(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、
不飽和結合部を有するシランモノマーが不飽和結合を外側に向けて配向することで被覆された無機微粒子と、バインダー成分と、を含み、前記基体の表面部に備わる無機微粒子層と、
を有し、
前記無機微粒子層に含まれる前記バインダー成分の含有量が、前記無機微粒子の含有量に対して、０.１質量％以上４０質量％以下であり、
前記無機微粒子層内の無機微粒子同士は、互いのシランモノマーの不飽和結合部が化学結合することにより、前記無機微粒子層を形成するとともに、
前記無機微粒層内の無機微粒子のシランモノマーの不飽和結合部と前記基体の表面部とが化学結合することにより、前記基体と前記無機微粒子層とが固定されてなることを特徴とする防汚性を有する複合部材。
【請求項２】
前記バインダー成分は、少なくとも撥水性や撥油性を有する化合物を含む請求項１に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項３】
前記バインダー成分は、少なくともフッ素系化合物を含む請求項１記載に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項４】
前記化学結合は、グラフト重合であることを特徴とする請求項１に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項５】
前記グラフト重合は、放射線グラフト重合であることを特徴とする請求項４に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項６】
前記基体の少なくとも表面が樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項７】
前記基体は、樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項８】
前記基体は、繊維構造体であることを特徴とする請求項１に記載の防汚性を有する複合部材。
【請求項９】
請求項７に記載の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする衣類。
【請求項１０】
請求項７に記載の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とするフィルター。
【請求項１１】
請求項７に記載の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする防虫網。
【請求項１２】
請求項６に記載の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする建装材。
【請求項１３】
請求項７に記載の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする内装材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土埃や砂埃、或いは、花粉などの微粒子状からなる粒子状浮遊性物質や、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が付着し難く、粒子状浮遊性物質や液状物質が付着した場合でも、これら浮遊性物質や液状物質が容易に除去可能な防汚性を有する複合部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スギ花粉やダニの死骸、カビの胞子、或いは、ハウスダストなどの浮遊性物質による様々なアレルギー疾患が社会的な大きな問題になってきている。これらの粒子状浮遊性物質は、衣服やエアコン用フィルターなどに付着しやすいため、衣服やフィルターに付着した粒子状浮遊性物質が脱離して室内の環境汚染を引き起こす新たな原因となり、また、掃除機や換気扇などのフィルターでは吸引力や換気能力を低下させる原因となっている。【０００３】
これらの粒子状浮遊性物質は、表面が凹凸状で複雑、且つ、空隙を有した複雑な構造を有する繊維構造体に付着し易い。また、スギ花粉は、突起状構造体をその表面に有しているので、特に、繊維構造体には付着しやすく、室内にスギ花粉を持ち込む大きな要因となっている。さらに、樹脂成型部材で構成されたエアコン用フィルターやその筐体、換気扇用ファン、或いは、掃除機などは摩擦により帯電するので、粒子状浮遊性物質が付着して、汚れや製品機能の低下を引き起こす大きな原因となることは良く知られているところである。【０００４】
また、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が衣服や壁紙、絨毯などの表面に付着すると、シミの原因となったり、液体物質の付着によりカビなどが発生してカビの胞子が飛散したり、さらには、液状物質が乾燥して液状物質に含まれる成分が室内に浮遊したりして、室内環境を汚染する場合がある。【０００５】
塵や埃などの“固形的なごみ”の付着を防ぐ防汚性（以下、防塵性ともいう）を実現する技術としては、最近では、スギ花粉対策として、スギ花粉が付着し難い繊維や処理方法が提案されている。例えば、非イオン性の帯電防止剤とアルミノシリケートで修飾されたコロイダルシリカを含むシリカゾルと、ポリエチレンの水性エマルジョンとが添加された処理剤で処理された布帛（例えば、特許文献１参照。）や、１.０μｍ以下のアルミナ微粒子を付着または含浸したセルロース系繊維（例えば、特許文献２参照。）や、コロイダルシリカ類とグリオキザール系樹脂や、シリコーン樹脂化合物を含む処理液で処理した繊維構造物（例えば、特許文献３参照。）などが挙げられる。【０００６】
また、塵や埃などの“固形的なごみ”の付着の防止に加えて、“醤油、コーヒー、ジュース、油、汚水、血液”などの”液体性汚れ“も付着しづらくする防汚性を実現する技術としては、衣服や壁紙、絨毯の表面を撥水剤で処理することが一般に行われている。撥水剤としては、フルオロアルキル基を有するアクリル酸エステルや、メタアクリル酸エステルなどとアルコキシシランカップリング剤を含む水溶液（例えば、特許文献４参照。）や、有機溶剤にアルコキシシランとアルキル変性シリコーンオイルを分散した処理液（例えば、特許文献５参照。）や、パーフロロアルキル基含有リン酸化合物と熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などからなる組成物（例えば、特許文献６参照。）などが挙げられる。これらの組成物を衣類や絨毯などの繊維表面に被覆して、防汚対策がなされている。
【特許文献１】特開２００４−２７００３９号公報
【特許文献２】特開２００５−１６３２３６号公報
【特許文献３】特開２００４−００３０４６号公報
【特許文献４】特開平９−２４１６２２号公報
【特許文献５】特開平１１−０９２７１４号公報
【特許文献６】特開２００３−０９６３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の布帛や繊維構造体などには、以下のような様々な問題がある。【０００８】
例えば、特許文献１に記載の布帛では、非イオン性の帯電防止剤、すなわち、界面活性剤により付着防止機能を付加したものであるので、洗濯時や、雨がかかる屋外では界面活性剤が流失してしまう。したがって、花粉の付着防止効果を長期間維持することは困難である。また、特許文献２に記載の繊維製品では、セルロース系繊維にアルミナ微粒子を付着固定化したものであり、繊維材料の種類が制限されるという問題がある。さらに、特許文献３に記載の繊維構造物は、コロイダルシリカ類をグリオキザール系樹脂からなるバインダーで繊維表面に固定化したものであるため、樹脂成分によっては帯電しやすくなる。したがって、繊維構造物に粒子状浮遊性物質が付着し易くなるとともに、付着した粒子状浮遊性物質が脱離し難くなるなどの問題があった。【０００９】
