(57)【要約】【課題】従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加する。【解決手段】少なくとも表面に金属材料が設けられ可撓性を備え繊維状に形成された内芯部材２の表面の少なくとも一部を、光触媒機能を有する光触媒層３によって被覆した光触媒繊維１とする。これにより、例えば、布等の各種織物のように、糸または糸状部材を用いて製造される製品において、糸または糸状部材の一部を光触媒繊維１に置き換えることで、光触媒繊維１を使用しない従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に金属材料が設けられ可撓性を備え繊維状に形成された内芯部材と、
前記内芯部材の表面の少なくとも一部を被覆し光触媒機能を有する光触媒層と、
を具備する光触媒繊維。
【請求項２】
前記内芯部材は、直径が３００μｍ以下である請求項１記載の光触媒繊維。
【請求項３】
前記内芯部材は、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅または金の少なくとも一つを含有する金属材料によって形成されている請求項１記載の光触媒繊維。
【請求項４】
前記光触媒層は、少なくとも酸化亜鉛を含有する請求項１記載の光触媒繊維。
【請求項５】
前記光触媒層は、前記内芯部材の表面を直接被覆する請求項１記載の光触媒繊維。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、
可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、
を具備し、
少なくとも一の前記光触媒繊維と少なくとも一の前記光伝播繊維とを撚り合わせることによって形成されている撚り糸部材。
【請求項７】
可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、
前記光伝播繊維の周囲に設けられた請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、
を具備する撚り糸部材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒繊維および撚り糸部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光が照射されることにより励起されて触媒作用を示す光触媒材料が知られている。このような光触媒材料としては、例えば、酸化亜鉛や酸化チタン等の各種金属酸化物が広く用いられている。
【０００３】
既に存在する製品に対して光触媒機能を付加する場合、従来では、この製品を形成する材料を光触媒機能を有する別の材料に置き換えることとなる。
【０００４】
例えば、光触媒機能を有する酸化チタンをレーヨンに練り込んだ繊維がある（例えば、オーミケンシ株式会社製  サンダイヤ  参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既に存在する製品を形成する材料を光触媒機能を有する別の材料に置き換えるということは、その製品を製造する上で莫大な費用を要する。
【０００６】
例えば、上述したような、光触媒機能を有する酸化チタンをレーヨンに練り込んだ繊維では、原糸から変更しなくてはならない。
【０００７】
また、既に存在する製品を形成する材料を光触媒機能を有する別の材料に置き換えることにより、色合いや質感等が変化してしまうことがある。
【０００８】
このため、既に存在する製品を形成する材料を光触媒機能を有する別の材料に置き換えることによって光触媒機能を付加した製品が、例えば、装飾としての機能を重視していた場合、色合いや質感等が変化してしまうということはその製品の価値にも関わることとなり兼ねず、光触媒機能の付加に際しては大きなリスクが伴う。
【０００９】
本発明の目的は、従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明の光触媒繊維は、少なくとも表面に金属材料が設けられ可撓性を備え繊維状に形成された内芯部材と、前記内芯部材の表面の少なくとも一部を被覆し光触媒機能を有する光触媒層と、を具備する。
【００１１】
