(57)【要約】  織物支持体と、それの少なくとも第１表面上にある仕上げ塗りとを具備した光触媒性生地がここで提供される。この織物支持体の少なくとも第１表面上にある仕上げ塗りは、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。この織物支持体の反対側の表面上には、活性炭粒子とバインダとを具備したコーティングが配置されている。また、このような光触媒性生地の製造方法も提供される。【選択図】      図５
2009521613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光触媒性生地であって、
（ａ）少なくとも１つの表面を有した織物支持体と、
（ｂ）前記支持体の前記表面上にある第１仕上げ塗りと
を具備し、前記第１仕上げ塗りは、
（ｉ）複数の一次粒子を具備し、前記生地の総重量に基づき、約０．０５乃至約２重量％の量で前記第１仕上げ塗り中に存在している粒状光触媒性材料と、
（ｉｉ）約１：０．１乃至約１：５という光触媒性材料とバインダとの重量比を与えるのに十分な量で前記第１仕上げ塗り中に存在しているバインダと
を具備し、
前記織物支持体の前記表面上にある前記第１仕上げ塗りは、前記光触媒性材料の前記一次粒子からなる複数の凝集塊を具備し、前記凝集塊は多孔質外部表面を有する光触媒性生地。
【請求項２】
光触媒性生地であって、
（ａ）第１表面と、前記第１表面の反対側にある第２表面とを有した織物支持体と、
（ｂ）前記織物支持体の前記第１表面上に配置され、（ｉ）複数の一次粒子を具備した粒状光触媒性材料と（ｉｉ）第１バインダとを具備した第１仕上げ塗りであって、前記織物支持体の前記表面上にある前記第１仕上げ塗りは、前記光触媒性材料の前記一次粒子からなる凝集塊を具備し、前記凝集塊は多孔質外部表面を有する第１仕上げ塗りと、
（ｃ）前記織物支持体の前記第２表面上に配置され、活性炭粒子と第２バインダとを具備した第２仕上げ塗りと
を具備した光触媒性生地。
【請求項３】
請求項１又は２記載の光触媒性生地であって、前記織物支持体がポリエステル含有ヤーンを具備し、前記ヤーンが織布又はニットの構成で提供されている光触媒性生地。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項記載の光触媒性生地であって、前記粒状光触媒性材料が、アナタース型ヒュームド二酸化チタンを具備している光触媒性生地。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項記載の光触媒性生地であって、前記光触媒性材料が、前記生地の総重量に基づき、約０．５乃至約１重量％の量で前記仕上げ塗り中に存在している光触媒性生地。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１項記載の光触媒性生地であって、前記バインダがラテックスバインダである光触媒性生地。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れか１項記載の光触媒性生地であって、前記第１バインダが、約１：０．１乃至約１：５という光触媒性材料とバインダとの重量比を与えるのに十分な量で前記第１仕上げ塗り中に存在している光触媒性生地。
【請求項８】
光触媒性生地を製造する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの表面を有した織物支持体を準備する工程と、
（ｂ）コーティング組成物を準備する工程であって、前記コーティング組成物が、
（ｉ）液体媒体を準備し、
（ｉｉ）乾燥状態の粒状光触媒性材料を前記液体媒体中に分散させ、
（iii）第１バインダを工程（ｉｉ）で製造した前記液体媒体へと添加し、約１：０．１乃至約１：５という光触媒性材料とバインダとの重量比を与えるのに十分な量の第１バインダを具備したコーティング組成物をつくる
ことによって製造される工程と、
（ｃ）前記コーティング組成物を、前記織物支持体の前記表面の少なくとも一部へと塗布する工程と、
（ｄ）前記織物支持体のうち前記コーティング組成物が塗布された表面を乾燥させて光触媒性生地を製造する工程と
を含んだ方法。
【請求項９】
請求項８記載の方法であって、
（ｅ）活性炭粒子と第２バインダとを具備した第２コーティング組成物を準備する工程と、
（ｆ）前記第２コーティング組成物を、前記織物支持体の第２表面の少なくとも一部へと塗布する工程と、
（ｇ）前記織物支持体の前記第２表面のうち、前記第２コーティング組成物が塗布された部分を乾燥させて、光触媒性生地を製造する工程と
を更に含んだ方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の方法であって、前記織物支持体がポリエステル含有ヤーンを具備し、前記ヤーンが織布又はニットの構成で提供される方法。
【請求項１１】
請求項８乃至１０の何れか１項記載の方法であって、前記粒状光触媒性材料が、アナタース型ヒュームド二酸化チタンを具備している方法。
【請求項１２】
請求項８乃至１１の何れか１項記載の方法であって、前記光触媒性材料が、前記生地の総重量に基づき、約０．５乃至約１重量％の量で前記支持体の表面上に存在する方法。
【請求項１３】
請求項８乃至１２の何れか１項記載の方法であって、前記バインダがラテックスバインダである方法。
【請求項１４】
請求項８乃至１３の何れか１項記載の方法であって、前記コーティング組成物が、フォスフェートエステル、アンモニア、水酸化アンモニウム及びこれらの組み合わせから選択される分散剤を更に具備する方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、前記分散剤が、前記バインダの添加前に、前記液体媒体へと添加される方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
技術分野
この開示は、光触媒性生地及びその製造方法に関する。更には、この開示は、光触媒性生地であって、その上に配置された活性炭コーティングを有した光触媒性生地に関する。
【０００２】
概要
織物支持体（textile support）と、それの少なくとも第１表面上にある仕上げ塗り（finish）とを具備した光触媒性生地がここで提供される。この織物支持体の少なくとも第１表面上にある仕上げ塗りは、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。この織物支持体の反対側の表面上には、活性炭粒子とバインダとを具備したコーティングが配置されている。
【０００３】
また、このような光触媒性生地の製造方法が提供される。このプロセスは、少なくとも１つの表面を有した織物支持体を準備する工程と、光触媒性仕上げ塗りを準備する工程と、この光触媒性仕上げ塗りを先の織物支持体の少なくとも第１表面の少なくとも一部へと塗布する工程と、織物支持体のうち光触媒性仕上げ塗りが塗布された表面を乾燥させて光触媒性生地を製造する工程と、活性炭粒子とバインダとを具備したコーティング組成物を準備する工程と、この活性炭組成物を光触媒性仕上げ塗りとは反対側の表面に塗布する工程と、この織物支持体を乾燥させて表面処理された織物物品を製造する工程とを含んでいる。
【０００４】
詳細な説明
光触媒性仕上げ塗り
上で述べたように、この開示は、織物支持体と、それの表面上にある仕上げ塗りとを具備した光触媒性生地を提供する。織物支持体の表面上にある仕上げ塗りは、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。適切な織物支持体は、ここで説明されるものを含んでいる。
【０００５】
光触媒性材料を指すのにここで使用されるように、用語「粒状」は、微小な別個の粒子からなる集合体（collection）を具備した光触媒性材料を指す。特には、用語「粒状光触媒性材料」は、複数の一次粒子を具備した光触媒性材料を指す。或る光触媒性材料については、これら一次粒子は、互いに融合されて（fused）、「凝集体（aggregate）」，互いに物理的に結合した複数の一次粒子からなり、相当の機械力をかけることによってのみそれを構成する一次粒子へと縮小され得る集合体を指すのに使用される用語である，を形成し得る。一次粒子からなる個々の凝集体は、更に会合して（associated）、「凝集塊」を形成し得る。或いは、粒状光触媒性材料の個々の一次粒子も会合して、凝集塊を形成し得る。
【０００６】
生地において利用される光触媒性材料は、任意の適切な光触媒性材料であり得る。ここで使用されるように、用語「光触媒性材料」は、一般には、この材料が光（例えば、紫外光及び／又は可視光）に曝されたときに、或る化学反応を触媒することができる材料を指す。例えば、ここで使用されるように、用語「光触媒性材料」は、光（例えば、紫外光及び／又は可視光）に曝されたときに、有機臭気原因物質、揮発性有機化合物及び有機系汚染剤などの有機材料の分解又は酸化に関係するレドックス（酸化／還元）反応を触媒することが可能な材料を指す。
