JP6200477B2 - 抗ウィルス性化粧板、抗ウィルス性化粧板の機能回復方法及び抗ウィルス性付与組成物 - Google Patents
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Description
この機能性化粧板3では、光触媒などの機能性物質14が表層樹脂層12に固定されている。
上記した効果は、セラミック粒子の露出面に機能性物質を担持させることにより得られる。
本明細書において、無機ゾルの重量とは、無機ゾルの固形分の重量を意味する。
セラミック粒子が、表層樹脂層表面に対して5%以上の面積率で露出していると、光触媒などの機能性物質を充分に担持させることができるため、菌やウィルスを減少させる作用を充分に発揮させることができる。また、セラミック粒子が、表層樹脂層表面に対して30%以下の面積率で露出していると、機能性物質を担持するセラミック粒子が表面樹脂層に強固に接合され脱落しにくくなるため、菌やウィルスを減少させる作用を充分に持続させることができる。
本発明の機能性化粧板の機能回復方法においては、無機物であるセラミック粒子の露出面上に無機ゾルの乾燥体を介して機能性物質が担持されるため、機能性物質を確実に機能性化粧板表面に付着させることができ、機能性を回復させることができる。
したがって、本発明は、基板と、上記基板の一方面又は両面上に積層される表層樹脂層と、上記表層樹脂層上に露出して配置されるセラミック粒子とからなる化粧板に、機能性を付与するために使用される機能性付与組成物に関する。本発明の機能性付与組成物は、無機ゾル、機能性物質および分散媒からなることを特徴とする。本発明の機能性付与組成物は、さらに分散剤を含んでもよい。
このような機能性付与組成物を、機能が低下した機能性化粧板に塗布することで、簡便かつ迅速な機能回復を実現できる。
また、本発明の機能性付与組成物を、機能性が低下した機能性化粧板に塗布することで、簡便かつ迅速な機能回復を実現できる。
図1は、本発明の一実施形態に係る機能性化粧板を模式的に示す概略断面図である。
また、本発明の機能性化粧板を構成する表層樹脂層に用いることができる樹脂としては、メラミン樹脂、ジアリルフタレート(DAP)樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、グアナミン樹脂などが挙げられる。これらの中では、メラミン樹脂を用いることが望ましい。
セラミック粒子が、表層樹脂層表面に対して5%以上の面積率で露出していると、光触媒などの機能性物質を充分に担持させることができるため、菌やウィルスを減少させる作用を充分に発揮させることができる。また、セラミック粒子が、表層樹脂層表面に対して30%以下の面積率で露出していると、機能性物質を担持するセラミック粒子が表面樹脂層に強固に接合され脱落しにくくなるため、菌やウィルスを減少させる作用を充分に持続させることができる。
図2は、本発明の機能性化粧板を構成するセラミック粒子の露出部の面積率の算定の基礎となる面積部を示す説明図である。
本発明の機能性化粧板おける面積率とは、図2における表層樹脂層全体の表面積Aに対する、その上にセラミック粒子13が露出して存在する表層樹脂層の合計の表面積Bの割合を意味する。セラミック粒子が、上記表層樹脂層表面に対して面積率で5%未満しか露出しないと、機能性物質の機能性が十分に発揮できない傾向にある。
本発明の機能性化粧板において、可視光応答型光触媒は、白金担持チタニア触媒、銅担持チタニア触媒、鉄担持チタニア触媒、窒素ドープチタニア触媒、硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、又は、酸化タングステンであることが望ましく、銅担持チタニア触媒であることがより望ましい。銅担持チタニア触媒としては、例えば、特開2006−232729号公報に記載されたCuO/TiO2(重量%比)=1.0〜3.5の範囲で銅を含有するアナターゼ型酸化チタン、特開2012−210557号公報に記載された亜酸化銅(酸化銅(I):Cu2O)と酸化チタンとが複合化した光触媒組成物、特開2013−166705号公報に記載された一価銅化合物及び二価銅化合物を含む混合物を表面に担持した酸化チタン、並びに、国際公開第2013/094573号に記載された結晶性ルチル型酸化チタンを含む酸化チタンと2価銅化合物とを含有する銅及びチタン含有組成物などが挙げられる。
