JP4806785B2 - 光触媒機能性シ−ト材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防汚性に非常に優れた効果を持ち、且つ塩化ビニル樹脂の硬化も起こらない光触媒機能性シ−ト材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
シ−ト材に接着層を介して光触媒層を設けた構造の光触媒担持テント地キャンパスは特開平１０−２３７７６９号公報に開示されている。該特許は、通常の液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂に接着層を介して光触媒層を設けた構造とすることにより、光触媒層を強固に接着させ、シ−ト材から拡散する可塑剤成分による光触媒活性の低下を防ぐとともに、光触媒作用によるシ−ト材の劣化を防ぐ作用を有しており、また接着層自身が光触媒作用による劣化を受けにくい特徴を有したものである。
【０００３】
該特許は、通常の液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からの可塑剤成分の光触媒層への拡散を大幅に抑え、光触媒活性の低下を抑えてはいる。しかしながら、通常の液状可塑剤成分の光触媒層への拡散を完全に抑える事ができず、シ−ト材製造時の初期の段階では可塑剤成分が光触媒層へ拡散し、光触媒活性が可塑剤成分を分解する方に使われ、結果として汚染が発生してしまう欠点を有する。ただし、初期の可塑剤成分の拡散がおさまり、光触媒活性が汚れを分解する方に働き始めると汚染が消失する傾向は認められる。
【０００４】
即ち、該特許はシ−ト材の汚染の発生が少なくなる非常に優れたものであるが、シ−ト材製造時の初期の段階で汚染が発生してしまうという欠点や、通常の液状可塑剤成分の拡散に伴う、塩化ビニル樹脂の硬化を引き起こしてしまう欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的とするところは、防汚性に非常に優れた効果を持ち、且つ塩化ビニル樹脂の硬化も起こらない光触媒機能性シ−ト材を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、繊維補強材の少なくとも片面に高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からなる樹脂層、接着層、光触媒層を順次設けたことを特徴とする光触媒機能性シ−ト材、また前記繊維補強材が織編物である光触媒機能性シ−ト材、更には前記織編物がガラス繊維織物である光触媒機能性シ−ト材により達成される。
【０００７】
最外層には、光触媒層を設けているので、光触媒表面に付着した有機物系の汚れは光触媒作用により速やかに分解され、残りの無機系の汚れも接着剤の役目を果たす有機物系の汚れが無いため降雨時などに速やかに洗い流されるという利点がある。
【０００８】
また、光触媒層と樹脂層に接着層を設けているので、光触媒層を樹脂層に強固に接着させる作用と、光触媒作用によるシート材の劣化を防ぐ作用を有している。
【０００９】
樹脂層には高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂を用いているので、可塑剤の樹脂層からの拡散がなく、前記利点の様な光触媒作用の効果を最大限引き出せる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成を詳細について説明する。
【００１１】
本発明の光触媒機能性シート材において、繊維補強材の片面が高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂であれば、該樹脂層に接着層を介して光触媒層を設ける。その際、繊維補強材のもう一方の片面には、樹脂層を設けなくても良いし、一般的な樹脂層または液状可塑剤を含有する一般的な樹脂層を設けても良い。
【００１２】
また、繊維補強材の両面が高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からなる樹脂層であれば、両面に接着層を介して光触媒層を設けても良いし、片面のみに接着層を介して光触媒層を設けても良い。光触媒機能が必要とされる用途目的によって適宜選択すれば良い。
【００１３】
本発明に用いられる繊維補強材としては、ポリアミド系繊維、ポリアラミド系繊維、ポリエステル系繊維、ポリビニルアルコ−ル系繊維、ガラス繊維等が挙げられる。また、繊維の形態としては、織物、編物、不織布などが挙げられるが、強度の点から織物、編物が特に好ましい。
そして、繊維の種類、形態は、用途により適宜選択して用いることができ、例えばテントに用いるのであればポリエステル系繊維織物、ガラス繊維織物が好ましいし、テント用で防火を要求される場合はガラス繊維織物が好ましい。
