(57)【要約】【課題】人体に対し無毒で安全性が高く、防蟻、防虫、防腐効果とシックハウス症候群の原因物質を吸着除去する能力を有し、快適な住環境を提供する塗料組成物及びその塗装方法を提供する。【解決手段】エマルション樹脂、木炭粉、およびホウ酸化合物を含む塗料組成物。その塗料組成物を建築物の地面からの高さが１ｍ以内の木部、または浴室、台所もしくは洗面所の木部、または基礎コンクリートに塗装する塗装方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルション樹脂、木炭粉およびホウ酸化合物を含む塗料組成物。
【請求項２】
請求項１記載の塗料組成物を、建築物の地面からの高さが１ｍ以内の木部、または浴室、台所もしくは洗面所の木部、または基礎コンクリートに塗装する塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防蟻、防虫、防腐及び有害ガス吸着塗料組成物及びその塗装方法に関し、例えば木造建築用や鉄筋コンクリート建築用として内壁、畳下、床下、天井裏、押入等に塗装することで、防蟻、防虫、防腐、防黴効果と臭気やホルムアルデヒドなどの有害ガス吸着効果を発揮し、人体に安全で快適な住宅環境を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、木造建築物、鉄筋コンクリート建築物、鉄骨建築物および一般住宅等において、省エネルギーのために高気密化や高断熱化が進んできており、最近では外断熱壁工法も盛んになってきている。
その反面、室内の換気が不十分となり結露が発生し易いとか、カビが生えたり木材が腐ったりしやすいと言った問題も多くなってきている上に、建材から発生するホルムアルデヒドや揮発性有機化合物や悪臭物質及び一部の防蟻剤等の人体に有害な物質が室内に滞留することによるシックハウス症候群や化学物質過敏症等の健康被害も増加してきている。
更に、外壁断熱工法ではより気密性が高まることからこれらの問題を解決することが急務となっている。
一方、防蟻剤については残留性の問題から有機塩素系薬剤が使用できなくなり、さらには一部の有機リン剤の使用についても規制されつつある。
これらの問題に対し有害物質の発散が少ない建材や人体に害が少ないシロアリ駆除剤の開発が検討されているだけでなく、実際には局所的な換気装置や空気清浄装置の導入や、活性炭等のガス吸着剤を室内、畳下、床下、天井裏、押入等の各所に配置する等の対策が提案され実施されている。
しかし、これらは「費用がかかる」、「防蟻、防虫効果が期待できない」等といった欠点があり、より手軽で効果的な解決策の開発が強く望まれているのが現状である。
かかる状況に対し、木炭粉を配合した塗料組成物を内壁や床下などに塗装することで、従来の人体に毒性の高い防蟻剤を使用せず、防蟻、防虫効果を得ることができ、更に木炭粉による有害ガスの吸着効果を加えることで、上記問題の解決ができると述べられている。（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）
また、同じく人体への影響が少ないホウ酸を使用した防蟻、防虫用木材処理も提案されている。（例えば特許文献４参照）
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１３３９６２号公報（第２頁）
【特許文献２】
特開２０００−３１９５８７公報（第２−３頁）
【特許文献３】
特開２００１−１１５０９６公報（第２頁）
【特許文献４】
特開平１０−２９１２０５公報（第２−３頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１〜３で提案の木炭を含有した塗料組成物では、木炭粉の持つガス吸着能は比較的発揮されるが、シロアリやゴキブリなどの害虫に対しては、塗布後比較的短時間での忌避性は見られるものの、３〜５年といった長期間に渡る防蟻、防虫性能は認められない。さらに、防黴、防腐効果も十分ではないといった欠点を有している。
また、特許文献４で提案の方法は、防蟻効果は有るものの、有害ガスの吸着能が無いことと、いわゆる水ガラスで皮膜を形成するため、安定性の問題から、２〜３種類の組成物を塗装直前に混合して使用する必要があり、工事に手間がかかるといった欠点がある。また、混合後徐々にゲル化が進むことから塗装作業時間に限りがあるという問題も有しており、特に建築現場での使用に際してはこれらの改善が望まれている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、かかる問題を解決するために鋭意検討した結果、ホウ酸化合物による殺虫、防蟻、防虫、防腐、防黴性能と、木炭による吸放湿性、ガス吸着性能を長期間保持するために、特に耐水性に優れた皮膜を形成する水性塗料用エマルション樹脂を組み合わせる事で、人体に害が極めて少ない材料で前述の要望に応えることができ、更に塗装時に複数の成分を混合する必要がなく安定性に優れた１液型塗料組成物を製造できることを見出し、エマルション樹脂と木炭粉とホウ酸化合物とを含む塗料組成物及びその塗装方法を提案するに至った。