JP2005126561A - 多機能性塗料用組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】 通気性、疎水性の優れたショックハウス症候群の対策用及びヒートアイランド現象の対策用の新規な多機能性塗料用組成物を提供する。
【解決手段】 超多孔質無機物質、及びランタン塩の希土類元素含有モナズ石又はバストネライトの超微粉物質を有効成分として含有してなる塗料用組成物。

Description

本発明は超多孔質無機質物質に、ランタン塩の希土類元素を含有するモナズ石又はバストネサイトの超微粉物質を混合してなる塗料用組成物に関するものである。

塗膜形成剤として（メタ）アクリル酸エステル系ポリマーエマルジョンにコロイダルシリカを含有する組成物に該塗膜形成剤の１００重量部（固形分換算）当り反応型シリコン撥水剤を１０〜１００重量部添加してなり、且つ、それらのシリコン撥水剤を含む塗膜形成剤に対し固形分換算で無機物質を３００〜１，０００重量％を添加することからなる通気性、疎水性の優れてた珪酸質水性無機質塗料は本願出願人の特許出願である特開昭６０−６３２６２号公報に開示されている。珪酸質水性無機質塗料のさらなる説明のために該公報を本明細書に引用する。

珪酸質水性無機質塗料は（１）無機質のコロイダルシリカの粒子が小さいので接着性に優れていること、（２）呼吸性塗料が形成されるので、内部蒸気圧の上昇により通気性が良くなる結果、塗膜の剥離が発生しにくいこと、（３）無機質のコロイダルシリカを用いるので難燃性であること、（４）耐磨耗性があり塗膜が擦り減らないこと、（５）無機質塗料で、人畜に対して無害であるので、塗膜基板（コンクリート、石膏ボード、セメント形成版、モルタル、アルミ、鉄、木材等）の改修に際し、古い塗料の除去が不用であるので、上塗りのみで済ますことができること、等の優れた特徴を備えた塗料である。

しかし、近年、室内の高気密化や化学物質を放出する建材、内装材の使用等により、ちり又は埃、化学物質等による室内の空気汚染等により、住居者に様々な体調不良が生ずる状態が数多く報告されている。原因は、建材などに含まれる有害化学物質（ＶＯＣ）やホルムアルデヒド等が引き起こす、また、室内の高気密化により、タバコの煙、煤煙、花粉、空気中のウイルス、バクテリア、ダニ等が引き起こす「ショックハウス症候群」と呼称される疾患である。今日、ショックハウス症候群の発生が大きな社会問題として取り上げられ、その解決策が求められている。また、今日、交通量の増加に伴い道路網の整備が緊急の課題とされているが、これらの道路網の整備に伴いアスファルト等による高温の吸熱保温による都会のヒートアイランド現象が大きな社会問題として取り上げられ、そしてその現象の緩和策が求められている。

特開昭６０−６３２６２号公報

本発明は、通気性、疎水性の優れたショックハウス症候群の対策用及びヒートアイランド現象の対策用の新規な多機能性塗料用組成物を提供するものである。

本発明は、超多孔質無機物質、及びランタン塩の希土類元素含有モナズ石又はバストネサイトの超微粉物質を有効成分として含有してなる塗料用組成物を提供する。

塗料の種類は各種有機水性塗料、珪酸質系水性塗料、シロキサン結合を有するシリコン樹脂塗料、アクリルシリコン溶剤型塗料、フッソ樹脂系溶剤型塗料等、水性系、溶剤系及び無溶媒型塗料に関わらず用いることができる。無機質系超多孔質としては、石炭灰、木炭灰、竹炭灰、藁灰等の人工ゼオライトや、牛骨焼成微粉末のアパタイト等を含み、単独又は混合して用いることができる。白色の人工ゼオライトは石炭灰、木炭灰、竹炭灰、藁灰等から燃え残った炭や鉄粉を除去するために、水酸化ナトリウムを溶かした水と一緒に温めながら反応させることによって作られる。また、高い温度（８００〜９００℃）で熱する方法でも炭は燃えて二酸化炭素ガスになって抜けてしまう。鉄分を除去するためには、炭酸水素ナトリウム（重曹）とクエン酸ナトリウムを溶かした水を石炭灰に加えて熱しながら、ナトリウムジチオネートの粉末を少量加えてかき混ぜる。鉄分や鉛も溶け、ろ過、水洗いすると白い炭灰が得られる。この様に精製した石炭灰、木炭灰、竹炭灰、藁灰等が本発明で使用できる。

