TW202134355A - 塗料用組成物及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種塗料用組成物，其係包含活性碳與液狀分散媒之塗料用組成物，前述活性碳為具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳，相對於塗料用組成物的總質量，該活性碳的含量為1質量%以上10質量%以下。

Description

塗料用組成物及其製造方法
本發明係關於一種包含具有1000nm以下之中心粒徑的活性碳之塗料用組成物、及其製造方法。
活性碳，已知具有對於臭氣或污染物質等之吸附功能，在用以清淨空氣或水的機器或道具、消臭劑等中，係廣泛利用活性碳。在大多數如此利用中，活性碳係以粒狀物、粉體、活性碳成型過濾器、活性碳摻合的塑膠製品等形態使用。近年來，針對各式各樣的味臭成分來說，清淨機器的高性能化或多樣化之需求提高，針對活性碳的利用形態，也提出噴灑製劑或塗料型等，可直接塗布於基材上之種種的配方。例如：專利文獻1係揭示與纖維素奈米纖維同時作為功能性物質摻合活性碳之可藉由經時地收縮，乾燥後也容易剝除的噴灑用除臭劑。又，專利文獻2係揭示包含粒子尺寸的中央值小於1μm之次微米的活性碳與用以使該活性碳分散的水性黏著劑系之混合物的吸附性塗料配方。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2018-196550號公報 專利文獻2：日本特表2008-530311號公報
[發明欲解決之課題]
然而，一般而言，粉末活性碳的平均粒徑，即使為經粉碎至相對細微者，也有10μm左右，在如上述專利文獻1所記載之含有活性碳的噴灑劑中使用的活性碳，即使為細微化者，大多具有數μm(例如：5μm左右)的平均粒徑。通常塗料大多以10～100μm左右的厚度塗布，但在對細微且複雜的精密零件、或纖維、紙等附加活性碳的吸附性能之目的中，有需要形成更薄(例如：1μm～20μm等)且均勻的塗膜，且細微化為5μm左右的活性碳，有時起因於活性碳而產生不均勻，在厚度產生差異。另一方面，進一步細微化活性碳，且將具有小於1μm之中心粒徑的次微米活性碳使用於塗料組成物時，為了防止細微的活性碳自塗裝面脫落，如專利文獻2所揭示，有需要大量摻合黏著劑等。但是，在大量摻合黏著劑等時，容易引起活性碳的細孔閉塞，尤其是在活性碳的含量少的情況中，難以維持足夠的吸附性能。
本發明的目的在於提供一種塗料用組成物，即使活性碳的含量為少量，也可一邊確保利用活性碳之足夠的吸附性能，一邊對於塗膜形成對象物(基材)，簡便地形成薄且均勻，而且外觀上優異的塗膜。 [用以解決課題之手段]
本案發明人等為了解決上述課題，針對碳物質材料及其製造方法，詳細地詳細重複探討的結果，進而完成本發明。 亦即，本發明包含以下的態樣。 [1]一種塗料用組成物，其係包含活性碳與液狀分散媒之塗料用組成物，前述活性碳為具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳，相對於塗料用組成物的總質量，該活性碳的含量為1質量%以上10質量%以下。 [2]如前述[1]記載之塗料用組成物，其更包含纖維素奈米纖維，且相對於活性碳之纖維素奈米纖維的質量比(纖維素奈米纖維/活性碳)為小於0.4。 [3]如前述[2]記載之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，前述纖維素奈米纖維的含量為0.5質量%以下。 [4]如前述[1]至[3]中任一項記載之塗料用組成物，其使用B型黏度計，在5×10-3 s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(a)為8×102 mPa・s以上1.2×104 mPa・s以下。 [5]如前述[1]至[4]中任一項記載之塗料用組成物，其使用B型黏度計，在1s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(b)為3×102 mPa・s以下。 [6]如前述[1]至[5]中任一項記載之塗料用組成物，其更包含添加劑。 [7]如前述[6]記載之塗料用組成物，其中添加劑含有選自包含防蟲劑、殺蟲劑、抗菌劑、分散劑、調濕劑、光觸媒材料、顏料、活性碳以外的吸附劑、貼附劑、樹脂、濕潤劑、纖維素奈米纖維以外的增黏劑、抗沉澱劑、表面調整劑、防結皮劑、抗垂流劑、調平劑、防縮孔劑、防凹坑劑、硬化觸媒、塑化劑、消光劑、防擦傷劑、紫外線吸收劑、光安定劑、防腐劑、養藻劑、抗靜電劑、阻燃劑、防污劑、抗氧化劑、pH調整劑、消泡劑及乳化劑的群組之至少1種。 [8]如前述[6]或[7]記載之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，添加劑的含量為30質量%以下。 [9]如前述[1]至[8]中任一項記載之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，塗料組成物中的固體成分濃度為1質量%以上20質量%以下。 [10]一種如前述[1]至[9]中任一項記載之塗料用組成物之製造方法，其包含以下步驟： 將具有3～30μm之中心粒徑D50 的原料活性碳與液狀分散媒，以使混合物中之原料活性碳的濃度成為1～30質量%的方式進行混合，得到混合物的步驟(1)；及 對前述步驟(1)所得到的混合物，採用使用粒徑為0.2～1mm之氧化鋯珠粒的珠磨機，實施濕式粉碎，得到具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳與液狀分散媒之混合物的步驟(2)。 [11]一種噴灑製劑，其包含如前述[1]至[9]中任一項記載之塗料用組成物。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種塗料用組成物，其係即使活性碳的含量為少量，也可一邊確保利用活性碳之足夠的吸附性能，一邊對於塗膜形成對象物(基材)，簡便地形成薄且均勻，而且外觀上優異的塗膜。
[用以實施發明的形態]
以下針對本發明之實施形態，詳細地說明。再者，本發明的範圍沒有限定於在此說明的實施形態，且在不損及本發明之宗旨的範圍，可進行種種之變更。
本發明的塗料用組成物包含活性碳。本發明的塗料用組成物所含之前述活性碳為具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳(以下也稱為「次微米活性碳」)。塗料用組成物所含之活性碳的中心粒徑超過1000nm時，產生起因於活性碳之不均，在厚度上參差不齊，變得難以形成均勻且薄的塗膜，特別是對於細微的形狀或複雜的形狀之塗膜形成對象物，變得難以得到外觀上優異的塗膜。在本發明中，活性碳的中心粒徑D50 ，較佳為800nm以下，更佳為600nm以下，特佳為500nm以下。又，從吸附性能的確保與良好的塗布性之平衡的觀點而言，活性碳之中心粒徑D50 的下限值，較佳為10nm以上，更佳為50nm以上，進一步更佳為100nm以上。