したがって、例えば、布等の各種織物のように、糸または糸状部材を用いて製造される製品において、糸または糸状部材の一部を光触媒繊維に置き換えることで、光触媒繊維を使用しない従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。また、既に存在する製品を形成する材料の全てを光触媒繊維に置き換える場合と比較して、低費用で光触媒機能を発揮させることができる。さらに、織物等のようにそれ自体が糸または糸状部材のみで形成されている製品に限らず、例えば、皮革（天然、合成を問わず）、不織布、その他各種のシート状部材を用いた製品であって、加工に際して糸または糸状部材を用いる製品において、糸または糸状部材を光触媒繊維に置き換えることで、糸または糸状部材を用いた従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、また、格別な加工工程の変更を伴うことなく光触媒機能を発揮させることができる。加えて、製造工程の格別な変更を伴うことがないため、糸または糸状部材の光触媒繊維への置き換えを実用上容易に行うことができる。さらに、光触媒層は内芯部材の表面の少なくとも一部を被覆すればよいので、必ずしも原糸から変更する必要はなく、これによっても、従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光触媒繊維において、前記内芯部材は、直径が３００μｍ以下である。
【００１３】
したがって、光触媒繊維としての可撓性を損なうことなく、糸または糸状部材の代替を容易に実現することが可能になる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光触媒繊維において、前記内芯部材は、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅または金の少なくとも一つを含有する金属材料によって形成されている。
【００１５】
したがって、内芯部材が良好な導電性を有するため、光触媒効果を向上させることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の光触媒繊維において、前記光触媒層は、少なくとも酸化亜鉛を含有する。
【００１７】
したがって、良好な光触媒効果を得ることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の光触媒繊維において、前記光触媒層は、前記内芯部材の表面を直接被覆する。
【００１９】
ところで、有機物等によって形成されたバインダに光触媒材料を含有する光触媒層を設ける場合、光触媒材料による光触媒反応によってバインダを破壊してしまうことが懸念される。バインダが破壊されると、被覆した光触媒層が内芯部材から剥がれ落ちる、いわゆるチョーキングが発生し易い。
【００２０】
したがって、内芯部材に対して光触媒層を直接被覆することで、チョーキングの発生を防止することができる。また、内芯部材に対して光触媒層を直接被覆することで、内芯部材と光触媒層との間に強固な結合を確保することができる。
【００２１】
請求項６記載の撚り糸部材は、発明の請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、を具備し、少なくとも一の前記光触媒繊維と少なくとも一の前記光伝播繊維とを撚り合わせることによって形成されている。
【００２２】
したがって、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維中を伝播させた光を光触媒繊維に照射することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明の撚り糸部材は、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、前記光伝播繊維の周囲に設けられた請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、を具備する。
【００２４】
したがって、光触媒繊維と光伝播繊維とが接触または近傍に位置するため、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維中を伝播させた光を光触媒繊維に照射することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、例えば、布等を構成する光触媒繊維への適用例を示す。
【００２６】
図１は、本発明の第１の実施の形態の光触媒繊維を示している。図１に示すように、光触媒繊維１は、内芯部材２と、この内芯部材２の表面に被覆された光触媒層３とから構成されている。
【００２７】
