JP2533784B2

JP2533784B2 - 被覆組成物

Info

Publication number: JP2533784B2
Application number: JP30169787A
Authority: JP
Inventors: 二平猪俣; 常彦豊田; 詔夫瓜谷
Original assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo Co Ltd
Priority date: 1987-11-30
Filing date: 1987-11-30
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH01141963A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電気的、化学的に安定で、かつ隠蔽力が大き
く、特にインク用として好適な黒色被覆組成物に関する
ものである。

〔従来の技術及びその問題点〕従来の黒色被覆組成物として、樹脂結合剤、溶剤等か
らなる組成物にカーボンブラック粉末、マグネタイト
（Fe₃O₄）粉末等の黒色顔料あるいは、Solvent Black
3、Solvent Black 27、Solvent Black 29等の黒色染料
を配合したものが広く知られている。

しかしながら、前記カーボンブラック粉末を使用した
ものは黒色着色度が極めて優れており、また隠蔽力もあ
り、最も広く利用されているがカーボンブラックが有し
ている本質的な性質がしばしば問題となる場合があっ
た。例えば粒子同志の凝集力が極めて大きいため、一次
粒子まで分散させることが極めて難しく、また分散した
後も安定に保持しておくことが難しい。それ故薄膜（例
えば１〜３μｍ）に印刷した時にカーボンブラックの凝
集粒子が被膜表面に頭を出し、異物が混入したような状
態になり、外観上あるいは機能上問題となることがあっ
た。

さらに、カーボンブラック粉末は電導性があるため電
気絶縁性が要求される用途には適用出来ないという欠点
があった。

また、前記マグネタイト粉末を使用したものは、マグ
ネタイト粉末それ自体磁性を有していることから粒子同
志の凝集性が避けられず、さらに酸化して変色しやす
く、また遮光性に劣るため、黒色着色度、隠蔽力が不足
する等の欠点があった。

また、前記染料は、光に透過性が良いことから隠蔽力
が不足し、さらに耐光性が悪い等の欠点があった。

本願発明は、このような現状に鑑み鋭意検討した結
果、前記従来の黒色被覆組成物の欠点を解消した組成物
を見出し本発明に到ったものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明は樹脂結合剤及び黒色顔料を主成分
とする黒色被覆組成物において、前記黒色顔料が一般式
TiN_xO_y（但し、０＜ｘ＜1.25及び0.16＜ｙ＜２）で示さ
れ、かつ体積固有抵抗値が10⁵Ω・cm以上であるチタン
の酸窒化物の微粉末であることを特徴とする被覆組成物
に関するものである。

本発明の黒色被膜組成物は前記一般式に示されるチタ
ンの酸窒化物を使用しているため、該顔料の黒色着色
度、隠蔽力の良さ、一次粒子への分散のしやすさ、及び
電気絶縁性の良さ等の特性が発揮され、それ故得られる
被膜は薄膜（例えば１〜３μｍ）であっても、カーボン
ブラック粉末を使用した時に発生するような顔料の頭出
しが見られず、平滑性がよく、かつ黒色着色度、隠蔽性
がよく、さらい耐光性、電気絶縁性、熱安定性等のよい
ものとなり、インク用組成物として好適である。

本発明の被覆組成物は、前記チタンの酸窒化物と樹脂
結合剤を必須成分としさらに必要に応じ、各種溶剤、体
質顔料、染料、添加剤等を配合したものからなる。

本発明で使用される黒色顔料は一般式TiN_xO_y（但し、
０＜ｘ＜1.25及び0.16＜ｙ＜２）で示されるチタンの酸
窒化物の微粉末であり、一次粒子径約0.03〜0.5μｍの
ものである。

なお、一般式中のｘが1.25以上およびｙが0.16以下に
なると茶褐色となり、目的とする黒色被膜が得られず、
一方ｙが２になると白色となり、隠蔽力があるものの目
的とする黒色被膜が得られないので好ましくない。前記
チタンの酸窒化物の微粉末自体は公知であり、通常以下
のようにして製造されるが、これらに限定されるもので
はない。

