專利名稱：鉑金作為分解消除空氣中的有機化合物的主要觸媒的技術(shù)方案，及于其相關(guān)的光觸媒產(chǎn) ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)利用二氧化鈦等光觸媒材料最大限度發(fā)揮凈化空氣的效果的各項 關(guān)聯(lián)技術(shù)，具體如下所述。即利用鉑金作為主觸媒，光觸媒物質(zhì)作為輔助觸媒，無 論晝夜，均可消除空氣中的有害有機物的嶄新的技術(shù)方案。本發(fā)明涉及到光觸媒產(chǎn)品，特別是能在窗玻璃等基材表面上涂刷的光觸媒產(chǎn)品， 進行簡單施工的光觸媒制品等相關(guān)產(chǎn)品。本發(fā)明包括利用紫外線等光線，促使光觸媒成分激發(fā)，發(fā)生催化反應(yīng)，將附在 基材上的污垢，有害物質(zhì)分解并消除的光觸媒層的形成方法的相關(guān)技術(shù)。本發(fā)明也包括利用紫外線等光線，促使光觸媒成分激發(fā)，發(fā)生催化反應(yīng)，將附 在塑料板和玻璃板等基材上的污垢，有害物質(zhì)分解并消除的光觸媒材料的相關(guān)技術(shù)。
技術(shù)背景利用二氧化鈦等光觸媒物質(zhì)將空氣中的有害有機物等除去的手法及相關(guān)技術(shù)， 早在以前就廣為流傳。使用浸，噴霧，表面旋轉(zhuǎn)涂刷，滾筒涂刷等方法，將光觸媒劑涂在室內(nèi)的窗玻 璃上，以及布賴德成形法的方法已廣泛使用，光觸媒涂料的涂刷及加熱干燥，或用 接合劑配合的涂刷均可簡單的形成光觸媒膜，這些方法早已公開(例，參照專利文獻 1)。利用光觸媒合成物來分解，除去附在基材表面的污穢和有害有機物等的方法也 為大眾所知。上述情況，為分解污垢等有機物，須使有機物等與光觸媒成分接觸， 并需要有紫外線等光線的照射。如果光觸媒成分不顯露在最外層的表面，就無法發(fā)
揮其應(yīng)有的效果。因此， 一直以來，都是先將含有光觸媒成分與接合劑的表面涂料， 或根據(jù)實情，有時也可能是含有有機溶劑的液態(tài)光觸媒劑，直接涂在基材上，然后 擦去接合劑，使光觸媒成分露出在基材的最表面，以形成光觸媒層(例，參閱專利文 獻2)。專利文獻l特開平11-323188號公報 專利文獻2特開2004-230263號公報 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的課題以前，以二氧化鈦為材料促使光觸媒反應(yīng)的手段被視為凈化空氣的主要方法。 在有陽光的晴天，窗玻璃內(nèi)約有相當(dāng)于350 1500W/cm2光源照射。光觸媒反應(yīng)能 順利進行。到了夜晚，由于不存在同樣的亮光，光觸媒反應(yīng)無法進行，凈化機能也 就無法實現(xiàn)。雖然使用人工光源可保證光觸媒反應(yīng)的進行，此法既浪費能源，也不 經(jīng)濟實惠。此外，利用已有的二氧化鈦光觸媒技術(shù)來去除建筑物的外墻的污垢，分 解充斥馬路的氮化物及各種有害物時，在光源的問題上還真不易解決。己公開的技 術(shù)中，接合劑內(nèi)含有光觸媒，涂刷的時候，無法保證光觸媒露出在接合劑的表面， 接合劑的分量偏多時，往往不能充分發(fā)揮光觸媒的效應(yīng)，有機物的消除率明顯下降。 本發(fā)明的目的是提供解決上述缺陷的光觸媒產(chǎn)品。已公開的技術(shù)中，當(dāng)形成光觸媒 層的基材表面有大于光觸媒成分的粒徑的凹凸，或有紗窗般小孔的時候，在這種狀 態(tài)的基材上涂上涂料后擦除接合劑時，光觸媒成分和接合劑會深陷在凹陷部和小孔 中，光觸媒成分不能充分地露出在表面的上層，無法有效的分解及消除有機物。本發(fā)明的目的在于解決上述缺陷，提供在基材表面有大于光觸媒成分的粒徑的 凹凸，或有紗窗般小孔的狀態(tài)下，也能在基材表面上形成讓光觸媒成分充分的露出 在表面的最上層的光觸媒層的成形方法。光觸媒成分的直徑約在6至10納米，在與接合劑，有機溶液等混合，制成可 在基材上涂刷的液劑時，多數(shù)光觸媒成分的粒子會凝聚在一起，形成大顆粒(以下 均稱「二次粒子」)。這些二次粒子在基材上局部存在，造成基材上各部的光觸媒成 分分布不均，無法有效的分解及消除污垢等有機物。本發(fā)明的目的在于解決上述缺陷，提供可抑制二次粒子形成，讓光觸媒成分的 粒子在基材上均勻分布的光觸媒劑。 課題解決的方法本發(fā)明的目的在于解決已公開的技術(shù)所存在的問題，在反復(fù)的研討中誕生。本 發(fā)明改變了以前利用二氧化鈦進行光觸媒的視角，提出了以鉑金為主觸媒的應(yīng)用方 法。本發(fā)明的技術(shù)方案以發(fā)揮鉑金既可彌補光觸媒的不足，又具有自行吸收分解的 機能的優(yōu)勢來解決已公開技術(shù)的所存問題。具體方案如下(1) 遵循把鉑金作為主要觸媒，光觸媒物質(zhì)二氧化鈦作為輔助觸媒的技術(shù)思想，將 接合劑與鉑金，二氧化鈦混合后涂在基材上，鉑金的含有量為二氧化鈦的0.05 50 %。鉑金在沒有光線時，也能在常溫下吸收有機化合物。吸收時，鉑金吸收，分解 空氣中的有機化合物。若無光狀態(tài)很久，被分解的物質(zhì)會變?yōu)橛|媒毒覆蓋在鉑金表 面，而使鉑金無法繼續(xù)吸收分解有機化合物。在有陽光的白天，光觸媒反應(yīng)使覆蓋 在鉑金表面的觸媒毒氧化還原，消除觸媒毒，鉑金由此恢復(fù)吸收能力。白天，鉑金 與進行光觸媒反應(yīng)的二氧化鈦同時發(fā)揮凈化空氣的功效，夜間，鉑金獨自進行吸收 分解。本方案特點為鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合物。(2) 鉑金在沒有光線的夜晚吸收分解空氣中的有機化合物。二氧化鈦在白晝利用波 長在390納米以下日光的起光觸媒反應(yīng)，使在鉑金周圍的觸媒毒氧化還原。如此循 環(huán)，可以每日每天24小時中分解消除空氣中的有機物。本方案的特點，如權(quán)利要 求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合物。(3) 介于鉑金是光觸媒的主體，下文均稱為鉑金主導(dǎo)超光觸媒。為了使鉑金主導(dǎo)超 光觸媒發(fā)揮作用，鉑金及二氧化鈦必須與空氣接觸，鉑金顆粒與二氧化鈦的顆粒也 必須適當(dāng)?shù)財嚢杌旌弦员ＷC主導(dǎo)觸媒的實現(xiàn)。為了使涂刷的時候均勻攤開，將粒徑 為20納米至100納米的硅藻土粉末加入輔助接合劑的植物油中。