(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分（但し、ポリアミド樹脂を除く）またはビヒクル（但し、ポリアミド樹脂を除く）と、樹脂成分またはビヒクルの固形分に対して１００〜６００重量％の、粒径６０μｍ以下の吸放湿性および脱臭性を有する炭粉（但し、活性炭を除く）とを必須成分として含んでなる吸放湿性および脱臭性の着色料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は着色料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
日本では、夏は蒸し暑く、逆に、冬は乾燥した気候であり、日本家屋においては、室内の湿度を調節するために、吸放湿性に優れる木材等を主体とした壁材が多用されている。近年、室内の内装性を高めるために、ペイント、ニス等で壁材を塗装したり、工場生産段階で壁材表面に印刷インキで模様を印刷したりすることが行われている。しかしながら、ペイント等で壁材を塗装したりなどすると、壁材表面に形成された塗膜等が壁材と外気との接触を妨げるため、その吸放湿性が低下するという問題があった。
【０００３】
一方、上記ペイント等や印刷インキ（以下、これらを包括するときは着色料と言う。）に含まれる成分はいずれも合成品であり、自然界にあるものを含ませることが好ましい。
近年、室内の臭気を効率よく除去することが求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、自然素材を用いて、優れた吸放湿性および脱臭性を有する着色料を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる着色料は、樹脂成分（但し、ポリアミド樹脂を除く）またはビヒクル（但し、ポリアミド樹脂を除く）と、樹脂成分またはビヒクルの固形分に対して１００〜６００重量％の、粒径６０μｍ以下の吸放湿性および脱臭性を有する炭粉（但し、活性炭を除く）とを必須成分として含んでなる吸放湿性および脱臭性の着色料である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる着色料を構成する必須成分は、炭粉である。この着色料は、第１にぺイント、ニス、ラッカー等（以下、ぺイントと略す。）であり、第２に印刷インキである。上記ペイントを構成する主剤は樹脂成分および色料であり、印刷インキを構成する主剤はビヒクルおよび色料である。以下、これらにつき、順次説明する。
〔炭粉〕
本発明で用いられる炭粉は、たとえば、木材の細片すなわちチップを炭化させてなる木材チップ炭化物を粉砕して粉体化したものである。
【０００７】
木材チップの原木としては、主に、杉材、ヒマラヤ杉材、赤松材等の針葉樹材が用いられ、特に赤松材が好ましい。木材製品として利用し難く安価な細い木材や廃材を利用することができる。パルプ製造やボード建材の原料として大量に工業生産されている木材チップ製品を用いることもできる。
木材チップの炭化方法は、基本的には通常の木炭の製造方法と共通する技術が利用できる。具体的には、特許第２５６１４３３号公報に開示された方法が適用できる。
【０００８】
得られた木材チップ炭化物は、内部に微かな細孔を有する多孔質構造である。
木材チップ炭化物を粉砕して粒径を調整した炭粉とすることができる。粉砕は、通常の粉砕手段が採用される。
木材チップの原料、炭化処理、粉砕処理、あるいは、粒径などの条件によって、炭化物の多孔質構造に違いが生じ、吸放湿性等の特性にも違いが生じる。使用目的や要求性能に合わせて、所望の特性を有する木材チップ炭化物粉を選択したり、特性の異なる複数種類の木材チップ炭化物粉を組み合わせて用いることができる。
【０００９】
木材チップ炭化物の焼成温度については、特に限定はなく、たとえば、６００℃程度以上に設定するとよい。
炭粉の表面に、カップリング剤による表面処理を施しておくことで、後述の樹脂成分との接着性を向上させることができる。
本発明で用いられる炭粉は、備長炭、松の実の殻が炭化され粉砕されてなる炭素粉であってもよい。
【００１０】
松の実の殻とは、赤松、黒松、チョウセンゴヨウマツなどの松科の植物の実を構成し、いわゆる松ぼっくりあるいは松かさとも呼ばれ、外殻を構成する鱗片状の硬質材部分である。殻の内部には、狭義の松の実と呼ばれる本来の種子が収容されている。
