JP3950536B2 - 表装材のための表面処理シート及び表面処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物の内装材又は外装材、家具、住宅設備機器、家電製品等の表面材を含む表装材の上に表面層を形成するための表面処理シート及びこれを用いた表装材の表面処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の内外装面又は家具などの表面には、人間がその生活空間において発生した様々な臭い、汚れ等の有機物が吸着され又は付着しており、その表面は、時間の経過と共に外見を損ね、かつ、衛生上好ましくない状態を招く。これを防止するために、従来、臭いや汚れの成分を吸収する吸収剤、これを分解する分解剤等を表装材の表面に塗布したり、表装材中に分散することが行われてきた。しかし、これらの方法によって相応の結果を得るためには、多量の吸収剤や分解剤を必要とし、これを表装材に配置する場合、表装材は必要な表面物性を備えることができなくなるという問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記した吸収剤や分解剤を使用することなしに、したがって表面物性を損なうことなしに、表面に付着する臭い、カビ及び菌類を分解し、外見上及び衛生上きれいな表面を保持する表装材を得るための表面処理方法及びこれに使用する表面処理シートを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、紫外線の照射を受けて光触媒活性を示して有機物を分解する光触媒活性物質の層すなわち分解機能層を表面処理シートの使用によって表装材の表面に配置することを基本構想とする。したがって、本発明にかかる表面処理シートは、基本的に、表装材上に表面層を形成するための表面処理シートであって、基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された遮断層であって前記表装材に前記表面層を接着する接着剤に対する前記光触媒活性物質の作用を遮断する遮断層とを含むことを特徴とする。また、本発明にかかるシートの表面処理方法は、基本的に、前記表面処理シートの前記遮断層を表装材に重ねて接着し、これらを一体化した後、前記離型層と共に前記基材を剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成することを特徴とする。
【０００５】
前記分解機能層は酸化チタンを含む被膜から成り、この被膜はアナターゼ型酸化チタン超微粒子を含む水分散ゾル液からゾル・ゲル法によって形成することができる。また、前記分解機能層は酸化チタンと酸化珪素との混合物を含む被膜から成り、この被膜はアナターゼ型酸化チタン超微粒子と加水分解性オルガノアルコキシシランの水分散ゾル液からゾル・ゲル法により形成することができる。
【０００６】
前記遮断層は、酸化珪素ゲルまたは多孔性アルミナから成る。これに代えて、前記遮断層は、有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体で構成する。
【０００７】
本発明にかかる表面処理シートを使用する表装材の製造方法は、基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された、前記光触媒活性物質の前記印刷層への作用を遮断する遮断層とを含む表面処理シートの前記遮断層を表装材の印刷層上に接着剤を介して重ね、熱間で加圧して両シートを一体化し、その後前記基材を前記離型層と共に剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成する。また、前記表面処理シートの前記遮断層を未硬化状態にある熱硬化性樹脂含浸紙又は熱硬化性樹脂含浸化粧紙上に重ね、熱間で加圧して両シートを一体化し、その後前記基材を前記離型層と共に剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成することもできる。さらに、前記樹脂含浸の紙又は化粧紙は、これを表装材の芯材上に配置し、表面処理シートと共に熱圧により一体にし、その後前記基材を前記離型層と共に剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成することもできる。
【０００８】
【発明の効果】
本発明によれば、表面処理シートを使用して製造される表装材の表層は、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層であり、光触媒活性物質が化粧材の表面に臭い、汚れ等の有機物が吸着され又は付着するのを防ぎ、化粧材の外見及び衛生状態をきれいに保つことができる。
【０００９】
【実施の形態】
