JP5382934B2 - 装飾材 - Google Patents
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従来、このような建材としては、基材にアクリル樹脂エマルション等の結合材と天然骨材や人工骨材等が配合された組成物を積層し成形された建材が多くある。例えば、特開平4−347251号公報(特許文献1)には、合成樹脂に骨材を混合した吹付材の板状物の一方の面に合成樹脂織物より成る補強層を積層した装飾材が記載されている。また、特許第3980032号(特許文献2)には、鱗片状透明骨材を使用し、高輝度感を付与した装飾材が記載されている。
すなわち、本発明の装飾材は、下記の特徴を有するものである。
合成樹脂(A)は、波長300〜500nmにおいて反射率が10%以上となる反射領域を有する被膜を形成するものであり、
光触媒金属酸化物(C)は、当該反射領域において、光触媒作用を示すものであり、
固形分重量比率で合成樹脂(A)100重量部に対して、有色骨材(B)を300〜2000重量部、光触媒金属酸化物(C)を0.5〜40重量部含む模様層の表面に、平均粒子径0.3〜5.0mmの透明粒子(D)が露出するように埋設されていることを特徴とする装飾材。
2.上記透明粒子(D)は、平均粒子径0.3〜5.0mmの球状透明粒子であることを特徴とする1.に記載の装飾材。
3.合成樹脂(A)は、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂を含むことを特徴とする1.または2.に記載の装飾材。
本発明の合成樹脂(A)(以下、「(A)成分」ともいう。)としては、特に限定されないが、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、アクリルシリコーン樹脂、フッ素樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル・酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル・ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン樹脂、ポリビニルアルコール、セルロース及びその誘導体等の水分散型、水可溶型、NAD型、溶剤可溶型、無溶剤型等が挙げられ、1液タイプ、2液タイプ等特に限定せず用いることができる。
本発明の模様層は、合成樹脂(A)、平均粒子径0.01〜5mmの有色骨材(B)(以下、「(B)成分」ともいう。)、及び光触媒金属酸化物(C)(以下、「(C)成分」ともいう。)を特定の比率で含むものであり、(B)成分及び(C)成分の隙間に(A)成分が存在するものと考えられる。(A)成分が上記反射率を有する場合は、模様層に照射された光が、模様層内の(A)成分によって拡散・反射され、その光が(C)成分に効率的に吸収されるため、光触媒活性を高めることができるものと推察される。
なお、上記反射率は、(A)成分を乾燥膜厚0.1mmにフィルム化したものを試料とし、該試料の背後に黒色板を重ね、分光光度計(株式会社島津製作所製、UV−3100)を用いて測定した値である。なお、試料の背後に重ねた黒色板をブランクとし、換算した値とする。具体的には、各波長において、試料の反射率から黒色板の反射率を差し引くことにより求められる。
(B)成分の平均粒子径は、0.01〜5mmであることが望ましい。平均粒子径が0.01mm未満では骨材による自然石調の多彩感が低下し、5mm超では生産性が低下する傾向となる。
なお、ここで言う平均粒子径とは、遠心沈降法等による測定から得られるものである。
さらに、(D)成分が模様層に埋設されていることにより、模様層内部の光触媒活性を高めることができる。その作用機構は明らかではないが、(D)成分に照射された光は(D)成分を通過する際、拡散・反射を繰り返し、模様層内部に拡散されるため、模様層内部においても光触媒活性を高めることができるものと考えられる。
なお、上記全光線透過率は、(D)成分を専用のセルに充填したものを試料とし、分光光度計(株式会社島津製作所製、UV−3100)を用いて測定した値である。
なお、上記占有面積比率は、模様層表面(単位面積:S)に散布された(D)成分の個数(n)、及び(D)成分1つが占有する面積(s)より算出することができる。
占有面積比率(%)={(n×s)/S}×100
また、模様層表面(単位面積:S)に散布された(D)成分の個数(n)は、散布する(D)成分の重量より換算することができる。例えば、(D)成分の1個あたりの平均重量を(g1)、単位面積あたりに散布させた(D)成分の総重量(g2)とすると、(n)=(g2)/(g1)で求められる。
