(57)【要約】【課題】白色樹脂層の上に光触媒層を設けた白色の光触媒フィルムであって、高い光触媒性能を発揮するフィルムを提供すること。【解決手段】白色樹脂層１ｂ上に光触媒層２を有する光触媒フィルムにおいて、白色樹脂層１ｂと光触媒層２との間に透明樹脂層（表面側透明樹脂層）１ａを介在させる。理由は明らかではないが、白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層を介在させることにより、白色の光触媒フィルムであるにも拘わらず、高い光触媒性能を発揮させることができる。【選択図】図１
2018089888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色樹脂層上に光触媒層を有する光触媒フィルムにおいて、
白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層（表面側透明樹脂層）を備えることを特徴とする光触媒フィルム。
【請求項２】
白色樹脂層の表面側透明樹脂層の反対側（裏面側）に透明樹脂層（裏面側透明樹脂層）を備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒フィルム。
【請求項３】
表面側透明樹脂層、白色樹脂層、及び裏面側透明樹脂層の厚み比率が１：８：１であることを特徴とする請求項２に記載の光触媒フィルム。
【請求項４】
光触媒が酸化チタン系光触媒であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光触媒層を表面に有し、この光触媒層の働きによって有機物汚染を防止し、また、水滴による曇りを防止することができる光触媒フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
光触媒にそのバンドギャップ以上の光を照射すると、その表面に付着した有機物を分解することが知られている。その化学的プロセスは、例えば、次のように説明されている（特許文献１参照）。すなわち、まず、前記光によって光触媒の電子が励起されて伝導帯に電子を生じ、かつ、価電子帯に正孔を生じる。そして、この電子によって表面酸素を還元してスーパーオキサイドアニオン（Ｏ２−）を生成すると共に、正孔によって表面水酸基を酸化して水酸ラジカル（ＯＨ）を生成する。これら反応性活性酸素種が強い酸化分解機能を発揮して、光触媒の表面に付着している有機物を分解するのである。
【０００３】
また、光触媒の機能として、この光触媒に前記光を照射して光励起すると、その光触媒表面が水との接触角が１０度以下の超親水性となることも知られている。
【０００４】
光触媒のこのような働きを利用して、基材フィルム上に光触媒層を設けた光触媒フィルムは、例えば、特許文献１，２に記載されている。この光触媒フィルムは、光触媒のゾルをテトラメトキシシラン等のバインダーと混合して基材フィルム上に塗布し、加熱乾燥して前記バインダーを硬化させることによって製造したものである。こうして得られた光触媒層はその表面に光触媒が露出し、この光触媒によって有機物汚染を分解する。また、その超親水性によって水滴の生成を防止して曇り止め効果を発揮する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−００６４１９号公報
【特許文献２】特開２０１１−２０６９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、デザイン上の要請等の理由により、白色の光触媒フィルムを必要とする場合がある。この場合には、樹脂材料に白色顔料を練り込んで製膜した白色樹脂フィルムを基材フィルムとして、この基材フィルム上に光触媒層を形成することが通常である。
【０００７】
しかしながら、このように白色顔料を練り込んだ白色樹脂フィルムを基材フィルムとしてその上に光触媒層を形成すると、後述する比較例２のように、透明フィルムを基材フィルムとする場合に比較して、その光触媒性能が大きく低下するのである。もっとも、その化学的プロセスは明らかではない。
【０００８】
本発明は、光触媒層を有する白色の光触媒フィルムであって、高い光触媒性能を発揮するフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、白色樹脂層上に光触媒層を有する光触媒フィルムにおいて、
白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層（表面側透明樹脂層）を備えることを特徴とする光触媒フィルムである。
【００１０】
