JPWO2013146847A1 - 発泡体用樹脂組成物および発泡体、ならびに壁紙 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2012年3月30日に日本に出願された特願2012−078820号及び2012年3月30日に日本に出願された特願2012−078562号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
また、発泡体としては、充分な発泡倍率が得られることが好ましいが、発泡倍率が高くなると、より強度不足となる懸念がある。
前記セルロースナノファイバーは、カルボキシ基で修飾され、該カルボキシ基の量が0.1〜3.5mmol/gであることが好ましい。
本発明の第一態様の発泡体用樹脂組成物は、さらに架橋剤を含有することが好ましい。
本発明の第二態様の発泡体は、本発明の発泡体用樹脂組成物から製造された。
本発明の第三態様の発泡体の製造方法は、基材の上に、本発明の発泡体用樹脂組成物を塗布する塗布工程と、塗布された前記発泡体用樹脂組成物を乾燥する乾燥工程とを有する。
前記基材は、紙基材であることが好ましい。
前記セルロースナノファイバーは、カルボキシ基で修飾され、該カルボキシ基の量が0.1〜3.5mmol/gであることが好ましい。
前記樹脂層は発泡体であることが好ましい。
以下、本発明の第1実施形態を詳細に説明する。
[発泡体用樹脂組成物]
本発明の第1実施形態の発泡体用樹脂組成物(以下、単に組成物という場合がある。)は、樹脂エマルションと、セルロースナノファイバーとを少なくとも含有する。
(樹脂エマルション)
樹脂エマルションは、水中に樹脂(合成樹脂および天然樹脂のうち少なくとも一方)が分散したエマルションであって、これに含まれる樹脂が発泡体のマトリックス成分(ベース成分)となる。
樹脂としては、例えば、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体、アクリル系樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系共重合体等を挙げることができ、これらの樹脂のうち2種以上が共重合した共重合体や、これらの樹脂のうちの2種以上の混合物であってもよい。
セルロースナノファイバー(以下、CSNFという場合がある。)は、原料となるセルロース類がナノオーダーにまで解繊されたファイバーであって、このセルロースナノファイバーを用いることによって、強度、伸び率に優れた発泡体を製造し得る発泡体用樹脂組成物を形成できる。また、該組成物を乾燥、発泡させた際に、該組成物にCSNFが含まれると、形成された気泡が壊れたりつながったりし難く、独立気泡を備えた高い発泡倍率の発泡体が得られやすい。また、CSNFを含む組成物から得られた発泡体は、互いに密着しにくく、耐ブロッキング性にも優れる。
発泡倍率とは、発泡体の形成に用いる発泡体用樹脂組成物の体積(発泡前)に対する、発泡体(発泡後)の体積の比率である。
共酸化剤としては、ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸、またはこれらの塩、ハロゲン酸化物、窒素酸化物、過酸化物など、酸化反応を促進する酸化剤であれば用いることができる。具体的には、入手の容易さや反応性から、次亜塩素酸ナトリウムが好ましい。
また、酸化反応の反応系には、臭化物やヨウ化物を共存させると、酸化反応をより円滑に進行させ、カルボキシ基の導入効率を高めることができる。臭化物としては、コストや安定性から、臭化ナトリウムを用いることが好ましい。
酸化反応の反応系は、アルカリ性に維持されることが好ましく、pH9〜11に維持されることがより好ましい。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムなどの水溶液やアンモニア水溶液などのアルカリ水溶液を、反応系に適宜することで、反応中のpH低下を抑制し、pHをアルカリ性に維持することが好ましい。アルカリ水溶液としては、コストや入手の容易さから、水酸化ナトリウムを使用することが好ましい。
なお、本明細書においてpHは、20℃における値である。
