| 【発明の名称】 |
塗料やラッカーの製造のための流動可能でポンプ操作可能な金属顔料半製品、安定化された金属顔料ペースト及びこれらの製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】アンドレアス コルン
【氏名】ロベルト マウル
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| 【要約】 |
【課題】塗料やラッカーの製造のための初期製品として金属顔料を含有し、ガス処理安定性のある流動可能な水性の半製品、及び、安定化した金属ペースト体を得る。
【解決手段】水と安定化された金属顔料と耐食性顔料とを備えた塗料やラッカーの製造のための半製品であり、金属顔料は、アルミニウム、銅、亜鉛、錫又はこれらの合金であり、燐含有有機化合物と塩基、珪酸塩もしくは変性シラン、ポリマー又は、燐酸エステルによって安定化される。又、防食性顔料は、燐酸亜鉛錯体、珪酸燐酸亜鉛錯体及びモリブデン酸亜鉛錯体より選択される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 水と；予め安定化された金属顔料と；耐食性顔料とを備えてなる、塗料やラッカーの製造のためのガス処理安定な流動可能でポンプ操作可能な水性半製品。
【請求項２】 金属顔料がアルミニウム、銅、亜鉛、錫又はこれらの元素の合金からなることを特徴とする請求項１に記載の半製品。
【請求項３】 燐含有有機化合物と塩基によって、珪酸塩若しくは有機的に変性されたシランでの被覆によって、ポリマー（例えばアクリレート）によって又は燐酸エステルによって金属顔料が予め安定化されることを特徴とする請求項１又は２に記載の半製品。
【請求項４】 耐食性顔料が、燐珪酸亜鉛ストロンチウム、ポリ燐酸アルミニウム亜鉛水和物、珪酸燐酸ストロンチウムアルミニウムカルシウム亜鉛水和物、珪酸オルト燐酸ストロンチウムカルシウム亜鉛水和物、ポリ燐酸アルミニウムストロンチウム水和物、珪酸ポリ燐酸アルミニウムカルシウム水和物及びモリブテン酸ナトリウム及び／又はモリブテン酸カルシウム及び／又はモリブテン酸亜鉛若しくはホスホモリブテン酸ナトリウム及び／又はホスホモリブテン酸カルシウム及び／又はホスホモリブテン酸亜鉛及び燐酸亜鉛錯体の群から選択されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の半製品。
【請求項５】 燐珪酸亜鉛ストロンチウム、ポリ燐酸アルミニウム亜鉛水和物、珪酸燐酸ストロンチウムアルミニウムカルシウム亜鉛水和物、珪酸オルト燐酸ストロンチウムカルシウム亜鉛水和物、ポリ燐酸アルミニウムストロンチウム水和物、珪酸ポリ燐酸アルミニウムカルシウム水和物及びモリブテン酸ナトリウム及び／又はモリブテン酸カルシウム及び／又はモリブテン酸亜鉛若しくはホスホモリブテン酸ナトリウム及び／又はホスホモリブテン酸カルシウム及び／又はホスホモリブテン酸亜鉛及び燐酸亜鉛錯体の群からなる耐食性顔料を５〜２０％含有することを特徴とする安定化された水性金属顔料ペースト。
【請求項６】 ３〜３５部の耐食性顔料若しくは耐食性顔料ペーストを１０〜６７部の水に懸濁し、「ドーナツ効果」に似たフローパターンを示すように、これを約３００〜７００ｒｐｍで攪拌しながら調製された金属顔料ペースト（３０〜７０部）に順次に添加し、そして約１０〜１５分の間攪拌して、その後に残量を加えて、更なる攪拌作業を約１２００ｒｐｍで約１０分間行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に係る上記半製品を製造するための方法。
【請求項７】 耐食性顔料が適当な集塊で、例えばビードミルで５〜３０分の期間、８０００〜１２０００ｒｐｍで、水、分散剤並びに場合によっては消泡剤及び／又はチキソトロピー添加剤を加えながらペースト状にされることを特徴とする請求項６に記載の半製品製造方法。
【請求項８】 ６０〜８０部の金属顔料粉末を１８部の水で５〜２５部の耐食性顔料の懸濁液に加え、これらを一緒に捏和して捏和集塊とし、ペーストを形成することを特徴とする請求項５に係る金属顔料ペーストの製造のための方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、塗料やラッカーの製造のための初期製品として金属顔料を有しガス処理(gassing)安定性を備えた流動可能でポンプ操作可能な水性の半製品に関する。本発明は更に相応する安定化した金属ペースト体に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属顔料には塗料やラッカーの成分としての多様な使用が認められる。概してこれらは、１種又は数種のバインダ、１種又は数種の溶媒並びに数種の補助剤と共に塗料やラッカーに加工される。金属顔料はパウダー又はペーストの状態で殆ど用いられ、近年では固形の濃縮物としてバインダのない溶媒も、また粗粒状の粒子の形状でも用いられる。搬送の別の形状は、溶媒と場合によってはバインダを含有した液状の半製品である。
