水系涂料组合物、涂膜及涂装物品的制作方法
本发明涉及水系涂料组合物、由该水系涂料组合物得到的涂膜、及具有该涂膜的涂装物品,尤其涉及在使用无臭的中和剂或不易构成臭气的原因的中和剂的情况下耐水性也优异的水系涂料组合物。
背景技术:
近年来,对于室内外建筑涂料、特别是室内涂料,从大气污染的问题、臭气、安全性等的角度来看,要求从溶剂系涂料转变为水性涂料,目前,在几乎所有的用途中以水性乳液作为粘结剂的水性涂料占据着主流。然而,水性涂料中包含的少量的挥发性有机化合物(voc)依然作为臭气的问题而残留,强烈要求其进一步减少。
水性乳液及使用其的涂料即使残留单体量是微量的,特别是来源于丙烯酸类单体的臭气也构成问题,强烈要求其减少。此外,作为用于确保涂料的涂装操作性、稳定性、与被涂物的粘接力的成分,在乳液中共聚有少量的羧酸等含酸性基团的聚合性不饱和单体。一直以来,作为该中和剂,可使用各种胺类、不包括在voc中的氨等挥发性碱,它们的臭气也构成问题,强烈要求其减少。
日本特开2003-321642号公报(专利文献1)中公开了一种水性涂料用树脂组合物,其所含voc显著减少,低臭味且在低温成膜性、表面非粘合性、低温稳定性等方面显示出优异的性质,记载了以下内容:残留单体含量小于整体的100重量ppm;不使用沸点260℃以下的有机溶剂;从臭气的角度来看,优选添加氢氧化钠等碱金属氢氧化物作为碱性化合物。
此外,作为减少臭气的方法,已知有在涂料中配混多孔材料的方法。例如,日本特开2018-2928号公报(专利文献2)记载了一种涂料组合物,该涂料组合物包含树脂乳液组合物(a)和由沸石形成的无机多孔颜料(b),前述沸石中的二氧化硅/氧化铝(mol/mol)比为15以上,相对于前述树脂乳液组合物(a)的固体成分100质量份,前述沸石的含量为0.1~500质量份,认为由此能够提供与以往相比涂料组合物自身所发出的臭气的抑制效果高的涂料组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-321642号公报
专利文献2:日本特开2018-2928号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题
根据专利文献2记载的涂料组合物,通过在特定的沸石中保持构成臭气的原因的成分(臭气成分)来抑制臭气的产生,但未能将涂料组合物中包含的臭气成分充分去除。
因此,虽然认为避免使用臭气成分本身是最可靠的解决手段,但例如如专利文献1的记载,在作为乳液的制备时使用的中和剂使用氢氧化钠等来代替氨的情况下,存在耐水性降低的问题。
因此,本发明的目的在于解决上述现有技术的问题,提供即使在使用无臭的中和剂或不易构成臭气的原因的中和剂的情况下耐水性也优异的水系涂料组合物。此外,本发明的其他目的在于提供由该水系涂料组合物得到的涂膜、以及具有该涂膜的涂装物品。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现,为了避免使用臭气成分,通过在使用除氨以外的碱性的无机化合物或沸点超过260℃的碱性的有机化合物作为中和剂的基础上,进一步在丙烯酸类树脂的原料的一部分中使用反应性乳化剂,能够抑制会由使用该中和剂而引起的耐水性的降低,从而完成了本发明。
即,本发明的水系涂料组合物的特征在于,其包含:含有来源于反应性乳化剂的构成单元的丙烯酸类树脂、以及选自由除氨以外的碱性的无机化合物及沸点超过260℃的碱性的有机化合物组成的组中的中和剂,前述丙烯酸类树脂以乳液的形态分散在水系涂料组合物中。
在本发明的水系涂料组合物的优选例子中,前述反应性乳化剂为非离子性的反应性乳化剂。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,前述反应性乳化剂具有聚亚烷基二醇链。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,前述中和剂为氢氧化钠。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,前述丙烯酸类树脂的体积平均粒径为30~300nm。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,前述丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度为0℃以下。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,为常温干燥形水系涂料组合物。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,在依据jisk5663:2008的“7.6低温稳定性试验”的试验(其中,低温恒温器的温度保持在-7℃)中,试验前的涂料的粘度(a)与试验后的涂料的粘度(b)之比:(b)/(a)为0.90~1.20。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,通过以下所示的氨浓度的测定方法测得的氨浓度为12体积ppm以下。
<氨浓度的测定方法>
使3l的聚氟乙烯制采样袋中充满3l的无臭空气,向该采样袋中注入20g涂料组合物,将该采样袋密闭。然后,于23℃静置30分钟后,使用氨气检测管测定采样袋中的氨浓度。
在本发明的水系涂料组合物的另一优选例子中,关于通过以下所示的抗病毒活性值的测定方法求出的抗病毒活性值(pfu),进行下述条件1及条件2的至少任一个试验时的抗病毒活性值为2.0以上。
<抗病毒活性值的测定方法>
依据jisr1756:2020“精细陶瓷-可见光响应型光催化材料的抗病毒性试验方法-使用噬菌体qβ的方法”中记载的方法,按以下步骤测定病毒感染滴度。
1.以干燥膜厚为30μm的方式用涂料组合物涂装亚克力板(50mm×50mm、厚度:1mm)的单面,形成涂膜,制作试验片。
2.在已灭菌的保存皿的底部放置经灭菌的调湿用滤纸,倒入5ml灭菌水后,在调湿用滤纸上设置玻璃棒,以调湿用滤纸不接触试验片的方式在玻璃棒上设置试验片。此时,以形成有涂膜的面朝上的方式设置试验片。