在本發明中，活性碳的中心粒徑D50 為可以雷射繞射測定法或動光散射法測定的平均粒徑，且意指體積粒度分布中之中心粒徑(D50 )。又，在本發明的平均粒徑意指一級粒子的平均粒徑。關於在1～100μm左右的範圍具有粒度分布之一般的粉末活性碳，可藉由雷射繞射測定法，以高精度測定，關於在100～1000nm左右的範圍具有粒度分布之次微米活性碳，可藉由動態光散射法，以相對高的精度測定。因此，在本發明中，作為原則，對於如中心粒徑D50 超過1μm的粉末活性碳，藉由雷射繞射測定法進行測定，對於如中心粒徑D50 成為小於1μm的次微米活性碳，採用藉由動態光散射法進行測定的數值。在雷射繞射測定法中，可使用例如：藉由3條雷射方式之採用，可高解析度地測定0.02～2,800μm之廣泛的範圍之MICROTRAC  MT3000II系列(日機裝股份有限公司製)等。又，在動態光散射法中，可使用藉由利用外差方式的測定，可在0.8～6,500nm的範圍測定之Nanotrac UPA系列(日機裝股份有限公司製)等。更具體而言，活性碳的中心粒徑D50 ，可依據後述的實施例所記載的方法測定。
在本發明中，次微米活性碳的BET比表面積，較佳為700m2 /g以上，更佳為800m2 /g以上，進一步更佳為900m2 /g以上，而且，較佳為1700m2 /g以下，更佳為1650m2 /g以下，進一步更佳為1600m2 /g以下。若活性碳的BET比表面積為上述下限值以上，則在細微化的次微米活性碳中，也可期待發揮高吸附性能。又，若BET比表面積為上述上限以下，則因為次微米活性碳的容積密度增加而可期待作為塗料之在每單位體積中發揮高吸附性能。 再者，在本發明中，BET比表面積，可藉由氮吸附法進行測定、算出。
次微米活性碳，通常可藉由將成為原料的碳前驅物進行碳化及活化處理而得到，並存在細孔直徑小於2nm的微孔、細孔直徑2nm以上50nm以下的中孔或50nm以上的巨孔。 在本發明中，活性碳的全細孔容積，較佳為0.2cm3 /g以上，更佳為0.3cm3 /g以上，進一步更佳為0.4cm3 /g以上，而且，較佳為1.1cm3 /g以下，更佳為1.0cm3 /g以下，進一步更佳為0.8cm3 /g以下。
相對於塗料用組成物的總質量，本發明的塗料用組成物中之次微米活性碳的含量為1質量%以上10質量%以下。若次微米活性碳的含量小於1質量%，則變得難以對塗料用組成物賦予足夠的吸附性能。又，若次微米活性碳的含量超過10質量%，則起因於次微米活性碳而黏度變得過高，使塗布性降低，因此變得難以控制為適於作為用以形成薄且均勻的塗膜之塗料用組成物的黏度。在本發明中，相對於塗料用組成物的總質量，次微米活性碳的含量，較佳為1.5質量%以上，更佳為2質量%以上，而且，較佳為8質量%以下，更佳為7質量%以下，進一步更佳為6質量%以下，特佳為5質量%以下，尤佳為小於5質量%。特別是在將塗料用組成物作為噴灑製劑使用時，容易得到一邊防止噴灑噴霧時之液體堵塞，一邊抑制液滴滴落的效果，且可抑制噴灑不均勻之產生，形成外觀上優異之薄膜均勻的塗膜，因此次微米活性碳的含量，較佳為上述範圍內。
在本發明中，成為次微米活性碳之原料的碳前驅物，只要為藉由活化而形成活性碳者，則沒有特別限定，可因應塗料用組成物的用途等而適當選自源自植物的碳前驅物、源自礦物的碳前驅物、源自天然素材的碳前驅物及源自合成素材的碳前驅物等。具體而言，例如：作為源自植物的碳前驅物，可舉出木材、鋸屑、木炭、椰子殼、核桃殼等果實殼、果實種子、紙漿製造副產物、木質素、廢糖蜜等，作為源自礦物的碳前驅物，可舉出泥炭、草泥炭、褐煤、褐炭、瀝青炭、無煙炭、焦炭、煤焦油、煤焦油瀝青、石油蒸餾殘渣、石油瀝青等，作為源自天然素材的碳前驅物，可舉出再生纖維(嫘縈)等，作為源自合成素材的碳前驅物，可舉出酚、賽綸、丙烯酸樹脂等。 從可製造取得容易且加工性也優異，並具有高吸附性能的活性碳之觀點而言，其中，較佳為源自植物的碳前驅物(尤其是椰子殼)或瀝青炭等。
次微米活性碳係例如：可將使如上述的碳前驅物經碳化處理過的碳化物予以活化處理而得到的活性碳，在後述之本發明的塗料用組成物之製造方法中，藉由如採用的粉碎方法進行細微化，藉以製造。以下在本說明書中，有時將碳化及活化處理碳前驅物而得之粉碎處理前的活性碳稱為「原料活性碳」。將碳前驅物進行碳化處理及活化處理的方法沒有特別限定，作為用以得到原料活性碳的方法，只要採用以往周知的方法即可。 又，作為原料活性碳，也可使用商業上可取得的原料活性碳。作為如此樣的市售品，可舉出例如：KURARAY COAL PGW、KURARAY COAL PW、KURARAY COAL PKC[全部為Kuraray(股)製]等。
本發明的塗料用組成物包含液狀分散媒。在本發明中，液狀分散媒意指在室溫(25℃)為液體之可使原料活性碳及次微米活性碳分散的溶劑。作為液狀分散媒，可使原料活性碳或次微米活性碳分散，且只要可將原料活性碳粉碎為所需的尺寸則沒有特別限定，只要適當選自以往周知的溶劑即可。具體而言，可舉出例如：水、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等醇溶劑、二乙醚、乙二醇單乙醚等醚溶劑、丙酮等酮溶劑、己烷等脂肪族烴溶劑、環己烷等脂環式烴溶劑、甲苯、m-二甲苯等芳香族烴溶劑等。
作為構成本發明的塗料用組成物之液狀分散媒，較佳為在由塗料用組成物形成塗膜之際可汽化的揮發性之溶劑。在本說明書中，揮發性的溶劑意指在常溫常壓下(25℃、1atm左右)逐漸地汽化的溶劑，具體而言，為25℃時之蒸氣壓為1×10-7 Pa以上的溶劑。從容易廣泛應用於各種用途之塗料用組成物，而且，容易形成外觀上也優異的塗膜之觀點而言，作為如前述的揮發性之溶劑(液狀分散媒)，較佳為水、醇溶劑、或是選自包含水與醇溶劑之混合物的群組之至少1種，作為醇溶劑，較佳為乙醇。作為液狀分散媒，可單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。又，在原料活性碳之粉碎時使用的液狀分散媒、及為了在塗料用組成物中，使次微米活性碳分散，且使視需要摻合的添加劑溶解/分散而使用的液狀分散媒(溶劑)，可相同亦可不同。
本發明的塗料用組成物中之液狀分散媒的含量，只要因應塗料用組成物的用途或所需的黏度等適當決定即可。在本發明的一態樣中，相對於塗料用組成物的總質量，較佳為60質量%以上，更佳為80質量%以上，進一步更佳為90質量%以上，特佳為95質量%以上，而且，較佳為99質量%以下，更佳為98.5質量%以下，進一步更佳為98質量%以下，特佳為97.5質量%以下。
本發明的塗料用組成物，較佳為包含纖維素奈米纖維。藉由包含纖維素奈米纖維，則纖維素奈米纖維之原纖維化的纖維之細微結構係緊密纏繞並保持次微米活性碳的微粒，因此在由塗料用組成物所形成的塗膜中，提升抑制接觸或搓揉等所致之次微米活性碳的脫落及對其它的物品等之轉印的效果。又，在本發明的塗料用組成物中，為了賦予吸附性能而發揮功能的次微米活性碳，也可發揮作為黏度調整劑的功能，因此即使沒有包含具有增黏功能的纖維素奈米纖維，也可對塗料用組成物賦予適當的黏度，但纖維素奈米纖維係相較於例如：乳膠或水溶性聚合物等樹脂(黏著劑)、或一般的高分子系增黏劑或增黏多醣類，在摻合於塗料用組成物之際，難以引起次微米活性碳之細孔閉塞，因此適合作為控制塗料用組成物的黏度之黏度調整劑。在本發明的塗料用組成物中，藉由相對少量的纖維素奈米纖維，可不對次微米活性碳的吸附性能造成太大的影響而輕易地調整黏度。
