JP2000248199A - Titanium oxide paint composition - Google Patents
Titanium oxide paint compositionInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、水系酸化チタン塗
料組成物に関し、さらに詳しくは保存安定性及び光分解
性に優れた水系酸化チタン塗料組成物に関する。The present invention relates to a water-based titanium oxide coating composition, and more particularly to a water-based titanium oxide coating composition having excellent storage stability and photodegradability.
【0002】[0002]
【従来の技術】生活環境に対する関心の高揚に伴い、悪
臭などの日常生活における有害物質の除去の要求が増え
てきており、悪臭除去装置などを組み込んだ空気清浄器
の開発が盛んに行われている。これらの装置では、主に
活性炭を含有したフィルタ−が使われ、活性炭に悪臭物
質を吸着させる方式が採用されてきた。しかしながら、
活性炭は吸着作用はあるが分解能力がないため、一定量
の悪臭物質を吸収すると飽和してしまい、定期的にフィ
ルタ−を交換しなければならなかった。2. Description of the Related Art With increasing interest in the living environment, there has been an increasing demand for the removal of harmful substances in daily life such as odors, and the development of air purifiers incorporating odor removal devices and the like has been actively carried out. I have. In these apparatuses, a filter mainly containing activated carbon is used, and a method of adsorbing malodorous substances on activated carbon has been adopted. However,
Activated carbon has an adsorbing effect but has no decomposition ability, so it becomes saturated when a certain amount of malodorous substance is absorbed, and the filter must be replaced periodically.
【0003】近年、このような問題の解決策として、活
性炭と有害物質を光分解する触媒とを組み合わせた複合
材料が開発されつつある。例えば、特開平1-234729号公
報では、ハニカム状活性炭に酸化チタンを担持させた光
反応性半導体複合体を組み込んだ空気調和機が記載され
ている。この場合、吸着される悪臭成分の一部は光反応
性半導体で生成したOHラジカルにより分解されるた
め、活性炭の吸着能を比較的長期間保つことができる。
しかし、この方法では光反応性半導体を担持しかつ光反
応効率を高めるために、特殊なハニカム構造の活性炭が
必要であり、また、その表面およびハニカム内部に酸化
チタンを保持させるために特別な工程が必要であった。In recent years, as a solution to such a problem, a composite material in which activated carbon and a catalyst for decomposing harmful substances are combined has been developed. For example, JP-A-1-234729 describes an air conditioner incorporating a photoreactive semiconductor composite in which titanium oxide is supported on honeycomb activated carbon. In this case, a part of the malodor component to be adsorbed is decomposed by OH radicals generated in the photoreactive semiconductor, so that the adsorption ability of the activated carbon can be maintained for a relatively long time.
However, this method requires activated carbon having a special honeycomb structure in order to support the photoreactive semiconductor and enhance the photoreaction efficiency, and requires a special process for retaining titanium oxide on the surface and inside the honeycomb. Was needed.
【0004】また、特開平2-251241号公報では、紫外線
照射ランプの周囲に金属酸化物触媒からなる中空円筒状
ハニカム構造体を設置した光触媒装置について記載され
ている。[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-252241 describes a photocatalytic device in which a hollow cylindrical honeycomb structure made of a metal oxide catalyst is provided around an ultraviolet irradiation lamp.
【0005】さらに、光触媒酸化チタンを利用した気相
での有害物質の除去方法が開示されている。例えば、特
開平2-253848号公報では、無機質繊維状担体にアナター
ゼ型酸化チタンを担持させたオゾン分解触媒について記
載されている。また、特開平3-233100号公報では、二酸
化チタンと活性炭との混合物と、これに、波長が300n
m以上の光を照射する光源とからなる換気設備に関して
記載されている。特開平4-256755号公報では、二酸化チ
タンを粒状パルプに担持させることにより、家庭用の脱
臭、消臭剤として使用できることが記載されている。さ
らに、久永らは、セラミックペ−パ−に二酸化チタンを
保持することにより、有機ハロゲン化合物の光分解を行
っている(電気化学協会誌、60巻、107ページ、1992
年)。Further, a method for removing harmful substances in a gas phase using photocatalytic titanium oxide is disclosed. For example, JP-A-2-253848 describes an ozone decomposition catalyst in which an anatase type titanium oxide is supported on an inorganic fibrous carrier. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-233100, a mixture of titanium dioxide and activated carbon and a mixture having a wavelength of 300 n
It describes a ventilating facility consisting of a light source that emits light of m or more. JP-A-4-256755 discloses that titanium dioxide can be used as a deodorant and deodorant for home use by supporting it on granular pulp. Further, Kusunaga et al. Carried out photodecomposition of organic halogen compounds by holding titanium dioxide on ceramic paper (Journal of the Electrochemical Society, vol. 60, p. 107, 1992).
Year).
【0006】光触媒酸化チタンによる気相有害物質の光
触媒分解は、酸化チタン光触媒への気相有害物質の接
近、吸着、近紫外光による光分解、酸化チタン光触媒表
面に生成した副生成物の離脱といったプロセスで進むこ
とが確認されている。[0006] The photocatalytic decomposition of gas-phase harmful substances by the photocatalytic titanium oxide includes the approach of the gas-phase harmful substances to the titanium oxide photocatalyst, adsorption, photodecomposition by near-ultraviolet light, and elimination of by-products generated on the titanium oxide photocatalyst surface. It has been confirmed that the process will proceed.
【0007】一方、酸化チタンの有害物質光分解能力は
酸化チタン種により大きく変化する。例えば、従来から
白色度及び不透明度向上を目的として、製紙用内添顔料
として酸化チタンが幅広く利用されているが、製紙用内
添酸化チタンは、平均粒径が0.1〜0.2ミクロンの大きな
粒子のため、比表面積が10m2/g程度と低く、高濃度
の気相有害物質の光触媒分解能力は低いと認識されてい
た。On the other hand, the ability of titanium oxide to decompose harmful substances greatly varies depending on the type of titanium oxide. For example, conventionally, for the purpose of improving whiteness and opacity, titanium oxide has been widely used as an internal pigment for papermaking.The internal titanium oxide for papermaking has a large particle diameter of 0.1 to 0.2 microns. Therefore, the specific surface area was as low as about 10 m 2 / g, and it was recognized that the photocatalytic decomposition ability of high-concentration gas-phase harmful substances was low.
【0008】そこで、本発明者は製紙用内添酸化チタン
粉体の光触媒分解能力を詳細に調査した結果、100pp
mオーダー以下の気相有害物質であれば、製紙用内添酸
化チタン粉体にも近紫外光照射により、気相有害物質を
効率良く分解できる能力のあることを見出した。Therefore, the present inventor has conducted a detailed investigation on the photocatalytic decomposition ability of internally added titanium oxide powder for papermaking, and
It has been found that, if it is a gas phase harmful substance of m order or less, the titanium oxide powder for papermaking has the ability to decompose gas phase harmful substance efficiently by near-ultraviolet light irradiation.
