TW201035408A - Fibre products carrying an optical catalyst - Google Patents

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TW201035408A
TW201035408A TW099104326A TW99104326A TW201035408A TW 201035408 A TW201035408 A TW 201035408A TW 099104326 A TW099104326 A TW 099104326A TW 99104326 A TW99104326 A TW 99104326A TW 201035408 A TW201035408 A TW 201035408A
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layer
photocatalyst
fibrous
substrate
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TW099104326A
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English (en)
Inventor
Hisanao Usami
Eiji Suzuki
Kouta Akaiwa
Kunihiro Ohshima
Original Assignee
Univ Shinshu
Kurashiki Boseki Kk
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Publication date
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Description

201035408 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關擔持光觸媒（photo catalyst)之纖維製品 及其製造方法，特別是有關具有洗滌耐久性（laundry permanence)優異的光觸媒功能（photo catalyst function) 之纖維製品。 【先前技術】 近年來，使紡織品、編織品、不織布等的纖維製品中 擔持光觸媒，藉以對纖維製品賦與殺菌、除菌、防霉效果 之作法頗為盛行。亦即，使存在於纖維表面之光觸媒吸收 紫外線後發揮強的氧化力而分解污染物質或臭氣，而顯現 殺菌、除菌、防霉效果。然而，如使用氧化鈦等能顯現強 的氧化力之光觸媒時，則構成纖維製品之纖維本身會受損 傷，以致引起纖維本身的強度下降或特性劣化，此為周知 之事實。 因而，曾有多種提案將氧化鈦等的光觸媒與纖維基材 加以隔離之技術，例如，專利文獻1中提案使用多孔質填 酸鈣被覆氧化鈦後，利用由三聚氰胺樹脂所成之黏合劑 (binder)固定於纖維上之技術，專利文獻2中提案對纖維 基材黏接由含氟樹脂所成之透明耐蝕性被膜，藉以於該耐 蝕性被膜外層形成光觸媒層之技術。然而，此等提案，從 結果而言，構成纖維基材之纖維表面均由樹脂所被覆，故 會有損害纖維製品本來具有之觸感（hand feel ing)的缺 點。 321807 201035408 [先前技術文獻] [專利文獻] 專利文獻1: 專利文獻2: 【發明内容】 曰本專利特開2000-1 19957號公報 曰本專利特開平10-216210號公報 [發明所欲解決之課題] 而|發明所欲解決之課題係在提供一種具有優異 〇 媒1 力能之同時能防止纖維基材的妨害（optical damage)、且兼備有纖維本來觸感之纖維製品及其製造方 法。 ' ’ 、，又，提供-種具有優異的光卿功能、並具有該優異 的光觸媒功能即使因重複洗蘇仍不易降低洗務财久性、且 亦兼備有纖維本來觸感之纖維製品及其製造方法。 [用以解決課題之手段] 本發明人等’為了解決上述課題而進行種種研究之結 ◎果發現， (a) 可以組成式Ζγ(ΗΡ〇4) · πΗ2〇(η=0至8)表示之結晶 質磷酸錯（Crystalline Zirconium Phosphate)(CZP)，具 濟可以[Zr„(P〇4)2n]2n—表示之板狀高分子互相重疊之層狀構 造·’如使該結晶質磷酸錯（CEP)分散於水中進行藉由驗性物 質之離子交換’則個個板狀高分子（[Zrn(p〇4)2n]2n-)(以下， 簡稱「磷酸锆層」）即剝離而可製得磷酸锆單層剝離分散液 二事實， (b) 如使纖維基材接觸於磷酸锆單層剝離分散液，則磷 5 321807 201035408 酸锆層為以靜電方式結合於纖維基材上之事實， (C)如使磷酸鍅層接觸於光觸媒的水分散液，則光觸媒 為以靜電方式固定於磷酸锆層上（較佳為以靜電方式且共 價鍵（covalent bond)方式固定）之事實。 (d) 如使於纖維表面已導入陰性基或陽性基之纖維基 材與明霖（alum)水溶液等水溶性铭化合物的水溶液接觸， 再使其與磷酸錘單層剝離分散液接觸，則磷酸锆層即藉由 铭離子或多铭離子（po 1 y a 1 umi num i on)以靜電方式堅固地 結合於纖維基材上之事實，以及 (e) 磷酸锆層被鋁離子或多鋁離子所形成之黏合劑以 多重方式積層後，相鄰接之層間在以靜電方式堅固結合之 構造上變成穩定的積層物之事實，根據此種知識再進行研 究之結果，終於完成本發明。 亦即，本發明係如下所述。 (1) 一種擔持光觸媒之纖維製品，其特徵為：於纖維基材 上，以靜電方式固定有磷酸锆層，於該磷酸锆層表面以靜 電方式固定有光觸媒而成。 (2) 如上述（1)所記載之纖維製品，其中於磷酸鍅層與纖維 基材之間，隔著鋁離子或多鋁離子而成。 (3) —種擔持光觸媒之纖維製品，其特徵為：於纖維基材 上，以靜電方式固定有至少含有2個磷酸錯層為隔著鋁離 子或多鋁離子而積層之積層部1個以上之磷酸鍅多重層， 於該磷酸锆多重層的最外層的磷酸锆層上，以靜電方式固 定有光觸媒而成。 6 321807 201035408 (4)如上迷（3) 、 纖維基材u載之纖維製品’其巾於磷酸料重層與 ⑸如上述（^1著轉子❹㈣子而成。 