发明名称 光触媒组成物
摘要 本发明系揭示含(A)改质光触媒粒子与(B)黏合剂成分之光触媒组成物,其特征为该改质光触媒粒子(A)系使用至少一种选自具有至少一种选自三烃基矽烷单位、单羟基二烃基矽烷单位及二羟基烃基矽烷单位之构造单位之化合物作为改质剂化合物进行改质处理而得,而该黏合剂成分(B)系包括含有所欲烷基之苯基之聚矽氧。又,本发明系揭示使用上述光触媒组成物所形成之覆膜,该覆膜及以其包覆之基材所成之功能性复合体、以及使用上述光触媒组成物所形成之成形体。
申请公布号 TWI229010 申请公布日期 2005.03.11
申请号 TW091112032 申请日期 2002.06.03
申请人 旭化成股份有限公司 发明人 中林亮;太田一也
分类号 B01J31/00;B01J35/02 主分类号 B01J31/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种光触媒组成物,其系含(A)改质光触媒粒子与( B)黏合剂成分之光触媒组成物,其特征为成分(A)与 成分(B)之重量比(A)/(B)为0.1/99.9~99/1,该改质光触媒 粒子(A)系使用至少一种具有选自式(1)所示之三烃 基矽烷单位、式(2)所示之单羟基二烃基矽烷单位 及式(3)所示之二羟基烃基矽烷单位所成组群之至 少一种构造单位之化合物作为改质剂化合物(b),将 光触媒粒子(a)加以改质处理而得者, 该黏合剂成分(B)系包括下列式(4)所示含有苯基之 聚矽氧(BP),而该含有苯基之聚矽氧(BP)视需要可另 含有烷基者: R3Si- (1) (式中,R各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30 之烷基、碳数5至20之环烷基、直链状或岐链状之 碳数1至30之氟烷基、直链状或岐链状之碳数2至30 之烯基、苯基、碳数1至20之烷氧基或羟基), -(R2SiO)- (2) (式中,R系如通式(1)所定义者), (式中,R系如通式(1)所定义者), R1pR2qXrSiO(4-p-q-r)/2 (4) (式中, 各R1表示苯基,R2各自独立表示直链状或岐链状之 碳数1至30之烷基、碳数5至20之环烷基或直链状或 岐链状之碳数2至30之烯基; X各自独立表示氢原子、羟基、碳数1至20之烷氧基 、碳数1至20之醯氧基、胺氧基、碳数1至20之基 或卤原子;且 p、q及r为:0<p<4,0≦q<4,0≦r<4及0<(p+q+r)<4,且0.05≦p/(p+ q)≦1)。 2.如申请专利范围第1项之光触媒组成物,其中式(1) 至(3)中,R系各自独立表示直链状或岐链状之碳数1 至30之烷基、碳数5至20之环烷基、直链状或岐链 状之碳数1至30之氟烷基、直链状或岐链状之碳数2 至30之烯基或碳数1至20之烷氧基者。 3.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该含有苯基之聚矽氧(BP)系下列式(5)所示不含烷基 之含苯基聚矽氧(BP1)者: R1sXtSiO(4-s-t)/2 (5) (式中,R1表示苯基; X各自独立表示氢原子、羟基、碳数1至20之烷氧基 、碳数1至20之醯氧基、胺氧基、碳数1至20之基 或卤原子;且 s及t为:0<s<4,0≦t<4,而0<(s+t)<40。 4.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该黏合剂成分(B)系另包含下列式(6)所示含有烷基 之聚矽氧(BA)者: R2uXvSiO(4-u-v)/2 (6) (式中, R2各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30之烷 基、碳数5至20之环烷基或直链状或岐链状之碳数2 至30之烯基; X各自独立表示氢原子、羟基、碳数1至20之烷氧基 、碳数1至20之醯氧基、胺氧基、碳数1至20之基 或卤原子;且 u及v为:0<u<4,0≦v<4,且0<(u+v)<4)。 5.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该黏合剂成分(B)系包括式(5)所示不含烷基之含苯 基聚矽氧(BP1)与式(6)所示含烷基之聚矽氧(BA)者: R1sXtSiO(4-s-t)/2 (5) (式中, 各R1表示苯基; X各自独立表示氢原子、羟基、碳数1至20之烷氧基 、碳数1至20之醯氧基、胺氧基、碳数1至20之基 或卤原子;且 s及t为:0<s<4,0≦t<4,且0<(s+t)<4); R2uXvSiO(4-u-v)/2 (6) (式中, R2各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30之烷 基、碳数5至20之环烷基或直链状或岐链状之碳数2 至30之烯基; X各自独立表示氢原子、羟基、碳数1至20之烷氧基 、碳数1至20之醯氧基、胺氧基、碳数1至20之基 或卤原子;且 u及v为:0<u<4,0≦v<4,而0<(u+v)<4)。 6.如申请专利范围第4项之光触媒组成物,其中该含 烷基之聚矽氧(BA)系具有式(7)所示单羟基二烃基矽 烷单位(D)及式(8)所示二氧有机矽烷单位(T)者: -(R22SiO)- (7) (式中,R2各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30 之烷基、碳数5至20之环烷基或直链状或岐链状之 碳数2至30之烯基); (式中,R2系如同式(7)所定义者)。 7.如申请专利范围第3项之光触媒组成物,其中该含 苯基之聚矽氧(BPl)之重量平均分子量,由使用标准 聚苯乙烯所得之检量线以胶体过滤层析法求得之 测定値为500至10,000者。 