JP7123158B2 - 水系塗料組成物、塗膜及び塗装物品 - Google Patents
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Description
特開2003-321642号公報(特許文献1)には、含有VOCが著しく低減された、低臭で、低温造膜性、表面非粘着性、低温安定性等において優れた性質を示す水性塗料用樹脂組成物が開示されており、残存モノマー含量が全体の100重量ppm未満であること、沸点260℃以下の有機溶剤を用いないこと、臭気の観点から水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物を塩基性化合物として添加することが好ましいことが記載されている。
<アンモニア濃度の測定方法>
3Lのポリフッ化ビニル製サンプリングバッグに3Lの無臭空気を満たし、該サンプリングバッグの中に塗料組成物を20g注入し、該サンプリングバッグを密閉する。その後、23℃にて30分静置させた後、アンモニアガス検知管を用いてサンプリングバッグ中のアンモニア濃度を測定する。
<抗ウイルス活性値の測定方法>
JIS R 1756:2020「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒材料の抗ウイルス性試験方法-バクテリオファージQβを用いる方法」に記載の方法に準拠し、以下のステップでウイルス感染価を測定する。
1.アクリル板(50mm×50mm、厚み:1mm)の片面を乾燥膜厚30μmになるように塗料組成物で塗装し、塗膜を形成させて、試験片を作製する。
2.滅菌済保存シャーレの底に、滅菌した調湿用ろ紙を置き、滅菌水を5mL入れた後、調湿用ろ紙の上にガラス棒を設置し、調湿用ろ紙が試験片に触れないようにガラス棒の上に試験片を設置する。その際、塗膜を形成した面が上になるように試験片を設置する。
3.試験片の上から、0.1mLのウイルス液を滴下し、試験片上のウイルス液をポリプロピレンフィルムで被覆する。その後、保存シャーレの上部に保湿性ガラス(硼珪酸ガラス)を置く。
4.ステップ3で作製した試験品について、下記条件1又は条件2の試験を行う。
・条件1:暗箱の中に4時間保管する。
・条件2:白色蛍光灯(照度:500lx)で4時間照射する。
5.ステップ4で条件1又は条件2の試験を行った後、試験片上のウイルスをSCDLP培地で洗い出して回収し、ウイルス感染価(pfu)を測定する。
ステップ5で測定されたウイルス感染価を用いて、以下の式より抗ウイルス活性値(pfu)を算出する。
抗ウイルス活性値(pfu)=Log(A×B)-Log(C)
ただし、
A:ウイルス液の濃度(pfu/mL)
B:試験片へのウイルス液の滴下量(mL)
C:条件1又は条件2の試験後のウイルス感染価(pfu)
更に、反応性乳化剤を構成単位として含むことにより、低温安定性も合わせて向上させることができる。このため、例えばJIS K5663:2008の「7.6 低温安定性試験」に規定されるように、塗料に対して凍結と融解を繰り返し行った場合であっても、融解後の塗料は元の性状に戻ることが可能である。
なお、アクリル樹脂を構成する単位に占めるアクリル成分の割合は、40~100質量%の範囲を例示することができる。
アニオン系反応性乳化剤としては、例えばアルキルエーテル型(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のアクアロンKH-05、KH-10、株式会社ADEKA製のアデカリアソープSR-10、SR-1025、SR-20、R-3025、花王株式会社製のラテムルPD-104など)、スルフォコハク酸エステル型(市販品としては、例えば、花王株式会社製のラテムルS-120、S-120A、S-180P、S-180A、三洋化成株式会社製のエレミノールJS-20など)、アルキルフェニルエーテル型もしくはアルキルフェニルエステル型(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のアクアロンHS-10、HS-1025、AR-10、AR-1025、AR-20、AR-2020、BC-10、BC-1025