JP3397228B2 - 顔料粒子粉末及びその製造法並びに該顔料粒子粉末を用いた水系塗料 - Google Patents

顔料粒子粉末及びその製造法並びに該顔料粒子粉末を用いた水系塗料

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶剤系塗料はもち
ろん、水系塗料に好適な易分散性、均一分散性及び分散
安定性に優れた顔料粒子粉末及びその製造法並びに該顔
料粒子粉末を用いた水系塗料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無機物からなる顔料粒子粉末は、耐薬品
性、耐候性等に優れており、安定度が高く、従来から塗
料用着色剤としてビヒクル中に分散させて使用されてき
た。
【０００３】近年、塗料を塗布した後、乾燥して得られ
る塗膜の高性能化、高品質化への要求は益々高くなり、
このため、塗膜の色調の明度、着色力、隠蔽力、光沢性
の向上等の諸特性に最も影響を及ぼす顔料粒子粉末の諸
特性の向上が強く求められている。殊に、顔料粒子粉末
の展色剤（ビヒクル）への易分散性、均一分散性及び分
散安定性が優れていることが求められている。
【０００４】この事実は、「最新顔料分散技術」
（（株）技術情報協会発行 １９９３年）の第１５頁の
「・・・顔料はそれ自信単独で使用されることは皆無
で、常にバインダーと呼ばれる樹脂や溶剤その他に分散
して使用されるが、鮮明な色調や高い着色力その他の性
能を得るために、これらの微細な顔料粒子はバインダー
に対し易分散性であることと同時に均一に分散している
ことが必要である。しかし微細粒子になればなるほど不
安定になるので、いかに安定な分散性を維持できるかが
重要である。・・・」なる記載及び「・・・顔料に要求
される性質として、いろいろな観点から次のような性質
が要求され、分類することができる。・・・分散性は物
理的性質を左右するものとして分類してあるが、光学
的、化学的、特殊機能の諸性質にも大いに関係があり、
影響を及ぼす。すなわち、顔料の分散性を改良し、均一
に分散することは、色調の鮮明度、着色力、隠蔽力、塗
膜などの光沢性の向上は言うに及ばず、化学的性質であ
る諸堅牢性、さらに作業性も向上させる。・・・」なる
記載の通りである。
【０００５】また、塗料には、その溶剤の種類によって
有機溶剤を溶剤の主成分とする溶剤系塗料と水を溶剤の
主成分として使用する水系塗料とがある。
【０００６】近年、大気汚染が少なく、省資源、省エネ
ルギーに効果があり、取り扱いが容易で火気等による火
災の危険性がなく、しかも、衛生面からも安心して使用
できる水系塗料が有望視されている。
【０００７】しかし、水系塗料中における顔料粒子粉末
の分散機構は、従来の溶剤系塗料とは異なっているた
め、溶剤系塗料と同様の分散技術によっても顔料粒子粉
末をビヒクル中に十分分散させることができない。即
ち、水系塗料の場合、水系樹脂（展色剤）が用いられる
が、この水系樹脂は溶剤系樹脂（展色剤）が溶解状態で
拡がりをもって存在しているのに対し、主として乳化重
合粒子又はコロイダル型粒子等の粒子状態で存在するた
め、樹脂の立体障害効果が発現しにくく、顔料粒子粉末
の分散が困難となる。そのため、顔料粒子粉末をビヒク
ル中にいかなる手段で分散させるのか、そして、どの位
の時間を必要とするのか、などの顔料粒子の易分散性と
分散均一性が問題となり、次に、分散された顔料粒子と
水系樹脂粒子との相互作用等により再凝集しやすいもの
であるため、分散安定性が問題となる。
【０００８】そこで、溶剤系塗料はもちろん、水系塗料
においても顔料粒子粉末が本来の顔料粒子としての機能
を十分発揮すべく易分散性、分散均一性及び分散安定性
に優れたものであることが強く要求される。
【０００９】従来、ビヒクル中における顔料粒子粉末の
分散性を改善するために顔料粒子粉末の粒子表面を各種
無機化合物や有機化合物で被覆することが行われてい
る。
【００１０】例えば、表面が４員環化合物である３，４
−ジヒドロキシ−３−シクロブテン−１，２−ジオン
（スクエア酸）で処理された強磁性金属微粒子及びこれ
を用いた磁気記録媒体（特開平５−２２５５５２号公
報）、表面がアントラキノン骨格を有する芳香族有機酸
（アリザリン等）等で処理された強磁性金属微粒子及び
これを用いた磁気記録媒体（特開平５−２２５５５３号
公報）などがある。
【００１１】また、粒子表面に、スクエア酸が被着され
ており、更に、その表面にポリエーテル等により変成さ
れたポリシロキサンが被着されている無機着色粒子から
なる無機着色粒子粉末（特開平８−１２０１９１号）が
ある。
【００１２】また、顔料粒子表面へのアルコール等によ
る表面改質が種々試みられており、例えば、金属酸化物
粉末を炭素数８以下のアルコール中で煮沸する金属酸化
物の親油化方法（特開昭４８−１００３９８号公報）、
親水性顔料に脂肪族アルコールと無極性溶剤とを加え、
これらを加熱、混合攪拌して顔料表面にアルコールを固
定させる分散性改良方法（特開昭４９−９７８２２号公
報）、金属酸化物表面にエチレングリコール等を化学的
に結合させ、未反応のアルコール性水酸基にエチレン性
不飽和結合を有する化合物を反応させる表面処理法（特
公昭５７−１４８３号公報）、金属酸化物粉体を一価ア
ルコールで表面処理した後、多価アルコールをエステル
交換反応により表面処理する方法（特開平４−９２８０
３号公報）などがある。
【００１３】また、３〜４個の水酸基と３〜７個の炭素
原子を有するトリメチロールプロパン等のポリオールと
水酸基１個当り約１〜５モルのアルキレンオキシドとの
表面活性反応生成物の被覆を有する無機顔料（特公昭５
３−１８５３９号公報）などがある。
【００１４】
【解決しようとする課題】前出各公報に記載の顔料粒子
粉末は、いずれも水系塗料において十分な分散性が得ら
れないものである。
【００１５】即ち、前出特開平５−２２５５５２号公報
及び特開平５−２２５５５３号公報に記載の磁性粒子粉
末は粒子表面にスクエア酸又はアントラキノン骨格を有
する芳香族有機酸（アリザリン等）等で処理された強磁
性金属微粒子であって、顔料粒子粉末として用いた場
合、水系塗料中においては十分な負帯電性が得られない
ものである。
【００１６】前出特開平８−１２０１９１号公報に記載
されている顔料粒子粉末は、上層にポリシロキサンが被
着されているものであって、ポリシロキサンは比較的高
価な処理剤であること、また、分子量が高いため高温で
被着処理が必要であることから工業的に不利なものであ
る。
【００１７】前出特開昭４８−１００３９８号公報、特
開昭４９−９７８２２号公報、特公昭５７−１４８３号
公報、特開平４−９２８０３号公報の各公報に記載の顔
料粒子粉末は、溶剤系塗料に用いるために顔料粒子表面
を親油化することが主たる目的であり、水系塗料に使用
する場合には十分な分散性が得られないものである。
【００１８】また、前出特公昭５３−１８５３９号公報
に記載の粒子表面に表面活性反応生成物の被覆を有する
無機顔料は、水性および有機媒質中のどちらにも容易に
分散することを目的とするが、後出比較例に示す通り、
水系塗料中において未だ分散性が不十分なものであっ
た。
【００１９】そこで、本発明は、溶剤系塗料はもちろ
ん、水系塗料においても、易分散性、分散均一性、分散
安定性に優れた顔料粒子粉末を得ることを技術的課題と
する。
【００２０】
【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。
【００２１】即ち、本発明は、粒子表面に下層及び上層
の２層からなる被覆層を有する顔料粒子であって、前記
下層がスクエア酸からなる被覆層であり、前記上層が下
記一般式、 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
を特徴とする顔料粒子粉末である。
【００２２】また、本発明は、粒子表面に下層及び上層
の２層からなる被覆層を有する顔料粒子であって、前記
下層が下記一般式化５で示されるアントラキノン骨格ポ
リオールからなる被覆層であり、
