JPH0925437A - 抗菌性無機塗料 - Google Patents
抗菌性無機塗料Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間抗菌性能を持続し、200℃以下の温
度で焼き付けでき、且つ、硬化乾燥後の処理を不要にす
ることができる抗菌性無機塗料を提供することにある。 【解決手段】 下記組成からなる無機塗料に、抗菌剤を
含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アル
ミニウムのうち、少なくとも1種を含有させた。上記無
機塗料は、R2 n Si(OR1 )4-n で表されるケイ素
化合物を含有し、且つ、重量平均分子量がポリスチレン
換算で900以上である。他の無機塗料は、シリカ分散
オリゴマー溶液、シラノール基を含有するポリオルガノ
シロキサン、及び、触媒とからなり、さらに、上記シリ
カ分散オリゴマー溶液のコロイダルシリカはシリカを固
形分として5〜95重量%含有し、加水分解性オルガノ
シランの少なくとも50モル%が、nが1のオルガノシ
ランである。
度で焼き付けでき、且つ、硬化乾燥後の処理を不要にす
ることができる抗菌性無機塗料を提供することにある。 【解決手段】 下記組成からなる無機塗料に、抗菌剤を
含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アル
ミニウムのうち、少なくとも1種を含有させた。上記無
機塗料は、R2 n Si(OR1 )4-n で表されるケイ素
化合物を含有し、且つ、重量平均分子量がポリスチレン
換算で900以上である。他の無機塗料は、シリカ分散
オリゴマー溶液、シラノール基を含有するポリオルガノ
シロキサン、及び、触媒とからなり、さらに、上記シリ
カ分散オリゴマー溶液のコロイダルシリカはシリカを固
形分として5〜95重量%含有し、加水分解性オルガノ
シランの少なくとも50モル%が、nが1のオルガノシ
ランである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌性無機塗料に
関するものである。
関するものである。
【0002】
【従来の技術】有機の樹脂に抗菌剤を含有した抗菌性有
機塗料にあっては、長期間使用すると樹脂が劣化し、特
に屋外で使用した場合には、表面に汚れが付着したり、
紫外線による劣化から、塗膜の抗菌性能が低下し易い欠
点がある。そこで、ケイ酸塩系、リン酸塩系、ジルコニ
ウム系の無機組成物に抗菌剤を含有した無機塗料が知ら
れているが、上記無機塗料は有機塗料より耐久性は良好
となるが、いずれも200℃以上の高温で焼き付けをす
る必要があるため使用できる範囲が限られ、建材やプラ
スチックへに直接塗布するのに不適切である。なお、ケ
イ酸塩系の無機塗料は長期間使用するとアルカリが表面
に溶出して白華現象を起こしやすい欠点がある。
機塗料にあっては、長期間使用すると樹脂が劣化し、特
に屋外で使用した場合には、表面に汚れが付着したり、
紫外線による劣化から、塗膜の抗菌性能が低下し易い欠
点がある。そこで、ケイ酸塩系、リン酸塩系、ジルコニ
ウム系の無機組成物に抗菌剤を含有した無機塗料が知ら
れているが、上記無機塗料は有機塗料より耐久性は良好
となるが、いずれも200℃以上の高温で焼き付けをす
る必要があるため使用できる範囲が限られ、建材やプラ
スチックへに直接塗布するのに不適切である。なお、ケ
イ酸塩系の無機塗料は長期間使用するとアルカリが表面
に溶出して白華現象を起こしやすい欠点がある。
【0003】また、特開昭62−57470号公報に、
金属アルコキシドを含有した無機塗料が開示されている
が、この無機塗料は200℃以下で硬化するものの、塗
膜に柔軟性がなく、クラックが入りやすい問題がある。
近年、多種多様な材料に塗料を用いる必要性から、長期
間使用しても抗菌性能を持続し、且つ、クラックがな
い、200℃以下の温度で焼き付けでき、しかも、硬化
乾燥後の処理を不要にすることができる塗料が求められ
ている。
金属アルコキシドを含有した無機塗料が開示されている
が、この無機塗料は200℃以下で硬化するものの、塗
膜に柔軟性がなく、クラックが入りやすい問題がある。
近年、多種多様な材料に塗料を用いる必要性から、長期
間使用しても抗菌性能を持続し、且つ、クラックがな
い、200℃以下の温度で焼き付けでき、しかも、硬化
乾燥後の処理を不要にすることができる塗料が求められ
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の事実
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、長期間抗菌性能を持続し、200℃以下の温度で焼
き付けでき、且つ、硬化乾燥後の処理を不要にすること
ができる抗菌性無機塗料を提供するところにある。
に鑑みてなされたものであって、その目的とするところ
は、長期間抗菌性能を持続し、200℃以下の温度で焼
き付けでき、且つ、硬化乾燥後の処理を不要にすること
ができる抗菌性無機塗料を提供するところにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
抗菌性無機塗料は、下記組成からなる無機塗料に、抗菌
剤を含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化
アルミニウムのうち、少なくとも1種を含有させたこと
を特徴とする。
抗菌性無機塗料は、下記組成からなる無機塗料に、抗菌
剤を含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化
アルミニウムのうち、少なくとも1種を含有させたこと
を特徴とする。
【0006】上記無機塗料は、(イ)一般式:Si(O
R1 )4 で表されるケイ素化合物、および/または、コ
ロイド状シリカを20〜200重量部、(ロ)一般式:
R2 Si(OR1 )3 で表されるケイ素化合物を100
重量部、および、(ハ)一般式:R2 2Si(OR1 )2
で表されるケイ素化合物を0〜60重量部の割合で含有
し、且つ、(ニ)これらを含有した無機塗料の重量平均
分子量がポリスチレン換算で900以上である。〔上記
R1 、R2 は1価の炭化水素基を示す。〕 本発明の請求項2に係る抗菌性無機塗料は、下記組成か
らなる無機塗料に、抗菌剤を含有させ、さらに、超微粒
子シリカ、超微粒子酸化アルミニウムのうち、少なくと
も1種を含有させたことを特徴とする。
R1 )4 で表されるケイ素化合物、および/または、コ
ロイド状シリカを20〜200重量部、(ロ)一般式:
R2 Si(OR1 )3 で表されるケイ素化合物を100
重量部、および、(ハ)一般式:R2 2Si(OR1 )2
で表されるケイ素化合物を0〜60重量部の割合で含有
し、且つ、(ニ)これらを含有した無機塗料の重量平均
分子量がポリスチレン換算で900以上である。〔上記
R1 、R2 は1価の炭化水素基を示す。〕 本発明の請求項2に係る抗菌性無機塗料は、下記組成か
らなる無機塗料に、抗菌剤を含有させ、さらに、超微粒
子シリカ、超微粒子酸化アルミニウムのうち、少なくと
も1種を含有させたことを特徴とする。
【0007】上記無機塗料は、(イ)一般式が下式
〔1〕で表される加水分解性オルガノシランを有機溶媒
または水分散されたコロイダルシリカ中で、X1モルに
対し水0.001〜0.5モルを使用する条件下で部分
加水分解したオルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶
液と、 R3 n SiX4-n 〔1〕 〔式中、R3 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、nは0〜3の
整数、Xは加水分解性基を示す。〕 (ロ)平均組成式が下式〔2〕で表される分子中にシラ
ノール基を含有するポリオルガノシロキサン、及び、 R4 a Si(OH)b O(4-a-b)/2 〔2〕 〔式中、R4 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、aおよびbは
それぞれ0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+
b<4の関係を満たす数である。〕 (ハ)触媒とからなり、さらに、(ニ)上記シリカ分散
オリゴマー溶液のコロイダルシリカはシリカを固形分と
して5〜95重量%含有し、加水分解性オルガノシラン
の少なくとも50モル%が、前記〔1〕式のnが1のオ
ルガノシランであり、且つ、(ホ)上記シリカ分散オリ
ゴマー溶液を1〜99重量部に対して、上記ポリオルガ
ノシロキサンを99〜1重量部で含有する。
〔1〕で表される加水分解性オルガノシランを有機溶媒
または水分散されたコロイダルシリカ中で、X1モルに
対し水0.001〜0.5モルを使用する条件下で部分
加水分解したオルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶
液と、 R3 n SiX4-n 〔1〕 〔式中、R3 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、nは0〜3の
整数、Xは加水分解性基を示す。〕 (ロ)平均組成式が下式〔2〕で表される分子中にシラ
ノール基を含有するポリオルガノシロキサン、及び、 R4 a Si(OH)b O(4-a-b)/2 〔2〕 〔式中、R4 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、aおよびbは
それぞれ0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+
b<4の関係を満たす数である。〕 (ハ)触媒とからなり、さらに、(ニ)上記シリカ分散
オリゴマー溶液のコロイダルシリカはシリカを固形分と
して5〜95重量%含有し、加水分解性オルガノシラン
の少なくとも50モル%が、前記〔1〕式のnが1のオ
ルガノシランであり、且つ、(ホ)上記シリカ分散オリ
ゴマー溶液を1〜99重量部に対して、上記ポリオルガ
ノシロキサンを99〜1重量部で含有する。
【0008】本発明の請求項3に係る抗菌性無機塗料
は、上記抗菌剤として、溶出型の抗菌性能を有する成分
を含有することを特徴とする。
は、上記抗菌剤として、溶出型の抗菌性能を有する成分
を含有することを特徴とする。
【0009】本発明の請求項4に係る抗菌性無機塗料
は、請求項3の溶出型の抗菌性能を有する成分が、銀、
銅、亜鉛、ニッケル、パラジウム、白金、金、カドミウ
ム、水銀、コバルト、ロジウムからなる群より選ばれる
少なくとも1種であることを特徴とする。
は、請求項3の溶出型の抗菌性能を有する成分が、銀、
銅、亜鉛、ニッケル、パラジウム、白金、金、カドミウ
ム、水銀、コバルト、ロジウムからなる群より選ばれる
少なくとも1種であることを特徴とする。
【0010】本発明の請求項5に係る抗菌性無機塗料
は、上記抗菌剤として、光触媒機能を有する成分を含有
することを特徴とする。
は、上記抗菌剤として、光触媒機能を有する成分を含有
することを特徴とする。
【0011】本発明の請求項6に係る抗菌性無機塗料
は、請求項5の光触媒機能を有する成分が、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸
化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ル
テニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウ
ム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタ
ル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化
レニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である
ことを特徴とする。
は、請求項5の光触媒機能を有する成分が、酸化チタ
ン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸
化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ル
テニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウ
ム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタ
ル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化
レニウムからなる群より選ばれる少なくとも1種である
ことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0013】本発明の抗菌性無機塗料は、無機塗料に抗
菌剤を含有させ、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミ
ニウムのうち、少なくとも1種を含有させた。
菌剤を含有させ、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミ
ニウムのうち、少なくとも1種を含有させた。
