JP2014195930A - 温度調整機能を有する発泡壁紙 - Google Patents

Abstract

【課題】表面の凹凸により優れた意匠性を保持しつつ、外部からの日差しや照明による熱を蓄積することで室温を調整し、すぐれた室内環境を提供する室温の調整を可能とする温度調整機能を有する発泡壁紙を提供すること。【解決手段】発泡樹脂層が紙質基材側から発泡層と温度調整機能層とを少なくともこの順に有し、発泡層が蓄熱材内包マイクロカプセルを含有せず発泡剤を含有してなる樹脂からなり、前記温度調整機能層が発泡剤を含有せず蓄熱材内包マイクロカプセルを含有してなる樹脂からなることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、住宅やビル内の室内の壁、天井等に貼り付けて意匠性を付与し、かつ室内の温度を調整して冷暖房のためのエネルギーを著しく節約することが可能な温度調整機能を有する発泡壁紙に関する。さらには、発泡による表面の凹凸により優れた意匠性を保持しつつ、外部からの日差しや照明による熱を蓄積することで室温を調整し、すぐれた室内環境を提供する温度調整機能を有する発泡壁紙に関する。

近年、地球温暖化抑制が世界的に重要視されるようになり、その対策として化石燃料を燃焼させた際に多量に発生する二酸化炭素の削減化策が大きな問題となっている。特に建物の居住環境や作業環境を維持するために消費するエネルギーは膨大な量となり、その削減や有効利用等の省エネルギー対策が不可欠である。通常、外気温の変動に対し室内の温度を快適な範囲の温度域に維持するために、建物自体の機密性を高めたり、壁や天井、床などの建物の中に断熱材を配する対策が広く一般に用いられており、室内と室外の熱移動を極力抑える対策がとられている。

これに対し、太陽熱や冷暖房などのエネルギーを水や建物の躯体の一部に顕熱として蓄えたり、潜熱材を用いた建材や蓄熱技術が提案されたりしている。具体的な例として、特開昭５７−２０２４９３号公報では球状蓄熱材を建築壁内に配した蓄熱体、特開昭５８−２３７９号公報においては無機系の蓄熱材を合成樹脂製チューブに充填したものを内接した蓄断熱材、特開昭６２−１１７９３１号公報には蓄熱材を植設した複合板、特公平２−２９８２４号公報には断熱材と潜熱蓄熱材との組み合わせが提案されているが、一般にこれらの潜熱蓄熱材の熱伝導性が悪いため蓄放熱特性が低下し、効率よく潜熱を使い切らない場合が多かった。その対策として、特公平６−３３６３３号公報では複数の潜熱蓄熱材をカプセル化して基材中に分散し、放熱面温度をほぼ一定に保つことができる蓄熱建材が紹介されている。

そこで、蓄熱材内包マイクロカプセルを配した蓄熱性シートを住宅の壁、天井、床などの室内側面に貼り付けて配置させることにより、予め冷暖房器具又は自然エネルギーで蓄熱した熱を徐々に放熱して外気温に大きな変化が生じても快適な室温を長時間維持することが可能な蓄熱性シートが開発された。（引用文献１）

一方、これら住宅の壁、天井、床などの室内側面に貼り合わせる化粧材としては、紙質基材に発泡樹脂層を設け、表面に凹凸を付与した発泡壁紙が広く用いられている。しかしながら、前記蓄熱性シートを発泡壁紙のように発泡させるために発泡剤を添加し、発泡樹脂層を形成すると表面側からの温度変化に対して、蓄熱材内包マイクロカプセルが発泡樹脂層中の気泡によりさえぎられてしまい、十分な機能を発現することが出来ない。

特開２００３−３０６６７２

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、すなわちその課題とするところは、表面の凹凸により優れた意匠性を保持しつつ、外部からの日差しや照明による熱を蓄積することで室温を調整し、すぐれた室内環境を提供する室温の調整を可能とした温度調整機能を有する発泡壁紙を提供することにある。