【化５】 前記上層が下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
を特徴とする顔料粒子粉末である。
【００２３】また、本発明は、粒子表面に下層及び上層
の２層からなる被覆層を有する顔料粒子であって、前記
下層がスクエア酸及び下記一般式化６
【化６】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとからなる被
覆層であり、前記上層が下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
を特徴とする顔料粒子粉末である。
【００２４】また、本発明は、顔料粒子粉末とスクエア
酸とを水又はアルコールを媒体として混合した後に濾
別、乾燥して顔料粒子表面にスクエア酸からなる被覆層
を形成させる第一工程及び該第一工程を経由したスクエ
ア酸からなる被覆層が形成されている顔料粒子粉末と下
記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上とを混合してスクエア酸からなる被覆層の表面
に該アルキレングリコールからなる被覆層を形成させる
第二工程からなることを特徴とする顔料粒子粉末の製造
法である。
【００２５】また、本発明は、顔料粒子粉末と下記一般
式化７
【化７】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとをアルコー
ルを媒体として混合した後に濾別、乾燥して顔料粒子表
面にアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層を形
成させる第一工程及び該第一工程を経由したアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層が形成されている顔
料粒子粉末と下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上とを混合してアントラキノン骨格ポリオールか
らなる被覆層の表面に該アルキレングリコールからなる
被覆層を形成させる第二工程からなることを特徴とする
顔料粒子粉末の製造法である。
【００２６】また、本発明は、顔料粒子粉末とスクエア
酸及び下記一般式化８
【化８】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとをアルコー
ルを媒体として混合した後に濾別、乾燥して顔料粒子表
面にスクエア酸とアントラキノン骨格ポリオールとから
なる被覆層を形成させる第一工程及び該第一工程を経由
したスクエア酸とアントラキノン骨格ポリオールとから
なる被覆層が形成されている顔料粒子粉末と下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
２種以上とを混合してスクエア酸とアントラキノン骨格
ポリオールとからなる被覆層の表面に該アルキレングリ
コールからなる被覆層を形成させる第二工程からなるこ
とを特徴とする顔料粒子粉末の製造法である。
【００２７】また、本発明は、前記顔料粒子粉末のいず
れかの顔料粒子粉末を用いたことを特徴とする水系塗料
である。
【００２８】まず、本発明に係る顔料粒子粉末について
述べる。
【００２９】本発明に係る顔料粒子粉末は、以下に挙げ
る各種の公知顔料粒子粉末を主体としてなるものであ
る。即ち、本発明に係る顔料粒子粉末は、亜鉛華（Ｚｎ
Ｏ）、鉛白（２ＰｂＣＯ3・Ｐｂ（ＯＨ）2 ）、塩基性
硫酸鉛（３ＰｂＳＯ4 ・ＰｂＯ〜２ＰｂＳＯ4 ・Ｐｂ
Ｏ）、硫酸鉛（ＰｂＳＯ4 ）、リトポン（ＺｎＳ＋Ｂａ
ＳＯ4 ）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ2 ）、酸化アンチモン（Ｓｂ2 Ｏ3 ）等の白色顔料粒
子粉末、カーボンブラック（Ｃ）、黒鉛（Ｃ）、鉄黒
（Ｆｅ2+ x Ｆｅ3+ (8-2x)/3Ｏ4 （０＜ｘ≦１））等の黒
色顔料粒子粉末、黄鉛（ＰｂＣｒＯ4 ）、亜鉛黄（Ｚｎ
ＣｒＯ4 ）、クロム酸バリウム（ＢａＣｒＯ4 ）、カド
ミウムイエロー（ＣｄＳ）、黄色含水酸化鉄（ＦｅＯＯ
Ｈ・ｎＨ2 Ｏ）、黄土（Ｆｅ2 Ｏ3 ・ＳｉＯ2 ・Ａｌ2
Ｏ3 ）、チタン黄（ＴｉＯ2 ・ＮｉＯ・Ｓｂ2 Ｏ3 ）、
鉛シアナミド（Ｐｂ（ＣＮ）2 ）、鉛酸カルシウム（Ｃ
ａ2 ＰｂＯ4 ）等の黄色顔料粒子粉末、赤口黄鉛（Ｐｂ
ＣｒＯ4 ・ＰｂＯ）、クロムバーミリオン（ＰｂＣｒＯ
4・ＰｂＭｏＯ4 ・ＰｂＳＯ4 ）等の橙色顔料粒子粉
末、褐色酸化鉄（γ−Ｆｅ2Ｏ3 ）、アンバー（Ｆｅ2
Ｏ3 ＋ＭｎＯ2 ＋Ｍｎ3 Ｏ4 ）等の褐色顔料粒子粉末、
べんがら（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、鉛丹（Ｐｂ3 Ｏ4 ）、銀
朱（ＨｇＳ）、カドミウムレッド（ＣｄＳ＋ＣｄＳ
ｅ）、カドミウムマーキュリレッド（ＣｄＳ＋Ｈｇ
Ｓ）、アンチモン朱（２Ｓｂ2 Ｓ3 ・Ｓｂ2 Ｏ3 又はＳ
ｂ2 Ｓ3 ・Ｓｂ2 Ｏ3 ）等の赤色顔料粒子粉末、コバル
ト紫（Ｃｏ3 （ＰＯ4 ）2 、Ｃｏ3 （ＰＯ4 ）2・８Ｈ
2 Ｏ）、コバルト紫（Ｃｏ3 （ＡｓＯ4 ）2 、Ｃｏ
3 （ＡｓＯ4 ）2 ・８Ｈ2 Ｏ）、マンガン紫（Ｍｎ
2 （ＰＯ4 ）3 、（ＮＨ4 ）2 Ｍｎ（Ｐ2 Ｏ7 ）2）等
の紫色顔料粒子粉末、群青（３ＮａＡｌ・ＳｉＯ4 ・Ｎ
ａ2 Ｓ2 、２（Ｎａ2 Ｏ・Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）・
Ｎａ2 Ｓ2 ）、紺青（Ｆｅ4 〔Ｆｅ（ＣＮ）6 〕3 ・ｎ
Ｈ2 Ｏ）、コバルトブルー（ＣｏＯ・ｎＡｌ2 Ｏ3 ）、
セルリアンブルー（ＣｏＯ・ｎＳｎＯ2 ・ｍＭｇＯ（ｎ
＝１．５〜３．５、ｍ＝２〜６））等の青色顔料粒子粉
末、クロムグリーン（紺青＋黄鉛）、ジンクグリーン
（亜鉛黄＋紺青）、酸化クロム（Ｃｒ2 Ｏ3 ）、ビリジ
アン（Ｃｒ2 Ｏ（ＯＨ）4 ）、エメラルドグリーン（Ｃ
ｕ（ＣＨ3 ＣＯ2 ）2 ・３ＣｕＯ（ＡｓＯ2 ）2 ）、コ
バルトグリーン（ＣｏＯ・ＺｎＯ・ＭｇＯ）等の緑色顔
料粒子粉末を主体とするものである。
【００３０】上記主体となる公知顔料粒子粉末のうち、
亜鉛華、鉛白、酸化チタン、酸化アンチモン、鉄黒、黄
鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色含水酸化鉄、チ
タン黄、クロムバーミリオン、褐色酸化鉄、べんがら、
カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、コバ
ルトブルー、クロムグリーン、酸化クロム等について効
果的に本発明の目的を達成することができ、鉄黒、べん
がら、褐色酸化鉄等の酸化鉄や黄色含水酸化鉄、酸化チ
タン、黄鉛、酸化クロム等についてはより効果的に本発
明の目的を達成することができる。
【００３１】殊に、褐色酸化鉄（γ−Ｆｅ2 Ｏ3 ）、鉄
黒（Ｆｅ2+ x Ｆｅ3+ (8-2x)/3Ｏ4 （０＜ｘ≦１））、べ
んがら（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）などの酸化鉄粒子粉末、黄色
含水酸化鉄（ＦｅＯＯＨ・ｎＨ2 Ｏ）がさらに好まし
い。
【００３２】前記の各種公知顔料粒子粉末は、平均粒径
０．０１〜１０μｍ、好ましくは０．１〜３μｍであ
る。形状は、針状粒子、紡錘状粒子、板状粒子、球状粒
子、立方状粒子、八面体状粒子、粒状粒子等のいずれで
もよい。ＢＥＴ比表面積は０．１〜８０ｍ2 ／ｇ、好ま
しくは１〜６０ｍ2 ／ｇである。
【００３３】なお、酸化鉄系粒子粉末や黄色含水酸化鉄
系粒子粉末の粒子径は、粒状粒子の場合、平均粒子径
０．０１〜１０μｍの粒子を使用することができ、着色
力、隠蔽力を考慮すれば０．０５〜３．０μｍの粒子が
好ましく、０．１〜０．５μｍの粒子がより好ましい。
また、針状粒子や紡錘状粒子の場合、長軸径０．０５〜
２０μｍ、軸比（長軸径：短軸径）２：１〜２０：１の
