JP2004338353A - 抗菌防黴消臭繊維質ボード - Google Patents

Abstract

【課題】繊維質ボードにおいて、無機銀系抗菌剤を添加して長期間にわたって有効な抗菌、防黴、消臭ボードとする。
【解決手段】繊維質ボードに無機銀系抗菌剤を添加して、抗菌、防黴、消臭ボードにする際に、無機銀系抗菌剤の中で、ゼオライトやリン酸ジルコニウムに担持した無機銀系抗菌剤を添加するのではなく、銀クロロ錯塩を繊維質ボードに添加して、長期間効果の持続性のある抗菌、防黴、消臭繊維質ボードとする。
【選択図】なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は繊維質ボードに銀系抗菌剤を添加してなる抗菌防黴消臭繊維質ボードに関する。更に詳細には繊維質ボードに銀クロロ錯塩を添加してなる抗菌防黴消臭ボードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ファイバーボード、パーティクルボード等のホルマリン系接着剤を塗布し熱圧成形して得られる木質ボードを用いた建材から発生するホルムアルデヒドによって住環境汚染問題が大きな社会問題としてクローズアップされており、最近では極力ホルムアルデヒドの発生量の少ない木質ボードが強く望まれている。一方ホルムアルデヒドの発生量が少ない木質ボードの建材や全く発生しないボード類は住環境問題は解決する反面、抗菌防黴性能は低下するという難点が発生してきている。
【０００３】
上記木質ボード製造用に防黴剤を添加する方法も考えられるが、現在一般に使用されている有機系防黴剤は毒性が強いものが多い。また木質ボード製造時に加熱圧締めする過程で分解して効果が減少する性質があり、焼却時に有機系防黴剤に含まれるハロゲン化合物により、ダイオキシン等の有害物質を発生させる危惧も考えられる。
【０００４】
そのため、硼砂、硼酸系の防黴剤を使用する方法（特開平１０−２７８０１３号公報）、銀をゼオライト等の担持体に担持させたり、リン酸ジルコニウムに銀、銅、亜鉛等を担持させた無機系抗菌剤を使用する方法（特開平１０−２８６８０７号公報）、有機ヨウ素系防黴剤を使用する方法（特開２００２−３６２１５）等が報告されている。また、籾殻ボードでは、特開昭６３−１１８２０３号公報で防黴剤の報告がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の方法では解決できない点がある。有機系の防黴剤としては一般には有機塩素系の防黴剤が用いられているが、有機塩素系の防黴剤は耐熱性が悪く、揮発性があるために長期の効果保持の点で問題がある。また硼砂、硼酸系の防黴剤、無機質のゼオライトやリン酸ジルコニウムに銀、銅、亜鉛等を担持させた無機質抗菌剤を用いる方法では、長期の効果保持や安全性の点、焼却処理時の問題はないが、有機系の防黴剤と比較して効果が小さい点が問題である。さらに現状のボード類はボード類本体だけを抗菌抗黴処理することに重点が置かれ、ボード類を取り付けた住環境に重点が置かれていないことが問題である。ボード類に銀系抗菌剤を添加することにより、ボード類本体はもちろんのこと、ボード類を取り付けた住環境の抗菌防黴消臭の長期の効果保持や、安全性の点、焼却処理時の問題解決を目的としたボード類を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究の結果、繊維質ボードにおいて、銀系抗菌剤が繊維質に添加分散されると従来の無機質担持の銀系抗菌剤や有機防黴剤と異なり繊維質に極微細かつ強固に分散付着し、長期間抗菌、抗黴、消臭性を発揮することを見いだし、本発明を完成した。本発明は、銀系抗菌剤を繊維質に添加して繊維質ボードとすることに関するものである。また、特筆すべき特徴として、抗菌剤は銀クロロ錯塩を使用している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は繊維質ボードにおいて、無機質抗菌剤を添加してなることを特徴とする抗菌防黴消臭繊維質ボードである。本発明に用いられる抗菌剤は銀系抗菌剤であり、上記抗菌剤として、具体的には銀クロロ錯塩を含むものが挙げられる。銀クロロ錯塩を含む抗菌剤は、防黴剤、消臭剤としての作用も備えている。該銀クロロ錯塩は、構造式「［ＡｇＣｌ_４］^３−」で表される錯イオン構造を備えた塩であればよく、特に限定されるものではない。また、銀クロロ錯塩における対イオン（陽イオン）は、特に限定されるものではない。なお、銀クロロ錯塩を含む抗菌剤の製造方法は、特に限定されるものではない。
