JPH06322287A - Surface-treated composite aluminum powder and preparation of surface-treated composite aluminum flake using it - Google Patents

Surface-treated composite aluminum powder and preparation of surface-treated composite aluminum flake using it

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JPH06322287A
JPH06322287A JP5113145A JP11314593A JPH06322287A JP H06322287 A JPH06322287 A JP H06322287A JP 5113145 A JP5113145 A JP 5113145A JP 11314593 A JP11314593 A JP 11314593A JP H06322287 A JPH06322287 A JP H06322287A
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JP
Japan
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aluminum
composite aluminum
composite
acid
powder
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JP5113145A
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Japanese (ja)
Inventor
Kensuke Mizuno
賢輔 水野
Rikuo Ogino
陸雄 荻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nihon Parkerizing Co Ltd
Original Assignee
Nihon Parkerizing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06322287A publication Critical patent/JPH06322287A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64Aluminium
    • C09C1/642Aluminium treated with inorganic compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a method for preparing a highly lustrous composite aluminum flake with excellent water resistance and agglomeration resistance and being useful for a pigment for coating. CONSTITUTION:A composite aluminum flake is prepd. by a method wherein the surface of approximately spherical aluminum particle is treated with a treating fluid contg. at least one kind of metal ions such as Zi, Ti or Cr and, if necessary, P ion to form a film layer contg. the elements and this composite particle is flattened into a scaly shape by grinding and rolling.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複合アルミニウムパウ
ダー、およびそれを用いて、複合アルミニウムフレーク
を製造する方法に関するものである。更に詳しく述べる
ならば、本発明は、Zr,Ti、および/又はCrを含
む皮膜層を有する複合アルミニウムパウダー、および、
それを用いて、メタリック塗料、印刷用インキ、および
プラスチック練り込み用顔料として有用であり、ユニー
クな光沢性と、すぐれた耐水性、水素ガス発生防止性、
および貯蔵安定性とを有する、複合アルミニウムフレー
クを製造する方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composite aluminum powder and a method for producing a composite aluminum flake using the same. More specifically, the present invention relates to a composite aluminum powder having a coating layer containing Zr, Ti, and / or Cr, and
By using it, it is useful as a metallic paint, a printing ink, and a pigment for kneading plastics, and has unique glossiness, excellent water resistance, and hydrogen gas generation resistance.
And a storage stability of the composite aluminum flakes.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、塗料、印刷インキ、及びプラスチ
ック練り込み用等に、金属特有の光沢、いわゆるメタリ
ック感を得る目的でアルミニウム顔料が使用されてい
る。メタリック顔料として使用されるアルミニウム顔料
は、一般にアルミニウムフレークと呼ばれる鱗片状のも
のである。このようなアルミニウムフレークを製造する
方法としては、アルミニウムパウダー(アトマイズ粉、
シュレッダー粉等)の表面に、その表面活性を抑制し、
粉砕の際の凝集を防ぐ目的で、ステアリン酸やオレイン
酸などの脂肪酸、脂肪族アミン、又はその他脂肪酸誘導
体等からなる粉砕助剤を吸着させ、これを乾式法(スタ
ンプミル法、ハメタグ法)、或は湿式法(ホール法)な
どの、公知の方法により粉砕(展伸)する方法が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, aluminum pigments have been used for the purpose of obtaining a luster peculiar to metal, that is, a so-called metallic feeling, for coating paints, printing inks, and plastics. Aluminum pigments used as metallic pigments are scaly ones generally called aluminum flakes. As a method for producing such aluminum flakes, aluminum powder (atomized powder,
On the surface of shredder powder, etc.), suppressing its surface activity,
For the purpose of preventing agglomeration during grinding, a fatty acid such as stearic acid or oleic acid, an aliphatic amine, or a grinding aid made of other fatty acid derivative or the like is adsorbed, and a dry method (stamp mill method, hametag method), Alternatively, a method of crushing (expanding) by a known method such as a wet method (Hall method) is known.

【0003】最近、省資源、および低公害化を促進する
ために、塗料系が水性化される方向に向っているが、前
記従来の方法で得られたアルミニウムフレークを、界面
活性剤を使用して、水系塗料中に分散した場合には、塗
料中の水分とアルミニウムフレークとの反応により、水
素ガスが発生し、容器を変形させたり、或は爆発を起こ
す危険性がある。また、その反応の際、アルミニウムフ
レークの金属光沢が著しく低下し、黒く変色(いわゆる
黒変現象)するため、商品価値が無くなってしまうとい
う問題もある。特に、この水素ガスの発生反応は、酸又
はアルカリ成分の存在により促進されるため、アミン等
のアルカリ成分を含む水溶性樹脂、又は水性エマルショ
ン樹脂等を用いた水系塗料では、アルミニウムフレーク
を顔料として使用することが困難であった。
Recently, in order to save resources and reduce pollution, paint systems are becoming water-based. However, the aluminum flakes obtained by the conventional method described above are treated with a surfactant. When dispersed in the water-based paint, there is a risk that hydrogen gas is generated due to the reaction between the water in the paint and the aluminum flakes to deform the container or cause an explosion. In addition, during the reaction, the metallic luster of the aluminum flakes is remarkably reduced, and the aluminum flakes discolor to black (so-called black discoloration phenomenon), so that there is a problem that the commercial value is lost. In particular, this hydrogen gas generation reaction is promoted by the presence of an acid or alkali component, so in a water-based coating containing a water-soluble resin containing an alkali component such as amine, or an aqueous emulsion resin, aluminum flakes are used as a pigment. It was difficult to use.

【0004】また、アルミニウムフレークは、塗料中に
含まれる樹脂分とも反応してゲル状になったり、有機顔
料と反応してシーディング現象(色退けや塗料が凝集し
ブツを形成する現象)を起こしたり、また塗膜とした時
に、耐候性が劣り、塗膜の劣化のみならず屋外に暴露
後、メタリック感が低下するなどの問題もある。これら
の問題は、アルミニウムが非常に活性度の高い金属であ
ることに起因すると考えられる。
The aluminum flakes also react with the resin component contained in the coating material to form a gel, or react with an organic pigment to cause a seeding phenomenon (a phenomenon in which color fading or the coating material agglomerates to form spots). There is also a problem in that, when the coating film is formed, the weather resistance is inferior, the coating film is deteriorated, and the metallic feeling after exposure to the outdoors is deteriorated. It is believed that these problems are due to the fact that aluminum is a very active metal.