【0009】しかしながら、製紙用内添酸化チタンをポ
リビニルアルコール、ラテックス等の結着剤とともに、
紙、プラスチック、不織布等の基材にコーティングし、
シート化した場合、結着剤が酸化チタン微粒子を基材に
固定化するが、同時に酸化チタン微粒子の表面をも被覆
してしまうため、気相有害物質が酸化チタン微粒子の表
面に吸着できず、光触媒分解能力が十分発揮されないこ
とが確認された。However, titanium oxide internally added for papermaking is used together with a binder such as polyvinyl alcohol and latex.
Coating on paper, plastic, non-woven fabric, etc.
In the case of a sheet, the binder fixes the titanium oxide fine particles to the base material, but also covers the surface of the titanium oxide fine particles at the same time, so that the gas phase harmful substance can not be adsorbed on the surface of the titanium oxide fine particles, It was confirmed that the photocatalytic decomposition ability was not sufficiently exhibited.
【0010】また、光触媒分解能力を向上させるため
に、平均粒径が0.002〜0.05ミクロンで比表面積が100〜
350m2/gの超微粒子酸化チタンが開発され実用化され
つつある。しかしながら、超微粒子酸化チタンは光触媒
分解能力が極めて大きく、これと接触する有機化合物を
分解してしまうため、ポリビニルアルコール、ラテック
ス等の結着剤とともに、紙、プラスチック、不織布等の
基材にコーティングしシート化した場合、結着剤及び基
材を短時間で分解するので超微粒子酸化チタンを基材に
固定化し続けることは困難であった。In order to improve the photocatalytic decomposition ability, the average particle diameter is 0.002 to 0.05 μm and the specific surface area is 100 to
Ultrafine titanium oxide of 350 m 2 / g has been developed and is being put to practical use. However, ultrafine titanium oxide has a very high photocatalytic decomposition ability and decomposes organic compounds that come into contact with it, so it is coated on paper, plastic, nonwoven fabric, and other base materials together with binders such as polyvinyl alcohol and latex. When formed into a sheet, the binder and the base material are decomposed in a short time, so that it has been difficult to keep the ultrafine titanium oxide fixed on the base material.
【0011】特開平9-31335号公報には、多孔質無機物
でコーティングした酸化チタン光触媒と、無機系脱臭吸
着剤との混合物を有機系樹脂に配合した樹脂組成物が記
載されている。しかしながら、この方法では、酸化チタ
ン光触媒を多孔質無機物でコーティングする際に、550
℃で1時間熱処理するという焼成工程が必要であり、多
孔質無機物でコーティングした酸化チタン光触媒を粉体
として取り出した後、有機系樹脂に配合しなければなら
ず工程が複雑であった。Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-31335 describes a resin composition in which a mixture of a titanium oxide photocatalyst coated with a porous inorganic substance and an inorganic deodorizing adsorbent is mixed with an organic resin. However, in this method, when coating the titanium oxide photocatalyst with the porous inorganic substance, 550
A calcination step of heat treatment at 1 ° C. for 1 hour was required, and the titanium oxide photocatalyst coated with a porous inorganic substance was taken out as a powder and then blended with an organic resin, which was complicated.
【0012】さらに、特開平9-234375号公報には、光反
応性半導体、コロイダルシリカ、熱可塑性高分子エマル
ジョンよりなる光反応性有害物除去剤が記載されてい
る。しかしながら、一般に熱可塑性高分子エマルジョン
から造膜されるフィルムは光触媒能力に有効な400nm
以下の近紫外線に対する透過性が低いため光触媒効果が
十分に発揮できない。また、コロイダルシリカ溶液と熱
可塑性高分子エマルジョンを混合した場合、ゲル化を起
こし光を反射してコロイダルシリカと熱可塑性高分子エ
マルジョンの複合フィルムを透過して酸化チタン表面に
到達する光量が減少する結果、酸化チタン微粒子の光触
媒機能は低下してしまうといった欠点のあることが分か
った。また、この公報には、光反応性半導体とコロイダ
ルシリカとの適正な混合比率及び光反応性半導体とコロ
イダルシリカ混合物に対する熱可塑性高分子エマルジョ
ンの適正な添加比率及びこれらの添加順序に関する詳細
な記載がない。ところが、本発明者が鋭意研究した結
果、酸化チタン微粒子と、シリカまたはアルミナゾルか
らなる無機結着剤との混合物に対しては、有機高分子結
着剤の適正な添加比率及び添加順序のあることが確認さ
れた。Further, JP-A-9-234375 discloses a photoreactive harmful substance remover comprising a photoreactive semiconductor, colloidal silica, and a thermoplastic polymer emulsion. However, in general, a film formed from a thermoplastic polymer emulsion has a thickness of 400 nm, which is effective for photocatalytic ability.
The photocatalytic effect cannot be sufficiently exhibited due to the low transmittance to the following near ultraviolet rays. Also, when the colloidal silica solution and the thermoplastic polymer emulsion are mixed, gelation occurs, the light is reflected, and the amount of light reaching the titanium oxide surface through the composite film of the colloidal silica and the thermoplastic polymer emulsion is reduced. As a result, it was found that the titanium oxide fine particles had a disadvantage that the photocatalytic function was reduced. Further, in this publication, a detailed description of an appropriate mixing ratio of the photoreactive semiconductor and colloidal silica, an appropriate addition ratio of the thermoplastic polymer emulsion to the photoreactive semiconductor and colloidal silica mixture, and an order of addition thereof are given. Absent. However, as a result of the inventor's intense research, it has been found that for a mixture of titanium oxide fine particles and an inorganic binder made of silica or alumina sol, there is an appropriate addition ratio and an addition order of the organic polymer binder. Was confirmed.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】水系酸化チタン塗料組
成物中には平均粒子径が数ミクロン程度の酸化チタン微
粒子が懸濁した状態で存在しているため、長期間保存し
ておくと酸化チタン微粒子が凝集、沈降し固い堆積物と
なる。これを再攪拌しても水系酸化チタン塗料組成物中
に凝集物が残るため、このような塗料組成物を紙、不織
布、プラスチックフィルムなどのシート上に塗布・乾燥
した場合、シート表面に無数の凝集物が残る。そのた
め、平滑性に優れた酸化チタンコート紙は得られず、印
刷処理を施す場合にも問題が発生する。The titanium oxide fine particles having an average particle diameter of about several microns exist in a suspended state in the aqueous titanium oxide coating composition. The fine particles aggregate and settle, forming a hard sediment. Agglomerates remain in the aqueous titanium oxide coating composition even if this is re-stirred.Therefore, when such a coating composition is applied and dried on a sheet such as paper, non-woven fabric, plastic film, etc. Agglomerates remain. For this reason, a titanium oxide coated paper having excellent smoothness cannot be obtained, and a problem occurs when a printing process is performed.