【０００８】
上記銀クロロ錯塩を含む抗菌剤は、銀クロロ錯塩を安定化させるための塩化物イオンを供給する塩化物をさらに含んでいる。該塩化物としては、具体例として、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン等のアルカリ金属イオンを対イオンとして含む塩化物（アルカリ金属の塩化物）；マグネシウムイオン、カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオンを対イオンとして含む塩化物；ポリ塩化アルミニウム；塩化アンモニウム；塩化トリオクチルメチルアンモニウム、炭素数１２〜１８の長鎖アルキル基を１つまたは２つ有する脂肪族４級アンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド等の脂肪族４級アンモニウム塩類；塩化コリン；エチレンジアミン塩酸塩、ヘキサメチレンジアミン塩酸塩、ヘキサメチレントリアミン塩酸塩等のポリアミン塩酸塩；メチルアミン塩酸塩、メチルアミン塩酸塩等の１級アミン塩酸塩類；トリメチルアミン塩酸塩、トリエチルアミン塩酸塩等の３級アミン塩酸塩類；ピリジン塩酸塩、アニリン塩酸塩等の芳香族アミン塩酸塩類；塩化トリメチルベンジルアンモニウム、塩化トリエチルベンジルアンモニウム、塩化トリブチルベンジルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、塩化イミダゾリニウム、塩化Ｎ−ラウリルピリジウム等の芳香族４級アンモニウム塩類等が挙げられる。
【０００９】
銀クロロ錯塩と塩化物との割合は、抗菌剤が抗菌性を発揮することができる所定の範囲内であればよく、特に限定されるものではないが、質量比で１：１００〜２０：１００の範囲内であることがより好適で、３：１００〜１５：１００の範囲内であることが最適である。なお、銀クロロ錯塩を含む抗菌剤は、亜鉛素酸ナトリウム、次亜鉛素酸ナトリウム等の酸化剤をさらに含んでいてもよい。
銀クロロ錯塩抗菌剤の使用量は、特に限定されるものではないが、繊維質の銀イオンが０．０１ｐｐｍ以上となる程度となる量がより好適であり、０．０５ｐｐｍ以上となる程度となる量が最適である。
【００１０】
一般的に、銀クロロ錯塩は、塩化物イオン濃度が高い状態では安定性に優れているため、塩化銀の沈殿を生じることなく、水溶性または水易溶性の状態で安定に存在する。また、銀クロロ錯塩は、水等で希釈されて周囲の塩化物イオン濃度が低くなると、塩化銀または、銀メタルを析出しやすいという性質を有している。これは、塩化物イオン濃度が低い状態では、銀クロロ錯塩の安定化に直接寄与する塩化物イオンの量が少なくなるためである。銀クロロ錯塩は、この様に塩化物イオン濃度が低い状態で析出した塩化銀または銀メタルが、繊維質に付着することにより、抗菌性を発揮する即ち、上記塩化銀が繊維質に付着するすることによって、生じる抗菌性は、より具体的にはｋ、塩化物イオン濃度が低い状態で、銀クロロ錯塩が不安定化し、塩化銀の微粒子となって析出することにより発揮される。そのため、繊維質に抗菌剤を含ませる際には、該抗菌剤の溶液またはエマルションの濃度を、上記塩化銀の微粒子が生じるような塩化物イオン濃度に設定すればよい。これにより、繊維質に塩化銀の微粒子を固定あるいは定着させて、安定した抗菌性を付与することができる。抗菌剤として銀クロロ錯塩を含む繊維質ボードは他の無機質担持銀系抗菌剤と異なり長期間にわたり抗菌性、抗黴性、消臭性を発揮する。本発明に使用される銀系抗菌剤の添加方法としては通常の方法が用いられ限定されまいが、得られたボード類の表面に塗布する方法、原料の木質ファイバーや木粉に接着剤を混合する前にスプレーする方法、接着剤の中に混合する方法等がある。
【００１１】
本発明の目的とする繊維質ボードは一般には次のようなものが挙げられる。ファイバーボード、パーティクルボード、木粉ボード等の木質ボード、故紙ボード籾殻ボード、さらに麦殻、ソバ殻、茶葉や稲ワラ、麦ワラ、それらの茎あるいは葉の切断物で籾殻ボードの一部を置き換えたボード類等である。
【００１２】
