JP2001303434A - 光触媒含有スラリー - Google Patents
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Abstract
ら光触媒機能を有する光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒子
スラリー及び該スラリーからなる繊維又は紙処理剤を提
供する。 【解決手段】 平均粒子径0.01μm〜3μmのアル
ミノ珪酸塩微粒子の水性媒体懸濁液に、水溶性カチオン
界面活性剤と平均粒径300nm以下の光触媒を混合す
ることによって得られる光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒
子スラリー。前記光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒子スラ
リーからなる繊維又は紙処理剤。
Description
消臭性、防汚性、抗菌性等を兼ね備え、繊維、紙等に加
工しても繊維、紙等の劣化を生じさせない光触媒含有ア
ルミノ珪酸塩微粒子スラリー及び該スラリーからなる繊
維又は紙処理剤に関するものである。
ズアップされており、生活環境、特に不快な臭気や細菌
に対する意識が向上してきている。そのため防臭、抗菌
を有する素材として光触媒が着目されている。この光触
媒を繊維、紙等に加工する方法としては、コーティング
法や混練法が有る。前者では光触媒に対して比較的安定
なフッ素樹脂等を用いる方法(特開平8−74171号
公報)が提案され、後者では光触媒として微粒子二酸化
チタン等を用いる方法(特開平10−8327号公報)
が提案されている。しかし、コーティング法の場合、バ
インダーを用いた時、バインダーが光触媒により劣化し
黄変するという問題が有る。また、混練法の場合、光触
媒の持つ酸化力により繊維が劣化する問題点が有る。
を解決するべく、バインダーの黄変や繊維の劣化を抑制
しながら光触媒機能を有する光触媒含有アルミノ珪酸塩
微粒子スラリー及び該スラリーからなる繊維又は紙処理
剤を提供することをその課題とする。
を解決するため鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成す
るに至った。即ち、本発明によれば、平均粒子径0.0
1μm〜3μmのアルミノ珪酸塩微粒子の水性媒体懸濁
液に、水溶性カチオン界面活性剤と平均粒径300nm
以下の光触媒を混合することによって得られる光触媒含
有アルミノ珪酸塩微粒子スラリーが提供される。また、
本発明によれば、前記光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒子
スラリーからなる繊維又は紙処理剤が提供される。
説明する。本発明の光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒子ス
ラリーは、平均粒子径0.01μm〜3μmのアルミノ
珪酸塩に水中で媒体光触媒微粒子を担持させてなるもの
である。ここで、アルミノ珪酸塩は本願と同一の出願人
による特開平11−76835号公報記載のものと同一
である。即ち、アルミノ珪酸塩の組成としてはSi
O2:5〜80モル%、MOn/2:5〜65モル%、Al
2O3:1〜60モル%が好ましく、更にはSiO2:1
0〜70モル%、MOn/2:10〜60%、Al2O3:
1〜50%が好ましい。ここで、Mは亜鉛、銅、銀、コ
バルト、ニッケル、鉄等の重金属であり、nはMのモル
加重平均原子価である。好ましくは、Mは亜鉛である。
該アルミノ珪酸塩の粒子径としては0.01〜3μmが
好ましく、更に好ましくは0.1〜2.5μmである。
平均粒子径が3μmを越えると繊維、紙等に付着させた
場合、風合いを損なう。0.01μm未満では光触媒を
担持出来ない。本発明では、原料アルミノ珪酸塩の平均
粒子径を0.01〜3μmに予め調整する必要がある。
例えば、湿式粉砕や乾式粉砕により一度粉砕を行ってか
ら使用しなければならない。この時の粉砕方法としては
ジェットミル粉砕やボールミル粉砕等が挙げられるが、
特に限定されるものではない。
使用することができる。この光触媒の平均粒径は300
nm以下、好ましくは200nm以下である。その下限
値は、通常、1nmである。この光触媒としては、酸化
チタンや、酸化チタンを含む混合物、例えば、酸化チタ
ンと酸化亜鉛及び/又は酸化タングステンとを組み合わ
せたものが好適で有る。
(25℃)で少なくとも1%の割合で水に溶解するカチ
オン界面活性剤が用いられる。好ましくは、下記一般式
(1)で示されるものである。
もよい直鎖状もしくは分岐鎖状の飽和又は不飽和脂肪族
炭化水素基である。R2、R3、R4はR1と同一である
か、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基もしくはヒ
ドロキシアルキル基である。X-はハロゲン化物イオ
ン、酢酸やクエン酸等の有機酸陰イオンを表わす。この
様なカチオン界面活性剤としては、ラウリルトリメチル
アンモニムクロライド、オクチルトリメチルアンモニウ
ムクロライド、オクチルアンモニウムクロライド等が好
ましく用いられる。
スラリーの調製法としては、特に制限はないが、以下の
方法が好ましい。アルミノ珪酸塩微粒子を含む懸濁液を
作成する際の水性媒体としては特に制限はなく、好まし
くは水が用いられる。この懸濁液中の混合比率は重量比
で水:アルミノ珪酸塩=100:1〜1:3、好ましく
