(57)【要約】【課題】充分なフィルター性能を有し、且つ消臭、抗菌、防汚などの機能に優れた、有害化学物質を除去するフィルターやシートなどに好適に使用することができる複合繊維構造体を提供すること。【解決手段】単繊維の直径が１〜３０００ｎｍの極細繊維から構成される不織布と、繊維構造体とが積層されてなる複合繊維構造体であって、該複合繊維構造体には、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料が固着されている。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単繊維の直径が１〜３０００ｎｍの極細繊維から構成される不織布と、繊維構造体とが積層されてなる複合繊維構造体であって、該複合繊維構造体には、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料が固着されていることを特徴とする複合繊維構造体。
【請求項２】
光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料が二酸化チタンである請求項１記載の複合繊維構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合繊維構造体に関するものであり、更に詳しく述べるならば、本発明は室内の空気や排水中に含まれる有害化学物質を除去するフィルターやシートなどに好適に使用することができる複合繊維構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、消臭、抗菌、防汚機能を繊維布帛に付与するため、繊維布帛に、シリコン架橋型樹脂などの接着剤を介して光触媒層を設ける方法が知られている（例えば、特開平１０−１８７９号公報など）。
【０００３】
しかしながら、これらの光触媒を用いた繊維布帛は、ポリエステルなどの汎用合成繊維からなる織物などで構成されているため、有害化学物質を除去するフィルターやシートなどの用途に使用する場合には、充分なフィルター性能が発揮されない上、消臭、抗菌、防汚などの機能に劣るという欠点があった。
【特許文献１】特開平１０−１８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解決し、充分なフィルター性能を有し、且つ消臭、抗菌、防汚などの機能に優れた、有害化学物質を除去するフィルターやシートなどに好適に使用することができる複合繊維構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者らは上記目的を達成するために鋭意検討した結果、極細繊維から構成される不織布と、繊維構造体とが積層されてなる複合繊維構造体に光触媒を固着させるとき、所望の複合繊維構造体が得られることを究明し、本発明に到達した。
【０００６】
かくして本発明によれば、単繊維の直径が１〜３０００ｎｍの極細繊維から構成される不織布と、繊維構造体とが積層されてなる複合繊維構造体であって、該複合繊維構造体には、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料が固着されていることを特徴とする複合繊維構造体が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、充分なフィルター性能を有し、且つ消臭、抗菌、防汚などの機能に優れた複合繊維構造体が提供されるので、有害化学物質を除去するフィルターやシートなどの用途に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
先ず、本発明において使用する不織布は、単繊維の直径が１〜３０００ｎｍの極細繊維から構成されていることが肝要である。該単繊維の直径が１ｎｍ未満の場合は、不織布の強力が低下し、一方、該単繊維の直径が３０００ｎｍを越える場合は、フィルター性能や消臭、抗菌、防汚などの機能が充分に発揮されない。
【０００９】
上記極細繊維は、１種或いは２種以上のポリマーから、例えば、エレクトロスピニング法により形成されるものであり、具体的には、ポリアクリロニトリルポリマーをジメチルホルムアミドに０．１〜２０ｗｔ％の重量比で溶解させ、印加電圧０．１〜３０ｋVの範囲のうち最適な条件を選択して紡糸することにより得られる極細繊維などが例示される。
【００１０】
尚、上記極細繊維から不織布を製造する方法には特に限定はなく、従来公知の方法が任意に採用できる。また不織布の形状や物性などにも特に限定はない。
【００１１】
次に、本発明において使用する繊維構造体とは、木綿、麻などの天然繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、金属繊維などの無機繊維、及びポリアミド繊維、ポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、アクリル繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリアクリロニトリル繊維などの合成繊維から構成される織編物、不織布、紙状物などを言う。
【００１２】
中でも、物性のバランスが良好なポリエステル繊維、水酸化ラジカルやオゾン等に対して劣化の少ないポリ塩化ビニル繊維、ポリアクリロニトリル繊維を使用することが好ましい。
【００１３】
また、繊維の形状としては、短繊維糸条、長繊維糸条、スプリットヤーン、テープヤーンなどのいずれの形状であってもよい。
【００１４】
上記繊維構造体には樹脂加工を施しても良く、その際に被覆する樹脂種には特に限定はないが、耐候性の優れた樹脂が好ましい。ここでいう耐候性に優れた樹脂とは、耐黄変性、保色性、光沢保持性、および耐薬品性等に優れた樹脂をいい、水溶性、溶剤可溶性のいずれも用いることができる。
【００１５】
具体的には、塩化ビニル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン系樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂などが好ましく使用される。また、被覆後の樹脂層の表面に金属蒸着膜や金属箔を貼りあわせても構わない。
