JP2605095B2 - アクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料 - Google Patents
アクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はアクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料
およびそれを配合した水性塗料に関する。
およびそれを配合した水性塗料に関する。
（従来の技術およびその課題） 金属顔料、特に粉末化またはフレーク化したアルミニ
ウムを塗料組成物中に配合して、光沢のある仕上げをす
ることが知られている。従来このようなメタリック塗料
は溶剤をベースにしたものが多い。しかしながら、揮発
性溶媒を使用した場合環境汚染の問題があり、分散媒と
して水を使用することが提案されている。
ウムを塗料組成物中に配合して、光沢のある仕上げをす
ることが知られている。従来このようなメタリック塗料
は溶剤をベースにしたものが多い。しかしながら、揮発
性溶媒を使用した場合環境汚染の問題があり、分散媒と
して水を使用することが提案されている。
ところが、金属顔料を分散媒として水を用いる水性塗
料中に配合した場合、水と金属が反応して水素が発生
し、ひどい場合には爆発等を起こす危険がある。この問
題は自動車工業において使用される塗料について通常行
なわれる如く、塗料組成物を使用前、密閉容器内に長期
間貯蔵する場合に特に顕著に認められる。
料中に配合した場合、水と金属が反応して水素が発生
し、ひどい場合には爆発等を起こす危険がある。この問
題は自動車工業において使用される塗料について通常行
なわれる如く、塗料組成物を使用前、密閉容器内に長期
間貯蔵する場合に特に顕著に認められる。
この問題を解決するために、ヨーロッパ特許AI−1336
44号にはアルキルフェノールの燐酸エステルのアミン中
和物によって金属顔料の表面を疎水性にして安定化する
方法が開示されている。しかしながら、この方法によれ
ば顔料の凝集が起こり易く、塗膜の平滑性が悪くなり、
更に接着性などが悪化する欠点がある。これを改良する
ために界面活性剤を多量に配合することが行なわれてい
るが、逆に耐水性が悪くなり好ましくない。
44号にはアルキルフェノールの燐酸エステルのアミン中
和物によって金属顔料の表面を疎水性にして安定化する
方法が開示されている。しかしながら、この方法によれ
ば顔料の凝集が起こり易く、塗膜の平滑性が悪くなり、
更に接着性などが悪化する欠点がある。これを改良する
ために界面活性剤を多量に配合することが行なわれてい
るが、逆に耐水性が悪くなり好ましくない。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは上記問題点が特定のアクリル樹脂を金属
顔料上に被覆した場合に解決されることを見出し、本発
明を成すに至った。
顔料上に被覆した場合に解決されることを見出し、本発
明を成すに至った。
すなわち本発明は、数平均分子量5000以上およびOH価
20以上を有しかつ樹脂１分子当たり１個以上のアルコキ
シシラン基を含有するアクリル樹脂を金属顔料／上記ア
クリル樹脂の重量比1/0.01〜1/2.0で金属顔料上に被覆
した表面張力30〜50dyn/cmを有するアクリル樹脂で被覆
した水性塗料用金属顔料を提供する。
20以上を有しかつ樹脂１分子当たり１個以上のアルコキ
シシラン基を含有するアクリル樹脂を金属顔料／上記ア
クリル樹脂の重量比1/0.01〜1/2.0で金属顔料上に被覆
した表面張力30〜50dyn/cmを有するアクリル樹脂で被覆
した水性塗料用金属顔料を提供する。
更に本発明は、上記アクリル樹脂で被覆した水性塗料
用金属顔料の製法およびそれを用いた水性塗料を提供す
る。
用金属顔料の製法およびそれを用いた水性塗料を提供す
る。
本発明に用いるアクリル樹脂はアクリル酸、メタクリ
ル酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸等のアクリ
ル酸系モノマーおよびそれらのエステルと他の共重合性
モノマーとの反応により得られる。本発明のアクリル樹
脂では数平均分子量5000以上およびOH価20以上のもので
あり、樹脂１分子当たり１個以上のアルコキシシラン基
を有する。数平均分子量が5000未満では金属顔料を長期
間保存した場合に、被覆膜が剥がれ易くなる。OH価が20
より少ない場合には塗膜の硬化反応が不十分で、耐水性
が悪くなる。アルコキシシラン基は通常アルコキシシラ
ン基を有するアクリル単量体を用いて樹脂中に導入す
る。アルコキシシランを有するアクリル単量体の典型的
な例としては一般式： ［R1は水素またはメチル基、R2は炭素数１〜６のアルキ
レン基、R3は炭素数１〜10の炭化水素基、OR4は炭素数
１〜４の炭化水素基であり、ｎは0,1または２を示
す。］で示される化合物である。これらの具体的化合物
の例を以下に示す。
ル酸、エタアクリル酸、プロピルアクリル酸等のアクリ
ル酸系モノマーおよびそれらのエステルと他の共重合性
モノマーとの反応により得られる。本発明のアクリル樹
脂では数平均分子量5000以上およびOH価20以上のもので
