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TW202212693A - 送風機、具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法 - Google Patents

送風機、具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法 Download PDF

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TW202212693A
TW202212693A TW110123813A TW110123813A TW202212693A TW 202212693 A TW202212693 A TW 202212693A TW 110123813 A TW110123813 A TW 110123813A TW 110123813 A TW110123813 A TW 110123813A TW 202212693 A TW202212693 A TW 202212693A
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ozone
coating film
blower
air
activated carbon
Prior art date
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TW110123813A
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田中徹
高平孝嘉
Original Assignee
日商豐田自動車股份有限公司
日商愛信化工股份有限公司
日商科特拉股份有限公司
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Publication date
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Abstract

一種送風機,具備第一通氣構件及第二通氣構件的至少一方。第一通氣構件,具有:將空氣吸入並送風的送風部、及讓從送風部被吹出的空氣通過的第一通氣孔,在第一通氣孔的壁面,設有塗膜,其包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。第二通氣構件,具有讓被吸入送風部的空氣通過的第二通氣孔,在第二通氣孔的壁面,設有塗膜。

Description

送風機、具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法
本發明,是有關於送風機、具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法。
從工場、汽車等被排出的排廢氣,是包含氮氧化物(NO X)、烴類(HC)等的揮發性有機化合物(VOC)。揮發性有機化合物(VOC),是藉由與空氣中的氧的化學反應及由太陽光的紫外線所產生的光化學變化,而被轉換成光化學氧化劑(O x)。此光化學氧化劑,是以臭氧(O 3)為主成分的大氣污染物質,即,環境有害物質,是成為光化學煙霧的原因。
在日本,光化學氧化劑的環境基準是每1小時的值為0.06ppm以下。但是,現狀是持續超過基準值的狀態,近年來,全球對全球環境保護問題的意識有所提高,而期望立即減少光化學氧化劑。
在此,限制氮氧化物等的揮發性有機化合物的排出的同時,也被提案了藉由將被生成的臭氧分解(即淨化),來阻止光化學煙霧發生的技術。 例如,在美國的加利福尼亞州等的一部分的地域中檢討了,將載持了將臭氧分解的觸媒的冷卻水箱搭載在車輛,藉由該車輛行走,來達成大氣的改善的大氣淨化系統,使用直接臭氧還原技術(DOR;Direct Ozone Reduction)的汽車,例如,具備可以將空氣中的臭氧藉由臭氧分解觸媒(即,臭氧淨化觸媒)分解的車輛用大氣淨化裝置的汽車,已被實用化。尤其是,在美國的加利福尼亞州等中,對於販售導入了這種直接臭氧還原技術(DOR)的車輛和其車輛的製造商,給予規定的好處(例如NMOG信用認證),來獎勵光化學煙霧的原因物質也就是非甲烷有機氣體(NMOG;Non-Methane Organic Gases)的排出量的削減。
在此,有關於將臭氧分解觸媒載持的冷卻水箱的技術,例如,在專利文獻1及專利文獻2中記載了,在車輛的行走中讓大氣流入的冷卻水箱(鰭片等)的表面載持金屬氧化物的觸媒的車輛用大氣淨化裝置,藉由冷卻水箱表面的臭氧分解觸媒層而將被包含於空氣中的臭氧分解的技術。 且在專利文獻3中提案的車輛用大氣淨化裝置,不是只有具備金屬氧化物的觸媒,也具備將臭氧淨化的功能的活性碳。
專利文獻1:日本特表2002-514966號公報 專利文獻2:日本特開2008-000746號公報 專利文獻3:日本特開2014-024027號公報
如此的話,習知已開發了如專利文獻1~專利文獻3所示的車輛用大氣淨化裝置的技術,藉由在冷卻水箱(鰭片等)的表面載持將空氣中的臭氧分解的觸媒,藉由在冷卻水箱表面所具備的臭氧分解觸媒層而將空氣中的臭氧淨化。
另一方面,在扇風機、循環器、空調機、空氣清淨機等的送風機,也具有可將空氣中的臭氧分解、可將臭氧濃度減少的空氣吹出的功能的話,可以極大地促進室內、室外等的施設中的空氣中的臭氧淨化。 例如,在農作物及園藝作物中,多是對於臭氧的感受性較高的作物,藉由臭氧引起作物發生各式各樣的損害症狀,而導致成長及產量的減少。因此,藉由具有將空氣中的臭氧分解的功能的送風機,就可以減輕室內、室外等的施設中的農作物及園藝作物的臭氧損害。 且例如,因為據報導,臭氧對人體也有影響,所以藉由具有將空氣中的臭氧分解的功能的送風機,在室內、室外等的施設中,也可以減輕臭氧對於人體的影響。
且不限定於送風機,藉由具有可將空氣中的臭氧分解的功能的物品,而將臭氧分解的話,就可以實現臭氧濃度減少的環境,也可以減輕農作物及園藝作物的臭氧損害及臭氧對於人體的影響。
在此,本發明的一態樣的目的,是提供一種送風機,可送風臭氧濃度降低的空氣。 且本發明的其他的一態樣的目的,是提供一種具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法,可以實現臭氧濃度降低的環境。
本發明的第1態樣,是一種送風機,具備:將空氣吸入地送風的送風部;及臭氧分解塗膜,是被設於:從前述送風部被吹出的空氣接觸的位置、及被吸入前述送風部的空氣接觸的位置的至少一方,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。 依據本發明的第1態樣的話,包含上述成分的臭氧分解塗膜因為是具有較高的臭氧分解性能,所以從送風部被吹出的空氣與臭氧分解塗膜接觸時,被包含於空氣中的臭氧會被分解。且,被吸入送風部的空氣與臭氧分解塗膜接觸時,被包含於空氣中的臭氧會被分解。因此,成為可吹出臭氧濃度降低的空氣。
本發明的第2態樣,是如第1態樣的送風機,具有第一通氣構件及第二通氣構件的至少一方,前述第一通氣構件,是具有讓從前述送風部被吹出的空氣通過的第一通氣孔,在前述第一通氣孔的壁面設有前述臭氧分解塗膜,前述第二通氣構件,是具有被吸入前述送風部的空氣通過的第二通氣孔,在前述第二通氣孔的壁面設有前述臭氧分解塗膜。 依據本發明的第2態樣的話,包含上述成分的臭氧分解塗膜因為是具有高臭氧分解性能,所以從送風部被吹出的空氣通過第一通氣構件的通氣孔,且與臭氧分解塗膜接觸時,被包含於空氣中的臭氧會被分解。且,被吸入送風部的空氣通過第二通氣構件的第二通氣孔,且與臭氧分解塗膜接觸時,被包含於空氣中的臭氧會被分解。因此,成為可吹出臭氧濃度降低的空氣。
且本發明的第3態樣,是如第2態樣的送風機,前述第一通氣構件,是具有作為前述第一通氣孔用的貫通孔的蜂窩狀構造構件。 依據本發明的第3態樣的話,第一通氣構件,藉由採用具有貫通孔的空氣通過的壁面面積較大的蜂窩狀構造構件,就可增加空氣與臭氧分解塗膜接觸的面積,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第4態樣,是如第2或3態樣的送風機,前述第二通氣構件,是具有作為前述第二通氣孔用的貫通孔的蜂窩狀構造體。 依據本發明的第4態樣的話,第二通氣構件,藉由採用具有貫通孔的空氣通過的壁面面積較大的蜂窩狀構造構件,就可增加空氣與臭氧分解塗膜接觸的面積,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第5態樣,是如第2~4態樣中任一態樣的送風機,前述第一通氣構件,是具有作為前述第一通氣孔用的網孔的過濾器構件。 依據本發明的第5態樣的話,第一通氣構件,藉由採用具有網孔的空氣通過的壁面面積較大的過濾器構件,就可增加空氣與臭氧分解塗膜接觸的面積,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第6態樣,是如第2~5態樣中任一態樣的送風機,前述第二通氣構件,是具有作為前述第二通氣孔用的網孔的過濾器構件。 依據本發明的第6態樣的話,第二通氣構件,藉由採用具有網孔的空氣通過的壁面面積較大的過濾器構件,就可增加空氣與臭氧分解塗膜接觸的面積,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第7態樣,是如第2~6態樣中任一態樣的送風機,前述送風部,是具有在翼片表面設有臭氧分解塗膜的旋轉翼片。 依據本發明的第7態樣的話,藉由旋轉翼片的旋轉,空氣被吸入及吹出時,藉由使空氣與臭氧分解塗膜接觸,就可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第8態樣,是如第2~7態樣中任一態樣的送風機,具備導引構件,其是將從前述送風部被吹出的空氣朝前述第一通氣構件導引。 依據本發明的第8態樣的話,藉由導引構件使空氣通過第一通氣構件的第一通氣孔的通氣量增加,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第9態樣,是如第1~8態樣中任一態樣的送風機,前述氧化錳系觸媒,是二氧化錳系觸媒。 依據本發明的第9態樣的話,二氧化錳系觸媒的觸媒活性能力較高,就可提高臭氧分解塗膜的臭氧分解能力,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第10態樣,是如第1~9態樣中任一態樣的送風機,前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的摻合比率,是質量比為20/80≦活性碳/氧化錳系觸媒≦80/20。 依據本發明的第10態樣的話,藉由由氧化錳系觸媒及活性碳的組合所產生的臭氧分解性的相乘效果,可提高臭氧分解塗膜的臭氧分解能力,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第11態樣,是如第1~10態樣中任一態樣的送風機,前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的合計量,是前述臭氧分解塗膜的60質量%~90質量%。 依據本發明的第11態樣的話,不會損失臭氧分解塗膜的附著性,臭氧分解塗膜可提供較高的臭氧分解性能,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第12態樣,是如第1~11態樣中任一態樣的送風機,前述聚丙烯酸酯系分散劑,是重量平均分子量為5000~30000的範圍內,酸值為1~50的範圍內,氫離子指數為pH4~pH9的範圍內的分散劑。 依據本發明的第12態樣的話,不會損失臭氧分解塗膜的附著性,臭氧分解塗膜可提供較高的臭氧分解性能,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第13態樣,是如第1~12態樣中任一態樣的送風機,前述聚丙烯酸酯系分散劑的含有量,是對於前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的合計量100質量%,佔有1.5質量%~75質量%的範圍內。 依據本發明的第13態樣的話,臭氧分解塗膜可提供較高的臭氧分解性能,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第14態樣,是如第1~13態樣中任一態樣的送風機,前述樹脂,是(甲基)丙烯酸樹脂、及聚丙烯樹脂其中任一以上。 依據本發明的第14態樣的話,採用對於金屬的附著性優異的(甲基)丙烯酸樹脂的話,可提高臭氧分解塗膜對於金屬製的構件(通氣構件、旋轉翼片、導引構件等)的附著性,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。且,採用對於金屬及樹脂的附著性優異的聚丙烯樹脂的話,可提高臭氧分解塗膜對於金屬製及樹脂製的構件(通氣構件、旋轉翼片、導引構件等)的構件的附著性,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
