JP3892316B2 - 建築用木材の表面処理方法および建築用木材 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、住宅を建設するために使用される木材、特に柱、壁板、床板、天井等に使用される建築用木材の表面を処理する方法およびその処理された建築用木材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、住宅建設に使用される木材としては、ベニヤ板、モザイク板または貼り合わせの天井合板材等の合板製のもの、塗装された化粧パネル等が多く使用されており、これらの建築材料は、合成接着剤を使用して強固に貼り合わせた構成を有するものである。
【０００３】
これらの建築材料を使用して住宅を建設した場合に、外部から遮断された空間（室内）が形成されることになり、建築材料が室内に露出した状態になる。仮に壁紙を貼るにしても防カビ機能をもった合成接着剤が多く使用されるのが現実である。
【０００４】
このような建築材料を使用した住居において、居住者が鼻や目の刺激、頭痛、疲労、喉や皮膚の乾燥等の症状を訴えることが多々あり、このような症状を呈する健康障害はシックハウス症候群 (sick house syndrome) と称されており、社会問題化するに至っている。
【０００５】
その原因は、合成接着剤の調製に使用された溶剤、例えばホルマリンに起因するホルムアルデヒド (発癌性物質でもある) が主たる要因であると推定されているが、接着の強度の問題、耐用年数の問題、防カビの問題、仕上がりの点等を考慮した時に、低濃度でホルマリンを含む合成接着剤の使用はある程度止むを得ないとされている。
【０００６】
また、建築後において、室内の柱や壁板または合板製の床等を保護すると共に艶を出すために表面処理剤が使用されている。この表面処理剤としては、現在合成樹脂系の、例えばアクリル樹脂系の乳剤状の艶出し剤であってスプレー用ノズルの付いた合成樹脂製ボトルに充填されたものが汎用されているが、これらの艶出し剤は場合により人体に有害な有機溶剤を含有している。
【０００７】
従って、居住者が床等の表面処理に際して合成樹脂系艶出し剤を塗布し、乾燥後に布等を用いて空拭きすることにより艶出しを行う場合に、艶出し剤が乾燥するまでに揮散した有機溶剤は室内空気に混入するので換気を充分に行うべきであり、作業時間が長い場合には健康上においても好ましくはないのが実状であり、又市販されている艶出し剤において比較的強い且つ好ましからざる臭気を有するものがある。尚、乾性油であるアマニ油又はアマニスタンド油と蜜蝋とを含有する表面処理剤も市販されているが、これらも有機溶剤を含有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建築材料として低濃度の有害物質を含む材料が使用された場合に、低濃度であっても閉ざされた室内の空気中に有害物質が放出されまたは揮散するのであって、居住者がその空気を長期間に渡って吸い続けることによってやはりシックハウス症候群にかかるのであり、居住者にとってシックハウス症候群の健康障害は深刻な問題である。
【０００９】
また、建築後に使用する表面処理剤または合成樹脂系艶出し剤についても、同様の有害物質が放出されまたは揮散するのであり、シックハウス症候群の要因になる可能性も有するものである。
【００１０】
従って、建築材料および建築後における木材の表面処理において、健康障害の要因になる有害物質を除去することに解決しなければならない課題を有する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記従来例の課題を解決する具体的手段として本発明に係る第１の発明は、建築用木材の表面に、植物成分だけを含む天然塗料を塗布し、該天然塗料を木材表面から内部に所要深さ浸透させると共に、木材表面を擦拭して天然塗料の薄膜を残存させる建築用木材の表面処理方法であって、前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めていることを特徴とする建築用木材の表面処理方法を提供するものである。
【００１２】
この第１の発明において、天然塗料の植物成分が、植物性乾性油と、木蝋と、キャンデリラワックスと、カルナウバワックスとからなること；および天然塗料の塗布工程と擦拭工程とを建築前または建築後のいずれかに行うこと、を付加的な要件として含むものである。
【００１３】
また、第２の発明として、植物成分だけを含む天然塗料が表面から所要深さ浸透して残存し、且つ表面に天然塗料の薄膜が形成されている建築用の木材であって、前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めていることを特徴とする建築用木材を提供するものである。
