JP5904476B1 - 漆喰被覆粒状体及びこれを用いた化学物質吸着物品 - Google Patents

Abstract

【課題】漆喰のもつ化学物質吸着機能、調湿機能、抗菌作用を多様な形態で利用可能とする構造及び物品を提供する。【解決手段】化学物質吸着機能を有する粒状体であって、パーライトである基材と、前記基材の表面を被覆している漆喰の表層と、を有することを特徴とする漆喰被覆粒状体である。前記漆喰の表層に活性炭が添加されている。通気性を有する容器又は袋と、前記容器又は袋に充填された漆喰被覆粒状体と、を有する化学物質吸着物品である。【選択図】図２

Description

本発明は、化学物質吸着機能、調湿機能、抗菌作用を有する漆喰を多様な形態で利用可能とする粒状体及びこれを用いた化学物質吸着物品に関する。

漆喰は、古くから壁の上塗り材として用いられてきた建築資材である。主成分である消石灰（水酸化カルシウム）に繊維質であるすさやのり等を添加したものである。漆喰は、壁材としての耐久性の他に、悪臭やホルムアルデヒド等を吸着する化学物質吸着機能や調湿機能が知られている。また、アルカリ性であることから抗菌作用も備えている。

また、漆喰成分を水や添加物と適宜配合した漆喰塗料も知られている。漆喰塗料は、塗装材としてローラーや刷毛で壁などに塗布するものである。

建築資材以外に漆喰を利用した先行技術としては、次のものがある。
特許文献１には、平坦な基材シートの表面に漆喰層と通気性保護層を形成した脱臭シートが開示され、ホルムアルデヒド吸着能があることが記載されている。特許文献１の漆喰層は漆喰材料と水の混練物を所定の厚さで塗布したものである。
特許文献２には、珪藻土等の吸放湿性粉体を造粒及び焼成した粒径３〜３０ｍｍの球状吸収湿材が開示され、吸放湿性粉体が結合材として漆喰を含むことが記載されている。特許文献２では漆喰は単なる結合材として微量に含まれるのみである。

一方、漆喰を用いてはいないが、化学物質吸着機能及び／又は調湿機能を有する粒状体の先行技術としては、次のものがある。
特許文献３には、粒径１／１０００ｍｍ〜１２ｍｍのゼオライト粒子の表面に光触媒である酸化チタンを固着させた粒状体が開示されている。但し、特許文献３のゼオライト粒子は、平坦な基材の表面に固定されている。
特許文献４には、直径３〜５ｍｍのほぼ球形状の消臭用セラミック粒（ゼオライトと粘土を含む）の表面に酸化触媒の微粒子を付着させた粒状体が開示されている。

特開２００７−７５４３２号公報 特開２００４−２２３３６６号公報 特開２００５−３０７７２６号公報 登録実用新案第３１４５２４６号公報

漆喰には優れた化学物質吸着機能、調湿機能、抗菌作用があるが、混練物や塗料の状態のままでは、多様な適用箇所において多様な形状、大きさ、量で脱臭剤や調湿剤として利用することが難しい。

上記の問題点に鑑み、本発明は、漆喰のもつ化学物質吸着機能、調湿機能、抗菌作用を多様な形態で利用可能とする構造及び物品を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、以下の構成を有する。
本発明の態様は、化学物質吸着機能を有する粒状体であって、平均粒径２ｍｍ〜５ｍｍのパーライトである基材と、前記基材の表面を被覆している厚さ０．５ｍｍ未満の漆喰の表層と、を有する漆喰被覆粒状体である。好適には、漆喰の表層に活性炭が含まれている。

本発明の別の態様は、通気性を有する容器又は袋と、前記容器又は袋に充填された上記の漆喰被覆粒状体と、を有することを特徴とする化学物質吸着物品である。

本発明による漆喰被覆粒状体は、漆喰からなる表層をもつ粒状体であるので、全方位的に化学物質吸着機能を発揮することができる。さらに、漆喰は、調湿機能及び抗菌作用を有するので、これらの機能についても全方位的に発揮することができる。また、粒状体であるので、容器、袋、隙間等の形状及び大きさに関係なく充填することができる。これにより、容易に携帯や持ち運びが可能な脱臭剤や調湿剤として利用することが可能となる。