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明に用いるエマルション樹脂は、一般に水性塗料またはエマルション塗料に用いられるもので良く、例えばアクリルエマルション樹脂、ウレタンエマルション樹脂、エポキシエマルション樹脂、アルキッドエマルション樹脂、フッ素エマルション樹脂等が用いられる。
その中でも乾燥性、耐水性、コストパフォーマンスの観点からアクリルエマルション樹脂が好ましい。
【０００７】
かかるアクリルエマルション樹脂は、水と乳化剤の存在下でエチレン性不飽和モノマーをラジカル開始剤によりエマルション重合や懸濁重合した物を用いることができる。
上記エチレン性不飽和モノマーとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸アルキルエステル、例えばスチレン、メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビニル等のビニル化合物、例えばアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸等のカルボン酸類、例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のアクリル酸またはメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類、例えば、（メタ）アクリロニトリル等のニトリル類、例えば（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミドなどのアミド類が挙げられる。
【０００８】
上記のラジカル開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、過酸化水素、４，４’−アゾビス−イソブチロニトリル、４，４’−アゾビス−４−シアノ吉草酸等を挙げることができる。
【０００９】
また、上記の乳化剤としてはアニオン系乳化剤、カチオン系乳化剤、ノニオン系乳化剤が挙げられる。
また、上記アクリルエマルション樹脂の市販品としては、ＢＡＳＦ社製のアクロナール２９６ＤＦ、アクロナールＹＪ１１００Ｄ、アクロナールＹＪ１２１０ＤＡ、日本エヌエスシー社製のヨドゾールＡＤ６９、ヨドゾールＡＤ７１、大日本インキ社製のボンコート５４１０、ボンコートＶＦ−１０１０等が挙げられる。
【００１０】
上記のウレタンエマルション樹脂としては、例えば、大日本インキ社製のボンコートＣＧ−５０１０、ボンコートＣＣ−５０５０、ウオーターゾールＣＤ−５２０三洋化成工業社製のパーマリンＵＡ−１５０、ユープレンＵＷＳ−１４５等が挙げられる。
上記のエポキシエマルション樹脂としては、例えば大日本インキ社製のウオーターゾールＥＦＤ−５５０１、ウオーターゾールＢＭ−１０００等が挙げられる。
上記のアルキッドエマルション樹脂としては、例えば大日本インキ社製のウオーターゾールＣＤ−５２０、ウオーターゾールＢＣＤ−３０４０等が挙げられる。
上記のフッ素エマルション樹脂としては、例えば旭硝子コートアンドレジン社のボンフロン水性Ｗ１５００が挙げられる。
かかるエマルション樹脂は十分な耐水性を得るために塗膜固形分中に固形分換算で２０重量％以上含まれるのが好ましい。
【００１１】
本発明で用いる木炭粉は、例えばウバメガシを９００〜１４００℃の高温で焼いた後に適量の水に灰と土を混合した消粉をかけて急冷することにより製造した備長炭に代表される白炭や、ナラ、クヌギ、ヒバ、杉等を４００〜８００℃で焼き、自然に冷却して製造した黒炭や、モウソウ竹、マダケ、ハチク等を４００〜８００℃で焼き、自然に冷却して製造した竹炭等を粉砕して３００メッシュ（約５０μｍ）以下の粒径にした物で、これらの１種または２種以上の混合物が用いられる。
また木炭粉としては塗料固形分中に１０〜７０重量％含まれるのが好ましい。１０重量％未満では十分なガス吸着能が得られず、７０重量％を超えると塗料の安定性が悪くなるのと塗膜の耐水性が悪くなり実用的ではない。その中でも２０〜５０重量％が特に好ましい。
【００１２】