3.从试验片上方滴加0.1ml的病毒液,用聚丙烯薄膜覆盖试验片上的病毒液。然后,在保存皿的上部放置保湿性玻璃(硼硅玻璃)。
4.对步骤3中制作的试验品进行下述条件1或条件2的试验。
·条件1:在暗箱中保管4小时。
·条件2:用白色荧光灯(照度:500lx)照射4小时。
5.在步骤4中进行条件1或条件2的试验后,用scdlp培养基将试验片上的病毒洗出并回收,测定病毒感染滴度(pfu)。
使用步骤5中测得的病毒感染滴度,根据以下式子算出抗病毒活性值(pfu)。
抗病毒活性值(pfu)=log(a×b)-log(c)
其中,
a:病毒液的浓度(pfu/ml)
b:在试验片上的病毒液的滴加量(ml)
c:条件1或条件2的试验后的病毒感染滴度(pfu)
此外,本发明的涂膜是由上述水系涂料组合物得到的涂膜。
此外,本发明的涂装物品是在基材的表面具有由上述水系涂料组合物得到的涂膜的涂装物品。
发明的效果
根据本发明,能够提供即使在使用无臭的中和剂或不易构成臭气的原因的中和剂的情况下耐水性也优异的水系涂料组合物、由该水系涂料组合物得到的涂膜、以及具有该涂膜的涂装物品。
具体实施方式
以下,对本发明的水系涂料组合物(以下也简称为本发明的涂料组合物)进行详细说明。本发明的涂料组合物的特征在于,其包含:含有来源于反应性乳化剂的构成单元的丙烯酸类树脂、以及选自由除氨以外的碱性的无机化合物及沸点超过260℃的碱性的有机化合物组成的组中的中和剂,前述丙烯酸类树脂以乳液的形态分散在水系涂料组合物中。
本发明的涂料组合物包含丙烯酸类树脂,该丙烯酸类树脂含有来源于反应性乳化剂的构成单元。通过含有反应性乳化剂作为构成单元,可抑制乳化剂从由涂料组合物得到的涂膜溶出,能够提高耐水性。
进而,通过含有反应性乳化剂作为构成单元,还能够一并提高低温稳定性。因此,例如即使在如jisk5663:2008的“7.6低温稳定性试验”中规定的那样对涂料反复进行冷冻和融解的情况下,融解后的涂料也可以恢复原来的性状。
在本说明书中,丙烯酸类树脂是丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类的聚合物,例如可列举出使选自丙烯酸、甲基丙烯酸以及其酯、酰胺及腈等中的1种或多种丙烯酸类成分进行聚合而得到的聚合物,进而,也包括使丙烯酸类成分与例如苯乙烯等非丙烯酸类成分进行聚合而得到的聚合物。在本发明的涂料组合物中,构成丙烯酸类树脂的反应性乳化剂既可以是丙烯酸类成分,也可以是非丙烯酸类成分。
作为上述丙烯酸类成分,例如可列举出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸癸酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基丙酯等(甲基)丙烯酸酯类单体,(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟丙酯、丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚等含官能团单体等。此外,丙烯酸、甲基丙烯酸;丙烯酸酰胺、甲基丙烯酸酰胺等酰胺类单体;γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、β-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、β-(甲基)丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丁基苯基二甲氧基硅烷、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、及γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基二乙基甲氧基硅烷等含烷氧基甲硅烷基单体等也包括在丙烯酸类成分中。
需要说明的是,关于丙烯酸类成分在构成丙烯酸类树脂的单元中所占的比率,可以例示出40~100质量%的范围。
作为非丙烯酸类成分,例如可列举出:富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、巴豆酸、乙烯基叔碳酸等含羧基单体;苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族类单体;乙烯、丙烯等烯烃类单体;乙酸乙烯酯、氯乙烯等乙烯基类单体;马来酸酰胺等酰胺类单体;乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷等含烷氧基甲硅烷基单体;富马酸二烷基酯、烯丙醇、乙烯基吡啶、丁二烯等。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂包含反应性乳化剂作为构成单元。在此,乳化剂一般是指用于使乳浊液的形成变容易或有助于乳浊液的稳定性的物质,在为反应性乳化剂的情况下,在聚合时作为单体以聚合物的构成单元的形式组入,因此除了上述耐水性及低温稳定性的提高效果以外,从能够抑制乳化剂的渗出的角度来看也是优选的。上述反应性乳化剂优选为阴离子性或非离子性的反应性乳化剂,进一步优选为非离子性的反应性乳化剂。
在本发明的涂料组合物中,从乳浊液的稳定性的角度来看,反应性乳化剂优选具有聚亚烷基二醇链。作为聚亚烷基二醇链,例如可列举出聚乙二醇链、聚丙二醇链等。此外,从耐水性及乳浊液的稳定性的角度来看,上述反应性乳化剂优选分子量在200~3500的范围内。
在本发明的涂料组合物中,作为构成丙烯酸类树脂的反应性乳化剂,可列举出在分子中具有乙烯基等聚合性的不饱和键的乳化剂。这种反应性乳化剂不仅具有乳化功能,而且也是在分子中具有乙烯基等聚合性的不饱和键、以及亲水性基团的聚合性单体。通常的乳化剂仅吸附在生成颗粒表面,与此相对,反应性乳化剂在(甲基)丙烯酸类共聚物的聚合过程中,虽然不是全部,但有时会作为共聚物的一成分组入(甲基)丙烯酸类共聚物中,因此在涂膜形成后,例如具有乳化剂不会或不易因水蒸气等外在因素而从聚合物游离出来的特征。
作为反应性乳化剂,例如可列举出阴离子系反应性乳化剂和非离子系反应性乳化剂。
