JP2001204804A - 揮発性有機化合物を捕捉するマイクロカプセル及び揮発性有機化合物の捕捉方法 - Google Patents

揮発性有機化合物を捕捉するマイクロカプセル及び揮発性有機化合物の捕捉方法

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JP2001204804A
JP2001204804A JP2000059622A JP2000059622A JP2001204804A JP 2001204804 A JP2001204804 A JP 2001204804A JP 2000059622 A JP2000059622 A JP 2000059622A JP 2000059622 A JP2000059622 A JP 2000059622A JP 2001204804 A JP2001204804 A JP 2001204804A
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microcapsules
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Takako Imoto
孝子 井元
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  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 室内空間に放散される揮発性有機化合物を捕
捉する。 【解決手段】 揮発性有機化合物を捕捉するコア物質
と、該コア物質を包み込むとともに前記揮発性有機化合
物を前記コア物質に案内する気孔を有する樹脂とからな
る揮発性有機化合物を捕捉するマイクロカプセルであ
る。またこのマイクロカプセルを、前記樹脂と親和する
基材に含有して使用する揮発性有機化合物の捕捉方法で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、住居の壁紙用接着
剤、床用ワックス、又は家具の光沢塗装用樹脂等に含有
して、接着剤や室内から遊離してくる揮発性有機化合物
を捕捉するマイクロカプセル及び揮発性有機化合物の捕
捉方法に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、住居等の内装材や家具等から人体
に悪影響を及ぼすおそれのある揮発性有機化合物が発生
し問題となっている。揮発性有機化合物の中でもホルム
アルデヒドは、天井材、壁材、床材等の内装材や扉、襖
等の造作材等の下地材を接着する接着剤に多く含まれ、
揮発性有機化合物の主要物質になっている。このホルム
アルデヒドは接着剤樹脂の分解によって室内空間に遊離
し、一旦室内に放散されると強い刺激臭、いわゆるホル
マリン臭を有する有毒物質となって衛生環境を損なうこ
とになる。
【0003】そこで、これら下地材からホルムアルデヒ
ドの放出を防止する方法として、接着剤に酢酸ビニル系
樹脂等のホルムアルデヒドを含まない樹脂が提案されて
いる。この他、床材に使用する木材合板も尿素系、メラ
ミン系、フェノール系の接着剤が使用されホルムアルデ
ヒドの遊離が懸念されるが、ワックスのような床保護材
に、ホルムアルデヒドを吸着または反応固定する何らか
の物質を含有して床材合板に塗布し、ホルムアルデヒド
の放出を抑制するものも提案されている。さらに家具の
光沢塗装用樹脂にホルムアルデヒドの吸着物質を含有
し、室内に放散されたホルムアルデヒドを吸着するもの
もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしホルムアルデヒ
ドを含まない樹脂は接着力が弱いため、接着強度等の物
性が変わってしまうという問題点があった。次にワック
スや塗装用樹脂に含有してホルムアルデヒドを吸着する
物質は、ワックス、塗装用樹脂、又はホルムアルデヒド
のいずれかと反応し、ホルムアルデヒド捕捉効果や持続
性、または材質面での変色があり、あまり優れていると
はいえなかった。
【0005】以上のことから本出願人は、壁紙用接着
剤、ワックス、塗装用樹脂のいずれの基材に捕捉物質を
含有しても、捕捉効果、持続性、被塗装材の意匠性をも
損なわない性能の安定した捕捉物質を求めて鋭意研究を
重ねた。そして捕捉物質を、基材と親和性の高いマイク
ロカプセルとすることでその目的を全うできることを知
見したのである。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明の解決手段
は、揮発性有機化合物を捕捉するコア物質と、該コア物
質を包み込むとともに前記揮発性有機化合物を前記コア
物質に案内する気孔を有する樹脂とからなることを特徴
とする揮発性有機化合物を捕捉するマイクロカプセルで
ある。また他の解決手段は、前記のマイクロカプセル
を、前記樹脂と親和する基材に含有して使用することを
特徴とする揮発性有機化合物の捕捉方法である。
【0007】この様なマイクロカプセル及び捕捉方法に
よってホルムアルデヒドを捕捉し、しかも基材となる壁
紙用接着剤、ワックス、家具の塗装用樹脂に含有しても
捕捉効果、持続性、意匠性を損なわないので室内空間を
