JP6352707B2 - Substrate - Google Patents
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Description
本発明は、表層に機能性物質を付与し、基体に関する。特に、機能性物質として、抗菌性もしくは、抗ウィルス性を有する基体に関する。 The present invention relates to a substrate by imparting a functional substance to a surface layer. In particular, the present invention relates to a substrate having antibacterial or antiviral properties as a functional substance.
従来から、住宅向けの基体に、抗菌性を付与することが求められてきた。
具体的には、メラミン化粧板等の化粧板に、光触媒などの機能性物質を添加もしくは塗布することで、防汚性、払拭性等の機能性を付与した化粧板が提供されている。
特許文献1には、機能を有する機能材を含有する樹脂塗膜で被覆されて機能材が表面近傍で固定化されていることを特徴とする機能性建材が提案されている。
特許文献2には、該紙の表面に抗菌性金属を担持させたカルシウム系セラミック焼成物粉末よりなる抗菌剤を添加した不飽和ポリエステル樹脂を塗布することで抗菌性ポリエステル化粧板を得る製造方法が提案されている。
住宅向け基体としては、化粧板、化粧シート、壁紙、床材、タイル、ガラス、扉、天井、家具、キッチン(含む調理器具)、バス、トイレ、洗面所等々の用途の基体に抗菌性を付与されてきた。
Conventionally, it has been required to impart antibacterial properties to a substrate for housing.
Specifically, a decorative board having functionalities such as antifouling property and wiping property is provided by adding or applying a functional substance such as a photocatalyst to a decorative board such as a melamine decorative board.
Patent Document 1 proposes a functional building material that is coated with a resin coating film containing a functional material having a function and is fixed in the vicinity of the surface.
Patent Document 2 discloses a method for producing an antibacterial polyester decorative board by applying an unsaturated polyester resin to which an antibacterial agent made of a calcium-based ceramic fired powder having an antibacterial metal supported on the surface of the paper is applied. Proposed.
As bases for housing, antibacterial properties are imparted to bases for use in decorative panels, decorative sheets, wallpaper, flooring, tiles, glass, doors, ceilings, furniture, kitchens (including cooking utensils), baths, toilets, toilets, etc. It has been.
また、住宅向け基体以外の基体として、食品加工や医療品に代表される衛生分野向けの基体、人体と接触することを前提した基体(例えば、衣類、ヘルメット、携帯電話、車のシート等)、家電、文具、フットケア関連、ペット関連製品、健康関連製品等の基体等にも抗菌性を付与することを行ってきた。
住宅向け以外の基体としては、特許文献3には、基板と基板上に形成された金属薄膜と、金属薄膜上に形成された抗菌コーティング層とを備えた抗菌性製品が提案されている。
In addition, as a substrate other than the housing substrate, a substrate for the sanitary field represented by food processing and medical products, a substrate that is assumed to come into contact with the human body (for example, clothing, helmet, mobile phone, car seat, etc.), We have been providing antibacterial properties to substrates such as home appliances, stationery, foot care related products, pet related products and health related products.
As a base other than for a house,
しかしながら、図4に示されるように、光触媒などの機能性物質14が基体表層12に長時間接触すると基体表層12を劣化させることがある。具体的には、基体表層の変色や機能性物質の脱落が生じることがある。これによって、機能性が低下するだけでなく、表層12の変色による基体の意匠性の低下、表面の凹凸の発生による基体の外観の不具合を引き起こすという問題があった。
また、基体表層に機能性物質14を添加または塗布する場合があるが、このような場合機能性物質は表層の表層12に埋まってしまい表層における露出部が少ない為、十分な機能性が発現できないという問題があった。さらに、ウィルス不活度が1000分の1以下相当となる高い抗菌性となる機能性が要求される場合があり、そのような場合には、その機能性が十分発現できないという課題もあった。
本発明は、このような問題に鑑み、表層の劣化を防ぎ、機能性に優れた基体を提供するものである。特に、抗菌、抗ウィルス性に優れた基体を提供するものである。
However, as shown in FIG. 4, when the
In some cases, the
In view of such problems, the present invention provides a substrate that prevents deterioration of the surface layer and is excellent in functionality. In particular, the present invention provides a substrate excellent in antibacterial and antiviral properties.
本発明の実施形態は、基板と基板の表面に基体表層を有し、カチオン担体粒子が基体表層に露出して配置され、機能性物質がカチオン担体粒子上に担持させた構造を有する基体である。
実施形態におけるカチオン担体粒子とは、カチオン担体粒子に担持する機能性物質の等電点よりも高い等電点となる粒子を指す。ここで等電点とは、アニオンになる官能基とカチオンになる官能基の両方を持つ粒子において、溶液の水素イオン濃度を変化させたとき,溶質となる粒子の正と負の電荷が全体としてゼロになり,電場をかけても移動しないような状態で、粒子全体の電荷平均が0となるときの水素イオン指数であり、その値をpHとして表す。この等電点は物質により規定される値であり、その一例として、機能性物質の等電点はpH5〜6であるものが多い。これに対して、カチオン担体粒子は、機能性物質の等電点よりも高い等電点となるものを用いることができる。特に、カチオン担体粒子の等電点がpH7以上であることがより望ましい。なお、等電点の測定方法としては、電気泳動法、電気浸透法、流動電位法のいずれかの方法により行うことができる。
An embodiment of the present invention is a substrate having a structure in which a substrate and a substrate surface layer are provided on the surface of the substrate, the cation carrier particles are arranged exposed on the substrate surface layer, and a functional substance is supported on the cation carrier particles. .
The cation carrier particle in the embodiment refers to a particle having an isoelectric point higher than the isoelectric point of the functional substance supported on the cation carrier particle. Here, the isoelectric point means that the positive and negative charges of the solute particles as a whole when the hydrogen ion concentration of the solution is changed in a particle having both an anion functional group and a cation functional group. This is the hydrogen ion exponent when the charge average of the whole particle becomes 0 in a state where it becomes zero and does not move even when an electric field is applied, and the value is expressed as pH. This isoelectric point is a value defined by a substance, and as an example, the isoelectric point of a functional substance often has a pH of 5-6. On the other hand, as the cation carrier particles, those having an isoelectric point higher than that of the functional substance can be used. In particular, the isoelectric point of the cation carrier particles is more preferably pH 7 or higher. The isoelectric point can be measured by any one of electrophoresis, electroosmosis, and streaming potential methods.
