JP2009108446A - 屋内用テント膜材及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】砂や埃に対し優れた防汚機能を発揮する屋内での使用に適した屋内用テント膜材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材において、該膜材の少なくとも片方の面にシリカ粒子を含有する樹脂が該膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満付着しており、該シリカ粒子の粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、該シリカ粒子の含有量が樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満である屋内用テント膜材とする。また、水や溶媒に溶解又は分散する樹脂を、水又は溶媒の重量に対し１５重量％以上７５重量％未満で水又は溶媒に溶解及び／又は分散し、かつ粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であるシリカ粒子を、該樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満として同じ水又は溶媒に分散し、これをディッピングにより、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材の少なくとも片方の面に塗布することにより上記屋内用テント膜材を上記製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は、砂や埃に対する防汚機能を有した屋内での使用に適した屋内用テント膜材及びその製造方法に関するものである。

膜材に防汚性を付与する方法として、テント地キャンバスなどのシートに、シリコン変性樹脂などの接着剤を介して光触媒層を設ける方法が知られている（例えば特許文献１など）。しかし、これらの光触媒を用いた防汚性シートは、その効果が発現するためには、紫外線や可視光線などの光照射が必要であり、晴れた日中で、しかも影のあたらない場所でしかその効果が認められないという欠点がある。さらに、これらの光触媒は、その分解力が大きく、シートの基布をも分解してしまうので、シートを保護するための接着層の形成が必須であり、そのため、シートの風合いが硬くなってしまうという問題もある。

これらの問題を解決するために、防汚効果を発揮するために光を必要としない空気触媒といった技術も開発されている。例えば、リン酸チタニウム系化合物又はその縮合体を主成分とする化合物をシートに固着させることで光照射なしで水酸化ラジカル、オゾン又は過酸化物を発生させ、シート表面を親水化することで雨などによるセルフクリーニング効果を生み出すものである（特許文献２）。しかし、屋内でシートを使用した場合、雨があたらないため防汚効果を発現するのは難しく、また、汚れの種類も雨筋などではなく砂や埃といったものとなり、必要とされる防汚機能も異なる。例えば、近年増加している屋内型の大型ショッピングモールでは、隣り合う店舗との区別化や店舗のコマーシャル効果を期待して、軒だしテントを設置する場面が増えている。このような場面には、砂や埃が付着しにくい、または付着しても簡単に除去できるといった防汚機能が必要とされるが、このような機能を有するテント膜材は未だ開発されていない。

特開平１０−２３７７６９号公報 特開２００５−５４３１６号公報

本発明は上記背景技術に鑑みなされたもので、その目的は、砂や埃に対し優れた防汚機能を発揮する屋内での使用に適した屋内用テント膜材及びその製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために発明者が検討したところ、特定の無機粒子を含有する樹脂を膜材にディッピングによって塗布したところ、砂や埃に対する防汚機能を有するテント膜材が得られることがわかり、本発明に至った。

かくして、本発明によれば、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材において、該膜材の少なくとも片方の面にシリカ粒子を含有する樹脂が該膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満付着しており、該シリカ粒子の粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、該シリカ粒子の含有量が樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満であることを特徴とする屋内用テント膜材が提供される。

また、請求項１記載の屋内用テント膜材の製造方法であって、水や溶媒に溶解又は分散する樹脂を、水又は溶媒の重量に対し１５重量％以上７５重量％未満で水又は溶媒に溶解及び／又は分散し、かつ粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であるシリカ粒子を、該樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満として同じ水又は溶媒に分散し、これをディッピングにより、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材の少なくとも片方の面に塗布する屋内用テント膜材の製造方法が提供される。

本発明によれば、屋内で使用する軒だしテントなどに使用する膜材に砂や埃に対する防汚機能を付与すことができる。

本発明の屋内用テント膜材（以下、テント膜材と称することがある）には、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材（以下、膜材と称することがある）を用いる。繊維基材層に好ましく用いられる繊維は、ポリエステル、ポリアミド、ビニロン等の合成繊維や、木綿、麻等の天然繊維等であり、これらを単独あるいはこれを２種類以上混合して用いてもよい。また、これらの繊維は長繊維であっても短繊維であってもよい。本発明に用いる繊維基材は、上記繊維からなる、織物、編物、不織布等であるが、中でも織物が好ましい。

一方、繊維基材層の両面に配される樹脂層として用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂ならば特に規定はしない。例としては、塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等を挙げることができるが、特に、比較的安価であり、樹脂自体に難燃性を有し、高周波ウェルダーなどを使用した融着が可能である塩化ビニル系樹脂、特に水溶性又は水分散性の塩化ビニル系樹脂が好ましい。なお、これらの樹脂には可塑剤等の各種添加剤を配合してもよい。

