JPH10306232A - アルミニウム顔料組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵中にアルミニウム粉の粒子同志が殆ど凝
集しない安定なアルミニウム顔料を提供する。 【解決手段】 アルミニウム顔料組成物中に不飽和脂肪
酸のラジカル反応を停止または抑制させる機能を有する
抗酸化剤を、アルミニウム分１００重量部に対して０．
１〜２０重量部含有させることを特徴とするアルミニウ
ム顔料組成物。

Description

【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、家電製品の
塗装、あるいは印刷インキ等に利用されるアルミニウム
顔料に関する。

【０００２】更に詳しくは、本発明は貯蔵中に粒子同志
が殆ど凝集しない貯蔵安定性を示すアルミニウム顔料組
成物に関する。

【０００３】

【従来の技術】アルミニウム顔料は通常、アルミニウム
粉（例えばアトマイズド粉）をボールミル、振動ミル、
遊星ミル、スタンプミル、アトライター等の粉砕機によ
りフレーク状に粉砕して製造される。

【０００４】アルミニウム粉の粉砕の際に通常、オレイ
ン酸、ステアリン酸等の脂肪酸が粉砕助剤として用いら
れており、粉砕助剤はアルミニウム粉の粉砕微細化およ
び研磨工程（あるいは摩砕工程）において潤滑剤として
働くとともに、アルミニウムフレーク粒子の表面に吸着
して粒子同志の二次凝集を防止し、またアルミニウム粉
顔料の塗料ビヒクルへの分散性、再分散性、分散安定性
の向上等に寄与する。

【０００５】自動車、家電製品等のメタリック塗装にオ
レイン酸等の不飽和脂肪酸を粉砕助剤として製造したア
ルミニウム顔料が汎用されている。ところが不飽和脂肪
酸自体はその構造中に不飽和二重結合を有しているた
め、大気中に長期間さらされるとラジカル反応を起こし
ポリマー化するという性質を有している。よって、不飽
和脂肪酸を粉砕助剤として用いたときには、アルミニウ
ム顔料の粒子表面に吸着した不飽和脂肪酸が大気中に長
期間さらされることによって空気酸化を受けてポリマー
化し、それによりアルミニウム粉の粒子同士が凝集し始
める。凝集によって生じた粗大粒子は塗膜から突き出し
た塗膜ブツとなり塗膜品質上大きな問題となる。なぜな
らば、自動車塗装では塗膜の薄膜化が進行しており、塗
膜ブツ等の塗膜品質上の欠陥がより重大になる傾向にあ
るからである。

【０００６】上記した問題の解決手段として粉砕助剤を
オレイン酸等の不飽和脂肪酸からイソステアリン酸等の
飽和分岐脂肪酸に変更する等の試みがなされたが（特開
昭５５−１３３４６３号参照）、イソステアリン酸を用
いた場合粒子表面に吸着したイソステアリン酸と塗料ビ
ヒクルとの表面張力の関係で他の着色顔料より優先的に
塗膜表面に浮いて来る、いわゆる浮き戻り現象が顕著と
なり、実用化に至っていない。

【０００７】また、粉砕助剤として脂肪族アミンやアル
コール系化合物、さらにはフッ素系の化合物等の使用が
試みられたが（特開昭４６−１０３３号参照）、これら
も粉砕性、製造時の安全性等の点で実用化に至っていな
い。

【０００８】前述のようにオレイン酸のような不飽和脂
肪酸に代わりうる有用な粉砕助剤は今のところ見つかっ
ていない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、粉砕
助剤として使用される不飽和脂肪酸に起因して貯蔵中に
アルミニウム顔料が空気酸化を受けて二次凝集し粗大化
することを防止し、貯蔵安定性に優れたアルミニウム顔
料組成物を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らはアルミニウ
ム顔料組成物中に不飽和脂肪酸のラジカル重合反応を停
止または抑制させる機能を有する抗酸化剤を配合するこ
とにより、本発明の目的を達成することを見出し、本発
明を成すに至った。

