JP6782310B2 - Photocatalyst film bonding method - Google Patents
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Description
本発明は、光触媒膜同士を接合する技術に関する。 The present invention relates to a technique for joining photocatalytic membranes to each other.
例えば膜構造物を構築するための建材として用いられる膜材料の中に、例えば二酸化チタンなどの光酸化作用を有する光触媒粉を混入させたフッ素樹脂の層である光触媒層をその一方の面又は双方の面に有する光触媒膜がある。光触媒層中の光触媒粉は、太陽光などの光を受けて光酸化作用を発揮し、その酸化作用に基づく、防汚、消臭、抗菌などの優れた機能を発揮する。 For example, a photocatalyst layer, which is a layer of a fluororesin in which a photocatalyst powder having a photooxidizing action such as titanium dioxide is mixed in a membrane material used as a building material for constructing a membrane structure, is formed on one surface or both. There is a photocatalytic film on the surface of. The photocatalyst powder in the photocatalyst layer exerts a photooxidation action by receiving light such as sunlight, and exerts excellent functions such as antifouling, deodorization, and antibacterial action based on the oxidation action.
ところで、膜構造物がある程度大きい場合などには、光触媒膜を他の光触媒膜と接続する必要が生じる。
光触媒膜の接合は一般に、光触媒膜の縁部同士を所定幅で重ねた上で、その重ねあわせられた部分を加熱して溶着させることによって行われる。かかる溶着は、フッ素樹脂の融点よりも高温で、隣接する光触媒膜の重なりあった部分を、多くの場合は適当な圧力で加圧しながら加熱することにより実行されている。
By the way, when the membrane structure is large to some extent, it becomes necessary to connect the photocatalyst film with another photocatalyst film.
The photocatalyst film is generally bonded by stacking the edges of the photocatalyst film with a predetermined width and then heating and welding the overlapped portion. Such welding is carried out by heating the overlapping portions of the adjacent photocatalyst films at a temperature higher than the melting point of the fluororesin while pressurizing them at an appropriate pressure in many cases.
しかしながら、そのような溶着方法でも接合部の剥離強度が十分でない場合も存在する。そのような接合部の剥離強度不足を解消すべく、接合の対象となる光触媒膜とは異なる、例えば比較的に融点の低いフッ素樹脂でできた、より溶融しやすい薄いフッ素樹脂フィルムを光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に挟み込んでから加熱を行うことにより光触媒膜の接合部の剥離強度を上げるという技術が用いられている。この技術では、フッ素樹脂フィルムの溶融した表面部分がいわば接着剤のように機能するので、光触媒膜の接合部の剥離強度が向上するのである。 However, even with such a welding method, there are cases where the peel strength of the joint is not sufficient. In order to eliminate such insufficient peel strength of the bonded portion, a thin fluororesin film that is different from the photocatalyst film to be bonded, for example, made of a fluororesin having a relatively low melting point and is more easily melted, is used as the photocatalyst film. A technique is used in which the peel strength of the joint portion of the photocatalyst film is increased by sandwiching it between the parts to be overlapped and then heating it. In this technique, the molten surface portion of the fluororesin film functions like an adhesive, so that the peel strength of the joint portion of the photocatalyst film is improved.
ところで、光触媒膜の接合に、上述の如きフッ素樹脂フィルムを用いた場合であっても、接合部の剥離強度が劣化する可能性がある。この可能性は、光触媒膜の縁部同士を接合した場合に限らず、光触媒膜を接合した場合に一般に生じる。上述の剥離強度の劣化は、より正確には、接合を行った後の時間の経過によって生じるのであるが、そのような強度の劣化が起きる可能性が生じる原因を本願発明者は次のように推測している。
光触媒膜を製造する一般的な方法の一つは、フッ素樹脂製の膜材に対して光触媒粉とフッ素樹脂を含む分散液を塗布し、その後その分散液を乾燥させ、高温で焼成することにより、膜材の表面に光触媒層を形成するというものである。
ところで、上述の分散液には一般に、フッ素樹脂、及び光触媒粉の分散液中での分散性を高めることを主な目的として界面活性剤等の有機物である添加剤が添加されている。これらの添加剤は、焼成後も一定期間光触媒層の中に残存する。そして、光触媒膜が、膜構造物の一部として施工された後、太陽光が照射される等により、残存した添加剤は、紫外線により、或いは光触媒の光酸化作用により酸化され、徐々に分解されて分解物となる。詳しい機序は現時点では不明であるが、おそらく、上記分解物が、光触媒膜の表面上に出てくる等の原因により、接合部の剥離強度の劣化の可能性が生じるのだと考えられる。このような場合、接合部以外の場所であれば、降雨等により分解物等が流されるため問題は生じないが、接合面である光触媒層とフッ素樹脂フィルムの当接している部分に分解物等が移動すると、光触媒層とフッ素樹脂フィルムの接合面に移動した分解物等の存在が、上述の接合部における剥離強度の劣化を生じる原因となっている、と本願発明者は考えている。
By the way, even when the fluororesin film as described above is used for bonding the photocatalyst film, the peel strength of the bonded portion may deteriorate. This possibility is not limited to the case where the edges of the photocatalyst film are bonded to each other, but generally occurs when the photocatalyst film is bonded. More precisely, the above-mentioned deterioration of the peel strength is caused by the passage of time after the joining, and the inventor of the present application describes the cause of the possibility of such deterioration of the strength as follows. I'm guessing.
One of the general methods for producing a photocatalyst film is to apply a dispersion liquid containing a photocatalyst powder and a fluororesin to a film material made of fluororesin, then dry the dispersion liquid and bake it at a high temperature. , A photocatalyst layer is formed on the surface of the film material.
By the way, in general, an additive which is an organic substance such as a surfactant is added to the above-mentioned dispersion liquid mainly for the purpose of improving the dispersibility of the fluororesin and the photocatalytic powder in the dispersion liquid. These additives remain in the photocatalyst layer for a certain period of time even after firing. Then, after the photocatalyst film is constructed as a part of the membrane structure, the remaining additives are oxidized by ultraviolet rays or by the photooxidizing action of the photocatalyst and gradually decomposed by irradiation with sunlight or the like. Becomes a decomposition product. The detailed mechanism is unknown at this time, but it is considered that the peeling strength of the joint may be deteriorated due to the above-mentioned decomposition products appearing on the surface of the photocatalyst film. In such a case, if it is a place other than the joint portion, the decomposition product or the like is washed away due to rainfall or the like, so that no problem occurs. The inventor of the present application believes that the presence of decomposition products and the like that have moved to the joint surface between the photocatalyst layer and the fluororesin film causes the deterioration of the peel strength at the above-mentioned joint portion.
本発明は、フッ素樹脂フィルムを用いて行う光触媒膜同士の接合部の剥離強度の劣化を低減させるようにすることをその課題とする。 An object of the present invention is to reduce the deterioration of the peel strength of the joints between photocatalytic films using a fluororesin film.
上述の課題を解決するため、本願発明者は以下の3つの発明を提案する。便宜上それらをそれぞれ、第1発明、第2発明、及び第3発明と呼ぶ。 In order to solve the above-mentioned problems, the inventor of the present application proposes the following three inventions. For convenience, they are referred to as the first invention, the second invention, and the third invention, respectively.
第1発明は、フッ素樹脂と光触媒粉とを含む光触媒層をその少なくとも一方の面に有する光触媒膜同士を所定幅で重ね合わせる際、前記光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成されたフッ素樹脂フィルムを挟み込み、その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられる部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法である。
そして、この第1発明では、前記フッ素樹脂フィルムとして、前記融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩を含む、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第2フッ素樹脂により形成された炭酸塩含有層を少なくともその一方の面に有するものを用い、前記光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に前記フッ素樹脂フィルムを挟み込む際に、前記炭酸塩含有層を前記光触媒層に当接させる。
本願発明者の研究の結果、光触媒膜の光触媒層に残留した添加剤から、紫外線によって、或いは光触媒の光酸化作用によって生じる分解物等は、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩との反応によって消失するか、炭酸塩に吸着される等して、光酸化作用が生じた後に上記光触媒膜とフッ素樹脂フィルムの接合部の界面での剥離をそれが促進するために必要となる何らかの機能を失うことが判った。第1発明では、フッ素樹脂フィルムのうちの炭酸塩を含む炭酸塩含有層を光触媒層に当接させた状態で、フッ素樹脂フィルムを介して光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合することにより、後に光触媒膜が、膜構造物の一部として施工された後等、紫外線によって、或いは光触媒による光酸化作用によって添加剤から生じた分解物等が光触媒層とフッ素樹脂フィルムの炭酸塩含有層との接合面に移動したとしても、その分解物は、炭酸塩との反応によって消失するか、炭酸塩に吸着される等して、光触媒膜とフッ素樹脂フィルムの接合界面での剥離を促進するために必要となる何らかの機能を上記の如く失うので、光触媒膜同士の接合部の剥離強度が長期にわたって落ちにくくなる。
なお、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩としては、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaCO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸リチウム(Li2CO3)、炭酸ストロンチウム(SrCO3)の何れかまたは組み合わせを利用することが可能であり、炭酸塩についての以上の説明は、第2発明、第3発明の場合にも適用される。
According to the first invention, when photocatalyst films having a photocatalyst layer containing a fluororesin and a photocatalyst powder on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width, the photocatalyst film is formed between the superposed portions of the photocatalyst film. A fluororesin film formed of a first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that accounts for the majority of the contained fluororesins, is sandwiched, and in that state, the photocatalyst film is formed. This is a method of joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portions.
In the first invention, the fluororesin film is a fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which contains a carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower. When a fluororesin film formed of a second fluororesin is provided on at least one surface thereof and the fluororesin film is sandwiched between the overlapping portions of the photocatalyst film, the carbonate-containing layer is formed. It is brought into contact with the photocatalyst layer.
