JP2010214843A - 大気浄化機能を有する印刷媒体およびその施工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または該側面に設置された基板に、接着剤層を介して被印刷媒体、該被印刷媒体に印刷を施した印刷層を積層し、この印刷層を覆う透過性のフィルムまたはシートを接着積層した保護層、更に該保護層の表面に光触媒粒子を含有する光触媒を披着させて積層した光触媒層とを必須の層とする多層構造からなる大気浄化機能を有する印刷媒体である。
【選択図】なし
Description
このような印刷媒体は、特に、屋外に設置されて、外気に曝されると、自動車やトラック等の化石燃料の燃焼排気ガス等による大気中の有機汚染物質により損傷を受け、その有用期間が短くなってしまう。
また、印刷媒体自体の問題としてだけではなく、大気の汚染は、地上の動植物にとって正常な生活、発育等を阻害するものとして深刻な悪影響を与え、大気汚染の防止や汚染された大気の清浄化等に様々な対策が検討され、実施されている。
この提案に見られるように、空気中に飛散する悪臭や有害物質を分解して除去する材料、または、排水処理や浄水処理等を行うための環境浄化材料として、光触媒活性を有する酸化チタン(チタニア)が開発されている。
しかしながら、なお、広告メディアとしての効果を有し、かつ、大気の汚染を除去する効果を合わせて有する印刷媒体は、未だ十分に満足できる提案がなされていない。
すなわち、本発明は、
1.屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または該側面に設置された基板に、接着剤層を介して、被印刷媒体の表面に印刷を施した印刷層を積層し、この印刷層を覆う透過性のフィルムまたはシートを積層した保護層、更に該保護の表面に光触媒粒子を含有する塗液を塗着させて積層した光触媒層とを必須の層とする多層構造からなる大気浄化機能を有する印刷媒体、
2.印刷層が、剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された被印刷媒体の素材層面に所望の印刷を施して、該印刷を施した印刷媒体の剥離シートを剥離して接着し積層した層である1項記載の大気浄化機能を有する印刷媒体、
3.保護層が、シリカ系樹脂を含有する透明性の塗液を、印刷層の表面に塗布または吹付けて膜状に披着させたフィルムまたはシートである1項記載の大気浄化機能を有する印刷媒体、
4.屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または該側面に設置された基板に、剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された被印刷媒体に所望の印刷を施して、該被印刷媒体の剥離シートを剥離して接着し、ついで、該印刷媒体の表面に、透過性のフィルムまたはシートで覆って接着積層して保護層を形成し、さらに、該保護層の表面に光触媒を含む塗液を塗布または吹付けて光触媒層を形成させることを特徴とする大気浄化機能を有する印刷媒体の施工方法、
である。
さらに、光触媒層に塗着された光触媒粒子が、大気中の、例えば、アルデヒド、メルカプタン、アンモニア、各種のアミン類等の悪臭物質や有害物質の分解脱臭や、NOx、SOx、PCB、ダイオキシン、有機ハロゲン化合物、有機リン化合物等の有害物質の分解除去や、各種の菌類や藻類等の殺菌・藻処理等の効果も認められるので、本発明の印刷媒体を設置した屋外構築物周辺の空間の環境保護および環境浄化に寄与することができる。光触媒のNOxガスの分解効果は、樹木が齎す軽減効果に比べても著しく優れたものであるので、樹木の少ない市街地や港湾地域の排ガス等による大気中の有害物質の低減に極めて有効であり、その設置された印刷媒体の有用期間を長く維持できる。
なお、本発明において、屋外構築物とは、屋外に建築、建設、建造される土木、建築物を目的として構築された物、陸上または海上を運航する車輌、または物品の運搬や保管をする構造物等を言う、例えば、建築物、建築物周辺に作られる外構物(例えば、柵、フェンス、パネル等の囲い)、コンテナ(貨物の運送に用いる輸送箱、簡易倉庫としての利用等)、車輌の車体等を含み、本発明の印刷媒体はこれらの側面に適用して本発明の効果を奏するものである。