あり、樹脂１分子当たり１個以上のアルコキシシラン基
を有する。数平均分子量が5000未満では金属顔料を長期
間保存した場合に、被覆膜が剥がれ易くなる。OH価が20
より少ない場合には塗膜の硬化反応が不十分で、耐水性
が悪くなる。アルコキシシラン基は通常アルコキシシラ
ン基を有するアクリル単量体を用いて樹脂中に導入す
る。アルコキシシランを有するアクリル単量体の典型的
な例としては一般式： ［R1は水素またはメチル基、R2は炭素数１〜６のアルキ
レン基、R3は炭素数１〜10の炭化水素基、OR4は炭素数
１〜４の炭化水素基であり、ｎは0,1または２を示
す。］で示される化合物である。これらの具体的化合物
の例を以下に示す。
β−アクリロキシエチルトリメトキシシラン、β−ア
クリロキシエチルトリプロポキシシラン、β−アクリロ
キシエチルトリブトキシシラン、γ−アクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリプロ
ポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリブトキシ
シラン、β−アクリロキシエチルメチルジメトキシシラ
ン、β−アクリロキシエチルメチルジエトキシシラン、
β−アクリロキシエチルメチルジプロポキシシラン、β
−アクリロキシエチルメチルジブトキシシラン、γ−ア
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アク
リロキシプロピルメチルジエトキシシランγ−アクリロ
キシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−アクリロ
キシプロピルメチルジブトキシシラン、β−アクリロキ
シエチルエチルジメトキシシラン、β−アクリロキシエ
チルエチルジエトキシシラン、β−アクリロキシエチル
エチルジプロポキシシラン、β−アクリロキシエチルエ
チルジブトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチ
ルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチルジ
プロポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチルジ
ブトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
メトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
エトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
プロポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピル
ジブトキシシラン、β−メタクリロキシエチルトリメト
キシシラン、β−メタクリロキシエチルトリエトキシシ
ラン、β−メタクリロキシエチルトリプロポキシシラ
ン、β−メタクリロキシエチルトリブトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリブトキシシラン、β−メタクリロキ
シエチルメチルジメトキシシラン、β−メタクリロキシ
エチルメチルジエトキシシラン、β−メタクリロキシエ
チルメチルジプロポキシシラン、βメタクリロキシエチ
ルメチルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジブトキシシラン、β−メタクリロキシエチ
ルエチルジメトキシシラン、β−メタクリロキシエチル
エチルジエトキシシラン、β−メタクリロキシエチルエ
チルジプロポキシシラン、β−メタクリロキシエチルエ
チルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
エチルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
プロピルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルプロ
ピルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
ジブトキシシラン。
クリロキシエチルトリプロポキシシラン、β−アクリロ
キシエチルトリブトキシシラン、γ−アクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリプロ
ポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリブトキシ
シラン、β−アクリロキシエチルメチルジメトキシシラ
ン、β−アクリロキシエチルメチルジエトキシシラン、
β−アクリロキシエチルメチルジプロポキシシラン、β
−アクリロキシエチルメチルジブトキシシラン、γ−ア
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アク
リロキシプロピルメチルジエトキシシランγ−アクリロ
キシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−アクリロ