As a result of the research of the present inventor, the decomposition products produced by the ultraviolet rays or the photooxidative action of the photocatalyst from the additives remaining in the photocatalyst layer of the photocatalyst film have a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower. In order to promote peeling at the interface between the photocatalyst film and the fluororesin film after the photocatalytic action occurs, such as disappearing by reaction with a certain carbonate or being adsorbed by the carbonate. It turns out that it loses some required functionality. In the first invention, in a state where the carbonic acid-containing layer containing a carbonate in the fluororesin film is in contact with the photocatalyst layer, the overlapped portions of the photocatalyst film are bonded to each other via the fluororesin film. After the photocatalyst film was later constructed as a part of the film structure, decomposition products generated from the additive by ultraviolet rays or by the photooxidation action by the photocatalyst are formed on the photocatalyst layer and the carbonate-containing layer of the fluororesin film. Even if it moves to the joint surface of the photocatalyst film, the decomposition product disappears by the reaction with the carbonate or is adsorbed by the carbonate to promote the peeling at the joint interface between the photocatalyst film and the fluororesin film. Since some function necessary for the photocatalyst film is lost as described above, the peeling strength of the joint portion between the photocatalytic films is less likely to decrease for a long period of time.
Examples of carbonates having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower include calcium carbonate (CaCO 3 ), barium carbonate (BaCO 3 ), magnesium carbonate (MgCO 3 ), and lithium carbonate (Li 2 CO 3). ), Strontium carbonate (SrCO 3 ), or a combination thereof can be used, and the above description of carbonate also applies to the cases of the second invention and the third invention.
第1発明における炭酸塩含有層は、上述のように、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第2フッ素樹脂と、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩により形成されている。炭酸塩含有層を構成する第2フッ素樹脂を、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂とするのは、炭酸塩含有層のフッ素樹脂の溶融性を高めることで、光触媒膜同士の接合部の剥離強度を高めることができるからである。
第1フッ素樹脂の少なくとも一方の面に炭酸塩含有層を形成したフッ素樹脂フィルムを製造する方法は、基本的に自由である。例えば、前記フッ素樹脂フィルムは、第2フッ素樹脂で形成されたフッ素樹脂フィルム基材の少なくとも一方の表面に、FEP(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン系共重合体)のディスパージョンに、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩の粉である炭酸塩粉を添加した分散液を塗布し、その分散液を乾燥させることにより製造することができる。分散液を乾燥した後、更にFEPのディスパージョンに含まれていたFEPと炭酸塩を加熱して焼成することにより、第1フッ素樹脂と炭酸塩含有層の固着をより強固にすることもできるが、フッ素樹脂フィルムの表面の炭酸塩含有層のフッ素樹脂は、光触媒膜同士の接合の際にどのみち溶融するのであるから、上述の焼成の過程は必ずしも必要なものではない。
なお、炭酸塩含有層は、第2フッ素樹脂で形成されたフッ素樹脂フィルム基材の一方の表面、又は双方の表面に設けられる。接合する対象となる光触媒膜は、光触媒層をその一方の表面のみに持つこともあれば、その双方の表面に持つ場合もある。光触媒層をその一方の表面にのみ持つ光触媒膜同士を接合する場合には通常、光触媒膜は、光触媒層を有する面の向きを揃えて接合される。この場合、光触媒膜同士を重ね合わせた部分に挟み込まれるフッ素樹脂フィルムは、その一方の面のみが光触媒層に当接することになる。この場合にはフッ素樹脂フィルムの光触媒層と当接することになる面にのみ炭酸塩含有層が設けられていれば足りる、ということになる。他方、光触媒層をその双方の表面に持つ光触媒膜同士を接合する場合、光触媒膜同士を重ね合わせた部分に挟み込まれるフッ素樹脂フィルムは、その双方の面が光触媒層に当接することになる。この場合には光触媒膜の光触媒層と当接することになるフッ素樹脂フィルムの双方の面に炭酸塩含有層が設けられる、ということになる。
As described above, the carbonate-containing layer in the first invention has a second fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, and a second fluororesin having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower. It is formed by a certain carbonate. The reason why the second fluororesin constituting the carbonate-containing layer is a fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin is to increase the meltability of the fluororesin in the carbonate-containing layer, so that the photocatalyst films can be used together. This is because the peel strength of the joint can be increased.
The method for producing a fluororesin film in which a carbonate-containing layer is formed on at least one surface of the first fluororesin is basically free. For example, the fluororesin film has a melting point of 330 on the dispersion of FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) on at least one surface of the fluororesin film base material formed of the second fluororesin. It can be produced by applying a dispersion liquid to which carbonate powder, which is a carbonate powder having a temperature of ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or less, is applied and drying the dispersion liquid. After the dispersion is dried, the FEP and carbonate contained in the FEP dispersion are further heated and fired to further strengthen the adhesion between the first fluororesin and the carbonate-containing layer. Since the fluororesin in the carbonate-containing layer on the surface of the fluororesin film melts at the time of joining the photocatalyst films, the above-mentioned firing process is not always necessary.
The carbonate-containing layer is provided on one surface of the fluororesin film base material formed of the second fluororesin, or on both surfaces. The photocatalyst film to be bonded may have a photocatalyst layer on only one surface thereof, or may have a photocatalyst layer on both surfaces. When joining photocatalyst films having a photocatalyst layer only on one surface thereof, the photocatalyst films are usually joined so that the surfaces having the photocatalyst layer are oriented in the same direction. In this case, the fluororesin film sandwiched between the photocatalyst films overlapped with each other has only one surface in contact with the photocatalyst layer. In this case, it is sufficient that the carbonate-containing layer is provided only on the surface of the fluororesin film that comes into contact with the photocatalyst layer. On the other hand, when the photocatalyst films having the photocatalyst layers on both surfaces are bonded to each other, both surfaces of the fluororesin film sandwiched between the overlapped portions of the photocatalyst films come into contact with the photocatalyst layers. In this case, the carbonate-containing layer is provided on both surfaces of the fluororesin film that comes into contact with the photocatalyst layer of the photocatalyst film.
第1発明のフッ素樹脂フィルムに使われる上述の第1フッ素樹脂も、第2フッ素樹脂と同様に、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である。第1フッ素樹脂の融点がそのようなものである理由は、以下に説明する第2発明、第3発明の場合も含めて、第2フッ素樹脂の融点がそのようになっている既に述べた理由に同じである。
なお、第1発明の光触媒膜における「基本フッ素樹脂」は、以下のようなものである。光触媒膜は上述のように、光触媒層を有しており、光触媒層にはフッ素樹脂が含まれている。ところで、光触媒膜は、光触媒層以外の部分にもフッ素樹脂を含んでいるのが通常である。光触媒層に含まれるフッ素樹脂と、光触媒膜の光触媒層以外の部分に含まれるフッ素樹脂は同じである場合もあり、同じでない場合もある。また、光触媒膜の光触媒層以外の部分に含まれるフッ素樹脂は1種類の場合も2種類以上の場合もある。このように光触媒膜におけるフッ素樹脂は複数種類混合あるいは積層される場合があるので、第1発明では、光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂を、基本フッ素樹脂と定義することにする(「過半」を判断する場合の基準は、重量であるものとする。)。例えば、基本フッ素樹脂がPTFEである場合、相対的にかなり厚いPTFEの層の上にFEPの層が設けられ、その上層に光触媒層が設けられた光触媒膜が、光触媒膜における基本フッ素樹脂の例となる。なお、光触媒膜には、ガラス繊維等の無機繊維で織られるなどした基材や、フッ素樹脂の嵩増しを行うためのガラスビーズなどフッ素樹脂以外の材料が含まれる場合もあるが、それらは光触媒膜を占めるフッ素樹脂のうちどれが基本フッ素樹脂であるかの判断には影響を与えないものとする。なお、「基本フッ素樹脂」についての以上の説明は、第2発明、第3発明の場合にも適用される。
The above-mentioned first fluororesin used in the fluororesin film of the first invention is also a fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, like the second fluororesin. The reason why the melting point of the first fluororesin is such is the reason already described that the melting point of the second fluororesin is such, including the cases of the second invention and the third invention described below. Is the same as.
The "basic fluororesin" in the photocatalyst film of the first invention is as follows. As described above, the photocatalyst film has a photocatalyst layer, and the photocatalyst layer contains a fluororesin. By the way, the photocatalyst film usually contains a fluororesin in a portion other than the photocatalyst layer. The fluororesin contained in the photocatalyst layer and the fluororesin contained in the portion of the photocatalyst film other than the photocatalyst layer may or may not be the same. Further, the fluororesin contained in the portion of the photocatalyst film other than the photocatalyst layer may be one type or two or more types. Since a plurality of types of fluororesin in the photocatalyst film may be mixed or laminated in this way, in the first invention, the fluororesin that occupies the majority of the fluororesin contained in the photocatalyst film is defined as the basic fluororesin. (The standard for determining "majority" shall be weight). For example, when the basic fluororesin is PTFE, a photocatalyst film in which a FEP layer is provided on a relatively thick layer of PTFE and a photocatalyst layer is provided on the upper layer is an example of a basic fluororesin in a photocatalyst film. It becomes. The photocatalyst film may include a base material woven from an inorganic fiber such as glass fiber or a material other than fluororesin such as glass beads for increasing the bulk of the fluororesin, but these are photocatalysts. It shall not affect the determination of which of the fluororesins that occupy the film is the basic fluororesin. The above description of the "basic fluororesin" also applies to the cases of the second invention and the third invention.
第1発明では、前記第2フッ素樹脂を前記第1フッ素樹脂と同じものとすることも可能である。これにより、光触媒膜同士の接合を行った場合に、フッ素樹脂フィルムの炭酸塩含有層と第1フッ素樹脂の固着についてもより強固にし易くなる。 In the first invention, it is also possible to make the second fluororesin the same as the first fluororesin. As a result, when the photocatalyst films are bonded to each other, it becomes easier to strengthen the adhesion between the carbonate-containing layer of the fluororesin film and the first fluororesin.
