(57)【要約】二酸化チタン及び抗光灰色化添加剤を含む光触媒組成物  本開示は、連続相中に分散した光触媒二酸化チタン粒子、及び少なくとも一種の抗光灰色化添加剤を含む光触媒組成物であって、前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、前記二酸化チタン粒子の光触媒活性を維持しながら、前記二酸化チタン粒子の光灰色化を制限することができ、前記該組成物の光灰色度指数(ΔＬ)が６未満である、組成物に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒組成物であって、
−連続相中に分散した光触媒二酸化チタン粒子と、
−少なくとも一種の抗光灰色化添加剤であって、前記組成物の前記光触媒活性を実質的に維持しながら、光灰色度を下げるために適用される抗光灰色化添加剤と
を含み、かつ
前記組成物の光灰色度指数(ΔＬ)が６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満である、光触媒組成物。
【請求項２】
前記組成物の前記光触媒活性が、少なくとも90％のレベルに維持される、請求項１に記載の光触媒組成物。
【請求項３】
前記組成物の前記光触媒活性が維持される、請求項１に記載の光触媒組成物。
【請求項４】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、0.1重量％を超える濃度で存在する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項５】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、1〜35重量％、好ましくは1〜15重量％、より好ましくは5〜12重量％の範囲内で存在する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項６】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、湿潤剤を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項７】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、界面活性剤を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項８】
前記界面活性剤が、非イオン界面活性剤であるか、又は非イオン界面活性剤を含む、請求項７に記載の光触媒組成物。
【請求項９】
前記界面活性剤が、シリコーン系界面活性剤であるか、又はシリコーン系界面活性剤を含む、請求項７又は８に記載の光触媒組成物。
【請求項１０】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤が、ポリグリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテルを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１１】
二酸化チタン粒子が、アナターゼ形である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１２】
前記二酸化チタン粒子が、5〜250nm、好ましくは5〜100nm、より好ましくは5〜50nmの範囲内の粒子径を有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１３】
前記組成物の光子効率が、0.025％を超える、好ましくは0.05％を超える、より好ましくは0.1％を超える、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１４】
前記連続相が、溶剤、好ましくは水である、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１５】
前記二酸化チタン粒子が、0.3重量％〜40重量％、好ましくは1.0重量％〜30重量％の範囲内の濃度を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１６】
前記組成物が、9を超えるｐＨを有する、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１７】
前記ｐＨが、例えばトリエチレンアミンなどのアミンにより安定化される、請求項１６に記載の光触媒組成物。
【請求項１８】
前記組成物が、4未満のｐＨを有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項１９】
前記ｐＨが、例えばＨＣｌなどの強酸により安定化される、請求項１８に記載の光触媒組成物。
【請求項２０】
分散剤、好ましくはプロピレングリコールをさらに含む、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２１】
結合剤、好ましくはケイ素又はチタン系材料をさらに含む、請求項１〜２０のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２２】
前記組成物が、光触媒インクである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２３】
湿潤剤をさらに含む、請求項１〜２２のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２４】
前記湿潤剤が、例えばトリエタノールアミンなどのアミン系化合物を含む、請求項２３に記載の光触媒組成物。
【請求項２５】
前記湿潤剤が、ジオール基を有する化合物を含む、請求項２３に記載の光触媒組成物。
【請求項２６】
前記湿潤剤が、グリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテルを含む、請求項２３に記載の光触媒組成物。
【請求項２７】
前記湿潤剤が、1〜35重量％、好ましくは5〜35重量％の範囲内で存在する、請求項２３〜２６のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２８】
前記組成物の変色(ΔＥ)指数が、６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満である、請求項１〜２７のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項２９】
