JP2005097340A

JP2005097340A - アルデヒドキャッチャー剤

Info

Publication number: JP2005097340A
Application number: JP2003329480A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Miki; 慎一郎三木; Kazuyuki Hirano; 和志平野; Kazunori Yamamoto; 和則山本
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-09-22
Filing date: 2003-09-22
Publication date: 2005-04-14

Abstract

【課題】低室内濃度でも、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を効率的に捕捉し、無害化できるアルデヒドキャッチャー剤を提供する。
【解決手段】少なくともアミノグアニジン塩と水を含有してなることを特徴とするアルデヒドキャッチャー剤とする。
【選択図】なし

Description

この出願の発明は、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を捕捉して無害化できるアルデヒドキャッチャー剤に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、低い室内濃度のアルデヒド類をも効率的に捕捉し、無害化、除去できる水溶性のアルデヒドキャッチャー剤に関するものである。

従来より内装材等の建材や家具には、意匠性や耐久性を高めるために塗料、接着剤、充填材等が多く使用されている。

一方、建材、家具等から放散される揮発性有機化合物（ＶＯＣ）等の化学物質に対してアレルギー症状を示すシックハウス症候群が大きな社会問題となっており、化学物質による環境や人体への悪影響に対する関心が高まっている。日本では、平成１１年に「特定化学物質の環境への排出量の把握等及び管理の改善の促進に関する法律」（Pollutant Release and Transfer Register：ＰＲＴＲ制度）が制定され、事業者の化学物質の使用量を制限する動向が活発になっている。

なかでもホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等のアルデヒド類は、木材中に天然由来成分として存在する上、木質建材の基材として利用される合板、ＭＤＦ、パーティクルボード等の製造において使用される接着剤の硬化剤として一般的に用いられており、未反応分や重合物の加水分解により発生する遊離分がシックハウス症候群の主な原因物質の一つとして挙げられている。

そこで、木質建材からのアルデヒド類の放散量を低減する方法として、アルデヒド類と反応し、無害化するような化合物をアルデヒドキャッチャー剤として木質建材に塗布、あるいは含浸させることが提案された（例えば、特許文献１）。このようなアルデヒドキャッチャー剤としては、アルデヒド類のカルボニル炭素と求核反応するような化合物が好ましいものとして検討された。とくに尿素（ＮＨ₂ＣＯＮＨ₂）は、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）と反応してメチロール尿素（ＮＨ₂ＣＯＮＨＣＨ₂ＯＨ）を生成することからアルデヒドキャッチャー剤として注目された。しかし、アルデヒド類の中には、アセトアルデヒド（ＣＨ₃ＣＨＯ）のように、カルボニル炭素にアルキル基等の電子供与基が結合しており、尿素との反応性を示さないものもあるため、尿素はアルデヒドキャッチャー剤として十分な性能を示すとは言い難かった。

そこで、広範なアルデヒド類に対して反応性を示す化合物として、ヒドラジン類、１，２−ヒドロキシルアミン類、１，２−ジアミン類等のα位に電子供与性基が結合した窒素求核剤が検討された。しかし、これらの化合物の多くは、いずれも毒性や変異原性を有していたり、自己反応性や易分解性を示したりしたため、安定で安全なアルデヒドキャッチャー剤として有用な窒素求核剤は、実質的に酸ヒドラジド類（ＲＣＯＮＨＮＨ₂）に限られていた。

一方、毒性指標および健康影響の面から、ホルムアルデヒドの室内空気中濃度は１００μｇ／ｍ³（０．０８ｐｐｍ）以下、アセトアルデヒドは４８μｇ／ｍ³（０．０３ｐｐｍ）以下とすることが、厚生労働省の室内空気中化学物質濃度の指針値として提示されている。しかし、前記の酸ヒドラジド類に代表される従来のアルデヒドキャッチャー剤は、このような０．０１〜０．１ｐｐｍ程度の低濃度領域において十分な効果を示すものではなかったのが実情である。
特開２００１−１６４２３５

そこで、この出願の発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を解消し、低室内濃度でも、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を効率的に捕捉し、無害化できるアルデヒドキャッチャー剤を提供することを課題としている。

この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第１には、少なくともアミノグアニジン塩と水を含有することを特徴とするアルデヒドキャッチャー剤を提供する。

また、この出願の発明は、第２には、ＨＬＢが１１〜１４である非イオン性界面活性剤を０．０１〜１重量％含有する前記のアルデヒドキャッチャー剤を提供する。

そして、この出願の発明は、第３には、尿素を含有する前記いずれかのアルデヒドキャッチャー剤をも提供する。

上記第１の発明のアルデヒドキャッチャー剤では、含有されるアミノグアニジン塩がアルデヒド類と反応できる官能基を複数有し、かつアセトアルデヒドのようにカルボニル炭素に電子供与基が結合したアルデヒド類とも高い反応性を示すため、０．０１〜０．１ｐｐｍ程度の低濃度領域においてもアルデヒド類を効率的に捕捉し、無害化することが可能となる。また、アミノグアニジン塩は水溶性であるため、有機溶剤を用いることなく、木質建材、無機質建材、紙、布、樹脂等に塗布、含浸、混合することが可能となる。