また、特許文献４および５においては、撥水性を有する化合物が、洗濯時や、雨がかかる屋外では流失してしまうので、長期間防汚性を維持することは困難である。さらに、特許文献６においては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂をバインダーとして用いているため帯電し易い。したがって、防汚効果は発現するものの防塵効果は認められず、さらに、付着した粒子状浮遊性物質が脱離し難くなるなどの問題があった。【００１０】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、シランモノマーで被覆された無機微粒子を基体上に固定化し摩擦帯電が発生し難くすることで、粒子状浮遊性物質や液状物質が付着し難く、付着しても容易に除去できる防汚性に優れた複合部材が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、第１の発明は、基体と、不飽和結合部を有するシランモノマーが不飽和結合を外側に向けて配向することで被覆された無機微粒子と、バインダー成分と、を含み、基体の表面部に備わる無機微粒子層とを有し、無機微粒子層に含まれるバインダー成分の含有量が、無機微粒子の含有量に対して、０.１質量％以上４０質量％以下であり、無機微粒子層内の無機微粒子同士は、互いのシランモノマーの不飽和結合部が化学結合することにより、無機微粒子層を形成するとともに、無機微粒層内の無機微粒子のシランモノマーの不飽和結合部と基体の表面部とが化学結合することにより、基体と無機微粒子層とが固定されてなることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。本発明によれば、シランモノマーで被覆された無機微粒子同士の隙間にバインダー成分が入り込み、微粒子間の結合に寄与しないシランモノマーをバインダー成分を介して結合させることから、微粒子間同士の結合がより強くなり、強度に優れた実用性の高い防汚性を有する複合部材が提供できる。
【００１２】
また、本発明は上記第１の発明において、バインダー成分は撥水性や撥油性を有する物質を含む防汚性を有する複合部材を提供するものである。本発明によれば、撥水性や撥油性を有する物質が、シランモノマーで被覆された無機微粒子同士の隙間や表面に任意の間隔で配向することにより、低濃度で効率よく撥水性や撥油性などの特性を発現する。さらに、電子を通す微量な空間が存在するので摩擦帯電がし難くいことから、土埃や花粉などの粒子状浮遊性物質や、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が付着し難くなる。【００１３】
さらに、本発明は上記第１の発明において、バインダー成分はフッ素系化合物を含む防汚性を有する複合部材を提供するものである。本発明によれば、フッ素系化合物からなるバインダー成分が微粒子表面に規則的に任意の間隔で配行することにより、低濃度で効率よく撥水性や撥油性などの特性を発現する。さらに、電子を通す微量な空間が存在するので摩擦帯電がし難くいことから、土埃や花粉などの粒子状浮遊性物質や、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が付着し難くなる。【００１５】
さらに、本発明は、上記第１の発明において、化学結合はグラフト重合であることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。
【００１６】
さらに、本発明は、上記第４の発明において、グラフト重合は、放射線グラフト重合であることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。
【００１７】
さらに、本発明は、上記第１の発明において、基体の少なくとも表面が樹脂であることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。【００１８】
さらに、本発明は、上記第１の発明において、基体が、樹脂であることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。【００１９】
さらに、本発明は、上記第１の発明おいて、基体が、繊維構造体であることを特徴とする防汚性を有する複合部材を提供するものである。【００２０】
さらに、本発明は、上記第７の発明の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする衣類を提供するものである。
【００２１】
さらに、本発明は、上記第７の発明の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とするフィルターを提供するものである。
【００２２】
さらに、本発明は、上記第７の発明の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする防虫網を提供するものである。
【００２３】
さらに、本発明は、上記第６の発明の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする建装材を提供するものである。
【００２４】
さらに、本発明は、上記第７の発明の防汚性を有する複合部材を用いてなることを特徴とする内装材を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態の防汚性を有する複合部材を部分拡大した模式図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態の防汚性を有する衣類と処理を施さない衣類との比較写真であって、処理を施した衣類の写真である。
【図２Ｂ】本発明の実施形態の防汚性を有する衣類と処理を施さない衣類との比較写真であって、処理を施さない衣類の写真である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の防汚性を有するフィルターと処理を施さないフィルターとの比較写真であって、処理を施したフィルターの写真である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態の防汚性を有するフィルターと処理を施さないフィルターとの比較写真であって、処理を施さないフィルターの写真である。
【図４Ａ】本発明の実施形態の防汚性を有する防虫網と処理を施さない防虫網との比較写真であって、処理を施した防虫網の写真である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態の防汚性を有する防虫網と処理を施さない防虫網との比較写真であって、処理を施さない防虫網の写真である。
【図５Ａ】本発明の実施形態の防汚性を有する建装材と処理を施さない建装材との比較写真であって、処理を施した建装材の写真である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態の防汚性を有する建装材と処理を施さない建装材との比較写真であって、処理を施さない建装材の写真である。
【図６Ａ】本発明の実施形態の防汚性を有する内装材と処理を施さない内装材との比較写真であって、処理を施した内装材の写真である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態の防汚性を有する内装材と処理を施さない内装材との比較写真であって、処理を施さない内装材の写真である。
【符号の説明】
【００２６】
１００：防汚性を有する複合部材
１    ：基体
２    ：無機微粒子
３    ：シランモノマー
４    ：バインダー成分
５    ：化学結合
１０  ：無機微粒子層