また、本発明において、被印刷媒体とは、紙、合成紙、不織布、樹脂シートまたはフィルム等の印刷され得る素材自体または、これらの素材に接着剤または粘着剤層、および剥離剤、剥離シート等を積層して調製された印刷され得る媒体を指す。また、印刷媒体とは、前記の被印刷媒体上に印刷を施されたものを言い、両者を区別した。
すなわち、屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または、該側面に設置された基板に取り付けられる、少なくとも、
(1)接着剤層を介した接着されている、被印刷媒体の表面に印刷を施した印刷層、
(2)この印刷層を覆う透過性のフィルムまたはシートを積層した保護層、
(3)更に該保護層の表面に光触媒粒子を含有する塗液を塗着させて積層した光触媒層、
を順次積層した多層構造からなる印刷媒体である。
これら(1)〜(3)の層を必須の層とし、必要により本発明の効果を阻害しない範囲で他の層を含ませることはできる。
すなわち、屋外構築物の少なくとも1つの側面に、直接または該側面に設置された基板に、
(1)(a)剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された被印刷媒体の素材層面に所望の印刷を施して、該印刷を施した印刷媒体の剥離シートを剥離して接着し、または、(b)被印刷素材に印刷を施したあと、印刷媒体を、屋外構築物の側面または基板に接着剤により接着して、印刷層を形成し、ついで、
(3)(c)該印刷媒体の表面に、フィルムまたはシートを覆って接着して保護層を積層し、または(d)該印刷媒体の表面に、フィルム形成能を有する樹脂を披着してフィルム状に保護層を形成し、
(4)該保護層の表面に光触媒を含む塗液を塗布または吹付けて光触媒層を形成させることを特徴とする大気浄化機能を有する印刷媒体の施工方法、
である。
あるいは、屋外構築物の側面に、平面である基板を、ビス等の留め具で強固に取り付けても、または、本願に関わる被印刷媒体または印刷媒体を取り付けるための枠体を設けて取り付けても良い。
なお、本発明の印刷媒体は、特に太陽光が届く範囲の位置で大気浄化機能を奏するので、係る位置であれば、側面のみならず、天井、床面であっても、必要により適用することは可能であり、また、光触媒が可視光応答型を用いれば、適用できる範囲が上記の範囲に限定されず、より紫外線が弱い、広い範囲の光照射下で適用できる。
無機基材としては、Si化合物、Al化合物、各種セラミックスや金属等が挙げられる。具体的には、シリカ、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコニア、チタニア、黒鉛、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、鉄、ステンレス、チタン、ジルコン等が挙げられる。
印刷層は、染料や顔料等の塗料で文字または絵柄を直接描写または印刷し得る素材を用いて構成される。被印刷素材としては、特に限定されず、紙、合成紙、布、不織布、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリスチレン等のプラスチックフィルムやシート等が使用される。
本発明の印刷媒体は、
(1)これらの被印刷素材を、施工現場で屋外構築物の所望の側面に、または側面に設置された基板に接着剤により貼着し、その素材上に文字および絵柄を描写した印刷層(この手描の態様も印刷層と言う)、
(2)また、予め被印刷素材に印刷した印刷媒体を接着剤で貼着した印刷層、
(3)さらに好ましくは、剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された、例えば、被印刷素材層の一方の面に接着剤を塗布して接着剤層を設け、その層上に剥離シートを貼付した被印刷媒体を用い、その印刷素材面に印刷した印刷媒体を、剥離シートを剥離して接着した印刷層、
があげられる。
また、印刷素材または印刷媒体を、側面または基板に接着する接着剤は、特に限定されず、印刷媒体の大きさ、重量を勘案し、各種の接着剤の中から適切なものを選択使用できる。例えば、アクリレート系接着剤、尿素メラミン系接着剤、フェノール系接着剤、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコン系接着剤等が挙げられる。