為了保證在寒冷 地區(qū)也能使用，加入了二醇(ethyleneglycol)防凍液。此外，還添加了擴散劑牛磺 酸(taurine )和兒茶酸(catechin )。本方案的特點，如權(quán)利要求1中所述，鉑 金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合物。(4) 用樹脂鏟將制成的鉑金主導(dǎo)超光觸媒劑象擦玻璃窗一樣以5 100納米的厚度在 玻璃上攤開。然后，用無紡布制成的毛巾布去擦除多余成分，使鉑金主導(dǎo)的二氧化鈦 與空氣接觸。本方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解并消除 空氣中的有機化合物。(5) 要分解去除室內(nèi)的有機物，須將制劑涂刷在室內(nèi)最能確保有充分的紫外線照射 的窗玻璃的內(nèi)側(cè)。就建筑物而言，涂刷面積與地板面積進行換算時，涂刷面積必須是 在地板面積的1/7以上，如果用體積進行換算，那么，1立方米則需涂刷0.08平方 米以上。本方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中 的有機化合物。(6) 涂刷后的玻璃會變得透明，用樹脂鏟象擦玻璃窗一樣將涂劑在玻璃上以5 100納 米的厚度攤開。然后，用無紡布制成的毛巾去擦除多余成分，這樣，涂刷制劑以后， 涂刷在玻璃基材上的鉑金主導(dǎo)超光觸媒厚度在10 30納米之間，玻璃變得透明光亮。 本方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合 物。(7) 在涂刷無透明性要求的基材如建筑物內(nèi)外使用的瓷磚，混凝土磚，外墻等等的 時候，使用二種噴涂劑。先噴涂接合劑，等接合劑半干的時候，再噴涂鉑金主導(dǎo)超 光觸媒劑。本方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空 氣中的有機化合物。 (8)將光觸媒劑烘制在建筑物內(nèi)外使用的瓷磚，混凝土磚，外墻等材料上時，如果 溫度是在40(TC以下，鉑金主導(dǎo)超光觸媒劑烘制在材料上后性能不會發(fā)生改變。本 方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化 合物。(9 )為促使氮化物加速分解，將使氮化物氧化還原的氧化鈰加入鉑金主導(dǎo)超光觸媒 中，利用二氧化鈦的氧化熱和鉑金的氧化熱，促使NOx的分解加速。本方案的特點， 如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合物及氮化物。(10) 因為是鉑金主導(dǎo)超光觸媒，故鉑金將空氣中的有機化合物吸收分解，二氧化 鈦進行氧化還原。獨特的功能，可分解導(dǎo)致致病建筑物的空氣中有害物質(zhì)，引發(fā)花 粉癥的花粉，引起過敏性皮炎，過敏性哮喘及過敏性鼻炎的扁虱的屎，并加快分解 速度。本方案的特點，如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中 的有機化合物。(11) 鈾金主導(dǎo)超光觸媒具有防水性能，不易沾上無機物的污垢。本方案的特點， 如權(quán)利要求l中所述，鉑金作為主觸媒，可分解消除空氣中的有機化合物。本發(fā)明權(quán)利要求12是為達(dá)到上述各目的的光觸媒制品。包括清潔用品，可沾浸 涂料用于涂刷光觸媒表面的涂刷制品，擦拭用具等全套產(chǎn)品。清潔用品，用于清潔 作為基材的窗玻璃等的表面；光觸媒表面涂刷制品，用于在用清潔劑擦凈后的基材 上涂刷鉑金主導(dǎo)超光觸媒；擦拭用具，用于擦拭涂刷了光觸媒表面涂料后的基材表 面，完成在基材表面涂刷的最后一道工序。權(quán)利要求13的光觸媒制品，有關(guān)權(quán)利要求l 2的光觸媒制品。將清潔用品，光 觸媒表面涂刷制品，擦拭用具，各自分別裝入密封的包裝袋內(nèi)。包裝光觸媒表面涂 刷用具的密封袋，須用不透光的材料制成。權(quán)利要求14的光觸媒制品，與權(quán)利要求l 2， 1 3的光觸媒制品有關(guān)。當(dāng)基材為窗玻璃時，清潔用品，光觸媒表面涂刷制品，擦拭用具，全部由超極 細(xì)化學(xué)纖維的多孔無紡布制成權(quán)利要求15為光觸媒層形成的方法。在基材上，至少須涂刷由含有接合劑，有機溶劑的光觸媒底液，在基材上形成 光觸媒底層。光觸媒的底層上，涂刷至少含有光觸媒成分及擴散劑的表面涂料，在 上述光觸媒的底層上形成光觸媒層。權(quán)利要求16與權(quán)利要求1 5的光觸媒層形成方法相關(guān)。光觸媒層形成方法中接合劑，須含有變性環(huán)氧樹脂或二氧化硅(Si02)中的任意 一種。權(quán)利要求17屬相關(guān)手段。光觸媒劑至少需含有光觸媒成分，接合劑，及含有油分的接合輔助劑、并含有擴散劑。權(quán)利要求18屬相關(guān)手段。 由下述成分構(gòu)成的光觸媒劑光觸媒材料成分占總質(zhì)量的O. 1 20%，接合劑占總質(zhì)量 的O. 1 20%，含有油分的輔助接合劑占總質(zhì)量的20 70%，擴散劑占總質(zhì)量的O. 01 1%。權(quán)利要求1 9屬相關(guān)手段由下述成分構(gòu)成的光觸媒劑光觸媒材料成分占總質(zhì)量的O. 1 20%，接合劑占 總質(zhì)量的O. 1 20%，含有油分的輔助接合劑占總質(zhì)量的20 70%的，研磨劑占總質(zhì) 量的0. 1 1%，擴散劑占總質(zhì)量的0. 01 1%。權(quán)利要求2 0屬相關(guān)手段光觸媒劑構(gòu)成成分如權(quán)利要求17 19，擴散劑的成分中含有氨基酸的光觸媒劑。 權(quán)利要求2 1屬相關(guān)手段光觸媒劑構(gòu)成成分如權(quán)利要求17 2 Q ，擴散劑的成分中含有蔗糖脂肪酸酯的 光觸媒劑。權(quán)利要求2 2屬相關(guān)手段光觸媒劑構(gòu)成成分如權(quán)利要求17 2 1，擴散劑的成分中含有多酚的光觸媒劑