カチオン担体粒子としては、無機、金属、これらの組み合わせたものを指す。具体的には、機能性物質の等電点がpH5〜6のものを用いたのであれば、機能性物質の等電点よりも高い等電点となる粒子をカチオン担体粒子として用いることができる。カチオン担体粒子としては、具体的には、セリウム、ジルコニウム、アルミニウム、アルミナ含有粒子、珪素の酸化物(例えば、シリカ)、珪藻土や鉄、コバルト、銅、クロム、ニッケル、錫、カドニウム、マグネシウム、マンガン、タングステン、バナジウム、イットリウムなど選ばれる金属を含んだ金属酸化物あるいは金属水和物を用いることができる。また、アルミナ(Al2O3)の等電点は、pH:7.4〜9.2、ベーマイト(AlOOH)の等電点は、pH7.7〜9.4、カドニウム水酸化物(Cd(OH)2)の等電点は、pH10.5以上、酸化カドニウム(CdO)の等電点は、pH7.7、鉄水和物(Fe(OH)2)の等電点は、pH12、酸化鉄(Fe3O4)の等電点は、pH12、酸化銅(CuO)の等電点は、pH9.5、銅水和物(Cu(OH)2)の等電点は、pH7.7である。特にアルミナ含有粒子を用いることが望ましい。
The cationic carrier particles refer to inorganic, metal, and combinations thereof. Specifically, if a functional substance having an isoelectric point of pH 5 to 6 is used, particles having an isoelectric point higher than the isoelectric point of the functional substance can be used as the cation carrier particles. . Specific examples of the cation carrier particles include cerium, zirconium, aluminum, alumina-containing particles, silicon oxide (for example, silica), diatomaceous earth, iron, cobalt, copper, chromium, nickel, tin, cadmium, magnesium, manganese. Further, a metal oxide or metal hydrate containing a selected metal such as tungsten, vanadium, or yttrium can be used. The isoelectric point of alumina (Al 2 O 3 ) is pH: 7.4 to 9.2, the isoelectric point of boehmite (AlOOH) is pH 7.7 to 9.4, cadmium hydroxide (Cd ( The isoelectric point of OH) 2 ) is pH 10.5 or higher, the isoelectric point of cadmium oxide (CdO) is pH 7.7, the isoelectric point of iron hydrate (Fe (OH) 2 ) is
カチオン担体粒子は、菌やウィルスを引き寄せやすいという作用を有する。そもそも、菌やウィルスは、タンパク質や脂肪を含んでいるため、アニオン物質であり、アニオン物質は、その対極であるカチオン物質に引き寄せられるという性質がある。つまり、基体の表層に存在する菌やウィルスがカチオン担体粒子に引き寄せられ、カチオン担体粒子に担持された機能性物質により、菌やウィルスを減少させる。化粧板としては、菌やウィルスを増殖しないので、抗菌や抗ウィルスの効果を得やすくなるのである。カチオン担体粒子でない粒子では、基体の表層に存在する菌やウィルスが機能性物質への接触する頻度が低いので、菌やウィルスが残存、増殖し、抗菌や抗ウィルスの効果が得にくい。 The cation carrier particles have an effect of easily attracting bacteria and viruses. In the first place, since bacteria and viruses contain proteins and fats, they are anionic substances, and the anionic substances have the property of being attracted to a cationic substance that is the opposite electrode. That is, the bacteria and viruses present on the surface layer of the substrate are attracted to the cation carrier particles, and the bacteria and viruses are reduced by the functional substance carried on the cation carrier particles. As a decorative board, since bacteria and viruses do not multiply, it becomes easy to obtain antibacterial and antiviral effects. In particles that are not cationic carrier particles, the bacteria and viruses present on the surface of the substrate are less frequently brought into contact with the functional substance, so that the bacteria and viruses remain and multiply, and it is difficult to obtain antibacterial and antiviral effects.
また、カチオン担体粒子は、機能性物質を一定間隔に担持しやすいという性質を有する。カチオン担体粒子でない粒子に機能性物質を担持させると、機能性物質が凝集してしまう。機能性物質が凝集すると、菌やウィルスと機能性物質との接触頻度が低下し、想定される菌やウィルスの減少作用が発揮されなくなる。その結果、菌やウィルスを減少させるのに時間を要するため、抗菌、抗ウィルスの効果が発現しにくくなる。これに対して、カチオン担体粒子は、機能性物質を凝集することなく、一定間隔に担持されるので、菌やウィルスと機能性物質との接触頻度の低下がないので、所望の時間で菌やウィルスを減少させ、抗菌、抗ウィルスの効果が発現しやすくなる。よって、カチオン担体粒子は、機能性物質の担持を一定間隔にさせ、菌やウィルスを引き寄せるという効果があり、抗菌や抗ウィルス効果を向上させることができる。 In addition, the cation carrier particles have a property that the functional substance is easily supported at regular intervals. When a functional substance is supported on particles that are not cationic carrier particles, the functional substance aggregates. When the functional substance aggregates, the contact frequency between the fungus or virus and the functional substance decreases, and the expected action of reducing the fungus or virus is not exhibited. As a result, it takes time to reduce the bacteria and viruses, so that the antibacterial and antiviral effects are hardly exhibited. On the other hand, since the cation carrier particles are supported at regular intervals without aggregating the functional substance, the contact frequency between the fungus or virus and the functional substance does not decrease. Reduces virus and facilitates antibacterial and antiviral effects. Therefore, the cation carrier particles have an effect of holding the functional substance at regular intervals and attracting bacteria and viruses, and can improve antibacterial and antiviral effects.
機能性物質に、菌やウィルスが接触すると、全分解させるもしくは一部を損傷させることにより、菌やウィルスを減少させることができるのである。この効果を得るためには、カチオン担体粒子に担持させることである。
さらに、カチオン担体粒子にアルミナ含有粒子を用いることが望ましい。アルミナ含有粒子とは、アルミナの含有量が5wt%〜100wt%であるものである。具体的には、アルミナ粒子、アルミン酸ストロンチウム、を用いることが望ましい。アルミナが含有することで、機能性物質が担持させることができる。さらに、アルミナの含有量が5wt%未満であると、機能性物質の種類によっては担持させにくくなることがある。アルミナの含有量が15wt%以上であると、機能性物質の種類や粒子径に関らず担持することができ、機能性を発現させることができる。
When a fungus or virus comes into contact with a functional substance, the fungus or virus can be reduced by completely decomposing or damaging a part thereof. In order to obtain this effect, it is supported on the cation carrier particles.
Furthermore, it is desirable to use alumina-containing particles for the cation carrier particles. The alumina-containing particles are those having an alumina content of 5 wt% to 100 wt%. Specifically, it is desirable to use alumina particles and strontium aluminate. By containing alumina, a functional substance can be supported. Furthermore, when the content of alumina is less than 5 wt%, it may be difficult to carry depending on the type of functional substance. When the content of alumina is 15 wt% or more, it can be supported regardless of the type and particle diameter of the functional substance, and the functionality can be expressed.
他の実施形態は、上記実施形態において、カチオン担体粒子の平均粒子径が、0.1μm〜55μmである化粧板である。
他の実施形態は、上記実施形態において、カチオン担体粒子は、基体表層の表面に対して0.1%以上の面積率で露出して存在する基体である。
他の実施形態は、上記実施形態において、機能性物質が可視光応答型光触媒である基体である。
他の実施形態は、上記実施形態において、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、酸化タングステンのいずれかである化粧板である。
特に、可視光応答型光触媒での等電点は、pH5〜6を用いることが望ましい。
他の実施形態は、上記実施形態において、前記基体表層に樹脂層が用いられ、その樹脂層にシリコーン樹脂およびシランカップリング剤の少なくとも少なくとも一つを含有する基体である。
また、カチオン担持粒子の表層に無機ゾルを付着させる基体である。
Another embodiment is a decorative board according to the above embodiment, wherein the average particle diameter of the cation carrier particles is 0.1 μm to 55 μm.
In another embodiment, in the above-described embodiment, the cation carrier particle is a substrate that is exposed at an area ratio of 0.1% or more with respect to the surface of the substrate surface layer.
Another embodiment is a substrate according to the above embodiment, wherein the functional substance is a visible light responsive photocatalyst.
