專利名稱：光催化劑硬質(zhì)涂膜的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及光催化劑硬質(zhì)涂膜。更特別地，本發(fā)明涉及光催化劑硬質(zhì)涂膜，當(dāng)其暴露于戶外時，在短的時間段內(nèi)顯示出光催化功能，且耐候性優(yōu)良，亦即，長時間不龜裂、變白或從光催化劑層中剝離。2.相關(guān)領(lǐng)域的說明迄今為止為了各種目的，使用具有一種或多種紫外線屏蔽、紅外線屏蔽、防止窺看內(nèi)部、防污染、防止浮動碎片等等功能的塑料膜作為膠粘在窗玻璃和用于窗戶的塑料板(下文有時稱為“窗戶膜”)的膜。作為實(shí)例之一，光催化劑層安裝在其背面上的光催化劑窗戶膜是已知的(例如，參考日本專利注冊號No.2756474)。
已知以二氧化鈦為代表的半導(dǎo)體當(dāng)用在其能帶隙內(nèi)的能量射線激發(fā)時，在導(dǎo)帶上生成電子，進(jìn)一步在價電子帶上生成正的空穴，它們在其表面上賦予極性，并因此通過電子和/或正的空穴的作用超級親水化。以上提及的光催化劑窗戶膜的目的在于通過安裝含有這種半導(dǎo)體的光催化劑層到窗戶膜的表面上，在玻璃窗和類似物的正面上裱糊該膜，并通過太陽光的反復(fù)輻照利用超級親水性和防污染性能和在沒有清洗附著到膜表面上的污漬(有機(jī)物)的情況下利用雨水，自然清洗膜表面(自清洗)，和目的還在于窗玻璃的防霧和確保在下雨時的視野。由于以上提及的光催化劑窗戶膜更易于在裱糊或清洗時劃傷，因此要求硬質(zhì)涂層性能(抗劃性)，和因此提出了各種提議。也就是說，這些提議包括在硅氧烷基硬質(zhì)涂布層上形成光催化劑層，以提高光催化劑層的抗劃性和粘合性{例如，參考日本專利申請?zhí)亻_No.91030/1999(Heisei 11)}；對硅氧烷基硬質(zhì)涂布層進(jìn)行電暈放電處理，以提高在含聚碳酸酯基底、含紫外吸收劑的底漆層、硅氧烷基硬質(zhì)涂布層和光催化劑層的層壓結(jié)構(gòu)體內(nèi)光催化劑層的粘合性{例如，參考日本專利申請?zhí)亻_No.47584/2001(Heisei 13)}；在硅氧烷基硬質(zhì)涂布層內(nèi)共混金屬氧化物顆粒，以提高在含基底、底漆層、硅氧烷基硬質(zhì)涂布層和光催化劑層的層壓結(jié)構(gòu)體內(nèi)光催化劑層的粘合性{例如，參考日本專利申請?zhí)亻_No.47584/2001(Heisei 13)}；和類似提議。然而，如此提出的任何一種膜的缺陷是，當(dāng)暴露于戶外時，要求數(shù)周才會顯示出光催化功能，和除了龜裂以外，在暴露于戶外約半年內(nèi)在光催化劑層上發(fā)生變白和/或剝離。
發(fā)明概述在這種情況下，本發(fā)明的目的是提供光催化劑硬質(zhì)涂膜，當(dāng)暴露于戶外時，在數(shù)天內(nèi)顯示出光催化功能，且耐候性優(yōu)良，亦即在長時間段內(nèi)不會龜裂、變白和/或剝離，且非常適合于在窗玻璃和用于高層建筑窗戶的塑料板的外表面上裱糊和用于在展覽窗上裱糊。根據(jù)下文公開的說明書內(nèi)容，本發(fā)明的其它目的將變得顯而易見。鑒于這種情況，本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了廣泛深入的研究和調(diào)查，以實(shí)現(xiàn)以上提及的目的。結(jié)果發(fā)現(xiàn)可通過使底漆層的線性膨脹系數(shù)和厚度各自落在特定范圍內(nèi)，可防止光催化劑層的龜裂，其中所述光催化劑層的龜裂由基底膨脹引起，而基底的膨脹是由于在含基底、底漆層、硬質(zhì)涂布層和光催化劑層的層壓結(jié)構(gòu)體內(nèi)光催化劑層的吸濕性導(dǎo)致的，且還發(fā)現(xiàn)當(dāng)將金屬氧化物顆粒加入到該硬質(zhì)涂布層中，用以提高光催化劑層的粘合性時，分散金屬氧化物顆粒所使用分散劑遷移到光催化劑層上，覆蓋光催化劑的表面，進(jìn)而造成親水化的延遲，但可通過使硬質(zhì)涂布層內(nèi)的金屬氧化物顆粒的含量及其厚度各自落在特定范圍內(nèi)，從而防止以上提及的現(xiàn)象。