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施形態の防汚性を有する複合部材について詳述する。【００２８】
図１は、本発明の実施形態の防汚性を有する複合部材１００の断面の一部を拡大した図である。本実施形態の防汚性を有する複合部材１００は、基体１上に無機微粒子２とバインダー成分４とを含む無機微粒子層１０が固定されることにより構成されている。【００２９】
なお、図１では本発明の実施形態を判りやすく模式的に示すため、無機微粒子層１０を１種類の微粒子で形成した図であらわしたが、無機微粒子層１０を２種類以上の微粒子で形成してもよい。また、無機微粒子層１０は、単層または複数重なって微粒子の層を形成してもよい。【００３０】
本実施形態の無機微粒子２の最表面には、不飽和結合を有するシランモノマー３が、不飽和結合を無機微粒子２の外側に向けて配向して結合し、被覆を形成している。シランモノマー３の片末端であるシラノール基は親水性であるため、親水性である無機微粒子２の表面に引きつけられる。一方、逆末端の不飽和結合は疎水性であるため、無機微粒子２の表面から離れようとする。このため、シランモノマー３のシラノール基は、無機微粒子２の表面に脱水縮合により結合し、シランモノマー３は不飽和結合を外側に向けて配向する。【００３１】
具体的な処理方法としては、シランモノマー３を、無機微粒子２を有機溶剤に分散させた溶液に加えて、粉砕により微粒子化した後、上記分散溶液を固液分離して、得られた無機微粒子２を１００℃から１８０℃で加熱して、シランモノマー３を無機微粒子２の表面に結合させる方法がある。また、無機微粒子２を有機溶剤に分散させた溶液に、シランモノマー３を加えて、粉砕により微粒子化した後に、上記分散溶液を、冷却管を備えたフラスコに移して、フラスコをオイルバスで加熱処理することにより、シランモノマー３を無機微粒子２の表面に結合させる方法がある。【００３２】
無機微粒子２表面へのシランモノマー３の縮合反応による導入量は、無機微粒子２の表面の０．５〜１００％を、シランモノマー３により被覆するようにすれば良い。【００３３】
なお、無機微粒子の径、及びその他上記各種材料の微粒子径については本実施形態の方法によって作成すれば特に限定されないが、後述するグラフト重合を好適に行うには、無機微粒子径の平均の粒子径を３００ｎｍ以下とすることが好ましい。さらに、平均の粒子径が１００ｎｍ以下であれば、基体１へのより強固な結合が達成されるため、耐久性の点より一層好適である。【００３４】
本実施形態の防汚性を有する複合部材１００に用いられる基体１を構成する材料としては、不飽和結合を有するシランモノマー３による化学結合５が可能なものであれば良い。このような材料としては、例えば、各種樹脂や、合成繊維や、天然繊維などが挙げられる。また、本実施形態の防汚性を有する複合部材１００に用いられる基体１は、少なくともその表面が樹脂からなるものであれば良い。【００３５】
ここで、基体１の表面ないし全体を構成する樹脂としては、合成樹脂や天然樹脂が用いられる。その一例としては、ポリエチレン樹脂や、ポリプロピレン樹脂や、ポリスチレン樹脂や、ＡＢＳ樹脂や、ＡＳ樹脂や、ＥＶＡ樹脂や、ポリメチルペンテン樹脂や、ポリ塩化ビニル樹脂や、ポリ塩化ビニリデン樹脂や、ポリアクリル酸メチル樹脂や、ポリ酢酸ビニル樹脂や、ポリアミド樹脂や、ポリイミド樹脂や、ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂や、ポリブチレンテレフタレート樹脂や、ポリアセタール樹脂や、ポリアリレート樹脂や、ポリスルホン樹脂や、ポリフッ化ビニリデン樹脂や、ベクトラン（登録商標）や、ＰＴＦＥなどの熱可塑性樹脂や、ポリ乳酸樹脂や、ポリヒドロキシブチレート樹脂や、修飾でんぷん樹脂や、ポリカプロラクト樹脂や、ポリブチレンサクシネート樹脂や、ポリブチレンアジペートテレフタレート樹脂や、ポリブチレンサクシネートテレフタレート樹脂や、ポリエチレンサクシネート樹脂などの生分解性樹脂や、フェノール樹脂や、ユリア樹脂や、メラミン樹脂や、不飽和ポリエステル樹脂や、ジアリルフタレート樹脂や、エポキシ樹脂や、エポキシアクリレート樹脂や、ケイ素樹脂や、アクリルウレタン樹脂や、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂や、シリコーン樹脂や、ポリスチレンエラストマーや、ポリエチレンエラストマーや、ポリプロピレンエラストマーや、ポリウレタンエラストマーなどのエラストマーや、漆などの天然樹脂、などが挙げられる。【００３６】
本実施形態では、基体１を構成する樹脂の形態は、板状や、フィルム状や、繊維状材料から構成される織物・編物・不織布などを含む繊維構造体や、ロール状や、ウェブ状や、ハニカム状など、使用目的に合った種々の形状及びサイズ等のものが適用でき、特に制限されるものではない。【００３７】
また、基体１を構成する樹脂は、基体１の主要部がアルミニウムやマグネシウムや、鉄などの金属材料や、ガラスや、セラミックスなどの無機材料である場合には、金属材料や無機材料の表面にフィルム状に積層されたものであってもよい。また、基体１を構成する樹脂は、吹き付け塗装や浸漬塗装や静電塗装などの塗装法や、スクリーン印刷やオフセット印刷などの印刷法により、金属材料や無機材料の表面に薄膜として形成されたものであっても良い。【００３８】
さらに、基体１を構成する樹脂は、顔料や染料などにより着色されてあっても良く、シリカやアルミナや珪藻土やマイカなどの無機材料が充填されてあっても良い。【００３９】
また、基体１は、合成樹脂からなる繊維（合成繊維や化学繊維）であっても良い。基体１を構成する合成繊維の例としては、ポリエステル繊維や、ポリアミド繊維や、ポリビニルアルコール繊維や、アクリル繊維や、塩化ビニル繊維や、塩化ビニリデン繊維や、ポリオレフィン繊維や、ポリカーボネート繊維や、フッソ繊維や、ポリ尿素繊維や、エラストマー繊維や、ベックリー（登録商標）や、これら繊維を構成する材料と上記樹脂材料との複合繊維などが挙げられる。【００４０】
なお、本実施形態の基体１においては、上述のように基体の表面が樹脂であれば良いので、基体１の材料に合成樹脂以外の繊維を用いる場合には、樹脂を上述した各種塗装法で繊維の表面に塗装し、樹脂を薄膜として繊維の表面に形成しておけば良い。したがって、天然繊維の例として、綿や、麻や、絹や、天然繊維から得られた和紙なども、基体１の材料として用いることが可能である。【００４１】
本実施形態の防汚性を有する複合部材１００に用いられる無機微粒子２としては、非金属酸化物、金属酸化物、金属複合酸化物などが用いられる。また、無機微粒子２の結晶性は、非晶性あるいは結晶性のどちらでも良い。非金属酸化物としては、酸化珪素が挙げられる。また、金属酸化物としては、酸化マグネシウムや、酸化バリウムや、過酸化バリウムや、酸化アルミニウムや、酸化スズや、酸化チタンや、酸化亜鉛や、過酸化チタンや、酸化ジルコニウムや、酸化鉄や、水酸化鉄や、酸化タングステンや、酸化ビスマスや、酸化インジウムが挙げられる。また、金属複合酸化物としては、酸化チタンバリウムや、酸化コバルトアルミニウムや、酸化ジルコニウム鉛や、酸化ニオブ鉛や、ＴｉＯ2−ＷＯ3や、ＡｌＯ３−ＳｉＯ２や、ＷＯ３−ＺｒＯ２や、ＷＯ３−ＳｎＯ２などが挙げられる。【００４２】
無機微粒子２の表面には、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ｒｕなどの貴金属からなる触媒微粒子や、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｖ、Ｓｅなどの酸化物微粒子などからなる触媒微粒子が付着されてあっても良い。【００４３】
１種類の無機微粒子２を用いて微粒子層を形成し、更に、この微粒子層の表面に他の無機微粒子を１種もしくは２種以上混合した微粒子層をさらに形成しても良い。また、無機微粒子２と、光触媒機能を発現する材料や、抗菌性を有する材料や、マイナスイオンを放出する材料や、遠赤外線を放出する材料や、反射防止特性を有する材料や、近赤外線を吸収する材料などとを混合して微粒子層を形成しても良い。【００４４】
