JP2002316380A

JP2002316380A - 光触媒転写体並びに光触媒付き基材及びその製造方法

Info

Publication number: JP2002316380A
Application number: JP2001121248A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shirakawa; 伴幸白川; Toshiyuki Aritake; 利行有竹
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2001-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】簡便な構成で保護フィルムに光触媒層を有す
る転写体としての機能を付与し、光触媒付き基材を製造
しやすくすること、コストの抑制が可能で、品質の良好
な光触媒転写体並びに光触媒付き基材及びその製造方法
を提供すること。【解決手段】剥離性保護フィルム11に光触媒粒子を含
むコート液を塗布して乾燥し、光触媒層12を形成し、そ
の上に接着層13を施して光触媒転写体10を得る。次い
で、得られた光触媒転写体10を前記接着層13にて基材21
に転写し、積層することにより、光触媒付き基材20を製
造する。光触媒層12は、少なくとも有機溶媒及び水を含
む溶媒と、固形分濃度で５〜10重量％の光触媒粒子とを
混合してなるコート液を塗布して乾燥したものであるの
が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二酸化チタン等の
光触媒による層を剥離性保護フィルムに形成した光触媒
転写体並びにこのような光触媒転写体を転写、積層して
得られる光触媒付き基材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二酸化チタン等の光触媒は、紫外線を照
射することにより有機物を分解したり、超親水性等の機
能を発現する、光触媒機能を有する物質である。光触媒
を基材の表面に付着させることにより、抗菌、脱臭、防
汚等の効果を奏するので、種々の分野で利用されつつあ
る。従来、このような光触媒を、基材となる合成樹脂板
に付着させる方法として、先ず、合成樹脂フィルムに光
触媒を付着させ、次いで、この光触媒が付着した合成樹
脂フィルムを、光触媒が付着した面が表側となるよう
に、基材となる合成樹脂板に加熱積層等して接着する方
法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
方法による場合、使用に至るまでの間、基材の表面に付
着した光触媒の面を保護するため、さらに光触媒の面を
保護フィルムによって被覆する手段を講じる必要があ
る。このため、製造工程が煩雑となり、光触媒付き基材
を低廉なコストで製造することは困難であった。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的は、簡便な構成で保護フィルムに光触媒
層を有する転写体としての機能を付与し、光触媒付き基
材を製造しやすくすること、また、コストの抑制が可能
で、品質の良好な光触媒転写体並びに光触媒付き基材及
びその製造方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、剥離性保護フ
ィルムに光触媒粒子を含むコート液を塗布して乾燥した
後、その上に接着層を施してなる光触媒転写体である。
光触媒粒子を含むコート液を塗布して乾燥することによ
り形成される光触媒コート層（光触媒層）は、少なくと
も有機溶媒及び水を含む溶媒と、固形分濃度で５〜１０
重量％の光触媒粒子とを混合してなるコート液を塗布し
て乾燥したものであるのが好ましい。

【０００６】また、本発明は、上記のような光触媒転写
体を、前記接着層にて基材に転写し、積層してなる光触
媒付き基材である。

【０００７】さらに、本発明は、剥離性保護フィルムに
光触媒粒子を含むコート液を塗布し、乾燥した後、その
上に接着層を施して光触媒転写体を得、次いで、得られ
た光触媒転写体を前記接着層にて基材に転写し、積層す
ることからなる光触媒付き基材の製造方法である。上記
製造方法においては、基材となる合成樹脂をダイから押
し出し、押出しラミネーション法によって、前記光触媒
転写体を前記接着層にて前記基材に転写し、積層するこ
とからなるものとするのが好ましい。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の光触媒転写体及び光触媒
付き基材の実施の形態について、図面を参照して説明す
る。図１は光触媒転写体１０を模式的に示す断面図、図
２は光触媒付き基材２０を模式的に示す断面図である。
図中、符号１１は剥離性保護フィルム、１２は光触媒
層、１３は接着層である。

【０００９】本発明に用いられる剥離性保護フィルム
（シートを含む）１１としては、ポリエチレンテレフタ
レート、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカー
ボネート、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン
その他の合成樹脂の単層あるいは複数層からなるフィル
ムが好適に用いられる。紙類を用いることもできる。必
要に応じて、適宜表面処理を施してもよい。例えば、光
触媒層１２との剥離性を向上させるため、シリコーンそ
の他の離型剤による表面処理を施してもよい。

