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技術解説−4
室内環境対応形水系塗料『ノボクリーン』の開発

室内環境対応形水系塗料『ノボクリーン』の開発
Development of Zero VOC Paint"NOVOCLEAN"

技術本部 技術開発部
Product Development Department

松田 充弘

江見

Mitsuhiro MATSUDA

1．はじめに眞朝倉 光彦

Shin EMI

Mitsuhiko ASAKURA

2．環境対応形塗料

地球環境に関する京都議定書への取り組みが、トップ

ＰＲＴＲ(環境汚染物質排出・移動登録)法への対応

ニュースになるほど世界的に環境問題は注目を浴びている。

やＲＣ（レスポンシブルケア）活動など、各企業が自らの責

温暖化による海面上昇の影響で、水没するおそれが現任で有害化学物質の管理や削減に前向きに取り組むよ

実となってきた国もあり、その国民の切実な訴えを伝えるうになってきた。

ショッキングなニュースもみられる。様々な気象異常による「人にやさしく、地球にやさしく」を合言葉に、環境に影災害が、もはや現実的な問題となってきている今日、環境響を与える要因を少しでも緩和し軽減することが今日の対策は努力目標ではなく、次代も生き残るための世界共技術的な課題である。塗料分野での展開として、次のよ通の課題であることが認識されてきた。

うないくつかの方向性が考えられる。

企業活動においても、環境マネージメントシステムの国①塗料のＶＯＣの削減

際規格であるＩＳＯ１４０００の認定システムが、国際間取②塗装工程の省資源・省エネルギー化引の資格要件、いわばパスポートとなりつつあることから③高耐久性塗料によるメンテナンスフリー化

見ても、「環境」に対する取り組みや姿勢が、国際間競④有害物質フリー化

争における企業の品質や価値を決める時代になるようにさらに進んで思われる。こうした情勢を踏まえ、環境対応形塗料の研⑤有害物質発生源の抑制究開発も盛んに進められている。

⑥有害物質の除去等である。
これらの方向性を建築塗料分野では、キシレン、トルエ
ンを含む強溶剤系塗料からミネラルスピリット主体の弱溶剤系塗料へと、さらには水系塗料の開発への取り組みが進んでいる。特に常温架橋（一液反応硬化形）エマルションの開発１）で溶剤系に匹敵する仕上りや性能が得られるようになり、これら水性塗料の開発に加速がかかっている。また、アクリルやウレタン樹脂塗料からシリコンやふっ素樹脂塗料のような高耐久性塗料の水系化も35進んでいる。速乾性で鉛・クロムフリー型塗料の開発もこ

これらの有害物質により新築の家に入ると、目への刺激、れらを意識したものである。屋根用としては、断熱、熱放頭痛、めまい、吐き気等の症状が現われ、家から外に出射形の塗料が開発されてエネルギー負荷削減に大いにると正常に戻るといったことが繰り返されるものである。

貢献している。また、有害物質を吸着・固定化する室内対策として、入居までに充分な換気やベークアウトにより用塗料や空気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）等を分解できる強制的に有害物質を除去する方法もとられているが充光触媒塗料も開発され、空気の清浄化の観点から注目分ではない。

をあびている。

このような問題に対して、官民で構成された「健康住宅研究会」からの「設計・施工ガイドライン」では、新築時において一般的に使用される住宅建材等に有害物質

3．室内環境問題が含まれる可能性や、健康への影響への可能性の高さ等を勘案し、当面、安全な居住空間を提供するため優先住宅工法の欧米化、省エネルギー型の気密性住宅の普及で、最近になり壁装材、建材、フローリング材、家具等に含まれる有害物質による室内空気汚染が問題になってきている２）。オイルショック後のオフィスビルで省エネ的に配慮すべき物質として表２に示す６物質をあげている。
表2