【０００３】水性の表面被覆系での組み込まれる金属顔料は、搬送の方法にかかわらず多数の困難性を伴っている。しばしば、金属パウダーや金属ペーストは分散させにくい。とりわけ液状半製品の場合、水との化学反応が起こり、概して光学特性の損失となる水素放出となる。更に微粉の顔料は著しく埃っぽくなる欠点を有し、作業現場で爆発防護のような多数の複雑なステップを必要とする。
【０００４】ＥＰ ０８６０４８４ Ａ２は、水性の表面被覆系のための、バインダと相溶性で室温で液体の基体と２０〜５５パーセントの顔料含有量の薄片状顔料の分散を記述する。この公報は基体として水を記載せず、安定性について言う限り、これは分散に関し、ガス処理作用に関していない。
【０００５】ＷＯ ９８／５３０１７は、水、酸化防止剤、カップリング剤、静電気防止剤、結晶核形成剤、金属製不活性化剤、滑剤／スリップ剤／アンチブロック剤、ＵＶ抑制剤、防火剤、殺菌剤の群からの少なくとも１種の添加剤、７〜１２のｐＨの基剤、界面活性剤並びに乳化可能なワックスのアディティブ系によるブロンズ色の水性印刷カラーの安定性を詳述する。
【０００６】ＤＥ １９７２８８５６ Ａ１は、少なくとも１種の燐酸エステル及び少なくとも１種の脂肪アルコールポリグリコールエステルを備えてなる水で稀釈可能な被覆組成物を詳述する。上記文献において、水系で用いられるべき安定化した金属ペーストの製造のための一連の方法が記載される。
【０００７】米国特許第５３４８５７９号は、燐珪酸塩（ホスホシリケート）で安定化されたアルミニウムペーストを詳述する。当該ペーストはもっぱら有機溶媒を含有し、水を有さない。
【０００８】米国特許第５３５６４６９号は、ヘテロポリ酸のアニオンに関連した燐珪酸塩顔料と溶媒を含有する金属ペーストを詳述する。当該明細書は燐珪酸塩顔料とヘテロポリアニオンの化合が本質的ないし必須であることを強調する。
【０００９】米国特許第４６９３７５４号は、バナジウム酸塩とクロム酸塩によるアルミニウム顔料ペーストの安定化を記載する。当該アルミニウム顔料はボールミルにおいて処理され、あるいは引き続いてのステップで、水及び有機性液体でのバナジウム酸塩及び／又はクロム酸塩の混合によって処理される。
【００１０】米国特許第４６１７０５６号は、燐酸塩、モリブデン酸塩及びクロム酸塩を基礎とした金属ペーストを記載する。この安定化に必要なイオンは液状バインダに源を発している。
【００１１】米国特許第５４８０４８１号は、モリブデン酸でアルミニウム顔料をコーティングすることを教示する。ヨーロッパ特許第０１０４０７５号によれば、アルミニウム粒子は「バナジウム」で被覆される。
【００１２】二段階のモリブデン酸／燐酸エステルの安定化がＥＰ ０６５３４６５ Ａ１に示されている。安定化は光学特性又は表面被覆特性に影響しないことが強調される。
【００１３】ＥＰ ０６３３２９７ Ａ１に詳述されたモリブデン酸／燐酸塩の安定化はＥＰ０６５３４６５ Ａ１のものと非常に似ている。ＥＰ ０５８３９１９ Ｂ１もまたモリブデン酸の安定化を記載する。
【００１４】上に挙げた公知の安定化法の全ては、９．０より大きなｐＨで一様にうまくいかないこと及び腐食の管理と処理に関して特性に肯定的に影響を及ぼさないことの欠点を有している。
【００１５】更にペーストは簡単に分散せず、それ故に素早い自動的な加工処理に適さない。公知の水性半製品の貯蔵安定性は十分でなく、顔料は塊状に集まる傾向がある。しかしながら、産業界は素早い加工処理性と自動化を高めることを求めている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記した欠点を有することなく更に最終製品が腐食管理と普遍的な融和性に関して改善されることを可能とする金属顔料の引き渡し法をもたらすことにある。考え方は、とりわけ水性で、容易に分散可能・流動可能な搬送の形態を有し、ガス処理安定性と取り扱いの容易性と自動化された加工処理性への到達可能性を示すことにある。更に考え方は加工処理産業に対して著しい利点をもたらすような流動可能でポンプ操作可能な調製物を有することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課題は、水、予め安定化された金属顔料及び耐食性顔料を備えてなり、塗料やラッカーの製造のための水ベースでのガス処理安定性を備えた流動可能でポンプ操作可能な半製品によって達成される。
【００１８】本発明に係るこの半製品は、生じるラッカー被覆の、腐食管理に関する特性を改善し、またフラッシュ錆（flash rust）の制圧のため、ｐＨ＞９を有する耐食系での金属顔料の使用を保証する。一般的に、この系は金属顔料に重大な塗料処方においてガス処理安定性のはっきりとした改善をもたらす。
