JP6921822B2 - 光輝性顔料分散体 - Google Patents
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Description
本発明の光輝性顔料分散体に使用される粘性調整剤(A)は既知のものであることができるが、例えば、シリカ系微粉末、鉱物系粘性調整剤、硫酸バリウム微粒化粉末、ポリアミド系粘性調整剤、有機樹脂微粒子粘性調整剤、ジウレア系粘性調整剤、ウレタン会合型粘性調整剤、アクリル膨潤型であるポリアクリル酸系粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤等を挙げることができる。なかでも真珠光沢感に優れた塗膜を得る観点から特に、鉱物系粘性調整剤、ポリアクリル酸系粘性調整剤、セルロース系粘性調整剤を使用することが好ましく、特にセルロース系粘性調整剤を使用することが好ましい。これらの粘性調整剤はそれぞれ単独で又は2種以上を適宜組み合わせて使用することができる
鉱物系粘性調整剤としては、その結晶構造が2:1型構造を有する膨潤性層状ケイ酸塩が挙げられる。具体的には、天然又は合成のモンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、スチブンサイト、バイデライト、ノントロナイト、ベントナイト、ラポナイト等のスメクタイト族粘土鉱物や、Na型テトラシリシックフッ素雲母、Li型テトラシリシックフッ素雲母、Na塩型フッ素テニオライト、Li型フッ素テニオライト等の膨潤性雲母族粘土鉱物及びバーミキュライト、又はこれらの置換体や誘導体、或いはこれらの混合物が挙げられる。
本発明の光輝性顔料分散体に使用される鱗片状光輝性顔料(B)は、複層塗膜に真珠光沢感を付与する点から、透明又は半透明な基材を酸化チタンで被覆した光干渉性顔料を含むことが好ましい。本明細書では、透明な基材とは、可視光線を少なくとも90%透過する基材を指す。半透明な基材とは、可視光線を少なくとも10%、90%未満透過する基材を指す。
本発明の光輝性顔料分散体には、前記水、粘性調整剤(A)及び鱗片状光輝性顔料(B)に加えて、必要に応じて、表面調整剤(C)、有機溶剤、顔料分散剤、沈降防止剤、消泡剤、紫外線吸収剤等を適宜配合しても良い。
粘性調整剤(A):固形分として0.01〜5質量%、好ましくは0.5〜3質量%、より好ましくは0.1〜2質量%、
鱗片状光輝性顔料 (B):0.1〜5質量%、好ましくは0.2〜4.5質量%、より好ましくは0.5〜4質量%、
表面調整剤(C):0〜5質量%、好ましくは0〜3質量%、より好ましくは0.1〜3質量%。
本発明の光輝性顔料分散体を適用し得る被塗物としては、鉄、亜鉛、アルミニウム等の金属やこれらを含む合金などの金属材、及びこれらの金属による成型物、ならびに、ガラス、プラスチックや発泡体などによる成型物等を挙げることができる。これら素材に応じて適宜、脱脂処理や表面処理して被塗物とすることができる。該表面処理としては例えばリン酸塩処理、クロメート処理、複合酸化物処理等が挙げられる。さらに、上記被塗物の素材が金属であれば、表面処理された金属素材の上にカチオン電着塗料等によって下塗り塗膜が形成されていることが好ましい。また、被塗物の素材がプラスチックである場合には、脱脂処理されたプラスチック素材の上にプライマー塗料によってプライマー塗膜が形成されていることが好ましい。
上述の被塗物に着色塗料(X)を塗装して、着色塗膜を形成することができる。着色塗料(X)としては、具体的には、ビヒクル形成樹脂、顔料ならびに有機溶剤及び/又は水等の溶媒を主成分とするそれ自体既知の熱硬化性塗料を使用することができる。上記熱硬化性塗料としては、例えば中塗り塗料及びベース塗料等が挙げられる。
クリヤー塗料(Z)には、公知の熱硬化性クリヤーコート塗料組成物をいずれも使用できる。該熱硬化性クリヤーコート塗料組成物としては、例えば、架橋性官能基を有する基体樹脂及び硬化剤を含有する有機溶剤型熱硬化性塗料組成物、水性熱硬化性塗料組成物、粉体熱硬化性塗料組成物等を挙げることができる。
水酸基含有樹脂としては、水酸基を含有するものであれば従来公知の樹脂が制限なく使用できる。該水酸基含有樹脂としては例えば、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有ポリエーテル樹脂、水酸基含有ポリウレタン樹脂などを挙げることができ、好ましいものとして、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有ポリエステル樹脂を挙げることができ、特に好ましいものとして水酸基含有アクリル樹脂を挙げることができる。
