JP2004091730A - Polarizing colored aluminum pigment and coating composition containing the same - Google Patents

Polarizing colored aluminum pigment and coating composition containing the same Download PDF

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橋詰 良樹
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Toyo Aluminum KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarizing colored aluminum pigment excellent in polarizing property and capable of realizing variegated colors. <P>SOLUTION: This polarized colored aluminum pigment containing aluminum substrate particles, transparent metal oxide particles attached to the surface of the aluminum substrate particles and colored pigment attached on the surface of the aluminum substrate particles is characterized by having 0.01-0.1 μm range mean primary particle diameter of the transparent metal oxide particles. The polarized colored aluminum pigment contains preferably 10-200 pt. mass transparent metal oxide particles and 0.5-50 pt. mass range coloring pigment based on 100 pts. mass aluminum substrate particles. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、偏光性着色アルミニウム顔料に関する。より詳しくは、本発明は、偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能な偏光性着色アルミニウム顔料に関する。
【0002】
また、本発明は、塗料組成物に関する。より詳しくは、本発明は、上記の偏光性着色アルミニウム顔料を含有する塗料組成物に関する。
【0003】
【従来の技術】
近年、自動車業界、塗料業界をはじめとする産業界においては、消費者の嗜好の多様化に伴って、赤色、黄色、青色、橙色、緑色、紫色、などに着色した多様な色彩を実現可能であり、仕上り外観に優れた、メタリック顔料組成物の開発が望まれている。しかし、メタリック顔料の基体粒子として広く使用されているアルミニウムフレークは、本来は無彩色であり、銀白色光沢を呈する粒子であるため、そのままでは消費者の上記の要望を満足させることができない。
【0004】
ここで、アルミニウムフレークをはじめとするアルミニウム基体粒子に着色顔料を付着させた着色アルミニウム顔料は、既に公知であり、該着色アルミニウム顔料の製造方法としては、着色顔料をアルミニウム基体粒子の表面に付着させ、ポリマーで被覆する方法が一般的である(たとえば、特許文献1参照。)。
【0005】
そして、これらの着色アルミニウム顔料には、たとえば、ジケトピロロピロール系、キナクリドン系、ジオキサジン系、イソインドリノン系、縮合アゾ系、スレン系、ペリノン系、ペリレン系、フタロン系、フタロシアニン系などの有機顔料、あるいは酸化鉄、カーボンブラックなどの無機顔料が使用されている。
【0006】
しかし、これらの着色顔料をアルミニウム基体粒子に付着させた着色アルミニウム顔料は、基本的に観察方向による色彩変化(本明細書において、観察方向により色彩変化を示す性質を、偏光性とも記載する)を示さない。
【0007】
ここで、塗膜に偏光性を付与する方法としては、着色アルミニウム顔料とマイカを混合する方法(たとえば、特許文献2参照。)、2種類以上の着色アルミニウム顔料を混合する方法(たとえば、特許文献3参照。)などが提案されている。しかし、これらの方法により得られる塗膜には、偏光性に乏しく、また混色により彩度が低下するという問題がある。
【0008】
一方、マイカなどの真珠光沢顔料を基体粒子として用いた着色メタリック顔料であって、該真珠光沢顔料の表面に酸化珪素、酸化チタニウム、金属などの皮膜を形成することにより、偏光性を付与した着色メタリック顔料も公知である(たとえば、特許文献4参照。)。
【0009】
しかし、これらの真珠光沢顔料を基体粒子として用いた着色メタリック顔料は隠蔽力が小さいため、塗料組成物やインキ組成物に配合しても下地を十分に隠蔽できないという欠点がある。
【0010】
さらに、一般的に隠蔽力の高い金属顔料を基体粒子とした偏光性を有する着色メタリック顔料を得るために、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタニウムなどの干渉膜により金属顔料を被覆することにより、金属顔料を着色する方法が幾つか開示されている。しかし、いずれの方法も以下のような問題があるため、解決手段としては不十分である。
【0011】
上記の方法としては、まず、金属顔料を基体粒子として、該金属顔料の表面に酸化チタニウムをゾル−ゲル法により析出させる方法が開示されている(たとえば、特許文献5参照。)。しかし、この方法では、彩度の高い着色メタリック顔料は得らないという問題がある。
【0012】
上記の方法としては、次に、気相法により基体粒子である金属顔料の表面に酸化鉄、酸化チタン、金属酸化物と炭素、金属、金属酸化物などの複合相を得る方法が開示されている(たとえば、特許文献6参照。)。
【0013】
しかし、気相法を用いる場合は金属顔料を流動化させ、金属酸化物の前駆体を供給し、加熱析出させる必要があるため、特殊な装置を必要とする上、金属顔料の粉塵爆発の危険性が大きく、さらに金属酸化物の前駆体は毒性の強いものが多いため取扱いが困難であるという問題がある。
【0014】
上記の方法としては、さらに、基体粒子である金属顔料の表面に1.8以下の屈折率を有する無色の被覆層と2.0以上の屈折率を有する選択的吸収層の2層構造を基本とする被覆層を設けた、多層被覆金属顔料を用いる方法が開示されている(たとえば、特許文献7参照。)。ここで、特許文献7にはCVD法または溶液中で金属化合物を加水分解する方法により金属顔料表面に金属酸化物層を形成する方法が開示されている。
【0015】
しかし、CVD法にを用いるには、金属顔料を流動化させ、金属酸化物の前駆体を供給し、加熱析出させる必要があるため、特殊な装置を必要とする上、金属顔料の粉塵爆発の危険性が大きく、さらに金属酸化物の前駆体は毒性の強いものが多いため取扱いが困難であるという問題がある。また、溶液中で金属化合物を加水分解して金属酸化物層を形成する方法では、加水分解反応が多量の水を含む塩基性もしくは酸性雰囲気で行われるため、処理工程中に金属顔料と水との反応が起こり、金属顔料の凝集や反応の暴走が生じる問題がある。
【0016】
上記の方法としては、他にも、基体粒子であるアルミニウム粉末に金属塩とキレート化合物を加えて、該アルミニウム粉末の表面に金属酸化物層を沈着させる方法が開示されている(たとえば、特許文献8、特許文献9参照。)。
【0017】
しかし、特許文献8に記載の方法は、水溶液中で行われるためにアルミニウム粉末が処理用液と激しく反応する危険性が大きく、多量の水素ガスの発生、反応の暴走による著しい発熱、アルミニウム粉末の凝集などの問題が生じるため実用的ではない。また、特許文献9に記載の方法でも、アルミニウム粉末と処理用液との激しい反応による先に述べたような問題の発生を避けることは困難である上に、反応が酸性〜中性領域のpHで行われるため、金属化合物の析出が効率的に起こらず、未反応金属塩が多量に残るという問題も生じる。また、これらの方法で得られる金属酸化物層は水を含む水和膜であるため、塗料樹脂などとの密着性が悪く、剥離や耐湿性低下などの問題を生じる。さらに、このような水和膜では金属酸化物層が不完全であるため、あまり良好な発色は得られない。
【0018】
そして、上記の方法はいずれも、金属の酸化物などを皮膜として基体粒子である金属顔料に付与するものである。そのため、これらの方法により得られる着色メタリック顔料の偏光性の向上や色彩のバリエーションの増大のためには、皮膜厚さを調整することや、複数の異種皮膜を設けることを必要とするので、製造工程が複雑になるという問題がある。
【0019】
【特許文献1】
特開平9−40885号公報
【0020】
【特許文献2】
特開平5−70719号公報
【0021】
【特許文献3】
特開平7−292294号公報
【0022】
【特許文献4】
特開昭63−161063号公報
【0023】
【特許文献5】
特開平2−669号公報
【0024】
【特許文献6】
特開平6−32994号公報
【0025】
【特許文献7】
特開平8−209024号公報
【0026】
【特許文献8】
特開昭51−150532号公報
【0027】
【特許文献9】
特開昭63−15861号公報
【0028】
【発明が解決しようとする課題】
上記の現状より、本発明の課題は、偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能な偏光性着色アルミニウム顔料を提供することである。
【0029】
また、本発明の他の課題は、偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能な塗料組成物を提供することである。
【0030】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、本発明者は、着色顔料と特定の平均一次粒子径を有する透明性金属酸化物粒子とを、ともにアルミニウム基体粒子の表面に付着させることにより、偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能な偏光性着色アルミニウム顔料が得られることを見出し、本発明を完成した。
【0031】
すなわち、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、アルミニウム基体粒子と、このアルミニウム基体粒子の表面に付着した透明性金属酸化物粒子と、このアルミニウム基体粒子の表面に付着した着色顔料と、を含み、この透明性金属酸化物粒子の平均一次粒子径が0.01〜0.1μmの範囲にある、偏光性着色アルミニウム顔料である。
【0032】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、このアルミニウム基体粒子100質量部に対して、この透明性金属酸化物粒子を10〜200質量部の範囲で含有し、この着色顔料を0.5〜50質量部の範囲で含有することが好ましい。
【0033】
また、この透明性金属酸化物粒子は、酸化チタンを含有する材質からなることが望ましい。
【0034】
そして、この着色顔料は、平均一次粒子径が0.01〜1μmの範囲にあることが好ましい。さらに、このアルミニウム基体粒子は、平均粒子径が1〜100μmの範囲にあり、平均厚みが0.01〜5μmの範囲にあることが望ましい。
【0035】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、このアルミニウム基体粒子と、この透明性金属酸化物粒子と、この着色顔料とを被覆する樹脂組成物からなる保護皮膜を備えることが望ましい。
【0036】
そして、本発明は、上記の偏光性着色アルミニウム顔料と、バインダと、を含有する、塗料組成物を含む。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示して本発明をより詳細に説明する。
【0038】
<偏光性着色アルミニウム顔料の概要>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、アルミニウム基体粒子と、このアルミニウム基体粒子の表面に付着した透明性金属酸化物粒子と、このアルミニウム基体粒子の表面に付着した着色顔料と、を含み、この透明性金属酸化物粒子の平均一次粒子径が0.01〜0.1μmの範囲にある、偏光性着色アルミニウム顔料である。
【0039】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、このようにアルミニウム基体粒子の表面に付着した着色顔料に加え、さらにアルミニウム基体粒子の表面に付着した透明性金属酸化物粒子を含むため、多彩な色彩を示すと同時に偏光性を有する。
このことは、本発明者が本発明において初めて見出したことである。
【0040】
<アルミニウム基体粒子>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるアルミニウム基体粒子の形状は、特に限定されず、たとえば粒状、板状、塊状、フレーク状(鱗片状)、などの種々の形状がありうる。これらの形状の中でも、塗膜に優れたメタリック感を与えるには、フレーク状であることが望ましい。
【0041】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるフレーク状のアルミニウム基体粒子は、公知の方法によって製造できる。すなわち、アトマイズドアルミニウム粉末、アルミニウム箔、蒸着アルミニウムなどをボールミル、アトライター、振動ミルなどによって脂肪酸、脂肪族アミンなどの粉砕助剤の存在下で、有機溶媒中で湿式粉砕あるいは湿式磨砕することによって得られる。
【0042】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるアルミニウム基体粒子の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、1μm以上であることが望ましく、特に3μm以上であることがより望ましい。また、この平均粒子径は、100μ以下であることが望ましく、特に50μm以下であることがより望ましい。この粒子径が1μm未満の場合には製造工程での取扱いが難しく、粒子は凝集しやすくなる傾向があり、逆に100μmを超えると、塗料組成物中において使用した時に塗膜の表面が荒れて、好ましい意匠を実現できない場合がある。
【0043】
さらに、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるアルミニウム基体粒子の平均厚みは、特に限定されるものではないが、0.01μm以上であることが望ましく、特に0.02μm以上であることがより望ましい。また、この平均厚みは、5μm以下であることが望ましく、特に2μm以下であることがより望ましい。この平均厚みが0.01μm未満の場合には、製造工程での取扱いが難しく、粒子は凝集しやすくなる傾向があり、逆に5μmを超えると、塗料組成物中において使用した時に、粒子感が目立ったり、あるいは隠蔽力が不足したりして、好ましい意匠を実現できない場合がある。
【0044】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるアルミニウム基体粒子は、アルミニウムのみから構成されていてもよく、またアルミニウム基合金から構成されていてもよく、その純度は特に限定されない。
【0045】