図１に示すように、本発明にかかる表面処理シート１０は、全体に、紙またはプラスチック製のフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート・フィルムから成る基材１２と、該基材上の、シリコーン、ＰＰ、ＰＥ等から成る離型層１４と、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層１６と、該分解機能層上にあって、表装材に接着されたとき接着剤、特に有機系接着剤に対する前記光触媒活性物質の分解作用を遮断するための遮断層１８とを含む。
【００１０】
分解機能層１６は酸化チタンを含む被膜から成り、この被膜は平均粒径０．００１ないし０．５μｍの光触媒用アナターゼ型酸化チタン超微粒子を含む水分散ゾル液からゾル・ゲル法によって形成した０．００５ないし３μｍの薄膜である。他の例として、分解機能層１６は酸化チタンと酸化珪素との混合物を含む被膜から成り、この被膜はアナターゼ型酸化チタン超微粒子と加水分解性オルガノアルコキシシランの水分散ゾル液からゾル・ゲル法により形成することができる。この場合、酸化チタンは、バインダーとなる加水分解性オルガノアルコキシシランとともに水中に分散混合し、ロールコーター、グラビアコーター又はナイフコーターを用いて塗布し、乾燥し、加熱熟成し、酸化チタンと酸化珪素とからなる薄膜を形成する。分解機能層１６中に含まれる酸化チタンの割合は、酸化珪素に対して３０％以上であることが好ましい。水分散液には親水性の有機溶媒を適宜混合することができる。
【００１１】
有機系接着剤に対する分解作用を遮断するための遮断層１８は、酸化チタンの分解作用が主として有機化合物に働くことから、無機化合物から成ることが好ましい。このことから、遮断層１８を酸化珪素ゲルまたは多孔性アルミナで構成する。チタン又は珪素のアルコキシドと有機モノマーとの反応によって得られる無機―有機複合体も、有機高分子の物性が皮膜の性能を向上させるので、有利に使用することができる。そこで、遮断層１８を有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体で構成することが好ましい。
【００１２】
遮断層１８は、また、加水分解性オルガノアルコキシシランの水分散液から、または加水分解性オルガノアルコキシシランと有機モノマーとの混合分散液から分解機能層１６と同様に形成することができる。
【００１３】
図２を参照するに、建築物の内外装材や家具、住宅設備機器、家電製品等の表面材として構成された表装材２０に表面処理シート１０を使用して表面層を形成するに際して、まず、表面処理シートの遮断層１８を表装材の表面上に接着剤を介して重ね、好ましくは加圧して、表面処理シートと遮断層とを一体にする。その後、一体の成形物から離型層１４と共に基材１２を剥がす。これにより、表装材２０上に遮断層１８及び分解機能層１６から成る表面層が形成される。こうして、表装材２０はその表面に分解機能層１６を備えることができる。前記接着剤として、ウレタンイソシアネート系、エポキシアミン系、シリコーン系、フェノール樹脂系、塩ビ酢ビ系、合成ゴム系、ディアリルフタレート系、ＥＶＡ系、酢ビ系、ポリエステル系（飽和及び不飽和）、アミン系のような有機系接着剤を使用することができる。
【００１４】
表面処理シート１０を使用して表装材２０の表面層を形成する他の例を示す図３を参照するに、この例では、パーチクルボードのような木質材、クラフト紙、ガラス繊維板、金属板、セメント系板、セラミック系板等から成る表装材芯材２１上に半硬化状態（Ｂステージ）にある熱硬化性樹脂含浸の紙２２を重ね、次に、該紙の表面に表面処理シート１０の遮断層１８を重ね、これらを半硬化状態にある熱硬化性樹脂を接着剤として熱間加熱により一体化する。その後、一体の成形物から離型層１４と共に基材１２を剥がす。これにより、芯材２１とこれに接着された紙２２とから成る表装材２０は、その表面に分解機能層１６を備えることができる。紙２２に含浸の熱硬化性樹脂として、例えば、ジアリルフタレート樹脂、メラミン樹脂等を使用することができる。また、前記熱硬化性樹脂含浸の紙２２は、印刷が施された化粧紙であってもよく、また、これが施されていない紙であってもよい。
【００１５】
【実験例】
離型剤を塗布して離型層１４を設けた基材１２に、加水分解性オルガノアルコキシシラン系コーティング剤１００部に対し、アナターゼ型酸化チタン超微粒子を４０部添加したものを固定分０．１ｇ／ｍ² となるようにグラビヤコーティングして分解機能層１６を設け、さらにその上に前記加水分解性オルガノアルコキシシラン系コーティング剤をＳｉＯ₂ ・Ａｌ₂ Ｏ₃ を含む皮膜の固形分が３ｇ／ｍ² となるようにグラビヤコーティングしたものをコーティング面温度が２３０℃になるように設定された乾燥炉を通して遮断層１８を設けて得たシートを５０℃で７２時間エージングし、表面処理シート１０とした（図１参照）。クラフト紙にジアリルフタレート樹脂を含浸した芯材紙に同じ樹脂を含浸した化粧紙を積層して成る表装材２０上に表面処理シートの遮断層１８を重ね、これらのシートを鏡面板間に挟んで１３５℃、３０ｋｇｆ／ｃｍ² で５分間熱間加圧して一体成形し、その後、成形体から離型層１４と共に基材１２を剥がし、表装材２０の表面に分解機能層１６を現出させた（図３参照）。
