JPH111630A - 水性被覆剤用添加剤 - Google Patents

水性被覆剤用添加剤

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JPH111630A
JPH111630A JP20397597A JP20397597A JPH111630A JP H111630 A JPH111630 A JP H111630A JP 20397597 A JP20397597 A JP 20397597A JP 20397597 A JP20397597 A JP 20397597A JP H111630 A JPH111630 A JP H111630A
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JP
Japan
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oxide
water
additive
coating agent
group
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JP20397597A
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English (en)
Inventor
Yasuharu Shima
安治 島
Toshihiro Yamase
利博 山瀬
Naomichi Furuya
直道 古谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIGYO KUMIAI HIKARI JOHO GIJUT
KIGYO KUMIAI HIKARI JOHO GIJUTSU
Original Assignee
KIGYO KUMIAI HIKARI JOHO GIJUT
KIGYO KUMIAI HIKARI JOHO GIJUTSU
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下地を保護する水性被覆剤に、防塵・防汚
性、滴下された水の乾燥性、抗菌性の機能を付加する水
性被覆剤用添加剤を提供する。 【解決手段】 [Mo3102-、[Mo6204-
[Mo7246-、[Mo8264-、[Mo1034
8-、[W7246-及び[W10324-からなる群より
選ばれたイオンを陰イオンとし、アンモニウムイオン、
アルキルアンモニウムイオン及びアルカリ金属イオンか
らなる群より選ばれたイオンを陽イオンとするポリ酸
と、シリカ、アルミナ、ルチル型酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化ニッケル、酸化マグネシウム、及び酸化鉄から
なる群より選ばれた無機酸化物コロイドとを含む添加剤
を水性被覆剤に添加する。被覆剤表面の酸化物は水分子
を吸着し、ポリ酸の光触媒機能によって発生する活性酸
素が疎水性分子を分解するので親水性が維持され、併せ
て抗菌性の表面が実現される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乾燥性、防汚性、
帯電防止、防塵性、抗菌性に優れた床艶出し剤、壁、家
具等の塗料等の水性被覆剤用添加剤に関する。
【0002】
【従来の技術】被覆剤の役割は、機械的損傷はもちろ
ん、水の浸蝕と腐食から塗布面下地を保護することが基
本である。そのため、水性被覆剤では、溶媒としての水
が蒸発乾燥し、溶解していた樹脂が固化した表面を疎水
性にすることにより、水を弾くように設計されてきた。
しかし、そのために表面は汚れの原因である疎水性分子
が吸着し易いこと、また、樹脂が絶縁物であるために静
電気が溜まり、埃を吸着するという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水性
被覆剤固有の特性を損ねること無く、これらの問題を解
決する水性被覆剤用添加剤を提供することにある。本発
明の他の目的は、塗布面が親水性を維持するとともに抗
菌性とすることがができる水性被覆剤用添加剤を提供す
ることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願発明者らは上記課題
を、酸化硅素に代表される親水性の無機酸化物のコロイ
ドと、光触媒機能を有するポリ酸を組合せた添加剤を発
明することによって一挙に解決した。これらの添加剤
は、塗布時の表面析出により、被覆剤表面に存在する。
また、水洗い、水拭きで洗い落とされても、被覆材内部
からの拡散と表面への滲み出しによって、常に添加剤が
被覆剤表面に存在する。
【0005】以下、本発明による水性被覆剤用添加剤の
複合化された効果を、図1の機能関連図に従って記述す
る。固化した被覆剤の樹脂表面に析出している無機酸化
物の表面は、水と水和して水酸基が結合しており、これ
に空気中の水分子が容易に吸着する(ルート(1))。こ
の水分子の層では樹脂面より電気抵抗が下がるので静電
気が放電され(ルート(2))、埃の吸着が少なくなる
