表面処理チタン酸顔料及びその製造方法
【課題】耐水性に優れた塗膜を形成することができる、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料及びその製造方法を得る。
【解決手段】薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴としている。
【解決手段】薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理チタン酸顔料及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
層状チタン酸塩を酸で処理し、次いで有機塩基性化合物を作用させて層間を剥離した薄片状チタン酸を光輝性顔料として用いた光輝性塗料が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような薄片状チタン酸は、ｎｍオーダーの厚みを有するナノシートであり、例えば、パール光沢やシルキー感を呈する光輝性顔料として用いることができる。
【０００４】
しかしながら、このような従来の顔料は、親水性を有するものであり、耐水性に優れた塗膜を形成するためには、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料が求められている。
【特許文献１】特開２００６−２５７１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、耐水性に優れた塗膜を形成することができる、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表面処理チタン酸顔料は、薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴としている。
【０００７】
薄片状チタン酸は、水性分散液中において、その表面にマイナス電荷を有している。このため、プラス電荷を有するカチオン性高分子を添加すると、薄片状チタン酸の表面にカチオン性高分子を吸着させ、薄片状チタン酸の表面をプラス電荷にすることができる。次に、疎水性のアニオン性高分子を添加することにより、疎水性のアニオン性高分子を吸着させることができ、薄片状チタン酸の表面に疎水性塗膜を形成して、疎水性を付与することができる。
【０００８】
従って、本発明によれば、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料とすることができ、本発明の表面処理チタン酸顔料を用いることにより、耐水性に優れた塗膜を形成することができる。
【０００９】
本発明の表面処理チタン酸顔料は、カチオン性高分子と疎水性のアニオン性高分子とを交互に複数回吸着させて得られるものであることが好ましい。複数回交互にカチオン性高分子と疎水性のアニオン性高分子とを複数回吸着させることにより、より良好な疎水性を表面処理チタン酸顔料に付与することができる。
【００１０】
本発明において用いるカチオン性高分子としては、例えば、ポリ（ジアリルメチルアンモニウムクロライド）（ＰＤＤＡ）を用いることができる。このカチオン性高分子は、例えば、塩化ナトリウム水溶液を溶媒として用いることができる。本発明において用いることができる他のカチオン性高分子としては、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）、ポリ（ビニルピロリドン・Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリル酸）共重合などが挙げられる。
【００１１】
本発明において用いる疎水性のアニオン性高分子としては、例えば、ポリフルオロエチレンーポリフルオロスルホン酸共重合体が挙げられる。このようなアニオン性高分子は、例えば、ナフィオン（登録商標：ジュポン社製など）として入手することができる。
【００１２】
本発明において用いることができる他の疎水性のアニオン性高分子としては、ポリメタクリル酸およびその共重合体などが挙げられる。
【００１３】
カチオン性高分子の吸着量としては、薄片状チタン酸１００重量部に対して、１〜１００重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、５〜５０重量部である。
【００１４】
疎水性のアニオン性高分子の吸着量としては、薄片状チタン酸１００重量部に対して、０．１〜５０重量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、１〜２０重量部である。
【００１５】
薄片状チタン酸は、層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる層状チタン酸に、有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより得られるものであることが好ましい。
【００１６】
層状チタン酸塩は、例えば、特許文献１に開示されているものを用いることができる。
【００１７】
具体的な例としては、Ｋ０．８０Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４、Ｒｂ０．７５Ｔｉ１．７５Ｌｉ０．２５Ｏ４、Ｃｓ０．７０Ｌｉ０．２３Ｔｉ１．７７Ｏ４、Ｃｅ０．７０□０．１８Ｔｉ１．８３Ｏ４、Ｃｅ０．７０Ｍｇ０．３５Ｔｉ１．６５Ｏ４、Ｋ０．８Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｎｉ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｚｎ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｃｕ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｆｅ０．８Ｔｉ１．２Ｏ４、Ｋ０．８Ｍｎ０．８Ｔｉ１．２Ｏ４、Ｋ０．７６Ｌｉ０．２２Ｍｇ０．０５Ｔｉ１．７３Ｏ４、Ｋ０．６７Ｌｉ０．２Ａｌ０．０７Ｔｉ１．７３Ｏ４等が挙げられる。また、Ｋ０．８Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４を酸洗後、焼成して得られるＫ０．５〜０．７Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５〜３．９５も利用することができる。
【００１８】