漆喰被覆粒状体の基材である発泡体のパーライトは、多孔物質の中でも特に漆喰との固着性がよい。このため、漆喰が基材から脱落し難いので長期間その機能を発揮し続けることができる。またパーライトは、表面の凹凸に富んでいるので比表面積が大きいことから、漆喰の大きな表面積を確保できる。さらに、パーライトは軽量であるので、漆喰被覆粒状体全体を軽量化できる。例えば、漆喰被覆粒状体を大量に用いる場合にも運搬や作業が容易である。

表層の漆喰に活性炭を添加することにより化学物質吸着機能をさらに強化することができる。

漆喰被覆粒状体を通気性のある容器や不織布等の袋に充填した化学物質吸着物品は、脱臭剤や調湿剤として多様な適用箇所、多様な形状や量で広く利用することができる。

本発明による漆喰被覆粒状体は、ほぼ天然素材から構成されているので、合成化学物質に対して過敏な人でも安心して使用することができる。また、製造においても廃棄後においても環境を汚染するおそれがない。

図１は、本発明の漆喰被覆粒状体の断面を模式的に示した図である。 図２（ａ）（ｂ）は、本発明の漆喰被覆粒状体を利用した化学物質吸着物品の例を示した図である。 図３は、本発明の漆喰被覆粒状体によるホルムアルデヒドの減少率を示すグラフである。 図４は、本発明の漆喰被覆粒状体によるトルエンの減少率を示すグラフである。 図５は、本発明の漆喰被覆粒状体によるアンモニアの減少率を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の漆喰被覆粒状体の断面を模式的に示した図である。
本発明による漆喰被覆粒状体１は、通常、多数の粒状体の集合体として利用されるものであるが、図１は１つの粒状体の断面を例示したものである。漆喰被覆粒状体１は、パーライトである基材２と、基材２の表面全体を被覆している漆喰である表層３とを有する。

漆喰被覆粒状体１は、表層３が漆喰であるので、漆喰の特性である化学物質吸着機能を有し、さらに調湿機能及び抗菌作用を有する。表層３の漆喰は、基材２のパーライトの表面の細かい凹凸に入り込むように被覆しているため、漆喰の表面積は見かけ上よりも大きい。

漆喰被覆粒状体１は、パーライトの粒の表面に漆喰塗料を塗布加工することにより作製される。塗布加工には、塗り付け、吹き付け、浸漬等が含まれる。作製方法の一例は次の通りである。先ず、液状の漆喰塗料中にパーライトの粒を浸漬し、漆喰塗料で表面が濡れた状態のパーライトの粒を取り出す。次に、パーライトの粒同士が付着しないように個々のパーライトの粒をバラバラにしつつ、表面の漆喰塗料を乾燥させることにより表層３が形成される。

パーライトは、他の多孔物質（例えばゼオライト）に比べて漆喰との固着性が特に良好であるので、基材２として好適である。パーライトに固着した漆喰は、摩擦等によっても脱落し難く、長期間に亘って安定した形状と機能を維持できる。

基材２を形成するパーライトは、黒曜石や真珠岩などの火山岩や珪藻土等を約１０００℃で熱処理することにより発泡、膨張させた多孔質の粒状体であり、天然素材といえる。粒の形状は不規則であり、表面に多数の凹凸がある。

表層３を形成する漆喰は、漆喰成分、水及び添加物を配合した液状の漆喰塗料が乾燥固化したものである。市販の漆喰塗料をそのまま用いてもよく、また、市販の漆喰塗料に適宜水を追加して濃度を調整してから用いてもよい。漆喰塗料に含まれる漆喰成分は、消石灰（水酸化カルシウム）であり、添加物は、例えば繊維質、油脂、樹脂、粘土，糊等である。例えば、消石灰、炭酸カルシウム、メチルセルロース、還元澱粉糖化物、顔料、水からなる漆喰塗料が市販されており、これを用いることができる。漆喰塗料は、ほぼ天然素材から構成されている。

なお、表層３の漆喰の添加物として活性炭を含めることが好適である。活性炭も、物質吸着機能を有する多孔物質である。活性炭を含めることで、漆喰の化学物質吸着機能を強化することができる。活性炭は、塗布加工に影響を及ぼさない程度の微粒子の状態で漆喰塗料に添加することが好ましい。

