JPH0977997A - 水性塗料組成物に使用するための、光学的に可変な顔料の安定化 - Google Patents

水性塗料組成物に使用するための、光学的に可変な顔料の安定化

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JPH0977997A
JPH0977997A JP7325960A JP32596095A JPH0977997A JP H0977997 A JPH0977997 A JP H0977997A JP 7325960 A JP7325960 A JP 7325960A JP 32596095 A JP32596095 A JP 32596095A JP H0977997 A JPH0977997 A JP H0977997A
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クリント、ダブリュ．カーペンター
S Kendall Scott
エス．ケンダル、スコット
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BASF Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性塗料組成物に使用するための光学的に可
変な顔料の安定化。 【解決手段】 原子番号２１−２８、３９−４２、５７
および７２−７４の遷移金属の塩、および原子番号５８
乃至７１の希土類金属のランタニド系列の塩から成る群
から選択された金属塩で変性した、光学的に可変な顔料
から成る組成物。本発明の範囲中には表面処理した上記
顔料の調製方法、および上記顔料を含む塗料組成物の調
製方法も包含される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】［発明の背景］発明の属する技術分野 本発明は表面処理された、光学的に可変な顔料の分野に
関する。さらに詳しくは、本発明は水性塗料組成物に使
用するための光学的に可変な顔料の安定化方法に関す
る。
【０００２】光学的に可変な顔料の用途については、各
種分野への応用、例えば通貨等の偽造防止インク用、お
よび一般的には塗料組成物用、が既に開示されている。
これらは例えば米国特許第４，４３４，０１０号、同第
４，７０４，３５６号、同第４，７７９，８９８号、同
第４，８３８，６４８号、同第４，９３０，８６６号、
同第５，０５９，２４５号、同第５，１３５，８１２
号、同第５，１７１，３６３号および同第５，２１４，
５３０号公報に記載されている。
【０００３】光学的に可変な薄層顔料フレークは透明誘
電層、半不透明金属層および金属反射層の組み合わせを
柔軟性ウエブ上に析出させて、薄いフィルム状多層干渉
構造体を形成させて製造する。通常この干渉構造体は、
少なくとも一つの金属反射層、少なくとも一つの透明誘
電層および少なくとも一つの半透明金属層から成る。こ
れらの層を種々に組み合わせることにより、光学的に可
変な所望の効果を達成させるのに利用する。好ましい一
実施態様では、この干渉構造体は二色光学効果を生じ、
かつこの干渉構造体は金属反射層の片側に位置する少な
くとも一つの透明誘電層および少なくとも一つの半透明
金属層の順序から成る。特に好ましい一実施態様では、
この層構造は金属反射層の両側で対称である。
【０００４】アルミニウムは種々の理由、例えば価格面
および商業的入手可能性、で上記反射層として度々使用
されるが、他の物質、例えば金、銅または銀、も使用で
きる。半不透明金属層は、金属、例えばクロムまたはニ
ッケル、から形成できる。透明誘電層は二酸化珪素、弗
化マグネシウムまたは酸化アルミニウム等の物質から形
成できる。層の厚みは所望の顔料特性に応じて変更可能
である。例えば米国特許第５，１３５，８１２号公報中
には、金属反射層で８０ｎｍ程度、半不透明金属層で５
ｎｍ程度、また透明誘電層ではその際の設計波長の半波
長の過半数が有用な厚さであると記載されている。
【０００５】上記のように、光学的に可変な薄層顔料フ
レークは半透明金属層、透明誘電層、および金属反射層
を柔軟ウエブ上に被覆し、このウエブを多層構造体から
引き離して顔料フレークを形成させて製造する。通常、
このウエブはポリマー物質、例えばポリビニルアルコー
ルまたはポリエチレンテレフタレート、から成る。引き
離しはウエブから多層構造体を剥離して行なうことがで
きるが、当業者に知られているとおりこの際の剥離層は
他の層に先立ってウエブ上に析出させるのが好ましい。
剥離操作の遂行には熱または溶剤を使用することができ