、BC-20、BC-2020、株式会社ADEKA製のアデカリアソープSE-10N、SE-1025Aなど)、(メタ)アクリレート硫酸エステル型(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製のアントックスMS-60、SAD、MS-2N、三洋化成工業株式会社製のエレミノールRS-3000など)、リン酸エステル型(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のH-3330PL、株式会社ADEKA製のアデカリアソープPP-70など)などが挙げられる。
ノニオン系反応性乳化剤としては、例えばアルキルエーテル型(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のアクアロンKN-10、KN-20、KN-30、KN-5065、株式会社ADEKA製のアデカリアソープER-10、ER-20、ER-30、ER-40、花王株式会社製のラテムルPD-420、PD-430、PD-450など)、アルキルフェニルエーテル型もしくはアルキルフェニルエステル型(市販品としては、例えば、第一工業製薬株式会社製のアクアロンRN-10、RN-20、RN-30、RN-50、AN-10、AN-20、AN-30、AN-5065、株式会社ADEKA製のアデカリアソープNE-10、NE-20、NE-30など)、(メタ)アクリレートエステル型(市販品としては、例えば、日本乳化剤株式会社製のMA-50A、MA-100A、MPG-130MA、日油株式会社製のブレンマーPE-90、PP-1000、50PEP-300、AE-200、AP-400など)などが挙げられるが本発明は、かかる例示のみに限定されるものではない。
酸性基含有モノマーとしては、例えば、アクリル酸、エチルアクリル酸、プロピルアクリル酸、イソプロピルアクリル酸、メタクリル酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、クロトン酸、ビニルバーサチック酸等のカルボキシル基含有モノマーやt-ブチルアクリルアミドスルホン酸等のスルホン酸基含有モノマーが挙げられる。
本発明の塗料組成物において、アクリル樹脂を構成する単位に占める酸性基含有モノマーの割合は、0.1~15質量%の範囲が好ましい。なお、上記酸性基含有モノマーは、一種単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
非反応性乳化剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム等の脂肪酸塩や、高級アルコール硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシノニルフェニルエーテルスルホン酸アンモニウム、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸アンモニウム塩、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレングリコールエーテル硫酸塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテルや、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン-ポリオキシプロピレンブロックコポリマー等のノニオン性界面活性剤;アルキルアミン塩や、第4級アンモニウム塩等のカチオン性界面活性剤等が挙げられる。
1/Tg=W1/Tg1+W2/Tg2+・・・+Wi/Tgi+・・・+Wn/Tgn
上記FOX式において、Tgは、n種類のモノマーからなるポリマーのガラス転移温度(K)であり、Tg(1、2、i、n)は、各モノマーのホモポリマーのガラス転移温度(K)であり、W(1、2、i、n)は、各モノマーの質量分率であり、W1+W2+・・・+Wi+・・・+Wn=1である。
本発明の塗料組成物は水系塗料であることから、上記の試験において低温恒温器にて保存することで凍結を起こすものの、上記粘度比(B)/(A)が上記特定した範囲の値を示すものであれば、凍結後に融解したときに元の性状に戻ることができ、低温安定性に優れる。上記粘度比(B)/(A)は、反応性乳化剤を添加することによって調整することができる。
