JP3560276B2 - 脱臭紙 - Google Patents
脱臭紙 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3560276B2 JP3560276B2 JP29361697A JP29361697A JP3560276B2 JP 3560276 B2 JP3560276 B2 JP 3560276B2 JP 29361697 A JP29361697 A JP 29361697A JP 29361697 A JP29361697 A JP 29361697A JP 3560276 B2 JP3560276 B2 JP 3560276B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paper
- weight
- photocatalyst
- trade name
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
- Disinfection, Sterilisation Or Deodorisation Of Air (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒を用いた脱臭紙及びその用途に関し、詳しくは脱臭、抗菌、ＶＯＣ分解性能を持ち、マイクロカプセルを用い光触媒効率を向上させた光触媒を用いた光触媒脱臭紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【従来の技術】
最近、環境アセスメントをはじめとする環境の見直しが地球規模で行われているなか、人々は生活環境をさらに向上させるために、身の回りの環境を見直そうという気運が高まっている。ここ数年で、「抗菌」、「防かび」、「殺菌作用」等の言葉が日常生活を送る上で頻繁に目にするようになった。例を挙げると、シャープペン、ボールペン、ノート、自動車のハンドル、シーツ、プラスチック製の台所用品などの様に「抗菌性」等の言葉が商品価値を高めるプラスアルファの機能として付加されることが多くなっている。
【０００３】
抗菌に関して特に世間の人々が関心を寄せた理由として、１９９６年の病原性大腸菌Ｏ−１５７の発生により多数の死者を出したことが挙げられる。その事件をきっかけとして、より多くの抗菌性製品が市場に出回るようになった。一方、ＨＩＶやＭＲＳＡ院内感染等は、２１世紀の高齢化社会を迎えるにあたって大きな社会問題となることは避けて通れない問題であろう。従って、このような問題を解決するための一つの手段として、近年光触媒が脚光を浴びている。中でも、光触媒能力に優れ、人体に安全な光触媒酸化チタンが多く使用され、様々な形での研究開発が行われている。
【０００４】
光触媒の一つである酸化チタンは従来から、白色顔料として製紙、プラスチック、塗料、化粧品など広い範囲にわたって工業的に利用されている。その理由として、酸化チタンは３００〜４００ｎｍの紫外光をよく吸収するために紫外線吸収剤として働き、且つ安価であるためである。
【０００５】
酸化チタンそのものを紫外線吸収剤として用いた場合、酸化チタンは紫外線を吸収すると共に電子及び正孔対を生じ、その正孔対は表面の水分と反応して、強い酸化力を有するヒドロキシルラジカル等の活性酸素種を生成する。そこで、従来は正孔対と水分の反応を防ぎ、活性酸素種の生成を抑制するために表面処理を行った酸化チタンを紫外線吸収剤として用いていた。
【０００６】
近年、酸化チタンをはじめとする光触媒の見直しがされ、従来欠点とされていた酸化力を積極的に発揮させようとする動きが工業界で起きてきた。すなわち、活性酸素種の酸化力は大部分の有機物やＮＯＸやＳＯＸなどの無機物を分解する能力を持つことがわかっており、特開平７−１０２６７８号公報及び特開平８−１７５８８７号公報には院内感染を予防するためのセラミック又は陶磁質の構造体が、特開平８−１７３５２０号公報には環境浄化用の装飾品が開示されている。
【０００７】
この光触媒効果を有する光触媒が見直されている一つの理由として、脱臭剤としては活性炭等の吸着脱臭剤とは異なり永続的であり、また、殺菌剤としてみた場合、塩素系、酸性、アルカリ性殺菌剤のように人体に影響を及ぼすこともなく無害であることが挙げられる。
【０００８】
光触媒の紙への応用は、光触媒の酸化作用により隣接するセルロース繊維が分解されて強度低下が生じるため、非常に困難であった。しかし、その問題を解決するために、予め光触媒酸化チタンを水中で凝集させてセルロース繊維と接触する面積を低下させることで強度低下を抑えることが可能な酸化チタン内添紙が特開平８−２６６６０２号公報に、同様に光触媒の歩留まりを向上させるために微細繊維と酸化チタンを凝集させてセルロース繊維の水素結合を利用する留め方が特開平８−２６６６０１号公報に提案されている。また、紙内部の光触媒を有効利用するために紙全体の透明性を向上させて、内部の光触媒まで光が透過する様に工夫した方法が特開平８−１２０５９４号公報に提案されている。
【０００９】
紙へ光触媒を担持させる方法としては、原料に内添し、常法により抄造することによって得る内添方法と光触媒を塗料化した材料を塗布する塗工方法がある。塗工方法としては、基紙に使用するセルロース繊維を水溶性無機物質で処理した後に水不溶化させて基紙を抄造した後に、その上に光触媒酸化チタン層を設ける方法が特開平８−１７３８０５号公報に、さらに基紙と光触媒を直接接触する事を防止するために、基紙と光触媒層の間に皮膜形成性無機物含有層を設けることにより強度低下を抑制し、耐久性を向上させた方法が特開平８−１７３７６２号公報に提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
紙に光触媒を担持させる方法には、大きく分けて内添方法と塗工方法があるが、光触媒は基本的に表面反応であるため、効率的に光触媒反応を起こすためには光触媒に光が当たること、分解する物質が光触媒に接触あるいは接近することが必要不可欠である。このようなことを考慮すると、内添の場合は紙内部まで光が透過しにくいため有効な方法でないことが分かる。従って、光が光触媒に到達しやすく、分解する物質が接触あるいは接近しやすいことを考慮すると紙へ光触媒を塗工し、表面に光触媒塗工層として存在させる塗工方法が優れていることは明らかである。
【００１１】
本発明では、発泡性マイクロカプセルを用いることにより、紙へ光触媒含有層の塗工工程中にかかる熱により、発泡性マイクロカプセルを発泡させることで光触媒酸化チタン含有層の比表面積を増加させ脱臭能力を向上させた脱臭紙を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、基紙の少なくとも一方の面に、光触媒３０〜９０重量部、有機系バインダー２〜３０重量部、無機系バインダー８〜４０重量部、発泡性マイクロカプセル０．５〜５重量部からなる光触媒含有層を５〜２０ｇ／ｍ ２ 設けたことを特徴とする脱臭紙である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭紙は、少なくとも基紙、光触媒含有層の順で２層が必要である。これは必要に応じて３層以上の層構成をとることができ、また、必要に応じて紫外線吸収層を光触媒含有層の下に設けることもできる。
【００１４】