基于前述發(fā)現(xiàn)和信息，從而完成本發(fā)明。具體地說，本發(fā)明提供下述內(nèi)容1.一種光催化劑硬質(zhì)涂膜，包括基底、底漆層、硬質(zhì)涂布層和光催化劑層，所述三層依次與基底的任一表面一起層壓，其中底漆層的厚度為3.0-20.0微米，和當(dāng)其溫度從80℃升高到100℃時，線性膨脹系數(shù)為3.0×10-3到7.9×10-3(K-1)，和該硬質(zhì)涂布層包括固化的硅烷化合物和，基于100質(zhì)量份硅烷化合物，20-70質(zhì)量份金屬氧化物顆粒，且厚度為1.2-1.9微米。
2.在前述條目1中列出的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中基底是由聚碳酸酯組成的膜。
3.在前述條目1或2中列出的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中底漆層是由丙烯酸底漆形成的層。
4.前述條目1-3任何一項(xiàng)中列出的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中硬質(zhì)涂布層是通過使用四烷氧基硅烷作為硅烷化合物和銻摻雜的氧化錫作為金屬氧化物顆粒形成的層。
5.前述條目1-4任何一項(xiàng)中列出的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中光催化劑層是通過使用硅烷化合物作為粘合劑和二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┬纬傻膶印?br> 6.前述條目1-5任何一項(xiàng)中列出的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中在基底另一表面上安裝壓敏粘合層。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)說明在本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜中使用的基底沒有具體限制，但可以根據(jù)情況合適地從各種塑料膜中選擇使用。其實(shí)例包括聚烯烴樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基戊烯-1和聚丁烯-1；聚酯基樹脂，例如聚對苯二甲酸乙二酯和聚萘二甲酸乙二酯；聚碳酸酯基樹脂；聚氯乙烯基樹脂；聚苯硫基樹脂；聚醚砜基樹脂；聚乙烯硫基樹脂；聚苯醚基樹脂；苯乙烯基樹脂；丙烯酸樹脂；聚酰胺基樹脂；聚酰亞胺基和纖維素基樹脂，例如乙酸纖維素。在這些當(dāng)中，從耐候性的角度考慮，尤其優(yōu)選聚碳酸酯膜?；椎暮穸葲]有具體限制，但可根據(jù)使用目的視情況從通常5-500微米，優(yōu)選10-300微米，更優(yōu)選10-200微米的范圍內(nèi)合適地選擇。
基底優(yōu)選透明，但也可被著色或者氣相沉積，且可含有紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑。另外，為了提高對安裝在其上的底漆層的粘合性，視需要可在任何一側(cè)或者兩側(cè)上，藉助氧化方法或者不均勻的構(gòu)圖方法，對基底進(jìn)行表面處理。氧化方法的實(shí)例包括電暈放電方法，鉻酸處理方法(濕法體系)，火焰處理方法，熱空氣處理方法，臭氧/紫外輻射方法和類似方法。不均勻構(gòu)圖方法的實(shí)例包括噴砂方法和溶劑處理方法。從工作效果和可操作性等角度考慮，根據(jù)基底類型視情況合適選擇的表面處理方法優(yōu)選電暈放電方法。在根據(jù)本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜中，在以上提及的基底上形成底漆層。需要底漆層對安裝在其上的硬質(zhì)涂膜具有有利的粘合性和同樣對以上提及的基底具有有利的粘合性，且當(dāng)其溫度從80℃升高到100℃時，其還具有3.0×10-3到7.9×10-3(K-1)的線性膨脹系數(shù)(下文簡稱為“線性膨脹系數(shù)”)。在公知的底漆例如丙烯酸、聚酯基、聚氨酯基、硅氧烷基、橡膠基和類似底漆中，可使用各自的線性膨脹系數(shù)在前述范圍內(nèi)的那些；從耐用性、粘合性和類似因素的角度考慮，丙烯酸底漆是合適的。