【００１０】光触媒層１２は、光触媒粒子を含むコート
液を塗布して乾燥することにより形成される。光触媒粒
子を構成する光触媒としては、二酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化スズ、、酸化鉛、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
金属酸化物が挙げられる。これらにＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｃｕ、Ｚｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ等を
付加していてもよい。中でも、二酸化チタンが、無害で
化学的に安定しておりかつ安価であるため、好ましい。
二酸化チタンは、アナターゼ型二酸化チタン、ルチル型
二酸化チタン、ブルックライト型二酸化チタンのいずれ
も使用できるが、光触媒反応の高活性なアナターゼ型二
酸化チタンが好ましい。光触媒の粒子の粒径は、特に限
定されるものではないが、平均粒径０. １ｎｍ〜０. １
μｍの範囲のものが好ましい。

【００１１】光触媒層１２を形成するための、光触媒粒
子を含むコート液は、有機溶媒及び水を含む溶媒と、光
触媒粒子とを混合してなるコーティング液を用いること
ができる。有機溶媒としては、メチルアルコール、エチ
ルアルコール、イソプロピルアルコール等の一価低級ア
ルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール
等の多価アルコール類及びそれらのエステルであるセル
ソルブ等を好適に使用できる。一価低級アルコール、中
でもイソプロピルアルコール及びエタノールを用いるの
が好ましい。

【００１２】有機溶媒及び水を含む溶媒には、適宜、シ
ランカップリング剤等のバインダー成分を含ませること
ができる。バインダー成分は、光触媒粒子の密着を高
め、光触媒による膜の強度を向上させる。光触媒粒子を
含むコート液は、例えば、アナターゼ型二酸化チタンゾ
ル８０重量部、テトラエトキシシラン７０重量部、エタ
ノール１５０重量部、２- プロパノール１５０重量部、
純水５５０重量部といった配合により構成される。

【００１３】光触媒粒子は、上記のような溶媒に固形分
濃度で５〜１０重量％を混合するのが好ましい。５％未
満では塗布後の光触媒の効果が小さく、汚れ防止といっ
た効果が期待しにくい。１０％を超えると外観が白くな
る（透明でなくなる）ことと、温度を高くしても光触媒
が脱落しやすくなるので、無駄になってしまうだけとな
る。

【００１４】光触媒粒子を含むコート液を剥離性保護フ
ィルムに塗布する手段は、特に限定されるものではな
い。例えば、グラビアコート、スプレーコート、デイッ
プコート等、各種の塗布方法を選択し得る。グラビアロ
ールコーターを用いるのが好ましい。剥離性保護フィル
ム１１への光触媒層１２の形成は、上記コート液を塗布
し、加熱乾燥して行うのがよい。

【００１５】加熱乾燥は、加熱温度８０〜１００℃で行
うのが好ましい。さらには、乾燥熱風風速１０〜３０ｍ
／秒、乾燥時間２０〜１８０秒の条件で行うのがよい。

【００１６】なお、光触媒層１２の厚さは、乾燥前のＷ
ＥＴ状態で５〜５０ｇ／ｍ² 、乾燥後の被膜の厚さで
０．１〜１μｍが望ましい。これ以下の厚さでは光触媒
反応の活性が低く、逆にこれ以上の厚さでは密着強度・
表面硬度が低下し、被膜が剥がれ易くなる。光触媒粒子
を含むコート液の塗布は、一回のみならず、複数回行っ
てもよい。光触媒層１２は、異なる平均粒径の光触媒粒
子により構成された複数層で構成されていてもよい。

【００１７】また、光触媒層１２の乾燥が完了した後、
所要時間エージングを行うのが好ましい。これにより、
コーティングされた被膜の剥離強度を向上させることが
できる。エージングは３０〜６０℃で３０時間以上エー
ジングを行うのが好ましい。

【００１８】光触媒粒子を含むコート液を剥離性保護フ
ィルム１１に塗布して乾燥した後、これによって形成さ
れた光触媒層１２の上に接着層１３を施す。

【００１９】接着層１３は、これが積層される基材２１
の材質を考慮して、適宜選択し得る。例えば、基材２１
が合成樹脂材で構成される場合、接着層１３は、アクリ
ル樹脂、アクリル変性シリコン樹脂化合物又はシリコン
変性アクリル樹脂化合物を主要成分として含むものが好
ましい。多木化学社製商品名：タイノックプライマー
Ａ（固形分としてシリコン変性樹脂２０％、コロイダル
シリカ３０％に溶媒としてエタノール２０％、２- プロ
パノール２０％、純水１０％を配合したもの）等が好ま
しく用いられる。接着層１３の厚さは特に限定されるも
のではないが、０．２μｍ以上が好ましい。なお、接着
層１３（接着剤）内に、光触媒粒子を含有させてもよ
い。