漆喰被覆粒状体１の大きさ及び形状は、基材２のパーライトの粒の大きさ及び形状によりほぼ決まる。漆喰の表層３の厚さは、基材２の大きさに比べて非常に薄い。市販のパーライトは、粒径（平均径）が１ｍｍ〜２０ｍｍと様々であるが、基材２として好適なパーライトの粒径は２ｍｍ〜５ｍｍ程度である。表層３の厚さは０．５ｍｍ未満である。使用する漆喰塗料の量の目安としては、例えば漆喰被覆粒状体の表面積１ｍ^２当たり漆喰塗料５００ｇ程度である。パーライトの粒径が大きくなると比表面積が小さくなるため、漆喰の機能が相対的に低下し、粒径が小さくなると漆喰塗料の塗布加工や取り扱いが難しくなる。但し、本発明の範囲をこの寸法に限定するものではない。

図２は、本発明の漆喰被覆粒状体を利用した化学物質吸着物品の例を示した図である。
図２（ａ）は、化学物質吸着物品１０の一部切り欠き側面図である。化学物質吸着物品１０は、容器１１の中に図１に示した漆喰被覆粒状体１が多数充填されている。容器１１は例えばプラスチック製であり、通気性が確保されていればよい。図示の例では、容器１１の上部に外気と通気可能とする孔が形成されている。

図２（ｂ）は、化学物質吸着物品２０の断面図である。化学物質吸着物品２０は、不織布からなる袋２１の中に図１に示した漆喰被覆粒状体１が多数充填されている。不織布の袋２１の素材は、天然繊維であっても合成繊維であってもよい。不織布は、漆喰の微粉末が外部に漏れないという点で好ましい。しかしながら、不織布に限定するものではなく、網や孔空きシート等の通気性のある素材からなる袋でもよい。

本発明の漆喰被覆粒状体は、多様な形状及び大きさの容器や袋に充填して利用することができる。また、これらの容器や袋は、屋内や車内の所望する場所に配置可能である。例えば、下駄箱、タンス、押入れ、ごみ容器、冷蔵庫等に入れたり、鞄、靴等に入れたりすることにより、防臭効果や保管時の防湿及び防カビ効果が得られる。また、本発明の漆喰被覆粒状体は、容器や袋を用いずに、家具や機器の隙間や窪みに直接充填したり敷き詰めたりして利用することもできる。

本発明による漆喰被覆粒状体は、ほぼ天然素材から構成されているので、合成化学物質に対して過敏な人でも安心して使用することができ、製造においても廃棄後においても環境を汚染するおそれがない。よって、漆喰被覆粒状体及びこれを用いた化学物質吸着物品は、人間及び環境にやさしい製品を実現できる。

以下、本発明の漆喰被覆粒状体の化学物質吸着効果に関する試験結果を示す。ホルムアルデヒド、トルエン、アンモニアについてそれぞれ試験を行った。

（１）ホルムアルデヒドの吸着試験（テドラーバッグ法）
＜試験体＞
・実施例１（漆喰／パーライト粒状体）：パーライトを基材とし、漆喰を表層とする漆喰被覆粒状体を不織布の袋に封入したもの
・実施例２（漆喰・活性炭／パーライト粒状体）：パーライトを基材とし、活性炭を添加した漆喰を表層とする活性炭添加漆喰被覆粒状体を不織布の袋に封入したもの

＜試験方法＞
３６％ホルムアルデヒド液（和光純薬工業株式会社製、試薬特級）１ｍLをホールピペットを用いて５ｍLメスフラスコに取り、蒸留水を標線まで注ぎ希釈したものを試験ガス原液とした。
容積１０Lのサンプリング袋（テドラーバッグ）に活性炭を通過させた清浄空気を封入し、さらに試験ガス原液７μLをテドラーバッグ内に注入した後、２０℃の室内に設置し、１６時間放置したものを、検知管と検知管式気体測定器（株式会社ガステック製）を用いて濃度を測定し、これを初期濃度とした。
次に、５Lテドラーバッグに試験体を封入し、テドラーバッグ内を排気した。各試験体につき２個のテドラーバッグ（試験片１、試験片２）を作製した。
空の３Lテドラーバッグを、試験ガスを封入した１０Lテドラーバッグに接続し、３Lテドラーバッグが完全に膨らむまで試験ガスを移動させた。その３Lテドラーバッグを試験体封入済みの５Lテドラーバッグに接続し、試験ガスを試験体封入済みの５Lテドラーバッグへ完全に移動させた。なお、空の５Lテドラーバッグを用いて同様の操作を行い、これをブランク試験とした。
試験ガス濃度の測定は、検知管と検知管式気体測定器（株式会社ガステック製）を用いて行った。測定は、２０℃の室内にて、試験ガス導入から１、３、６、２４時間経過後に行った。

