JP2010058419A - 基材の消臭塗装方法とこれを用いた木質繊維板及び木質パネル - Google Patents

Abstract

【課題】基材のもつ調湿性能等を損なわずに、基材のもつ臭気を吸収あるいは遮断、隠蔽することで望ましい室内環境を創出することが可能な基材の消臭塗装方法とそれを用いた木質繊維板及び木質パネルを提供する。
【解決手段】２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物を基材の表面又は裏面の少なくとも何れか一方に塗布することを特徴とする消臭塗装方法と、これを用いて製造した木質繊維板及び木質パネルである。
【選択図】なし

Description

本発明は、主として建築材料として使用される基材の消臭塗装方法と、かかる方法を用いて製造した木質繊維板及び木質パネルに関する。

住居や店舗などの建築物の居室空間等には様々な建築仕上げ用の建築材料が使用されているが、近年、このような建築材料に機能性の塗料を塗布することで、室内環境における有害ガスを吸着したり、調湿することによって、望ましい室内環境にすることが提案されている。例えば、特開２００８−１９２９５公報では有害ガス吸着性能と調湿性能を具備した調湿性塗料が開示されている。また、特開２００８−１３６６０１公報ではホルムアルデヒドを除去できる消臭性組成物が開示されている。
特開２００８−０１９２９５公報 特開２００８−１３６６０１公報

しかしながら、上述のような塗料や組成物は、居室空間内における有害物質を吸着したり、ホルムアルデヒドを捕集するのには有効であるが、建築材料そのものから放出される固有の臭気に対しては必ずしも効果が得られるものではなかった。

以下、この点について詳述すると、建築材料のうち板状基材として、木質系、無機質系、樹脂系など様々な種類のものがあるが、その原料として例えば木材チップや樹脂系バインダを使用して製造した木質系のものは、調湿性能に優れる反面、原料組成やバインダの硬化反応状態等によって、原料固有の独特な臭気が板状基材に残存し、使用時に該臭気が放出されることがあった。これにより、例えば木質系の板状基材を内装下地材として使用したり、床下に調湿材料として設置した場合には、板状基材から放出された臭気が居室空間に漂って、不快な思いをすることがあった。

なお、臭気を抑えるために、板状基材に香料を添加することも考えられるが、長期間性能を持続するには大量添加が必要となり、コスト上昇につながるだけでなく、嗜好性の問題から必ずしも万人に受け入れられない面があり適当ではない。

それゆえに、本発明の主たる課題は、基材のもつ調湿性能等を損なわずに、基材のもつ臭気を吸収あるいは遮断、隠蔽することで望ましい室内環境を創出することが可能な基材の消臭塗装方法とそれを用いた木質繊維板及び木質パネルを提供することである。

請求項１に記載した発明は、「２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物を、基材の表面又は裏面の少なくとも何れか一方に塗布した」ことを特徴とする基材の消臭塗装方法である。

この発明では、消臭調湿組成物を塗布することにより被塗布材である基材の塗装面に消臭調湿組成物からなる塗装皮膜が形成され、この塗装皮膜により基材の有する調湿性能を阻害することなく、その臭気を吸着、遮断、隠蔽することができる。したがって、係る塗装皮膜が形成された基材を建築仕上げ用の建築材料として使用することにより、居室空間内の臭気を低減することができる。

また、このような塗装皮膜を形成することにより、基材の表面平滑性や強度を向上させることができる。

ここで、詳しくは後述するが、消臭調湿組成物を構成する吸放湿性材料としては、消石灰、シリカゲル、ゼオライトなどから選ばれる少なくとも１種を用いるのが好ましく、消臭調湿組成物を構成する樹脂系結合剤としては、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂などから選ばれる少なくとも１種の水溶性或いは水分散性樹脂を用いるのが好ましい。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の基材の消臭塗装方法において、「消臭調湿組成物の粘度を、フォードカップ＃４(２３℃)で１５〜３５秒となるように調整した」ことを特徴とするもので、これにより、機械塗装作業性が好適になり、消臭調湿組成物を生産性よく塗装することができるようになる。