優先的に配慮すべき物質①ホルムアルデヒド

ルギー対策として換気量を減らしたために室内空気の３物質 ②トルエン汚れが原因で起った「シックビル症候群」
を発端に、
日本

③キシレン

①木材保存材

３薬剤

②可塑剤
③防蟻剤

でも一般住宅で同様の健康被害がみられるようになり「シックハウス症候群」
として表面化してきた３）。
さらには、「シックスクール症候群」
も大きな問題となり、改装された幼稚園の園児の症状がひどく、直ちに全面改装が必要となるなど問題は深刻化している。特に、戸建て住宅の場合には新築の住居で多く見られたため「新築病」とも呼ばれている。これは家具に使用されている合板や建材および壁装材から、有害物質としてホルムアルデヒドや有機リン系可塑剤などの空気中への放散で起こる「化学物質過敏症」や「アレルギー」のことである。建築資材から室内に放出される有害物質として表１のようなものがある。

内装仕上げ材に用いる合板、ボード類としては、合板類はホルムアルデヒドの放散量が日本農林規格（ＪＡＳ）で等級別に定められ、パーティクルボードはホルムアルデヒドの放出量が日本工業規格（ＪＩＳ）で定められている。
フローリングについては床の張り付けに用いる接着剤にはトルエンやキシレンの発生の少ないものを使用する。
壁紙の選定にあたっては、ホルムアルテヒドの放散量がＩＳＭ（生活環境に配慮したインテリア材料に関するガイドライン）あるいはそれと同等の基準、性能に適合するもの。壁紙の施工において使用する接着剤はホルマリン

表１

建築資材より放出される化学物質
建築資材

主な関係化学物質

塗有機溶剤など料不使用が明記されたものを使用する。
溶剤・希釈剤類は、総合的な量としても有害性の対象となるとされており、ＴＶＯＣ(揮発性有機化合物総量)も評価の対象とされる。ＴＶＯＣとして、０.２ｍｇ／ｍ３で臭合板などホルムアルデヒド、有機溶剤など

気及び不快感、３ｍｇ／ｍ３付近でシックビル症候群、２５接着剤ホルムアルデヒド、有機溶剤などｍｇ／ｍ３程度の溶剤濃度で中毒が起きるとの情報がある。

壁紙

可塑剤など

木材

木材保存剤（殺虫剤など）

畳殺虫剤など従って、内装工事に使用する接着剤・塗料は、ホルマリン不使用のもので、トルエン、キシレンの放散が極力小さいものを使用し、十分な養生期間を設けるなどである。
これに対応して、(社)日本塗料工業会は「室内環境対

36

技術解説−4
室内環境対応形水系塗料『ノボクリーン』の開発対策研究会」で検討を加え、平成９年４月に「健康リスク
４）果的な塗料として好評を得ている。また、抗菌機能を備に対する室内用建築用塗料の目標基準（ガイドライン）」

えた院内感染対策用抗菌コート「Ｄ-Ｓｅｐｔシリーズ」
を病院、としてＴＶＯＣ１％以下を設定した。

学校等の内装を中心にＰＲし実績をあげている。

これらの動きの中で２０００年６月、厚生省（当時）の「シ塗装時にＶＯＣを発生しないことを目標に設計された

ックハウス（室内空気汚染）問題に関する検討会、
中間

室内環境対応形水性塗料「ノボクリーン（ＮＯ ＶＯＣ

５）

報告書第１回〜第３回のまとめについて」 にて個別のＣＬＥＡＮ）」は、その名の通り塗料中に揮発性有機化合室内ＶＯＣ濃度について表３に示す指針値が出された。

物（ＶＯＣ）を含まない塗料である。従って、戸建て住宅はもちろんのこと、臭気や化学物質に敏感な人が多く集

表３ 厚生省室内環境濃度指針値
規制物質

指針値（μ /トルエン260

キシレン870

ホルムアルデヒド

100

ＴＶＯＣ400）

発表時期

まる幼稚園、学校、老人ホーム、病院等の室内の塗り替え、食品工場のように臭気をきらう室内の塗り替えに最適と2000年6月

いえる。
「ノボクリーン」についてさらに詳細を述べる。

2000年9月

４-１「ノボクリーン」の設計ポイント

発表された物質のうち主な物を掲げた。

さらに同年１０月にはＴＶＯＣが４００μｇ/ を暫定の目標値として発表された６）。各国の規制値も参考にし、全国の実体調査も行いながら合理的に達成可能な指針値であるとしている。
塗料の面から考えると、トルエン、キシレンを内装用塗料として使用しないことはもちろんのこと、ＴＶＯＣが大きな課題である。水系塗料においても少量含まれる揮発性有機物質７）が、塗装時から室内に徐々に放散する事による室内環境濃度が問題となる。

