JP2016016640A - 基体 - Google Patents

Abstract

【課題】基体表層の劣化を防ぎ、機能性に優れた基体を提供する。
【解決手段】表面に基体表層を有する基板と基体表層上に露出して配置されるカチオン担体粒子とカチオン担体粒子上に担持される機能性物質とを有する基体。
【選択図】図１

Description

本発明は、表層に機能性物質を付与し、基体に関する。特に、機能性物質として、抗菌性もしくは、抗ウィルス性を有する基体に関する。

従来から、住宅向けの基体に、抗菌性を付与することが求められてきた。
具体的には、メラミン化粧板等の化粧板に、光触媒などの機能性物質を添加もしくは塗布することで、防汚性、払拭性等の機能性を付与した化粧板が提供されている。
特許文献１には、機能を有する機能材を含有する樹脂塗膜で被覆されて機能材が表面近傍で固定化されていることを特徴とする機能性建材が提案されている。
特許文献２には、該紙の表面に抗菌性金属を担持させたカルシウム系セラミック焼成物粉末よりなる抗菌剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂を塗布することで抗菌性ポリエステル化粧板を得る製造方法が提案されている。
住宅向け基体としては、化粧板、化粧シート、壁紙、床材、タイル、ガラス、扉、天井、家具、キッチン（含む調理器具）、バス、トイレ、洗面所等々の用途の基体に抗菌性を付与されてきた。

また、住宅向け基体以外の基体として、食品加工や医療品に代表される衛生分野向けの基体、人体と接触することを前提した基体（例えば、衣類、ヘルメット、携帯電話、車のシート等）、家電、文具、フットケア関連、ペット関連製品、健康関連製品等の基体等にも抗菌性を付与することを行ってきた。
住宅向け以外の基体としては、特許文献３には、基板と基板上に形成された金属薄膜と、金属薄膜上に形成された抗菌コーティング層とを備えた抗菌性製品が提案されている。

特開２００８−８０２１０号公報 特開平０７−３０４６１９号公報 特開平２０００−１７７０４８号公報

しかしながら、図４に示されるように、光触媒などの機能性物質１４が基体表層１２に長時間接触すると基体表層１２を劣化させることがある。具体的には、基体表層の変色や機能性物質の脱落が生じることがある。これによって、機能性が低下するだけでなく、表層１２の変色による基体の意匠性の低下、表面の凹凸の発生による基体の外観の不具合を引き起こすという問題があった。
また、基体表層に機能性物質１４を添加または塗布する場合があるが、このような場合機能性物質は表層の表層１２に埋まってしまい表層における露出部が少ない為、十分な機能性が発現できないという問題があった。さらに、ウィルス不活度が１０００分の１以下相当となる高い抗菌性となる機能性が要求される場合があり、そのような場合には、その機能性が十分発現できないという課題もあった。
本発明は、このような問題に鑑み、表層の劣化を防ぎ、機能性に優れた基体を提供するものである。特に、抗菌、抗ウィルス性に優れた基体を提供するものである。

本発明の実施形態は、基板と基板の表面に基体表層を有し、カチオン担体粒子が基体表層に露出して配置され、機能性物質がカチオン担体粒子上に担持させた構造を有する基体である。
実施形態におけるカチオン担体粒子とは、カチオン担体粒子に担持する機能性物質の等電点よりも高い等電点となる粒子を指す。ここで等電点とは、アニオンになる官能基とカチオンになる官能基の両方を持つ粒子において、溶液の水素イオン濃度を変化させたとき，溶質となる粒子の正と負の電荷が全体としてゼロになり，電場をかけても移動しないような状態で、粒子全体の電荷平均が０となるときの水素イオン指数であり、その値をｐＨとして表す。この等電点は物質により規定される値であり、その一例として、機能性物質の等電点はｐＨ５〜６であるものが多い。これに対して、カチオン担体粒子は、機能性物質の等電点よりも高い等電点となるものを用いることができる。特に、カチオン担体粒子の等電点がｐＨ７以上であることがより望ましい。なお、等電点の測定方法としては、電気泳動法、電気浸透法、流動電位法のいずれかの方法により行うことができる。

