JPH047368A

JPH047368A - 樹脂被覆金属顔料組成物

Info

Publication number: JPH047368A
Application number: JP10739890A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Iri; 清入; Mikio Suzuki; 幹夫鈴木
Original assignee: Asahi Kasei Metals Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Metals Ltd
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-01-10
Anticipated expiration: 2014-09-20
Also published as: JP2951360B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は新規な樹脂被覆金属顔料組成物に関し、更に詳
しくは塗料用顔料として使用した時、塗膜外観の優れた
メタリック塗膜を与える樹脂被覆金属顔料組成物に関す
るものである。

［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
ク練込み用等に、メタリック感を備えた美粧効果を得る
目的で金属顔料が使用されてきた。

近年、メタリック塗膜の使用用途が広範囲にわたるよう
になり、塗膜の耐酸性、耐アルカリ性に対する要求が高
まり、これらの点に優れた金属顔料の開発が強く要望さ
れるようになった。

このような市場の要求に応えるものとして各種有機重合
体を金属顔料粒子表面に被覆した。いわゆる樹脂被覆金
属顔料が優れた性能を有することが知られている（特開
昭５１−１１８１８号公報参照）。

しかし、これらの樹脂被覆金属顔料は樹脂被覆層が必ず
しも平滑ではなく、微細な凹凸構造を呈しているため、
この樹脂被覆金属顔料を含有したメタリック塗料から得
られる塗膜は樹脂被覆層を持たない金属顔料（以下、未
処理金属顔料と呼ぶ）に比べて塗膜外観、特に光沢が劣
るという問題点があった。

［発明が解決しようとする課題］本発明は、上記した問題に鑑み、未処理金属顔料と同等
以上に優れた塗膜外観を与える樹脂被覆金属顔料組成物
を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明者らはこのような従来の樹脂被覆金属顔料の問題
点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、樹脂被覆金属顔
料に予め特定の液状化合物を吸油させることにより上記
課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至
った。

従来の樹脂被覆金属顔料は、その樹脂被覆層により吸油
量が過度に増大し、塗膜形成過程における塗膜表面の歪
みを起こし易くする。すなわち、塗膜形成過程で起きる
希釈シンナーの蒸発に伴って、樹脂被覆金属顔料が吸油
している溶剤と塗膜形成要素（主に樹脂）との置換が起
き、乾燥塗膜に歪みを残す結果、塗膜外観の低下を起こ
すものと考えられるが、樹脂被覆金属顔料に予め特定の
液状化合物を吸油させ、見かけの吸油量を低下させると
、塗膜形成過程における塗膜形成要素との置換を抑制し
、乾燥塗膜の歪みが少なくなり、塗膜外観を低下させな
いことを見出し完成したものである。

本発明に使用できる樹脂被覆金属顔料は、特に限定され
ないが金属、顔料の個々の粒子が０．５〜５０重量％の
固体状樹脂で被覆されているものが好適である。固体状
樹脂としては、イソシアネート基を２個以上有する化合
物とアミン、アルコール、水、カルボン酸、活性メチレ
ン化合物等との反応から生成した樹脂、ウレタン系樹脂
、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ユリア・メラミン系樹脂などが挙げ
られる。好ましくは少なくとも１個以上のラジカル重合
性二重結合を有する七ツマ−及び／又はオリゴマーの１
種又は２種以上を反応させて得られれるアクリル系樹脂
、１分子中にイソシアネート基を２個以上有する七ツマ
−１そのプレポリマー及びアダクトを反応させて得られ
るウレタン系樹脂であり、更に好ましくは、ラジカル重
合性不飽和カルボン酸及び／又はラジカル重合性二重結
合を有する燐酸モノ又はジエステル及びラジカル重合性
二重結合を３個以上有するモノマーから生成したアクリ
ル系樹脂、ジイソシアネートと水との反応から生成した
ウレタン系樹脂である。

金属顔料の種類は用途によって任意に選択できるが、ア
ルミニウム、銅、亜鉛、鉄、ニッケル、及び／又はこれ
らの合金等が挙げられる。

好ましい例としてはアルミニウムを挙げることができる
。その形状はフレーク状、球状、針状等の粒状が挙げら
れ、特にフレーク状のものが好ましい。

金属顔料の粒−度は用途によって異なる。塗料用、印刷
用としては平均径が約１−１００μ程度が良く、プラス
チック練込み用としては約１〜２００μ程度が良いが、
特に限定されず、本発明に適用できる。