アクリル樹脂エマルションについても、上記粘度比(D)/(C)が上記特定した範囲の値を示すものであれば、凍結後に融解したときに元の性状に戻ることができ、低温安定性に優れる。上記粘度比(D)/(C)は、反応性乳化剤を添加することによって調整することができる。
<アンモニア濃度の測定方法>
3Lのポリフッ化ビニル製サンプリングバッグに3Lの無臭空気を満たし、該サンプリングバッグの中に塗料組成物を20g注入し、該サンプリングバッグを密閉する。その後、23℃にて30分静置させた後、アンモニアガス検知管を用いてサンプリングバッグ中のアンモニア濃度を測定する。
なお、本明細書において、無臭空気は、臭気分析に使用される一般的な無臭空気を使用でき、通常、活性炭により不純物を除去した空気を無臭空気として用いる。
<未反応モノマーの濃度の測定方法>
3Lのポリフッ化ビニル製サンプリングバッグに3Lの無臭空気を満たし、該サンプリングバッグの中に塗料組成物を20g注入し、該サンプリングバッグを密閉した後、23℃にて30分静置し、対象とするモノマーを検出可能な検知管を用いてサンプリングバッグ中の未反応モノマーの濃度を測定する。
なお、本明細書において、無臭空気は、臭気分析に使用される一般的な無臭空気を使用でき、通常、活性炭により不純物を除去した空気を無臭空気として用いる。
<抗ウイルス活性値の測定方法>
JIS R 1756:2020「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒材料の抗ウイルス性試験方法-バクテリオファージQβを用いる方法」に記載の方法に準拠し、以下のステップでウイルス感染価を測定する。
1.アクリル板(50mm×50mm、厚み:1mm)の片面を乾燥膜厚30μmになるように塗料組成物で塗装し、塗膜を形成させて、試験片を作製する。
2.滅菌済保存シャーレの底に、滅菌した調湿用ろ紙を置き、滅菌水を5mL入れた後、調湿用ろ紙の上にガラス棒を設置し、調湿用ろ紙が試験片に触れないようにガラス棒の上に試験片を設置する。その際、塗膜を形成した面が上になるように試験片を設置する。
3.試験片の上から、0.1mLのウイルス液(具体的にはバクテリオファージQβ(NBRC20012)[宿主大腸菌(NBRC106373)]、濃度1.5×107pfu/ml)を滴下し、試験片上のウイルス液をポリプロピレンフィルムで被覆する。その後、保存シャーレの上部に保湿性ガラス(硼珪酸ガラス)を置く。
4.ステップ3で作製した試験品について、下記条件1又は条件2の試験を行う。
・条件1:暗箱の中に4時間保管する。
・条件2:白色蛍光灯(FL20SSW/18、照度:500lx)で4時間照射する。
5.ステップ4で条件1又は条件2の試験を行った後、試験片上のウイルスをSCDLP培地で洗い出して回収し、ウイルス感染価(pfu)を測定する。
ステップ5で測定されたウイルス感染価を用いて、以下の式より抗ウイルス活性値(pfu)を算出する。
抗ウイルス活性値(pfu)=Log(A×B)-Log(C)
ただし、
A:ウイルス液の濃度(pfu/mL)
B:試験片へのウイルス液の滴下量(mL)
C:条件1又は条件2の試験後のウイルス感染価(pfu)
ステップ1において、試験片作製後、有機物の除去を目的として、紫外光(FL20S・BLB、1.0mW/cm2)で、24時間照射してもよい。
ステップ3において使用されるフィルムは、微生物の発育に影響を及ぼさない材質で、吸水性がなく、且つ340~380nmの透過率が85%以上のフィルムであり、例えば、ポリプロピレンフィルムを用いることができる。
ステップ5において、試験片上のウイルスの洗い出し処理には、SCDLP培地 10mLを使用する。