次に、請求項２に記載の発明は、白色樹脂層の表面側透明樹脂層の反対側（裏面側）に透明樹脂層（裏面側透明樹脂層）を備えることを特徴とする請求項１に記載の光触媒フィルムである。
【００１１】
次に、請求項３に記載の発明は、表面側透明樹脂層、白色樹脂層、及び裏面側透明樹脂層の厚み比率が１：８：１であることを特徴とする請求項２に記載の光触媒フィルムである。
【００１２】
次に、請求項４に記載の発明は、光触媒が酸化チタン系光触媒であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の光触媒フィルムである。
【発明の効果】
【００１３】
前述のように、透明樹脂フィルム上に光触媒層を設けた場合（比較例１参照）に比べて、白色樹脂フィルム上に光触媒層を設けた場合（比較例２参照）には、光触媒性能が大きく低下する。
【００１４】
これに対して、白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層を介在させた場合には、光触媒性能の低下は見られず、透明樹脂フィルム上に光触媒層を設けた場合（比較例１参照）と同様に、高い光触媒性能を発揮する（実施例１，２参照）。もっとも、その理由は明らかではない。
【００１５】
本発明の光触媒フィルムは、白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層を備えているから、白色の光触媒フィルムであるにも拘わらず、高い光触媒性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の光触媒フィルムの第１の具体例の断面説明図である。
【図２】図２は、本発明の光触媒フィルムの第２の具体例の断面説明図である。
【図３】図３は、光触媒性能の測定方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の具体例を説明する。図面の図１は、本発明の光触媒フィルム１０の第１の具体例の断面説明図である。
【００１８】
この例では、二種二層の共押出しフィルムを基材フィルム１としている。この基材フィルム１を構成する二層の樹脂層は、白色樹脂層１ｂと透明樹脂層（表面側透明樹脂層）１ａである。そして、その表面側透明樹脂層１ａ上に光触媒層２が積層されている。このため、表面側透明樹脂層１ａは白色樹脂層１ｂと光触媒層２との間に位置している。
【００１９】
この例では、基材フィルム１は、白色樹脂層１ｂと表面側透明樹脂層１ａとを共押出し製膜して得られた共押出しフィルムであるが、これに限らず、白色樹脂層１ｂとして白色樹脂フィルムを使用し、表面側透明樹脂層１ａとして透明樹脂フィルムを使用して、これら両フィルムを接着剤で貼り合わせたものを使用することもできる。また、白色樹脂フィルムを白色樹脂層１ｂとして、この白色樹脂フィルム上に透明樹脂を塗工して表面側透明樹脂層１ａとしてもよい。いずれの場合であっても、表面側透明樹脂層１ａは白色樹脂層１ｂと光触媒層２との間に位置させる必要がある。
【００２０】
また、基材フィルム１として、白色樹脂層１ｂを中間層として、その両側に透明樹脂層を形成した三層構造のフィルムを使用することもできる。この場合には、表裏の透明樹脂
層のうち一方が表面側透明樹脂層１ａである。他方の透明樹脂層は、表面側透明樹脂層の反対側（裏面側）に位置する。この透明樹脂層を表面側透明樹脂層１ａと区別するため、「裏面側透明樹脂層１ｃ」と呼ぶ。図面の図２はこの例を示す断面説明図である。
【００２１】
図２に示す基材フィルム１は、三層の樹脂層１ａ，１ｂ，１ｃを共押出し製膜して得られた共押出しフィルムであるが、これに限らず、三枚のフィルムを接着して得られたフィルムや、白色樹脂フィルムを白色樹脂層１ｂとして、その表裏に透明樹脂層を塗工したフィルムを基材フィルム１として使用できることはもちろんである。
【００２２】
なお、これら図１及び図２において、３は接着層を示す符号である。これら光触媒フィルム１０は接着層３を利用して任意の物品に貼着することができる。
【００２３】
白色樹脂層１ｂとしては、任意の樹脂に白色顔料を練り込んだものが使用できる。樹脂としては、ポリエチレン樹脂やポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することができる。また、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等であってもよい。また、白色顔料も任意である。例えば、酸化チタン顔料等である。
【００２４】
また、透明樹脂層１ａ，１ｃは、顔料を配合しない樹脂で構成することができる。表面側透明樹脂層１ａと裏面側透明樹脂層１ｃとは同種の樹脂であってもよいし、異種の樹脂であってもよい。
【００２５】