層状チタン酸は、例えば、上記層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる。酸処理に使用する酸は、特に限定されるものではなく、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸などの鉱酸、あるいは有機酸でも良い。層状チタン酸の種類、酸の種類及び濃度、層状チタン酸のスラリー濃度は、金属カチオンの交換率に影響する。一般に、酸濃度が低く、スラリー濃度が大きいほど、層間金属カチオンの残存量が多くなり、層間剥離しにくくなるため、剥離後の薄片状チタン酸の厚みが大きくなる。
【００１９】
金属カチオンが除きにくい場合は、必要に応じて酸処理を繰り返し行ってもよい。
【００２０】
得られた層状チタン酸に、層間膨潤作用のある有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより薄片状チタン酸を得ることができる。
【００２１】
層間膨潤作用のある有機塩基性化合物としては、例えば、１級〜３級アミン及びそれらの塩、アルカノールアミン及びそれらの塩、４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アミノ酸及びそれらの塩等が挙げられる。１級アミン類としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、２−エチルヘキシルアミン、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン等及びこれらの塩が挙げられる。２級アミン類としては、例えば、ジエチルアミン、ジペンチルアミン、ジオクチルアミン、ジベンジルアミン、ジ（２−エチルヘキシル）アミン、ジ（３−エトキシプロピル）アミン等及びこれらの塩が挙げられる。３級アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、トリオクチルアミン、トリ（２−エチルヘキシル）アミン、トリ（３−エトキシプロピル）アミン、ジポリオキシエチレンドデシルアミン等及びこれらの塩が挙げられる。アルカノールアミン類としては、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等及びこれらの塩が挙げられる。水酸化４級アンモニウム塩類としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。４級アンモニウム塩類としては、例えば、ドデシルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、トリメチルフェニルアンモニウム塩、ジメチルジステアリルアンモニウム塩、ジメチルジデシルアンモニウム塩、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム塩、ドデシルビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ジポリオキシエチレンドデシルメチルアンモニウム等が挙げられる。
【００２２】
ホスホニウム塩類としては、例えば、テトラブチルホスホニウム塩、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム塩、ドデシルトリブチルホスホニウム塩、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩等の有機ホスホニウム塩等が挙げられる。また、１２−アミノドデカン酸、アミノカプロン酸等のアミノ酸類及びこれらの塩や、ポリエチレンイミン等のイミン類及びこれらの塩も使用可能である。
【００２３】
そしてこれらの有機塩基性化合物は、目的に応じて、１種類あるいは数種類を混合して用いても良い。特に、疎水性の高い有機塩基性化合物単独では剥離が十分に進まないため、親水性の高い有機塩基性化合物と併用することが好ましい。
【００２４】
層間膨潤作用のある有機塩基性化合物を作用させるためには、酸処理後の層状チタン酸を水系媒体に分散させた分散液に、撹拌下、有機塩基性化合物または有機塩基性化合物を水系媒体で希釈したものを加えれば良い。あるいは有機塩基性化合物の水系溶液に、撹拌下、該層状チタン酸、またはその分散液を加えても良い。
【００２５】
水系媒体または水系溶液とは、水、水に可溶な溶媒、または水と水に可溶な溶媒との混合溶媒、あるいはその溶液を意味する。
【００２６】
水に可溶な溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、酢酸エチル、プロピレンカーボネート等のエステル類を挙げることができる。
【００２７】
有機塩基性化合物の添加量は、層状チタン酸塩のイオン交換容量の０．３〜１０当量、好ましくは０．５〜２当量とするのがよい。
【００２８】
本発明において用いる薄片状チタン酸は、長手方向の長さ（平均長径）が１０〜３０μｍの範囲であることが好ましく、平均厚みが１〜１００ｎｍであることが好ましい。従って、薄片状チタン酸のアスペクト比（厚みと長さの比）は、１００〜３００００の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、１００〜６００の範囲である。
【００２９】
本発明の製造方法は、上記本発明の表面処理チタン酸顔料を製造することができる方法であり、薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子を吸着させる工程と、カチオン性高分子を吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを備えることを特徴としている。
【００３０】
本発明の製造方法においては、カチオン性高分子を吸着させる工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを交互に複数回行うことが好ましい。より緻密な被膜をチタン酸の表面に形成するためには、カチオン性高分子を吸着する工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程と、それぞれ３回以上行うことが好ましい。
【００３１】
また、カチオン性高分子を吸着させた後、余分なカチオン性高分子を除くため、脱イオン水などで洗浄することが好ましい。同様に疎水性のアニオン性高分子を吸着させた後も、余分な疎水性のアニオン性高分子を除去するため、脱イオン水等で洗浄することが好ましい。
【００３２】
また、得られる表面処理チタン酸顔料中に水が混入することが好ましくない場合には、さらに両親媒性有機溶媒に分散させた後、その溶媒で洗浄を繰り返し、有機溶媒に分散した表面処理チタン酸分散液を得ることができる。
【００３３】
両親媒性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール等のアルコール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトン、ＴＨＦ等を用いることができる。