本発明においては、上記膜材の少なくとも片方の面にシリカ粒子を含有する樹脂が該膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満付着しており、該シリカ粒子の粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、該シリカ粒子の含有量が樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満であることが肝要である。かかる構成としてシリカ粒子が膜材表面に緻密に配されることにより、砂や埃が付着しにくく、例えこれらが付着しても簡単に除去することができるといった機能をテント膜材に付与することができる。

以下、各要件について説明する。シリカ粒子を含有する樹脂の付着量は、上記のように膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満である必要があり、０．７重量％以上１．３重量％未満であることが好ましい。樹脂の付着量が０．５重量％未満であると膜材上に形成された樹脂の層の耐久性が弱くなり、長期間機能を発現することが困難になる。また逆に、樹脂の付着量を２．０重量％以上とすると膜材の屈曲に、膜材上に形成された樹脂の層が追従しにくくなり、該層にクラックが生じやすくなる。

また、シリカ粒子の含有量は、樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満である必要があり、８０重量部以上１５０重量部未満であることが好ましい。シリカ粒子の含有量が、樹脂１００重量部に対して６０重量部未満では、シリカ粒子を膜材表面に緻密に、かつ樹脂から適度に露出させて配することができず、砂や埃に対して十分な防汚機能が得られないことがある。逆に、シリカ粒子の含有量を、樹脂１００重量部に対して２００重量部以上としても砂や埃に対する防汚機能は著しく向上せず、樹脂の屈曲性が著しく低下してテント膜材として十分な性能を満たさなくなることがあり、好ましくない。

本発明で用いるシリカ粒子は、粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満である必要があり、好ましくは３０ｎｍ以上６０ｎｍ未満である。粒子径が２０ｎｍ未満では、樹脂から適度にシリカ粒子を露出させることが難しくなり、砂や埃に対して十分な防汚機能を発現しない場合がある。逆に、粒子径が１００ｎｍ以上では、これより粒子径の小さいシリカ粒子を同じ量含有させた場合と比較し、シリカ粒子を膜材表面に緻密に配することが難しくなり、砂や埃に対する防汚機能が低下する傾向にある。

また、本発明で用いるシリカ粒子には、その表面に樹脂加工が施されていても良い。特に、シリカ粒子を含有させる樹脂と同一の樹脂で該粒子を被覆することにより、樹脂中での分散性が向上し、膜材表面にシリカ粒子を緻密かつ均一に配することができる。

以上に説明した本発明のテント膜材は、例えば次の方法により容易に安定して製造することができる。すなわち、水や溶媒に溶解又は分散する樹脂を、水又は溶媒の重量に対し１５重量％以上７５重量％未満で水又は溶媒に溶解及び／又は分散し、かつ粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であるシリカ粒子を、該樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満として同じ水又は溶媒に分散し、これをディッピングにより、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材の少なくとも片方の面に塗布する製造方法である。特に、取扱い性や環境面から水溶性又は水分散性の樹脂を用い、これを水に溶解又は分散させることが好ましい。

上記のようにシリカ粒子を、１５重量％以上７５重量％未満、好ましくは２０重量％以上６０重量％未満の濃度で水又は溶媒に分散させることにより、これを膜材に塗布して、前述した樹脂の付着量の範囲である膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満とすることができ、さらにシリカ粒子を膜材表面に緻密に配し、かつ表面を樹脂から露出するように樹脂の量や厚さを調整することができる。したがって、樹脂濃度が１５重量％未満であるとシリカ粒子を保持しにくくなり、逆に樹脂濃度が７５重量％以上になると露出するシリカ粒子の表面積が小さくなり、砂や埃に対して十分な防汚機能を得られなく可能性が高くなるばかりか、特に水に溶性又は分散する樹脂を用いた場合、塗布表面にべたつきが発生して外観品位が大きく低下する。

また、上記のようにシリカ粒子の量を樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満とすることにより、樹脂を膜材に薄く塗布することができ、かつ外観品位を大きく損なわないようにすることができる。

さらに、シリカ粒子を含有する樹脂をコーティングで膜材に塗布した場合、シリカ粒子が樹脂に埋まってしまう傾向があり、薄くコーティングした場合であっても、シリカ粒子を引きずることや破壊してしまう可能性が高くなり、膜材に筋などの欠点を残してしまうことがある。したがって、以上に説明した濃度で樹脂やシリカ粒子を水又は溶媒に溶解や分散させ、これをディッピングにより膜材に塗布する製造方法が好ましい。