在本發明中，纖維素奈米纖維的平均纖維徑，較佳為500nm以下，更佳為300nm以下，特佳為100nm以下。若纖維素奈米纖維的平均纖維徑為上述上限以下，則在塗料用組成物中，纖維素奈米纖維難以沈降，且容易確保良好的分散性。纖維素奈米纖維的平均纖維徑之下限值沒有特別限定，但從次微米活性碳的補足力降低之觀點而言，通常為1nm以上，較佳為5nm以上，更佳為10nm以上。
纖維素奈米纖維的平均纖維徑，例如：可使用原子間力顯微鏡(AFM、尤其適於直徑為20nm以下之測定)或電場放射型掃描電子顯微鏡(FE-SEM、尤其適於直徑為20nm以上的情況之測定)進行測定，且可針對隨機選擇之200條的纖維解析，藉由算出平均而求出。
纖維素奈米纖維，可藉由周知的製造方法進行製造。作為纖維素奈米纖維的製造方法，可舉出例如：如日本特開2010-37200號公報所記載之對使纖維素分散之分散液添加次鹵酸等再氧化劑，進行氧化反應，之後，進行精製及細微化處理的方法；如日本特開2019-127490號公報或日本特開2019-99758號公報所記載之在纖維素的羧甲基化中，於以水為主的溶劑下，進行絲光化(纖維素的鹼處理)後，在水與有機溶劑之混合溶劑下，進行羧基化(也稱為醚化)的方法；如日本特開2008-1728號公報所記載之對木材纖維使TEMPO觸媒進行作用，並機械地進行纖維分離的方法等，且可將依據如前述的方法製作的纖維素奈米纖維使用於本發明的塗料用組成物。
又，作為纖維素奈米纖維，也可使用商業上可取得的纖維素奈米纖維。作為如此樣的市售品，可舉出例如：Rheocrysta(第一工業製藥(股)製)、Cellenpia(日本製紙(股)製)等。
本發明的塗料用組成物包含纖維素奈米纖維時，在本發明的塗料用組成物中，對於次微米活性碳之纖維素奈米纖維的質量比(纖維素奈米纖維/次微米活性碳)超過0，較佳為小於0.4，更佳為0.3以下，進一步更佳為0.17以下，特佳為0.12以下。分散活性碳之溶液的黏度，雖因活性碳的粒徑或濃度而產生變化，但使用中心粒徑D50 成為1000nm以下的次微米活性碳時，相較於將一般的粉末活性碳(中心粒徑D50 為數μm～數十μm者)以相同濃度進行分散時，分散溶液的黏度容易變高。因此，在包含次微米活性碳的塗料用組成物加入纖維素奈米纖維時，較佳為以良好的平衡控制利用次微米活性碳的溶液黏度之上升與利用纖維素奈米纖維的黏度之上升。若對於次微米活性碳之纖維素奈米纖維的質量比為上述上限以下，則容易一邊確保利用次微米活性碳之足夠高的吸附性能，一邊控制塗料用組成物的黏度，並變得容易簡便地形成均勻且薄，而且外觀上優異的塗膜。
本發明的塗料用組成物包含纖維素奈米纖維時，相對於塗料用組成物的總質量，其含量，較佳為0.5質量%以下，更佳為0.4質量%以下，進一步更佳為0.35質量%以下，特佳為0.3質量%以下，而且，較佳為0.01質量%以上，更佳為0.03質量%以上，進一步更佳為0.05質量%以上。若纖維素奈米纖維的含量為上述範圍內，則在由塗料用組成物形成的塗膜中，可提高對於基材等塗膜形成面之次微米活性碳的密合性，且可有效地抑制起因於搓揉等之次微米活性碳的脫落，同時容易維持次微米活性碳的吸附性能，對塗料用組成物賦予適當的黏度。特別是在將塗料用組成物作為噴灑製劑使用時，也容易得到一邊防止噴灑噴霧時之液體堵塞，一邊抑制液滴滴落的效果，且可抑制噴灑不均勻之產生，形成外觀上優異之薄膜均勻的塗膜。
再者，在本發明的一態樣中，纖維素奈米纖維的含量，亦可為0質量%。在本發明的塗料用組成物中，為了賦予吸附性能而發揮功能的次微米活性碳，也可發揮作為黏度調整劑的功能，因此即使沒有包含具有增黏功能的纖維素奈米纖維，也容易將塗料用組成物的黏度控制於適當的範圍。如前述的塗料用組成物，可一邊確保利用活性碳之足夠的吸附性能，一邊對於塗膜形成對象物(基材)，形成薄且均勻，而且外觀上優異的塗膜。另一方面，對於形成的塗膜，引起接觸或搓揉等時，相較於包含纖維素奈米纖維的配方，有變得容易產生少量的次微米活性碳之脫落或對其它的物品等之轉印的傾向。為了防止前述問題，例如：也可將包含纖維素奈米纖維的溶液，重疊而塗布於由本發明的塗料用組成物形成的塗膜上。作為包含纖維素奈米纖維的溶液，可舉出例如：纖維素奈米纖維水溶液。塗布方法沒有特別限定，可使用刷塗、輥塗、噴灑等種種的塗布方法。 再者，重疊而塗布如前述之包含纖維素奈米纖維的溶液，在本發明的塗料用組成物含有纖維素奈米纖維的情況中也可進行。
本發明的塗料組成物，為了對塗料用組成物賦予所需的功能、調整塗料用組成物的物性，亦可包含可發揮功能的添加劑。添加劑，可因應塗料用組成物的用途等適當選擇，但在本發明的一態樣中，本發明的塗料用組成物，作為添加劑，含有選自包含防蟲劑、殺蟲劑、抗菌劑、分散劑、調濕劑、光觸媒材料、顏料、活性碳以外的吸附劑、貼附劑、樹脂(黏著劑)、濕潤劑、增黏劑(纖維素奈米纖維以外)、抗沉澱劑、表面調整劑、防結皮劑、抗垂流劑、調平劑、防縮孔劑、防凹坑劑、硬化觸媒、塑化劑、消光劑、防擦傷劑、紫外線吸收劑、光安定劑、防腐劑、養藻劑、抗靜電劑、阻燃劑、防污劑、抗氧化劑、pH調整劑、消泡劑及乳化劑的群組之至少1種。該等之添加劑，可單獨使用1種，亦可組合2種以上而使用。
作為前述防蟲劑及殺蟲劑，可舉出例如：益避寧、四氟苯菊酯、亞烈寧、擬除蟲菊酯、甲氧苄氟菊酯、普亞列寧等合成除蟲菊酯系防蟲・殺蟲成分、對二氯苯、萘、樟腦、2-苯氧基乙醇等。可單獨使用該等，亦可組合2種以上而使用。
作為抗菌劑，可使用有機化合物系或無機化合物系的抗菌劑。具體而言，作為有機化合物系的抗菌劑，較佳為酚系化合物、吡啶系化合物、噻唑啉系化合物、咪唑系化合物。作為無機化合物系的抗菌劑，較佳為銀及氯化銀、碳酸銀等銀化合物、銅及銅化合物、鋅及鋅化合物等。可單獨使用該等，亦可組合2種以上而使用。
藉由使用分散劑，可期待活性碳粒子的抗凝聚效果。作為分散劑，例如：作為低分子分散劑，可舉出界面活性劑。作為界面活性劑，較佳為非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、兩性界面活性劑，更具體而言，可使用例如：聚羧酸銨、聚丙烯酸鈉、聚甲基丙烯酸鈉、二異丁烯・馬來酸酐共聚合鈉、縮合萘磺酸鈉、聚苯乙烯磺酸鈉、聚苯乙烯・丙烯酸鈉、烷基苯磺酸鹽、單烷基磷酸鹽、烷基聚氧乙烯硫酸鹽、單烷基硫酸鹽、肥皂、烷基二甲胺氧化物、烷基羧基甜菜鹼、羧甲基纖維素、聚乙烯醇等。作為高分子分散劑，可舉出例如：均聚物、隨機聚合物、嵌段聚合物。更具體而言，可使用例如：SMA樹脂、聚丙烯酸等。從活性碳粒子的抗凝聚效果之觀點而言，其中，較佳為鹼性的界面活性劑，作為結合部，更佳為具有芳香族胺基或4級銨基或是此等之鹽的分散劑。可單獨使用該等，亦可組合2種以上而使用。
作為分散劑，也可使用商業上可取得者，作為市售的界面活性劑，可舉出例如：DEMOL NL、EMULGEN A-60、EMULGEN B-66、SANISOL(以上花王(股)製)、ESLEAM AD-3172M(日油(股)製)、ADEKA PLURONIC L-64(ADEKA(股)製)等。
作為調濕劑，可適當使用例如：矽膠、碳酸鈣、氯化鈣等。
作為顏料，例如：除了漢薩黃、苝猩红、酞菁藍等有機著色顏料、氧化鈦、氧化鋅、碳黑等無機著色顏料、二氧化矽、高嶺土、滑石、碳酸鈣、沉降性硫酸鋇、黏土等體質顏料以外，可舉出螢光顏料、示溫顏料、導電性顏料、隔熱・絕熱顏料、光觸媒顏料、防鏽顏料等。
作為活性碳以外的吸附劑，可使用例如：沸石、矽酸鈦、矽膠、水滑石、殼聚糖等。