請求項３に記載した発明は、「２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物の粘度をフォードカップ＃４(２３℃)で１５〜３５秒となるように調整した後、木質繊維板の表面又は裏面の少なくとも一方に塗布して得た」ことを特徴とする木質繊維板である。

本発明の木質繊維板では、木質基材の有する調湿性能を損うことなく、上述の通り、木質系基材の有する臭気を吸着、遮断、隠蔽することができるので、臭気の発生を気にせずに建築材料として活用することができる。

請求項４に記載した発明は、「請求項３記載の木質繊維板を、消臭調湿組成物が塗布された面が表裏になるように複数枚積層してなる」ことを特徴とする木質パネルである。

本発明の木質パネルでは、木質繊維板を積層することにより、基材全体における臭気発生源の量が増加することになるが、消臭調湿組成物からなる塗装皮膜が基材の表裏両面に形成されているので、基材が発する臭気を効果的に低減させることができる。また、木質材料が増加することにより、基材の調湿性能を向上させることができる。

本発明によれば、基材のもつ調湿性能等を損なわずに、基材のもつ臭気を吸収あるいは遮断、隠蔽することで望ましい室内環境を創出することが可能な基材消臭塗装方法とそれを用いた木質繊維板及び木質パネルを提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明の基材の消臭塗装方法は、２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物を基材の表面又は裏面の少なくとも何れか一方に塗布するものである。

本発明の基材の消臭塗装方法に用いられる消臭調湿組成物は、上述のように吸放湿性材料と樹脂系結合剤を主成分とし、これを水に分散させて得られる。

ここで、吸放湿性材料としては、例えば、消石灰、シリカゲル、ゼオライトなどを挙げることができ、これらから選ばれる少なくとも１種を用いるのが好ましい。この吸放湿性材料は、レーザー回析式粒度測定器にて測定した平均粒径が０．５ｍｍ以下のものが適している。吸放湿性材料の粒径をこのような範囲とすることにより、該吸放湿性材料の比表面積が大きくなり、効果的に臭気吸着性能や吸放湿性能を発揮できるからである。又、消臭調湿組成物全体に占める吸放湿性材料の配合割合は、上述のように２０〜５０重量％の範囲とするのが好ましい。吸放湿性材料の配合割合が２０重量％よりも少ない場合には消臭効果を十分に発揮させることができず、逆に、吸放湿性材料の配合割合が５０重量％を超える場合には、消臭効果を十分に発揮させることはできるものの、消臭調湿組成物の塗装適性が著しく低下してしまうからである。

樹脂系結合剤としては、酢酸ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂などの水溶性或いは水分散性樹脂を挙げることができ、これらから選ばれる少なくとも１種の水溶性或いは水分散性樹脂を用いるのが好ましい。又、消臭調湿組成物全体に占めるこの樹脂系結合剤の配合割合は、上述のように１０〜４０重量％の範囲とするのが好ましい。樹脂系結合剤の配合割合が１０重量％よりも少ない場合には、係る樹脂系結合剤を介して接合される消臭調湿組成物の結合力が不十分となり塗装後の塗膜強度に問題が生じ、逆に、樹脂系結合剤の配合割合が４０重量％よりも多い場合には、前記塗膜強度の問題を解消することはできるが、樹脂成分過多により基材や塗料に配合した吸放湿性材料の持つ吸放湿性能を阻害してしまうからである。

本発明の消臭塗装方法に用いる消臭調湿組成物は、上記のような吸放湿性材料を含んでいるため、臭気を吸着させることができると共に吸放湿機能を有するので、基材の有する吸放湿性能を低下させることが殆どなく、特に木質系の基材の場合であれば、高い吸放湿性能を生かしながら臭気を低減することができる。

