JPH09207289A - 膜構造材及びその製造方法 - Google Patents
膜構造材及びその製造方法Info
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- JPH09207289A JPH09207289A JP2109196A JP2109196A JPH09207289A JP H09207289 A JPH09207289 A JP H09207289A JP 2109196 A JP2109196 A JP 2109196A JP 2109196 A JP2109196 A JP 2109196A JP H09207289 A JPH09207289 A JP H09207289A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラス繊維等からなる繊維布とフッ素樹脂と
を主材とする膜構造材の少くとも一方の表面層を光触媒
酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層にすること
により、表面汚染が生じにくい膜構造材を得る。 【解決手段】 ガラス繊維布１の両面にシリコーン樹脂
層２を形成し、シリコーン樹脂層２の表面にＰＴＦＥ粉
末を含有するディスパージョンを塗布し、乾燥し、焼成
する工程を繰り返し行ってＰＴＦＥ層３を形成し、ＰＴ
ＦＥ層３表面にＰＴＦＥ粉末とガラスビーズを含有する
ディスパージョンを塗布し、乾燥し、焼成する工程を繰
り返し行ってガラスビーズを含むＰＴＦＥ層４を形成
し、ガラスビーズを含むＰＴＦＥ層４表面にＰＴＦＥ粉
末と光触媒酸化チタン微粒子を含有するディスパージョ
ンを塗布し、乾燥し、焼成する工程を繰り返し行って光
触媒酸化チタン微粒子を露出させたＰＴＦＥ層５を形成
する。
を主材とする膜構造材の少くとも一方の表面層を光触媒
酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層にすること
により、表面汚染が生じにくい膜構造材を得る。 【解決手段】 ガラス繊維布１の両面にシリコーン樹脂
層２を形成し、シリコーン樹脂層２の表面にＰＴＦＥ粉
末を含有するディスパージョンを塗布し、乾燥し、焼成
する工程を繰り返し行ってＰＴＦＥ層３を形成し、ＰＴ
ＦＥ層３表面にＰＴＦＥ粉末とガラスビーズを含有する
ディスパージョンを塗布し、乾燥し、焼成する工程を繰
り返し行ってガラスビーズを含むＰＴＦＥ層４を形成
し、ガラスビーズを含むＰＴＦＥ層４表面にＰＴＦＥ粉
末と光触媒酸化チタン微粒子を含有するディスパージョ
ンを塗布し、乾燥し、焼成する工程を繰り返し行って光
触媒酸化チタン微粒子を露出させたＰＴＦＥ層５を形成
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は巨大建築物の屋根材
等に使用されるガラス繊維等を構成材料とする繊維布を
基材とする膜構造材及びその製造方法に関するものであ
る。
等に使用されるガラス繊維等を構成材料とする繊維布を
基材とする膜構造材及びその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、体育館、競技場及び多目的ホール
等の巨大建築物の屋根材として、例えばガラス繊維（ガ
ラスクロス）等からなる繊維布を基材としこれをフッ素
樹脂層で被覆してなる膜構造材が使用されている。この
膜構造材は、不燃で機械的強度が高く、しかも、軽量か
つ柔軟性に富むという利点を有しており、建築材料とし
ての規模を拡大してきたものである。しかしながら、こ
の膜構造材は大気中のばい煙、ほこり、細砂等の物質が
膜表面に付着して外観が汚れるという問題を抱えてい
る。この原因はフッ素樹脂が非粘着性を有し、離型性に
優れるものではあるが、有機物をバインダーとするゴミ
等の付着を防止できるにはいたらず、かつ撥水性を有す
るために水洗い効率が悪いということにある。
等の巨大建築物の屋根材として、例えばガラス繊維（ガ
ラスクロス）等からなる繊維布を基材としこれをフッ素
樹脂層で被覆してなる膜構造材が使用されている。この
膜構造材は、不燃で機械的強度が高く、しかも、軽量か
つ柔軟性に富むという利点を有しており、建築材料とし
ての規模を拡大してきたものである。しかしながら、こ
の膜構造材は大気中のばい煙、ほこり、細砂等の物質が
膜表面に付着して外観が汚れるという問題を抱えてい
る。この原因はフッ素樹脂が非粘着性を有し、離型性に
優れるものではあるが、有機物をバインダーとするゴミ
等の付着を防止できるにはいたらず、かつ撥水性を有す
るために水洗い効率が悪いということにある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このため前記膜構造材
の表面を清浄化するための種々のクリーニング方法も検
討されてきたが、膜構造材が大面積で、高所といった場
所に配置されることが多いものであることから、クリー
ニングには大がかりな人件費と材料が必要であるばかり
でなく危険性を伴うため、クリーニングを必要としな
い、すなわち、表面汚染が生じにくい膜構造材の開発が
強く要望されている。
の表面を清浄化するための種々のクリーニング方法も検
討されてきたが、膜構造材が大面積で、高所といった場
所に配置されることが多いものであることから、クリー
ニングには大がかりな人件費と材料が必要であるばかり
でなく危険性を伴うため、クリーニングを必要としな
い、すなわち、表面汚染が生じにくい膜構造材の開発が
強く要望されている。
【０００４】本発明は前記課題に鑑みてなされたもので
あり、表面汚染が生じにくい膜構造材及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。
あり、表面汚染が生じにくい膜構造材及びその製造方法
を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の膜構造材は、ガラス繊維、金属繊維、及び