發(fā)明的效果遵循把鉑金作為主觸媒的技術(shù)思想，將接合劑與鉑金，二氧化鈦混合后涂在基 材上，含量為二氧化鈦的0.05 50%的鉑金，在沒有光線的時候，也能在常溫下吸 收有機化合物。吸收時，鉑金分解空氣中的有機物。若無光狀態(tài)很久，被分解的物 質(zhì)會變?yōu)橛|媒毒覆蓋在鉑金表面，使鉑金無法繼續(xù)吸收，分解有機化合物。在有陽 光的白天，光觸媒反應(yīng)使覆蓋在鉑金表面的觸媒毒氧化還原，消除觸媒毒，鉑金由 此恢復(fù)吸收能力。白天，鉑金與進行光觸媒反應(yīng)的二氧化鈦并用發(fā)揮凈化空氣的功 效，夜間，鉑金獨自進行吸收分解。鉑金作為主觸媒，分解消除空氣中的有機化合 物的方案，利用無需光線也可消除空氣中的有害物質(zhì)的鉑金的能力同光觸媒物質(zhì)的 能力的相乘作用，無論晝夜，都能有效的達(dá)到凈化空氣的效果。二氧化鈦只要有波長在390納米以下的日光即可進行光觸媒反應(yīng)，利用通常照 射進室內(nèi)的陽光，可保證本發(fā)明的效果持續(xù)有效。以鉑金為主的鉑金主導(dǎo)超光觸媒，其功效遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過歷來的二氧化鈦光觸媒，在 長時間無光的狀態(tài)下也能長久的持續(xù)其凈化空氣的功效。在透明的玻璃窗等基材表面上，用鏟板將涂劑攤開至約5 100納米的厚度。然 后，用無紡布制成的毛巾去擦除多余成分，充分保證了鉑金主導(dǎo)的二氧化鈦有效的 與空氣接觸，使凈化空氣的功能有效的發(fā)揮。實踐證明，涂刷面積與地板面積進行換算時，涂刷面積必須是地板面積的1/7以 上，用體積進行換算時，1立方米需涂刷0.08平方米以上，即可充分發(fā)揮本發(fā)明 的凈化空氣的功效。涂刷的鉑金主導(dǎo)超光觸媒膜厚度在10 30納米時，可確保透明玻璃的透明性已 得到驗證。在涂刷建筑物內(nèi)外使用的瓷磚，混凝土磚，外墻等無透明性要求的基材時，使 用二種的液劑。先噴涂接合劑，等接合劑半干的時候，再噴涂鉑金主流超光觸媒劑，實踐證明，此法可達(dá)到最適合于基材特性的噴涂效果。實踐證明，制造建筑物內(nèi)外使用的瓷磚，混凝土磚，外墻等烘制產(chǎn)品時，如果 溫度是在400'C以下，鉑金主導(dǎo)超光觸媒劑烘制在材料上后性能不會發(fā)生改變。此 驗證使同類基材的施工變得簡易可行為促使氮化物加速分解，利用二氧化鈦的氧化熱和鉑金的氧化熱，在鉑金主導(dǎo) 超光觸媒中加入使氮化物氧化還原的氧化鈰，即可促使NOx的分解加速，此項的證 實，顯示了針對多種物質(zhì)實施空氣凈化的可行性。由于是鉑金主導(dǎo)超光觸媒，故鉑金將空氣中的有機化合物吸收并分解，二氧化 鈦進行氧化還原。獨特的功能，可分解造成致病建筑物的空氣中有害物質(zhì)，引發(fā)花 粉癥的花粉，引起過敏性皮炎，過敏性哮喘及過敏性鼻炎的扁虱的屎，并可加快分 解速度。本發(fā)明對多種癥狀有效。實踐證明，鉑金主導(dǎo)超光觸媒具有防水性能，故不易沾上無機物的污垢，可有 效地避免因表面積塵而降低功效的可能。權(quán)利要求12記載的光觸媒制品，可沾浸涂料用于涂刷光觸媒表面的涂刷制品， 擦拭用具等全套產(chǎn)品。清潔用品，用于清潔作為基材的窗玻璃等的表面。光觸媒表 面涂刷制品，是用于在用清潔劑清掃后的基材上涂刷鉑金主流超光觸媒的涂刷工具。 擦拭用具，用于擦拭涂刷了光觸媒表面涂料后的基材，完成最后的擦亮工序。清潔 用品一〉光觸媒表面涂刷制品一〉擦拭用具的簡易使用手續(xù)，可將光觸媒的成分固 定并露出在室內(nèi)的窗玻璃等基材表面，用擦拭用具完成最后的擦亮工序后，分解浮 游有機物光觸媒的功效，使室內(nèi)的空氣得以凈化。權(quán)利要求13的光觸媒制品，附加于權(quán)利要求l 2。清潔劑，光觸媒表面涂刷制 品，擦拭用具，各自分別裝入密封的包裝袋內(nèi)。無需使用噴罐，清潔用品一〉光觸 媒表面涂刷制品一〉擦拭用具的使用程序，可將光觸媒成分簡便的固定在室內(nèi)窗玻 璃等的基材表面。光觸媒表面涂刷制品的密封包裝袋用不透光的材料制成，可有效
防止光觸媒表面涂刷用具里含有的光觸媒表面涂料的劣化。權(quán)利要求14的光觸媒制品，附加于權(quán)利要求l 2， 1 3的光觸媒制品的效果之 上，清潔用品，光觸媒表面涂刷制品，擦拭用具，全部由超極細(xì)化學(xué)纖維的多孔無 紡布制成，可防止在基材的窗玻璃上出現(xiàn)劃痕。
本發(fā)明的光觸媒層形成方法，是先在基材上形成光觸媒底層，然后在光觸媒的 底層上形成光觸媒層。這樣，即使在基材表面有比光觸媒成分的粒徑還大的凹凸和 有小洞的時候，也能使光觸媒成分露出并固定在最表面，使光觸媒成分的發(fā)揮功效。本發(fā)明使用的光觸媒劑由光觸媒材料，接合劑，含有油分的接合輔助劑，擴散 劑構(gòu)成，可使光觸媒成分的粒子不易凝聚，有效的抑制了在基材表面形成二次粒子 從而防止了二次粒子在基材上的局部存在，使光觸媒成分均勻的分布在基材的表面。使擴散劑含有氨基酸，蔗糖脂肪酸酯，多酚，可提高光觸媒劑中的光觸媒粒子 的擴散性。
實施本發(fā)明的最佳狀態(tài)說明
下文為有關(guān)鉑金作為主光觸媒用于分解并消除空氣中的有機化合物的方法的實 施形態(tài)的具體說明。首先，就把鉑金作為主觸媒，光觸媒材料二氧化鈦作為輔助觸媒用以適當(dāng)分解 消除有機化合物等使之發(fā)揮凈化空氣的功能的技術(shù)思想予以說明。一直以來，利用二氧化鈦等的光觸媒物質(zhì)來凈化空氣時，各種研究開發(fā)的起點 均出之利用光觸媒作用的氧化 還原反應(yīng)來分解消除空氣中的有機化合物等有害物 質(zhì)的構(gòu)思。本發(fā)明起始于為何理論上的成果不能容易實現(xiàn)的原因查明。為了使光觸媒物質(zhì)更有效的達(dá)到凈化空氣的效果，光觸媒層的形成方法，保證 有效的基材狀態(tài)的涂刷制品，利用擴散劑使光觸媒物質(zhì)的粒子均等分開等的供有效 的實現(xiàn)光觸媒功能的開發(fā)研究一直沒有停過，而現(xiàn)狀的事實是如理論般的成果并沒 有取得。