最初に、複数又は単数のコア紙及び/又はマグネシアセメント不燃基材等からなる基板表面上に表層樹脂層を形成する。上記基板やその製造方法、上記表層樹脂層については、本発明の機能性化粧板の説明において説明したので、ここでは省略する。
表層樹脂層がシリコーン樹脂及び/又はシランカップリング剤を含有すると、メラミン樹脂等の表面に撥水性を付与することができる。機能性物質をセラミック粒子の露出面上に担持させる際に、図3(a)に模式的に示されるように、表層樹脂層12がシリコーン樹脂及びシランカップリング剤を含有しない場合には、セラミック粒子13表面だけでなく、表層樹脂層表面15に機能性物質14が付着することがある。一方、図3(b)に模式的に示されるように、表層樹脂層12がシリコーン樹脂及び/又はシランカップリング剤を含有する場合には、シリコーン樹脂及び/又はシランカップリング剤を含有する表層樹脂層表面16の撥水性によって、機能性物質14は、表層樹脂層12の表面を避け、極力、セラミック粒子13の露出面上に付着するようになり、表層樹脂層12の表面に直接接触する機能性物質14の量をさらに低減することができる。また、表層樹脂層がシランカップリング剤を含有すると、メラミン樹脂等に硬化性を付与することができ、セラミック粒子を熱圧着する際に、表層樹脂層中に埋没することを防ぐことができる。
本発明の機能性付与組成物は、基板と、上記基板の一方面又は両面上に積層される表層樹脂層と、上記表層樹脂層上に露出して配置されるセラミック粒子とからなる化粧板に、機能性を付与するために使用される機能性付与組成物であって、無機ゾル、機能性物質および分散媒からなることを特徴とする。
特に、セラミック粒子がアルミナ粒子等の酸化アルミニウム含有粒子である場合には、無機ゾルと酸化アルミニウム含有粒子との密着性に優れるため、機能性物質を確実に担持することができる。
分散剤としては、ナフタレンスルホン酸ホルマリン、ポリエチレングリコール、ポリエーテル、アルキルスルホン酸塩など各種の分散剤を使用することができる。分散剤は、機能性付与組成物の固形分に対して0.1重量%程度添加することが望ましい。
(一次メラミン含浸工程)
厚さ0.2〜0.3mmの紙ロールを、メラミン樹脂を含む溶液中に浸漬する。溶液の温度20℃、浸漬時間2分となるように、ロール紙を溶液中に浸漬しながら通過させることにより、ロール紙にメラミン樹脂を含浸させた。なお、ロール紙の移動速度は、10〜20cm/秒であった。
(乾燥工程)
メラミン溶液中を通過したロール紙は、乾燥機(ESPEC社製、OVEN PH−201)により、温度100℃、乾燥時間30秒となるように乾燥させた。
乾燥工程を経た紙ロールを、メラミン樹脂からなる溶液中に浸漬させた。溶液の温度20℃、浸漬時間30分となるように、ロール紙を溶液中に浸漬しながら通過させることにより、メラミン樹脂を紙ロールに含浸させた。なお、ロール紙の移動速度は、10〜20cm/秒であった。
(乾燥・切断工程)
メラミン溶液中を通過したロール紙は、乾燥機(ESPEC社製、OVEN PH−201)により、温度100℃、乾燥時間2時間となるように乾燥させた。乾燥後、910mm×1820mmに切断した。
平均粒子径0.5μmのγアルミナ粒子とエタノールからなるスプレー液を調製した。スプレー液を常温でスプレーに充填させて、切断したメラミン樹脂含浸紙に吹き付けた。
(乾燥工程)
アルミナ粒子を吹き付けたメラミン樹脂含浸紙を乾燥機(ESPEC社製、OVEN PH−201)により、温度110℃、乾燥時間2分となるように乾燥させた。