カチオン担体粒子としては、無機、金属、これらの組み合わせたものを指す。具体的には、機能性物質の等電点がｐＨ５〜６のものを用いたのであれば、機能性物質の等電点よりも高い等電点となる粒子をカチオン担体粒子として用いることができる。カチオン担体粒子としては、具体的には、セリウム、ジルコニウム、アルミニウム、アルミナ含有粒子、珪素の酸化物（例えば、シリカ）、珪藻土や鉄、コバルト、銅、クロム、ニッケル、錫、カドニウム、マグネシウム、マンガン、タングステン、バナジウム、イットリウムなど選ばれる金属を含んだ金属酸化物あるいは金属水和物を用いることができる。また、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）の等電点は、ｐＨ：７．４〜９．２、ベーマイト（ＡｌＯＯＨ）の等電点は、ｐＨ７．７〜９．４、カドニウム水酸化物（Ｃｄ（ＯＨ）_２）の等電点は、ｐＨ１０．５以上、酸化カドニウム（ＣｄＯ）の等電点は、ｐＨ７．７、鉄水和物（Ｆｅ（ＯＨ）_２）の等電点は、ｐＨ１２、酸化鉄（Ｆｅ_３Ｏ_４）の等電点は、ｐＨ１２、酸化銅（ＣｕＯ）の等電点は、ｐＨ９．５、銅水和物（Ｃｕ（ＯＨ）_２）の等電点は、ｐＨ７．７である。特にアルミナ含有粒子を用いることが望ましい。

カチオン担体粒子は、菌やウィルスを引き寄せやすいという作用を有する。そもそも、菌やウィルスは、タンパク質や脂肪を含んでいるため、アニオン物質であり、アニオン物質は、その対極であるカチオン物質に引き寄せられるという性質がある。つまり、基体の表層に存在する菌やウィルスがカチオン担体粒子に引き寄せられ、カチオン担体粒子に担持された機能性物質により、菌やウィルスを減少させる。化粧板としては、菌やウィルスを増殖しないので、抗菌や抗ウィルスの効果を得やすくなるのである。カチオン担体粒子でない粒子では、基体の表層に存在する菌やウィルスが機能性物質への接触する頻度が低いので、菌やウィルスが残存、増殖し、抗菌や抗ウィルスの効果が得にくい。

また、カチオン担体粒子は、機能性物質を一定間隔に担持しやすいという性質を有する。カチオン担体粒子でない粒子に機能性物質を担持させると、機能性物質が凝集してしまう。機能性物質が凝集すると、菌やウィルスと機能性物質との接触頻度が低下し、想定される菌やウィルスの減少作用が発揮されなくなる。その結果、菌やウィルスを減少させるのに時間を要するため、抗菌、抗ウィルスの効果が発現しにくくなる。これに対して、カチオン担体粒子は、機能性物質を凝集することなく、一定間隔に担持されるので、菌やウィルスと機能性物質との接触頻度の低下がないので、所望の時間で菌やウィルスを減少させ、抗菌、抗ウィルスの効果が発現しやすくなる。よって、カチオン担体粒子は、機能性物質の担持を一定間隔にさせ、菌やウィルスを引き寄せるという効果があり、抗菌や抗ウィルス効果を向上させることができる。

機能性物質に、菌やウィルスが接触すると、全分解させるもしくは一部を損傷させることにより、菌やウィルスを減少させることができるのである。この効果を得るためには、カチオン担体粒子に担持させることである。
さらに、カチオン担体粒子にアルミナ含有粒子を用いることが望ましい。アルミナ含有粒子とは、アルミナの含有量が５ｗｔ％〜１００ｗｔ％であるものである。具体的には、アルミナ粒子、アルミン酸ストロンチウム、を用いることが望ましい。アルミナが含有することで、機能性物質が担持させることができる。さらに、アルミナの含有量が５ｗｔ％未満であると、機能性物質の種類によっては担持させにくくなることがある。アルミナの含有量が１５ｗｔ％以上であると、機能性物質の種類や粒子径に関らず担持することができ、機能性を発現させることができる。