【００１６】
分解機能層１６を表面に備えた表装材２０の５ｃｍ×１ｃｍのカット片を、たばこ（マイルドセブン）の煙を１０分間集めた３５０ｍｌの三角フラスコ中に入れて栓をし、紫外線無照射状態及び紫外線照射（照度約０．２ｍＷ／ｃｍ² ）状態でそれぞれ一定時間放置し、環境庁悪臭防止法による０ないし５の６段階臭気強度表示法（スメラーテスト）によって官能評価を行った。
【００１７】
その結果、紫外線照射をしない状態で１時間放置した後の臭気強度は３（楽に感知できる臭い）であり、２時間経過後の臭気強度も３であった。これに対して、紫外線を照射した状態で１時間経過した後の臭気強度は１（やっと感知できる臭い）であり、２時間経過した後の臭気強度は０〜１（無臭ないしやっと感知できる臭い）であった。
【００１８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる表面処理シートの部分断面図。
【図２】表装材に表面層を形成するために該表装材と一体化された表面処理シートを示す部分断面図。
【図３】芯材及び樹脂含浸紙から成る表装材に表面層を形成するために該表装材と一体化された表面処理シートを示す、図２と同様の図。
【符号の説明】
１０ 表面処理シート
１２ 基材
１４ 離型層
１６ 分解機能層
１８ 遮断層
２０ 表装材
２１ 表装材芯材
２２ 熱硬化性樹脂含浸紙

Claims (10)

1. 表装材上に表面層を形成するための表面処理シートであって、基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された遮断層であって前記表装材に前記表面層を接着する接着剤に対する前記光触媒活性物質の作用を遮断する遮断層とを含み、前記遮断層は、有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体から成る、表面処理シート。
2. 前記分解機能層は酸化チタンを含む被膜から成る、請求項１に記載の表面処理シート。
3. 前記被膜はアナターゼ型酸化チタン超微粒子を含む水分散ゾル液からゾル・ゲル法によって形成して成る、請求項２に記載の表面処理シート。
4. 前記分解機能層は酸化チタンと酸化珪素との混合物を含む被膜から成る、請求項１に記載の表面処理シート。
5. 前記被膜はアナターゼ型酸化チタン超微粒子と加水分解性オルガノアルコキシシランの水分散ゾル液からゾル・ゲル法により形成して成る、請求項４に記載の表面処理シート。
6. 基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された、有機系接着剤に対する光触媒活性物質の作用を遮断する遮断層であって有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体から成る遮断層とを含む表面処理シートの前記遮断層を表装材上に重ねて接着し、その後前記離型層と共に前記基材を剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成する、表装材の処理方法。
7. 基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された、有機系接着剤に対する光触媒活性物質の作用を遮断する遮断層であって有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体から成る遮断層とを含む表面処理シートの前記遮断層を表装材上に有機系接着剤を介して重ね、前記表面処理シートと表装材とを加圧して一体化し、その後前記離型層と共に前記基材を剥がし、これにより表装材上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成する、表装材の表面処理方法。
8. 基材上の離型層と、該離型層上に配置された、有機物を分解する光触媒活性物質を含む分解機能層と、該分解機能層上に配置された、有機系接着剤に対する光触媒活性物質の作用を遮断する遮断層であって有機モノマーとチタン又は珪素のアルコキシドとを混合し、反応させて得た有機―無機複合体から成る遮断層とを含む表面処理シートの前記遮断層を、含浸した熱硬化性樹脂が未硬化状態にある紙に重ね、前記表面処理シートと前記熱硬化性樹脂含浸紙とを熱間で加圧して一体化し、その後前記離型層と共に前記基材を剥がし、これにより樹脂含浸紙上に遮断層及び分解機能層から成る表面層を形成する、表装材の表面処理方法。
9. 前記紙は化粧紙である、請求項８に記載の表装材の表面処理方法。
10. 前記紙を表装材芯材上に配置する、請求項８に記載の表装材の表面処理方法。

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