需要底漆層的線性膨脹系數(shù)落在以上提及的范圍內(nèi)，以便抑制龜裂發(fā)生，結(jié)果使得在其中其系數(shù)高于該上限或低于該下限的任何一種情況下不可能抑制其發(fā)生。特別優(yōu)選的范圍是3.2×10-3到7.8×10-3(K-1)。視需要，基于100質(zhì)量份底漆，可摻入用量優(yōu)選0.01-10質(zhì)量份，尤其優(yōu)選0.1-5質(zhì)量份的紫外吸收劑和/或光穩(wěn)定劑到底漆層中。在根據(jù)本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜中，需要底漆層的厚度范圍為3.0-20.0微米，尤其3.5-8.0微米，以便顯示出抑制和緩沖基底膨脹的效果，抑制在光催化劑層上出現(xiàn)裂紋，和當(dāng)紫外吸收劑包含在底漆層內(nèi)時，有效地顯示出紫外吸收劑的效果?？赏ㄟ^包括下述步驟的方法形成底漆層通過公知的方法，例如棒涂法、刮刀式涂布法、輥涂法、刮板式涂布法、模涂法、照相凹版涂布法或幕涂法，施涂由合適的溶劑、底漆和視具體情況而定的紫外吸收劑和光穩(wěn)定劑組成的涂料溶液到基底上，并在80-160℃的溫度下加熱所得涂層約30秒-5分鐘。在根據(jù)本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜中，在以這一方式形成的底漆層上形成含固化的硅烷化合物和金屬氧化物顆粒的硬質(zhì)涂布層。硅烷化合物可例舉烷氧基硅烷化合物和氯代硅烷化合物。
烷氧基硅烷化合物的實(shí)例包括四烷氧基硅烷，例如四甲氧基硅烷、四丁氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四異丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷和四叔丁氧基硅烷；三烷氧基硅烷氫化物，例如三甲氧基硅烷氫化物、三乙氧基硅烷氫化物和三丙氧基硅烷氫化物；二烷氧基硅烷氫化物，例如二甲氧基硅烷氫化物、二乙氧基硅烷氫化物和二丙氧基硅烷氫化物；甲基三甲氧基硅烷；甲基三乙氧基硅烷；甲基三丙氧基硅烷；甲基三異丙氧基硅烷；乙基三甲氧基硅烷；乙基三乙氧基硅烷；丙基三乙氧基硅烷；丁基三甲氧基硅烷；苯基三乙氧基硅烷；γ-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷；γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；二甲基二甲氧基硅烷；甲基苯基二甲氧基硅烷；乙烯基三甲氧基硅烷；乙酰氧基三乙氧基硅烷；二乙烯基二甲氧基硅烷；和二乙烯基二乙氧基硅烷。氯代硅烷化合物的實(shí)例包括乙基二氯硅烷；乙基三氯硅烷；二甲基二氯硅烷；三氯硅烷；三甲基氯代硅烷；和甲基三氯硅烷?？蓡为?dú)或結(jié)合至少一種其它物種使用以上援引的任何一種硅烷化合物。
在它們當(dāng)中，從置于硬質(zhì)涂布層上的光催化劑層的光催化分解性的角度考慮，硅烷化合物的水解縮合物的固化產(chǎn)物優(yōu)選不具有有機(jī)基團(tuán)。因此，希望使用四烷氧基硅烷、三烷氧基硅烷氫化物或二烷氧基硅烷氫化物作為烷氧基硅烷化合物且完全水解。除了前述以外，金屬氧化物顆粒還可例舉例如金屬例如是Si、Ge、Sn、Al、In、Ga、Zn、Ti、Zr、Sc、Y和鑭系元素基金屬(Ce等)的氧化物、復(fù)合氧化物和金屬摻雜的氧化物顆粒?？蓡为?dú)或結(jié)合至少一種其它物種使用以上援引的任何一種金屬氧化物顆粒。
從防止卷曲、硬質(zhì)涂層的性能等角度考慮，金屬氧化物顆粒的平均粒徑范圍優(yōu)選為1-10000納米，更優(yōu)選10-500納米，尤其優(yōu)選20-200納米。在形成硬質(zhì)涂布層之前，制備涂料溶液，所述涂料溶液包括合適溶劑、以上援引的硅烷化合物、金屬氧化物顆粒和視具體情況而定，視需要摻入的小量水解催化劑和提高在溶劑內(nèi)的分散度的分散劑。