る。別法として、ウエブを適当な溶剤（ウエブ物質の溶
解性に応じて水性または有機の）中に溶解して引き離し
を遂行してもよい。溶解工程に先立つて、被覆したウエ
ブが容器中に一層容易に、ぴたりと収まるようにウエブ
を任意にカットまたは細かく刻んでもよい。
【０００６】通常、この多層構造体がウエブから引き離
される際に、形状と寸法が不揃いなフレークに破砕され
る。一般にこれらのフレークは、さらに処理して塗料組
成物に用いるのに必要な寸法にする必要がある。この目
的遂行には超音波撹拌、ロール練り、磨砕等の公知技術
を使用する。この寸法低減工程間では公知のように溶
剤、界面活性剤および／または樹脂類の各種組み合わせ
を使用するのも好ましい。光学的に可変な顔料は、他の
種類の顔料では観察されない二色効果を包含する、目覚
ましい視覚効果を発揮することができる。
【０００７】本発明は水性塗料組成物、特に自動車塗料
組成物、に使用する光学的に可変な顔料粒子の表面変性
および腐食防止に有用な化合物に関する。さらに本発明
は表面変性済み光学的可変顔料を含有する水性組成物か
ら形成させた化粧塗料に関する。
【０００８】ペイント塗装間に発散する有機溶剤放出を
懸念して、自動車製造工業では水性自動車ペイントが広
く使用されるようになった。この新しい水性ペイントは
光学的可変顔料等の金属顔料に対して腐食性を有する媒
体を使うのが欠点である。例えば水性アクリル塗料組成
物のｐＨは通常８．０乃至９．０であり、ポリウレタン
塗料組成物のｐＨは通常７．５乃至８．０の範囲にあ
る。塩基性ｐＨの環境下では、光学的可変顔料は酸化さ
れる。腐食の一種である酸化作用は光学的可変顔料の金
属露出面を侵食する。金属露出面の酸化は、そのクロム
の光吸収性およびその反射層の反射性に影響を与える。
金属層が酸化すると水素ガスが発生する。発生水素ガス
の量は顔料の酸化の程度、すなわち腐食の程度を示す尺
度である。この水素ガスはペイント中に蓄積しうる。さ
らに、酸化された光学的可変顔料を含むペイントを基質
上に塗布すると、塗膜は変色、著しい彩度の低下、色相
のシフトおよび金属効果の減少を見せる。
【０００９】この塗料組成物は塩基性ｐＨ環境に絶えず
曝されるために、光学的可変顔料の劣化は時間と共に促
進される。光学的可変顔料を含有する塗料組成物は塗装
に先立って６ケ月またはそれ以上貯蔵されることも稀で
はなく、その結果顔料の著しい腐食が起こる。この腐食
を放置すると塗料組成物は使用できなくなるであろう。
【００１０】光学的可変顔料含有塗料を基質上に塗装
後、塗膜を湿気に曝すと、顔料の誘電層の膨潤に起因し
て色相のシフトが塗膜中に起こる。
【００１１】本発明の化合物を使用して光学的可変顔料
を処理すると、水性ペイント中の顔料の酸化が減少す
る。光学的可変顔料の表面変性は顔料中の誘電層が保護
されるために、湿気に曝された際のペイント硬化フィル
ムの変色を低減させる効果もある。この顔料は多層構造
を有し、また複数金属から成るので、本発明により表面
処理した顔料が二色効果を維持し、かつ低減されたガス
発生と改良された耐湿性を示すことは予想外のことであ
った。
【００１２】発明の要約 この発明の一提案によれば、水性塗料組成物中の顔料の
ガス発生を減少させ、この塗料組成物から形成させた硬
化フィルムの耐湿性を改良するために、光学的に可変な
顔料粒子の表面処理に用いる一群の化合物が提供され
る。この明細書および請求の範囲を通じて使用する「光
学的に可変な顔料」なる用語は、無機透明誘電層、半透
明金属層および金属反射層を柔軟性ウエブ上に析出さ
せ、析出した薄いフィルム状層構造体をウエブから引き
離して顔料粒子にまで破砕することにより製造した顔料
を意味する。これらの粒子は平坦で不規則な形をした顔
料フレークの形態をなしている。
【００１３】光学的可変顔料粒子の処理に用いる化合物
の例中には、水素ガスの発生が減少することから判るよ
うに、塩基性ｐＨ環境下での腐食を抑制するための遷移
金属塩、希土類金属塩またはこれらの混合物の溶液が包
含される。特に有用な遷移金属塩および希土類金属塩の
例中には原子番号２１−２８、３９−４２、５７および
７２−７４の遷移金属の塩、および原子番号５８乃至７
１の希土類金属のランタニド系列の塩が包含される。
【００１４】この金属塩で光学的可変顔料粒子を処理し
て顔料、金属塩、水および溶剤から成るスラリーを形成
させる。この顔料を溶液中に光学的可変顔料上に金属酸
化物保護被膜を形成させるのに十分な時間、保持する。
処理後、顔料を液から分離して洗浄する。この顔料を加
熱炉中でさらに乾燥させる。
