專利名稱：光催化劑負載片材和光催化劑負載片材用底漆的制作方法
技術領域：
本發明涉及在塑料基材上依次設置底漆層和光催化劑層而成的光催化劑負載片材，更詳細地，涉及用于前述底漆層的活性能量射線固化性組合物。
背景技術：
迄今以來，作為屋頂材料、木板套窗、外壁材料等建筑材料或者用于灶間 (kitchen)、廚房、浴室等的內裝壁材料，已知有，負載有光催化劑的塑料片材、薄膜，部件等載體中負載有光催化劑的光催化劑負載結構體。然而，據報告，由于這些塑料載體是有機物，因此若直接負載光催化劑，則該有機物(載體)由于該催化劑的作用而分解，或者發生粉化(chalking，白化)等，其耐久性存在問題(參照例如大谷文章，高分子加工42卷，5號， 第18頁(199 ；清野學著，“氧化鈦”技法堂，第165頁等)。因此，為了解決所述問題，提出了光催化劑負載結構體，其是在塑料載體與光催化劑層之間設置中間層(底漆層)，在該底漆層上形成光催化劑層而構成的。另一方面，從資源的有效利用、防止環境污染等方面考慮，將太陽光直接轉換為電能的太陽能電池的開發正在進行。由于太陽能電池組件也在室外使用，因此，要求所用的部件具有高耐久性、耐候性。對這樣的室外使用的材料尤其要求有耐候性。作為耐候性優異的材料，例如已知有聚硅氧烷系組合物、氟烯烴系組合物，作為使用這種聚硅氧烷系的底漆層的例子，專利文獻1中記載了使用由硅或硅石形成的硅系材料作為前述底漆層的例子。然而，硅系材料雖然耐候性優異，但其與其它層的密合性或耐摩耗性往往不良，有時出現底漆層與光催化劑層不能密合而剝落的情況。另外，形成層時，有可能必需進行燒結，在使用塑料作為載體的情況下，有可能出現不能使用的情況。也已知有使用在層形成時不需要燒結、耐摩耗性優異的活性能量射線固化性樹脂組合物作為前述底漆層的例子(例如參照專利文獻2 4)。例如，專利文獻2中記載了一種具有氧化鈦薄膜的基板，其通過在樹脂基板上形成由紫外線固化型丙烯酸類樹脂構成的硬涂層，然后涂布氧化鈦溶膠，接著在前述樹脂基板的軟化點溫度下進行熱處理而獲得。另外，專利文獻3中記載了在基材上具有下述層的層疊體由能量射線固化性樹脂組合物形成的底涂層和/或中間涂層；設置在該底涂層和/或中間涂層上的含光催化劑的能量射線固化性涂料組合物的涂裝層，其中，該含光催化劑的能量射線固化性涂料組合物含有光催化劑顆粒、和能量射線固化性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯樹脂、和能量射線固化性聚硅氧烷改性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯樹脂。另外，專利文獻4中記載了一種塑料成形品，其在塑料基材的表面上從基材側起依次具有下述層活性能量射線固化性被覆組合物的固化物層，其中所述被覆組合物含有活性能量射線固化性的具有2個以上聚合性官能團的多官能性化合物和光聚合引發劑；固化性被覆組合物的固化物層，其中所述固化性被覆組合物含有通過固化反應而形成硅石的
4化合物；以及，含有光催化性氧化物的層。然而，專利文獻2記載的方法中，由于氧化鈦溶膠的結晶溫度實質上較低，因此， 存在只能獲得構成最表層的氧化鈦薄膜的硬度較低的材料的難點。專利文獻2的第0018段中記載了在使用聚甲基丙烯酸甲酯作為樹脂基板時在約 84°C下使凝膠涂膜結晶的內容，但在該溫度下，縮合反應沒有充分進行，不能獲得充分的耐磨耗性。另外，市售的紫外線固化型丙烯酸類樹脂在長期耐候性試驗中有時受到光催化作用而分解或者發生裂紋。另外，專利文獻3記載的方法中，所用的能量射線固化性硅氧烷改性聚氨酯(甲基)丙烯酸酯樹脂是聚硅氧烷中的官能團與聚氨酯(甲基)丙烯酸酯樹脂中的官能團進行化學反應并鍵合而形成的，該結構的(甲基)丙烯酸酯樹脂在長期耐候性試驗中有時受到光催化作用而分解，或者發生裂紋。另外，專利文獻4記載的方法存在的問題是，由于使用聚硅氮烷作為通過固化反應來形成硅石的化合物，因此，需要進行燒結，制造工序或使用的基板受到限制。作為長期耐候性優異的活性能量射線固化性的硅氧烷，發明人等以前發明并公開了紫外線固化性的聚硅氧烷涂料(例如參照專利文獻5)。