【００１９】驚くべきことに、流動可能な水性の半製品における金属顔料の安定化が、当該金属顔料がそれ自体公知のように予め安定化されているならば、更なる追加なしに耐食性顔料、例えば燐珪酸塩顔料によって可能であることが見出された。
【００２０】顔料粒子のサイズが減少する（約３μｍから約２．３μｍに）ような半製品の製造前の耐食性顔料の処理が、とりわけ光学的に精密さを要求する適用の場合において、光学特性に有利となるよう働くことが更に見出された。これはまた耐食性顔料の塊状化を防止するのに役立つ。
【００２１】金属顔料はアルミニウム、銅、亜鉛、錫又はこれら元素の合金からなり、好ましくはアルミニウムからなる。好適には、当該顔料は燐含有有機化合物と塩基の系によって、珪酸塩若しくは有機的に変性されたシランでの被覆によって、ポリマー（例えばアクリレート）によって又は上記した方法の１つによって予め安定化される。安定化はまたＤＥ ３９３０６８７に詳述されたように燐酸エステルによって実行可能である。
【００２２】本発明に係る半製品は１０〜５０％の金属顔料、０．１〜３０％の活性耐食性顔料並びに０〜１５％の分散添加剤、０〜２．５％の消泡剤、０〜１．５％のチキソトロピー剤及び８９．９〜２０％の水を有してなっている。耐食性顔料は好ましくは燐珪酸亜鉛ストロンチウム(strontium zinc phosphosilicate)、ポリ燐酸アルミニウム亜鉛(zinc aluminum polyphosphate)水和物、珪酸燐酸ストロンチウムアルミニウムカルシウム亜鉛(zinc calcium aluminum strontium phosphate silicate)水和物、珪酸オルト燐酸ストロンチウムカルシウム亜鉛(zinc calcium strontium orthophosphate silicate)水和物、ポリ燐酸アルミニウムストロンチウム(strontium aluminum polyphosphate)水和物、珪酸ポリ燐酸アルミニウムカルシウム(calcium aluminum polyphosphate silicate)水和物及びモリブテン酸乃至ホスホモリブテン酸ナトリウム及び／又はカルシウム及び／又は亜鉛及び燐酸亜鉛錯体の群から選択される。本発明に係る水性金属顔料ペーストにあっては、このような耐食性顔料が５〜２０％含有される。
【００２３】本発明の好適な実施形態にて、耐食性顔料は５０〜９０％の耐食性顔料、１０〜５０％の水並びに０〜２０％の分散剤、０〜２．５％の消泡剤及び０〜１．５％のチキソトロピー添加剤並びに場合によっては更なる添加剤を備えてなるペースト状で利用可能である。
【００２４】本発明に係る半製品の製造のために、３〜３５部の耐食性顔料又は耐食性顔料ペーストを１０〜６７部の水に懸濁し、「ドーナツ効果」に似たフローパターンを示すように、これを約３００〜７００ｒｐｍで攪拌しながら調製された金属ペースト（３０〜７０部）に順次に添加する。そして約１０〜１５分の間攪拌して、その後、残量を加えて、更なる攪拌作業を約１２００ｒｐｍで約１０分間行う。
【００２５】本発明の好適な実施形態において、耐食性顔料を半製品の実際の製造に先だってペースト状にし、あるいは細かく砕く。上記した量が適当な集塊において用いられ、例えばビードミルで５〜３０分の期間、８０００〜１２０００ｒｐｍで、水、分散剤並びに場合によっては消泡剤及び／又はチキソトロピー添加剤を加えながらペースト状にされる。消泡剤は空気の高い包有のために容易に生じる泡立ちを減らし；チキソトロピー添加剤は貯蔵中に顔料が沈殿することを阻止する。
【００２６】このペーストにおいて耐食性顔料の粒子サイズを元の顔料に対して３０％ほど減らすことができる。６０〜８０部の金属顔料粉末を１８部の水で５〜２５部の耐食性顔料の懸濁液に加え、これらを一緒に捏和して捏和集塊とし、ペーストを形成するのが好適である。
【００２７】本発明の特定の実施形態にて、上に詳述したように水に懸濁した耐食性顔料を金属ペーストの製造の間に既に金属粉末に添加し捏和され、５０〜７５％の金属含有量を形成する。
【００２８】本発明の詳細は、例示的な実施形態に関連して以下に説明されよう。
【００２９】
【発明の実施の形態】例１：６ｇの変性されたポリ燐酸アルミニウム亜鉛水和物の耐食性顔料（Heubach社のHeucophos(R)ZAPP）を４０ｇの水に懸濁し、５００ｒｐｍで攪拌しながら、ドーナツ効果が認められるまで５４ｇのアルミニウム顔料ペースト（Eckart-Werke社のHydroxal W 4 n.l.）に順次に加えられる。そして更に１０分間攪拌された後、残量を加え、更なる攪拌作業を１２００ｒｐｍで更に１０分間行う。
