[发明专利]具抗细菌/真菌性光催化剂/合金微粒分散液、制备法和表面上具光催化剂/合金膜的部件

说明书

本发明涉及一种具抗细菌/真菌性光催化剂/合金微粒分散液、制备法和表面上具光催化剂/合金膜的部件。含有分散在水性分散介质中的两种微粒的光催化剂/合金微粒分散液，所述两种微粒为(i)光催化剂微粒和(ii)含有抗细菌/抗真菌金属的合金微粒，所述分散液容易形成无论是否存在光照射，都表现出抗细菌/抗真菌性能的高透明度的光催化剂/合金微粒薄膜。

相关申请的交叉引用

本非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求2017年9月29日在日本提交的专利申请No.2017-190061的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及具有抗细菌和抗真菌性能的光催化剂/合金微粒分散液、其制备方法以及在其表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂/合金薄膜的部件。更具体地，本发明涉及一种光催化剂/合金微粒分散液，其能够容易地制备高度透明的光催化薄膜，该光催化薄膜表现出抗细菌和抗真菌性能，而不管是否存在光照射，且涉及用于制备这种分散液的方法，和在其表面上具有使用该分散液而形成的光催化剂/合金薄膜的部件。

背景技术

消费者如今期望家居用品安全、可靠、有益于健康且使用舒适。特别是在与产品安全性和可靠性密切相关的防止微生物污染方面非常感兴趣，并且希望在日常生活中产品具有抗细菌/抗真菌性能。

抗细菌/抗真菌剂能够大致分为有机试剂和无机试剂。迄今为止常用的合成有机抗细菌/抗真菌剂是廉价的且即使少量也有效。然而，它们通常仅对某些微生物表现出功效；例如，在对革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性细菌和霉菌的效果方面差异有时相当大。另外的缺点包括易于出现抗性微生物、耐热性差以及功效快速但不持久。而且人们越来越关心这些有机试剂对人体和环境的影响，这就是无机试剂开始成为抗细菌剂主流的原因。然而，鉴于无机抗真菌剂的低功效，目前使用的大多数抗真菌剂是有机抗真菌剂。

最近，氧化钛(titanium oxide)基光催化材料作为无机抗细菌/抗真菌剂受到关注，并且越来越多地被用于基材表面清洁、除臭、抗细菌和其它应用。光催化反应是由于氧化钛吸收光而产生的受激电子和空穴所发生的反应。光催化材料被认为具有以下作为抗细菌剂的作用机理：由于光催化反应而已经在氧化钛表面形成的受激电子和空穴与吸附在氧化钛表面的氧和水进行氧化还原反应，由此产生的活性物质作用于微生物，导致细胞膜损伤，或者直接杀死细胞或通过长期作用导致它们最终分解。因此，光催化材料的优点包括它们对于广泛的微生物(包括真菌)表现出功效的能力、抗性微生物出现的可能性低以及随着时间的推移功效基本上没有劣化。

因为光催化反应是通过暴露于紫外区域(波长范围：10至400nm)中的光和可见光区域(波长范围：400至800nm)中的光来触发的，所以原则上不能在不接触自然光或人造光的暗处获得这种功效。然而，由于细菌和真菌即使在没有光的情况下也会增殖，在需要于所需时间段内具有持久性能的产品中，例如抗细菌/抗真菌产品，存在对于即使在没有暴露于光的暗处也表现出抗细菌/抗真菌性能的光催化材料的需求。

对于通过与除光催化剂之外的抗细菌/抗真菌剂一起使用光催化剂来补充光催化剂功能的光催化材料的研究正在解决这些挑战。光催化剂分解有机物，因此使用无机抗细菌/抗真菌剂是合适的。例如，JP-A 2000-051708和JP-A 2008-260684公开了通过添加银或铜作为抗细菌/抗真菌成分，即使在暗处也可实现抗细菌性能和抗真菌性能。

通常，通过将光催化粒子分散在溶剂中并在成膜成分中混合以形成涂层，然后施加到基材上来使用光催化剂。然而，如上所述，当加入金属成分如银、铜或锌以提高抗细菌/抗真菌性能时，会出现许多实际问题。具体地说，不希望载持金属如银、铜或锌或其化合物的方法包括使金属原料与光催化粒子粉末反应的情况，因为需要大量的努力来随后在溶剂中分散所载持的催化剂。在将金属原料加入其中已经分散有光催化剂粒子的分散液的情况下，分散的光催化粒子的稳定性受到损害，导致产生附聚。因此，当在各种基材上形成这种光催化薄膜时，实际上通常难以获得所需的透明度。