JPH02163173A - 水性消臭塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水性塗料、特に、その乾燥塗膜が消臭作用を有
する水性消臭塗料に関するものである。

（従来の技術） 従来、各種パンケージ、壁紙等に消臭機能を持たせた塗
膜を与える各種塗料が用いられている。

この塗料は、通常、消臭剤、ポリマー、水あるいよ有機
溶剤等の液媒体、各種乳化剤、および各種添加剤より構
成されている。特に、エマルジョン塗料や水溶性塗料等
の溶液が塩基性の水性塗料のほとんどは、ポリマー中に
導入されたカルボキシル基等の酸性基を塩基化合物で中
和し解離定数を高めて、水溶性にしたり、粒子間静電反
攬力を高メエマルションの安定化を図っている。更に、
エマルジョン系においては、アニオン系乳化剤を用いて
乳化重合を行ったものが大半である。一方、消臭剤とし
て、種々の有機酸等の化学吸着剤、金属酸化物、多価金
属化合物等の物理吸着剤、あるいは両機能を有すると考
えられる物質等が知られている。

ところで、これらの消臭剤を含有する水性塗料は、水系
ポリマー中の塩基を酸成分である消臭剤が化学中和ない
し電荷の中和を行うため安定化のメカニズムが崩壊して
しまう。このような現象かろ酸性を示す消臭剤は極めて
有効ではあっても酸系消臭剤を水系塗料に実用すること
が全くできなかった。

（発明が解決しようとする課題） 酸性を示す消臭剤を水性塗料に安定に配合することを可
能にしかつ、塩基性悪臭ガスを強力に消臭する機能を有
する塗膜を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、少なくとも水、ポリマー、水難溶性固体酸、
塩基性ゲル化防止剤からなる水性消臭塗料であり、これ
により上記課題を効果的に解決することができる。

（作用） 本発明に消臭剤として用いられる水難性固体酸は乾燥塗
膜内あるいは表面において固体状態で分散されて主に化
学吸着により悪臭を除去するものであるが、物理吸着の
機能を有していてもよい。

ここで、該固体酸の固体状態とは通常の使用環境におけ
る塗膜中において固体の形態が長期的に維持されること
を意味する。

このように、本発明塗料の消臭剤は塗膜に固体状態でバ
インダー樹脂、顔料等と共に均一に分散され、悪臭成分
は固体の消臭剤表面から逐次吸収され、そして塗膜内部
まで浸透、拡散され、常に固体消臭剤の表面で吸着活性
が保持されるため消臭能力を極めて高く維持できるもの
である。

また、本消臭剤は塗料保管時、水性液系に均一に分散さ
れているものである。従って、この水難溶性固体酸は、
常温で水１００ｇに対し、１０ｇ以下、特に、１〜０、
Ｏｌｇの溶解度を示すものが好ましく、又、塗料適性を
与えるためには、０．０１−〜１０００ｎの粉体、特に
、０．１μ〜１０ｊ−の粒径を持つように調整したもの
が好適である。

この水難溶性固体酸としては、固体状態でその表面が酸
性を示す物質、陽子供与体または電子受容体として働く
物質、一般の酸のように塩基性指示薬を変色させたり、
塩基を吸着する性質を持つ物質等が挙げられる。具体的
には、無機化合物、例えば、酸性白土のような天然に産
する粘度鉱物、シリカアルミナ、酸化アルミニウム、酸
化バナジウム等の酸金属化合物。多価金属化合物、例え
ば、トリポリリン酸二水素アルミニウム（ＨＪＩＰ３０
＋ｏ・２Ｈ，０）等のリン酸アルミニウム化合物が好適
である（即ち、本発明の水性塗料に用いられる多価金属
化合物は、後述の比較実験に用いられる硫酸アルミニウ
ムカリウム、塩化亜鉛等従来より用いられてきた水易溶
性多価金属化合物とは異なり、上述の通り水難溶性であ
るため、金属イオンによるゲル化促進を防止する機能を
も有する。）、有機酸またはその無水物、例えば、アジ
ピン酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、
アゼライン酸、セパチン酸、テトラヒドロ無水フタル酸
、ヘキサヒドロｍ水フタル酸、テトラブロム無水フタル
酸、テトラクロル無水フタル酸、無水ヘット酸、無水ハ
イミック酸、無水トリメット酸、メチル／クロヘキセン
トリカルボン酸無水物、無水ヒロメリット酸等、その他
部イオン交換樹脂等が挙げられる。これら化合物は、単
独でも組合わせても水難溶性消臭剤として用いられ、好
ましくは、トリポリリン酸二水素アルミニウムであるが
、これを基剤として他の化合物と併用して用いてもよい
。