隨后，通過包括下述步驟的方法形成硬質(zhì)涂布層通過公知的方法，例如棒涂法、刮刀式涂布法、輥涂法、刮板式涂布法、模涂法、照相凹版涂布法或幕涂法，施涂如此制備的涂料溶液到以上提及的方式制備的底漆層上，并在80-160℃的溫度下加熱所得涂層30秒-5分鐘。
設(shè)定在80℃或更高下的溫度可防止溶劑殘留在硬質(zhì)涂布層內(nèi)，而設(shè)定在160℃或更低的溫度可防止基底收縮，喪失光滑度。按照這一方式，可形成含固化的硅烷化合物和金屬氧化物顆粒的硬質(zhì)涂布層，其中固化的硅烷化合物通過溶膠-凝膠方法形成。關(guān)于固化的硅烷化合物和金屬氧化物顆粒在硬質(zhì)涂布層內(nèi)的含量，基于100質(zhì)量份固化的硅烷化合物，金屬氧化物顆粒的含量需要至少20質(zhì)量份，以便防止硬質(zhì)涂布層因?qū)υ搶拥恼澈闲宰儾顚?dǎo)致更易于劃傷，同時基于100質(zhì)量份固化的硅烷化合物，需要70或更低質(zhì)量份，以便確保必須的親水性。也就是說，金屬氧化物顆粒的含量需要在20-70質(zhì)量份范圍內(nèi)，尤其優(yōu)選30-60質(zhì)量份。在12小時內(nèi)的親水性落在實(shí)際的親水性范圍內(nèi)。除了硬質(zhì)涂層功能以外，還可通過合適地選擇在硬質(zhì)涂布層內(nèi)金屬氧化物顆粒的類型，賦予硬質(zhì)涂布層其它功能，例如，紫外線屏蔽和紅外線屏蔽功能。具體地說，通過使用例如二氧化鈦、氧化鋅、氧化鈰顆粒，藉助氧化鐵通過對二氧化鈦顆粒進(jìn)行復(fù)合處理形成的混雜顆粒，和通過用無定形氧化硅涂布氧化鈰顆粒表面形成的混雜顆粒，通過散射紫外線，從而賦予硬質(zhì)涂布層紫外線屏蔽功能。
此外，通過使用例如諸如二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋅、氧化銦、氧化錫、硫化鋅，尤其氧化錫ATO(銻摻雜的氧化錫)和ITO(銦摻雜的氧化錫)之類的金屬氧化物顆粒，從而賦予硬質(zhì)涂布層紅外線屏蔽功能。在其中具有光催化活性的金屬氧化物顆粒用于硬質(zhì)涂布層的情況下，優(yōu)選在使用之前使金屬氧化物的光催化活性失活，為的是抑制因作為下部層的底漆層內(nèi)和作為上部層的光催化劑層內(nèi)的光催化作用導(dǎo)致的劣化。
硬質(zhì)涂布層的厚度需要在1.2-1.9微米范圍內(nèi)，優(yōu)選1.3-1.8微米。在根據(jù)本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜中，在按照前述方式形成的硬質(zhì)涂布層上形成光催化劑層。
在光催化劑層內(nèi)使用的光催化劑沒有具體限制，但可例舉例如公知的光催化劑，例如二氧化鈦(它是丁烯的光催化劑)、鈦酸鍶(SrTiO3)、鈦酸鋇(BaTixO9)、鈦酸鈉(Na2Ti6O13)、二氧化鋯、α-Fe2O3、氧化鎢、K4Nb6O17、Rb4Nb6O17、K2Rb2Nb6O17、硫化鎘和硫化鋅?？蓡为?dú)或結(jié)合至少一種其它物種使用以上援引的任何一種物種。在這些當(dāng)中，二氧化鈦，尤其銳鈦礦型二氧化鈦用作實(shí)際的光催化劑。在硬質(zhì)涂布層上形成光催化劑層的方法沒有具體限制，條件是形成對硬質(zhì)涂布層具有有利的粘合性的光催化劑層?？捎玫姆椒衫e例如，干法，如PVD(物理氣相沉積)方法，例如真空氣相沉積方法和濺射方法，CVD(化學(xué)氣相沉積)方法和金屬噴涂方法；和使用涂料溶液的濕法。在這些當(dāng)中，從其操作簡單性和能容易形成光催化劑層的角度考慮，濕法是有利的。濕法是包括施涂含以上提及的光催化劑顆粒和無機(jī)粘合劑的涂料溶液到硬質(zhì)涂布層上，并使該涂層進(jìn)行干燥處理，形成光催化劑層的方法。
