复合金属颜料组合物及其制造方法与流程

本发明涉及含有复合颗粒的复合金属颜料组合物及其制造方法，所述复合颗粒具有金属颗粒和形成于其表面上的氧化金属覆盖，更具体而言，涉及降低挥发性有机化合物(voc)量，并且有效地抑制复合颗粒的聚集、变形等，用于低voc、水性涂料等时的贮藏稳定性、起颗粒(日文：ブツ，seeding)的抑制、设计性、隐蔽性等涂膜的优异的特性等以高的水平形成平衡的复合金属颜料组合物及其制造方法。

背景技术：

1、一直以来，金属涂料用、印刷墨用、塑料揉合用等中，为了得到重视金属感的美妆效果而使用金属颜料。

2、近年，在涂料领域中，作为省资源、作业环境改善、无公害化对策，对有机溶剂的用量少的水性涂料的转换的必要性升高。为了改善水性涂料中的金属颜料的稳定性，例如提出了使用了通过无定形二氧化硅等氧化金属覆盖金属颗粒的复合颗粒的颜料。对于这种水性涂料，也要求进一步削减voc。为了削减voc，改善制造工序中的不挥发成分(固体成分)含量是有效的，若为此在过滤工序中进行强的离心分离、强的压力下的加压、过滤，则金属颜料的颗粒变形、或聚集，进而在二氧化硅等氧化金属覆盖产生缺陷而耐水性变差，贮藏稳定性也有可能降低。另外，通过利用加热、减压使溶剂挥发，也能够改善不挥发成分含量，但是此时表面提前干燥而颗粒彼此粘着/聚集，难以没有聚集地分散到溶剂、水。如此利用以往的方法改善了不挥发成分含量或削减了voc的复合金属颜料组合物，伴随有涂料制作时的分散性差、不能表现出希望的色调、贮藏稳定性差等问题，强烈要求解决这种问题。

3、例如专利文献1中记载了，提供以粉末的形态或高浓缩形态存在的pvd金属效果颜料，记载了该pvd颜料粉末当然实质上不会聚集的主旨、当然具有良好的再分散性能的主旨等。但是，没有直接性地评价再分散后的聚集等，另外对于水系溶剂中的分散性也没有报告。

4、专利文献2中记载了，在经过涂覆的铝效果颜料的制作中，通过布氏漏斗进行抽滤，另外记载了使用该铝效果颜料形成水性涂料系，但是对于分散性的良否没有报告。

5、另外，专利文献2中，作为voc的比率低、从环境的理由考虑优选的糊剂，记载了将糊剂中的溶剂的重量作为基准，水的比率优选为20％～100重量％、更优选30％～90重量％、极其优选40％～80重量％的糊剂。但是，没有具体的制法、涂料中的分散性、作为涂膜的性能的记载，难以认为形成水系涂料时可以发挥实用上充分的性能。

6、专利文献3中记载了一种金属颜料组合物，其含有具有金属颗粒和覆盖层的复合颗粒，复合颗粒的粒度分布d50为3μm以上且30μm以下，复合颗粒的平均厚度为20nm以上且300nm以下，具有特定粒径的前述复合颗粒的个数比率少。但是对于voc削减，期待进一步改善。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特表2017-533982号公报

10、专利文献2：日本专利第5512830号公报

11、专利文献3：日本特开2022-150635号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、鉴于上述现有技术的限度，本发明的目的在于，提供一种复合金属颜料组合物及其制造方法，该复合金属颜料组合物为挥发性有机溶剂含量低的复合金属颜料组合物，在水性涂料中的分散性优异，可以得到能够形成色调、亮度、隐蔽性等优异的涂膜、贮藏稳定性也优异的水性涂料，这些特性以高的水平形成平衡。

3、用于解决问题的方案

4、本发明人等深入研究，结果发现，将制造时使用的有机溶剂在特定条件下置换为水、而改善了聚集性、贮藏稳定性的挥发性有机溶剂含量低的复合金属颜料组合物可以解决上述问题，从而完成了本发明。