【0014】上記無機塗料について説明する。本発明の
請求項1に係る抗菌性無機塗料の無機塗料は、一般式が
下式〔3〕で表されるケイ素化合物、および/または、
コロイド状シリカを20〜200重量部、 一般式:Si(OR1 )4 〔3〕 一般式が下式〔4〕で表されるケイ素化合物を100重
量部、および、 一般式:R2 Si(OR1 )3 〔4〕 一般式が下式〔5〕で表されるケイ素化合物を0〜60
重量部の割合で含有する。 一般式:R2 2Si(OR1 )2 〔5〕 なお、上記R1 、R2 は1価の炭化水素基を示す。
請求項1に係る抗菌性無機塗料の無機塗料は、一般式が
下式〔3〕で表されるケイ素化合物、および/または、
コロイド状シリカを20〜200重量部、 一般式:Si(OR1 )4 〔3〕 一般式が下式〔4〕で表されるケイ素化合物を100重
量部、および、 一般式:R2 Si(OR1 )3 〔4〕 一般式が下式〔5〕で表されるケイ素化合物を0〜60
重量部の割合で含有する。 一般式:R2 2Si(OR1 )2 〔5〕 なお、上記R1 、R2 は1価の炭化水素基を示す。
【0015】上記ケイ素化合物は一般式が下式〔6〕で
表されるものである。 R2 n Si(OR1 )4-n 〔6〕 〔n=0〜3を示し、R1 、R2 は1価の炭化水素基を
示す。〕 前式〔6〕のR1 、R2 は1価の炭化水素基を示す限り
限定はされないが、R 2 として炭素数1〜8の置換また
は非置換の炭化水素基を示す、例えば、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、2
−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基等のアラ
ルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ビニ
ル基、アリル基等のアニケニル基、クロロメチル基、γ
−クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等
のハロゲン置換炭化水素基、及び、γ−メタクリロキシ
プロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エ
ポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカプトプロピ
ル基等の置換炭化水素基が挙げられる。なかでも合成の
容易さ、または、入手の容易さから炭素数1〜4のアル
キル基、及び、フェニル基が好ましい。
表されるものである。 R2 n Si(OR1 )4-n 〔6〕 〔n=0〜3を示し、R1 、R2 は1価の炭化水素基を
示す。〕 前式〔6〕のR1 、R2 は1価の炭化水素基を示す限り
限定はされないが、R 2 として炭素数1〜8の置換また
は非置換の炭化水素基を示す、例えば、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペ
ンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、2
−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基等のアラ
ルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、ビニ
ル基、アリル基等のアニケニル基、クロロメチル基、γ
−クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等
のハロゲン置換炭化水素基、及び、γ−メタクリロキシ
プロピル基、γ−グリシドキシプロピル基、3,4−エ
ポキシシクロヘキシルエチル基、γ−メルカプトプロピ
ル基等の置換炭化水素基が挙げられる。なかでも合成の
容易さ、または、入手の容易さから炭素数1〜4のアル
キル基、及び、フェニル基が好ましい。
【0016】前式〔6〕のR1 には炭素数1〜4のアル
キル基を主原料にするものが用いられる。特に、n=0
のテトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン等が例示され、n=1のオ
ルガノトリアルコキシシランとしては、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイ
ソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フ
ェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピ
ルトリメトキシシラン等が例示される。さらに、n=2
のジオルガノジアルコキシシランとしては、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メ
チルフェニルジメトキシシラン等が例示され、n=3の
トリオルガノアルコキシシランとしては、トリメチルメ
トキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル
イソプロポキシシラン、ジメチルイソブチルメトキシシ
ラン等が例示される。
キル基を主原料にするものが用いられる。特に、n=0
のテトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシラン等が例示され、n=1のオ
ルガノトリアルコキシシランとしては、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイ
ソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フ
ェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピ
ルトリメトキシシラン等が例示される。さらに、n=2
のジオルガノジアルコキシシランとしては、ジメチルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メ
チルフェニルジメトキシシラン等が例示され、n=3の
トリオルガノアルコキシシランとしては、トリメチルメ
トキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチル
イソプロポキシシラン、ジメチルイソブチルメトキシシ
ラン等が例示される。
【0017】上記R1 、R2 は前式〔3〕、〔4〕、
〔5〕において、同一の炭化水素基出もよいし、異なっ
ていてもよい。
〔5〕において、同一の炭化水素基出もよいし、異なっ
ていてもよい。
【0018】上記無機塗料の作製は、例えば、前式
〔3〕、〔4〕、〔5〕で表されるケイ素化合物を溶剤
で希釈し、硬化剤として水または触媒を添加し、加水分
解、及び、重縮合反応を行い調製される。これらケイ素
化合物の重量平均分子量(Mw)はポリスチレン換算で
算出される。この調製の際に、無機塗料の重量平均分子
量(Mw)をポリスチレン換算で900以上にする。重
量平均分子量(Mw)がポリスチレン換算で900未満
であると、重縮合反応の際に硬化収縮が大きくなり、焼
き付けした無機塗料の塗膜にクラックが発生し易くな
る。
〔3〕、〔4〕、〔5〕で表されるケイ素化合物を溶剤
で希釈し、硬化剤として水または触媒を添加し、加水分
解、及び、重縮合反応を行い調製される。これらケイ素
化合物の重量平均分子量(Mw)はポリスチレン換算で
算出される。この調製の際に、無機塗料の重量平均分子
量(Mw)をポリスチレン換算で900以上にする。重
量平均分子量(Mw)がポリスチレン換算で900未満
であると、重縮合反応の際に硬化収縮が大きくなり、焼
き付けした無機塗料の塗膜にクラックが発生し易くな
る。
【0019】上記無機塗料は、前式〔3〕で表されるケ
イ素化合物と併用、または、代わりにコロイド状シリカ
を成分とすることができる。上記コロイド状シリカは、
水に分散した水分散性のコロイダルシリカ、又は、アル
コール等の非水系の有機溶媒に分散した有機溶媒分散性
のコロイダルシリカである。上記コロイダルシリカは固
形分としてのシリカを20〜50重量%含有している。
無機塗料の調製の際に、上記水分散性のコロイダルシリ
カは、固形分外の成分として存在する水を硬化剤として
用いることができる。また、有機溶媒分散性のコロイダ
ルシリカは有機溶媒を水と置換することで容易に調製で
きる。上記コロイダルシリカが分散している有機溶媒と
しては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪
族アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノ
エチルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチ
レングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセ
トンアルコール等が挙げられ、これらの1種、もしくは
2種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併
用してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトオキシム等も用いることができる。なお、上
記コロイダルシリカの上記配合量は、分散媒も含んだ重
量である。
イ素化合物と併用、または、代わりにコロイド状シリカ
を成分とすることができる。上記コロイド状シリカは、
水に分散した水分散性のコロイダルシリカ、又は、アル
コール等の非水系の有機溶媒に分散した有機溶媒分散性
のコロイダルシリカである。上記コロイダルシリカは固
形分としてのシリカを20〜50重量%含有している。
無機塗料の調製の際に、上記水分散性のコロイダルシリ
カは、固形分外の成分として存在する水を硬化剤として
用いることができる。また、有機溶媒分散性のコロイダ
ルシリカは有機溶媒を水と置換することで容易に調製で
きる。上記コロイダルシリカが分散している有機溶媒と
しては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪
族アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコ
ールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノ
エチルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチ
レングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエー
テル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセ
トンアルコール等が挙げられ、これらの1種、もしくは
2種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併
用してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトオキシム等も用いることができる。なお、上
記コロイダルシリカの上記配合量は、分散媒も含んだ重
量である。
【0020】無機塗料を作製する際に硬化剤として水が
汎用されるが、この水の量は、無機塗料中に45%以下
が好ましく、25%以下がより好ましい。
汎用されるが、この水の量は、無機塗料中に45%以下
が好ましく、25%以下がより好ましい。
【0021】無機塗料を作製する際に用いられる有機溶
剤は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族
アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセト
ンアルコール等が挙げられ、これらの1種、もしくは2
種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併用
してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトオキシム等も用いることができる。
剤は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノ
ール、n−ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族
アルコール類、エチレングリコール、エチレングリコー
ルモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエ
チルエーテル等のエチレングリコール誘導体、ジエチレ
ングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等のジエチレングリコールの誘導体、及び、ジアセト
ンアルコール等が挙げられ、これらの1種、もしくは2
種以上が用いられる。さらに、親水性の有機溶媒と併用
してトルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
チルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエ
チルケトオキシム等も用いることができる。
