JP2003201438A

JP2003201438A - 内装コート剤

Info

Publication number: JP2003201438A
Application number: JP2001401389A
Authority: JP
Inventors: Masanori Imanishi; 正典今西
Original assignee: GODAI SANGYO KK
Current assignee: GODAI SANGYO KK
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】内装材の質感を損なうことなく低コストでこ
れに光触媒機能を付与できる内装コート剤を提供せんと
する。【解決手段】水主体の分散媒４に、表面に保護膜２が
形成された光触媒活性微粒子１を分散してなり、塗工後
の水分乾燥により、内装材３の表面に前記光触媒活性微
粒子１が担持されることを特徴とし、芳香消臭剤や抗菌
剤が配合され、有機バインダーとしては、自己架橋型ア
クリル酸エステル系樹脂を主成分としたアクリル系エマ
ルジョンが配合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内装建材等の内装
材に塗布する内装コート剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】住宅等の室内空間におけるアンモニア、
硫化水素、ノネナール（中高年臭）等の悪臭やシックハ
ウスの原因となるホルムアルデヒド、ＶＯＣ（揮発性有
機化合物）等の有害物質の問題、医療機間におけるＭＲ
ＳＡ対策などは緊急の課題であるが、近年、これを解決
する手段として光触媒が注目されている。光触媒は、ア
ナターゼ型酸化チタンやルチル型酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化錫、酸化第二鉄等の酸化物からなり、光の照射
により光化学反応を起こして有機物を酸化分解するもの
であり、室内の悪臭、ホルムアルデヒドやＶＯＣ等の有
害物質、油汚れ、細菌、カビ等を分解し、抗菌、防汚等
の効果を発揮するものである。この光触媒の機能を利用
することにより、上述の問題を解決できることが期待さ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記光
触媒は有害物質のみならず全ての有機物を酸化分解する
ため、直接内装材に塗布すれば、基材を劣化させるチョ
ーキング現象を起こすため、これを防止すべく、前処理
として内装材の表面に下地として無機質の保護層を形成
しておくことが必要であった。このような下地処理はコ
スト上昇の原因となり、また、柔軟性のない無機質の保
護層が表面に被覆されるため、基材本来の質感を損なう
といった問題もあった。

【０００４】本発明は係る現況に鑑みなされたもので、
内装材の質感を損なうことなく低コストでこれに光触媒
機能を付与できる内装コート剤を提供せんとするもので
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、水主
体の分散媒に、表面に保護膜が形成された光触媒活性微
粒子を分散してなり、塗工後の水分乾燥により、内装材
表面に前記光触媒活性微粒子が担持される内装コート剤
を提供する。

【０００６】このような内装コート剤によれば、光触媒
活性微粒子は基材表面の凹凸部に嵌り込む或いはバイン
ダーを介して接着状態で担持され、表面に定着する。本
発明では、この光触媒活性微粒子の表面に保護膜を形成
し、チョーキングを防止することにより、水性、一液タ
イプで有機性の内装材に対して直接担持させることを可
能としたものであり、これにより下塗りによる保護層の
形成工程が省略され、内装材（基材）本来の質感を損な
うことなく低コストで光触媒活性微粒子が塗布される。

【０００７】ここで、有機バインダーを２〜５ｗｔ％配
合したものでは、光触媒活性微粒子の付着性が向上し、
内装材表面からの脱落が防止される。この有機バインダ
ーには、耐候性と耐アルカリ性に優れたアクリル系エマ
ルジョンを用いることが好ましく、特に、柔らかい風合
いで耐久性のある自己架橋型アクリル酸エステル系樹脂
を主成分としたものが好ましい。これにより内装材本来
の質感を損なわずに高い接着性と耐久性が付与される。

【０００８】更に、少なくとも芳香消臭剤及び抗菌剤の
一方又は双方を配合することも好ましい実施例である。

【０００９】前記保護膜は、有機物に対して非活性な多
孔質膜が用いられ、特に、光触媒活性微粒子の表面に形
成されるセラミックスとアパタイトの一方又は双方から
なる多孔質膜であることが好ましい。また、光触媒活性
微粒子は、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）の微粒子であるこ
とが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を添付図
面に基づき詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る内装コート剤を内装
材に塗布した状態を示し、図中符号１は光触媒活性微粒
子、２は保護膜、３は内装材をそれぞれ示している。

【００１２】本発明に係る内装コート剤は、図１に示す
ように、内装材３に直接塗布されることで、有機物を酸
化分解する光触媒活性微粒子１が内装材表面３ａに担持
され、光エネルギーを利用して防汚、抗菌効果を発揮す
るとともに、ホルムアルデヒド等の住宅内の有害物質を
分解し、生活環境を浄化するものである。

