JPH10296920A - 光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】酸化チタンの持つ光還元触媒作用による酸化・
消臭の効果を有し、長期使用に耐える耐久性を有した光
触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィルムを提供する
こと。 【課題を解決するための手段】熱可塑性樹脂フィルムの
少なくとも片面に、光触媒酸化チタンを無機不活性物質
で被覆した無機複合粒子を含有する光触媒含有層が積層
されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、酸化チタンの持つ
光触媒作用による酸化・消臭効果を有し、長期間の使用
に耐える耐久性を有する光触媒含有層を積層した熱可塑
性樹脂フィルムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂フィルム上に、光触
媒酸化チタンを含有した層を積層する方法として、チタ
ニアゾル等のゾルゲル法による無機薄膜中に光触媒酸化
チタンを含有する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の光触媒含有
層を積層した熱可塑性樹脂フィルムは、基材の熱可塑性
樹脂フィルム上に直接、酸化チタンを含有した層、特に
チタニアゾル等、光触媒含有層を積層すると、光触媒含
有層と熱可塑性樹脂フィルムとの接着界面において光触
媒作用により熱可塑性樹脂フィルム側が破壊され、接着
力が低下し、ついには光触媒含有層が剥離し、長期使用
に耐えられないという問題があった。また、樹脂フィル
ム中に光触媒酸化チタンを直接混合、分散させる方法で
は、フッ素樹脂等一部の樹脂を除き、樹脂フィルム自体
が光触媒反応による分解を起こし、光触媒を含有する樹
脂フィルムの長期使用による劣化が起こる。

【０００４】本発明は、上記従来の光触媒含有フィルム
の有する問題点を解決し、特に酸化チタンの持つ光触媒
作用による酸化・消臭の効果を有し、長期使用に耐える
耐久性を有した光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フ
ィルムを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィ
ルムは、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面に、光
触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆した無機複合粒
子を含有する光触媒含有層が積層されていることを特徴
とする。

【０００６】ここで、無機不活性物質とは光触媒含有層
を形成する樹脂に対して不活性な無機物質を意味する。

【０００７】上記の構成からなる本発明の光触媒含有層
を積層した熱可塑性樹脂フィルムは、酸化チタンの持つ
光還元触媒作用による酸化・消臭の効果を有し、長期使
用に耐える耐久性を有する。

【０００８】また、本発明の無機不活性物質が多孔質シ
リカであることができる。

【０００９】上記の構成からなる光触媒含有層を積層し
た熱可塑性樹脂フィルムは、長期使用に耐える耐久性が
優れている。

【００１０】また、本発明の無機複合粒子は、ゼオライ
トを含有することができる。

【００１１】上記の構成からなる光触媒含有層を積層し
た熱可塑性樹脂フィルムは、さらに臭気の吸着効果が優
れている。

【００１２】また、本発明の光触媒含有層は、塗布法で
形成されたものであることができる。

【００１３】また、本発明の光触媒含有層を形成する樹
脂が、水溶性又は水分散性ポリエステル系樹脂を含有す
ることができる。

【００１４】上記の構成からなる光触媒含有層は、塗膜
強度、熱可塑性樹脂フィルムとの接着性において特に優
れている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の光触媒含有層を積
層した熱可塑性樹脂フィルムの実施の形態を説明する。

【００１６】本発明でいう熱可塑性樹脂フィルムとは有
機高分子を溶融押し出して得たフィルム、また、必要に
応じ縦方向又は幅方向に１軸又は２軸延伸、冷却、熱固
定して得たフィルムである。上記有機高分子からなるフ
ィルムとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、空洞
含有ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレ
フタレート、空洞含有ポリエステル、ポリエチレン−
２，６−ナフタレート、ナイロン６、ナイロン６６、ナ
イロン１２、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンポリ
ビニルアルコール、全芳香族ポリアミド、ポリアミドイ
ミド、ポリイミド、ポリスルフォン、ポリフェニレンオ
キサイド等のフィルムが挙げられる。また、これらの有
機高分子は異なる単量体を共重合した物や、有機高分子
同士をブレンドした物でも良い。

【００１７】さらにこの有機高分子には公知の添加剤、
例えば紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、滑剤、着色
剤などが添加されても良い。

【００１８】本発明で用いられる、光触媒酸化チタンを
無機不活性物質で被覆した無機複合粒子とは、多孔質シ
リカ等光触媒含有層を形成する樹脂に不活性な無機物で
酸化チタンを被覆し、酸化チタンに樹脂が直接接触して
樹脂が分解することを防ぎ、臭気等の低分子物を吸着、
分解するようにした粒子である。具体例としては酸化チ
タンを多孔質シリカで被覆し、さらに吸着効果を付与す
る為にゼオライトと複合した五洋紙工（株）製の消臭剤
ＧＹＴが挙げられる。

