JP2002243625A - 顔料分散性評価方法および顔料凝集防止塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塗料の製造過程における顔料の分散性を評価す
るときに、ライン塗装で塗料をサーキュレーションして
も、過分散に起因する塗料中の顔料の凝集を引き起こさ
ない顔料分散性評価方法および顔料凝集防止塗料を提供
すること。 【解決手段】塗料中の顔料の分散性を評価する方法にお
いて、遠心沈降法により行う顔料分散性評価方法、およ
びこの評価方法を用いて製造した顔料凝集防止塗料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、顔料分散性評価方
法およびこの方法によって得られる顔料凝集防止塗料、
より詳しくは塗料をサーキュレーションするのに好適な
顔料凝集防止塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】塗料に配合する顔料は、塗膜形成用樹脂
および必要により配合される架橋剤とで構成されるビヒ
クルに分散しなければならない。このときに顔料の分散
性を評価する方法として、ＪＩＳ Ｋ ５４００（−１
９９０）４．７分散度つぶゲージの粒度測定が行なわ
れ、つぶゲージにより、分散の程度を顔料の粒度として
評価し、塗料製造工程における分散工程の完了か否かを
決定している。ところが、ライン塗装で塗料をサーキュ
レーションする場合には、このグラインドケージを用い
た顔料分散性評価方法で顔料の分散性を評価し、塗料の
分散を完了した場合、過分散に起因する塗料中の顔料
が、凝集を引き起こすことがある。

【０００３】そこで、顔料の分散性を評価するときに、
ライン塗装で塗料をサーキュレーションしても、過分散
に起因する塗料中の顔料の凝集を引き起こさないように
顔料分散性を評価できる方法が望まれている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、塗料の製造
過程における顔料の分散性を評価するときに、ライン塗
装で塗料をサーキュレーションしても、過分散に起因す
る塗料中の顔料の凝集を引き起こさない顔料分散性評価
方法および顔料凝集防止塗料を提供することを目的とす
るものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
に鑑み鋭意研究した結果、本発明に至った。課題を解決
するための手段は、下記である。 １．塗料中の顔料の分散性を評価する粒度の測定を、遠
心沈降法により行う顔料分散性評価方法。 ２．上記顔料が、フタロシアニン系、カーボンブラック
系、キナクリドン系、ペリレン系、ジオキサジン系の顔
料である上記の顔料分散性評価方法。 ３．上記遠心沈降法における顔料の平均粒径を０．５〜
１μｍとする上記の顔料分散性評価方法。 ４．上記顔料分散性評価方法によって得た顔料凝集防止
塗料。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳述する。

【０００７】顔料分散性評価方法 本発明の顔料分散性評価方法は、塗料中の顔料の分散性
を評価する粒度の測定方法において、遠心沈降法により
行う。

【０００８】上述したように塗料に配合する顔料は、塗
膜形成用樹脂および必要により配合される架橋剤とで構
成されるビヒクルに分散しなければならないが、常用さ
れている顔料の分散性を評価する方法である、ＪＩＳ
Ｋ ５４００（−１９９０）４．７分散度つぶゲージの
粒度測定方法では、規定の粒度値を満たすためには、分
散による粒度分布の最大値が規定の粒度値より、小さな
値となるため、分散過剰となる傾向がある。そこで本発
明では、遠心分離を用いた粒度分布により、特に粒度分
布の平均値を規定することにより過分散とならないこと
が確認できた。

【０００９】すなわち、本発明に用いる遠心沈降法の測
定は、堀場製作所社製の超遠心式自動粒度分布測定装置
「ＣＡＰＡ−７００」等を用いて、回転速度を好ましく
は３００〜１００００ｒｐｍ、より好ましくは５０００
〜１００００ｒｐｍ、さらに好ましくは１００００ｒｐ
ｍに設定した装置に、分散塗料溶液を試料として注入し
顔料の粒度分布を測定し、平均粒径を測定する。本発明
では、上記遠心沈降法における顔料の平均粒径を０．５
〜１μｍとすることが好ましい。上記平均粒径が０．５
μｍ未満では、過分散の恐れがあり、１μｍを超えると
塗膜外観が不十分の恐れがある。