【００１１】したがって、本発明の主題は、アルミニウ
ム顔料組成物中に不飽和脂肪酸のラジカル反応を停止ま
たは抑制させる機能を有する抗酸化剤を含有させること
を特徴とするアルミニウム顔料組成物に関する。すなわ
ち、本発明のアルミニウム顔料組成物はアルミニウム
粉、粉砕助剤および抗酸化剤から構成され、必要に応じ
て有機溶剤を含む。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明において、抗酸化剤はアル
ミニウム顔料組成物中の不飽和脂肪酸のラジカル反応を
停止または抑制させる機能を有するものでなければなら
ない。したがって、アルミニウム顔料組成物中の不飽和
脂肪酸の自動酸化中に生じるラジカルに対して電子ある
いは水素原子を供給して、ラジカル連鎖反応を停止させ
るような機能を有するならば、いずれの化合物も本発明
における抗酸化剤として有効である。本発明において使
用される代表的な抗酸化剤として、フェノール化合物、
カルボニル基とヒドロキシ基を有する脂環式化合物、芳
香族アミノ化合物、有機イオウ化合物、ホスファイト系
化合物などの合成抗酸化剤ならびに天然抗酸化剤が挙げ
られる。

【００１３】フェノール化合物としては、グァヤク脂、
ノルジヒドログァヤレチック酸、プロピルガレート、ブ
チルガレート、オクチルガレート、ドデシルガレート、
プロトカテキュ酸エチル、２−ヒドロキシ安息香酸、イ
ソアミルガレート、ブチルヒドロキシアニソール、ブチ
ルヒドロキシトルエン、ｎ−オクタデシル３−（３，５
−ジターシャリイブチル−４−ヒドロキシフェニル）プ
ロピオネート、２−ターシャリイブチル−６−（３−タ
ーシャリイブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジ
ル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブ
チリデンビス（３−メチル−６−ターシャリイブチルフ
ェノール）、テトラキス〔メチレン３−（３，５−ジタ
ーシャリイブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオ
ネート〕メタン、モノターシャリイブチルヒドロキノ
ン、ガロイヤルグリセリン、６−ヒドロキシ−２，５，
７，８−テトラメチルクロマン−２−カルボン酸、２，
３−シクロペンチル−７，８−ジヒドロキシクロマン、
３，４−シクロペンチニル−７，８−ジヒドロキシクマ
リン、２，４，５−トリヒドロキシブチロフェノン、
１，１６−ビス（２，５−ジヒドロキシフェニル）ヘキ
サデカン、１，７−ビス（２，３，４−トリヒドロキシ
フェニル）ヘプタン、４−ヒドロキシメチル−２，６−
ジターシャリイブチルフェノール、３，５−ジアルキル
−４−ヒドロキシベンジルエーテル、ペンタエリトリッ
トテトラ−３−（３，５−ジターシャリイブチル−４−
ヒドロキシフェニル）、４，４’−メチレンビス−
（２，６−ジメチルフェノール）、２，６−ジターシャ
リイブチルパラクレゾール、１，１−ビス−（２−ヒド
ロキシ−３，５−ジメチルフェニル）イソブタン、２，
２’−メチレンビス−（４−メチル−６−ターシャリイ
−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス（メチル−
５−ターシャリイブチル−４−ヒドロキシフェニル）ブ
タン、４，４’−チオビス（６−ターシャリイブチルメ
タクレゾール）、１，１−ジ−（３−ターシャリイブチ
ル−４−ヒドロキシ−６−メチルフェニル）ブタン、
２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）
プロパン等が包含される。

【００１４】カルボニル基とヒドロキシ基を有する脂環
式化合物としては、エルソビン酸、アスコルビン酸等が
包含される。

【００１５】芳香族アミノ化合物としては、ジフェニル
−ｐ−フェニレンジアミン、４−アミノ−ｐ−ジフェニ
ルアミン、アルキレーティドジフェニルアミン、カルバ
ミック酸−３−フェノチアジニルエステル、２−（２’
−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンツイミダゾー
ル、フェノチアジン、６−エトキシ−２，２，４−トリ
メチル−１，２−キノリンジオール等が包含される。

