JP6035778B2 - 光触媒機能を付加した積層シート - Google Patents
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Description
項1. 基材上に、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む光触媒層が積層されてなる、積層シート。
項2. 前記有機結着剤100質量部に対して、前記シリコーン系化合物が10〜60質量部の割合で含まれる、項1に記載の積層シート。
項3. 前記有機結着剤100質量部に対して、前記複合材料が70〜200質量部の割合で含まれる、項1又は2に記載の積層シート。
項4. 前記有機結着剤がアクリル系樹脂である、項1〜3のいずれかに記載の積層シート。
項5. 前記複合材料において、無機吸着剤がアパタイトであり、光触媒が酸化チタンである、項1〜4のいずれかに記載の積層シート。
項6. 前記複合材料が更に金属を担持している、項1〜5のいずれかに記載の積層シート。
項7. 前記金属が銀である、項6に記載の積層シート。
項8. 前記基材と前記光触媒層の間に、樹脂成分及び発泡剤を含有する発泡剤含有樹脂層が設けられている、項1〜7のいずれかに記載の積層シート。
項9. 前記基材と前記光触媒層の間に、発泡樹脂層が設けられている、項1〜7のいずれかに記載の積層シート。
項10. 基材上に、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む光触媒層を積層させる工程を含む、積層シートの製造方法。
本発明の積層シートは、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む光触媒層が、基材上に積層されてなることを特徴とする。以下、本発明の積層シートについて詳述する。なお、本明細書において、「初期密着性」とは、製造直後の積層シートにおいて、「光触媒層」が剥がれ難い特性を示し、「耐候密着性」とは、積層シートが継続的又は断続的に光照射される条件に晒された後に、「光触媒層」が剥がれ難い特性を示す。
本発明の積層シートは、基材上に、光触媒層が積層された積層構造を有する。本発明の積層シートは、光触媒層が最表面を形成することを限度として、基材と光触媒層との間には、1又は2以上の他の層が設けられていてもよい。例えば、本発明の積層シートは、基材と光触媒層との間に発泡樹脂層を設けた発泡積層シートであってもよく、また基材と光触媒層との間に非発泡樹脂層を設けた非発泡積層シートであってもよい。本発明の積層シートとして、好ましくは、基材と光触媒層との間に発泡樹脂層を設けた発泡積層シートが挙げられる。
以下、本発明の積層シートを構成する基材及び光触媒層の組成及び形成方法について説明する。
本発明に使用される基材については、特に制限されず、積層シートの用途等に応じて適宜設定される。
光触媒層は、光触媒機能を発現する層であり、本発明の積層シートにおいて最表面に位置する層である。本発明で使用される光触媒層は、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む。
本発明の積層シートを発泡積層シートにする場合、基材と発泡樹脂層との間には、基材と発泡樹脂層との接着力を向上させる目的で、必要に応じて非発泡樹脂層(非発泡樹脂層B)が形成されていてもよい。また、発泡積層シートにする場合、発泡樹脂層の上面(光触媒層が積層が積層される面)には、絵柄模様層を形成する際の絵柄模様を鮮明にしたり発泡樹脂層の耐傷性を向上させたりする目的で、必要に応じて非発泡樹脂層(非発泡樹脂層A)が形成されていてもよい。更に、発泡積層シートにする場合、発泡樹脂層の上面且つ光触媒層の下面には、積層体シートに意匠性を付与する目的で、必要に応じて絵柄模様層が形成されていてもよい。
発泡樹脂層は、必要に応じて、基材と光触媒層の間に設けられる層である。発泡樹脂層は、樹脂成分及び発泡剤を含有する樹脂組成物からなる発泡剤含有樹脂層を形成した後、発泡剤含有樹脂層を発泡させることにより形成される。
非発泡樹脂層Bは、基材と発泡樹脂層との接着力を向上させる目的で、必要に応じて、基材と発泡樹脂層との間に形成される接着樹脂層である。
非発泡樹脂層Aは、絵柄模様層を形成する際の絵柄模様を鮮明にしたり発泡樹脂層の耐傷性を向上させたりする目的で、必要に応じて、発泡樹脂層の上面に形成される層である。
絵柄模様層は、積層体シートに意匠性を付与する目的で、必要に応じて、発泡樹脂層(又は非発泡樹脂層A)の上面に形成される層である。