無機微粒子２として光触媒微粒子を用いる場合や、微粒子層に光触媒微粒子を含む場合には、光触媒微粒子のもつ親水性機能により、付着した汚れが容易に洗い流されるなどの効果や、光触媒微粒子のもつ有機物を光分解する機能による付着汚れの分解除去の効果も加わる。これにより、粒子状浮遊物質だけでなく液状やタール状、噴霧状、煙霧状、ガス状の汚染物質、吸着物質に対しても優れた防塵・防汚効果が得られる。【００４５】
ここで光触媒粒子とは、そのバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光を照射することで、光触媒機能を発現する粒子のことである。光触媒粒子としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タングステン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム、硫化カドミウム、セレン化カドミウムなどの公知の金属化合物半導体を、単一または２種以上組み合わせて用いることができる。光触媒粒子としては、透明性、耐久性に優れ、無害である酸化チタンが好ましく用いられる。【００４６】
酸化チタンの結晶構造は、ルチル型、アナダーセ型、ブルーカイト型、その他、無定形であってもよい。また、酸化チタンの一部の酸素原子がアニオンである窒素原子で置換されたTiO2-XNXや、酸素原子が欠落し化学量論比から著しく外れたTiO2-X（Xは1.0以下）などを用いてもよい。【００４７】
光触媒粒子の内部やその表面には、光触媒機能を増す目的で、バナジウム、銅、ニッケル、コバルト、クロム、パラジウム、銀、白金、金などの金属や金属化合物を含有させても良い。【００４８】
無機微粒子２として抗菌性を有する微粒子を用いる場合は、特に黴や細菌、微生物の繁殖による汚れを防止することができる。無機系の抗菌性を有する材料としては、銀、銅、亜鉛、錫、鉛およびこれらの化合物などが通常知られている。特に、銀、銅、亜鉛およびそれらの化合物から選ばれる1種以上の抗菌性を有する材料は、抗菌特性や人体への安全性などの観点から様々な分野で利用されている。【００４９】
これらの金属およびそれらの化合物は、単体としても用いられるが、材料によっては変色したり抗菌性を付与する材料の着色の原因となることから、無機材料の微粒子に担持して使用される。無機材料としては、イオン交換性を有する無機材料として、高シリカゼオライト、ソーダライト、モルデナイト、アナルサイト、エリナイトなどのゼオライト類、ハイドロキシアパタイトなどのアパタイト類などが挙げられる。また、他の一般的な無機材料としては、二酸化チタン、二酸化ケイ素、酸化アルミナ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、リン酸ジルコニウムなどが挙げられる。【００５０】
また、一般に市販されている抗菌性を有する材料の微粒子、例えば、東亞合成（株）製「ノバロン」、（株）シナネンゼオミック製「ゼオミック」、（株）サンギ製「アパタイザーA」、大日精化工業（株）製「ダイキラー」、松下電器産業（株）製「アメニトップ」、触媒化成工業（株）製「アトミーボール」、カネボウ化成（株）製「バクテキラー」なども、これらを単一または２種以上組み合わせて用いることもできる。【００５１】
本実施形態の防汚性を有する複合部材は、無機微粒子２を含む無機微粒子層１０を、不飽和結合を有するシランモノマー３により、上述した基体１上に化学結合５（図中の黒丸部）により固定するものである。【００５２】
具体的なシランモノマー３が有する不飽和結合としては、ビニル基や、エポキシ基や、スチリル基や、メタクリロ基や、アクリロキシ基や、イソシアネート基などが挙げられる。【００５３】
本実施形態の防汚性を有する複合部材は、反応性に優れたシランモノマー３を用いることで、無機微粒子２を、シランモノマー３が有するシラノール基の脱水縮合反応による無機微粒子２の化学結合と上記官能基の基体１の樹脂表面への、後述するグラフト重合による化学結合５により、基体１の表面に結合せしめた防汚性を有する複合部材である。【００５４】
本実施形態の防汚性を有する複合部材１００で用いられるシランモノマー３の一例としては、ビニルトリメトキシシランや、ビニルトリエトキシシランや、ビニルトリアセトキシシランや、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランや、N−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩や、２−（３、４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランや、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランや、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランや、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランや、ｐ−スチリルトリメトキシシランや、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランや、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランや、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランや、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランや、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランや、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。【００５５】
シランモノマー３は、一種もしくは二種以上混合して用いられる。シランモノマー３の使用形態としては、必要量のシランモノマー３を、メタノールや、エタノールや、アセトンや、トルエンや、キシレンなどの有機溶剤に溶解することにより用いられる。また、分散性を改善するために、塩酸や、硝酸などの鉱酸などが加えられる。【００５６】
用いられる溶剤としては、エタノールやメタノールやプロパノールやブタノールなどの低級アルコール類や、蟻酸やプロピオン酸などの低級アルキルカルボン酸類や、トルエンやキシレンなどの芳香族化合物や、酢酸エチルや酢酸ブチルなどのエステル類や、メチルセルソルブやエチルセルソルブなどのセロソルブ類を単独または複数組み合わせて用いても良い。【００５７】
本実施形態の防汚性を有する複合部材１００に用いられる無機微粒子２は、前述したシランモノマー３の溶液に分散した状態で、製造に用いられる。無機微粒子２の分散は、ホモミキサーやマグネットスターラーなどを用いた撹拌分散や、ボールミルやサンドミルや高速回転ミルやジェットミルなどを用いた粉砕・分散、超音波を用いた分散などにより行われる。【００５８】
また、無機微粒子２は、分散したコロイド状分散液や、粉砕により微粒子化して得られた分散液の状態で、防汚性を有する複合部材１００の製造に用いられる。無機微粒子２の分散液は、コロイド状分散液や粉砕して得られた分散液に、シランモノマー３を加え、その後、還流下で加熱させながら、無機微粒子２の表面にシランモノマー３を脱水縮合反応により結合させてシランモノマー３からなる被覆を形成する方法や、粉砕により微粒子化して得られた分散液にシランモノマー３を加えた後、或いは、シランモノマー３を加えて粉砕により微粒子化した後、固液分離して１００℃から１８０℃で加熱して、シランモノマーを無機微粒子２の表面に脱水縮合反応により結合させ、次いで、粉砕・解砕して再分散して用いられる。【００５９】