室内の壁、天井などの塗装については、健康有害性の面から問題の少ない水系の合成樹脂エマルション塗料が一般的に使用されている。現在では新しい塗料技術の開発により内装、外装ともに下塗りから上塗りまで水性の合成樹脂エマルション塗料の使用が可能となっている。
しかしながら、内装用の水性の合成樹脂エマルシ
ョン塗料でも低温での成膜性を向上させるための成膜助剤として、また、塗料の凍結を防止し凍結しても元に戻りやすくするためにグリコール系などの有機溶剤類を塗料中に通常数％使用している。そのため塗装時や塗装後も塗膜からそれらの溶剤が放散することがあり、室内4．ゼロＶＯＣエマルション塗料「ノボクリーン」
について濃度がある程度以上である場合にはＶＯＣに敏感な体質の人の場合、健康障害を引き起こすことも考えられるので決して安全とは言えない。

最近の建築の塗装工事高は新設／改修＝１／２の比これらの低温成膜性の機能や凍結防止、安定化の機率で、改修（塗り替え）工事が多くなっている。従って、人能を改善するためには、機能性モノマー成分の使用、樹が生活し活動する場で塗装工事が行われることになり「人脂構造の工夫、樹脂合成手法の開発等があり、高分子にやさしい」塗料の開発が大切なポイントになってきている。

化学の分野でも種々検討がなされている。
「ノボクリーン」

当社では既に室内環境汚染対策塗料として水性のはこれらの機能を合成樹脂エマルション自体に組み込み、合成樹脂エマルション塗料「インテグラ」を販売し好評をさらには顔料及び添加剤も安全性が高く有機溶剤類の得ている。
「インテグラ」は特殊アクリル樹脂とハニカムア含まないものを選定し、ＶＯＣを一切含まない塗料としてンチスメル材の組み合わせで、合成樹脂エマルション塗配合設計を行ったものである。

料の一般品と比べ低臭で、塗膜はホルムアルデヒドなどの有害物質を吸着・固定化する性能をもっている。ビニールクロスなど室内汚染物質の発生源のある場合に効37

表5 ミニチャンバー法による塗膜からのＶＯＣ放散量

４-２ 「ノボクリーン」の特長と性能（１）人と環境にやさしい
有機溶剤や有害物質を含んでいない塗料であり、（社）
日本塗料工業会の目標基準に適合する（表４）。
表4

健康リスクに対する建築用塗料の目標基準への適合性
目 標 値

ＶＯＣの放散量（μ / ・hrs）
ノボクリーン
従来品
5000
検出限界以下1786
検出限界以下
検出限界以下536

経時時間（ｈｒs）
2472120

合成樹脂エマルションペイント（以下従来品）は１日後は評価結果

５０００μｇ/ ・ｈｒｓの発生量があった。一方、「ノボクリーン」

エマルション塗料

ノボクリーン

は１日後でもすでに検出限界以下でありＶＯＣの発生が１％以下

適合

芳香族系溶剤０.１％以下適合

アルデヒド類

０.０１％以下適合

重金属（鉛、クロム等）

０.０５％以下適合

塗料設計条件
ＴＶＯＣないことを示している。本試験の測定条件の詳細は以下のようである。ＶＯＣの捕集にシリカゲル管（シリカゲルチューブスタンダード型：柴田科学製）及び活性炭管（有機ガスサンプラー用活性炭チューブ：柴田科学製）を用