第2発明も、フッ素樹脂と光触媒粉とを含む光触媒層をその少なくとも一方の面に有する光触媒膜同士を所定幅で重ね合わせる際、前記光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成されたフッ素樹脂フィルムを挟み込み、その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられた部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法である。
そして、第2発明では、前記フッ素樹脂フィルムとして、その少なくとも一方の面に、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩の粉である炭酸塩粉が付着させられたものを用い、前記光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に前記フッ素樹脂フィルムを挟み込む際に、前記フッ素樹脂フィルムの前記炭酸塩粉が付着させられた面を前記光触媒層に当接させる。
第2発明が第1発明と異なるのは、第1発明のフッ素樹脂フィルムが第1フッ素樹脂にて形成のフィルム基材の上に、第2フッ素樹脂と炭酸塩を含む炭酸塩含有層を有していたのに対し、第2発明のフッ素樹脂フィルムは上記フィルム基材と事実上同じ第1フッ素樹脂にて形成のフッ素樹脂フィルムの少なくとも一方の面に、単に前記炭酸塩粉が付着させられているという点である。
このような炭酸塩粉を付着させたフッ素樹脂フィルムを用いても、第1発明の場合と同様に、光触媒膜の縁部同士を接合した場合における接合部の剥離強度が長期にわたって落ちにくくなる。
炭酸塩粉は、フッ素樹脂フィルムの少なくとも一方の面に付着させれば良いが、双方の面に付着させても良い。第1発明の場合に炭酸塩含有層をフッ素樹脂フィルムの一方の面のみに設ける場合と双方の面に設ける場合があったのと、その理由は同じである。
Also in the second invention, when the photocatalyst films having the photocatalyst layer containing the fluororesin and the photocatalyst powder on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width, the photocatalyst film is formed between the overlapped portions of the photocatalyst film. A fluororesin film formed of a first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that accounts for the majority of the contained fluororesins, is sandwiched, and in that state, the photocatalyst film is formed. This is a method for joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portions.
Then, in the second invention, the fluororesin film having a carbonate powder, which is a carbonate powder having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower, attached to at least one surface thereof. When the fluororesin film is sandwiched between the overlapping portions of the photocatalyst film, the surface of the fluororesin film to which the carbonate powder is attached is brought into contact with the photocatalyst layer.
The second invention differs from the first invention in that the fluororesin film of the first invention has a carbonate-containing layer containing a second fluororesin and a carbonate on a film base material formed of the first fluororesin. On the other hand, in the fluororesin film of the second invention, the carbonate powder is simply adhered to at least one surface of the fluororesin film formed of the first fluororesin which is substantially the same as the film base material. The point is that it is.
Even if such a fluororesin film to which the carbonate powder is attached is used, the peel strength of the bonded portion when the edges of the photocatalyst film are bonded to each other is less likely to decrease for a long period of time, as in the case of the first invention.
The carbonate powder may be attached to at least one surface of the fluororesin film, but may be attached to both surfaces. In the case of the first invention, the carbonate-containing layer may be provided on only one surface of the fluororesin film or on both surfaces for the same reason.
炭酸塩粉のフッ素樹脂フィルムへの付着のさせかたは、どのようなものであっても構わない。
例えば、前記炭酸塩粉の前記フッ素樹脂フィルムの少なくとも一方の面への付着を、前記フッ素樹脂フィルムに静電気を帯びさせることによる静電付着によって行うことができる。或いは、前記炭酸塩粉の前記フッ素樹脂フィルムの少なくとも一方の面への付着を、前記フッ素樹脂フィルムの前記少なくとも一方の面に撒いた前記炭酸塩粉を前記フッ素樹脂フィルムの前記少なくとも一方の面に押圧することによって行うことができる。これら2つの方法は、炭酸塩粉をフッ素樹脂フィルムに付着させる作業を光触媒膜同士の接合を行う現場でも行えるので手軽に用いることができる。
炭酸塩粉とフッ素樹脂フィルムの固着が強固に行なわれていなくても、光触媒膜同士の接合を、光触媒膜の重ね合わせられる部分の間にフッ素樹脂フィルムを挟み込んで行った際に、光触媒膜の光触媒層とフッ素樹脂フィルムの境界面に炭酸塩粉を配することができることには変わりないので、第2発明の作用効果に影響を与えることはない。
The method of adhering the carbonate powder to the fluororesin film may be any method.
For example, the carbonate powder can be attached to at least one surface of the fluororesin film by electrostatic adhesion by causing the fluororesin film to be charged with static electricity. Alternatively, the carbonate powder is adhered to at least one surface of the fluororesin film, and the carbonate powder sprinkled on the at least one surface of the fluororesin film is applied to the at least one surface of the fluororesin film. It can be done by pressing. These two methods can be easily used because the work of adhering the carbonate powder to the fluororesin film can be performed at the site where the photocatalyst films are bonded to each other.
Even if the carbonate powder and the fluororesin film are not firmly fixed, when the photocatalyst film is bonded to each other by sandwiching the fluororesin film between the overlapping portions of the photocatalyst film, the photocatalyst film is formed. Since the carbonate powder can be arranged on the interface between the photocatalyst layer and the fluororesin film, it does not affect the action and effect of the second invention.
第3発明も、フッ素樹脂と光触媒粉とを含む光触媒層をその少なくとも一方の面に有する光触媒膜同士を所定幅で重ね合わせる際、前記光触媒膜の重ね合わせられる部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成されたフッ素樹脂フィルムを挟み込み、その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられた部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法である。
そして、第3発明では、前記フッ素樹脂フィルムとして、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩が添加されたものを用いる。
第3発明が第1発明と異なるのは、第1発明のフッ素樹脂フィルムが第1フッ素樹脂にて形成のフィルム基材の上に、第2フッ素樹脂と炭酸塩を含む炭酸塩含有層を有していたのに対し、第3発明のフッ素樹脂フィルムは、フッ素樹脂フィルムそれ自体に前記炭酸塩が添加されたものを用いるという点である。
このような炭酸塩粉が添加されたフッ素樹脂フィルムを用いても、第1発明の場合と同様に、光触媒膜同士を接合した場合における接合部の剥離強度が長期にわたって落ちにくくなる。
第3発明のフッ素樹脂フィルムは、そもそもその全体に炭酸塩が存在しているので、光触媒膜がその一方の面のみに光触媒層を持つ場合にも、その双方の面に光触媒層を持つ場合にも対応することができる。
Also in the third invention, when the photocatalyst films having the photocatalyst layer containing the fluororesin and the photocatalyst powder on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width, the photocatalyst film is formed between the overlapped portions of the photocatalyst film. A fluororesin film formed of a first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that accounts for the majority of the contained fluororesins, is sandwiched, and in that state, the photocatalyst film is formed. This is a method for joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portions.
Then, in the third invention, the fluororesin film to which a carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower is added is used.
The third invention differs from the first invention in that the fluororesin film of the first invention has a carbonate-containing layer containing a second fluororesin and a carbonate on a film base material formed of the first fluororesin. On the other hand, the fluororesin film of the third invention uses a fluororesin film itself to which the carbonate is added.
Even if such a fluororesin film to which carbonate powder is added is used, the peel strength of the bonded portion when the photocatalyst films are bonded to each other is less likely to decrease for a long period of time, as in the case of the first invention.
Since the fluororesin film of the third invention originally contains a carbonate, when the photocatalyst film has a photocatalyst layer on only one surface or a photocatalyst layer on both surfaces. Can also be handled.
第1発明から第3発明における基本フッ素樹脂、第1フッ素樹脂、第2フッ素樹脂には、様々なものを使用することができる。ただし、基本フッ素樹脂と、第1フッ素樹脂、及び第2フッ素樹脂とは、その融点について既に述べた通りの関係を満たす必要がある。
基本フッ素樹脂、第1フッ素樹脂、第2フッ素樹脂に用いられるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEという。融点は327℃である。)、テトラフルオロエチレン/エチレンの共重合体(以下、ETFEという。融点は260〜270℃である。)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルビニルエーテル系共重合体(以下、PFAという。融点は310℃である。)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン系共重合体(以下、FEPという。融点は260℃である。)、ポリクロロトリフルオロエチレン(以下、PCTFEという。融点は220℃である。)、ポリフッ化ビニリデン(以下、PVDFという。融点は151〜178℃である。)、ポリフッ化ビニル(以下、PVFという。融点は203℃である。)等を挙げることができる。
例えば、基本フッ素樹脂には、PTFE、ETFE、又はFEPを、前記第1フッ素樹脂にはFEPを用いることができる。
As the basic fluororesin, the first fluororesin, and the second fluororesin in the first to third inventions, various ones can be used. However, the basic fluororesin, the first fluororesin, and the second fluororesin must satisfy the relationship as already described for their melting points.
Examples of the fluororesin used for the basic fluororesin, the first fluororesin, and the second fluororesin include polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE, which has a melting point of 327 ° C.) and a tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (hereinafter referred to as PTFE). Hereinafter, it is referred to as ETFE, which has a melting point of 260 to 270 ° C.), a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether-based copolymer (hereinafter, referred to as PFA, which has a melting point of 310 ° C.), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene. System copolymer (hereinafter referred to as FEP; melting point is 260 ° C.), polychlorotrifluoroethylene (hereinafter referred to as PCTFE; melting point is 220 ° C.), polyfluorovinylidene (hereinafter referred to as PVDF; melting point is 151 to 178 ° C.), polyvinyl fluoride (hereinafter referred to as PVF; the melting point is 203 ° C.) and the like.
For example, PTFE, ETFE, or FEP can be used as the basic fluororesin, and FEP can be used as the first fluororesin.
以下、本発明の好ましい第1、第2、第3実施形態を説明する。
各実施形態において共通する対象には共通する符号を付すものとし、共通する説明は場合により省略するものとする。
Hereinafter, preferred first, second, and third embodiments of the present invention will be described.
Common objects in each embodiment shall be designated by a common reference numeral, and common description shall be omitted in some cases.
