JP2021070935A - 内装シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】珪藻土の含有量が多くても柔軟で施工しやすい内装シート及びその製造方法を提供する。【解決手段】内装シートは、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーを含有し、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３０〜４５重量％である。また、内装シートの製造方法は、珪藻土乳液と粉末状珪藻土とバインダーとを混錬してスラリーを得る工程と、スラリーをシート状に成型し、自然乾燥させて内装シートを得る工程と、を備え、珪藻土乳液、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液の配合量を４５〜６５重量％とする。【選択図】なし

Description

本発明は、内装シート及びその製造方法に関する。

建築物の室内の壁や天井、床などに使う仕上げ材として、種々の内装材が用いられている。近年では、樹脂シートや紙などからなる壁紙、腰壁シートなどの内装シートが広く利用されている。このような内装シートは、厚みが薄く、且つ、柔軟であるため、ロール状に巻いて保管・運搬できる。また、このような内装シートは、壁面などに多少の凹凸があっても、段差を生ずることなく追随するので、接着剤などで容易に貼り付けることができ、施工性にも優れている。

また、消臭機能や調湿機能など機能性を持たせた種々の内装シートも開発されている。機能性素材として、消臭機能を有する珪藻土が知られており、珪藻土を含有させた種々の内装シートが知られている（たとえば、特許文献１〜４）。

特開２００９−１３５８９号公報 特開２００７−２７６１６０号公報 特開２０１９−５５４８７号公報 特開２００３−３３８２号公報

一般的に、特許文献１〜４のように、珪藻土を含有させた内装シートでは、複数層からなり、その内のいくつかの層に珪藻土を含有させていることから、珪藻土の含有量を高めることが困難であり、珪藻土本来の機能を発揮させ難い。

本発明は、上記事項に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは珪藻土の含有量が多くても柔軟で施工しやすい内装シート及びその製造方法を提供することにある。

本発明の第１の観点に係る内装シートは、
珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーを含有し、
前記珪藻土乳液由来珪藻土、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３０〜４５重量％である、
ことを特徴とする。

また、前記珪藻土乳液由来珪藻土、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３３〜４３重量％であることが好ましい。

また、前記珪藻土乳液由来珪藻土と前記粉末状珪藻土との割合が重量比で３：１〜５：４であることが好ましい。

また、前記珪藻土乳液由来珪藻土と前記粉末状珪藻土との割合が重量比で３：１〜３：２であることが好ましい。

また、前記バインダーが食物繊維であることが好ましい。

本発明の第２の観点に係る内装シートの製造方法は、
珪藻土乳液と粉末状珪藻土とバインダーとを混錬してスラリーを得る工程と、
前記スラリーをシート状に成型し、自然乾燥させて内装シートを得る工程と、を備え、
前記珪藻土乳液、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液の配合量を４５〜６５重量％とする、
ことを特徴とする。

また、前記珪藻土乳液と前記粉末状珪藻土との配合比を重量比で６：１〜５：２として用いることが好ましい。

また、前記バインダーとして食物繊維を用いることが好ましい。

本発明によれば、珪藻土の含有量が多くても柔軟で施工しやすい内装シート及びその製造方法を提供できる。

（内装シート）
本実施の形態に係る内装シートは、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土、及び、バインダーを含有している。内装シートは、珪藻土を含有しているので、脱臭・消臭機能のほか、調湿機能を備える。そして、内装シートは、珪藻土の含有量が多く、柔軟性に優れており、内装シートを施工する際の作業性に優れる。

本明細書において、珪藻土乳液とは、水に十分量の珪藻土を介在させ、煮沸して得られる上澄み液を言う。この珪藻土乳液は、飽和状態で約５０重量％の珪藻土由来成分を含有しており、この珪藻土由来成分を珪藻土乳液由来珪藻土と言う。

粉末状珪藻土は、通常の珪藻土であり、粒径に限定はないが、微粒状であることが好ましい。粉末状珪藻土の平均粒径は５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは３０μｍ以下である。

バインダーは、各成分を一体化させシート形状を維持する機能を果たす。バインダーとして、上記機能を果たし得る限り制限はないが、食物繊維が好ましい。食物繊維は植物の繊維質であり、自然由来の成分であるため環境面に優れる。食物繊維は、不溶性食物繊維であることが好ましい。また、食物繊維として利用される植物の種類に制限はなく、ごぼう、豆類、穀類、キノコ類など、種々の植物の食物繊維が挙げられ、単種であっても複数種の組み合わせであってもよい。

内装シートは、珪藻土の含有量は４５〜７５重量％程度、好ましくは５５〜７５重量％を含有しており、多量の珪藻土を含有している。そして、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３０〜４５重量％であり、３３〜４３重量％であることが好ましい。また、珪藻土乳液由来珪藻土と粉末状珪藻土との割合は、重量比で３：１〜５：４であることが好ましく、３：１〜３：２であることがより好ましい。