【０００７】
生地における使用に適した光触媒性材料は、二酸化チタン（例えば、アナタース型二酸化チタン）、ドープ二酸化チタン、硫化モリブデン、酸化亜鉛及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。用語「アナタース型二酸化チタン」は、アナタース型結晶形の二酸化チタンと共に、アナタース型結晶形を大部分（例えば、約５０％よりも大きいか又は約６０％よりも大きいか又は約７０％よりも大きい）含有している二酸化チタンを指す。ここで利用されるように、用語「ドープ二酸化チタン」は、荷電子状態にある電子と励起した伝導帯電子状態（すなわち、可視光又は紫外光に曝されて二酸化チタン中の電子が励起した状態）とのバンドギャップを下げるために、他の元素（例えば、炭素、窒素又は他の元素若しくは金属）又は無機酸化物がドープされている二酸化チタンを指す。光触媒性材料のバンドギャップのこの減少は、この光触媒性材料の酸化電位を下げ、この光触媒性材料によって起こり得る生地のダメージ又は分解を低減するのに役立ち得る。或る考えられる好ましい実施形態では、粒状光触媒性材料は、アナタース型ヒュームド二酸化チタンを具備している。
【０００８】
アナタース型二酸化チタンなどの光触媒は、有機染料、有機ポリマー（例えば樹脂バインダ）及び多くの有機ポリマー繊維などの有機材料を分解させることが知られている。その為に、有機系生地の長期間に亘る光安定性も機械的結合性も犠牲にすることなく、光触媒性コーティング又は仕上げ塗りを有機系生地上に提供することは、一般には難しかった。これら難点にも関わらず、ここでの教示に従うと、色の光安定性にも生地の機械的性質にも悪影響を与えることなく、光触媒活性コーティング又は仕上げ塗りが、粒状光触媒性材料及びバインダ（例えば、有機樹脂バインダ）を使用して、生地（例えば、有機材料から形成された生地）上に提供され得ることが信じられている。
【０００９】
光触媒性材料は、仕上げ塗り中に、任意の適切な量で存在し得る。典型的には、光触媒性材料は、生地の総重量に基づき、約０．０５重量％以上の量で仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる好ましい実施形態では、光触媒性材料は、生地の総重量に基づき、約０．１重量％以上、約０．２重量％以上、約０．３重量％以上、約０．４重量％以上又は約０．５重量％以上の量で仕上げ塗り中に存在し得る。典型的には、光触媒性材料は、生地の総重量に基づき、約２重量％以下の量で仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる好ましい実施形態では、光触媒性材料は、生地の総重量に基づき、約１．７５重量％以下、約１．５重量％以下、約１．２５重量％以下又は約１重量％以下の量で仕上げ塗り中に存在し得る。或る考えられる好ましい実施形態では、光触媒性材料は、生地の総重量に基づき、約０．０５重量％乃至約２重量％か又は約０．５重量％乃至約１重量％の量で仕上げ塗り中に存在している。
【００１０】
上で述べたように、織物支持体上の仕上げ塗りは、光触媒性材料に加えて、バインダを具備している。仕上げ塗り中のバインダは、有機及び無機のバインダを含んだ任意の適切なバインダであり得る。或る考えられる好ましい実施形態では、バインダは、バインダのポリマー骨格が、数で約５０％以下（例えば、約４０％以下、約３０％以下又は約２０％以下）のＳｉ−Ｏ及び／又はＣ−Ｆ結合を具備した有機バインダである。適切な有機バインダは、ラテックスバインダ、ポリアクリレートバインダ、ビニルエステルバインダ、ポリウレタンバインダ、ポリエチレンビニルアセテートバインダ、ポリオレフィンバインダ、ポリエステルバインダ、ポリアミドバインダ、ポリエーテルバインダ、ポリ（スチレン−ｃｏ−ブタジエン）バインダ、ポリイソプレンバインダ、ポリクロロプレンバインダ及びこれらの組み合わせを含んでいるが、これらに限定されない。或る考えられる好ましい実施形態では、バインダは、ラテックスバインダである。
【００１１】
光触媒性生地における使用に適すると信じられ且つ市販されていると信じられているバインダの特定の例は、以下を含むが、これらに限定されない：UNIDYNE（登録商標） TG-5010という名称でDaikin Industries, Ltd.から販売されているパーフルオロカーボン修飾モノマーを含んだポリアクリル系ラテックス、RHOPLEX（登録商標） HA-16、RHOPLEX（登録商標） E-32NP及びRHOPLEX（登録商標） NW-1402という名称でRohm and Haas Companyから販売されているポリアクリル系ラテックス樹脂、HYCAR（登録商標） 2671及びHYSTRETCH（登録商標） V-43という名称でNoveon, Inc.から販売されているポリアクリル系ラテックス樹脂、AIRFLEX（登録商標） TL-51という名称でAir Products and Chemicals, Inc.から販売されているエチレンビニルアセテートコポリマーラテックス; SANCURE（登録商標） 2026という名称でNoveon, Inc.から販売されているポリウレタンエマルション、及びFLUOROSHIELD（登録商標） 2000Wという名称でAdvanced Polymer, Inc.から販売されていたと信じられているメチルメタクリレートとビニリデンフルオライドとのコポリマー。
【００１２】
織物支持体上にある仕上げ塗りは、任意の適切な量のバインダを具備し得る。典型的には、バインダは、約１：０．１以上という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる好ましい実施形態では、バインダは、約１：０．２以上又は約１：０．５以上という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で仕上げ塗り中に存在している。バインダは、典型的には、約１：５以下という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる実施形態では、バインダは、約１：２以下又は１：１以下という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で仕上げ塗り中に存在している。或る好ましい実施形態では、バインダは、約１：０．１乃至約１：５か又は約１：０．２乃至１：２という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で仕上げ塗り中に存在している。
【００１３】
上で述べたように、光触媒性材料は、或る考えられる好ましい実施形態では、物理的に会合又は融合して凝集体を形成し得る複数の一次粒子を具備し得る。一次粒子及び／又は一次粒子からなる凝集体は、上で述べたように、仕上げ塗り内で更に会合して凝集塊を形成し得る。これら一次粒子及び／又は凝集体の物理的会合の結果得られる表面構造のおかげで、凝集塊は、典型的には、多孔質外部表面を有する。何ら特別な理論に縛られること望まないが、これら凝集塊の多孔質外部表面は、例えば、有機臭気原因物質、揮発性有機化合物及び有機系汚染剤の分解又は酸化をもたらすレドックス反応の光触媒作用に関与するのに利用できる大きな表面積を提供すると信じられている。更には、これら凝集塊の構造は、光触媒性材料を織物支持体へと固定するのに適した表面を提供し、それにより、織物支持体上に丈夫な仕上げ塗りを提供すると信じられている。
【００１４】
凝集塊は、光触媒性生地の或る実施形態の仕上げ塗り中に存在しているとき、任意の適切な寸法又は径を有し得る。或る考えられる実施形態では、凝集塊は、約０．２乃至約１４ミクロンか又は約１乃至約６ミクロンの径を有している。
【００１５】
織物支持体上にある仕上げ塗りは、抗菌性化合物又は添加剤などの他の適切な薬品も含み得る。適切な抗菌性化合物又は添加剤は、銀ゼオライト、銀粒子（例えば、ナノ銀粒子）、銀ジルコニウムフォスフェート及びこれらの組み合わせなどの無機抗菌性添加剤を含むが、これらに限定されない。光触媒性生地における使用に適すると信じられている抗菌性添加剤の特定の例は、Milliken ChemicalからのALPHASAN（登録商標） RC 5000抗菌性添加剤である。仕上げ塗り中に存在しているとき、追加の添加剤又は薬品が、任意の適切な量で存在し得る。例えば、仕上げ塗りが抗菌性添加材を具備している場合、添加剤は、生地の総重量に基づき、約０．５重量％の量で仕上げ塗り中に存在し得る。
【００１６】
光触媒性表面の製造