本発明はこの課題を解決したものであり、すなわちその請求項１記載の発明は、少なくとも紙質基材と発泡樹脂層とを有する発泡壁紙であって、前記発泡樹脂層に蓄熱材内包マイクロカプセルを含有してなる温度調整機能を有する発泡壁紙において、前記発泡樹脂層が前記紙質基材側から発泡層と温度調整機能層とを少なくともこの順に有するものであることを特徴とする温度調整機能を有する発泡壁紙である。

またその請求項２記載の発明は、前記発泡層が蓄熱材内包マイクロカプセルを含有せず発泡剤を含有してなる樹脂からなり、前記温度調整機能層が発泡剤を含有せず蓄熱材内包マイクロカプセルを含有してなる樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の温度調整機能を有する発泡壁紙である。

またその請求項３記載の発明は、前記発泡層の厚みが１００〜３００ｇ／ｍ^２であり、前記温度調整機能層が２０〜１００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の温度調整機能を有する発泡壁紙である。

またその請求項４記載の発明は、前記温度調整機能層に含有する蓄熱材内包マイクロカプセルが、樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の温度調整機能を有する発泡壁紙である。

本発明はその請求項１記載の発明により、発泡樹脂層として紙質基材側に設けた発泡層により壁紙の発泡による層の厚みと表面の凹凸付与が可能となり、より効果的な立体的な意匠性を発現可能となるという作用効果を奏する。また、発泡樹脂層として壁紙の表面側に設けた温度調整機能層により、外部からの日差しや照明による熱を壁紙表面側で蓄積することで、より効果的に温度調整機能を発現することが可能となるという作用効果を奏する。

またその請求項２記載の発明により、発泡層を、蓄熱材内包マイクロカプセルを含有せず発泡剤を含有するものとし、温度調整機能層を、発泡剤を含有せず蓄熱材内包マイクロカプセルを含有するものとすることで、より容易に発泡層と温度調整機能層を作成可能となり、また、各層の製造を容易に調整可能にするという作用効果を奏する。

またその請求項３記載の発明により、発泡層の厚みと温度調整機能層の厚みを限定することで、より好ましい範囲で表面の意匠性と温度調整機能の両方を発現することが可能となるという作用効果を奏する。

またその請求項４記載の発明により、蓄熱材内包マイクロカプセルの含有量を限定することで、温度調整機能をよりコスト対効果の良い範囲で発現することが可能になるという作用効果を奏する。

本発明の温度調整機能を有する発泡壁紙の一実施例の断面の構造を示す説明図である。

以下、本発明を図面に基づき詳細に説明する。図１に本発明の温度調整機能を有する発泡壁紙の一実施例の断面の構造を示す。紙質基材１の上に発泡層２１、温度調整機能層２２とからなる発泡樹脂層２を設けてなり、表面に適宜絵柄摸様３、凹凸模様４を設けてなる。

本発明における紙質基材１としては、壁紙用裏打紙であって、通常壁紙に使用されているものであれば特に規定されるものではない。難燃紙（パルプ主体のシートをスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジンなどの難燃剤で処理したシート）；水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機質剤を混抄した無機質紙；上質紙、薄用紙、和紙等の一般紙などが使用可能である。また後述する発泡樹脂層２に用いる樹脂にとの密着力を増すために、適宜アンカーコート剤等を塗工しておくことも可能である。紙質基材の坪量は特に限定的ではないが、通常２０〜３００ｇ／ｍ^２、好ましくは４０〜１１０ｇ／ｍ^２程度である。

本発明における発泡樹脂層２は、発泡層２１、温度調整機能層２２とからなる。発泡樹脂層２に用いる樹脂としては、塩化ビニル系樹脂が好適である。その他、エチレン−酢酸ビニル共重合体やエチレンーメタクリル酸共重合体なども使用可能である。環境対応としてオレフィン系樹脂を用いても良い。樹脂を発泡させる方法としては発泡剤を添加して加熱発泡させる方法が好適に用いられるが、従来公知のメカニカル発泡を用いても良い。そして温度調整機能を発現させるための蓄熱材内包マイクロカプセルが添加される。その他の添加剤としては、着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を目的に合わせて本発明の温度調整機能の妨げにならない範囲で適宜選択して添加しても良い。