作为阴离子系反应性乳化剂,例如可列举出:烷基醚型(作为市售品,例如有第一工业制药株式会社制造的aquaronkh-05、kh-10,株式会社adeka制造的adekareasoapsr-10、sr-1025、sr-20、r-3025,花王株式会社制造的latemulpd-104等)、磺基琥珀酸酯型(作为市售品,例如有花王株式会社制造的latemuls-120、s-120a、s-180p、s-180a,三洋化成株式会社制造的eleminoljs-20等)、烷基苯基醚型或烷基苯基酯型(作为市售品,例如有第一工业制药株式会社制造的aquaronhs-10、hs-1025、ar-10、ar-1025、ar-20、ar-2020、bc-10、bc-1025、bc-20、bc-2020,株式会社adeka制造的adekareasoapse-10n、se-1025a等)、(甲基)丙烯酸酯硫酸酯型(作为市售品,例如有日本乳化剂株式会社制造的antoxms-60、sad、ms-2n,三洋化成工业株式会社制造的eleminolrs-3000等)、磷酸酯型(作为市售品,例如有第一工业制药株式会社制造的h-3330pl,株式会社adeka制造的adekareasoappp-70等)等。
作为非离子系反应性乳化剂,例如可列举出:烷基醚型(作为市售品,例如有第一工业制药株式会社制造的aquaronkn-10、kn-20、kn-30、kn-5065,株式会社adeka制造的adekareasoaper-10、er-20、er-30、er-40,花王株式会社制造的latemulpd-420、pd-430、pd-450等)、烷基苯基醚型或烷基苯基酯型(作为市售品,例如有第一工业制药株式会社制造的aquaronrn-10、rn-20、rn-30、rn-50、an-10、an-20、an-30、an-5065,株式会社adeka制造的adekareasoapne-10、ne-20、ne-30等)、(甲基)丙烯酸酯型(作为市售品,例如有日本乳化剂株式会社制造的ma-50a、ma-100a、mpg-130ma,日油株式会社制造的blemmerpe-90、pp-1000、50pep-300、ae-200、ap-400等)等,但本发明并不限定于仅这些例示。
在本发明的涂料组合物中,反应性乳化剂在构成丙烯酸类树脂的单元中所占的比率优选为0.1~10质量%的范围。需要说明的是,上述反应性乳化剂可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂优选在构成单元中还包含含酸性基团的单体。通过包含含酸性基团的单体作为构成单元,能够提高对基材的附着性。
作为含酸性基团的单体,例如可列举出:丙烯酸、乙基丙烯酸、丙基丙烯酸、异丙基丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、巴豆酸、乙烯基叔碳酸等含羧基单体,叔丁基丙烯酰胺磺酸等含磺酸基单体。
在本发明的涂料组合物中,含酸性基团的单体在构成丙烯酸类树脂的单元中所占的比率优选为0.1~15质量%的范围。需要说明的是,上述含酸性基团的单体可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂以乳液的形态分散在该涂料组合物中。因此,在制备本发明的涂料组合物时,优选使用丙烯酸类树脂乳液。丙烯酸类树脂乳液是指丙烯酸类树脂在水中稳定分散的乳浊液,根据需要而包含非反应性乳化剂等添加剂。需要说明的是,树脂像这样以乳液的形态分散的涂料也被称为乳液涂料。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂乳液例如可以通过以水作为介质、在水中进行乳液聚合来制备。更优选列举出:通过乳液聚合而得到的具有均一结构的丙烯酸类树脂乳液、通过多阶段的乳液聚合法而得到的具有异相结构的丙烯酸类树脂乳液等,可以将这两者一起使用。或者,也可以如下制备丙烯酸类树脂乳液。例如,可以通过一边使用高速搅拌器等来施加强制性的剪切力一边使丙烯酸类树脂在水中乳化来制备。可以通过对在有机溶剂介质中聚合而成的丙烯酸类树脂进行在水中的相转移来制备丙烯酸类树脂乳液,根据需要,可以通过蒸馏等将丙烯酸类树脂乳液中包含的有机溶剂去除。
在本发明中,丙烯酸类树脂乳液的制备使用反应性乳化剂,而根据需要,可以组合使用非反应性乳化剂。反应性乳化剂/非反应性乳化剂的质量比率优选为20/80~100/0,更优选为65/35~100/0。
作为非反应性乳化剂,例如可列举出:月桂基硫酸钠等脂肪酸盐,高级醇硫酸酯盐、十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐,聚氧亚乙基烷基醚硫酸盐、聚氧壬基苯基醚磺酸铵、聚氧亚乙基苯乙烯化苯基醚硫酸铵盐、聚氧乙烯-聚氧丙二醇醚硫酸盐等阴离子性表面活性剂;聚氧亚乙基烷基醚、聚氧亚乙基壬基苯基醚、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧亚乙基脂肪酸酯、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物等非离子性表面活性剂;烷基胺盐、季铵盐等阳离子性表面活性剂等。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂乳液优选ph为7~10。例如,可以使用中和剂将丙烯酸类树脂乳液的ph调节到上述特定的范围内。丙烯酸类树脂乳液的ph小于7时,存在储藏时的稳定性、涂料的机械稳定性等各种稳定性降低之虞,另一方面,如果超过10,则也存在干燥变慢的情况。在此,作为可以使用的中和剂,优选为如后所述的、选自由除氨以外的碱性的无机化合物及沸点超过260℃的碱性的有机化合物组成的组中的中和剂。
在丙烯酸类树脂乳液中,作为丙烯酸类树脂的原料使用的丙烯酸类成分、非丙烯酸类成分残留而不发生聚合。此外,也存在丙烯酸类树脂乳液的原料包含氨、voc化合物的情况。从抑制臭气产生的角度来看,像这样残留的未反应单体、氨、voc化合物优选去除。因此,优选在丙烯酸类树脂乳液的制备中或制备后在减压下将它们去除。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂优选玻璃化转变温度为0℃以下,更优选为-100~0℃,进一步优选为-50~0℃。通过将丙烯酸类树脂的玻璃化转变温度调节至0℃以下,能够提高低温下的成膜性。
