JP6144953B2

JP6144953B2 - 壁紙

Info

Publication number: JP6144953B2
Application number: JP2013087548A
Authority: JP
Inventors: 博司松澤; 真仁関口; 朋芳塚田
Original assignee: 株式会社デコリア
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2017-06-07
Anticipated expiration: 2033-04-18
Also published as: JP2014210992A

Description

本発明は反射率を高めた壁紙に関し、低波長域の光、特にＬＥＤ照明に対して用いて好適なものである。

省エネ、省電力を目的とし、これまでの蛍光灯、水銀灯、白熱灯など照明に代え、ＬＥＤ照明を用いることが行われており、それぞれの光源からの光を有効に利用するため種々の工夫が提案されている。

例えば照明器具の反射板について、反射性の向上が望まれており、蛍光灯照明の反射板として高反射性塗装金属板が提案されている（特許文献１）。
この高反射性塗装金属板では、塗膜中に酸化チタン顔料を固形成分換算値で、３０〜６０％含有させ、かつ低波長域の波長が４００〜７００ｎｍにおける反射性を向上するため２種類の蛍光顔料を含有させるようにしている。

また、室内などの壁面の反射率を高くすることで明るくすることが提案され、特許文献２の被膜材組成物では、金属酸化物製の球状微粒子と白顔料である酸化チタンとが合成樹脂中に分散されてなる固形皮膜を形成する塗料として、固形皮膜の組成が球状微粒子：１０〜６０％、酸化チタン：１０〜４０％、これらの合計が４０〜７５％、および球状微粒子／酸化チタンの割合：０．２〜５．０とすることで、屋内壁面に適用した場合に、照明を変えることなく照度（明るさ）を増大するようにしている。
さらに、壁紙についても鏡面反射に近いアルミ蒸着フィルムをラミネート加工したものもある。

特開２０１０−２３３１８号公報特開２０１３−２３６２４号公報

ところが、室内などの内装用の壁紙に対して特許文献１の高反射性塗装金属板の技術を適用しようとすると、固形成分が多く粘性が高いことから金属板への塗膜の形成とは異なり、壁紙の基材シートへの塗膜のコーティング性が悪くそのまま適用することができないという問題がある。
また、特許文献２の被膜材組成物を塗布した壁紙やアルミ蒸着フィルムをラミネート加工した壁紙では、鏡面反射である正反射光の比率が多く、ぎらつきがあって快適性に問題がある。
さらに、これまでの壁紙では、視覚的に白く見せることを目的として無機白色顔料である酸化チタンや蛍光増白剤を用いることは行われているが、光源、特にＬＥＤ光源に対して効率よく反射できるようにすることは、全く考慮されていないのが現状である。

本発明は、上記従来技術の問題点と現状に鑑みてなされたもので、基材シートに対しても塗膜の形成が容易で、低波長域の光、特にＬＥＤ光源に対しても効率よく反射させることができる壁紙を提供しようとするものである。

低波長域の光、特にＬＥＤ光源に対する反射効率を高めた壁紙の開発に当たり、鋭意検討を重ね、まず、これまでの蛍光灯とＬＥＤ照明との分光分析を行った。
その結果、図１４に示すように、昼光色蛍光灯などでは、波長が４３０ｎｍ、５５０ｎｍ、６１０ｎｍ付近にピークがあり、ＬＥＤ照明では、蛍光灯に比べ波長が４３０〜４８０ｎｍ付近の光が強いということが分かり、低波長域の光、昼光色蛍光灯では、４３０ｎｍ付近の光、ＬＥＤ照明では、特に４３０〜４８０ｎｍ付近の光の反射率を向上することが有効であること分かった。

一方、従来の壁紙では、酸化チタンは下地を隠すための下地隠蔽性を向上させること、あるいは白度の強い意匠性を持たせるために配合されることが主な目的であり、蛍光顔料については酸化チタンの処方量に加工上、限界があることから補助的に白度を上げるために使用するのが一般的であり、壁紙としての白さは十分確保されていた。

しかし、ＬＥＤ照明などに対する反射率の向上のために酸化チタンや蛍光増白剤についてさらなる検討を行ったところ、酸化チタンは波長が５５０ｎｍ以上の光に対して優れた反射特性を有し、蛍光増白剤は波長が５５０ｎｍ以下の光に対して優れた反射特性を有することが分かり、これらの材料を適度に配合することでＬＥＤ照明などに対して有効な反射特性を有する壁紙を開発できることを知見し、本願発明を完成したものである。