光触媒性生地は、任意の適切な方法で製造され得る。しかしながら、この開示は、織物生地上に光触媒性表面を製造する方法も提供する。このプロセスは、少なくとも１つの表面を有した織物支持体を準備する工程と、光触媒性仕上げ塗りを準備する工程と、この光触媒性仕上げ塗りを先の織物支持体の表面の少なくとも一部へと塗布する工程と、織物支持体のうち光触媒性仕上げ塗りが塗布された表面を乾燥させて光触媒性生地を製造する工程とを含んでいる。
【００１７】
支持体として利用される織物材料は、任意の適切な織物材料であり得る。例えば、この織物支持体は、ニット、織布又は不織布の構成で提供されることができ、天然繊維、合成繊維、再生繊維及びこれら３つのうちの何れか２つ以上からなる混紡からつくられたヤーン又は繊維を具備し得る。織物支持体における使用に適した天然繊維は、セルロース繊維（例えば、綿）、羊毛、絹を含むが、これらに限定されない。織物支持体における使用に適した合成繊維は、ポリエステル、ポリアミド（例えば、脂肪族及び芳香族ポリアミド）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン及びポリプロピレン）、ポリ乳酸、ポリアクリル酸、ポリウレタン、ポリケトン、フェニルホルムアルデヒド樹脂及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。或る考えられる好ましい実施形態では、織物支持体は、ポリエステル含有ヤーン（すなわち、ポリエステル繊維又はフィラメントを具備するか、実質的にこれらからなるか又はこれらからなるヤーン）又はポリエステル繊維を具備しており、これらヤーン又は繊維は、織布、不織布又はニットの構成で提供される。一般には、織物材料が、約４オンス毎平方ヤード乃至１６オンス毎平方ヤードの未コーティング重量を有することが好ましい。また、これらヤーン又は繊維は、タフテッドパイル又はボンデッドパイルなどのパイル構成で提供されてもよい。この場合、織物材料の重量は、好ましくは、約４オンス毎平方ヤード乃至２０オンス毎平方ヤードである。
【００１８】
上述の方法において利用される光触媒性仕上げ塗りは、適切な液体媒体中に分散又は懸濁された、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。この方法において利用される光触媒性材料及びバインダは、上述した光触媒性材料及びバインダを含んだ、任意の適切な光触媒性材料及びバインダであり得る。光触媒性材料及びバインダが分散又は懸濁される液体媒体は、任意の適切な液体媒体であり得る。或る考えられる好ましい実施形態では、液体媒体は水性媒体である。
【００１９】
上述の方法において使用される光触媒性仕上げ塗りは、任意の適切な方法によって製造され得る。典型的には、光触媒性仕上げ塗りは、まず、適切な液体媒体を準備し、次に、乾燥状態の粒状光触媒性材料（例えば、粉末状の光触媒性材料）を先の液体媒体中に分散又は懸濁させ、バインダを先の液体媒体へと添加することによって製造される。好ましくは、粒状光触媒性材料は、過剰なグラインディングも、ミリングも、剪断混合も行わずに、液体媒体中に分散又は懸濁される。何ら特別な理論に縛られること望まないが、粒状光触媒性材料をこの方法で分散又は懸濁させることは、光触媒性材料中に存在する個々の一次粒子及び／又は凝集体が凝集塊を形成することを可能にし、この凝集塊が、それから、この方法の続く工程において織物支持体上へと堆積することが信じられている。
【００２０】
光触媒性仕上げ塗りは、任意の適切な量の光触媒性材料とバインダとを具備し得る。織物支持体上への光触媒性材料の十分な堆積を確実にするために、光触媒性仕上げ塗りは、典型的には、コーティング組成物の総重量に基づき、約０．２重量％以上の粒状光触媒性材料を具備する。光触媒性仕上げ塗りは、典型的には、コーティング組成物の総重量に基づき、約１重量％以下の粒状光触媒性材料を具備する。或る考えられる好ましい実施形態では、光触媒性仕上げ塗りは、典型的には、コーティング組成物の総重量に基づき、約０．２重量％乃至約１重量％の粒状光触媒性材料を具備する。
【００２１】
典型的には、バインダは、約１：０．１以上という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で光触媒性仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる好ましい実施形態では、バインダは、約１：０．２以上又は約１：０．５以上という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で光触媒性仕上げ塗り中に存在している。バインダは、典型的には、約１：５以下という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で光触媒性仕上げ塗り中に存在している。或る考えられる実施形態では、バインダは、約１：２以下又は１：１以下という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で光触媒性仕上げ塗り中に存在している。或る好ましい実施形態では、バインダは、バインダは、約１：０．１乃至約１：５か又は約１：０．２乃至１：２という光触媒性材料とバインダ固形物との重量比を与えるのに十分な量で光触媒性仕上げ塗り中に存在している。
【００２２】
光触媒性材料の安定した分散又は懸濁の形成を促進するために、光触媒性仕上げ塗りは、或る考えられる好ましい実施形態において、分散剤を具備し得る。分散剤は、光触媒性仕上げ塗りの製造中の任意の適切な点で、光触媒性仕上げ塗りの液体媒体へと添加され得る。例えば、分散剤は、粒状光触媒性材料及びバインダの添加前か、又は、粒状光触媒性材料の添加後であってバインダの添加前に、液体媒体へと添加され得る。
【００２３】
この分散剤は、光触媒性仕上げ塗り中の光触媒性材料及びバインダの双方と適合するものであれば、任意の適切な分散剤であり得る。適切な分散剤は、フォスフェートエステル、アンモニア、水酸化アンモニウム及びこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。ここで利用されるように、用語「フォスフェートエステル」は、以下の一般構造によって表されるモノエステル、ジエステル及びトリエステルを指すのに利用される。
【化１】
2009521613.tif 000003
【００２４】
これら一般構造において、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、好ましくは、アシル含有有機ラジカルであり、Ｘは、好ましくは、アンモニウム、プロトン又は１価の金属イオンである。或る考えられる好ましい実施形態では、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2及びＲ3は、エトキシ化フェノール、アルコール又はカルボン酸である。フォスフェートエステルは、光触媒性仕上げ塗りにおける使用に適すると信じられており、市販されているものとしては、Rhodia, Inc.からのRHODOFAC（登録商標）及びSOPROPHOR（登録商標）という名称のフォスフェートエステルを含むと信じられているが、これに限定されない。
【００２５】
上述の手順に従って製造される場合、粒状光触媒性材料は、仕上げ塗り組成物中で凝集塊を形成する。凝集塊の寸法は、例えば、使用される粒状光触媒、光触媒の構造、仕上げ塗り組成物中に存在しているバインダ及び仕上げ塗り組成物に添加された任意の分散剤に応じて多様であり得る。或る実施形態では、アナタースリッチのヒュームド二酸化チタンが粒状光触媒性材料として使用される場合などでは、仕上げ塗り組成物は、約４０乃至約１２０ミクロンの範囲内にある径を有した小部分の凝集塊と、約０．２乃至約１４ミクロンの範囲内にある径を有した大部分の凝集塊とを含むと信じられている。約０．２乃至約１４ミクロンの径を有した凝集塊は、大きい方の凝集塊よりも安定であると信じられており、そのために、大きい方の凝集塊よりも望ましい。
【００２６】
多い方の凝集塊（すなわち、約０．２乃至約１４ミクロンの範囲の径を有する凝集塊）の内部では、大半（例えば、５０％以上）の凝集塊が、約１乃至約６ミクロンの径を有していると信じられている。４０ミクロンより大きい径を有した凝集塊は、小さい方の凝集塊よりも安定性が低く、希釈中に時間と共に沈殿する傾向と、低粘度の仕上げ塗り組成物とを示すと信じられている。しかしながら、大きい方の凝集塊は、例えば増粘剤を使用して製造された粘性のある仕上げ塗り組成物中に、比較的安定な状態で懸濁され得る。約４０ミクロンより大きい径を有した多量の凝集塊が仕上げ塗り組成物中に存在する場合、これら大きい方の凝集塊は、例えば、仕上げ塗り組成物を適切な濾過媒体に通すことで除去され得るし、又は、凝集塊の径は、コーティング組成物の超音波処理か、機械的剪断混同か又は穏やかなグラインディングによって低減され得る。
【００２７】
