JP3728331B2

JP3728331B2 - Air purification sheet and method for producing the same

Info

Publication number: JP3728331B2
Application number: JP08634395A
Authority: JP
Inventors: 民雄荒川; 章二桜井
Original assignee: 株式会社アイワ
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: JPH08252305A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、光の存在下で空気中の不純物や細菌などを分解あるいは殺菌することのできる空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、酸化チタンや酸化亜鉛の微粒子が持つ光触媒作用を利用して空気中の窒素酸化物や臭気などの不純物を分解し、あるいは細菌を殺菌することが研究されている。例えば、光触媒微粒子を直接表面に焼き付けたタイルやガラス板がある。
しかし、前記光触媒微粒子をタイル表面などに直接高温で焼き付ける方法は、コストが高い問題がある。しかも光触媒微粒子を焼き付けたタイルなどを既存の室内に導入するには、タイルの貼り直しなどが必要となるため、多額の施工費用を必要とする問題がある。
【０００３】
また、酸化チタンを多層構造の紙の層間に充填した、酸化チタン内添紙も知られているが、酸化チタンの光触媒作用によって紙自体が除々に分解し、長期使用に適しない問題がある。
その他、光分解し難い室温硬化型弗素系塗料に酸化チタン微粒子を分散させたものを、種々の物品の表面に塗布することも提案されている。しかし、この場合は、塗料が物品の表面に連続した塗膜を形成し、酸化チタン微粒子が外気と接触するのが妨げられるため、そのままでは十分な光触媒作用が得られない。そこで、塗膜の表面を削って酸化チタン微粒子を露出させることが考えられるが、そうすると酸化チタン微粒子が脱落し易くなり、実用性に劣る問題がある。さらに、市販の弗素系塗料は高価であるとともに、酸化チタン微粒子の光触媒反応で徐々に分解し耐久性が十分とはいえない問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこでこの発明は、耐久性に優れ、しかも室内用品あるいはその他の物品に幅広く利用できる空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートおよびその簡単な製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
ここで提案する発明は二つあり、第一の発明は、ガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートに係る。
【０００６】
また、第二の発明は、光触媒微粒子およびポリテトラフルオロエチレン微粒子を含む水性分散液をガラス繊維織物に塗布し、次いで乾燥して、前記水性分散液中の水分および界面活性剤を蒸発除去し、その後焼成して、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子を結合させて前記ガラス繊維織物を構成するガラス繊維の周囲に連通した隙間のある多孔質状に付着させるとともに、該ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子を保持させることを特徴とする空気浄化用シートの製造方法に係る。
前記第一および第二発明における光触媒微粒子としては、酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子、特にはアナターゼ型の酸化チタン微粒子が好適である。
【０００７】
まず、この発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートおよびその製造方法に用いられる材料および製造工程などについて説明する。
この発明で使用される光触媒微粒子の粒度は、粉末を含むもので、適宜決定される。特には、水性分散液（ディスパージョン）の塗布工程中に、水性分散液中の光触媒微粒子が重力により急速に沈降しないよう、０．５ミクロン以下のものが望ましい。なお、市販の光触媒活性酸化チタン微粒子は、この条件を十分に満足する。
【０００８】
また、この発明で使用される水性分散液中のポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥと記す。）微粒子の粒度は、特に限定されるものではないが、前記水性分散液中での分散が良好になされ、しかも塗布後の焼成により、前記光触媒微粒子をＰＴＦＥ微粒子間に保持できるよう、通常０．３ミクロン以下のもの、特には０．２ミクロン程度が好適である。
