JP2010099651A - 複合材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材1の表面に光触媒層2と機能性層3を形成して製造する複合材の製造方法に関する。基材1の表面に光触媒を含有する光触媒層2を形成した後、その表面に光触媒で分解可能な有機物4を含有する機能性層3を形成する工程と、機能性層3に光を照射して光触媒層2中の光触媒を活性化させ機能性層3中の有機物4を分解する工程とを有する。機能性層3中の有機物4の含有量が10〜40質量%である。
【選択図】図1
Description
厚み50μmのアクリルフィルムの基材に光触媒ガード層としてシリコーン樹脂を主体とするコーティング材を膜厚約1.5μmになるようにグラビアコーターにて塗布し、加熱硬化させた後、その上層に光触媒(TiO2)を含有しバインダーがシリコーン樹脂主体である光触媒含有コーティング材を膜厚約0.03μmになるようにグラビアコーターにて塗布し、加熱硬化させて光触媒層を形成した。この光触媒層にはその固形分に対して50質量%の光触媒を含有するものである。
実施例1において、シランカップリング剤としてγ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。
実施例1の光触媒層の上に形成する機能性層として、反射防止機能を有する層を選び、その反射防止層のバインダー樹脂としてはメチルシリケートを、さらにシリカゾルをバインダー樹脂に対して有効固形分で樹脂:シリカゾル=2:3となるように加えたものにさらに水と硝酸を加えて加水分解させたものを固形分5%になるようイソプロピルアルコールにて希釈したものを用いた。さらに光触媒で分解可能な有機物として、メチルバイオレットを5%水溶液として前記コーティング液100重量部に対して20重量部添加して調製した反射防止層用のコーティング材を先ほどの光触媒層をコーティングしたアクリルフィルム上にグラビアコーターにて膜厚約0.1μmとなるように塗布し、加熱硬化させて機能性層を形成した。この機能性層にはその固形分に対して20質量%の有機物を含有するものである。
実施例1においてメチルシリケート:シランカップリング剤=3:1(有効固形分比)にした以外は実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。この場合、機能性層にはその固形分に対して10質量%の有機物(シランカップリング剤)を含有するものである。
実施例1においてメチルシリケート:シランカップリング剤=1:2(有効固形分比)になるよう混合し、さらにシリカゾルをバインダー樹脂に対して有効固形分で樹脂:シリカゾル=3:2になるように加えた以外は、実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。この場合、機能性層にはその固形分に対して40質量%の有機物(シランカップリング剤)を含有するものである。
実施例1において、シランカップリング剤を全く含有しない以外は実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。
実施例1においてメチルシリケート:シランカップリング剤=35:5(有効固形分比)にした以外は実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。この場合、機能性層にはその固形分に対して9質量%の有機物(シランカップリング剤)を含有するものである。
実施例1においてメチルシリケート:シランカップリング剤=1:5(有効固形分比)になるよう混合し、さらにシリカゾルをバインダー樹脂に対して有効固形分で樹脂:シリカゾル=3:2になるように加えた以外は、実施例1と同様の方法で目的の材料を得た。この場合、機能性層にはその固形分に対して41質量%の有機物(シランカップリング剤)を含有するものである。
機能性層の主機能(反射率)を評価した。すなわち、分光光度計により機能性層の5°正反射の反射率を測定し、その最小値を最小反射率として評価した。
評価結果を表1に示す。
実施例1記載のアクリルフィルムの基材を用いた複合材を、建物の窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて複合材付の建築構造物の窓を得た。
厚み5mmのガラス板に実施例1と同様の光触媒層と機能性層とを形成し、窓ガラスの部材とした。これを建築構造物の開口部に嵌め込んで複合材付の建築構造物の窓を得た。
