JP2002226733A

JP2002226733A - 新規なアルミニウム顔料

Info

Publication number: JP2002226733A
Application number: JP2001026671A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Takase; 俊介高瀬
Original assignee: Asahi Kasei Metals Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Metals Ltd
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-14
Anticipated expiration: 2021-02-02
Also published as: JP4684429B2

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム顔料の優れた光沢、意匠性
を維持しながら、密着性に優れたメタリック塗膜を与え
ることができるアルミニウム顔料を提供する。【解決手段】フレーク状アルミニウム粉末１００重量
部に対して０．１〜２．１重量部の樹脂をフレーク状ア
ルミニウム粉末表面に形成させ、またその樹脂が、
（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボン酸、ラジカル重合
性二重結合を有するリン酸等のエステル、特定のカップ
リング剤の少なくとも１種を添加する第一工程を実施し
た後に、（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を３個以上有す
る単量体を重合させる第二工程を実施することによって
得られるものであり、かつ、その重量比Ａ／Ｂが０．１
〜４であるアルミニウム顔料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、新規なアルミニウ
ム顔料に関し、さらに詳しくは、塗料用顔料として使用
したとき、これまでにない優れた金属光沢、意匠性を維
持しながら密着性においても優れたメタリック塗膜を与
えるアルミニウム顔料およびその製造方法に関するもの
である。また、上記アルミニウム顔料、塗料用樹脂、お
よび希釈剤からなる新規なメタリック塗料、さらにこれ
までにない優れた金属光沢、意匠性を維持しながら密着
性においても優れたメタリック塗膜を与える塗料及びメ
タリックインキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、メタリック塗料用、印刷イン
キ用、プラスチック練り込み用等に、メタリック感を重
視する美粧効果を得る目的でアルミニウム顔料が使用さ
れている。ただし、表面に何らの処理も施していないア
ルミニウム顔料は、金属感や意匠性が高い反面、塗料及
び印刷インキの樹脂系によっては塗膜中での樹脂との密
着性が劣るため、セロハンテープ剥離による密着性試験
を行った場合に多量に剥離してしまうという欠点を有し
ていた。

【０００３】これはアルミニウム顔料表面と塗料及び印
刷インキ樹脂との相溶性、濡れ性が不十分であるためと
考えられるが、この改善策として、アルミニウム顔料の
表面処理を行う方法が提案されている。

【０００４】アルミニウム顔料であるフレーク状アルミ
ニウム粉末、またはフレーク状アルミニウム粉末のペー
ストを有機溶媒中に分散し、まずはじめにラジカル重合
性不飽和カルボン酸等を吸着せしめ、次いでラジカル重
合性二重結合を３個以上有する単量体から生成される重
合体によって表面被覆する方法が提案されている（特公
平１−４９７４６号公報）。しかしこの方法は、密着性
は改善されるもののメタリック塗膜の耐薬品性の実現を
本来の主な目的としているため、被覆させる単量体を相
当量添加することが必要となり、このとき同時に金属感
の低下をもたらし、意匠性が著しく低下してしまうとい
う問題点を有している。

【０００５】その色調低下を防止し、かつ更に耐薬品
性、耐候性を改良するために、表面被覆の方法を改良
し、均一で高度に三次元架橋した被覆膜を形成させる方
法が提案されている（国際公開公報ＷＯ９６／３８５０
６参照）。しかしこの方法でも、金属感、意匠性の低下
は改善されるものの、表面被覆処理を施していないアル
ミニウム顔料の色調よりはかなり劣り、十分でない。

【０００６】アルミニウム顔料の意匠性を維持したまま
密着性を付与する方法として、炭素数１〜５の低級脂肪
酸を添加する方法が提案されている（特開平１０−１２
０９３６号公報）。しかしこの方法によって得られたア
ルミニウム顔料は貯蔵安定性が劣り、十分でないという
問題を有している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本件出願の発明は、ア
ルミニウム顔料の優れた光沢、意匠性を維持しながら、
塗料、印刷インキ用顔料として使用したとき、金属感、
意匠性に優れ、かつ密着性においても優れたメタリック
塗膜を与えることができるアルミニウム顔料及びその製
造方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
ような従来のアルミニウム顔料が有する問題点を解決す
るべく鋭意研究を続けた結果、フレーク状アルミニウム
粉末１００重量部に対して０．１〜２．１重量部の樹脂
をフレーク状アルミニウム粉末表面に形成させ、またそ
の樹脂が、（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボン酸、ラ
ジカル重合性二重結合を有するリン酸またはホスホン酸
のモノまたはジエステル、及び、ラジカル重合性二重結
合を有するカップリング剤から選ばれた少なくとも１種
と、（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する単
量体の重合物とからなり、かつ、その重量比（本件明細
書ではこれを「Ａ／Ｂ」という。）が０．１〜４である
ようなアルミニウム顔料を製造したところ、得られたア
ルミニウム顔料が上記の目的を達成し得る事実を見い出
して本発明に至った。

【０００９】すなわち、本発明は、以下の（１）〜
（３）である。（１）フレーク状アルミニウム粉末１００重量部に対し
て０．１〜２．１重量部の樹脂がフレーク状アルミニウ
ム粉末表面に付着したアルミニウム顔料であって、当該
樹脂が、（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボン酸、ラジ
カル重合性二重結合を有するリン酸またはホスホン酸の
モノまたはジエステル、及び、ラジカル重合性二重結合
を有するカップリング剤から選ばれた少なくとも１種
と、（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する単
量体の重合物とからなり、かつ、その重量比Ａ／Ｂが
０．１〜４であることを特徴とするアルミニウム顔料。