In another embodiment, the visible light responsive photocatalyst is the platinum-supported titania catalyst, the copper-supported titania catalyst, the iron-supported titania catalyst, the nitrogen-doped titania catalyst, the sulfur-doped titania catalyst, the carbon-doped titania catalyst, the oxidation A decorative board that is one of tungsten.
In particular, the isoelectric point in the visible light responsive photocatalyst is preferably pH 5-6.
In another embodiment, a resin layer is used as the substrate surface layer in the above embodiment, and the resin layer contains at least one of a silicone resin and a silane coupling agent.
Further, it is a substrate on which an inorganic sol is attached to the surface layer of the cation-carrying particles.
上記実施形態の構造によれば、機能性物質はカチオン担体粒子上に担持され、基体表層に直接接触しない。このため、機能性物質により基体表層の劣化を防ぐことができ、基体表層の変色や機能性物質の脱落を防止することができる。また、機能性物質の基体表層中への埋没がなく基体表面上に露出されるので、本来の機能性が発揮することができる。 According to the structure of the above embodiment, the functional substance is supported on the cation carrier particles and does not directly contact the substrate surface layer. For this reason, deterioration of the substrate surface layer can be prevented by the functional material, and discoloration of the substrate surface layer and dropping of the functional material can be prevented. Further, since the functional substance is not buried in the surface layer of the substrate and exposed on the surface of the substrate, the original functionality can be exhibited.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。本発明の実施形態の基体1は、基板と基板の表面に基体表層を有し、カチオン担体粒子13が基体表層12に露出して配置され、機能性物質14をカチオン担体粒子13上に担持させた構造を有するものである。
実施形態に使用される基体は、住宅向け基体、衛生分野向けの基体、これら以外の用途での基体に用いることができる。住宅向け基体としては、化粧板、化粧シート、壁紙、床材、窓ガラス、扉、天井、家具、トイレ、洗面所等々の用途の基体に抗菌性を付与されてきた。また、衛生分野向けの基体として、食品加工、医療品等に関る基体に用いることができるのである。人体と接触することを前提した基体(例えば、衣類、ヘルメット、携帯電話、車のシート等)、家電、文具、フットケア関連、ペット関連製品、健康関連製品等に関する基体に用いることができるのである。
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The substrate 1 according to the embodiment of the present invention has a substrate and a substrate surface layer on the surface of the substrate, the
The substrate used in the embodiment can be used as a substrate for housing, a substrate for the sanitary field, and a substrate for other applications. As a base for a house, antibacterial properties have been imparted to a base for uses such as a decorative board, a decorative sheet, wallpaper, flooring, window glass, a door, a ceiling, furniture, a toilet, and a toilet. Further, it can be used as a substrate for food processing, medical products and the like as a substrate for the hygiene field. It can be used as a substrate for contact with the human body (for example, clothing, helmet, mobile phone, car seat, etc.), home appliances, stationery, foot care related products, pet related products, health related products, etc. .
実施形態の基体は、基板と基板上に基体表層を積層した構成でもいいし、基板だけで構成してもてもよい。基板だけで構成したものについては基板表層から1cmまでの厚みの範囲内において機能性物質を付与させることができるため、その領域を区別して、「基体表層」とすることができる。
また、基板は、長尺紙、樹脂フィルム、金属フィルム、無機繊維シート、樹脂板、無機板、金属板、樹脂含浸シートから選ばれる少なくとも1種以上を含むものであることが望ましい。
The substrate of the embodiment may have a configuration in which a substrate and a substrate surface layer are stacked on the substrate, or may be configured by only the substrate. Since the functional substance can be imparted within the thickness range from the substrate surface layer to 1 cm from the substrate surface, the region can be distinguished and used as the “substrate surface layer”.
The substrate preferably contains at least one selected from long paper, resin film, metal film, inorganic fiber sheet, resin plate, inorganic plate, metal plate, and resin-impregnated sheet.
長尺紙とは、無地もしくは表面に意匠が印刷された長尺紙(いわゆる壁紙)などが使用され、建築物において壁や天井の内装仕上材として用いられる布・紙やビニル(合成樹脂)でできたシートでよく、地の保護や装飾などを目的とし、内壁下地材の表面に接着剤を用いて貼り付けるものを指す。
樹脂フィルムとは、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはその両方を含んだ樹脂複合体のいずれかで構成されたものであり、色については透明なものでも、着色されたものでもよく、厚みについては用途により、適時最適な厚みとすることができる。
Long paper is plain paper or long paper (so-called wallpaper) with a design printed on its surface. It is a cloth, paper, or vinyl (synthetic resin) used as an interior finishing material for walls and ceilings in buildings. This sheet may be a sheet that is attached to the surface of the inner wall base material using an adhesive for the purpose of protecting the ground or decorating.
The resin film is composed of either a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a resin composite containing both, and the color may be transparent or colored, and the thickness About, it can be set to the optimal thickness in time.
金属フィルムとは、1種類の金属もしくは複数の金属が含まれる金属体のいずれかで構成されたものであり、頻繁に用いられるのは、金属箔にしたものである。金属フィルムとしては、銅等を用いることができるが、特に限定されるものではない。また、金属フィルムの厚みについては用途により、適時最適な厚みとすることができる。
無機繊維シートとは、無機物からできた繊維であり、ガラス繊維、ロックウール等の非晶質繊維と、炭素繊維、アルミナ繊維等の多結晶繊維とウォラストナイトやチタン酸カリウム繊維等の単結晶繊維等から選ばれるものを含むものであり、これをシート状にしたものを指す。
The metal film is composed of either one kind of metal or a metal body containing a plurality of metals, and what is frequently used is a metal foil. Although copper etc. can be used as a metal film, it is not specifically limited. Moreover, about the thickness of a metal film, it can be set as the optimal thickness timely according to a use.
An inorganic fiber sheet is a fiber made of an inorganic substance, and is made of amorphous fibers such as glass fibers and rock wool, polycrystalline fibers such as carbon fibers and alumina fibers, and single crystals such as wollastonite and potassium titanate fibers. This includes materials selected from fibers and the like, and refers to those formed into a sheet shape.
樹脂板とは、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、あるいはその両方を含む樹脂複合体のいずれかで構成されたものであり、樹脂での単層としてもよいし、樹脂と樹脂の複数層あるいは、樹脂と樹脂以外の物質で複数層としてもよいし、複数層を積層したものあってもよい。
無機板とは、無機物からできた繊維であり、ガラス繊維、ロックウール等の非晶質繊維と、炭素繊維、アルミナ繊維等の多結晶繊維とウォラストナイトやチタン酸カリウム繊維等の単結晶繊維、セラミック、石膏、コンクリート、珪酸カルシウム板等から選ばれるものを含むものであり、無機物の単層としてもよいし、無機物と無機物の複数層あるいは、無機物と無機物以外の物質で複数層としてもよいし、複数層を積層したものあってもよい。
The resin plate is composed of either a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a resin composite containing both, and may be a single layer of resin, or a plurality of layers of resin and resin, or A plurality of layers may be formed of a resin and a substance other than the resin, or a plurality of layers may be laminated.