【0022】上記無機塗料の調製の際は、無機塗料のp
Hを3.8〜6とすることが望ましい。このpH範囲で
あると無機塗料の保存性が良く、このpH範囲外である
と調製期間から塗布できる期間が限られてしまう。この
pHの調整方法は限定しないが、例えば、材料を混合し
た際にpHが3.8未満となった場合、アンモニア等の
塩基性試薬を添加して調整すればよく、pHが6を超え
た場合、塩酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
また、pHによっては分子量が小さい状態で反応の進行
が遅くなった場合、加熱して反応を促進してもよいし、
酸性試薬でpHを下げて反応を進めた後に、塩基性試薬
を添加して所定のpHとしてもよい。
Hを3.8〜6とすることが望ましい。このpH範囲で
あると無機塗料の保存性が良く、このpH範囲外である
と調製期間から塗布できる期間が限られてしまう。この
pHの調整方法は限定しないが、例えば、材料を混合し
た際にpHが3.8未満となった場合、アンモニア等の
塩基性試薬を添加して調整すればよく、pHが6を超え
た場合、塩酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
また、pHによっては分子量が小さい状態で反応の進行
が遅くなった場合、加熱して反応を促進してもよいし、
酸性試薬でpHを下げて反応を進めた後に、塩基性試薬
を添加して所定のpHとしてもよい。
【0023】次に、本発明の請求項2に係る抗菌性無機
塗料の無機塗料について説明する。この無機塗料は、一
般式が下式〔1〕で表される加水分解性オルガノシラン
を有機溶媒または水分散されたコロイダルシリカ中で、
X1モルに対し水0.001〜0.5モルを使用する条
件下で部分加水分解したオルガノシランのシリカ分散オ
リゴマー溶液と、 一般式:R3 n SiX4-n 〔1〕 〔式中、R3 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、nは0〜3の
整数、Xは加水分解性基を示す。〕平均組成式が下式
〔2〕で表される分子中にシラノール基を含有するポリ
オルガノシロキサン、及び、 平均組成式:R4 a Si(OH)b O(4-a-b)/2 〔2〕 〔式中、R4 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、aおよびbは
それぞれ0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+
b<4の関係を満たす数である。〕触媒とからなる。さ
らに、上記無機塗料は、上記シリカ分散オリゴマー溶液
はシリカを固形分として5〜95重量%含有し、加水分
解性オルガノシランの少なくとも50モル%が、前記
〔1〕式のnが1のオルガノシランであり、且つ、上記
シリカ分散オリゴマー溶液を1〜99重量部に対して、
上記ポリオルガノシロキサンを99〜1重量部で含有す
る。
塗料の無機塗料について説明する。この無機塗料は、一
般式が下式〔1〕で表される加水分解性オルガノシラン
を有機溶媒または水分散されたコロイダルシリカ中で、
X1モルに対し水0.001〜0.5モルを使用する条
件下で部分加水分解したオルガノシランのシリカ分散オ
リゴマー溶液と、 一般式:R3 n SiX4-n 〔1〕 〔式中、R3 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、nは0〜3の
整数、Xは加水分解性基を示す。〕平均組成式が下式
〔2〕で表される分子中にシラノール基を含有するポリ
オルガノシロキサン、及び、 平均組成式:R4 a Si(OH)b O(4-a-b)/2 〔2〕 〔式中、R4 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、aおよびbは
それぞれ0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+
b<4の関係を満たす数である。〕触媒とからなる。さ
らに、上記無機塗料は、上記シリカ分散オリゴマー溶液
はシリカを固形分として5〜95重量%含有し、加水分
解性オルガノシランの少なくとも50モル%が、前記
〔1〕式のnが1のオルガノシランであり、且つ、上記
シリカ分散オリゴマー溶液を1〜99重量部に対して、
上記ポリオルガノシロキサンを99〜1重量部で含有す
る。
【0024】上記シリカ分散オリゴマー溶液のシリカ分
散オリゴマーは塗膜形成に際して、硬化反応に預かる官
能性基としての加水分解性基を有するベースポリマーの
主成分である。このシリカ分散オリゴマーは有機溶媒、
又は、水に分散されたコロイダルシリカに、前式〔1〕
で表される加水分解性オルガノシランの1種又は2種以
上を加え、コロイダルシリカ中の水あるいは別途添加し
た水により、この加水分解性オルガノシランを部分加水
分解することで得られる。
散オリゴマーは塗膜形成に際して、硬化反応に預かる官
能性基としての加水分解性基を有するベースポリマーの
主成分である。このシリカ分散オリゴマーは有機溶媒、
又は、水に分散されたコロイダルシリカに、前式〔1〕
で表される加水分解性オルガノシランの1種又は2種以
上を加え、コロイダルシリカ中の水あるいは別途添加し
た水により、この加水分解性オルガノシランを部分加水
分解することで得られる。
【0025】前式〔1〕で表される加水分解性オルガノ
シランのR3 は炭素数1〜8の置換もしくは非置換の1
価の炭化水素基を示し、具体的には上述のR2 と同様の
炭化水素基が例示される。
シランのR3 は炭素数1〜8の置換もしくは非置換の1
価の炭化水素基を示し、具体的には上述のR2 と同様の
炭化水素基が例示される。
【0026】上記加水分解性基を示すXとしては、アル
コキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、ア
ミノ基、アミノキシ基、アミド基が挙げられる。これら
の中でも、入手の容易さ及びシリカ分散オリゴマー溶液
の調製のしやすいことからアルコキシ基が好ましい。
コキシ基、アセトキシ基、オキシム基、エノキシ基、ア
ミノ基、アミノキシ基、アミド基が挙げられる。これら
の中でも、入手の容易さ及びシリカ分散オリゴマー溶液
の調製のしやすいことからアルコキシ基が好ましい。
【0027】このような加水分解性オルガノシランは、
前式〔1〕で表される化学式中のnが0〜3の整数であ
るモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−の各官能性のアルコ
キシシラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン
類、エノキシシラン類、アミノシラン類、アミノキシシ
ラン類、アミドシラン類等が挙げられる。これらの中で
も、入手の容易さ及びシリカ分散オリゴマー溶液の調製
のしやすいことからアルコキシシラン類が好ましい。ま
た、n=0のテトラアルコキシシランとしては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン等が例示され、
n=1のオルガノトリアルコキシシランとしては、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メ
チルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフル
オロプロピルトリメトキシシラン等が例示される。さら
に、n=2のジオルガノジアルコキシシランとしては、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等が例示さ
れ、n=3のトリオルガノアルコキシシランとしては、
トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、トリメチルイソプロポキシシラン、ジメチルイソブ
チルメトキシシラン等が例示される。さらに、一般にシ
ランカップリング剤と呼称されるオルガノシラン化合物
も上記アルコキシシラン類に含まれる。
前式〔1〕で表される化学式中のnが0〜3の整数であ
るモノ−、ジ−、トリ−、テトラ−の各官能性のアルコ
キシシラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン
類、エノキシシラン類、アミノシラン類、アミノキシシ
ラン類、アミドシラン類等が挙げられる。これらの中で
も、入手の容易さ及びシリカ分散オリゴマー溶液の調製
のしやすいことからアルコキシシラン類が好ましい。ま
た、n=0のテトラアルコキシシランとしては、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン等が例示され、
n=1のオルガノトリアルコキシシランとしては、メチ
ルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メ
チルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、フェニルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフル
オロプロピルトリメトキシシラン等が例示される。さら
に、n=2のジオルガノジアルコキシシランとしては、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等が例示さ
れ、n=3のトリオルガノアルコキシシランとしては、
トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラ
ン、トリメチルイソプロポキシシラン、ジメチルイソブ
チルメトキシシラン等が例示される。さらに、一般にシ
ランカップリング剤と呼称されるオルガノシラン化合物
も上記アルコキシシラン類に含まれる。
【0028】上記加水分解性オルガノシランは、少なく
とも50モル%が、前記〔1〕式のnが1で表される三
官能性のオルガノシランであることが必要である。この
三官能性のオルガノシランの割合は60モル%以上が好
ましく、より好ましくは70モル%以上である。これが
50モル%未満では十分な塗膜硬度が得られないと共
に、乾燥硬化性が劣り易い。
とも50モル%が、前記〔1〕式のnが1で表される三
官能性のオルガノシランであることが必要である。この
三官能性のオルガノシランの割合は60モル%以上が好
ましく、より好ましくは70モル%以上である。これが
50モル%未満では十分な塗膜硬度が得られないと共
に、乾燥硬化性が劣り易い。
【0029】上記加水分解性オルガノシランを有機溶媒
または水分散されたコロイダルシリカは、無機塗料の硬
化した塗膜の硬度を高くするものである。上記コロイダ
ルシリカとしては、請求項1に係る無機塗料で上述した
水分散性のコロイダルシリカ、又は、有機溶媒分散性の
コロイダルシリカが例示される。
または水分散されたコロイダルシリカは、無機塗料の硬
化した塗膜の硬度を高くするものである。上記コロイダ
ルシリカとしては、請求項1に係る無機塗料で上述した
水分散性のコロイダルシリカ、又は、有機溶媒分散性の
コロイダルシリカが例示される。
【0030】上記コロイダルシリカはシリカを固形分と
して5〜95重量%の範囲で含有する。この含有量は1
0〜90重量%が好ましく、より好ましくは20〜85
重量%である。上記含有量が5重量%未満であると、無
機塗料の塗膜の硬度が得られず、含有量が95重量%を
超えるとシリカの均一な分散が困難となり、ゲル化し易
い等の問題が起きやすい。
して5〜95重量%の範囲で含有する。この含有量は1
0〜90重量%が好ましく、より好ましくは20〜85
重量%である。上記含有量が5重量%未満であると、無
機塗料の塗膜の硬度が得られず、含有量が95重量%を
超えるとシリカの均一な分散が困難となり、ゲル化し易
い等の問題が起きやすい。
【0031】前式〔1〕で表される加水分解性オルガノ
シランを有機溶媒または水分散されたコロイダルシリカ
中で部分加水分解し、オルガノシランのシリカ分散オリ
ゴマー溶液が得られる。加水分解性オルガノシランに対
する水の量は、加水分解性基(X)1モルに対し水0.
001〜0.5モルがよい。水の量が0.001モル未
満であると、十分な部分加水分解が得られず、0.5モ
ルを超えると部分加水分解物の安定性が悪くなる。上記
部分加水分解する方法は特に限定されず、加水分解性オ
ルガノシランとコロイダルシリカとを混合し、所定の水
を添加すればよく、このとき部分加水分解反応は常温で
進行する。なお、上記部分加水分解反応を促進するため
に60〜100℃に加温してもよい。さらに、部分加水
分解反応を促進する目的で、塩酸、酢酸、ハロゲン化シ
ラン、クロロ酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロ
ン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタル酸、グリコール
酸、マレイン酸、マロン酸、トルエンスルホン酸、シュ
ウ酸等の有機酸及び無機酸を触媒に用いてよい。
シランを有機溶媒または水分散されたコロイダルシリカ
中で部分加水分解し、オルガノシランのシリカ分散オリ
ゴマー溶液が得られる。加水分解性オルガノシランに対
する水の量は、加水分解性基(X)1モルに対し水0.