粉砕により微粒子化して得られた分散液にシランモノマー３を加えた後、或いは、シランモノマー３を加えて粉砕により微粒子化した後に、固液分離して１００℃から１８０℃で加熱してシランモノマー３を無機微粒子２の表面に反応結合させる場合には、無機微粒子２の表面へのシランモノマーの被覆率が、０．５％から１００％であれば、無機微粒子２の少なくとも表面が樹脂からなる基体１の表面への結合強度は実用上問題ない。【００６０】
さらに、無機微粒子２からなる無機微粒子層１０が厚くなると、無機微粒子層１０の応力や使用環境によっては凝集破壊により無機微粒子層１０が劣化することもあるので、シランモノマー３で無機微粒子２を被覆した後、バインダー成分４を添加する。バインダー成分４は、シランモノマー３で被覆した無機微粒子２同士および無機微粒子２と基体１とを相互に結合することにより、無機微粒子層１０が凝集破壊等により劣化し、剥離することを抑制するために添加するものである。バインダー成分４は、無機微粒子２を被覆しているシランモノマー３の反応性基と化学的に結合しうる反応サイトとして、ビニル基や、エポキシ基や、スチリル基や、メタクリロ基や、アクリロキシ基や、イソシアネート基等の不飽和基や、アルコキシ基を、分子の構成要素として保有することが望ましい。【００６１】
具体的なバインダー成分４としては、不飽和結合を有する単官能、２官能、多官能のビニル系モノマー、例えば、アクリル酸、メチルメチルメタクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、酢酸ビニル、スチレン、イタコン酸、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレートなどが用いられる。【００６２】
さらに、バインダー成分４としては、不飽和結合を有するシランモノマーとして、例え
ば、ビニルトリメトキシシランや、ビニルトリエトキシシランや、ビニルトリアセトキシシランや、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが用いられる。【００６３】
さらに、バインダー成分４としては、Si（OR1）4（式中、Ｒ1は炭素数1〜４のアルキル基を示す）で示されるアルコキシラン化合物、例えば、テトラメトキシシランや、テトラエトキシシランなどや、Ｒ2nSi（OR3）4n（式中、Ｒ2は炭素数1〜６の炭化水素基、Ｒ3は炭素数1〜４のアルキル基、ｎは１〜３の整数を示す）で示されるアルコキシシラン化合
物、例えば、メチルトリルメトキシシランや、メチルトリエトキシシランや、ジメチルジエトキシシランや、フェニルトリエトキシシランや、ヘキサメチルジシラザンや、ヘキシルトリメトキシシランなどが用いられる。【００６４】
さらに、バインダー成分４としては、撥水性や撥油性を有する物質として、例えば、ステアリン酸アクリレートや、反応性シリコーンオイルが用いられる。【００６５】
さらに、バインダー成分４としては、撥水性や撥油性を有する物質として、反応性シリコーンオリゴマー、例えば、松下電器産業株式会社製ブルッセラＤが用いられる。【００６６】
さらに、バインダー成分４としては、撥水性や撥油性を有する物質として、パーフルオロアルキル基を有するアクリル単量体、例えば、２−（パーフルオロプロピル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロブチル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロペンチル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロヘキシル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロヘプチル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロオクチル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロノリル）エチルアクリレートや、２−（パーフルオロデシル）エチルアクリレートや、３−パーフルオロヘキシル−２−ヒドロキシプロピルアクリレートや、パーフルオロオクチルエチルメタクリレートや、３−パーフルオロオクチル−２−ヒドロキシプロピルアクリレートや、３−パーフルオロデシル−２−ヒドロキシプロピルアクリレートなどが用いられる。【００６７】
さらに、バインダー成分４としては、撥水性や撥油性を有する物質として、その他のフッ素化合物、例えば、２−パーフルオロオクチルエタノールや、２−パーフルオロデシルエタノールや、２−パフルオロアルキルエタノールや、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)や、パーフルオロアルキルアイオダイドや、パーフルオロオクチルエチレンや、２−パーフルオロオクチルエチルホスホニックアシッドなどが用いられる。【００６８】
さらに、バインダー成分４としては、撥水性や撥油性を有する物質として、パーフルオロアルキル基を有するシランカップリング剤、例えば、ＣＦ３（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）11（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）15（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３や、ＣＦ３（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２や、ＣＦ３（ＣＦ２）２（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２、ＣＦ３（ＣＦ２）５（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣ２Ｈ５）２や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）７（ＣＨ２）２Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３や、ＣＨ３（ＣＦ２）９（ＣＨ２）８Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＯＮＨ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３や、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＣＯＮＨ（ＣＨ２）２ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）２  や、パーフルオロアルキル基とシラノール基を有するオリゴマー、例えば、ＫＰ−８０１Ｍ（信越化学工業(株)製）や、Ｘ−２４−７８９０（信越化学工業(株)製）などが用いられる。【００６９】
さらに、バインダー成分４としては、不飽和ポリエステルや、不飽和アクリルや、エポキシアクリレートや、ウレタンアクリレートや、ポリエステルアクリレートや、ポリエーテルアクリレートや、ポリブタジエンアクリレートや、シリコーンアクリレートや、マレイミドや、ポリエン／ポリチオールなどのオリゴマーやプレポリマーなどや、他にアルコキシオリゴマーなども用いられる。バインダー成分４は一種類で用いても良く、二種類以上を混合して用いても良い。【００７０】