【００１４】
この第２の発明において、少なくとも、室内に面する木材表面に天然塗料の薄膜が存在すること、を付加的な要件として含むものである。
【００１５】
本発明に係る建築用木材の処理方法は、要するに、植物成分１００％の天然塗料を使用するものであり、材料の表面に塗布し擦拭することによって、体裁良く且つ艶出し効果をもってその天然塗料を表面に残存させるのであり、その天然塗料の存在によって、建築材料中の接着剤が含有している残存有機溶剤を封じ込めて揮散または放出を抑制するばかりでなく、空気中に揮散または放出された有害物質を吸着除去してクリーンな空気にし、居住環境の悪化を防止できると共に耐汚染性、耐水性、耐アルカリ性及び耐揮発油性の塗膜を形性するのである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を幾つかの実施例に基づいて説明する。
本発明に使用される天然塗料、即ち表面処理剤は、植物性乾性油と、木蝋と、キャンデリラワックスと、カルナウバワックスとからなる植物成分１００％からなるものであって、植物性乾性油は被処理材である木質床材面に表面処理剤を塗布する場合に空気により酸化されて固体膜を形成する成分であり、例えばアマニ油、桐油、胡麻油、向日葵油、麻油又は荏油使用することができ、処理剤中において 75 - 90 重量% を占めているのが好ましい。
【００１７】
この場合、75 重量% 程度以下であると、処理剤中において占めるワックス成分の量が相対的に多くなり、その結果塗布に際しての作業性が低下すると共に、単位面積当りの塗布量が増加するので経済性に課題が生じるからであり、又 90重量% 以上であると、配合されるワックス成分の量が相対的に少なくなり、表面処理剤粘度が低下し粉末状カルナウバワックスの均斉分散が困難となるからである。
【００１８】
また、配合される木蝋とキャンデリラワックスは、該表面処理剤の粘度調整成分であり且つ塗膜に光沢、防湿性等を賦与する成分であって木蝋が約 10 - 15 重量% を占め且つキャンデリラワックスが約 1 - 5 重量% を占めているのが好ましい。この木蝋とキャンデリラワックスとの相対的な配合量は木蝋が有している粘靱性とキャンデリラワックスが有している防湿性等を考慮に入れて設定されたものである。
【００１９】
更に、配合される粉末状カルナウバワックスは、滑り難い塗膜を形成するための成分であり、約 1 - 5 重量% を占めているのが好ましい。何故ならば、表面処理剤の約 1 重量% 以下であれば塗膜を滑り難くする効果が低下し、約 5 重量% 以下であれば滑り止め効果は向上するが、例えば、床面に塗布した場合に、塗膜面に素足で接する場合に若干の違和感を生じる場合があるからである。尚、既述の理由で粉末状カルナウバワックスは平均粒子径が約 300μm 又はそれ以下のものを使用するのが好ましい。
【００２０】
このような組成を有する天然塗料はペースト状を呈するものであり、そのペースト状の天然塗料を塗布する工程は、例えば、木材の表面にゴムベラを用いて薄く伸ばしながら塗りつけたり、ロールコーティングによって薄く塗りつけるものであり、その後に乾いた布地等を用いて擦りながら拭き取る、いわゆる擦拭工程を行って艶出しを行うのである。
【００２１】
この塗布工程によって、天然塗料の成分が木材中に所定深さ浸透して表層を形成し、擦拭工程によって、木材表面に薄膜（ミクロンオーダー）を残存させるのである。この場合の各工程は、建築前または建築後の木材に対して行うものであるが、特に、建築後においては室内の柱、壁、床、サッシ、襖や引き戸やドア等の建具および天井等、要するに、室内に面しているあらゆる部分に対して塗布と擦拭とを行うことができる。その他に、例えば、室内に設置したソファー、ベッドやテーブルおよび戸棚等の家具類（ドアノブ等の金属部分を含む）、テレビやエアコン等の電気製品、畳やジュータン等の敷物、カーテンやブラインド、皮革製品やビニール製の住宅雑貨、ゴムの木等の植物の葉または幹等にも適用できるのである。
【００２２】
このように本発明に係る処理方法で処理（以下セラリカコーティングと言う）した木材および室内等の空間において、他社製品との間において、有害物質の放出抑制および吸着除去等について比較するため、幾つかの目的を設定して試験を行った。以下に試験した状況と結果とを述べる。
【００２３】
セラリカコーティングと他社の主要塗料製品に関する比較試験
目的）セラリカコーティングおよび代表的な他社製品の塗料について
▲１▼合板に塗布した際、合板から放出されるホルムアルデヒドがどの程度抑制されるか。
▲２▼塗料そのものからホルムアルデヒドが発生しているか、また、その度合いがどの程度であるか。
▲３▼塗料そのものにホルムアルデヒドを吸収する能力があるか。
を調査した。