【００１０】（２）フレーク状アルミニウム粉末を有機
溶剤に分散せしめ、次に（Ａ）ラジカル重合性不飽和カ
ルボン酸、ラジカル重合性二重結合を有するリン酸また
はホスホン酸のモノまたはジエステル、及び、ラジカル
重合性二重結合を有するカップリング剤から選ばれた少
なくとも１種を添加する第一工程を実施した後に、
（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する単量体
と重合開始剤とを添加する第二工程を実施することを特
徴とする、請求項１記載のアルミニウム顔料の製造方
法。

【００１１】（３）フレーク状アルミニウム粉末を有機
溶剤に分散せしめ、次に（Ａ）ラジカル重合性不飽和カ
ルボン酸、ラジカル重合性二重結合を有するリン酸また
はホスホン酸のモノまたはジエステル、及び、ラジカル
重合性二重結合を有するカップリング剤から選ばれた少
なくとも１種をフレーク状アルミニウム粉末１００重量
部に対して０．１〜２．０重量部添加する第一工程と、
これに（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する
単量体０．１〜２．０重量部と重合開始剤とを添加する
第二工程とからなり、重量比Ａ／Ｂが０．１〜４であ
り、かつ重合反応によって得られる樹脂がフレーク状ア
ルミニウム粉末１００重量部に対して０．１〜２．１重
量部となるようにＡ及びＢの添加量を調整することを特
徴とする請求項１記載のアルミニウム顔料の製造方法。

【００１２】（４）請求項１に記載のアルミニウム顔料
を含有するメタリック塗料。（５）請求項１に記載のアルミニウム顔料を含有するメ
タリックインキ。

【００１３】本発明によるアルミニウム顔料は、従来に
ない優れた金属光沢、意匠性を維持しながら、かつ優れ
た密着性を有するものである。

【００１４】本発明のアルミニウム顔料の原料となるフ
レーク状アルミニウム粉末は、特にその種類を限定され
るものではなく、一般的にアルミニウム顔料として使用
されているもので良く、その形状は、鱗片状、角状、丸
み状等の扁平状である。その製造方法についても特に限
定されるものではないが、アルミニウムの粒状粉、又
は、細片を機械的方法、例えばスタンプミル法、乾式ボ
ールミル法、湿式ボールミル法、アトライター法、振動
ボールミル法等により数％の粉砕助剤と共に粉砕するこ
とにより得られる。

【００１５】原料となるフレーク状アルミニウム粉末の
粒径は用途により異なり、塗料用、印刷インキ用として
は、平均粒径ｄ５０が１〜１００μｍ程度のものが良
く、本発明に適用できる。又、最近特に高意匠性が求め
られる用途として、自動車用、一般家電用、携帯電話に
代表される情報家電用、印刷用が挙げられ、それぞれ鉄
やマグネシウム合金などの金属、あるいはプラスチック
等の塗装に使用されるが、これらに使用される好ましい
粒径は、５〜３５μｍであり、更に好ましくは、５〜２
５μｍである。

【００１６】本発明のアルミニウム顔料の原料として使
用されるフレーク状アルミニウム粉末の意匠性について
は、特に限定されるものではないが、意匠性の高さを維
持したいのであれば、高意匠性グレード（高級メタリッ
ク塗料ないしはインキ用グレード）を使用した方が本発
明の効果はより発揮される。高意匠性のフレーク状アル
ミニウム粉末の製造方法としては、たとえば、国際公開
公報ＷＯ９９／５４０７４に記載された方法が挙げら
れ、その製造方法で得られる、表面が平滑で厚みも均一
なフレーク状アルミニウム粉末が本発明のアルミニウム
顔料の原料として特に好ましく使用できる。

【００１７】以下に、本発明の原料として使用されるフ
レーク状アルミニウム粉末の具体的な形状について述べ
る。

【００１８】平均粒径ｄ５０の好ましい範囲は５〜３５
μｍであり、更に好ましい範囲は５〜２５μｍである。
その他に定義される形状の好ましい範囲は、平均厚みｔ
（μｍ）に対する平均粒径ｄ５０（μｍ）の好ましい比
は３０〜９０であり、平均表面粗さＲａは２０ｎｍ以下
である。また、表面粗さ曲線の凹凸の平均高さＲｃは８
０ｎｍ以下であることが好ましい。そして、これらの性
状の範囲をすべて満たすものが最も好ましい。

【００１９】フレーク状アルミニウム粉末の平均粒径ｄ
５０（μｍ）、平均厚みｔ（μｍ）、水面拡散面積ＷＣ
Ａ（ｍ２／ｇ）、平均表面粗さＲａ（ｎｍ）、表面粗さ
曲線の凹凸の平均高さＲｃは、次の様に定義される。

【００２０】＜平均粒径（ｄ５０）＞平均粒径ｄ５０
（μｍ）は、次の方法で測定する。測定溶剤としてミネ
ラルスピリットを用い、試料となるフレーク状アルミニ
ウム粉末を、前処理として２分間の超音波分散を行った
後に、レーザーミクロンサイザーＬＭＳ−２４（セイシ
ン企業（株）製）を用いて測定する。