媒為氧化t⑷妹—柄記狀_製心其中光觸 (6)如上述u) 基材係於纖I 柄記载之纖維製品，其中纖維 ⑺如上迷（6面實施陰離子性基導人處理者。 Ο 基、縣心^記載之纖維製品，其中陰離子性基為鱗酸 (8)如上迷（1) 基材係於―ΐ(5)之任—項所記載之纖維製品，其中纖維 ⑼如上述⑻表面實施陽離子性基導人處理者。 銨鹽基。〜載之纖維製品’其中陽離子性基為四級 (::二擔持光觸媒之纖維製品之製造方法，其特徵為： …將纖維基材浸潰於水雜純合物的水餘中，在水 先後或者，在不實施此種纖維基材於水溶性鋁化合物的 水溶液’文潰及水洗作業之下，將纖維基材浸潰於磷酸錄單 層剝離分散液中，在水洗後進行乾燥，以製作磷酸锆層為 直接或者隔著鋁離子或多鋁離子而與纖維基材一體化之複 合物的第1步驟，及 將前述複合物浸潰於光觸媒為經帶正電並分散之光觸 媒水分散液中後，水洗並進行乾燥、燒結之第2梦驊。 (11)種擔持光觸媒之纖維製品之製造方法，其特微為. 至少具有； 7 3218〇7 201035408 將纖維基材浸潰於水溶性铭化合物的水溶液中並水洗 之第1作業、及將纖維基材浸潰於磷酸锆單層剝離分散液 中並水洗之第2作業，以第2作業至少實施2次以上之方 式相互輪流重複，並乾燥第2作業能成為最終作業方式所 處理之纖維基材，以製得含有2個磷酸锆層為隔著鋁離子 或多鋁離子而積層之積層部分1個以上之磷酸鍅多重層為 隔著鋁離子或多鋁離子而與纖維基材一體化之複合物的第 1步驟，及 將前述複合物浸潰於光觸媒為經帶正電並分散之光觸 媒水分散液中後，水洗並進行乾燥、燒結之第2步驟。 (12) 如上述（10)或（11)所記載之纖維製品之製造方法，其 中纖維基材為於纖維表面上實施陰離子性基導入處理者。 (13) 如上述（12)所記載之纖維製品之製造方法，其中陰離 子性基為磷酸基、羧基或羥基。 (14) 如上述（10)或（11)所記載之纖維製品之製造方法，其 中纖維基材為於纖維表面實施陽離子性基導入處理者。 (15) 如上述（14)所記載之纖維製品之製造方法，其中陽離 子性基為四級銨鹽基。 (16) 如上述（10)至（15)之任一項所記載之纖維製品之製造 方法，其中水溶性鋁化合物為明礬。 [發明之效果] 於本發明之經擔持光觸媒的纖維製品中，由於完成品 或於其製造階段中與纖維基材相接觸之磷酸锆或水溶性的 鋁化合物係比較惰性的物質，故纖維的性狀不易改變而能 8 321807 201035408 維持纖維的本來觸感，且最外部分的光觸媒上並未附著樹 脂等，因而能有效發揮該光觸媒功能（殺菌、除菌、防霉等 的賦與效果）。 又，由於光觸媒係以靜電方式且共價鍵方式固定於磷 酸錯層（或磷酸锆多重層），故可於最表面形成洗滌堅牢性 (washing fastness)高的光觸媒塗佈層，再者，由於磷酸 錯層（或酸錯多重層）與纖維基材之間隔著鋁離子或多鋁離 子，磷酸锆層（或磷酸锆多重層）與纖維基材能堅固地結 〇 合，故即使洗滌纖維製品磷酸锆層（或磷酸錘多重層）也不 易從纖維基材脫落（亦即，光觸媒不易從製品脫落），結果， 可得高度的洗滌耐久性。 再者，在磷酸锆多重層的最外層的磷酸鍅層上固定有 光觸媒之情形，則由於纖維基材更不易受到光觸媒的氧化 力的影響，且亦提升纖維基材本身的耐氣候性，纖維基材 更不易劣化，故洗滌耐久性可更為提高。 〇 【實施方式】 以下，就本發明之較佳實施形態加以說明。 第1圖至第3圖，係將擔持本發明之光觸媒之纖維製 品（以下，簡稱「纖維製品」）的第1至第3態樣以模式方 式表示剖面圖。 第1態樣之纖維製品（第1圖），係由在纖維基材1上 以靜電方式固定有磷酸锆層2，於該磷酸锆層2表面以靜 電方式固定有光觸媒3之結構所成。 第2態樣之纖維製品（第2圖）中，在纖維基材1與磷 9 321807 201035408 酸錯層2之間隔菩μ又斗、β κ 樣的纖維製品相異。子4 ’這點係與第1態 第3狀態之纖維製品(第3圖 1個以上之2個磷酸錯層2為隔著_多、 積層之積層部的磷酸錯多重層10、卿^舌思離子4而 内層之碟酸錯層23為隔著_子或“二，層10的最 式固定於纖維基材1，對磷酸鍅多重声10 : 靜電方 錯層21靜電料固定有麵媒^結^層的鱗酸 而僅對_基=== 了說明方便所簡化之圖， 上，亦有對纖维其们 面進行光觸媒加工，惟實際 層、光觸料❺雙主面進行光觸加工（鱗酸錯 先觸媒4的固〇之情形，亦 工（％g欠錯層、光觸媒等的固定）之情形。 [鱗酸錯層] 於本發明中’「磷酸鍅層」，如 狀構造之結晶質魏錯（CEP)所制離^曰從具有層 ([Z咖奸-)之意。磷酸一層的板狀高分子 綠⑽4)._(㈣至嶋峨 其再利用由四燒基錢（例如，四甲基銨、四乙 ㈣子六1 丁基錢等）的氫氧化物等所成之鹼劑進 ([zr oCh補心晶f _靴ζρ)義各魏錯層 體[而rf0t)之鱗酸錯單層剝離分散液，即可製得。具 ’例如’於結晶㈣酸錯的水分散液〇).15g/20mi 321807 10 201035408 分散液）中，一面保持於pH8中，一面緩慢滴下0. 5M(莫耳） 的四正丁基銨水溶液1 m 1，藉由靜置最後所得之溶液並實 施離心分離（3000rpm，10分鐘程度），採取其上澄清液作 為剝離分散液。 再者，結晶質磷酸錯（CZP)中，雖周知有α型 (Zrn(HP〇4)2 . 2Η2〇)、及 r 型（Zr(P〇4)(H2P〇4) . 2Η2〇)，但 r 型係構造上價數（valence number)的層間距離較大，故從 Na+(鈉+)至Cs+(铯+ )止可以對層間進行夾雜 〇 (intercalation)。另一方面，α型則層間距離為稍微狹 窄，以致相對的難於發生對層間進行夾雜。又，γ型具有 磷酸離子及磷酸二氫離子的部分構造，相對於此，由於α 型僅由磷酸氫離子的部分結構所成，故可設想其層表面的 電荷密度較為均質、離子的吸附（adsorpt i on )亦較為均勻 而均勻地分佈，因而可望更堅固的結合。因此，較佳為採 用從α型的結晶質磷酸锆所剝離之磷酸锆層。 ❹ 於前述的磷酸锆單層剝離分散液中，磷酸鍅層 ([ΖΓπ(Ρ〇4)2η])在水中係帶負電而分散’在該分散液中使 與水中帶正電之纖維基材接觸，則磷酸锆層即以靜電方式 結合於纖維基材上並被固定。 於本發明之纖維製品中，由於纖維基材1與光觸媒3 ’ 之間隔著磷酸錯層2，故纖維基材1即不受光觸媒3的氧 化力影響而受到保護。但，鱗酸錯層（一層）2的厚度為 0. 75nm(奈米）程度。