具體而言，其是包含復合樹脂和光聚合引發劑的紫外線固化性涂料，其中所述復合樹脂具有聚硅氧烷鏈段和除了該聚硅氧烷鏈段以外的聚合物鏈段，所述聚硅氧烷鏈段含有硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基以及聚合性雙鍵，通過紫外線固化以及基于硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基的縮合反應而提高涂膜的交聯密度的這兩種固化機制，可以形成具有優異的耐擦傷性、耐酸性、耐堿性和耐溶劑性的固化涂膜，可以適宜地作為難以使用熱固化性樹脂組合物的建筑外裝用涂料、以塑料為首的容易熱變形的基材的涂料使用。另外，太陽能電池用部件中也有利用光催化劑的例子。例如，專利文獻6中，為了提高塑料基板的耐候性、防污染性，已知有一種將涂敷組合物涂布于塑料基板上而形成的受光面側透明保護部件，其中所述涂敷組合物含有由粒徑為Inm 400nm的金屬化合物顆粒、水解性硅化合物和玻璃化轉變溫度為-20°C 80°C的乙烯基單體經過乳液聚合而成的核殼型聚合物乳液顆粒。然而，該涂敷組合物雖然能夠耐受曝露2000小時后的耐候性評價，但在相當于在室外長期曝露10年以上的曝露3000小時后的耐候性評價中，受光面的透明性受損，發生了能量轉換效率降低等問題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開平11-91030號公報專利文獻2 日本特開2000-1314號公報專利文獻3 日本特開2003-165929號公報專利文獻4 日本特開2004-195921號公報專利文獻5 日本特開2006-3^354號公報專利文獻6 日本特開2009-253203號公報
發明內容
發明要解決的問題
[化學式2]
權利要求
1. 一種光催化劑負載片材，其特征在于，其是在基材上依次設置至少活性能量射線固化性樹脂層和光催化劑層而成的光催化劑負載片材，所述活性能量射線固化性樹脂層含有復合樹脂(A)，所述復合樹脂(A)是通過通式(3) 所示的鍵將聚硅氧烷鏈段(al)與乙烯基系聚合物鏈段(^)鍵合而成的，其中所述聚硅氧烷鏈段(al)具有通式(1)和/或通式( 所示的結構單元、以及硅烷醇基和/或水解性甲娃焼基，[化學式1]
2.根據權利要求1所述的光催化劑負載片材，其中，所述乙烯基系聚合物鏈段(a2)具有醇性羥基，且所述活性能量射線固化性樹脂層含有多異氰酸酯(B)。
3.根據權利要求1或2所述的光催化劑負載片材，其中，所述聚硅氧烷鏈段(al)的含有率相對于所述活性能量射線固化性樹脂層的總固體成分量為10 65重量％，且多異氰酸酯(B)的含有率相對于所述活性能量射線固化性樹脂層的總固體成分量為5 50重量％。
4.根據權利要求1 3的任一項所述的光催化劑負載片材，其中，所述乙烯基系聚合物鏈段(a2)的數均分子量為1000 50000的范圍。
5.根據權利要求1 4的任一項所述的光催化劑負載片材，其中，所述光催化劑層含有具有硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基的固化性樹脂(D)；具有硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基以及含聚合性雙鍵的基團的固化性樹脂(E)；或者，具有含聚合性雙鍵的基團的固化性樹脂(F)。
6. 一種光催化劑負載片材用底漆，其特征在于，其是以塑料為基材的光催化劑負載片材用的底漆，所述底漆是含有復合樹脂(A)的活性能量射線固化性樹脂組合物，所述復合樹脂(A)是通過通式( 所示的鍵將聚硅氧烷鏈段(al)與乙烯基系聚合物鏈段(^)鍵合而成的，其中所述聚硅氧烷鏈段(al)具有通式(1)和/或通式( 所示的結構單元、以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基，
全文摘要
本發明涉及光催化劑負載片材，其特征在于，其是在基材上依次設置至少活性能量射線固化性樹脂層和光催化劑層而成的光催化劑負載片材，前述活性能量射線固化性樹脂層含有復合樹脂(A)，所述復合樹脂(A)是通過通式(3)所示的鍵將聚硅氧烷鏈段(a1)與乙烯基聚合物鏈段(a2)鍵合而成的，其中所述聚硅氧烷鏈段(a1)具有通式(1)和/或通式(2)所示的結構單元、以及硅烷醇基和/或水解性甲硅烷基。
文檔編號B32B27/30GK102171037SQ201080002807
公開日2011年8月31日 申請日期2010年4月27日 優先權日2009年5月11日
發明者宮野英和, 工藤伸一, 高田泰廣 申請人:Dic株式會社