例えば、導入されるカルボキシ基量と、pH調整のために添加され、酸化反応にともなって消費されるアルカリ量とは、非常に良好な相関関係がある。よって、使用する原料および酸化条件ごとに、導入されるカルボキシ基量と、消費されるアルカリ量との関係を示す検量線をあらかじめ作製しておく。そして、酸化反応の際に、消費されるアルカリ量をモニタリングする。これにより、所望のカルボキシ基が導入されたことを消費されたアルカリ量から判断でき、その時点で酸化反応を終了させることが可能となる。例えば、原料に針葉樹クラフトパルプを用いた場合には、約2.5mmol/gのアルカリが消費されたところでカルボキシ基量を測定すると1.6mmol/g、さらに、2.8mmol/g程度のアルカリが消費されたところでカルボキシ基量を測定すると、1.8mmol/gであった。このようにして予めデータを採り、検量線を作製しておくことで、消費されるアルカリ量から導入されたカルボキシ基量がわかる。
なお、導入されるカルボキシ基量は、原料として用いるセルロース類の種類や、添加する共酸化剤の量などに依存する。また、セルロース類の表面を膨潤させて反応を進めることにより、膨潤させずに反応を進める場合に比べて、カルボキシ基の導入量を増加させることもできる。例えば、木材パルプを原料として用いた場合、膨潤させない場合には1.6mmol/g程度であるカルボキシ基量を、その表面を膨潤させて反応を進めることにより2.0mmol/g以上得ることが可能となる。
具体的には、改質セルロース類を分散媒である水に浸漬した後、アルカリを添加して、pHを6〜12にすることが好ましい。このようなpH領域において微細化工程を行うと、カルボキシ基の静電気的な反発から、改質セルロース類をナノオーダーまで解繊して、透明性の高い分散液を得ることができる。これに対して、pHが6未満、特にpHが3未満では、上述のような反発が起こりにくく、得られた分散液は不透明となる。ここで使用されるアルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウムなどの水溶液やアンモニア水溶液、さらには、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム、水酸化ベンジルトリメチルアンモニウムなどの有機アルカリも使用できる。
また、このようにして微細化を行うと、微細化に伴って次第に分散液が高粘度化し、高いエネルギーを要するようになる。よって、分散液中の改質セルロース類の量は、10質量%以下にして、微細化を開始することが好ましい。
修飾CSNFのカルボキシ基量(修飾CSNF1g中に含まれるカルボキシ基のモル量)は、0.1〜3.5mmol/gが好ましい。この範囲の下限値(0.1mmol/g)以上であると、修飾CSNFの組成物中での分散性、粘度が適度となり、取扱性の点で好適である。一方、この範囲の上限値(3.5mmol/g)以下であると、最終的に得られた発泡体の耐水性が良好となる。
なお、修飾CSNFのカルボキシ基量は、例えば0.5N水酸化ナトリウム水溶液を用いた電導度滴定法により測定できる。
本発明の第1実施形態の組成物は、発泡剤を含有しなくてもよく、その場合には物理的な撹拌により強制発泡できるが、発泡剤を1種以上含有してもよい。
発泡剤としては、揮発系発泡剤、脂肪族炭化水素(プロパン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、ネオペンタンなど。)、塩素化脂肪族炭化水素(塩化メチル、塩化メチレン、トリクロルエチレン、ジクロルエタンなど。)、フッ素化脂肪族炭化水素(トリクロルフルオロメタン、ジクロルラトラフルオロエタンなど。)、無機発泡剤(重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸マグネシウム、亜硝酸アンモニウム、シュウ酸第一鉄、ほう水素化ナトリウムなど。)、有機発泡剤(アゾ系発泡剤、アゾジカルボンアミド:ADCA系、アゾジスイソブチロニトリル、ニトロソ系発泡剤、ジニトロソペンタメチレンテトラミン:DPT系、N,N−ジニトロソ−N,N−ジメチルテレフタルアミド、ヒドラジド系発泡剤、p−トルエンスルホニルヒドラジド、p,p−オキシ−ビス−(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ベンゼンスルホニルヒドラジド、トリヒドラジノトリアジンなど。)などが挙げられる。