且本發明的第15態樣,是如第1~14態樣中任一態樣的送風機,前述臭氧分解塗膜,是由水性塗料組成物的硬化塗膜所構成,包含前述氧化錳系觸媒、前述活性碳、前述聚丙烯酸酯系分散劑、前述樹脂、以水為主成分的溶劑及PH調整劑。 依據本發明的第15態樣的話,可抑制VOC的排出量,可對於環保做出貢獻,可吹出臭氧濃度降低的空氣。
且本發明的第16態樣,是一種具臭氧分解塗膜的物品,具有:物品本體、及被設於前述物品本體的臭氧分解塗膜,前述臭氧分解塗膜,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。 依據本發明的第16態樣的話,包含上述成分的臭氧分解塗膜因為是具有較高的臭氧分解性能,所以藉由使大氣接觸被設於物品本體的臭氧分解塗膜,就可使被包含於空氣中的臭氧被分解。因此,可以實現臭氧濃度降低的環境。
且本發明的第17態樣,是如第16態樣的具臭氧分解塗膜的物品,前述物品本體,是蜂窩狀構造構件、過濾器構件、風道、或是建築用資材。 依據本發明的第17態樣的話,藉由蜂窩狀構造構件、過濾器構件、風道、或是建築用資材,可以實現臭氧濃度降低的環境。
且本發明的第18態樣,是一種空調系統,具備:如第1~15態樣中任一態樣的送風機、及如第16或17態樣的具臭氧分解塗膜的物品其中任一以上。 依據本發明的第18態樣的話,因為藉由具有較高的臭氧分解性能的臭氧分解塗膜使被包含於空氣中的臭氧被分解,所以可以實現臭氧濃度降低的環境。
且本發明的第19態樣,是一種臭氧分解方法,使包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑及樹脂的臭氧分解塗膜,與大氣接觸,而將前述空氣中的臭氧分解。 本發明的第19態樣,因為包含上述成分的臭氧分解塗膜是具有較高的臭氧分解性能,所以藉由使大氣與臭氧分解塗膜接觸,就可使被包含於空氣中的臭氧被分解。因此,可以實現臭氧濃度降低的環境。
且本發明的第20態樣,是一種臭氧分解膜的形成方法,將包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、樹脂、以水為主成分的溶劑和PH調整劑的水性塗料組成物,塗裝在塗裝對象物之後,硬化。 依據本發明的第20態樣的話,由包含上述成分的水性塗料組成物所形成的臭氧分解塗膜是具有較高的臭氧分解性能。因此,可以實現臭氧濃度降低的環境。
依據本發明的一態樣的話,可以提供一種送風機,可吹出臭氧濃度降低的空氣。 且依據本發明的其他的一態樣的話,可以提供一種具臭氧分解塗膜的物品、空調系統、臭氧分解方法、及臭氧分解膜的形成方法,可以實現臭氧濃度降低的環境。
以下,說明本發明的一例的實施方式。 又,在本說明書中,對於實質上具有相同功能的構件,具有全圖面皆賦予相同的符號,並省略重複說明的情況。 使用「~」表示的數值範圍,是包含將「~」的前後的數值作為下限值及上限值的範圍的意思。 在被階段地記載的數值範圍中,在某數值範圍所記載的上限值,也可以置換成其他的階段所記載的數值範圍的上限值。且,在被階段地記載的數值範圍中,在某數值範圍所記載的下限值,也可以置換成其他的階段所記載的數值範圍的下限值。 在數值範圍中,在某數值範圍所記載的上限值或是下限值,也可以置換成在實施例中所顯示的值。 各成分中也可以包含複數種該當的物質。在各成分中存在了複數種該當的物質的情況時,除了特別規定,各成分的含有率或是含有量,是將該複數種的物質合計的含有率或是含有量的意思。
<送風機> 第1圖,是顯示本實施方式的送風機的一例的概略分解立體圖。第2圖,是顯示本實施方式的送風機的送風部周邊的概略剖面圖。
本實施方式的送風機100,是如第1圖及第2圖所示,具備:送風部10、及第一通氣構件14、及第二通氣構件16、及導引構件18、及支撐構件20。
送風部10,是例如,被設於導引構件18的內部,將空氣吸入地送風。送風部10,是例如,具有:旋轉翼片12、及將旋轉翼片12旋轉驅動的未圖示的驅動馬達。
旋轉翼片12,是將空氣吸入地送風的風扇的話,沒有特別限制,對應送風機100的種類,可以採用例如,離心風扇、軸流風扇、斜流風扇、橫流風扇等的周知的風扇。具體而言,旋轉翼片12,可以例示例如,螺旋槳風扇、多翼風扇、渦輪風扇、線流風機(日本註冊商標)等的周知的風扇。又,在本實施方式中,旋轉翼片12,是顯示螺旋槳風扇。
在旋轉翼片12的翼片表面,設有臭氧分解塗膜22。
第一通氣構件14,是例如,被設置在空氣的送風方向下游側的導引構件18的一端。具體而言,第一通氣構件14,是例如,嵌入導引構件18中將從送風部10被吹出的空氣排出的排出口。
第一通氣構件14,是例如,由具有貫通孔的蜂窩狀構造構件所構成,該貫通孔是作為讓從送風部10被吹出的空氣通過的第一通氣孔14A。蜂窩狀構造構件的構造,是成為在周緣的框部的內側,無間隙地配列複數剖面形狀為六角形的貫通孔。
在第一通氣構件14中,在第一通氣孔14A的壁面,即蜂窩狀構造的貫通孔的壁面,設有臭氧分解塗膜22。
第二通氣構件16,是例如,被設置在空氣的送風方向上流側中的導引構件18的一端。具體而言,第二通氣構件16,是例如,嵌入導引構件18中藉由送風部10將空氣吸入的吸入口。
第二通氣構件16,是例如,由具有貫通孔的蜂窩狀構造構件所構成,該貫通孔是作為讓被吸入送風部10的空氣通過的第二通氣孔16A。蜂窩狀構造構件的構造,是成為無間隙地配列複數剖面形狀為六角形的貫通孔。
在第二通氣構件16中,在第二通氣孔16A的壁面,即蜂窩狀構造的貫通孔的壁面,設有臭氧分解塗膜22。
導引構件18,是由內徑比送風部10的旋轉翼片12的外徑更大的筒狀的構件所構成,在內部具備送風部10。 導引構件18,是將從送風部10被吹出的空氣朝第一通氣構件14導引。導引構件,是兼具將通過了第二通氣構件16的第二通氣孔16A的空氣朝送風部10導引的導引構件。 在導引構件18的內壁面,設有臭氧分解塗膜22。
支撐構件20,是例如,將設有送風部10的導引構件18支撐。 支撐構件20,是例如,由三腳所構成。支撐構件20,不限定於三腳,也可以是周知的支撐構件的結構,如具備:台座;及從台座延伸,一端是可動地固定導引構件的一或是複數的柱狀體或是板狀體。
臭氧分解塗膜22,是包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。 臭氧分解塗膜22,是至少被設置在:第一通氣構件14的第一通氣孔14A的壁面、第二通氣構件16的第二通氣孔16A的壁面、及旋轉翼片12的翼片表面。
但是在送風機100中,若從可效率良好地將臭氧濃度降低的空氣吹出的觀點,具有較高的臭氧分解性能的塗膜的設置部位,是除了送風機的第一通氣構件及第二通氣構件的各通氣孔壁面以外,也包含直到被吸入的空氣被排出為止之間,該空氣會接觸的部位較佳。
又,對於臭氧分解塗膜22的詳細,是如後述。
以上說明的本實施方式的送風機100,是具備臭氧分解塗膜22,其是被設於第一通氣構件14的第一通氣孔14A及第二通氣構件16的第二通氣孔16A的壁面,且包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。臭氧分解塗膜22,是藉由上述成分,而具有較高的臭氧分解性能。
在送風機100中,從送風部10被吹出的空氣,當通過第一通氣構件14的第一通氣孔14A時,會與臭氧分解塗膜22接觸。藉此,被包含於空氣中的臭氧會被分解。因此,在送風機100中,成為可吹出臭氧濃度降低的空氣。
在送風機100中,被吸入送風部的空氣,當通過第二通氣構件16的第二通氣孔16A時,會與臭氧分解塗膜22接觸。藉此,被包含於空氣中的臭氧會被分解。因此,在送風機100中,成為可吹出臭氧濃度降低的空氣。
尤其是,在送風機100中,因為具備設有臭氧分解塗膜22的第一通氣構件14及第二通氣構件16的雙方,所以可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
又,送風機100,是具備設有臭氧分解塗膜22的第一通氣構件14及第二通氣構件16的至少一方的態樣也可以。且,送風機100,是具備以下其中任一的態樣也可以,(1)具備:設有臭氧分解塗膜22的第一通氣構件14、及未設有臭氧分解塗膜22第二通氣構件16的態樣,(2)具備:未設有臭氧分解塗膜22第一通氣構件14、及設有臭氧分解塗膜22的第二通氣構件16的態樣。 但是若從將臭氧濃度更降低的空氣吹出的觀點,送風機100,可以是至少具備設有臭氧分解塗膜22的第一通氣構件14的態樣。
在送風機100中,第一通氣構件14及第二通氣構件16,是由蜂窩狀構造構件所構成。蜂窩狀構造構件,其可讓空氣通過的貫通孔的壁面的面積較大。即,將臭氧分解塗膜22塗裝的面積較大,空氣通過貫通孔時與臭氧分解塗膜22接觸的面積也增加。因此,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
在此,第一通氣構件14,是例如,如第3圖所示,也可以由具有網孔的過濾器構件所構成,該網孔是作為讓從送風部10被吹出的空氣通過的第一通氣孔14A。 同樣地,第二通氣構件16,例如,如第3圖所示,也可以由具有網孔的過濾器構件所構成,該網孔是作為讓被吸入送風部10的空氣通過的第二通氣孔16A。
過濾器構件,可以採用周知的過濾器,例如,纖維過濾器(織物過濾器、不織布過濾器等)、金屬過濾器、陶瓷過濾器、樹脂過濾器(包含發泡樹脂過濾器)等。 過濾器構件,也可以對應其目的,採用:粗灰塵用過濾器、中性能空氣過濾器、HEPA(高效微粒空氣過濾器、High Efficiency Particulate Air Filter)過濾器、ULPA(超低滲透空氣過濾器、Ultra Low Penetration Air Filter)過濾器其中任一。 過濾器構件,是由功能不同的複數過濾器所構成也可以。
在過濾器構件的網孔的壁面,也設有臭氧分解塗膜22。
過濾器構件,其讓空氣通過的網孔的壁面的面積是較大。即,可塗裝臭氧分解塗膜22的面積是較大,通過網孔的空氣與臭氧分解塗膜22接觸的面積也增加。
