JP3633611B2 - 顔料配合物 - Google Patents

Description

本発明は、無粉塵性の均質顔料配合物に関する。
粉末は粉立ちしがちであり、より厳格な職業衛生安全要件を必要とするので、工業的には、顏料は粉末状で使用しないことが多い。さらに、プラスチック、下塗塗料系等に導入した粉末は凝集することがよく観察され、そしてこの顔料を特定の母材中に均質に分布させることは非常に困難であり、また不可能でさえある。
顔料粉末の代わりに、無粉塵性の顔料配合物が使用される。配合物の成分は特定の塗装系の他の成分と高相容性であり、また、例えば配合した後に確実に配合物の迅速な均質分散を行えるべきである。
例えば、化粧品に長い間必要とされてきた水性顔料配合物が、環境的な理由で他の用途、例えば水性塗料等の製造にますます重要になってきている。
塗装系の他の成分との良好な相容性と同じように、顔料配合物は高安定性を有していなければならない。即ち、顔料配合物は相分離し易くてはならない。この要件はフレーク状の顔料に基づく顔料配合物の場合に特に重要である。なぜならば、相分離の場合には、それらの構造のためにこれらの顔料が一緒に固まり易く、かつ再分散させることが非常に困難であり、また分離現象がフレーク状の顔料を含有する顔料配合物に特に明白な形で生じるからである。例えば、フレーク状の真珠光輝顔料粉末を水でペースト化することによって得た水性顔料配合物は安定性に欠けている。
水性塗装系に使用するために従来開発されたフレーク状の顔料の配合物は上述の要件を満たしていない。
したがって、本発明の目的は、
＊ 水性塗装系に使用することができ、
＊ 高安定性を有し、かつ
＊ 塗装系の他の成分と高相容性であることを特徴とするフレーク状の顔料に基づく顔料配合物を提供することにある。
この目的は本発明の配合物によって達成されることを見出した。
したがって、本発明は、水性塗装系に使用するための無粉塵性の均質顔料配合物であって、
− 少なくとも70重量％の１種またはそれ以上のフレーク状顔料、
− １〜30重量％の水、
− 0.1〜20重量％の保湿剤、および
− 1.00重量％未満の１種またはそれ以上の保存剤
を含んでいることを特徴とする配合物を提供する。
使用されるフレーク状顔料は、例えば、少なくとも１種の金属酸化物または水和金属酸化物の１層またはそれ以上の層で被覆されたマイカ、タルク、カオリン等の薄板状珪酸塩、またはガラスもしくは他の珪酸塩材料から成るフレーク状の透明または半透明基質に基づく干渉顔料であるのが好ましい。さらに特別には、これらの層の少なくとも１層が以下の群から選択される１種またはそれ以上の高屈折率金属酸化物または水和金属酸化物を含んでいるのが好ましい。
酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバルトおよび相当する水和酸化物。
例えば、酸化鉄またはオキシ塩化ビスマス等のフレーク状金属酸化物を本発明の顔料配合物に使用することも可能である。
フレーク状顔料として、１種またはそれ以上の金属酸化物層で被覆されてもされなくてもよい金属フレーク、好ましくはAl、Cr、Fe、Au、Agおよびスチールフレークを使用することも可能である。例えば、Al、Feまたはスチールフレーク等の易腐食性金属フレークを金属酸化物の被覆なしで使用する場合、それらを保護ポリマー層で被覆するのが好ましい。
これらのフレーク状顔料は公知であり、また大部分は市販されており、および／またはそれらは当業者に公知の標準方法によって製造することができる。透明または半透明のフレーク状基質（真珠光輝顔料）に基づく干渉顔料は、例えばドイツ特許および特許出願14 67 468、19 59 998、20 09 566、22 14 454、22 15 191、22 44 298、23 13 331、25 22 572、31 37 808、31 37 809、31 51 343、31 51 354、31 51 355、32 11 602および32 35 017に記載されている。
本発明の顔料は１種またはそれ以上のフレーク状顔料を含んでいてもよく、少なくとも２種の異なる顔料を使用することによってしばしば特別な効果を上げることができる。本発明の着色剤配合物中のフレーク状顔料の重量割合は70重量％以上、特に少なくとも80重量％であり、85重量％を越える重量割合で顔料を含む本発明の着色剤配合物が特に好ましい。
無粉塵性の均質着色剤配合物がフレーク状顔料を水および保湿剤と混合する際に得られることを見出した。
保湿剤は以下の化合物から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物から成るのが好ましい。
グリセリン、置換グリセリン、ソルビトール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドンおよびポリプロピレングリコール。
ここに挙げた化合物は本発明を説明するためのものであり、本発明を限定するものではない。ここに挙げた化合物と同様に、他の物質、特にポリヒドロキシ化合物を使用することも可能である。
特に非常に好ましい保湿剤はグリセリン、置換グリセリンおよび／またはソルビトールを含んでいる。
フレーク状顔料に水および保湿剤の両方を添加することによって得た着色剤配合物は、相分離が数ケ月以上の貯蔵時間を経た場合でさえ認められないという点で非常に安定である。対照的に、水だけをフレーク状顔料に添加する従来の水性着色剤配合物は、ほんの数日または数週間後に、一般に貯留容器の底に集まる水の形で相分離の明確な徴候を示す点で、明らかに安定性が劣っている。
本発明の顔料配合物中の保湿剤の重量割合は0.1〜20重量％、特に0.5〜15重量％である。水の含有量は１〜30重量％、特に2.5〜25重量％である。
水と保湿剤の重量割合の比は、水と保湿剤の重量割合の合計が1.1〜30重量％である限り、本発明の顔料配合物の安定性を損なうことなく広い範囲内で変えることができることを見出した。これらの重量割合の合計が５％以上、特に少なくとも7.5％である顔料配合物は特に好ましい特性を有している。本発明の顔料配合物の無粉塵性が一般に特に顕著であるので、これらの条件下に、保湿剤の重量割合が５％より少なくないのが特に非常に好ましい。水と保湿剤の重量割合の合計は、顔料配合剤が連続液相を含まないように十分に低く設定するのが好ましい。
フレーク状顔料、水および保湿剤を含む顔料配合物は、特に貯蔵延長および／または高い含有割合の水の存在下および／または特に有機物質による汚染が生じた場合に凝集形成しがちであることが認められた。このことはこのような顔料配合物の重要な用途分野、例えば化粧品、食品包装用の印刷インク、その他への有用性を厳しく限定する。