【００１６】
また、これらの樹脂に添加する化合物としては顔料、難燃剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、安定剤、充填剤、潤滑剤、硬化剤、消泡剤、防カビ剤などが挙げられ、これらを単独、あるいは複合して樹脂に混合することができる。
【００１７】
これらの樹脂を被覆する方法としては、公知のコーティング法、トッピング法、ディッピング法、ラミネート法、グラビア法などが挙げられ、該樹脂層の厚みは用途によって調整することができる。
【００１８】
上記の方法により得られた複合繊維構造体には、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料が固着される。
【００１９】
ここで、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料とは、ＴｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＳｒＴｉＯ３、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３などから選ばれる無機材料であって、紫外光や可視光により光励起作用を発現するものを言う。
【００２０】
また、本発明において、上記無機材料を複合繊維構造体表面に固着させるためのバインダーとしては、シリコン原子に結合された有機基の少なくとも一部が水酸基に置換されたシリコーン樹脂が例示される。ここでシリコーン樹脂としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、ジメチルジイソプロポキシシラン、ジエチルジイソプロポキシシラン、フェニルメチルジイソプロポキシシラン等、及びそれらの混合物が例示される。
【００２１】
さらに、本発明において、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料を、上記のバインダーを介して複合繊維構造体に固着させる方法としては、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、スピンコーティング法、フローコーティング法、ディップコーティング法の他公知のコーティング法等が例示される。
【００２２】
この際、光励起により物質を分解する作用を呈する無機材料の、複合繊維構造体への固着量には特に限定はないが、０．２〜２．０ｇ／ｍ２程度が好ましい。
【００２３】
かくして得られた複合繊維構造体は、室内空気清浄用フィルター、排水浄化用フィルターなど大気中および水中に含まれる有害化学物質の吸着分解を必要とする用途に使用することが望ましい。なぜなら、フィルター等に付着した有害化学物質は吸着するだけでは大気中および水中から完全に除去することができないため、吸着をさせながら同時に分解もしなければならないが、本発明の複合繊維構造体は、極細繊維不織布と、繊維構造体とが積層されているので、このような吸着と分解が容易に起こるのである。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例を挙げて本発明の構成および効果をさらに詳細に説明する。尚、実施例における各物性は以下の方法により求めたものである。
【００２５】
（１）吸着分解性能試験
有害化学物質としてトリクロロエチレンガス（１００ｐｐｍ）を封入したフッ化ビニリデン製バック中に試料を放置し、各バックに一定時間紫外光（強度２ｍＷ／ｍ２）を照射しながら一定時間経過後のガス検知管によるバック内のガス濃度測定を行い、吸着分解性能を評価した。同時に、分解を確認するため、塩酸の濃度についてもガス検知管を用いて測定した。
【００２６】
［実施例１］
繊維構造体として目付け７．０ｇ／ｍ２のポリエステル不織布を用い、該繊維構造体に、繊維径２００ｎｍのポリアクリロニトリル極細繊維からなる目付け２．０ｇ／ｍ２の不織布を積層した後、イソプロピルアルコールとメタノールの混合溶媒（重量比５０／５０）と、４％光触媒二酸化チタンスラリー溶液とを５０／５０の比率で混合して得た溶液を、その固形分比率が１．０ｇ／ｍ２となるように塗布して複合繊維構造体を得た。
【００２７】
［実施例２］
繊維構造体として目付け４３．０ｇ／ｍ２のガラスメッシュ織物を用い、該繊維構造体に、繊維径２００ｎｍのポリアクリロニトリル極細繊維からなる目付け０．３ｇ／ｍ２の不織布を積層した後、イソプロピルアルコールとメタノールの混合溶媒（重量比５０／５０）と、４％光触媒二酸化チタンスラリー溶液とを５０／５０の比率で混合して得た溶液を、その固形分比率が０．３ｇ／ｍ２となるように塗布して複合繊維構造体を得た。
【００２８】
［比較例１］
繊維構造体として目付け７．０ｇ／ｍ２のポリエステル不織布を用い、該不織布に、イソプロピルアルコールとメタノールの混合溶媒（重量比５０／５０）と、４％光触媒二酸化チタンスラリー溶液とを５０／５０の比率で混合して得た溶液を、その固形分比率が１．０ｇ／ｍ２となるように塗布して複合繊維構造体を得た。
【００２９】
［比較例２］
繊維構造体として目付け４３．０ｇ／ｍ２のガラスメッシュ織物を用い、該織物に、イソプロピルアルコールとメタノールの混合溶媒（重量比５０／５０）と、４％光触媒二酸化チタンスラリー溶液とを５０／５０の比率で混合して得た溶液を、その固形分比率が０．３ｇ／ｍ２となるように塗布して複合繊維構造体を得た。
得られた複合繊維構造体の吸着分解性能を表１に示す。
【００３０】
【表１】
2005271511.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明によれば、充分なフィルター性能を有し、且つ消臭、抗菌、防汚などの機能に優れた複合繊維構造体が提供されるので、有害化学物質を除去するフィルターやシートなどの用途に好適に使用することができる。