【００２０】接着層１３を光触媒層１２の上に施す手段
は、光触媒粒子を含むコート液を剥離性保護フィルム１
１に塗布する手段と同様、特に限定されるものではな
い。例えば、グラビアコート、スプレーコート、デイッ
プコート等、各種の塗布方法を選択し得る。グラビアロ
ールコーターを用いるのが好ましい。接着層１３を光触
媒層１２の上に施し、加熱乾燥することにより、光触媒
転写体１０が得られる。

【００２１】図２に、光触媒付き基材２０を示す。上記
のようにして得られた光触媒転写体１０を、接着層１３
にて基材２１に転写し、積層することにより、光触媒付
き基材２０が得られる。

【００２２】基材２１は、接着層１３にて積層可能なも
のであればよいが、合成樹脂のフィルムないしシートが
好適に用いられる。その厚さに制限はない。合成樹脂と
しては、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレー
ト、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリイミド、
ポリエチレン、ポリプロピレンその他の合成樹脂の単層
あるいは複数層からなるものが好適に用いられる。紙や
アルミニウム等の金属層を含む複合材であってもよい。
光触媒転写体１０は、接着層１３によって基材２１に転
写され、剥離性保護フィルム１１によって表面が保護さ
れた光触媒基材２０が得られる。光触媒基材２０は、使
用する時、図２（ｂ）に示すように、剥離性保護フィル
ム１１を剥がし、光触媒層１２を露出させて使用すれば
よく、使用時に剥離性保護フィルム１１を離型するまで
光触媒層１２の損傷等が剥離性保護フィルム１１によっ
て保護される。

【００２３】図３、４を参照して本発明の製造方法につ
いて説明する。図３は、押出しラミネーション法による
製造方法を例示する説明図である。前記したような適宜
手段を用い、剥離性保護フィルムに光触媒層及び接着層
が順次積層されることにより構成された光触媒転写体１
０は、供給ロール４０から繰り出され、プレスロール４
１を介し、キャストロール（冷却ロール）４２へ導かれ
る。一方、基材２１となる合成樹脂２１ａは、押出機３
０を経てダイ３１から溶融押し出しされる。そして、押
出しラミネーション法によって、光触媒転写体１０の接
着層１３と基材２１とが積層される。しかして、光触媒
転写体１０が基材２１に転写、積層された光触媒付き基
材２０が得られる。

【００２４】上記のような押出ラミネーション法による
場合、基材として結晶性高分子材料（結晶性樹脂）を用
いるとき、基材となる合成樹脂の結晶化温度以上となる
温度で行うのがよい。非晶性樹脂の場合は融点でラミネ
ートする。例えば、基材としてポリエチレンテレフタレ
ートを用いる場合、約１８０℃でラミネーションする必
要がある。

【００２５】図４は、再加熱（熱）ラミネーション法に
よる製造方法を例示する説明図である。前記したような
適宜手段を用い、剥離性保護フィルムに光触媒層及び接
着層が順次積層されることにより構成された光触媒転写
体１０は、供給ロール４０からキャストロール（冷却ロ
ール）４２ａへ導かれる。一方、基材２１となる合成樹
脂２１ａは、押出機３０を経てダイ３１から溶融押し出
しされる。そして、キャストロール（冷却ロール）４２
を経て一旦フィルムないしシート状の基材２１を形成し
てロール４３を介した後、ヒータ５０により再加熱して
基材２１の温度を上昇させ、熱ラミネーション法によっ
て、光触媒転写体１０の接着層１３と基材２１とが積層
される。しかして、光触媒転写体１０が基材２１に転
写、積層された光触媒付き基材２０が得られる。

【００２６】上記のような再加熱ラミネーション法によ
る場合、基材として結晶性高分子材料を用いるとき、基
材となる合成樹脂の結晶化温度以上となる温度で行うの
がよい。結晶性樹脂の場合、結晶化開始〜融解までブロ
ードであり、この範囲すべてを融点としているので、こ
のような結晶化温度の範囲内でラミネーションすること
ができる。非晶性樹脂の場合、融点がシャープであるの
で、その融点でのみラミネーションすることができる。