本発明に使用されるアルミニウム顔料について詳述する
と、アルミニウムの細片、又は粒状粉を機械的方法、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％
の磨砕助剤と共に磨砕して造られる。この磨砕助剤は磨
砕としての機能と同時に、アルミニウム顔料の物性に影
響を与える。この磨砕助剤として従来からステアリン酸
、オレイン酸等の高級飽和、又は不飽和脂肪酸、ステア
リルアミン等の高級脂肪族アミンをよく使用するが、こ
れらの磨砕助剤に関係なく、本発明の効果は得られる。

ステアリン酸を使用して得られたアルミニウム顔料は、
一般にリーフィングタイプアルミペーストとしてよく知
られており、タンク等のシルバーペイントとして金属の
防錆用途に使用されている。又、オレイン酸、ステアリ
ルアミン等を使用して得られたアルミニウム顔料は、一
般にノンリーフィングタイプアルミペーストとしてよく
知られ、自動車、家具等のメタリック塗料として、美粧
用途に使用されている。

本発明の重合に使用される有機溶剤は、脂肪族炭化水素
（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）、芳香族炭化水素（例えばベンゼン、トルエ
ン、ソルベントナフサ、キシレン等）、エステル（酢酸
エチル、酢酸ブチル等）、エーテル（テトラヒドロフラ
ン、ジエチルエーテル等）が挙げられ、金属顔料１００
重量部に対し５０重量部から３０００重量部用いる。好
ましくは２５０重量部から１０００重量部の間である。

以上のようにして有機溶剤中で金属顔料表面に樹脂被覆
層を形成せしめた後、有機溶剤を濾別し、不揮発分を３
０〜８０％に調製し、必要に応じて他の溶剤、添加剤等
を加えた本発明の樹脂被覆金属顔料を含むペーストを得
る。

又、樹脂被覆金属顔料に予め吸油させる液状化合物の種
類、量は特に限定されるものではないが、得られた塗膜
の物性（例えば密着性など）や顔料の凝集性を損わない
範囲で選択される。

液状化合物としては塗料配合に使用される希釈シンナー
より高い沸点を有し、かつ、金属顔料に吸油させる際に
液状になり得る化合物が用いられる。

その液状化合物の例としては、カプリル酸、カプリン酸
のごとき炭素数４〜２４の飽和脂肪酸、オレイン酸、セ
ラコレイン酸のごとき炭素数１２〜２４の不飽和脂肪酸
、アマニ油、ヤシ油のごとき植物油脂類、鯨油、牛脂の
ごとき動物油脂類、ラウリルアルコール、オクタデシル
アルコール、オレイルアルコールのごとき炭素数８〜３
０ノ一価飽和ないし不飽和アルコール、グリセリン、キ
ミルアルコールのごとき多価アルコール、フタル酸ジメ
チル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチルのごとき
フタル酸エステル類、トリブチルホスフェート、トリオ
クチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリ
デシルアンラドホスフェート、ブチ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のごときリン酸エ
ステル類などが挙げられる。

液状化合物の添加量は樹脂被覆金属顔料の金属の種類、
形状、樹脂の種類、量によって異なるが、ＪＩＳ−Ｋ　
６２２１・Ａ法による吸油量（ｇ／ｌｏｏｇ顔料）の２
〜２００％が好ましい。より好ましくは吸油量の１０〜
１２０％である。

液状化合物の添加量が吸油量の２００％を超えると吸油
されない遊離した液状化合物の影響により塗膜物性を低
下させる。２％未満では本発明の目的とする効果の発現
か乏しい。

樹脂被覆金属顔料に液状化合物を吸油させる方法は、特
に限定されない。一般に樹脂被覆金属顔料と液状化合物
を混合機に入れて、撹拌し均一にする方法が適当である
。混合時の温度は使用する液状化合物の融点に関係し、
融点以上の温度で混合することが好ましい。