【００３４】
薄片状チタン酸は、ゾル状の分散液として用い、このゾル状の分散液に、カチオン性高分子を添加することが好ましい。薄片状チタン酸分散液の濃度は、０．０１〜３重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１〜１．５重量％の範囲である。濃度が高すぎると、薄片状チタン酸の分散液の粘度が高くなりすぎ、カチオン性高分子を添加しても、チタン酸の表面に十分に吸着させることができない場合がある。また、濃度が低すぎると、カチオン性高分子を効率良く吸着させることができない場合がある。
【００３５】
カチオン性高分子の添加量は、チタン酸１００重量部に対し、カチオン性高分子１０〜５００重量部であることが好ましく、より好ましくは、５０〜１５０重量部である。カチオン性高分子の量が少なすぎると、チタン酸の表面に十分な量のカチオン性高分子を吸着することができない場合がある。また、カチオン性高分子の量が多すぎる場合には、余分なカチオン性高分子を洗浄で取り除くのに長時間必要となる場合がある。
【００３６】
疎水性のアニオン性高分子の添加量は、チタン酸１００重量部に対し、１〜１５０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、５〜５０重量部である。疎水性のアニオン性高分子の量が少なすぎると、十分な量の疎水性のアニオン性高分子を吸着させることができず、良好な疎水性が得られない場合がある。、また、疎水性のアニオン性高分子の量が多すぎると、それに伴う疎水性付与の効果が得られず、経済的に好ましくない場合がある。
【００３７】
薄片状チタン酸の分散液に、カチオン性高分子や、疎水性のアニオン性高分子を添加して攪拌する装置としては、例えば、羽根型攪拌器、ディスパー、ホモミキサーなどを用いることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、カチオン性高分子を薄片状チタン酸の表面に吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させることにより良好な疎水性被膜を形成することができ、良好な疎水性を有する表面処理チタン酸顔料とすることができる。
【００３９】
また、本発明の表面処理チタン酸顔料を用いることにより、耐水性に優れた塗膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
（実施例１）
＜薄片状チタン酸の分散液の合成＞
酸化チタン６７．０１ｇ、炭酸カリウム２６．７８ｇ、塩化カリウム１２．０４ｇおよび水酸化リチウム５．０８ｇを乾式で粉砕混合した原料を１０２０℃にて４時間焼成した。得られた粉末の１０．９％水スラリー７．９ｋｇを調製し、１０％硫酸水溶液４７０ｇを加えて２時間撹拌し、スラリーのｐＨを７．０に調製した。分離、水洗したものを１１０℃で乾燥した後、６００℃で１２時間焼成した。得られた白色粉末は層状チタン酸塩Ｋ０．８Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４であり、平均長径１５μｍであった。
【００４２】
この層状チタン酸塩６５ｇを３．５％塩酸５ｋｇに分散撹拌し、４０℃で２時間反応させた後、吸引濾過で分離し、水洗した。得られた層状チタン酸のＫ２Ｏ残量は２．０％であり、金属イオン交換率は９４％であった。
【００４３】
得られた層状チタン酸全量を脱イオン水１．６ｋｇに分散して撹拌しながら、ジメチルエタノールアミン３４．５ｇを脱イオン水０．４ｋｇに溶解した液を添加し、４０℃で１２時間撹拌してｐＨ９．９の薄片状チタン酸分散液を得た。１００００ｒｐｍで１０分間遠心することにより濃度５．０重量％に調製した。得られた薄片状チタン酸分散液は長時間静置しても固形分の沈降は見られず、それを１１０℃で１２時間乾燥した固形分は、ＴＧ／ＤＴＡ分析により２００℃以上の重量減少が１４．７重量％、ＸＲＤ分析により層間距離が１０．３Åであった。
【００４４】
＜ＰＤＤＡ溶液の調製＞
カチオン性高分子として、ＰＤＤＡを用いた。０．５モル／リットルの塩化ナトリウム水溶液５００ｍｌに、２０重量％のＰＤＤＡ水溶液（アルドリッチ社製、Ｍｗ＝１０００００〜２０００００）を２５ｇ添加し、攪拌して、ＰＤＤＡ溶液を調製した。
【００４５】
＜ナフィオン溶液の調製＞
疎水性のアニオン性高分子として、ナフィオンを用いた。具体的には、メタノール：水＝９０：１０（体積比）の水溶液５００ｍｌに、１０重量％のナフィオン分散液（和光純薬社製）を１０ｇ添加し、攪拌してナフィオン溶液を調製した。
【００４６】
＜チタン酸の表面処理＞
上記のチタン酸分散液（固形分１．５重量％）５００ｍｌと、上記のＰＤＤＡ溶液を混合し、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離し、さらに脱イオン水で洗浄し、遠心分離を２回繰り返した。分離して得られた固形分に上記のナフィオン溶液を混合し、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離し、さらに脱イオン水で洗浄し、遠心分離を２回繰り返した。これにより、表面処理チタン酸顔料が得られた。
【００４７】
（実施例２）
実施例１で用いたＰＤＤＡを、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）に代えた以外は、実施例１と同様にして表面処理チタン酸顔料を得た。
【００４８】
（実施例３）
実施例１で用いたＰＤＤＡを、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）に代えた以外は、実施例１と同様にして表面処理チタン酸顔料を得た。
【００４９】
（実施例４）
実施例１で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５０】
（実施例５）
実施例２で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５１】
（実施例６）
実施例３で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５２】
［チタン酸顔料含有ベース塗料の調製］
アクリル樹脂及びメラミン樹脂をベース樹脂（基材樹脂）とし、実施例１〜３で得られた表面処理チタン酸顔料を水性ベース塗料に、ＰＷＣ（pigment weight content：塗料の樹脂に対する顔料の固形分含有量）で２０％となるように含有させ、コンディショニングミキサー（商品名「泡取り練太郎ＡＲ２５０」、シンキー株式会社製）を用いて５〜１０分間攪拌し、表面処理チタン酸顔料含有水性ベース塗料を調製した。また、実施例４〜６で得られた表面処理チタン酸顔料を溶剤系ベース塗料にＰＷＣで２０％となるように含有させ、コンディショニングミキサーを用いて５〜１０分間攪拌し、表面処理チタン酸顔料含有溶剤系ベース塗料を調製した。
