JP3408201B2 - メタリック調水性塗料組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタリック調塗膜
を形成することができる水性塗料組成物に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術】

【０００３】従来、屋外構造物あるいは建築物の屋根や
屋上等に適用する仕上塗料としては、熱吸収を抑制する
目的で、アルミニウム粒子の太陽光反射性や熱線反射性
を利用したメタリック調塗料が好んで使用されている。
近年、周辺環境や作業衛生への配慮から、このような材
料においても水性化の要望が高まりつつある。

【０００４】アルミニウム顔料を水性塗料に適応する際
には、水とアルミニウム顔料との接触による水素ガス発
生を抑制する必要がある。これは容器の膨張、破裂、爆
発等防止の点から、安全上重要な課題である。水素ガス
発生を抑制する手法としては、クロム酸、リン酸、リン
酸塩、リン酸エステル、バナジン酸塩、酸化バナジウ
ム、モリブデン酸塩等によってアルミニウム顔料に表面
処理を施したものが各種提案され、改善が図られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような表面処理ア
ルミニウム顔料の使用により、水素ガス発生の問題は解
消されつつある。しかし、表面処理アルミニウム顔料を
合成樹脂エマルション等と混合して水性塗料を得た場合
に、貯蔵時におけるアルミニウム顔料の凝集物や沈降物
の発生、あるいは塗料全体の粘度が著しく上昇してしま
うという問題が新たに発生している。これにより、形成
塗膜の金属光沢感低下等の問題も発生している。

【０００６】したがって、本発明が解決しようとする課
題は、長期保存後でも凝集物や沈降物を発生することが
なく、優れた貯蔵安定性を有し、さらに、その形成塗膜
が高い金属光沢を発現することができるメタリック調水
性塗料を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明者らは、鋭意検討の結果、特定比率の２
種類のアルミニウム顔料を含有させることにより、優れ
た貯蔵安定性を確保することができるとともに、高い金
属光沢を有する塗膜が得られることを見出した。さらに
は、平均粒子径の小さい珪酸アルミニウムを含有させる
ことにより、貯蔵安定性や金属光沢感を飛躍的に向上で
きることを見出し、本発明を完成した。

【０００８】すなわち、本発明のメタリック調水性塗料
組成物は、以下の特徴を有するものである。 １．合成樹脂エマルション、及びアルミニウム顔料を含
有する水性塗料であり、該アルミニウム顔料において、
リーフィング型アルミニウム顔料とノンリーフィング型
アルミニウム顔料が重量比で３０／７０〜７０／３０の
比率で混合されていることを特徴とするメタリック調水
性塗料組成物。 ２．合成樹脂エマルションを固形分換算で１００重量
部、アルミニウム顔料を１０〜１２０重量部含有するこ
とを特徴とする１．に記載のメタリック調水性塗料組成
物。 ３．さらに、平均粒径１．０μｍ以下の珪酸アルミニウ
ムを２０〜２００重量部含有することを特徴とする２．
に記載のメタリック調水性塗料組成物。 ４．水性塗料のｐＨが４〜８であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれかに記載のメタリック調水性塗料組
成物。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態に
基づき詳細に説明する。

【００１０】本発明組成物における合成樹脂エマルショ
ンは、特に限定されるものではないが、例えば、アクリ
ル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アクリルウレタン系樹
脂、アクリルシリコン系樹脂、フッ素系樹脂等が使用可
能である。合成樹脂エマルションのｐＨは４〜８である
ことが好ましい。ｐＨがこのような範囲内であるものを
用いることにより、より優れた貯蔵安定性を得ることが
可能となる。

【００１１】本発明組成物におけるアルミニウム顔料
は、形成塗膜に金属光沢感を付与するのに必須の成分で
ある。アルミニウム顔料としては、アトマイズドアルミ
ニウム粉及び／またはアルミニウム箔を、脂肪酸、脂肪
族アミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコール等を助剤と
して粉砕した後、さらに水素ガス発生抑制のために、ク
ロム酸、リン酸、リン酸塩、リン酸エステル、バナジン
酸塩、酸化バナジウム、モリブデン酸塩等によって処理
を施したものを使用する。

【００１２】本発明では、優れた貯蔵安定性を得るた
め、リーフィング型アルミニウム顔料とノンリーフィン
グ型アルミニウム顔料を混合して用いる。リーフィング
型アルミニウム顔料は、塗料との親和性が低く、表面に
浮き、均一に配向するものである。一方、ノンリーフィ
ング型は、塗料との親和性が高く、内部に分散し、ラン
ダムに配向するものである。