【0014】このような状況に鑑み、本発明の課題は、
保存安定性および光分解性に優れた水系酸化チタン塗料
組成物を提供することである。[0014] In view of such circumstances, an object of the present invention is to:
An object of the present invention is to provide a water-based titanium oxide coating composition having excellent storage stability and photodegradability.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、第一
に、酸化チタン微粉末と結着剤からなる水系酸化チタン
塗料組成物において、結着剤がシリカゾルまたはアルミ
ナゾルから選ばれる無機結着剤と有機高分子結着剤とか
らなり、酸化チタン微粉末と該無機結着剤の配合比率が
重量比で5:1〜1:5であり、かつ該有機高分子結着剤の
配合比率が水系酸化チタン塗料組成物の全固形分に対し
て3〜25重量%であり、さらに20℃におけるB型回転粘度
計による該水系酸化チタン塗料組成物の粘度を200〜150
0cpsとなるように調整することにより解決された。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a water-based titanium oxide coating composition comprising fine powder of titanium oxide and a binder, wherein the binder is selected from silica sol and alumina sol. A titanium oxide fine powder and the inorganic binder in a weight ratio of 5: 1 to 1: 5, and a compounding ratio of the organic polymer binder. Is 3 to 25% by weight based on the total solid content of the water-based titanium oxide coating composition, and the viscosity of the water-based titanium oxide coating composition at 20 ° C measured by a B-type rotational viscometer is 200 to 150%.
The problem was solved by adjusting to be 0 cps.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明において使用する酸化チタ
ンは、鉱物から精製する方法、化学的に合成する方法で
得られる酸化チタンであって、水と相互作用して単独に
存在し得るものを含む。具体的には含水酸化チタン、水
和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、及び水
酸化チタンと呼称されているチタン酸化物または水酸化
物であり、特にその表面に水酸基を多く有するものが好
ましい。本発明において使用する酸化チタンは以下の方
法で製造することができる。例えば、硫酸チタニル、塩
化チタン、及び有機チタン化合物等を必要に応じて核形
成用種子の共存下に加水分解する方法(加水分解法)、
必要に応じて核形成用種子を共存させながら、硫酸チタ
ニル、塩化チタン、及び有機チタン化合物等にアルカリ
剤を添加して中和する方法(中和法)、塩化チタン及び
有機チタン化合物等を気相酸化する方法(気相酸化
法)、更に加水分解法及び中和法で得られた酸化チタン
を焼成する方法(焼成法)等が挙げられる。また、適当
な輻射線で光触媒機能が活性化されるものであれば純粋
な酸化チタン表面を化学修飾した酸化チタン粒子であっ
ても良い。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The titanium oxide used in the present invention is a titanium oxide obtained by a method of purifying from a mineral or a method of chemically synthesizing one that can exist alone by interacting with water. Including. Specifically, titanium oxide or hydroxide, which is called hydrous titanium oxide, hydrated titanium oxide, metatitanic acid, orthotitanic acid, and titanium hydroxide, particularly those having many hydroxyl groups on the surface are preferable . The titanium oxide used in the present invention can be produced by the following method. For example, a method (hydrolysis method) of hydrolyzing titanyl sulfate, titanium chloride, an organic titanium compound, and the like, if necessary, in the presence of seeds for nucleation,
A method in which an alkali agent is added to titanyl sulfate, titanium chloride, an organic titanium compound, etc. to neutralize them (neutralization method) while coexisting with seeds for nucleation as necessary. A phase oxidation method (gas phase oxidation method), a method of firing titanium oxide obtained by a hydrolysis method and a neutralization method (a firing method), and the like can be given. In addition, pure titanium oxide particles obtained by chemically modifying the surface of pure titanium oxide may be used as long as the photocatalytic function is activated by appropriate radiation.
【0017】本発明の目的である光分解性を決定する重
要な因子の一つは、酸化チタン含有塗料の乾燥工程中で
の酸化チタン微粉末と、シリカまたはアルミナゾルより
形成される酸化チタン複合粒子及びこの酸化チタン複合
粒子と有機高分子結着剤との微妙な結合バランスにあ
り、その分解能は酸化チタン微粒子が被分解物とより多
く接触することで向上し、従って傾向的には酸化チタン
の比表面積は大きい程良い。本発明に係わる酸化チタン
の比表面積は、BET表面積測定器にて容易に測定でき
るが、実用的分解能を勘案すれば、本発明に係わる酸化
チタン微粉末の好ましい比表面積は10〜350m2/gであ
る。また、殆んどの酸化チタンは多孔質性を有さず、単
純に小粒径をもって充てることができる。本発明に係わ
る酸化チタン微粉末の好ましいX線一次粒子の粒径は2
〜150nmで、一次粒子の凝集で生じる二次粒子の粒径
は0.1〜5ミクロンが望ましい。One of the important factors which determine the photodegradability, which is the object of the present invention, is that titanium oxide fine powder and titanium oxide composite particles formed from silica or alumina sol during the drying process of the titanium oxide-containing paint. And in the delicate bond balance between the titanium oxide composite particles and the organic polymer binder, the resolution is improved by more contact of the titanium oxide fine particles with the decomposed substance. The larger the specific surface area, the better. The specific surface area of the titanium oxide according to the present invention can be easily measured with a BET surface area measuring device. However, in consideration of practical resolution, the preferable specific surface area of the fine titanium oxide powder according to the present invention is 10 to 350 m 2 / g. It is. Also, most titanium oxides do not have porosity and can be simply filled with a small particle size. The preferred particle size of the primary X-ray particles of the titanium oxide fine powder according to the present invention is 2
The diameter of the secondary particles formed by agglomeration of the primary particles is preferably 0.1 to 5 microns.
【0018】本発明では、酸化チタン微粉末と、シリカ
ゾルまたはアルミナゾルの混合比率が本発明の効果を決
定する重要な因子の一つである。すなわち、この混合比
率が乾燥工程で形成される酸化チタン複合粒子の構造及
び機能を決定する。酸化チタン微粉末と、シリカゾルま
たはアルミナゾルの混合比率は重量比で5:1〜1:5であ
る必要がある。In the present invention, the mixing ratio of the titanium oxide fine powder and the silica sol or alumina sol is one of the important factors which determine the effect of the present invention. That is, the mixing ratio determines the structure and function of the titanium oxide composite particles formed in the drying step. The mixing ratio of the titanium oxide fine powder and the silica sol or alumina sol needs to be 5: 1 to 1: 5 by weight.