攪拌機、還流冷却管、温度計、滴下装置、及び窒素導入管を備えた5つ口フラスコに、イオン交換水200質量部及び非反応性乳化剤 a 6.0質量部を仕込み反応器内を窒素で置換しながら、80℃まで昇温した後、過硫酸カリウムを1.0質量部加え、次いで予め別容器にて撹拌混合しておいた、メチルメタクリレート190質量部、ブチルアクリレート250質量部、アクリル酸10質量部、イオン交換水220質量部、及び非反応性乳化剤 a 30.0質量部の混合物を3.5時間かけて連続滴下した。その後、撹拌を続けながら80℃で2時間熟成した後、イオン交換水2.7質量部とtert-ブチルヒドロペルオキシドの70%水溶液0.3質量部の混合物を反応器に添加し、次いでイオン交換水9.7質量部とエリソルビン酸ナトリウム0.3質量部の混合物を5分にわたって連続滴下した。その後、撹拌を続けながら80℃で2時間熟成し、室温まで冷却後、25質量%アンモニア(NH3)水溶液を4.0質量部添加してpHを9.0に調整し、合成例1樹脂分散液を得た。合成例1樹脂分散液中におけるアクリル樹脂の含有量(質量%)、ガラス転移温度(Tg,℃)及び体積平均粒子径(nm)を表1に示す。
ガラス転移温度はFOX式より求めた。体積平均粒子径は大塚電子株式会社製の粒子径測定機ELS―Zを用いて求めた。
合成例1の原料の配合量を表1のそれぞれの配合量に変更した以外は、合成例1と同様の条件によりアクリル樹脂の合成を行い、合成例2樹脂分散液~合成例13樹脂分散液を調製した。各樹脂分散液中におけるアクリル樹脂の含有量(質量%)、ガラス転移温度(Tg,℃)及び体積平均粒子径(nm)を表1に示す。
尚、樹脂分散液(アクリル樹脂エマルション)の低温安定性を以下の方法で評価した。
JIS K5663:2008「7.6 低温安定性試験」に準じた試験に基づき、樹脂分散液を満たした容器を密閉し、温度-7℃の低温恒温槽に18時間入れた後、室温(23℃)に6時間置くのを1サイクルとし、計3サイクル繰り返した。試験前の樹脂分散液の粘度(C)と試験後の樹脂分散液の粘度(D)はJIS K 5600-2-2:1999に基づき、20℃における粘度をストーマー粘度計で測定し、(D)/(C)を算出し、表1の「ワニス粘度比(D)/(C)」の項目に示す。
(注2)反応性乳化剤b(日本乳化剤社製:アントックス SAD(アニオン系))
(注3)反応性乳化剤c(ADEKA社製:アデカリアソープSR-1025(アニオン系))
(注4)反応性乳化剤d(ADEKA社製:アデカリアソープER-10(ノニオン系))
混合機にイオン交換水6.5質量部を投入し、これに分散剤1.0質量部及び消泡剤0.2質量部、酸化チタン20.0質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、添加完了後、粒度が50μm以下になるまで混合した。次いで、混合機に合成例1樹脂分散液70.0質量部、粘性調整剤2.0質量部、消泡剤0.3質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、比較例1の水系塗料組成物を得た。
比較例1の樹脂分散液を、合成例2樹脂分散液又は合成例3樹脂分散液に変更した以外は、比較例1と同様の方法により比較例2,3の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水6.5質量部を投入し、これに分散剤1.0質量部及び消泡剤0.2質量部、酸化チタン20.0質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、添加完了後、粒度が50μm以下になるまで混合した。次いで、混合機に合成例4樹脂分散液70.0質量部、粘性調整剤2.0質量部、消泡剤0.3質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、実施例1の水系塗料組成物を得た。
実施例1の樹脂分散液を表3に記載されている樹脂分散液に変更した以外は、実施例1と同様の方法により実施例2~10の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水19.0質量部を投入し、これに分散剤1.5質量部及び消泡剤0.2質量部、酸化チタン22.0質量部、カオリン5.0質量部、炭酸カルシウム15.0質量部、シリカ5.0質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、添加後、粒度が50μm以下になるまで混合した。次いで、混合機に合成例5樹脂分散液30.0質量部、粘性調整剤1.5質量部、消泡剤0.8質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、実施例10の水系塗料組成物を得た。