鉱物繊維から選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊
維布とフッ素樹脂とを主材とする膜構造材であって、そ
の少くとも一方の最外表面層が光触媒酸化チタン微粒子
を含むフッ素樹脂層からなることを特徴とする。このよ
うな構成にしたことにより膜構造材表面が汚染しにくく
なり、かつ、膜構造材表面に微量の汚れが生じたとして
も光触媒酸化チタン微粒子の光分解触媒反応によって微
量の汚れは分解または洗浄される。
に、本発明の膜構造材は、ガラス繊維、金属繊維、及び
鉱物繊維から選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊
維布とフッ素樹脂とを主材とする膜構造材であって、そ
の少くとも一方の最外表面層が光触媒酸化チタン微粒子
を含むフッ素樹脂層からなることを特徴とする。このよ
うな構成にしたことにより膜構造材表面が汚染しにくく
なり、かつ、膜構造材表面に微量の汚れが生じたとして
も光触媒酸化チタン微粒子の光分解触媒反応によって微
量の汚れは分解または洗浄される。
【０００６】前記構成からなる本発明の膜構造材におい
ては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層が非
多孔性であるのが好ましい。このような構成にしたこと
により、膜構造材表面の耐汚染性が一層向上し、しか
も、膜構造材の強度も向上する。ここで、「非多孔性」
とは、層内に孔が実質的に存在せず（孔が存在したとし
ても層全体での気孔率が１％以下の極微量）、層を構成
する材料（光触媒酸化チタン微粒子、フッ素樹脂）が緻
密に詰まった状態であって、ばい煙、ほこり、細砂等の
空気中の浮遊物と層表面との接触面積をできる限り小さ
くした状態である。
ては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層が非
多孔性であるのが好ましい。このような構成にしたこと
により、膜構造材表面の耐汚染性が一層向上し、しか
も、膜構造材の強度も向上する。ここで、「非多孔性」
とは、層内に孔が実質的に存在せず（孔が存在したとし
ても層全体での気孔率が１％以下の極微量）、層を構成
する材料（光触媒酸化チタン微粒子、フッ素樹脂）が緻
密に詰まった状態であって、ばい煙、ほこり、細砂等の
空気中の浮遊物と層表面との接触面積をできる限り小さ
くした状態である。
【０００７】また前記構成からなる本発明の膜構造材に
おいては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層
の前記光触媒酸化チタン微粒子が層表面から露出してい
るのが好ましい。このような構成にすることにより、層
表面にて光触媒酸化チタン微粒子の光分解触媒反応が積
極的に起こり、汚れの分解または洗浄が効率良く行われ
る。
おいては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層
の前記光触媒酸化チタン微粒子が層表面から露出してい
るのが好ましい。このような構成にすることにより、層
表面にて光触媒酸化チタン微粒子の光分解触媒反応が積
極的に起こり、汚れの分解または洗浄が効率良く行われ
る。
【０００８】また前記構成からなる本発明の膜構造材に
おいては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層
の下にガラスビーズを含有するフッ素樹脂層が形成され
ているのが好ましい。このような構成にしたことによ
り、膜構造材の光透過性を向上させることができる。
おいては、光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層
の下にガラスビーズを含有するフッ素樹脂層が形成され
ているのが好ましい。このような構成にしたことによ
り、膜構造材の光透過性を向上させることができる。
【０００９】本発明の膜構造材の製造方法は、ガラス繊
維、金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くとも１つ
を構成材料とする繊維布の表面を光触媒酸化チタン微粒
子とフッ素樹脂粉を含有する液状物の塗膜で被覆し、こ
の塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以上の温度で焼成して
光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層を形成する
ようにした。このような構成にしたことにより、前記し
た本発明の耐表面汚染性に優れた膜構造材を合理的に製
造することができる。また、光触媒酸化チタン微粒子を
露出させたフッ素樹脂層を非多孔性の樹脂層に形成する
ことができる。
維、金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くとも１つ
を構成材料とする繊維布の表面を光触媒酸化チタン微粒
子とフッ素樹脂粉を含有する液状物の塗膜で被覆し、こ
の塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以上の温度で焼成して
光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹脂層を形成する
ようにした。このような構成にしたことにより、前記し
た本発明の耐表面汚染性に優れた膜構造材を合理的に製
造することができる。また、光触媒酸化チタン微粒子を
露出させたフッ素樹脂層を非多孔性の樹脂層に形成する
ことができる。
【００１０】また、本発明の膜構造材の製造方法は、ガ
ラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くと
も１つを構成材料とする繊維布の表面をガラスビーズと
フッ素樹脂粉を含有する第１の液状物の塗膜で被覆し、
この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以上の温度で焼成し
てガラスビーズが分散したフッ素樹脂層を形成し、次に
