JP2541290B2 - 着色ポリマ―ビ―ズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、意匠性に優れた色調を発現させることので
きる顔料として有用な着色ポリマービーズに関する。

（従来の技術と問題点） 従来より、着色樹脂粉末乃至微粒子を製造する手段と
して種々の方法が提案されており、例えば、（イ）染料
によって樹脂を着色したのち粉砕する方法、（ロ）予め
作製した樹脂粉末を染色する方法、（ハ）染料共存下で
重合させて作製した着色樹脂を粉砕或は凝固・分離する
方法などが挙げられる。

ところが、（イ）法では、塊状着色樹脂の機械的粉砕
に多くの設備と労力が必要であり、また（ロ）法では、
粒子の内部と表層とで色が異なる、耐候性、耐溶剤性な
どが劣る等の問題があり、さらに（ハ）法では、粉砕或
は凝固・分離に多くの設備と労力を要するばかりでな
く、同一重合品は同一色となるので多銘柄化或は多品種
少量生産が難しい。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は、粉砕や凝固・分離等の繁雑な設備や
操作を要することなく、ビーズの内部と表層で色が異な
らず、耐候性、耐溶剤性、堅牢性等の諸特性を備え、し
かも鮮明でかつビロード様の色調を発現することのでき
る着色ポリマービーズを提供することである。

（課題を解決するための手段） 上述した本発明の目的は、アクリロニトリル（以下、
ANという）系重合体水性エマルジョンと粒子径が１μ以
下の顔料との混合分散体を噴霧乾燥してなる着色ポリマ
ービーズによって達成される。

ここで、AN系重合体水性エマルジョンは、AN単独又は
40重量％以上、好ましくは60％以上、更に好ましくは70
％以上のANと残部が少なくとも１種の他のビニル単量体
からなるAN系重合体が水性媒体中に分散したものであ
る。AN含有量が上記下限に満たない場合には耐候性や耐
溶剤性が不十分となる。

なお、他のビニル単量体としては、例えばハロゲン化
ビニル及びハロゲン化ビニリデン類；（メタ）アクリル
酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸及び
これらの塩類；（メタ）アクリル酸エステル類；酢酸ビ
ニル等のビニルエステル類；ビニルスルホン酸、ｐ−ス
チレンスルホン酸、（メタ）アクリル酸スルホアルキル
エステル、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンス
ルホン酸等の不飽和スルホン酸及びこれらの塩類；アク
リルアミド、スチレン等ANと共重合し得る不飽和化合物
が挙げられる。

また、AN系重合体の粒子径としては、顔料との混合
性、噴霧乾燥の操作性、最終的に得られる着色ポリマー
ビーズの色調などから１μ以下、好ましくは0.5μ以下
のものが望ましい。

水性媒体としては、通常水が用いられるが、メタノー
ル、エタノール、アセトン等の水混和性有機溶媒を含有
する水性混合溶媒でもよい。

かかるAN系重合体水性エマルジョンの好適な製造法と
しては、例えば特公昭55−2207号公報に記載された手段
が挙げられる。

次に、顔料としては、その粒子径が１μ以下、好まし
くは0.5μ以下、更に好ましくは0.3μ以下であることが
必要で、かかる粒子径の上限を越える場合には、AN系重
合体水性エマルジョンとの混合、分散が困難となり、ま
た淡色粉末しか得られず、最終的に鮮明かつビロード様
の色調を発現する着色ポリマービーズを提供することが
できない。

かかる顔料としては、上記粒子径の範囲を満たす限り
何ら限定は認められないが、特に粒子径が0.3μ以下の
顔料がエチレングリコール−水系分散媒中に安定に分散
した富士色素（株）製フジSPエロー4060、フジSPレッド
5209、フジSPブルー6081、フジSPブラック8229などが好
適な顔料として挙げられる。

AN系重合体水性エマルジョンと顔料との混合割合とし
ては、AN系重合体に対して顔料を１〜80重量％、好まし
くは５〜40％の範囲内で混合することが望ましく、かか
る範囲を外れる場合には本発明の目的を達成し得なくな
る。

噴霧乾燥については特に限定は認められず、ディスト
アトマイザー、加圧ノズル、２流体ノズルのいずれでも
使用可能であるが、２流体ノズルが本発明の目的達成上
望ましい。

なお、二流体ノズルを使用する場合の噴霧乾燥条件と
しては、固形分濃度が概ね１〜50重量％の混合分散体
を、圧搾空気と混合、霧化し、50〜220℃の温度で乾燥
させることが望ましい。

