JP2003129002A - 粉体塗料用着色顔料及び粉体塗料 - Google Patents

粉体塗料用着色顔料及び粉体塗料

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JP2003129002A
JP2003129002A JP2001331486A JP2001331486A JP2003129002A JP 2003129002 A JP2003129002 A JP 2003129002A JP 2001331486 A JP2001331486 A JP 2001331486A JP 2001331486 A JP2001331486 A JP 2001331486A JP 2003129002 A JP2003129002 A JP 2003129002A
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powder coating
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Hiroko Morii
弘子 森井
Mineko Osugi
峰子 大杉
Yusuke Shimohata
祐介 下畑
Kazuyuki Hayashi
一之 林
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Toda Kogyo Corp
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Toda Kogyo Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、着色力が高いと共に、分散性、耐
熱性及び耐光性に優れた粉体塗料用着色顔料を提供す
る。 【解決手段】 白色無機粒子粉末の粒子表面が糊剤によ
って被覆されていると共に該被覆に有機顔料及び/又は
カーボンブラックが付着している平均粒子径0.001
〜0.15μmの複合粒子粉末からなり、前記有機顔料
及び/又はカーボンブラックの全付着量が前記白色無機
粒子粉末100重量部に対して1〜500重量部である
粉体塗料用着色顔料及び前記粉体塗料用着色顔料を含有
する粉体塗料からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、着色力が高いと共に、
分散性、耐熱性及び耐光性に優れた粉体塗料用着色顔料
を提供する。
【0002】
【従来の技術】現在、塗料、塗装分野では、溶剤型塗料
が主として用いられているが、近年の公害問題(大気汚
染)や資源の有効利用の観点から、有機溶媒の使用量の
少ない水系塗料や粉体塗料等に置き換わりつつある。
【0003】粉体塗料とは、塗料中に有機溶剤や水など
の溶媒を用いず、塗膜形成成分のみからなる粉末状塗料
であり、合成樹脂及び顔料に加え、必要に応じて硬化
剤、添加剤等を配合し、均一に加熱混練された分散体を
冷却後、所定の粒度に微粉砕、分級された粉末の塗料で
ある。
【0004】粉体塗料は、上述のように、有機溶剤や水
などの溶媒を用いないため、溶剤型塗料に比べて、環境
汚染がなく、安全、衛生面で優れている反面、薄膜仕上
げが困難である、焼き付け温度が高い、調色精度が悪い
等の問題を有していることが知られている。
【0005】即ち、粉体塗料の塗装方法は、大別して、
静電吹き付け方法と静電流動浸漬法の二通りがあるが、
いずれの方法においても、被塗物に粉体塗料を付着させ
た後、通常150℃以上の焼き付け工程を経ることによ
って塗膜が形成される。そのため、粉体塗料に含有され
ている着色顔料の耐熱性が低いと、焼き付け時に変色
し、所望の色相を得ることが困難になる。従って、粉体
塗料用着色顔料には、耐熱性が高いことが要求される。
【0006】また、粉体塗料を塗装することによって得
られる製品は、家電製品、自動車、建材等、屋内、屋外
を問わず利用されることから、殊に、屋外で直射日光や
風雨に曝された場合にも、長期に亘って色相をはじめと
する塗膜の諸特性を保持するために、耐候性に優れてい
ることが必要である。
【0007】また、粉体塗料における調色は、一般に、
加熱混練工程後、製造された粉体塗料の色相と基準色と
を比較し、粉体塗料の色相が基準色と合っていなかった
場合、両者の色相が合うまで、再び顔料の添加を行い、
加熱混練工程を繰り返す必要があり、非常に煩雑かつ生
産性が低下するため、調色の簡単な粉体塗料用着色顔料
が望まれている。
【0008】これまでに、着色顔料として優れた特性を
有する顔料を得るために、無機顔料と有機顔料とを組み
合わせる技術が試みられており、例えば、黄鉛とフタロ
シアニンブルーとを共沈させる方法や無機顔料の粒子表
面に有機顔料を付着させる方法(特開平4−13277
0号公報、特開平11−181329号公報等)等が提
案されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】着色力が高いと共に、
分散性、耐熱性及び耐光性に優れた粉体塗料用着色顔料
は現在最も要求されているところであるが、未だ得られ
ていない。
【0010】即ち、前出の黄鉛とフタロシアニンブルー
を共沈させる方法は、黄鉛を用いているために毒性を有
しているとともに、共沈によって製造されているために
フタロシアニンブルーの付着強度が十分ではなく、得ら
れた顔料を用いて粉体塗料とした場合、所望の色相を得
るための調色が困難となる。
【0011】また、前出特開平4−132770号公報
に記載の方法は、無機顔料の存在下で有機顔料を析出さ
せる方法であるため、有機顔料の付着強度が十分とは言
い難く、これを用いて得られた粉体塗料とした場合、所
望の色相を得るための調色が困難となる。
【0012】また、前出特開平11−181329号公
報に記載の方法は、オルガノポリシロキサンを環状シリ
コーンに溶解し、得られた溶液に有機顔料を添加して微
粒化処理した後、高吸油性無機顔料を含浸し、次いで、
環状シリコーンを揮発させる方法であり、有機顔料の付
着強度が十分とは言い難いものであり、これを用いて得
られた粉体塗料とした場合、所望の色相を得るための調
色が困難となる。
【0013】なお、特開平11−323174号公報に
は、黒色酸化鉄粒子粉末又は黒色含水酸化鉄粒子粉末の
粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガノシラ
ン化合物が被覆されており、該オルガノシラン化合物被
覆にカーボンブラック微粒子粉末が付着している鉄系黒
色複合粒子粉末が記載されているが、黒色無機粒子に黒
色のカーボンブラックを固着させる技術であり、白色度
の高い白色無機粒子を用いて彩度の高い有色顔料を付着
させる本発明の技術とは異なるものである。
【0014】また、特開2001−226609号公報
には、含水酸化鉄粒子粉末の粒子表面がアルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物又はポリシロキサ
ンによって被覆されていると共に該被覆に有機青色顔料
が付着している緑色複合含水酸化鉄粒子粉末からなる緑
色系顔料が記載されているが、無彩色で白色度の高い白
色無機粒子に彩度の高い有機顔料を付着させる本発明と
は相違するものである。
【0015】そこで、本発明は、着色力が高いと共に、
分散性、耐熱性及び耐光性に優れた粉体塗料用着色顔料
を提供することを技術的課題とする。
【0016】
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
【0017】即ち、本発明は、白色無機粒子粉末の粒子
表面が糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機
顔料及び/又はカーボンブラックが付着している平均粒
子径0.001〜0.15μmの複合粒子粉末からな
り、前記有機顔料及び/又はカーボンブラックの全付着
量が前記白色無機粒子粉末100重量部に対して1〜5
00重量部であることを特徴とする粉体塗料用着色顔料
である。
【0018】また、本発明は、白色無機粒子粉末の粒子
表面が有機ケイ素化合物及びカップリング剤から選ばれ
る一種又は二種以上の糊剤によって被覆されていると共
に該被覆に有機顔料及び/又はカーボンブラックが付着
している平均粒子径0.001〜0.15μmの複合粒
子粉末からなり、前記有機顔料及び/又はカーボンブラ
ックの全付着量が前記白色無機粒子粉末100重量部に
対して1〜500重量部であることを特徴とする粉体塗
料用着色顔料である。
【0019】また、本発明は、前記粉体塗料用着色顔料
を含有する粉体塗料である。
【0020】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。
【0021】先ず、本発明に係る粉体塗料用着色顔料に
ついて述べる。
【0022】本発明に係る粉体塗料用着色顔料は、芯粒
子粉末である白色無機粒子粉末の粒子表面に、糊剤が被
覆されており、該糊剤被覆に有機顔料及び/又はカーボ