前記ガラスビーズが分散したフッ素樹脂層上に光触媒酸
化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含有する第２の液状物
の塗膜を形成し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以
上の温度で焼成して光触媒酸化チタン微粒子を露出させ
たフッ素樹脂層を形成する。このような構成にしたこと
により、前記した耐表面汚染性及び光透過性に優れた本
発明の膜構造材を合理的に製造することができる。
ラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くと
も１つを構成材料とする繊維布の表面をガラスビーズと
フッ素樹脂粉を含有する第１の液状物の塗膜で被覆し、
この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以上の温度で焼成し
てガラスビーズが分散したフッ素樹脂層を形成し、次に
前記ガラスビーズが分散したフッ素樹脂層上に光触媒酸
化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含有する第２の液状物
の塗膜を形成し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以
上の温度で焼成して光触媒酸化チタン微粒子を露出させ
たフッ素樹脂層を形成する。このような構成にしたこと
により、前記した耐表面汚染性及び光透過性に優れた本
発明の膜構造材を合理的に製造することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の膜構造材はガラス繊維、
金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くとも１つを構
成材料とする繊維布を基材とするが、この繊維布として
は市販されているものを使用することができる。金属繊
維の具体例としてはステンレス、チタン合金等の繊維を
挙げることができ、鉱物繊維の具体例としてはアスベス
トを挙げることができる。取り扱いが容易である点及び
軽量である点等から、ガラス繊維からなる繊維布（ガラ
スクロス）を用いるのが一般的である。
金属繊維、及び鉱物繊維から選ばれる少くとも１つを構
成材料とする繊維布を基材とするが、この繊維布として
は市販されているものを使用することができる。金属繊
維の具体例としてはステンレス、チタン合金等の繊維を
挙げることができ、鉱物繊維の具体例としてはアスベス
トを挙げることができる。取り扱いが容易である点及び
軽量である点等から、ガラス繊維からなる繊維布（ガラ
スクロス）を用いるのが一般的である。
【００１２】膜構造材の強度及び耐水性を向上させる観
点からは、繊維布の繊維間に撥水性物質を（含浸）充填
するのが好ましい。この撥水性物質としては、シリコー
ンオイル、シリコーン樹脂、ステアリン酸等の飽和炭化
水素部分のある化合物、フッ素樹脂等を挙げることがで
き、このうちシリコーンオイルまたはシリコーン樹脂を
用いるのが好ましい。市販されているガラス繊維布（ガ
ラスクロス）は、通常コーンスターチ等のサイジング剤
が付着しており、このサイジング剤が撥水性物質の含浸
を疎外するため、繊維布の繊維間に撥水性物質を（含
浸）充填させるに先立ち、ガラス繊維布を約３５０℃以
上の温度に曝してサイジング剤を揮散除去するのが好ま
しい。
点からは、繊維布の繊維間に撥水性物質を（含浸）充填
するのが好ましい。この撥水性物質としては、シリコー
ンオイル、シリコーン樹脂、ステアリン酸等の飽和炭化
水素部分のある化合物、フッ素樹脂等を挙げることがで
き、このうちシリコーンオイルまたはシリコーン樹脂を
用いるのが好ましい。市販されているガラス繊維布（ガ
ラスクロス）は、通常コーンスターチ等のサイジング剤
が付着しており、このサイジング剤が撥水性物質の含浸
を疎外するため、繊維布の繊維間に撥水性物質を（含
浸）充填させるに先立ち、ガラス繊維布を約３５０℃以
上の温度に曝してサイジング剤を揮散除去するのが好ま
しい。
【００１３】光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ
素樹脂層に使用される光触媒酸化チタン微粒子として
は、アナターゼ型、ルチル型、含水型等の各種光触媒酸
化チタン微粒子を挙げることができるが、光活性の点か
らアナターゼ型光触媒酸化チタン微粒子を使用するのが
好ましい。また、光触媒酸化チタン微粒子の平均粒子径
は０．００７〜０．５μｍの範囲にあるのが好ましい。
これは、光触媒酸化チタン微粒子の平均粒子径が０．０
０７μｍより小さくなると、微粒子をフッ素樹脂層表面
に充分に露出させることが困難になる傾向を示し、０．
５μｍより大きくなると比表面積が小さくなることによ
り光触媒効果が減少する傾向を示すためでる。また、フ
ッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ
ビニルフルオライド（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）等が使用される。
光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層の形
成は、例えば撥水性樹脂層表面に光触媒酸化チタン微粒
子とフッ素樹脂粉を含有する液状物（エマルジョン、デ
ィスパージョン）の塗膜を形成し、この塗膜をフッ素樹
脂粉の融点以上の温度で加熱して焼成することにより行
われる。光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂の配合量
は、光触媒酸化チタン微粒子の層表面への露出や下層の
撥水性樹脂層への密着性の点から、重量比（光触媒酸化
チタン微粒子：フッ素樹脂）で一般に１：９〜６：４、
好ましくは３：７〜５：５にするのがよい。この範囲を
越えて光触媒酸化チタン微粒子の配合量が多くなると下
層の撥水性樹脂層への密着性が低下する傾向を示し、少
