(57)【要約】【課題】セルフクリーニング効果を得ることができるとともに低誘虫効果を向上させることができるアクリル樹脂カバーを提供することを目的とする。【解決手段】アクリル樹脂カバー１は、アクリル樹脂から構成された基体２と、基体２上に形成され、タングステン酸および酸化タングステンの少なくとも一方から構成された微粒子３ａと、シリコーン３ｂとを含有する下地層３と、下地層３上に形成された光触媒膜４とを備えている。【選択図】図１
2007083454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主としてアクリル樹脂から構成された基体と；
基体上に形成され、タングステン酸および酸化タングステンの少なくとも一方から構成された微粒子と、無機系結着剤とを含有する下地層と；
下地層上に形成された光触媒膜と；
を具備することを特徴とするアクリル樹脂カバー。
【請求項２】
微粒子の平均粒径は、５０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１記載のアクリル樹脂カバー。
【請求項３】
波長４００ｎｍにおける光透過率は波長４２０ｎｍにおける光透過率より低く、波長４２０ｎｍにおける光透過率は波長４５０ｎｍにおける光透過率より低く、波長４００ｎｍにおける光透過率は５０〜７０％であり、波長４２０ｎｍにおける光透過率は６０〜８０％であり、波長４５０ｎｍにおける光透過率は７０〜９０％であることを特徴とする請求項１または２記載のアクリル樹脂カバー。
【請求項４】
光触媒膜は、平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を含有しており、または平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を主成分とし、かつ白金、金、クロム、マンガン、バナジウム、ニッケル、パラジウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化タングステン、およびＩＴＯの少なくともいずれかが酸化チタンに添着または混合されたものを含有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクリル樹脂カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクリル樹脂カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動販売機の前面には、外部からサンプル等を認識することができ、かつサンプル等を保護する透明カバーが設けられているが、このカバーは大気中の塵埃や人間の手垢等により汚れてしまうため、自動販売機の定期的なメンテナンスの際にサービスマンや管理者が汚れを拭き取っている。
【０００３】
また、自動販売機内には、サンプル等を照らす光源が設けられているが、自動販売機が屋外に設置されている場合、夜間（特に夏季）になると、自動販売機の周りに蛾等の虫が集まり、更には自動販売機内に虫が入り込むことにより、自動販売機の美観が損なわれてしまい、顧客の購買意欲を低下させることがある。これは、虫が、光源から発せられ、透明カバーを透過した波長３８０〜５００ｎｍの可視光に反応して、集まってきているものと考えられる。
【０００４】
一方、例えばショーケースに光触媒膜を形成する技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。このような技術を適用すれば、光触媒膜によるセルフクリーニング効果が得られるので、上記のような拭き取り作業を低減させることが可能である。しかしながら、光触媒膜における波長３８０〜５００ｎｍの可視光の吸収作用は不十分であるので、低誘虫効果は低く、虫が集まることによる上記問題を解決することは困難である。
【特許文献１】特開２００１−８８２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明は、セルフクリーニング効果を得ることができるとともに低誘虫効果を向上させることができるアクリル樹脂カバー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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、主としてアクリル樹脂から構成された基体と；基体上に形成され、タングステン酸および酸化タングステンの少なくとも一方から構成された微粒子と、無機系結着剤とを含有する下地層と；下地層上に形成された光触媒膜と；を具備することを特徴とするアクリル樹脂カバーである。
【０００７】
本発明および以下の各発明において、特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は次による。
【０００８】
基体は、主としてアクリル樹脂から構成されているが、基体には可塑剤や離形剤等が適量混合されていることを許容する。基体の形状としては、例えば、板状等が挙げられるが、特に限定されない。
