塗料組合物及其用途的製作方法
2023-07-22 02:58:56
專利名稱：塗料組合物及其用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種塗料組合物，其可塗覆於基材上，使基材表面具有自潔及隔熱能力效果。本發明還涉及具有由所述塗料組合物所形成的薄膜的節能材料。
背景技術：
市面上已有許多用於阻隔紅外線熱效應的材料，如大樓的玻璃幕牆、汽車玻璃、及隔熱紙等。簡言之，這類材料的目的在於讓陽光通過提供光線，但希望可同時阻絕陽光所帶來的熱源(即紅外線熱效應)。然而，以目前具有遮蔽紅外線性能的玻璃為例，其製造成本過於昂貴且效果差強人意。舉例來說，已知可在玻璃中嵌入一塊可吸收紅外線的超薄銀薄膜來阻絕紅外線，但此方式的製造成本高，且銀容易被氧化而失去其遮蔽紅外線的效果。另有採用真空蒸鍍的方式以將可阻隔紅外線的材料(如高折射率的二氧化鈦及低折射率的二氧化矽)鍍於玻璃或鏡片上，形成一阻隔紅外線的薄膜。然而，形成此薄膜的成本昂貴，製造流程繁雜，且效果又不如預期，不符合經濟效益。除上述兩種方式之外，還有較低成本的替代方案提出，即，將顏料或染料摻混於玻璃中以吸收太陽光中的紅外線。然而，在很強的陽光或散射光照射下，這種含有顏料或染料的玻璃會產生煙狀薄霧而影響其吸收紅外線的性能；甚至，顏料或染料於長時間使用下會被分解而失去其應有的效用。另一方面，已知光催化劑具有吸收光線(尤其是紫外線)以激發電子的功能，因而具有光催化性能。光催化劑材料經光線激發後，進而活化空氣中的水氣分子或氧氣分子形成氫氧自由基或負氧離子，進行氧化還原作用，以分解環境中的汙染物，既可應用去除空氣中或廢水中的汙染物，也可分解附著於表面的細菌，達抗菌效果。此外，光催化劑材料於光照下，其表面會因為氫分子形成自由基或負氧離子而釋出，形成原本為氧所存在的空位，此時如果環境中有水分子存在，水分子便會佔據所述空位並脫去一個質子，形成氫氧基，使光催化劑材料展現超親水性，進而達到自我清潔與防霧效果。一般而言，同時擁有遮蔽紅外線及吸收紫外線功能的隔熱貼膜或窗玻璃塗料，需在一基材上進行多層處理，以形成一複合膜，其製作過程繁雜且製造成本昂貴。因此，提供一種同時具有遮蔽紅外線及吸收紫外線功能的材料是目前持續努力的方向。
發明內容
為實現上述及其它目的，本發明提供一種塗料組合物，其包含光催化劑複合物及矽樹脂(silicone resin)，其中以所述組合物的總重量計，所述光催化劑複合物的含量為約1至約70重量％，所述光催化劑複合物包含(1)隔熱材料(heat-shielding materials)，其選自由氧化銻錫、氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅及它們的混合物所構成的組；以及(2)光催化劑材料(photocatalytic materials)，其選自由二氧化鈦、氧化鋅、鈦酸鍶、氧化錫及它們的混合物所構成的組；其中所述光催化劑材料的含量，以所述光催化劑複合物的總重量計，為約10至約90重量％。本發明的另一目的，在於提供一種節能材料，其包含基材與設置在所述基材的至少一個表面上的薄膜，其中所述薄膜由本發明塗料組合物形成，具有自潔及可隔熱的效果。本發明的有益效果是本發明的塗料組合物可有效地阻擋或反射造成溫熱效果的紅外線，使紅外線的透射率大幅降低，同時展現光催化劑材料的吸收紫外線能力、自我清潔功能、防霧、殺菌及除臭等功效。再者，可通過一般的塗布方式，將本發明的塗料組合物塗覆於一基材上以供利用，其製作過程相對簡易、便宜，具有自潔及可隔熱的效果。
圖1為實施例1的光透射率比較圖。圖2為本發明塗料組合物對亞甲基藍的分解率，顯示其光催化特性。圖3為本發明塗料組合物經照射紫外線後的水接觸角測量值。