因此,具備作為過濾器構件的第一通氣構件14及第二通氣構件16的送風機100,也可吹出臭氧濃度更降低的空氣。 但是蜂窩狀構造構件,與過濾器構件相比,通過的空氣的壓力損失是較少。因此,具備作為第一通氣構件14及第二通氣構件16的蜂窩狀構造構件的送風機100,成為可減少壓損,可效率良好地吹出臭氧濃度降低的空氣。
且第一通氣構件14及第二通氣構件16之中,一方是蜂窩狀構造構件,另一方是過濾器構件的態樣也可以。本態樣,與第一通氣構件14及第二通氣構件16的雙方皆是蜂窩狀構造構件的態樣相比,具有送風機100的成本降低及重量減少的優點。且,在本態樣中,在蜂窩狀構造構件及過濾器構件的至少一方,設有臭氧分解塗膜即可。
又,第一通氣構件14及第二通氣構件16,不限定於蜂窩狀構造構件或是過濾器構件,例如也可以是,(1)第一通氣孔14A及第二通氣孔16A是由被配列複數剖面形狀為圓形、多角形(三角形、四角等)的貫通孔所構成的構造構件,(2)使複數直線狀或是彎曲狀的鰭片從中心部呈放射狀或是渦捲取狀地設置,將相鄰接的鰭片間的間隙作為第一通氣孔14A及第二通氣孔16A的構造構件等。
送風機100,是具備設有臭氧分解塗膜22的旋轉翼片12。藉由旋轉翼片12的旋轉使空氣被吸入及吹出時,空氣會與臭氧分解塗膜22接觸。因此,送風機100,是可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
送風機100,是具備將從送風部10被吹出的空氣,朝第一通氣構件14導引的導引構件18。 導引構件18,是抑制被吹出的空氣脫離第一通氣構件14的周圍,可以增加空氣通過第一通氣構件14的第一通氣孔14A的通氣量。 因此,成為可效率良好地吹出臭氧濃度降低的空氣。 且在導引構件18的內壁,也設有臭氧分解塗膜22。因此,送風機100,可吹出臭氧濃度更降低的空氣。
送風機100,是可將空氣吹出的裝置的話,沒有特別限制,可採用周知的送風機,如扇風機、循環器、空調機、空氣清淨機、冷卻水箱風扇、換氣裝置等。且,送風機100,是採用無翼片的扇風機也可以,其具備:具有送風部及吸入口的胴體部、及具有將從送風部被吹出的空氣排出的狹縫的環構件。 送風機100的設置方式也沒有限制,可採用周知的設置方式的送風機,如地上型、桌上型、天花板固定型、側壁固定型、室外設置型等。 且在送風機100中,第一通氣構件14,是位在從送風部10至空氣被排出為止的路徑之間即可。另一方面,第二通氣構件16,是位在讓空氣被吸入送風部10的路徑之間即可。
在此,在送風機100中,臭氧分解塗膜22,不限於設於第一通氣構件14、第二通氣構件16、旋轉翼片12、及導引構件18的態樣。 臭氧分解塗膜22,是被設於:從送風部10被吹出的空氣接觸的位置、及被吸入送風部10的空氣接觸的位置的至少一方即可。具體而言,例如,臭氧分解塗膜22,是被設於:構成送風機100的空氣吸引路的零件、及構成送風機100的空氣排氣路的零件的至少一方也可以。 藉此,送風機100,可吹出臭氧濃度降低的空氣。
<具臭氧分解塗膜的物品> 本實施方式的具臭氧分解塗膜的物品,是具有:物品本體、及被設於物品本體的臭氧分解塗膜,該臭氧分解塗膜,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。
臭氧分解塗膜,是被設於物品本體中與大氣接觸的表面的至少一部分。對於臭氧分解塗膜的詳細是如後述。 另一方面,設置了臭氧分解塗膜的對象的物品本體的代表例可舉例:蜂窩狀構造構件、過濾器構件、風道、建築用資材等。
蜂窩狀構造構件,例示了上述本實施方式的送風機所說明的蜂窩狀構造構件。且,至少在蜂窩狀構造構件的貫通孔內壁面,設有臭氧分解塗膜。 過濾器構件,例示了上述本實施方式的送風機所說明的過濾器構件。且,至少在過濾器構件的網孔的壁面,設有臭氧分解塗膜。 具臭氧分解塗膜的蜂窩狀構造構件及過濾器構件,可裝設於例如,送風機(扇風機、循環器、空調機、空氣清淨機、冷卻水箱風扇、換氣扇等的周知的送風機)的空氣吸引部、送風機的空氣排出部、空調機的室外機、由臭氧所構成的病毒除去裝置的空氣排出部、影印機的空氣排出部、印表機的空氣排出部等。
風道,可例示周知的風道,如金屬製的風道、樹脂製的風道、圓筒狀的風道、多角筒狀的風道、可撓性風道等。且,例如,至少在風道的內壁面,設有臭氧分解塗膜。 具臭氧分解塗膜的風道,是例如被配置作為空調系統的給氣風道、排氣風道、空氣循環風道等。
建築用資材,是可例示:內裝用壁材、外裝用壁材、屋簷材、地板材、天花板材、網門、窗、溫室用塑膠布、窗簾、護欄等的周知的資材。且,例如,至少在建築用資材的露出面,設有臭氧分解塗膜。
設置了臭氧分解塗膜的對象的物品本體,除了上述以外,也可例示:送風機的零件、由臭氧所構成的病毒除去裝置的零件、影印機的零件、印表機的零件、或是農業用資材。 由臭氧所構成的病毒除去裝置、影印機、印表機的零件,可以例示:構成空氣排出部的零件等。 送風機的零件,是可以例示上述實施方式的送風機所說明的通氣構件、旋轉翼片(風扇)、導引構件、構成送風機的空氣吸引路的零件、送風機的空氣排氣路、構成空調機的室外機的零件等。 農業用資材,可例示:除草用、驅蟲用、光合成促進用、防風用、保溫用等的薄片或網、袋(蔬菜袋、果實袋等)等。
以上說明的本實施方式的具臭氧分解塗膜的物品,是藉由對應各物品的目的而配置,而使臭氧分解塗膜與大氣接觸,將空氣中的臭氧分解。藉此,可以實現臭氧濃度降低的環境。
<空調系統> 第6圖,是顯示具有本實施方式的空調系統的建築物的一例的概略結構圖。 建築物300,是例如,具有藉由區劃壁302A、302B而被區劃成的天花板房間304A、及第一房間304B、及第二房間304C。
在建築物300中的空調系統,是例如具備:被設於天花板房間304A的具有風扇(未圖示)的熱交換型的換氣裝置30、及給氣風道32A、及排氣風道32B、及給氣用過濾器構件34。 給氣風道32A,是例如,從建築物300的外部朝第一房間304B給氣用的給氣風道,與換氣裝置30連結。 排氣風道32B,是從第二房間304C朝建築物300的外部排氣用的風道,與換氣裝置30連結。 給氣用過濾器構件34,是將從給氣風道32A被給氣的空氣淨化的過濾器,位在給氣風道32A的路徑中途處之間。 換氣裝置30,是藉由給氣風道32A,從建築物300的外部朝第一房間304B給氣,藉由排氣風道32B,從第二房間304C朝建築物300的外部排氣,將建築物300的各房間空調。
在建築物300中的空調系統,是例如具備:被設於第一房間304B的具有過濾器構件(未圖示)的空調機36、及壁紙38、及天花板材40。 建築物300中的空調系統,是例如具備被設於第二房間304C的壁紙38、及天花板材40。
在本實施方式的空調系統中,在換氣裝置30的風扇的表面、給氣風道32A的內壁面、給氣用過濾器構件34的表面、空調機36的過濾器構件的表面、壁紙38的表面、及天花板材40的表面,設有包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂的臭氧分解塗膜(未圖示)。
因此,藉由換氣裝置30而被給氣的空氣,會與被設於換氣裝置30的風扇的表面、給氣風道32A的內壁面、給氣用過濾器構件34的表面的臭氧分解塗膜接觸,可減少臭氧濃度。 且藉由空調機36而被吹出的空氣,會與被設於過濾器構件的表面的臭氧分解塗膜接觸,可減少臭氧濃度。 且存在於第一房間304B及第二房間304C的空氣,會與被設於壁紙38的表面、及天花板材40的表面的臭氧分解塗膜接觸,可減少臭氧濃度。且,例如在第一房間304B配置由臭氧所構成的病毒除去裝置等的情況時,可以將病毒除去時發生的臭氧有效地分解。
在以上說明的本實施方式的空調系統中,因為藉由將空氣與臭氧分解塗膜接觸,就可以將空氣中的臭氧分解,所以可以實現臭氧濃度降低的環境。
又,本實施方式的空調系統,不限定於上述結構,具備:上述本實施方式的送風機、及上述本實施方式的具臭氧分解塗膜的物品其中任一以上即可。 具體而言,例如,溫室的空調系統,也可以例示具備:上述本實施方式的送風機、及溫室用的具臭氧分解塗膜的塑膠布。 且也可以例示除菌室的空調系統,該除菌室是具備將手術刀等的醫療用器具由臭氧將病毒除菌的病毒除去裝置,具備上述本實施方式的物品(例如構成病毒除去裝置中的空氣排出部的零件(過濾器構件等)、除菌室的壁材)。 且也可以例示保管室的空調系統,該保管室,是保管已在除菌室被除菌的醫療用器具,具備上述本實施方式的物品(例如上述本實施方式的送風機、保管室的壁材)。
<臭氧分解方法> 本實施方式的臭氧分解方法,是使包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂的臭氧分解塗膜,與大氣接觸,而將空氣中的臭氧分解的方法。 具體而言,在本實施方式的臭氧分解方法中,例如,使用上述本實施方式的送風機、及上述本實施方式的具臭氧分解塗膜的物品其中任一,使臭氧分解塗膜與大氣接觸,而將空氣中的臭氧分解。更具體而言,例如,利用上述本實施方式的空調系統,使臭氧分解塗膜與大氣接觸,而將空氣中的臭氧分解。因此,本實施方式的臭氧分解方法,可以實現臭氧濃度降低的環境。
<塗膜> 以下,說明臭氧分解塗膜22(以下也稱「塗膜」)。但是,省略符號說明。
塗膜,是包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。具體而言,若從可以抑制VOC的排出量、可以促進環保的觀點,塗膜,是由水性塗料組成物(以下,也只稱「塗料組成物」)的硬化塗膜所構成較佳,該水性塗料組成物,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、樹脂、及以水為主成分的溶劑及PH調整劑。
臭氧分解塗膜,是藉由包含上述成分,而具有較高的臭氧分解性能。其理由如下。
被包含於塗膜的氧化錳系觸媒及活性碳,皆是具有臭氧分解能力的成分。 具有臭氧分解能力的成分,若是併用氧化錳系觸媒及活性碳的情況,與將那些單獨使用的情況相比較,可以獲得較高的臭氧分解性能。此理由雖不是很明顯,但是例如,依據以下(1)~(4)的理由,與只有使用氧化錳系觸媒或是活性碳其中任一的情況相比較,可提高臭氧分解能力。 (1)可藉由活性碳及臭氧的反應熱,來促進氧化錳系觸媒的臭氧觸媒反應。 (2)藉由氧化錳系觸媒及活性碳的併用,可獲得溫度帶範圍廣大的臭氧分解性能。 (3)將氧化錳系觸媒嵌入活性碳的細孔內的話,活性碳及氧化錳系觸媒可效率良好地與臭氧接觸。 (4)氧化錳系觸媒,可防止由活性氧等所產生的活性碳的氧化及消耗。
另一方面,為了提高塗膜的臭氧分解能力,有必要使氧化錳系觸媒及活性碳之間分散性良好地被摻合。因此,是在形成塗膜用的塗料組成物中,氧化錳系觸媒及活性碳的高分散性,且,維持該部分散性用的塗料組成物的長期保存性,即,貯藏穩定性是成為必要。 具有臭氧分解能力的成分是只有單獨使用活性碳的情況時,依據活性碳的吸附特性,因為活性碳,會將塗料的樹脂分(即有機物)吸附並凝集,所以若是可獲得預期的臭氧分解性能力用的活性碳的規定的摻合量的話,難確保塗料的穩定性。
但是因為藉由併用活性碳及氧化錳系觸媒,就可將活性碳的量減少,所以可同時滿足塗膜的臭氧分解性能及塗料組成物的貯藏穩定性的雙方。且,臭氧分解性能的壽命,可比只有單獨使用活性碳的情況更長。 且氧化錳系觸媒是高價,只有單獨使用氧化錳系觸媒的情況時,成本會變高,因為活性碳可以便宜地取得,所以藉由併用氧化錳系觸媒及活性碳,也可抑制成本。