モナズ石又はバストネサイトの超微粉末とは、酸化ランタン（Ｌａ_２Ｏ_３）の白色、低品位のものは肉桂色に近い色で、この希土類元素を含んでいる鉱石で、これを粉砕して超微粒子としたものである。粉砕化方法は、ボールミル、ハンマーミル、アトマイザー等の方法で行うが、ナノレベルの超微粉砕を含むことが望ましい。

また、竹炭灰と共に粉砕化しても良い。この場合メカノケミストリーといわれる粉末化による化学反応が起こる。

モナズ石やバストネサイトの天然石は、ランタンとシリカ、アルミナ、マグネシア等の混晶鉱石であり、さらに酸化ランタン、炭酸ランタンも含み、同じような働きをする。ランタン塩のうち、酸化ランタンの他シュウ酸ランタン、ホウ化ランタン、水酸化ランタン等がある。その物性は、金属との合金は窒素と反応してＬａＮを作り、水とは水素を出して反応し、水酸化物の塩基性は希土類元素の中でも最も強い。

また、常磁性を示し著しい熱電子放射を行う。水性塗料は弱アルカリ性なので、Ｌａ_２（ＯＨ）_６へと一部変化し、酸化作用を有する。従って、酸化還元作用を有するので、揮発性化学物質（Ｖ．Ｏ．Ｃ．）を分解する力を有する。熱電子放射作用とは、熱を吸収し電子を放つ、即ちＯＨ⁻、Ｏ_２ ⁻イオンを発生する。光触媒塗料とは異なり、紫外線がなくても酸化還元作用を有し、その機能は永遠に続く。

アパタイトや石炭灰、木炭灰、竹炭灰、わら灰等から人工ゼオライトで化学物質を短時間で吸収し、モナズ石又はバストネサイトの鉱石との併用により、消臭、Ｖ．Ｏ．Ｃ．分解殺菌/浄化、防汚性や適性なマイナスイオンを発生し森林浴や滝の流れ効果を得ることができる。さらに、本発明の組成物を用いることによってヒートアイランド現象と言われる都会のアスファルトの黒色の紫外線吸収による温度の上昇や冷房機器の外機の発熱をも熱吸収作用があるので、画期的に緩和する作用をもつ塗料が得られることがわかった。また、Ｌａ₂Ｏ_３は自動車排気物のＮＯ_Ｘを直接分解する。

本発明の組成物を建築用塗料に用いると、室内の結露防止、ホルムアルデヒド分解、床板や壁材から発生するあらゆる揮発性化学物質を早急に吸収、分解し多機能性塗料となった。更に、ホルムアルデヒド、キシレン、アンモニアの吸着性が特に優れ、臭いもないことがわかった。
室内は水性系塗料が好ましい。珪酸質系無機塗料には更に不燃性機能をプラスすることができる。

道路用のロードマイライン対策用塗料として用いた場合、本出願人の特許出願に係る特開２００２−２６５８５２ 号公報により無機質系塗料の製法を開示しているが、更に熱電子放射機能をもつモナズ石又はバストネサイトの鉱石微粉末と超多孔質物質を併用することにより、画期的な、ヒートアイランド対策塗料を得ることができた。

