JP5568744B2 - 自浄防汚シート - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
光触媒層の分解作用による汚れ除去効果を発揮しながら、光触媒層を保持し、それによって膜材の使用開始から長期間に渡たる防汚効果を持続させることができるので、上記膜構造建築物や看板の外観をメンテナンスフリーで美麗に維持することが出来る。
〈シート状基材〉
ポリエステル(PET)製555dtexのマルチフィラメントを用いた平織織布(密度:タテ(経糸)23本/インチ×ヨコ(緯糸)23本/インチ:質量100g/m2:目抜度26%)を繊維布帛として、この繊維布帛の表面と裏面それぞれに、下記の軟質塩化ビニル樹脂配合組成物からなる厚さ0.18mmのPVCフィルムを熱圧着法でブリッジ積層し、厚さ0.44mm、質量528g/m2のシート状基材を得た。ブリッジ積層とは表面と裏面に配置したPVCフィルム同士が、繊維布帛の目抜部を介して、PVCフィルムの融点以上の温度で熱融着接着させると同時に、繊維布帛とも良好に密着または接着させる熱ラミネート法である。得られたシート状基材の表面(光触媒機能層形成側)に下記表面処理層を形成した。表面処理層は、80メッシュのグラビア塗工にて12g/m2(wet)均一全面塗布し、固形分付着量3.6g/m2のアクリル樹脂層を形成した。この表面処理層は軟質塩化ビニル樹脂配合物の拡散移行、揮発防止の役割と、光触媒機能層との接着を補助する役割を果たすものである。
ストレート塩化ビニル樹脂(P=1050)100質量部
DOP(可塑剤) 30質量部
塩素化n−パラフィン(可塑剤) 10質量部
アジピン酸ポリエステル(可塑剤) 30質量部
エポキシ化大豆油(安定剤) 4質量部
Ba−Zn系複合安定剤 2質量部
ルチル型酸化チタン(着色剤) 5質量部
有機系防カビ剤(OBPA) 0.2質量部
紫外線吸収剤 0.3質量部
酸化防止剤 0.1質量部
〈表面処理層形成用塗工液〉
商品名:ソニーボンドSC−474:ソニーケミカル(株):アクリル系共重合樹脂
(固形分30質量%) 100質量部
得られたシートを12ヶ月間屋外で南向き30°と90°(垂直)の設置角度で曝露し、垂直面における雨筋汚れの発生の有無と、30°面の汚れ度合いを初期(ブランク)とのΔE値(JIS Z−8729)で評価した。色差計測はJUKI(株)製の光学色差計(JP7200F)を用いた。ΔE値が3.0を超えるものはセルフクリーニング性に劣るものと判定する。
※屋外展張は、埼玉県草加市内において10月より開始した。
ΔE=0〜1.9 :1=汚れがなく良好。初期の状態を維持している。
ΔE=2〜2.9 :2=うすく汚れているが外観に支障はない。
ΔE=3〜3.9 :3=汚れ付着、雨筋が目立つ。
ΔE=4以上 :4=汚れと雨筋が酷く、外観的に支障がある。
下記配合1の塩化ビニル樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、下記配合2のフッ化ビニリデン樹脂混合物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、フッ化ビニリデン樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物1の液を得た。この非相溶樹脂混合物1の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.05mmの光触媒機能層1を形成した。この光触媒機能層1を顕微鏡観察すると、塩化ビニル樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子非含有の島成分を構成していた。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは0.9の評価1レベルであった。
[光触媒機能層1形成のための非相溶樹脂混合物1]
<配合1>
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
Ba−Zn系複合安定剤 2質量部
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
炭酸カルシウム(平均粒子径1μm) 10質量部
<配合2>
フッ化ビニリデン樹脂 100質量部
メチルエチルケトン(溶剤) 400質量部
有機過酸化物(ジクミルパーオキシド) 0.03質量部