在此,具有臭氧分解性能的氧化錳系觸媒及活性碳,是粒子形態的粉末狀。為了將粉末狀的氧化錳系觸媒及活性碳塗料化,氧化錳系觸媒及活性碳,有必要均一地被分散在構成塗料組成物的樹脂、溶劑等的成分中。 但是可以吸附較多臭氧的表面積的大的氧化錳系觸媒及活性碳,是容易凝集。尤其是,活性碳,因為具有細孔,所以容易在其細孔附著塗料組成物的成分也就是樹脂(即有機物)及氧化錳系觸媒。藉此,成為容易產生凝集的狀態中。 氧化錳系觸媒及活性碳的分散性較低且凝集較多的話,會產生凝膠化及黏度的上昇,而使塗料化成為困難。且,在塗裝時容易堵塞塗裝裝置的配管、泵等的孔。且,即使塗料化完成,也會在塗膜產生結塊及不平滑,直到將基材遮蓋為止進行塗裝的話,其塗膜的膜厚會變厚,成為塗膜的鍍膜性及附著性差,塗膜的外觀性也差。 氧化錳系觸媒及活性碳的分散性低且凝集多的話,可以吸附臭氧的量也減少,塗膜就無法獲得較高的臭氧分解性能。當然,氧化錳系觸媒及活性碳的分散性低且凝集多的話,藉由凝膠化及黏度的上昇,塗料組成物的貯藏穩定性也差,長期保存也困難。 因此,將粉末狀的氧化錳系觸媒及活性碳塗料化時,可防止氧化錳系觸媒及活性碳凝集的高分散化較佳。
對於此,除了氧化錳系觸媒及活性碳以外,更摻合了聚丙烯酸酯系分散劑的話,即使包含樹脂的塗料組成物,也可以防止氧化錳系觸媒及活性碳的凝集(即,解凝集),可以將氧化錳系觸媒及活性碳精細地高分散在塗料組成物中。且,也可以提高其分散穩定性。 由聚丙烯酸酯系分散劑所產生的氧化錳系觸媒及活性碳的高分散及分散穩定性的促進,可藉由以下而發生,例如,(1)由對於聚丙烯酸酯系分散劑的氧化錳系觸媒及活性碳的電排斥所產生的吸附,(2)由聚丙烯酸酯的錨釘基和高分子鏈等所產生的立體障礙等。即,藉由由聚丙烯酸酯系分散劑所產生的吸附及立體障礙等,就可阻止氧化錳系觸媒及活性碳的凝集(即,解凝集),並可將氧化錳系觸媒及活性碳穩定維持在細粒的尺寸等。 尤其是,聚丙烯酸酯系分散劑,是高分子量體,具有複數吸附位點。因此,聚丙烯酸酯系分散劑,即使是低濃度的使用量,也可被吸附在氧化錳系觸媒及活性碳,可將氧化錳系觸媒及活性碳高分散,不需要使用高濃度。藉此,聚丙烯酸酯系分散劑,不易阻礙臭氧朝氧化錳系觸媒及活性碳吸附。
因此,藉由聚丙烯酸酯系分散劑,在塗料組成物中,可以將氧化錳系觸媒及活性碳充分地解凝集並穩定化。即,可以將氧化錳系觸媒及活性碳精細地高分散。 例如,對於塗料組成物中的氧化錳系觸媒及活性碳,其依據研磨測定器(具體而言JISK 5600及JISK 5400(1990)研磨測定器)所測量的分散度,即線狀法的最大粒子徑(Dmax)可以在20μm以下。 且對於塗料組成物中的氧化錳系觸媒及活性碳,依據雷射解析法(具體而言使用雷射衍射式粒度分布測量裝置的雷射解析法)所產生的體積基準的90%的累積粒子徑(D90),可以在10μm以下。 且如此由使氧化錳系觸媒及活性碳被細粒度地高分散的塗料組成物所形成的塗膜,是藉由分散性良好地被摻合氧化錳系觸媒及活性碳,提高由氧化錳系觸媒及活性碳所產生的臭氧吸附量,就可發揮較高的臭氧分解性能。且,塗膜的結塊及不平滑被抑制,優異的鍍膜性及對於基材的附著性被確保。進一步,塗膜的平滑性良好,也可獲得良好的塗膜外觀性。 又,使用了聚丙烯酸酯系分散劑的塗料組成物,因為氧化錳系觸媒及活性碳的分散穩定性皆較高,不會再凝集,所以貯藏穩定性也較高,長期的保存成為可能。
從以上可了解,包含上述成分的塗膜,可具有較高的臭氧分解性能。
以下,說明塗膜的詳細。
(氧化錳系觸媒/活性碳) 氧化錳系觸媒,是藉由:(1)臭氧的吸附、(2)臭氧的自我分解反應的活性能量的下降、及(3)臭氧的分解及脫去反應,而將臭氧分解並朝氧轉換。由此可以將臭氧淨化及無害化。
另一方面,活性碳,是藉由:(1)臭氧被吸附於細孔,(2)被吸附於活性碳的臭氧與活性碳反應,或是臭氧接收到來自活性碳電子(即臭氧的自我分解反應的活性能量的下降),而將臭氧,轉換成一氧化碳、二氧化碳(碳酸氣體)、活性氧、氧等。由此,可以將臭氧淨化及無害化。 尤其是,氧化錳系觸媒是在高溫域(例如80℃附近)活性最高,對於此,活性碳,也是在包含常溫(15~25℃)的寬溫度域及較高的濕度環境中活性最高。
如此,包含氧化錳系觸媒及活性碳的塗膜,可以將臭氧分解、淨化。
-氧化錳系觸媒- 氧化錳(Mn xO y)系觸媒,可舉例例如,一氧化錳(MnO)系觸媒、二氧化錳(氧化錳(IV))系觸媒、尖晶石型錳酸金屬系觸媒等。 在這些之中,氧化錳系觸媒,也是觸媒活性較高且可提高塗膜的臭氧分解能力的二氧化錳(MnO 2)系觸媒較佳。又,一般,被稱為二氧化錳的錳的氧化物,因為是不定比化合物,所以實際上,是MnO x(x=1.93~2)程度的組成。 在此,二氧化錳,也可以是天然的二氧化錳、藉由電解法或是化學合成法被製造的二氧化錳、非晶質的二氧化錳、包含結晶構造的二氧化錳其中任一。二氧化錳的結晶構造,雖例如具有α型、β型、γ型、δ型,但更佳是,α-二氧化錳(隱密烯(cryptomelane)形態的二氧化錳)。且,二氧化錳,是具有非結晶形構造者也可以。
氧化錳系觸媒,是將氧化錳(例如MnO 2)作為主觸媒,而助觸媒是包含NiO、CuO、AgO等也可以。 氧化錳系觸媒,也可以是包含將水分吸附的氧化鈣等。 但是氧化錳系觸媒,較佳是氧化錳的含有率為70%以上,更佳是80%以上。
氧化錳系觸媒的依據N 2吸附的BET法所測量到的比表面積,是100m 2/g~400m 2/g較佳。 比表面積是400m 2/g以下的話,觸媒的凝集被抑制,可提高塗料組成物中的觸媒的分散性及分散穩定性。觸媒的分散性及分散穩定性若提高的話,在塗膜中分散性良好地觸媒,可提高塗膜的臭氧分解性能。且,觸媒的分散性若提高的話,在塗料組成物的塗裝裝置不易產生孔堵塞,且在塗膜的表面不易產生塗料結塊(即凝集物),可提高塗膜的鍍膜性及附著性。且,塗膜的缺陷及剝離、以及觸媒的脫離被抑制。且,觸媒的分散穩定性若提高的話,塗料組成物的貯藏穩定性會變高。 另一方面,比表面積是100m 2/g以上的話,進一步塗膜的臭氧分解性能會更高。
因此,使用依據N 2吸附的BET法所測量到的比表面積是100m 2/g~400m 2/g的範圍內也就是氧化錳系觸媒的話,塗膜的鍍膜性及附著性良好,觸媒的脫離不易產生,可以更有效地持續獲得較高的臭氧分解性能。且,塗料組成物可以獲得良好的貯藏穩定性。 氧化錳系觸媒的比表面積,更佳是150m 2/g~350 m 2/g,進一步較佳是180m 2/g~300m 2/g。
氧化錳系觸媒的中位粒徑(平均粒子徑),是1μm~20μm較佳。 中位粒徑是20μm以下的話,觸媒的比表面積變大,進一步塗膜的臭氧分解性能會更高。且,塗膜的鍍膜性及附著性也提高,不易發生塗膜剝離及觸媒的脫離。 另一方面,中位粒徑是1μm以上的話,可提高塗料組成物中的觸媒的分散性及分散穩定性。觸媒的分散性及分散穩定性若提高的話,塗膜中的觸媒可分散性良好地被摻合,可提高塗膜的臭氧分解性能。且,觸媒的分散性若提高的話,在塗料組成物的塗裝裝置不易產生孔堵塞,且在塗膜的表面不易產生塗料結塊(即凝集物),可提高塗膜的鍍膜性及附著性。且,塗膜的缺陷及剝離、以及觸媒的脫離被抑制。且,觸媒的分散穩定性若提高的話,塗料組成物的貯藏穩定性會變高。
因此,使用中位粒徑(平均粒子徑)為1μm~20μm的範圍內的氧化錳系觸媒的話,塗膜的鍍膜性及附著性良好,觸媒的脫離不易產生,可以更有效地持續獲得較高的臭氧分解性能。且,塗料組成物可以獲得良好的貯藏穩定性。 氧化錳系觸媒的中位粒徑(平均粒子徑),更佳是3μm~18μm,進一步較佳是5μm~15μm。
如此,使用中位粒徑(平均粒子徑)為1μm~20μm的範圍內的由BET法所獲得的比表面積為100~400m 2/g的範圍內的氧化錳系觸媒的話,觸媒可分散性良好地被摻合在塗膜,可以獲得較高的臭氧分解性能。
-活性碳- 活性碳,可舉例將鋸末、木屑、木炭、竹炭、煤炭(褐炭、褐煤、煙煤)、石油系(石油瀝青、油碳等)、胡桃殼碳、椰子殼碳、樹脂(酚樹脂、環氧樹脂等)、人造絲等作為原料的活性碳。 活性碳,是例如載持了以鈷、鐵等作為中心金屬的有機金屬複體等也可以。 在這些之中,活性碳,是臭氧吸附比表面積非常高的椰子殼活性碳、石油瀝青系活性碳、木質系活性碳等較佳,其碳率是90%以上,以碳成分多的椰子、油椰子、西米椰子等為原料的椰子殼活性碳較佳。
活性碳的依據N 2吸附的BET法所測量到的比表面積,是500m 2/g~3000m 2/g較佳。 比表面積是3000m 2/g以下的話,活性碳的凝集被抑制,可提高塗料組成物中的活性碳的分散性及分散穩定性。活性碳的分散性及分散穩定性若提高的話,活性碳可在塗膜中分散性良好地被摻合,可提高塗膜的臭氧分解性能。且,活性碳的分散性若提高的話,在塗料組成物的塗裝裝置不易產生孔堵塞,且在塗膜的表面不易產生塗料結塊(即凝集物),可提高塗膜的鍍膜性及附著性。且,塗膜的缺陷及剝離、以及活性碳的脫離被抑制。且,活性碳的分散穩定性若提高的話,塗料組成物的貯藏穩定性會變高。 另一方面,比表面積是500m 2/g以上的話,進一步塗膜的臭氧分解性能會更高。
因此,使用依據N 2吸附的BET法所測量到的比表面積為500m 2/g~3000m 2/g的範圍內的活性碳的話,塗膜的鍍膜性及附著性良好,觸媒的脫離不易產生,可以更有效地持續獲得較高的臭氧分解性能。且,塗料組成物可以獲得良好的貯藏穩定性。 活性碳的比表面積,更佳是600m 2/g~2500m 2/g以下,進一步較佳是900m 2/g~2000m 2/g以下。
又,活性碳的全細孔容積,是在氮BET的氮吸附等溫線中,從相對壓力P/P0為1.0時的氮吸附量算出的話,0.1cm 3/g~1.5cm 3/g的範圍內較佳,0.2cm 3/g~1.0 cm 3/g更佳。 且活性碳的平均細孔徑(由全細孔容積/BET比表面積×4所算出的平均細孔徑),若從防止由臭氧的吸附能及空氣中的粒子狀物質等所產生的孔堵塞的觀點,是0.3~10nm較佳,0.5~5nm更佳。
活性碳的中位粒徑(平均粒子徑),是1μm~20μm較佳。 中位粒徑若是20μm以下的話,活性碳的比表面積變大,進一步塗膜的臭氧分解性能會更高。且,塗膜的鍍膜性及附著性也提高,塗膜剝離及活性碳的脫離不易發生。 另一方面,中位粒徑是1μm以上的話,可提高塗料組成物中的活性碳的分散性及分散穩定性。觸媒的分散性及分散穩定性若提高的話,活性碳分散性就可良好地被摻合於塗膜中,可提高塗膜的臭氧分解性能。且,活性碳的分散性若提高的話,在塗料組成物的塗裝裝置不易產生孔堵塞,且在塗膜的表面不易產生塗料結塊(即凝集物),可提高塗膜的鍍膜性及附著性。且,塗膜的缺陷及剝離、以及活性碳的脫離被抑制。且,活性碳的分散穩定性若提高的話,塗料組成物的貯藏穩定性會變高。
因此,使用中位粒徑(平均粒子徑)為1μm~20μm的範圍內的活性碳的話,塗膜的鍍膜性及附著性良好,活性碳的脫離不易產生,可以更有效地持續獲得較高的臭氧分解性能。且,塗料組成物可以獲得良好的貯藏穩定性。 活性碳的中位粒徑(平均粒子徑),更佳是3μm~18μm,進一步較佳是5μm~15μm。
如此,使用中位粒徑(平均粒子徑)為1μm~20μm的範圍內,且依據BET法的比表面積為500~3000 m 2/g的範圍內的活性碳,就可分散性良好地被摻合於塗膜,可以獲得較高的臭氧分解性能的塗膜。
-氧化錳系觸媒及活性碳的比表面積的測量方法- 「比表面積」,是依據N 2吸附的BET法所測量到的比表面積。BET(Brunauer-Emmett-Teller)法,是將已知吸附佔有面積的分子在液體氮的溫度吸附於粒子表面,從其量求得試料的比表面積的方法,藉由氮的低溫物理吸附來求得比表面積的方法。