前記組成物の黄色度(ΔＢ)指数が、６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満である、請求項１〜２８のいずれか１項に記載の光触媒組成物。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の組成物から形成された光触媒コーティング。
【請求項３１】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光触媒組成物から形成された光触媒コーティングを含む、建造物パネル。
【請求項３２】
請求項１〜２９のいずれか１項に記載の光触媒組成物を基材上に塗布する方法であって、
−コーティングを形成するために前記組成物を基材上に塗布すること、及び
−前記コーティングを乾燥させる、及び／又は硬化させることを含む、方法。
【請求項３３】
前記組成物が、デジタル印刷により塗布される、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
表面を有する建造物パネルであって、前記表面が、光触媒二酸化チタン粒子及び少なくとも一種の抗光灰色化添加剤を含み、かつ前記表面の光灰色度指数(ΔＬ)が６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満である、建造物パネル。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、色彩堅ろう安定性で、光触媒活性の製品を製造できる光触媒組成物の処方に関する。本発明は、そのような光触媒組成物のコーティング、そのような光触媒組成物を塗布する方法、及び光触媒特性を有する建造物パネルにも関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒材料、例えばＴｉＯ２、は、自己清浄化及び空気清浄化特性を得るための多くの用途に使用されている。光触媒材料の最も大きな障害物は、大きな工業製品を作るための大規模化である。インクジェット印刷技術は、水系懸濁液又は溶剤系懸濁液を使用して機能材料を塗布するための経済的な方法である。インクジェット印刷は非接触堆積方法であり、ほとんど全ての基材上に直接パターン形成で、大面積被覆を行うのに使用される。インクジェット印刷を使用する利点は、簡潔性、低コスト、材料浪費が少ないこと、エーロゾルのスプレーによる環境問題が少ないこと、及び被覆の制御である。
【０００３】
さらに、長期間にわたって保存される、性能が長続きする材料及びコーティングが不足している。例えば、光触媒的に活性なＴｉＯ２を建造物材料に使用する際の欠点は、光に露出することによる、色彩の堅ろう性が足りないこと及び色彩の変化である。製紙及びラミネート工業では、ＴｉＯ２は頻繁に使用される顔料であるが、光触媒ＴｉＯ２は、光に露出した時に、光灰色になるので、光触媒活性の無い、又は少なくした特殊グレードのＴｉＯ２が必要とされている。光灰色化は、装飾及び製紙工業に使用される顔料ＴｉＯ２の重要な品質特性であり、光灰色化は、塗料、重合体、及び化粧品のような、製品の色彩に影響を及ぼすので、実質的に非常に重要である。
【０００４】
光灰色化は、光に露出した時に、ＴｉＯ２の色彩が白色から暗スミレ色に変化することである。光灰色化は、酸素の非存在下で光照射の際にＴｉＯ２の還元(恐らく、Ｔｉ４＋からＴｉ３＋への)により引き起こされることが示唆されている。
【０００５】
光灰色化のプロセスは、図１に示す、ＴｉＯ２の光触媒特性を試験することにより、説明できる。ＴｉＯ２を、バンドギャップより短い波長の光で照射した時、吸収された光子は、電子／孔対を発生することができる。通常、電子は、伝導帯中を表面に移動し、そこで還元が起こる。ほとんどの場合、酸素は、電子により還元される。低酸素環境では、例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂マトリックスでは、電子は酸素により取られず、Ｔｉ−センターに移動し、Ｔｉ３＋センターを造る。Ｔｉ３＋センターは紫／青であり、製品の青色相を造る。この機構は光灰色化と呼ばれる。例えばラミネートでは、メラミンホルムアルデヒド樹脂の高度の重合及び密度が、周囲の環境から酸素及び湿分の拡散を非常に遅くし、灰色Ｔｉ３＋イオンから白色Ｔｉ４＋イオンへの酸化が遅くなる。しかし、Ｔｉ４＋からＴｉ３＋への光還元は速く、それによってラミネートボード及びパネルは、灰色になる。ラミネートボード及びパネルのもう一つの重要な態様は、硬化の際のホルムアルデヒドの放出である。ホルムアルデヒドは、強い還元剤であり、マトリックス中のホルムアルデヒドが、酸素の全体的な分圧を下げ、光灰色化を強化することができる。ラミネートボード及びパネルを暗所に保管すると、光触媒還元工程が抑制され、数日から数週間で、ゆっくりした酸化工程が、パネルを本来の色彩に戻す。
【０００６】
光灰色化プロセスは、可逆であり、酸素が、光灰色化プロセスを逆転させることが分かっているが、暗スミレ色から本来の色彩への変化は、逆の反応よりもはるかにゆっくりである。
【０００７】
製紙、装飾紙、ラミネート床張り、ラミネートパネル、ホイル及びフィルム工業では、セルロース及びメラミンホルムアルデヒド樹脂の存在がＴｉＯ２の光灰色化を促進するので、光灰色化は重要な実際的な問題である。ホルムアルデヒドは、光灰色化を促進することが示されている。例えば、ラミネート床中のメラミンホルムアルデヒド樹脂マトリックスでは、光露出により造り出される暗バイレットＴｉ３＋イオンが、酸素の分圧が非常に低いので、比較的安定している。系の中のＴｉ３＋濃度が増加すると、製品の灰色化が起こる。従って、紙及びラミネート用のＴｉＯ２グレードは、灰色化を無くすことができるように、表面変性している。ラミネート用のＴｉＯ２グレードは、表面被覆して、光触媒サイクルを抑制し、それによって、製品の光灰色化を抑えている。
【０００８】
ＴｉＯ２顔料を使用する製品の光灰色化を克服するために、様々な方法及び技術が開発されている。これらの技術の全てに共通しているのは、光触媒プロセスを抑制し、それによって、ＴｉＯ２の光触媒特性を不活性化することにより、光灰色化を排除することである。
【発明の概要】
【０００９】
本発明の実施態様の目的は、上記の技術及び公知の技術に対する改良を提供することである。
【００１０】
本発明の少なくとも特定の実施態様のさらなる目的は、光灰色化を下げ、光触媒活性を維持した組成物を得ることである。
【００１１】
本発明の少なくとも特定の実施態様のさらなる目的は、光触媒的で、色安定した組成物を得ることである。
【００１２】
本発明の少なくとも特定の実施態様のさらなる目的は、露光及び風化に対する色彩変化に関して、安定した光触媒組成物を処方することである。
【００１３】
