(57)【要約】  【課題】調色による塗料の調製が容易であり、塗料保存時に色の分離が生じることがなく、塗布後の乾燥時に顔料粒子や顆粒状色材の浮き沈みによる変色が生じない、調色による塗料の調製方法を提供すること。  【解決手段】着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により塗料を調製する方法において、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用する塗料の調製方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により塗料を調製する方法において、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上であり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上である着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを特徴とする塗料の調製方法。
【請求項２】
各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように
（ａ）着色顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、着色顔料の比重及び大きさ、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して得られる着色顔料含有マイクロカプセル、及び
（ｂ）無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させて得た顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、無機粒子の比重及び大きさ、微小粒径の着色顔料の比重及び固着量、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して得られる着色顔料含有マイクロカプセル
からなる群から選ばれる２種以上の着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを特徴とする請求項１記載の塗料の調製方法。
【請求項３】
衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーにより、又は無機粒子の表面に付与されたシランカップリング剤により、無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料が固着されていることを特徴とする請求項２記載の塗料の調製方法。
【請求項４】
相対的に比重が大きくて粒径の小さい着色顔料の周りに相対的に膜厚の厚い皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルと、相対的に比重が小さくて粒径の大きい着色顔料の周りに相対的に膜厚の薄い皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルとを用いて、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを特徴とする請求項１又は２記載の塗料の調製方法。
【請求項５】
無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させて得た顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルを用いるが、無機粒子の比重及び大きさ、微小粒径の着色顔料の比重及び固着量、並びに樹脂皮膜の厚さを調整することにより、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを特徴とする請求項１、２又は３記載の塗料の調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色（カラーマッチング）により塗料を調製する方法に関し、より詳しくは、ほぼ同じ大きさ及びほぼ同じ質量の着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用する調色による塗料の調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
調色により塗料を調製する方法として、缶等の容器に詰められた白色又は透明なベース塗料に１種以上の原色塗料又は原色ペーストを配合し、混合して塗料を調製することは従来周知である。
【０００３】
しかしながら、これらの原色塗料又は原色ペーストについては、各々の色の着色顔料について、分散用樹脂液や分散助剤を用いて数時間にわたって分散処理を行ない、ペースト状（原色ペースト）として用いるか、これを塗料化した原色塗料として用いる必要があり、多大な労力を要していた。ベース塗料に各色の着色顔料粉を直接配合できれば工程削減になるが、各着色顔料粉を一次粒子まで分散するには多大な時間を要し、しかも安定した調色が困難であった。
【０００４】
上記の問題を解決する手段として顆粒状色材を用いる調色塗料の供給方法が提案されているが（特許文献１参照）、各々の顔料粒子や顆粒状色材の大きさや質量の差が大きい場合には、保存時に色の分離が生じることがあったり、塗布後の乾燥時に顔料粒子や顆粒状色材の大きさの差によって浮くものと沈むものとがあるため変色することがある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０８３９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記のような問題の生じない、即ち、調色による塗料の調製が容易であり、塗料保存時に色の分離が生じることがなく、塗布後の乾燥時に顔料粒子や顆粒状色材の浮き沈みによる変色が生じない、調色による塗料の調製方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の塗料の調製方法は、着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により塗料を調製する方法において、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを特徴とする。
