(57)【要約】【課題】その有機質基材が有する風合いや可撓性を維持し、有機質基材と光触媒との接着性に優れ、光触媒による効果を長期間にわたって保持しうる光触媒含有基材を提供すること。【解決手段】有機質基材の表面に、シェラック樹脂を含有する樹脂バインダーで光触媒微粒子を付着せしめてなる光触媒含有基材。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機質基材の表面に、シェラック樹脂を含有する樹脂バインダーで光触媒微粒子を付着せしめてなる光触媒含有基材。
【請求項２】
光触媒が２５０ｎｍ以下の一次粒子径を有する粒子である請求項１記載の光触媒含有基材。
【請求項３】
光触媒が二酸化チタン、酸化亜鉛および二酸化チタンと酸化亜鉛との複合酸化物からなる群より選ばれた少なくとも１種の金属酸化物である請求項１または２記載の光触媒含有基材。
【請求項４】
有機質基材が有機繊維質基材である請求項１〜３いずれか記載の光触媒含有基材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒含有基材に関する。さらに詳しくは、衣類、カーテンなどのインテリア用繊維製品、床マット、自動車内装材などに好適に使用しうる光触媒含有基材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光触媒は、消臭性、抗菌性、防汚性などを有することから、近年、種々の分野で使用されている。光触媒を基材に付着させて使用する場合、光触媒は、そのままではなく、例えば、アルキルシランの加水分解によって得られた超微粒子シリカを結着剤として用い、これと光触媒とを混合することによって得られた混合物（特開平７−１７１４０８号公報）や、過酸化チタンを結着剤として用い、これと光触媒とを混合することによって得られた混合物（特許第２８７５９９３号明細書）などとして用いられている。
【０００３】
しかしながら、これらの混合物に用いられている結着剤は、いずれも無機質の結着剤であるため、有機質基材の表面に強固に接着させることができないという欠点がある。
【０００４】
そこで、かかる欠点を解消する手段として、その混合物を有機質基材に塗布する前に、あらかじめ基材に下塗りを行うことが考えられている。
【０００５】
しかし、このように下塗りを行った場合、必然的に下地剤が必要となるばかりでなく、そのための煩雑な処理作業を要することになる。
【０００６】
また、下塗りによって前記混合物と有機質基材との接着性を高めることができたとしても、その混合物には無機質の結着剤が含有されているため、有機質基材の表面上に形成された前記混合物の被膜の靱性が乏しい。したがって、可撓性を有する有機質基材に前記混合物を使用した場合には、有機質基材の撓みにより、前記被膜が有機基材から剥離が生じることがある。例えば、その混合物を布帛に付着させた場合、洗濯を行った際に、布帛から混合物が剥がれ落ちるため、所望の消臭性などの効果を持続させることができない。
【０００７】
そこで、従来の無機質の結着剤に代わるものとして、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂などの硬化性樹脂からなる結着剤（特許第３０２２１９２号明細書）や、アクリル樹脂エマルジョンからなる結着剤が提案されている。
【０００８】
しかしながら、かかる結着剤を可撓性を有する基材、例えば、布帛などに用いた場合には、基材表面に堅い被膜が形成されるため、その基材が有する風合いが損なわれ、その結果、得られる製品の価値が低下するという欠点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、その有機質基材が有する風合いや可撓性を維持し、有機質基材と光触媒との接着性に優れ、光触媒による効果を長期間にわたって保持しうる光触媒含有基材を提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、有機質基材の表面に、シェラック樹脂を含有する樹脂バインダーで光触媒微粒子を付着せしめてなる光触媒含有基材に関する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の光触媒含有基材においては、シェラック樹脂が樹脂バインダーとして用いられている点に、１つの大きな特徴がある。
【００１２】