仕上げ塗り組成物は、任意の適切な方法を使用して、織物支持体の表面へと塗布され得る。例えば、仕上げ塗り組成物が、織物支持体の表面上へと印刷又は噴霧塗布され得る。或いは、織物支持体は、光触媒性仕上げ塗り中に浸漬されることができ、或る実施形態では、過剰な液体媒体を織物支持体から除去するために、一対のニップロールに通され得る。仕上げ塗り組成物は、フォーム（例えば水性フォーム）の形態で、織物支持体の表面へと塗布され得る。このプロセスでは、このフォームは、適切な発泡剤又はフォーム安定化界面活性剤を使用して仕上げ塗り組成物から製造され、従来のフォーム表面処理装置を使用して織物支持体に塗布され得る。
【００２８】
光触媒性仕上げ塗が塗布された織物支持体は、任意の適切な方法で乾燥させられ得る。例えば、織物支持体は、先のコーティングされた織物支持体を、例えばオーブン内で、この支持体を乾燥させて光触媒性生地を製造するのに十分な時間に亘って、高められた温度に曝すことにより乾燥させられ得る。
【００２９】
光触媒性生地と、上述のプロセスによって製造された生地とは、様々な用途において有用であり得る。例えば、この光触媒性生地は、自動車の車内の椅子の張地として特に有用であり得ることが信じられている。実際、この光触媒性生地を組み込んだ自動車の車内の椅子の張地は、タバコの煙などの有機系臭気物を分解又は酸化させるのに特に有効であり得ることが信じられている。何ら特別な理論に縛られること望まないが、椅子の張地の大きな表面積と、椅子の張地の紫外光及び可視光への多量の露光は、有機臭気原因物質の迅速なる分解又は酸化のための理想的な環境を提供し得ると信じられている。
【００３０】
以下の例は、ここに含まれる教示を更に例示するが、もちろん、それらの範囲を限定するように解釈されるべきでない。
【００３１】
例１
この例は、ここでの教示に従う光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。光触媒性仕上げ塗りは、約０．６グラムのアナタースリッチのヒュームド二酸化チタン（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）を穏やかな攪拌を用いて約９８グラムの脱イオン水中に分散させることによって製造された。次に、約０．１グラムのフォスフェートエステル界面活性剤（Rhodia, Inc.からのRHODOFAC（登録商標） RS-610）がこの分散液へと添加され、約０．２グラムの水酸化アンモニウムが、ｐＨを約８へと高めるためにこの分散液へと添加された。次に、光触媒性仕上げ塗りをつくるために、約０．５グラムのメチルメタクリレート及びビニリデンフルオライドのコポリマーバインダ（Advanced Polymer, Inc.からのFLUOROSHIELD（登録商標） 2000W）がこの分散液へと添加された。
【００３２】
次に、１００％スパンポリエステルヤーンから全て構成された白色の平織りファブリックのスワッチが、光触媒性仕上げ塗り中に浸漬され、約２８０ｋＰａ（４０ｐｓｉ）の圧力に設定された一対のニップロールに通された。次に、この処理されたファブリックスワッチが、熱対流炉内に置かれ、約３分間に亘って、約１８０℃（３５０°Ｆ）の温度で乾燥させられた。得られた光触媒性生地はその表面上に仕上げ塗りを有しており、この仕上げ塗りはファブリックの平方メートル当たり約５グラムの光触媒を含有しており、光触媒のバインダに対する重量比は約２：１であった。
【００３３】
生地の光触媒性を定性的に評価するために、約１０ｃｍ（４インチ）に約８ｃｍ（３インチ）の生地のスワッチが、注入口が取り付けられた３．８リットルの透明なガラスのジャー内に置かれた。次に、約３０ｍｌの煙がシリンジを使用して火の付いたタバコから抜き出され、この煙は注入口を介してジャーの中へと注入された。次に、このジャーが、光触媒性生地を紫外光に曝すために、２つの２０ワット平行ブラックライトチューブの間に置かれた。所望の時間の露光の後、ジャー内部の空気の臭気とジャーの中にある生地の臭気とが人の判断で測定され、結果が記録された。２時間の露光後、生地とジャー内部の空気とは、タバコの臭気の著しい低減を示した。５時間の露光後、タバコの臭気は感じられなかった。同じ条件の下で試験された同様の未処理のファブリックは、依然として強いタバコ臭を示した。
【００３４】
また、生地の光触媒活性は、以下の方法で定量的に評価された。約１２ｃｍ（４．７５インチ）に約６．４ｃｍ（２．５インチ）の光触媒性生地のスワッチが、ゴム製の隔壁が取り付けられた６４ｍｌの透明なガラス瓶内に置かれた。次に、約２ミリリットルの蒸気飽和アセトアルデヒドがこのビンの中へと注入され、このビンが約２．５ｃｍ（１インチ）の距離だけ離されている２つの２０ワット平行ブラックライトチューブの間に置かれた。次に、１ミリリットルのガスサンプルが、相対的なアセトアルデヒド濃度を決定するためのＧＣ分析用として、このビンから定期的に抜き出された。これら濃度測定値を使用して、以下の反応に従うアセトアルデヒドの分解の速度定数が決定され得る。
【化２】
2009521613.tif 000004
【００３５】
この分解反応が一次の速度論に従うと仮定すると、この反応の速度定数は、以下の等式を使用して決定され得る。
【数１】
2009521613.tif 000005
【００３６】
この等式において、［Ｍ］は規定時間のＵＶ照射後の瓶中のアセトアルデヒドの濃度を表しており、ｔはＵＶ照射の時間（分）を表しており、ｋはこの分解反応の速度定数である。上述の等式を０からｔまでの時間で積分すると、以下の等式が得られる。
【数２】
2009521613.tif 000006
【００３７】
この等式において、［Ｍ］、ｔ及びｋは、前の等式で示したものと同じであり、［Ｍ］0は、ＵＶ照射前の、瓶中のアセトアルデヒドの初期濃度を表している。ｌｏｇ（［Ｍ］／［Ｍ］0）を時間（ｔ）に対してプロットすることで、この分解反応の速度定数が、このプロットラインの傾きから決定され得る。
【００３８】
上述の手順に従って、１ミリリットルのガスサンプルが、ＵＶ照射前、並びに、３０、６０、１２０及び１８０分のＵＶ照射後に、生地とアセトアルデヒドとを収容したビンから取り出された。規定時間での（［Ｍ］／［Ｍ］0）及びｌｏｇ（［Ｍ］／［Ｍ］0）について計算された値が、以下の表１に示されている。
【表１】
2009521613.tif 000007
【００３９】
ｌｏｇ（［Ｍ］／［Ｍ］0）の値を時間（ｔ）に対してプロットした後、光分解性生地の存在下でのこの分解反応の速度定数は、約０．００３５分-1であると決定された。
【００４０】
例２
この例は、ここでの教示に従う光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。光触媒性生地は、例１に示された共通の手順に従って製造された。生地を製造するのに使用されたコーティング組成物は、仕上げ塗り組成物において使用されたバインダが０．５グラムのポリアクリレートラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） E-32NP）であったこと以外、例１で利用されたものと実質的に同じであった。
【００４１】
次に、得られた生地の光触媒活性が、例１に示された手順に従って、定量的及び定性的に評価された。２時間のＵＶ露光後、人間の判断では、生地のジャー内の空気からタバコの臭気を感知することはできなかった。また、この光触媒性生地の存在下でのアセトアルデヒドの分解反応の速度定数は、約０．００３５分-1であると決定された。
【００４２】
例３
この例は、ここでの教示に従う幾つかの光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。４つの生地（サンプル３Ａ乃至３Ｄ）が、例１に示された共通の手順に従って、１重量％の４つの異なる光触媒と、０．５重量％のラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） HA-16）とを使用して製造された。
【００４３】
サンプル３Ａは、光触媒として、アナタースリッチのヒュームド二酸化チタン粉末（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）を使用して製造された。
【００４４】
サンプル３Ｂは、アナタースリッチの二酸化チタンゾル（Kon CorporationからのTPX-85（登録商標））を使用して製造された。
【００４５】
サンプル３Ｃは、別のアナタースリッチの二酸化チタンゾル（Ishihara Corporation USAからのSTS-01（登録商標））を使用して製造された。
【００４６】
サンプル３Ｄは、アナタースリッチの二酸化チタン粉末（Kemira CorporationからのANX（登録商標）Type A）を使用して製造された。
【００４７】