5、即，本技术第1发明及其各种方式如下所述。

6、[1]一种复合金属颜料组合物，其含有复合颗粒，所述复合颗粒具有金属颗粒和形成于其表面上的氧化金属覆盖，

7、(1)前述复合颗粒的形状为鳞片状，

8、(2)利用激光衍射式粒度分布计测定前述复合颗粒的粒度分布时的体积基准的平均粒径d50为1～30μm，

9、(3)前述复合颗粒的平均颗粒厚度为20～400nm，

10、(4)前述复合金属颜料组合物的挥发成分为20～90质量％、并且挥发成分的50～100质量％为水分，

11、(5)前述复合金属颜料组合物的挥发性有机溶剂成分相对于固体成分100质量份为0～20质量份，

12、(6)将前述复合金属颜料组合物分散于水、并利用200目的过滤器过滤时的残渣为固体成分的0.1质量％以下。

13、[2]根据[1]所述的复合金属颜料组合物，其中，(7)将该金属颜料组合物以不挥发成分计12.5g、异丙醇9.2g、纯化水9.2g充分混合而制作色浆(mill base)，接着向该色浆加入水溶性树脂170g、异丙醇20.0g和纯化水50g并充分混合而得到水性金属涂料，将该水性金属涂料200g采集到烧瓶，在60℃的恒温水槽中测定直至24小时为止的氢气累积产生量时的气体产生为20ml以下。

14、[3]根据[1]或[2]所述的复合金属颜料组合物，其中，没有聚集的一次颗粒在前述复合颗粒中所占的比率按照个数基准计为35％以上。

15、[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，没有聚集的一次颗粒在前述复合颗粒中所占的比率按照个数基准计为40％以上。

16、[5]根据前述[1]～[4]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，弯曲的复合颗粒在前述复合颗粒中所占的比率按照个数基准计为10％以下。

17、[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，前述氧化金属覆盖中的至少1层为含有硅化合物的层。

18、[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，前述氧化金属覆盖的平均层厚度为5～150nm。

19、[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，前述金属颗粒含有铝或铝合金。

20、[9]根据前述[1]～[8]中任一项所述的复合金属颜料组合物，其中，前述复合颗粒还具有：前述氧化金属覆盖以外的含有选自金属、金属氧化物、金属水合物和树脂中的至少一种的覆盖层。

21、另外，本技术第2发明和第3发明以及其各种方式如下所述。

22、[10]一种复合金属颜料组合物的制造方法，所述制造方法具有下述1)～3)的工序，

23、1)使金属颗粒分散于溶剂的工序，

24、2)利用氧化金属覆盖前述金属颗粒的工序，

25、3)对工序2)中得到的具有金属颗粒和形成于其表面上的氧化金属覆盖的复合颗粒进行洗涤、过滤并将有机溶剂置换为水的工序，

26、工序3)在5～80℃、并且固体成分为80质量％以下的状态下进行。

27、[11]根据[10]所述的制造方法，其中，复合金属颜料组合物为前述[1]～[9]中任一项所述的复合金属颜料组合物。

28、[12]一种复合金属颜料组合物的制造方法，其特征在于，所述制造方法具有下述1)～3)的工序，

29、1)使金属颗粒分散于溶剂的工序，

30、2)利用氧化金属覆盖前述金属颗粒的工序，

31、3)对工序2)中得到的具有金属颗粒和形成于其表面上的氧化金属覆盖的复合颗粒进行洗涤、过滤并利用水置换溶剂的工序，

32、工序3)中，对工序2)中得到的处理液，通过过滤使挥发成分成为70重量％以下后，进行洗涤、过滤并将有机溶剂置换为水。

33、[13]根据[12]所述的制造方法，其中，复合金属颜料组合物为前述[1]～[9]中任一项所述的复合金属颜料组合物。

34、[14]一种水系涂料，其特征在于，其使用前述[1]～[9]中任一项所述的复合金属颜料组合物。

35、[15]一种水系涂料的制造方法，其特征在于，其使用前述[1]～[9]中任一项所述的复合金属颜料组合物。

36、发明的效果

37、根据本发明，可以得到现有技术没有的新型的复合金属颜料组合物。

38、本技术第1发明的复合金属颜料组合物有效地抑制复合颗粒的聚集、变形等，用于水性涂料时降低涂料的挥发性有机化合物(voc)量，并且贮藏稳定性、起颗粒的抑制、设计性、隐蔽性等涂膜的优异的特性等可以超过现有技术的限度、以高的水平形成平衡。

39、根据本技术第2发明的制造方法，可以有效地制造有效地抑制复合颗粒的聚集、变形等，用于水性涂料等时降低涂料的挥发性有机化合物(voc)量，并且贮藏稳定性、起颗粒的抑制、设计性、隐蔽性等涂膜的优异的特性等可以超过现有技术的限度、以高的水平形成平衡的复合金属颜料组合物。