【００２１】平均粒径ｄ５０は５〜３５μｍであること
が好ましい。更に好ましくは５〜２５μｍである。平均
粒径ｄ５０は、意図する意匠性に合わせて極細目、細
目、中目、粗目、極粗目を適宜に選択すればよい。平均
粒径が５μｍ以上のものは、塗膜中で一定方向に配向し
易く、また、光の散乱が減少し望ましい光輝度が発現し
易い。一方、３５μｍ以下のものは、粒子の大きさが塗
膜の膜厚を越えず粒子の一部が塗膜表面に突出しにくい
ため、きめ細かいメタリック塗膜が得られ易く実用的で
ある。

【００２２】＜平均厚み（ｔ）＞平均厚みｔ（μｍ）
は、金属成分１ｇ当たりの水面拡散面積ＷＣＡ（ｍ²／
ｇ）を測定し、下式により算出した値である。ｔ（μｍ）＝０．４／［ＷＣＡ（ｍ²／ｇ）］

【００２３】上記した平均厚みの算出方法は、例えば、
Aluminium Paint and Powder,J.D.Ed-wards & R.I.Wray
著、第３版、Reinhold Publishing Corp.New York(195
5)の第16〜22頁に記載されている。

【００２４】水面拡散面積は、一定の予備処理を行った
のち、ＪＩＳＫ５９０６-１９９１に従って求める。
なお、ＪＩＳに記載されている水面拡散面積の測定方法
はリーフィングタイプの場合のものであるのに対し、前
記国際公開公報ＷＯ９９／５４０７４に記載のものはノ
ンリーフィングタイプである。しかし、試料を５％ステ
アリン酸のミネラルスピリット溶液で予備処理を行う以
外の操作方法は、全てリーフィングタイプの場合と同様
である。

【００２５】試料の予備処理については、塗料原料時
報、第１５６号、第２〜１６頁（１９８０．９．１旭化
成工業（株）発行）に記載されている。

【００２６】本発明でいう平均厚みｔに対する平均粒径
ｄ５０の比は、ｄ５０／ｔで与えられ、いわゆる、フレ
ーク状アルミニウム粉末の扁平度である（以下扁平度と
呼ぶことがある。）。

【００２７】アルミニウム粉を媒体攪拌ミルまたはボー
ルミルで摩砕すると、扁平度は徐々に大きくなり、ある
程度まで展延されると粒子は折れ曲がり易くなる。概し
て、扁平度が２００を越えると粒子にクラックが入り易
くなり折れ曲がり易くなる。そのため扁平度ｄ５０／ｔ
は３０〜９０であることが好ましい。扁平度が９０以下
では、フレーク状アルミニウム粉末表面が平滑であり、
該表面での光の散乱が減少し正反射率が増大することに
より光輝度が向上し、また、フロップ性も高くなる。ま
た、扁平度が３０以上で、アルミニウム顔料の重要な機
能の一つである隠蔽力が維持され、実用に供し得る。

【００２８】＜平均表面粗さ（Ｒａ）＞平均表面粗さＲ
ａは、次の方法により算出する。アルミニウム顔料の表
面形態観察法として、原子間力顕微鏡（以下ＡＦＭと略
記する）TMX-2010(Topometrix製）を使用する。前処理
として、試料のアルミニウム顔料を過剰のメタノール及
びクロロホルムで超音波洗浄後、真空乾燥し、再度アセ
トンに分散後、Ｓｉウェハー上に滴下し、自然乾燥を行
う。ＡＦＭによる表面粗さの定量は、フレーク状アルミ
ニウム粉末が他のフレーク状アルミニウム粉末と重なり
がないものについて、５μｍ四方の視野につき表面粗さ
曲線（表面凹凸のラインプロファイル）を３００スキャ
ンにより測定し、粗さ曲線の算術平均粗さ（基準長さ５
μｍ内での標高の絶対値の算術平均）を求める。

【００２９】基準長さは、平均粒径ｄ５０によるが、５
μｍを基準とする。そして、算術平均粗さを３視野以上
測定し、更に算術平均した値を「平均表面粗さＲａ（ｎ
ｍ）」として定義する。「表面粗さ」という用語は、Ｊ
ＩＳＢ０６６０：１９９８に基づくものである。平均
表面粗さＲａは２０ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍであ
る。２０ｎｍ以下の時、表面での光の正反射率が大きい
ため、極めて優れた光輝度を示すと共にフロップ性も良
好である。

【００３０】＜表面粗さ曲線の凹凸の平均高さ（Ｒｃ）
＞フレーク状アルミニウム粉末の表面粗さ曲線の凹凸の
平均高さＲｃは、前記で測定した表面粗さ曲線におい
て、表面粗さ曲線の山頂の高さの絶対値の平均値と表面
粗さ曲線の谷底の深さの絶対値の平均値の和で表され
る。具体的には、表面粗さ曲線の算術平均高さを３視野
以上測定し、さらにそれを算術平均した値をいう。Ｒｃ
は８０ｎｍ以下であることが好ましい。平均高さＲｃが
８０ｎｍ以下であると、極めて優れた高輝度を示すと共
にフロップ性も良好であった。