実施例1において、光触媒層の光触媒の含有量を固形分に対して19質量%とし、複合材を形成した。この複合材を実施例6と同様に窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて複合材付の建築構造物の窓を得た。
実施例1において、光触媒層の光触媒の含有量を固形分に対して20質量%とし、複合材を形成した。この複合材を実施例6と同様に窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて複合材付の建築構造物の窓を得た。
実施例1において、光触媒層の光触媒の含有量を固形分に対して80質量%とし、複合材を形成した。この複合材を実施例6と同様に窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて複合材付の建築構造物の窓を得た。
実施例1において、光触媒層の光触媒の含有量を固形分に対して80質量%とし、複合材を形成した。この複合材を実施例6と同様に窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて複合材付の建築構造物の窓を得た。
実施例1において、アクリルフィルムの基材に反射防止層を直接形成し、光触媒層の無い反射防止フィルムを形成した。この反射防止フィルムを実施例6と同様に窓ガラスの両面に粘着剤にて貼り付けて反射防止フィルム付の建築構造物の窓を得た。
実施例6において、複合材を貼り付ける前の建築構造物の窓を用いた。
3ヶ月後の窓ガラスの汚染を色差計により測定し、色差ΔEで評価した。また、色差測定後に霧吹きにより水をかけて表面濡れ性の評価を行った。尚、ΔEが小さいほど、防汚性能が高いことを示す。
○:噴霧した水が濡れ広がり、親水性を示す。
△:噴霧した水が濡れ広がるが、直ぐに広がりがなくなる。
×:噴霧した水が液滴状に付着し、撥水性を示す。
夜間、室内側に照明を点灯し、窓ガラスに対して室内側で3m離れた位置からその窓ガラスを通して屋外の景色を見た場合の見え方について評価を行った。
○:室内のもの(評価している人も含む)が映り込まずに屋外の景色が見える。
△:室内のもの(評価している人も含む)が映り込まないが、汚れで屋外の景色が見えにくい。
×:室内のもの(評価している人も含む)が映り込んで、屋外の景色が見えない。
上記[防汚性能の評価]を行った後の光触媒層の脱落を評価した。
○:脱落がないもの。
△:実用上問題がないが、微細な脱落が若干見られるもの。
×:大きな脱落が見られるもの。
2 光触媒層
3 機能性層
4 有機物
5 疎の部分
Claims (7)
- 基材の表面に光触媒層と機能性層を形成して製造する複合材の製造方法において、基材の表面に光触媒を含有する光触媒層を形成した後、その表面に光触媒で分解可能な有機物を含有する機能性層を形成する工程と、機能性層に光を照射して光触媒層中の光触媒を活性化させ機能性層中の有機物を分解する工程とを有し、機能性層中の有機物の含有量が10〜40質量%であることを特徴とする複合材の製造方法。
- 機能性層は光触媒層よりも屈折率が低い層であることを特徴とする請求項1に記載の複合材の製造方法。
- 前記光触媒で分解可能な有機物が有機基を有するシランカップリング剤であることを特徴とする請求項1又は2に記載の複合材の製造方法。
- 前記光触媒で分解可能な有機物が有色であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の複合材の製造方法。
- 基材の表面に光触媒層を介して機能性層が形成された複合材であって、光触媒層はバインダー成分として一般式(R2)nSi(OR1)4−n(n=0〜2)からなるシリコーン樹脂と、固形分で20〜80質量%の光触媒とからなり、機能性層は有機基を有するシランカップリング剤を10〜40質量%含有して成ることを特徴とする複合材。
- 前記基材を透明ガラス基材あるいは透明プラスチック基材とし、ショーウィンドウ、ショーケース、建築構造物の窓、車両用の窓のいずれかを構成する部材として形成して成ることを特徴とする請求項5に記載の複合材。
- 前記基材を透明プラスチックフィルムとし、該基材の光触媒層及び機能性層を形成した面とは反対側の面がショーウィンドウ、ショーケース、建築構造物の窓、車両用の窓のいずれかに貼付されることを特徴とする請求項5に記載の複合材。
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