このように、光触媒含有基材の樹脂バインダーとしてシェラック樹脂を用いた場合、驚くべきことに、有機質基材が有する風合いや可撓性がほとんど損なわれることがないのみならず、有機質基材と光触媒との接着性に優れ、しかも光触媒による消臭効果などの効果を長期間にわたって保持することができるという優れた効果が発現される。
【００１３】
さらに、従来の硬化性樹脂やアクリル樹脂などの結着剤を用いた場合には、その結着剤で形成された被膜の表面で光触媒による光触媒反応が進行し、結着剤自体が酸化分解されるため、いわゆるチョーキングという被膜の劣化が経時とともに発生することがある。ところが、本発明の光触媒含有基材には樹脂バインダーとしてシェラック樹脂が用いられているため、かかる被膜の劣化をも抑制することができるという優れた効果が発現される。
【００１４】
このように、本発明の光触媒含有基材は、従来技術が抱えている問題を悉く解消するものであるため、種々の用途に広範囲にわたって使用することが期待される。
【００１５】
本発明で用いられているシェラック樹脂は、ラックカイガラ虫が分泌した樹脂（スチックラック）を精製した天然樹脂である。シェラック樹脂は、アリュリチン酸、ケロリン酸などを主成分とするオキシカルボン酸がラクトンと結合した天然縮合生成物と考えられているが、その組成は完全には解明されていない。
【００１６】
本発明で好適に使用しうるシェラック樹脂としては、例えば、ＪＩＳ　Ｋ　５９０９に規定されている精製セラックや、ＪＩＳ　Ｋ　５９１１に規定されている白ラックなどが挙げられる。
【００１７】
シェラック樹脂は、それ単独では固形であるので、例えば、エタノールなどの低級アルコールなどの有機溶媒に溶解させた溶液や、水性エマルジョンとして用いることができる。シェラック樹脂水性エマルジョンは、例えば、日本シェラック工業（株）製、商品名：ＳＢ−２５などとして商業的に入手することができる。
【００１８】
光触媒の代表例としては、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化チタンと酸化亜鉛との複合酸化物などが挙げられ、これらの光触媒は、それぞれ単独でまたは２種以上を併用することができる。これらの光触媒の中では、二酸化チタンは、触媒活性が高いことから好適に使用しうるものである。
【００１９】
光触媒は、２５０ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下の一次粒子径を有する光触媒微粒子であることが、シェラック樹脂中に均一に分散させるとともに触媒活性を高める観点から望ましい。
【００２０】
光触媒は、粉体の状態で使用することができるほか、水性ゲルとして使用することもできる。二酸化チタン水性ゲルは、例えば、石原産業（株）製、商品名：ＳＴＳ−０１などとして商業的に入手することができる。
【００２１】
光触媒の量は、有機質基材の種類やその用途などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、十分な触媒活性を発現させ、かつ有機質基材が有する可撓性や風合いを保持する観点から、シェラック樹脂１００重量部あたり、１０〜５００重量部、好ましくは５０〜４００重量部であることが望ましい。
【００２２】
有機質基材の表面に光触媒を付着させるにあたり、光触媒とシェラック樹脂とを混合する。この場合、有機質基材に光触媒及びシェラック樹脂を容易に付着させることができるようにするために、光触媒の水性ゾル及びシェラック樹脂エマルジョンを用い、両者を混合した混合溶液を用いることが好ましい。この混合溶液を調製した場合、有機質基材には、例えば、浸漬法、ロールコーター法、スプレー塗布法などの方法により、該混合溶液を有機質基材に付着させることができる。
【００２３】
有機質基材における光触媒の付着量は、有機質基材の種類や用途などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、十分な触媒活性を発現させるとともに、有機質基材が有する可撓性や風合いが損なわれないようにする観点から、１〜２０ｇ／ｍ２　、好ましくは３〜１５ｇ／ｍ２　であることが望ましい。
【００２４】
有機質基材に前記混合溶液を付着させた後には、その有機質基材を乾燥させることにより、光触媒及びシェラック樹脂を該有機質基材に固定させることができる。
【００２５】