發(fā)明者在進行現(xiàn)狀的原因查明過程中，為起到輔助作用，使用了含有極少量鉑 金成分的光觸媒劑做輔助劑的時候，發(fā)現(xiàn)在外部的光線被遮斷猶如夜晚般狀態(tài)下， 進過一定時間后，凈化空氣的效果仍可持續(xù)。如果只有光觸媒作用可達(dá)到凈化空氣 的效果，在光線被遮斷的狀態(tài)下，根本不可能發(fā)揮效果。凈化空氣的效果能持續(xù)的 保持必定有其他原因。發(fā)明者對此進行了查明。在這里，發(fā)明者著眼在作為輔助劑而使用的極微量的鉑金的觸媒機能及其具有 的氧化還原功能。鉑金的觸媒機能在其表面被分解物物質(zhì)覆蓋時便無法繼續(xù)，如不 能持續(xù)不斷的消除鉑金表面的觸媒毒(妨礙觸媒機能的物質(zhì))，觸媒效果無法持續(xù)， 此為一大難點。發(fā)明者，為了克服這個難點而反復(fù)研討。把光觸媒物質(zhì)的氧化還原作用來分解 消除有機化合物等的機能應(yīng)用與鉑金，可繼續(xù)性地去除鉑金表面的觸媒毒物，使鉑 金可以無論光線有無，不論晝夜，均可長期間繼續(xù)持久的發(fā)揮凈化空氣的功能。發(fā)明者萌發(fā)了用鉑金作為主要的觸媒體，用于消除鉑金表面的觸媒毒的二氧化 鈦等光觸媒物質(zhì)作為輔助劑的嶄新的構(gòu)思，從而完成了本發(fā)明。具體來說，已有的技術(shù)，即使添加進鉑金是也是極少微量，無法使其充分發(fā)揮 分解消除有機化合物，凈化空氣效能。把鉑金作為主觸媒，是使用適量的鉑金讓其 在二氧化鈦等光觸媒劑中承擔(dān)主導(dǎo)地位。鉑金對二氧化鈦的含有量為0.05 50%， 最合適的范圍在5 30% 。也就是說，鉑金作為主觸媒，并不是只含有量為最多， 而是指其在凈化空氣的功效中占主要地位。將本發(fā)明的鉑金主導(dǎo)光觸媒劑涂刷在安放了新家具的新筑成的房間而構(gòu)成的 實驗室的窗玻璃及墻壁上，24小時中每30分對室內(nèi)的甲醛濃度進行測量。圖l是 顯示本發(fā)明帶來的空氣凈化功效的實驗結(jié)果的圖表的1例。由圖可見，不論晝夜， 甲醛濃度均被降低(本圖僅顯示了24小時的結(jié)果。試驗在此以后繼續(xù)進行，同樣的 持續(xù)效果已得到驗證)。

圖1顯示了與甲醛的發(fā)生量有關(guān)的溫度和濕度的條件，與光觸媒物質(zhì)起作用有 關(guān)的室內(nèi)紫外線量的變化與測定時間的變化關(guān)系。實驗室中的甲醛，因為室內(nèi)的氣溫上升，蒸發(fā)量變多，來自外部的陽光的量少， 并且，來自外部的紫外線量少的時候，光觸媒機能難以發(fā)揮作用。陰天及雨天情形 往往如此。另一方面，二氧化鈦等的光觸媒物質(zhì)在有陽光照射，特別是紫外線充足 的晴天，功效極為明顯。以上述為前提來解釋圖l實驗結(jié)果的話，上午實驗室內(nèi)的甲醛濃度有所上升， 可理解為起因于實驗室內(nèi)的氣溫上升。同時，實驗室內(nèi)的紫外線量充足的午間甲醛 濃度被降低到一定的數(shù)值以下能理解為是光觸媒物質(zhì)的空氣凈化機能得以發(fā)揮(當(dāng) 然也受到氣溫等以外的條件的影響)。從傍晚到夜晚甲醛濃度上升能理解為是因為太 陽下山，室內(nèi)不再有紫外線射入，光觸媒作用不再進行。可是，但從上述前提來解釋的話，實驗室中的紫外線的量顯著減少的夜間(19 點以后至拂曉)，甲醛濃度必然會上升。從圖表顯示的實驗結(jié)果可知，即使在這種紫 外線極少的環(huán)境下，實驗室內(nèi)的甲醛濃度仍被降低在低值(當(dāng)然，不排除室溫等其他 條件的影響)。這樣的結(jié)果，能認(rèn)為含量足夠的鉑金確切的主導(dǎo)著二氧化鈦等的光觸媒劑，凈 化著實驗室中的空氣。也就是，把鉑金用于觸媒時，凈化空氣的機能不受室內(nèi)的紫 外線量的限制，在夜間也能持續(xù)有效。并且，據(jù)理論而言，鉑金的表面在被空氣中的有機化合物等的分解物質(zhì)覆蓋， 觸媒毒會使鉑金喪失空氣凈化的機能。事實上，凈化機能超越了理論預(yù)測連續(xù)數(shù)日 持續(xù)有效。此可解釋為鉑金確切的主導(dǎo)著二氧化鈦等的光觸媒劑，利用光觸媒作用 將覆蓋在表面的分解物質(zhì)(觸媒毒)予以消除。簡而言之，二氧化鈦等的光觸媒劑，處于被鉑金確切的主導(dǎo)的狀態(tài)，利用紫外 線進行的光觸媒反應(yīng)成功地消除了覆蓋在鉑金表面的觸媒毒。譬如，鉑金因夜間吸
收作用，來實施凈化空氣機能，其表面被觸媒毒物覆蓋，而次日，白晝的光觸媒反 應(yīng)將其表面凈化，由此、空氣凈化機能得到復(fù)原。次日夜間，仍可繼續(xù)其凈化空氣 的功能。圖1的結(jié)果，清楚地說明，有效的利用本發(fā)明的鉑金主導(dǎo)光觸媒，除去有充足 的來之陽光的紫外線的場合，在猶如夜間般的光觸媒反應(yīng)無法進行的時間帶，主導(dǎo) 著二氧化鈦等光觸媒劑的鉑金主觸媒的觸媒反應(yīng)使凈化空氣的功能得以繼續(xù)，而且，白晝的光觸媒反應(yīng)可有效的消除覆蓋了在鉑金表面的觸媒毒，長久持續(xù)性地發(fā)揮凈 化空氣的功效。此外，引起所謂的過敏性花粉癥的杉樹花粉及過敏起因的各種花粉，以前的光 觸媒劑無法充分的分解消除，事實上也不對此有所期待。事實證明，以足量的鉑金 (譬如，10%左右)為主觸媒的鉑金主導(dǎo)光觸媒劑，能徹底的發(fā)揮凈化空氣的功能。 僅僅數(shù)小時即可將各種花粉類完全的分解消除。以下，按圖說明本發(fā)明的光觸媒制品的實施形態(tài)。涂刷光觸媒產(chǎn)品A的基材，有玻璃(譬如，窗玻璃)，合成樹脂等。在基材表面涂刷光觸媒劑使之固定，當(dāng)紫外線從基材反面照射過來時(譬如，如果太陽光線從窗 外射入)，選用可透過紫外線的合成樹脂，紫外線直接照射在基材表面時，不需要使 用可透過紫外線的材料。光觸媒產(chǎn)品A,包括清潔基材表面的浸有去污劑的多孔無紡布的清潔用品4， 可沾浸光觸媒表面涂料(由研磨劑，觸媒合成物，接合劑，輔助接合劑組成的混合物) 的光觸媒表面涂刷制品5，(光觸媒表面涂刷制品5為多孔無紡布)，在基材表面涂 刷光觸媒表面涂料以后，將基材表面的多余成分擦除的擦拭用具6 (擦拭用具，擦 除輔助接合劑等)。如圖2所示，各部品包裝在各自具有獨立的貼緊性封閉開啟部1， l'、 l"的密封包裝2， 2'、 2"的里面。另有包裝箱將整套光觸媒制品收納及包裝。包裝清潔用品4密封包裝袋2的兩端被壓接加工的壓接部9被密閉，包裝光 觸媒表面涂刷制品5的密封包裝袋2'的兩端被壓接加工的壓接部9'被密閉，包裝 擦拭用具6的密封包裝袋2"兩端被壓接加工的壓接部9"被密閉。如后所述，按清潔用品4—光觸媒表面涂刷制品5—擦拭用具6的使用次序， 將光觸媒合成物固定并露出在室內(nèi)的窗玻璃等基材表面，最后將輔助接合劑完全徹 底的擦除，即可分解浮游的有機化合物，凈化室內(nèi)的空氣。清潔用品4，是浸含有去污劑(其成分有，乙醇和界面活性劑，維生素，離子 交換水，L藻酸，檸檬酸等)用于清潔基材表面的多孔無紡布。浸含有去污劑的基材表面清掃用多孔無紡布的清潔用品4在光觸媒表面涂料涂 刷之前使用，譬如，去除室內(nèi)窗玻璃等基材表面的污垢，特別是玻璃表面的油分。光觸媒表面涂刷制品5為浸含有研磨劑，光觸媒合成物，接合劑，輔助接合劑 等混合物的多孔無紡布。上述的清潔用品4，光觸媒表面涂刷制品5，各自用多孔無紡布獨立的浸含去 污劑和光觸媒表面涂料分別制成。擦除輔助接合劑的多孔無紡布擦拭用具6，無需象上述的清潔用品4及光觸媒 表面涂刷制品5 —樣浸含他物，可直接使用。作為最后一道工序，用少許含有水分的廢棉紗頭或用毛巾沾上水分(最合適的 溫度為攝氏40度)，也可取毛巾的長度方向1/3浸濕，殘余的2/3部將弄濕了的 部分包裹。用毛巾干燥部的兩表面來擦除殘留在基材表面的輔助接合劑。將殘留物 徹底擦凈，完成最后的工序。清潔用品4，光觸媒表面涂刷制品5及擦拭用具6，全都都由超極細(xì)化學(xué)纖維 制成。超極細(xì)化學(xué)纖維可防止損傷基材玻璃的表面。密封包裝袋2里，以密封狀態(tài)封存有復(fù)數(shù)張(件)的清潔用品4，其外觀如圖2及 圖3所示。適當(dāng)?shù)貙⑶鍧嵱闷?的多孔無紡布對折，以適當(dāng)?shù)姆终劬€折疊以后，密 封在密封包裝袋2的里面。