-氧化錳系觸媒及活性碳的中位粒徑(平均粒子徑)的測量方法- 「中位粒徑」,若依據JIS Z 8901「試驗用粉體及試驗用粒子」的本文及解說的用語的定義的話,在粉體的粒徑分布中,比某粒子徑更大的個數(或是質量)是佔有全粉體的50%時的粒子徑(直徑),即,超差尺寸佔有50%的粒徑,通常稱為中位粒徑或是50%粒子徑,並表示成D50。 在定義中,雖由平均粒子徑及中位粒徑來表現粒子群的尺寸,但是在本說明書中,「中位粒徑」,是指商品說明的標示,或是依據雷射衍射/散亂法所測量到的值。且,此「依據雷射衍射/散亂法所測量到的中位粒徑」,是指在依據使用雷射衍射式粒度分布測量裝置藉由雷射衍射/散亂法所獲得的粒度分布中,累計重量成為50%的粒子徑(D50)。 又,上述數值,並非嚴格的數值,在各製品中可能會有誤差,也包含由測量等所產生的誤差、及1成左右以下的誤差的混入。若從此誤差的觀點看的話,是呈現正規分布,因為粒徑是顯示正規分布,所以即使視為中位粒徑≒平均粒子徑,兩者的不同也是在數百分比內,而可被視為誤差。
-氧化錳系觸媒及活性碳的含有量- 氧化錳系觸媒及活性碳的摻合比率,是質量比為20/80≦活性碳/氧化錳系觸媒≦80/20較佳,30/70≦活性碳/氧化錳系觸媒≦70/30更佳。 氧化錳系觸媒及活性碳的摻合比率是上述範圍的話,可獲得由氧化錳系觸媒及活性碳的組合所產生的臭氧分解性的相乘效果,可以獲得較高的臭氧分解性能。
氧化錳系觸媒及活性碳的合計量,是對於塗膜佔有60質量%~90質量%較佳,65質量%~85質量%更佳,70質量%~80質量%進一步較佳。 氧化錳系觸媒及活性碳的合計量是上述範圍的話,不會損失塗膜的附著性,可以獲得較高的臭氧分解性能。
(聚丙烯酸酯系分散劑) 聚丙烯酸酯系分散劑,可使氧化錳系觸媒及活性碳被高分散。 聚丙烯酸酯系分散劑,是例如以,聚丙烯酸酯的鹽、丙烯酸骨骼或是改質丙烯酸骨骼作為底基。又,在聚丙烯酸酯系分散劑中,也包含改質聚丙烯酸酯系分散劑。
聚丙烯酸酯系分散劑的重量平均分子量,是5000~30000較佳。 聚丙烯酸酯系分散劑,因為是分子量愈高,在分子內複數吸附位點愈多,所以分散劑的濃度即使是低濃度也可以將氧化錳系觸媒及活性碳多點吸附來阻止凝集。 聚丙烯酸酯系分散劑的重量平均分子量是5000以上的話,因為在分子內具有充分的上述複數吸附位點,所以吸附點可增加,進一步氧化錳系觸媒及活性碳的分散性可提高。藉此,可進一步提高塗膜的臭氧分解性能。 另一方面,聚丙烯酸酯系分散劑的重量平均分子量是30000以下的話,可以抑制分散劑及塗料組成物的成分塗料成分之間的互溶性及親和性的下降,可以防止氧化錳系觸媒及活性碳的分散性下降。藉此,可以抑制塗膜的臭氧分解性能下降。
因此,使用重量平均分子量為5000~30000的範圍內的聚丙烯酸酯系分散劑的話,與其他的材料的溶合也佳,可以進一步提高氧化錳系觸媒及活性碳的分散性。 聚丙烯酸酯系分散劑的重量平均分子量,更佳是6000~28000,進一步較佳是7000~25000。
又,重量平均分子量(Mw),是依據凝膠滲透色譜(GPC;GEL permeation chromatography)法進行測量,將依據GPC所測量到的色譜換算成標準聚苯乙烯的分子量的值。
聚丙烯酸酯系分散劑的酸值,是1~50較佳。其他的材料,例如可以抑制,因為顏料等的添加劑的極性而產生的分散劑的吸附性惡化。 因此,使用酸值為1~50的範圍內的分散劑的話,就不會影響添加劑的種類,可以確保觸媒及活性碳的分散穩定性。 聚丙烯酸酯系分散劑的酸值,更佳是3~48,進一步較佳是5~45。 又,聚丙烯酸酯系分散劑的酸值,是使用根據JIS K0070的中和滴定法所測量到的值。
聚丙烯酸酯系分散劑的氫離子指數,是pH4~pH9較佳。例如,可以抑制因為顏料等的添加劑的種類而產生的添加劑的分散性惡化。因此,使用氫離子指數是pH4~pH9的範圍內的分散劑的話,就不會影響添加劑的種類,可以確保添加劑的分散穩定性。 聚丙烯酸酯系分散劑的氫離子指數,更佳是pH4.5~pH8.5,進一步較佳是pH5~pH8。 聚丙烯酸酯系分散劑的氫離子指數,是在液溫25℃,測量了樹脂濃度約1%~99%的樹脂稀釋液(乳劑、分散劑、水溶液等)的值。
如此使用,重量平均分子量是5000~30000的範圍內、酸值是1~50的範圍內、氫離子指數是pH4~pH9的範圍內的聚丙烯酸酯系分散劑的話,塗膜的附著性不會損失,可以獲得較高的臭氧分解性能。且,塗料組成物的成分的分散性也成為良好。
聚丙烯酸酯系分散劑的市售品,可舉例例如,BYK-Chemie(畢克化學)公司的DESPERBYK,Ciba Specialty Chemicals公司和EFKA ADDITIVES B. V.(富卡添加劑)公司的EFKA、楠本化成(股)公司的DISPARLON(迪斯帕隆)、SANNOPKO(桑諾普科)公司的SN增稠劑等。
聚丙烯酸酯系分散劑的含有量,是對於氧化錳系觸媒及活性碳的合計量100質量%,佔有1.5質量%~75質量%較佳,2質量%~60質量%更佳,2.5質量%~50質量%進一步較佳。 聚丙烯酸酯系分散劑的含有量是上述範圍的話,塗膜就可以提供較高的臭氧分解性。且,也可以兼容塗膜的較高的臭氧分解性及塗料組成物的較高的貯藏穩定性。
(樹脂) 樹脂,在塗膜中,是用於將氧化錳系觸媒及活性碳黏合。樹脂,是水性樹脂較佳。水性樹脂,是可溶解於水的水溶性樹脂、可分散於水的水分散性樹脂其中任一也可以。 樹脂,可舉例例如,環氧樹脂、環氧酯樹脂、聚酯樹脂、(甲基)丙烯酸樹脂(即,丙烯酸樹脂及異丁烯樹脂)、丙烯酸矽樹脂、聚酯樹脂、聚亞胺酯樹脂、醇酸樹脂、尿烷樹脂、乙烯樹脂、尿素系樹脂、苯乙烯-丁二烯-膠乳(SBR)、丙烯腈‧丁二烯橡膠(NBR)等。樹脂,是單獨使用1種也可以,使用2種以上的組合也可以。
在此,樹脂,是以水溶性樹脂(或是水溶性樹脂水溶液)、乳劑樹脂、分散劑樹脂其中任一的形態,添加在塗料組成物也可以。又,「乳劑(emulsion、也稱為乳膠)」,也稱為乳濁液,原本的意思,雖是指在液體中液體粒子成為乳狀的溶膠粒子或是比其更粗大的粒子者(即,分散系)(長倉三郎他編「岩波理化學辭典(第5版)」152頁、1998年2月20日,岩波書店股份有限公司發行),但是,在本說明書中,是指更廣義且被一般使用的「固體或是液體的粒子被分散於液體者」。
樹脂,若從氧化錳系觸媒及活性碳的相容性及分散性、塗膜的耐候性、成本、塗膜的附著性、以及各成分的分散穩定性觀點看的話,(甲基)丙烯酸樹脂或是聚丙烯樹脂較佳。(甲基)丙烯酸樹脂是對於金屬的附著性優異,且,聚丙烯樹脂,是對於金屬及樹脂的附著性優異。 因此,包含(甲基)丙烯酸樹脂的塗膜,是對於金屬製的構件(通氣構件、旋轉翼片、導引構件等)的附著性變高。且,包含聚丙烯樹脂的塗膜,是對於金屬製或是樹脂製的構件(通氣構件、旋轉翼片、導引構件等)的附著性變高。
(甲基)丙烯酸樹脂,是廣泛包含丙烯酸樹脂及異丁烯樹脂。 丙烯酸樹脂,是從(甲基)丙烯酸(是指丙烯酸或是異丁烯酸的意思,以下同樣)、及(甲基)丙烯酸酯(是指丙烯酸酯或是異丁烯酸酯的意思,以下同樣)中選擇的(甲基)丙烯酸系單體的均聚物或是共聚物、或可與(甲基)丙烯酸系單體及(甲基)丙烯酸系單體共聚合的單體的共聚物的意思。
(甲基)丙烯酸酯,可舉例例如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸-n-丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-2,2-雙(羥基甲基)乙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸胺基丙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯、(甲基)丙烯酸甲基乙酯、(甲基)丙烯酸甲基丙酯、(甲基)丙烯酸甲基丁酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯等。
可與(甲基)丙烯酸系單體共聚合的單體,是具有乙烯性不飽和基的單體較佳,可舉例例如,乙烯、丙烯、丁烯、丁二烯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯酚、氯乙烯、氯化亞乙烯、酢酸乙烯、三甲基乙酸乙烯、苯甲酸乙烯、乙烯醇、烯丙基醇、巴豆酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸、(甲基)丙烯酸醯胺、N-羥甲基丙烯酸醯胺、N-丁氧基羥甲基(甲基)丙烯酸醯胺、(甲基)丙烯腈等。又,共聚合法,一般是乳化聚合,但是不限定於此。且,酸的情況時,鹼性金屬鹽、鹼性土類金屬鹽等也可以。
(甲基)丙烯酸樹脂,是由尿烷樹脂、環氧樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂等改質的,尿烷改質(甲基)丙烯酸樹脂、環氧改質(甲基)丙烯酸樹脂、酚改質(甲基)丙烯酸樹脂、三聚氰胺改質(甲基)丙烯酸樹脂等也可以。
(甲基)丙烯酸樹脂,是氫離子指數為pH7~pH9的範圍內的弱鹼性(甲基)丙烯酸樹脂較佳。弱鹼性(甲基)丙烯酸樹脂,因為是朝塗料組成物的溶劑也就是水的分散性較高,所以成為鍍膜性及均一性良好的緊密的塗膜,且,對於金屬基材的附著性變高。 (甲基)丙烯酸樹脂的氫離子指數,是在液溫25℃,測量了樹脂濃度為約1%~99%的樹脂稀釋液(乳劑、分散劑、水溶液等)所獲得的值。
又,添加在塗料組成物的(甲基)丙烯酸樹脂,是使用中位粒徑(平均粒子徑)為50nm~150nm的範圍內的樹脂較佳。該範圍內的話,樹脂朝水的分散性較高,塗膜的鍍膜性及均一性良好,可以發揮塗膜對於金屬基材的附著性等。 (甲基)丙烯酸樹脂的中位粒徑(平均粒子徑),更佳是60nm~140nm,進一步較佳是70nm~130nm。
另一方面,聚丙烯樹脂,可舉例只有聚合了丙烯的均聚物、共聚合了少量的乙烯等的隨機聚合物、將橡膠成分(EPR)均聚/無規聚合物地分散的嵌段共聚物。又,聚丙烯樹脂,也包含改質聚丙烯樹脂、氯化聚丙烯樹脂。
聚丙烯樹脂,是氫離子指數為pH7~pH9的範圍內的弱鹼性聚丙烯樹脂較佳。弱鹼性聚丙烯樹脂,因為朝塗料組成物的溶劑也就是水的分散性較高,所以成為鍍膜性及均一性良好的緊密的塗膜,且,對於金屬基材的附著性變高。 聚丙烯樹脂的氫離子指數,是在液溫25℃,測量了樹脂濃度是約1%~99%的樹脂稀釋液(乳劑、分散劑、水溶液等)所獲得的值。
又,添加在塗料組成物的弱鹼性聚丙烯樹脂,是使用中位粒徑(平均粒子徑)為50nm~150nm的範圍內的樹脂較佳。該範圍內的話,樹脂朝水的分散性較高,塗膜的鍍膜性及均一性良好,可以發揮塗膜對於金屬基材的附著性等。 弱鹼性聚丙烯樹脂的中位粒徑(平均粒子徑),更佳是60nm~140nm,進一步較佳是70nm~130nm。
樹脂的含有量,是例如,對於氧化錳系觸媒及活性碳的合計摻合量(固態分的合計摻合量)100質量%,成為5質量%~100質量%的範圍內較佳,10質量%~50質量%的範圍內更佳。 樹脂的含有量是5質量%以上的話,容易獲得良好的對於基材的附著性,可以進一步抑制塗膜的剝離及缺陷、以及氧化錳系觸媒及活性碳的脫離。 另一方面,樹脂的含有量是100質量%以下的話,可以進一步抑制塗膜的臭氧分解能力的下降。 因此,上述樹脂的含有量,可以容易兼容塗膜的附著性及臭氧分解性而較佳。
(pH調整劑) pH調整劑,是藉由中和,來抑制由塗料組成物的黏度下降所產生的氧化錳系觸媒及活性碳的沉降。藉此,在塗料組成物中,容易維持較高的氧化錳系觸媒及活性碳的高分散性。 pH調整劑,是形成塗膜用的塗料組成物的氫離子指數是pH7~pH12,更佳是pH8~pH11.5,進一步較佳是pH9.5~pH11的範圍內的化合物。pH調整劑,是也包含了中和劑的概念的化合物。 pH調整劑,可舉例例如,三乙基胺(TEA)等的低沸點胺;氨;二甲基胺基乙醇等。