【００１３】この内装コート剤は、前記光触媒活性微粒
子１を水主体の分散剤に分散させたものであり、内装材
３に塗布することで図１（ａ）に示すように付着し、水
分４が乾燥した後には、図１（ｂ）及び図２に示すよう
に、光触媒活性微粒子１が内装材表面３ａの凹凸部に嵌
り込むように担持され、これにより下塗りを不要とし、
当該内装材表面の当初からの質感を損なうことなく低コ
ストで光触媒機能を発揮できることが特徴であり、この
ような内装コート剤は、有機物に対して非活性な保護膜
２を表面に形成した光触媒活性微粒子１を用いることに
より初めて実現されたものである。

【００１４】即ち、光触媒活性微粒子１の表面には、図
２に示すように、特殊加工により有機物に対して非活性
な保護膜２が形成されており、これにより有機物からな
る内装材が接触により分解されるチョーキング現象が回
避され、当該光触媒活性微粒子１を内装材表面３ａに直
接担持させることが可能となった。また、このような保
護膜２を形成したことで有機バインダーを配合すること
も可能となり、内装材表面の凹凸部が無くても、当該バ
インダーを介して前記内装材表面に光触媒活性微粒子を
安定保持させることが可能となる。

【００１５】前記光触媒活性微粒子１としては、二酸化
チタン（ＴｉＯ₂）の微粒子や酸化亜鉛（ＺｎＯ）の微
粒子等が用いられ、特に、アナターゼ型結晶を含有する
二酸化チタンは、通常の照明光で高い触媒活性を示し、
且つ化学的に安定であるため好ましい。また、ブルーカ
イト型結晶を含有する二酸化チタンは、弱い紫外線下に
おいても強力な光触媒効果を奏するため好ましい。

【００１６】そして、これら二酸化チタン等の光触媒活
性微粒子１の表面には、有機物に対して不活性なセラミ
ックスやアパタイト等からなる保護膜２が形成され、そ
の粒子径は、好ましくは３０〜５０ｎｍに設定される。

【００１７】前記セラミック膜は、ポリエチレングリコ
ール等の有機高分子化合物が添加されたセラミックスゾ
ル液を二酸化チタン等の光触媒活性微粒子の表面にコー
ティングした後、加熱焼成して形成され、焼成時に前記
有機高分子化合物が消失するためセラミックス膜には多
数の細孔が生じ、該細孔の底には光触媒活性微粒子が露
出する。したがって、当該保護膜に接する有機バインダ
ーや内装材表面は内部の活性微粒子に直接接触しないた
め分解が回避されるとともに、上述した有害物質等の被
分解物は、前記細孔から取り込まれて内部の活性微粒子
により有効に分解されることとなる。

【００１８】前記保護膜２の他の好ましい実施例として
は、二酸化チタン等の光触媒活性微粒子の表面にアパタ
イトを成膜したものや、アパタイト分散複合セラミック
スを成膜したものが好ましい実施例である。アパタイト
は、蛋白質、核酸、酵素、細菌、ウイルス等に対する吸
着能に優れており、これを上記保護膜２として用いたも
のでは光触媒機能との相乗作用により清浄、消臭効果が
飛躍的に向上する。

【００１９】尚、前記光触媒活性微粒子１の表面にセラ
ミックスとアパタイトの双方からなる保護層２を形成す
る場合には、前記セラミックスとして、アパタイトとの
親和性の高いシリカセラミックスやジルコニアセラミッ
クス、アルミナセラミックス、珪操土等を用いることが
好ましい。これらアパタイトからなる保護層２を有する
光触媒活性微粒子としては、例えば昭和電工（株）製の
「ナノチタニアＮＴＢ−１００」を用いることができ
る。

【００２０】本発明の内装コート剤は、上記光触媒活性
微粒子を界面活性剤等で水主体の分散媒に分散させて構
成されるものであり、バインダーは必ずしも必要ではな
いが、好ましい実施例としては、脱落防止のため、前記
光触媒活性微粒子の付着性を向上させる有機バインダー
が添加され、この有機バインダーには、エマルジョン型
の水系接着剤、好ましくは耐候性と耐アルカリ性に優れ
たアクリル系エマルジョンが用いられる。

【００２１】このように水系接着剤を添加したものは、
図３（ａ）、（ｂ）及び図４に示すように、光触媒活性
微粒子１が内装材表面３ａに図示しないバインダーを介
して安定して定着されるとともに、従来からの溶剤型の
コート剤と比較して、中性水系で一液タイプであるため
作業性が高く、環境に優しいといった特徴を有し、保存
安定性も極めて高いといった有利な作用効果を奏する。
これは、無機バインダーを使用する従来の内装コート剤
や硬質な光触媒表面被覆層を形成する従来の概念とは大
きく異なる点である。