上記の範囲を超える場合、内装シートの柔軟性が低下し、折り曲げた際にひび割れが生じやすくなるためである。また、内装シートは、通常、内装材用の接着材を裏面に塗工して貼り付けることで使用され得るが、使用される内装材用の接着材によっては、接着剤が表面に滲むなど変色し、表面の見栄えの悪化を招くおそれがあるため、更には、接着剤が吸収されると、被施工箇所に接着しなくなるおそれがあるためである。

内装シートの厚みは、例えば、０．５〜３ｍｍである。厚みが大きい場合、含有される珪藻土の総量が増えて消臭機能が高められる一方、内装シートの重量が大きくなるとともに、柔軟性が低下するので、保管性や施工性などの悪化を招く。また、単位面積あたりの原料が多くなるので、製造コストも高くなる。一方、薄い場合、単位面積あたりの珪藻土の含有量が少なくなるので、消臭機能が小さくなる。

内装シートは、糊付け等によって、建築物の壁や天井、床など種々の内装の仕上げに使用され得る。また、内装シートは、大判状、ロール状のほか、例えば、６角形等の多角形状、星形状など所望の形状であってもよい。

なお、内装シートは、着色剤を含有していてもよい。着色剤を含有する場合、着色剤の含有量が１重量％以下であることが好ましい。着色剤の含有量が多いと、内装シートの本来的機能が小さくなり得る。また、内装シートの表面に模様、色彩、文字又はこれらの組み合わせが印刷され、ポスター等、装飾的機能や公告的機能を兼ねた使用も可能である。

（内装シートの製造方法）
続いて、内装シートの製造方法について説明する。まず、珪藻土乳液を得る。珪藻土乳液は、水に珪藻土を加え、これを煮沸する。煮沸後、上澄み液を分取することで珪藻土乳液が得られる。

続いて、珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、バインダーを混合し、混錬する。これにより、珪藻土乳液、粉末状珪藻土及びバインダーが均一に分散したスラリーを得られる。スラリーの調製に際しては、珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、バインダーの総量に占める珪藻土乳液が４５〜６５重量％、好ましくは５０〜６０重量％となるよう配合する。また、珪藻土乳液と珪藻土との配合比は、重量比で６：１〜５：４とすることが好ましく、６：１〜６：２とすることがより好ましい。

粉末状珪藻土の粒径に制限はないが、均一に分散しやすいよう微細である方が好ましく、例えば、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、バインダーとして、上述した食物繊維を用いることができ、微細状の食物繊維を用いることが好ましい。

続いて、上記で得られたスラリーをシート状に成型する。成形は、例えば、底面が平板状の型枠にスラリーを流し込み、均一の厚みに整えるなど、公知の手法にて行えばよい。また、スラリーの厚みを２〜６ｍｍほどに整えるとよい。

成型したスラリーを乾燥させ、水分を揮発させることにより、内装シートが得られる。なお、スラリーを加熱して水分を揮発させると、得られる内装シートの厚みが不均一になり、部分的な欠損が生じてしまい、機械的強度の低下を招く。更には、得られた内装シートの見栄えが悪化してしまう。このため、常温、常圧の条件にて、自然乾燥させることが好ましい。

なお、着色された内装シートを製造する場合、スラリーに着色剤を添加すればよい。着色剤の添加は、スラリー総量の１重量％以下とすることが好ましい。

また、内装シートの表面に模様、色彩、文字又はこれらの組み合わせが印刷されていてもよく、このような内装シートを得る場合、着色剤と珪藻土とを含有するインク、たとえば、珪藻土乳液に着色剤を加えて調製したインクを用いるとよい。そして、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのインクを用意しておき、スクリーン印刷など有版式の印刷法やインクジェット印刷などの無版式の印刷法など、公知の印刷方法にて内装シートの表面に印刷し得る。使用するインク自身にも珪藻土を含有していることから、脱臭等、内装シートの本来的機能も担保される。

（内装シートの製造）
水に粉末状珪藻土を加え、これを攪拌しながら加熱して煮沸した。その後、上澄み液を分取して珪藻土乳液を得た。得られた珪藻土乳液中の珪藻土の含有量は５０重量％である。

珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、粉末状の食物繊維を混合し、攪拌してスラリーを得た。

得られたスラリーを２０ｃｍ四方の型枠に流し込み、常温常圧下で自然乾燥させて水分を揮発させ、厚さ約１ｍｍの内装シートのサンプルを得た。

なお、珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、粉末状の食物繊維の配合比を変えて種々製造し、得られたそれぞれのサンプルを用い、以下の試験を行った。各サンプルの製造に配合した珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、食物繊維の重量％を表１に示す。また、得られた各サンプルに内在する珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及び食物繊維の重量比を表２に、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及び食物繊維の総量に占める各成分の重量％を表３にそれぞれ示す。

