JP3403813B2 - アルミニウム顔料 - Google Patents
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- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/62—Metallic pigments or fillers
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- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の車体塗装など
に使用される水性メタリック塗料や水性インキ等に配合
されるアルミニウム顔料に関する。
に使用される水性メタリック塗料や水性インキ等に配合
されるアルミニウム顔料に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】水性
メタリック塗料等に配合されるアルミニウム顔料に関し
ては、多くの技術が公知である。
メタリック塗料等に配合されるアルミニウム顔料に関し
ては、多くの技術が公知である。
【０００３】特公昭３４−９７２９号公報にはアルミニ
ウム顔料を燐酸もしくは燐酸塩の水溶液で処理すること
が開示されている。この処理によると、アルミニウム顔
料と水との反応による水素ガス発生は抑止されるもの
の、塗膜の色調が著しく損なわれる上に、温水に浸漬す
ると塗膜の色調が白化してしまうという欠陥があった。
特公昭６０−８０５７号公報にはアルミニウム顔料を炭
素数６以上のアルキル基を有する燐酸エステルで処理す
ることが開示されている。この処理によると、水素ガス
発生は抑止され、塗膜の色調も良好であるが、処理され
たアルミニウム顔料と塗料樹脂との密着性が非常に悪い
という致命的な欠陥があった。
ウム顔料を燐酸もしくは燐酸塩の水溶液で処理すること
が開示されている。この処理によると、アルミニウム顔
料と水との反応による水素ガス発生は抑止されるもの
の、塗膜の色調が著しく損なわれる上に、温水に浸漬す
ると塗膜の色調が白化してしまうという欠陥があった。
特公昭６０−８０５７号公報にはアルミニウム顔料を炭
素数６以上のアルキル基を有する燐酸エステルで処理す
ることが開示されている。この処理によると、水素ガス
発生は抑止され、塗膜の色調も良好であるが、処理され
たアルミニウム顔料と塗料樹脂との密着性が非常に悪い
という致命的な欠陥があった。
【０００４】また、アルミニウム顔料を有機官能基で修
飾した酸性燐酸エステルで処理する技術もいくつか開示
されているが、いずれも満足な物性を得るには至ってい
ない。特公昭６０−１５４６６号公報には芳香族環を含
む官能基およびアミノ基で修飾した燐酸エステルで処理
することが開示されているが、この処理でも顔料と塗料
樹脂との密着性は十分改善されていない。特公平２−１
５５９０号公報には修飾基の末端にカルボキシル基を導
入した燐酸エステルで処理することが開示されている
が、この処理では水素ガス発生の抑止効果および顔料と
塗料樹脂との密着性が不満足であった。
飾した酸性燐酸エステルで処理する技術もいくつか開示
されているが、いずれも満足な物性を得るには至ってい
ない。特公昭６０−１５４６６号公報には芳香族環を含
む官能基およびアミノ基で修飾した燐酸エステルで処理
することが開示されているが、この処理でも顔料と塗料
樹脂との密着性は十分改善されていない。特公平２−１
５５９０号公報には修飾基の末端にカルボキシル基を導
入した燐酸エステルで処理することが開示されている
が、この処理では水素ガス発生の抑止効果および顔料と
塗料樹脂との密着性が不満足であった。
【０００５】特公平１−５４３８６号公報にはアルミニ
ウム顔料をクロム酸で処理することが開示されている。
この処理によると、水性塗料中での安定性が良く、水素
ガス発生を抑止でき且つ塗膜の色調の優れた顔料が得ら
れ、顔料と塗料樹脂との密着性も実用可能なレベルまで
改善される。しかしながら、この処理に用いられるクロ
ム酸は反応性が高いために、粒度の細かいアルミニウム
フレークはクロム酸処理により溶解してしまい、Ｄ50＜
２０μｍ程度の粒度の細かいアルミニウム顔料は製造し
難い。また、この処理では６価クロム化合物を使うこと
が労働衛生上および環境保全上大きな問題となる。
ウム顔料をクロム酸で処理することが開示されている。
この処理によると、水性塗料中での安定性が良く、水素
ガス発生を抑止でき且つ塗膜の色調の優れた顔料が得ら
れ、顔料と塗料樹脂との密着性も実用可能なレベルまで
改善される。しかしながら、この処理に用いられるクロ
ム酸は反応性が高いために、粒度の細かいアルミニウム
フレークはクロム酸処理により溶解してしまい、Ｄ50＜
２０μｍ程度の粒度の細かいアルミニウム顔料は製造し
難い。また、この処理では６価クロム化合物を使うこと
が労働衛生上および環境保全上大きな問題となる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のアルミニウム顔
料は、アルミニウムフレーク表面上に、アルミニウムに
対してＭｏ金属換算量で０．１〜１０重量％のモリブデ
ン酸被膜を有し、かつ該被膜の上にアルミニウムに対し
てＰ元素換算量で０．０５〜１重量％の燐酸系被膜を有
することを特徴とする。
料は、アルミニウムフレーク表面上に、アルミニウムに
対してＭｏ金属換算量で０．１〜１０重量％のモリブデ
ン酸被膜を有し、かつ該被膜の上にアルミニウムに対し
てＰ元素換算量で０．０５〜１重量％の燐酸系被膜を有
することを特徴とする。
【０００７】本発明のアルミニウム顔料は、アルミニウ
ムフレーク表面上にアルミニウムに対してＭｏ金属換算
量で０．１〜１０重量％のモリブデン酸被膜を有する。
アルミニウムフレーク表面上にモリブデン酸被膜を形成
するための一次処理は、水溶性溶剤に分散させたアルミ