本発明の少なくとも特定の実施態様のさらなる目的は、デジタル印刷により塗布できる光触媒組成物を提供することである。
【００１４】
これらの、及び他の目的の少なくとも幾つか、及び本説明から明らかな利点は、本発明の第一の態様による光触媒組成物により達成される。本光触媒組成物は、連続相中に分散した光触媒二酸化チタン粒子、及び少なくとも一種の抗光灰色化添加剤を含む。好ましい実施態様では、該組成物の光灰色度指数は、６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満である。
【００１５】
実施態様で、前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤は、組成物の光触媒活性を実質的に維持しながら、光灰色度を下げることができる。一実施態様では、光触媒活性は、少なくとも90％のレベルに維持される。
【００１６】
本発明の組成物は、粒子が、異なった組成物又は状態の連続相中に分散しているシステムとして、懸濁液又は分散液とも呼ばれる。
【００１７】
光触媒組成物は、光触媒コーティング液又は光触媒インクとして使用できる。
【００１８】
本発明の実施態様の利点は、光灰色度を下げることができるが、同時に、組成物の光触媒活性を実質的に維持し、それによって、光灰色化を下げ、光触媒特性を実質的に維持した組成物により形成される、光触媒コーティングも提供できることである。
【００１９】
特定の添加剤をＴｉＯ２処方物に添加することができ、それによって光灰色化を抑制し、一方、光触媒活性を実質的に維持できることが分かった。光灰色化を下げるのに好適な添加剤は、極性及び非極性部分を有する界面活性剤でよいが、これらに限定するものではない。これに対して、インク処方物に頻繁に使用される添加剤である、グリセリンの基を有する添加剤、及び例えばPEG-200、は光灰色化を強める。
【００２０】
幾つかの実施態様では、光灰色化を下げるのに好適な添加剤、即ち抗光灰色化添加剤は、組成物の光触媒二酸化チタン粒子を一時的に被覆するのに適している。抗光灰色化添加剤は、好ましくは光触媒二酸化チタン粒子に化学的に結合しない。抗光灰色化添加剤と光触媒二酸化チタン粒子との間の立体安定性が起こることがある、及び/又は抗光灰色化添加剤が光触媒二酸化チタン粒子を静電気的に被覆することができる。それによって、一時的な結合が得られる。
【００２１】
幾つかの実施態様では、抗光灰色化添加剤は、光触媒二酸化チタン粒子がマトリックス、例えば樹脂マトリックス又はラッカーマトリックス、中に整列し、それによって低酸素環境になるように機能することができ、粒子は被覆されたままであり、光灰色化が低下する。しかし、基材の表面上に整列した光触媒二酸化チタン粒子は、外部の影響、例えば摩耗、水の付着、等、にさらされ易くなり、一時的な結合が壊れることがある。一時的結合が壊れることにより、光触媒活性が励起される。それによって、光触媒活性が基材の、光触媒活性が望ましい領域、即ち基材の表面で制御される。基材の表面は、高酸素環境を代表する。従って、光灰色化が、基材全体を通して低下するのに対し、光触媒活性は表面で維持される。
【００２２】
さらに、光触媒二酸化チタン粒子を一時的に被覆する抗光灰色化添加剤は、組成物の表面で光触媒粒子を配向し易くするので、光触媒粒子の大部分が、基材に塗布した時に、組成物の表面で整列する。抗光灰色化添加剤の化学的構造は、二酸化チタン粒子を組成物の表面に向けて配向させることができる。
【００２３】
光触媒組成物は、添加剤をＴｉＯ２分散液に加えることにより、処方することができ、これは、亀裂形成無しに乾燥するＴｉＯ２混合物の塗布可能な被膜を作ることができる。
【００２４】
光触媒組成物は、好適な添加剤を光触媒分散液に混合することにより、製造することができる。光触媒組成物は、被膜又はコーティングを造ることにより、基材上に塗布することができる。光触媒組成物は、被膜の中及び/又は上に亀裂(例えばマッドクラック)を形成することなく、乾燥及び/又は硬化し得る。
【００２５】
光触媒組成物は、インクジェット技術により塗布することができ、これによって光触媒インクができる。公知の技術は、例えば重合体を懸濁液中の粒子に加えることにより、インクジェットインク及び顔料を安定化させることに焦点を合わせている。この焦点は、以前には顔料及び/又は粒子を安定化させ、沈降しない安定したインクを造ることに合わせていた。本発明の実施態様では、この焦点が、安定したコーティングを得ることに向けられ、インク及び/又はコーティング液を基材上に塗布した後、光触媒活性及び色彩堅ろう性に関して、長続きする性能を得ることにも向けられている。これは、様々な添加剤を調整された様式で加え、光に露出した時に、色彩安定した、色彩堅ろう性があるコーティングを得ることにより、達成される。伝統的に、インクジェット技術は、顔料懸濁液の塗布に使用され、最近では、環境的に安定した材料である水性顔料にも使用されている。顔料は、装飾コーティングを得るのに使用される。驚くべきことに、本発明の実施態様は、装飾特性を有する代わりに、透明コーティングであり、安定した色彩及び光触媒特性を有する、長く持続する光触媒インクを処方できることを示している。
【００２６】
前記少なくとも一種の抗光灰色化添加剤は、0.1重量％を超える濃度で存在することができる。例えば湿潤剤として使用する場合と比較して、過剰量の添加剤を加えることにより、添加剤は、光灰色化を下げるが、光触媒活性は実質的に維持される。抗光灰色化添加剤は、二酸化チタン粒子を一時的に被覆するのに十分な量で存在することができる。
【００２７】
前記少なくとも一種の添加剤は、1〜35重量％、好ましくは1〜15重量％、より好ましくは5〜12重量％の範囲内で存在できる。
【００２８】
前記少なくとも一種の添加剤は、湿潤剤を含むことができる。
【００２９】
前記少なくとも一種の添加剤は、界面活性剤を含むことができる。
【００３０】
前記界面活性剤は、非イオン界面活性剤でよいか、又はそれを含むことができる。
【００３１】
前記界面活性剤は、シリコーン系界面活性剤でよいか、又はそれを含むことができる。
【００３２】
前記少なくとも一種の添加剤は、オリゴマー又は重合体を含むことができる。
【００３３】
前記少なくとも一種の添加剤は、ポリグリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテル、を含むことができる。ポリグリコールは、湿潤剤としても機能する。ポリグリコールは、1〜35重量％、好ましくは5〜35重量％の範囲内で存在できる。
【００３４】
二酸化チタン粒子は、アナターゼ形でよい。
【００３５】