くなると光触媒酸化チタン微粒子を層表面に充分に露出
させることが困難になる傾向を示す。
素樹脂層に使用される光触媒酸化チタン微粒子として
は、アナターゼ型、ルチル型、含水型等の各種光触媒酸
化チタン微粒子を挙げることができるが、光活性の点か
らアナターゼ型光触媒酸化チタン微粒子を使用するのが
好ましい。また、光触媒酸化チタン微粒子の平均粒子径
は０．００７〜０．５μｍの範囲にあるのが好ましい。
これは、光触媒酸化チタン微粒子の平均粒子径が０．０
０７μｍより小さくなると、微粒子をフッ素樹脂層表面
に充分に露出させることが困難になる傾向を示し、０．
５μｍより大きくなると比表面積が小さくなることによ
り光触媒効果が減少する傾向を示すためでる。また、フ
ッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦ
Ａ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦ
Ｅ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリ
ビニルフルオライド（ＰＶＦ）、テトラフルオロエチレ
ン−エチレン共重合体（ＰＥＴＦＥ）等が使用される。
光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層の形
成は、例えば撥水性樹脂層表面に光触媒酸化チタン微粒
子とフッ素樹脂粉を含有する液状物（エマルジョン、デ
ィスパージョン）の塗膜を形成し、この塗膜をフッ素樹
脂粉の融点以上の温度で加熱して焼成することにより行
われる。光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂の配合量
は、光触媒酸化チタン微粒子の層表面への露出や下層の
撥水性樹脂層への密着性の点から、重量比（光触媒酸化
チタン微粒子：フッ素樹脂）で一般に１：９〜６：４、
好ましくは３：７〜５：５にするのがよい。この範囲を
越えて光触媒酸化チタン微粒子の配合量が多くなると下
層の撥水性樹脂層への密着性が低下する傾向を示し、少
くなると光触媒酸化チタン微粒子を層表面に充分に露出
させることが困難になる傾向を示す。
【００１４】図１は本発明の好適な実施形態を示す膜構
造材の断面図であり、図において、１は基材としてのガ
ラス繊維布、２はシリコーン樹脂層、３はＰＴＦＥ層、
４はガラスビーズを含有するＰＴＦＥ層、５は光触媒酸
化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層である。以
下、この膜構造材の構成及び製造工程を詳しく説明す
る。
造材の断面図であり、図において、１は基材としてのガ
ラス繊維布、２はシリコーン樹脂層、３はＰＴＦＥ層、
４はガラスビーズを含有するＰＴＦＥ層、５は光触媒酸
化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂層である。以
下、この膜構造材の構成及び製造工程を詳しく説明す
る。
【００１５】ガラス繊維布１は加熱処理によりサイジン
グ剤が揮散除去されたもので、通常厚みが０．３〜０．
８ｍｍであり、この表面にシリコーン樹脂層２が薄層状
に形成されている。シリコーン樹脂の量が少な過ぎると
膜構造材の柔軟性が低下する傾向となり、多すぎるとＰ
ＴＦＥ層３との密着性が低下する傾向となるため、シリ
コーン樹脂の付着量は１〜１０ｇ／ｍ2 、好ましくは４
〜６ｇ／ｍ2 である。このシリコーン樹脂層２は、例え
ばガラス繊維布１をシリコーン樹脂を含有するエマルジ
ョン中に浸漬して引き上げ、これを加熱することによ
り、シリコーン樹脂がガラス繊維布に含浸すると同時
に、ガラス繊維布の表面に薄層状に付着することにより
形成される。
グ剤が揮散除去されたもので、通常厚みが０．３〜０．
８ｍｍであり、この表面にシリコーン樹脂層２が薄層状
に形成されている。シリコーン樹脂の量が少な過ぎると
膜構造材の柔軟性が低下する傾向となり、多すぎるとＰ
ＴＦＥ層３との密着性が低下する傾向となるため、シリ
コーン樹脂の付着量は１〜１０ｇ／ｍ2 、好ましくは４
〜６ｇ／ｍ2 である。このシリコーン樹脂層２は、例え
ばガラス繊維布１をシリコーン樹脂を含有するエマルジ
ョン中に浸漬して引き上げ、これを加熱することによ
り、シリコーン樹脂がガラス繊維布に含浸すると同時
に、ガラス繊維布の表面に薄層状に付着することにより
形成される。
【００１６】ＰＴＦＥ層３は通常その付着量が約１００
〜５００ｇ／ｍ2 であり、これは例えばシリコーン樹脂
層２表面にＰＴＦＥ粉末（粒径０．１〜０．４μｍ）を
３０〜６０重量％含有するディスパージョンを塗布し、
得られた塗膜を乾燥、焼成する工程を繰り返し行うこと
により形成される。
〜５００ｇ／ｍ2 であり、これは例えばシリコーン樹脂
層２表面にＰＴＦＥ粉末（粒径０．１〜０．４μｍ）を
３０〜６０重量％含有するディスパージョンを塗布し、
得られた塗膜を乾燥、焼成する工程を繰り返し行うこと
により形成される。
【００１７】ガラスビーズを含有するＰＴＦＥ層４は膜
構造材の光透過性を向上させるため層で、通常その付着
量が約１００〜５００ｇ／ｍ2 である。これは例えばＰ
ＴＦＥ層３表面に前記したＰＴＦＥ粉末（粒径０．１〜
０．４μｍ）を３０〜６０重量％含有するディスパージ
ョンに更にガラスビーズを混合分散したものを塗布し、
得られた塗膜を乾燥、焼成する工程を繰り返し行うこと
により形成される。ここで、ガラスビーズは中空または
中身の詰まったもののいずれでもよく、その粒径は通常
１〜１００μｍであり、また、配合量はＰＴＦＥの固形
分に対して１〜１０重量％、好ましくは３〜５重量％で
ある。
構造材の光透過性を向上させるため層で、通常その付着
量が約１００〜５００ｇ／ｍ2 である。これは例えばＰ
ＴＦＥ層３表面に前記したＰＴＦＥ粉末（粒径０．１〜
０．４μｍ）を３０〜６０重量％含有するディスパージ
ョンに更にガラスビーズを混合分散したものを塗布し、
得られた塗膜を乾燥、焼成する工程を繰り返し行うこと
により形成される。ここで、ガラスビーズは中空または
