(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム顔料（加熱残分６５％）に含まれるアセトン可溶分が１．０重量％以下であり、かつ、炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０２〜１．０重量％含有し、塩基性脂肪族化合物で中和されていることを特徴とする新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項２】
アセトン可溶分が０．５重量％以下であることを特徴とする請求項１記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項３】
炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０５〜０．５重量％含有することを特徴とする請求項１記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項４】
前記低級脂肪酸が、不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項１記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項５】
前記不飽和脂肪酸が、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸の一種または二種以上であることを特徴とする請求項１および４記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項６】
炭素数８〜２４の高級脂肪酸、および／または、炭素数８〜２４の高級脂肪族アミン、および／または、炭素数８〜２４の高級脂肪族アルコールを含有するアルミニウム顔料１００重量部に対して、炭化水素系溶剤および／またはアルコール系溶剤および／またはエステル系溶剤１００重量部以上の分散液に、炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０２〜１．０重量部添加撹拌処理後、濾過することを特徴とする請求項１記載の新規なアルミニウム顔料の製造方法。
【請求項７】
炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０５〜０．５重量部添加撹拌処理することを特徴とする請求項６記載の新規なアルミニウム顔料の製造方法。
【請求項８】
炭素数１〜５の低級脂肪酸の添加処理は、前記分散液を４０〜９０℃に加熱して、１０分〜３６０分撹拌することを特徴とする請求項６記載の新規なアルミニウ顔料の製造方法。
【請求項９】
塩基性脂肪族化合物が、低級脂肪族アミンであることを特徴とする請求項１記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【請求項１０】
低級脂肪族アミンが、ブチルアミン、ジブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリンの中から選ばれる一種または二種以上であることを特徴とする請求項９記載の新規なアルミニウム顔料組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車ボディや部品の高級メタリック塗料、自動車補修用メタリック塗料、家電プラスチック用メタリック塗料、工業用メタリック塗料等の塗料分野、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の高級メタリック印刷分野等に使用されるアルミニウム顔料組成物に係わる。
【０００２】
より詳細には、塗装ないしは印刷等による塗膜形成過程において、従来にないアルミニウム顔料の配向性の高い塗膜を得ると共に、塗膜形成後の密着性に優れたメタリック塗料用ないしは印刷用の新規なアルミニウム顔料組成物に係わる。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、アルミニウム顔料は他の顔料にない独特なメタリック感と基材に対する優れた隠蔽性を特徴とし、前記した用途に多用されてきた。特に近年、自動車用ボディ塗装をはじめとして、包装用印刷等におけるファッション性の要求が高まり、自動車や包装材料等の本来の機能性と同等以上の価値観で評価されるようになってきた。
【０００４】