また、上記第２の発明のアルデヒドキャッチャー剤では、さらに、ＨＬＢが１１〜１４である非イオン性界面活性剤を０．０１〜１重量％含有することから、アミノグアニジン塩の水への分散性が高まり、アルデヒドキャッチャー剤を木質建材等に塗布した場合に、速やかに浸透するようになる。

そして、上記第３の発明のアルデヒドキャッチャー剤では、とくにホルムアルデヒドに対して高い反応性を示す尿素を含有するため、アルデヒド類の捕捉が促進される。

この出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤は、アルデヒドとの高い反応性を示すアミノグアニジン塩と水を含んでなるものである。アミノグアニジンは、次式（Ｉ）

で表される化合物であるが、通常、アミノグアニジン一塩酸塩（ＮＨ₂ＮＨＣ(ＮＨ)ＮＨ₂・ＨＣｌ）、二塩酸塩（ＮＨ₂ＮＨＣ(ＮＨ)ＮＨ₂・２ＨＣｌ）、硫酸塩（ＮＨ₂ＮＨＣ(ＮＨ)ＮＨ₂・Ｈ₂ＳＯ₄）、重炭酸塩（ＮＨ₂ＮＨＣ(ＮＨ)ＮＨ₂・Ｈ₂ＣＯ₃）等の塩として存在する。これらのアミノグアニジン塩は、水溶性であることから、有機溶剤を使用することなく、木質建材、無機質建材、紙、布、樹脂等に塗布したり、含浸させたり、混合、分散させたりすることができる。

この出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤において、アミノグアニジン塩の配合量はとくに限定されないが、好ましくは、２〜２０重量％とする。２重量％未満では、十分なアルデヒド捕捉性を示すことができない場合がある。一方、２０重量％よりも多い場合には、アミノグアニジン塩が水に溶解しにくくなる上、アミノグアニジン水溶液が強塩基性であるため、アルデヒドキャッチャー剤を塗布、含浸、混合する建材等の種類によっては、劣化や着色が生じる場合がある。

この出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤は、アルデヒド類と求核反応するアミノグアニジン塩と、溶剤としての水を含有していればよく、その他の成分や組成についてはとくに限定されない。例えば、補助成分として、界面活性剤、ｐＨ調製剤、捕捉助剤、溶剤、防腐剤、顔料などを含有していてもよい。

なかでも、ＨＬＢ（Hydrophilic-Lipophilic-Balance）が１１〜１４である非イオン性界面活性剤は、木質建材等へのアルデヒドキャッチャー剤の浸透性を高めるため、補助成分としてとくに好ましい。このような非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、高級アルコール、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、アルキルアルカノールアミド等が例示される。なお、ＨＬＢは、界面活性剤における親水性と親油性の均衡を表す値であり、大きいほど親水性が高いことを意味する。イオン性界面活性剤のＨＬＢが１１未満の場合には、親油性が高くなるため、アルデヒドキャッチャー剤が白濁することがあり、ＨＬＢが１４より大きな場合には、木質建材等への浸透性が不十分となるため、好ましくない。このような非イオン性界面活性剤のアルデヒドキャッチャー剤における濃度は、０．０１〜１重量％とすることが望ましい。イオン性界面活性剤のアルデヒドキャッチャー剤における濃度が０．０１重量％未満の場合には、木質建材等への十分な浸透性が得られず、反対に１重量％よりも多く添加しても、木質建材等へのアルデヒドキャッチャー剤の浸透性が向上しないばかりか、発泡や粘度上昇が起こりやすくなるためである。

さらに、一般にアルデヒド類のカルボニル炭素に対する求核反応は、弱塩基性条件下において進行することが知られている。したがって、ｐＨ調整剤を添加することにより、アミノグアニジン塩のアルデヒド類に対する反応性を高めることが可能となる。また、アミノグアニジン塩以外に、アルデヒド類との高い反応性を示す化合物を捕捉助剤として添加すれば、アルデヒドキャッチャー剤のアルデヒド類低減性をさらに向上させることが可能になる。このように、ｐＨ調整剤および捕捉助剤として作用する化合物として、尿素が例示される。尿素を５〜１５％添加することにより、アルデヒドキャッチャー剤のｐＨが９付近に調整され、かつ、尿素はホルムアルデヒドとの高い反応性を示すことから、とくに好ましい。

この出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤では、さらに、塗装性能を上げる目的で適量のアルコールを添加してもよい。

以上のとおりのこの出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤は、木質建材だけでなく、無機質建材、壁紙や障子紙、カーテン、ソファー、カーペット等の布、樹脂カウンター等の樹脂製品、テーブルやタンス等の家具に塗布したり、それらの原料に混合することができ、それらの材料から放散される、あるいはそれらの材料が使用されている室内に放散されたアルデヒド類を効率的に捕捉し、無害化、除去できるものである。

