(57)【要約】【課題】揮発性有機溶剤を減少しながら、優れた意匠性や塗膜物性（特に、塗膜にした時の、残留臭気性、硬化性、及び塗膜耐水性）を実現可能なアルミニウム顔料組成物を提供する。【解決手段】本発明は、新規の金属顔料に関し、さらに詳しくは、塗料用顔料として使用したとき、残留臭気を低減し、優れた意匠性を維持しながら物性に優れたメタリック塗膜を与える金属顔料に関する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末と、
（Ｂ）数平均分子量が３００以上７０００以下で二個以上の水酸基を有するポリオール化合物と、
を含み、
当該（Ｂ）ポリオール化合物が、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも１種であり、当該（Ｂ）ポリオール化合物に対する当該（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末の質量比である（Ａ）／（Ｂ）が９５／５以上４０／６０以下である、
アルミニウム顔料組成物。
【請求項２】
沸点が２６０℃以下の揮発性有機溶剤を含有し、当該有機溶剤の含有量が２質量％以下である、請求項１に記載のアルミニウム顔料組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のアルミニウム顔料組成物を含有する塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム顔料組成物、それを含む塗料に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、メタリック塗料用、印刷インキ用、プラスチック練り込み用等に、メタリック感を重視する美粧効果を得る目的でアルミニウム顔料が使用されている。
このようなアルミニウム顔料は、粉塵になりにくくするために、ミネラルスピリット等の揮発性有機溶剤を含み、ペースト状となっている（例えば特許文献１参照）。
しかしながら、近年、環境面から、塗料中の揮発性有機溶剤の量を減らす要求が強まっている。このため、アルミニウム顔料中の揮発性有機溶剤の量も減らす必要が生じている。
この要求を満たすため、樹脂に練り込んで使用する場合は高沸点の溶剤に変更することが行われている（例えば特許文献２参照）が、この場合、高沸点の溶剤が塗膜中に残留することになるため、配合量によっては塗膜物性に影響を与えてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２９４３６０号公報
【特許文献２】特開２０１５−７４７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明においては、上述した従来技術の問題点に鑑み、揮発性有機溶剤を減少しながら、優れた意匠性や塗膜物性（特に、塗料用顔料として使用したときに、残留臭気性、硬化性、及び塗膜耐水性に優れた物性）を実現可能なアルミニウム顔料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】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
【０００６】
〔１〕
（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末と、
（Ｂ）数平均分子量が３００以上７０００以下で二個以上の水酸基を有するポリオール化合物と、
を含み、
当該（Ｂ）ポリオール化合物が、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも１種であり、当該（Ｂ）ポリオール化合物に対する当該（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末の質量比である（Ａ）／（Ｂ）が９５／５以上４０／６０以下である、アルミニウム顔料組成物。
〔２〕
沸点が２６０℃以下の揮発性有機溶剤を含有し、当該有機溶剤の含有量が２質量％以下である、〔１〕に記載のアルミニウム顔料組成物。
〔３〕
〔１〕又は〔２〕に記載のアルミニウム顔料組成物を含有する塗料。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、新規のアルミニウム顔料に関し、さらに詳しくは、塗料用顔料として使用したとき、揮発性有機溶剤を減少しながら、優れた意匠性や塗膜物性（特に、塗料用顔料として使用したときの、残留臭気性、硬化性、及び塗膜耐水性）に優れたメタリック塗膜を与えることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を実施するための形態（以下、単に「本実施形態」という。）について詳細に説明する。但し、本発明は下記の本実施形態に限定されるものではない。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
【０００９】
≪アルミニウム粉末≫
本発明のアルミニウム顔料組成物に用いる鱗片状アルミニウム粉末（本願では、「（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末」とも称する）としては、表面光沢性、白度、及び光輝性等のメタリック用顔料に要求される表面性状や粒径や形状を有するものが適している。例えば、０．００１から１μｍの範囲の厚さを有し、１から１００μｍの範囲の長さ又は幅を有するものが好ましい。アスペクト比は、１０から２００の範囲にあることが好ましい。ここで、アスペクト比とは、鱗片状アルミニウム粉末の平均長径をアルミニウム粉末の平均厚さで割った値である。また、アルミニウム粉末の純度は特に限定するものではないが、塗料用として用いられているものは純度９９．５％以上である。アルミニウム粉末は、公知の方法、例えば国際公開第９９／５４０７４号公報に記載された製造方法で得ることが可能であるが、通常ペースト状態で市販されており、これを用いることも可能である。