また、発泡剤としては、これら各発泡剤の誘導体や、安定性・分散性などを向上させる処理をした発泡剤なども使用できる。また、樹脂などでカプセル化された発泡剤(マイクロカプセル発泡剤)も使用できる。
以上の発泡剤のなかでは、水系で分解することなく使用できる揮発系発泡剤、脂肪族炭化水素が好ましく、中でもヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、ADCA系の発泡剤などが好ましく用いられる。これらの発泡剤は、一般には、揮発速度が速すぎることなどに起因して、充分な独立気泡を形成しつつ発泡体となることが困難な場合がある。しかしながら、本発明の第1実施形態のようにCSNFを用いた系では、CSNFの添加により組成物の粘性を上げることができるため、このような発泡剤を使用した場合であっても、独立気泡を良好に形成できる。
本発明の第1実施形態の組成物には、架橋剤として、カルボジイミド基、オキサゾリン基、イソシアネート基、エポキシ基、アミノ基などの反応性官能基を有する化合物の1種以上を添加できる。架橋剤を添加することにより、樹脂エマルションに含まれる樹脂とCSNFとの界面がつながり、また、発泡時にひずみ硬化性が付与され、大きな独立気泡を有する発泡体を製造することができる。また、発泡体の耐水性も向上する。これら架橋剤のなかでも、カルボジイミド基、オキサゾリン基、イソシアネート基のうちの1つ以上を有する化合物は、修飾CSNFに含まれる水酸基やカルボキシル基などとの反応が効率よく、しかも低温度で進行し得るため、より高い添加効果を付与できる。特に、カルボジイミド基、オキサゾリン基は、室温などの低温で緩やかに反応するため、少量添加で高い効率を発揮する。
発泡体用樹脂組成物には、その他に、炭酸カルシウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、タルク、カオリン、クレー、その他の染料・顔料などの粒子や填料が、例えば、組成物中の樹脂(固形分)100質量部に対して、200質量部以下の範囲などで含まれてもよい。
また、安定剤、可塑剤、着色剤、ラジカル補足剤、脱泡剤、界面活性剤、アルコールなどの溶媒、着色剤、滑剤、紫外線吸収剤、金属粒子、カーボン材料、保湿剤、乾燥剤、吸着剤などを性能を阻害しない範囲で含んでいてもよい。
また、該組成物は、水以外の有機溶媒(アルコール類、エステル類、ケトン類など。)をエマルション形成に影響を与えない少量の範囲で含んでいてもよい。その場合、含有量は、該組成物100質量%中30質量%以下の範囲とすることが好適である。
本発明の第1実施形態の発泡体は、上述した発泡体用樹脂組成物から製造され、例えば、基材の上に、発泡体用樹脂組成物を塗布する塗布工程と、塗布された発泡体用樹脂組成物を乾燥する乾燥工程とを少なくとも有する方法により製造できる。
ここで発泡体用樹脂組成物の発泡方法が、物理的な撹拌による強制発泡である場合には、発泡体用樹脂組成物を調製した後、ミキサーなどの撹拌装置を用いて撹拌してから、塗布工程、乾燥工程を行う。
乾燥工程の温度は、該組成物中の発泡剤の有無、発泡剤を含有する場合にはその種類、などに応じて、例えば50〜180℃の範囲内で設定される。また、必要に応じて、乾燥工程後に別途、加熱工程を設けて、発泡剤を発泡させてもよい。
形成される発泡層の厚みには特に制限はないが、発泡層が形成された積層体を内装材などに用いる場合には、例えば1〜10mmの範囲が好ましい。
基材としては、紙基材のようなシート状の基材の他、立体的形状の基材も使用できるが、例えば、発泡層が形成された積層体を内装材などに用いる場合には、シート状の基材が使用され、特に紙基材が好ましい。紙基材としては、例えば、上質紙、コート紙、合成紙が挙げられる。紙基材の坪量としては、特に制限はなく、例えば40〜300g/m2である。また、このようなシート状の基材に組成物を塗布する場合、基材の少なくとも一方の面に塗布できる。
(第2実施形態)
