平成11年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

健康・衆瀦に配慮した木製インテリア用品の開発研究
一塗料・接着剤の揮発性調査とモデル製品提美一
昔曳博也・豊田修身・大野善陰
口田産業工芸試験所

Development of the Wooden Products with the Health and the Environment−Researchin the Coating・Adhesive Volatility and Propose some Products−
Hiroya KOHIXトOsamiTOYODA・Yoshitaka（カNO
Hita Industrial Art Research Division

要 旨
ポータブル型TV∝検知器を用いて家具，工芸，木履，建具業界等で日頃よく使用する木工用塗料や接着剤（各5種）を対象に揮発状況の調査を行った．実験で得た化学物質の濃劇軋時間が経過した時の濃度値低下の状況，含まれている成分の有害性情報等から，塗料では水性系の水性ウレタン塗料が，接着剤ではノンホルムアルデヒドタ
イプの水性高分子−イソシアネート系接着剤及び酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤が比較的安全であると判断できた．

塗料や接着剤を塗布した材料に対し負担をかけない穣度に加熱（例えば亜℃）乾燥することで，揮発する化学物質を早期に除去できることが見出せた．
健康・環矧こ配慮していると思われる素材を積極的に用いたテーブル，ソファなど木製家具7種8点のモデルを韓作し提案を行った．

1．はじめに表した．

有機化食物の揮発が原因と思われる住宅室内の空気汚塗料，接着剤及び木質素材には「優先取組み物質」と染問題に関する対応策として，健康住宅研究会が平成10して記載のあるホルムアルデヒド，トルエン，キシレン

年3月に「室内空気汚染低減のための設計・施行ガイド等の成分が含まれているものも多い．

ライン」1〉及び「ユーザーズ。マニュアル」1）をまとめ公そのため本研究では，家具，工芸，木履，建具業界等でよく使用する木工用塗料や接着剤を対象に，ポータブ

Tablel供験した塗料及び主たる揮発成分
塗 料

ル型TVOC検知器を用いて揮発状況の瀦査を行った．さらに鹿康。費境に配慮していると思われる素材を楕極的に主たる揮発成分

水性ウレタン樹脂塗料（W社）

グリコールエーテル，アルコール

用いてき 木製家具のモデル試作を行った．その概要を以ポリエステル樹脂塗料（U杜）

スチレンモノマー

下に報告する．

ニトロセルロースラッカーくW社）

2． 研究方法

酢酸エチル，酢酸プチル
ポリウレタン樹脂塗料（U社）

油性自然塗料（A社）

トルエン，キシレン，酢酸エチル

乏．1塗料及び接着剤の渾荒性腐験

酢酸プチル

2．1．1供試材料

芳香テレビン油，シトラール

Tab181に示す木工用塗料5種及びTabl￠2に示す接着剤5種を供試した．被塗物として75×15×2mmのタモ薄板及び板ガラスを用いた．

T8ble2 供試した接着剤及び主たる揮発成分
接 着 剤

2．1．2 塗布方法

主たる揮発成分

塗料及び接着剤は，それぞれ製造業者の指定する割合

酢酸ヒ◆ニル樹脂工瑚シ○ヨン系接着剤（S杜） 酢酸ビニルで配合した．被塗物の表面に，前者はスプレーガン（油

水性高分子−イルアネート系接着剤（0社） 4、4 シ◆アユニルメタンゾイルアネート
エポキシ樹脂系接着剤（K杜）

ポリアミドアミン性自然塗料の場合は刷毛塗り）で，後者はへらで均一に合成ゴム樹脂系接着剤（N社）

トルエン，C−ヘキサン，酢酸塗布した．

ユリア樹脂系接着剤（S社）

エチル

2．1．3 化学物質濃度の測定及び換算

ホルムアルデヒド，メタノール

塗布後20℃60％Ⅲの恒温恒湿器の中で6，24，隠 96，−123−平成11年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

Table3 素地調整並びに塗装工粗168及び336時間乾燥した試験体を，室内の新鮮な空気で充満した内容豊210mlのガラス製広口サンプル瓶に封絨し，ポリウレタン樹脂塗刹