すなわち、本発明の請求項１記載の壁紙は、基材シート上に反射性塗膜を有する壁紙であって、前記反射性塗膜は合成樹脂バインダに無機白色顔料の酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満と、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒとを添加されてなり、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にすることを可能に構成したことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２記載の壁紙は、請求項１記載の構成に加え、前記合成樹脂バインダを塩化ビニル樹脂としたことを特徴とするものである。

さらに、本発明の請求項３記載の壁紙は、請求項１または２記載の構成に加え、前記反射性塗膜の表面にラミネート加工による樹脂フィルムまたはコーティング加工による樹脂の防汚層を設けたことを特徴とするものである。

本発明の請求項1記載の壁紙によれば、基材シート上に反射性塗膜を有する壁紙であって、前記反射性塗膜は合成樹脂バインダに無機白色顔料の酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満と、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒとを添加されてなり、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にすることを可能に構成したので、白色顔料の酸化チタンをこの範囲で添加しても基材シートに対する隠蔽性やコーティング性を確保することができ、しかも波長が５５０ｎｍ以上の光に対して優れた反射特性を有する壁紙とすることができる。また、酸化チタンとともに、蛍光増白剤をこの範囲で添加することで、波長が５５０ｎｍ以下の光に対して優れた反射特性を有する壁紙とすることができる。
したがって、この壁紙によれば、低波長域の光、特にＬＥＤ照明に対してぎらつきのない生活空間に適した優れた反射特性を確保することができると同時に、基材シートへの反射膜の塗工も容易となり、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にした壁紙とすることができる。

本発明の請求項２記載の壁紙によれば、前記合成樹脂バインダを塩化ビニル樹脂としたので、これまでの塩化ビニル樹脂の壁紙の特性を備えるとともに、ＬＥＤ照明などに対してぎらつきのない生活空間に適した優れた反射特性を確保することができると同時に、基材シートへの反射膜の塗工も容易となり、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にした壁紙とすることができる。

本発明の請求項３記載の壁紙によれば、前記反射性塗膜の表面にラミネート加工による樹脂フィルムまたはコーティング加工による樹脂の防汚層を設けたので、樹脂フィルムや樹脂コーティングによる防汚層によって反射性塗膜の汚れを防止することができ、反射特性の変化を防止して安定した反射特性を確保することができる。

既存の壁紙の拡散反射率の測定結果を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンの添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを１１ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを１３ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを１５ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを１８ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを２１ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを２３ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる酸化チタンを２７ｐｈｒとした蛍光増白剤の添加量による拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる汚染物付着時の拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる汚染物除去後の拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる防汚層を有する壁紙の汚染物除去後の拡散反射率の変化を示すグラフである。本発明の壁紙の一実施の形態にかかる全反射率と拡散反射率の変化を示すグラフである。照明装置の分光分析結果を示すグラフである。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明の壁紙は、基材シート上に反射性塗膜を有する壁紙で、反射性塗膜は、合成樹脂バインダ、例えば塩化ビニル樹脂に無機白色顔料の酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満と、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒとを添加されることで、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にできるようにしたものである。

このような本発明の壁紙との比較のため、まず、既存の壁紙について拡散反射率について調べて見た。
既存の壁紙では、表面の樹脂層の組成は、表１に示したように、いずれも酸化チタンを含有しており、蛍光増白剤についても一部の壁紙は含有しているが、いずれの既存の壁紙についても、図１に示すように、ＬＥＤ照明で必要とされる４５０〜７４０ｎｍのすべての範囲の波長域で８５％以上の拡散反射率を有するものはなかった。