作為貼附劑，藉由摻合一般的浸漬碳所使用的貼附劑，可將次微米活性碳作為次微米浸漬活性碳使用。具體而言，作為氨等鹼性氣體用，可使用磷酸、檸檬酸、蘋果酸等酸性化合物，作為SOx等氣體用，可使用碳酸鉀、氫氧化鉀、碳酸鈣、氫氧化鈣等鹽類，作為醛氣體用，可使用乙烯尿素、p-胺基苯甲酸、對胺基苯磺酸等胺基化合物，作為乙烯氣體用，可使用鈀等貴金屬類、硫醇等，作為惡臭物質用，可使用硫酸銅、硫酸錳等銅、錳化合物。
應用塗料用組成物的對象物為被塗物表面凹凸少的塑膠、金屬、玻璃等時，藉由在塗料用組成物摻合樹脂(黏著劑)，對於塗膜形成面之次微米活性碳的密合性容易變高。作為如此樣的樹脂，可舉出例如：一般的塗料所使用的松香、硝化纖維素、氯乙烯、氯化橡膠、聚苯乙烯、乙酸乙烯酯乳液、丙烯酸系、(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烷酯、甲基丙烯酸烷酯、丙烯酸乳液、醇酸、不飽和聚酯、無油聚酯、黑色素、聚酯/黑色素、聚酯/聚異氰酸酯、丙烯酸/黑色素、聚異氰酸酯、聚胺基甲酸酯、丙烯酸/聚異氰酸酯、苯酚、環氧、環氧/多胺、塗料用氟樹脂、氟/乙烯、矽樹脂、矽改質丙烯酸、環氧多元醇樹脂、其它的合成樹脂乳膠等。但是，若大量摻合該等之樹脂(黏著劑)，則變得容易引起次微米活性碳的細孔閉塞，且有得不到所需的吸附性能之情況。因此，包含該等之樹脂(黏著劑)時，其含量，相對於塗料用組成物的總質量，總量較佳為小於5質量%，更佳為4%以下，進一步更佳為3%以下，特佳為2.5%以下。
本發明的塗料用組成物，也可包含纖維素奈米纖維以外的增黏劑(黏度調整物質)。作為增黏劑，代表而言，可舉出甲基纖維素、羧甲基纖維素、果膠、卡拉膠、三仙膠、半乳甘露聚醣類等增黏多糖類、丙烯酸聚合物、羧乙烯基聚合物等一般的高分子增黏劑。本發明的塗料用組成物包含纖維素奈米纖維以外的增黏劑(以下也稱為「其它的黏度調整物質」)時，其含量，相對於塗料用組成物的總質量，總量較佳為10質量%以下，更佳為5質量%以下，進一步更佳為3質量%以下，特佳為1質量%以下。若纖維素奈米纖維以外的增黏劑之含量為上述上限以下，則可一邊抑制閉塞次微米活性碳的細孔所致之次微米活性碳的吸附性能降低，一邊對塗料用組成物賦予適當的黏度。
本發明的塗料用組成物中之添加劑的含量，只要因應使用的添加劑之種類、所需的功能或物理特性等適當決定即可。本發明的塗料用組成物包含添加劑時，其含量，相對於塗料用組成物的總質量，總量較佳為30質量%以下，更佳為20質量%以下，進一步更佳為10質量%以下。若添加劑的含量為上述上限以下，則不會對本發明的效果或塗料用組成物的物理特性造成影響，且容易發揮利用添加劑之所需的功能。本發明的塗料用組成物中之添加劑的含量之下限值，並沒有特別限定，相對於塗料用組成物的總質量，也可為0質量%。
本發明的塗料用組成物中之固體成分濃度，較佳為相對於塗料用組成物的總質量為1質量%以上20質量%以下。若塗料用組成物中之固體成分濃度為上述範圍內，則容易確保塗料用組成物中之良好的吸附性能，而且，變得容易賦予適於在塗料用組成物形成薄且均勻的塗膜之黏度。從吸附性能提升之觀點而言，前述固體成分濃度，更佳為1.5質量%以上，進一步更佳為2質量%以上，又，從吸附性能之確保與良好的塗布性之更良好的平衡之觀點而言，更佳為18質量%以下，進一步更佳為15質量%以下，特佳為12質量%以下。
塗料用組成物中的固體成分濃度意指自塗料用組成物除去液狀分散媒(溶劑)等揮發性物質的成分之合計量。塗料用組成物中的固體成分濃度，例如：可藉由將除去塗料用組成物之調製時的液狀分散媒(溶劑)等揮發性物質之成分的添加量之合計量，除以塗料用組成物的總質量，並乘以100而算出。或者，可使用電子天秤，將作為測定對象的塗料用組成物100g秤量至玻璃製的燒杯，以調整為120℃的乾燥機乾燥16小時後，立刻以電子天秤測定乾燥後的重量值Xg，並依據下述式進行算出： 固體成分濃度(%)＝乾燥後重量X(g)/100(g)×100
本發明的塗料用組成物之黏度，只要因應塗料用組成物的用途、塗布塗料用組成物的對象物之形狀或材質、被塗物表面之凹凸的程度、因應目的之塗料的必要塗布量等而適當決定即可。在本發明的塗料用組成物中，為了賦予吸附性能而發揮功能的次微米活性碳，也可發揮作為黏度調整劑的功能，因此藉由調整次微米活性碳的中心粒徑D50 或次微米活性碳的含量，可以少量的纖維素奈米纖維等黏度調整物質，或是，不使用黏度調整物質，將塗料用組成物輕易地控制為所需的黏度範圍。藉此，使用刷塗、輥塗、鏝刀塗、簾狀塗布、輥塗機、浸漬塗布、無空氣噴灑、靜電噴灑、電沈積、噴墨法等種種的塗布方法，可以成為對於包含種種的形狀或材質的塗膜形成對象物(基材)，可簡便地形成薄且均勻，而且外觀上優異的塗膜之塗料用組成物。
在本發明的一態樣中，本發明的塗料用組成物，較佳為使用B型黏度計，在5×10-3 s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(a)為8×102 mPa・s以上1.2×104 mPa・s以下。若黏度η(a)為上述範圍，則一邊確保塗料用組成物之良好的塗布性，一邊變得容易抑制在塗膜形成對象物塗布之際的液滴滴落，在細微或複雜的形狀之對象物中，也可得到外觀上優異的薄膜之塗膜。在本發明中，塗料用組成物的黏度η(a)，更佳為1.5×103 mPa・s以上，進一步更佳為3×103 mPa・s以上，而且，更佳為1.0×104 mPa・s以下，進一步更佳為8×103 mPa・s以下。
又，在本發明之另一態樣中，本發明的塗料用組成物，較佳為使用B型黏度計，在1s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(b)為3×102 mPa・s以下。若黏度η(b)為上述上限以下，則適合作為自相對小的吐出口吐出的組成物，且在藉由噴霧法或噴墨法吐出時，可實現良好的噴霧性/吐出性。在本發明中，塗料用組成物的黏度η(b)，更佳為2×102 mPa・s以下，進一步更佳為1×102 mPa・s以下。塗料用組成物之黏度η(b)的下限值，並沒有特別限定，但例如為1mPa・s以上。
本發明的塗料用組成物，例如：可藉由包含以下步驟的製造方法而進行製造：將具有3～30μm之中心粒徑D50 的原料活性碳與液狀分散媒，使混合物中之原料活性碳的濃度成為1～30質量%而混合，得到混合物的步驟(1)、及對前述步驟(1)所得到的混合物，採用使用粒徑為0.2～1mm之氧化鋯珠粒的珠磨機，實施濕式粉碎，得到具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳與液狀分散媒之混合物的步驟(2)。
步驟(1)及步驟(2)為用以得到由原料活性碳構成本發明的塗料用組成物之次微米活性碳的步驟。 步驟(1)為將具有較最後所需之次微米活性碳的粒徑更大的粒徑之原料活性碳，與用以使該原料活性碳分散的液狀分散媒混合，得到原料活性碳與液狀分散媒之混合物的步驟。
適於用以得到構成本發明的塗料用組成物之次微米活性碳的原料活性碳之中心粒徑D50 ，較佳為3～30μm，更佳為5～15μm。藉由將具有上述中心粒徑D50 的活性碳作為原料，相較於將30μm以上之大粒度的活性碳作為原料的情況，可有效率地得到次微米活性碳。又，雖然只有一點，但在得到的次微米活性碳中，可防止1μm以上的粒子之殘留。再者，原料活性碳的中心粒徑D50 ，可藉由雷射繞射測定法進行測定、算出。