因而，作成纖維基材1與磷酸锆層2 之間隔著鋁離子或多鋁離子4之態樣（參考第2、3圖）、及 11 321807 201035408 /或形成有構酸錯層2為隔著銘離子或多铭離子4而多重精 層之磷酸錘多重層10之態樣（參考第3圖），則光觸媒3 與纖維基材1的離間距離增大，而能更提高防護來自光觸 媒3的氧化力之纖維基材1的效果，並可以更高水準地抑 制纖維基材之劣化。如此處理，即可穩定維持對纖維基材 1之磷酸锆層2(或磷酸锆多重層10)的結合力，且可更提 升製品的洗滌耐久性。 [紹離子或多I呂離子] 如上所述，於本發明之纖維製品中，較佳為使用纖維 基材與填酸結層間隔著铭離子或多铭離子，或隔著銘離子 或多I呂離子而積層鱗酸錯層之填酸錯多重層，惟铭離子或 多鋁離子係使明礬等的水溶性鋁化合物的水溶液接觸於纖 維基材或磷酸鍅層並乾燥後所供給者。如纖維基材與磷酸 锆層之間隔著鋁離子或多鋁離子，則纖維基材與磷酸锆層 藉由靜電方式而堅固地結合。此乃可設想為因鋁離子或多 鋁離子與磷酸锆中的磷酸基形成錯合物（complex compound)之故。又，填酸結多重層中，由於铭離子或多銘 離子與磷酸锆中的磷酸基形成錯合物，故相鄰接之磷酸锆 層間即以靜電方式堅固地結合。 作為鋁離子或多鋁離子的供給源之水溶性鋁化合物 者，可例舉如：明礬、多硫酸鋁、硫酸鋁、氣化鋁、多氯 化鋁等，其中，從在弱鹼性至中性至弱酸性的範圍内可製 得不會發生沉澱之水溶液的觀點而言，較佳為明礬。同時， 含有鋁之明馨者，可例舉如：鉀明蓉（AlK(S〇4)2 · 12H2〇)、 12 321807 201035408 銨明礬（AlNH4(S〇4)2 . 12H2〇、鈉明礬（AlNa(S〇4)2 . 12H2〇) 等，惟從與磷酸锆的親和性而言，較佳為鉀明礬 (AlK(S〇4)2 . 12_。 於纖維基材與磷酸锆層間，以及，磷酸鍅多重層中的 相鄰接填酸錯層間，如紹離子或多铭離子的介在量太少 時，則成為纖維基材與磷酸鍅層間及相鄰接之磷酸锆層間 的結合力有降低之傾向，又過多時，則鋁離子或多鋁離子 本身將容易從纖維基材或磷酸锆層2脫落。因而，鋁離子 〇 或多鋁離子的介在量是以10至100/zg/m2為佳，較佳為30 至 75 // g/m2。 [鱗酸錯多重層] 磷酸锆多重層10，由於在相鄰接之磷酸錘層2之間隔 著鋁離子或多鋁離子，相鄰接之磷酸锆層間為以靜電方式 堅固地結合之結構故是穩定的積層物。於磷酸锆多重層10 中之锆層2的層數並無限定，惟一般而言，較佳為2至100 〇層程度，更佳為5至10層程度。亦即，由於填酸锆層的一 層厚度，係如前所述，約為0. 75nm，如考慮層間隙的鋁離 子或多鋁離子的厚度時，則磷酸锆多重層10的總厚度較佳 為約2至500nm，更佳為約3至100nm，特佳為約5至50nm。 如總厚度不滿2nm時，則有不能充分獲得防禦光觸媒的氧 化力所引起之基材損傷之可能性，如比500nm大時，則有 損害纖維基材本來的觸感，或磷酸锆多重層10變成容易剝 離，恐怕會降低洗滌耐久性。 [纖維基材] 13 321807 201035408 於本發明之纖維製品中，纖維基材，係種種天然纖雉 及/或合成纖維所成之單纖維、捻紗線、複合絲、空心絲、 短纖維、紡織品、編織品、網線（net)、不織布、棉等，而 纖維的種類或基材的形態則並不特別加以限定。 天然纖維而言，可例舉如：纖維素系纖維、羊毛、山 羊絨（Cashmere)或安哥拉山羊毛（_⑽）等雜毛、絹絲 等，纖維素（cellulose)系纖維則可例舉如：棉 '麻、洋 麻（kenaf )、紙漿（pu 1 p)等的天然纖維素纖維之外，尚可例 舉如：黏膠人造絲（viscose rayon)、銅胺纖維（cupra)、 醋酸酯纖維（acetate)等的再生纖維素纖維等。又，合成纖 維而言，可例舉如：丙烯腈系纖維（aerylies)或改質聚丙 婦腈纖維（modacryl)等丙稀腈系纖維、聚g旨（polyester) 系纖維、耐綸（Nyl〇n)6或耐綸66等的耐綸系纖維、聚乙 烯或聚丙烯等的聚烯烴系纖維、聚醯胺系纖維、聚醯亞胺 系纖維、聚氯乙烯系纖維、維尼綸（Vinylon)纖維、聚胺基 甲酸酯系纖維等。 如纖維基材的主要構成纖維為由在水中帶正電之纖維 (例如，耐綸系纖維、聚醯胺系纖維、聚醯亞胺系纖維、聚 胺基曱酸酯系纖維、羊毛、絹絲、獸毛等）所成，在水中其 表面帶正電之纖維基材的情形，如將該基材直接浸潰於磷 酸錯單層剝離分散液中’並進行乾燥’則可形成對基材1 以靜電方式結合之碟酸錯層2。 另一方面’如主要構成纖維為由在水中帶負電之纖維 (例如，棉、纖維素、聚酯、聚乙烯醇、聚醚等）所成，在 14 321807 201035408 水中其表面帶負電之纖維基材的情形，如上所述，經在纖 維基材表面使吸附銘離子或多銘離子後，將基材浸清於構 酸锆單層剝離分散液中，並進行乾燥，則可對基材丨隔著 鋁離子或多鋁離子4而以靜電方式固定磷酸錯層2。 再者，如主要構成纖維為由羊毛、山羊絨或安哥拉山 羊毛等獸毛等蛋白質系纖維所成之纖維基材的情形，如後 所述，使其吸附沒食子酸（gallic acid)等多酚 〇 (polyphenol)類，再使其吸附鋁離子或多鋁離子後，將基 材浸潰於磷酸錯單層剝離分散液中，並進行乾燥，則與基 材1隔著銘離子或多紹離子4而以靜電方式固定鱗酸錄層 1。 /曰因而，不管纖維基材在水中之帶電極性為何，均可製 付第2、3圖的態樣的纖維製品。同時，上述中之「纖維基 材的主要構成纖維」，係指佔有纖維基材全體的50至⑽ 質量％之構成纖維之意。 〇 本發明中’為了更提高磷酸錯層對纖維基材之結合力 起見較佳為制預先對纖維表面實施陰離子性基或陽離 子! 生基的V人處理之經表面處理之纖維基材。此乃可設想 f雜維基材1的纖維表面存有陰離子性基時’則與 叮择I銘離子之間亦會形成如前所述之錯合物，結果 電結合力之故。x，可設想為如於纖維基 材的輯表面存在有陽料絲時，關如，使纖維基 材浸潰於日綠水缝等的切性純合物的水溶液中時， 則源自於該水溶液巾的水溶性純合物之陰離子（例如，硫 321807 201035408 酸離子）即被吸附於纖維表面，在爾後 、 子即被羥基所取代，而磷酸錯層則被堅=洗步驟中該陰離 代後的纖維表面之故。 固地吸附於該經取 陰離子性基可例舉如：羥基、 ： 為導入方法者，只要不會損害纖 =^酸基等，而作 可，而可使用纖維的加工領域所周二之的觸感之方法即 制。