JPH11264224A

JPH11264224A - 消臭・防汚内外装仕上げ材

Info

Publication number: JPH11264224A
Application number: JP10091022A
Authority: JP
Inventors: Motoya Mori; 元哉毛利; Akira Takahashi; 晃高橋; Daiji Koseki; 大司小▲関▼; Nobuyoshi Yukihira; 信義行平
Original assignee: TAGAWA SANGYO KK; Daiei Sangyo Co Ltd; Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: TAGAWA SANGYO KK; Takeda Pharmaceutical Co Ltd; Daiei Sangyo Co Ltd
Priority date: 1998-03-18
Filing date: 1998-03-18
Publication date: 1999-09-28

Abstract

(57)【要約】【課題】長期に亙り、消臭・防汚効果を発揮する内外装
仕上げ材を提供すること。【解決手段】従来使用されてきた漆喰などの、無機質結
合材、たとえば四価金属のリン酸塩と二価金属の水酸化
物および、さらに二酸化チタン等の光触媒を配合する
と、仕上げ材本来の有する呼吸性、湿度調整機能などを
いささかも犠牲にすることなく、空気中の有害成分、悪
臭成分を効率よく吸着除去し、さらに吸着した物質を無
害物質にまで分解し、それらの効果は半永久的に持続す
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、建物の内外壁や天
井などに使用される、主たる結合材が消石灰、石膏また
は珪酸塩類である無機質の内外装仕上げ材、特に消臭・
防汚機能を有する内外装仕上げ材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、漆喰などの無機質内外装仕上
げ材は広く使用されている。これら無機質仕上げ材は、
ホルマリンやアンモニアなどの揮発性有害物質（ＶＯ
Ｃ）を含まず、また呼吸性を保ちながら、外部にあって
は耐水性、耐候性があり、内部にあっては湿度調整機能
を発揮する優れた内外装仕上げ材である。近年、住宅の
高密度化に伴う、ＶＯＣによる室内空気汚染の問題や、
抗菌・抗かび仕様などの健康住宅志向の高まりから、内
外装材についても消臭や防汚などの機能の付加が望まれ
るようになってきた。この要望に応えるために消臭剤を
添加したシートやボードを壁面に設置する方法が提案さ
れているが、呼吸性がないなどの素材上の理由から効果
の持続性に乏しく、接着剤自身に含まれる揮発性有害物
質にも問題がある。また、壁材を覆ってしまうと壁材の
持つ優れた特徴が生かされない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は漆喰などの持
つ呼吸性、調湿性を阻害することなく消臭機能を付加し
た無機質内外装仕上げ材を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来壁仕
上げ材として用いられている無機質結合材に無機系消臭
剤、必要によりさらに光触媒を混合しておき、従来と同
じ施工方法により塗布すると、本来の呼吸性、耐水性、
耐候性、湿度調整機能を損なうこと無く、長期に亙り消
臭、防汚機能を付加することができることを知見し、さ
らに研究を重ねて本発明を完成するに至った。すなわ
ち、本発明は、（１）無機質結合材および無機系消臭剤
を含有してなる消臭・防汚内外装仕上げ材、（２）無機
質結合材が消石灰、石膏または珪酸塩類である前記
（１）記載の内外装仕上げ材、（３）無機系消臭剤が四
価金属のリン酸塩と二価金属の水酸化物からなるもので
ある前記（１）記載の内外装仕上げ材、（４）さらに光
触媒を含有してなる前記（１）記載の内外装仕上げ材、
（５）光触媒が酸化チタンである前記（４）記載の内外
装仕上げ材、および（６）乾燥重量で、無機質結合材を
１０〜９９％、無機系消臭剤および光触媒の合計を１〜
８０％含有してなる前記（４）または（５）記載の内外
装仕上げ材、である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に用いられる無機質結合材
とは、消石灰、石膏または珪酸塩類などのように、水と
任意に混り合い、スラリー状またはペースト状の内外装
仕上げ材となりうる材料をいう。消石灰は水酸化カルシ
ウムであるが、これを主成分とする内外装仕上げ材は漆
喰が代表的である。石膏は硫酸カルシウムであり、焼石
膏もこの概念に含まれる。珪酸塩類としては、例えば珪
酸リチウム、珪酸ナトリウム、珪酸カリウムなどの珪酸
アルカリ塩や、コロイダルシリカと呼ばれる粒子の大き
さが１〜１００ｎｍ程度の無定形シリカ等が挙げられ
る。これら無機質結合材に、さらにセピオライト、ゼオ
ライト、活性炭、シリカゲル、珪藻土などの無機質多孔
質材料その他種々の粒度の骨材、粘土や無機顔料などを
加えてもよい。本発明の仕上げ材には、前述の無機質結
合材に、無機系消臭剤、必要によりさらに光触媒が配合
される。

