JPH0645764B2 - 金属顔料組成物 - Google Patents

金属顔料組成物

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JPH0645764B2
JPH0645764B2 JP63157651A JP15765188A JPH0645764B2 JP H0645764 B2 JPH0645764 B2 JP H0645764B2 JP 63157651 A JP63157651 A JP 63157651A JP 15765188 A JP15765188 A JP 15765188A JP H0645764 B2 JPH0645764 B2 JP H0645764B2
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    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は金属顔料組成物およびそれを配合した水性塗料
組成物に関する。
(従来の技術およびその課題) 金属顔料、特に粉末化またはフレーク化したアルミニウ
ムを塗料組成物中に配合して、光沢のある仕上げをする
ことが知られている。従来このようなメタリック塗料は
溶剤をベースにしたものが多い。しかしながら、揮発性
溶媒を使用した場合環境汚染の問題があり、分散媒とし
て水を使用することが提案されている。
ところが、金属顔料を分散媒として水を用いる水性塗料
中に配合した場合、水と金属反応して水素が発生し、ひ
どい場合には爆発を起こす危険がある。この問題は自動
車工業において使用される塗料について通常行なわれる
如く、塗料組成物を使用前、密閉容器内に長期間貯蔵す
る場合に特に顕著に認められる。
この問題を解決するために、特開昭58−168663
号には特定の有機燐酸エステルによって金属顔料を処理
して表面を疎水性にして安定化する方法が開示されてい
る。しかしながら、この方法によれば顔料の凝集が起こ
り易く、塗膜の平滑性が悪くなり、更に接着性などが悪
化する欠点がある。これを改良するために界面活性剤を
多量に配合することが行なわれているが、逆に耐水性が
悪くなり好ましくない。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは上記問題点が特定の化合物で金属顔料を処
理することにより解決されることを見出し、本発明を成
すに至った。
即ち、本発明は 式: [式中、R、RおよびRは同一または異なって、
水素原子、炭素数1〜24のアルキル基、アリール基、
シクロアルキル基、アルケニル基またはアルカノール基
を示し、nは2〜4の整数を示す。] で表わされる亜リン酸エステル、 式: [式中、R、R、RおよびRは同一または異な
って、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、アリー
ル基、シクロアルキル基、アルケニル基またはアルカノ
ール基を示し、nは前記と同意義。] で表わされるホスホベタインから成る群から選択される
リン化合物および金属顔料を含有する金属顔料組成物を
提供する。
また、本発明は上記金属顔料を含む水性塗料組成物を提
供する。
なお、式(I)、(II)で示されるリン化合物のR
、Rはハロゲン置換のアルキル基等も含まれる。
式(I)で示される亜リン酸エステルの代表的な例とし
ては2−(ドデシルアミノ)エチルホスホニックアシッ
ドモノオクチルエステル、2−(nブチルアミノ)エチル
ホスホニックアシッドモノステアリルエステル、2−
(ステアリルアミノ)エチルホスホニックアシッドモノ
nブチルエステル、2−(4−ハイドロキシブチルアミ
ノ)エチルホスホニックアシッドモノオクチルエステ
ル、2−(オクチルアミノ)エチルホスホニックアシッ
ドモノ2−(クロロエチル)エステル、2−(ラウリル
アミノ)エチルホスホニックアシッド等が挙げられる。
式(II)のホスホベタインの例としてはホスホリックアシ
ッド2−ラウリルアミノエチルモノエステル、ホスホリ
ックアシッド2−(ドデシルアミノエチル)・オクチル
ジエステル、2−[2−(ハイドロキシエチル)ジメチ
ルアンモニウム]エチル・ステアリルホスフェート、ホ
スホリックアシッド2−ステアリルアミノエチル・ブチ
ルジエステル、2−トリエチルアンモニウムエチル・p
−ノニルフェニルホスフェート、2−(2,3−ジハイ
ドロキシプロピルアミノ)エチル・オクチルホスホリッ
クアシッド等が挙げられる。これらの化合物の調整方法
は公知であり、例えば、1,3,2−ジオキサホスホラ
ンのアミンによる開環により合成する方法、アミノアル
コールをリン酸化合物でエステル化する方法、またビニ
ルホスフェートとアミンのマイケル付加を利用する方法
等が挙げられる。
金属顔料としてはアルミニウム、ゴールドブロンズ、
金、鉄、ステンレススチール、ニッケル、亜鉛、錫、ク
ロム、鉛およびビスマス等およびこれらの金属が得られ
る合金が用いられる。好ましくはアルミニウムである。
金属顔料の形状としては粉末、鱗片状等特に限定はない