具體實施例方式本說明書及權利要求書中所稱的「約」，是指本數士 10%的含義。本發明塗料組合物包含光催化劑複合物及矽樹脂，其中以所述組合物的總重量計，所述光催化劑複合物的含量為約1至約70重量％，優選約40至約60重量％。於此，當所述光催化劑複合物的含量未滿約1重量％時，所述塗料組合物的遮蔽紅外線與吸收紫外線的效能會不足；若超過約70重量％，則光催化劑複合物於樹脂中的分散性會劇降，且塗覆的組合物容易脫落。所述光催化劑複合物包含隔熱材料及光催化劑材料，其中以所述光催化劑複合物的總重量計，所述光催化劑材料的含量為約10至約90重量％，優選約40至約85重量％。所述光催化劑複合物的粒徑一般為約2納米(nanometer，nm)至約100納米，優選約5納米至約45納米，更優選約10納米至約35納米。當光催化劑複合物小於2納米時， 不易生產並且不實用，若大於100納米，其整體表面積變小，可見光透射率(visible light transmittance)會下降，隔熱效果不好。由於本發明光催化劑複合物的粒徑小於可見光波長(約380納米至約780納米)，故當光線照射所述光催化劑複合物時，其不會對透過的光造成嚴重散射，而影響穿透光線的品質。本發明光催化劑複合物中的隔熱材料需具有反射紅外線的能力，對紅外線的反射率大於約70%，所述隔熱材料可選自由氧化銻錫(Antimony Tin Oxide，簡稱ΑΤΟ)、氧化銦錫 andium Tin Oxide，簡稱 ITO)、氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide，簡稱 AZ0)、氧化銦鋅 (IndiumZinc Oxide，簡稱IZ0)和氧化鎵鋅(Gallium Zinc Oxide，簡稱GZ0)及它們的混合物所構成的組。根據本發明的優選實施方式，使用氧化銦錫或氧化銻錫作為該光催化劑複合物的隔熱材料，對照其它種類材料，其能以較少的材料而達成同樣的隔熱效果，故具有節省成本的優勢，此外，申請人發現使用氧化銦錫在本發明塗料組合物中可有效反射紅外線外，更具有較優的可見光透射率，故作為透明隔熱材料，更具有優勢。根據本發明的優選實施方式，使用氧化銦錫作為所述光催化劑複合物的隔熱材料可具有較佳的透明度。此外，申請人發現使用氧化銦錫在本發明塗料組合物中可有效反射紅外線，對照其它種類材料，其能以較少的材料而達成同樣的隔熱效果，故更具有節省成本的優勢。本發明塗料組合物中的光催化劑複合物，除包含可阻隔或反射紅外線的隔熱材料外，另包含光催化劑材料，光催化劑材料具有吸收紫外光以激發電子的功能，因而具有光催化性能。光催化劑材料經光線激發後，進而活化空氣中的水氣分子或氧氣分子形成氫氧自由基或負氧離子，進行氧化還原作用，以分解環境中的汙染物，既可應用去除空氣中或廢水中的汙染物，也可抑制附著於表面的細菌，達抗菌效果。此外，光催化劑材料還展現超親水性，水氣在光催化劑材料上可形成一薄膜介於汙垢與光催化劑材料之間，進而懸空汙垢的附著力，若經水或雨水衝洗可輕易清除水膜上的汙垢。因此，所述光催化劑材料具有紫外線吸收能力、自我清潔功能、防霧、殺菌、除臭等功效。適用於本發明光催化劑複合物中的光催化劑材料，為本領域技術人員所熟知的光催化劑材料，例如二氧化鈦、氧化鋅、鈦酸鍶(SrTiCXB)、氧化錫或它們的混合物，其中優選對環境或人體較無害的二氧化鈦。就觸媒性能觀點而言，優選含有銳鈦礦結晶為主成份的二氧化鈦。再者，光催化劑材料的粒徑需小於約100納米才有光催化的效果，以二氧化鈦為例，其粒徑大小宜為約1至約100納米，優選約5納米至約30納米，若二氧化鈦小於約1納米，難以生產且不易分散，若大於約100納米，光催化效果將大幅降低。