【００１３】リーフィング型アルミニウム顔料とノンリ
ーフィング型アルミニウム顔料との混合は、重量比で３
０／７０〜７０／３０（好ましくは４０／６０〜６０／
４０）の比率で行われる。本発明では混合比率をこのよ
うな範囲に特定することによって、はじめて優れた貯蔵
安定性を確保することが可能となる。混合比率が上記範
囲を外れる場合は、凝集物や沈降物を生じやすく、形成
塗膜の金属光沢感も低下してしまう。

【００１４】リーフィング型アルミニウム顔料、ノンリ
ーフィング型アルミニウム顔料の平均粒径は、いずれも
１〜５０μｍ（好ましくは５〜３０μｍ）のものが使用
可能である。

【００１５】アルミニウム顔料の混合比率は、合成樹脂
エマルション１００重量部（固形分換算）に対し、１０
〜１２０重量部（さらには３０〜８０重量部）であるこ
とが好ましい。アルミニウム顔料が１０重量部より少な
い場合は、金属光沢感を得ることができず、１２０重量
部より多い場合は、貯蔵安定性が低下する。

【００１６】本発明においては、平均粒径が１．０μｍ
以下の珪酸アルミニウムを含有させることが好ましい。
このような珪酸アルミニウムを含有させることによっ
て、水性塗料の貯蔵安定性を飛躍的に向上できる。平均
粒径が１．０μｍより大きい場合、格別の効果は得難
い。

【００１７】珪酸アルミニウムの混合比率は、合成樹脂
エマルション１００重量部（固形分換算）に対し、２０
〜２００重量部（さらには５０〜１４０重量部）である
ことが好ましい。珪酸アルミニウムが２０重量部より少
ない場合は、アルミニウム顔料の沈降が発生しやすくな
り、２００重量部より多い場合は、金属光沢感が低下す
る。

【００１８】本発明の水性塗料におけるｐＨは４〜８で
あることが望ましい。水性塗料のｐＨをこのような範囲
に設定することにより、さらに優れた貯蔵安定性を得る
ことができる

【００１９】本発明においては、銅ブロンズフレーク、
マイカフレーク、雲母状酸化鉄等のメタリック顔料、酸
化チタン、カーボンブラック、酸化第二鉄（ベンガ
ラ）、クロム酸鉛（モリブデートオレンジ）、黄鉛、黄
色酸化鉄、オーカー、群青、コバルトグリーン等の無機
系顔料、アゾ系、ナフトール系、ピラゾロン系、アント
ラキノン系、ペリレン系、キナクリドン系、ジスアゾ
系、イソインドリノン系、ベンゾイミダゾール系、フタ
ロシアニン系、キノフタロン系等の有機顔料、重質炭酸
カルシウム、タルク、硫酸バリウム、炭酸バリウム等の
公知の体質顔料、あるいは、可塑剤、造膜助剤、凍結防
止剤、防腐剤、防黴剤、消泡剤、レベリング剤、顔料分
散剤、沈降防止剤、たれ防止剤、ｐＨ調製剤、紫外線吸
収剤、酸化防止剤などの各種添加剤を、本発明の効果を
阻害しない範囲で、単独あるいは併用して使用すること
も可能である。

【００２０】本発明の水性塗料組成物は、金属、コンク
リート、プラスチック等の各種素材に直接塗装すること
もできるし、何らかの表面処理（下地処理等）を施した
上に塗装することも可能であるが、特に限定されるもの
ではない。塗装方法としては、ハケ塗り、スプレー塗
装、ローラー塗装、ロールコーター、フローコーター等
種々の方法により塗装することができる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特
徴をより明確にする。

【００２２】表１に示す原料を用い、表２に示す配合に
て水性塗料を作製した。作製した各水性塗料について以
下の試験を行った。なお、表２の各原料の配合量は重量
部を示す。

【００２３】貯蔵安定性 作製した塗料を透明容器に入れて密封し、５０℃で１６
８時間貯蔵した後の塗料の状態を確認し、評価を行っ
た。評価は以下の通り。 ◎：異常なし ○：わずかに沈降が認められる △：沈降、凝集が認められる ×：著しく沈降、凝集が認められる