【0019】本発明に係わる酸化チタン含有層に添加さ
れる有機高分子結着剤としては水溶性有機高分子化合物
または熱可塑性高分子エマルジョン、あるいはこれらの
混合物が使用される。水溶性有機高分子化合物として
は、澱粉、変性澱粉、ポリビニルアルコール、変性ポリ
ビニルアルコール、シリコン変性ポリビニルアルコー
ル、ポリアクリルアミド、クラスターデキストリン、キ
トサン、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース及
びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体等
が挙げられる。透過性を高くするには反射、散乱、吸収
ができるだけ少ないものが好ましく、その点で、水に完
全に溶解するポリビニルアルコールやポリアクリルアミ
ドが好ましい。また、熱可塑性高分子エマルジョンとし
て、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、ポリプロピレン等が使用できる。As the organic polymer binder added to the titanium oxide-containing layer according to the present invention, a water-soluble organic polymer compound, a thermoplastic polymer emulsion, or a mixture thereof is used. Examples of the water-soluble organic polymer compound include starch, modified starch, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, silicon-modified polyvinyl alcohol, polyacrylamide, cluster dextrin, chitosan, alginate, cellulose derivatives such as carboxymethyl cellulose and hydroxyethyl cellulose. . In order to increase the transmittance, it is preferable that the reflection, scattering and absorption be as small as possible. In that respect, polyvinyl alcohol and polyacrylamide which are completely dissolved in water are preferable. As the thermoplastic polymer emulsion, acrylic resin, styrene-acryl copolymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polypropylene and the like can be used.
【0020】酸化チタン微粒子と、シリカまたはアルミ
ナゾルから選ばれる無機結着剤との混合物に対する有機
高分子結着剤の添加比率は塗料固形分全体の2〜25重量
%である必要がある。2重量%未満では酸化チタン微粒
子とシリカまたはアルミナゾルから形成される酸化チタ
ン複合粒子間の結着及び支持体への固定化は不十分であ
る。また、25重量%を越える場合、結着力は増すもの
の、活性輻射線の透過力が減少し、光分解能力の低下が
認められる。The addition ratio of the organic polymer binder to the mixture of the titanium oxide fine particles and the inorganic binder selected from silica or alumina sol must be 2 to 25% by weight based on the total solid content of the paint. If it is less than 2% by weight, the binding between the titanium oxide fine particles and the titanium oxide composite particles formed from silica or alumina sol and the fixation to the support are insufficient. When the content exceeds 25% by weight, the binding power increases, but the transmitting power of the active radiation decreases, and the photodecomposition ability decreases.
【0021】本発明の水系酸化チタン塗料組成物は、酸
化チタン微粉末を分散剤とともに水に分散し、次にシリ
カまたはアルミナのコロイダル溶液を酸化チタンに対し
て一定の割合で添加し数時間撹拌し分散液とし、その
後、一定の濃度及び粘度を有する有機高分子結着剤を添
加・撹拌し、最終的に得られる水系酸化チタン塗料組成
物の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200〜1500
cpsになるように粘度を調整する。水系酸化チタン塗
料組成物の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200
cps未満であると、長期保存中に酸化チタン微粒子が
凝集、沈降し固い堆積物となる。また、1500cpsを超
える場合には、塗料組成物中のコロイダルシリカまたは
コロイダルアルミナと有機高分子結着剤との間の相互作
用が生じ易くなり塗料の流動性が低下し、ゲル化が起こ
る。In the aqueous titanium oxide coating composition of the present invention, a fine powder of titanium oxide is dispersed in water together with a dispersant, and then a colloidal solution of silica or alumina is added at a fixed ratio to titanium oxide and stirred for several hours. Then, an organic polymer binder having a certain concentration and viscosity is added and stirred, and the viscosity of the finally obtained water-based titanium oxide coating composition obtained at 20 ° C. by a B-type rotational viscometer is 200. ~ 1500
Adjust the viscosity to be cps. The viscosity of the aqueous titanium oxide coating composition at 20 ° C. measured by a B-type rotational viscometer is 200.
If it is less than cps, the titanium oxide fine particles will coagulate and precipitate during long-term storage to form a hard deposit. On the other hand, when it exceeds 1500 cps, an interaction between colloidal silica or colloidal alumina in the coating composition and the organic polymer binder is apt to occur, whereby the fluidity of the coating decreases and gelation occurs.
【0022】光触媒機能を活性化する輻射線とは、通常
400nm以下の紫外線である。Radiation that activates the photocatalytic function is usually
Ultraviolet light of 400 nm or less.
【0023】本発明に係わる水系酸化チタン塗料組成物
は、支持体上に酸化チタン含有層として塗布されるもの
であるが、支持体の両面に酸化チタン含有層を設けても
良く、両面コーティングにより光触媒効率を最大限に発
揮できる。酸化チタン含有層の支持体への塗布量は紫外
線の透過効率を考慮すると、片面で0.1〜10g/m2が望
ましく、最も望ましいのは1〜5g/m2である。また接
着性向上等のため所望により支持体と酸化チタン含有層
との間にアンダー層を設けても良い。The water-based titanium oxide coating composition according to the present invention is applied as a titanium oxide-containing layer on a support. Alternatively, a titanium oxide-containing layer may be provided on both sides of the support. The photocatalytic efficiency can be maximized. When the coating amount of the support of the titanium oxide-containing layer is to consider transmission efficiency of ultraviolet is desirably 0.1 to 10 g / m 2 on one side, most preferred is 1 to 5 g / m 2. If desired, an under layer may be provided between the support and the titanium oxide-containing layer to improve the adhesiveness.
【0024】本発明の水系酸化チタン塗料組成物の支持
体への塗設方法は、コンベンショナルサイズプレス、ゲ
ートロールサイズプレス、及びフィルムトランスファー
方式のサイズプレス装置等により含浸する方法、ロール
コーター、ロッド(バー)コーター、ブレードコータ
ー、スプレーコーター、エアードクター(ナイフ)コー
ター、及びカーテンコーター等のコーターにより一般の
塗工工程と同様の方法で所望により少量の他の適当な結
着剤と共に塗布する方法等が挙げられる。特に含浸法に
於ては、予め支持体を湿潤させておいても良い。The aqueous titanium oxide coating composition of the present invention can be applied to a support by a method of impregnating with a conventional size press, a gate roll size press, a film transfer type size press, a roll coater, a rod ( Bar) Coating method using a coater such as a coater, a blade coater, a spray coater, an air doctor (knife) coater, and a curtain coater in the same manner as in a general coating process, together with a small amount of other appropriate binder if desired. Is mentioned. In particular, in the impregnation method, the support may be wetted in advance.
