JP2000176293A - 光触媒担持体とその製造方法 - Google Patents
光触媒担持体とその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】光触媒機能を有する物質の表面を十分に露出さ
せて、なおかつ該光触媒機能を有する物質が熱溶融性樹
脂多孔質体に強固な結合力で担持されている光触媒担持
体を提供する。 【構成】光触媒機能性物質を熱溶融性樹脂多孔質体の表
面および／または孔に被覆した後、該熱溶融性樹脂が軟
化する程度に加熱し、光触媒機能性物質を熱溶融性樹脂
多孔質体の表面および／または孔内にややもぐり込むよ
うすることにより、光触媒機能性物質の表面を十分に露
出させ、なおかつ十分な結合力で熱溶融性樹脂多孔質体
に担持させていることを特徴とした光触媒担持体であ
る。
せて、なおかつ該光触媒機能を有する物質が熱溶融性樹
脂多孔質体に強固な結合力で担持されている光触媒担持
体を提供する。 【構成】光触媒機能性物質を熱溶融性樹脂多孔質体の表
面および／または孔に被覆した後、該熱溶融性樹脂が軟
化する程度に加熱し、光触媒機能性物質を熱溶融性樹脂
多孔質体の表面および／または孔内にややもぐり込むよ
うすることにより、光触媒機能性物質の表面を十分に露
出させ、なおかつ十分な結合力で熱溶融性樹脂多孔質体
に担持させていることを特徴とした光触媒担持体であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光触媒機能を有する
物質、例えば二酸化チタンを担持した光触媒担持体およ
び、その製造方法に関する。
物質、例えば二酸化チタンを担持した光触媒担持体およ
び、その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光触媒担持体としては、多孔質膜
に光触媒機能性粉末物質の原料液を含浸させた後、その
原料液を粉末化反応させたもの、あるいは多孔質膜内の
孔間隙に光触媒機能性粉末物質の分散液を含浸させた
後、乾燥させて担持させたもの、あるいは光触媒機能性
粉末物質を、例えばポリテトラフルオロエチレン（以下
ＰＴＦＥ）と混合し、圧延をしてシート状にしたり、多
孔質化して繊維状にした後に織物状にしたもの等が知ら
れている。
に光触媒機能性粉末物質の原料液を含浸させた後、その
原料液を粉末化反応させたもの、あるいは多孔質膜内の
孔間隙に光触媒機能性粉末物質の分散液を含浸させた
後、乾燥させて担持させたもの、あるいは光触媒機能性
粉末物質を、例えばポリテトラフルオロエチレン（以下
ＰＴＦＥ）と混合し、圧延をしてシート状にしたり、多
孔質化して繊維状にした後に織物状にしたもの等が知ら
れている。
【０００３】しかし、多孔質膜にただ単に光触媒機能性
粉末物質の原料液を含浸させた後、粉末化反応させた
り、光触媒機能性粉末物質を直接、含浸により担持させ
たものでは、光触媒機能性物質と多孔質膜との結合力が
それほど強固なものでなく、光触媒機能性物質が剥離し
やすいという問題点があった。こうした問題点を解消す
るために、例えば特願平１−１０１３４２では、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜等の表面に光触媒機能性粉末物質が仮固定さ
れている状態で、ロールによる加圧で該粉末物質をＰＴ
ＦＥ多孔質膜に圧着する製造方法が開示されている。し
かし、こうした方法でも、機械的な圧力のみで固定化す
るものであり、光触媒機能性粉末物質とＰＴＦＥ多孔質
膜との間に十分な結合力を得られるものではない。
粉末物質の原料液を含浸させた後、粉末化反応させた
り、光触媒機能性粉末物質を直接、含浸により担持させ
たものでは、光触媒機能性物質と多孔質膜との結合力が
それほど強固なものでなく、光触媒機能性物質が剥離し
やすいという問題点があった。こうした問題点を解消す
るために、例えば特願平１−１０１３４２では、ＰＴＦ
Ｅ多孔質膜等の表面に光触媒機能性粉末物質が仮固定さ
れている状態で、ロールによる加圧で該粉末物質をＰＴ
ＦＥ多孔質膜に圧着する製造方法が開示されている。し
かし、こうした方法でも、機械的な圧力のみで固定化す
るものであり、光触媒機能性粉末物質とＰＴＦＥ多孔質
膜との間に十分な結合力を得られるものではない。
【０００４】また、予め光触媒機能性粉末物質を基材と
なる樹脂、例えばＰＴＦＥに混合して多孔質化したもの
は、光触媒機能性粉末物質とＰＴＦＥ樹脂自体との結合
力は強いが、光触媒機能性粉末物質の表面が十分に露出
せず、光触媒機能の効率が良くない。さらに光触媒機能
の効率を上げるために、光触媒機能性物質を多量に混合
すると、ＰＴＦＥ多孔質体の機械的強度が著しく低下す
るという問題も生じやすい。
なる樹脂、例えばＰＴＦＥに混合して多孔質化したもの