実施例10の樹脂分散液を表4に記載されている樹脂分散液に変更した以外は、実施例11と同様の方法により実施例12~14の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水19.8質量部、合成例5樹脂分散液を80質量部添加し、これに消泡剤0.2質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、均一になるまで混合することにより、実施例15の水系塗料組成物を得た。
実施例15の樹脂分散液を表4に記載されている樹脂分散液に変更した以外は、実施例15と同様の方法により実施例16~18の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水6.5質量部を投入し、これに分散剤1.0質量部及び消泡剤0.2質量部、酸化チタン20.0質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、添加完了後、粒度が50μm以下になるまで混合した。次いで、混合機に合成例9樹脂分散液70.0質量部、抗ウイルス剤分散液1を5.0質量部、粘性調整剤2.0質量部、消泡剤0.3質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、実施例19の水系塗料組成物を得た。
抗ウイルス剤分散液1の添加量を5.0質量部から、8.0質量部へ変更した以外は実施例19と同様の方法により実施例20の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水19.0質量部を投入し、これに分散剤1.5質量部及び消泡剤0.2質量部、酸化チタン22.0質量部、カオリン5.0質量部、炭酸カルシウム15.0質量部、シリカ5.0質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、添加後、粒度が50μm以下になるまで混合した。次いで、混合機に合成例9樹脂分散液30.0質量部、抗ウイルス剤分散液1を5.0質量部、粘性調整剤1.5質量部、消泡剤0.8質量部を攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、実施例21の水系塗料組成物を得た。
抗ウイルス剤分散液1を抗ウイルス剤水溶液2に変更し、添加量を5.0質量部から2.5質量部へ変更した以外は実施例21と同様の方法により実施例22の水系塗料組成物を得た。
抗ウイルス剤分散液1を抗ウイルス剤水溶液3に変更し、添加量を5.0質量部から8.0質量部へ変更した以外は実施例21と同様の方法により実施例23の水系塗料組成物を得た。
抗ウイルス剤分散液1を抗ウイルス剤分散液4に変更し、添加量を5.0質量部から10.0質量部へ変更した以外は実施例21と同様の方法により実施例24の水系塗料組成物を得た。
混合機にイオン交換水19.8質量部を投入し、これに消泡剤0.2質量部を添加した。次いで、混合機に合成例9樹脂分散液を80.0質量部、抗ウイルス剤分散液1を5.0質量部攪拌環境下で徐々に添加し、十分に混合した後、実施例25の水系塗料組成物を得た。
(注6)消泡剤(ビックケミー社製:BYK-038)
(注7)粘性調整剤(ダウ・ケミカル社製:PRIMAL RM-2020NPR)
(注8)酸化チタン(テイカ社製:JR-806)
(注9)カオリン(竹原化学工業社製:スペシャルカオリン)
(注10)炭酸カルシウム(竹原化学工業社製:サンライトSL-100 )
(注11)シリカ(EP Minerals社製:Celatom MW-25)
(注12)抗ウイルス剤分散液1(2価銅化合物を担持させた酸化チタンの25質量%水分散液;以下の調製例1に従い調製された)
(注13)抗ウイルス剤水溶液2(塩化銅(I)(CuCl)の50質量%水溶液)
(注14)抗ウイルス剤水溶液3(アモルデンV-100JM、大和化学工業製、有機窒素臭素系化合物の50質量%水溶液)
