JP4343724B2

JP4343724B2 - 調湿壁紙

Info

Publication number: JP4343724B2
Application number: JP2004026354A
Authority: JP
Inventors: 忠志荒木; 良一田垣内
Original assignee: Teijin Fibers Ltd
Current assignee: Teijin Fibers Ltd
Priority date: 2004-02-03
Filing date: 2004-02-03
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2024-02-03
Also published as: JP2005220449A

Description

本発明は、室内を適度な湿度に調整する調湿機能を有し、吸放湿による寸法変化が少ない寸法安定性に優れた壁紙に関するものである。

従来の日本の家屋は、その構成材料として木あるいは土を用いていたため、材料自体の持つ吸放湿性により防露性の良い建築物を実現してきた。しかし、近年、建築物の高気密化が進められ、耐火性、気密性を重視した材料が用いられるようになってきた。これらの材料は木あるいは土が持つような吸放湿機能が無いため、室内外の温度差で結露が発生する。さらに、このように発生した水分はカビやダニの繁殖を促進し、人体や居住環境に悪影響をもたらす原因となる。

これらの問題を解決するため、室内の湿度調整を行ない、防露性を得ることができる調湿性建材の開発が行なわれている。例えば、特許文献１には吸湿剤として高温活性化処理したゼオライトを用いセメント等を使用して成形した調湿性建材が記載されている。また、特許文献２には吸湿剤として珪藻土を用い焼成した調湿性材料が記載されている。さらには、これらの欠点である吸放湿速度を改善するために調湿建材の比表面積、細孔の半径および細孔の容積を規定したものが特許文献３に記載されている。

しかし、これらは調湿性能は有していても、材料自体の重量が重いため壁に貼り付ける時にはその重量にも耐えることのできる強力な接着剤あるいは糊材が必要であり、このような接着剤あるいは糊材は一般には入手困難なため施工の際には施工業者に依頼する必要があった。

また、特許文献４には芯層に超高吸水性繊維と脱臭繊維を使用した壁紙が記載されている。超高吸水性繊維を使用することにより高吸水性、高吸水速度、保水性、吸放湿特性を有し、調湿材として優れた機能を発揮できると記載されている。しかしながら、超高吸水性繊維は吸水することにより膨潤し、完全にもとの状態まで戻ることはできないため、壁紙として使用するには不適当である。さらに、吸放湿により寸法も大きく変化するため壁紙として使用するとすぐに隙間ができる恐れがある。

特開平３−１０９２４４号公報特許第２６５２５９３号公報特許第２９４８１３３号公報特開平８−１３１７５５号公報

本発明は上記問題点を解消し、室内の調湿性能に優れ、施工後の寸法安定性にも優れ、さらには軽量で施工も容易な壁紙を提供することにある。

上記課題は、主として吸放湿性繊維と熱融着性繊維からなる吸放湿層と、吸放湿層を挟んだ表面シートと裏面シートの三層構造からなり、該吸放湿層中の熱融着性繊維の含有率が１０〜７０重量％であり、また該表面シートが透湿性または通気性を有し、かつ、前記の吸放湿層と表面シートと裏面シートとが全体に接着させたことを特徴とする調湿壁紙により解決される。

本発明により、結露発生を抑制し、室内を適度な湿度に保つことが可能となる。また、寸法安定性にも優れるため、施工後に継目にできる隙間を抑制することもできる。さらには軽量であるため、施工も容易である。

本発明は、一般の住宅に好適に用いられることはもとより、工事現場等で使用される断熱性に乏しく、結露の発生が多いプレハブ小屋での使用も有効である。

以下に本発明の実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本実施形態にかかる調湿壁紙の断面図である。

図１に示すように本発明の調湿壁紙１は吸放湿層２と、吸放湿層２を挟んだ表面シート３および裏面シート４の三層構造からなる。表面シート３および裏面シート４がなく、吸放湿層２が表面に露出していると吸湿時にベトツキが感じられたり、放湿（乾燥）時に吸放湿性繊維が脱落しやすくなる。

吸放湿層２に用いる吸放湿性繊維とは、周囲の湿度環境に応じて吸湿・放湿を行なう繊維である。好ましくは２０℃、９５％ＲＨにおける吸湿率と２０℃、４０％ＲＨにおける吸湿率の差が４０重量％以上のものである。吸湿率の差が４０重量％以上の場合は急激な湿度変化に対しても迅速に吸放湿が行なわれ、周囲を適度な湿度に調湿することができる。さらに好ましくは吸湿率の差が６０重量％以上である。

なお、上記「吸湿率」とは、各条件下で繊維を２４時間放置して吸湿させた時の重量とその繊維の絶乾質量との差をその繊維の絶乾質量で除したときの値である。また、「ＲＨ」とは「相対湿度」の意味である。