在涂料溶液內(nèi)使用的無機(jī)粘合劑沒有具體限制，條件是它可顯示出粘合劑功能，但從對硬質(zhì)涂布層的粘合性角度考慮，優(yōu)選例舉例如固化的硅烷化合物。這種硅烷化合物具體地例舉帶有可水解的有機(jī)基團(tuán)的那些，其中包括四烷氧基硅烷，例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四異丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四異丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷和四叔丁氧基硅烷；三烷氧基硅烷氫化物，例如三甲氧基硅烷氫化物、三乙氧基硅烷氫化物和三丙氧基硅烷氫化物；二烷氧基硅烷氫化物，例如二甲氧基硅烷氫化物、二乙氧基硅烷氫化物和二丙氧基硅烷氫化物?？蓡为?dú)或結(jié)合至少一種其它物種使用以上援引的任何一種硅烷化合物。為了防止發(fā)生龜裂，可結(jié)合使用烷基三烷氧基硅烷?？赏ㄟ^添加光催化劑顆粒、以上援引的無機(jī)粘合劑和小量的水解催化劑到合適的溶劑內(nèi)制備涂料溶液。
隨后，可通過包括下述步驟的方法形成光催化劑層通過公知的方法，例如棒涂法、刮刀式涂布法、輥涂法、刮板式涂布法、模涂法、照相凹版涂布法或幕涂法，施涂如此制備的涂料溶液到硬質(zhì)涂布層上，并在80-160℃的溫度下加熱所得涂層30秒-5分鐘。
設(shè)定在80℃或更高下的溫度可防止溶劑殘留在光催化劑層內(nèi)，而設(shè)定在160℃或更低的溫度可防止基底收縮，喪失光滑度。按照這一方式，在具有有利的粘合性的硬質(zhì)涂布層上形成含光催化劑顆粒和無機(jī)粘合劑的光催化劑層。
在此情況下，光催化劑顆粒的平均粒徑范圍通常為1-1000nm，優(yōu)選10-500nm。在光催化劑層內(nèi)光催化劑顆粒對無機(jī)粘合劑的含量之比優(yōu)選在1∶9到9∶1范圍內(nèi)。
無機(jī)粘合劑的含量，當(dāng)大于前述范圍時，引起沒有充分地顯示出光催化功能的擔(dān)心，而其含量當(dāng)小于前述范圍時，引起沒有充分地顯示出粘合劑功能的擔(dān)心。因此，更優(yōu)選的含量之比為3∶7到7∶3。
光催化劑層的厚度范圍優(yōu)選為0.01-10微米，尤其優(yōu)選0.01-1微米。在其中根據(jù)本發(fā)明的光催化劑硬質(zhì)涂膜用于在被粘物上裱糊目的的情況下，可依次在與配有硬質(zhì)涂布層的表面相反的基底表面上安裝壓敏粘合層和剝離片材。
構(gòu)成壓敏粘合層的壓敏粘合劑沒有具體限制，但可視情況合適地從公知的壓敏粘合劑當(dāng)中選擇使用。從耐水性等角度考慮優(yōu)選的實(shí)例包括丙烯酸、聚氨酯基和硅氧烷基壓敏粘合劑。壓敏粘合層的厚度范圍通常為5-100微米，優(yōu)選10-60微米，和可視需要摻入紫外吸收劑或光穩(wěn)定劑。安裝在壓敏粘合層上的剝離片材可例舉紙張，例如玻璃紙、涂布紙和層壓紙，和用剝離劑如有機(jī)硅樹脂涂布的各種塑料膜。沒有具體地限制剝離片材的厚度，但通常范圍為約20-150微米。以下概述本發(fā)明的操作效果和優(yōu)點(diǎn)。光催化劑硬質(zhì)涂膜從暴露于戶外起數(shù)天內(nèi)顯示出光催化功能且耐候性優(yōu)良，亦即在長時間段內(nèi)不龜裂、變白和剝離，且非常適合于在窗玻璃和用于高層建筑窗戶的塑料板的外表面上裱糊和用于在展覽窗上裱糊。在使用之前，剝離掉剝離片材，并使壓敏粘合層的暴露表面與待粘著的物體接觸。實(shí)施例以下參考工作實(shí)施例和對比例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，然而所述實(shí)施例應(yīng)當(dāng)永遠(yuǎn)不限制本發(fā)明至此。
測量在實(shí)施例中制備的光催化劑硬質(zhì)涂膜的物理性能并根據(jù)下述工序評價。(1)線性膨脹系數(shù)通過使用熱分析儀(由Shimadzu Corporation以商品名“TMA-50”制造)，通過在10mN的負(fù)載和10℃/min的升溫速度條件下，從室溫加熱長度10mm×厚度80微米的底漆樣品到105℃，并通過測量在從80℃室溫到100℃的過程中長度的變化，從而測定線性膨脹系數(shù)。(2)親水化時間和接觸角用來自1.0mW/cm2(黑色)的BLB熒光燈的紫外線輻照光催化劑層的表面，和直到與水的接觸角變?yōu)?0度或更低時測量的時間段被視為親水化時間。