【００１４】
本発明に用いられる塩化ビニル樹脂としては、塩化ビニル単独重合体または塩化ビニルと他のモノマ−との共重合体が用いられる。塩化ビニルと共重合する他のモノマ−としては、エチレン、プロピレンなどのα−オレフィン；酢酸ビニル、アクリル酸エステル、アルキルビニルエーテル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、スチレン、アクリロニトリルなどのビニル化合物またはビニリデン化合物などを例示することができる。塩化ビニル樹脂が共重合体である場合は、ランダム共重合体であってもよく、またグラフト共重合体であってもよい。グラフト共重合体の一例としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体や熱可塑性ウレタン重合体を幹ポリマーとし、これに塩化ビニルがグラフト重合されたものを挙げることができる。
【００１５】
本発明に用いられる、高分子可塑剤としては、公知の高分子可塑剤を用いることができるが、たとえばエチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル・一酸化炭素共重合体、酢酸ビニル含有量の多いエチレン・酢酸ビニル共重合体などのエチレン共重合体高分子可塑剤を好ましい例として挙げることができる。
【００１６】
本発明に用いられる、塩化ビニル樹脂に配合する高分子可塑剤の配合量としては、塩化ビニル樹脂１００重量部当たり高分子可塑剤２０〜２００重量部が好ましい。
【００１７】
本発明において、繊維補強材の片面が高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層であれば、もう一方の片面には樹脂層を設けなくとも良いし、一般的な樹脂層または通常の液状可塑剤を含有する一般的な樹脂層を設けても良い。一般的な樹脂層としては、塩化ビニル、ポリウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリロニトリル、ポリエステル、ポリアミド、フッ素系樹脂、シリコ−ン系樹脂、スチレン−ブタジエンゴム、クロルスルフォン化ポリエチレンゴム、ポリウレタンゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、シリコ−ン系ゴム、及びフッ素系ゴムやその他公知の材料であっても良い。通常の液状可塑剤についても用途により適宜選択して用いれば良く、例えば、テントに用いるのであれば通常の液状可塑剤を含有する塩化ビニルを片面に用いることができる。
【００１８】
本発明において、繊維補強材の片面若しくは両面に塩化ビニル樹脂からなる樹脂層、または繊維補強材の片面に一般的な樹脂層を設けるための接着方法としては、公知の方法で良く、例えば、織物の繊維補強材に、それらの樹脂層をウレタン系、エポキシ系、シリコン変性系などの接着剤を介して貼り合わせる方法が挙げられる。
【００１９】
本発明に用いられる接着層としては、シリコン、ポリシロキサン又はコロイダルシリカを通常実施される方法で導入させたアクリル樹脂、アクリル−シリコン樹脂、エポキシ−シリコン樹脂、シリコン変性樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等が挙げられ、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂を含むシリコン変性樹脂が耐久性の点で優れており、特に好ましい。
【００２０】
該接着層の樹脂が、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂等のシリコン変性樹脂の場合、シリコンの樹脂への導入方法としては、エステル交換反応、シリコンマクロマーや反応性シリコンモノマーを用いたグラフト反応、ヒドロシリル化反応、ブロック共重合法等が挙げられる。
【００２１】
該接着層の樹脂がポリシロキサンを含有する場合は、そのポリシロキサンが炭素数１〜５のアルコキシ基を持ったシリコンアルコキシドの加水分解物あるいは該加水分解物から生成したものが好ましい。シリコンアルコキシドのアルコキシ基の炭素数が６を超えると高価であり、しかも加水分解速度が非常に遅いので、樹脂中で硬化させるのが困難となる。
【００２２】
ポリシロキサンのアクリル−シリコン樹脂およびエポキシ−シリコン樹脂への導入方法としては、シリコンアルコキシドモノマーの状態で樹脂溶液へ混合し、接着層形成時に空気中の水分で加水分解させる方法、前もってシリコンアルコキシドを部分加水分解した物を樹脂と混合し、更に接着層形成時に空気中の水分で加水分解する方法などが挙げられるが、樹脂と均一に混合できる方法なら公知のいずれの方法でも良い。