[壁紙]
本発明の第2実施形態の壁紙は、樹脂と、セルロースナノファイバーとを少なくとも含有する樹脂層を有し、樹脂エマルションと、セルロースナノファイバーとを少なくとも含有する水性のエマルション樹脂組成物から好適に形成される。
本発明の第2実施形態の壁紙は、樹脂層の他に、該樹脂層の形成基材となる原紙(裏打ち紙)や、他の層などを具備していてもよい。また、樹脂層は気泡を有する発泡体であってもよく、発泡体であると、軽量性、断熱性、意匠性、質感などの点で好ましい。
樹脂層の厚みには特に制限はないが、例えば1〜10mmの範囲が好ましい。
樹脂は、樹脂層のマトリックス成分(ベース成分)となる樹脂であって、例えば、酢酸ビニル系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体、アクリル系樹脂、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル系共重合体、ポリウレタン系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリブテン系樹脂、ポリブタジエン系樹脂、スチレン−ブタジエン系共重合体等を挙げることができる。これらの樹脂は、水中に分散してエマルションの形態をとることができる。これら樹脂のうち2種以上が共重合した共重合体や、これら樹脂のうちの2種以上の混合物であってもよい。
これらの樹脂のなかでは、ポリウレタン系樹脂、エチレン−ビニルエステル系共重合体、エチレン−ビニルエステル−アクリル樹脂系共重合体が好ましい。ビニルエステル単位としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられ、なかでも、ビニルエステル単位として少なくとも酢酸ビニル単位を有する樹脂が好ましい。
セルロースナノファイバー(以下、CSNFという場合がある。)は、原料となるセルロース類がナノオーダーにまで解繊されたファイバーであって、室内に発生した臭い物質やホルムアルデヒドなどのアレルギー物質を吸着する吸着性能、室内を湿度調整する調湿性能を有する。また、本発明の第2実施形態の壁紙が、樹脂層以外に原紙や他の層を有し、これらの貼着などのために接着剤を有する場合には、CSNFは、接着剤に由来するVOCなどの成分をも吸着し、VOCの室内への放散を抑制する作用も発揮する。CSNFは、その他に、樹脂層の強度、伸び率などを向上させる効果や、樹脂層同士の密着を防止して、壁紙の保管時などにおける耐ブロッキング性を向上させる効果も有する。
修飾CSNFは、水への分散性が非常に良好である。そのため、修飾CSNFは、樹脂層の原料であるエマルション樹脂組成物(以下、樹脂層形成用組成物という場合がある。)に良好に分散し、その結果、樹脂層中でも高分散し、修飾CSNFの添加効果を充分に発揮することができる。
また、修飾CSNFを用いた樹脂層においては、修飾CSNFの有するカルボキシ基の少なくとも一部は、樹脂層の表面にナノ構造で位置することになるため、吸着性能、調湿性能により優れる。
修飾CSNFのカルボキシ基量(修飾CSNF1g中に含まれるカルボキシ基のモル量)は、0.1〜3.5mmol/gが好ましい。この範囲内であると、カルボキシ基による吸着性能、調湿性能が充分に発揮される。また、この範囲の下限値(0.1mmol/g)以上であると、修飾CSNFの樹脂層形成用組成物中での分散性、粘度が適度となり、取扱性の点で好適である。一方、この範囲の上限値(3.5mmol/g)以下であると、樹脂層の耐水性が良好となる。
なお、修飾CSNFのカルボキシ基量は、例えば0.5N水酸化ナトリウム水溶液を用いた電導度滴定法により測定できる。
樹脂層における樹脂とCSNFの量は、樹脂(固形分)100質量部に対して、CSNFが0.1〜100質量部の範囲が好ましく、0.2〜50質量部の範囲がより好ましい。上記範囲の下限値(0.1質量部)以上であると、CSNFの添加効果が充分に発現する。上記範囲の上限値(100質量部)以下であると、CSNFの添加量が多すぎることに起因する問題(例えば、CSNFの粘性に由来する塗工性の低下やCSNFにともなって導入される水分が多すぎることによる乾燥効率の低下など。)が生じにくい。