この発明の基紙に用いる製紙用繊維としては、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ），針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ），広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ），広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ），針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の木材パルプ、楮，ミツマタ，藁，麻，竹，ワラ，リンター，バガス，ケナフおよびエスパルト等の非木材パルプや、ポリオレフィン等の合成パルプ、レーヨン、ビニロン、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維の単独若しくは混合したものが使用できる。
【００１５】
基紙の製造は、前記したごとき製紙用繊維に、必要に応じて染料や顔料等の着色剤を添加し、さらに必要に応じて、クレー、炭酸カルシウム等の各種の填料を３０〜７５重量％高充填したり、ロジン系、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、デンプン系、ポリアクリルアミド等の乾燥紙力増強剤、メラミン樹脂、ポリアミン・ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂等の湿潤紙力増強剤、硫酸バンド、ポリアクリルアミド等の定着剤等の慣用的な製紙用副資材を適宜併用し、常法により長網抄紙機、円網抄紙機を用いて抄造する。
【００１６】
また基紙に難燃性、不燃性が必要なときは抄造中あるいは抄造後に難燃処理を施す場合もある。難燃剤としてはスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、スルファミン酸アンモニウム、縮合リン酸アルキルエステル誘導体、硫酸グアニジン、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ホウ砂、ホウ酸等の水溶液もしくは水に分散可能なものが使用出来る。他の方法としては、粉体を６５重量％以上混抄して難燃、不燃化を図る方法もある。
【００１７】
更に、基紙表面の難燃性を向上させるために水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の結晶水を持った物質を主成分とする塗料を塗工することもできる。
【００１８】
本発明で使用できる基紙の種類としては、一例として上記した難燃紙以外にアート紙、コート紙、上質紙、クラフト紙等に代表される印刷情報用紙、包装用紙、雑種紙、段ボール原紙、不織布などが挙げられる。
【００１９】
本発明に用いられる光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等の金属酸化物、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデンなどの金属硫化物などの公知の光触媒粒子を少なくとも一種以上選択して用いることが出来る。中でも、酸化チタンが優れた光触媒能を有し、化学的安定性、人体に対して無害、比較的安価の面から好ましい。
【００２０】
本発明において述べる、酸化チタンとはアナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸等の各種の酸化チタンあるいは水酸化チタン、含水水酸化チタンを意味する。
【００２１】
本発明の光触媒が光触媒反応により有害物質等を分解するためには、光触媒にバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光を照射する必要がある。そこで生じた活性酸素種（ＯＨ・、・Ｏ２ −、Ｈ２Ｏ２など）が有害物質を分解していき、最終的に二酸化炭素や水などの最終生成物へと分解する。このような作用により、殺菌効果、抗菌効果が発生する。
【００２２】
有害物質の例を挙げると、アルデヒド類、アミン類、アルコール類等の炭化水素、トリハロメタン、テトラクロロエチレン、フロン等の有機ハロゲン化合物やＳＯＸ、ＮＯＸ等がある。このほか、分解可能なものとしては、ＢＯＤ、農薬、タンパク質、アミノ酸等があり、菌類、かび類などの殺菌も可能である。
【００２３】
光触媒にバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光、すなわち４００ｎｍ以下の光を照射するための光源としては、太陽光、蛍光灯、水銀灯、キセノンランプ、ブラックライトなどの紫外光を含むものが挙げられる。
【００２４】
本発明では、基紙上に紫外線吸収層を設けることもでき、吸収層より光源に近い方の層で吸収しきれなかった紫外光をこの層で吸収することにより、基紙への影響を抑える目的で設ける。
【００２５】
セルロース繊維の強度低下の原因となるエネルギーの高い波長すなわち紫外光を吸収することにより、基紙の寿命が向上する。紫外線吸収層が吸収することが望ましい波長領域は、４００ｎｍ以下の紫外光であり、特に短波長側の光を吸収することが望ましい。
【００２６】
光触媒酸化チタン含有層に比表面積を増加させる目的で用いるマイクロカプセルは、樹脂微粒子中に低沸点溶剤を内包したもので、７０〜１５０℃の比較的低温度で直径が３〜５倍、体積で１０〜１２０倍に膨張する平均粒径が５〜３０μｍの粒子である。
【００２７】
樹脂としては、通常塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの共重合体からなる熱可塑性樹脂が使用され、低沸点溶剤としては通常イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素などの低沸点溶剤を使用する。発泡性マイクロカプセルの製法は、従来の公知の方法がいずれも使用できる。
【００２８】
発泡性マイクロカプセルは、外殻を形成する樹脂の軟化点以上に加熱されると樹脂が軟化し始めて、同時に封入されてある低沸点溶剤が気化して蒸気圧が上昇し、その結果樹脂が押し広げられて膨張し、独立気胞を形成する。更に加熱し続けると、気胞が壊れそこがクレーター状になり比表面積を増加させることが可能となる。
【００２９】
これらの発泡性マイクロカプセルとしては、松本油脂製薬株式会社製造の「マツモトマイクロスフェアー Ｆ−３０Ｄ」、「同 Ｆ−２０Ｄ」、「同 Ｆ−５０Ｄ」や日本フィライト株式会社販売の「エクスパンセル ＷＵ」、「同 ＤＵ」などが知られているが、本発明に使用する発泡性マイクロカプセルはこれらに限定されるものではない。
【００３０】
紫外線吸収層に用いる填料としては、光触媒として使用される粉末物質の表面処理を施し光触媒活性を低下あるいは無くしたもの、従来から化粧品や紙内添材料として使用されている酸化チタンや亜鉛華が代表的なものであり、他には紫外線吸収剤をマイクロカプセル化したものなどが適宜使用される。
【００３１】
紫外線吸収層の紫外線吸収剤のバインダーとして使用される物質としては、水、溶媒に溶解、分散可能なものが選択できるが、生産コストの面から水系の処方を選択することが好ましい。
【００３２】
水に溶解または分散可能な有機系バインダーとしては、例えばスチレン−ブタジエンラテックス、変性スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス、変性メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス、、クロロプレンラテックス、ブチルラテックス、ポリブテンラテックス、ポリウレタンラテックス、チオコールラテックス、ポリエチレンエマルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、塩化ビニルエマルジョン、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョン等の水系ラテックスや水系エマルジョンやポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、でんぷん、カゼイン等の合成および天然高分子の単独或いは２種類以上を混合して使用可能である。