【００１０】塗料の製造の分散工程は、分散を必要とす
る顔料を塗膜形成用樹脂および必要により配合される架
橋剤とともに、または難分散顔料によっては分散樹脂と
ともにボールミル、ＳＧミル、コロイドミル、ホモミキ
サー等による分散手段により行なわれる。そして上記の
顔料分散性評価方法は、分散工程でのチェック手段とし
て行なわれる。

【００１１】本発明の顔料分散性評価方法では、塗料の
原料として使用される顔料全般に適用することができる
が、特にフタロシアニン系、カーボンブラック系、キナ
クリドン系、ペリレン系、ジオキサジン系等の通常、難
分散顔料といわれる顔料に好適に用いることができ、こ
れらの難分散顔料に対して過分散となることを防ぐこと
が可能となる。

【００１２】上記の顔料分散性評価方法は、顔料の分散
性を平均粒度として規定することが好ましく、特に上記
の難分散顔料では、０．５〜１μｍとすることが好まし
く、平均粒度が０．５μｍ未満では、過分散となり塗料
をサーキュレーションする場合に、塗料中の顔料が再凝
集を起こす恐れがあり、１μｍを超えると塗膜外観が低
下する恐れがある。

【００１３】顔料凝集防止塗料 本発明の顔料凝集防止塗料は、上記の顔料分散性評価方
法により顔料の分散性が評価されたもので、塗料の種類
は、特に限定されず、顔料を分散したものであって、顔
料、塗膜形成用樹脂と、必要に応じて架橋剤とから構成
される。

【００１４】上記顔料のうち着色顔料としては、有機顔
料および無機顔料があり、有機顔料としては、例えば、
アゾレーキ系顔料、フタロシアニン系顔料、インジコ系
顔料、ペリレン系顔料、キノフタロン系顔料、ジオキサ
ジン系顔料、キナクリドン系顔料、イソインドリノン系
顔料、金属錯体顔料等が挙げられ、また、無機顔料とし
ては、例えば、黄色酸化鉄、ベンガラ、二酸化チタン、
カーボンブラック等が挙げられる。また特にフタロシア
ニン系、カーボンブラック系、キナクリドン系、ペリレ
ン系、ジオキサジン系等の通常、難分散顔料といわれる
顔料に好適に用いることができる。

【００１５】さらに通常は分散を要しないが光輝性顔料
として、例えば、アルミニウムフレーク顔料、着色アル
ミニウムフレーク顔料、マイカ顔料、金属チタンフレー
ク顔料、アルミナフレーク顔料、シリカフレーク顔料、
グラファイト顔料、ステンレスフレーク顔料、ホログラ
ム顔料、ガラスフレーク顔料、板状酸化鉄顔料またはフ
タロシアニンフレーク顔料等を配合することができる。
また各種体質顔料等を併用することができる。なお、上
記全ての顔料の総含有量（ＰＷＣ）は、５５％未満が好
ましく、３０％未満がより好ましい。５５％を超えると
塗膜外観が低下する。

【００１６】上記ビヒクルを構成する塗膜形成用樹脂と
しては、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ア
ルキド樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリエーテル樹脂等が挙げられ、これらは、２種
以上を組み合わせて使用することができる。また、上記
塗膜形成用樹脂には、硬化性を有するタイプとラッカー
タイプとがあるが、硬化性を有するタイプの場合には、
アミノ樹脂や（ブロック）ポリイソシアネート化合物、
アミン系、ポリアミド系、多価カルボン酸等の架橋剤と
混合して使用に供され、加熱または常温で硬化反応を進
行させることができる。また、硬化性を有しないタイプ
の塗膜形成用樹脂を、硬化性を有するタイプと併用する
ことも可能である。

【００１７】上記ビヒクルが架橋剤を含む場合、塗膜形
成用樹脂と架橋剤の割合としては、固形分換算で塗膜形
成用樹脂が９０〜５０質量％、架橋剤が１０〜５０質量
％であり、好ましくは塗膜形成用樹脂が８５〜６０質量
％であり、架橋剤が１５〜４０質量％である。架橋剤が
１０質量％未満では（塗膜形成用樹脂が９０質量％を超
えると）、塗膜中の架橋が十分でない。一方、架橋剤が
５０質量％を超えると（塗膜形成用樹脂が５０質量％未
満では）、塗料組成物の貯蔵安定性が低下するとともに
硬化速度が大きくなるため、塗膜外観が悪くなる。