実施例1の処方において、光触媒機能層1とシート状基材(界面は表面処理層)との間に下記光触媒中間層1を設けた以外は実施例1と同様とし、光触媒機能層1付きシートを得た。光触媒中間層1は下記配合3のフッ化ビニリデン樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、下記配合4の塩化ビニル樹脂混合物を、フッ化ビニリデン樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、塩化ビニル樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物2の液を得た。この非相溶樹脂混合物2の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒中間層1を形成した。この光触媒中間層1を顕微鏡観察すると、塩化ビニル樹脂が光触媒粒子非含有の島成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成していた。この光触媒中間層1上に実施例1で用いた非相溶樹脂混合物1液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒機能層1を形成した。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは0.8の評価1レベルであった。
[光触媒中間層1形成のための非相溶樹脂混合物2]
<配合3>
フッ化ビニリデン樹脂 100質量部
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
メチルエチルケトン(溶剤) 400質量部
<配合4>
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
Ba−Zn系複合安定剤 2質量部
炭酸カルシウム(平均粒子径1μm) 10質量部
有機過酸化物(ジクミルパーオキシド) 0.03質量部
下記配合5の軟質塩化ビニル樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、下記配合6のフッ化ビニリデン樹脂混合物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して20質量%加えて180℃で加熱溶融ブレンドし、フッ化ビニリデン樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物3コンパウンドを得た。この非相溶樹脂混合物3コンパウンドを、180℃設定のカレンダー装置で圧延し、厚さ0.08mmのフィルムを得、これを光触媒機能層2とした。このフィルムをシート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上に170℃で熱ラミネート積層した。この光触媒機能層2を顕微鏡観察すると、軟質塩化ビニル樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子非含有の島成分を構成していた。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは1.1の評価1レベルであった。
[光触媒機能層2形成のための非相溶樹脂混合物3]
<配合5>
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
DOP(可塑剤) 30質量部
アジピン酸ポリエステル(可塑剤) 30質量部
エポキシ化大豆油(安定剤) 4質量部
Ba−Zn系複合安定剤 2質量部
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
炭酸カルシウム(平均粒子径1μm) 10質量部
有機過酸化物(ジクミルパーオキシド) 0.03質量部
<配合6>
フッ化ビニリデン樹脂 100質量部
実施例3の処方において、光触媒機能層2とシート状基材(界面は表面処理層)との間に下記光触媒中間層2を設けた以外は実施例3と同様とし、光触媒機能層2付きシートを得た。光触媒中間層2は下記配合7のフッ化ビニリデン樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、下記配合8の軟質塩化ビニル樹脂混合物を、フッ化ビニリデン樹脂単体の質量に対して20質量%加えて180℃で加熱溶融ブレンドし、軟質塩化ビニル樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物4コンパウンドを得た。この非相溶樹脂混合物4コンパウンドを、180℃設定のカレンダー装置で圧延し、厚さ0.08mmのフィルムを得、これを光触媒中間層2としてシート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上に170℃で熱ラミネート積層した。この光触媒中間層2を顕微鏡観察すると、軟質塩化ビニル樹脂が光触媒粒子を非含有の島成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成していた。この光触媒中間層2上に実施例3で用いた非相溶樹脂混合物3コンパウンドを180℃設定のカレンダー装置で圧延して得た厚さ0.08mmのフィルムを光触媒機能層2として170℃で熱ラミネート積層した。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは1.0の評価1レベルであった。