【００１９】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有する光触媒含有層を形成する手
段としては、光触媒含有層を形成する樹脂溶液に無機複
合粒子を混合してから塗布する方法や上記樹脂中に混
合、分散後溶融押出しする方法で基材となる熱可塑性樹
脂フィルムと同時に押し出す共押し出し法、基材フィル
ム上に別途押し出しして積層する押し出しラミネート
法、予め製造したフィルムを各種ラミネート法で積層す
るドライラミネート法などいずれの方法でも構わない。
しかし、熱可塑性樹脂フィルムに樹脂溶液を塗布する方
法が材料選択の種類が多いことや樹脂層を容易に且つ、
均一に形成しやすいこと等から好ましい。

【００２０】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有した光触媒含有層を熱可塑性樹
脂フィルムに塗布する方法としては、一般的なロールコ
ート法やダイコート法、バーコート法、ディップコート
法等任意に選択できる。光触媒酸化チタンを無機不活性
物質で被覆した無機複合粒子を含有した樹脂を熱可塑性
樹脂フィルムに塗布する場合、該フィルム製膜後の別工
程で塗布しても良いし、該フィルム製膜工程内で塗布乾
燥後延伸を行うインラインコート法で塗布しても構わな
い。

【００２１】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有する光触媒含有層を塗布法にて
形成する場合に用いる樹脂は、有機溶剤や水に溶解ある
いは分散する樹脂が好ましいがそれらに限定されない。
熱可塑性、熱硬化性樹脂の何れでも用いることができる
が、代表例としては下記の樹脂又はそれらの混合物、共
重合物を挙げることができる。アクリル系樹脂、ウレタ
ン系樹脂、ポリエステル系樹脂、オレフィン系樹脂、フ
ッ素系樹脂、ビニル系樹脂、塩素系樹脂、スチレン系樹
脂、エポキシ系樹脂、尿素系樹脂、シリコーン系樹脂、
ポリアミド系樹脂、各種グラフト樹脂等が挙げられる。
また電子線硬化や紫外線硬化樹脂等を使用してもよい。
しかし塗膜強度、接着性に優れ、環境に対する影響、衛
生性等汎用性の観点からポリエステル系樹脂を使用する
のが最も好ましい。また塗布、乾燥における大気汚染の
軽減や塗布設備費用面、塗膜中の残留溶剤の問題等から
水溶性又は水分散性ポリエステル系樹脂を用いるのがさ
らに好ましい。

【００２２】水溶性又は分散性ポリエステル系樹脂は種
々の組成、製造法が存在するが塗膜強度や接着性等の要
求特性が実用上問題なければ特に制限はなく、さらに多
樹脂や添加剤を加えて使用することも問題ない。

【００２３】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有した光触媒含有層に他の機能を
付与するために各種添加剤や機能性樹脂を混合してもよ
い。例えば光触媒含有層の強度を高めるため各種架橋剤
を反応させても良く、帯電防止剤等の界面活性剤、ポリ
アニリン、ポリピロール等の導電性高分子や導電性ウィ
スカー、ＩＴＯ微粒子、無機滑剤、有機潤滑剤、他の消
臭剤、各種抗菌粒子、抗菌性を有する高分子、吸水性を
有する高分子等をそれぞれの目的に応じて混合すること
ができる。

【００２４】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有する光触媒含有層の厚みは特に
制限は無いが通常０．０１〜１００μｍ程度であり、塗
布法により形成した場合は０．０１〜２０μｍ程度が望
ましい。これらの厚みが０．０１μｍより薄いと、上記
無機複合粒子の樹脂への定着性が不良になり無機複合粒
子の脱落等の問題が起こる。光触媒含有層を形成する組
成物を溶融押し出しして積層する押し出しラミネート法
又は予め成膜した光触媒含有層を積層するドライラミネ
ート法で形成した光触媒含有層の厚みは１〜１００μｍ
程度が望ましい。

【００２５】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子と光触媒含有層を形成する樹脂との比
率は特に制限されないが、無機複合粒子／樹脂の重量比
が２０／１より大になると無機複合粒子の樹脂との定着
性が不良になり、樹脂の種類によっては無機複合粒子の
脱落等の問題が起こる。また、無機複合粒子／樹脂の重
量比が１／１０より小になると、透明性の良好な層が形
成されるが消臭能力は低くなる。この場合、光触媒含有
層の厚みを大きくすることにより対応することができ
る。このように、使用目的によって該粒子／樹脂の重量
比を決めることができる。

【００２６】光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆
した無機複合粒子を含有した光触媒含有層にさらに印刷
やガスバリアー性を有する物質以外の被覆層を設けても
よい。しかし、基材の熱可塑性樹脂フィルムがガスバリ
アー性を有さない場合はこの限りでは無い。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げてさらに詳細に
説明するがこれらに限定されるものではない。

【００２８】なお、本発明で採用した測定評価法は下記
の通りである。 （ｌ）消臭力評価 容量５０００ｃｃのテフロン製バック中に、実施例、比
較例で得られたフィルムのＡ４サイズ試料を入れ、アン
モニアを濃度１００ｐｐｍになる様に注入し、暗室内で
フィルム試料上での紫外線強度０．３ｍＷ／ｃｍ²にな
るようブラックライトにて照射し、２４時間後のアンモ
ニアの濃度変化を検知管により調べた。