上記特性を備えた吸放湿性繊維の例としては、架橋ポリアクリル酸ナトリウム塩系繊維、アクリル繊維の表面を後加工により加水分解した繊維などが挙げられる。これらの繊維は単独でまたは２種以上を併用してもよい。

吸放湿性繊維の市販品としては、例えばカネボウ合繊（株）製、商品名「ベルオアシス」や東洋紡績（株）製、商品名「Ｎ−３８」等が挙げられる。特にベルオアシスは２０℃、９５％ＲＨにおける吸湿率が１４０重量％、４０％ＲＨにおける吸湿率が２２重量％で、その差が１００重量％を超え、さらに該繊維は吸湿速度と放湿速度がほぼ同じであり、急激な湿度変化においても十分に対応することができる。

吸放湿層２中の吸放湿性繊維の含有率は任意であるが、好ましくは２０〜９０重量％である。この範囲内であれば優れた吸放湿性能を発揮し、寸法安定性や強度も問題なく使用できる。さらに好ましくは３０〜７０重量％である。

吸放湿層２中に用いる熱融着性繊維とは、通常１６０℃以下、好ましくは９０〜１３０℃程度で溶融する成分を含む繊維である。好ましくは、一方より融点の低い融着成分と一方より融点の高い非融着成分からなる複合繊維を用いる。このような熱融着性繊維を用いることにより接着剤を使用することなく適度な空隙を保ちながら繊維同士を接着し、不織布構造体を形成することができる。

本発明に好ましく用いられる熱融着性繊維の例として、鞘部分に融着成分としてポリオレフィンまたは融点１１０〜１３０℃の共重合ポリエステル、芯部分に非融着成分としてポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートを使用した芯鞘型熱融着性繊維が挙げられる。鞘部分のポリオレフィンにはポリエチレン、芯成分のポリオレフィンにはポリプロピレンが一般的に用いられる。

熱融着性繊維の市販品としては、例えばチッソ（株）製、商品名「ＥＳＣ」やユニチカ（株）製、商品名「メルティー」等が挙げられる。

吸放湿層２中の熱接着性繊維の含有率は１０〜７０重量％の範囲内である必要がある。この範囲内であれば優れた吸放湿性能を保ちながら、高い寸法安定性や強度が得られる。１０重量％未満では吸放湿による寸法変化が大きくなる。一方、７０重量％を超えると吸放湿性繊維の表面が溶融した熱接着性繊維に被われる範囲が広くなり吸湿性能が著しく低下する。好ましい範囲は３０〜６０重量％である。

吸放湿層２には吸放湿性繊維と熱融着性繊維以外の繊維も使用することができる。これらの繊維の種類は特に限定しない。合成繊維、天然繊維、再生繊維等、全ての繊維を使用することができる。また、中空繊維、難燃繊維、消臭繊維、防カビ繊維等の機能性繊維を使用することにより、それぞれの機能を付与することもできる。これらの繊維は２種以上を混合して用いてもよい。

吸放湿層２には必要に応じて、例えば粉末あるいは粒状の難燃剤、消臭剤、抗菌剤、防カビ剤等の各種の添加剤を添加することもできる。

表面シート３および裏面シート４の素材は特に限定しないが、少なくとも表面シート３には透湿性または通気性を有するシートを用いる必要が有る。表面シート３に用いる透湿性を有するシートとしては、例えば透湿性フィルムが使用できる。また、通気性を有するシートとしてはティッシュ等の紙類、織編物、不織布等の布帛が使用できる。一方、裏面シート４には表面シート３と同様の素材を使用することができるのに加え、フィルムのような透湿性または通気性の無いシートも使用することができる。表面シート３側のみに透湿性または通気性を有するシートを使用した場合は、表面シート３側を室内側にして施工する。

また、表面シート３は透湿防水性および／または撥水性を有するものであることが好ましい。これらの機能を有することにより水の吸放湿層２への侵入を抑制することができる。透湿防水性を有するシートの例としては透湿フィルム等が挙げられる。撥水性を有するシートとしては紙類、織編物、不織布等の布帛に撥水加工を施したもの等が挙げられる。

さらに、透湿性または通気性を有する表面シート３は防汚性および／または耐磨耗性を有するものであることが好ましい。

本発明の調湿壁紙１は、目付けが５０〜７００ｇ／ｍ^２の範囲内であるであることが好ましい。この範囲内であると優れた吸放湿性とともに軽量で取扱性にも優れたものとなる。さらに好ましくは７０〜５００ｇ／ｍ^２である。

本発明の調湿壁紙１は、厚さが０．３〜３ｍｍの範囲内であることが好ましい。この範囲内であると適度な空隙により吸放湿性能の低下がなく、さらに厚さが薄く壁に貼り付けた際に違和感がないものとなる。さらに好ましくは０．５〜２ｍｍである。