【０００８】無機系消臭剤としては、たとえば四価金属
のリン酸塩および二価金属の水酸化物からなるものがあ
げられる。前記四価金属のリン酸塩は、通常、水不溶性
リン酸塩である場合が多く、四価金属は、チタンなどが
属する周期表４Ａ族元素などの周期表４族元素であって
もよい。二価金属は、銅、亜鉛などの遷移金属である場
合が多い。前記四価金属のリン酸塩と、二価金属の水酸
化物は、非結晶である場合が望ましい。なお、本明細書
において、周期表の族番号は IUPAC（International Un
ion ofPure and Applied Chemistry）無機化学命名法委
員会命名規則1970年版による。リン酸塩を形成する四価
金属は、四価の金属である限り、周期表における族は特
に制限されない。四価金属には、周期表４族元素、例え
ば、４Ａ族元素（チタン、ジルコニウム、ハフニウム、
トリウムなど）、４Ｂ族元素（ゲルマニウム、スズ、鉛
など）が含まれる。これらの金属のうち、周期表４Ａ族
元素に属する金属、例えば、チタン、ジルコニウム、ハ
フニウムや、４Ｂ族元素、例えばスズが好ましい。特に
チタン及びジルコニウムが好ましく、スズも好ましい。

【０００９】リン酸塩を構成するリン酸には、種々のリ
ン酸、例えば、オルトリン酸、メタリン酸、ピロリン
酸、三リン酸、四リン酸などが含まれる。リン酸はオル
トリン酸、メタリン酸またはピロリン酸である場合が多
い。また、リン酸塩にはオルトリン酸水素塩などのリン
酸水素塩も含まれる。なお、本明細書において、特に言
及しない場合、「リン酸」はオルトリン酸を意味する。
これら四価金属のリン酸塩は、通常、水不溶性または難
溶性である。さらに、前記リン酸塩は、結晶質塩であっ
てもよいが、好ましくは非晶質塩である。これらの四価
金属リン酸塩は、単独または２種以上組み合わせて使用
できる。水酸化物を形成する二価金属は、周期表の族の
如何を問わず、二価の金属であればよい。二価金属に
は、例えば、銅などの周期表１Ｂ族元素、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどの周期
表２Ａ族元素、亜鉛、カドミウムなどの周期表２Ｂ族元
素、クロム、モリブデンなどの周期表６Ａ族元素、マン
ガンなどの周期表７Ａ族元素、鉄、ルテニウム、コバル
ト、ロジウム、ニッケル、パラジウムなどの周期表８族
元素などが挙げられる。これらの二価金属の水酸化物
は、単独で使用してもよく２種又はそれ以上混合して使
用してもよい。好ましい二価金属には遷移金属、例えば
銅などの周期表１Ｂ族元素、亜鉛などの周期表２Ｂ族元
素、マンガンなどの周期表７Ａ族元素、鉄、コバルト、
ニッケルなどの周期表８族元素が含まれる。特に好まし
い二価金属には、銅、亜鉛などが含まれ、鉄、コバル
ト、ニッケルも好ましい。

