[发明专利]光催化剂转印膜及其制造方法

说明书

本发明提供一种光催化剂转印膜及其制造方法，所述光催化剂转印膜能够均匀地将高透明性且在暗处显示出抗菌性的光催化剂层转印加工至各种转印基材的表面。一种光催化剂转印膜，其在基膜上具有包含含有氧化钛粒子的光催化剂、含有抗菌性金属的合金粒子、硅化合物以及表面活性剂的光催化剂层。一种光催化剂转印膜的制造方法，该方法包括：将包含含有氧化钛粒子的光催化剂、含有抗菌性金属的合金粒子、硅化合物、表面活性剂以及水性分散介质的光催化剂涂敷液涂布在基膜上，并进行干燥。

技术领域

本发明涉及一种用于在表面具有光催化剂的基材的制造的转印膜及其制造方法，特别地，涉及一种能够得到显示出抗菌性等特性的高透明性的光催化剂薄膜的光催化剂转印膜。

背景技术

层叠在基材表面的光催化剂膜由于其中所含有的氧化钛等光催化性金属化合物通过紫外线/可见光的照射而将有机物分解、表现出亲水性，因此，将其活用于基材表面的净化、除臭、抗菌等用途。

近年来，光催化剂材料作为无机类抗菌剂/抗霉菌剂引起了人们的注目，并且在基材表面的净化、除臭以及抗菌等用途中推进着实用化。光催化反应为通过氧化钛等光催化性金属化合物吸收光而产生的激发电子和空穴引起的反应。作为抗菌剂的作用机理，认为是因为通过光催化反应在光催化性金属化合物的表面生成的激发电子和空穴与吸附在光催化性金属化合物的表面的氧、水进行氧化还原反应，生成的活性物质作用于微生物，引起细胞膜损伤并使其死亡，并且，通过长时间作用并最终导致直至微生物分解。因此，可以说光催化剂材料具有能够对包括霉菌在内的广泛的各种微生物发挥其效果、产生抗性菌的可能性也低、并且随着时间的推移几乎没有劣化等优势。

但是，由于光催化反应为由紫外线区域(波长为10～400nm)的光或可见区域(波长为400～800nm)的光的照射引起的反应，因此，从原理上讲，在照射不到自然光、人造光的暗处则无法得到该光催化反应的效果。另一方面，由于细菌、真菌(霉菌)即使没有光也能繁殖，因此，在如抗菌/抗霉菌产品那样要求期待的期间、性能的持续性的产品中，也需要即使在照射不到光的暗处也显示出抗菌性/抗霉菌性的光催化剂材料。

为了解决上述问题，正在进行着通过并用光催化剂和除了光催化剂以外的抗菌剂/抗霉菌剂来完善光催化剂的功能的光催化剂材料的研究。由于光催化剂分解有机物，因此，与除了光催化剂以外的抗菌剂/抗霉菌剂并用时，使用无机类的抗菌剂/抗霉菌剂是适当的。例如，在日本特开2000-051708号公报和日本特开2008-260684号公报(专利文献1和专利文献2)中，公开了在作为光催化剂的氧化钛中添加作为抗菌成分/抗霉菌成分的银、铜，获得了在暗处的抗菌性、抗霉菌性。

通常，以将光催化剂粒子分散在溶剂中、混合成膜成分使其涂料化、并将该涂料涂布于基材上的方式使用光催化剂。但如上所述，为了提高抗菌性能/抗霉菌性能，若添加银、铜、锌等金属成分，则多数情况下会发生实际问题。即，作为担载银、铜、锌等金属或其化合物的方法，在使金属原料与光催化剂粒子粉末反应而担载的情况下，随后将其分散在溶剂中的工艺需要花费大量的功夫，因此不优选。在将金属原料添加在预先分散有光催化剂粒子的分散液中的情况下，由于阻碍光催化剂粒子的分散稳定性成为引起凝聚的原因，因此，在将该光催化剂薄膜形成于各种基材上时，多数情况下难以得到实际上需要的透明性。

另外，在将银、铜、锌等金属或其化合物添加在光催化剂的原料中之后进行热处理而得到含有抗菌性/抗霉菌性金属的光催化剂粒子的方法中，存在下述问题：由于光催化剂粒子的结晶性降低，得到的光催化功能降低，而且，部分抗菌性/抗霉菌性金属被二氧化钛覆盖，不能显露于表面，因而得到的抗菌性/抗霉菌性也降低。

另外，由于光催化剂层为纳米粒子，因此，其成膜性低且难以维持表面的膜。为了提高膜的密合性，探讨着在树脂中添加硅酮类粘合剂等来提高密合性。但是，由于光催化剂的氧化分解作用，有机粘合剂成分也会被分解，存在光催化剂膜的持续性不佳的问题。另外，由于基材，平滑性低，因此，难以在基材上形成光催化剂的均匀的膜。