(57)【要約】  水系コーティング組成物などに用いることが好適な金属粉末を分散する組成物として、全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、キレート形態の有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はトリエタノールアミンに基づくキレート性置換基を少なくとも一つ含む。）であって、前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７以下のアルコール類である金属粉末分散組成物が提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、キレート形態の有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、
前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はトリエタノールアミンに基づくキレート性置換基を少なくとも１つ含む。）であって、
前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７以下のアルコール類であること
を特徴とする金属粉末分散組成物。
【請求項２】
前記金属粉末に含まれる金属性材料は、ｐＨ８の水中において、非水溶性の酸化物および非水溶性の水酸化物の少なくとも一方を形成可能であることおよび不溶性であることのいずれかを満たす元素を基材とする金属または合金からなる、請求項１に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項３】
前記ＯＲ基はアルコキシ基を含み、水酸基を有しない、請求項１または２に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項４】
前記ＯＲ基は、炭素数が４以下のアルコキシ基およびトリエタノールアミンに基づく前記キレート性置換基からなる、請求項３に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項５】
前記金属粉末の含有量に対する前記有機チタネート化合物の含有量の割合は、０．５％以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項６】
前記アルコール類における炭素数ＮＣの水酸基数ＮＯＨに対する比は４以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項７】
全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、
前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はピロリン酸エステルに基づく置換基を少なくとも１つ含む。）であって、
前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７から２０であって複数のエーテル結合を有すること
を特徴とする金属粉末分散組成物。
【請求項８】
有機チタネート化合物に含まれるピロリン酸エステルに基づく置換基では、それぞれのピロリン酸に結合するエステル基は１つ以上２つ以下である、請求項７に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項９】
ピロリン酸に結合するそれぞれのエステル基の炭素数は５以上である、請求項７または請求項８に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１０】
前記水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合は３以上である、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１１】
前記水より高沸点の有機溶剤は、エーテル結合数より少ない数の水酸基をさらに有する、請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載される金属粉末分散組成物を含む、水系コーティング組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属粉末が分散する組成物および当該組成物を含有する水系コーティング組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、全コーティング組成物に基づいて、亜鉛粉末、亜鉛合金粉末およびアルミニウム粉末から選ばれた金属粉末１０〜６０質量％と、キレート形態の有機チタネート化合物１〜１５質量％と、水２０〜６０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜２０質量％とを含有する防錆用水系コーティング組成物が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６３６２０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、特許文献１に記載されるような水系コーティング組成物などに用いることが好適な金属粉末を分散する組成物を提供することを目的とする。本明細書において、「金属粉末」とは、金属および／または合金を含む粉末材料を意味する。また、本発明は、かかる組成物を含有するコーティング組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために本発明者が鋭意検討した結果、以下のような新たな知見が得られた。