次に、各々の光触媒性生地の存在下でのアセトアルデヒドの分解反応の速度定数が、例１に示された手順に従って決定された。これらサンプルの各々についての結果が、以下の表２に示されている。
【表２】
2009521613.tif 000008
【００４８】
表２に示された結果からわかり得るように、塗布の前に媒体中に分散又は懸濁されていた乾燥状態の粉末光触媒性材料を使用して製造された光触媒性生地（すなわち、サンプル３Ａ及び３Ｄ）は、光触媒性材料のゾルを使用して製造された生地よりも高い光触媒活性を示した。サンプル３Ｂ及び３Ｃを製造するのに使用された二酸化チタンゾルなどの光触媒性材料のゾルは、一般には、凝集塊が極少量しか又は全く含有されていない、粒状光触媒性材料の超微細分散液である。この高い方の光触媒活性は、サンプル３Ａ及び３Ｄの存在下でのアセトアルデヒド分解反応の高められた速度定数によって証明される。
【００４９】
次に、各々のサンプルの表面は、織物支持体の表面上にある仕上げ塗の形態（morphology）を定性分析するために、走査電子顕微鏡を使用して分析された。サンプル３Ａ−３Ｄの各々について得られた形態は、図１−４Ｂに示されている。これら顕微鏡写真の比較からわかり得るように、高い光触媒活性を示す生地（すなわち、サンプル３Ａ及び３Ｄ）は光触媒性材料からなる凝集塊を具備した仕上げ塗りを有していた一方、低い光触媒活性を示す生地（すなわち、サンプル３Ｂ及び３Ｃ）は、寸法が比較的均一であり、検出可能な凝集塊を含有していなかった光触媒材料を含有した仕上げ塗りを有していた。
【００５０】
例４
この例は、ここでの教示に従う幾つかの光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。８つの生地（サンプル４Ａ乃至４Ｈ）が、例１に示された手順に従い、様々な量の光触媒（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）とポリアクリル系ラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） HA-16）とを使用して製造された。使用された光触媒及びバインダの量は、以下の表３に示されている。サンプルを製造するのに使用されたバインダ（すなわち、RHOPLEX（登録商標） HA-16）は、約４５重量％のバインダ固形物を含有したポリアクリル系ラテックスバインダの水性エマルションである。以下の表３に示されたバインダの量は、添加したエマルション（すなわち、水性媒体及びバインダ固形物）の量に基づいている。
【００５１】
生地の各々の光触媒活性は、例１に示された手順に従って定量的に評価された。これらサンプルの各々の存在下でのアセトアルデヒド分解反応の速度定数は、以下の表３に示されている。
【表３】
2009521613.tif 000009
【００５２】
表３に示された結果から分かり得るように、生地の光触媒活性（アセトアルデヒド分解反応の速度定数によって証明される）は、一般に、光触媒の量が増えるにつれて増加する。しかしながら、サンプル４Ｃ、４Ｄ、４Ｇ及び４Ｈの比較は、同じ光触媒濃度では、より少ないバインダを有した生地の光触媒活性が増加したことを示している。
【００５３】
例５
この例は、ここでの教示に従う幾つかの光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。５つのサンプル（サンプル５Ａ乃至５Ｅ）が、例１に示された手順に従って、５つの互いに異なる織物材料を処理することによって製造された。
【００５４】
サンプル５Ａは、コーヒー色に着色された綾織のポリエステル織物ファブリック（woven twill, texture polyester fabric）を用いてつくられた。
【００５５】
サンプル５Ｂは、灰色のポールニットのポリエステルパイルファブリックを用いてつくられた。
【００５６】
サンプル５Ｃは、染色されていない白色のサーキュラーニットポリエステルファブリックを用いてつくられた。
【００５７】
サンプル５Ｄは、分散染色された赤色のサーキュラーニットポリエステルファブリックを用いてつくられた。
【００５８】
サンプル５Ｅは、分散染色された黒色のサーキュラーニットポリエステルファブリックを用いてつくられた。
【００５９】
次に、各々のサンプルが、４００ｎｍ乃至２５０ｎｍの波長を持つ光についての平均光反射率及び平均吸収率を決定するために試験された。また、これら生地は、例１に示された手順に従って、それらの光触媒活性を決定するために試験された。また、生地の耐光性を決定するために、サンプル５Ａ及び５Ｂは、ＳＡＥ試験法Ｊ１８８５に従い、これらサンプルを約２２５ｋＪの紫外光照射に曝すことによって試験された。次に、生地の変色が、側光器を使用して測定され、変色はΔＥで表された。これら測定の結果は、表４に示されている。
【表４】
2009521613.tif 000010
【００６０】
結果から分かり得るように、本光触媒性生地は、互いに異なる色の様々な織物支持体での光触媒活性を示している。また、これら結果は、低明度色が着色した生地についての生地の光触媒活性（アセトアルデヒド分解反応の速度定数の比較によって決定される）が、一般には、高明度色が着色した生地よりも低いことを示した。例えば、サンプル５Ｃ乃至５Ｅついて測定された速度定数の比較は、生地の光触媒活性は、白色の生地で最も高く、黒色の生地で最も低かったことを示した。何ら特別な理論に縛られることを望まないが、生地の色に基づく光触媒活性の観察された減少は、低明度着色された染料又は顔料による紫外光の競合吸収に少なくとも一部起因するかもしれないと信じられている。このように、染料又は顔料によって吸収される紫外光の量が増加するにつれて、反応を触媒するために利用するのに光触媒が利用できる紫外光の量が少なくなると信じられている。また、上述の結果は、大量の紫外光照射に曝した後であっても、織物支持体に塗布された光触媒性仕上げ塗りは、支持体の色にそれほど大きく影響を与えないことを示している。
【００６１】
例６
この例は、ここでの教示に従う幾つかの光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。４つのサンプル（サンプル６Ａ乃至６Ｄ）が、例１に示された共通の手段に以下の変更を加えたものに従って製造された。サンプル６Ａ及び６Ｂを製造するのに使用された光触媒性仕上げ塗りは分散剤を含有しておらず、サンプル６Ｃ及び６Ｄを製造するのに使用された光触媒性仕上げ塗りは０．１重量％のフォスフェートエステル界面活性剤（Rhodia, Inc.からのRHODOFAC（登録商標） RS-610）を含有していた。サンプル６Ａ及び６Ｃを製造するのに使用された光触媒性仕上げ塗りは１重量％のポリアクリル系ラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） E-32NP）を含んでおり、サンプル６Ｂ及び６Ｄを製造するのに使用された光触媒性仕上げ塗りは１重量％の他のポリアクリル系ラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） HA-16）を含んでいた。次に、各々のサンプルの存在下でのアセトアルデヒド分解反応の速度定数を決定するために、これらサンプルが、例１に示された手順に従って試験された。これら測定の結果は、以下の表５に示されている。
【表５】
2009521613.tif 000011
【００６２】
上述の結果からわかり得るように、光触媒性生地塗り中の分散剤（例えば、フォスフェートエステル界面活性剤）の存在は、このコーティング組成物を使用して製造された生地の光触媒活性を増加させ得る。
【００６３】
比較例
この例は、バインダを使用せずに光触媒を織物材料の表面上へと堆積させた結果を説明する。約３０ｃｍ（１２インチ）に約３０ｃｍ（１２インチ）の織られたポリエステルファブリックのスワッチが、小さな実験室規模の液流染色機内に置かれた。次に、脱イオン水と、約０．１重量％のアナタースリッチのヒュームド二酸化チタン（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）と、数滴の塩酸とを具備した約１リットルの水性分散液が、この液流染色機内に置かれた。次に、このファブリックが、約３０分間に亘り、約１２５℃の温度及び高められた圧力にて、この水性分散液中で攪拌された。このファブリックは、冷まされ、水で穏やかに濯がれ、乾燥させられた。得られたファブリックは、その表面上に、二酸化チタンの吸着された層を有していた。
【００６４】
次に、このファブリックは、約２２５ｋＪの総紫外線照射についてのＳＡＥ試験法J1885に従って、加速紫外線曝露に供された。照射後、ファブリックは劇的に脆くなり、手で容易に引き裂かれた。ファブリックの表面の走査電子顕微鏡は、ファブリックの繊維の著しいピッティング及びエッチングを明らかにした。対照的に、例２に示された手順に従って製造された生地は、同様の紫外線曝露後に、視認可能な表面のダメージを少しも示さなかった。また、例２に示された手順に従って製造された生地の色は、紫外線曝露後に、それほど大きい変色を示さなかった。