通過使用接觸角測量儀(由Kyowa Kaimen Kagaku Co.，Ltd.以商品名“CA-X 150”制造)，通過由微型注射器滴落水滴到樣品表面上，并通過測量被視為接觸角的與水接觸的角度，從而測量接觸角。(3)加速耐候性試驗(yàn)對于粘著在厚度為3mm的玻璃片上的樣品來說，通過使用Sunshine超長壽命的氣候計(由Suga Testing Instrument Co.，Ltd.以商品名“WEL-SUN-HCH”制造)，根據(jù)JIS A5759中規(guī)定的方法(用于建筑窗玻璃的膜)，進(jìn)行加速耐候性試驗(yàn)。(4)從加速耐候性試驗(yàn)推導(dǎo)得到的裂紋出現(xiàn)時間通過使用光學(xué)顯微鏡(放大1000倍)，每隔100小時的加速耐候性試驗(yàn)時間段檢測裂紋的出現(xiàn)，和直到裂紋出現(xiàn)時的時間段被視為裂紋出現(xiàn)時間。(5)耐候性對于進(jìn)行1900小時的加速耐候性試驗(yàn)之后獲得的樣品來說，進(jìn)行下文所述的耐候性試驗(yàn)和硬質(zhì)涂層性能試驗(yàn)和以上提及的接觸角測量。(a)耐候性試驗(yàn)根據(jù)JIS K5600-5-6{用于油漆的測試方法，第5部分膜的機(jī)械性能，第6節(jié)粘合試驗(yàn)(劃格法附著力試驗(yàn))}，進(jìn)行測量，并基于下述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。
0最高耐候性且沒有引起剝離4最低耐候性，引起全部涂層剝離。(b)硬質(zhì)涂層性能試驗(yàn)當(dāng)用鋼棉#0000和/或網(wǎng)摩擦光催化劑層表面時，肉眼觀察劃傷，以便基于下述標(biāo)準(zhǔn)評價。
◎用鋼棉#0000往復(fù)摩擦10次沒有劃傷○用鋼棉#0000往復(fù)摩擦3次沒有劃傷△用鋼棉#0000往復(fù)摩擦3次出現(xiàn)劃傷，但用網(wǎng)往復(fù)摩擦3次沒有劃傷×用網(wǎng)往復(fù)摩擦3次出現(xiàn)劃傷實(shí)施例1通過棒涂法，用丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“Solgard Primer 85B-2H18”制造，固體含量18％質(zhì)量，線性膨脹系數(shù)7.71×10-3(K-1)}在一側(cè)上涂布厚度為100微米的聚碳酸酯膜(由Asahi Glass Co.，Ltd.以商品名“Lexan 8010”制造)，以便在干燥之后的厚度為4.0微米，和之后在100℃下干燥涂布的膜1分鐘，形成底漆層。
隨后，通過棒涂法，用涂料溶液涂布所得底漆層，所述涂料溶液通過添加50.0質(zhì)量份銻摻雜的氧化錫(ATO){由Ishihara TechnoCo.，Ltd.以商品名“SNS-10B”，ATO含量27％質(zhì)量}到100.0質(zhì)量份硅氧烷基硬質(zhì)涂布劑{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“Solgard NP 730-0.2x”制造，固體含量25％質(zhì)量}而獲得，以便干燥之后的厚度變?yōu)?.5微米，和之后在130℃下干燥所得涂層5分鐘，形成硬質(zhì)涂布層，在所述硬質(zhì)涂布層內(nèi)，以每100.0質(zhì)量份固化的硅烷化合物計，ATO的含量為54.0質(zhì)量份。