例如，對纖維素系纖維、蛋之/乏用方法並無限 質系纖維望工& 係採用過氧化氮或二氧化氮以生成乳化、'、、天J糸纖維， 用紫外線照射之生成氧化纖維素之=纖維素之方法，利 酸的酯化方法等。 ’’使用觸媒進行羧 特別是導入羧基、碌酸基等护， 維導入絲、賴基等，故叫 ^確'^對各種纖 人古洸缺甘过 , 東子射線照射之羧其、 3有磷酸基等之乙烯基單體的接枝聚合(她之綾基、 p〇iylzatiQn)方法為合適。該方法，可在 射電子射狀後，採用：使其與乙烯基單體溶液接ς材照 照射法，或者，使纖維基材與乙烯基單體共存之下昭= 子射線之同日枝射轉，可崎乙縣單體之接枝聚人電 =為含絲之乙烯基單體者，可鮮如：丙烯酸、甲^ 烯酸、馬來酸（1^^4狀丨(1)、富馬酸（化贴1^(^6(1)土、衣 康酸（itaconic acid)、檸康酸（citrac〇nic acid)、馬來 酉欠酐、衣康酸酐、曱基丙烯酸酐等。此等單體可以單獨使 用1種，亦可以混合2種以上之方式使用。又，含磷酸基 之乙豨基單體可例舉如：單（2_曱基丙雜氧乙基）酸性碟 欠酉曰一（2曱基丙婦酿氧乙基）酸性破酸醋、單（2一丙烯酿 16 321807 201035408 氧乙基）酸性碟酸酯、二 此等單體可以單獨 丙烯醯氧乙基）酸性磷酸酯等。 使用。 種’亦可以遇合2種以上之方式 當進行乙烯基單體 ο 體作成溶液使用，在此時^聚合時，較佳為將乙婦基單 用之溶劑’並不特別限制的，谷液（乙埽基單體溶液）調製所 二氯化乙埽等有機1，除水之外，尚可例舉：醇類或 50重量％，更佳為“加乙知曰基單體的濃度，較佳為5至 子射線的線量，並 重里％。對纖維基材所照射之電 瑞）程度。㈣子^彳_，較佳㈣幻叫（千戈 行接枝聚合之/未滿1QkGy時，财未充分進 則纖維可能會劣 、電子射線的線量超過lOOkGy時， Ο 之纖維基材的厚度而力1電壓亦無特別限制，可依所處理 特）左右。又:選擇，通常為10〇至3〇〇kV(千伏 佳為在氮氣環境下進^照射環境，較佳為氧氣濃度低，特 1至合時之單體接枝比率（graft恤），較佳為 重量％時更佳為5至10重量％。如接枝比率未滿1 里、則有鋁離子或多鋁離子，或者，磷酸錘的附著量 曰有降低之傾向，如超過20重量％時，則纖維基材所具有 之本來的觸感會有降低之傾向。在此，本說明書中之「接 枝比率」’係指經接枝之單體相對於接枝聚合反應前的纖維 基材的重量百分率，可依下述式求得。 接枝比率（重量％)=[(接枝聚合後的纖維基材的乾燥重量〜 接枝聚合前的纖維基材的乾燥重量）/技枝聚合前的纖維基 17 321807 201035408 材的乾燥重量]χΙΟΟ 再者’於羊毛、山羊絨或安哥拉山羊毛等獸毛等的蛋 白質系纖維表面導入羥基時，則對單寧（tannin)、單寧峻 (tannic acid)、沒食子、沒食子（ga 11)以及沒食子酸等的 1分子使具有羥基3個以上之多酚類進行反應之方法很合 適。此種方法，例如，於多紛類的1至10 OmM (毫莫耳）水 溶液（溫度：至10CTC程度）中，可以使纖維基材浸潰〇. 25 至2小時程度’即可實施。多酚類的反應量，係相對於纖 維基材較佳為〇· 1至5〇重量％程度。如未滿〇. 1重量％時， 則有未能充分獲得導入羥基之效果之可能性，如超過5〇 重量％時，則有發生吸附不均勻或在洗滌時難於去除多餘的 離子’以致積層膜的強度有降低之傾向。 作為陽離子性基者可例舉如：四級銨鹽基、胺基、四 基鱗基等，而此等基的導入方法適合採用含有此種陽離子 生基之乙烯基單體利用上述的電子射線照射進行接枝聚合 之方法。陽離子性基以四級銨鹽基為佳，而含有四級銨鹽 基之乙烯基單體以二烧基胺基絲（甲基）丙烯酸醋的四級 銨鹽為合適。在此，烷基表示碳數3以下者。二烷基胺基 燒基（f基）丙烯酸酯的典型例係二甲基胺基乙基（甲基）丙 烯酸酯。於接枝聚合反應中之反應條件、接枝百分率等， 則可沿用如上述之範圍。 [光觸媒] 於本發明中使用之光觸媒，係藉由光照射（特別是紫外 線照射）而激發後，發揮氧化還原能力，可以分解有機物之 321807 18 201035408 金屬氧化物，具體上例示：氧彳卜料r h / . 虱化鈦（二氣化鈦）、鈦酸、鈦 酸鹽類、鈮酸（mobic acid)、叙阶辟 ’ 冰 挑^類、鈦鹽鈮酸類、氧化 鋅、氧化銅專，過渡金屬的氧化物等。，μ 光觸媒活性之觀點而言，較佳為衰 /、 攸八间又 馮虱化鈦，而在二氧化鈦或 更低層次的氧化狀態者為宜。又，s 八軋化鈦，可使用銳鈦礦 Ο Ο
We)型、金紅石（加叫型、板鈦雜·kite)型等 各種結晶型者’其巾較佳為倾礦型。又，於本發 作為光觸媒（金屬氧化物）者，較佳為_次粒子的平均粒^ 為未滿Um(亦即’奈米級），從具有高度的光觸媒活性1 觀點而言，特佳為結晶性高、_次粒子的平均粒徑為⑽ 以下者。又，光觸媒（金屬氧化物）的—次粒子的平均粒斤 的下限，並無特別限定，惟過小時，則由於量子尺寸㈣ 而頻帶隙（band gap)擴大以致不能有效利用近紫外線光心 (near ultraviolet ray)而有反應效率降低之可能性，故 較佳為20nm以上。在此所稱「一次粒子的平均粒徑」，係 利用FE-SEMC電場發射掃描型電子顯微鏡）：日立製作所製 S-4500型之電子顯微鏡知片觀察下的影像所求得之粒_ 平均值。又，一次粒子的平均粒徑未滿1/t/m的光觸媒（金 屬氧化物）’係有谷易凝聚之傾向’通常，以二次粒子的狀 態被固定（吸附）於磷酸鍅層上。 於本發明之纖維製品中，光觸媒3係以靜定方式固定 於礦酸錯層2(填酸錄多重層1〇的最外層的磷酸锆層2b^。 亦即，作為光觸媒3所用之氧化鈦等金屬氧化物，多半係 藉由表面的羥基等的親水性官能基的解離均衡 321807 19 201035408 (dissociative balance)而於酸性溶液中帶正電，於p性 溶液中帶負電。本發明中，則利用於此種水中的金屬氧化 物的帶電傾向，如後所述，使在水中帶正電之光觸媒（金屬 氧化物）3以靜電方式吸附於帶負電之磷酸錯層2(2b)上， 使光觸媒3固定於纖維基材的最外部。此時，磷酸鍅的部 分結構中所存在之磷酸基，將進行質子解離（prQtQn dissociation)並帶有磷酸锆層的永久性負電荷之同時，具 有對氧化鈦等金屬氧化物產生特異性共價鍵之性質，且由 於碟酸錯的磷酸構造的密度為4.