1是取出口21的貼緊性封閉開啟部，貼緊性封閉開啟部l的背面或?qū)?yīng)于貼 緊性封閉開啟部1背面的取出口 21的周圍涂有可反復(fù)開啟的粘性劑，取出口 21的 反復(fù)開啟，可保證密封效果。將清潔用品4封存在密封包裝袋2里，可防止制品被 霉菌，雜菌等污染。(參照圖2，圖3，圖5及圖6)。密閉包裝袋2'，以密閉狀態(tài)封存有復(fù)數(shù)張(件)的光觸媒表面涂刷制品5，其外 觀如圖2及圖3所示。適當(dāng)?shù)貙⒐庥|媒表面涂刷制品5的多孔無紡布對折，以適 當(dāng)?shù)姆终劬€折疊以后，密封在密封包裝袋2'的里面。1'是取出口21'的貼緊性封閉開啟部，貼緊性封閉開啟部l的背面或?qū)?yīng)于密 閉性開啟部的取出口 21'的周圍涂有可反復(fù)開啟的粘性劑，取出口 21'的反復(fù)開啟， 可保證密封效果，將光觸媒表面涂刷制品封存在密封包裝袋2'里，可防止制品被霉 菌，雜菌等污染。(參照圖2，圖3，圖5及圖6)。另外，密封含有光觸媒物質(zhì)的密閉包裝袋2'是用不透過光的材料(譬如，鍍鋁 薄紙)制成。光觸媒表面涂刷制品5沾浸的光觸媒表面涂料的光觸媒物質(zhì)，可舉出氧化鈦， 二氧化鈦，Sol凝膠型鈦化合物，或，氧化鋅，氧化錫，氧化鐵，氧化銅，氧化銀， 氧化鎢，氧化鋯，氧化鉍(鉍)，氧化銦，氧化鎘，氧化鍺，氧化鎳，氧化鈷，氧化 鉻，氧化錳，氧化釩，氧化鈮，氧化銻，鈦酸鍶等的金屬氧化物，尤以二氧化鈦為 佳，銳鈦礦型二氧化鈦結(jié)晶，金紅石型二氧化鈦結(jié)晶，及此類的混合物，還有，凝 膠型鈦化合物也不錯。再者，光觸媒表面涂刷制品5的光觸媒劑，在可視光的領(lǐng)域 也可選用顯示光觸媒劑效果的物質(zhì)。光觸媒表面涂刷制品5沾浸的光觸媒表面涂料的光觸媒物質(zhì)，并不局限于上述 各項。光觸媒劑粒子的表面物理性或化學(xué)性的固化至少1種金屬或金屬化合物。(參 閱專利文獻.特開2000-96800號公報)。如，金，銀，銅，鉑金，鐵，鈷，鎳，鉻， 鋅等，其中鉑金最為看好。光觸媒劑表面有了金屬主導(dǎo)，可促進光觸媒的電荷分離， 光觸媒的特性變得更為顯著。光觸媒表面有金屬支撐或金屬的表面有光觸媒物質(zhì)的 支撐同樣可作為光觸媒合成物。金屬等的固化量對光觸媒物質(zhì)的全體質(zhì)量的推薦比 為1% 50%。同時，在占0.1 % 30 %質(zhì)量比的光觸媒劑加入到乙醇等的有機溶劑中，充分 地攪拌成凝膠狀，添加使光觸媒特性加大的金屬并充分地攪拌。也可將光觸媒劑及 使光觸媒特性加大的金屬混合后，加入到乙醇等的有機溶劑中，充分地攪拌成凝膠 狀。二氧化鈦的粒徑無特別限定，粒徑在能在有機溶劑中容易的溶化的程度的6 10納米即可。含有光觸媒合成物的有機溶劑的溶液中所含有的光觸媒合成物的濃 度，以質(zhì)量的0. 1% 80%為佳。光觸媒合成物的濃度不滿0. 1%時，光觸媒分解污 染物質(zhì)的效果會減弱。不被看好。光觸媒合成物的超微粒子溶液，是含有30-60%的乙醇，異丙基醇，丁基醇等 有機溶劑，1 %以下含有硫酸*硝酸的溶液，1 30%的銳鈦礦，金紅石型二氧化鈦 結(jié)晶的混合而成的二氧化鈦的酸性懸浮液。光觸媒表面涂刷制品5浸含的光觸媒表面涂料的光觸媒合成物，由微細(xì)粉末形 成，粒徑在6 10納米，占光觸媒表面涂料的全質(zhì)量的0. 1% 30%。粒徑在10納 米以上，則難溶解于后述的接合劑的溶以外，會造成涂刷后的基材表面白濁化且透 明性大幅下降的不良狀況。光觸媒表面涂料由光觸媒合成物，接合劑，輔助接合劑和研磨劑構(gòu)成。光觸媒劑合成物的按上述配合比率，合成物不滿全質(zhì)量的O. 1%時，有害物質(zhì)(有 機化合物)不能氧化還原，無法充分發(fā)揮的光觸媒的作用，若超過30%以上，則會 導(dǎo)致基材表面失去的透明性。光觸媒合成物的PH值(表示酸堿度的單位)，因添加常用的界面活性劑的而調(diào) 整在1 6之間，弱酸性的維持，使成分不易氧化，可避免下述的輔助接合中添加 的油分的質(zhì)量劣化。調(diào)整后的PH值，若小于l，酸性太強而使后述的油分變質(zhì)，若 在6以上，則難以維持油分的品質(zhì)保證。前述的接合劑，起支撐光觸媒合成物的作用，通常選用硅系樹脂，丙烯系樹脂， 氟系樹脂，環(huán)氧樹脂等合成物或天然糨糊等。在用水和乙醇等稀釋液稀釋后形成流 動性良好的所定濃度的的溶液。其配合比，比如，相對光觸媒表面涂料的全體質(zhì)量， 調(diào)整至0. 1% 20% ，如果要稀釋的話，稀釋液接合劑液的最為合適的配方為質(zhì)量的70% 99.9%:質(zhì)量的30% 0. 1%。上述的輔助接合劑，是為了在基材表面(涂刷 的對象物)盡可能薄薄地涂刷而使用。輔助接合劑含有油分。油的成分，有來自天然物質(zhì)的蠟，礦物質(zhì)酒精溶劑，植 物油等及常用的界面活性劑構(gòu)成。油成分中，來自天然物質(zhì)的蠟有，卡如巴納蠟， 甘地力麗拉蠟，米糠蠟，澳烏力韭里蠟，蔗糖蠟，荷荷巴蠟，糧油種子蠟，莫古蠟， 漆蠟，蜂蠟等，可從中至少選擇一種。這些油成分，發(fā)揮防水性能，使涂層的表面 具有光澤，有相溶于合成樹脂的特性。輔助接合劑有良好的涂膜特性，耐堿性，耐季節(jié)性和速干性。用噴霧，刷子， 滾筒等通常修復(fù)時使用的涂刷方法進行涂刷作業(yè)時使用效果良好，其使用的礦物質(zhì) 酒精溶劑成分毒性很少。上述輔助接合劑中的礦物質(zhì)酒精溶劑，譬如，礦物質(zhì)松節(jié) 油，白醇，礦物質(zhì)稀釋劑，石油醇等，可從中至少選擇一種。上述輔助接合劑中的 植物油，最好是有非干性質(zhì)，不易氧化和變質(zhì)的植物油。只要能很好地發(fā)揮薄薄地 延伸的作用的素材，均可任意選用。譬如，山茶油，橄欖油，芝麻油，豆油，紅花 油，油菜子油又賞月草油等，可從中至少選擇一種。為起到防止光觸媒表面涂料起因于上述植物油，蠟類的氧化而變色等的目的， 可根據(jù)需要添加氧化防止劑。譬如，基入必斗咯基希甲苯，維生素，扶青酸等。其 他的如，石炭酸性物質(zhì)，芳香族氨基，硫代二苯胺，共聚醚酯，乙撐雙二硫代氨基 甲酸，司如菲德，硫化聚烯等也能使用。并且，對植物油的氧化防止，L-藻酸脂肪