【００６５】
例７
この例は、ここでの教示に従う幾つかの光触媒性生地の製造と、その光触媒性とを説明する。４つのサンプル（サンプル７Ａ乃至７Ｄ）が、例１に示された共通の手段に以下の変更を加えたものに従って製造された。サンプル７Ａ及び７Ｃは、白色で平織りの１００％スパンヤーンのポリエステルファブリックであった。サンプル７Ｂ及び７Ｄは、黒色で平織りの１００％スパンヤーンのポリエステルファブリックであった。これら生地を製造するのに使用されたコーティング組成物は、１重量％のアナタースリッチのヒュームド二酸化チタン（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）を具備していた。また、サンプル７Ａ及び７Ｂを製造するのに使用されたコーティング組成物は、約１重量％のポリアクリル系ラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） HA-16）を含有していた。サンプル７Ｃ及び７Ｄを製造するのに使用されたコーティング組成物は、約１重量％のパーフルオロカーボン修飾モノマー（Daikin Industries, Ltd.からのUNIDYNE（登録商標） TG-5010）と、約０．５重量％のメチルエチルケトキシムブロックト脂肪族イソシアネートトライマー架橋剤（ClariantからのARKOPHOB（登録商標） DAN）とを含んでいた。
【００６６】
得られた生地は、光触媒活性を定量的に判定するために、例１に示された手順に従って試験された。これら測定の結果は、以下の表６に示されている。次に、これらサンプルは、AATCC試験法16、オプションＥに従って、約４０時間に亘り紫外光照射に曝されて、例１に示された手順に従って再度定量的に評価された。これら測定の結果も、以下の表６に示されている。
【表６】
2009521613.tif 000012
【００６７】
上述の結果から分かり得るように、これらサンプルの各々の光触媒活性（アセトアルデヒド分解反応の速度定数の比較によって決定される）は、生地が上述のように紫外光照射に曝された後、約８８％乃至約３６０％増加した。何ら特別な理論に縛られることを望まないが、生地の光触媒活性の観察された増加は、紫外光照射と光触媒とが原因のバインダの部分的劣化に少なくとも部分的に起因し得ると信じられている。バインダのこの部分的な劣化は、より広範な光触媒性材料の表面積を露光させるのを助け、それにより触媒に利用できる面積を増やして反応速度を高めると信じられている。
【００６８】
次に、照射を受けたサンプルは、バインダで見られた部分的な劣化が光触媒性材料の織物支持体への接着に悪影響を与えたかどうかを判定する目的で、数回洗浄された。選択サンプルが数回の洗浄に供された後、洗浄及び未洗浄のサンプルの光触媒活性が、例１に示された手順に従って決定された。洗浄及び未洗浄のサンプルの光触媒活性の比較は、洗浄及び未洗浄のサンプル間に違いが殆どないことを明らかにした。従って、何ら特別な理論に縛られることを望まないが、バインダの理論化された部分的な劣化は、全体としては、粒状光触媒材料の織物支持体への接着に悪影響を与えないことが信じられている。
【００６９】
例８
この例は、ここでの教示に従う光触媒性生地の製造と、その光触媒性と、洗濯に対するこの生地の耐久性とを説明する。白色の織られた１００％ポリエステルファブリックが、例１に示された共通の手順に従い、以下を含有したコーティング組成物を使用して処理された；約１重量％のアナタースリッチのヒュームド二酸化チタン（DegussaからのAEROXIDE（登録商標） P25）、約０．２重量％の水酸化アンモニウム、約１重量％のポリアクリル系ラテックスバインダ（Rohm and Haas CompanyからのRHOPLEX（登録商標） HA-16）及びバランスウォータ（balance water）。
【００７０】
得られた生地は、光触媒活性を定量的に判定するために、例１に示された手順に従って試験された。この測定の結果は、以下の例７に示されている。次に、この生地は、１０回の家庭洗濯サイクル（すなわち、家庭用洗濯機での洗濯サイクル及び家庭用乾燥機における乾燥サイクル）に通され、サンプルの光触媒活性が例１に示された手順に従って再度定量的に評価された。この測定の結果も、以下の表７に示されている。
【表７】
2009521613.tif 000013
【００７１】
上述の結果から分かり得るように、１０回の家庭洗濯サイクル後の生地によって示された光触媒活性の比較的小さな減少によって証明されたので、ここでの教示に従う光触媒性生地は比較的丈夫である。特には、生地の光触媒活性（アセトアルデヒド分解反応の速度定数の比較により決定される）は、生地が１０回の家庭での洗濯サイクルに通された後、２０％しか減少しなかった。
【００７２】
活性炭コーティング
或る考えられる好ましい実施形態では、本発明に従う光触媒性生地は、織物支持体上に、活性炭含有のコーティング又は仕上げ塗りを更に具備し得る。活性炭は、望まれない成分を大気から又は局地的な環境から吸収するのに使用される。本例において、活性炭は、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）及び他の汚染物質（例えば、タバコの煙）を、自動車の車内などの閉鎖環境から除去するのに使用される。好ましくは、活性炭コーティングは、ファブリックが例えば乗物の車内に据えられたときに、活性炭の黒色が反対側から見えないように、ファブリックの片側のみに配置されている。
【００７３】
活性炭は、特には粒状又は粉末状で使用される場合、望まれない汚染物質が吸着され得る表面上に、多数の細孔（すなわち、大きな表面積）を含んでいる。活性炭粒子は、少なくとも６００ｍ2／ｇの、より好ましくは少なくとも９００ｍ2／ｇのＢＥＴ表面積を有している。
【００７４】
或る好ましい実施形態では、活性炭は、微粒子の形態で現在使用されている。このような活性炭粒子の好ましい寸法は、平均で、約１ミクロン乃至約５０ミクロンであり、より好ましくは、平均粒径は、約３ミクロン乃至約２０ミクロンである。
【００７５】
活性炭粒子の吸着特性は、それが起源とするソースの固有構造に依存する。活性炭は、多くの様々なソースを起源とし、これらソースは、石炭、ヤシ殻、木材、レーヨン、泥炭、ポリアクリロニトリル、フェノールホルムアルデヒド樹脂及び架橋ポリスチレン樹脂を含むが、これらに限定されない。或る好ましい実施形態では、活性炭粒子は、石炭系である。石炭系活性炭は、ＶＯＣ及び臭気物の吸着性のためのバランスの取れた多孔質構造（balanced pore structure）を提供すると共に、経済的であり且つ樹脂バインダと共に安定な分散液へと容易に混ぜ込まれる。ここで利用されるように、用語「バランスの取れた多孔質構造」は、巨視細孔（例えば、約１００ｎｍよりも大きい径を有した粒子）と、中間細孔（例えば、約１０ｎｍ乃至約１００ｎｍの径を有した粒子）と、微小孔（例えば、約１０ｎｍ未満の径を有した粒子）との組み合わせを持っている活性炭粒子を指すのに使用される。何ら特別な理論に縛られることを望まないが、巨視孔と中間孔と微小孔との組み合わせは、様々な臭気原因分子を吸着するのに適した表面構造を提供する一方、臭気原因分子をこの分子が吸着される活性炭粒子の内側の部分へと通させる表面構造も提供することが信じられている。バランスの取れた多孔質構造を示す活性炭粒子は、フェノールホルムアルデヒド樹脂から製造される活性炭粒子及び中国で採掘された石炭から製造される活性炭粒子を含むが、これらに限定されない。中国からの石炭系活性炭が、中国石炭固有の形態学構造のおかげで、より好ましい。
【００７６】
活性炭表面の製造
活性炭粒子を織物支持体へと塗布するために、活性炭粒子が水溶液中に分散されることができ、そこに、ソフトラテックスバインダが添加されて、活性炭コーティング組成物を形成する。好ましくは、高分子量分散剤が、分散液の０．１％乃至１０％の量でこの水性粒子分散液中に存在している。このような分散剤の例は、スチレン、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとのアクリル酸コポリマー、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルとのスルホン化スチレンコポリマー、スチレン、エチレンオキシドポリマーセグメントを含有したコポリマー及びエチレンオキシドとプロピレンオキシドとのコポリマーなどの、アニオン性又は非イオン性の、水溶性又は水分散性ポリマーを含んでいる。
【００７７】
