JPH09316214A - 防汚シート - Google Patents

防汚シート

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JPH09316214A
JPH09316214A JP8132100A JP13210096A JPH09316214A JP H09316214 A JPH09316214 A JP H09316214A JP 8132100 A JP8132100 A JP 8132100A JP 13210096 A JP13210096 A JP 13210096A JP H09316214 A JPH09316214 A JP H09316214A
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忠憲 道本
Mitsuo Iimura
満男 飯村
Kenji Sato
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光触媒微粒子を含有するフッ素樹脂製の防汚
シートであって優れた防汚機能を有する防汚シートを提
供する。 【解決手段】 ポリテトラフルオロエチレンモールディ
ングパウダー(ダイキン工業社製 ポリフロンM−12
(商品名))80重量部に、光触媒酸化チタン微粒子
(石原産業社製 ST−41(商品名))を20重量部
加えて、ヘンシルミキサーで攪拌して、均一に分散させ
た後、この混合粉末を金型に充填し、600kg/cm
2 で20分加圧して予備成形体を得る。この予備成形体
を金型から取り出して370℃で6時間加熱焼成して、
肉厚30mm、高さ200mm焼成ブロックを得た後、
この焼成ブロックを切削旋盤により切削して光触媒酸化
チタン微粒子が表面に露出した厚み0.1mmのポリテ
トラフルオロエチレン樹脂シートを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はその表面が汚染され
てはまずい、所謂、防汚シートに関し、特に、光触媒微
粒子が表面露出したフッ素樹脂製の防汚シートに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、酸化チタン微粒子等の光触媒
微粒子は光(波長400nm以下の光)うを吸収して励
起することににより生じた電子と正孔とによって、これ
に接近する有機物あるいは微生物等を酸化分解すること
が知られている。そして、かかる光触媒微粒子を基材表
面に担持させて使用したり(特開平7−265714号
公報)、光触媒微粒子を用いて光触媒微粒子を含有する
シート状またはパネル状の成形材を得ること(特開平6
−315614号公報)も知られている。
【0003】前記特開平6−315614号公報に提案
された成形材は、酸化チタン微粒子(または酸化チタン
微粒子及び活性炭微粒子)とフッ素樹脂粉末等の合成樹
脂粉末との混合物を圧延することによりシート状または
パネル状に成形したものであり、前記特開平7−265
714号公報に提案されている光触媒微粒子を基材表面
に担持させた部材は、その表面の一部にフッ素樹脂を融
着させた光触媒粒子を基材表面に塗布して加熱すること
によりフッ素樹脂をバインダーとして光触媒粒子を基材
表面に固定したものであり、これらはいずれも大気中の
汚染物質(有害ガスである窒素酸化物等)や水中の汚染
物質(揮発性有機塩素化合物等)を分解除去するための
浄化材として使用されるものである。なお、いずれの部
材においても、バインダーとしてフッ素樹脂が用いられ
ているが、これは光触媒微粒子の強い酸化力によってバ
インダー自身が酸化されて劣化する問題があるため、抗
酸化力の高いフッ素樹脂を用いることによってバインダ
ー自身の劣化を防止しているためである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案さ
れたいずれの部材も、大気中または水中の汚染物質と光
触媒微粒子との接触面積ができるだけ大きくなるよう
に、光触媒微粒子表面のバインダーによって覆われる部
分を少なくし、かつ、光触媒微粒子の周囲に空隙を有す
る構造になっている。従って、これらの部材は、大気中
または水中の汚染物質を部材中の、特に部材表面にある
光触媒微粒子に効率良く接触させることができるので浄
化材として優れた性能を有している。