内芯部材２は、金属材料を糸状（略円柱状）に成形することによって形成されている。内芯部材の直径Ｄは、３００μｍ以下に設定されている。なお、内芯部材の直径Ｄは、３０μｍ以下に設定されていることがより好ましい。内芯部材２を形成する金属材料としては、例えば、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅、金等を挙げることが可能である。また、内芯部材２を形成する金属材料としては、例えば、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅、金等を含有する合金によって実現することも可能である。いずれにせよ、内芯部材２を形成する金属材料としては、高い導電性を有していることが好ましい。なお、本実施の形態では、内芯部材２を形成する金属材料としてステンレスを用いた。このため、本実施の形態では、ステンレスワイヤによって内芯部材２が実現されている。
【００２８】
なお、内芯部材２は、金属材料のみによって形成されているものに限るものではない。例えば、図２に示すように、天然材料や高分子材料によって形成された糸状部材４の表面に、上述した金属材料を被覆して金属材料層５を設けたものを内芯部材２としてもよい。天然材料としては、例えば、綿、絹等が挙げられる。高分子材料としては、ナイロンやポリエステル等をはじめとして、公知の各種の高分子材料を用いることが可能である。
【００２９】
光触媒層３は、光触媒機能を有する光触媒材料を含有している。ここで、光触媒機能とは、光励起を受けて、触媒作用を示す物質を意味する。触媒作用については公知の技術であるため説明を省略するが、化学反応の進行が可能である物質系に、反応を促進させたりあるいはいくつかの可能な反応のうちで特定の反応を選択的に進行させたりする作用を触媒作用とする。そして、このような触媒作用を実現する物質を触媒材料とする。触媒は、比較的少量を添加することで上述の触媒機能を発揮させることが可能である。触媒材料は、原則として、反応終了時に、形も量も変わらずに回収される。
【００３０】
本実施の形態では、光触媒材料として酸化亜鉛を用いている。なお、光触媒としては酸化亜鉛に限るものではなく、例えば、酸化チタン等であってもよい。
【００３１】
また、光触媒層３は、内芯部材２の全面に設けられているものに限るものではなく、内芯部材２の表面の少なくとも一部を被覆するように設けられていればよい。
【００３２】
光触媒層３における光触媒材料は、光が照射されることにより光電効果を生じる。ここで、光電効果とは、光を金属に当てると電子が飛び出す現象である。光触媒材料中の電子は、この光電効果によって励起され、電子と正孔（ホール）とを発生させる。この状態における光触媒材料は、活性化された状態であり、強い酸化能力を有している。
【００３３】
本実施の形態において光触媒材料として用いた酸化亜鉛は、紫外光領域の波長の光が照射された場合により効果的に活性化される。
【００３４】
次に、光触媒繊維１の製造について説明する。図３は、光触媒繊維１を製造するための製造装置を示している。製造装置１０は、内部を真空（略真空）状態に保持する真空チャンバ１１を備えている。真空チャンバ１１には真空ポンプ１２が接続されており、真空チャンバ１１内はこの真空ポンプ１２によって真空（略真空）状態に保持される。
【００３５】
真空チャンバ１１内には、光触媒層３を形成する前の内芯部材２（以降、ステンレスワイヤ２として説明する）を保持する保持軸１３と、このステンレスワイヤ２を巻き取る巻回軸１４とが設けられている。保持軸１３および巻回軸１４は、回転自在に設けられている。本実施の形態の製造装置１０は、巻回軸１４に対して駆動力を付与し、巻回軸１４を回転させる図示しない駆動系を備えている。これにより、保持軸１３と巻回軸１４との間にステンレスワイヤ２を掛け渡した状態において巻回軸１４を回転させることで、保持軸１３を連動して回転させることができる。
【００３６】
真空チャンバ１１内には、ステンレスワイヤ２に対して光触媒層３を形成する成膜部１５を経由して保持軸１３と巻回軸１４とを連通するワイヤ案内経路１６が設けられている。成膜部１５は、成膜部１５を通過するステンレスワイヤ２に開口部１７を対向させて配置されたフード１８と、このフード１８を間にして対向する電極対１９とを備えている。電極対１９に対しては、この電極対１９に接続された高周波電源２０によって高周波電圧が印加される。
【００３７】
真空チャンバ１１内には、成膜部１５よりも保持軸１３側においてワイヤ案内経路１６中を案内されるステンレスワイヤ２に対する加温を行う赤外線ランプヒータ２１が設けられている。赤外線ランプヒータ２１は、ステンレスワイヤ２を約３５０℃に加温する。
【００３８】
真空チャンバ１１には、フード１８中に供給する有機金属材料２２を保持する加熱シリンダ２３に連通する管路部材２４が設けられている。この加熱シリンダ２３は、フード１８中に供給する有機金属材料２２を保持する材料保持部２５と、材料保持部２５に保持された有機金属材料２２を加熱する図示しない加熱機構とを備えている。本実施の形態では、有機金属材料２２として、アセチルアセトナート亜鉛が保持されている。加熱機構は、材料保持部２５に保持された有機金属材料２２が昇華する程度まで、材料保持部２５に保持された有機金属材料２２を加熱する。