本発明における発泡層２１と温度調整機能層２２としては、層間の密着性を考慮して同様の樹脂を用いるのが好適である。発泡層２１としては発泡剤を添加し、蓄熱材内包マイクロカプセルを添加しないとするのが好適である。発泡層に設けられる発泡により蓄熱材内包マイクロカプセルが表面側からさえぎられてしまい、十分な温度調整効果を発現できない。一方、温度調整機能層２２には蓄熱材内包マイクロカプセルを添加して発泡剤を添加しないとするのが好適である。表面側では適宜もうける凹凸や後述する絵柄摸様３のため発泡による意匠性の十分な向上効果は得られない。これら発泡剤や蓄熱材内包マイクロカプセルの添加量はそれぞれ発泡層２１と温度調整機能層２２とに添加量を変えて両方加えるようにして意匠性と温度調整効果の両方を調整するようにしても良いが、そのための製造工程や負荷も増えるものとなる。

発泡樹脂層２に用いる発泡剤としては、通常公知の発泡壁紙に使用されている発泡剤の使用が可能である。具体的には、アゾ系発泡剤、特にアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）がコスト、発泡性能（発泡温度、安定性、発泡倍率）の観点から好ましい。その他、アゾ系、ヒドラジッド系、ニトロソ系等が使用可能である。添加量としては発泡樹脂層２の厚みと発泡倍率にもよるが、樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは２〜１０重量部程度が良い。発泡樹脂層２に用いる蓄熱材内包マイクロカプセルとしては、市販の蓄熱効果を有する蓄熱材を内包したマイクロカプセルが使用可能であり、適量を添加することで外部からの日差しや照明による熱を吸収し、室温の上昇を抑え、室温が低下すると熱を放出して室温の低下を抑える効果を発現するものであり、具体的には三菱化学（株）製「ＦＰ−３１」が好適に用いられる。

その他、必要に応じて無機充填剤を含有してもよい。無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン、ホウ酸亜鉛、モリブデン化合物等が挙げられる。この中でも、特に水酸化アルミニウム、炭酸カルシウムが好ましい。無機充填剤を配合することにより、発泡壁紙の目透き抑制効果、表面特性を高める効果等が得られる。無機充填剤の添加量としては、樹脂１００重量部に対して、通常３０〜２００重量部程度である。

用いる樹脂が塩化ビニル系樹脂の場合は、可塑剤、安定剤、発泡剤、減粘剤その他の有機系添加剤および炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪砂、タルク、シリカ類、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、二酸化チタン等の無機粉体を用途に応じて適宜混合し、カレンダー成形法、コーティング法、スクリーン印刷法などにより設けることが可能となる。

用いる樹脂がオレフィン系樹脂の場合は、エチレン・α−オレフィン系共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エチレン・メチル・（メタ）アクリレート共重合体等のエチレン系共重合体及びこれらと他のオレフィン系樹脂の混合物が好ましい。これらを用いる場合は、中和剤、分散剤、消泡剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、光安定剤、発泡剤、その他の有機系添加剤および炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、珪砂、タルク、シリカ類、ケイ酸マグネシウム、ホウ酸亜鉛、二酸化チタン等の無機粉体を用途に応じて適宜混合し、カレンダー成形法、コーティング法、スクリーン印刷法などにより設けることが可能となる。

適宜設ける絵柄摸様３は、設けなくても良いし、紙質基材１の表面に設けても良いし、発泡層２１の表面に設けても良いし、温度調整機能層２２の表面に設けても良い。絵柄摸様３としては、印刷インキ（非発泡性インキ）及び／又は水性エマルジョン樹脂を主成分とした発泡性インキ、塩化ビニルペースト樹脂を主成分とした発泡性インキなどを用いて、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法等にて形成することができる。