樹脂層は発泡体であってもよく、その場合の発泡方法としては、樹脂層形成用組成物を物理的に撹拌することによる強制発泡の他、1種以上の発泡剤を用いた樹脂層でもよい。発泡剤を用いた樹脂層である場合には、樹脂層には、発泡剤に由来する成分が含まれてよい。
発泡剤としては、上述した第1実施形態と同様である。
また、安定剤、可塑剤、着色剤、ラジカル補足剤、脱泡剤、界面活性剤、アルコールなどの溶媒、着色剤、滑剤、紫外線吸収剤、金属粒子、カーボン材料、保湿剤、乾燥剤、吸着剤などを性能を阻害しない範囲で含んでいてもよい。
本発明の第2実施形態の壁紙の備える樹脂層は、樹脂エマルションと、セルロースナノファイバーとを少なくとも含有し、必要に応じて発泡剤、架橋剤などの他の成分を含有する水性の樹脂層形成用組成物から好適に形成される。
本発明の第2実施形態の壁紙は、樹脂層を有する限り、該樹脂層の形成基材となる原紙(裏打ち紙)や、他の層を1層以上具備していてもよく、なかでも、原紙上に樹脂層が形成された形態が好ましい。
また、樹脂層を強制発泡による発泡体とする場合には、樹脂層形成用組成物を調製した後、ミキサーなどの撹拌装置を用いて撹拌してから、塗布工程、乾燥工程を行う。
乾燥工程の温度は、樹脂層形成用組成物中の発泡剤の有無、発泡剤を含有する場合にはその種類、などにもよるが、例えば50〜180℃の範囲内で設定される。また、発泡剤を使用した場合には、必要に応じて、乾燥工程後に別途、加熱工程を設けて、発泡剤を発泡させてもよい。
発泡剤を添加する場合には、発泡剤の種類、発泡倍率などにもよるが、樹脂層形成用組成物中の樹脂(固形分)100質量部に対して、30質量部以下の範囲で添加することが好ましい。また、架橋剤を添加する場合には、該組成物中の樹脂(固形分)100質量部に対して、0.01〜30質量部の範囲で添加することが好ましい。
樹脂層において、原紙が存在する側と反対側には、さらに他の層が設けられていてもよい。この形態では、CSNFを含む樹脂層は室内に露出しないこととなるため、上述した吸着性能や調湿性能は低下する傾向にある。しかしながら、その一方で、例えば原紙が接着剤により貼着された複数層からなる場合や、他の層が樹脂層上に接着剤を介して貼着されている場合など、壁紙自体が接着剤を有する場合には、接着剤に由来するVOCなどの成分を樹脂層が吸着し、VOCの室内への放散を抑制する効果が向上する。
また、樹脂層を発泡体とする場合には、該樹脂層にCSNFが含まれるため、発泡時に形成された気泡が壊れたりつながったりし難く、独立気泡を備えた高い発泡倍率の発泡体とすることができる。
[製造例1]
この製造例1では、第1実施形態における本発明の実施例を具体的に説明している。
次のようにして、修飾CSNFの分散液(A)を調製した。
(1)改質工程
針葉樹晒クラフトパルプ30gを蒸留水1800gに懸濁した懸濁液を調製した。一方、蒸留水200gに、TEMPOを0.3g、臭化ナトリウムを3g溶解させた溶液を調製し、この溶液を上述の懸濁液に加え、20℃に調温した。
この懸濁液に、1NのHCl水溶液によりpH10に調整された次亜塩素酸ナトリウム水溶液(濃度2mol/L、密度1.15g/mL)を220g滴下し、酸化反応を開始した。
系内の温度は20℃に維持した。また、反応中にはpHが低下するが、その際には、0.5Nの水酸化ナトリウム水溶液を添加することで、pHを10に維持した。
セルロース1gに対して、水酸化ナトリウムの消費量が2.5mmolになったところで、所望量のカルボキシ基が導入されたと判断し(予め作製した検量線に基く。)、充分量のエタノールを添加して反応を停止させた。その後、pH3になるまで塩酸を添加し、ついで、蒸留水で洗浄を繰り返し、改質セルロースを得た。
なお、改質セルロースを固形分質量として0.1g秤量し、1質量%濃度となるように、水分散させるとともに、塩酸を加えてpHを3とした。ついで、この液に対して、0.5N水酸化ナトリウム水溶液を用いた電導度滴定法により、カルボキシ基量を求めたところ、1gの改質セルロース(表面がカルボキシ基で修飾されたセルロース)あたり1.6mmol、すなわち、1.6mmol/gであった。
(2)微細化工程