【0005】しかしながら、これらの部材を屋外に放置
した場合、部材表面が光触媒微粒子の突出部や空隙によ
る凹部を有する凸凹構造であり、また、フッ素樹脂が十
分に露出せず十分な撥水性が得られないことから、空気
中を浮遊するばい煙、埃、細砂等の有機物をバインダー
にゴミや、このゴミが混入した水滴が部材表面に付着し
やすく、また、たとえ光触媒微粒子への太陽光の照射に
よってゴミの有機物が分解されても部材表面からゴミが
脱離せず、部材表面に蓄積されてしまうため、例えば、
外装建材等に使用される、その表面が汚染されてはまず
い、所謂、防汚シートとしては使用することができな
い。
【0006】本発明は前記のような課題に鑑みてなされ
たものであり、光触媒微粒子を含有するフッ素樹脂製の
防汚シートであって、優れた防汚機能を有する防汚シー
トを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の防汚シートは、光触媒微粒子をシート表面
に露出させたフッ素樹脂製の防汚シートであって、光触
媒微粒子及びフッ素樹脂を含む焼成体を切削加工して所
望厚みに切り出されたシートであることを特徴とする。
このような構成により、シートの表面はフッ素樹脂及び
光触媒微粒子が緻密に詰まった焼成体の切削加工による
切り出し面であることから、平滑でかつ光触媒微粒子
(粒子表面及び粒子の切断面)が確実に露出したものと
なる。従って、平滑なシート表面にはフッ素樹脂が有す
る非粘着性と撥水性が良好に発現して、空気中を浮遊す
るゴミや、ゴミが混入した水滴が付着しにくくなり、し
かも、付着したとしても確実にシート表面に露出してい
る光触媒微粒子が光(太陽光等)を受けて活性化して付
着したゴミの有機物を酸化分解するため、水洗いするこ
とによってゴミが容易に除去され、常にきれいな表面が
維持されることになる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の防汚シートはフッ素樹脂
粉末と光触媒微粒子とをヘンシェルミキサー等のそれ自
体公知の粉体混合機によって均一に混合した後、この混
合物を金属金型内に投入して加圧成形し、得られた成形
体をフリーシンター法やホットコイニング法等によって
前記フッ素樹脂粉末の融点以上に加熱して焼成し、この
焼成体を切削旋盤等を用いて切削して焼成体から所望厚
みのシートを切り出すことによって製造される。かかる
シートの厚みは外装建材等に使用するに適当な厚み、す
なわち、一般に0.03〜0.5μm、好ましくは0.
1〜0.3μmにされる。このようにして得られたシー
トの表面は、フッ素樹脂及び光触媒微粒子が緻密に詰ま
った焼成体を切削加工により切り出した加工面であるこ
とから、フッ素樹脂及び光触媒微粒子が混在した平滑面
になる。
【0009】シート全体当たりの光触媒微粒子の含有量
(フッ素樹脂粉末と光触媒微粒子を粉体混合機により混
合した混合物全体当たりの光触媒微粒子の配合量)は一
般に1.5〜30重量%、好ましくは5〜20重量%で
ある。光触媒微粒子の含有量をこの範囲(1.5〜30
重量%)にすることにより、シート全体の機械的強度及
び伸縮性を損なうことなく、シート表面に光触媒微粒子
とフッ素樹脂を適度な量比で混在させることができる。
従って、シート表面は、水との接触角が100°以上に
なる高い撥水力を示すとともに、光触媒微粒子による有
機物の酸化分解が効率良く行われる表面となり、シート
表面への水滴の付着が有効に防止され、かつ、シート表
面に一旦付着したゴミが水洗いによって完全に除去され
るようになる。なお、シート全体当たりの光触媒微粒子
の含有量が1.5重量%よりも少なくなると、シート表
面における光触媒微粒子の露出が少なくなり過ぎて、シ
ート表面に付着したゴミを水洗いによって完全に除去す
ることが困難になる傾向を示し、シート全体当たりの光
触媒微粒子の含有量が30重量%よりも多くなると、シ
ート表面におけるフッ素樹脂の露出が少なくなり過ぎて
シート表面の撥水力が低下し、かつ、シート表面に光触
媒微粒子が脱落した凹部が生じ、シート表面にゴミ及び
ゴミの混入した水滴が付着しやすくなる傾向を示す。ま
た、シート全体の機械的強度及び伸縮性が大きく低下す
る傾向を示す。
【0010】本発明において光触媒微粒子は、紫外光
(波長:310nm〜400nm)等の波長400nm
以下の光を受けて活性化してこれに近接する有機物を酸