需要说明的是,在本发明中,玻璃化转变温度(tg)是指使用以下的fox公式计算出的值。
1/tg=w1/tg1+w2/tg2+…+wi/tgi+…+wn/tgn
在上述fox公式中,tg为由n种单体形成的聚合物的玻璃化转变温度(k),tg(1、2、i、n)为各单体的均聚物的玻璃化转变温度(k),w(1、2、i、n)为各单体的质量分率,w1+w2+…+wi+…+wn=1。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂优选体积平均粒径为30~300nm,进一步优选为60~300nm。通过将分散在本发明的涂料组合物中的丙烯酸类树脂的体积平均粒径调节至30~300nm,能够提高成膜性、低温稳定性。在本发明中,体积平均粒径是指体积基准粒度分布的50%粒径(d50),可以根据使用粒度分布测定装置(例如激光衍射/散射式粒度分布测定装置)测得的粒度分布求出。并且,本发明中的粒径由基于激光衍射/散射法的球当量直径表示。
本发明的涂料组合物包含选自由除氨以外的碱性的无机化合物及沸点超过260℃的碱性的有机化合物组成的组中的中和剂。排除了氨的话,可以作为中和剂使用的碱性的无机化合物是无臭或低臭气,因此从抑制涂料组合物产生臭气的角度来看是适宜的。此外,关于可以作为中和剂使用的碱性的有机化合物也同样,如果沸点超过260℃,则通常在涂装时不蒸发而残留在涂膜中,因此从抑制涂料组合物产生臭气的角度来看是适宜的。需要说明的是,沸点是1个大气压下的沸点。
在本发明的涂料组合物中,作为可以作为中和剂使用的碱性的无机化合物,例如可以例示出氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物、碳酸氢钠等碱金属碳酸氢盐、碳酸钠等碱金属碳酸盐,优选氢氧化钠。
在本发明的涂料组合物中,对于可以作为中和剂使用的碱性的有机化合物,例如有胺化合物,具体为可以与酸根形成离子对的胺化合物。在此,作为沸点超过260℃的胺化合物的具体例子,可列举出:三乙醇胺、二乙醇胺、n-丁基二乙醇胺等。
在本发明的涂料组合物中,中和剂的含量并没有特别限制,优选以上述丙烯酸类树脂乳液、涂料组合物的ph为7~10的方式使用中和剂。优选本发明的涂料组合物中包含的中和剂的一部分或全部包含在丙烯酸类树脂乳液中。需要说明的是,中和剂可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
在本发明的涂料组合物中,不挥发成分中的丙烯酸类树脂与中和剂加在一起的含量优选为15~100质量%。
本发明的涂料组合物可以包含着色颜料。作为着色颜料,并没有特别限定,可以使用涂料行业中常规使用的颜料。作为具体例子,可列举出:二氧化钛、氧化铁、炭黑等。此外,在本发明的涂料组合物中,不挥发成分中的着色颜料的含量优选为1~80质量%,进一步优选为20~75质量%。需要说明的是,着色颜料可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
本发明的涂料组合物可以包含体质颜料。作为体质颜料,例如可列举出:二氧化硅、滑石、云母、碳酸钙、硫酸钡等。此外,在配混体质颜料的情况下,优选使用高岭土、二氧化硅、碳酸钙。高岭土、二氧化硅及碳酸钙是低臭气的体质颜料。在本发明的涂料组合物中,不挥发成分中的体质颜料的含量优选为1~65质量%。需要说明的是,体质颜料可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
本发明的涂料组合物可以包含消泡剂。消泡剂可以适当使用市售的产品,当中优选使用臭气少的产品。消泡剂一般根据载体油而分类为矿物油系、有机硅系、聚醚系等,通常除了载体以外还包含疏水性二氧化硅、蜡、酰胺、金属皂等成核剂作为构成成分。本发明的涂料组合物中的消泡剂的含量优选为0.01~5质量%。需要说明的是,消泡剂可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
本发明的涂料组合物可以包含抗菌剂或抗病毒剂,也可以包含抗菌剂及抗病毒剂这两者。此外,抗菌剂中也有能够赋予抗病毒功能的,抗病毒剂中也有能够赋予抗菌功能的。也可以将像这样能够赋予抗菌功能和抗病毒功能这两者的试剂称为抗菌/抗病毒剂。作为抗菌剂和抗病毒剂,例如可列举出:在无机物(沸石等多孔材料、氧化钛等光催化剂颗粒、磷灰石等磷酸盐矿物、金属磷酸盐等)上负载有金属离子的微粒、金属/无机氧化物的复合颗粒、有机酸或无机酸、金属碘化物、金属盐(例如银、铜、锌、钨或钼的盐)、银颗粒、铜颗粒、氧化亚铜颗粒、季铵盐、吡啶硫酮类化合物、含磺酸基的聚合物、含氨基的聚乙烯醇、有机氮溴类化合物、含h型羧基的聚合物等,特别优选包含铜元素的材料、含h型羧基的聚合物。本发明的涂料组合物中的抗菌剂或抗病毒剂的含量优选为0.1~5质量%,在本发明的涂料组合物中,不挥发成分中的抗菌剂或抗病毒剂的含量优选为0.2~8质量%。通过以相对于涂料组合物为0.1~5质量%、或相对于不挥发成分为0.2~8质量%的比率添加抗菌剂或抗病毒剂,能够赋予抗菌功能或抗病毒功能。需要说明的是,抗菌剂或抗病毒剂可以单独使用一种,也可以将2种以上组合使用。
在本发明的涂料组合物中,不挥发成分的含量优选为30~80质量%。在本说明书中,不挥发成分是指除了溶剂等会挥发的成分以外的成分,是最终会形成涂膜的成分,在本发明中,将涂料组合物在130℃下干燥60分钟时残留的成分视作不挥发成分。
本发明的涂料组合物为水系涂料,水系涂料是指包含水作为主要溶剂的涂料。在本发明的涂料组合物中,水的含量优选为20~70质量%。此外,本发明的涂料组合物也可以完全水系化,水在所使用的溶剂中所占的比率优选为85质量%以上,最优选为100质量%。