粒子を使用することができ、着色力、隠蔽力を考慮すれ
ば、長軸径０．０５〜５．０μｍ、軸比２：１〜１５：
１の粒子が好ましく、長軸径０．１〜１．０μｍ、軸比
２：１〜１０：１の粒子がより好ましい。また、板状粒
子の場合、平均粒子径（板面径）が０．０１〜２０．０
μｍ、厚み０．００５〜２．０μｍの粒子を使用するこ
とができ、着色力、光輝性を考慮すれば、平均粒子径
（板面径）０．０５〜１５．０μｍ、厚み０．０７〜
１．５μｍの粒子が好ましく、平均粒子径（板面径）
０．１〜１０．０μｍ、厚み０．０１〜１．０μｍの粒
子がより好ましい。
【００３４】本発明に係る顔料粒子粉末は、前記各種公
知顔料粒子粉末の粒子表面にスクエア酸又はアントラキ
ノン骨格ポリオール若しくはスクエア酸及びアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層を有し、さらにその
表面にアルキレングリコールからなる被覆層を有するも
のである。
【００３５】本発明に係る顔料粒子粉末の粒子表面に被
覆されているスクエア酸の被覆量は、炭素量として顔料
粒子粉末全体に対して好ましくは０．０１〜１０重量
％、さらに好ましくは０．０２〜５重量％である。０．
０１重量％未満の場合には、次工程においてアルキレン
グリコールからなる被覆層を固定化する効果が不十分で
あるため本発明の目的とする分散性に優れた顔料粒子粉
末を得ることが困難となる。１０重量％を越える場合に
は、得られる分散性向上効果が飽和しており必要以上に
被覆する意味がない。
【００３６】本発明に係る顔料粒子粉末の粒子表面に被
覆されているアントラキノン骨格ポリオールの被覆量
は、炭素量として顔料粒子粉末全体に対して好ましくは
０．０１〜１０重量％、さらに好ましくは０．０２〜５
重量％である。０．０１重量％未満の場合には、次工程
においてアルキレングリコールからなる被覆層を固定化
する効果が不十分であるため本発明の目的とする分散性
に優れた顔料粒子粉末を得ることが困難となる。１０重
量％を越える場合には、得られる分散性向上効果が飽和
しており必要以上に被覆する意味がない。
【００３７】なお、スクエア酸及びアントラキノン骨格
ポリオールを共に含有する場合の含有量の総量は、炭素
量として顔料粒子粉末全体に対して好ましくは０．０１
〜１０重量％、さらに好ましくは０．０２〜５重量％で
ある。
【００３８】本発明に係る顔料粒子粉末の粒子表面に被
覆されているアルキレングリコールの被覆量は、炭素量
として顔料粒子粉末全体に対して好ましくは０．０１〜
１０重量％、さらに好ましくは０．０２〜５重量％であ
る。０．０１重量％未満の場合には、本発明の目的とす
る分散性に優れた顔料粒子粉末を得ることが困難とな
る。１０重量％を越える場合には、得られる分散性向上
効果が飽和しており必要以上に被覆する意味がない。
【００３９】本発明に係る顔料粒子粉末の平均粒径、形
状及びＢＥＴ比表面積は、主体として選定される前記の
各種公知顔料粒子粉末の平均粒径、形状及びＢＥＴ比表
面積とほとんど同じである。
【００４０】本発明に係る顔料粒子粉末は、溶剤系塗料
にも水系塗料にも有用であり、殊に水系塗料において優
れた塗料特性を示すものである。
【００４１】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
からなる被覆層であって上層がアルキレングリコールか
らなる被覆層を有する顔料粒子粉末を水系塗料に用いた
場合の分散性は、べんがら粒子の場合、分散時間４５分
における塗膜のグロスが８２％以上、分散時間９０分に
おける塗膜のグロスが８７％以上、グロス低下の絶対値
が８％以下であり、黄色含水酸化鉄粒子の場合、分散時
間４５分における塗膜のグロスが８０％以上、分散時間
９０分における塗膜のグロスが８５％以上、グロス低下
の絶対値が１０％以下であり、鉄黒粒子の場合、分散時
間４５分における塗膜のグロスが８０％以上、分散時間
９０分における塗膜のグロスが８５％以上、グロス低下
の絶対値が１０％以下であり、褐色酸化鉄粒子の場合、
分散時間４５分における塗膜のグロスが８０％以上、分
散時間９０分における塗膜のグロスが８５％以上、グロ
ス低下の絶対値が１０％以下である。
【００４２】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
からなる被覆層であって上層がアルキレングリコールか
らなる被覆層を有する顔料粒子粉末の内、酸化鉄粒子や
黄色含水酸化鉄計粒子以外の顔料粒子粉末を水系塗料に
用いた場合の分散性は、分散時間４５分における塗膜の
グロスが７５％以上、分散時間９０分における塗膜のグ
ロスが８０％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下で
ある。
【００４３】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
からなる被覆層であって上層がアルキレングリコールか
らなる被覆層を有する顔料粒子粉末を溶剤系塗料に用い
た場合の分散性は、べんがら粒子の場合、分散時間４５
分における塗膜のグロスが８２％以上、分散時間９０分
における塗膜のグロスが８７％以上、グロス低下の絶対
値が８％以下であり、黄色含水酸化鉄粒子の場合、分散
時間４５分における塗膜のグロスが８０％以上、分散時
間９０分における塗膜のグロスが８５％以上、グロス低
下の絶対値が１０％以下であり、鉄黒粒子の場合、分散
時間４５分における塗膜のグロスが８０％以上、分散時
間９０分における塗膜のグロスが８５％以上、グロス低
下の絶対値が１０％以下であり、褐色酸化鉄粒子の場
合、分散時間４５分における塗膜のグロスが８０％以
上、分散時間９０分における塗膜のグロスが８５％以
上、グロス低下の絶対値が１０％以下である。
【００４４】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
からなる被覆層であって上層がアルキレングリコールか
らなる被覆層を有する顔料粒子粉末の内、酸化鉄粒子や
黄色含水酸化鉄計粒子以外の顔料粒子粉末を溶剤系塗料
に用いた場合の分散性は、分散時間４５分における塗膜
のグロスが７５％以上、分散時間９０分における塗膜の
グロスが８０％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下
である。
【００４５】本発明に係る粒子表面に下層がアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層であって上層がアル
キレングリコールからなる被覆層を有する顔料粒子粉末
を水系塗料に用いた場合の分散性は、べんがら粒子の場
合、分散時間４５分における塗膜のグロスが８２％以
上、分散時間９０分における塗膜のグロスが８７％以
上、グロス低下の絶対値が８％以下であり、黄色含水酸
化鉄粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグロス
が８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグロスが
８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下であり、
鉄黒粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグロス
が８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグロスが
８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下であり、
褐色酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分における塗膜の
グロスが８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグ
ロスが８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下で
ある。
【００４６】本発明に係る粒子表面に下層がアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層であって上層がアル
キレングリコールからなる被覆層を有する顔料粒子粉末
の内、酸化鉄粒子や黄色含水酸化鉄計粒子以外の顔料粒
子粉末を水系塗料に用いた場合の分散性は、分散時間４
５分における塗膜のグロスが７５％以上、分散時間９０
分における塗膜のグロスが８０％以上、グロス低下の絶
対値が１０％以下である。
【００４７】本発明に係る粒子表面に下層がアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層であって上層がアル
キレングリコールからなる被覆層を有する顔料粒子粉末
を溶剤系塗料に用いた場合の分散性は、べんがら粒子の
場合、分散時間４５分における塗膜のグロスが８２％以
上、分散時間９０分における塗膜のグロスが８７％以
上、グロス低下の絶対値が８％以下であり、黄色含水酸
化鉄粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグロス
が８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグロスが
８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下であり、
鉄黒粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグロス
が８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグロスが
８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下であり、
褐色酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分における塗膜の
グロスが８０％以上、分散時間９０分における塗膜のグ
ロスが８５％以上、グロス低下の絶対値が１０％以下で
ある。
【００４８】本発明に係る粒子表面に下層がアントラキ
ノン骨格ポリオールからなる被覆層であって上層がアル
キレングリコールからなる被覆層を有する顔料粒子粉末
の内、酸化鉄粒子や黄色含水酸化鉄計粒子以外の顔料粒
子粉末を溶剤系塗料に用いた場合の分散性は、分散時間
４５分における塗膜のグロスが７５％以上、分散時間９
０分における塗膜のグロスが８０％以上、グロス低下の
絶対値が１０％以下である。
【００４９】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
及びアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層であ
って上層がアルキレングリコールからなる被覆層を有す
る顔料粒子粉末を水系塗料に用いた場合の分散性は、べ
んがら粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグロ
スが８５％以上、分散時間９０分における塗膜のグロス
が９０％以上、グロス低下の絶対値が６％以下であり、
黄色含水酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分における塗
膜のグロスが８３％以上、分散時間９０分における塗膜
のグロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８％以下
であり、鉄黒粒子の場合、分散時間４５分における塗膜
のグロスが８３％以上、分散時間９０分における塗膜の
グロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８％以下で
あり、褐色酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分における
塗膜のグロスが８３％以上、分散時間９０分における塗
膜のグロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８％以
下である。
【００５０】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
及びアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層であ
って上層がアルキレングリコールからなる被覆層を有す
る顔料粒子粉末の内、酸化鉄粒子や黄色含水酸化鉄計粒
子以外の顔料粒子粉末を水系塗料に用いた場合の分散性
は、分散時間４５分における塗膜のグロスが８０％以
上、分散時間９０分における塗膜のグロスが８５％以
上、グロス低下の絶対値が８％以下である。
【００５１】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
及びアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層であ
って上層がアルキレングリコールからなる被覆層を有す
る顔料粒子粉末を溶剤系塗料に用いた場合の分散性は、
べんがら粒子の場合、分散時間４５分における塗膜のグ
ロスが８５％以上、分散時間９０分における塗膜のグロ
スが９０％以上、グロス低下の絶対値が６％以下であ
り、黄色含水酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分におけ
る塗膜のグロスが８３％以上、分散時間９０分における
塗膜のグロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８％
以下であり、鉄黒粒子の場合、分散時間４５分における
塗膜のグロスが８３％以上、分散時間９０分における塗
膜のグロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８％以
下であり、褐色酸化鉄粒子の場合、分散時間４５分にお
ける塗膜のグロスが８３％以上、分散時間９０分におけ
る塗膜のグロスが８８％以上、グロス低下の絶対値が８
％以下である。
【００５２】本発明に係る粒子表面に下層がスクエア酸
及びアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層であ
って上層がアルキレングリコールからなる被覆層を有す
る顔料粒子粉末の内、酸化鉄粒子や黄色含水酸化鉄計粒
子以外の顔料粒子粉末を溶剤系塗料に用いた場合の分散
性は、分散時間４５分における塗膜のグロスが８０％以
上、分散時間９０分における塗膜のグロスが８５％以
上、グロス低下の絶対値が８％以下である。
【００５３】次に、本発明に係る顔料粒子粉末の製造法
について述べる。
【００５４】本発明に用いられる被処理粒子粉末は、主
体となる前記各種公知顔料粒子粉末である。
【００５５】本発明に用いられるスクエア酸としては、
市販の３，４−ジヒドロキシ−３−シクロブテン−１，
２−ジオン（東京化成工業（株）製）を使用することが
できる。
【００５６】主体となる顔料粒子表面へのスクエア酸の
被覆は、顔料粒子粉末とスクエア酸とを水又はアルコー
ルを媒体として混合し、十分攪拌して粒子表面をスクエ
ア酸で被覆した後に、濾過、乾燥を行って粒子表面にス
クエア酸を被覆した顔料粒子粉末を得る。顔料粒子粉末
とスクエア酸との混合において水又はアルコール溶液へ
の添加順序はいずれが先でも又は同時でもよい。
【００５７】スクエア酸は常温で固体であり、被覆処理
にあたっては、直接添加しても、あらかじめ水又はアル
コールに溶解して溶液としたものを添加してもよい。好
ましくは溶液として添加する方法である。溶液として添
加する場合には、その溶液濃度は０．１〜５０ｇ／ｌ、
好ましくは０．５〜１０ｇ／ｌである。
【００５８】前記スクエア酸を使用する場合の添加量
は、顔料粒子粉末に対し０．０２５〜３０．０重量％、
好ましくは０．０５〜２５．０重量％である。０．０２