本發明塗料組合物包含粘結劑(binder)，所述粘結劑並無特殊限制，例如為丙烯酸類樹脂，氟碳樹脂或矽樹脂，為避免光催化劑引起氧化，容易造成裂解，較優的粘結劑為矽樹脂，本發明塗料組合物所含的矽樹脂，以塗料組合物的總重量計，所述矽樹脂的含量為約30至約99重量％，優選約40至約60重量％。本發明使用的矽樹脂(Silicone resin)無特殊限制，為本領域技術人員所熟知的樹脂，即有機聚矽氧烷樹脂，是一類以重複的Si-O鍵為主鏈，矽原子上直接連接氫或有機基團的聚合物，其通式為[RnSiCV^L，其中，R代表氫或有機基團，各自獨立為氫、Cp6烷
基(alkyl)、C2_5環氧基(alkoxy)或C6_14芳基，優選氫、甲基、乙基、C2h5—afl^c^苯基
、
(phenyl)等；η為矽原子上連接的氫或有機基團數目(在0 3之間)；m為聚合度(m為不小於2的整數)。構建矽氧烷化學結構的步驟是確定聚合物鏈長度、分支以及氫或有機基團插入位置的過程。從其化學結構來看，用字母M(單官能團)、D (雙官能團)、T (三官能團) 和Q(四官能團)來表示進入分子中的結構基團。市售矽樹脂的例子例如但不限於KBM-1003、KBE-402、KBE-403、KBM-502、KBM-04、 KBE-13、KBE-103(信越(Shin Etsu)公司制)；Z_6018、3037 (陶氏康寧(Dow Corning Chemical)公司制)。所述矽樹脂可以單獨使用或者兩種以上組合使用。本發明使用的矽樹脂可選的包含通式為R1O-[SiR2O]W-SiIi2 (OR1)的低聚物，其中w為I至1000的整數，R如前文所述，R1
各自獨立為H、C"烷基或C2_5環氧基(alkoxy)，優選甲基、乙基、Ol3-Q^ai2可使本發明
9
塗料組合物具有較佳的成膜性、分散性以及韌性，且於固化後表面具有高硬度的特性。本發明使用的矽樹脂的製備方法無特殊限制，根據本發明的優選實施方式，所述矽樹脂由溶膠-凝膠(sol gel)法形成。溶膠-凝膠法的原料是懸浮在液體中的大約數百納米尺度的固體粒子(通常為無機金屬鹽)。在典型的溶膠-凝膠法中，反應物會有一連串的水解反應及聚合反應，生成膠體懸浮液，而其中的物質會凝結成新的相-含有固體高分子的溶液，此即凝膠。所製備的溶膠-凝膠的性質受到原料的種類、催化劑的種類與濃度、 PH值、溫度、溶劑的含量以及醇類、鹽類等的種類和濃度所影響。本發明的塗料組合物可視情況添加納米級無機微粒，通過一層無機微粒包覆所述光催化劑複合物的表面，以避免塗料組合物塗覆於基材表面時，光催化劑與基材直接接觸。 這是由於光催化劑的氧化特性，易引起基材劣化。當使用前述無機微粒時，以所述複合材料的總重量計，其含量為約0. 1至約40重量％。可用作本發明中的無機微粒的種類沒有特別限制，可以使用一般的無機微粒，可以列舉例如二氧化矽(SiO2)、氧化鋁(Al2O3)、硫化鎘 (CdS)、氧化鋯(ZrO2)、磷酸鈣(PO4)2)、氧化鈣(CaO)、及它們的混合物；優選二氧化矽。 根據本發明的一個優選實施方式，以形成一層多孔性無機微粒的方式，包覆所述光催化劑複合物。具體而言，本發明複合材料中的光催化劑複合物因被多孔性無機微粒包覆，故不會直接接觸到基材而破壞所述基材，且外界雜質(如臭味分子、細菌)可擴散穿透所述多孔性無機微粒，到達並吸附於光催化劑材料上，而被光催化分解，達到清潔、殺菌及除臭等目的。本發明塗料組合物可視施工的需求，進一步添加有機溶劑，當本發明塗料組合物中使用有機溶劑時，其含量以塗料組合物總重量計為約1至約95重量％，優選約65至約90 重量％。所述有機溶劑可以使用本領域技術人員所熟知的有機溶劑，例如但不限於由烷烴類、芳烴類、酯類、酮類、醇類及醚醇類所構成的組。