発癌物質
生殖毒性物質０.１％以下適合

０.１％以下適合

い捕集流量は１５０ｍｌ/分で５時間と２０時間とした。測定

変異原生物質感作性物質

はガスクロマトグラフ質量分析計（ＧＣＭＳ-ＱＰ５０５０：島津製作所製)を使用した。測定モードは選択イオン検出

また、塗膜からのＶＯＣの発生もないので厚生労働省の室内濃度に関する指針値に適合し、人や室内環境に影響がなく安全といえる。以下、塗膜からＶＯＣの発生量についての実験結果を述べる。

法（ＳＩＭ）
で、測定条件としては、カラムはＤＢ−１を使用し、カラム温度５０℃、気化室温度２８０℃、測定時間３５分、カラム流量２．
３ｍｌ/分、昇温５０〜２００℃とし、定量は検量線法を用いた。
2）塗膜からのＶＯＣ発生量測定（その２）1）塗膜からのＶＯＣ発生量測定（その１）（社）
日本塗料工業会「室内環境対策研究会」で設定されたミニチャンバー法（図１）を用いて、塗装１日、３日、５日後まで測定した。結果は表５に示すように、従来の「ノボクリーン」と従来品を、実際に室内の壁に塗装してＶＯＣの気中濃度を測定した。
同型で同容積の会議室２部屋を使用した。 塗装及びＶＯＣ捕集条件を図２に示す。

換気扇（日中のみ換気）

塗面

サンプリング箇所
30

ポンプ

ドア（閉）
130

吸着管

外気取込

塗板図2

●実塗装条件
会議室容積：約37
塗装面積：約2
塗布量：約90 /換気扇能力：63 /hrs
●捕集方法
左図の通り、吸引ポンプで活性炭管とシリカゲル管に吸着させる

実塗装塗膜からのVOC発生量測定

試験は労働安全衛生法の作業環境測定基準に従っセパラブルフラスコて固体捕集法で実施した。使用したポンプや吸着管などはミニチャンバー法で用いた物と同じである。捕集吸

図1

塗膜からのVOC発生量測定［ミニチャンバ−法］（日塗工）

引時間は厚生省の指針に準じて３０分以上とし、塗装後

技術解説−4
室内環境対応形水系塗料『ノボクリーン』の開発

38の経過時間とともに増やした。これは時間経過により、塗チェックしてもらいアンケートに回答してもらった。その結果、装面からのＶＯＣ発生量が減ってくることを想定したた「ノボクリーン」は塗装当日でも臭気は従来品に比べはるめである。捕集空気の分析、定量はミニチャンバー法とかに少なくてわずかに臭う程度であり、翌日になると全く同様に行った。塗装１日後の「ノボクリーン」と従来品との臭気を感じないと評価した人が大半であった。それに比ガスクロマトグラフ（ＧＣ−ＭＳ）のチャートを図３に示した。

較して、従来品は翌々日でも臭気を感じると評価した人がほとんどであり両者間の有意差は歴然としていた。一方、塗膜からの臭気を機器を使って測定した数値は図４であり、人間による評価とほぼ同様の結果が得られた。尚、（有機溶剤のピーク）

500

ノボクリーン6
図3

8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34

臭いセンサー指示値

従来品
従来品

400
300
200
100

実塗装における固体捕集法によるVOC量のGC-MS法分析結果（塗装1日後）ノボクリーン0
当日

従来品は有機溶剤のピークがはっきりと認められたが、翌日翌々日「ノボクリーン」は全くＶＯＣのピークは認められなかった。

図4

塗装後の当日、１日後、２日後に捕集したサンプルでＶＯＣ

機器による臭気測定は塗装前の部屋をあらかじめ測定の定量を行ない表６の結果を得た。厚生労働省の室内しこれを塗装前の部屋の臭気の数値とした。塗装後の環境濃度指針はＴＶＯＣの値を４００μg/ としているが、「ノ臭気の数値から塗装前の部屋の臭気の数値を差し引ボクリーン」は充分にこの値をクリヤーしており非常に安いた数値を新たに発生した臭気の数値（指示値）とした。