【0025】本発明に係わる支持体は、本発明の水系酸
化チタン塗料組成物が塗布できるものであれば特に限定
されないが、主に植物繊維で構成された紙及び主に合成
樹脂(繊維)で構成された不織布、プラスチックフィル
ムなどが用いられる。本発明に係わる支持体原料に用い
られる植物繊維としては、針葉樹材及び広葉樹材からの
クラフトパルプ、亜硫酸パルプ、及びアルカリパルプ等
の化学パルプ、セミケミカルパルプ、セミメカニカルパ
ルプ、及び機械パルプ等の木材繊維や、楮、ミツマタ、
藁、ケナフ、竹、リンター、バガス、及びエスパルト等
の植物性非木材繊維の他、レーヨン等の再生繊維及びセ
ルロース誘導体繊維等の天然物加工繊維等を用いても良
い。The support according to the present invention is not particularly limited as long as the aqueous titanium oxide coating composition of the present invention can be applied thereto, but is mainly made of paper composed of vegetable fibers and mainly synthetic resin (fiber). A structured nonwoven fabric, plastic film, or the like is used. As the plant fiber used for the support material according to the present invention, wood such as chemical pulp such as kraft pulp, sulfite pulp, and alkali pulp from softwood and hardwood, semi-chemical pulp, semi-mechanical pulp, and mechanical pulp Fiber, mulberry, mitsumata,
In addition to vegetable non-wood fibers such as straw, kenaf, bamboo, linter, bagasse, and espart, regenerated fibers such as rayon and processed natural fibers such as cellulose derivative fibers may be used.
【0026】更に、ポリエチレン及びポリプロピレン等
のオレフィン系樹脂、デクロン等のポリエステル系樹
脂、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体樹
脂、ナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリアクリロニト
リル、アクリラン、オーロン、ダイネル、及びベレル等
のアクリル系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン、ポリスチレン、ポリビニルエーテル、ポリビニルケ
トン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール系樹脂、ジ
エン系樹脂、及びポリウレタン系樹脂等からなる熱可塑
性合成樹脂繊維、フェノール樹脂、フラン樹脂、尿素樹
脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、不飽和ポリエステル
樹脂、アルキド樹脂、及びエポキシ樹脂等の熱硬化性合
成樹脂繊維の他、シリコーン系繊維、フッ素系繊維、ス
テンレスウール等の金属繊維、各種ガラス繊維等が挙げ
られる。本発明に用いられる繊維群は単一種でも、また
は2種以上を組合わせて用いても良い。Further, olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins such as declon, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polyamide resins such as nylon, polyacrylonitrile, acrylan, auron, dynel, Thermoplastic synthetic resin fibers made of acrylic resin such as Berel, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene, polyvinyl ether, polyvinyl ketone, polyether, polyvinyl alcohol resin, diene resin, polyurethane resin, etc., phenol resin In addition to thermosetting synthetic resin fibers such as furan resin, urea resin, melamine resin, aniline resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, and epoxy resin, silicone-based fibers, fluorine-based fibers, and gold such as stainless steel wool. Fibers, various glass fibers. The fiber group used in the present invention may be of a single type or a combination of two or more types.
【0027】更に、支持体に難燃剤を添加することによ
り防炎性を付与させることも可能である。難燃剤として
は、例えば、スルファミン酸グアニジン、リン酸グアニ
ジン、テトラホウ酸グアニジン、スルファミン酸アンモ
ニウム、リン酸アンモニウム、リン酸メラミン、テトラ
ブロモビスフェノールA、三酸化アンチモン、水酸化ア
ルミニウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。難
燃剤の含浸法としては、抄紙工程でのサイズプレスで含
浸させてもよいし、あらかじめ紙料調成の段階で添加し
抄紙してもよい。Further, flame retardancy can be imparted by adding a flame retardant to the support. Examples of the flame retardant include guanidine sulfamate, guanidine phosphate, guanidine tetraborate, ammonium sulfamate, ammonium phosphate, melamine phosphate, tetrabromobisphenol A, antimony trioxide, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide. Can be As a method of impregnating the flame retardant, the impregnation may be carried out by a size press in a paper making process, or may be added in advance in a stock preparation step to make a paper.
【0028】上記植物繊維原料を本発明に係わる支持体
に加工する際には、所望によりロジン及びその変性物、
植物蝋または無水マレイン酸系、α−オレフィン系、及
びスチレン/アクリル酸エステル系合成樹脂のエマルシ
ョン、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水コハク
酸、及び無水ステアリン酸等のサイズ剤、澱粉及びその
変性物、グァーガム及びその変性物、デキストリン、カ
ルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポ
リエチレンオキサイド、ポリエチレンイミン、ポリアク
リルアミド、ポリアミドエピクロルヒドリン、各種エマ
ルション(含むラテックス)、尿素ホルマリン樹脂、及
びメラミンホルマリン樹脂等の紙力増強剤及び結着剤の
他、歩留まり向上剤、界面活性剤、消泡剤、染料、蛍光
増白剤、酸化防止剤、及びスライムコントロール剤等の
各種添加剤を添加しても抄造しても良い。支持体抄造に
は、丸網抄紙機、長網抄紙機、ヤンキー抄紙機、ツイン
ワイヤー抄紙機、ハイブリッドフォーマー及びトップフ
ォーマー等のコンビネーション抄紙機等が使用できる。In processing the above-mentioned plant fiber raw material into the support according to the present invention, rosin and its modified product, if desired,
Emulsions of vegetable wax or maleic anhydride, α-olefin, and styrene / acrylate synthetic resins, sizing agents such as alkyl ketene dimer, alkenyl succinic anhydride and stearic anhydride, starch and modified products thereof, guar gum And denatured products thereof, dextrin, carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyethylene oxide, polyethyleneimine, polyacrylamide, polyamide epichlorohydrin, various emulsions (including latex), urea formalin resin, melamine formalin resin, and other paper strength enhancers and binders. Besides, various additives such as a retention aid, a surfactant, an antifoaming agent, a dye, a fluorescent brightener, an antioxidant, and a slime control agent may be added or paper-made. For the paper making of the support, a combination paper machine such as a round net paper machine, a fourdrinier paper machine, a Yankee paper machine, a twin wire paper machine, a hybrid former and a top former can be used.
【0029】更に、本発明に係わる支持体に用いる植物
繊維としては、シート化する前にこの植物繊維に水溶性
無機物を作用させた後、この無機物を水不溶化して担持
させた無機物担持繊維を用いても良い。植物繊維(パル
プ)に水溶性無機物を不溶化して担持させる方法として
は、特開平3-146766号公報、特開平3-152295号公報、特
開平4-18193号公報、特開平4-24299号公報、及び特開平
4-57964号公報等に記載の方法がある。即ち、親水性繊
維材料に特定の気体または水溶液と反応して水不溶性の
無機物を生成する水溶性無機化合物を含有する水溶液を
含浸しさせた後、これらの無機物を水不溶化させる気体
または水溶液と接触させることで、この繊維材料内部に
水不溶性の無機物を担持させることができる。Further, as the plant fiber used for the support according to the present invention, a water-soluble inorganic substance is allowed to act on the plant fiber before forming into a sheet, and then the inorganic substance-supporting fiber obtained by insolubilizing the inorganic substance with water is supported. May be used. As a method for insolubilizing and supporting a water-soluble inorganic substance on plant fiber (pulp), JP-A-3-146766, JP-A-3-152295, JP-A-4-18193, JP-A-4-24299 , And JP
There is a method described in JP-A-4-57964. That is, the hydrophilic fiber material is impregnated with an aqueous solution containing a water-soluble inorganic compound that reacts with a specific gas or aqueous solution to generate a water-insoluble inorganic substance, and then is contacted with a gas or an aqueous solution that makes these inorganic substances water-insoluble. By doing so, a water-insoluble inorganic substance can be carried inside the fiber material.