[光触媒中間層2形成のための非相溶樹脂混合物4]
<配合7>
フッ化ビニリデン樹脂 100質量部
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
<配合8>
塩化ビニル樹脂(重合度1300) 100質量部
DOP(可塑剤) 30質量部
アジピン酸ポリエステル(可塑剤) 30質量部
エポキシ化大豆油(安定剤) 4質量部
Ba−Zn系複合安定剤 2質量部
炭酸カルシウム(平均粒子径1μm) 10質量部
有機過酸化物(ジクミルパーオキシド) 0.03質量部
配合5の軟質塩化ビニル樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、下記配合9のシリコーン樹脂混合物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、シリコーン樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物5の液を得た。この非相溶樹脂混合物5の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.05mmの光触媒機能層3を形成した。この光触媒機能層3を顕微鏡観察すると、軟質塩化ビニル樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成しており、シリコーン樹脂が光触媒粒子非含有の島成分を構成していた。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは1.4の評価1レベルであった。
[光触媒機能層3形成のための非相溶樹脂混合物5]
<配合9>
2液付加反応硬化型シリコーン樹脂 50質量部
(品名:シラスコンRTV4086A
:ダウコーニングアジア社製)
2液付加反応硬化型シリコーン樹脂 50質量部
(品名:シラスコンRTV4086B
:ダウコーニングアジア社製)
メチルエチルケトン(溶剤) 100質量部
実施例5の処方において、光触媒機能層3とシート状基材(界面は表面処理層)との間に下記光触媒中間層3を設けた以外は実施例5と同様とし、光触媒機能層3付きシートを得た。光触媒中間層3は下記配合10のシリコーン樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、配合8の軟質塩化ビニル樹脂混合物を、シリコーン樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、軟質塩化ビニル樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物6の液を得た。この非相溶樹脂混合物6の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒中間層3を形成した。この光触媒中間層3を顕微鏡観察すると、軟質塩化ビニル樹脂が光触媒粒子を非含有の島成分を構成しており、シリコーン樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成していた。この光触媒中間層3上に実施例5で用いた非相溶樹脂混合物5液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒機能層3を形成した。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは1.4の評価1レベルであった。
[光触媒中間層3形成のための非相溶樹脂混合物6]
<配合10>
2液付加反応硬化型シリコーン樹脂 50質量部
(品名:シラスコンRTV4086A
:ダウコーニングアジア社製)
2液付加反応硬化型シリコーン樹脂 50質量部
(品名:シラスコンRTV4086B
:ダウコーニングアジア社製)
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
メチルエチルケトン(溶剤) 100質量部
下記配合11のポリウレタン樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、配合1のフッ化ビニリデン樹脂混合物を、ポリウレタン樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、フッ化ビニリデン樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物7の液を得た。この非相溶樹脂混合物7の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.05mmの光触媒機能層4を形成した。この光触媒機能層4を顕微鏡観察すると、ポリウレタン樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子非含有の島成分を構成していた。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは1.0の評価1レベルであった。