【００３３】
紫外線吸収層を設ける理由は、前述したとおり４００ｎｍ以下の光を吸収することを目的とするため、上述した紫外線吸収層に用いる填料やバインダーのほかに紫外線吸収層全体として、４００ｎｍ以下の光をできるものであれば塗工層、フィルム、蒸着層など適宜選択して使用可能である。
【００３４】
光触媒含有層に使用する光触媒のバインダーとしては、上記した紫外線吸収層の紫外線吸収剤のバインダーを使用できるが、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョン等のフッ素樹脂やシリコン樹脂等、酸化劣化に強い有機系のバインダーを使用することが好ましい。
【００３５】
本発明の光触媒含有層には、光触媒の酸化作用による酸化劣化を防止するために、無機系のバインダーを有機系のバインダーと併用することができる。この併用で、無機系バインダーのみの場合に比較して、紙へコルゲート加工時などの応力が加わったときの塗工面が割れにくくなる。これは、無機系バインダーのみを用いると乾燥後はガラス状の塗工面となり、僅かな応力が加わるだけでひび割れが生じ、脱落しやすくなる。しかし、有機系バインダーを併用するとひび割れ箇所の接着剤として有機系バインダーが働くために割れが大きくならないため、割れにくくなるのである。更に、無機系バインダーのみでは発泡時にマイクロカプセルとの比重差で塗工層内部に留まることが不可能なため表面に浮いてきてしまう。しかし、有機系のバインダーを併用することによって、塗工層内部で有効に発泡させることが可能となる。
【００３６】
無機系バインダーとしては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、サポナイト、ヘクトライト、スメクタイト、セピオライトなどの被膜形成性の無機物が使用出来、バインダーとして作用することが可能な無機化合物は列挙した無機化合に限定されることなくいずれも使用できる。
【００３７】
【実施例】
実施例１
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ、特種製紙（株）製造）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１、チタン工業（株）製造）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ、日産化学（株）製造）１０重量部、有機系バインダー（商品名：ポリラック７５０、三井東圧化学工業（株）製造）５重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ、松本油脂製薬株式会社製造）２重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することで脱臭紙を得た。
【００３８】
実施例２
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０、チタン工業（株）製造）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機系バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）２重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００３９】
実施例３
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を１０ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）２０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）５重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で２０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４０】
実施例４
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：タイペークＲ−８２０、石原産業（株）製造）８０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック５１５−６、三井東圧化学工業（株）製造）２０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−０１、石原産業（株）製造）７０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）２０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ、恒和化学工業（株）製造）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）５重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４１】
実施例５
基紙（ＰＰＣ用紙）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１、石原産業（株）製造）８０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）１重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４２】
実施例６
基紙（ＰＰＣ用紙）に、酸化チタン（商品名：タイペーク Ｒ−８２０、石原産業（株）製造）８０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック５１５−６）２０重量部を含んだ紫外線吸収層を１０ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）６０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）３０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）３重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４３】
比較例１
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することで脱臭紙を得た。
【００４４】
比較例２
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックスＣ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で２ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４５】
比較例３
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）２０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４６】
比較例４
基紙（ＰＰＣ用紙）に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）８０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４７】
比較例５
