JP2001513130A

JP2001513130A - 顔料調製品

Info

Publication number: JP2001513130A
Application number: JP53725198A
Authority: JP
Inventors: ヘッケラー，ヴォルフガング; ヘルゲッテ，ジェハート; フセイニイ，ブリゲッテ
Original assignee: Merck Patent GmbH
Current assignee: Merck Patent GmbH
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1998-02-14
Publication date: 2001-08-28
Also published as: US6398862B1; CN1247555A; KR20000075778A; DE59811426D1; EP0964895A1; DE19708167A1; WO1998038253A1; EP0964895B1; CN1125146C; AU6497498A

Abstract

(57)【要約】本発明は、1種または2種以上の真珠光沢性顔料を少なくとも40重量％含む非散粉性均質顔料調製品に関する。

Description

【発明の詳細な説明】顔料調製品本発明は、1種または2種以上の効果顔料(effect pigment)を少なくとも40重量％含むことが注目に値する非散粉性均質顔料調製品に関する。産業的プロセスにおける顔料は、乾燥粉末状でなく用いられることが多い。なぜなら、そのような粉末は粉を形成し、作業場安全性の要求を増加させることになるからである。さらに、プラスチック、ベースコート系などに粉末を混入すると、顔料粉末の凝集が伴うことがしばしば観察される。それぞれのマトリクス中における顔料の均質分布は、達成が不可能でないとしても、多くの場合、困難である。顔料粉末の代わりに、非散粉性顔料調製品が用いられる。これらは、例えばDE-C-2603211に記載のような流動性粉末の真珠光沢性顔料であって高分子で被覆されたもの、例えばDE-A-4139993に開示のような湿分含量の低い顔料着色流動性粉末、または流体のコンシステンシー故にペーストと呼ばれることが多い湿分含量の高い含量着色粉末である。ペーストは、以下の一般的条件を満たすことを条件として乾燥または湿潤粉末の工業的代替物となる：流動性コンシステンシー最低ダイラタンシー最大顔料含量調製品／ペーストの成分は、調製品がそれぞれの被覆系の他の成分に適するように調製され、いったん組み込まれると、均質分布するように選択すべきである。被覆系の他の成分との優れた相溶性に加えて、顔料調製品は高い安定性を示すことが要求される；すなわち、それらは相分離の傾向を示してはならない。この要求は、小板状顔料に基づく顔料調製品の場合に特に重要である。何故なら、その構造故に、そのような顔料は相分離時に固まる（caking）する傾向があり、再攪拌が困難だからである。例えば、真珠光沢性顔料粉末の水性ペーストを形成することにより得られる水性顔料調製品は、しばしば不適当な安定性を示す。例えば化粧品に以前から要求されてきた水性顔料調製品は、環境分野において水上浮遊被覆材料の製造のような他の用途にもますます重要になってきている。被覆系において用いるために今まで開発されてきた真珠光沢性顔料および金属性顔料を用いる調製品、特に、顔料含有量が30重量％を超える水性系は、特にせん断増粘の傾向を有する範囲において、前述の要求を満たすのに充分でないことが多い。すなわち、本発明の目的は、水性被覆系においても用いられ、優れた効果をあげ、高い安定性を有し、同時に、被覆系の他の成分との相溶性の高い水準を特徴とするために用いることもできる、少なくとも40重量％の効果顔料を含む特にペースト状の顔料調製品を提供することであった。さらに、本発明の顔料調製品は、例えば粒状の乾燥調製品の製造にも当然適している。この目的は、本発明の顔料調製品の提供により達成することができる。すなわち、本発明は、 1種または2種以上の効果顔料40〜60重量％、界面活性物質0.1〜５重量％、有機ポリマー0.5〜40重量％、有機溶媒または溶媒混合物１〜40重量％、水０〜50重量％、および必要であればｐＨ調整剤０〜10重量％を含んでなる非散粉性均質顔料調製品を提供する。その湿分含有量に依存して、本発明め調製品は、乾燥調製品、例えば、顆粒、ペレット、ブリケットを製造するのに高度に適している流動性ペーストである。本発明の顔料調製品から製造される乾燥調製品も、本発明により提供される。用いられる真珠光沢性顔料は、単均一層または連続層としての、例えば、TiO₂ 、Fe₂O₃、Fe₃O₄、SnO₂、Cr₂O₃、ZnO、CuO、NiOおよび他の金属酸化物のような着色または無色の単独の金属酸化物または金属酸化物の混合物で被覆されている、例えば雲母、合成雲母、タルク、セリサイト、カオリンのようなシート状珪酸塩を含む、またはガラスもしくは他の珪酸系材料を含む小板状の透明または半透明基材に基づく顔料である。