【０００９】
この発明の製造方法で使用される、前記光触媒微粒子とＰＦＴＥ微粒子とを含む水性分散液（以下塗布用分散液とも記す。）には、光触媒微粒子およびＰＴＦＥ微粒子の分散を容易かつ均一にするための界面活性剤が適宜含まれる。この塗布用分散液の調製は、テトラフルオロエチレンを乳化重合して得られた市販のＰＴＦＥ分散液に所定量の光触媒微粒子を添加し、攪拌してもよいが、次のようにして調製するのが好ましい。まず所定量の光触媒微粒子、界面活性剤および水を激しく攪拌し、必要ならば超音波などの攪拌手段を用いて分散度を高め、次いでこの分散液とＰＴＦＥ分散液を混合すれば、過度の攪拌によるＰＴＦＥ微粒子の凝集もなく、高品質の塗布用分散液が得られる。
【００１０】
前記塗布用分散液中の光触媒微粒子の量は、この空気浄化用シートの用途などに応じて適宜決定されるものであるが、ＰＴＦＥ微粒子１００重量部に対して光触媒微粒子５〜１００重量部が好ましい。この光触媒微粒子の比率がこれよりも多くなると、塗布後のＰＴＦＥ微粒子間に光触媒微粒子が多く介在してＰＴＦＥ微粒子どうしが直接接触せず、焼成後に光触媒微粒子が空気浄化用シートの表面の擦れなどにより脱落し易くなる。
なお、前記塗布用分散液には、この空気浄化用シートの用途などに応じ適宜耐熱性顔料を加えて、空気浄化用シートを所望の色に着色してもよい。
【００１１】
この発明で使用されるガラス繊維織物は、ガラス繊維を織って布地にされた公知のもので、この空気浄化用シートの用途に応じて単繊維デニール、織り方、目付けなどが適宜選択使用される。なお、このガラス繊維織物は、後記する塗布工程を行なう前に、４００℃以上の高温で処理してガラス繊維表面の有機物を除去しておくのが好ましい。
【００１２】
前記ガラス繊維織物に対する塗布用分散液の塗布は、ガラス繊維織物を塗布用分散液に浸す浸漬法、スプレーによるスプレー法あるいはロールによるロールコート法など公知の塗布手段の中から、ガラス繊維織物の厚み、大きさなどに応じて選択される。
【００１３】
塗布後の乾燥は、塗布された水性分散液中の水分および界面活性剤を蒸発除去するためのもので、通常１５０〜２５０℃程度で行なわれる。
また、その後の焼成は、前記ＰＴＦＥ微粒子を結合させてガラス繊維周囲に多孔質状に付着させるとともに、そのＰＴＦＥ微粒子間に前記光触媒微粒子を保持するためになされる。この焼成温度は、ガラス繊維が溶融する温度以下で、かつＰＴＦＥ微粒子どうしが結合する温度とされ、通常３５０〜４５０℃程度でなされる。この焼成工程の終了により、所望の空気浄化用シートが得られる。なお、その空気浄化用シートは、使用するガラス繊維織物の厚み、ＰＴＦＥの付着量などによって、柔らかさが調節される。
【００１４】
なお、前記塗布、乾燥および焼成の一連の工程は、一回に限られず適宜の回数繰り返してもよい。特に光触媒微粒子をたくさん保持させて光触媒作用をより高めたい場合には複数回繰り返すのが好ましい。また、複数回繰り返す場合には、その回数毎に前記塗布用分散液の光触媒微粒子の配合比率を変えてもよい。特に、その最終回の塗布工程で用いる塗布用分散液は、光触媒の配合比率をそれまでの塗布工程で用いた塗布用分散液における光触媒の配合比率よりも低くするのが好ましい。そうすれば、空気浄化用シートの屈曲および摩擦などによっても光触媒微粒子が脱落しなくなり、使用感が良好となるばかりか長期に渡って優れた光触媒反応を発揮することができる。
【００１５】
【作用】
この発明の空気浄化用シートにあっては、ガラス繊維に多孔質状に付着したＰＴＦＥ微粒子が、その粒子間に微細な連通孔を形成し、その粒子間に光触媒微粒子が保持される。そのため、前記空気浄化用シートに当たる光はＰＴＦＥ微粒子間を通って光触媒微粒子に至り、その光触媒微粒子の光分解反応を活性化させる。また前記空気浄化用シート付近の空気も自然対流などにより前記ＰＴＦＥ微粒子間を通って光触媒微粒子に至り、その光分解反応により悪臭などが分解される。
【００１６】
さらに、一般の有機材料は、光触媒作用の強い酸化チタン微粒子などと接触した状態で光が当たると、光分解作用によって短期間に劣化する。しかし、ＰＴＦＥは例外で紫外線によっても分解しない。そのため、ＰＴＦＥ微粒子と無機材料であるガラス織物とを組み合わせたこの発明の空気浄化用シートにあっては、酸化チタン微粒子が多孔質状のＰＴＦＥ微粒子間に存在しても長期間に渡って劣化するおそれがない。加えて、この発明の空気浄化用シートは、酸化チタン微粒子などの光触媒微粒子が、多孔質状のＰＴＦＥ微粒子間に保持されていて、空気浄化用シートから脱落するおそれが少ないので、長期に渡って良好な光分解作用が得られる。
【００１７】
しかも、この発明の空気浄化用シートは、難燃性に優れるガラス繊維の周囲に多孔質状に付着した前記ＰＴＦＥが、現存する合成高分子中でも最高の耐薬品性、耐熱性および難燃性を備えるため、この発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートについても優れた耐薬品性、耐熱性および難燃性が得られる。