【００５３】
［塗膜の形成］
電着塗装した鋼板の上に、顔料を含まない中塗り塗膜を膜厚３５μｍとなるように塗装し、最高到達温度１４０℃で１８分間焼き付けることにより中塗り塗膜を形成した。中塗り塗膜としては、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂をベース樹脂とする塗料を用いた。次に、中塗り塗膜の上に、上記のチタン酸顔料含有ベース塗料を、ベース塗料が水性ベース塗料である場合（実施例１〜３）、膜厚１３μｍで塗装し、ベース塗料が溶剤系ベース塗料の場合（実施例４〜６）には、膜厚１５μｍで塗装した。ここで、水性ベース塗料を用いた場合、最高到達温度８０℃で１０分間プレヒートを行い、溶剤系ベース塗料を用いた場合には、フラッシュタイムを１分間設けた。フラッシュタイムとは、ベース塗料を塗装した後、クリア塗料を塗装するまでの時間を意味する。その後ベース塗膜上に、膜厚３５μｍとなるようにクリア塗料を塗装し、最高到達温度１４０℃で１８分間保持して、焼き付けを行った。クリア塗料としては、アクリル樹脂・メラミン樹脂／酸アクリル樹脂・エポキシ樹脂／２液型ウレタン樹脂からなる３種類のベース樹脂を含有する塗料を用いた。
【００５４】
以上のようにして、中塗り塗膜、チタン酸顔料含有ベース塗膜及びクリア塗膜を順次積層して形成した。
【００５５】
図１は、塗膜の断面を示す写真である。図１で示すように、中塗り塗膜１の上に、チタン酸顔料含有ベース塗膜２が形成されており、その上にクリア塗膜３が形成されている。チタン酸顔料含有ベース塗膜２には、本発明のチタン酸顔料が含有されており、チタン酸顔料が、面方向に緻密に配向していることが認められる。
【００５６】
［塗膜の付着性評価試験］
以上のようにして得られた塗膜について、以下に示す耐水付着性試験を行った。碁盤目試験法により、塗膜に対する付着力を評価した。
【００５７】
（耐水付着性試験）
恒温水槽に蒸留水を入れ、４０℃に保ち、試験片の１／２以上が水に浸積されるように設定する。２枚以上の試験片を同時に試験する場合には、試験中に互いに接触しないように間隔をあけて試験片を設置した。規定時間（４０℃、２４０時間）の試験を終了した試験片を、水槽から取り出し、布（ウエス）で水滴及び汚染を拭き取り、塗膜表面のシワ、割れ、膨れ、剥がれ、光沢低下、変色のないことを確認した後、室温で１時間以内に以下の碁盤目試験法を行った。
【００５８】
（碁盤目試験法）
（１）試験片の準備
上述の方法により、試験片を準備する。
【００５９】
（２）碁盤目の製作
試験片の塗膜面に、カッターナイフを垂直に当て、素地に達する等間隔の平行線を１１本引き、これらの平行線と交わる等間隔の平行線１１本引き、４本の直線に囲まれた正方形１００個を描く。平行線の間隔は、１ｍｍとする。
【００６０】
（３）剥離試験
温度２０±２℃、湿度６５±５％において、接着テープ（幅２４ｍｍ）を、試験片の碁盤目の切削を行った塗膜面に気泡を含まないように指先で均一に圧着する。このとき、接着テープを爪で強く押さないようにする。接着テープの一方の端を持ち、急激に引っ張って試験片からテープを剥がす。引っ張り方向については、塗膜面に対し垂直方向である。接着テープとしては、接着強度０．４４±０．０５ｋｇｆ／ｍｍの半透明な感圧接着テープ（幅２４ｍｍ）（ここでは、ニチバンセロテープ（登録商標）Ｌパック２４）を用いた。
【００６１】
（４）評価
各正方形の碁盤目の５０％以上の剥離があった碁盤目の数と、剥離が起こった界面を評価した。
【００６２】
以上のようにして得られた耐水付着性試験結果を表１に、「耐水付着性」として示す。
【００６３】
また、上記の耐水付着性試験を行わず、塗装及び乾燥後に得られた試験片について、上記（２）〜（４）を行い、初期付着性を評価した。評価結果を表１に「初期付着性」として示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１に示すように、本発明に従う表面処理チタン酸顔料を含有する複層塗膜は、耐水性に優れた特性を発現することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に従う実施例において作製した複層塗膜の断面を示す写真。
【符号の説明】
【００６７】
１…中塗り塗膜
２…チタン酸顔料含有ベース塗膜
３…クリア塗膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面処理チタン酸顔料及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
層状チタン酸塩を酸で処理し、次いで有機塩基性化合物を作用させて層間を剥離した薄片状チタン酸を光輝性顔料として用いた光輝性塗料が知られている（特許文献１）。
【０００３】
このような薄片状チタン酸は、ｎｍオーダーの厚みを有するナノシートであり、例えば、パール光沢やシルキー感を呈する光輝性顔料として用いることができる。
【０００４】
しかしながら、このような従来の顔料は、親水性を有するものであり、耐水性に優れた塗膜を形成するためには、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料が求められている。
【特許文献１】特開２００６−２５７１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、耐水性に優れた塗膜を形成することができる、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の表面処理チタン酸顔料は、薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴としている。
【０００７】
薄片状チタン酸は、水性分散液中において、その表面にマイナス電荷を有している。このため、プラス電荷を有するカチオン性高分子を添加すると、薄片状チタン酸の表面にカチオン性高分子を吸着させ、薄片状チタン酸の表面をプラス電荷にすることができる。次に、疎水性のアニオン性高分子を添加することにより、疎水性のアニオン性高分子を吸着させることができ、薄片状チタン酸の表面に疎水性塗膜を形成して、疎水性を付与することができる。
【０００８】
従って、本発明によれば、疎水性が付与された表面処理チタン酸顔料とすることができ、本発明の表面処理チタン酸顔料を用いることにより、耐水性に優れた塗膜を形成することができる。
【０００９】
