JP2014074011A - 化粧用被覆材 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高級感のある優れた意匠性を有する化粧材を得るための化粧用被覆材を得る。
【解決手段】本発明の化粧用被覆材は、着色粒子、合成樹脂エマルションと、特定粒子径の水分散性シリカ、特定粒子径の光輝性顔料を特定重量比で含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、高級感のある優れた意匠性を有する化粧材を得るための化粧用被覆材に関する。

建築物内外壁や土木構築物等の表面は、景観上の観点から美観性が求められており、例えば、化粧用被覆材を塗装することによって、石材調、天然石調、砂岩調等の自然の風合いを有する天然石をイメージしたもの等が注目されている。

例えば、特許文献１には、着色塗料、有色骨材、天然石粒を含む被覆組成物が記載されており、天然石をイメージした表面を表出することが可能である。

特開平１０‐１３０５４４号公報

しかしながら、特許文献１では、有色骨材、天然石粒による凹凸感、陰影感を有する表面が得られるが、天然石独特の高級感が表出できない場合がある。

本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであり、より高級感のある優れた意匠性を有する化粧材を得ることを目的とするものである。

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、着色粒子、合成樹脂エマルションと、特定粒子径の水分散性シリカ、特定粒子径の光輝性顔料を特定重量比で含む化粧用被覆材に想到し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明の化粧用被覆材は、下記の特徴を有するものである。
１．合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し
着色粒子を１００重量部以上４０００重量部以下、
平均粒子径１ｎｍ以上２００ｎｍ未満の水分散性シリカを０．００５重量部以上５０重量部以下、
平均粒子径１００ｎｍ以上３００μｍ以下の光輝性顔料を０．０１重量部以上１００重量部以下含むことを特徴とする化粧用被覆材。
２．さらに、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し、大きさ０．３ｍｍ超１０ｍｍ以下の鱗片状粒子を０．１重量部以上１００重量部以下含むことを特徴とする１．に記載の化粧用被覆材。

本発明により得られる化粧材は、高級感のある優れた美観性を付与することができる。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

本発明の化粧用被覆材は、合成樹脂エマルション、着色粒子、水分散性シリカ、光輝性顔料を含むものである。

本発明は、合成樹脂エマルション、着色粒子を含む成分に、特定粒子径の水分散性シリカと特定粒子径の光輝性顔料を特定量混合した化粧用被覆材が、高級感のある優れた美観性を付与することを見出したものである。
具体的に本発明の化粧用被覆材は、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し、着色粒子を１００重量部以上４０００重量部以下、平均粒子径１ｎｍ以上２００ｎｍ未満の水分散性シリカを固形分重量比率で０．００５重量部以上５０重量部以下、平均粒子径１００ｎｍ以上３００μｍ以下の光輝性顔料を０．０１重量部以上１００重量部以下含むことを特徴とするものである。

一般に、意匠性を付与する着色粒子に対し、光輝性顔料を含有することにより、意匠にキラキラ感を与え、高級感をかもし出すことが可能となる。本発明では、特定平均粒子径の光輝性顔料とともに、特定平均粒子径の水分散性シリカを含有することにより、より効率よく優れた高級感を表出することができることをはじめて見出したものである。また本発明では、トップコートを塗付しなくても、あたかもトップコートを塗付したかのような高級感が得られることを特徴とするものである。
本発明の作用の詳細は不明であるが、おそらく、水分散性シリカの表面移行作用とともに光輝性顔料も塗膜表面へと移行し、塗膜表面付近にて光輝性顔料のキラキラ感が効率よく発揮されること、さらに、光輝性顔料の周囲に存在する水分散性シリカが光輝性顔料のキラキラ感をより増幅させる効果があるため、と考えられる。
水分散性シリカを含まない、あるいは少なすぎる場合は、光輝性顔料が塗膜中に埋もれてしまい、光輝性顔料によるキラキラ感、高級感の向上がみられない。また、水分散性シリカの平均粒子径が小さすぎる場合は、光輝性顔料の塗膜表面への移行がすすみにくく、高級感の向上がみられない。また、水分散性シリカの平均粒子径が大きすぎる場合は、水分散性シリカ自体が不安定となってしまう。
光輝性顔料を含まない、あるいは少なすぎる場合は高級感に劣り、光輝性顔料が多すぎる場合は、キラキラ感が目立ち、かえって意匠性に悪影響を及ぼす場合がある。また、光輝性顔料の平均粒子径が小さすぎる場合は、光輝性顔料の存在が薄くなり、光輝性顔料の平均粒子径が大きすぎる場合は、塗膜表面への移行がすすみにくく、高級感の向上がみられない。