(ルート(3))。
【0006】水分子が吸着した表面では、滴下された水
滴の接触角は小さくなり、表面に吸い付くように水が広
がる。そのため蒸発面積が広がるので、乾燥が促進され
る(ルート(4))。また水分子が吸着した表面では、汚
れの成分である疎水性(油性)分子の吸着は困難になる
(ルート(5))。
【0007】しかしながら、上記の効果は期待されるも
のの親水性酸化物の表面は生活環境に晒されていると時
間経過と共に、次第に表面に疎水性分子が堆積し、塗布
当初の新鮮な表面でなくなり、水を弾くようになり、意
図した効果が得られなくなる。この難点を解決するのが
光触媒機能を有するポリ酸である。陰イオンのポリ酸
は、中心の金属原子に酸素原子が6配位した8面体構造
を基本単位とし、酸素の頂点または稜を共有して縮重合
した多核錯体である。金属原子がモリブデンとタングス
テンの場合、光のエネルギーを吸収して周囲の有機物と
反応し、電荷移動錯体を生成し(ルート(6))、この電
荷移動錯体が水と反応して活性酸素を生じる(ルート
(7))。この活性酸素種は最も反応性の強いヒドロキシ
ラジカル(・OH)であるので、徐々に堆積する汚れの
成分である疎水性分子を分解する。そのため、被覆剤表
面に析出している酸化物表面の親水性が回復維持される
(ルート(8))。また、このヒドロキシラジカル(・O
H)は、黄色葡萄球菌や緑濃菌、大腸菌等に抗菌作用が
ある(ルート(9))。ヒドロキシラジカルに殺菌作用が
あることは、人間の体内で行われている防御作用の一つ
として白血球にある食細胞が、微生物を貪食作用で自ら
の中に取り込んだ後、膜表面で発生する活性酸素によっ
て殺菌することによって裏付けられている。
【0008】表面の抗菌作用は、表面が親水性であるこ
とによっても強調される。菌が住んでいる水滴は、接触
角が小さくなるように表面に広がるので、効率良くポリ
酸が発生する活性酸素と接触することになる(ルート(1
0))。また、広がった菌液を含む水は、表面積が大きく
なるので乾燥が促進される。菌にとって水を断たれるこ
とは、死滅または増殖停止を意味する(ルート(11))。
【0009】このようにポリ酸の光触媒機能によって、
樹脂表面の防塵性、防汚性、乾燥性、抗菌性の効果が高
まり、維持されることが本発明の要点である。光触媒機
能を有するものとして、アナターゼ型の酸化チタンが有
名である。しかし、酸化チタンはポリ酸よりも光の吸収
領域が可視光に近いため酸化力が強力なので、母体の被
覆剤樹脂をも分解してしまう。このことの例は、塗料に
白色顔料として添加された酸化チタンの一部が、日光で
塗料を分解してしまうクラッキング現象として知られて
いる。したがって、光触媒機能の性能は、被覆剤表面に
飛来する疎水性分子だけを室内の明るさで分解する程度
の強さでなければならない。
【0010】また、酸化チタンは白色粉末であるため、
任意の水性被覆剤に添加剤として一様均一に含ませるこ
とは困難である。モリブデンとタングステンの光触媒ポ
リ酸の場合は、陰イオンであるため容易に水に溶けるの
で添加剤の性質として好都合である。ただし、ポリ酸は
アルカリ性水溶液では、基本単位の単核イオンが次第に
分解するので、水性被覆剤は中性または弱酸性液である
ことが望ましい。
【0011】なお、本発明の水性被覆剤用添加剤に含ま
れるポリ酸としては、[Mo3102-、[Mo620
4-、[Mo7246-、[Mo8264-、[Mo10
348-、[W7246-及び[W10324-からなる群
より選ばれたイオンを陰イオンとし、アンモニウムイオ
ン、アルキルアンモニウムイオン及びアルカリ金属イオ
ンからなる群より選ばれたイオンを陽イオンとするもの
であればよい。また、本発明の水性被覆剤用添加剤に含
まれる無機酸化物コロイドとしては、シリカ、アルミ
ナ、ルチル型酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸
化マグネシウム、及び酸化鉄からなる群より選ばれたも
のであればよい。
【0012】
【実施例】以下の実施例では、水性被覆剤は、主成分を
金属架橋型アクリル−スチレン共重合樹脂、ウレタン樹
脂のエマルジョン、ポリエチレンワックスとし、固形成
分が20%の中性液である。添加剤のコロイド状シリカ
は固形成分の5%、ポリ酸は(NH46[Mo724]と
Na4[W724]の場合について固形成分の2%を添加
した。コロイド状シリカは透明であり、等電位点がpH
2〜3にあるので中性液では負に帯電しており、取扱い
が容易である。
【0013】(水の濡れ性を示す接触角の測定)図2
に、超純水を滴下し、水滴の側面映像から測定した接触
角を示す。シリカのみの添加で接触角が小さくなるが、
シリカとポリ酸の両方を添加した場合はさらに格段に接
触角が小さくなる結果が得られた。 (抗菌検査の実施例)図3に、抗菌試験結果を示す。そ
の試験方法は、次の通りである。 (1)被覆剤塗布面に、MRSA(メチシリン耐性黄色葡
萄球菌)の菌液を滴下し、生き残っている菌数を時間経
過毎に数えた。 (2)滴下菌液は、体積0.01ccの濃度0.85%の
