[發明專利]施加光催化分散體的方法和制板方法

有效

• 申請號: 201480051569.9
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN105555882B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: M·哈姆勒;H·佩爾松;S·L·奧斯特伽德;M·博格林
• 申請（專利權）人: 瓦林格光催化股份有限公司
• 主分類號: D21H19/16
• 分類號: D21H19/16;D21H17/00;D21H17/51;D21H17/68;D21H21/52;D21H21/14;D21H27/26;D21H27/18;D21H27/24;B01J21/06;B01J35/00;B01J37/02;B01J35/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 彭立兵;林柏楠

本公開涉及在紙(2)上施加光催化分散體(10)的方法，其包括用熱固性樹脂浸漬紙(2)，干燥所述樹脂浸漬紙(2)，在所述干燥的樹脂浸漬紙(2)上施加包含光催化納米粒子和抗光致灰化添加劑的光催化分散體(10)，和干燥所述具有施加在其上的光催化分散體(10)的樹脂浸漬紙(2)。本公開還涉及制板方法，其包括所述施加光催化分散體的方法。

發明領域

本發明涉及在紙上施加光催化分散體的方法和這樣的光催化分散體。

技術背景

光催化材料，如TiO₂在許多用途中用于獲得自潔和空氣清潔性質。使用光催化材料的最大障礙是擴大規模以進行大型工業生產，例如如何以經濟的方式和以可集成到現有生產工藝中的方式將光催化材料施加到基底上。

用樹脂浸漬紙，如裝飾紙和貼面紙(overlay paper)的方法是公知方法。這些紙適用于形成例如建筑板，如地板、壁板、天花板、家具部件等的層壓表面。

WO 2009/062516描述了用包含光催化納米粒子的浸漬液浸漬未浸漬的紙和此后用聚合物樹脂浸漬該紙的方法。此文獻還公開了用包含納米粒子的聚合物樹脂組合物一步浸漬紙的方法。但是，這些方法已證實難以包括在現有浸漬生產線中。還已證實在用包含納米粒子的聚合物樹脂組合物一步浸漬時難以避免光致灰化(photogreying)的問題。

WO 2011/0938785描述了在剛用樹脂浸漬的板上在未固化和濕狀態下噴涂施加光催化納米粒子的方法。這種方法已證實難以包括在現有浸漬生產線中。

此外，缺乏長時間保存的具有持久性能的材料和涂料。在例如建筑材料中使用光催化活性TiO₂的一個缺點是缺乏色牢度和在暴露于光時的變色。在紙和層壓工業中，TiO₂是常用顏料，但需要沒有或具有降低的光催化活性的特殊等級的TiO₂，因為光催化性TiO₂在暴露于光時光致灰化。光致灰化是裝飾品和紙工業中所用的顏料TiO₂的重要品質特性，且光致灰化具有重大實踐意義，因為其影響產品，如漆、聚合物和化妝品的顏色。

在暴露于光時TiO₂的顏色從白色變成深紫色時表現出光致灰化。已經表明，在不存在氧的情況下在照射過程中由TiO₂的還原(可能從Ti⁴⁺到Ti³⁺)造成光致灰化。

可以通過檢查TiO₂的光催化性質來解釋光致灰化過程，這顯示在圖1中。當用波長短于帶隙的光照射TiO₂時，吸收的光子可生成電子/空穴對。通常，電子在導帶中移向表面，在此發生還原。在大多數情況下，氧被電子還原。在低氧環境中，例如在三聚氰胺甲醛樹脂基質或另一類型的氨基樹脂中，電子無法被氧吸收并移向Ti中心和產生Ti³⁺中心。Ti³⁺中心是紫/藍色的并造成該產品的藍色調。這一機制被稱作光致灰化。在例如層壓材料中，三聚氰胺甲醛樹脂的高聚合度和密度使來自周圍環境的氧和水分的擴散極慢且灰色Ti³⁺離子氧化成白色Ti⁴⁺離子變慢。但是，Ti⁴⁺光還原成Ti³⁺是快速的，因此層壓板和面板變灰。層壓板和面板的另一重要方面是在固化過程中釋放甲醛。甲醛已知是強還原劑且基質中的甲醛可降低氧的總分壓和增強光致灰化。當層壓板和面板儲存在暗處時，光催化還原步驟受到抑制，并在數天直至數周內，緩慢氧化步驟使面板變回原始顏色。

光致灰化過程可逆且氧已知逆轉光致灰化過程，但從深紫色向原始顏色的改變比逆反應慢得多。