二酸化チタン粒子は、5〜250nm、好ましくは5〜100nm、より好ましくは5〜50nm、最も好ましくは5〜30nmの範囲内の一次粒子径を有することができる。二酸化チタン粒子は、アグロメレートサイズが＜300nm＜200nm＜100nm、例えば＜80nm、好ましくはアグリゲートサイズが＜60nm、例えば＜40nm、さらに好ましくはアグリゲート＜30nm、例えば＜20nmである。
【００３６】
組成物の光子効率は、0.025％を超える、好ましくは0.05％を超える、より好ましくは0.1％を超えることができる。
【００３７】
連続相は、溶剤、好ましくは水、でよい。
【００３８】
二酸化チタン粒子は、0.3重量％〜40重量％、好ましくは1.0重量％〜30重量％の範囲内の濃度を有することができる。
【００３９】
組成物は、9を超えるｐＨを有することができる。組成物のｐＨは、アミン、例えばトリエチレンアミン、により安定化させることができる。
【００４０】
組成物は、4未満のｐＨを有することができる。組成物のｐＨは、強酸、例えばＨＣｌ、により安定化させることができる。
【００４１】
光触媒組成物は、分散剤、好ましくはプロピレングリコール、をさらに含むことができる。
【００４２】
光触媒組成物は、結合剤、好ましくはケイ素又はチタン系材料、をさらに含むことができる。
【００４３】
光触媒組成物は、光触媒インクでよいか、又はそれを形成することができる。光触媒組成物は、デジタル印刷、好ましくはインクジェットプリンター、により印刷することができる。
【００４４】
光触媒組成物は、湿潤剤をさらに含むことができる。
【００４５】
湿潤剤は、アミン系化合物、例えばトリエタノールアミン、を含むことができる。
【００４６】
湿潤剤は、ジオール基を有する化合物を含むことができる。
【００４７】
湿潤剤は、グリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテル、を含むことができる。
【００４８】
湿潤剤は、1〜35重量％、好ましくは5〜35重量％の範囲内で存在することができる。
【００４９】
組成物の変色(ΔＥ)指数は、６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満でよい。
【００５０】
前記組成物の黄色度(ΔＢ)指数は、６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満でよい。
【００５１】
本発明の第二態様により、本発明の第一態様による組成物から形成された光触媒コーティングを提供する。本発明の第二態様は、先に述べた本発明の第一態様の利点の一部又は全部を取り入れており、先の説明が本コーティングにも適用される。
【００５２】
コーティングは、基材、例えば建造物パネル、例えば床パネル又は壁パネル、上に施すことができる。コーティングは、基材の表面又は表面層上に塗布することができる。表面層は、ラッカー層でよい。表面層は、ホルムアルデヒドを含む結合剤、例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂を含むことができる。表面層は、メラミンホルムアルデヒド樹脂を含浸させた紙でよい。表面層は、木材繊維及び結合剤、好ましくはメラミンホルムアルデヒド、を含む木材粉体層でよい。
【００５３】
本発明の第三態様により、本発明の第一態様による組成物を、基材上に塗布する方法を提供する。本方法は、該組成物を基材上に塗布してコーティングを形成し、前記コーティングを乾燥させる、及び／又は硬化させることを含むことができる。
【００５４】
組成物は、デジタル印刷、好ましくはインクジェットプリンターにより塗布する。
【００５５】
本発明の第四態様により、建造物パネルを提供する。建造物パネルは、光触媒二酸化チタン粒子及び少なくとも一種の抗光灰色化添加剤を含む表面を有することができ、表面の光灰色度指数(ΔＬ)が６未満、例えば５未満、好ましくは４未満、例えば３未満、例えば２未満でよい。建造物パネルの表面は、好ましくは上に記載した型の光触媒組成物で被覆してある。建造物パネルは、表面又は表面層、及び光触媒二酸化チタン粒子及び少なくとも一種の抗光灰色化添加剤を含むコーティングを有することができる。表面層は、ラッカー層でよい。表面層は、ホルムアルデヒドを含む結合剤、例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂、を含むことができる。表面層は、メラミンホルムアルデヒド樹脂を含浸させた紙でよい。
【００５６】
本発明の第五態様により、光触媒インク組成物を提供する。光触媒インク組成物は、光触媒二酸化チタン粒子及び湿潤剤を含むことができる。湿潤剤は、グリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテルでよい。光触媒二酸化チタン粒子は、5〜250nm、好ましくは5〜100nm、より好ましくは5〜50nm、最も好ましくは5〜30nmの範囲内の一次サイズを有することができる。二酸化チタン粒子は、アグロメレートサイズが＜300nm＜200nm＜100nm、例えば＜80nm、好ましくはアグリゲートサイズが＜60nm、例えば＜40nm、さらに好ましくはアグリゲート＜30nm、例えば＜20nmである。
【００５７】
本発明の第六態様により、基材上に光触媒コーティングを施す方法を提供する。本方法は、光触媒二酸化チタン粒子及び湿潤剤を含む光触媒組成物を、デジタル印刷により基材上に塗布し、該組成物を乾燥及び／又は硬化させ、光触媒コーティングを形成することを含むことができる。印刷は、好ましくは、インクジェット印刷装置により行う。湿潤剤は、グリコール、好ましくはポリ(エチレングリコール)メチルエーテル、である。光触媒二酸化チタン粒子は、5〜250nm、好ましくは5〜100nm、より好ましくは5〜50nm、最も好ましくは5〜30nmの範囲内の一次サイズを有することができる。二酸化チタン粒子は、アグロメレートサイズが＜300nm＜200nm＜100nm、例えば＜80nm、好ましくはアグリゲートサイズが＜60nm、例えば＜40nm、さらに好ましくはアグリゲートサイズ＜30nm、例えば＜20nmである。基材は、建造物パネル、例えば床パネルである。建造物パネルは、光触媒組成物がデジタル印刷により上に塗布される表面層を含むことができる。表面層は、ラッカー層でよい。表面層は、樹脂を含浸させた紙、好ましくはメラミンホルムアルデヒド樹脂を含浸させた紙でよい。表面層は、木材繊維及び結合剤、好ましくはメラミンホルムアルデヒド、を含む木材粉体層でよい。
【００５８】