在步驟(1)中，原料活性碳與液狀分散媒之混合係使得到的混合物中之原料活性碳的濃度成為較佳為1～30質量%，更佳為10～25質量%而進行。若混合物中之原料活性碳的濃度為上述範圍內，則在將次微米活性碳以珠磨機等粉碎的條件中，效率為佳。又，為了作為塗料使用，將次微米活性碳的含量，相對於塗料用組成物的總質量調整為1質量%以上10質量%以下，在與其它的添加劑進一步混合的情況中，也為容易。
在原料活性碳與液狀分散媒之混合物中，視需要也可加入界面活性劑作為分散劑。作為分散劑，藉由使用適量的界面活性劑，可提升塗料用組成物的分散狀態，且有效地抑制次微米活性碳等成分在組成物中沈降。相對於得到的混合物之總質量，此情況的界面活性劑之量，較佳為0.1～2.0質量%，更佳為0.2～0.5質量%。
原料活性碳與液狀分散媒之混合條件，並沒有特別限定，只要因應原料活性碳的粒徑、濃度、液狀分散媒的種類、用於混合的機器或設備等，得到均勻的混合物而適當決定即可。例如：作為攪拌機，也可使用溶解器或蝶式攪拌機等。
步驟(2)為藉由濕式粉碎，將原料活性碳粉碎為中心粒徑D50 1000nm以下之次微米活性碳的步驟。 原料活性碳之粉碎，可使用輥磨機、噴射磨機、球磨機、珠磨機等周知的微粉碎機進行。從在短時間有效率地輕易得到次微米活性碳之觀點而言，其中，較佳為使用珠磨機。該等之機器，視需要也可組合而使用，而且，也可藉由篩選機或風力分級機進行分級。
使用球磨機或珠磨機作為粉碎機時，此媒體(球體或珠粒)的材質，沒有特別限定，可使用例如：玻璃、氧化鋁、鋯石、二氧化矽、陶瓷、氧化鈦、氧化鋯、鋼等。從難以產生來自媒體的污染，且容易縮短粉碎時間之觀點而言，媒體，較佳為氧化鋯珠粒。使用氧化鋯珠粒時，從更有效率地進行對次微米活性碳的細微化之觀點而言，珠粒的粒徑，較佳為0.2～1mm，更佳為0.2～0.5mm。對粉碎機的媒體之填充率沒有特別限定，但從容易抑制粉碎時的異型化之觀點而言，較佳為50～95%，更佳為70～90%。粉碎時間，只要可粉碎為所需的粒徑，因應原料活性碳的粒徑或使用的粉碎機之種類等而適當決定即可。例如：藉由減小珠粒徑、增長粉碎時間，變得容易得到更小的粒徑。
藉由採用以使原料活性碳分散於液狀分散媒中的狀態進行粉碎的濕式粉碎，可有效率地得到乾式粉碎難以得到之具有1000nm以下的中心粒徑之次微米活性碳。 濕式粉碎後，亦可對包含得到之次微米活性碳與液狀分散媒的混合物，實施用以調整濃度的濃縮處理。作為濃縮處理的方法，可舉出例如：使用壓濾機、旋濾器、滾筒型乾燥機、缸筒型乾燥機、層板型熱風乾燥機、傳導型乾燥機等，減低或除去液狀分散媒，成為所需的濃度的方法。
在本發明中，可將經由上述步驟(1)及(2)而得到的次微米活性碳與液狀分散媒之混合物或其濃縮物直接作為塗料用組成物使用，也可將該混合物或濃縮物與視需要之添加劑等以外的成分，同時進一步混合、分散於液狀分散媒(溶劑)者作為塗料用組成物。後者的情況，作為使次微米活性碳與液狀分散媒之混合物等分散的液狀分散媒，可與在濕式粉碎時為了分散原料活性碳而使用的液狀分散媒相同，也可不同。
為了使次微米活性碳與液狀分散媒之混合物等進一步混合、分散於液狀分散媒，除了珠磨機以外，可使用輥磨機、球磨機、均質機、高剪切混合機、發電機方式分散機、乳化分散機、超音波分散機等周知的分散機。又，作為攪拌機，也可使用溶解器或蝶式攪拌機等。混合及分散時的條件，沒有特別限定，只要因應塗料用組成物之組成、使用的機器等適當決定即可。
本發明的塗料用組成物係藉由混合、分散次微米活性碳與液狀分散媒、及視需要混合、分散纖維素奈米纖維或添加劑而調製，且可具有良好的搖變性。藉此，在作為吐出作為噴灑製劑或液滴的噴墨印墨等使用時，於噴灑噴霧或液滴吐出時，進行低黏度化而可實施良好的噴霧/吐出，但噴霧/吐出後，黏度恢復至液滴固定於塗布面的程度，因此難以引起對塗布面黏著固定後之液滴滴落。 因此，本發明也將包含本發明的塗料用組成物之噴灑製劑作為對象。
例如：藉由將本發明的塗料用組成物收納於噴霧裝置，可得到本發明的噴灑製劑。作為噴霧裝置，只要為可填充本發明的塗料用組成物，且可將其噴霧者，則沒有特別限定，只要因應用途等而適當選擇即可。可舉出例如：泵式噴霧器、觸發式噴霧器、氣溶膠式噴霧器、蓄壓式噴霧器、手押型噴霧器、電力式噴霧器、蓄電式噴霧器、引擎式噴霧器、重力式空氣噴灑槍、吸上式空氣噴灑槍、電動式空氣噴灑槍、壓縮機式噴槍、充電式噴槍等。
本發明的塗料用組成物適於形成薄且均勻的塗膜。雖然也取決於塗布方法，但例如：作為噴灑製劑塗布本發明的塗料用組成物時，可一邊確保利用次微米活性碳之足夠的吸附性能，一邊以例如：25～100μm，較佳為20～50μm，更佳為15～25μm的厚度進行塗布。
本發明的塗料用組成物，例如：可作為消臭劑、芳香劑、防蟲劑、殺蟲劑、抗菌劑等利用，且可將公寓・獨棟住宅・教育施設・商業施設・醫院等需要VOC(揮發性有機化合物)對策或臭氣對策的建築物內部牆面或地板下、鞋櫃的內壁、冰箱的內壁或冰箱用除臭容器、廚房用品、廁所用品或牆面、垃圾桶之內側面或蓋子的內側等一般家庭用品、醫療用機器、醫療用品、護理用品、床、收納盒、各種包裝材等作為對象物進行塗布。再者，在傳真機或硬碟等精密機器、電子機器中，為了防禦由內部產生的氣體或由外部侵入的氣體，藉由在該等之機器的內壁或此盒的內壁塗布本發明的塗料用組成物，變得不需要確保用以收納以往視為需要的活性碳之燒結體或成形體的空間，且可對精密機器或電子機器之進一步小型化或薄型化產生貢獻。又，對包含發泡胺基甲酸酯薄片、發泡聚乙烯薄片、發泡聚乙烯珠粒、各種塑膠珠粒、布、梭織物、不織布、紗或纖維等種種的材質之成形體或加工品，也可將本發明的塗料用組成物直接塗布，且可賦予消臭或吸附性能。再者，本發明的塗料用組成物，也可作為碳黑的代替品利用於著色劑等，例如：可作為染髮劑等使用。 [實施例]
以下基於實施例更詳細地描述本發明，但以下的實施例並沒有限定本發明。實施例及比較例中之各物性值係利用以下的方法進行測定。
＜粒徑之測定＞ ・原料活性碳以及比較例1及2之活性碳的中心粒徑(D50 )之測定 將為測定對象之活性碳與界面活性劑一起加入離子交換水中，賦予超音波振動，製作均勻分散液，並使用利用雷射繞射測定法之粒徑分布測定裝置(MicrotracBEL公司製「Microtrac MT3300EX-II」)進行測定。界面活性劑係使用和光純藥工業股份有限公司製之「聚氧乙烯(10)辛基苯醚」。 ・次微米活性碳的中心粒徑(D50 )及累積99%徑(D99 )之測定 將為測定對象之活性碳與界面活性劑一起加入離子交換水中，賦予超音波振動，製作均勻分散液，並使用利用動態光散射法之粒徑分布測定裝置(MicrotracBEL公司製「Nanotrac UPA150」)，計測中心粒徑(D50 )及累積99%徑(D99 )。界面活性劑係使用和光純藥工業股份有限公司製之「聚氧乙烯(10)辛基苯醚」。
＜BET比表面積之測定＞ 使用MicrotracBEL(股)製的BELSORP-MAX，將為測定對象的活性碳，於減壓下(真空度：0.1kPa以下)，在300℃加熱5小時後，測定77K中之氮吸附等溫線。自得到的氮吸附等溫線，藉由BET式進行利用多點法之解析，自在得到的曲線之相對壓P/P0 ＝0.01～0.1的區域之直線，算出BET比表面積。