【００１６】有機イオウ化合物としては、ジラウリル
３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル３，
３’−チオジプロピオネート、ジステアリル３，３’−
チオジプロピオネート、ペンタエリトリチルテトラキス
（３−ラウリルチオプロピオネート）、ジトリデシル
３，３’−チオジプロピオネート、２−メルカプトベン
ツイミダゾール等が包含される。

【００１７】ホスファイト系化合物としては、トリスノ
ニルフェニルホスファイト、トリフェニルホスファイ
ト、トリス（２，４−ジターシャリイブチルフェニル）
ホスファイト等が包含される。

【００１８】天然系抗酸化剤としては、トコフェノー
ル、フラボン、フラボノール、トリオキシイソフラボ
ン、ヒドロゲノール、没食子酸、ノルジヒドログァヤレ
チック酸、ゴシポール、セサモール、クマリン酸、グァ
ヤク脂、チモール、オイゲノール、ワニリン、スクワレ
ン等が包含される。

【００１９】これらの抗酸化剤はアルミニウム粉の粉砕
時から最終のミキサー段階のどの工程で添加しても良い
が、アルミニウム粉の粉砕時に粉砕助剤と同時に添加す
る方法、および粉砕後の最終ミキサー段階で添加して均
一混合する方法が好ましい。

【００２０】ミネラルスピリット等の有機溶媒を用いる
湿式粉砕において最終ミキサー段階で添加する場合に
は、抗酸化剤を不揮発分調整用のミネラルスピリット中
に溶解させて添加するのが便利である。上記した抗酸化
剤の大半はミネラルスピリットに可溶であるが、２−メ
ルカプトベンツイミダゾールのようにミネラルスピリッ
トに難溶性の化合物はアルミニウム顔料組成物中の溶剤
をメタノール等の他の溶剤に置換してミキサー段階で添
加する。あるいは、後記実施例３に示すように抗酸化剤
をアルコール等の溶剤に溶解後、ミネラルスピリットを
含むアルミニウム顔料に混合添加してもよい。

【００２１】抗酸化剤の添加量としてはアルミニウム分
１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは
０.５〜１０重量部、より好ましくは１〜５重量部であ
る。添加量が０.１重量部未満では抗酸化剤としての効
果がない。２０重量部を越えて添加した場合抗酸化剤と
しての効果は充分であるが、アルミニウム顔料組成物中
に含まれる溶剤の溶解能力を超えるため塗料化されたと
きに塗膜ブツ、塗膜物性低下、例えば硬化遅れによる塗
膜強度の低下（チッピング性が落ちる）等の品質上の問
題を生じる。

【００２２】上記した抗酸化剤に加えて、本発明のアル
ミニウム顔料組成物はアルミニウム粉、粉砕助剤を含
み、必要に応じて有機溶剤を含む。

【００２３】アルミニウム粉は、アルミニウムのみから
構成されていても、またアルミニウム基合金から構成さ
れていても良く、その純度は特に限定されない。

【００２４】粉砕助剤としては、通常不飽和脂肪酸を使
用する。ここで使用される不飽和脂肪酸としてはオレイ
ン酸、リノール酸、リノレイン酸、リシノール酸、エラ
イジン酸、ゾーマリン酸、ガドレイン酸、エルカ酸等が
挙げられる。粉砕助剤の量は特に規定されないが、用途
等により異なり、アルミニウム１００重量部に対し、通
常０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部
が使用される。

【００２５】有機溶剤は必要に応じて所定量加えれば良
く、用途によっては全く含まなくても良い。有機溶剤と
しては安全性の面から通常ミネラルスピリットのような
沸点の高い溶剤が好ましい。