【００１５】発明の詳細な説明 本発明は遷移金属塩、希土類金属塩、またはこれらの混
合物で表面処理した光学的可変顔料に関し、また光学的
可変顔料の処理方法および処理済み顔料を含有する塗料
に関する。
【００１６】塗料組成物に使用することを目的とした、
本発明の光学的可変顔料粒子の粒径は平均５乃至４０μ
ｍである。５０μｍ以上の粒径の粒子は１０％を越える
ことはなく、１２５μｍ以上の粒径の粒子は実質的に存
在しない。
【００１７】本発明の諸目的に対しては、本発明の表面
処理を行なうに先立って、この光学的可変顔料を熱処理
することもできる。しかし塗料中でガス発生が少ない顔
料や、耐湿性が改良された硬化フィルムを提供するため
の目的には熱処理は必要としない。
【００１８】本発明によれば、上記光学的可変顔料を遷
移金属塩、希土類金属塩およびこれらの混合物から成る
群から選択した一種の塩の、水および溶剤から成る溶液
で処理する。この塩は原子番号２１−２８、３９−４
２、５７および７２−７４の遷移金属の塩、および原子
番号５８乃至７１の希土類金属のランタニド系列の塩か
ら成る群から選択するのが好ましい。顔料の処理に使用
して最も好ましい塩としてはクロム塩、バナジウム塩、
モリブデン塩およびセリウム塩が挙げられる。好ましい
クロム塩の例としてはナトリウム二クロム酸塩およびア
ンモニウム二クロム酸塩等の四価クロム塩が挙げられ
る。好ましいセリウム塩の例中にはセリウム（ＩＶ）硫
酸塩、セリウムトリアセテート、セリウム（ＩＶ）イソ
プロポキシド、アンモニウムセリウム（ＩＶ）硝酸塩、
および二酸化セリウムが包含される。適当なバナジウム
塩の例中にはアンモニウムメタバナジン酸塩、酸化バナ
ジウム（Ｖ）、ナトリウムメタバナジン酸塩、ナトリウ
ムオルトバナジン酸塩およびバナジルアセチルアセトネ
ートが包含される。好ましいモリブデン塩の例中にはモ
リブデン酸二ナトリウム、モリブデン酸およびホスホモ
リブデン酸が包含される。この金属塩の使用量は顔料の
総重量基準で０．０１乃至３０．０重量％であり、好ま
しくは１．０乃至２５．０重量％である。
【００１９】この塩溶液は脱イオン水およびブチルセロ
ソルブ、ｎ−プロパノール、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルまたはプロピレングリコールモノブチル
エーテル等の溶剤を含有する。水は金属塩の溶解用に存
在させる。溶剤は塩溶液と顔料粒子との接触を最高にし
て顔料粒子を効果的に分散させる目的で存在させる。
水：溶剤の比はそれぞれ１０：９０乃至５０：５０が好
ましく、最も好ましくは２０：８０である。
【００２０】この顔料および塩溶液を併合してスラリー
を形成させる。このスラリーは２．０重量％および２０
重量％間の顔料、０．５乃至２０．０重量％間の金属
塩、１０．０および８０．０重量％間の水、および９
０．０および１０．０重量％間の溶剤から成り、これら
全ての重量は顔料スラリーの総重量基準である。顔料は
１分乃至２４時間の間、この塩溶液と接触させる。接触
時間は顔料反射層上に金属酸化物被膜が形成されるのに
十分な時間でなければならない。この混合物を９２℃ま
で加熱して金属酸化物保護被膜の形成を促進させる。好
ましい実施態様では金属塩含有顔料スラリーを６０℃お
よび９２℃間に９０分間加熱する。次いで顔料を極性溶
剤で洗浄する。次いで顔料を濾過し、乾燥して金属処理
済み光学的可変顔料組成物を得る。この顔料は空気また
は加熱炉乾燥する。加熱炉乾燥は１００℃および１１０
℃間で１５分および１時間の間の時間で行なう。
【００２１】表面変性した光学的可変顔料は水性塗料組
成物中の顔料のガス発生を著しく減少させ、かつ塗料組
成物中の顔料の耐湿性を改善するのに有用である。表面
変性済み光学的可変顔料を含有する塗料は未処理顔料を
含む塗料に較べて改良されたレオロジー特性を示す。本
発明にしたがって表面処理した光学的可変顔料を含む塗
料は優れた粘度安定性を示す。ある種の試験条件下で
は、本発明に従って表面処理し、かつ熱処理済みの光学
的可変顔料は熱処理だけで他の処理を行わなかった光学
的可変顔料に較べて一層長期の粘度安定性を維持する。
【００２２】光学的可変顔料はフィルム形成性樹脂およ
び水と併用して水性ペイント組成物を形成することがで
きる。この光学的可変顔料は顔料：バインダー比が０．
０３：１乃至０．４０：１の範囲で含まれる。
【００２３】かかる組成物中に使用して有用なことが判
明している他の公知成分である架橋剤および他の樹脂
類、可塑剤、組成物の安定化または塗装に役立つ追加の
補助溶剤、レオロジー制御剤、他の顔料、ＵＶ光安定剤