基紙（ＰＰＣ用紙）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）８０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックスＣ）２重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４８】
以上の実施例１〜６と比較例１〜５で得られた各脱臭紙の評価結果を表１に示す。なお評価は下記方法により行った。
【００４９】
脱臭性能評価
脱臭性能の評価は、図１に示す装置を用いて、下記条件にて行い、光照射を開始して５時間後の実験装置内のホルムアルデヒド濃度を測定した。
有害ガス：ホルムアルデヒド
初期ホルムアルデヒドガス濃度：１００ｐｐｍ
試料サイズ：１０ｃｍ×２０ｃｍ
ＵＶ強度：１ｍＷ／ｃｍ２
実験装置容積：３０Ｌ
流速：１０Ｌ／ｍｉｎ
【００５０】
物性評価
スガ試験機製オートフェードメーター（型式：ＦＡＩ−ＡＵ−Ｂ）にて、６時間光照射した後の脱臭紙の耐折強さを ＪＩＳ Ｐ ８１１５に規定される「紙及び板紙のＭＩＴ形試験器による耐折強さ試験方法」により評価を行った。表示した値は、ＭＤ方向である。参考までに、ＴＴ−１２０Ｃ及びＰＰＣ用紙の耐折強さを表下部に示した。
【００５１】
塗工性
塗工時にハジキ、塗りムラ、乾燥時の割れ等が観察されるか否かを評価した。
【００５２】
耐候性
スガ試験機製オートフェードメーター（型式：ＦＡＩ−ＡＵ−Ｂ）にて、６時間光照射した後の粉落ち、変色性などを観察した。
【００５３】
【表１】
【００５４】
表１の結果から、以下のことが判明した。
（１）脱臭性能では、光触媒含有層の塗工量が少ない比較例２は分解能力が他のサンプルと比較して２〜３倍悪いことが分かり、光触媒含有層の塗工量としては５〜２０ｇ／ｍ２に調製することが好ましい。２０ｇ／ｍ２より多いと塗工層として厚くなり、塗工時や使用時などにひび割れが生じやすくなると同時に、過剰の性能であることが予想できる。
【００５５】
（２）耐折強さの測定結果より、紫外線吸収層を設けると、未照射の基紙とほとんど変わらない強さを維持できる。しかし、光触媒層自体が紫外線を吸収する性質を持っているために極端な光照射による強度の低下は見られない。しかし、長時間使用するとこの差がはっきりと現れてくることが予想できるために、紫外線吸収層を設けることは基紙の劣化を防止するためには有効な手段である。
【００５６】
（３）塗工性の結果から、無機系バインダーのみを使用した比較例１〜３はムラ、及びひび割れが生じた。これは、無機系バインダーのみを使用した場合、塗工面が乾燥後に非常に硬い皮膜となるため、基紙が僅かに曲がったり折れたりすることで容易にひび割れが生じる。そのため有機系バインダーの使用は、ひび割れ防止の大きな役目を果たす。
【００５７】
（４）耐光性の結果から、有機系バインダーのみを使用した比較例４及び有機系バインダーと少量の無機系バインダーを使用した比較例５では、光照射により粉落ちが発生することが確認された。これは、光触媒の酸化作用で周囲の有機系バインダーが分解されたことに起因する為と考えられる。また、無機系のバインダーの使用量が少なすぎるとバインダー効果が発揮されないことも明らかになった。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したごとく、この発明の光触媒脱臭紙によれば、以下に記載する顕著な効果を奏する。
【００５９】
（１）発泡性マイクロカプセルを光触媒含有層に混合し、加熱乾燥させることにより発泡させると比表面積が増加し、光触媒効率の良い脱臭効果が得られる。
【００６１】
（３）無機系のバインダーを混合することで光触媒の酸化作用による粉落ちを防止できる。
【００６２】
（４）有機系のバインダーを併用することで塗工適性が向上し、なおかつ塗工機の洗浄時に汚れを無機バインダー単独の場合に比較して速やかに行える。
【００６３】
（５）有機系バインダーの併用で塗工層を効率良く内部から発泡させることが出来る。
【００６４】
（６）有機系のバインダーを無機系バインダーと併用することで、脱臭紙の加工等でコルゲート加工時にひび割れが生じにくくなる。
【００６５】
以上のような特性を生かし、本発明で得られた脱臭紙は空気清浄機、脱臭機、壁紙、抗菌紙、滅菌紙、照明用反射板などに使用することが出来る。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭紙の脱臭性能を評価するための試験装置である。
【図２】本発明の脱臭紙の断面図である。
【図３】本発明の紫外線吸収層を設けた脱臭紙の断面図である。
【符号の説明】
１ 循環ポンプ
２ ガスバッグ
３ 反応器
４ 光触媒脱臭紙
５ ＵＶランプ
６ 基紙
７ 光触媒含有層
８ 発泡性マイクロカプセル
９ 紫外線吸収層
【発明の属する技術分野】
本発明は、光触媒を用いた脱臭紙及びその用途に関し、詳しくは脱臭、抗菌、ＶＯＣ分解性能を持ち、マイクロカプセルを用い光触媒効率を向上させた光触媒を用いた光触媒脱臭紙に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【従来の技術】
最近、環境アセスメントをはじめとする環境の見直しが地球規模で行われているなか、人々は生活環境をさらに向上させるために、身の回りの環境を見直そうという気運が高まっている。ここ数年で、「抗菌」、「防かび」、「殺菌作用」等の言葉が日常生活を送る上で頻繁に目にするようになった。例を挙げると、シャープペン、ボールペン、ノート、自動車のハンドル、シーツ、プラスチック製の台所用品などの様に「抗菌性」等の言葉が商品価値を高めるプラスアルファの機能として付加されることが多くなっている。
【０００３】
抗菌に関して特に世間の人々が関心を寄せた理由として、１９９６年の病原性大腸菌Ｏ−１５７の発生により多数の死者を出したことが挙げられる。その事件をきっかけとして、より多くの抗菌性製品が市場に出回るようになった。一方、ＨＩＶやＭＲＳＡ院内感染等は、２１世紀の高齢化社会を迎えるにあたって大きな社会問題となることは避けて通れない問題であろう。従って、このような問題を解決するための一つの手段として、近年光触媒が脚光を浴びている。中でも、光触媒能力に優れ、人体に安全な光触媒酸化チタンが多く使用され、様々な形での研究開発が行われている。
【０００４】
光触媒の一つである酸化チタンは従来から、白色顔料として製紙、プラスチック、塗料、化粧品など広い範囲にわたって工業的に利用されている。その理由として、酸化チタンは３００〜４００ｎｍの紫外光をよく吸収するために紫外線吸収剤として働き、且つ安価であるためである。
【０００５】
酸化チタンそのものを紫外線吸収剤として用いた場合、酸化チタンは紫外線を吸収すると共に電子及び正孔対を生じ、その正孔対は表面の水分と反応して、強い酸化力を有するヒドロキシルラジカル等の活性酸素種を生成する。そこで、従来は正孔対と水分の反応を防ぎ、活性酸素種の生成を抑制するために表面処理を行った酸化チタンを紫外線吸収剤として用いていた。
【０００６】
近年、酸化チタンをはじめとする光触媒の見直しがされ、従来欠点とされていた酸化力を積極的に発揮させようとする動きが工業界で起きてきた。すなわち、活性酸素種の酸化力は大部分の有機物やＮＯＸやＳＯＸなどの無機物を分解する能力を持つことがわかっており、特開平７−１０２６７８号公報及び特開平８−１７５８８７号公報には院内感染を予防するためのセラミック又は陶磁質の構造体が、特開平８−１７３５２０号公報には環境浄化用の装飾品が開示されている。
【０００７】
この光触媒効果を有する光触媒が見直されている一つの理由として、脱臭剤としては活性炭等の吸着脱臭剤とは異なり永続的であり、また、殺菌剤としてみた場合、塩素系、酸性、アルカリ性殺菌剤のように人体に影響を及ぼすこともなく無害であることが挙げられる。