在本发明的水系涂料组合物中,作为其他成分,可以根据目的而适当配混树脂、颜料、表面调整剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、增粘剂、防沉淀剂、防结皮剂、防流挂剂、防色分离剂、消光剂、流平剂、干燥剂、增塑剂、成膜助剂、防霉剂、防腐剂、杀虫剂、光稳定化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂及导电性赋予剂等。这些成分可以适宜地使用市售品。此外,从臭气的角度来看,上述其他成分优选沸点为260℃以上的物质。
需要说明的是,在本发明的水系涂料组合物中配混的成分也存在使用有机溶剂的情况。在本发明的涂料组合物中,有机溶剂的含量优选为15质量%以下,最优选为0质量%。
本发明的涂料组合物可以通过将根据需要而适当选择的各种成分混合来制备。此外,本发明的涂料组合物优选作为单组分型使用,优选为常温干燥形水系涂料组合物。这里所说的“常温”是指5~35℃,根据本发明的涂料组合物,可以实施在23℃的情况下为16小时以内、在5℃的情况下为24小时以内的短时间干燥。
可以在本发明的涂料组合物(乳液涂料)及该涂料组合物中配混的丙烯酸类树脂乳液优选最低造膜温度为5℃以下,进一步优选为0℃以下。在本说明书中,最低造膜温度根据jisk6828-2:2003进行测定。此外,为了调节最低造膜温度,可以适宜地使用沸点为260℃以上的成膜助剂。
本发明的涂料组合物优选剪切速度0.1s-1的粘度为0.1~10,000pa·s,且剪切速度1,000s-1的粘度为0.05~10pa·s。需要说明的是,在本发明中,粘度使用流变仪(tainstruments制造的流变仪ares等)在将液温调节至23℃后进行测定。
本发明的涂料组合物优选在依据jisk5663:2008的“7.6低温稳定性试验”的试验(其中,低温恒温器的温度保持在-7℃)中,试验前的涂料的粘度(a)与试验后的涂料的粘度(b)之比:(b)/(a)为0.90~1.30,更优选为0.90~1.20,进一步优选为0.90~1.10。试验前的涂料的粘度(a)和试验后的涂料的粘度(b)是基于jisk5600-2-2:1999用斯托默粘度计测得的20℃下的粘度(单位为ku值)。
由于本发明的涂料组合物为水系涂料,因此通过在上述试验中用低温恒温器保存而发生冷冻,但如果上述粘度比(b)/(a)显示出上述确定的范围的值,则在冷冻后融解时能够恢复原来的性状,低温稳定性优异。上述粘度比(b)/(a)可以通过添加反应性乳化剂来调节。
在本发明的涂料组合物中,丙烯酸类树脂乳液优选在依据jisk5663:2008的“7.6低温稳定性试验”的试验(其中,低温恒温器的温度保持在-7℃)中,试验前的丙烯酸类树脂乳液的粘度(c)与试验后的丙烯酸类树脂乳液的粘度(d)之比:(d)/(c)为0.90~1.30,更优选为0.90~1.20,进一步优选为0.90~1.10。试验前的丙烯酸类树脂乳液的粘度(c)和试验后的丙烯酸类树脂乳液的粘度(d)是基于jisk5600-2-2:1999用斯托默粘度计测得的20℃下的粘度(单位为ku值)。
关于丙烯酸类树脂乳液也同样,如果上述粘度比(d)/(c)显示出上述特定范围的值,则在冷冻后融解时能够恢复原来的性状,低温稳定性优异。上述粘度比(d)/(c)可以通过添加反应性乳化剂来调节。
本发明的水系涂料组合物优选通过以下所示的氨浓度的测定方法测得的氨浓度为12体积ppm以下。
<氨浓度的测定方法>
使3l的聚氟乙烯制采样袋中充满3l的无臭空气,向该采样袋中注入20g涂料组合物,将该采样袋密闭。然后,于23℃静置30分钟后,使用氨气检测管测定采样袋中的氨浓度。
需要说明的是,在本说明书中,无臭空气可以使用臭气分析中使用的常规的无臭空气,通常,使用利用活性炭去除了杂质的空气作为无臭空气。
此外,本发明的水系涂料组合物优选通过以下所示的测定方法测得的未反应单体的浓度为100体积ppm以下。
<未反应单体的浓度的测定方法>
使3l的聚氟乙烯制采样袋中充满3l的无臭空气,向该采样袋中注入20g涂料组合物,将该采样袋密闭后,于23℃静置30分钟,使用可检测作为对象的单体的检测管来测定采样袋中的未反应单体的浓度。
需要说明的是,在本说明书中,无臭空气可以使用臭气分析中使用的常规的无臭空气,通常,使用利用活性炭去除了杂质的空气作为无臭空气。
本发明的水系涂料组合物中,关于通过以下所示的抗病毒活性值的测定方法求出的抗病毒活性值(pfu),优选进行下述条件1及条件2的至少任一个试验时的抗病毒活性值为2.0以上,更优选为3.0以上。
<抗病毒活性值的测定方法>
依据jisr1756:2020“精细陶瓷-可见光响应型光催化材料的抗病毒性试验方法-使用噬菌体qβ的方法”中记载的方法,按以下步骤测定病毒感染滴度。
1.以干燥膜厚为30μm的方式用涂料组合物涂装亚克力板(50mm×50mm、厚度:1mm)的单面,形成涂膜,制作试验片。
2.在已灭菌的保存皿的底部放置经灭菌的调湿用滤纸,倒入5ml灭菌水后,在调湿用滤纸上设置玻璃棒,以调湿用滤纸不接触试验片的方式在玻璃棒上设置试验片。此时,以形成有涂膜的面朝上的方式设置试验片。
3.从试验片上方滴加0.1ml的病毒液(具体为噬菌体qβ(nbrc20012)[宿主大肠杆菌(nbrc106373)]、浓度1.5×107pfu/ml),用聚丙烯薄膜覆盖试验片上的病毒液。然后,在保存皿的上部放置保湿性玻璃(硼硅玻璃)。
4.对步骤3中制作的试验品进行下述条件1或条件2的试验。
·条件1:在暗箱中保管4小时。
·条件2:用白色荧光灯(fl20ssw/18、照度:500lx)照射4小时。
5.在步骤4中进行条件1或条件2的试验后,用scdlp培养基将试验片上的病毒洗出并回收,测定病毒感染滴度(pfu)。
使用步骤5中测得的病毒感染滴度,根据以下式子算出抗病毒活性值(pfu)。
抗病毒活性值(pfu)=log(a×b)-log(c)
其中,
a:病毒液的浓度(pfu/ml)
b:在试验片上的病毒液的滴加量(ml)
c:条件1或条件2的试验后的病毒感染滴度(pfu)
在上述抗病毒活性值的测定方法中,对象病毒采用噬菌体qβ(nbrc20012)[宿主大肠杆菌(nbrc106373)]。此外,病毒感染滴度为基于蚀斑测定法的感染滴度。
在步骤1中,制作试验片后,以有机物的去除为目的,可以用紫外光(fl20s·blb、1.0mw/cm2)照射24小时。