このような松の実の殻からなる炭素粉には、脱臭機能、調湿機能、遠赤外線の放出機能、抗菌機能、導電機能、有機物の吸脱着機能などがある。
【００１１】
松の実の殻を炭化させるには、通常の木炭の製造技術が適用される。具体的には、木炭製造用の平窯や土窯に松の実の殻を入れて、薪などの燃料を燃やして加熱し、松の実の殻を炭化させる。炭化温度は、通常４５０〜５００℃程度に設定するのが好ましい。
炭化処理に用いる松の実の殻には、本来の種子部分は含まず殻だけからなるものが好ましいが、本願発明の目的を阻害しない範囲で種子部分が含まれていても構わない。松の実の殻だけを得るには、松の実の殻を割って内部の種子部分を取り出せばよい。また、種子部分を含む松の実の全体を圧潰して搾り、油分あるいは液体分として種子部分を取り除けば、殻の部分のみが残渣として得られる。
【００１２】
炭化した松の種子の殻は粉砕されて炭素粉となる。粉砕は、炭化が終了して乾燥した状態の炭化物に対して行うのが好ましい。粉砕には通常の粉砕機が使用される。なお、松の種子の殻を炭化する前に予めある程度の大きさに粉砕しておいて、炭化処理後にさらに細かく粉砕して炭素粉を得ることもできる。
炭粉の粒径は、たとえば１００μｍ以下に調整する。好ましくは６０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下、さらには１０μｍ以下のものを用いることができる。粒径が小さいほど、単位重量当たりの表面積が大きくなり、表面性状に基づく諸特性が向上する。粉砕後の炭粉の平均粒径は１００μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましい。通常は、炭粉が微細なほど、表面積が増え脱臭機能なども高くなるが、微細な炭粉を得るには粉砕の手間が増える。実用的には、炭粉の平均粒径は３０μｍ以上程度でよい。
〔ぺイント〕
本発明にかかる着色料は、第１に、ペイントとして用いられる。このペイントは、炭粉を必須成分とし、樹脂成分と色剤とを主剤として含む。
【００１３】
ペイントに用いられる樹脂成分としては、ポリエステル系樹脂、アルキッド系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂等の合成樹脂等を挙げることができ、１種または２種以上使用される。
ペイントに用いられる色剤としては、有機または無機の顔料または染料が使用される。
【００１４】
ペイント中に含まれる炭粉の配合割合については、特に限定はないが、好ましくは樹脂成分（固形分）に対して１〜１０００重量％であり、さらに好ましくは樹脂成分（固形分）に対して１００〜６００重量％である。炭粉の配合が１重量％未満であると、吸放湿性および脱臭性が低下するおそれがある。他方、炭粉の配合が１０００重量％を超えると、ペイントから得られる塗膜の耐水性が低下することがある。
【００１５】
ペイントには、炭粉、樹脂成分および色剤以外のその他成分を含むことができる。その他成分としては、充填剤、紫外線吸収剤、増粘剤、老化防止剤、可塑剤、難燃剤、安定剤等を挙げることができる。これらその他の成分は、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。その配合量は特に限定されるものではない。
【００１６】
このペイントは、水系ペイント、溶剤系ペイントのいずれであってもよい。
[印刷インキ]
本発明にかかる着色料は、第２に、印刷インキとして用いられる。この印刷インキは炭粉を必須成分として含み、ビヒクルおよび色料を主剤して含む。
印刷インキに用いられるビヒクルとしては、ロジン、ギルソナイト、エステルガム等の天然樹脂；および、フェノール樹脂、アルキド樹脂、石油樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ニトロセルロース、塩化ゴム等の合成樹脂等を挙げることができ、１種または２種以上使用される。
【００１７】
印刷インキに用いられる色料は、上記と同様である。
印刷インキ中に含まれる炭粉の配合割合については、特に限定はないが、好ましくはビヒクル（固形分）に対して１〜１０００重量％であり、さらに好ましくはビヒクル（固形分）に対して１００〜６００重量％である。炭粉の配合が１重量％未満であると、吸放湿性および脱臭性が低下するおそれがある。他方、炭粉の配合が１０００重量％を超えると、炭粉が被印刷物から脱落しやすくなることがある。