特に、本発明の実施態様は、光灰色化が無いが、光触媒活性を実質的に維持する、光触媒製品の製造を可能にする方法に関する。光灰色化を下げるか、又は無くすが、同時に、光触媒活性製品を実質的に維持することが可能であることを見出した。非光灰色化製品は、コーティング処方、基材を被覆する手順を調整し、被覆した基材の処理を調整することにより、製造できることを見出した。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
本発明を例として、本発明の実施態様を図式的に示す添付の図面を参照しながら、より詳細に説明する。
【図１】二酸化チタンの光触媒処理を示す。
【図２ａ】ポリエーテル変性したポリシロキサンの形態にある非イオン界面活性剤の例を示す。
【図２ｂ】ポリ(エチレングリコール)モノメチルエーテルの形態にある非イオン界面活性剤の例を示す。
【図２ｃ】ポリオキシエチレンソルビタンの形態にある非イオン界面活性剤の例を示す。
【図３】基材上における組成物又はコーティング液の濡れ処理を示す。
【図４】光触媒組成物により形成されたコーティングを有する基材を示す。
【図５ａ】UVA光に露出した例1Aによる試料を示す。
【図５ｂ】UVA光に露出した例1Bによる試料を示す。
【図６】光触媒組成物の3種類の異なった表面張力に関するZismanプロットを示す。
【図７】4種類の異なった処方に関する表面の濡れを示す。
【発明の実施形態】
【００６０】
ここで、特定の実施態様による光触媒組成物をより詳細に説明する。光触媒組成物は、光触媒ＴｉＯ２粒子を分散液中に含む。光触媒ＴｉＯ２は、アナターゼ相にある。光触媒分散液は、溶剤、好ましくは水、に分散させることができる。分散液中の光触媒ＴｉＯ２粒子の濃度は、好ましくは0.3重量％〜40重量％の範囲内、より好ましくは1.0重量％〜30重量％の範囲内である。
【００６１】
一実施態様では、光触媒粒子は、非金属及び／又は金属でドーピングされていてよい。ＴｉＯ２粒子は、非金属及び／又は元素、例えばＣ、Ｎ、Ｆ、Ｓ、Ｍｏ、Ｖ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｌａ、Ｅｕ、ＷＯ２、及びＰｄＯ又はそれらの組合せが挙げられるが、これらに制限するものではない。
【００６２】
光触媒ＴｉＯ２粒子は、ナノサイズのＴｉＯ２粒子でよい。ＴｉＯ２は、5〜250nmの範囲内、好ましくは5〜100nmの範囲内、より好ましくは5〜50nmの範囲内、最も好ましくは5〜30nmの範囲内のサイズを有することができる。
【００６３】
光触媒組成物は、ｐＨ及び／又は分散剤により安定化させることができる。光触媒組成物は、限定はしないが、好ましくはアミン、例えばトリエチレンアミン、によりｐＨ＞9で安定化させることができる。光触媒組成物は、限定はしないが、好ましくは強酸、例えばＨＣｌによりｐＨ＜4で安定化させることもできる。光触媒分散液は、分散剤により、粒子を懸濁液中に、及び再凝集から維持することにより、さらに安定化させることができる。分散液は、限定はしないが、プロピレングリコールにより安定化させることができる。一実施態様では、結合剤を光触媒組成物に加え、組成物を塗布する基材に対するＴｉＯ２粒子の密着を可能にし、改良することができる。好ましくは、これらの結合剤は、限定はしないが、好ましくはシラン、シロキサン、シリコーン、ＳｉＯ２、表面変性したＳｉＯ２、無定形ＴｉＯ２、アルコキシド、Ｔｉ−アルコキシド、Ｓｉ−アルコキシド、ＵＶ硬化性結合剤及び熱硬化性結合剤の群中で、非光触媒的に分解性である。
【００６４】
好ましい実施態様では、光触媒組成物は、安定したナノサイズの水中ＴｉＯ２分散液であり、懸濁液中の該光触媒粒子のサイズが50nm未満であり、該ＴｉＯ２粒子の濃度が40重量％までである。
【００６５】
コーティング及び被膜形成特性を強化し、光に露出した時の色彩堅ろう性を改良するために、添加剤を光触媒組成物に添加することができる。添加剤は、光触媒組成物のコーティング及び／又は塗布特性を改良するために、光触媒組成物に加えることができる。添加剤は、スプレー可能性を改良するために、光触媒組成物に加えることができる。そのような添加剤の例は、湿潤剤である。さらに基材上における光触媒組成物の濡れ性を強化するために、湿潤剤を光触媒組成物に加えることができる。そのような湿潤剤の例は、ポリエーテル変性したシロキサンシリコーン界面活性剤、例えばポリエーテル変性したシロキサンの群でよいが、これらに限定するものではない。
【００６６】
好ましい実施態様では、光触媒組成物は、光灰色化を少なくし得るように調節する。一種以上の添加剤を光触媒組成物に加え、光に露出した時の光触媒粒子の光灰色化を少なくすることができる。
【００６７】
一実施態様では、驚くべきことに、(約0.1重量％の承認された推奨量と比較して)過剰量の添加剤、例えば湿潤剤、を加えることにより、基材、例えば紙、オーバーレイ紙、装飾紙、ホイル、又はフィルム、上に、光灰色化を起こさずに、又は少なくとも僅かな光灰色化で、塗布できる光触媒組成物を処方できることが分かった。そこでは、添加剤は、抗光灰色化添加剤を形成する。抗光灰色化添加剤は、シリコーン界面活性剤、例えば図2aに示すようなポリエーテル変性したシロキサン、の群から選択することができる。過剰量の添加剤を加えることにより、添加剤は、抗光灰色化特性を与える。
【００６８】
抗光灰色化添加剤は、非イオン界面活性剤でよい。
【００６９】
抗光灰色化添加剤は、シリコーン界面活性剤、好ましくは非イオンシリコーン界面活性剤、でよい。より好ましくは、抗光灰色化添加剤は、ポリエーテル変性したシロキサンでよい。より好ましくは、抗光灰色化添加剤は、ポリエーテル変性したポリシロキサンでよい。より好ましくは、抗光灰色化添加剤は、ポリエーテル変性したポリメチルシロキサンでよい。あるいは、抗光灰色化添加剤は、ポリジメチルシロキサン共重合体でよい。
【００７０】
さらなる実施態様で、抗光灰色化添加剤は、ポリグリコール、好ましくは図2bに示すポリ(エチレングリコール)メチルエーテルでよい。
【００７１】
さらなる実施態様では、抗光灰色化添加剤は、図2cに示すポリオキシエチレンソルビタン、好ましくはポリオキシエチレン(20)ソルビタンでよい。好ましくは、抗光灰色化添加剤は、ポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレアートでよい。
【００７２】
さらなる実施態様では、抗光灰色化添加剤は、ポリビニルアルコール(PVA)及び／又はポリビニルピロリドン(PVP)、及び／又は好ましくは湿潤剤と組み合わせたポリ(エチレングリコール)メチルエーテルでよい。
【００７３】
抗光灰色化添加剤は、添加剤の、その抗光灰色化特性を得るための通常の量と比較して、過剰量で加える。好ましい実施態様では、抗光灰色化添加剤は、組成物の1〜35重量％、好ましくは組成物の5〜35重量％、例えば組成物の1〜15重量％の範囲内で加えることができる。より好ましくは、抗光灰色化添加剤は、組成物の5〜12重量％の範囲内で加えることができる。