これらの顔料は、例えば、独国特許および特許出願14 67 468、19 59 998、20 09 566、22 14 454、22 15 191、22 44298、2 3 13 331、25 22 572、31 37 808、31 37 809、31 51 343、31 51 354、31 51 3 55、32 11 602、32 35 017およびP 38 42 330からのものであり、例えに好ましい顔料調製品は、TiO₂／雲母、Fe₂O₃／雲母および／またはTiO₂／Fe₂O₃ 雲母顔料を含む。適当な金属顔料は、全て、当業者に知られている小板状基材からなるものであり、その基材の例は、例えばEckart-Werke,Fuerthにより販売されているアルミニウム小板または金属酸化物被覆アルミニウム小板である。本発明の顔料調製品は、1種または2種以上の効果顔料を含むことができる。多くの場合、少なくとも２つの異なる真珠光沢性顔料を用いることにより特別の色効果および光沢効果を得ることができる。顔料調製品は、真珠光沢性顔料と金属性顔料との混合物であってもよい。その場合、混合比率は好ましくは10：１、特に１：１である。好ましい顔料調製品は、1種または2種以上の真珠光沢性顔料を含む。本発明の顔料調製品は、効果顔料を好ましくは40〜60重量％、特に45〜60重量％含む。効果顔料を50重量％以上含む顔料調製品が特に好ましい。適当な界面活性物質は、特に、アルキルシランのような疎水性分子側鎖を含み、例えば、さらなる官能基、不飽和または飽和脂肪酸、あるいはフッ素系界面活性剤も含み得るものである。ｎが１〜30でｍが１〜10である（C_nH_2n+1）Si（OC_m H_2m+1）₃で示されるシラン化合物を界面活性物質として用いることが特に好ましい。適当なシラン化合物の例は、ｎ−ヘキシルデシルトリエトキシシランおよびｎ−オクチルデシルトリエトキシシラン（それぞれSi116およびSi118、独国フランクフルト在DegussaAG製）および対応するフルオロアルキルシランである。使用されるさらなる界面活性物質は、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸および脂肪酸混合物のような飽和および不飽和脂肪酸である。適当なフッ素系界面活性剤は、比較的長く過フッ化されたまたは部分的にフッ化されたアルキル鎖と、例えばポリオキシエチレン、カルボキシまたはスルホン基のような親水性または親有機性頭部基とからなる。それらの構造はカチオン性、ノニオン性またはアニオン性である。特に、FLUORAD FC430およびFC4311（３Ｍ製）およびBorchigol FT448（独国デュッセルドルフ在Borchers製）の商品名で市販されているフッ素系界面活性剤が用いられる。顔料調製品は、好ましくは、シラン、界面活性剤または脂肪酸を含む。界面活性剤は、シラン、脂肪酸および／または界面活性剤の混合物も含むことができる。しかしながら、調製品中の全ての化合物の割合は、５重量％、好ましくは２重量％を超えてはならない。顔料調製品は、界面活性物質を0.1〜５重量％、好ましくは0.2〜３重量％、特に0.5〜２重量％含む。第3の必須成分として、本発明の顔料調製品は、有機ポリマーまたはポリマー混合物を0.5〜40重量％、好ましくは１〜15重量％、特に２〜10重量％含む。適当な有機ポリマーは塗料および被覆に一般的に添加される増粘剤、分散剤および／またはバインダー樹脂であり、例えば、KarstenのLackrohstofftabellen ，第8巻，1987年版に記載されている。適当なバインダーは、印刷インクに従来好適な全てのバインダーおよびバインダー混合物であるが、用いられる特定の印刷インクバインダー系と同じまたは少なくとも相溶性があることを条件とする。従って、セルロース、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、アルキド、ポリエステル、ポリフェノール、尿素、メラミン、ポリテルペン、ポリビニル、ポリ塩化ビニルおよびポリビニルピロリドン樹脂、ポリスチレン、ポリオレフィン、インデン−クマロン、炭化水素、ケトン、アルデヒドおよび芳香族ホルムアルデヒド樹脂、カルバミン酸、スルホンアミドおよびエポキシ樹脂、およびポリウレタンおよび／または天然油あるいは前記物質の誘導体に基づくバインダーを用いることが可能である。本発明の真珠光沢性顔料調製品は、バンダーとしてセルロースまたはセルロース化合物を用いる場合、特に良好な再分散性を示すことがわかった。セルロースまたはセルロース化合物は、真珠光沢性顔料粒子を初期に強く湿らせるようであり、それにより印刷インク前駆体が生成され、それが次に、印刷インクを調製したときに相溶性バインダー溶液中に非常に迅速に分散する。これは、特に、セルロース化合物による初期湿潤にあてはまる。何故なら、これらは、明らかに、まず真珠光沢性顔料の粒子への結合を支持し、次に、圧縮することによりそれがら粒状調製品が生成されるペースト状態の形成を支持するからである。本発明の方法に特に適しているセルロースおよびセルロース化合物の群は、硝酸セルロース、アルキルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースおよびアセト酪酸セルロースを含む。さらに好ましい有機ポリマーは、ポリアクリル酸誘導体である。