常温固化型光催化涂料、常温固化型涂料组合物及内部装饰材料的制作方法_2

文档序号:9475726阅读:来源:国知局
等油溶性型聚 合引发剂。此外,还可举出并用了酸性亚硫酸钢、雕白粉、心抗坏血酸、糖类、胺类等还原剂 的氧化还原系聚合引发剂。
[0038] 聚合引发剂的用量相对于在乳化聚合工序中存在的聚合性不饱和单体100质量 份优选为0.01~3质量份。
[0039] (d)水性介质
[0040] 在丙締酸系乳液状树脂中,作为使聚合性不饱和单体及丙締酸树脂粒子分散的水 性介质使用水。运里,作为水,可优选使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馈水等纯水或 超纯水。 阳OW (e)任意成分
[0042] 丙締酸系乳液状树脂还可W进一步含有任意成分。作为运种任意成分,例如可举 出紫外线吸収剂、受阻胺系光稳定剂、填充剂、增塑剂、颜料、润滑剂、着色剂、增粘剂、防静 电剂、除臭剂、抑调节剂、芳香剂等。运些任意成分可W单独使用一种、也可组合使用两种 W上。
[0043] 运里,丙締酸系乳液状树脂是聚合物的玻璃化转变溫度(Tg)不同的多个聚合性 不饱和单体共聚而成的。因此,丙締酸系乳液状树脂的玻璃化转变溫度Tg化:绝对溫度)可 W使用W下的FOX式计算。
[0044] [数学式1]
[0045] 1/Tg = Wl/Tgl+W2/Tg化......+Wi/Tgi+......Wn/T即
[0046] 上述FOX式将构成n种单体聚合而成的共聚体的各单体的均聚物的玻璃化转变溫 度作为TgUK)、各单体的重量分率作为Wi。因此,为W1+W化……+Wi+……+Wn= 1。
[0047] 因此,通过低Tg的均聚物和高Tg的均聚物的任意组合,可W控制丙締酸系乳液状 树脂的玻璃化转变溫度Tg,可设定为20°CW下。作为低Tg的均聚物,例如可举出丙締酸下 醋度A、均聚物Tg:-45°C)、丙締酸2-乙基己醋(2-EHA、均聚物Tg:-55°C)等。另外,作 为高Tg的均聚物,例如可举出丙締酸(AA、均聚物Tg:87°C)、甲基丙締酸(MAA、均聚物Tg: 144〇C)等。
[0048] <铜化合物担载氧化铁>
[0049]本实施方式的光催化涂料作为发挥抗菌性及抗病毒性的活性粒子含有铜化合物 担载氧化铁。通过将运种铜化合物担载氧化铁配置在涂膜表面上,可W表现出高的抗菌性 及抗病毒性。
[0050] 作为运种铜化合物担载氧化铁,只要是在氧化铁的表面担载有铜化合物的粒子并 在光照射下发挥抗菌性及抗病毒性的铜化合物担载氧化铁,则可W使用任何物质。但是,作 为铜化合物担载氧化铁,优选使用日本专利第5129897号中记载的物质。该铜化合物担载 氧化铁由于是在金红石型氧化铁的表面担载有一价铜化合物及二价铜化合物,因此即便是 在可见光下也可发挥高的抗菌性及抗病毒性。
[0051] 详细地进行说明,由于上述的铜化合物担载氧化铁含有一价铜化合物及二价铜化 合物运两者,因此抗病毒性及光催化活性优异。目P,铜化合物担载氧化铁由于含有抗病毒性 优异的一价铜化合物,因此抗病毒性高。另外,由于含由可见光引起的光催化活性所需的二 价铜化合物,因此由可见光引起的光催化活性高。作为运样的一价铜化合物,可举出氧化亚 铜、硫化亚铜、舰化亚铜、氯化亚铜及氨氧化亚铜等,特别优选氧化亚铜。作为二价铜化合 物,可举出氨氧化铜、氧化铜、氯化铜、乙酸铜、硫酸铜、硝酸铜、氣化铜、舰化铜及漠化铜等, 特别优选氨氧化铜(化(OH)2)。
[0052] 此外,上述铜化合物担载氧化铁由于氧化铁的主成分为金红石型氧化铁,因此与 锐铁矿型氧化铁为主成分时相比,抗病毒性及光催化活性高。
[0053] 另外,本实施方式的光催化涂料中含有的铜化合物担载氧化铁优选在金红石型氧 化铁的表面上担载有一价铜化合物及二价铜化合物。此外,担载于氧化铁的一价铜化合物 及二价铜化合物优选含有氧化亚铜及氨氧化铜,更优选由氧化亚铜及氨氧化铜构成。运样 的铜化合物担载氧化铁在可见光下、特别是巧光灯等室内光下也具有高的光催化活性。因 此,通过使用该铜化合物担载氧化铁,可W获得具备针对细菌及病毒的高的不活泼性的涂 膜。
[0054] 光催化涂料所含的铜化合物担载氧化铁的JISK5600-2-5 (涂料一般试验方法第 2部:涂料的性状-稳定性第5节:分散度)中规定的分散度为1ym~30ym。铜化合物担 载氧化铁的分散度小于1ym时,各铜化合物担载氧化铁粒子的表面积变得过少、有难W发 挥光催化活性的可能。另外,当铜化合物担载氧化铁的分散度超过30ym时,由于铜化合物 担载氧化铁发生凝聚,因此有涂膜的外观或耐久性恶化的可能。 阳化5] 另外,铜化合物担载氧化铁的分散度更优选为5ym~20ym。通过分散度为该范 围,可W提高铜化合物担载氧化铁粒子的光催化活性,同时可W抑制耐久性或外观良好性 等膜物性的下降。
