(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平均一次粒子径が０．２μｍ以下の無機微粉末、有機溶媒に可溶なキレート剤、バインダー有機樹脂及び有機溶媒を含有し、無機微粉末の含有量がバインダー有機樹脂１００質量部当たり６０〜９００質量部であり、キレート剤の含有量が無機微粉末１００質量部当たり０．０２〜５質量部であることを特徴とする透明塗膜形成用塗料組成物。
【請求項２】
透明塗膜が導電性塗膜である請求項１記載の塗料組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明塗膜形成用塗料組成物に関し、詳しくは、種々の目的をもって添加される無機微粉末が粒度分布幅の狭い状態で、即ち均一に微粒化した状態で分散していて分散安定性に優れている透明塗膜形成用塗料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機微粉末が分散していて分散安定性に優れている塗料組成物を調製する方法として、無機微粉末の合計表面積が大きいのでその合計表面積の増大に応じて分散剤の添加量を多くする方法や、無機微粉末を長時間強制的に分散させて一次粒子近傍まで微粒化する方法等が実施されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、分散剤の添加量を多くする方法においては、分散剤の添加量を多くしても分散後の無機微粉末の粒度分布幅が広く粗粒も多く含まれていて無機微粉末が均一に微粒化した塗料組成物を得ることが困難である傾向があり、また、分散剤の影響により所定の膜性能が得られにくくなる傾向がある。また、無機微粉末を長時間強制的に分散させる方法においては、高濃度での分散や微粒化に長時間要するなど生産性が上がらない等の問題点があった。
【０００４】
本発明は、無機微粉末が粒度分布幅の狭い状態で、即ち均一に微細化した状態で分散していて分散安定性に優れている透明塗膜形成用塗料組成物であって、容易に且つ短時間に調製できる透明塗膜形成用塗料組成物を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、樹脂溶液にキレート剤を配合し、その配合液中に無機微粉末を分散させることにより、容易に且つ短時間で、無機微粉末が粒度分布幅の狭い状態で、即ち均一に微細化した状態で分散していて分散安定性に優れている透明塗膜形成用塗料組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
即ち、本発明の透明塗膜形成用塗料組成物は、平均一次粒子径が０．２μｍ以下の無機微粉末、有機溶媒に可溶なキレート剤、バインダー有機樹脂（以下、バインダー成分と記載する）及び有機溶媒を含有し、無機微粉末の含有量がバインダー成分１００質量部当たり６０〜９００質量部であり、キレート剤の含有量が無機微粉末１００質量部当たり０．０２〜５質量部であることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の塗料組成物に含有される無機微粉末は種々の目的をもって添加され、そのような無機微粉末として、酸化チタン、チタン酸バリウム、酸化鉄、硫酸バリウム、硫化亜鉛、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化インジウム、ＩＴＯ、ＡＴＯ等の微粉末を挙げることができる。例えば、無機微粉末の特徴を生かした膜、例えば、透明高屈折膜、透明紫外線カット膜、透明導電膜等の形成に適した無機微粉末を用いることができる。
【０００８】
無機微粉末は平均一次粒子径が０．２μｍ以下の無機微粉末であることが好ましい。無機微粉末の平均一次粒子径が０．２μｍを超えると塗料組成物中での無機微粉末の沈降が生じ易くなって分散安定性が悪くなる傾向があり、また、塗料組成物の所望の用途によっては、即ち用いる無機微粉末の種類によっては透明膜が得られなくなることがある。
【０００９】
本発明の塗料組成物に含有されるキレート剤は好ましくは有機溶媒に可溶性であり、そのようなキレート剤として、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等のポリアミン類、ジピバロイルメタン、ピバロイルトリフルオルアセトン、アセチルアセトン、トリフルオルアセチルアセトン、ヘキサフルオルアセチルアセトン等のβ−ジケトン類、ジメチルグリオキシム、オキシン、イミノジ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、蓚酸等を挙げることができる。
【００１０】
本発明の塗料組成物に含有されるキレート剤の配合量は無機微粉末１００質量部当たり０．０２〜５質量部であることが好ましい。キレート剤の配合量が０．０２質量部未満である場合には、無機微粉末が均一に微粒化した塗料組成物を調製するのに必要な分散処理時間が過度に長くなったり、分散処理後の無機微粉末の粒度分布幅が広く粗粒も多く含まれていて無機微粉末が均一に微粒化した塗料組成物が得られなかったりする傾向があるので好ましくない。一方、キレート剤の配合量が５質量部を超える場合には、分散処理時にキレート金属が形成されて析出し、沈降物が生じ、分散安定性が低下する傾向があるので好ましくない。
【００１１】