また、上記消臭調湿組成物には、必要に応じて、防カビ剤、ホルムアルデヒド吸着剤、消泡剤、分散剤、増粘剤などの各種添加剤を添加することができる。

ここで、防カビ剤としては、例えばベンズイミダゾール系薬剤が挙げられる。このような防カビ剤を添加することで、消臭調湿組成物を長期保管する際に必要な防カビ効果を付与することができる。

ホルムアルデヒド吸着剤としては、例えばイミド系化合物が挙げられる。このようなホルムアルデヒド吸着剤を添加することで、基材にホルムアルデヒド吸着効果を付与することができる。

消泡剤としては、例えばポリエーテル系薬剤が挙げられる。このような消泡剤を添加することで、後述する機械塗装時の作業性を向上させることができる。

分散剤としては、例えばリン酸ソーダが挙げられる。このような分散剤を添加することで、塗料調合時の分散状態が良くなり、塗料調合時等における攪拌作業性が向上する。

増粘剤としては、例えば二酸化ケイ素が挙げられる。このような増粘剤を添加することで、消臭調湿組成物を構成する成分の分離沈降が抑制されて貯蔵安定性が向上する。

消臭調湿組成物への添加剤としては、他にもポリビニルアルコールを挙げることができる。添加剤としてポリビニルアルコールを添加することにより、塗装皮膜の強度を高めることができる。特に、吸放湿性材料が消石灰であれば、このポリビニルアルコールがカルシウムと反応するため、吸放湿性材料同士の結合力をより一層高めることができる。

以上のような消臭調湿組成物の基材への塗布方法は、既知のあらゆる方法を用いることが出来る。つまり、スプレー塗装、ロールコーター塗装、カーテンフローコーター塗装などの機械塗装でもよいし、刷毛塗装などでもよい。

基材の塗装面への消臭調湿組成物の塗工量は、基材のもつ臭気量や臭気の強さなどによって適宜設定すればよいが、例えば基材が１２ミリ厚さのＡ級インシュレーションボードであれば、１００〜２００ｇ／ｍ²程度の範囲であるのが好ましい。

また、消臭調湿組成物を基材に塗布した後は、ドライヤーなどで乾燥するのが好ましい。こうすることにより、基材の表面に効率よく消臭調湿組成物からなる塗装皮膜を形成することができるからである。

さらに、基材への消臭調湿組成物の塗装は、基材の全面に対して行なうのが望ましいが、表面或いは裏面のみであってもよい。このように基材の一部の面に塗装した場合であっても消臭効果は十分に期待できる。又、木口面も塗装すると更に高い消臭効果を発揮させることができる。

そして、消臭調湿組成物の粘度は、フォードカップ＃４(２３℃)で１５〜３５秒となるように(分散媒である)水の量を調整するのが好ましい。ここで、フォードカップ＃４を使用した粘度測定方法(ＪＩＳ Ｋ５６００−２−２)とは、所定の温度条件下(２３±０．５℃)、一定量(１００ｍｌ)の容器に試料を満たし、容器の底に穿設された規定の直径(φ４ｍｍ)の孔から試料が流下する時間によって粘度を規定するものである。かかる粘度が１５秒よりも少ないと粘度が低すぎて消臭調湿組成物の成分が分離沈降しやすくなるからである。また、逆に３５秒を超えると粘度が高すぎて流動性が低下し、特に機械塗装が困難な性状になるからである。

なお、上記方法で測定した消臭調湿組成物の粘度は、スプレー塗装であれば１５〜２５秒、ロールコーター塗装であれば２０〜３５秒、カーテンフローコーター塗装であれば２０〜３０秒が望ましいといえるが、塗布量や季節要因など各種条件によって適宜定めることができる。

以上のように調整された消臭調湿組成物を塗装する基材としては、合板、繊維板、パーティクルボード、火山性ガラス質複層板、石膏ボード、セメント板、ケイカル板、樹脂板など建築基材であれば限定されるものではないが、特に臭気を放出するものであれば本発明の効果が得られるのは言うまでもない。特に木質基材である木質繊維板は、臭気低減を図りつつ吸放湿性能を生かす建築材料として活用できるため適している。