【0005】そこでアルミニウム顔料の表面を不活性化
する様々な処理や製造技術が提案されている。例えば、
特公昭34−9729号公報、および特開昭63−54
475号公報には、無機リン酸をアルミニウム表面に接
触させることにより、アルミニウム表面を不活性化さ
せ、水との反応を抑制できることが開示されている。ま
た特開昭61−296072号公報、特開昭60−15
466号公報、特開昭61−47771号公報、特開昭
57−16066号公報、及び特公昭60−8057号
公報には、特定の有機リン酸エステルをアルミニウム等
の金属表面に吸着させることにより、金属粉末と水との
反応を抑制し、アルミニウム顔料を水系塗料中で安定性
して存在させ得ることが開示されている。さらに、特開
平3−74472号公報にはリン酸エステルと有機溶剤
の存在下でアルミニウムを適当な温度と時間でエイジン
グし、アルミニウム表面に均一かつ安定な酸化膜を形成
させることにより、優れた耐水性を得られることが開示
されている。しかし、これらの方法のいづれにおいて
も、貯蔵中に水系塗料中での水素ガス発生を抑制する効
果はまだ不十分であり、そのためアルミニウム表面が黒
く変色し、メタリック顔料特有の光沢感を損ねるという
問題は解決されていなかった。
Therefore, various treatments and manufacturing techniques for inactivating the surface of the aluminum pigment have been proposed. For example,
JP-B-34-9729 and JP-A-63-54
Japanese Patent No. 475 discloses that the surface of aluminum can be inactivated and the reaction with water can be suppressed by contacting the surface of aluminum with inorganic phosphoric acid. Further, JP-A-61-296072 and JP-A-60-15
No. 466, No. 61-47771, No. 57-16066, and No. 60-8057 discloses that a specific organic phosphate ester is adsorbed on a metal surface such as aluminum. It is disclosed that the reaction between the metal powder and water can be suppressed and the aluminum pigment can be stably present in the water-based paint. Furthermore, in JP-A-3-74472, excellent water resistance is obtained by aging aluminum in the presence of a phosphoric acid ester and an organic solvent at an appropriate temperature and time to form a uniform and stable oxide film on the aluminum surface. Is disclosed. However, in any of these methods, the effect of suppressing hydrogen gas generation in the water-based paint during storage is still insufficient, so that the aluminum surface discolors black, impairing the glossiness peculiar to metallic pigments. Was not resolved.

【0006】特公昭59−15153号公報にはダイマ
ー酸を粉砕助剤として使用するか、粉砕後に添加するこ
とにより、アルミニウム顔料を水に分散した時の、水素
ガス発生を抑制できることが開示されているが、しか
し、このようにしても水系塗料中での水素ガス発生の抑
制効果は未だ不十分であり、またこれらの処理によって
アルミニウム顔料が色調変化を起こしたり、塗料化した
時に顔料が凝集したりするので品質的に十分満足できる
ものが得られなかった。
Japanese Patent Publication No. 59-15153 discloses that dimer acid can be used as a grinding aid or added after grinding to suppress generation of hydrogen gas when an aluminum pigment is dispersed in water. However, even in this case, the effect of suppressing the generation of hydrogen gas in the water-based paint is still insufficient, and these treatments cause the aluminum pigment to change its color tone, and the pigment does not aggregate when it is made into paint. However, we could not obtain a product with satisfactory quality.

【0007】特公平1−54386号公報にはクロム酸
と水溶性グリコールエーテル及び/又は水溶性グリコー
ルを含有する水溶液を用い、アルミニウムフレーク顔料
表面を不動態化させることによりアルミニウムの活性を
抑制することが開示されており、さらに、特開平2−6
0972号公報には、アルミニウム顔料にクロメート処
理をすることによりアルミニウム表面を不活性化できる
ことが開示している。しかしながら、これらの方法では
前記した水素ガス発生をかなり抑制できるが、クロム酸
を使用するために、アルミニウム顔料の色調が金色に変
化してしまったり、メタリック顔料特有の光沢感を損ね
るなどの問題を有しているのである。
Japanese Patent Publication No. 1-54386 discloses that an aluminum flake pigment surface is passivated by using an aqueous solution containing chromic acid and a water-soluble glycol ether and / or a water-soluble glycol to suppress the activity of aluminum. Is disclosed, and further, Japanese Patent Laid-Open No. 2-6
Japanese Patent Publication No. 0972 discloses that an aluminum surface can be inactivated by subjecting an aluminum pigment to a chromate treatment. However, these methods can considerably suppress the hydrogen gas generation described above, but due to the use of chromic acid, the color tone of the aluminum pigment is changed to a golden color, and there is a problem such as impairing the glossiness peculiar to the metallic pigment. I have it.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の光沢性、耐水性、耐候性、及び塗料中における安定
性に関する問題を解決し、これらの性能に優れた複合ア
ルミニウムフレークおよびその製造方法を提供しようと
するものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problems of glossiness, water resistance, weather resistance and stability in paint of the above-mentioned prior art, and the composite aluminum flakes excellent in these performances and their production. It is intended to provide a method.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
を重ねた結果、ほゞ球状のアルミニウムパウダーの表面
にTi,Zr、及びCrの1種または2種以上からなる
金属および必要によりリンを含有する皮膜層を形成させ
た複合アルミニウムパウダーを用いることにより、アル
ミニウム特有の金属光沢感を損なわず、優れた耐水性、
水素ガス発生防止性、および貯蔵安定性を有する新規な
表面処理アルミニウムフレークを製造し得ることを見い
だし、本発明を完成するに至ったのである。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that the surface of a nearly spherical aluminum powder contains one or more metals of Ti, Zr, and Cr, and if necessary, By using a composite aluminum powder with a coating layer containing phosphorus, excellent water resistance without sacrificing the metallic luster characteristic of aluminum,
It was found that a novel surface-treated aluminum flake having hydrogen gas generation-preventing property and storage stability can be produced, and the present invention has been completed.

【0010】本発明に係る複合アルミニウムパウダーは
ほゞ球状のアルミニウム粒子と、その表面に形成され、
かつZr,TiおよびCrから選ばれた少なくとも1種
の金属を含有する少なくとも1種の化合物を含有する被
覆皮膜層とを含むことを特徴とするものである。
The composite aluminum powder according to the present invention has substantially spherical aluminum particles and is formed on the surface of the aluminum particles.
And a coating film layer containing at least one compound containing at least one metal selected from Zr, Ti and Cr.

【0011】本発明の前記複合アルミニウムパウダーの
前記被覆皮膜層は、リンを含有することが好ましい。ま
た、本発明の前記複合アルミニウムパウダーの前記被覆
皮膜層は、前記複合アルミニウムフレーク1g当り1〜
100mgの前記金属と、1〜100mgのリンとを含むこ
とが好ましい。
The coating layer of the composite aluminum powder of the present invention preferably contains phosphorus. Further, the coating layer of the composite aluminum powder of the present invention is 1 to 1 g per 1 g of the composite aluminum flake.
It is preferable to include 100 mg of the metal and 1 to 100 mg of phosphorus.

【0012】上記本発明の複合アルミニウムパウダーに
粉砕展伸を施して、5〜70μmの平均直径と、0.0
5〜2μmの厚さを有する複合アルミニウムフレークを
得ることができる。
The composite aluminum powder of the present invention is crushed and spread to have an average diameter of 5 to 70 μm and 0.0
Composite aluminum flakes having a thickness of 5 to 2 μm can be obtained.

【0013】すなわち本発明の複合アルミニウムフレー
クの製造方法は、アルミニウム粒子を、Zrイオン、T
iイオン、およびCrイオンから選ばれた少なくとも1
種を含む水性処理液と接触させ、それによって、前記ア
ルミニウム粒子の表面上に、前記金属の化合物を含む皮
膜層を形成して複合アルミニウムパウダーを調製し、前
記複合アルミニウムパウダーに粉砕展伸処理を施して、
複合アルミニウムフレークを形成することを特徴とする
ものである。
That is, in the method for producing composite aluminum flakes of the present invention, aluminum particles are mixed with Zr ions, T
At least 1 selected from i ion and Cr ion
By contacting with an aqueous treatment liquid containing a seed, thereby, on the surface of the aluminum particles, to form a coating layer containing a compound of the metal to prepare a composite aluminum powder, the composite aluminum powder is subjected to crushing and spreading treatment. Give,
It is characterized by forming composite aluminum flakes.