【００２９】（２）接着性評価 実施例、比較例で得られたフィルムのＡ４サイズ試料を
暗室内でフィルム試料上での紫外線強度０．３ｍＷ／ｃ
ｍ²になるようブラックライトにて１０００時間照射
し、セロテープ剥離テストを行った。セロテープ剥離テ
ストは光触媒含有層面に２ｍｍ間隔の碁盤目を入れ、そ
の部分にセロハンテープ（商品名ＲＴ−１８：ニチバン
（株）製）を均一に貼着した後１８０度方向に剥離し、
光触媒含有層の剥離の有無を目視により調べた。

【００３０】（実施例１）光触媒酸化チタン含有複合無
機粒子（五洋紙工（株）製：消臭剤「ＧＹＴ」）１００
部、共重合組成がテレフタル酸／イソフタル酸／５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸／／エチレングリコール／
ネオペンチルグリコール＝４８／４８／４／／５０／５
０の共重合ポリエステル５０部、ブチルセロソルブ２０
部、イソプロピルアルコール５００部、水５００部を混
合し、水分散ポリエステル樹脂塗布剤を得た。この塗布
剤を厚さ２５μｍのポリエチレンテレフタレート２軸延
伸フィルム（東洋紡績（株）製：Ｅ５１００）に塗布厚
み１００μｍに塗布し１４０℃、ｌ分間乾燥し、層厚み
０．５μｍの光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィ
ルムを得た。

【００３１】（実施例２）ポリエチレンテレフタレート
２軸延伸フィルムの替わりに厚さ１００μｍの空洞含有
ポリエステルフィルム（東洋紡績（株）製：クリスパ
ー）を使用した以外実施例１と同様にして光触媒含有層
を積層した熱可塑性樹脂フィルムを得た。

【００３２】（比較例１）光触媒酸化チタン含有複合無
機粒子の替わりに石原テクノ（株）社製光触媒酸化チタ
ン「ＳＴ−０１」を使用したこと以外、実施例１と同様
にして熱可塑性樹脂積層フィルムを得た。

【００３３】（比較例２）無機粒子を全く添加しない以
外実施例１と同様にして積層フィルムを得た。

【００３４】実施例１及び２で得られた光触媒含有層を
積層した熱可塑性樹脂フィルムは、消臭力評価でアンモ
ニアの濃度減少が見られ、２４時間後１ｐｐｍ以下にな
った。また、接着性評価で長時間光を照射した後も接着
性は良好であった。

【００３５】比較例１で得られた光触媒含有層積層フィ
ルムは、消臭力評価でアンモニアの濃度減少が見られ、
２４時間後１ｐｐｍ以下になった。しかし、接着性評価
で長時間照射した後に接着性の大幅な低下が見られた。

【００３６】比較例２で得られた積層フィルムは、消臭
力評価でアンモニアの濃度滅少は見られなかった。接着
性評価で光を長時間照射した後の接着性は良好であっ
た。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の光触媒含有層を
積層した熱可塑性樹脂フィルムによれば、酸化チタンの
持つ光還元触媒作用による酸化・消臭の効果を有し、長
期使用に耐える耐久性を示すことができる。

【００３９】請求項２記載の光触媒含有層を積層した熱
可塑性樹脂フィルムによれば、長期使用に耐える耐久性
が優れている。

【００４０】また、請求項３記載の光触媒含有層を積層
した熱可塑性樹脂フィルムによれば、さらに臭気の吸着
効果が優れている。

【００４１】また、請求項４記載の光触媒含有層を積層
した熱可塑性樹脂フィルムによれば、層厚が薄くかつ厚
みが均一であることができる。

【００４２】また、請求項５記載の光触媒含有層を積層
した熱可塑性樹脂フィルムによれば、塗膜強度、熱可塑
性樹脂フィルムとの接着性において特に優れている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武川 善紀 滋賀県大津市堅田二丁目１番１号 東洋紡 績株式会社総合研究所内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも片面
   に、光触媒酸化チタンを無機不活性物質で被覆した無機
   複合粒子を含有する光触媒含有層が積層されていること
   を特徴とする光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィ
   ルム。
2. 【請求項２】 無機不活性物質が多孔質シリカであるこ
   とを特徴とする請求項１記載の光触媒含有層を積層した
   熱可塑性樹脂フィルム。
3. 【請求項３】 無機複合粒子がゼオライトを含有するこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の光触媒含有層を積
   層した熱可塑性樹脂フィルム。
4. 【請求項４】 光触媒含有層が塗布法によって形成され
   たものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載
   の光触媒含有層を積層した熱可塑性樹脂フィルム。
5. 【請求項５】 光触媒含有層を形成する樹脂が、水溶性
   又は水分散性ポリエステル系樹脂を含有することを特徴
   とする請求項１、２、３又は４記載の光触媒含有層を積
   層した熱可塑性樹脂フィルム。