ポリイソシアネート化合物は、1分子中に少なくとも2個のイソシアネート基を有する化合物であって、例えば、脂肪族ポリイソシアネート、脂環族ポリイソシアネート、芳香脂肪族ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネート、該ポリイソシアネートの誘導体などを挙げることができる。
Y5、Y10、HG値のそれぞれの定義は「実施例」の欄に記載する。
温度計、サーモスタット、撹拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器にエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート50部を仕込み、撹拌混合し、135℃に昇温した。次いで下記のモノマー/重合開始剤の混合物を3時間かけて、同温度に保持した反応容器内に滴下し、滴下終了後1時間熟成を行なった。その後、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート10部、2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)0.6部からなる混合物を同温度に保持した1時間30分かけて滴下し、さらに2時間熟成した。次にエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを減圧下で留去し、水酸基価54mgKOH/g、数平均分子量20,000、樹脂固形分65質量%の水酸基含有アクリル樹脂を得た。ここで数平均分子量とは、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって標準ポリスチレンの検量線を用いて測定したものを意味する。
メチルメタクリレート38部、エチルアクリレート17部、n−ブチルアクリレート17部、ヒドロキシエチルメタクリレート7部、ラウリルメタクリレート20部及びアクリル酸1部及び2,2'−アゾビス(2−メチルプロピオニトリル)2部からなる混合物。
温度計、サーモスタット、攪拌器、還流冷却器及び滴下装置を備えた反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル35部を仕込み85℃に昇温後、メチルメタクリレート30部、2−エチルヘキシルアクリレート20部、n−ブチルアクリレート29部、ヒドロキシエチルアクリレート15部、アクリル酸6部、プロピレングリコールモノプロピルエーテル15部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)2.3部の混合物を4時間かけて滴下し、滴下終了後1時間熟成した。その後さらに、反応容器に、プロピレングリコールモノプロピルエーテル10部及び2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)1部の混合物を1時間かけて滴下し、滴下終了後1時間熟成した。さらに、ジエタノールアミン7.4部を加え、固形分55%、重量平均分子量58,000、酸価47mgKOH/g及び水酸基価72mgKOH/gの水溶性アクリル樹脂を得た。
攪拌混合容器に、製造例2で得た水溶性アクリル樹脂溶液180部(固形分100部)、「PERRINDO(登録商標) MAROON 179 229−6438」(商品名、DIC社製、縮合多環式ペリレン系有機赤色顔料)100部、及び脱イオン水440部を入れ、均一に混合した。次いで、得られた混合液を容量225ccの広口ガラス瓶中に入れ、分散メジアとして直径約0.5mmのジルコニアビーズを加えて密閉し、ペイントシェーカーにて5時間分散して固形分27.8質量%の赤色顔料分散体を得た。
攪拌混合容器に、製造例2で得た水溶性アクリル樹脂溶液180部(固形分100部)、「シアニンブルー5206」(商品名、大日精化工業社製、有機系青顔料)100部及び脱イオン水440部を入れ、均一に混合した。次いで、得られた混合液を容量225ccの広口ガラス瓶中に入れ、分散メジアとして直径約0.5mmのジルコニアビーズを加えて密閉し、ペイントシェーカーにて5時間分散して固形分27.8質量%の青色顔料分散体を得た。
粘性調整剤(A−1)(商品名:レオクリスタ、固形分0.5%、セルロースナノファイバーの水分散体,第一工業製薬社製)50.0部(固形分で0.25部)、蒸留水 50.0部、表面調整剤(C−1)(注1) 0.5部(固形分で0.5部)、Xirallic(登録商標) Crystal Silver(商品名:T60-10、酸化チタン被覆アルミナフレーク顔料、メルク社製)3.8部(固形分で3.8部)、ジメチルエタノールアミン 0.005部、エチレングリコールモノブチルエーテル 0.5部を配合して攪拌混合し、光輝性顔料分散体(Y−1)を得た。