そして、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いるアルミニウム基体粒子の表面には、着色顔料および透明性金属酸化物粒子との付着性との観点からは、粉砕助剤が付着していないことが好ましい。
【0046】
<透明性金属酸化物粒子>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる透明性金属酸化物粒子の材質は、特に限定されず、一定の透明性を有する金属酸化物であれば、任意の金属酸化物を含む材質を好適に用いることができる。
【0047】
そして、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる透明性金属酸化物粒子の材質の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化錫、酸化鉄、酸化ニッケルなどを含む材質が挙げられる。また、これらの2種類以上の酸化物からなる複合酸化物を含む材質を使用してもよい。
【0048】
さらに、この透明性金属酸化物粒子は、表面に酸化アルミニウム、酸化珪素などの保護膜が形成されていてもよい。これらの材質の中でも、特に好ましい材質は、酸化チタンを含む材質、および酸化チタンと酸化鉄の複合酸化物を含む材質である。
【0049】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる透明性金属酸化物粒子の平均一次粒子径は0.01μm以上であることが好ましく、特に0.02μm以上であることがより好ましい。また、この平均一次粒子径は0.1μm以下であることが好ましく、特に0.08μm以下であることがより好ましい。この平均一次粒子径が0.1μmを超えると、透明性が損なわれ、得られる偏光性着色アルミニウム顔料の光輝感が低下する上、偏光性が得られず、目的とする意匠性は得られない傾向がある。また、0.01μm未満の場合も偏光性が低下し、さらに透明性金属酸化物粒子の分散が困難となり、良好な塗膜外観が得られない傾向がある。
【0050】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる透明性金属酸化物粒子の付着量(なお、この付着量は、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料中の透明性金属酸化物粒子の含有量に等しい)は、アルミニウム基体粒子100質量部に対し、10質量部以上であることが好ましく、特に20質量部以上であることがより好ましい。また、この付着量は、200質量部以下であることが好ましく、特に100質量部以下であることがより好ましい。さらに、この付着量は、アルミニウム基体粒子の比表面積に応じて適宜増減させることが望ましい。
【0051】
この付着量が10質量部未満の場合は、十分なカラーフロップ性は得られない傾向があり、200質量部を超えると、得られる偏光性着色アルミニウム顔料の光輝感が低下する傾向がある。
【0052】
<着色顔料>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる着色顔料の種類は、特に限定されず、任意の有機または無機の有彩色顔料を好適に使用可能である。なお、着色顔料の種類は単独であってもよいが、複数の種類の着色顔料を同時に用いてもよい。また、本発明においては、この使用する着色顔料の種類および配合割合を変えることにより、比較的容易に多彩な色彩の偏光性着色アルミニウム顔料を実現することができる。
【0053】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる着色顔料の具体例としては、フタロシアニン、ハロゲン化フタロシアニン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、イソインドリノン、アゾメチン金属錯体、インダンスロン、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、ジオキサジン、ベンゾイミダゾロン、縮合アゾ、トリフェニルメタン、キノフタロン、アントラピリミジン、酸化鉄、群青、紺青、コバルトブルー、クロムグリーン、バナジウム酸ビスマス、複合酸化物焼成顔料などが挙げられる。これらの中でも、付着性、耐候性および着色性の面から特に好ましい着色顔料としては、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドンレッド、キナクリドンマルーン、キナクリドンゴールド、ジケトピロロピロール、イソインドリノンイエロー、イソインドリノンオレンジ、アントラピリミジンイエロー、ジオキサジンバイオレット、ペリレンマルーン、アゾメチン銅錯体、透明酸化鉄、アルミン酸コバルト、複合酸化物焼成顔料などが挙げられる。
【0054】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる着色顔料の平均一次粒子径は、0.01μm以上であることが好ましく、特に0.02μm以上であることがより好ましい。また、この平均一次粒子径は、1μm以下であることが好ましく、特に0.1μm以下であることがより好ましい。この平均一次粒子径が0.01μm未満の場合は、着色顔料の分散が困難となる傾向があり、1μmを超えると、アルミニウム基体粒子に着色顔料を均一に付着させることが困難となる傾向がある。
【0055】
さらに、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる着色顔料の付着量(なお、この付着量は、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料中の着色顔料の含有量に等しい)は、アルミニウム基体粒子100質量部に対し、0.5質量部以上であることが好ましく、特に2質量部以上であることがより好ましい。また、この付着量は、50質量部以下であることが好ましく、特に30質量部以下であることがより好ましい。なお、この付着量は、アルミニウム基体粒子の比表面積に応じて適宜増減させることが望ましい。この付着量が0.5質量部未満の場合は、十分な彩度が得られない傾向があり、100質量部を超える場合は、偏光性が低下し、かつ得られる偏光性着色アルミニウム顔料の光輝感が低下する傾向がある。
【0056】
<無機酸基の吸着層>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料においては、アルミニウム基体粒子の表面にあらかじめ無機酸基を有する化合物を吸着させておくことが望ましい。この無機酸基の吸着層は、アルミニウム基体粒子の表面の活性点を増加させ金属酸化物粒子および着色顔料の付着を容易にすると同時に、その付着性を高める働きをする。その結果、アルミニウム基体粒子の表面に金属酸化物粒子および着色顔料を均一かつ強固に付着させることができる。
【0057】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料において用いるアルミニウム基体粒子の表面に付着させる上記の化合物の有する無機酸基(本明細書において、単に無機酸基とも記載する)は、特に限定されず、一般的な無機酸基を用いることができる。このような無機酸基の具体例としては、炭酸、硼酸、硫酸、硝酸、燐酸、亜燐酸、次亜燐酸、珪酸、クロム酸、モリブデン酸、タングステン酸、チタン酸、バナジン酸、タンタル酸、およびそれらの縮合物、などの有する無機酸基が挙げられる。これらの無機酸基の中でも、燐酸、モリブデン酸、タングステン酸、バナジン酸、およびそれらの縮合物であるピロ燐酸、ポリ燐酸、ポリモリブデン酸、ポリタングステン酸、燐モリブデン酸、燐タングステン酸などの有する無機酸基が特に好ましい。
【0058】
なお、本明細書において、ポリモリブデン酸、ポリタングステン酸といえば、一般式:M・mH・nHO(ここで、Mは、金属Moあるいは金属Wを表わし、m,n,X,Yは正の整数を表わすものとする)で示される過酸化水素と金属Moあるいは金属Wから誘導される過酸化ポリ酸も含むものとする。
【0059】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料において、アルミニウム基体粒子の表面に無機酸基を吸着させる方法は、特に限定されず、たとえば、無機酸基を有する酸あるいはアンモニウム塩などの化合物を水あるいはアルコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、ケトン系溶剤、などの親水性溶剤に溶解したものを、有機溶剤とアルミニウム基体粒子との混合物に添加し、スラリー状態あるいはペースト状態にて、撹拌混合あるいは混練し、アルミニウム基体粒子の表面に無機酸基を反応、吸着させる方法などが好ましい。
【0060】
さらに、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料においてアルミニウム基体粒子の表面に吸着させる無機酸基の量は、アルミニウム基体粒子100質量部に対して0.05〜5質量部の範囲にあることが好ましい。無機酸基の量が0.05質量部未満の場合は、金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子の表面に十分に付着させることができない傾向があり、無機酸基の量が5質量部を超えると、アルミニウム基体粒子の凝集などの問題が生じる場合がある。
【0061】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料においてアルミニウム基体粒子の表面に無機酸基を吸着させる際に使用する溶剤の量は、アルミニウム基体粒子100質量部に対して300質量部以上であることが好ましく、特に500質量部以上であることがより好ましい。また、この溶剤の量は、3000質量部以下であることが好ましく、特に1500質量部以下であることがより好ましい。この溶剤の量が300質量部未満では、溶液の粘度が高くなりすぎてアルミニウム基体粒子が均一に拡散することが難しくなる傾向があり、溶剤の量が3000質量部を超えると、吸着に要する時間が長くなりすぎる傾向がある。
【0062】
<付着性皮膜>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料においては、アルミニウム基体粒子に付着させる透明性金属酸化物粒子および着色顔料を、分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物および/または一塩基性芳香族カルボン酸で被覆して、非極性溶媒中でのヘテロ凝集現象を利用してアルミニウム基体粒子の表面への付着性を向上せしめることも有効である。
【0063】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料において用いる分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物としては、特に限定されるものではないが、たとえば、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,10−ジアミノデカン、1,12−ジアミノドデカン、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、1,8−ジアミノナフタレン、1,2−ジアミノシクロヘキサン、ステアリルプロピレンジアミン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【0064】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法において用いる一塩基性芳香族カルボン酸としては、特に限定されるものではないが、たとえば、安息香酸、安息香酸ビニル、サリチル酸、アントラニル酸、m−アミノ安息香酸、p−アミノ安息香酸、3−アミノ−4−メチル安息香酸、p−アミノサリチル酸、1−ナフトエ酸、2−ナフトエ酸、ナフテン酸、3−アミノ−2−ナフトエ酸、ケイ皮酸、アミノケイ皮酸などが挙げられる。
【0065】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料において用いる分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物および/または一塩基性芳香族カルボン酸の添加量は、金属酸化物粒子および着色顔料の合計質量100質量部に対し、0.2質量部以上であることが好ましく、特に0.5質量部以上であることがより好ましい。また、この添加量は、100質量部以下であることが好ましく、特に50質量部以下であることがより好ましい。この添加量が0.2質量部未満の場合は、着色顔料をアルミニウムフレークに十分な付着強度で付着させることが難しい場合がある。また、この添加量が100質量部を超える場合は、透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子に付着させた後に樹脂組成物でアルミニウム基体粒子、透明性金属酸化物粒子および着色顔料の表面を被覆しても、透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子の表面に十分に固定できない傾向があり、また、余分な分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物および/または一塩基性芳香族カルボン酸が塗料組成物の増粘の原因となる場合があり、さらに、塗膜の耐候性が悪化する傾向がある。
【0066】
なお、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料において用いる透明性金属酸化物粒子および/または着色顔料には、分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物および/または一塩基性芳香族カルボン酸の他に界面活性剤やキレート化合物などの顔料分散剤や、紫外線吸収剤などを付着させてもよい。
【0067】
<保護皮膜>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、アルミニウム基体粒子と、透明性金属酸化物粒子と、着色顔料とを被覆する保護皮膜を備えることが好ましい。このように必要に応じて、表面に透明性金属酸化物粒子と、着色顔料とが付着したアルミニウム基体粒子(本明細書において、一次着色アルミニウム顔料とも記載する)の上から樹脂組成物を被覆することにより、アルミニウム基体粒子への透明性金属酸化物粒子および着色顔料の付着をより強固にする。
【0068】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる樹脂組成物は、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーからin−situ重合により合成されたポリマーを含有する樹脂組成物であることが好ましい。ここで、in−situ重合とは、偏光性着色アルミニウム顔料を製造する工程の中で重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを重合させてポリマー化することを意味し、具体的には、透明性金属酸化物粒子および着色顔料を付着させたアルミニウム基体粒子(一次着色アルミニウム顔料)を溶剤に分散させてスラリー状とした中に重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを添加して撹拌混合しながら、さらに重合開始剤を添加して重合反応を起こさせて一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させることをいう。