【0014】本発明方法において、前記水性処理液が、
オルソリン酸イオンを含有し、それによって前記アルミ
ニウム粒子の表面上に、前記金属と、リンとを含む少な
くとも1種の化合物を含む皮膜層が形成されることが好
ましい。
In the method of the present invention, the aqueous treatment liquid is
It is preferable that a coating layer containing orthophosphate ions and thereby containing at least one compound containing the metal and phosphorus is formed on the surface of the aluminum particles.

【0015】本発明方法において、前記複合アルミニウ
ム粒子の粉砕展伸処理が、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、
これら脂肪酸の誘導体、有機リン酸エステルから選ばれ
た少なくとも1種からなる粉砕助剤の存在下で施される
ことが好ましい。
In the method of the present invention, the crushing and spreading treatment of the composite aluminum particles is carried out by using saturated fatty acid, unsaturated fatty acid,
It is preferable to carry out the treatment in the presence of a grinding aid comprising at least one selected from these fatty acid derivatives and organic phosphates.

【0016】また、本発明方法において前記有機リン酸
エステルが、下記式(I): OP(OR)n (OZ)3-n (I) 〔但し、上記式(I)中、Rは、炭素数1〜24のアル
キル基又はアルケニル基、或はアリール基を表わし、Z
は、水素原子、又は酸性リン酸塩を中性化する化学種を
表わし、nは、整数1,2、又は3を表わし、n=2又
は3の場合、2個又は3個のRは、互いに同一であって
もよく、或は互いに異っていてもよい〕により表わされ
る化合物であることが好ましい。
In the method of the present invention, the organic phosphate ester is represented by the following formula (I): OP (OR) n (OZ) 3-n (I) [wherein, in the above formula (I), R is carbon Represents an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group of the formulas 1 to 24, Z
Represents a hydrogen atom or a chemical species that neutralizes an acid phosphate, n represents an integer 1, 2, or 3, and when n = 2 or 3, 2 or 3 Rs are They may be the same as each other or different from each other].

【0017】本発明方法において、前記水性処理液が、
1〜4のpHを有していることが好ましい。
In the method of the present invention, the aqueous treatment liquid is
It preferably has a pH of 1-4.

【0018】[0018]

【作用】本発明で使用される水性処理液は、Zr,Ti
及びCrイオンから選ばれた1種または2種以上からな
る金属イオンと、必要によりオルソリン酸イオンを含有
するものである。これらのイオンを供給する方法には、
特に限定はないが、Zrイオン源としては、塩化ジルコ
ニウム、硝酸ジルコニウム、硫酸ジルコニウム、塩化ジ
ルコニル、硝酸ジルコニル、硫酸ジルコニル、酢酸ジル
コニル、フッ化ジルコニウム酸、フッ化ジルコニウム酸
のアンモニウム塩、およびフッ化ジルコニウム酸のアル
カリ金属塩等を用いることができる。
The aqueous treatment liquid used in the present invention is Zr, Ti.
And a metal ion consisting of one or more selected from Cr ions and, if necessary, an orthophosphate ion. To supply these ions,
Although not particularly limited, examples of the Zr ion source include zirconium chloride, zirconium nitrate, zirconium sulfate, zirconyl chloride, zirconyl nitrate, zirconyl sulfate, zirconyl acetate, zirconium fluoride, ammonium zirconium fluoride, and zirconium fluoride. An alkali metal salt of an acid or the like can be used.

【0019】Tiイオン源としては、水可溶性塩である
硫酸チタニル、4塩化チタン、フッ化チタン酸、フッ化
チタン酸のアンモニウム塩、フッ化チタン酸のアルカリ
金属塩、フッ化チタニウム酸、フッ化チタニウム酸のア
ンモニウム塩、およびフッ化チタニウム酸のアルカリ金
属塩等を用いることができる。
As the Ti ion source, a water-soluble salt such as titanyl sulfate, titanium tetrachloride, fluorotitanic acid, an ammonium salt of fluorotitanic acid, an alkali metal salt of fluorotitanic acid, fluorotitanic acid, or fluorofluoride is used. An ammonium salt of titanium acid, an alkali metal salt of fluorotitanic acid, or the like can be used.

【0020】Crイオン源としては、硝酸クロム、硫酸
クロム、塩化クロム、フッ化クロム、および重リン酸ク
ロム等の水溶性の3価クロム塩、並びにクロム酸、又は
重クロム酸等を公知の方法にて還元して得られるクロム
酸クロム、クロム酸、重クロム酸、重クロム酸のアンモ
ニウム塩、及びクロム酸のアルカリ金属塩等の6価クロ
ム塩などを用いることができる。
As the Cr ion source, water-soluble trivalent chromium salts such as chromium nitrate, chromium sulfate, chromium chloride, chromium fluoride, and chromium diphosphate, and chromic acid or dichromic acid are known methods. Chromate, chromic acid, dichromic acid, ammonium salt of dichromic acid, hexavalent chromium salt such as alkali metal salt of chromic acid, and the like, which can be obtained by reduction with.

【0021】オルソリン酸イオン源としてはオルソリン
酸、リン酸のアンモニウム塩、リン酸のアルカリ金属塩
等があげられる。
Examples of the orthophosphate ion source include orthophosphoric acid, ammonium salts of phosphoric acid, alkali metal salts of phosphoric acid and the like.

【0022】処理水溶液のpHには特に限定はないが、反
応性及び経済性の面から1〜4の間に調整されることが
好ましい。つまり、pHが1未満では、顔料に対する金属
イオンおよびリン酸イオンの反応が不十分であり、また
それが4を超えると、不必要な沈澱を発生しやすくな
り、薬剤の浪費を招き経済的でない。pHを1〜4に調整
するために、リン酸、硫酸、硝酸、フッ酸、および塩酸
等の無機酸、並びに、ギ酸、酢酸、蓚酸、および安息香
酸等のカルボン酸類、及び酒石酸、クエン酸、乳酸のオ
キシカルボン酸類、石炭酸、タンニン酸等のフェノール
類などの有機酸を用いることができる。
The pH of the treatment aqueous solution is not particularly limited, but it is preferably adjusted to 1 to 4 in terms of reactivity and economy. That is, if the pH is less than 1, the reaction of metal ions and phosphate ions with respect to the pigment is insufficient, and if it exceeds 4, unnecessary precipitation is likely to occur, resulting in waste of chemicals and is not economical. . In order to adjust the pH to 1 to 4, inorganic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and hydrochloric acid, and carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, and benzoic acid, and tartaric acid, citric acid, Organic acids such as oxycarboxylic acids of lactic acid, phenols such as carboxylic acid, tannic acid and the like can be used.

【0023】また、処理水溶液の安定性(金属イオンの
沈澱防止)の向上のために、処理水溶液に6個以下の炭
素原子を有する有機化合物からなる錯化剤を添加しても
よい。このような錯化剤としては、グルコン酸、グルコ
ン酸塩、ソルビトール、マンニトール、デキストロー
ス、エチレングリコール、及びグリセリン等のポリヒド
ロキシ化合物があげられる。
Further, in order to improve the stability of the treatment aqueous solution (prevention of precipitation of metal ions), a complexing agent composed of an organic compound having 6 or less carbon atoms may be added to the treatment aqueous solution. Examples of such complexing agents include polyhydroxy compounds such as gluconic acid, gluconate, sorbitol, mannitol, dextrose, ethylene glycol, and glycerin.

