JP4155759B2 - Hydrophilic mesh sheet - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、親水性メッシュシートに関し、より詳しくは、親水性層として光触媒含有層を有し、水を滴下することにより断熱、効果を発揮し、更には脱臭・抗菌効果を発揮する親水性メッシュシートに関する。
【0002】
【従来の技術】
光触媒(例えば、酸化チタン)は、種々の分野において使用されており、例えば、外壁、外装、建材、テント、タイル等の防汚、抗菌・脱臭用材料、自動車の防汚コーティング、空気清浄機、脱臭フィルターなどに利用されている。
また、冷却・断熱シートとして、メッシュ状のシートが、例えばロールブラインド等に使用されている。そのようなメッシュ状シートを屋根やビルの屋上に敷設し、それに水を流下させてさらに断熱効果を向上することも行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなメッシュ状シートは、太陽光等を遮るのみであり、また、水を流下させても水が早く流れ落ち、大きな断熱効果を得られないという問題点があった。大きな断熱効果を得るためには、水の流下速度を抑える必要があった。
また、このようなシートは、シート状基材に光触媒を含む樹脂、例えば塩化ビニル樹脂を被覆して製造されていた。しかし、塩化ビニル樹脂は、加工性をよくするために可塑剤を含んでいるため、経時的に可塑剤がフィルム表面にブリードし、可塑剤により光触媒の触媒活性が阻害されるという問題が生じる。
そこで、本発明は、表面が高度に親水化されていて水の流下速度を抑えることができ、経時的に光触媒の活性が阻害されない耐久性を持ち、しかも脱臭・抗菌効果を有し、通気性、透視性、開放感の優れた親水性メッシュシートを提供しようとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記課題は、メッシュ状シートであるシート状基材、該基材の表面上に形成された、23℃において3,000kgf/cm 2 以下の引張弾性率を有するフッ素樹脂の層、該フッ素樹脂の層の表面上に形成されたポリシロキサン樹脂の層、および該ポリシロキサン樹脂の層の表面上に形成された光触媒含有層を含んでなり、該光触媒層上に滴下された水を保持する親水性冷却・断熱メッシュシートにより解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明の親水性メッシュシートに用いるメッシュシート状基材は、通常有機または無機繊維から形成される。有機繊維は、天然繊維であっても、合成繊維であってもよいが、耐久性の点から、合成繊維が好ましい。合成繊維は、特に限定されないが、例えばポリエステル、ポリアミド、ポリアクリルニトリル(アクリル)、ポリウレタン等の繊維を挙げることができ、中でも、ポリエステル繊維の紡績糸又はフィラメント糸が特に好ましい。
無機繊維としては、ガラス繊維が好ましく使用できる。
【0006】
繊維の太さは特に限定されないが、無機繊維においては、一般に、太さ約2〜l0ミクロン、特に9ミクロンのGヤーン、6ミクロンのDEヤーンが好ましい。
繊維の織り方、糸目の間隔等は、用途に応じて、光透過性、強度、意匠性等を考慮して、適宜選択すればよい。織り方は、平織、綾織、朱子織、模紗織、カラミ織などが例示できるが、これらに限定されるものではない。
【0007】
本発明では、メッシュシート状基材の表面に、まず柔軟性を有するフッ素樹脂(以下「軟質フッ素樹脂」という)の層を形成する。軟質フッ素樹脂は、好ましくはフッ化ビニリデン(VDF)の共重合体であり、かつ23℃における引張弾性率が3,000kgf/cm2以下の樹脂をいう。軟質フッ素樹脂は、例えばセフラルソフト(商標)G150−200としてセントラル硝子株式会社から販売されている。
【0008】
上記のような共重合体としては、VDFとヘキサフルオロプロピレン(HFP)、VDFとクロロトリフルオロエチレン(CTFE)等の二元共重合体、VDFとHFPとテトラフルオロエチレン(TFE)との三元共重合体等、またはこれらの単量体から得られる特定のグラフト共重合体が挙げられる。
【0009】
このグラフト共重合体は、少なくとも一種の含フッ素単量体を含む一種以上の単量体、例えば、VDFとCTFEの混合物と、分子内に二重結合とペルオキシ結合を有する単量体とから、ガラス転移温度が室温以下である含フッ素共重合体を製造することを第一段階とし、第二段階において、第一段階で得られた共重合体に水性乳濁液または分散溶媒中で、融点が130℃以上である結晶性重合体を与える少なくとも一種の含フッ素単量体、例えば、VDFを含む一種以上の単量体を、グラフト共重合させたフッ素樹脂である。
ここで使用する分子内に二重結合とペルオキシ結合を同時に有する単量体としては、t−ブチルペルオキシメタクリレ−ト、t−ブチルペルオキシクロトネート等の不飽和ペルオキシエステル類、およびt−ブチルペルオキシアリルカーボネート、p−メンタンペルオキシアリルカーボネート等の不飽和ペルオキシカーボネート類が例示できる。
【0010】
また本発明で使用する軟質フッ素樹脂は、それと相溶性の良好な他の樹脂とのブレンド物(以下、「ブレンド樹脂」という)として用いてもよい。
相溶性の良好な他の樹脂としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)やアクリル樹脂等を挙げることができるが、これに限られない。アクリル樹脂としては、アルキル基の炭素数が8以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステル、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル等の一種以上の単量体構造単位からなるものが使用される。この際、メッシュシートの柔軟性、耐候性等を維持するためには、これらの樹脂の混合割合は、軟質フッ素樹脂100重量部当たり、0〜100重量部、好ましくは0〜50重量部の範囲とするのがよい。
【0011】
軟質フッ素樹脂層の厚さは特に制限されない。
軟質フッ素樹脂層は、通常、軟質フッ素樹脂を含む溶液にメッシュシート状基材を含浸させ、乾燥して形成する。軟質樹脂層の厚さは、含浸回数を適宜増すことにより、適当な値にすることができる。