【００３１】上記で述べたような条件をすべて満たすフ
レーク状アルミニウム粉末表面は、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）観察でも、表面の凹凸が少なく、また、表面
に極微粉等の付着も少なく、また、粒子の中央から端部
に至るまで均一な厚みを有するアルミニウム顔料粒子を
かなり多く含む。

【００３２】本発明のアルミニウム顔料は、先ず未処理
の上記のフレーク状アルミニウム粉末を有機溶剤中に分
散後、加温し、攪拌しながら第一工程として（Ａ）ラジ
カル重合性不飽和カルボン酸、ラジカル重合性二重結合
を有するリン酸またはホスホン酸モノまたはジエステ
ル、及び、ラジカル重合性二重結合を有するカップリン
グ剤から選ばれた少なくとも１種を添加しフレーク状ア
ルミニウム粉末の表面を処理し、次いで第二工程として
（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する単量体
と重合開始剤とを添加して第一工程でフレーク状アルミ
ニウム粉末表面に吸着した成分（Ａ）とラジカル重合性
二重結合を２個以上有する単量体とを重合させて樹脂層
を形成させることによって得られる。次に、各工程の詳
細について述べる。

【００３３】＜フレーク状アルミニウム粉末の分散工程
について＞未処理のフレーク状アルミニウム粉末を有機
溶剤中に分散させる。使用する有機溶剤は、フレーク状
アルミニウム粉末に対して不活性であればよく、例えば
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルスピリット等
の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソ
ルベントナフサ等の芳香族炭化水素、テトラヒドロフラ
ン、ジエチルエーテル等のエーテル類、エタノール、２
−プロパノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エ
チル、酢酸ブチル等のエステル類、エチレングリコール
モノエチルエーテル等のセロソルブ類が挙げられる。

【００３４】有機溶剤中のフレーク状アルミニウム粉末
の重量濃度は０．１〜４０％が好ましく、更に好ましく
は１％〜３５％である。０．１％未満では均一な分散は
得られるが取扱いの溶剤量が過大となり後で取り除くた
めの労力を要し好ましくない。また、４０％を越えると
フレーク状アルミニウム粉末の分散が不均一となり易く
好ましくない。

【００３５】＜第一工程について＞第一工程では、フレ
ーク状アルミニウム粉末を分散させた有機溶剤中に、
（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボン酸、ラジカル重合
性二重結合を有するリン酸またはホスホン酸のモノまた
はジエステル、及び、ラジカル重合性二重結合を有する
カップリング剤から選ばれた少なくとも１種を添加す
る。成分（Ａ）としてはラジカル重合性不飽和カルボン
酸が特に好ましい。

【００３６】ラジカル重合性不飽和カルボン酸として
は、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、
フマル酸等が例示され、その一種または二種以上を混合
して使用することができる。使用される量は該フレーク
状アルミニウム粉末の種類と特性、特にその表面積によ
って異なるが、本発明ではフレーク状アルミニウム粉末
１００重量部に対して０．１〜２．０重量部の間であ
り、更に好ましくは０．２重量部〜１．５重量部であ
る。０．１重量部未満では、フレーク状アルミニウム粉
末表面への樹脂層の形成が十分に行われず、本発明の効
果である密着性を満足させることができない。また、２
重量部を越えて使用する場合は、本発明の範囲を外れる
ため金属感と意匠性の低下を抑えるという本発明の効果
が実現できない。

【００３７】ラジカル重合性二重結合を有するリン酸ま
たはホスホン酸のモノまたはジエステルとしては、２−
メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジ−２−メタ
クリロイロキシエチルホスフェート、トリ−２−メタク
リロイロキシエチルホスフェート、２−アクリロイロキ
シエチルホスフェート、ジ−２−アクリロイロキシエチ
ルホスフェート、トリ−２−アクリロイロキシエチルホ
スフェート、ジフェニル−２−アクリロイロキシエチル
ホスフェート、ジブチル−２−メタクリロイロキシエチ
ルホスフェート、ジオクチル−２−アクリロイロキシエ
チルホスフェート、２−メタクリロイロキシプロピルホ
スフェート、ビス（２−クロロエチル）ビニルホスホネ
ート、ジアリルジブチルホスホノサクシネート等が挙げ
られ、その一種または二種以上を混合して使用すること
ができる。

【００３８】好ましいものとしてはリン酸モノエステル
を挙げることができる。これはリン酸基の持つＯＨ基が
２個あるため、より強固にフレーク状アルミニウム粉末
表面に固定されるためであると推定される。

【００３９】より好ましいリン酸モノエステルとして、
メタクリロイロキシ基およびアクロイロキシ基を有した
モノエステルが挙げられ、例えば、２−メタクリロイロ
キシエチルホスフェート、２−アクロイロキシエチルホ
スフェートが挙げられる。その使用量は、該フレーク状
アルミニウム粉末の種類と特性、特にその表面積によっ
て異なるが、本発明ではフレーク状アルミニウム粉末１
００重量部に対して０．１〜２．０重量部の間であり、
更に好ましくは０．２重量部〜１．５重量部である。
０．１重量部未満では、フレーク状アルミニウム粉末表
面への樹脂層の形成が十分に行われず、本発明の効果で
ある密着性を満足させることができない。また、２重量
部を越えて使用する場合は、本発明の範囲を外れるため
金属感と意匠性の低下を抑えるという本発明の効果が実
現できない。

