JPH11166140A

JPH11166140A - 消臭性液状塗料組成物

Info

Publication number: JPH11166140A
Application number: JP34868497A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takagi; 修高木; Toshiro Hirukawa; 敏郎蛭川; Noriyuki Yamamoto; 則幸山本
Original assignee: Toagosei Co Ltd
Current assignee: Toagosei Co Ltd
Priority date: 1997-12-04
Filing date: 1997-12-04
Publication date: 1999-06-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】アルデヒドガス吸収性能に優れた消臭性液状塗
料組成物を提供する。【解決手段】比表面積が４００〜９００ｍ²／ｇであり
且つ平均細孔径が０．１〜１０ｎｍである多孔質二酸化
ケイ素の１ｇ当たり、下記式で表されるポリアミン化合
物を０．０２〜２．０ｍｍｏｌ担持させたアルデヒドガ
ス吸収剤を含有する消臭性液状塗料組成物。Ｈ₂Ｎ−（ＣＨ₂ＣＨ₂−ＮＨ）ｎ−ＣＨ₂ＣＨ₂ＮＨ₂ （ｎは０以上３以下の整数）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、消臭性液状塗料組
成物に関し、住宅や病院等の天井や床などの内装、浴
槽、トイレ及び台所等の各種住宅設備、自動車の内装、
電気製品等に利用される、特にアルデヒドガス吸収性を
有する塗料として有用である。

【０００２】

【従来の技術】近年、消費者の消臭に対するニーズが急
速に高まっており、住宅や病院等の天井や床などの内
装、浴槽、トイレ及び台所等の各種住宅設備、自動車の
内装、電気製品等に利用される塗料に消臭性を持たせる
試みがなされている。消臭対象として特に煙草臭が問題
視され、煙草臭の臭気成分であるアルデヒドガスを除去
し得る脱臭剤として、特開昭６２−２８２９２６号公報
及び特開昭６２−２８２９２７号公報にて、ケイ酸マグ
ネシウム質粘土鉱物からなる消臭剤が開示されている。
アミン化合物はアルデヒドガスと親和性が高く、アルデ
ヒドガスを含有する排ガスをアミン化合物を溶解した液
と接触させることにより、排ガス中のアルデヒドガスを
除去できることが知られている（特開昭51-44587）。ま
た、アミン化合物を耐熱性の無機物に担持させたガス吸
収剤が知られており、このガス吸収剤は樹脂や抄紙、フ
ィルムへ添加する際の加熱処理に耐えうる特徴を有して
いる。例えば、活性炭にアンモニウム塩やアニリン等を
担持させたり（特開昭５３−２９２９２、特開昭５６−
５３７４４）、ケイ酸マグネシウム質粘土鉱物に分子内
に第１級アミノ基を有する化合物を担持させたり（特開
平９−２８７７８）、層状燐酸塩（α燐酸ジルコニウ
ム）の層間にポリアミン化合物を担持させたガス吸収剤
が知られている（津波古らＰＨＡＲＭ．ＴＥＣＨ．Ｊ
ＡＰＡＮ Vol.12.No.12 P.P.77-87(1996)）。また、シ
リカにアミノアルコールを担持させた炭酸ガス吸収剤
（特開昭５３−２３８９９）、シリカにポリアリルアミ
ンを担持させた脱臭剤（特開昭６３−１４１６４２）及
びＮ原子１個当たりの分子量が１１０以下で、沸点が１
００℃以上であるアミン化合物及び水をシリカゲルに担
持させた炭酸ガス吸収剤（特開平４−２００７４２）が
知られている。しかし、これらのガス吸収剤は、アルデ
ヒドガスに対する吸収能が十分実用的水準にあるとは言
い難く、これらを含有させた塗膜のアルデヒドガス吸収
性は不十分であるという問題がある。

【０００３】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、特にアル
デヒドガス吸収性能に優れた消臭性液状塗料組成物を提
供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、特定の多孔質二酸化ケイ素に特定のポリアミ
ン化合物を担持させたアルデヒドガス吸収剤を液状塗料
組成物に含有させることが極めて有効であることを見い
だし、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、比
表面積が４００〜９００ｍ²／ｇであり且つ平均細孔径
が０．１〜１０ｎｍである多孔質二酸化ケイ素の１ｇ当
たり、下記式で表されるポリアミン化合物を０．０２〜
２．０ｍｍｏｌ担持させたアルデヒドガス吸収剤を含有
することを特徴とする消臭性液状塗料組成物である。