【００２４】初期光沢 作製した塗料組成物を１５０×１２０×３ｍｍの透明な
ガラス板に、ＷＥＴ膜厚が２５０μｍとなるようにアプ
リケーター引きし、２０℃、６５％ＲＨ（以下、標準状
態という）で４８時間乾燥後、ＪＩＳ Ｋ ５４００
７．６鏡面光沢度に準じ、６０度の角度での光沢度を測
定した。評価は以下の通り。 ◎：５０以上 ○：３０以上５０未満 △：１０以上３０未満 ×：１０未満

【００２５】貯蔵後光沢 作製した塗料を透明容器に入れて密封し、５０℃で１６
８時間貯蔵した。次に、貯蔵後の塗料組成物を１５０×
１２０×３ｍｍの透明なガラス板に、ＷＥＴ膜厚が２５
０μｍとなるようにアプリケーター引きし、２０℃、６
５％ＲＨ（以下、標準状態という）で４８時間乾燥後、
ＪＩＳ Ｋ ５４００ ７．６鏡面光沢度に準じ、６０
度の角度での光沢度を測定した。評価は以下の通り。 ◎：５０以上 ○：３０以上５０未満 △：１０以上３０未満 ×：１０未満

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】（実施例１）本発明組成物であり、リーフ
ィング型アルミニウム顔料、及びノンリーフィング型ア
ルミニウム顔料を特定比率で含有させたところ、良好な
貯蔵安定性を得ることができた。

【００２９】（実施例２〜４）本発明組成物であり、リ
ーフィング型アルミニウム顔料、ノンリーフィング型ア
ルミニウム顔料に加え、さらに、平均粒径の小さい珪酸
アルミニウムを含有させたところ、優れた貯蔵安定性を
確保することができた。また、貯蔵後においても金属光
沢感を保持することができた。

【００３０】（比較例１）アルミニウム顔料として、ノ
ンリーフィング型のみを用いたところ、貯蔵後に沈降物
が発生してしまった。

【００３１】（比較例２）アルミニウム顔料として、リ
ーフィング型のみを用いたところ、初期光沢は良好であ
ったが、貯蔵後に凝集物が発生してしまった。

【００３２】（比較例３）リーフィング型アルミニウム
顔料、及びノンリーフィング型アルミニウム顔料を混合
して用いたが、リーフィング型の比率が小さく、高い金
属光沢感を得ることができなかった。貯蔵安定性も十分
ではなかった。

【００３３】（比較例４）リーフィング型アルミニウム
顔料、及びノンリーフィング型アルミニウム顔料を混合
して用いたが、リーフィング型の比率が大きく、貯蔵後
に凝集物が発生してしまった。初期段階における光沢は
高かったが、貯蔵後に低下してしまった。

【００３４】

【発明の効果】本発明のメタリック調水性塗料組成物に
おいては、合成樹脂エマルションに対し、特定比率の２
種類のアルミニウム顔料を含有させることにより、長期
保存後でも凝集物や沈降物を発生することがなく、優れ
た貯蔵安定性を有し、その形成塗膜が高い金属光沢を発
現することができる。さらに、平均粒子径の小さい珪酸
アルミニウムを含有させることにより、貯蔵安定性をい
っそう高めることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−145565（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−306236（ＪＰ，Ａ) 社団法人日本塗料工業会、塗料原料便 覧作成委員会編，塗料原料便覧，社団法 人日本塗料工業会，1999年 ５月31日, 改訂第７版，第382−384頁 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 201/00 C09D 5/38 C09D 7/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂エマルション、及びアルミニウム
   顔料を含有する水性塗料であり、該アルミニウム顔料に
   おいて、リーフィング型アルミニウム顔料とノンリーフ
   ィング型アルミニウム顔料が重量比で３０／７０〜７０
   ／３０の比率で混合されていることを特徴とするメタリ
   ック調水性塗料組成物。
2. 【請求項２】合成樹脂エマルションを固形分換算で１０
   ０重量部、アルミニウム顔料を１０〜１２０重量部含有
   することを特徴とする請求項１に記載のメタリック調水
   性塗料組成物。
3. 【請求項３】さらに、平均粒径１．０μｍ以下の珪酸ア
   ルミニウムを２０〜２００重量部含有することを特徴と
   する請求項２に記載のメタリック調水性塗料組成物。
4. 【請求項４】水性塗料のｐＨが４〜８であることを特徴
   とする請求項１〜３のいずれかに記載のメタリック調水
   性塗料組成物。