以下、実施例を示し、この発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。もちろん、この発明は以下の例に限定されるものではなく、細部については様々な態様が可能であることは言うまでもない。

以下の実施例において、「部」はすべて「重量部」を、「％」はすべて「重量％」を示す。
＜実施例１＞
アミノグアニジン塩酸塩１０部に水９０部を加え、アルデヒドキャッチャー剤を得た。

ＪＩＳＡ５９０８におけるホルムアルデヒド放散量がＥ０である厚み１５ｍｍのパーティクルボードを１６０ｍｍ角に切断し、表面に、得られたアルデヒドキャッチャー剤を刷毛にて３０ｇ／ｍ²塗布し、自然乾燥させて評価用サンプルを得た。

次に、ＪＩＳＡ１９０１「建築材料の揮発性有機化合物（ＶＯＣ）、ホルムアルデヒド及び他のカルボニル化合物放散測定方法−小型チャンバー法−」に準拠した容積２０Ｌの小型チャンバーを用いて、得られた評価用サンプルからのアルデヒド類低減性能を評価した。

温度２８℃、相対湿度５０％、換気回数０．５回／ｈ、試料負荷率２．２ｍ²／ｍ³の条件にサンプルを設置し、２４時間後の空気を捕集してホルムアルデヒド放散量とアセトアルデヒド放散量を測定した。その他の測定方法については、ＪＩＳＡ１９０１に準拠した。

なお、低減率は、後述の比較例１を対象（１００％）として算出した。

結果を表１に示した。
＜実施例２＞
アミノグアニジン塩酸塩１０部、非イオン性界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル：ＨＬＢ＝１２．１、商品名：エマルゲン１０８花王株式会社製）０．１部、水８９．９部を混合し、アルデヒドキャッチャー剤を得た。

これを用いて実施例１と同様の方法により評価用サンプルを作製し、アルデヒド類低減性能を評価した。

結果を表１に示した。
＜実施例３＞
アミノグアニジン塩酸塩１０部、尿素１０部、水８０部を混合し、アルデヒドキャッチャー剤を得た。

結果を表１に示した。
＜実施例４＞
アミノグアニジン塩酸塩１０部、非イオン性界面活性剤（ポリオキシエチレンラウリルエーテル：ＨＬＢ＝１２．１、商品名：エマルゲン１０８花王株式会社製）０．１部、尿素１０部、水７９．９部を混合してアルデヒドキャッチャー剤を得た。

結果を表１に示した。
＜比較例１＞
アルデヒドキャッチャー剤の代わりに水を塗布した以外は、実施例１と同様の方法により評価用サンプルを作製し、アルデヒド類低減性能を評価した。

結果を表１に示した。
＜比較例２＞
アルデヒドキャッチャー剤を、尿素１０部、水９０部の溶液とした以外は、実施例１と同様の方法によりサンプルを作製し、アルデヒド類低減性能を評価した。

結果を表１に示した。

表１より、アミノグアニジン塩酸塩と水を含有するアルデヒドキャッチャー剤を塗布することにより、パーティクルボードからのアルデヒド類の放散量を大幅に低減できることが確認された（実施例１〜４）。

とくに、アミノグアニジン塩酸塩とともに非イオン性界面活性剤を含有するアルデヒドキャッチャー剤（実施例２）や尿素を含有するアルデヒドキャッチャー剤（実施例３）では、アルデヒド類の低減率が大きかった。また、アミノグアニジン塩酸塩とともに、非イオン性界面活性剤と尿素を含有するアルデヒドキャッチャー剤（実施例４）では、ホルムアルデヒドの低減率が６４％、アセトアルデヒドの低減率が７７％と極めて高いアルデヒド類低減率が確認された。

一方、アルデヒド類を無害化することが知られている尿素のみを含有するアルデヒドキャッチャー剤（比較例２）を用いた場合には、ホルムアルデヒドの低減率は３３％と低く、アセトアルデヒドについてはほとんど捕捉、除去できないことが明らかになった。

以上詳しく説明したとおり、この発明によって、ホルムアルデヒドやアセトアルデヒド等のアルデヒド類を効率的に捕捉、無害化、除去できるアルデヒドキャッチャー剤が提供される。したがって、この出願の発明のアルデヒドキャッチャー剤を木質建材、無機質建材、壁紙、カーテン、家具等に塗布することにより、シックハウス症候群の原因物質の室内濃度を大幅に低減することが可能となる。

Claims

少なくともアミノグアニジン塩と水を含有してなることを特徴とするアルデヒドキャッチャー剤。
ＨＬＢが１１〜１４である非イオン性界面活性剤を０．０１〜１重量％含有する請求項１のアルデヒドキャッチャー剤。
尿素を含有する請求項１または２のいずれかのアルデヒドキャッチャー剤。