酸酯，L-藻酸十六碳酸酯及/或L-藻酸硬脂酸酯等能有效的防止植物油的氧化。作為食品添加物的氧化防止劑，L-藻酸，L-藻酸鈉(維生素C)，乙二銨四乙酸 二鈉鈣，乙二銨四乙酸二鈉鈣鹽，赤藻糖酸，赤藻糖酸鈉，愈創(chuàng)樹脂肪，檸檬酸甲 氧基，去甲二氫化愈創(chuàng)木酸，沒食子酸丙基，二叔丁基對甲酚(BHT)， dl-a-維生素 (維生素E)，叔丁基羥基茴香醚(BHA)，迷迭香抽出物質(zhì)，乙氧基喹啉等，作為食品添加物的防腐劑，可以利用安息香酸，安息香酸鈉，山梨酸，山梨酸 鉀，得比多羅醋酸鈉，安息香酸甲氧基，帕勞棲息安息香酸乙基，帕勞棲息安息香 酸鋪其路，帕勞棲息安息香酸丙基，丙酸，丙酸鈉，丙酸鈣等，至少可以從這些的 氧化防止劑類中添加一種。其次，就本發(fā)明的光觸媒表面涂料在基材表面涂刷的方法及光觸媒表面涂料進 行說明。光觸媒合成物的超微粒子，接合劑，含有油分的輔助接合劑和研磨劑混合而成 液態(tài)光觸媒表面涂料。含浸有此光觸媒表面涂料的光觸媒表面涂刷制品5將涂料薄 薄的涂在基材的表面使光觸媒層成形于基材的表面。光觸媒合成物與接合劑，輔助 接合劑間含有的研磨劑，接合劑與輔助接合劑的間含有的研磨劑，由擦拭用具6擦 除。最后將輔助接合劑完全擦除，使光觸媒合成物露出在光觸媒層的最外層表面。上述研磨劑，由硅石，陶瓷等材料的0.1 0.5微米的粒子形成，添加并在光 觸媒表面涂料中。該研磨劑的粒子不滿O. l微米時，擦拭光觸媒層時，會導(dǎo)致光觸媒合成物，接 合劑被一起擦掉。若在0.5微米以上，全光觸媒層會被研磨劑除去。關(guān)于研磨劑混合，可使之添加到接合劑，輔助接合劑等以后混合。其配合比率 為質(zhì)量比的10 % 50 %。研磨劑的添加量在未滿10 %時，光觸媒表面涂料在涂刷到基材表面以前便開始 固化不利于涂刷工序的進行。若超過50%以上，則水溶化過分，難以使用光觸媒表
面涂刷制品5進行涂刷。光觸媒合成物，接合劑，輔助接合劑，研磨劑，可同時添加在合適的容器之中， 用乙醇和水等稀釋液稀釋至所定濃度，配制成溶液。各自的配合比率，在本實施形 態(tài)里指定的配合范圍內(nèi)可任意選定。下列配方為光觸媒表面涂料的一例(當(dāng)然，并不限定于此配合比率)。光觸媒合成物。。。。。。質(zhì)量的5%接合劑。。。。。。。。。。。。質(zhì)量的5%輔助接合劑。。。。。。。。質(zhì)量的65%研磨劑。。。。。。。。。。。。質(zhì)量的25%將上述各成分添加在一起，均勻的攪拌混合，便可制成液狀的光觸媒表面涂料。從包裝箱(袋)中取出光觸媒產(chǎn)品A(圖2表示了取出時的狀態(tài))。揭開封閉開 啟部l從取出口21取出清潔用品4，揭開封閉開啟部l'從取出口 21'取出光觸媒 表面涂刷制品5，揭開封閉開啟部1〃從取出口 21〃取出擦拭用具6。用浸有去污劑的清潔用品4清潔室內(nèi)窗玻璃的表面，用浸有研磨劑，光觸媒合 成物，接合劑及輔助接合劑的混合物的光觸媒表面涂刷制品將光觸媒合成物粘附在 室內(nèi)窗玻璃的基材表面并使其露出在表面。用擦拭用具6擦除光觸媒合成物的露出 粘附不需要的輔助接合劑及最后的擦拭，使光觸媒合成物粘附在室內(nèi)的窗玻璃等基 材上。 一連串的操作使光觸媒合成物被透明涂刷在室內(nèi)的窗玻璃表面。用指尖很輕 地觸摸室內(nèi)的窗玻璃，粗糙地觸覺可確認(rèn)光觸媒合成物被涂的狀態(tài)。上述的光觸媒產(chǎn)品，并不一定與鉑金主導(dǎo)光觸媒有關(guān)。然而，很明顯，在鉑金 主導(dǎo)光觸媒的實際使用時極為有用。本發(fā)明的光觸媒層的形成方法及實施形態(tài)。按圖8來說明圖中，1為基材，2為基材l上涂刷的光觸媒底劑，3為光觸媒底劑2上涂刷 的光觸媒表面涂料。
基材1是分解消除污穢等的有機物等的對象，也是后述的光觸媒組成物31的 負(fù)載體?；?，可以是無紡布，紗窗，巻簾，空調(diào)的過濾器，樹脂板，建筑物外 壁，帳篷，混凝土磚等。光觸媒底劑2，含有為使光觸媒組成物31粘附的接合劑21。接合劑21與有機 溶劑22按所定的比率混合，如，把作為接合劑21的質(zhì)量比為1% 10%的氧化硅 (Si02)混合到乙醇等有機溶劑22的溶液中。或者是，接合劑21的質(zhì)量比為1% 10%的變性環(huán)氧樹脂混合到含有丁基醋酸鹽，環(huán)己烷，丙烯乙二醇甲基乙醚，丙烯 乙二醇甲基乙醚醋酸鹽的有機溶劑22的溶液中。為使光觸媒底劑2中的接合劑21 更易擴散，可混合后述的擴散劑32等。表面涂料3含有分解污穢等的有機物的光觸媒組成物31。 0. 1% 20%質(zhì)量的光 觸媒組成物31與0. 01 1%質(zhì)量的擴散劑32混合到乙醇等的有機溶劑33的溶液中。前述的光觸媒組成物31，由粒子形成，例如，氧化鈦，二氧化鈦，凝膠型鈦化 合物或氧化鋅，氧化錫，氧化鐵，氧化銅，氧化銀，氧化鎢，氧化鋯，氧化鉍，氧 化銦，氧化鎘，氧化鍺，氧化鎳，氧化鈷，氧化鉻，氧化錳，氧化釩，氧化鈮，氧 化銻，鈦酸鍶等，但首推二氧化鈦。銳鈦礦型二氧化鈦結(jié)晶，金紅石型二氧化鈦結(jié) 晶和凝膠型鈦化合物也好。光觸媒組成物31的粒徑無特別限定，只要是易溶化于 有機溶劑33中的程度的6納米 10納米的粒徑即可。粒徑不滿是6納米時，加 工困難，生產(chǎn)成本增加。粒徑在10納米以上，則難于溶解有機溶劑33中，且涂刷 后的基材表面白濁化，透明性大幅下降。前述的擴散劑32，可使光觸媒組成物31等的粒子擴散。Y-乙基氨基-L-谷酰胺酸，賴氨酸，谷氨酸，天冬酰胺酸，精氨酸，脯氨酸等的氨基酸，蔗糖斯蒂芬酸 酯，蔗糖硬脂酸酯，蔗糖十六碳酸酯等的蔗糖脂肪酸酯，兒茶酸等的多酚類均能使 用。也可使用天然物質(zhì)，如用開水沖泡茶葉，將茶葉中含有的馬球石炭酸類的兒茶 酸，氨基酸的Y-乙基氨基-L-谷酰胺酸等成分抽取等。 表面涂料3中，可以混合金，銀，銅，白金，鐵，鈷，鎳，鉻，鋅等的金屬及 金屬化合物。金屬及金屬化合物的混合，可促進光觸媒合成物31的電荷分離，提高光觸媒劑分解有機物的特性。表面涂料3中也可以混合氧化鈽。氧化鈰利用熱量來分解消除污穢等的有機物。 