【0012】
本発明の親水性メッシュシートは、上記のような軟質フッ素樹脂の層の上にポリシロキサン樹脂の層を有し、さらに、最外層として光触媒を含む層を有する。ポリシロキサン樹脂は、既知のものが使用できる。ポリシロキサン樹脂の層は、例えば、ポリシロキサン樹脂の溶液に、軟質フッ素樹脂層を形成したメッシュシート状基材を浸漬し、溶液から基材を取り出した後、加熱して溶媒を除去することにより形成することができる。
このポリシロキサン樹脂層の厚さも特に制限されない。
【0013】
光触媒としては、アナターゼ酸化チタンが好ましく使用される。
光触媒の使用量は、最外層の重合体材料100質量部あたり、通常0.5〜20質量部、好ましくは1〜10質量部である。
最外層は、例えば、酸化チタンを分散させた高分子材料の溶液に、軟質フッ素樹脂層およびポリシロキサン樹脂層を形成したメッシュシート状基材を浸漬し、溶液から基材を取り出した後、加熱して溶媒を除去することにより形成することができる。
この光触媒含有層に使用する高分子材料としては、ポリシロキサン樹脂が好ましい。
【0014】
また、光触媒含有層は、カーボンまたは金属元素含有物質(例えば、鉛、錫、鉄、亜鉛等の酸化物等)を含んでいてよい。これらを用いる場合、それらの使用量は、最外層の重合体100質量部あたり、通常5〜20質量部である。
これらの物質は、太陽光を吸収することができるので、温度上昇抑制・温度低下効果をより高めることができる。
さらに、光触媒含有層は、ガラスビーズを含むこともできる。ガラスビーズを使用する場合、その使用量は、最外層の重合体100質量部あたり、通常1〜15質量部である。
ガラスビーズを混入することにより、水の流下速度がさらに遅くなり、温度上昇抑制・温度低下効果が一層大きくなる。
【0015】
本発明の親水性メッシュシートは、最外層に光触媒が含まれているため、その表面での水の接触角が非常に小さく、通常10度以下、好ましくは5度以下、特に3度以下である。
本発明の親水性メッシュシートの親水性は、酸化チタンの光触媒活性により発現し、また軟質フッ素樹脂層を設けることにより、大きな効果が得られる。
本発明の親水性メッシュシートは、高い親水性を有するので、垂直にしても水の流下速度を低く保つことができるから、例えば、建築物の窓の外付けロールブラインド、屋内の間仕切り(工場内の熱源発生部分と他の部分との間仕切り)等として使用することができる。
このような用途では、本発明の親水性メッシュシートの表面は、メッシュ構造と親水性によって非常に高い親水性を有しているので、シート表面に水を流下させると、均一表面層になり、水が薄膜状に流下し水の流下速度がより遅くなり、気化熱により周囲温度の上昇を抑制することができ、あるいは周囲温度を低下させることさえできる。
本発明の親水性メッシュシートは、親水性を有しないメッシュシートや親水性のシート・フィルムを使用した場合に比べ、より少量の水で温度上昇抑制及び温度低下効果を発揮することができ、かつ、脱臭・抗菌・通気性・透視性・開放感にすぐれた効果を発揮することができる。
【0016】
【実施例】
実施例1
ポリエステルフィラメント(T250D×T250D;14×17組)の模紗織り織物(メッシュシート)に、セフラルソフトG150−200(セントラル硝子株式会社製軟質フッ素樹脂)20質量%溶液(溶媒:DMF)100質量部、ルチル型酸化チタン(大日精化工業株式製)5重量部およびポリイソシアネート(日本ポリウレタン工業株式会社製コロネートHX)2重量部の混合液を含浸させ、150℃で3分間熱処理してフッ素樹脂塗布メッシュシートを得た。
このメッシュシートに、ポリシロキサン樹脂溶液(JSR製PIP−10)を浸漬加工し、120℃で3分間熱処理し、さらに、アナタ−ゼ型酸化チタン(光触媒)を含むポリシロキサン樹脂溶液(JSR製PIC−200:ポリシロキサン樹脂溶液に酸化チタンを分散した溶液)を浸漬加工し、l20℃で3分間熱処理して、光触媒を含有する最外層を持つメッシュシートを作成した。
【0017】
得られたメッシュシートを、表1に記載の条件でBLB(紫外線照射源)照射し、水の接触角を測定した。結果を下記表1に示す。
【0018】
【表1】
このように、本発明の親水性メッシュシートは非常に低い水接触角を有する。
【0019】
応用例
実施例1で製造したメッシュシートから900mm離れた場所から、メッシュシートの表面温度が約60℃になるようにジェットファンヒーターをあて、メッシュシート及びその付近の温度変化を計測した。測定場所は、約60畳のシートハウス内で(室温20℃)、地上からの高さは900mmであった。
実験は午前9時から開始し、30分後および1時間後に温度を測定した。午前10時から、メッシュシート表面への水の滴下を開始し、その後30分毎に温度を測定した。
温度測定点は、以下の通りであった。
▲1▼メッシュシートから100mm側(ヒーターから800mm
▲2▼メッシュシートの表面温度(ヒーター側)
▲3▼メッシュシートの表面温度(ヒータと反対側)
▲4▼メッシュシートから100mm外側(ヒーターから1000mm)
▲5▼メッシュシートから300mm外側(ヒーターから1200mm)
▲6▼メッシュシートから4000mm外側(ヒーターから4900mm)
結果を下記表2に示す。
【0020】
【表2】
【0021】
以上の結果から明らかなように、本発明のメッシュシートは、優れた温度上昇抑制効果及び温度低下効果を有する。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydrophilic mesh sheet. More specifically, the hydrophilic mesh sheet has a photocatalyst-containing layer as a hydrophilic layer, exhibits heat insulation and effects by dripping water, and further exhibits deodorization and antibacterial effects. Regarding the sheet.
[0002]
[Prior art]