(注1)表面調整剤(C−1):イソプロパノール/水/表面調整剤(C−1)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が100mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に接触角計(CA−X150、商品名、協和界面科学社製)を用いて測定したときのブリキ板に対する接触角=13°、動的表面張力(mN/m)=63.9、静的表面張力(mN/m)=22.2、ラメラ長=7.45mm。固形分100質量%。商品名「BYK348」、BYK社製、シリコーン系表面調整剤
表1に示す配合割合とする以外は実施例1と同様にして、光輝性顔料分散体(Y−2)〜(Y−18)を得た。
(注2)表面調整剤(C−2):イソプロパノール/水/表面調整剤(C−2)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が100mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に接触角計(CA−X150、商品名、協和界面科学社製)を用いて測定したときのブリキ板に対する接触角=14°、動的表面張力(mN/m)=68.7、静的表面張力(mN/m)=21.9、ラメラ長=7.46mm。固形分85質量%。商品名「BYK347」、BYK社製、シリコーン系表面調整剤
製造例1で得られた水酸基含有アクリル樹脂75部(固形分)、ユーバン28−60(商品名、ブチルエーテル化メラミン樹脂、三井化学社製)25部(固形分)からなる樹脂成分100部(固形分)あたり、鱗片状光輝性顔料を表2に示す比率で配合して攪拌混合し、表2に示す固形分となるように希釈して、比較例1〜10に使用する塗料組成物(B−1)〜(B−10)を調製した。比較例10では水、ASE−60、及びジメチルエタノールアミンを添加して固形分を塗料組成物の5.0質量%に調整した。
実施例18
脱脂及びリン酸亜鉛処理した鋼板(JISG3141、大きさ400×300×0.8mm)にカチオン電着塗料「エレクロン9400HB」(商品名:関西ペイント社製、アミン変性エポキシ樹脂系カチオン樹脂に硬化剤としてブロックポリイソシアネート化合物を使用したもの)を硬化塗膜に基づいて膜厚20μmになるように電着塗装し、170℃で20分加熱して架橋硬化させて被塗物1を得た。
ここで、光輝性顔料分散体について、乾燥塗膜の膜厚は、下記式から算出した。以下の実施例についても同様である。
x=(sc*10000)/(S*sg)
x:膜厚[μm]
sc:塗着固形分[g]
S:塗着固形分の評価面積[cm2]
sg:塗膜比重[g/cm3]
実施例18において着色塗膜の色ならびに光輝性顔料分散体種及び膜厚を表3に記載の構成とする以外は全て実施例18と同様にして、実施例19〜34及び比較例22の試験板を得た。
被塗物1上に、着色塗料(X−1)「WP−522H」(商品名、関西ペイント社製、ポリエステル樹脂系水性中塗り塗料、得られる塗膜のL*:90.86,a*:−0.88,b*0.27)を回転霧化型のベル型塗装機を用いて、硬化膜厚30μmになるように静電塗装し、3分間放置後、80℃で3分間プレヒートし、さらにその上に、前述のように作成した塗料組成物(B−1)を、ABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で、乾燥塗膜として、15μmとなるように塗装した。その後、室温で10分間放置し、ついで、この乾燥塗面に、クリヤー塗料(Z−1)「KINO6500」(商品名:関西ペイント株式会社、水酸基/イソシアネート基硬化型アクリル樹脂・ウレタン樹脂系2液型有機溶剤型塗料)をABB社製ロボットベルを用いて、ブース温度23℃、湿度68%の条件で乾燥塗膜として、30μmとなるように塗装した。塗装後、室温にて15分間放置した後に、熱風循環式乾燥炉内を使用して、140℃で30分間加熱し、複層塗膜を同時に乾燥せしめて試験板とした。
比較例12において着色塗膜に色及び塗料組成物の種類を表4に記載の構成とする以外は全て比較例12と同様にして、比較例13〜21の試験板を得た。
上記のようにして得られた各試験板を下記の項目について評価し、表3及び表4にその結果を示した。
照射された光の多重反射光の強さは、XYZ表色系において輝度を表すY値によって表される。特に本明細書では、真珠光沢感で特徴的な、正反射光に対して入射方向に5度ずれた角度と、10度ずれた角度の輝度、すなわちY5値とY10値をもって評価する。