≪第1実施形態≫
第1実施形態では、図1の斜視図に示したようにして、2枚の光触媒膜1を所定幅で重ね合わせようとする部分に、挟み込んだフッ素樹脂フィルム2を介して重ね合わせ、接合することにより、2枚の光触媒膜1を接合する。
なお、図1では、光触媒膜1の縁部同士を所定幅で重ね合わせて重ね合わせられた光触媒膜1の縁部同士を接合することとしているが、接合される部分は必ずしも光触媒膜1の縁部同士に限られない。
<< First Embodiment >>
In the first embodiment, as shown in the perspective view of FIG. 1, two
In FIG. 1, the edges of the
光触媒膜1は、例えば既存のものであり、これには限られないが、図2の断面図に示したように構成されている。 光触媒膜1は、その中心にガラス繊維11を織る又は編むなどして構成された布である基材を備えている。この実施形態における基材はガラス繊維11を織って作られている。基材はフッ素樹脂でできたフッ素樹脂層12でその両面を被覆されている。このフッ素樹脂層12を形作るフッ素樹脂は、公知のフッ素樹脂から適当に選択でき、例えば、PTFE、ETFE、PFA、FEP、PCTFE、PVDF、PVFのうちのいずれかとすることができる。この実施形態では、フッ素樹脂層12は、PTFE(融点は327℃)にて形成されている。なお、図示はしないが、フッ素樹脂層12は、PTFE層とFEP層等、多層になっていても良い。
フッ素樹脂層12の少なくとも一方の最表層には、光触媒層13が設けられている。図2に示した光触媒膜1では、光触媒層13は光触媒膜1の片面にだけ設けられている。光触媒層13の厚さは、フッ素樹脂層12の厚さと比較して相対的にかなり薄くされている。光触媒層13は、フッ素樹脂と光触媒粉とを含んでいる。また、光触媒層13には、その製造過程で用いられた界面活性剤等の添加剤が、少なくとも光触媒膜1自体の製造、もしくは接合等の加工時(光触媒による光触媒作用の発生前)には、僅かにではあるが残留している。光触媒層13に含まれるフッ素樹脂は、フッ素樹脂層12を形作るフッ素樹脂と同じでも良いし、同じでなくても良いが、この実施形態では両者は異なるものとされている。この実施形態では、光触媒層13に含まれるフッ素樹脂はFEPである。
上述したように、光触媒層13はフッ素樹脂層12よりも相対的にかなり薄い。したがって、光触媒膜1に含まれるフッ素樹脂の重量比で過半を占めるフッ素樹脂は、フッ素樹脂層12を形成するPTFEであるということになる。つまり、本願で言う基本フッ素樹脂は、この実施形態ではPTFEである。
なお、光触媒膜1は、上記基材がなくてもよく、フッ素樹脂層12と光触媒層13からなるものであっても良い。
The
A
As described above, the
The
次に、フッ素樹脂フィルム2について、図3を参照しつつ説明する。
フッ素樹脂フィルム2は、フィルム基材21と、フィルム基材21の少なくとも一方の面を覆う炭酸塩含有層22とを備えて構成されている。
フィルム基材21は、微量の添加剤などの残留物を除けば基本的にフッ素樹脂のみでできている。フィルム基材21を形成しているフッ素樹脂は、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂であり、本願における第1フッ素樹脂にあたる。基本フッ素樹脂が上述のようにPTFEであり、その融点は327℃であるから、フィルム基材21を形成するフッ素樹脂は融点が327℃以下のものから選択されることになる。これには限られないが、この実施形態では、フィルム基材21を形成するフッ素樹脂は、その融点が260℃のFEPである。 炭酸塩含有層22は、フッ素樹脂と炭酸塩粉を含んで構成されている。炭酸塩含有層22に含まれるフッ素樹脂は、基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂であり、本願における第2フッ素樹脂にあたる。これには限られないが、この実施形態では、炭酸塩含有層22に含まれるフッ素樹脂はFEPである。なお、炭酸塩含有層22に含まれるフッ素樹脂をFEPとすると、炭酸塩含有層22に含まれるフッ素樹脂とフィルム基材21を構成するフッ素樹脂とが同じものとなるが、これらはかならずしも同じでなくても良い。
なお、フィルム基材21を形成するフッ素樹脂は、基本フッ素樹脂の融点以下のフッ素樹脂を使用することが好ましく、より好ましくは、フィルム基材21を形成するフッ素樹脂と、炭酸塩含有層22に含まれるフッ素樹脂の両者について、基本フッ素樹脂の融点以下のフッ素樹脂を使用することが好ましい。これにより、より強固に接合が可能となる。
Next, the
The
The
As the fluororesin forming the
このようなフッ素樹脂フィルム2は、例えば、以下のようにして製造することができる。
この実施形態では、フッ素樹脂フィルム2は、FEPで形成されたフィルム基材21の少なくとも一方の表面に、FEPのディスパージョンに、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100gである炭酸塩として、炭酸カルシウムを添加した分散液を塗布し、その分散液を乾燥させることにより製造した。なお、上記条件を満たす炭酸塩としては、炭酸カルシウム(CaCO3)、炭酸バリウム(BaCO3)、炭酸マグネシウム(MgCO3)、炭酸リチウム(Li2CO3)、炭酸ストロンチウム(SrCO3)の何れかまたは組み合わせを利用することが可能である。
フィルム基材21は、例えば、フッ素樹脂としてのFEPペレットを原料に溶融押出しでフィルム状に製膜してもよいし、FEPのディスパージョンをステンレス等の金属板の表面に薄く塗布し、乾燥後に焼成して金属板から剥がすことによって製造することもできるが、既存のフッ素樹脂フィルムを用いても良い。既存のフッ素樹脂フィルムとしては、例えば、ダイキン工業株式会社が製造、販売するネオフロンFEPフィルム等がある。
炭酸塩含有層22を形成するためのFEPのディスパージョンに炭酸カルシウム粉を添加した分散液は、FEP水系ディスパージョン(固形分54重量%、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 120-JR)を1000g、粒径が10〜20μmの炭酸カルシウム粉(キシダ化学株式会社製、品番:000-13435)を0.54g〜54g、精製水を1000g、シリコーン系界面活性剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番:SILWET L−77)を40g、を容器で混合し、攪拌して調整した。なお、炭酸塩の粒径は上記範囲に制限されるわけではないが、0.03〜100μmの粒径のものを利用するのが好ましく、より好ましくは1〜30μmの粒径のものを利用するのが良い。
上記分散液をフィルム基材21にディッピングコート法により両面に塗布し、自然乾燥し、次に60℃で5分間乾燥させ、炭酸塩含有層22を形成した。この後に、FEPの融点の温度以上で焼成を行なっても良いがこの実施形態では省略した。
上記乾燥後の炭酸塩含有層22におけるFEPに対する炭酸カルシウム粉の重量比は、0.1%〜10%とすることができ、より好ましくは、0.1%〜5%とするのが良い。上記範囲の重量比にした炭酸塩含有層22を積層したフッ素樹脂フィルム2を光触媒膜の接合に用いることによって、光触媒作用発生後一定期間経過した後でも十分な接合部の剥離強度を維持することが可能となる。
Such a
In this embodiment, the
The
The dispersion in which calcium carbonate powder is added to the FEP dispersion for forming the carbonate-containing
The dispersion was applied to the
The weight ratio of the calcium carbonate powder to the FEP in the carbonate-containing
上述のようなフッ素樹脂フィルム2を、光触媒膜1の接合される部分の形状、大きさに対応するように切断するなどして成形し、図1に示したように、2枚の光触媒膜1の所定幅で重ね合わせられる部分の間に挟み込む。そして、その状態で、2枚の光触媒膜1の重ね合わせられた部分に熱板を押付けながら加熱して熱溶着させる。かかる熱溶着には、周知の熱板溶着機を用いることができる。このときの加熱の温度は、少なくともFEPの融点以上の温度であり、この実施形態では370℃で70秒加熱した。以上により、光触媒膜1の重ね合わせられた部分同士が、フッ素樹脂フィルムを介して接合される。
なお、フッ素樹脂フィルム2を、2枚の光触媒膜1の重ね合わせられる部分の間に挟み込む場合には、フッ素樹脂フィルム2の炭酸塩含有層22を、光触媒膜1の光触媒層13に当接させるように配置する。
光触媒膜1には、図3(A)に示したような片面にのみ光触媒層13を持つものと、図3(B)に示したような両面に光触媒層13を持つものとが存在する。
光触媒膜1が片面にのみ光触媒層13を持つものである場合には、光触媒膜1を接合するときには通常、2枚の光触媒膜1の光触媒層13がある側の面の向きを揃える。この場合には、光触媒膜1の重ね合わせられる部分の間に挟み込まれるフッ素樹脂フィルム2は、その一方の面のみが光触媒膜1の光触媒層13に当接することになる。したがって、この場合に用いるフッ素樹脂フィルム2は、その一方の面のみに炭酸塩含有層22を備えていれば足りる。その一方の面側にある炭酸塩含有層22が光触媒層13に当接するようにして、フッ素樹脂フィルム2を2枚の光触媒膜1の重ね合わせられる部分の間に挟み込めば良い。もっとも、この場合でも、炭酸塩含有層22が両面にあるフッ素樹脂フィルム2を用いることができる。そうすれば、フッ素樹脂フィルム2の表裏を考えずにフッ素樹脂フィルム2を光触媒膜1の重ね合わせられる部分の間に挟み込んだとしても、フッ素樹脂フィルム2の炭酸塩含有層22は光触媒膜1の光触媒層13に当接することになる。
他方、光触媒膜1が両面に光触媒層13を持つものである場合には、光触媒膜1の重ね合わせられる部分の間に挟み込まれるフッ素樹脂フィルム2は、その両面とも光触媒膜1の光触媒層13に当接することになる。したがって、この場合に用いるフッ素樹脂フィルム2は、その両方の面に炭酸塩含有層22を備えている必要がある。
The
When the
The
When the
On the other hand, when the
≪第2実施形態≫
第2実施形態でも、光触媒膜1同士を接合する。
その方法は、第1実施形態の場合と概ね同一である。異なるのは、フッ素樹脂フィルム2の構成である。
第2実施形態のフッ素樹脂フィルム2は、第1実施形態の場合と異なり、そのいずれの面にも第1実施形態の場合に説明した炭酸塩含有層22を備えていない。つまり、第2実施形態のフッ素樹脂フィルム2は、第1実施形態におけるフィルム基材21と同様のもので良い。
<< Second Embodiment >>
Also in the second embodiment, the
The method is substantially the same as in the case of the first embodiment. What is different is the configuration of the
Unlike the case of the first embodiment, the
第2実施形態の光触媒膜1同士の接合方法でも、フッ素樹脂フィルム2を、光触媒膜1の接合される部分の形状、大きさに対応するように切断するなどして成形し、図1に示したように、2枚の光触媒膜1の所定幅で重ね合わせられる部分の間に挟み込むが、第2実施形態ではその前に、フッ素樹脂フィルム2の少なくとも片方の面に、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩粉を付着させる。
フッ素樹脂フィルム2に炭酸塩粉を付着させる方法は、例えば、フッ素樹脂フィルム2に静電気を帯びさせ、静電気を帯びさせたフッ素樹脂フィルム2対して炭酸塩粉を振り掛けるか、或いは炭酸塩粉の中に静電気を帯びさせたフッ素樹脂フィルム2を入れるなどして、フッ素樹脂フィルム2に炭酸塩粉を付着させる。フッ素樹脂はよく知られている通り、非常に静電気を帯びやすい性質を持つため、フッ素樹脂フィルム2に静電気を帯びさせることは、例えば適当な化学繊維製の布でフッ素樹脂フィルム2をこするなどすれば容易に行える。
フッ素樹脂フィルム2に付着させる炭酸塩粉の量は、0.01mg〜0.8mg/cm2とすることができ、好ましくは、0.01mg〜0.3mg/cm2とするのが良い。炭酸塩粉の粒径は、第1実施例と同じ範囲から選択する事が出来る。
或いは、フッ素樹脂フィルム2上に炭酸塩粉を撒いて、例えば布や紙タオル等で炭酸塩粉をフッ素樹脂フィルム2に押付けることによっても炭酸塩粉をフッ素樹脂フィルム2に付着させることが可能である。
以上のようにして、フッ素樹脂フィルム2に炭酸塩粉を付着させ、炭酸塩含有層22の代わりに炭酸塩付着層22とすることができる。