ラテックスバインダは、アクリレート、メタクリレート、スチレン、ビニルエステル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエン、クロロプレン及びオレフィンのポリマー及びコポリマーから選択され得る。ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、シリコーン、アミノ樹脂、エポキシ樹脂及びそれらの組み合わせ，これらの全ては−６０℃乃至５０℃のガラス転移温度を有する，などの他の縮合ポリマーも使用され得る。ラテックス材料は、活性炭粒子を互いに及び織物材料へとバインドさせるのに使用される。しかしながら、ラテックスの量は、活性炭粒子を完全に封入して、それにより、孔が汚染物質を吸着するのを妨げるほどは多くはない。
【００７８】
好ましくは、活性炭粒子の重量は、コーティング組成物の重量の百分率として、コーティング組成物の重量の少なくとも１５％、より好ましくは２０％乃至５０％である。或る実施形態では、活性炭対バインダ樹脂の比は、コーティング（乾燥時）中の活性炭粒子が少なくとも１つの連続パスを形成するように、及び、コーティングが導電性となるように選択される。言い換えると、コーティング中の活性炭粒子の量は、好ましくは浸透限界以上であり、浸透限界とは、接触する複数の活性炭粒子の少なくとも１つの連続経路を提供するのに必要な活性炭粒子の量である。このような実施形態では、活性炭粒子は、臭気原因分子を吸着させるのと、生地との接触によって生じ得る静電気を消散させるのとの２つの機能を果たし得る。或る考えられる好ましい実施形態では、活性炭粒子は、約１０-12ジーメンス／メートル2以上の表面導電性を提供するのに十分な量でコーティング組成物中に存在している。或る他の実施形態では、このコーティング組成物の表面導電性は、好ましくは、約１０-10ジーメンス／メートル2以上であり、より好ましくは、約１０-8ジーメンス／メートル2以上である。活性炭粒子は、好ましくは、上述のような最小の導電性を提供するのに十分な量でコーティング組成物中に存在するが、活性炭粒子は、典型的には、約１０-3ジーメンス／メートル2未満（例えば、約１０-3ジーメンス／メートル2以下）の表面導電性を提供する量でコーティング組成物中に存在する。何ら特別な理論に縛られることを望まないが、約１０-3ジーメンス／メートル2より大きい表面導電性を提供するのに十分な活性炭の量を含むことは、生地との接触によって生じ得る静電気を消散させるコーティングの能力の劇的な増加をもたらさないであろう。生地の表面導電性は、任意の適切な方法を使用して測定され得る。例えば、表面導電性は、イリノイ州エルクグローヴヴィレッジのACL Staticide, Inc.からのモデルACL 385表面抵抗率計などの、市販の表面抵抗率計を使用して測定され得る。
【００７９】
活性炭コーティング組成物中に存在している分散剤に加えて、抗菌又は防腐化合物をコーティング組成物へと混ぜ込むも望ましい。このような化合物は、活性炭表面上での生物の増殖を防ぎ、生地の長寿命を維持するのに役立つ。この目的に適した化合物の例は、無機抗菌剤（例えば、商品名ALPHASAN（登録商標）でMilliken & Companyより販売されている銀ジルコニウムフォスフェート）を含む。揮発性抗菌剤は、自動車の車内での更なるＶＯＣの生成の一因となるため、あまり好ましくない。
【００８０】
活性化コーティング組成物（すなわち、活性炭粒子及びラテックス）は、ナイフコーティング、スクレープコーティング、フォームコーティング、ロールコーティング、スクリーンコーティング、スプレーコーティングなどを含んだ多くの技術のうちの何れかを使用して、織物支持体に、好ましくはこの支持体の裏側に塗布される。コーティング組成物の乾燥含浸レベル（dry add-on level）は、好ましくは、平方ヤード当たり約０．５オンス乃至平方ヤード当たり約４．０オンスの範囲内にあり、より好ましくは、平方ヤード当たり約１．５オンス乃至平方ヤード当たり約２．５オンスである。
【００８１】
幾つかの図面に亘って同じ参照番号が同じ部分を指している図面を参照すると、図５は、本発明に従う光触媒性生地を図示している。光触媒性生地５００は、織物支持体５０５を具備している。織物支持体５０５は、複数のヤーン５０６を具備している。図５に図示されているように、複数のヤーン５０６は、織布構成で提供されている。しかしながら、上で述べたように、複数のヤーンは、ニット構成又は他の適切な織物構成でもあり得る。第１仕上げ塗り５１０は、織物支持体５０５の表面上に提供されている。第１仕上げ塗り５１０は、上述のように、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。第２仕上げ塗り５１５は、織物支持体の表面上のうち、第１仕上げ塗り５１０を支持している表面の反対側に提供されている。第２仕上げ塗り５１５は、上述のように、活性炭粒子とバインダとを具備している。図５に図示された生地は第１仕上げ塗りが織物支持体の片側のみに配置された状態で示されているが、第１仕上げ塗りは織物支持体の両側に配置されても良い。このような実施形態では、織物支持体の片側では、第２仕上げ塗りが、第１仕上げ塗りを覆って塗布される。
【００８２】
図６は、本発明に従う光触媒性生地の別の実施形態を図示している。生地６００は、タフテッドパイル構成で提供されている複数のヤーン６０６を具備した、織物支持体６０５を具備している。第１仕上げ塗り５１０は、タフテッドパイルヤーン６０６の少なくとも一部分をコートするように、織物支持体６０５の表面上に提供されている。第１仕上げ塗り５１０は、上述のように、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。第２仕上げ塗り５１５は、織物支持体６０５の表面上のうち、第１仕上げ塗り５１０を支持している表面（すなわち、織物支持体のタフテッド表面）の反対側に提供されている。第２仕上げ塗り５１５は、上述のように、活性炭粒子とバインダとを具備している。図６に図示された生地は、第１仕上げ塗りが織物支持体の片側のみに配置された状態で示されているが、第１仕上げ塗りは織物支持体の両側に配置されても良い。このような実施形態では、織物支持体の片側では、第２仕上げ塗りが、第１仕上げ塗りを覆って塗布される。
【００８３】
図６に図示されているように、織物支持体６０５は、任意の適切な織布、ニット織物若しくは不織布又はスクリムであり得る主裏地６２０を通してタフトされた複数のヤーン６０６を具備している。バインダ層（例えば、ラテックスバインダを含んだコーティング）、フォーム裏地（例えば、ポリウレタンフォーム裏地）などの裏地層６３０は、主裏地６２０の裏側に配置されており、ヤーン６０６を決まった位置で固定するのを助けている。第２仕上げ塗り６１５は、裏地層６３０に塗布されたコーティング又は仕上げ塗りの形態で、生地の技術的な裏面（technical back）に配置され得る。或いは、第２仕上げ塗りは、例えば、活性炭粒子を含んだラテックスバインダコーティング又は活性炭粒子を含んだ発泡体（例えば、ポリウレタンフォーム裏地）の形態で、裏地層６３０中に組み込まれる。別の考えられる実施形態では、第２仕上げ塗りは、主裏地と裏地層との間に配置され得る。このような実施形態では、第２仕上げ塗りは、ヤーンのタフトの後に、主裏地へと塗布され得る。
【００８４】
図７は、本発明に従う光触媒性生地の別の実施形態を図示している。生地７００は、ボンデッドパイル構成で提供された複数のヤーン７０６を具備した織物支持体７０５を具備している。第１仕上げ塗り５１０は、ボンデッドパイルヤーン７０６の少なくとも一部をコーティングするように、織物支持体７０５の表面上に提供されている。第１仕上げ塗り５１０は、上述のように、粒状光触媒性材料とバインダとを具備している。第２仕上げ塗り５１５は、織物支持体６０５の表面上のうち、第１仕上げ塗り５１０を支持している表面（すなわち、織物支持体のボンデッドパイル表面）の反対側に提供されている。第２仕上げ塗り５１５は、上述のように、活性炭粒子とバインダとを具備している。図７に図示された生地は、第１仕上げ塗りが織物支持体の片側のみに配置された状態で示されているが、第１仕上げ塗りは、織物支持体の両側に配置されても良い。このような実施形態では、織物支持体の片側では、第２仕上げ塗りが、第１仕上げ塗りを覆って塗布される。
【００８５】
図７に図示されるように、織物支持体７０５は、接着剤７２０によって適切な位置で結合された複数のヤーン７０６を具備し得る。第２仕上げ塗り５１５は、接着剤層７２０に塗布されたコーティング又は仕上げ塗りの形態で、生地の技術的な裏面に配置され得る。或いは、第２仕上げ塗りは、例えば、活性炭粒子を含んだラテックスバインダコーティング又は活性炭粒子を含んだ発泡体（例えば、ポリウレタンフォーム裏地）の形態で、接着剤層に塗布された裏地層中に組み込まれる。
【００８６】