キシプロピルメチルジブトキシシラン、β−アクリロキ
シエチルエチルジメトキシシラン、β−アクリロキシエ
チルエチルジエトキシシラン、β−アクリロキシエチル
エチルジプロポキシシラン、β−アクリロキシエチルエ
チルジブトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチ
ルジメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチルジ
プロポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルエチルジ
ブトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
メトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
エトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピルジ
プロポキシシラン、γ−アクリロキシプロピルプロピル
ジブトキシシラン、β−メタクリロキシエチルトリメト
キシシラン、β−メタクリロキシエチルトリエトキシシ
ラン、β−メタクリロキシエチルトリプロポキシシラ
ン、β−メタクリロキシエチルトリブトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリブトキシシラン、β−メタクリロキ
シエチルメチルジメトキシシラン、β−メタクリロキシ
エチルメチルジエトキシシラン、β−メタクリロキシエ
チルメチルジプロポキシシラン、βメタクリロキシエチ
ルメチルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルメチルジブトキシシラン、β−メタクリロキシエチ
ルエチルジメトキシシラン、β−メタクリロキシエチル
エチルジエトキシシラン、β−メタクリロキシエチルエ
チルジプロポキシシラン、β−メタクリロキシエチルエ
チルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルエ
チルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
エチルジブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
プロピルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルプロ
ピルジプロポキシシラン、γ−メタクリロキシプロピル
ジブトキシシラン。
また、ビニルアルコキシシランモノマーも使用するこ
とができ、その具体的化合物の例はビニルメチルジメト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメ
チルジプロポキシシラン、ビニルメチルジブトキシシラ
ン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエ
トキシシラン、ビニルエチルジプロポキシシラン、ビニ
ルエチルジブトキシシラン、ビニルプロピルジメトキシ
シラン、ビニルプロピルジエトキシシラン、ビニルプロ
ピルジプロポキシシラン、ビニルプロピルじブトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリブト
キシシランが挙げられる。
とができ、その具体的化合物の例はビニルメチルジメト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルメ
チルジプロポキシシラン、ビニルメチルジブトキシシラ
ン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエ
トキシシラン、ビニルエチルジプロポキシシラン、ビニ
ルエチルジブトキシシラン、ビニルプロピルジメトキシ
シラン、ビニルプロピルジエトキシシラン、ビニルプロ
ピルジプロポキシシラン、ビニルプロピルじブトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリブト
キシシランが挙げられる。
上記のほか、式 ［式中、Ｒ、OR4およびｎは前記と同意義］ で表される、エポキサイドと（メタ）アクリル酸との反
応生成物、アミノ基含有アルコキシシラン化合物とグリ
シジルメタクリレートとの反応生成物、ヒドロキシル基
含有シラン化合物と２−イソシアナートエチルメタクリ
レートまたはメタクリロイルイソシアナートとの反応生
成物なども使用することができる。
応生成物、アミノ基含有アルコキシシラン化合物とグリ
シジルメタクリレートとの反応生成物、ヒドロキシル基
含有シラン化合物と２−イソシアナートエチルメタクリ
レートまたはメタクリロイルイソシアナートとの反応生
成物なども使用することができる。
アクリル系モノマーと上記アルコキシシラン基の両者
と共重合し得る他の共重合性のモノマーはヒドロキシル
基を有するエチレン性モノマーであってもよい。そのよ
うなモノマーの例としてはアクリル酸ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロ
キシブチル、メタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリ
ル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピ
ル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、Ｎ−メチロールア
クリルアミド、アクリルアルコール等が挙げられる。
と共重合し得る他の共重合性のモノマーはヒドロキシル
基を有するエチレン性モノマーであってもよい。そのよ
うなモノマーの例としてはアクリル酸ヒドロキシエチ
ル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒドロ
キシブチル、メタクリル酸ヒドロキシメチル、メタクリ
ル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシプロピ
ル、メタクリル酸ヒドロキシブチル、Ｎ−メチロールア
クリルアミド、アクリルアルコール等が挙げられる。
その他の共重合性モノマーの例としては油脂肪酸とオ
キシラン構造を有するアクリル酸またはメタクリル酸エ
ステルモノマーとの付加物（例えばステアリン酸とグリ
シジルメタクリレート付加物）、C3以上のアルキル基を
含むオキシラン化合物アクリル酸またはメタクリル酸と
の付加反応物（例えば日本特許第583185号、同第609322
号）、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチ
レン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−
ブチルスチレン、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベ
ンジル、イタコン酸エステル（イタコン酸ジメチル）、
マレイン酸エステル（マレイン酸ジメチルなど）、フマ
ール酸エステル（フマール酸ジメチルなど）、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げら
れる。
キシラン構造を有するアクリル酸またはメタクリル酸エ
ステルモノマーとの付加物（例えばステアリン酸とグリ
シジルメタクリレート付加物）、C3以上のアルキル基を
含むオキシラン化合物アクリル酸またはメタクリル酸と
の付加反応物（例えば日本特許第583185号、同第609322
号）、スチレン、α−メチルスチレン、ｏ−メチルスチ
レン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｔ−
ブチルスチレン、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベ
ンジル、イタコン酸エステル（イタコン酸ジメチル）、
マレイン酸エステル（マレイン酸ジメチルなど）、フマ
ール酸エステル（フマール酸ジメチルなど）、アクリロ
ニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げら
れる。
上記モノマーを通常の方法で重合することにより共重
合体が得られる。例えば、モノマー配合物を公知の重合
触媒と混合し、重合可能な温度に加熱した溶剤を含む反
応容器中へ滴加、熟成することにより共重合体が得られ
る。
合体が得られる。例えば、モノマー配合物を公知の重合
触媒と混合し、重合可能な温度に加熱した溶剤を含む反
応容器中へ滴加、熟成することにより共重合体が得られ
る。
本発明においては金属顔料と上記アクリル樹脂を重量
比1/0.01〜1/2.0で金属顔料上に被覆する。1/0.01より
多い場合は樹脂量が少ないため、被膜を形成することが
できず、水性組成物中でガスの発生が見られる。0.5/1
より小さい場合には樹脂量が多過ぎるため、アルミ含量
が凝集傾向にあり、塗膜外観および塗膜性能が悪くな
る。
比1/0.01〜1/2.0で金属顔料上に被覆する。1/0.01より
多い場合は樹脂量が少ないため、被膜を形成することが
できず、水性組成物中でガスの発生が見られる。0.5/1
より小さい場合には樹脂量が多過ぎるため、アルミ含量
が凝集傾向にあり、塗膜外観および塗膜性能が悪くな
る。
また、得られた金属顔料は表面張力が30〜50dyn/cmを
有することを必要とする。30dyn/cmより小さいバインダ
ーとの濡れが悪く、塗膜硬化時凝集を起こし塗膜性能が
悪くなる。また、50dyn/cmより大きい場合はコーティン
グ剤の持続性が損なわれる。
有することを必要とする。30dyn/cmより小さいバインダ
ーとの濡れが悪く、塗膜硬化時凝集を起こし塗膜性能が
悪くなる。また、50dyn/cmより大きい場合はコーティン
グ剤の持続性が損なわれる。
表面張力は得られた粉末を成形器でペレットとし、水
および沃化メチレンの接触角を測定し、SOUHENG WUの式
により導き出した（ジャーナル・オブ・コロイド・アン
ド・インターフェース・サイエンス686〜680、第37冊、
No.4、1971）。
および沃化メチレンの接触角を測定し、SOUHENG WUの式
により導き出した（ジャーナル・オブ・コロイド・アン