【００１８】
【実施例】
以下この発明の実施例について説明する。
図１はこの発明の空気浄化用シートの一例について、そのガラス繊維周囲のＰＴＦＥ微粒子結合状態および光触媒微粒子の保持状態を概略的に示す拡大断面図である。なお、この図は概略図であって、ガラス繊維１２、ＰＴＦＥ微粒子１３および光触媒微粒子１４の大きさおよび数も正確なものではない。また、ガラス繊維１２は、単繊維のみならず、複数本が束になった場合もある。
【００１９】
この図に示すように、この発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートは、ガラス繊維織物１１を構成するガラス繊維１２の周囲にＰＴＦＥ微粒子１３が付着している。そのＰＴＦＥ微粒子１３は互いに結合して、ＰＴＦＥ微粒子１３間に連通した隙間のある多孔質状となっており、前記隙間に酸化チタン微粒子または酸化亜鉛微粒子からなる光触媒微粒子１４が保持されている。
【００２０】
次にこの発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートの製造方法の実施例について説明する。
＜実施例１＞
まず、純水５リットルに界面活性剤（パーフルオロオクタノイック酸アンモニウム）１５０グラムを溶解した水溶液を調製した。その水溶液をプロペラ型の攪拌機で激しく攪拌しながら、光触媒活性酸化チタン（商品名：Ｐ２５、会社名：日本アエロジル株式会社）を７５０グラム添加し、分散させた。そして、その分散液に、ＰＴＦＥ分散液（商品名：ＡＤ−１、会社名：旭−アイシーアイフルオロポリマーズ株式会社）を、固形分（酸化チタンおよびＰＴＦＥ）中の酸化チタン含有率が５％，１０％，２０％，４０％，６０％となるように添加して混合し、前記酸化チタン含有率からなる５種類の塗布用分散液を調製した。
【００２１】
一方、市販のガラス繊維織物（平織、目付け５０ｇ／ｍ²、経緯共に５０本／インチ）を４００℃の熱風中で８時間熱処理して、糊剤を除去した。そしてそのガラス繊維織物に、前記塗布用分散液をスプレイ・ガンで噴霧塗布した後、２００℃で３０分乾燥させ、その後３８０℃で６０分焼成して空気浄化用のシートを得た。
【００２２】
このようにして得られた空気浄化用シートは、前記固形分がガラス繊維織物１ｍ²あたり２５〜３５グラムであった。また、その空気浄化用シートは何れの場合も、酸化チタン微粒子が多孔質状のＰＴＦＥによってガラス繊維織物のガラス繊維に保持されており、前記固形分中の酸化チタン含有率が４０％までのものについては、曲げたり表面を擦ったりしても酸化チタン微粒子が脱落しなかった。ただ、前記固形分中の酸化チタン含有率が６０％のものについては、酸化チタンに対する保持力が弱く、空気浄化用シートを軽く擦った程度でも酸化チタン微粒子の脱落が見られた。そのため、以下の測定については、固形分中の酸化チタン含有率が４０％以下のものについて行なった。
【００２３】
＜測定１＞
前記で得られた空気浄化用シートについて、ニオイセンサーによりタバコのニオイ測定を行なった。その測定は、図２に示すように、内容積１５０リットルのプラスチック製密閉容器２１内に、３３×３０センチメートルの試料（前記で得られた空気浄化用シート）２２を、消灯状態の１０ワット水銀灯２３から２０センチメートル離して容器２１天井から吊り下げ、その状態でタバコの煙を５秒吹き込み、攪拌用ブロアー２４で容器２１内を１時間攪拌してタバコの煙が容器２１内に満遍なく充満した後、前記水銀灯２３を点灯し、さらに前記攪拌を続けながら、ニオイセンサー（新コスモス電気製、ＸＰ３２９）２５でタバコのニオイを測定し、水銀灯２３点灯後の時間経過とニオイの関係をニオイセンサー用記録計２６で記録した。その結果は表１に示す通り、固形分中の酸化チタンの含有率が大であるほどニオイセンサーの数値が短時間で小さくなり、タバコの煙が速く分解されているのがわかる。
【００２４】
【表１】

【００２５】
＜測定２＞
また、アセトアルデヒドの分解についても、次のようにして測定した。内容積３リットルのステンレス容器に、攪拌翼と１０ワット水銀灯を配置し、その水銀灯から１０センチメートル離した位置に１０×１０センチメートルの試料を配置した。そして、その容器内にアセトアルデヒドの蒸気を注射器で注入して容器中のアセトアルデヒド濃度が約２５０ｐｐｍとなるようにした。そして、前記水銀灯を点灯して攪拌翼を回転させながら、５分ごとに容器内のアセトアルデヒド濃度をガスクロマトグラフで測定した。その結果、水銀灯の点灯とともに、アセトアルデヒド濃度の急速な低下が認められた。また、その結果をグラフにプロットして２００ｐｐｍから１００ｐｐｍまで低下するのに要する時間をグラフから読み取ったところ、表２に示すように、固形分中の酸化チタンの含有率が大であるほど短時間で低下することがわかった。
【００２６】
【表２】

【００２７】