衛生的に保ち、美観も損なわないという効果を奏するの
である。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。本発明に用いるマイクロカプセルはコア物質とその
コア物質を包み込む気孔を有する樹脂とからなる。コア
物質としては亜硫酸アンモニウム、亜硫酸ナトリウム、
スルファミン酸ナトリウム、スルファミン酸カリウム、
硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、チオセミカルバジ
ド、エチレンジアミン、酢酸アンモニウム、天然タンパ
ク質などが挙げられる。コア物質を包み込む樹脂として
はこれを含有する基材によって異なるが、基材が疎水性
であればポリアミド、ポリエステル、ポリウレア、ポリ
スチレン、ポリカーボネート、ポリウレタンなどが挙げ
られる。逆に基材が水溶性塗料や水溶性ワックスであれ
ば、ゼラチン、アルギン酸ナトリウムなどの親水性の外
皮が挙げられる。
【0009】次に本発明のマイクロカプセルの製造方法
について説明する。外皮樹脂が疎水性の場合、例えばコ
ア物質を亜硫酸ナトリウムとし外皮を芳香族ポリアミド
としたマイクロカプセルは次の要領で作製される。即
ち、水不溶性有機溶剤であるジクロロメタンとシクロヘ
キサンに界面活性剤(ソルビタン、脂肪酸エステル、ポ
リオキシエチレンノニルフェニルエーテルスルホン酸ナ
トリウム、オレイン酸トリエステル等)を添加して溶解
させ第1溶液とする。次にこれとは別に、水に、中和剤
となる炭酸ナトリウム、架橋剤となるピペラジン、コア
物質となる亜硫酸ナトリウムを添加して溶解させ第2溶
液とする。これら2つの溶液を混合する。この混合の際
に乳化が起こるが、乳化時の粒子サイズがマイクロカプ
セルのサイズとなる。よって混合攪拌にあたっては超音
波ホモジナイザーや機械式ホモジナイザーを使用すると
乳化が進み、本発明に必要な数マイクロメーター〜数十
マイクロメーターのサイズにすることができる。
【0010】一方、別に用意した先程と同じジクロロメ
タンとシクロヘキサンに外皮となる塩化テレフタロイル
を添加して溶解させ第3溶液とする。先程の混合溶液と
第3溶液とを混合し所定時間攪拌後、反応停止剤である
シクロヘキサンを添加し反応を停止させる。ここでも攪
拌にあたっては先程の超音波ホモジナイザーや機械式ホ
モジナイザーを使用して微粒化する。
【0011】マイクロカプセルのサイズとしては数マイ
クロメーター〜数十マイクロメーターのものが適用され
るのでこの範囲となるよう攪拌条件を設定する。最後に
反応停止された系を固液分離することによって所望のマ
イクロカプセルが得られる。前記の固液分離の方法とし
ては、濾過法や遠心分離法が用いられる。
【0012】以上は化学的方法である界面重合法によっ
て作製したが、この他に不溶化反応法や、物理的方法で
ある噴霧乾燥法や流動床法、物理化学的方法である相分
離法や界面沈殿法などによっても作製できる。
【0013】このようにして得られたマイクロカプセル
はコア物質を亜硫酸ナトリウムとし、その外皮を気孔を
有している芳香族ポリアミドが包み込むことになる。芳
香族ポリアミド繊維は、塩化テレフタロイルがピペラジ
ンによる架橋によってできるものである。亜硫酸ナトリ
ウムは親水性で、芳香族ポリアミド繊維は疎水性なので
互いに反発し合って亜硫酸ナトリウムはポリアミド繊維
に包まれてカプセル化する。そしてこの樹脂繊維間から
ホルムアルデヒドが亜硫酸ナトリウムに捕捉されるもの
と思われる。
【0014】
【実施例】以下にマイクロカプセル作製原料の詳細を記
す。 第1溶液(100ml) 水不溶性有機溶剤(ジクロロメタン:シクロヘキサン=
1:3)=90ml 界面活性剤=10ml 第2溶液(20ml) 水=18ml ピペラジン(架橋剤)=0.35g 亜硫酸ナトリウム(コア物質)=2g 炭酸ナトリウム(中和剤)=0.48g 第3溶液 水不溶性有機溶剤(ジクロロメタン:シクロヘキサン=
1:3)=100ml 塩化テレフタロイル=0.8g
【0015】上記組成によってできたマイクロカプセル
のホルムアルデヒド捕捉量を測定した。上記組成は亜硫
酸ナトリウムをコア物質としているが、その他のコア物
質も同様にして作ることができる。
【0016】測定方法はこのマイクロカプセル1gをポ
リウレタン板(100mm×50mm×2mm)に含有
するためにポリウレタン樹脂原液中に含有して作った板
と、ポリウレタン樹脂板のままのブランクのものとを用
意し、ホルムアルデヒドの捕捉量を測定した。コア物質
としては亜硫酸ナトリウム、スルファミン酸カリウム、
硝酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、スルファミン酸ナト
リウムを用意した。外皮は芳香族ポリアミド繊維に統一
した。そしてホルムアルデヒド溶液15ml(413p
pm)をペトリ皿に入れ、その捕捉量を求めた。その他
の実験条件についてはJIS A5908規格に準じて
行った。その結果を表1に示す。
【表1】
【0017】この表からもわかるように本発明のマイク
ロカプセルを含有したポリウレタン板には相当のホルム
アルデヒド捕捉能があることがわかる。またこの樹脂板
を数日間放置して観察したところ樹脂板表面の変色はみ
