(57)【要約】【課題】金属粉顔料の経時的な変色や凝集等を抑制し、優れた金属光沢感を有する塗膜が形成可能な水性メタリック塗料を提供する。【解決手段】構成成分として合成樹脂エマルション（Ａ）、及び金属粉顔料（Ｂ）を必須成分とし、前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記金属粉顔料（Ｂ）を１〜１００重量部含み、塗料全体の電気伝導度を３．０ｍＳ／ｃｍ以下とする。上記成分に加えさらに顔料（Ｃ）を含むこともできる。顔料分散剤としては、１０重量％の濃度における電気伝導度が５．０ｍＳ／ｃｍ以下のアニオン性分散剤（Ｄ）が好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂エマルション（Ａ）、及び金属粉顔料（Ｂ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記金属粉顔料（Ｂ）を１〜１００重量部含み、塗料全体の電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする水性塗料。
【請求項２】
合成樹脂エマルション（Ａ）、金属粉顔料（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記金属粉顔料（Ｂ）を１〜１００重量部、前記着色顔料（Ｃ）を０．１〜２００重量部含み、塗料全体の電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする水性塗料。
【請求項３】
上記成分に加え、さらに、１０重量％の濃度における電気伝導度が５．０ｍＳ／ｃｍ以下のアニオン性分散剤（Ｄ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記アニオン性分散剤（Ｄ）を０．０１〜２０重量部含むことを特徴とする請求項１または請求項２記載の水性塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な水性メタリック塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にメタリック塗料は、顔料としてアルミニウム粉等の金属粉顔料を含んでおり、この金属粉顔料の作用によって独特の美観性を表出することができ、また熱線反射等の性能を発揮することもできる。従来、このようなメタリック塗料については、芳香族炭化水素等の有機溶剤を媒体とする溶剤系塗料が主流であったが、近年、環境問題、省資源、労働安全衛生等の見地より、水を媒体とする水性塗料への切替の要望が高まりつつある。
【０００３】
アルミニウム粉等の金属粉顔料を水性塗料に適応する際には、水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。また、金属粉顔料が水と接触すると、金属粉特有の光輝性が損なわれる場合もある。
上記問題点に対し、金属粉顔料に表面処理を施す手法、例えばクロム酸、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る表面処理法が種々提案されている（特許文献１等）。
しかし、水性メタリック塗料において、このような表面処理金属粉顔料を使用しても、塗料保存中に金属粉顔料の変色や凝集等が生じてしまい、本来の金属光沢感が損なわれる場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特表平４-５０２４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みなされたものであり、金属粉顔料の経時的な変色や凝集等を抑制し、優れた金属光沢感を有する塗膜が形成可能な水性メタリック塗料を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、合成樹脂エマルション及び金属粉顔料を必須成分とする水性メタリック塗料において、塗料全体の電気伝導度を特定値とすることに想到し、本発明を完成させるに到った。
【０００７】
すなわち、本発明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（Ａ）、及び金属粉顔料（Ｂ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記金属粉顔料（Ｂ）を１〜１００重量部含み、塗料全体の電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする水性塗料。
２．合成樹脂エマルション（Ａ）、金属粉顔料（Ｂ）、及び着色顔料（Ｃ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記金属粉顔料（Ｂ）を１〜１００重量部、前記着色顔料（Ｃ）を０．１〜２００重量部含み、塗料全体の電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍ以下であることを特徴とする水性塗料。
３．上記成分に加え、さらに、１０重量％の濃度における電気伝導度が５．０ｍＳ／ｃｍ以下のアニオン性分散剤（Ｄ）を必須成分とし、