なお、前記光触媒微粒子として酸化亜鉛微粒子を用いる場合については詳しく示さないが、前記と同様にすれば容易に空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートが得られる。
【００２８】
【発明の効果】
以上図示し説明したように、この発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートによれば、光があたる場所に置くだけでその周囲の空気中に含まれる悪臭の除去、細菌などの分解などを行なうことができる。しかも、布のようなシート状であるため、カーテン、仕切りなどのスクリーン、電灯のカバー、自動車座席などの表皮材など、種々の物品に利用することができる。
【００２９】
さらに、この発明の空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートは、紫外線や薬品に強い多孔質状のＰＴＦＥによって光触媒微粒子が保持されているため、紫外線に対する耐久性が高く、長期使用によってもＰＴＦＥの劣化がなく光触媒微粒子の脱落がなく、長期に渡ってすぐれた空気浄化作用が得られる。さらにＰＴＦＥは難燃性にすぐれ、しかもそのＰＴＦＥが付着するガラス繊維も難燃性に優れるため、難燃性が要求される物品にも好適である。
【００３０】
また、この発明の製造方法によれば、タイルなどの表面に光触媒微粒子を焼き付けるのに比べ、低温で焼成できるため、空気浄化用シートであって、特にガラス繊維織物のガラス繊維の周囲にポリテトラフルオロエチレン微粒子が連通した隙間のある多孔質状に付着されているとともに、前記ポリテトラフルオロエチレン微粒子の隙間間に光触媒粒子が保持されていることを特徴とする空気浄化用シートを容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の空気浄化用シートの一例について、そのガラス繊維周囲のＰＴＦＥ微粒子および光触媒微粒子の状態を概略的に示す拡大断面図である。
【図２】タバコのニオイを測定する装置の概略を示す図である。
【符号の説明】
１１ガラス繊維織物
１２ガラス繊維
１３ＰＴＦＥ微粒子
１４光触媒微粒子[0001]
[Industrial application fields]
The present invention is an air purification sheet capable of decomposing or sterilizing impurities and bacteria in the air in the presence of light, and in particular, polytetrafluoroethylene fine particles communicated around the glass fiber of the glass fiber fabric. The present invention relates to an air purification sheet and a method for producing the same, wherein the photocatalyst particles are held in a porous form having a gap and the polytetrafluoroethylene fine particles are held between the gaps .
[0002]
[Prior art]
In recent years, research has been made on decomposing impurities such as nitrogen oxides and odors in the air or sterilizing bacteria by using the photocatalytic action of titanium oxide and zinc oxide fine particles. For example, there are tiles and glass plates in which photocatalyst fine particles are directly baked on the surface.
However, the method of baking the photocatalyst fine particles directly on the tile surface or the like at a high temperature has a problem of high cost. Moreover, in order to introduce a tile or the like onto which the photocatalyst fine particles are baked into an existing room, it is necessary to re-attach the tile.