本発明で用いるホウ酸化合物は、オルトホウ酸、メタホウ酸、４ホウ酸、８ホウ酸のアルカリ金属または金属塩であり、例えば、ホウ酸ナトリウム無水物、ホウ酸ナトリウム１０水和物、４ホウ酸２ナトリウム、８ホウ酸２ナトリウム４水和物、ホウ酸カリウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸マンガン等が挙げられる。防蟻効果から無水ホウ酸ナトリウム、ホウ酸ナトリウム１０水和物、４ホウ酸２ナトリウム、８ホウ酸２ナトリウム４水和物が好ましく、塗料固形分中１〜４０重量％含まれるのが好ましい。１重量％未満では十分な防蟻、防虫、防腐、防黴効果が得られず、４０重量％を超えると塗料の安定性と塗膜の耐水性が劣り好ましくない。その中でも５〜３０重量％が特に好ましい。
【００１３】
本発明の塗料組成物は、例えば上記エマルション樹脂と木炭粉とホウ酸化合物をボールミルやビーズミル等の顔料分散機で混合、分散を行い、ツブゲージで３０μｍ以下まで分散することによって得ることができる。
この時、木酢液や一般に水性塗料やエマルション塗料に用いられる顔料分散剤、消泡剤、増粘剤、酸化防止剤、防腐剤、防かび剤、防藻剤等の添加剤を用いても良く、また、必要に応じてカオリン、タルク、炭酸カルシウム、珪藻土などの体質顔料やカーボンブラック、酸化チタン、酸化鉄等の着色顔料を加えても良い。
【００１４】
このようにして得られた本発明の塗料組成物は、目的に応じて水により希釈され、例えば、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装等で、建築物の地面からの高さが１ｍ以内の木部、または浴室、台所もしくは洗面所の木部、または基礎コンクリートに必要量を塗布する。塗布量としては、２００〜４００ｇ／ｍ２が好ましい。
塗装後、常温または強制的に乾燥を行うことにより塗膜を得ることができる。乾燥時間は、塗装環境条件などによって異なるが、常温で１日以上行われることが好ましい。
ここで言う建築物の地面からの高さが１ｍ以内の木部とは例えば木質系土台、大引、束、根太、床下地合板、外壁部の木質系柱、間柱、筋交い、下地板、構造用合板、胴縁、断熱材等を指す。
また浴室、台所もしくは洗面所の木部とは、地面からの高さに限定されない上記木部および天井下地板等の木質系部材全体を指す。
また、基礎コンクリートとは、床下の土壌表面に一様に打設したコンクリートを指す。
【００１５】
【実施例】
［実施例１］
備長炭粉（粒径：５０μｍ以下）２８重量部、ナラ木炭粉（粒径：５０μｍ以下）１０重量部、カーボンブラック２重量部、ポリカルボン酸系分散剤６重量部、８ホウ酸２ナトリウム４水和物２０重量部、イオン交換水１００重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍ以下になるまで分散する。これを別容器に取り、アクリルエマルション樹脂（ＢＡＳＦ社製：アクロナール２９６ＤＦ、固形分５０％）８０重量部、ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加えディスパーで十分撹拌混合し、塗料組成物Ａを得た。
この塗料組成物Ａを用い、以下の試験を実施した。
（１）耐水性試験
塗料組成物Ａを幅７０ｍｍ×長さ１５０ｍｍのガラス板に３ｇ塗布し、２５℃で２４時間乾燥させた後、２５℃の水に２４時間浸漬し、浸漬前後での重量変化を測定した。結果を表１に示す。
（２）シロアリに対する活性
塗料組成物Ａのシロアリに対する活性を以下の方法で調べた。結果を表１に示す。
（２）−１．接触試験
直径５ｃｍの濾紙に塗料組成物Ａを均一に塗布し、イエシロアリの２０頭を放飼し、２日後に生死を調査した。
（２）−２．木片処理試験
予め重量を測定した１０ｍｍ×１０ｍｍ×２０ｍｍのアカマツ木片に塗料組成物Ａを刷毛で均一に塗布した。塗布後重量を測定し、塗布量を算出した。水分含有量２０％に調整した砂を入れた直径９ｃｍ深さ４ｃｍのプラスチックカップに、上記木片または同大の無処理木片を置き、イエシロアリの職蟻５０頭、兵蟻５頭を放飼した。２６℃暗黒条件下に置き３週間後に生存虫数を調査し、取り出した木片は６０℃で１昼夜乾燥させた後に重量を測定し、放飼前の重量との差から食害量を算出した。
（３）ホルムアルデヒド吸着試験
裏面にアルミニウム箔をコーティングしたケント紙（１００ｃｍ２）の表面に塗料を塗布し、５日間室内で風乾したものを試験片とし、塗布しないケント紙をブランクとした。この試験片をそれぞれ容積１０００ｃｍ３の無臭性の容器に入れ、３０ｐｐｍ濃度のホルムアルデヒドを注入した。５時間後にそれぞれの容器に接続したガス検知管（ＧＡＳＴＥＣ  Ｎｏ．９１Ｌ）でガス濃度を調べた。結果を表１に示す。
【００１６】
［実施例２］