上記(1)で得られた改質セルロース4gを396gの蒸留水に分散させ、水酸化ナトリウム水溶液を添加してpH10に調整した。ついで、ミキサーにより、この液を60分間微細化処理し、修飾CSNFの分散液(A)(修飾CSNFの濃度1質量%)を得た。
また、分散液(A)に含まれる修飾CSNFの繊維幅(平均値)は2nm、繊維長(平均値)は400nmであった(原子間力顕微鏡(AFM)観察による。測定サンプル数は20)。
下記に記載の各実施例および比較例で得られた発泡体または積層体について、以下の測定および評価を行った。結果を表1にまとめる。
(1)引張破断強度、伸び率
実施例1および比較例1で得られたシート状の発泡体をダンベル状に切り出してサンプルとし、テンシロン試験機(JIS K6400に準じる。)を用いて該サンプルの引張破断強度、伸び率を測定した。
(2)ホフマンスクラッチ試験
ホフマンスクラッチ:ホフマンスクラッチテスターを用い、表に記載の各荷重にて、実施例3、4および比較例2で得られた積層体の発泡層表面をひっかき、傷付きの有無を目視判定した。
(3)耐ブロッキング性
実施例2、4および比較例2で得られた積層体を10cm角に切り出し、発泡層が内側になるように折り曲げて重ね合わせた。ブロッキングテスターにて、2kg/cm2の加重がかかるようにセットし、40℃、90%の環境で1週間保管し、ブロッキング(発泡層同士の密着)の有無を確認した。
ポリウレタン樹脂エマルション(固形分(樹脂)濃度33質量%)10gに、上記分散液(A)(修飾CSNFの濃度1質量%)7gを添加して、水性エマルジョン状の発泡体用樹脂組成物を調製した。
この組成物をホイップミキサーにて撹拌して強制発泡させ、テフロン(登録商標)シャーレ上にキャストして120℃で乾燥し、剥離することで、シート状の発泡体を得た。この発泡体の厚みは2.5mmであった。
ポリウレタン樹脂エマルション(固形分(樹脂)濃度33質量%)10gをホイップミキサーにて撹拌して強制発泡させ、実施例1と同様にしてシート状の発泡体を得た。この発泡体の厚みは0.5mmであった。
エチレン−酢酸ビニル−アクリル樹脂系エマルジョン(固形分(樹脂)濃度50質量%)100質量部、上記分散液(A)(修飾CSNFの濃度1質量%)50質量部、炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)製;スーパーSSS)80質量部、酸化チタン(中央理化工業(株)製;T−76)15質量部を混合分散させ、水性エマルジョン状の発泡体用樹脂組成物を調製した。
この組成物をホイップミキサーにて撹拌して強制発泡させ、坪量75g/m2の紙基材上に塗布、120℃で乾燥させて、紙基材上に発泡体からなる発泡層が形成された積層体を得た。
実施例2で混合した各成分の他に、さらにヘプタン5質量部を加え、ホモジナイザーにて混合分散させ、水性エマルジョン状の発泡体用樹脂組成物を調製した。
この樹脂組成物を坪量75g/m2の紙基材上に塗布、120℃で乾燥して発泡させて、紙基材上に発泡体からなる発泡層が形成された積層体を得た。
ヘプタン5質量部の代わりに、ADCA系発泡剤5質量部を用いた以外は、実施例3と同様にして、紙基材上に発泡体からなる発泡層が形成された積層体を得た。
分散液(A)50質量部を混合する代わりに、水を50質量部用いた以外は、実施例3と同様にして、紙基材上に発泡体からなる発泡層が形成された積層体を得た。
実施例1と比較例1との比較から、修飾CSNFを含む発泡体は、引張破断強度、伸び率、発泡倍率に優れることがわかる。また、実施例1で得られた発泡体は厚さ2.5mmであるのに対して、比較例1で得られた発泡体は厚さ0.5mmであり、このことから、修飾CSNFを含む場合、高い発泡倍率が達成できることがわかる。また、実施例3と比較例2との比較からも、修飾CSNFを含む場合、高い発泡倍率が達成できることが理解できる。
実施例3、4および比較例2のホフマンスクラッチ試験の結果から、修飾CSNFを含む発泡層は、耐擦傷性にも優れることがわかる。
実施例2、4および比較例2の耐ブロッキング性の結果から、修飾CSNFを含む発泡層は、耐ブロッキング性にも優れることがわかる。
この製造例2では、第2実施形態における本発明の実施例を具体的に説明している。