一方では、生産性や作業性の観点から、塗装や印刷の効率化、簡素化、スピード化が進み、アルミニウム顔料のような塗膜中での配向性により塗装ないしは印刷後のメタリック感に差異の生じ易い顔料に対しては、厳しい生産条件を強いられている。すなわち、塗料ないしは印刷インキを一時に多量に塗布すると、アルミニウム顔料は塗膜中でランダムな配列になり高い光の反射性が得られないためグレー調ないしはメタリックムラが生じ易い。アルミニウム顔料の配向性をよくするためには、塗装ないしは印刷の１回の膜厚を極力薄くし数回に分けて塗布するか、塗料ないしは印刷インキのレオロジーコントロールが必要になる。しかし多種多様な塗料組成ないしは印刷インキ組成に対応するためには、レオロジーコントロールのみでは問題があるのが現状である。
【０００５】
また、レオロジーコントロール等のため塗料ないしは印刷インキに極性基を持った添加剤等を付加することにより、塗膜の硬度阻害・架橋密度の低下による塗膜と基材との密着性の低下、表層に透明な保護クリアー層を形成させた場合の層間密着性の低下の問題が生じる。これらは、全て塗膜中の添加剤等の遊離成分にに起因するものであり、極力減らすことが好ましい。アルミニウム顔料中に含まれる遊離成分も塗料化ないしは印刷インキ化時の密着性低下要因になり得るが、一義的に除去した場合、アルミニウム顔料の凝集や変質に対する安定性を著しく損なうため、アルミニウム顔料の品質上の問題が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、メタリック塗装ないしはメタリック印刷等による塗膜形成過程において、アルミニウム顔料の配向性の良い、メタリックムラの生じ難い、メタリック感の高い塗膜を与え、かつ、塗膜形成後の基材ないしは保護クリアー層との密着性に優れた塗膜を与える新規なアルミニウム顔料組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明により提供される新規なアルミニウム顔料組成物の特徴は、アルミニウム顔料（加熱残分６５％）に含まれるアセトン可溶分が、１．０重量％以下であり、かつ、炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０２〜１．０重量％含有し、塩基性脂肪族化合物で中和されていることである。
【０００８】
ここで、アセトン可溶分とは、ＪＩＳ  Ｋ  ５９０６−１９９１  塗料用アルミニウム顔料（日本規格協会  発行）の８．４項に記載のアセトン抽出法によるものである。
本発明でいうアルミニウム顔料とは、一般に、塗料および印刷インキ等に広く用いられている、湿式法あるいは乾式法のボールミル、アトライター、スタンプミル等の粉砕機によって得られるフレーク状のアルミニウム粒子である。
【０００９】
アルミニウム顔料は、通常、アルミニウム粒子表面に、アルミニウム顔料の製造過程で使用される粉砕助剤、炭素数８〜２４の高級脂肪酸（例えば、オレイン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸等）、炭素数８〜２４の高級脂肪族アミン（例えば、オクタデシルアミン等）、炭素数８〜２４の高級脂肪族アルコール（例えば、ラウリルアルコール、セチルアルコール、オクタデシルアルコール、オレイルアルコール等）等の粉砕助剤が、付着ないしは含有している。この粉砕助剤の種類は、前記の種類のなかにおいて、本発明の効果を左右するものではないが、粉砕助剤の付着ないしは含有量は本発明の効果に著しい影響を与える。すなわち、前記の粉砕助剤を含めたアルミニウム顔料のアセトン可溶分が１．０重量％以下であることが好ましい。更には、０．５重量％以下であることがより好ましい。１．０重量％を超えると、遊離の高級脂肪酸等の成分が塗膜形成時の配向を阻害すると共に塗膜の硬度等を低下させ密着性を悪化させる。アセトン可溶分が０重量％の場合であっても、アルミニウム顔料の表面には脱離不可の脂肪酸等の成分が残るがこれらは遊離成分ではないため、アルミニウム顔料の安定性を維持すると共に、本発明の効果を発現する。
【００１０】
本発明に用いられる炭素数１〜５の低級脂肪酸の含有量は、０．０２〜１．０重量％の範囲である。更に好ましくは、０．０５〜０．５重量％の範囲である。含有量が１．０重量％を超えると低級脂肪酸の酸性度のためアルミニウム顔料の粒子同士の凝集力が強まり、凝集および変質の原因となり貯蔵時の安定性を著しく損なう。また、０．０２重量％未満であると、アルミニウム顔料を塗料ないしは印刷インキに配合し塗膜を形成する際、アルミニウム顔料の塗膜中での配向性に効果を示さなくなり、メタリックムラ等のメタリック感の低下を来すので好ましくない。
【００１１】