An inorganic plate is a fiber made of an inorganic material, such as amorphous fibers such as glass fibers and rock wool, polycrystalline fibers such as carbon fibers and alumina fibers, and single crystal fibers such as wollastonite and potassium titanate fibers. , Including those selected from ceramic, gypsum, concrete, calcium silicate plate, etc., and may be a single layer of an inorganic material, or a plurality of layers of an inorganic material and an inorganic material, or multiple layers of a material other than an inorganic material and an inorganic material. However, a laminate of a plurality of layers may be used.
金属板とは、1種類の金属もしくは複数の金属が含まれる金属体のいずれかで構成されたものであり、金属の単層としてもよいし、金属と金属の複数層あるいは、金属と金属以外の物質の複数層としてもよいし、複数層をさらに積層したものであってもよい。
樹脂含浸シートとは、無機繊維からなるシートに樹脂を含浸させたいわゆるプリプレグや紙に樹脂を含浸させた樹脂含浸紙などで構成されたものであり、主に化粧板等の住宅向けで使用されるものである。
上記実施形態に使用する基体表層の材料は、特に限定されるものではなく、有機系材料、無機系材料、金属系材料、これらの材料の複合体を用いることができる。
The metal plate is composed of one kind of metal or a metal body containing a plurality of metals, and may be a single metal layer, a metal-metal multiple layer, or a metal and a metal other than a metal. A plurality of layers of these materials may be used, or a plurality of layers may be further laminated.
The resin-impregnated sheet is composed of a so-called prepreg in which a sheet made of inorganic fibers is impregnated with resin or a resin-impregnated paper in which paper is impregnated with resin, and is mainly used for a housing such as a decorative board. Is.
The material of the substrate surface layer used in the above embodiment is not particularly limited, and organic materials, inorganic materials, metal materials, and composites of these materials can be used.
基体表層に用いられる有機系材料としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、これらの複合体があり、具体的な熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂などが使用することができ、具体的な熱可塑性樹脂としては、ナイロン・ポリエチレン・ポリスチレン・ポリ塩化ビニルなどを使用することができる。
基体表層に用いられる無機系材料としては、セラミック等の無機材料、金属材料、ガラス、これらの複合体を用いることができる。
Organic materials used for the substrate surface layer include thermosetting resins, thermoplastic resins, and composites thereof. Specific thermosetting resins include phenolic resins, polyester resins, epoxy resins, polyimide resins, fluorine Resins and the like can be used, and as specific thermoplastic resins, nylon, polyethylene, polystyrene, polyvinyl chloride, and the like can be used.
As the inorganic material used for the substrate surface layer, inorganic materials such as ceramics, metal materials, glass, and composites thereof can be used.
カチオン担体粒子としては、機能性物質の電荷零点より高く、機能性物質を担持することができる粒子であれば特に限定されないが、アルミナ含有粒子であることが望ましい。さらに、アルミナ含有粒子とは、アルミナの含有量が5wt%〜100wt%であるものである。具体的には、アルミナ粒子、アルミン酸ストロンチウム、を用いることが望ましい。アルミナを含有することで、機能性物質が担持させることができる。さらに、アルミナの含有量が5wt%未満であると、機能性物質の種類によっては担持させにくくなることがある。アルミナの含有量が15wt%以上であると、機能性物質の種類や粒子径に関らず担持することができ、十分な機能性が発現することができる。 The cationic carrier particle is not particularly limited as long as it is higher than the charge zero point of the functional substance and can carry the functional substance, but is preferably alumina-containing particles. Furthermore, the alumina-containing particles are those having an alumina content of 5 wt% to 100 wt%. Specifically, it is desirable to use alumina particles and strontium aluminate. By containing alumina, a functional substance can be supported. Furthermore, when the content of alumina is less than 5 wt%, it may be difficult to carry depending on the type of functional substance. When the alumina content is 15 wt% or more, it can be supported regardless of the type and particle size of the functional substance, and sufficient functionality can be exhibited.
一つの実施形態として、カチオン担体粒子の平均粒径は0.1〜55μmとすることができる。平均粒径が0.1μm未満であると、機能性物質が担持される量が少なく機能性が充分発現できない傾向にあり、平均粒径が55μmを超えると、基体表層の外観に不具合が生じる傾向にある。
カチオン担体粒子の平均粒子径が0.1μm未満であると基体表層に埋まりやすくなり、機能性物質であるカチオン担体粒子が担持しにくくなる。カチオン担体粒子の平均粒子径が55μmを越えると、基体表層に凹凸を形成させてしまうことがあり、外観および意匠上でも問題となる場合がある。さらに、カチオン担体粒子の平均粒子径が0.5〜5μmであると、機能性物質としての機能が発揮させて、外観および意匠性でも問題とならない。
In one embodiment, the average particle size of the cation carrier particles can be 0.1 to 55 μm. When the average particle size is less than 0.1 μm, the amount of the functional substance supported is small and the functionality tends not to be sufficiently developed. When the average particle size exceeds 55 μm, the appearance of the substrate surface layer tends to be defective. It is in.
When the average particle diameter of the cation carrier particles is less than 0.1 μm, the cation carrier particles are easily embedded in the surface layer of the substrate, and the cation carrier particles which are functional substances are hardly supported. If the average particle diameter of the cation carrier particles exceeds 55 μm, irregularities may be formed on the surface layer of the substrate, which may cause problems in appearance and design. Furthermore, when the average particle diameter of the cation carrier particles is 0.5 to 5 μm, the function as a functional substance is exhibited, and there is no problem in appearance and design.
上記実施形態において、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して0.1%以上の面積率で露出して存在する。他の実施形態としては、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して0.2%以上の面積率で露出して存在する。さらに、他の実施形態としては、カチオン担体粒子は、前記基体表層の表面に対して0.3%以上の面積率で露出して存在する。ここで、面積率とは、図2におけるメラミン樹脂表面全体Aに対する、その上にカチオン担体粒子が露出して存在するメラミン樹脂の表面積Bの合計の割合を意味する。カチオン担体粒子が、前記表層樹脂層表面に対して面積率で0.1%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。 In the above embodiment, the cation carrier particles are exposed with an area ratio of 0.1% or more with respect to the surface of the substrate surface layer. In another embodiment, the cation carrier particles are exposed with an area ratio of 0.2% or more with respect to the surface of the substrate surface layer. Furthermore, as another embodiment, the cation carrier particles are present with an area ratio of 0.3% or more with respect to the surface of the substrate surface layer. Here, the area ratio means the total ratio of the surface area B of the melamine resin to which the cation carrier particles are exposed on the entire melamine resin surface A in FIG. If the cationic carrier particles are exposed to an area ratio of less than 0.1% with respect to the surface resin layer surface, the functionality of the functional substance tends to be insufficient.
機能性物質は、抗菌、抗ウィルス、抗アレルゲン性、消臭性等の機能を有する機能材であることができる。一つの実施形態として、抗菌性の機能性物質としては、室内で使用することを前提にした基体の機能材として、可視光型光触媒を使用することができる。例えば、酸化チタンに白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウムなどの白金族、鉄、銅などを担持させたものなどを使用することができる。一つの実施形態としては、機能性物質は、白金担持酸化チタン、鉄担持酸化チタン、銅担持酸化チタン、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、酸化タングステンから選ばれる。 The functional substance can be a functional material having functions such as antibacterial, antiviral, antiallergenic and deodorizing properties. As one embodiment, as the antibacterial functional substance, a visible light type photocatalyst can be used as a functional material of a substrate that is assumed to be used indoors. For example, titanium oxide carrying platinum group such as platinum, palladium, rhodium, ruthenium, iron, copper or the like can be used. In one embodiment, the functional substance is selected from platinum-supported titanium oxide, iron-supported titanium oxide, copper-supported titanium oxide, nitrogen-doped titania catalyst, sulfur-doped titania catalyst, carbon-doped titania catalyst, and tungsten oxide.