他の実施形態は、上記実施形態において、カチオン担体粒子の平均粒子径が、０．１μｍ〜５５μｍである化粧板である。
他の実施形態は、上記実施形態において、カチオン担体粒子は、基体表層の表面に対して０．１％以上の面積率で露出して存在する基体である。
他の実施形態は、上記実施形態において、機能性物質が可視光応答型光触媒である基体である。
他の実施形態は、上記実施形態において、前記可視光応答型光触媒は、白金担持チタニア触媒、銅担持チタニア触媒、鉄担持チタニア触媒、窒素ドープチタニア触媒、硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、酸化タングステンのいずれかである化粧板である。
特に、可視光応答型光触媒での等電点は、ｐＨ５〜６を用いることが望ましい。
他の実施形態は、上記実施形態において、前記基体表層に樹脂層が用いられ、その樹脂層にシリコーン樹脂およびシランカップリング剤の少なくとも少なくとも一つを含有する基体である。
また、カチオン担持粒子の表層に無機ゾルを付着させる基体である。

上記実施形態の構造によれば、機能性物質はカチオン担体粒子上に担持され、基体表層に直接接触しない。このため、機能性物質により基体表層の劣化を防ぐことができ、基体表層の変色や機能性物質の脱落を防止することができる。また、機能性物質の基体表層中への埋没がなく基体表面上に露出されるので、本来の機能性が発揮することができる。

図１は、本発明の実施形態の基体の概略断面図である。 図２は、カチオン担体粒子の露出部の面積率の算定の基礎となる面積部を示す図である。 図３は、（ａ）本発明の実施形態の基体の略断面図と（ｂ）他の実施形態の化粧板の概略断面図を比較するものである。 図４は、従来の基体の概略断面図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態の基体１は、基板と基板の表面に基体表層を有し、カチオン担体粒子１３が基体表層１２に露出して配置され、機能性物質１４をカチオン担体粒子１３上に担持させた構造を有するものである。
実施形態に使用される基体は、住宅向け基体、衛生分野向けの基体、これら以外の用途での基体に用いることができる。住宅向け基体としては、化粧板、化粧シート、壁紙、床材、窓ガラス、扉、天井、家具、トイレ、洗面所等々の用途の基体に抗菌性を付与されてきた。また、衛生分野向けの基体として、食品加工、医療品等に関る基体に用いることができるのである。人体と接触することを前提した基体（例えば、衣類、ヘルメット、携帯電話、車のシート等）、家電、文具、フットケア関連、ペット関連製品、健康関連製品等に関する基体に用いることができるのである。

実施形態の基体は、基板と基板上に基体表層を積層した構成でもいいし、基板だけで構成してもてもよい。基板だけで構成したものについては基板表層から１ｃｍまでの厚みの範囲内において機能性物質を付与させることができるため、その領域を区別して、「基体表層」とすることができる。
また、基板は、長尺紙、樹脂フィルム、金属フィルム、無機繊維シート、樹脂板、無機板、金属板、樹脂含浸シートから選ばれる少なくとも１種以上を含むものであることが望ましい。

長尺紙とは、無地もしくは表面に意匠が印刷された長尺紙（いわゆる壁紙）などが使用され、建築物において壁や天井の内装仕上材として用いられる布・紙やビニル（合成樹脂）でできたシートでよく、地の保護や装飾などを目的とし、内壁下地材の表面に接着剤を用いて貼り付けるものを指す。
樹脂フィルムとは、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはその両方を含んだ樹脂複合体のいずれかで構成されたものであり、色については透明なものでも、着色されたものでもよく、厚みについては用途により、適時最適な厚みとすることができる。

金属フィルムとは、１種類の金属もしくは複数の金属が含まれる金属体のいずれかで構成されたものであり、頻繁に用いられるのは、金属箔にしたものである。金属フィルムとしては、銅等を用いることができるが、特に限定されるものではない。また、金属フィルムの厚みについては用途により、適時最適な厚みとすることができる。
無機繊維シートとは、無機物からできた繊維であり、ガラス繊維、ロックウール等の非晶質繊維と、炭素繊維、アルミナ繊維等の多結晶繊維とウォラストナイトやチタン酸カリウム繊維等の単結晶繊維等から選ばれるものを含むものであり、これをシート状にしたものを指す。

樹脂板とは、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはその両方を含む樹脂複合体のいずれかで構成されたものであり、樹脂での単層としてもよいし、樹脂と樹脂の複数層あるいは、樹脂と樹脂以外の物質で複数層としてもよいし、複数層を積層したものあってもよい。
無機板とは、無機物からできた繊維であり、ガラス繊維、ロックウール等の非晶質繊維と、炭素繊維、アルミナ繊維等の多結晶繊維とウォラストナイトやチタン酸カリウム繊維等の単結晶繊維、セラミック、石膏、コンクリート、珪酸カルシウム板等から選ばれるものを含むものであり、無機物の単層としてもよいし、無機物と無機物の複数層あるいは、無機物と無機物以外の物質で複数層としてもよいし、複数層を積層したものあってもよい。