001〜0.5モルがよい。水の量が0.001モル未
満であると、十分な部分加水分解が得られず、0.5モ
ルを超えると部分加水分解物の安定性が悪くなる。上記
部分加水分解する方法は特に限定されず、加水分解性オ
ルガノシランとコロイダルシリカとを混合し、所定の水
を添加すればよく、このとき部分加水分解反応は常温で
進行する。なお、上記部分加水分解反応を促進するため
に60〜100℃に加温してもよい。さらに、部分加水
分解反応を促進する目的で、塩酸、酢酸、ハロゲン化シ
ラン、クロロ酢酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロ
ン酸、蟻酸、プロピオン酸、グルタル酸、グリコール
酸、マレイン酸、マロン酸、トルエンスルホン酸、シュ
ウ酸等の有機酸及び無機酸を触媒に用いてよい。
【0032】上記シリカ分散オリゴマー溶液を長期的に
安定して性能を得るには、液のpHを2.0〜7.0、
好ましくはpHを2.5〜6.5、より好ましくはpH
を3.0〜6.0にするとよい。pHがこの範囲を外れ
ると、特に水の量が加水分解性基(X)1モルに対し
0.3モル以上で上記シリカ分散オリゴマー溶液の長期
的な性能低下が著しい。このpHの調整方法は限定しな
いが、液のpHが上記範囲より酸性側に外れる場合、ア
ンモニア、エチレンジアミン等の塩基性試薬を添加して
調整すればよく、pHが塩基性側に外れる場合、塩酸、
硝酸、酢酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
安定して性能を得るには、液のpHを2.0〜7.0、
好ましくはpHを2.5〜6.5、より好ましくはpH
を3.0〜6.0にするとよい。pHがこの範囲を外れ
ると、特に水の量が加水分解性基(X)1モルに対し
0.3モル以上で上記シリカ分散オリゴマー溶液の長期
的な性能低下が著しい。このpHの調整方法は限定しな
いが、液のpHが上記範囲より酸性側に外れる場合、ア
ンモニア、エチレンジアミン等の塩基性試薬を添加して
調整すればよく、pHが塩基性側に外れる場合、塩酸、
硝酸、酢酸等の酸性試薬を添加して調整すればよい。
【0033】上記無機塗料のシラノール基を含有するポ
リオルガノシロキサンは平均組成式が前記〔2〕式で表
される。
リオルガノシロキサンは平均組成式が前記〔2〕式で表
される。
【0034】前記〔2〕式中のR4 は炭素数1〜8の置
換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示し、具体的に
は上述のR2 と同様の炭化水素基が例示されるが、好ま
しくは、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニ
ル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリロキ
シプロピル基、γ−アミノプロピル基、3,3,3-トリフル
オロプロピル基等の置換炭化水素基、より好ましくはメ
チル基、及び、フェニル基である。また、前記〔2〕式
中のa及びbはそれぞれ0.2≦a≦2、0.0001
≦b≦3、a+b<4の関係を満たす数である。aが
0.2未満またはbが3を超えると硬化塗膜にクラック
を生じる等の不都合があり、また、aが2.0超え4以
下の場合またはbが0.0001未満では硬化がうまく
進行しない。
換もしくは非置換の1価の炭化水素基を示し、具体的に
は上述のR2 と同様の炭化水素基が例示されるが、好ま
しくは、炭素数1〜4のアルキル基、フェニル基、ビニ
ル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ−メタクリロキ
シプロピル基、γ−アミノプロピル基、3,3,3-トリフル
オロプロピル基等の置換炭化水素基、より好ましくはメ
チル基、及び、フェニル基である。また、前記〔2〕式
中のa及びbはそれぞれ0.2≦a≦2、0.0001
≦b≦3、a+b<4の関係を満たす数である。aが
0.2未満またはbが3を超えると硬化塗膜にクラック
を生じる等の不都合があり、また、aが2.0超え4以
下の場合またはbが0.0001未満では硬化がうまく
進行しない。
【0035】上記シラノール基を含有するポリオルガノ
シロキサンは、メチルトリクロロシラン、ジメチルジク
ロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジ
クロロシラン、もしくはこれらに対応するアルコキシシ
ランの1種、もしくは2種以上の混合物を公知の方法に
より大量の水で加水分解することで得ることができる。
上記シラノール基を含有するポリオルガノシロキサンを
得るに、アルコキシシランを用いて加水分解した場合、
加水分解されないアルコキシ基が微量に残る場合があ
る。つまりシラノール基と極微量のアルコキシ基が共存
するようなポリオルガノシロキサンが得られることもあ
るが、このようなポリオルガノシロキサンを用いても差
し支えない。
シロキサンは、メチルトリクロロシラン、ジメチルジク
ロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジ
クロロシラン、もしくはこれらに対応するアルコキシシ
ランの1種、もしくは2種以上の混合物を公知の方法に
より大量の水で加水分解することで得ることができる。
上記シラノール基を含有するポリオルガノシロキサンを
得るに、アルコキシシランを用いて加水分解した場合、
加水分解されないアルコキシ基が微量に残る場合があ
る。つまりシラノール基と極微量のアルコキシ基が共存
するようなポリオルガノシロキサンが得られることもあ
るが、このようなポリオルガノシロキサンを用いても差
し支えない。
【0036】上記触媒は、前述のシリカ分散オリゴマー
溶液とポリオルガノシロキサンとの縮合反応を促進し、
塗膜を硬化させるものである。上記触媒としては、例え
ば、アルキルチタン酸塩、オクチル酸錫およびジプチル
錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレート等のカルボン
酸の金属塩、ジブチルアミン−2−ヘキソエート、ジメ
チルアミンアセテート、エタノールアミンアセテート等
のアミン塩、酢酸テトラメチルアンモニウム等のカルボ
ン酸第4級アンモニウム塩、テトラエチルペンタミン等
のアミン類、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミン系シラ
ンカップリング剤、p−トルエンスルホン酸、フタル
酸、塩酸等の酸類、アルミニウムアルコキシド、アルミ
ニウムキレート等のアルミニウム化合物、水酸化ナトリ
ウム等のアルカリ触媒、テトライソプロピルチタネー
ト、テトラブチルチタネート、チタニウムテトラアセチ
ルアセトネート等のチタニウム化合物、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルモノク
ロロシラン等のハロゲン化シラン等が挙げられる。
溶液とポリオルガノシロキサンとの縮合反応を促進し、
塗膜を硬化させるものである。上記触媒としては、例え
ば、アルキルチタン酸塩、オクチル酸錫およびジプチル
錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレート等のカルボン
酸の金属塩、ジブチルアミン−2−ヘキソエート、ジメ
チルアミンアセテート、エタノールアミンアセテート等
のアミン塩、酢酸テトラメチルアンモニウム等のカルボ
ン酸第4級アンモニウム塩、テトラエチルペンタミン等
のアミン類、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミン系シラ
ンカップリング剤、p−トルエンスルホン酸、フタル
酸、塩酸等の酸類、アルミニウムアルコキシド、アルミ
ニウムキレート等のアルミニウム化合物、水酸化ナトリ
ウム等のアルカリ触媒、テトライソプロピルチタネー
ト、テトラブチルチタネート、チタニウムテトラアセチ
ルアセトネート等のチタニウム化合物、メチルトリクロ
ロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルモノク
ロロシラン等のハロゲン化シラン等が挙げられる。
【0037】上記シリカ分散オリゴマー溶液とポリオル
ガノシロキサンとの配合割合は、上記シリカ分散オリゴ
マー溶液を1〜99重量部に対して上記ポリオルガノシ
ロキサンを99〜1重量部であり、好ましくは、上記シ
リカ分散オリゴマー溶液を5〜95重量部に対して上記
ポリオルガノシロキサンを95〜5重量部であり、より
好ましくは、上記シリカ分散オリゴマー溶液を10〜9
0重量部に対して上記ポリオルガノシロキサンを90〜
10重量部である。上記シリカ分散オリゴマー溶液の割
合が上記範囲より少ないと、常温で硬化しにくく、充分
な塗膜の硬度が得られない。上記シリカ分散オリゴマー
溶液の割合が上記範囲より多いと硬化性が不安定とな
る。
ガノシロキサンとの配合割合は、上記シリカ分散オリゴ
マー溶液を1〜99重量部に対して上記ポリオルガノシ
ロキサンを99〜1重量部であり、好ましくは、上記シ
リカ分散オリゴマー溶液を5〜95重量部に対して上記
ポリオルガノシロキサンを95〜5重量部であり、より
好ましくは、上記シリカ分散オリゴマー溶液を10〜9
0重量部に対して上記ポリオルガノシロキサンを90〜
10重量部である。上記シリカ分散オリゴマー溶液の割
合が上記範囲より少ないと、常温で硬化しにくく、充分
な塗膜の硬度が得られない。上記シリカ分散オリゴマー
溶液の割合が上記範囲より多いと硬化性が不安定とな
る。
【0038】また、触媒の含有量は、上記シリカ分散オ
リゴマー溶液とポリオルガノシロキサンの合計100重
量部に対し、0.0001〜10重量部が好ましい。よ
り好ましくは0.0005〜8重量部であり、最も好ま
しくは0.0007〜5重量部である。触媒が0.00
01重量部未満であると常温で硬化せず、10重量部を
超えると耐熱性、耐候性が悪くなる。
リゴマー溶液とポリオルガノシロキサンの合計100重
量部に対し、0.0001〜10重量部が好ましい。よ
り好ましくは0.0005〜8重量部であり、最も好ま
しくは0.0007〜5重量部である。触媒が0.00
01重量部未満であると常温で硬化せず、10重量部を
超えると耐熱性、耐候性が悪くなる。
【0039】上記シリカ分散オリゴマーに含有される加
水分解性基と、ポリオルガノシロキサン中のシラノール
基とは、触媒の存在下で、常温もしくは200℃以下の
低温加熱で縮合反応し、塗膜を形成する。従って、上記
無機塗料は、湿度の影響をほとんど受けずに常温で硬化
する。また、上記低温加熱で縮合反応を促進することが
できる。
水分解性基と、ポリオルガノシロキサン中のシラノール
基とは、触媒の存在下で、常温もしくは200℃以下の
低温加熱で縮合反応し、塗膜を形成する。従って、上記
無機塗料は、湿度の影響をほとんど受けずに常温で硬化
する。また、上記低温加熱で縮合反応を促進することが
できる。
【0040】上記無機塗料は、取扱いの容易さから各種
有機溶媒に希釈して使用できる。この有機溶媒の種類
は、上記シリカ分散オリゴマー溶液とポリオルガノシロ
キサン中の1価の炭化水素基の種類や分子量により適宜
選択される。上記有機溶媒としては、上記請求項1に係
る無機塗料で記載したと同様の有機溶媒が例示される。
有機溶媒に希釈して使用できる。この有機溶媒の種類
は、上記シリカ分散オリゴマー溶液とポリオルガノシロ
キサン中の1価の炭化水素基の種類や分子量により適宜
選択される。上記有機溶媒としては、上記請求項1に係
る無機塗料で記載したと同様の有機溶媒が例示される。
【0041】さらに、本発明の請求項1または請求項2