は、光触媒機能性粉末物質とＰＴＦＥ樹脂自体との結合
力は強いが、光触媒機能性粉末物質の表面が十分に露出
せず、光触媒機能の効率が良くない。さらに光触媒機能
の効率を上げるために、光触媒機能性物質を多量に混合
すると、ＰＴＦＥ多孔質体の機械的強度が著しく低下す
るという問題も生じやすい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は熱溶融性樹脂
多孔質体または網目状の層を備えた熱溶融性樹脂多孔質
体の表面および／または孔に光触媒機能性物質の表面を
十分に露出させて、なおかつ光触媒機能性物質が多孔質
膜に強固な結合力で担持されている耐久性に優れた光触
媒担持体を提供するものである。
多孔質体または網目状の層を備えた熱溶融性樹脂多孔質
体の表面および／または孔に光触媒機能性物質の表面を
十分に露出させて、なおかつ光触媒機能性物質が多孔質
膜に強固な結合力で担持されている耐久性に優れた光触
媒担持体を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】本発明
においては、光触媒機能を有する物質、例えば二酸化チ
タンを熱溶融性樹脂多孔質体に被覆した後、樹脂の表面
が軟化する温度まで加熱すると、熱溶融性樹脂多孔質体
の孔が若干収縮すると同時に表面が軟化するため、被覆
されている二酸化チタンが、孔壁にいくらかめり込むよ
うに担持され、熱溶融性樹脂多孔質体に強固に結合され
るものである。
においては、光触媒機能を有する物質、例えば二酸化チ
タンを熱溶融性樹脂多孔質体に被覆した後、樹脂の表面
が軟化する温度まで加熱すると、熱溶融性樹脂多孔質体
の孔が若干収縮すると同時に表面が軟化するため、被覆
されている二酸化チタンが、孔壁にいくらかめり込むよ
うに担持され、熱溶融性樹脂多孔質体に強固に結合され
るものである。
【０００７】したがって、本発明による光触媒担持体で
は、二酸化チタンは樹脂表面に単にコ−ティングされ、
付着したものに比べて強い結合力で担持されており、か
なり過酷な使用状況下においても、ほとんど二酸化チタ
ンの剥離が発生せず、長期間にわたって触媒機能を維持
できるのである。
は、二酸化チタンは樹脂表面に単にコ−ティングされ、
付着したものに比べて強い結合力で担持されており、か
なり過酷な使用状況下においても、ほとんど二酸化チタ
ンの剥離が発生せず、長期間にわたって触媒機能を維持
できるのである。
【０００８】また、前記の二酸化チタンを担持した熱溶
融性樹脂多孔質体を平膜状で使用する場合、機械的強度
が高い網目状のもの、例えばガラス繊維布の層をラミネ
ートで一体化することにより、延伸、変形されにくい光
触媒担持シートを提供するこができる。こうして作成し
た光触媒担持シートは延伸等によって光触媒機能性物質
が剥離することがないものである。また二酸化チタンと
樹脂を混合して成形した場合と違って、二酸化チタンが
樹脂にめり込んでいない大部分は表面に露出している状
態となり、光触媒として機能する二酸化チタンの表面積
を大きくできるという利点がある。
融性樹脂多孔質体を平膜状で使用する場合、機械的強度
が高い網目状のもの、例えばガラス繊維布の層をラミネ
ートで一体化することにより、延伸、変形されにくい光
触媒担持シートを提供するこができる。こうして作成し
た光触媒担持シートは延伸等によって光触媒機能性物質
が剥離することがないものである。また二酸化チタンと
樹脂を混合して成形した場合と違って、二酸化チタンが
樹脂にめり込んでいない大部分は表面に露出している状
態となり、光触媒として機能する二酸化チタンの表面積
を大きくできるという利点がある。
【０００９】
【発明の実施の形態】次に、本発明を具体的な実施の形
態を挙げて詳細に説明する。本発明の光触媒担持体で
は、熱溶融性樹脂多孔質体を基材とするが、該熱溶融性
樹脂としては、二酸化チタンが生成する活性酸素の分解
力を考慮すると、耐酸化性を有する必要があるため、特
にフッ素樹脂を用いることが適切である。具体的には、
熱溶融性フッ素樹脂として、テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロエチレン共重合体（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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
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（ＥＰＡ）、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）等が用いられる。また前記熱
溶融性フッ素樹脂、なかでもＰＦＡやＦＥＰは光触媒作