【0024】処理水溶液中のZr,Ti、及びCrから
選ばれた1種または2種以上からなる金属イオンの合計
含有量は0.1〜50g/リットルであることが好まし
く、またオルソリン酸イオンの含有量は0.1〜50g
/リットルであることが好ましい。これらのイオンの含
有量がそれぞれ上記下限値未満では、所望の効果を得る
ために十分な皮膜量が得られず、またこれらの上限を超
えた範囲では皮膜形成反応が飽和し、経済的に不利であ
る。
The total content of one or more metal ions selected from Zr, Ti, and Cr in the treatment aqueous solution is preferably 0.1 to 50 g / liter, and the orthophosphate ion content is 0.15 g / liter. Content is 0.1-50g
/ Liter is preferable. When the content of each of these ions is less than the above lower limit value, a sufficient amount of film cannot be obtained to obtain a desired effect, and when the amount exceeds these upper limits, the film forming reaction is saturated, which is economically disadvantageous. Is.

【0025】アルミニウム粒子表面に形成される皮膜に
おいて、アルミニウムパウダー1g当り、Zr,Ti、
及びCrから選ばれる1種または2種以上の金属化合物
の含有量は、金属換算合計量が1〜100mgであること
が好ましく、リン酸の含有量は、P換算で1〜100mg
であることが好ましい。上記下限値未満では所望の効果
が得られず、またそれが上限値を超えると、耐水性向上
の効果は飽和し、逆に光沢の減少や色調の変化をもたら
すので好ましくない。
In the film formed on the surface of aluminum particles, Zr, Ti, and
The content of one or more metal compounds selected from Cr and Cr is preferably 1 to 100 mg in terms of metal, and the content of phosphoric acid is 1 to 100 mg in terms of P.
Is preferred. If it is less than the above lower limit, the desired effect cannot be obtained, and if it exceeds the upper limit, the effect of improving the water resistance is saturated, and conversely, the gloss is reduced and the color tone is changed, which is not preferable.

【0026】次に、本発明の表面処理された複合アルミ
ニウムフレークの製造方法について具体的に記載する。
前記の様にして調製したpH1〜4の水性酸性処理液を、
100℃以下の温度に加温し、これに、ほゞ球状のアル
ミニウム粒子からなるパウダー(アトマイズ粉、シュレ
ッダー粉等で、1〜50μmの平均粒径を有するもの)
を投入する。投入量は該アルミニウムパウダーを当該処
理液中で均一に分散できる量であればよく、一般に処理
水溶液重量に対し3〜30重量%であることが適当であ
る。投入後、アルミニウムパウダーを処理液中に均一に
分散し、アルミニウム粒子の表面上に、Zr,Ti,C
rから選ばれた少なくとも1種または2種以上からなる
金属と、必要によりリンを更に含有する少なくとも1種
の化合物を含む皮膜層を形成させる。アルミニウムパウ
ダーを水性処理液に投入後、必要とされる処理液の温度
と処理時間は、工業的採算性、設備仕様により適宜に決
められる。
Next, the method for producing the surface-treated composite aluminum flakes of the present invention will be specifically described.
Aqueous acidic treatment solution of pH 1 to 4 prepared as described above,
Heated to a temperature of 100 ° C. or less, and a powder composed of substantially spherical aluminum particles (atomized powder, shredder powder, etc., having an average particle size of 1 to 50 μm)
Throw in. The amount of the aluminum powder to be added may be an amount capable of uniformly dispersing the aluminum powder in the treatment liquid, and generally 3 to 30% by weight based on the weight of the treatment aqueous solution is suitable. After charging, aluminum powder is uniformly dispersed in the treatment liquid, and Zr, Ti, C
A coating layer containing at least one metal selected from r and at least one compound further containing phosphorus if necessary is formed. After the aluminum powder is added to the aqueous treatment liquid, the required treatment liquid temperature and treatment time are appropriately determined depending on industrial profitability and equipment specifications.

【0027】ついで表面被覆された複合アルミニウムパ
ウダーを濾集し、水洗した後、150℃以下の温度で乾
燥する。
Next, the surface-coated composite aluminum powder is collected by filtration, washed with water, and then dried at a temperature of 150 ° C. or lower.

【0028】このようにして調製された複合アルミニウ
ムパウダーは粉砕展伸工程に供される。この粉砕展伸と
は、複合アルミニウムにそれを展伸しつゝ、微細化する
力を作用させることであって、例えばスタンプミル法、
ハメタグ法などの乾式法、又はホール法などの湿式法に
より、ほゞ球状の複合アルミニウム粒子を鱗片状に偏平
化するとともに、これを引きちぎって微細化する。この
粉砕展伸により、1〜50μmの平均粒径を有するほゞ
球状のアルミニウム粒子から、平均直径5〜70μm、
厚さ0.05〜2μmの鱗片状フレークが形成される。
The composite aluminum powder thus prepared is subjected to a crushing and spreading step. This crushing and spreading is to apply a force for expanding and refining the composite aluminum, for example, a stamp mill method,
By using a dry method such as the HAMETAG method or a wet method such as a Hall method, the approximately spherical composite aluminum particles are flattened into scales, and the aluminum composite particles are torn and finely divided. By this crushing and spreading, from the almost spherical aluminum particles having an average particle diameter of 1 to 50 μm, an average diameter of 5 to 70 μm
Flake-like flakes having a thickness of 0.05 to 2 μm are formed.

【0029】前記粉砕展伸により得られたアルミニウム
フレーク粒子の表面は、アルミニウムフレーク1g当
り、Zr,Ti、及びCrから選ばれた1種または2種
以上からなる金属の合計量が1〜100mg、リンとして
1〜100mgを含有する皮膜により被覆されている。
The surface of the aluminum flake particles obtained by the pulverization and spreading has a total amount of 1 to 100 mg of metal selected from Zr, Ti, and Cr per 1 g of aluminum flake, It is coated with a film containing 1 to 100 mg of phosphorus.

【0030】このような本発明方法により製造された複
合アルミニウムフレークは、アルミニウム顔料特有の金
属光沢感を損なわず、優れた耐水性(水素ガス発生防止
性、貯蔵安定性)を有している。
The composite aluminum flakes produced by such a method of the present invention have excellent water resistance (hydrogen gas generation-preventing property, storage stability) without impairing the metallic luster characteristic of aluminum pigments.

【0031】また、本発明方法において、複合アルミニ
ウムパウダーを粉砕展伸して、耐水性複合アルミニウム
フレークを形成する場合に、粉砕助剤として複合アルミ
ニウムパウダー100重量部に対して0.1〜20重量
部、好ましくは0.1〜10重量部のステアリン酸やオ
レイン酸などの飽和もしくは不飽和脂肪酸、(好ましく
は6〜18炭素原子を有するもの)脂肪族アミン、又は
その他脂肪酸誘導体、あるいはリン酸とアルコール類、
フェノール類等とのモノ、ジ、トリエステル等からなる
有機リン酸エステルから選ばれる1種または2種以上を
使用することによって、更に優れた耐水性を有する表面
処理アルミニウムフレークを得ることができる。
Further, in the method of the present invention, when the composite aluminum powder is crushed and spread to form water resistant composite aluminum flakes, 0.1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the composite aluminum powder is used as a grinding aid. Parts, preferably 0.1 to 10 parts by weight of saturated or unsaturated fatty acids such as stearic acid and oleic acid, aliphatic amines (preferably having 6 to 18 carbon atoms), or other fatty acid derivatives, or phosphoric acid. Alcohol,
By using one kind or two or more kinds selected from organic phosphates such as mono-, di-, and triesters with phenols and the like, surface-treated aluminum flakes having further excellent water resistance can be obtained.