に係る抗菌性無機塗料の無機塗料は、超微粒子シリカ、
超微粒子酸化アルミニウムのうち、少なくとも1種を含
有させているものである。
に係る抗菌性無機塗料の無機塗料は、超微粒子シリカ、
超微粒子酸化アルミニウムのうち、少なくとも1種を含
有させているものである。
【0042】上記超微粒子シリカの一次粒子の平均径と
しては、3nm〜50nmであって、特に、3nm〜1
2nmであることが好ましいものである。また、超微粒
子酸化アルミニウムの一次粒子の平均径としては、3n
m〜50nmであって、特に、5nm〜20nmである
ことが好ましいものである。この超微粒子シリカと超微
粒子酸化アルミニウムとは、単独で用いられてもかまわ
ないし、併用されてもかまわないものである。
しては、3nm〜50nmであって、特に、3nm〜1
2nmであることが好ましいものである。また、超微粒
子酸化アルミニウムの一次粒子の平均径としては、3n
m〜50nmであって、特に、5nm〜20nmである
ことが好ましいものである。この超微粒子シリカと超微
粒子酸化アルミニウムとは、単独で用いられてもかまわ
ないし、併用されてもかまわないものである。
【0043】この超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミ
ニウムのうち、少なくとも1種を含有させることで、無
機塗料の中では、大きな粒子である抗菌剤の回りに吸着
されて、この吸着状態によって、粘度の高い鎖状の形状
を呈するものである。そして、抗菌剤どうしの凝集が防
がれ、粘度の高い鎖状の形状によって、抗菌剤は沈降を
防止させられるものである。すなわち、安定なマトリッ
クスとなり、無機塗料中、および、塗膜塗装の際に、抗
菌剤は沈降を抑えられ、抗菌剤の表面暴露率が上昇し
て、耐候性、塗膜の透明性をそこなうことなく、高い抗
菌作用を有する塗膜を形成することができる。
ニウムのうち、少なくとも1種を含有させることで、無
機塗料の中では、大きな粒子である抗菌剤の回りに吸着
されて、この吸着状態によって、粘度の高い鎖状の形状
を呈するものである。そして、抗菌剤どうしの凝集が防
がれ、粘度の高い鎖状の形状によって、抗菌剤は沈降を
防止させられるものである。すなわち、安定なマトリッ
クスとなり、無機塗料中、および、塗膜塗装の際に、抗
菌剤は沈降を抑えられ、抗菌剤の表面暴露率が上昇し
て、耐候性、塗膜の透明性をそこなうことなく、高い抗
菌作用を有する塗膜を形成することができる。
【0044】超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミニウ
ムのいずれも、上記一次粒子の平均径が3nm未満の場
合であると、超微粒子酸化物の凝集が激しくなり、作成
される塗膜に不透明さが発生するようになり良くない。
一方、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミニウムのい
ずれも、上記一次粒子の平均径が50nmを超える場合
であると、粒子の存在による濁りにより、作成される塗
膜にこの場合も不透明さが発生するようになり良くな
い。
ムのいずれも、上記一次粒子の平均径が3nm未満の場
合であると、超微粒子酸化物の凝集が激しくなり、作成
される塗膜に不透明さが発生するようになり良くない。
一方、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アルミニウムのい
ずれも、上記一次粒子の平均径が50nmを超える場合
であると、粒子の存在による濁りにより、作成される塗
膜にこの場合も不透明さが発生するようになり良くな
い。
【0045】なお、超微粒子シリカと超微粒子酸化アル
ミニウムとは、単独、または、併用されるが、超微粒子
酸化物として、最終調製液全量に対して、5wt%以
上、好ましくは、10wt%以上配合する必要がある。
そして、超微粒子酸化物は、その製造方法や表面処理方
法について、特に限定されるものではない。
ミニウムとは、単独、または、併用されるが、超微粒子
酸化物として、最終調製液全量に対して、5wt%以
上、好ましくは、10wt%以上配合する必要がある。
そして、超微粒子酸化物は、その製造方法や表面処理方
法について、特に限定されるものではない。
【0046】また、超微粒子シリカと超微粒子酸化アル
ミニウムは、いずれも粉末の状態であってもよいし、溶
媒に分散された状態であってもよく、特に限定されるも
のではない。超微粒子シリカと超微粒子酸化アルミニウ
ムの添加方法としては、抗菌性無機塗料と混合の後、デ
ィゾルバー、ビーズミル、ロールミル、ボールミルなど
の各種の分散機を用いることができるものである。
ミニウムは、いずれも粉末の状態であってもよいし、溶
媒に分散された状態であってもよく、特に限定されるも
のではない。超微粒子シリカと超微粒子酸化アルミニウ
ムの添加方法としては、抗菌性無機塗料と混合の後、デ
ィゾルバー、ビーズミル、ロールミル、ボールミルなど
の各種の分散機を用いることができるものである。
【0047】次に、本発明の抗菌性無機塗料に含有する
抗菌剤について説明する。上記抗菌剤として、溶出型の
抗菌性能を有する成分を含有するもの、及び、光触媒機
能を有する成分を含有するもの等、各種の抗菌剤が適宜
選択される。上記抗菌剤に含有する溶出型の抗菌性能を
有する成分としては、例えば、銀、銅、亜鉛、ニッケ
ル、パラジウム、白金、金、カドミウム、水銀、コバル
ト、ロジウム等が挙げられる。さらに、抗菌剤として、
例えば、第4級アンモニウム塩、有機ハロゲン含有化合
物、塩素含有化合物、ヨード化合物等が挙げられる。上
記無機塗料中に、これらの単独、または、2種以上を含
有する。また、上記成分がゼオライトや活性アルミナ、
シリカゲル等の多孔体に分散し、担持された状態のもの
でも、無機塗料の機能、耐候性を損なわないものであれ
ばよい。
抗菌剤について説明する。上記抗菌剤として、溶出型の
抗菌性能を有する成分を含有するもの、及び、光触媒機
能を有する成分を含有するもの等、各種の抗菌剤が適宜
選択される。上記抗菌剤に含有する溶出型の抗菌性能を
有する成分としては、例えば、銀、銅、亜鉛、ニッケ
ル、パラジウム、白金、金、カドミウム、水銀、コバル
ト、ロジウム等が挙げられる。さらに、抗菌剤として、
例えば、第4級アンモニウム塩、有機ハロゲン含有化合
物、塩素含有化合物、ヨード化合物等が挙げられる。上
記無機塗料中に、これらの単独、または、2種以上を含
有する。また、上記成分がゼオライトや活性アルミナ、
シリカゲル等の多孔体に分散し、担持された状態のもの
でも、無機塗料の機能、耐候性を損なわないものであれ
ばよい。
【0048】上記抗菌剤に含有する光触媒機能を有する
成分としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸
化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲル
マニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナ
ジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸
化コバルト、酸化ロジウム、酸化レニウム、及び、これ
らの単独、または、2種以上の混合物が挙げられる。上
記光触媒機能を有する成分は、無機塗料の機能、耐候性
を損なわない範囲で無機塗料中に混入させる。
成分としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化
錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸
化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲル
マニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナ
ジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸
化コバルト、酸化ロジウム、酸化レニウム、及び、これ
らの単独、または、2種以上の混合物が挙げられる。上
記光触媒機能を有する成分は、無機塗料の機能、耐候性
を損なわない範囲で無機塗料中に混入させる。
【0049】さらに、抗菌性無機塗料は、抗菌剤を上記
光触媒機能を有する成分に金属を担持した状態で含有し
てもよい。上記金属としては、例えば、銀、銅、鉄、ニ
ッケル、亜鉛、白金、金、パラジウム、カドミウム、コ
バルト、ロジウム、ルテニウムの単独、又は、2種以上
の混合物が挙げられる。光触媒機能を有する成分に金属
を担持した場合、電荷分離が推進され、光触媒の触媒が
活性化されるため、抗菌性が向上し好ましい。担持した
金属が抗菌性を有するものであれば、より抗菌性が向上
し好ましい。
光触媒機能を有する成分に金属を担持した状態で含有し
てもよい。上記金属としては、例えば、銀、銅、鉄、ニ
ッケル、亜鉛、白金、金、パラジウム、カドミウム、コ
バルト、ロジウム、ルテニウムの単独、又は、2種以上
の混合物が挙げられる。光触媒機能を有する成分に金属
を担持した場合、電荷分離が推進され、光触媒の触媒が
活性化されるため、抗菌性が向上し好ましい。担持した
金属が抗菌性を有するものであれば、より抗菌性が向上
し好ましい。
【0050】さらに、抗菌性無機塗料は、抗菌剤とし
て、光触媒機能を有する酸化物を層間に挿入した粘土鉱
物を含有してもよい。上記粘土鉱物は、膨潤性を有する
スメクトイト型鉱物が適する。上記スメクトイト型鉱物
は天然または合成のどちらでもよい。上記粘土鉱物に挿
入される酸化物は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸
化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化クロ
ム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウ
ム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナジウ
ム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸化コ
バルト、酸化ロジウム、酸化レニウム等の1種以上が挙
げられる。粘土鉱物の層間に酸化物を挿入すると、酸化
物は微粒子に保持され、高い光触媒活性を示し、抗菌性
が向上する。さらに、層間に挿入した光触媒機能を有す
る酸化物に金属を担持してもよい。上記金属としては、
例えば、銀、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、白金、金、パラ
ジウム、カドミウム、コバルト、ロジウム、ルテニウム
の単独、又は、2種以上の混合物が挙げられる。光触媒
機能を有する酸化物に金属を担持した場合、電荷分離が
推進され、光触媒の触媒が活性化されるため、抗菌性が
向上し好ましい。担持した金属が抗菌性を有するもので
あれば、より抗菌性が向上し好ましい。
て、光触媒機能を有する酸化物を層間に挿入した粘土鉱
物を含有してもよい。上記粘土鉱物は、膨潤性を有する
スメクトイト型鉱物が適する。上記スメクトイト型鉱物
は天然または合成のどちらでもよい。上記粘土鉱物に挿
入される酸化物は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸
化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化クロ
ム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウ
ム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナジウ
ム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸化コ
バルト、酸化ロジウム、酸化レニウム等の1種以上が挙
げられる。粘土鉱物の層間に酸化物を挿入すると、酸化
物は微粒子に保持され、高い光触媒活性を示し、抗菌性
が向上する。さらに、層間に挿入した光触媒機能を有す
る酸化物に金属を担持してもよい。上記金属としては、
例えば、銀、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、白金、金、パラ
ジウム、カドミウム、コバルト、ロジウム、ルテニウム
の単独、又は、2種以上の混合物が挙げられる。光触媒
機能を有する酸化物に金属を担持した場合、電荷分離が
推進され、光触媒の触媒が活性化されるため、抗菌性が
向上し好ましい。担持した金属が抗菌性を有するもので
あれば、より抗菌性が向上し好ましい。
【0051】抗菌性無機塗料を作製する場合、上記光触
媒機能を有する成分、及び、酸化物を含有した抗菌剤
は、光触媒機能を有する成分、及び、酸化物を溶媒に分
散した状態や粉末の状態で用いられる。上記粉末は、加
熱乾燥、凍結乾燥、超臨界乾燥等の乾燥によって、得ら
れる。
媒機能を有する成分、及び、酸化物を含有した抗菌剤
は、光触媒機能を有する成分、及び、酸化物を溶媒に分
散した状態や粉末の状態で用いられる。上記粉末は、加
熱乾燥、凍結乾燥、超臨界乾燥等の乾燥によって、得ら
れる。
【0052】抗菌性無機塗料の塗装方法は、刷毛塗り、
スプレー塗り、浸漬、カーテン、ナイフコート等各種塗
布方法が採用できる。塗布に際しては、有機溶媒で必要
に応じて、適宜希釈すればよい。
スプレー塗り、浸漬、カーテン、ナイフコート等各種塗
布方法が採用できる。塗布に際しては、有機溶媒で必要
に応じて、適宜希釈すればよい。
【0053】また、抗菌性無機塗料を塗装した塗膜の処
理方法として、上記抗菌剤の種類や含有方法によって
は、塗膜にした場合に無機塗料中のシリコーン成分が抗
菌剤成分を包み込み、抗菌性を充分発揮できないことが
あるので、塗装し、乾燥した塗膜を酸またはアルカリで
塗膜の表面を処理することが好ましい。酸またはアルカ
リで塗膜の表面を処理すると、上記シリコーン成分が溶
出し、抗菌剤が表面に露出するので、抗菌性が向上す
る。上記酸、アルカリの種類、液体や気体等の状態は特
に限定しないが、弱酸、弱アルカリの場合は処理時間を
長めにとる必要がある。処理方法は、溶液中に浸漬して
も、チャンバー内に被塗物を入れ、気相で処理してもよ
い。
理方法として、上記抗菌剤の種類や含有方法によって
は、塗膜にした場合に無機塗料中のシリコーン成分が抗
菌剤成分を包み込み、抗菌性を充分発揮できないことが
あるので、塗装し、乾燥した塗膜を酸またはアルカリで
塗膜の表面を処理することが好ましい。酸またはアルカ
リで塗膜の表面を処理すると、上記シリコーン成分が溶
出し、抗菌剤が表面に露出するので、抗菌性が向上す
る。上記酸、アルカリの種類、液体や気体等の状態は特
に限定しないが、弱酸、弱アルカリの場合は処理時間を
長めにとる必要がある。処理方法は、溶液中に浸漬して
も、チャンバー内に被塗物を入れ、気相で処理してもよ
い。
【0054】
【実施例】次に、本発明の実施例、及び、比較例を挙げ
る。なお、分子量はゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)により、測定機種HLC8020(東
ソー株式会社製)を用いて測定し、標準ポリスチレンの
検量線から求めた値である。
る。なお、分子量はゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー(GPC)により、測定機種HLC8020(東
ソー株式会社製)を用いて測定し、標準ポリスチレンの
検量線から求めた値である。
【0055】実施例1 前記〔3〕式で表されるケイ素化合物としてテトラエト
キシシラン、コロイド状シリカとしてIPAオルガノシ
リカゾル(触媒化成株式会社製:商品名OSCAL14
32)、前記〔4〕式で表されるケイ素化合物としてメ
チルトリメトキシシラン、前記〔5〕式で表されるケイ
素化合物としてジメチルジメトキシシラン、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を用い、さらに、超微粒子シリカ(キャ
ボシル社製:商品名TS720、一次粒子の平均径:1
2nm)を加えた。
キシシラン、コロイド状シリカとしてIPAオルガノシ
リカゾル(触媒化成株式会社製:商品名OSCAL14
32)、前記〔4〕式で表されるケイ素化合物としてメ
チルトリメトキシシラン、前記〔5〕式で表されるケイ
素化合物としてジメチルジメトキシシラン、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を用い、さらに、超微粒子シリカ(キャ
ボシル社製:商品名TS720、一次粒子の平均径:1
2nm)を加えた。
【0056】メチルトリメトキシシラン100重量部
(以下部と記す)に、テトラエトキシシランを10部、
IPAオルガノシリカゾルを90部、ジメチルジメトキ
シシランを30部、イソプロピルアルコール(IPA)
を100部混合した後に、水90部を添加し、攪拌し
た。これを、60℃の恒温槽中で重量平均分子量(以下
Mwと記す)を1500に調製した。この調製した液1
00部に超微粒子シリカ15部、銀溶出型抗菌剤6部、
ガラスビーズ100部を添加し、簡易密閉式のガラス瓶
に入れて、ペイントシェーカーにより1時間分散の後、
ガラスビーズを濾過して、抗菌性無機塗料を得た。
(以下部と記す)に、テトラエトキシシランを10部、
IPAオルガノシリカゾルを90部、ジメチルジメトキ
シシランを30部、イソプロピルアルコール(IPA)
を100部混合した後に、水90部を添加し、攪拌し
た。これを、60℃の恒温槽中で重量平均分子量(以下
Mwと記す)を1500に調製した。この調製した液1
00部に超微粒子シリカ15部、銀溶出型抗菌剤6部、
ガラスビーズ100部を添加し、簡易密閉式のガラス瓶
に入れて、ペイントシェーカーにより1時間分散の後、
ガラスビーズを濾過して、抗菌性無機塗料を得た。
【0057】得た抗菌性無機塗料を、アセトンで洗浄し
たアルミナ基板に塗布し、温度150℃で1時間乾燥し
た。硬化後の塗膜の膜厚は10μmであった。
たアルミナ基板に塗布し、温度150℃で1時間乾燥し
た。硬化後の塗膜の膜厚は10μmであった。
【0058】実施例2 コロイド状シリカとしてIPAオルガノシリカゾル(触
媒化成株式会社製:商品名OSCAL1432)、前記
〔4〕式で表されるケイ素化合物としてメチルトリメト
キシシラン、抗菌剤として銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ
技研株式会社製:商品名バイオシュア)を用い、さら
に、超微粒子シリカ(日本アエロジル社製:商品名AE
ROSIL300、一次粒子の平均径:7nm)と超微
粒子酸化アルミニウム(日本アエロジル社製:商品名A
luminium Oxide C、一次粒子の平均
径:13nm)とを加えた。
媒化成株式会社製:商品名OSCAL1432)、前記
〔4〕式で表されるケイ素化合物としてメチルトリメト
キシシラン、抗菌剤として銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ
技研株式会社製:商品名バイオシュア)を用い、さら
に、超微粒子シリカ(日本アエロジル社製:商品名AE
ROSIL300、一次粒子の平均径:7nm)と超微
粒子酸化アルミニウム(日本アエロジル社製:商品名A
luminium Oxide C、一次粒子の平均
径:13nm)とを加えた。
【0059】メチルトリメトキシシラン100重量部
(以下部と記す)に、IPAオルガノシリカゾルを60
部、イソプロピルアルコール(IPA)を100部混合
した後に、水60部を添加し、攪拌した。これを、60
℃の恒温槽中で重量平均分子量(以下Mwと記す)を9
50に調製した。この調製した液100部に超微粒子シ
リカ10部、超微粒子酸化アルミニウム5部、銀溶出型
抗菌剤6部、ガラスビーズ100部を添加し、簡易密閉
式のガラス瓶に入れて、ペイントシェーカーにより1時
間分散の後、ガラスビーズを濾過して、抗菌性無機塗料
を得た。
(以下部と記す)に、IPAオルガノシリカゾルを60
部、イソプロピルアルコール(IPA)を100部混合
した後に、水60部を添加し、攪拌した。これを、60
℃の恒温槽中で重量平均分子量(以下Mwと記す)を9
50に調製した。この調製した液100部に超微粒子シ
リカ10部、超微粒子酸化アルミニウム5部、銀溶出型
抗菌剤6部、ガラスビーズ100部を添加し、簡易密閉
式のガラス瓶に入れて、ペイントシェーカーにより1時
間分散の後、ガラスビーズを濾過して、抗菌性無機塗料
を得た。
【0060】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0061】実施例3 実施例2の銀溶出型抗菌剤に代えて、抗菌剤として酸化
チタン粉末(日本アエロジル株式会社製:商品名P−2
5)を用いた以外は実施例2と同様にして抗菌性無機塗
料を得た。
チタン粉末(日本アエロジル株式会社製:商品名P−2
5)を用いた以外は実施例2と同様にして抗菌性無機塗
料を得た。
【0062】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0063】次に、先ずシリカ分散オリゴマー溶液とし
て(A−1液)、(A−2液)を調製し、ポリオルガノ
シロキサンとして(B−1液)、(B−2液)を調製し
た。
て(A−1液)、(A−2液)を調製し、ポリオルガノ
シロキサンとして(B−1液)、(B−2液)を調製し
た。
【0064】(A−1液)攪拌機、加温ジャケット、コ
ンデンサー、及び温度計を取り付けたフラスコ中にメタ
ノール分散コロイダルシリカゾルMT−ST(粒子径1
0〜20mμ、固形分30%、水0.5%、日産化学工
業株式会社製)を100部、メチルトリメトキシシラン
を68部、水を10.8部投入し、攪拌しながら65℃
で5時間かけて部分加水分解し、冷却した。その後、室
温で48時間放置したときの固形分は36%であった。
以下、このシリカ分散オリゴマー溶液を(A−1液)と
称す。
ンデンサー、及び温度計を取り付けたフラスコ中にメタ
ノール分散コロイダルシリカゾルMT−ST(粒子径1
0〜20mμ、固形分30%、水0.5%、日産化学工
業株式会社製)を100部、メチルトリメトキシシラン
を68部、水を10.8部投入し、攪拌しながら65℃
で5時間かけて部分加水分解し、冷却した。その後、室
温で48時間放置したときの固形分は36%であった。
以下、このシリカ分散オリゴマー溶液を(A−1液)と
称す。
【0065】なお、加水分解性基1モルに対する水のモ
ル数は0.4モルであり、(A−1液)中のシリカ分の
含有量は47.3%であり、n=1の加水分解性基含有
オルガノシランのモル%は100モル%であった。
ル数は0.4モルであり、(A−1液)中のシリカ分の
含有量は47.3%であり、n=1の加水分解性基含有
オルガノシランのモル%は100モル%であった。
【0066】(A−2液)攪拌機、加温ジャケット、コ
ンデンサー、及び温度計を取り付けたフラスコ中にメタ
ノール分散コロイダルシリカゾルMT−ST(粒子径1
0〜20mμ、固形分30%、水0.5%、日産化学工
業株式会社製)を100部、メチルトリメトキシシラン
を68部、ジメチルジメトキシシランを18部、水を
2.7部、無水酢酸を0.1部投入し、攪拌しながら8