分散液を使用する場合（具体例として、所定の組成物を製造するために他の原料とブレンドする場合が挙げられる。）に、金属粉末が適切に分散した状態であることが分散液にとって求められるところ、この分散方法として、最も簡便でかつ確実な方法は分散液を撹拌する方法である。しかしながら、分散液を撹拌すると、分散液の内部で浮遊する金属粉末同士の衝突が不可避的に発生する。この金属粉末同士の衝突は、衝突した金属粉末に割れや欠けなどの欠損部を生じさせることがある。【０００６】
こうした欠損部では金属粉末の新生面が生じ、新生面は分散液の液体成分に含まれる水と接触して化学的な相互作用が生じる。新生面が水と相互作用すると、金属粉末を構成する金属性材料が溶解する反応が生じ、この反応のカウンター反応として水素が発生する。水素の分散液に対する溶解度は一般的に低いため、金属性材料の溶解に伴って発生した水素は分散液の外部に放出される。【０００７】
密閉された容器の内部に保管された分散液を、この容器を振とうさせることなどにより密閉状態を維持したまま撹拌すると、上記の過程により生成した水素は密閉容器内の気体部分に留まるため、密閉容器内の圧力が増加する。この増加の程度が大きい場合には容器の膨れが生じ、さらに程度が大きい場合には容器の密封状態を維持できず、容器からの内容物の漏れが生じる。特に水素の発生が多い場合には、容器の破損など致命的な問題を生じることもある。このような分散液の内部における金属粉末の衝突に起因して発生した水素に基づく現象は、積極的に容器を振とうさせなくても、単に密封容器内に分散液を保存している場合にも、保存期間が長い場合には生じうる。【０００８】
本発明者らは、上記の現象に着目し、水素の発生を抑制する手段について検討した。その結果、所定の有機キレート化合物を分散液に含有させることにより、水素の発生を著しく抑制することができるとの新たな知見を得た。
上記の知見に基づく本発明は、次の態様を含む。【０００９】
（１）全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、キレート形態の有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はトリエタノールアミンに基づくキレート性置換基を少なくとも１つ含む。）であって、前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７以下のアルコール類であることを特徴とする金属粉末分散組成物。
（２）前記金属粉末に含まれる金属性材料は、ｐＨ８の水中において、非水溶性の酸化物および非水溶性の水酸化物の少なくとも一方を形成可能であることおよび不溶性であることのいずれかを満たす元素を基材とする金属または合金からなる、上記（１）に記載の金属粉末分散組成物。
（３）前記ＯＲ基はアルコキシ基を含み、水酸基を有しない、上記（１）または（２）に記載の金属粉末分散組成物。
（４）前記ＯＲ基は、炭素数が４以下のアルコキシ基およびトリエタノールアミンに基づく前記キレート性置換基からなる、上記（３）に記載の金属粉末分散組成物。
（５）前記金属粉末の含有量に対する前記有機チタネート化合物の含有量の割合は、０．５％以上である、上記（１）から（４）のいずれかに記載の金属粉末分散組成物。
（６）前記アルコール類における炭素数ＮＣの水酸基数ＮＯＨに対する比は４以下である、上記（１）から（５）のいずれかに記載の金属粉末分散組成物。
（７）全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はピロリン酸エステルに基づく置換基を少なくとも１つ含む。）であって、前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７から２０であって複数のエーテル結合を有することを特徴とする金属粉末分散組成物。
（８）有機チタネート化合物に含まれるピロリン酸エステルに基づく置換基では、それぞれのピロリン酸に結合するエステル基は１つ以上２つ以下である、上記（７）に記載の金属粉末分散組成物。
（９）ピロリン酸に結合するそれぞれのエステル基の炭素数は５以上である、上記（７）または上記（８）に記載の金属粉末分散組成物。
（１０）前記水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合は３以上である、上記（７）から上記（９）のいずれかに記載の金属粉末分散組成物。
（１１）前記水より高沸点の有機溶剤は、エーテル結合数より少ない数の水酸基をさらに有する、上記（７）から上記（１０）のいずれかに記載の金属粉末分散組成物。
（１２）上記（１）から（１１）のいずれかに記載される金属粉末分散組成物を含む、水系コーティング組成物。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、水系コーティング組成物などに用いることが好適な金属粉末を分散する組成物が提供される。また、かかる組成物に基づき金属粉末を含有する水系コーティング組成物も提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。【００１２】
（第一の実施形態）
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物は、金属粉末と、キレート形態の有機チタネート化合物と、水と、水より高沸点の有機溶剤とを含有する。【００１３】