前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、前記アニオン性分散剤（Ｄ）を０．０１〜２０重量部含むことを特徴とする１．または２．記載の水性塗料。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の水性メタリック塗料では、塗料保存中における金属粉顔料の変色や凝集等を抑制することができ、優れた金属光沢感を有する塗膜が形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００１０】
本発明の水性塗料は、合成樹脂エマルション（Ａ）、金属粉顔料（Ｂ）等を必須成分として含み、塗料全体の電気伝導度が３．０ｍＳ／ｃｍ以下であることを特徴とするものである。本発明では、塗料全体の電気伝導度をかかる範囲内に調製することにより、塗料保存中において経時的に金属粉顔料（Ｂ）が変色したり、凝集したりすることを抑制することができる。したがって、金属粉顔料特有の光輝性が損われることなく、長期保存後においても優れた金属光沢感を有する塗膜が形成できる。本発明の作用機構については明らかではないが、塗料全体の電気伝導度を特定値に調製とすることにより、金属粉顔料（Ｂ）と水との反応性が適度に制御されて、上述のような効果が発揮できるものと推測される。
本発明における塗料全体の電気伝導度は３．０ｍＳ／ｃｍ以下であるが、好ましくは２．５ｍＳ／ｃｍ以下、より好ましくは２．０ｍＳ／ｃｍ以下である。なお、本発明における電気伝導度は、「Ｍｏｄｅｌ  ＳＣ８２パーソナルＳＣメータ  ＳＣ８２２１−Ｊ」（横河電機社製）を用いて測定される値である（測定温度２５℃）。
【００１１】
本発明の水性メタリック塗料では、バインダーとして合成樹脂エマルション（Ａ）を使用する。
具体的に合成樹脂エマルション（Ａ）としては、例えば、酢酸ビニル樹脂エマルション、塩化ビニル樹脂エマルション、エポキシ樹脂エマルション、アクリル樹脂エマルション、ウレタン樹脂エマルション、アクリルシリコン樹脂エマルション、フッ素樹脂エマルション等、あるいはこれらの複合系等を挙げることができる。これらは１種または２種以上で使用することができる。合成樹脂エマルション（Ａ）の電気伝導度は３．０ｍＳ／ｃｍ以下（好ましくは２．５ｍＳ／ｃｍ以下）であることが望ましい。
【００１２】
このような合成樹脂エマルション（Ａ）は、１種または２種以上の重合性モノマーからなるモノマー群を、界面活性剤の存在下で乳化重合して得ることができる。重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸アルキルエステル、メタアクリル酸アルキルエステル、カルボキシル基含有モノマー、アミノ基含有モノマー、水酸基含有モノマー、ニトリル基含有モノマー、アミド基含有モノマー、エポキシ基含有モノマー、カルボニル基含有モノマー、アルコキシシリル基含有モノマー、芳香族モノマー、ビニルエステル系モノマー、ハロゲン化ビニリデン系モノマー等が使用でき、重合性モノマーの種類や混合比率は、所望の樹脂組成に応じて適宜設定することができる。このうち、カルボキシル基含有モノマーについては、モノマー群における構成比率を５重量％以下（好ましくは３重量％以下、より好ましくは２重量％以下、さらに好ましくは１重量％以下）とすることが望ましい。カルボキシル基含有モノマーの構成比率がかかる範囲内であれば、電気伝導度を低く設定することが可能となる。カルボキシル基含有モノマーの具体例としては、例えばアクリル酸、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が挙げられる。このうち、特にアクリル酸、メタクリル酸から選ばれる１種以上が好適である。
【００１３】
合成樹脂エマルション（Ａ）における界面活性剤（乳化剤）としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤、両界面活性剤等を使用することができる。このうち、本発明では、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤の使用が好適である。この場合、アニオン性界面活性剤とノニオン性界面活性剤の重量比率は、アニオン性界面活性剤：ノニオン性界面活性剤＝１０：９０〜９０：１０（好ましくは１０：９０〜６０：４０、より好ましくは１０：９０〜４０：６０）とすることが望ましい。また、界面活性剤の合計量は、モノマー群の総量に対し１０重量％以下（好ましくは０．５〜５重量％、より好ましくは０．５〜４重量％）とすることが望ましい。かかる条件で界面活性剤を使用すれば、合成樹脂エマルション（Ａ）の安定性を確保しつつ、電気伝導度を低く抑えることができる。
【００１４】
