(57)【要約】【課題】シックハウス対策のために揮発性有機化合物を分解して低減することができる内装材用添加剤を提供する。【解決手段】焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを、水に含む装材用添加剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを、水に含むことを特徴とする内装材用添加剤。
【請求項２】
請求項１記載の内装用添加剤を含む漆喰。
【請求項３】
請求項１記載の内装用添加剤を含む水性接着剤。
【請求項４】
請求項１記載の内装用添加剤を含む水性コーティング剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内装材用添加剤及びそれを用いた漆喰、水性接着剤及び水性コーティング剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
これからの新築住宅政策の一環として、２０２０年には、各地域の省エネ基準の適合が義務化され、２０３０年には、新築住宅物の平均でネット・ゼロ・エネルギー・ハウスの実現を目指すとされている。そのために、住宅は、省エネ基準又はそれ以上に断熱性を向上させること、気密性を向上させること、省エネ設備機器を向上させること等が要求されている。
【０００３】
他方、住宅はシックハウス対策が重要である。シックハウス症候群の原因の一部は、建材や家具、 日用品などから発散するホルムアルデヒドやＶＯＣ（トルエン、キシレンその他）などの揮発性の有機化合物と考えられている。これらの有機化合物が住宅の合板・断熱材・ビニールクロス・塗装材・新建材等に使用されていて、断熱性能や気密性が良い省エネ住宅では、住宅の密閉度が高くなり勝ちであるため、シックハウス対策がこれまで以上に重要になる。
【０００４】
現在のシックハウス対策は、建築基準法により内装仕上げに使用する建材にホルムアルデヒドが制限され、かつ、２４時間換気システムなどにより、住宅の居室体積の空気を１時間で０．５回以上を機械換気設備で換気することが義務付けられ、かつ、天井裏等から居室へのホルムアルデヒドの流入を防ぐ措置が必要とされている。そして、上記の内装仕上げに使用する建材に関して、ＪＩＳ製品にＦ☆☆☆☆（フォースター）と表示される、ホルムアルデヒド濃度０．０８ｐｐｍ以下の材料を用いることが標準となっている。
【０００５】
しかしながら、建築基準法では上記のホルムアルデヒド及びシロアリ駆除剤のクロルピリホス以外の化学物質は制限されていない。また、家具から揮発する有機化合物量が多い場合があり得る。特に新築からそれほど経過していない期間は。建材や家具から揮発する有機化合物量が多量である場合が考えられ、法律で定められた基準以上のシックハウス対策が望まれる。
【０００６】
シックハウス対策の一つに、窓ガラスにコーティングする酸化チタン系の光触媒材があり、住宅内部ガラスにコーティングし、窓を通過する紫外線で触媒し、住宅内部の化学物質を分解するとされている。しかし、窓ガラスに限定されているので、部屋の隅々まで化学物質を十分に分解し難いことが考えられる。また、夜間や日光の照射角が低く紫外線量が少ない冬期間は機能低下が考えられるし、価格も安くはない。
【０００７】
白金の主触媒とし、光触媒物質である二酸化チタンを補助触媒として、これらをバインダーと共に基体に塗布することで、有機化合物を分解し除去させる方法がある（特許文献１）。しかし、特許文献１に記載の方法は白金を主触媒としているので極めて高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４８５８８５７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を有利に解決するものであり、シックハウス対策のために揮発性有機化合物を分解して低減することができる内装材用添加剤と、当該内装材用添加剤を用いた漆喰、水性接着剤及び水性コーティング剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、シックハウス対策のために鋭意研究を重ねた結果、焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを含むものを見出し、本発明に至った。
【００１１】
上記知見に基づく本発明の内装材用添加剤は、焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを、水に含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の漆喰、水性接着剤又は水性コーティング剤は、上記の内装材用添加剤を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内装材用添加剤によれば、居室の揮発性有機化合物を分解して低減することができ、ひいてはシックハウス対策に有利な効果を奏する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の内装材用添加剤（以下、「添加剤」ということもある。）及びそれを用いた漆喰、水性接着剤、水性コーティング剤について、具体的に説明する。
