[发明专利]树脂被覆金属颜料及其制造方法、以及使用其的水性涂料

说明书

技术领域

本发明涉及金属或塑料的涂布中使用的金属系涂料等中所含有的树脂被覆金属颜料，尤其涉及作为水性涂料使用时，具有优良的涂料保存稳定性、特别是耐水性，并且形成涂膜时显示优良的耐化学性的树脂被覆金属颜料。

背景技术

近年来对环境问题的关注有所提高，因此人们将目光集中在作为不使用有机溶剂的低公害型涂料的水性涂料或粉体涂料。这些涂料系中，从与以往的有机溶剂系涂料同样具有多方面用途的角度出发，要求金属的装饰性，因此需要使用金属颜料。粉体涂布中有静电涂布和高温烧结的限制，因此被涂布物限于实质上由金属形成的材料。另一方面，如在水性涂料中使用金属颜料，则该金属颜料与涂料中的水反应变黑，或产生氢气，容易出现涂料缺少保存稳定性的问题。

作为改善涂料的保存稳定性的技术，可以例举以下技术。日本专利特开平2-120368号公报(专利文献1)中提出了将具有含饱和脂肪族基且不含不饱和脂肪族基的酯残基的有机磷酸酯与具有含不饱和脂肪族基的酯残基的有机磷酸酯的混合物用作颜料成分的技术。另外，在日本专利特开平6-57171号公报(专利文献2)中提出了将铝片表面用钼酸膜被覆的技术。另外，在国际公开第WO02/031061号小册子(专利文献3)中，提出了一种可以形成由过钼酸衍生的被膜、且含有选自烷基胺、芳基胺、链烷醇胺、烷氧基胺的至少一种胺的铝颜料。

然而，由这些技术得到的金属颜料虽然在作为水性涂料的保存稳定性方面优良，但形成涂膜时缺少耐化学性，其使用在实用上仅限于实施罩面层(overcoat)，因此存在通用性差的问题。

另一方面，从成本的方面考虑，例如在便携电话或个人电脑等的塑料涂布中要求仅1次涂布后使用，因此对于这些用途还要求涂膜的优良的耐化学性。为了解决这些问题，日本专利特开昭62-081460号公报(专利文献4)中，提出了被三羟甲基丙烷三丙烯酸酯及/或三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯以及少量的丙烯酸及/或甲基丙烯酸的共聚物被覆的金属粉末。在日本专利特公平01-049746号公报(专利文献5)中提出了一种树脂被覆金属颜料，其特征在于，表面被由自由基聚合性不饱和羧酸及/或具有自由基聚合性双键的磷酸一或二酯以及具有3个以上自由基聚合性双键的单体形成的高度三维化了的树脂牢固紧密地被覆，且耐碱性为1.0以下，在耐热稳定性试验中实质上不凝集。在日本专利特开昭64-040566号公报(专利文献6)中提出了一种表面微观平滑的铝片，该铝片被使选自具有至少1个聚合性双键的低聚物和单体的至少2种反应而得共聚物均匀地被覆。在日本专利特开2005-146111号公报(专利文献7)中提出了一种树脂被覆铝颜料，其中，原料铝颜料的表面被将具有聚合性双键的单体、具有1个聚合性双键和1个苯环的单体以及(甲基)丙烯酸聚合而得的共聚物被覆。

通过这些技术，虽然可以满足有机溶剂系涂料的用途中的市场需要，但是在水性涂料的用途中存在耐水性不理想的问题。利用通常的赋予耐水性用的表面处理并不能改善耐化学性，另外利用赋予耐化学性的表面处理也不能改善耐水性，因此难以使耐水性和耐化学性兼具实用上理想的水准。

作为兼具耐水性和耐化学性的表面处理技术，在国际公开第WO96/038506号小册子(专利文献8)中提出了一种在表面形成树脂层的树脂被覆金属颜料，它是如下形成的：使用(A)选自自由基聚合性不饱和羧酸、及/或具有自由基聚合性双键的磷酸或膦酸一或二酯、及/或具有自由基聚合性双键的至少1种、(B)具有3个以上的自由基聚合性双键的单体、(C)聚合引发剂，首先添加(A)处理金属颜料后，缓慢添加(B)和(C)的至少一方聚合而得。在日本专利特开2000-044835号公报(专利文献9)中提出一种树脂被覆金属颜料，它是如下形成的：使通过物理蒸镀膜破碎法制得的金属颜料分散在有机溶剂中，接着添加(A)选自自由基聚合性不饱和羧酸、具有自由基聚合性双键的磷酸或膦酸的一或二酯、具有自由基聚合性双键的偶合剂的至少一种，再添加(B)具有3个自由基聚合性双键的单体和(C)聚合引发剂，并再此时缓慢添加(B)和(C)的至少一方使之聚合而得。

但是，在上述专利文献中，耐水性是使用pH调整至9.5的涂料，通过于50℃在24小时内的气体产生量来进行评价的，在该条件下，由于实质上是评价耐碱性，因此并没有进行真正的耐水性评价。近年的水性涂料的pH一般为7.5～8.8左右，耐水性通常用至少数日内的气体产生来评价。

也就是说目前的状况是：虽然对通用性高的低公害水性金属涂料的需要日益增多，但还没有使耐水性和耐化学性两者均达到实用上理想水准的技术。