特に、パーフルオロアルキル基を有するアクリル単量体やシランカップリング剤をバインダー成分４に用いた場合には、表面が撥水性や撥油性などの特性を発現し、且つ、摩擦帯電がし難くいことから、土埃や花粉などの粒子状浮遊性物質や、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が付着し難くなる。これにより、実用に優れた防汚性を有する複合部材が提供できる。【００７１】
無機微粒子層１０中のバインダー成分４の含有量は、無機微粒子２の含有量に対して０．１質量％以上の含有量となるように、バインダー成分４を添加すればよい。また、バインダー成分４の添加量とともに、無機微粒子層１０は強固な層を形成でき、耐久性の向上も期待できる。しかしながら、不飽和結合を有するビニル系モノマーや、不飽和結合を有するシランモノマーや、パーフルオロアルキル基を有するアクリル単量体や、パーフルオロアルキル基を有するシランカップリング剤や、不飽和ポリエステルや、不飽和アクリルや、エポキシアクリレートや、ウレタンアクリレートや、ポリエステルアクリレートや、ポリエーテルアクリレートや、ポリブタジエンアクリレートや、シリコーンアクリレートや、マレイミドや、ポリエン／ポリチオールなどのオリゴマー、などのバインダー成分４が、無機微粒子２の含有量に対して４０質量％を超える場合には、無機微粒子２の表面を被覆する割合が大きくなることにより表面が帯電しやすくなる。【００７２】
これにより、防塵性や、付着した粒子状浮遊性物質の塵離れ性は低下し、無機微粒子２が凝集して、無機微粒子層１０にピンホールなどの欠陥が顕著に発生することとなる。また、バインダー成分４が、無機微粒子２の含有量に対して０.１質量％未満であると、無機微粒子層を強固に固定することができず耐久性が不十分となる。したがって、防塵性、塵離れ性を保持しつつ耐久性の向上が達成できる範囲としては、バインダー成分４の含有量は、無機微粒子２の含有量に対して０.１質量％以上４０質量％以下とすることが好ましい。【００７３】
また、本実施形態は、バインダー成分に少なくとも撥水性や撥油性を有する物質、例えば、フッ素系化合物が含まれてなる防汚性を有する複合部材を提供するものである。フッ素系化合物からなるバインダー成分が、微粒子表面にランダムに配行することにより、低濃度で効率よく撥水性や撥油性などの特性を発現し、さらに、電子を通す微量な空間が存在するので摩擦帯電がし難くいことから、土埃や花粉などの粒子状浮遊性物質や、醤油やコーヒー、ジュースなどの液状物質が付着し難くなる。これにより、実用に優れた防汚性を有する複合部材が提供できる。【００７４】
本実施形態では、シランモノマー３で被覆した無機微粒子２の表面に、バインダー成分４が自己組織化的に任意の間隔で配向するので、バインダー成分４の充填量を少なくすることが可能となり、また、効率的にバインダー成分４の持つ撥水性や撥油性も発現できる。さらに、抗菌性、抗ウィルス性、抗アレルゲン性、抗血栓性などの特性を発現する物質をバインダー成分４の一部と置き換えることで、防塵性や塵離れ性、或いは撥水・撥油性などの防汚性の機能を低下させないで、様々な機能を有した防汚性を有する複合部材が提供できる。【００７５】
次に、基体１と、表面にシランモノマーが結合した無機微粒子２とバインダー成分４の混合した溶液とを化学結合する方法について説明する。本実施形態においては、化学結合させる方法として、グラフト重合による結合方法を用いるのがよい。【００７６】
本実施形態の防汚性を有する複合部材１００におけるグラフト重合としては、例えばパーオキサイド触媒を用いるグラフト重合や、熱や光エネルギーを用いるグラフト重合や、放射線によるグラフト重合（放射線グラフト重合）などが挙げられる。【００７７】
このうち、重合プロセスの簡便性や、生産スピード等の観点より、放射線グラフト重合が特に適している。ここで、グラフト重合において用いられる放射線としては、α線や、β線や、γ線や、電子線や、紫外線などを挙げることができるが、本実施形態において用いるには、γ線や、電子線や、紫外線が特に適している。【００７８】
本実施形態でのグラフト重合を用いた防汚性を有する複合部材１００は、以下に記した方法により好適に製造される。【００７９】
本実施形態における第一の好適な方法は、次の通りである。まず、シランモノマー３が化学結合した無機微粒子２が分散した溶液に、バインダー成分４を添加する。溶液を充分に混合した後に、溶液を結合しようとする基体１の表面（樹脂面）に塗布し、必要に応じて溶剤を加熱乾燥などの方法により除去する。その後、γ線や、電子線や、紫外線などの放射線を、シランモノマー３が化学結合した無機微粒子２が塗布された基体１の表面に照射することで、シランモノマー３を基体１の表面にグラフト重合させると同時に無機微粒子２を結合させる所謂同時照射グラフト重合を行う。【００８０】
また、本実施形態における第二の好適な方法は、次の通りである。まず、予め基体１の表面にγ線や、電子線や、紫外線などの放射線を照射する。その後に、シランモノマー３が化学結合した無機微粒子２が分散した溶液にバインダー成分４を添加し、充分に混合した溶液を、基体１の表面に塗布することで、シランモノマー３と基体１とを反応させると同時に無機微粒子２を結合させる所謂前照射グラフト重合を行う。【００８１】
本実施形態では、上述したように、固定化する無機微粒子２が分散した溶液に、バインダー成分４を添加し充分に混合した溶液を、固定化する基体１の表面に塗布して防汚性を有する複合部材を製造する。【００８２】
具体的な無機微粒子２の分散液の塗布方法としては、一般に行われているスピンコート法や、ディップコート法や、スプレーコート法や、キャストコート法や、バーコート法や、マイクログラビアコート法や、グラビアコート法を用いればよい。また、部分的に塗布する方法として、スクリーン印刷法や、パッド印刷法や、オフセット印刷法や、ドライオフセット印刷法や、フレキソ印刷法や、インクジェット印刷法などの様々な方法が用いられ、目的に合った塗布ができれば特に限定されない。【００８３】
また、シランモノマー３のグラフト重合を効率良く、かつ、均一に行わせるために、予め、基体１の表面を、コロナ放電処理やプラズマ放電処理や、火炎処理や、クロム酸や過塩素酸などの酸化性酸水溶液や水酸化ナトリウムなどを含むアルカリ性水溶液による化学的な処理、などにより親水化処理しても良い。【００８４】
以上説明したように、本実施形態の防汚性を有する複合部材１００によれば、少なくとも表面が樹脂からなる基体１と、基体１の表面に固定され、バインダー成分４と不飽和結合を有するシランモノマー３が被覆された無機微粒子２とを含む無機微粒子層１０とを備え、バインダー成分４の含有量は、無機微粒子２の含有量に対して０.１質量％以上４０質量％以下の割合で含まれている。そして、バインダー成分４が、シランモノマー３が被覆された無機微粒子２の表面に対して規則的に任意の間隔で配向している。これにより、本実施形態の防汚性を有する複合部材１００は、土埃や砂埃、或いは花粉などの粒子状浮遊性物質や、醤油、コーヒー、ジュースやサラダ油などの液状物質が付着し難く、また、これら粒子状浮遊性物質が付着しても容易に除去可能な優れた塵離れ性を有するものである。【００８５】
さらに、基体１の表面に対して、反応性に優れた不飽和結合を有するシランモノマー３を無機微粒子２の表面に脱水縮合反応で化学的に結合させて不飽和結合を導入し、無機微粒子２の表面に導入した不飽和結合同士または基体１の樹脂表面と反応させて無機微粒子２を固定化するとともに、バインダー成分を添加している。これにより、本実施形態の防汚性を有する複合部材１００においては、シランモノマー３で被覆した無機微粒子２同士及び無機微粒子２と基体１とが強力に結合しており、耐久性に優れた防塵効果と防汚効果が長期間維持できるものである。【００８６】
また、本実施形態によれば、シランモノマー３により被覆された無機微粒子２の表面に配向しているバインダー成分４の一部を、抗菌性や抗ウィルス性、抗アレルゲン性、抗血栓性などの機能を有する物質に置き換えることで、防塵性や塵離れ性、或いは撥水・撥油性などの防汚性の機能を低下させないで、これらの様々な機能を容易に付加できるメリットがある。【００８７】