(注15)抗ウイルス剤分散液4(H型カルボキシル基含有ポリマーの12質量%水分散液;以下の調製例2に従い調製された)
蒸留水100mLに6g(100質量部)のルチル型酸化チタン原料(BET比表面積:10m2/g、一次粒子径150nm)を懸濁させ、0.0805g(銅換算で0.5質量部)のCuCl2・2H2O(関東化学株式会社製)を添加して、10分攪拌した。pHが10になるように、1mol/Lの水酸化ナトリウム(関東化学株式会社製)水溶液を添加し、30分間攪拌混合を行ってスラリーを得た。このスラリーをろ過し、得られた粉体を純水で洗浄し、80℃で乾燥し、ミキサーで解砕し、抗ウイルス剤1(光触媒)を得た。抗ウイルス剤1 25gに蒸留水 75gを添加して分散処理を行い、抗ウイルス剤分散液1を調製した。
アクリロニトリル58質量%、アクリル酸メチル9質量%、ジビニルベンゼン30質量%、及びp-スチレンスルホン酸ナトリウム3質量%からなるモノマー混合物30質量部を、モノマー比で1.2質量%の過硫酸アンモニウムを含む水溶液70質量部に添加し、攪拌機つきの重合槽に仕込んだ後に135℃、25分間重合した。得られた重合体エマルジョン90質量部に40質量%水酸化ナトリウム水溶液10質量部を加え、95℃で加水分解を行った。この時の反応時間を調整することで抗ウイルス用粒子のカルボキシル基量を5.0mmol/gになるように調整した。得られたエマルジョンに蒸留水を加え、固形分濃度を12質量%に調整した後、陽イオン交換樹脂によりpH2.5に調整することでカルボキシル基をH型とし、抗ウイルス剤分散液2を得た。
3Lのポリフッ化ビニル製サンプリングバッグに、活性炭で処理した3Lの無臭空気を満たし、その中に塗料を20g注入し、密閉した。その後、室温23℃の室内にて30分静置した後、ガステック社製のアンモニアガス検知管を用いてアンモニア濃度測定を行った。
100mlのガラス瓶に塗料を50g取り、室温23℃の室内にて臭気の官能試験をパネラー10名にて行った。「臭気無し」「わずかに臭気あり」「臭気あり」の3段階で評価を行い、「臭気無し」は0点、「わずかに臭気あり」は1点、「臭気あり」は2点を加算することで塗料臭気の評価を行った。評価基準は以下の通りとした。
◎:10名の合計得点が2点以下。
○:10名の合計得点が4点以下。
×:10名の合計得点が5点以上。
JIS K5663:2008「7.6 低温安定性試験」に準じた試験に基づき、塗料を満たした容器を密閉した。温度-7℃の低温恒温槽に密閉容器を18時間入れた後、室温(23℃)に6時間置くというサイクルを1サイクルとし、計3サイクル繰り返した。試験前の塗料の粘度(A)と試験後の塗料の粘度(B)はJIS K 5600-2-2:1999に基づき、20℃における粘度をストーマー粘度計で測定し、(B)/(A)を算出した。低温安定性の評価基準は以下の通りとした。
○:(B)/(A)の値が0.90~1.30である
×:(B)/(A)の値が1.30より高い
5℃の条件下にて、150×70×2mmのガラス板に塗料を6milのアプリケータにて塗り付け、同条件下にて24時間乾燥後、室温(23℃)に戻したとき、塗膜の外観から、低温成膜性を以下の基準に従い評価した。
○:塗膜に割れ、剥がれ等の異常は認められない
×:塗膜に割れ、剥がれ等の異常がある
標準条件(温度23℃、相対湿度50%)下にて、150×70×4mmのフレキシブル板に、塗料を刷毛で塗り付けた。6時間乾燥後、2層目を同様に塗り付け、5日間乾燥させ、試験片を得た。得られた試験片をイオン交換水(23℃)に14日間浸漬させた後に取り出し、取り出してから2時間経過後の試験片の外観から、耐水性を以下の基準に従い評価した。
○:しわ、膨れ、割れ及び剥がれ等の異常がない、かつ、艶の大きな変化がない
×:しわ、膨れ、割れ及び剥がれ等の異常がある、または、艶の大きな変化がある
JIS R 1756:2020「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒材料の抗ウイルス性試験方法-バクテリオファージQβを用いる方法」に記載の方法に準拠し、以下のステップで抗ウイルス活性値を測定した。尚、試験器具の無菌化は無水エタノール清拭で行った。