本発明の調湿壁紙１は、見かけ密度が０．１〜１．０ｇ／ｃｍ^３の範囲内であることが好ましい。この範囲内であると適度な空隙が得られ、吸放湿速度の低下がない。さらに好ましくは０．３〜０．７ｇ／ｃｍ^３である。

本発明の調湿壁紙１は、例えば、吸放湿層２に使用する繊維を混綿、開繊後、カード機にてウェブを作製後、ニードルパンチを行ない不織布とした後に表面シート３および裏面シート４を積層し三層構造とする方法、あるいはカード機にて作製したウェブに直接表面シート３および裏面シート４を積層し、熱処理を施し、熱処理ゾーン出口でローラーで圧縮する等の手段で、全体を接着させた（その結果各層が全面にわたって接着する）三層構造とする方法が挙げられる。また、エアレイ法により一段階で三層構造を作製することもできる。好ましくはエアレイ法であり、エアレイ法によれば強度の弱い吸放湿性繊維であっても高混率化が容易である。

エアレイ法の一例としては、吸引ネット上の通気性を有する表面シート３上に吸放湿性繊維と熱融着性繊維を主とする繊維混合物を連続的に散布し吸放湿層２を形成し、次いで、裏面シート４を積層して三層構造とした後、加熱加圧処理して吸放湿層２の繊維間、吸放湿層２と表面シート３および裏面シート４間を全体に接着（各層が全面にわたって接着）した調湿壁紙を形成する方法が挙げられる。

吸放湿層２と表面シート３および吸放湿層２と裏面シート４間の接着にはポリオレフィン等の熱融着性樹脂または熱可塑性樹脂を使用してもよい。ポリオレフィンとしてはポリエチレンが好ましく使用できる。

本発明の調湿壁紙１は表面シート３の表面にさらに透湿性または通気性を有する化粧用シートを積層してもよい。

本発明の調湿壁紙１は施工性の向上を目的として、裏面シ−トの表面にさらに裏打紙を積層してもよい。裏打紙としては通常のパルプ紙、難燃パルプ紙、加工パルプ紙さらには無機系合成紙、不織布等が挙げられる。

以下、本発明を実施例により詳しく説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

［実施例１］
吸引ネット上の目付け１５ｇ／ｍ^２のポリプロピレンメルトブロー不織布上にポリエチレンパウダーを８ｇ／ｍ^２の目付けで散布し、その上にカネボウ合繊（株）製高吸放湿性繊維「ベルオアシス」１０ｄｔｅｘ、６ｍｍとチッソ（株）製熱融着性繊維「ＥＳＣ」４．４ｄｔｅｘ、６ｍｍを７０：３０の混合比で混綿した繊維をエアレイ法により積層した。さらにこの上にポリエチレンパウダーを８ｇ／ｍ^２の目付けで散布した後、目付け１５ｇ／ｍ^２のポリプロピレンメルトブロー不織布を積層し、１４０℃で加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラーで圧縮して全体を接着し調湿壁紙を作製した。得られた調湿壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

［実施例２］
高吸放湿性繊維と熱融着性繊維の混合比を５０：５０とする以外は実施例１と同様に調湿壁紙を作製した。得られた調湿壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

［実施例３］
吸引ネット上の目付け１５ｇ／ｍ^２のポリプロピレンメルトブロー不織布上にポリエチレンパウダーを８ｇ／ｍ^２の目付けで散布し、その上にカネボウ合繊（株）製高吸放湿性繊維「ベルオアシス」１０ｄｔｅｘ、６ｍｍ、チッソ（株）製熱融着性繊維「ＥＳＣ」４．４ｄｔｅｘ、６ｍｍおよびレギュラーポリエステル５．６ｄｔｅｘ、６ｍｍを３０：３０：４０の混合比で混綿した繊維をエアレイ法により積層した。さらにこの上にポリエチレンパウダーを８ｇ／ｍ^２の目付けで散布した後、目付け１５ｇ／ｍ^２のポリプロピレンフィルムを積層し、１４０℃で加熱処理を施し、さらに加熱処理ゾーン出口にてローラーで圧縮して全体を接着し調湿壁紙を作製した。得られた調湿壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

［実施例４］
吸放湿層に使用する混綿繊維の使用量を変える以外は実施例３と同様に調湿壁紙を作製した。得られた調湿壁紙は目付け５００ｇ／ｍ^２、厚さ１．３ｍｍ、見かけ密度０．３８５ｇ／ｃｍ^３であった。

［実施例５］
高吸放湿性繊維、熱融着性繊維およびレギュラーポリエステルの混合比を２０：３０：５０とする以外は実施例３と同様に調湿壁紙を作製した。得られた調湿壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