そこで、まず、拡散反射率に寄与する無機白色顔料である酸化チタンの添加量について、実験を行い、その隠蔽性およびコーティング性から評価・検討した。
なお、実験では、蛍光増白剤を使用せずに酸化チタン単体の塩化ビニル樹脂（バインダ）への添加量を変えて行った。その際の隠蔽性およびコーティング性についての評価結果を表２および図２に示した。
この結果から、合成樹脂バインダである塩化ビニル樹脂への酸化チタンの添加量が９ｐｈｒでは、隠蔽性不良となり、３０ｐｈｒでは、コーティング性が悪く、これらから、酸化チタンの添加量は、１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満の範囲が適していることが分かった。
なお、隠蔽性の評価は、ＪＩＳＡ６９２１隠蔽性試験の３級以上を合格とし、コーティング性の評価は、裏打ち紙（基材シート）に塗布した際に塗布ムラやスジが発生しないものを○とした。
また、酸化チタン添加量による拡散反射率については、図２に示すように、波長が５５０ｎｍ以上の波長域では８５％以上となり、この波長範囲の反射率向上に有効であることが分かる。なお、反射率について、表２では、４５０〜７４０ｎｍの波長域で拡散反射率が８５％以上でないとして×としているが、酸化チタンのみの添加による評価のためである。

次に、蛍光増白剤の塩化ビニル樹脂への添加量と反射特性について実験を行って検討した。実験では、酸化チタンの添加量を一定として蛍光増白剤の添加量を変えてその影響を評価した。
酸化チタンの添加量については、反射特性の向上に有効な添加量である１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満の範囲内で、１１ｐｈｒ，１３ｐｈｒ，１５ｐｈｒ，１８ｐｈｒ，２１ｐｈｒ，２３ｐｈｒ，２７ｐｈｒの７点の一定の値について、蛍光増白剤の添加量をそれぞれ０．５ｐｈｒ，１．０ｐｈｒ，１．５ｐｈｒ，２．０ｐｈｒに変化させるとともに、比較のため添加しない０ｐｈｒとした場合についても実験を行った。
この実験での各組成と実験結果について表３〜９および図３〜９にそれぞれ酸化チタンの添加量を一定とした場合の拡散反射率について示した。
蛍光増白剤による反射特性は、各表３〜７および図３から明らかなように、添加量が１．０ｐｈｒ以上（１．０〜２．０ｐｈｒ）の範囲で波長が４３０ｎｍ以上の波長域で反射率を８５％以上にすることができることが分かった。
また、蛍光増白剤の添加によって、特にこの添加量が１．０〜２．０ｐｈｒの範囲では、波長が５５０ｎｍ以下の光に対して優れた反射特性を有することがわかる。
なお、蛍光増白剤の添加量を２．０ｐｈｒ以上にしても良いが、反射率の向上には限界があり、反射率の増加に寄与しない無駄な添加となってしまう。

以上のように、実験結果に基づき、塩化ビニル樹脂に無機白色顔料である酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満添加するとともに、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒ添加した反射塗膜を基材シート上に塗布した壁紙によれば、可視光波長の反射スペクトル（４５０〜７４０ｎｍ）を８５％以上にすることができる。
これにより、低波長域の昼光色蛍光灯などの反射光に加え、特にＬＥＤ照明の反射特性を大幅に向上することができ、ＬＥＤ照明によれば、これまでの蛍光灯や白熱電灯による照明に比べ、省エネ、省資源を図ることができる。

なお、上記各実験中、本願発明の無機白色顔料である酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満添加するとともに、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒ添加した反射塗膜を塗布した壁紙についての実験は、本願の実施例に相当するものである。

この壁紙に用いる基材シートとしては、通常、壁紙の裏打ち紙として使用されているシートを用いることができ、反射性塗膜を塗布できるものであれば良く、紙、不織布、織布などが用いられる。また、紙としては、一般紙に限らず、難燃剤を含有させた難燃紙であっても良い。なお、上記各実施例を含む実験では、基材シートとして普通紙を用いた。

この壁紙の反射性塗膜を構成する合成樹脂バインダとしては、上記の塩化ビニル樹脂に限らず、壁紙のバインダとして通常使用されている合成樹脂を用いることができ、例えばＥＶＡ樹脂（エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂）、ポリエチレン樹脂などを用いることもできる。

無機白色顔料である酸化チタンは、酸化チタン単体で良く、ルチル型やアナターゼ型などのいずれであっても良い。また、表面に酸化アルミニウム、酸化けい素、酸化亜鉛などを被覆したものや硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸バリウムなどと複合化した酸化チタン顔料であっても良い。なお、上記各実施例を含む実験では、酸化チタンとしてテイカ株式会社のＪＲ−４０１を用いた。