在步骤3中使用的薄膜为不影响微生物发育的材质,是无吸水性、且340~380nm的透射率为85%以上的薄膜,例如可以使用聚丙烯薄膜。
在步骤5中,试验片上的病毒的洗出处理使用10mlscdlp培养基。
此外,关于抗菌效果,例如可以用依据jisr1752:2000的方法进行评价。
本发明的涂料组合物的涂装手段没有特别限定,可以利用已知的涂装手段,例如喷雾涂装、辊涂装、刷子涂装、抹子涂装、刮刀涂装等。
作为本发明的涂料组合物的涂装对象,并没有特别限定,例如可列举出:钢铁、镀锌钢(例如镀锌铁皮)、镀锡钢(例如镀锡铁皮)、不锈钢、镁合金、铝、铝合金等金属基材,木材、石膏、硅酸钙、玻璃、陶瓷、混凝土、水泥、灰浆、石棉瓦等无机系基材,丙烯酸类树脂、聚氯乙烯、聚碳酸酯、abs树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚烯烃等塑料基材。除此之外,还可以例示出木纤维加强水泥板、纤维加强水泥板、纤维加强水泥-硅酸钙板等复合基材。金属基材也包括实施了各种表面处理、例如氧化处理的基材。此外,其表面被无机物覆盖的塑料基材(例如被玻璃质覆盖的塑料基材)包括在无机系基材中。需要说明的是,基材既可以实施了底涂处理,也可以在基材表面中的至少一部分存在旧涂膜(在实施本发明的涂装方法时已经形成的涂膜)。
此外,作为涂装对象,如上所述可列举出各种材质的基材,作为其具体例子,可适宜地列举出:建筑物、构筑物等结构物,车辆(汽车等)、家具、门窗隔扇、电子设备(家电设备等)、它们的部件。在此,本发明的涂料组合物适宜作为结构物的内外装饰用(内部装饰用和/或外部装饰用)的涂料。在本发明中,建筑物是指以人的居住或滞留为目的而建造的结构物,例如可列举出住宅(特别是独立式房屋、单元住宅)、大楼、工厂等,构筑物是指以除人的居住或滞留以外的目的而建造的结构物,例如可列举出桥梁、槽罐、工厂管道、烟囱等。此外,作为结构物的构件,例如可列举出屋顶、墙壁(内壁、外壁等、特别是幕墙)等。
本发明的涂膜是由上述本发明的水系涂料组合物得到的涂膜。涂膜的膜厚例如为20~80μm。
本发明的涂装物品是具有由上述本发明的水系涂料组合物得到的涂膜的涂装物品,优选为在基材的表面具有该涂膜的涂装物品。在此,涂膜的膜厚例如为20~80μm。
在本发明的涂装物品中,关于基材的细节,与在本发明的水系涂料组合物中说明的相同。作为本发明的涂装物品,可列举出在如在本发明的水系涂料组合物中作为涂装对象所说明的物品的表面、例如建筑物、构筑物等结构物、车辆(汽车等)、家具、门窗隔扇、电子设备(家电设备等)、它们的部件的表面具有涂膜的物品。
实施例
以下,给出实施例来对本发明进行更详细的说明,但本发明并不受下述的实施例的任何限定。
<合成例1>
向具备搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴加装置及氮气导入管的5口烧瓶中,投加离子交换水200质量份及非反应性乳化剂a6.0质量份,一边用氮气对反应器内进行置换,一边升温至80℃后,加入过硫酸钾1.0质量份,接着,用3.5小时连续滴加预先在另一容器中搅拌混合好的甲基丙烯酸甲酯190质量份、丙烯酸丁酯250质量份、丙烯酸10质量份、离子交换水220质量份及非反应性乳化剂a30.0质量份的混合物。然后,一边继续搅拌一边在80℃下熟化2小时后,向反应器中添加离子交换水2.7质量份与叔丁基过氧化氢的70%水溶液0.3质量份的混合物,接着,用5分钟连续滴加离子交换水9.7质量份与异抗坏血酸钠0.3质量份的混合物。然后,一边继续搅拌一边在80℃下熟化2小时,冷却至室温后,添加25质量%氨(nh3)水溶液4.0质量份将ph调节至9.0,得到合成例1树脂分散液。将合成例1树脂分散液中的丙烯酸类树脂的含量(质量%)、玻璃化转变温度(tg,℃)及体积平均粒径(nm)示于表1。
玻璃化转变温度根据fox公式求出。体积平均粒径使用大塚电子株式会社制造的粒径测定机els-z求出。
<合成例2~合成例13>
将合成例1的原料的配混量变更为表1的各个配混量,除此之外,利用与合成例1同样的条件进行丙烯酸类树脂的合成,制备合成例2树脂分散液~合成例13树脂分散液。将各树脂分散液中的丙烯酸类树脂的含量(质量%)、玻璃化转变温度(tg,℃)及体积平均粒径(nm)示于表1。
需要说明的是,按以下方法评价树脂分散液(丙烯酸类树脂乳液)的低温稳定性。
基于依据jisk5663:2008“7.6低温稳定性试验”的试验,将盛满树脂分散液的容器密闭,以在放入温度-7℃的低温恒温槽中18小时后在室温(23℃)放置6小时作为1个循环,共重复3个循环。关于试验前的树脂分散液的粘度(c)和试验后的树脂分散液的粘度(d),基于jisk5600-2-2:1999用斯托默粘度计测定20℃下的粘度,算出(d)/(c),示于表1的“清漆粘度比(d)/(c)”这一项。
[表1]
(注1)非反应性乳化剂a(第一工业制药株式会社制造:hitenolnf0825(阴离子性))
(注2)反应性乳化剂b(日本乳化剂株式会社制造:antoxsad(阴离子系))
(注3)反应性乳化剂c(株式会社adeka制造:adekareasoapsr-1025(阴离子系))
(注4)反应性乳化剂d(株式会社adeka制造:adekareasoaper-10(非离子系))
<比较例1>
向混合机中投入离子交换水6.5质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加分散剂1.0质量份及消泡剂0.2质量份、氧化钛20.0质量份,添加完毕后,混合至粒度达到50μm以下。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例1树脂分散液70.0质量份、粘性调节剂2.0质量份、消泡剂0.3质量份,充分混合后,得到比较例1的水系涂料组合物。
<比较例2、3>
将比较例1的树脂分散液变更为合成例2树脂分散液或合成例3树脂分散液,除此之外,通过与比较例1同样的方法得到比较例2、3的水系涂料组合物。
<实施例1>