用で必要とされる３８５ｎｍの光（紫外線）をよく透過
させる性質を有しており、こうした光触媒担持体の基材
として好適なものである。さらにこれらの熱溶融性フッ
素樹脂は、その溶融粘度がおおよそ１０2 〜１０7 ポア
ズの範囲にあり、一般の高分子材料と同様に、その融解
は低分子物質のようにシャープでなく、ある程度広い温
度範囲でおこるため、熱を加えることによって多孔質体
の孔を潰さない程度にほどよく樹脂を軟化させることが
できる。
態を挙げて詳細に説明する。本発明の光触媒担持体で
は、熱溶融性樹脂多孔質体を基材とするが、該熱溶融性
樹脂としては、二酸化チタンが生成する活性酸素の分解
力を考慮すると、耐酸化性を有する必要があるため、特
にフッ素樹脂を用いることが適切である。具体的には、
熱溶融性フッ素樹脂として、テトラフルオロエチレン−
ヘキサフルオロエチレン共重合体（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（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサ
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（ＥＰＡ）、テトラフルオロエチレン−エチ
レン共重合体（ＥＴＦＥ）等が用いられる。また前記熱
溶融性フッ素樹脂、なかでもＰＦＡやＦＥＰは光触媒作
用で必要とされる３８５ｎｍの光（紫外線）をよく透過
させる性質を有しており、こうした光触媒担持体の基材
として好適なものである。さらにこれらの熱溶融性フッ
素樹脂は、その溶融粘度がおおよそ１０2 〜１０7 ポア
ズの範囲にあり、一般の高分子材料と同様に、その融解
は低分子物質のようにシャープでなく、ある程度広い温
度範囲でおこるため、熱を加えることによって多孔質体
の孔を潰さない程度にほどよく樹脂を軟化させることが
できる。
【００１０】基材として用いられる前記フッ素樹脂の多
孔質体を得る方法については、熱溶融性フッ素樹脂粒子
と有機溶剤に可溶な熱可塑性樹脂を、有機溶剤に可溶な
熱可塑性樹脂の融点以上であって、熱溶融性フッ素樹脂
の融点以下の温度で加熱し、場合によっては加熱と同時
に加圧及び剪断力をかけて成形し、つぎに熱溶融性フッ
素樹脂の融点以上において加熱処理した後に有機溶剤に
可溶な樹脂を有機溶剤により溶出除去することで熱溶融
性フッ素樹脂の多孔質体を得ることができるのである。
また、この製造過程において、熱溶融性フッ素樹脂の融
点以下の温度で加熱成形する際に、シート状に成形し、
さらにこのシートとシートとの間にガラス繊維布を挟持
させ一体化し、つぎに熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に
おいて加熱処理した後に、有機溶剤に可溶な樹脂を有機
溶剤によって溶出除去することにより、ガラス繊維布で
補強された熱溶融性フッ素樹脂多孔質シートを得ること
ができる。
孔質体を得る方法については、熱溶融性フッ素樹脂粒子
と有機溶剤に可溶な熱可塑性樹脂を、有機溶剤に可溶な
熱可塑性樹脂の融点以上であって、熱溶融性フッ素樹脂
の融点以下の温度で加熱し、場合によっては加熱と同時
に加圧及び剪断力をかけて成形し、つぎに熱溶融性フッ
素樹脂の融点以上において加熱処理した後に有機溶剤に
可溶な樹脂を有機溶剤により溶出除去することで熱溶融
性フッ素樹脂の多孔質体を得ることができるのである。
また、この製造過程において、熱溶融性フッ素樹脂の融
点以下の温度で加熱成形する際に、シート状に成形し、
さらにこのシートとシートとの間にガラス繊維布を挟持
させ一体化し、つぎに熱溶融性フッ素樹脂の融点以上に
おいて加熱処理した後に、有機溶剤に可溶な樹脂を有機
溶剤によって溶出除去することにより、ガラス繊維布で
補強された熱溶融性フッ素樹脂多孔質シートを得ること
ができる。
【００１１】このようにして得た前記熱溶融性フッ素樹
脂多孔質体またはガラス繊維布で補強された熱溶融性フ
ッ素樹脂多孔質体に二酸化チタン微粒子を水に分散させ
た液を含浸させた後、乾燥するか、あるいは二酸化チタ
ン微粒子の原料となるチタン化合物をゾル−ゲル法によ
り、直接、前記熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に反応させ
ることにより、多孔質体の孔および／または表面に二酸
化チタンを被覆させる。ついで該熱溶融性フッ素樹脂の
融点より３０℃〜８０℃低い温度で加熱する。これによ
って、熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に被覆されていた二
酸化チタンは強固な結合力によって該多孔質体に担持さ
れるようになる。これは、熱溶融性フッ素樹脂多孔質体