［試験１］
・セラリカコーティングの合板からのホルムアルデヒド放出抑制効果
方法）チーク合板に各塗料を２回づつ塗布し乾燥させた。ゲージ内に合板と蒸留水100mlを入れた結晶皿を置き、23℃、24時間保管した。保管後、JISA6922に規定されるアセチルアセトン法により、蒸留水に吸収されたホルムアルデヒド濃度を測定して気中に放出されたものとして評価し、合板からのホルムアルデヒド放出抑制能力として評価した。
結果）下記表１と図１のグラフに示したとおりであり、図にはゲージ内の最終的なホルムアルデヒドの気中濃度を示した。棒グラフが短いものほど放出抑制能力が高いことを示す（無塗料との差が大きい）。この結果、セラリカコーティングによるホルムアルデヒド放出抑制能力が最も優れていることが理解される。
【表１】

【００２４】
［試験２］
・各種塗料からのホルムアルデヒドの放出
塗料サンプル）
・セラリカコーティング
・他社塗料
・（他社品１）リボス「ピロ」（自然塗料、油性）
・（他社品２）アウロ「植物ワックス」（自然、油性）
・（他社品３）リンレイ「ブルー」（合成塗料、油性）
・（他社品４）リボス「グラノス」（自然、水性）
・（他社品５）アウロ「ビーズワックス」（自然、水性）
・（他社品６）オスモ「ウッドワックス」（自然、油性）
・（他社品７）リンレイ「オール」（合成、水性）
・（他社品８）ラグロン「ハイクリスタード」（合成、水性）
方法）
各塗料をスライドグラス２枚に塗布し、単位面積当たりの塗布量としてそれぞれの通常塗布される状態とした。これと蒸留水100mlを入れた結晶皿をゲージ内に置いて、23℃、20時間保管した。保管後、JISA6922に規定されるアセチルアセトン法によって、蒸留水に吸収されたホルムアルデヒド濃度を測定し、保管後の気中濃度として評価した。
結果）下記表２と図２のグラフに示したとおりであり、図にはゲージ内の最終的なホルムアルデヒドの気中濃度を示した。それぞれ棒グラフが長いものほど放出量が多いことを示す。これらより、セラリカコーティングからの放出量は検出限界以下で、他よりも優れており、中にはホルムアルデヒドが放出されている塗料も多くあることが明らかとなった。
【表２】

【００２５】
［試験３］
・セラリカコーティングによるホルムアルデヒドの吸収
方法）
各塗料をスライドグラス２枚に塗布し、単位面積当たりの塗布量としてそれぞれの通常塗布される状態とした。これと0.1％ホルマリン溶液10mlを入れたビーカー、蒸留水100mlを入れた結晶皿をゲージ内に置いて、23℃、24時間保管した。保管後、JISA6922に規定されるアセチルアセトン法によって、蒸留水に吸収されたホルムアルデヒド濃度を測定した。無処理区を１（吸収率０％）として、これに対する測定値との差を算出し、吸収率として評価した。
結果）下記表３と図３のグラフに示したとおりである。
セラリカコーティングによるホルムアルデヒドの吸収率は約20％であった。他はこれを下回り、セラリカコーティングの吸収性が優れていることが明らかになった。
【表３】

【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における第１の発明に係る建築用木材の表面処理方法は、建築用木材の表面に、植物成分だけを含む天然塗料を塗布し、該天然塗料を木材表面から内部に所要深さ浸透させると共に、木材表面を擦拭して天然塗料の薄膜を残存させる建築用木材の表面処理方法であって、前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めていることによって、植物成分１００％の天然塗料の存在が、建築材料中の接着剤が含有している残存有機溶剤を封じ込めて揮散または放出を抑制するばかりでなく、空気中に揮散または放出された有害物質を吸着除去してクリーンな空気にし、居住環境の悪化を防止できるという優れた効果を奏する。
【００２７】
また、第２の発明に係る建築用木材は、植物成分だけを含む天然塗料が表面から所要深さ浸透して残存し、且つ表面に天然塗料の薄膜が形成されている建築用の木材であって、
前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めているものを使用して住宅を建設すれば、上記同様に有害物質を除去し、特に、表面に耐汚染性、耐水性、耐アルカリ性及び耐揮発油性の塗膜を形成するので、艶が良く体裁が良くなる上にシックハウス症候群の健康障害が解消できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】試験１における測定値を示したグラフである。
【図２】試験２における測定値を示したグラフである。
【図３】試験３における測定値を示したグラフである。

Claims (5)

1. 建築用木材の表面に、植物成分だけを含む天然塗料を塗布し、該天然塗料を木材表面から内部に所要深さ浸透させると共に、木材表面を擦拭して天然塗料の薄膜を残存させる建築用木材の表面処理方法であって、
   前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めていること
   を特徴とする建築用木材の表面処理方法。
2. 天然塗料の植物成分が、
   植物性乾性油と、木蝋と、キャンデリラワックスと、カルナウバワックスとからなること
   を特徴とする請求項１に記載の建築用木材の表面処理方法。
3. 天然塗料の塗布工程と擦拭工程とを建築前または建築後のいずれかに行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の建築用木材の表面処理方法。
4. 植物成分だけを含む天然塗料が表面から所要深さ浸透して残存し、且つ表面に天然塗料の薄膜が形成されている建築用の木材であって、
   前記天然塗料は、植物性乾性油が 50 - 90 重量 % 、木蝋が 1 - 30 重量 % 、キャンデリラワックスが 1 - 30 重量 % 、粉末状カルナウバワックスが 1 - 10 重量 % 及びカルナウバワックスが 1 - 30 重量 % を占めていること
   を特徴とする建築用木材。
5. 少なくとも、室内に面する木材表面に天然塗料の薄膜が存在すること
   を特徴とする請求項４に記載の建築用木材。

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