向混合机中投入离子交换水6.5质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加分散剂1.0质量份及消泡剂0.2质量份、氧化钛20.0质量份,添加完毕后,混合至粒度达到50μm以下。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例4树脂分散液70.0质量份、粘性调节剂2.0质量份、消泡剂0.3质量份,充分混合后,得到实施例1的水系涂料组合物。
<实施例2~10>
将实施例1的树脂分散液变更为表3记载的树脂分散液,除此之外,通过与实施例1同样的方法得到实施例2~10的水系涂料组合物。
<实施例11>
向混合机中投入离子交换水19.0质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加分散剂1.5质量份及消泡剂0.2质量份、氧化钛22.0质量份、高岭土5.0质量份、碳酸钙15.0质量份、二氧化硅5.0质量份,添加后,混合至粒度达到50μm以下。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例5树脂分散液30.0质量份、粘性调节剂1.5质量份、消泡剂0.8质量份,充分混合后,得到实施例10的水系涂料组合物。
<实施例12~14>
将实施例10的树脂分散液变更为表4记载的树脂分散液,除此之外,通过与实施例11同样的方法得到实施例12~14的水系涂料组合物。
<实施例15>
向混合机中添加离子交换水19.8质量份、合成例5树脂分散液80质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加消泡剂0.2质量份,混合至均匀,由此得到实施例15的水系涂料组合物。
<实施例16~18>
将实施例15的树脂分散液变更为表4记载的树脂分散液,除此之外,通过与实施例15同样的方法得到实施例16~18的水系涂料组合物。
<实施例19>
向混合机中投入离子交换水6.5质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加分散剂1.0质量份及消泡剂0.2质量份、氧化钛20.0质量份,添加完毕后,混合至粒度达到50μm以下。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例9树脂分散液70.0质量份、5.0质量份抗病毒剂分散液1、粘性调节剂2.0质量份、消泡剂0.3质量份,充分混合后,得到实施例19的水系涂料组合物。
<实施例20>
将抗病毒剂分散液1的添加量由5.0质量份变更为8.0质量份,除此之外,通过与实施例19同样的方法得到实施例20的水系涂料组合物。
<实施例21>
向混合机中投入离子交换水19.0质量份,在搅拌环境下向其中缓慢添加分散剂1.5质量份及消泡剂0.2质量份、氧化钛22.0质量份、高岭土5.0质量份、碳酸钙15.0质量份、二氧化硅5.0质量份,添加后,混合至粒度达到50μm以下。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例9树脂分散液30.0质量份、5.0质量份抗病毒剂分散液1、粘性调节剂1.5质量份、消泡剂0.8质量份,充分混合后,得到实施例21的水系涂料组合物。
<实施例22>
将抗病毒剂分散液1变更为抗病毒剂水溶液2、将添加量由5.0质量份变更为2.5质量份,除此之外,通过与实施例21同样的方法得到实施例22的水系涂料组合物。
<实施例23>
将抗病毒剂分散液1变更为抗病毒剂水溶液3、将添加量由5.0质量份变更为8.0质量份,除此之外,通过与实施例21同样的方法得到实施例23的水系涂料组合物。
<实施例24>
将抗病毒剂分散液1变更为抗病毒剂分散液4、将添加量由5.0质量份变更为10.0质量份,除此之外,通过与实施例21同样的方法得到实施例24的水系涂料组合物。
<实施例25>
向混合机中投入离子交换水19.8质量份,向其中添加消泡剂0.2质量份。接着,在搅拌环境下向混合机中缓慢添加合成例9树脂分散液80.0质量份、5.0质量份抗病毒剂分散液1,充分混合后,得到实施例25的水系涂料组合物。
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
※表5的实施例6除抗病毒活性值及抗菌活性值的评价结果外,与表3的实施例6为相同数据。
[表6]
(注5)分散剂(陶氏化学公司制造:orotan731a)
(注6)消泡剂(毕克化学公司制造:byk-038)
(注7)粘性调节剂(陶氏化学公司制造:primalrm-2020npr)
(注8)氧化钛(taycacorporation制造:jr-806)
(注9)高岭土(竹原化学工业株式会社制造:specialkaolin)
(注10)碳酸钙(竹原化学工业株式会社制造:sunlightsl-100)
(注11)二氧化硅(epmineralsllc制造:celatommw-25)
(注12)抗病毒剂分散液1(负载有2价铜化合物的氧化钛的25质量%水分散液;按照以下的制备例1制备)
(注13)抗病毒剂水溶液2(氯化铜(i)(cucl)的50质量%水溶液)
(注14)抗病毒剂水溶液3(amoldenv-100jm、大和化学工业株式会社制造、有机氮溴类化合物的50质量%水溶液)
(注15)抗病毒剂分散液4(含h型羧基的聚合物的12质量%水分散液;按照以下的制备例2制备)
<制备例1>
在蒸馏水100ml中使6g(100质量份)的金红石型氧化钛原料(bet比表面积:10m2/g、一次粒径150nm)悬浊,添加0.0805g(按铜换算为0.5质量份)的cucl2·2h2o(关东化学株式会社制造),搅拌10分钟。添加1mol/l的氢氧化钠(关东化学株式会社制造)水溶液使ph为10,进行30分钟的搅拌混合,得到浆料。过滤该浆料,将所得粉体用纯水洗涤,在80℃下干燥,用搅拌机破碎,得到抗病毒剂1(光催化剂)。向25g抗病毒剂1中添加蒸馏水75g进行分散处理,制备抗病毒剂分散液1。
<制备例2>