ド・インターフェース・サイエンス686〜680、第37冊、
No.4、1971）。
金属顔料としてはアルミニウム、ゴールドブロンズ、
金、鉄、ステンレススチール、ニッケル、錫、クロム、
鉛およびビスマス等およびこれらの金属から得られる合
金が用いられる。金属顔料の形状としては粉末、鱗片状
等特に限定はないが特に有用なものは鱗片状のものであ
る。アルミニウムの粉末は溶剤型塗料用アルミニウム顔
料でも水性塗料用アルミニウム顔料でもよい。通常市販
されているアルミニウム顔料をそのまままたは有機溶剤
で洗浄してから用いてもよい。
金、鉄、ステンレススチール、ニッケル、錫、クロム、
鉛およびビスマス等およびこれらの金属から得られる合
金が用いられる。金属顔料の形状としては粉末、鱗片状
等特に限定はないが特に有用なものは鱗片状のものであ
る。アルミニウムの粉末は溶剤型塗料用アルミニウム顔
料でも水性塗料用アルミニウム顔料でもよい。通常市販
されているアルミニウム顔料をそのまままたは有機溶剤
で洗浄してから用いてもよい。
顔料表面に効率良く上記アクリル樹脂をコーティング
する方法としては、アクリル樹脂と揮発性有機溶剤から
なる溶液中に金属顔料を分散した金属スラリーから溶剤
を、好ましくは短時間に蒸発させる方法が好ましい。こ
の方法によると鱗片状顔料の形状を崩すことなく、均一
にコーティングされた顔料を分離することができる。こ
のとき、揮発溶剤が多量に残存すると塗料中での溶解、
脱落等の不具合が起こり易い。最も好ましい方法として
は固気分離室（減圧下）と導入口が1mmから1cmの径を有
する装置からなる長管状加熱管からなる濃縮機が好まし
い。このときの減圧条件は650mmHg〜760mmHgが好まし
い。加熱温度は50〜150℃で、固気分離室の温度が30〜1
00℃の状態が好ましい。この状態で濃縮すると金属顔料
の酸化劣化および形状変化等の不具合も解消され、金属
顔料に均一なコーティング被膜が形成される。勿論、被
覆方法は上記方法に限らず、スプレードライ法、凍結乾
燥法、通常の減圧濃縮法等の方法も可能である。
する方法としては、アクリル樹脂と揮発性有機溶剤から
なる溶液中に金属顔料を分散した金属スラリーから溶剤
を、好ましくは短時間に蒸発させる方法が好ましい。こ
の方法によると鱗片状顔料の形状を崩すことなく、均一
にコーティングされた顔料を分離することができる。こ
のとき、揮発溶剤が多量に残存すると塗料中での溶解、
脱落等の不具合が起こり易い。最も好ましい方法として
は固気分離室（減圧下）と導入口が1mmから1cmの径を有
する装置からなる長管状加熱管からなる濃縮機が好まし
い。このときの減圧条件は650mmHg〜760mmHgが好まし
い。加熱温度は50〜150℃で、固気分離室の温度が30〜1
00℃の状態が好ましい。この状態で濃縮すると金属顔料
の酸化劣化および形状変化等の不具合も解消され、金属
顔料に均一なコーティング被膜が形成される。勿論、被
覆方法は上記方法に限らず、スプレードライ法、凍結乾
燥法、通常の減圧濃縮法等の方法も可能である。
揮発性有機溶剤の例としては本発明のアクリル樹脂を
溶解できる全ての揮発性の有機溶剤が使用できる。その
ような溶剤の例としては芳香族炭化水素、例えばトルエ
ン、キシレン等；エステル、例えば酢酸エチル、酢酸ブ
チル等；ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等；アルコール、例えばメ
タノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソプロパノ
ール等が挙げられる。これらは１種もしくは２種以上の
混合溶剤で使用してもよい。
溶解できる全ての揮発性の有機溶剤が使用できる。その
ような溶剤の例としては芳香族炭化水素、例えばトルエ
ン、キシレン等；エステル、例えば酢酸エチル、酢酸ブ
チル等；ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等；アルコール、例えばメ
タノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソプロパノ
ール等が挙げられる。これらは１種もしくは２種以上の
混合溶剤で使用してもよい。
本発明のアクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料
は水性塗料中に配合される。本発明の水性塗料組成物中
で使用される被膜形成性重合体は塗料の分野で使用され
る広範囲の重合体、例えば水性層に溶解または分散する
アクリル型付加重合体から選択し得る。これらの重合体
は酸性基をアンモニアまたはアミンで中和することによ
って可溶化し得る。また、被膜形成性重合体は縮合重合
体、例えばポリエステルまたはアルキド樹脂であること
ができ、この重合体も所望に応じてアンモニアまたはア
ミンにより中和し得る。本発明の被覆組成物は水性塗料
組成物の調製の最に通常使用される他の成分、例えば非
金属顔料、架橋剤、増粘剤、および充填剤を含有しても
よい。
は水性塗料中に配合される。本発明の水性塗料組成物中
で使用される被膜形成性重合体は塗料の分野で使用され
る広範囲の重合体、例えば水性層に溶解または分散する