0℃で3時間かけて部分加水分解し、冷却した。その
後、室温で48時間放置したときの固形分は36%であ
った。以下、このシリカ分散オリゴマー溶液を(A−2
液)と称す。
ンデンサー、及び温度計を取り付けたフラスコ中にメタ
ノール分散コロイダルシリカゾルMT−ST(粒子径1
0〜20mμ、固形分30%、水0.5%、日産化学工
業株式会社製)を100部、メチルトリメトキシシラン
を68部、ジメチルジメトキシシランを18部、水を
2.7部、無水酢酸を0.1部投入し、攪拌しながら8
0℃で3時間かけて部分加水分解し、冷却した。その
後、室温で48時間放置したときの固形分は36%であ
った。以下、このシリカ分散オリゴマー溶液を(A−2
液)と称す。
【0067】なお、加水分解性基1モルに対する水のモ
ル数は0.1モルであり、(A−2液)中のシリカ分の
含有量は40.2%であり、n=1の加水分解性基含有
オルガノシランのモル%は77モル%であった。
ル数は0.1モルであり、(A−2液)中のシリカ分の
含有量は40.2%であり、n=1の加水分解性基含有
オルガノシランのモル%は77モル%であった。
【0068】(B−1液)メチルトリイソプロポキシシ
ラン220部(1モル)とトルエン160部との混合液
を作製した。次に、攪拌機、加温ジャケット、コンデン
サー、滴下ロート及び温度計を取り付けたフラスコに上
記混合液を入れ、この中に1%の塩酸水溶液108部を
20分かけ滴下し、メチルトリイソプロポキシシランを
加水分解した。滴下40分後に攪拌を止め、静置すると
二層に分離した。この層のうち、少量の塩酸を含んだ下
層の水・イソプロピルアルコールの混合液を分液除去
し、次に残ったトルエンの樹脂溶液から塩酸を水洗除去
し、さらにトルエンを減圧除去した後、残留分をイソプ
ロピルアルコールで希釈することにより、平均分子量約
2000のシラノール基を含有ポリオルガノシロキサン
のイソプロピルアルコール40%の溶液を得た。以下、
この溶液を(B−1液)と称す。
ラン220部(1モル)とトルエン160部との混合液
を作製した。次に、攪拌機、加温ジャケット、コンデン
サー、滴下ロート及び温度計を取り付けたフラスコに上
記混合液を入れ、この中に1%の塩酸水溶液108部を
20分かけ滴下し、メチルトリイソプロポキシシランを
加水分解した。滴下40分後に攪拌を止め、静置すると
二層に分離した。この層のうち、少量の塩酸を含んだ下
層の水・イソプロピルアルコールの混合液を分液除去
し、次に残ったトルエンの樹脂溶液から塩酸を水洗除去
し、さらにトルエンを減圧除去した後、残留分をイソプ
ロピルアルコールで希釈することにより、平均分子量約
2000のシラノール基を含有ポリオルガノシロキサン
のイソプロピルアルコール40%の溶液を得た。以下、
この溶液を(B−1液)と称す。
【0069】(B−2液)攪拌機、加温ジャケット、コ
ンデンサー、滴下ロート及び温度計を取り付けたフラス
コに水1000部、アセトン50部を入れ、この中にメ
チルトリクロロシラン44.8部(0.3モル)、ジメ
チルジクロロシラン38.7部(0.3モル)、フェニ
ルトリクロロシラン84.6部(0.4モル)をトルエ
ン200部に溶解したものを、攪拌下に滴下し、加水分
解した。滴下40分後に攪拌を止め、反応液を分液ロー
トに移し入れ静置すると二層に分離した。この層のう
ち、下層の塩酸水を分液除去し、次に残ったポリオルガ
ノシロキサンのトルエン溶液を減圧ストリッピングによ
り残存していた水、及び塩酸をトルエンと共に除去する
ことにより、平均分子量約3000のシラノール基を含
有ポリオルガノシロキサンのトルエン60%の溶液を得
た。以下、この溶液を(B−2液)と称す。
ンデンサー、滴下ロート及び温度計を取り付けたフラス
コに水1000部、アセトン50部を入れ、この中にメ
チルトリクロロシラン44.8部(0.3モル)、ジメ
チルジクロロシラン38.7部(0.3モル)、フェニ
ルトリクロロシラン84.6部(0.4モル)をトルエ
ン200部に溶解したものを、攪拌下に滴下し、加水分
解した。滴下40分後に攪拌を止め、反応液を分液ロー
トに移し入れ静置すると二層に分離した。この層のう
ち、下層の塩酸水を分液除去し、次に残ったポリオルガ
ノシロキサンのトルエン溶液を減圧ストリッピングによ
り残存していた水、及び塩酸をトルエンと共に除去する
ことにより、平均分子量約3000のシラノール基を含
有ポリオルガノシロキサンのトルエン60%の溶液を得
た。以下、この溶液を(B−2液)と称す。
【0070】実施例4 調製したA−1液を100部、B−2液を100部、触
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て光触媒機能を有する酸化チタン粉末(日本アエロジル
株式会社製:商品名P−25)を30部、超微粒子シリ
カを20部、超微粒子酸化アルミニウムを8部、ガラス
ビーズを200部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れ
て、ペイントシェーカーにより1時間分散の後、ガラス
ビーズを濾過して、抗菌性無機塗料を得た。
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て光触媒機能を有する酸化チタン粉末(日本アエロジル
株式会社製:商品名P−25)を30部、超微粒子シリ
カを20部、超微粒子酸化アルミニウムを8部、ガラス
ビーズを200部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れ
て、ペイントシェーカーにより1時間分散の後、ガラス
ビーズを濾過して、抗菌性無機塗料を得た。
【0071】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0072】実施例5 調製したA−2液を100部、B−1液を100部、触
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を18部、超微粒子シリカを20部、超
微粒子酸化アルミニウムを8部、ガラスビーズを200
部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシ
ェーカーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過し
て、抗菌性無機塗料を得た。
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を18部、超微粒子シリカを20部、超
微粒子酸化アルミニウムを8部、ガラスビーズを200
部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシ
ェーカーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過し
て、抗菌性無機塗料を得た。
【0073】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0074】比較例1 メチルトリメトキシシラン100部に、IPAオルガノ
シリカゾルを60部、イソプロピルアルコール(IP
A)を100部混合した後に、水60部を添加し、攪拌
した。これを、60℃の恒温槽中で重量平均分子量(以
下Mwと記す)を950に調製した。この調製した液1
00部に銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:
商品名バイオシュア)を10部、ガラスビーズを100
部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシ
ェーカーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過し
て、抗菌性無機塗料を得た。
シリカゾルを60部、イソプロピルアルコール(IP
A)を100部混合した後に、水60部を添加し、攪拌
した。これを、60℃の恒温槽中で重量平均分子量(以
下Mwと記す)を950に調製した。この調製した液1
00部に銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:
商品名バイオシュア)を10部、ガラスビーズを100
部添加し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシ
ェーカーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過し
て、抗菌性無機塗料を得た。
【0075】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0076】比較例2 調製したA−1液を100部、B−2液を100部、触
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を20部、ガラスビーズを200部添加
し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシェーカ
ーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過して、抗
菌性無機塗料を得た。
媒としてN−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシランを4部混合した後に、抗菌剤とし
て銀溶出型抗菌剤(近畿パルプ技研株式会社製:商品名
バイオシュア)を20部、ガラスビーズを200部添加
し、簡易密閉式のガラス瓶に入れて、ペイントシェーカ
ーにより1時間分散の後、ガラスビーズを濾過して、抗
菌性無機塗料を得た。
【0077】得た抗菌性無機塗料を、実施例1と同様に
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
して、アセトンで洗浄したアルミナ基板に塗布し、温度
150℃で1時間乾燥した。硬化後の塗膜の膜厚は10
μmであった。
【0078】上記実施例1〜5、及び比較例1〜2のア
ルミナ基板に塗布した塗膜の抗菌性の評価を行った。評
価はドロップ法により、菌が一定数存在する溶液を塗膜
付きアルミナ基板に滴下し、初期と6時間後の菌の数の
変化を測定した。菌は、大腸菌を用い、測定は3500
ルクスの照度下で行った。結果は、表1に示すとおりで
ある。なお、表1に示す<10は、菌の数が「10より
少ない。」を表しているものである。
ルミナ基板に塗布した塗膜の抗菌性の評価を行った。評
価はドロップ法により、菌が一定数存在する溶液を塗膜
付きアルミナ基板に滴下し、初期と6時間後の菌の数の
変化を測定した。菌は、大腸菌を用い、測定は3500
ルクスの照度下で行った。結果は、表1に示すとおりで
ある。なお、表1に示す<10は、菌の数が「10より
少ない。」を表しているものである。
【0079】この結果から、実施例はいずれも抗菌効果
が良好であった。また、実施例の抗菌性無機塗料はいず
れも、塗布後200℃以下の温度で焼き付けでき、塗膜
にクラックは発生しないものであった。
が良好であった。また、実施例の抗菌性無機塗料はいず
れも、塗布後200℃以下の温度で焼き付けでき、塗膜
にクラックは発生しないものであった。
【0080】
【表1】
【0081】
【発明の効果】本発明の抗菌性無機塗料は、長期間抗菌
性能を持続し、200℃以下の温度で焼き付けでき、且
つ、柔軟性を有するため塗膜にクラックが生じない。し
かも、焼き付け後の後処理も不要となり、透明であっ
て、高い抗菌性能を有する。
性能を持続し、200℃以下の温度で焼き付けでき、且
つ、柔軟性を有するため塗膜にクラックが生じない。し
かも、焼き付け後の後処理も不要となり、透明であっ
て、高い抗菌性能を有する。