有效的利用光觸媒合成物31分解消除有機物時伴隨有機物分解而產(chǎn)生的反應(yīng)熱， 可提高分解消除的效果。其次，是關(guān)于光觸媒層30的形成方法的說明。首先，如圖8(a)所示，用眾所 周知的鏟板涂刷技法將前述的光觸媒底劑2涂在基材l的上面形成光觸媒底層20。 光觸媒底層的厚度在可供光觸媒合成物31，金屬或金屬化合物沾附的程度即可。如 干燥后形成的厚度約為10納米。光觸媒底劑2涂刷以后，有機溶劑22漸漸蒸發(fā)，盡可能在光觸媒底劑2干燥 以前，在半干的狀態(tài)時，用眾所周知的伊板涂刷技法將前述的光觸媒涂料3涂在光 觸媒底層20的上面(參照圖8 (b))。隨著殘余有機溶劑22及涂刷的表面涂料3中 的有機溶劑33干燥，光觸媒組成物31便沾附在光觸媒底層20的上面。前述的干燥可以是放置在常溫中使之自然干燥，也可以用溫風(fēng)吹干，行強制干 燥之法。在光觸媒底劑2半干的狀態(tài)時涂上表面涂料3是為了確保光觸媒組成物31在 接合劑21的作用下沾固在光觸媒底層20上。光觸媒底劑2中的有機溶劑22和表 面涂料3中有機溶劑33蒸發(fā)干燥后，如圖8 (c)所示，光觸媒組成物31便露出 在最表面。光觸媒底劑2的接合劑21選用變性環(huán)氧樹脂是為保證基材1的表面的凹凸較 小時光觸媒組成物31等的粒子也能牢牢的被固定。接合劑21選用氧化硅(Si02)是為了抑制在有機溶劑22干燥之前光觸媒組成 物31等的粒子沉淀到光觸媒底層20之內(nèi)并被埋沒。
光觸媒底劑2的種類可根據(jù)基材的表面狀態(tài)等適當(dāng)?shù)倪x擇。表面涂料3中混合了擴散劑32是為了防止光觸媒組成物31的粒子的凝集。有 了擴散劑，粒子不會沉降，故涂刷前不必攪拌，涂刷后，粒子的不會凝集而發(fā)生的 局部分布，均勻的附在光觸媒層20形成光觸媒層30。表面涂料3中不如以前般含有為使光觸媒組成物31固定的接合劑21，有機溶 劑33干燥后表面涂料3的涂刷后的擦拭無須進行也可使光觸媒組成物31露出在最 表面，混合了擴散劑后，基材表面的平坦度不良，凹凸較大的基材，紗窗等有孔的 基材也能使光觸媒組成物31露出在光觸媒層30的表面。這樣，污垢等有機物等附 在基材表面上時，與光觸媒組成物31相接觸，這種下，如果有紫外線等的光線照 射，光觸媒組成物31被激發(fā)，可分解消除污垢等有機物。這里的光觸媒層的形成方法不一定僅限于鉑金主導(dǎo)光觸媒，但在鉑金主導(dǎo)光觸 媒的實際運用時當(dāng)然可以應(yīng)用。本發(fā)明的光觸媒體的實施形態(tài)。按圖9 圖10來說明圖9 (A)中A'是光觸媒體，涂刷在建筑物和汽車等的窗玻璃，塑料板，太陽能 部，房間的內(nèi)墻等基材l上，紫外線等光照射時，光觸媒體內(nèi)部含有的光觸媒組成 物11 a發(fā)生觸媒作用，分解消除付在的基材1 a上的污垢和有害的有機物等。光觸媒體A'，由光觸媒組成物11 a和擴散劑12 a ，接合劑14 a和含有油分的 輔助接合劑15 a ，按所定的比例同乙醇等的有機溶劑13 a調(diào)整混合成液狀。上述的光觸媒組成物lla為粒狀物質(zhì)，例如，氧化鈦，二氧化鈦，1凝膠型鈦 化合物，或氧化鋅，氧化錫，氧化銀，氧化鎢，氧化鋯，氧化鉍，氧化銦，氧化鎘， 氧化鍺，氧化鎳，氧化鈷，氧化鉻，氧化錳，氧化釩，氧化鈮，氧化銻，鈦酸鍶等。 但首推二氧化鈦，銳鈦礦型二氧化鈦結(jié)晶，金紅石型二氧化鈦結(jié)晶和凝膠型鈦化合 物也為推舉。光觸媒組成物lla的粒徑無特別限定，只要粒徑在易溶化于有機溶劑 13 a中的程度的6 10納米的即可。粒徑不滿6納米時，加工困難，生產(chǎn)成本增加。 粒徑超過10納米以上，則難于溶解有機溶劑13 a ，且涂刷后的基材la的表面白 濁化，透明性大幅下降。前述的擴散劑12a，可使光觸媒組成物lla等的粒子擴散。例如，Y-乙基氨基 -L-谷酰胺酸，賴氨酸，谷氨酸，天冬酰胺酸，精氨酸，脯氨酸等的氨基酸，蔗糖斯 蒂芬酸酯，蔗糖硬脂酸酯，蔗糖十六碳酸酯等的蔗糖脂肪酸酯，兒茶酸等的多酚類 均能使用。也可使用天然物質(zhì)，如用開水沖泡茶葉，將茶葉中含有的馬球石炭酸類 的兒茶酸，氨基酸的Y-乙基氨基-L-谷酰胺酸等成分抽取而的的抽出液。擴散劑12a 對光觸媒體A'的配合比率，以質(zhì)量的0.01 % 1%為佳。不滿質(zhì)量的0.01 %時，得 不到因有的擴散效果，超過質(zhì)量的1 %以上，會降低流動性使涂刷難于進行。前述的接合劑14a，用于把光觸媒組成物11 a粘著在基材1 a上面。通常選用硅 系樹脂，丙烯系樹脂，氟系樹脂，環(huán)氧樹脂等合成物或天然糨糊等。與光觸媒體混 合至所定濃度。接合劑14a的配合比率，對光觸媒體A'的全體量，以質(zhì)量的0. 1 % 20%為佳。不滿質(zhì)量的0. 1 %時，光觸媒組成物11 a的粒子不能充分地粘固在基材上， 超過質(zhì)量的20%以上，溶液的流動性會降低，使涂刷難于進行。前述的輔助接合劑15a、是為了把光觸媒組成物11 a盡可能薄薄地在基材1 a的 表面。輔助接合劑15a含有油分。油的成分，有來自天然物質(zhì)的蠟，礦物質(zhì)酒精溶 劑，植物油等加上常用的界面活性劑，水或乙醇而構(gòu)成。油成分中，來自天然物質(zhì) 的蠟有，山茶油，卡如巴納蠟，甘地力麗拉蠟，米糠蠟，澳烏力韭里蠟，蔗糖蠟， 荷荷巴蠟，糧油種子蠟，莫古蠟，漆蠟，蜂蠟等，可從中至少選擇一種。這些油成 分，發(fā)揮防水性能，使涂層的表面具有光澤，輔助接合劑對全體的質(zhì)量比，以質(zhì)量 的20% 70%為佳。不滿質(zhì)量的20 %時，會產(chǎn)生含有光觸媒組成物11 a的粒子的米 粒大的結(jié)塊，，超過質(zhì)量的70%以上，光觸媒體A'的全體固化，無法進行涂刷。光觸媒體A'中，也可加入金，銀，銅，鉑金，鐵，鈷，鎳，鉻，鋅等的金屬及 金屬化合物進行混合，混合這些金屬及金屬化合物后可促進光觸媒組成物lla的電