の表面及び孔壁が軟化すると同時に孔全体が二酸化チタ
ンを包含するように若干収縮して、樹脂表面及び孔に被
覆されている二酸化チタンが樹脂内部に、いくぶんもぐ
り込むことにより投錨効果が生じて強い結合力が得られ
るものと推測される。したがって、この場合の温度設定
は、樹脂表面が軟化する温度であり、これが低すぎると
二酸化チタンを樹脂に強固な結合力で担持させることが
できず、高すぎると完全に融解して孔を潰してしまうた
め、使用する熱溶融性フッ素樹脂に対応して、該フッ素
樹脂の表面が軟化する程度の温度条件に設定する必要が
ある。
脂多孔質体またはガラス繊維布で補強された熱溶融性フ
ッ素樹脂多孔質体に二酸化チタン微粒子を水に分散させ
た液を含浸させた後、乾燥するか、あるいは二酸化チタ
ン微粒子の原料となるチタン化合物をゾル−ゲル法によ
り、直接、前記熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に反応させ
ることにより、多孔質体の孔および／または表面に二酸
化チタンを被覆させる。ついで該熱溶融性フッ素樹脂の
融点より３０℃〜８０℃低い温度で加熱する。これによ
って、熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に被覆されていた二
酸化チタンは強固な結合力によって該多孔質体に担持さ
れるようになる。これは、熱溶融性フッ素樹脂多孔質体
の表面及び孔壁が軟化すると同時に孔全体が二酸化チタ
ンを包含するように若干収縮して、樹脂表面及び孔に被
覆されている二酸化チタンが樹脂内部に、いくぶんもぐ
り込むことにより投錨効果が生じて強い結合力が得られ
るものと推測される。したがって、この場合の温度設定
は、樹脂表面が軟化する温度であり、これが低すぎると
二酸化チタンを樹脂に強固な結合力で担持させることが
できず、高すぎると完全に融解して孔を潰してしまうた
め、使用する熱溶融性フッ素樹脂に対応して、該フッ素
樹脂の表面が軟化する程度の温度条件に設定する必要が
ある。
【００１２】前記のような過程を経て二酸化チタンは熱
溶融性フッ素樹脂多孔質体に強固な結合力をもって担持
される。また、二酸化チタンは樹脂表面付近あるいは孔
内においてわずかにもぐり込む程度の大きな露出表面を
もって存在しているため、光触媒作用を有する二酸化チ
タンの表面積を有効に利用することができるのである。
溶融性フッ素樹脂多孔質体に強固な結合力をもって担持
される。また、二酸化チタンは樹脂表面付近あるいは孔
内においてわずかにもぐり込む程度の大きな露出表面を
もって存在しているため、光触媒作用を有する二酸化チ
タンの表面積を有効に利用することができるのである。
【００１３】また、熱溶融性フッ素樹脂多孔質自体に特
に優れた親水性が要求される場合は、二酸化チタンを被
覆させる前に二酸化珪素等の強い親水性を持つ無機物の
微粒子の分散液を前記熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に含
浸させて乾燥した後、熱処理するか、二酸化珪素粉末物
質の原料液を含浸させた後、ゾル−ゲル法によって粉末
化および粉末を結合させることにより、前記熱溶融性フ
ッ素樹脂多孔質体に二酸化珪素を被覆して親水化処理を
おこなってもよい。特に基材として、ＥＴＦＥを使用す
る場合は、二酸化珪素を被覆することは親水性を良くす
ることだけでなく、二酸化チタンが有する強力な光触媒
作用によってＥＴＦＥが侵されることを防ぐ効果があ
る。これは、二酸化珪素の層が二酸化チタンとＥＴＦＥ
の間に介在するために、ＥＦＴＥが直接二酸化チタンの
作用を受けにくくなるためである。
に優れた親水性が要求される場合は、二酸化チタンを被
覆させる前に二酸化珪素等の強い親水性を持つ無機物の
微粒子の分散液を前記熱溶融性フッ素樹脂多孔質体に含
浸させて乾燥した後、熱処理するか、二酸化珪素粉末物
質の原料液を含浸させた後、ゾル−ゲル法によって粉末
化および粉末を結合させることにより、前記熱溶融性フ
ッ素樹脂多孔質体に二酸化珪素を被覆して親水化処理を
おこなってもよい。特に基材として、ＥＴＦＥを使用す
る場合は、二酸化珪素を被覆することは親水性を良くす
ることだけでなく、二酸化チタンが有する強力な光触媒
作用によってＥＴＦＥが侵されることを防ぐ効果があ
る。これは、二酸化珪素の層が二酸化チタンとＥＴＦＥ
の間に介在するために、ＥＦＴＥが直接二酸化チタンの
作用を受けにくくなるためである。
【００１４】光触媒物質としては、二酸化チタン以外の
他に、例えば、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化カドミウム、セ
レン化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等があげら