および酸化防止剤、触媒、防カビ剤およびその他を使用
してもよい。
【００２４】適当なフィルム形成性樹脂としては水分散
性または水可溶性のイオンまたは非イオン樹脂類が挙げ
られる。アニオンまたはノニオン樹脂類はトップコート
塗料に使用するのに好ましい。これらの樹脂としてはア
クリル、ビニル、ポリウレタン、ポリエステル、アルキ
ド、エポキシ、またはフィルム形成に有用な他のポリマ
ー類が挙げられる。トップコート塗り塗料に使用する水
分散性ポリマーの例は米国特許第４，７９４，１４７
号、同第４，７９１，１６８号、および同第４，５１
８，７２４号公報中に記載がある。通常、かかるシステ
ム中には、フィルム形成性樹脂上に架橋性を供与する官
能基の種類に応じて、アミノプラスト樹脂、ポリアミ
ン、ブロックされたポリイソシアネート等の架橋剤も含
まれている。例えば、ヒドロキシル官能性アクリルまた
はポリウレタン樹脂はアミノプラスト樹脂を用いて架橋
できる。この目的には、メラミン−ホルムアルデヒド樹
脂の使用が特に好ましい。考慮に値するこの種のメラミ
ン−ホルムアルデヒド樹脂は例えばモンサント社（Mons
anto Co., 米国ミズリー州セントルイス）およびアメリ
カンシアナミド社（American Cyanamid,米国ニュージャ
ージー州ウェイン）から市販されている。特にフィルム
形成性樹脂がアニオン的に安定化される場合には、高分
子型メラミンが使用できる。かかる高分子型メラミンは
強酸触媒を必要としない。フィルム形成性樹脂がノニオ
ン的に安定化される場合には、高分子型メラミンを使用
するか、またはスルホン酸またはブロックされたスルホ
ン酸のような強酸触媒と共にモノマー型メラミンが使用
できる。
【００２５】組成物の安定化または塗装のために、追加
的な補助溶剤を加えることもできる。一層好ましい溶剤
類としては、アセテート、例えばブチルアセテート、ヘ
キシルアセテート、およびオクチルアセテート、グリコ
ールエーテルおよびグリコールエーテルアセテート、例
えばプロピレングリコールエーテルおよびプロピレング
リコールモノエチルエーテルアセテート、およびケト
ン、例えばメチルプロピルケトン、メチルイソブチルケ
トン、およびメチルヘキシルケトン、が挙げられる。グ
リコールエーテルおよびグリコールエーテルアセテート
が特に好ましい。
【００２６】所望であれば他の顔料を、磨砕型樹脂また
は顔料分散剤を用いて公知方法に従って調製したペース
トまたは分散体として添加してもよい。ここに記載の
「顔料」なる用語は着色物質、充填剤、フレーク物質お
よび業界でピグメント類と呼称している他の種の物質で
ある有機および無機化合物を包括的に意味する。遷移金
属または希土類金属で処理した光学的可変顔料以外の顔
料が含まれる場合には、それらの使用量は全顔料基準で
９０．０重量％以下、好ましくは１．０および５０．０
重量％間の濃度である。この発明で用いる表面変性済み
光学的可変顔料の使用量は全顔料重量基準で１．０乃至
９９．０重量％である。この表面変性済み光学的可変顔
料の一層好ましい使用量は全顔料重量基準で５０．０お
よび１００．０重量％間の量である。
【００２７】少量のレオロジー制御剤、例えばヒューム
ドシリカ、ヘクトライトクレー、ベントナイトクレー、
またはセルロースアセートブチレート等の繊維系プラス
チックを含ませることが好ましいこともある。かかる物
質の使用量は通常、反応物の全固形重量基準で１０．０
重量％未満である。レオロジー制御剤は塗装および硬化
工程での組成物の流れおよびレベリング（平滑作用）を
制御するのに使用する。このレオロジー制御剤は被膜の
金属性外観を制御するのにも有用である。かかる物質は
顔料フレーク表面を塗膜面に平行な配列に「固定」して
正面から見た際の明るさを最大にし、斜めから見た際の
暗さを最大にするのに役立つ。
【００２８】調製した塗料組成物は多数の公知手段、例
えばスプレー塗り、はけ塗り、浸し塗り、または流し塗
り、で基質上に塗装する。好ましい塗装方法はスプレー
または静電スプレーである。これらの方法は自動車塗装
に特に広く用いられる。例えば、Model 62サイホンスプ
レーガン（Binks Manufacturing Corp.,（米国イリノイ
州フランクリンパーク）から市販）を用いて噴霧空気圧
５０乃至８０ｐｓｉで行なうことができる。
【００２９】この発明の塗料組成物を塗布すべき基質と
しては例えば金属、セラミック、プラスチック、ガラ
ス、紙または木材が挙げられる。この発明の塗料組成物
または他の塗料組成物で予めプレコーティング済みの上
