JP2014088508A - 樹脂被覆金属顔料及び塗料組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属顔料上に、ビニルホスホン酸と、ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体及び/又はラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーとの重合物を含む被覆層を有する、樹脂被覆金属顔料。
【選択図】なし
Description
〔1〕
金属顔料上に、ビニルホスホン酸と、ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体及び/又はラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーとの重合物を含む被覆層を有する、樹脂被覆金属顔料。
〔2〕
前記金属顔料が、アルミニウム顔料である、前項〔1〕に記載の樹脂被覆金属顔料。
〔3〕
前項〔1〕又は〔2〕に記載の樹脂被覆金属顔料を含む、塗料組成物。
本実施形態にかかる樹脂被覆金属顔料は、金属顔料上に、ビニルホスホン酸と、ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体及び/又はラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーと、の重合物を含む被覆層を有する。
本実施形態の金属顔料としては、特に限定されないが、具体的には、アルミニウム、亜鉛、鉄、マグネシウム、銅、ニッケルのような卑金属粉末、及びそれらの合金粉末が挙げられる。特に好適なのはメタリック用顔料として多用されているアルミニウム粉末である。本実施形態に用いるアルミニウム粉末としては、表面光沢性、白度、光輝性等のメタリック用顔料に要求される特性を満たすような、表面性状、粒径、形状を有するものが適している。形状としては、粒状、板状、塊状、鱗片状、等の種々の形状がありうるが、塗膜に優れたメタリック感、輝度を与えるためには、鱗片状であることが好ましい。例えば、0.001〜1μmの範囲の厚さを有し、1〜100μmの範囲の長さ又は幅を有するものが好ましい。アスペクト比は、10〜20,000の範囲にあることが好ましい。ここで、「アスペクト比」とは、鱗片状アルミニウム粉末の平均長径をアルミニウム粉末の平均厚さで割った値である。また、アルミニウム粉末の純度は特に限定するものではないが、塗料用として用いられているものは純度99.5%以上であることが好ましい。また、アルミニウム粉末は、通常ペースト状態で市販されており、これを用いるのが好ましい。
本実施形態の被覆層は、ビニルホスホン酸と、ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体及び/又はラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーと、の重合物を含む。
ビニルホスホン酸の含有量は、金属顔料の種類と特性、比表面積によって異なるが、一般に金属顔料100質量部に対して、0.01質量部〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.01質量部〜5質量部である。0.01質量%以上であることにより、金属顔料表面への樹脂層の形成が十分に行われ、密着性により優れる傾向にある。また、10質量%以下であることにより、色調の著しい低下をより抑えられる傾向にある。
ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。具体例としては、ジ−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、トリ−2−メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジ−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、トリ−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、ジアリルジブチルホスホノサクシネート等のリン酸若しくはホスホン酸のジエステル;1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,4−ブタジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンメタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ−ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジ−ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジ−ペンタエリスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート、トリアクリルホルマール等の不飽和カルボン酸のエステル;環式不飽和化合物;ジビニルベンゼン、シクロヘキセンビニルモノオキシド、ジビニルベンゼンモノオキシド、ジアリルベンゼン、ジビニルジフェニル等の芳香族系不飽和化合物;又はフッ素、珪素、若しくは窒素等を含んだ官能基を有する不飽和化合物等が挙げられる。ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体は、一種単独で用いても又は二種以上を併用してもよい。