【0082】さらに、本発明の請求項5または請求項6
記載の抗菌性無機塗料は、抗菌剤に光触媒機能を有する
成分を含有するので、無機塗料の酸素透過性が抗菌性を
高めるため、より一層高い抗菌性能を有するようにな
る。
記載の抗菌性無機塗料は、抗菌剤に光触媒機能を有する
成分を含有するので、無機塗料の酸素透過性が抗菌性を
高めるため、より一層高い抗菌性能を有するようにな
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 下記組成からなる無機塗料に、抗菌剤を
含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アル
ミニウムのうち、少なくとも1種を含有させたことを特
徴とする抗菌性無機塗料。上記無機塗料は、(イ)一般
式:Si(OR1 )4 で表されるケイ素化合物、および
/または、コロイド状シリカを20〜200重量部、
(ロ)一般式:R2 Si(OR1 )3 で表されるケイ素
化合物を100重量部、および、(ハ)一般式:R2 2S
i(OR1 )2 で表されるケイ素化合物を0〜60重量
部の割合で含有し、且つ、(ニ)これらを含有した無機
塗料の重量平均分子量がポリスチレン換算で900以上
である。〔上記R1 、R2 は1価の炭化水素基を示
す。〕 - 【請求項2】 下記組成からなる無機塗料に、抗菌剤を
含有させ、さらに、超微粒子シリカ、超微粒子酸化アル
ミニウムのうち、少なくとも1種を含有させたことを特
徴とする抗菌性無機塗料。上記無機塗料は、(イ)一般
式が下式〔1〕で表される加水分解性オルガノシランを
有機溶媒または水分散されたコロイダルシリカ中で、X
1モルに対し水0.001〜0.5モルを使用する条件
下で部分加水分解したオルガノシランのシリカ分散オリ
ゴマー溶液と、 R3 n SiX4-n 〔1〕 〔式中、R3 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、nは0〜3の
整数、Xは加水分解性基を示す。〕 (ロ)平均組成式が下式〔2〕で表される分子中にシラ
ノール基を含有するポリオルガノシロキサン、及び、 R4 a Si(OH)b O(4-a-b)/2 〔2〕 〔式中、R4 は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数1〜8の1価の炭化水素基を示し、aおよびbは
それぞれ0.2≦a≦2、0.0001≦b≦3、a+
b<4の関係を満たす数である。〕 (ハ)触媒とからなり、さらに、(ニ)上記シリカ分散
オリゴマー溶液のコロイダルシリカはシリカを固形分と
して5〜95重量%含有し、加水分解性オルガノシラン
の少なくとも50モル%が、前記〔1〕式のnが1のオ
ルガノシランであり、且つ、(ホ)上記シリカ分散オリ
ゴマー溶液を1〜99重量部に対して、上記ポリオルガ
ノシロキサンを99〜1重量部で含有する。 - 【請求項3】 上記抗菌剤として、溶出型の抗菌性能を
有する成分を含有することを特徴とする請求項1又は請
求項2記載の抗菌性無機塗料。 - 【請求項4】 請求項3の溶出型の抗菌性能を有する成
分が、銀、銅、亜鉛、ニッケル、パラジウム、白金、
金、カドミウム、水銀、コバルト、ロジウムからなる群
より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請
求項3記載の抗菌性無機塗料。 - 【請求項5】 上記抗菌剤として、光触媒機能を有する
成分を含有することを特徴とする請求項1乃至請求項4
いずれか記載の抗菌性無機塗料。 - 【請求項6】 請求項5の光触媒機能を有する成分が、
酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニ
ウム、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデ
ン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化
カドミウム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸
化タンタル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウ
ム、酸化レニウムからなる群より選ばれる少なくとも1
種であることを特徴とする請求項5記載の抗菌性無機塗
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17567495A JPH0925437A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 抗菌性無機塗料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17567495A JPH0925437A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 抗菌性無機塗料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0925437A true JPH0925437A (ja) | 1997-01-28 |
Family
ID=16000259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17567495A Withdrawn JPH0925437A (ja) | 1995-07-12 | 1995-07-12 | 抗菌性無機塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0925437A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH111620A (ja) * | 1997-06-13 | 1999-01-06 | Jsr Corp | 水系分散体 |
| JPH11335625A (ja) * | 1998-05-25 | 1999-12-07 | Matsushita Electric Works Ltd | コーティング用樹脂組成物とこれを用いた塗装品 |
| JP2001098219A (ja) * | 1999-09-28 | 2001-04-10 | Agency Of Ind Science & Technol | 空気中の窒素酸化物除去用光触媒コーティング及びこのコーティングを有する物品 |
| JP2004143453A (ja) * | 2002-10-02 | 2004-05-20 | Mitsubishi Materials Corp | 光触媒塗料及びその製造方法並びに該塗料を塗布して得られた光触媒機能を有する光触媒塗膜、多層光触媒塗膜 |
| JP2004346202A (ja) * | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Toto Ltd | 水性塗料組成物、抗菌性部材及び塗膜形成方法 |
| JP2005336519A (ja) * | 2004-05-25 | 2005-12-08 | Takasago Tekko Kk | 抗菌又は抗黴処理金属 |
| EP2072119A1 (en) | 2007-10-09 | 2009-06-24 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photocatalyst dispersion liquid and process for producing the same |
| DE102008013143A1 (de) | 2008-03-07 | 2009-09-10 | Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. | Silberhaltiges Beschichtungsmittel auf der Basis von Alkoxysilanen, löslichen Silbersalzen und Aminverbindungen sowie dessen Herstellung |
| EP2100626A1 (en) | 2008-03-13 | 2009-09-16 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Process for decomposing volatile aromatic compound |
| EP2130587A2 (en) | 2008-06-05 | 2009-12-09 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photocatalyst dispersion liquid and process for producing the same |
| EP2255874A2 (en) | 2009-05-29 | 2010-12-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photocatalyst dispersion liquid and photocatalyst functional product using the same |
| WO2011068094A1 (ja) | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 住友化学株式会社 | 抗ウイルス剤およびそれを用いた抗ウイルス剤機能製品 |
| WO2011068095A1 (ja) | 2009-12-01 | 2011-06-09 | 住友化学株式会社 | 貴金属担持光触媒体粒子分散液の製造方法、貴金属担持光触媒体粒子分散液、親水化剤及び光触媒機能製品 |
| DE102010045549A1 (de) | 2009-09-16 | 2011-08-25 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Photokatalysatorverbund und diesen verwendendes photokatalytisch wirksames Erzeugnis |
| JP2015160892A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | バイオフィルム形成能を抑えた防汚コンポジット皮膜 |
| CN108347924A (zh) * | 2015-11-20 | 2018-07-31 | 富士胶片株式会社 | 抗病毒膜 |
-
1995
- 1995-07-12 JP JP17567495A patent/JPH0925437A/ja not_active Withdrawn
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| DE102008052187A1 (de) | 2008-03-07 | 2010-04-22 | Gesellschaft zur Förderung von Medizin-, Bio- und Umwelttechnologien e.V. | Silberhaltige Mikropartikel, deren Herstellung und Verwendung als antimikrobielle Additive |
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|---|---|---|---|
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