【００１５】
［内装材用添加剤］
本発明の内装材用添加剤は、焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを、水に含むものである。
【００１６】
漆喰は、揮発性の有機化合物を吸着することができるとされ、無垢材は揮発性の有機化合物を含まず、また調湿効果があるとされている。そのため、現在のシックハウス対策住宅として、天然石の壁や漆喰、無垢材のフローリング等を多く用いた住宅や、自然素材で作る住宅がある。また、和紙や珪藻土や天然塗料を内装に用いて、和紙や珪藻土に吸着させることや、揮発性の有機化合物を含まない天然塗料によるシックハウス対策も考えられている。
【００１７】
しかし、漆喰や和紙や珪藻土等の自然素材で内装を仕上げても吸着量には限度があるため吸着効果は永久的には続かず、また、吸着限度まで吸着させた揮発性の有機化合物が、漆喰から居室に放出されることも考えられる。
【００１８】
また、酸化チタン等の光触媒材は、前述したように夜間や日光の照射角が低く紫外線量が少ない冬期間は機能低下が考えられる。
【００１９】
そこで、本発明は、光触媒材が不要で揮発性の有機化合物を分解し得る新規な添加物として、焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを含むものを、無光触媒として開発されたものである。本発明の添加剤は、例えば漆喰に添加したり漆喰の表面にコーティングしたり、壁紙の接着剤として用いたりすることにより、触媒効果を発揮してＶＯＣガスを分解し、水とＣＯ２に変えることができる。
【００２０】
本発明の内装材用添加剤の作用効果は、原理的、理論的には必ずしも解明できていないが、本発明者の推論では、以下の作用効果を有すると考えられる。添加剤中の焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種が、気密性の高い住宅に義務付けられた空気の循環エネルギー又は居室の温度変化により電荷を発生し、この電荷が、当該添加剤中に含まれる金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種に伝導して焦電体粉末又は圧電体粉末は正孔が形成されてプラスの電荷を帯び、この焦電体粉末又は圧電体粉末の正孔が周囲の水のＯＨ−イオンから電子を奪ってＯＨラジカルを発生させる。一方、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種に伝導した電子は、空気中の酸素と反応してスーパーオキサイドを発生させる。これらのＯＨラジカル及びスーパーオキサイドの酸化力によりＶＯＣガスを分解することができると考えられる。
【００２１】
本発明の効果は、後述するように本発明者らの実験により、本発明の内装材用添加剤を含む漆喰を内面に塗布した密閉容器内に、ホルムアルデヒドを導入して温度を上昇させたところ、ホルムアルデヒド濃度が減少するとともにＣＯ２濃度が増加したことから確認された。
【００２２】
以下、本発明の内装材用添加剤の各成分について説明する。
（焦電体粉末及び圧電体粉末）
焦電体は、熱エネルギーを受けて電荷を発生させる物質であり、圧電体は、圧力を受けて電荷を発生させる物質である。焦電体は一般に圧電効果を有するので圧電体に包含される。したがって、本発明では焦電体と圧電体とを厳密に区別する必要はない。
【００２３】
焦電体や圧電体としては、チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸カリウム、チタン酸ビスマスナトリウム等を代表例として挙げることができるが、これらの材料に限られず、圧電性を有する材料であればよく、例えば、圧電性高分子材料粉末や金属粉末、炭化ケイ素粉末、シリコン粉末、電気石（トルマリン）、石英などであってもよい。また、これらの材料の二種以上を組み合わせて用いることもできる。
【００２４】
焦電体や圧電体は、本発明では粉末の形態で用いられる。微粉末にすることにより、水中での分散性がよくなる。粉末の平均粒径は、３μｍ程度以下とすることができる。平均粒径が３μｍ程度を超えると、それぞれの粉体の色が漆喰やコーティング剤に影響するので好ましくない。下限については特に限定しないが、微細にするほど製造コストが上昇するので、０．５μｍ程度以上とすることができる。後述する実施例では、平均粒径３μｍのものを用いた。
【００２５】
本発明の添加剤において、焦電体粉末及び圧電体粉末の、水に対する配合量は、特に限定されない。焦電体粉末及び圧電体粉末が水中で十分に分散され、かつ本発明の添加剤を漆喰や接着剤やコーティング剤として使用したときに揮発性の有機化合物の分解効果を有する配合量とすることができる。
【００２６】
（金属錯体、金属粉末及び金属イオン）
金属錯体、金属粉末及び金属イオンは、焦電体や圧電体から発生した電荷が伝達され、焦電体や圧電体に正孔を生じさせる。また、金属粉末は、焦電体や圧電体から受けた電荷が空気中の酸素と反応してスーパーオキサイドを発生させる。
【００２７】