なお、透明樹脂層１ａ，１ｃの厚みは、白色樹脂層１ｂの厚みに比較して、十分に薄くてよい。例えば、基材フィルム１が表面側透明樹脂層１ａと白色樹脂層１ｂとの二層で構成される場合（図１参照）には、表面側透明樹脂層１ａと白色樹脂層１ｂとの厚み比率は２：８である。また、基材フィルム１が表面側透明樹脂層１ａ、白色樹脂層１ｂ及び裏面側透明樹脂層１ｃの三層で構成される場合（図２参照）には、表面側透明樹脂層１ａ、白色樹脂層１ｂ、及び裏面側透明樹脂層１ｃの厚み比率は１：８：１である。
【００２６】
次に、光触媒層２は、微粒子状の光触媒を分散させた光触媒ゾルをバインダー溶液と混合して塗布液とし、この塗布液を表面側透明樹脂層１ａ上に塗工して形成することができる。
【００２７】
光触媒としては酸化チタン系光触媒を好適に使用することができる。例えば、ルチル型酸化チタン、アナターゼ型酸化チタン、ブルッカイト型酸化チタン等である。このほか、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ナトリウム、二酸化ジルコニウム、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等を光触媒として使用することもできる。
【００２８】
この光触媒は、この光触媒を微粒子状で溶剤中に分散させたゾルの形態で準備することが望ましい。このゾル中の光触媒微粒子は、一次平均粒径が５０ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２９】
また、この光触媒微粒子を分散させる溶剤としては、例えば、水、エチレングリコール、ブチルセルソルブ、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、トルエン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、酢酸エチル、ジメチルアセトアミド等を使用できる。
【００３０】
なお、酸化チタン系光触媒の水系ゾルは、石原産業（株）から「ＳＴＳ−２」の商品名で、田中転写（株）から「ＴＯ−２４０」の商品名で、それぞれ、市販されている。
【００３１】
次に、バインダーとしては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂等を例示できる。また、熱硬化性樹脂としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂あるいはアルキッド樹脂等を使用できる。
【００３２】
また、このバインダーとして無機系バインダーを使用することもできる。例えば、シラン化合物を前記ゾルと混合して塗布液とし、この塗布液を表面側透明樹脂層１ａ上に塗工し、加熱して硬化させることにより、無機系バインダーに光触媒を固定した光触媒層２を形成することができる。また、シラン化合物に加えて、シランカップリング剤、あるいは水溶性高分子を混合して、前記塗布液とすることもできる。
【００３３】
シラン化合物としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリクロルシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン等を例示することができる。また、シラン化合物の代わりにその加水分解物を使用することも可能である。
【００３４】
また、この塗布液に混合するシランカップリング剤としては、アミンシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等を使用することができる。また、イソシアネート基やエポキシ基を持つシランカップリング剤であってもよい。
【００３５】
水溶性高分子としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のビニルアルコール部位をもつ有機ポリマーを例示できる。
【００３６】
この塗布液は、ディップコート法、グラビアコート法、ロールコート法、ダイコート法、スプレーコート法等の方法で塗工することができる。
【００３７】
次に、接着層３は公知の接着剤を材料として構成することができる。感圧接着剤、感熱接着剤のいずれであってもよい。これら接着剤としては、ポリ酢酸ビニル接着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体を、その代表例として例示できる。
【００３８】
この光触媒フィルム１０は、接着層３によって任意の物品に貼着して使用することができる。例えば、外壁、仮囲い、自動車や各種輸送機器のボディ等の物品である。そして、こうしてこの光触媒フィルム１０を貼着した各種物品は、その表面に水滴が結露することがなく、また、油脂等の有機物によって汚染されることも防止できる。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