【０００８】
光触媒の紙への応用は、光触媒の酸化作用により隣接するセルロース繊維が分解されて強度低下が生じるため、非常に困難であった。しかし、その問題を解決するために、予め光触媒酸化チタンを水中で凝集させてセルロース繊維と接触する面積を低下させることで強度低下を抑えることが可能な酸化チタン内添紙が特開平８−２６６６０２号公報に、同様に光触媒の歩留まりを向上させるために微細繊維と酸化チタンを凝集させてセルロース繊維の水素結合を利用する留め方が特開平８−２６６６０１号公報に提案されている。また、紙内部の光触媒を有効利用するために紙全体の透明性を向上させて、内部の光触媒まで光が透過する様に工夫した方法が特開平８−１２０５９４号公報に提案されている。
【０００９】
紙へ光触媒を担持させる方法としては、原料に内添し、常法により抄造することによって得る内添方法と光触媒を塗料化した材料を塗布する塗工方法がある。塗工方法としては、基紙に使用するセルロース繊維を水溶性無機物質で処理した後に水不溶化させて基紙を抄造した後に、その上に光触媒酸化チタン層を設ける方法が特開平８−１７３８０５号公報に、さらに基紙と光触媒を直接接触する事を防止するために、基紙と光触媒層の間に皮膜形成性無機物含有層を設けることにより強度低下を抑制し、耐久性を向上させた方法が特開平８−１７３７６２号公報に提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
紙に光触媒を担持させる方法には、大きく分けて内添方法と塗工方法があるが、光触媒は基本的に表面反応であるため、効率的に光触媒反応を起こすためには光触媒に光が当たること、分解する物質が光触媒に接触あるいは接近することが必要不可欠である。このようなことを考慮すると、内添の場合は紙内部まで光が透過しにくいため有効な方法でないことが分かる。従って、光が光触媒に到達しやすく、分解する物質が接触あるいは接近しやすいことを考慮すると紙へ光触媒を塗工し、表面に光触媒塗工層として存在させる塗工方法が優れていることは明らかである。
【００１１】
本発明では、発泡性マイクロカプセルを用いることにより、紙へ光触媒含有層の塗工工程中にかかる熱により、発泡性マイクロカプセルを発泡させることで光触媒酸化チタン含有層の比表面積を増加させ脱臭能力を向上させた脱臭紙を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明の請求項１に係る発明は、基紙の少なくとも一方の面に、光触媒３０〜９０重量部、有機系バインダー２〜３０重量部、無機系バインダー８〜４０重量部、発泡性マイクロカプセル０．５〜５重量部からなる光触媒含有層を５〜２０ｇ／ｍ ２ 設けたことを特徴とする脱臭紙である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の脱臭紙は、少なくとも基紙、光触媒含有層の順で２層が必要である。これは必要に応じて３層以上の層構成をとることができ、また、必要に応じて紫外線吸収層を光触媒含有層の下に設けることもできる。
【００１４】
この発明の基紙に用いる製紙用繊維としては、針葉樹未晒クラフトパルプ（ＮＵＫＰ），針葉樹晒クラフトパルプ（ＮＢＫＰ），広葉樹未晒クラフトパルプ（ＬＵＫＰ），広葉樹晒クラフトパルプ（ＬＢＫＰ），針葉樹晒サルファイトパルプ（ＮＢＳＰ）、サーモメカニカルパルプ（ＴＭＰ）等の木材パルプ、楮，ミツマタ，藁，麻，竹，ワラ，リンター，バガス，ケナフおよびエスパルト等の非木材パルプや、ポリオレフィン等の合成パルプ、レーヨン、ビニロン、ナイロン、ポリエステル等の合成繊維の単独若しくは混合したものが使用できる。
【００１５】
基紙の製造は、前記したごとき製紙用繊維に、必要に応じて染料や顔料等の着色剤を添加し、さらに必要に応じて、クレー、炭酸カルシウム等の各種の填料を３０〜７５重量％高充填したり、ロジン系、アルキルケテンダイマー等のサイズ剤、デンプン系、ポリアクリルアミド等の乾燥紙力増強剤、メラミン樹脂、ポリアミン・ポリアミド・エピクロルヒドリン樹脂等の湿潤紙力増強剤、硫酸バンド、ポリアクリルアミド等の定着剤等の慣用的な製紙用副資材を適宜併用し、常法により長網抄紙機、円網抄紙機を用いて抄造する。
【００１６】
また基紙に難燃性、不燃性が必要なときは抄造中あるいは抄造後に難燃処理を施す場合もある。難燃剤としてはスルファミン酸グアニジン、リン酸グアニジン、スルファミン酸アンモニウム、縮合リン酸アルキルエステル誘導体、硫酸グアニジン、リン酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ホウ砂、ホウ酸等の水溶液もしくは水に分散可能なものが使用出来る。他の方法としては、粉体を６５重量％以上混抄して難燃、不燃化を図る方法もある。
【００１７】
更に、基紙表面の難燃性を向上させるために水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の結晶水を持った物質を主成分とする塗料を塗工することもできる。
【００１８】
本発明で使用できる基紙の種類としては、一例として上記した難燃紙以外にアート紙、コート紙、上質紙、クラフト紙等に代表される印刷情報用紙、包装用紙、雑種紙、段ボール原紙、不織布などが挙げられる。
【００１９】
本発明に用いられる光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等の金属酸化物、硫化カドミウム、硫化亜鉛、硫化鉛、硫化銅、硫化モリブデンなどの金属硫化物などの公知の光触媒粒子を少なくとも一種以上選択して用いることが出来る。中でも、酸化チタンが優れた光触媒能を有し、化学的安定性、人体に対して無害、比較的安価の面から好ましい。
【００２０】
本発明において述べる、酸化チタンとはアナターゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チタン、無定形酸化チタン、メタチタン酸、オルソチタン酸等の各種の酸化チタンあるいは水酸化チタン、含水水酸化チタンを意味する。
【００２１】
本発明の光触媒が光触媒反応により有害物質等を分解するためには、光触媒にバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光を照射する必要がある。そこで生じた活性酸素種（ＯＨ・、・Ｏ２ −、Ｈ２Ｏ２など）が有害物質を分解していき、最終的に二酸化炭素や水などの最終生成物へと分解する。このような作用により、殺菌効果、抗菌効果が発生する。
【００２２】
有害物質の例を挙げると、アルデヒド類、アミン類、アルコール類等の炭化水素、トリハロメタン、テトラクロロエチレン、フロン等の有機ハロゲン化合物やＳＯＸ、ＮＯＸ等がある。このほか、分解可能なものとしては、ＢＯＤ、農薬、タンパク質、アミノ酸等があり、菌類、かび類などの殺菌も可能である。
【００２３】
光触媒にバンドギャップ以上のエネルギーを持つ波長の光、すなわち４００ｎｍ以下の光を照射するための光源としては、太陽光、蛍光灯、水銀灯、キセノンランプ、ブラックライトなどの紫外光を含むものが挙げられる。
【００２４】
本発明では、基紙上に紫外線吸収層を設けることもでき、吸収層より光源に近い方の層で吸収しきれなかった紫外光をこの層で吸収することにより、基紙への影響を抑える目的で設ける。
【００２５】
セルロース繊維の強度低下の原因となるエネルギーの高い波長すなわち紫外光を吸収することにより、基紙の寿命が向上する。紫外線吸収層が吸収することが望ましい波長領域は、４００ｎｍ以下の紫外光であり、特に短波長側の光を吸収することが望ましい。
【００２６】