（イ）二酸化チタン又は水酸化チタンをアンモニア存在
下で高温還元する方法（特開昭60−65069号、特開昭60
−200827号各公報参照）。

（ロ）二酸化チタン又は水酸化チタンにバナジウム化合
物を付着させた後、アンモニア存在下で高温還元する方
法（特開昭61−201610号公報参照）。

本発明で使用するチタンの酸窒化物は、電気絶縁性が
要求される用途に適用するので、前記方法により得られ
たものが体積固有抵抗値10⁵Ω・cm未満の場合は、さら
に酸化雰囲気中で高温（例えば550℃前後）下、放置す
ることにより粉末表面を酸化させ表面電気抵抗を高く
し、体積固有抵抗値10⁵Ω・cm以上にしたものを使用す
る。

本発明で使用される樹脂結合剤としては基材（被印刷
物）の種類、最終用途により要求される性能に応じて任
意に選択決定されるが、通常印刷インキ、塗料等に使用
されている樹脂が代表的なものとして使用出来る。具体
的には乾性油；ロジン、水添ロジン、ロジン二量体、重
合ロジン、アルコールでエステル化したロジン、アクリ
ル酸、ブタンジオール、マレイン酸、ペンタエリスリト
ール等で変性したロジン等のロジン系樹脂；ロジン変性
フェノール樹脂；マレイン酸エステル樹脂；スチロール
変性アルキド樹脂、ビニルトルエン変性アルキド樹脂、
脂肪酸変性アルキド樹脂、アマニ油変性アルキド樹脂、
ヒマシ油変性アルキド樹脂、大豆油変性アルキド樹脂、
サフラワ油変性アルキド樹脂、トール油変性アルキド樹
脂等のアルキド系樹脂；テルペン樹脂；ポリ酢酸ビニ
ル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニル
アセタール、ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテ
ル、アクリル酸樹脂、アクリレート樹脂等のビニル系樹
脂；ポリスチレン；ポリイソブチレン；二塩基酸と多価
アルコールとの縮合物であるポリエステル樹脂；ナフタ
レンホルムアルデヒド樹脂；フラン樹脂；ケトン樹脂；
アルデヒド樹脂；ウレタン樹脂；エポキシ樹脂；クマロ
ンインデン樹脂；スルホンアミド樹脂；メラミン樹脂；
シリコーン樹脂：環化ゴム、塩素化ゴム等のゴム；ニト
ロセルロース、酢酸セルロース、メチルセルロース、ヒ
ドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、
プロピオニトリルセルロース、エチルセルロース、ベン
ジルセルロース等のセルロース誘導体あるいはこれらの
混合物が代表的なものとして挙げられる。

本発明の被覆組成物は、得られる被膜の隠蔽性を出す
ため、被膜の透過光の光学濃度（Optical Density）
〔O.D値〕が膜厚３μｍ以下において2.0以上となるもの
が望ましく、そのためには前記チタンの酸窒化物の配合
量は固形分換算（すなわち被膜形成成分）で20〜80重量
％、特に好ましくは30〜60重量％が適当である。なお、
チタンの酸窒化物の量が前記範囲より多過ぎると被覆組
成物を混合練合する際、分散の為に過分の溶剤が必要と
なり、その結果顔料粉末にかかる剪断力が小さくなり微
細分散が困難となり、また被覆する際の作業性が悪くな
るので好ましくない。一方逆に前記範囲より少な過ぎる
と被膜にした時の黒色着色度、隠蔽性が特に薄膜（例え
ば３μｍ以下）にした際劣るので好ましくない。

本発明でいうO.D値は以下の式により求められる。

（但し、Ioは入射光の強度、Ｉは透過光の強度であ
る。）また、樹脂結合剤の配合量は固形分換算で20〜80重量
％、好ましくは40〜70重量％である。

本発明の被覆組成物は、さらに必要に応じチタンの酸
窒化物の一部を、前記O.D値の範囲内において電気絶縁
性のよい着色顔料、体質顔料等で置き換えることが可能
である。