特に好適な増粘剤は、例えばアクリル酸−メタクリル酸ポリマーのような、真珠光沢性調製品への強度の増粘作用を同時に有することなくダイラタンシーを低下させるものである。バインダーは、製造すべき被覆への技術的要求に従って選択される。すなわち、ポリウレタン−アクリレート樹脂、アクリレート−メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、アクリレート樹脂またはエポキシ樹脂およびそれらの混合物のような一般的フィルム形成バインダーをバインダーとして用いることができる。ニトロセルロース、アセトプロピオン酸セルロース、アセト酪酸セルロース、ケトン樹脂、アルデヒド樹脂およびポリビニルブチラールも適当である。本発明の顔料調製品中の溶媒成分は、それぞれのバインダーにうまく適合すべきである。調製品の調製のために、全ての有機溶媒、好ましくは、水と乳化し得るまたは混和し得るものを用いることが可能である。適当な溶媒の例は、トルエンのような芳香族溶媒、石油スピリット、鉱油、炭化水素、エステル、植物油、炭素原子数２〜４のもののような１価脂肪族アルコール、例えば、エタノール、ブタノールまたはイソプロパノール、またはケトン、例えばアセトンまたはメチルエチルケトン、またはプロピレングリコールモノエチルエーテルまたはプロピレングリコールモノエチルエーテル[sic]のようなグリコールエーテル、エチレングリコールおよびプロピレングリコールのようなジオール、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールのようなポリエーテルジオール、または炭素原子数２〜６の脂肪族[sic]トリオールおよびテトロールのようなポリオール、例えば、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセロール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオールおよびペンタエリスリトール、および他の種類の化合物からの全ての他の溶媒、および／または前記溶媒の混合物である。KarstenのLackrohstofftabel len，第8巻，1987年版に列挙されている溶媒を用いることが好ましい。特に、用いられる溶媒は、水と無制限に混和するものである。本発明の顔料調製品は、有機溶媒または溶媒混合物を１〜40重量％、好ましくは５〜35重量％、特に10〜30重量％含む。さらなる成分として、顔料調製品は、好ましくは、水を０〜50重量％、好ましくは５〜40重量％、特に10〜30重量％含む。添加する有機ポリマーの性質に依存して中和剤の添加が必要であるが、それとは関係なく、多くの場合、顔料調製品の製造時に、ｐＨ調整剤を添加することが有利であることもわかった。特に好適なそのような調整剤は、例えば尿素、尿素誘導体、アンモニア、アミノアルコール類、例えばＫＯＨまたはＮａＯＨのような水酸化アルカリ金属、およびアミン、好ましくは低分子量の揮発性有機アミンのような被覆の分野において一般的な塩基である。ｐＨは、例えばH₂SO₄、ＨＣｌおよびHNO₃のような鉱酸、または例えば酢酸のような有機カルボン酸の添加により所望の水準に調節することもできる。塩基または酸は、調製品のｐＨが約7.5〜10、好ましくは7.5〜９となるような量で添加される。通常、本発明の顔料調製品は、ｐＨ調整剤を０〜10重量％、好ましくは１〜７重量％、特に1.5〜３重量％含む。その製造中または製造後、本発明の顔料調製品は、さらに従来の添加剤を添加することができ、その例は、抑泡剤、湿潤剤、沈降防止剤、レベリング剤、乾燥剤およびチキソトロピー剤である。これらの添加剤は、被覆産業において一般的である、本発明の顔料調製品中に０〜10重量％の量で存在し得る助剤である。本発明の顔料調製品は、効果顔料または効果顔料混合物に、溶媒、界面活性物質および有機ポリマーまたはポリマー混合物を同時にまたは順次添加し、この混合物を混合装置、特に自動分散装置内で穏やかに均質化することにより簡単に製造される。好ましくは、顔料が最初に導入され、まず界面活性物質を含む溶媒を用いて攪拌下にペースト状にし；続いて、溶媒および有機ポリマーからなるさらなる溶液を添加する。必要であれば、この時点において最初の乾燥段階をできるだけ早期に挿入することができ、その場合、乾燥温度は80〜150℃とすることができる。必要であれば、被覆に典型的なタイプのさらなる助剤を最後に添加する。得られる本発明の顔料調製品は、真珠光沢性顔料を比較的多量に含む流動容易なペーストの状態である。有機成分の重量分率が小さい故に、本発明の顔料調製品は、市販の水性および溶媒性の両方の一般的系と高度に相溶性であり、親水性媒体と疎水性媒体の両方に著しく適している。この調製品のさらなる特徴は、散粉が無く、分散および再分散が容易で、高度に貯蔵安定性で、加工特性が優れていることであり、従って、従来の顔料調製品よりも顕著に優れている。流動性顔料調製品は、管の充填、および押し出しに高度に適している。乾燥した調製品を製造するために、本発明の顔料調製品を、当業者に知られている他の方法により押し出しまたは圧縮して粒状にし、続いて必要であれば乾燥する。乾燥工程は、通常、20℃〜150℃の温度で、0.5〜4時間続き、必要であれば減圧下に実施することができる。