は100:1〜1:1である。この懸濁液に添加するカ
チオン界面活性剤の割合は、アルミノ珪酸塩:カチオン
界面活性剤の重量比で、100:0.1〜1:10好ま
しくは100:0.5〜1:3である。懸濁液のpHは
特に制限が無く、効率良く光触媒を担時させるため、ア
ンモニア水や塩酸等でpH調整することもできる。本発
明のスラリーを好ましく調製するためには、所定量のア
ルミノ珪酸塩を含む水性懸濁液に、該カチオン界面活性
剤を添加し、常温〜50℃で数分〜数時間混合する。次
いで、この懸濁液中に、撹拌しながら光触媒を添加す
る。添加する光触媒は微粉状であってもスラリー状であ
っても構わない。光触媒の添加量はアルミノ珪酸塩に対
して0.01〜100%、好ましくは0.02〜50
%、より好ましくは0.1〜50%、更に好ましくは
0.2〜30%である。光触媒含有率が少ない場合、性
能が十分に発現されず、100%を超えても光触媒効果
の向上は得られにくい。また、この際の混合時の温度、
圧力に関しては特に制限は無い。混合時間についても制
限は無く、通常1時間程度で充分である。得られた光触
媒含有アルミノ珪酸塩微粒子スラリーはそのまま製品と
することができる。
スラリーを、繊維、紙等に応用させる方法としては特に
制限はないが、繊維の場合、例えば該スラリー又はバイ
ンダーを含んだ該スラリーに浸漬するか、繊維に湿式紡
糸法、乾湿式紡糸法等により練り込むことができる。こ
の場合、バインダーの種類としては特に制限は無く、ア
クリル系やウレタン系等が有る。繊維の種類についても
特に制限は無く、アクリル系、ポリビニルアルコール
系、酢酸セルロース系、レーヨン系等が有る。また、本
発明の処理剤は、スラリーであるため、スプレーや塗料
のような形態としても使用可能である。本発明のスラリ
ーは、紙に対しても適用することができる。この場合、
スラリーは、好ましくはスプレー塗布やカレンダー塗布
等により塗布される。前記繊維には、糸、不織布、編布
及び各種繊維製品が包含される。前記紙には、各種パル
プ紙及び各種紙製品が包含される。
繊維や紙等の製品中に含まれるバインダー等の添加成分
を劣化させること無く、繊維や紙に抗菌性や防臭性を付
与させることができる。また、本発明のスラリーは、カ
チオン界面活性剤を含んでいるので、繊維、紙に対して
柔軟性や帯電防止性をも付与することができる。
具体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定される
もので無い。
含有アルミノ珪酸塩微粒子スラリー)を下記の様にして
調製した。尚、アルミノ珪酸塩としては、ライオン(株)
製の「ライオナイトSF(SiO2:52モル%、Zn
O:32モル%、Al2O3:16モル%)」をボールミ
ルで粉砕したものを使用した。この場合、粉砕後の平均
粒子径が1.01μmのもの(粉体A)と3.72μm
のもの(粉体B:比較例)を調製した。平均粒子径はコ
ールターカウンター(株)製の粒度分布測定装置LS23
0で測定した。水563gに上記アルミノ珪酸塩13
9.6gとカチオン界面活性剤(ラウリルトリメチルア
ンモニウムクロライド)6.97gを添加し、室温で1
時間撹拌した。その後、光触媒(酸化チタン)(石原テ
クノ(株)製 ST−01 平均粒径7nm)を1.39
6g添加し、室温で1時間撹拌した。次に上記分散液
(固形分20%)6%とボンコートAB885(大日本
インキ(株)製、アクリル樹脂)1.5%、水92.5%
を混合し、処理液を調製した。この処理液に市販の肌シ
ャツを浸漬し、ローラーで液を搾り取った後、乾燥させ
た。得られた上記処理布を下記方法により性能評価を行
った。
600mlのバイアル瓶に入れて密栓した。このバイア
ル瓶に70ppmのアンモニアまたは50ppmのホル
ムアルデヒドをシリンジにより添加し、0.5mW/c
m2の紫外線を3時間照射した後、それぞれのガス濃度
を検知管により測定した。また、未処理の肌シャツを用
いて同様に処理して、それぞれのガス濃度を測定した。
結果を表1に示す。
4時間大気中に放置して、3時間日光に暴露した。その
後、フードスタンプ(一般細菌用標準寒天培地 日水製
薬株式会社)を用いて肌シャツ上の生菌を採取し、培養
後のコロニーの面積により、下記基準で抗菌性を判定し
た。結果を表2に示す。 ○:コロニーの発生なし ×:コロニーがかなり発生
布を太陽光に照射させ、損傷の程度を下記基準で評価し
た。結果を表3に示す。 ○:損傷なし ×:損傷あり
理布をそれぞれ10名のパネラーに着用させ、シャツの
風合いの程度を確認した。
ルミノ珪酸塩微粒子スラリーで処理した繊維製品は、優
れた消臭性や抗菌性といった光触媒機能を有し、繊維の
劣化を生じさせず、かつ繊維の風合いにも好結果を与え
ることが出来ることが確認できた。また、本発明のスラ
リーは紙(紙製品を含む)に対しても同様に適用するこ
とができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 平均粒子径0.01μm〜3μmのアル
ミノ珪酸塩微粒子の水性媒体懸濁液に、水溶性カチオン
界面活性剤と平均粒径300nm以下の光触媒を混合す
ることによって得られる光触媒含有アルミノ珪酸塩微粒
子スラリー。 - 【請求項2】 該光触媒が、酸化チタンからなるか又は
酸化チタンを含む混合物からなる請求項1のスラリー。 - 【請求項3】 請求項1又は2の光触媒含有アルミノ珪
酸塩微粒子スラリーからなる繊維又は紙処理剤。
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