油性自然塗料

再び20℃60％Ⅲ雰囲気下で1時間保持した．広口サンプ① 素地調整 ＃180

ル瓶内の気体濃度の状況を，ポータブル型TVOC検知器XP−② 下塗り サげルク◆シづ− ② 下塗り プライマー

339V型（新コスモス電機株式会社製）を用いて測定し，③ 研 磨 ＃400

③ 中塗り 着色クリアー

封絨前後の測定値の菱を試験体から韓発する化学物質の④ 上塗り クリヤー

④ 研 摩 ＃400

① 素地調整 ＃180

濃度値とした（Fig．1）．また比較実験として，塗料や⑤ 上塗り クリアー

接着剤を塗布していない未塗布試験体についても同様に測定した∴測定値は便宜上，塗料の藤倉トルエン濃度に，り合せた．その後幅5mmのクラフトテープを3箇所巻き接着剤の場合はホルムアルデヒド濃度に換算して求めppmつけて圧着した．

で表した．なおこれらの換算は，検知器製造業者が作製2．3．3 化学物質濃度の測定及び換算した換算グラフを基にして行った．

接着後20℃60％RHの恒温恒湿器または40℃10％RHの熱風乾燥器内で4，6，24，48，120及び168時間乾燥した．
2．2 塗料の洋発促進試験

2．1．3に準じて試験体から揮発する化学物質護摩を測定

2．2．1供試材料した．

Tab181に示す塗料のうち，ポリウレタン樹脂塗料及び油性自然塗料の2種を用いた．被塗物として300×75×

2．ヰ モデル試作のコンセプト及びテ血マ8mのパラゴムノキを用いた。

健康。環境に配慮したインテリア用品の提案をモデル

2．2．2 塗布方法

試作の目的とした．主要材料には天然素材である木材を，T8b183に示す工程で素地調整並びに塗料の塗布を行

また塗料や接着剤には2，1で行った実験結果を踏まえ，比った．

較的安全と思われるものを溝定することとした。

2．2．3 化学物質濃度の測定及び換算

試作テーマとして 誇らい

上塗り塗料塗布後幼時間室内にて風乾し，さらに20℃の場面を演出するテーブ

ル，ソファなどの室内家具を設定した．

60％RHの恒温恒湿器または40℃10％RHの熱風乾燥器内で1，2，4，8及び24時間乾燥した．

3． 結果と考察

所定時間乾燥後試験体を25×75×8mmに切断しタ 2．1．3

化学物質の濃度測定については，第一に簡便性を重視に準じて試験体から揮発する化学物質濃度を測定した。

した．よって今回ポータブル型TVOC検知器を用いること

2．3 棲♯刺の津発促進駄験の場合はホルムアルデヒド濃度に換算して表した．これとし，便宜上塗料の場合はトルエン濃度に，また接着剤
2．3．7 供試材料は もし空気中に含まれる各々の化学物質を，例えば全Tabl￠2に示す接着剤のうち，合成ゴム樹脂系接着剤てがトルエンであると仮定 して導き出した方陰2）であ及びユリア樹脂系接着剤の2種を用いた．被着材には2．

る，空気の汚れ具合（揮発状況）をみるには効果的であ1．1のタモ薄板を用いた．

るが，導きだした漢度値と人体への影響についての因果

2．3．2 接着方法

関係は定かではない．

クモ薄板2枚を用い，2．1．2に準じて接着剤を塗付し貼

3．1塗料成分の揮発状況
塗料5種について，塗布6時間後の瓶内における濃度状況をFまg．2，経時変化を則廠牒に夕 食まれている成分の化学物質名をT毘b且8且に示す．
まず瓶内における濃度の状況を被塗物別にみた、6時間後の状況は，タモ薄板＞板ガラスであった．塗付された塗料は木材の材申によく浸透することから，塗料に含まれる揮発成分がしばらくの間，相中に保持された状態になっているためと思われる。
塗料5魔の揮発畳について，6時間後の状況をみると油性自然塗料＞ポリウレタン樹脂塗料＞ポリエステル樹