1.塗料用組成物之調製 實施例1 作為原料活性碳，使用椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)，並將其與離子交換水混合，調製以10質量%之濃度包含原料活性碳的混合物。藉由將該混合物以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎16小時，得到中心粒徑(累積平均徑)D50 ＝323nm、累積99%徑D99 ＝947nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的10質量%漿體。依據表1所記載之摻合，對該漿體混合離子交換水(表1中的液狀分散媒，在表1中，將小數點第二位四捨五入而記載，以下相同)，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例2～7 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)(表1中的CNF，在表1中，將小數點第三位四捨五入而記載，以下相同)與離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例8 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為樹脂(黏著劑)之乳膠(日本Zeon製LX812)(表1中的添加劑1)、作為增黏劑之羧甲基纖維素(第一工業製藥製CELLOGEN WSA)(表1中的添加劑2)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例9 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為分散劑之陰離子性界面活性劑β-萘磺酸甲醛縮合物鈉鹽(花王製DEMOL NL)(表1中的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例10 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為分散劑之非離子性界面活性劑聚氧乙烯二苯乙烯化苯醚(花王製EMULGEN A-60)(表1中的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例11 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為分散劑之陽離子性界面活性劑烷基苯甲基二甲基氯化銨(花王製SANISOL)(表1中的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例12 依據表1之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為分散劑之聚烯烴二醇衍生物(日油製ESLEAM AD-3172M)(表1的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例13 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為分散劑之非離子性界面活性劑聚氧乙烯-聚氧丙烯縮合物(ADEKA製ADEKA PLURONIC L-64)(表1的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例14 依據表1所記載之摻合，對實施例1的方法所得之次微米活性碳的10質量%漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)、作為光觸媒劑之氧化鈦(石原產業製ST-21)(表1的添加劑1)、及離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例16 作為原料活性碳，使用椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)，並將其與離子交換水混合，調製以10質量%之濃度包含原料活性碳的混合物。藉由將該混合物以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎30分鐘，得到中心粒徑(累積平均徑)D50 ＝900nm、累積99%徑D99 ＝4383nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的10質量%漿體。依據表1所記載之摻合，對該漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)與離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
實施例17 作為原料活性碳，使用椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)，並將其與離子交換水混合，調製以10質量%之濃度包含原料活性碳的混合物。藉由將該混合物以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎10小時，得到中心粒徑(累積平均徑)D50 ＝500nm、累積99%徑D99 ＝1921nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的10質量%漿體。依據表1所記載之摻合，對該漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)與離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
比較例1 依據表1所記載之摻合，混合Kuraray製PGW-BF(中心粒徑D50 ：8μm)與纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)及離子交換水，得到活性碳的塗料用組成物。
比較例2 將作為原料活性碳之椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)混合於離子交換水，調製10質量%水溶液。藉由將該水溶液以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：1.0mm)進行濕式粉碎，得到中心粒徑D50 ＝3.0μm、BET比表面積＝1100m2 /g之活性碳的10質量%漿體。依據表1所記載之摻合，對該漿體混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)與離子交換水，得到活性碳的塗料用組成物。