炭素数１〜５の低級脂肪酸の種類としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等の飽和脂肪酸、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸等の不飽和脂肪酸の一種または二種以上の組み合わせ使用が可能である。好ましくは、樹脂との親和性の高いラジカル重合性二重結合を有するアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸の一種または二種以上の不飽和脂肪酸が良い。炭素数５を超える脂肪酸は、表面滑剤としての効果が高くなるため、好ましくない。
【００１２】
本発明のアルミニウム顔料組成物は以下の製造方法によって提供される。
すなわち、炭素数８〜２４の高級脂肪酸、および／または、炭素数８〜２４の高級脂肪族アミン、および／または、炭素数８〜２４の高級脂肪族アルコールを含有するアルミニウム顔料１００重量部に対して、炭化水素系溶剤および／またはアルコール系溶剤および／またはエステル系溶剤１００重量部以上の分散液に、炭素数１〜５の低級脂肪酸を０．０２〜１．０重量部添加処理した後、濾過することによって得られる。
【００１３】
使用される溶剤としては，ミネラルスピリット、ソルベントナフサ、トルエン等の炭化水素系溶剤、イソプロピルアルコール、エトキシプロパノール等のアルコール系溶剤、酢酸エチル等のエステル系溶剤が選択される。
【００１４】
炭素数１〜５に低級脂肪酸の添加処理は常温でも行えるが、好ましくは、４０〜９０℃に加熱し撹拌処理する。撹拌する時間は、１０分〜３６０分の範囲が好ましい。
【００１５】
９０℃を越えると、アルミニウム顔料分散液が凝集し易くなり、常温未満では、撹拌処理時間が長くなり、安定した効果が得られにくくなる。
撹拌時間が１０分未満では、添加した低級脂肪酸が充分にアルミニウム顔料に拡散吸着されないため、安定した効果が得られにくい。３６０分を超えるとアルミニウム顔料の撹拌に伴う物理的変形を誘引し易くなる。
【００１６】
添加処理は、通常のミキサーや撹拌翼の付いたタンク等の混合機が使用され、特に限定されるものではない。また、処理後の分散液の濾過も通常のフィルタープレスや圧搾機等が使用され、特に限定されるものではない。
【００１７】
本発明のアルミニウム顔料組成物は、低級脂肪酸で処理された状態では、酸性を示すため、用いられる塗料や印刷インキの特性、併用されるその他の顔料（例えば、有機顔料、無機顔料、カーボンブラック等）との分散性に応じて、塩基性脂肪族化合物で中和される。
【００１８】
中和に用いられる塩基性脂肪族化合物として、低級脂肪族アミンが好ましい。低級脂肪族アミンとしては、ブチルアミン、ジブチルアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モルホリンの中から選ばれる一種または二種以上であることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施例によって本発明を具体的に説明する。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の代表的な実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２１】
実施例１
内径が３４．５ｃｍ、長さ３８．４ｃｍのボールミルに直径１／８インチスチールボール２１ｋｇ、アトマイズ粉（平均粒子径：６μ）５００ｇ、ミネラルスピリット２．５リットル、オクタデシルアミン２０ｇを入れ、６０ｒｐｍで５時間回転させた後、アルミスラリーをミネラルスピリットで洗浄、抜き出して、目開きが３４μのステンレス製金網を付けたダルトン振動篩で篩分けし、アンダースラリーを濾過して、フレーク状のアルミニウム顔料［ａ］を得た。
このアルミニウム顔料［ａ］の加熱残分は６５重量％であり、アセトン可溶分は１．２％であった。
【００２２】
得られたアルミニウム顔料［ａ］１００重量部とミネラルスピリット１６０重量部をセパラブルフラスコの中に入れ、系内の温度を６０℃に昇温した。次いでアクリル酸を０．５重量部添加し、６０℃で１時間撹拌した。撹拌終了後、室温に戻してからアルミスラリーをブフナーロートで濾過し、更に、加熱残分６５％に調整する際、モルホリンを規定量のミネラルスピリットと同時に添加し、ｐＨ６．５〜７．０であるアルミニウム顔料組成物［Ａ］を得た。
【００２３】