【００２３】
本発明において、高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂表面に接着層を設ける方法としては、ロ−ルコ−タ−、グラビアコ−タ−、ディッピング、スプレ−吹き付け等で接着層樹脂溶液を施与し、乾燥する方法が挙げられる。接着層の厚さとしては、０．５μｍ以上が好ましい。
【００２４】
本発明に用いられる光触媒層中の光触媒としては、ＴｉＯ₂ 、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ₃ 、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃ 、Ｋ₂ ＮｂＯ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＷＯ₃ 、ＳｎＯ₂ 、Ｂｉ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、Ｃｕ₂ Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂ 、ＭｏＳ₂ 、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂ 、ＣｅＯ₂ 、など挙げられ、およびこれらの光触媒にＰｔ、Ｒｈ、ＲｕＯ₂ 、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅなどの金属およびそれらの金属酸化物を添加したものが挙げられる。
【００２５】
本発明において、光触媒層を接着層上へ形成する方法としては、例えば金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲル溶液中に光触媒を分散した懸濁液を、接着層を設けるのと同様の方法で施与することによって光触媒層を接着層上へ形成することができる。また金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルの前駆体溶液の状態で光触媒を分散し、接着層上へコートする時に加水分解や中和分解を施してゾル化もしくはゲル化させて光触媒層を形成させても良い。
【００２６】
本発明に用いられる、光触媒層の厚みとしては、０．１μｍ〜５μｍの厚みが高い光触媒活性を示し、しかも透光性を示すようになり、触媒層が目立たなくなって好ましい。光触媒層の厚みがより厚い方が光触媒活性は高いが、厚みが５μｍを越えるとほとんど変わらなくなる。厚みが０．１μｍを下回ると透光性は良くなるものの、光触媒が利用している紫外線をも透過してしまうために、高い光触媒活性は望めなくなる。
【００２７】
【実施例】
【００２８】
以下、添付の図面並びに実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に説明する。尚、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
この実施形態による光触媒機能を有するシ−ト材は、図１に示した如きのものであり、繊維補強材１及び高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層２及び接着層３及び光触媒層４及び樹脂層５とからなる。
【００３０】
繊維補強材１はガラス繊維織物（カネボウ株式会社製、ＫＳ２４７８、質量３２５ｇ／ｍ²）である。このガラス繊維織物１はＥＣＤＥ７５ １／２のガラスヤ−ンを経糸密度２９本／２５ｍｍ、緯糸密度２９本／２５ｍｍの平織で構成されている。このガラス繊維織物１の片面に高分子可塑剤（三井・デュポンポリケミカル製、商品名：エルバロイ）が塩化ビニル樹脂１００重量部に対し１００重量部含有する高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層２と通常の液状可塑剤であるＤＯＰを塩化ビニル樹脂１００重量部に対し７０重量部含有する液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層５を図示せぬウレタン系の接着剤を介して貼り合わせた。そのシ−ト材の片面にシリコン含量３重量％のアクリル−シリコン樹脂を１０重量％含有するイソプロパノ−ル−酢酸エチル（５０／５０）溶液に、ポリシロキサン（コルコ−ト株式会社製、商品名：メチルシリケ−ト５１）をアクリル−シリコン樹脂に対して２０重量％を界面活性剤とともに添加した溶液をロ−ルコ−タ−で塗布し乾燥して接着層３を得た。その後、酸化チタン含有量５重量％の硝酸酸性チタニアゾルを酸化ケイ素含有量５重量％の硝酸酸性シリカゾル中に界面活性剤にて分散させた溶液をロ−ルコ−タ−で塗布し乾燥して光触媒層４を得た。