適用於本發明的烷烴類溶劑可選自但不限於由正己烷、正庚烷、異庚烷及其混合物所構成的組。適用於本發明的芳族烴類溶劑可選自但不限於由苯、甲苯、二甲苯及其混合物所構成的組。適用於本發明的酮類溶劑可選自但不限於由甲基乙基酮(MEK)、丙酮、甲基異丁基酮、環己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮及其混合物所構成的組。適用於本發明的酯類溶劑可選自但不限於由乙酸異丁酯(IBAC)、乙酸乙酯(EAC)、乙酸丁酯(BAC)、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙氧基乙酯、乙酸乙氧基丙酯、異丁酸乙酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、乙酸戊酯及其混合物所構成的組。適用於本發明的醇類溶劑可選自但不限於由乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇及其混合物所構成的組；適用於本發明的醚醇類溶劑例如但不限於由乙二醇單丁醚(BCS)、乙二醇單乙醚乙酸酯(CAC)、乙二醇單乙醚(ECS)、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(PMA)、丙二醇單甲醚丙酸酯(PMP)及其混合物所構成的組。本發明另提供一種節能材料，其包含基材，及設置在所述基材的至少一個表面上的薄膜，所述薄膜由如前述塗料組合物所形成。通過常見的塗料施工方法如塗布 (coating)、噴灑(spray)或浸漬(dipping)等方式，將塗料組合物塗覆於基材的至少一個表面上，乾燥後可形成平滑的薄膜。目前節能材料普遍都存在著塗膜硬度低、容易刮傷的缺陷。時間久了就使得塗膜極易被刮花，而刮花的塗膜反過來嚴重影響窗戶的景觀效果。根據本發明的優選實施方式，所述節能材料中的薄膜，根據JIS KMOO標準方法測定的鉛筆強度為H以上，優選3H以上，可有效克服上述缺陷。上述基材包含但不限於由玻璃、塑料、建築隔熱板、金屬、瓷磚、木材、皮革、石材、 混凝土、壁畫、纖維、棉織品、家電、照明器具及計算機機殼所構成的組，優選玻璃或建築隔熱板。根據本發明的一個具體實施方式
，所述節能材料包含玻璃及設置在所述玻璃的至
6少一個表面上的薄膜，所述薄膜通過利用塗布、噴灑或浸漬之方式將前述的塗料組合物塗覆於所述玻璃的至少一個表面上而形成。所述薄膜厚度為約0. 5至約50微米，本發明的節能材料對可見光於550nm波長下的透射率高於約70%，較優高於約90%，所以本發明的節能材料的視覺效果良好，對紅外線(熱輻射)的反射率大於約70%，展現良好之隔熱效果， 可大幅度降低室內溫度，節省耗電量，相較於市面上以傳統隔熱膜貼附的玻璃，具有節能功效以及有較高的可見光透射率，使得成本大為降低，且施工更為方便，可廣泛用於建築玻璃幕牆或汽車玻璃。另外，目前市面的節能材料所使用的塗料組合物，其所包含的隔熱材料如六硼化鑭幾乎都是吸收太陽光中的紅外線，而非反射太陽光中的紅外線，吸收的紅外線將轉化為熱能，儲存於玻璃中，所以玻璃表面的溫度就會升高，故存在玻璃爆裂的風險。另外，因本發明塗料組合物中的光催化劑複合物具有超親水性，其可引入空氣中的水汽而形成一道超薄水膜介於汙垢與光催化劑複合物之間，進而懸空汙垢的附著力，此外，光催化劑還能氧化有機汙垢粒子，使其結構瓦解，進而使粒子失去附著玻璃表面的能力。降雨時通過超親水性的效果，使雨水均勻滲透介於汙垢與光催化劑之界面，當雨水累積至足夠程度時，便能將水膜上的汙垢輕易衝洗下來，因此，其可降低一般玻璃表面必須時常仰賴人力物力以維持表面清潔的頻率，達到自潔的效果。