JP2002254577A - 光触媒機能性シ−ト材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可塑剤成分の拡散による初期汚染の発生がな
く、且つ塩化ビニル樹脂層の硬化が起こらない光触媒機
能性シ−ト材を得る。 【解決手段】高分子可塑剤を含有する塩化ビニル樹脂の
表面に接着層を設け、その接着層の表面に光触媒層を設
けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、Ｇ
ａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃ 、Ｋ₂ Ｎｂ
Ｏ₃ 、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＷＯ₃ 、ＳｎＯ₂ 、Ｂ
ｉ₂ Ｏ₃ 、ＮｉＯ、Ｃｕ₂ Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂ 、Ｍｏ
Ｓ₂ 、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ＤＯ
Ｐ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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F100 AA20C AA21C AG00A AK15B AK25G AK52G AL01G AR00C BA03 BA07 BA10C CA04B DG12A DG13A JC00 JK17 JL06 JL08C 4L031 AA26 AB32 AB33 BA09 BA20 DA19 4L033 AA09 AB01 AB05 AB06 AC04 AC10 CA18 CA59 DA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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。
2. 【請求項２】 前記繊維補強材が織編物である請求項１
   記載の光触媒機能性シ−ト材。
3. 【請求項３】 前記織編物がガラス繊維織物である請求
   項２記載の光触媒機能性シ−ト材。