ンブラック(以下、「有機顔料等」という。)が付着し
ている平均粒子径0.001〜10.0μmの複合粒子
からなる。
【0023】なお、本発明に係る粉体塗料用着色顔料
は、芯粒子である白色無機粒子粉末の粒子表面に有機顔
料等からなる有色付着層を複数設けてもよい。例えば、
白色無機粒子粉末の粒子表面が糊剤で被覆され、該被覆
に有機顔料等が付着している有色付着層(以下、「第一
有色付着層」という)が形成され(以下、第一有色付着
層が形成されている白色無機粒子を「中間顔料」とい
う)、更に、第一有色付着層の表面に糊剤が被覆され、
当該被覆に有機顔料等が付着している有色付着層(以
下、「第二有色付着層」という)が形成されている形態
をいう。必要に応じて、同様にして、更に、有色付着層
を形成してもよい。(以下、二層以上の有色付着層を形
成した粉体塗料用着色顔料を「複数の有色付着層を有す
る粉体塗料用着色顔料」という。)
【0024】本発明における白色無機粒子としては、二
酸化チタン、酸化亜鉛等の白色顔料、雲母チタン、白雲
母等のパール顔料、シリカ粉、ホワイトカーボン、微粉
ケイ酸、珪藻土等のシリカ微粒子並びにクレー、炭酸カ
ルシウム、硫酸バリウム、アルミナホワイト、タルク及
び透明性酸化チタン等の体質顔料が挙げられる。
【0025】白色無機粒子の粒子形状は、球状、粒状、
多面体状、針状、紡錘状、米粒状、フレーク状、鱗片状
及び板状等のいずれの形状であってもよい。
【0026】白色無機粒子粉末の粒子サイズは、平均粒
子径が0.009〜9.99μm、好ましくは0.00
14〜9.49μm、より好ましくは0.0019〜
8.99μmである。
【0027】平均粒子径が9.99μmを超える場合に
は、得られる粉体塗料用着色顔料が粗大粒子となり、着
色力が低下するため好ましくない。0.0009μm未
満の場合には、粒子の微細化による分子間力の増大によ
り凝集を起こしやすくなるため、粒子表面への糊剤によ
る均一な被覆処理及び有機顔料等による均一な付着処理
が困難となる。
【0028】白色無機粒子粉末のBET比表面積値は
0.5m/g以上である。BET比表面積値が0.5
/g未満の場合には、白色無機粒子が粗大であった
り、粒子及び粒子相互間で焼結が生じた粒子となってお
り、得られる粉体塗料用着色顔料もまた粗大粒子となり
着色力が低下する。粉体塗料用着色顔料の着色力を考慮
すると、BET比表面積値は、好ましくは1.0m
g以上、より好ましくは1.5m/g以上である。白
色無機粒子粉末の粒子表面への糊剤による均一な被覆処
理及び有機顔料等による均一な付着処理を考慮すると、
その上限値は500m/gであり、好ましくは400
/g、より好ましくは300m/gである。
【0029】白色無機粒子粉末の色相は、L値が7
0.00以上であり、より好ましくは75.00以上で
あり、C値が18.00以下、好ましくは15.00
以下、より好ましくは12.00以下、更により好まし
くは9.00以下である。L値、C値が上記範囲外
の場合には、色相が白色を呈しているとは言い難く、本
発明の目的とする粉体塗料用着色顔料を得ることが困難
となる。
【0030】本発明における白色無機粒子粉末の隠蔽力
は、白色顔料では、後述する評価法により600cm
/g以上が好ましい。パール顔料及び体質顔料では、隠
蔽力が600cm/g未満が好ましい。
【0031】白色無機粒子粉末の耐光性は、後述する評
価方法により、ΔE値の下限値は通常5.0を超え、
上限値は12.0、好ましくは11.0、より好ましく
は10.0である。
【0032】本発明における糊剤としては、白色無機粒
子粉末の粒子表面へ有機顔料等を付着できるものであれ
ば何を用いてもよく、好ましくはアルコキシシラン、フ
ルオロアルキルシラン、ポリシロキサン等の有機ケイ素
化合物、シラン系、チタネート系、アルミネート系及び
ジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマー又は
高分子化合物の一種又は二種以上である。白色無機粒子
の粒子表面への有機顔料等の付着強度を考慮すれば、よ
り好ましくはアルコキシシラン、フルオロアルキルシラ
ン、ポリシロキサン等の有機ケイ素化合物、シラン系、
チタネート系、アルミネート系及びジルコネート系の各
種カップリング剤である。
【0033】殊に、白色無機粒子粉末としてシリカ微粒
子を用いた場合には、糊剤としては、有機ケイ素化合物
もしくはシラン系カップリング剤を用いることが好まし
い。
【0034】本発明における有機ケイ素化合物として
は、化1で表わされるアルコキシシランから生成するオ
ルガノシラン化合物、化2で表わされるポリシロキサ
ン、化3で表わされる変成ポリシロキサン、化4で表わ
される末端変成ポリシロキサン並びに化5で表されるフ
ルオロアルキルシラン又はこれらの混合物を用いること
ができる。
【0035】
【化1】
【0036】アルコキシシランとしては、具体的には、
メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニル
ジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デ
シルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0037】白色無機粒子粉末の粒子表面への有機顔料
等の付着強度を考慮すると、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、イソブチルトリメトキシシラン、フェニルトリエ
トキシシランから生成するオルガノシラン化合物がより
好ましく、最も好ましくはメチルトリエトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン及びフェニルトリエトキシシ
ランから生成するオルガノシラン化合物である。
【0038】
【化2】
【0039】
【化3】
【0040】
【化4】
【0041】白色無機粒子粉末の粒子表面への有機顔料
等の付着強度を考慮すると、メチルハイドロジェンシロ
キサン単位を有するポリシロキサン、ポリエーテル変成
ポリシロキサン及び末端がカルボン酸で変成された末端
カルボン酸変成ポリシロキサンが好ましい。
【0042】フルオロアルキルシランとしては、具体的
には、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリ
デカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ヘプタデカ
フルオロデシルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルロ
デシルメチルジメトキシシラン、トリフルオロプロピル
エトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキ
シシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリエトキシシラ
ン等が挙げられる。
【0043】白色無機粒子粉末の粒子表面への有機顔料
等の付着強度を考慮すると、トリフルオロプロピルトリ
メトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキ
シシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラ
ンから生成するフッ素含有オルガノシラン化合物が好ま
しく、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリ
デカフルオロオクチルトリメトキシシランから生成する
フッ素含有オルガノシラン化合物が最も好ましい。
【0044】
【化5】
【0045】カップリング剤のうち、シラン系カップリ
ング剤としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミ
ノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0046】チタネート系カップリング剤としては、イ
ソプロピルトリステアロイルチタネート、イソプロピル
トリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、
イソプロピルトリ(N−アミノエチル・アミノエチル)
チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスフ
ェイト)チタネート、テトラ(2−2−ジアリルオキシ
メチル−1−ブチル)ビス(ジトリデシル)ホスフェイ
トチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)
オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルパイロ
ホスフェート)エチレンチタネート等が挙げられる。
【0047】アルミネート系カップリング剤としては、
アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、ア
ルミニウムジイソプロボキシモノエチルアセトアセテー
ト、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アル
ミニウムトリスアセチルアセトネート等が挙げられる。
【0048】ジルコネート系カップリング剤としては、
ジルコニウムテトラキスアセチルアセトネート、ジルコ
ニウムジブトキシビスアセチルアセトネート、ジルコニ
ウムテトラキスエチルアセトアセテート、ジルコニウム
トリブトキシモノエチルアセトアセテート、ジルコニウ
ムトリブトキシアセチルアセトネート等が挙げられる。
【0049】オリゴマーとしては、分子量300以上、
10,000未満のものが好ましく、高分子化合物とし
ては、分子量10,000以上、100,000程度の
ものが好ましい。白色無機粒子粉末の粒子表面への均一
な被覆処理を考慮すれば、液状、もしくは、水又は各種
溶剤に可溶なオリゴマー又は高分子化合物が好ましい。
【0050】糊剤の被覆量は、糊剤被覆白色無機粒子粉
末に対してC換算で0.01〜15.0重量%が好まし
く、より好ましくは0.02〜12.5重量%、最も好
ましくは0.03〜10.0重量%である。
【0051】0.01重量%未満の場合には、白色無機
粒子粉末100重量部に対して1重量部以上の有機顔料
等を付着させることが困難である。15.0重量%を超
える場合には、白色無機粒子粉末100重量部に対して
有機顔料等を1〜500重量部付着させることができる
ため、必要以上に被覆する意味がない。
【0052】本発明における有機顔料としては、一般に
塗料及び樹脂組成物の着色剤として用いられている有機
顔料であれば特に限定されるものではないが、赤色系有
機顔料、青色系有機顔料、黄色系有機顔料、緑色系有機
顔料、黒色系有機顔料、橙色系有機顔料、褐色系有機顔
料及び紫色系有機顔料等の各種有機顔料を使用すること
ができる。
【0053】赤色系有機顔料としては、キナクリドンレ
ッド等のキナクリドン顔料、パーマネントレッド等のア
ゾ系顔料、縮合アゾレッド等の縮合アゾ顔料、ジアンス
ラキノニルレッド等の建染染料系顔料及びペリレンレッ
ド等のペリレン顔料を用いることができる。青色系有機
顔料としては、無金属フタロシアニンブルー、フタロシ
アニンブルー、ファストスカイブルー等のフタロシアニ
ン系顔料及びアルカリブルーを用いることができる。黄
色系有機顔料としては、ハンザエロー等のモノアゾ系顔
料、ベンジジンエロー、パーマネントエロー等のジスア
ゾ系顔料、縮合アゾイエロー等の縮合アゾ顔料及びイソ
インドリンイエロー等のイソインドリン系顔料を用いる
ことができる。緑色系有機顔料としては、フタロシアニ
ングリーン等のフタロシアニン系顔料を用いることがで
きる。黒色系有機顔料としては、アニリンブラック、ペ
リレンブラック等を用いることができる。
【0054】本発明におけるカーボンブラックは、ファ
ーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラ
ック等のカーボンブラック微粒子粉末を用いることがで
きる。
【0055】なお、要求される色相に応じて前記各有機
顔料及び/又はカーボンブラックを混合して用いてもよ
い。また、求められる色相及び特性等に応じて同系色の
色であっても二種以上を用いてもよい。
【0056】なお、複数の有色付着層を有する粉体塗料
用着色顔料において、第一有色付着層に付着させる有機
顔料等と第二有色被覆層以降に付着させる有機顔料等は
同一であっても、同色で異種類の有機顔料等、異色の有
機顔料等でもいずれでもよい。また、組み合わせる有機
顔料等として、耐光性等の機能を有するものを選択する
ことにより、複数の機能を有する粉体塗料用着色顔料を
得ることが可能となる。
【0057】有機顔料及びカーボンブラックの全付着量
は、白色無機粒子粉末100重量部に対して1〜500
重量部である。
【0058】1重量部未満の場合及び500重量部を超
える場合には、本発明の目的とする粉体塗料用着色顔料
を得ることが困難となる。好ましくは3〜400重量部
であり、より好ましくは5〜300重量部である。
【0059】複数の有色付着層を有する粉体塗料用着色
顔料においては、各有色付着層における有機顔料等の付
着量は、所望の色相及び特性に応じて前記有機顔料等全
体での付着量の上限値を超えない範囲で適量を付着させ
ればよい。
【0060】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の粒子形
状や粒子サイズは、芯粒子である白色無機粒子の粒子形
状や粒子サイズに大きく依存し、芯粒子に相似する粒子
形態を有している。
【0061】即ち、本発明に係る粉体塗料用着色顔料
は、平均粒子径が0.001〜10.0μm、好ましく
は、0.0015〜9.5μm、より好ましくは0.0
02〜9.0μmである。
【0062】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の平均粒
子径が10.0μmを超える場合には、粒子サイズが大
きすぎるため、着色力が低下する。平均粒子径が0.0
01μm未満の場合には、粉体塗料を構成するビヒクル
への分散が困難となる場合がある。
【0063】本発明に係る粉体塗料用着色顔料のBET
比表面積値は、1.0〜500m/gであり、好まし
くは1.5〜400m/g、より好ましくは2.0〜
300m/gである。BET比表面積値が1.0m
/g未満の場合には、粒子が粗大であったり、粒子及び
粒子相互間で焼結が生じた粒子となっており、着色力が
低下する。
【0064】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の有機顔
料等の脱離の程度は、後述する評価方法により5又は4
が好ましく、より好ましくは5である。有機顔料等の脱
離の程度が3以下の場合には、脱離した有機顔料等によ
りビヒクル中での均一な分散が阻害される場合があると
ともに、脱離した部分の白色無機粒子粉末の色相が粒子
表面に現れるため、均一な色相を得ることが困難とな
る。
【0065】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の着色力
は、後述する評価方法により110%以上が好ましく、
115%以上がより好ましく、最も好ましくは120%
以上である。
【0066】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の耐熱性
は、後述する評価方法において、180℃以上が好まし
く、より好ましくは190℃以上、更に好ましくは20
0℃以上、最も好ましくは210℃以上である。耐熱温
度が180℃未満の場合には、焼き付けの際に粉体塗料
に含有される顔料が変色してしまう場合がある。
【0067】本発明に係る粉体塗料用着色顔料の耐光性
は、後述する評価方法において、ΔE値で5.0以
下、好ましくは4.0以下である。
【0068】本発明に係る粉体塗料用着色顔料は、必要
により、白色無機粒子粉末の粒子表面をあらかじめ、ア
ルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素
の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる少なくとも
1種からなる中間被覆物で被覆しておいてもよく、中間
被覆物で被覆しない場合に比べ、白色無機粒子粉末の粒
子表面からの有機顔料等の脱離をより低減することがで
きるとともに、耐光性がより向上する。
【0069】中間被覆物による被覆量は、中間被覆物が
被覆された白色無機粒子粉末に対してAl換算、SiO
換算又はAl換算量とSiO換算量との総和で0.
01〜20重量%が好ましい。
【0070】0.01重量%未満である場合には、有機
顔料等の脱離量の低減効果及び耐光性向上効果が得られ
ない。0.01〜20重量%の被覆量により、有機顔料
等の脱離量低減効果及び耐光性向上効果が十分に得られ
るので、20重量%を超えて必要以上に被覆する意味が
ない。
【0071】中間被覆物で被覆されている本発明に係る
粉体塗料用着色顔料は、中間被覆物で被覆されていない
本発明に係る粉体塗料用着色顔料の場合とほぼ同程度の
粒子サイズ、BET比表面積値、色相(L値、a
値、b値)、着色力及び耐熱性を有している。ま
た、有機顔料等の脱離の程度及び耐光性は中間被覆物を
被覆することによって向上し、脱離の程度は5が好まし
く、耐光性は、ΔE値で4.0以下が好ましく、より
好ましくは3.0以下である。
【0072】次に、本発明に係る粉体塗料用着色顔料を
含む粉体塗料について述べる。
【0073】本発明に係る粉体塗料用着色顔料を含有す
る粉体塗料は、平均粒径1〜150μmが好ましく、よ
り好ましくは5〜100μm、更により好ましくは10
〜80μmであり、ゆるみ見掛密度0.45〜0.70
g/cmが好ましく、より好ましくは0.50〜0.