【０００５】

【化２】

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。 ○二酸化ケイ素本発明における二酸化ケイ素は、比表面積が４００〜９
００ｍ²／ｇであり且つ平均細孔径が０．１〜１０ｎｍ
である多孔質二酸化ケイ素である。好ましい比表面積
は、５００〜９００ｍ²／ｇであり、好ましい平均細孔
径は、２〜８ｎｍである。多孔質二酸化ケイ素の市販品
として、シリカゲルやニップシール（微粒子含水二酸化
ケイ素）等がある。比表面積が小さ過ぎると、ポリアミ
ン化合物とアルデヒドガスとの接触面積が減少し、ガス
吸着量が損なわれる。また、比表面積が大きすぎるもの
は、ポリアミン化合物が多く吸着されすぎて、樹脂等に
添加して混練した際、加熱により変色を生じさせる原因
となり易い。比表面積は、窒素吸着量から算出するＢＥ
Ｔ法により、容易に測定できる。

【０００７】また、平均細孔径が大きすぎると、比表面
積が減り、ポリアミン化合物の担持量が少なくなり、ア
ルデヒド類のガス吸着性能が低下する。平均細孔径が大
きすぎるにも係らず比表面積を充分な大きさにしようと
すると、多孔質体における空隙率が大きくなりすぎ、機
械的強度が小さくなったり、ポリアミン化合物を担持す
る能力が弱くなり、僅かな加熱によりポリアミン化合物
を放出してしまうという問題がある。一方、平均細孔径
が小さすぎると、二酸化ケイ素の比表面積は増加する
が、ポリアミン化合物が細孔内に入り難くなり、結果と
してポリアミン化合物の担持量を増加できなくなり、ガ
ス吸収能は減少する。平均細孔径（Ｄ）は、ＢＥＴ法に
より求めた細孔容積及び比表面積から下記式を用いて容
易に算出される。

【０００８】

【数１】

【０００９】本発明における二酸化ケイ素の好ましい含
水率は０．５〜２０重量％であり、より好ましくは、８
〜１５重量％である。含水率が０．５重量％未満の場
合、表面のシラノール基が少ないため、本発明における
ポリアミン化合物に対する担持力が小さい。逆に、含水
率が２０重量％より多いと、樹脂に混練した際、着色、
発泡や劣化の原因となる。二酸化ケイ素の含水率は、Ｊ
ＩＳＫ７１２０〜７１２２に準じて容易に測定でき
る。

【００１０】○ポリアミン化合物本発明におけるポリアミン化合物は、分子内に第１級ア
ミノ基を有しており、下記式で表わされる。

【００１１】

【化３】

【００１２】上記のポリアミン化合物は、室温で液体で
あり、分解温度及び沸点が高く、アルデヒドガスとの反
応性が高い第１級アミノ基を有する。ポリアミン化合物
の担持量は、前記多孔質二酸化ケイ素１ｇ当たり０．０
２〜２．０ｍｍｏｌである。担持量が少な過ぎると、ア
ルデヒドガスの吸収能が低下し、担持量が多過ぎると、
塗料に添加する際、ポリアミン化合物が二酸化ケイ素か
ら飛び出して、変色の原因になる上、ポリアミン化合物
自身が悪臭となる。また、アルデヒド吸収量も減少す
る。ポリアミン化合物の担持量は、有機元素分析により
検出される窒素含有率から容易に算出できる。

【００１３】本発明におけるアルデヒドガス吸収剤は、
いずれも通常粉体状で得られ、好ましい平均粒径は０．
０１〜５０μｍであり、より好ましくは０．１〜２０μ
ｍであり、さらに好ましくは０．１〜５μｍである。平
均粒径が０．０１μｍ未満では取扱いが困難である、再
凝集しやすいといった問題があり好ましくない。また、
５０μｍより大きいと、塗料に均一に分散させにくい、
保存後に沈降しやすい、塗膜表面の平滑性が損なわれる
といった問題があり好ましくない。

【００１４】本発明におけるガス吸収剤は、アルデヒド
ガスに対して有効であり、アルデヒドガスとしては、ア
セトアルデヒド、ホルムアルデヒドなどがある。また、
対象とするガスによって、その他の消臭剤と混合した
り、併用することも当然可能である。本発明で用いるガ
ス吸収剤は、熱及び光の暴露に対して安定であり、２０
０℃以上での加熱後であっても構造及び組成が殆ど変化
せず、紫外線の照射によっても何等変色を起こさない。
又、液体状態にある水と接触させても骨格構造の変化が
みられない。従って、本発明の組成物は、その製造工程
や保存、さらには使用時において、加熱温度或いは遮光
等の制約をうけることがない。