最後に、必要であれば乾燥調製品を細かく砕く。得られる粒子も、非散粉性である。それ故に乾燥調製品の貯蔵および輸送はあまり制限されず、そのために、ほとんど問題がない。乾燥調製品は、液体を殆どまたは全く含まず、従って調合物中により容易に混入し得るという利点が加えられている。ペーストとしてまたは乾燥調製品としての本発明の調製品は、種々の用途に用いることができる。これは、印刷、塗装およびワニスの分野の被覆系において好ましく用いられる。調製品を任意の所望の基材、例えば、鉄、鋼、アルミニウム、銅、青銅および真鍮のような金属および金属箔、ガラス、セラミックおよびコンクリートの金属被覆表面、および木材、例えば、家具、粘土、繊維、紙、包装材料、例えば、プラスチック容器、フィルムまたはボール紙、または装飾および／または保護目的の他の材料に適用することが特に好ましい。さらに、水上浮遊被覆材料がさらに重要な適用領域である。すなわち、本発明は、さらに、顔料、ワニス、印刷インクおよびプラスチックのような調製品中におけるこの顔料調製品の使用を提供する。本発明を以下の実施例により説明するが、本発明はこれらに限定されない。実施例実施例１ Iriodin 103ルチル型スターリング銀（独国Darmstadt在Merck KGaA製の粒径10 〜50μｍのTiO₂雲母顔料）490gをDI水（酢酸でｐＨ4に調節）30ml中に懸濁させ、懸濁液を、自動分散装置（Dispermat）上でそれぞれ2000rpmで15分間、2回均質化する。エタノール30gおよびSi118（独国在Degussa製）10gの添加に続いて、懸濁液をそれぞれ2000rpmで4分間、5回均質化する。顔料を排出し、140℃で3.5 時間乾燥する。生成物を50μｍ篩を通し、次に、Rohagit SD 15（独国Darmstadt在Roehm製のポリアクリレート）96.7g、DI水203gおよびエタノール300gからなる溶液600g中に均質に導入し、アンモニア溶液（約25重量％）1.25gを攪拌下に添加する。これにより、管から容易にプレスすることができる流動容易なペーストが得られる。顔料含有量は44.5重量％である。実施例２ Iriodin103ルチル型スターリング銀（独国Darmstadt在Merck KGaA製の粒径10 〜50μｍのTiO₂雲母顔料）323gをDI水（酢酸でｐＨ4に調節）20gと混合し、懸濁液を、自動分散装置（Dispermat）上でそれぞれ2000rpmで15分間、2回均質化する。エタノール20gおよびSi118（独国在Degussa製）7gの添加に続いて、懸濁液をそれぞれ2000rpmで4分間、5回均質化する。顔料を排出し、140℃で3.5時間乾燥する。生成物を50μｍ篩を通し、次に、Moviol CMB0 5500（独国Hoechst AG製のポリエチレングリコール）5g、DI水163gおよびエタノール167gからなる溶液33 0g中に均質に導入する。これにより、管から容易にプレスすることができる流動容易なペーストが得られる。顔料含有量は48.6重量％である。実施例３ Iriodin123明色サテン（hellglanzsatin）(独国Darmstadt在Merck KGaA製の粒径5〜20ｐｍのTiO₂雲母顔料)666gをDI水（酢酸でｐＨ4に調節）42gと混合し、懸濁液を、自動分散装置（Dispermat）上でそれぞれ2000rpmで15分間、2 回均質化する。エタノール42gおよびSi118（独国在Degussa製）14gの添加に続いて、懸濁液をそれぞれ2000rpmで4分間、5回均質化する。顔料を排出し、140℃で 3.5時間乾燥する。生成物を50μｍ篩を通し、次に、Rohagit SD 15（独国Darmst adt在Roehm製のポリアクリレート）104g、DI水196gおよびエタノール300gからなる溶液600g中に均質に導入し、アンモニア溶液(濃度25％)1.8gを攪拌下に添加する。これにより、管から容易にプレスすることができる流動容易なペーストが得られる。顔料含有量は52重量％である。実施例４ Iriodin103ルチル型スターリング銀（独国Darmstadt在Merck KGaA製の粒径10 〜50μｍのTiO₂雲母顔料）594gをDI水50gおよびFC 129（３Ｍ製）12gと混合し、懸濁液を、自動分散装置（Dispermat）上でそれぞれ800rpmで５分間、４回均質化する。顔料を排出し、80℃で５時間乾燥する。生成物を50μｍ篩を通し、次に、Rohagit SD 15（独国Darmstadt在Roehm製）96.7g、DI水203gおよびエタノール 300gからなる溶液600g中に均質に導入し、アンモニア溶液（濃度25％）1.25gを攪拌下に添加する。これにより、管から容易にプレスすることができる流動容易なペーストが得られる。顔料含有量は49.5重量％である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 201/00 201/00 (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者フセイニイ，ブリゲッテドイツ連邦共和国デー―64293 ダルムシュタットオウトウ―ヘッセ―シュトラーセ４