蛍光増白剤は、１種類のもので良く、波長が５５０ｎｍ以下の光に対して優れた反射特性を有するものであれば良い。なお、上記各実験では、蛍光増白剤として日弘ビックス株式会社のＮＢ−０２９４改を用いた。

また、実施例を含む実験では、分光測色計としてコニカミノルタ株式会社のＣＭ−５を使用した。各実験（実施例に相当する部分を含む）では、色相値として正反射光を除いた拡散反射光の分光反射率を示した。

なお、この発明の壁紙を構成する反射塗膜には、通常の塗膜に添加される添加剤などを用いても良く、例えば各表中に記載したように、酸化チタンおよび蛍光増白剤のほか、可塑剤、無機充填剤（例えば炭酸カルシウム）、安定剤、発泡剤など種々のものが添加され
て反射性塗膜が構成される。

次に、このような反射性塗膜を備えた壁紙は、内装材として用いられることから、生活環境中の汚染物によって表面層が汚れ、本来の反射特性が得られないことが想定される。
そこで、汚染物による拡散反射率への影響について検討・評価するため、次のような実験を行った。なお、汚染物については、壁紙工業会設定の「汚れ防止性能壁紙規定」に準じて汚染物の付着および除去を行った。
まず、表面が反射性塗膜である壁紙に対し、汚染物が付着した場合の拡散反射率について、汚染物が付着しない場合と比較し、その結果を表１０および図１０に示した。
この汚染物の付着により、コーヒー、醤油、クレヨン、水性ペンのいずれの汚染物に対しても著しい拡散反射率の低下が見られた。
そこで、汚染物の除去を行うため汚染物を拭き取り、その後の拡散反射率について測定し、その結果を表１１および図１１に示した。
汚染物を拭き取ることで、拡散反射率をある程度回復することができるものの、本来の拡散反射率からは依然として低下した状態である。

そこで、壁紙の表面層に汚れ防止のための防汚層を設ける。
防汚層としては、樹脂フィルムをラミネート加工して形成したり、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、アクリル系樹脂などをコーティング加工することで形成する。なお、防汚層としては、例えばエバールフィルムラミネートタイプ、ファンクレアフィルムラミネートタイプなどのラミネート加工のものを挙げることもできる。
なお、これらのラミネート加工やコーティング加工を施した壁紙についての拡散反射率については、説明および図示を省略したが、加工前の拡散反射率とほぼ変化がないことを確認している。
例えば、フッ素系樹脂を塗工して防汚層を形成した壁紙に汚染物を付着後、拭き取った場合の拡散反射率について実験を行って調査し、その結果を表１２および図１２に示した。
この結果から、防汚層を表面に設けることで、例えば汚染物が付着しても拭き取ることで、拡散反射率をほぼ付着前の状態に回復できることが分かる。
したがって、壁紙の反射性塗膜の表面に防汚層を設けることで、たとえ生活環境での汚染物が付着しても、これを拭き取って除去することで、ほぼ付着前の状態に拡散反射率を回復することができる。

また、本願発明の壁紙について、全反射率と拡散反射率を計測したところ、図１３に示すように、全反射率と拡散反射率がほとんど変わらないため、鏡面反射によるギラツキがないことを確認している。
これに対し、アルミ蒸着ラミネート壁紙では、全反射率が高く、優れているものの、拡散反射率は６０％以下であり、２つの反射率の値が大きく相違している。

本発明の実施例は、既に説明した上記各実験中、本願発明の無機白色顔料である酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満添加するとともに、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒ添加した反射塗膜を塗布した壁紙についての実験が本願の実施例に相当するものであることから、ここでの重複する説明は省略する。

Claims

基材シート上に反射性塗膜を有する壁紙であって、
前記反射性塗膜は合成樹脂バインダに無機白色顔料の酸化チタンを１１ｐｈｒ以上３０ｐｈｒ未満と、蛍光増白剤を１〜２ｐｈｒとを添加されてなり、可視光波長の反射スペクトル；４５０〜７４０ｎｍを８５％以上にすることを可能に構成したことを特徴とする壁紙。
前記合成樹脂バインダを塩化ビニル樹脂としたことを特徴とする請求項１記載の壁紙。
前記反射性塗膜の表面にラミネート加工による樹脂フィルムまたはコーティング加工による樹脂の防汚層を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の壁紙。