【００１５】○ アルデヒドガス吸収剤の調製方法本発明におけるアルデヒドガス吸収剤は、上記の二酸化
ケイ素とポリアミン化合物を混合すれば、容易に得られ
る。ポリアミン化合物を水等で溶解した溶液を二酸化ケ
イ素と混合することにより均一にポリアミン化合物を担
持できる。二酸化ケイ素に担持されなかった過剰のポリ
アミン化合物は、水等で洗浄することができる。得られ
た複合体を、例えば５０℃〜１２０℃で乾燥し、粉砕す
ることにより、本発明におけるアルデヒドガス吸収剤を
得ることができる。。

【００１６】○塗料成分塗料成分は、一般に塗膜形成要素と塗膜形成助要素から
なる。塗膜形成要素は、塗膜の主体となる塗膜主要素の
ほかに、可塑剤、硬化剤、乳化剤及び分散剤等の塗膜副
要素及び必要に応じて配合される顔料からなり、塗膜形
成助要素は、溶剤または希釈剤等からなる。本発明にお
ける塗膜主要素に特に制限はなく、天然植物油、天然樹
脂、半合成樹脂及び合成樹脂のいずれであってもよく、
また熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれであってもよ
い。具体的な油脂及び樹脂としては、例えばあまに油、
しなきり油、大豆油等の乾性油又は半乾性油、ロジン、
ニトロセルロース、エチルセルロース、酢酸酪酸セルロ
ース、ベンジルセルロース、ノボラック型又はレゾール
型のフェノール樹脂、アルキド樹脂、アミノアルキド樹
脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、シリコーン樹脂、ホモ
ポリマー型熱可塑性、コポリマー型熱可塑性、変成型熱
可塑性又は熱硬化性のフッ素樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂及びポ
リ塩化ビニリデン樹脂等がある。

【００１７】本発明の塗料組成物は液状であり、溶液
型、分散型のいずれでもよく、溶媒も特に制限はなく、
親油性有機溶剤、親水性有機溶剤及び水のいずれでもよ
い。又、本発明の塗料組成物はいかなる機構により硬化
するタイプでもよく、具体的には酸化重合型、湿気硬化
型、加熱硬化型、触媒硬化型、紫外線硬化型、及びポリ
オール硬化型等がある。

【００１８】○塗料組成物の調製方法本発明の塗料組成物は、上記ガス吸収剤と塗料成分を、
例えばボールミル、ロールミル、ディスパーやミキサー
等の一般的な混合装置を用いて、常法により充分に分
散、混合すれば、容易に得られる。

【００１９】本発明の液状塗料組成物におけるガス吸収
剤の好ましい配合割合は、塗料を形成する成分やその塗
料の使用目的、使用環境、塗装対象等により適宜調整す
れば良く、例えば塗料自身の特性を損なわずに塗膜にア
ルデヒドガス吸収効果を付与させるには、塗料固形分に
対し、０．１〜１０重量％（以下単に％と略す）の割合
が好ましい。本発明の液状塗料組成物における樹脂分を
ガス吸収剤剤の結合剤として使用し、塗布する対象にガ
ス吸収剤剤を多量に付着させてアルデヒドガス吸収性を
発揮させたい場合、塗料固形分に対し１０〜６０％の割
合が好ましい。但し、アルデヒドガス吸収効果の長期持
続性又は速硬性等のより強力な効果を得たい場合は適宜
配合割合を増やすこともできる。

【００２０】○塗布及び硬化方法本発明の塗料組成物を塗布する方法には特に制限はな
く、刷毛塗り、スプレー塗装、浸漬塗装等、塗膜形成要
素、塗料の性状等に応じて公知の方法に従って塗布すれ
ばよい。本発明の塗料組成物を塗布する際、表面の一部
を塗布するに止まらず、物品の全面を被覆することもで
きる。又、本発明の塗料組成物を硬化する方法も特に制
限はなく、常温乾燥、加熱、紫外線、可視光又は電子線
等の光線を照射する方法等のいずれでもよく、塗料の硬
化機構に応じて公知の方法に従って適宜硬化手段を採用
することができる。

【００２１】○適用対象本発明の塗料組成物は、アルデヒドガスの吸収性を必要
とする種々の分野で利用することができ、塗布する対象
物は限定されない。具体的な用途の例としては、病院、
学校、一般住宅、食品工場、自動車、飛行機、鉄道車両
等の交通機関、浴室、トイレ、または台所の壁、天井、
床の住宅設備、冷蔵庫や電子レンジなど電気製品などの
表面がある。これらの表面に本発明の塗料組成物を塗布
して形成した塗膜により、煙草臭の原因となっているア
セトアルデヒド臭や、壁紙等から発生するホルムアルデ
ヒド臭等の悪臭を吸収することができる。