本発明における水分散性シリカは、平均粒子径が１ｎｍ以上２００ｎｍ未満（好ましくは５ｎｍ以上１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１５ｎｍ以上４０ｎｍ以下）のもので、シリカを主成分とするため硬度が高く、かつその粒子表面にシラノール基を有する化合物である。
このような水分散性シリカは、上記のように光輝性顔料を補助する効果に加えて、耐汚染性の向上効果にも大きく寄与するものである。特に水分散性シリカの平均粒子径が小さすぎる場合は、耐汚染性において十分な効果が得られないおそれがある。また、水分散性シリカの平均粒子径が大きすぎる場合は、形成塗膜の外観に悪影響を及ぼすおそれがある。本発明では、平均粒子径が異なる２種以上の水分散性シリカを使用することもできる。
なお、水分散性シリカの平均粒子径は、フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（「ＦＥ‐ＳＥＭ Ｓ‐４１００」株式会社日立製作所製）等によって測定することができる。また、水分散性シリカの平均粒子径は、平均一次粒子径のことをいう。

水分散性シリカは、例えば、珪酸ソーダ、珪酸リチウム、珪酸カリウム、シリケート化合物を原料として製造することができる。このうち、シリケート化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、テトラｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラｔ−ブトキシシラン、テトラフェノキシシラン等、あるいはこれらの縮合物等が挙げられる。この他、上記シリケート化合物以外のアルコキシシラン化合物や、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類、フッ素アルコール、シランカップリング剤、ポリオキシアルキレン基含有化合物等を併せて使用することもできる。製造時には触媒等を使用することもできる。また、製造過程ないし製造後に、触媒等に含まれる金属をイオン交換処理等によって除去することもできる。

水分散性シリカのｐＨは、通常ｐＨ５以上１２以下、好ましくは６以上１１以下、より好ましくは７以上１０以下である。このようなｐＨに調製された水分散性シリカは、その粒子表面の豊富なシラノール基によって、親水性を発揮することができ、耐汚染性向上に大きく寄与するものである。

水分散性シリカの媒体としては、水及び／または水溶性溶剤が使用できる。水溶性溶剤としては、例えば、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類等が挙げられる。本発明では、特に媒体が水のみからなることが望ましい。このような水分散性シリカを使用することにより、化粧材の低揮発性有機溶剤（低ＶＯＣ）化を図ることができる。また、水分散性シリカを化粧材に混合した際の凝集物発生を抑制することもできる。

水分散性シリカの固形分は、通常５〜６０重量％であり、好ましくは１０〜５５重量％、より好ましくは１５〜５０重量％である。水分散性シリカの固形分がこのような範囲内であれば、水分散性シリカ自体の安定性、さらには化粧用被覆材中へ水分散性シリカを混合したときの安定性を確保することができる。

また、水分散性シリカの含有量としては、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し、固形分重量比率で０．００５重量部以上５０重量部以下、好ましくは０．０１重量部以上３０重量部以下、さらに好ましくは０．１重量部以上２０重量部以下、最も好ましくは０．５重量部以上１５重量部以下である。