【００１０】これら二価金属の水酸化物は、通常、弱酸
性ないし弱アルカリ性領域（ｐＨ４〜１０）で水不溶性
または難溶性である。また、前記水酸化物は、結晶質で
あってもよいが、好ましくは、非晶質である。四価金属
リン酸塩と二価金属の水酸化物の使用割合は、触媒活
性、臭気成分に対する吸着能や脱水能を損なわない範囲
で選択でき、例えば、金属原子比換算で、金属原子比
（二価金属／四価金属）＝０.１〜１０、好ましくは０.
２〜７、さらに好ましくは０.２〜５程度である。な
お、複数のリン酸塩及び／又は水酸化物を組み合わせて
用いる場合、それぞれの金属の総和量に基づく金属原子
比が上記範囲内であればよい。また、四価金属のリン酸
塩と二価金属の水酸化物とで構成された組成物は、混合
ゲルなどのように、共沈などにより複合化していてもよ
く、共沈で生成する非晶質な共沈組成物が好ましい。本
発明に用いられる光触媒は、紫外線などの光線の照射に
より活性化され、多くの有害物、悪臭物を分解し、光酸
化触媒として機能するものである。この光触媒の添加に
より、消臭剤が吸収した物質を光触媒が分解するので、
内外装仕上げ材は消臭性能を保持することができ、消臭
効果を長期に亙り維持することができる。この光触媒効
果は、太陽光や蛍光灯の光でも十分発現する。そのた
め、光触媒は酸化性光触媒の範疇に属する場合が多く、
酸化触媒組成物と称することもできるものである。光触
媒は、タバコのニコチンなどの分解作用や、また抗菌作
用を持つため本発明の仕上げ材は、有害物、悪臭物を分
解すると同時に、防汚、殺菌作用も有している。

【００１１】光触媒としては、たとえば、Ｃｄｓ，Ｚｎ
Ｓなどの硫化物半導体、ＴｉＯ₂，ＺｎＯ，ＳｎＯ₂，Ｗ
Ｏ₃などの酸化物半導体が好ましく、特に酸化物半導
体、例えばＴｉＯ₂などが好ましい。前記光触媒を構成
する光半導体の結晶構造は特に制限されない。例えば、
ＴｉＯ₂は、アナターゼ型、ブルカイト型、ルチル型、
アモルファス型などのいずれであってもよい。好ましい
ＴｉＯ₂には、アナターゼ型酸化チタンが含まれる。光
触媒はゾルやゲル状で使用できると共に粉粒状で使用し
てもよい。光触媒を粉粒状で使用する場合、光触媒の平
均粒子径は、光活性及び脱臭効率を損なわない範囲で選
択でき、例えば、０.０１〜２５μｍ、好ましくは０.０
５〜１０μｍ、さらに好ましくは０．０５〜５μｍ程度
である。光触媒の使用量は、触媒活性を損なわない広い
範囲から選択でき、例えば、無機消臭剤１００重量部に
対して１〜１,０００重量部、好ましくは１０〜７５０
重量部、さらに好ましくは２０〜５００重量部程度であ
る。無機消臭剤、必要によりさらに光触媒で構成された
消臭・防汚成分は、前記と同様に、混合ゲルなどのよう
に共沈などにより複合化していてもよい。

【００１２】消臭・防汚成分は、さらに二酸化ケイ素を
含んでいてもよい。二酸化ケイ素は、触媒組成物の比表
面積を増加させ、吸着容量を高める上で有用である。二
酸化ケイ素としては、例えば、二酸化ケイ素自体が高分
子量化した無機高分子、二酸化ケイ素と四価金属リン酸
塩との複合化合物などが挙げられる。また、二酸化ケイ
素は含水二酸化ケイ素であってもよい。このような二酸
化ケイ素は結晶質であってもよいが、非晶質であるのが
好ましい。二酸化ケイ素の含有量は、消臭・防汚能が低
下しない範囲で選択でき、例えば、無機消臭剤に対し
て、金属原子比換算で、ケイ素／（二価金属＋四価金
属）＝０.２〜１０、好ましくは０.５〜８、さらに好ま
しくは１〜７程度である。本発明の消臭・防汚成分は、
前記二酸化ケイ素とともに、又は二酸化ケイ素を含むこ
となくさらに抗菌性金属（例えば、銀、銅、亜鉛など）
を含んでいてもよい。抗菌性金属のうち銀成分を含む組
成物は高い抗菌性を有していると共に、幅広い抗菌スペ
クトルをも有している。