本発明の実施形態の基体は、基体表層を有する表面に、カチオン担体粒子を含むスプレー液を吹き付け、乾燥後、熱圧着することにより、基体表層の表面上にカチオン担体粒子を露出して固定させ、次いで、カチオン担体粒子が配置された基板を機能性物質を含む溶液中に浸漬することにより機能性物質をカチオン担体粒子表面上に担持させることができる。
上記実施形態の基体の製造方法において、カチオン担体粒子を基体表層の表面に熱圧着する際に、カチオン担体粒子と熱圧着プレス表面の間にポリエチレンテレフタレート(PET)からなる離形クッション材を介在させて行うことができる。これによって、カチオン担体粒子が基体表層層内に埋没するのを防止することができ、基体表層の表面上に露出して固定することができる。
In the substrate of the embodiment of the present invention, the spray liquid containing the cation carrier particles is sprayed onto the surface having the substrate surface layer, and after drying, the cation carrier particles are exposed and fixed on the surface of the substrate surface layer by thermocompression bonding. Then, the functional substance can be supported on the surface of the cation carrier particles by immersing the substrate on which the cation carrier particles are arranged in a solution containing the functional substance.
In the substrate manufacturing method of the above embodiment, when the cation carrier particles are thermocompression bonded to the surface of the substrate surface, a release cushion material made of polyethylene terephthalate (PET) is interposed between the cation carrier particles and the thermocompression press surface. Can be done. As a result, the cation carrier particles can be prevented from being buried in the surface layer of the substrate, and can be exposed and fixed on the surface of the substrate surface layer.
他の実施形態の製造方法としては、転写フィルムにカチオン担体粒子を含むスプレー液を吹き付け、次いで、基体表層を有する基体の樹脂表面に転写フィルムの無機担体粒子付着面を対向させて、カチオン担体粒子を熱転写する方法がある。
上記実施形態の基体において、基体表層において樹脂層を用いるときは樹脂層にシリコーン樹脂およびシランカップリング剤の少なくとも一つを含有する基体である。
シリコーン樹脂としては、シリコンレジン、変性シリコーンオイル等を用いることができる。変性シリコーンオイルとしては、分子内に1個以上の官能基を有するシリコーンオイルを用いることができる。官能基を導入する位置は特に限定されず、ポリシロキサン主鎖の片末端、両末端あるいは側鎖のいずれの位置に導入してもよい。また、官能基としては、例えば、水酸基、アミノ基、メトキシ基、ヒドラジノ基、エポキシ基、メタクリル基、カルボキシル基、カルビノール基等を導入することができる。
In another embodiment, the transfer film is sprayed with a spray liquid containing cationic carrier particles, and then the inorganic carrier particle-adhering surface of the transfer film is opposed to the resin surface of the substrate having the substrate surface layer. There is a method of thermal transfer.
In the substrate of the above embodiment, when a resin layer is used as the substrate surface layer, the resin layer contains at least one of a silicone resin and a silane coupling agent.
As the silicone resin, silicone resin, modified silicone oil, or the like can be used. As the modified silicone oil, a silicone oil having one or more functional groups in the molecule can be used. The position at which the functional group is introduced is not particularly limited, and the functional group may be introduced at any position of one end, both ends or side chains of the polysiloxane main chain. Moreover, as a functional group, a hydroxyl group, an amino group, a methoxy group, a hydrazino group, an epoxy group, a methacryl group, a carboxyl group, a carbinol group etc. can be introduce | transduced, for example.
シランカップリング剤としては、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、アクリロイル基、メタクリロキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基といった官能基を持ったものが好まれる。例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル、トリエアトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)、p−スチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、ジアリルジメチルシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネ−トプロピルトリエトキシシランが挙げられる。 As the silane coupling agent, those having a functional group such as vinyl group, propenyl group, butadienyl group, styryl group, acryloyl group, methacryloxy group, amino group, mercapto group, and isocyanate group are preferred. For example, vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, allyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl, triairoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl), p-stiltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, diallyldimethylsilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane.
基体表層にシリコーン樹脂またはカップリング剤を含有させるには、樹脂溶液中に、シリコーン樹脂またはカップリング剤の少なくとも一つを含ませることによって、基体表層にシリコーン樹脂またはカップリング剤の少なくとも一つを含浸する方法を用いることができる。
基体表層にシリコーン樹脂を含有させると、基体表層の表面に撥水性を付与することができる。機能性物質をカチオン担体粒子に担持させる際に、図3(a)に模式的に示されるように、カチオン担体粒子13表面だけでなく、基体表層の表面に付着した機能性物質14が、図3(b)に示されるようにシリコーン樹脂またはカップリング剤を含有する基体表層表面の撥水性によって、基体表層表面を避け、極力、カチオン担体表面に付着するようになり、基体表層表面に直接接触する機能性物質の量をさらに低減することができる。
In order to contain the silicone resin or coupling agent in the substrate surface layer, at least one of the silicone resin or coupling agent is added to the substrate surface layer by including at least one of the silicone resin or coupling agent in the resin solution. An impregnation method can be used.
When a silicone resin is contained in the substrate surface layer, water repellency can be imparted to the surface of the substrate surface layer. When the functional substance is supported on the cation carrier particles, as schematically shown in FIG. 3A, the
基体表層にカップリング剤を含有させると、基体表層に硬化性を付与することができ、カチオン担体粒子を熱圧着する際に、基体表層中に埋没することを防ぐことが出来る。
基体表層にシリコーン樹脂およぴカップリング剤を含有させることで、カチオン担体粒子を埋没させずに固定化することができるし、基体表層に機能性物質が付着しにくくする効果がある。具体的には、工程中に過剰となった機能性物質が基体表層表面に付着しても、洗浄工程後に、除去しやすい。
さらに、菌やウィルスなどを含む汚染水が親水性のカチオン担体粒子や機能性物質に引き寄せられやすくなり、酸化分解などによる機能性が発現しやすくなる。特に、基体表層をメラミン樹脂により形成した場合には、上記の作用、効果を得やすいのである。
When a coupling agent is contained in the substrate surface layer, the substrate surface layer can be provided with curability, and can be prevented from being embedded in the substrate surface layer when the cation carrier particles are thermocompression bonded.
By containing a silicone resin and a coupling agent in the substrate surface layer, the cationic carrier particles can be immobilized without being buried, and there is an effect of making it difficult for the functional substance to adhere to the substrate surface layer. Specifically, even if the functional substance that has become excessive during the process adheres to the surface of the substrate surface, it can be easily removed after the cleaning process.
Furthermore, contaminated water containing bacteria, viruses, and the like is easily attracted to hydrophilic cation carrier particles and functional substances, and the functionality due to oxidative degradation and the like is easily exhibited. In particular, when the surface layer of the substrate is formed of a melamine resin, the above actions and effects can be easily obtained.