70g/cm、固め見掛密度0.50〜1.0g/c
が好ましく、圧縮度30%以下が好ましく、より好
ましくは25%以下、更により好ましくは20%以下で
あり、安息角45°以下が好ましく、より好ましくは4
0°以下であり、体積固有抵抗値1.0×1011
1.0×1014Ω・cmが好ましい。
【0074】本発明に係る粉体塗料中における粉体塗料
用着色顔料の配合割合は、粉体塗料用着色顔料の総量が
塗膜形成用樹脂100重量部に対して0.1〜80重量
部の範囲で使用することができ、好ましくは0.2〜7
0重量部、更に好ましくは0.5〜60重量部である。
【0075】本発明に係る粉体塗料においては、本発明
に係る粉体塗料用着色顔料と周知の樹脂とともに、必要
により、体質顔料、硬化剤及び硬化促進剤、流動調製
剤、発泡防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、表面調製
剤、難燃剤等の各種添加剤を必要量配合してもよい。
【0076】塗膜形成用樹脂としては、熱硬化性粉体塗
料の場合、エポキシ系樹脂、エポキシ−ポリエステル系
樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル
−ポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、フッ素系樹脂
等の公知の樹脂を用いることができる。熱可塑性粉体塗
料の場合、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、フッ素系樹脂、変性ポリオレフィン系樹脂
等の公知の樹脂を用いることができる。
【0077】塗膜形成用樹脂として熱硬化性樹脂を用い
る場合、硬化剤、硬化促進剤を含有することが好まし
い。硬化剤の含有量は、塗膜形成用樹脂100重量部あ
たり、5〜80重量部が好ましい。硬化促進剤の含有量
は、塗膜形成用樹脂100重量部あたり、0.1〜5重
量部が好ましい。
【0078】本発明に係る粉体塗料用着色顔料は、有機
顔料の原色はもちろん、有機顔料では得られないパステ
ルカラー等のカラーバリエーションをも提供することが
可能であることから、あらかじめ所望の色相を有する顔
料を設計しておき、該粉体塗料用着色顔料を用いること
によって、調色工程を必要としない粉体塗料の製造が期
待できる。また、白色無機粒子粉末の粒子表面に糊剤を
介して有機顔料等が強固に付着しているので、ドライブ
レンドによって調色された場合に生じる顔料同士の荷電
性の違いによる塗装物の不均一性も解消できる。
【0079】次に、本発明に係る粉体塗料用着色顔料の
製造法について述べる。
【0080】本発明に係る粉体塗料用着色顔料は、白色
無機粒子粉末と糊剤とを混合し、白色無機粒子粉末の粒
子表面を糊剤によって被覆し、次いで、糊剤によって被
覆された白色無機粒子粉末と有機顔料等を混合すること
によって得ることができる。
【0081】白色無機粒子粉末の粒子表面への糊剤によ
る被覆は、白色無機粒子粉末と糊剤又は糊剤の溶液とを
機械的に混合攪拌したり、白色無機粒子粉末に糊剤の溶
液又は糊剤を噴霧しながら機械的に混合攪拌すればよ
い。添加した糊剤は、ほぼ全量が白色無機粒子粉末の粒
子表面に被覆される。
【0082】なお、糊剤としてアルコキシシラン又はフ
ルオロアルキルシランを用いた場合、被覆されたアルコ
キシシラン又はフルオロアルキルシランは、その一部が
被覆工程を経ることによって生成する、アルコキシシラ
ンから生成するオルガノシラン化合物又はフルオロアル
キルシランから生成するフッ素含有オルガノシラン化合
物として被覆されていてもよい。この場合においてもそ
の後の有機顔料等の付着に影響することはない。
【0083】糊剤を均一に白色無機粒子粉末の粒子表面
に被覆するためには、白色無機粒子粉末の凝集をあらか
じめ粉砕機を用いて解きほぐしておくことが好ましい。
【0084】白色無機粒子粉末と糊剤との混合攪拌、有
機顔料等と粒子表面に糊剤が被覆されている白色無機粒
子粉末との混合攪拌をするための機器としては、粉体層
にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊
に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例
えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブレード型
混練機、ロール型混練機を用いることができ、ホイール
型混練機がより効果的に使用できる。
【0085】前記ホイール型混練機としては、エッジラ
ンナー(「ミックスマラー」、「シンプソンミル」、
「サンドミル」と同義語である)、マルチマル、ストッ
ツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー
等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ス
トッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、
より好ましくはエッジランナーである。前記ボール型混
練機としては、振動ミル等がある。前記ブレード型混練
機としては、ヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサ
ー、ナウターミキサー等がある。前記ロール型混練機と
しては、エクストルーダー等がある。
【0086】白色無機粒子粉末と糊剤との混合攪拌時に
おける条件は、白色無機粒子粉末の粒子表面に糊剤がで
きるだけ均一に被覆されるように、線荷重は19.6〜
1960N/cm(2〜200Kg/cm)、好ましく
は98〜1470N/cm(10〜150Kg/c
m)、より好ましくは147〜980N/cm(15〜
100Kg/cm)、処理時間は5分〜24時間、好ま
しくは10分〜20時間の範囲で処理条件を適宜調整す
ればよい。なお、撹拌速度は2〜2000rpm、好ま
しくは5〜1000rpm、より好ましくは10〜80
0rpmの範囲で処理条件を適宜調整すればよい。
【0087】糊剤の添加量は、白色無機粒子粉末100
重量部に対して0.15〜45重量部が好ましい。0.
15〜45重量部の添加量により、白色無機粒子粉末1
00重量部に対して有機顔料等を1〜500重量部付着
させることができる。
【0088】白色無機粒子粉末の粒子表面に糊剤を被覆
した後、有機顔料等を添加し、混合攪拌して糊剤被覆に
有機顔料等を付着させる。必要により更に、乾燥乃至加
熱処理を行ってもよい。
【0089】有機顔料等は、少量ずつを時間をかけなが
ら、殊に5分〜24時間、好ましくは5分〜20時間程
度をかけて添加するか、若しくは、白色無機粒子粉末1
00重量部に対して5〜25重量部の有機顔料等を、所
望の添加量となるまで分割して添加することが好まし
い。
【0090】混合攪拌時における条件は、有機顔料等が
均一に付着するように、線荷重は19.6〜1960N
/cm(2〜200Kg/cm)、好ましくは98〜1
470N/cm(10〜150Kg/cm)、より好ま
しくは147〜980N/cm(15〜100Kg/c
m)、処理時間は5分〜24時間、好ましくは10分〜
20時間の範囲で処理条件を適宜調整すればよい。な
お、撹拌速度は2〜2000rpm、好ましくは5〜1
000rpm、より好ましくは10〜800rpmの範
囲で処理条件を適宜調整すればよい。
【0091】有機顔料等の添加量は、白色無機粒子粉末
100重量部に対して1〜500重量部であり、好まし
くは3〜400重量部、より好ましくは5〜300重量
部である。有機顔料等の添加量が上記範囲外の場合に
は、目的とする粉体塗料用着色顔料が得られない。
【0092】乾燥乃至加熱処理を行う場合の加熱温度
は、通常40〜150℃が好ましく、より好ましくは6
0〜120℃であり、加熱時間は、10分〜12時間が
好ましく、30分〜3時間がより好ましい。
【0093】なお、糊剤としてアルコキシシラン及びフ