全性の高いものであるといえる。

従来品は塗料中の残留有機溶剤が徐々に揮発するの表6に対して、「ノボクリーン」はほとんど臭気がなく、乾燥塗室内空気中に発生したＶＯＣの量経時時間（ｈｒs）

ＶＯＣの気中濃度（μ /ノボクリーン

塗装後の経過時間と臭気）膜にも有機溶剤類が残っていないことを示している。

従来品

４〜５

※０.６以下６８９

２０〜２４※０.３以下

３１１３６〜３９※０.３以下

１３※ 本条件での定量限界値（２）臭いをほとんど感じない。
揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を全く配合していないので、塗装時も塗装後もほとんど臭いを感じない。臭気に関する実験及び結果を以下に述べる。
前述の会議室（２部屋）にそれぞれ「ノボクリーン」と従来品を塗装し、当日〜翌々日までの部屋内の臭気を人（３）美しい仕上り従来の合成樹脂エマルションペイント（ＪＩＳ Ｋ ５６６３）と同等以上の作業性、仕上り性、タッチアップ性を有している。塗料、塗膜性能はＪ
ＩＳＡ５６６３１種に合格し、凍結防止剤を使用していないにもかかわらず、低温安定性は寒冷地を想定した−２０℃に冷やした試験にも耐え得ることができる。
４-３ 標準塗装仕様

間による評価とポータブル型ニオイセンサーＸＰ-３２９(新「ノボクリーン」は臭気がなく安全性が高いので、居住コスモス電気製)で測定した。
まず、男性社員と女性社員者のいる塗り替えに特に有効である。下塗り（シーラー）を延べ４０名に塗装後のそれぞれの会議室内の臭いをとしては専用の「ノボクリーンシーラー」を準備している。
「ノ39

ボクリーンシーラー」
も、上塗り「ノボクリーン」と同じタイプでＶＯＣゼロの水性の合成樹脂エマルション系シーラーである。塗り替えの標準塗装仕様を表７に示す。
表7

標準塗装仕様（塗り替え）

工程

塗

素地調整料

作業内容

塗装回数

−

刷毛又はウエスで被塗面のゴミ、ホコリを除去する。

−−−

水で10〜20％希釈して、刷毛、ローラーで均一に塗装する。

10.11〜0.13

2時間以上

2

0.13〜0.14

2時間以上

下塗

ノボクリーンシーラー

上塗ノボクリーン

水で５〜15％希釈して、刷毛、ローラーで均一に塗装する。

5．おわりに建築物の内装は、ビニールクロスに代表される乾式建材が施工性の簡便さで市場のシエアーを拡大してきた。
しかし、その一方では目に見えない形での住環境汚染が標準使用量（/ /回)

乾燥時間（２０℃）

参考文献
１）松田充弘ら：特開平５−３０２０４３（１９９３）
２）吉田弥明 ： 日本接着学会第３９回年次大会講演要
旨集

すすんできた。
「健康住宅」という観点から、
ＶＯＣ、
ホル

３）室内環境学会総会講演集（２０００）

ムアルデヒド等を発生しない塗料を完成するとともに、
さら

４）
（社）
日本塗料工業会：室内環境対策研究会報告書には吸着機能・分解機能を併せ持つ塗料も開発中であり近々上市予定である。
塗料の基本的機能は保護と美装であるが、地球環境を汚染しないことへの対応が必要な条件となっている。
さらには、「人と地球の環境保護」に向けたプラスの意味での対応と貢献が求められる時代にふさわしい商品開発に取り組んでゆく所存である。

（１９９９）
５）厚生省 ： 第３回シックハウス（室内空気汚染）問題に関する検討会、中間報告−−第１回から第３回のまとめについて（２０００.６）
６）厚生省：室内空気汚染に係わるガイドライン案について−室内濃度に関する指針値−（２０００.１０）
７）朝倉光彦：表面技術 ４８（８）１０（１９９７）