なお、フッ素樹脂フィルム2の一方の面のみに炭酸塩粉を付着させるか、双方の面に炭酸塩粉を付着させるかは、第1実施形態のフッ素樹脂フィルム2の一方の面のみに炭酸塩含有層22を設けるか、双方の面に炭酸塩含有層22を設けるかに準じる。
Also in the method of joining the
As a method of adhering the carbonate powder to the
The amount of carbonate powder to adhere to the
Alternatively, the carbonate powder can be attached to the
As described above, the carbonate powder can be attached to the
Whether the carbonate powder is attached to only one surface of the
以上のように炭酸カルシウム粉を付着させたフッ素樹脂フィルム2を、2枚の光触媒膜1の所定幅で重ね合わせられる部分の間に挟み込み、そして、その状態で、2枚の光触媒膜1の重ね合わせられた部分を、熱板溶着機で押付けながら第1実施形態と同じ条件で加熱して熱溶着させる。
以上により、光触媒膜1の重ね合わせられた部分同士が、フッ素樹脂フィルムを介して接合される。
The
As described above, the overlapped portions of the
≪第3実施形態≫
第3実施形態でも、光触媒膜1同士を接合する。
その方法は、第1実施形態の場合と概ね同一である。異なるのは、フッ素樹脂フィルム2の構成である。
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2は、第1実施形態で説明した第1フッ素樹脂であるFEPに、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩粉を添加したものとなっている。
そのようなフッ素樹脂フィルム2の製造方法は以下の通りである。
<< Third Embodiment >>
Also in the third embodiment, the
The method is substantially the same as in the case of the first embodiment. What is different is the configuration of the
The
The method for producing such a
フッ素樹脂フィルム2は、例えば、フッ素樹脂としてのFEPのペレット(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 100-J)10kgに、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸塩粉として、平均粒子径が1.8μmの炭酸カルシウム粉(白石カルシウム株式会社製、品番:ソフトン1200)を1g〜500g添加して周知の溶融押出機を使用し、320℃で溶融させながら押出成形することにより、フィルム状に加工することができる。
また、上記ペレットと炭酸カルシウム粉を、周知の二軸混錬押出機により320℃で混錬し、その後、周知の圧縮成形機によりフィルム状に加工することも可能である。
これらの場合、フッ素樹脂に対する炭酸塩粉の重量比は、0.01%〜5%の範囲とすることができ、好ましくは0.1%〜3%とするのが良い。
The
It is also possible to knead the pellets and calcium carbonate powder at 320 ° C. with a well-known twin-screw kneading extruder, and then process them into a film by a well-known compression molding machine.
In these cases, the weight ratio of the carbonate powder to the fluororesin can be in the range of 0.01% to 5%, preferably 0.1% to 3%.
以上のようにして得られた炭酸塩粉を含有するフッ素樹脂フィルム2を、2枚の光触媒膜1の所定幅で重ね合わせられる部分の間に挟み込み、そして、その状態で、2枚の光触媒膜1の重ね合わせられた部分を、熱板溶着機で押付けながら加熱して熱溶着させる。
以上により、光触媒膜1の重ね合わせられた部分同士が、フッ素樹脂フィルムを介して接合される。
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2は、そもそもその両表面を含む全体に炭酸塩粉が分散されているので、接合すべき光触媒膜1が光触媒層13をその片面にしか持たない場合にも、その両面に持つ場合にも適用することが可能である。
The
As described above, the overlapped portions of the
In the
以下、実験例について説明する。まず、実験例に用いた試料について、その作製方法も併せて説明する。 An experimental example will be described below. First, the preparation method of the sample used in the experimental example will be described together.
<試料1>
[試料1−1]
第1実施形態のフッ素樹脂フィルム2の一例として、以下のものを作製した。
試料1−1のフッ素樹脂フィルム2の、炭酸塩含有層22を形成するための、FEPのディスパージョンに炭酸塩粉を添加した分散液は、FEP水系ディスパージョン(固形分54重量%、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 120-JR)を1000g、粒径が10〜20μmの炭酸カルシウム粉(キシダ化学株式会社製、品番:000−13435)を4g、精製水を1000g、シリコーン系界面活性剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番:SILWET L−77)を40g、を容器で混合し、攪拌して調整した。
上記分散液を、FEPフィルム基材(厚さ0.125mmのFEPフィルム)21の両面にディッピングコート法により塗布し、自然乾燥し、次に60℃で5分間乾燥させ、炭酸塩含有層22を形成したフッ素樹脂フィルム2を作製した。
上記乾燥後の炭酸塩含有層22におけるFEPに対する炭酸カルシウム粉の重量比は0.7%である。
<
[Sample 1-1]
As an example of the
The dispersion liquid obtained by adding carbonate powder to the FEP dispersion for forming the carbonate-containing
The above dispersion is applied to both sides of a FEP film base material (FEP film having a thickness of 0.125 mm) 21 by a dipping coating method, air-dried, and then dried at 60 ° C. for 5 minutes to form a carbonate-containing
The weight ratio of the calcium carbonate powder to the FEP in the carbonate-containing
[試料1−2]
第1実施形態のフッ素樹脂フィルム2の他の例として、以下のものを作製した。
試料1−2のフッ素樹脂フィルム2の、炭酸塩含有層22を形成するための、FEPのディスパージョンに炭酸塩粉を添加した分散液は、FEP水系ディスパージョン(固形分54重量%、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 120-JR)を1000g、粒径が10〜20μmの炭酸カルシウム粉(キシダ化学株式会社製、品番:000−13435)を7g、精製水を1000g、シリコーン系界面活性剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番:SILWET L−77)を40g、を容器で混合し、攪拌して調整した。
上記分散液をFEPフィルム基材(厚さ0.125mmのFEPフィルム)21の両面にディッピングコート法により塗布し、自然乾燥し、次に60℃で5分間乾燥させ、炭酸塩含有層22を形成したフッ素樹脂フィルム2を作製した。
上記乾燥後の炭酸塩含有層22におけるFEPに対する炭酸カルシウム粉の重量比は1.2%である。
[Sample 1-2]
As another example of the
The dispersion liquid in which the carbonate powder was added to the FEP dispersion for forming the carbonate-containing
The above dispersion is applied to both sides of a FEP film base material (FEP film having a thickness of 0.125 mm) 21 by a dipping coating method, air-dried, and then dried at 60 ° C. for 5 minutes to form a carbonate-containing
The weight ratio of the calcium carbonate powder to the FEP in the carbonate-containing
[試料1−3]
第1実施形態のフッ素樹脂フィルム2の更に他の例として、以下のものを作製した。
試料1−3のフッ素樹脂フィルム2の、炭酸塩含有層22を形成するための、FEPのディスパージョンに炭酸カルシウム粉を添加した分散液は、FEP水系ディスパージョン(固形分54重量%、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 120-JR)を1000g、粒径が10〜20μmの炭酸カルシウム粉(キシダ化学株式会社製、品番:000−13435)を18g、精製水を1000g、シリコーン系界面活性剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番:SILWET L−77)を40g、を容器で混合し、攪拌して調整した。
上記分散液をFEPフィルム基材(厚さ0.125mmのFEPフィルム)21の両面にディッピングコート法により塗布し、自然乾燥し、次に60℃で5分間乾燥させ、炭酸塩含有層22を形成したフッ素樹脂フィルム2を作製した。
上記乾燥後の炭酸塩含有層22におけるFEPに対する炭酸カルシウム粉の重量比は3.2%である。
[Sample 1-3]
As still another example of the
The dispersion liquid in which calcium carbonate powder was added to the FEP dispersion for forming the carbonate-containing
The above dispersion is applied to both sides of a FEP film base material (FEP film having a thickness of 0.125 mm) 21 by a dipping coating method, air-dried, and then dried at 60 ° C. for 5 minutes to form a carbonate-containing
The weight ratio of the calcium carbonate powder to the FEP in the carbonate-containing
<試料2>
[試料2−1]
第2実施形態のフッ素樹脂フィルム2の一例として、以下のものを作製した。
試料2−1は、厚さ0.125mm、長さ600mm、幅75mmのFEPフィルム基材21上に紙タオルに炭酸塩として炭酸カルシウム粉(白石カルシウム製、品番:ソフトン1200、平均粒子径1.8μm)を付着させ、FEPフィルムに擦りつけることによって炭酸カルシウム粉をFEPフィルムの両面に付着させることにより、炭酸塩含有層の代わりに炭酸塩付着層22を形成させたフッ素樹脂フィルム2である。
この炭酸カルシウム付着FEPフィルムにおける炭酸カルシウムの付着量は0.012mg/cm2であった。
<
[Sample 2-1]
As an example of the
Sample 2-1 was prepared on a paper towel on a
The amount of calcium carbonate attached to this calcium carbonate-attached FEP film was 0.012 mg / cm 2 .