また、本発明消臭剤成分は塩基性ゲル化防止剤の存在下
において安定して水系塗料に使用できるよう特に留意し
ているため以下に述べる種々の消臭剤と適宜併用するこ
とができることが特徴である。

（１）中和反応型消臭剤、例えば、植物性有機酸、ベタ
イン化合物、界面活性剤、カルボン酸金属塩など。

（２）付加・重合・縮合反応型消臭剤、例えば、エポキ
シ化合物、ジエン化合物、詳しくはラウリルメタクリレ
ート、ヒドロ芳香族スルホン酸塩など、Ｃ２〜Ｃ１脂肪
族アルデヒド、グルタルアルデヒド、β−ニトリキシプ
ロピオンアルデヒド、３゜５，５トリメチルヘキサナー
ル、グリオキザールなどのアルデヒド類、重亜硫酸ナト
リウム、シアナミド、鉄化合物など。

り３）酸化還元反応型消臭剤、例えば、鉄化合物、塩素
化合物例えば安定化二酸化塩素、チオ硫酸ナトリウムな
ど。

（４）吸着型消臭剤、例えば、活性炭、ゼオライト、シ
リカ、活性アルミナ、セラミックスなどの粉体、その他
バイオロジカルテクノロジーによって得られる消臭剤、
例えば、酵素類の併用ができる。これらの併用により、
塩基性ガスの吸着に限定することなく広範な消臭を行う
ことができることは言うまでもない。

本発明に用いられる塩基性ゲル化防止剤は、ポリマーの
ゲル化を防止すると共に水難溶性固体酸の塗料中の分散
安定性を長期的に確保するために用いられる塩基性化合
物である。この塩基性化合物は特に限定されず、有機塩
基でも無機塩基でもよい。無機塩基としては、例えば、
水酸化カリウム、水酸化カルシウム等、有機塩基として
は、例えば、アミン化合物、具体的には、アルカノール
アミン類、例えば、アミノメチルプロパ７−ル、モノエ
タノールアミン、ジェタノールアミン、トリエタノール
アミン、トリイソプロパツールアミン等が挙げられるが
、特に好ましくは、２−アミノ−２−メチル−１，３−
プロパンジオール（ＡＭＰ）である。

本発明に使用されるポリマーとしては、通常の永住塗料
に用いられているものであれば特に限定されるものでは
ない。また、そのポリマーの存在形態は、例えば、水溶
液、水性エマルジョン等、水性塗料の原料として通常用
いられているものが使用できる。水系ポリマーの具体例
としてはエマルジョンタイプでは酢酸ビニル系、酢酸ビ
ニル共重合系、アクリル酸エステル共重合系、スチレン
アクリル酸エステル共重合系などの合成樹脂エマルジョ
ンが用いられる。