さらに、本実施形態によれば、無機微粒子２を化学結合５により基体１上に強固に固定できることから、紡糸後に製品形状とした後で、または、製品化の過程で行うことが可能である。このため、様々な機能を有する無機微粒子２の存在が紡糸性に影響しないというメリットがある。【００８８】
また、無機微粒子２は、フィルムや樹脂プレートや繊維や布などからなる基体に、単粒子膜状や多層粒子膜状に形成できるので、これらの基材の風合いを損なわない。これにより、様々な分野で応用できる防汚性を有する複合部材を提供することが可能となる。【００８９】
なお、本実施形態において、基体は、例えば、フィルム状、繊維状、布状、メッシュ状、ハニカム状など、使用目的に合った様々な形態（形状、大きさ等）とすることが可能である。したがって、これら様々な形態の各種基体に防塵性の機能を付加することが可能となる。【００９０】
例えば、ハウス用フィルム、トンネルハウス用フィルムなどの農業資材、外壁材、サッシ、ドア、ブラインドなどの建装材、壁紙、カーペット、樹脂タイルなどの内装材、衣類、インナーウェア、靴下、手袋、靴等の履物、パジャマ、マット、シーツ、枕、枕カバー、毛布、タオルケット、蒲団および蒲団カバーなどの寝装材、帽子、ハンカチ、タオル、絨毯、カーテン、空気清浄機やエアコン、換気扇、電気掃除機、扇風機などのフィルター、燃料電池用の電極やセパレーター、または、防虫網やスクリーン印刷用メッシュなどや、生物汚損が発生し易い部材、例えば、船体や湾岸構造物、生簀、魚網、ブイ、取水口、水処理用フィルターなどの製品へ応用が可能となる。従って、本実施形態の防塵性と防汚性を有する複合部材は、様々な分野に優れた各種製品を提供することができる有用な複合部材である。
【実施例】
【００９１】
次に、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。【００９２】
実施例１〜実施例８の微粒子固定化体の製造にあたっては、岩崎電気株式会社製、エレクトロカーテン型電子線照射装置、ＣＢ２５０／１５／１８０Ｌ、を用い、電子線グラフト重合により実施した。【００９３】
（実施例１）
無機微粒子として市販の二酸化チタン粒子（石原産業株式会社製、ＴＴＯ−Ｓ−１）をメタノールに１０.０質量％分散してｐＨを４.０に塩酸で調製する。その後、二酸化チタン粒子をビーズミルにより平均粒子径１５ｎｍに粉砕分散した。得られた分散溶液にシランモノマーとして不飽和結合を有する３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５０３）を無機微粒子に対して３.０質量％加える。【００９４】
その後、この粉砕分散溶液を、冷却管を備えたフラスコに移してフラスコをオイルバスで加熱し、４時間還流下で処理することにより二酸化チタン微粒子表面にシランモノマーを脱水縮合反応により化学結合させて被覆を形成した。得られた分散溶液中にバインダー成分４として、（１）テトラメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−０４）、（２）ヒドロキシエチルアクリレート（共栄社化学工業株式会社製）、（３）ペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学工業株式会社製）、（４）シリコーンアクリレートを含むバインダー（ＧＥ東芝シリコーン、ＵＶＨＣ８５５８）を、シランモノマーで被覆された無機微粒子の含有量に対して１５質量％の含有量となるように添加した。そして、二酸化チタン粒子をビーズミルにより再度粉砕分散したところ、得られた分散溶液中の二酸化チタン微粒子の平均粒子径は１４nmであった。なお、ここでいう平均粒子径とは、体積平均粒子径のことをいう。【００９５】
また、１２５μmのポリエステルフィルム（東レ株式会社製、ルミラー）の表面に、バ
インダー成分を含む上記粉砕分散溶液をバーコーターで塗布し、１１０℃、１分間乾燥した。次に、二酸化チタン微粒子分散液を塗布したポリエステルフィルムに電子線を２００ｋＶの加速電圧で５Ｍｒａｄ照射することで、二酸化チタン微粒子をシランモノマーのグラフト重合によりポリエステルフィルム表面に結合させた防塵特性を有する複合部材を得た。【００９６】
（実施例２）
実施例１において、粉砕分散溶液中にバインダー成分として、撥水性を有する物質として、（１）アクリル単量体としてステアリルアクリレート（共栄社化学工業株式会社製）を、（２）シリコーン系オリゴマー（松下電気産業株式会社製、フレッセラＤ）を、シランモノマーで被覆された無機微粒子の含有量に対して１５質量％の含有量となるように添加すること以外は実施例１と同様である。【００９７】
（実施例３）
無機微粒子として市販の二酸化チタン微粒子（テイカ株式会社製、ＭＴ−１００ＨＤ）をメタノールに対して１０.０質量％、シランモノマーとして３−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン（信越化学工業株式会社製、ＫＢＭ−５０３）を微粒子に対して３.０質量％加えてｐＨを３.０に塩酸で調製した。その後、二酸化チタン微粒子をビーズミルにより平均粒子径１８ｎｍに粉砕分散した。その後、凍結乾燥機により固液分離して１２０℃で加熱してシランモノマーを二酸化チタン微粒子の表面に脱水縮合反応により化学結合させて被覆を形成した。得られた表面処理された二酸化チタン微粒子をメタノールに１０.０質量％添加し、バインダー成分としてパーフルオロアルキル基とシラノール基を有するオリゴマー（信越化学工業株式会社製ＫＰ−８０１Ｍ）を、シランモノマーで被覆された無機微粒子の含有量に対して（１）１質量％、（２）５質量％、（３）１０質量％の含有量となるように添加すること以外は実施例１と同様である。【００９８】
（実施例４）
実施例１で使用基体であるポリエステルフィルムの代わりに、ポリエステル製８０メッシュに無機微粒子層を形成したこと以外は実施例１と同様である。【００９９】
（実施例５）
実施例３で使用基体であるポリエステルフィルムの代わりに、ポリエステル製８０メッシュに無機微粒子層を形成したこと以外は実施例３と同様である。【０１００】
（実施例６）
実施例３で使用基体であるポリエステルフィルムの代わりに、目付けが７０ｇ／ｍ２のポリエステル製不織布（旭化成株式会社製、エルタスＥ０１０７０）に無機微粒子層を形成したこと以外は実施例３と同様である。【０１０１】
（実施例７)
実施例３において、分散溶液中にバインダー成分を（１）０.１質量％、（２）４０質量％、の含有量となるように添加すること以外は、実施例３と同様である。【０１０２】
（実施例８)
実施例７において、電子線を照射せず、すなわち二酸化チタン微粒子をシランモノマーのグラフト重合によりポリエステルフィルム表面に結合させる工程を省く以外は、実施例７と同様である。【０１０３】
（比較例１）
実施例３において、分散溶液中にバインダー成分を（１）添加しない、（２）０.０５質量％の含有量になるように添加すること以外は実施例３と同様である。【０１０４】
（比較例２）
実施例３で用いた分散溶液中にバインダー成分としてペンタエリスリトールトリアクリレート（共栄社化学工業株式会社製）を５０質量％添加し、ポリエステルフィルム基体に替えてポリエステル製８０メッシュを用いた以外は実施例３と同様である。【０１０５】
（比較例３）
ポリエステル製８０メッシュに処理を施さないそのままの状態で特性を評価した。【０１０６】
（比較例４）
実施例５で用いたポリエステル製８０メッシュに、市販の撥水・撥油性を付与する処理剤（住友スリーエム株式会社製、ＳＣＯＴＣＨＧＡＲＤ）をスプレー塗布して室温で２時間以上放置後、特性を評価した。【０１０７】
（比較例５）