金属粉末は、前述のように、金属および／または合金を含む粉末材料である。金属粉末に含まれる金属性材料は、ｐＨ８の水中において、非水溶性の酸化物および非水溶性の水酸化物の少なくとも一方を形成可能であることおよび不溶性であることのいずれかを満たす元素を基材とする金属または合金からなる。かかる金属性材料の具体例として、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉを構成元素とする鉄族元素、Ｐｔ，Ｉｎ，Ｒｈなどを構成元素とする白金族元素、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕを構成元素とする貴金属、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、およびＭｎからなる群から選ばれる１種または２種以上の元素を基材とする金属または合金が挙げられる。本明細書において「基材」となる元素とは、金属の場合には構成元素であり、合金の場合には合金を構成する元素のうち含有量（質量％）が最大の元素を意味する。例えば、鉄を基材とする鉄基合金として、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼を挙げることができる。【００１４】
金属粉末の形状は限定されない。真球に近い形状を有していていもよい、扁平形状をしていてもよい。その大きさも特に限定されず、用途に応じて適宜設定される。レーザ回折・散乱法によって測定された粒子径の小径側からの累積分布において５０体積％を与える粒子径（メジアン径Ｄ５０）が、１００μｍを超えていてもよいし、１０μｍ以下であってもよい。金属粉末分散組成物における金属粉末を適切に分散させる主要な手段として分散剤を用いる場合には、粒子径が過度に大きい場合には適切な分散が困難となる場合がある。これに対し、本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物は使用に際して撹拌により金属粉末を適切に分散させるものであるから、金属粉末分散組成物に含有される金属粉末の大きさは本質的に任意である。【００１５】
一般的に、金属粉末の粒子径（メジアン径Ｄ５０）が小さくなると比表面積が大きくなるため、粉末全体としての面積は増加する。このため、例えば鉄粉末では、粒子径（メジアン径）５３μｍメッシュアンダーの場合には自然酸化に基づく発火のおそれがあるため、特別な管理が必要となる。このような酸化しやすい鉄粉末を金属粉末として含有する場合であっても、本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物では、後述するように有機チタネート化合物が適切に金属粉末を保護するため、水素の発生を適切に抑制することが可能である。【００１６】
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物における金属粉末の全組成物に基づく含有量（本明細書において「含有量」は対象物を含有する全組成物に基づく量を意味する。）は、１０質量％以上８０質量％以下である。金属粉末の含有量が過小な場合には、金属粉末分散組成物を原料とする組成物における金属粉末の含有量を高めることが困難となる。金属粉末の含有量が過大な場合には、後述する有機チタネート化合物の含有量など、金属粉末分散組成物に含有される金属粉末以外の成分の含有量を適切に確保することが困難となる。【００１７】
有機チタネート化合物は一般式としてＴｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物を意味する。ここで、ＯＲ基は、水酸基、低級アルコキシ基、およびキレート性置換基から選ばれ、互いに等しくてもよいし異なっていてもよいが、キレート性置換基を少なくとも１つ含む。【００１８】
低級アルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ｔｅｒｔ−ブトキシ、等の炭素数６以下、好ましくは４以下のアルコキシ基を意味する。有機チタネート化合物の低級アルコキシ基は、水系環境下では室温で容易に加水分解を受けて水酸基（ＯＨ基）になる。【００１９】
キレート性置換基とは、キレート形成能を持つ有機化合物から誘導された基を意味する。そのような有機化合物としては、アセチルアセトン等のβ−ジケトン、アセト酢酸等のアルキルカルボニルカルボン酸およびそのエステル、乳酸等のヒドロキシ酸、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、等が例示される。キレート性置換基の具体例としては、ラクテート、アンモニウムラクテート、トリエタノールアミネート、アセチルアセトネート、アセトアセテート、エチルアセトアセテート、等がある。有機チタネート化合物に結合した、このようなキレート性置換基は、低級アルコキシ基とは違って、水系環境下でも室温では加水分解されにくいが、高温に加熱されると加水分解を受ける。【００２０】
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物が含有する有機チタネート化合物が有するキレート性置換基は、少なくとも１つがトリエタノールに基づく置換基、すなわち、トリエタノールアミネートである。かかるキレート性置換基を有する有機チタネート化合物を含有することにより、本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物は水素ガスの発生が特異的に少ない。【００２１】