【0030】また、本発明に係わる支持体に用いる不織
布は、上記合成樹脂繊維を水に懸濁し抄紙法によりシー
ト状にする湿式法、樹脂接着によるレジンボンド、針に
よる交錯を利用したニードルパンチ、糸により編み上げ
たステッチボンド、或は熱により接着させるサーマルボ
ンド等の所謂乾式法、高圧水をノズルから噴射して繊維
同士を交絡させる水流交絡法、直接紡糸しながらシート
化するスパンボンド、直接紡糸する際に霧吹きの原理を
応用して微細繊維を作りながらシート化するメルトブロ
ー法等によって製造することができる。不織布の厚み、
空隙率、空隙の形状、開孔度、柔軟性、弾力性、毛羽立
ち、及び風合い等は、上記製造方法を選択することによ
って調製できる。また、本発明では水系処理を施すた
め、不織布にある程度の水濡れ性が必要となり、親水性
繊維によりウェブを製造したものが好ましい。更に、シ
ート強度の点からスパンボンドやスパンレース法にて不
織布を加工することが好ましい。The non-woven fabric used for the support according to the present invention may be prepared by suspending the above synthetic resin fibers in water to form a sheet by a papermaking method, resin bonding by resin bonding, needle punching using crossing with needles, The so-called dry method such as stitch bond knitted by yarn or thermal bond bonding by heat, water entanglement method in which high-pressure water is sprayed from a nozzle to entangle the fibers, spun bond to form a sheet while spinning directly, direct spinning In this case, it can be manufactured by a melt blow method or the like in which a sheet is formed while producing fine fibers by applying the principle of spraying. The thickness of the nonwoven fabric,
The porosity, the shape of the void, the degree of porosity, the flexibility, the elasticity, the fluff, the texture, and the like can be adjusted by selecting the above-described production method. Further, in the present invention, since the aqueous treatment is performed, the nonwoven fabric needs to have a certain degree of water wettability, and a web made of hydrophilic fibers is preferable. Further, it is preferable to process the nonwoven fabric by a spun bond or spun lace method from the viewpoint of sheet strength.
【0031】[0031]
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。尚以下に説明する重量部
は乾燥固形分重量部を示す。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. The parts by weight described below indicate parts by weight of dry solids.
【0032】[実施例1] <酸化チタン塗料組成物の調製>製紙用酸化チタン微粉
末(商品名:タイペークW−10、石原産業製)100重
量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−4
0、東亜合成製)2重量部を水に混合し、ラボミキサー
で1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。次
に、シリカゾル(商品名:スノーテックス ST−4
0、日産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し、固形分量52.3%の酸化チタン・シリカゾ
ル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカ
ゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニ
ルアルコール(商品名:PVA−117、16%水溶液、ク
ラレ製)34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっく
りと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量%であり、塗料組成物の濃度は3
8.8%、20℃におけるB型回転粘度計(東京計器製B型粘
度計、以下同様の測定機を使用)による粘度は1500cp
sであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置し
た。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタン
の沈降物は全く認められなかった。Example 1 <Preparation of Titanium Oxide Paint Composition> 100 parts by weight of titanium oxide fine powder for papermaking (trade name: Taipaque W-10, manufactured by Ishihara Sangyo) and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T) -4
0, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was mixed with water, and the mixture was stirred at high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse fine titanium oxide powder. Next, silica sol (trade name: Snowtex ST-4)
0, Nissan Chemical Co., Ltd.) (160 parts by weight) was added to this dispersion, followed by high-speed stirring for 1 hour to prepare a titanium oxide / silica sol dispersion having a solid content of 52.3%. Further, 34 parts by weight of polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, 16% aqueous solution, made by Kuraray) as a water-soluble organic polymer compound is added to the titanium oxide / silica sol dispersion liquid, and slowly added so as not to form bubbles. The mixture was stirred for 30 minutes to prepare a titanium oxide coating composition. At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight based on the total solid content of the coating composition, and the concentration of the coating composition was 3%.
Viscosity at 8.8%, 20 ° C, measured by a B-type rotational viscometer (Tokyo Keiki B-type viscometer, using the same measuring device as below) is 1500 cp.
s. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, no precipitate of titanium oxide was observed at all.
【0033】[実施例2] <酸化チタン塗料組成物の調製>超微粒子酸化チタン微
粉末(商品名:FINNTI S−150、KEMIRA製)1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−
40、東亜合成製)2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル(商品名:スノーテックス ST−4
0、日産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し固形分量52.3%の酸化チタン・シリカゾル
分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカゾ
ル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニル
アルコール(商品名:PVA−117、16%水溶液、ク
ラレ製)34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっく
りと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量%であり、塗料組成物の濃度は3
8.8%、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は1000c
psであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ンの沈降物は全く認められなかった。[Example 2] <Preparation of titanium oxide coating composition> Ultrafine titanium oxide fine powder (trade name: FINNTI S-150, manufactured by KEMIRA) 1
00 parts by weight and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T-
40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was mixed with water, and the mixture was stirred at high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse the fine titanium oxide powder.
Next, silica sol (trade name: Snowtex ST-4)
0, Nissan Chemical Co., Ltd.) (160 parts by weight) was added to this dispersion, followed by high-speed stirring for 1 hour to prepare a titanium oxide / silica sol dispersion having a solid content of 52.3%. Further, 34 parts by weight of polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, 16% aqueous solution, manufactured by Kuraray) as a water-soluble organic polymer compound is added to the titanium oxide / silica sol dispersion liquid, and slowly added so as not to form bubbles. The mixture was stirred for 30 minutes to prepare a titanium oxide coating composition. At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight based on the total solid content of the coating composition, and the concentration of the coating composition was 3%.
8.8%, viscosity at 20 ° C by B-type rotational viscometer is 1000c
ps. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, no precipitate of titanium oxide was observed at all.