れる。これらの光触媒は単独あるいは２種類以上併用し
ても差し支えない。
他に、例えば、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化カドミウム、セ
レン化カドミウム、チタン酸ストロンチウム等があげら
れる。これらの光触媒は単独あるいは２種類以上併用し
ても差し支えない。
【００１５】熱溶融性フッ素樹脂多孔質体の親水化とし
て用いる無機酸化物としては、二酸化珪素の他に、酸化
アルミニウム、酸化ジルコニウム等があるが、親水化機
能を有し、光触媒作用に侵されず、なおかつ前記二酸化
珪素と同様の機能を果たす物質であれば、特に制限され
ることはない。
て用いる無機酸化物としては、二酸化珪素の他に、酸化
アルミニウム、酸化ジルコニウム等があるが、親水化機
能を有し、光触媒作用に侵されず、なおかつ前記二酸化
珪素と同様の機能を果たす物質であれば、特に制限され
ることはない。
【００１６】光触媒担持体の形状は、基材として用いら
れる熱溶融性フッ素樹脂多孔質体が成形されうる形状で
あれば、平膜状でも中空糸状でもよいのであって、特に
制限されない。
れる熱溶融性フッ素樹脂多孔質体が成形されうる形状で
あれば、平膜状でも中空糸状でもよいのであって、特に
制限されない。
【００１７】また、熱溶融性フッ素樹脂多孔質体の補強
として用いられる網目状材料はガラス繊維布に限られる
ものではなく、二酸化チタンの光触媒作用に侵されない
もので、機械強度が優れて該熱溶融性フッ素樹脂多孔質
体にラミネート可能な材料であればよく、その備えられ
る部位についても用途に応じて自由に変更できるもので
ある。
として用いられる網目状材料はガラス繊維布に限られる
ものではなく、二酸化チタンの光触媒作用に侵されない
もので、機械強度が優れて該熱溶融性フッ素樹脂多孔質
体にラミネート可能な材料であればよく、その備えられ
る部位についても用途に応じて自由に変更できるもので
ある。
【００１８】
【実施例】つぎに、実施例について以下に説明する。
【００１９】（実施例１）ＰＦＡの水性ディスパ−ジョ
ン（ダイニオン、ＰＦＡ６９１０Ｎ、固形分２３重量
％）１．０kgおよびテトラフルオロエチレン−フッ化ビ
ニリデン共重合体（ダイキン工業、ネオフロンＶＤＦ、
以下ＶＤＦという）の１０重量％アセトン溶液８．２kg
を室温で混合し、ゲル化させ、固形分を取り出し乾燥さ
せた。ついで、固形分を２軸押出機でダイ温度１６０℃
でペレットにした。このペレットを先端にスリットダイ
を備えた１軸押出機によって、ダイ温度２００℃で溶融
押し出しをして厚さ約０．１４mmのシート状に成形し
た。
ン（ダイニオン、ＰＦＡ６９１０Ｎ、固形分２３重量
％）１．０kgおよびテトラフルオロエチレン−フッ化ビ
ニリデン共重合体（ダイキン工業、ネオフロンＶＤＦ、
以下ＶＤＦという）の１０重量％アセトン溶液８．２kg
を室温で混合し、ゲル化させ、固形分を取り出し乾燥さ
せた。ついで、固形分を２軸押出機でダイ温度１６０℃
でペレットにした。このペレットを先端にスリットダイ
を備えた１軸押出機によって、ダイ温度２００℃で溶融
押し出しをして厚さ約０．１４mmのシート状に成形し
た。
【００２０】さらに前記シートを約１６０℃に加熱した
ロールプレスに通すことにより、シート厚を初期状態の
厚さから約７０％の厚さまで圧延する。この操作によ
り、最終的に得られるＰＦＡ多孔質体はＰＦＡ粒子がや
や繊維状化して結合した三次元網目構造体となる。
ロールプレスに通すことにより、シート厚を初期状態の
厚さから約７０％の厚さまで圧延する。この操作によ
り、最終的に得られるＰＦＡ多孔質体はＰＦＡ粒子がや
や繊維状化して結合した三次元網目構造体となる。
【００２１】ついで前記シートを３２０℃の電気炉で約
２０秒間加熱した後、アセトンに浸漬させてＶＤＦを溶
出除去した。こうして得られたＰＦＡ多孔質シートは前
記に示したような三次元網目構造体で空隙率８０％、厚
さ０．１mmであった。
２０秒間加熱した後、アセトンに浸漬させてＶＤＦを溶
出除去した。こうして得られたＰＦＡ多孔質シートは前
記に示したような三次元網目構造体で空隙率８０％、厚
さ０．１mmであった。
【００２２】つぎに、二酸化チタン分散液（多木化学製
タイノックＣＺＧ−２２１、二酸化チタン平均粒子径：
数nm）４００g を予め水１６０g とイソプロパノール２
４０g と界面活性剤（３Ｍ製ＦＣ−１７０Ｃ）の１重量
％水溶液５g を混合した液に加えて処理液１を作成し
た。処理液１に前記ＰＦＡ多孔質シートを浸漬させる
か、あるいは処理液１をスプレーを使用して、前記ＰＦ
Ａ多孔質シートに吹きつけることによって、シートの孔
内に二酸化チタン分散液を含浸させた。つぎに、このＰ