織物支持体の片側での活性炭粒子の塗布の結果、コーティングされた織物は、コーティングされた側が導電性となり、静電気消散表面を生む。静電気を減少させることが、乗物の乗客に対する不愉快な感電を排除するのに望ましいだけでなく、例えば、給油所での静電気の放電を原因とする発火の可能性を低減するのにも望ましい乗物の車内において、このような特性は特に有用である。
【００８７】
以下の例は、ここで説明されたような、活性炭コーティングを用いてコーティングされた織物支持体の表面導電性を説明する。
【００８８】
例９−１７
光触媒性生地塗りが塗布されている（例１のように）サンプル５Ａのファブリックの片側に、活性炭コーティングがコーティングされた。活性炭コーティングは、最初にメタクリル酸分散剤の存在下で高速剪断混合しながら水を用いて分散させられた活性炭粉末（以下の表８に挙げられている）を含有していた。次に、このコーティングが、活性炭成分がコーティング組成物の約２０重量％となるように、約−１０℃のガラス転移温度を持つポリアクリレートラテックスと混合させられた。
【表８】
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【００８９】
活性炭コーティングの導電性は、イリノイ州エルクグローヴヴィレッジのACL Staticide, Inc.からのモデルACL 385表面抵抗率計を使用して測定された。例９乃至１１及び１３乃至１７は、各々、約１０-5ジーメンス／メートルの表面導電性を示した。例１２は、約１０-10ジーメンス／メートルの表面導電性を示した。
【００９０】
少なくとも第１側に塗布された光触媒性仕上げ塗りと第２側に塗布された活性炭コーティングとを有したこの織物支持体は、汚染物質を自動車の車内から吸着するのと、この汚染物質を分解又は酸化させるのとの双方のために設計されている。それは、特には、椅子張地のファブリックとしてよく適合し、そこでは、静電気消散特性が、乗り降りの際に乗員が感電するのを防ぐ。
【００９１】
更に、上で論じられてきたように、光触媒性仕上げ塗りは、例えば、乗員によって自動車の車内に持ち込まれ得る有機系臭気物を分解する働きをする。これら臭気物は、タバコの煙、飲食物に関係した臭気物などを含んでいる。織物支持体中の活性炭成分は、自動車のシートで使用されているウレタンフォームから発せられるものを含んだ不快な臭気物を吸着することによって役割を果たす。このような発泡体は、残渣出発物質が蒸発する際に、特有のアミン臭気を発することが知られている。このシートを本織物支持体を用いて覆うことによって、キャビンスペースに入り込む不快なＶＯＣが低減される。実際、本発明に従う生地を自動車車内の椅子の張地に組み込むことは、自動車が、日本自動車工業会で近年採用されている目標ＶＯＣレベルなどの、客室内に存在するＶＯＣの量に関する基準に合格するのを助けるに違いないことが信じられている。
【００９２】
更に、この織物支持体は、天井材（すなわち、乗物の車内天井を覆うのに使用されるファブリック）として又はトランクライナー（すなわち、乗物の車内収納領域を覆うファブリック）としてと共に、自動車の車内にある他の織物パネルとしても使用されても良い。フロアマットなどの車内カーペットが、臭気吸着及び臭気除去性質をこれら物品に与えるために、この光触媒及び活性炭の処理によって処理されても良い。
【００９３】
この織物支持体は、乗物に関連した使用について説明されているが、この支持体が幅広い様々な他の用途においても有用性を見出し得ることが予期される。これら理由のために、この織物支持体は、従来技術に優る有用な利点を示す。
【００９４】
ここで列挙された刊行物、特許出願及び特許を含んだ全ての参考文献は、あたかも、各々の参考文献が、参照することによりここに組み込まれるべく個別に及び詳細に示されており、且つ、ここでその全体が述べられているのと同程度に、参照することによりここに組み込まれる。
【００９５】
発明の説明との関連で（特に特許請求の範囲との関連で）、用語「或る（"a" and an"）」及び「その（the）」並びに同様の指示物は、別段ここに示されない限り又は文脈上明らかに矛盾しない限り、単数及び複数の双方を包含するように解釈されるべきである。用語「具備する（comprising）」、「有する（having）」、「含む（including）」及び「含有する（containing）」は、別段記載がない限り、制限のない用語（open-ended terms）（即ち、「これを含むが、これに限定されない」ことを意味する）として解釈されるべきである。ここでの値の範囲の記載は、別段ここに示されない限り、単に、その範囲内にある各々の別個の値を個別に言及するのを省略する方法として役立つように意図されたものであり、各々の別個の値は、あたかもそれが個別にここで挙げられているかのように、明細書に組み込まれている。ここで説明された全ての方法は、別段ここに示されない限り及び文脈上明らかに矛盾がない限り、任意の適切な順序で実行され得る。何れか及び全ての例、又は、ここで提供される例示的な言葉（例えば「such as」）の使用は、単に、本発明をより明らかにするように意図されているものであり、別段特許請求の範囲に記載されない限り、本発明の範囲を限定するものではない。本明細書中の何れのことば（language）も、特許請求の範囲に何ら記載されていない事項が本発明の実施のために必須であることを示しているとして解釈されるべきではない。
【００９６】
本発明の好ましい実施形態は、ここでは、本発明者が知る本発明を実施するための最良の形態を挙げて説明されている。好ましい実施形態の変形は、上述の説明を読むことで、当業者に明らかになるかもしれない。本発明者らは、当業者が適切な変形を採用することを予期し、本発明者らは、本発明がここで特に説明されたのとは別の方法で実施されるのを意図している。従って、本発明は、適用可能な法規によって許されているように、ここに添付されている特許請求の範囲に記載された主題の全ての変更及び等価物を含んでいる。更に、別段ここで示されていない限り及び文脈上明らかに矛盾しない限り、上で説明した事項の全ての可能な変形における如何なる組み合わせも、本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】サンプル３Ａの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（６０００倍拡大）。
【図１Ａ】サンプル３Ａの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（５００００倍拡大）。
【図２】サンプル３Ｂの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（２８４０倍拡大）。
【図２Ａ】サンプル３Ｂの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（８３５０倍拡大）。
【図２Ｂ】サンプル３Ｂの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（５００００倍拡大）。
【図３】サンプル３Ｃの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（３２００倍拡大）。
【図３Ａ】サンプル３Ｃの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（８５００倍拡大）。
【図４】サンプル３Ｄの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（１６１０倍拡大）。
【図４Ａ】サンプル３Ｄの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（３０００倍拡大）。
【図４Ｂ】サンプル３Ｄの表面の或る部分の走査電子顕微鏡写真（５００００倍拡大）。
【図５】活性炭粒子のコーティングが片側に配置されている光触媒性生地の断面図。
【図６】活性炭粒子のコーティングが片側に配置されている別の光触媒性生地の断面図。図示したように、この生地は、タフテッドパイル構成で提供された織物材料である。
【図７】活性炭粒子のコーティングが片側に配置されている別の光触媒性生地の断面図。図示したように、この生地は、ボンデッドパイル構成で提供された織物材料である。
【図１】
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【図１Ａ】
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【図２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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