【0034】[実施例3] <酸化チタン塗料組成物の調製>超微粒子酸化チタン微
粉末(商品名:FINNTI S−150、KEMIRA製)1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−
40、東亜合成製)2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル(商品名:スノーテックス ST−4
0、日産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1時
間高速撹拌し、固形分量52.3%の酸化チタン・シリカゾ
ル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリカ
ゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニ
ルアルコール(商品名:PVA−117、16%水溶液、
クラレ製)25重量部、熱可塑性高分子エマルジョンとし
てスチレン−ブタジエン共重合体(商品名:LX407
S−1、48%、日本ゼオン製)9重量部を添加し、泡
を立てないようにゆっくりと30分撹拌し、酸化チタン塗
料組成物を調製した。この時の有機高分子結着剤の配合
比率は塗料組成物の全固形分に対して11.5重量%であ
り、塗料組成物の濃度は43.5%、20℃におけるB型回転
粘度計による粘度は650cpsであった。この塗料組成
物を20℃で30日間自然放置した。30日後、塗料組成物を
観察したところ、酸化チタンの沈降物は全く認められな
かった。[Example 3] <Preparation of titanium oxide coating composition> Ultrafine titanium oxide fine powder (trade name: FINNTI S-150, manufactured by KEMIRA) 1
00 parts by weight and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T-
40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was mixed with water, and the mixture was stirred at high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse fine titanium oxide powder.
Next, silica sol (trade name: Snowtex ST-4)
0, Nissan Chemical Co., Ltd.) (160 parts by weight) was added to this dispersion, followed by high-speed stirring for 1 hour to prepare a titanium oxide / silica sol dispersion having a solid content of 52.3%. Furthermore, polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, 16% aqueous solution, water-soluble organic polymer compound) was added to the titanium oxide / silica sol dispersion.
25 parts by weight of Kuraray Co., Ltd., a styrene-butadiene copolymer (trade name: LX407) as a thermoplastic polymer emulsion
9 parts by weight of S-1 (48%, manufactured by Zeon Corporation) were added, and the mixture was stirred slowly for 30 minutes without foaming to prepare a titanium oxide coating composition. At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight with respect to the total solid content of the coating composition, the concentration of the coating composition was 43.5%, and the viscosity at 20 ° C measured by a B-type rotational viscometer was 650 cps. Met. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, no precipitate of titanium oxide was observed at all.
【0035】[実施例4] <酸化チタン塗料組成物の調製>超微粒子酸化チタン微
粉末(商品名:FINNTI S−150、KEMIRA製)1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−
40、東亜合成製)2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、アルミナゾル(商品名:アルミナゾル520、日
産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1時間高速
撹拌し、固形分量52.3%の酸化チタン・アルミナゾル分
散液を調製した。さらに、この酸化チタン・アルミナゾ
ル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビニル
アルコール(商品名:PVA−217、16%水溶液、クラ
レ製)34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっくり
と30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。この
時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固形
分に対して11.5重量%であり、塗料組成物の濃度は38.8
%、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は200cps
であった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置し
た。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタン
の沈降物は全く認められなかった。Example 4 <Preparation of Titanium Oxide Paint Composition> Ultrafine titanium oxide fine powder (trade name: FINNTI S-150, manufactured by KEMIRA) 1
00 parts by weight and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T-
40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.), and 2 parts by weight of water were mixed with water, and the mixture was stirred at high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse fine titanium oxide powder.
Next, 160 parts by weight of alumina sol (trade name: alumina sol 520, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was added to the dispersion, and the mixture was stirred at high speed for 1 hour to prepare a titanium oxide / alumina sol dispersion having a solid content of 52.3%. Further, 34 parts by weight of polyvinyl alcohol (trade name: PVA-217, 16% aqueous solution, manufactured by Kuraray) as a water-soluble organic polymer compound is added to the titanium oxide / alumina sol dispersion liquid, and slowly added so as not to form bubbles. The mixture was stirred for 30 minutes to prepare a titanium oxide coating composition. At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight based on the total solid content of the coating composition, and the concentration of the coating composition was 38.8%.
%, Viscosity at 20 ° C with a B-type rotational viscometer is 200 cps
Met. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, no precipitate of titanium oxide was observed at all.
【0036】[比較例1] <酸化チタン塗料組成物の調製>超微粒子酸化チタン微
粉末(商品名:FINNTI S−150、KEMIRA製)1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−
40、東亜合成製)2重量部を水に混合し、ラボミキサ
ーで1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。
次に、シリカゾル(商品名:スノーテックス ST−4
0、日産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1
時間高速撹拌し、固形分量52.3%の酸化チタン・シリカ
ゾル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリ
カゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビ
ニルアルコール(商品名:PVA−117、11%水溶液、
クラレ製)34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっ
くりと30分撹拌し、酸化チタン塗料組成物を調製した。
この時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全
固形分に対して11.5重量%であり、塗料組成物の濃度は
36.3%、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は150c
psであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ン微粒子は凝集・沈降し固い堆積物が認められた。この
塗料組成物を再攪拌し上質紙に塗布・乾燥したところ、
シート表面に無数の凝集物が認められた。[Comparative Example 1] <Preparation of titanium oxide coating composition> Ultrafine titanium oxide fine powder (trade name: FINNTI S-150, manufactured by KEMIRA) 1
00 parts by weight and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T-
40, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.) was mixed with water, and the mixture was stirred at high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse fine titanium oxide powder.
Next, silica sol (trade name: Snowtex ST-4)
0, Nissan Chemical) 160 parts by weight to this dispersion
The mixture was stirred at high speed for a time to prepare a titanium oxide / silica sol dispersion having a solid content of 52.3%. Further, a polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, 11% aqueous solution,
34 parts by weight (made by Kuraray Co., Ltd.) were added, and the mixture was slowly stirred for 30 minutes without foaming to prepare a titanium oxide coating composition.
At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight based on the total solid content of the coating composition, and the concentration of the coating composition was
36.3%, viscosity at 20 ° C measured by B-type rotary viscometer is 150c
ps. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, titanium oxide fine particles were aggregated and settled, and solid deposits were recognized. When this coating composition was re-mixed, applied to high quality paper and dried,
Countless aggregates were found on the sheet surface.