本発明の効果は吸油性の高い樹脂被覆金属顔料の樹脂被
覆層に塗料中の希釈シンナーよりも高沸点の液状化合物
を吸油させ、見かけ上米処理金属顔料と同等の吸油性を
付与することにより発現する。したがって、常温で固体
であっても、混合温度を選択することにより液状化する
化合物であれば、樹脂被覆金属顔料粒子表面に吸油させ
ることができる。

本発明の樹脂被覆金属顔料は、（イ）塗料用樹脂１００
重量部に対し、（ロ）本発明の樹脂被覆金属顔料０．１
〜１００重量部、（ハ）希釈シンナーによりメタリック
塗料が得られる。

塗料用樹脂としては、従来メタリック塗料で用いられて
いる塗料用樹脂の中の任意のものを用いることができ、
更に金属と反応を起こし、ゲル化を起こし易い官能基を
多量に持つ従来のメタリック塗料に使用されていなかっ
た樹脂にも用いることができる。これらの樹脂としては
、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。

本発明の樹脂被覆金属顔料は、塗料用樹脂１００重量部
に対して０．１〜１００重量部である。

特に１〜５０重量部用いることが好ましい。この樹脂被
覆金属顔料が０．１重量部未満であると、メタリック塗
料として必要な金属光沢が不充分であり、又、１００重
量部を超えて用いると、塗料中の金属顔料の量が多くな
り過ぎて、塗装作業性が悪くなるばかりでなく、物性も
劣った塗膜となり実用的でない。

希釈シンナーとしては、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、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、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七ノエチルエーテル等のセロソル
ブ類等の一般的有機溶剤で、これらの溶剤は二種以上混
合して使用するのが好ましく、この組成は塗料用樹脂に
対する溶解性、塗膜形成特性、塗装作業性等を考慮して
決定される。

なお、塗料業界で一般に使用されている着色顔料、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
剤等を加えることが可能である。

［実施例］次に金属顔料としてアルミニウム顔料を用いた場合を例
にとり本発明の効果を更に詳しく説明する。ただし本発
明は以下の実施例に限定されるものでないことはいうま
でもない。まず、実施例で用いる試験方法及び測定方法
を詳述する。

■［アルミニウム金属分１００重量部に対する被覆樹脂
量の測定方法コ樹脂被覆アルミニウム顔料を含むペーストｌ。

ｇをクロロホルム（試薬）　１００ｍ１によく分散し、
可溶分を抽出する。ついで抽出残渣の樹脂被覆アルミニ
ウム顔料を８０℃で１時間真空乾燥して粉末化し、１．
０ｇをとり、６Ｎ−ＨＣＩ　（試薬）２０１で金属アル
ミニウム部分を少しずつ溶解する。

残った不溶樹脂分を濾過し、８０℃で１４時間真空乾燥
後、重量を測定し、アルミニウム金属分１００重量部に
対する樹脂分を算出する。

■［耐アルカリ性の測定方法コ樹脂被覆アルミニウム顔料を使用し、下記の塗料配合を
行い、耐アルカリ性評価用のメタリック塗料を調製する
。

［塗料配合］　　　　重量部樹脂被覆アルミニウム顔料（不揮発分換算）７．５アクリル・メラミン樹脂ＩＬ１１００混合シンナー　　　　東２１８０ＩＩＩ　、７クリデイツク４７−７１２　（不揮発分＝
５０％）８０部、スーパーベッカミンＪ−１１１２０（
不揮発分＝５０％）２０部で混合したもの（日本ライヒ
ホールド■製）１１１２、）ル！ン（７Ｑ部）、酢酸エチル（２０部）
、ブチルセロソルブ（１０部）で混合したもの次いで該塗料をエアースプレー塗装で、アルミニウム板
（７０Ｘ　１５０　Ｘ　１ｍｓ　　：日本テストパネル
■製）に膜厚が２０μになるように塗装し、この塗装板
を１４０℃で３０分乾燥し、耐アルカリ性を求めるため
の試験塗膜とする。この塗膜に内径３４−■、高さ１５
■■の塩化ビニル製円筒を金具で固定し、Ｏ，１Ｎ−Ｎ
ａＯＨ５ｍｌを入れ、５５℃で４時間放置する。４時間
放置後、塩化ビニル製円筒をはずし、試験塗膜を水でよ
く洗い、塗膜を乾燥する。