ＦＡ多孔質シートを１００℃以下の温風により乾燥した
後、水で洗浄してから再び乾燥した。このようにして得
られた二酸化チタンを担持させたＰＦＡ多孔質シートを
電気炉を用いて、２７０℃〜２９０℃の温度条件で加熱
した。
タイノックＣＺＧ−２２１、二酸化チタン平均粒子径：
数nm）４００g を予め水１６０g とイソプロパノール２
４０g と界面活性剤（３Ｍ製ＦＣ−１７０Ｃ）の１重量
％水溶液５g を混合した液に加えて処理液１を作成し
た。処理液１に前記ＰＦＡ多孔質シートを浸漬させる
か、あるいは処理液１をスプレーを使用して、前記ＰＦ
Ａ多孔質シートに吹きつけることによって、シートの孔
内に二酸化チタン分散液を含浸させた。つぎに、このＰ
ＦＡ多孔質シートを１００℃以下の温風により乾燥した
後、水で洗浄してから再び乾燥した。このようにして得
られた二酸化チタンを担持させたＰＦＡ多孔質シートを
電気炉を用いて、２７０℃〜２９０℃の温度条件で加熱
した。
【００２３】前記のようにして二酸化チタンを担持した
ＰＦＡ多孔質シートと、比較サンプルとして延伸多孔質
ＰＴＦＥに二酸化チタンをゾル−ゲル法によりコーティ
ングしたものを作成して、両者の二酸化チタンが担持さ
れている結合力の比較実験をおこなった。実験方法は両
者の表面に同面積の粘着テープ（セロテープ）を貼り付
けた後、その粘着テープを引き剥がすことによって、粘
着層表面にどの程度の二酸化チタンが付着するか調べ
た。その結果、本発明による実施例１において、二酸化
チタンを担持したＰＦＡ多孔質シートから引き剥がした
粘着テープの粘着層表面には二酸化チタンが付着してい
ることはなかったが、比較例の二酸化チタンを延伸多孔
質ＰＴＦＥに担持したものから引き剥がした粘着テープ
の粘着層には、粘着層表面全体に二酸化チタンの付着が
みられた。
ＰＦＡ多孔質シートと、比較サンプルとして延伸多孔質
ＰＴＦＥに二酸化チタンをゾル−ゲル法によりコーティ
ングしたものを作成して、両者の二酸化チタンが担持さ
れている結合力の比較実験をおこなった。実験方法は両
者の表面に同面積の粘着テープ（セロテープ）を貼り付
けた後、その粘着テープを引き剥がすことによって、粘
着層表面にどの程度の二酸化チタンが付着するか調べ
た。その結果、本発明による実施例１において、二酸化
チタンを担持したＰＦＡ多孔質シートから引き剥がした
粘着テープの粘着層表面には二酸化チタンが付着してい
ることはなかったが、比較例の二酸化チタンを延伸多孔
質ＰＴＦＥに担持したものから引き剥がした粘着テープ
の粘着層には、粘着層表面全体に二酸化チタンの付着が
みられた。
【００２４】（実施例２）ＰＦＡの水性ディスパージョ
ン（ダイニオン、ＰＦＡ６９１０Ｎ、固形分２３重量
％）１．６kgとＶＤＦの１０重量％アセトン溶液７．６
kgとを室温で混合してゲル化させ、固形分を取り出し乾
燥させた。ついで、固形分を２軸押出機でダイ温度１６
０℃でペレットにした。このペレットを先端にスリット
ダイを備えた１軸押出機によって、ダイ温度２００℃で
溶融押し出しをしてシート状に成形した後、約１６０℃
に加熱したロールプレスに前記シートを通すことによ
り、厚さ約０．０５mmのシートを成形した。
ン（ダイニオン、ＰＦＡ６９１０Ｎ、固形分２３重量
％）１．６kgとＶＤＦの１０重量％アセトン溶液７．６
kgとを室温で混合してゲル化させ、固形分を取り出し乾
燥させた。ついで、固形分を２軸押出機でダイ温度１６
０℃でペレットにした。このペレットを先端にスリット
ダイを備えた１軸押出機によって、ダイ温度２００℃で
溶融押し出しをしてシート状に成形した後、約１６０℃
に加熱したロールプレスに前記シートを通すことによ
り、厚さ約０．０５mmのシートを成形した。
【００２５】約１０cmｘ２０cmの大きさにした前記シー
トを２枚準備し、この２枚のシートの間に厚さ０．０５
mmのガラス繊維布（有沢製作所製 Ｅガラス）を挟持さ
せてから、２２０℃の温度条件下でシートの厚さ方向に
約５〜１０MPa の圧力をプレスにより加えて一体化し
た。
トを２枚準備し、この２枚のシートの間に厚さ０．０５
mmのガラス繊維布（有沢製作所製 Ｅガラス）を挟持さ
せてから、２２０℃の温度条件下でシートの厚さ方向に
約５〜１０MPa の圧力をプレスにより加えて一体化し
た。
【００２６】前記の一体化したシートを恒温槽中で２３
０℃で１分間予備加熱した後、３００℃で３分間加熱し
た。ついで、この加熱処理した一体化シートをアセトン
中に浸漬して、ＶＤＦを溶出除去した。
０℃で１分間予備加熱した後、３００℃で３分間加熱し
た。ついで、この加熱処理した一体化シートをアセトン
中に浸漬して、ＶＤＦを溶出除去した。
【００２７】前記のとおりに作成したガラス繊維布付Ｐ
ＦＡ多孔質シートに、実施例１と同様の方法により、処