【００２２】前記アクリル系エマルジョンには、特に、
柔らかい風合いをもたせるとともに耐久性に優れる自己
架橋型アクリル樹脂を使用することが好ましく、これに
より基材の質感を損うことなく、高い接着性と耐久性が
発揮されるのであり、例えば、伸葉（株）製の自己架橋
型アクリルエマルジョン「パンテックスＥＳ−３」を
使用できる。

【００２３】また、芳香消臭剤や抗菌剤等を配合するこ
とも好ましい実施例であり、芳香消臭剤としては、天然
植物性精油を含む臭気中和型芳香消臭剤が好適である。
前記芳香消臭剤としては、例えば第一工業製薬（株）製
の「エアーケム７６８Ｇ」を使用でき、前記抗菌剤と
しては、大和化学工業（株）製の「アモルデンＢＩＰ
−１１０」や、東亜合成（株）製の「ノバロンＶＺ−
４００」を使用できる。紫外線が当たりにくい箇所や夜
間などの細菌増殖が懸念される施設等向けには、院内感
染等を防止すべく有機系や無機系の抗菌剤を添加したも
のが好ましい。

【００２４】本発明に係る内装コート剤を塗布する対象
としては、ビルや住宅の壁面、天井、床などのクロスや
カーテン、ブラインド等の内装材全般が対象となり、材
質は繊維系、紙系、木材系、ビニル系、ポリエステル系
（ＰＰ、ポリエチレン）等が特に好適である。

【００２５】本発明に係る内装コート剤は、対象となる
内装材の表面を清掃し、必要であれば床柱や家具等をマ
スキングした上で、塗工される。塗工は、スプレーコー
ト法やローラコート方、刷毛塗り等の塗布方法を用いる
ことができるが、特にスプレーコート法が好ましい実施
例である。

【００２６】具体的には、コンプレッサー付の噴霧器
で、極力細かい霧状で均等に塗工することで、１ｍ²当
たり３０〜４０ｃｃ程度の塗工量となることが好まし
く、内径０．８ｍｍ程度の微粒子ノズルを用いて中低圧
で噴霧され、コート剤の粒子径６０μｍ、圧力０．１５
ＭＰａ（１．５ｋｇ）程度で飛散を抑えながら塗工され
る。尚、噴霧塗工の際には、一部のコート剤が室内に飛
散することで、含有している芳香消臭剤により室内空気
が同時に浄化されるといった効果も期待できる。この芳
香は、施主が噴霧塗工済であることを確認する手段とし
て機能することにもなる。このように本発明の内装コー
ト剤はスプレーコートにより吹き付けるだけで簡単に作
業でき、自然乾燥させることで抗菌、防臭、防汚作用を
有する内装材が実現される。

【００２７】本発明に係る内装コート剤は、販売塗工の
みでなく、室内のＶＯＣガスや臭気の検知器を併用した
効果確認（環境診断）作業を含めた施工サービスを提供
でき、例えば検知器による塗工前の測定結果に基づき、
内装コート剤の好ましい成分、噴霧量、噴霧範囲、時期
等を決定し、適切な塗工を行う、或いはアドバイスする
ことができる。

【００２８】次に、下記表１の成分からなる内装コート
剤（実施例１）を生成し、これを内装材に塗工した後、
ＶＯＣと臭気を測定した実験について説明する。

【００２９】

【表１】

【００３０】酸化チタンは昭和電工（株）製の「ナノチ
タニアＮＴＢ−１００」（アパタイト被覆）、バイン
ダーは伸葉（株）製の「パンテックス」、芳香消臭剤は
第一工業製薬（株）製の「エアーケム７６８Ｇ」、消泡
剤は伸葉（株）製の「アンホーム」を用い、残り成分は
水である。尚、酸化チタンは濃度１０ｗｔ％の水分散ゾ
ルを重量比率で１５ｗｔ％添加しているため、酸化チタ
ン自体の濃度は１．５ｗｔ％である。

【００３１】（ＶＯＣ測定）壁面クロスに実施例１の内
装コート剤を塗工した後、部屋を閉め切り、３０分経過
後、新コスモス電機（株）製のポータブル型ＴＶＯＣ検
知器「ＸＰ−３３９Ｖ」を用いて測定した。結果は、下
記表２の通りである。

【００３２】

【表２】

【００３３】（考察）測定値が塗工前２０８から塗工後
５７に変化した。これは、感度特性グラフのトルエン換
算で、約２．５ｐｐｍから約０．２ｐｐｍに減少してい
る。また、ＴＶＯＣ換算では、約１．０ｐｐｍから約
０．１５ｐｐｍに軽減している。これら換算データによ
れば、塗工後３０分では、濃度対比で塗工前の１／７〜
１／１２程度に改善されたと推測することができる。

【００３４】（臭気測定）同じく３０分経過後、新コス
モス電機（株）製のポータブル型ニオイセンサ「ＸＰ−
３２９（汎用型）」を用いて測定した。結果は、下記表
３の通りである。