【0069】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる、樹脂組成物は、透明性金属酸化物粒子および着色顔料とアルミニウム基体粒子との間隙に侵入して透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子に固定する役割を果たし、透明性金属酸化物粒子および着色顔料とアルミニウム基体粒子との付着性を改善する役割を果たすとともに、偏光性着色アルミニウム顔料の耐候性、耐水性、耐薬品性、電気絶縁性、粉体塗料としての適性、貯蔵安定性などを改善する役割を同時に果たす。
【0070】
また、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる樹脂組成物は、重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーからin−situ重合により合成されたポリマーのみからなるものであってもよく、該ポリマー以外に他の成分を含んでいてもよい。
【0071】
ここで、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーは、特に限定されず、一般的な重合反応条件で重合することによりポリマーを生成し得るモノマーおよびオリゴマーを好適に用いることができる。そして、このような重合性モノマーおよび重合性オリゴマーの具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシブチル、アクリル酸−2−メトキシエチル、アクリル酸−2−ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−へキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリスアクリロキシエチルホスフェート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、アクリルニトリル、メタクリルニトリル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、マレイン酸、クロトン酸、イタコン酸、ポリブタジエン、アマニ油、大豆油、エポキシ化大豆油、エポキシ化ポリブタジエン、シクロへキセンビニルモノオキサイド、ジビニルベンゼンモノオキサイドなどが挙げられる。
【0072】
ここで、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料に用いる樹脂組成物の量はアルミニウム基体粒子100質量部に対し、0.5質量部以上であることが好ましく、特に5質量部以上であることがより好ましい。また、この樹脂組成物の量は、100質量部以下であることが好ましく、特に30質量部以下であることがより好ましい。この樹脂組成物の量が0.5質量部未満の場合には、アルミニウム基体粒子からの透明性金属酸化物粒子および着色顔料の脱落が起こりやすくなる傾向があり、この樹脂組成物の量が100質量部を超えると、偏光性着色アルミニウム顔料のメタリック感や塗膜の平滑性が低下する傾向がある。
【0073】
<偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法>
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法において、アルミニウム基体粒子に透明性金属酸化物粒子および着色顔料を付着させる方法は、特に限定されず、たとえばアルミニウム基体粒子に着色顔料を付着させる方法として開示されている公知文献(たとえば、特開平9−124973号公報参照。)に記載されている方法が好適に使用され得る。
【0074】
なお、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法において、アルミニウム基体粒子と透明性金属酸化物粒子および着色顔料との付着性を向上させるためには、アルミニウム基体粒子の表面には、脂肪酸などの有機系添加剤が付着していないことが望ましい。
【0075】
本発明の偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法において、具体的に、透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子に付着させる好ましい方法として、下記の工程が例示されるが、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料の製造方法はこの方法に限定されるものではない。
【0076】
工程1)付着性皮膜の形成工程
まず、透明性金属酸化物粒子および着色顔料の混合物を、分子中に2個のアミノ基を有し、カルボキシル基を有さないアミノ化合物および/または一塩基性芳香族カルボン酸の存在下において、必要に応じて界面活性剤やキレート化合物などの分散剤を加え、非極性溶媒中で分散し、透明性金属酸化物粒子および着色顔料の分散体を作製する。ここで、金属酸化物粒子および着色顔料を分散する好ましい方法は、ボールミル、ビーズミル、サンドミルなどによる粉砕媒体を使った分散方法である。
【0077】
また、この非極性溶媒としては沸点範囲100〜250℃程度の脂肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素およびその混合体が好適に使用され得る。この非極性溶媒の具体例としては、ノルマルパラフィン、イソパラフィン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ、灯油、ミネラルスピリット、石油ベンジンなどが挙げられる。また、この分散体には、必要に応じてアルコールあるいはエステル系溶剤を透明性金属酸化物粒子および着色顔料の分散を補助するために少量添加してもよい。
【0078】
そして、この非極性溶剤の使用量は、透明性金属酸化物粒子および着色顔料100質量部に対して300質量部以上であることが好ましく、特に500質量部以上であることがより好ましい。また、この非極性溶剤の使用量は、3000質量部以下であることが好ましく、特に1500質量部以下であることがより好ましい。この非極性溶剤の使用量が300質量部未満では、分散体の粘度が高くなりすぎて透明性金属酸化物粒子および着色顔料が均一に拡散することが難しくなる傾向があり、この非極性溶剤の使用量が3000質量部を超えると、次工程において透明性金属酸化物粒子および着色顔料がアルミニウム基体粒子に付着することに要する時間が長くなりすぎる傾向がある。
【0079】
工程2)一次着色アルミニウム顔料の形成工程
次に、上記の工程1)により作製した透明性金属酸化物粒子および着色顔料の分散体にアルミニウム基体粒子を加えて分散し、透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子の表面に付着させ、一次着色アルミニウム顔料を形成する。この時の分散方法としては、上記した粉砕媒体を使用した分散方法の他にスターラーやディスパーを使用した撹拌による分散方法も好適である。その他、透明性金属酸化物粒子および着色顔料のスラリーに無機酸基を吸着させたアルミニウム基体粒子を加えた後、固液分離してペースト状とし、ニーダーミキサーなどで混練する方法も有効である。添加するアルミニウム基体粒子は既に述べたように、脂肪酸などの有機系添加剤をできるだけ含まないことが望ましく、必要に応じて無機酸基などであらかじめ被覆し透明性金属酸化物粒子および着色顔料が付着しやすい表面状態にしておいてもよい。
【0080】
工程3)保護皮膜の形成工程
続いて、透明性金属酸化物粒子および着色顔料が表面に付着したアルミニウム基体粒子からなる一次着色アルミニウム顔料を樹脂組成物からなる保護皮膜で被覆する。この時の保護非膜形成方法は、上記の一次着色アルミニウム顔料を炭化水素系あるいはアルコール系溶剤(好ましくは炭化水素系溶剤)に分散した分散体に重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーと過酸化ベンゾイル、過酸化イソブチル、アゾビスイソブチロニトリルなどの重合開始剤を添加し、撹拌しながら加熱して重合性モノマーおよび/または重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させる方法が好ましい。
【0081】
上記の分散体としては、透明性金属酸化物粒子および着色顔料をアルミニウム基体粒子に付着させる上記の工程で得られた分散体をそのまま使用してもよく、該分散体を一旦固液分離してペースト状あるいはパウダー状とした一次着色アルミニウム顔料をもう一度溶剤に分散させたものを使用してもよい。
【0082】
ここで、上記の分散体に用いる溶剤としては、炭化水素系溶剤あるいはアルコール系溶剤が好ましく、これらの溶剤の中でも炭化水素系溶剤が特に好ましい。この炭化水素系溶剤の具体例としては、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルスピリットなどの脂肪族炭化水素系溶剤や、ベンゼン、トルエン、ソルベントナフサ、キシレン、などの芳香族炭化水素系溶剤などが挙げられる。
【0083】
また、上記の溶剤の使用量は、アルミニウム基体粒子100質量部に対して300質量部以上であることが好ましく、特に500質量部以上であることがより好ましい。また、この溶剤の使用量は、3000質量部以下であることが好ましく、特に1500質量部以下であることがより好ましい。この溶剤の使用量が300質量部未満では、反応液の粘度が高くなりすぎて反応成分が均一に拡散することが難しくなる傾向があり、3000質量部を超えると、反応時間が長くなりすぎる傾向がある。
【0084】
さらに、上記の重合反応は無酸素雰囲気、たとえば窒素、アルゴンなどの不活性ガス中で行うことが望ましい。そして、上記の重合反応の反応温度は50℃以上であることが好ましく、特に70℃以上であることがより好ましい。また、この反応温度は150℃以下であることが好ましく、特に100℃以下であることがより好ましい。この反応温度が50℃未満の場合には、重合反応の効率が不十分となる傾向があり、この反応温度が150℃を超えると、重合反応が急激に進行するため一次着色アルミニウム顔料の表面に十分な量のポリマーが析出しない傾向がある。
【0085】
そして、上記の重合反応の反応時間は0.5〜24時間の範囲にあることが好ましい。この反応時間が0.5時間未満の場合には、重合反応が十分進まない傾向があり、この反応時間が24時間を超えても、それ以上重合反応はほとんど進まず逆に時間当たりの生産性が低下する傾向がある。
【0086】
ここで、上記の重合開始剤の配合量は、一次着色アルミニウム顔料の表面に被覆される樹脂組成物100質量部に対する比率として0.5〜20質量部の範囲であることが好ましい。この重合開始剤の配合量が少なすぎると、重合反応が進まず予定する量の皮膜が形成されないという問題が生じることがあり、この重合開始剤の配合量が多すぎると、重合が急激に進んで偏光性着色アルミニウム顔料の凝集が生じやすくなり色調的に不利となる傾向がある。
【0087】
そして、上記の重合反応が終了したら、濾過装置などを用いて上記の分散体から大部分の溶剤を除去してペースト状とすることが好ましい。ペースト状の偏光性着色メタリック顔料組成物は、一般の塗料組成物に用いる場合にはそのまま使用することができるが、粉体塗料組成物に用いる場合には、ペースト状とした偏光性着色アルミニウム顔料組成物を大気圧未満に減圧した状態で混合しながら50〜150℃の範囲で加熱することにより、さらに溶剤を除去して溶剤分5質量%以下、好ましくは2質量%以下のパウダー状とすることが好ましい。
【0088】
また、上記の濾過装置としては、たとえばフィルタープレス、パンフィルターなどが好適に使用できる。また、減圧下での加熱混合には、たとえば真空ニーダーミキサー、真空ドライヤーなどが好適に使用できる。
【0089】
さらに、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料には、必要に応じて、顔料分散剤、消泡剤、沈降防止剤、硬化触媒などの添加剤や、本発明に使用する偏光性着色アルミニウム顔料以外の他の着色顔料を配合してもよい。
【0090】
<塗料組成物>
本発明の塗料組成物は、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料と、バインダとを含有する。
【0091】
本発明の塗料組成物に使用するバインダとしては、特に限定されず、一般にアルミニウム顔料を含む塗料組成物に用いるバインダを使用可能である。また、本発明の塗料組成物に使用するバインダとしては、一種または二種以上の樹脂などを使用することができる。
【0092】
本発明の塗料組成物に使用するバインダの具体例としては、熱硬化型アクリル樹脂/メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂/CAB/メラミン樹脂、熱硬化型ポリエステル(アルキド)樹脂/メラミン樹脂、熱硬化型ポリエステル(アルキド)樹脂/CAB/メラミン樹脂、イソシアネート硬化型ウレタン樹脂/常温硬化型アクリル樹脂、水希釈型アクリルエマルジョン樹脂/メラミン樹脂などの樹脂の組合わせが挙げられる。
【0093】
また、本発明の塗料組成物は、溶剤型塗料組成物であってもよく、水性型塗料組成物であってもよく、さらに粉体塗料組成物であってもよい。さらに、本発明の塗料組成物に使用する溶剤としては、特に有機溶剤に限定されず、一般のアルミニウム顔料を含む塗料組成物に用いる溶剤を使用可能であり、水をはじめとする親水性の溶剤も使用可能である。また、本発明の塗料組成物が粉体塗料組成物である場合においては、溶剤を含有しなくてもよい。
【0094】
本発明の塗料組成物において使用可能な溶剤の具体例としては、ミネラルスピリット、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、オクタンなどの脂肪族炭化水素や、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素や、クロルベンゼン、トリクロルベンゼン、パークロルエチレン、トリクロルエチレンなどのハロゲン化炭化水素や、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブタノール、などのアルコール類や、n−プロパノン、2−ブタノン、などのケトン類や、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテルなどのエーテル類をはじめとする有機溶剤、あるいは水などの親水性溶剤などが挙げられる。これらの溶剤は二種以上混合して用いるのが好ましく、溶剤の組成はバインダの溶解性、塗膜形成特性、塗装作業性などを考慮して決定される。
【0095】
本発明の塗料組成物が溶剤型塗料組成物または水性型塗料組成物のように溶液タイプの場合には、溶剤の使用量は偏光性着色アルミニウム顔料100質量部に対して50質量部以上であることが好ましく、特に250質量部以上であることがより好ましい。また、この溶剤の使用量は3000質量部以下であることが好ましく、特に1000質量部以下であることがより好ましい。この溶剤の使用量が50質量部未満では、塗料組成物の粘度が高くなりすぎ偏光性アルミニウム顔料およびバインダが均一に拡散することが難しくなる傾向があり、塗装作業性にも問題を生じる場合がある。逆にこの溶剤の使用量が3000質量部を超えても、塗膜の固形分が薄くなりすぎて、塗膜のメタリック感や輝度が低下する傾向がある。
【0096】
そして、本発明の塗料組成物を粉体塗料組成物として用いる場合には、ペースト状とした偏光性着色アルミニウム顔料組成物を大気圧未満に減圧した状態で混合しながら50〜150℃の範囲で加熱することにより、さらに溶剤を除去して溶剤分5質量%以下、好ましくは2質量%以下のパウダー状とすることが好ましい。
【0097】
また、本発明の塗料組成物には、必要に応じて、顔料分散剤、消泡剤、沈降防止剤、硬化触媒などの添加剤や、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料以外の他の着色顔料を配合してもよい。
【0098】