有機質基材としては、例えば、有機繊維質基材、樹脂板、樹脂シート、板状ゴムなどが挙げられるが、本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。これらの中では、光触媒及びシェラック樹脂の付着性の観点から、有機繊維質基材が好ましい。
【００２６】
有機繊維質基材としては、有機繊維からなる布帛などの織布、不織布、フエルト、ニットなどが挙げられるが、本発明はかかる例示のみに限定されるものではない。有機繊維質基材を構成する繊維としては、例えば、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨンなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ナイロン、ポリプロピレン繊維などの合成繊維などが挙げられる。これらの繊維の中では、光触媒及びシェラック樹脂の付着性の観点から、綿、絹などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロンなどが好ましい。
【００２７】
かくして得られる本発明の光触媒含有基材は、樹脂バインダーとしてシェラック樹脂が用いられていることにより、有機質基材が有する可撓性や風合いが損なわれることがなく、また光触媒が有機質基材に強固に付着されたものである。また、本発明の光触媒含有基材は、光照射を受けたときに光触媒が強力な酸化力を呈するが、かかる酸化力によってシェラック樹脂がほとんど変性しないので、長期間にわたって優れた触媒活性を維持するものである。
【００２８】
したがって、本発明の光触媒含有基材は、衣類、インテリア用繊維製品、煙草臭などが残留しやすい自動車内を脱臭させるための自動車用内装材などをはじめ、院内感染を低減させるための病院におけるベッド用シーツ、カーテン、間仕切り、枕カバー、パジャマや浴衣などの寝具、白衣、病室用床マットなどの幅広い分野で使用することが期待されるものである。
【００２９】
【実施例】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
光触媒として、二酸化チタン水性ゾル〔石原産業（株）製、商品名：ＳＴＳ−０１、二酸化チタンの一次粒子径：７ｎｍ〕と、樹脂バインダーとして、シェラック樹脂水性エマルジョン〔日本シェラック工業（株）製、商品名：ＳＢ−２５〕とを、二酸化チタン含量（固形分量）が２．０重量％、シェラック樹脂含量（樹脂固形分量）が０．５重量％となるように混合し、混合溶液を得た。
【００３１】
得られた混合溶液５００ｍＬをホモジナイザー〔ＩＫＡ社製、商品名：ウルトラタックスＴ−２５〕を用いて１１０００ｒｐｍで１０分間混合した。
【００３２】
一方、ポリエステル繊維１００％からなる布帛（目付：６５０ｇ／ｍ２　）を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに裁断し、得られた基材を箱型電気乾燥機内で１００℃で１時間乾燥させた後、その重量を測定した。その結果、基材の重量は、６．４８ｇであった。
【００３３】
次に、この基材を前記で得られた混合溶液中に浸漬し、５分間静置した後、液中から取り出し、基材に含有されている混合溶液の重量と基材の重量とが等しくなるように強く絞り、光触媒含有基材を得た。その後、この光触媒含有基材を箱型電気乾燥機内で１００℃で１時間乾燥させた後、その重量を測定した。その結果、光触媒含有基材の重量は、６．６５ｇであった。
【００３４】
得られた光触媒含有基材に付着している光触媒の量は１３．６ｇ／ｍ２　、シェラック樹脂の量は３．４ｇ／ｍ２　であった。
【００３５】
次に、得られた光触媒含有基材の物性として、消臭性、洗濯堅牢性、風合いおよび基材との接着性を以下の方法に基づいて調べた。その結果を表１に示す。
【００３６】
〔消臭性〕
４．５Ｌ容の透明なアクリル樹脂製容器内に、光触媒含有基材を入れ、容器内をアンモニアガス１００ｐｐｍを含有する空気で十分に置換し、次いで容器の開口部に透明なアクリル樹脂製プレートを載置して容器内を密閉状態にした。
【００３７】
次に、容器内の光触媒含有基材に、紫外線強度３８５μＷ／ｃｍ２　で紫外線が照射されるように、容器の上部から紫外線ランプ〔（株）東芝製、ケミカルランプＦＬ−１０ＢＬ〕で紫外線を照射し、紫外線照射から３０分間、１時間及び２時間経過時における容器内のアンモニアガス濃度を検知管〔ガステック社製、Ｎｏ．３Ｌａ〕で測定した。