上述した実施例1と同様に、修飾CSNFの分散液(A)を調製した。
分散液(A)に含まれる修飾CSNFの繊維幅(平均値)は2nm、繊維長(平均値)は400nmであった(原子間力顕微鏡(AFM)観察による。測定サンプル数は10)。
次のようにして、修飾CSNFの分散液(B)を調製した。
上記製造例2と同様にして、(1)改質工程を行った。その後、塩酸を加えて修飾CSNFのカルボキシ基を酸型とした。その後、この修飾CSNFの分散液を2質量%に調整し、水酸化テトラメチルアンモニウムでpH7まで中和してから、超高圧ホモジナイザーにて微細化工程を行い、有機アルカリ塩型のカルボキシ基で修飾された修飾CSNFの分散液(B)(修飾CSNFの濃度2質量%)を得た。
分散液(B)に含まれる修飾CSNFの繊維幅(平均値)は2nm、繊維長(平均値)は800nmであった(原子間力顕微鏡(AFM)観察による。測定サンプル数は20)。
下記に記載の実施例5〜6および比較例3で得られた壁紙について、以下の評価を行った。結果を表2にまとめる。
(1)吸着性能
各例で得られた壁紙を300mm角に切り取り、0.1N−アンモニア水を3滴染み込ませた綿とともに500mLの密閉瓶に入れ、1週間放置した。その後、蓋を開けて臭いを嗅いだ。
(2)調湿性能
各例で得られた壁紙を300mm角に切り取り、水を10mL染み込ませた綿とともに500mLの密閉瓶に入れた。これを40℃の恒温槽に1時間おいてから室温に戻し、その際の瓶内側面に付着する水滴を観察した。瓶内側面の全面積を100%とした場合に、水滴が付着した部分の面積比率をおおよそで測定した。
エチレン−酢酸ビニルエマルジョン(固形分(樹脂)濃度50質量%)100質量部、上記分散液(A)(修飾CSNFの濃度1質量%)50質量部、熱膨張性マイクロカプセル発泡剤(松本油脂製薬(株)製;F−55)10質量部、炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)製;スーパーSSS)80質量部、酸化チタン(中央理化工業(株)製;T−76)15質量部を混合分散させ、水性エマルジョン系の樹脂層形成用組成物を調製した。
この組成物を坪量75g/m2の紙基材上に塗布、170℃で乾燥して発泡させて、紙基材上に発泡体からなる樹脂層が形成された壁紙を得た。
分散液(A)50質量部の代わりに、分散液(B)25質量部を用いた以外は、実施例5と同様にして、壁紙を得た。
分散液(A)50質量部を混合する代わりに、水を50質量部用いた以外は、実施例5と同様にして、紙基材上に発泡体からなる樹脂層が形成された壁紙を得た。
表2に記載の結果から、修飾CSNFを含む樹脂層を有する実施例5〜6の壁紙は、吸着性能、調湿性能に優れていることがわかった。
Claims (9)
- 樹脂エマルションと、セルロースナノファイバーとを少なくとも含有することを特徴とする発泡体用樹脂組成物。
- 前記セルロースナノファイバーは、カルボキシ基で修飾され、該カルボキシ基の量が0.1〜3.5mmol/gであることを特徴とする請求項1に記載の発泡体用樹脂組成物。
- さらに架橋剤を含有することを特徴とする請求項1または2に記載の発泡体用樹脂組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に記載された発泡体用樹脂組成物から得られたことを特徴とする発泡体。
- 基材の上に、請求項1〜3のいずれか一項に記載された発泡体用樹脂組成物を塗布する塗布工程と、塗布された前記発泡体用樹脂組成物を乾燥する乾燥工程とを有することを特徴とする発泡体の製造方法。
- 前記基材は、紙基材であることを特徴とする請求項5に記載の発泡体の製造方法。
- 樹脂とセルロースナノファイバーとを少なくとも含有する樹脂層を有することを特徴とする壁紙。
- 前記セルロースナノファイバーは、カルボキシ基で修飾され、該カルボキシ基の量が0.1〜3.5mmol/gであることを特徴とする請求項7に記載の壁紙。
- 前記樹脂層が発泡体であることを特徴とする請求項7または8に記載の壁紙。
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