[0003]
In addition, titanium oxide-added paper in which titanium oxide is filled between layers of paper having a multilayer structure is also known. However, there is a problem that the paper itself gradually decomposes due to the photocatalytic action of titanium oxide and is not suitable for long-term use.
In addition, it has also been proposed to apply a dispersion of titanium oxide fine particles to a room temperature curable fluorine-based paint that is difficult to photodecompose to the surfaces of various articles. However, in this case, since the coating forms a continuous coating film on the surface of the article and the titanium oxide fine particles are prevented from coming into contact with the outside air, a sufficient photocatalytic action cannot be obtained as it is. Accordingly, it is conceivable to scrape the surface of the coating film to expose the titanium oxide fine particles. However, in this case, the titanium oxide fine particles easily fall off, and there is a problem inferior in practicality. Further, commercially available fluorine-based paints are expensive and have a problem that they are not sufficiently durable because they are gradually decomposed by photocatalytic reaction of titanium oxide fine particles.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention is an air purification sheet that is excellent in durability and can be widely used for indoor products or other articles, and in particular, there is a gap in which polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other around the glass fiber of the glass fiber fabric. An object of the present invention is to provide an air purification sheet characterized in that the photocatalyst particles are held between the polytetrafluoroethylene fine particles while being attached in a porous shape, and a simple manufacturing method thereof. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Invention proposed here is two, the first invention is to provide a polytetrafluoroethylene fine particles around the glass fiber of the glass fiber fabric are attached to the porous with a gap in communication, the polytetrafluoro The present invention relates to an air purification sheet in which photocatalyst particles are held between gaps between ethylene fine particles.
[0006]
The second invention is an aqueous dispersion containing the photocatalyst particles and polytetrafluoroethylene fine particles was applied to a glass fiber fabric, and then dried, evaporated off the water and surfactant of the aqueous dispersion, Thereafter, firing is performed, and the polytetrafluoroethylene fine particles are bonded to each other so as to adhere to a porous shape having gaps communicating with the periphery of the glass fibers constituting the glass fiber fabric, and between the gaps between the polytetrafluoroethylene fine particles. according to the method of manufacturing the air cleaning sheet, wherein Rukoto to hold the photocatalyst particles.
As the photocatalyst fine particles in the first and second inventions, titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles, particularly anatase type titanium oxide fine particles are suitable.
[0007]
First, the air purification sheet according to the present invention , in particular, the polytetrafluoroethylene fine particles are adhered to the periphery of the glass fibers of the glass fiber woven fabric in a porous form having a gap in which the polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other. An air purification sheet characterized in that photocatalyst particles are held between the gaps, materials used in the manufacturing method, manufacturing processes, and the like will be described.
The particle size of the photocatalyst fine particles used in the present invention includes a powder and is appropriately determined. In particular, it is desirable that the particle size is 0.5 microns or less so that the photocatalyst fine particles in the aqueous dispersion do not settle rapidly due to gravity during the coating process of the aqueous dispersion (dispersion). The commercially available photocatalytically active titanium oxide fine particles sufficiently satisfy this condition.
[0008]
Further, the particle size of the polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) fine particles in the aqueous dispersion used in the present invention is not particularly limited, but the dispersion in the aqueous dispersion is favorably performed. In addition, in order to keep the photocatalyst fine particles between the PTFE fine particles by baking after coating, those having a size of usually 0.3 microns or less, particularly about 0.2 microns are preferable.
[0009]
The aqueous dispersion containing the photocatalyst fine particles and the PFTE fine particles (hereinafter also referred to as a coating dispersion) used in the production method of the present invention is for easily and uniformly dispersing the photocatalyst fine particles and the PTFE fine particles. A surfactant is optionally included. The coating dispersion can be prepared by adding a predetermined amount of photocatalyst fine particles to a commercially available PTFE dispersion obtained by emulsion polymerization of tetrafluoroethylene and stirring the mixture. Is preferred. First, a predetermined amount of the photocatalyst fine particles, surfactant and water are vigorously stirred, and if necessary, the degree of dispersion is increased by using a stirring means such as ultrasonic waves. Then, if this dispersion and the PTFE dispersion are mixed, excessive stirring is performed. Thus, a high-quality coating dispersion can be obtained without aggregation of PTFE fine particles.