この例は、基材フィルム１として二層共押出しフィルムを使用した光触媒フィルムの例である。
【００４０】
すなわち、白色顔料を配合したポリエステル（ＰＥＴ）と、白色顔料を配合していないポリエステル（ＰＥＴ）とを共押出しして、白色ＰＥＴ層１ｂと透明ＰＥＴ層１ａとから構成される二層共押出しフィルムを製造して、基材フィルム１とした。白色ＰＥＴ層１ｂの厚みは４０μｍ、透明ＰＥＴ層１ａの厚みは１０μｍで、透明ＰＥＴ層１ａと白色ＰＥＴ層１ｂとの厚み比率は２：８、合計厚みは５０μｍである。
【００４１】
一方、水を溶剤として光触媒微粒子を分散させた光触媒ゾルを準備した。光触媒微粒子
はルチル型酸化チタンで、その一次平均粒径は３０〜４０ｎｍである。そして、この光触媒ゾルに、バインダー成分としてテトラメトキシシランを配合して塗布液とした。
【００４２】
そして、この塗布液を前記基材フィルム１の透明ＰＥＴ層１ａ上に塗布乾燥して光触媒層２を形成した。
【００４３】
最後に、基材フィルム１の白色ＰＥＴ層１ｂ上に粘着剤を塗布して接着層３を形成した。粘着剤としては、東洋インキ製造（株）のオリバインＢＰ５２９６を使用した。
【００４４】
（実施例２）
この例は、基材フィルム１として二種三層共押出しフィルムを使用した光触媒フィルムの例で、その他は実施例１と同様である。
【００４５】
この例で使用した基材フィルム１は、白色顔料を配合したポリエステル（ＰＥＴ）を中間層に配置し、その両側に白色顔料を配合していないポリエステル（ＰＥＴ）の層を配置したもので、透明ＰＥＴ層１ａ、白色ＰＥＴ層１ｂ、透明ＰＥＴ層１ｃをこの順に積層した層構成を有している。白色ＰＥＴ層１ｂの厚みは４０μｍ、表側透明ＰＥＴ層１ａの厚みは５μｍ、裏側透明ＰＥＴ層１ｃの厚みは５μｍで、表側透明ＰＥＴ層１ａ、白色ＰＥＴ層１ｂ及び裏側透明ＰＥＴ層１ｃの厚み比率は１：８：１、合計厚みは５０μｍである。
【００４６】
（比較例１）
この例は、基材フィルム１として透明フィルムを使用した光触媒フィルムの例で、その他は実施例１と同様である。
【００４７】
この例で使用した基材フィルム１は、透明ポリエステルフィルム（東レ（株）製ルミラーＳ１０）で、その厚みは５０μｍである。
【００４８】
（比較例２）
この例は、基材フィルム１として白色顔料を練り込んだ白色フィルムを使用した光触媒フィルムの例で、その他は実施例１と同様である。
【００４９】
この例で使用した基材フィルム１は、白色ポリエステルフィルム（東レ（株）製ルミラーＥ２０）で、その厚みは５０μｍである。
【００５０】
（光触媒性能の測定・評価）
光触媒性能は、ＪＩＳ  Ｒ  １７０３−２に準拠して測定した。すなわち、まず、図３に示すように、光触媒フィルム１０上に円筒状の透明セル２０を載置し、両者のつなぎ目にシリコングリース３０を塗って目止めした。そして、透明セル２０内部にメチレンブルー水溶液４０を注ぎ込み、その上を被覆カバー５０で覆った。
【００５１】
次に、光触媒フィルム１０表面に紫外線を照射し、光触媒を活性化させてメチレンブルーを分解させ、メチレンブルー水溶液４０の吸光度を測定した。そして、紫外線の照射時間とメチレンブルー水溶液４０の吸光度との関係から、光触媒フィルム１０の分解活性示数（ｎｍｏｌ／Ｌ・ｍｉｎ）を算出した。
【００５２】
光触媒フィルム１０として、実施例１，２、比較例１，２の光触媒フィルムを使用したときの分解活性示数を表１に示す。
【００５３】
【表１】
2018089888.tif 000003
【００５４】
この結果から分かるように、基材フィルムとして透明フィルムを使用した場合（比較例１）に比較して、白色フィルムを使用した場合（比較例２）には、その光触媒性能が大幅に低下する。しかしながら、白色樹脂層と光触媒層との間に透明樹脂層（表面側透明樹脂層）を介在させた場合（実施例１，２）には、得られる光触媒フィルムは白色であるにも拘わらず、基材フィルムとして透明フィルムを使用した場合（比較例１）と同様に、高い光触媒性能を発揮する。
【符号の説明】
【００５５】
１０：光触媒フィルム
１：基材フィルム    １ａ：表面側透明樹脂層    １ｂ：白色樹脂層    １ｃ：裏面側透明樹脂層
２：光触媒層
３：接着層
２０：透明セル
３０：シリコングリース
４０：メチレンブルー水溶液
５０：被覆カバー
【図１】
2018089888.tif 000004
【図２】
2018089888.tif 000005
【図３】
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