【００１３】銀成分の含有量は、消臭・防汚成分全体に
対して金属銀換算で０.１〜１０重量％、好ましくは０.
５〜８重量％、さらに好ましくは０.５〜７重量％程度
である。本発明の内外装仕上げ材における無機質結合材
の使用割合は乾燥重量で全体の１０〜９９％、好ましく
は１５〜９５％、さらに好ましくは２０〜９３％程度で
あり、無機系消臭剤必要によりさらに光触媒からなる消
臭・防汚成分の使用割合は１〜８０％、好ましくは２〜
６０％、さらに好ましくは３〜３０％程度である。本発
明の内外装仕上げ材は、粉体の場合水を加え混練するこ
とにより施工に適したスラリーとすることができる。

【００１４】仕上げ材スラリーには、すさ、合成樹脂、
顔料あるいは増粘材等が配合されていてもよい。「す
さ」は内外装仕上げ材のひび割れを防止するもので、た
とえばマニラ麻、ジュート、しゅろ、合成繊維、ガラス
繊維、炭素繊維等を挙げることができる。その配合量は
仕上げ材全体に対し０.２〜５.０重量％が好ましい。増
粘材としては、増粘多糖類、ポバールやニカワ、布海苔
等の天然糊料が挙げられる。合成樹脂としては、例え
ば、水系アクリル樹脂、水系酢酸ビニル系樹脂、水系エ
ポキシ系樹脂および水系ウレタン系樹脂が挙げられる。
仕上げ材中の樹脂の配合比は、仕上げ材全体に対し０〜
５０重量％である。顔料としては、例えば、酸化鉄、シ
アニングリーン、酸化チタン、カーボンが挙げられる。
顔料の配合量は、仕上げ材全体に対し０〜１０重量％程
度が好ましい。さらに防カビ、防藻、抗菌剤等も混合す
ることができる。

【００１５】仕上げ材スラリーは、通常の漆喰壁や聚楽
壁施工と同様の手順で、壁や天井に塗工される。塗工さ
れたスラリーは、自然乾燥あるいは通風乾燥により乾燥
固化して漆喰仕上げ層を形成する。仕上げ層の表面にさ
らに仕上げ加工を施すことができる。例えば、仕上げ層
の表面を平らにしてから磨きをかけて、艶のある仕上げ
を施すことができる。表面を乾燥させる前に型で任意の
模様を付けたり、掻き落したりすることもできる。ま
た、塗り付けの手段としては鏝だけでなく、ローラーや
刷毛を用いることができ、吹き付け機で吹き付けること
もできる。さらに、意匠をつけた表面に、珪酸塩類を用
いて消臭剤及び光触媒を担持させることもできる。仕上
げ層を２層以上にし、表層のみに消臭剤を添加してもよ
い。この場合は全体に対する消臭剤の添加量が少なくて
もよい。

【００１６】

【実施例】以下に参考例、実施例および試験例に基づい
て本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらによ
り限定されるものではない。参考例１Ｚｎ（II）−Ｔｉ（IV）−ＴｉＯ₂組成物硫酸チタン溶液（約３０ｇ重量％濃度、和光純薬（株）
製、試薬）４３.７ｇを水２５.８ｇに添加した。この水
溶液は、０.０５５モルのＴｉ（IV）イオンを含んでい
る。この水溶液に室温下、撹拌しながら１５重量％のリ
ン酸水溶液約５３.６ｇを滴下したところ、白色沈澱物
が生成した。白色沈澱物が生成した混合液をそのまま２
時間撹拌した。前記白色沈澱物を含む混合液に硫酸亜鉛
の結晶（ＺｎＳＯ₂・７Ｈ₂Ｏ、和光純薬（株）製、試薬
特級）６.７５ｇを添加して溶解させた。この混合液
は、０.０２３モルＺｎ（II）イオンを含んでいる。得
られた混合液に、１５％水酸化ナトリウム溶液をｐＨが
７.０となるまで滴下した。なお、水酸化ナトリウムの
滴下に際して、ｐＨが低下した場合には、さらに水酸化
ナトリウム溶液を添加し、ｐＨを約７.０に保持した。
ｐＨの低下が認められなくなるまで撹拌を続けると、Ｚ
ｎ（II）−Ｔｉ（IV）を含む白色沈澱物が生成した。生
成した白色沈澱物を吸引濾過し、温脱イオン水で十分洗
浄した後、４０℃で乾燥し、乾燥物を乳鉢で１２０μm
以下に粉砕することにより、Ｚｎ（II）Ｔｉ（IV）を含
む白色粉末を得た。Ｚｎ（II）−Ｔｉ（IV）を含む白色
粉末７０重量部に対して酸化チタン粉末（石原産業
（株）製、ＭＣ−９０）３０重量部を混合し、得られた
混合物をジェットミル粉砕機に供給し、粉砕することに
よりさらに微粉末とし、Ｚｎ（II）−Ｔｉ（IV）−Ｔｉ
Ｏ₂を含む微粉末を得た。得られた微粉末の平均粒径は
５μｍであった。