【００４０】ラジカル重合性二重結合を有するカップリ
ング剤としては、シランカップリング剤、チタネート系
カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙
げられる。

【００４１】シランカップリング剤の例としては、γ−
メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルト
リクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、ビニル・トリス（β−メトキシエト
キシ）シラン等が挙げられる。

【００４２】チタネート系カップリング剤の例として
は、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネー
ト等が挙げられる。

【００４３】アルミニウム系カップリング剤の例として
は、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレー
ト、ジルコアルミネート等が挙げられる。

【００４４】使用されるラジカル重合性二重結合を有す
るカップリング剤の量は、該フレーク状アルミニウム粉
末の種類と特性、特にその表面積によって異なるが、本
発明ではフレーク状アルミニウム粉末１００重量部に対
して０．１〜２．０重量部の間であり、更に好ましくは
０．２重量部〜１．５重量部である。０．１重量部未満
では、フレーク状アルミニウム粉末表面への樹脂層の形
成が十分に行われず、本発明の効果である密着性を満足
させることができない。また、２重量部を越えて使用す
る場合は、本発明の範囲を外れるため金属感と意匠性の
低下を抑えるという本発明の効果が実現できない。

【００４５】成分（Ａ）の添加は４０℃〜１５０℃の温
度で加温、攪拌しながら行うことが望ましい。４０℃未
満では成分（Ｂ）の重合温度まで昇温するのに時間を要
し、１５０℃を越えると有機溶剤の蒸気の発火等に対す
る配慮を充分にしなければならず好ましくない。成分
（Ａ）の添加終了後、４０℃〜１５０℃の温度で引き続
き５分〜１０時間程度攪拌を続けることが好ましい。こ
の時間が５分未満では成分（Ａ）の有機溶剤中の拡散お
よびフレーク状アルミニウム粉末表面への吸着が不十分
となりやすく、１０時間を越えても効果の増大はなく時
間要するのみで好ましくない。

【００４６】＜第二工程について＞第二工程では、前記
第一工程を経た有機溶剤中に（Ｂ）ラジカル重合性二重
結合を２個以上有する単量体と重合開始剤とを添加す
る。

【００４７】ラジカル重合性二重結合を２個以上有する
単量体としては、例えば、トリエチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ト
リエチレングリコールジメタクリレート、トリメチロー
ルプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパン
トリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ
アクリレート、ジ−トリメチロールプロパンテトラアク
リレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、
ジ−ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジ−ペ
ンタエリスリトールペンタアクリレート、ジ−ペンタエ
リスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート等
を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を混合
して使用する。

【００４８】ラジカル重合性二重結合を２個以上有する
単量体の使用量は、フレーク状アルミニウム粉末１００
重量部に対して０．１〜２．０重量部の間であり、更に
好ましくは、０．２〜１．５重量部である。０．１重量
部未満では、フレーク状アルミニウム粉末表面への樹脂
層の形成が十分に行われず、本発明の効果である密着性
を満足させることができない。また、２重量部を越えて
使用する場合は、本発明の範囲を外れると共に金属感と
意匠性の低下を抑えるという本発明の効果が実現できな
い。

【００４９】本発明で規定されている、第一工程で処理
する成分（Ａ）のラジカル重合性不飽和カルボン酸、ラ
ジカル重合性二重結合を有するリン酸またはホスホン酸
モノまたはジエステル、及び、ラジカル重合性二重結合
を有するカップリング剤から選ばれた少なくとも１種
と、第二工程で処理する成分（Ｂ）のラジカル重合性二
重結合を２個以上有する単量体の重量比Ａ／Ｂは、意匠
性を維持してかつ密着性を付与させるという本発明の効
果を得るために重要である。

【００５０】そのＡ／Ｂの範囲は、０．１〜４である
が、更に好ましくは、０．５〜３である。０．１以下で
は成分（Ａ）の量が少なく成分（Ｂ）の量が多いため、
第一工程が不十分となり、フレーク状アルミニウム粉末
表面に強固な樹脂層を形成できないので好ましくない。
４以上では成分（Ａ）の方が多くなるので、成分（Ａ）
の遊離物や処理後のアルミニウム顔料に残存する重合基
により貯蔵安定性が悪くなるので好ましくない。

【００５１】重合開始剤は、一般にラジカル発生剤とし
て知られるものであり、その種類は特に制限されない。
重合開始剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイ
ド、ラウロイルパーオキサイド、ビス−（４−ｔ−ブチ
ルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート等のパー
オキサイド類、および２，２’−アゾビス−イソブチロ
ニトリル、２，２’−アゾビス−２，４−ジメチルバレ
ロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。その使用さ量
は、重合性モノマーの反応速度によってそれぞれ調整さ
れるため特に限定されないが、フレーク状アルミニウム
粉末１００重量部に対して、０．１重量部〜２５重量部
程度である。

【００５２】成分（Ｂ）のラジカル重合性二重結合を２
個以上有する単量体及び重合開始剤の添加の態様として
は、両方を同時に一括で添加する態様、両方を同時に徐
々に添加する態様、ラジカル重合性二重結合を２個以上
有する単量体を先に添加後重合開始剤のみを徐々に添加
する態様、などの種々の態様をとることができる。

【００５３】成分（Ｂ）の添加は、攪拌しながら、加温
された状態で添加するのが望ましい。添加する際の温度
は、重合が生ずればよく特に限定されないが６０℃〜１
５０℃が好ましい。また、重合効率を高めるために窒
素、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気下で添加、重合する
ことが望ましい。