[0056] <水性介质>
[0057] 作为使丙締酸系乳液状树脂及铜化合物担载氧化铁分散的水性介质,可W使用与 制备丙締酸系乳液状树脂时使用的水性介质同样的水性介质。具体而言,作为水性介质,可 W使用离子交换水、超滤水、反渗透水、蒸馈水等纯水或超纯水。
[0058] <成膜助剂>
[0059] 本实施方式的光催化涂料含有丙締酸系乳液状树脂、铜化合物担载氧化铁及水性 介质。但是,只要是不会对涂膜的抗菌性、抗病毒性及膜物性造成大的影响,则还可W添加 成膜助剂。通过添加成膜助剂,可W将丙締酸树脂粒子软化,促进其烙融粘合、提高成膜性。
[0060] 作为成膜助剂,可举出2, 2, 4-S甲基-1,3-戊二醇单异下酸醋、乙二醇单下基酸、 二乙二醇单下基酸、乙二醇单己基酸等有机溶剂等。另外,还可举出乙二醇单-2-乙基己基 酸、二(乙二醇)2-乙基己基酸、丙二醇单下基酸。此外,还可举出二丙二醇单下基酸、二乙 二醇二下基酸、二乙二醇正下基酸乙酸醋。运些成膜助剂可W单独使用一种,也可组合使用 两种W上。
[0061] 但是,如后所述,本实施方式的光催化涂料的有机溶剂含有率小于10质量%。良P, 从抑制将挥发性有机化合物(VOC)从涂料排出的观点出发,使光催化涂料中的有机溶剂的 含有率小于10质量%。因此,成膜助剂的添加量优选尽量地为少量。
[0062] 本实施方式的光催化涂料可W通过将丙締酸系乳液状树脂、铜化合物担载氧化铁 及水性介质混合,将丙締酸系乳液状树脂及铜化合物担载氧化铁分散在水性介质中来制 备。
[0063] 作为用于使它们分散的分散装置,例如可W使用分配器或匀浆机。另外,使用玻璃 或错石等珠粒介质时,可W使用球磨机、珠磨机、砂磨机、胶体磨等。运些分散装置可单独使 用一种,也可组合使用两种W上。但是,运些分散装置中,从高效地使丙締酸系乳液状树脂 及铜化合物担载氧化铁分散的观点出发,优选使用珠磨机。
[0064] 另外,分散时间可W按照丙締酸系乳液状树脂及铜化合物担载氧化铁在水性介质 中高度分散的方式,通过各分散装置或介质进行适当调整。另外,根据分散装置及分散时 间,有铜化合物担载氧化铁的分散度过于降低的情况,因此优选按照分散度不会过度降低 的方式进行适当调整。 阳0化]如此获得的光催化涂料含有具有平均粒径为SOnm~200nm的丙締酸树脂粒子、玻 璃化转变溫度为20°CW下的丙締酸系乳液状树脂,分散度为1ym~30ym的铜化合物担载 氧化铁和水性介质。因此,可获得即便在常溫下也会固化、发挥高的抗菌性及抗病毒性的涂 膜。
[0066] 但是,光催化涂料的加热残余物100质量份中的铜化合物担载氧化铁含量优选为 1~80质量份。加热残余物中的铜化合物担载氧化铁的含量小于1质量份时,有抗菌性及 抗病毒性降低的可能。另外,还有涂膜的硬度降低的可能。另外,当铜化合物担载氧化铁的 含量超过80质量份时,虽然可能获得充分的抗菌性及抗病毒性,但由于粘合剂树脂不足, 因此膜物性有可能会降低。
[0067] 另外,光催化涂料中的铜化合物担载氧化铁的含量优选在光催化涂料的加热残余 物100质量份中含有20~60质量份。当铜化合物担载氧化铁的含量为该范围内时,可W 在具备充分的抗菌性及抗病毒性的同时,抑制膜物性的降低。
[0068] 此外,从提高本实施方式的光催化涂料的成膜性的观点出发,优选光催化涂料的 最低造膜溫度尽量地低。 W例最低造膜溫度(MFT)是指丙締酸树脂粒子能够随着水性介质的蒸发而变形的溫 度。例如在建筑用涂料中,当考虑到冬季的造膜时,MFT优选为5°CW下。作为降低MFT的 手段,有(1)降低粘合剂树脂的Tg的内部塑性化、(2)使用上述的成膜助剂或增塑剂的外 部塑性化。前者是涂膜的Tg也会降低、难W获得充分的涂膜物性。后者是通常的手段,但 从降低VOC的观点出发,并非是今后可W积极利用的手段。作为控制成膜性的手法,已知有 Tg不同的乳胶的混合物。通过混合低Tg的乳胶,可W在不使用成膜助剂的情况下降低MFT, 可用于VOC降低。
[0070] 由运种观点出发,优选光催化涂料的最低造膜溫度为l〇°CW下。通过最低造膜溫 度为l〇°CW下,可W提高室溫下的成膜性。另外,当最低造膜溫度超过10°C时,有膜物性降 低、涂膜的抗菌性恶化的可能。最低造膜溫度可W根据ISO标准2115中记载的溫度梯度板 法进行测定。
[0071] 另外,光催化涂料中的有机溶剂含量优选小于10质量%。通过为运样的值,可W 减少挥发性有机化合物(VOC)从光催化涂料的排出、能够抑制环境受影响或人的健康受 损。另外,当有机溶剂的含量过多时,由于膜物性的降低,有
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