【0032】ここで使用される有機リン酸エステルとし
ては特に限定するものではないが例として下記の化学式
(I)で示される有機リン酸エステルがあげられる。 OP(OR)n (OZ)3-n 〔但し、式(I)において、Zは水素原子または酸性リ
ン酸塩を中性化する化学種、例えばLi,Na,K、ア
ンモニウム、トリエチルアミン、モルフォリン、ジブチ
ルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン
およびトリエタノールアミンなどの無機および有機の塩
基性化学種であり、Rは1〜24、好ましくは6〜18
個の炭素原子を有するアルキル基、又はアルケニル基、
或はアリール基であり、n=1,2または3の整数を表
わし、n=2又は3の場合、2個又は3個のR基は互い
に同一であってもよく、或は互いに異なっていてもよ
い。〕
The organic phosphoric acid ester used here is not particularly limited, but examples thereof include the organic phosphoric acid ester represented by the following chemical formula (I). OP (OR) n (OZ) 3-n [wherein, in the formula (I), Z is a hydrogen atom or a chemical species that neutralizes the acid phosphate, such as Li, Na, K, ammonium, triethylamine, and morpholine. Inorganic and organic basic species such as, dibutylamine, monoethanolamine, diethanolamine and triethanolamine, with R being 1-24, preferably 6-18.
An alkyl group or alkenyl group having 4 carbon atoms,
Or an aryl group and represents an integer of n = 1, 2 or 3, and when n = 2 or 3, two or three R groups may be the same or different from each other. Good. ]

【0033】このような有機リン酸エステルは粉砕助剤
としてだけではなく、本発明の皮膜層を有する複合アル
ミニウム粒子から得られた複合アルミニウムフレークを
水系塗料に練り込む時に添加しても同様の効果が得られ
る。
Such an organic phosphate ester is not only used as a grinding aid, but is also added when the composite aluminum flakes obtained from the composite aluminum particles having a coating layer of the present invention are added to the water-based paint when kneading. Is obtained.

【0034】本発明の方法にてアルミニウムフレーク表
面に形成、付着せしめた皮膜の形態は、非晶質であるた
め同定はできないが、Zr,Ti、及びCrの化合物、
特に、リンを含む場合は、これら金属のリン酸塩化合物
が主であると推測される。また、この皮膜は酸性水溶液
中で生成した水に難溶性の皮膜であり、この皮膜によっ
てアルミニウムフレークが被覆されているため、水性塗
料中でのアルミニウムの活性が抑制され、実用的な耐水
性(耐ガス発生性、貯蔵安定性等)が得られたものと考
えられる。
The form of the film formed and adhered on the surface of the aluminum flakes by the method of the present invention is amorphous, and therefore cannot be identified. However, compounds of Zr, Ti and Cr,
In particular, when phosphorus is contained, it is presumed that phosphate compounds of these metals are predominant. In addition, this film is a film that is hardly soluble in water generated in an acidic aqueous solution, and since aluminum flakes are covered by this film, the activity of aluminum in the water-based paint is suppressed, and practical water resistance ( Gas resistance, storage stability, etc.) are considered to have been obtained.

【0035】一方、皮膜形成による光沢の減少や変色と
いった外観への影響が考えられるが、本発明のアルミニ
ウムフレークには全くその影響は見られない。この理由
は、Zr,Ti、及びCrの化合物、特に、リン酸塩化
合物皮膜が無色、透明であること、および、アルミニウ
ム粒子に対し、本発明方法により皮膜層を形成させ、そ
の後公知の方法にて粉砕(展伸)した場合、アルミニウ
ム粒子が展伸されるのと同時に皮膜も展伸され、得られ
た複合アルミニウムフレーク顔料表面に、均一な皮膜層
が形成されているためと考えられる。
On the other hand, the appearance of the film may be affected by the film formation such as a decrease in gloss and discoloration, but the aluminum flakes of the present invention have no such effect. The reason for this is that the Zr, Ti, and Cr compounds, especially the phosphate compound coating is colorless and transparent, and that the coating layer is formed on the aluminum particles by the method of the present invention, and then a known method is used. When crushed (expanded) by crushing (expanding), it is considered that the aluminum particles are expanded and the film is expanded at the same time, and a uniform film layer is formed on the surface of the obtained composite aluminum flake pigment.

【0036】また、粉砕助剤として有機リン酸エステル
を使用することによって更に耐水性が付与されるのは、
本発明の金属化合物皮膜が抑制しきれなかったアルミニ
ウムの活性部位に、これらの粉砕助剤が吸着されること
によって更に耐水性が向上するためと推測される。
Further, the water resistance is further imparted by using the organic phosphoric acid ester as the grinding aid,
It is presumed that the water resistance is further improved by adsorbing these grinding aids on the active sites of aluminum that the metal compound film of the present invention could not suppress.

【0037】[0037]

【実施例】下記実施例を比較例と共にあげて本発明の効
果をより具体的に説明するが、本発明はこれらにより限
定されるものではない。
EXAMPLES The effects of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto.

【0038】実施例1 処理液A(フッ化ジルコニウム酸を、ジルコニウム換算
量で0.45g/リットル、リン酸を0.48g/リッ
トル、グルコン酸ソーダを0.33g/リットル、硝酸
1.9g/リットルをアンモニア水でpHを3.0に調整
したもの)2リットルをガラスビーカーに採り、40℃
に加温し、平均粒径10μmのアルミニウムのアトマイ
ズド粉110gを投入し、分散した。完全に分散後、4
0℃で30分間保持した。その後、得られた複合アルミ
ニウム粉を濾集、水洗、メタノール洗をし、110℃で
2時間乾燥した。このようにして得られた複合アルミニ
ウムアトマイズド粉100gに、ステアリン酸6g、ミ
ネラルスピリット200mlを添加して混練し、これをボ
ールミルで3時間粉砕展伸した(ホール法)。粉砕終了
後スラリーをミネラルスピリットで流し出し、325メ
ッシュのフィルターを通し、その後固形分分離を行い、
固形分95%のアルミニウムフレークケーキを得た。得
られた複合アルミニウムフレークは、厚さ約0.5μ
m、平均直径約18μmであり、XRF(蛍光X線分析
装置)を使用してZrとPを定量したところ、この複合
アルミニウムフレーク1g当り、Zrが7.2mg、Pが
1.5mg付着していた。
Example 1 Treatment liquid A (0.45 g / liter of fluorozirconic acid in terms of zirconium, 0.48 g / liter of phosphoric acid, 0.33 g / liter of sodium gluconate, 1.9 g / nitric acid) 1 liter adjusted to pH 3.0 with aqueous ammonia) 2 liters are placed in a glass beaker and kept at 40 ° C.
Then, 110 g of aluminum atomized powder having an average particle size of 10 μm was charged and dispersed. After completely dispersed, 4
Hold at 0 ° C for 30 minutes. Thereafter, the obtained composite aluminum powder was collected by filtration, washed with water and methanol, and dried at 110 ° C. for 2 hours. To 100 g of the composite aluminum atomized powder thus obtained, 6 g of stearic acid and 200 ml of mineral spirit were added and kneaded, and this was crushed and spread by a ball mill for 3 hours (Hall method). After crushing, the slurry is poured out with mineral spirits and passed through a 325 mesh filter, followed by solid content separation,
An aluminum flake cake having a solid content of 95% was obtained. The resulting composite aluminum flakes have a thickness of about 0.5μ.
m, the average diameter was about 18 μm, and Zr and P were quantified by using XRF (fluorescent X-ray analyzer). As a result, Zr of 7.2 mg and P of 1.5 mg were attached to 1 g of the composite aluminum flake. It was