【００７４】
抗光灰色化添加剤として作用する湿潤剤には、湿潤剤は、湿潤効果を達成するのに必要な量の5ｘ、又は10ｘ又は100ｘの量で加えることができる。
【００７５】
発泡を抑えるために、消泡剤を光触媒組成物に加えることができる。
【００７６】
一実施態様では、光触媒組成物は、例えば紙、装飾紙、オーバーレイ紙、ホイル又はフィルムの、スプレーコーティング、フロートコーティング、ローラー被覆塗布による含浸、又はプリンターロール塗布向けの、光触媒コーティング液に処方する。
【００７７】
一実施態様では、光触媒組成物は、例えばインクジェットプリンターにより塗布する、光触媒組成物インクに処方する。光触媒インクは、色彩及び/又は風化に対して安定している。光触媒インクは、顔料を含むか、又は無色でよい。
【００７８】
液体の密度、表面張力及び粘度は、インクジェット塗布及び基材上の滴の広がりに最も強い依存性を示す特性である。インクの印刷可能性範囲は、逆Ohnesorge数に基づいて推定できる。
【化１】
2015520009.tif 000002
【００７９】
式中、αはノズル直径、ρはインクの直径、γはインクの表面張力、及びηはインクの粘度である
【００８０】
一実施態様では、Ohnesorge数は、光触媒インクの1≦Ｚ≦30の範囲内、より好ましくは1≦Ｚ≦20の範囲内にある。
【００８１】
さらなる実施態様では、光触媒インクとして使用する光触媒組成物は、粘度が25cP未満である。
【００８２】
光触媒組成物により形成された光触媒コーティング又は光触媒インクの乾燥を調整することにより、良好な最終的コーティング及び/又は被膜を亀裂無しに得ることができる。乾燥は、インクジェットプリンターの印刷ヘッド及び/又はノズル先端の乾燥を回避する、と共に、亀裂を含む不均一な堆積をもたらす汚れの堆積効果を最少に抑えるために調整しなければならない。添加剤、例えば湿潤剤又は乾燥剤、は、スプレーノズル又は印刷ノズル内の乾燥を避けるために加えることが多い。使用されることが多い湿潤剤は、グリセロールであるが、光触媒組成物又はインクを、光灰色化の傾向がある基材上に塗布した場合に、グリセロールは、光灰色化を助長することが分かっている。好ましい実施態様では、湿潤剤を光触媒組成物及び/又は光触媒インクに加え、ノズル中及び基材上で混合物が乾燥するのを調整する。好ましい実施態様では、湿潤剤は、光灰色化を防止又は少なくとも下げるために選択する。
【００８３】
一実施態様では、湿潤剤は、トリエタノールアミンの群から選択する。
【００８４】
一実施態様では、湿潤剤は、3-メチル-1,5-ペンタンジオールの群から選択する。
【００８５】
一実施態様では、湿潤剤は、グリコール、例えばトリエチレングリコール、及び/又はプロピレングリコール、及び/又はジエチレングリコール、及び/又はエチレングリコール、及び/又はポリ(エチレングリコール)メチルエーテルの群から選択する。
【００８６】
本発明の一実施態様では、湿潤剤は、1〜35重量％、好ましくは5〜35重量％の範囲内で加える。
【００８７】
一実施態様では、添加剤は、抗光灰色化特性及び湿潤剤としての機能の両方を有するものを選択する。そのような添加剤の例は、湿潤剤及び抗光灰色化添加剤の両方である、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルである。ポリ(エチレングリコール)メチルエーテルのような添加剤は、1〜35重量％、好ましくは5〜35重量％の範囲内で加えることができる。
【００８８】
光触媒組成物は、基材上又は基材マトリックス中に使用することができる。光及び/又は風化に対して色彩安定した光触媒コーティング又はフィルムを造るためには、亀裂、例えばマッドクラッキング、の無い皮膜又はコーティングを造ることが有用である。
【００８９】
「マッドクラッキング」とは、被膜の露出又はエージングにより起こることがある亀裂形成とは反対に、塗料被膜の乾燥段階の際に亀裂が起こることを意味する。
【００９０】
好ましい実施態様では、被膜形成プロセスは、亀裂の無いコーティング又は被膜を得るように調整しなければならない。コーティング又は塗布工程では、被膜を造る時間(ｔｏｐｅｎ)は、乾燥又は硬化が起こる時間よりも短い。それによって、塗布された光触媒組成物は、濡れた被膜又はコーティングが乾燥し始める前の、濡れた被膜又はコーティングを造るのに十分な時間を有する。
【００９１】
「ｔｏｐｅｎ」は、基材上に対する液滴の衝撃から、基材が完全に濡れるまでの、コーティング液により基材が完全に濡れるまでの、図３に示すようにｔｏｐｅｎ＝ｔｆｉｎａｌ−ｔｏ、時間である。
【００９２】
好ましい実施態様では、ｔｏｐｅｎは、15秒間未満、好ましくは10秒間未満、より好ましくは5秒間未満である。
【００９３】
一実施態様では、マッドクラッキングは、被膜形成助剤を加えることにより、回避することができる。被膜形成助剤及び光触媒組成物は、相互に個別に調節する必要がある。好ましい実施態様では、被膜形成助剤は、上記の抗光灰色化添加剤の群から選択する。
【００９４】
さらに、基材上に被覆又は塗布すべき光触媒組成物は、表面を濡らすことができ、それによって被膜を形成し得るように処方することができる。好ましくは、光触媒組成物は、表面を濡らす表面張力を有することができる。より好ましくは、表面張力は、良好な濡れを行い、濡れたコーティング又は被膜を造るために、基材の臨界表面張力以下である。
【００９５】
完全な濡れは、表面エネルギー及び表面張力が等しい点で起こり、表面張力が低い液体は、表面エネルギーが高い固体を濡らすことが分かっている。
【００９６】
好ましい実施態様では、コーティング又はインクを形成する光触媒組成物は、表面張力が50mN/m未満、好ましくは40mN/m未満、より好ましくは30mN/m未満、より好ましくは25mN/m以下である。
【００９７】
一実施態様では、コーティング又はインクを形成する該光触媒組成物の表面張力は、上記の抗光灰色化添加剤の群から選択された添加剤を加えることにより、達成できる。さらなる実施態様では、コーティング又はインクを形成する光触媒組成物の表面張力は、コーティング又はインクを形成する光触媒組成物に、抗光灰色化添加剤の群から選択された添加剤を加えることにより、及び湿潤剤を加えることにより、達成できる。
【００９８】
一実施態様では、コーティング又はインクを形成する光触媒組成物は、オーバーレイ紙及び/又は装飾紙及び/又はセルロース紙の含浸に使用できる。表面張力は、基材を完全に濡らすために、24mN/m以下でよい。
【００９９】