られなかった。これは疎水性のポリウレタン樹脂に同じ
く疎水性の外皮を有するポリアミド繊維をマイクロカプ
セルとしているため、コア物質が基材樹脂と直接接触し
ないことに起因したものと思われる。
【0018】<第1実施形態>このようなマイクロカプ
セルを基材となるもの、例えばポリウレタン樹脂液に適
量含有して家具の光沢塗装用に供する。尚、添加量は2
0重量%以下が良く、好ましくは5〜10重量%がよい
ことが実験によって判明している。なぜなら20重量%
を超えるとポリウレタンの透明性が失われ、家具の意匠
性が損なわれるからである。5から10%の範囲がホル
ムアルデヒドの捕捉機能と家具の意匠性を最も有効に確
保できるのでこの範囲が良い。またマイクロカプセルは
外皮が樹脂繊維(疎水性)なのでポリウレタン樹脂(疎
水性)とも馴染んで均一に分散される。
【0019】<第2実施形態>この他に床用ワックスに
含有しても同様の効果がある。即ちワックス成分である
牛脂、ラノリン、ミツロウ、鯨ロウなどの動物性ワック
ス、カルナバロウ、キャンデリラロウ、木ロウ、ヌカロ
ウなどの植物性ワックスを基材とし、本発明のマイクロ
カプセルを含有する。これらワックスは疎水性なのでマ
イクロカプセルも均等に分散含有され、床に適用すれば
木材合板からなる床を接着した時の接着剤より発生する
ホルムアルデヒドや室内空間に放散されたホルムアルデ
ヒドを捕捉することができる。
【0020】<第3実施形態>壁紙の接着に使用する尿
素系、メラミン系、フェノール系の接着剤に本発明のマ
イクロカプセルを含有すれば、それら基材樹脂(疎水
性)から遊離するホルムアルデヒドはマイクロカプセル
に捕捉され室内への放散を減少できる。
【0021】<第4実施形態>以上第1〜第3実施形態
までは基材が疎水性のものに適用した例であるが、基材
が水溶性塗料や水溶性ワックス等の親水性であれば、親
水性の外皮を有するマイクロカプセルとすれば良い。例
えば外皮をゼラチン皮質としたものは次の要領で作製で
きる。まず始めにゼラチン水溶液を作製し、この水溶液
を攪拌しながらこれまでに使用してきたコア物質溶液を
滴下する。この混合攪拌によって、ゼラチン高分子が濃
縮される現象(コアセルベーション)が起こり、外皮を
ゼラチンとしたマイクロカプセル化が生じる。
【0022】
【発明の効果】以上説明した如く本発明の揮発性有機化
合物を捕捉するマイクロカプセル及び揮発性有機化合物
の捕捉方法によれば、マイクロカプセルはホルムアルデ
ヒドを捕捉するコア物質と、マイクロカプセルを含有す
る基材と親和性の高い外皮によって形成されるので、基
材中に均一に分散含有される。そして室内空間に放散さ
れたホルムアルデヒドや基材樹脂から遊離するホルムア
ルデヒドを外皮の気孔を通して捕捉するのでシックハウ
ス症候群などホルムアルデヒドが原因で生じる病気を予
防することができる。
【0023】しかもマイクロカプセル自身は数マイクロ
メーター〜数十マイクロメーターの微粒であるため基材
中に含有されても目視では確認できず、この様な組成物
を床に塗布したり家具に塗装すればそれらの意匠性を損
なわない。また本発明のマイクロカプセルを壁紙用接着
材に含有すれば、該接着材中で安定して散在し、しかも
接着材中のホルムアルデヒドを捕捉するので室内空間へ
の放散は減少する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B01J 13/08 B01J 13/02 F Fターム(参考) 4C080 AA05 AA06 BB02 BB04 CC02 CC12 HH10 JJ04 KK08 LL10 MM02 MM14 MM18 MM28 NN23 NN26 NN27 NN28 QQ03 4G005 AA01 AB06 BA06 DA04X DB01Z DB06Z DC02W DC07W DC48Z DD16Z DD32Z DD34Z DD38Z EA06 4G066 AA47B AA53B AB15B AB29B AC14C AC23C AC24C AC25C AC26C BA14 CA52 DA03 FA25

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 揮発性有機化合物を捕捉するコア物質
    と、該コア物質を包み込むとともに前記揮発性有機化合
    物を前記コア物質に案内する気孔を有する樹脂とからな
    ることを特徴とする揮発性有機化合物を捕捉するマイク
    ロカプセル。
  2. 【請求項2】 請求項1のマイクロカプセルを、前記樹
    脂と親和する基材に含有して使用することを特徴とする
    揮発性有機化合物の捕捉方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017042617A (ja) * 2015-08-28 2017-03-02 トッパン・フォームズ株式会社 マイクロカプセル及び液状組成物
CN109225082A (zh) * 2018-08-28 2019-01-18 东北林业大学 温敏型微胶囊及其制备方法、人造板制备方法及人造板

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