厚み0.3〜0.4mmのフェノール樹脂含浸コア紙を4枚積層し、その上に、上記工程により得られたアルミナ粒子を吹き付けたメラミン樹脂含浸紙をアルミナ粒子吹き付け面が外面となるように積層し、プレス機のプレス面とメラミン樹脂含浸紙のアルミナ粒子吹き付け面との間にPETからなる離形クッション材を介在させて、温度143℃、プレス圧80kg/cm2、プレス時間(昇温時間を含む)50分で熱圧着した。これにより、メラミン樹脂含浸層上にアルミナ粒子が露出して固定された。
平均粒子径100nmのCuO−TiO2の光触媒を水に分散したスラリー(固形分濃度25重量%)と、シリカゾル(SiO2濃度:3重量%)とを、4.5:5.5の重量割合(固形分重量)で含むメタノール混合溶液(光触媒濃度0.05重量%)を調製した。上記工程で得られたアルミナ粒子が表面に露出して配置されたメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板に、スプレーを用いて上記メタノール混合溶液を塗布し、25℃で12時間乾燥させることにより、シリカゾルの乾燥体を介してアルミナ粒子上に上記光触媒が担持された機能性化粧板の製造を完了した。
上記実施例1における(一次メラミン含浸工程)〜(乾燥・切断工程)と同様にして、メラミン樹脂含浸紙を得た。次いで、厚み0.3〜0.4mmのフェノール樹脂含浸コア紙を4枚積層し、その上に、上記工程により得られたメラミン樹脂含浸紙を載せ、プレス機により、温度143℃、プレス圧80kg/cm2、プレス時間(昇温時間を含む)50分で熱圧着した。これにより、表面にメラミン樹脂含浸層を有する基板が得られた。
次に、平均粒子径100nmのCuO−TiO2の光触媒を水に分散したスラリー(固形分濃度25重量%)と、シリカゾル(SiO2濃度:3重量%)とを、4.5:5.5の重量割合(固形分重量)で含むメタノール混合溶液(光触媒濃度0.05重量%)を調製した。上記工程で得られたメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板に、スプレーを用いて上記メタノール混合溶液を塗布し、25℃で12時間乾燥させることにより、シリカゾルの乾燥体を介してメラミン樹脂含浸層上に上記光触媒が担持された機能性化粧板の製造を完了した。
実施例1及び比較例1で得られた光触媒が担持された機能性化粧板の抗ウィルス性を評価するために、JIS R1756 可視光応答形光触媒材料の抗ウィルス性試験方法に準じて抗ウィルス性に関する測定を行った。測定結果は、大腸菌に対して不活化されたウィルス濃度で表すこととした。
ここで、ウィルス濃度の指標として、大腸菌に対して不活化されたウィルスの濃度(ウィルス不活度)を使用した。ウィルス不活度とは、バクテリオファージを用いた抗ウィルス性試験で、ファージウィルスQβ濃度:830万個/ミリリットルを用いて、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度を測定することにより、大腸菌に対して不活化されたウィルスの濃度を算出した結果である。すなわち、ウィルス不活度は、ファージウィルスQβ濃度に対して、大腸菌に感染することができない濃度の度合いであり、(ファージウィルスQβ濃度−大腸菌に感染することができるウィルスの濃度)/(ファージウィルスQβ濃度)×100で算出することができる。ウィルス不活度の値が高いほど、抗ウィルス性に優れるといえる。
水を含む布巾を用い、実施例1及び比較例1に係る機能性化粧板の表面を拭いた後、上記した方法と同様の方法で抗ウィルス性を測定した。
その結果、実施例1の機能性化粧板では、高い抗ウィルス性を維持しているのに対し、比較例1の機能性化粧板では、布巾を用いて化粧板の表面を拭く前と比べて、さらに抗ウィルス性が劣化していることが確認された。
(1)シリカゾル0.11g(固形分)、ペルオキシチタネート0.03g(固形分)、平均粒子径100nmのCuO−TiO2の光触媒0.01g(固形分)およびメタノール14.6gを混合し、この混合液中の固形分に対して0.1%の分散剤(アルキルスルホン酸ナトリウム)を添加して混合することにより、機能性付与組成物を調製する。
