膜的制造方法中,特别优选具有以下工序:在激发光照射下,使过渡金属化合物担载于棒状或者针状的氧化钛粒子上,得到棒状或者针状的担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子。本专利技术还提供具有上述光触媒涂膜和基体材料的光触媒涂装体。作为所述基体材料,优选由塑料材料形成的基体材料。专利技术效果在本专利技术中,由于使用棒状或者针状的氧化钛粒子作为在光触媒涂料中含有的光触媒,因此,通过上述氧化钛粒子的特定的形状,容易通过粘合剂成分而固定,并可通过少量的粘合剂成分形成粘接性优异的涂膜。而且,由于本专利技术的光触媒涂膜的表面积较大且光触媒大量露出于涂膜表面,因此可以发挥极其优异的光催化性能。而且,使用至少含有过氧化钛的粘合剂成分作为粘合剂成分时,粘合剂成分自身不会因氧化钛粒子的氧化作用而发生分解,因此,可以长期保持极其优异的光催化性能及相对于被粘附体的优异的粘接性。另外,特别是使用在棒状或者针状的氧化钛粒子上担载有过渡金属化合物的、担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子作为光触媒时,可形成在紫外线区域到可见光区域的较宽的波长范围内具有响应性,即使在太阳光或白炽灯、荧光灯等通常的生活空间中的光源下也可发挥较高的催化剂活性的光触媒涂膜。【附图说明】图1是示出使用有长宽比为1.5以上的氧化钛粒子的光触媒涂膜的剖面的SEM照片(a),及示出使用有长宽比低于1.5的氧化钛粒子的光触媒涂膜的剖面的SEM照片(b);图2是具有(001) (110) (111)面的棒状金红石型氧化钛粒子的SEM照片[倍率:200000 倍、白色氧化皮(scale):IOOnm];图3是示出铁化合物(III)选择性担载于具有(001) (110) (111)面的棒状金红石型氧化钛粒子的(001)面和(111)面的TEM照片;图4是示出实施例1中得到的光触媒涂膜⑴的剖面的SEM照片[(a)倍率:20000倍、白色氧化皮:lym;(b)倍率:50000倍、白色氧化皮:100nm;(c)倍率:100000倍、白色氧化皮=IOOnm ; (d)倍率=200000倍、白色氧化皮:1OOnm];图5是示出比较例I中得到的光触媒涂膜(11)的剖面的SEM照片[(a)倍率:100000倍、白色氧化皮:1OOnm ; (b)倍率:200000倍、白色氧化皮:1OOnm];图6为示出比较例3中得到的光触媒涂膜(13)的剖面的SEM照片[(a)倍率:200000倍、白色氧化皮:1OOnm ; (b)倍率:100000倍、白色氧化皮:1OOnm]。【具体实施方式】[氧化钛粒子]本专利技术的氧化钛粒子的特征在于,具有棒状或者针状形状,作为其长宽比[长边/短边(长度)的比率],例如为1.5以上,优选为1.5?100左右,特别优选为2.0?20,最优选为5.0?15。氧化钛粒子的长宽比例如可由SEM照片求出。若长宽比低于上述范围(即,若氧化钛粒子的形状变得更接近球形),则与粘合剂成分进行混合时,氧化钛粒子紧密地填充而堵塞细孔,因此,得到的光触媒涂膜的表面积降低、光触媒在涂膜表面的露出量降低,结果光催化性能有降低的倾向。作为氧化钛粒子,例如可以举出:金红石型、锐钛矿型、板钛矿型氧化钛粒子等。在本文档来自技高网
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【技术保护点】
光触媒涂膜,其为将至少含有棒状或者针状的氧化钛粒子和粘合剂成分的光触媒涂料、以所述氧化钛粒子的含量为0.5g/m2以上的方式进行涂布并干燥而得到的光触媒涂膜,其中,每单位体积(厚度1μm×1m2)的所述氧化钛粒子的含量低于3.0g。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.07 JP 2011-1270631.光触媒涂膜,其为将至少含有棒状或者针状的氧化钛粒子和粘合剂成分的光触媒涂料、以所述氧化钛粒子的含量为0.5g/m2以上的方式进行涂布并干燥而得到的光触媒涂膜,其中,每单位体积(厚度IymXlm2)的所述氧化钛粒子的含量低于3.0g。2.根据权利要求1所述的光触媒涂膜,其中,氧化钛粒子的长宽比[长边/短边(长度)的比率]为1.5以上。3.根据权利要求1或2所述的光触媒涂膜,其中,氧化钛粒子和粘合剂成分的配合比[前者:后者(重量比)]为1:6?30:1。4.根据权利要求1?3中任一项所述的光触媒涂膜,其中,氧化钛粒子为金红石型氧化钛粒子。5.根据权利要求1?4中任一项所述的光触媒涂膜,其中,氧化钛粒子为担载有过渡金属化合物的氧化钛粒子。6.根据权利要求5所述的光触媒涂膜,其中,过渡金属化合物为铁化合物。7.根据权利要求5或6所述的光触媒涂膜,其中,过渡金属化合物选择性地担载于氧化钛粒子的露出结...

【专利技术属性】
技术研发人员:中井彻船木克典中村敏和
申请(专利权)人:株式会社大赛璐
类型:
国别省市:

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