【００２６】また必要に応じて界面活性剤や他の添加
剤、例えば脂肪族アミン等を添加しても良い。

【００２７】

【作用・効果】アルミニウム顔料を製造する際に粉砕助
剤としてオレイン酸等の不飽和脂肪酸を使用した場合、
貯蔵中にアルミニウム顔料組成物が空気酸化を受けると
不飽和脂肪酸がラジカル反応してポリマー化するために
アルミニウム粉の粒子同士が二次凝集し、粗大化する問
題があったが、本発明によれば、アルミニウム顔料組成
物中の不飽和脂肪酸のラジカル反応を停止または抑制さ
せる機能を有する抗酸化剤を添加することにより、不飽
和脂肪酸に起因するアルミニウム粉粒子の二次凝集・粗
大化が防止され、貯蔵安定性に優れたアルミニウム顔料
組成物が提供される。本発明のアルミニウム顔料組成物
は製造工程途中で保管される際の貯蔵安定性も優れてい
る。

【００２８】本発明によれば、アルミニウム顔料組成物
の貯蔵中にアルミニウム粉の粒子同士が二次凝集して粗
大化することがないため、塗膜からの粗大粒子の突き出
し等塗膜品質上の問題も解決され、近年の自動車業界を
含めた産業界の厳しい要件に適合するアルミニウム顔料
組成物を提供することができる。

【００２９】本発明のアルミニウム顔料組成物を使用す
ると、従来のものよりも薄くかつ塗膜ブツ等の品質上の
欠陥を持たない塗膜を形成することができる。

【００３０】本発明によれば、アルミニウム粉粒子の二
次凝集が防止されるために隠蔽性の優れたアルミニウム
顔料組成物が提供できる。すなわち、顔料の隠蔽性に対
しては微粒子部分が大きく寄与するが、本発明によれば
不飽和脂肪酸を介してアルミニウム粉粒子同志が凝集す
ることがなくなるので長期間の保存後でもアルミニウム
顔料は本来の隠蔽性を維持することができる。

【００３１】尚、本発明によるアルミニウム顔料組成物
は、塗料、顔料、インキ等に用いられるのみでなく、樹
脂への練り込み用アルミニウムフレークとしても用いら
れ得る。

【００３２】また、本発明には含まれないが、アルミニ
ウム顔料に代えて他のメタリック顔料を用いても同様の
効果が得られることは当業者には容易に理解できるであ
ろう。

【００３３】

【実施例】実施例１ アトマイズドアルミニウム粉 （東洋アルミニウム社製ＡＣ１０００） １.０ｋｇ ミネラルスピリット １.２リットル オレイン酸 ４０ｇ ブチルヒドロキシトルエン （以下ＢＨＴと略称する） ３０ｇ を直径５０ｃｍのボールミルに入れ４時間粉砕した。粉
砕終了後スラリーを３０ｇ／リットルのオレイン酸およ
び２５ｇ／リットルのＢＨＴを含むミネラルスピリット
２０リットルでミルから洗い出し、３２５メッシュのス
クリーンを通した。

【００３４】その後フィルターにて固液分離を行い、ア
ルミニウム分７１重量となるようにミキサーにて調整
し、サンプルを得た。

【００３５】実施例２ アトマイズドアルミニウム粉 （東洋アルミニウム社製ＡＣ１０００） １.０ｋｇ ミネラルスピリット １.２リットル オレイン酸 ４０ｇ を直径５０ｃｍのボールミルに入れ４時間粉砕した。

【００３６】粉砕終了後スラリーを３０ｇ／リットルの
オレイン酸を含むミネラルスピリット２０リットルでミ
ルから洗い出し、３２５メッシュのスクリーンを通し
た。

【００３７】その後フィルターにて固液分離を行い、ア
ルミニウム分７５重量％からなるフィルターケーキを得
た。

【００３８】別に、アルミニウム分に対してそれぞれ
０.１、０.５、１、５、１０、２０重量％のＢＨＴをミ
ネラルスピリットに溶解させ、最終的に不揮発分が６５
％になるように調整した溶液を用意し、この溶液を上記
フィルターケーキ１０００ｇに添加しミキサーで１時間
混練してサンプルを得た。

