本發(fā)明涉及具有優(yōu)異的吸放濕性的水性被覆材料。

背景技術：

近年來，對于舒適居住空間的關注提高。

例如，在墻壁、天花板等內(nèi)裝面的表面加工方面，對于具有防止結(jié)露、防止發(fā)霉，或者通過濕度調(diào)節(jié)而抑制不適感等功能的、具有吸放濕性的精加工材料的期待有所提高。

作為具有吸放濕性的精加工材料，例如在專利文獻1中，記載了添加有吸放濕性材料粉粒的涂料。具體而言，記載了包含丙烯酸類樹脂乳液、水、吸放濕性材料粉粒的涂料。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003-155786號公報(權利要求1、說明書第0030段)

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

但是，如上述專利文獻1中所記載的吸放濕性材料粉粒，其具有容易吸收水分的性質(zhì)。因此，吸放濕性材料粉粒與丙烯酸類樹脂乳液等水性合成樹脂乳液混合時，丙烯酸類樹脂乳液容易進入吸放濕性材料粉粒內(nèi)，如果在這種狀態(tài)下直接形成涂膜，則有時無法發(fā)揮吸放濕性材料粉粒原本的性能。

技術方案

為了解決這樣的技術問題，本發(fā)明的發(fā)明人進行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，包含合成樹脂乳液、吸放濕性粉體和特定的疏水性物質(zhì)的水性被覆材料在涂膜形成后也可利用吸放濕性粉體原本的性能，能夠發(fā)揮優(yōu)異的吸放濕性，從而完成了本發(fā)明。

本發(fā)明提供的具有吸放濕性的水性被覆材料，其包含合成樹脂乳液、吸放濕性粉體，以及在水中的溶解度為10g/100g以下、沸點為200℃以上的疏水性物質(zhì)。

發(fā)明效果

本發(fā)明的水性被覆材料在用其所形成的涂膜中發(fā)揮優(yōu)異的吸放濕性。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。

本發(fā)明提供包含合成樹脂乳液、吸放濕性粉體，以及在水中的溶解度為10g/100g以下、沸點為200℃以上的疏水性物質(zhì)(以下簡稱為“疏水性物質(zhì)”)的水性被覆材料。

本發(fā)明中使用的合成樹脂乳液作為粘結(jié)材料起作用，例如可以舉出丙烯酸類樹脂乳液、氨基甲酸酯樹脂乳液、乙酸乙烯酯樹脂乳液、乙烯樹脂乳液、硅樹脂乳液、環(huán)氧樹脂乳液、氟樹脂乳液、丙烯酸-乙酸乙烯酯樹脂乳液、丙烯酸-氨基甲酸酯樹脂乳液、丙烯酸-硅樹脂乳液、丙烯酸-氟樹脂乳液等，可以使用這些乳液的1種或2種以上。

其中，作為合成樹脂乳液，優(yōu)選以(甲基)丙烯酸烷基酯和/或含芳香族基的單體作為主要成分的單體組的乳液聚合物。作為(甲基)丙烯酸烷基酯、含芳香族基的單體，可以使用公知的物質(zhì)。需要說明的是，在本發(fā)明中，將丙烯酸烷基酯和甲基丙烯酸烷基酯合并表示為(甲基)丙烯酸烷基酯。

此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選在構成合成樹脂乳液的單體組中包含疏水性單體。作為疏水性單體，例如可以舉出長鏈(甲基)丙烯酸烷基酯、含芳香族基的單體等。

作為長鏈(甲基)丙烯酸烷基酯，可以使用含具有碳原子數(shù)為6以上的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯，例如可以舉出(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等。

作為含芳香族基的單體，例如可以舉出苯乙烯、2-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、乙烯基萘、氯苯乙烯等苯乙烯系單體，或者，(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等含芳香族基的(甲基)丙烯酸酯等。這些物質(zhì)可以使用1種或組合使用2種以上。

在本發(fā)明中，特別優(yōu)選地，上述疏水性單體包含具有碳原子數(shù)為6以上(優(yōu)選為8以上)的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯。

單體組中的上述疏水性單體的含量以重量比例計優(yōu)選為10重量％以上、更優(yōu)選為30重量％以上、進一步優(yōu)選為40重量％以上。上限沒有特別限定，優(yōu)選為99.5重量％以下。這樣的情況下，與后述的疏水性物質(zhì)的相容性提高，能夠提高本發(fā)明的效果。

合成樹脂乳液的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度沒有特別限定，優(yōu)選為-40℃以上且80℃以下、進一步優(yōu)選為-30℃以上且50℃以下。需要說明的是，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為利用Fox的計算式求出的值。

合成樹脂乳液的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為10nm以上且500nm以下、更優(yōu)選為50nm以上且400nm以下、進一步優(yōu)選為100nm以上且300nm以下。需要說明的是，合成樹脂乳液的平均粒徑為利用動態(tài)光散射法測定的值。具體而言，可以使用動態(tài)光散射測定裝置(“LB-550”、株式會社堀場制作所制)等進行測定(測定溫度為25℃)。

這樣的合成樹脂乳液在提高吸放濕性的方面是優(yōu)選的。

合成樹脂乳液利用公知的乳液聚合法制造即可。例如，作為乳液聚合法，可以利用分批聚合、單體滴加聚合、乳化單體滴加聚合等方法。

另外，在制造合成樹脂乳液時，可以根據(jù)目的添加必要量的陰離子型乳化劑、非離子型乳化劑、陽離子型乳化劑、兩性乳化劑等乳化劑，還有，偶氮系引發(fā)劑、過氧化物系引發(fā)劑、過硫酸鹽引發(fā)劑、氧化還原引發(fā)劑、光聚合引發(fā)劑、反應性引發(fā)劑等引發(fā)劑，以及，溶劑、分散劑、乳化穩(wěn)定化劑、阻聚劑、聚合抑制劑、緩沖劑、交聯(lián)劑、pH調(diào)節(jié)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、催化劑等。

另外，作為合成樹脂乳液，使用其固體成分優(yōu)選為10重量％以上且65重量％以下、更優(yōu)選為30重量％以上且60重量％以下的合成樹脂乳液即可，作為其介質(zhì)使用基本上包含水的物質(zhì)即可。

本發(fā)明中使用的吸放濕性粉體用于賦予吸放濕性。這樣的吸放濕性粉體沒有特別限定，只要具有如下性能即可，即在溫度20℃、相對濕度90％下的吸濕率優(yōu)選為5％以上、更優(yōu)選為10％以上。需要說明的是，上述吸濕率是根據(jù)將試樣在溫度20℃、相對濕度45％的恒溫恒濕器中干燥24小時后，在溫度20℃、相對濕度90％的恒溫恒濕器中吸濕24小時時的重量變化求出的值。即，

吸濕率(％)＝〔(吸濕后的重量-干燥后的重量)/干燥后的重量〕×100

作為這樣的吸放濕性粉體，例如可以舉出勃姆石、硅膠、沸石、硫酸鈉、氧化鋁、水鋁英石、硅藻土、硅質(zhì)頁巖、海泡石、凹凸棒石、蒙脫石、硬硅鈣石、伊毛縞石、大谷石粉、活性白土、木炭、竹炭、活性炭、木粉、貝殼粉、多孔合成樹脂粒等，在本發(fā)明中，可以特別優(yōu)選使用選自勃姆石、硅膠、沸石、硅藻土、硅質(zhì)頁巖中的1種以上的物質(zhì)。

另外，在本發(fā)明中，為了提高吸放濕性粉體的吸放濕性，可以對吸放濕性粉體進行親水化處理，或者賦予親水性官能團等的相關處理。

吸放濕性粉體的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為0.001mm以上且1mm以下、更優(yōu)選為0.005mm以上且0.5mm以下、進一步優(yōu)選為0.01mm以上且0.2mm以下。需要說明的是，吸放濕性粉體的平均粒徑為利用離心沉降式粒度分布測定裝置測定的50％通過粒徑的值。

相對于合成樹脂乳液的固體成分100重量份，吸放濕性粉體的混合比例優(yōu)選為5重量份以上且500重量份以下、更優(yōu)選為8重量份以上且400重量份以下、進一步優(yōu)選為10重量份以上且300重量份以下。在達到這樣的范圍的情況下，能夠發(fā)揮優(yōu)異的吸放濕性，在耐水性、耐清洗性、強度等方面也是優(yōu)選的。

本發(fā)明中使用的疏水性物質(zhì)(p)(以下簡稱為“(p)”)使用在水(水溫20℃)中的溶解度為10g/100g以下(優(yōu)選為5g/100g以下、更優(yōu)選為1g/100g以下、進一步優(yōu)選為0.1g/100g以下、最優(yōu)選為0.08g/100g以下)、沸點為200℃以上(優(yōu)選為240℃以上、更優(yōu)選為260℃以上)的疏水性物質(zhì)。

作為這樣的疏水性物質(zhì)(p)，例如可以舉出乙二醇單己醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇單己醚、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚、丙二醇苯醚、二丙二醇單丁醚、二丙二醇叔丁醚、三丙二醇單丁醚、辛二醇、2-乙基己二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇單異丁酸酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯、苯甲醇等，可以使用這些物質(zhì)中的1種或2種以上。在本發(fā)明中，作為疏水性物質(zhì)(p)，特別優(yōu)選包含2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇二異丁酸酯。

本發(fā)明的作用機制尚不明確，但考慮到疏水性物質(zhì)(p)在合成樹脂乳液中時比在水中更多地存在于樹脂粒子附近，認為在水性被覆材料的儲存時乃至成膜時，疏水性物質(zhì)(p)都能抑制樹脂粒子進入吸放濕性粉體內(nèi)。由此，認為能夠充分發(fā)揮吸放濕性粉體原本的吸放濕性。

疏水性物質(zhì)(p)在水中的溶解度過大的情況下，難以充分發(fā)揮吸放濕性。另外，在疏水性物質(zhì)(p)的沸點過低的情況下，其在涂布后在合成樹脂乳液固化之前會揮發(fā)掉，有時無法得到上述效果。

相對于合成樹脂乳液的固體成分100重量份，疏水性物質(zhì)(p)的混合比例優(yōu)選為0.1重量份以上且40重量份以下、更優(yōu)選為1重量份以上且30重量份以下。在達到這樣的范圍的情況下，能夠發(fā)揮優(yōu)異的吸放濕性。

另一方面，本發(fā)明的水性被覆材料中，只要不顯著妨礙本發(fā)明的效果，也可以含有在水(水溫20℃)中的溶解度超過10g/100g的親水性物質(zhì)(q)(以下簡稱為“(q)”)。但是，其重量比優(yōu)選滿足(q)/(p)≤0.3(更優(yōu)選≤0.1、進一步優(yōu)選≤0.05)[(p)＝上述疏水性物質(zhì)、(q)＝上述親水性物質(zhì)]的范圍。進一步優(yōu)選不含(q)的方式。這樣的情況下，能夠充分發(fā)揮本發(fā)明的效果。

作為這樣的親水性物質(zhì)(q)，例如可以舉出乙二醇單苯醚、二乙二醇、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、四乙二醇、二丙二醇、二丙二醇單丙醚、三丙二醇單甲醚、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、N-甲基吡咯烷酮等。

另外，本發(fā)明的水性被覆材料中，除了上述成分之外，可以根據(jù)需要混合例如著色顏料、骨料、增塑劑、成膜助劑、防凍劑、防腐劑、防霉劑、抗菌劑、消泡劑、顏料分散劑、增稠劑、流平劑、濕潤劑、pH調(diào)節(jié)劑、纖維類、消光劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、吸附劑、催化劑、交聯(lián)劑等，可以將這樣的成分適當組合使用。

另外，在本發(fā)明的水性被覆材料中，也可以在不損害本發(fā)明效果的程度內(nèi)添加水、溶劑等。

在本發(fā)明中，特別優(yōu)選包含高嶺土、粘土、陶土、瓷土、滑石、碳酸鈣、氫氧化鋁、氫氧化鎂、重晶石粉、大理石、花崗石、蛇紋巖、花崗巖、螢石、寒水石、長石、硅石、硅砂、礫石等，或這些的粉碎物、陶磁器粉碎物、陶瓷粉碎物、玻璃珠、玻璃粉碎物、樹脂珠、樹脂粉碎物、金屬粒等骨料。通過包含這樣的骨料，能夠進一步提高吸放濕性。另外，上述骨料也可以優(yōu)選使用通過表面涂覆，或著色料浸滲等方法實施了著色的骨料。由此，還能夠提高美觀性。

另外，骨料的粒徑優(yōu)選為0.1μm以上且1000μm以下(更優(yōu)選為0.5μm以上且800μm以下、進一步優(yōu)選為1μm以上且500μm以下)。需要說明的是，骨料的粒徑按照距各形狀的重心的最大距離×2來算出即可。

骨料的混合比例沒有特別限定，只要相對于合成樹脂乳液的固體成分100重量份，優(yōu)選為混合100重量份以上且3000重量份以下、更優(yōu)選為混合500重量份以上且2500重量份以下。在達到這樣的范圍的情況下，能夠發(fā)揮美觀性以及優(yōu)異的吸放濕性。

本發(fā)明水性被覆材料的吸放濕性可以通過基于JIS A6909：2014“建筑用精加工涂材”7.29的吸放濕量來測定，優(yōu)選為20g/m²以上、更優(yōu)選為50g/m²以上、進一步優(yōu)選為70g/m²以上。

本發(fā)明的水性被覆材料主要可以用作墻壁、天花板等內(nèi)裝面的表面加工材料。

作為構成墻壁、天花板等的基材，沒有特別限定，例如可以舉出混凝土、灰漿、石板、硅酸鈣板、ALC板、擠出成形板、石膏板、磚、瓷磚、外壁板、金屬板、膠合板等。另外，這些基材可以是實施了相關表面處理(例如，密封劑、面漆、填料、油灰等)的材料，也可以具備既有涂膜等的材料。

水性被覆材料的涂覆量取決于所形成的圖案的種類等，優(yōu)選為0.1kg/m²以上且4kg/m²以下、更優(yōu)選為0.2kg/m²以上且3kg/m²以下左右。在這樣的涂覆量的范圍內(nèi)，也可以分多次分別進行涂布。作為涂布器具，沒有特別限定，例如可以使用噴霧器、輥、抹子(trowel)、毛刷等。涂覆時也可以混合水等稀釋劑而適當調(diào)節(jié)粘性。稀釋比例優(yōu)選為0重量％以上且10重量％以下。涂布及之后的干燥優(yōu)選在0℃以上且40℃以下(常溫)進行即可。

實施例

以下示出實施例，進一步明確本發(fā)明的特征。

(實施例1)

使用表1、2所示的原料，按照表3所示的配方將各原料混合攪拌，并制備出水性被覆材料。對于所得到的水性被覆材料，進行如下試驗。

<吸放濕性試驗1>

在實施了密封劑處理的石板(基材)上，使用抹子以1.5kg/m²的涂覆量涂布制作后在23℃下儲存了1天的水性被覆材料，并制作出試驗體。需要說明的是，水性被覆材料的制備、試驗體的制作是在溫度23℃、相對濕度50％的環(huán)境下進行的。

將試驗體的側(cè)面和背面用鋁膠帶密封后，按照JIS A6909：2014“建筑用精加工涂材”7.29中記載的過程測定了吸放濕量(g/m²)。測定的評價如下。結(jié)果示于表3中。

A：吸放濕量(g/m²)為80g/m²以上

A’：吸放濕量(g/m²)為70g/m²以上且小于80g/m²

B：吸放濕量(g/m²)為60g/m²以上且小于70g/m²

B’：吸放濕量(g/m²)為50g/m²以上且小于60g/m²

C：吸放濕量(g/m²)為20g/m²以上且小于50g/m²

D：吸放濕量(g/m²)小于20g/m²

<吸放濕性試驗2>

除了使用的是制作后在50℃下儲存了14天的水性被覆材料以外，其他與吸放濕性試驗1同樣進行評價。

表1

MMA：甲基丙烯酸甲酯 n-BA：丙烯酸正丁酯

2EHA：丙烯酸2-乙基己酯 MAA：甲基丙烯酸

表2

(實施例2～14、比較例1～3)

除了表2所示的配方以外，其他按照與實施例1相同的方法制造水性被覆材料，進行與實施例1相同的試驗。結(jié)果示于表3、4中。

表3(數(shù)值均表示重量份)

表4(數(shù)值均表示重量份)