光触媒酸化チタン含有層に比表面積を増加させる目的で用いるマイクロカプセルは、樹脂微粒子中に低沸点溶剤を内包したもので、７０〜１５０℃の比較的低温度で直径が３〜５倍、体積で１０〜１２０倍に膨張する平均粒径が５〜３０μｍの粒子である。
【００２７】
樹脂としては、通常塩化ビニリデン、アクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの共重合体からなる熱可塑性樹脂が使用され、低沸点溶剤としては通常イソブタン、ペンタン、石油エーテル、ヘキサン、低沸点ハロゲン化炭化水素などの低沸点溶剤を使用する。発泡性マイクロカプセルの製法は、従来の公知の方法がいずれも使用できる。
【００２８】
発泡性マイクロカプセルは、外殻を形成する樹脂の軟化点以上に加熱されると樹脂が軟化し始めて、同時に封入されてある低沸点溶剤が気化して蒸気圧が上昇し、その結果樹脂が押し広げられて膨張し、独立気胞を形成する。更に加熱し続けると、気胞が壊れそこがクレーター状になり比表面積を増加させることが可能となる。
【００２９】
これらの発泡性マイクロカプセルとしては、松本油脂製薬株式会社製造の「マツモトマイクロスフェアー Ｆ−３０Ｄ」、「同 Ｆ−２０Ｄ」、「同 Ｆ−５０Ｄ」や日本フィライト株式会社販売の「エクスパンセル ＷＵ」、「同 ＤＵ」などが知られているが、本発明に使用する発泡性マイクロカプセルはこれらに限定されるものではない。
【００３０】
紫外線吸収層に用いる填料としては、光触媒として使用される粉末物質の表面処理を施し光触媒活性を低下あるいは無くしたもの、従来から化粧品や紙内添材料として使用されている酸化チタンや亜鉛華が代表的なものであり、他には紫外線吸収剤をマイクロカプセル化したものなどが適宜使用される。
【００３１】
紫外線吸収層の紫外線吸収剤のバインダーとして使用される物質としては、水、溶媒に溶解、分散可能なものが選択できるが、生産コストの面から水系の処方を選択することが好ましい。
【００３２】
水に溶解または分散可能な有機系バインダーとしては、例えばスチレン−ブタジエンラテックス、変性スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロニトリル−ブタジエンラテックス、メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス、変性メチルメタクリレート−ブタジエンラテックス、、クロロプレンラテックス、ブチルラテックス、ポリブテンラテックス、ポリウレタンラテックス、チオコールラテックス、ポリエチレンエマルジョン、エチレン酢酸ビニルエマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、塩化ビニルエマルジョン、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョン等の水系ラテックスや水系エマルジョンやポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、でんぷん、カゼイン等の合成および天然高分子の単独或いは２種類以上を混合して使用可能である。
【００３３】
紫外線吸収層を設ける理由は、前述したとおり４００ｎｍ以下の光を吸収することを目的とするため、上述した紫外線吸収層に用いる填料やバインダーのほかに紫外線吸収層全体として、４００ｎｍ以下の光をできるものであれば塗工層、フィルム、蒸着層など適宜選択して使用可能である。
【００３４】
光触媒含有層に使用する光触媒のバインダーとしては、上記した紫外線吸収層の紫外線吸収剤のバインダーを使用できるが、ポリテトラフルオロエチレンエマルジョン等のフッ素樹脂やシリコン樹脂等、酸化劣化に強い有機系のバインダーを使用することが好ましい。
【００３５】
本発明の光触媒含有層には、光触媒の酸化作用による酸化劣化を防止するために、無機系のバインダーを有機系のバインダーと併用することができる。この併用で、無機系バインダーのみの場合に比較して、紙へコルゲート加工時などの応力が加わったときの塗工面が割れにくくなる。これは、無機系バインダーのみを用いると乾燥後はガラス状の塗工面となり、僅かな応力が加わるだけでひび割れが生じ、脱落しやすくなる。しかし、有機系バインダーを併用するとひび割れ箇所の接着剤として有機系バインダーが働くために割れが大きくならないため、割れにくくなるのである。更に、無機系バインダーのみでは発泡時にマイクロカプセルとの比重差で塗工層内部に留まることが不可能なため表面に浮いてきてしまう。しかし、有機系のバインダーを併用することによって、塗工層内部で有効に発泡させることが可能となる。
【００３６】
無機系バインダーとしては、コロイダルシリカ、コロイダルアルミナ、サポナイト、ヘクトライト、スメクタイト、セピオライトなどの被膜形成性の無機物が使用出来、バインダーとして作用することが可能な無機化合物は列挙した無機化合に限定されることなくいずれも使用できる。
【００３７】
【実施例】
実施例１
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ、特種製紙（株）製造）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１、チタン工業（株）製造）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ、日産化学（株）製造）１０重量部、有機系バインダー（商品名：ポリラック７５０、三井東圧化学工業（株）製造）５重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ、松本油脂製薬株式会社製造）２重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することで脱臭紙を得た。
【００３８】
実施例２
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０、チタン工業（株）製造）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機系バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）２重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００３９】
実施例３
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を１０ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）２０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）５重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で２０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４０】
実施例４
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：タイペークＲ−８２０、石原産業（株）製造）８０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック５１５−６、三井東圧化学工業（株）製造）２０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−０１、石原産業（株）製造）７０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）２０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ、恒和化学工業（株）製造）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）５重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４１】