また、溶剤等の配合量は、印刷手段、例えばオフセッ
ト印刷、グラビア印刷、凸版印刷、凹版印刷等の各種印
刷手段に適した粘度になるよう、従来のインクと同様な
量、配合出来る。

本発明の被覆組成物は電気絶縁性で、かつ黒色仕上げ
が要求される各種用途に広く適用可能であり、特に電子
機器分野において好適に適用出来る。例えば、複写機、
カメラ、ファクシミリなど各種光学機械、装置などに組
み込まれる電子部品、スイッチ素子、コネクターなど
の、光吸収性を良くし、かつ電気絶縁性が要求されるパ
ーツ、部品類の被覆剤あるいはプラズマ発光ディスプレ
イ、EL発光ディスプレイ等の表示部周辺のブラックマス
ク剤として使用出来る。

なお、従来前記用途にカーボンブラック粉末を使用し
た黒色被覆剤が主として利用されていたが、カーボンブ
ラック粉末は電気絶縁性がそれほど高くなく、その結果
電気的リーク等が生じやすく、また薄膜（例えば１〜３
μｍ）の被膜とした場合、該表面にカーボンブラックの
凝集粒子の頭出しが、しばしば見られ、不良品率（歩留
り）が高かったが、本発明の被覆組成物によりカーボン
ブラック粉末を使用した場合の欠点が解消され、かつほ
ぼ同等の黒色仕上げが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明の被覆組成物は前記特定のチタンの酸窒化物の
黒色顔料を使用しているため、該顔料の黒色着色度、隠
蔽力の良さ、一次粒子への分散へのしやすさ、及び電気
絶縁性の良さ等の特性が発揮され、それ故得られる被膜
は薄膜であっても、平滑性、黒色着色度、隠蔽性等に優
れ、さらに電気絶縁性、耐光性、熱安定性等も優れてい
るので３μ以下の薄膜を形成する前記印刷用インクとし
て好適であり、また前記用途に好適に適用出来、産業
上、非常に価値の高いものである。

以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明す
る。なお、実施例中「部」、「％」は重量基準で示す。

実施例１チタン酸窒化物粉末 40％（TiN_0.5O_0.8；平均一次粒子径0.1μm;体積固有抵抗値
５×10⁶Ω・cm）注１）アクリル共重合樹脂 40％エチレングリコールモノエチルエーテル 10％キシレン 10％注１）メチルメタクリレート／ブチルアクリレート/2−
ヒドロキシエチルメタクリレート／アクリル酸の60/20/
12/8の比率からなるモノマーの反応生成物（重量平均分子量10000）上記組成物（固形分中のチタン酸窒化物粉末含量50
％）を常法に従ってボールミル分散し、ガラス板上に流
し塗りし、乾燥膜厚２μｍの被膜を得た。得られた被膜
の初期O.D値、体積固有抵抗値及び耐光性試験後のO.D値
の試験をし、その結果を第１表に示した。

実施例２チタン酸窒化物粉末 30％（TiN_1.0O_0.8；平均一次粒子径0.2μm;体積固有抵抗値
３×10⁷Ω・cm）注２）エポキシエステル樹脂 50％メチルエチルケトン 10％キシレン 10％注２）アマニ油脂肪酸、ビスフェノール型エポキシ樹
脂、無水マレイン酸の反応生成物（重量平均分子量3000
0）実施例１と同様にして上記組成物（固形分中のチタン
酸窒化物粉末含有量37.5％）を分散混合し、被膜を形成
し、試験結果を第１表に示した。