【００１０】
≪ポリオール化合物≫
本発明のアルミニウム顔料組成物は、数平均分子量が３００以上７０００以下の二個以上の水酸基を有するポリオール化合物（本願では、「（Ｂ）数平均分子量が３００以上７０００以下で二個以上の水酸基を有するポリオール化合物」又は「（Ｂ）ポリオール化合物」とも称する）を含有し、当該ポリオール化合物はポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも１種である。このポリオール化合物は、２個以上のイソシアネート基を有する硬化剤と反応してウレタン結合を形成することが可能である。
この場合、（Ｂ）ポリオール化合物は塗膜の一部を形成することになるため、実質的に塗膜に残留せず、塗膜の物性に影響を与えないため、好ましい。
（Ｂ）ポリオール化合物は、要求される物性に応じて適宜選択することが可能であるが、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール、及びポリカーボネートジオールから選ばれる少なくとも１種であることが、取り扱い性の面から好ましい。さらに好ましくはポリカーボネートジオールである。また、塗膜物性（特に、塗料用顔料として使用したときの、残留臭気性、硬化性、及び塗膜耐水性）の観点から、ポリテトラメチレンエーテルグリコールやポリカーボネートジオールが好ましい。
【００１１】
本発明のアルミニウム顔料組成物において、（Ｂ）平均分子量が３００以上７０００以下の二個以上の水酸基を有するポリオール化合物と（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末の含有量は、当該（Ｂ）ポリオール化合物に対する当該（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末の質量比（本願では、「（Ａ）／（Ｂ）」とも称する）で、９５／５〜４０／６０である。その質量比が９５／５以上であると、アルミニウムの粉塵が発生しやすくなり、４０／６０以下であると、アルミニウム顔料組成物の使用量が必要以上に多くなるからである。
【００１２】
≪樹脂≫
本発明における（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末は、所望により、その表面を分子内に一個以上の二重結合を有するラジカル重合性単量体及び／又はオリゴマーを反応させて得る樹脂で覆うことも可能である。
ラジカル重合性単量体及び／又はオリゴマーとしては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる
例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル類の他、アミド基含有ビニル単量体、水酸基含有ビニル系単量体、エポキシ基含有ビニル単量体、カルボニル基含有ビニル単量体、アニオン型ビニル単量体、リン酸またはホスホン酸のモノ、またはジエステル、シリル基を有するビニル単量体を挙げることができる。
【００１３】
≪製造≫
本発明のアルミニウム顔料組成物は、（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末に（Ｂ）ポリオール化合物を添加することで得ることが出来る。
通常は、（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末と沸点が２６０℃以下の揮発性有機溶剤とが含まれたペースト状態で市販されているため、これから溶剤を除去し、（Ｂ）ポリオール化合物を添加することでも得られる。
揮発性有機溶剤の除去方法としては公知の方法を用いることができる。
例えば、減圧下で加熱処理し、揮発性有機溶剤を蒸発させる方法が挙げられる。この場合の加熱処理温度は、５０℃以上２００℃以下が好ましく、さらに好ましくは７０℃以上１００℃以下である。温度が低いと（Ｂ）ポリオール化合物の粘度が高い場合に製品の均一化が困難になることがあり、逆に温度が高いと（Ｂ）ポリオール化合物の変性が起こることがある。
なお、揮発性有機溶剤を除去した後、（Ｂ）ポリオール化合物を添加してもよいが、揮発性有機溶剤を含んだ状態のまま、（Ｂ）ポリオール化合物を添加し、減圧下で加熱して揮発性有機溶剤を除去する方法が好ましい。
【００１４】
≪揮発性有機溶剤≫
本発明に含まれる揮発性有機溶剤は、環境に対する影響を軽減させるため、本発明のアルミニウム顔料組成物に対して２質量％以下であることが好ましい。さらに好ましくは１．５質量％以下である。
他方、本発明のアルミニウム顔料組成物を得るため、（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末と沸点が２６０℃以下の揮発性有機溶剤とが含まれたペースト状態から溶剤を除去する場合、当該アルミニウム顔料組成物中の揮発性有機溶剤は０．０１質量％以上であることが経済的に好ましい。
なお、沸点が２６０℃以下の揮発性有機溶剤としては、（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末に対して不活性であればよく、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の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、エタノール、２−プロパノール、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、エチレングリコールモノエチルエーテル等のセロソルブ類が挙げられる。