【００３９】実施例３ ＢＨＴのかわりにエルソビン酸（以下ＥＡと略称する）
をアルミニウム分に対して３重量％ＩＰＡに溶解後添加
した以外は、実施例２と全く同様な方法でサンプルを得
た。

【００４０】実施例４ ＢＨＴのかわりにジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン
（以下ＤＰＰＤＡと略称する）をアルミニウム分に対し
て３重量％添加した以外は、実施例２と全く同様な方法
でサンプルを得た。

【００４１】実施例５ ＢＨＴのかわりにジラウリル３,３’−チオジプロピオ
ネート（以下ＤＬＴＤＰと略称する）をアルミニウム分
に対して３重量％添加した以外は、実施例２と全く同様
な方法でサンプルを得た。

【００４２】実施例６ ＢＨＴのかわりにトリスノニルフェニルホスファイト
（以下ＴＮＰと略称する）をアルミニウム分に対して３
重量％添加した以外は、実施例２と全く同様な方法でサ
ンプルを得た。

【００４３】比較例１ 抗酸化剤を全く加えない以外は、実施例１と全く同様な
方法でアルミニウム分７８％のフィルターケーキを得
た。最終的に不揮発分が６５％になるように調整し、ミ
キサーで１時間混練してサンプルを得た。

【００４４】比較例２ ＢＨＴの添加量をアルミニウム分に対して２５重量％に
した以外は、実施例２と全く同様な方法でサンプルを得
た。

【００４５】試験例 実施例１〜６および比較例１〜２で得られたサンプルの
貯蔵安定性を調べた。

【００４６】貯蔵安定性を調べるために、サンプル７０
ｇを１／１２リッターの金属製の缶に入れ、蓋をせずに
５０℃の恒温槽に１ヶ月貯蔵し、貯蔵前後のミネラルス
ピリットに対する分散性を以下のように測定し比較し
た。

【００４７】まずサンプル１０ｇを１００ｇのミネラル
スピリット中に入れ、ガラス棒で分散させた。これを大
量のミネラルスピリット中で目開き４５μｍのＪＩＳ標
準篩いを通し篩い上に残ったアルミニウム粉の篩い残分
を乾燥させ重量を測定した。評価は篩い残分のアルミニ
ウム粉の乾燥重量を篩う前のアルミニウム粉の全重量で
除し、重量％で表示した。篩い残分が１０重量％以下で
あれば実用上貯蔵安定性であると評価される。

【００４８】表１に示す如く抗酸化剤を全く添加しなか
った比較例１のサンプルでは１ヶ月の貯蔵後にほとんど
のアルミニウム粉粒子が２次凝集し粗大化しているのに
較べて、抗酸化剤を０.１重量％以上添加したサンプル
では凝集はほとんど見られず、貯蔵安定性が著しく改善
された。

【００４９】抗酸化剤としてＢＨＴを２５重量％添加し
た比較例２のサンプルでは、アルミニウム顔料組成物中
のミネラルスピリットの溶解力を上回る量のＢＨＴを添
加したため不溶解物を生じ、貯蔵前にすでに粗大粒子が
認められた。

【００５０】実施例１と２の比較から明らかなように、
抗酸化剤をアルミニウム粉の粉砕時に添加しても、粉砕
後の最終ミキサー段階で添加しても効果は同等であっ
た。

【００５１】

【表１】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 抗酸化剤を含有するアルミニウム顔料組
   成物。
2. 【請求項２】 抗酸化剤が、フェノール化合物、カルボ
   ニル基とヒドロキシ基を有する脂環式化合物、芳香族ア
   ミノ化合物、有機イオウ化合物、ホスファイト系化合
   物、天然抗酸化剤から選ばれる１種または２種以上の化
   合物であることを特徴とする請求項１に記載のアルミニ
   ウム顔料組成物。
3. 【請求項３】 抗酸化剤の量がアルミニウム分１００重
   量部に対して０.１〜２０重量部であることを特徴とす
   る請求項１または２に記載のアルミニウム顔料組成物。