本発明における光輝性顔料としては、例えば、アルミニウムフレーク顔料、蒸着アルミニウムフレーク顔料、金属酸化物被覆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、金属酸化物被覆マイカ顔料、金属酸化物被覆合成マイカ顔料、金属酸化物被覆アルミナフレーク顔料、金属酸化物被覆シリカフレーク顔料、金属被覆ガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆ガラスフレーク顔料、金属酸化物被覆板状酸化鉄、グラファイト、ステンレスフレーク、金属チタンフレーク顔料、板状硫化モリブデン、板状塩化ビスマス、ホログラム顔料、コレステリック液晶ポリマー、金属蒸着高分子フィルムの破砕品等が挙げられる。
本発明では、光輝性顔料としては、平均粒子径が１００ｎｍ以上３００μｍ以下（好ましくは５００ｎｍ以上２５０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上２００μｍ未満、さらに好ましくは２μｍ以上１９０μｍ以下）のものを、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し０．０１重量部以上１００重量部以下（好ましくは０．０５重量部以上８０重量部以下、さらに好ましくは０．１重量部以上６０重量部以下）混合して用いることを特徴とするものである。このような範囲であることにより、着色粒子による意匠性を有しつつ、光輝性顔料のキラキラ感が現れ、高級感・奥行き感のある優れた美観性を付与することができる。
なお、光輝性顔料の平均粒子径は、フィールドエミッション型走査型電子顕微鏡（「ＦＥ‐ＳＥＭ Ｓ‐４１００」株式会社日立製作所製）等によって測定することができる。

特に、本発明では、光輝性顔料の平均粒子径よりも、水分散性シリカの平均粒子径のほうが小さいことが好ましい。また、光輝性顔料よりも小さい平均粒子径を有する水分散性シリカを、光輝性顔料の含有量よりも多く含有することによって、より効率よく高級感を表出することができる。

本発明における着色粒子は、主に意匠性を付与する成分である。
着色粒子としては、例えば、カオリン、クレー、陶土、チャイナクレー、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、貝殻、バライト粉、大理石、御影石、蛇紋岩、花崗岩、蛍石、寒水石、長石、珪石、珪砂等の粉砕物、陶磁器粉砕物、セラミック粉砕物、ガラスビーズ、ガラス粉砕物、金属類等、あるいは、これらの粒子表面を着色顔料で着色したもの等が挙げられる。
着色顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、カーボンブラック、黒鉛、黒色酸化鉄、銅クロムブラック、コバルトブラック、銅マンガン鉄ブラック、べんがら、モリブデートオレンジ、パーマネントレッド、パーマネントカーミン、アントラキノンレッド、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、黄色酸化鉄、チタンイエロー、ファーストイエロー、ベンツイミダゾロンイエロー、クロムグリーン、コバルトグリーン、フタロシアニングリーン、群青、紺青、コバルトブルー、フタロシアニンブルー、キナクリドンバイオレット、ジオキサジンバイオレット等が挙げられる。また着色粒子表面に、赤外線反射性等の機能を有する化合物を被覆することもできる。
着色粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、好ましくは０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下、より好ましくは０．０５ｍｍ以上４ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下、最も好ましくは０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である。特に、本発明の着色粒子は、上記水分散性シリカ、光輝性顔料の粒子径よりも大きいものを使用することが好ましい。着色粒子の平均粒子径が、水分散性シリカ、光輝性顔料の粒子径よりも大きいことにより、奥行き感が表出しやすく、より優れた意匠を形成することができる。
このような着色粒子のうち、色相や粒子径、形状の異なる２種以上の着色粒子を組み合わせることによって、意匠性の幅を広げ、優れた意匠性の表面を表出することができる。
なお、着色粒子の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８０１−１：２０００に規定される金属製網ふるいを用いてふるい分けを行い、その重量分布の平均値を算出することによって得られる値である。
着色粒子は、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し１００重量部以上４０００重量部以下、好ましくは３００重量部以上２０００重量部以下混合して用いればよい。

本発明における合成樹脂エマルションは、着色粒子、光輝性顔料等を固定化する役割を担う。このような合成樹脂エマルションとしては、例えば、各種重合性モノマーを共重合することにより得ることができる。
重合性モノマー成分としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（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、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（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、オクタデシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸エステル；
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸またはそのモノアルキルエステル、イタコン酸またはそのモノアルキルエステル、フマル酸またはそのモノアルキルエステル等のカルボキシル基含有モノマー；
Ｎ−メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）アクリルアミド、Ｎ−（２−ジメチルアミノエチル）メタクリルアミド等のアミノ基含有モノマー；
ビニルピリジン等のピリジン系モノマー；
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の水酸基含有モノマー；
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル系モノマー；
アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のニトリル基含有モノマー；
スチレン、２−メチルスチレン、ビニルトルエン、ｔ−ブチルスチレン、クロルスチレン、ビニルアニソール、ビニルナフタレン、ジビニルベンゼン等の芳香族モノマー；
アクリルアミド、メタクリルアミド、マレイン酸アミド、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド基含有モノマー；
グリシジル（メタ）アクリレート、ジグリシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有モノマー；
アクロレイン、ダイアセトン（メタ）アクリルアミド、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルブチルケトン等のカルボニル基含有モノマー；
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等のアルコキシシリル基含有モノマー；
塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニリデン系モノマー；
その他、エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン、ビニルピロリドン、塩化ビニル、ビニルエーテル、ビニルケトン、ビニルアミド、クロロプレン等が挙げられる。これらは１種または２種以上で使用することができる。
このうち、重合性モノマーとしてアルコキシシリル基含有モノマーを含む場合は、後述する水分散性シリカとの相互作用により塗膜物性向上を図ることができる。