アクリル型付加重合体から選択し得る。これらの重合体
は酸性基をアンモニアまたはアミンで中和することによ
って可溶化し得る。また、被膜形成性重合体は縮合重合
体、例えばポリエステルまたはアルキド樹脂であること
ができ、この重合体も所望に応じてアンモニアまたはア
ミンにより中和し得る。本発明の被覆組成物は水性塗料
組成物の調製の最に通常使用される他の成分、例えば非
金属顔料、架橋剤、増粘剤、および充填剤を含有しても
よい。
本発明の水性塗料組成物は重合体と顔料とを水性分散
媒中に分散させた分散体であり、電着塗装、スプレー塗
装、浸漬塗装等によって塗布してもよい。塗料組成物の
配合は被膜形成性重合体に対し本発明の金属顔料を重量
部で100％まで添加すればよい。他の添加成分の使用量
は大きく変えてもよい。
媒中に分散させた分散体であり、電着塗装、スプレー塗
装、浸漬塗装等によって塗布してもよい。塗料組成物の
配合は被膜形成性重合体に対し本発明の金属顔料を重量
部で100％まで添加すればよい。他の添加成分の使用量
は大きく変えてもよい。
（発明の効果） 本発明のアルコキシシラン基を有するポリマーを金属
顔料近傍に高濃度で存在させることにより、金属物質表
面のOH基と強い吸着もしくは反応する。水性塗料用バイ
ンダーとの間に介在し、反応することにより塗膜化した
時、強固に金属顔料と固定し、特に付着性および耐水性
といったような水性メタリック塗料の欠点をカバーす
る。
顔料近傍に高濃度で存在させることにより、金属物質表
面のOH基と強い吸着もしくは反応する。水性塗料用バイ
ンダーとの間に介在し、反応することにより塗膜化した
時、強固に金属顔料と固定し、特に付着性および耐水性
といったような水性メタリック塗料の欠点をカバーす
る。
（実施例） 本発明を実施例により更に詳細に説明する。
実施例１ 顔料コーティング用ポリマーの合成 撹拌機、温度調節機、冷却管を備えた１反応容器に
キシレン300重量部を仕込み、更にメチルメタクリレー
ト63重量部、２−ヒドロキシルエチルメタクリレート48
重量部、ｎ−ブチルアクリレート99重量部、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン90重量部およびア
ゾビスイソブチロニトリル３重量部からなるモノマー溶
液61重量部を添加して撹拌下温度を105℃にした。上記
モノマー溶液242重量部を３時間で滴加した後、１時間
撹拌を継続した。得られたポリマーはOH価が70および数
平均分子量12000（不揮発分50％）であった。
キシレン300重量部を仕込み、更にメチルメタクリレー
ト63重量部、２−ヒドロキシルエチルメタクリレート48
重量部、ｎ−ブチルアクリレート99重量部、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン90重量部およびア
ゾビスイソブチロニトリル３重量部からなるモノマー溶
液61重量部を添加して撹拌下温度を105℃にした。上記
モノマー溶液242重量部を３時間で滴加した後、１時間
撹拌を継続した。得られたポリマーはOH価が70および数
平均分子量12000（不揮発分50％）であった。
このアクリルワニス20重量部とヘキサメトキシメチロ
ールメラミン（三井東圧社製「サイメル303」）３重量
部およびメチルエチルケトン500重量部およびアルミニ
ウム顔料ペーストAW666C（旭化成社から市販の金属含量
60％）83重量部を分散撹拌した。この懸濁液をCRUX4型
瞬間乾燥システム（オリエント化学工業株式会社製）で
濃縮した。この時の処理条件は導入口径2mmで長管加熱
管の温度は120℃、固気分離室温度60℃および圧力は700
mmHgで速度10cc/secであった。得られたアルミニウム顔
料は不揮発分96％の粉末であった。この粉末のペレット
を形成し表面張力を測定したところ32dyn/cmであった。
ールメラミン（三井東圧社製「サイメル303」）３重量
部およびメチルエチルケトン500重量部およびアルミニ
ウム顔料ペーストAW666C（旭化成社から市販の金属含量
60％）83重量部を分散撹拌した。この懸濁液をCRUX4型
瞬間乾燥システム（オリエント化学工業株式会社製）で
濃縮した。この時の処理条件は導入口径2mmで長管加熱
管の温度は120℃、固気分離室温度60℃および圧力は700
mmHgで速度10cc/secであった。得られたアルミニウム顔
料は不揮発分96％の粉末であった。この粉末のペレット
を形成し表面張力を測定したところ32dyn/cmであった。
実施例２ 実施例１で得た顔料コーティング用ポリマー20重量
部、サイメル303 3重量部、メチルエチルケトン500重量
部およびアルミニウム顔料ペーストAW660C（金属含量60
％）83重量部を良く分散撹拌した。この懸濁液をエバポ
レータで濃縮した。得られたアルミニウム顔料は不揮発
分87％の粉末であった。この粉末のペレットを形成し表
面張力を測定したところ33dyn/cmであった。
部、サイメル303 3重量部、メチルエチルケトン500重量
部およびアルミニウム顔料ペーストAW660C（金属含量60
％）83重量部を良く分散撹拌した。この懸濁液をエバポ
レータで濃縮した。得られたアルミニウム顔料は不揮発