本発明では、架橋反応性を有する合成樹脂エマルションを使用することもできる。合成樹脂エマルション（Ａ）が架橋反応型合成樹脂エマルションである場合は、塗膜の耐水性、耐候性、密着性等を高めることができる。架橋反応型合成樹脂エマルションは、それ自体で架橋反応を生じるもの、あるいは別途混合する架橋剤によって架橋反応を生じるもののいずれであってもよい。このような架橋反応性は、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、エポキシ基とアミノ基、アルド基とセミカルバジド基、ケト基とセミカルバジド基、反応性シリル基どうし等の反応性官能基を組み合わせることによって付与することができる。このうち、合成樹脂エマルション（Ａ）が反応性シリル基を有する場合には、塗料全体の電気伝導度を低く調製することで、反応性シリル基に起因する保存安定性の問題を改善することもできる。なお、本発明は、金属粉顔料（Ｂ）に関する保存安定性を改善したものであり、反応性シリル基含有合成樹脂エマルション以外の合成樹脂エマルションを使用した場合において保存安定性改善効果が得られることは言うまでもない。
【００１５】
合成樹脂エマルション（Ａ）の製造方法は特に限定されず、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（Ａ）のガラス転移温度は通常−６０〜８０℃（好ましくは−４０〜６０℃）程度である。また、合成樹脂エマルション（Ａ）の平均粒子径は、通常０．０５〜０．４μｍ程度である。
【００１６】
本発明における金属粉顔料（Ｂ）は、本発明塗料の形成塗膜にメタリック感を付与する成分である。金属粉顔料（Ｂ）としては、例えばアルミニウム、銅、ニッケル、マグネシウム、亜鉛、真鍮等、及びそれらの合金等が使用できる。この中でも、本発明ではアルミニウム顔料が好適である。アルミニウム顔料としては、通常、表面処理を施したものを使用する。例えば、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の粉砕助剤を用いて粉砕した後、さらにクロム酸、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、シリカ等によって処理を施したもの等が使用できる。このような処理を施したアルミニウム顔料を使用すれば、水との接触による水素ガスの発生を抑制することができる。
【００１７】
金属粉顔料（Ｂ）の形状は、通常リン片状であり、その平均粒径は通常１〜５０μｍ（好ましくは５〜３０μｍ）程度である。
【００１８】
金属粉顔料（Ｂ）の混合比率は、前記合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、通常１〜１００重量部、好ましくは２〜８０重量部である。金属粉顔料（Ｂ）が１重量部より少ない場合は、形成塗膜において十分なメタリック感を得ることができず、１００重量部より多い場合は、塗料の流動性が低下し、塗装作業に支障をきたすおそれがある。
【００１９】
本発明では、上記金属粉顔料以外の着色顔料（Ｃ）を使用することもできる。かかる着色顔料（Ｃ）を水性メタリック塗料に混合することで、塗料の色相を調整することができ、様々な色彩を有するメタリック塗膜が得られる。
着色顔料（Ｃ）としては、通常塗料に使用可能なものであれば特に制限されず、例えば酸化チタン、カーボンブラック、酸化第二鉄（ベンガラ）、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等が使用できる。これら着色顔料（Ｃ）は、所望の色彩に応じて１種または２種以上を適宜使用することができる。
着色顔料（Ｃ）の混合比率は、合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し通常０．１〜２００重量部、好ましくは０．１〜１００重量部である。
【００２０】
本発明では、顔料分散剤として、１０重量％の濃度における電気伝導度が５．０ｍＳ／ｃｍ以下（好ましくは１．０ｍＳ／ｃｍ以下）のアニオン性分散剤（Ｄ）を用いることが望ましい。かかるアニオン性分散剤の使用により、顔料分散性を高めることができ、さらに塗料の電気伝導度を低く抑えることもできる。
【００２１】
アニオン性分散剤（Ｄ）において、アニオン性を付与する基としては、例えばカルボン酸塩、硫酸エステル塩、スルホン酸塩、リン酸エステル塩等があげられる。アニオン性分散剤（Ｄ）の骨格組成としては各種のものが使用でき、例えば、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド等のアルキレンオキサイド等を有するものがあげられる。
アニオン性分散剤（Ｄ）の酸価は、２〜１００ＫＯＨｍｇ／ｇであることが望ましい。酸価が２ＫＯＨｍｇ／ｇより小さい場合は、顔料分散性が不十分となりやすい。酸価が１００ＫＯＨｍｇ／ｇより大きい場合は塗料の電気伝導度が高くなりやすく、本発明の効果が十分に発揮されないおそれがある。また、塗膜の耐水性が低下する傾向となる。
【００２２】
アニオン性分散剤（Ｄ）の混合比率は、合成樹脂エマルション（Ａ）の固形分１００重量部に対し、０．０１〜２０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部である。アニオン性分散剤（Ｄ）の混合比率が０．０１重量部より小さい場合は、十分な顔料分散性、保存安定性等が確保され難くなる。２０重量部より大きい場合は、耐候性、耐水性等が低下しやすくなる。