(其他成分) 塗膜,除了上述成分以外,也可以包含各種添加劑。 例如,塗膜,也可以包含提高防鏽及耐碎屑等用的著色顏料、防鏽顏料、體質顏料、功能性顏料等的顏料。且,塗膜,也可以包含提高形成塗膜用的塗料組成物的塗裝性及塗膜性能用的添加劑。
著色顏料,可舉例例如,碳黑、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅有機系的偶氮螯合物系顏料、不溶性偶氮系顏料、縮合偶氮系顏料、二酮吡咯並吡咯系顏料、苯並咪唑酮系顏料、酞菁系顏料、靛藍顏料、佩里農系顏料、苝系顏料、二噁烷系顏料、喹吖啶酮系顏料、異吲哚啉酮系顏料、金屬複體顏料、黃鉛、黃色氧化鐵、弁柄、二氧化鈦等。
防鏽顏料,可舉例例如,磷酸鋅、亞磷酸鋅、聚磷酸鋁、三聚磷酸鋁、鉬酸鋅鈣、正磷酸鋅、聚磷酸鋅、鉬酸鋅、磷鉬酸鋅、磷鉬酸鋁、氧化鋅、磷‧矽酸鋅、磷酸鋁鋅、磷酸鈣鋅、氰胺鋅鈣、甲基硼酸鋇、胺基磷酸鎂等。 防鏽顏料,若從環境保護的觀點,鉻系防鏽等的不含有害重金屬的防鏽顏料較佳。 防鏽顏料的含有量,是塗膜的30質量%以下較佳,20質量%以下更佳。防鏽顏料的含有量是上述範圍的話,塗料組成物的穩定性也佳。
體質顏料,可舉例例如,滑石、碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鈣、雲母、黏土、氧化矽、矽藻土、氧化鋁、氧化鋇、二氧化矽等。 尤其是,體質顏料,是滑石較佳。滑石,是在塗膜內形成多數層的堆疊,藉由由滑石的配列所形成的層的緊密性而可以防止腐蝕因子侵入塗膜。
其他的添加劑,可舉例例如,黏度調整劑、增膜助劑、主要用於將顏料分散的分散劑、消泡劑、充填材、可塑劑、防止下垂劑、造膜助劑、觸變劑、勻染劑、pH調整劑、中和劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、沉降防止劑、黏著性賦予劑、硬化觸媒、中和劑、乾燥機(即乾燥劑)、穩定劑、表面調整劑(即塗膜面調整劑)等。
例如,可將主要顏料更良好地分散的分散劑,可舉例聚羧酸系分散劑等。 消泡劑,可舉例例如,矽系消泡劑、丙烯酸系消泡劑等。這些的消泡劑,在將塗料組成物混合調製時可發生精細的泡泡,可以防止塗料組成物不均一,可以調整黏度及流動性。且,藉由消泡,來抑制在塗膜產生氣泡。由此,可以防止由從氣泡侵入的水分所產生的生鏽的發生,可以達成塗膜的防鏽性的提高。 乾燥機(即乾燥劑),可舉例例如,環烷酸鈷、環烷酸鉛等的金屬乾燥機(即金屬乾燥劑)。乾燥機,是在塗料組成物被塗裝並形成塗膜的階段中,促進乾燥的達成,促進水性樹脂進一步聚合,使成為緊密的塗膜。 穩定劑,可舉例例如,烷醇衍生物(二異丙醇胺、乙醇胺、二乙醇胺、三異丙醇胺、三乙醇胺等)等。穩定劑,是可以達成流動性、黏度、分散性等調製塗料組成物的穩定化。且,烷醇衍生物,也有作為初期生鏽防止劑的功能。
(形成塗膜用的塗料組成物的製造方法) 說明塗料組成物的製造方法的一例,但是不限定於此。 在塗料組成物的製造方法中,例如,首先,將以水為主成分的溶劑、氧化錳系觸媒、活性碳、及聚丙烯酸酯系分散劑混合,藉由分散機將混合物攪拌,來實施將觸媒及活性碳分散的分散過程。 在此,以水為主成分的溶劑,是對於全溶劑,水佔了50質量%以上、75質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、或是100質量%。
在分散過程使用的分散機,可舉例例如,球磨機、珠磨機、高壓噴射器、溶解器、班伯里攪拌機、行星型攪拌機、蝶型攪拌機、螺旋攪拌機、軋機、砂紙磨機、油漆攪拌器、剛性珠磨機、高速葉輪磨機、開放式捏合機、真空攪和機、攪拌型粉碎機、高速分散機、均質混合器、均質分散機、溶膠磨機、微流化器、高壓乳化器、乳化分散機等。 分散機,是珠磨機或是軋機較佳。珠磨機或是軋機的話,只要較少的能量,就可以將氧化錳系觸媒及活性碳分散成規定的精細的尺寸。
接著,實施混合:已經過分散過程的混合物、及pH調整劑(即中和劑),的中和過程。 在中和過程中,藉由pH調整劑,將塗料組成物的氫離子指數,調整至pH7~pH12,更佳是pH8~pH11.5,進一步較佳是pH9.5~pH11的範圍內較佳。藉由防止由塗料組成物的黏度的下降所產生的塗料成分的沉降,就可均一地分散及塗料組成物的穩定化,可以容易確保塗裝後的均一的塗膜性能。
接著實施,由攪拌機將已經過中和過程的混合物及樹脂混合地攪拌的塗料化過程。在塗料化過程中,依據需要,對於已經過中和過程的混合物,進一步混合樹脂及各種添加劑。
經過以上的過程,可獲得目標的塗料組成物。
(塗膜的形成方法) 塗膜的形成方法,沒有特別限制,可採用將塗料組成物塗裝在塗裝對象物之後,硬化的方法。 塗裝方法,可以採用公知的塗裝方法。 公知的塗裝方法,可舉例例如,空氣噴霧法、噴刷法、噴漆法、滾子塗膜法、簾式塗膜法、模具塗膜法、刷毛塗膜法、浸漬法、電離(或是熨燙)法、刀式塗膜法、桿式塗膜法、靜電塗裝法等。 藉由公知的塗裝方法,在塗裝對象物中的規定的塗裝部位,由任意的塗裝量、厚度及塗裝形態進行塗裝。
被塗裝的塗料組成物的膜,是藉由由自然乾燥、加熱乾燥、或是乾燥機所產生的強制乾燥,將溶劑除去,使硬化。藉此,可以形成目標的塗膜。
(試驗例) 在此顯示,具有臭氧分解能力的塗膜、及形成塗膜的水性塗料組成物的試驗例,且進一步具體說明。
-試驗例1~3、比較例1~6- 首先,形成塗膜用的水性塗料組成物的試驗例的摻合組成,如表1所示。
Figure 02_image001
如表1所示,試驗例1的水性塗料組成物,是由:活性碳(原料:椰子殼、平均粒子徑:5μm、BET比表面積:2000m 2/g)、及二氧化錳系觸媒(二氧化錳的含有量:70%以上、平均粒子徑:5μm、BET比表面積:250m 2/g)、及聚丙烯酸酯系分散劑、及作為溶劑的水、及作為pH調整劑(中和劑)的三乙基胺(TEA)、及包含作為樹脂的聚丙烯樹脂的水分散液、及添加劑(黏度調整劑、增黏助劑)所構成者。 試驗例2及試驗例3的水性塗料組成物中的樹脂,是取代試驗例1的聚丙烯樹脂,而使用包含丙烯酸樹脂的水分散液。其他的材料,是與試驗例1相同。 又,在表1中,活性碳是固態分換算量,分散過程中的水,是除了作為溶劑而添加的離子交換水以外,也包含預先被包含在活性碳材料的商品中的作為溶劑的水分量的值。
試驗例1~試驗例3的水性塗料組成物的製造時,最初實施,將活性碳、及二氧化錳系觸媒、及作為溶劑的水、及聚丙烯酸酯系分散劑,依據表1的摻合進行混合,將其混合物放入珠磨機進行分散的分散過程。 此時的珠磨機,是使用1.5mm鋯石(氧化鋯珠磨機)作為媒體,由旋轉數1500rpm×90分鐘的條件將混合材料分散。 由此,在試驗例1~試驗例3中,分散後的混合物中的粒子(活性碳及二氧化錳系觸媒)的粒度,是依據JISK 5600及JISK 5400(1990)的研磨測定器的線狀法的測量,最大粒子徑(Dmax)是成為20μm以下。且,依據使用雷射衍射式粒度分布測量裝置的雷射解析法的測量,體積基準的90%的累積粒子徑(D90)是成為10μm以下。
接著實施,對於所獲得的混合物,依據表1的摻合量,加上作為pH調整劑的三乙基胺(TEA),進行中和的中和過程。 接著實施,對於已被中和的混合物,依據表1的摻合量,將作為樹脂的聚丙烯樹脂(固態分30質量%)或是丙烯酸樹脂(固態分40質量%)混合之後,進一步,將添加劑(黏度調整劑、增黏助劑)混合,藉由分散機攪拌5~10分鐘,將各材料混合地分散的塗料化過程。
藉由以上的過程,獲得試驗例1~試驗例3的水性塗料組成物。
另一方面,對於比較例,使用與試驗例不同的分散劑,或是不使用分散劑,由如表1所示的摻合組成製作了比較例1~比較例6的水性塗料組成物。 比較例1,是不使用分散劑的例。 比較例2,是取代試驗例所使用的聚丙烯酸酯系分散劑,而使用聚羧酸銨鹽(陰離子)作為分散劑的例。 比較例3及比較例6,是取代試驗例所使用的聚丙烯酸酯系分散劑,而使用聚羧酸鈉鹽(陰離子)作為分散劑的例。 比較例4,是取代試驗例所使用的聚丙烯酸酯系分散劑,而使用磷酸酯作為分散劑的例。 比較例5,是取代試驗例所使用的聚丙烯酸酯系分散劑,而使用聚亞胺酯作為分散劑的例。 又,在這些比較例的水性塗料組成物中,由與上述試驗例相同的步驟進行製作。
在此,對於由表1的摻合量所製成的試驗例及比較例的各種水性塗料組成物的貯藏穩定性及臭氧分解性,進行了評價試驗。
對於貯藏穩定性,是將已製成的水性塗料組成物在20℃的溫度條件保管了1個月,確認了1個月後的凝集的有無。即使在20℃、1個月的保管之後,凝集也未產生的情況時是判定為A,藉由凝集而發生了沉降分離者是判定為C。
對於臭氧分解性,是使用如第4圖所示的臭氧分解試驗裝置200進行了試驗。具體而言,在如第4圖所示的臭氧分解試驗裝置200的硬管210內,將塗料組成物塗裝於聚丙烯TP基材220(以下,稱為PP材220)並乾燥了的試驗體T平放地配置,進行評價。試驗體T,是在具有5cm×7cm的面的PP基材220的表面,將塗料組成物塗裝了塗裝面積5cm×7cm,藉由100℃×10分鐘的乾燥,在PP材220上形成了硬化塗膜220A。 又,將塗料組成物塗裝於PP材220,直到其基材被覆蓋隱藏為止。
且由風速1.0m/s,朝放入了試驗體T的硬管210內,供給包含臭氧的空氣(初期臭氧濃度:4.0ppm(體積基準),溫度:25℃)流通,由臭氧感測器231,測量了通過具硬化塗膜220A的PP材220即試驗體T之前的臭氧濃度。且,由臭氧感測器232測量了試驗體T附近的臭氧濃度。 又,臭氧感測器232及硬化塗膜220A之間的間隔距離x是2mm。且,評價試驗,是在約25℃的室溫(常溫)下進行。 且從由臭氧感測器231所測量到的臭氧濃度b1及由臭氧感測器232所測量到的臭氧濃度b2算出了由硬化塗膜1所產生的臭氧分解率(={(b1-b2)/b1}×100)(%)。此時的臭氧分解除去率是24%以上的情況時判定為A,18%以上且未滿24%的情況時判定為B,未滿18%的情況時判定為C。
總合評價,是當這些貯藏穩定性及臭氧分解性的評價試驗皆是A的情況時表記為A,其以外是表記為C。這些的評價試驗的結果,是如表1的下段所示。
如表1的下段所示,在分散劑是使用聚丙烯酸酯系分散劑的試驗例1~試驗例3的水性塗料組成物中,因為二氧化錳系觸媒及活性碳是被高分散,且,該分散穩定性也較高,所以在20℃、1個月的保管之後,凝集也不會產生,貯藏穩定性高。 且在由試驗例1~試驗例3的水性塗料組成物所形成的硬化塗膜中,結塊和不平滑是少。且,該硬化塗膜,是只要乾燥膜厚約5μm的薄膜就可以將基材充分地遮蓋,因此具有優異的鍍膜性,且,臭氧分解性能也優異。
對於此,在未使用分散劑的比較例1中,活性碳及二氧化錳系觸媒是不被分散地被凝膠化,無法被塗料化。 在分散劑是使用聚羧酸銨鹽的比較例2中,活性碳及二氧化錳系觸媒也是不被分散地被凝膠化,無法被塗料化。
另一方面,在分散劑是使用聚羧酸鈉鹽(陰離子)、磷酸酯、聚亞胺酯的比較例3~比較例5中,雖可以被塗料化,但是因為活性碳及二氧化錳系觸媒的分散性及分散穩定性較低,所以在20℃、1個月的保存之後,產生凝集,而具有貯藏穩定性的問題。且,粒度無法如使用二氧化錳系觸媒及活性碳的分散性較低的聚丙烯酸酯系分散劑的試驗例地精細。藉此,在塗裝後,在塗膜發生多數結塊及不平滑。且,將基材充分地遮蓋地塗裝的塗膜的膜厚因為較厚,所以鍍膜性差。且,與使用聚丙烯酸酯系分散劑的試驗例相比較,臭氧分解性能也差。
在比較例6中,藉由增加作為分散劑的聚羧酸鈉鹽(陰離子)的量,雖可以提高貯藏穩定性,但是臭氧分解性能下降。這是被認為,因為分散劑的量過多的話,分散劑會阻礙臭氧被吸附在活性碳及二氧化錳系觸媒。即,在比較例6中,若減少分散劑的量的話,無法確保貯藏穩定性,另一方面,增加分散劑的量的話,分散劑會阻礙臭氧朝活性碳及二氧化錳系觸媒吸附,與試驗例相比較,無法獲得預期的臭氧分解性。