【００１７】参考例２Ｃｕ（II）−Ｔｉ（IV）−ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂組成物硫酸銅の結晶（ＣｕＳＯ₄・５Ｈ₂Ｏ、和光純薬（株）
製、試薬特級）４３.９ｇを蒸留水１リットルに溶解さ
せ、得られた水溶液に硫酸チタン溶液（約３０重量％濃
度、和光純薬（株）製、試薬）６０ｇを添加した。この
混合液は、Ｃｕ（II）０.１７５モル、Ｔｉ（IV）イオ
ン０.０７５モルを含んでいる。前記混合物のｐＨは約
１であった。室温下で混合液を撹拌しながら１５重量％
のリン酸溶液約１１０ｇを滴下したところ、白色沈澱物
が生成した。沈澱物が生成した混合液をそのまま一昼夜
撹拌した。上記沈澱物を含有する液（Ａ液）とケイ酸ナ
トリウムを含む水溶液（Ｂ液）４７１ｇとを別々のビー
カー中で撹拌しながら、蒸留水５００ｍｌを入れた容器
中へ並行して滴下したところ、Ｃｕ（II）−Ｔｉ（IV）
−ＳｉＯ₂を含む青白色の混合沈澱物が生成した。Ａ液
とＢ液との混合時のｐＨは常に約７.０となるようにＡ
液とＢ液の滴下量を調節した。なお、Ｂ液は、ケイ酸ナ
トリウム（和光純薬（株）製、試薬）を蒸留水で３０重
量％に希釈し（ＳｉＯ₂として０.８６モル含有）、１５
重量％の水酸化ナトリウム水溶液３０ｍｌを添加するこ
とにより調製した。Ａ液とＢ液の混合液を、室温下、さ
らに２時間撹拌した後、青白色混合沈澱物を吸引濾過
し、加温した脱イオン水で十分洗浄した後、４０℃で乾
燥した。乾燥物を乳鉢で１２０μｍ以下に粉砕し、Ｃｕ
（II）−Ｔｉ（IV）−ＳｉＯ₂を含む青白色の粉末を得
た。得られた青白色粉末８０重量部に対して酸化チタン
粉末（石原産業（株）製、ＭＣ−９０）２０重量部を混
合し、仕上げ材の配合剤を調製した。

【００１８】試験例１（消臭試験）（１）試験体の作製以下に示す土紀（株式会社壁公望製、消石灰を主成分と
し、珪藻土が配合された内外装仕上材）、クレタ（株式
会社壁公望製、消石灰、骨材（砂）を主成分とし、水２
０重量％を含む内外装仕上材）のそれぞれの配合（重量
％）で良く混合したスラリーを、１００×１００ｍｍ、
厚み３ｍｍのスレート板に、土紀は厚さ７ｍｍ、クレタ
は厚さ４ｍｍになる様に塗工し、乾燥後、３０×３０ｍ
ｍの大きさに切断し試験体とした。実施例１土紀：１００重量部乾燥砂：１５０重量部消臭剤：６重量部（参考例１で作ったもの）水：２２０重量部