ニウムフレークをモリブデン酸アンモニウムを含むアル
カリ性水溶液で処理することからなる。
ムフレーク表面上にアルミニウムに対してＭｏ金属換算
量で０．１〜１０重量％のモリブデン酸被膜を有する。
アルミニウムフレーク表面上にモリブデン酸被膜を形成
するための一次処理は、水溶性溶剤に分散させたアルミ
ニウムフレークをモリブデン酸アンモニウムを含むアル
カリ性水溶液で処理することからなる。
【０００８】アルミニウムフレークとしては、色調の優
れた、つまり金属光沢感に富む平均粒径（Ｄ50）が１〜
５０μｍ程度、好ましくは１０〜３０μｍ程度のものが
適用可能である。このようなフレークは、ボールミルや
アトライターミルの中で粉砕媒体の存在下粉砕助剤を用
いて粉砕もしくは摩砕することにより作られる。粉砕助
剤としては、通常オレイン酸、ステアリン酸、イソステ
アリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸な
どの高級脂肪酸のほか、脂肪族アミン、脂肪族アミド、
脂肪族アルコールが使用される。また、粉砕媒体として
は、ミネラルスピリット、ソルベントナフサなどの高引
火点の鉱物油が使用される。
れた、つまり金属光沢感に富む平均粒径（Ｄ50）が１〜
５０μｍ程度、好ましくは１０〜３０μｍ程度のものが
適用可能である。このようなフレークは、ボールミルや
アトライターミルの中で粉砕媒体の存在下粉砕助剤を用
いて粉砕もしくは摩砕することにより作られる。粉砕助
剤としては、通常オレイン酸、ステアリン酸、イソステ
アリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸な
どの高級脂肪酸のほか、脂肪族アミン、脂肪族アミド、
脂肪族アルコールが使用される。また、粉砕媒体として
は、ミネラルスピリット、ソルベントナフサなどの高引
火点の鉱物油が使用される。
【０００９】使用するアルミニウムフレークは、処理液
に湿潤し易いように予め後記の水溶性溶剤に分散させて
おくことが望ましい。粉砕媒体が処理液と相溶性がない
場合には、予め水溶性溶剤で置換しておく必要がある。
に湿潤し易いように予め後記の水溶性溶剤に分散させて
おくことが望ましい。粉砕媒体が処理液と相溶性がない
場合には、予め水溶性溶剤で置換しておく必要がある。
【００１０】モリブデン酸アンモニウムは、オルト体、
メタ体、パラ体のいずれも使用可能である。モリブデン
酸アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属塩は水に易溶
性であるが、アルカリ性が強すぎてアルミニウムの処理
には適さない上に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類
金属が被膜内に残留すると塗膜物性に悪影響を与える恐
れがあるのであまり好ましくない。
メタ体、パラ体のいずれも使用可能である。モリブデン
酸アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属塩は水に易溶
性であるが、アルカリ性が強すぎてアルミニウムの処理
には適さない上に、アルカリ金属もしくはアルカリ土類
金属が被膜内に残留すると塗膜物性に悪影響を与える恐
れがあるのであまり好ましくない。
【００１１】処理液は、モリブデン酸アンモニウムを水
と水溶性溶剤の混合液に数％以下の濃度になるように溶
解させて調製するのが良い。水溶性溶剤は、当然のこと
ながら水相と混和するから、アルミニウムフレークとモ
リブデン酸アンモニウムとの接触を実現させる上で不可
欠である。使用可能な水溶性溶剤としては、エチレング
リコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノプロピルエーテル、イソプロピルアルコールなどが例
示できる。
と水溶性溶剤の混合液に数％以下の濃度になるように溶
解させて調製するのが良い。水溶性溶剤は、当然のこと
ながら水相と混和するから、アルミニウムフレークとモ
リブデン酸アンモニウムとの接触を実現させる上で不可
欠である。使用可能な水溶性溶剤としては、エチレング
リコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジ
エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノプロピルエーテル、イソプロピルアルコールなどが例
示できる。
【００１２】上記アルミニウムフレークを処理液と反応
させるとき、反応はアルカリ下で行うことが重要であ
る。通常処理液のｐＨは７〜１０、好ましくは７．５〜
９．５、さらに好ましくは８〜９である。ｐＨが７未満
では、アルミニウムフレーク表面に吸着した脂肪酸など
の存在によるためかアルミニウムとの反応が遅々として
進まず（無論、不動態領域を外れた酸性ではアルミニウ
ムが溶解してしまう）、一方ｐＨが１０を越えると、急
激な反応が起こるために塗膜の色調の優れたアルミニウ
ム顔料が得られない。
させるとき、反応はアルカリ下で行うことが重要であ
る。通常処理液のｐＨは７〜１０、好ましくは７．５〜
９．５、さらに好ましくは８〜９である。ｐＨが７未満
では、アルミニウムフレーク表面に吸着した脂肪酸など
の存在によるためかアルミニウムとの反応が遅々として
進まず（無論、不動態領域を外れた酸性ではアルミニウ
ムが溶解してしまう）、一方ｐＨが１０を越えると、急
激な反応が起こるために塗膜の色調の優れたアルミニウ
ム顔料が得られない。
【００１３】一次処理は反応系から水と未反応物を除去
することによって完了する。反応完了後、洗浄濾過して
から二次処理が施される。一次処理したアルミニウム顔
料のケーキが水を含んでいる場合は、二次処理を施す前
に水を上記水溶性溶剤で置換するのが望ましい。
することによって完了する。反応完了後、洗浄濾過して