【００１８】上記成分の他に、脂肪族アミドの潤滑分散
体であるポリアミドワックスや酸化ポリエチレンを主体
としたコロイド状分散体であるポリエチレンワックス等
の沈降防止剤、硬化触媒、紫外線吸収剤、酸化防止剤、
レベリング剤、シリコンや有機高分子等の表面調整剤、
タレ止め剤、増粘剤、消泡剤、滑剤、架橋性重合体粒子
（ミクロゲル）等を適宜添加することができる。これら
の添加剤は、通常、上記ビヒクル１００質量部（固形分
基準）に対して１５質量部以下の割合で配合することに
より、塗料や塗膜の性能を改善することができる。

【００１９】本発明の顔料凝集防止塗料は、上記構成成
分を、通常、溶剤に溶解または分散した態様で提供され
る。溶剤としては、ビヒクルを溶解または分散するもの
であればよく、有機溶剤および／または水を使用し得
る。有機溶剤としては、塗料分野において通常用いられ
るものを挙げることができる。例えば、トルエン、キシ
レン等の炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等
のケトン類、酢酸エチル、セロソルブアセテート、ブチ
ルセロソルブ等のエステル類、アルコール類等を例示で
きる。環境面の観点から有機溶剤の使用が規制されてい
る場合には、水を用いることが好ましい。この場合、適
量の親水性有機溶剤を含有させてもよい。

【００２０】

【実施例】次に、本発明を実施例および比較例を挙げて
さらに具体的に説明するが本発明はこれらの実施例にの
み限定されるものではない。また機器の名称は、特に断
りのない限り商品名を表す。

【００２１】実施例１〜１０および比較例１〜１０ 顔料凝集防止塗料の調製 表１に示す分散配合で、ＳＧミルを用いて分散性の評価
を遠心分離型粒度分布計（型式：ＣＡＰＡ−７００、堀
場製作所社製）により、平均粒度で０．５〜１μｍとな
るまで分散を行い、その後表１に示す溶解配合を溶解
し、顔料凝集防止塗料１〜１０を得た。ただし、表１に
示す配合でＪＩＳ Ｋ ５４００（−１９９０）４．７
分散度つぶゲージの粒度測定により０．５〜１μｍの粒
度をとしたものを各比較例とした。

【００２２】

【表１】

【００２３】上記で得た顔料凝集防止塗料を、流量１０
Ｌ／分、循環量４００Ｌおよび循環時間１週間のサーキ
ュレーションを行い、以下の顔料再凝集性を評価し、結
果を表２に示した。

【００２４】評価方法 顔料再凝集性：上記で調製した顔料凝集防止塗料を上条
件でサーキュレーション後に、塗膜を形成後の塗膜にお
ける顔料再凝集の程度を目視で評価した。 ５…顔料再凝集なし ４…顔料再凝集殆んど認められず ３…顔料再凝集僅かに認められる ２…顔料再凝集多少認められる １…顔料再凝集顕著にあり

【００２５】

【表２】

【００２６】上記の結果から明らかのように、本実施例
は、過分散とならず、塗料をサーキュレーションして
も、顔料が再凝集することがなく、一方、比較例では、
過分散となり、塗料をサーキュレーションすることによ
り、顔料が再凝集を起こすことが確認された。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、塗料中の顔料の分散性
を評価する方法において、遠心沈降法によって顔料分散
性を評価することにより、過分散とならない顔料分散性
評価方法およびこの評価方法を用いて塗料を製造するこ
とで塗料をサーキュレーションしても、顔料が再凝集す
ることがない顔料凝集防止塗料を提供できる。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】塗料中の顔料の分散性を評価する粒度の測
   定を、遠心沈降法により行う顔料分散性評価方法。
2. 【請求項２】前記顔料が、フタロシアニン系、カーボン
   ブラック系、キナクリドン系、ペリレン系、ジオキサジ
   ン系の顔料である請求項１記載の顔料分散性評価方法。
3. 【請求項３】前記遠心沈降法における顔料の平均粒径を
   ０．５〜１μｍとする請求項１または２記載の顔料分散
   性評価方法。
4. 【請求項４】請求項１から３いずれか１項記載の顔料分
   散性評価方法によって得た顔料凝集防止塗料。