中身の詰まったもののいずれでもよく、その粒径は通常
１〜１００μｍであり、また、配合量はＰＴＦＥの固形
分に対して１〜１０重量％、好ましくは３〜５重量％で
ある。
【００１８】光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ
素樹脂層５は、通常その付着量が約１〜５０ｇ／ｍ2 、
好ましくは１０〜３０ｇ／ｍ2 であり、これはガラスビ
ーズを含むＰＴＦＥ層４表面に、前記したＰＴＦＥ粉末
（粒径０．１〜０．４μｍ）を３０〜６０重量％含有す
るディスパージョンに更に光触媒酸化チタン微粒子を混
合分散したものを塗布し、得られた塗膜を乾燥、焼成す
る工程を繰り返し行うことにより形成される。ここで焼
成温度をＰＴＦＥの融点（３２７℃）よりも高い温度に
すると、ＰＴＦＥ粉末及び光触媒酸化チタン微粒子の各
粉（粒子）間の空隙が充分に埋め尽くされるようにＰＴ
ＦＥ粉末が溶融する過程を経て塗膜が焼成されることと
なり、得られる層は孔が殆どなく、樹脂成分と光触媒酸
化チタン微粒子が緻密に詰まったものとなる。
素樹脂層５は、通常その付着量が約１〜５０ｇ／ｍ2 、
好ましくは１０〜３０ｇ／ｍ2 であり、これはガラスビ
ーズを含むＰＴＦＥ層４表面に、前記したＰＴＦＥ粉末
（粒径０．１〜０．４μｍ）を３０〜６０重量％含有す
るディスパージョンに更に光触媒酸化チタン微粒子を混
合分散したものを塗布し、得られた塗膜を乾燥、焼成す
る工程を繰り返し行うことにより形成される。ここで焼
成温度をＰＴＦＥの融点（３２７℃）よりも高い温度に
すると、ＰＴＦＥ粉末及び光触媒酸化チタン微粒子の各
粉（粒子）間の空隙が充分に埋め尽くされるようにＰＴ
ＦＥ粉末が溶融する過程を経て塗膜が焼成されることと
なり、得られる層は孔が殆どなく、樹脂成分と光触媒酸
化チタン微粒子が緻密に詰まったものとなる。
【００１９】このような構成の膜構造材は、表面に太陽
光が当たると光触媒酸化チタンの光分解触媒反応による
強い酸化力によって、表面に付着した有機物からなる汚
染物質が分解され脱色されるだけでなく、有機物を含む
バインダーを失った無機物からなる汚染物質が容易に洗
い流されるため、半永久的にきれいな外観が保たれる。
また、図１では膜構造材の両側の表面層を光触媒酸化チ
タン微粒子を露出させたフッ素樹脂層にしたが、膜構造
材の片側の表面の耐汚染性だけを向上させる場合には、
片側の表面層だけを光触媒酸化チタン微粒子を露出させ
たフッ素樹脂層にしてもよい。
光が当たると光触媒酸化チタンの光分解触媒反応による
強い酸化力によって、表面に付着した有機物からなる汚
染物質が分解され脱色されるだけでなく、有機物を含む
バインダーを失った無機物からなる汚染物質が容易に洗
い流されるため、半永久的にきれいな外観が保たれる。
また、図１では膜構造材の両側の表面層を光触媒酸化チ
タン微粒子を露出させたフッ素樹脂層にしたが、膜構造
材の片側の表面の耐汚染性だけを向上させる場合には、
片側の表面層だけを光触媒酸化チタン微粒子を露出させ
たフッ素樹脂層にしてもよい。
【００２０】
（実施例１）厚み０．５ｍｍのガラス繊維布（米国ケミ
カルファブリック社製、商品名ガラスクロス＃１５３）
を３７０℃にて１５０秒間加熱し、サイジング剤及び異
物の除去をした。この繊維布をシリコーン樹脂濃度３重
量％のエマルジョン（ダウコーニング社製、商品名ＥＴ
−４３２７）中に浸漬して引き上げ、２９０℃で１５０
秒間加熱し、該繊維布にシリコーン樹脂を含浸させると
ともにその表面にシリコーン樹脂層を形成した。なお、
この時、シリコーン樹脂の繊維布に対する付着量は５ｇ
／ｍ2 にした。
カルファブリック社製、商品名ガラスクロス＃１５３）
を３７０℃にて１５０秒間加熱し、サイジング剤及び異
物の除去をした。この繊維布をシリコーン樹脂濃度３重
量％のエマルジョン（ダウコーニング社製、商品名ＥＴ
−４３２７）中に浸漬して引き上げ、２９０℃で１５０
秒間加熱し、該繊維布にシリコーン樹脂を含浸させると
ともにその表面にシリコーン樹脂層を形成した。なお、
この時、シリコーン樹脂の繊維布に対する付着量は５ｇ
／ｍ2 にした。
【００２１】次に、ＰＴＦＥ粉末濃度４０重量％のディ
スパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、商品
名ＴＥ−３３１３Ｊ）をシリコーン樹脂層上に塗布し、
３７０℃で３時間加熱した。更に、ディスパージョンの
塗布及び加熱をもう一度繰り返し、ＰＴＦＥの付着量３
５０ｇ／ｍ2 のＰＴＦＥ層を形成した。
スパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、商品
名ＴＥ−３３１３Ｊ）をシリコーン樹脂層上に塗布し、
３７０℃で３時間加熱した。更に、ディスパージョンの
塗布及び加熱をもう一度繰り返し、ＰＴＦＥの付着量３
５０ｇ／ｍ2 のＰＴＦＥ層を形成した。
【００２２】その後、ＰＴＦＥ粉末１００重量部に対し
てガラスビーズ（球径１０〜１５μｍ）３重量部を含む
ディスパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、
商品名ＴＥ−３４８１Ｊ）をＰＴＦＥ層上に塗布し、３
７０℃で３分間加熱した。この塗布及び加熱を更に２回
繰り返し、付着量３９０ｇ／ｍ2 のガラスビーズを含む
ＰＴＦＥ層を形成した。
てガラスビーズ（球径１０〜１５μｍ）３重量部を含む
ディスパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、
商品名ＴＥ−３４８１Ｊ）をＰＴＦＥ層上に塗布し、３
７０℃で３分間加熱した。この塗布及び加熱を更に２回
繰り返し、付着量３９０ｇ／ｍ2 のガラスビーズを含む
ＰＴＦＥ層を形成した。
【００２３】次に、ＰＴＦＥ粉末及びアナターゼ型光触
媒酸化チタン微粒子を含むディスパージョンをガラスビ
ーズを含むＰＴＦＥ層上に塗布し、３７０℃で３分間加
熱した。この塗布及び加熱をもう一度繰り返し、表面に
付着量２０ｇ／ｍ2 の光触媒酸化チタン微粒子を含むＰ
ＴＦＥ層をもつ目的の膜構造材を得た。