【００１９】実施例２クレタ：１００重量部（固形分換算）消臭剤：３重量部（参考例１で作ったもの）水：１３重量部比較例１土紀：１００重量部乾燥砂：１５０重量部水：２２０重量部比較例２クレタ：１００重量部（固形分換算）水：１３重量部

【００２０】（２）消臭試験法硫化水素の消臭試験１リットルのテドラーバックに、３０×３０ｍｍの試験
体２個を入れ密封した。このテドラーバック内に、初期
濃度が５００ｐｐｍになるように空気で希釈した硫化水
素ガス１リットルを導入した。１０ｃｍの距離から３０
ｗの蛍光灯の光を照射しながら、３０分間放置し、３０
分後の硫化水素ガスの濃度を探知管で測定した。濃度測
定後、同じ試験体を用いて再び初期濃度５００ｐｐｍの
硫化水素ガスをテドラーバックに導入し、同様の操作を
繰り返した。繰り返し試験の回数と３０分後の濃度を
〔表１〕に示す。また試験３時間後にテドラーバック内
のガスを、鼻で嗅いで官能試験を行った。アンモニアの消臭試験初期のアンモニアガスの濃度を１００ｐｐｍとして、硫
化水素と同様に繰り返しの消臭試験を行った。結果を
〔表２〕に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】（３）結果の考察いずれの消臭試験においても、初期では、消臭剤を添加
していないものも悪臭ガスを良く吸着するが、本消臭剤
を添加することにより、土紀壁の場合はアンモニアの消
臭効果が高まっており、クレタ壁の場合には硫化水素の
消臭効果が高まっていることが確認された。また、３時
間後のガスは全く無臭となっていた。

【００２３】試験例２（防汚試験）（１）試験方法たばこ（マイルドセブン）を６本燃焼させる。すぐ上にサンプルを置き、ヤニを付着させる。ヤニの付着した部分の半分にアルミホイルで目隠しを
し、蛍光灯スタンドで光を照射する。試料下地：３０ｍｍ×３０ｍｍのスレート板上塗：土紀、クレタの２種類（２）試験結果

【表３】試験に使用したサンプル量：30mm×30mm試料１枚評価基準： ○；効果あり、△；やや効果あり、×；効
果なし

【００２４】（３）結果の考察クレタベースではヤニの付着した所に蛍光灯を照射した
部位は、明らかにヤニの褐色が薄くなっており、効果が
認められた。

【００２５】

【発明の効果】本発明の内外装仕上げ材は充分量の無機
消臭剤および、さらに光触媒を配合させることができ、
壁面等に施工された後は消臭剤の優れた臭気吸着能、光
触媒の酸化分解能により、悪臭を吸着除去する優れた能
力を有している。特に無機消臭剤と光触媒を併用したも
のはたとえば、アンモニア、硫化水素、ホルマリン等の
消臭剤が吸着した有害、悪臭成分や壁表面に付着したタ
バコのタールやニコチン等を光触媒が無害なものに分解
するので、その消臭、防汚能は半永久的に持続する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋晃東京都新宿区高田馬場４−４−６高田馬場荘306号 (72)発明者小▲関▼ 大司福岡県田川市大字奈良1587−117 (72)発明者行平信義福岡県田川市宮尾町７−27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機質結合材および無機系消臭剤を含有し
てなる消臭・防汚内外装仕上げ材。
【請求項２】無機質結合材が消石灰、石膏または珪酸塩
類である請求項１記載の内外装仕上げ材。
【請求項３】無機系消臭剤が四価金属のリン酸塩と二価
金属の水酸化物からなるものである請求項１記載の内外
装仕上げ材。
【請求項４】さらに光触媒を含有してなる請求項１記載
の内外装仕上げ材。
【請求項５】光触媒が酸化チタンである請求項４記載の
内外装仕上げ材。
【請求項６】乾燥重量で、無機質結合材を１０〜９９
％、無機系消臭剤および光触媒の合計を１〜８０％含有
してなる請求項４または５記載の内外装仕上げ材。