JP6168437B2 - 吸放湿壁紙及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、吸放湿壁紙に係り、さらに詳しくは、環境にやさしい素材を用いて湿度を調節することから、シックハウス症候群などの各種の疾病が予防されるバイオ樹脂を用いた無機物吸放湿壁紙及びその製造方法に関する。
最近、人体に無害な製品に対する関心が高まるにつれて、環境にやさしい農業、有機農業、無公害の製品群に対する関心が高まりつつある。特に、建築資材から発せられる有害物質による被害が大きくなるにつれて、いわゆるシックハウス症候群を予防するための建築資材に対する関心が高い。
建築資材の一種である壁紙は、シックハウス症候群の原因となる製品群の一つとして指摘されてきた。これにより、環境にやさしい壁紙に対する関心が高まりつつあるのが現状である。
また、室内の適切な温度及び湿度の維持は、快適な室内環境造りのための最も基本的な要求事項であり、より高いクオリティ・オブ・ライフを追求しようとする現代人のニーズに応えて、その重要性が一層高くなりつつある。
しかしながら、ほとんどの場合、室内換気に依存する湿度の調節だけでは快適な環境の維持に限界がある。この理由から、調湿機能付きタイルや壁紙などを家庭や建物の内部の壁面に貼り付けて室内の湿度を調節していた。
図１は、従来の調湿機能付き壁紙の積層構造を示す側断面図である。
図１を参照すると、従来の壁紙１は、下から下部不織布層１０、接着剤層２０、上部不織布層３０、印刷層４０、アクリル樹脂層５０及びシリカ層６０の順に積層された構造を有する。
すなわち、このような構造を有する従来の壁紙は、二重の不織布生地を貼着した不織布層の上に印刷層を形成してエンボス加工を行った後、その上にワイピング工法によりアクリル樹脂を塗布し、さらに樹脂層の上に吸収及び脱水を繰り返す性質（調湿機能）を有するシリカをスキャッターリングしてアクリル樹脂面に貼り付けて通常の壁紙の外観のインテリア効果に調湿機能を適用したものである。
しかしながら、この種の従来の壁紙は、施工過程が複雑であり、しかも、施工コストが高い。なお、前記壁紙は化学物質からなるため、シックハウス症候群の原因となる各種の有害物質が放出される虞があり、しかも、室内の湿度が維持され難いという問題がある。
本発明は上述した従来の技術の問題を解消するために案出されたものであり、本発明の目的は、バイオ樹脂、無機質からなる調湿物質などの環境にやさしい素材を用いて湿度調節を行うことから、快適な室内環境造りが可能であり、しかも、シックハウス症候群などの各種の疾病が予防される吸放湿壁紙及びその製造方法を提供することにある。
上述した目的を達成するためになされた本発明の吸放湿壁紙は、基材層と、前記基材層の上部に積層される無機バインダー層と、前記無機バインダー層の上部に積層されるバイオ樹脂層と、前記バイオ樹脂層の上部に積層される表面保護層と、を備えることを特徴とする。
本発明の他の実施形態による吸放湿壁紙は、基材層と、前記基材層の上部に積層されるバイオ樹脂層と、前記バイオ樹脂層の上部に積層される無機バインダー層と、前記無機バインダー層の上部に積層される無機パウダー層と、前記無機パウダー層の上部に積層される表面保護層と、を備えることを特徴とする。
好ましくは、前記基材層は、パルプ及びポリエステルよりなる不織布、又はセラミックペーパー若しくはガラスペーパーにより形成される。
また、好ましくは、前記基材層は、単位面積当たりの質量が６０〜８０ｇ／ｍ２である。
さらに、好ましくは、前記バイオ樹脂層は、セルロース、キチン、澱粉、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ヒドロキシブチレートバレレート（ＰＨＢＶ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、コハク酸ポリブチレン（ＰＢＳ）、ポリブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（エステル−アミド）及びポリ（エステル−ウレタン）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の樹脂よりなる。
さらにまた、好ましくは、前記バイオ樹脂層は、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を混合し、混練器を用いて９０〜２００℃で混練した後、カレンダーリング又は押出方式を用いて形成する。
さらにまた、好ましくは、前記無機バインダー層は、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を含み、スプレーコーティングして形成する。
さらにまた、好ましくは、前記無機パウダー層は、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を含み、スキャッターリングして形成する。
さらにまた、好ましくは、前記表面保護層は、透湿性を有し、ワイピング工法によりコーティングされて形成される。