本発明の積層シートを非発泡積層シートにする場合、基材と光触媒層との間に、非発泡樹脂層を形成すればよい。また、非発泡積層シートにする場合、基材と非発泡樹脂層との間、又は非発泡樹脂層と光触媒層の間には、非発泡積層体シートに意匠性を付与する目的で、必要に応じて絵柄模様層が形成されていてもよい。また、基材と非発泡樹脂層との間に絵柄模様層を設ける場合、非発泡樹脂層と絵柄模様層との接着力を向上させる目的で、必要に応じてこれらの間に接着層が形成されていてもよい。
非発泡積層シートにおいて、非発泡樹脂層は、非発泡樹脂から形成され、基材と光触媒層との間に設けられる層である。
非発泡積層シートにおいて、絵柄模様層は、積層体シートに意匠性を付与する目的で、必要に応じて、基材と非発泡樹脂層の間、又は非発泡樹脂と光触媒層の間に形成される層である。非発泡積層シートに使用される絵柄模様層の組成、形成方法等については、前記発泡積層シートで使用される絵柄模様層と同様である。
接着層は、基材と非発泡樹脂層との間に絵柄模様層を設ける場合、非発泡樹脂層と絵柄模様層との接着力を向上させる目的で、必要に応じて、非発泡樹脂層と絵柄模様層の間に形成される層である。
発明の積層シートにおいて、意匠性を付与するために、必要に応じて、表面(繊維質基材とは反対側の表面)にエンボス加工による凹凸模様が施されていてもよい。エンボス加工は、エンボス版の押圧等の公知の手段により行うことができる。凹凸模様としては、特に制限されず、例えば、木目板導管溝、石板表面凹凸、布表面テクスチャア、梨地、砂目、ヘアライン、万線条溝等が挙げられる。
本発明の積層シートは、壁、天井、床等の建築物の内装シート;窓枠、扉、手すり等の建具の表面化粧シート;家具、OA機器等の表面化粧シート等として使用することができる。とりわけ、本発明の積層シートが発泡積層シートである場合には、屋内空間の壁用の化粧シート(壁紙)又は天井用の化粧シートとして好適である。また、発明の積層シートが図2に示す積層構造の非発泡積層シートである場合には、屋内空間の壁用の化粧シート(壁紙)又は天井用の化粧シートとして好適であり、図3に示す積層構造の非発泡積層シートである場合には、屋内空間の床用の化粧シートとして好適である。
本発明は、更に、基材上に、発泡剤含有樹脂層と、光触媒層が順に積層されている積層シートをも提供する。当該積層シートは、前記発泡積層シートにおいて発泡樹脂層が発泡前の状態であり、上記発泡積層シートの製造原料(未発泡原反)として使用される。
本発明の積層シートは、基材上に、光触媒層を積層させることによって製造される。具体的には、本発明の積層シートの製造方法は、基材上に、必要に応じて、基材と光触媒層との間に形成させる層を積層した後に、光触媒層を積層させることにより行われる。光触媒層を形成して積層させる方法については、前記の通りである。
まず、基材上に、発泡剤含有樹脂層を形成する(第1工程)。また、非発泡樹脂層A及び/又は非発泡樹脂層Bを設ける場合には、マルチマニホールドタイプのTダイを用いて、発泡剤含有樹脂層と共に、非発泡樹脂層A及び/又は非発泡樹脂層Bを同時押出し形成することが望ましい。
まず、基材上に、必要に応じて絵柄模様層を形成した後に、非発泡樹脂層を形成する(第1工程)。基材と非発泡樹脂層との間に絵柄模様層を設ける場合、必要に応じて、絵柄模様層と非発泡樹脂層との間に、接着層を形成させる。
3種3層Tダイ押出し機を用いて、非発泡樹脂層A/発泡剤含有樹脂層/非発泡樹脂層Bの順に厚み8μm/75μm/8μmになるように、90℃に加熱した繊維質シートの上に押出し製膜した。これにより、非発泡樹脂層A/発泡剤含有樹脂層/非発泡樹脂層B/繊維質シートからなる積層シートを得た。繊維質シートとしては、壁紙用紙「WK-665、興人製」を用いた。
光触媒層の形成において、銀を担持させたアパタイト被覆アナターゼ型酸化チタン(ハイドロキシアパタイト:酸化チタン:銀=15:75:10(質量比))60質量部、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)30質量部、及び変性シリコーン樹脂(「KP−361」、信越シリコーン製)10質量部を含むコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、銀を担持させたアパタイト被覆アナターゼ型酸化チタン(ハイドロキシアパタイト:酸化チタン:銀=15:75:10(質量比))43質量部、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)42質量部、及び変性シリコーン樹脂(「KP−361」、信越シリコーン製)15質量部を含むコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