このようにして、概ね200μ以下、好ましくは１〜100
μの着色ポリマービーズが工業的有利に得られる。

（発明の効果） 本発明の着色ポリマービーズは、AN系重合体水性エマ
ルジョン及び顔料が一次粒子の状態で均一に混合されて
おり、ビーズの内部と表層で色が異ならず、耐候性、耐
溶剤性、堅牢性等の優れた特性を備えており、しかも鮮
明でかつビロード様の色調を発現することができるもの
であり、かかるビーズを粉砕や凝固・分離等の繁雑な設
備や操作を要することなく、所望の色及び量で適宜提供
し得ることが、本発明の特筆すべき効果である。

このようにして得られた着色ポリマービーズは、新規
な意匠性を発現させることのできる顔料として、塗料等
の分野に広く用いられる。

（実施例） 本発明の理解を容易にするため、以下に実施例を示
す。実施例中に示される部及び百分率は、断りのない限
り重量基準による。

なお、耐候性、耐溶剤性、鮮明性及び意匠性は、下記
の様にして求めた。

（１） 耐候性 加熱残分50％のポリエステル系溶剤塗料100部に対し
て着色ポリマービーズ10部を均一に分散させて供試塗料
を作成した。該塗料を、板厚0.35mmの通常リン酸処理を
施した亜鉛鉄板にプライマーとしてエポキシ系塗料を約
５μの厚さにロール塗装した後に焼付け処理した上に、
約25μの厚さにロール塗装して塗装鋼板を作製した。

この塗装鋼板にサンシャインウェザーメーター試験10
00時間後、試験前の鋼板を標準板として日立製作所製カ
ラーアナライザー307型によって色差△Ｅを測定した。

（２） 耐溶剤性 供試ビーズを、キシロール／ブタノール／シクロヘキ
サン／ブチルカルビトール＝40/15/15/30混合溶剤に浸
漬し、50℃×300時間保存した後の重量減少率を測定し
た。

（３） 鮮明性及び意匠性 ５名の専門家により、色の鮮明性及び意匠性（ビロー
ド様色調）について５段階評価を行ない、各判定者の総
合点（25点満点）で示す。

実施例１〜６、比較例１〜６ 下記組成の単量体等をオートクレーブ内に仕込み、密
閉し、撹拌下で150℃×20分間重合した後、撹拌を継続
しながら約90℃まで冷却し、オートクレーブから取り出
しエマルジョン（ａ、平均粒子系0.07μ）を作製した。

AN 291 部 ｐ−スチレンスルホン酸ソーダ（SPSS） 9 ジ−tert.−ブチルパーオキサイド 1.5 イオン交換水 700 単量体の仕込組成をAN/アクリル酸メチル／メチレン
ビスアクリルアミド/SPSS＝228/60/3/9に変える外は、
上記と同様にしてエマルジョン（ｂ、平均粒子径0.065
μ）を作製した。

また、下記のようにしてエマルジョン（ｃ、平均粒子
径0.1μ）を作製した。

まず、イオン交換水550部及び塩化第一鉄0.0063部を
重合槽に供給し、40℃、撹拌下で、SPSS6部を50部のイ
オン交換水に溶解した水溶液、メタクリル酸メチル111
部、アクリル酸ブチル114部、メタクリル酸３部、Ｎ−
メチロールアクリルアミド６部及び塩化ビニル60部から
なる単量体混合液、３％過硫酸アンモニウム水溶液50
部、及び５％酸性亜硫酸ソーダ水溶液50部を夫々別個の
供給口より重合槽内に連続的に滴下して重合を開始す
る。30分間で滴下終了後、更に1.5時間重合を継続す
る。

得られた３種類のエマルジョン（ａ〜ｃ）と下記第１
〜３表に示す顔料とを、エマルジョン中の重合体に対し
て顔料の割合が20％となるように混合した後、下記条件
で噴霧乾燥（スプレーイングシステム・ジャパン社製２
流体ノズル使用）して平均粒子径15μの着色ポリマービ
ーズを作製した。

評価結果を、第１〜３表に併記する。

噴霧乾燥条件 固形分濃度 30％ 噴霧乾燥温度 180℃ 圧搾空気供給量 0.5Nm³/分 供給量 1.0／時間 第１〜３表より、本発明品（No.1〜６）は優れた耐候
性及び耐溶剤性と共に、鮮明でかつビロード様の色調を
発現し得るものであることが明瞭に理解される。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アクリロニトリル系重合体水性エマルジョ
   ンと粒子径が１μ以下の顔料との混合分散体を噴霧乾燥
   してなる着色ポリマービーズ。