【０００９】
無機系結着剤は、微粒子間を結着するためのものであり、無機系結着剤としては、例えば、例えばシリコーンのようなＳｉ化合物、ＺｒＯ２、およびＡｌ２Ｏ３などの一種または複数種を使用することができる。これらの中でも、Ｓｉ化合物は、光触媒膜の光触媒活性により分解され難く、光触媒膜の下地層を構成する物質として優れた安定性を有している。
【００１０】
微粒子は、タングステン酸および酸化タングステンの少なくとも一方から構成されていればよいが、安定性に優れ、色味が変化し難いことから微粒子としてはタングステン酸のみから構成されているもの或いはタングステン酸が主成分となっているものが好ましい。
【００１１】
下地層に対する微粒子の割合は、４０〜７０質量％とすることが好ましい。微粒子の割合をこのような範囲にすることが好ましいとしたのは、微粒子の割合が４０質量％未満であると波長３８０〜５００ｎｍの可視光を十分に吸収することができなくなるからであり、また微粒子の割合が７０質量％を超えると下地層としての機能が低下して、基体等から剥離するおそれがあるからである。
【００１２】
下地層の膜厚は、３００ｎｍ〜１μｍとすることが好ましい。膜厚をこのような範囲にすることが好ましいとしたのは、膜厚が３００ｎｍ未満であると波長３８０〜５００ｎｍの可視光を十分に吸収できなくなるからであり、また膜厚が１μｍを超えると下地層が黄色に変色してしまうおそれがあるとともに、波長５００ｎｍを超える可視光の透過率が低下し過ぎてしまうからである。
【００１３】
下地層は、既知の各種成膜方法、例えばスプレー法、ディップ法、刷毛塗り法または静電吸着法などによる被着法を用いて、常温、低温加熱または高温加熱焼成により被着させることができる。
【００１４】
光触媒膜を構成する光触媒物質は、光により光触媒活性を示すものであれば、使用することができる。具体的には、例えば紫外光で光触媒活性を示す紫外光型光触媒物質、および近紫外光および可視光で光触媒活性を示す可視光型光触媒物質の少なくとも一方から構成することができる。
【００１５】
光触媒膜の膜厚は、１００〜５００μｍとすることが好ましい。膜厚をこのような範囲にすることが好ましいとしたのは、膜厚が１００μｍ未満であると十分な光触媒活性が得られなくなるからであり、また膜厚が５００μｍを超えると十分な光透過率が得られなくなるからである。
【００１６】
光触媒膜には、光触媒物質間を結着して光触媒膜の機械的強度を高めるために、適当な結着剤が適量混合されていることを許容する。結着剤としては、例えばシリコーン、ＺｒＯ２、およびＡｌ２Ｏ３などの一種または複数種を使用することができる。これらの物質は、光触媒物質の相互間を良好に結着するが、紫外光および可視光に対する透過率が高いので、光触媒物質の光触媒活性を阻害し難い。
【００１７】
光触媒膜は、既知の各種成膜方法、例えばスプレー法、ディップ法、刷毛塗り法または静電吸着法などによる被着法を用いて、常温、低温加熱または高温加熱焼成により被着させることができる。
【００１８】
請求項１記載のアクリル樹脂カバーにおいて、基体側から光が照射される場合、光は、基体、下地層、および光触媒膜を透過して外部に放出されるが、紫外光は主に基体で吸収され、波長３８０〜５００ｎｍの可視光は下地層で吸収される。これにより、光触媒膜からは紫外光および波長３８０〜５００ｎｍの可視光が低減した光が放出される。一方、光触媒膜側から光が照射される場合、光により光触媒物質が励起して、光触媒活性が得られる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、微粒子の平均粒径が、５０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項１記載のアクリル樹脂カバーである。
【００２０】
微粒子の平均粒径をこのような範囲としたのは、微粒子の平均粒径が５０ｎｍ未満であると波長３８０〜５００ｎｍの可視光を吸収し難くなるからであり、また平均粒径が２００ｎｍを超えると光の反射により下地層が白色に見えてしまうおそれがあるからである。なお、微粒子の平均粒径は、５０〜１００ｎｍであることが好ましい。
【００２１】
請求項３記載の発明は、波長４００ｎｍにおける光透過率が波長４２０ｎｍにおける光透過率より低く、波長４２０ｎｍにおける光透過率が波長４５０ｎｍにおける光透過率より低く、波長４００ｎｍにおける光透過率が５０〜７０％であり、波長４２０ｎｍにおける光透過率が６０〜８０％であり、波長４５０ｎｍにおける光透過率が７０〜９０％であることを特徴とする請求項１または２記載のアクリル樹脂カバーである。
【００２２】
人間の視感度は波長４００ｎｍから波長４５０ｎｍにかけて高くなっている。一方、人間は波長４００〜４５０ｎｍの可視光であっても認識することができるので、アクリル樹脂カバーにおける波長４００〜４５０ｎｍの可視光の透過率が極めて低くなると、アクリル樹脂カバーを介して商品或いはサンプル等を目視した場合、商品或いはサンプル等の実際の色味と異なって見えてしまうおそれがある。ここで、人間の視感度が低い波長領域における光透過率を低下させた方が、人間の視感度が高い波長領域における光透過率を低下よりも上記色味の影響が少ない。このようなことから、本発明では、アクリル樹脂カバーの光透過率について上記のような規定をしている。
