JP2002200696A

JP2002200696A - 化粧金属板

Info

Publication number: JP2002200696A
Application number: JP2000401073A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Shirakawa; 伴幸白川
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】外部エネルギーを必要とせず、半永久的に有
害な揮発物質を除去することができ、かつメンテナンス
の手間を必要としない化粧金属板を提供する。【解決手段】金属板の表面のエンボス加工面に二酸化
チタン等の光触媒の被膜を形成する。イソプロピルアル
コール、エタノール及び水を含む溶媒と、固形分濃度で
５〜１０重量％の光触媒粒子とを混合してなるコーティ
ング剤をコーティングして、８０〜１００℃で加熱乾燥
し、次いで、３０〜５０℃で３０時間以上エージングを
行うことにより、光触媒の被膜を形成する。光触媒粒子
（Ａ）で形成された被膜１の下に、この光触媒粒子
（Ａ）よりも平均粒径の小さい光触媒粒子（Ｂ）による
層２を形成するとよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化粧金属板、例え
ば、住宅や事務所、厨房等の間仕切り・壁材等の内装建
材として好適に用いられる化粧金属板に関する。

【０００２】

【従来の技術】省エネルギー・環境意識・快適指向が強
まる現在、種々の分野でこれらのコンセプトを織り込ん
だ商品に対するユーザーのニーズが高まっている。例え
ば、住宅分野においては、ユーザーの健康意識・快適指
向の高まりに伴い、ホルムアルデヒド等の揮発性有機物
によるシックハウスの問題が顕在化している。このよう
な問題に対し、住宅用の壁材を、表面を微小な多孔質体
で形成し、さらには、活性炭のような吸着物質を担持さ
せることにより、室内に拡散している有害な化学物質を
取り除くことが行われている。また、フィルタを内蔵し
た電気式の空気清浄器が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
吸着式の壁材では、有害物質を吸着するのみで、分解す
ることはできないので、吸着サイトが飽和状態となれ
ば、その時点で効果は失われる。また、電気式の空気清
浄器では、フィルタの交換が必要であり、維持のための
費用がかかるといった問題がある。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、光触媒を用いることにより、外部エネルギーを必
要とせず、半永久的に有害な揮発物質を除去することが
でき、かつメンテナンスの手間を必要としない化粧金属
板を提供することを目的とする。また、比較的簡単かつ
安価に製造可能な、光触媒機能に優れた化粧金属板を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔請求項１に係る発明〕
金属板の表面に光触媒の被膜を形成した化粧金属板で
ある。〔請求項２に係る発明〕エンボス加工面に光触媒の被
膜を形成した請求項１に記載の化粧金属板である。〔請求項３に係る発明〕金属板を被覆する合成樹脂フ
ィルム上に光触媒の被膜を形成した請求項１〜２のいず
れかに記載の化粧金属板である。

【０００６】〔請求項４に係る発明〕イソプロピルア
ルコール、エタノール及び水を含む溶媒と、固形分濃度
で５〜１０重量％の光触媒粒子とを混合してなるコーテ
ィング剤をコーティングして、加熱乾燥し、光触媒の被
膜を形成した請求項１〜３のいずれかに記載の化粧金属
板である。〔請求項５に係る発明〕イソプロピルアルコール、エ
タノール及び水を含む溶媒と、固形分濃度で５〜１０重
量％の光触媒粒子とを混合してなるコーティング剤をコ
ーティングして、８０〜１００℃で加熱乾燥し、次い
で、３０〜６０℃で３０時間以上エージングを行うこと
により、光触媒の被膜を形成した請求項４に記載の化粧
金属板である。

【０００７】〔請求項６に係る発明〕光触媒粒子
（Ａ）で形成された被膜の下に、この光触媒粒子（Ａ）
よりも平均粒径の小さい光触媒粒子（Ｂ）による層を形
成した請求項１〜５のいずれかに記載の化粧金属板であ
る。〔請求項７に係る発明〕光触媒の被膜は、光触媒粒子
（Ａ）と、これよりも平均粒径の小さい光触媒粒子
（Ｂ）とを混合して形成された請求項１〜５のいずれか
に記載の化粧金属板である。〔請求項８に係る発明〕前記光触媒は、アナターゼ型
の二酸化チタンである請求項１〜７のいずれかに記載の
化粧金属板である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる光触媒として
は、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングス
テン、酸化鉄、チタン酸ストロンチウム等の金属酸化物
が挙げられる。これらにＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ａｕ等を付加して
いてもよい。中でも、二酸化チタンが、無害で化学的に
安定しておりかつ安価であるため、好ましい。二酸化チ
タンは、アナターゼ型とルチル型いずれも使用できる
が、光触媒反応の高活性なアナターゼ型の二酸化チタン
が好ましい。光触媒の粒子の粒径は、特に限定されるも
のではないが、平均粒径１μｍ以下のものが好ましい。
これについては後で説明する。