媒酸化チタン微粒子を含むディスパージョンをガラスビ
ーズを含むＰＴＦＥ層上に塗布し、３７０℃で３分間加
熱した。この塗布及び加熱をもう一度繰り返し、表面に
付着量２０ｇ／ｍ2 の光触媒酸化チタン微粒子を含むＰ
ＴＦＥ層をもつ目的の膜構造材を得た。
【００２４】上記酸化チタンを含むＰＴＦＥ層形成用の
ディスパージョンはＰＴＦＥ粉末濃度６０重量％のディ
スパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、商品
名ＴＥ−３３１３Ｊ）１００重量部中にアナターゼ型光
触媒酸化チタン微粒子（石原産業社製、商品名ＳＴ−４
１）４０重量部及び蒸留水４０重量部を攪拌しながら分
散せしめ、さらに全重量に対して１重量％のシリコーン
系界面活性剤（日本ユニカー社製、商品名Ｌ−７７）を
攪拌しながら加えることによって調整した。なお、この
光触媒酸化チタン微粒子を含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化
チタン微粒子とＰＴＦＥ粉末との重量比（光触媒酸化チ
タン微粒子：ＰＴＦＥ粉末）は４：６であった。
ディスパージョンはＰＴＦＥ粉末濃度６０重量％のディ
スパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、商品
名ＴＥ−３３１３Ｊ）１００重量部中にアナターゼ型光
触媒酸化チタン微粒子（石原産業社製、商品名ＳＴ−４
１）４０重量部及び蒸留水４０重量部を攪拌しながら分
散せしめ、さらに全重量に対して１重量％のシリコーン
系界面活性剤（日本ユニカー社製、商品名Ｌ−７７）を
攪拌しながら加えることによって調整した。なお、この
光触媒酸化チタン微粒子を含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化
チタン微粒子とＰＴＦＥ粉末との重量比（光触媒酸化チ
タン微粒子：ＰＴＦＥ粉末）は４：６であった。
【００２５】このようにして得られた膜構造材の最外層
の表面を走査式電子顕微鏡で観察すると、光触媒酸化チ
タン微粒子が表面に露出した孔のない緻密な膜構造をし
ており、この膜構造を屋外にて３か月暴露試験を行った
ところ、表面には汚染が認めらず、島津製作所製の分光
分析装置ＵＶ−２４０を用いて光波長５５５ｎｍにおけ
る表面の反射率を測定したところ８８％で良好であっ
た。
の表面を走査式電子顕微鏡で観察すると、光触媒酸化チ
タン微粒子が表面に露出した孔のない緻密な膜構造をし
ており、この膜構造を屋外にて３か月暴露試験を行った
ところ、表面には汚染が認めらず、島津製作所製の分光
分析装置ＵＶ−２４０を用いて光波長５５５ｎｍにおけ
る表面の反射率を測定したところ８８％で良好であっ
た。
【００２６】（実施例２）光触媒酸化チタン微粒子の配
合量を６．７重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は１：９であった。このようにして得られた膜構造
材を屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面には
汚染がやや認められたが、表面の反射率は７５％で良好
であった。
合量を６．７重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は１：９であった。このようにして得られた膜構造
材を屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面には
汚染がやや認められたが、表面の反射率は７５％で良好
であった。
【００２７】（実施例３）光触媒酸化チタン微粒子の配
合量を９０重量部とした以外は実施例１と同様にして膜
構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を含
むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉末
との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉末）
は６：４であった。このようにして得られた膜構造材は
酸化チタン微粒子が少し脱落しやすい表面であったが、
屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面には汚染
が認めらず、表面の反射率は８７％で良好であった。
合量を９０重量部とした以外は実施例１と同様にして膜
構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を含
むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉末
との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉末）
は６：４であった。このようにして得られた膜構造材は
酸化チタン微粒子が少し脱落しやすい表面であったが、
屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面には汚染
が認めらず、表面の反射率は８７％で良好であった。
【００２８】（実施例４）光触媒酸化チタン微粒子の配
合量を３．２重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は０．５：９．５であった。このようにして得られ
た膜構造材を屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、
表面には汚染が認めらたが、表面の反射率は５０％であ
った。
合量を３．２重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は０．５：９．５であった。このようにして得られ
た膜構造材を屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、
表面には汚染が認めらたが、表面の反射率は５０％であ
った。