【００３９】
この加熱シリンダ２３には、管路部材２６を介して図示しないガス搬送機構が連結されている。ガス搬送機構は、加熱シリンダ２３内に搬送ガスを供給する。ガス搬送機構による搬送ガスの供給により、加熱シリンダ２３からフード１８へと向かう搬送ガスの流れが発生する。本実施の形態では、搬送ガスとして窒素ガスが用いられている。
【００４０】
真空チャンバ１１には、フード１８中に酸素ガスを供給する管路部材２７が設けられている。
【００４１】
このような製造装置１０を用いた光触媒繊維１の製造に際しては、加熱シリンダ２３において加熱することで昇華させた有機金属材料２２の蒸気を、ガス搬送機構によって供給する搬送ガスとともにフード１８内に供給する。また、管路部材２７を介して、フード１８中に酸素ガスを供給する。このとき、フード１８内における混合ガスは、約３８０℃に加熱されている。
【００４２】
また、高周波電源２０によって電極対１９に高周波電圧を印加する。本実施の形態では、電極対１９に対して、１５Ｗ／ｃｍ２、１３．５６ＭＨｚの高周波電圧を印加する。これにより、フード１８内およびフード１８の開口部１７周辺にプラズマが発生する。プラズマが発生している領域をプラズマ発生域とし、符号２８を付して説明する。
【００４３】
この状態で、巻回軸１４を回転させステンレスワイヤ２を巻回軸１４側に巻き取ると、ステンレスワイヤ２がプラズマ発生域２８を通過する際に、ステンレスワイヤ２の表面で酸化亜鉛の結晶成長が生じる。このとき、ステンレスワイヤ２の表面に形成される結晶の大きさは、粒径サイズで０．２μｍ〜０．６μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４４】
ここで、光触媒繊維１における内芯部材２として、天然材料または高分子材料によって形成された糸状部材４を用いた場合、赤外線ランプヒータ２１が糸状部材４を加温する温度は２２０℃以下に設定する。また、光触媒繊維１における内芯部材２として、天然材料または高分子材料によって形成された糸状部材４を用いた場合、高周波電源２０は、電極対１９に印加して、７０Ｗ／ｃｍ２程度に設定した高周波電圧を印加する。これにより、０．３μｍ程度の粒径サイズを有する酸化亜鉛の結晶を成長させることができる。
【００４５】
これにより、光触媒繊維１における内芯部材２として、天然材料または高分子材料によって形成された糸状部材４を用いた場合にも、この糸状部材４の周囲を被覆する金属材料層５の表面に酸化亜鉛の結晶を良好に成長させることができる。
【００４６】
このような光触媒繊維１に対し、光が照射されると、光触媒反応が生じる。本実施の形態では、例えば、Ｃ２Ｈ４Ｏ（アセトアルデヒド）、ＨＣＨＯ（ホルムアルデヒド）、ＮＯｘガス（窒素酸化物）、ＮＨ３（アンモニア）、あるいは、煙草に含まれるニコチン等を光触媒反応における分解対象物質としている。
【００４７】
光触媒表面において、一例としては、下記に示すような分解反応生じている。
ＺｎＯ＋ｈν→ＺｎＯ＋ｅ−＋ｈ＋
ｅ−＋Ｏ２→Ｏ２−        （還元反応）
ｈ＋＋Ｈ２Ｏ→・ＯＨ＋Ｈ＋  （酸化反応）
上記分解反応で発生する・ＯＨ（水酸基ラジカル（または活性水酸基））は、強い酸化力を有している。この・ＯＨによる酸化力は、有機物を構成する分子中のＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合、Ｃ−Ｎ結合、Ｃ−Ｏ結合、Ｏ−Ｈ結合、Ｎ−Ｈ結合等の各種結合エネルギーよりもはるかに大きい。
【００４８】
例えば、分解対象物質となる有機物を構成する分子中のエネルギーと・ＯＨのエネルギーについて例示すると、のＣ−Ｃ結合、Ｃ−Ｈ結合、Ｃ−Ｎ結合、Ｃ−Ｏ結合、Ｏ−Ｈ結合、および、Ｎ−Ｈ結合の結合エネルギーは、
Ｃ−Ｃ結合：８３ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｃ−Ｈ結合：９９ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｃ−Ｎ結合：７３ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｃ−Ｏ結合：８４ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｏ−Ｈ結合：１１１ｋｃａｌ／ｍｏｌ
Ｎ−Ｈ結合：９３ｋｃａｌ／ｍｏｌ
であるのに対し、・ＯＨの酸化力（酸化エネルギー）は、
・ＯＨ：１２０ｋｃａｌ／ｍｏｌ
である。
【００４９】