実施例５
基紙（ＰＰＣ用紙）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１、石原産業（株）製造）８０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）１重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４２】
実施例６
基紙（ＰＰＣ用紙）に、酸化チタン（商品名：タイペーク Ｒ−８２０、石原産業（株）製造）８０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック５１５−６）２０重量部を含んだ紫外線吸収層を１０ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）６０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）３０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）３重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４３】
比較例１
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することで脱臭紙を得た。
【００４４】
比較例２
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に、酸化チタン（商品名：ＫＲＯＮＯＳ ＫＡ−８０）９０重量部に対し、有機バインダー（商品名：ポリラック７５０）１０重量部を含んだ紫外線吸収層を５ｇ／ｍ２塗工し、更にその上に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックスＣ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で２ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４５】
比較例３
不燃性基紙（商品名：ＴＴ−１２０Ｃ）に光触媒酸化チタン（商品名：ＰＣ−１０１）５０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックス Ｃ）１０重量部、発泡性マイクロカプセル（商品名：マツモトマイクロスフェアー Ｆ−２０Ｄ）２０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１０ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４６】
比較例４
基紙（ＰＰＣ用紙）に光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）８０重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４７】
比較例５
基紙（ＰＰＣ用紙）に、光触媒酸化チタン（商品名：ＳＴ−２１）８０重量部、無機系バインダー（商品名：スノーテックスＣ）２重量部、有機系バインダー（商品名：クリヤー Ｅ）１０重量部を含んだ光触媒含有層を乾燥重量で１５ｇ／ｍ２塗工し、加熱乾燥することにより脱臭紙を得た。
【００４８】
以上の実施例１〜６と比較例１〜５で得られた各脱臭紙の評価結果を表１に示す。なお評価は下記方法により行った。
【００４９】
脱臭性能評価
脱臭性能の評価は、図１に示す装置を用いて、下記条件にて行い、光照射を開始して５時間後の実験装置内のホルムアルデヒド濃度を測定した。
有害ガス：ホルムアルデヒド
初期ホルムアルデヒドガス濃度：１００ｐｐｍ
試料サイズ：１０ｃｍ×２０ｃｍ
ＵＶ強度：１ｍＷ／ｃｍ２
実験装置容積：３０Ｌ
流速：１０Ｌ／ｍｉｎ
【００５０】
物性評価
スガ試験機製オートフェードメーター（型式：ＦＡＩ−ＡＵ−Ｂ）にて、６時間光照射した後の脱臭紙の耐折強さを ＪＩＳ Ｐ ８１１５に規定される「紙及び板紙のＭＩＴ形試験器による耐折強さ試験方法」により評価を行った。表示した値は、ＭＤ方向である。参考までに、ＴＴ−１２０Ｃ及びＰＰＣ用紙の耐折強さを表下部に示した。
【００５１】
塗工性
塗工時にハジキ、塗りムラ、乾燥時の割れ等が観察されるか否かを評価した。
【００５２】
耐候性
スガ試験機製オートフェードメーター（型式：ＦＡＩ−ＡＵ−Ｂ）にて、６時間光照射した後の粉落ち、変色性などを観察した。
【００５３】
【表１】
表１の結果から、以下のことが判明した。
（１）脱臭性能では、光触媒含有層の塗工量が少ない比較例２は分解能力が他のサンプルと比較して２〜３倍悪いことが分かり、光触媒含有層の塗工量としては５〜２０ｇ／ｍ２に調製することが好ましい。２０ｇ／ｍ２より多いと塗工層として厚くなり、塗工時や使用時などにひび割れが生じやすくなると同時に、過剰の性能であることが予想できる。
【００５５】
（２）耐折強さの測定結果より、紫外線吸収層を設けると、未照射の基紙とほとんど変わらない強さを維持できる。しかし、光触媒層自体が紫外線を吸収する性質を持っているために極端な光照射による強度の低下は見られない。しかし、長時間使用するとこの差がはっきりと現れてくることが予想できるために、紫外線吸収層を設けることは基紙の劣化を防止するためには有効な手段である。
【００５６】
（３）塗工性の結果から、無機系バインダーのみを使用した比較例１〜３はムラ、及びひび割れが生じた。これは、無機系バインダーのみを使用した場合、塗工面が乾燥後に非常に硬い皮膜となるため、基紙が僅かに曲がったり折れたりすることで容易にひび割れが生じる。そのため有機系バインダーの使用は、ひび割れ防止の大きな役目を果たす。
【００５７】
（４）耐光性の結果から、有機系バインダーのみを使用した比較例４及び有機系バインダーと少量の無機系バインダーを使用した比較例５では、光照射により粉落ちが発生することが確認された。これは、光触媒の酸化作用で周囲の有機系バインダーが分解されたことに起因する為と考えられる。また、無機系のバインダーの使用量が少なすぎるとバインダー効果が発揮されないことも明らかになった。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したごとく、この発明の光触媒脱臭紙によれば、以下に記載する顕著な効果を奏する。
【００５９】
（１）発泡性マイクロカプセルを光触媒含有層に混合し、加熱乾燥させることにより発泡させると比表面積が増加し、光触媒効率の良い脱臭効果が得られる。
【００６１】
（３）無機系のバインダーを混合することで光触媒の酸化作用による粉落ちを防止できる。
【００６２】
（４）有機系のバインダーを併用することで塗工適性が向上し、なおかつ塗工機の洗浄時に汚れを無機バインダー単独の場合に比較して速やかに行える。
【００６３】
（５）有機系バインダーの併用で塗工層を効率良く内部から発泡させることが出来る。
【００６４】
（６）有機系のバインダーを無機系バインダーと併用することで、脱臭紙の加工等でコルゲート加工時にひび割れが生じにくくなる。
【００６５】
以上のような特性を生かし、本発明で得られた脱臭紙は空気清浄機、脱臭機、壁紙、抗菌紙、滅菌紙、照明用反射板などに使用することが出来る。
【００６６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の脱臭紙の脱臭性能を評価するための試験装置である。