これらの印刷において用いられるインク塗料の染料または顔料は、特に限定されないが、耐候性の優れたものが選択使用される。
フィルムまたはシートの素材として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ナイロン6、ナイロン66、アラミド、ポリエチレンテレフタレート、不飽和ポリエステル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、シリコン樹脂、ビニルアセタール樹脂、ポリアセテート、ABS樹脂、エポキシ樹脂、酢酸ビニル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂等から選択される樹脂のフィルムまたはシートであり、印刷された文字や絵柄を視認できる透過性良好な素材を使用する。
なかでも、光触媒粒子との相容性に優れた樹脂、例えば、シリカ系樹脂(シリカ化合物を含有するケトン樹脂)の有機溶媒溶液を印刷層表面に所定の厚みに塗布または吹付けて、薄膜を形成したものが作業性および酸化チタン粒子の均一な分布および触媒効果を有効に発現させるフィルムまたはシートとして好ましい。
通常、保護層の厚みは、通常0.1〜0.5μmであればよい。
あるいは、印刷媒体の表面に接着剤を塗布し、その後、フィルムまたはシートを貼着しても良い。
接着剤としては、特に限定されず、通常、フィルムまたはシートを接着に用いられるものが使用される。例えば、アクリル系樹脂、スチレンブタジエン共重合体、天然ゴム、フェノール系樹脂、また、加熱により接着性が付与される感熱接着剤といわれるもの、例えば、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、またはこれらの共重合体、アクリル樹脂またはエチレン−アクリル酸共重合体等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の未硬化の熱硬化樹脂を用いることもできる。
光触媒粒子として、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、硫化カドミウム、タンタル酸カリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ストロンチウム、セレン化カドミウム、酸化ニオブ、酸化鉄、酸化タングステン、酸化スズ等が挙げられるが、好ましくは、酸化チタンであり、酸化チタンは、その結晶構造の違いからルチル型、アナタ−ゼ型およびブルッカイト型の酸化チタンがあるが、好ましくは、ルチル型、アナタ−ゼ型酸化チタンであり、より好ましくは、触媒能が高く、透明性の高い微粒子のアナターゼ型酸化チタン、また、紫外線下のみならず可視光下でも光触媒効果を発揮する高効率酸化チタン光触媒が、印刷媒体の設置環境によっては選択使用されることが好ましい場合がある。
光触媒粒子の溶媒には、特に制限がないが、通常、光触媒粒子の表面は、親水性であるため、親水性溶媒が好ましく用いられる。また、水または水と親水性有機溶媒との混合溶媒のような水系溶媒が推奨される。
50質量%を超えると増粘等により塗工不良となり、かつ、経済的に不利である。水を含有する溶媒を使用するときは、そのスラリーのpHは5〜9であることが好ましい。さらに好ましくは、pH6〜8である。pHが5より小さいか、9より大きいと、生体や環境に対して好ましくない影響を与えたり、金属に対する腐蝕作用が無視できなくなったりするので、好ましくない。コーティング等の成型時の光触媒能や接着性の向上のために、前記スラリーに、各種金属酸化物を追加することができる。金属元素としては、遷移金属元素やアルカリ土類金属、アルカリ金属、IIIb族またはIV族から選ばれるZr、Si、Sn、Tiが好ましい。中でも、Zr、Siが好ましい。
前記金属酸化物の追加方法には、特に制限はないが、例えば、金属アルコキシドを原料として液相法により合成されたゾルを前記スラリーに添加する方法が挙げられる。
バインダーとの混合後の塗工剤のpHは5〜9、好ましくは6〜8である。