有機チタネート化合物はトリエタノールアミネートを有する、換言すれば、ＯＲ基の少なくとも１つがトリエタノールアミネートであるため、キレート形態にある。他のＯＲ基の少なくとも１つは、有機チタネート化合物と金属粉末表面との結合を確保するために、水酸基または低級アルコキシ基、好ましくは低級アルコキシ基であることが好ましい。この観点で好ましい有機チタネート化合物は、２つのＯＲ基が室温で容易に加水分解する低級アルコキシ基であり、残り２つのＯＲ基が室温では容易に加水分解しないキレート性置換基である化合物である。そのような有機チタネート化合物の具体例としては、ジ−ｎ−ブトキシチタンビス（トリエタノールアミネート）、ジイソプロポキシビス（トリエタノールアミネート）チタン等を挙げることができる。【００２２】
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物において、有機チタネート化合物の水酸基や、室温で容易に加水分解して水酸基になる低級アルコキシ基は、金属粉末の表面に存在する水酸基と縮合反応し、こうして有機チタネート分子は金属粉末の表面に化学結合により強固に結合する。その結果、金属粉末の表面はチタネート分子で覆われ、金属粉末と水との直接的な接触が抑制される。しかも、この状態では金属粉末の表面は有機チタネート化合物のトリエタノールアミネート基で覆われることになるため、金属粉末分散組成物における液体部のｐＨは８程度になる。この状態であれば、金属粉末同士の衝突などにより金属粉末に欠損が生じて新生面が生じても、金属粉末を構成する金属性材料の水酸化物や酸化物が速やかに生じ、新生面を覆って金属性材料の溶解を停止させることができる。【００２３】
有機チタネート化合物の量は、有機チタネート化合物が金属粉末の表面を適切に覆うことができるように、金属粉末の面積に基づき下限値が設定される。有機チタネート化合物と有機溶剤との組み合わせを適切に選択すれば、有機チタネート化合物の溶解度を十分に高くすることができるため、実質的に上限は設定されない。上記のように金属粉末の含有量が１０質量％以上８０質量％以下である場合には、０．０１質量％から１０質量％の範囲にすればよい。金属粉末の含有量に対する有機チタネート化合物の含有量の割合（百分率）は、０．５％以上であることが好ましい場合があり、１％以上であることがより好ましい場合があり、２％以上であることが特に好ましい場合がある。【００２４】
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物は水および水より高沸点の有機溶剤を含有する。水は、有機チタネート化合物と金属粉末の表面との相互作用が有機チタネート化合物の加水分解を含む観点から必要とされる。水より高沸点の有機溶剤は、トリエタノールアミンに基づくキレート性置換基を有する有機チタネート化合物を金属粉末分散組成物内に溶解させる観点から必要とされる。この観点から、有機溶剤は炭素数が７以下のアルコール類とされる。炭素数が７以下のアルコール類の具体例として、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルなどが例示される。アルコール類の炭素数は、６以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましく、４以下であることがさらに好ましく、４以下であることが特に好ましい。また、アルコール類の炭素数は、２以上であることが好ましい。かかるアルコール類が有する水酸基の数は１つであってもよいし、複数であってもよい。また、炭素数が４以下のアルコール類はアルコキシ基を有してもよい。アルコール類における炭素数ＮＣの水酸基数ＮＯＨに対する比（ＮＣ／ＮＯＨ）は、４以下であることが好ましい場合があり、３．５以下であることがより好ましい場合があり、３以下であることが特に好ましい場合がある。【００２５】
水の含有量および上記の有機溶剤の含有量は、有機チタネート化合物の加水分解を適切に生じさせる観点および有機チタネート化合物を溶解させる観点から設定され、具体的には、水の含有量は１質量％以上４０質量％以下であって、水より高沸点の有機溶剤の含有量は２質量％以上３０質量％以下である。【００２６】
本発明の一実施形態に係る金属粉末分散組成物のｐＨは有機チタネート化合物に関連するトリエタノールアミンに基づきアルカリ性である。金属粉末分散組成物のｐＨは、７．５以上であることが好ましく、７．５以上８．５以下であることがより好ましい。金属粉末分散組成物のｐＨが上記の条件を満たすことにより、金属粉末分散組成物が撹拌されることなどに起因して金属粉末に新生面が生じても水素が発生しにくい。【００２７】
（第二の実施形態）
本発明の第二の実施形態に係る金属粉末分散組成物は、第一の実施形態に係る金属粉末分散組成物と同様に、金属粉末と、有機チタネート化合物と、水と、水より高沸点の有機溶剤とを含有するが、第一の実施形態に係る金属粉末分散組成物との対比で、有機チタネート化合物の種類および水より高沸点の有機溶剤の種類が相違する。したがって、以下の説明では、有機チタネート化合物および水より高沸点の有機溶剤についてのみ説明する。【００２８】
第二の実施形態に係る金属粉末分散組成物が含有する有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物であり、ＯＲ基はピロリン酸エステルに基づく置換基を少なくとも１つ含む。ＯＲ基はピロリン酸エステルに基づく置換基を２つ含むことが好ましく、３つ含むことがより好ましい。