【０００９】本発明に用いられる金属板としては、溶融
亜鉛メッキ鋼板、電気亜鉛メッキ鋼板、アルミ・亜鉛複
合メッキ鋼板、アルミメッキ鋼板、ステンレス鋼板、ア
ルミニウム系合金板等が挙げられる。鋼板が代表的であ
る。板厚や熱処理種別、メッキ厚み等に関して特に制限
はない。また、金属板は、合成樹脂により被覆されてい
るものが好ましい。例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、その他の合成
樹脂の単層あるいは複数層を形成した、合成樹脂被覆金
属板を用いることができる。

【００１０】金属板の表面への光触媒の被膜の形成は、
金属板を被覆する上記のような合成樹脂フィルム（ベー
スフィルム）上に、光触媒を施すことにより行うのが好
ましい。製作手順としては、先ず、ベースフィルム上に
光触媒を施し、これを金属板にラミネートすることによ
り行うのが好ましいが、特に限定されない。

【００１１】金属板の表面への光触媒の被膜の形成は、
水を含む有機溶媒と、光触媒粒子とを混合してなるコー
ティング剤をコーティングして、加熱乾燥して行うのが
よい。水を含む有機溶媒は、例えば、イソプロピルアル
コール、エタノール及び水を含む溶媒で構成したものが
好ましい。さらには、この溶媒は、イソプロピルアルコ
ール４０〜６０重量部、エタノール２０〜４０重量部、
水５〜１０重量部からなるものが好ましい。このような
溶媒に対し、固形分濃度で５〜１０重量％の光触媒粒子
を混合してコーティング剤となすとよい。

【００１２】上記コーティング剤をコーティングして、
加熱乾燥することにより、光触媒の被膜を形成すること
ができる。コーティング方法は、特に限定されるもので
はないが、グラビアコート又はマイクログラビアコート
によるのが好ましい。

【００１３】加熱乾燥は、加熱温度８０〜１００℃で行
うのが好ましい。さらには、乾燥熱風風速１０〜３０ｍ
／秒、乾燥時間２０〜１８０秒の条件で行うのがよい。

【００１４】また、上記の乾燥が完了した後、所要時間
エージングを行うのが好ましい。これにより、コーティ
ングされた被膜の剥離強度を向上させることができる。
エージングは３０〜６０℃で３０時間以上エージングを
行うのが好ましい。

【００１５】コーティングの厚さは、乾燥前のＷＥＴ状
態で５〜５０ｇ／ｍ² 、乾燥後の被膜の厚さで０．１〜
１μｍが望ましい。これ以下の厚さでは光触媒反応の活
性が低く、逆にこれ以上の厚さではセロテープ（登録商
標）剥離や耐スクラッチ・引掻き性において充分ではな
く、密着強度・表面硬度が低下し、被膜が剥がれ易くな
る。上記範囲であれば、鉛筆引掻き硬度でＨ以上を満足
し、実用に適した化粧金属板が得られる。

【００１６】前記のとおり、光触媒の粒子の粒径は、特
に限定されるものではないが、光触媒粒子（例えば二酸
化チタン粒子）の粒径が大きいと、ベースフィルム上で
の接触面積が小さくなるため、密着強度を確保しにく
い。一方、化粧金属板に使用する場合、表面の光沢（照
り・光の反射率）を下げるのが望ましい。そこで、図１
に示すとおり、光触媒粒子（Ａ）で形成された被膜１の
下に、この光触媒粒子（Ａ）よりも平均粒径の小さい光
触媒粒子（Ｂ）による層２を形成することにより、表面
光沢を下げながらも密着強度を向上させ、かつ光触媒反
応の活性を高めることができる。図１において、符号３
はベースフィルム、４は接着剤層、５は金属板を示す。

【００１７】二酸化チタンを例にとると、ベースフィル
ム上に、先ず平均粒径の小さい二酸化チタン粒子（Ｂ）
による層を形成し、その上に平均粒径の大きい二酸化チ
タン粒子（Ａ）による被膜を形成する。この場合、平均
粒径１〜５ｎｍのアナターゼ型の二酸化チタン粒子によ
る層を形成し、その上に平均粒径０．５〜０．６μｍの
アナターゼ型の二酸化チタン粒子による被膜を形成する
のが、好ましい一例として挙げられる。