比較例3 將作為原料活性碳之椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)混合於離子交換水，調製10質量%水溶液。藉由將該水溶液以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎，得到中心粒徑D50 ＝323nm、累積99%徑D99 ＝947nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的10質量%漿體。將該漿體，使用陶瓷旋濾器CRF-0(廣島金屬＆機械製)濃縮至17質量%為止。依據表1所記載之摻合，對該濃縮液混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)與離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
比較例4 將作為原料活性碳之椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)混合於離子交換水，調製10質量%水溶液。藉由將該水溶液以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎，得到中心粒徑D50 ＝323nm、累積99%徑D99 ＝947nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的10質量%漿體。將該漿體，使用光碟乾燥機(西村鐵工所製)濃縮至30質量%為止。依據表1所記載之摻合，對該濃縮液混合纖維素奈米纖維(日本製紙公司製Cellenpia)與離子交換水，得到次微米活性碳的塗料用組成物。
比較例5 將作為原料活性碳之椰子殼粉末活性碳(Kuraray製PGW-BF、中心粒徑D50 ：8μm)混合於離子交換水，調製11質量%水溶液。藉由將該水溶液以珠磨機(AIMEX製NAM-1型、氧化鋯珠粒、珠粒徑：0.2mm)進行濕式粉碎，得到中心粒徑D50 ＝323nm、累積99%徑D99 ＝947nm、BET比表面積＝1100m2 /g之次微米活性碳的11質量%之次微米活性碳的塗料用組成物。
[表1]
活性碳 液狀分散媒※ 1 CNF※2 添加劑1 添加劑2 CNF/活性碳 固體成分濃度 黏度
中心粒徑 D50 累計99%徑 D99 含量 η(a) η(b)
(0.005s-1 ) (1s-1 )
nm nm 質量% 質量% 質量% 質量% 質量% - 質量% mPa・s mPa・s
實施例1 323 947 5.0 95.0 0.00 0.0 0.0 - 5.00 800 24
實施例2 323 947 7.5 92.5 0.05 0.0 0.0 0.007 7.55 2,200 62
實施例3 323 947 4.5 95.5 0.05 0.0 0.0 0.011 4.55 800 47
實施例4 323 947 9.0 90.9 0.10 0.0 0.0 0.011 9.10 4,000 170
實施例5 323 947 3.0 96.9 0.10 0.0 0.0 0.033 3.10 3,000 47
實施例6 323 947 4.5 95.3 0.25 0.0 0.0 0.056 4.75 1,600 75
實施例7 323 947 3.0 96.7 0.33 0.0 0.0 0.111 3.33 1,200 68
實施例8 323 947 7.1 90.0 0.12 2.7 0.1 0.012 9.99 7,600 105
實施例9 323 947 4.5 94.8 0.25 0.5 0.0 0.050 5.25 800 8
實施例10 323 947 2.3 97.4 0.13 0.3 0.0 0.050 2.63 800 26
實施例11 323 947 2.3 97.4 0.13 0.3 0.0 0.050 2.63 800 24
實施例12 323 947 2.3 97.4 0.13 0.3 0.0 0.050 2.63 800 24
實施例13 323 947 4.5 94.8 0.25 0.5 0.0 0.050 5.25 3,000 260
實施例14 323 947 7.0 82.9 0.10 10.0 0.0 0.006 17.10 11,600 300
實施例16 900 4383 7.5 92.45 0.05 0.0 0.0 0.007 7.55 800 40
實施例17 500 1921 7.5 92.45 0.05 0.0 0.0 0.007 7.55 1,600 58
比較例1 8000 - 9.0 90.9 0.10 0.0 0.0 0.011 9.10 - 10
比較例2 3000 - 9.0 90.9 0.10 0.0 0.0 0.011 9.10 - 90
比較例3 323 947 15.0 84.9 0.10 0.0 0.0 0.007 15.10 ≧100,000 -
比較例4 323 947 27.0 72.9 0.10 0.0 0.0 0.004 27.10 ≧100,000 -
比較例5 323 947 11.0 89.0 0.00 0.0 0.0 0.000 11.00 64,800 -
※1：實施例1～14及比較例1～5之液狀分散媒的量係將小數點第二位四捨五入 ※2：CNF的量係將小數點第三位四捨五入
2.塗料用組成物之黏度測定 將上述實施例1～14及比較例1～5所得之塗料用組成物的黏度η(a)及η(b)以及固體成分濃度依據以下的方法，各別進行測定。將結果記載於表1。再者，表1中之黏度的欄中之「-」意指無法計測。
(1)黏度η(a) 使用B型黏度計(Brookfield製ModelDV-II＋PRO黏度計、Spindle：SC4-34、Chamber：SC4-13R)，在20℃、5×10-3 s-1 的剪切速度中測定黏度。
(2)黏度η(b) 使用B型黏度計(Brookfield製ModelDV-II＋PRO黏度計、Spindle：SC4-34、Chamber：SC4-13R)，在20℃、1s-1 的剪切速度測定黏度。
(3)固體成分濃度 將除去塗料用組成物之調製時的液狀分散媒(溶劑)之成分的添加量之合計量，除以塗料用組成物的總質量，並乘以100而算出的值當作為固體成分濃度而記載在表1中。
3.塗料用組成物及塗膜之特性評價 (1)分散性試驗 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，各別填充20cc至外徑25mm、高度50mm的苯乙烯旋蓋瓶(Maruemu製)的透明容器。將其靜置24小時後，以目視確認塗料用組成物的分散狀態，依據下述的基準進行評價。將結果示於表2。 ＜評價基準＞ ◎：完全沒有沈降 ○：沈降至塗料液體高度之3/4的高度為止 △：沈降至塗料液體高度之1/2的高度為止 ×：沈降至塗料液體高度之1/4的高度為止
(2)噴霧性、液滴滴落評價 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，各別填充至市售的充電式噴槍，進行以下的試驗。將結果示於表2。 再者，噴灑塗布係將對於對象物，自離30mm的位置，重複3次噴1次約1秒鐘的噴霧作為基準(一連串的噴霧算為噴灑塗布1次)。塗布範圍係於塗布對象物的中心至半徑10～15mm的範圍塗布為同心圓狀的範圍。充電式噴槍係使用壓縮機的最大壓力17.4PSI、吐出量5L/分鐘、噴嘴直徑0.3mmφ的噴槍。