(1)模様層用組成物を板状に成形する際に、透明粒子(D)を散布し、乾燥、硬化させる方法、
(2)透明粒子(D)を型枠内の底面に散在させた後、模様層用組成物を型枠内全体に塗付し、当該組成物を乾燥させた後に脱型する方法、
等が挙げられる。
(1−I)模様層用組成物を板状に成形する際に、透明粒子(D)を散布し加圧、乾燥、硬化させた後、その後接着剤等で基材を積層する方法、
(1−II)基材に模様層用組成物を塗付し、球状透明粒子(D)を散布し、乾燥、硬化させる方法、
等が挙げられる。
また、上記(2)においても、前述の基材を積層することができ、その方法としては、例えば、
(2−I)透明粒子(D)を型枠内の底面に散在させた後、型枠に模様層用成物を流し込み、乾燥、脱型して模様層を成型し、その後接着剤等で基材を積層する方法、
(2−II)透明粒子(D)を型枠内の底面に散在させた後、型枠に模様層用組成物を流し込み、該模様層用組成物が乾燥する前に基材を積層し、乾燥、脱型する方法、
等が挙げられる。
また、(D)成分の散布等は、公知の散布方法を採用することができ、公知または市販の散布機等を用いることができる。
・合成樹脂A1〜A4
以下に示すアクリル樹脂とシリコーン樹脂を混合し合成樹脂1〜4とした。
アクリル樹脂エマルション;(Tg21℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート:n−ブチルアクリレート:2−エチルヘキシルアクリレート:メタクリル酸メチル=30:6:24:40)、固形分50重量%。
シリコーン樹脂エマルション(Tg−130℃、ジメチルシロキサン化合物の乳化分散液)、固形分50重量%
・合成樹脂A1;アクリル樹脂エマルション:シリコーン樹脂エマルション(固形分重量比)=99:1、
・合成樹脂A2;アクリル樹脂エマルション:シリコーン樹脂エマルション(固形分重量比)=90:10、
・合成樹脂A3;アクリル樹脂エマルション:シリコーン樹脂エマルション(固形分重量比)=70:30、
・合成樹脂A4;アクリル樹脂エマルション:シリコーン樹脂エマルション(固形分重量比)=50:50
外層;アクリル樹脂(Tg31℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリレート,メタクリル酸メチル)、シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)
内層;アクリル樹脂(Tg−33℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,2−エチルヘキシルアクリレート,メタクリル酸メチル)、シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)、
外層と内層の重量比46:54、アクリル樹脂とシリコーン樹脂の重量比80:20、エマルション中のアクリル樹脂構成成分;t−ブチルメタクリレート:n−ブチルアクリレート:2−エチルヘキシルアクリレート:メタクリル酸メチル=19:25:24:32、固形分50重量%、Tg−46℃。
外層;アクリル樹脂(Tg39℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,メタクリル酸メチル)
内層;アクリル樹脂(Tg−30℃、構成成分;t−ブチルメタクリレート,n−ブチルアクリレート,メタクリル酸メチル)、シリコーン樹脂(構成成分;ヘキサメチルシクロトリシロキサン,オクタメチルシクロテトラシロキサン,デカメチルシクロペンタシロキサン)、
外層と内層の重量比45:55、アクリル樹脂とシリコーン樹脂の重量比90:10、エマルション中のアクリル樹脂構成成分;t−ブチルメタクリレート:n−ブチルアクリレート:2−エチルヘキシルアクリレート:メタクリル酸メチル=29:29:19:23、固形分50重量%、Tg−25℃。
その結果、合成樹脂A2〜A6は、波長領域300nm〜500nmにおいて紫外線反射率が10%以上となる反射領域を有するものであった。一方、合成樹脂A1は、当該反射領域において、紫外線反射率は10%未満であった。その代表値として、波長380nmでの紫外線反射率を表1に示す。
表2に示す配合に従い、各原料を常法により混合・攪拌することによって模様層用組成物を製造した。なお、原料としては以下のものを使用した。
・骨材1:着色珪砂(淡黄色、平均粒子径80〜120μm)
・骨材2:重質炭酸カルシウム(平均粒子径50〜150μm)
(C)成分