丨個/平方nm，而極為高 密度地存在，故即使為奈米粒子狀的金屬氧化物也藉由多 點式的靜電結合（electrostatic coup ling)與特異性共價 鍵而能堅固地固定。 如前所述，一次粒子的平均粒徑未滿丨的光觸媒， 係有容易凝聚之傾向，通常，係以二次粒子的狀態被固定 (吸附）。此種光觸媒粒子大致作成單粒子會所吸附之故， 光觸媒層的厚度變成1 # m以下的薄層。但，卻有在製品表 面上往橫方向堅強凝聚之傾向，如利用SEM(掃描式電子顯 微鏡）進行表面觀察時，則可觀察有數微米（从）的凝聚結 構。從對磷酸锆層2(2b)的擔持穩定性、纖維的觸感保持 等的觀點而言，二次粒子的粒徑較佳為5〇至5〇〇〇nm的範 圍，更佳為1000至3000nm(l至3/zm)的範圍。又，光觸 媒的二次粒子’係為了使填酸結層2(2b)擔持光觸媒之光 觸媒的水分散液中形成，而形成平均粒徑2至2〇# m的板 子。但’由於5/zm以上大小的粒子容易被擔持後的水洗務 20 321807 201035408 而除去，故於磷酸鍅層2(2b)表面形成厚度約1//m，橫方 向的凝聚尺寸1至3/zm程度的二次粒子。再者，經分散於 水中之光觸媒的粒徑，可依該光觸媒的水分散液中之光散 射（light scattering)法加以測定。於光觸媒的水分散二 中之二次粒子與經磷酸锆層所擔持之二絲子之間的粒斤 變動小，故光觸媒在水分散液中的二次粒子的粒徑，直接 反映於經磷酸锆層所擔持之光觸媒的粒徑。
於本發明之纖維製品中，光觸媒2〇的擔 別只要是於磷酸錯層娜）表面形成有光觸媒的^ 媒在製造所使用之光觸媒分散液中集聚 以靜電方式吸附於磷酸錯層2⑽，故可成—=、子後 媒的二次粒子謂膜。在此，「單粒子 ^光觸 酸錯層2(2b)表面以畋盔、、」，係指於磷 ,,Λ ^ 略為同樣的密度吸附（附著）有光觸媒 而「二次粒子吸附膜」，係指作二 粒子而吸附有光觸媒’或者， 乍為一-人 之一次粒子之狀離成保持早-粒子層 * . . ^ 〜、在此，不一定所有磷酸錯層2(2b)之 表面為完全由光觸媒的粒子所被覆，而只要是鱗酸(=之 2(2b)之表面中大約3〇% 。曰 即，磷酸銘層2⑽之表而觸媒拉子覆蓋即可，亦 ;之表面中由光觸媒之被覆率是以30〇/ 以上為佳’更佳為_以上，特佳為峨以上 。 觸媒被過剩吸附擔持於鱗酸酷層2⑽表面時，則相先 光觸媒對碟酸錯層的固著、 、 水中右4心 者（flxinS)將變成不穩定，特別在 水中有之傾向故衫宜。在此，上述被覆率則可 321807 21 201035408 由FE-SEM等的掃描型電子顯微鏡照片的影像算出。 [擔持光觸媒之纖維製品的製法] (1)纖維基材-磷酸锆層複合物之製作 (a) 製造第1、2圖中所示態樣之纖維製品時，則將纖維 基材浸潰於水溶性紹化合物的水溶液中，在水洗後，或者， 在不實施此種水溶性鋁化合物的水溶液中的浸潰及水洗作 業下，將纖維基材浸潰於磷酸锆單層剝離分散液中，在水 洗後進行乾燥，以製作麟酸結層直接或者隔著紹離子或多 鋁離子而與纖維基材一體化之複合物。 (b) 又，製造第3圖中所示態樣之纖維製品時，則將纖維 基材浸潰於水溶性鋁化合物的水溶液中並水洗之第1作 業、及將纖維基材浸潰於磷酸锆單層剝離分散液並水洗之 第2作業，按實施第2作業至少2次以上之方式輪流互相 重複，並乾燥第2作業能成為最終作業方式所處理之纖維 基材，製作含有2層以上的磷酸锆層之磷酸锆多重層為隔 著鋁離子或多鋁離子而與纖維基材一體化之複合物。 再者，水溶性铭化合物的水溶液濃度，一般而言，為 0. 1至200mM程度。如濃度比200mM多時，則有難於進行 均質的吸附傾向，濃度未滿0. ImM時，則由於吸附量及吸 附速度均會降低故而有被覆不充分之傾向。又，為了形成 磷酸锆層而使用之磷酸錘單層剝離分散液的濃度（磷酸錯 含量），一般而言，為1 mg至1 g/公升程度，較佳為0. 1 g 至lg/公升程度。如磷酸锆單層剝離分散液的濃度比lg/ 公升多時，則因觸變性（thixotropy)之故而有凝膠（gel) 22 321807 201035408 化之傾向，如濃度未滿lmg/公升時，則有被覆不充分之傾 向。 纖維基材於嶙酸錯單層剝離分散液中之浸潰後所實施 之乾燥，係在溫度5至3〇t程度，濕度20至別％的環境下 放置12至24小時程度之處理，又，較佳為在遮蔽陽光之 裱境下進行（陰乾）。所需時間，則藉由離心脫水等之脫水 操作而可以縮短。 ◎ (2)光觸媒之擔持 首先’使用行星式授拌機（planetary mixer)等，例 如，在以氧化錯球（Zirconia ball)等作為粉碎用球使用之 球磨（ball mill)中，置入氧化锆球等粉碎用球、氧化鈦等 光觸媒’以及蒸餾水’依300至l〇〇〇rpm，授拌既定時間（一 般為15至120分鐘程度）後，再添加蒸餾水以重複攪拌之 作業’調製光觸媒含量為l〇〇g/公升的糊膏（paste)。接 著，於蒸鶴水中添加鹽酸等調整pH到3至5. 5程度之酸性 () 水中’適量添加上述光觸媒糊膏並使其分散，以調製光觸 媒帶正電並分散之水分散液。該分散液中的光觸媒含量， 較佳為0. 05至5g/公升程度。如光觸媒濃度（含量）比5g/ 公升多時，則有容易剝離同時收率有降低之傾向，如未滿 〇.〇5g/公升時，則有不能進行充分的擔持之彳C向。接著，一 將前述（1)所製作之纖維基材-磷酸锆層複合物浸漬於此種 ， 光觸媒的水分散液中後，水洗，並進行自然乾燥。然後， 乾燥後，在60至150°C下燒結1至3小時。再者，在此所 稱之自然乾燥，係指在溫度15至30°C程度，濕度20至80% 23 321807 201035408 的環境下放置12至24小時程度之處理，又，較佳為在遮 蔽陽光之環境下進行（陰乾）。所需時間，藉由離心脫水等 之脫水操作而可以縮短。因燒結之結果，可製得光觸媒以 靜電方式吸附於最外層的磷酸鍅層上並固定之擔持有作為 目的之光觸媒之纖維製品。 擔持有本發明之光觸媒之纖維製品，適合應用於衣服 類、寢室用具、桌布、壁紙、窗簾、地毯、坐墊、椅子等 室内裝備品等種種用途的纖維製品，尤其是，由於能解決 不會損害纖維的觸感之擔持有以往光觸媒之纖維製品所困 難改善之課題，故不論汗衫、内衣、上衣均可，特別適合 作為種種衣服類的坯布使用。