【００２９】（実施例５）光触媒酸化チタン微粒子の配
合量を１４０重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は７：３であった。このようにして得られた膜構造
材は酸化チタン微粒子がかなり脱落しやすい表面であっ
たが、屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面に
は汚染が認めらず、表面の反射率は８８％で良好であっ
た。
合量を１４０重量部とした以外は実施例１と同様にして
膜構造材を得た。なお、この光触媒酸化チタン微粒子を
含むＰＴＦＥ層の光触媒酸化チタン微粒子とＰＴＦＥ粉
末との重量比（光触媒酸化チタン微粒子：ＰＴＦＥ粉
末）は７：３であった。このようにして得られた膜構造
材は酸化チタン微粒子がかなり脱落しやすい表面であっ
たが、屋外にて３か月暴露試験を行ったところ、表面に
は汚染が認めらず、表面の反射率は８８％で良好であっ
た。
【００３０】（比較例１）実施例１の光触媒酸化チタン
微粒子を含むＰＴＦＥ層の代わりにＦＥＰ層を設けた以
外は実施例と同様に膜構造材を得た。
微粒子を含むＰＴＦＥ層の代わりにＦＥＰ層を設けた以
外は実施例と同様に膜構造材を得た。
【００３１】ＦＥＰ層はガラスビーズを含むＰＴＦＥ上
にＦＥＰ粉末濃度４０重量％のディスパージョン（三井
デュポンフロロケミカル社製、商品名ＴＥ−９５０３
Ｊ）を塗布し、３５０℃で２分間加熱し、この塗布及び
加熱をもう一度繰り返して、ＦＥＰの付着量５０ｇ／ｍ
2 となるようにして設けた。
にＦＥＰ粉末濃度４０重量％のディスパージョン（三井
デュポンフロロケミカル社製、商品名ＴＥ−９５０３
Ｊ）を塗布し、３５０℃で２分間加熱し、この塗布及び
加熱をもう一度繰り返して、ＦＥＰの付着量５０ｇ／ｍ
2 となるようにして設けた。
【００３２】このようにして得られた膜構造材を屋外に
て３か月暴露試験を行ったところ、表面には汚染が顕著
に認められ、表面の反射率は４５％であった。
て３か月暴露試験を行ったところ、表面には汚染が顕著
に認められ、表面の反射率は４５％であった。
【００３３】これらの結果を以下の表１に示す。なお、
表中の密着性は光触媒酸化チタン微粒子を含むＰＴＦＥ
層のガラスビーズを含むＰＴＦＥ層への密着性である。
表中の密着性は光触媒酸化チタン微粒子を含むＰＴＦＥ
層のガラスビーズを含むＰＴＦＥ層への密着性である。
【００３４】
【表１】
【００３５】本実施例及び比較例により、膜構造材の最
外層に光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂
層を形成することにより、膜構造材表面の耐汚染性を大
きく向上させることを確認できた。
外層に光触媒酸化チタン微粒子を露出させたフッ素樹脂
層を形成することにより、膜構造材表面の耐汚染性を大
きく向上させることを確認できた。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の膜構造材
によれば、ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維から選
ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布とフッ素樹
脂とを主材とする膜構造材であって、その少くとも一方
の最外表面層を光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層からなるものとすることにより、柔軟性、耐候性及
び機械的強度に優れるだけでなく、耐表面汚染性に優
れ、長期間きれいな外観を保つことができる膜構造材を
提供することができる。また、本発明の膜構造材の製造
方法によれば、ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維か
ら選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布の表面
を光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含有する液
状物の塗膜で被覆し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融
点以上の温度で焼成して光触媒酸化チタン微粒子を含む
フッ素樹脂層を形成することにより、優れた諸特性を有
する膜構造材を合理的に製造することができる。
によれば、ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維から選
ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布とフッ素樹
脂とを主材とする膜構造材であって、その少くとも一方
の最外表面層を光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層からなるものとすることにより、柔軟性、耐候性及
び機械的強度に優れるだけでなく、耐表面汚染性に優
れ、長期間きれいな外観を保つことができる膜構造材を
提供することができる。また、本発明の膜構造材の製造
方法によれば、ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維か
ら選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布の表面
を光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含有する液
状物の塗膜で被覆し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融
点以上の温度で焼成して光触媒酸化チタン微粒子を含む
フッ素樹脂層を形成することにより、優れた諸特性を有
する膜構造材を合理的に製造することができる。
【図１】 本発明の好適な実施形態を示す膜構造材の概
念断面図である。
念断面図である。