【0039】実施例2 処理液B(重リン酸クロム水溶液を用い脱イオン水で希
釈し、Cr換算量で4g/リットルとした。pHは1.5
であった)2リットルをガラスビーカーに採り、平均粒
径15μmのアルミニウムアトマイズド粉110gを投
入、分散した。完全に分散後、70℃に加温し、その温
度を30分間保持した。その後、表面処理された複合ア
ルミニウム粉を濾集、水洗、メタノール洗をし、110
℃で2時間乾燥した。このようにして得られた複合アル
ミニウムアトマイズド粉100gに、ステアリン酸6
g、ミネラルスピリット200mlを添加し、混練し、ボ
ールミルで2時間30分粉砕展伸した(ホール法)。粉
砕終了後スラリーをミネラルスピリットで流し出し、3
25メッシュのフィルターを通し、その後固形分分離を
行い、固形分96%のアルミニウムフレークケーキを得
た。得られた複合アルミニウムフレークは厚さ約0.7
μm、平均直径約28μmであり、XRF(蛍光X線分
析装置)を使用してCrとPを定量したところ、複合ア
ルミニウムフレーク1g当り、Crが55mg、Pが2
0.2mg付着していた。
Example 2 Treatment liquid B (using an aqueous solution of chromium biphosphate, diluted with deionized water to 4 g / liter in terms of Cr. PH is 1.5.
2 liters) was placed in a glass beaker, and 110 g of aluminum atomized powder having an average particle size of 15 μm was added and dispersed. After being completely dispersed, it was heated to 70 ° C. and kept at that temperature for 30 minutes. Then, the surface-treated composite aluminum powder was collected by filtration, washed with water and washed with methanol,
It was dried at ° C for 2 hours. 100 g of the composite aluminum atomized powder thus obtained was mixed with 6 parts of stearic acid.
g, 200 ml of mineral spirits were added, kneaded, and crushed and spread by a ball mill for 2 hours and 30 minutes (Hall method). After crushing, drain the slurry with mineral spirits, 3
After passing through a 25-mesh filter, solid content was separated to obtain an aluminum flake cake having a solid content of 96%. The obtained composite aluminum flakes have a thickness of about 0.7.
The average diameter was about 28 μm, and Cr and P were quantified using XRF (fluorescent X-ray analyzer). As a result, 1 mg of composite aluminum flake had 55 mg of Cr and 2 P.
0.2 mg was attached.

【0040】実施例3 処理液C(フッ化ジルコニウムアンモニウムを、Zr換
算量で3.9g/リットル、フッ化クロムを、クロム換
算量で5g/リットル、リン酸一ソーダ5.2g/リッ
トルの水溶液に硝酸を添加しpH1.8に調整した)2リ
ットルをガラスビーカーに採り、75℃に加温した。こ
れに平均粒径20μmのアルミニウムアトマイズド粉1
10gを投入し分散した。完全に分散後、60分間その
状態を保持した。その後、表面処理された複合アルミニ
ウム粉を濾集、水洗、メタノール洗をし、110℃で2
時間乾燥した。このようにして得られた複合アルミニウ
ムアトマイズド粉100gに、オレイン酸6g、ミネラ
ルスピリット200mlを添加し、混練し、ボールミルで
3時間粉砕展伸した(ホール法)。粉砕終了後スラリー
をミネラルスピリットで流し出し、325メッシュのフ
ィルターを通し、その後固形分分離を行い、固形分95
%のアルミニウムフレークケーキを得た。得られた複合
アルミニウムフレークは、厚さ約0.6μm、平均直径
約47μmであり、XRF(蛍光X線分析装置)を使用
してZr,CrおよびPを定量したところ、複合アルミ
ニウムフレーク1g当り、Zrが7.1mg、Crが8
3.1mg、Pが30.2mg付着していた。
Example 3 Treatment liquid C (an aqueous solution containing zirconium ammonium fluoride in an amount of 3.9 g / liter in terms of Zr, chromium fluoride in an amount of 5 g / liter in terms of chromium and 5.2 g / liter of monosodium phosphate). To the glass beaker, 2 liters of nitric acid was added to adjust the pH to 1.8) and the mixture was heated to 75 ° C. Aluminum atomized powder 1 with an average particle size of 20 μm
10 g was added and dispersed. After completely dispersing, the state was maintained for 60 minutes. Then, the surface-treated composite aluminum powder was collected by filtration, washed with water and washed with methanol, and then at 110 ° C for 2
Dried for hours. To 100 g of the composite aluminum atomized powder thus obtained, 6 g of oleic acid and 200 ml of mineral spirit were added, kneaded, and crushed and spread for 3 hours by a ball mill (Hall method). After crushing, the slurry was poured out with mineral spirits and passed through a 325-mesh filter, followed by solid content separation to obtain a solid content of 95.
% Aluminum flake cake was obtained. The obtained composite aluminum flakes had a thickness of about 0.6 μm and an average diameter of about 47 μm, and when Zr, Cr and P were quantified using XRF (fluorescent X-ray analyzer), 1 g of composite aluminum flakes Zr 7.1 mg, Cr 8
3.1 mg and 30.2 mg of P were attached.

【0041】実施例4 処理液D(クロム酸をメタノール還元法で6価クロムの
20%を還元した水溶液にフッ化チタン酸を添加し、全
クロム換算量で10.4g/リットル、Ti換算量で
2.1g/リットル、リン酸一アンモニウム24.8g
/リットルの水溶液を、硫酸でpH2.2に調整したも
の。)2リットルをガラスビーカーに採り、75℃に加
温した。これに平均粒径15μmのアルミニウムアトマ
イズド粉110gを投入し、分散した。完全に分散後、
60分間その状態を保持した。その後、表面処理された
複合アルミニウム粒子を濾集、水洗、メタノール洗を
し、110℃で2時間乾燥した。このようにして得られ
た複合アルミニウムアトマイズド粉100gに、ステア
リン酸3g、ラウリルホスフェート0.5g、ミネラル
スピリット200mlを添加して混練し、ボールミルで3
時間粉砕展伸した(ホール法)。粉砕終了後スラリーを
ミネラルスピリットで流し出し、325メッシュのフィ
ルターを通し、その後固形分を分離し、固形分94%の
複合アルミニウムフレークケーキを得た。得られた複合
アルミニウムフレークは厚さ約0.5μm、平均直径約
36μmであり、XRF(蛍光X線分析装置)を使用し
てTi,Cr、およびPを定量したところ、この複合ア
ルミニウムフレーク1g当り、Tiが7.1mg、Crが
31.7mg、Pが91.5mg付着していた。
Example 4 Treatment liquid D (fluoric titanic acid was added to an aqueous solution in which chromic acid was reduced to 20% of hexavalent chromium by a methanol reduction method, and the total amount of chromium was 10.4 g / liter, and the amount of Ti was converted to 2.1 g / liter, monoammonium phosphate 24.8 g
/ Liter aqueous solution adjusted to pH 2.2 with sulfuric acid. ) 2 liters were placed in a glass beaker and heated to 75 ° C. To this, 110 g of aluminum atomized powder having an average particle size of 15 μm was added and dispersed. After completely dispersed,
The state was maintained for 60 minutes. Thereafter, the surface-treated composite aluminum particles were collected by filtration, washed with water and methanol, and dried at 110 ° C. for 2 hours. To 100 g of the composite aluminum atomized powder thus obtained, 3 g of stearic acid, 0.5 g of lauryl phosphate and 200 ml of mineral spirit were added and kneaded.
It was crushed and spread for an hour (Hall method). After the completion of the pulverization, the slurry was poured out with mineral spirit and passed through a 325 mesh filter, and then the solid content was separated to obtain a composite aluminum flake cake having a solid content of 94%. The obtained composite aluminum flakes had a thickness of about 0.5 μm and an average diameter of about 36 μm, and Ti, Cr, and P were quantified using XRF (fluorescent X-ray analyzer). , Ti was 7.1 mg, Cr was 31.7 mg, and P was 91.5 mg.