【０００８】
本発明の調製方法においては、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるようにする手段として、
（ａ）着色顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、着色顔料の比重及び大きさ、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して得られる着色顔料含有マイクロカプセル、及び
（ｂ）無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させて得た顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、無機粒子の比重及び大きさ、微小粒径の着色顔料の比重及び固着量、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して得られる着色顔料含有マイクロカプセル
からなる群から選ばれる２種以上の着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することを挙げることができる。
【０００９】
また、本発明の塗料の調製方法においては、無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させる手段として、衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーにより又は無機粒子の表面に付与されたシランカップリング剤により、固着させることを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の塗料の調製方法においては、着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により塗料を調製するが、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用するので、調色による塗料の調製が容易であり、塗料保存時に長時間に渡って色の分離が生じることがなく、塗布後の乾燥時に顔料粒子や顆粒状色材の浮き沈みによる変色が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の塗料の調製方法においては、着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により塗料を調製するが、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用する。
【００１２】
本発明における、「各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上」において、粒子径とは着色顔料含有マイクロカプセルの累積５０％の値である。
【００１３】
本発明において、「各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上」に限定する理由は、この範囲に限定することにより、塗料保存時の着色顔料含有マイクロカプセルの分離即ち色の分離を長時間に渡って防止することができ、また、塗布後の乾燥時の着色顔料含有マイクロカプセルの浮き沈みによる変色を防止することができるからである。
【００１４】
本発明で用いる各々の着色顔料含有マイクロカプセルは、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になる限りは特に限定されることはない。しかし、着色顔料含有マイクロカプセルの大きさは、直径で、一般的には、０．２〜５μｍ程度、好ましくは０．３〜１μｍ程度である。また、着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の変動係数（ＣＶ値）は５０％以下、好ましくは２５％以下である。さらに、断面形状が２層（着色顔料と樹脂皮膜）、３層（芯材の無機粒子と微小粒径の着色顔料の層と樹脂皮膜）又は４層（芯材の無機粒子とシランカップリング剤の層と微小粒径の着色顔料の層と樹脂皮膜）以上であっても、如何なる製造法で製造されたものであってもよい。
【００１５】
本発明で用いる各々の着色顔料含有マイクロカプセルは、例えば、着色顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、着色顔料の比重及び大きさ、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して製造することができ、具体的には、相対的に比重が大きくて粒径の小さい着色顔料の周りに相対的に膜厚の厚い皮膜を設け、他方、相対的に比重が小さくて粒径の大きい着色顔料の周りに相対的に膜厚の薄い皮膜を設けることにより、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように製造することができる。
【００１６】
また、本発明で用いる各々の着色顔料含有マイクロカプセルは、例えば、無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させて得た顔料の周りに樹脂皮膜を設けた着色顔料含有マイクロカプセルであって、無機粒子の比重及び大きさ、微小粒径の着色顔料の比重及び固着量、並びに樹脂皮膜の厚さを調整して、各々の着色顔料含有マイクロカプセルの粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるように製造することができる。
【００１７】