金属錯体、金属粉末及び金属イオンとしては、例えば銅錯体、銅粉末又は銅イオンが挙げられる。銅は導電性が良好であり、また抗菌作用がある。したがって、金属錯体、銅粉末又は銅イオンを本発明の添加剤に含むことにより、上述した正孔を生じさせる効果ばかりでなく、壁紙やビニールクロスの接着剤としての糊に、カビが発生するのを防止することができる効果を有する。したがって、本発明の内装材用添加剤を含む内装材を用いた住宅の居住者の健康増進に役立つ。さらに、金属錯体、銅粉末又は銅イオンは、白金等に比べて材料が安価である。なお、金属錯体、銅粉末及び銅イオンのうちの複数を本発明の添加剤に含むこともできる。金属錯体を含む水は、例えば酒石酸第二銅水が挙げられる。
【００２８】
本発明の添加剤において、金属錯体、金属粉末及び金属イオンの、水に対する配合量は、特に限定されない。上述した焦電体粉末及び圧電体粉末の量に応じて適宜定めることができる。
【００２９】
（その他の成分）
本発明の添加剤は、上述した焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種並びに金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種以外の成分を含むことができる。例えば、圧電素子を水中に均一に保持するための保持剤又は分散剤を含むことができる。保持剤又は分散剤としては、例えばゼオライトや酸化ケイ素等を用いることができる。また、用途に応じて、バインダーや接着剤や等を本発明の添加剤に含むことができる。
【００３０】
［製造方法］
本発明の添加剤は、水に、上述の各成分を含有させることで製造することができる。
【００３１】
［漆喰、水性接着剤、水性コーティング剤］
次に、本発明の内装材用添加剤の用途について説明する。本発明の添加剤は、例えば内装材の漆喰の表面や壁紙の表面に塗布される水性コーティング剤に加えることができる。また、漆喰壁の作製のときに漆喰原料に水と共に、又は水の代わりに加えられる添加剤とすることができる。さらに、例えば壁紙やビニールクロスを接着する接着剤に加えることができる。
【００３２】
本発明の添加剤が添加された漆喰や接着剤や水性コーティング剤は、本発明の添加剤の成分、特に電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを含んでいる。
【００３３】
かかる焦電体粉末及び圧電体粉末から選ばれる少なくとも一種と、金属錯体、金属粉末及び金属イオンから選ばれる少なくとも一種とを含むことにより、漆喰は、例えば内装の漆喰壁の表面から居室の揮発性の有機化合物を分解することができるし、漆喰が一旦吸収した揮発性の有機化合物を分解することができる。また、水性接着剤は、例えば通気性を有する壁紙やビニールクロスを通して居室の揮発性の有機化合物を分解することができ、また、特に本発明の添加剤が銅錯体、銅粉末又は銅イオンを含むときは、水性接着剤にカビが発生することを防止できる。更に、壁紙やビニールクロスの表面に塗布されたコーティング剤は、居室の揮発性の有機化合物を分解することができる。
【００３４】
本発明の内装用添加剤が、漆喰、水性接着剤又は水性コーティング剤に添加されるときの配合量は、これらの用途に応じて適宜定めることができる。一例では、揮発性の有機化合物の分解効果を考慮すると、焦電体粉末及び圧電体粉末が壁紙や漆喰の表面に塗布されたときの１平方メートル当たり、およそ１ｇ〜３ｇとなるような配合量とすることができる。
【実施例】
【００３５】
酒石酸第二銅水（８００ｐｐｍ）１０００ｃｃに１００ｇのトルマリン粉末を含む内装材用添加剤を調製した。この内装材用添加剤の６３０ｃｍ３を、市販の既調合漆喰粉末５００ｇに加えて混錬し、漆喰塗料を得た。
【００３６】
この漆喰塗料を３０ｃｍ角の耐火ボードの６枚にそれぞれ２度塗りして乾燥させた。乾燥させた後の耐火ボードを、中空直方体の密閉容器の内面の６面にそれぞれ貼り付けて固定して供試体とした。
【００３７】
供試体内に蓋を開けたホルマリン容器を置き、供試体の密閉容器を密閉した。次いで加熱して供試体内の温度を４０℃にした。この４０℃の温度を維持したまま３時間ごとに供試体内のホルムアルデヒド濃度と二酸化炭素濃度を、北川式ガス検知器を用いて測定した。
【００３８】
その結果、ホルムアルデヒド濃度は、初期値が３０ｐｐｍ、３時間後が１０ｐｐｍ、６時間後が５ｐｐｍ、９時間後が微量であった。
また、二酸化炭素濃度は、初期値が１０００ｐｐｍ、３時間後が１４００ｐｐｍ、６時間後が１６００ｐｐｍ、９時間後が２０００ｐｐｍであった。
供試体の加熱を止め、１０日放置後のホルムアルデヒド濃度は０ｐｐｍ、二酸化炭素濃度は５００ｐｐｍであった。
【００３９】
以上の結果から、ホルムアルデヒドの減少に伴って二酸化炭素濃度が増加することが判明した。これは、漆喰に吸収されたホルムアルデヒドを、内装材用添加剤が分解したためと考えられる。
【００４０】
以上、本発明の内装材用添加剤を、その実施形態に基づいて説明したが、本発明の内装材用添加剤は、実施形態及び実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、幾多の変形をすることが可能である。