本発明では、ファイバーボードとしては木質ファイバー等通常用いられるものを使用し、パーティクルボードは木材チップや木削片、木材ファイバーなどを使用する。原料となる木材としては、エゾマツ、とど松、杉、檜、スプルース等の針葉樹、かえで、なら、ぶな、かばなどの広葉樹等であり、これら樹木の解繊には、蒸気で蒸した後にディスクリファイナーなどによって解繊する方法等で得られる。
【００１３】
木粉ボードは木の粉や木の粉状物を使用する。木粉ボードに使用される原料は主として木質の廃材を用いる。木質の廃材としては、間伐材、製剤所廃材、木工業廃材、木材工業廃材、街路樹剪定材、建築廃材等である。これらの廃材を既存の装置によりチップ化して後、場合によっては更に細粒化し乾燥して用いる。このようにして得られた木分に接着剤を加えたものを使用する。さらに強度保持のために該木粉とシートをプリプレスしてボードにする場合があるが、その場合のシートは紙、不織布、織布、ガラス繊維、カーボン繊維等の一種を用いる。
【００１４】
本発明の故紙ボードは主として新聞、雑誌やダンボール、上質紙（ＯＡ紙など）の故紙を使用する。故紙を解繊して紙を製造する方法は従来公知の方法が取られればよく、例としては故紙をビーター、パルパー等に入れてパルプ化して抄紙する方法が取られる。
【００１５】
本発明の籾殻ボードに使用する原料は籾殻をはじめとして、麦殻、ソバ殻、茶葉を使用し、場合によってはそれらの粗粉砕物や木片チップや木粉で一部を置き換えて使用する。さらに稲ワラ、麦ワラ、それらの茎あるいは葉の裁断物で籾殻の一部をおきかえたものを使用する。籾殻を漂白、脱色して使用する場合もある。
【００１６】
本発明では繊維質ボードの曲げ強度、引張り強度の保持向上のために接着剤を使用するが、木質ボードに使用される接着剤は尿素樹脂、尿素メラミン縮合樹脂、尿素フェノール共重合樹脂、アミノ樹脂等の水性接着剤が使用されるが、硬化促進剤として塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウムや低級脂肪酸エステルを用いることもある。またフェノール樹脂、ユリア樹脂、イソシアネート樹脂、エポキシ樹脂を用いることもある。故紙ボードに使用される接着剤は主にポリビニルアルコールである。籾殻ボードに使用される接着剤としてはフェノールホルムアルデヒド樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴムラテックス等が用いられる。本発明に使用される接着剤の添加割合は、好ましくは繊維質全乾燥重量１００部に対して３〜２０部を添加し、さらに好ましくは５〜１５部を添加する。接着剤の添加方法はあらかじめ接着剤を繊維原料に混練するか、フォーミングの後に塗布する方法をとればよい。
【００１７】
本発明に使用されるボードの成形方法はボードの種類により成形方法、成形条件が異なるが、基本的には従来製造されているボード類の製造方法、条件がそのまま適応される。
【００１８】
本発明で製造されたボード類は小片にカットされて室内の壁に取り付けられたり、生け花の敷き台として用いられ、ボードの表面を絵画等で施され額縁に入れられて飾られ等して、室内の抗菌、防黴、消臭に寄与することが考えられる。
【００１９】
実施例
本発明をさらに理解しやすくするために、以下に実施例を示すが、下記の実施例は本発明を制限するものではない。
【００２０】
下記に示すように銀クロロ錯塩を含む抗菌剤（以下抗菌剤という）を試作調整して実施例に使用した。７１ｌの水に２５ｋｇの塩化ナトリウムを溶解させた食塩水を作成し、その食塩水を攪拌しながら銀メタルとして４０ｇ相当量の塩化銀を溶解させたものを抗菌剤として使用した。
【００２１】
実施例１
木材を解繊した木質繊維１００重量部（全乾燥重量換算）を上蓋の中心に穴を開けた回転式ミキシングドラムに入れ、ドラムを回転しながら抗菌剤３重量部をスプレー塗布しながら混合した後乾燥させた。乾燥後接着剤フェノール樹脂を木質繊維全乾燥重量にたいして８重量部添加塗布した。塗布後乾燥させて、木質繊維をフォーミングした後温度１６０℃で加熱圧締めを３０ｋｇ／ｃｍ２で１０分間行いファイバーボードを得た。
【００２２】
実施例２