理液１を含浸させた後、１００℃以下の温風により乾燥
してから水で洗浄し、再び乾燥した。つぎに、この二酸
化チタンを担持したガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シート
を電気炉を用いて、２７０℃〜２９０℃の温度条件で加
熱した。
ＦＡ多孔質シートに、実施例１と同様の方法により、処
理液１を含浸させた後、１００℃以下の温風により乾燥
してから水で洗浄し、再び乾燥した。つぎに、この二酸
化チタンを担持したガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シート
を電気炉を用いて、２７０℃〜２９０℃の温度条件で加
熱した。
【００２８】このようにして得られた二酸化チタンを担
持したガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートは、上下層が
空隙率７０％のＰＦＡ多孔質膜で、その中間層にガラス
繊維布を備えた一体化積層体であり、その機械的強度は
面方向の縦横の引張強度がシート幅２５mm当たり１０kg
f であった。また、実施例１と同様に二酸化チタンはガ
ラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートに強固な結合力をもっ
て担持されているものであった。
持したガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートは、上下層が
空隙率７０％のＰＦＡ多孔質膜で、その中間層にガラス
繊維布を備えた一体化積層体であり、その機械的強度は
面方向の縦横の引張強度がシート幅２５mm当たり１０kg
f であった。また、実施例１と同様に二酸化チタンはガ
ラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートに強固な結合力をもっ
て担持されているものであった。
【００２９】（実施例３）実施例２と同様の方法によ
り、ＰＦＡの混合比率をかえてＰＦＡ多孔質層が空隙率
６０％の二酸化チタンを担持したガラス繊維布付ＰＦＡ
多孔質シートを作成した。
り、ＰＦＡの混合比率をかえてＰＦＡ多孔質層が空隙率
６０％の二酸化チタンを担持したガラス繊維布付ＰＦＡ
多孔質シートを作成した。
【００３０】（実施例４）実施例２と同様の方法によ
り、処理液１を含浸する前段階のＰＦＡ多孔質層が空隙
率７０％のガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートを作成し
た。
り、処理液１を含浸する前段階のＰＦＡ多孔質層が空隙
率７０％のガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートを作成し
た。
【００３１】ついで、二酸化珪素の分散液（触媒化学製
オスカル、二酸化珪素３０重量％−メタノール）８００
g にメタノール７２００g を加え、この液にさらに界面
活性剤（３Ｍ製ＦＣ−１７０Ｃ）を８０g 添加して処理
液２を作成した。前記ガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シー
トを処理液２に浸漬させて、二酸化珪素をシートの孔内
に含浸させた。つぎに、該シートを８０℃で乾燥した
後、さらに１５０℃に加熱して二酸化珪素をガラス繊維
布付ＰＦＡ多孔質シートに担持させた。
オスカル、二酸化珪素３０重量％−メタノール）８００
g にメタノール７２００g を加え、この液にさらに界面
活性剤（３Ｍ製ＦＣ−１７０Ｃ）を８０g 添加して処理
液２を作成した。前記ガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シー
トを処理液２に浸漬させて、二酸化珪素をシートの孔内
に含浸させた。つぎに、該シートを８０℃で乾燥した
後、さらに１５０℃に加熱して二酸化珪素をガラス繊維
布付ＰＦＡ多孔質シートに担持させた。
【００３２】二酸化珪素を担持させたガラス繊維布付Ｐ
ＦＡ多孔質シートに、実施例１と同様の方法で処理液１
を含浸させた後、１００℃以下の温風により乾燥してか
ら水で洗浄し、再び乾燥した。つぎにこの二酸化珪素を
担持させたうえに二酸化チタンを含浸させたガラス繊維
布付ＰＦＡ多孔質シートを電気炉を用いて、２７０℃〜
２９０℃の温度条件で加熱した。こうして二酸化珪素を
担持したうえに二酸化チタンを担持させたガラス繊維布
付ＰＦＡ多孔質（空隙率７０％）シートを作成した。
ＦＡ多孔質シートに、実施例１と同様の方法で処理液１
を含浸させた後、１００℃以下の温風により乾燥してか
ら水で洗浄し、再び乾燥した。つぎにこの二酸化珪素を
担持させたうえに二酸化チタンを含浸させたガラス繊維
布付ＰＦＡ多孔質シートを電気炉を用いて、２７０℃〜