上述した目的を達成するためになされた本発明の吸放湿壁紙の製造方法は、基材層を形成するステップと、前記基材層の上部にバイオ樹脂層をコーティングして積層するステップと、前記バイオ樹脂層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を形成するステップと、前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を形成するステップと、前記無機パウダー層の上部にワイピング工法を用いて表面保護層を形成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の他の実施形態による吸放湿壁紙の製造方法は、基材層を形成するステップと、前記基材層の上部にバイオ樹脂層をコーティングして積層するステップと、前記バイオ樹脂層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を形成するステップと、前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を形成するステップと、前記無機パウダー層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を再び形成するステップと、前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を再び形成するステップと、前記無機パウダー層の上部にワイピング工法を用いて表面保護層を形成するステップと、を含むことを特徴とする。
以上の構成を有する本発明は、バイオ樹脂及び無機質よりなる調湿物質などの環境にやさしい素材を用いることから、湿度が調節可能であるとともに、快適な室内環境造りが可能であり、その結果、シックハウス症候群などの各種の疾病が予防されるというメリットを有する。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態に対する構成及び作用について詳細に説明する。
ここで、各図の構成要素に対して参照符号を付するに際して、同じ構成要素に限っては、たとえ異なる図の上に示されているとしても、同じ符号を付していることに留意すべきである。
図２は、本発明による吸放湿壁紙の一実施形態を示す図であり、図３は、本発明による吸放湿壁紙の製造過程を示すフローチャートである。
図２を参照すると、本発明の好適な一実施形態による吸放湿壁紙１００は、基材層１１０と、前記基材層１１０の上部に積層されるバイオ樹脂層１２０と、前記バイオ樹脂層１２０の上部に積層される無機バインダー層１３０と、前記無機バインダー層１３０の上部に積層される無機パウダー層１４０と、前記無機パウダー層１４０の上部に積層される表面保護層１５０と、を備える。
このような本発明の構成について具体的に説明すると、下記の通りである。
基材層１１０は、壁紙の上下部の全般的な反りを校正する最も基本となる層である。前記基材層１１０は、模造紙、パルプ及びポリエステルよりなる不織布、綿織物により形成可能である。又は、本発明の特徴部であるといえる壁紙の吸放湿効率を向上させるために、セラミックペーパー又はガラスペーパーからなる。
ここで、好ましくは、前記基材層１１０は、単位面積当たりの質量が６０〜８０ｇ／ｍ２である。
基材層１１０の単位面積当たりの質量が６０ｇ／ｍ２未満である場合、壁紙の強度が十分に確保されず、基材層１１０の単位面積当たりの質量が８０ｇ／ｍ２を超える場合、物性の変化なしに壁紙の単位面積当たりの源材料の費用が過剰に上昇するという問題がある。
バイオ樹脂層１２０は、基材層１１０の上部に積層されるものであり、このようなバイオ樹脂層１２０は、セルロース、キチン、澱粉、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリヒドロキシアルカン酸（ＰＨＡ）、ヒドロキシブチレートバレレート（ＰＨＢＶ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、コハク酸ポリブチレン（ＰＢＳ）、ポリブチレンアジペート−コ−ブチレンサクシネート（ＰＢＳＡ）、ポリブチレンアジペートテレフタレート（ＰＢＡＴ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（エステル−アミド）及びポリ（エステル−ウレタン）よりなる群から選ばれるいずれか一種以上の樹脂よりなる。
又、前記バイオ樹脂層１２０は、製品の耐熱性、耐湿性及び樹脂との相溶性を改善するために、上述した樹脂１００重量部に対して５〜２０重量部のナノ無機質をさらに含む。ここで、好ましくは、前記ナノ無機質としては、雲母、タルク又はナノ粘土などが挙げられ、もちろん、本発明はこれに限定されない。
このようなナノ無機質は、その平均粒径が１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましい。すなわち、前記ナノ無機質の粒径が１ｎｍ未満であれば、バイオ樹脂層１２０内において凝集現象が生じるなど分散性が低下する虞があり、前記ナノ無機質の粒径が１００ｎｍを超えると、ナノ無機質の性能が低下する虞がある。