化分解する光触媒作用を有する微粒子であり、Ti
2 、ZnO、Fe2 3 、CdS、CdSe、SrT
iO3 等の微粒子を挙げることができる。これらのうち
の1種または2種以上が使用されるが、他のものに比べ
て優れた光触媒作用を示す点からTiO2 (酸化チタ
ン)微粒子を使用するのが好ましい。また、TiO
2 (酸化チタン)微粒子としてはアナターゼ型、ルチル
型、含水型等の各種酸化チタン微粒子があるが、最も優
れた光触媒作用を示すアナターゼ型の酸化チタン微粒子
を使用するのが好ましい。かかる光触媒微粒子の粒子径
は一般に0.001〜1μm、好ましくは0.007〜
0.5μmである。
【0011】また、フッ素樹脂粉末としては、ポリテト
ラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン−テトラフ
ルオロエチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FE
P)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエ
チレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリク
ロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、ポリビニリ
デンフルオライド(PVDF)、ポリビニルフルオライ
ド(PVF)等の粉末を挙げることができ、これらのう
ちの1種または2種以上が使用される。ここで、ETF
E、FEP、PFA、及びテトラフルオロエチレン−ク
ロロトリフルオロエチレン共重合体等のテトラフルオロ
エチレンとテトラフルオロエチレンに共重合可能なテト
ラフルオロエチレン以外の他のモノマーとの共重合体の
場合、共重合体中の他のモノマーの含有量は一般に2重
量%以下である。なお、前記したフッ素樹脂粉末の内、
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を使用するの
が好ましい。これはポリテトラフルオロエチレン(PT
FE)は坑酸化力が強いために、光触媒微粒子によって
も酸化されにくく、シートの特性劣化を生じさせにくく
するためである。また、フッ素樹脂粉末の粒径は一般に
20〜800μmである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (実施例1)粒径25μmのポリテトラフルオロエチレ
ンモールディングパウダー(ダイキン工業社製 ポリフ
ロンM−12(商品名))80重量部に、粒径0.2μ
mの光触媒酸化チタン微粒子(石原産業社製 ST−4
1(商品名))を20重量部加え、ヘンシルミキサーで
攪拌して、均一に分散させた。
【0013】この混合粉末を金型に充填し、600kg
/cm2 で20分加圧し予備成形体を得た。次にこの予
備成形体を金型から取り出し、370℃で6時間加熱し
て肉厚30mm、高さ200mm焼成ブロックを得た。
この焼成ブロックを切削旋盤により切削して、光触媒酸
化チタン微粒子が表面に露出した厚み0.1mmのポリ
テトラフルオロエチレン樹脂シートを得た。このシート
の引張強さは140kgf/cm2 、伸び率は70%、
また表面の水との接触角は104°であった。
【0014】また、このシートの表面を走査式電子顕微
鏡で観察すると、光触媒酸化チタン微粒子が表面に露出
した孔のない緻密な構造をしていた。このシートを屋外
にて3カ月暴露試験を行ったところ、シート表面にやや
汚染が認められたが、水洗すると汚染は認められなくな
った。
【0015】なお、暴露試験は屋外にシートを南向き4
5°に傾けて暴露し、3カ月後のシート表面の汚染度と
シャワーによる水洗後のシート表面の汚染度を目視で観
察することにより行った。また、シートの引張強さ及び
伸び率は、試料をJIS K6301に規定するダンベ
ル1号型で打ち抜き、25℃雰囲気中、テンシロン引張
試験機を用いて、引張速度200mm/minで引張っ
て破断する時の引張強度と伸び率を、下記式(数1,数
2)に基づいて算出した。また、シート表面の水との接
触角は協和界面化学(株)製のCONTACT−ANG
LE METER(型式CA−DT)を用いて測定し
た。
【0016】
【数1】T=P/A T:引張強さ(kgf/cm2 ) P:試験片が破断した時点の荷重(kgf) A:試験片の断面積(cm2