生理食塩水である。 (3)0.01ccに含まれる菌数が、100〜300個
になるように調整された。 (4)経時変化を調べるためには、測定点の数だけ菌液を
滴下した。 (5)所定時間後に菌液滴下点を培養スタンプで拭き取っ
た。 (6)そのスタンプを恒温層で、35℃で24〜48時間
培養した。培養によって、生き残った菌が、菌1個から
目に見える大きさのコロニーの1個に増殖する。 (7)培養後、生存菌に対応するコロニーを数えた。
【0014】一般細菌の中で、MRSAは大腸菌やO−
157に比べて生命力がずっと強い。大腸菌の場合は、
乾いた表面では1時間以内に死滅してしまうが、MRS
Aの場合は20時間後も生き残っている。図2は、添加
剤を加えた水性被覆剤を塗布した後、3日目に菌液を滴
下して検査した結果である。光触媒のため、光強度に依
存する。150Lux は暗い室内、500Lux は通常の室
内、1000Lux は明るい室内の程度である。別途、抗
菌検査を実施した(NH46[Mo724]について、安
全性を確認した。マウスに対する急性経口投与毒性試験
結果は1.64g/kg体重(東京食品技術研究所試験
結果)であり、兎を用いた皮膚一次刺激性試験(4時間
暴露後、72時間後迄異常無し)と変異原性試験(4菌
株について突然変異無し)はいずれも陰性であった(日
本食品分析センター試験結果)。
【図面の簡単な説明】
【図1】酸化物コロイドと光触媒ポリ酸の複合効果を示
す機能関連図である。
【図2】水性被覆剤表面に滴下された水の接触角の測定
結果を示す図である。
【図3】被覆剤表面に滴下されたMRSA菌液に残存し
ている菌数の変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09G 1/00 C09G 1/00 Z 1/04 1/04 C09K 3/00 112 C09K 3/00 112E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 [Mo3102-、[Mo6204-
    [Mo7246-、[Mo8264-、[Mo1034
    8-、[W7246-及び[W10324-からなる群より
    選ばれたイオンを陰イオンとし、アンモニウムイオン、
    アルキルアンモニウムイオン及びアルカリ金属イオンか
    らなる群より選ばれたイオンを陽イオンとするポリ酸
    と、シリカ、アルミナ、ルチル型酸化チタン、酸化亜
    鉛、酸化ニッケル、酸化マグネシウム、及び酸化鉄から
    なる群より選ばれた無機酸化物コロイドとを含むことを
    特徴とする水性被覆剤用添加剤。
JP20397597A 1997-06-13 1997-06-13 水性被覆剤用添加剤 Pending JPH111630A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001048109A1 (fr) * 1999-12-27 2001-07-05 Taiho Industries, Co., Ltd. Agent de traitement de surface dure, agent anti-salissures et procede de traitement de surface
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US10465079B2 (en) 2014-01-29 2019-11-05 3M Innovative Properties Company Aqueous surface coating composition and modified particles comprising hydrophobic and hydrophilic moieties
CN112055538A (zh) * 2018-05-31 2020-12-08 Vb日本技术株式会社 抗菌和抗病毒组合物以及水溶液

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US11985971B2 (en) 2018-05-31 2024-05-21 VB JAPAN TECHNOLOGY Co., LTD. Antibacterial and antiviral composition, aqueous solution, soaps, sanitary product, house detergent, kitchen detergent, clothing detergent, antibacterial and antiviral agent for house, antibacterial and antiviral agent for kitchen, antibacterial and antiviral agent for clothes, cosmetics, wet wipe, and wet hand towel

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