本発明の表面処理チタン酸顔料は、カチオン性高分子と疎水性のアニオン性高分子とを交互に複数回吸着させて得られるものであることが好ましい。複数回交互にカチオン性高分子と疎水性のアニオン性高分子とを複数回吸着させることにより、より良好な疎水性を表面処理チタン酸顔料に付与することができる。
【００１０】
本発明において用いるカチオン性高分子としては、例えば、ポリ（ジアリルメチルアンモニウムクロライド）（ＰＤＤＡ）を用いることができる。このカチオン性高分子は、例えば、塩化ナトリウム水溶液を溶媒として用いることができる。本発明において用いることができる他のカチオン性高分子としては、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）、ポリ（ビニルピロリドン・Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリル酸）共重合などが挙げられる。
【００１１】
本発明において用いる疎水性のアニオン性高分子としては、例えば、ポリフルオロエチレンーポリフルオロスルホン酸共重合体が挙げられる。このようなアニオン性高分子は、例えば、ナフィオン（登録商標：ジュポン社製など）として入手することができる。
【００１２】
本発明において用いることができる他の疎水性のアニオン性高分子としては、ポリメタクリル酸およびその共重合体などが挙げられる。
【００１３】
カチオン性高分子の吸着量としては、薄片状チタン酸１００重量部に対して、１〜１００重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、５〜５０重量部である。
【００１４】
疎水性のアニオン性高分子の吸着量としては、薄片状チタン酸１００重量部に対して、０．１〜５０重量部の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、１〜２０重量部である。
【００１５】
薄片状チタン酸は、層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる層状チタン酸に、有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより得られるものであることが好ましい。
【００１６】
層状チタン酸塩は、例えば、特許文献１に開示されているものを用いることができる。
【００１７】
具体的な例としては、Ｋ０．８０Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４、Ｒｂ０．７５Ｔｉ１．７５Ｌｉ０．２５Ｏ４、Ｃｓ０．７０Ｌｉ０．２３Ｔｉ１．７７Ｏ４、Ｃｅ０．７０□０．１８Ｔｉ１．８３Ｏ４、Ｃｅ０．７０Ｍｇ０．３５Ｔｉ１．６５Ｏ４、Ｋ０．８Ｍｇ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｎｉ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｚｎ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｃｕ０．４Ｔｉ１．６Ｏ４、Ｋ０．８Ｆｅ０．８Ｔｉ１．２Ｏ４、Ｋ０．８Ｍｎ０．８Ｔｉ１．２Ｏ４、Ｋ０．７６Ｌｉ０．２２Ｍｇ０．０５Ｔｉ１．７３Ｏ４、Ｋ０．６７Ｌｉ０．２Ａｌ０．０７Ｔｉ１．７３Ｏ４等が挙げられる。また、Ｋ０．８Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４を酸洗後、焼成して得られるＫ０．５〜０．７Ｌ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ３．８５〜３．９５も利用することができる。
【００１８】
層状チタン酸は、例えば、上記層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる。酸処理に使用する酸は、特に限定されるものではなく、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸などの鉱酸、あるいは有機酸でも良い。層状チタン酸の種類、酸の種類及び濃度、層状チタン酸のスラリー濃度は、金属カチオンの交換率に影響する。一般に、酸濃度が低く、スラリー濃度が大きいほど、層間金属カチオンの残存量が多くなり、層間剥離しにくくなるため、剥離後の薄片状チタン酸の厚みが大きくなる。
【００１９】
金属カチオンが除きにくい場合は、必要に応じて酸処理を繰り返し行ってもよい。
【００２０】
得られた層状チタン酸に、層間膨潤作用のある有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより薄片状チタン酸を得ることができる。
【００２１】
層間膨潤作用のある有機塩基性化合物としては、例えば、１級〜３級アミン及びそれらの塩、アルカノールアミン及びそれらの塩、４級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アミノ酸及びそれらの塩等が挙げられる。１級アミン類としては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ブチルアミン、ペンチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、２−エチルヘキシルアミン、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン等及びこれらの塩が挙げられる。２級アミン類としては、例えば、ジエチルアミン、ジペンチルアミン、ジオクチルアミン、ジベンジルアミン、ジ（２−エチルヘキシル）アミン、ジ（３−エトキシプロピル）アミン等及びこれらの塩が挙げられる。３級アミン類としては、例えば、トリエチルアミン、トリオクチルアミン、トリ（２−エチルヘキシル）アミン、トリ（３−エトキシプロピル）アミン、ジポリオキシエチレンドデシルアミン等及びこれらの塩が挙げられる。アルカノールアミン類としては、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、イソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール等及びこれらの塩が挙げられる。水酸化４級アンモニウム塩類としては、例えば、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等が挙げられる。４級アンモニウム塩類としては、例えば、ドデシルトリメチルアンモニウム塩、セチルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩、ベンジルトリブチルアンモニウム塩、トリメチルフェニルアンモニウム塩、ジメチルジステアリルアンモニウム塩、ジメチルジデシルアンモニウム塩、ジメチルステアリルベンジルアンモニウム塩、ドデシルビス（２−ヒドロキシエチル）メチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ジポリオキシエチレンドデシルメチルアンモニウム等が挙げられる。