【００１８】また、上記視点に基き、平均粒径の相違す
る２種の光触媒を混合して用い、被膜を形成するのも好
ましい。すなわち、光触媒の被膜を、光触媒粒子（Ａ）
と、これよりも平均粒径の小さい光触媒粒子（Ｂ）とを
混合して形成する。二酸化チタンを例にとると、平均粒
径０．５〜０．６μｍのアナターゼ型の二酸化チタン粒
子（Ａ）と、平均粒径１〜５ｎｍのアナターゼ型の二酸
化チタン粒子（Ｂ）とを混合して用い、これによって被
膜を形成するのがよい。この場合、Ａ：Ｂの配合割合は
４：１〜６：１程度が好ましい。二度塗りの工程を簡略
化することができる。

【００１９】光触媒の被膜の形成においては、エンボス
加工面に光触媒の被膜を形成するのが好ましい。すなわ
ち、被膜が形成されるベースフィルム又は金属板にエン
ボス加工を施し、この上に光触媒の被膜を形成するとよ
い。これにより、比表面積を増大させ、光触媒による分
解能を高めることができる。エンボス加工面の表面粗さ
は、例えば、二酸化チタンの平均粒径が平均粒径０．５
〜０．６μｍ程度である場合、算術平均粗さＲａが１〜
１０μｍ、最大高さＲｙが５〜２０μｍであるのが好ま
しい。これ以下であるとエンボス加工が有効に機能せ
ず、逆にこれ以上であると、接触表面積が大きくなりす
ぎ、光触媒の分解能を上回る量の有機物が付着し易くな
る。

【００２０】＜実施例＞アナターゼ型の二酸化チタン粒
子（平均粒径０．６μｍ）を、イソプロピルアルコール
５０重量部、エタノール３０重量部、水７重量部からな
る溶媒に対し、固形分濃度で１０重量％混合してコーテ
ィング剤を作成した。このコーティング剤を、ベースフ
ィルム（ポリエチレンテレフタレートフィルム）上にグ
ラビアコートによりコーティングした。加熱乾燥は、加
熱温度１１０℃、乾燥熱風風速２０ｍ／秒、乾燥時間３
０秒の条件で行った。乾燥後の被膜の厚さは０．６μｍ
であった。光触媒の被膜が形成されたベースフィルム
を、金属板（亜鉛メッキ鋼板）に、常法によりラミネー
トし、化粧金属板を得た。

【００２１】（アセトアルデヒドの分解能試験）上記実
施例で得られた化粧金属板（大きさ３０ｃｍ×３０ｃｍ
を４枚）を、３０ｃｍ×３０ｃｍ×３０ｃｍの密閉容器
内に入れ、この中にアセトアルデヒドを１．５ｖｏｌ％
入れ、５ｍＷの紫外線を照射し、アセトアルデヒドの相
対濃度の変化を、ガスガス分解クロマトグラフィにより
調べた。その結果を図２に示す。実施例によるアセトア
ルデヒドに対する優れた分解能が確認された。

【００２２】（ニコチンの分解能試験）上記実施例で得
られた化粧金属板（大きさφ１００ｍｍの円板）上に、
ニコチンを直径１００ｍｍの円状に塗布し、３０ｃｍ×
３０ｃｍ×３０ｃｍの密閉容器内に入れ、５ｍＷの紫外
線を照射し、ニコチンの残存率の変化を調べた。その結
果を図３に示す。実施例によるニコチンに対する優れた
分解能が確認された。

【００２３】（エンボス加工の比較試験）コーティング
剤を、ベースフィルム（ポリエチレンテレフタレートフ
ィルム）上にグラビアコートするにあたり、エンボス加
工されていない平滑なベースフィルムにコーティングし
た場合と、エンボス加工を施したベースフィルムにコー
ティングした場合の油分解能を比較試験した。上記実施
例と同じ方法で、ベースフィルムにエンボス加工を施し
たものと施さないものの２種の化粧金属板を作成し、こ
の化粧金属板（大きさ１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に、油を
直径１００ｍｍの円状に塗布し、３０ｃｍ×３０ｃｍ×
３０ｃｍの密閉容器内に入れ、５ｍＷの紫外線を照射
し、油の残存率の径時変化を調べた。エンボス加工面の
表面粗さは、算術平均粗さＲａを２μｍ、最大高さＲｙ
を１０μｍとした。その結果を図４に示す。エンボス加
工面に光触媒の被膜を形成した方が、油の分解能が優れ
ていることがわかる。

【００２４】（エージングに関する試験）上記実施例に
より得られた化粧金属板について、加熱乾燥を行った
後、エージングを行った場合の効果について、試験し
た。エージングは、４０℃で行った。その結果を図５に
示す。試験は、クロスカットテープ剥離（剥離数／１０
０個）により行った。該試験方法は、光触媒の被膜に碁
盤目状にカッターで切れ込みを多数形成し、各碁盤目に
セロハンテープは貼りつけて密着させ、これを一定速度
ですばやく剥し、碁盤目１００個に対し、はがれた数を
測定することにより行った。３５時間程度エージングを
行うことにより、密着強度が顕著に高まることがわか
る。