有機チタネート化合物はピロリン酸エステルに基づく置換基を有するため、金属粉末分散組成物は弱酸性（４以上７未満）となりやすい。この弱酸性環境において、ピロリン酸が有する酸素（Ｏ）は金属粉末と相互作用し、場合によっては金属粉末を構成する金属元素とリン酸塩のような物質を構成することにより、金属粉末分散組成物において金属粉末と水とが反応して水素を発生することを抑制していると考えられる。【００２９】
ピロリン酸は４価の酸であり、そのうち１つはＴｉと結合するため、エステル結合を最大３つ作ることができる。有機チタネート化合物はエステル結合が多いほど、有機チタネート化合物の有機溶剤への相互作用を高めることができる。その一方で、有機チタネート化合物のピロリン酸に結合するエステル数が多すぎると、ピロリン酸が有する酸素（０）が金属粉末と相互作用しにくくなる。本発明の一実施形態に係る有機チタネート化合物に含まれるピロリン酸エステルに基づく置換基では、それぞれのピロリン酸に結合するエステル基は１つ以上２つ以下であることが好ましい。【００３０】
ピロリン酸を構成する２つのＰのうち、Ｏを介してＴｉに結合するＰには有機基がエステル結合しておらず、水酸基が結合していることが、ピロリン酸エステルに基づく置換基がＴｉに結合しやすくなるため好ましい。【００３１】
ピロリン酸に結合するそれぞれのエステル基の炭素数は、有機溶剤との相互作用を高める観点から、５以上であることが好ましく、７以上であることがより好ましい。立体障害の影響を抑制する観点から、ピロリン酸に結合するそれぞれのエステル基の炭素数は、１５以下であることが好ましい場合があり、１２以下であることがより好ましい場合がある。【００３２】
第二の実施形態に係る金属粉末分散組成物が含有する水より高沸点の有機溶剤は、炭素数が７から２０であって複数のエーテル結合を有する。炭素数が７以上であることにより、有機溶剤の沸点を水より高めることが容易となる。炭素数が２０以下であることにより、水や有機溶剤と有機チタネート化合物との相互作用が生じやすくなる。【００３３】
水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合は３以上であることが、有機溶剤の水への混和性を高める観点から好ましい。水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合の数の上限は設定されないが、水より高沸点の有機溶剤の炭素数は２０が上限であるため、構造の安定性を確保する観点や製造容易性を確保する観点から、水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合の数は１０以下とすることが好ましい。【００３４】
水より高沸点の有機溶剤は、有機溶剤の水への混和性を高める観点から水酸基を有していてもよいが、水酸基の数は、エーテル結合の数より少ないことが好ましい。水酸基の数を制限することにより、水酸基が有する活性水素が金属粉末分散組成物の安定性を低下させる方向に働く可能性を低くすることができる。この観点から、水より高沸点の有機溶剤が水酸基を有する場合には、水酸基の数は１であることが好ましい場合がある。【００３５】
以上説明した本発明のいくつかの実施形態に係る金属粉末分散組成物は、長期間保存されても水素が発生しにくいため、当該金属粉末分散組成物よりも金属粉末の含有量が相対的に低い組成物の原材料として好適に使用することができる。そのような組成物として、特許文献１に記載されるような水系コーティング組成物が例示される。【００３６】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明の効果を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。【００３８】
（実施例１）
水３ｇ、表１に示されるいずれかの有機溶剤２ｇ、表２に示されるいずれかの有機チタネート化合物１ｇ、および表３に示されるいずれかの金属粉末３ｇを含有する金属粉末分散組成物を調製した（表４）。【００３９】
【表１】
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【００４０】
【表２】
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【００４１】
【表３】
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【００４２】
【表４】
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【００４３】
得られた金属粉末分散組成物を嵌め込み蓋にて密封可能なサンプル瓶（容量：１４ｍｌ）に入れ、密封した状態で室温環境下で１分間撹拌した。撹拌後静置して、次の評価基準で評価した。評価結果を表４に示す。
Ａ：静置してから７日間経過しても目視でガスの発生が認められない。
Ｂ：静置してから５日経過後７日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｃ：静置してから４日経過後５日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｄ：静置してから４日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｅ：静置した際に溶液部に濁りが認められ、有機チタネート化合物が適切に溶解しなかった。【００４４】