【0042】実施例5 処理液E(硫酸チタニルをTi換算量で1.8g/リッ
トル、リン酸二アンモニウムを6.2g/リットル、グ
ルコン酸ソーダ2.2g/リットルを含み、酢酸でpH
3.2に調整されたもの)2リットルをガラスビーカー
に採り、これに平均粒径10μmのアルミニウムアトマ
イズド粉110gを投入し、分散した。完全に分散後、
これを45℃に加温し250分間その状態を保持した。
その後、表面処理された複合アルミニウム粉を濾集、水
洗、メタノール洗をし、110℃で2時間乾燥した。こ
の得られた複合アルミニウムアトマイズド粉100g
に、ステアリルフォスフェート4g、ラウリルホスフェ
ート5g、およびミネラルスピリット200mlを添加し
て混練し、ボールミルで3時間粉砕展伸した(ホール
法)。粉砕終了後スラリーをミネラルスピリットで流し
出し、325メッシュのフィルターを通し、その後固形
を分離し、固形分95%の複合アルミニウムフレークケ
ーキを得た。得られた複合アルミニウムフレークは厚さ
約0.3μm、平均直径約25μmであり、XRF(蛍
光X線分析装置)を使用してTiとPとを定量したとこ
ろ、この複合アルミニウムフレーク1g当り、Tiが2
4.6mg、Pが12.6mg付着していた。
Example 5 Treatment liquid E (contains 1.8 g / liter of titanyl sulfate in terms of Ti equivalent, 6.2 g / liter of diammonium phosphate, 2.2 g / liter of sodium gluconate, pH with acetic acid)
2 liters (adjusted to 3.2) were placed in a glass beaker, and 110 g of aluminum atomized powder having an average particle size of 10 μm was added and dispersed therein. After completely dispersed,
This was heated to 45 ° C. and kept in that state for 250 minutes.
Then, the surface-treated composite aluminum powder was collected by filtration, washed with water and methanol, and dried at 110 ° C. for 2 hours. 100 g of the obtained composite aluminum atomized powder
Then, 4 g of stearyl phosphate, 5 g of lauryl phosphate, and 200 ml of mineral spirit were added and kneaded, and pulverized and spread by a ball mill for 3 hours (Hall method). After the completion of the pulverization, the slurry was poured out with a mineral spirit and passed through a 325 mesh filter, and then the solid was separated to obtain a composite aluminum flake cake having a solid content of 95%. The obtained composite aluminum flakes had a thickness of about 0.3 μm and an average diameter of about 25 μm, and when Ti and P were quantified using XRF (fluorescent X-ray analyzer), 1 g of this composite aluminum flake was Ti. Is 2
4.6 mg and 12.6 mg of P were attached.

【0043】比較例1 平均粒径15μmのアルミニウムアトマイズド粉100
gに、ステアリン酸6g、ミネラルスピリット200ml
を添加して混練し、ボールミルで3時間粉砕展伸した
(ホール法)。粉砕終了後スラリーをミネラルスピリッ
トで流し出し、325メッシュのフィルターを通し、そ
の後固形分を分離し、固形分95%のアルミニウムフレ
ークケーキを得た。得られたアルミニウムフレークは厚
さ約0.5μm、平均直径約32μmであった。
Comparative Example 1 Aluminum atomized powder 100 having an average particle size of 15 μm
g, stearic acid 6 g, mineral spirits 200 ml
Was added and kneaded, and pulverized and spread for 3 hours by a ball mill (Hall method). After the completion of the pulverization, the slurry was poured out with mineral spirit and passed through a 325 mesh filter, and then the solid content was separated to obtain an aluminum flake cake having a solid content of 95%. The obtained aluminum flakes had a thickness of about 0.5 μm and an average diameter of about 32 μm.

【0044】比較例2 比較例1と同様にして作製した、アルミニウムフレーク
ケーキ100gに、特公昭34−9729号公報に記載
のリン酸二アンモニウム6gを添加し、混練した。
Comparative Example 2 To 100 g of aluminum flake cake produced in the same manner as in Comparative Example 1, 6 g of diammonium phosphate described in JP-B-34-9729 was added and kneaded.

【0045】比較例3 比較例1と同様にして作製した、アルミニウムフレーク
ケーキ100gに、特公昭60−8057号公報に記載
のラウリルホスフェート6gを添加し、混練した。
Comparative Example 3 To 100 g of aluminum flake cake produced in the same manner as in Comparative Example 1, 6 g of lauryl phosphate described in JP-B-60-8057 was added and kneaded.

【0046】比較例4 平均粒径15μmのアルミニウムアトマイズド粉100
gに、ステアリルアミン6g、ミネラルスピリット20
0mlを添加して混練し、ボールミルで3時間粉砕展伸し
た(ホール法)。粉砕終了後スラリーをミネラルスピリ
ットで流し出し、325メッシュのフィルターを通し、
固形分を分離し、固形分95%のアルミニウムフレーク
ケーキを乾燥した。得られたアルミニウムフレークは厚
さ約0.5μm、平均直径約39μmであった。得られ
た上記ケーキ100gを、80℃に加温した処理液F
(特公平1−54386号公報に記載されているもの:
無水クロム酸20g/リットル、n−ブチルグリコール
100g/リットルを含む)250ml中に投入、分散
し、液温80℃で25分間その状態を保持した。つい
で、表面処理された複合アルミニウム粒子を濾集し、十
分に水洗し、固形分を分離し、固形分90%のケーキを
得た。
Comparative Example 4 Aluminum atomized powder 100 having an average particle size of 15 μm
g, stearylamine 6g, mineral spirits 20
0 ml was added and kneaded, and pulverized and spread by a ball mill for 3 hours (Hall method). After crushing, drain the slurry with mineral spirits and pass through a 325 mesh filter.
Solids were separated and aluminum flake cake with 95% solids was dried. The obtained aluminum flakes had a thickness of about 0.5 μm and an average diameter of about 39 μm. Treatment liquid F obtained by heating 100 g of the obtained cake to 80 ° C.
(What is disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-54386:
250 ml of chromic anhydride (including 20 g / liter of n-butyl glycol and 100 g / liter) were added and dispersed, and the state was maintained at a liquid temperature of 80 ° C. for 25 minutes. Then, the surface-treated composite aluminum particles were collected by filtration, washed sufficiently with water, and the solid content was separated to obtain a cake having a solid content of 90%.

【0047】上記実施例1〜5および比較例1〜4で得
られたアルミニウム顔料を下記試験に供した。 耐水性試験: (1)水系塗料の作製 実施例1〜5、比較例1〜4で得られた、アルミニウム
フレークケーキの固形分に対し10重量%の非イオン系
界面活性剤と、20重量%のIPAとを添加して混練
し、それぞれに純水を加え、固形分濃度を60%に調整
し、9種類のアルミニウムフレーク顔料分散液を得た。
得られたアルミニウムフレーク顔料分散液の各々につい
て、その15重量部に対し、水系アクリルエマルション
樹脂(三井東圧(株)社製、アロマテックスE238:
固形分41%)73重量部、純水12重量部を混合しデ
ィスパーをもちい、1000rpm で10分間分散し、9
種類の水系塗料を得た。
The aluminum pigments obtained in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were subjected to the following tests. Water resistance test: (1) Preparation of water-based paints 10% by weight of nonionic surfactant and 20% by weight based on the solid content of the aluminum flake cakes obtained in Examples 1-5 and Comparative Examples 1-4. IPA was added and kneaded, and pure water was added to each to adjust the solid content concentration to 60% to obtain nine kinds of aluminum flake pigment dispersions.
For each 15 parts by weight of each of the resulting aluminum flake pigment dispersions, an aqueous acrylic emulsion resin (Aromatex E238 manufactured by Mitsui Toatsu Co., Ltd .:
73 parts by weight of solid content 41%) and 12 parts by weight of pure water are mixed and dispersed using a disperser, and dispersed at 1000 rpm for 10 minutes.
A variety of water-based paints were obtained.