上記例示したスラリーは、光透過率が高いので、これから得られる膜も透明性が高い。透明性の高い膜を与える光触媒粒子としては、液相法によって合成された二酸化チタンを原料として使うことが推奨される。
具体的には、TiCl4水溶液や硫酸チタニル水溶液を原料として熱加水分解したり、中和加水分解したりして得られる粒子を多塩基酸塩で表面処理した粒子等が例示される。通常、形成された膜が光触媒活性を効果的に示す膜の厚みは、0.01〜100μmである。また、干渉縞を効果的に抑制するためには、その膜の厚みは、0.01〜0.1μm、または1μm以上であることが好ましい。
以下、本発明の具体的実施態様を実施例としてあげる。しかし、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
この印刷媒体を、コンテナの側面に剥離シートを剥離して、直接に貼着した。
印刷媒体層の表面に、シリカ樹脂をケトン系溶媒に溶解した溶液にアルコール・水により粘度を調整した塗液(石原産業(株)、銘柄名:ハイドロテクトST−K152aおよびハイドロテクトST−K152b)を調製し、この塗液をエアースプレーガンにより、塗膜の厚さが0.2〜0.3μmになるように吹付けて、保護フィルム層を形成させた。
つぎに、粒子径が0.5〜1nmのアナターゼ型の酸化チタン微粒子を、アルコール・水に溶解した酸化チタン含有の塗工液(石原産業(株)、銘柄名:ハイドロテクトST−K252)をエアースプレーガンにより、塗膜の厚さが0.1〜0.2μmになるように保護層の表面に吹付けて光触媒層を形成させた。
光触媒層は、透過性良好な塗膜であり、印刷された文字および絵柄が十分に視認できた。
また、その大気浄化機能は次の参考例に示すように優れたものである、
実施例1に準じて、光触媒層を形成した試料を調製し、この試料を用いてNOxの分解率を測定した。
試料(50mm×100mm)の正面から紫外線を5時間照射した後、気体が流通するような容器中で、NOxを1ppmの濃度に設定した混合ガスを毎分3リットル、5時間供給し分解率を測定した。
その結果、試料のNOx除去率は、供給したNO量当たり27.6%であり、試料の1000m2当たりの除去量は75gと計算された。
ポプラが1日当たりに減らすNOxの量は、0.57g/1本であれば(環境再生保全機構編「大気浄化植樹マニュアル」)、本発明の印刷媒体1000m2当たりのNOx除去量は、1日8時間の照射として、75g×8(1日の照射時間)/5(試験時間)=120gであるので、この除去量はポプラ120/0.57=210.5本分に相当することになり、その効果は大きいことがわかる。
Claims (4)
- 屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または該側面に設置された基板に、接着剤層を介して被印刷媒体の表面に印刷を施した印刷層を積層し、この印刷層を覆う透過性のフィルムまたはシートを積層した保護層、更に該保護層の表面に光触媒粒子を含有する塗液を塗着させて積層した光触媒層とを必須の層とする多層構造からなる大気浄化機能を有する印刷媒体。
- 印刷層が、剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された被印刷媒体の素材層面に所望の印刷を施して、該印刷を施した印刷媒体の剥離シートを剥離して接着し積層した層である請求項1記載の大気浄化機能を有する印刷媒体。
- 保護層が、シリカ系樹脂を含有する透明性の塗液を、印刷層の表面に塗布または吹付けて膜状に披着させたフィルムまたはシートである請求項1記載の大気浄化機能を有する印刷媒体。
- 屋外構築物の少なくとも1つの側面に直接または該側面に設置された基板に、剥離シート、接着剤層および被印刷素材層を積層して調製された被印刷媒体に所望の印刷を施して、該被印刷媒体の剥離シートを剥離して接着し、ついで、該印刷媒体の表面に、透過性のフィルムまたはシートで覆って接着積層して保護層を形成し、さらに、該保護層の表面に光触媒を含む塗液を塗布または吹付けて光触媒層を形成させることを特徴とする大気浄化機能を有する印刷媒体の施工方法。
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