から二次処理が施される。一次処理したアルミニウム顔
料のケーキが水を含んでいる場合は、二次処理を施す前
に水を上記水溶性溶剤で置換するのが望ましい。
【００１４】こうして形成されたモリブデン酸被膜は、
アルミニウムに対してＭｏ金属換算量で０．１〜１０重
量％、好ましくは０．１〜３重量％の範囲内にある。下
限値未満では、水素ガス発生を抑止するには不十分であ
り、一方上限値を越えると、被膜が厚くなりすぎるため
塗膜の色調が逆に悪くなる。
アルミニウムに対してＭｏ金属換算量で０．１〜１０重
量％、好ましくは０．１〜３重量％の範囲内にある。下
限値未満では、水素ガス発生を抑止するには不十分であ
り、一方上限値を越えると、被膜が厚くなりすぎるため
塗膜の色調が逆に悪くなる。
【００１５】本発明のアルミニウム顔料は、一次処理で
形成されたモリブデン酸被膜の上にアルミニウムに対し
てＰ元素換算量で０．０５〜１重量％の燐酸系被膜を有
する。燐酸系被膜を形成するための二次処理は、上記一
次処理したアルミニウム顔料を無機もしくは有機の燐酸
化合物の溶液で処理することからなる。
形成されたモリブデン酸被膜の上にアルミニウムに対し
てＰ元素換算量で０．０５〜１重量％の燐酸系被膜を有
する。燐酸系被膜を形成するための二次処理は、上記一
次処理したアルミニウム顔料を無機もしくは有機の燐酸
化合物の溶液で処理することからなる。
【００１６】二次処理に使用される燐酸化合物として
は、従来アルミニウム顔料の耐食性を向上させ得る化合
物として公知のものが使用される。燐酸のアルカリ金属
もしくはアルカリ土類金属塩は使用可能ではあるが、一
次処理の場合と同様にアルカリ性が強すぎてアルミニウ
ムの処理には適さない上に、アルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属が被膜内に残留すると塗膜物性に悪影響を
与える恐れがあるのであまり好ましくない。無機燐酸化
合物としては、オルト燐酸、ピロ燐酸、ポリ燐酸等が例
示され、燐酸１水素２アンモニウム、燐酸２水素１アン
モニウム、燐酸マンガン（II）１塩基性塩等の無機燐酸
塩も使用され得る。有機燐酸化合物としては、メチルア
シッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、イ
ソプロピルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホス
フェート、ヘキシルアシッドホスフェート、オクチルア
シッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、
ステアリルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホ
スフェート、シクロヘキシルアシッドホスフェート、フ
ェニルアシッドホスフェート、ノニルフェニルアシッド
ホスフェート、トリフェニルホスファイト等の有機酸性
燐酸エステルが使用され得る。有機燐酸エステルの塩類
を構成する塩基としては、種々の有機アミンが使用でき
るが、その中でも合計炭素数が３〜３６の脂肪族第一級
アミンや第二級アミンが好ましい。後述の実施例から明
らかなように、これら有機アミンとの酸性塩類の形で添
加すると、塗膜物性、特に耐温水性が顕著に改善される
からである。この理由は現在のところ必ずしも明らかに
なっていないが、二次処理後のアルミフレークの被膜表
面近傍に存在する微量の未吸着燐酸基が脂肪族アミンと
中和することによってその活性を失うためと推定され
る。有機燐酸エステル塩類は、有機燐酸エステルと同様
にその酸性基によりモリブデン酸被膜表面に吸着するこ
とができる。この場合、酸性基の量が多い有機燐酸エス
テル塩類を添加したのでは、未吸着燐酸基の生成量も多
くなり、一方完全に中和したいわゆる中性塩を添加した
のでは活性基がないためモリブデン酸被膜表面への吸着
が困難となる。未吸着燐酸基の生成量を抑制しつつモリ
ブデン酸被膜表面への吸着を可能とするには有機燐酸エ
ステル塩類は、酸性塩類の形で添加するのが特に好まし
い。こうして得られる有機燐酸エステル塩類からなる燐
酸系被膜は、未吸着燐酸基量が特に少ないものと推定さ
れる。このような被膜は有機燐酸エステルを吸着させて
から適当量のアミンを後添加しても得ることができると
考えられる。塩基として第三級アミンなど強塩基性アミ
ンの使用は塗料安定性を損ないがちなため、好ましくな
い。
は、従来アルミニウム顔料の耐食性を向上させ得る化合
物として公知のものが使用される。燐酸のアルカリ金属
もしくはアルカリ土類金属塩は使用可能ではあるが、一
次処理の場合と同様にアルカリ性が強すぎてアルミニウ
ムの処理には適さない上に、アルカリ金属もしくはアル
カリ土類金属が被膜内に残留すると塗膜物性に悪影響を
与える恐れがあるのであまり好ましくない。無機燐酸化
合物としては、オルト燐酸、ピロ燐酸、ポリ燐酸等が例
示され、燐酸１水素２アンモニウム、燐酸２水素１アン
モニウム、燐酸マンガン（II）１塩基性塩等の無機燐酸
塩も使用され得る。有機燐酸化合物としては、メチルア
シッドホスフェート、エチルアシッドホスフェート、イ
ソプロピルアシッドホスフェート、ブチルアシッドホス
フェート、ヘキシルアシッドホスフェート、オクチルア
シッドホスフェート、ラウリルアシッドホスフェート、
ステアリルアシッドホスフェート、オレイルアシッドホ
スフェート、シクロヘキシルアシッドホスフェート、フ
ェニルアシッドホスフェート、ノニルフェニルアシッド
ホスフェート、トリフェニルホスファイト等の有機酸性
燐酸エステルが使用され得る。有機燐酸エステルの塩類
を構成する塩基としては、種々の有機アミンが使用でき
るが、その中でも合計炭素数が３〜３６の脂肪族第一級
アミンや第二級アミンが好ましい。後述の実施例から明
らかなように、これら有機アミンとの酸性塩類の形で添
加すると、塗膜物性、特に耐温水性が顕著に改善される
