JPH1044302A - 防汚性膜構造材 - Google Patents

防汚性膜構造材

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JPH1044302A
JPH1044302A JP8306998A JP30699896A JPH1044302A JP H1044302 A JPH1044302 A JP H1044302A JP 8306998 A JP8306998 A JP 8306998A JP 30699896 A JP30699896 A JP 30699896A JP H1044302 A JPH1044302 A JP H1044302A
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Japan
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water
water repellent
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JP8306998A
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Mitsuyoshi Machida
町田　　光義
Makoto Hayakawa
信 早川
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Toto Ltd
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Toto Ltd
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    • F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
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    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F2245/04—Coatings; Surface treatments hydrophobic

Abstract

(57)【要約】 【課題】 煤塵などの汚れに対して清浄性を維持する膜
構造材の提供。 【解決手段】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気
と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性
フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する
表面層が形成されていることを特徴とする防汚性膜構造
材。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、東京ドームのよう
な屋内競技場の屋根材等として用いられる膜構造材に関
する。特に、汚れが付きにくくかつ光透過性に優れた膜
構造材に関する。
【０００２】
【従来の技術】膜構造材には、強度や耐候性の他に、光
の透過性と汚れにくい性質が求められる。透過太陽光に
よる省照明及び建物の美的外観保持のためである。光の
透過性が落ちる原因の大半は汚れであるので、結局のと
ころ、膜構造材の表面を汚れにくくすることが光の透過
性維持の重要要素になる。膜構造材のうち、とりわけ屋
外に露出する側の表面は、排気ガス等の燃焼生成物や大
気中に浮遊する煤塵などにより汚れやすい。しかし、膜
構造材の清掃は、高所作業を伴うので、コスト高とな
り、危険でもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
汚れにくい膜構造材を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気と
接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フ
ッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する
部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する表
面層が形成されていることを特徴とする防汚性膜構造材
を提供する。このような構造では、親水性表面と撥水性
表面が隣接するため、親水性表面になじみやすい親水性
の付着物は隣接する撥水性部分になじまない。逆に撥水
性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水性
部分になじまない。そのため、親水性付着物も、疎水性
付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は清浄
な状態に維持される。さらに、光触媒が存在することに
より、光触媒の光励起に応じて光触媒性酸化物粒子が外
気と接するように露出した親水性を呈する部分は恒久的
に親水性を維持するので、上記親水性を呈する部分と撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造は維持される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明では、膜構造材基材表面に
は、光触媒性酸化物粒子が外気と接するように露出した
親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接す
るように露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に微
視的に分散された構造を有する表面層が形成されてい
る。膜構造材基材には、ガラス繊維、ポリエステル繊
維、アクリル繊維、ナイロン繊維等の繊維からなる布状
基材等が好適に利用できるが、特にガラス繊維が耐候
性、耐熱性等の観点から好ましい。基材と表面層との間
には、基材との密着性向上等の目的で透明な中間層を設
けてもよい。
【０００６】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源としては、日中は太陽光に晒されるので、太陽光が利
用できる。夜間は室内照明が照射されるので、室内照明
が利用できる。光触媒の光励起に応じて、基材表面の光
触媒性酸化物粒子が外気と接するように露出した親水性
を呈する部分が高度に親水化されるためには、励起光の
照度は０．００１ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、０．
０１ｍＷ／ｃｍ2以上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ2
以上だとより好ましい。
【０００７】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマー等が好適に利用でき
る。
【０００８】表面層の膜厚は、０．４μｍ以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。