【００５４】成分（Ｂ）の添加後の重合は、攪拌を連
続、もしくは断続的に行い、分散を維持した状態で、６
０℃〜１５０℃の温度で引き続き５分〜１０時間の間で
行うのが望ましい。この時間が５分未満ではラジカル重
合性二重結合を２個以上有する単量体同士の重合および
第一工程でフレーク状アルミニウム粉末表面に吸着した
成分（Ａ）への重合が不十分となりやすく、１０時間を
越えても効果の増大はなく時間を要するのみで好ましく
ない。

【００５５】ここにいう重合時間とは、成分（Ｂ）のラ
ジカル重合性二重結合を２個以上有する単量体と重合開
始剤とが反応系中に同時に存在した時点から、ラジカル
重合性二重結合を２個以上有する単量体の未反応物が１
％未満になるまでの時間をいう。

【００５６】本発明のアルミニウム顔料を含有するメタ
リック塗料及びメタリックインキは、溶剤型、水性型
等、何れの形態でも使用可能である。また、このメタリ
ック塗料及びメタリックインキは主として３つの基本成
分、即ち(ａ)塗料用樹脂、(ｂ)アルミニウム顔料、(ｃ)
希釈剤から適宜選択して作製すればよい。

【００５７】溶剤型塗料及びインキで使用する塗料用樹
脂としては、従来メタリック塗料及びメタリックインキ
で用いられている塗料用樹脂の中の任意のものを用いる
ことができる。その樹脂としては、アクリル樹脂、アル
キッド樹脂、オイルフリーアルキッド樹脂、塩化ビニル
樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、尿素樹脂、セルロース系樹脂、エポキシ樹脂、
フッ素樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いてもよい
し混合して用いてもよい。

【００５８】溶剤型塗料及びインキとして使用する場合
の本発明のアルミニウム顔料の使用量は、塗料用樹脂１
００重量部に対して０．１重量部〜３００重量部である
ことが好ましく、更に０．２重量部〜２００重量部用い
ることが好ましい。このアルミニウム顔料が０．１重
量部未満であると、メタリック塗料及びメタリックイン
キとして必要な金属光沢が不十分であり、また、３００
重量部を越えて用いると、塗料及びインキ中の金属顔料
の量が多くなり過ぎて、塗装及び印刷作業性が悪くな
り、かつ、塗膜物性も劣り実用的でない。

【００５９】溶剤型塗料及びインキにおいて使用できる
希釈剤としては、トルエン、キシレン等の芳香族系化合
物、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族系化合
物、エタノール、プタノール等のアルコール類、酢酸エ
チル、酢酸ブチル等のエステル類、メチルエチルケトン
等のケトン類、トリクロロエチレン等の塩素化合物、エ
チレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類
が挙げられ、これらの希釈剤は単独または二種以上混合
して使用できる。その組成は塗料用及びインキ用樹脂に
対する溶解性、塗膜形成特性、塗装作業性等を考慮して
適宜決定すればよい。

【００６０】さらに、メタリック塗料及びメタリックイ
ンキには、塗料業界で一般に使用されている顔料、染
料、湿潤剤、分散剤、色分れ防止剤、レベリング剤、ス
リップ剤、皮張り防止剤、ゲル化防止剤、消泡剤等の添
加剤を加えることができる。

【００６１】また、メタリック塗料及びメタリックイン
キは、水性塗料用樹脂を用いることにより水性塗料とし
ても使用可能である。ただし、本発明のアルミニウム顔
料が水性塗料及びインキ中で水と反応するような場合に
は、反応阻害剤の添加が必要となる。ここで水性塗料用
及びインキ用の樹脂とは、水溶性樹脂または水分散性樹
脂であって、これらの単独または混合物であってもよ
い。その種類は目的、用途により千差万別であり、特に
限定されるものではないが、塗料用では、一般にはアク
リル系、アクリル−メラミン系、ポリエステル系、ポリ
ウレタン系等の水性塗料用樹脂が挙げられ、中でもアク
リルーメラミン系が最も汎用的に使用されている。

【００６２】水性塗料及びインキに使用される本発明の
アルミニウム顔料は、塗料用樹脂１００重量部に対して
０．１重量部〜３００重量部である。特に０．２重量部
〜２００重量部用いることが好ましい。このアルミニウ
ム顔料が０．１重量部未満であると、メタリック塗料及
びメタリックインキとして必要な金属光沢が不十分であ
り、また、３００重量部を越えて用いると、塗料及びイ
ンキ中のアルミニウム顔料の量が多くなり過ぎて、塗装
及び印刷作業性が悪くなり、かつ、塗膜物性も劣り実用
的でない。

【００６３】また、各種添加剤としては、例えば、分散
剤、増粘剤、タレ防止剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、成
膜助剤、界面活性剤、その他の有機溶剤、水等、当該分
野に於いて通常使用され得るものであって、本発明の効
果を損なわないものが使用でき、また、本発明の効果を
損なわない程度の量であれば、添加しても差し支えな
い。

【００６４】本発明のアルミニウム顔料は自動車用、一
般家電用、携帯電話に代表される情報家電用、印刷用
に、それぞれ鉄やマグネシウム合金などの金属、あるい
はプラスチック等の基材の塗装用、印刷用途に好適に使
用でき、高い意匠性を発揮できる。