が特に有用なものは鱗片状のものである。
本発明の金属顔料組成物の製法は、種々の態様が考えら
れるが、いずれの方法においても金属顔料とリン化合物
とが接触すればよい。従って、金属顔料の組成物は金属
顔料(通常金属と溶剤とを含むペースト)の製造時、例
えばボールミル等で粉砕する際に種々の溶剤あるいは粉
砕助剤とともにあるいは単独でリン化合物を配合して形
成してもよい。また、通常方法で粉砕することにより得
られた金属顔料(通常金属と溶剤等を含むペースト)に
リン化合物を混合してもよい。更に、金属類のペースト
から溶剤・脂肪酸等を除去して、リン化合物と混合して
もよい。金属顔料の製造に用いられる溶剤としてはミネ
ラルスピリット、ソルベントナフサ等が通常用いられ、
粉砕助剤としては不飽和脂肪酸、脂肪酸、脂肪族アミン
が一般的である。リン化合物の金属顔料への配合量は上
記の種々の配合形態および金属顔料の種類により大きく
変化してもよいが、通常金属の乾燥重量100重量部に
対し、リン化合物200〜0.5重量部、好ましくは1
00〜1重量部である。200重量部を越える使用は配
合量の増加にともなって、得られる効果が増加しない。
0.5重量部より少ないと性能の優れた金属顔料組成物
が得られない。
本発明の金属顔料組成物は通常水性塗料中に配合され
る。本発明の水性塗料組成物中で使用される被膜形成性
重合体は塗料の分野で使用される広範囲の重合体、例え
ば水性層に溶解または分散するアクリル型付加重合体か
ら選択し得る。これらの重合体は酸性基をアンモニアま
たはアミンで中和することによって可溶化し得る。ま
た、被膜形成性重合体は縮合重合体、例えばポリエステ
ルまたはアルキド樹脂であることができ、この重合体も
所望に応じてアンモニアまたはアミンにより中和し得
る。本発明の水性塗料組成物は水性塗料組成物の調製の
際に通常使用される他の成分、例えば非金属顔料、架橋
剤、増粘剤、および充填剤を含有してもよい。
本発明の水性塗料組成物は被膜形成性重合体と金属顔料
組成物とを水性分散媒中に分散させた分散体であり好ま
しくは霧化塗装により被塗物に塗布される。また浸漬塗
装、電着塗装等によって塗布してもよい。塗料組成物の
配合は被膜形成性重合体に対し本発明の金属顔料組成物
を重量部で100%まで添加すればよい。他の添加成分
の使用量は大きく変えてもよい。
(発明の効果) 本発明の金属顔料は特定のリン化合物で処理されてお
り、水性塗料組成物中に安定した分散状態で貯蔵可能で
あり、塗装時に塗膜の平滑性および耐水性にも優れる。
(実施例) 本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこ
れら実施例に限定されない。
製造例1 撹拌機温度計を取付けたフラスコにp−ノニルフェノー
ル11重量部とトリエチルアミン5.6重量部をテトラ
ヒドロフラン120重量部に溶解し、−20℃に冷却し
た後、2−クロロ−2−オキソ−1.3,2ジオキサホ
スホラン7.8重量部を反応温度を−20℃に保ちつつ
滴下した。滴下終了後、氷冷下1時間撹拌を続けたが、
p−ノニルフェノールの水酸基と2−クロロ−2−オキ
ソ1,3,2ジオキサホスホランとの反応の進行に伴い
トリエチルアミン塩酸塩が析出してきた。さらに室温で
2時間反応させ、反応終了後トリエチルアミン塩酸塩を
濾過によって除き、減圧下でテトラヒドロフランを除去
した。濾過したトリエチルアミン塩酸塩の重量からこの
反応における収率を算出したところ95%であった。
次に上記反応物とラウリルアミン10.2重量部および
ジメチルホルムアミド180重量部を耐圧反応器に入
れ、60℃で62時間反応させ、目的とする化合物を得
た。得られた化合物をNMRで分析したところ、ホスホ
ランのメチレンプロトンのシグナルが消去し、上記反応
物とラウリルアミンとの反応により新たにホスホランの
開環によるメチレンプロトンのシグナルが確認された。
またIR測定より1040cm-1にνp-oの吸収がまた1
240cm-1にνp=oの吸収がそれぞれ観測された。こ
れらのことから得られた化合物はホスホリックアシッド
2−ラウニルアミノエチル・p−ノニルフェニルジエス
テルである。
製造例2 撹拌機温度計をとりつけたフラスコにラウリルアミン9
3重量部とエチルセロソルブ93重量部を仕込み温度を
80℃にした。そこにビニエイトR(ビスクロロエチル
ビニルホスホネート;大八化学製)117重量部を30
分で滴下し、その後3時間反応させた。冷却後、10%
水酸化ナトリウム水溶液300重量部を添加し100℃
で2時間加熱し、加水分解させた。その後反応物溶液を
濃縮し、水、トルエンをそれぞれ500重量部添加し、
そこへ塩酸10%水溶液を添加し中和した。
水層を除去し残った有機溶剤層から目的物を濃縮し、1
68重量部の2ラウリルアミノエチルホスホニックアシ
ッドモノ2−(クロロエチル)エステルを得た。
実施例1 製造例1で得られたリン化合物10部をアセトン300
部に溶解し、この溶液中に市販のアルミニウムペースト
MC−666(Al金属含量65%旭化成製)を75部