【００２２】
ホスホニウム塩類としては、例えば、テトラブチルホスホニウム塩、ヘキサデシルトリブチルホスホニウム塩、ドデシルトリブチルホスホニウム塩、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩等の有機ホスホニウム塩等が挙げられる。また、１２−アミノドデカン酸、アミノカプロン酸等のアミノ酸類及びこれらの塩や、ポリエチレンイミン等のイミン類及びこれらの塩も使用可能である。
【００２３】
そしてこれらの有機塩基性化合物は、目的に応じて、１種類あるいは数種類を混合して用いても良い。特に、疎水性の高い有機塩基性化合物単独では剥離が十分に進まないため、親水性の高い有機塩基性化合物と併用することが好ましい。
【００２４】
層間膨潤作用のある有機塩基性化合物を作用させるためには、酸処理後の層状チタン酸を水系媒体に分散させた分散液に、撹拌下、有機塩基性化合物または有機塩基性化合物を水系媒体で希釈したものを加えれば良い。あるいは有機塩基性化合物の水系溶液に、撹拌下、該層状チタン酸、またはその分散液を加えても良い。
【００２５】
水系媒体または水系溶液とは、水、水に可溶な溶媒、または水と水に可溶な溶媒との混合溶媒、あるいはその溶液を意味する。
【００２６】
水に可溶な溶媒としては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、アセトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、アセトニトリル等のニトリル類、酢酸エチル、プロピレンカーボネート等のエステル類を挙げることができる。
【００２７】
有機塩基性化合物の添加量は、層状チタン酸塩のイオン交換容量の０．３〜１０当量、好ましくは０．５〜２当量とするのがよい。
【００２８】
本発明において用いる薄片状チタン酸は、長手方向の長さ（平均長径）が１０〜３０μｍの範囲であることが好ましく、平均厚みが１〜１００ｎｍであることが好ましい。従って、薄片状チタン酸のアスペクト比（厚みと長さの比）は、１００〜３００００の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、１００〜６００の範囲である。
【００２９】
本発明の製造方法は、上記本発明の表面処理チタン酸顔料を製造することができる方法であり、薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子を吸着させる工程と、カチオン性高分子を吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを備えることを特徴としている。
【００３０】
本発明の製造方法においては、カチオン性高分子を吸着させる工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを交互に複数回行うことが好ましい。より緻密な被膜をチタン酸の表面に形成するためには、カチオン性高分子を吸着する工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程と、それぞれ３回以上行うことが好ましい。
【００３１】
また、カチオン性高分子を吸着させた後、余分なカチオン性高分子を除くため、脱イオン水などで洗浄することが好ましい。同様に疎水性のアニオン性高分子を吸着させた後も、余分な疎水性のアニオン性高分子を除去するため、脱イオン水等で洗浄することが好ましい。
【００３２】
また、得られる表面処理チタン酸顔料中に水が混入することが好ましくない場合には、さらに両親媒性有機溶媒に分散させた後、その溶媒で洗浄を繰り返し、有機溶媒に分散した表面処理チタン酸分散液を得ることができる。
【００３３】
両親媒性有機溶媒としては、メタノール、エタノール、２−メトキシエタノール等のアルコール類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、アセトン、ＴＨＦ等を用いることができる。
【００３４】
薄片状チタン酸は、ゾル状の分散液として用い、このゾル状の分散液に、カチオン性高分子を添加することが好ましい。薄片状チタン酸分散液の濃度は、０．０１〜３重量％の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、０．１〜１．５重量％の範囲である。濃度が高すぎると、薄片状チタン酸の分散液の粘度が高くなりすぎ、カチオン性高分子を添加しても、チタン酸の表面に十分に吸着させることができない場合がある。また、濃度が低すぎると、カチオン性高分子を効率良く吸着させることができない場合がある。
【００３５】
カチオン性高分子の添加量は、チタン酸１００重量部に対し、カチオン性高分子１０〜５００重量部であることが好ましく、より好ましくは、５０〜１５０重量部である。カチオン性高分子の量が少なすぎると、チタン酸の表面に十分な量のカチオン性高分子を吸着することができない場合がある。また、カチオン性高分子の量が多すぎる場合には、余分なカチオン性高分子を洗浄で取り除くのに長時間必要となる場合がある。
【００３６】
疎水性のアニオン性高分子の添加量は、チタン酸１００重量部に対し、１〜１５０重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、５〜５０重量部である。疎水性のアニオン性高分子の量が少なすぎると、十分な量の疎水性のアニオン性高分子を吸着させることができず、良好な疎水性が得られない場合がある。、また、疎水性のアニオン性高分子の量が多すぎると、それに伴う疎水性付与の効果が得られず、経済的に好ましくない場合がある。
【００３７】
薄片状チタン酸の分散液に、カチオン性高分子や、疎水性のアニオン性高分子を添加して攪拌する装置としては、例えば、羽根型攪拌器、ディスパー、ホモミキサーなどを用いることができる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、カチオン性高分子を薄片状チタン酸の表面に吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させることにより良好な疎水性被膜を形成することができ、良好な疎水性を有する表面処理チタン酸顔料とすることができる。
【００３９】
また、本発明の表面処理チタン酸顔料を用いることにより、耐水性に優れた塗膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