将由丙烯腈58质量%、丙烯酸甲酯9质量%、二乙烯基苯30质量%及对苯乙烯磺酸钠3质量%形成的单体混合物30质量份添加至按单体比计包含1.2质量%的过硫酸铵的水溶液70质量份,投加至带搅拌器的聚合槽后,在135℃下聚合25分钟。向所得聚合物乳液90质量份中加入40质量%氢氧化钠水溶液10质量份,在95℃下进行水解。通过调节此时的反应时间,将抗病毒用颗粒的羧基量调节至5.0mmol/g。向所得乳液中加入蒸馏水,将固体成分浓度调节至12质量%后,利用阳离子交换树脂调节至ph2.5,由此使羧基为h型,得到抗病毒剂分散液2。
需要说明的是,所得水系涂料组合物中的丙烯酸类树脂的体积平均粒径与分别配混的树脂分散液的体积平均粒径基本相同。
对所得涂料组合物进行以下评价。将结果示于表2~表6。
<氨浓度>
使3l的聚氟乙烯制采样袋充满经活性炭处理的3l的无臭空气,向其中注入20g涂料,密闭。然后,于室温23℃的室内静置30分钟后,使用gasteccorporation制造的氨气检测管进行氨浓度测定。
<臭气>
取50g涂料至100ml的玻璃瓶,于室温23℃的室内由10名评论员进行臭气的感官试验。以“无臭气”“略有臭气”“有臭气”这3个等级进行评价,“无臭气”加0分、“略有臭气”加1分、“有臭气”加2分,由此进行涂料臭气的评价。评价标准如下。
◎:10人的总得分为2分以下。
○:10人的总得分为4分以下。
×:10人的总得分为5分以上。
<涂料的低温稳定性>
基于依据jisk5663:2008“7.6低温稳定性试验”的试验,将盛满涂料的容器密闭。以在将密闭容器放入温度-7℃的低温恒温槽中18小时后在室温(23℃)放置6小时的循环作为1个循环,共重复3个循环。关于试验前的涂料的粘度(a)和试验后的涂料的粘度(b),基于jisk5600-2-2:1999用斯托默粘度计测定20℃下的粘度,算出(b)/(a)。低温稳定性的评价标准如下。
○:(b)/(a)的值为0.90~1.30
×:(b)/(a)的值高于1.30
<低温成膜性>
在5℃的条件下,在150×70×2mm的玻璃板上用6mil的涂抹器涂抹涂料,在该条件下干燥24小时后恢复至室温(23℃)时,根据涂膜的外观,按照以下标准评价低温成膜性。
○:涂膜未出现破裂、剥离等异常
×:涂膜有破裂、剥离等异常
<耐水性>
在标准条件(温度23℃、相对湿度50%)下,在150×70×4mm的柔性板上用刷子涂抹涂料。干燥6小时后,同样地涂抹第2层,干燥5天,得到试验片。将所得试验片在离子交换水(23℃)中浸渍14天后取出,根据从取出起经过2小时后的试验片的外观,按照以下标准评价耐水性。
○:无皱褶、膨胀、破裂及剥离等异常且光泽没有大的变化
×:有皱褶、膨胀、破裂及剥离等异常,或光泽有大的变化
<抗病毒性>
依据jisr1756:2020“精细陶瓷-可见光响应型光催化材料的抗病毒性试验方法-使用噬菌体qβ的方法”中记载的方法,按以下步骤测定抗病毒活性值。需要说明的是,试验器具的无菌化用无水乙醇擦拭来进行。
1.以干燥膜厚为30μm的方式用涂料组合物涂装亚克力板(50mm×50mm、厚度:1mm)的单面,形成涂膜,制作试验片。制作试验片后,照射紫外光(fl20s·blb、1.0mw/cm2)24小时,进行有机物的去除。
2.在已灭菌的保存皿的底部放置经灭菌的调湿用滤纸,倒入5ml灭菌水后,在调湿用滤纸上设置玻璃棒,以调湿用滤纸不接触试验片的方式在玻璃棒上设置试验片。此时,以形成有涂膜的面朝上的方式设置试验片。
3.从试验片上方滴加0.1ml的病毒液(噬菌体qβ(nbrc20012)[宿主大肠杆菌(nbrc106373)]、浓度1.5×107pfu/ml),用聚丙烯薄膜(40mm×40mm、vf-10、kokuyo制造、厚度:0.06mm)覆盖试验片上的病毒液。然后,在保存皿的上部放置保湿性玻璃(硼硅玻璃)。
4.对步骤3中制作的试验品进行下述条件1或条件2的试验。
·条件1:在暗箱中保管4小时。
·条件2:用白色荧光灯(fl20ssw/18、照度:500lx、锐截止滤光片:typeb(n169、截止380nm以下的波长))照射4小时。
5.在步骤4中进行条件1或条件2的试验后,用scdlp培养基将试验片上的病毒洗出并回收,测定病毒感染滴度(pfu)。
使用步骤5中测得的病毒感染滴度,根据以下式子算出抗病毒活性值(pfu)。
抗病毒活性值(pfu)=log(a×b)-log(c)
其中,
a:病毒液的浓度(pfu/ml)
b:在试验片上的病毒液的滴加量(ml)
c:条件1或条件2的试验后的病毒感染滴度(pfu)
<抗菌性>
依据jisr1752:2020“精细陶瓷-可见光响应型光催化抗菌加工材料的抗菌性试验方法及抗菌效果”中记载的方法,按以下步骤测定抗菌活性值。需要说明的是,试验器具的无菌化用无水乙醇擦拭来进行。
1.以干燥膜厚为30μm的方式用涂料组合物涂装亚克力板(50mm×50mm、厚度:1mm)的单面,形成涂膜,制作试验片。制作试验片后,照射紫外光(fl20s·blb、1.0mw/cm2)24小时,进行有机物的去除。
2.在已灭菌的保存皿的底部放置经灭菌的调湿用滤纸,倒入5ml灭菌水后,在调湿用滤纸上设置玻璃棒,以调湿用滤纸不接触试验片的方式在玻璃棒上设置试验片。此时,以形成有涂膜的面朝上的方式设置试验片。
3.从试验片上方滴加0.1ml的菌液(金黄色葡萄球菌(nbrc12732)、浓度1.8×106cfu/ml),用聚丙烯薄膜(40mm×40mm、vf-10、kokuyo制造、厚度:0.06mm)覆盖试验片上的菌液。然后,在保存皿的上部放置保湿性玻璃(硼硅玻璃)。
4.对步骤3中制作的试验品进行下述条件1或条件2的试验。
·条件1:在暗箱中保管8小时。
·条件2:用白色荧光灯(fl20ssw/18、照度:500lx、锐截止滤光片:typeb(n169、截止380nm以下的波长))照射8小时。
5.在步骤4中进行条件1或条件2的试验后,用scdlp培养基将试验片上的病毒洗出并回收,测定活菌数(cfu)。
使用步骤5中测得的活菌数,根据以下式子算出抗菌活性值(cfu)。
抗菌活性值(cfu)=log(d×e)-log(f)
其中,
d:抗菌液的浓度(cfu/ml)
e:在试验片上的抗菌液的滴加量(ml)
f:条件1或条件2的试验后的活菌数(cfu)
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