、銀を担持させたアパタイト被覆アナターゼ型酸化チタン(ハイドロキシアパタイト:酸化チタン:銀=15:75:10(質量比))45質量部、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)35質量部、及び変性シリコーン樹脂(「KP−361」、信越シリコーン製)20質量部を含むコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、銀を担持させたアパタイト被覆アナターゼ型酸化チタン(ハイドロキシアパタイト:酸化チタン:銀=15:75:10(質量比))35質量部、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)50質量部、及び変性シリコーン樹脂(「KP−361」、信越シリコーン製)15質量部を含むコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。
繊維質シートの表面に、ポリ塩化ビニル含有樹脂組成物をコンマコート法によりコーティングして未発泡樹脂層を厚みが100μmとなるように形成した。これにより、未発泡樹脂層(ポリ塩化ビニル)/繊維質シートからなる積層シートを得た。繊維質シートとしては、壁紙用紙「WK-665、興人製」を用いた。ポリ塩化ビニル含有樹脂組成物は、塩ビレジン(東ソー製、商品名:R−720)100質量部、炭酸カルシウム(白石工業製、商品名:ホワイトンH)100質量部、発泡剤(大塚化学製、商品名:ユニフォームAZウルトラ)3質量部、防カビ剤(タイショウテクノス製、商品名:ビオサイト7663DS)0.2質量部、光安定剤(アデカアーガス化学製、商品名:O−1305)5質量部、希釈剤(シェル石油製、商品名:シェルゾールS)20質量部及び可塑剤(フタル酸ジイソノニル)38質量部を含むものを用いた。
非発泡樹脂層A、発泡剤含有樹脂層、及び非発泡樹脂層Bを下記条件で形成した以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)30質量部に代えて、ウレタン樹脂30質量部を使用したこと以外は、実施例2と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)30質量部に代えて、スチレン-アクリル酸共重合体30質量部を使用したこと以外は、実施例2と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)30質量部に代えて、ポリエステル-アクリル酸共重合体30質量部を使用したこと以外は、実施例2と同条件で発泡積層シートを得た。
光触媒層の形成において、銀を担持させたアパタイト被覆アナターゼ型酸化チタン(ハイドロキシアパタイト:酸化チタン:銀=15:75:10(質量比))60質量部、及び水性アクリルエマルジョン(メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸メチルを含むアクリル樹脂系水性インキ)40質量部を含むコーティング液を使用したこと以外は、実施例1と同条件で発泡積層シートを得た。即ち、本比較例1では、シリコーンが含まれていない光触媒層を積層させた発泡積層シートを得た。
実施例1−10及び比較例1の積層シートの物性を評価するために、初期密着性、耐候密着性、インキ安定性、印刷性、耐汚染性について測定した。更に、これらの積層シートの光触媒機能を評価するために、ホルムアルデヒドの消臭効果について測定を行った。各測定条件は以下の通りである。
各積層シート(2×5cm)を耐候性試験機(紫外線カーボンアーク灯式耐光性試験機)内に静置し、光触媒層に対して約500時間に紫外線照射を行った。紫外線照射の前後に、各積層シートの光触媒層の表面にセロハンテープ(「CT24」,ニチバン(株)製)を指の腹で密着させた後に剥して、剥離後の積層シートの外観を目視にて観察した。目視にて観察した結果を下記判定基準に従って評点化し、密着性を評価した。なお、紫外線照射前の積層シートの密着性を初期密着性、紫外線照射後の積層シートの密着性を耐候密着性とした。
1:セロハンテープによって剥離した光触媒層の面積が30%未満である。
2:セロハンテープによって剥離した光触媒層の面積が30%以上50%未満である。
3:セロハンテープによって剥離した光触媒層の面積が50%以上70%未満である。
4:セロハンテープによって剥離した光触媒層の面積が70%以上90%未満である。
5:セロハンテープによって剥離した光触媒層の面積が90%以上である。
