[發明專利]光催化劑轉印膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201980025265.8
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN111971331B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 湯山昌弘;古館學;井上友博
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;B01J23/66;B01J23/89;B01J35/02;B01J37/02;B05D5/00;B05D7/00;B05D7/24;C09D183/00;C09D5/14;C09D7/61;C08L67/02;C08L61/28;C08L23/12
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉強

本發明提供一種光催化劑轉印膜及其制造方法，所述光催化劑轉印膜能夠均勻地將高透明性且在暗處顯示出抗菌性的光催化劑層轉印加工至各種轉印基材的表面。一種光催化劑轉印膜，其在基膜上具有包含含有氧化鈦粒子的光催化劑、含有抗菌性金屬的合金粒子、硅化合物以及表面活性劑的光催化劑層。一種光催化劑轉印膜的制造方法，該方法包括：將包含含有氧化鈦粒子的光催化劑、含有抗菌性金屬的合金粒子、硅化合物、表面活性劑以及水性分散介質的光催化劑涂敷液涂布在基膜上，并進行干燥。

技術領域

本發明涉及一種用于在表面具有光催化劑的基材的制造的轉印膜及其制造方法，特別地，涉及一種能夠得到顯示出抗菌性等特性的高透明性的光催化劑薄膜的光催化劑轉印膜。

背景技術

層疊在基材表面的光催化劑膜由于其中所含有的氧化鈦等光催化性金屬化合物通過紫外線/可見光的照射而將有機物分解、表現出親水性，因此，將其活用于基材表面的凈化、除臭、抗菌等用途。

近年來，光催化劑材料作為無機類抗菌劑/抗霉菌劑引起了人們的注目，并且在基材表面的凈化、除臭以及抗菌等用途中推進著實用化。光催化反應為通過氧化鈦等光催化性金屬化合物吸收光而產生的激發電子和空穴引起的反應。作為抗菌劑的作用機理，認為是因為通過光催化反應在光催化性金屬化合物的表面生成的激發電子和空穴與吸附在光催化性金屬化合物的表面的氧、水進行氧化還原反應，生成的活性物質作用于微生物，引起細胞膜損傷并使其死亡，并且，通過長時間作用并最終導致直至微生物分解。因此，可以說光催化劑材料具有能夠對包括霉菌在內的廣泛的各種微生物發揮其效果、產生抗性菌的可能性也低、并且隨著時間的推移幾乎沒有劣化等優勢。

但是，由于光催化反應為由紫外線區域(波長為10～400nm)的光或可見區域(波長為400～800nm)的光的照射引起的反應，因此，從原理上講，在照射不到自然光、人造光的暗處則無法得到該光催化反應的效果。另一方面，由于細菌、真菌(霉菌)即使沒有光也能繁殖，因此，在如抗菌/抗霉菌產品那樣要求期待的期間、性能的持續性的產品中，也需要即使在照射不到光的暗處也顯示出抗菌性/抗霉菌性的光催化劑材料。

為了解決上述問題，正在進行著通過并用光催化劑和除了光催化劑以外的抗菌劑/抗霉菌劑來完善光催化劑的功能的光催化劑材料的研究。由于光催化劑分解有機物，因此，與除了光催化劑以外的抗菌劑/抗霉菌劑并用時，使用無機類的抗菌劑/抗霉菌劑是適當的。例如，在日本特開2000-051708號公報和日本特開2008-260684號公報(專利文獻1和專利文獻2)中，公開了在作為光催化劑的氧化鈦中添加作為抗菌成分/抗霉菌成分的銀、銅，獲得了在暗處的抗菌性、抗霉菌性。

通常，以將光催化劑粒子分散在溶劑中、混合成膜成分使其涂料化、并將該涂料涂布于基材上的方式使用光催化劑。但如上所述，為了提高抗菌性能/抗霉菌性能，若添加銀、銅、鋅等金屬成分，則多數情況下會發生實際問題。即，作為擔載銀、銅、鋅等金屬或其化合物的方法，在使金屬原料與光催化劑粒子粉末反應而擔載的情況下，隨后將其分散在溶劑中的工藝需要花費大量的功夫，因此不優選。在將金屬原料添加在預先分散有光催化劑粒子的分散液中的情況下，由于阻礙光催化劑粒子的分散穩定性成為引起凝聚的原因，因此，在將該光催化劑薄膜形成于各種基材上時，多數情況下難以得到實際上需要的透明性。

另外，在將銀、銅、鋅等金屬或其化合物添加在光催化劑的原料中之后進行熱處理而得到含有抗菌性/抗霉菌性金屬的光催化劑粒子的方法中，存在下述問題：由于光催化劑粒子的結晶性降低，得到的光催化功能降低，而且，部分抗菌性/抗霉菌性金屬被二氧化鈦覆蓋，不能顯露于表面，因而得到的抗菌性/抗霉菌性也降低。

另外，由于光催化劑層為納米粒子，因此，其成膜性低且難以維持表面的膜。為了提高膜的密合性，探討著在樹脂中添加硅酮類粘合劑等來提高密合性。但是，由于光催化劑的氧化分解作用，有機粘合劑成分也會被分解，存在光催化劑膜的持續性不佳的問題。另外，由于基材，平滑性低，因此，難以在基材上形成光催化劑的均勻的膜。