分散した。
室温で1時間撹拌後このスラリーを濃縮し、金属含量6
5%のアルミニウム顔料組成物とした。
実施例2 実施例1と同様に製造例2で得られたリン化合物10部
を添加し、金属含量65%のアルミニウム組成物とし
た。
製造例3 メタリック塗料用樹脂の製造 撹拌機、温度調節機、冷却管を備えた1の反応容器に
エチレングリコールモノブチルエーテル76重量部を仕
込み、更にスチレン45重量部、メチルメタクリレート
63重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート48
重量部、n−ブチルアクリレート117重量部、メタク
リル酸27重量部およびアゾビスイソチロニトリル3重
量部からなるモノマー溶液61重量部を添加して撹拌
下、温度を120℃にした。上記モノマー溶液245重
量部、3時間で添加した後、1時間撹拌を継続した。更
にジメチルエタノールアミン28部と脱イオン水200
部を添加して揮発分50%、樹脂の数平均分子量12,
000のアクリル樹脂ワニスを得た。この樹脂の特数は
OH価70、酸価58を有した。
この樹脂ワニス140重量部にサイメル303(三井東
圧社製メトキシ化メチロールメラミン)30重量部を添
加した。
メタリック塗料の調製 上記樹脂ワニス170重量部に実施例1および実施例2
のアルミニウム顔料組成物を金属含量として10重量部
をそれぞれ別々に撹拌混合し、次いで脱イオンで希釈し
No.4フォードカップで25〜30秒(20℃)になる
まで希釈しメタリック塗料とした。
製造例4 水性クリアー塗料の調製 製造例3のメタリック塗料樹脂と同様にn−ブチルアク
リレート65.8重量部、メチルメタクリレート11.
8重量部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート16.
2重量部、メタクリル酸6.1重量部およびアゾビスイ
ソブチロニトリル5重量部、また溶媒としてブチルジグ
リコールを用いて重合体を合成した。この樹脂をジメチ
ルエタノールアミンで100%中和した。この重合体の
特数はOH価70および酸価40を有した。
得られた樹脂ワニスをサイクル303を架橋剤と使用
し、その樹脂固形分比が70/30となるように配合
し、脱イオン水を用いてNo.4フォードカップで30〜
35秒(20℃)になるまで希釈し、水性クリアー塗料
とした。
塗装実験例1 中塗り鋼板に上記製造例3で調製したメタリック塗料、
次いで製造例4で調製したクリアー塗料を乾燥塗膜で前
者20μ、後者30μとなるように温度23℃、湿度6
0%の環境下でエアースプレー塗装した。前者をインタ
ーバル1分間でツーステージで塗布し、その後5分間の
乾燥をし、次いでワンステージで後者を塗装した後、7
分間セッティングした。次いで、塗装板を乾燥機で15
0℃20分間焼き付けし、試験板を作成した。この塗膜
の付着性および耐水性を評価した。結果を表−1に示
す。尚、中塗り鋼板は脱脂化成処理を行なった磨き軟鋼
板に自動車用電着塗料を塗装後焼き付けその後自動車用
中塗り塗装を塗布、焼き付けたものを使用した。
比較例 実施例1と同様にラウリルホスフェート10重量部をア
セトン300部に溶解し金属顔料65%の組成物とし
た。このアルミニウム顔料を組成物を製造例3と同様に
作成した塗料を用いて上記塗装例と同様に塗装した。そ
の塗膜の試験結果を表−1に示す。
付着性の評価方法 カッターナイフでクロスカットを入れテープによる剥離
テストを行なった。○は剥離なし、×は剥離有りを示
す。
耐水性の評価 温水浸漬を500℃で10日間行なった後、塗膜の綿の
変化(艶びけ、変色)を目視した。○は良好、×は艶び
けあるいは変化がみられた。
なお、作成したメタリック塗料を40℃で1ケ月貯蔵し
た後も水素ガスの発生もなく、塗料品質の変化もなかっ
た。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式: [式中、R、RおよびRは同一または異なって、
    水素原子、炭素数1〜24のアルキル基、アリール基、
    シクロアルキル基、アルケニル基またはアルカノール基
    を示し、nは2〜4の整数を示す。] で表わされる亜リン酸エステル、 式: [式中、R、R、RおよびRは同一または異な
    って、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、アリー
    ル基、シクロアルキル基、アルケニル基またはアルカノ
    ール基を示し、nは前記と同意義。] で表わされるホスホベタインから成る群から選択される
    リン化合物および金属顔料を含有する金属顔料組成物。
  2. 【請求項2】請求項1記載の金属顔料組成物を含む水性
    塗料組成物。
JP63157651A 1988-06-24 1988-06-24 金属顔料組成物 Expired - Lifetime JPH0645764B2 (ja)

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