少量の１種またはそれ以上の保存剤を添加すると、顔料配合物の他の有利な特性、特にそれらの安定性に悪影響を及ぼすことなく凝集形成傾向（NUCLEATION TENDENCY）が強く抑制されることを見出した。
本発明の顔料配合物中の保存剤の重量割合は1.00重量％未満、特に0.005〜0.25重量％である。
保存剤（類）は以下の保存剤群から選択するのが好ましい。
ソルビン酸、安息香酸、PHBエステル、蟻酸、プロピオン酸。
ここに挙げた特に適した保存剤は本発明を単に説明するためであり、本発明を限定するためではない。これらの保存剤のほかにも、例えば「Lackrohstofftabellen」、1987、ハノバー、カート・ヴィ（Curt V.）出版社に詳述されている保存剤類から選択することができる他の保存剤を使用することも可能である。
本発明の顔料配合物は、水、保湿剤および保存剤成分をフレーク状顔料（類）に添加し、そしてミキサー、特に粉末ミキサー中でこの混合物を緩やかに均質化することによって簡単に調製することができる。このことに関し、保湿剤および水を一度に全部添加しないで撹拌しながら連続的に添加するのが有利であることを見出した。保存剤成分は一般に水を溶かし、そして保湿剤と水は別々にあるいは混合物として添加することができる。噴霧ディスペンサーによって添加するのが有利である。
本発明の顔料配合物は以下の特徴で注目に値するものである：
＊ 水性塗装系の他の成分との良好な相容性、
＊ 無粉塵性、
＊ 高安定性、
＊ 良好な加工性、および
＊ あっても極少ない凝集形成傾向。
また、これらの配合剤は従来の顔料配合物より顕著に優れている。
本発明の顔料配合剤は多くの用途に供することができる。これらは印刷、塗料および化粧品の分野において水性塗装系に使用するのが好ましい。顔料配合物は化粧品を製造し、また食品包装体および布織物を印刷するために特に好まれる。さらに重要な用途分野は水性塗料である。
したがって、本発明の顔料配合物はかなりの商業的な重要性も有している。
以下の実施例は本発明を説明するためのものであり、限定するものではない。
実施例１
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン（Iriodin）550（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化鉄（III）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例２
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン300（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化鉄（III）および酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例３
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン320（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化鉄（III）および酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例４
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン163（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例５
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン120（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例６
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン100（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例７
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン103（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化スズ（IV）および酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。
実施例８
9kgのフレーク状真珠光輝顔料、イリオジン123（登録商標、ダルムシュタットのE.メルク社の市販品；酸化スズ（IV）および酸化チタン（IV）で被覆したマイカ）、100gのグリセリン、1gのソルビン酸カリウム、0.3gの４−ヒドロキシ安息香酸プロピル（PHBエステル）のナトリウム塩および900gの蒸留水を含有する顔料配合物は無粉塵性であり、高安定性を有し、かつ凝集形成傾向を示さない。

Claims (6)

1. − 少なくとも70重量％の１種またはそれ以上のフレーク状顔料、
   − １〜30重量％の水、
   − 0.1〜20重量％の保湿剤、および
   − 1.00重量％未満の１種またはそれ以上の保存剤
   を含んでいることを特徴とする粉末状で無粉塵性の均質顔料配合物。
2. 水の重量割合および保湿剤の重量割合の合計が1.1〜30重量％であることを特徴とする請求項１記載の配合物。
3. 前記保湿剤がグリセリン、置換グリセリン、ソルビトール、ポリエチレンググリコール、ポリビニルピロリドンおよび／またはポリプロピレングリコールから成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物からなることを特徴とする請求項１および２のいずれか１項記載の配合物。
4. 前記保存剤がソルビン酸、安息香酸、PHBエステル、蟻酸および／またはプロピオン酸から成る群から選択される１種またはそれ以上の化合物からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の配合物。
5. フレーク状顔料を水、保湿剤および保存剤と混合し、そして混合物を粉末ミキサー中で緩やかに均質化することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の配合物を製造する方法。
6. 請求項１〜４のいずれか１項記載の配合物を水性塗装系の原料に使用することを特徴とする水性塗装系の調製方法。