合成樹脂エマルションの最低造膜温度は、適宜設定することができるが、通常は８０℃以下、好ましくは５０℃以下、さらに好ましくは３０℃以下である。最低造膜温度がこのような範囲内であれば、耐割れ性等の塗膜物性を確保しつつ、耐汚染性を発揮させることが可能となる。
また、合成樹脂エマルションの平均粒子径は、特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ以上４００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下、さらに好ましくは５０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下、最も好ましくは８０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である。特に、本発明の合成樹脂エマルションの平均粒子径は、上記光輝性顔料よりも小さく、上記水分散性シリカよりも大きいことが好ましく、このような場合は、奥行き感が表出しやすく、より優れた意匠を形成することができる。
なお、合成樹脂エマルションの平均粒子径は、動的光散乱法によって測定される値である。具体的には、動的光散乱測定装置（「ＬＢ‐５５０」株式会社堀場製作所製）等を用いて測定することができる。（測定温度は２５℃。）

合成樹脂エマルションの製造方法は特に限定されないが、例えば、乳化重合、ソープフリー乳化重合、分散重合、フィード乳化重合、フィード分散重合、シード乳化重合、シード分散重合等を採用することができる。合成樹脂エマルション全量中の固形分比率は、特に限定されないが、通常１０〜６０重量％程度である。

本発明では、合成樹脂エマルションとして架橋反応型合成樹脂エマルション、コアシェル型合成樹脂エマルション等を使用することもできる。また、２種以上の合成樹脂エマルションを併用することもできる。このうち、架橋反応型合成樹脂エマルションにおける架橋反応としては、例えばカルボキシル基と金属イオン、カルボキシル基とカルボジイミド基、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とアジリジン基、カルボキシル基とオキサゾリン基、水酸基とイソシアネート基、カルボニル基とヒドラジド基、エポキシ基とヒドラジド基、エポキシ基とアミノ基、加水分解性シリル基どうし等の組み合わせが挙げられる。このうち好適な架橋反応としては、カルボキシル基とエポキシ基、カルボキシル基とオキサゾリン基、カルボニル基とヒドラジド基、エポキシ基とヒドラジド基、加水分解性シリル基どうし等が挙げられる。

特に、合成樹脂エマルションは、水分散性シリカと、反応可能なものであることが好ましい。合成樹脂エマルションとしては、例えば、水分散性シリカに存在するシラノール基と反応可能な、水酸基、加水分解性シリル基等（好ましくは、加水分解性シリル基）の官能基を有する合成樹脂エマルションであることが好ましい。
合成樹脂エマルションと水分散性シリカが化学的に結合することによって、耐割れ性等の塗膜物性を確保しつつ、耐汚染性を発揮させることが可能となる。

