JP2000226555A - 水性被覆組成物、その製造方法、顔料調製物及び有機ニトロ化合物の使用 - Google Patents

水性被覆組成物、その製造方法、顔料調製物及び有機ニトロ化合物の使用

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被覆された金属小板をベースとするメタリッ
ク顔料をその色彩の特徴に損傷を与えずに有効でかつ簡
単に安定化させることで全般的に水性被覆組成物中で使
用することができるようにすること 【解決手段】 水溶性又は水に分散可能な皮膜形成ポリ
マー、被覆された金属小板をベースとするメタリック顔
料、付加的にカルボキシル官能化、カルボニル官能化及
び/又はヒドロキシル官能化されている有機ニトロ化合
物及び前記ニトロ化合物を溶解する有機溶剤、並びに他
の水性被覆組成物にとって常用の成分を含有する水性被
覆組成物

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水溶性であるか又
は水中に分散可能な皮膜形成するポリマー、被覆された
金属小板をベースとするメタリック顔料、付加的にカル
ボキシル官能化、カルボニル官能化及び/又はヒドロキ
シル官能化されている有機ニトロ化合物及び前記ニトロ
化合物を溶解する有機溶剤、並びに水性被覆組成物にと
って常用の成分を含有する新規水性被覆組成物に関す
る。
【0002】さらに、本発明は前記被覆組成物の製造に
も関する。
【0003】さらに、本発明は、被覆された金属小板を
ベースとするメタリック顔料、付加的にカルボキシル官
能化、カルボニル官能化及び/又はヒドロキシル官能化
されている有機ニトロ化合物及び前記ニトロ化合物が溶
解可能であるか又は分散可能である有機溶剤を含有する
顔料調製物にも関する。
【0004】さらに、本発明は、水性被覆組成物中で被
覆された金属小板をベースとするメタリック顔料を安定
化するための、付加的にカルボキシル官能化、カルボニ
ル官能化及び/又はヒドロキシル官能化されている有機
ニトロ化合物の使用に関する。
【0005】
【従来の技術】メタリック顔料は、多様な技術分野、例
えば自動車塗装、装飾被覆、プラスチックの着色、ペイ
ント塗料、印刷塗料並びに化粧品において使用が増加し
ている光沢顔料のグループに属する。その光学的効果は
ほぼ平面状のに構成された相互に平行に整列した金属顔
料粒子上での光の指向性反射に基づいている。例えば、
金属酸化物、酸化鉄(III)、二酸化チタン、酸化ク
ロム(III)及び/又は二酸化ケイ素からなる薄層で
被覆され、かつ干渉現象、反射現象及び場合により吸光
現象に基づく角度依存性の色彩及び明度の印象を示す多
相構造のメタリック顔料(欧州特許出願公開第0334
57号明細書、欧州特許出願公開第338428号明細
書、欧州特許出願公開第580022号明細書、欧州特
許出願公開第708154号明細書)が特に重要であ
る。この場合、酸化鉄(III)で被覆されたアルミニ
ウム顔料であり、これは優れた明度のフロップ(Hellig
keitsflop)を有する光沢のある金又はオレンジの色調
について特に優れている。
【0006】この顔料の酸化物層は水又は水蒸気の攻撃
からアルミニウム基材−小板を常には十分に保護できな
いため、水との接触の際に水素の発生が観察される。従
って、この顔料は付加的な安定化なしに水性被覆組成物
中で使用できない。これは特に、顔料を微細粒の酸化物
の顔料又は充填剤、例えば微細粒の透明な酸化鉄又は微
細粒の二酸化チタンと組み合わせた場合に必要である。
この組み合わせは魅力的な色彩効果のために望ましい。
【0007】未被覆のアルミニウム顔料を水に対して安
定化するために、一連の方法、リン酸処理、クロム酸処
理及びバナジン酸処理が十分に公知である。さらに、こ
の目的のために、脂肪族及び芳香族ニトロ化合物が使用
されている。米国特許第2848344号明細書中に
は、アルミニウム小板を潤滑剤として脂肪酸及び溶剤と
して炭化水素の存在で少量の水に対する安定化のため
に、ニトロ基含有炭化水素、例えばニトロエタン、ニト
ロプロパン及びニトロベンゼンを使用している。米国特
許第5215579号明細書中では、水性被覆組成物用
にアルミニウム顔料調製物を製造するためにニトロエタ
ンをリン酸エステルと組み合わせている。
【0008】さらに、欧州特許出願公開第595131
号明細書及び同第678561号明細書中には、顔料粒
子の存在での揮発性のリン化合物、ケイ素化合物及びバ
ナジウム化合物の気相分解による未被覆の及び酸化鉄被
覆されたアルミニウム顔料の不動態化が記載されてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、被覆された金属小板をベースとするメタリック顔