表４に示されるように、トリエタノールアミンに基づくキレート性官能基を有する有機チタネート化合物であるＯＴＣ−７を含む実施例１−７に係る金属粉末分散組成物およびＯＴＣ−１０を含む実施例１−１０に係る金属粉末分散組成物は、水より沸点が高い炭素数６以下のアルコール類からなる有機溶剤を用いたときに有機チタネート化合物が適切に溶解し、撹拌後に静置してから５日以上経過してもガス発生が認められなかった。なお、表１において「Ａ」と判定された金属粉末分散組成物は、撹拌後に静置してから２００日以上経過してもガス発生が認められなかった。実施例１−７に係る金属粉末分散組成物および実施例１−１０に係る金属粉末分散組成物はいずれもｐＨが８であって、金属粉末の基材である亜鉛はこのｐＨでは水酸化物（Ｚｎ（ＯＨ）２）となりやすい状態であったため、撹拌しても水素が発生しにくかったものと考えられる。【００４５】
なお、ＯＴＣ−８の有機チタネート化合物を含有する実施例１−８に係る金属粉末分散組成物のｐＨは８．５であったが、ＯＴＣ−８の有機チタネート化合物はキレート性官能基の末端にＮＨ２基を有しているため、溶媒への溶解性が相対的に低くなって、金属粉末に対して適切な保護膜を形成できなかった可能性がある。また、ＯＴＣ−５の有機チタネート化合物を含有する実施例１−５に係る金属粉末分散組成物のｐＨは７．５であったが、ＯＴＣ−５の有機チタネート化合物はアルコキシ基を有しておらず、水酸基を有する化合物である。このため、加水分解縮合反応速度に関連する溶媒に対して適切に溶解性を示すことができず、金属粉末に対して適切な保護膜を形成できなかった可能性がある。【００４６】
（実施例２）
水３ｇ、表１に示されるいずれかの有機溶剤２ｇ、表３に示されるいずれかの金属粉末３ｇ、および表２に示されるいずれかの有機チタネート化合物を金属粉末の２重量％に相当する量で含有する金属粉末分散組成物を調製した（表５）。また、同様の組成であるが有機チタネート化合物を含有しない金属粉末分散組成物を調製した（表５）。【００４７】
【表５】
2019073924.tif 000006
【００４８】
得られた金属粉末分散組成物を嵌め込み蓋にて密封可能なサンプル瓶（容量：１４ｍｌ）に入れ、密封した状態で室温環境下で１分間撹拌した。撹拌後静置して、以下の評価基準で評価した。評価結果を表５に示す。
Ｓ：静置してから６０日間経過しても目視でガスの発生が認められない。
Ａ：静置してから７日間経過しても目視でガスの発生が認められない。
Ｂ：静置してから５日経過後７日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｃ：静置してから４日経過後５日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｄ：静置してから４日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｅ：撹拌過程でガス発生が認められた。【００４９】
表５に示されるように、トリエタノールアミンに基づくキレート性官能基を有する有機チタネート化合物であるＯＴＣ−７を含有することにより、ガスが発生する可能性を著しく低下させることができる。なお、金属粉末が不導体形成能を有する場合（ＭＰ−５）には、ＯＴＣ−７を含有しなくても（実施例２−７）、ガスの発生が抑制されている可能性がある。また、金属粉末の粒子径が比較的大きな鉄粉からなる場合（ＭＰ−１３）には、金属粉末の比表面積が比較的小さいため、撹拌によって金属粉末分散組成物に生じる新生面の面積が相対的に小さくなって、ＯＴＣ−７を含有しなくても（実施例２−２３）、ガスの発生が抑制されている可能性がある。金属粉末の基材がＶである場合（ＭＰ−１６）には、金属粉末分散組成物のｐＨが８であると、Ｖの不完全酸化物であるＶ２Ｏ４が、一部プロトン化したバナジン酸イオン（Ｈ２ＶＯ４−）とともに形成されうる。このため、ガス発生が比較的生じやすくなっているものと考えられる。金属粉末の基材がＡｇである場合（ＭＰ−１７）には、ＯＴＣ−７を含有しないとき（実施例２−３１）には撹拌過程で金属粉末分散組成物からガスが発生した。金属粉末分散組成物のｐＨは８であるため、一般的な電位−ｐＨ図に基づけば金属の溶解は生じないが、粒子径（メジアン径Ｄ５０）が１μｍ程度と小さいため、比表面積が大きいことが影響を与えている可能性がある。このように金属粉末の溶解性が高まった状態であっても、ＯＴＣ−７を含有することにより、金属粉末分散組成物からのガスの発生を適切に抑制することができる。【００５０】
（実施例３）
水３ｇ、表１に示されるいずれかの有機溶剤２ｇ、表３に示されるいずれかの金属粉末３ｇ、および表２に示されるいずれかの有機チタネート化合物を金属粉末の２重量％に相当する量を含有する金属粉末分散組成物を調製した（表６）。また、同様の組成であるが有機チタネート化合物を含有しない金属粉末分散組成物を調製した（表６）。【００５１】
【表６】
2019073924.tif 000007
【００５２】
得られた金属粉末分散組成物を嵌め込み蓋にて密封可能なサンプル瓶（容量：１４ｍｌ）に入れ、密封した状態で室温環境下で１分間撹拌した。撹拌後静置して、以下の評価基準で評価した。評価結果を表６に示す。
Ｓ：静置してから６０日間経過しても目視でガスの発生が認められない。
Ａ：静置してから７日間経過しても目視でガスの発生が認められない。
Ｂ：静置してから５日経過後７日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｃ：静置してから４日経過後５日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｄ：静置してから４日間までに目視でガスの発生が認められた。