また、カチオン担持粒子の表層に無機ゾルを付着させることが望ましい。機能性物質の固定化を補強することができるのである。無機ゾルとしてはシリカゾル、アルミナゾル、シリカーアルミナゾル、チタニアゾル等を用いることができ、シリカゾルを用いることが望ましい。
具体的には、住宅向け基体として、化粧板においては、一般的に化粧板に使用されるコア紙やマグネシアセメント等の不燃基材等から構成されることができる。コア紙は単独でもよく複数枚のコア紙を積層した積層体とすることができる。コア紙の枚数は特に限定されないが1〜20枚とすることができる。コア紙としては、例えば、水酸化アルミニウム抄造紙を使用することができる。コア紙には、フェノール樹脂を含侵させることができる。また、コア紙とマグネシアセメント不燃基材を積層させて基板とすることもできる。
Further, it is desirable to attach an inorganic sol to the surface layer of the cation-carrying particles. The immobilization of functional substances can be reinforced. As the inorganic sol, silica sol, alumina sol, silica-alumina sol, titania sol and the like can be used, and it is desirable to use silica sol.
Specifically, a decorative board as a base for a house can be composed of a non-combustible base material such as core paper or magnesia cement generally used for a decorative board. The core paper may be used alone or a laminated body in which a plurality of core papers are laminated. The number of core papers is not particularly limited, but may be 1 to 20 sheets. As the core paper, for example, aluminum hydroxide paper can be used. The core paper can be impregnated with a phenolic resin. Moreover, a core paper and a magnesia cement incombustible base material can be laminated to form a substrate.
マグネシア不燃基材は単独で使用することにより、または、コア紙の中心部に積層して配置させることにより基板を構成することができる。マグネシアセメント不燃板は、酸化マグネシウム(MgO)と塩化マグネシウム(MgCl2)を混合し、さらに骨材と水を加えて混練し、板状に成形されたものである。骨材としては、ロックウール、グラスウール等の無機質繊維、ウッドチップ、パルプ等の有機質繊維を用いることができる。また、マグネシアセメント不燃板の強度を高めるため、中間層として網目状等に形成されたガラス繊維層を設けることができる。 The magnesia incombustible base material can be used alone to constitute a substrate by being laminated or disposed at the center of the core paper. The magnesia cement incombustible plate is formed into a plate shape by mixing magnesium oxide (MgO) and magnesium chloride (MgCl2), adding aggregate and water and kneading. As the aggregate, inorganic fibers such as rock wool and glass wool, and organic fibers such as wood chips and pulp can be used. Moreover, in order to raise the intensity | strength of a magnesia cement incombustible board, the glass fiber layer formed in mesh shape etc. can be provided as an intermediate | middle layer.
複数または単数のコア紙および/またはマグネシアセメント不燃基材からなる基板である基体表面上に基体表層を形成する方法は、特に限定されるものではなく、一般的な方法で行うことができる。例えば、基板の片面または両面にメラミン樹脂含浸紙を積層し、熱圧成形することにより、メラミン樹脂含浸紙のメラミン樹脂がコア紙に浸透し、そこで硬化反応が進行して、コア紙に対するメラミン樹脂含浸紙の接着力が発現することができる。
また、基体表層の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を用いることができる、これらの中でもメラミン樹脂を用いることが望ましい。
The method for forming the substrate surface layer on the substrate surface, which is a substrate composed of a plurality of or a single core paper and / or a magnesia cement incombustible substrate, is not particularly limited and can be performed by a general method. For example, by laminating melamine resin impregnated paper on one or both sides of the substrate and hot pressing, the melamine resin of the melamine resin impregnated paper penetrates into the core paper, where the curing reaction proceeds, and the melamine resin for the core paper The adhesive strength of the impregnated paper can be developed.
Also, the resin that can be used for the resin layer of the substrate surface layer includes melamine resin, diallyl phthalate (DAP) resin, polyester resin, olefin resin, vinyl chloride resin, acrylic resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, silicone resin Of these, it is desirable to use a melamine resin.
メラミン樹脂は、透光性などのメラミン樹脂の光学的、視覚的特性を損なうことなく、寸法安定性や靭性を改善した樹脂である。メラミン樹脂としては、メラミン及びその誘導体をモノマーとする樹脂であれば公知のものを採用することができる。また、メラミン樹脂は、単一のモノマーからなる樹脂であってもよく、複数のモノマーからなる共重合体であってもよい。メラミンの誘導体としては、例えば、イミノ基やメチロール基、メトキシメチル基、ブトキシメチル基等のアルコキシメチル基などの官能基を有する誘導体が挙げられる。また、メチロール基を有するメラミン誘導体に低級アルコールを反応させて部分的あるいは完全にエーテル化した化合物をモノマーとして用いることができる。モノメチロールメラミン、ジメチロールメラミン、トリメチロールメラミン、テトラメチロールメラミン、ペンタメチロールメラミン、ヘキサメチロールメラミン等のメチロール基を有する誘導体(以下、「メチロール化メラミン」という。)を架橋剤としてメラミンと共重合させてなるメラミン樹脂を用いることができる。 The melamine resin is a resin having improved dimensional stability and toughness without impairing optical and visual characteristics of the melamine resin such as translucency. As the melamine resin, known resins can be adopted as long as they are resins having melamine and its derivatives as monomers. The melamine resin may be a resin composed of a single monomer or a copolymer composed of a plurality of monomers. Examples of the melamine derivative include derivatives having a functional group such as an alkoxymethyl group such as an imino group, a methylol group, a methoxymethyl group, or a butoxymethyl group. Further, a compound obtained by reacting a lower alcohol with a melamine derivative having a methylol group and partially or completely etherified can be used as a monomer. Monomethylol melamine, dimethylol melamine, trimethylol melamine, tetramethylol melamine, pentamethylol melamine, hexamethylol melamine and other derivatives having a methylol group (hereinafter referred to as “methylolated melamine”) are copolymerized with melamine as a crosslinking agent. Can be used.
メラミン樹脂含浸紙は、パターン紙にメラミン樹脂を所定の含浸率で含浸させた後、加熱、乾燥させることにより調整される。メラミン樹脂をパターン紙に含侵させるには、溶媒として、例えば、ホルムアルデヒド水溶液を使用したメラミン樹脂含有溶液中にパターン紙を浸漬することにより行うことができる。また、メラミン樹脂含浸紙に曲げ加工性を付与するために、メラミン樹脂と共に可塑剤を含む溶液を含侵させることができる。可塑剤としては、例えば、ε−カプロラクタム、アセトグアナミン、パラトルエンスルフォン酸アミド、尿素等を使用することができる。パターン紙としては、例えばチタン紙が用いられる。パターン紙の坪量は、パターン紙の厚みや重さを考慮して80〜150g/m2とすることができる。加熱、乾燥の温度は、パターン紙にメラミン樹脂を強固に固着させるために100〜150℃に設定することができる。 The melamine resin impregnated paper is prepared by impregnating the pattern paper with melamine resin at a predetermined impregnation rate, and then heating and drying. The pattern paper can be impregnated with the melamine resin by immersing the pattern paper in a melamine resin-containing solution using, for example, an aqueous formaldehyde solution as a solvent. Further, in order to impart bending workability to the melamine resin-impregnated paper, it is possible to impregnate a solution containing a plasticizer together with the melamine resin. As the plasticizer, for example, ε-caprolactam, acetoguanamine, p-toluenesulfonic acid amide, urea and the like can be used. For example, titanium paper is used as the pattern paper. The basis weight of the pattern paper can be set to 80 to 150 g / m 2 in consideration of the thickness and weight of the pattern paper. The temperature for heating and drying can be set to 100 to 150 ° C. in order to firmly fix the melamine resin to the pattern paper.