からである。この理由は現在のところ必ずしも明らかに
なっていないが、二次処理後のアルミフレークの被膜表
面近傍に存在する微量の未吸着燐酸基が脂肪族アミンと
中和することによってその活性を失うためと推定され
る。有機燐酸エステル塩類は、有機燐酸エステルと同様
にその酸性基によりモリブデン酸被膜表面に吸着するこ
とができる。この場合、酸性基の量が多い有機燐酸エス
テル塩類を添加したのでは、未吸着燐酸基の生成量も多
くなり、一方完全に中和したいわゆる中性塩を添加した
のでは活性基がないためモリブデン酸被膜表面への吸着
が困難となる。未吸着燐酸基の生成量を抑制しつつモリ
ブデン酸被膜表面への吸着を可能とするには有機燐酸エ
ステル塩類は、酸性塩類の形で添加するのが特に好まし
い。こうして得られる有機燐酸エステル塩類からなる燐
酸系被膜は、未吸着燐酸基量が特に少ないものと推定さ
れる。このような被膜は有機燐酸エステルを吸着させて
から適当量のアミンを後添加しても得ることができると
考えられる。塩基として第三級アミンなど強塩基性アミ
ンの使用は塗料安定性を損ないがちなため、好ましくな
い。
【００１７】脂肪族第一級アミンや第二級アミンとして
は、ブチルアミン，ジブチルアミン，ヘキシルアミン，
ジヘキシルアミン，オクチルアミン，ジオクチルアミ
ン，デシルアミン，ジデシルアミン，ラウリルアミン，
ジラウリルアミン，ミリスチルアミン，ジミリスチルア
ミン，オレイルアミン，ステアリルアミンなどがある。
は、ブチルアミン，ジブチルアミン，ヘキシルアミン，
ジヘキシルアミン，オクチルアミン，ジオクチルアミ
ン，デシルアミン，ジデシルアミン，ラウリルアミン，
ジラウリルアミン，ミリスチルアミン，ジミリスチルア
ミン，オレイルアミン，ステアリルアミンなどがある。
【００１８】一次処理したアルミニウム顔料を上記燐酸
系二次処理剤で処理する方法は、その二次処理剤の種類
に依存する。処理剤が燐酸塩などの有機溶剤不溶性の水
溶性化合物の場合には、１次処理したアルミニウム顔料
ケーキに二次処理剤の水溶液を添加して反応させ、固液
分離した後に水と混合可能な有機溶剤で洗浄することが
望ましい。水と混合可能な有機溶剤で洗浄することによ
り、水溶性の燐酸化合物がアルミニウム顔料表面に均一
かつ強固に析出・固定されると同時に塗膜の耐温水性を
低下させる原因になる遊離の燐酸イオンはこの有機溶剤
で洗い流される。一方、二次処理剤がオルト燐酸、ブチ
ルアシッドホスフェートなどの有機溶剤可溶性化合物の
場合には、一次処理したアルミニウム顔料ケーキにイソ
プロピルアルコール、トルエンなどの適当な有機溶剤に
溶解させた処理液を添加し、混練することが望ましい。
系二次処理剤で処理する方法は、その二次処理剤の種類
に依存する。処理剤が燐酸塩などの有機溶剤不溶性の水
溶性化合物の場合には、１次処理したアルミニウム顔料
ケーキに二次処理剤の水溶液を添加して反応させ、固液
分離した後に水と混合可能な有機溶剤で洗浄することが
望ましい。水と混合可能な有機溶剤で洗浄することによ
り、水溶性の燐酸化合物がアルミニウム顔料表面に均一
かつ強固に析出・固定されると同時に塗膜の耐温水性を
低下させる原因になる遊離の燐酸イオンはこの有機溶剤
で洗い流される。一方、二次処理剤がオルト燐酸、ブチ
ルアシッドホスフェートなどの有機溶剤可溶性化合物の
場合には、一次処理したアルミニウム顔料ケーキにイソ
プロピルアルコール、トルエンなどの適当な有機溶剤に
溶解させた処理液を添加し、混練することが望ましい。
【００１９】こうして形成された燐酸系被膜は、アルミ
ニウムに対してＰ元素含有量で０．０５〜１重量％、好
ましくは０．１〜０．５重量％の範囲内にある。下限値
未満では、水素ガス発生を抑止するには不十分であり、
一方上限値を越えると、アルミニウム顔料から作成した
塗膜の耐温水性および密着性が低下してしまう。
ニウムに対してＰ元素含有量で０．０５〜１重量％、好
ましくは０．１〜０．５重量％の範囲内にある。下限値
未満では、水素ガス発生を抑止するには不十分であり、
一方上限値を越えると、アルミニウム顔料から作成した
塗膜の耐温水性および密着性が低下してしまう。
【００２０】本発明のアルミニウム顔料は、用途的観点
から揮発性成分として通常高沸点の水溶性溶剤を含む。
高沸点の水溶性溶剤としては、プロピレングリコール系
溶剤およびエチレングリコール系溶剤、例えばプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル，トリエチレングリコ
ールモノエチルエーテル，プロピレングリコールモノエ
チルエーテル，プロピレングリコールモノプロピルエー
テル，ジプロピレングリコールモノメチルエーテル，ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル，エチレング
リコールモノブチルエーテルなどが使用できる。
から揮発性成分として通常高沸点の水溶性溶剤を含む。
高沸点の水溶性溶剤としては、プロピレングリコール系
溶剤およびエチレングリコール系溶剤、例えばプロピレ
ングリコールモノメチルエーテル，トリエチレングリコ
ールモノエチルエーテル，プロピレングリコールモノエ
チルエーテル，プロピレングリコールモノプロピルエー
テル，ジプロピレングリコールモノメチルエーテル，ジ
プロピレングリコールモノエチルエーテル，エチレング
リコールモノブチルエーテルなどが使用できる。
【００２１】
【発明の効果】本発明においてアルミニウムフレークを
モリブデン酸アンモニウムを含むアルカリ性水溶液で一
次処理すると、アルミニウムフレーク表面上に吸着して
いた粉砕助剤（通常はオレイン酸やステアリン酸などの
脂肪酸）の油性グリース分がクリーニングされる結果、
一次処理されたアルミニウム顔料の表面に有機被膜は実
質上検出されず、比較的活性で極薄いモリブデン酸被膜
が露出して形成されている。次いで燐酸系処理剤で二次