５重量％未満の場合には、次工程においてアルキレング
リコールからなる被覆層を固定化する効果が不十分であ
るため、本発明の目的とする分散性に優れた顔料粒子粉
末を得ることが困難となる。３０．０重量％を越える場
合には、得られる効果は飽和しており必要以上に添加す
る意味がない。
【００５９】本発明において用いるアントラキノン骨格
ポリオールとしては、アントラキノンを主骨格とし、水
酸基総数が２〜４個である下記一般式化９
【化９】 のものを使用することができる。
【００６０】前記アントラキノン骨格ポリオールとして
具体的には、アリザリン、キニザリン、クリサジン、プ
ルプリン、プルプロキサンチン等が使用できる。
【００６１】即ち、化１０に示すアリザリン（ａｌｉｚ
ａｒｉｎ、１，２−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｎｔｈｒａｑ
ｕｉｎｏｎｅ）、
【化１０】
【００６２】化１１に示すキニザリン（ｑｕｉｎｉｚａ
ｒｉｎ、１，４−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｎｔｈｒａｑｕ
ｉｎｏｎｅ）、
【化１１】
【００６３】化１２に示すクリサジン（ｃｈｒｙｓａｚ
ｉｎ、１，８−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙａｎｔｈｒａｑｕｉ
ｎｏｎｅ）、
【化１２】
【００６４】化１３に示すプルプリン（ｐｕｒｐｕｒｉ
ｎ、１，２，４−ｔｒｉｈｙｄｒｏｘｙａｎｔｈｒａｑ
ｕｉｎｏｎｅ）、
【化１３】
【００６５】化１４に示すプルプロキサンチン（ｐｕｒ
ｐｕｒｏｘａｎｔｈｉｎ、１，３−ｄｉｈｙｄｒｏｘｙ
ａｎｔｈｒａｑｕｉｏｎｅ）等が使用できる。
【化１４】
【００６６】主体となる顔料粒子表面へのアントラキノ
ン骨格ポリオールの被覆処理は、顔料粒子粉末とアント
ラキノン骨格ポリオールとをアルコールを媒体として混
合し、十分攪拌した後に、濾過、乾燥して粒子表面をア
ントラキノン骨格ポリオールで被覆した顔料粒子粉末を
得る。
【００６７】前記アントラキノン骨格ポリオールは常温
で固体であるため、被覆処理にあたっては、あらかじめ
エタノール等のアルコールに溶解したものを用いること
が好ましい。その溶液濃度は０．１〜５０ｇ／ｌ、好ま
しくは０．５〜１０ｇ／ｌである。
【００６８】前記アントラキノン骨格ポリオールの添加
量は、顔料粒子粉末に対して０．０１５〜２０．０重量
％、好ましくは０．０３〜１０．０重量％である。０．
０１５重量％未満の場合には、次工程においてアルキレ
ングリコールからなる被覆層を固定化する効果が不十分
であるため本発明の目的とする分散性に優れた顔料粒子
粉末を得ることが困難となる。２０．０重量％を越える
場合には、得られる効果は飽和しており必要以上に添加
する意味がない。
【００６９】なお、スクエア酸及びアントラキノン骨格
ポリオールで被覆する場合には、その添加量の総量は、
顔料粒子粉末に対して好ましくは０．０１５〜３０．０
重量％、さらに好ましくは０．０３〜１５重量％であ
る。
【００７０】本発明に用いるアルキレングリコールは、
下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） のものを用いることができる。
【００７１】具体的には、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、トリメチレングリコール、ブタンジオ
ール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ピナコー
ル、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオ
ール、デカンジオール等が使用できる。好ましくは炭素
数ｎが２〜７、さらに好ましくは２〜６のものである。
炭素数ｎが１１以上の場合には、融点が高くなり、顔料
粒子粉末に均一に処理を行うために比較的高温での処理
が必要となり好ましくない。アルキレングリコールの添
加量は、顔料粒子粉末に対して０．０１５〜３０重量
％、好ましくは０．０３〜１５重量％である。０．０１
５重量％未満の場合には、十分な帯電が得られないた
め、本発明の目的とする分散性に優れた顔料粒子粉末を
得ることが困難となる。３０重量％を越える場合には、
効果が飽和するので必要以上に添加する意味がない。
【００７２】第一工程を経由した顔料粒子粉末の粒子表
面へのアルキレングリコールからなる被覆層の形成は、
乾式混合によって第一工程を経由した顔料粒子粉末とア
ルキレングリコールとを混合機に入れて混合することに
より行うことができる。なお、アルキレングリコールと
の混合にあたって、第一工程を経由した顔料粒子粉末を
あらかじめ４０℃以上、好ましくは６０℃以上で加熱し
て水分量を０．５重量％以下に調整しておくことが好ま
しい。顔料粒子粉末の水分量が多いと粒子間に液架橋し
ている水分が粒子同士の凝集を強固なものとするため、
１個１個の粒子に均一に被覆することが困難となる。
【００７３】混合機としては通常使用される高速アジテ
ート型ミキサー、ヘンシェルミキサー、スピードミキサ
ー、ボールカッター、パワーミキサー、ハイブリッドミ
キサー等を使用することができ、アルキレングリコール
をより均一に被覆させるにはヘンシェルミキサーが好ま
しい。
【００７４】攪拌時の温度は好ましくは４０℃以上、さ
らに好ましくは６０℃以上であって、且つ、用いるアル
キレングリコールの沸点以下である。用いるアルキレン
グリコールの粘度を下げ、顔料粒子粉末表面への均一な
被覆を行うためには混合時の温度を４０℃以上にするこ
とが好ましい。攪拌時間は、少なくとも５分以上、好ま
しくは１０分以上である。
【００７５】次に、本発明に係る水系塗料について述べ
る。
【００７６】本発明に係る水系塗料は、水を溶剤の主成
分として使用している塗料であって、水溶性型塗料及び
水分散型塗料のいずれをも含むものである。前記水分散
型塗料には、エマルジョン型塗料とコロイダルディスパ
ージョン型塗料とが含まれる。
【００７７】本発明に係る水系塗料は、顔料粒子粉末を
塗料構成基材に配合してなるものであって、塗料構成基
材１００重量部に対し顔料粒子粉末１０〜９０重量部の
範囲で配合することができ、塗料のハンドリングを考慮
すれば、２０〜６０重量部、さらに好ましくは３０〜５
０重量部である。
【００７８】本発明に係る水系塗料のずり速度Ｄ＝１．
９２ｓｅｃ-1のときのみかけ塗料粘度が、好ましくは１
００〜３０００ｃｐ、さらに好ましくは３００〜２００
０ｃｐである。
【００７９】本発明に係る水系塗料のゼータ電位の絶対
値が、好ましくは１０ｍＶ以上、さらに好ましくは２０
ｍＶ以上である。
【００８０】本発明に係る水系塗料の貯蔵安定性は、好
ましくは７０％以上、さらに好ましくは７５％以上であ
る。
【００８１】なお、本発明に係る顔料粒子粉末は溶剤系
塗料とした場合にも好適なものが得られる。この場合の
溶剤系塗料は、顔料粒子粉末を塗料構成基材に配合して
なるものであって、塗料構成基材１００重量部に対し顔
料粒子粉末１０〜９０重量部の範囲で配合することがで
き、塗料のハンドリングを考慮すれば、２０〜６０重量
部、さらに好ましくは３０〜５０重量部である。
【００８２】本発明における塗料構成基材としては水、
樹脂、溶剤、その他必要により添加する体質顔料粒子粉
末、乾燥促進剤、界面活性剤、硬化促進剤、助剤等から
なる。
【００８３】本発明における塗料中の樹脂と溶剤の配合
割合は、樹脂１００重量部に対し溶剤が５０〜５０００
重量部が好ましく、より好ましくは１００〜２０００重
量部である。５０重量部未満の場合には、ビヒクルの粘
度が高くなりすぎ、均一な混合分散が困難になる。５０
００重量部を越える場合には、塗料中の溶剤成分が多く
なりすぎるため、混合分散時において粒子への分散シェ
アーがかからなくなるため好ましくない。
【００８４】本発明における樹脂としては、水系塗料用
としては、通常使用される水溶性アルキッド樹脂、水溶