【0048】(2)分散性、貯蔵安定性 JIS K 5400 6.3項に示される隠ぺい率試
験紙を用意し、この試験紙を平滑な硝子板上に載置し、
上記(1)項に記載の塗料(顔料分散液)を試験紙上に
#12バーコーターでバーコートを行い、ドライヤー乾
燥し、塗膜を形成した。得られた塗膜の外観から、顔料
の凝集状況と色調・光沢を目視にて評価した。更に塗料
を15日、30日、又は60日間室温で放置し、それぞ
れの経時日に同様の試験および評価を行った。
(2) Dispersibility and Storage Stability A hiding rate test paper shown in JIS K 5400 Section 6.3 was prepared, and this test paper was placed on a smooth glass plate,
The coating material (pigment dispersion liquid) described in the above item (1) was bar-coated on a test paper with a # 12 bar coater and dried with a dryer to form a coating film. From the appearance of the obtained coating film, the aggregation state of the pigment and the color tone / gloss were visually evaluated. Further, the paint was left for 15 days, 30 days, or 60 days at room temperature, and the same test and evaluation were performed on each elapsed time.

【0049】(3)水素ガス発生性 図1に示されているように前記(1)項に記載の塗料1
のそれぞれの50gを、容量200mlの三角フラスコ2
に入れ、50℃の恒温水槽3に設置し、15日間に発生
した水素ガスをメスシリンダー4に捕集してその総量を
測定した。尚、ガス捕集に使用されたメスシリンダー4
の最大測定量は20mlであった。
(3) Hydrogen gas generating property As shown in FIG. 1, the coating material 1 described in the above item (1).
Erlenmeyer flask 2 with a capacity of 200 ml
And placed in a constant temperature water bath 3 at 50 ° C., hydrogen gas generated in 15 days was collected in a graduated cylinder 4, and the total amount was measured. The graduated cylinder 4 used for gas collection
The maximum measured amount of was 20 ml.

【0050】上記試験結果を表1に示す。The test results are shown in Table 1.

【表1】 [Table 1]

【0051】表1から明らかなように、本発明の実施例
1ないし5によって得られたアルミニウムフレーク顔料
は、いずれも優れた耐水性(貯蔵安定性、光沢性、耐水
素ガス発生性)を有する結果を示したのに対し、比較例
1ないし3は長期保存における安定性、耐水素ガス発生
性において劣り、また比較例4は耐水素ガス発生性を有
しているものの、顔料が黄色味を帯び、初期の光沢性が
低下している結果となった。つまり、本発明は従来にな
い、耐水性(貯蔵性、光沢性、耐水素ガス発生性)を有
する実用的なアルミニウムフレークを安定して提供する
ものである。
As is clear from Table 1, all of the aluminum flake pigments obtained in Examples 1 to 5 of the present invention have excellent water resistance (storage stability, luster, hydrogen gas generation resistance). While the results are shown, Comparative Examples 1 to 3 are inferior in stability in long-term storage and hydrogen gas generation resistance, and Comparative Example 4 has hydrogen gas generation resistance, but the pigment is yellowish. The result is that the initial glossiness is lowered. That is, the present invention stably provides practical aluminum flakes having water resistance (storability, luster, hydrogen gas generation resistance), which has not been found in the past.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明はきわめてすぐれた耐水性(貯蔵
安定性、光沢性、耐水素ガス発生性)を有し、塗装用顔
料としてきわめて有用な複合アルミニウムフレーク、お
よびそれを安定して提供可能な製造方法を提供するもの
である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has excellent water resistance (storage stability, glossiness, and hydrogen gas generation resistance) and is extremely useful as a coating pigment, and it can stably provide the composite aluminum flake. The present invention provides a simple manufacturing method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、本発明の複合アルミニウムフレークの
耐水素ガス発生性を測定する装置の説明図。
FIG. 1 is an explanatory view of an apparatus for measuring hydrogen gas resistance of the composite aluminum flakes of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…供試塗料 2…三角フラスコ 3…恒温水槽 4…メスシリンダー 1 ... Test paint 2 ... Erlenmeyer flask 3 ... Constant temperature water tank 4 ... Measuring cylinder

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ほゞ粒状のアルミニウム粒子と、その表
面に形成され、かつZr,TiおよびCrから選ばれた
少なくとも1種の金属を含有する少なくとも1種の化合
物を含有する被覆皮膜層とを含む、複合アルミニウムパ
ウダー。
1. A substantially granular aluminum particle, and a coating film layer formed on the surface thereof and containing at least one compound containing at least one metal selected from Zr, Ti and Cr. Including, composite aluminum powder.
【請求項2】 前記被覆皮膜層が、リンを含有する、請
求項1に記載の複合アルミニウムパウダー。
2. The composite aluminum powder according to claim 1, wherein the coating film layer contains phosphorus.
【請求項3】 ほゞ球状のアルミニウム粒子を、Znイ
オン、Tiイオン、およびCrイオンから選ばれた少な
くとも1種を含む水性処理液と接触させ、それによっ
て、前記アルミニウム粒子の表面上に、前記金属の化合
物を含む皮膜層を形成して複合アルミニウムパウダーを
調製し、 前記複合アルミニウムパウダーに粉砕展伸処理を施し
て、複合アルミニウムフレークを形成することを特徴と
する、複合アルミニウムフレークの製造方法。
3. A substantially spherical aluminum particle is contacted with an aqueous treatment liquid containing at least one selected from Zn ion, Ti ion, and Cr ion, whereby the aluminum particle is provided with the above-mentioned on the surface thereof. A method for producing a composite aluminum flake, comprising forming a coating layer containing a metal compound to prepare a composite aluminum powder, and subjecting the composite aluminum powder to a crushing and spreading treatment to form a composite aluminum flake.
【請求項4】 前記水性処理液が、オルソリン酸イオン
を更に含有し、それによって前記アルミニウム粒子の表
面上に前記金属とリンとを含む少なくとも1種の化合物
を含む皮膜層が形成される、請求項3に記載の方法。
4. The aqueous treatment liquid further contains orthophosphate ions, whereby a coating layer containing at least one compound containing the metal and phosphorus is formed on the surface of the aluminum particles. Item 3. The method according to Item 3.
【請求項5】 前記複合アルミニウムパウダーの粉砕展
伸処理が、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、これら脂肪酸の
誘導体、有機リン酸エステルから選ばれた少なくとも1
種からなる粉砕助剤の存在下で施される、請求項3、又
は4記載の方法。
5. The pulverized and spread-out treatment of the composite aluminum powder is at least 1 selected from saturated fatty acids, unsaturated fatty acids, derivatives of these fatty acids, and organic phosphate esters.
The method according to claim 3 or 4, which is carried out in the presence of a grinding aid consisting of seeds.
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