[試料2−2]
第2実施形態のフッ素樹脂フィルム2の他の例として、以下のものを作製した。
試料2−2は、厚さ0.125mm、長さ600mm、幅75mmのFEPフィルム基材21上に紙タオルに炭酸塩として炭酸カルシウム粉(白石カルシウム製、品番:ソフトン1200、平均粒子径1.8μm)を付着させ、FEPフィルムに擦りつけることによって炭酸カルシウム粉をFEPフィルムの両面に付着させ炭酸塩含有層の代わりに炭酸塩付着層22を形成させたフッ素樹脂フィルム2を作製した。
この炭酸カルシウム付着FEPフィルムにおける炭酸カルシウムの付着量は0.22mg/cm2であった。
[Sample 2-2]
As another example of the
Sample 2-2 was prepared on a paper towel on a
The amount of calcium carbonate attached to this calcium carbonate-attached FEP film was 0.22 mg / cm 2 .
<試料3>
[試料3−1]
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2の一例として、以下のものを作製した。
試料3−1は、FEPのペレット(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 100-J)10kgに、炭酸塩として平均粒径が1.8μmの炭酸カルシウム粉(白石カルシウム株式会社製、品番:ソフトン1200)を10g添加して周知の溶融押出機を使用し、320〜380℃の範囲で溶融させながら押出成形することにより製造された、厚さ0.125mmの炭酸カルシウム含有FEPフィルムである。
この場合、フッ素樹脂に対する炭酸カルシウム粉の重量比は、0.1%であった。
<Sample 3>
[Sample 3-1]
As an example of the
Sample 3-1 is a calcium carbonate powder (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) having an average particle size of 1.8 μm as a carbonate in 10 kg of FEP pellets (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product number: FEP 100-J). A 0.125 mm thick calcium carbonate-containing FEP film produced by adding 10 g of Softon 1200) and extrusion molding while melting in the range of 320 to 380 ° C. using a well-known melt extruder. is there.
In this case, the weight ratio of the calcium carbonate powder to the fluororesin was 0.1%.
[試料3−2]
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2の他の例として、以下のものを作製成した。
試料3−2は、FEPのペレット(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 100-J)10kgに、炭酸塩として平均粒径が1.8μmの炭酸カルシウム粉(白石カルシウム株式会社製、品番:ソフトン1200)を100g添加して周知の溶融押出機を使用し、320〜380℃の範囲で溶融させながら押出成形することにより製造されたものであり、厚さ0.125mmの炭酸カルシウム含有FEPフィルムである。
この場合、フッ素樹脂に対する炭酸カルシウム粉の重量比は、1.0%であった。
[Sample 3-2]
As another example of the
Sample 3-2 is a calcium carbonate powder (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) having an average particle size of 1.8 μm as a carbonate in 10 kg of FEP pellets (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product number: FEP 100-J). It was manufactured by adding 100 g of Softon 1200) and using a well-known melt extruder to extrude while melting in the range of 320 to 380 ° C., and contains calcium carbonate with a thickness of 0.125 mm. It is a FEP film.
In this case, the weight ratio of the calcium carbonate powder to the fluororesin was 1.0%.
[試料3−3]
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2の更に他の例として、以下のものを作製した。
試料3−3は、FEPのペレット(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 100-J)10kgに、炭酸塩として平均粒径が1.8μmの炭酸カルシウム粉(白石カルシウム株式会社製、品番:ソフトン1200)を300g添加して周知の溶融押出機を使用し、320〜380℃の範囲で溶融させながら押出成形することにより製造されたものであり、厚さ0.125mmの炭酸カルシウム含有FEPフィルムである。
この場合、フッ素樹脂に対する炭酸カルシウム粉の重量比は、3.0%であった。
[Sample 3-3]
As still another example of the
Sample 3-3 is a calcium carbonate powder (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.) having an average particle size of 1.8 μm as a carbonate in 10 kg of FEP pellets (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product number: FEP 100-J). It was manufactured by adding 300 g of softon 1200) and using a well-known melt extruder to extrude while melting in the range of 320 to 380 ° C., and contains calcium carbonate with a thickness of 0.125 mm. It is a FEP film.
In this case, the weight ratio of the calcium carbonate powder to the fluororesin was 3.0%.
[試料3−4]
第3実施形態のフッ素樹脂フィルム2の更に他の例として、以下のものを作製しようとしたが、フッ素樹脂フィルム2を得ることができなかった。
試料3−4では、FEPのペレット(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 100-J)10kgに、炭酸塩として平均粒径が1.8μmの炭酸カルシウム粉(白石カルシウム株式会社製、品番:ソフトン1200)を500g添加して周知の溶融押出機を使用し、320〜380℃の範囲で溶融させながら押出成形を試みたが、発泡や穴がひどく、均一なフィルムを成形するのは困難であった。
この場合、フッ素樹脂に対する炭酸カルシウム粉の重量比は、5.0%であった。
[Sample 3-4]
As still another example of the
In sample 3-4, 10 kg of FEP pellets (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product number: FEP 100-J) and calcium carbonate powder having an average particle size of 1.8 μm as a carbonate (manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd., I tried extrusion molding while adding 500 g of product number: Softon 1200) and melting it in the range of 320 to 380 ° C using a well-known melt extruder, but foaming and holes are severe, and it is not possible to mold a uniform film. It was difficult.
In this case, the weight ratio of the calcium carbonate powder to the fluororesin was 5.0%.
<比較用試料>
フッ素樹脂フィルム2に代わるものとして、試料1−1〜1−3、試料2−1及び2−2に使用した市販の厚さ0.125mmのFEPフィルムに、炭酸カルシウムを含有や付着させず、そのまま使用した場合を比較例用試料として準備した。
<Sample for comparison>
As an alternative to the
<光触媒膜>
光触媒膜は、平均厚さが0.4mmのガラス繊維織物の両面にPTFEを約0.2mm、さらにそのPTFEの両面にFEPを約10μm被膜された既存の膜材料の最表層に、光触媒を含有したFEP分散液を塗布して光触媒層を設けたものである。
上記光触媒を含有したFEP分散液の組成は以下の通りであった。
分散剤は、粒径が1nm〜100nmのアナターゼ型TiO2 を用いた水系ディスパージョン(固形分28重量%、特注品)を2000g、精製水を3000g、FEPの水系ディスパージョン(固形分54重量%、三井デュポンフロロケミカル株式会社製、品番:FEP 120−JR)を4148g、シリコン系界面活性剤(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、品番:SILWET L−77)を137.2gそれぞれ用意し、それらを混合、攪拌して調製した。FEPと酸化チタン粉末の重量比率は20:80である。
光触媒を含有させたFEP層は、以下の製造工程で被覆した。
最初に、上記最表層がFEPである上記膜材料に対し、そのさらなる最表層に上記分散剤をディッピングコート法により両面に塗布し、60℃で3分乾燥させたのち、次第に乾燥温度を上げて、最終的に300℃で3分間焼成し、自然冷却させ、酸化チタンを含有したFEP層を両面に形成した膜材を光触媒膜として実験的に製造した。
<Photocatalytic membrane>
The photocatalyst film contains a photocatalyst on the outermost layer of an existing membrane material in which PTFE is coated on both sides of a glass fiber woven fabric having an average thickness of 0.4 mm by about 0.2 mm, and FEP is coated on both sides of the PTFE by about 10 μm. A photocatalyst layer is provided by applying the above-mentioned FEP dispersion.
The composition of the FEP dispersion liquid containing the photocatalyst was as follows.
The dispersant was 2000 g of an aqueous dispersion (solid content 28% by weight, custom-made product) using anatase-type TiO 2 having a particle size of 1 nm to 100 nm, 3000 g of purified water, and an aqueous dispersion of FEP (solid content 54% by weight). , Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product number: FEP 120-JR) 4148 g, silicon-based surfactant (Momentive Performance Materials Japan GK, product number: SIRWET L-77) 137.2 g, respectively Then, they were mixed and stirred to prepare. The weight ratio of FEP to titanium oxide powder is 20:80.
The FEP layer containing the photocatalyst was coated by the following manufacturing process.
First, on the film material whose outermost layer is FEP, the dispersant is applied to both sides of the outermost layer by a dipping coating method, dried at 60 ° C. for 3 minutes, and then the drying temperature is gradually raised. Finally, the film was fired at 300 ° C. for 3 minutes and naturally cooled to experimentally produce a film material containing titanium oxide-containing FEP layers on both sides as a photocatalytic film.