処理するときにアルミニウム顔料の表面が油性グリース
分で汚染されていないために、燐酸系処理剤が有効に作
用し得る。
モリブデン酸アンモニウムを含むアルカリ性水溶液で一
次処理すると、アルミニウムフレーク表面上に吸着して
いた粉砕助剤（通常はオレイン酸やステアリン酸などの
脂肪酸）の油性グリース分がクリーニングされる結果、
一次処理されたアルミニウム顔料の表面に有機被膜は実
質上検出されず、比較的活性で極薄いモリブデン酸被膜
が露出して形成されている。次いで燐酸系処理剤で二次
処理するときにアルミニウム顔料の表面が油性グリース
分で汚染されていないために、燐酸系処理剤が有効に作
用し得る。
【００２２】本発明においては、一次処理によりアルミ
ニウムフレーク表面上にモリブデン酸被膜が形成されて
おり、かつ二次処理により該被膜の上に燐酸系被膜が形
成されている。これらの被膜の相乗効果により、本発明
のアルミニウム顔料は水との反応による水素ガス発生の
抑止に対して優れた効果を発揮する。
ニウムフレーク表面上にモリブデン酸被膜が形成されて
おり、かつ二次処理により該被膜の上に燐酸系被膜が形
成されている。これらの被膜の相乗効果により、本発明
のアルミニウム顔料は水との反応による水素ガス発生の
抑止に対して優れた効果を発揮する。
【００２３】従来アルミニウム顔料の耐食性を改善する
に十分な量の燐酸系処理剤でアルミニウム顔料を処理し
た場合、塗膜の耐温水性が低下したり密着性が低下する
問題があったが、本発明においては一次処理によりモリ
ブデン酸被膜が形成されているために、燐酸系処理剤の
使用量を従来に比べてかなり低減でき、その結果塗膜の
耐温水性や密着性を損なうことなく耐食性を改善するこ
とができる。
に十分な量の燐酸系処理剤でアルミニウム顔料を処理し
た場合、塗膜の耐温水性が低下したり密着性が低下する
問題があったが、本発明においては一次処理によりモリ
ブデン酸被膜が形成されているために、燐酸系処理剤の
使用量を従来に比べてかなり低減でき、その結果塗膜の
耐温水性や密着性を損なうことなく耐食性を改善するこ
とができる。
【００２４】
【実施例】本発明を、下記の非限定的実施例に基いて更
に説明する。
に説明する。
【００２５】実施例１〜３
＜一次処理＞容量３ｌのビーカーに、アルミニウムフレ
ーク（東洋アルミニウム（株）製アルペースト（登録商
標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）をアルミニウム分
が２００ｇになるように秤取し、これに１ｌのプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルを添加し、４００ｒｐ
ｍで撹拌しながらアルミニウムフレークを分散させ、全
体を冷却して液温１８℃とした。このアルミニウムフレ
ーク分散液に、あらかじめ２００ｍｌの脱イオン水に
５．０ｇのパラモリブデン酸アンモニウムを溶解させた
処理液を徐々に添加し、４００〜４５０ｒｐｍで撹拌し
ながらｐＨ８．５、液温１５〜２０℃の範囲で１時間反
応させた。脱イオン水で３回デカンテーションを繰り返
してアンモニウムイオンと未反応のパラモリブデン酸ア
ンモニウムを溶出後、ガラスフィルターを用いて吸引濾
過した。続いてフィルター上のアルミニウムフレークを
プロピレングリコールモノメチルエーテルで３回洗浄し
て完全に水を除去してから最後に吸引濾過して、一次処
理したモリブデン酸被膜を有するアルミニウム顔料ケー
キを得た。
ーク（東洋アルミニウム（株）製アルペースト（登録商
標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）をアルミニウム分
が２００ｇになるように秤取し、これに１ｌのプロピレ
ングリコールモノメチルエーテルを添加し、４００ｒｐ
ｍで撹拌しながらアルミニウムフレークを分散させ、全
体を冷却して液温１８℃とした。このアルミニウムフレ
ーク分散液に、あらかじめ２００ｍｌの脱イオン水に
５．０ｇのパラモリブデン酸アンモニウムを溶解させた
処理液を徐々に添加し、４００〜４５０ｒｐｍで撹拌し
ながらｐＨ８．５、液温１５〜２０℃の範囲で１時間反
応させた。脱イオン水で３回デカンテーションを繰り返
してアンモニウムイオンと未反応のパラモリブデン酸ア
ンモニウムを溶出後、ガラスフィルターを用いて吸引濾
過した。続いてフィルター上のアルミニウムフレークを
プロピレングリコールモノメチルエーテルで３回洗浄し
て完全に水を除去してから最後に吸引濾過して、一次処
理したモリブデン酸被膜を有するアルミニウム顔料ケー
キを得た。
【００２６】＜二次処理＞一次処理に継続してフィルタ
ー上のアルミニウム顔料ケーキに吸引濾過を行いなが
ら、所定濃度の燐酸１水素２アンモニウム水溶液４００
ｍｌをアルミニウム顔料ケーキ全体に充分行きわたるよ
うに添加した。燐酸１水素２アンモニウム水溶液とアル
ミニウム顔料ケーキの接触時間は吸引濾過の圧力で調整
した。充分吸引濾過した後、ブチルセロソルブ３ｌを３
回に分けてフィルター上のアルミニウム顔料全体に充分
行きわたるように添加して顔料ケーキを洗浄し、その後
ミキサーにてブチルセロソルブで不揮発分を調整し、最
後に５０℃で２日間熟成して二次処理アルミニウム顔料
を得た。
ー上のアルミニウム顔料ケーキに吸引濾過を行いなが
ら、所定濃度の燐酸１水素２アンモニウム水溶液４００
ｍｌをアルミニウム顔料ケーキ全体に充分行きわたるよ
うに添加した。燐酸１水素２アンモニウム水溶液とアル
ミニウム顔料ケーキの接触時間は吸引濾過の圧力で調整
した。充分吸引濾過した後、ブチルセロソルブ３ｌを３
回に分けてフィルター上のアルミニウム顔料全体に充分
行きわたるように添加して顔料ケーキを洗浄し、その後
ミキサーにてブチルセロソルブで不揮発分を調整し、最
後に５０℃で２日間熟成して二次処理アルミニウム顔料
を得た。
【００２７】二次処理に使用した燐酸１水素２アンモニ