[0010]
The amount of the photocatalyst fine particles in the coating dispersion is appropriately determined according to the use of the air purification sheet, and is preferably 5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the PTFE fine particles. . When the ratio of the photocatalyst fine particles is larger than this, a large amount of photocatalyst fine particles are interposed between the PTFE fine particles after coating so that the PTFE fine particles are not in direct contact with each other. It becomes easy to drop off.
In addition, a heat resistant pigment may be appropriately added to the coating dispersion according to the use of the air purification sheet, and the air purification sheet may be colored to a desired color.
[0011]
The glass fiber woven fabric used in the present invention is a publicly known fabric made by weaving glass fibers, and monofilament denier, weaving, basis weight, etc. are appropriately selected and used according to the use of the air purification sheet. . The glass fiber fabric is preferably treated at a high temperature of 400 ° C. or higher to remove organic substances on the surface of the glass fiber before performing the coating step described later.
[0012]
The application of the dispersion liquid for coating to the glass fiber fabric is carried out by a thickness of the glass fiber fabric from known coating means such as a dipping method in which the glass fiber fabric is immersed in the coating dispersion, a spray method using a spray, or a roll coating method using a roll. , Selected according to size, etc.
[0013]
Drying after coating is for evaporating and removing moisture and surfactant in the applied aqueous dispersion, and is usually performed at about 150 to 250 ° C.
Further, the subsequent firing is performed in order to bind the PTFE fine particles to adhere in a porous form around the glass fiber and to hold the photocatalyst fine particles between the PTFE fine particles. This firing temperature is set to a temperature below the temperature at which the glass fiber melts and the PTFE fine particles are bonded to each other, and is usually about 350 to 450 ° C. A desired air purification sheet is obtained by the completion of the firing step. The softness of the air purification sheet is adjusted depending on the thickness of the glass fiber fabric used, the amount of PTFE attached, and the like.
[0014]
The series of steps of coating, drying and baking is not limited to one time, and may be repeated an appropriate number of times. In particular, when it is desired to retain a large amount of photocatalyst fine particles to further enhance the photocatalytic action, it is preferable to repeat a plurality of times. Moreover, when repeating several times, you may change the mixture ratio of the photocatalyst microparticles | fine-particles of the said dispersion liquid for coating for the frequency | count. In particular, the coating dispersion used in the final coating step preferably has a photocatalyst blending ratio lower than the photocatalyst blending ratio in the coating dispersion used in the previous coating process. By doing so, the photocatalyst fine particles do not fall off due to bending or friction of the air purification sheet, and not only the feeling of use is improved but also an excellent photocatalytic reaction can be exhibited over a long period of time.
[0015]
[Action]
In the air purification sheet of this invention, the PTFE fine particles adhering to the glass fiber in a porous shape form fine communication holes between the particles, and the photocatalyst fine particles are held between the particles. Therefore, the light hitting the air purification sheet passes between the PTFE fine particles to reach the photocatalyst fine particles, and activates the photodecomposition reaction of the photocatalyst fine particles. The air near the air purification sheet also passes between the PTFE fine particles by natural convection or the like to reach the photocatalyst fine particles, and malodors are decomposed by the photolysis reaction.
[0016]
Furthermore, when a general organic material is exposed to light in contact with titanium oxide fine particles or the like having a strong photocatalytic action, it deteriorates in a short time due to a photolysis action. However, PTFE is an exception and is not decomposed by ultraviolet rays. Therefore, in the air purification sheet according to the present invention in which PTFE fine particles and a glass fabric that is an inorganic material are combined, even if titanium oxide fine particles exist between porous PTFE fine particles, they deteriorate over a long period of time. There is no fear. In addition, in the air purification sheet of the present invention, photocatalyst fine particles such as titanium oxide fine particles are held between the porous PTFE fine particles, and there is little possibility of dropping off from the air purification sheet. Good photolysis action is obtained.
[0017]
Moreover, the air purification sheet according to the present invention has the highest chemical resistance, heat resistance and flame retardancy among the existing synthetic polymers, since the PTFE adhered to the periphery of the glass fiber excellent in flame retardancy in a porous form. In order to provide the sheet for air purification according to the present invention , in particular, the polytetrafluoroethylene is attached to the periphery of the glass fibers of the glass fiber woven fabric in a porous form having a gap in which the polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other. Excellent chemical resistance, heat resistance and flame retardancy can also be obtained for an air purification sheet characterized in that photocatalyst particles are held between fine particles .