さらに、本発明の塗料組成物に配合される偏光性着色アルミニウム顔料の配合量は、バインダ100質量部に対して、0.1質量部以上であることが好ましく、特に1質量部以上であることがより好ましい。また、この配合量は、50質量部以下であることが好ましく、特に30質量部以下であることがより好ましい。
この配合量が0.1質量部未満の場合には、メタリック感に優れた意匠性が得られない場合があり、この配合量が30質量部を超えると、塗膜の鮮映性が低下する傾向がある。
【0099】
本発明の塗料組成物は、自動車、自動二輪車、自転車、航空機、船舶、その他機械製品、電気製品、通信機器、日用品、文具、化粧品、建築物などの分野において好適に使用することができる。
【0100】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0101】
<実施例1>
はじめに、透明性金属酸化物粒子である市販の超微粒子酸化チタン顔料(石原テクノ(株)製、TTO−55(D)、平均一次粒子径:0.04μm)20gおよびブルー顔料(大日精化工業(株)製、TM3490E)10gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0102】
その後、このポットミルにアルミニウム基体粒子を含む市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)を42.8g(金属分として30g)およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、透明性金属酸化物粒子と着色顔料を表面に付着させたアルミニウム基体粒子(一次着色アルミニウム顔料)を得た。
【0103】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3gおよびエポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させた。処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(I)組成物を得た。
【0104】
得られたペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(I)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(I)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(I)を作製した。得られた塗板(I)は、ハイライト(正反射方向からの観察)でベージュ色、シェード(拡散反射方向からの観察)で青色を呈する偏光性のある特徴的な色彩の塗面を有する塗板であった。
【0105】
<実施例2>
はじめに、透明性金属酸化物粒子である市販の酸化鉄含有超微粒子酸化チタン顔料(石原テクノ(株)製、TTO−F6、平均一次粒子径:0.07μm)28gおよびレッド顔料(チバスペシャリティケミカルズ(株)製、イルガジンDPP Rubine TR)2gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0106】
その後、このポットミルにアルミニウム基体粒子を含む市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)42.8g(金属分として30g)およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、透明性金属酸化物粒子と着色顔料を表面に付着させたアルミニウム基体粒子(一次着色アルミニウム顔料)を得た。
【0107】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3gおよびエポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料表面にポリマーを析出させた。処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(II)組成物を得た。
【0108】
得られたペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(II)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(II)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(II)を作製した。得られた塗板(II)は、ハイライトでオレンジ色、シェードで赤褐色を呈する偏光性のある特徴的な色彩の塗面を有する塗板であった。
【0109】
<実施例3>
はじめに、透明性金属酸化物粒子である市販の超微粒子酸化亜鉛(堺化学工業(株)製、FINEX−75、平均一次粒子径:0.02μm)20gおよびグリーン顔料(大日精化工業(株)製、TM3320)10gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0110】
その後、このポットミルに、アルミニウム基体粒子を含有する市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)42.8g(金属分として30g)およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、透明性金属酸化物粒子と着色顔料を表面に付着させたアルミニウム基体粒子(一次着色アルミニウム顔料)を得た。
【0111】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3gおよびエポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させた。処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(III)組成物を得た。
【0112】
得られたペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(III)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(III)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(III)を作製した。得られた塗板(III)は、ハイライトでイエロー、シェードで緑色を呈する偏光性のある特徴的な色彩の塗面を有する塗板であった。
【0113】
<実施例4>
はじめに、透明性金属酸化物粒子である市販の酸化鉄含有超微粒子酸化チタン顔料(石原テクノ(株)製、TTO−F2、平均一次粒子径:0.04μm)28gおよびイエロー顔料(チバスペシャリティケミカルズ(株)製、イルガジンイエロー5GLT)2gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0114】
その後、このポットミルに、アルミニウム基体粒子を含有する市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)42.8g(金属分として30g)およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、透明性金属酸化物粒子と着色顔料を表面に付着させたアルミニウム基体粒子(一次着色アルミニウム顔料)を得た。
【0115】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3g、エポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させた。
処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(IV)組成物を得た。
【0116】
得られたペースト状の偏光性着色アルミニウム顔料(IV)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(IV)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(IV)を作製した。得られた塗板(IV)は、ハイライトでオレンジ色、シェードで黄緑色を呈する偏光性のある特徴的な色彩の塗面を有する塗板であった。
【0117】
<比較例1>
はじめに、市販の有機系赤着色顔料(チバスペシャリティケミカルズ(株)製、イルガジンDPP Rubine TR)20gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0118】
その後、このポットミルにアルミニウム基体粒子を含有する市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)を42.8g(金属分として30g)、およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、一次着色アルミニウム顔料を得た。
【0119】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3g、エポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させた。処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の着色アルミニウム顔料(i)組成物を得た。
【0120】
得られたペースト状の着色アルミニウム顔料(i)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(i)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(i)を作製した。得られた塗板(i)の塗面は、赤色のメタリック色を呈したが、偏光性は示さなかった。
【0121】
<比較例2>
はじめに、市販の有機系黄着色顔料(チバスペシャリティケミカルズ(株)製、イルガジンイエロー 5GLT)20gに、安息香酸0.5g、分散剤(川研ファインケミカル(株)製、プレンアクトALM)0.2g、ミネラルスピリット30gを加え、直径1mmのガラスビーズ500gを挿入した直径5cm、内容積500ccのポットミルで24時間ボールミル分散した。
【0122】
その後、このポットミルにアルミニウム基体粒子を含有する市販のアルミニウムペースト(東洋アルミニウム(株)製、TCR3040)を42.8g(金属分として30g)、およびミネラルスピリット30gを追加し、さらに1時間ボールミル分散した。次いで、得られたスラリーをミネラルスピリット500gで洗出すことにより、ガラスビーズと分離し、その後濾過することにより、一次着色アルミニウム顔料を得た。
【0123】
上記により得られた一次着色アルミニウム顔料20g(固形分として)をミネラルスピリット200gに分散させたスラリーに、重合性モノマーまたは重合性オリゴマーであるアクリル酸0.3g、トリメチロールプロパントリアクリレート0.3g、スチレン0.3g、エポキシ化ポリブタジエン0.3gを添加した。そして、窒素中で80℃で加熱撹拌しながら、重合開始剤としてアゾビスイソブチルニトリル0.05gを添加して、上記の重合性モノマーおよび重合性オリゴマーを重合させ、一次着色アルミニウム顔料の表面にポリマーを析出させた。
処理後、スラリーを固液分離し、固形分60%のペースト状の着色アルミニウム顔料(ii)組成物を得た。
【0124】
得られたペースト状の着色アルミニウム顔料(ii)組成物2.5gを、バインダを含有する市販のアクリルラッカー(日本ペイント(株)製、オートクリヤー)50gに分散して塗料組成物(ii)を作製し、250μmドクターブレードにより両面アート紙に塗布して塗板(ii)を作製した。得られた塗板(ii)の塗面は、黄色のメタリック色を呈したが、偏光性は示さなかった。
【0125】
上記の実施例1〜4および比較例1〜2において得られた塗板(I)〜(IV)および(i)〜(ii)のメタリック塗膜の色彩およびカラーフロップ性(偏光性)について、それぞれ目視で下記の基準に従って5段階評価した結果を表1に示す。なお、このカラーフロップ性の数値が高い方が、偏光性に優れている。5:強いカラーフロップ性を示す。
4:はっきりとしたカラーフロップ性を示す。
3:中程度のカラーフロップ性を示す。
2:弱いカラーフロップ性を示す。
1:カラーフロップ性を全く示さない。
【0126】
【表1】

Figure 2004091730
【0127】
上記の表1の結果から分かるように、実施例1〜4の塗料組成物から形成される塗膜は、比較例1〜2の塗料組成物から形成される塗膜に比べて、カラーフロップ性に優れている。また、実施例1〜4の塗料組成物から形成される塗膜は、用いる着色顔料の種類により異なる多彩な色彩を有する。
【0128】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【0129】
【発明の効果】
上記の結果より、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料は、偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能である。
【0130】
また、本発明の塗料組成物は、本発明の偏光性着色アルミニウム顔料を含有しているため、同様に偏光性に優れ、多彩な色彩を実現可能である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a polarizing colored aluminum pigment. More specifically, the present invention relates to a polarizing colored aluminum pigment having excellent polarizing properties and capable of realizing various colors.
[0002]
Further, the present invention relates to a coating composition. More specifically, the present invention relates to a coating composition containing the above-mentioned polarizing colored aluminum pigment.
[0003]
[Prior art]
In recent years, in the automotive industry, paint industry and other industries, with the diversification of consumer preferences, it is possible to realize a variety of colors colored red, yellow, blue, orange, green, purple, etc. There is a demand for the development of a metallic pigment composition having an excellent finished appearance. However, aluminum flakes, which are widely used as metallic pigment base particles, are originally achromatic in color and exhibit silver-white luster, and thus cannot satisfy the above-mentioned demands of consumers as they are.
[0004]