Photocatalysts (for example, titanium oxide) are used in various fields, such as antifouling materials such as outer walls, exteriors, building materials, tents and tiles, antibacterial and deodorizing materials, antifouling coatings for automobiles, air cleaners, Used in deodorizing filters.
Further, as a cooling / heat insulating sheet, a mesh-like sheet is used for, for example, a roll blind. Such a mesh sheet is laid on the roof or the roof of a building, and water is allowed to flow down to further improve the heat insulation effect.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Such a mesh sheet only blocks sunlight and the like, and even when water is caused to flow down, the water flows down quickly, and there is a problem that a large heat insulating effect cannot be obtained. In order to obtain a large heat insulating effect, it was necessary to suppress the flow rate of water.
Such a sheet has been produced by coating a sheet-like base material with a resin containing a photocatalyst, for example, a vinyl chloride resin. However, since the vinyl chloride resin contains a plasticizer in order to improve processability, the plasticizer bleeds on the film surface over time, and the plasticizer inhibits the catalytic activity of the photocatalyst.
Therefore, the present invention has a highly hydrophilic surface, can suppress the flow rate of water, has durability that does not hinder the activity of the photocatalyst over time, has deodorizing / antibacterial effects, and has breathability. An object of the present invention is to provide a hydrophilic mesh sheet excellent in transparency and openness.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above-described problems are solved by a sheet-like base material that is a mesh-like sheet, and a fluororesin that is formed on the surface of the base material and has a tensile elastic modulus of 3,000 kgf / cm 2 or less at 23 ° C. Comprising a layer, a polysiloxane resin layer formed on the surface of the fluororesin layer, and a photocatalyst-containing layer formed on the surface of the polysiloxane resin layer, and dropped onto the photocatalyst layer It is solved by a hydrophilic cooling / insulating mesh sheet that retains water.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The mesh sheet-like substrate used for the hydrophilic mesh sheet of the present invention is usually formed from organic or inorganic fibers. The organic fiber may be a natural fiber or a synthetic fiber, but a synthetic fiber is preferable from the viewpoint of durability. The synthetic fiber is not particularly limited, and examples thereof include polyester, polyamide, polyacrylonitrile (acrylic), polyurethane, and the like. Among these, spun yarn or filament yarn of polyester fiber is particularly preferable.