２９０℃の温度条件で加熱した。こうして二酸化珪素を
担持したうえに二酸化チタンを担持させたガラス繊維布
付ＰＦＡ多孔質（空隙率７０％）シートを作成した。
【００３３】実施例２、実施例３および実施例４に示し
た試料による光触媒作用の効果測定をおこなった。測定
方法は３種類の前記シートを３０cm2 に切り取り、メチ
レンブルー５０ppm 水溶液３０mlに浸漬し、紫外線（紫
外線強度３０mW／cm2 ）を１時間を照射した。その結
果、メチレンブルーの濃度は表１のように変化した。こ
の表１から、ガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートに担持
された二酸化チタンの光触媒作用によってメチレンブル
ーが分解されていることが確認できる。また、実施例３
の試料より実施例２の試料の方がメチンブルーの分解量
が多く、空隙率が大きいぶんだけ二酸化チタンの光触媒
作用における有効面積が大きいことが推測できる。さら
に、実施例２と実施例４の比較から二酸化珪素を担持さ
せた試料の方がよりメチレンブルーの分解量が多いこと
がわかり、このことから二酸化珪素を担持させたことに
より、メチレンブルー水溶液が浸透しやすくなり、分解
効率が良くなったことが推測できる。
た試料による光触媒作用の効果測定をおこなった。測定
方法は３種類の前記シートを３０cm2 に切り取り、メチ
レンブルー５０ppm 水溶液３０mlに浸漬し、紫外線（紫
外線強度３０mW／cm2 ）を１時間を照射した。その結
果、メチレンブルーの濃度は表１のように変化した。こ
の表１から、ガラス繊維布付ＰＦＡ多孔質シートに担持
された二酸化チタンの光触媒作用によってメチレンブル
ーが分解されていることが確認できる。また、実施例３
の試料より実施例２の試料の方がメチンブルーの分解量
が多く、空隙率が大きいぶんだけ二酸化チタンの光触媒
作用における有効面積が大きいことが推測できる。さら
に、実施例２と実施例４の比較から二酸化珪素を担持さ
せた試料の方がよりメチレンブルーの分解量が多いこと
がわかり、このことから二酸化珪素を担持させたことに
より、メチレンブルー水溶液が浸透しやすくなり、分解
効率が良くなったことが推測できる。
【００３４】
【表１】
【００３５】実施例２の試料および実施例４の試料にお
けるシートの透水量の比較測定結果を表２に示す。測定
方法は、各々２種類のシートを２５cm2 に切り取り、こ
のシートを通して水を０．５kgf の圧力で透過させた際
の透水量を測定した。この表２の結果からわかるよう
に、二酸化珪素および二酸化チタンを担持したガラス繊
維布付多孔質ＰＦＡ（空隙率７０％）シートは二酸化チ
タンのみを担持したものに比べて、多孔質ＰＦＡ層の孔
径が小径でありながら高い透水量を示しており、実際に
親水性が向上していることがわかる。
けるシートの透水量の比較測定結果を表２に示す。測定
方法は、各々２種類のシートを２５cm2 に切り取り、こ
のシートを通して水を０．５kgf の圧力で透過させた際
の透水量を測定した。この表２の結果からわかるよう
に、二酸化珪素および二酸化チタンを担持したガラス繊
維布付多孔質ＰＦＡ（空隙率７０％）シートは二酸化チ
タンのみを担持したものに比べて、多孔質ＰＦＡ層の孔
径が小径でありながら高い透水量を示しており、実際に
親水性が向上していることがわかる。
【００３６】
【表２】
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G069 AA01 AA03 AA08 AA11 BA01A BA02A BA02B BA04A BA04B BA05A BA14A BA14B BA22A BA22B BA48A BB04A BB06A BB20A BC12A BC35A BC36A BC50A BC66A BD09A BE34A BE34B CA10 DA05 EA07 EA11 EB10 EB11 EB12Y ED01 FA02 FB14 FB24 FB29 FB71
Claims (3)
- 【請求項１】 熱溶融性樹脂多孔質体の表面および／ま
たは孔に光触媒機能を有する物質が担持されていること
を特徴とする光触媒担持体。 - 【請求項２】 請求項１の光触媒担持体において、光触
媒担持体層が網目状の層を備えていることを特徴とする
光触媒担持積層体。 - 【請求項３】 熱溶融性樹脂多孔質体の表面および／ま
たは孔に光触媒機能を有する物質を被覆した後、これを
加熱して前記熱溶融性樹脂多孔質体を収縮させると同時
に樹脂表面を軟化させて前記光触媒機能を有する物質を
樹脂に担持させることを特徴とした光触媒担持体の製造
方法。
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