Here, a colored aluminum pigment obtained by adhering a color pigment to aluminum base particles such as aluminum flakes is already known, and as a method for producing the colored aluminum pigment, the color pigment is adhered to the surface of the aluminum base particle. Generally, a method of coating with a polymer is used (for example, see Patent Document 1).
[0005]
These colored aluminum pigments include, for example, organic compounds such as diketopyrrolopyrrole, quinacridone, dioxazine, isoindolinone, condensed azo, slen, perinone, perylene, phthalone, and phthalocyanine. Pigments or inorganic pigments such as iron oxide and carbon black are used.
[0006]
However, the colored aluminum pigment obtained by adhering these colored pigments to the aluminum base particles basically has a color change depending on the observation direction (in the present specification, the property of showing the color change depending on the observation direction is also described as polarization). Not shown.
[0007]
Here, as a method of imparting a polarizing property to the coating film, a method of mixing a colored aluminum pigment and mica (for example, see Patent Document 2), and a method of mixing two or more kinds of colored aluminum pigments (for example, Patent Document 3) has been proposed. However, the coating films obtained by these methods have problems in that they have poor polarization and that the color saturation is reduced by color mixing.
[0008]
On the other hand, a colored metallic pigment using a pearlescent pigment such as mica as a base particle, wherein a coloring such as silicon oxide, titanium oxide, or a metal is formed on the surface of the pearlescent pigment to impart polarization. Metallic pigments are also known (for example, see Patent Document 4).
[0009]
However, colored metallic pigments using these pearlescent pigments as the base particles have a low hiding power, and therefore have a drawback that the base cannot be sufficiently hidden even when incorporated in a coating composition or an ink composition.
[0010]
Further, in order to obtain a colored metallic pigment having a polarizing property using a metal pigment having a high hiding power as a base particle, a metal pigment is coated with an interference film of silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide, or the like. Several methods for coloring pigments have been disclosed. However, each of these methods has the following problems, and is therefore insufficient as a solution.
[0011]
As the above method, first, a method is disclosed in which a metal pigment is used as base particles and titanium oxide is deposited on the surface of the metal pigment by a sol-gel method (for example, see Patent Document 5). However, this method has a problem that a colored metallic pigment having high saturation cannot be obtained.
[0012]
As the above method, there is disclosed a method of obtaining a composite phase of iron oxide, titanium oxide, metal oxide and carbon, metal, metal oxide, etc. on the surface of a metal pigment as a base particle by a gas phase method. (For example, see Patent Document 6).
[0013]
However, when the gas phase method is used, it is necessary to fluidize the metal pigment, supply the precursor of the metal oxide, and precipitate by heating. There is a problem that it is difficult to handle since many precursors of metal oxides are highly toxic.
[0014]
The above method is further based on a two-layer structure of a colorless coating layer having a refractive index of 1.8 or less and a selective absorption layer having a refractive index of 2.0 or more on the surface of the metal pigment as the base particles. A method using a multi-layer coated metal pigment provided with a coating layer is disclosed (for example, see Patent Document 7). Here, Patent Document 7 discloses a method of forming a metal oxide layer on the surface of a metal pigment by a CVD method or a method of hydrolyzing a metal compound in a solution.
[0015]
However, in order to use the CVD method, it is necessary to fluidize the metal pigment, supply a precursor of the metal oxide, and perform heat deposition, so that a special apparatus is required and a dust explosion of the metal pigment is required. There is a problem that the danger is great and the handling of the metal oxide precursor is difficult because many of the precursors are highly toxic. Further, in the method of forming a metal oxide layer by hydrolyzing a metal compound in a solution, the hydrolysis reaction is performed in a basic or acidic atmosphere containing a large amount of water. This causes a problem that aggregation of the metal pigment and runaway of the reaction occur.
[0016]
As the above method, another method is disclosed in which a metal salt and a chelate compound are added to aluminum powder as base particles to deposit a metal oxide layer on the surface of the aluminum powder (for example, Patent Document 1). 8, see Patent Document 9.).
[0017]
However, since the method described in Patent Document 8 is performed in an aqueous solution, there is a great risk that the aluminum powder reacts violently with the processing solution, generating a large amount of hydrogen gas, remarkable heat generation due to runaway reaction, and It is not practical because of problems such as aggregation. Further, even with the method described in Patent Document 9, it is difficult to avoid occurrence of the above-mentioned problem due to a violent reaction between the aluminum powder and the processing solution, and the reaction is carried out in an acidic to neutral pH range. Therefore, there is also a problem that the metal compound is not efficiently deposited and a large amount of unreacted metal salt remains. Further, since the metal oxide layer obtained by these methods is a hydrated film containing water, it has poor adhesion to a coating resin or the like, and causes problems such as peeling and reduced moisture resistance. Furthermore, in such a hydrated film, the metal oxide layer is incomplete, so that very good coloring cannot be obtained.
[0018]
In each of the above methods, a metal oxide or the like is applied as a film to the metal pigment as the base particles. Therefore, in order to improve the polarizability of the colored metallic pigment obtained by these methods and to increase the color variation, it is necessary to adjust the film thickness or to provide a plurality of different kinds of films, so that manufacturing is There is a problem that the process becomes complicated.
[0019]
[Patent Document 1]
JP-A-9-40885
[0020]
[Patent Document 2]
JP-A-5-70719
[0021]
[Patent Document 3]
JP-A-7-292294
[0022]
[Patent Document 4]
JP-A-63-161033
[0023]
[Patent Document 5]
JP-A-2-669
[0024]
[Patent Document 6]
JP-A-6-32994
[0025]
[Patent Document 7]
JP-A-8-209024
[0026]
[Patent Document 8]
JP-A-51-150532
[0027]
[Patent Document 9]
JP-A-63-15861
[0028]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide a polarizing colored aluminum pigment which has excellent polarizing properties and can realize various colors.