記いずれの物質でもよい。この発明の塗料組成物は自動
車塗装の場合のプレコーティング済み鋼またはプレコー
ティング済みプラスチック基質上に塗装するのに特に有
用であることが判明した。クリアコーティング処方で上
塗りされるトップコート処方またはベースコート処方と
して、下塗りした自動車基質上に使用するのに特に適当
である。
【００３０】この塗料組成物を基質上に塗装後、反応性
官能基の全てまたは殆ど全てを転化するのに十分な時間
に亙って塗膜を硬化、好ましくは加熱して塗膜を硬化さ
せる。硬化温度は通常１１５℃乃至１８０℃、硬化時間
は通常１５分乃至６０分である。塗膜の硬化は好ましく
は、１２０−１５０℃で２０乃至３０分間である。硬化
塗膜の厚さは１乃至１５０ミクロンであるが、自動車の
トップコートまたはベースコートとして用いる場合の膜
厚は一般に１０乃至７０ミクロンである。
【００３１】この発明の好ましい一実施態様では、この
発明の塗料組成物をベースコーティングとして用い、透
明クリアコーティングとして業界公知の透明トップコー
ト層で上塗りする。このベースコーティングはクリアコ
ーティングを行なうに先立って硬化させてもよく、また
はこのベースコート上にクリアコートをウェット・オン
・ウェット塗布してもよい。「ウェット・オン・ウェッ
ト」なる用語はベースコート塗装後にフラッシュまたは
乾燥させて水または他の溶剤の大半は取り除くが、クリ
アコート組成物を塗装する以前には硬化させないことを
意味する。クリアコート組成物の塗装後、一定期間フラ
ッシュまたは乾燥させ、次いでベースコートおよびクリ
アコートを一緒に硬化させる。
【００３２】このクリアコートには、ベースコートに用
いる架橋機構を適用する必要は必ずしもないが、使用す
る架橋機構は互いに干渉してはならない。
【００３３】ベースコートは一層または二層で行なう
が、層と層の塗装間で短期間（「フラッシュ」期間）に
溶剤および水を蒸発させる。塗装後、クリアコート組成
物を塗装するに先立って下引塗料を好ましくは僅かに高
温、例えば４９℃の加熱炉中、で５乃至２０分間さらに
乾燥させる。このクリアコート組成物の塗装は一層スプ
レー、または二層スプレーで行ない、後者の場合は層間
で短いフラッシュを行なうのが好ましい。このクリアコ
ート組成物は１−２０分間、室温または加熱下でフラッ
シュさせる。通常、未硬化塗膜は上記のような熱硬化方
法を用いてさらに硬化させる。得られる塗膜の外観およ
び物理的諸性質は優れたものである。
【００３４】この発明の光学的可変顔料を含有するベー
スコート組成物を調製し、塗膜の塩基性ｐＨの環境下に
おいて、この光学的可変顔料の耐食性を決定するために
ガス発生試験を行なった。これらの組成物のレオロジー
制御性および保存寿命も試験し、硬化塗膜の耐湿性も試
験した。結果を表１−１１に示した。
【００３５】この塗料組成物のガス発生試験は２室を有
するバブルカウンターに連結した２５０ｍＬの洗浄瓶か
ら成るガス発生装置中で試験した。光学的可変顔料また
は他の顔料を含むベースコート組成物の試料２５０ｍＬ
をこの洗浄瓶中に入れた。このバブルカウンターのサイ
ドネックを通じてバブルカウンターの下室を水で満たし
た。下室から上室中に置換した水の容量を測定して水素
ガスの量を測定した。この塗料を含む組み立て装置を３
８℃の浴中に置き、３０分間平衡に到達させた。平衡到
達後、スクリューキヤップを確りとしめた。発生した水
素ガス量測定の為に、試料を指定の期間を置いて浴中で
試験した。
【００３６】下記の諸例は発明さらに説明するためのも
のである。
【００３７】
【実施例】下記に記載のように塗料組成物を調製した。
例１−１４で調製した光学的可変顔料を同じベースコー
ト組成物の試料１４個に添加して、ガス発生量を測定し
た。これらの塗料試料をそれぞれ１ａ−１４ａと呼称し
た。これらの塗料試料のガス発生量を評価し、かつその
結果を表１−１０に示した。
【００３８】水性ベースコート組成物 成 分 量（重量％） レオロジー制御剤 ２７．６１ メラミン−ホルムアルデヒド樹脂Cymel R 327 ３．９７ ブチルセロソルブ ０．７９ アニオン系ポリウレタン樹脂 ４５．３６ 顔料分散体−カーボンブラック （アニオン系ポリウレタン練肉樹脂中） ５．７４ 界面活性剤流れ添加剤 ０．８７ Tinuvin R 1130 紫外線吸収剤 ０．３３ 分岐型ポリエステルスラリー樹脂 ５．９４ Propyl propasol R ２．６８ 光学的可変顔料＊ １．３９ ジメチルエタノールアミン（５％溶液） ２．５６ 脱イオン水 ２．７６ １００．００ ＊ Cyan/Purple 光学的可変顔料を指す。