Ｅ：撹拌過程でガス発生が認められた。【００５３】
（実施例４）
次のリン酸系有機チタネート化合物を用意した。【００５４】
「プレンアクト３８Ｓ」（味の素ファインテクノ社製）
イソプロポキシトリ（ジオクチルピロリン酸エステル）チタネート
反応基：（Ｈ３Ｃ）２ＣＨ−Ｏ−
官能基：−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−Ｏ−（＝Ｏ）（ＯＣ８Ｈ１７）２
組成  有効成分：９０ｗｔ％以上
２−プロパノール：５〜１０ｗｔ％
トルエン：１．９ｗｔ％【００５５】
「プレンアクト１３８Ｓ」（味の素ファインテクノ社製）
ビス（ジオクチルピロリン酸エステル）オキシアセテートチタネート
反応基：Ｏ＝Ｃ（ＣＨ２Ｏ−）Ｏ−
官能基：−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−Ｏ−（＝Ｏ）（ＯＣ８Ｈ１７）２ 
組成  有効成分：９０ｗｔ％以上
２−プロパノール：５〜１０ｗｔ％
トルエン：１．９ｗｔ％【００５６】
「プレンアクト２３８Ｓ」（味の素ファインテクノ社製）
ビス（ジオクチルピロリン酸エステル）エチレンチタネート 
反応基：（ＣＨ２Ｏ−）２ 
官能基：−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−Ｏ−（＝Ｏ）（ＯＣ８Ｈ１７）２
組成  有効成分：８０〜９０ｗｔ％
２−プロパノール：１０〜２０ｗｔ％
トルエン：１．４ｗｔ％【００５７】
「プレンアクト３３８Ｘ」（味の素ファインテクノ社製）
ビス（ジオクチルピロリン酸エステル）エチレンチタネート
反応基：ＣＨ３（ＣＨ３）（Ｈ）Ｃ−
官能基：−Ｏ−Ｐ（＝Ｏ）（ＯＨ）−Ｏ−（＝Ｏ）（ＯＣ８Ｈ１７）２
組成  有効成分：８０〜９０ｗｔ％
２−プロパノール：１０〜２０ｗｔ％
トルエン：１．５ｗｔ％【００５８】
表７に示される溶剤を用意した。【００５９】
【表７】
2019073924.tif 000008
【００６０】
０．２ｇの「プレンアクト３８Ｓ」を表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇに添加して、性状観察を行った。その結果を表８に示す。【００６１】
【表８】
2019073924.tif 000009
【００６２】
０．２ｇの「プレンアクト１３８Ｓ」を表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇに添加して、性状観察を行った。その結果を表９に示す。【００６３】
【表９】
2019073924.tif 000010
【００６４】
０．２ｇの「プレンアクト２３８Ｓ」を表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇに添加して、性状観察を行った。その結果を表１０に示す。【００６５】
【表１０】
2019073924.tif 000011
【００６６】
０．２ｇの「プレンアクト３３８Ｘ」を表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇに添加して、性状観察を行った。その結果を表１１に示す。【００６７】
【表１１】
2019073924.tif 000012
【００６８】
表２で「ＯＴＣ−７」で示される物質０．２ｇを表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇに添加して、性状観察を行った。その結果を表１２に示す。【００６９】
【表１２】
2019073924.tif 000013
【００７０】
（実施例５）
水３ｇ、表７に示されるいずれかの有機溶剤２ｇ、上記のいずれかのリン酸系有機チタネート化合物１ｇ、および表３に「ＭＰ−１」として示される金属粉末３ｇを含有する金属粉末分散組成物を調製した。こうして得られた金属粉末分散組成物を嵌め込み蓋にて密封可能なサンプル瓶（容量：１４ｍｌ）に入れ、密封した状態で室温環境下にて１分間撹拌した。撹拌後静置して、日単位で観察して安定性を評価した。評価結果を表１３から表１５に示す。表１３から表１５において数値が示され「終」と表示されている結果は、その数字の保管日数を経過した段階で安定性の低下が認められ評価を終了したことを意味する。これに対し、「継続中」の表示は、表１３から表１５に示される日数（３４日間、３５日間）保管しても安定性の低下が認められなかったことを意味している。【００７１】
【表１３】
2019073924.tif 000014
【００７２】
【表１４】
2019073924.tif 000015
【００７３】
【表１５】
2019073924.tif 000016
【００７４】
（実施例６）
水を３ｇ、表７に示されるハイソルブＭＴＥＭを２ｇ、表３に示されるいずれかの金属粉末を３ｇ、およびプレンアクト３８Ｓまたはプレンアクト２３８Ｓを０．２ｇ含有する金属粉末分散組成物を調製した（表１６から表１９）。また、同様の組成であるがプレンアクト３８Ｓおよびプレンアクト２３８Ｓのいずれをも含有しない金属粉末分散組成物を調製した（表１６から表１９）。【００７５】
【表１６】
2019073924.tif 000017
【００７６】
【表１７】
2019073924.tif 000018
【００７７】
【表１８】
2019073924.tif 000019
【００７８】
【表１９】