ルオロアルキルシランを用いた場合には、これらの工程
を経ることにより、最終的にはアルコキシシランから生
成するオルガノシラン化合物又はフルオロアルキルシラ
ンから生成するフッ素含有オルガノシラン化合物となっ
て被覆されている。
【0094】複数の有色付着層を有する粉体塗料用着色
顔料は、白色無機粒子粉末と糊剤とを混合し、白色無機
粒子粉末の粒子表面を糊剤によって被覆し、次いで、糊
剤によって被覆された白色無機粒子粉末と有機顔料等と
を混合して糊剤被覆に有機顔料等を付着させて第一有色
付着層を形成する(中間顔料)。次いで、前記第一有色
付着層を形成した中間顔料と糊剤とを混合し、更に、糊
剤被覆中間顔料と有機顔料等とを混合して第一有色付着
層上に糊剤を介して有機顔料等を付着させることによっ
て得ることができる。前記各工程における糊剤との混合
処理及び有機顔料等との混合処理は上記各処理と同様に
して行えばよい。なお、必要に応じて糊剤による被覆及
び有機顔料等の付着を繰り返すことによって3層以上の
有色付着層を形成した粉体塗料用着色顔料を得ることが
できる。
【0095】白色無機粒子粉末は、必要により、糊剤と
の混合撹拌に先立って、あらかじめ、アルミニウムの水
酸化物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の水酸化物及び
ケイ素の酸化物より選ばれる少なくとも一種からなる中
間被覆物で被覆しておいてもよい。
【0096】中間被覆物による被覆は、白色無機粒子粉
末を分散して得られる水懸濁液に、アルミニウム化合
物、ケイ素化合物又は当該両化合物を添加して混合攪拌
することにより、又は、必要により、混合攪拌後にpH
値を調整することにより、前記白色無機粒子粉末の粒子
表面を、アルミニウムの水酸化物、アルミニウムの酸化
物、ケイ素の水酸化物及びケイ素の酸化物より選ばれる
少なくとも一種からなる中間被覆物で被覆し、次いで、
濾別、水洗、乾燥、粉砕する。必要により、更に、脱気
・圧密処理等を施してもよい。
【0097】アルミニウム化合物としては、酢酸アルミ
ニウム、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム、硝酸ア
ルミニウム等のアルミニウム塩や、アルミン酸ナトリウ
ム等のアルミン酸アルカリ塩等が使用できる。
【0098】ケイ素化合物としては、3号水ガラス、オ
ルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等が使用
できる。
【0099】本発明に係る粉体塗料の製造方法について
述べる。
【0100】本発明に係る粉体塗料は、粉体塗料製造分
野において通常行われている製造方法により得ることが
できる。一般的には、乾式法、湿式法、重合法及びスプ
レードライ法等が知られているが、製造コスト等の点か
ら、乾式法が好ましい。
【0101】乾式法としては、具体的には、塗膜形成用
樹脂と粉体塗料用着色顔料、必要に応じてその他の添加
剤等を混練機に投入し、固体のままで均一に予備混合す
る。次に、得られた混練物を、加熱混練機により溶融混
練して均一分散体とし、得られた均一分散体を冷却、固
化し、ペレットに成形する。得られたペレットを、粉砕
機等によって粉砕した後、分級することにより粉体塗料
を得ることができる。
【0102】予備混合の際の混合機としては、ヘンシェ
ルミキサー、スーパーミキサー、ボールミル、バンバリ
ーミキサー等を用いることができる。加熱混練機として
は、エクストルーダーや熱ロール等を用いることができ
る。粉砕機としては、ハンマーミル、ジェットミル等を
用いることができる。分級機としては、サイクロン、デ
ィスパージョンセパレーター、ミクロンセパレーター等
の流体分級機を用いることができる。
【0103】
【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は、
次の通りである。
【0104】白色無機粒子、有機顔料、カーボンブラッ
ク及び粉体塗料用着色顔料の各粒子の平均粒子径は、い
ずれも電子顕微鏡写真に示される粒子350個の粒子径
をそれぞれ測定し、その平均値で示した。
【0105】比表面積値は、BET法により測定した値
で示した。
【0106】中間被覆物によって被覆された白色無機粒
子末の粒子表面に存在するAl量及びSi量は、「蛍光
X線分析装置3063M型」(理学電機工業株式会社
製)を使用し、JIS K0119の「けい光X線分析
通則」に従って測定した。
【0107】また、白色無機粒子粉末の粒子表面に被覆
されている糊剤の被覆量は、「堀場金属炭素・硫黄分析
装置EMIA−2200型」(株式会社堀場製作所製)
を用いて炭素量を測定することにより求めた。
【0108】粉体塗料用着色顔料に付着している有機顔
料等の被覆量は、「堀場金属炭素・硫黄分析装置EMI
A−2200型」(株式会社堀場製作所製)を用いて炭
素量を測定することにより求めた。
【0109】粉体塗料用着色顔料に付着している有機顔
料等の脱離の程度は、下記方法により5段階で評価し
た。5が粉体塗料用着色顔料の粒子表面からの有機顔料
等の脱離量が少ないことを示す。
【0110】被測定粒子粉末2gとエタノール20ml
を50mlの三角フラスコに入れ、60分間超音波分散
を行った後、回転数10,000rpmで15分間遠心
分離を行い、被測定粒子粉末と溶剤部分とを分離した。
得られた被測定粒子粉末を80℃で1時間乾燥させ、電
子顕微鏡写真(×50,000)に示される視野の中に
存在する、脱離して再凝集した有機顔料等の個数を目視
で観察し、白色無機粒子粉末と有機顔料等を、糊剤を介
さず単に混合しただけの混合粒子粉末の電子顕微鏡写真
(×50,000)と比較して5段階で評価した。
【0111】1:白色無機粒子粉末と有機顔料等を糊剤
を介さず単に混合した場合と同程度。 2:粉体塗料用着色顔料100個当たりに30個以上5
0個未満。 3:粉体塗料用着色顔料100個当たりに10個以上3
0個未満。 4:粉体塗料用着色顔料100個当たりに5個以上10
個程度。 5:粉体塗料用着色顔料100個当たりに5個未満。
【0112】白色無機粒子粉末、有機顔料等及び粉体塗
料用着色顔料の色相は、試料0.5gとヒマシ油0.5
mlとをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、
このペーストにクリアラッカー4.5gを加え、混練、
塗料化してキャストコート紙上に150μm(6mi
l)のアプリケーターを用いて塗布した塗布片(塗膜厚
み:約30μm)を作製し、該塗布片について、多光源
分光測色計「Multi−Spectro−colou
r−Meter」(スガ試験機株式会社製)を用いて測
定を行い、JIS Z 8929に定めるところに従っ
て表色指数で示した。なお、C値は彩度を表し、下記
数1に従って求めることができる。
【0113】
【数1】 C値=((a値)+(b値)1/2
【0114】粉体塗料用着色顔料の着色力は、まず下記
に示す方法に従って作製した原色エナメルと展色エナメ
ルのそれぞれを、キャストコート紙上に150μm(6
mil)のアプリケーターを用いて塗布して塗布片を作
製し、該塗布片について、多光源分光測色計「Mult
i−Spectro−colour−Meter」(ス
ガ試験機株式会社製)を用いてL値を測色し、その差
をΔL値とした。
【0115】次いで、粉体塗料用着色顔料の標準試料と
して、粉体塗料用着色顔料と同様の割合で有機顔料と白
色無機粒子粉末とを単に混合した混合顔料を用いて、上
記と同様にして原色エナメルと展色エナメルの塗布片を
作製し、各塗布片のL値を測色し、その差をΔLs
値とした。
【0116】得られた粉体塗料用着色顔料のΔL値と
標準試料のΔLs値を用いて下記数2に従って算出し
た値を着色力(%)として示した。
【0117】
【数2】着色力(%)=100+{(ΔLs値−ΔL
値)×10}
【0118】原色エナメルの作製:上記試料粉体10g