また、塗料の種類として、あらゆる塗料が効果があるが、多孔質塗料にして、吸着面積が多いことが望ましい。無溶剤型シロキサン塗料や、無溶剤型ウレタン塗料も同様な効果が得られた。ただし、Ｖ．Ｏ．Ｃ．吸収性速度は遅いが、マイナスイオン性は同様に発生し、その役割を果たすことが判明した。

以下に実施例を記載して本発明を説明する。

表−１
建築用塗料配合組成
Ｎｏ． 配合
１． 化審法化学物質Ｎｏ．（６）−１３９ １７０
（アクリルエマルション）
２． コロイダルシリカ ３０％ ３８
３． 清水 ２５０．７
４． 超微粒炭酸カルシウム １００．０
５． 酸化チタン（ルチル型） ９８．０
６． 白炭（竹炭灰からの人工ゼオライト ３μｍ粉砕品） ２００．０
７． モナズ石 微粉末 １００．０
８． ビニルエトキシラン（化審法化学物質（２）−２０６６） ４０
９． 増粘剤 ＣＭＣ ０．１％ ３
１０. 防腐剤 ５０％ ０．３
合計 １０００

マイナスイオン数は約３２００個/ｃｍ^２であった。マイナスイオンは、空気中に漂っている煙草の煙や煤煙、花粉、空気中のウイルス、バクテリア、ダニ等のプラスの電荷を持つものと結合してこれらを無毒化する作用をもつ。体内では、活性酸素を除去し、新陳代謝や免疫力を高める作用をもつといわれている。

表−２
道路用水性無機質塗料の配合組成
Ｎｏ． 配合
１． アクリル酸エステル共重合物 化審法（６）−５３３ ２００
（４８％エマルジョン）
２． コロイダルシルカ水溶液 ３０％ ４４
３． 清水 １３３．７
４． 微粒子炭酸カルシウム １００
５． モナズ石微粉末 ３μｍの粉砕品 １５０
６． 石炭灰からの人工ゼオライト ３μｍの粉砕品 １００
７． 硅石粉 １００
８． ビニルトリエトキシシラン（化審法（２）−２０６６） ４
９． 酸化鉄顔料 Ｆｅ_２Ｏ_３ ３０％分散ペスト ６８
１０． 防腐剤 ５０％ ０．３
合計 ９００

マイナスイオン数は約６０００個/ｃｍ^２であった（イオン測定器：コムミス株式会社製マイナスイオン測定器EB-13）。

表−３

項目 １ ２ ３ ４ ５
アスファル アスファルト 普通の水性 ５のみ加え ６のみを加 表−２の配合
トと塗装表 珪酸質塗料 た６の変り えた５の変 塗料組成
面の種類 に重炭酸カ りに重炭酸
ルシウム カルシウム
地面温度 ４３℃ ３８℃ ３０℃ ３３℃ ２８℃

気温３０℃で黒い通常のアスファルトの温度４３℃になった時、アスファルトの上に塗料塗装した場合の表面の温度を比較したものである。明らかに表−２の塗料組成物を塗装した表面は温度が低い。これは、ヒートアイランド現象を抑える効果があることがわかった。

Claims (4)

1. 超多孔質無機質物質に、ランタン塩の希土類元素を含有するモナズ石又はバストネサイトの超微粉物質を混合してなる塗料用組成物。
2. 塗料が有機水性塗料、珪酸質系水性塗料、シロキサン結合を有するシリコン樹脂塗料、アクリルシリコン溶剤型塗料、フッソ樹脂系溶剤型塗料、水性系、溶剤系及び無溶媒型塗料である請求項１記載の組成物。
3. 超多孔質無機質物質が石炭灰、木炭灰、竹炭灰、又は藁灰の人工ゼオライト、又は牛骨焼成微粉末のアパタイト、又はこれらの混合物である請求項１記載の組成物。
4. 組成物がさらに石粉、炭酸カルシウム、各種大理石、貝類の粉末、サンゴ、グラファイト、ジルコニウム、チタン、マグネシウム、又は各種天然の粘土質材料を含有してもよい請求項１記載の組成物。