［比較例１］
高吸放湿性繊維と熱融着性繊維の混合比を２０：８０とし、最後に積層する表面シートを目付け１５ｇ／ｍ^２のポリプロピレンフィルムとする以外は実施例１と同様に壁紙を作製した。得られた壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

［比較例２］
高吸放湿性繊維、熱融着性繊維およびレギュラーポリエステルの混合比を３０：５：６５とする以外は実施例３と同様に壁紙を作製した。得られた壁紙は目付け３００ｇ／ｍ^２、厚さ０．８ｍｍ、見かけ密度０．３７５ｇ／ｃｍ^３であった。

次に本発明の調湿壁紙の吸放湿性能、収縮率および調湿性能の評価結果を表１に示す。なお、各性能の測定方法を以下に示す。

（吸放湿性能および収縮率）
２００ｍｍ×２００ｍｍにカットした試料を２０℃×４０％ＲＨの環境下に一昼夜放置した後、２０℃×９５％ＲＨの環境下に移し、８時間吸湿させ、試料重量（Ｗ_１）を測定する。次に試料を再度２０℃×４０％ＲＨの環境下に移し、３時間放湿させた後、試料重量（Ｗ_２）およびタテ、ヨコの寸法（Ｌ_２、Ｂ_２）を測定する。最後に試料の絶乾質量（Ｗ_０）を測定し、次式より１ｍ^２あたりの吸湿量、放湿量、吸放湿量および収縮率を算出する。

吸湿量（ｇ／ｍ^２）＝（Ｗ_１−Ｗ_０）／０．０４
放湿量（ｇ／ｍ^２）＝（Ｗ_２−Ｗ_０）／０．０４
吸放湿量（ｇ／ｍ^２）＝（吸湿量）−（放湿量）
収縮率（％）＝［４００−（Ｌ_２＋Ｂ_２）］／４００×１００

（調湿性能）
あらかじめ内壁面に４００ｍｍ×２００ｍｍの大きさにカットした試料を貼り付けた３００ｍｍ（縦）×５００ｍｍ（横）×３５０ｍｍ（高）の大きさの密閉容器を３０℃×５
０％ＲＨに調整した恒温恒湿槽内に蓋を開けたまま６時間放置する。その後、密閉容器中に湿度記録計を入れて容器を密閉し、６時間放置する。次いで、密閉容器の周辺温度を１０℃としてさらに６時間放置する。さらに、３０℃と１０℃を６時間ずつ繰り返し、密閉容器内の相対湿度の変化を測定する。周辺温度が１０℃の時の密閉容器内の相対湿度が７０％ＲＨ未満の場合を◎、７０％ＲＨ以上８０％ＲＨ未満の場合を○、８０％ＲＨ以上の場合を×と判断した。

実施例１から５は高い吸放湿性能を有し、優れた調湿性能を示した。さらに吸放湿による寸法安定性も良好であった。

比較例１は寸法安定性は良好であったが、実施例５と同量の吸放湿性繊維を使用しているにもかかわらず、熱融着性繊維によりその効果が阻害されたため調湿性能に乏しかった。

比較例２は調湿性能は高かったが、寸法安定性に乏しかった。

この結果から、熱融着性繊維を適度な混率に調整することにより、吸放湿性繊維性能を阻害することなく、調湿性能に優れ、寸法安定性も良好な壁紙が得られることが判った。

本発明の調湿壁紙は特に室内の壁面に貼り付けて使用する。

本実施形態にかかる調湿壁紙の断面図

符号の説明

１調湿壁紙
２吸放湿層
３表面シート
４裏面シート

Claims

主として吸放湿性繊維と熱融着性繊維からなる吸放湿層と、吸放湿層を挟んだ表面シートと裏面シートの三層構造からなり、該吸放湿層中の熱融着性繊維の含有率が１０〜７０重量％であり、また該表面シートが透湿性または通気性を有し、かつ、前記の吸放湿層と表面シートと裏面シートとが全体に接着させたことを特徴とする調湿壁紙。
前記熱融着性繊維が、一方より融点の低い融着成分と一方より融点の高い非融着成分からなる複合繊維であることを特徴とする請求項１に記載の調湿壁紙。
前記熱融着性繊維が、鞘部分に融着成分としてポリオレフィンまたは融点１１０〜１３０℃の共重合ポリエステル、芯部分に非融着成分としてポリオレフィンまたはポリエチレンテレフタレートを使用した芯鞘型熱融着性繊維であることを特徴とする請求項２に記載の調湿壁紙。
前記表面シートが防水性および／または撥水性を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の調湿壁紙。
前記吸放湿性繊維が架橋ポリアクリル酸ナトリウム塩系繊維であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の調湿壁紙。
目付けが５０〜７００ｇ／ｍ^２、厚さが０．３〜３ｍｍである請求項１〜５のいずれかに記載の調湿壁紙。