[0018]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a PTFE fine particle binding state and a photocatalyst fine particle holding state around the glass fiber of an example of the air purification sheet of the present invention. This figure is a schematic diagram, and the size and number of the glass fibers 12, the PTFE fine particles 13 and the photocatalyst fine particles 14 are not accurate. Moreover, the glass fiber 12 may be not only a single fiber but a plurality of bundles.
[0019]
As shown in this figure, it is an air purification sheet of the present invention , in particular, attached to a porous shape having a gap in which polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other around the glass fiber of the glass fiber fabric, and In the air purification sheet , in which the photocatalyst particles are held between the gaps between the polytetrafluoroethylene fine particles, the PTFE fine particles 13 are attached around the glass fibers 12 constituting the glass fiber fabric 11. The PTFE fine particles 13 are bonded to each other to form a porous shape having gaps communicating with the PTFE fine particles 13, and photocatalyst fine particles 14 made of titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles are held in the gaps.
[0020]
Next , there is provided an air purification sheet according to the present invention , in particular, the polytetrafluoroethylene fine particles are adhered to the periphery of the glass fibers of the glass fiber woven fabric in a porous form having gaps in which the polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other. An embodiment of a method for producing an air purification sheet , in which photocatalyst particles are held between the gaps, will be described.
<Example 1>
First, an aqueous solution in which 150 g of a surfactant (ammonium perfluorooctanoic acid) was dissolved in 5 liters of pure water was prepared. While vigorously stirring the aqueous solution with a propeller-type stirrer, 750 grams of photocatalytically active titanium oxide (trade name: P25, company name: Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added and dispersed. And, to the dispersion, PTFE dispersion (trade name: AD-1, company name: Asahi-IC Fluoropolymers Co., Ltd.), the content of titanium oxide in the solid content (titanium oxide and PTFE) is 5%, Five types of coating dispersions having the titanium oxide content were prepared by adding and mixing to 10%, 20%, 40%, and 60%.
[0021]
On the other hand, a commercially available glass fiber woven fabric (plain weave, fabric weight 50 g / m ² , both processes 50 pieces / inch) was heat-treated in hot air at 400 ° C. for 8 hours to remove the paste. Then, the dispersion liquid for coating was spray-coated on the glass fiber fabric with a spray gun, dried at 200 ° C. for 30 minutes, and then fired at 380 ° C. for 60 minutes to obtain a sheet for air purification.
[0022]
The air purification sheet thus obtained had a solid content of 25 to 35 grams per 1 m ^{2 of} glass fiber fabric. In any case, the air purification sheet has titanium oxide fine particles held on glass fibers of glass fiber fabric by porous PTFE, and the content of titanium oxide in the solid content is up to 40%. As for, the fine titanium oxide particles did not fall off even when bent or rubbed. However, when the content of titanium oxide in the solid content was 60%, the holding power against titanium oxide was weak, and even when the air purification sheet was lightly rubbed, the titanium oxide fine particles were removed. Therefore, the following measurement was performed for a titanium oxide content in the solid content of 40% or less.
[0023]
<Measurement 1>
About the air purification sheet | seat obtained above, the odor measurement of the tobacco was performed with the odor sensor. As shown in FIG. 2, the measurement was carried out by placing a 33 × 30 cm sample (the air purification sheet obtained above) 10 watts in an extinguished state in a plastic sealed container 21 having an internal volume of 150 liters. Suspended from the ceiling of the container 21 at a distance of 20 cm from the mercury lamp 23, blown tobacco smoke for 5 seconds in that state, and stirred the container 21 for 1 hour with the stirring blower 24 to fill the container 21 evenly. Then, the mercury lamp 23 is turned on, and the odor sensor (Shin Cosmos Electric, XP329) 25 is used to measure the odor of the cigarette while continuing the stirring, and the relationship between the time elapsed after the mercury lamp 23 is turned on and the odor is detected. Recording was performed with a recorder 26. The results are shown in Table 1. As the content of titanium oxide in the solid content increases, the odor sensor value decreases in a shorter time, and the tobacco smoke is quickly decomposed.