＜試験結果＞
表１及び図３にホルムアルデヒドの吸着試験の結果を示す。図３のグラフは、表１における各試験体の２個の試験片の平均値をプロットしたものである。図３に示すように実施例１及び実施例２とも、試験ガス導入の１時間後にホルムアルデヒドが９８〜９９％減少し、ほぼ消失した。

（２）トルエンの吸着試験（テドラーバッグ法）
＜試験体＞
・実施例３（漆喰／パーライト粒状体）：パーライトを基材とし、漆喰を表層とする漆喰被覆粒状体を不織布の袋に封入したもの
・参考例１（漆喰・活性炭／ボード）：活性炭を添加した漆喰を１３ｃｍ×９ｃｍのボードに塗布したもの（この参考例１は、本発明の粒状体とは形状が異なるので参考例としたが、活性炭添加漆喰自体の吸着機能を示すものとして挙げた。）

＜試験方法＞
トルエン（和光純薬工業株式会社製、試薬特級）を試験ガス原液とした。
容積１０Lのサンプリング袋（テドラーバッグ）に活性炭を通過させた清浄空気を封入し、さらに試験ガス原液４μLをテドラーバッグ内に注入した後、２０℃の室内に設置し、１６時間放置したものを、検知管と検知管式気体測定器（株式会社ガステック製）を用いて濃度を測定し、これを初期濃度とした。
その後の試験工程は、上記（１）と同じである。

＜試験結果＞
表２及び図４にトルエンの吸着試験の結果を示す。図４のグラフは、表２における各試験体の２個の試験片の平均値をプロットしたものである。図４に示すように実施例３では試験ガス導入の３時間後にトルエンが約３５％減少し、参考例１では試験ガス導入の６時間後にトルエンが９８％減少し、ほぼ消失した。

（３）アンモニアの吸着試験（テドラーバッグ法）
＜試験体＞
・実施例４（漆喰／パーライト粒状体）：パーライトを基材とし、漆喰を表層とする漆喰被覆粒状体を不織布の袋に封入したもの
・参考例２（漆喰／ボード）：漆喰を１３ｃｍ×９ｃｍのボードに塗布したもの（この参考例２は、本発明の粒状体とは形状が異なるので参考例としたが、漆喰自体の吸着機能を示すものとして挙げた。）

＜試験方法＞
２８％アンモニア水（和光純薬工業株式会社製、試薬特級）１ｍLをホールピペットを用いて５ｍLメスフラスコに取り、蒸留水を標線まで注ぎ希釈したものを試験ガス原液とした。
容積１０Lのサンプリング袋（テドラーバッグ）に活性炭を通過させた清浄空気を封入し、さらに試験ガス原液１８μLをテドラーバッグ内に注入した後、２０℃の室内に設置し、１６時間放置したものを、検知管と検知管式気体測定器（株式会社ガステック製）を用いて濃度を測定し、これを初期濃度とした。
その後の試験工程は、上記（１）と同じである。

＜試験結果＞
表３及び図５にアンモニアの吸着試験の結果を示す。図５のグラフは、表２における各試験体の２個の試験片の平均値をプロットしたものである。図５に示すように実施例４では試験ガス導入の１時間後にアンモニアが約８０％減少し、６時間後に約９０％減少し、参考例２では試験ガス導入の１時間後にアンモニアが９９％減少し、ほぼ消失した。

１ 漆喰被覆粒状体
２ 基材（パーライト）
３ 表層（漆喰）
１０、２０ 化学物質吸着物品

Claims (3)

1. 化学物質吸着機能を有する粒状体であって、平均粒径２ｍｍ〜５ｍｍのパーライトである基材と、前記基材の表面を被覆している厚さ０．５ｍｍ未満の漆喰の表層と、を有することを特徴とする漆喰被覆粒状体。
2. 前記漆喰の表層に活性炭が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の漆喰被覆粒状体。
3. 通気性を有する容器又は袋と、前記容器又は袋に充填された請求項１又は２に記載の漆喰被覆粒状体と、を有することを特徴とする化学物質吸着物品。

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