性アクリル樹脂、水溶性ウレタン樹脂、水溶性エポキシ
樹脂、水溶性メラミン樹脂、アクリルエマルジョン樹
脂、アクリル・スチレンエマルジョン樹脂、ウレタンエ
マルジョン樹脂、エポキシエマルジョン樹脂、酢酸ビニ
ルエマルジョン樹脂等を用いることができる。溶剤系塗
料用としては、通常使用されるアクリル樹脂、アルキッ
ド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキ
シ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂等
を用いることができる。
【００８５】本発明における溶剤としては、水系塗料用
としては、通常使用される水、ブチルセロソルブ、エチ
ルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテ
ル、メチルセロソルブアセテート、ブトキシエチルアセ
テート、エトキシエタノール、ヘキソイエタノール、メ
チルエチルケトン、フェニルグリコールエーテル、エタ
ノール、ブチルアルコール、ブトキシエタノール、プロ
パノール、プロポキシプロパノール等を使用することが
できる。溶剤系塗料用としては、通常使用されるトルエ
ン、キシレン、ブチルアセテート、メチルアセテート、
メチルイソブチルケトン、ブチルセロソルブ、エチルセ
ロソルブ、ブチルアルコール、脂肪族炭化水素等を用い
ることができる。
【００８６】本発明に用いる消泡剤としては、ノプコ８
０３４、ＳＮデフォーマー４７７、ＳＮデフォーマー５
０１３、ＳＮデフォーマー２４７、ＳＮデフォーマー３
８２（以上、いずれもサンノプコ（株）製の商品名）、
アンチホーム０８、エマルゲン９０３（以上、いずれも
花王（株）製の商品名）、ＢＹＫ−０２０（ＢＹＫ
（株）製）等の市販品を使用することができる。
【００８７】なお、水系塗料における塗膜形成助剤とし
て、アルコール類、グリコールエーテル類を使用でき
る。
【００８８】エマルジョン型塗料は、エマルジョン樹脂
に顔料、添加剤、水、有機溶剤を加えたものからなる。
添加剤としては分散剤、防錆剤、消泡剤、造膜剤等を用
いることができる。前記造膜剤としては高級アルコール
類、グリコール類、炭化水素類が使用できる。
【００８９】コロイダルディスパージョン型塗料は、コ
ロイダルディスパージョン樹脂、顔料、添加剤、中和
剤、水、有機溶剤等からなる。前記添加剤は分散剤、消
泡剤、防錆剤等で造膜剤を除けばエマルジョン型塗料と
同様のものからなる。
【００９０】水溶性塗料は、水溶性樹脂、顔料、添加
剤、水、有機溶剤等からなる。前記添加剤は分散剤、消
泡剤、中和剤、防錆剤等が使用できる。
【００９１】また、必要により体質顔料、骨材、中和
剤、成膜助剤、顔料分散剤、顔料湿潤剤、増粘剤（粘度
付与剤）、防腐剤、防かび剤、凍結防止剤、防錆剤、乾
燥剤等を添加することができる。
【００９２】本発明に係る水系塗料は、前記本発明に係
る顔料粒子粉末と前記塗料構成基材の各原料の所定量を
ボールミル、ロールミル、ホモミキサー、シェーカー、
アトライター、サンドグラインダー等の通常の混合機に
よって水中に分散して製造することができる。
【００９３】
【本発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は
次の通りである。
【００９４】なお、以下の本発明の実施の形態及び実施
例並びに比較例における粒子の平均粒子径はいずれも電
子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示した。ま
た、比表面積はＢＥＴ法により測定した値で示した。
【００９５】粒子表面の下層のスクエア酸、アントラキ
ノン骨格ポリオール及び上層のアルキレングリコールの
被覆量は、「堀場金属炭素・硫黄分析装置ＥＭＩＡ−２
２００」（（株）堀場製作所製）を用いて測定した炭素
量で示した。なお、上層中のアルキレングリコールの被
覆量は、下層を被覆後に炭素量をあらかじめ測定してお
いた後、上層の被覆後に測定した炭素量から下層の被覆
後の炭素量を差し引いて算出した炭素量で示した。
【００９６】塗料粘度は、得られた顔料粒子粉末を用い
て後出の所定の組成分を所定割合で配合して水系塗料を
作成し、水系塗料の２５℃、ずり速度Ｄ＝１．９２ｓｅ
ｃ-1における粘度をＥ型粘度計（コーンプレート型粘度
計）ＥＭＤ−Ｒ（（株）東京計器製）を用いて測定した
値で示した。
【００９７】以下の易分散性、分散均一性、分散安定性
の分散性の評価は、塗膜の光沢度（グロス）をデジタル
光沢計ＵＧＶ−５Ｄ（スガ試験機（株）製）を用い、入
射角２０°で測定した値で示した。光沢度（グロス）の
値が高い程分散性が優れていることを示す。
【００９８】易分散性は、後出の所定の組成分を所定割
合で配合し、ミルベースを４５分間分散させて得られた
塗料を冷間圧延鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍ
ｍ）（ＪＩＳ−Ｇ−３１４１）に１５０μｍの厚みで塗
布、乾燥して製造した塗膜の光沢度を測定した値で示し
た。
【００９９】分散均一性は、後出の所定の組成分を所定
割合で配合し、ミルベースを９０分間分散させて得られ
た塗料を冷間圧延鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０
ｍｍ）（ＪＩＳ−Ｇ−３１４１）に１５０μｍの厚みで
塗布、乾燥して製造した塗膜の光沢度を測定した値で示
した。
【０１００】分散安定性は、後出の所定の組成分を所定
割合で配合し、ミルベースを９０分間分散させた後、溶
剤系塗料の場合には更に、溶剤系塗料に対して溶剤を４
０％、水系塗料の場合は、その水系塗料に対して水を４
０％加えて塗料を希釈して得られた希釈塗料を冷間圧延
鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ−
Ｇ−３１４１）に１５０μｍの厚みで塗布、乾燥して製
造した塗膜の光沢度を測定し、希釈後の塗料による塗布
膜の光沢度と希釈前の塗料による塗布膜の光沢度との差
の絶対値で示した。値が小さい程分散安定性が良好であ
ることを示す。
【０１０１】水系塗料における貯蔵安定性は、後出の所
定の組成分を所定割合で配合し、ミルベースを９０分間
分散させて得られた塗料を２５℃において２４時間静置
して得られた塗料を冷間圧延鋼板（０．８ｍｍ×７０ｍ
ｍ×１５０ｍｍ）（ＪＩＳ−Ｇ−３１４１）に１５０μ
ｍの厚みで塗布、乾燥して製造した塗膜の光沢度を測定
した値で示した。
【０１０２】水系塗料における顔料粒子粉末のゼータ電
位の値は、後出の所定の組成を所定割合で配合し、ミル
ベースを９０分間分散させて得られた塗料を純水１００
ｇに対して０．５ｇ加え、超音波分散器Ｃ−１０（超音
波工業社（株）製）で１分間分散させて得られた懸濁液
を用いて、ゼータ電位計ＭＯＤＥＬ−５０１（ＰＥＮ−
ＫＥＭ Ｉｎｃ．製）で測定した値で示した。
【０１０３】＜顔料粒子粉末の製造＞スクエア酸（３，
４−ジヒドロキシ−３−シクロブテン−１，２−ジオン
（東京化成工業（株）製）３０ｇをあらかじめ５ｌの純
水に添加して作成したスクエア酸水溶液に水を加えて２
５ｌとし、よく攪拌しておいた。この時のスクエア酸の
濃度は１．２ｇ／ｌであった。
【０１０４】上記スクエア酸水溶液中に平均粒径０．２
５μｍの粒状べんがら（α−Ｆｅ2Ｏ3 ）粒子粉末３．
０ｋｇを徐々に添加し、ホモミキサーにて３０分間混合
攪拌した後、濾過、乾燥して前記粒状べんがら（α−Ｆ
ｅ2 Ｏ3 ）の粒子表面にスクエア酸を被覆した。
【０１０５】得られた粒状べんがら（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）
は、スクエア酸の被覆量が、炭素量で０．４１重量％で
あった。
【０１０６】前記粒子表面がスクエア酸で被覆されてい
る粒状べんがら（α−Ｆｅ2 Ｏ3 ）２．５ｋｇをあらか
じめ６０℃に加熱したヘンシェルミキサー（１０１）に
投入し、回転数１２００ｒｐｍで１０分間作動・混合さ