とアミノアルキッド樹脂16g及びシンナー6gとを配
合して3mmφガラスビーズ90gと共に140mlの
ガラスビンに添加し、次いで、ペイントシェーカーで4
5分間混合分散した後、アミノアルキッド樹脂50gを
追加し、更に5分間ペイントシェーカーで分散させて、
原色エナメルを作製した。
【0119】展色エナメルの作製:上記原色エナメル1
2gとアミラックホワイト(二酸化チタン分散アミノア
ルキッド樹脂)40gとを配合し、ペイントシェーカー
で15分間混合分散して、展色エナメルを作製した。
【0120】白色無機粒子粉末、有機顔料等及び粉体塗
料用着色顔料の隠蔽力は、上記で得られた原色エナメル
を用いて、JIS K 5101 8.2のクリプトメ
ーター法に従って得られた値で示した。
【0121】白色無機粒子粉末、有機顔料等及び粉体塗
料用着色顔料の耐光性は、前述の着色力を測定するため
に作製した原色エナメルを、冷間圧延鋼板(0.8mm
×70mm×150mm)(JIS G−3141)に
150μmの厚みで塗布、乾燥して塗膜を形成し、得ら
れた測定用塗布片の半分を金属製フォイルで覆い、「ア
イ スーパーUVテスター SUV−W13」(岩崎電
気株式会社製)を用いて、紫外線を照射強度100mW
/cmで6時間連続照射した後、金属製フォイルで覆
うことによって紫外線が照射されなかった部分と紫外線
照射した部分との色相(L値、a値、b値)をそ
れぞれ測定し、紫外線が照射されなかった部分の測定値
を基準に、下記数3に従って算出したΔE値によって
示した。
【0122】
【数3】ΔE値=((ΔL値)+(Δa値)
+(Δb値)1/2 ΔL値: 比較する試料の紫外線照射有無のL値の
差 Δa値: 比較する試料の紫外線照射有無のa値の
差 Δb値: 比較する試料の紫外線照射有無のb値の
【0123】白色無粒子粉末、有機顔料等及び粉体塗料
用着色顔料の耐熱性は、「熱分析装置SSC5000」
(セイコー電子工業株式会社製)を用いて被測定粒子粉
末の示差走査熱量測定(DSC)を行い、得られた該D
SCチャート上に示されるピークを形成する2つの変曲
点のうち、最初の変曲点を構成する2つの曲線のそれぞ
れについて接線を引き、両接線の交点に対応する温度を
読み取って、その温度で示した。
【0124】粉体塗料の粒径は、粒度分布測定装置「マ
イクロトラック HRA 9320−X100」(日機
装株式会社製)を用いて測定を行った。
【0125】粉体塗料の圧縮度(%)は、「パウダテス
タ」(ホソカワミクロン株式会社製)を用いて、ゆるみ
見掛密度(g/cm)と固め見掛密度(g/cm
の測定を行い、下記数4に従って求めた。圧縮度が小さ
いほど粉体塗料の流動性が優れていることを示す。
【0126】
【数4】圧縮度(%)=100×(固め見掛密度−ゆる
み見掛密度)/固め見掛密度
【0127】粉体塗料の安息角(°)は、「パウダテス
タ」(ホソカワミクロン株式会社製)を用いて測定を行
った。安息角が小さいほど粉体塗料の流動性が優れてい
ることを示す。
【0128】粉体塗料の体積固有抵抗値は、まず、被測
定粒子粉末0.5gを測り取り、KBr錠剤成形器(株
式会社島津製作所)を用いて、1.372×10Pa
(140Kg/cm)の圧力で加圧成形を行い、円柱
状の被測定試料を作製した。
【0129】次いで、被測定試料を温度25℃、相対湿
度60%環境下に12時間以上暴露した後、この被測定
試料をステンレス電極の間にセットし、ホイートストン
ブリッジ「TYPE2768」横河北辰電気株式会社
製)で15Vの電圧を印加して抵抗値R(Ω)を測定し
た。
【0130】次いで、被測定(円柱状)試料の上面の面
積A(cm)と厚みt(cm)を測定し、下記数5に
それぞれの測定値を挿入して、体積固有抵抗値(Ω・c
m)を求めた。
【0131】
【数5】 体積固有抵抗値(Ω・cm)=R×(A/t)
【0132】塗膜の光沢度は、後述する組成の粉体塗料
をリン酸亜鉛処理鋼板(0.8mm×70mm×150
mm)に静電粉体塗装を行って得られた塗膜片を、「グ
ロスメーター UGV−5D」(スガ試験機株式会社
製)を用いて入射角60°の時の光沢度で示した。光沢
度が高いほど、粉体塗料用着色顔料の粉体塗料中におけ
る分散性及び粉体塗料の塗装における均一性が優れてい
ることを示す。
【0133】塗膜の表面粗度Raは、上記で得られた塗
膜片を「Surfcom−575A」(東京精密株式会
社製)を用いて塗膜の中心線平均粗さを測定した。
【0134】塗膜の色相は、上記で得られた塗膜片を多
光源分光測色計「Multi−Spectro−col
our−Meter」(スガ試験機株式会社製)を用い
て測定を行い、L値、a値及びb値で示した。
【0135】塗膜の耐光性は、上記で得られた塗膜片の
半分を金属製フォイルで覆い、「アイ スーパーUVテ
スター SUV−W13」(岩崎電気株式会社製)を用
いて、紫外線を照射強度100mW/cmで6時間連
続照射した後、金属製フォイルで覆うことによって紫外
線が照射されなかった部分と紫外線照射した部分との色
相(L値、a値、b値)をそれぞれ測定し、紫外
線が照射されなかった部分の測定値を基準に、前記数3
に従って算出したΔE値によって示した。
【0136】塗膜の耐熱性は、上記で得られた塗膜片を
電気炉に入れ、電気炉の温度を種々変化させて各温度に
おいて15分間加熱処理を行い、塗膜片の各温度におけ
る加熱前後での色相(L値、a値、b値)を、多
光源分光測色計「Multi−spectro−col
our−Meter」(スガ試験機株式会社製)を用い
て測定し、加熱前の測色値を基準に下記数6で示される
ΔE値を求め、片対数グラフを用いて横軸に加熱温度
を、縦軸にΔE値をプロットし、ΔE値がちょうど
1.5となるときの温度を塗膜の耐熱温度とした。
【0137】
【数6】ΔE値=((ΔL値)+(Δa値)
+(Δb値)1/2 ΔL値: 比較する塗膜の加熱処理前後のL値の差 Δa値: 比較する塗膜の加熱処理前後のa値の差 Δb値: 比較する塗膜の加熱処理前後のb値の差
【0138】塗膜の厚みは、下記のようにして測定し
た。
【0139】「デジタル電子マイクロメーターK351
C」(安立電気株式会社製)を用いて、先ず、リン酸亜
鉛処理鋼板の膜厚(A)を測定する。次に、リン酸亜鉛
処理鋼板と該リン酸亜鉛処理鋼板に形成された塗膜との
厚み(B)(リン酸亜鉛処理鋼板の厚みと塗膜の厚みと
の総和)を同様にして測定する。そして、塗膜の厚みは
(B)−(A)で示した。
【0140】<粉体塗料用着色顔料の製造>酸化チタン
粒子粉末(粒子形状:粒状、平均粒子径0.242μ
m、BET比表面積値11.6m/g、L値96.
31、a値1.06、b値−1.66、C値1.
97、隠蔽力1,490cm/g、耐光性ΔE
6.86)20kgを凝集を解きほぐすために、純水1
50lに攪拌機を用いて邂逅し、更に「TKパイプライ
ンホモミクサー」(特殊機化工業株式会社製)を3回通
して酸化チタン粒子粉末を含むスラリーを得た。
【0141】次いで、この酸化チタン粒子粉末を含むス
ラリーを横型サンドグラインダー「マイティーミルMH
G−1.5L」(井上製作所株式会社製)を用いて軸回
転数2000rpmにおいて5回パスさせて、酸化チタ
ン粒子粉末を含む分散スラリーを得た。
【0142】得られた分散スラリーの325mesh
(目開き44μm)における篩残分は0%であった。こ
の分散スラリーを濾別、水洗して、酸化チタン粒子粉末
のケーキを得た。この酸化チタン粒子粉末のケーキを1
20℃で乾燥した後、乾燥粉末7.0kgをエッジラン
ナー「MPUV−2型」(株式会社松本鋳造鉄工所製)
に投入し、294N/cm(30Kg/cm)で30分
間混合撹拌を行い、粒子の凝集を軽く解きほぐした。
【0143】次に、メチルトリエトキシシラン(商品
名:TSL8123:GE東芝シリコーン株式会社製)
70gを200mlのエタノールで混合希釈して得られ
るメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナーを
稼動させながら上記酸化チタン粒子粉末に添加し、58
8N/cm(60Kg/cm)の線荷重で30分間混合
攪拌を行った。なお、このときの撹拌速度は22rpm
で行った。
【0144】次に、有機顔料 B−1(種類:フタロシ
アニン系顔料、粒子形状:粒状、平均粒子径0.06μ
m、BET比表面積値71.6m/g、隠蔽力240
cm /g、L値17.70、a値9.72、b
値−23.44、耐光性ΔE 値10.84)3.5k
gを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて
添加し、更に392N/cm(40Kg/cm)の線荷
重で30分間、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシシ
ラン被覆の上に有機顔料 B−1を付着させた後、乾燥
機を用いて105℃で60分間加熱処理を行い、粉体塗
料用着色顔料を得た。なお、このときの撹拌速度は22
rpmで行った。
【0145】得られた粉体塗料用着色顔料は、平均粒子
径が0.244μmの粒状粒子粉末であった。BET比
表面積値は15.1m/g、L値60.53、a
値6.82、b値−21.46、着色力は150%、
耐光性ΔE値は2.29であり、耐熱性は243℃で
あり、有機顔料の脱離の程度は5であった。メチルトリ
エトキシシランから生成したオルガノシラン化合物の被
覆量はC換算で0.06重量%であり、付着している有
機顔料 B−1の量は、C換算で22.08重量%(酸
化チタン粒子粉末100重量部に対して50重量部に相
当する)であった。
【0146】電子顕微鏡写真観察の結果、有機顔料 B
−1がほとんど認められないことから、有機顔料 B−
1のほぼ全量がメチルトリエトキシシランから生成する
オルガノシラン化合物被覆に付着していることが認めら
れた。
【0147】<粉体塗料用着色顔料を含む粉体塗料の製
造>前記粉体塗料用着色顔料4.0重量部、ポリエステ
ル樹脂82.0重量部及びブロックイソシアネート硬化
剤14.0重量部をヘンシェルミキサーに入れ、ドライ
ブレンドし、二軸エクストルーダーで溶融混練を行った
後、冷却し、粗粉砕する。次いで、アトマイザーで微粉
砕を行った後、振動ふるいを用いて分級することによ
り、粉体塗料を得た。
【0148】得られた粉体塗料の平均粒径は37μmで
あり、ゆるみ見掛密度は0.51g/cm、固め見掛
密度は0.62g/cm、圧縮度は17.7%、安息
角は38°、体積固有抵抗値は2.6×1013Ω・c
mであった。
【0149】上記で得られた粉体塗料を、静電塗装機
(SFC−TR100D)を使用し、リン酸亜鉛処理鋼
板(0.8mm×70mm×150mm)に硬化膜厚が
60μmになるように静電粉体塗装を行った。
【0150】得られた塗膜の膜厚は56μmであった。
塗膜の光沢度は92%であり、表面平滑性Raは0.3
5μmであり、L値は62.49、a値は5.3
1、b 値は−20.96であり、耐光性はΔE値で
2.04であり、耐熱性は261℃であった。
【0151】
【作用】本発明において最も重要な点は、白色無機粒子
粉末の粒子表面が糊剤によって被覆されていると共に、
該被覆に有機顔料及び/又はカーボンブラックが付着し
ている粉体塗料用着色顔料は、着色力が高いと共に分散
性、耐熱性及び耐光性に優れた粉体塗料用着色顔料であ
るという事実である。
【0152】本発明に係る粉体塗料用着色顔料が優れた
分散性を有する理由として、本発明者は、糊剤を介して
有機顔料及びカーボンブラックが微細化された状態で白
色無機粒子の粒子表面に強固に付着されているので粒子
表面から脱離する有機顔料又はカーボンブラックが少な
く、そのため、脱離した有機顔料又はカーボンブラック
によって系内の分散が阻害されないことによるものと考
えている。
【0153】本発明に係る粉体塗料用着色顔料が耐光性
に優れる理由としては、未だ明らかではないが、比較的
耐光性に優れている芯粒子の粒子表面に、染料と比べて
格段に耐光性に優れている有機顔料等を耐光性に優れた
糊剤を介して付着させたことによるものと考えている。
【0154】そして、前記粉体塗料用着色顔料を含有し
た粉体塗料は、流動性に優れると共に、均一な塗膜を形
成することができ、耐光性及び耐熱性に優れているとい
う事実である。
【0155】本発明に係る粉体塗料が流動性に優れると
共に、均一な塗膜を形成することができ、耐光性及び耐
熱性に優れているのは、前述した通りの特性を有する粉
体塗料用着色顔料を用いたことによるものと考えてい
る。
【0156】また、本発明に係る粉体塗料は、あらかじ
め所望の色相に調色した粉体塗料用着色顔料を用いるこ
とができるので、塗膜形成時の調色工程を簡略化するこ
とが可能となり、作業性の向上にも寄与できるものであ
る。更に、有害な元素及び化合物を含有していないの
で、衛生面や安全性に優れ、また、環境汚染防止に配慮
した粉体塗料である。
【0157】
【実施例】次に、実施例及び比較例を示す。
【0158】芯粒子1〜7:芯粒子粉末として表1に示
す特性を有する白色無機粒子粉末を用意した。
【0159】
【表1】
【0160】芯粒子8:芯粒子1の酸化チタン粒子粉末
20kgと水150lとを用いて、酸化チタン粒子粉末
を含むスラリーを得た。得られた酸化チタン粒子粉末を
含む再分散スラリーのpH値を、水酸化ナトリウム水溶
液を用いて10.5に調整した後、該スラリーに水を加
えスラリー濃度を98g/lに調整した。このスラリー
150lを加熱して60℃とし、このスラリー中に1.
0mol/lのアルミン酸ナトリウム溶液5444ml
(酸化チタン粒子粉末に対してAl換算で1.0重量%
に相当する)を加え、30分間保持した後、酢酸を用い
てpH値を7.5に調整した。この状態で30分間保持
した後、濾過、水洗、乾燥、粉砕して粒子表面がアルミ
ニウムの水酸化物により被覆されている酸化チタン粒子
粉末を得た。
【0161】このときの製造条件を表2に、得られた表
面処理済み酸化チタン粒子粉末の諸特性を表3に示す。
【0162】芯粒子9〜14:芯粒子2〜7の各白色無
機粒子粉末を用い、表面被覆物の種類及び量を種々変化
させた以外は、前記芯粒子8と同様にして粒子表面が被
覆物で被覆されている白色無機粒子粉末を得た。
【0163】このときの製造条件を表2に、得られた表
面処理済み白色無機粒子粉末の諸特性を表3に示す。
【0164】
【表2】
【0165】
【表3】
【0166】尚、表面処理工程における被覆物の種類の
Aはアルミニウムの水酸化物であり、Sはケイ素の酸化
物を表わす。
【0167】有機顔料及びカーボンブラック:有機顔料
及びカーボンブラックとして表4に示す諸特性を有する
有機顔料及びカーボンブラックを用意した。
【0168】
【表4】
【0169】実施例1〜14、比較例1〜3:糊剤によ
る被覆工程における添加物の種類、添加量、エッジラン
ナー処理の線荷重及び時間、有機顔料等の付着工程にお
ける有機顔料等の種類、添加量、エッジランナー処理の
線荷重及び時間を種々変化させた以外は、前記発明の実
施の形態と同様にして粉体塗料用着色顔料を得た。
【0170】このときの製造条件を表5に、得られた粉
体塗料用着色顔料の諸特性を表6に示す。
【0171】なお、実施例2では、芯粒子粉末100重
量部に対して、有機顔料 G−1100.0重量部を1
00分かけて添加した。実施例3では、芯粒子粉末10
0重量部に対して、カーボンブラック C−1を20.
0重量部づつ5回に分けて添加した。実施例4では、芯
粒子粉末100重量部に対して、有機顔料 R−110
0.0重量部を100分かけて添加した。実施例5で
は、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料 Y−
1を15.0重量部づつ10回に分けて添加した。実施
例7では、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料
B−1 50.0重量部と有機顔料 Y−1 50.