水溶性タイプとしては、アクリル系、ウレタン系、アル
キッド系、エポキシエステル系などの水溶性樹脂等が用
いられる。

更に、本発明は、水性塗料に通常用いられているその他
の添加剤、例えば、消泡剤、防腐剤、防カビ剤、着色顔
料、体質顔料等、公知のものが使用できる。

（実施例） 以下に本発明の具体的実施例を挙げるが、本発明はこれ
に限定されるものではない。

実施例１ 下記組成からなる本発明塗料（試料Ｎｏ、　１〜１０）
および比較試料（試料Ｎｏ、１１〜２１）を調整した（
表１および表２参照）。

塗料組成： 表　　　１ 材　料　　　　　　重量部　　　機能 水　　　　　　　　　　　　ｌＯ溶媒 １０％ポリビニルアルコール アンチフオームＢ スラオフ７２Ｎ コートサイドＤＸ チタン白（ＴＲＮＣ） 炭酸力ルンウム アルミニウムシリケート アルミニウムマグ不シウム 増粘 １　　　　消泡 ０．５　　　　防腐 ０．５　　　防カビ ２５＠色顔料（白色） １０　　　　体質顔料 １０／１ 、）　　　　　　”　　　　　　　　　１５　　　　Ｃ
ａ（ＯＨＬ　　Ｏ，３０６アゼライン酸　　　　１０　
　　　＾ｊ、ｌｐ　　　　Ｑ、１８　無水トリメリット
酸　１０ ９　無水ピロメリット酸　１０ １Ｏンリカアルミナ　　　２０ １１　　　　　　　　　　　　なし １２　　ＬＡＩＰ、Ｏ＋ａ　・２ｔ１２０　　５ＡＭＰ
　　　　　０１ ＾！、ＩＰ　　　　　０１ なし なし 消臭剤（表２に記載） 塩基性ゲル化防止剤 表２に記載　　消臭 表２に記載　ゲル化防止 表　　　２ 〃１．０ 〃０．０１ ＫＯ）Ｉ　　　　Ｏ，１５ １５グリオキザール　　　５　　　　　　　なし１６　
　クエン酸　　　　　　　　　　　　　　なし１７　　
コハク酸　　　　　　　　　　　　　なし１８　　　／
ｌ／／Ａ！、ｌＰ　　　１，０１９　　硫酸アルミニウ
ムカリ／ｌ　　　　　　　なしラム ２０　　塩化亜鉛　　　　　　　　　　　　　　なし次
に、得られた試料Ｎｏ、　１〜２０を１２５８／ｍ″の
割合で７０Ｘ１５０　ｍｍのフレキシブルボードに２回
塗りし、７日間乾燥したものを試験片Ｎｏ、　１〜２０
としたく裏面および側面はパラフィンにて密封し悪臭が
吸着されるのを防いだ）。

３ｆ！テトラ−バッグに試験片を入れて密封し、トリメ
チルアミンの悪臭標準ガスｔｏｏｐｐｍを注入し、測定
時間に応じてヘッドスペースガスを採取しガスクロマト
グラフにて残存濃度（ｐｐｍ）を測定した。

〈ガスクロマトグラフ操作条件〉 機　種：島原Ｇ　Ｅ　−７４ 検出器：ＦＩＤ カラム：Ｃｈｒｏｍｏｓｏｒｂ　１０３　８０〜１００
ｍｅｓｈガラス管：３ｍｍｘ１ｍφ 温　度、試料注入口：２００℃　カラム：１７０℃検出
器：２００℃ ガス流量（圧力）：窒素１．５ｋｇ／ｃｒｌ、水素０．
６ｋｇ／ｃｍ空気０．５ｋｇ／　ｍ″ 又、試料Ｎα１〜２０の塗料を６力月間保管しその安定
性を調べた。上記消臭力の評価と合せて表３にその結果
を示す。なお塗料安定性の状態変化の「○」は良好を「
×」は不良を、「ｘ」は使用不可を表わす。又、矢印の
前が初期状態、後が６力月後を示す。

表３より明らかな通り、本発明の塗料は、比較塗料に比
べ塗膜消臭力が格段に優れていることが明らかである。

即ち、本発明は、悪臭物質の吸着速度が極めて速く、か
つ確実に消臭していることが分る。また、本発明は塗料
安定性も優れている。

実施例２ 実施例１で作製した試験片Ｎα１〜３　（本発明品）お
よびＮ１１ｌｌ、　１３．１６及び１９（比較品）を用
いて、塗膜消臭力の持続性を評価した。

試験法： アンモニアの悪臭標準ガス９５．７ｐｐｍを注入し、２
４時間後にヘッドスペースガスを採取し検知管（比相式
）によって残存濃度（ｐｐｍ）を求めた。本操作を１サ
イクルとじ１０サイクル繰り返し消臭力持続性を残存濃
度（ｐｐｍ）にて評価し、その結果を表４に示した。

表 上表より明らかな通り、本発明は、消臭力が確実に持続
されかつ十分に消臭作用が発現されている。一方、比較
品は、初めから消臭力が低くかつ更に、サイクルを重ね
るごとに消臭力が低減している。即ち、本発明品は格段
に消臭処理能力（絶対量）が極めて大きいことが分る。

これは、本発明品の塗膜は、水難溶性固体酸が均一に存
在する為、塗膜内に拡散してくる塩基ガスをことごとく
吸着（主として化学吸着）する為と考えられる。

（発明の効果） 本発明の水性脱臭塗料は、水系塗料に酸性消臭剤の使用
を可能にするとともに塩基性ガスに対する極めて高い消
臭力を得ることができる。実用的には、天井、壁面等、
居住空間を形成するための種々の材料、食品パッケージ
等の包装材料等その適用範囲は非常に広範であり、広い
応用分野に適用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも水、ポリマー、水難溶性固体酸および
   塩基性ゲル化防止剤からなる水性消臭塗料。