【００３９】例１ 未処理の光学的可変顔料（対照１） 製造業者から受領した光学的可変顔料をそのまま対照試
料として用いた。
【００４０】例２ ナトリウム二クロム酸塩で処理した光学的可変顔料 ナトリウム二クロム酸塩１．６０ｇを脱イオン水１０．
０１ｇ中に溶解した。ブチルセロソルブ４０．１７ｇお
よび未処理の光学的可変顔料６．２ｇを併合してスラリ
ーを形成させた。次いで上記塩溶液を顔料スラリーに添
加して１．５時間、９２℃で撹拌した。濾過により顔料
を液から分離し、イソプロパノールおよび水で洗浄し、
次いでイソプロパノール単独で洗浄した。この顔料を加
熱炉中で１．５時間、１１０℃で乾燥した。
【００４１】例１および２の顔料は同一バッチからの顔
料である。
【００４２】塗料１ａおよび２ａのガス発生結果 例１および２それぞれに準拠して調製した顔料を上記の
ベースコート処方に添加することにより塗料１ａおよび
２ａを作成した。ガス発生試験を上記のように４週間に
亙って行なった。結果は下記の通りであった。
【００４３】 表 １ 塗料１ａおよび２ａのガス発生結果 塗 料 ガス発生試験結果と期間 １日 １週間 ２週間 ４週間 １ａ（対照） ２２ ５４ ６０ ７０ ２ａ ０ ４ ５ ９
【００４４】耐湿性 全ての耐湿性試験は次のように行なった。下塗りした金
属パネル上に上記水性下引塗料組成物をスプレー塗装
し、次いで１０分間、６０℃でフラッシュ乾燥して耐湿
性試験用のパネルを作成した。次いでこれらの塗膜を１
０分間、１２９℃で焼き付けて硬化させ、膜厚１５−２
０μｍの丈夫な硬質塗膜を得た。
【００４５】ＱＣＴ湿潤試験（１６時間、６０℃）法に
準拠して、これらのパネル上の色の変化を測定した。次
表に示した測定値は、湿気に曝したパネル部分と湿気に
曝さないパネル部分との間の一回塗りパネル上の色差を
示す。色差の測定はパシフイック・サイエンテイフック
・スペクトロガードＩＩ（Pacific Scientific Spectro
guard II）分光測色器（ラージエリアビュー、光源Ｄ６
５を内蔵する平行光線型ｄ／８幾何学的配置、１０°オ
ブザーバー）を使用し、１９７６ＣＩＥ Ｌ*ａ* ｂ*
色差関数を用いて測定した。 ＊１９７６ ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊は使用した色空間を
示す。
【００４６】 表 ２ 耐湿性／塗膜１ａ−２ａの色の変化 試料 △Ｌ＊ △Ｃ＊ △Ｈ＊ △Ｅ＊ １ａ １．２２ ０．７３ −２．５１ ２．８８ ２ａ ０．５０ ０．７０ −０．４５ ０．９７ △Ｌ＊ 明度の変化を示す。 △Ｃ＊ 彩度の変化を示す。 △Ｈ＊ 色相の変化を示す。 △Ｅ＊ 全色差を示す。
【００４７】例３ 未処理の光学的可変顔料（対照） 製造業者から受領したままの顔料を用いた。実施例４−
６で処理した顔料は対照試料と同じバッチから採取し
た。
【００４８】例４ アンモニウム二クロム酸塩で処理した光学的可変顔料 アンモニウム二クロム酸塩３．２１ｇを脱イオン水２
０．０ｇ中に溶解した。この混合物中にブチルセロソル
ブ７９．６ｇを撹拌しながら添加した。６５℃で１時間
撹拌しながら未処理光学的可変顔料１９．９ｇをこの混
合物中に加えてスラリーを形成させた。次いでこのスラ
リーを濾過して溶剤と水を分離させ、顔料を先ずイソプ
ロパノールおよび水で洗浄し、さらにイソプロパノール
で洗浄した。この顔料を１．５時間、１１０℃の加熱炉
中で乾燥した。
【００４９】例５ ナトリウムメタバナジン酸塩で処理した光学的可変顔料 ナトリウムメタバナジン酸塩１．０ｇを脱イオン水１
０．０ｇ中に溶解した。この混合物中にブチルセロソル
ブ４０．２ｇを撹拌しながら添加した。未処理の光学的
可変顔料１０．１ｇをこの混合物中に加えてスラリーを
形成させた。この混合物を１．５時間撹拌後、スラリー
を濾過して溶剤と水を分離させ、光学的可変顔料をイソ
プロパノールと水で洗浄し、さらにイソプロパノールで
洗浄した。この顔料を１．５時間、１１０℃の加熱炉中
で乾燥した。
【００５０】例６ セリウム塩で処理した光学的可変顔料 アンモニウムセリウム（ＩＶ）硝酸塩１．０５ｇを脱イ
オン水１０．０ｇ中に溶解した。この混合物中にブチル
セロソルブ４０．３ｇを撹拌しながら添加した。この混
合物中に未処理の光学的可変顔料９．８ｇを加えてスラ
リーを形成させた。この混合物を１．５時間撹拌後、ス
ラリーを濾過して溶剤と水を分離させ、光学的可変顔料
をイソプロパノールと水で洗浄し、さらにイソプロパノ
ールで洗浄した。この顔料を１．５時間、１１０℃で加
熱炉中で乾燥した。