(2)実施例1の機能性化粧板に、次亜塩素酸ナトリウム水溶液からなる洗浄剤を化粧板に吹き付けて洗浄し、これを水洗して60℃の熱風で乾燥させる。CuO−TiO2光触媒は、次亜塩素酸ナトリウムにより失活する。
(3)上記(2)の機能性化粧板に上記(1)の機能性付与組成物をスプレーで吹き付けて塗布し、25℃で12時間乾燥させることにより、シリカゾルの乾燥体を介してアルミナ粒子上に上記光触媒を追加担持させた機能性化粧板を製造する。
12 表層樹脂層
13 セラミック粒子
14 機能性物質
15 表層樹脂層表面
16 シリコーン樹脂及び/又はシランカップリング剤を含有する表層樹脂層表面
17 無機ゾルの乾燥体(無機バインダ)
A 表層樹脂層全体の表面積
B セラミック粒子が露出して存在する表層樹脂層の合計の表面積
Claims (12)
- 基板と、
前記基板の一方面又は両面上に積層される表層樹脂層と、
前記表層樹脂層上に露出して配置されるセラミック粒子と、
前記セラミック粒子の露出面上に、無機ゾルの乾燥体を介して担持される光触媒と、
からなることを特徴とする抗ウィルス性化粧板。 - 前記光触媒と前記無機ゾルとの重量比は、光触媒:無機ゾル=3:7〜7:3である請求項1に記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記セラミック粒子は、酸化アルミニウム含有粒子である請求項1又は2に記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記セラミック粒子は、アルミナ又はアルミン酸ストロンチウムのいずれかからなる粒子である請求項1〜3のいずれかに記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記セラミック粒子の平均粒子径は、0.1μm〜55μmである請求項1〜4のいずれかに記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記セラミック粒子は、前記表層樹脂層表面に対して5〜30%の面積率で露出して存在する請求項1〜5のいずれかに記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記光触媒は、可視光応答型光触媒である請求項1〜6のいずれかに記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記可視光応答型光触媒は、白金担持チタニア触媒、銅担持チタニア触媒、鉄担持チタニア触媒、窒素ドープチタニア触媒、硫黄ドープチタニア触媒、炭素ドープチタニア触媒、又は、酸化タングステンである請求項7に記載の抗ウィルス性化粧板。
- 前記表層樹脂層は、シリコーン樹脂及び/又はシランカップリング剤を含有する請求項1〜8のいずれかに記載の抗ウィルス性化粧板。
- 基板と、前記基板の一方面又は両面上に積層される表層樹脂層と、前記表層樹脂層上に露出して配置されるセラミック粒子と、前記セラミック粒子の露出面上に、無機ゾルの乾燥体を介して担持される光触媒と、からなる抗ウィルス性化粧板の機能回復方法であって、
前記光触媒が脱落もしくは失活することにより機能が低下もしくは失活した抗ウィルス性化粧板に、無機ゾル、光触媒および溶剤からなる抗ウィルス性付与組成物を塗布することを特徴とする抗ウィルス性化粧板の機能回復方法。 - 基板と、前記基板の一方面又は両面上に積層される表層樹脂層と、前記表層樹脂層上に露出して配置されるセラミック粒子とからなる化粧板に、抗ウィルス性を付与するために使用される抗ウィルス性付与組成物であって、無機ゾル、光触媒および分散媒からなることを特徴とする抗ウィルス性付与組成物。
- 前記抗ウィルス性付与組成物は、さらに分散剤を含む請求項11に記載の抗ウィルス性付与組成物。
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