[0029]
Another object of the present invention is to provide a coating composition having excellent polarization properties and capable of realizing various colors.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, the present inventor achieved excellent polarization and realized various colors by attaching both the color pigment and the transparent metal oxide particles having a specific average primary particle diameter to the surface of the aluminum base particles. The inventors have found that a polarizable colored aluminum pigment can be obtained, and have completed the present invention.
[0031]
That is, the polarizing colored aluminum pigment of the present invention includes aluminum substrate particles, transparent metal oxide particles adhered to the surface of the aluminum substrate particles, and a color pigment adhered to the surface of the aluminum substrate particles, It is a polarizing colored aluminum pigment having an average primary particle diameter of the transparent metal oxide particles in the range of 0.01 to 0.1 μm.
[0032]
Here, the polarizing colored aluminum pigment of the present invention contains the transparent metal oxide particles in a range of 10 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aluminum base particles. It is preferable to contain it in the range of 50 parts by mass.
[0033]
The transparent metal oxide particles are desirably made of a material containing titanium oxide.
[0034]
The color pigment preferably has an average primary particle diameter in the range of 0.01 to 1 μm. Further, the aluminum base particles preferably have an average particle diameter in the range of 1 to 100 μm and an average thickness in the range of 0.01 to 5 μm.
[0035]
Further, the polarizing colored aluminum pigment of the present invention desirably includes a protective film made of a resin composition that covers the aluminum base particles, the transparent metal oxide particles, and the colored pigment.
[0036]
And this invention includes the coating composition containing the said polarizing colored aluminum pigment and a binder.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
[0038]
<Overview of polarizing colored aluminum pigment>
The polarizing colored aluminum pigment of the present invention includes aluminum base particles, transparent metal oxide particles attached to the surface of the aluminum base particles, and a color pigment attached to the surface of the aluminum base particles. A polarizable colored aluminum pigment having an average primary particle diameter of the functional metal oxide particles in the range of 0.01 to 0.1 μm.
[0039]
Since the polarizing colored aluminum pigment of the present invention contains the transparent metal oxide particles attached to the surface of the aluminum substrate particles in addition to the coloring pigment adhered to the surface of the aluminum substrate particles, it exhibits various colors. At the same time, it has polarization properties.
This is the first finding of the present inventors in the present invention.
[0040]
<Aluminum base particles>
The shape of the aluminum base particles used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, and may be various shapes such as, for example, granular, plate-like, massive, flake-like (scale-like). Among these shapes, a flake shape is desirable in order to give the coating film an excellent metallic feeling.
[0041]
The flake-shaped aluminum base particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention can be produced by a known method. That is, atomized aluminum powder, aluminum foil, vapor-deposited aluminum and the like are wet-milled or wet-milled in an organic solvent in the presence of a grinding aid such as a fatty acid or an aliphatic amine by a ball mill, an attritor, a vibration mill, or the like. Obtained by
[0042]
The average particle size of the aluminum base particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more, and more preferably 3 μm or more. The average particle size is desirably 100 μm or less, and particularly desirably 50 μm or less. When the particle size is less than 1 μm, handling in the manufacturing process is difficult, and the particles tend to be easily aggregated. Conversely, when the particle size exceeds 100 μm, the surface of the coating film becomes rough when used in a coating composition. In some cases, a desirable design cannot be realized.
[0043]
Furthermore, the average thickness of the aluminum base particles used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more, and more preferably 0.02 μm or more. . Further, the average thickness is desirably 5 μm or less, and particularly desirably 2 μm or less. When the average thickness is less than 0.01 μm, handling in the manufacturing process is difficult, and the particles tend to be easily aggregated. Conversely, when the average thickness is more than 5 μm, when used in a coating composition, a feeling of particles is reduced. In some cases, a desirable design cannot be realized due to being conspicuous or insufficient in hiding power.
[0044]
Further, the aluminum base particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention may be composed of only aluminum or may be composed of an aluminum-based alloy, and the purity thereof is not particularly limited.
[0045]
Then, on the surface of the aluminum base particles used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, from the viewpoint of the adhesion between the colored pigment and the transparent metal oxide particles, it is preferable that the grinding aid is not attached. .
[0046]
<Transparent metal oxide particles>
The material of the transparent metal oxide particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, and any material containing any metal oxide is suitably used as long as the metal oxide has a certain degree of transparency. be able to.
[0047]
And specific examples of the material of the transparent metal oxide particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention include titanium oxide, zinc oxide, silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, antimony oxide, tin oxide, iron oxide, A material containing nickel oxide or the like can be used. Further, a material containing a composite oxide composed of two or more of these oxides may be used.
[0048]
Further, the transparent metal oxide particles may have a protective film such as aluminum oxide and silicon oxide formed on the surface. Among these materials, particularly preferred materials are materials containing titanium oxide and materials containing a composite oxide of titanium oxide and iron oxide.
[0049]
Here, the average primary particle diameter of the transparent metal oxide particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is preferably 0.01 μm or more, and more preferably 0.02 μm or more. The average primary particle diameter is preferably 0.1 μm or less, and more preferably 0.08 μm or less. When the average primary particle size exceeds 0.1 μm, transparency is impaired, the glitter of the obtained polarizing colored aluminum pigment is reduced, the polarizing property is not obtained, and the intended design property is not obtained. Tend. Also, when the thickness is less than 0.01 μm, the polarizing property is reduced, and it becomes difficult to disperse the transparent metal oxide particles.
[0050]
The amount of the transparent metal oxide particles used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention (the amount of the transparent metal oxide particles is equal to the content of the transparent metal oxide particles in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention). ) Is preferably at least 10 parts by mass, more preferably at least 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the aluminum base particles. Further, the amount of adhesion is preferably 200 parts by mass or less, and more preferably 100 parts by mass or less. Further, it is desirable to increase or decrease this adhesion amount appropriately according to the specific surface area of the aluminum base particles.
[0051]
If the amount is less than 10 parts by mass, sufficient color flop tends not to be obtained, and if it exceeds 200 parts by mass, the glitter of the obtained polarized colored aluminum pigment tends to decrease.
[0052]
<Color pigment>
The kind of the coloring pigment used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, and any organic or inorganic chromatic coloring pigment can be suitably used. Note that the type of the color pigment may be a single type, but a plurality of types of the color pigments may be used simultaneously. In the present invention, by changing the kind and the mixing ratio of the coloring pigment to be used, it is possible to relatively easily realize a polarizing colored aluminum pigment having various colors.
[0053]
Specific examples of the coloring pigment used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention include phthalocyanine, halogenated phthalocyanine, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, azomethine metal complex, indanthrone, perylene, perinone, anthraquinone, and dioxazine. Benzoimidazolone, condensed azo, triphenylmethane, quinophthalone, anthrapyrimidine, iron oxide, ultramarine, navy blue, cobalt blue, chrome green, bismuth vanadate, and a composite oxide fired pigment. Among these, particularly preferred coloring pigments in terms of adhesion, weather resistance and coloring properties include phthalocyanine blue, phthalocyanine green, quinacridone red, quinacridone maroon, quinacridone gold, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone yellow, and isoindolinone. Examples include orange, anthrapyrimidine yellow, dioxazine violet, perylene maroon, azomethine copper complex, transparent iron oxide, cobalt aluminate, and composite oxide fired pigment.
[0054]
The average primary particle diameter of the coloring pigment used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is preferably 0.01 μm or more, and more preferably 0.02 μm or more. The average primary particle diameter is preferably 1 μm or less, and more preferably 0.1 μm or less. When the average primary particle diameter is less than 0.01 μm, dispersion of the color pigment tends to be difficult, and when it exceeds 1 μm, it tends to be difficult to uniformly attach the color pigment to the aluminum base particles. .
[0055]
Further, the amount of the coloring pigment used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention (the amount of the coloring is equal to the content of the coloring pigment in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention) is 100 masses of aluminum base particles. The amount is preferably 0.5 parts by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more based on the parts. Further, the amount of adhesion is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less. It is desirable that the amount of adhesion is appropriately increased or decreased according to the specific surface area of the aluminum base particles. When the amount is less than 0.5 part by mass, sufficient chroma tends not to be obtained. When the amount exceeds 100 parts by mass, the polarizing property is reduced, and the brightness of the obtained polarizing colored aluminum pigment is reduced. Feeling tends to decrease.
[0056]
<Adsorption layer of inorganic acid group>
In the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, it is desirable that a compound having an inorganic acid group is previously adsorbed on the surface of the aluminum base particles. The inorganic acid group-adsorbed layer serves to increase the active sites on the surface of the aluminum base particles, thereby facilitating the adhesion of the metal oxide particles and the color pigment, and at the same time, enhancing the adhesion. As a result, the metal oxide particles and the color pigment can be uniformly and firmly attached to the surfaces of the aluminum base particles.
[0057]
Here, the inorganic acid group (in the present specification, also simply referred to as inorganic acid group) of the above-mentioned compound adhered to the surface of the aluminum base particles used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, General inorganic acid groups can be used. Specific examples of such an inorganic acid group include carbonic acid, boric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, silicic acid, chromic acid, molybdic acid, tungstic acid, titanic acid, vanadic acid, tantalic acid, and Inorganic acid groups possessed by condensates thereof and the like can be mentioned. Among these inorganic acid groups, phosphoric acid, molybdic acid, tungstic acid, vanadic acid, and condensates thereof such as pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, polymolybdic acid, polytungstic acid, phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid, etc. Inorganic acid groups are particularly preferred.
[0058]
In this specification, polymolybdic acid and polytungstic acid are represented by the general formula: M X O Y ・ MH 2 O 2 ・ NH 2 O (where M represents metal Mo or metal W, and m, n, X, and Y represent positive integers) and hydrogen peroxide derived from metal Mo or metal W. It also includes oxidized polyacid.
[0059]
In the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, the method of adsorbing an inorganic acid group on the surface of the aluminum base particles is not particularly limited. For example, a compound such as an acid having an inorganic acid group or an ammonium salt may be added to water or alcohol. A solvent dissolved in a hydrophilic solvent such as a glycol ether-based solvent, a ketone-based solvent, or the like, is added to a mixture of an organic solvent and aluminum base particles, and is stirred and mixed or kneaded in a slurry state or a paste state, A method of reacting and adsorbing an inorganic acid group on the surface of the aluminum base particles is preferred.