<試験内容>
以上の試料及び比較例によるフッ素樹脂フィルム2を間に挟んで光触媒膜を熱溶着により接合し、その剥離強度の試験を行った。
<Test content>
The photocatalyst film was bonded by heat welding with the
[熱溶着]
熱溶着によるフッ素樹脂フィルム2を間に挟んでの光触媒膜の接合は、以下の要領で行った。
上記光触媒膜を、幅150mm、長さ600mmにカットしたものを2枚重ね合わせ、その間に接着剤的な役目をする、試料1−1〜1−3で作製した炭酸カルシウム含有FEPディスパージョンを塗布したFEPフィルム(幅75mm、長さ600mm)、試料2−1、2−2で作製した炭酸カルシウムが付着したFEPフィルム(幅75mm、長さ600mm)、試料3−1〜3−3で作製した炭酸カルシウム含有FEPフィルム(幅75mm、長さ600mm)、又は比較例の炭酸カルシウムが付着していないFEPフィルム(幅75mm、長さ600mm)をそれぞれ1枚挟み込み、熱板設定温度370℃、溶着時間70秒、圧力0.5kg/cm2の条件で、幅75mm、長さ600mmの各接合サンプルを作製した。
[Heat welding]
The photocatalyst film was bonded by sandwiching the
Two sheets of the above photocatalyst film cut into a width of 150 mm and a length of 600 mm are laminated, and a calcium carbonate-containing FEP dispersion prepared in Samples 1-1 to 1-3, which acts as an adhesive, is applied between them. FEP film (width 75 mm, length 600 mm), FEP film with calcium carbonate attached (width 75 mm, length 600 mm) prepared in Samples 2-1 and 2-2, and Samples 3-1 to 3-3. A calcium carbonate-containing FEP film (width 75 mm, length 600 mm) or a comparative example FEP film (width 75 mm, length 600 mm) to which calcium carbonate is not attached is sandwiched, and a hot plate set temperature of 370 ° C. and welding time are obtained. Each bonded sample having a width of 75 mm and a length of 600 mm was prepared under the conditions of 70 seconds and a pressure of 0.5 kg / cm 2 .
[剥離試験サンプルの採取]
上述の各接合サンプルから剥離試験サンプルとして、幅75mm、長さ600mmの長手方向の中央部分から幅50mm、長さ150mmを2枚切り出し、1枚は促進暴露試験をしない後述する初期剥離試験評価用サンプルとして用い、残り1枚を促進暴露試験1000時間後の後述する暴露後剥離試験評価用サンプルに供した。
[Peeling test sample collection]
As a peeling test sample from each of the above-mentioned joint samples, two pieces of width 50 mm and length 150 mm are cut out from the central portion in the longitudinal direction of width 75 mm and length 600 mm, and one piece is not subjected to accelerated exposure test for initial peeling test evaluation described later. The remaining one was used as a sample, and the remaining one was used as a sample for evaluation of the post-exposure peeling test described later 1000 hours after the accelerated exposure test.
[促進暴露試験]
促進暴露試験は、キセノンウェザーメーター(スガ試験機製SX75−2、放射照度180W/m2(300〜400nm)、120分中18分:照射+水スプレー、120分中102分:照射のみ)を用いて、1000時間の暴露を上記暴露後剥離試験評価用サンプルに対して行った。
[Promoted exposure test]
For the accelerated exposure test, a xenon weather meter (SX75-2 manufactured by Suga Test Instruments, irradiance 180 W / m 2 (300 to 400 nm), 18 minutes in 120 minutes: irradiation + water spray, 102 minutes in 120 minutes: irradiation only) was used. Then, exposure for 1000 hours was performed on the sample for evaluation of the peeling test after exposure.
[剥離試験]
上述の初期剥離試験評価用サンプルと、暴露後剥離試験評価用サンプルに対して剥離試験を行った。
剥離試験は、(JIS K6404−5、B法)に準じて行った。ただし、1つの剥離試験に供する試験片の大きさは、幅20mm×長さ150mmとし、幅50mm×長さ150mmの初期剥離試験評価用サンプルと、暴露後剥離試験評価用サンプルの双方からそれぞれ2本ずつ採取した。
それら試験片のうち、長手方向の一端側から50mmの部分を手剥離し、その後、引張試験機で剥離試験を行った。剥離試験結果の評価は、剥離試験後に剥離した面について、フッ素樹脂とガラス繊維織物の間で剥離した部分の割合を目視で判定し2本の平均値で評価とした。
通常、このような材料では、フッ素樹脂とガラス基布が剥がれる際の剥離強度は一般的に高いのに対して、フッ素樹脂とフッ素樹脂の間で剥がれる場合の剥離強度は、相対的に低くなることが知られているためである。
[Peeling test]
A peeling test was performed on the above-mentioned sample for initial peeling test evaluation and the sample for post-exposure peeling test evaluation.
The peeling test was performed according to (JIS K6404-5, method B). However, the size of the test piece to be subjected to one peeling test is 20 mm in width × 150 mm in length, and 2 from both the initial peeling test evaluation sample having a width of 50 mm × 150 mm and the post-exposure peeling test evaluation sample. The books were collected one by one.
Of these test pieces, a portion 50 mm from one end side in the longitudinal direction was manually peeled off, and then a peeling test was performed with a tensile tester. The peeling test result was evaluated by visually determining the ratio of the peeled portion between the fluororesin and the glass fiber woven fabric on the peeled surface after the peeling test and using the average value of the two fibers.
Generally, in such a material, the peel strength when the fluororesin and the glass base cloth are peeled off is generally high, whereas the peel strength when the fluororesin and the fluororesin are peeled off is relatively low. This is because it is known.
[剥離試験結果]
初期剥離試験評価用サンプルと、暴露後剥離試験評価用サンプルについて剥離試験を行った。その結果による、接合部の全面積に占める光触媒膜中のガラス繊維織物とフッ素樹脂(PTFE)の間で剥離が生じた面積の割合と、剥離強度の向上度の評価結果を下記表1に示す。
※「剥離強度の向上度の評価」の上欄の各数値は、比較用試料と比較した場合に向上した分の数値
※「剥離強度の向上度の評価」の下欄の○、△、×は、比較用試料と比較した場合に向上した分の数値に基づき、剥離強度の向上の程度を、以下の評価凡例により3段階で評価した評価結果
×:10%未満
△:10〜25%
○:25%以上
[Peeling test result]
A peeling test was conducted on the sample for initial peeling test evaluation and the sample for post-exposure peeling test evaluation. Based on the results, Table 1 below shows the ratio of the area where the peeling occurred between the glass fiber woven fabric and the fluororesin (PTFE) in the photocatalyst film to the total area of the joint and the evaluation result of the degree of improvement in the peeling strength. ..
* Each numerical value in the upper column of "Evaluation of peel strength improvement" is the numerical value of the improvement when compared with the comparison sample. * ○, △, × in the lower column of "Evaluation of peel strength improvement" Is an evaluation result in which the degree of improvement in peel strength is evaluated in three stages according to the following evaluation legend based on the numerical value of the improvement when compared with the comparative sample. ×: Less than 10% Δ: 10 to 25%
◯: 25% or more
以上の通り、試料1−1〜試料3−3を光触媒膜の間に挟んで接合を行ったか、比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行ったかに関わらず、初期剥離試験評価用サンプルの剥離試験の場合はすべて、「初期剥離試験評価用サンプル」の各数値が100%となっている。これは、従来技術と同じ比較用試料を接合に用いた場合であっても、試料1−1〜試料3−3を接合に用いた場合であっても、剥離は、光触媒膜と比較用試料の間、又は光触媒膜と試料1−1〜試料3−3の間、つまり接合した光触媒膜同士の接合面ではなく、すべてが光触媒膜の内部で生じている、ということを意味している。つまり、促進暴露試験を経ていない状態では、試料1−1〜試料3−3を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合も、比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合も、接合した光触媒膜同士の接合面での剥離の前に光触媒膜の破壊が生じるほど、光触媒膜間の接合の強度が高いことが判る。
他方、比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合には、「暴露後剥離試験評価用サンプル」の数値は55%となっている。これは、剥離試験を行った場合に、接合部の45%については、光触媒膜の破壊に先駆けて、接合した光触媒層同士の接合面で剥離が生じてしまったということを意味する。つまり、比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行った接合部は、促進暴露試験を経た場合に、その強度が劣化する場合があることが分かる。
他方、試料1−1〜試料3−3を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合には、「暴露後剥離試験評価用サンプル」の各数値は65%〜100%となっている。試料1−1〜試料3−3を光触媒膜の間に挟んで接合を行った接合部は、暴露試験を経た後においても、比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合と比較して、剥離強度の劣化が小さくなっている。特に、上記数値が100%の試料2−2ついては、暴露試験を経ていない接合部と同等の接合強度を有しているから、剥離強度の劣化は略ないといえる。その他のものについても、最低の数値で65%であるから、その数値が55%である比較用試料を光触媒膜の間に挟んで接合を行った場合と比較して、接合部の剥離強度の向上が見られている。試料2−2を用いた場合以外についても、「剥離強度の向上度の評価」の下欄に「○」の評価が付された試料1−2、試料1−3、試料2−1、試料3−2は、暴露試験を経た後においても、暴露試験前からの接合部の剥離強度の下落が小さい。
なお、炭酸塩として他のもの、つまり、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムを用いた場合でも、この試験結果と略同等の結果を得られた。
As described above, for initial peeling test evaluation regardless of whether the samples 1-1 to 3-3 are sandwiched between the photocatalyst films and bonded, or the comparative sample is sandwiched between the photocatalyst films and bonded. In the case of the sample peeling test, each numerical value of the "sample for initial peeling test evaluation" is 100%. This means that even when the same comparative sample as in the prior art is used for bonding or when Samples 1-1 to 3-3 are used for bonding, the peeling is performed between the photocatalyst membrane and the comparative sample. It means that everything occurs inside the photocatalyst film, not between the photocatalyst film or between the photocatalyst film and Samples 1-1 to 3-3, that is, the bonding surface between the bonded photocatalyst films. That is, in the state where the accelerated exposure test was not performed, even when the samples 1-1 to 3-3 were sandwiched between the photocatalyst films and bonded, the comparative sample was sandwiched between the photocatalyst films and bonded. In this case as well, it can be seen that the strength of the bond between the photocatalyst films is so high that the photocatalyst films are destroyed before the bonded photocatalyst films are peeled off at the bonding surface.