0重量部をあらかじめヘンシェルミキサー等で混合した
後、該混合顔料100.0重量部を100分かけて添加
した。実施例9では、芯粒子粉末100重量部に対し
て、有機顔料 R−1 50.0重量部と有機顔料 Y
−1 50.0重量部をあらかじめヘンシェルミキサー
等で混合した後、該混合顔料100.0重量部を100
分かけて添加した。実施例11では、芯粒子粉末100
重量部に対して、有機顔料 B−1 100.0重量部
を100分かけて添加した。実施例12では、芯粒子粉
末100重量部に対して、有機顔料 R−1 40.0
重量部と有機顔料 B−1 30.0重量部をあらかじ
めヘンシェルミキサー等で混合した後、該混合顔料10
0.0重量部を70分かけて添加した。実施例14で
は、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料Y−1
150.0重量部を150分かけて添加した。
【0172】
【表5】
【0173】
【表6】
【0174】<複数の有色付着層を有する粉体塗料用着
色顔料> 実施例15:酸化チタン粒子粉末(粒子形状:粒状、平
均粒子径0.24μm、BET比表面積値11.6m
/g、色相はL値96.31、a値1.06、b
値−1.66、C値1.97、隠蔽力1,490cm
/g、耐光性ΔE値6.86)20kgを凝集を解
きほぐすために、純水150lに攪拌機を用いて邂逅
し、更に「TKパイプラインホモミクサー」(特殊機化
工業株式会社製)を3回通して酸化チタン粒子粉末を含
むスラリーを得た。
【0175】次いで、この酸化チタン粒子粉末を含むス
ラリーを横型サンドグラインダー「マイティーミルMH
G−1.5L」(井上製作所株式会社製)を用いて軸回
転数2000rpmにおいて5回パスさせて、酸化チタ
ン粒子粉末を含む分散スラリーを得た。
【0176】得られた分散スラリーの325mesh
(目開き44μm)における篩残分は0%であった。こ
の分散スラリーを濾別、水洗して、酸化チタン粒子粉末
のケーキを得た。この酸化チタン粒子粉末のケーキを1
20℃で乾燥した後、乾燥粉末7.0kgをエッジラン
ナー「MPUV−2型」(製品名、株式会社松本鋳造鉄
工所製)に投入し、294N/cm(30Kg/cm)
で30分間混合撹拌を行い、粒子の凝集を軽く解きほぐ
した。
【0177】次に、メチルトリエトキシシラン(商品
名:TSL8123:GE東芝シリコーン株式会社製)
70.0gを200mlのエタノールで混合希釈して得
られるメチルトリエトキシシラン溶液を、エッジランナ
ーを稼動させながら上記酸化チタン粒子粉末に添加し、
588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で30分間
混合攪拌を行った。なお、このときの撹拌速度は22r
pmで行った。
【0178】次に、有機顔料 B−1(種類:フタロシ
アニン系顔料、粒子形状:粒状、平均粒子径0.06μ
m、BET比表面積値71.6m/g、隠蔽力240
cm /g、L値17.70、a値9.72、b
値−23.44、耐光性ΔE 値10.84)5.6k
gを、エッジランナーを稼動させながら20分間かけて
添加し、更に588N/cm(60Kg/cm)の線荷
重で120分間、混合攪拌を行い、メチルトリエトキシ
シラン被覆の上に有機顔料 B−1が付着している中間
顔料を得た。なお、このときの撹拌速度は22rpmで
行った。
【0179】メチルトリエトキシシランの被覆量と有機
顔料 B−1の付着量とを確認するために、得られた中
間顔料の一部を分取し、乾燥機を用いて105℃で60
分間加熱処理を行った。メチトリエトキシシランの被覆
量は、C換算で0.06重量%であり、有機顔料 B−
1の付着量はC換算で29.43重量%(酸化チタン粒
子粉末100重量部に対して80重量部に相当する)で
あった。電子顕微鏡写真観察の結果、有機顔料 B−1
がほとんど認められないことから、有機顔料B−1のほ
ぼ全量がメチルトリエトキシシランから生成するオルガ
ノシラン化合物被覆層に付着していることが認められ
た。
【0180】次に、ジメチルポリシロキサン(商品名:
TSF451:GE東芝シリコーン株式会社製)140
gを、エッジランナーを稼動させながら上記中間顔料に
添加し、784N/cm(80Kg/cm)の線荷重で
30分間混合攪拌を行って、表面にジメチルポリシロキ
サンが被覆されている中間顔料を得た。なお、この時の
攪拌速度は22rpmで行った。
【0181】次に、有機顔料 Y−2(種類:アゾ系顔
料、粒子形状:粒状、平均粒子径0.73μm、BET
比表面積値10.5m/g、隠蔽力320cm
g、L 値66.80、a値0.78、b値70.
92、耐光性ΔE値17.33)3.5kgを、エッ
ジランナーを稼動させながら20分間かけて添加し、更
に588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で120
分間混合攪拌を行い、有機顔料B−1付着層にジメチル
ポリシロキサンを介して有機顔料 Y−1を付着させた
後、乾燥機を用いて105℃で60分間熱処理を行っ
て、粉体塗料用着色顔料を得た。なお、この時の攪拌速
度は22rpmで行った。
【0182】電子顕微鏡写真観察の結果、有機顔料 Y
−1がほとんど認められないことから、有機顔料 Y−
1のほぼ全量が、ジメチルポリシロキサン被覆層に付着
していることが認められた。
【0183】このときの製造条件を表7及び表8に、得
られた粉体塗料用着色顔料の諸特性を表9に示す。
【0184】実施例16〜28、比較例4〜7:芯粒子
の種類、第一有色付着層の付着工程における糊剤の種
類、添加量、エッジランナー処理の線荷重及び時間、有
機顔料等の種類、添加量、エッジランナー処理の線荷重
及び時間並びに第二有色付着層の付着工程における糊剤
の種類、添加量、エッジランナー処理の線荷重及び時
間、有機顔料等の種類、添加量、エッジランナー処理の
線荷重及び時間を種々変化させた以外は、前記実施例1
5と同様にして粉体塗料用着色顔料を得た。
【0185】このときの製造条件を表7及び表8に、得
られた粉体塗料用着色顔料の諸特性を表9に示す
【0186】なお、中間顔料2では、芯粒子粉末100
重量部に対して、有機顔料 Y−1120重量部を2
0.0重量部づつ6回に分けて添加した。中間顔料4で
は、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料 G−
1 100重量部を100分かけて添加した。中間顔料
7では、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料R
−1 100重量部を100分かけて添加した。中間顔
料8では、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料
G−1を15.0重量部づつ10回に分けて添加し
た。中間顔料9では、芯粒子粉末100重量部に対し
て、有機顔料 R−1 100重量部を100分かけて
添加した。中間顔料11では、芯粒子粉末100重量部
に対して、有機顔料 B−1 100重量部を100分
かけて添加した。中間顔料12では、芯粒子粉末100
重量部に対して、有機顔料 C−1100重量部を2
0.0重量部づつ5回に分けて添加した。
【0187】なお、実施例17では、芯粒子粉末100
重量部に対して、有機顔料 B−1100重量部を2
0.0重量部づつ5回に分けて添加した。実施例24で
は、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料 B−
1 100重量部を100分かけて添加した。実施例2
5では、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料Y
−1 80重量部を80分かけて添加した。実施例27
では、芯粒子粉末100重量部に対して、有機顔料 Y
−1を20.0重量部づつ6回に分けて添加した。
【0188】
【表7】
【0189】
【表8】
【0190】
【表9】
【0191】<粉体塗料> 実施例29〜66、比較例8〜20:粉体塗料用着色顔
料の種類及び配合割合を種々変化させた以外は、前記発
明の実施の形態と同様にして粉体塗料を作製し、塗膜を
形成した。
【0192】得られた粉体塗料の諸特性及び塗膜の諸特
性を表10乃至表12に示す。
【0193】
【表10】
【0194】
【表11】
【0195】
【表12】
【0196】
【発明の効果】本発明に係る粉体塗料用着色顔料は、高
い着色力を有していると共に、分散性、耐熱性及び耐光
性に優れることから粉体塗料用着色顔料として好適であ
る。
【0197】本発明に係る粉体塗料は、前記粉体塗料用
着色顔料を用いることから、着色力が高く、耐光性に優
れており、粉体塗料として好適である。また、前記粉体
塗料用着色顔料を用いることにより調色工程を簡略化で
きることから、作業性にも優れるものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C09C 3/12 C09C 3/12 C09D 5/03 C09D 5/03 7/12 7/12 (72)発明者 林 一之 広島県大竹市明治新開1番4 戸田工業株 式会社大竹創造センター内 Fターム(参考) 4J037 AA09 AA10 AA11 AA18 AA22 AA25 AA26 AA27 CA02 CB23 CB26 CB28 CC28 DD05 DD07 EE04 EE28 EE35 FF09 FF13 FF15 FF22 4J038 CB021 CB141 CD091 CG141 DA031 DB001 DD241 DH001 KA08 KA20 LA06 LA07 MA02 NA01 NA03 NA14 NA27

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 白色無機粒子粉末の粒子表面が糊剤によ
    って被覆されていると共に該被覆に有機顔料及び/又は
    カーボンブラックが付着している平均粒子径0.001
    〜0.15μmの複合粒子粉末からなり、前記有機顔料
    及び/又はカーボンブラックの全付着量が前記白色無機
    粒子粉末100重量部に対して1〜500重量部である
    ことを特徴とする粉体塗料用着色顔料。
  2. 【請求項2】 白色無機粒子粉末の粒子表面が有機ケイ
    素化合物及びカップリング剤から選ばれる一種又は二種
    以上の糊剤によって被覆されていると共に該被覆に有機
    顔料及び/又はカーボンブラックが付着している平均粒
    子径0.001〜0.15μmの複合粒子粉末からな
    り、前記有機顔料及び/又はカーボンブラックの全付着
    量が前記白色無機粒子粉末100重量部に対して1〜5
    00重量部であることを特徴とする粉体塗料用着色顔
    料。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の粉体塗料用
    着色顔料を含有する粉体塗料。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010037491A (ja) * 2008-08-07 2010-02-18 Sumitomo Seika Chem Co Ltd 粉体塗料組成物およびその塗装物
JP2013517335A (ja) * 2010-01-14 2013-05-16 メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング レーザー添加剤
JP2018131512A (ja) * 2017-02-14 2018-08-23 株式会社トウペ 粉体塗料組成物および色相維持方法

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