8.如申请专利范围第4项之光触媒组成物,其中该含 烷基之聚矽氧(BA)之重量平均分子量,由使用标准 聚苯乙烯所得之检量线以胶体过滤层析法求得之 测定値为500至10,000者。 9.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该改质光触媒粒子(A)之数平均粒子径为400nm以下 者。 10.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该光触媒粒子(a)为氧化钛粒子者。 11.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,其中 该改质剂化合物(b)系式(9)所示之含Si-H基之矽化合 物(b1)者: HxRYSiO(4-x-y)/2 (9) (式中, R各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30之烷基 、碳数5至20之环烷基、直链状或岐链状之碳数1至 30之氟烷基、直链状或岐链状之碳数2至30之烯基 、苯基、碳数1至20之烷氧基或羟基; x及y为:0<x<4,0<y<4,且(x+y)≦4)。 12.如申请专利范围第11项之光触媒组成物,其中该 含Si-H基之矽化合物系包含至少一种选自式(10)所 示之含Si-H基之矽化合物、式(11)所示之含两末端Si -H基之矽化合物、式(12)所示之H聚矽氧所成组群之 化合物者: (式中,R3各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30 之烷基、直链状或岐链状之碳数2至30之烯基、碳 数5至20之环烷基、直链状或岐链状之碳数1至30之 氟烷基、苯基或式(13)所示之矽烷氧基: -O-(R42SiO)m-SiR43 (13) (式中,R4各自独立表示直链状或岐链状之碳数1至30 之烷基、碳数5至20之环烷基、直链状或岐链状之 碳数1至30之氟烷基、直链状或岐链状之碳数2至30 之烯基、苯基,又,m为整数,0≦m≦1000)); H-(R32SiO)n-SiR32-H (11) (式中,R3系如同式(10)所定义,n为整数,0≦n≦1000); (R3HSiO)a(R32SiO)b(R33HSiO1/2)c (12) (式中, R3系如同式(10)所定义, a为1以上之整数,b为0以上之整数,(a+b)≦10000,且c为0 或2,但是(a+b)为2以上之整数,且c=0时,式(12)之该H聚 矽氧为环状聚矽氧,c=2时,式(12)之该H聚矽氧为链状 聚矽氧)。 13.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,系另 含树脂者。 14.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,系覆 膜者。 15.如申请专利范围第14项之光触媒组成物,其中改 质光触媒粒子(A)之分布系具有各向异性,且改质光 触媒粒子(A)之浓度系由该覆膜之一面往另一面升 高者。 16.如申请专利范围第1或2项之光触媒组成物,系成 形体者。 17.如申请专利范围第16项之光触媒组成物,其中改 质光触媒粒子(A)之分布系各向异性,且改质光触媒 粒子(A)之浓度系由该成形体之内部往表面升高者 。 18.如申请专利范围第4项之光触媒组成物,该含苯 基之聚矽氧(BP)与该含烷基之聚矽氧(BA)系具有微 相分离构造之覆膜者。 19.如申请专利范围第18项之光触媒组成物,其中改 质光触媒粒子(A)之分布系具有各向异性,且改质光 触媒粒子(A)之浓度系由该覆膜之一面往另一面升 高者。 20.如申请专利范围第4项之光触媒组成物,系为该 含苯基之聚矽氧(BP)与该含烷基之聚矽氧(BA)具有 微相分离构造之成形体者。 21.如申请专利范围第20项之光触媒组成物,系改质 光触媒粒子(A)之分布具有各向异性,且改质光触媒 粒子(A)之浓度由该成形体之内部往表面升高者。 22.一种机能性复合体,系于基材上形成包含申请专 利范围第1或2项之光触媒组成物之覆膜而得者。 23.如申请专利范围第22项之机能性复合体,其中该 覆膜为改质光触媒粒子(A)之分布具有各向异性,且 改质光触媒粒子(A)之浓度系由该覆膜与基材之接 触面往另一曝露面升高者。 24.一种机能性复合体,系于基材上形成覆膜而得者 ,其特征为该覆膜含有申请专利范围第4项之光触 媒组成物,且该含苯基之聚矽氧(BP)与该含烷基之 聚矽氧(BA)具有微相分离构造者。 25.如申请专利范围第24项之机能性复合体,其中该 覆膜为改质光触媒粒子(A)之分布具有各向异性,且 改质光触媒粒子(A)之浓度系由该覆膜与基材之接 触面往另一曝露面升高者。 图式简单说明: 第1图系示以湿式粒度分析计测定改质处理前之TKS -251(市售氧化钛有机溶胶)之粒径分布图。 第2图系示以湿式粒度分析计测定实施例1将上述 TKS-251施与改质处理而得之改质光触媒有机溶胶(A- 1)之粒径分布图。 第3(a)图系示具有实施例1所得含光触媒涂膜之试 验板(D-1)之剖面之TEM照片。 第3(b)图系第3(a)图之图解说明。 第4(a)图系示具有实施例2所得含有光触媒涂膜之 环氧树脂(D-2)之剖面之TEM照片。 第4(b)图系第4(a)图之图解说明。 第5(a)图系第4(a)图之TEM照片之部分扩大图。 第5(b)图系第5(a)图之图解说明。 第6(a)图系示具有比较例1所得具有含光触媒涂膜 之环氧树脂(D-3)之剖面之TEM照片。 第6(b)图系第6(a)图之图解说明。
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