（ひび割れ試験）
ひび割れ試験は、各サンプルを直径１ｃｍに丸め、ひび割れが発生するか否かを目視にて確認することで行った。その結果を表４に示す。

サンプル１〜４では、ひび割れは発生していなかった。一方、サンプル５〜７では、表面にひび割れが発生した。よって、サンプル１〜４における原料の配合比で作製した内装シート（珪藻土乳液と粉末状珪藻土の配合割合が重量比で３：１〜５：４、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３３．３〜４２．９重量％）においては、柔軟性を備えることがわかる。

（接着剤対応試験）
サンプル１〜４の一方の面（以下、裏面）に、一般的な内装シートに使用される液状の接着剤（ウォールボンド１００；ウォールボンド工業株式会社製）を塗布し、他方の面（以下、表面）に滲みが発生するか否か目視にて確認することで行った。その結果を表５に示す。

サンプル１、２の表面に変化はなかった。一方、サンプル３、４の表面には接着剤が滲み、変色が見られた。したがって、サンプル１、２における原料の配合比で作製した内装シート（珪藻土乳液と粉末状珪藻土の配合割合が重量比で３：１〜５：２、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が４２．９重量％）においては、厚みが１ｍｍ程度であっても、一方の面に接着剤を塗布しても他方の面に影響を及ぼさないことがわかる。

（ガスの除去性能評価試験）
サンプル１を用いて消臭試験を行った。ガスの除去性能評価試験は、ＳＫＥマーク繊維製品認証基準（平成２７年）で定める方法に基づき、メチルメルカプタンガス、硫化水素ガス、及び、ノネナールガスについて、それぞれ行った。その結果を表６に示す。

メチルメルカプタンガス、硫化水素ガス、及び、ノネナールガスのいずれのガスについても、２時間後に減少しており、内装シートは消臭機能を備えていることがわかる。

続いて、珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、バインダーを混合し、混錬する。これにより、珪藻土乳液、粉末状珪藻土及びバインダーが均一に分散したスラリーを得られる。スラリーの調製に際しては、珪藻土乳液、粉末状珪藻土、及び、バインダーの総量に占める珪藻土乳液が４５〜６５重量％、好ましくは５０〜６０重量％となるよう配合する。また、珪藻土乳液と珪藻土との配合比は、重量比で６：１〜５：２とすることが好ましく、６：１〜６：２とすることがより好ましい。

サンプル１〜４では、ひび割れは発生していなかった。一方、サンプル５〜７では、表面にひび割れが発生した。よって、サンプル１〜４における原料の配合比で作製した内装シート（珪藻土乳液と粉末状珪藻土の配合割合が重量比で６：１〜５：２、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３３．３〜４２．９重量％）においては、柔軟性を備えることがわかる。

サンプル１、２の表面に変化はなかった。一方、サンプル３、４の表面には接着剤が滲み、変色が見られた。したがって、サンプル１、２における原料の配合比で作製した内装シート（珪藻土乳液と粉末状珪藻土の配合割合が重量比で６：１〜６：２、珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーの総量に占める珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が４２．９重量％）においては、厚みが１ｍｍ程度であっても、一方の面に接着剤を塗布しても他方の面に影響を及ぼさないことがわかる。

Claims (8)

1. 珪藻土乳液由来珪藻土、粉末状珪藻土及びバインダーを含有し、
   前記珪藻土乳液由来珪藻土、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３０〜４５重量％である、
   ことを特徴とする内装シート。
2. 前記珪藻土乳液由来珪藻土、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液由来珪藻土の含有量が３３〜４３重量％である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の内装シート。
3. 前記珪藻土乳液由来珪藻土と前記粉末状珪藻土との割合が重量比で３：１〜５：４である、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内装シート。
4. 前記珪藻土乳液由来珪藻土と前記粉末状珪藻土との割合が重量比で３：１〜３：２である、
   ことを特徴とする請求項３に記載の内装シート。
5. 前記バインダーが食物繊維である、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の内装シート。
6. 珪藻土乳液と粉末状珪藻土とバインダーとを混錬してスラリーを得る工程と、
   前記スラリーをシート状に成型し、自然乾燥させて内装シートを得る工程と、を備え、
   前記珪藻土乳液、前記粉末状珪藻土及び前記バインダーの総量に占める前記珪藻土乳液の配合量を４５〜６５重量％とする、
   ことを特徴とする内装シートの製造方法。
7. 前記珪藻土乳液と前記粉末状珪藻土との配合比を重量比で６：１〜５：２として用いる、
   ことを特徴とする請求項６に記載の内装シートの製造方法。
8. 前記バインダーとして食物繊維を用いる、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の内装シートの製造方法。