如此,在各比較例中使用的分散劑,無法兼容良好的貯藏穩定性及臭氧分解性。
對於此,在使用聚丙烯酸酯系分散劑的試驗例1~試驗例3中,只要少量的分散劑,就可使活性碳及二氧化錳系觸媒細粒地被分散。且,在試驗例1~試驗例3中,因為再凝集也減少,在分散度及分散穩定性優異,所以貯藏穩定性良好,且,硬化塗膜的結塊及不平滑也減少,鍍膜性及外觀性佳,可發揮優異的臭氧分解性能。
即,在本試驗例中,因為藉由聚丙烯酸酯系分散劑,即使少的使用量,也可以將活性碳及二氧化錳系觸媒細粒地分散,所以可以提高被吸附在活性碳及二氧化錳系觸媒的臭氧量。藉此,可以毫無浪費地發揮活性碳及二氧化錳系觸媒所具有的臭氧分解性能,臭氧分解性能優異。且,分散穩定性也高,貯藏穩定性優異。因此,可長時間穩定保存,長期保存性高。
且在比較例3~比較例5中,如上述,活性碳及二氧化錳系觸媒的分散性較低,凝集很多。藉此,所形成的硬化塗膜結塊及不平滑多,塗膜的鍍膜性及對於基材的附著性較低,塗裝外觀性也差。 對於此,在本試驗例中,藉由聚丙烯酸酯系分散劑的使用,而使活性碳及二氧化錳系觸媒被細粒地分散,所形成的硬化塗膜結塊及不平滑很少,鍍膜性及外觀性也良好。 且在樹脂是使用聚丙烯樹脂及丙烯酸樹脂的試驗例1~試驗例3中,對於金屬製的基材,進行了後述的附著性試驗時,剝離的格子個數是2個以下,對於金屬製的基材具有較高的附著性,可以獲得黏著性。 尤其是,在樹脂是使用聚丙烯樹脂的試驗例2及試驗例3中,不只金屬製的基材,對於樹脂製的基材,由後述的附著性試驗,剝離的格子個數也是2個以下,對於樹脂製的基材也具有較高的附著性,可以獲得黏著性。 因此,在樹脂是使用聚丙烯樹脂的情況中,對於金屬製及樹脂製的基材,可以確保塗膜的較高的附著性。且,藉由不需要特別的供處理塗膜附著用的處理設備,可低成本化。 另一方面,在樹脂是使用丙烯酸樹脂的情況中,對於金屬製的基材的黏著性、附著性良好,但是為了確保塗膜對於樹脂製基材的較高的附著性,是先對於基材施加了前處理之後,才進行塗裝較佳。
-試驗例2-1~2-8- 本發明人等,對於聚丙烯酸酯系分散劑的最適合的摻合量,如表2所示,進行了詳細檢討。 即,如表1所示的試驗例2的摻合組成之中,只有變化聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量(g),聚丙烯酸酯系分散劑以外的摻合材料是全部統一成與試驗例2相同,而製作了聚丙烯酸酯系分散劑的濃度不同的各種水性塗料組成物。 在此也使用與上述表1時相同的材料,由相同步驟進行製作。 且對於將聚丙烯酸酯系分散劑的濃度變化的水性塗料組成物,也與上述表1時同樣,進行了貯藏穩定性的試驗評價及臭氧分解性的試驗評價。
Figure 02_image003
如表2所示,試驗例2-1的例,是對於水性塗料組成物中的聚丙烯酸酯系分散劑,其含有濃度若是0.1質量%的話,對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量是成為0.9質量%。在本例中,與試驗例2-2~2-7相比,活性碳及二氧化錳系觸媒的分散穩定性差,在20℃、1個月的保存後,獲得發生了凝集的結果。 另一方面,試驗例2-8的例,是對於水性塗料組成物中聚丙烯酸酯系分散劑,其含有濃度若是9.1質量%的話,對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量是成為86.2質量%。在本例中,與試驗例2-2~2-7相比,臭氧分解率低。 這是被認為,因為分散劑的量過多的話,分散劑會阻礙臭氧被吸附在活性碳及二氧化錳系觸媒。
對於此,試驗例2-2~2-7的例,是對於水性塗料組成物中的聚丙烯酸酯系分散劑,其若含有0.3~4.8質量%濃度的話,對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量是成為2.6質量%~43.1質量%的範圍內。在本例中可確認,藉由聚丙烯酸酯系分散劑的適度的摻合量,就可使二氧化錳系觸媒及活性碳被高分散,該部分散穩定性也佳,且,不會阻礙臭氧的吸附,可兼容較高的貯藏穩定性及臭氧分解性。
且本發明人等已確認,對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量,較佳是1.5質量%以上,更佳是2質量%以上,進一步較佳是2.5質量%以上的話,就可以確保貯藏穩定性。且確認,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量,較佳是75質量%以下,更佳是60質量%以下,進一步較佳是50質量%以下的話,就可獲得較高的臭氧分解性,且塗膜的鍍膜性、附著性及外觀性皆良好。
因此,聚丙烯酸酯系分散劑,是對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,在1.5質量%~75質量%的範圍內摻合較佳。該範圍內的話,可以有效地兼容較高的貯藏穩定性及臭氧分解性,塗膜的鍍膜性、附著性及外觀性也良好。對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量(固態分的合計量)100質量%,聚丙烯酸酯系分散劑的摻合量,更佳是2質量%~60質量%,進一步較佳是2.5質量%~50質量%的範圍內。
在水性塗料組成物中,聚丙烯酸酯系分散劑的濃度,較佳是0.3~5質量%的範圍內。該範圍內的話,可以有效地兼容較高的貯藏穩定性及臭氧分解性,塗膜的鍍膜性、附著性及外觀性也良好。在水性塗料組成物中,聚丙烯酸酯系分散劑的濃度,更佳是0.3~2質量%。
-試驗例4~8、比較例7~8- 本發明人等經過詳細檢討之後,對於二氧化錳系觸媒及活性碳的最適合的摻合量,如以下的表3及表4所示。 首先調查了,由具有臭氧分解能力的活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合比率所產生的對於水性塗料組成物及從其形成的塗膜性能的影響。具體而言,如以下的表3所示,將活性碳及二氧化錳的摻合比率變化地製作了各種塗料組成物。在此也使用與上述表1時相同的材料,由相同步驟進行製作。且,對於已製成的塗料組成物,進行了貯藏穩定性及臭氧分解性的試驗。
在此,對於水性塗料組成物的貯藏穩定性試驗,是與上述表1時相同,確認在20℃的溫度條件保管了1個月之後的凝集的有無,進行了評價。又,在20℃、1個月的保管之後之後,雖稍微可見到由凝集所產生的沉降分離,但是塗裝時藉由攪拌就無塗裝性問題,而表記為B。
另一方面,對於臭氧分解性的試驗,是如下進行。即,如第5圖所示,為了評價,朝20L的麥拉袋250內,放入了將水性塗料組成物塗裝在聚丙烯TP基材220(PP材220)並乾燥而成的試驗體T。試驗體T,是在具有5cm×7cm的面的PP基材220的表面,由塗裝面積5cm×7cm將塗料組成物塗裝,藉由100℃×10分鐘的乾燥,在PP材220上形成了硬化塗膜220A。 接著,在麥拉袋250內由吹氣封入空氣之後,注入由臭氧發生機產生的臭氧,將袋50內的臭氧濃度調整至0.2ppm(體積基準)之後,由熱壓密封將麥拉袋250密閉。且,經過30分鐘之後藉由臭氧感測器233,測量麥拉袋250內的臭氧濃度,並藉由與初期的臭氧濃度的比較,而算出了臭氧分解率。 又,此時的評價試驗,是在25℃的室溫(常溫)下進行。且,直到其基材被覆蓋隱藏為止,將各種塗料組成物塗裝於PP材220。
進一步,為了比較,製作了只有摻合了活性碳或是二氧化錳系觸媒的比較例7及比較例8。對於本例,也同樣地進行了貯藏穩定性及臭氧分解性能的評價試驗。 將已製成的各種塗料組成物的摻合組成顯示在表3的上段,將評價試驗的結果顯示在表3的下段。又,在表3中,活性碳是固態分換算量,分散過程中的水,是除了作為溶劑添加的離子交換水以外,也包含預先被包含在活性碳材料的商品中的作為溶劑的水分量的值。
Figure 02_image005
如表3所示,在不摻合活性碳,而只有摻合了二氧化錳系觸媒的比較例7中,臭氧分解率是75.9%,是比試驗例更低的臭氧分解率。 且不摻合二氧化錳系觸媒,只有摻合了活性碳的比較例8,臭氧分解率是50%,與試驗例相比較差很大。進一步,貯藏穩定性也非常低。 這是因為,活性碳的吸附特性會將塗膜成分也就是樹脂分(即有機物)多量地吸附凝集。由此可了解,在只有摻合了活性碳的例中,無法確保塗料穩定性,即,貯藏穩定性。
對於此,在併用了二氧化錳系觸媒及活性碳的試驗例中,與只有單獨使用二氧化錳系觸媒或是活性碳的比較例7及比較例8相比較,臭氧分解率是大幅地提高,具有非常高的臭氧分解性能。
在此,為了確保規定的高臭氧分解性能,在必要的二氧化錳系觸媒及活性碳之中,活性碳的量若變多的話,就無法確保塗料的穩定性(即貯藏穩定性)。且,長期使用的話,活性碳會被氧化、消耗而劣化,而無法確保高耐久性。 另一方面,活性碳的摻合比率即使小,由活性碳所產生的臭氧淨化特性的效果不會被活用,由活性碳及二氧化錳系觸媒的組合所產生的臭氧分解能力的提高效果小,無法獲得高臭氧分解性能。 尤其是,二氧化錳系觸媒,容易受到水分、氯化物、以及空氣中的SO x及MO x的影響,而使臭氧分解性下降,為了確保長時間的高臭氧分解性,是對於活性碳設定規定量的摻合比率較佳。
依據本發明人等的專心實驗研究的話,試驗例4~試驗例8中,如表3所示,對於水性塗料組成物中的活性碳及二氧化錳系觸媒的比率,較佳是20/80≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦80/20,就可以獲得良好的臭氧分解率,且,可以容易確保實用的貯藏穩定性。 尤其是,如試驗例5~試驗例7所示,對於活性碳及二氧化錳系觸媒的比率(固態分的質量比),更佳是30/70≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦70/30,可獲得優異的臭氧分解率及貯藏穩定性,可以容易長時間確保非常高的臭氧分解性及塗料穩定性。 又,水性塗料組成物中的活性碳及二氧化錳系觸媒的比率(固態分的質量比),是與從其水性塗料組成物所形成的塗膜成分中的活性碳及二氧化錳系觸媒的比率一致。即,水性塗料組成物中的活性碳及二氧化錳系觸媒的比率,是20/80≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦80/20的話,從水性塗料組成物所獲得的硬化塗膜中,活性碳及二氧化錳系觸媒,也是成為由20/80≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦80/20的比率被包含。
-試驗例7-1~7-5- 進一步,本發明人等,是為了調查具有臭氧分解性能的活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合量對於塗膜性能的影響,而實施了以下的試驗。如表3所示的試驗例7的摻合組成之中,固定水性塗料組成物中(塗膜成分中)中的活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合比率(固態分的質量比)即活性碳/二氧化錳系觸媒=70/30,將活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合量增減地實施了試驗。具體而言,如表4所示,由使從水性塗料組成物所形成的塗膜中的活性碳及二氧化錳系觸媒的濃度成為33質量%~83質量%的活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合量,製作了各種塗料組成物。 活性碳及二氧化錳系觸媒以外的摻合組成、材料,是全部統一成與試驗例7時相同,由與上述相同的步驟進行了製作。即,活性碳及二氧化錳系觸媒以外的摻合材料的摻合量(g),是全部統一成與試驗例7時相同,只有變化活性碳及二氧化錳系觸媒的摻合量(g),由與上述相同的步驟進行了製作。 且對於已製成的塗料組成物,進行了對於臭氧分解性及基材的附著性的試驗。