せて水分を除去してべんがら粒子の水分値を０．１９重
量％とした。
【０１０７】上記ヘンシェルミキサーを温度６０℃に維
持しながらプロピレングリコール（米山薬品（株）製）
２５ｇ（べんがら粒子に対して１．０重量％に該当す
る。）を２．５ｇ／分の添加速度で１０分間かけて添加
し、引き続き２０分間混合して、前記べんがら粒子の粒
子表面にプロピレングリコールを被覆した。
【０１０８】次いで、ヘンシェルミキサーを混合させな
がら室温まで冷却して粒子表面にプロピレングリコール
が被覆されているべんがら粒子を得た。プロピレングリ
コールの被覆量が炭素量で０．４５重量％であった。
【０１０９】＜水系塗料の製造＞１４０ｍｌのガラス容
器に前記＜顔料粒子粉末の製造＞において得られたべん
がら粒子からなる顔料粒子粉末７．６２ｇを用い、各原
料を下記の配合割合で配合して３ｍｍφガラスビーズ９
０ｇとともにペイントシェイカーで４５分間混合分散
し、ミルベースを作成した。 顔料粒子粉末（べんがら粒子） １２．４重量部 水溶性アルキド樹脂 ９．０重量部 （商品名：Ｓ−１１８（大日本インキ化学工業（株）製）） 消泡剤 ０．１重量部 水 ４．８重量部 ブチルセロソルブ ４．１重量部
【０１１０】得られたミルベースを用いて、下記の配合
割合で配合してペイントシェーカーでさらに１５分間混
合分散し水系塗料を得た。 ミルベース（上記のもの） ３０．４重量部 水溶性アルキド樹脂 ４６．２重量部 （商品名：Ｓ−１１８（大日本インキ化学工業（株）製）） 水溶性メラミン樹脂 １２．６重量部 （商品名：Ｓ−６９５（大日本インキ化学工業（株）製）） 消泡剤 ０．１重量部 （商品名：ノプコ８０３４（サンノプコ（株）製）） 水 ９．１重量部 ブチルセロソルブ １．６重量部
【０１１１】得られた水系塗料の諸特性は、塗料粘度が
１０７５ｃｐ、ミルベース４５分間混合した場合の塗膜
のグロスは８６％、ミルベース９０分間混合した場合の
塗膜のグロスは９０％、グロス低下の絶対値が６％であ
った。また、貯蔵安定性が８１％、ゼータ電位が−３
５．７ｍＶであった。
【０１１２】＜溶剤系塗料の製造＞１４０ｍｌのマヨネ
ーズ容器に前記得られたべんがら粒子からなる顔料粒子
粉末１０ｇを用い、塗料組成を下記割合で配合して３ｍ
ｍφガラスビーズ９０ｇとともにペイントシェーカーで
４５分間または９０分間混合分散し、ミルベースを作製
した。 顔料粒子粉末（べんがら粒子） １２．２重量部 アミノアルキッド樹脂 １９．５重量部 （アミラックＮｏ１０２６（関西ペイント（株）製）） シンナー ７．３重量部
【０１１３】得られたミルベースを用いて、塗料組成を
下記配合割合で配合してペイントシェーカーでさらに１
５分間混合分散し溶剤系塗料を得た。 ミルベース（上記のもの） ３９．０重量部 アミノアルキッド樹脂 ６１．０重量部 （アミラックＮｏ１０２６（関西ペイント（株）製））
【０１１４】得られた溶剤系塗料の諸特性は、塗料粘度
が８７０ｃｐ、ミルベース４５分間混合した場合の塗膜
のグロスは８８％、ミルベース９０分間混合した場合の
塗膜のグロスは９２％、グロス低下の絶対値が６％であ
った。
【０１１５】
【作用】本発明に係る粒子表面に下層としてスクエア
酸、アントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層を有
し、上層にアルキレングリコールからなる被覆層を有す
る顔料粒子粉末は、溶剤系塗料にも水系塗料のいずれに
おいても優れた易分散性、分散均一性及び分散安定性を
示す。
【０１１６】前記事実について、本発明者は以下のよう
に考えている。即ち、溶剤系塗料においては、樹脂が顔
料粒子表面に拡がりをもって吸着しているが、この吸着
した樹脂によって顔料粒子が接近すると大きな交換反発
力が働く、いわゆる立体障害が生じ顔料粒子相互の接近
を妨げ、顔料粒子が塗料中で安定して存在している。
【０１１７】しかし、水系塗料においては、前述した通
り、樹脂が拡がりをもたず粒子状態で存在しているた
め、溶剤系塗料における顔料粒子粉末に見られる立体障
害効果が発現しにくく、顔料粒子粉末の分散が困難とな
る。
【０１１８】一般に、塗料中の懸濁粒子のゼータ電位
は、その絶対値が大きくなる程、静電気的反発によって
懸濁粒子の分散性が優れることが知られている。
【０１１９】本発明に係る粒子表面に下層としてスクエ
ア酸又はアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層
を有し、上層にアルキレングリコールからなる被覆層を
有する顔料粒子粉末は、水系塗料中でそのゼータ電位が
後出実施例に示す通り、−２０〜−１００ｍＶ程度、殊
に、−３０〜−１００ｍＶとその絶対値が高いことか
ら、水系塗料中において、その粒子表面が負に帯電しや
すくなっており、粒子相互間における電気的反発が大き
いものである。その大きな電気的反発によって凝集が解
きほぐされ易く、かつ、一次粒子に近い状態にまで分散
させることが可能になり、その結果、易分散性、分散均
一性に優れたものとなる。そして、一旦、一次粒子に近
い状態にまで分散された後は、その電気的反発によって
分散状態を長時間保つことができ、その結果、分散安定
性に優れたものとなる。
【０１２０】ここで、スクエア酸と顔料粒子との結合状
態については、特開平５−２２５５５２号公報の「３，
４−ジヒドロキシ−３−シクロブテンでは、処理反応に
おいて水を生成していることが確認された。このことは
処理剤と強磁性金属微粒子表面との吸着反応が脱水型で
あり、本化合物の水酸基の酸素原子と強磁性金属微粒子
の表面（たとえば鉄）とが直接結合する構造をとってい
ることを示唆する。」なる記載の通りである。
【０１２１】また、粒子表面に下層としてスクエア酸又
はアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層を有す
ることにより、アルキレングリコールとの化学的な結合
を形成し、上層のアルキレングリコールからなる被覆層
を強固にすることができたものと考えている。
【０１２２】これに対して、スクエア酸又はアントラキ
ノン骨格ポリオールのみを単層で被覆した場合には、後
出比較例４０〜４２、８２〜８４に示す通り、ゼータ電
位の絶対値が小さく、十分な帯電がされず、分散性が不
十分なものとなる。アルキレングリコールのみを単層で
被覆した場合には、後出比較例３４〜３６、６２〜６４
に示す通り、アルキレングリコールが粒子表面から外れ
やすく、十分な帯電がされないものとなり、分散性が不
十分なものとなる。一方、被覆順序を逆にした場合に
は、後出比較例３８、８０に示す通り、粒子表面に下層
としてアルキレングリコールを被覆すると、アルキレン
グリコールが粒子表面から外れやすいため、上層のスク
エア酸又はアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆
層をともなって外れてしまうため有効に機能せず、十分
な帯電が得られず、分散性が不十分なものとなる。
【０１２３】なお、粒子表面の下層にスクエア酸及びア
ントラキノン骨格ポリオールとを合わせて用いた場合に
は、後出実施例に示す通り、上層のアルキレングリコー
ルからなる被覆層がより安定となり、良好な負帯電性を
示すことから易分散性、分散均一性及び分散安定性に優
れているものが得られる。
【０１２４】
【実施例】本発明の実施例及び比較例を挙げる。
【０１２５】実施例１〜７２、比較例１〜８４； ＜酸化鉄系粒子粉末の製造例＞ 実施例１〜１２、比較例１〜１４ 酸化鉄系粒子粉末又は含水酸化鉄粒子粉末の種類及び
量、スクエア酸の添加量、アントラキノン骨格ポリオー
ルの種類及び量、アルキレングリコールの種類及び添加
量、それぞれの混合温度を種々変化させた以外は前記実
施の形態と同様にして、粒子表面に被覆層を有する酸化
鉄粒子粉末又は含水酸化鉄粒子粉末を得た。この時の諸
条件を表１及び表２に示す。
【０１２６】
【表１】
【０１２７】
【表２】
【０１２８】＜酸化鉄系粒子粉末の溶剤系塗料の製造例