金属板とは、１種類の金属もしくは複数の金属が含まれる金属体のいずれかで構成されたものであり、金属の単層としてもよいし、金属と金属の複数層あるいは、金属と金属以外の物質の複数層としてもよいし、複数層をさらに積層したものであってもよい。
樹脂含浸シートとは、無機繊維からなるシートに樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグや紙に樹脂を含浸させた樹脂含浸紙などで構成されたものであり、主に化粧板等の住宅向けで使用されるものである。
上記実施形態に使用する基体表層の材料は、特に限定されるものではなく、有機系材料、無機系材料、金属系材料、これらの材料の複合体を用いることができる。

基体表層に用いられる有機系材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体があり、具体的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などが使用することができ、具体的な熱可塑性樹脂としては、ナイロン・ポリエチレン・ポリスチレン・ポリ塩化ビニルなどを使用することができる。
基体表層に用いられる無機系材料としては、セラミック等の無機材料、金属材料、ガラス、これらの複合体を用いることができる。

カチオン担体粒子としては、機能性物質の電荷零点より高く、機能性物質を担持することができる粒子であれば特に限定されないが、アルミナ含有粒子であることが望ましい。さらに、アルミナ含有粒子とは、アルミナの含有量が５ｗｔ％〜１００ｗｔ％であるものである。具体的には、アルミナ粒子、アルミン酸ストロンチウム、を用いることが望ましい。アルミナを含有することで、機能性物質が担持させることができる。さらに、アルミナの含有量が５ｗｔ％未満であると、機能性物質の種類によっては担持させにくくなることがある。アルミナの含有量が１５ｗｔ％以上であると、機能性物質の種類や粒子径に関らず担持することができ、十分な機能性が発現することができる。

一つの実施形態として、カチオン担体粒子の平均粒径は０．１〜５５μｍとすることができる。平均粒径が０．１μｍ未満であると、機能性物質が担持される量が少なく機能性が充分発現できない傾向にあり、平均粒径が５５μｍを超えると、基体表層の外観に不具合が生じる傾向にある。
カチオン担体粒子の平均粒子径が０．１μｍ未満であると基体表層に埋まりやすくなり、機能性物質であるカチオン担体粒子が担持しにくくなる。カチオン担体粒子の平均粒子径が５５μｍを越えると、基体表層に凹凸を形成させてしまうことがあり、外観および意匠上でも問題となる場合がある。さらに、カチオン担体粒子の平均粒子径が０．５〜５μｍであると、機能性物質としての機能が発揮させて、外観および意匠性でも問題とならない。

上記実施形態において、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して０．１％以上の面積率で露出して存在する。他の実施形態としては、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して０．２％以上の面積率で露出して存在する。さらに、他の実施形態としては、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して０．３％以上の面積率で露出して存在する。ここで、面積率とは、図２におけるメラミン樹脂表面全体Ａに対する、その上にカチオン担体粒子が露出して存在するメラミン樹脂の表面積Ｂの合計の割合を意味する。カチオン担体粒子が、前記表層樹脂層表面に対して面積率で０．１％未満しか露出しないと、機能性物質の機能性が十分に発揮できない傾向にある。

機能性物質は、抗菌、抗ウィルス、抗アレルゲン性、消臭性等の機能を有する機能材であることができる。一つの実施形態として、抗菌性の機能性物質としては、室内で使用することを前提にした基体の機能材として、可視光型光触媒を使用することができる。例えば、酸化チタンに白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの白金族、鉄、銅などを担持させたものなどを使用することができる。一つの実施形態としては、機能性物質は、白金担持酸化チタン、鉄担持酸化チタン、銅担持酸化チタン、窒素ドープチタニア触媒、硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、酸化タングステンから選ばれる。