以往，節能材料需在基材上分別進行遮蔽紅外線和吸收紫外線的處理，所以需要在基材上施用多層處理，才能同時具有可遮蔽紅外線和吸收紫外線的功效。然而，利用本發明塗料組合物，僅需在基材表面進行一次塗覆處理，即可製得兼具遮蔽紅外線和吸收紫外線功效的節能材料。所述塗覆於基材上的薄膜含有光催化劑材料，故可吸收紫外線，提供自我清潔、防霧、殺菌及除臭等功效；又因其含有隔熱材料，故可有效地反射紅外線以降低紅外線的透射率，但仍可讓可見光透過。此外，由於所述薄膜所含粒子的粒徑小於可見光波長，故不會對透過光造成散射而影響穿透光線的品質，可維持基材的透明度。本發明另涉及一種塗料組合物的製造方法，其特徵在於，利用四氯化鈦水解法得到中間產物硫酸鈦，之後再添加隔熱材料，於低溫下得到光催化劑複合物粉末，接著將所得光催化劑複合物粉末與矽樹脂混合研磨得到本發明塗料組合物。根據本發明的優選具體實施方式
，是將適當比例的溶膠-凝膠矽樹脂和光催化劑複合物粉末混合，以及視情況添加溶劑，接著進行研磨，得到本發明塗料組合物，上述光催化劑複合物粉末的製造方法，包含以下步驟(a)利用四氯化鈦水解法得白色凝膠水合物；(b)於反應器中將濃硫酸加入所得水合物中，攪拌10 50分鐘，得到硫酸鈦溶液；(c)將上述硫酸鈦溶液充分混合，並於常溫下攪拌0. 5 5小時；(d)升溫至80 100°C，並於固定溫度下反應2 7小時；及(e)混入適當比例的ITO粉末，攪拌1 4小時，滴入4 6M氫氧化鈉水溶液，然後進行過濾、洗滌及於室溫下乾燥，即可得到光催化劑複合物粉末(TiA+iTO)。以下將以實施例進一步說明本發明，但是，這些實施例僅用於例示本發明，非用以限制本發明的範圍。對本領域技術人員顯而易見的是，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下可以對這些實施例各種修改或變更。實施例
以下實施例及比較例，若無特別聲明，百分比均以重量百分比計(重量％ )。實施例1取3. 9M的四氯化鈦水溶液200ml，加水稀釋到總體積為2000ml，滴入500ml (5M) 的氨水，將產生的白色二氧化鈦水合物過濾，以去離子水200ml洗滌三次，移去多餘水分， 可得白色凝膠形式的氫氧化鈦水合物TiO (OH) 2。將100 150g的濃硫酸(18M)加入上述250g的氫氧化鈦水合物中，攪拌30分鐘，得到透明澄清的硫酸鈦溶液，將硫酸鈦溶液置於反應釜中，加入32. 2g的SiO2水溶液 (20%),常溫下攪拌4小時，然後升溫到IOO0C，反應2小時。加入IOOg的ITO水溶液(10%) 並於常溫下攪拌2小時，得到混合物。向所述混合物中滴入600ml (5M)氫氧化鈉水溶液並調整pH值至中性，經過濾、洗滌及室溫乾燥後，可得到灰藍色粉狀物，經XRD檢測，灰藍粉狀物為銳鈦礦型光催化劑和 ITO光催化劑的複合物。將所得的光催化劑複合物，加入到矽樹脂(樹脂固含量=27% )中，添加比例(重量比)為光催化劑複合物樹脂=1 3，經攪拌、研磨、分散後，以5微米的厚度塗布於玻璃板上製作塗膜，並進行光透射率測定、有機物(亞甲基藍)分解試驗、親水性試驗以及隔熱試驗。將空白玻璃片以及塗膜分別放入紫外線/可見光/近紅外光光譜儀(JASC0公司制，型號V-570)中測定在紫外線至近紅外光範圍的光透射率，測定結果如圖1所示(兩條垂直線為可見光範圍)。其中鋸齒狀線條為未塗布的玻璃板的光透射率值(透射率約 100% )，實線為塗布單一塗層的玻璃板的光透射率值，虛線為玻璃板兩面各塗一層塗膜的光透射率值。由實驗結果可知，本發明的塗膜可大幅降低紫外線及近紅外光的光透射率，有效阻隔紫外線及近紅外光。將(35士0. 