好ましい実施態様では、コーティング又はインクを形成する光触媒組成物の最小体積は、確実に表面を完全に濡らし、被覆すべき、及び/又は該マトリックス中に含浸すべき基材上を均質に覆う濡れた被膜を造るのに十分な量である。
【０１００】
一実施態様では、光触媒組成物は、スプレーにより塗布する。光触媒組成物は、ノズルからスプレーし、均質なコーティングを与えるのに十分に小さい液滴を得る。光触媒組成物の塗布液滴は、好ましくは500μm未満、より好ましくは250μm未満、さらに好ましくは100μm未満、好ましくは50μm以下である。
【０１０１】
好ましい実施態様では、光触媒組成物の微小液滴の塗布は、空気混合ノズルを使用することにより得られる。別の実施態様では、光触媒組成物の微小液滴の塗布は、超音波ノズルを使用することにより得られる。さらなる実施態様では、光触媒組成物の微小液滴の塗布は、回転噴霧ノズルを使用することにより得られる。さらなる実施態様では、光触媒組成物の微小液滴の塗布は、インクジェットプリンターを使用することにより得られる。
【０１０２】
一実施態様では、インクジェットプリンターを使用して、光触媒組成物を基材上に、又は基材マトリックス中に塗布する。
【０１０３】
好ましい実施態様では、ノズルから放出された液滴は、確実に基材を効率的に被覆する配列で、印刷及び/又はスプレー被覆する。さらに、被覆は、一実施態様では、配列中の液滴間の間隔(２つの隣接する液滴間の間隔)が、液滴の濡れ容量未満で行われる。それによって、液滴間の間隔及び基材上の液滴の広がりが、重なり合った液滴により濡れた被膜を得るのに最適化される。さらに、印刷された及び/又はスプレー被覆された液滴の直径は、液滴間の間隔、基材上の液滴の広がり、及び各液滴の直径が、完全な濡れ被膜を得るのに最適化される。
【０１０４】
好ましい実施態様では、液滴間の間隔は、5mm未満、より好ましくは1mm未満、さらに好ましくは0.1mm未満、0.05mm未満、0.01mm未満、及び0.001mm未満でよい。
【０１０５】
好ましい実施態様では、光触媒組成物のレオロジー特性は、液滴が容易に広がり、基材上に完全な層を形成し、濡れ被膜又は層が不均質性無しに乾燥する、均質な濡れ被膜を得るように選択する。
【０１０６】
好ましい実施態様では、液滴の直径は、1〜200μmの範囲内、好ましくは1〜100μmの範囲内、より好ましくは1〜50μmの範囲内である。
【０１０７】
好ましい実施態様では、前記液滴の体積は、1nL〜1mLの範囲内である。
【０１０８】
光触媒組成物により形成される光触媒コーティング及び/又は光触媒インクの乾燥を調整することにより、良好な最終被覆及び/又は被膜を亀裂無しに得ることができる。乾燥は、印刷ヘッド及び/又はノズル先端の両方における乾燥を避け、亀裂により不均質な堆積をもたらす汚れ堆積効果を最少に抑えるために調整しなければならない。濡れ被膜の乾燥は、被膜の厚さ、乾燥温度及び乾燥プロファイル、湿度、及び被膜添加剤、例えばレベリング剤及び被膜形成剤及び湿潤剤によって異なる。
【０１０９】
以前には、光触媒被膜は、室温から例えば140℃までの範囲で作られており、亀裂を生じて、その有用性が制限されていた。被膜及び/又はコーティングを乾燥させる際に亀裂を調整できることは、亀裂が厚さ、光学的特性、機械的一体性を制限するので、有用である。さらに、本発明で示すように、亀裂は、基材上に光灰色化を起こし易くし、例えば、これに限定はしないが、メラミン含浸した紙及びセルロース紙の光灰色化を起こす傾向がある。
【０１１０】
被膜形成の乾燥段階における乾燥は、マッドクラッキングに関連することが多い。被膜形成プロセス中に作られる被膜張力のせいで、エマルション塗料被膜及びコーティングでマッドクラッキングが起こることが多い。被膜張力は、多かれ少なかれ自然に発達し、様々な強度で起こり得る。光触媒コーティング又は被膜の亀裂は、実行可能な商業的用途における使用可能性にとって深刻な結果をもたらす。
【０１１１】
好ましい実施態様では、亀裂の無い光触媒被膜及び/又はコーティングは、該被膜及び/又はコーティングを臨界被膜厚未満で作ることにより、形成される。被膜厚は、乾燥条件及び該光触媒組成物の処方に関連する。好ましい実施態様では、被膜厚は、100μm未満、さらには50μm未満、より好ましくは10μm未満、より好ましくは1μm未満である。
【０１１２】
一実施態様では、光触媒組成物により形成される光触媒被膜及び/又はコーティングは、調整された温度プロファイルで乾燥させる。調整された温度は、好ましい実施態様では、光触媒組成物の被膜厚及び処方に合わせたプロファイルでよい。
【０１１３】
一実施態様では、光触媒被膜及び/又はコーティングは、メラミンホルムアルデヒド樹脂含浸した紙に塗布される。メラミンホルムアルデヒド樹脂含浸した紙は、好ましくは乾燥又は半乾燥しており、例えば相対湿度2〜10％の範囲内で乾燥させる。
【０１１４】
一実施態様では、光触媒組成物により形成された光触媒被膜及び/又はコーティングは、スプレー塗布により、メラミンホルムアルデヒド樹脂含浸した紙上に塗布する。
【０１１５】
一実施態様では、光触媒組成物により形成された光触媒被膜及び/又はコーティングは、インクジェット印刷により、メラミンホルムアルデヒド樹脂含浸した紙上に塗布する。
【０１１６】
一実施態様では、光触媒組成物により形成された光触媒被膜及び/又はコーティングは、ロールコーティングにより、メラミンホルムアルデヒド樹脂含浸した紙上に塗布する。
【０１１７】
さらなる実施態様では、塗布した被膜及び/又はコーティングは、厚さが10μm未満、最高乾燥温度が20〜160℃の範囲内である。
【０１１８】
さらなる実施態様では、塗布した被膜及び/又はコーティングは、厚さが10μm未満、乾燥温度が140℃未満である。
【０１１９】
光触媒組成物は、光触媒インク又は光触媒液として使用できる。基材に塗布した場合、光触媒組成物は、コーティング又は被膜を形成する。光触媒コーティング又は被膜は、基材上で連続的又は断続的でよい。
【０１２０】
図４は、基材１、例えば建造物パネル、であり、コア２及び表面層３を有し、上記の光触媒組成物から形成された光触媒コーティング４を被覆してある。コア２は、木材繊維系のコア、例えばHDFである。コアは、熱可塑性材料を含むことができる。表面層３は、ラッカー層でよい。表面層３は、ホルムアルデヒドを含む結合剤、例えばメラミンホルムアルデヒド樹脂、を含むことができる。表面層３は、メラミンホルムアルデヒド樹脂を含浸した紙でよい。表面層は、熱可塑性材料を含むことができる。表面層３は、木材繊維及び樹脂、好ましくはメラミンホルムアルデヒド、を含む木材粉体層でよい。
【０１２１】
コーティングは、表面層に塗布するか、又は表面層中に、例えば表面層の樹脂マトリックス中に、塗布することができる。