【００５１】塗料３ａ−６ａのガス発生試験 上記のベースコート処方を用い、また例３−６のそれぞ
れに従って調製した顔料を用いて塗料組成物３ａ−６ａ
を調製した。
【００５２】 表 ３ 例３ａ−６ａのガス発生試験結果 塗 料 ガス発生試験結果と期間 １日 １週間 ２週間 ３ａ（対照） ２４ ６０ ６９ ４ａ １ １０ １０ ５ａ ０ ２２ ３０ ６ａ １ ３ ６
【００５３】 表 ４ 例４ａ−６ａの耐湿性／色の変化 試料 △Ｌ＊ △Ｃ＊ △Ｈ＊ △Ｅ＊ ３ａ ０．５１ ０．６７ −１．５８ １．７９ ４ａ ０．０２ −０．３０ −０．７１ ０．７７ ５ａ ０．６５ ０．６４ −１．１４ １．４６ ６ａ ０．６４ −３．１１ −１．７３ ３．６１
【００５４】例７ 光学的可変顔料（対照） 供給者から受領した顔料をそのまま用いた。
【００５５】例８ 熱処理済み光学的可変顔料 供給者が熱処理し、供給者から受領した顔料をそのまま
用いた。
【００５６】例９ アンモニウム二クロム酸塩で処理した光学的可変顔料 例４からの顔料の一部をこの実験で試験した。
【００５７】塗料７ａ−９ａのガス発生試験結果 上記のベースコート処方を用い、また例７−９それぞれ
に従って調製した顔料を用いて塗料組成物７ａ−９ａを
調製した。
【００５８】 表 ５ 例７ａ−９ａのガス発生試験結果 試料 ガス発生試験結果と期間 １日 １週間 ２週間 ４週間 ７ａ ２４ ５５ ６５ ７５ ８ａ ０ ２ ２３ ４３ ９ａ ０ ７ １０ １５
【００５９】この結果はクロメート処理済み顔料の２週
間後のガス発生が、熱処理以外は他の表面処理を施さな
かった顔料よりも著しく少ないことを示している。
【００６０】 表 ６ 例７ａ−９ａの湿潤試験結果／色の変化 試料 △Ｌ＊ △Ｃ＊ △Ｈ＊ △Ｅ＊ ７ａ ０．３２ −０．３４ −１．３４ １．４１ ８ａ ０．０２ ０．１５ −０．０４ ０．１５ ９ａ ０．６９ ０．６５ −０．４５ １．０５
【００６１】例１０ クロメート処理アルミニウム顔料
【００６２】例１１ 供給者から受領したままの未処理の光学的可変顔料
【００６３】例１２ 供給者から受領したままの、熱処理済み光学的可変顔料
【００６４】例１３ アンモニウム二クロム酸塩で処理し、かつた熱処理した
光学的可変顔料 供給者により熱処理されている顔料を次の方法により表
面処理した。
【００６５】アンモニウム二クロム酸塩６．４４ｇを脱
イオン水４０．５ｇ中に溶解した。この混合物中にブチ
ルセロソルブ１５９．０ｇを撹拌しながら添加した。こ
の混合物中に熱処理済み光学的可変顔料４２．０ｇを６
５℃で１時間撹拌しながら加えてスラリーを形成させ
た。このスラリーを濾過して溶剤と水を分離させ、光学
的可変顔料を先ずイソプロパノールと水で洗浄、さらに
イソプロパノールで洗浄した。この顔料を１．５時間、
１１０℃で加熱炉中で乾燥した。
【００６６】 表 ７ 例１０ａ−１３ａのガス発生試験結果 塗 料 ガス発生試験結果と期間 １日 １週間 ２週間 １０ａ ２ ２ ３ １１ａ ２４ ９１ １０４ １２ａ ３ ４ ７ １３ａ ２ ３ ４
【００６７】 表 ８ 例１０ａ−１３ａの湿潤試験結果 試 料 △Ｌ＊ △Ｃ＊ △Ｈ＊ △Ｅ＊ １０ａ −０．０３ −０．０１ ０．０２ ０．０４ １１ａ −−− −−− −−− −−− １２ａ ０．０６ ０．００ ０．１１ ０．１２ １３ａ −０．３０ −０．５７ ０．２８ ０．７０
【００６８】レオロジー制御試験 例１０−１３の顔料を用いて下引塗料組成物を調製し
た。これらの試料をそれぞれ２バッチに分割して試験に
供した。レオロジー試験はBohlin V88を用いて塗料試料
の粘度を１００ｃｐｓ［３９０（１／ｓｅｃ）設定＝６
／２）］に低下させて行なった。このレオロジーの試験
は次表に見られるようにBohlin CS 計測器を用いて行な
い、測定は低シェア（低せん断応力）から高シェアへと
傾斜させ、再度高シェアへと傾斜を戻して行なうことに
より、異なったせん断速度における測定値（粘度、ｃｐ
ｓ）を採取した。次表には、計測器で低シェアへとラン
プバックさせつつある際の、低シェア（１／ｓｅｃ）に
おける粘度のデータを示す。
【００６９】 表 ９ 例１０ａ−１３ａ試験バッチ１のレオロジー制御データ 低シェア（１／ｓｅｃ）での粘度（ｃｐｓ）と時期 時 期 試 料 １０ａ １１ａ １２ａ １３ａ 初期 3389 1110 2307 2407 １週間保存 2315 455 1841 2192 １週間保存+ ULTRA TURRAX 4210 1533 3180 3568 上記 + ２週間保存（全３週間） 3574 817 3056 4223 上記 + ５週間保存（全６週間） 3763 717 3165 4400