ウム水溶液（燐酸塩）の濃度と燐酸塩水溶液とアルミニ
ウム顔料との接触時間は表１に示す通りである。
ウム水溶液（燐酸塩）の濃度と燐酸塩水溶液とアルミニ
ウム顔料との接触時間は表１に示す通りである。
【００２８】得られたアルミニウム顔料を２５０℃で１
時間乾燥後、ＩＣＰ発光分光分析で定量したアルミニウ
ム顔料中に含有されるＭｏ量とＰ量も表１に示す。
時間乾燥後、ＩＣＰ発光分光分析で定量したアルミニウ
ム顔料中に含有されるＭｏ量とＰ量も表１に示す。
【００２９】実施例４〜６
ミキサー中で、実施例１と同様に一次処理したアルミニ
ウム顔料ケーキにブチルセロソルブに溶解したブチルア
シッドフォスフェート（城北化学工業（株）製ＪＰ−５
０４；モノ体とジ体との等モル混合物）を添加し、３０
分間混練処理して、二次処理したアルミニウム顔料を得
た。
ウム顔料ケーキにブチルセロソルブに溶解したブチルア
シッドフォスフェート（城北化学工業（株）製ＪＰ−５
０４；モノ体とジ体との等モル混合物）を添加し、３０
分間混練処理して、二次処理したアルミニウム顔料を得
た。
【００３０】二次処理に使用したブチルアシッドフォス
フェート（燐酸エステル）の量は表２に示す通りであ
る。
フェート（燐酸エステル）の量は表２に示す通りであ
る。
【００３１】得られたアルミニウム顔料を２５０℃で１
時間乾燥後、ＩＣＰ発光分光分析で定量したアルミニウ
ム顔料中に含有されるＭｏ量も表２に示す。なお、表２
に示したＰ含有量は計算値である。
時間乾燥後、ＩＣＰ発光分光分析で定量したアルミニウ
ム顔料中に含有されるＭｏ量も表２に示す。なお、表２
に示したＰ含有量は計算値である。
【００３２】実施例７
実施例４〜６において、ブチルアシッドフォスフェイト
の代わりにブチルアシッドフォスフェイトとラウリルア
ミン（花王製 ファーミン２０Ｄ）の等量混合物（重量
比）からなる酸性塩を使用したこと以外は、実施例４〜
６と同様にして二次処理したアルミニウム顔料を得た。
の代わりにブチルアシッドフォスフェイトとラウリルア
ミン（花王製 ファーミン２０Ｄ）の等量混合物（重量
比）からなる酸性塩を使用したこと以外は、実施例４〜
６と同様にして二次処理したアルミニウム顔料を得た。
【００３３】比較例１〜６
比較例１：上記実施例における一次処理の原料であるア
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）を
水性樹脂に分散しやすいようにイソプロピルアルコール
で溶剤置換したもの； 比較例２：上記実施例における一次処理の原料であるア
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）に
実施例１の一次処理のみを施したもの； 比較例３：上記実施例における一次処理の原料であるア
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）を
イソプロピルアルコールで溶剤置換後、一次処理を施す
ことなく実施例４と同様にブチルセロソルブに溶解した
ブチルアシッドフォスフェート（城北化学工業（株）製
ＪＰ−５０４）をアルミニウム顔料１００重量部に対し
て１．５重量部になるように添加し、３０分間混練処理
したもの； 比較例４，５：上記実施例５，６において、一次処理を
省略した未処理アルミニウム顔料を使用し、これにブチ
ルアシッドホスフェートの代わりにオレイルアシッドホ
スフェートを用いたこと以外はそれぞれ実施例５，６と
同様にして得たブチルセロソルブベースのアルミニウム
顔料； 比較例６：市販の水性アルペースト（東洋アルミニウム
（株）製アルペースト（登録商標）ＷＸＭ７６７５。
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）を
水性樹脂に分散しやすいようにイソプロピルアルコール
で溶剤置換したもの； 比較例２：上記実施例における一次処理の原料であるア
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）に
実施例１の一次処理のみを施したもの； 比較例３：上記実施例における一次処理の原料であるア
ルミニウムフレーク（東洋アルミニウム（株）製アルペ
ースト（登録商標）７６７５ＮＳ、Ｄ50＝１４μｍ）を
イソプロピルアルコールで溶剤置換後、一次処理を施す
ことなく実施例４と同様にブチルセロソルブに溶解した
ブチルアシッドフォスフェート（城北化学工業（株）製
ＪＰ−５０４）をアルミニウム顔料１００重量部に対し
て１．５重量部になるように添加し、３０分間混練処理
したもの； 比較例４，５：上記実施例５，６において、一次処理を
省略した未処理アルミニウム顔料を使用し、これにブチ
ルアシッドホスフェートの代わりにオレイルアシッドホ
スフェートを用いたこと以外はそれぞれ実施例５，６と
同様にして得たブチルセロソルブベースのアルミニウム
顔料； 比較例６：市販の水性アルペースト（東洋アルミニウム
（株）製アルペースト（登録商標）ＷＸＭ７６７５。
【００３４】試験例 水性メタリックベース塗料の調製
次の原料：
トリエチルアミンで中和した水溶性アクリル樹脂 ５８．４３ｇ
（三井東圧化学（株）製 アルマテックス（登録商標）ＷＡ９１１）
メラミン樹脂 ８．８０ｇ
（三井サイアナミッド（株）製 サイメル（登録商標）３５０）
アルミニウム顔料（金属Ａｌ換算） ６．００ｇ
脱イオン水 ８０．００ｇ
を十分撹拌し、手分散の後、ディスパーにより１０００
ｒｐｍ×約１０分間撹拌して分散する。その後、１０％
トリエチルアミンでｐＨを８．６に調整する。脱イオン
水を用いて＃４フォードカップで１９〜２０秒に粘度調
整する。
ｒｐｍ×約１０分間撹拌して分散する。その後、１０％
トリエチルアミンでｐＨを８．６に調整する。脱イオン
水を用いて＃４フォードカップで１９〜２０秒に粘度調
整する。
【００３５】油性クリヤー塗料の調製
次の原料：