この塗膜の試験前後の塗膜をＪＩＳ−Ｚ−８７２２（１
９８２）の条件ｄ　（９−ｄ方法）により測色し、ＪＩ
Ｓ−Ｚ−１１１７３０（１９８０）　（７）　６　、８
　、２１：より色差△ＥＨを求める（測定機：スガ試験
機銖製ＳＨ−４−ＭＣＨ型）。

■［耐酸性の測定方法］０　、　Ｉ　Ｎ−ＮａＯＨを０．ｌＮ−Ｈ２ＳＯ４に変
える以外耐アルカリ性と同様にして行う。

■［６０部鏡面光沢度の測定方法］前記方法により作製した試験塗膜をデジタル変角測色計
ＶＧ−Ｉ　　ＤＴ型（日本電色工業観製）を用いて測定
した後、次式により光沢保持率を算出した。

■［塗膜外観の評価方法］前記方法により作製した試験塗膜を、目視により比較評
価した。

［実施例１〜４］［樹脂被覆アルミニウム顔料Ａの製造コ１０００ｉ＋ｌ
の３ツロフラスコに、アルミニウムペ−スト［旭化成工
業株式会社製：　Ｍ−６０１、金属分６５．２％、平均
粒子径１１μ、形状フレーク状、吸油量９２ｇ／１００
ｇ顔料（ＪＩＳ−Ｋ　８２２１・Ａ法）］１１１５ｇび
ミネラルスピリット４００ｇを加え、窒素ガスを導入し
ながら撹拌し、系内の温度を８０℃に昇温した。次いで
メチルメタクリレート１　、５ｇ。

１．６−ヘキサンジオールジアクリレートｅ　、　ｏｇ
。

アクリル酸０．４ｇ、α、α゛−アゾビスイソブチロニ
トリル０．７５ｇを添加し、８０℃で５時間重合した。

重合終了後、常温まで放冷し、このスラリーを濾過し、
樹脂被覆アルミニウム顔料Ａを含むペーストを得た。こ
のペーストの不揮発分（ＪＩＳ　Ｋ−５９１０による）
は６４．０重量％であった。

アルミニウム金属分１００重量部に対する被覆樹脂量は
１０．５重量部であった。これはメチルメタクリレート
、１．６−ヘキサンジオールジアクリレート、アクリル
酸の９９％以上がアルミニウム金属表面上に付着したも
のと推定される。

この樹脂被覆アルミニウム顔料Ａの耐アルカリ性（ΔＥ
ｏ）は、０．４、耐酸性（△ＥＨ）は０．３であり、殆
ど変色せず良好な塗膜を得た。

又、この樹脂被覆アルミニウム顔料Ａの吸油量ＪＩＳ−
に８２２１−　Ａ法）は、１８０ｇ／１００ｇ顔料であ
った。

次にこの樹脂被覆アルミニウム顔料Ａを含むペースト５
．０ｇにオレイン酸を表１に示す量だけ添加し、２０℃
の温度でよく混合し、オレイン酸の吸油した樹脂被覆ア
ルミニウム顔料組成物を得た。この組成物を用いた塗膜
の耐アルカリ性・耐酸性、光沢保持率及び塗膜外観評価
の結果を表２に示した。

表１比較例１〜４未処理アルミニウム顔料として、アルミニウムペースト
トロ０１を用いた以外は前記と同様にして得た塗膜の評
価結果を表２に示した。

比較例５．６樹脂被覆アルミニウム顔料Ａにオレイン酸を添加しない
又は過剰に添加した以外は実施例１と同様にして得た塗
膜の評価結果を表２に示しした。

実施例５〜１０、比較例７．８オレイン酸の代わりに表２に示した液状化合物の種類と
添加量を用いた以外は、実施例１と同様にして得た塗膜
の評価結果を表２に示した。

実施例１１〜１３、比較例９［樹脂被覆アルミニウム顔料Ｂの製造コ１０１００Ｏの
３つロフラスコ１こ、アルミニウムペースト（Ｍ−６０
１）１１５ｇ及びミネラルスピリット４００ｇを加え、
窒素ガスを導入しながら撹拌し、系内の温度を８０℃に
昇温した。次いでトリメチロールプロパントリメタクリ
レート７．５ｇ、グリシジルメタクリレート２．５ｇ、
アクリル酸０．５ｇ。