なお、上記密着性の判定において、評点が1又は2の場合には、実用上求められる密着性を備えるレベルに該当している。
実施例1−10及び比較例1において光触媒層の形成に使用したコーティング液10mlと、イソプロピルアルコール3mlと、水30mlを混合し、これを透明容器に収容して、蓋をした後に暗所・常温で静置した。1週間後にインキの外観性状・物性を観察し、下記判定基準に従って評点化し、インキ安定性を評価した。
1:凝集物が生じず、安定である。
2:目視で確認可能な凝集物凝集物が生じるが、撹拌による再溶解(再分散)が可能である。
3:目視で確認可能な凝集物が生じ、撹拌しても再溶解(再分散)しない凝集物が微量残存する。
4:目視で確認できる凝集物が生じ、撹拌しても凝集物の殆どが再溶解(再分散)しない。
5:ゲル化やハードケーキ化が生じており、再分散ができない。
各積層シートの製造において、光触媒層を30m/minで形成した際の膜面を目視観察し、下記判定基準に従って、印刷性を評価した。
○:膜面に、ムラ、はじき等がなく、均一な膜面が形成できている。
×:膜面に、ムラ、はじきが認めら、不均一な膜面が形成されている。
各積層シート(10×5cm)の光触媒層の上にガーゼ(3×3cm)を2箇所に設置し、ガーゼ上に汚染物質としてコーヒー約1ml及び醤油約1mlをガーゼに十分浸透できる量を各々異なる箇所に滴下し、24時間放置した。
その後、各積層シート上のガーゼを取り除き、各積層シート光触媒層を水及び中性洗剤を用いて洗拭した。洗拭後の積層シートの汚れの程度を目視にて確認し、下記の判定基準に従って評点化し、耐汚染性を評価した。
1:汚れが全く残っていない。
2:僅かにだけ汚れが残っているが、汚れが目立つことがなく実用上問題ない。
3:やや汚れが残っているが、汚れが殆ど目立つことがなく実用上問題ない。
4:汚れの残存が明瞭に認識でき、汚れが目立つ。
5:著しい汚れの残存が認められ、汚れが際立っている。
各積層シート(10×10cm)を、容量5Lのテドラーバック内に静置し、テドラーバック内に1Lの合成空気〔(窒素:酸素)容積比:4/1、RH50%〕の条件で送り込み、更にテドラーバック内のホルムアルデヒド濃度が80ppmとなるようにホルムアルデヒドをテドラーバック内に送り込んで、暗所で6時間保管した。6時間保管後のテドラーバック内のホルムアルデヒド濃度を検知管により測定し、下記の判定基準に従って評点化し、ホルムアルデヒドの消臭効果を評価した。
1:ホルムアルデヒド濃度が20ppm未満
2:ホルムアルデヒド濃度が20ppm以上50ppm未満
3:ホルムアルデヒド濃度が50ppm以上60ppm未満
4:ホルムアルデヒド濃度が60ppm以上70ppm未満
5:ホルムアルデヒド濃度が70ppm以上
2 非発泡樹脂層B
3 発泡樹脂層
4 非発泡樹脂層A
5 絵柄模様層
6 光触媒層
7 非発泡樹脂層
8 接着層
Claims (8)
- 基材上に、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む光触媒層が積層されてなり、
前記光触媒層における前記シリコーン系化合物の含量が、15〜20質量%であり、
前記有機結着剤100質量部に対して、前記シリコーン系化合物が10〜60質量部の割合で含まれ、
前記有機結着剤100質量部に対して、前記複合材料が70〜200質量部の割合で含まれる、積層シート。 - 前記有機結着剤がアクリル系樹脂である、請求項1に記載の積層シート。
- 前記複合材料において、無機吸着剤がアパタイトであり、光触媒が酸化チタンである、請求項1または2に記載の積層シート。
- 前記複合材料が更に金属を担持している、請求項1〜3のいずれかに記載の積層シート。
- 前記金属が銀である、請求項4に記載の積層シート。
- 前記基材と前記光触媒層の間に、樹脂成分及び発泡剤を含有する発泡剤含有樹脂層が設けられている、請求項1〜5のいずれかに記載の積層シート。
- 前記基材と前記光触媒層の間に、発泡樹脂層が設けられている、請求項1〜6のいずれかに記載の積層シート。
- 基材上に、光触媒を無機吸着剤で被覆してなる複合材料と、有機結着剤と、シリコーン樹脂及びシリコーン変性樹脂よりなる群から選択される少なくとも1種のシリコーン系化合物とを含む光触媒層を積層させる工程を含み、
前記光触媒層における前記シリコーン系化合物の含量を、15〜20質量%とし、
前記有機結着剤100質量部に対して、前記シリコーン系化合物の割合を10〜60質量部とし、
前記有機結着剤100質量部に対して、前記複合材料の割合を70〜200質量部とする、積層シートの製造方法。
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