(57)【要約】【課題】ガス吸着性塗料組成物に従来用いられていた物理的ガス吸着剤もしくは化学的ガス吸着剤等のガス吸着剤を添加する必要がなしで、形成される塗膜にガス吸着性能を持たせることができるガス吸着性白色塗料組成物を提供する。【解決手段】塗料用合成樹脂、平均粒子径が２〜３５０ｎｍで屈折率が２．２〜２．７６の酸化チタン及び溶剤からなり、酸化チタンの配合量が塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり７０〜８００質量部である、ガス吸着性白色塗料組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料用合成樹脂、平均粒子径が２〜３５０ｎｍで屈折率が２．２〜２．７６の酸化チタン及び溶剤からなり、酸化チタンの配合量が塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり７０〜８００質量部であることを特徴とするガス吸着性白色塗料組成物。
【請求項２】
酸化チタンの平均粒子径が３〜１００ｎｍであり、酸化チタンの配合量が塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり１５０〜６００質量部である請求項１記載のガス吸着性白色塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス吸着性白色塗料組成物に関し、より具体的には、ガス吸着性能を有しているので、例えば室内の塗装に用いることにより室内空気を浄化することができ、シックハウス症候群等を防止することができるガス吸着性白色塗料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗膜にガス吸着性能を持たせるためには、物理的ガス吸着剤、化学的ガス吸着剤等のガス吸着剤を添加した塗料を塗布してガス吸着性塗膜を形成する必要があった。つまり、ガス吸着性能を有する塗膜を得るためには、塗料用樹脂、顔料及びガス吸着剤の三成分を配合して塗料化し、塗布してガス吸着性塗膜を形成する必要があった。
【０００３】
必要とする程度のガス吸着性能を塗膜に付与するためには、塗料中へのガス吸着剤の配合量を検討する必要があった。塗膜の強度等を考慮して、塗料中に含まれるビヒクル成分以外の固形分（顏料、ガス吸着剤等）の合計量を所定割合に保って塗膜に所望程度のガス吸着性能を達成するためには、ガス吸着剤の添加量に相当する分量の着色顏料を削減する必要があり、そのため塗膜の着色力が低下していた。添加するガス吸着剤が白色以外の色のもの（例えば、活性炭）である場合には、多量の白色顏料を添加しても純粋な白色塗膜を形成することは困難であった。
【０００４】
ガス吸着剤には、物理的なガス吸着性能を持つものと、化学的なガス吸着性能を持つものとが存在する。
物理的ガス吸着剤を用いる場合には、それ自体が吸油量・吸水量が高いので、物理的ガス吸着剤を含む塗料の粘度が上昇してしまう。このことから、塗料としての物性を考慮した上で、物理的ガス吸着剤の配合を検討する必要があり、物理的ガス吸着剤の配合量が制限されていた。
【０００５】
化学的ガス吸着剤を用いる場合には、吸着させるガスの種類に応じてガス吸着剤の種類を選択する必要があり、物性の異なる数種類のガスを一種類のガス吸着剤で吸着させることは困難であった。また、化学的ガス吸着剤はそれ自体が反応性の物質であるため、使用するガス吸着剤の種類によっては樹脂成分と反応を起こす危険がある。このため、化学的ガス吸着剤の種類を選択する際には、対象とするガスの種類を考慮し、且つ樹脂成分との反応性を考慮して選択する必要があった。
【０００６】
また、添加するガス吸着剤が物理的な衝撃で壊れ易い場合には、塗料化する際の練合過程で壊れてしまうことがあり、ガス吸着剤の構造が壊れてしまうとガス吸着能力が低下してしまう。それで、ガス吸着能力を低下させないようにするためには、練合の時間を短くして、ガス吸着剤への衝撃を少なくする必要があるため、思い通りの粒子径に練合することが困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ガス吸着性塗料組成物に従来用いられていた物理的ガス吸着剤もしくは化学的ガス吸着剤等のガス吸着剤を添加する必要がなく、上記のような諸問題を生じず、形成される塗膜にガス吸着性能を持たせることができるガス吸着性白色塗料組成物を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意検討した結果、特定の粒子径、特定の屈折率を有する特定の物質を特定割合で塗料に含有させることにより上記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
即ち、本発明のガス吸着性白色塗料組成物は、塗料用合成樹脂、平均粒子径が２〜３５０ｎｍで屈折率が２．２〜２．７６の酸化チタン及び溶剤からなり、酸化チタンの配合量が塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり７０〜８００質量部であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、塗料用合成樹脂として、従来から公知の焼付型、常乾型、紫外線硬化型等の有機溶剤系、水系又は無溶剤系等の各種塗料に使用されている合成樹脂を使用することができる。そのような合成樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、無機系シリコン樹脂等の一種もしくは二種以上の混合物、あるいはそれらの変性物から成る樹脂（場合により硬化剤と併用する）が適している。