【００２５】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明は上記説明したものに限定されず、本発明の要旨
の範囲で適宜変更、付加等して実施し得るものである。

【００２６】

【発明の効果】本発明の化粧金属板によれば、外部エネ
ルギーを必要とせず、表面に付着する煙草のヤニ、油脂
分あるいはこれらが空気中に気化して生成されたアセト
アルデヒド、アンモニア、ホルムアルデヒドといった成
分を、蛍光灯から発せられる白色光や自然光（太陽光）
によって効果的に分解し、除去することができる。メン
テナンスの手間も省ける。しかも、光触媒機能に優れた
化粧金属板を比較的簡単かつ安価に製造可能である。算
出データによれば、化粧金属板に形成された光触媒の量
子効率＝１％とすれば、蛍光灯１本当たり１ｍの距離に
て１ｍｇ／ｃｍ² （１０ｇ／ｍ² ：大人４人が６畳の部
屋でかなりヘビーな煙草を１日１０本づつ吸った場合の
１週間に相当するニコチン量）のニコチン付着量であれ
ば、７日程度で分解する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の化粧金属板の一実施の形態を模式的に
示す断面図である。

【図２】アセトアルデヒドの分解能試験の結果を示すグ
ラフである。

【図３】ニコチンの分解能試験の結果を示すグラフであ
る。

【図４】エンボス加工の比較試験の結果を示すグラフで
ある。

【図５】エージングに関する試験の結果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１光触媒粒子（Ａ）で形成された被膜２光触媒粒子（Ａ）よりも平均粒径の小さい光触媒粒
子（Ｂ）による層３ベースフィルム４接着剤層５金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ３２Ｂ 15/08 Ｂ３２Ｂ 15/08 ＨＣ０９Ｄ 1/00 Ｃ０９Ｄ 1/00 5/00 5/00 ＺＣ２３Ｃ 26/00 Ｃ２３Ｃ 26/00 ＣＦターム(参考） 4D075 BB24Z BB93Z CA34 DA04 DA06 DA07 DB01 DB04 DB05 DB07 DB31 DC03 EB13 EB15 EB22 EC02 EC53 EC54 4F100 AA21B AA21D AB01A AB03 AB18 AK01C AK42 BA02 BA03 BA04 BA07 BA10A BA10B CB00 CC00B CC00D DE01B DE01D EH46 EH46B EH46D EH71 EJ42 EJ42B EJ42D EJ86 EJ86B EJ86D GB08 HB00 HB21A JB20 JL02 JL08B JL08D 4J038 HA211 HA216 JA18 KA06 NA05 NA06 PA19 PB05 PC02 4K044 AA02 AA03 AA06 AB02 BA12 BA21 BB03 BC09 CA11 CA18 CA22 CA53

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板の表面に光触媒の被膜を形成した
化粧金属板。
【請求項２】エンボス加工面に光触媒の被膜を形成し
た請求項１に記載の化粧金属板。
【請求項３】金属板を被覆する合成樹脂フィルム上に
光触媒の被膜を形成した請求項１〜２のいずれかに記載
の化粧金属板。
【請求項４】イソプロピルアルコール、エタノール及
び水を含む溶媒と、固形分濃度で５〜１０重量％の光触
媒粒子とを混合してなるコーティング剤をコーティング
して、加熱乾燥し、光触媒の被膜を形成した請求項１〜
３のいずれかに記載の化粧金属板。
【請求項５】イソプロピルアルコール、エタノール及
び水を含む溶媒と、固形分濃度で５〜１０重量％の光触
媒粒子とを混合してなるコーティング剤をコーティング
して、８０〜１００℃で加熱乾燥し、次いで、３０〜６
０℃で所要時間エージングを行うことにより、光触媒の
被膜を形成した請求項４に記載の化粧金属板。
【請求項６】光触媒粒子（Ａ）で形成された被膜の下
に、この光触媒粒子（Ａ）よりも平均粒径の小さい光触
媒粒子（Ｂ）による層を形成した請求項１〜５のいずれ
かに記載の化粧金属板。
【請求項７】光触媒の被膜は、光触媒粒子（Ａ）と、
これよりも平均粒径の小さい光触媒粒子（Ｂ）とを混合
して形成された請求項１〜５のいずれかに記載の化粧金
属板。
【請求項８】前記光触媒は、アナターゼ型の二酸化チ
タンである請求項１〜７のいずれかに記載の化粧金属
板。