無機バインダー層１３０は、無機物質に水を添加して混合すると化学反応が起きながら接着剤の性質を帯びることを用いたものであり、この種の無機バインダー層１３０は、無機質粒子よりなる無機パウダー層１４０をバイオ樹脂層１２０の上面に貼り付ける接着剤の役割を果たす。ここで、好ましくは、前記無機バインダー層１３０は、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムなどの無機質粒子のうちから選ばれるいずれか一種以上からなる。
無機パウダー層１４０は、無機バインダー層１３０を介してバイオ樹脂層１２０の上面に全体的に積層されることにより、室内の有害な物質及び生活上の匂いが低減されるとともに、壁紙の調湿効率が向上する。ここで、好ましくは、前記無機パウダー層１４０は、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カルシウムなどの無機質粒子のうちから選ばれるいずれか一種以上を含む。このような無機パウダー層１４０は、スキャッターリング工法を用いて形成し、環境にやさしいデザインが具現可能である。
表面保護層１５０は、無機パウダー層１４０の上部に積層されるものであり、透湿性を有し、ワイピング工法によりコーティングされて形成される。ここで、好ましくは、前記表面保護層１５０は、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを２：８の割合で混合して形成する。このような表面保護層１５０は、吸放湿物質である無機パウダー層１４０の上面に表面コーティング処理を施すなどして形成されることから、耐傷付き性及び耐摩耗性並びに壁紙の耐久性が向上する。
図４は、本発明の他の実施形態による吸放湿壁紙を示す側断面図である。
同図を参照すると、本発明の他の実施形態による吸放湿壁紙１００’は、バイオ樹脂層１２０の上側に無機バインダー層１３０及び無機パウダー層１４０を繰り返し積層するなど調湿物質の量を増やすことにより、吸放湿機能が向上することが分かる。
以上の構成を有する本発明による吸放湿壁紙１００、１００’によれば、バイオ樹脂及び無機質などの環境にやさしい素材を用いることから、湿度が調節可能であるとともに、快適な室内環境造りが可能であり、その結果、シックハウス症候群などの各種の疾病が予防される。
＜実施例＞
（１．基材層）
パルプ７０％及びポリエステル３０％よりなる不織布を準備して基材層を設けた。
（１．基材層）
パルプ７０％及びポリエステル３０％よりなる不織布を準備して基材層を設けた。
（２．無機バインダー層の形成）
基材層の上部にタルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムのうちから選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を用いて無機バインダー層を形成した。
基材層の上部にタルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムのうちから選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を用いて無機バインダー層を形成した。
（３．バイオ樹脂層の形成）
接着剤層の上部にポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を混合し、混練機を用いて９０〜２００℃で混練した後、カレンダーリング又は押出方式により約０．１５ｍｍの厚さのバイオ樹脂層を製造した。
接着剤層の上部にポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を混合し、混練機を用いて９０〜２００℃で混練した後、カレンダーリング又は押出方式により約０．１５ｍｍの厚さのバイオ樹脂層を製造した。
（４．表面処理層の形成）
アクリル樹脂２０重量％及びメチルエチルケトン８０重量％を混合して表面処理用コーティング溶液を製造した後、バイオ樹脂層の表面にワイピング工法を用いて表面処理層をコーティングして形成した。
アクリル樹脂２０重量％及びメチルエチルケトン８０重量％を混合して表面処理用コーティング溶液を製造した後、バイオ樹脂層の表面にワイピング工法を用いて表面処理層をコーティングして形成した。
１００ 壁紙
１１０ 基材層
１２０ バイオ樹脂層
１３０ 無機バインダー層
１４０ 無機パウダー層
１５０ 表面保護層
１１０ 基材層
１２０ バイオ樹脂層
１３０ 無機バインダー層
１４０ 無機パウダー層
１５０ 表面保護層
Claims (10)
- 基材層と、
前記基材層の上部に積層されるバイオ樹脂層と、
前記バイオ樹脂層の上部に積層される無機バインダー層と、
前記無機バインダー層の上部に積層される無機パウダー層と、
前記無機パウダー層の上部に積層される表面保護層と、
を備え、
前記バイオ樹脂層が、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を含み、