【００２２】

【実施例及び比較例】以下、本発明を更に具体的に説明
する。 ○アルデヒドガス吸収剤の調製方法本発明におけるアルデヒドガス吸収剤を、以下の方法で
得た。二酸化ケイ素の粉体１ｇを所定量のポリアミン化
合物に添加し、さらに純水を１０ｇ加えて十分撹拌す
る。４０℃で２時間振とうする。その後、スラリーをブ
フナーロートで濾過し、純水で濾液の電気伝導度が２０
μＳ／cm以下になるまで洗浄する。洗浄した粉体を１０
０℃で１２時間乾燥して、アルデヒドガス吸収剤を得
た。アルデヒドガス吸収剤の調製条件を表１に示した。

【００２３】（実施例１〜６及び比較例１〜９）こうし
て得られたアルデヒドガス吸収剤Ａ〜Ｆ（下記表１）、
及び従来のアルデヒドガス吸収剤ａ〜ｈ（下記表２〜
４）を、ウレタン系エマルジョン塗料１００重量部（以
下単に部と略す）当たり２．０部添加することにより消
臭性液状塗料組成物を得た。また、比較としてアルデヒ
ドガス吸収剤を添加しないものも調製した（比較例
９）。このようにして得た塗料組成物を、５ｃｍ×１０
ｃｍのアルミ板に塗装後、加熱により塗膜を形成し、試
料とした。

【００２４】（実施例７〜１０，比較例１０〜１８）本
発明におけるアルデヒドガス吸収剤Ａ〜Ｆ（下記表１）
又は従来のアルデヒドガス吸収剤ａ〜ｈ（下記表２〜
４）を、アクリル系塗料Ｍ−７１００（東亞合成株式会
社製）１００重量部当たり２．０部添加することにより
消臭性液状塗料組成物を得た。また、比較としてアルデ
ヒドガス吸収剤を添加しないものも調製した（比較例１
８）。このようにして得た塗料組成物を、５ｃｍ×１０
ｃｍの亜鉛メッキ鋼板に塗装後、集光型高圧水銀ランプ
により紫外線を照射し、塗膜を形成し、試料とした。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】（アルデヒドガス吸収性試験）実施例及び
比較例で得た試料をテドラーバッグ（１リットル）に入れ密
封し、ついで下記表５に示した２種のガスをそれぞれ注
入し、ガスを注入した時から１時間後に、テドラーバッ
グ中のガス濃度を検知管（ガステック株式会社製）を用
いて測定した。尚、テドラーバッグにガスを注入した時
のガス初期濃度は下記表５の通りである。上記のように
して得られたアルデヒドガス吸収性試験の結果を下記表
６に示した。

【００３０】（耐候性試験）実施例及び比較例で得た試
料の耐候性を、東洋精機製作所株式会社製強制劣化試験
機ＵＣ−１を用いて測定した。耐候性試験機の試験条件
は１サイクルが８時間であり、６０℃で３５０ｎｍ以下
の紫外線を照射する４時間の工程と、４０℃で湿度９５
％以上の雰囲気に放置する４時間の工程からなる。連続
５サイクル作動後、色差計（日本電色工業株式会社製色
彩色差計ＳＺ−Σ８０）を用いて、耐候性試験の５サイ
クル後の色彩（Ｌ，ａ，ｂ）を測定し、この色彩と、塗
膜生成直後（０サイクル）の色彩とを比較することによ
り色差△Ｅを求めた。各種アルデヒドガス吸収性塗膜の
色差ΔＥを下記表６に示した。

【００３１】

【表５】

【００３２】

【表６】

【００３３】

【発明の効果】本発明の塗料組成物を塗布して形成した
塗膜は、耐候性を損なわず、アルデヒドガスに対して優
れた吸収能を有し、本発明の塗料組成物は消臭塗料とし
て多分野において賞用されるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】比表面積が４００〜９００ｍ²／ｇであり
且つ平均細孔径が０．１〜１０ｎｍである多孔質二酸化
ケイ素の１ｇ当たり、下記式で表されるポリアミン化合
物を０．０２〜２．０ｍｍｏｌ担持させたアルデヒドガ
ス吸収剤を含有することを特徴とする消臭性液状塗料組
成物。【化１】
【請求項２】多孔質二酸化ケイ素の含水率が０．５〜２
０重量％であることを特徴とする請求項１記載の消臭性
液状塗料組成物。