備長炭粉（粒径：５０μｍ以下）３８重量部、カーボンブラック２重量部、木酢液１００重量部、ホウ酸ナトリウム１０水和物２０重量部、アクリルエマルション樹脂（ＢＡＳＦ社製：アクロナール２９６ＤＦ、固形分５０％）８０重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍになるまで分散する。これを別容器に取り、アクリルエマルション樹脂（ＢＡＳＦ社製：アクロナール２９６ＤＦ、固形分５０％）８０重量部、ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加えディスパーで十分撹拌混合し、塗料組成物Ｂを得た。
この塗料組成物Ｂについて実施例１と同様に塗膜の耐水性とシロアリに対する活性およびホルムアルデヒドの吸着を調べた。結果を表１に示す。
【００１７】
［実施例３］
ヒバ黒炭粉（粒径：３０μｍ以下）４０重量部、粉末シリカ８重量部、カーボンブラック２重量部、ポリカルボン酸系分散剤３重量部、木酢液１００重量部、ホウ酸カリウム１０重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍになるまで分散する。これを別容器に取り、アクリルエマルション樹脂（日本ＮＳＣ社製：ヨドゾールＡＤ６９、固形分４９％）８２重量部、ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加えディスパーで十分撹拌混合し、塗料組成物Ｃを得た。
この塗料組成物Ｃについて実施例１と同様に塗膜の耐水性とシロアリに対する活性およびホルムアルデヒドの吸着を調べた。結果を表１に示す。
【００１８】
［実施例４］
竹炭粉（粒径：５０μｍ以下）３０重量部、ホウ酸カルシウム２０重量部、アルキッドエマルション樹脂（大日本インキ社製：ウオーターゾールＣＤ−５２０、固形分３９％）１２８重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍになるまで分散する。ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加え十分撹拌混合し、塗料組成物Ｄを得た。
この塗料組成物Ｄについて実施例１と同様に塗膜の耐水性とシロアリに対する活性およびホルムアルデヒドの吸着を調べた。結果を表１に示す。
【００１９】
［比較例１］（木炭紛を含まない場合）
カーボンブラック２重量部、粉末シリカ２８重量部、ホウ酸ナトリウム無水物２０重量部、ポリカルボン酸系分散剤５重量部、イオン交換水１００重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍ以下になるまで分散する。これを別容器に取り、アクリルエマルション樹脂（ＢＡＳＦ社製：アクロナール２９６ＤＦ、固形分５０％）１００重量部、ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加えディスパーで十分撹拌混合し、塗料組成物Ｅを得た。
この塗料組成物Ｅについて実施例１と同様に塗膜の耐水性とシロアリに対する活性およびホルムアルデヒドの吸着を調べた。結果を表１に示す。
【００２０】
［比較例２］（ホウ酸化合物を含まない場合）
備長炭粉（粒径：５０μｍ以下）２８重量部、ナラ木炭粉（粒径：５０μｍ以下）１０重量部、粉末シリカ２０重量部、カーボンブラック２重量部、ポリカルボン酸系分散剤６重量部、イオン交換水１００重量部、消泡剤０．１重量部をステンレス製容器に入れディスパーで撹拌混合した後、ビーズミルで粒ゲージで粒度が２５μｍ以下になるまで分散する。これを別容器に取り、アクリルエマルション樹脂（ＢＡＳＦ社製：アクロナール２９６ＤＦ、固形分５０％）８０重量部、ウレタン系会合性増粘剤１重量部を加えディスパーで十分撹拌混合し、塗料組成物Ｆを得た。
この塗料組成物Ｆについて実施例１と同様に塗膜の耐水性とシロアリに対する活性およびホルムアルデヒドの吸着を調べた。結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2004244432.tif 000002
（注１）シロアリに対する活性試験では、塗料を用いないブランク試験を行っており、接触試験での死虫率は０％、木片処理試験での生存率は９０％、食害量は７０ｍｇであった。
（注２）また、ホルムアルデヒド吸着試験では、塗装を行っていないケント紙を用いたブランク試験を行っているが、ホルムアルデヒドの吸着率は１０％であった。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の塗料組成物を、建築物の地面からの高さが１ｍ以内の木部、または浴室、台所もしくは洗面所の木部、または基礎コンクリートに塗装することにより、ホルムアルデヒド等のシックハウス原因物質や悪臭原因物質等に曝されることなく、シロアリやゴキブリなどの害虫被害を防ぐことができ、更にこれらの部位の防腐、防黴効果も得られ、快適な住環境が提供される。