Fig．1化学物質の濃度測定方法

脂塗料＞ニトロセルロMスラッカ血＞水性ウレタン樹脂

1＝・i一一平成＝年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

酢ビ

水性ウレタン

イソシアネートNCラッカー

ホうリエステル

エポキシ

ホーリウレタン

ゴム系
鼠甘ア系

自然凄艶
00 20 40 60 80 100 120

50 100 150 200 250

瓶内の空気濃度（ppm 納品ア舟テ■ヒト 換算〉

挽肉の空気濃度（ppmトプレ忘ン換算）

相打皇 接着剤6時間後の揮発状況（塗付盈購軸／m2当り）

Fまg．2 塗料＄時間後の揮発状況（塗付畳60g／m2当り〉∈へY．∵

髄鞘威軸昏檻感へ箪卦∴・jト︑・∴．︸㍉ヾ一∴−い∵磯磯威嚇昏監應

こ㌣儲ヽり∵†小0

ユリア ゴム エ呑●キシ イソシアトト 酢ビ

自然 木■リウレタン 木■リエステル NCラット 水性ウレタン

接着剤名

重科名
Fig．3 塗料揮発成分の経時変化（塗付盈60g／m2当り）

Fig．5 接着剤揮発成分の経時変化（塗付盈150g／m2当り）

塗料の順であった．特に油性自然塗料，ポリウレタン樹量であるが，時間が経過した時の濃度値の低下は若干遅脂塗料を塗布した試験体で高い健を示した．

く，未塗布試験体と同様になるまでに48時間を要した。

油性自然塗料は，植物を原料とした芳香テレビン油や微量の有機溶剤を含む水性ウレタン塗料は淫売皇が最シトラール等の成分が多く含まれていることから，人体も少なく，また6時間後にはすでに未塗布試験体とほぼへの影響は少ないものと思われる．ただ時間が経過した同様な濃度健を示していた．

場合でも濃度値の低下はなかなか速まず，長期間にわた以上の実験結果より，今回供試した5種の塗料の中でり鼻を突くようなにおいが持続する償向にあることがわ

は永性系の水性ウレタン塗料が比較的安全であると判断かった．

できた．

ポリウレタン樹脂塗料にはトルエンやキシレン等の成分が含まれているため，使用する際は特に留意が必要で3．2 接着剤成分の揮発状況あると思われる．時間が経過した場合でも濱度健の低下

接着剤5穫について塗付6時間後の瓶内における幾度はやや遅く，48時間後に未塗布試験捧（平均繚発盈は状況をFまg．4，経時変化をFまg．5に、含まれている成分の4．13ppm）とほぼ同様の債を示した。

化学物質名を甘ab且e2に示す。

ニトロセルロースラッカ仰にはトルエン等の成分が含接着剤5穫の揮発畳について，6時間後の状況をみるまれており留意が必要であるが，ポリウレタン樹脂塗料とユリア樹脂系接着剤＞合成ゴム樹脂系接着剤＞エポキより揮発量が少なく，また24時間後には未塗布試験俸とシ樹脂系接着剤＞水性高分子−イソシアネート系接着剤＞

ほぼ同様の値に達することがわかった．

酢酸ビニル樹脂エマルジョン系凍着剤の額であった．特無溶剤型タイプのポリエステル樹脂塗料は，6時間後にユリア樹脂系接着剤と合成ゴム樹脂系接着剤で高い健の状況ではニトロセルロースラッカ帥とぼぼ同様の揮発を示した∴ただし合成ゴム樹脂系接着剤については，一∽125−平成11年度 研究報告 大分県産業科学技術センタ岬−◆−200c常温
句感電4〆1竿682000咄解 戚 則 葛 尾 磨

015∈詮︶︵U2dd︶︵淋感．﹂︺ ． 1 ト 卓 ト ゴ 扁

01咄喋暗糾 合 E 塵︵琳戯∧Hミ ュ

乾燥時間（hr）♯400c乾燥8060402000

ポリウレタン

ユリア系

自然塗料

ゴム系5

接着剤名

塗料名

Fig．7 加熱乾燥による接着剤の揮発成分の早期除去

Fig．6 加熱乾燥による塗料の揮発成分の早期除去

進み短時間に低い濃度値に達することがわかった。

般的には接着剤塗付後に堆積時間（オープンタイム）を塗料については塗布後40時間室内で風乾したのち400C設けるが，今回の実験では接着剤塗付後すく、に貼り合せ加熱乾燥を施したが，ポリウレタン樹脂塗料の場合は8たため設けなかった．
ユリア樹脂系接着剤にはホルムアルデヒド等の成分が時間後に，また油性自然塗料については4時間後に末塗含まれているため，使用する際には特に留意が必要であ