分87％の粉末であった。この粉末のペレットを形成し表
面張力を測定したところ33dyn/cmであった。
実施例３ メタリック塗料用樹脂の製造 撹拌機、温度調節機、冷却管を備えた１の反応容器
にエチレングリコールモノブチルエーテル76重量部を仕
込み、更にスチレン45重量部、メチルメタクリレート63
重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート48重量
部、ｎ−ブチルアクリレート17重量部、メタクリル酸27
重量部およびアゾビスイソブチロニトリル３重量部から
なるモノマー溶液61重量部を添加して撹拌下温度を120
℃にした。上記モノマー溶液245重量部３時間で添加し
た後、１時間撹拌を継続した。更にジメチルエタノール
アミン28部と脱イオン水200部を添加して揮発分50％、
樹脂の数平均分子量12,000のアクリル樹脂ワニスを得
た。この樹脂の特数はOH価70、酸価58を有した。
にエチレングリコールモノブチルエーテル76重量部を仕
込み、更にスチレン45重量部、メチルメタクリレート63
重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート48重量
部、ｎ−ブチルアクリレート17重量部、メタクリル酸27
重量部およびアゾビスイソブチロニトリル３重量部から
なるモノマー溶液61重量部を添加して撹拌下温度を120
℃にした。上記モノマー溶液245重量部３時間で添加し
た後、１時間撹拌を継続した。更にジメチルエタノール
アミン28部と脱イオン水200部を添加して揮発分50％、
樹脂の数平均分子量12,000のアクリル樹脂ワニスを得
た。この樹脂の特数はOH価70、酸価58を有した。
この樹脂ワニスにサイメル303 30重量部を添加した。
メタリック塗料の調製 上記樹脂ワニスに実施例１および実施例２のアルミニ
ウム顔料を別々に撹拌混合し、次いで脱イオン水で希釈
しNo.4フォードカップで25〜30秒（20℃）になるまで希
釈しメタリック塗料とした。
ウム顔料を別々に撹拌混合し、次いで脱イオン水で希釈
しNo.4フォードカップで25〜30秒（20℃）になるまで希
釈しメタリック塗料とした。
製造例１ 水性クリアー塗料の調製 実施例３のメタリック塗料樹脂と同様にｎ−ブチルア
クリレート65.8重量部、メチルメタクリレート11.8重量
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート16.2重量部、
メタクリル酸6.1重量部およびアゾビスイソブチロニト
リルから溶媒としてブチルジグリコールを用いて重合体
を合成した。この樹脂をジメチルエタノールアミンで10
0％中和した。この重合体の特徴はOH価70および酸価40
を有した。
クリレート65.8重量部、メチルメタクリレート11.8重量
部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート16.2重量部、
メタクリル酸6.1重量部およびアゾビスイソブチロニト
リルから溶媒としてブチルジグリコールを用いて重合体
を合成した。この樹脂をジメチルエタノールアミンで10
0％中和した。この重合体の特徴はOH価70および酸価40
を有した。
得られた樹脂ワニスをサイメル303を架橋剤と使用
し、その樹脂固形分比が70/30となるように配合し、脱
イオン水を用いてNo.4フォードカップで30〜35秒（20
℃）になるまで希釈し、水性クリアー塗料とした。
し、その樹脂固形分比が70/30となるように配合し、脱
イオン水を用いてNo.4フォードカップで30〜35秒（20
℃）になるまで希釈し、水性クリアー塗料とした。
塗装実験例１ 中塗り鋼板に上記実施例３で調製したメタリック塗
料、次いで製造例１で調製したクリアー塗料を乾燥塗膜
で前者20μ、後者30μとなるように温度23℃、湿度60％
の環境下でエアースプレー塗装した。前者をインターバ
ル１分間でツーステージで塗布し、その後５分間の乾燥
をし、次いでワンステージで後者を塗装した後、７分間
セッティングした。次いで、塗装板を乾燥機で150℃20
分間焼き付けし、試験板を作成した。この塗膜の付着性
および耐水性を評価した。結果を表−１に示す。尚、中
塗り鋼板は脱脂化成処理を行なった磨き軟鋼板に自動車
用電着塗料を中塗り塗料ラインで塗布したものを使用し
た。
料、次いで製造例１で調製したクリアー塗料を乾燥塗膜
で前者20μ、後者30μとなるように温度23℃、湿度60％
の環境下でエアースプレー塗装した。前者をインターバ
ル１分間でツーステージで塗布し、その後５分間の乾燥
をし、次いでワンステージで後者を塗装した後、７分間
セッティングした。次いで、塗装板を乾燥機で150℃20
分間焼き付けし、試験板を作成した。この塗膜の付着性
および耐水性を評価した。結果を表−１に示す。尚、中
塗り鋼板は脱脂化成処理を行なった磨き軟鋼板に自動車
用電着塗料を中塗り塗料ラインで塗布したものを使用し
た。
比較例 アルミニウム顔料にアクリル樹脂を被覆しない以外は
実施例３と同様に作成した塗料を用いて上記塗装例と同
様に塗装した。その塗膜の試験結果を表−１に示す。
実施例３と同様に作成した塗料を用いて上記塗装例と同