【０００９】表面層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。
【００１０】表面層にはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。
【００１１】光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造を有するか否かは、以下
の方法により確認可能である。その１つの方法は以下の
ように行う。すなわち、まず、硝酸銀、乳酸銀、塩化白
金酸、塩化パラジウムなどのＡｇ、Ｐｔ、Ｐｄといった
原子番号の大きな金属を含む溶液を基材表面に塗布し、
基材表面に光触媒の励起光を照射して、Ａｇ、Ｐｔ、Ｐ
ｄといった原子番号の大きな金属を基材表面に析出させ
る。上記金属の析出反応は光触媒による上記金属の還元
作用に基づくので、このとき、金属は光触媒性酸化物粒
子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分に
は付着するが、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように
露出した撥水性を呈する部分には付着しにくい。次に、
走査型電子顕微鏡の反射電子像の観察により、濃淡（コ
ントラスト）が分散して生じていれば、光触媒性酸化物
粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造を有すると結論づけられる。他の観察方法としては、
反射電子像による濃淡の観察の代わりに、エネルギー分
散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、或いはエレクトロンプロ
ーブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等により、表面
の元素分析を行うようにしてよい。他の観察方法として
は、上記金属が銀のように有色であれば、反射電子像に
よる濃淡の観察の代わりに、光学顕微鏡により、色の観
察を行うようにしてよい。
【００１２】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が
外気と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥
水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を
呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有
する表面層が形成されている防汚性部材の製法について
説明する。この場合の製法は、基本的には、基材表面に
コーティング組成物を塗布し、コーティング組成物を基
材表面に固着せしめることによる。
【００１３】ここでコーティング組成物は、光触媒粒子
と撥水性フッ素樹脂を必須構成要件とし、その他に水、
エタノール、プロパノール等の溶媒、フッ素樹脂の架橋
剤や、コーティング液の分散性を向上させる界面活性剤
などを添加してもよい。
【００１４】上記コーティング組成物の塗布方法として
は、スプレーコーティング法、ディップコーティング
法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロ
ールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。上記コーティング組成物は、フッ
素樹脂の溶融する３００℃以上の温度での熱処理、フッ
素樹脂の架橋剤を添加する場合には、架橋剤によりフッ
素樹脂が硬化する温度での熱処理、加圧処理、加圧処理
と上記熱処理との併用、衝撃圧力による固定等の方法で
固着できる。また、上記方法で固着させる前に、基材表
面をブラスト処理等して凹凸を設けるようにしてもよ
い。そうすれば、基材と表面層との固着性を向上させる
ことができる。
【００１５】
【実施例】
実施例．アナターゼ型酸化チタンゾル（石原産業、ＳＴ
Ｓ−１１）と、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）粒子（ダイキン工業、Ｄ−１）と蒸留水を混合し、
３０分撹拌して得たコーティング液を、スプレーコーテ
ィング法にて１０ｃｍ角のガラスクロス基材上に塗布
し、３８０℃で３分熱処理して、アナターゼ型酸化チタ
ン粒子４重量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子６重
量部からなる表面層を形成した＃１試料を得た。＃１試
料の表面観察により光触媒性酸化物粒子が外気と接する
ように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹
脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する部分の
双方が表面に微視的に分散された構造を有する表面層が
形成されていることが確認された。
【００１６】次に、＃１試料及び比較のためガラスクロ
ス及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）板を交
通の頻繁な道路に面した建物の外壁に固定して、７０日
放置し、堆積物や汚染物に対する表面の清浄維持性を調
べた。その結果、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）板では汚れが非常に目立ち、ガラスクロスでも汚れ
が目立ったのに対し、＃１試料ではほとんど汚れは観察
されなかった。
【００１７】
【発明の効果】本発明では、膜構造材において、基材表
面に、光触媒性酸化物粒子が外気と接するように露出し
た親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接
するように露出した撥水性を呈する部分の双方が表面に
微視的に分散された構造を有する表面層が形成されてい
るようにすることにより、親水性付着物も、疎水性付着
物も部材表面に固着されることはなく、表面は清浄な状
態に維持されるようになる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子が外気
    と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性
    フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈す
    る部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する
    実質的に透明な表面層が形成されていることを特徴とす
    る防汚性膜構造材。
JP8306998A 1996-05-31 1996-11-01 防汚性膜構造材 Pending JPH1044302A (ja)

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