【００６５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を示す。ま
た、本実施例で用いる試験方法および測定方法を以下に
詳述する。

【００６６】（１）評価用塗板の作製本発明のアルミニウム顔料を使用し、表１に示す塗料配
合にて、密着性評価用のメタリック塗料を調製する。Ａ
ＢＳ樹脂板に膜厚が１０μｍになるように吹き付け塗装
する。その後５０℃で３０分乾燥し、評価用塗板を作製
する。

【００６７】（２）光沢保持率光沢計（スガ試験機（株）製、デジタル変角光沢計ＵＧ
Ｖ−５Ｄ）を用いて６０度光沢（入射角、反射角とも６
０度）を測定する。上記（１）で作製した塗板の６０度
光沢の測定値をＧ’、未処理フレーク状アルミニウム粉
末を用いて同様に作製した塗板の６０度光沢の測定値を
Ｇとし、光沢保持率Ｒを下式によって求める。Ｒ＝（Ｇ’／Ｇ）×１００

【００６８】（３）密着性上記（１）で作成した塗板を用い、セロテープ（登録商
標：ニチバン（株）製、ＣＴ−２４）を塗膜に密着さ
せ、４５度の角度で引っ張り、アルミニウム顔料粒子の
剥離度合いを目視で観察した。

【００６９】

【実施例１】アルミアトマイズ粉１０ｋｇ、５重量％の
オレイン酸を含むミネラルスピリット１０ｋｇの混合物
をボールミル中で８時間粉砕し、次にミネラルスピリッ
ト２０ｋｇを加えて希釈した後、スラリータンクに移
し、フィルタープレスでろ過した。このようにして得ら
れたフレーク状アルミニウム粉末は、ペースト状であ
り、加熱残分は７５重量％、ミネラルスピリット２５重
量％であった。

【００７０】そのフレーク状アルミニウム粉末の平均粒
径は１２μｍで、平均厚みｔ（μｍ）に対する平均粒径
ｄ５０（μｍ）の比は５０で、平均表面粗さＲａは１５
ｎｍであり、また、表面粗さ曲線の凹凸の平均高さＲｃ
は、６０ｎｍであった。

【００７１】得られたフレーク状アルミニウム粉末ペー
スト１００ｇを、容積１リットルの四つ口フラスコに入
れ、ミネラルスピリット５００ｇを加え、窒素ガスを導
入しながら撹拌し、系内の温度を７０℃に昇温した。次
いで、アクリル酸０．３７ｇを添加し７０℃で３０分撹
拌を続けた。

【００７２】次にトリメチロールプロパントリメタクリ
レート０．３７ｇと２、２’−アゾビス−２、４−ジメ
チルバレロニトリル２．０ｇを一括添加し、系内の温度
を７０℃に保ちながら合計６時間重合した。この時点で
サンプリングしたろ液中のトリメチロールプロパントリ
メタクリレートの未反応量をガスクロマトグラフィで分
析したところ、添加量の９９％以上が反応していた。重
合終了後、自然冷却し、ペースト状の本願発明のアルミ
ニウム顔料を得た。このアルミニウム顔料の加熱残分
（ＪＩＳ−Ｋ−５９１０による）は、７５．０重量％で
あった。

【００７３】成分（Ａ）のアクリル酸と成分（Ｂ）中の
モノマー（トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト）の添加比Ａ／Ｂは１．０で、またアルミニウム金属
分１００重量部に対する樹脂量は１．０重量部であっ
た。

【００７４】これを用いて、上記試験方法および測定方
法に基づいて性能評価を行った。その光沢保持率評価結
果、密着性評価結果を表２に示す。密着性は良好で、ま
た光沢保持率も高く維持されていた。

【００７５】

【実施例２】実施例１のトリメチロールプロパントリメ
タクリレート添加量を１．１ｇとしたこと以外は実施例
１と同様にしてアルミニウム顔料を作製した。このアル
ミニウム顔料の加熱残分（ＪＩＳ−Ｋ−５９１０によ
る）は、７３．４重量％であった。

【００７６】成分（Ａ）のアクリル酸と成分（Ｂ）中の
モノマー（トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト）の添加比Ａ／Ｂは０．３で、またアルミニウム金属
分１００重量部に対する樹脂量は２．０重量部であっ
た。

【００７７】これを用いて、上記試験方法および測定方
法に基づいて性能評価を行った。その光沢保持率評価結
果、密着性評価結果を表２に示す。密着性は良好で、ま
た光沢保持率も９０％以上であり、色調も良好であっ
た。

【００７８】

【実施例３】実施例１のトリメチロールプロパントリメ
タクリレート０．３７ｇと２、２’−アゾビス−２、４
−ジメチルバレロニトリル２．０ｇをミネラルスピリッ
ト４０ｇに溶解させ、その溶液を定量ポンプにより約
０．２４ｇ／ｍｉｎ．の速度で３時間かけて添加して重
合させたこと以外は実施例１と同様にしてアルミニウム
顔料を得た。このアルミニウム顔料の加熱残分（ＪＩＳ
−Ｋ−５９１０による）は、７４．４重量％であった。

【００７９】成分（Ａ）のアクリル酸と成分（Ｂ）中の
モノマー（トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト）の添加比Ａ／Ｂは１．０で、またアルミニウム金属
分１００重量部に対する樹脂量は１．０重量部であっ
た。