As the inorganic fiber, glass fiber can be preferably used.
[0006]
The thickness of the fiber is not particularly limited, but for inorganic fibers, generally a G yarn of about 2 to 10 microns, especially 9 microns, and a DE yarn of 6 microns are preferred.
The weaving method of the fibers, the interval between the thread lines, and the like may be appropriately selected in consideration of light transmittance, strength, design properties, and the like according to the application. Examples of the weaving method include plain weave, twill weave, satin weave, imitation weave, and calami weave, but are not limited thereto.
[0007]
In the present invention, a layer of a flexible fluororesin (hereinafter referred to as “soft fluororesin”) is first formed on the surface of the mesh sheet-like substrate. The soft fluororesin is preferably a vinylidene fluoride (VDF) copolymer and has a tensile elastic modulus at 23 ° C. of 3,000 kgf / cm 2 or less. The soft fluororesin is sold by Central Glass Co., Ltd. as, for example, Cefral Soft (trademark) G150-200.
[0008]
Examples of such a copolymer include binary copolymers such as VDF and hexafluoropropylene (HFP), VDF and chlorotrifluoroethylene (CTFE), and ternaries of VDF, HFP and tetrafluoroethylene (TFE). A specific graft copolymer obtained from a copolymer or the like, or these monomers can be mentioned.
[0009]
The graft copolymer includes at least one monomer including at least one fluorine-containing monomer, for example, a mixture of VDF and CTFE, and a monomer having a double bond and a peroxy bond in the molecule. The first step is to produce a fluorine-containing copolymer having a glass transition temperature of room temperature or lower, and in the second step, the copolymer obtained in the first step is melted in an aqueous emulsion or dispersion solvent. Is a fluororesin obtained by graft copolymerization of at least one fluorine-containing monomer that gives a crystalline polymer having a temperature of 130 ° C. or higher, for example, one or more monomers containing VDF.
Monomers having a double bond and a peroxy bond in the molecule used here include unsaturated peroxyesters such as t-butylperoxymethacrylate and t-butylperoxycrotonate, and t-butylperoxy Examples thereof include unsaturated peroxycarbonates such as allyl carbonate and p-menthane peroxyallyl carbonate.
[0010]
Further, the soft fluororesin used in the present invention may be used as a blend (hereinafter referred to as “blend resin”) with another resin having good compatibility with the soft fluororesin.
Examples of other resins having good compatibility include, but are not limited to, polyvinylidene fluoride (PVDF) and acrylic resins. As the acrylic resin, (meth) acrylic acid alkyl ester having 8 or less carbon atoms in the alkyl group, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid Those composed of one or more monomer structural units such as 2-ethylhexyl are used. At this time, in order to maintain the flexibility and weather resistance of the mesh sheet, the mixing ratio of these resins is in the range of 0 to 100 parts by weight, preferably 0 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the soft fluororesin. It is good to do.
[0011]
The thickness of the soft fluororesin layer is not particularly limited.
The soft fluororesin layer is usually formed by impregnating a mesh sheet substrate with a solution containing a soft fluororesin and drying. The thickness of the soft resin layer can be set to an appropriate value by appropriately increasing the number of impregnations.
[0012]
The hydrophilic mesh sheet of the present invention has a polysiloxane resin layer on the soft fluororesin layer as described above, and further has a layer containing a photocatalyst as the outermost layer. A known polysiloxane resin can be used. The polysiloxane resin layer is obtained by, for example, immersing a mesh sheet-like base material on which a soft fluororesin layer is formed in a polysiloxane resin solution, removing the base material from the solution, and then heating to remove the solvent. Can be formed.
The thickness of the polysiloxane resin layer is not particularly limited.
[0013]
As a photocatalyst, anatase titanium oxide is preferably used.
The usage-amount of a photocatalyst is 0.5-20 mass parts normally per 100 mass parts of polymer materials of outermost layer, Preferably it is 1-10 mass parts.
For example, the outermost layer is obtained by immersing a mesh sheet-like base material in which a soft fluororesin layer and a polysiloxane resin layer are formed in a solution of a polymer material in which titanium oxide is dispersed, and then removing the base material from the solution. Then, it can be formed by removing the solvent.