アクリル樹脂 １３０ｇ
（大日本インキ化学工業（株）製アクリディック（登録商標）
Ａ−３４５）
メラミン樹脂 ５０ｇ
（大日本インキ化学工業（株）製スーパーベッカミン（登録商標）
Ｌ−１１７−６０）
ソルベッソ（登録商標）１００ ７０ｇ
を手分散した。調製後のクリアー塗料の粘度は＃４フォ
ードカップで２０秒であった。
ードカップで２０秒であった。
【００３６】塗装方法
米国ＳＰＲＡＹＭＡＴＩＯＮ社製自動エアー塗装パネル
作製装置３１０７４１型に、岩田塗装機工業（株）製Ｓ
Ａ−７１スプレーガンを使用して、予めプライマーを塗
装した鋼板に、水性メタリックベース塗料を乾燥膜厚１
３μｍとなるように塗装し、９０℃のエアーオーブン中
で１０分間予備乾燥を行い、その上に油性クリヤー塗料
を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗布した後、１６０℃
のエアーオーブン中で３０分間焼付けすることにより硬
化させたものを試験片とした。
作製装置３１０７４１型に、岩田塗装機工業（株）製Ｓ
Ａ−７１スプレーガンを使用して、予めプライマーを塗
装した鋼板に、水性メタリックベース塗料を乾燥膜厚１
３μｍとなるように塗装し、９０℃のエアーオーブン中
で１０分間予備乾燥を行い、その上に油性クリヤー塗料
を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗布した後、１６０℃
のエアーオーブン中で３０分間焼付けすることにより硬
化させたものを試験片とした。
【００３７】試験項目
１．塗料安定性
粘度調整前の水性メタリックベース塗料８０ｇをフラス
コに採取し、５０℃に調整した湯煎器内で１０日間の水
素ガス累積発生量を観察した。ガス発生量が少ないほど
塗料安定性が良いことを示す。
コに採取し、５０℃に調整した湯煎器内で１０日間の水
素ガス累積発生量を観察した。ガス発生量が少ないほど
塗料安定性が良いことを示す。
【００３８】２．塗膜初期特性
塗装の終了した試験片の色調、すなわち塗膜の光沢（Ｉ
Ｖ値）を関西ペイント（株）製測色機「アルコープ」Ｌ
ＭＲ−１００型を用いて評価した。塗膜密着性はＡＳＴ
Ｍ Ｄ３３５９ Ｂ法に準じて６段階評価した。一般的
評価で４Ｂ以上が合格である。
Ｖ値）を関西ペイント（株）製測色機「アルコープ」Ｌ
ＭＲ−１００型を用いて評価した。塗膜密着性はＡＳＴ
Ｍ Ｄ３３５９ Ｂ法に準じて６段階評価した。一般的
評価で４Ｂ以上が合格である。
【００３９】３．塗膜の耐温水性
試験片を５０℃の温水に１０日間浸漬後、塗膜の密着性
を上記と同様に評価し、５０℃の温水に１０日間浸漬前
後の塗膜密着性の変化を調べた。また、浸漬部分の白化
度合いを非浸漬部分の色調と比較評価した。白化度合い
の評価は目視で行い、結果は、全く色調に変化無しと認
められたものは三重丸、ほとんど変化なしと認められた
ものは二重丸、わずかの差しか認められかったものは一
重丸、ボーダーラインは三角印、許容できない変色はバ
ツ印で表記した。
を上記と同様に評価し、５０℃の温水に１０日間浸漬前
後の塗膜密着性の変化を調べた。また、浸漬部分の白化
度合いを非浸漬部分の色調と比較評価した。白化度合い
の評価は目視で行い、結果は、全く色調に変化無しと認
められたものは三重丸、ほとんど変化なしと認められた
ものは二重丸、わずかの差しか認められかったものは一
重丸、ボーダーラインは三角印、許容できない変色はバ
ツ印で表記した。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 瀬戸口 俊一
大阪府大阪市中央区久太郎町三丁目６番
８号 東洋アルミニウム株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−120368（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−74472（ＪＰ，Ａ)
特開 昭50−44133（ＪＰ，Ａ)
表面処理・防錆防食ガイド，産業調査
会，1986年11月10日，ｐ54−56
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09C 1/64
C09D 5/00
C09D 5/38
C09D 11/02
Claims (5)
- 【請求項１】 アルミニウムフレーク表面上に、アルミ
ニウムに対してＭｏ金属換算量で０．１〜１０重量％の
モリブデン酸被膜を有し、かつ該被膜の上にアルミニウ
ムに対してＰ元素換算量で０．０５〜１重量％の無機燐
酸もしくはその塩類又は燐酸基を１つ有する有機燐酸エ
ステルもしくはその塩類からなる燐酸系被膜を有するこ
とを特徴とするアルミニウム顔料。 - 【請求項２】 有機燐酸エステルの酸性燐酸基がモリブ
デン酸被膜表面に吸着しているかまたは脂肪族アミンと
反応している請求項１のアルミニウム顔料。 - 【請求項３】 有機燐酸エステルの塩類を形成する塩基
が合計炭素数３〜３６の脂肪族第一級アミンや第二級ア
ミンである請求項１又は２のアルミニウム顔料。 - 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかのアルミニウム
顔料を配合した水性メタリック塗料。 - 【請求項５】 請求項１〜３のいずれかのアルミニウム
顔料を配合した水性インキ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14281994A JP3403813B2 (ja) | 1993-07-05 | 1994-06-24 | アルミニウム顔料 |
| US08/266,754 US5494512A (en) | 1993-07-05 | 1994-06-28 | Aluminum pigments |
| DE1994610540 DE69410540T2 (de) | 1993-07-05 | 1994-07-01 | Aluminiumpigmente |