【００８０】これを用いて、上記試験方法および測定方
法に基づいて性能評価を行った。その光沢保持率評価結
果、密着性評価結果を表２に示す。密着性は良好で、ま
た光沢保持率も高く維持されていた。

【００８１】

【比較例１】実施例１のトリメチロールプロパントリメ
タクリレート添加量を１．９ｇとしたこと以外は実施例
１と同様にしてアルミニウム顔料を作製した。このアル
ミニウム顔料の加熱残分（ＪＩＳ−Ｋ−５９１０によ
る）は、７３．６重量％であった。

【００８２】成分（Ａ）のアクリル酸と成分（Ｂ）中の
モノマー（トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト）の添加比Ａ／Ｂは０．２であるが、アルミニウム金
属分１００重量部に対する樹脂量は３．０重量部であっ
た。

【００８３】これを用いて、上記試験方法および測定方
法に基づいて性能評価を行った。その光沢保持率評価結
果、密着性評価結果を表２に示す。密着性に問題はなか
ったが、光沢保持率が低く、色調が著しく低下してい
た。

【００８４】

【比較例２】実施例１のトリメチロールプロパントリメ
タクリレート添加量を６．３ｇとしたこと以外は実施例
１と同様にしてアルミニウム顔料を作製した。このアル
ミニウム顔料の加熱残分（ＪＩＳ−Ｋ−５９１０によ
る）は、７３．６重量％であった。

【００８５】成分（Ａ）のアクリル酸と成分（Ｂ）中の
モノマー（トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト）の添加比Ａ／Ｂは０．０６で、またアルミニウム金
属分１００重量部に対する樹脂量は９．０重量部であっ
た。

【００８６】これを用いて、上記試験方法および測定方
法に基づいて性能評価を行った。その光沢保持率評価結
果、密着性評価結果を表２に示す。密着性に問題はなか
ったが、光沢保持率が低く、色調が著しく低下してい
た。

【００８７】

【表１】

【００８８】

【表２】

【００８９】

【発明の効果】本発明の、密着性を付与できる最小限の
重合性樹脂をフレーク状アルミニウム粉末顔料表面に形
成させる方法により、金属感、意匠性を維持したまま、
アルミニウム顔料に密着性を付与できる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 201/00 Ｃ０９Ｄ 201/00 Ｆターム(参考） 4J037 AA24 CB05 CB12 CB18 CC11 CC16 CC17 DD05 DD19 DD23 EE03 EE12 EE28 FF09 FF15 4J038 BA021 CD021 CD091 CG032 CG062 CG072 CG141 CG142 CH022 CJ132 CL002 DA141 DA161 DB001 DD121 DD181 DD231 DG001 EA011 FA112 FA212 HA066 JA23 KA08 KA15 KA20 NA01 NA12 4J039 AB02 AD04 AD05 AD10 AE03 AE04 AE05 AE06 BA06 BA32 BE01 BE12 CA06 CA07 EA33 EA43

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーク状アルミニウム粉末１００重量
部に対して０．１〜２．１重量部の樹脂がフレーク状ア
ルミニウム粉末表面に付着したアルミニウム顔料であっ
て、当該樹脂が、（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボン
酸、ラジカル重合性二重結合を有するリン酸またはホス
ホン酸のモノまたはジエステル、及び、ラジカル重合性
二重結合を有するカップリング剤から選ばれた少なくと
も１種と、（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有
する単量体の重合物とからなり、かつ、その重量比Ａ／
Ｂが０．１〜４であることを特徴とするアルミニウム顔
料。
【請求項２】フレーク状アルミニウム粉末を有機溶剤
に分散せしめ、次に（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボ
ン酸、ラジカル重合性二重結合を有するリン酸またはホ
スホン酸のモノまたはジエステル、及び、ラジカル重合
性二重結合を有するカップリング剤から選ばれた少なく
とも１種を添加する第一工程を実施した後に、（Ｂ）ラ
ジカル重合性二重結合を２個以上有する単量体と重合開
始剤とを添加する第二工程を実施することを特徴とす
る、請求項１記載のアルミニウム顔料の製造方法。
【請求項３】フレーク状アルミニウム粉末を有機溶剤
に分散せしめ、次に（Ａ）ラジカル重合性不飽和カルボ
ン酸、ラジカル重合性二重結合を有するリン酸またはホ
スホン酸のモノまたはジエステル、及び、ラジカル重合
性二重結合を有するカップリング剤から選ばれた少なく
とも１種をフレーク状アルミニウム粉末１００重量部に
対して０．１〜２．０重量部添加する第一工程と、これ
に（Ｂ）ラジカル重合性二重結合を２個以上有する単量
体０．１〜２．０重量部と重合開始剤とを添加する第二
工程とからなり、重量比Ａ／Ｂが０．１〜４であり、か
つ重合反応によって得られる樹脂がフレーク状アルミニ
ウム粉末１００重量部に対して０．１〜２．１重量部と
なるようにＡ及びＢの添加量を調整することを特徴とす
る請求項１記載のアルミニウム顔料の製造方法。
【請求項４】請求項１に記載のアルミニウム顔料を含
有するメタリック塗料。
【請求項５】請求項１に記載のアルミニウム顔料を含
有するメタリックインキ。