【００１５】
≪硬化剤≫
本発明のアルミニウム顔料組成物は２個以上のイソシアネート基を有する硬化剤と反応することによってウレタン結合を形成することが可能である。
これらの硬化剤としては、例えば２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、およびその混合物（ＴＤＩ）、粗製ＴＤＩ、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、粗製ＭＤＩ、ナフタレン−１，５−ジイソシアネート（ＮＤＩ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ビフェニレンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート、キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、フェニレンジイソシアネート等の公知の芳香族ジイソシアネート、４，４’−メチレンビスシクロヘキシルジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキサンジイソシアネート（水添ＸＤＩ）等の公知の脂肪族ジイソシアネート、およびこれらのイソシアネート類のイソシアヌレート化変性品、カルボジイミド化変性品、ビウレット化変性品等である。これらの有機ポリイソシアネートは、単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いても構わない。またこれらの有機ポリイソシアネートは、ブロック剤でイソシアネート基をマスクして用いてもよい。
【００１６】
≪アルミニウム顔料組成物の使用≫
本発明のアルミニウム顔料組成物は塗料やインキとして用いることができる。その際、粘度調整が必要であれば、最小限の希釈剤を用いることもできる。溶剤型塗料及びインキにおいて使用できる希釈剤としては、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、プ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モノエチルエーテル等のセロソルブ類が挙げられ、これらの希釈剤は単独または二種以上混合して使用できる。その組成は塗料用及びインキ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適宜決定すればよい。
塗料用樹脂としては、従来のメタリック塗料及びメタリックインキで用いられている塗料用樹脂の中から任意のものを用いることができる。その樹脂としては、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、フッ素樹脂等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし混合して用いてもよい。
塗料及びインキとして使用する場合の本発明のアルミニウム顔料組成物の使用量は、塗料用樹脂１００質量部に対して０．１質量部〜３００質量部であることが好ましく、更に０．２質量部〜２００質量部用いることが好ましい。金属光沢の面から０．１質量部以上が好ましく、塗膜物性の面から３００質量部以下が好ましい。
さらに、塗料やインキには、塗料業界で一般に使用されている顔料、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、消泡剤等の添加剤を加えることができる。
また、メタリック塗料及びメタリックインキは、水性塗料用樹脂を用いることにより水性塗料としても使用可能である。但し、アルミニウム顔料は、水性塗料及びインキ中で水と反応する可能性がある。このような場合には、反応阻害剤の添加が必要となる。ここで水性塗料用及びインキ用の樹脂とは、水溶性樹脂または水分散性樹脂であって、これらの単独または混合物であってもよい。その種類は目的、用途により千差万別であり、特に限定されるものではないが、塗料用では、一般にはアクリル系、アクリル−メラミン系、ポリエステル系、ポリウレタン系等の水性塗料用樹脂が挙げられ、中でもアクリルーメラミン系が最も汎用的に使用されている。
水系塗料及びインキとして使用する場合の本発明のアルミニウム顔料組成物の使用量は、塗料用樹脂１００質量部に対して０．１質量部〜３００質量部であることが好ましく、更に０．２質量部〜２００質量部用いることが好ましい。金属光沢の面から０．１質量部以上が好ましく、塗膜物性の面から３００質量部以下が好ましい。
また、各種添加剤としては、例えば、分散剤、増粘剤、タレ防止剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、成膜助剤、界面活性剤、その他の有機溶剤、水等、当該分野に於いて通常使用され得るものであって、本発明の効果を損なわないものが使用でき、また、本発明の効果を損なわない程度の量であれば、添加しても差し支えない。
本発明のアルミニウム顔料組成物は熱可塑性樹脂に練り込んで用いることも可能である。
【００１７】
≪塗装方法≫
本発明のアルミニウム顔料組成物を含んだ塗料やインキの塗装方法としては、種々公知の方法を用いることが可能である。例えばスプレー吹き付け法、フローコーティング法、ロールコート法、刷毛塗り法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、スクリーン印刷法、キャスティング法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等が挙げられる。
また塗装後に、所望により好ましくは２０℃〜５００℃、より好ましくは４０℃〜２５０℃での熱処理や紫外線照射等を行うことも可能である。また、４０〜２５０℃に熱した基材に対して塗料を塗布することも可能である。