荷分離，提高光觸媒分解有機物等的分解特性。光觸媒體A'中也可以混合氧化鈰。氧化鈰利用熱量來分解消除污穢等的有機物。 有效的利用光觸媒組成物lla分解消除有機物時伴隨有機物分解而產(chǎn)生的反應(yīng)熱， 可提高分解消除的效果。如圖IO (a)所示，光觸媒體A'中，也可加入上述研磨劑16a予以混合。研磨 劑16a有助于基材la涂上光觸媒體A'后，如圖10 (b)所示，用擦除手法2 a擦 去殘余的接合劑14 a，使光觸媒成分露出在最表面。研磨劑16由硅石，陶瓷等素材形成粒徑在30 500納米的粒子，混和在光觸 媒體A'中并被調(diào)整。研磨劑16a的粒子粒徑不滿30納米時，擦拭涂層3a時，光 觸媒組成物lla和接合劑14a會被一起擦掉。若超過500納米以上，即使擦除以 后，仍留下光觸媒劑A'的厚度依然存在，露出在最表面的光觸媒組成物lla的量 相對偏少的缺陷。研磨劑16配合比率，對光觸媒體A'的全體量，以質(zhì)量的O. 1 % 50%為佳。不 滿質(zhì)量的O. 1 %時，油分殘存，難于擦出，超過質(zhì)量的50 %以上，擦除以后，會發(fā) 生基材la上留下的光觸媒組成物11 a和接合劑14a量少的缺陷。接著，就光觸媒體A'在基材la上的成形方法予以說明首先是光觸媒劑A'的涂刷對象基材la。將去污劑()散布在基材la的表面， 把上面的污垢，油分用廢棉紗等徹底清擦干凈。如圖9 (a)，圖10 (a)所示，在基材la表面上，運用已公開的鏟板涂刷法全 面涂刷，使基材la的表面形成涂層3a,接著，在涂層3a未干燥前(半干狀態(tài))， 對基材la表面上涂刷光觸媒體A'而形成的涂層3a，如圖9 (b)，圖10 (b)所示， 用擦除手法2 a，如十字纖維布去擦拭涂層，在光觸媒劑A'的涂層3a的表層，層 積的光觸媒組成物lla的粒子，接合劑14a，和輔助接合劑15a被除去，形成光觸 媒層4a，光觸媒組成物lla露出在最表面。
在本發(fā)明中，光觸媒劑A'中混合擴散劑12a,使為了使涂層3a中的光觸媒組 成物lla的粒子擴散，保證基材la表面上涂刷的光觸媒組成物lla的粒子均勻分 布，待用擦除手法2 a擦拭以后，光觸媒層4a中的光觸媒組成物lla的粒子仍不 會凝集，而在均勻分布在基材la上?；膌a的全體表面上形成的光觸媒層4a,可 發(fā)揮分解消除污垢等有機物的能力。 (實施例)以下為本方明的施工實例說明首先，(實施例)記載的材料，使用以配合比率調(diào)合的光觸媒劑A'，在預(yù)先清 潔后的玻璃板(基材la)的表面上涂刷光觸媒劑A'后，用十字纖維布擦拭，形成 了光觸媒層4a。作為比較，(實施例)中的配合成分中取掉擴散劑12a，制作一比較 例，以同樣的方法形成了光觸媒層4a (實施例)光觸媒合成物lla 。。。。。 二氧化鈦(Ti02 )質(zhì)量的5% 接合劑14a 。。。。。。。。。。。。硅系樹脂質(zhì)量的5% 輔助接合劑15a 。。。。。。。。山茶油溶液質(zhì)量的50% 擴散劑12a。。 。。。。。。。。。
。
Y-乙基氨基-L-谷酰胺酸質(zhì)量的1% 有機溶液13 a。。。。。。。。。。。。乙醇?xì)堄喾?(比較例)光觸媒合成物lla 。。。。。 二氧化鈦(Ti02 )質(zhì)量的5% 接合劑14a 。。。。。。。。。。。。硅系樹脂質(zhì)量的5% 輔助接合劑15a 。。。。。。。。山茶油溶液質(zhì)量的50% 有機溶液13 a。。。。。。。。。。。。乙醇?xì)堄喾制浯?，在實施例與比較例對比時，著眼于調(diào)查在最后擦凈玻璃板后的光觸媒合 成物1 1 a的粘著狀態(tài)，在比較時發(fā)現(xiàn)，比較例中光觸媒合成物1 la的粒子以十 層 數(shù)千層的積層形成二次粒子局部的分布在玻璃板上，而實施例中則不存在二次 粒子的形成，各個的光觸媒合成物l 1 a的粒子均勻的分布粘著在玻璃板的整個表 面。本發(fā)明的光觸媒制劑A'的作用效果，不受此實施例的材料，配合比率的限定， 按上述詳述的其他的材料，配合比率也可達(dá)到同樣的作用效果。這里的光觸媒制劑A'并不一定與鉑金主導(dǎo)觸媒有關(guān)，但在鉑金主導(dǎo)光觸媒的 情況中同樣有意義有作用。圖紙簡單的說明圖1的圖表顯示了本發(fā)明的效果測定實驗室中24小時以上每30分測定的甲醛 濃度變化與溫度和濕度的變化的結(jié)果；圖2是表示本發(fā)明的光觸媒產(chǎn)品構(gòu)成的概略 的斜視圖；圖3是圖2的2-2線的概略的斷面圖；圖4是圖2的3-3線的概略的 斷面圖；圖5是圖2的4-4線的概略的斷面圖；圖6顯示了內(nèi)部包有圖2的清潔 用品的密封包裝袋的使用狀態(tài)的概略的斜視圖；圖7是圖6內(nèi)部說明的說明圖；圖 8展示了本發(fā)明的光觸媒層的形成方法。(a)光觸媒底層液劑涂刷后的主要部分?jǐn)?面圖(b)表面涂料涂刷后的主要部分?jǐn)嗝鎴D(c)干燥后的主要部分?jǐn)嗝鎴D；圖9展 示了本發(fā)明的實施形態(tài)一光觸媒劑涂刷在基材上后的部分?jǐn)U大斷面圖(a)剛涂完 時(b)用擦拭的方法擦除以后的狀態(tài)；圖10展示了本發(fā)明的另一種實施形態(tài)一光 觸媒劑涂刷在基材上后的部分?jǐn)U大斷面圖(a)剛涂完時(b)用擦拭的方法擦除以 后的狀態(tài)這些圖中，A代表光觸媒產(chǎn)品，4是清潔用具，5是光觸媒表面涂刷制品，6是 擦拭用具，1代表基材，2代表光觸媒底層液劑，20是光觸媒底層，21是接合劑， 3代表表面涂料，30是光觸媒層，31是光觸媒合成物，32是擴散劑，A'代表光 觸媒制劑，la代表基材，3a涂刷層，4a光觸媒層，lla是光觸媒合成物，12a 是擴散劑，14a是接合劑，15a是輔助接合劑，16a是研磨劑。
權(quán)利要求
1.遵循把鉑金作為主要觸媒體，具有光觸媒反應(yīng)的二氧化鈦作為輔助觸媒體的技術(shù)思想，將接合劑與鉑金，二氧化鈦混合后涂在基材上，鉑金的含有量為二氧化鈦的0.05～50％。鉑金在沒有光線時，也能在常溫下吸收有機物。吸收時，鉑金吸收，分解空氣中的有機物。若無光狀態(tài)很久，被分解的物質(zhì)會變?yōu)橛|媒毒覆蓋在鉑金表面，使鉑金無法繼續(xù)吸收，分解有機物。在有陽光的白天，光觸媒反應(yīng)使覆蓋在鉑金表面的觸媒毒氧化還原，觸媒毒的化解使鉑金恢復(fù)吸收能力。白天，鉑金與進行光觸媒反應(yīng)的二氧化鈦并用發(fā)揮凈化空氣的功效，夜間，鉑金獨自吸收并分解空氣中的有機物。本方案特點為鉑金作為主觸媒，可分解并消除空氣中的有機化合物。
全文摘要
目的提供利用二氧化鈦等光觸媒制品，最大限度的發(fā)揮空氣凈化效果的各種關(guān)聯(lián)技術(shù)。構(gòu)成鉑金作為主要觸媒體，具有光觸媒反應(yīng)的二氧化鈦作為輔助觸媒體可有效的利用鉑金吸收，分解空氣中的有機化合物的作用，不論晝夜使之發(fā)揮凈化空氣的功能。
文檔編號B01D53/86GK101213011SQ20068000995
公開日2008年7月2日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者松井延之, 田形源一 申請人:全世界株式會社;松井延之