市販のフッ素系樹脂からなる目付けが７０ｇ／ｍ２の不織布（日東電工株式会社製、ＮＴＦ９３０７）を、処理を施さないそのままの状態で特性を評価した。【０１０８】
実施例１から８および比較例１から３の各条件について表１にまとめた。ここで、表中のバインダー含有量の数値は質量％を意味する。【０１０９】
【表１】
0005171266.tif 000002
【０１１０】
（各種特性の評価）
防塵性は、それぞれのサンプルを１０×１０ｃｍの大きさに切り取り、ＪＩＳ Ｚ ８９０１に準拠した、関東ローム、ケイ砂、混合ダストの３種類を満遍なく振りかけた後、質量を測定してダスト付着前後の試験サンプルの質量を測定して評価した。【０１１１】
さらに、防汚性の指標となる表面の水に対する濡れ性は、協和界面科学株式会社製の固液界面解析装置DropMaster３００を用いて、得られた複合部材の表面に蒸留水を２．０μＬ滴下し、形成した水滴の接触角を測定することで行った。一般に、接触角が大きいほど液体に対する“防汚性”の耐性は高い（液体をはじき、液体で汚れにくい）と評価することが可能である。【０１１２】
また、表面の摩擦帯電圧は、日本スタテック株式会社製の静電気測定器（SV-73A型）を用いて、羽毛はたきで試験サンプル（10×10cm）を摩擦し帯電させた後、センサーを試験サンプルに近づけて測定した。【０１１３】
さらに、防塵性の耐久性は、市販スポンジを用い試験サンプル表面を１００ｇの荷重をかけながら往復１０回洗浄した後の防塵性の測定を行い、防塵性の変化を測定することにより耐久性の指標とした。なお、比較例２，３，４，５では初期より防塵性が劣っているため、耐久性の試験は行わなかった。【０１１４】
【表２】
0005171266.tif 000003
【０１１５】
なお、表２の記載において、「80＞」とは、接触角が凡そ８０度未満であることを意味している。【０１１６】
表２の結果より、バインダー成分４が含まれている実施例１では、耐久性における混合ダストの付着質量の差は殆ど認められず、防塵性が維持されている。また、比較例１では、混合ダストの付着質量の差が多いことから防塵性は低下している。よって、耐久性は、バインダー成分４の充填により向上することが確認できた。【０１１７】
さらに、バインダー成分４が５０質量％充填された比較例２では、摩擦帯電して防塵性や塵離れ性の特性が発現しなかった。一方、バインダー成分４を０．１質量％から４０質量％とした実施例１から８については、防塵性の特性が発現した。これらの結果より、バインダー成分４が無機微粒子２に対して０．１質量％以上４０質量％以下であれば防塵性、塵離れ性に優れ、且つ実用上の耐久性に問題のない防汚性を有する複合部材１００を形成することが可能である。【０１１８】
実施例２、３、５、６、７、８は、バインダー成分４として撥水性や撥油性を有する物質を充填した場合である。これらの実施例の結果より、バインダー成分４の充填量が１５％程度と少ない場合でも、水との接触角が１００°以上と高い撥水性を呈することから、ジュースや醤油などの液状物質が付着しない防汚性を有していることが推察できる。さらに、摩擦しても帯電せず、防塵性の特性を有していた。【０１１９】
これに対し、比較例４のＰＥＴ製不織布や比較例５のＰＴＦＥ不織布では、撥水性は有しているものの、摩擦により帯電し、さらに、防塵性の特性は有していなかった。【０１２０】
さらに、実施例２、３、５、６、７は、耐久性の指標となる混合ダストの付着量の変化も初期特性（防塵性）と殆ど差は認められなかった。これらの結果より、バインダー成分４に撥水性や撥油性を有する物質を用いることで、粒子状浮遊性物質や液状物質が付着した場合でも、これら浮遊性物質や液状物質が容易に除去可能な、耐久性に優れた防汚性を有する複合部材が提供することが可能である。【０１２１】
また、グラフト重合により無機微粒子を固定することによる耐久性の向上効果は、実施例７と８とでの耐久性の差異により確認された。【０１２２】
さらに、実施例の耐久性の結果が示すように、バインダー成分４が、無機微粒子２を被覆しているシランモノマー３の反応性基と化学的に結合しうる反応サイトとして、ビニル基や、エポキシ基や、スチリル基や、メタクリロ基や、アクリロキシ基や、イソシアネート基等の不飽和基やアルコキシ基を分子の構成要素として保有していることから、防塵性や塵離れ性は良好で、且つ、実用に耐えうる耐久性を有することとなる。【０１２３】
製品に使用する例として、衣類やエプロン等で一般的に使用されるポリエステル６５％、綿３５％の混紡から成る布を用いて、実施例３の（２）の処理を施したものに、醤油を滴下した場合の状態を図２Ａに示した。処理を施さない場合（図２Ｂ）は液滴は直ちに広がり、染みとなるが、処理を施した布（図２Ａ）は液滴のままで広がることはなく、滴下した直後であれば液滴を払いのけることにより、ほとんど染みとして残ることはない。【０１２４】
フィルターの一製品形態である、製粉用篩網として本発明の処理を施したものに、小麦粉の篩分けを行った状態を図３Ａに示した。６・６ナイロン製の縦糸６２μｍ、横糸８０μｍで製織したメッシュ（ＮＢＣ株式会社製、ＮＸＸ７）に実施例４の（１）の処理を施した篩網を内寸２００ｍｍ角の枠に取り付け篩を形成した。これを振動篩機に取り付け、小麦粉６００ｇを篩い分ける操作後、篩を取り外し、軽くタッピングして上部に残留した未通過の小麦粉を除去した後の状態である（図３Ａ）。処理を施さない篩網で篩を形成した場合は５００ｇを篩い分けた後、ほとんど小麦粉は篩網を通過しなくなり、タッピング後の状態は篩の開口部のほぼ前面が小麦粉で閉塞されていた(図３Ｂ)。【０１２５】
ポリエステル製１００μｍの糸を用いて５０メッシュに製織した防虫網に、実施例４の（４）の処理を施したものにコットンリンタを降りかけた時の状態を図４Ａに示した。水平に置いた防虫網の上部からコットンリンタを降りかけた後、防虫網を垂直に保ち、軽くタッピングして除去可能なコットンリンタを取り除いた後の状態である（図４Ａ）。処理を施さない防虫網ではコットンリンタは容易には除去されず、絡みついたままの状態である(図４Ｂ)。【０１２６】
建装材は金属や木材、セラミックス、樹脂など単独で用いられるほか、素材表面は塗装や樹脂コーティング、樹脂フィルム等でのラミネートされているものが多い。建装材の例ととして、厚さ５０μｍのフッ素樹脂フィルム（旭硝子株式会社製ＥＴＦＥフィルム、アフレックス５０Ｎ）に実施例１の（３）の処理を施したものに混合ダストを降りかけた時の状態を図５Ａに示した。水平に置いたＥＴＦＥフィルムの上部からＪＩＳ  Ｚ８９０１に準拠した混合ダストを降りかけた後、ＥＴＦＥフィルムを垂直に保ち、軽くタッピングして除去可能な混合ダストを取り除いた後の状態である(図５Ａ)。処理を施さないＥＴＦＥフィルムでは混合ダストは容易には除去されず、ＥＴＦＥフィルム上に残留していた(図５Ｂ)。【０１２７】
内装材の例として、ポリエステル製の市販のカーテン生地に実施例１の（３）の処理を施したものに混合ダストを降りかけた時の状態を図６Ａに示した。水平に置いたカーテン生地の上部からＪＩＳ  Ｚ８９０１に準拠した混合ダストを降りかけた後、カーテン生地を持ち上げて、軽くタッピングして除去可能な混合ダストを取り除いた後の状態である(図６Ａ)。処理を施さないカーテン生地では混合ダストは容易には除去されず、カーテン生地上に残留していた(図６Ｂ)。【０１２８】
本発明による技術の実施形態は前記の製品であげた例に留まらず、基体を、例えば、フィルム状、繊維状、布状、メッシュ状、ハニカム状等、使用目的に合った様々な形態（形状、大きさ等）とすることが可能であり、様々な形態の各種基体に防塵性の機能を付加した製品に適用可能である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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