実施例３チタン酸窒化物粉末 55％（TiN_0.3O_1.2；平均一次粒子径0.1μm;体積固有抵抗値
４×10⁶Ω・cm）注３）ロジン変性フェノール樹脂 15％注４）ロジン変性フェノールゲル樹脂８％ドライヤー 0.3％高沸点炭化水素溶剤 21.7％（沸点270〜300℃）注３）ロジン変性フェノール樹脂33部と重合アマニ油33
部を窒素ガス中で250℃、４時間反応させた生成物注４）ロジン変性フェノール樹脂38部、重合アマニ油23
部、アルミニウムオクトエート２部を窒素ガス中で250
℃、４時間反応させた生成物上記組成物（固形分中のチタン酸窒化物粉末含有量7
0.2％）を３本ロールにて練合後、オフセット印刷機に
より、乾燥膜厚２μｍになるようガラス板上に重ね印刷
し、180℃、１時間加熱乾燥した。得られた被膜につ
き、実施例１と同様に試験をし、その結果を第１表に示
した。

実施例４チタン酸窒化物粉末 33.8％（TiN_0.3O_1.2；平均一次粒子径0.1μm;体積固有抵抗値
４×10⁶Ω・cm）注３）ロジン変性フェノール樹脂 35.7％注４）ロジン変性フェノールゲル樹脂 15.0％ドライヤー 0.5％高沸点炭化水素溶剤 15％（沸点270〜300℃）実施例３と同様にして上記組成物（固形分中のチタン
酸窒化物粉末含有量39.8％）を練合混合し、被膜を形成
し、試験結果を第１表に示した。

実施例５チタン酸窒化物粉末 20％（TiN_0.3O_1.2；平均一次粒子径0.1μm;体積固有抵抗値
４×10⁶Ω・cm）注３）ロジン変性フェノール樹脂 40％注４）ロジン変性フェノールゲル樹脂 18％ドライヤー 0.5％高沸点炭化水素溶剤 21.5％（沸点270〜300℃）実施例３と同様にして上記組成物（固形分中のチタン
酸窒化物粉末含有量25.5％）を練合混合し、被膜を形成
し、試験結果を第１表に示した。

比較例１カーボンブラック粉末（平均一次粒子径0.03μｍ） 1
5.5％注３）ロジン変性フェノール樹脂 43％注４）ロジン変性フェノールゲル樹脂 17％ドライヤー 0.5％高沸点炭化水素溶剤 24％（沸点270〜300℃）実施例３と同様にして上記組成物（固形分中のカーボ
ンブラック粉末含有量20.4％）を練合混合し、被膜を形
成し、試験結果を第１表に示した。

比較例２ソルベントブラック27 5.5％マグネタイト（Fe₃O₄）粉末（平均一次粒子径0.5μｍ）
20％注３）ロジン変性フェノール樹脂 38％注４）ロジン変性フェノールゲル樹脂 12％ドライヤー 0.5％高沸点炭化水素溶剤 12％（沸点270〜300℃）エチレングリコールモノエチルエーテル12％実施例３と同様にして上記組成物を練合混合し、被膜
を形成し、試験結果を第１表に示した。

第１表からも明らかの通り、本発明の被覆組成物は、
薄膜でも優れた隠蔽性、耐光性、電気絶縁性を有し、か
つ平滑な被膜外観を有していた。

一方、黒色顔料としてカーボンブラック粉末を使用し
た比較例１は電気絶縁性が悪く、また被膜表面にツブ状
物がわずか発生した。

また、黒色顔料としてマグネタイト粉末を使用した比
較例２は耐光性が悪く隠蔽性が低下し、さらに被膜表面
にツブ状物が発生した。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂結合剤及び黒色顔料を主成分とする黒
色被覆組成物において、前記黒色顔料が一般式： TiN_xO_y （但し、０＜ｘ＜1.25及び0.16＜ｙ＜２）で示され、か
つ体積固有抵抗値が10⁵Ω・cm以上であるチタンの酸窒
化物の微粉末であり、かつ前記黒色被覆組成物の透過光
の光学濃度〔O.D値〕が膜厚３μｍ以下において2.0以上
であることを特徴とする被覆組成物。