また、基材として木質繊維板を複数枚積層してパネルにする場合には、表裏面が消臭調湿組成物の塗布面となるように積層するのが好ましい。こうすることで表裏両面に消臭調湿組成物からなる塗装皮膜が配置され、より効果的に消臭効果を発揮させることができるからである。

以下に、実施例を挙げて本発明の木質系基材の消臭塗装方法とこれを用いた木質繊維板及び木質パネルを具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例および比較例における消臭・調湿性能は、以下の方法で測定した。

（１）木材臭官能評価の試験方法：試験体にその試験体重量の５％に相当する清水を塗布し、におい袋に密閉後４０℃のドライヤーで２４時間養生した後に、複数名の検査員により臭気官能検査を行なった。

（２）吸湿性能評価の試験方法は：試験体を２０℃６５％の調湿槽で２４時間養生後に重量を測定し、次いで３０℃９０％の調湿槽で２４時間養生した後に再び重量を測定し、これらの重量の差から吸湿量を求めた。

『実施例１』
消臭調湿組成物として、表１に示す配合のものを調整した。すなわち、吸放湿性材料として消石灰を３５重量％、樹脂系結合剤として酢酸ビニルを１７重量％、増粘剤として二酸化ケイ素を２重量％、分散剤としてリン酸ソーダを０．５重量％、消泡剤としてポリエーテルを０．５重量％、水を４５重量％の割合で混合して消臭調湿組成物を得た。

続いて、被塗布基材として、１２ミリ厚さのＡ級インシュレーションボードを用意し、上記消臭調湿組成物をスプレーで表面のみに塗布した後、１０５℃のオーブンドライヤー内で５分間乾燥させ、表面に消臭調湿組成物からなる塗装皮膜が形成された木質繊維板を得た。なお、基材に対する消臭調湿組成物の塗工量は１５０ｇ／ｍ²であった。

『実施例２』
実施例１で得られた木質繊維板を２枚用意し、塗装皮膜形成面が外側になるように積層接着して木質パネルを得た。なお、接着剤は酢酸ビニル樹脂を使用した。

『比較例』
１２ミリ厚さＡ級インシュレーションボードを用意し、何も塗布しなかったものを比較例とした。

［消臭・調湿性能評価結果］
表２に消臭・調湿性能評価結果を示す。

表２より、実施例１の木質繊維板及び実施例２の木質パネルでは、木材臭が発生していないのに対し、比較例のものでは独特の木材臭が発生していた。この結果から、消臭調湿組成物を基材に塗布することで、基材の臭気が低減されることがうかがえる。

また、実施例１の木質繊維板及び実施例２の木質パネルの吸湿量がそれぞれ３．９ｇ及び５．８ｇであったのに対し、比較例のものは３．８ｇであった。この結果から、基材の表面(塗装面)に本発明の消臭調湿組成物を塗布しても基材の吸湿量には変化はなく(つまり、基材の調湿性能を阻害しない)、また、複数枚積層してパネルとすることで吸湿性能が向上することが分かる。

Claims (4)

1. ２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物を、基材の表面又は裏面の少なくとも何れか一方に塗布したことを特徴とする基材の消臭塗装方法。
2. 前記消臭調湿組成物の粘度を、フォードカップ＃４(２３℃)で１５〜３５秒となるように調整したことを特徴とする請求項１に記載の基材の消臭塗装方法。
3. ２０〜５０重量％の吸放湿性材料と１０〜４０重量％の樹脂系結合剤を主成分とし、これらを水に分散させて全体を１００重量％とした消臭調湿組成物の粘度をフォードカップ＃４(２３℃)で１５〜３５秒となるように調整した後、木質繊維板の表面又は裏面の少なくとも一方に塗布して得たことを特徴とする木質繊維板。
4. 請求項３記載の木質繊維板を、前記消臭調湿組成物が塗布された面が表裏になるように複数枚積層してなることを特徴とする木質パネル。