【００２７】

【実施例】＜実施例１＞剥離性保護フィルムとしてＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムの片面に、
粒径１７〜２５ｎｍのアナターゼ型二酸化チタンを含む
コート液（：多木化学社製光触媒コート剤ＣＺＰ−２２
１、アナターゼ型二酸化チタンゾル８０ｇ、テトラエト
キシシラン７０ｇ、エタノール１５０ｇ、２- プロパノ
ール１５０ｇ、純水５５０ｇ）をグラビアコートによっ
て５ｇ／ｍ² 塗布し、１１０℃で２分間乾燥した。

【００２８】その上に、接着層（固形分としてシリコン
変性樹脂２０％、コロイダルシリカ３０％に溶媒として
エタノール２０％、２- プロパノール２０％、純水１０
％を配合したもの、多木化学社製商品名：タイノック
プライマーＡ）を同じくグラビアコートによって５ｇ／
ｍ² 塗布し１１０℃で２分間乾燥する。

【００２９】そうしてできた光触媒転写体を、ポリカー
ボネート（ＰＣ）板の結晶化温度（約１５０℃）以上の
約１８０℃で約５０ｋｇ/ ｃｍ² の圧力で押出しラミ
ネーション法によって接着層を介して光触媒転写体をＰ
Ｃ板に加熱押圧した。得られた光触媒付き基材の光触媒
層の膜厚は約０．２μｍ、接着層の膜厚は約０．２μｍ
であった。

【００３０】本発明の光触媒付き基材は、そのままの形
態で、あるいは、鋼板その他の金属板等の表面に被覆し
て使用することができる。内外装建材、その他抗菌、脱
臭、防汚等の効果を利用し得る各種の用途に用いること
ができ、その用途は特に限定されない。

【００３１】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記説明したものに限定されず、本発明の要旨
の範囲で適宜変更、付加等して実施し得るものである。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、簡便な構成により低コ
ストで光触媒層を有する転写体が得られる。また、工程
も複雑化せず、光触媒層の損傷を防ぐことが可能な光触
媒付き基材が製造しやすくなる。コストを抑制し、品質
の良好な光触媒転写体並びに光触媒付き基材及びその製
造方法が提供される。本発明の製造方法によれば、基材
の成形とともに光触媒付き基材を得ることが可能であ
り、製造方法を簡素化し、コストを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】光触媒転写体１０を模式的に示す断面図であ
る。

【図２】光触媒付き基材２０を模式的に示す断面図であ
る。

【図３】押出しラミネーション法による製造方法を例示
する説明図である。

【図４】再加熱（熱）ラミネーション法による製造方法
を例示する説明図である。

【符号の説明】

１０光触媒転写体１１保護フィルム１２光触媒層１３接着層２０光触媒付き基材２１基材３１ダイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AA21 AK01C AK42 AK45 AR00A AT00C BA03 BA07 BA10A BA10C CC00B DE01B EH23C EH46B EJ86B GB90 JL02 JL08B JL14A 4G069 AA03 AA08 BA04A BA04B BA22A BA22B BA48A BB04A BB06A BC12A BC21A BC22A BC25A BC35A BC50A BC60A BC66A BE09A BE09B CA01 CA10 CA11 CA17 EA08 EE01 EE06 FA03 FB23 FB57 FB78 4J004 CA07 DA04 DB02 FA04 GA01 4J038 AA011 HA216 JA18 JA22 JA25 KA06 MA06 NA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】剥離性保護フィルムに光触媒粒子を含む
コート液を塗布して乾燥した後、その上に接着層を施し
てなる光触媒転写体。
【請求項２】光触媒コート層は、少なくとも有機溶媒
及び水を含む溶媒と、固形分濃度で５〜１０重量％の光
触媒粒子とを混合してなるコート液を塗布して乾燥した
ものである請求項１に記載の光触媒転写体。
【請求項３】請求項１又は２に記載の光触媒転写体
を、前記接着層にて基材に転写し、積層してなる光触媒
付き基材。
【請求項４】剥離性保護フィルムに光触媒粒子を含む
コート液を塗布し、乾燥した後、その上に接着層を施し
て光触媒転写体を得、次いで、得られた光触媒転写体を前記接着層にて基材に
転写し、積層することからなる光触媒付き基材の製造方
法。
【請求項５】基材となる合成樹脂をダイから押し出
し、押出しラミネーション法によって、前記光触媒転写
体を前記接着層にて前記基材に転写し、積層することか
らなる請求項４に記載の光触媒付き基材の製造方法。