【００７０】 表１０ 例１０ａ−１３ａ試験バッチ２のレオロジー制御データ １／ｓｅｃシェアでの粘度（ｃｐｓ）と時期 時 期 試 料 １０ａ １１ａ １２ａ １３ａ ＨＯＴ ＢＯＸ＊ 1801 281 1366 1927 ＨＯＴ ＢＯＸ＋ULTRA TURRAX 4497 978 3839 3963 上記＋２週間保存（全３週間） 3075 819 2621 3672 上記＋５週間保存（全６週間） 3531 843 1413 4136 ＊１１０℃で４日
【００７１】スプレーした下引ペイント１０ａ−１３ａ
のレオロジー 複数電着パネルを、ホットボックス、ウルトラターラッ
クス（ultra turrax)で処理してあるベースコート組成
物１０ａ−１３ａで被覆し、表１０に示したようにさら
に５週間保存した。この試験を２回繰り返して各回で同
一結果を得た。結果を次表に示す。
【００７２】 表１１ スプレー（１０ａ−１３ａ使用）したパネルの垂れ試験結果 試料 形成フィルムの最高膜厚 垂れ結果 １０ ０．８ミル 垂れ無し １１ −−− １．３０ミルで孔上に垂れ １２ −−− ０．９２ミルで孔上に垂れ １３ １．３１ミル 垂れなし

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】原子番号２１−２８、３９−４２、５７お
    よび７２−７４の遷移金属の塩、および原子番号５８乃
    至７１の希土類金属のランタニド系列の塩からなる群か
    ら選択された一種の金属塩で変性されて成る、光学的に
    可変な顔料を含んでなる組成物。
  2. 【請求項２】金属塩、水および有機溶剤のスラリーで変
    性された光学的に可変な顔料を含んでなる、請求項１に
    記載の組成物。
  3. 【請求項３】遷移金属の塩類および希土類金属のランタ
    ニド系列の塩がバナジウム、クロム、モリブデン、およ
    びセリウムの塩およびこれらの混合物から成る群から選
    択されて成る、請求項１または２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】金属塩の濃度が、光学的に可変なフレーク
    顔料粒子の表面を、塩基性ｐＨの水性環境下での腐食か
    ら保護するのに有効な濃度である、請求項１、２または
    ３に記載の組成物。
  5. 【請求項５】塩の濃度が、全顔料の重量基準で１．０％
    および３０．０％間にある、請求項１乃至４の何れか一
    つに記載の組成物。
  6. 【請求項６】下記の工程からなる請求項１乃至５の何れ
    か一つに記載の、変性された光学的に可変な顔料粒子の
    製造法。 ａ） 溶剤、金属塩、水および光学的に可変な顔料粒子
    を併合してスラリーを形成させ、 ｂ） このスラリーを十分時間に亙って撹拌して顔料粒
    子上に金属の保護塗膜を形成させ、 ｃ） このスラリーの液成分から顔料粒子を分離させ、 ｄ） この顔料粒子を洗浄し、 ｅ） この顔料粒子を乾燥する工程。
  7. 【請求項７】撹拌工程の間、６０℃および９２℃間の温
    度で顔料とスラリーを加熱する工程をさらに含んでな
    る、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】下記のａ〜ｃを含んでなる水性塗料組成
    物。 ａ． 少なくとも一種の水相容性ポリマー、 ｂ． 一種の架橋剤、および ｃ． 請求項１乃至５の何れか一つに記載の、変性され
    た光学的に可変な顔料。
  9. 【請求項９】顔料：バインダーの比が０．０３：１乃至
    ０．４０：１である、請求項８に記載の塗料組成物。
  10. 【請求項１０】光学的可変顔料粒子の平均粒径が５およ
    び４０μｍ間にある、請求項８または９に記載の塗料組
    成物。
  11. 【請求項１１】湿潤剤、界面活性剤、脱泡剤、酸化防止
    剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、可塑剤、およびこれらの混
    合物から成る群から選択された諸成分をさらに含んでな
    る、請求項８、９または１０に記載の塗料組成物。
  12. 【請求項１２】全顔料重量基準で９９％までの量の追加
    的顔料をさらに含んでなる、請求項８、９、１０、また
    は１１に記載の塗料組成物。
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