さらに本発明では、大きさ０．３ｍｍ超１０ｍｍ以下（好ましくは０．５ｍｍ以上８ｍｍ以下、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上６ｍｍ以下）の鱗片状粒子を含むことが好ましい。
このような鱗片状粒子は、肉眼でその形状等が確認できる程度の大きさであり、鱗片状という特異な形状と、反射の角度とにより、見る角度により輝度感を変化させることができ、奥行き感、高級感のある優れた意匠を得ることができる。また、耐割れ性等の塗膜物性の向上も期待できる。大きさが小さすぎると、その形状等が肉眼で確認し難く、その存在感が薄れ、奥行き感が得られにくい。また大きすぎると、奥行き感が得られにくくなる場合がある。
鱗片状粒子としては、例えば、白雲母、合成雲母、シリカフレーク、ガラスフレーク、樹脂フレーク、アルミフレーク、マイカフレーク等が挙げられ、また、これら表面は、光輝性顔料、無機着色顔料、有機着色顔料、蛍光顔料、蓄蛍光顔料によって着色されたものでもよい。本発明では光輝性鱗片状粒子が好ましく、特に、鱗片状粒子表面が光輝性顔料よって着色されたものがより好適に用いられる。
鱗片状粒子の含有量としては、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し、０．１重量部以上１００重量部以下、好ましくは０．３重量部以上８０重量部以下、さらに好ましくは０．５重量部以上５０重量部以下である。
なお、鱗片状粒子の大きさとは、鱗片状粒子を水平面に安定に静置させ、上から観察したときの最大直径のことである。
鱗片状粒子の大きさは、光学顕微鏡（ＢＨＴ−３６４Ｍ、オリンパス光学工業株式会社製）等で測定することができる。

本発明の化粧用被覆材は、本発明の効果を損なわない程度に、上記成分の他に、着色顔料、体質顔料、増粘剤、造膜助剤、レベリング剤、湿潤剤、可塑剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、防黴剤、分散剤、消泡剤、防藻剤、抗菌剤、消臭剤、吸着剤、難燃剤、繊維、撥水剤、架橋剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、触媒等を用いることができる。本発明の化粧用被覆材は、上記成分を常法で混合することにより製造することができる。

本発明の化粧用被覆材は、建築物、土木構造物等の表面に適用することができるものである。
建築物、土木構造物等の基材としては、例えば、コンクリート、モルタル、ＡＬＣ板、サイディング板、押出成形板、石膏ボード、パーライト板、合板、煉瓦、プラスチック板、金属板、ガラス、磁器タイル等が挙げられる。またこれら基材の表面は、何らかの表面処理（例えば、フィラーやパテによる処理等）が施されたものでもよく、既に被膜が形成されたものや、壁紙が貼り付けられたもの等であってもよい。また基材は、平坦であっても、凹凸を有するものであってもよい。

このような基材の上に、本発明の化粧用被覆材を、１回または２回以上の塗装にて、塗付積層することができる。塗装時には、スプレー、ガン、ローラー、刷毛、こて等の各種塗装器具が使用できる。化粧用被覆材の塗付け量は、好ましくは０．３〜８ｋｇ／ｍ^２、より好ましくは０．５〜６ｋｇ／ｍ^２である。また、塗装後の乾燥は通常、常温で行えばよいが、加熱することも可能である。

以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にするが、本発明はこの実施例に限定されない。

（試験例）
基材（スレート板）の上に、下塗材（結合材：アクリル樹脂エマルション（固形分５０重量％、ガラス転移温度２０℃））をスプレーガンを用いて、塗付け量０．１ｋｇ／ｍ^２で塗装し、標準状態（気温２３℃、相対湿度５０％）にて硬化、乾燥させた。
次に、表２‐１〜２‐３の原料を用い、表１‐１〜１‐６に示す配合にて製造した化粧用被覆材１〜７０をスプレーガンを用いて、塗付け量５．０ｋｇ／ｍ^２で塗装し、標準状態で４８時間乾燥させ、試験体を得た。
得られた試験体に対し、塗膜表面を目視にて観察し、表面の意匠性を評価した。
評価は、高級感・奥行感が感じられる優れた意匠のものを「１０」、高級感・奥行感が感じられない意匠のものを「１」とし、１０段階評価で行った。結果は表１‐１〜１‐６に示す。

Claims (2)

1. 合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し
   着色粒子を１００重量部以上４０００重量部以下、
   平均粒子径１ｎｍ以上２００ｎｍ未満の水分散性シリカを固形分重量比率で０．００５重量部以上５０重量部以下、
   平均粒子径１００ｎｍ以上３００μｍ以下の光輝性顔料を０．０１重量部以上１００重量部以下含むことを特徴とする化粧用被覆材。
2. さらに、合成樹脂エマルションの固形分１００重量部に対し、大きさ０．３ｍｍ超１０ｍｍ以下の鱗片状粒子を０．１重量部以上１００重量部以下含むことを特徴とする請求項１に記載の化粧用被覆材。