【００１１】
本発明で用いる酸化チタンとして、純粋な酸化チタンの他、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンと呼ばれるものを挙げることができる。好ましくは、二酸化チタン、またはこれより低次酸化状態のものが挙げられる。二酸化チタンはアナターゼ型、ルチル型のいずれの結晶系のものでも良く、またそれらの混合物でも良い。
【００１２】
本発明で用いる酸化チタンは平均粒子径が２〜３５０ｎｍ、好ましくは３〜１００ｎｍのものである。酸化チタンの平均粒子径が２ｎｍ未満である場合には塗膜のガス吸着性能は十分ではなく、逆に酸化チタンの平均粒子径が３５０ｎｍを越える場合には塗膜の平滑性が低下するので好ましくない。また、本発明で用いる酸化チタンは屈折率が２．２〜２．７６のものである。屈折率が２．２未満で有る場合には白色塗膜を形成することが困難であり、一方、屈折率が２．７６を超える酸化チタンは製造が極めて困難である。
【００１３】
本発明の塗料組成物においては、酸化チタンの配合量は塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり７０〜８００質量部であり、好ましくは１５０〜６００質量部であり、より好ましくは２００〜５００質量部である。酸化チタンの配合量が塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり７０質量部未満である場合には、塗料の成膜性が優れ、形成される塗膜の耐久性等の物性が優れているが、ガス吸着性能が不十分となり、逆に８００質量部を越える場合には、形成される塗膜のガス吸着性能が優れているが、塗料の成膜性が低下し、塗膜の割れ、剥離などが発生し易くなり、実使用条件に耐え得る耐久性を得ることは困難であるので好ましくない。
【００１４】
本発明の塗料組成物は必要により各種溶剤を含む。本発明で使用することのできる溶剤として、一般の塗料、コーティング等で用いられている脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アルコールエステル類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール類、ケトンエーテル類、ケトンエステル類、エステルエーテル類、及び水を挙げることができる。
【００１５】
本発明の塗料組成物においては、塗膜の白色を損なわない種類、配合量で顏料を含むことができる。そのような顔料は有機系顔料及び無機系顔料のいずれであってもよく、またその両方を併用することもできる。また、体質顔料や着色顔料のいずれをも使用できるし、さらにその両方を併用することもできる。そのような顔料の具体例として、炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ粉、バライト、微粉末シリカ、ケイソウ土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム等の無機系体質顔料、酸化亜鉛、リトポン、カーボンブラック、黒色酸化鉄、黄土、黄色酸化鉄、チタン黄、ベンガラ、酸化鉄粉、群青、酸化クロムなどの無機系着色顔料、ハンザイエロー、パーマネントイエロー、パーマネントレッド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の有機系着色顔料等が挙げることができる。
尚、必要により、一般の塗料、コーティング等で用いられる各種添加剤を配合しても構わない。
【００１６】
【実施例】
以下に、本発明を実施例及び比較例に基づいて更に詳細に説明する。尚、実施例及び比較例において「部」及び「％」は質量基準で示す。
【００１７】
実施例１〜２及び比較例１〜２
塗料用合成樹脂として溶剤系シリコーン系樹脂（不揮発分６０％）を用い、酸化チタンとして屈折率が２．６で平均粒子径がそれぞれ５ｎｍ、１００ｎｍ及び４００ｎｍの酸化チタンを用い、溶剤としてキシロールを用い、酸化チタンを塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり４００質量部の一定値となるように第１表に示す組成で配合して塗料を調製した。これらの塗料を７０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍの試験片の片面に乾燥膜厚が約３５μｍとなるように塗布し、乾燥して塗膜を形成させた。
【００１８】
＜ホルムアルデヒドガス吸着試験＞
時計皿に０．０５ｇのホルムアルデヒド（試薬特級：３７％溶液）を滴下し、その時計皿を５０Ｌのテドラーバッグ（テドラー社製商品名）に封入した。封入後、空気を充填して一昼夜静置した。静置後のテドラーバッグ内のホルムアルデヒドガス濃度をホルムアルデヒド検知管を用いて測定した。それらの測定濃度を初期のガス濃度とし、第１表に示す。５Ｌのテドラーバッグに上記の塗膜を形成した試験片を封入した後、上記のようにして調製したホルムアルデヒドガス含有空気を充填して一昼夜静置した。また、５Ｌのテドラーバッグに試験片を封入しないで上記のようにして調製したホルムアルデヒドガス含有空気を充填しブランク試験（比較例２）も実施した。一昼夜静置後のテドラーバッグ内のホルムアルデヒドガス濃度をホルムアルデヒド検知管を用いて測定した。その測定濃度を２４時間静置後の濃度とする。それらの測定結果を第１表に示す。（初期濃度）−（２４時間静置後の濃度）＝（塗膜のガス吸着性能）となり、塗膜を形成した試験片の持つホルムアルデヒドガス吸着能力を判定することができる。