又，由於對本發明之光觸媒 纖維照射因太陽光或室内燈所產生之微弱的紫外線，則可 具有光纖維活性，故作為衣服而穿用時，或者，作為壁紙、 床單、套子等使用時，則僅受光照射之表面層被活性化， 而未被光線照射之背面則不會顯示活性。 氧化鈦係自古即作為白色顏料而使用者，資源量亦足 夠，另一方面，磷酸锆亦比較安全且健康為害亦少。明礬 亦是被認可之作為醃菜等食品添加物使用者，故可認定為 對人體之危險性極微小。 [實施例] 以下，將列舉實施例及比較例以更具體說明本發明， 但本發明並不侷限於下述的實施例。 [1 ]使用材料 1.纖維基材 24 321807 201035408 準備供棉100%織平紋用絲光機（silket)坯布（未處理 品）及經過種種加工處理之加工處理品的下述計5種類坯 布。 〇 坯布1 :二甲基胺基乙基丙烯酸酯四級銨鹽處理品 堪布2 :单甲基丙卸酿氧乙基酸酉曰處理品 坯布3 :丙烯酸處理品 趣布4 :沒食子酸處理品 坯布5 :未處理品 二甲基胺基乙基丙烯酸酯四級銨鹽處理：針對供 棉100%織平紋用絲光機坯布的一邊的面，使用電簾幕 (electrocurtain)型電子射線照射裝置 EC250/15/180L (阿伊·電子束（股）製）在氮氣環境下照射20kGy之電子射 線。將經電子射線照射之坯布浸潰於10%二甲基胺基乙基 丙烯酸酯四級銨鹽的水溶液中，利用軋液機（mangle)對坯 布以能成約70重量％的浸潰率（impregnation rte)之方式 ❹加以擠乾，在35°C下熟成（aging)處理18小時。再對未經 照射之另一邊的面，再度使用電簾幕型電子射線裝置 EC250/15/180L(阿伊.電子束（股）製），在氮氣環境下照射 2〇kGy電子射線。照射後，在35°c下熟成處理2小時。接 著’為了去除未反應的藥劑而加以水洗並乾燥。接枝比率 為 2. 〇%。 ※2)單甲基丙烯醯氧乙基磷酸酯處理：除了在※1)中 之藥劑採用單曱基丙烯醯氧乙基磷酸酯以外，其餘則實施 同樣的處理。接枝比率為4,2〇/0。 25 321807 201035408 ※3)丙烯酸處理：除了※1)中之藥劑採用丙稀酸以 外，其餘則實施同樣的處理。接枝比率為7.4%。 ※妁沒食子酸處理：於沒食子酸的10mM水溶液中浸 潰2小時後，在100°C的熱風中乾燥。 2.乙醇 3. 鉀明礬之水溶液（濃度：30mM) 4. 磷酸锆單層剝離分散液（濃度：ImM) ※採用使磷酸锆（α-Zr(HP04)2·2H20)0·15g藉由20ml 水之振盪而分散，在實施利用10%四丁基錢水溶液（鹼性劑） 之離子交換後進行離心分離，並使用水稀釋上清液為4〇 倍者。 5.氧化鈦（昭和鈦（股）公司製，商品名UFA):環狀超微粒 銳鈦礦型氧化鈦 [2]光纖維加工 纖維基材-鱗酸錯多重層複合物之製作 (1)使链布浸潰於乙醇中並洗滌24小時。 (2)利用蒸餾水洗滌，以除去乙醇成分。 (3)使坯布浸潰於鉀明礬水溶液中15分鐘。 ⑷於蒸财中洗滌2次’並在大氣下，於暗處乾燥。 ⑸使述布浸潰於磷酸#單層剝離分散液中15分鐘。 (6)於蒸餾水中洗滌2次。 多重 ⑺再重複（3)至（6)4:欠，以形成5層的碟酸錄層。 ⑻將⑺的作業後之吸附有5層的雜 ^ 層之纖維基壯赌乾。 321807 26 201035408 B.纖維基材-磷酸锆多重層-氧化鈦（層）複合物之製作 (1) 氧化鈦糊膏之調製 使用行星式攪拌機。於氧化锆球磨中，置入氧化锆球 (直徑2mm)9g、氧化鈦2g、蒸德水4ml。使另一邊的球磨 的重量亦能相同之方式利用氧化锆球及水調整重量。以 450rpm之轉速攪拌15分鐘。授拌完成後添加蒸鶴水4ml， 再依同樣條件攪拌。再置入蒸餾水重複攪拌，當蒸餾水成 為20ml時，則可完成100g/公升糊膏。 〇 (2) 氧化鈦水分散液之調製 使用鹽酸將300ml的蒸餾水調整成pH4. 5，於其溶液 中使（1)的氧化欽糊膏3ml分散，以調製1 g/公升的氧化鈦 分散溶液。 (3) 使前述A.中所製作之纖維基材-磷酸锆多重層複 合物浸潰於（2)的氧化鈦分散溶液中15分鐘，並使用蒸餾 水洗蘇1次。 Ο (4)將（3)的作業後之複合物進行陰乾，乾燥後，在120 °C下燒結2小時。 [實施例1] 對坯布1(二曱基胺基乙基丙烯酸酯四級銨鹽處理品）， 實施上述之光觸媒加工。 [實施例2] 對链布2(單曱基丙烯醯氧乙基磷酸酯處理品），實施 上述之光觸媒加工。 [實施例3] 27 321807 201035408 工 對还布3(丙烯酸處理品），實施上述之光觸媒加 [實施例4] ' 工 對坯布4(沒食子酸處理品），施加上述之光觸媒力 [比較例1] π 直接使用坯布5(未處理品）。 再者，於實施例1至4中，經吸附於坯布之鋁離 多鋁離子’分別為約62 # g/m2。又，實施例1至$子或 酸錯多重層全體厚度均為約5nm，鱗酸錯層^ 為約0· 7nm。鋁離子層（一層）的厚度為約〇. 。在度 酸锆多重層全體的厚度’係利用FE-SEMC電場發射掃打^ 電子顯微鏡）：日立製作所（股）公司製S-4500型所得 合物剖面的影像照片所判定之值。 t 琅 又’於實施例1至4之任一例中，最外層的碟酸結層 上所固定（吸附）之氧化鈦的一次粒子的粒徑範圍為5至曰 10nm(平均粒徑：8nm)，此種一次粒子所凝聚之二次粒子的 粒徑範圍為50至300nm(平均粒徑：i〇〇nm)。 氧化鈦粒子的一次粒子的粒徑，係利用FE_SEM(電場 發射掃描型電子顯微鏡）：日立製作所（股）公司製s_45〇〇 型所得之纖維表面的影像照片所算出之值，而平均粒徑係 複數個粒徑的平均值。具體而言，最初按視野中能進入粒 子500個以上之方式設定倍率以攝影電子顯微鏡照片，其 次，算出照片中所拍攝之各粒子的影像面積，再從此所算 出之面積計异具有同樣面積之圓的直徑（亦即，駭烏氏直徑 (Heywoods’ diameter))作為各個粒子的粒徑，並計算測定 321807 28 201035408 個數的個數平均作為平均粒徑。 又，二次粒子的粒徑（平均粒徑），係將氧化鈦水分散 液經水稀釋之試料液（pH : 5)中的粒子’利用光散射粒度分 佈計（light scattering size distribution meter)(島津 製作所：SALD-200V)測定者。在此，平均粒徑，係算術平 均直徑。 (1)除臭試驗1 ^ 就實施例1至3及比較例1進行如下述之試驗a、B。 Ο , 黑光（black light)的照射條件，係將照射強度設成1. 〇mW (毫瓦特）。試驗時，就洗滌前的坯布、及經實施1〇次依照 JIS L 0217(1995年）的附表ι(號碼103)所記載之試驗方 法之洗滌試驗（washing test)後的培布進行。 [試驗A(酸·）] 於1公升的三角錐形紙包（tetraback)中置入試料lg， 並放入既定'濃度（18. 〇ppm)之乙醛後照射黑光，使用檢測管 ❹測定2小時後，及24小時後的殘留氣體濃度。同時，除臭 率係將不置入試料之狀態下所測定之濃度（空白試驗）作為 基準，依據下述式所算出者。 除大率（％) = ((空白試驗濃度_試料試驗濃度）/(空白試驗濃 度））xl00 [§式驗B(硫化氮）] 曲於1公升的二角錐形紙包中置入試料lg，並放入既定 辰^(20. Oppm)之峻化氫後照射黑光，使用檢測管測定2 小％•後，及24小時後的殘留氣體濃度。在此，除臭率，係 29 321807 201035408 按與試驗A同樣方式，將空白試驗濃度作為基準所算出者。 (2)除臭試驗2 就實施例4及比較例1，進行如下述之試驗a、B。試 驗係就洗蘇前的链布，及經實施1()次依照jIS L 0217(1995 年）的附表1(號碼103)所記載之試驗方法之洗滌試驗後的 述布進行。 [試驗A(醛）] 除將乙醛的既定濃度變更為16 〇ppm以外，其餘則與 除臭試驗1的試驗A同樣方式實施。 [試驗B(硫化氫）] 除將硫化氫的既定濃度孿爭i Λ , ^ 支更為32. Oppm以外，其餘則 與除臭試驗1的試驗B同樣方式實施。 將除臭試驗1、2的結果± 禾表不於表1及表2中。 321807 30 201035408
I-1 11- 表 I_I o /^s 5 CO # 3tf I «- i& I s 100 I s »·· 60.4 I s 68.4 I 10.5 I tt> i i 19.0 o o o o o o 17.0 18.0 酋 盼 Ϊ I g 60.0 20.0 2BJ0 5 K> 20.0 o s % L zq.0 I o 10.0 10J〇 15,0 g 16.0 20.0 19.0 农 ο 1 3 I zo o i 1 I l I 1 1 I I 55.6 |.- 搶 i % I «S- 1 I s g 产 8 w g s s 27.8 Ί 14.0 o o o o o o 13.0 s «f te* έ «1- 2 I o o s o ϊ2 a il g o 16.0 o 14.0 o 1 16·°-1 14.0 14.0 ο n- 1 s 1 1 f I ! I 1 1 洗蘇 1 空白試驗 | 4^ 媒 接枝比率 [wW] 1_ S 2 1 除臭試驗1 费 〇 一*1 m ，1雔 苹甲基丙酿氧乙基 磷醴酯 丙烯酸 -1 未加工 丨 實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 31 321807 201035408 [表2] Μ CQ s 世 MM 1 1 Ok gj •Ί 9 o u \1 丨S 1^— 〇· «» s »» O is to 富 t P— I V» w o vi Έ 〇 3 3 η o n o g 7 μ 〇 rj^ ^〇 3 I 1 1 y-N 裱 o « % 1 皆| I al· 1—1 $ 1 g ψ^· s <n· e 1 U-I s o o o <D «ί 亨 1 1 〇 袖· 鉅丨 i 1 s C> » 〇 _ 1 _ i 1 <=> e <>· 5 o S p I 1 1 拿 堆 # « 糾 碳 1 杯 碳 Ϊ? W r i 1 1 CO ! 1 想 t+* 如： M I -iLj r·* «s 32 321807 201035408 (3)元素分析 就實施例1至4及比較例1的各坯布，實施洗滌前及 洗蘇後之利用螢光X射線分析（fluorescence X-ray analysis)之半定量元素分析（semiqualitative element analysis) 〇 波長分散型螢光X射線分析裝置：ZSX lOOe(理學（股） 製） 測定條件：試料係經沖孔為3〇匪0後，在真空環境 ❹ 下，依EZ(電零點（electrical zero))掃描法，按B(獨） 至U(鈾）之範圍實施測定。 將結果表示於表3。表中的數值的單位為質量％。 〇 33 321807 201035408 [表3]
S ο m c? s 1 s 00 n 5 O MMl m C7 〇 d CO <〇 o d 〇> o § 〇 o cr> 00 Ο Ο CO g R o S3 8 o <〇 ir> δ O T·· 00 o o s o o 1 I s i o s CO I 1 KO oo <D 4 s g o in 1 o o g d 〇> o b 1 c> CM C4 Ο d CO CO I 1 o 卜 § ci m m § 卜 s p 1 1 Csl s o o CO «? m 1 CO to (D 〇> 〇 s d g g φ 5 T~ T~ E o 容 o § in s O 〇 CM to § CO s o o r- 5 f— * CD 5 o o p CM g σ o s o § o o o to 〇> CO <S i? e4 «► ζ s § c» *r^ o o' T- CO CO CSl 〇> o o o 寸 ο* (O 5 o o u> o o oi ▼- § o τ- Ο § LD 产 CO LO o i o Oj 1 CD § g s • 1 CD 〇> 寸 o q 〇» 00 CO g esi r-» s 3 CO eg CSl § 5； TO in o d CN| <D o P : s o o s m 〇 § CO Τ Ο o I T^»| o 〇· s o o 卜 to m 1 Ο CO (D ΙΟ 〇> 寸 ID i 〇· 1 d KO l〇 〇> o 00 CM 5 o 芑 <〇 s o to to § • o •r- s § o CO § 〇 u> CO 寸 CSl o r— Τ Ο d 1 1 in § § 00 s 1 卜 厂 a tn 5 o A s o o 5 o σ» CsJ 〇 O σ» s ο eg 〇> Τ Ο* CO o 5 o s o o CD n CVi o 〇 呂 ΙΟ o r* § o o’ 1 1 o o CO g 5' s ir> to C0 00 s m § o 1 〇> i o σ> o o o 君 ο 〇· KO 〇> r- O esj 1 o 1 1 〇> , o I 1 卜 i o £ S 樂 CO IP— *r— s j CO CD » s o d 寸 g § o 卜 卜 ο ρ 5 O s 8 Ο s 5 d l〇 u> o 〇· s § o l〇 o o 1 容 o o ：l ! 