前記表面保護層が、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを用いて形成されることを特徴とする吸放湿壁紙。 - 基材層と、
前記基材層の上部に積層されるバイオ樹脂層と、
前記バイオ樹脂層の上部に積層される無機バインダー層と、
前記無機バインダー層の上部に積層される無機パウダー層と、
前記無機パウダー層の上部に再び積層される無機バインダー層と、
前記無機バインダー層の上部に再び積層される無機パウダー層と、
前記無機パウダー層の上部に積層される表面保護層と、
を備え、
前記バイオ樹脂層が、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を含み、
前記表面保護層が、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを用いて形成されることを特徴とする吸放湿壁紙。 - 前記基材層が、パルプ及びポリエステルよりなる不織布、又はセラミックペーパー若しくはガラスペーパーにより形成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸放湿壁紙。
- 前記基材層は、単位面積当たりの質量が６０〜８０ｇ／ｍ２であることを特徴とする、請求項３に記載の吸放湿壁紙。
- 前記無機バインダー層が、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を含み、スプレーコーティングして形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸放湿壁紙。
- 前記無機パウダー層が、タルク、雲母、粘土、多孔性アルミナ、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カルシウムよりなる群から選ばれるいずれか一種以上の無機質粒子を含み、スキャッターリングして形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸放湿壁紙。
- 前記表面保護層が、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを２：８の割合で混合して形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の吸放湿壁紙。
- 前記表面保護層が、透湿性を有し、ワイピング工法によりコーティングされて形成されることを特徴とする、請求項７に記載の吸放湿壁紙。
- 基材層を形成するステップと、
前記基材層の上部にバイオ樹脂層をコーティングして積層するステップであって、前記バイオ樹脂層が、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を含むステップと、
前記バイオ樹脂層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を形成するステップと、
前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を形成するステップと、
前記無機パウダー層の上部にワイピング工法を用いて表面保護層を形成するステップであって、前記表面保護層が、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを用いて形成されるステップと、
を含むことを特徴とする吸放湿壁紙の製造方法。 - 基材層を形成するステップと、
前記基材層の上部にバイオ樹脂層をコーティングして積層するステップであって、前記バイオ樹脂層が、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂１００重量部に対して、クエン酸１０〜５０重量部、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ ３ ）１０〜１５０重量部、アクリル系共重合体１〜１０重量部及びステアリン酸１〜５重量部を含むステップと、
前記バイオ樹脂層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を形成するステップと、
前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を形成するステップと、
前記無機パウダー層の上部に無機バインダーをスプレーコーティングして無機バインダー層を再び形成するステップと、
前記無機バインダー層の上部に無機物をスキャッターリングして無機パウダー層を再び形成するステップと、
前記無機パウダー層の上部にワイピング工法を用いて表面保護層を形成するステップであって、前記表面保護層が、アクリル樹脂及びメチルエチルケトンを用いて形成されるステップと、
を含むことを特徴とする吸放湿壁紙の製造方法。
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