このようなことから、一般的には、・ＯＨによる酸化力によって分解対象物質中のこれら各種の結合を切断することで、分解対象物質を分解することができるとされている。
【００５０】
分解対象物質として上述したＣ２Ｈ４Ｏ、ＨＣＨＯは、この光触媒反応によりＣＯ２、Ｎ２あるいはＨ２Ｏ等になる。また、分解対象物質として上述したＮＯｘガス、ＮＨ３等は、この光触媒反応によりＨＮＯ３となる。
【００５１】
なお、煙草に含まれるニコチンは、その成分となる化学式中に２種類のヘテロ環を有するＣ、Ｈ、Ｎの化合物であるが、・ＯＨの作用によりＣＯ２、Ｎ２、Ｈ２Ｏ等にばらばらに分解されると推察される。
【００５２】
ところで、内芯部材２の表面に例えば、有機物等によって形成されたバインダを設け、光触媒材料を含有する光触媒層３をこのバインダ上に形成する場合、光触媒材料による光触媒反応によってバインダを破壊してしまうことが懸念される。バインダが破壊されると、被覆した光触媒層３が内芯部材２から剥がれ落ちる、いわゆるチョーキングが発生し易い。
【００５３】
本実施の形態のように製造された光触媒繊維１によれば、内芯部材２に対して光触媒層を直接被覆することができるため、チョーキングの発生を防止することができる。
【００５４】
本実施の形態の光触媒繊維１によれば、強い酸性またはアルカリ性を示す物質に直接接触させない限り、光触媒層３の溶解損失が発生せず、品質の安定化を図ることができる。
【００５５】
また、本実施の形態の光触媒繊維１によれば、内芯部材２と光触媒層３との間に強固な結合を確保することができるため、この光触媒繊維１に対して折り曲げ等の加工が施された場合にも光触媒層３の剥離を防止し、品質の安定化を図ることができる。
【００５６】
すなわち、本実施の形態の光触媒繊維１によれば、少なくとも表面に金属材料が設けられ可撓性を備え繊維状に形成された内芯部材２と、内芯部材２の表面の少なくとも一部を被覆し光触媒機能を有する光触媒層３と、を具備するため、例えば、布等の各種織物のように、糸または糸状部材を用いて製造される製品において、糸または糸状部材の一部を光触媒繊維１に置き換えることで、光触媒繊維１を使用しない従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。
【００５７】
また、本実施の形態の光触媒繊維１によれば、既に存在する製品を形成する材料の全てを光触媒繊維１に置き換える場合と比較して、低費用で光触媒機能を発揮させることができる。
【００５８】
さらに、本実施の形態の光触媒繊維１によれば、織物等のようにそれ自体が糸または糸状部材のみで形成されている製品に限らず、例えば、皮革（天然、合成を問わず）、不織布、その他各種のシート状部材を用いた製品であって、加工に際して糸または糸状部材を用いる製品において、糸または糸状部材を光触媒繊維１に置き換えることで、糸または糸状部材を用いた従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、また、格別な加工工程の変更を伴うことなく光触媒機能を発揮させることができる。
【００５９】
加えて、本実施の形態の光触媒繊維１によれば、製造工程の格別な変更を伴うことがないため、糸または糸状部材の光触媒繊維１への置き換えを実用上容易に行うことができる。
【００６０】
さらに、光触媒層３は、内芯部材２の表面の少なくとも一部を被覆すればよいので、必ずしも原糸から変更する必要はなく、これによっても、従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。
【００６１】
本実施の形態の光触媒繊維１の内芯部材２は、直径が３００μｍ以下であるため、光触媒繊維１としての可撓性を損なうことなく、糸または糸状部材の代替を容易に実現することができる。
【００６２】
本実施の形態の光触媒繊維１の内芯部材２は、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅または金を少なくとも含有する金属材料によって形成されているため、内芯部材２が良好な導電性を有することとなり、光触媒効果を向上させることができる。
【００６３】
本実施の形態の光触媒繊維１の光触媒層３は、少なくとも酸化亜鉛を含有するため、良好な光触媒効果を得ることができる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、光触媒繊維１を単体で用いたが、これに限るものではなく、図４に示すように、複数の光触媒繊維１を撚り合わせて束ねた糸状の部材１’としてもよい。
【００６５】