パーティクル用チップ１００重量部（全乾燥重量換算）を実施例１と同様にして抗菌剤を混合した後乾燥させた。乾燥後接着剤ユリア樹脂に硬化剤として塩化アンモニウム１部を加えたものをパーティクル用チップ全乾燥重量に対して７重量部添加、塗布した。フォーミング後温度１５０℃で加熱圧縮を３０ｋｇ／ｃｍ２で５分間行いパーティクルボードを得た。
【００２３】
実施例３
故紙再生パルプ１００重量部（全乾燥重量換算）を撹拌装置に入れて攪拌し分散させながら抗菌剤３重量部を分散添加し、混合スラリーを網底の容器に入れて成形し、成形マットをホットプレスで成形した。ホットプレスの加熱加圧条件は温度１５０℃、設定圧力２０ｋｇ／ｃｍ２加熱圧締め時間１５分で行い、故紙ボードを得た。
【００２４】
実施例４
細粒した木粉ボード用原料１００重量部を撹拌装置に入れ、攪拌、分散させながら抗菌剤１重量部を分散添加して後乾燥させた。次に接着剤粉状フェノール樹脂（レゾール型）を木粉ボード用原料全乾燥重量に対して９重量部を攪拌しながら添加し、フォーミングした後プリプレスを行った。さらに温度１６０℃、設定圧力３０ｋｇ／ｃｍ２加熱圧締め時間１５分でプレスを行い木粉ボードを得た。
【００２５】
実施例５
籾殻１００重量部を撹拌装置に入れ、攪拌し分散させながら抗菌剤１重量部を分散添加した後乾燥させた。乾燥させた抗菌籾殻全量に対し、ウレタン樹脂接着剤を８重量部を攪拌しながら添加し、マット状にフォーミングした後温度１５０℃、設定圧力１０／ｃｍ２ １５分間加熱圧締めを行い、籾殻ボードを得た。
【００２６】
比較例１〜５
実施例１〜５の中で抗菌剤の添加を除いたものを比較例１〜５とした。
【００２７】
比較例６
実施例１の抗菌剤を全量ゼオミックＡＣ（シナネンゼオミック（株）製ゼオライト担持銀系抗菌剤）１重量部にかえたものを比較例６とした。
【００２８】
比較例７
実施例１の抗菌剤を全量ノバロンＡＧ３００（東亜合成（株）製リン酸ジルコニウム担持銀系抗菌剤）１重量部の添加にかえたものを比較例７とした。
【００２９】
実施例６
実施例１〜５、比較例６，７で得られたボードを１０ｃｍ角に切り出し、２０ｃｍ角の容器に入れた後、アンモニアガスを３０ｐｐｍ容器中に入れて密閉し、７日後検知管で測定した。実施例１〜５は５〜７ｐｐｍであったが、比較例６，７は２０〜２２ｐｐｍであった。
【００３０】
実施例７
実施例１及び比較例１で得られたボードから切り出した試験片を検体として、抗菌試験を行った。検体を普通ブイヨンに２４時間浸漬した後、抗菌製品技術協議会の「フィルム密着法」に準じて普通ブイヨンで調整した大腸菌、黄色ブドウ球菌、耐メチシリン黄色ブドウ球菌、緑濃菌、サルモネラ菌を検体上に滴下し、プラスチックフィルムで被覆して３５℃で２４時間保持した後検体上の生菌数を測定した。

【００３１】
実施例８
実施例１〜５及び比較例１〜７で得られたボードについてＪＩＳＺ２９１１による「カビ抵抗性試験方法」により試験を行った。試験片（５０ｍｍ×５０ｍｍ）各３ヶの表面に次の５種類、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｎｉｇｅｒ、Ｐｅｎｉｃｉｌｌｉｕｍ ｃｉｔｒｉｎｕｍ、Ｒｈｉｚｏｐｕｓ ｓｔｏｌｏｎｉｆｅｒ、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｏｉｄｅｓ、Ｃｈａｅｔｏｍｉｕｍ ｇｌｏｂｏｓｕｍの菌種を混合した液を調整し、各の検体にその液を１ｍｌを加え密封した後、温度２８℃、湿度９５％で４週間培養した。カビの発生状況は目視で次の５段階で評価した。
−：検体上にカビ無し
＋：検体上に僅かにカビ発生
＋＋：検体上１／３以下にカビ発生
＋＋＋：検体上１／３〜２／３にカビ発生
＋＋＋＋：検体上２／３以上にカビ発生

【００３２】
【発明の効果】
本発明により得られた繊維質ボードは抗菌、防黴、消臭性能を有し、長期間のわたり効果を発揮する。他の銀系抗菌剤添加ボード類、また、有機系防黴剤添加ボードと比較しても何ら遜色のない効果の持続性が高い繊維質ボード類を提供できることが判明した。

Claims (3)

1. 繊維質ボードにおいて、無機銀系抗菌剤を添加してなることを特徴とする繊維質ボード。
2. 上記抗菌剤が銀クロロ錯塩であることを特徴とする請求項１記載の繊維質ボード。
3. 繊維質ボードがファイバーボード、パーティクルボード、木粉ボード、等の木質ボード、故紙ボード、籾殻ボードの中の一種であることを特徴とする請求項１記載の繊維質ボード。