本発明で用いることのできる無機粒子として、沈降性硫酸バリウム、沈降性炭酸カルシウム、シリカ、クレー、タルク等の体質顔料や、アルミナ、ガラス粒子、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等の有色又は無色の粒子を挙げることができるが、無機粒子として無色透明の体質顔料を用いることが好ましい。
【００１８】
本発明においては、衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーにより、又は無機粒子の表面に付与されたシランカップリング剤により、無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させることができる。
【００１９】
衝撃力を主体とする機械的熱的エネルギーにより無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させることは、ハイブリダイゼーションシステム、メカノフュージョンシステム等として公知の技術を用いて実施することができる。
【００２０】
無機粒子の表面にシランカップリング剤を付与し、その表面に微小粒径の着色顔料を付与することにより無機粒子の周りに微小粒径の着色顔料を固着させることができる。この微小粒径の着色顔料は反応基を持つ有機顔料であることが好ましい。
【００２１】
本発明の塗料の調製方法においては、着色顔料含有マイクロカプセルを２種以上用いて調色により所望の色の塗料を調製するが、この際にベース塗料を用いる。ベース塗料は液状塗料であれば水希釈型、有機溶剤希釈型のいずれであってもよく、その塗料種、色とも特に限定されるものではないが、通常、白色塗料もしくは透明塗料を好適に使用することができ、特に白色塗料が好適である。本発明において、ベース塗料は、色合せをしていない以外は、基本的には、そのままで、又は水或いは有機溶剤で粘度調整することによって塗料として使用することができるものであり、塗料用バインダを含有する。ベース塗料は、必要に応じて、硬化触媒、消泡剤、流動調整剤、塗面調整剤、造膜助剤、可塑剤、凍結安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤などの塗料用添加剤を含有していてもよい。
【００２２】
塗料の調製に用いるベース塗料の量は、最終的に得られる調色塗料の塗膜性能、塗装性等の観点から、製造しようとする塗料の量の７０〜９９質量％の範囲内であること、即ち着色顔料含有マイクロカプセルの量が１〜３０質量％であることが好適である。
【００２３】
本発明の塗料の調製方法においては、調色をコンピュータカラーマッチングで実施することが望ましい。コンピュータへの所望色の入力又は既存色の測色結果の入力、及びベース塗料質量の入力によって、着色顔料含有マイクロカプセルの選択及びその配合量が、予め作成された調色データベースから自動的に決定され、着色顔料含有マイクロカプセルの配給が制御される。
【００２４】
コンピュータカラーマッチングのために、基礎データとして、予め、ベース塗料及び各々の着色顔料含有マイクロカプセルの各々の光学データを求めておく。各々の着色顔料含有マイクロカプセルの基礎データは、例えば、該着色顔料含有マイクロカプセルをそれぞれ透明なベース塗料に適当量分散させて得られる各色エナメル塗料を用いて塗り板を作成し、光学データを取得する。光学データとして、ベース塗料及び各々の着色顔料含有マイクロカプセルを透明ベース塗料に分散させて作成した原色エナメル塗料の吸収係数及び散乱係数を用いることができ、例えば、ベース塗料や各々の着色顔料含有マイクロカプセルを透明ベース塗料に分散させて作成した原色エナメル塗料を用いて得た分光反射率からクベルカ−ムンクの光学濃度式及びダンカンの混色理論等を用いて取得することができる。これによって標準的な調色データベースを構築しておく。
【００２５】
具体的には、例えば既存色として色見本帳等を使用し、分光光度計を用いて所望の見本の分光反射率を測定する。これを元にコンピュータ調色システムを用いてベース塗料と着色顔料含有マイクロカプセルとで調色配合量の計算を行ない、ベース塗料の質量に対する着色顔料含有マイクロカプセルの配合量を得る。これによって、各々の着色顔料含有マイクロカプセルを配合した調色塗料を製造することができる。
【００２６】
着色顔料含有マイクロカプセルの選択及びその配合質量を決定する制御手段としては、従来公知のコンピュータ調色システムを使用することができ、通常、このシステムはコンピュータと分光光度計で構成される。所望色もしくは既存色の塗板を分光光度計によって測色し、コンピュ−タ内に内蔵された標準の調色データベースから、所定質量のベース塗料に対する着色顔料含有マイクロカプセルの選択及びその配合量のデータが入手可能となる。
【００２７】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明はそれらの実施例によって限定されるものではない。
ホワイト、イエロー、ブラック、マゼンタ及びシアンの各色を呈する各々の着色顔料含有マイクロカプセルを、芯材の周りに固着した着色顔料の固着量及びカプセル樹脂皮膜の厚さを種々に変化させてマイクロカプセルの粒子径及び比重を変化させた以外は第１表に示す構成と類似の構成の種々の粒子径の着色顔料含有マイクロカプセルとなるようにして下記の調製法と同様な方法で製造した。ホワイト及びイエローは顔料粒子の大きさとカプセル皮膜の厚さとを調整して得たものであり、ブラック、マゼンタ及びシアンは芯材の比重と、芯材の周りに固着した着色顔料の固着量とカプセル皮膜の厚さとを調整して得たものであり、この固着においてブラックはハイブリダイザーを用いて実施し、マゼンタ及びシアンはシランカップリング剤を利用して実施したものである。それらの種々の粒子径の着色顔料含有マイクロカプセルからマイクロカプセルの粒子径が０．５μｍとなった場合の着色顔料含有マイクロカプセルの調製方法及び着色顔料含有マイクロカプセルの構成を以下に記載する。
【００２８】
＜ホワイト顔料分散液の調製＞
２７ｇのｎ−ブチルメタクリレート、３ｇのラウリルメタクリレート及び２９．５ｇの第１表に示す酸化チタンを加えて十分混合し、その後、０．５ｇの分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ３０００を添加して更に錬合を行い、平均粒子径が０．２８μｍになったことを確認してホワイト顔料分散液とした。