As the polymer material used for the photocatalyst-containing layer, a polysiloxane resin is preferable.
[0014]
The photocatalyst-containing layer may contain carbon or a metal element-containing substance (for example, an oxide such as lead, tin, iron, or zinc). When using these, the usage-amount is normally 5-20 mass parts per 100 mass parts of polymers of the outermost layer.
Since these substances can absorb sunlight, the temperature rise suppression / temperature reduction effect can be further enhanced.
Furthermore, the photocatalyst-containing layer can also contain glass beads. When glass beads are used, the amount used is usually 1 to 15 parts by mass per 100 parts by mass of the outermost polymer layer.
By mixing the glass beads, the flow rate of water is further decreased, and the temperature rise suppression / temperature reduction effect is further increased.
[0015]
Since the hydrophilic mesh sheet of the present invention contains a photocatalyst in the outermost layer, the contact angle of water on the surface is very small, usually 10 degrees or less, preferably 5 degrees or less, particularly 3 degrees or less. .
The hydrophilicity of the hydrophilic mesh sheet of the present invention is manifested by the photocatalytic activity of titanium oxide, and a great effect can be obtained by providing a soft fluororesin layer.
Since the hydrophilic mesh sheet of the present invention has high hydrophilicity, the flow rate of water can be kept low even when it is vertical. For example, an external roll blind of a building window, an indoor partition (inside a factory) The heat source generating part and the other part can be used as a partition).
In such an application, since the surface of the hydrophilic mesh sheet of the present invention has a very high hydrophilicity due to the mesh structure and hydrophilicity, when water flows down on the sheet surface, it becomes a uniform surface layer, Water flows down in a thin film and the flow rate of water becomes slower, and the increase in ambient temperature can be suppressed by the heat of vaporization, or even the ambient temperature can be lowered.
The hydrophilic mesh sheet of the present invention can exhibit a temperature rise suppression and temperature reduction effect with a smaller amount of water, compared to the case of using a non-hydrophilic mesh sheet or a hydrophilic sheet / film, and It can exhibit excellent effects in deodorizing, antibacterial, breathable, see-through, and open feeling.
[0016]
【Example】
Example 1
Polyester filament (T250D × T250D; 14 × 17 sets) imitation woven fabric (mesh sheet), Cephral Soft G150-200 (Soft Fluororesin, Central Glass Co., Ltd.) 20% by mass solution (solvent: DMF) 100 parts by mass, Impregnated with 5 parts by weight of rutile-type titanium oxide (manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) and 2 parts by weight of polyisocyanate (Coronate HX by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.) A sheet was obtained.
A polysiloxane resin solution (PIP-10 made by JSR) is dipped into this mesh sheet, heat-treated at 120 ° C. for 3 minutes, and further a polysiloxane resin solution containing anatase-type titanium oxide (photocatalyst) (PIC made by JSR) -200: A solution of titanium oxide dispersed in a polysiloxane resin solution) was dipped and heat treated at 120 ° C. for 3 minutes to prepare a mesh sheet having an outermost layer containing a photocatalyst.
[0017]
The obtained mesh sheet was irradiated with BLB (ultraviolet irradiation source) under the conditions described in Table 1, and the contact angle of water was measured. The results are shown in Table 1 below.
[0018]
[Table 1]
Thus, the hydrophilic mesh sheet of the present invention has a very low water contact angle.
[0019]
Application examples
From a place 900 mm away from the mesh sheet produced in Example 1, a jet fan heater was applied so that the surface temperature of the mesh sheet was about 60 ° C., and the temperature change of the mesh sheet and its vicinity was measured. The measurement place was in a seat house of about 60 tatami mat (room temperature 20 ° C.), and the height from the ground was 900 mm.
The experiment started at 9 am and the temperature was measured after 30 minutes and 1 hour. From 10 am, dripping of water on the surface of the mesh sheet was started, and then the temperature was measured every 30 minutes.
The temperature measurement points were as follows.
(1) 100mm from mesh sheet (800mm from heater)
(2) Mesh sheet surface temperature (heater side)
(3) Mesh sheet surface temperature (opposite to the heater)
▲ 4 ▼ 100mm outside from the mesh sheet (1000mm from the heater)
▲ 5 ▼ 300mm outside from the mesh sheet (1200mm from the heater)
(6) 4000mm outside from the mesh sheet (4900mm from the heater)
The results are shown in Table 2 below.
[0020]
[Table 2]
[0021]
As is clear from the above results, the mesh sheet of the present invention has an excellent temperature rise suppression effect and temperature reduction effect.
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