本発明の実施形態の基体は、基体表層を有する表面に、カチオン担体粒子を含むスプレー液を吹き付け、乾燥後、熱圧着することにより、基体表層の表面上にカチオン担体粒子を露出して固定させ、次いで、カチオン担体粒子が配置された基板を機能性物質を含む溶液中に浸漬することにより機能性物質をカチオン担体粒子表面上に担持させることができる。
上記実施形態の基体の製造方法において、カチオン担体粒子を基体表層の表面に熱圧着する際に、カチオン担体粒子と熱圧着プレス表面の間にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる離形クッション材を介在させて行うことができる。これによって、カチオン担体粒子が基体表層層内に埋没するのを防止することができ、基体表層の表面上に露出して固定することができる。

他の実施形態の製造方法としては、転写フィルムにカチオン担体粒子を含むスプレー液を吹き付け、次いで、基体表層を有する基体の樹脂表面に転写フィルムの無機担体粒子付着面を対向させて、カチオン担体粒子を熱転写する方法がある。
上記実施形態の基体において、基体表層において樹脂層を用いるときは樹脂層にシリコーン樹脂およびシランカップリング剤の少なくとも一つを含有する基体である。
シリコーン樹脂としては、シリコンレジン、変性シリコーンオイル等を用いることができる。変性シリコーンオイルとしては、分子内に１個以上の官能基を有するシリコーンオイルを用いることができる。官能基を導入する位置は特に限定されず、ポリシロキサン主鎖の片末端、両末端あるいは側鎖のいずれの位置に導入してもよい。また、官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、メトキシ基、ヒドラジノ基、エポキシ基、メタクリル基、カルボキシル基、カルビノール基等を導入することができる。

シランカップリング剤としては、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、アクリロイル基、メタクリロキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基といった官能基を持ったものが好まれる。例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピル、トリエアトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）、ｐ−スチルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、ジアリルジメチルシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアネ−トプロピルトリエトキシシランが挙げられる。

基体表層にシリコーン樹脂またはカップリング剤を含有させるには、樹脂溶液中に、シリコーン樹脂またはカップリング剤の少なくとも一つを含ませることによって、基体表層にシリコーン樹脂またはカップリング剤の少なくとも一つを含浸する方法を用いることができる。
基体表層にシリコーン樹脂を含有させると、基体表層の表面に撥水性を付与することができる。機能性物質をカチオン担体粒子に担持させる際に、図３（ａ）に模式的に示されるように、カチオン担体粒子１３表面だけでなく、基体表層の表面に付着した機能性物質１４が、図３（ｂ）に示されるようにシリコーン樹脂またはカップリング剤を含有する基体表層表面の撥水性によって、基体表層表面を避け、極力、カチオン担体表面に付着するようになり、基体表層表面に直接接触する機能性物質の量をさらに低減することができる。

基体表層にカップリング剤を含有させると、基体表層に硬化性を付与することができ、カチオン担体粒子を熱圧着する際に、基体表層中に埋没することを防ぐことが出来る。
基体表層にシリコーン樹脂およぴカップリング剤を含有させることで、カチオン担体粒子を埋没させずに固定化することができるし、基体表層に機能性物質が付着しにくくする効果がある。具体的には、工程中に過剰となった機能性物質が基体表層表面に付着しても、洗浄工程後に、除去しやすい。
さらに、菌やウィルスなどを含む汚染水が親水性のカチオン担体粒子や機能性物質に引き寄せられやすくなり、酸化分解などによる機能性が発現しやすくなる。特に、基体表層をメラミン樹脂により形成した場合には、上記の作用、効果を得やすいのである。

また、カチオン担持粒子の表層に無機ゾルを付着させることが望ましい。機能性物質の固定化を補強することができるのである。無機ゾルとしてはシリカゾル、アルミナゾル、シリカーアルミナゾル、チタニアゾル等を用いることができ、シリカゾルを用いることが望ましい。
具体的には、住宅向け基体として、化粧板においては、一般的に化粧板に使用されるコア紙やマグネシアセメント等の不燃基材等から構成されることができる。コア紙は単独でもよく複数枚のコア紙を積層した積層体とすることができる。コア紙の枚数は特に限定されないが１〜２０枚とすることができる。コア紙としては、例えば、水酸化アルミニウム抄造紙を使用することができる。コア紙には、フェノール樹脂を含侵させることができる。また、コア紙とマグネシアセメント不燃基材を積層させて基板とすることもできる。