1 1 1 寸 CD ir> O &n i CD to to 5 c o r- co O o o I o a> m g o C4 r·— 8 Ο 穿 o o 〇> ；s o o c 1 IO U> § o I s o o i 1 ! 1 ♦ 3Ϊ 〇 z O Φ 2 r* < w [ £0 : <0 o 仁 N (0 N 由表1、2可知，實施有實施例1至4的光觸媒加工之 34 321807 201035408 坯布，在光照射下，確認具有明確的除臭效果。又可知， 洗滌後仍具有持續除臭效果之耐久性。又由利用螢光X射 線分析之結果（表3)，可確認洗滌後仍充分擔持有光觸媒 之事實。 (4)¾布之觸感 實施例1至4(光觸媒加工品）的觸感係於藉由官能之 觸感試驗中，與比較例1 (未加工品）相比較時幾乎無差 別。又，於藉由目視、色彩感覺（co 1 or f ee 1 i ng)檢查等之 Ο 結果中亦與比較例1(未加工品）幾乎無差別，而可確認並 無因光觸媒加工而對纖維基材的觸感有任何之影響。 [產業上之利用可能性] 由於擔持有本發明之光觸媒之纖維製品，係在不影響 纖維基材的觸感下積層有保護膜及光觸媒膜，故除了窗 簾、壁紙等住宅室内裝簧之外，尚可廣泛應用於衣服、傘、 皮包或地毯等日用品之中。藉由堅固的磷酸锆所得之保護 〇效果，在可作為隔絕紫外線纖維利用之同時，尚可期待作 為對紫外線無阻抗之芳族聚醯胺（aramid)、聚醯胺、耐綸 系纖維的保護膜使用。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之擔持光觸媒之纖維製品的第1態樣 之模式剖面圖。 第2圖係本發明之擔持光觸媒之纖維製品的第2態樣 之模式剖面圖。 第3圖係本發明之擔持光觸媒之纖維製品的第3態樣 35 321807 201035408 之模式剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 纖維基材 2 磷酸锆層 2a、2b 磷酸锆層 3 光觸媒 4 鋁離子或多鋁離子 10 填酸#多重層 本申請案係以在日本所提出申請之日本專利特願 2009-31931號作為基礎者，其内容已全部包含於本說明書 中。 36 321807

Claims (1)

  1. 201035408 七、申請專利範圍： 1. 一種擔持光觸媒之纖維製品，其特徵為：於纖維基材 上，以靜電方式固定有磷酸锆層，於該磷酸鍅層表面以 靜電方式固定有光觸媒而成。 2. 如申請專利範圍第1項之纖維製品，其中，於磷酸鍅層 與纖維基材之間，隔著鋁離子或多鋁離子而成。 3. —種擔持光觸媒之纖維製品，其特徵為：於纖維基材 上，以靜電方式固定有至少含有2個磷酸锆層為隔著鋁 離子或多鋁離子而積層之積層部1個以上之磷酸錘多 重層，於該填酸錯多重層的最外層的磷酸錯層上，以靜 電方式固定有光觸媒所成。 4. 如申請專利範圍第3項之纖維製品，其中，於磷酸多重 層與纖維基材之間隔著鋁離子或多鋁離子而成。 5. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項之纖維製品， 其中，光觸媒為氧化鈦。 0 6.如申請專利範圍第1項至第4項之任一項之纖維製品， 其中，纖維基材係於纖維表面實施陰離子性基導入處理 者。 如申請專利範圍第6項之纖維製品，其中，陰離子性基 為磷酸基、羧基或羥基。 8. 如申請專利範圍第1項至第4項之任一項之纖維製品， 其中，纖維基材係於纖維表面實施陽離子性基導入處理 者。 9. 如申請專利範圍第8項之纖維製品，其中，陽離子性基 37 321807 201035408 為四級銨鹽基。 10. —種擔持光觸媒之纖維製品之製造方法，其特徵為：至 少具有； 將纖維基材浸潰於水溶性紹化合物的水溶液中，在 水洗後，或者，在不實施此種纖維基材於水溶性鋁化合 物的水溶液中的浸潰及水洗作業下，將纖維基材浸潰於 磷酸锆單層剝離分散液中，在水洗後進行乾燥，以製作 磷酸锆層為經直接或者隔著鋁離子或多鋁離子而與纖 維基材一體化之複合物的第1步驟，及 將前述複合物浸潰於光觸媒為經帶正電並分散之 光觸媒水分散液中後，水洗並進行乾燥、燒結之第2 步驟。 11. 一種擔持光觸媒之纖維製品之製造方法，其特徵為：至 少具有； 將纖維基材浸潰於水溶性紹化合物的水溶液中並 水洗之第1作業、及將纖維基材浸潰於磷酸鍅單層剝離 分散液並水洗之第2作業，按第2作業至少實施2次以 上之方式輪流重複，並乾燥第2作業成為最終作業之方 式所處理之纖維基材，以製得含有2個磷酸鍅層為隔著 鋁離子或多鋁離子而積層之積層部分1個以上之磷酸 锆多重層為隔著鋁離子或多鋁離子而與纖維基材一體 化之複合物的第1步驟，及 將前述複合物浸潰於光觸媒為經帶正電並分散之 光觸媒水分散液中後，水洗並進行乾燥、燒結之第2 38 321807 201035408 步驟。 12. 如申請專利範圍第10項或第11項之纖維製品之製造方 法，其中，纖維基材係於纖維表面實施陰離子性基導入 處理者。 13. 如申請專利範圍第12項之纖維製品之製造方法，其 中，陰離子性基為罐酸基、羧基或羥基。 14. 如申請專利範圍第10項或第11項之纖維製品之製造方 € 法，其中，纖維基材係於纖維表面實施陽離子性基導入 處理者。 15. 如申請專利範圍第14項之纖維製品之製造方法，其 中，陽離子性基為四級敍鹽基。 16. 如申請專利範圍第10項或第11項之纖維製品之製造方 法，其中，水溶性I呂化合物為明蓉。
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