（実施例１）
＜薄片状チタン酸の分散液の合成＞
酸化チタン６７．０１ｇ、炭酸カリウム２６．７８ｇ、塩化カリウム１２．０４ｇおよび水酸化リチウム５．０８ｇを乾式で粉砕混合した原料を１０２０℃にて４時間焼成した。得られた粉末の１０．９％水スラリー７．９ｋｇを調製し、１０％硫酸水溶液４７０ｇを加えて２時間撹拌し、スラリーのｐＨを７．０に調製した。分離、水洗したものを１１０℃で乾燥した後、６００℃で１２時間焼成した。得られた白色粉末は層状チタン酸塩Ｋ０．８Ｌｉ０．２７Ｔｉ１．７３Ｏ４であり、平均長径１５μｍであった。
【００４２】
この層状チタン酸塩６５ｇを３．５％塩酸５ｋｇに分散撹拌し、４０℃で２時間反応させた後、吸引濾過で分離し、水洗した。得られた層状チタン酸のＫ２Ｏ残量は２．０％であり、金属イオン交換率は９４％であった。
【００４３】
得られた層状チタン酸全量を脱イオン水１．６ｋｇに分散して撹拌しながら、ジメチルエタノールアミン３４．５ｇを脱イオン水０．４ｋｇに溶解した液を添加し、４０℃で１２時間撹拌してｐＨ９．９の薄片状チタン酸分散液を得た。１００００ｒｐｍで１０分間遠心することにより濃度５．０重量％に調製した。得られた薄片状チタン酸分散液は長時間静置しても固形分の沈降は見られず、それを１１０℃で１２時間乾燥した固形分は、ＴＧ／ＤＴＡ分析により２００℃以上の重量減少が１４．７重量％、ＸＲＤ分析により層間距離が１０．３Åであった。
【００４４】
＜ＰＤＤＡ溶液の調製＞
カチオン性高分子として、ＰＤＤＡを用いた。０．５モル／リットルの塩化ナトリウム水溶液５００ｍｌに、２０重量％のＰＤＤＡ水溶液（アルドリッチ社製、Ｍｗ＝１０００００〜２０００００）を２５ｇ添加し、攪拌して、ＰＤＤＡ溶液を調製した。
【００４５】
＜ナフィオン溶液の調製＞
疎水性のアニオン性高分子として、ナフィオンを用いた。具体的には、メタノール：水＝９０：１０（体積比）の水溶液５００ｍｌに、１０重量％のナフィオン分散液（和光純薬社製）を１０ｇ添加し、攪拌してナフィオン溶液を調製した。
【００４６】
＜チタン酸の表面処理＞
上記のチタン酸分散液（固形分１．５重量％）５００ｍｌと、上記のＰＤＤＡ溶液を混合し、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離し、さらに脱イオン水で洗浄し、遠心分離を２回繰り返した。分離して得られた固形分に上記のナフィオン溶液を混合し、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離し、さらに脱イオン水で洗浄し、遠心分離を２回繰り返した。これにより、表面処理チタン酸顔料が得られた。
【００４７】
（実施例２）
実施例１で用いたＰＤＤＡを、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）に代えた以外は、実施例１と同様にして表面処理チタン酸顔料を得た。
【００４８】
（実施例３）
実施例１で用いたＰＤＤＡを、ポリビニルアミン（ＰＶＡｍ）に代えた以外は、実施例１と同様にして表面処理チタン酸顔料を得た。
【００４９】
（実施例４）
実施例１で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５０】
（実施例５）
実施例２で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５１】
（実施例６）
実施例３で得られた表面処理チタン酸顔料を、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）に分散させ、スターラーで３０分間攪拌した。攪拌後、１００００Ｇで５分間遠心分離した後、固形分を再度ＮＭＰに分散させる工程を２回繰り返して行い、表面処理チタン酸顔料のＮＭＰ分散液を得た。
【００５２】
［チタン酸顔料含有ベース塗料の調製］
アクリル樹脂及びメラミン樹脂をベース樹脂（基材樹脂）とし、実施例１〜３で得られた表面処理チタン酸顔料を水性ベース塗料に、ＰＷＣ（pigment weight content：塗料の樹脂に対する顔料の固形分含有量）で２０％となるように含有させ、コンディショニングミキサー（商品名「泡取り練太郎ＡＲ２５０」、シンキー株式会社製）を用いて５〜１０分間攪拌し、表面処理チタン酸顔料含有水性ベース塗料を調製した。また、実施例４〜６で得られた表面処理チタン酸顔料を溶剤系ベース塗料にＰＷＣで２０％となるように含有させ、コンディショニングミキサーを用いて５〜１０分間攪拌し、表面処理チタン酸顔料含有溶剤系ベース塗料を調製した。
【００５３】
［塗膜の形成］
電着塗装した鋼板の上に、顔料を含まない中塗り塗膜を膜厚３５μｍとなるように塗装し、最高到達温度１４０℃で１８分間焼き付けることにより中塗り塗膜を形成した。中塗り塗膜としては、ポリエステル樹脂とメラミン樹脂をベース樹脂とする塗料を用いた。次に、中塗り塗膜の上に、上記のチタン酸顔料含有ベース塗料を、ベース塗料が水性ベース塗料である場合（実施例１〜３）、膜厚１３μｍで塗装し、ベース塗料が溶剤系ベース塗料の場合（実施例４〜６）には、膜厚１５μｍで塗装した。ここで、水性ベース塗料を用いた場合、最高到達温度８０℃で１０分間プレヒートを行い、溶剤系ベース塗料を用いた場合には、フラッシュタイムを１分間設けた。フラッシュタイムとは、ベース塗料を塗装した後、クリア塗料を塗装するまでの時間を意味する。その後ベース塗膜上に、膜厚３５μｍとなるようにクリア塗料を塗装し、最高到達温度１４０℃で１８分間保持して、焼き付けを行った。クリア塗料としては、アクリル樹脂・メラミン樹脂／酸アクリル樹脂・エポキシ樹脂／２液型ウレタン樹脂からなる３種類のベース樹脂を含有する塗料を用いた。
【００５４】
以上のようにして、中塗り塗膜、チタン酸顔料含有ベース塗膜及びクリア塗膜を順次積層して形成した。
【００５５】
図１は、塗膜の断面を示す写真である。図１で示すように、中塗り塗膜１の上に、チタン酸顔料含有ベース塗膜２が形成されており、その上にクリア塗膜３が形成されている。チタン酸顔料含有ベース塗膜２には、本発明のチタン酸顔料が含有されており、チタン酸顔料が、面方向に緻密に配向していることが認められる。
【００５６】
［塗膜の付着性評価試験］
以上のようにして得られた塗膜について、以下に示す耐水付着性試験を行った。碁盤目試験法により、塗膜に対する付着力を評価した。
【００５７】
（耐水付着性試験）
恒温水槽に蒸留水を入れ、４０℃に保ち、試験片の１／２以上が水に浸積されるように設定する。２枚以上の試験片を同時に試験する場合には、試験中に互いに接触しないように間隔をあけて試験片を設置した。規定時間（４０℃、２４０時間）の試験を終了した試験片を、水槽から取り出し、布（ウエス）で水滴及び汚染を拭き取り、塗膜表面のシワ、割れ、膨れ、剥がれ、光沢低下、変色のないことを確認した後、室温で１時間以内に以下の碁盤目試験法を行った。