(a)噴霧性 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，噴灑塗布1次於自水平面傾斜45°的丙烯酸板(住友化學製丙烯酸薄片：SUMIPEX E)的頂面。確認此時的噴霧狀態，依據下述的基準進行評價。 ＜評價基準＞ ◎：完全沒有產生液體堵塞 ○：稍微有噴霧不均勻，但沒有產生液體堵塞 △：斷斷續續地產生液體堵塞，但可繼續噴霧 ×：因液體堵塞而無法噴霧
(b)液滴滴落試驗 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，噴灑塗布1次於自水平面傾斜45°的丙烯酸板(住友化學製丙烯酸薄片：SUMIPEX E)的頂面24小時後，以目視確認塗料之滴落狀況，依據下述的基準進行評價。 ＜評價基準＞ ◎：完全沒有滴落 ○：滴落收束於10mm以內 △：滴落收束於較10mm長、50mm以內 ×：滴落超過50mm
(3)噴霧不均勻、脫落性評價 (c)噴霧不均勻試驗 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，在自水平面傾斜45°的照片用紙(佳能製佳能照片用紙・光澤、厚度：0.27mm、L版：89×127mm)的表面，以充電用空氣噴灑噴霧，使塗布厚度成為20～40μm，且盡可能成為均勻的厚度。將該等於室溫放置24小時後，以目視確認塗料的噴霧不均勻狀況，依據下述的基準進行評價。 ＜評價基準＞ ◎：沒有噴霧不均勻 ○：幾乎沒有噴霧不均勻 △：稍微有噴霧不均勻 ×：有噴霧不均勻
(d)脫落性試驗 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，在自水平面傾斜45°的照片用紙(佳能製佳能照片用紙・光澤、厚度：0.27mm、L版：89×127mm)的表面，各別以充電用空氣噴灑噴霧2g，使塗布厚度成為20～40μm，且盡可能成為均勻的厚度。又，作為實施例15，將實施例1的塗料用組成物以上述方法噴灑塗布且充分地乾燥後，在得到的塗膜上，將0.2質量%的纖維素奈米纖維水溶液1g，與上述方法同樣進行，藉由噴灑塗布而得到塗膜。將該等於室溫放置24小時後，以手觸摸乾燥的塗布膜，將活性碳之脫落的程度，依據下述的基準進行評價。將結果示於表2。 ＜評價基準＞ ◎：完全沒有附著於手 ○：稍微附著於手 △：相當多附著於手 ×：藉由振動而脫落
(4)吸附性能試驗 將實施例1～14、16、17及比較例1～5所得之塗料用組成物，在自水平面傾斜45°的照片用紙(佳能製佳能照片用紙・光澤、厚度：0.27mm、L版：89×127mm)的表面，各別以充電用空氣噴灑噴霧2g，盡可能成為均勻的厚度。又，作為實施例15，將實施例1的塗料用組成物以上述方法噴灑塗布且充分地乾燥後，在得到的塗膜上，將0.2質量%的纖維素奈米纖維水溶液1g，與上述方法同樣進行，藉由噴灑塗布而得到塗膜。將該等於室溫放置24小時後，將吸附性能，藉由測定塗布塗料用組成物的照片用紙之苯吸附量，依據下述的基準進行評價。再者，苯吸附量的測定方法係依據JIS K 1474。將結果示於表2。 ＜評價基準＞ ◎：10%以上 ○：5%以上～小於10% △：1%以上～小於5% ×：小於1%
[表2]
評價
溶液特性 塗布特性 吸附性
分散性 噴霧性 液滴滴落 噴霧不均勻 脫落性
實施例1 △ ○ ○ ◎ △ ◎
實施例2 △ ◎ △ ◎ △ ◎
實施例3 △ ○ ○ ○ ○ ○
實施例4 △ △ ○ △ ○ ○
實施例5 ○ ◎ ○ ◎ ○ △
實施例6 ○ ○ ○ ○ ○ ◎
實施例7 ○ ○ ○ ○ ◎ △
實施例8 ○ △ ○ ○ ◎ △
實施例9 ◎ ◎ ○ ◎ ○ ◎
實施例10 ◎ ○ ○ ◎ ○ △
實施例11 ◎ ○ △ ○ ○ ○
實施例12 ◎ ○ △ ◎ ○ ○
實施例13 ◎ △ ○ ○ ○ ○
實施例14 △ △ ○ ○ ○ ◎
實施例15 - - - - ◎ ○
實施例16 △ ◎ △ △ △ △
實施例17 △ ◎ △ ○ △ ○
比較例1 × - × - × -
比較例2 × ◎ × - × -
比較例3 ○ × - - - -
比較例4 ○ × - - - -
比較例5 ○ × - - - -
依據本發明的實施例1～14、16及17的塗料用組成物係確認在噴霧時顯示良好的噴霧性，噴霧後，不易液滴滴落，且具有適當的黏度，一邊確保利用活性碳之吸附性能，一邊可形成沒有噴霧不均勻、或抑制為薄且均勻，而且外觀性優異的塗膜。另一方面，在活性碳的中心粒徑超過1000nm時，分散性差，無法得到薄且均勻，外觀性優異的塗膜(比較例1及2)。又，若次微米活性碳的量變多，則黏度上升，且噴霧性降低，無法利用空氣噴灑形成塗膜(比較例3～5)。
無。
無。
無。

Claims (11)

  1. 一種塗料用組成物，其係包含活性碳與液狀分散媒之塗料用組成物，前述活性碳為具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳，相對於塗料用組成物的總質量，該活性碳的含量為1質量%以上10質量%以下。
  2. 如請求項1之塗料用組成物，其更包含纖維素奈米纖維，且相對於活性碳之纖維素奈米纖維的質量比(纖維素奈米纖維/活性碳)為小於0.4。
  3. 如請求項2之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，前述纖維素奈米纖維的含量為0.5質量%以下。
  4. 如請求項1或2之塗料用組成物，其使用B型黏度計，在5×10-3 s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(a)為8×102 mPa・s以上1.2×104 mPa・s以下。
  5. 如請求項1或2之塗料用組成物，其使用B型黏度計，在1s-1 的剪切速度中，於20℃測定的黏度η(b)為3×102 mPa・s以下。
  6. 如請求項1或2之塗料用組成物，其更包含添加劑。
  7. 如請求項6之塗料用組成物，其中添加劑含有選自包含防蟲劑、殺蟲劑、抗菌劑、分散劑、調濕劑、光觸媒材料、顏料、活性碳以外的吸附劑、貼附劑、樹脂、濕潤劑、纖維素奈米纖維以外的增黏劑、抗沉澱劑、表面調整劑、防結皮劑、抗垂流劑、調平劑、防縮孔劑、防凹坑劑、硬化觸媒、塑化劑、消光劑、防擦傷劑、紫外線吸收劑、光安定劑、防腐劑、養藻劑、抗靜電劑、阻燃劑、防污劑、抗氧化劑、pH調整劑、消泡劑及乳化劑的群組之至少1種。
  8. 如請求項6之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，添加劑的含量為30質量%以下。
  9. 如請求項1或2之塗料用組成物，其中相對於塗料用組成物的總質量，塗料組成物中的固體成分濃度為1質量%以上20質量%以下。
  10. 一種如請求項1至9中任一項之塗料用組成物之製造方法，其包含以下步驟： 將具有3～30μm之中心粒徑D50 的原料活性碳與液狀分散媒，以使混合物中之原料活性碳的濃度成為1～30質量%的方式進行混合，得到混合物的步驟(1)；及 對前述步驟(1)所得到的混合物，採用使用粒徑為0.2～1mm之氧化鋯珠粒的珠磨機，實施濕式粉碎，得到具有1000nm以下之中心粒徑D50 的活性碳與液狀分散媒之混合物的步驟(2)。
  11. 一種噴灑製劑，其包含如請求項1至9中任一項之塗料用組成物。
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