基体表層としての樹脂層の形成には、コア紙の積層体からなる基板の片面または両面にメラミン樹脂等の樹脂含浸紙を積層する積層工程と、メラミン樹脂等の樹脂含浸紙が積層された基板を熱圧成形する熱圧成形工程を経て製造される。加熱条件は化粧板の温度が125〜150℃、加圧条件は1.96〜9.80MPa(20〜100kg/cm2)とすることができる。温度が125℃未満又は圧力1.96MPa未満の場合には、基板に対するフェノール樹脂含浸紙の密着性が不足し、剥離が発生し易くなる。一方、温度が150℃を超える場合又は圧力が9.80MPaを超える場合には、亀裂が発生するおそれがある。 For the formation of the resin layer as the substrate surface layer, a lamination step of laminating a resin-impregnated paper such as melamine resin on one or both sides of a substrate made of a core paper laminate, and a substrate on which a resin-impregnated paper such as melamine resin is laminated It is manufactured through a hot-pressure forming process for hot-press forming. The heating conditions can be a decorative board temperature of 125 to 150 ° C., and the pressing conditions can be 1.96 to 9.80 MPa (20 to 100 kg / cm 2 ). When the temperature is less than 125 ° C. or the pressure is less than 1.96 MPa, the adhesion of the phenol resin-impregnated paper to the substrate is insufficient, and peeling easily occurs. On the other hand, when the temperature exceeds 150 ° C. or when the pressure exceeds 9.80 MPa, cracks may occur.
実施例としては、基体には住宅向け基体である化粧板で行った。
(実施例1)
(一次メラミン含侵工程)
厚さ0.2〜0.3mmの紙ロールをメラミン樹脂含む溶液中に浸漬する、溶液の温度を20℃、浸漬時間を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、メラミン樹脂を含侵させた。
(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。
As an example, the base was a decorative board that is a base for a house.
Example 1
(Primary melamine impregnation process)
A paper roll having a thickness of 0.2 to 0.3 mm is immersed in a solution containing a melamine resin, and the roll paper is passed while being immersed in the solution so that the temperature of the solution is 20 ° C. and the immersion time is 2 minutes. This impregnated the melamine resin.
(Drying process)
The roll paper that passed through the melamine solution was dried by a dryer (ESPEC, OVEN PH-201) so that the temperature was 100 ° C. and the drying time was 30 seconds.
(二次メラミン含侵工程)
乾燥工程を経た紙ロールを、メラミン樹脂、シリコーン、シランカップリング剤からなる溶液中に浸漬させる。溶液の温度を20℃、浸漬時間を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、シリコーンおよびシランカップリング剤を含侵させた。
(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となるように乾燥させた。乾燥後、910mm×1820mmに切断した。
(アルミナ粒子スプレー工程)
平均粒径0.5μmのアルミナ粒子とエタノールからなるスプレー液を調整した。スプレー液を常温でスプレーに充填させて、切断したメラミン含侵紙に吹き付けた。
(Secondary melamine impregnation process)
The paper roll that has undergone the drying step is immersed in a solution composed of a melamine resin, silicone, and a silane coupling agent. The melamine resin, the silicone, and the silane coupling agent were impregnated by passing the roll paper while being immersed in the solution so that the temperature of the solution was 20 ° C. and the immersion time was 30 minutes.
(Drying / cutting process)
The roll paper that passed through the melamine solution was dried by a dryer (ESPEC, OVEN PH-201) so that the temperature was 100 ° C. and the drying time was 2. After drying, it was cut into 910 mm × 1820 mm.
(Alumina particle spray process)
A spray liquid composed of alumina particles having an average particle diameter of 0.5 μm and ethanol was prepared. The spray liquid was filled in the spray at room temperature and sprayed on the cut melamine-impregnated paper.
(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。
(組合せ工程)
厚み0.3〜0.4mmのフェノール樹脂含浸コア材を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た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、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。
(光触媒担持工程)
平均粒子径100nmのCu−TiO2の光触媒を10wt%含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。上記工程で得られたアルミナ粒子が表面に配置されるメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板を光触媒位担持液中で、20〜25℃、2分間浸漬することにより、アルミナ粒子上に光触媒を担持させた。
(Drying process)
The melamine resin-impregnated paper sprayed with alumina particles was dried by a dryer (ESPEC, OVEN PH-201) so that the temperature was 110 ° C. and the drying time was 2 minutes.
(Combination process)
Four phenolic resin-impregnated core materials having a thickness of 0.3 to 0.4 mm are laminated, and the melamine resin-impregnated paper sprayed with the alumina particles obtained by the above process is coated on the outer surface thereof. The release cushion material made of PET is interposed between the press surface of the press machine and the alumina spray surface of the melamine resin impregnated paper, and the temperature is 143 ° C., the press pressure is 80 kg, the press time (including the temperature rise time) Thermocompression bonding was performed in 50 minutes. Thereby, the alumina particles were exposed and fixed on the melamine resin impregnated layer.
(Photocatalyst loading process)
A photocatalyst carrying solution in which a photocatalyst of Cu—TiO 2 having an average particle diameter of 100 nm was dispersed in a dispersant composed of an ammonium salt containing 10 wt% was prepared. The photocatalyst is supported on the alumina particles by immersing the substrate having the melamine resin impregnated layer on the surface on which the alumina particles obtained in the above step are placed in a photocatalytic level supporting liquid at 20 to 25 ° C. for 2 minutes. I let you.
(実施例2)
上記実施例1における(一次メラミン含侵工程)〜(組合せ工程)と同様にして、アルミナ粒子が露出して固定されたメラミン樹脂層を有する基板を得た。次いで、平均粒子径100nmのPt−TiO2の光触媒を10wt%含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。上記工程で得られたアルミナ粒子が表面に配置されるメラミン樹脂含浸層を表面に有する基板を光触媒位担持液中で、20〜25℃、2分間浸漬することにより、アルミナ粒子上に光触媒を担持させた。
(Example 2)
In the same manner as in (Primary melamine impregnation step) to (Combination step) in Example 1, a substrate having a melamine resin layer on which alumina particles were exposed and fixed was obtained. Next, a photocatalyst carrying solution in which the photocatalyst of Pt—TiO 2 having an average particle diameter of 100 nm was dispersed in a dispersant composed of an ammonium salt containing 10 wt% was prepared. The photocatalyst is supported on the alumina particles by immersing the substrate having the melamine resin impregnated layer on the surface on which the alumina particles obtained in the above step are placed in a photocatalytic level supporting liquid at 20 to 25 ° C. for 2 minutes. I let you.
(比較例1)
上記実施例1における(一次メラミン含侵工程)〜(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材を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、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。
(Comparative Example 1)
Melamine resin-impregnated paper was obtained in the same manner as in (Primary melamine impregnation step) to (Drying / cutting step) in Example 1 above. Next, four phenol resin-impregnated core materials having a thickness of 0.3 to 0.4 mm were laminated, and the melamine resin-impregnated paper obtained by the above process was placed thereon, and the temperature was 143 ° C., the press pressure was 80 kg, Thermocompression bonding was performed in a press time (including a temperature rising time) of 50 minutes. Thereby, the board | substrate which has a melamine resin impregnation layer on the surface was obtained.