【０１２２】
抗光灰色化添加剤は、基材１の表面層３の、ラッカー層又は樹脂マトリックス中に配置された光触媒二酸化チタン粒子の光灰色化を下げる。
【０１２３】
２つの分離した層として示してあるが、光触媒組成物は、基材１の下にある表面層３の中に入ることができる。しかし、抗光灰色化添加剤が、表面層３の中に配置された粒子の光灰色化を下げても、表面層３の最外表面上に配置された光触媒二酸化チタン粒子は、光触媒的に活性のままである。
【０１２４】
あるいは、組成物は、コア上に配置される前に、表面層の中に塗布することができる。さらなる選択肢として、組成物は、表面層を形成する時に、加えることができる。この実施態様では、光触媒コーティングは、表面層中に一体化される。一例として、光触媒組成物は、木材繊維と結合剤を含む混合物に加えることができる。
【０１２５】
光触媒コーティングは、基材の表面上に、即ち中間層無しに、塗布することも意図している。
【０１２６】
例１
摩耗クラスAC6(EN13329)に適合するオーバーレイ紙上に10μmコーティングを形成するための光触媒組成物の塗布。図5aに示す試料Ａは、0.5体積％のポリエーテル変性したポリシロキサンを含む水性ＴｉＯ２組成物から形成した被覆を有するオーバーレイ紙を示す。図5bに示す試料Ｂは、16.6体積％のポリエーテル変性したポリシロキサンを含む水性ＴｉＯ２組成物から形成した被覆を有するオーバーレイ紙を示す。両試料は、外界条件で硬化させ、1mW/cm２UVA光で照射する。
【０１２７】
図5aは、UV照射後の試料Aを示す。図5bは、UV照射後の試料Bを示す。試料Aで光灰色化が起きている。試料Aは、マッドクラッキングも示す。試料Bは、光灰色化もマッドクラッキングも示さない。
【０１２８】
例２
色及び接触角(CA)は、UVA露出(ISO)時間の関数として、基準、10体積％ポリエーテル変性したポリシロキサン(A)のナノ液体の厚膜、及び12体積％ポリエーテル変性したポリシロキサン(B)のナノ液体の薄膜に関して測定した。ブランク白色基準の色及び試料を、NCSカラースキャンでUVA放射の前後に記録した。NCSコードは、RGB及びLab値にNCS Navigator(www.ncscolour.com)で再計算した。RGB値(RGB)を使用して色/変色を目視で与え、Lab(L*a*b)値を使用してグレイイング及びイェロウイングインデックスを計算した。
【０１２９】
光灰色度指数ΔＬ＊＝Ｌ＊(Ｉｎｉｔｉａｌ)−Ｌ＊(Ｘｍｉｎ)
黄色度指数Δｂ＊＝ａｂｓ(ｂ＊(Ｒｅｆ)−ｂ＊(Ｓａｍｐｌｅ))
【表１】
2015520009.tif 000003
【０１３０】
例３
色及び接触角(CA)は、UVA露出(ISO)時間の関数として、基準、0.5体積％ポリエーテル変性したポリシロキサン(A)の薄膜、及び12体積％ポリエーテル変性したポリシロキサン(B)のナノ液体の薄膜、及び6体積％ポリエーテル変性したポリシロキサン(C)でＰｔで変性したＴｉＯ２の薄膜に関して測定した。
【０１３１】
【表２】
2015520009.tif 000004
【０１３２】
例４
図６は、光触媒組成物の３種類の異なった表面張力に関するZismanプロットを示し、24mN/mの摩耗クラスAC6(EN13329)に適合するオーバーレイ紙の臨界表面張力を示す。上に組成物を塗布すべき基材の臨界表面張力を決定することにより、完全な濡れを得るために好適な抗光灰色化添加剤及び／又は湿潤剤を選択することができる。
【０１３３】
例５−ｔｏｐｅｎ
図７は、図３を参照しながら、下記の４種類の処方物に対して上に説明するように表面−ｔｏｐｅｎの濡れを示す。
Ａ）脱イオン水
Ｂ）水性ナノサイズＴｉＯ２液
Ｃ）水性ナノサイズＴｉＯ２液、10重量％ポリエーテル変性したポリシロキサン
Ｄ）水性ナノサイズＴｉＯ２液、10重量％ポリエチルグリコールモノメチルエーテル及び湿潤剤
【０１３４】
例６  光触媒活性
摩耗クラスAC6(EN13329)に適合するオーバーレイ紙を、抗光灰色化添加剤として10体積％ポリエーテル変性したポリシロキサンを含む、25重量％ナノサイズ光触媒アナターゼ形ＴｉＯ2組成物で含浸させた。この組成物を、スプレーコーティングにより、メラミンホルムアルデヒド樹脂被覆したオーバーレイ紙に塗布し、合計3gの組成物をm2に塗布した。メラミン含浸させ、ＴｉＯ2被覆したオーバーレイ紙を、装飾層、コア及び裏張り紙と共にラミネート構造にプレスした。試料を、ＵＶ光で3日間予備活性した後、光触媒活性を測定した。光灰色化は、96時間後にキセノン試験で測定した。
【０１３５】
光触媒活性は、ISO22197-2(アセトアルデヒドの除去)により、ガス流量1L/分で、汚染物質として1ppmアセトアルデヒドで、試料サイズ45cm2で、1mW/cm2のUVA光源で測定した。
【０１３６】
光触媒活性は、アセトアルデヒドの除去(xppm)として、及び光子効率により測定した。使用したＵＶ(Ａ)照明強度は1mW/cm2であり、照明された試料面積は45cm2で、合計出力は45mWである。平均照明波長350nmとして、これは1.32x10-7molhv/sに換算される。ガス流は1ppmのアセトアルデヒドを含み、従って、24分間以内に、試料を横切って10-6モルアセトアルデヒドが流れる。同時に、試料を1.32x10-7 molhv/sｘ60s/分ｘ24分＝190ｘ10-6molhvで照明する。1ppmアセトアルデヒドの総酸化(損失)が観察された場合、光子効率ζは、ζ＝10-6モルのアセトアルデヒド／190ｘ10-6molhv＝0.0053＝0.53％になる。従って、測定されたｘppmアセトアルデヒドの分解量に対して、光子効率は、下記の式、即ちζｘ＝ｘ(ppm)＊0.53(％／ppm)と計算される。
【０１３７】
下記の表中、結果は、光触媒ＴｉＯ2を含まずにプレスしたラミネートの基準の結果と共に示す。
【０１３８】
【表３】
2015520009.tif 000005
【図１】
2015520009.tif 000006
【図２ａ】
2015520009.tif 000007
【図２ｂ】
2015520009.tif 000008
【図２ｃ】
2015520009.tif 000009
【図４】
2015520009.tif 000010
【図５ａ】
2015520009.tif 000011
【図５ｂ】
2015520009.tif 000012
【図６】
2015520009.tif 000013
【図３】
2015520009.tif 000014
【図７】
2015520009.tif 000015
【国際調査報告】
2015520009.tif 000016
2015520009.tif 000017
2015520009.tif 000018