【００３０】得られた半製品によってｐＨ９．２のポリエステルベースの水溶液系を製造する。安定化の質を４０℃のガス処理テストによって測定する。
【００３１】半製品は３０日で５ｍｍの水素を生じ；耐食性顔料のない半製品は３０日で３０ｍｍの水素を生じ；耐食性顔料を有した塗料調製物は３０日で５ｍｍの水素を生じ；耐食性顔料のない塗料調製物は７日で３０ｍｍの水素を生じる。ちなみに(R)は登録商標であることを示す。
【００３２】例２：７０ｇの燐珪酸亜鉛ストロンチウムの耐食性顔料（Lawrence-Industries社のHALOX(R)SZP 391）を、２０ｇの水、７ｇの分散剤（EFKA ADDITIVES B.V.社のEFKA(R)4550）、０．５ｇの消泡剤（Byk Chemie社のByk(R)024）及び０．１ｇのチキソトロピー剤（Suedchemie社のOptigel(R)SH）と共にビードミルにおいて１５分間、１２０００ｒｐｍで細かく砕く。
【００３３】得られたペースト１０ｇを４０ｇの水に懸濁し、５００ｒｐｍで攪拌しながらこの半分を５０ｇのアルミニウム顔料ペースト（Eckart-Werke社のHydroxal W 24 n.l.）に加える。
【００３４】得られたペーストで水性の塗料調製物が製造される。４０℃のガス処理テストでの安定性は、非安定化の塗料に比してほぼ５倍に増加し、スプレーしたときの視覚上の外観は優れる。
【００３５】例３：９６．２ｇの予め安定化された燐含有の水性有機Metalure(R)懸濁液（Avery、２０％のアルミニウム含有量）を、２．８ｇのHalox(R)SZP391の練り物の３．８ｇと共に１．０ｇの水で攪拌して混ぜ合わせる。
【００３６】得られた半製品に対して４０℃テストを行い、水性塗料（スチレン／アクリレート）を製造する。４０℃テストにおいて、ペーストと塗料とは、耐食性顔料を添加しないで調製されたペーストや塗料に比べて係数（ファクター）５だけ高くなった安定性を呈する。光学テストのＬ＊値は次の通りである：【００３７】
【表１】
【００３８】例４：均質なペーストを得られるまで、６４ｇのアルミニウム顔料粉末（HYDROXAL W4 n.l.の初期製品）を、９ｇの燐珪酸亜鉛ストロンチウム耐食性顔料（Lawrence Industries社のHALOX(R)）の懸濁液と共に捏和集塊で１８ｇの水において捏和する。
【００３９】そのように得られたペーストをｐＨ＝９．２の水性工業塗料調製物（スチレンアクリレート系）の製造に用いる。４０℃のガス処理テストにおいて、ペーストと塗料とは、耐食性顔料を添加しないで調製されたペーストや塗料に比べて係数５だけ高くなった安定性を呈する。
【００４０】４０℃ガス処理テストの実行：本発明に係る半製品を、塗料が約１０％のアルミニウムを含有するような量でテストされるべき表面被覆系に加える。この３００ｇを、二重室バブルカウンターを備えたガス洗浄ボトル内へ計量供給する。
【００４１】水浴貯蔵を４０℃で行う。生じる水素を頂部に集め、置換された水柱のミリメートルを読む。
【００４２】光学特性のテスト：製造された塗料調製物を同じ条件でLangguth自動噴射装置に施し、１２０℃で３０分間焼く。光学特性をテストするために、パタンと落とす或いはどすんと倒れることをおおよそ決するために８つの異なる角度でOptronikマルチフラッシュゴニオフォトメーター(multi-flash goniophotometer)を用いてＬ＊値が測定された。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５０１０１６４４５
【氏名又は名称】エッカルト・ヴェルケ スタンダード・ブロンゼプルファー・ヴェルケ カール エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー
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| 【出願日】 |
平成１３年１月１２日（２００１．１．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６３１３０
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 武久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２４７８１１（Ｐ２００１−２４７８１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月１４日（２００１．９．１４） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−４９７２（Ｐ２００１−４９７２） |
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