・光触媒酸化物:紫外線応答性アナターゼ型酸化チタン(励起波長:200〜380nm、平均粒子径0.2μm)
・添加剤:増粘剤(ヒドロキシエチルセルロース、ウレタン会合性増粘剤)、水
・透明粒子(D1):球状透明ガラスビーズ
(平均粒子径2.0〜2.8mm、全光透過率46%)
・透明粒子(D2):球状透明ガラスビーズ
(平均粒子径1.0〜1.4mm、全光透過率35%)
・透明粒子(D3):球状透明ガラスビーズ
(平均粒子径0.7〜1.0mm、全光透過率24%)
・透明粒子(D4):透明ガラス破砕品
(平均粒子径0.3〜0.5mm、全光透過率7.5%)
・透明粒子(D5):透明ガラス破砕品
(平均粒子径75〜150μm、全光透過率0.5%)
・透明粒子(D6):透明メチルメタクリレート樹脂粒子(円柱状)
(粒子長径3mm、全光透過率67%)
・透明粒子(D7):球状不透明ガラスビーズ
(平均粒子径1.0〜1.4mm、全光透過率0.07%)
合成樹脂(A2)100重量部に対し、骨材1を700重量部、骨材2を400重量部、光触媒金属酸化物を10重量部、及び添加剤を20重量部、均一に混合した模様層用組成物を、離型紙上(50mm×50mm)に乾燥後の模様層の厚さが2.5mmとなるように塗付し、次いで、透明粒子(D1)の占める面積が30%となるように散布し、模様層へ(D1)を埋設、60℃下で60分間乾燥後、さらに80℃下で60分間乾燥後、装飾材1を得た。
装飾材1において、透明粒子(D1)が埋設された側を表面、その反対を裏面とした。得られた装飾材1の表面は、輝度感を有する意匠性に優れるものであった。
上記装飾材の製造時、予め模様層用組成物に1%メチレンブルー水溶液を0.1%添加し、装飾材を製造したものを試験体とした。
太陽光(波長領域305〜4045nm)が射し込む屋内にて、試験体表面が上向きとなる状態で、試験体を14日間静置した。この場所の晴天時正午における紫外線強度は1.13mW/cm2、照度は45600Luxであった。
この試験では、試験体の表面及び裏面におけるメチレンブルーの分解の程度を、△bに基づき評価した。なお、△bの測定は、色差計(CM−3700d、ミノルタ株式会社製)を用いて行った。
試験例1では、表面、裏面ともに「◎」の結果となった。
光触媒作用試験の評価基準は、以下の通りである。
◎:9<△b
○:8<△b≦9
△:7<△b≦8
×:△b≦7
表2に示す配合にて、試験例1と同様に、装飾材と試験体を作製し、同様の試験を行った。
得られた装飾材2〜13、16の表面は、輝度感を有する意匠性に優れるものであった。この中で、装飾材8はやや強い輝度感、装飾材9はやや弱い輝度感を有する意匠であった。一方、装飾材14、15は輝度感が少ないものであった。
光触媒作用試験において、試験体表面の評価は、試験例2〜15ではいずれも「◎」、試験体16では「×」となった。試験体裏面の評価は表2に示す結果となった。
<耐汚染性試験>
基材として、100mm×100mm×12.5mmの石膏ボードを用い、基材に模様層用組成物を乾燥膜厚が2.5mmとなるように塗付し、次いで、透明粒子(D1)の占める面積が40%となるように散布し、23℃、50±10%RH下で240時間養生したものを試験体とした。試験体を水平に置き、その塗膜表面に汚れ成分(黒色硅砂)を散布して2時間放置し、次いで試験板を垂直に立てた後、汚れ成分の残存の程度を確認した。その結果、試験例4及び試験例5が最も良好な結果(試験例4、5>試験例1、6>試験例2>試験例3)となった。
Claims (3)
- 合成樹脂(A)、平均粒子径0.01〜5mmの有色骨材(B)、及び平均粒子径0.3μm以下の光触媒金属酸化物(C)を必須成分とし、
合成樹脂(A)は、波長300〜500nmにおいて反射率が10%以上となる反射領域を有する被膜を形成するものであり、
光触媒金属酸化物(C)は、当該反射領域において、光触媒作用を示すものであり、
固形分重量比率で合成樹脂(A)100重量部に対して、有色骨材(B)を300〜2000重量部、光触媒金属酸化物(C)を0.5〜40重量部含む模様層の表面に、平均粒子径0.3〜5.0mmの透明粒子(D)が露出するように埋設されていることを特徴とする装飾材。 - 上記透明粒子(D)は、平均粒子径0.3〜5.0mmの球状透明粒子であることを特徴とする請求項1に記載の装飾材。
- 合成樹脂(A)は、アクリル樹脂及びシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の装飾材。
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