3)ml的亞甲基藍加入至內徑為40mm，高度30mm的圓筒狀測試槽內，再將邊長(60士2)mm的正方形並具有塗膜的玻璃放置於其上，對塗膜以(1. 00士0. 05)mW/cm2 的紫外線進行輻照，每隔1小時測定一次亞甲基藍的分解率，輻照時間共6小時，測定所得結果如以圖2所示。由實驗結果可知，本發明的塗膜在照射紫外線後能有效分解有機物(亞甲基藍)，具有光催化的特性。將邊長(100士2)mm的正方形並具有塗膜的玻璃作為試片，以1 μ L水滴與試片接觸，攝取此影像並用接觸角量測儀測定接觸角值，對塗膜以(1.0士0. l)mff/cm2的紫外線進行輻照，每隔50小時測定一次接觸角，測定所得結果如以圖3所示。由實驗結果可知，本發明的塗膜在照射紫外線後具有超親水的特性。將塗膜層置於紅外線燈泡(PHILIPS公司)下方約20cm處，以燒杯裝IOOg水置於玻璃塗膜層下方約15cm處，以紅外線燈泡照射，並固定每隔5分以紅外線溫度計(TES系列，泰仕電子)測定溫度。測定所得結果如以下表1所示，經照射30分鐘後塗膜層的表面溫度如表2所示。實施例2取3. 9M 200ml的四氯化鈦水溶液，加水稀釋到總體積為2000ml，滴入500ml (5M) 的氨水，將產生的白色二氧化鈦水合物過濾，以去離子水200ml洗滌三次，移去多餘水分， 可得白色凝膠形式的氫氧化鈦水合物TiO (OH) 2。
將100 150g的濃硫酸(18M)加入上述250g的氫氧化鈦水合物中，攪拌30分鐘，得到透明澄清的硫酸鈦溶液，將硫酸鈦溶液置於反應釜中，加入32. 2g的SiO2水溶液 (20% )，常溫下攪拌4小時，然後升溫到100°C，反應2小時。加入IOOg的ATO水溶液(15%) 並於常溫下攪拌2小時，得到混合物。向所述混合物中滴入600ml (5M)氫氧化鈉水溶液並調整pH值至中性，經過濾、洗滌及室溫乾燥後，可得到深藍色粉狀物，經XRD檢測，灰藍粉狀物為銳鈦礦型光觸媒和ATO 光觸媒的複合物。將所得的光觸媒複合物，加入到矽樹脂(樹脂固含量=27% )中，添加比例(重量比)為光觸媒複合物樹脂=1 3，經攪拌、研磨、分散後，以5微米的厚度塗布於玻璃板上製作塗膜，並進行隔熱試驗。將塗膜層置於紅外線燈泡(PHILIPS公司)下方約20cm處，以燒杯裝IOOg水置於玻璃塗膜層下方約15cm處，以紅外線燈泡照射，並固定每隔5分以紅外線溫度計(TES系列，泰仕電子)測定溫度。測定所得結果如以下表1所示，經照射30分鐘後塗膜層的表面溫度如表2所示。比較例1取3. 9M 200ml的四氯化鈦水溶液，加水稀釋到總體積為2000ml，滴入500ml (5M) 的氨水，將產生的白色二氧化鈦水合物過濾，以去離子水200ml洗滌三次，移去多餘水分， 可得白色凝膠形式的氫氧化鈦水合物TiO (OH) 2。將100 150g的濃硫酸(18M)加入到上述250g的水合物中，攪拌30分鐘，得到透明澄清的硫酸鈦溶液，將硫酸鈦溶液置於反應釜中，加入32. 2g的SW2水溶液(20% )， 常溫下攪拌4小時，然後升溫到100°C，反應2小時。加入IOOg的六硼化鑭水溶液(10%) 並於常溫下攪拌1小時，得到混合物。向所述混合物中滴入600ml (5M)氫氧化鈉水溶液，經過濾、洗滌及室溫乾燥後，可得到灰藍色粉狀物，經XRD檢測，灰藍粉狀物為銳鈦礦型光催化劑和六硼化鑭的複合材料產物。將所得的複合材料加入到矽樹脂(樹脂固含量=27% )中，添加比例(重量比) 為複合材料樹脂=1 3，攪拌分散後，以5微米的厚度塗布於玻璃板上製作塗膜，並進行隔熱試驗(利用紅外線燈泡，PHILIPS公司)。將塗膜層置於紅外線燈泡下方約20cm處，以燒杯裝IOOg水置於玻璃塗膜層下方約15cm處，以紅外線燈泡照射，並固定每隔5分以紅外線溫度計(TES系列，泰仕電子)測定溫度。