2019073924.tif 000020
【００７９】
得られた金属粉末分散組成物を嵌め込み蓋にて密封可能なサンプル瓶（容量：１４ｍｌ）に入れ、密封した状態で室温環境下にて１分間撹拌した。撹拌後静置して、目視でガスの発生が認められるか否かを確認した。ガスの発生が確認された場合には、表１６から表１９の評価結果の欄を「発生」とし、確認日の欄を「０」とした。静置してから１２時間後に目視でガスの発生が認められるか否かを確認した。ガスの発生が確認された場合には、表１６から表１９の評価結果の欄を「発生」とし、確認日の欄を「０．５」とした。以降、毎日１回ガスの発生を目視で確認して、ガスの発生が確認された場合には、表１６から表１９の評価結果の欄を「発生」とし、確認日の欄には静置開始日からガス発生が確認された日までの日数を示した。所定の日数を経過してもガスの発生が確認されなかった場合には、表１６から表１９の評価結果の欄を「未発生」とし、確認日の欄には静置開始日から最終確認日までの日数を示した。【００８０】
各種金属元素の溶解度積からの溶解度の算出結果を表２０に示す。【００８１】
【表２０】
2019073924.tif 000021
【００８２】
また溶解性に関する文献データを表２１に示す。【００８３】
【表２１】
2019073924.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月13日(2019.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、キレート形態の有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、
前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はトリエタノールアミンに基づくキレート性置換基を少なくとも１つ含む。）であって、
前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７以下のアルコール類であり、
前記金属粉末は、Ｃｒ、Ｃｕ、ＳＵＳ３０４、Ｉｎ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ａｇ、およびＣｏからなる群から選ばれた１種以上の粉末からなること
を特徴とする金属粉末分散組成物。
【請求項２】
前記金属粉末に含まれる金属性材料は、ｐＨ８の水中において、非水溶性の酸化物および非水溶性の水酸化物の少なくとも一方を形成可能であることおよび不溶性であることのいずれかを満たす元素を基材とする金属または合金からなる、請求項１に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項３】
前記ＯＲ基はアルコキシ基を含み、水酸基を有しない、請求項１または２に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項４】
前記ＯＲ基は、炭素数が４以下のアルコキシ基およびトリエタノールアミンに基づく前記キレート性置換基からなる、請求項３に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項５】
前記金属粉末の含有量に対する前記有機チタネート化合物の含有量の割合は、０．５％以上である、請求項１から４のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項６】
前記アルコール類における炭素数ＮＣの水酸基数ＮＯＨに対する比は４以下である、請求項１から５のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項７】
全組成物に基づいて、金属粉末１０〜８０質量％と、有機チタネート化合物０．０１〜１０質量％と、水１〜４０質量％と、水より高沸点の有機溶剤２〜３０質量％とを含有する金属粉末分散組成物であって、
前記有機チタネート化合物は、Ｔｉ（ＯＲ）４で表される有機化合物（ただし、ＯＲ基はピロリン酸エステルに基づく置換基を少なくとも１つ含む。）であって、
前記水より高沸点の有機溶剤は炭素数が７から２０であって複数のエーテル結合を有すること
を特徴とする金属粉末分散組成物。
【請求項８】
有機チタネート化合物に含まれるピロリン酸エステルに基づく置換基では、それぞれのピロリン酸に結合するエステル基は１つ以上２つ以下である、請求項７に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項９】
ピロリン酸に結合するそれぞれのエステル基の炭素数は５以上である、請求項７または請求項８に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１０】
前記水より高沸点の有機溶剤が有するエーテル結合は３以上である、請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１１】
前記水より高沸点の有機溶剤は、エーテル結合数より少ない数の水酸基をさらに有する、請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の金属粉末分散組成物。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか一項に記載される金属粉末分散組成物を含む、水系コーティング組成物。
【国際調査報告】
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