(比較例2)
上記実施例1における(一次メラミン含侵工程)〜(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材を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134℃、プレス圧80kg、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。
平均粒子径100nmのCu−TiO2の光触媒を10wt%含むアンモニウム塩からなる分散剤中に分散させた光触媒担持溶液を調整した。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を光触媒位担持液中で、20〜25℃、2分間浸漬することにより、メラミン樹脂含浸層に光触媒を担持させた。
(Comparative Example 2)
Melamine resin-impregnated paper was obtained in the same manner as in (Primary melamine impregnation step) to (Drying / cutting step) in Example 1 above. Next, four phenol resin-impregnated core materials having a thickness of 0.3 to 0.4 mm were laminated, and the melamine resin-impregnated paper obtained by the above process was placed thereon, and the temperature was 134 ° C., the press pressure was 80 kg, Thermocompression bonding was performed in a press time (including a temperature rising time) of 50 minutes. Thereby, the board | substrate which has a melamine resin impregnation layer on the surface was obtained.
A photocatalyst carrying solution in which a photocatalyst of Cu—TiO 2 having an average particle diameter of 100 nm was dispersed in a dispersant composed of an ammonium salt containing 10 wt% was prepared. The substrate having the melamine resin impregnated layer obtained in the above step on the surface was immersed in a photocatalyst level supporting liquid at 20 to 25 ° C. for 2 minutes, thereby supporting the photocatalyst on the melamine resin impregnated layer.
(外観評価)
実施例1、2および比較例1,2で得られた光触媒が担持された化粧板をJIS K6902 耐候性D4に準じて外観評価を行った。カーボンアークランプで規定の照射暴露量で照射させ、60±3℃の恒温槽に48時間保持した後のメラミン樹脂からなる表層樹脂層の変色、凹凸等の劣化を観察した。色差ΔEが3以下であることが問題なしと判断した。
実施例1および2の化粧板では、色差ΔEが2以下であり、問題がなかったが、比較例の化粧板は、色差ΔEが3を越えて、変色され、表面にざらつきが生じるなど、表面の劣化が観察された。
(Appearance evaluation)
The decorative plates carrying the photocatalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were evaluated for appearance according to JIS K6902 weather resistance D4. After irradiating with a carbon arc lamp at a prescribed irradiation exposure amount and holding it in a thermostat at 60 ± 3 ° C. for 48 hours, the surface layer resin layer made of melamine resin was observed for deterioration, unevenness and the like. It was judged that there was no problem that the color difference ΔE was 3 or less.
In the decorative plates of Examples 1 and 2, the color difference ΔE was 2 or less, and there was no problem. However, the decorative plate of the comparative example was discolored when the color difference ΔE exceeded 3, and the surface was rough. Deterioration of was observed.
(機能性評価)
実施例1、2および比較例1,2で得られた光触媒が担持された化粧板の抗菌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行った。測定結果は、大腸菌に対して不活化されていないウィルス濃度で表し、その結果を表1に示した。
ここで、抗菌性の評価の指標として、ファージウィルス不活化度を参考にして、不活化されていないウィルス濃度の度合い(非不活度)を使用した。ファージ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試験で、ファージウィルスQβ濃度:830万個/ml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濃度を算出した結果である。すなわち、ファージウィルス不活度とは、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ウィルスの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)で算出することができる。本実施例では、ファージウィルス不活度を参考にして、不活化されていないウィルス濃度の度合である、(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)の値を非不活度として算出した。非不活度の値が低いほど、抗菌性に優れるといえる。
(Functional evaluation)
In order to evaluate the antibacterial properties of the decorative plates carrying the photocatalysts obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the antiviral properties of the JIS R1756 visible light responsive photocatalytic material were tested. . The measurement results were expressed as the concentration of virus that was not inactivated against E. coli, and the results are shown in Table 1.
Here, as an index for evaluation of antibacterial properties, the degree of non-inactivated virus concentration (inactivity) was used with reference to the inactivation degree of phage virus. Phage virus inactivity is an antiviral test using bacteriophage, and the concentration of virus capable of infecting E. coli is measured using phage virus Qβ concentration: 8.3 million / ml. It is the result of calculating the inactivated virus concentration. That is, the phage virus inactivity is the degree of the concentration of virus that cannot infect E. coli with respect to the concentration of phage virus Qβ, (phage virus Qβ concentration-concentration of virus that can infect E. coli). / (Phage virus Qβ concentration). In this example, the value of (concentration of virus capable of infecting E. coli) / (phage virus Qβ concentration), which is the degree of the concentration of uninactivated virus, is determined with reference to the inactivation of phage virus. Calculated as inactivity. It can be said that it is excellent in antibacterial property, so that the value of non-inactivity is low.
実施例1および2の化粧板では、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度が83個/ml以下という結果であり、非不活度に換算すると10万分の1以下相当になり、高い抗菌、抗ウィルス性を有することが確認された。これに対して、比較例1および比較例2の化粧板では、大腸菌に感染することができるウィルスの濃度が83万個/ml以下という結果であり、ウィルス不活度に換算すると10分の1であり、ウィルスの残留している度合いが高く、抗菌性を有しないことが確認された。 In the decorative plates of Examples 1 and 2, the concentration of the virus capable of infecting E. coli was 83 / ml or less, which was equivalent to 1 / 100,000 or less when converted to non-inactivation, It was confirmed to have antiviral properties. On the other hand, in the decorative plates of Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the concentration of the virus capable of infecting Escherichia coli was 830,000 / ml or less, which is 1/10 when converted to virus inactivity. Therefore, it was confirmed that the virus remained high and did not have antibacterial properties.
機能性物質により基体表層の劣化を防ぐことができ、また、機能性物質の本来の機能性発揮することができるため、産業上の利用可能性が高い。 The functional material can prevent deterioration of the surface layer of the substrate, and can exhibit the original functionality of the functional material, so that the industrial applicability is high.
1 本発明の実施形態の基体
12 基体表層
13 カチオン担体
14 機能性物質
15 基体表層表面
16 シランカップリング剤含侵樹脂層面
3 従来の基体
A 樹脂表面面積(合計)
B カチオン担体粒子表面面積(合計)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base |
B Cation carrier particle surface area (total)
Claims (11)
前記基体表層上に露出して配置されるカチオン担体粒子と、
前記カチオン担体粒子上に担持される光触媒と、を有し、
前記基板は、樹脂板もしくは樹脂含浸シートからなり、
前記カチオン担体粒子を基体表層の表面上に露出して固定させるとともに、前記光触媒をカチオン担体粒子の表面であって、基板と接触する部分を除いた表面上に担持させてなることを特徴とする基体。 A substrate having a substrate surface on the surface;
Cationic carrier particles arranged exposed on the surface of the substrate;
A photocatalyst supported on the cation carrier particles,
The substrate is made of a resin plate or a resin-impregnated sheet,
The cation carrier particles are exposed and fixed on the surface of the substrate surface layer, and the photocatalyst is supported on the surface of the cation carrier particles except for a portion in contact with the substrate. Substrate.
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