測定所得結果如以下表1所示，經照射30分鐘後的塗膜層表面溫度如表2所示。比較例2取市售隔熱紙(東鏘工業股份有限公司制，商品名；SD series TopColour)貼於玻璃表面，將其置於紅外線燈泡下方約20cm處，以燒杯裝IOOg水置於玻璃貼層下方約15cm 處，以紅外線燈泡照射，並固定每隔5分以紅外線溫度計(TES系列，泰仕電子)測定溫度。 測試所得結果如以下表1所示，經照射30分鐘後的貼層表面溫度如表2所示。表1 溫度測試
權利要求
1.一種塗料組合物，其特徵在於，包含光催化劑複合物及矽樹脂，其中，以所述塗料組合物的總重量計，所述光催化劑複合物的含量為約1至約70重量％，其中所述光催化劑複合物包含(1)隔熱材料，其選自由氧化銻錫、氧化銦錫、氧化鋁鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅及它們的混合物所構成的組；以及(2)光催化劑材料，其選自由二氧化鈦、氧化鋅、鈦酸鍶、氧化錫及它們的混合物所構成的組；其中所述光催化劑材料的含量，以所述光催化劑複合物的總重量計，為約10至約90重量％。
2.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於其中所述矽樹脂的製備方法為溶膠-凝膠法。
3.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於進一步包含有機溶劑。
4.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於其中所述隔熱材料為氧化銻錫或氧化銦錫。
5.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於其中所述光催化劑材料的含量，以光催化劑複合物的總重量計，為約40至約85重量％。
6.如權利要求1所述塗料組合物，其特徵在於其中所述光催化劑材料為二氧化鈦。
7.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於其中所述光催化劑複合物具有約2 納米至約100納米的粒徑。
8.如權利要求1所述的塗料組合物，其特徵在於進一步包含無機微粒，所述無機微粒選自由二氧化矽、氧化鋁、硫化鎘、氧化鋯、磷酸鈣、氧化鈣及其混合物所構成的組。
9.一種節能材料，其特徵在於，其包含基材；及設置在所述基材的至少一個表面上的薄膜，所述薄膜由權利要求1 8中任一項所述的塗料組合物形成。
10.如權利要求9所述的節能材料，其中，通過利用塗布、噴灑或浸漬的方式將權利要求1 8中任一項所述的塗料組合物塗覆於所述基材的至少一個表面上而形成所述薄膜。
11.如權利要求9所述的節能材料，其特徵在於，所述薄膜的根據JISKMOO標準方法測定的鉛筆硬度為H以上。
全文摘要
本發明提供一種塗料組合物，其包含光催化劑複合物及矽樹脂，其中以所述組合物的總重量計，所述光催化劑複合物的含量為約1至約70重量％，所述光催化劑複合物包含隔熱材料及光催化劑材料。本發明還提供一種節能材料，其包含基材及設置在所述基材的至少一個表面上的薄膜，所述薄膜由本發明的塗料組合物形成。本發明的節能材料，可有效隔斷紅外線，大幅度降低室內溫度，節省耗電量，並且因為其含有可吸收紫外線的光催化劑，還提供良好超親水性、自我清潔功能，可達殺菌及除臭等功效。
文檔編號C09D5/32GK102167954SQ20111011489
公開日2011年8月31日 申請日期2011年4月29日 優先權日2010年12月31日
發明者葉茂榮, 林盛偉 申請人:長興化學工業股份有限公司