【図２】本発明の脱臭紙の断面図である。
【図３】本発明の紫外線吸収層を設けた脱臭紙の断面図である。
【符号の説明】
１ 循環ポンプ
２ ガスバッグ
３ 反応器
４ 光触媒脱臭紙
５ ＵＶランプ
６ 基紙
７ 光触媒含有層
８ 発泡性マイクロカプセル
９ 紫外線吸収層
Claims (1)
- 基紙の少なくとも一方の面に、光触媒３０〜９０重量部、有機系バインダー２〜３０重量部、無機系バインダー８〜４０重量部、発泡性マイクロカプセル０．５〜５重量部からなる光触媒含有層を５〜２０ｇ／ｍ２設けたことを特徴とする脱臭紙。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29361697A JP3560276B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 脱臭紙 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29361697A JP3560276B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 脱臭紙 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11117194A JPH11117194A (ja) | 1999-04-27 |
| JP3560276B2 true JP3560276B2 (ja) | 2004-09-02 |
Family
ID=17797026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29361697A Expired - Fee Related JP3560276B2 (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 脱臭紙 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3560276B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1166871A1 (en) | 2000-06-21 | 2002-01-02 | Fuji Photo Film B.V. | Photocalytic sheet of film and its manufacturing process |
| US8366652B2 (en) | 2007-08-17 | 2013-02-05 | The Invention Science Fund I, Llc | Systems, devices, and methods including infection-fighting and monitoring shunts |
| US20120041287A1 (en) | 2008-12-04 | 2012-02-16 | Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware | Systems, devices, and methods including implantable devices with anti-microbial properties |
| WO2010065135A1 (en) | 2008-12-04 | 2010-06-10 | Searete, Llc | System, devices, and methods including actively-controllable sterilizing excitation delivery implants |
| JP6305330B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2018-04-04 | ユニ・チャーム株式会社 | 不織布及び不織布の製造方法 |
| CN115110332B (zh) * | 2022-05-30 | 2023-11-14 | 江苏好健康新材料有限公司 | 一种除臭纸的制备方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP29361697A patent/JP3560276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11117194A (ja) | 1999-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pelton et al. | Photocatalytic paper from colloidal TiO2—fact or fantasy | |
| JP4256070B2 (ja) | 光触媒組成物 | |
| JPWO2006046443A1 (ja) | Ｖｏｃ除去機能を有する繊維布帛 | |
| JP3560276B2 (ja) | 脱臭紙 | |
| JPH11279446A (ja) | 光触媒塗料及びその製造方法、並びにその塗料を使用した光触媒脱臭紙 | |
| JP3254345B2 (ja) | 酸化チタン担持紙 | |
| JP2002200148A (ja) | 不飽和炭化水素系アルデヒドガス用消臭剤 | |
| JP2000073297A (ja) | 酸化チタン塗料組成物及び酸化チタン担持シ―ト | |
| JP2900307B2 (ja) | 光触媒の定着方法 | |
| JPH11117196A (ja) | 光触媒脱臭紙 | |
| JP4428510B2 (ja) | 光触媒を担持した、消臭機能を有する繊維布帛。 | |
| JP4471409B2 (ja) | 酸化チタン塗料組成物及びその製造方法並びに酸化チタン担持シート | |
| JP3990951B2 (ja) | 光触媒含有基材 | |
| JP2000119958A (ja) | 機能性繊維構造物 | |
| JPH08173762A (ja) | 酸化チタン担持シートの製造方法 | |
| JP2000110098A (ja) | 酸化チタン複合粒子担持シートおよび酸化チタン複合粒子の製造方法 | |
| JP4840615B2 (ja) | 光触媒脱臭殺菌方法 | |
| JP4223122B2 (ja) | 酸化チタン担持シート | |
| JP3545145B2 (ja) | 脱臭抗菌シート | |
| JP3854012B2 (ja) | 光触媒部材 | |
| JPH09220519A (ja) | 酸化チタン含有積層シートの製造方法 | |
| JP4744477B2 (ja) | 光再生型脱臭剤の再生時期表示材 | |
| JP2000120359A (ja) | 脱臭機能付きブラインド及びスクリーン | |
| JP2000285859A (ja) | 蛍光灯及び有害物質除去システム | |
| JP2000328438A (ja) | 光触媒加工布帛およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040212 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040412 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040514 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040521 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |