JP3584238B2 - 顔料分散用樹脂、該樹脂を含有する顔料分散体及び調色塗料 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機顔料あるいは有機顔料を比較的高濃度で分散させた場合にも、色調安定性や、レットダウン安定性、色調経時変化安定性等の優れた顔料分散性を有する顔料分散用樹脂；該樹脂と、高濃度の顔料、溶剤からなる顔料分散体（ミルベース）；及び該分散体を、共通調色用ミルベースとして、塗料に配合して、調色した塗料、及び原色塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、着色顔料を含んだ塗料組成物は、顔料分散用樹脂に無機顔料や有機顔料を比較的高濃度で分散させた顔料分散体（ミルベース）と、塗膜主要素であるバインダ樹脂（例えば、アルキド樹脂系や、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、アミノ樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系等）と、必要に応じて溶剤、添加剤等を任意の割合で混合して得られる。そのため顔料分散用樹脂には優れた顔料分散性と塗料に使用されている各種バインダ樹脂との良好な相溶性が要求される。
通常、顔料分散用樹脂は、相溶性や、色調安定性等を考慮し、塗料中のバインダ樹脂と同様の樹脂系が使用されていたため、調色する塗料毎に専用の顔料分散体が用意されていた。即ち、塗料品種、色数に応じ、調色用の顔料分散体を用意しておく必要があり、そのため、用意しておく顔料分散体の数も必然的に多くなり、生産効率や、製造コスト、保管場所、在庫回転率等に多大な負荷を与える一因となっていた。
【０００３】
また、昨今の塗料業界では顧客のニーズに合わせた少量多品種の塗料供給は、回避しようのない永遠のテーマとなっており、品種統合が出来難い現状下では、各塗料に共通して使用できる顔料分散体の利用価値は非常に高いものになってきている。
また、塗料は、顧客のニーズに応じて、様々な塗装環境に供され、刷毛塗りや、ローラー塗装、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、ディップ塗装、静電塗装など、様々なシェアの異なる方法で塗装されている。そのため、同じ塗料でも、塗装方法の相違によるシェアの違いにより、形成される塗膜に、 色違いや、色わかれ等の重大な問題がしばしば生じていた。
過去、上市されている顔料分散用樹脂としては、各種塗料バインダ樹脂系と相溶性の良好な低分子量の樹脂（例えば、尿素系や、トリアジン系、ポリグリコール系、アクリル系等の樹脂）が知られていたが、これら低分子量の樹脂は、得られる塗膜の耐溶剤性や、耐水性、基材との密着性を損なう場合が多く、特に、この傾向は架橋剤を含む塗料系において顕著であった。
【０００４】
このような背景を基に、数種の塗料に共通して使用できる調色用の顔料分散用樹脂や、顔料分散体が、提案されている。
例えば、特開平５−１８５３２８号公報、特開２００１−２７３６号公報等には、アクリル樹脂を用い、酸−塩基又は塩基を官能基とし、組成バランスを規定した提案がなされている。しかしながら、顔料は、酸基や、塩基、両極性、非極性等の様々な表面状態を保持しており、全ての顔料に対し適切な官能基を適用していないため、顔料種によっては、様々なシェアに対する色調安定性に問題が生じると考えられる。事実、これらの提案では、色わかれに対する充分なフォロー（低シェアから高シェアまでの色わかれ性能評価）がなされていない。特許第３１４１４２２号公報等には、Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドを用いた特定のポリエステルプレポリマーを中間原料とし、これに多官能イソシアネート化合物を反応させて得られるウレタン変性ポリエステル樹脂を用いた顔料分散体が提案されているが、様々な種類の塗料との混色安定性（特に、シーディングや色わかれ性）等が懸念される。
【０００５】
また、アクリル樹脂系や、ポリエステル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリエステル変性ウレタン樹脂系など様々な顔料分散用樹脂も上市されいるが、これらの顔料分散用樹脂は、▲１▼架橋型塗料の架橋に寄与しない、▲２▼塩基性の顔料分散用樹脂が多く、多量に配合するとメラミン架橋系塗料では、硬化阻害が発生したり、エポキシ樹脂系塗料では、貯蔵安定性が不良となる等、顔料分散用樹脂を配合することによる塗料の安定性や、得られる塗膜の物性が低下する等の問題があり、必ずしも満足のいくものではなかった。更に、上市されている顔料分散用樹脂のほとんどはバインダ樹脂に合わせた相溶性を有しており、バインダ樹脂に合わせた顔料分散用樹脂を適用することが望ましいことも知られている。
また、様々なバインダ樹脂と良好な相溶性を示す顔料分散用樹脂もあるが、これを用いた顔料分散体は、様々な塗料に適用しようとすると、各塗料の顔料分散性の違いから色調安定性に不具合が生じたり、得られる塗膜性能に悪影響を及ぼしてしまうことも確認されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、顔料を比較的高濃度で分散させた場合にも、色調安定性、レットダウン安定性、色調経時変化安定性を含めた、優れた顔料分散性を示し、かつ、塗膜性能を損なうことがない、多くの塗料に適用できる共通調色用の顔料分散用樹脂と、これを用いた顔料分散体（ミルベース）を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため鋭意検討した結果、本発明者は、特定の特性を有するアクリル樹脂を顔料分散用樹脂として使用することにより、上記課題を達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、アクリル樹脂からなる顔料分散用樹脂であって、前記アクリル樹脂が、数平均分子量２，０００〜１４，０００、溶解性パラメーター（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）（以下、単に、「ＳＰ値」という）９．９０〜１０．５０、酸価又はアミン価０．１〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを有し、かつ、芳香族系重合性不飽和モノマーを１０〜７０質量％含有することを特徴とする顔料分散用樹脂に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細を説明する。
まず、本発明の顔料分散用樹脂について説明する。
本発明の顔料分散用樹脂に使用されるアクリル樹脂は、数平均分子量、２，０００〜１４，０００、好ましくは、３，０００〜１２，０００、ＳＰ値、９．９０〜１０．５０、好ましくは、９．９５〜１０．４５、酸価又はアミン価、０．１〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは、０．５〜１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価、４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは、５０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇを有し、重合性不飽和モノマーの重合体から構成される。
アクリル樹脂の数平均分子量が、２，０００未満であると、調色した塗料の形成する塗膜の耐溶剤性や、硬度、耐候性、耐水性が低下し、１４，０００を越えると、顔料分散性が低下し、バインダ樹脂との相溶性の低下に起因して、塗膜の光沢が低下する傾向にあるので、好ましくない。
【０００９】
アクリル樹脂のＳＰ値が、９．９０未満であると、バインダ樹脂との相溶性低下に起因して、形成する塗膜の光沢が低下し、１０．５０を越えると、調色用の顔料分散体をバインダ樹脂でレットダウンした際に、樹脂系によってはシーディングが発生し易くなるため、好ましくない。
アクリル樹脂の酸価又はアミン価が、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、顔料分散性が低下し、長時間の練合が必要となり、１５ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、色わかれが生じやすくなり、また、調色する塗料種によっては、シーディングが発生しやすくなるので、好ましくない。酸価又はアミン価が、前記範囲のアクリル樹脂を使用することにより、調色する多くの塗料系での色わかれが発生せず、顔料分散体の適用範囲が広がる。
本発明のアクリル樹脂では、酸価とアミン価のどちらか一方が前記範囲に存在すればよい。使い方としては、前記範囲の酸価を有するアクリル樹脂を使用する顔料分散用樹脂は、特に、表面が塩基性の顔料に適用するのが望ましく、また、前記範囲のアミン価を有するアクリル樹脂を使用する顔料分散用樹脂は、特に、表面が酸性の顔料や、表面が非極性の顔料に適用するのが望ましい。表面が両極性の顔料の場合は、どちらの顔料分散用樹脂も適用できる。この選定方法は、一旦、本発明が理解されれば、顔料分散の酸−塩基理論を基にしており、当業者であれば、実験的に容易に理解することができる。
【００１０】
アクリル樹脂の水酸基価が、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、形成した塗膜の耐溶剤性や、密着性、耐衝撃性等が低下し、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、塗膜の耐水性等が低下するので好ましくない。
本発明の顔料分散用樹脂に使用されるアクリル樹脂は、重合性不飽和モノマーを共重合して得られる。
アクリル樹脂は、酸基を有するモノマー又はアミノ基を有するモノマーと、水酸基を有するモノマーと、芳香族系重合性不飽和モノマーとを必須モノマーとして調製される共重合体である。更に、好ましくは、本発明で使用されるアクリル樹脂は、そのＳＰ値を前記範囲内に調整しやすい、以下の一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーをコモノマーとして含有する。
【００１１】
【化２】
【００１２】
（式中、Ｒ１は、水素又はメチル基であり、Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基又はフェニル基であり、ｎは、１〜４の整数である。）
Ｒ３としてのアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であってもよく、例えば、メチル基や、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等を好適に挙げることができる。好ましいアルキル基は、炭素数１〜２のアルキル基である。
これらモノマーの含有量は、全モノマーの質量に基づいて、芳香族系重合性不飽和モノマーを１０〜７０質量％、好ましくは、１５〜６０質量％とするのが適当である。芳香族系重合性不飽和モノマーの含有量が、１０質量％未満になると、バインダ樹脂との相溶性が低下し、更には、形成される塗膜の光沢が低下し、一方、７０質量％を越えると、耐候性が低下するので好ましくない。
一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーの量は、全モノマーの質量に基づいて、０〜４０質量％、好ましくは、５〜４０質量％、更に好ましくは、１０〜３５質量％とするのが適当である。
また、一般式（Ｉ）中のｎは、１又は２が望ましいが、少量使用する場合には、ｎが３〜４でもよい。
一般式（Ｉ）に示される重合性不飽和モノマーをコモノマーとして使用することにより、本発明の顔料分散用樹脂のＳＰ値を容易に操作でき、目標の前記範囲にすることができる。このモノマー量は、４０質量％を越えると、ＳＰ値が目標範囲からはずれ、調色用の顔料分散体をバインダ樹脂でレットダウンした際に、樹脂系によっては、シーディングが発生し易くなるため、好ましくない。
【００１３】
酸基を有するモノマー又はアミノ基を有するモノマー、及び水酸基を有するモノマーの含有量は、得られるアクリル樹脂の酸価又はアミン価、水酸基価が前記範囲となるような量とすればよい。
前記酸基を有するモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸や、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ビニル安息香酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート、燐酸基含有（メタ）アクリレート等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは二種以上を併用して使用することができる。
【００１４】
前記アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートや、Ｎ，Ｎ−メチルエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１５】
前記水酸基を有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートや、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートへのγ−ブチロラクトン１モル付加物、２−ヒドロキシエチルアクリレートへのε−カプロラクトン１モル付加物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートへのε−カプロラクトン２モル付加物、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートへのε−カプロラクトン２モル付加物等の水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルと有機ラクトンの付加物、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートへのエチレンオキシドの開環付加物やプロピレンオキシドの開環付加物、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートの２量体や３量体等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１６】
前記芳香族系重合性不飽和モノマーとしては、例えば、スチレンや、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、安息香酸ビニル等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。特に、スチレンは、各種塗料のバインダ樹脂との相溶性がよく、また、形成される塗膜の外観がよくなるので、好ましい。
前記一般式（Ｉ）に示される重合性不飽和モノマーとしては、例えば、メトキシエチル（メタ）アクリレートや、メトキシプロピル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシプロピル（メタ）アクリレート、プロポキシエチル（メタ）アクリレート、プロポキシプロピル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシプロピル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１７】
本発明ので使用されるアクリル樹脂は、前記モノマーの共重合体であるが、更に、その他のコモノマーや、ポリエステル樹脂を共重合性成分として使用することも可能である。このようなモノマーや、ポリエステル樹脂としては、例えば、メチル（メタ）アクリレートや、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、エチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、トルイル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル系モノマー；
【００１８】
酢酸ビニルや、プロピオン酸ビニル等のビニル系モノマー；Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミドや、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等のＮ−アルコキシ置換アミドモノマー；パーフルオロエチレンや、パーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニルモノマー；ビニルトリメトキシシランや、ビニルトリエトキシシラン等のケイ素含有ビニル系モノマー；マレイン酸やフマル酸のジアルキルエステル；エチレン、プロピレン等のアルケン類；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル等モノマー；マレイン酸や、フマル酸を含有したポリエステル樹脂；不飽和脂肪酸を含有したポリエステル樹脂等が代表的なものとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１９】
本発明で使用されるアクリル樹脂は、前記モノマー等を、溶液重合法や、塊状重合法、乳化重合法等の既知の重合法により製造することができる。特に、本発明で使用されるアクリル樹脂は、溶液重合法により製造するのが簡便で好ましい。溶液重合法により前記アクリル樹脂を製造する場合には、溶媒及び重合開始剤の存在下で、各モノマーの混合物を共重合させる。重合は、モノマーが重合しうる温度で行えばよいが、通常、８０〜１４０℃が適当である。
前記溶媒としては、形成するアクリル樹脂を溶解できる有機溶剤であれば、特に制限なく使用できる。このような有機溶媒としては、例えば、トルエンや、キシレン、ミネラルスピリット等の炭化水素系溶剤；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、メトキシプロピルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールなどのエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤、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アルコール系溶剤、コスモ石油社製のスワゾール３１０、スワゾール１０００、スワゾール１５００等の芳香族石油溶剤系等を挙げることができる。これらの有機溶剤は１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００２０】
前記重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルや、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系重合開始剤；ベンゾイルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、２，２−ビス（４，４−ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン等の有機過酸化物系重合開始剤などを挙げることができる。また、必要に応じて２−メルカプトエタノール、ｎ−オクチルメルカプタン等の連鎖移動剤を使用することもできる。
本発明は、また、上記顔料分散用樹脂、顔料及び溶剤を含有するの顔料分散体に関するものである。本発明の顔料分散体は、前記顔料分散用樹脂、顔料、及び溶剤ともに、必要に応じて、更に顔料分散剤や、沈降防止剤等の添加剤から構成される。
【００２１】
顔料分散用樹脂の配合量は、顔料分散体の質量に基づいて、例えば、２〜８０質量％、好ましくは、５〜７０質量％であることが適当である。なお、顔料分散用樹脂の配合量は、各顔料種によって大きく異なり、上記範囲内において、カーボンブラック等の吸油量の大きい顔料の場合には、比較的多量に配合し、ベンガラ等の吸油量の小さい顔料の場合には、比較的少量で配合することが好ましい。この配合量に関する考え方は、当業者であれば実験的に容易に理解することができる。
【００２２】
前記顔料としては、例えば、酸化チタンや、亜鉛華、黒鉛、黒色酸化鉄、ベンガラ、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタンイエロー、クロムバーミリオン及び各種焼成顔料等の重金属化合物系顔料等の無機着色顔料；沈降性硫酸バリウムや、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク等の体質顔料；カーボンブラック等の黒色顔料；アゾ系や、キナクリドン系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系、アントラキノン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、イソインドリン系、キノフタロン系、フタロシアニン系、ジオキサジン系等の着色有機顔料；アルミニウム粉や、銅粉、ニッケル粉、ステンレス粉、クロム粉、雲母状酸化鉄、酸化チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ粉、光輝性グラファイト等の光輝性顔料が代表的なものとして挙げられる。これら顔料は、その製法や、表面処理の種類により、酸性や、塩基性、両極性、非極性等、独自の表面状態を有している。
顔料の配合量は、顔料分散体の質量に基づいて、例えば、２〜９０質量％、好ましくは、５〜８０質量％であることが適当である。なお、顔料分散体中の顔料濃度は、通常の塗料と比較して約３〜８倍程度が適当である。
【００２３】
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、このような有機溶剤としては、アクリル樹脂の調製で使用される前記溶媒と同様の各種有機溶剤を用いることができ、これらの有機溶剤は、１種、又は２種以上混合して使用できる。
有機溶剤の顔料分散体中の配合量は、例えば、５〜９０質量％、好ましくは、１０〜７０質量％が適当である。
本発明の顔料分散体には、必要に応じて、市販品されている顔料分散剤を併用することができる。このような市販されている顔料分散剤としては、例えば、楠本化成（株）社製ディスパロンＫＳ−２６０、ＫＳ−２７３Ｎ、ＫＳ−２８１、２２００、ＫＳ−８６０、ＫＳ−８７３Ｎ；共栄社化学（株）社製フローレンＡＦ−２０５、ＡＦ−４０５、ＡＦ−１０００、ＡＦ−１００５、Ｇ−７００、ＤＯＰＡ−３３、ＤＯＰＡ−１７；エフカケミカルズ社製ＥＦＫＡ−４０１０、ＥＦＫＡ−４０４６、ＥＦＫＡ−４０４７、ＥＦＫＡ−４０５０、ＥＦＫＡ−４０５５、ＥＦＫＡ−４０６０、ＥＦＫＡ−４４０１、ＥＦＫＡ−４５２０、ＥＦＫＡ−４５３０、ＥＦＫＡ−５０６３、ＥＦＫＡ−５０６４、ＥＦＫＡ−５０６５、ＥＦＫＡ−５０６６、ＥＦＫＡ−５０７０、ＥＦＫＡ−６２２０；ビックケミー・ジャパン（株）社製Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０４、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ、Ｂｙｋｕｍｅｎ、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０８、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１３０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１４０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６４、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６６、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７４、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１；アビシア（株）社製Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ５０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２４０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２５００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３８５００等が代表的なものとして挙げられる。
【００２４】
なお、任意に配合することのできる市販の顔料分散剤の配合量は、本発明の顔料分散体の質量に基づいて、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、０．５〜１５質量％であることが適当である。ただし、２０質量％を超えると、塗膜性能が低下する場合があるため、好ましくない。
本発明において必要に応じて配合することのできる沈降防止剤としては、例えば、有機ベントナイトや、シリカ等を始め、前記添加剤メーカー等から上市されている各種有機系沈降防止剤が挙げられる。
本発明の共通調色用ミルベースである顔料分散体の調製は、例えば、ボールミルや、ロールミル、サンドミル、ナノミル、ホモミキサー等の分散装置中で、顔料、顔料分散用樹脂、溶剤、更に必要に応じて添加する市販の顔料分散剤、沈降防止剤等の添加剤を混合し、分散することにより行われる。
これら分散装置によって調製される顔料分散体は、顔料粒子が最大粒径１〜２０μｍ、好ましくは、２〜１０μｍとなる範囲が適当である。
【００２５】
このようにして調製された顔料分散体は、各種塗料の調色用として適用できる。
ここで適用可能な塗料品種は、アクリル樹脂系塗料や、ビニル樹脂系塗料、短油〜中油アルキド樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料、セルロース樹脂系塗料等が代表的なものとして挙げられる。
本発明においては、前記各色の顔料分散体を多品種の塗料に用いることによって、生産効率が格段に向上した塗料の調色システムを確立することができ、更に、生産効率以外にも、洗浄作業の削減等による環境への配慮、顧客への納期短縮、在庫塗料量・種の削減等が可能になり、多くのメリットをもたらすことができる。
次に本発明の顔料分散体を用いた、塗料の調色方法を説明する。調色方法としては、例えば、チンチング方式や、ロード方式等が代表的な方法として採用される。
【００２６】
チンチング方式による調色塗料の調製方法
チンチング方式（Ｔｉｎｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とは、ＣＣＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）とオートディスペンサーとを用い、目標となる色調データを入力した後、ベース塗料、即ち、調色される白色等の原色塗料に、本発明の顔料分散体を、計量、混入、撹拌し、調色塗料を製造する方法である。
近年のＣＣＭ精度の向上と、本発明の顔料分散体の優れた顔料分散性とによって、目標とした色調への調色精度は非常に高いものが得られることが確認されている。
本発明の顔料分散体を用いたチンチング方式では、共通調色用顔料分散体各色を用意し、オートディスペンサーより、例えば、各種白原色塗料へ混入した後、塗料の組成バランスを最適に保つためのボディベース（バインダ樹脂、有機溶剤、添加剤、体質顔料等からなる組成調整用ベース塗料）を混入し、缶内で、撹拌、検査を行うことで調色塗料組成物を得ることができる。この方法は、特に、淡彩色、中彩色の調色に適している。なお、本発明の顔料分散体を用いたチンチング方式では、前記ボディベースを用いなくても各種白原色塗料をベースに、調色することもできる。また、一般に顔料分散体の混入量が多くなると、通常、塗料中の組成バランスが崩れるが、本発明の顔料分散体を用いた場合、最大で２０質量％程度の混入量でも、塗料性状や、塗膜性能に悪影響を及ぼすことなく、維持できることが確認されている。この方法は、特に、淡彩色の調色に適している。このチンチング方式は、小口注文への対応に非常に適しており、顧客への納期短縮、缶内での調色による洗浄作業の削減等のメリットを有している。
【００２７】
ロード方式による調色塗料の調製方法
ロード方式とは、調色用顔料分散体に、塗料用のバインダ樹脂、及び必要に応じて、有機溶剤や、体質顔料、ポリマー微粒子、更には、硬化触媒や、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、塗面調整剤、酸化防止剤、流動性調整剤、シランカップリング剤等の各種添加剤等を混合することによって、着色塗料を得る方法である。ロード方式では、前述の個々の原料を順番に混入することも可能であるが、個々の原料を事前溶解、又は練合しておき、先のチンチング方式で述べたボディベースとすることで、効率よく原色を調製することもできる。
ロード方式は、従来の練合工程を必要とせず、溶解のみで各原色塗料を調製することができるため、この各原色塗料を使用した濃彩色の調色に適している。
前記バインダ樹脂としては、塗料用に使用できる基体樹脂、更に、場合により硬化剤が包含される。基体樹脂としては、例えば、水酸基含有アクリル樹脂、オイルフリーから中油までの水酸基含有ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、カルボキシル基含有高酸価ポリエステル樹脂、カルボキシル基含有高酸価アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物などを代表的なものとして挙げることができる。これらの基体樹脂は、１種で、又は２種以上組合せて使用することができる。また、ポリイソシアネート化合物は、イソシアネート基がブロック化されたブロック化ポリイソシアネート化合物及び非ブロック化ポリイソシアネート化合物の両者を包含する。
【００２８】
前記基体樹脂の配合量は、着色塗料中、例えば、１０〜９５質量％、好ましくは、２０〜９０質量％が適当である。
必要に応じて使用される有機溶剤としては、前記顔料分散体で例示したものと同様の各種有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤は、着色塗料中、例えば、０〜８０質量％、好ましくは、２〜７０質量％が、適当である。
前記体質顔料としては、沈降性硫酸バリウムや、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク等が挙げられ、着色塗料中、例えば、０〜５０質量％、好ましくは、５〜４０質量％が、適当である。
前記ポリマー微粒子は、着色塗料中で溶解せず、微粒子として分散するポリマーであり、通常、平均粒子径が０．０１〜１μｍの範囲のものが好適である。該ポリマー微粒子は、粒子内部が架橋されていてもされていなくてもよいが、内部架橋したものが望ましい。該微粒子はそれ自体既知のものであり、このものから適宜選択して使用できる。ポリマー微粒子の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、１〜１０質量％が、適当である。
【００２９】
前記硬化触媒としては、硬化剤が、ポリイソシアネート化合物の場合には、ジブチル錫ジアセテートや、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレート、ナフテン酸銅、トリエチレンジアミン等が挙げられ、また、硬化剤が、メラミン樹脂などのアミノ樹脂である場合には、パラトルエンスルホン酸や、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸化合物やこれらのスルホン酸化合物のアミン中和物などを挙げることができる。硬化触媒の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜２質量％、好ましくは、０．０２〜１質量％が、適当である。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系や、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリシレート系、シュウ酸アニリド系等の紫外線吸収剤を挙げることができる。紫外線吸収剤の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜１０質量％、好ましくは、０．１〜５質量％が、適当である。
前記紫外線安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系化合物等を挙げることができる。紫外線安定剤は、着色塗料中、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、０．２〜１０質量％が、適当である。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」及び「％」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」及び「質量％」を意味する。まず、本発明の顔料分散用樹脂と比較例樹脂の特性値を算出するための方法について以下に示す。
後述の表１及び表２に記載している水酸基価及び酸価、アミン価の定義を以下に示す。
水酸基価：樹脂固形分１ｇ中の遊離水酸基を無水酢酸で完全にアセチル化し、それを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数。
酸価：樹脂固形分１ｇを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数。
アミン価：樹脂固形分１ｇを中和するのに要する塩酸と当量の水酸化カリウムのｍｇ数。
【００３１】
後述の表１及び表２に記載しているＳＰ値の測定方法について以下に示す。
ＳＰ値測定方法：▲１▼樹脂固形分約１ｇを１００ｃｃ共栓付三角フラスコに取り、約１０ｇの試薬アセトンを用い溶解する。これを２つ用意する。試薬アセトン量（ｘａ１、ｘａ２）は精秤し、密栓による揮発防止に努める。▲２▼ビュレット等の滴下できる器具を用い、▲１▼の内の１つにイオン交換水を蒸留した水（以下、蒸留水と言う）を滴下し、白濁した時点で滴下量（質量；ｘｗ）を記録する。更に▲１▼の残りの１つに試薬ヘキサンを滴下し、蒸留水で求めた白濁点と同様の白濁度合いになるまで滴下を行い、同様に滴下量（質量；ｘｈ）を記録する。これらの値を用い、以下に示す式よりＳＰ値（ＳＰｖ）を求める。
ＳＰａｗ＝（ＳＰａ×ｘａ１／ｔａ＋ＳＰｗ×ｘｗ／ｔｗ）／（ｘａ１／ｔａ＋ｘｗ／ｔｗ）
ＳＰａｈ＝（ＳＰａ×ｘａ２／ｔａ＋ＳＰｈ×ｘｈ／ｔｈ）／（ｘａ２／ｔａ＋ｘｈ／ｔｈ）
ＳＰｖ＝（ＳＰａｗ＋ＳＰａｈ）／２
【００３２】
ここで、ＳＰａは、試薬アセトンのＳＰ値；ＳＰｗは、蒸留水のＳＰ値、ＳＰｈは、試薬ヘキサンのＳＰ値、ｔａは、試薬アセトンの比重、ｔｗは、蒸留水の比重、ｔｈは、試薬ヘキサンの比重を表す。なお、本発明のＳＰ値算出に当たっては、ポリマーハンドブックを参考に、次の値を代入して求めた。
ＳＰａ＝９．９、ＳＰｗ＝２３．４、ＳＰｈ＝７．３、ｔａ＝０．７９、ｔｗ＝１．００、ｔｈ＝０．６８
後述の表１及び表２に記載の数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ＴＳＫｇｅｌカラム（東ソー（株）社製）を用い、ＲＩを装備したＧＰＣ（東ソー（株）社製；ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）により求めた。ＧＰＣの条件として、展開溶媒にテトラヒドロフランを用い、流速１．０ｍｌ／分、温度４０℃にて測定を行った。
以下、本発明の顔料分散用樹脂及び比較樹脂の合成例を示す。
【００３３】
合成例１〜１４
（合成例１）
攪拌機、温度計、還流冷却器等の備わったアクリル樹脂反応槽に、キシレン１３部、酢酸ブチル１３部を仕込み、加熱撹拌し、１００℃に達してから、下記のモノマー等の混合物を３時間かけて滴下した。
スチレン１４部、２−エチルヘキシルアクリレート８部、メトキシジエチレングリコールメタアクリレート８部、ベンジルアクリレート１４部、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート６部、アクリル酸０．６部、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル１部。
滴下終了後、１００℃を保持したまま、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．４部とキシレン１．４部との混合物である追加触媒溶液を、１時間要して滴下した。更に１００℃で１時間撹拌を続けた後、冷却した。このものにキシレン１５部を加えて希釈し、固形分濃度５５．５％の顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）を得た。得られたアクリル樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）８，１００、ＳＰ値１０．３５、水酸基価９３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００３４】
合成例１と同様にして、表１及び表２の反応条件、組成に基づいて、合成例２〜１４の顔料分散用樹脂溶液（Ｒ２〜Ｒ１４）を合成した。なお、得られた顔料分散用樹脂溶液の加熱残分、該樹脂中の芳香族系モノマー質量比、前記一般式（Ｉ）のモノマー質量比、水酸基価、酸価又はアミン価、ＳＰ値、及び数平均分子量を表１及び表２の下段に示した。
【００３５】
【表１】
表１
【００３６】
【表２】
表２
【００３７】
次に、本発明の共通調色用ミルベースである顔料分散体の製造例を示す。
黒色顔料分散体製造例１〜７
（製造例１）
合成例８で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ８）６０部、顔料分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）社製；Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３）５部、カーボンブラック顔料（デグサジャパン（株）社製；ＣＯＬＯＲ ＢＬＡＣＫ ＦＷ２００）１５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、黒色顔料分散体（ＮＭ１）を得た。
製造例１と同様にして、以下の表３に示す組成に基づいて、製造例２〜７の黒色顔料分散体（ＮＭ２〜ＮＭ７）を得た。なお、分散条件は、製造例１と同様とした。
【００３８】
【表３】
表３
【００３９】
オウカツ色顔料分散体製造例８〜１４
（製造例８）
合成例１で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）２５部、黄色酸化鉄顔料（チタン工業（株）社製；ＴＡＲＯＸ ＬＬ−ＸＬＯ）５５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、１．５時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、オウカツ色顔料分散体（ＹＭ１）を得た。
製造例８と同様にして、以下の表４に示す組成に基づいて、製造例９〜１４のオウカツ色顔料分散体（ＹＭ２〜ＹＭ７）を得た。なお、分散条件は製造例８と同様とした。
【００４０】
【表４】
表４
【００４１】
青色顔料分散体製造例１５〜２１
（製造例１５）
合成例１で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）５５部、フタロシアニンブルー顔料（大日精化工業（株）社製；シアニンブルー４９４０Ｄ）２５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、青色顔料分散体（ＢＭ１）を得た。
製造例１５と同様にして、表５に示す組成に基づいて、製造例１６〜２１の青色顔料分散体を得た。なお、分散条件は、製造例１５と同様とした。
【００４２】
【表５】
表５
【００４３】
赤色顔料分散体製造例２２〜２８
（製造例２２）
合成例８で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ８）５５部、キナクリドンレッド顔料（大日本インキ工業（株）社製；ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＳＵＰＥＲ ＲＥＤ ５Ｂ）２０部、メトキシプロピルアセテート５部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）２０部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、赤色顔料分散体（ＲＭ１）を得た。
製造例２２と同様にして、表６に示す組成に基づいて、製造例２３〜２８の赤色顔料分散体を得た。なお、分散条件は製造例２２と同様とした。
【００４４】
【表６】
表６
【００４５】
次に、前述の共通調色用ミルベースである顔料分散体を用いたチンチング方式による調色塗料組成物の調製方法と、塗板作製方法とについて以下に示す。
調色塗料調製方法
２００ｃｃのポリカップに、下記白ベース塗料１００ｇを取り分け、共通調色用顔料分散体１０ｇを混入し、１０分間静置した。その後、ディスパーにより２０００ｒｐｍ×１０分攪拌を行った。これを５０ｇずつ２つに取り分け、１つを初期塗板作製用塗料とし、もう一つを経時塗板作製用塗料として５０℃で貯蔵した。
調色に供した前記白ベース塗料は、以下の通りである。
▲１▼ アルキドメラミン樹脂系塗料（デリコン＃３００白；大日本塗料（株）社製）
▲２▼ アクリルメラミン樹脂系塗料（アクローゼ＃６０００白；大日本塗料（株）社製）
▲３▼ ポリエステルウレタン樹脂系塗料（プラニットＳ白；大日本塗料（株）社製）
▲４▼ アクリルウレタン樹脂系塗料（Ｖトップ白；大日本塗料（株）社製）
▲５▼ エポキシ樹脂系塗料（エポニックス＃１０上塗白；大日本塗料（株）社製）
▲６▼ 塩化ビニル樹脂系塗料（ビニローゼ上塗白；大日本塗料（株）社製）
【００４６】
塗板作製方法１
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、ブリキ板（ＳＰＴＥ：０．３×５０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。スプレー塗装１分後に、塗板上部を指で強く２０回ラビングし、その１分後、塗板下部に同じ塗料を流し塗り（フローダウン）した。塗料毎に決められたセッティング時間、乾燥条件に基づき塗板を作製した。各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件を以下の表７に示す。また、経時塗板作製用塗料は、５０℃×７日後に、前記と同様の方法で塗板作製を行った。
【００４７】
塗板作製方法２
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、燐酸亜鉛処理板（ＳＰＣＣ−ＳＤ：０．８×７０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。以下の表７に基づいた各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件により試験板を作製した。得られた試験板の裏面を塩化ビニル系塗料でシールし、各試験に供した。
【００４８】
塗板作製方法３
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、磨き軟鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ：０．８×７０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。以下の表７に基づいた各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件により試験板を作製した。得られた試験板の裏面を塩化ビニル系塗料でシールし、各試験に供した。
【００４９】
【表７】
表７
（各塗料における塗板作製条件）
【００５０】
前述の方法に従って作製した塗板の色調に関する評価結果を、以下の表８に、また、塗料・塗膜に関する評価結果を、以下の表９に示す。なお、評価方法、評価基準は、以下の通りであった。
各塗膜性能の定義；（色調に関する評価）
以下の試験に供した塗板は『塗板作製方法１』を用いて作製した。
色わかれ性：分光色彩計（Ｍａｃｂｅｔｈ ＣＯＬＯＲ ＥＹＥ ＭＳ−２０２０ＰＬ；マクベス社製）を用い、ラビング部、スプレー部、フローダウン部の色調を測定し、スプレー／ラビング部、スプレー／フローダウン部の色差を求め、以下の基準により評価を行った。
スプレー部／ラビング部色差・・・○：１未満、△：１以上２未満、×：２以上
スプレー部／フローダウン部色差・・・○：１未満、△：１以上２未満、×：２以上
経時色調安定性：分光色彩計を用い、初期塗板／経時塗板のスプレー部色差を求め、以下の基準により評価を行った。
初期／経時スプレー部色差・・・○：０．５未満、△：０．５以上１未満、×：１以上
【００５１】
光沢保持率：光沢計（ＶＧ２０００；日本電色工業（株）社製）を用い、スプレー部、フローダウン部の６０°光沢を測定し、フローダウン部／スプレー部による％換算で光沢保持率を算出し、以下の基準により評価を行った。
光沢保持率・・・◎：９５％以上、○：９０％以上９５％未満、△：８５％以上９０％未満、×；８５％未満
シーディング：塗面を目視にて観察し、以下の基準により評価を行った。
シーディング・・・○；ブツなく良好、×；ブツ発生不良
【００５２】
【表８】
表８（色調に関する評価結果；１／６）
【００５３】
【表９】
表８（続き）（２／６）
【００５４】
【表１０】
表８（続き）（３／６）
【００５５】
【表１１】
表８（続き）（４／６）
【００５６】
【表１２】
表８（続き）（５／６）
【００５７】
【表１３】
表８（続き）（６／６）
【００５８】
各塗膜性能の定義；（塗料・塗膜に関する評価）
後述の表９に、顔料分散体を混色した塗料・塗膜の物性試験結果を示す。なお、塗料・塗膜の物性試験結果は、顔料分散用樹脂量が最も多い顔料分散体配合である黒色顔料分散体を用いて行った。塗料・塗膜物性試験に供した塗板は『塗板作製方法２又は３』を用いて作製した。なお、塗板作製方法は、表９中に記載する。
鉛筆硬度：三菱鉛筆ユニを用い、４５度の角度で塗膜を引っ掻いて硬度を測定した。
耐沸水性：沸騰水にて規定時間浸積後の外観を目視判定、碁盤目試験を１ｍｍ間隔で行い、以下の基準により評価を行った。なお、規定時間は塗料毎に表９に記載する。
耐沸水性・・・○：異常なし、×：膨れ、剥がれ、割れ等の異常を認めた。
耐水性：２０℃にて水道水２ヶ月間浸積後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐水性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
【００５９】
耐アルカリ性：５％水酸化ナトリウム水溶液に２０℃×４８時間浸積後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐アルカリ性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
耐酸性：５％硫酸水溶液に２０℃×２４時間浸積後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐酸性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
耐溶剤性：キシレンラビング２００回後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐溶剤性・・・○：異常なし、×：膨潤、溶解等の異常を認めた。
耐揮発油性：石油ベンジンに２時間浸漬後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
【００６０】
耐揮発油性・・・○：異常なし、×：膨潤、溶解等の異常を認めた。
耐衝撃性：衝撃試験機（デュポン社製）を使用し、その測定値を示した。（数字の単位はｃｍ、おもりは５００ｇ）
耐塩水噴霧性：塗面にクロスカットを入れ、塩水噴霧試験機（スガ試験機（株）社製）で２００時間経過後の最大剥離幅を測定した。（数値の単位はｍｍ）
耐汚染性：赤色マジックインキ（寺西化学工業（株）社製）にて塗面を汚染し、２０℃×２４時間放置後エタノールを含んだウエスにて拭き取り、その外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐汚染性・・・◎：異常なし、○：僅かに痕跡を認めた、△：明らかに痕跡を認めた、×：著しい痕跡を認めた。
耐候性：サンシャインウエザオメーター（スガ試験機（株）社製）で２４０時間経過後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐候性・・・◎：異常なし、○：僅かに褪色、光沢低下を認めた、△：若干の褪色、光沢低下を認めた、×：著しい褪色、光沢低下を認めた。
【００６１】
貯蔵安定性：調色塗料調製方法の塗料／共通調色用顔料分散体比率に基づき調色塗料を３００ｇ作製し、初期と５０℃×２８日後の粘度をストーマー粘度計にて２０℃で測定した。各塗料における初期に対する経時後の増粘率を％換算で算出し、以下の基準により評価を行った。
貯蔵安定性・・・○：増粘率１５０％未満、△：増粘率１５０％以上２００％未満、×：増粘率２００％以上
【００６２】
【表１４】
表９（塗料・塗膜物性に関する評価結果１／３）
※表中、『−』は試験未実施である。
※Ｂｒ；共通調色用顔料分散体を混入しない白塗料
【００６３】
【表１５】
表９の続き（２／３）
【００６４】
【表１６】
表９の続き（３／３）
※表中、『−』は試験未実施である。
※Ｂｒ；共通調色用顔料分散体を混入しない白塗料
【００６５】
表１及び表２に示す本発明の顔料分散用樹脂の溶液Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９を使用して調製した、表３〜表６に示す本発明の顔料分散体ＮＭ１、ＮＭ２、ＹＭ１、ＹＭ２、ＢＭ１、ＢＭ２、ＲＭ１、ＲＭ２は、表８〜９からも明らかな通り、これらを共通調色用ミルベースとして使用して調色した塗料について、いずれも、優れた色調安定性や、レットダウン安定性、色調経時変化安定性等を有し、また、塗料の塗膜性能を低下させないことが判明した。
一方、ＳＰ値の低い顔料分散用樹脂の溶液Ｒ３、Ｒ６、Ｒ１０、Ｒ１３；ＳＰ値の高い顔料分散用樹脂の溶液Ｒ４、Ｒ１１；酸価又はアミン価の大きい顔料分散用樹脂の溶液Ｒ５、Ｒ１２；芳香族系重合性不飽和モノマーの含有量の少ない顔料分散用樹脂の溶液Ｒ７、Ｒ１４では、前記特性、性能のいずれかが劣るものであった。
【００６６】
本発明の顔料分散用樹脂を用いることによって、顔料分散性、着色力が経時で安定した共通調色用の顔料分散体を得ることができる。
また、本発明の顔料分散体は、多品種の塗料において、塗料が本来持っている塗料・塗膜物性に悪影響を与えず、色わかれ性、経時色調安定性が非常に良好であるため、工業的に有用なものである。また、これを多品種の塗料へ用いることによって生産効率が大幅に改善され、タンク内での調色だけでなく、缶内での調色も可能となり、洗浄溶剤の削減、顧客への納期短縮を実現した調色システムを確立することが出来る。
【発明の属する技術分野】
本発明は、無機顔料あるいは有機顔料を比較的高濃度で分散させた場合にも、色調安定性や、レットダウン安定性、色調経時変化安定性等の優れた顔料分散性を有する顔料分散用樹脂；該樹脂と、高濃度の顔料、溶剤からなる顔料分散体（ミルベース）；及び該分散体を、共通調色用ミルベースとして、塗料に配合して、調色した塗料、及び原色塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、着色顔料を含んだ塗料組成物は、顔料分散用樹脂に無機顔料や有機顔料を比較的高濃度で分散させた顔料分散体（ミルベース）と、塗膜主要素であるバインダ樹脂（例えば、アルキド樹脂系や、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、アミノ樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系等）と、必要に応じて溶剤、添加剤等を任意の割合で混合して得られる。そのため顔料分散用樹脂には優れた顔料分散性と塗料に使用されている各種バインダ樹脂との良好な相溶性が要求される。
通常、顔料分散用樹脂は、相溶性や、色調安定性等を考慮し、塗料中のバインダ樹脂と同様の樹脂系が使用されていたため、調色する塗料毎に専用の顔料分散体が用意されていた。即ち、塗料品種、色数に応じ、調色用の顔料分散体を用意しておく必要があり、そのため、用意しておく顔料分散体の数も必然的に多くなり、生産効率や、製造コスト、保管場所、在庫回転率等に多大な負荷を与える一因となっていた。
【０００３】
また、昨今の塗料業界では顧客のニーズに合わせた少量多品種の塗料供給は、回避しようのない永遠のテーマとなっており、品種統合が出来難い現状下では、各塗料に共通して使用できる顔料分散体の利用価値は非常に高いものになってきている。
また、塗料は、顧客のニーズに応じて、様々な塗装環境に供され、刷毛塗りや、ローラー塗装、エアースプレー塗装、エアレススプレー塗装、ディップ塗装、静電塗装など、様々なシェアの異なる方法で塗装されている。そのため、同じ塗料でも、塗装方法の相違によるシェアの違いにより、形成される塗膜に、 色違いや、色わかれ等の重大な問題がしばしば生じていた。
過去、上市されている顔料分散用樹脂としては、各種塗料バインダ樹脂系と相溶性の良好な低分子量の樹脂（例えば、尿素系や、トリアジン系、ポリグリコール系、アクリル系等の樹脂）が知られていたが、これら低分子量の樹脂は、得られる塗膜の耐溶剤性や、耐水性、基材との密着性を損なう場合が多く、特に、この傾向は架橋剤を含む塗料系において顕著であった。
【０００４】
このような背景を基に、数種の塗料に共通して使用できる調色用の顔料分散用樹脂や、顔料分散体が、提案されている。
例えば、特開平５−１８５３２８号公報、特開２００１−２７３６号公報等には、アクリル樹脂を用い、酸−塩基又は塩基を官能基とし、組成バランスを規定した提案がなされている。しかしながら、顔料は、酸基や、塩基、両極性、非極性等の様々な表面状態を保持しており、全ての顔料に対し適切な官能基を適用していないため、顔料種によっては、様々なシェアに対する色調安定性に問題が生じると考えられる。事実、これらの提案では、色わかれに対する充分なフォロー（低シェアから高シェアまでの色わかれ性能評価）がなされていない。特許第３１４１４２２号公報等には、Ｎ−アルキロール脂肪酸アミドを用いた特定のポリエステルプレポリマーを中間原料とし、これに多官能イソシアネート化合物を反応させて得られるウレタン変性ポリエステル樹脂を用いた顔料分散体が提案されているが、様々な種類の塗料との混色安定性（特に、シーディングや色わかれ性）等が懸念される。
【０００５】
また、アクリル樹脂系や、ポリエステル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリエステル変性ウレタン樹脂系など様々な顔料分散用樹脂も上市されいるが、これらの顔料分散用樹脂は、▲１▼架橋型塗料の架橋に寄与しない、▲２▼塩基性の顔料分散用樹脂が多く、多量に配合するとメラミン架橋系塗料では、硬化阻害が発生したり、エポキシ樹脂系塗料では、貯蔵安定性が不良となる等、顔料分散用樹脂を配合することによる塗料の安定性や、得られる塗膜の物性が低下する等の問題があり、必ずしも満足のいくものではなかった。更に、上市されている顔料分散用樹脂のほとんどはバインダ樹脂に合わせた相溶性を有しており、バインダ樹脂に合わせた顔料分散用樹脂を適用することが望ましいことも知られている。
また、様々なバインダ樹脂と良好な相溶性を示す顔料分散用樹脂もあるが、これを用いた顔料分散体は、様々な塗料に適用しようとすると、各塗料の顔料分散性の違いから色調安定性に不具合が生じたり、得られる塗膜性能に悪影響を及ぼしてしまうことも確認されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、顔料を比較的高濃度で分散させた場合にも、色調安定性、レットダウン安定性、色調経時変化安定性を含めた、優れた顔料分散性を示し、かつ、塗膜性能を損なうことがない、多くの塗料に適用できる共通調色用の顔料分散用樹脂と、これを用いた顔料分散体（ミルベース）を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため鋭意検討した結果、本発明者は、特定の特性を有するアクリル樹脂を顔料分散用樹脂として使用することにより、上記課題を達成できることを見出し、本発明に到達したものである。
即ち、本発明は、アクリル樹脂からなる顔料分散用樹脂であって、前記アクリル樹脂が、数平均分子量２，０００〜１４，０００、溶解性パラメーター（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）（以下、単に、「ＳＰ値」という）９．９０〜１０．５０、酸価又はアミン価０．１〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを有し、かつ、芳香族系重合性不飽和モノマーを１０〜７０質量％含有することを特徴とする顔料分散用樹脂に関するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細を説明する。
まず、本発明の顔料分散用樹脂について説明する。
本発明の顔料分散用樹脂に使用されるアクリル樹脂は、数平均分子量、２，０００〜１４，０００、好ましくは、３，０００〜１２，０００、ＳＰ値、９．９０〜１０．５０、好ましくは、９．９５〜１０．４５、酸価又はアミン価、０．１〜１５ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは、０．５〜１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、水酸基価、４０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは、５０〜１２０ｍｇＫＯＨ／ｇを有し、重合性不飽和モノマーの重合体から構成される。
アクリル樹脂の数平均分子量が、２，０００未満であると、調色した塗料の形成する塗膜の耐溶剤性や、硬度、耐候性、耐水性が低下し、１４，０００を越えると、顔料分散性が低下し、バインダ樹脂との相溶性の低下に起因して、塗膜の光沢が低下する傾向にあるので、好ましくない。
【０００９】
アクリル樹脂のＳＰ値が、９．９０未満であると、バインダ樹脂との相溶性低下に起因して、形成する塗膜の光沢が低下し、１０．５０を越えると、調色用の顔料分散体をバインダ樹脂でレットダウンした際に、樹脂系によってはシーディングが発生し易くなるため、好ましくない。
アクリル樹脂の酸価又はアミン価が、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、顔料分散性が低下し、長時間の練合が必要となり、１５ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、色わかれが生じやすくなり、また、調色する塗料種によっては、シーディングが発生しやすくなるので、好ましくない。酸価又はアミン価が、前記範囲のアクリル樹脂を使用することにより、調色する多くの塗料系での色わかれが発生せず、顔料分散体の適用範囲が広がる。
本発明のアクリル樹脂では、酸価とアミン価のどちらか一方が前記範囲に存在すればよい。使い方としては、前記範囲の酸価を有するアクリル樹脂を使用する顔料分散用樹脂は、特に、表面が塩基性の顔料に適用するのが望ましく、また、前記範囲のアミン価を有するアクリル樹脂を使用する顔料分散用樹脂は、特に、表面が酸性の顔料や、表面が非極性の顔料に適用するのが望ましい。表面が両極性の顔料の場合は、どちらの顔料分散用樹脂も適用できる。この選定方法は、一旦、本発明が理解されれば、顔料分散の酸−塩基理論を基にしており、当業者であれば、実験的に容易に理解することができる。
【００１０】
アクリル樹脂の水酸基価が、４０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、形成した塗膜の耐溶剤性や、密着性、耐衝撃性等が低下し、１５０ｍｇＫＯＨ／ｇを越えると、塗膜の耐水性等が低下するので好ましくない。
本発明の顔料分散用樹脂に使用されるアクリル樹脂は、重合性不飽和モノマーを共重合して得られる。
アクリル樹脂は、酸基を有するモノマー又はアミノ基を有するモノマーと、水酸基を有するモノマーと、芳香族系重合性不飽和モノマーとを必須モノマーとして調製される共重合体である。更に、好ましくは、本発明で使用されるアクリル樹脂は、そのＳＰ値を前記範囲内に調整しやすい、以下の一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーをコモノマーとして含有する。
【００１１】
【化２】
（式中、Ｒ１は、水素又はメチル基であり、Ｒ２は、エチレン基又はプロピレン基であり、Ｒ３は、炭素数１〜４のアルキル基又はフェニル基であり、ｎは、１〜４の整数である。）
Ｒ３としてのアルキル基は、直鎖状又は分岐鎖状であってもよく、例えば、メチル基や、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基等を好適に挙げることができる。好ましいアルキル基は、炭素数１〜２のアルキル基である。
これらモノマーの含有量は、全モノマーの質量に基づいて、芳香族系重合性不飽和モノマーを１０〜７０質量％、好ましくは、１５〜６０質量％とするのが適当である。芳香族系重合性不飽和モノマーの含有量が、１０質量％未満になると、バインダ樹脂との相溶性が低下し、更には、形成される塗膜の光沢が低下し、一方、７０質量％を越えると、耐候性が低下するので好ましくない。
一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーの量は、全モノマーの質量に基づいて、０〜４０質量％、好ましくは、５〜４０質量％、更に好ましくは、１０〜３５質量％とするのが適当である。
また、一般式（Ｉ）中のｎは、１又は２が望ましいが、少量使用する場合には、ｎが３〜４でもよい。
一般式（Ｉ）に示される重合性不飽和モノマーをコモノマーとして使用することにより、本発明の顔料分散用樹脂のＳＰ値を容易に操作でき、目標の前記範囲にすることができる。このモノマー量は、４０質量％を越えると、ＳＰ値が目標範囲からはずれ、調色用の顔料分散体をバインダ樹脂でレットダウンした際に、樹脂系によっては、シーディングが発生し易くなるため、好ましくない。
【００１３】
酸基を有するモノマー又はアミノ基を有するモノマー、及び水酸基を有するモノマーの含有量は、得られるアクリル樹脂の酸価又はアミン価、水酸基価が前記範囲となるような量とすればよい。
前記酸基を有するモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸や、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ビニル安息香酸、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノブチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル、スルホン酸基含有（メタ）アクリレート、燐酸基含有（メタ）アクリレート等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは二種以上を併用して使用することができる。
【００１４】
前記アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレートや、Ｎ，Ｎ−メチルエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−メチルプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジプロピルアミノプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノプロピルアクリルアミド等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１５】
前記水酸基を有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートや、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートへのγ−ブチロラクトン１モル付加物、２−ヒドロキシエチルアクリレートへのε−カプロラクトン１モル付加物、２−ヒドロキシエチルメタクリレートへのε−カプロラクトン２モル付加物、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートへのε−カプロラクトン２モル付加物等の水酸基含有（メタ）アクリル酸エステルと有機ラクトンの付加物、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートへのエチレンオキシドの開環付加物やプロピレンオキシドの開環付加物、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート又は２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレートの２量体や３量体等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１６】
前記芳香族系重合性不飽和モノマーとしては、例えば、スチレンや、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、安息香酸ビニル等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。特に、スチレンは、各種塗料のバインダ樹脂との相溶性がよく、また、形成される塗膜の外観がよくなるので、好ましい。
前記一般式（Ｉ）に示される重合性不飽和モノマーとしては、例えば、メトキシエチル（メタ）アクリレートや、メトキシプロピル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシプロピル（メタ）アクリレート、プロポキシエチル（メタ）アクリレート、プロポキシプロピル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、ブトキシプロピル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジプロピレングリコール（メタ）アクリレート等が代表的なモノマーとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１７】
本発明ので使用されるアクリル樹脂は、前記モノマーの共重合体であるが、更に、その他のコモノマーや、ポリエステル樹脂を共重合性成分として使用することも可能である。このようなモノマーや、ポリエステル樹脂としては、例えば、メチル（メタ）アクリレートや、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ペンチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、エチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘプチル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、セチル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、トルイル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル系モノマー；
【００１８】
酢酸ビニルや、プロピオン酸ビニル等のビニル系モノマー；Ｎ−メトキシメチル（メタ）アクリルアミドや、Ｎ−エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等のＮ−アルコキシ置換アミドモノマー；パーフルオロエチレンや、パーフルオロプロピレン、フッ化ビニリデン等のフッ素含有ビニルモノマー；ビニルトリメトキシシランや、ビニルトリエトキシシラン等のケイ素含有ビニル系モノマー；マレイン酸やフマル酸のジアルキルエステル；エチレン、プロピレン等のアルケン類；ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、塩化アリル等モノマー；マレイン酸や、フマル酸を含有したポリエステル樹脂；不飽和脂肪酸を含有したポリエステル樹脂等が代表的なものとして挙げられ、これらは単独、あるいは２種以上を併用して使用することができる。
【００１９】
本発明で使用されるアクリル樹脂は、前記モノマー等を、溶液重合法や、塊状重合法、乳化重合法等の既知の重合法により製造することができる。特に、本発明で使用されるアクリル樹脂は、溶液重合法により製造するのが簡便で好ましい。溶液重合法により前記アクリル樹脂を製造する場合には、溶媒及び重合開始剤の存在下で、各モノマーの混合物を共重合させる。重合は、モノマーが重合しうる温度で行えばよいが、通常、８０〜１４０℃が適当である。
前記溶媒としては、形成するアクリル樹脂を溶解できる有機溶剤であれば、特に制限なく使用できる。このような有機溶媒としては、例えば、トルエンや、キシレン、ミネラルスピリット等の炭化水素系溶剤；酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、メトキシプロピルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のエステル系溶剤、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールなどのエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン系溶剤、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アルコール系溶剤、コスモ石油社製のスワゾール３１０、スワゾール１０００、スワゾール１５００等の芳香族石油溶剤系等を挙げることができる。これらの有機溶剤は１種又は２種以上混合して使用することができる。
【００２０】
前記重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリルや、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系重合開始剤；ベンゾイルパーオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、２，２−ビス（４，４−ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン等の有機過酸化物系重合開始剤などを挙げることができる。また、必要に応じて２−メルカプトエタノール、ｎ−オクチルメルカプタン等の連鎖移動剤を使用することもできる。
本発明は、また、上記顔料分散用樹脂、顔料及び溶剤を含有するの顔料分散体に関するものである。本発明の顔料分散体は、前記顔料分散用樹脂、顔料、及び溶剤ともに、必要に応じて、更に顔料分散剤や、沈降防止剤等の添加剤から構成される。
【００２１】
顔料分散用樹脂の配合量は、顔料分散体の質量に基づいて、例えば、２〜８０質量％、好ましくは、５〜７０質量％であることが適当である。なお、顔料分散用樹脂の配合量は、各顔料種によって大きく異なり、上記範囲内において、カーボンブラック等の吸油量の大きい顔料の場合には、比較的多量に配合し、ベンガラ等の吸油量の小さい顔料の場合には、比較的少量で配合することが好ましい。この配合量に関する考え方は、当業者であれば実験的に容易に理解することができる。
【００２２】
前記顔料としては、例えば、酸化チタンや、亜鉛華、黒鉛、黒色酸化鉄、ベンガラ、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタンイエロー、クロムバーミリオン及び各種焼成顔料等の重金属化合物系顔料等の無機着色顔料；沈降性硫酸バリウムや、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク等の体質顔料；カーボンブラック等の黒色顔料；アゾ系や、キナクリドン系、ピラゾロン系、ベンツイミダゾロン系、アントラキノン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、イソインドリノン系、イソインドリン系、キノフタロン系、フタロシアニン系、ジオキサジン系等の着色有機顔料；アルミニウム粉や、銅粉、ニッケル粉、ステンレス粉、クロム粉、雲母状酸化鉄、酸化チタン被覆マイカ粉、酸化鉄被覆マイカ粉、光輝性グラファイト等の光輝性顔料が代表的なものとして挙げられる。これら顔料は、その製法や、表面処理の種類により、酸性や、塩基性、両極性、非極性等、独自の表面状態を有している。
顔料の配合量は、顔料分散体の質量に基づいて、例えば、２〜９０質量％、好ましくは、５〜８０質量％であることが適当である。なお、顔料分散体中の顔料濃度は、通常の塗料と比較して約３〜８倍程度が適当である。
【００２３】
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、このような有機溶剤としては、アクリル樹脂の調製で使用される前記溶媒と同様の各種有機溶剤を用いることができ、これらの有機溶剤は、１種、又は２種以上混合して使用できる。
有機溶剤の顔料分散体中の配合量は、例えば、５〜９０質量％、好ましくは、１０〜７０質量％が適当である。
本発明の顔料分散体には、必要に応じて、市販品されている顔料分散剤を併用することができる。このような市販されている顔料分散剤としては、例えば、楠本化成（株）社製ディスパロンＫＳ−２６０、ＫＳ−２７３Ｎ、ＫＳ−２８１、２２００、ＫＳ−８６０、ＫＳ−８７３Ｎ；共栄社化学（株）社製フローレンＡＦ−２０５、ＡＦ−４０５、ＡＦ−１０００、ＡＦ−１００５、Ｇ−７００、ＤＯＰＡ−３３、ＤＯＰＡ−１７；エフカケミカルズ社製ＥＦＫＡ−４０１０、ＥＦＫＡ−４０４６、ＥＦＫＡ−４０４７、ＥＦＫＡ−４０５０、ＥＦＫＡ−４０５５、ＥＦＫＡ−４０６０、ＥＦＫＡ−４４０１、ＥＦＫＡ−４５２０、ＥＦＫＡ−４５３０、ＥＦＫＡ−５０６３、ＥＦＫＡ−５０６４、ＥＦＫＡ−５０６５、ＥＦＫＡ−５０６６、ＥＦＫＡ−５０７０、ＥＦＫＡ−６２２０；ビックケミー・ジャパン（株）社製Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０３、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−２０４、Ａｎｔｉ−Ｔｅｒｒａ−Ｕ、Ｂｙｋｕｍｅｎ、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１０８、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１３０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１４０、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６４、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６６、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７１、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１７４、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８２、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１；アビシア（株）社製Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ５０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２４０００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３２５００、Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３８５００等が代表的なものとして挙げられる。
【００２４】
なお、任意に配合することのできる市販の顔料分散剤の配合量は、本発明の顔料分散体の質量に基づいて、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、０．５〜１５質量％であることが適当である。ただし、２０質量％を超えると、塗膜性能が低下する場合があるため、好ましくない。
本発明において必要に応じて配合することのできる沈降防止剤としては、例えば、有機ベントナイトや、シリカ等を始め、前記添加剤メーカー等から上市されている各種有機系沈降防止剤が挙げられる。
本発明の共通調色用ミルベースである顔料分散体の調製は、例えば、ボールミルや、ロールミル、サンドミル、ナノミル、ホモミキサー等の分散装置中で、顔料、顔料分散用樹脂、溶剤、更に必要に応じて添加する市販の顔料分散剤、沈降防止剤等の添加剤を混合し、分散することにより行われる。
これら分散装置によって調製される顔料分散体は、顔料粒子が最大粒径１〜２０μｍ、好ましくは、２〜１０μｍとなる範囲が適当である。
【００２５】
このようにして調製された顔料分散体は、各種塗料の調色用として適用できる。
ここで適用可能な塗料品種は、アクリル樹脂系塗料や、ビニル樹脂系塗料、短油〜中油アルキド樹脂系塗料、ポリエステル樹脂系塗料、エポキシ樹脂系塗料、フッ素樹脂系塗料、シリコーン樹脂系塗料、セルロース樹脂系塗料等が代表的なものとして挙げられる。
本発明においては、前記各色の顔料分散体を多品種の塗料に用いることによって、生産効率が格段に向上した塗料の調色システムを確立することができ、更に、生産効率以外にも、洗浄作業の削減等による環境への配慮、顧客への納期短縮、在庫塗料量・種の削減等が可能になり、多くのメリットをもたらすことができる。
次に本発明の顔料分散体を用いた、塗料の調色方法を説明する。調色方法としては、例えば、チンチング方式や、ロード方式等が代表的な方法として採用される。
【００２６】
チンチング方式による調色塗料の調製方法
チンチング方式（Ｔｉｎｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）とは、ＣＣＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｔｃｈｉｎｇ）とオートディスペンサーとを用い、目標となる色調データを入力した後、ベース塗料、即ち、調色される白色等の原色塗料に、本発明の顔料分散体を、計量、混入、撹拌し、調色塗料を製造する方法である。
近年のＣＣＭ精度の向上と、本発明の顔料分散体の優れた顔料分散性とによって、目標とした色調への調色精度は非常に高いものが得られることが確認されている。
本発明の顔料分散体を用いたチンチング方式では、共通調色用顔料分散体各色を用意し、オートディスペンサーより、例えば、各種白原色塗料へ混入した後、塗料の組成バランスを最適に保つためのボディベース（バインダ樹脂、有機溶剤、添加剤、体質顔料等からなる組成調整用ベース塗料）を混入し、缶内で、撹拌、検査を行うことで調色塗料組成物を得ることができる。この方法は、特に、淡彩色、中彩色の調色に適している。なお、本発明の顔料分散体を用いたチンチング方式では、前記ボディベースを用いなくても各種白原色塗料をベースに、調色することもできる。また、一般に顔料分散体の混入量が多くなると、通常、塗料中の組成バランスが崩れるが、本発明の顔料分散体を用いた場合、最大で２０質量％程度の混入量でも、塗料性状や、塗膜性能に悪影響を及ぼすことなく、維持できることが確認されている。この方法は、特に、淡彩色の調色に適している。このチンチング方式は、小口注文への対応に非常に適しており、顧客への納期短縮、缶内での調色による洗浄作業の削減等のメリットを有している。
【００２７】
ロード方式による調色塗料の調製方法
ロード方式とは、調色用顔料分散体に、塗料用のバインダ樹脂、及び必要に応じて、有機溶剤や、体質顔料、ポリマー微粒子、更には、硬化触媒や、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、塗面調整剤、酸化防止剤、流動性調整剤、シランカップリング剤等の各種添加剤等を混合することによって、着色塗料を得る方法である。ロード方式では、前述の個々の原料を順番に混入することも可能であるが、個々の原料を事前溶解、又は練合しておき、先のチンチング方式で述べたボディベースとすることで、効率よく原色を調製することもできる。
ロード方式は、従来の練合工程を必要とせず、溶解のみで各原色塗料を調製することができるため、この各原色塗料を使用した濃彩色の調色に適している。
前記バインダ樹脂としては、塗料用に使用できる基体樹脂、更に、場合により硬化剤が包含される。基体樹脂としては、例えば、水酸基含有アクリル樹脂、オイルフリーから中油までの水酸基含有ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシ基含有アクリル樹脂、カルボキシル基含有高酸価ポリエステル樹脂、カルボキシル基含有高酸価アクリル樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、塩化ビニル系樹脂、ニトロセルロース系樹脂、アミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物などを代表的なものとして挙げることができる。これらの基体樹脂は、１種で、又は２種以上組合せて使用することができる。また、ポリイソシアネート化合物は、イソシアネート基がブロック化されたブロック化ポリイソシアネート化合物及び非ブロック化ポリイソシアネート化合物の両者を包含する。
【００２８】
前記基体樹脂の配合量は、着色塗料中、例えば、１０〜９５質量％、好ましくは、２０〜９０質量％が適当である。
必要に応じて使用される有機溶剤としては、前記顔料分散体で例示したものと同様の各種有機溶剤を用いることができる。
有機溶剤は、着色塗料中、例えば、０〜８０質量％、好ましくは、２〜７０質量％が、適当である。
前記体質顔料としては、沈降性硫酸バリウムや、炭酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク等が挙げられ、着色塗料中、例えば、０〜５０質量％、好ましくは、５〜４０質量％が、適当である。
前記ポリマー微粒子は、着色塗料中で溶解せず、微粒子として分散するポリマーであり、通常、平均粒子径が０．０１〜１μｍの範囲のものが好適である。該ポリマー微粒子は、粒子内部が架橋されていてもされていなくてもよいが、内部架橋したものが望ましい。該微粒子はそれ自体既知のものであり、このものから適宜選択して使用できる。ポリマー微粒子の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、１〜１０質量％が、適当である。
【００２９】
前記硬化触媒としては、硬化剤が、ポリイソシアネート化合物の場合には、ジブチル錫ジアセテートや、ジブチル錫ジオクテート、ジブチル錫ジラウレート、ナフテン酸銅、トリエチレンジアミン等が挙げられ、また、硬化剤が、メラミン樹脂などのアミノ樹脂である場合には、パラトルエンスルホン酸や、ドデシルベンゼンスルホン酸、ジノニルナフタレンスルホン酸などのスルホン酸化合物やこれらのスルホン酸化合物のアミン中和物などを挙げることができる。硬化触媒の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜２質量％、好ましくは、０．０２〜１質量％が、適当である。
前記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系や、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、サリシレート系、シュウ酸アニリド系等の紫外線吸収剤を挙げることができる。紫外線吸収剤の配合量は、着色塗料中、例えば、０〜１０質量％、好ましくは、０．１〜５質量％が、適当である。
前記紫外線安定剤としては、例えば、ヒンダードアミン系化合物等を挙げることができる。紫外線安定剤は、着色塗料中、例えば、０〜２０質量％、好ましくは、０．２〜１０質量％が、適当である。
【００３０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中、「部」及び「％」は、特に断らない限り、それぞれ「質量部」及び「質量％」を意味する。まず、本発明の顔料分散用樹脂と比較例樹脂の特性値を算出するための方法について以下に示す。
後述の表１及び表２に記載している水酸基価及び酸価、アミン価の定義を以下に示す。
水酸基価：樹脂固形分１ｇ中の遊離水酸基を無水酢酸で完全にアセチル化し、それを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数。
酸価：樹脂固形分１ｇを中和するのに要する水酸化カリウムのｍｇ数。
アミン価：樹脂固形分１ｇを中和するのに要する塩酸と当量の水酸化カリウムのｍｇ数。
【００３１】
後述の表１及び表２に記載しているＳＰ値の測定方法について以下に示す。
ＳＰ値測定方法：▲１▼樹脂固形分約１ｇを１００ｃｃ共栓付三角フラスコに取り、約１０ｇの試薬アセトンを用い溶解する。これを２つ用意する。試薬アセトン量（ｘａ１、ｘａ２）は精秤し、密栓による揮発防止に努める。▲２▼ビュレット等の滴下できる器具を用い、▲１▼の内の１つにイオン交換水を蒸留した水（以下、蒸留水と言う）を滴下し、白濁した時点で滴下量（質量；ｘｗ）を記録する。更に▲１▼の残りの１つに試薬ヘキサンを滴下し、蒸留水で求めた白濁点と同様の白濁度合いになるまで滴下を行い、同様に滴下量（質量；ｘｈ）を記録する。これらの値を用い、以下に示す式よりＳＰ値（ＳＰｖ）を求める。
ＳＰａｗ＝（ＳＰａ×ｘａ１／ｔａ＋ＳＰｗ×ｘｗ／ｔｗ）／（ｘａ１／ｔａ＋ｘｗ／ｔｗ）
ＳＰａｈ＝（ＳＰａ×ｘａ２／ｔａ＋ＳＰｈ×ｘｈ／ｔｈ）／（ｘａ２／ｔａ＋ｘｈ／ｔｈ）
ＳＰｖ＝（ＳＰａｗ＋ＳＰａｈ）／２
【００３２】
ここで、ＳＰａは、試薬アセトンのＳＰ値；ＳＰｗは、蒸留水のＳＰ値、ＳＰｈは、試薬ヘキサンのＳＰ値、ｔａは、試薬アセトンの比重、ｔｗは、蒸留水の比重、ｔｈは、試薬ヘキサンの比重を表す。なお、本発明のＳＰ値算出に当たっては、ポリマーハンドブックを参考に、次の値を代入して求めた。
ＳＰａ＝９．９、ＳＰｗ＝２３．４、ＳＰｈ＝７．３、ｔａ＝０．７９、ｔｗ＝１．００、ｔｈ＝０．６８
後述の表１及び表２に記載の数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、ＴＳＫｇｅｌカラム（東ソー（株）社製）を用い、ＲＩを装備したＧＰＣ（東ソー（株）社製；ＨＬＣ−８１２０ＧＰＣ）により求めた。ＧＰＣの条件として、展開溶媒にテトラヒドロフランを用い、流速１．０ｍｌ／分、温度４０℃にて測定を行った。
以下、本発明の顔料分散用樹脂及び比較樹脂の合成例を示す。
【００３３】
合成例１〜１４
（合成例１）
攪拌機、温度計、還流冷却器等の備わったアクリル樹脂反応槽に、キシレン１３部、酢酸ブチル１３部を仕込み、加熱撹拌し、１００℃に達してから、下記のモノマー等の混合物を３時間かけて滴下した。
スチレン１４部、２−エチルヘキシルアクリレート８部、メトキシジエチレングリコールメタアクリレート８部、ベンジルアクリレート１４部、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート５部、２−ヒドロキシエチルアクリレート６部、アクリル酸０．６部、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル１部。
滴下終了後、１００℃を保持したまま、２，２’−アゾビス−２−メチルブチロニトリル０．４部とキシレン１．４部との混合物である追加触媒溶液を、１時間要して滴下した。更に１００℃で１時間撹拌を続けた後、冷却した。このものにキシレン１５部を加えて希釈し、固形分濃度５５．５％の顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）を得た。得られたアクリル樹脂は、数平均分子量（Ｍｎ）８，１００、ＳＰ値１０．３５、水酸基価９３ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価９ｍｇＫＯＨ／ｇであった。
【００３４】
合成例１と同様にして、表１及び表２の反応条件、組成に基づいて、合成例２〜１４の顔料分散用樹脂溶液（Ｒ２〜Ｒ１４）を合成した。なお、得られた顔料分散用樹脂溶液の加熱残分、該樹脂中の芳香族系モノマー質量比、前記一般式（Ｉ）のモノマー質量比、水酸基価、酸価又はアミン価、ＳＰ値、及び数平均分子量を表１及び表２の下段に示した。
【００３５】
【表１】
表１
【表２】
表２
次に、本発明の共通調色用ミルベースである顔料分散体の製造例を示す。
黒色顔料分散体製造例１〜７
（製造例１）
合成例８で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ８）６０部、顔料分散剤（ビックケミー・ジャパン（株）社製；Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６３）５部、カーボンブラック顔料（デグサジャパン（株）社製；ＣＯＬＯＲ ＢＬＡＣＫ ＦＷ２００）１５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、黒色顔料分散体（ＮＭ１）を得た。
製造例１と同様にして、以下の表３に示す組成に基づいて、製造例２〜７の黒色顔料分散体（ＮＭ２〜ＮＭ７）を得た。なお、分散条件は、製造例１と同様とした。
【００３８】
【表３】
表３
オウカツ色顔料分散体製造例８〜１４
（製造例８）
合成例１で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）２５部、黄色酸化鉄顔料（チタン工業（株）社製；ＴＡＲＯＸ ＬＬ−ＸＬＯ）５５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、１．５時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、オウカツ色顔料分散体（ＹＭ１）を得た。
製造例８と同様にして、以下の表４に示す組成に基づいて、製造例９〜１４のオウカツ色顔料分散体（ＹＭ２〜ＹＭ７）を得た。なお、分散条件は製造例８と同様とした。
【００４０】
【表４】
表４
青色顔料分散体製造例１５〜２１
（製造例１５）
合成例１で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ１）５５部、フタロシアニンブルー顔料（大日精化工業（株）社製；シアニンブルー４９４０Ｄ）２５部、メトキシプロピルアセテート４部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）１６部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、青色顔料分散体（ＢＭ１）を得た。
製造例１５と同様にして、表５に示す組成に基づいて、製造例１６〜２１の青色顔料分散体を得た。なお、分散条件は、製造例１５と同様とした。
【００４２】
【表５】
表５
赤色顔料分散体製造例２２〜２８
（製造例２２）
合成例８で得られた顔料分散用樹脂溶液（Ｒ８）５５部、キナクリドンレッド顔料（大日本インキ工業（株）社製；ＦＡＳＴＯＧＥＮ ＳＵＰＥＲ ＲＥＤ ５Ｂ）２０部、メトキシプロピルアセテート５部、ソルベッソ＃１００（エッソ石油（株）社製）２０部を、ペイントシェーカー（浅田鉄工（株）社製）にて、２時間分散し（容量２２５ｃｃの広口ガラス瓶、直径１．３ｍｍφチタニアビーズを使用）、赤色顔料分散体（ＲＭ１）を得た。
製造例２２と同様にして、表６に示す組成に基づいて、製造例２３〜２８の赤色顔料分散体を得た。なお、分散条件は製造例２２と同様とした。
【００４４】
【表６】
表６
次に、前述の共通調色用ミルベースである顔料分散体を用いたチンチング方式による調色塗料組成物の調製方法と、塗板作製方法とについて以下に示す。
調色塗料調製方法
２００ｃｃのポリカップに、下記白ベース塗料１００ｇを取り分け、共通調色用顔料分散体１０ｇを混入し、１０分間静置した。その後、ディスパーにより２０００ｒｐｍ×１０分攪拌を行った。これを５０ｇずつ２つに取り分け、１つを初期塗板作製用塗料とし、もう一つを経時塗板作製用塗料として５０℃で貯蔵した。
調色に供した前記白ベース塗料は、以下の通りである。
▲１▼ アルキドメラミン樹脂系塗料（デリコン＃３００白；大日本塗料（株）社製）
▲２▼ アクリルメラミン樹脂系塗料（アクローゼ＃６０００白；大日本塗料（株）社製）
▲３▼ ポリエステルウレタン樹脂系塗料（プラニットＳ白；大日本塗料（株）社製）
▲４▼ アクリルウレタン樹脂系塗料（Ｖトップ白；大日本塗料（株）社製）
▲５▼ エポキシ樹脂系塗料（エポニックス＃１０上塗白；大日本塗料（株）社製）
▲６▼ 塩化ビニル樹脂系塗料（ビニローゼ上塗白；大日本塗料（株）社製）
【００４６】
塗板作製方法１
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、ブリキ板（ＳＰＴＥ：０．３×５０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。スプレー塗装１分後に、塗板上部を指で強く２０回ラビングし、その１分後、塗板下部に同じ塗料を流し塗り（フローダウン）した。塗料毎に決められたセッティング時間、乾燥条件に基づき塗板を作製した。各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件を以下の表７に示す。また、経時塗板作製用塗料は、５０℃×７日後に、前記と同様の方法で塗板作製を行った。
【００４７】
塗板作製方法２
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、燐酸亜鉛処理板（ＳＰＣＣ−ＳＤ：０．８×７０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。以下の表７に基づいた各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件により試験板を作製した。得られた試験板の裏面を塩化ビニル系塗料でシールし、各試験に供した。
【００４８】
塗板作製方法３
初期塗板作製用塗料に、粘度調整用シンナーをイワタカップ＃２で塗装粘度１６〜２０秒となるように入れ、攪拌後、磨き軟鋼板（ＳＰＣＣ−ＳＢ：０．８×７０×１５０ｍｍ）に、乾燥膜厚が３０μｍとなるようスプレー塗装を行った。以下の表７に基づいた各塗料に決められたセッティング時間、乾燥条件により試験板を作製した。得られた試験板の裏面を塩化ビニル系塗料でシールし、各試験に供した。
【００４９】
【表７】
表７
（各塗料における塗板作製条件）
前述の方法に従って作製した塗板の色調に関する評価結果を、以下の表８に、また、塗料・塗膜に関する評価結果を、以下の表９に示す。なお、評価方法、評価基準は、以下の通りであった。
各塗膜性能の定義；（色調に関する評価）
以下の試験に供した塗板は『塗板作製方法１』を用いて作製した。
色わかれ性：分光色彩計（Ｍａｃｂｅｔｈ ＣＯＬＯＲ ＥＹＥ ＭＳ−２０２０ＰＬ；マクベス社製）を用い、ラビング部、スプレー部、フローダウン部の色調を測定し、スプレー／ラビング部、スプレー／フローダウン部の色差を求め、以下の基準により評価を行った。
スプレー部／ラビング部色差・・・○：１未満、△：１以上２未満、×：２以上
スプレー部／フローダウン部色差・・・○：１未満、△：１以上２未満、×：２以上
経時色調安定性：分光色彩計を用い、初期塗板／経時塗板のスプレー部色差を求め、以下の基準により評価を行った。
初期／経時スプレー部色差・・・○：０．５未満、△：０．５以上１未満、×：１以上
【００５１】
光沢保持率：光沢計（ＶＧ２０００；日本電色工業（株）社製）を用い、スプレー部、フローダウン部の６０°光沢を測定し、フローダウン部／スプレー部による％換算で光沢保持率を算出し、以下の基準により評価を行った。
光沢保持率・・・◎：９５％以上、○：９０％以上９５％未満、△：８５％以上９０％未満、×；８５％未満
シーディング：塗面を目視にて観察し、以下の基準により評価を行った。
シーディング・・・○；ブツなく良好、×；ブツ発生不良
【００５２】
【表８】
表８（色調に関する評価結果；１／６）
【表９】
表８（続き）（２／６）
【表１０】
表８（続き）（３／６）
【表１１】
表８（続き）（４／６）
【表１２】
表８（続き）（５／６）
【表１３】
表８（続き）（６／６）
各塗膜性能の定義；（塗料・塗膜に関する評価）
後述の表９に、顔料分散体を混色した塗料・塗膜の物性試験結果を示す。なお、塗料・塗膜の物性試験結果は、顔料分散用樹脂量が最も多い顔料分散体配合である黒色顔料分散体を用いて行った。塗料・塗膜物性試験に供した塗板は『塗板作製方法２又は３』を用いて作製した。なお、塗板作製方法は、表９中に記載する。
鉛筆硬度：三菱鉛筆ユニを用い、４５度の角度で塗膜を引っ掻いて硬度を測定した。
耐沸水性：沸騰水にて規定時間浸積後の外観を目視判定、碁盤目試験を１ｍｍ間隔で行い、以下の基準により評価を行った。なお、規定時間は塗料毎に表９に記載する。
耐沸水性・・・○：異常なし、×：膨れ、剥がれ、割れ等の異常を認めた。
耐水性：２０℃にて水道水２ヶ月間浸積後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐水性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
【００５９】
耐アルカリ性：５％水酸化ナトリウム水溶液に２０℃×４８時間浸積後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐アルカリ性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
耐酸性：５％硫酸水溶液に２０℃×２４時間浸積後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐酸性・・・○：異常なし、×：膨れ等の異常を認めた。
耐溶剤性：キシレンラビング２００回後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐溶剤性・・・○：異常なし、×：膨潤、溶解等の異常を認めた。
耐揮発油性：石油ベンジンに２時間浸漬後、外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
【００６０】
耐揮発油性・・・○：異常なし、×：膨潤、溶解等の異常を認めた。
耐衝撃性：衝撃試験機（デュポン社製）を使用し、その測定値を示した。（数字の単位はｃｍ、おもりは５００ｇ）
耐塩水噴霧性：塗面にクロスカットを入れ、塩水噴霧試験機（スガ試験機（株）社製）で２００時間経過後の最大剥離幅を測定した。（数値の単位はｍｍ）
耐汚染性：赤色マジックインキ（寺西化学工業（株）社製）にて塗面を汚染し、２０℃×２４時間放置後エタノールを含んだウエスにて拭き取り、その外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐汚染性・・・◎：異常なし、○：僅かに痕跡を認めた、△：明らかに痕跡を認めた、×：著しい痕跡を認めた。
耐候性：サンシャインウエザオメーター（スガ試験機（株）社製）で２４０時間経過後の外観を目視判定し、以下の基準により評価を行った。
耐候性・・・◎：異常なし、○：僅かに褪色、光沢低下を認めた、△：若干の褪色、光沢低下を認めた、×：著しい褪色、光沢低下を認めた。
【００６１】
貯蔵安定性：調色塗料調製方法の塗料／共通調色用顔料分散体比率に基づき調色塗料を３００ｇ作製し、初期と５０℃×２８日後の粘度をストーマー粘度計にて２０℃で測定した。各塗料における初期に対する経時後の増粘率を％換算で算出し、以下の基準により評価を行った。
貯蔵安定性・・・○：増粘率１５０％未満、△：増粘率１５０％以上２００％未満、×：増粘率２００％以上
【００６２】
【表１４】
表９（塗料・塗膜物性に関する評価結果１／３）
※Ｂｒ；共通調色用顔料分散体を混入しない白塗料
【００６３】
【表１５】
表９の続き（２／３）
【表１６】
表９の続き（３／３）
※Ｂｒ；共通調色用顔料分散体を混入しない白塗料
【００６５】
表１及び表２に示す本発明の顔料分散用樹脂の溶液Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８、Ｒ９を使用して調製した、表３〜表６に示す本発明の顔料分散体ＮＭ１、ＮＭ２、ＹＭ１、ＹＭ２、ＢＭ１、ＢＭ２、ＲＭ１、ＲＭ２は、表８〜９からも明らかな通り、これらを共通調色用ミルベースとして使用して調色した塗料について、いずれも、優れた色調安定性や、レットダウン安定性、色調経時変化安定性等を有し、また、塗料の塗膜性能を低下させないことが判明した。
一方、ＳＰ値の低い顔料分散用樹脂の溶液Ｒ３、Ｒ６、Ｒ１０、Ｒ１３；ＳＰ値の高い顔料分散用樹脂の溶液Ｒ４、Ｒ１１；酸価又はアミン価の大きい顔料分散用樹脂の溶液Ｒ５、Ｒ１２；芳香族系重合性不飽和モノマーの含有量の少ない顔料分散用樹脂の溶液Ｒ７、Ｒ１４では、前記特性、性能のいずれかが劣るものであった。
【００６６】
本発明の顔料分散用樹脂を用いることによって、顔料分散性、着色力が経時で安定した共通調色用の顔料分散体を得ることができる。
また、本発明の顔料分散体は、多品種の塗料において、塗料が本来持っている塗料・塗膜物性に悪影響を与えず、色わかれ性、経時色調安定性が非常に良好であるため、工業的に有用なものである。また、これを多品種の塗料へ用いることによって生産効率が大幅に改善され、タンク内での調色だけでなく、缶内での調色も可能となり、洗浄溶剤の削減、顧客への納期短縮を実現した調色システムを確立することが出来る。
Claims (5)
- アクリル樹脂からなる顔料分散用樹脂であって、
前記アクリル樹脂が、数平均分子量２，０００〜１４，０００、溶解性パラメーター９．９０〜１０．５０、酸価０．１〜１５mgKOH/g、水酸基価４０〜１５０mgKOH/gを有し、かつ、芳香族系重合性不飽和モノマーを１５〜６０質量％含有し、かつ
前記アクリル樹脂が、以下の一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーを１０〜３５質量％含有するアクリル樹脂であることを特徴とする顔料分散用樹脂。
- アクリル樹脂からなる顔料分散用樹脂であって、
前記アクリル樹脂が、数平均分子量２，０００〜１４，０００、溶解性パラメーター９．９０〜１０．５０、アミン価０．１〜１５mgKOH/g、水酸基価４０〜１５０mgKOH/gを有し、かつ、芳香族系重合性不飽和モノマーを１５〜６０質量％含有し、かつ
前記アクリル樹脂が、以下の一般式（Ｉ）で示される重合性不飽和モノマーを１０〜３５質量％含有するアクリル樹脂であることを特徴とする顔料分散用樹脂。
- 前記芳香族系重合性不飽和モノマーが、スチレンである請求項１又は２に記載の顔料分散用樹脂。
- 請求項１又は２に記載の顔料分散用樹脂、顔料及び溶剤を含有することを特徴とする顔料分散体。
- 請求項４に記載の顔料分散体を含有することを特徴とする、調色又は原色塗料。
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