【００１８】
≪用途≫
本発明のアルミニウム顔料組成物は自動車用、一般家電用、携帯電話に代表される情報家電用、印刷用に、それぞれ鉄やマグネシウム合金などの金属、あるいはプラスチック等の基材の塗装用、印刷用途に好適に使用でき、高い意匠性を発揮できる。熱可塑性樹脂に練り込んだ場合、その成形物は光輝性を有する成形品、積層品、例えば、ノートパソコンや携帯電話などの電子機器の筐体に適用できる。
【実施例】
【００１９】
以下の実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
実施例及び比較例において、塗膜物性（残留臭気、硬化性、及び塗膜耐水性）と意匠性は下記の方法で測定した。
【００２０】
［物性の測定方法］
１．残留臭気
塗膜の残留臭気を官能試験で評価した
○：有機溶剤集が全くしない
△：若干の臭気を感じる
×：強い臭気を感じる
２．硬化性
塗膜の硬化性を指触で評価した。
○：指で強く触っても変化しない
△：指で軽く触るだけであれば塗料が指につかない
×：指で軽く触るだけで塗料が指につく
３．塗膜耐水性
塗膜の半分を２３℃水中で２４時間静置し、塗膜状態の変化を目視で判定した
○：全く変わらない
△：若干の変化が見られる
×：著しい変化が見られる
４．意匠性
塗膜の意匠性を目視で判定した。
○：金属感が高く、優れた外観であった
△：金属感が低かった
×：金属感が無かった
【００２１】
［製造例１］
８Ｌ縦型ミキサーに、市販のアルミペースト（旭化成株式会社製、ＭＨ−８８０１（平均粒径１５μｍ、不揮発分６５％））２，０００ｇ、ポリエチレングリコール２，０００（東京化成工業製、平均分子量２，０００、ＯＨ価＝２８ｍｇＫＯＨ／ｇ程度）７００ｇを投入した。その後、撹拌しながら温度８０℃、気圧２ｋＰａに１２時間保持して、揮発性有機溶剤を除去した。冷却後に回収し、加熱残分を測定して１００から差し引くことで揮発性有機溶剤の含有率（％）を測定したところ、０．８％であった。なお、この時の（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末／（Ｂ）ポリオール化合物は、６５／３５であった。
【００２２】
［製造例２］
製造例１のポリエチレングリコール２，０００の代わりにポリテトラメチレンエーテルグリコールとしてポリテトラメチレンオキシド２，０００（和光純薬工業製、平均分子量２０００、ＯＨ価＝５６ｍｇＫＯＨ／ｇ程度）７００ｇを投入した。その他は同様に実験を行ったところ、揮発性有機溶剤の含有率（％）は、０．７％であった。なお、この時の（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末／（Ｂ）ポリオール化合物は、６５／３５であった。
【００２３】
［製造例３］
製造例１のポリエチレングリコール２，０００の代わりにポリカーボネートジオールとしてデュラノールＴ５６５０Ｊ（登録商標、旭化成株式会社製、平均分子量８００、ＯＨ価＝１４０ｍｇＫＯＨ／ｇ程度）７００ｇを投入した。その他は同様に実験を行ったところ、揮発性有機溶剤の含有率（％）は、０．８％であった。なお、この時の（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末／（Ｂ）ポリオール化合物は、６５／３５であった。
【００２４】
［製造例４］
製造例１のポリエチレングリコール２，０００の代わりに流動パラフィン（和光純薬工業製）７００ｇを投入した。その他は同様に実験を行ったところ、揮発性有機溶剤の含有率（％）は、１．３％であった。なお、この時の（Ａ）鱗片状アルミニウム粉末／（Ｂ）ポリオール化合物は、６５／３５であった。
【００２５】
［実施例１］
ポリオール樹脂のデュラノールＴ５６５０Ｅ（登録商標、旭化成株式会社製、平均分子量５００、ＯＨ価＝２２５ｍｇＫＯＨ／ｇ程度）１０ｇに対し、製造例２の金属顔料組成物２．３ｇ（ポリオール樹脂１００質量部に対してアルミ分１５質量部）、硬化剤としてＴＰＡ−１００（商品名、旭化成株式会社製、ＮＣＯ％＝２３．１％）７．４ｇ（ＯＨ／ＮＣＯ＝１）を加え、あわとり練太郎（商品名、株式会社シンキー社製）を用いて混合し、メタリック塗料を得た。
得られたメタリック塗料をガラス板にバーコーターを用いて１００μの厚みで塗付し、２３℃で７日静置した。得られた塗膜の評価したところ、残留臭気は全くなく、良好な評価（○）で、硬化性も耐水性も良好な評価（○）だった。更に、意匠性も良好な評価（○）であった。結果を表１に示す。
【００２６】
［実施例２、比較例１〜３］
実施例１の組成を変更し、その他は同様に実験を行った。特に、アルミニウム顔料組成物として、実施例２では製造例３で得られたもの、比較例１では製造例１で得られたもの、比較例２では製造例４で得られたもの、そして、比較例３ではＭＨ−８８０１（商品名、旭化成株式会社製アルミペースト）を使用した。結果を表１に纏めて示す。
【００２７】
表１の結果から、本発明のアルミニウム顔料組成物からは、意匠性に加え、残留臭気が無く、硬化性と塗膜耐水性にも優れた塗膜物性を有する良好な塗膜を得ることが出来ることがわかった。
【００２８】
【表１】
2019183088.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明のアルミニウム顔料組成物は自動車用、一般家電用、携帯電話に代表される情報家電用、印刷用に、それぞれ鉄やマグネシウム合金などの金属、あるいはプラスチック等の基材の塗装用、印刷用途に産業上の利用可能性を有し、そのため、熱可塑性樹脂に練り込んだ場合、その成形物は光輝性を有する成形品や積層品、例えば、ノートパソコンや携帯電話などの電子機器の筐体としての利用可能性がある。