布試験体（揮発量3．86ppm）とほぼ同様な濃度値を示した．

ると思われる。時間が経過した場合でも濃度債の低下は接着剤についてはユリア樹脂系接着剤，合成ゴム樹脂なかなか進まず，長期間にわたり成分が保持される傾向

系接着剤共に，400C加熱乾燥24時間後には未塗付試験体を示した．

（揮発量4．47ppm）とほぼ同様な値となる結果を得た．
以上の結果から材料に負担をかけない程度に加熱乾燥

合成ゴム樹脂系接着剤にも成分としてトルエン等が含まれているため，使用時には留意が必要と思われる．時することで，塗料及び接着剤から揮発する化学物質を早間が経過した時の濃度低下についてはユリア樹脂系接着期に除去できることが見出せた．

剤ほど遅くはないものの，96時間後にようやく未塗付試

木製インテリア用品の製造甥場においても，加熱処理験体（平均揮発量は4．47ppm）とほぼ同様な値となった．

による揮発成分の早期除去は効果的であると思われる．

ノンホルムアルデヒド系の接着斉りであるエポキシ樹脂

使用する塗料や接着剤，被塗物（被着材），塗布面積，系接着斉れ水性高分子イソシアネート系接着剤及び酢酸

作業工程，作業に係るコスト等詳細に吟味することによ

ビニル樹脂エマルジョン系接着剤については，前述したってその現場にあった最適な処理方法を検討することが二つの接着剤と比較して揮発量が少なく，また24時間後望まれる．なお建築分野においてはベイクアウトと称しには未塗付試験体とほぼ同様な値となることがわかった．て，特に新築住宅における建材，内装材からの揮発成分

ただエポキシ樹脂系接着剤の硬化剤成分であるポリアミの早期除去を目的とした加熱処理方法等が，すでにスケ

ドアミンは，皮膚に接触した際に皮膚，粘膜の障害を起ジュール化されている3）．

こす恐れがあり留意が必要となる．
以上の結果より，今回供試した5種の接着斉りの中では3．4 モデル試作について水性高分子一イソシアネート系接着剤及び酢酸ビニル樹脂7種8点のモデル試作を行った．

エマルジョン系接着剤が比較的安全であると判断できた．

モデル試作に用いる木材には，スギ，ナラ，パインの3種を選んだ．木質材料はJAS（日本農林規格）で定め3．3 揮発成分の早期除去についてられている，ホルムアルデヒド揮発量の少ないFlタイプ

前述の3。1及び3．2の実験結果より揮発量の特に多かっのものを使用した．仕口や幅矧ぎ等に用いる接着剤は，た塗料2種（油性自然塗料及びポリウレタン樹脂塗料）

ノンホルムアルデヒドタイプの水性高分子−イソシアネーと接着剤2種（ユリア樹脂系接着剤及び合成ゴム樹脂系ト系接着剤及び酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤を，接着剤）について，加熱乾燥による揮発成分の早期除去

さらに美観を保つための塗料にはトルエン，キシレン等のを試みた．結果をFig．6及びFig．7に示す．

有機溶剤が微量かもしくは含まれていない水性アクリル

供試した塗料，接着剤とも塗布後200Cで乾燥する場合樹脂塗料，油性自然塗料及び柿渋塗料を選定した．またと比較して400Cで乾燥することによって，成分の揮発がソファの張地には綿素材を用いた．

ー126−平成11年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

Fig．12 ファミリーソファ（Bタイプ：パイン）

Fig．8 テーブル（スギ）Fig．13 ファミリーソファ（Cタイプ木製：パイン）

Fig．9 円卓（ナラ）

Fig．14 丸テーブル（パイン）Fig．10 ソファ用テーブル（パイン）以下モデル試作の枚略を鋭明する．
Fig．8はテーブルである．畳やフローリングの床材に腰をおろして静り合える座卓風に仕上げた．使用材料はス
ギ，柿渋塗料，酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤．
サイズは幅1500×奥行800×高さ330m．