| EP19940304834 EP0633297B1 (en) | 1993-07-05 | 1994-07-01 | Aluminium Pigments |
| CA 2127337 CA2127337C (en) | 1993-07-05 | 1994-07-04 | Aluminium pigments |
| KR1019940016258A KR100296201B1 (ko) | 1993-07-05 | 1994-07-05 | 알루미늄안료 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16564893 | 1993-07-05 | ||
| JP5-165648 | 1993-07-05 | ||
| JP14281994A JP3403813B2 (ja) | 1993-07-05 | 1994-06-24 | アルミニウム顔料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770468A JPH0770468A (ja) | 1995-03-14 |
| JP3403813B2 true JP3403813B2 (ja) | 2003-05-06 |
Family
ID=26474705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14281994A Expired - Lifetime JP3403813B2 (ja) | 1993-07-05 | 1994-06-24 | アルミニウム顔料 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5494512A (ja) |
| EP (1) | EP0633297B1 (ja) |
| JP (1) | JP3403813B2 (ja) |
| KR (1) | KR100296201B1 (ja) |
| CA (1) | CA2127337C (ja) |
| DE (1) | DE69410540T2 (ja) |
Families Citing this family (38)
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| US5912283A (en) * | 1995-07-19 | 1999-06-15 | Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha | Surface-treated color pigment, colored substrate particles and production process thereof |
| JP3967383B2 (ja) * | 1996-03-27 | 2007-08-29 | 三菱鉛筆株式会社 | 金属光沢色を有するボールペン用水性インキ及び水性顔料インキ |
| JP3592439B2 (ja) * | 1996-05-27 | 2004-11-24 | 東洋アルミニウム株式会社 | 着色アルミニウム顔料およびその製造方法 |
| DE19635085A1 (de) * | 1996-08-30 | 1998-03-05 | Eckart Standard Bronzepulver | Korrosionsstabile, durch Physical Vapor Deposition hergestellte Aluminiumpigmente und Verfahren zu deren Stabilisierung |
| CN1158365C (zh) * | 1996-12-12 | 2004-07-21 | 三菱铅笔株式会社 | 具有金属光泽颜色的圆珠笔用水基油墨 |
| JP4125802B2 (ja) * | 1997-02-06 | 2008-07-30 | 関西ペイント株式会社 | メタリック塗料とその塗装法 |
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| US6224284B1 (en) | 1999-10-12 | 2001-05-01 | Dri Mark Products Incorporated | Metallic ink composition for wick type writing instruments |
| DE10001437A1 (de) | 2000-01-15 | 2001-07-19 | Eckart Standard Bronzepulver | Fließ- und pumpfähiges Metallpigment-Halbfabrikat zur Herstellung von Farben und Lacken |
| JP4620239B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2011-01-26 | 東洋アルミニウム株式会社 | 粉体塗料組成物及びその製造方法及びそれを用いた塗膜形成方法 |
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| JP2002284584A (ja) * | 2001-03-28 | 2002-10-03 | Asahi Glass Co Ltd | シリケート質多孔体の製造方法 |
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| JP5591044B2 (ja) | 2009-10-02 | 2014-09-17 | 関西ペイント株式会社 | 水性塗料組成物 |
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