【００５８】
（碁盤目試験法）
（１）試験片の準備
上述の方法により、試験片を準備する。
【００５９】
（２）碁盤目の製作
試験片の塗膜面に、カッターナイフを垂直に当て、素地に達する等間隔の平行線を１１本引き、これらの平行線と交わる等間隔の平行線１１本引き、４本の直線に囲まれた正方形１００個を描く。平行線の間隔は、１ｍｍとする。
【００６０】
（３）剥離試験
温度２０±２℃、湿度６５±５％において、接着テープ（幅２４ｍｍ）を、試験片の碁盤目の切削を行った塗膜面に気泡を含まないように指先で均一に圧着する。このとき、接着テープを爪で強く押さないようにする。接着テープの一方の端を持ち、急激に引っ張って試験片からテープを剥がす。引っ張り方向については、塗膜面に対し垂直方向である。接着テープとしては、接着強度０．４４±０．０５ｋｇｆ／ｍｍの半透明な感圧接着テープ（幅２４ｍｍ）（ここでは、ニチバンセロテープ（登録商標）Ｌパック２４）を用いた。
【００６１】
（４）評価
各正方形の碁盤目の５０％以上の剥離があった碁盤目の数と、剥離が起こった界面を評価した。
【００６２】
以上のようにして得られた耐水付着性試験結果を表１に、「耐水付着性」として示す。
【００６３】
また、上記の耐水付着性試験を行わず、塗装及び乾燥後に得られた試験片について、上記（２）〜（４）を行い、初期付着性を評価した。評価結果を表１に「初期付着性」として示す。
【００６４】
【表１】
【００６５】
表１に示すように、本発明に従う表面処理チタン酸顔料を含有する複層塗膜は、耐水性に優れた特性を発現することがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に従う実施例において作製した複層塗膜の断面を示す写真。
【符号の説明】
【００６７】
１…中塗り塗膜
２…チタン酸顔料含有ベース塗膜
３…クリア塗膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴とする表面処理チタン酸顔料。
【請求項２】
カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを交互に複数回吸着させて得られることを特徴をする請求項１に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項３】
薄片状チタン酸が、層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる層状チタン酸に、有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより得られるものであることを特徴をする請求項１または２に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項４】
疎水性のアニオン性高分子が、ポリフルオロエチレンーポリフルオロスルホン酸共重合体であることを特徴をする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理チタン酸顔料を製造する方法であって、
薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子を吸着させる工程と、
カチオン性高分子を吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを備えることを特徴をする表面処理チタン酸顔料の製造方法。
【請求項６】
カチオン性高分子を吸着させる工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを交互に複数回行うことを特徴をする請求項５に記載の表面処理チタン酸顔料の製造方法。
【請求項１】
薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを順次吸着させて得られることを特徴とする表面処理チタン酸顔料。
【請求項２】
カチオン性高分子と、疎水性のアニオン性高分子とを交互に複数回吸着させて得られることを特徴をする請求項１に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項３】
薄片状チタン酸が、層状チタン酸塩を酸処理し、交換可能な金属カチオンを水素イオンまたはオキソニウムイオンで置換することにより得られる層状チタン酸に、有機塩基性化合物を作用させ、層間を剥離することにより得られるものであることを特徴をする請求項１または２に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項４】
疎水性のアニオン性高分子が、ポリフルオロエチレンーポリフルオロスルホン酸共重合体であることを特徴をする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表面処理チタン酸顔料。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の表面処理チタン酸顔料を製造する方法であって、
薄片状チタン酸の表面に、カチオン性高分子を吸着させる工程と、
カチオン性高分子を吸着させた後、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを備えることを特徴をする表面処理チタン酸顔料の製造方法。
【請求項６】
カチオン性高分子を吸着させる工程と、疎水性のアニオン性高分子を吸着させる工程とを交互に複数回行うことを特徴をする請求項５に記載の表面処理チタン酸顔料の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００９−１６１６７８（Ｐ２００９−１６１６７８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８２６（Ｐ２００８−１８２６）
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（３０４０２７３４９）国立大学法人豊橋技術科学大学 (391)
【出願人】（３０２０６０３０６）大塚化学株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月９日（２００８．１．９）
【出願人】（３０４０２７３４９）国立大学法人豊橋技術科学大学 (391)
【出願人】（３０２０６０３０６）大塚化学株式会社 (88)
【Ｆターム（参考）】
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