Fig．鋸ま円卓である．卓舞台風に仕上げた．天板と4本の脚は金具で固定してあり脱着が可能である．使用材料
はナラ，油性自然塗料（着色及びクリアー仕上げ），酢
酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤．サイズは直径1200×高さ330mm．

Fまg．且0はソファ用テーブルである。ソファーに腰掛け

Fig．11ファミリーソファ（Aタイプ：パイン）−127岬

平成11年度 研究報告 大分県産業科学技術センター

ゆったりと語り合う場面を演出する．使用材料はパイン，て精度の高いデータも収集し，比較鴨分析することで，水性アクリル塗料，水性高分子−イソシアネート系接着

簡易測定器の信憑性を深めたい．

軌 サイズは幅1200×奥行600×高さ330mm．

Fig．11はファミリーソファ（Aタイプ）である．腰を5．謝 辞

支えるランバーサポートと首を支えるヘッドレストの役

本研究の遂行にあたり，貴重なご意見ご助言を賜りま目を果たす丸クッションが任意の位置で固定できる機能

した川村木材塗装技術事務所・川村二郎氏に心より感謝を持たせた．使用材料はパイン，水性アクリル塗料，水の意を表します。また試作品製作にご協力いただきまし性高分子−イソシアネート系接着剤．サイズは暗1600×奥た株式会社朝日木工，株式会社イトウ，株式会社三和フ行桝0×高さ930mm．

ァニチャの皆様，材料を提供していただいた大分県林業Fig．12はファミリーソファ（Bタイプ）である，背中試験磯の皆様にもあわせてお礼申し上げます．の部分のクッションが二つに折れる構造になっており，体の小さな子供たちにも座り易くした．使用材料はパイ

暮雪文献l責料

1）漸住宅。建設省エネルギー機構編：健康儀宅セミン，水性アクリル塗料，水性高分子−イソシアネート系接着剤．サイズは幅1600×奥行880×高さ悶Omm．

ナーテキスト，（1998）．

Fig，13はファミリーソファ（Cタイプ木製）である．

2）田辺新一：室内空気汚染き（且998），p鯛｝50，㈱請

奥行きにゆとりを持たせた．クッションをはずせば胡座談社．

もかけられる．使用材料はパイン，水性アクリル塗料王

3）例えば，パルカ技研㈱：翫tp：／／押野。Samn紙ne。jp／

水性高分子−イソシアネ帥卜系接着剤．サイズは幅1600×palca／

奥行850×高さ880Ⅲm。
Fig．ま4は丸テーブルである．使用材料はパイン，水性アクリル塗料，水性高分子−イソシアネート系接着剤．サ
イズは直径1舶0×高さ650mm．
これらの製品試作については，県内で開催された展示会等に出品し，健康・療境を配慮した木製家具の一例として提案を行った．なお，当所展示室において常時展示を行っている．
4．まとめ
木工用塗料や接着剤を対象に，ポータブル型TVOC検知器を用いて化学物質の揮発状況の調査を行った．その結果以下のことがわかった．
①揮発成分の保持状況を被塗物別にみると，タモ薄板＞板ガラスであった．
②塗料5種の6時間後の揮発畳は，油性自然塗料＞ポリウレタン樹脂塗料＞ポリエステル樹脂塗料＞ニトロセ
ルロースラッカー＞水性ウレタン樹脂塗料の順であった．
③接着剤5種の6時間後の揮発量は，ユリア樹脂系接着剤＞合成ゴム樹脂系接着剤＞エポキシ樹脂系接着剤＞
水性高分子−イソシアネート系接着剤＞酢酸ビニル樹脂エマルジョン系接着剤の腑であった．
今回漬度測定で用いたポ岬タブル型TVOC検知器は簡便性に優れ，揮発成分浪魔の状況を大枠で把握するのにはたいへん効果的であった。しかし化学物質の個々の濃度健が計測できないのが欠点である。
今後ほガスクロマトグラフィー等の精密な機器を用い−128−