なお、この糸状の部材は、光触媒繊維１のみを撚り合わせたものに限るものではなく、糸状の部材中に少なくとも一本の光触媒繊維１が存在すればよい。このような糸状の部材とすることにより、糸状の部材のみを用いて布等の織物を形成した場合にも、この織物が従来より備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、この織物によって光触媒機能を発揮させることができる。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述した光触媒繊維１を用いた撚り糸部材への適用例を示す。第１の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【００６７】
図５は、本発明の第２の実施の形態の撚り糸部材を示している。本実施の形態の撚り糸部材６は、光触媒繊維１と、糸状の光伝播繊維７とを撚り合わせることによって構成されている。
【００６８】
光伝播繊維７は、３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成されている。特に、本実施の形態の光伝播繊維７は、３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を吸収しない光学的に透明な材料によって形成されている。
【００６９】
このような撚り糸部材６に対して光を照射すると、照射された光は、光伝播繊維７中を伝播する。
【００７０】
すなわち、本実施の形態の撚り糸部材６によれば、光触媒繊維１と、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維７と、を具備し、少なくとも一の光触媒繊維１と少なくとも一の光伝播繊維７とを撚り合わせることによって形成されているため、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維１に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維７中を伝播させた光を光触媒繊維１に照射することができる。これによって、良好な光触媒効果を得ることができる。
【００７１】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述した光触媒繊維を用いた撚り糸部材への適用例を示す。
【００７２】
図６は、本発明の第３の実施の形態の撚り糸部材を示している。本実施の形態の撚り糸部材８は、光伝播繊維９と、光伝播繊維９を巻回するように設けられた光触媒繊維１と、同じく光伝播繊維９を巻回するように設けられた光伝播繊維７とを備えている。
【００７３】
本実施の形態の光伝播繊維９も、光伝播繊維７と同様に、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成されている。
【００７４】
このような撚り糸部材８に対して光を照射すると、照射された光は、光伝播繊維９および光伝播繊維７中を伝播する。
【００７５】
すなわち、本実施の形態の撚り糸部材８によれば、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維９と、光伝播繊維９の周囲に設けられた光触媒繊維１と、を具備するため、光触媒繊維１を光伝播繊維９に対して必ず接触させることができ、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維１に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維９中を伝播させた光を光触媒繊維９に照射することができる。なお、光触媒繊維と光伝播繊維とは、必ず接触しているものに限らず、接触または近傍に位置していればよい。
【００７６】
なお、本実施の形態では、光触媒繊維１と光伝播繊維７とを用いて光伝播繊維９を巻回するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、図７に示すように、光触媒繊維１に加え、従来の糸または糸状部材１００を光伝播繊維９の周囲に巻回した撚り糸部材８’としてもよい。なお、光伝播繊維９を巻回する光伝播繊維７は、このときにも用いることが可能である。