【００３５】

【表３】

【００３６】（考察）測定値が塗工前３１５から塗工後
１７２に変化した。これは、硫化水素換算で約１．７ｐ
ｐｍから約０．７８ｐｐｍに減少し、メチルメルカプタ
ン換算で約１．２ｐｐｍから約０．４５ｐｐｍに減少
し、トリメチルアミン換算で約１．６ｐｐｍから約０．
４５ｐｐｍに減少し、アセトアルデヒド換算で約８．０
ｐｐｍから約２．５ｐｐｍに減少したことになる。これ
ら換算データによれば、塗工後３０分では、濃度対比で
塗工前の１／２〜１／３程度に改善されたと推測するこ
とができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明の内装コート剤によれば、光触媒
活性微粒子の表面に保護膜を形成し、水性、一液タイプ
で有機性の内装材に対して直接担持させることができ、
これにより下塗りによる無機質の保護層形成工程が省略
され、内装材本来の質感を損なうことなく低コストで光
触媒活性微粒子が塗布される。

【００３８】また、有機バインダーを２〜５ｗｔ％配合
したので、光触媒活性微粒子の付着性が向上し、内装材
表面からの脱落が防止されており、柔らかい風合いで耐
久性のある自己架橋型アクリル酸エステル系樹脂を主成
分としたことで、内装材本来の質感を損なわずに高い接
着性と耐久性が付与されている。

【００３９】本発明の内装コート剤は、作業性が高く、
環境にやさしいのみならず、人体に有害な物質を含む必
要がないため、塗工中のみならず塗工後も安心して生活
できるのであり、光触媒技術を利用した新しい住宅用環
境改善剤として有益であり、これからの健康住宅づくり
に寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の代表的実施形態に係る内装コート剤を
塗布した内装材を示す説明図であり、（ａ）は水分乾燥
前、（ｂ）は水分乾燥後の様子を示す。

【図２】内装材表面に担持された光触媒活性微粒子を示
す説明図。

【図３】有機バインダーを配合した内装コート剤を塗布
した変形例を示す説明図であり、（ａ）は水分乾燥前、
（ｂ）は水分乾燥後の様子を示す。

【図４】同じく変形例における内装材表面に担持された
光触媒活性微粒子を示す説明図。

【符号の説明】

１光触媒活性微粒子２保護膜３内装材３ａ表面４水分

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）Ａ６１Ｌ 9/00 Ａ６１Ｌ 9/00 Ｃ 9/20 9/20 Ｂ０１Ｊ 35/02 Ｂ０１Ｊ 35/02 ＪＣ０９Ｃ 1/36 Ｃ０９Ｃ 1/36 3/06 3/06 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｃ０９Ｄ 7/12 Ｅ０４Ｆ 13/02 Ｅ０４Ｆ 13/02 ＡＦターム(参考） 4C080 AA07 BB02 CC12 HH05 KK08 LL02 LL06 MM02 NN01 NN22 QQ20 4G069 AA02 BA04A BA04B BA13A BA22C BA48A BB14A BB14B BC09A BC09B BE09C CA07 CA10 CA17 CD10 EE01 FC05 4H011 AA01 BA01 BB18 BC19 BC20 DD05 DG01 DH02 4J037 AA22 CA08 CA23 DD05 DD06 DD19 DD23 DD24 EE03 EE28 EE43 4J038 CG141 HA216 HA556 HA566 KA02 KA04 KA15 KA20 KA22 MA10 NA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水主体の分散媒に、表面に保護膜が形成
された光触媒活性微粒子を分散してなり、塗工後の水分
乾燥により、内装材表面に前記光触媒活性微粒子が担持
されることを特徴とする内装コート剤。
【請求項２】有機バインダーを２〜５ｗｔ％配合して
なる請求項１記載の内装コート剤。
【請求項３】有機バインダーとして、アクリル系エマ
ルジョンを配合してなる請求項２記載の内装コート剤。
【請求項４】前記アクリル系エマルジョンが、自己架
橋型アクリル酸エステル系樹脂を主成分としてなる請求
項３記載の内装コート剤。
【請求項５】少なくとも芳香消臭剤及び抗菌剤の一方
又は双方を配合してなる請求項１〜４の何れか１項に記
載の内装コート剤。
【請求項６】前記保護膜が、有機物に対して非活性な
多孔質膜である請求項１〜５の何れか１項に記載の内装
コート剤。
【請求項７】前記保護膜が、光触媒活性微粒子の表面
に形成されるセラミックスとアパタイトの一方又は双方
からなる多孔質膜である請求項６の何れか１項に記載の
内装コート剤。
【請求項８】前記光触媒活性微粒子が、二酸化チタン
（ＴｉＯ₂）の微粒子である請求項１〜７の何れか１項
に記載の内装コート剤。