マグネシア不燃基材は単独で使用することにより、または、コア紙の中心部に積層して配置させることにより基板を構成することができる。マグネシアセメント不燃板は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）と塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を混合し、さらに骨材と水を加えて混練し、板状に成形されたものである。骨材としては、ロックウール、グラスウール等の無機質繊維、ウッドチップ、パルプ等の有機質繊維を用いることができる。また、マグネシアセメント不燃板の強度を高めるため、中間層として網目状等に形成されたガラス繊維層を設けることができる。

複数または単数のコア紙および/またはマグネシアセメント不燃基材からなる基板である基体表面上に基体表層を形成する方法は、特に限定されるものではなく、一般的な方法で行うことができる。例えば、基板の片面または両面にメラミン樹脂含浸紙を積層し、熱圧成形することにより、メラミン樹脂含浸紙のメラミン樹脂がコア紙に浸透し、そこで硬化反応が進行して、コア紙に対するメラミン樹脂含浸紙の接着力が発現することができる。
また、基体表層の樹脂層に用いることができる樹脂としては、メラミン樹脂、ジアリルフタレート（DAP）樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、グアナミン樹脂などを用いることができる、これらの中でもメラミン樹脂を用いることが望ましい。

メラミン樹脂は、透光性などのメラミン樹脂の光学的、視覚的特性を損なうことなく、寸法安定性や靭性を改善した樹脂である。メラミン樹脂としては、メラミン及びその誘導体をモノマーとする樹脂であれば公知のものを採用することができる。また、メラミン樹脂は、単一のモノマーからなる樹脂であってもよく、複数のモノマーからなる共重合体であってもよい。メラミンの誘導体としては、例えば、イミノ基やメチロール基、メトキシメチル基、ブトキシメチル基等のアルコキシメチル基などの官能基を有する誘導体が挙げられる。また、メチロール基を有するメラミン誘導体に低級アルコールを反応させて部分的あるいは完全にエーテル化した化合物をモノマーとして用いることができる。モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメチロール基を有する誘導体（以下、「メチロール化メラミン」という。）を架橋剤としてメラミンと共重合させてなるメラミン樹脂を用いることができる。

メラミン樹脂含浸紙は、パターン紙にメラミン樹脂を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより調整される。メラミン樹脂をパターン紙に含侵させるには、溶媒として、例えば、ホルムアルデヒド水溶液を使用したメラミン樹脂含有溶液中にパターン紙を浸漬することにより行うことができる。また、メラミン樹脂含浸紙に曲げ加工性を付与するために、メラミン樹脂と共に可塑剤を含む溶液を含侵させることができる。可塑剤としては、例えば、ε−カプロラクタム、アセトグアナミン、パラトルエンスルフォン酸アミド、尿素等を使用することができる。パターン紙としては、例えばチタン紙が用いられる。パターン紙の坪量は、パターン紙の厚みや重さを考慮して８０〜１５０ｇ／ｍ^２とすることができる。加熱、乾燥の温度は、パターン紙にメラミン樹脂を強固に固着させるために１００〜１５０℃に設定することができる。

基体表層としての樹脂層の形成には、コア紙の積層体からなる基板の片面または両面にメラミン樹脂等の樹脂含浸紙を積層する積層工程と、メラミン樹脂等の樹脂含浸紙が積層された基板を熱圧成形する熱圧成形工程を経て製造される。加熱条件は化粧板の温度が１２５〜１５０℃、加圧条件は１．９６〜９．８０ＭＰａ（２０〜１００ｋｇ／ｃｍ^２）とすることができる。温度が１２５℃未満又は圧力１．９６ＭＰａ未満の場合には、基板に対するフェノール樹脂含浸紙の密着性が不足し、剥離が発生し易くなる。一方、温度が１５０℃を超える場合又は圧力が９．８０ＭＰａを超える場合には、亀裂が発生するおそれがある。

実施例としては、基体には住宅向け基体である化粧板で行った。
（実施例１）
（一次メラミン含侵工程）
厚さ０．２〜０．３ｍｍの紙ロールをメラミン樹脂含む溶液中に浸漬する、溶液の温度を２０℃、浸漬時間を２分となるように、ロール紙を溶液中に浸漬しながら通過させることにより、メラミン樹脂を含侵させた。
（乾燥工程）
メラミン溶液中を通過したロール紙は、乾燥機（ＥＳＰＥＣ社製、ＯＶＥＮ ＰＨ−２０１）により、温度１００℃、乾燥時間３０秒となるように乾燥させた。