粒子感は、Hi−light Graininess値(以下、「HG値」と略記する)によって表される。HG値とは、微視的に観察した場合における質感であるミクロ光輝感の尺度の一つであり、ハイライト(塗膜を入射光に対して正反射近傍から観察)側の粒子感を表わすパラメータである。塗膜を入射角15度/受光角0度にてCCDカメラで撮像し、得られたデジタル画像データ、すなわち2次元の輝度分布データを2次元フーリエ変換処理し、得られたパワースペクトル画像を得る。次に、このパワースペクトル画像から、粒子感に対応する空間周波数領域のみを抽出して算出した計測パラメータを、さらに0から100の数値を取り、且つ粒子感との間に直線的な関係が保たれるように変換して得られた値が、HG値である。HG値は、光輝性顔料の粒子感が全くないものが0、光輝性顔料の粒子感が最も大きいものが100である。
また、本発明は以下の構成を採用することもできる。
鱗片状光輝性顔料(B)が、透明又は半透明な基材を金属酸化物で被覆した光干渉性顔料であり、且つ、固形分含有率が0.1〜15質量%である光輝性顔料分散体。
得られる複層塗膜は、塗膜に対して45度の角度で照射した光を正反射光に対して入射光 方向に5度の角度で受光したときの分光反射率に基づくXYZ表色系における輝度を示すY値(Y5)を、塗膜に対して45度の角度で照射した光を正反射光に対して入射光方向に10度の角度で受光したときの分光反射率に基づくXYZ表色系における輝度を示すY値(Y10)で除したY5/Y10が1.5〜3.0の範囲内であり、ミクロ光輝感を示すHG値が20〜60の範囲内である複層塗膜形成方法。
Claims (9)
- 水、粘性調整剤(A)及び鱗片状光輝性顔料(B)を含有する光輝性顔料分散体であって、粘性調整剤(A)がセルロースナノファイバー(A−1)であり、
鱗片状光輝性顔料(B)が、透明又は半透明な基材を金属酸化物で被覆した光干渉性顔料であり、且つ、固形分含有率が0.1〜15質量%である光輝性顔料分散体。 - 鱗片状光輝性顔料(B)の含有量が、光輝性顔料分散体中の合計固形分100質量部に対し30〜90質量部である請求項1に記載の光輝性顔料分散体。
- 第四級アンモニウム塩、アルキルアミンおよびアルコールアミンからなる群から選択された少なくとも一つの中和剤を含む請求項1に記載の光輝性顔料分散体。
- さらに表面調整剤(C)を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の光輝性顔料分散体。
- 表面調整剤(C)が、イソプロパノール/水/表面調整剤(C)=4.5/95/1の割合で混合した液体を、温度20℃にて、B型粘度計でローター回転速度60rpmでの粘度が150mPa・sとなるように調整し、予め脱脂したブリキ板(パルテック社製)上に10μL滴下し10秒経過後に測定したときのブリキ板に対する接触角が8〜20°である請求項4に記載の光輝性顔料分散体。
- 被塗物に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光輝性顔料分散体を塗装して光輝性塗膜を形成する塗膜形成方法。
- 被塗物に、着色塗料(X)を塗装して着色塗膜を形成し、形成される着色塗膜上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光輝性顔料分散体を塗装して光輝性塗膜を形成し、形成される光輝性塗膜上に、クリヤー塗料(Z)を塗装してクリヤー塗膜を形成し、3層の塗膜を加熱して硬化せしめる複層塗膜形成方法。
- 被塗物に、着色塗料(X)を塗装して着色塗膜を形成し、形成される着色塗膜上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光輝性顔料分散体を塗装して光輝性塗膜を形成し、形成される光輝性塗膜上に、クリヤー塗料(Z)を塗装してクリヤー塗膜を形成する複層塗膜形成方法であって、
得られる複層塗膜は、塗膜に対して45度の角度で照射した光を正反射光に対して入射光 方向に5度の角度で受光したときの分光反射率に基づくXYZ表色系における輝度を示すY値(Y5)を、塗膜に対して45度の角度で照射した光を正反射光に対して入射光方向に10度の角度で受光したときの分光反射率に基づくXYZ表色系における輝度を示すY値(Y10)で除したY5/Y10が1.5〜3.0の範囲内であり、ミクロ光輝感を示すHG値が20〜60の範囲内である複層塗膜形成方法。 - クリヤー塗料(Z)が、水酸基含有樹脂及びポリイソシアネート化合物を含有する2液型クリヤー塗料である請求項7または8に記載の複層塗膜形成方法。
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