【００３１】
比較例１
実施例１の高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層の代わりに、通常の液状可塑剤であるＤＯＰを塩化ビニル樹脂１００重量部に対し７０重量部含有する液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層を用いた以外は実施例１と同様の方法でシ−ト材を得た。
【００３２】
比較例２
カネボウ株式会社製Ｂ種膜材のシャットバ−ンシ−ト、ガラス繊維織物（カネボウ株式会社製、ＫＳ２４７８、質量３２５ｇ／ｍ²）の両面に通常の液状可塑剤であるＤＯＰを含有する塩化ビニル樹脂層を、接着剤を介して貼り合わせ、その片面にアクリル系の防汚処理を施した構成のものを比較例２とした。
【００３３】
〈防汚性の評価〉
実施例１、比較例１,２のシ−ト材を幅３０ｃｍ、長さ８０ｃｍにカットし、南面、角度４５°の屋外暴露台にセットし１ヵ月後の表面汚染の状況を、冷暗所に保存していた屋外暴露していない比較試料と目視で対比した。
（○：汚れていない、△、少し汚れている ×かなり汚れている）
【００３４】
〈シ−ト材の硬化程度の評価〉
実施例１、比較例１,２のシ−ト材を幅３０ｃｍ、長さ８０ｃｍにカットし、南面、角度４５°の屋外暴露台にセットし１ヵ月後、シ−ト材の風合いを、冷暗所に保存していた屋外暴露していないそれぞれの比較試料と触感で対比した。
（○：比較試料と比較して風合いの変化なし、△：比較試料と比較して風合いは多少硬くなった、×比較試料と比較して風合いはかなり硬くなった（＝硬化））
【００３５】
以上の実施例１と比較例１および２を表１にまとめる。
【００３６】
【表１】

比較例１および２に比較して、実施例１は、防汚性および硬化性の点で風合いに変化なく優れた光触媒機能性シート材である。
【００３７】
【発明の効果】
如上の通り、本発明、即ち光触媒を、接着層を介して高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂の表面に構成することによって、従来の通常の液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂が抱えていた可塑剤成分の拡散による初期汚染の発生、および塩化ビニル樹脂層の硬化の問題が改善され、非常に優れた光触媒機能性シ−ト材が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光触媒機能を片面に有するシ−ト材の断面模式図である。
【図２】本発明の光触媒機能を両面に有するシ−ト材の断面模式図である。
【図３】本発明の光触媒機能を片面に有するシ−ト材の断面模式図である。
【符号の説明】
１：繊維補強材
２：高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層
３：接着層
４：光触媒層
５：液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂層

Claims (1)

1. ガラス繊維織物からなる繊維補強材の片面に高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からなる樹脂層、接着層、光触媒層を順次設け、
   前記繊維補強材のもう一方の片面に樹脂層を設け、
   前記高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からなる樹脂層はウレタン系、エポキシ系、シリコン変性系のいずれかの接着剤を介して前記繊維補強材に貼り合わされ、
   前記高分子可塑剤は、エチレン・酢酸ビニル・一酸化炭素共重合体、エチレン・（メタ）アクリル系エステル・一酸化炭素共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体のいずれかの高分子可塑剤であり、
   前記高分子可塑剤は、前記塩化ビニル樹脂１００重量部に対して、２０〜２００重量部配合され、
   前記接着層は、シリコン若しくはポリシロキサン若しくはコロイダルシリカを導入したアクリル−シリコン樹脂、又は、シリコン若しくはポリシロキサン若しくはコロイダルシリカを導入したエポキシ−シリコン樹脂からなり、
   前記繊維補強材の前記もう一方の片面に設けられた樹脂層は、液状可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂からなり、ウレタン系、エポキシ系、シリコン変性系のいずれかの接着剤を介して前記繊維補強材に貼り合わされていること、を特徴とする光触媒機能性シート材。

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