（二次メラミン含侵工程）
乾燥工程を経た紙ロールを、メラミン樹脂、シリコーン、シランカップリング剤からなる溶液中に浸漬させる。溶液の温度を２０℃、浸漬時間を３０分となるように、ロール紙を溶液中に浸漬しながら通過させることにより、メラミン樹脂、シリコーンおよびシランカップリング剤を含侵させた。
（乾燥・切断工程）
メラミン溶液中を通過したロール紙は、乾燥機（ＥＳＰＥＣ社製、ＯＶＥＮ ＰＨ−２０１）により、温度１００℃、乾燥時間２となるように乾燥させた。乾燥後、９１０ｍｍ×１８２０ｍｍに切断した。
（アルミナ粒子スプレー工程）
平均粒径０．５μｍのアルミナ粒子とエタノールからなるスプレー液を調整した。スプレー液を常温でスプレーに充填させて、切断したメラミン含侵紙に吹き付けた。

（乾燥工程）
アルミナ粒子を吹き付けたメラミン樹脂含浸紙を乾燥機（ＥＳＰＥＣ社製、ＯＶＥＮ ＰＨ−２０１）により、温度１１０℃、乾燥時間２分となるように乾燥させた。
（組合せ工程）
厚み０．３〜０．４ｍｍのフェノール樹脂含浸コア材を４枚積層し、その上に上記工程により得られたアルミナ粒子を吹き付けたメラミン樹脂含浸紙をアルミナ粒子吹き付けた面が外面となるように積層し、プレス機のプレス面とメラミン樹脂含浸紙のアルミナ吹き付け面との間にＰＥＴからなる離形クッション材を介在させて、温度１４３℃、プレス圧８０ｋｇ、プレス時間（昇温時間を含む）５０分で、熱圧着した。これにより、メラミン樹脂含浸層上にアルミナ粒子が露出して固定された。
（光触媒担持工程）
平均粒子径１００ｎｍのＣｕ−ＴｉＯ_２の光触媒を１０ｗｔ％含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。上記工程で得られたアルミナ粒子が表面に配置されるメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板を光触媒位担持液中で、２０〜２５℃、２分間浸漬することにより、アルミナ粒子上に光触媒を担持させた。

（実施例２）
上記実施例１における（一次メラミン含侵工程）〜（組合せ工程）と同様にして、アルミナ粒子が露出して固定されたメラミン樹脂層を有する基板を得た。次いで、平均粒子径１００ｎｍのＰｔ−ＴｉＯ_２の光触媒を１０ｗｔ％含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。上記工程で得られたアルミナ粒子が表面に配置されるメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板を光触媒位担持液中で、２０〜２５℃、２分間浸漬することにより、アルミナ粒子上に光触媒を担持させた。

（比較例１）
上記実施例１における（一次メラミン含侵工程）〜（乾燥・切断工程）と同様にして、メラミン樹脂含浸紙を得た。次いで、厚み０．３〜０．４ｍｍのフェノール樹脂含浸コア材を４枚積層し、その上に上記工程により得られたメラミン樹脂含浸紙を載せ、プレス機により、温度１４３℃、プレス圧８０ｋｇ、プレス時間（昇温時間を含む）５０分で、熱圧着した。これにより、表面にメラミン樹脂含浸層を有する基板が得られた。

（比較例２）
上記実施例１における（一次メラミン含侵工程）〜（乾燥・切断工程）と同様にして、メラミン樹脂含浸紙を得た。次いで、厚み０．３〜０．４ｍｍのフェノール樹脂含浸コア材を４枚積層し、その上に上記工程により得られたメラミン樹脂含浸紙を載せ、プレス機により、温度１３４℃、プレス圧８０ｋｇ、プレス時間（昇温時間を含む）５０分で、熱圧着した。これにより、表面にメラミン樹脂含浸層を有する基板が得られた。
平均粒子径１００ｎｍのＣｕ−ＴｉＯ_２の光触媒を１０ｗｔ％含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。上記工程で得られたメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板を光触媒位担持液中で、２０〜２５℃、２分間浸漬することにより、メラミン樹脂含浸層に光触媒を担持させた。