【００２３】
本発明の水性メタリック塗料には、上述の成分の他に通常塗料に使用可能な成分を混合することもできる。かかる成分としては、例えば、増粘剤、造膜助剤、体質顔料、レベリング剤、湿潤剤、可塑剤、凍結防止剤、防腐剤、防黴剤、防藻剤、抗菌剤、分散剤、吸着剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、触媒、架橋剤等が挙げられる。以上のような成分は１種または２種以上を組み合わせて使用でき、各々の混合比率も適宜設定することができるが、塗料全体の電気伝導度が本発明規定の範囲を逸脱しないように留意する必要がある。
【００２４】
本発明の水性メタリック塗料は、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（シーラー、フィラー、サーフェーサ、パテ等による下地処理等）を施した上に塗装することも可能である。塗装方法としては、ハケ塗り、スプレー塗装、ローラー塗装等の種々の方法を採用することができる。塗装を行う際の塗付量は、通常０．１〜０．５ｋｇ／ｍ２程度である。塗付時には水等で希釈することによって、塗料の粘性を適宜調製することもできる。希釈割合は、通常０〜２０重量％程度である。塗装後の乾燥は通常、常温で行えばよいが、必要に応じ加熱することもできる。  
【００２５】
水性メタリック塗料を塗装した後には、水性クリヤー塗料を塗装することができる。かかる水性クリヤー塗料の塗装により、耐久性、耐汚染性、美観性（光沢感）等を高めることができる。
水性クリヤー塗料の組成は特に限定されず、例えば、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、エポキシ樹脂系、アクリルシリコン樹脂系、フッ素樹脂系等の塗料が使用できる。また、下層のメタリック塗膜の美観性が著しく損なわれない範囲内であれば、着色タイプのものも使用できる。
水性クリヤー塗料の塗装方法は、公知の方法に従えばよく、ハケ塗り、スプレー塗装、ローラー塗装等の種々の方法を採用することができる。塗装を行う際の塗付量は、通常０．１〜０．５ｋｇ／ｍ２程度である。塗付時には水等で希釈することによって、塗料の粘性を適宜調製することもできる。希釈割合は、通常０〜２０重量％程度である。水性クリヤー塗料を塗装した後の乾燥は通常、常温で行えばよいが、必要に応じ加熱することもできる。  
【実施例】
【００２６】
以下に実施例を示し、本発明の特徴をより明確にする。
【００２７】
（塗料の製造）
表１に示す配合比率に従い、合成樹脂エマルション、金属粉顔料、着色顔料、分散剤、造膜助剤、増粘剤、消泡剤等を常法にて順次混合・攪拌することによって水性塗料を製造した。なお、原料としては下記のものを使用した。
【００２８】
・合成樹脂エマルションｉ：アクリル樹脂エマルション（メチルメタクリレート−スチレン−２−エチルヘキシルアクリレート−アクリル酸共重合体、固形分５０重量％、ガラス転移温度１８℃、カルボキシル基含有モノマー比率０．８重量％、電気伝導度２．２ｍＳ／ｃｍ、乳化剤：アニオン性界面活性剤・ノニオン性界面活性剤（重量比率３０：７０）、乳化剤量２．５重量％）
・合成樹脂エマルションii：アクリル樹脂エマルション（メチルメタクリレート−スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸共重合体、固形分５０重量％、ガラス転移温度１８℃、カルボキシル基含有モノマー比率６重量％、電気伝導度３．４ｍＳ／ｃｍ、乳化剤：アニオン性界面活性剤・ノニオン性界面活性剤（重量比率７０：３０）、乳化剤量５．２重量％）
・金属粉顔料：アルミニウム顔料（平均粒子径１５μｍ）
・着色顔料：フタロシアニンブルー顔料
・分散剤ｉ：末端カルボキシル基エチレンオキサイド鎖含有分散剤（固形分１０重量％、数平均分子量１１０００、酸価２０ＫＯＨｍｇ／ｇ、電気伝導度０．１ｍＳ／ｃｍ）
・分散剤ii：ポリカルボン酸ナトリウム塩（固形分１０重量％、数平均分子量９０００、酸価２６０ＫＯＨｍｇ／ｇ、電気伝導度１６．３ｍＳ／ｃｍ）
・造膜助剤：２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート
・増粘剤：ウレタン系会合性増粘剤
・消泡剤：鉱物油系消泡剤
【００２９】
（試験方法）
以上の方法によって得られた水性塗料を、まず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、温度２３℃・相対湿度５０％下で４８時間乾燥後、ＪＩＳ  Ｋ５４００：１９９０  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。次いで、水性塗料を透明容器に入れて密封し、５０℃恒温器で１６８時間貯蔵し、室温（２３℃）まで放冷した後、同様の方法で光沢度を測定した。ここで、貯蔵前後の光沢度の変化率｛（貯蔵後の光沢度／貯蔵前の光沢度）×１００（％）｝を算出した。結果を表１に示す。なお、評価基準は、○：変化率５％未満、△：変化率５％以上１０％未満、×：変化率１０％以上、とした。
【００３０】
【表１】
2006036991.tif 000002