隨后，通過棒涂法，用涂料溶液涂布所得硬質(zhì)涂布層，其中所述涂料溶液通過添加100.0質(zhì)量份作為光催化劑的二氧化鈦的分散體{由Dainippon Ink and Chemicals Co.，Ltd.以商品名“TitaniaBunsantai TD-04”制造，固體含量10％質(zhì)量}到750.0質(zhì)量份烷氧基硅烷溶液{由Colcoat Co.，Ltd.以生皮“Colcoat p”制造，固體含量2％質(zhì)量}中而獲得，以便干燥之后的厚度變?yōu)?.1微米，和之后在130℃下干燥所得涂層5分鐘，形成光催化劑層。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例2重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是用丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“SolgardPrimer 85B-4H18”制造，固體含量18％質(zhì)量，線性膨脹系數(shù)3.82×10-3(K-1)}替代丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“Solgard Primer 85B-2H18”制造}。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例3重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是在形成硬質(zhì)涂布層的涂料溶液中銻摻雜的氧化錫(ATO)的共混量從50.0變?yōu)?0.0質(zhì)量份。結(jié)果，以每100質(zhì)量份硬質(zhì)涂布層內(nèi)的固化硅烷化合物計，ATO的含量為32.4質(zhì)量份。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例4重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是硬質(zhì)涂布層的厚度從1.5變?yōu)?.3微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例5重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是硬質(zhì)涂布層的厚度從1.5變?yōu)?.8微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例6重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是底漆層的厚度從4.0變?yōu)?.5微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。實(shí)施例7重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是底漆層的厚度從4.0變?yōu)?.0微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。對比例1重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是用丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“SolgardPrimer 85B-4HP18”制造，固體含量18％質(zhì)量，線性膨脹系數(shù)0.56×10-3(K-1)}替代丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“Solgard Primer 85B-2H18”制造}。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。