在此,對於臭氧分解性的試驗,是與上述試驗例1同樣,使用如第4圖所示的臭氧分解試驗裝置進行。 對於附著性試驗所使用的供試體,是將水性塗料組成物空氣噴塗在PP基材,藉由100℃×10分鐘的乾燥,在PP基材上形成硬化塗膜。 且對於供試體,依據JIS-K5600-5-6:1999,進行了附著性(交叉切斷法中的附著性)的評價。具體而言,在供試體的硬化塗膜由美工刀由縱橫1mm的間隔切出各11條的平行的切縫,而形成合計100個1mm×1mm的格子。接著,將黏膠帶(即,遮蔽膠帶)強力壓合貼附在這些100個格子形成部分上之後,很迅速地剝離,計算100個格子之中有幾個被剝離。剝離的格子的個數是2個以下的話表記為A,3個以上剝離的情況時表記為B。 將已製成的各種塗料組成物中的活性碳及二氧化錳系觸媒的濃度顯示在表4的上段,將評價試驗的結果顯示在表4的下段。
Figure 02_image007
如表4所示可了解,活性碳及二氧化錳系觸媒的濃度愈提高,臭氧分解性能愈提高。 尤其是,如試驗例7-3~7-5所示,從水性塗料組成物所形成的塗膜中,活性碳及二氧化錳系觸媒的濃度是63%以上的話,就可獲得較高的臭氧分解性。 又推測,如試驗例7-4~7-5所示,塗膜成分中的觸媒濃度是73%以上的話,即使提高觸媒濃度,對於規定的分散劑的量因為分散性有限,所以臭氧分解能力的上昇少。 另一方面,如試驗例7-5所示,活性碳及二氧化錳系觸媒的濃度過高的話,附著性能會下降。朝基材的附著性能低的話,塗膜剝離及塗膜成分的脫離就容易產生,有可能無法持續地獲得高臭氧分解性能。
在此,依據本發明人等的實驗研究的話可確認,水性塗料組成物中(即,塗膜中)的活性碳及二氧化錳系觸媒的比率(固態分的質量比)是20/80≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦80/20時,塗膜成分中的活性碳及二氧化錳系觸媒的合計量(固態分的合計量),較佳是60質量%以上,更佳是70質量%以上的話,就可以獲得較高的臭氧分解性能。且確認,塗膜中的活性碳及二氧化錳系觸媒的合計量(固態分的合計量),較佳是90質量%以下,更佳是85質量%以下的話,塗膜對於基材的附著性能也良好。
因此,塗膜中的活性碳及二氧化錳系觸媒的合計量(固態分的合計量),較佳是60質量%~90質量%,更佳是70質量%~80質量%。藉此,可以確保對於基材的附著性,可以維持長時間的高臭氧分解性能。 又,從水性塗料組成物所形成的塗膜中的活性碳及二氧化錳的合計量(質量%),是由成為活性碳及二氧化錳的合計固態分量/塗膜成分的水性塗料組成物中的整體的固態分量比×100所算出。
如以上說明,依據上述試驗例的話,因為可以藉由聚丙烯酸酯系分散劑,將二氧化錳系觸媒及活性碳精細地高分散,所以不易在硬化的塗膜產生結塊,可以形成鍍膜性及附著性高的塗膜。且,因為被高分散的二氧化錳系觸媒及活性碳可以附著多量的臭氧,所以可以發揮較高的臭氧分解性能。尤其是,在氧化錳系觸媒中也藉由使用臭氧分解的觸媒活性較高的二氧化錳系觸媒,就可獲得較高的臭氧分解能。進一步,藉由併用二氧化錳系觸媒及活性碳,與將那些單體使用的情況相比較,可獲得較高的臭氧分解性能。且,因為活性碳可以便宜地取得,所以可以抑制成本。此外,因為聚丙烯酸酯系分散劑,可使二氧化錳系觸媒及活性碳的分散穩定性較高,所以可獲得實用的良好的塗料穩定性、貯藏穩定性。
二氧化錳系觸媒,是中位粒徑(平均粒子徑)為1~20μm的範圍內,BET比表面積為100~400m 2/g的範圍內較佳。具有此特性的二氧化錳系觸媒的話,塗料組成物的分散性及分散穩定性高,可獲得臭氧分解性高的塗膜。 活性碳,是中位粒徑(平均粒子徑)為1~20μm的範圍內,BET比表面積為500~3000m 2/g的範圍內較佳。具有此特性的活性碳的話,塗料組成物的分散性及分散穩定性高,可獲得臭氧分解性高的塗膜。
聚丙烯酸酯系分散劑,是重量平均分子量為500~30000的範圍內,酸值為1~50的範圍內,pH為5~9的範圍內較佳。具有此特性的聚丙烯酸酯系分散劑的話,不會損失臭氧分解性能,只要少的分散劑的量就可以獲得塗料成分的高分散及分散穩定的效果。 聚丙烯酸酯系分散劑的含有量,是對於二氧化錳系觸媒及活性碳的合計量100質量%,成為1.5質量%~70質量%的範圍內較佳。由此,可以兼容較高的臭氧分解性及貯藏穩定性。且,在水性塗料組成物中,聚丙烯酸酯系分散劑是含有0.3質量%~5質量%的範圍內的話,就可以兼容較高的臭氧分解性及貯藏穩定性。
樹脂,是(甲基)丙烯酸樹脂或是聚丙烯樹脂較佳。這些樹脂,與二氧化錳系觸媒及活性碳的互溶性也佳,二氧化錳系觸媒及活性碳可容易均一地被分散在樹脂中。尤其是,依據(甲基)丙烯酸樹脂的話,因為該部分子量的選擇範圍較寬,所以容易設計成目標的塗膜性能的特性,進一步,可以形成耐候性、耐水性、耐藥品性較高的塗膜。且,依據聚丙烯樹脂的話,除了金屬製的基材以外,對於樹脂製的基材的附著性也優異,可以長時間良好地發揮臭氧分解性能等的塗膜性能。
且二氧化錳系觸媒及活性碳,是由20/80≦活性碳/二氧化錳系觸媒≦80/20的質量比率(固態分的質量比)摻合較佳。由此,可確保塗料穩定性,且可獲得由二氧化錳系觸媒及活性碳的組合所產生的臭氧分解性的相乘效果。 氧化錳系觸媒及活性碳,是以氧化錳系觸媒及活性碳的合計量是成為60質量%~90質量%的範圍內的方式被摻合在塗膜中較佳。由此,不會損失塗膜對於基材的附著性,可以獲得較高的臭氧分解性能。
如以上說明可知,包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂的臭氧分解塗膜,可具有較高的臭氧分解性能。 因此可知,具有此臭氧分解塗膜的送風機,可吹出臭氧濃度降低的空氣。
10:送風部 12:旋轉翼片 14:第一通氣構件 14A:第一通氣孔 16:第二通氣構件 16A:第二通氣孔 18:導引構件 20:支撐構件 22:臭氧分解塗膜 30:換氣裝置 32A:給氣風道 32B:排氣風道 34:給氣用過濾器構件 36:空調機 38:壁紙 40:天花板材 100:送風機 200:臭氧分解試驗裝置 210:硬管 220:PP基材 220A:硬化塗膜 231:臭氧感測器 232:臭氧感測器 233:臭氧感測器 250:麥拉袋 300:建築物 302A,302B:區劃壁 304A:天花板房間 304B:第一房間 304C:第二房間
依據以下圖式詳細描述本發明的示例性的實施例: [第1圖],是顯示本實施方式的送風機的一例的概略分解立體圖。 [第2圖],是顯示本實施方式的送風機的送風部周邊的概略剖面圖。 [第3圖],是顯示本實施方式的送風機中過濾器構件的概略俯視圖,該過濾器構件是作為第一通氣構件及第二通氣構件。 [第4圖],是說明如表1、表2及表4所示的試驗例及比較例中的臭氧分解評價試驗的方法用的示意圖。 [第5圖],是說明如表3所示的試驗例及比較例中的臭氧分解評價試驗的方法用的示意圖。 [第6圖],是顯示具有本實施方式的空調系統的建築物的一例的概略結構圖。
10:送風部
12:旋轉翼片
14:第一通氣構件
14A:第一通氣孔
16:第二通氣構件
16A:第二通氣孔
18:導引構件
20:支撐構件
22:臭氧分解塗膜
100:送風機

Claims (20)

  1. 一種送風機,具備: 將空氣吸入地送風的送風部;及 臭氧分解塗膜,是被設於:從前述送風部被吹出的空氣接觸的位置、及被吸入前述送風部的空氣接觸的位置的至少一方,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。
  2. 如請求項1的送風機,其中, 具有第一通氣構件及第二通氣構件的至少一方,前述第一通氣構件,是具有讓從前述送風部被吹出的空氣通過的第一通氣孔,在前述第一通氣孔的壁面設有前述臭氧分解塗膜,前述第二通氣構件,是具有被吸入前述送風部的空氣通過的第二通氣孔,在前述第二通氣孔的壁面設有前述臭氧分解塗膜。
  3. 如請求項2的送風機,其中, 前述第一通氣構件,是具有作為前述第一通氣孔用的貫通孔的蜂窩狀構造構件。
  4. 如請求項2或3的送風機,其中, 前述第二通氣構件,是具有作為前述第二通氣孔用的貫通孔的蜂窩狀構造構件。
  5. 如請求項2至4中任一項的送風機,其中, 前述第一通氣構件,是具有作為前述第一通氣孔用的網孔的過濾器構件。
  6. 如請求項2至5中任一項的送風機,其中, 前述第二通氣構件,是具有作為前述第二通氣孔用的網孔的過濾器構件。
  7. 如請求項2至6中任一項的送風機,其中, 前述送風部,是具有旋轉翼片,其是在翼片表面設有前述臭氧分解塗膜。
  8. 如請求項2至7中任一項的送風機,其中, 具備導引構件,其是將從前述送風部被吹出的空氣朝前述第一通氣構件導引。
  9. 如請求項1至8中任一項的送風機,其中, 前述氧化錳系觸媒,是二氧化錳系觸媒。
  10. 如請求項1至9中任一項的送風機,其中, 前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的摻合比率,是質量比為20/80≦活性碳/氧化錳系觸媒≦80/20。
  11. 如請求項1至10中任一項的送風機,其中, 前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的合計量,是前述臭氧分解塗膜的60質量%~90質量%。
  12. 如請求項1至11中任一項的送風機,其中, 前述聚丙烯酸酯系分散劑,是重量平均分子量為5000~30000的範圍內,酸值為1~50的範圍內,氫離子指數為pH4~pH9的範圍內。
  13. 如請求項1至12中任一項的送風機,其中, 前述聚丙烯酸酯系分散劑的含有量,是對於前述氧化錳系觸媒及前述活性碳的合計量100質量%,佔有1.5質量%~75質量%的範圍內。
  14. 如請求項1至13中任一項的送風機,其中, 前述樹脂,是(甲基)丙烯酸樹脂、及聚丙烯樹脂其中任一以上。
  15. 如請求項1至14中任一項的送風機,其中, 前述臭氧分解塗膜,是由水性塗料組成物的硬化塗膜所構成,包含:前述氧化錳系觸媒、前述活性碳、前述聚丙烯酸酯系分散劑、前述樹脂、以水為主成分的溶劑和PH調整劑。
  16. 一種具臭氧分解塗膜的物品, 具有:物品本體、及被設於前述物品本體的臭氧分解塗膜,前述臭氧分解塗膜,包含:氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、及樹脂。
  17. 如請求項16的具臭氧分解塗膜的物品,其中, 前述物品本體,是蜂窩狀構造構件、過濾器構件、風道、或是建築用資材。
  18. 一種空調系統, 具備如請求項1至15中任一項的送風機、及請求項16或17的具臭氧分解塗膜的物品其中任一以上。
  19. 一種臭氧分解方法, 使包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑及樹脂的臭氧分解塗膜,與大氣接觸,而將前述空氣中的臭氧分解。
  20. 一種臭氧分解膜的形成方法, 將包含氧化錳系觸媒、活性碳、聚丙烯酸酯系分散劑、樹脂、以水為主成分的溶劑和PH調整劑的水性塗料組成物,塗裝在塗裝對象物之後,硬化。
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