【００７７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明の光触媒繊維によれば、少なくとも表面に金属材料が設けられ可撓性を備え繊維状に形成された内芯部材と、前記内芯部材の表面の少なくとも一部を被覆し光触媒機能を有する光触媒層と、を具備するため、例えば、布等の各種織物のように、糸または糸状部材を用いて製造される製品において、糸または糸状部材の一部を光触媒繊維に置き換えることで、光触媒繊維を使用しない従来の製品に対し、この製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。また、既に存在する製品を形成する材料の全てを光触媒繊維に置き換える場合と比較して、低費用で光触媒機能を発揮させることができる。さらに、織物等のようにそれ自体が糸または糸状部材のみで形成されている製品に限らず、例えば、皮革（天然、合成を問わず）、不織布、その他各種のシート状部材を用いた製品であって、加工に際して糸または糸状部材を用いる製品において、糸または糸状部材を光触媒繊維に置き換えることで、糸または糸状部材を用いた従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、また、格別な加工工程の変更を伴うことなく光触媒機能を発揮させることができる。加えて、製造工程の格別な変更を伴うことがないため、糸または糸状部材の光触媒繊維への置き換えを実用上容易に行うことができる。さらに、光触媒層は内芯部材の表面の少なくとも一部を被覆すればよいので、必ずしも原糸から変更する必要はなく、これによっても、従来の製品が備える色合いや質感等を著しく変化させることなく、光触媒機能を付加することができる。
【００７８】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光触媒繊維において、前記内芯部材は、直径が３００μｍ以下であるため、光触媒繊維としての可撓性を損なうことなく、糸または糸状部材の代替を容易に実現することができる。
【００７９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光触媒繊維において、前記内芯部材は、ステンレス、真鍮、亜鉛引きされた鉄、アルミニウム、銀、銅または金の少なくとも一つを含有する金属材料によって形成されているため、内芯部材が良好な導電性を有するため、光触媒効果を向上させることができる。
【００８０】
請求項４記載の発明によれば、請求項１記載の光触媒繊維において、前記光触媒層は、少なくとも酸化亜鉛を含有するため、良好な光触媒効果を得ることができる。
【００８１】
請求項５記載の発明によれば、請求項１記載の光触媒繊維において、前記光触媒層は、前記内芯部材の表面を直接被覆するため、内芯部材に対して光触媒層を直接被覆することで、チョーキングの発生を防止することができ、また、内芯部材と光触媒層との間に強固な結合を確保することができるので、品質の安定化を図ることができる。
【００８２】
請求項６記載の撚り糸部材によれば、発明の請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、を具備し、少なくとも一の前記光触媒繊維と少なくとも一の前記光伝播繊維とを撚り合わせることによって形成されているため、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維中を伝播させた光を光触媒繊維に照射することができるので、良好な光触媒効果を発揮させることができる。
【００８３】
請求項７記載の発明の撚り糸部材によれば、可撓性を備えて繊維状に形成されて３６０ｎｍ〜４００ｎｍの波長範囲の光を透過する材料によって形成された光伝播繊維と、前記光伝播繊維の周囲に設けられた請求項１、２、３、４または５記載の光触媒繊維と、を具備するため、光触媒繊維と光伝播繊維とが接触または近傍に位置するため、例えば、糸または糸状部材を複数撚り合わせた従来の撚り糸部材に対する代替を図るために撚ることによって、光触媒繊維に直接光を照射することが困難である場合にも、光伝播繊維中を伝播させた光を光触媒繊維に照射することができるため、良好な光触媒効果を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光触媒繊維を示す説明図である。
【図２】その別の実施の形態の光触媒繊維を示す説明図である。
【図３】光触媒繊維を製造するための製造装置を示す概略図である。
【図４】光触媒繊維を用いた繊維部材を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の撚り糸部材を示す説明図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態の撚り糸部材を示す説明図である。
【図７】その別の実施の形態の撚り糸部材を示す説明図である。
【符号の説明】
１      光触媒繊維
２      内芯部材
３      光触媒層
６      撚り糸部材
７      光伝播繊維
８      撚り糸部材
９      光伝播繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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