1.アクリル板(50mm×50mm、厚み:1mm)の片面を乾燥膜厚30μmになるように塗料組成物で塗装し、塗膜を形成させて、試験片を作製した。試験片作製後、紫外光(FL20S・BLB、1.0mW/cm2)を24時間照射し、有機物の除去を行った。
2.滅菌済保存シャーレの底に、滅菌した調湿用ろ紙を置き、滅菌水を5mL入れた後、調湿用ろ紙の上にガラス棒を設置し、調湿用ろ紙が試験片に触れないようにガラス棒の上に試験片を設置した。その際、塗膜を形成した面が上になるように試験片を設置した。
3.試験片の上から、0.1mLのウイルス液(バクテリオファージQβ(NBRC20012)[宿主大腸菌(NBRC106373)]、濃度1.5×107pfu/ml)を滴下し、試験片上のウイルス液をポリプロピレンフィルム(40mm×40mm、VF-10、KOKUYO製、厚み:0.06mm)で被覆した。その後、保存シャーレの上部に保湿性ガラス(硼珪酸ガラス)を置いた。
4.ステップ3で作製した試験品について、下記条件1又は条件2の試験を行った。
・条件1:暗箱の中に4時間保管する。
・条件2:白色蛍光灯(FL20SSW/18、照度:500 lx、シャープカットフィルター:TypeB(N169、380nm以下の波長をカット))で4時間照射する。
5.ステップ4で条件1又は条件2の試験を行った後、試験片上のウイルスをSCDLP培地で洗い出して回収し、ウイルス感染価(PFU)を測定した。
ステップ5で測定されたウイルス感染価を用いて、以下の式により抗ウイルス活性値(pfu)を算出した。
抗ウイルス活性値(pfu)=Log(A×B)-Log(C)
ただし、
A:ウイルス液の濃度(pfu/mL)
B:試験片へのウイルス液の滴下量(mL)
C:条件1又は条件2の試験後のウイルス感染価(pfu)
JIS R 1752:2020「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒抗菌加工材料の抗菌性試験方法及び抗菌効果」に記載の方法に準拠し、以下のステップで抗菌活性値を測定した。尚、試験器具の無菌化は無水エタノール清拭で行った。
1.アクリル板(50mm×50mm、厚み:1mm)の片面を乾燥膜厚30μmになるように塗料組成物で塗装し、塗膜を形成させて、試験片を作製した。試験片作製後、紫外光(FL20S・BLB、1.0mW/cm2)を24時間照射し、有機物の除去を行った。
2.滅菌済保存シャーレの底に、滅菌した調湿用ろ紙を置き、滅菌水を5mL入れた後、調湿用ろ紙の上にガラス棒を設置し、調湿用ろ紙が試験片に触れないようにガラス棒の上に試験片を設置した。その際、塗膜を形成した面が上になるように試験片を設置した。
3.試験片の上から、0.1mLの菌液(黄色ブドウ球菌(NBRC12732)、濃度1.8×106cfu/ml)を滴下し、試験片上の菌液をポリプロピレンフィルム(40mm×40mm、VF-10、KOKUYO製、厚み:0.06mm)で被覆した。その後、保存シャーレの上部に保湿性ガラス(硼珪酸ガラス)を置いた。
4.ステップ3で作製した試験品について、下記条件1又は条件2の試験を行った。
・条件1:暗箱の中に8時間保管する。
・条件2:白色蛍光灯(FL20SSW/18、照度:500 lx、シャープカットフィルター:TypeB(N169、380nm以下の波長をカット))で8時間照射する。
5.ステップ4で条件1又は条件2の試験を行った後、試験片上のウイルスをSCDLP培地で洗い出して回収し、生菌数(cfu)を測定した。
ステップ5で測定された生菌数を用いて、以下の式により抗菌活性値(cfu)を算出した。
抗菌活性値(cfu)=Log(D×E)-Log(F)
ただし、
D:抗菌液の濃度(cfu/mL)
E:試験片への抗菌液の滴下量(mL)
F:条件1又は条件2の試験後の生菌数(cfu)
Claims (8)