料をその色彩の特徴に損傷を与えずに有効でかつ簡単に
安定化させることで全般的に水性被覆組成物中で使用す
ることができるようにすることであった。
【0010】
【課題を解決するための手段】従って、水溶性又は水に
分散可能な皮膜形成ポリマー、被覆された金属小板をベ
ースとするメタリック顔料、有機ニトロ化合物、付加的
にカルボキシル官能化、カルボニル官能化及び/又はヒ
ドロキシル官能化された有機ニトロ化合物及び前記ニト
ロ化合物を溶解可能な有機溶剤、並びに水性被覆組成物
に対して常用の成分を含有する水性被覆組成物が見出さ
れ、それにより前記課題は解決される。
【0011】さらに、ニトロ化合物を有機溶剤中に溶か
し、この溶液をついでまずメタリック顔料と混合し、引
き続き被覆組成物の他の成分と混合することを特徴とす
る水性被覆組成物の製造方法が見出された。
【0012】さらに、被覆された金属小板をベースとす
るメタリック顔料、付加的にカルボキシル官能化、カル
ボニル官能化及び/又はヒドロキシル官能化された有機
ニトロ化合物、及びニトロ化合物を溶解又は分散可能な
有機溶剤を含有する顔料組成物が見出された。
【0013】さらに、水性被覆組成物中での被覆された
金属小板をベースとするメタリック顔料の安定化のため
の、カルボニル官能化、カルボキシル官能化及び/又は
ヒドロキシル官能化された有機ニトロ化合物の使用が見
出された。
【0014】本発明による水性被覆組成物は色彩付与成
分として冒頭に記載したメタリック顔料を含有し、その
際、金属酸化物、特に高屈折性金属酸化物、例えば酸化
クロム(特にCr23)、酸化チタン(特にTiO2
及び特に酸化鉄(特にFe2 3)で被覆されたアルミニ
ウム小板が特に重要である。
【0015】通常、本発明による被覆組成物はメタリッ
ク顔料0.1〜10質量%を含有する。
【0016】本発明による被覆組成物中に含まれる有機
ニトロ化合物は、有効にかつ簡単にメタリック顔料を安
定化する。このニトロ化合物は、付加的にカルボキシル
官能化、カルボニル官能化及び/又はヒドロキシル官能
化されており、脂肪族又は芳香族であってもよいが、有
利には芳香族である。3個までのニトロ基を有するベン
ゼン環を含有する芳香族カルボン酸、アルコール、アル
デヒド及びケトンが有利である。
【0017】有利なニトロ化合物の例として、2−、3
−及び4−ニトロ安息香酸、3,5−ジニトロ安息香
酸、2−及び3−ニトロフタル酸、3−及び5−ニトロ
サリチル酸、2−ニトロフェニル酢酸、2−、3−及び
4−ニトロフェノール、2,3,5−トリニトロフェノ
ール(ピクリン酸)、2−、3−及び4−ニトロベンズ
アルデヒド及び2−、3−及び4−ニトロアセトフェノ
ンが挙げられる。
【0018】本発明により使用されたニトロ化合物を用
いて、その色彩特性を損傷させることなく、メタリック
顔料を水の攻撃に対して有効に安定化することができ
る。
【0019】原則として、被覆組成物に対してニトロ化
合物0.01〜10質量%、有利に0.02〜3質量
%、特に有利に0.03〜1質量%が使用される。
【0020】本発明による被覆組成物は付加的にニトロ
化合物が溶解可能な有機溶剤を含有する。
【0021】この場合、被覆組成物の通常の成分の極性
溶剤が有利である。もちろん、被覆組成物の他の成分と
相容性である付加的な溶剤を使用することもできる。
【0022】特に適した溶剤の例は、アルキレングリコ
ールモノエーテル(この場合、エチレングリコールモノ
−C1〜C8アルキルエーテル及びプロピレングリコール
モノ−C1〜C8アルキルエーテルが有利であり、相応す
るC1〜C4アルキルエーテルが特に有利である)、アル
キレングリコールエーテルアセテート及びケトンであ
る。個々には、例えばエチレングリコールモノプロピル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、
1,2−プロピレングリコールモノメチルエーテル、
1,2−プロピレングリコールモノイソプロピルエーテ
ル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテー
ト、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチ
ルイソブチルケトン及びメチルヘキシルケトンが挙げら
れ、この場合、エチレングリコールモノブチルエーテル
及びプロピレングリコールモノエチルエーテルが特に有
利である。
【0023】皮膜形成するポリマーとして、本発明によ
る被覆組成物中には水性系(例えば塗料、ペイント、印
刷インキ)にとって公知の全てのポリマー、例えばポリ
ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂及び/