【００２９】
＜イエロー顔料分散液の調製＞
２９ｇのｎ−ブチルメタクリレート、３ｇのラウリルメタクリレート及び２７．５ｇの第１表に示す黄色酸化鉄を加えて十分混合し、その後、０．５ｇの分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  ３０００を添加して更に錬合を行い、平均粒子径が０．２８μｍになったことを確認してイエロー顔料分散液とした。
【００３０】
＜ブラック顔料分散液の調製＞
３５．５ｇの第１表に示す沈降性硫酸バリウムと５ｇの第１表に示すカーボンブラックとを用い、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所社製：ＮＨＳ−０型）により沈降性硫酸バリウムの周りにカーボンブラックを固着させた。その粉体３３．１ｇを１．０ｇの分散剤Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ  １７０００が溶解しているｎ−ブチルメタクリレート２３．２ｇ及びラウリルメタクリレート２．７ｇの混合液中に加え、高速ホモジナイザーにより攪拌を行ってブラック顔料分散液を得た。
【００３１】
＜マゼンタ顔料分散液の調製＞
２７．０ｇのＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3で表面処理された第１表に示す沈降性硫酸バリウムと２．５ｇのラウリルメタクリレートと０．３ｇの３−アミノプロピルトリメトキシシランとを十分混合した。また、別途、７．２ｇの第１表に示すキナクリドンレッド（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｖｉｏｌｅｔ  １９）と０．３ｇの添加剤ＢＹＫ−ＳＹＮＥＲＧＩＳＴ  ２１００と２０．７ｇのｎ−ブチルメタクリレートとを混ぜて錬合を行った。その両者を混ぜて錬合を行い、さらに２．０ｇの湿潤分散剤ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ―２１５０を加えて錬合し、マゼンタ顔料分散液とした。
【００３２】
＜シアン顔料分散液の調製＞
２４．５ｇのＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3で表面処理された第１表に示す沈降性硫酸バリウムと２．８ｇのラウリルメタクリレートと０．３ｇの３-アミノプロピルトリメトキシシランと を十分混合した。また、別途、７．７ｇの第１表に示すフタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇ．Ｂｌｕｅ  １５：４）と０．３ｇのＢＹＫ−ＳＹＮＥＲＧＩＳＴ  ２１００（ＢＹＫ社製）と２２．４ｇのｎ−ブチルメタクリレートとを混ぜて錬合を行った。その両者を混ぜて錬合を行い、さらに２．０ｇの湿潤分散剤ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ―２１５０を加えて錬合し、シアン顔料分散液とした。
【００３３】
＜着色顔料含有マイクロカプセルの調製＞
２３７ｇの水に５ｇの反応性アニオン乳化剤アデカリアソープ  ＳＥ−１０Ｎ（旭電化工業株式会社製）を溶解し、６０ｇの上記の各々の何れか１種の顔料分散液を添加し、連続式分散・乳化機Ｔ．Ｋ．フィルミックス８０−５０型（プライミクス社製）を用いて乳化を行った。その分散液に０．４ｇの過硫酸カリウムを加え、攪拌しながら７５℃で４時間重合を行った。得られた着色顔料含有マイクロカプセル分散液から減圧により水を除去し、固形分が４０質量％の各々の着色顔料含有マイクロカプセル分散液を得た。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
＜調色塗料の安定性＞
２種の第１表に示した着色顔料含有マイクロカプセル及びベース塗料（ＢＡＳＦジャパン社製：ＪＤＸ−６５００）を用い、下記の組合せで混合して十分に攪拌し、下記の組成の調色塗料を製造した。
調色塗料Ａ：ベース塗料１００質量部＋ホワイト６０質量部＋ブラック２５質量部
調色塗料Ｂ：ベース塗料１００質量部＋ホワイト６０質量部＋マゼンタ４０質量部
調色塗料Ｃ：ベース塗料１００質量部＋イエロー７０質量部＋シアン１５質量部
調色塗料Ｄ：ベース塗料１００質量部＋マゼンタ８０質量部＋シアン１５質量部
【００３６】
また、比較のために、第１表に示した着色顔料含有マイクロカプセル、ベース塗料（ＢＡＳＦジャパン社製：ＪＤＸ−６５００）、第１表に示す黄色酸化鉄（粒子径＝０．２８μｍ、「粒子径×比重」＝１．１５）及び第１表に示すキナクリドンレッド（粒子径＝０．０８μｍ、「粒子径×比重」＝０．１１２）の何れかを用い、下記の組合せで混合して十分に攪拌し、下記の組成の調色塗料を製造した。
調色塗料Ｅ：ベース塗料１００質量部＋ホワイト６０質量部＋キナクリドンレッド４０質量部
調色塗料Ｆ：ベース塗料１００質量部＋黄色酸化鉄７０質量部＋シアン１５質量部
【００３７】
各々の調色塗料について、（１）貯蔵安定性（４０℃で１ヶ月貯蔵した場合の塗料色の変化の有無）及び（２）白色塗板の上に乾燥膜厚約３０μｍとなるように塗装した後、常温乾燥させた場合の乾燥時の顔料粒子の浮き沈みによる塗膜の変色の有無を目視で調べた。調色塗料Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの何れについても、塗料色の変化も塗膜の変色も認められなかった。しかし、調合塗料Ｅ及びＦについては、４０℃で１ヶ月の貯蔵後には変色していた。
【００３８】
上記の結果から、粒子径の最小値が最大値の８５％以上になり且つ「粒子径×比重」の最小値が最大値の８０％以上になるような着色顔料含有マイクロカプセルを選択して使用することにより、調色による塗料の調製が容易であり、塗料保存時に色の分離が生じることがなく、塗布後の乾燥時に顔料粒子や顆粒状色材の浮き沈みによる変色が生じないことは明らかである。