＞ 実施例１３〜２４、比較例１５〜２８ 酸化鉄粒子粉末又は含水酸化鉄粒子粉末の種類について
種々変化させた以外は前記実施の形態と同様にして、溶
剤系塗料を製造した。その製造条件及び溶剤系塗料の諸
特性を表３及び表４に示した。
【０１２９】
【表３】
【０１３０】
【表４】
【０１３１】＜酸化鉄系粒子粉末の水系塗料の製造例＞ 実施例２５〜３６、比較例２９〜４２ 酸化鉄粒子粉末又は含水酸化鉄粒子粉末の種類について
種々変化させた以外は前記実施の形態と同様にして、水
系塗料を製造した。その製造条件及び水系塗料の諸特性
を表５及び表６に示した。
【０１３２】
【表５】
【０１３３】
【表６】
【０１３４】＜酸化鉄系以外の顔料粒子粉末の製造例＞ 実施例３７〜４８、比較例４３〜５６ 顔料粒子粉末の種類及び量、スクエア酸の添加量、アン
トラキノン骨格ポリオールの種類及び量、アルキレング
リコールの種類及び添加量、それぞれの混合温度を種々
変化させた以外は前記実施の形態と同様にして、粒子表
面に被覆層を有する顔料粒子粉末を得た。この時の諸条
件を表７及び表８に示す。
【０１３５】
【表７】
【０１３６】
【表８】
【０１３７】＜酸化鉄系粒子粉末以外の顔料粒子粉末の
溶剤系塗料の製造例＞ 実施例４９〜６０、比較例５７〜７０ 顔料粒子粉末の種類について種々変化させた以外は前記
実施の形態と同様にして、水系塗料を製造した。その製
造条件及び溶剤系塗料の諸特性を表９及び表１０に示し
た。
【０１３８】
【表９】
【０１３９】
【表１０】
【０１４０】＜酸化鉄系粒子粉末以外の顔料粒子粉末の
水系塗料の製造例＞ 実施例６１〜７２、比較例７１〜８４ 顔料粒子粉末の種類について種々変化させた以外は前記
実施の形態と同様にして、水系塗料を製造した。その製
造条件及び水系塗料の諸特性を表１１及び表１２に示し
た。
【０１４１】
【表１１】
【０１４２】
【表１２】
【０１４３】
【発明の効果】本発明に係る顔料粒子粉末は、塗料中、
殊に、水系塗料中における易分散性、分散均一性及び分
散安定性に優れた顔料粒子粉末であるので塗料用顔料粒
子粉末として好適である。
【０１４４】また、本発明に係る水系塗料は、塗料構成
基材中に配合した顔料粒子粉末が易分散性、分散均一性
及び分散安定性に優れていることに起因して貯蔵安定性
に優れたものである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−225552（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−225553（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−120191（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−45516（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92803（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−97822（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−100398（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−18539（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭57−1483（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平９−501142（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C09C 3/08 B05D 7/24 C08J 3/12 C09D 5/00 C09D 5/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子表面に下層及び上層の２層からなる
    被覆層を有する顔料粒子であって、前記下層がスクエア
    酸からなる被覆層であり、前記上層が下記一般式、 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
    を特徴とする顔料粒子粉末。
  2. 【請求項２】 粒子表面に下層及び上層の２層からなる
    被覆層を有する顔料粒子であって、前記下層が下記一般
    式化１で示されるアントラキノン骨格ポリオールからな
    る被覆層であり、 【化１】 前記上層が下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
    を特徴とする顔料粒子粉末。
  3. 【請求項３】 粒子表面に下層及び上層の２層からなる
    被覆層を有する顔料粒子であって、前記下層がスクエア
    酸及び下記一般式化２ 【化２】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとからなる被
    覆層であり、前記上層が下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上からなる被覆層を有する顔料粒子からなること
    を特徴とする顔料粒子粉末。
  4. 【請求項４】 顔料粒子粉末とスクエア酸とを水又はア
    ルコールを媒体として混合した後に濾別、乾燥して顔料
    粒子表面にスクエア酸からなる被覆層を形成させる第一
    工程及び該第一工程を経由したスクエア酸からなる被覆
    層が形成されている顔料粒子粉末と下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上とを混合してスクエア酸からなる被覆層の表面
    に該アルキレングリコールからなる被覆層を形成させる
    第二工程からなることを特徴とする顔料粒子粉末の製造
    法。
  5. 【請求項５】 顔料粒子粉末と下記一般式化３ 【化３】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとをアルコー
    ルを媒体として混合した後に濾別、乾燥して顔料粒子表
    面にアントラキノン骨格ポリオールからなる被覆層を形
    成させる第一工程及び該第一工程を経由したアントラキ
    ノン骨格ポリオールからなる被覆層が形成されている顔
    料粒子粉末と下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上とを混合してアントラキノン骨格ポリオールか
    らなる被覆層の表面に該アルキレングリコールからなる
    被覆層を形成させる第二工程からなることを特徴とする
    顔料粒子粉末の製造法。
  6. 【請求項６】 顔料粒子粉末とスクエア酸及び下記一般
    式化４ 【化４】 で示されるアントラキノン骨格ポリオールとをアルコー
    ルを媒体として混合した後に濾別、乾燥して顔料粒子表
    面にスクエア酸とアントラキノン骨格ポリオールとから
    なる被覆層を形成させる第一工程及び該第一工程を経由
    したスクエア酸とアントラキノン骨格ポリオールとから
    なる被覆層が形成されている顔料粒子粉末と下記一般式 Ｃn Ｈ2n（ＯＨ）2 （炭素数ｎ＝２〜１０の整数） で示されるアルキレングリコールから選ばれる１種又は
    ２種以上とを混合してスクエア酸とアントラキノン骨格
    ポリオールとからなる被覆層の表面に該アルキレングリ
    コールからなる被覆層を形成させる第二工程からなるこ
    とを特徴とする顔料粒子粉末の製造法。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至請求項３に記載の顔料粒子
    粉末を用いたことを特徴とする水系塗料。
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