【００１９】
【表１】
2004115643.tif 000002
【００２０】
第１表に示すデータから明らかなように、平均粒子径がそれぞれ５ｎｍ及び１００ｎｍの酸化チタンを用いた実施例１及び２の場合には、塗膜中の酸化チタンがガス吸着剤の役割を果たし、初期のホルムアルデヒド濃度と比較して２４時間静置後のホルムアルデヒド濃度が顕著に減少している。しかし、本発明の範囲外の平均粒子径が４００ｎｍの酸化チタンを用いた比較例１の場合には、十分なガス吸着能力を発現することができず、ブランク試験（比較例２）と比較しても大差がない。即ち、平均粒子径の大きい酸化チタンを使用した場合には、十分なガス吸着能力が発現することができない。
尚、ブランク試験でも若干の濃度低下が確認できるが、これはホルムアルデヒドガスがテドラーバッグの内部に吸着されたことによるものと考えられる。
【００２１】
実施例３〜４及び比較例３
塗料用合成樹脂として水系アクリルウレタン樹脂（不揮発分５５％）を用い、酸化チタンとして平均粒子径が１００ｎｍで屈折率がそれぞれ２．７、２．５及び２．０の酸化チタンを用い、溶剤として水を用い、酸化チタンを塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり４００質量部の一定値となるように第２表に示す組成で配合して塗料を調製した。これらの塗料を試験片に乾燥膜厚が約３５μｍになるように塗布し、乾燥して塗膜を形成させた。形成された塗膜を色差計にて測定し、Ｌ値（測定対象物の白さ度合いを示す数値。Ｌ値が高いほど、測定対象物が白い事を示す。）を求めた。それらの結果を第２表に示す。
【００２２】
【表２】
2004115643.tif 000003
【００２３】
第２表に示すデータから明らかなように、屈折率がそれぞれ２．７及び２．５の酸化チタンを用いた実施例３及び４の場合には、Ｌ値がそれぞれ９３．２及び９０．１であり、通常白色として認識できる塗膜のＬ値が８８〜９４程度であることから、白色度の高い塗膜を得ることが出来た。しかし、本発明の範囲外の屈折率が２．０の酸化チタンを用いた比較例３の場合には、Ｌ値が８３．５であり、十分な白色塗膜を形成することができなかった。
【００２４】
実施例５〜６及び比較例４〜６
塗料用合成樹脂として溶剤系アクリル系樹脂（不揮発分５６％）を用い、酸化チタンとして屈折率２．７で平均粒子径が１００ｎｍである酸化チタンを用い、溶剤としてキシロールを用い、酸化チタンを塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たりそれぞれ８９３質量部、３９３質量部、１５２質量部及び２５質量部となり、溶剤量が第３表に示す量となるように第３表に示す組成で配合して塗料を調製した。これらの塗料を７０ｍｍ×１５０ｍｍ×５ｍｍの試験片の片面に乾燥膜厚が約３５μｍになるように塗布し、乾燥して塗膜を形成させた。
【００２５】
＜ＮＯｘガス濃度＞
５Ｌのテドラーバッグに上記の塗膜を形成した試験片を封入した後、ＮＯガスを１００ｐｐｍの濃度で含有する空気を充填して一昼夜静置した。また、５Ｌのテドラーバッグに試験片を封入しないで上記のようにして調製したＮＯガス含有空気を充填しブランク試験（比較例６）も実施した。一昼夜静置後のテドラーバッグ内のＮＯガス濃度をＮＯガス濃度検知管を用いて測定した。その測定濃度を２４時間静置後の濃度とする。それらの測定結果を第３表に示す。（初期濃度）−（２４時間静置後の濃度）＝（塗膜のガス吸着性能）となり、塗膜を形成した試験片の持つＮＯガス吸着能力を判定することができる。
【００２６】
【表３】
2004115643.tif 000004
【００２７】
第３表に示すデータから明らかなように、塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たりそれぞれ３９３質量部及び１５２質量部となる割合で酸化チタンを用いた実施例５及び６の場合には、塗膜中の酸化チタンがＮＯｘガス吸着能力を示し、初期のＮＯｘガス濃度と比較して２４時間静置後のＮＯｘガス濃度が顕著に減少している。しかし、本発明の範囲外の塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり８９３質量部となる割合で酸化チタンを用いた比較例４の場合には、ＮＯｘガス吸着能力を出すことはできるものの、実使用条件に耐え得る耐久性を得ることは困難であった。また、本発明の範囲外の塗料用合成樹脂固形分１００質量部当たり２５質量部となる割合で酸化チタンを用いた比較例５の場合には、ＮＯｘガス吸着能力を出すことができず、ブランク試験（比較例６）と比較しても大差がない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のガス吸着性白色塗料組成物は、ガス吸着性塗料組成物に従来用いられていた物理的ガス吸着剤もしくは化学的ガス吸着剤等のガス吸着剤を添加する必要がなく、形成される塗膜にガス吸着性能を持たせることができる。