（外観評価）
実施例１、２および比較例１，２で得られた光触媒が担持された化粧板をＪＩＳ Ｋ６９０２ 耐候性Ｄ４に準じて外観評価を行った。カーボンアークランプで規定の照射暴露量で照射させ、６０±３℃の恒温槽に４８時間保持した後のメラミン樹脂からなる表層樹脂層の変色、凹凸等の劣化を観察した。色差ΔＥが３以下であることが問題なしと判断した。
実施例１および２の化粧板では、色差ΔＥが２以下であり、問題がなかったが、比較例の化粧板は、色差ΔＥが３を越えて、変色され、表面にざらつきが生じるなど、表面の劣化が観察された。

（機能性評価）
実施例１、２および比較例１，２で得られた光触媒が担持された化粧板の抗菌性を評価するために、ＪＩＳ Ｒ１７５６ 可視光応答形光触媒材料の抗ウィルス性試験方法に準じて行った。測定結果は、大腸菌に対して不活化されていないウィルス濃度で表し、その結果を表１に示した。
ここで、抗菌性の評価の指標として、ファージウィルス不活化度を参考にして、不活化されていないウィルス濃度の度合い（非不活度）を使用した。ファージウィルス不活度とは、バクテリオファージを用いた抗ウィルス試験で、ファージウィルスＱβ濃度：830万個/mlを用いて、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度を測定することにより、大腸菌に対して不活化されたウィルス濃度を算出した結果である。すなわち、ファージウィルス不活度とは、ファージウィルスＱβ濃度に対して、大腸菌に感染することができないウィルスの濃度の度合いであり、（ファージウィルスＱβ濃度−大腸菌に感染することができるウィルスの濃度）／（ファージウィルスＱβ濃度）で算出することができる。本実施例では、ファージウィルス不活度を参考にして、不活化されていないウィルス濃度の度合である、（大腸菌に感染することができるウィルスの濃度）／（ファージウィルスＱβ濃度）の値を非不活度として算出した。非不活度の値が低いほど、抗菌性に優れるといえる。

実施例１および２の化粧板では、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度が83個/ml以下という結果であり、非不活度に換算すると１０万分の１以下相当になり、高い抗菌、抗ウィルス性を有することが確認された。これに対して、比較例１および比較例２の化粧板では、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度が83万個/ml以下という結果であり、ウィルス不活度に換算すると１０分の１であり、ウィルスの残留している度合いが高く、抗菌性を有しないことが確認された。

機能性物質により基体表層の劣化を防ぐことができ、また、機能性物質の本来の機能性発揮することができるため、産業上の利用可能性が高い。

１ 本発明の実施形態の基体
１２ 基体表層
１３ カチオン担体
１４ 機能性物質
１５ 基体表層表面
１６ シランカップリング剤含侵樹脂層面
３ 従来の基体
Ａ 樹脂表面面積（合計）
Ｂ カチオン担体粒子表面面積（合計）

Claims (11)

1. 表面に基体表層を有する基板と、
   前記基体表層上に露出して配置されるカチオン担体粒子と、
   前記カチオン担体粒子上に担持される機能性物質と、を有する基体。
2. 前記カチオン担体粒子は、アルミナ含有粒子であることを特徴とする請求項１に記載の基体。
3. 前記アルミナ含有粒子は、アルミナの含有量が５ｗｔ％以上であることを特徴とする請求項２に記載の基体。
4. 前記カチオン担体粒子は、アルミナまたはアルミン酸ストロンチウムのいずれからなる粒子であることを特徴とする請求項１に記載の基体。
5. 前記カチオン担体粒子の平均粒子径は、０．１μｍ〜５５μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の基体。
6. 前記カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して０．１％以上の面積率で露出して存在することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の基体。
7. 前記基板は、長尺紙、樹脂フィルム、金属フィルム、無機繊維シート、樹脂板、無機板、金属板、樹脂含浸シートから選ばれる少なくとも１種以上を含む請求項１に記載の基体。
8. 前記機能性物質は、可視光応答型光触媒であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の基体。
9. 前記可視光応答型光触媒は、白金担持チタニア触媒、銅担持チタニア触媒、鉄担持チタニア触媒、窒素ドープチタニア触媒、硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、酸化タングステンのいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の基体。
10. 前記基体表層が樹脂層であり、前記樹脂層は、シリコーン樹脂および／またはシランカップリング剤を含有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の基体。
11. 前記カチオン担持粒子の表層に無機ゾルを付着させる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基体。

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