本発明からなるテント膜材は、屋内型の大型ショッピングモールなどで、隣り合う店舗との区別化や店舗のコマーシャル効果を期待して使用する装飾用の軒だしテントに用いることができる。この場合、軒だしテントではオーニング装置を使用することが多く、この装置を使用するだけの強度が膜材に要求される。かかる観点から、テント膜材は、３０ｋｇ／３ｃｍ以上の膜強度を有することが好ましく、膜強度が３０ｋｇ／以下では装置の張力による膜材の破れや裂けが発生しやすくなる。また、テントのカテゴリーとして軒出しテントは上限８０ｋｇ／３ｃｍとされているため、テント膜材の膜強度としては、３０ｋｇ／３ｃｍ以上８０ｋｇ／３ｃｍ以下であることが好ましい。

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中で使用したダストはＪＳＴＭ Ｊ ７６０２に準拠した混合ダストを用いた。また、実施例中で行った測定の方法を以下に示す。

（１）粒子径
乾固した粒子を日立製作所製透過型電子顕微鏡Ｓ−３５００Ｎで写真撮影し、任意の１００点について選び出し、球相当径を求め、平均粒子径とした。

（２）外観品位
目視にて、塗布状況を判断した。シリカ粒子が脱落するサンプルや塗布表面がべたつくサンプルなどはテント膜材として使用不可と判断した。

（３）砂や埃に対する防汚性
５ｃｍ×５ｃｍの準備し、そのΔＥ値を分光光度計（マクベス ＣＥ−３０００）で測定し、「ブランク」とした。この膜材サンプルを混合ダスト３ｇの入ったポリエチレン製の袋に入れ、ダストを付着させ、そのΔＥ値を測定し、「ダスト付着後」とした。さらにこのダストを付着させた膜材サンプルを、流水で洗った該サンプルのΔＥ値を測定し、「ダスト洗浄後」とした。これらを防汚性の指標として表１及び２に示した。「ブランク」のΔＥ値と「ダスト付着後」、「ダスト洗浄後」のΔＥ値の差が小さいものが防汚性に優れている。

（４）膜強度
膜材の経方向を幅３ｃｍでサンプリングし、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠した方法で引張強度を測定した。

［実施例１〜６、比較例１〜６］
膜材として、２８０ｄｔｅｘ／４８フィラメントのポリエステルマルチフィラメントからなる、織密度が経３１本／ｉｎｃｈ、緯３２本／ｉｎｃｈの織物に水分散塩化ビニル樹脂（日信化学製 ビニブラン６８０Ｓ）をコーティングした、厚み０．４ｍｍ、目付け４６０ｇ／ｍ^２の軒出しテント用の膜材（帝人製 ニューパスティ）を用いた。この膜材に対し、表１に示す粒径のシリカ粒子（富士シリシア化学製）を用い、これを同表に示す水溶性塩化ビニル樹脂の濃度、樹脂１００重量部に対するシリカ粒子の添加量（重量部）（すなわち、テント膜材成形後の、樹脂１００重量部に対するシリカ粒子の含有量（重量部））として、塗布加工を行った。塗布方法はディッピングで行い、塗布量は膜材に対し０．７重量％となるようにした。

［比較例７］
基材に対し、シリカ粒子を含有しない水分散塩化ビニル樹脂（日信化学製 ビニブラン６８０Ｓ）を塗布した以外は実施例１と同様にした。なお、樹脂濃度は５０重量％とした。
以上の実施例及び比較例の結果を表１及び表２に示す。

本発明のテント膜材は、砂や埃が付着しにくく、またそれらが付着しても簡単に除去できるといった防汚性能を有しているため、屋内で使用する装飾テントとして好適に使用することができる。このため、軒だしテント等として用い、汚れ難くかつ汚れを除去し易いためクリーンな状態を保つことができ、例えば、屋内型の大型ショッピングモールなどで、隣り合う店舗との区別化や店舗のコマーシャル効果を期待して使用することができ、その産業的利用価値が極めて高いものである。

Claims (3)

1. 繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材において、該膜材の少なくとも片方の面にシリカ粒子を含有する樹脂が該膜材の重量に対して０．５重量％以上２．０重量％未満付着しており、該シリカ粒子の粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であり、該シリカ粒子の含有量が樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満であることを特徴とする屋内用テント膜材。
2. 膜材の強度が３０ｋｇ／３ｃｍ以上８０ｋｇ／３ｃｍ以下である請求項１記載の屋内用テント膜材。
3. 請求項１記載の屋内用テント膜材の製造方法であって、水や溶媒に溶解又は分散する樹脂を、水又は溶媒の重量に対し１５重量％以上７５重量％未満で水又は溶媒に溶解及び／又は分散し、かつ粒子径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ未満であるシリカ粒子を、該樹脂１００重量部に対して６０重量部以上２００重量部未満として同じ水又は溶媒に分散し、これをディッピングにより、繊維基材層とその両面に配された樹脂層とからなる膜材の少なくとも片方の面に塗布する屋内用テント膜材の製造方法。