本発明の塗料組成物は一般の塗料組成物と同様に通常のバインダー成分を含有する。そのようなバインダー成分として、アルキド樹脂、フタル酸樹脂、アミノ樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂等を挙げることができる。
【００１２】
本発明の塗料組成物に含有される無機微粉末及びバインダー成分の配合割合については、バインダー成分１００質量部当たり無機微粉末６０〜９００質量部であることが好ましい。無機微粉末の配合量が６０質量部未満である場合には、そのような塗料組成物を用いて形成された塗膜にはバインダー樹脂の特性が強く現れて無機微粉末の機能が十分に引き出されない傾向があるので好ましくない。逆に、無機微粉末の配合量が９００質量部を超える場合には、そのような塗料組成物を用いて形成された塗膜は基材との密着性が低下し、塗膜機能が低下する傾向があるので好ましくない。
【００１３】
本発明の塗料組成物は一般の塗料組成物と同様に通常の有機溶媒を含有することができる。そのような有機溶媒として、上記バインダー成分やキレート剤との相溶性が良好なものが好ましく、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、イソホロン等のケトン類、エタノール、1-ブタノール、2-プロパノール等のアルコール類、セロソルブ類、酢酸エステル類、エーテル類、芳香族炭化水素類等を単独で、あるいは混合して用いることができる。また、その配合量は塗料組成物の塗布方法に適した流動性を塗料組成物に与える量である。
【００１４】
本発明の塗料組成物は一般の塗料組成物と同様に、本発明の塗料組成物の特性を損なわない範囲で、通常の添加剤を含有することができる。そのような添加剤として、通常の分散剤、硬化剤、硬化触媒、酸化防止剤、レベリング剤等を挙げることができる。
【００１５】
本発明の塗料組成物は、上記のキレート剤、バインダー成分及び有機溶媒を含有し、更に必要に応じて添加剤を含有する系に無機微粉末を分散させることにより製造することが出来る。無機微粉末の分散処理はペイントシェーカー、ボールミル、サンドミル、セントリミル、三本ロール等を用いて常法により行うことができる。
【００１６】
本発明の塗料組成物は、塗料として用いてエアスプレー塗装、エアレススプレー塗装、刷毛塗り、ローラーブラシ塗り、へら塗り等により塗布するか、又はインクとして用いて印刷した後、自然乾燥、強制乾燥、熱硬化させることにより、基板上に膜を形成させることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例及び比較例の記載において、部は質量部である。また、実施例及び比較例で使用した混合有機溶媒は、いずれもキシレン／ｎ−ブタノールの質量比７／３からなる有機溶媒であった。
【００１８】
実施例１
キレート剤として蓚酸を使用し、無機微粉末として平均一次粒子径が０．０５μｍの酸化亜鉛を使用した。キレート剤１．０部、無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量５００００、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂溶液３０．０部及び混合有機溶媒４１．０部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで１時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物（塗料組成物）を得た。
【００１９】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、厚み２μｍの高屈折性塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。
【００２０】
実施例２
キレート剤としてジピバロイルメタンを使用し、無機微粉末として平均一次粒子径が０．０３μｍのＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）を使用した。キレート剤１．０部、無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量４５０００、酸価９ｍｇＫＯＨ／ｇのポリエステル樹脂溶液３０．０部及び混合有機溶媒４１．０部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで１時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物を得た。
【００２１】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、厚み２μｍの塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。また、この塗膜は表面抵抗値が５×１０3 Ω／□の高透明導電被膜であった。
【００２２】
実施例３
キレート剤としてジピバロイルメタンを使用し、無機微粉末として平均一次粒子径が０．０５μｍの酸化チタンを使用した。キレート剤１．０部、無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量４００００、酸価８ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＯＨ価６０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂溶液２１．０部、ブチル化メラミン樹脂３．６部及び混合有機溶媒４６．４部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで１時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物を得た。