又はアルキド樹脂を使用することができ、この場合、ポ
リウレタン樹脂が有利である。
【0024】このポリマー並びに水性被覆組成物に対し
て常用の成分、例えば架橋剤、増粘剤などは一般に公知
であり、例えばWO−A−92/15405に記載され
ている。
【0025】本発明による被覆組成物にも冒頭に述べた
微細粒の酸化物の顔料及び充填剤を、水素の発生が観察
されずに添加することがでるため、この添加物とのメタ
リック顔料との組み合わせにより達成可能な色彩効果を
利用することもできる。
【0026】本発明による被覆組成物は有利にニトロ化
合物を、有利に後の被覆組成物の成分であるか又はその
他の成分と相容性である溶剤中に溶かし、この溶液を次
いでメタリック顔料と混合し、これは有利に溶液中への
メタリック顔料の混入により行われる。メタリック顔料
はこの場合乾燥顔料として又は一般に50〜80質量%
の固形物含有量を有する高沸点溶剤、例えば石油ベンジ
ン(Schwerbenzin)中の市販のペーストの形で使用され
る。引き続き被覆組成物の他の成分を混合する。
【0027】メタリック顔料が溶剤含有ペーストの形で
存在する場合、ニトロ化合物は溶剤中で又は溶剤混合物
中に可溶性であるか又はそうでないかに依存して、この
ニトロ化合物を強力な混合によりペースト中で分散させ
るかもしくは溶解させかつこのペーストを次いで被覆組
成物の他の成分と混合ことができる。
【0028】本発明による水性被覆組成物は、その安定
性及び有利な色彩特性において優れており、全ての使用
目的に対して、特に自動車光沢塗装に対して使用するこ
とができる。
【0029】
【実施例】A) ポリウレタンベースの本発明による水
性塗料の製造 水性系中でのメタリック顔料の安定性の効果を試験する
ために、付加的に透明な酸化鉄黄色顔料(Sicotrans(R)
L 1916)を含有する水性塗料系を製造した。
【0030】例1 4−ニトロ安息香酸0.25gのエチレングリコールモ
ノブチルエーテル19.5g中の溶液中に、酸化鉄(I
II)被覆されたアルミニウム顔料(Palicrom (R) Gol
d)5gを混入した。引き続き、まず透明な酸化鉄黄色
顔料14.7質量%を含有する水溶性ポリウレタンベー
スの水性着色ペースト(Wasserabtoenpaste)34g
を、ついでポリウレタンベースの混合塗料(WO−A−
92/15405の例3及び例1.3に記載された)2
55gを添加した。水7.5gを添加した後、アミノエ
タノールでpH値を8に調節した。得られた懸濁液をプ
ロペラ撹拌機を用いて1000rpmで15分間攪拌し
た。
【0031】比較例V 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物は使用しなかっ
た。
【0032】例2 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として3−ニト
ロ安息香酸0.25gを使用した。
【0033】例3 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として3,5−
ジニトロ安息香酸0.25gを使用した。
【0034】例4 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として2−ニト
ロフェニル酢酸0.25gを使用した。
【0035】例5 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として3−ニト
ロアセトフェノン0.25gを使用した。
【0036】例6 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として4−ニト
ロアセトフェノン0.25gを使用した。
【0037】例7 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物としてピクリン
酸0.25gを使用した。
【0038】例8 例1と同様に実施するが、ニトロ化合物として3−ニト
ロフタル酸0.25gを使用した。
【0039】例9 3−ニトロ安息香酸32.5gの1,2−プロピレング
リコールモノエチルエーテル350ml中の溶液中に酸
化鉄(III)被覆されたアルミニウム顔料(Paliocro
m Gold)650gを添加した。この混合物を1時間ニー
ダー中で混練した。得られたペースト7.7gをついで
エチレングリコールモノブチルエーテル19.5g中に
懸濁させた。引き続き、透明な酸化鉄黄色顔料14.7
質量%を含有する水溶性ポリウレタン樹脂ベースの水性
着色ペースト34gを、ついでポリウレタンベースの混
合塗料(WO−A−92/15405の例3及び例1.