[0024]
[Table 1]

[0025]
<Measurement 2>
Further, the decomposition of acetaldehyde was also measured as follows. A stirring blade and a 10-watt mercury lamp were placed in a stainless steel container having an internal volume of 3 liters, and a 10 × 10 cm sample was placed at a position 10 cm away from the mercury lamp. Then, acetaldehyde vapor was injected into the container with a syringe so that the acetaldehyde concentration in the container was about 250 ppm. And the acetaldehyde density | concentration in a container was measured with the gas chromatograph every 5 minutes, turning on the said mercury lamp and rotating a stirring blade. As a result, a rapid decrease in acetaldehyde concentration was observed with the lighting of the mercury lamp. Moreover, when the result was plotted on the graph and the time required for the reduction from 200 ppm to 100 ppm was read from the graph, as shown in Table 2, the shorter the content of titanium oxide in the solid content, the shorter the time. It turned out that it falls in.
[0026]
[Table 2]

[0027]
The case where zinc oxide fine particles are used as the photocatalyst fine particles is not shown in detail, but if it is the same as the above, it is an air purification sheet , and in particular, polytetrafluoroethylene fine particles around the glass fibers of the glass fiber fabric Is attached in a porous form with a gap communicating with each other, and photocatalyst particles are held between the gaps of the polytetrafluoroethylene fine particles .
[0028]
【The invention's effect】
As shown and described above, the air purification sheet of the present invention , in particular, attached to a porous shape having a gap in which polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other around the glass fiber of the glass fiber fabric, According to the air purification sheet , characterized in that photocatalyst particles are held between the gaps of the polytetrafluoroethylene fine particles , removal of malodor contained in the surrounding air just by placing it in a place exposed to light, Degradation of bacteria can be performed. Moreover, since it is in the form of a sheet such as cloth, it can be used for various articles such as screens such as curtains and partitions, covers for electric lights, and skin materials such as automobile seats.
[0029]
Further, the air purification sheet according to the present invention , in particular, the polytetrafluoroethylene fine particles are adhered to the periphery of the glass fibers of the glass fiber woven fabric in a porous form having a gap in which the polytetrafluoroethylene fine particles communicate with each other. The air purifying sheet characterized in that the photocatalyst particles are held between the gaps between them is highly durable against ultraviolet rays because the photocatalyst fine particles are held by porous PTFE that is resistant to ultraviolet rays and chemicals. Even if it is used, PTFE does not deteriorate and the photocatalyst fine particles do not fall off, and an excellent air purification action can be obtained over a long period of time. Furthermore, PTFE is excellent in flame retardancy, and the glass fiber to which the PTFE adheres is also excellent in flame retardancy, so that it is also suitable for articles requiring flame retardancy.
[0030]
Further, polytetra according to the manufacturing method of the present invention, compared to burn the photocatalyst particles on the surface, such as tile, since it fired at a low temperature, a air purifying sheet, especially around the glass fiber of the glass fiber fabric An air purifying sheet is easily produced , characterized in that the fluoroethylene fine particles are adhered in a porous form having gaps communicating with each other and the photocatalyst particles are held between the polytetrafluoroethylene fine particles. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a state of PTFE fine particles and photocatalyst fine particles around a glass fiber of an example of an air purification sheet of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of an apparatus for measuring tobacco odor.
[Explanation of symbols]
11 Glass fiber fabric 12 Glass fiber 13 PTFE fine particles 14 Photocatalyst fine particles

Claims

Characterized in that together with the periphery of the glass fiber of the glass fiber fabric is polytetrafluoroethylene particles are deposited into porous with a gap in communication, photocatalyst particles between gaps of the polytetrafluoroethylene fine particles are retained sheet for air purification to.

The air purification sheet according to claim 1, wherein the photocatalyst fine particles are titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles.

An aqueous dispersion containing photocatalyst fine particles and polytetrafluoroethylene fine particles is applied to a glass fiber fabric, and then dried to evaporate and remove moisture and surfactant in the aqueous dispersion, and then calcined to form the polytetrafluoroethylene. together it is by binding fluoroethylene fine particles adhere in porous gaps communicating with the periphery of the glass fibers constituting the glass fiber fabric, a Rukoto to hold the photocatalyst particles between gaps of the polytetrafluoroethylene fine particles The manufacturing method of the sheet | seat for air purification characterized.

4. The method for producing an air purification sheet according to claim 3, wherein the photocatalyst fine particles are titanium oxide fine particles or zinc oxide fine particles.