【００２３】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、１３０℃で３０分焼き付けて厚み２μｍの紫外線カット性塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。
【００２４】
比較例１
無機微粉末として平均一次粒子径が０．０５μｍの酸化亜鉛を使用した。無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量５００００、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂溶液３０．０部及び混合有機溶媒４２．０部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで１時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物を得た。
【００２５】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、厚み２μｍの塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。
【００２６】
比較例２
無機微粉末として平均一次粒子径が０．０５μｍの酸化亜鉛を使用した。無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量５００００、酸価１０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂溶液３０．０部及び混合有機溶媒４２．０部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで５時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物を得た。
【００２７】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、厚み２μｍの塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。
【００２８】
比較例３
キレート剤としてジピバロイルメタンを使用し、無機微粉末として平均一次粒子径が０．３μｍの酸化チタンを使用した。キレート剤１．０部、無機微粉末２８．０部、不揮発分４０質量％、質量平均分子量４００００、酸価８ｍｇＫＯＨ／ｇ、ＯＨ価６０ｍｇＫＯＨ／ｇのアクリル樹脂溶液２１．０部、ブチル化メラミン樹脂３．６部及び混合有機溶媒４６．４部をガラスビーズ８０部と共に容器に加え、ペイントシェーカーで１時間練合した。練合後、ガラスビーズを取り除いて粘稠な液状物を得た。
【００２９】
この粘稠な液状物中の無機微粉末の粒度分布を日機装（株）製マイクロトラックＵＰＡ粒度分布計で測定し、粒度分布の篩下積算分布１０％に相当する粒子径（Ｄ10）、５０％に相当する粒子径（Ｄ50）、９０％に相当する粒子径（Ｄ90）を求め、分布幅はＤ90からＤ10を引いた値で評価した。また、この粘稠な液状物の分散安定性は、この粘稠な液状物を２５℃で一ヶ月間静置した後に目視で観察した。また、バーコーターを用いてこの粘稠な液状物をＰＥＴ板上に塗布し、１２０℃で３０分焼き付けて厚み２μｍの塗膜を得た。この塗膜の光透過率及びヘーズを（有）東京電色技術センター製のＴＣ−ＨIII ＤＰＫで測定した。それらの結果は第１表に示す通りであった。
【００３０】
【表１】
0004148337.tif 000002
【００３１】
第１表に示すデータからも明らかなように、実施例１〜３に示す本発明の塗料組成物においては、樹脂溶液にキレート剤を配合し、その配合液中に無機微粉末を分散させることにより、容易に且つ短時間で、無機微粉末が粒度分布幅の狭い状態で、即ち均一に微細化した状態で分散していて分散安定性に優れている塗料組成物が得られる。また、組成条件によっては透明膜が得られる。
【００３２】
これに対し、比較例１及び２から明らかなように、キレート剤を含まない系は無機微粉末の微粒化に長時間かかり、分布幅も広く、長期的には沈降物が認められた。また、比較例３から明らかなように、平均一次粒子径が０. ２μｍを超える無機微粉末を用いた場合には、分散安定性が悪く沈降物が認められた。
即ち、本発明の塗料組成物で達成される効果は、キレート剤を併用した場合に特有のものである。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の透明塗膜形成用塗料組成物は無機微粉末が粒度分布幅の狭い状態で、即ち均一に微細化した状態で分散していて分散安定性に優れている透明塗膜形成用塗料組成物であって、容易に且つ短時間に調製できる透明塗膜形成用塗料組成物であり、塗料又はインクとして基板に塗布又は印刷して基板上に膜を形成することができる。従って、比較的耐熱性の低い樹脂基板や多様な形状の基板にも適用でき、無機微粉末の特徴を生かした膜、例えば、透明高屈折膜、透明紫外線カット膜、透明導電膜等を連続的に大量生産でき、また大面積化も容易である。