【００１８】
印刷インキには、通常、印刷皮膜の耐摩耗性の向上のために補助剤の１つとして、ワックスが添加されうる。このようなワックスとして、カルナバワックス、みつろう、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、脂肪酸アマイド、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができ、１種または２種以上使用される。
【００１９】
印刷インキは、必要に応じて、他の添加剤（補助剤）を含む。色料、ビヒクル、ワックスおよび他の添加剤等としては、上記に記載したものや、従来の印刷インキに使用されているものを含みうる。その配合量については、特に限定はない。たとえば、前記色料は、５〜４０重量％の割合で印刷インキに含有される。前記ビヒクルは、樹脂と溶剤を必須に含み（樹脂溶液でも、樹脂分散液でもよい）、必要に応じて油脂や可塑剤などを含む。前記樹脂、溶剤、油脂、可塑剤などとしては、たとえば、従来の印刷インキに使用されているものが使用され、樹脂１０〜４０重量％、溶剤１５〜７５重量％、油脂０〜３５重量％、可塑剤０〜１０重量％の割合で印刷インキに含有される。前記溶剤は、水または水と有機溶剤の混合溶液などの水性媒体であっても、有機溶剤であってもいずれでもよい、すなわち、印刷インキは、水性インキであっても油性インキであってもよい。他の添加剤は、たとえば粘度調整剤、乾燥調整剤などであり、１０重量％以下の割合で印刷インキに含まれる。
【００２０】
印刷インキは、上記各成分を用い、従来の印刷インキの製造方法と同様の方法で製造することができ、凸版印刷、平版印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷などの印刷に使用されうる。印刷の対象となる基材は、紙、プラスチック、金属、布など特に制限はない。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例および比較例を説明するが、実施例に先立って、エマルションの合成例を示す。なお、以下では、「部」、「％」はそれぞれ、「重量部」、「重量％」を示す。
−エマルションの合成−
攪拌機、還流冷却器、滴下装置および温度計を備えた重合缶に、水３５．６部およびノニルフェニルエーテルポリオキシエチレン硫酸ナトリウム２．８部を仕込み、７５℃まで昇温した。窒素気流下、スチレン１９．８部、アクリル酸２−エチルヘキシル３２．２部、メタクリル酸メチル４．７部およびアクリル酸２．３部の混合物と、５％過硫酸アンモニウム水溶液５部および５％亜硫酸水素ナトリウム水溶液５部とを、各々５時間かけて滴下した。その後、７５℃で２時間重合反応を行い、室温まで冷却した後、２５％アンモニア水を用いて、ｐＨ８まで調整し、エマルションを得た。このエマルションの固形分濃度は４９．６％、エマルション粘度は、８０ｃｐｓ（３０℃）であった。
【００２２】
−実施例−
炭粉として、チョウセンゴヨウ松の実の殻を原料とし通常の木炭製造と同様の装置および処理方法を用いて製造した炭化物粉を粉砕して６０μｍ以下の粒径とした炭粉を用いた。炭化温度は４５０〜５００℃であった。
上記で得たエマルション１０４部、酢酸ブチルセロソルブ６部、分散剤１部、湿潤剤１部、酸化チタン１０部、炭粉１２０部、５％ヒドロキシエチルセルロース水溶液６部および消泡剤１部を、ディスパーミルを用いて十分に混合して、ペイントを得た。このペイントを結露発生のたびたび見られた浴室の天井面にローラバケで塗装して、結露発生の状態を１ヵ月間観察したが、結露の発生は全く見られず、吸放湿性が向上した。また、塗装表面の亀裂、ひび割れ等の異常の発生は見られず、塗装表面の脱臭性も高かった。
【００２３】
−比較例−
上記実施例において、炭粉１２０部を配合しない以外は、実施例と同様にして、比較ペイントを得た。この比較ペイントを結露発生のたびたび見られた浴室の天井面にローラバケで塗装して、結露発生の状態を１ヵ月間観察したが、結露の発生状況は改善しなかった。また、塗装表面の脱臭性はなかった。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の着色料は、自然素材を含み、優れた吸放湿性および脱臭性を有している。