On the other hand, when the comparative sample is sandwiched between the photocatalyst films and bonded, the value of "sample for post-exposure peeling test evaluation" is 55%. This means that when the peeling test was performed, peeling occurred at the bonding surface between the bonded photocatalyst layers for 45% of the bonded portion prior to the destruction of the photocatalyst film. That is, it can be seen that the strength of the bonded portion formed by sandwiching the comparative sample between the photocatalyst films may deteriorate when the accelerated exposure test is performed.
On the other hand, when the samples 1-1 to 3-3 are sandwiched between the photocatalyst films and bonded, the respective numerical values of the "sample for evaluation of peeling test after exposure" are 65% to 100%. The junction where Samples 1-1 to 3-3 are sandwiched between the photocatalyst films is the same as when the comparative sample is sandwiched between the photocatalyst films even after the exposure test. In comparison, the deterioration of peel strength is small. In particular, it can be said that the deterioration of the peel strength is not abbreviated for the sample 2-2 having the above value of 100% because it has the same joint strength as the joint portion that has not undergone the exposure test. For other products, the lowest value is 65%, so the peel strength of the joint is higher than when a comparative sample with a value of 55% is sandwiched between photocatalyst films. Improvements are being seen. Except when sample 2-2 is used, sample 1-2, sample 1-3, sample 2-1 and sample with "○" in the lower column of "evaluation of improvement in peel strength". In 3-2, even after the exposure test, the decrease in the peel strength of the joint portion from before the exposure test is small.
Even when other carbonates, that is, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate, and strontium carbonate were used, almost the same results as this test result were obtained.
1 光触媒膜
2 フッ素樹脂フィルム
11 ガラス繊維
12 フッ素樹脂層
13 光触媒層
21 フッ素樹脂フィルム基材
22 炭酸塩含有層
1
Claims (12)
前記光触媒膜の重ね合わせられた部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成された、前記光触媒膜とは別体であるフッ素樹脂フィルムを挟み込み、
その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられた部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法であって、
前記フッ素樹脂フィルムとして、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムの少なくとも1つからなる炭酸塩を含む、前記基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第2フッ素樹脂により形成された炭酸塩含有層を、前記第1フッ素樹脂でできた前記フッ素樹脂フィルムの少なくともその一方の面に有するものを用い、
前記光触媒膜の重ね合わせられた部分の間に前記フッ素樹脂フィルムを挟み込む際に、前記炭酸塩含有層を前記光触媒層に当接させる、
光触媒膜の接合方法。 Photocatalyst films having a photocatalyst layer containing a fluororesin, a photocatalyst powder, and a surfactant as an organic additive on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width.
A first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that occupies the majority of the fluororesins contained in the photocatalyst film, between the overlapped portions of the photocatalyst film. A fluororesin film, which is a separate body from the photocatalyst film, formed by
It is a method of joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portion of the photocatalyst film in that state.
The basic fluororesin containing a carbonate consisting of at least one of calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate, and strontium carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower as the fluororesin film. A carbonate-containing layer formed of a second fluororesin, which has the same or lower melting point as the fluororesin, is used on at least one surface of the fluororesin film made of the first fluororesin .
When the fluororesin film is sandwiched between the overlapped portions of the photocatalyst film, the carbonate-containing layer is brought into contact with the photocatalyst layer.
Method of joining photocatalytic membrane.
請求項1記載の光触媒膜の接合方法。 In the fluororesin film, a dispersion liquid obtained by adding the carbonate powder, which is the carbonate powder, to the dispersion of FEP is applied to at least one surface of the fluororesin film base material formed of the second fluororesin. Manufactured by drying the dispersion,
The method for joining a photocatalyst film according to claim 1.
請求項1又は2記載の光触媒膜の接合方法。 The second fluororesin is the same as the first fluororesin.
The method for joining a photocatalyst film according to claim 1 or 2.
前記光触媒膜の重ね合わせられた部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成された、前記光触媒膜とは別体であるフッ素樹脂フィルムを挟み込み、
その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられた部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法であって、
前記フッ素樹脂フィルムとして、その少なくとも一方の面に、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムの少なくとも1つからなる炭酸塩の粉である炭酸塩粉が付着させられたものを用い、
前記光触媒膜の重ね合わせられた部分の間に前記フッ素樹脂フィルムを挟み込む際に、前記フッ素樹脂フィルムの前記炭酸塩粉が付着させられた面を前記光触媒層に当接させる、
光触媒膜の接合方法。 Photocatalyst films having a photocatalyst layer containing a fluororesin, a photocatalyst powder, and a surfactant as an organic additive on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width.
A first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that occupies the majority of the fluororesins contained in the photocatalyst film, between the overlapped portions of the photocatalyst film. A fluororesin film, which is a separate body from the photocatalyst film, formed by
It is a method of joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portion of the photocatalyst film in that state.
As the fluororesin film, a carbonate consisting of at least one of calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate, and strontium carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower on at least one surface thereof. Using the one to which the carbonate powder, which is the powder of
When the fluororesin film is sandwiched between the overlapped portions of the photocatalyst film, the surface of the fluororesin film to which the carbonate powder is attached is brought into contact with the photocatalyst layer.
Method of joining photocatalytic membrane.
請求項4記載の光触媒膜の接合方法。 The carbonate powder is adhered to at least one surface of the fluororesin film by electrostatic adhesion by causing the fluororesin film to be charged with static electricity.
The method for joining a photocatalyst film according to claim 4.
請求項4記載の光触媒膜の接合方法。 The carbonate powder is adhered to at least one surface of the fluororesin film, and the carbonate powder sprinkled on the at least one surface of the fluororesin film is pressed against the at least one surface of the fluororesin film. Do by
The method for joining a photocatalyst film according to claim 4.
前記光触媒膜の重ね合わせられた部分の間に、前記光触媒膜に含まれるフッ素樹脂の中で過半を占めるフッ素樹脂である基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第1フッ素樹脂により形成された、前記光触媒膜とは別体であるフッ素樹脂フィルムを挟み込み、
その状態で前記光触媒膜の重ね合わせられた部分を加熱することで、前記フッ素樹脂フィルムを介して前記光触媒膜の重ね合わせられた部分同士を接合する光触媒膜の接合方法であって、
前記フッ素樹脂フィルムとして、融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムの少なくとも1つからなる炭酸塩が前記第1フッ素樹脂中に添加されたものを用いる、
光触媒膜の接合方法。 Photocatalyst films having a photocatalyst layer containing a fluororesin, a photocatalyst powder, and a surfactant as an organic additive on at least one surface thereof are superposed with a predetermined width.
A first fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that occupies the majority of the fluororesins contained in the photocatalyst film, between the overlapped portions of the photocatalyst film. A fluororesin film, which is a separate body from the photocatalyst film, formed by
It is a method of joining a photocatalyst film that joins the overlapped portions of the photocatalyst film via the fluororesin film by heating the overlapped portion of the photocatalyst film in that state.
As the fluororesin film, a carbonate consisting of at least one of calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate, and strontium carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower is contained in the first fluororesin. Use what was added to
Method of joining photocatalytic membrane.
請求項1、4、又は7のいずれかに記載の光触媒膜の接合方法。 The basic fluororesin is PTFE.
The method for joining a photocatalyst film according to any one of claims 1, 4, or 7.
請求項1、4、7、又は8のいずれかに記載の光触媒膜の接合方法。 The first fluororesin is FEP.
The method for joining a photocatalytic membrane according to any one of claims 1, 4, 7, or 8.
前記基本フッ素樹脂がPTFEであり、
融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムの少なくとも1つからなる炭酸塩を含む、前記基本フッ素樹脂と融点が同じかそれ以下のフッ素樹脂である第2フッ素樹脂により形成された炭酸塩含有フッ素樹脂層を、前記第1フッ素樹脂でできた前記フッ素樹脂フィルムの少なくともその一方の面に有する、フッ素樹脂フィルム。 First fluorine, which is a fluororesin having a melting point equal to or lower than that of the basic fluororesin, which is a fluororesin that accounts for the majority of the fluororesins contained in the photocatalyst film, used in the method for joining the photocatalyst film according to claim 1. A fluororesin film formed of resin,
The basic fluororesin is PTFE.
The melting point is the same as or higher than that of the basic fluororesin, which contains a carbonate consisting of at least one of calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate and strontium carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower. A fluororesin film having a carbonate-containing fluororesin layer formed of the following fluororesin, which is a second fluororesin , on at least one surface of the fluororesin film made of the first fluororesin .
前記基本フッ素樹脂がPTFEであり、
融点が330℃以上かつ水溶解度が2g/100g以下である炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸リチウム、炭酸ストロンチウムの少なくとも1つからなる炭酸塩が前記第1フッ素樹脂中に添加されている、
フッ素樹脂フィルム。 First fluorine, which is a fluororesin having the same or lower melting point as the basic fluororesin, which is a fluororesin that accounts for the majority of the fluororesins contained in the photocatalyst film, used in the method for joining the photocatalyst film according to claim 7. A fluororesin film formed of resin,
The basic fluororesin is PTFE.
A carbonate consisting of at least one of calcium carbonate, barium carbonate, magnesium carbonate, lithium carbonate and strontium carbonate having a melting point of 330 ° C. or higher and a water solubility of 2 g / 100 g or lower is added to the first fluororesin .
Fluororesin film.
請求項1、4、又は7〜9のいずれかに記載の光触媒膜の接合方法。 The carbonate is calcium carbonate,
The method for joining a photocatalyst film according to any one of claims 1, 4, or 7-9.
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