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静電噴霧法を用いるチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P06P004959
整理番号 KT05-04
掲載日 2007年4月2日
出願番号 特願2005-248431
公開番号 特開2007-063684
登録番号 特許第4854066号
出願日 平成17年8月29日(2005.8.29)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
登録日 平成23年11月4日(2011.11.4)
発明者
  • 飯村 健次
出願人
  • 兵庫県
発明の名称 静電噴霧法を用いるチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】 小型で簡便な装置で容易に製造可能なチタニア-シリカ複合繊維不織布及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 チタニアアルコキシド及びシリカアルコキシドを、水と有機溶媒の混合溶媒に溶解させ、空気と接触させながらゾル状の紡績液とし、粘度を調整した紡績液を、静電噴霧法により紡糸化してチタニア-シリカ複合繊維不織布とする。紡績液の粘度を調整することにより、シリカ繊維の繊維径を調製することが可能であり、焼成することにより、比表面積を増大させつつ、複合繊維中のチタニアを、非晶質から光触媒作用を有するアナターゼ型に変換することが可能である。
【選択図】 図2

従来技術、競合技術の概要


チタニア(TiO)には、ルチル型、アナターゼ型、ブルツカイト型という3種類の結晶形があり、このうちアナターゼ型のチタニアは、波長380 nm以下の紫外線を照射すると、表面が活性化されて強力な酸化作用を示すことが知られている。このため、アナターゼ型のチタニアは、光触媒として廃水又は排ガス中に含まれる有害物質等の分解、あるいは微生物の殺菌等に利用することが近年提案されている。



光触媒は、光が照射されている部分しか光触媒作用を発揮しないため、反応容器の構造及び用途に応じて、光触媒構造体の形状が選択される。例えば、粉末状の光触媒をガラス、金属、無機不織布等にコーティングして板状、フェルト状、円筒状等の種々の形状に成型することが行われている。



例えば、金属又はガラス状の基板に、酸化チタン膜を被覆した雑菌繁殖防止体が、特許文献1に開示されている。



また、チタンのアルコキシドとアルコールアミン類などから調製されたチタニアゾルにポリエチレングリコール又はポリエチレンオキサイドを添加し、基板にコーティングした後、加熱焼成して酸化チタン膜を形成した酸化チタン多孔質薄膜光触媒が、特許文献2に開示されている。



また、触媒活性点としてシリカ骨格にチタンを導入した、透明でかつ自己支持性を有するシリカ-チタニア多孔質薄膜が、特許文献3に開示されている。



さらに、シリカ繊維の表面をチタニア薄膜が被覆した光触媒が特許文献4に開示され、無機不織布に酸化チタン及びシリカを含む含浸液を含浸担持させ、これを焼成して触媒担体シートとする方法が特許文献5に開示されている。



一方、アルコキシシランは、有機溶媒に溶かした状態で重合化させることによりゾル状となるものがあり、微細孔から押し出して繊維状に形成することも可能である。例えば、特許文献6には、変性ポリカルボシランと低分子量の有機金属化合物をトルエンに溶解させて紡糸原液とした後、合成繊維紡糸用装置を用いて繊維状に形成する方法が開示されている。

【特許文献1】特開平5-155726号公報

【特許文献2】特開平8-99041号公報

【特許文献3】特開2001-172089号公報

【特許文献4】特開2000-157864号公報

【特許文献5】特開2002-219366号公報

【特許文献6】特開2003-328236号公報

産業上の利用分野


本発明は、アルコキシチタン及びアルコキシシランを水と有機溶媒の混合溶媒に溶解させ、ゾル状の紡糸液とした後、静電噴霧法を用いて紡糸化させることを特徴とするチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
チタンテトライソプロポキシド及びテトラエトキシシランを水とエタノールの混合溶媒に溶解させ、大気と接触させながら粘度が200 mPa・s以上800 mPa・s以下であるゾル状の紡糸液とするゾル化工程と、
前記粘度調整後の紡糸液を、静電噴霧法により紡糸化する紡糸化工程と、
を含むチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項2】
チタンテトライソプロポキシドとテトラエトキシシランとの配合比率が、モル比で9:1~1:4の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載のチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項3】
前記混合溶媒における水の量が、チタンテトライソプロポキシド及びテトラエトキシシランの合計モル数に対して0.5倍以上2倍以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項4】
前記ゾル化工程において、前記混合溶媒に塩酸を加えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項5】
前記ゾル化工程において、加湿した大気と接触させながら撹拌することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項6】
チタンテトライソプロポキシド及びテトラエトキシシランを、モル比で8:1~2:1の範囲内で水とエタノールの混合溶媒に溶解させ、大気と接触させながら粘度が200 mPa・s以上800 mPa・s以下であるゾル状の紡糸液とするゾル化工程と、
前記粘度調整後の紡糸液を、静電噴霧法により紡糸化する紡糸化工程と、
前記紡糸化工程によって形成された不織布を、300℃以上600℃以下の温度で焼成する焼成工程と、
を含む焼成チタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項7】
前記混合溶媒における水の量が、アルコキシチタン及びアルコキシシランの合計モル数に対して0.5倍以上2倍以下であることを特徴とする請求項6に記載の焼成チタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項8】
前記ゾル化工程において、前記混合溶媒に塩酸を加えることを特徴とする請求項6又は7のいずれか1項に記載の焼成チタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。

【請求項9】
前記ゾル化工程において、加湿した大気と接触させながら撹拌することを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載のチタニア-シリカ複合繊維不織布の製造方法。
産業区分
  • 布製品
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005248431thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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