對比例2重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是用丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“SolgardPrimer 85B-2B18”制造，固體含量18％質(zhì)量，線性膨脹系數(shù)7.95×10-3(K-1)}替代丙烯酸樹脂{由Nippon Dacro Shamrock Co.，Ltd.以商品名“Solgard Primer 85B-2H18”制造}。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。對比例3重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是在形成硬質(zhì)涂布層的涂料溶液中銻摻雜的氧化錫(ATO)的共混量從50.0變?yōu)?0.0質(zhì)量份。結(jié)果，以每100.0質(zhì)量份硬質(zhì)涂布層內(nèi)的固化硅烷化合物計，ATO的含量為10.8質(zhì)量份。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。對比例4重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是在形成硬質(zhì)涂布層的涂料溶液中銻摻雜的氧化錫(ATO)的共混量從50.0變?yōu)?0.0質(zhì)量份。結(jié)果，以每100.0質(zhì)量份硬質(zhì)涂布層內(nèi)的固化硅烷化合物計，ATO的含量為86.4質(zhì)量份。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。對比例5重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是硬質(zhì)涂布層的厚度從1.5變?yōu)?.0微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。對比例6重復(fù)實(shí)施例1的工序，制備光催化劑硬質(zhì)涂膜，所不同的是硬質(zhì)涂布層的厚度從1.5變?yōu)?.0微米。
測量并評價如此獲得的光催化劑硬質(zhì)涂膜的各種性能。表1給出了結(jié)果。
在表1中，“對比例”代表“對比實(shí)施例”。表1-1 表1-權(quán)利要求
1.一種光催化劑硬質(zhì)涂膜，包括基底、底漆層、硬質(zhì)涂布層和光催化劑層，所述三層依次與基底的任一表面一起層壓，其中底漆層的厚度為3.0-20.0微米，和當(dāng)其溫度從80℃升高到100℃時，線性膨脹系數(shù)為3.0×10-3到7.9×10-3(K-1)，和該硬質(zhì)涂布層包括固化的硅烷化合物和，基于100質(zhì)量份硅烷化合物，20-70質(zhì)量份金屬氧化物顆粒，且厚度為1.2-1.9微米。
2.權(quán)利要求1的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中基底是由聚碳酸酯組成的膜。
3.權(quán)利要求1或2的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中底漆層是由丙烯酸底漆形成的層。
4.權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中硬質(zhì)涂布層是通過使用四烷氧基硅烷作為硅烷化合物和銻摻雜的氧化錫作為金屬氧化物顆粒形成的層。
5.權(quán)利要求1-4任何一項(xiàng)的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中光催化劑層是通過使用硅烷化合物作為粘合劑和二氧化鈦?zhàn)鳛楣獯呋瘎┬纬傻膶印?br> 6.權(quán)利要求1-5任何一項(xiàng)的光催化劑硬質(zhì)涂膜，其中在基底另一表面上安裝壓敏粘合層。
全文摘要
公開了一種光催化劑硬質(zhì)涂膜，其包括基底、底漆層、硬質(zhì)涂布層和光催化劑層，所述三層依次與基底的任一表面一起層壓，其中底漆層的厚度為3.0－20.0微米，和當(dāng)其溫度從80℃升高到100℃時，線性膨脹系數(shù)為3.0×10
文檔編號C09D183/06GK1840325SQ20061005921
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者田中敦裕, 菅谷忠義 申請人:琳得科株式會社