[0060]
Further, in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, the amount of the inorganic acid group adsorbed on the surface of the aluminum base particles is preferably in the range of 0.05 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the aluminum base particles. When the amount of the inorganic acid group is less than 0.05 parts by mass, the metal oxide particles and the coloring pigment tend not to be sufficiently adhered to the surface of the aluminum base particles, and the amount of the inorganic acid group is 5 parts by mass. If it exceeds 300, problems such as aggregation of the aluminum base particles may occur.
[0061]
Further, in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, the amount of the solvent used when the inorganic acid group is adsorbed on the surface of the aluminum base particles is preferably 300 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the aluminum base particles. And more preferably 500 parts by mass or more. The amount of the solvent is preferably 3000 parts by mass or less, and more preferably 1500 parts by mass or less. If the amount of the solvent is less than 300 parts by mass, the viscosity of the solution tends to be too high and it is difficult to uniformly diffuse the aluminum base particles. If the amount of the solvent exceeds 3000 parts by mass, the time required for adsorption Tend to be too long.
[0062]
<Adhesive film>
In the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, the transparent metal oxide particles and the colored pigment to be adhered to the aluminum base particles include an amino compound having two amino groups in the molecule and no carboxyl group, and / or Alternatively, it is also effective to coat with a monobasic aromatic carboxylic acid to improve the adhesion of the aluminum base particles to the surface by utilizing the hetero-aggregation phenomenon in a non-polar solvent.
[0063]
Here, the amino compound having two amino groups in the molecule and not having the carboxyl group used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include ethylenediamine and triamine. Methylenediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1,10-diaminodecane, 1,12-diaminododecane, o-phenylenediamine, m- Phenylenediamine, p-phenylenediamine, 1,8-diaminonaphthalene, 1,2-diaminocyclohexane, stearylpropylenediamine, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl ) -Γ-Aminopropylmethyldi Tokishishiran and the like.
[0064]
Further, the monobasic aromatic carboxylic acid used in the method for producing the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is not particularly limited, but, for example, benzoic acid, vinyl benzoate, salicylic acid, anthranilic acid, m- Aminobenzoic acid, p-aminobenzoic acid, 3-amino-4-methylbenzoic acid, p-aminosalicylic acid, 1-naphthoic acid, 2-naphthoic acid, naphthenic acid, 3-amino-2-naphthoic acid, cinnamic acid And aminocinnamic acid.
[0065]
The amount of the amino compound having two amino groups in the molecule used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention and not having a carboxyl group and / or the amount of the monobasic aromatic carboxylic acid is determined by the amount of metal oxide particles and It is preferably at least 0.2 part by mass, more preferably at least 0.5 part by mass, based on 100 parts by mass of the total mass of the coloring pigment. Further, the addition amount is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less. If the amount is less than 0.2 parts by mass, it may be difficult to adhere the coloring pigment to the aluminum flake with sufficient adhesion strength. When the addition amount exceeds 100 parts by mass, the transparent metal oxide particles and the coloring pigment are adhered to the aluminum substrate particles, and then the resin composition is used to form the aluminum substrate particles, the transparent metal oxide particles, and the coloring pigment. Even when the surface is coated, there is a tendency that the transparent metal oxide particles and the coloring pigment cannot be fixed sufficiently to the surface of the aluminum base particles, and further, the two molecules have an extra amino group in an extra molecule, and a carboxyl group is contained. Amino compounds and / or monobasic aromatic carboxylic acids that do not have the same may cause a thickening of the coating composition, and furthermore, the weather resistance of the coating film tends to deteriorate.
[0066]
The transparent metal oxide particles and / or the coloring pigment used in the polarizing colored aluminum pigment of the present invention include an amino compound having two amino groups in the molecule and having no carboxyl group and / or In addition to the basic aromatic carboxylic acid, a pigment dispersant such as a surfactant or a chelate compound, or an ultraviolet absorber may be attached.
[0067]
<Protective film>
It is preferable that the polarizing colored aluminum pigment of the present invention includes a protective film that covers the aluminum base particles, the transparent metal oxide particles, and the coloring pigment. As described above, if necessary, the resin composition is coated on the aluminum base particles (herein also referred to as primary colored aluminum pigments) having the transparent metal oxide particles and the coloring pigment adhered to the surface. Thereby, the adhesion of the transparent metal oxide particles and the coloring pigment to the aluminum base particles is further strengthened.
[0068]
The resin composition used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is preferably a resin composition containing a polymer synthesized by in-situ polymerization from a polymerizable monomer and / or a polymerizable oligomer. Here, the in-situ polymerization means that a polymerizable monomer and / or a polymerizable oligomer is polymerized and polymerized in a step of producing a polarizing colored aluminum pigment, and specifically, transparency While polymerizable monomers and / or polymerizable oligomers are added to a slurry obtained by dispersing aluminum base particles (primary colored aluminum pigment) to which metal oxide particles and color pigments are attached in a solvent, and stirring and mixing, Further, it refers to adding a polymerization initiator to cause a polymerization reaction to precipitate a polymer on the surface of the primary colored aluminum pigment.
[0069]
Here, the resin composition used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is a resin composition which penetrates into the gap between the transparent metal oxide particles and the coloring pigment and the aluminum base particles to convert the transparent metal oxide particles and the coloring pigment into aluminum. Plays a role of fixing to the base particles, improves the adhesion between the transparent metal oxide particles and the coloring pigment and the aluminum base particles, and has the weatherability, water resistance, chemical resistance, It also plays a role in improving electrical insulation, suitability as a powder coating, storage stability, and the like.
[0070]
Further, the resin composition used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention may be composed of only a polymer synthesized by in-situ polymerization from a polymerizable monomer and / or a polymerizable oligomer. Other components may be included.
[0071]
Here, the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer are not particularly limited, and a monomer and an oligomer capable of forming a polymer by polymerization under general polymerization reaction conditions can be suitably used. And specific examples of such a polymerizable monomer and a polymerizable oligomer include acrylic acid, methacrylic acid, methyl methacrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, cyclohexyl acrylate 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxybutyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-diethylaminoethyl acrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, trimethylol Pantriacrylate, tetramethylolmethanetetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, trisacryloxyethyl phosphate, ditrimethylolpropanetetraacrylate, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, acrylonitrile, methacrylonitrile, vinyl acetate, propion Examples include vinyl acid, maleic acid, crotonic acid, itaconic acid, polybutadiene, linseed oil, soybean oil, epoxidized soybean oil, epoxidized polybutadiene, cyclohexene vinyl monooxide, divinylbenzene monooxide, and the like.
[0072]
Here, the amount of the resin composition used for the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is preferably at least 0.5 part by mass, more preferably at least 5 parts by mass, based on 100 parts by mass of the aluminum base particles. preferable. The amount of the resin composition is preferably 100 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. When the amount of the resin composition is less than 0.5 parts by mass, the transparent metal oxide particles and the coloring pigment tend to easily fall off the aluminum base particles. If the amount exceeds the mass part, the metallic feeling of the polarizing colored aluminum pigment and the smoothness of the coating film tend to decrease.
[0073]
<Production method of polarizing colored aluminum pigment>
In the method for producing the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, the method for attaching the transparent metal oxide particles and the colored pigment to the aluminum substrate particles is not particularly limited, and is disclosed, for example, as a method for attaching the colored pigment to the aluminum substrate particles. The method described in a known document (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-124973) can be suitably used.
[0074]
In the method for producing a polarizing colored aluminum pigment of the present invention, in order to improve the adhesion between the aluminum base particles and the transparent metal oxide particles and the color pigment, the surfaces of the aluminum base particles are coated with a fatty acid or the like. Desirably, no organic additives are attached.
[0075]
In the method for producing the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, specifically, as a preferred method for attaching the transparent metal oxide particles and the coloring pigment to the aluminum base particles, the following steps are exemplified. The method for producing the conductive colored aluminum pigment is not limited to this method.
[0076]
Step 1) Step of forming adhesive film
First, a mixture of the transparent metal oxide particles and the coloring pigment is prepared in the presence of an amino compound having two amino groups in the molecule and having no carboxyl group and / or a monobasic aromatic carboxylic acid, If necessary, a dispersant such as a surfactant and a chelate compound is added, and the mixture is dispersed in a non-polar solvent to prepare a dispersion of transparent metal oxide particles and a color pigment. Here, a preferable method for dispersing the metal oxide particles and the coloring pigment is a dispersion method using a grinding medium such as a ball mill, a bead mill, and a sand mill.
[0077]
As the non-polar solvent, an aliphatic hydrocarbon or an aromatic hydrocarbon having a boiling point of about 100 to 250 ° C. and a mixture thereof can be suitably used. Specific examples of the nonpolar solvent include normal paraffin, isoparaffin, toluene, xylene, solvent naphtha, kerosene, mineral spirit, petroleum benzine, and the like. Further, if necessary, a small amount of an alcohol or ester solvent may be added to the dispersion to assist in dispersing the transparent metal oxide particles and the color pigment.
[0078]
The amount of the nonpolar solvent to be used is preferably at least 300 parts by mass, more preferably at least 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the transparent metal oxide particles and the coloring pigment. The amount of the nonpolar solvent used is preferably not more than 3000 parts by mass, and more preferably not more than 1500 parts by mass. If the amount of the non-polar solvent is less than 300 parts by mass, the viscosity of the dispersion tends to be too high, making it difficult to uniformly diffuse the transparent metal oxide particles and the coloring pigment. If the amount exceeds 3000 parts by mass, the time required for the transparent metal oxide particles and the coloring pigment to adhere to the aluminum base particles in the next step tends to be too long.
[0079]
Step 2) Step of forming primary colored aluminum pigment
Next, aluminum base particles are added to and dispersed in the dispersion of the transparent metal oxide particles and the color pigment prepared in the above step 1), and the transparent metal oxide particles and the color pigment are attached to the surfaces of the aluminum base particles. To form a primary colored aluminum pigment. As the dispersion method at this time, in addition to the above-described dispersion method using a pulverizing medium, a dispersion method by stirring using a stirrer or a disper is also suitable. In addition, a method of adding aluminum base particles having an inorganic acid group adsorbed thereto to a slurry of the transparent metal oxide particles and the coloring pigment, solid-liquid separation into a paste, and kneading with a kneader mixer or the like is also effective. As described above, it is desirable that the aluminum base particles to be added contain as little organic additives as possible such as fatty acids, and if necessary, are coated in advance with an inorganic acid group or the like, and the transparent metal oxide particles and the coloring pigment adhere thereto. A surface state that is easy to do may be used.