α、α′−アゾビスイソブチロニトリル０．７５ｇを添
加し、８０℃で５時間重合した。重合終了後、常温まで
放冷しこのスラリーを濾過し、樹脂被覆アルミニウム顔
料Ｂを含むペーストを得た。

このペーストの不揮発分は５３．０重量％であった。

アルニウム金属分１００重量部に対する被覆樹脂量は１
３．９重量部であった。これはトリメチロールプロパン
トリメタクリレート、グリシジルメタクリレート、アク
リル酸の９９％以上がアルミニウム金属表面上に付着し
たものと推定される。

この樹脂被覆アルミニウム顔料Ｂの耐アルカリ性（△Ｅ
Ｈ）は、０．３、耐酸性（八Ｅ）ｌ）は０．３であり、
殆ど変化せず良好な塗膜を得た。

又、この樹脂被覆アルミニウム顔料Ｂの吸油量は１７０
ｇ／１００ｇ顔料であった。

次にこの樹脂被覆アルミニウム顔料Ｂを含むペースト５
．０ｇにオレイン酸を表２に示すだけ添加し、２０℃の
温度でよく混合し、オレイン酸を吸油した樹脂被覆アル
ミニウム顔料組成物を得た。この組成物を用いた塗膜の
耐アルカリ性、耐酸性、光沢保持率及び塗膜外観評価の
結果を表２に示した。

実施例１４、比較例１０［樹脂被覆アルミニウム顔料Ｃの製造コ５交縦型万能混
合かきまぜ機（三英製作所株製）にアルミニウムペース
ト（Ｍ−６０１）７８７ｇ　（金属分換算で５００ｇ）
　、純水５ｇ１ソルベントナフサ１３２４ｇを加えて６
０℃で３０分間がきまぜた後、更にトルイレンジイソシ
アネー）７５ｇ、ジブチルチンジラウレー）ＯＪｇ、水
１５ｇを添加して４時間反応させた。

次いでスラリーを濾過し、更にジブチルアミン５ｇを加
え、万能混合かきまぜ機で１５分間がきまぜて、不揮発
分５０．５重量％の樹脂被覆アルミニウム顔料Ｃを含む
ペーストを得た。アルミニウム金属分１００重量部に対
する被覆樹脂量は１５．０重量％であった。これはトル
イレンジイソシアネートの９９％以上がアルミニウム金
属表面上に付着したものと推定される。

この樹脂被覆アルミニウム顔料Ｃの耐アルカリ性（△Ｅ
Ｈ）は、０，５、耐酸性（ΔＥＨ）は０．５であり、良
好な塗膜を得た。又、この樹脂被覆アルミニウム顔料Ｃ
の吸油量は、１８５ｇ／１００ｇ顔料であった。

次にこの樹脂被覆アルミニウム顔料Ｃを含むペースト５
．０ｇにオレイン酸を表２に示すだけ添加し、２０℃の
温度でよく混合し、オレイン酸を吸油した樹脂被覆アル
ミニウム顔料組成物を得た。この組成物を用いた塗膜の
耐アルカリ性、耐酸性、光沢保持率及び塗膜外観評価結
果を表２に示した。

表２注１）沸点は７６０關聴における硫性２）添加量は金属顔料の吸油量（ｇ／１００ｇ顔料）
に対する重量％注３）耐アルカリ性・耐酸性の判定；△
ＥＮ　　１．０以下。、△Ｅ＋＋　　１．０を超える×
［発明の効果］本発明は従来の樹脂被覆金属顔料の特徴である優れた耐
アルカリ性・耐酸性を備え、且つ欠点であった塗膜外観
、特に光沢の低下を大幅に改良した樹脂被覆金属顔料組
成物を提供するものであり、この工業的価値は極めて大
である。

特許出願人　旭化成メタルズ株式会社代理人　弁理士　小　松　秀　岳代理人　弁理士　旭　　　　　宏

Claims

【特許請求の範囲】

（１）樹脂被覆金属顔料と当該樹脂被覆金属顔料に吸油
された液状化合物とからなることを特徴とする樹脂被覆
金属顔料組成物。