アルミニウム顔料組成物［Ａ］のアセトン可溶分は、０．５重量％であった。また、アルミスラリー中の遊離アクリル酸量をガスクロマトグラフィーにて定量したところ、アクリル酸添加基準として０．１重量％が検出されたため、アルミニウム顔料組成物［Ａ］に含まれるアクリル酸含有量は０．４重量％であった。
その性能評価結果を、表１に示した。
【００２４】
実施例２
実施例１で使用したアルミニウム顔料［ａ］を用いて、表１に記載の処理条件でアルミニウム顔料組成物［Ｂ］、［Ｃ］、［Ｄ］、［Ｅ］、［Ｆ］を得た。
その性能評価結果を、表１に示した。
【００２５】
【表１】
0003806194.tif 000002
【００２６】
【表２】
0003806194.tif 000003
【００２７】
比較例１
実施例１で使用したアルミニウム顔料［ａ］を用いて、表１に記載の処理条件でアルミニウム顔料組成物［ｂ］、［ｃ］、［ｄ］、［ｅ］を得た。
その性能評価結果を、表２に示した。
【００２８】
【表３】
0003806194.tif 000004
【００２９】
評価方法
（１）加熱残分の測定：  ＪＩＳ  Ｋ  ５９０６−１９９１  ８．３項加熱残分に従って実施した。
（２）アセトン可溶分：  ＪＩＳ  Ｋ  ５９０６−１９９１  ８．４アセトン可溶分のアセトン抽出法に従って実施した。
【００３０】
（３）アルミニウム顔料組成物の安定性：３００ｃｃのブリキ缶にアルミニウム顔料組成物約１００ｇを入れ、蓋をして５０℃の熱風循環式乾燥機中で、７日間静置した後、上記試料５０ｇを１リットルのミネラルスピリットに分散させ、次いで２００メッシュのナイロン濾布をつけた濾過試験装置（ミリポアー社製）に流し込み、更にミネラルスピリットおよびアセトンで充分洗浄した後濾過残分を集め、乾燥後の重量を測定した。この重量が０．１％を超えるものはメタリック顔料として貯蔵安定性不適合と判断した。
【００３１】
（４）評価用塗膜の形成方法：下記配合の熱硬化型塗料をスプレーを用いて磨き軟鋼板状上に塗膜厚さ約２０μｍになるように塗装した。続いて、クリアーコートをｗｅｔ−ｏｎ−ｗｅｔ方式で塗膜厚さ約３０μｍになるように塗装した後、１４０℃で３０分間焼き付けた。
【００３２】
0003806194.tif 000005
（５）アルミニウム顔料の配向性：メタリック塗膜の反射光は、拡散反射光が極めて少なく、フレーク状アルミニウム顔料表面からの正反射方向に強い反射光分布を持つ。従って、入射光を一定にして、反射光の観察角度を変えることによって見える塗膜の明度の変化の度合いを計ることにより、アルミニウム顔料の配向性の度合いを評価できる。
【００３３】
変角測色計（ＶＣ−１：スガ試験機（株）製）を用い、入射角４５度、受光角５度及び−３５度の各角度における測色（Ｌａｂ表色系による）を行った。得られた各角度のＬ値（明暗度を示す値）の差を下式１により、配向度Ｆを算出した。
配向度Ｆが大きい程、拡散反射光の少ない、すなわち、配向性の高い塗膜であると判断される。
【００３４】
【数１】
0003806194.tif 000006
【００３５】
※Ｌ-35：受光角−３５度（正反射光側）で測色した時のＬ値。
Ｌ5：受光角＋５度（入射光側）で測色した時のＬ値。
未処理の配向度をＦ０とし、処理後の組成物の配向度をＦｔとした時の配向度向上率Ｆｆは、次式２で表される。
【００３６】
Ｆｆ（％）  ＝  Ｆｔ／Ｆ０×１００            ［式２］
配向度向上率Ｆｆにより、配向性の評価を行った。
【００３７】
◎著しい効果が認められる  Ｆｆ値が１１０％以上
○効果が認められる        Ｆｆ値が１０１％以上１１０％未満
×効果なし                Ｆｆ値が１００％以下
（６）密着性の評価：前述の評価用塗膜塗板を８０℃の温水中に８時間静置した後、碁盤目試験（ＪＩＳ  Ｋ  ５４００−１９７９  ６．１５項）を実施した。塗膜のセロテープによる剥離状態を以下の基準で判定した。
【００３８】
◎極めて良好  剥離なし
○良好        碁盤目の角が剥がれる
△やや不良    碁盤目のマス目ごとに幾つか剥がれる
×不良        大部分が剥がれる
【００３９】
【発明の効果】
本発明によると、メタリック塗装ないしは印刷インキ等による塗膜形成過程において、アルミニウム顔料の配向性の良い、メタリックムラの生じ難い、メタリック感の高い塗膜を与え、かつ、塗膜形成後の基材ないしは保護クリアー層との密着性に優れた塗膜を与えるアルミニウム顔料組成物を提供することができる。
【００４０】
自動車ボディ等の高級メタリック塗料分野からグラビヤ印刷等の高級メタリック印刷分野等の広範囲で使用することが可能な新規なアルミニウム顔料組成物であり、その工業的価値は極めて大である。