3に記載された)255gを添加した。水7.5gの添
加の後、アミノエタノールでpH値を8に調節した。得
られた懸濁液をプロペラ撹拌機で1000rpmで攪拌
した。
【0040】例10 例9と同様に実施するが、ニトロ化合物として3−ニト
ロフタル酸32.5gを使用した。
【0041】B) 本発明による塗料の試験 塗料の安定性の試験のために、例1〜10の塗料を二重
チャンバ−ガス吹込−カウンター(Doppelkammer-Gasbl
asenzaehler)を有する洗浄フラスコ中に充填し、30
〜40℃で熱処理した。
【0042】次に表中にこの時間で生じた水素量をまと
めた。
【0043】
【表1】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水溶性又は水に分散可能な皮膜形成ポリ
    マー、被覆された金属小板をベースとするメタリック顔
    料、付加的にカルボキシル官能化、カルボニル官能化及
    び/又はヒドロキシル官能化されている有機ニトロ化合
    物及び前記ニトロ化合物が溶解可能である有機溶剤、並
    びに水性被覆組成物にとって常用の他の成分を含有する
    水性被覆組成物。
  2. 【請求項2】 メタリック顔料として金属酸化物で被覆
    された金属小板を含有する、請求項1記載の被覆組成
    物。
  3. 【請求項3】 メタリック顔料として、酸化鉄被覆、二
    酸化チタン被覆及び/又は酸化クロム被覆されたアルミ
    ニウム小板を含有する、請求項1又は2記載の被覆組成
    物。
  4. 【請求項4】 芳香族ニトロ化合物を含有する、請求項
    1から3までのいずれか1項記載の被覆組成物。
  5. 【請求項5】 溶剤として、アルキレングリコールモノ
    エーテル、アルキレングリコールエーテルアセテート及
    び/又はケトンを含有する、請求項1から4までのいず
    れか1項記載の被覆組成物。
  6. 【請求項6】 ポリマーとして、ポリウレタン樹脂、ポ
    リエステル樹脂、アクリル樹脂及び/又はアルキド樹脂
    を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の
    被覆組成物。
  7. 【請求項7】 付加的に微細粒の酸化物顔料を含有す
    る、請求項1から6までのいずれか1項記載の被覆組成
    物。
  8. 【請求項8】 ニトロ化合物を有機溶剤中に溶かし、こ
    の溶液をまずメタリック顔料と混合し、引き続き被覆組
    成物の他の成分と混合することを特徴とする、請求項1
    から7までのいずれか1項記載の被覆組成物を製造する
    方法。
  9. 【請求項9】 被覆された金属小板をベースとするメタ
    リック顔料、付加的にカルボキシル官能化、カルボニル
    官能化及び/又はヒドロキシル官能化されている有機ニ
    トロ化合物及び前記ニトロ化合物が溶解可能であるか又
    は分散可能である有機溶剤を含有する、顔料調製物。
  10. 【請求項10】 水性被覆組成物中で被覆された金属小
    板をベースとするメタリック顔料を安定化させるため
    の、付加的にカルボキシル官能化、カルボニル官能化及
    び/又はヒドロキシル官能化されている有機ニトロ化合
    物の使用。
JP11356408A 1998-12-18 1999-12-15 水性被覆組成物、その製造方法、顔料調製物及び有機ニトロ化合物の使用 Withdrawn JP2000226555A (ja)

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