[光触媒機能層4形成のための非相溶樹脂混合物7]
<配合11>
ポリウレタン樹脂(エステル系) 100質量部
光触媒酸化チタン 8質量部
(無機酸化物による表面被覆率4〜10%範囲の部分被覆)
炭酸カルシウム(平均粒子径1μm) 10質量部
有機過酸化物(ジクミルパーオキシド) 0.03質量部
実施例7の処方において、光触媒機能層4とシート状基材(界面は表面処理層)との間に下記光触媒中間層4を設けた以外は実施例7と同様とし、光触媒機能層4付きシートを得た。光触媒中間層4は配合7のフッ化ビニリデン樹脂混合物(光触媒粒子含有)に、配合11のポリウレタン樹脂混合物を、フッ化ビニリデン樹脂単体の質量に対して20質量%加えてブレンドし、ポリウレタン樹脂が均一分散した非相溶樹脂混合物8の液を得た。この非相溶樹脂混合物8の液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒中間層4を形成した。この光触媒中間層4を顕微鏡観察すると、ポリウレタン樹脂が光触媒粒子を非含有の島成分を構成しており、フッ化ビニリデン樹脂が光触媒粒子を含有する海成分を構成していた。この光触媒中間層4上に実施例7で用いた非相溶樹脂混合物7液を、シート状基材のアクリル樹脂による表面処理層上にウェットコートし、この塗膜を180℃の熱風ブロー乾燥させ、塗膜厚さ0.03mmの光触媒機能層4を形成した。このシートを12ヶ月間屋外曝露して汚れ状態の観察を行った結果、ΔEは0.9の評価1レベルであった。
実施例1において、配合1の塩化ビニル樹脂混合物から光触媒粒子を省略した以外は実施例1と同様にしてシートを得た。得られたシートを1年間屋外暴露して防汚性評価を行った結果、ΔEは3.6の評価3レベルであった。
実施例1において、配合2のフッ化ビニリデン樹脂混合物の併用を省略した以外は実施例1と同様にしてシートを得た。得られたシートを1年間屋外暴露して防汚性評価を行った結果、約9ヶ月経過より光触媒機能層が脱落して消失し、下地のアクリル樹脂層が露出することによって汚れの蓄積が目立ち始めた。ΔEは3.3の評価3レベルであった。
実施例3において、配合5の塩化ビニル樹脂混合物から光触媒粒子を省略した以外は実施例3と同様にしてシートを得た。得られたシートを1年間屋外暴露して防汚性評価を行った結果、ΔEは4.2の評価4レベルであった。
実施例3において、配合6のフッ化ビニリデン樹脂混合物の併用を省略した以外は実施例3と同様にしてシートを得た。得られたシートを1年間屋外暴露して防汚性評価を行った結果、可塑剤のブリードによる汚れ付着の蓄積が酷く、光触媒機能層が効果的に作用せずにΔEは7.8の評価4レベルであった。
2:シート状基材
2−1:繊維布帛
2−2:熱可塑性樹脂層
2−3:繊維複合積層体
3:光触媒機能層:海島微細構造(I)
3−1:光触媒粒子非含有域:合成樹脂(B)による
3−2:光触媒粒子含有域:合成樹脂(A)による
3−1−a:島成分
3−2−b:海成分
4:光触媒中間層:海島微細構造(II)
4−1:光触媒粒子非含有域:合成樹脂(C)による
4−2:光触媒粒子含有域:合成樹脂(D)による
4−1−a:島成分
4−2−b:海成分
5:光触媒粒子
5−1:光触媒粒子(海島微細構造(I)に含む)
5−2:光触媒粒子(海島微細構造(II)に含む)
6:汚れ(初期付着状態)
Claims (4)
- シート状基材の1面以上に光触媒機能層を有する可撓性シートであって、前記光触媒機能層が、光触媒粒子含有域と光触媒粒子非含有域からなる海島微細構造(I)を形成し、この海島微細構造(I)において、海成分が光触媒粒子を含有する合成樹脂(A)から形成された前記光触媒粒子含有域であり、島成分が光触媒粒子を含有しない合成樹脂(B)によって形成された前記光触媒粒子非含有域であり、さらに前記合成樹脂(A)は光触媒活性による被分解性を有し、かつ前記合成樹脂(B)は光触媒活性に対して難分解性であることを特徴とする自浄防汚シート。
- 前記シート状基材と、前記光触媒機能層との間に、光触媒粒子含有域と光触媒粒子非含有域からなる海島微細構造(II)を形成する光触媒中間層を有し、この海島微細構造(II)において、島成分が光触媒粒子を含有しない合成樹脂(C)から形成された前記光触媒粒子非含有域であり、海成分が光触媒粒子を含有する合成樹脂(D)によって形成された前記光触媒粒子含有域であり、さらに前記合成樹脂(C)は光触媒活性による被分解性を有し、かつ前記合成樹脂(D)は光触媒活性に対して難分解性である請求項1に記載の自浄防汚シート。
- 前記海島微細構造(I)の海成分が、前記合成樹脂(A)に対して、さらに過酸化物を0.001〜1質量%含有する、請求項1または2に記載の自浄防汚シート。
- 前記シート状基材が繊維布帛を芯材として含む繊維複合積層体である、請求項1から3のいずれか1項に記載の自浄防汚シート。
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