- ノニオン性の反応性乳化剤に由来する構成単位を含むアクリル樹脂と、アンモニアを除くアルカリ性の無機化合物及び沸点260℃超のアルカリ性の有機化合物よりなる群から選ばれる中和剤(ただし、中和剤がキトサンである場合を除く)とを含み、前記アクリル樹脂はエマルションの形態で水系塗料組成物中に分散しており、前記アクリル樹脂は、体積平均粒子径が30~300nmであり、前記アクリル樹脂は、ガラス転移温度が0℃以下であることを特徴とする常温乾燥形水系塗料組成物(ただし、前記アクリル樹脂の数平均分子量が25000以下である場合、及び前記アクリル樹脂が、1~15質量%の反応性乳化剤を含む酸価が40以上の親水性モノマー混合物を重合して得られる数平均分子量5000~20000を有する親水性重合体の存在下で、酸価が20以下の疎水性モノマー混合物を乳化重合して得られるエマルション樹脂である場合を除く)。
- 前記反応性乳化剤が、ポリアルキレングリコール鎖を有することを特徴とする請求項1に記載の水系塗料組成物。
- 前記中和剤が、水酸化ナトリウムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の水系塗料組成物。
- JIS K5663:2008の「7.6 低温安定性試験」に準じた試験(ただし、低温恒温器の温度は-7℃に保持する)において、試験前の塗料の粘度(A)と試験後の塗料の粘度(B)の比:(B)/(A)が、0.90~1.20であることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の水系塗料組成物。
- 以下に示すアンモニア濃度の測定方法によって測定されるアンモニア濃度が12体積ppm以下であることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項に記載の水系塗料組成物:
<アンモニア濃度の測定方法>
3Lのポリフッ化ビニル製サンプリングバッグに3Lの無臭空気を満たし、該サンプリングバッグの中に塗料組成物を20g注入し、該サンプリングバッグを密閉する。その後、23℃にて30分静置させた後、アンモニアガス検知管を用いてサンプリングバッグ中のアンモニア濃度を測定する。 - 以下に示す抗ウイルス活性値の測定方法によって求められる抗ウイルス活性値(pfu)について、下記条件1及び条件2の少なくともいずれかの試験を行った際の抗ウイルス活性値が2.0以上であることを特徴とする請求項1~5のいずれか一項に記載の水系塗料組成物。
<抗ウイルス活性値の測定方法>
JIS R 1756:2020「ファインセラミックス-可視光応答形光触媒材料の抗ウイルス性試験方法-バクテリオファージQβを用いる方法」に記載の方法に準拠し、以下のステップでウイルス感染価を測定する。
1.アクリル板(50mm×50mm、厚み:1mm)の片面を乾燥膜厚30μmになるように塗料組成物で塗装し、塗膜を形成させて、試験片を作製する。
2.滅菌済保存シャーレの底に、滅菌した調湿用ろ紙を置き、滅菌水を5mL入れた後、調湿用ろ紙の上にガラス棒を設置し、調湿用ろ紙が試験片に触れないようにガラス棒の上に試験片を設置する。その際、塗膜を形成した面が上になるように試験片を設置する。
3.試験片の上から、0.1mLのウイルス液を滴下し、試験片上のウイルス液をポリプロピレンフィルムで被覆する。その後、保存シャーレの上部に保湿性ガラス(硼珪酸ガラス)を置く。
4.ステップ3で作製した試験品について、下記条件1又は条件2の試験を行う。
・条件1:暗箱の中に4時間保管する。
・条件2:白色蛍光灯(照度:500lx)で4時間照射する。
5.ステップ4で条件1又は条件2の試験を行った後、試験片上のウイルスをSCDLP培地で洗い出して回収し、ウイルス感染価(pfu)を測定する。
ステップ5で測定されたウイルス感染価を用いて、以下の式より抗ウイルス活性値(pfu)を算出する。
抗ウイルス活性値(pfu)=Log(A×B)-Log(C)
ただし、
A:ウイルス液の濃度(pfu/mL)
B:試験片へのウイルス液の滴下量(mL)
C:条件1又は条件2の試験後のウイルス感染価(pfu) - 請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の水系塗料組成物から得られる塗膜。
- 基材の表面に、請求項1~請求項6のいずれか一項に記載の水系塗料組成物から得られる塗膜を有する塗装物品。
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