【００２３】
請求項４記載の発明は、光触媒膜が、平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を含有しており、または平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を主成分とし、かつ白金、金、クロム、マンガン、バナジウム、ニッケル、パラジウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化タングステン、およびＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）の少なくともいずれかが酸化チタンに添着または混合されたものを含有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアクリル樹脂カバーである。
【００２４】
ここで、「平均粒径が５〜２０ｎｍ」という文言は、アナタ−ゼ型酸化チタンのみならず、ブルッカイト型酸化チタンにも係るものである。また、上記白金等が添着または混合された「酸化チタン」とは、アナタ−ゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を意味する。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１〜４記載の発明によれば、セルフクリーニング効果を得ることができるとともに低誘虫効果を向上させることができる。また、請求項２によれば、確実に波長３８０〜５００ｎｍの可視光を吸収することが可能な無色透明の下地層を提供することができる。請求項３によれば、アクリル樹脂カバーを介して目視した場合における商品或いはサンプル等の色味が、商品或いはサンプル等の実際の色味と異なることを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら実施の形態について説明する。図１は本実施の形態に係るアクリル樹脂カバーの模式的な縦断面図である。
【００２７】
図１に示されるように、アクリル樹脂カバー１は、主としてアクリル樹脂から構成された基体２、基体２上に形成された下地層３、下地層３上に形成された光触媒膜４等から構成されている。
【００２８】
下地層３は、主に、基体２と光触媒膜４との密着性を向上させるために形成されたものである。なお、下地層３は、基体２の表面が光触媒活性により変質することを抑制するとともに基体１に含まれる可塑剤や離形剤等が光触媒膜４中に混入することを抑制する機能をも有する。下地層３の膜厚は、３００ｎｍ〜１μｍとなっている。
【００２９】
下地層３は、タングステン酸（Ｈ２ＷＯ４）からなる微粒子３ａと、無機系結着剤としての例えばシリコーン３ｂとから構成されている。なお、微粒子３ａは、タングステン酸および酸化タングステン（ＷＯ３）の少なくとも一方から構成されていればよく、タングステン酸から構成されている場合に限られない。
【００３０】
微粒子３ａの平均粒径は、５０〜２００ｎｍとなっている。また、下地層３に対する微粒子３ａの割合は４０〜７０質量％となっており、下地層３に対するシリコーン３ｂの割合は３０〜６０質量％となっている。
【００３１】
光触媒膜４は、光触媒物質と、結着剤とから構成されている。光触媒物質は、平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方から構成されている。なお、光触媒物質は、平均粒径が５〜２０ｎｍのアナターゼ型酸化チタンおよびブルッカイト型酸化チタンの少なくとも一方を主成分とし、かつ白金、金、クロム、マンガン、バナジウム、ニッケル、パラジウム、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化鉄、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化タングステン、およびＩＴＯの少なくともいずれかが酸化チタンに添着または混合されたものから構成されていてもよい。光触媒膜の膜厚は、１００〜５００μｍとなっている。
【００３２】
アクリル樹脂カバー１の波長４００ｎｍにおける光透過率は波長４２０ｎｍにおける光透過率より低く、波長４２０ｎｍにおける光透過率は波長４５０ｎｍにおける光透過率より低くなっている。具体的には、アクリル樹脂カバーの光透過率は、波長４００ｎｍにおいて５０〜７０％、波長４２０ｎｍにおいて６０〜８０％、波長４５０ｎｍにおいて７０〜９０％となっている。このような光透過率を有するアクリル樹脂カバー１は、例えば、下地層３に対する微粒子３ａの割合、微粒子３ａの平均粒径、および下地層３の膜厚等を調整することにより作製することができる。
【００３３】