分子内にラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーとしては、特に限定されないが、具体的には、エポキシ化1,2−ポリブタジエン、アクリル変性ポリエステル、アクリル変性ポリエーテル、アクリル変性ウレタン、アクリル変性エポキシ、又はアクリル変性スピラン等が挙げられる。ラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーは、一種単独で用いても又は二種以上を併用してもよい。
樹脂被覆金属顔料の製造方法としては、有機溶剤中に金属顔料粒子を分散させ、まずビニルホスホン酸を添加した後、分子内に二個以上のラジカル重合性二重結合を有する単量体及び/又は二個以上のラジカル重合性二重結合を有するオリゴマーを加え、さらに重合開始剤を加えて重合反応を行い、樹脂を金属顔料粒子の表面に被覆させる方法が好ましい。重合反応条件は50℃〜150℃の温度で、5分〜12時間で行うことが望ましい。重合効率を高めるために窒素、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で重合することが望ましい。重合終了は有機溶剤を濾別し、不揮発分を20〜80%に調整し、必要に応じて他の溶剤、添加剤等を加えてペースト状にしてもよい。
本実施形態の樹脂被覆金属顔料は自動車用、一般家電用、携帯電話に代表される情報家電用、印刷用、鉄やマグネシウム合金等の金属、あるいは、プラスチック等の基材の塗装用に好適に使用でき、高い意匠性を発揮できる。
本実施形態の塗料組成物は、樹脂被覆金属顔料を含む。塗料組成物は、必要に応じて、塗料業界で一般に使用されている、顔料、染料、湿潤剤、分散剤、色分れ防止剤、レベリング剤、スリップ剤、レオロジーコントロール剤、粘度調整剤、皮張り防止剤、ゲル化防止剤、消泡剤増粘剤、タレ防止剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、成膜助剤、界面活性剤等の添加剤を、適宜、さらに含むことができる。
20Lの反応槽に、アルミペースト 1500g(旭化成ケミカルズ株式会社製、0−2100「平均粒径10μm、不揮発分74%」)及びミネラルスピリット(シェルケミカルズジャパン社製、製品名LAWS) 8300gを反応槽に投入した。そして、窒素ガスを導入しながら攪拌し、系内の温度を70℃に昇温した。次いで、ビニルホスホン酸8.3gを添加し、30分間攪拌を続けた。
ビニルホスホン酸の代わりに、アクリル酸を用いた以外は、実施例1と同様にして樹脂被覆金属顔料(アルミペースト)を作製した。
参考例1として、被覆していないアルミペースト(旭化成ケミカルズ株式会社製、0−2100「平均粒径10μm、不揮発分74%」)をそのまま以下の評価に用いた。
実施例1若しくは比較例1で得られた樹脂被覆金属顔料、又は参考例1のアルミペーストをアルミニウム分として0.25g秤量し、マイクロスパチュラを用いて手動により、シンナー(酢酸ブチル30%、トルエン45%、イソプロピルアルコール20%、エチルセロソルブ5%を混合したもの)25gに分散させた。目視で分散液に樹脂被覆金属顔料の塊がないことを確認した後、先端毛細管付ピペットを用いて一滴の分散液をマイクログラスカバーの上に滴下し、60℃のオーブンで30分乾燥した。このサンプルを、光学顕微鏡を用いて金属顔料の分散状態を株式会社ハイロックス製;デジタルマイクロスコープ KH−7700を用いて3500倍の倍率で観察した。
[評価基準]
◎:0.9以上
○:0.6以上〜0.9未満
△:0.3以上〜0.6未満
×:0.3未満
実施例1若しくは比較例1で得られた樹脂被覆金属顔料、又は参考例1のアルミペーストをアルミニウム分として5g秤量し、シンナー(武蔵塗料株式会社製、商品名「プラエースシンナー No.2726」)50g及びアクリル樹脂(武蔵塗料株式会社製、商品名「プラエース No.7160」)33gと混合して、メタリック塗料を作製した。
上記評価用塗板を用い、セロテープ(登録商標:ニチバン(株)製、CT405AP−18)を塗膜に密着させ、45度の角度で引っ張り、金属顔料粒子の剥離度合いを目視で観察した。観察結果に応じて、下記のように評価した。
[評価基準]
○:剥離なし
△:やや剥離あり
×:剥離あり
上記評価用塗板の下半分を2.5NのNaOH水溶液を入れたビーカーに浸漬し、23℃で24時間放置した。試験後の塗板を水洗、乾燥したのち、浸漬部と未浸漬部を、JIS−Z−8722(1982)の条件d(8−d法)により測色し、JIS−Z−8730(1980)の6.3.2により色差ΔEを求めた。色差ΔEの値に応じて、下記のように評価した。なお、値が小さいほど良好である。
[評価基準]
○:1.0未満
△:1.0以上〜2.0未満
×:2.0以上
光沢計(スガ試験機(株)製、デジタル変角光沢計UGV−5D)を用いて60度光沢(入射角、反射角とも60度)を測定した。上記で実施例1及び比較例1の評価用塗板の60度光沢の測定値をG’とし、樹脂を被覆していないアルミニウム粉末を用いて同様に作製した参考例1の評価用塗板の60度光沢の測定値をGとし、光沢保持率Rを下式によって求めた。
R=(G’/G)×100
光沢保持率Rの値に応じて、下記のように評価した。なお、数値が大きいほど良好であり、実用上は70以上が好ましい。
[評価基準]
◎:90以上
○:90未満〜80以上
△:80未満〜70以上
×:70未満
Claims (3)
- 金属顔料上に、ビニルホスホン酸と、ラジカル重合性二重結合を二個以上有する単量体及び/又はラジカル重合性二重結合を二個以上有するオリゴマーと、の重合物を含む被覆層を有する、樹脂被覆金属顔料。
- 前記金属顔料が、アルミニウム顔料である、請求項1に記載の樹脂被覆金属顔料。
- 請求項1又は2に記載の樹脂被覆金属顔料を含む、塗料組成物。
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