【0017】
【数2】E=(L2 −L1 )/L1 ×100 E :伸び(%) L1 :標線間隔(mm) L2 :試料破断時の標線間隔(mm) (実施例2)ポリテトラフルオロエチレンモールディン
グパウダー85重量部、光触媒酸化チタン微粒子を15
重量部とする以外は実施例1と同様にして厚み0.1m
mのシートを得た。このシートの引張強さは250kg
f/cm2 、伸び率は120%、シート表面と水との接
触角は106°であった。
【0018】このシートを屋外にて3カ月暴露試験を行
ったところ、シート表面にやや汚染が認められたが、水
洗すると汚染は認められなくなった。 (実施例3)ポリテトラフルオロエチレンモールディン
グパウダー97重量部、光触媒酸化チタン微粒子を3重
量部とする以外は実施例1と同様にして、厚み0.1m
mのシートを得た。このシートの引張強さは280kg
f/cm2 、伸び率は150%、またシート表面と水と
の接触角は107°であった。
【0019】このシートを屋外にて3カ月暴露試験を行
ったところ、シート表面にやや汚染が認められたが、水
洗すると汚染は認められなくなった。 (実施例4)ポリテトラフルオロエチレンモールディン
グパウダー99重量部、光触媒酸化チタン微粒子を1重
量部とする以外は実施例1と同様にして、厚み0.1m
mのシートを得た。このシートの引張強さは320kg
f/cm2 、伸び率は200%、またシート表面と水と
の接触角は109°であった。
【0020】このシートを屋外にて3カ月暴露試験を行
ったところ、シート表面にやや汚染が認められたが、水
洗すると汚染は殆ど認められないレベルまで減少した。 (実施例5)ポリテトラフルオロエチレンモールディン
グパウダー83重量部、光触媒酸化チタン微粒子を27
重量部とする以外は実施例1と同様にして、厚み0.1
mmのシートを得た。このシートの引張強さは100k
gf/cm2 、伸び率は40%、シート表面と水との接
触角は103°であった。
【0021】このシートを屋外にて3カ月暴露試験を行
ったところ、シート表面に汚染が認められ、水洗すると
汚染は殆ど認められないレベルまで減少したが、酸化チ
タン微粒子が脱落して生じた凹部に汚れが若干残存して
いた。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明の防汚シートによ
れば、光触媒微粒子をシート表面に露出させたフッ素樹
脂製の防汚シートであって、光触媒微粒子及びフッ素樹
脂を含む焼成体を切削加工して所望厚みに切り出された
シートであることにより、シート表面がフッ素樹脂及び
光触媒微粒子が混在した平滑面になって、非粘着性及び
撥水性を有するとともに、優れた有機物の酸化分解作用
を有する表面になる。従って、シート表面には空気中を
浮遊するゴミやゴミの混入した水滴等が付着しにくく、
また、たとえこれらが付着してもゴミ中の有機物が酸化
分解されることから水洗によって容易に除去されること
となり、その結果、優れた防汚機能が得られるものとな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 27:18

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光触媒微粒子をシート表面に露出させた
    フッ素樹脂製の防汚シートであって、光触媒微粒子及び
    フッ素樹脂を含む焼成体を切削加工して所望厚みに切り
    出されたシートであることを特徴とする防汚シート。
  2. 【請求項2】 光触媒微粒子の含有量がシート全体当た
    り1.5〜30重量%である請求項1に記載の防汚シー
    ト。
  3. 【請求項3】 光触媒微粒子がアナターゼ型酸化チタン
    微粒子であり、フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレ
    ンである請求項1または2に記載の防汚シート。
  4. 【請求項4】 厚みが0.03〜0.5μmである請求
    項1〜3のいずれかに記載の防汚シート。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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