アクリル樹脂カバー１は、ショーケースとして、或いはショーケースの一部として使用される。本実施の形態では、アクリル樹脂カバー１を自動販売機の前面に設けられたショーケース用の透明カバーとして使用した例について説明する。なお、アクリル樹脂カバー１は、ショーケースとして、或いはショーケースの一部として使用されるものであれば、自動販売機以外に使用していもよい。図２は本実施の形態に係る自動販売機の模式的な縦断面図である。
【００３４】
図２に示されるように自動販売機１０は、前面側に開口を有する筐体１１を備えている。筐体１１内にはサンプルＳを照らす蛍光ランプ等の光源１２が配置されており、筐体１１の開口にはサンプルＳの一部を覆うようにアクリル樹脂カバー１が嵌め込まれている。アクリル樹脂カバー１は基体２側が光源１２側となるように配置されている。
【００３５】
このようなアクリル樹脂カバー１を備えた自動販売機１０においては、昼間は、光触媒膜４側から太陽光が照射されるので、光触媒物質が活性となり、アクリル樹脂カバー１に付着する汚れを分解することができる。これにより、セルフクリーニング効果を得ることができる。一方、夜間は、光源１２の点灯によりサンプルＳが照らされる。ここで、光源１２から発せられた光はアクリル樹脂カバー１を介して自動販売機１０の外部に放出されるが、光源１２から発せられた光のうち、紫外光は主に基体２で吸収される。また、基体２を透過した波長３８０〜５００ｎｍの可視光は、下地層３に含有されている微粒子３ａにより吸収される。これにより、紫外光および波長３８０〜５００ｎｍの可視光が低減した光が自動販売機１０の外部に放出されるので、低誘虫効果を向上させることができる。
【００３６】
本実施の形態では、基体２上に微粒子３ａを含有する下地層３を形成し、下地層３上に光触媒膜４を形成しているので、セルフクリーニング効果を得ることができるとともに、低誘虫効果を向上させることができる。なお、タングステン酸の代わりに酸化タングステンから微粒子３ａを構成した場合にも同様の効果が得られると考えられる。
【００３７】
本実施の形態では、平均粒径が５０〜２００ｎｍの微粒子３ａを使用しているので、確実に波長３８０〜５００ｎｍの可視光を吸収することが可能な無色透明の下地層３を提供することができる。
【００３８】
本実施の形態では、アクリル樹脂カバー１の波長４００ｎｍにおける光透過率が５０〜７０％であり、波長４２０ｎｍにおける光透過率が６０〜８０％であり、波長４５０ｎｍにおける光透過率が７０〜９０％であるので、アクリル樹脂カバー１を介して目視した場合におけるサンプルＳの色味が、サンプルＳの実際の色味と異なることを抑制できる。
【００３９】
（実験例）
以下、実験例について説明する。本実験例においては、複数のサンプルを用意し、各サンプルにおける波長に対する光透過率を調べた。実験例１，２で使用したサンプルはアクリル樹脂から構成された基体上にタングステン酸の微粒子を含有させた下地層を形成したものであり、実験例３で使用したサンプルはアクリル樹脂から構成された基体である。実験例１の下地層の厚さは約１μｍであり、実験例２の下地層の厚さは約３００ｎｍであった。
【００４０】
以下、実験結果について述べる。図３は、実験例に係る波長に対する光透過率を表したグラフである。図３に示されるように、実験例３においては紫外光の光透過率は低いが、波長３８０〜５００ｎｍの可視光の光透過率は極めて高い。これに対し、実験例１および実験例２においては紫外光の光透過率は低く、また波長３８０〜５００ｎｍの可視光の光透過率は実験例３における光透過率よりも低くなっている。これらの結果から、タングステン酸から構成された微粒子を下地層に含有させた場合には、波長３８０〜５００ｎｍの可視光を吸収することができることが確認された。
【００４１】
また、実験例１と実験例２において、波長３８０〜５００ｎｍの可視光の光透過率を比較すると、実験例２よりも実施例１の方が、波長３８０〜５００ｎｍの可視光の光透過率が低くなっている。この結果から、下地層の膜厚を厚くすると、波長３８０〜５００ｎｍの可視光の光透過率がより低下することが確認された。なお、実験例１の光透過率は、波長４００ｎｍにおいて５０〜７０％、波長４２０ｎｍにおいて６０〜８０％、波長４５０ｎｍにおいて７０〜９０％の範囲内となっていた。
【００４２】
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されるものではなく、構造や材質、各部材の配置等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施の形態に係るアクリル樹脂カバーの模式的な縦断面図である。
【図２】実施の形態に係る自動販売機の模式的な縦断面図である。
【図３】実施例に係る波長に対する光透過率を示したグラフである。
【符号の説明】
【００４４】
１…アクリル樹脂カバー、２…基材、３…下地層、３ａ…微粒子、３ｂ…無機系結着剤、４…光触媒膜。
【図１】
2007083454.tif 000003
【図２】
2007083454.tif 000004
【図３】
2007083454.tif 000005