【0037】[比較例2] <酸化チタン塗料組成物の調製>超微粒子酸化チタン微
粉末(商品名:FINNTI S−150、KEMIRA製)1
00重量部とポリカルボン酸ソーダ(商品名:アロンT−
40、東亜合成)2重量部を水に混合し、ラボミキサー
で1時間高速撹拌し、酸化チタン微粉末を分散した。次
に、シリカゾル(商品名:スノーテックス ST−4
0、日産化学製)160重量部をこの分散液に添加し、1
時間高速撹拌し、固形分量52.3%の酸化チタン・シリカ
ゾル分散液を調製した。さらに、この酸化チタン・シリ
カゾル分散液に、水溶性有機高分子化合物としてポリビ
ニルアルコール(商品名:PVA−117、18%水溶液、
クラレ製)34重量部を添加し、泡を立てないようにゆっ
くりと30分撹拌し酸化チタン塗料組成物を調製した。こ
の時の有機高分子結着剤の配合比率は塗料組成物の全固
形分に対して11.5重量%であり、塗料組成物の濃度は4
2.6%、20℃におけるB型回転粘度計による粘度は1600c
psであった。この塗料組成物を20℃で30日間自然放置
した。30日後、塗料組成物を観察したところ、酸化チタ
ン微粒子の沈降は認められなかったが、塗料組成物中の
コロイダルシリカと有機高分子結着剤であるポリビニル
アルコールとの間に相互作用が生じ、塗料の流動性がな
くなりゲル化していた。Comparative Example 2 <Preparation of Titanium Oxide Paint Composition> Ultrafine titanium oxide fine powder (trade name: FINNTI S-150, manufactured by KEMIRA) 1
00 parts by weight and sodium polycarboxylate (trade name: ARON T-
(40, Toa Gosei) 2 parts by weight were mixed with water, and the mixture was stirred at a high speed with a laboratory mixer for 1 hour to disperse fine titanium oxide powder. Next, silica sol (trade name: Snowtex ST-4)
0, Nissan Chemical) 160 parts by weight to this dispersion
The mixture was stirred at high speed for a time to prepare a titanium oxide / silica sol dispersion having a solid content of 52.3%. Further, a polyvinyl alcohol (trade name: PVA-117, an 18% aqueous solution,
34 parts by weight (made by Kuraray Co., Ltd.) were added, and the mixture was stirred slowly for 30 minutes without foaming to prepare a titanium oxide coating composition. At this time, the compounding ratio of the organic polymer binder was 11.5% by weight based on the total solid content of the coating composition, and the concentration of the coating composition was 4%.
2.6%, viscosity at 20 ° C by B-type rotational viscometer is 1600c
ps. The coating composition was allowed to stand at 20 ° C. for 30 days. Thirty days later, when the coating composition was observed, no sedimentation of the titanium oxide fine particles was observed, but an interaction occurred between colloidal silica in the coating composition and polyvinyl alcohol as the organic polymer binder, The paint lost its fluidity and gelled.
【0038】[0038]
【発明の効果】本発明の効果を以下に示す。 1)酸化チタン塗料組成物が酸化チタン微粒子、シリカま
たはアルミナゾル、有機高分子結着剤の適正な比率で構
成されており、最終的に得られる酸化チタン塗料組成物
の20℃におけるB型回転粘度計による粘度が200〜1500c
psになるように調製されているので、長期保存安定性
に優れた水系酸化チタン塗料組成物が得られる。 2)酸化チタン塗料組成物の支持体への塗布後の乾燥工程
で、酸化チタン微粒子とミリミクロンオーダーの粒子径
を有する超微粒子からなるシリカまたはアルミナとの複
合化が優先的に起こり酸化チタン複合粒子が形成され、
引き続いて有機高分子結着剤による酸化チタン複合粒子
間の結着及び支持体への固定化が起こるため、酸化チタ
ン微粉末が結着剤及び支持体を分解しない。 3)酸化チタン塗料組成物の光触媒機能が高いと同時に、
酸化チタン含有層中の結着剤及び支持体の分解がないの
で、支持体として紙、プラスチックフィルム、不織布、
木材、合板、鉄板などの面状物に使用できる上、コルゲ
ート、ハニカム等の構造体としても加工できる。The effects of the present invention will be described below. 1) The titanium oxide coating composition is composed of titanium oxide fine particles, silica or alumina sol, and an appropriate ratio of an organic polymer binder, and the B-type rotational viscosity at 20 ° C. of the finally obtained titanium oxide coating composition is obtained. 200 to 1500c
Since it is adjusted to be ps, an aqueous titanium oxide coating composition having excellent long-term storage stability can be obtained. 2) In the drying step after the application of the titanium oxide coating composition to the support, the composite of titanium oxide fine particles and silica or alumina composed of ultrafine particles having a particle diameter on the order of millimicrons occurs preferentially and the titanium oxide composite Particles are formed,
Subsequently, the binding between the titanium oxide composite particles and the fixation to the support by the organic polymer binder occur, so that the titanium oxide fine powder does not decompose the binder and the support. 3) While the photocatalytic function of the titanium oxide coating composition is high,
Since there is no decomposition of the binder and the support in the titanium oxide-containing layer, paper, a plastic film, a nonwoven fabric,
It can be used for planar materials such as wood, plywood and iron plate, and can also be processed as structures such as corrugates and honeycombs.
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Claims (1)
からなる水系酸化チタン塗料組成物において、結着剤が
シリカゾルまたはアルミナゾルから選ばれる無機結着剤
と有機高分子結着剤とからなり、酸化チタン微粉末と該
無機結着剤の配合比率が重量比で5:1〜1:5であり、か
つ該有機高分子結着剤の配合比率が水系酸化塗料組成物
の全固形分に対して3〜25重量%であり、さらに20℃に
おけるB型回転粘度計にて測定した前記系酸化チタン塗
料組成物の粘度が200〜1500cpsである水系酸化チタ
ン塗料組成物。An aqueous titanium oxide coating composition comprising at least titanium oxide fine powder and a binder, wherein the binder comprises an inorganic binder selected from silica sol or alumina sol and an organic polymer binder, The compounding ratio of the titanium oxide fine powder and the inorganic binder is 5: 1 to 1: 5 by weight, and the compounding ratio of the organic polymer binder is based on the total solid content of the water-based oxide coating composition. Aqueous titanium oxide coating composition wherein the viscosity of the titanium oxide coating composition measured at 20 ° C. with a B-type rotational viscometer is 200 to 1500 cps.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11049854A JP2000248199A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Titanium oxide paint composition |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11049854A JP2000248199A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Titanium oxide paint composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000248199A true JP2000248199A (en) | 2000-09-12 |
Family
ID=12842656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11049854A Pending JP2000248199A (en) | 1999-02-26 | 1999-02-26 | Titanium oxide paint composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000248199A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002338871A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Shoichi Tojo | Indoor air cleaning method with photocatalyst- containing coating composition |
| JP2008274511A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Cast-coated paper |
| JP2008274513A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Coated paper for gravure print |
| JP2008274514A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Coated paper corresponding to newspaper ink |
-
1999
- 1999-02-26 JP JP11049854A patent/JP2000248199A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002338871A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-27 | Shoichi Tojo | Indoor air cleaning method with photocatalyst- containing coating composition |
| JP2008274511A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Cast-coated paper |
| JP2008274513A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Coated paper for gravure print |
| JP2008274514A (en) * | 2007-03-30 | 2008-11-13 | Nippon Paper Industries Co Ltd | Coated paper corresponding to newspaper ink |
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