１ ガラス繊維布 ２ シリコーン樹脂層 ３ ＰＴＦＥ層 ４ ガラスビーズを含むＰＴＦＥ層 ５ 光触媒酸化チタン微粒子を含むＰＴＦＥ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ３２Ｂ 27/04 Ｂ３２Ｂ 27/04 Ｚ 27/30 27/30 Ｄ (72)発明者 道本 忠憲 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 大西 伸夫 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 鳥居 晃 大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号 日東 電工株式会社内 (72)発明者 藤嶋 昭 神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５ (72)発明者 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ ニ ューシティ本郷台Ｄ213号
Claims (9)
- 【請求項１】 ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維か
ら選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布とフッ
素樹脂とを主材とする膜構造材であって、その少くとも
一方の最外表面層が光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ
素樹脂層からなることを特徴とする膜構造材。 - 【請求項２】 光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層が非多孔性である請求項１に記載の膜構造材。 - 【請求項３】 光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層の前記光触媒酸化チタン微粒子が層表面から露出し
ている請求項１に記載の膜構造材。 - 【請求項４】 光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層における光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂との
配合比（重量比）が光触媒酸化チタン微粒子：フッ素樹
脂で１：９〜６：４の範囲にある請求項１に記載の膜構
造材。 - 【請求項５】 光触媒酸化チタン微粒子の粒径が０．０
０７〜０．５μｍである請求項１に記載の膜構造材。 - 【請求項６】 光触媒酸化チタン微粒子がアナターゼ型
酸化チタン微粒子である請求項１に記載の膜構造材。 - 【請求項７】 光触媒酸化チタン微粒子を含むフッ素樹
脂層の下にガラスビーズを含有するフッ素樹脂層が形成
されている請求項１に記載の膜構造材。 - 【請求項８】 ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維か
ら選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布の表面
を光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含有する液
状物の塗膜で被覆し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融
点以上の温度で焼成して光触媒酸化チタン微粒子を含む
フッ素樹脂層を形成する膜構造材の製造方法。 - 【請求項９】 ガラス繊維、金属繊維、及び鉱物繊維か
ら選ばれる少くとも１つを構成材料とする繊維布の表面
をガラスビーズとフッ素樹脂粉を含有する第１の液状物
の塗膜で被覆し、この塗膜を前記フッ素樹脂粉の融点以
上の温度で焼成してガラスビーズが分散したフッ素樹脂
層を形成し、次に、前記ガラスビーズが分散したフッ素
樹脂層上に光触媒酸化チタン微粒子とフッ素樹脂粉を含
有する第２の液状物の塗膜を形成し、この塗膜を前記フ
ッ素樹脂粉の融点以上の温度で焼成して光触媒酸化チタ
ン微粒子を含むフッ素樹脂層を形成する膜構造材の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02109196A JP3540884B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 膜構造材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02109196A JP3540884B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 膜構造材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09207289A true JPH09207289A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3540884B2 JP3540884B2 (ja) | 2004-07-07 |
Family
ID=12045207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02109196A Expired - Lifetime JP3540884B2 (ja) | 1996-02-07 | 1996-02-07 | 膜構造材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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-
1996
- 1996-02-07 JP JP02109196A patent/JP3540884B2/ja not_active Expired - Lifetime
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