水性涂料组合物制造技术

本发明专利技术涉及水性涂料组合物。【课题】具有臭氧分解性能。【解决手段】水性涂料组合物，其含有氧化锰系催化剂、活性炭、聚丙烯酸酯系分散剂、水性树脂、pH调节剂和作为溶剂的水。pH调节剂和作为溶剂的水。pH调节剂和作为溶剂的水。

【技术实现步骤摘要】
水性涂料组合物
[0001]本申请是申请号为202010201772.7、申请日为2020年03月20日、专利技术名称为“水性涂料组合物”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及例如涂布于车辆行驶时大气流动的车体表面、能够将大气中的臭氧分解
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净化的水性涂料组合物，特别涉及贮存稳定性良好并且臭氧分解性能也高的水性涂料组合物。

技术介绍

[0003]从工场、汽车中排出的废气气体中所含的氮氧化物(NO
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)、烃类(HC)等挥发性有机化合物(VOC)通过与大气中的氧的化学反应、太阳光的紫外线引起的光化学变化，变换为光化学氧化剂(O
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)。该光化学氧化剂为以臭氧(03)作为主成分的大气污染物质、即环境负荷物质，成为光化学烟雾的原因。在我国，光化学氧化剂的环境基准用1小时值计，规定为0.06ppm以下，其现状是持续超过基准值的状态，在近年的地球环保问题的世界范围的意识的提高中，希望有光化学氧化剂的尽快的削减对策。
[0004]因此，一方面进行氮氧化物等挥发性有机化合物的排出管制，另一方面提出了通过将生成的臭氧分解(净化)从而阻止光化学烟雾的发生的技术。
[0005]例如，在美国的加利福尼亚州等一部分地区，研究了将载持有分解臭氧的催化剂的散热器(radiator)搭载于车辆、使该车辆行驶从而实现大气的改善的大气净化系统，使用了直接臭氧还原技术(DOR；Direct Ozone Reduction)的汽车(例如具备能够采用臭氧分解催化剂(臭氧净化催化剂)将大气中的臭氧分解的车辆用大气净化装置的汽车)已实用化。特别是，在美国的加利福尼亚州等，对于引入了这样的直接臭氧还原技术(DOR)的车辆、销售该车辆的制造商，赋予视为削减了作为光化学烟雾的原因物质的非甲烷有机气体(NMOG；Non
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Methane Organic Gases)的排出量的特定优惠待遇(NMOG信用认定)。
[0006]其中，作为与载持有臭氧分解催化剂的散热器有关的技术，例如，在专利文献1和专利文献2中，公开了在车辆的行驶中大气流入的散热器(翅片)的表面载持有金属氧化物催化剂的车辆用大气净化装置的技术，记载了利用散热器表面的臭氧分解催化剂层将大气中所含的臭氧分解。
[0007]另外，在专利文献3中提出了不仅使用了金属氧化物催化剂而且使用了具备净化臭氧的功能的活性炭的车辆用大气净化装置。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本特表2002
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514966号公报
[0011]专利文献2：日本特开2008
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000746号公报
[0012]专利文献3：日本特开2014
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024027号公报

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的课题
[0014]如此，以往，如专利文献1至专利文献3中所示那样，开发了通过使散热器(翅片)的表面载持将大气中的臭氧分解的催化剂从而利用在散热器表面具备的臭氧分解催化剂层将大气中的臭氧净化的车辆用大气净化装置的技术。
[0015]根据行驶规定期间或规定距离后的臭氧净化性能赋予上述的NMOG信用，因此有义务在上述的搭载了车辆用大气净化装置的车辆中检测臭氧的分解除去性能，也搭载了监测净化装置的臭氧分解净化性能的车载诊断装置(OBD)。因此，上述的搭载了车辆用大气净化装置的车辆存在成本升高的问题。另外，需要维持散热器的热交换性能，因此对在散热器的翅片设置臭氧分解催化剂层的面积也有限制，对于大气中的臭氧的分解存在限度。
[0016]另一方面，在我国也接受这样的各外国的信用制度等的引入、大气污染物质的严格的排出管制，希望开发考虑到环境的汽车，例如，关于为了确保汽车等的车体的耐蚀性而在钢板等金属基材的表面涂装的防锈用等的涂料，积极地进行了从大量含有VOC的溶剂系涂料向能够抑制VOC的排出量的水性(水系)涂料的转换。特别是，这样的在汽车的车体表面涂装的涂料的涂布波及的范围广阔，因此如果能够使在汽车的构成部件的表面通过涂装而形成的涂膜进一步具有臭氧分解性能，则能够对汽车的环境对策作出大的贡献。
[0017]因此，本专利技术的课题在于提供具有臭氧分解性能的水性涂料组合物。
[0018]用于解决课题的手段
[0019]方案1的专利技术的水性涂料组合物包含氧化锰系催化剂、活性炭、聚丙烯酸酯系分散剂、水性树脂、pH调节剂、和水为主成分的溶剂。
[0020]其中，上述氧化锰系催化剂只要具有臭氧分解的催化功能即可，例如使用一氧化锰、二氧化锰等金属氧化物催化剂，优选为二氧化锰系催化剂。
[0021]作为上述活性炭，例如，椰子壳活性炭、石油沥青系活性炭、木质系活性炭等由于臭氧吸附比表面积非常高，因此优选使用，其中，优选椰子壳活性炭。更优选地，优选使用中位径(平均粒径)在1μm～20μm的范围内、采用BET法得到的比表面积为500～3000m2/g的范围内的活性炭。粒径过小的活性炭容易再聚集，因此缺乏分散稳定性、分散性，另一方面，粒径过大的活性炭的表面积小，从而得不到高的臭氧分解性能。进而，涂膜的成膜性、附着性也差。另外，表面积过大的活性炭也容易再聚集，因此缺乏分散稳定性和分散性，另一方面，如果是表面积过小的活性炭，不能获得高的臭氧分解性能。进而，涂膜的成膜性、附着性能也差。通过使用中位径(平均粒径)在1μm～20μm的范围内、采用BET法得到的比表面积为500～3000m2/g的范围内的活性炭，从而分散性、分散稳定性良好，能够获得高的臭氧分解性能。更优选中位径(平均粒径)在3μm～18μm的范围内、进一步优选在5μm～15μm的范围内。另外，采用BET法得到的比表面积更优选在600～2500m2/g的范围内，进一步优选在900～2000m2/g的范围内。
[0022]应予说明，“比表面积”采用气体吸附法(BET法)得到。所谓BET(Brunauer
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Emmett
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Teller)法，是在液氮的温度下使已知吸附占有面积的分子吸附于粒子表面、由其量求出试样的比表面积的方法，是利用氮等非活性气体的低温物理吸附的方法。
[0023]另外，所谓“中位径”，根据JIS Z 8901“试验用粉体和试验用粒子”的正文和解说的用语的定义，是在粉体的粒径分布中比某粒径大的个数(或质量)占全部粉体的个数(或
chromatography)法测定，将采用GPC测定的色谱换算为标准聚苯乙烯的分子量。
[0033]方案6的专利技术的水性涂料组合物的上述聚丙烯酸酯系分散剂在将上述氧化锰系催化剂和上述活性炭的以固体成分换算的总量设为100质量份时，相对于其，为1.5质量份以上且75质量份以下、更优选为2质量份以上且60质量份以下、进一步优选为2.5质量份以上且50质量份以下的范围内的配合量。
[0034]方案7的专利技术的水性涂料组合物的上述氧化锰系催化剂和上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水性涂料组合物，是以水作为溶剂的主成分的水性涂料组合物，其特征在于，包含氧化锰系催化剂、活性炭、聚丙烯酸酯系分散剂、水性树脂和pH调节剂。2.根据权利要求1所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述氧化锰系催化剂为二氧化锰系催化剂。3.根据权利要求1或权利要求2所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述氧化锰系催化剂与所述活性炭的配合比率为20/80≤氧化锰系催化剂/活性炭≤80/20。4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的水性涂料组合物，其特征在于，配合所述氧化锰系催化剂和所述活性炭以致在由所述水性涂料组合物形成的涂膜成分中所述氧化锰系催化剂和所述活性炭的合计量成为60质量％～90质量％的范围内。5.根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述聚丙烯酸酯系分散剂使用了重均分子量为5000～30000的范围内、酸值为1～50的范围内、氢离子指数为pH4～pH9的范围内的聚丙烯酸酯系分散剂。6.根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的水性涂料组合物，其特征在于，相对于所述氧化锰系催化剂和所述活性炭的合计量100质量份，在1.5质量份～75质量份的范围内配合所述聚丙烯酸酯系分散剂。7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的水性涂料组合物，其特征在于，所述氧化锰系催化剂和所述活性炭采用研磨细度计测定...

【专利技术属性】
技术研发人员：高平孝嘉，田中彻，岩田康成，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：