【００３８】
〔洗濯堅牢性〕
得られた光触媒含有基材を１０Ｌの水を張った容器内に入れ、その中で手揉み洗いを１分間行った。その後、洗浄後の光触媒含有基材を箱型電気乾燥機内で１００℃で１時間乾燥させた後、前記「消臭性」と同様にして、紫外線を照射し、紫外線照射から３０分間、１時間及び２時間経過時における容器内のアンモニアガス濃度を検知管〔ガステック社製、Ｎｏ．３Ｌａ〕で測定した。
【００３９】
〔風合い〕
得られた光触媒含有基材と、その製造前の布帛との風合いの差異を手触りにより比較し、その差異が小さいと判断される場合には「合格」、そうでない場合には「不合格」と評価した。
【００４０】
比較例１
光触媒として、二酸化チタン水性ゾル〔石原産業（株）製、商品名：ＳＴＳ−０１、二酸化チタンの一次粒子径：７ｎｍ〕と、結着剤として、繊維加工用アクリル樹脂水性エマルジョン〔大日本インキ工業（株）製、商品名：ボンコートＲ−３３１０〕とを、二酸化チタン含量（固形分量）が２．０重量％、シェラック樹脂含量（樹脂固形分量）が０．５重量％となるように混合し、混合溶液を得た。
【００４１】
得られた混合溶液５００ｍＬをホモジナイザー〔ＩＫＡ社製、商品名：ウルトラタックスＴ−２５〕を用いて１１０００ｒｐｍで１０分間混合した。
【００４２】
一方、ポリエステル繊維１００％からなる布帛（目付：６５０ｇ／ｍ２　）を１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに裁断し、得られた基材を箱型電気乾燥機内で１００℃で１時間乾燥させた後、その重量を測定した。その結果、基材の重量は、６．３６ｇであった。
【００４３】
次に、この基材を前記で得られた混合溶液中に浸漬し、５分間静置した後、液中から取り出し、基材に含有されている混合溶液の重量と基材の重量とが等しくなるように強く絞り、光触媒含有基材を得た。その後、この光触媒含有基材を箱型電気乾燥機内で１００℃で１時間乾燥させた後、その重量を測定した。その結果、光触媒含有基材の重量は、６．４９ｇであった。
【００４４】
得られた光触媒含有基材に付着している光触媒の量は１０．４ｇ／ｍ２　、アクリル樹脂（樹脂固形分量）の量は２．６ｇ／ｍ２　であった。
【００４５】
次に、得られた光触媒含有基材の物性として、消臭性、洗濯堅牢性、風合いおよび基材との接着性を実施例１と同様にして調べた。その結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2004050047.tif 000002
【００４７】
表１に示された結果から、実施例１で得られた光触媒含有基材は、風合いおよび消臭性に優れるとともに、洗濯を行った場合であっても、その消臭効果が保持されていることから、光触媒が強固に光触媒含有基材に付着していることがわかる。
【００４８】
一方、比較例１は、従来の結着剤が用いられた例であるが、得られた光触媒含有基材は、初期における消臭性が良好であるものの、風合いに劣り、また、洗濯を行うことによって消臭性が著しく低下していることから、基材と光触媒との接着強度にも劣るものであることがわかる。
【００４９】
実施例２
シェラック樹脂固形分濃度が３．５重量％のエタノール溶液と、二酸化チタン水性ゾル〔石原産業（株）製、商品名：ＳＴＳ−０１、二酸化チタンの一次粒子径：７ｎｍ〕とを、二酸化チタン含量が２重量％、シェラック樹脂含量が０．５重量％となるように混合し、混合溶液を得た。
【００５０】
得られた混合溶液をポリエステル樹脂板上に、乾燥後の塗布量が１５ｇ／ｍ２　となるように塗布し、形成された被膜を十分に乾燥させた後、その被膜を１ｍｍ×１ｍｍの碁盤目が縦横１０個それぞれずつ合計１００個形成されるようにカッターナイフで切れ目を入れ、その被膜上にセロハン粘着テープ〔（株）ニチバン製、商品名：セロテープ（登録商標）〕を貼付し、ＪＩＳ　Ｇ　０２０２に準じて碁盤目試験を行った。その結果、樹脂板から剥離している碁盤目の数は０個であった。
【００５１】
このことから、得られた光触媒含有基材の有機質基材とその表面上に形成されている被膜との接着性が優れていることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の光触媒含有基材は、その有機質基材に基づく適度な可撓性を有し、光触媒の接着性に優れ、しかも光触媒による消臭効果などの効果を長期間にわたって保持することができるという効果が奏される。