適宜設ける凹凸模様４は、発泡と同時にエンボスにより凹凸を設けても良いし、エンボス賦型シート積層後剥離しても良いし、任意の方法により一部を発泡させたり、発泡抑制インキを用いて一部の発泡を抑制するなどの方法により設けることが可能となる。特にはエンボスロールの圧接によるメカニカルエンボスが本発明の発泡樹脂層に対してシャープな凹凸を得ることが出来るので好ましい。

紙質基材１として坪量６５ｇ／ｍ^２の裏打紙（ＫＪ特殊紙製：「ＷＫ６６５１ＨＴ」）を用い、この表面に発泡層２１として表１に示す配合で坪量２５０ｇ／ｍ^２となるようにコーティング法により塗工し、乾燥後、この表面に温度調整機能層２２として表１に示す配合で坪量５０ｇ／ｍ^２となるようにコーティング法により塗工し、乾燥後、水性インキを用いてグラビア印刷にて絵柄印刷を行い、絵柄摸様３を設けた。その後加熱加圧（発泡倍率５倍）と同時にエンボスロールにて加圧し表面に凹凸模様４を付与し、その後冷却、乾燥して本発明の温度調整機能を有する発泡壁紙を得た。

＜比較例１＞
表１に示す配合で、発泡層２１を３００ｇ／ｍ^２として温度調整機能２２を設けなかった以外は実施例１と同様にして発泡壁紙を得た。

＜比較例２＞
表１に示す配合で、発泡層２１を３００ｇ／ｍ^２として発泡剤を含有せず、蓄熱材内包マイクロカプセルを添加したものとして温度調整機能２２を設けなかった以外は実施例１と同様にして発泡壁紙を得た。

＜比較例３＞
表１に示す配合で、発泡層２１を３００ｇ／ｍ^２として発泡剤も蓄熱材内包マイクロカプセルも添加しないものとして温度調整機能２２を設けなかった以外は実施例１と同様にして発泡壁紙を得た。

＜性能評価＞
実施例１、比較例１〜３の発泡壁紙をウレタン系接着剤を用いてＭＤＦに貼り合わせ、室温２０度で１ｍはなれた距離から仮設電球（ナショナルハイランプ１５０ｗ型「１３５ＷＨ屋外型」）にて壁紙表面の温度変化を測定した。結果を表２に示す。

表２から明らかなように本発明の温度調整機能を有する発泡壁紙は、室温の調整が可能となり、かつ壁紙の発泡による層の厚みと表面の凹凸付与がなされ意匠にもすぐれたものとなった。

本発明の温度調整機能を有する発泡壁紙は、住宅やビル内の室内の壁、天井等に貼り付けて意匠性を付与し、かつ室内の温度を調整して冷暖房のためのエネルギーを著しく節約することが可能となる。

１…紙質基材
２…発泡樹脂層
２１…発泡層
２２…温度調整機能層
３…絵柄摸様
４…凹凸模様

Claims (4)

1. 少なくとも紙質基材と発泡樹脂層とを有する発泡壁紙であって、前記発泡樹脂層に蓄熱材内包マイクロカプセルを含有してなる温度調整機能を有する発泡壁紙において、前記発泡樹脂層が前記紙質基材側から発泡層と温度調整機能層とを少なくともこの順に有するものであることを特徴とする温度調整機能を有する発泡壁紙。
2. 前記発泡層が蓄熱材内包マイクロカプセルを含有せず発泡剤を含有してなる樹脂からなり、前記温度調整機能層が発泡剤を含有せず蓄熱材内包マイクロカプセルを含有してなる樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の温度調整機能を有する発泡壁紙。
3. 前記発泡層の厚みが１００〜３００ｇ／ｍ^２であり、前記温度調整機能層が２０〜１００ｇ／ｍ^２であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか記載の温度調整機能を有する発泡壁紙。
4. 前記温度調整機能層に含有する蓄熱材内包マイクロカプセルが、樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の温度調整機能を有する発泡壁紙。