様に塗装した。その塗膜の試験結果を表−１に示す。
付着性の評価方法 カッターナイフでクロスカットを入れテープによる剥
離テストを行なった。○は剥離なし、×は剥離有りを示
す。
離テストを行なった。○は剥離なし、×は剥離有りを示
す。
耐水性の評価方法 温水浸漬を50℃で10日間行なった後、塗膜面の変化
（艶付け、変色）を目視した。○は良好、×艶付けある
いは変色が見られた。
（艶付け、変色）を目視した。○は良好、×艶付けある
いは変色が見られた。
Claims (3)
- 【請求項１】数平均分子量5000以上およびOH価20以上を
有しかつ樹脂１分子当たり１個以上のアルコキシシラン
基を含有するアクリル樹脂を金属顔料／上記アクリル樹
脂の重量比1/0.01〜1/2.0で金属顔料上に被覆した表面
張力30〜50dyn/cmを含有する、アクリル樹脂で被覆した
水性塗料用金属顔料。 - 【請求項２】数平均分子量5000以上およびOH価20以上を
有しかつ樹脂１分子当たり１個以上のアルコキシシラン
基を含有するアクリル樹脂と揮発性有機溶剤とを含有す
る溶液中に金属顔料と上記アクリル樹脂の重量比が1/0.
01〜1/2.0となるように金属顔料を分散し、次いで揮発
成分を蒸発することを特徴とする請求項１記載の水性塗
料用金属顔料の製法。 - 【請求項３】請求項１記載の水性塗料用金属顔料を含有
する水性塗料組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087556A JP2605095B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | アクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63087556A JP2605095B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | アクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01259069A JPH01259069A (ja) | 1989-10-16 |
| JP2605095B2 true JP2605095B2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=13918262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63087556A Expired - Lifetime JP2605095B2 (ja) | 1988-04-08 | 1988-04-08 | アクリル樹脂で被覆した水性塗料用金属顔料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2605095B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4191067T (ja) * | 1990-05-16 | 1992-06-25 | ||
| DE102006051893A1 (de) * | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Eckart Gmbh & Co. Kg | Metalleffektpigmente für den Einsatz in der kathodischen Elektrotauchlackierung, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derselben sowie Elektrotauchlack |
| KR20230093895A (ko) * | 2021-12-20 | 2023-06-27 | 주식회사 케이씨텍 | 유무기 하이브리드 조성물용 표면처리제 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6281460A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-14 | Showa Arumipaudaa Kk | 合成樹脂被覆金属粉末及びその製造法 |
| JPS632301A (ja) * | 1986-06-23 | 1988-01-07 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 磁気記録体用磁性粉およびその製法 |
| JPS636068A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-12 | Nippon Paint Co Ltd | 生物難付着性表面を形成する塗料組成物 |
-
1988
- 1988-04-08 JP JP63087556A patent/JP2605095B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01259069A (ja) | 1989-10-16 |
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