Claims

【特許請求の範囲】１．1種または2種以上の効果顔料40〜60重量％と、界面活性物質0.1〜５重量％と、有機ポリマー0.5〜40重量％と、有機溶媒または溶媒混合物１〜40重量％と、水０〜50重量％と、および必要であればｐＨ調整剤０〜10重量％と、を含むことを特徴とする非散粉性均質顔料調製品。２．効果顔料が真珠光沢性顔料および／または金属顔料である請求項１に記載の非散粉性均質顔料調製品。３．真珠光沢性顔料がTiO₂／雲母および／またはFe₂O₃雲母顔料である請求項１または２に記載の非散粉性均質顔料調製品。４．金属効果顔料がアルミニウムの薄片または金属酸化物被覆されたアルミニウムの薄片を含む請求項１または２に記載の非散粉性均質顔料調製品。５．界面活性物質がアルキルシラン、飽和または不飽和脂肪酸および／またはフッ素系界面活性剤である請求項１〜４のいずれか一項に記載の非散粉性均質顔料調製品。６．有機ポリマーがポリアクリル酸誘導体である請求項１〜５のいずれか一項に記載の非散粉性均質顔料調製品。７．ｐＨ調整剤としてアンモニアまたは尿素を用いる請求項１〜６のいずれか一項に記載の非散粉性均質顔料調製品。８．さらなる成分として抑泡剤、湿潤剤、沈降防止剤、レベリング剤、乾燥剤および／またはチキソトロピー剤を含むことができる請求項１〜７のいずれか一項に記載の非散粉性均質顔料調製品。９．乾燥調製品を製造するための請求項１の顔料調製品の使用であって、調製品が押し出され続いて必要であれば乾燥され、最後にペレット化されることを特徴とする使用。 10．請求項１の非散粉性均質顔料調製品から、その顔料調製品を押し出し、続いて必要であれば乾燥し、最後にペレット化することにより製造される乾燥調製品。 11．塗料、ワニス、印刷インクおよびプラスチックのような調合物中における請求項１の顔料調製品の使用。