[0080]
Step 3) Step of forming protective film
Subsequently, a primary colored aluminum pigment composed of aluminum base particles having transparent metal oxide particles and colored pigment adhered to the surface is coated with a protective film composed of a resin composition. At this time, the method for forming the protective non-film includes a method in which a polymerizable monomer and / or a polymerizable oligomer is added to a dispersion obtained by dispersing the primary colored aluminum pigment in a hydrocarbon-based or alcohol-based solvent (preferably, a hydrocarbon-based solvent). Add a polymerization initiator such as benzoyl, isobutyl peroxide, azobisisobutyronitrile, and heat with stirring to polymerize the polymerizable monomer and / or polymerizable oligomer, and precipitate the polymer on the surface of the primary colored aluminum pigment Is preferred.
[0081]
As the above dispersion, the dispersion obtained in the above step of attaching the transparent metal oxide particles and the coloring pigment to the aluminum base particles may be used as it is, and the dispersion is once subjected to solid-liquid separation. A paste or powdered primary colored aluminum pigment which is once again dispersed in a solvent may be used.
[0082]
Here, as the solvent used for the dispersion, a hydrocarbon solvent or an alcohol solvent is preferable, and among these solvents, a hydrocarbon solvent is particularly preferable. Specific examples of the hydrocarbon solvent include hexane, heptane, octane, aliphatic hydrocarbon solvents such as mineral spirits, and aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, solvent naphtha, xylene, and the like. .
[0083]
The amount of the solvent used is preferably at least 300 parts by mass, more preferably at least 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the aluminum base particles. Further, the use amount of this solvent is preferably 3000 parts by mass or less, more preferably 1500 parts by mass or less. If the amount of the solvent is less than 300 parts by mass, the viscosity of the reaction solution tends to be too high and it is difficult to uniformly diffuse the reaction components. If it exceeds 3000 parts by mass, the reaction time tends to be too long. There is.
[0084]
Further, the above polymerization reaction is desirably performed in an oxygen-free atmosphere, for example, an inert gas such as nitrogen or argon. The reaction temperature of the above polymerization reaction is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 70 ° C. or higher. Further, the reaction temperature is preferably 150 ° C. or lower, and more preferably 100 ° C. or lower. If the reaction temperature is lower than 50 ° C., the efficiency of the polymerization reaction tends to be insufficient. If the reaction temperature is higher than 150 ° C., the polymerization reaction proceeds rapidly, so that the surface of the primary colored aluminum pigment A sufficient amount of polymer does not tend to precipitate.
[0085]
The reaction time of the above polymerization reaction is preferably in the range of 0.5 to 24 hours. If the reaction time is less than 0.5 hour, the polymerization reaction tends not to proceed sufficiently. Even if the reaction time exceeds 24 hours, the polymerization reaction hardly progresses further, and conversely, the productivity per hour increases. Tends to decrease.
[0086]
Here, the amount of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.5 to 20 parts by mass as a ratio to 100 parts by mass of the resin composition coated on the surface of the primary colored aluminum pigment. If the amount of the polymerization initiator is too small, the polymerization reaction does not proceed, and a problem that a predetermined amount of a film is not formed may occur.If the amount of the polymerization initiator is too large, polymerization proceeds rapidly. In this case, aggregation of the polarizing colored aluminum pigment tends to occur, and the color tone tends to be disadvantageous.
[0087]
Then, when the above polymerization reaction is completed, it is preferable to remove most of the solvent from the above dispersion using a filtration device or the like to form a paste. When the paste-like polarizing colored metallic pigment composition is used for a general coating composition, it can be used as it is, but when used for a powder coating composition, the paste-like polarizing coloring aluminum pigment is used. By heating the composition in the range of 50 to 150 ° C. while mixing the composition under reduced pressure below atmospheric pressure, the solvent is further removed to form a powder having a solvent content of 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less. Is preferred.
[0088]
Further, as the above-mentioned filtration device, for example, a filter press, a pan filter, or the like can be suitably used. Further, for the heating and mixing under reduced pressure, for example, a vacuum kneader mixer, a vacuum drier and the like can be suitably used.
[0089]
Further, the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, if necessary, a pigment dispersant, an antifoaming agent, an anti-settling agent, additives such as a curing catalyst, and other than the polarizing colored aluminum pigment used in the present invention. Other coloring pigments may be blended.
[0090]
<Coating composition>
The coating composition of the present invention contains the polarizing colored aluminum pigment of the present invention and a binder.
[0091]
The binder used in the coating composition of the present invention is not particularly limited, and a binder generally used in a coating composition containing an aluminum pigment can be used. As the binder used in the coating composition of the present invention, one or more resins can be used.
[0092]
Specific examples of the binder used in the coating composition of the present invention include thermosetting acrylic resin / melamine resin, thermosetting acrylic resin / CAB / melamine resin, thermosetting polyester (alkyd) resin / melamine resin, and thermosetting. Resin combinations such as type polyester (alkyd) resin / CAB / melamine resin, isocyanate-curable urethane resin / room temperature-curable acrylic resin, water-dilutable acrylic emulsion resin / melamine resin.
[0093]
Further, the coating composition of the present invention may be a solvent type coating composition, an aqueous type coating composition, or a powder coating composition. Further, the solvent used in the coating composition of the present invention is not particularly limited to an organic solvent, and a solvent used for a coating composition containing a general aluminum pigment can be used, and hydrophilic solvents such as water can be used. Can also be used. When the coating composition of the present invention is a powder coating composition, it may not contain a solvent.
[0094]
Specific examples of solvents that can be used in the coating composition of the present invention include mineral spirits, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, cyclohexane, and octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; and chlorobenzene. , Trichlorobenzene, perchlorethylene, halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene, alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, n-butanol, and ketones such as n-propanone and 2-butanone; And organic solvents such as esters such as ethyl acetate and propyl acetate, ethers such as tetrahydrofuran, diethyl ether and ethyl propyl ether, and hydrophilic solvents such as water. It is preferable to use a mixture of two or more of these solvents, and the composition of the solvent is determined in consideration of the binder solubility, coating film forming properties, coating workability, and the like.
[0095]
When the coating composition of the present invention is a solution type such as a solvent-type coating composition or an aqueous-type coating composition, the amount of the solvent used is 50 parts by mass or more based on 100 parts by mass of the polarizing colored aluminum pigment. It is particularly preferable that the amount be 250 parts by mass or more. Further, the use amount of this solvent is preferably 3,000 parts by mass or less, more preferably 1,000 parts by mass or less. When the use amount of this solvent is less than 50 parts by mass, the viscosity of the coating composition tends to be too high, and it becomes difficult to uniformly diffuse the polarizing aluminum pigment and the binder, which may cause a problem in coating workability. is there. Conversely, if the amount of the solvent exceeds 3000 parts by mass, the solid content of the coating film becomes too thin, and the metallic feeling and brightness of the coating film tend to be reduced.
[0096]
When the coating composition of the present invention is used as a powder coating composition, the paste is mixed in a range of 50 to 150 ° C. while mixing the polarizing colored aluminum pigment composition in the form of a paste under reduced pressure below atmospheric pressure. By heating, the solvent is further removed to form a powder having a solvent content of 5% by mass or less, preferably 2% by mass or less.
[0097]
Further, the coating composition of the present invention, if necessary, additives such as a pigment dispersant, an antifoaming agent, an anti-settling agent, a curing catalyst, and other coloring pigments other than the polarizing colored aluminum pigment of the present invention. May be blended.
[0098]
Furthermore, the compounding amount of the polarizing colored aluminum pigment compounded in the coating composition of the present invention is preferably 0.1 part by mass or more, particularly preferably 1 part by mass or more based on 100 parts by mass of the binder. Is more preferred. The amount is preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less.
When the amount is less than 0.1 part by mass, design properties excellent in metallic feeling may not be obtained. When the amount exceeds 30 parts by mass, the sharpness of the coating film is reduced. Tend.
[0099]
The coating composition of the present invention can be suitably used in the fields of automobiles, motorcycles, bicycles, aircraft, ships, other mechanical products, electric products, communication devices, daily necessities, stationery, cosmetics, buildings and the like.
[0100]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
[0101]
<Example 1>
First, 20 g of a commercially available ultrafine titanium oxide pigment (TTO-55 (D), manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd., average primary particle diameter: 0.04 μm), which is a transparent metal oxide particle, and a blue pigment (Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) 0.5 g of benzoic acid, 0.2 g of a dispersant (Prenact ALM, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) and 30 g of mineral spirit were added to 10 g of TM3490E (manufactured by K.K.), and 500 g of glass beads having a diameter of 1 mm were inserted. Ball mill dispersion was performed for 24 hours using a 5 cm, 500 cc pot mill.
[0102]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste containing aluminum base particles (TCR3040, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further dispersed in a ball mill for 1 hour. Next, the obtained slurry is washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain aluminum base particles (primary colored aluminum particles) having transparent metal oxide particles and color pigment adhered to the surface. Pigment).
[0103]
In a slurry in which 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above was dispersed in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was precipitated. After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like colored aluminum pigment (I) composition having a solid content of 60%.
[0104]
2.5 g of the obtained paste-like polarizing colored aluminum pigment (I) composition was dispersed in 50 g of a commercially available acrylic lacquer (Autoclear, manufactured by Nippon Paint Co., Ltd.) containing a binder, and the coating composition (I) was dispersed. ) Was prepared and applied to a double-sided art paper with a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (I). The obtained coated plate (I) has a coated surface of a characteristic color having a polarizing property of exhibiting a beige color in highlight (observation from the specular reflection direction) and a blue color in shade (observation from the diffuse reflection direction). Met.
[0105]
<Example 2>
First, 28 g of a commercially available iron oxide-containing ultrafine titanium oxide pigment (TTO-F6, manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd., average primary particle size: 0.07 μm), which is a transparent metal oxide particle, and a red pigment (Ciba Specialty Chemicals ( 0.5 g of benzoic acid, 0.2 g of a dispersant (manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Plenact ALM) and 30 g of mineral spirit are added to 2 g of Irgazine DPP Ruby TR, and 500 g of glass beads having a diameter of 1 mm are inserted. Ball mill dispersion was performed for 24 hours using a pot mill having a diameter of 5 cm and an internal volume of 500 cc.
[0106]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste (TCR3040, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) containing aluminum base particles and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further subjected to ball mill dispersion for 1 hour. Next, the obtained slurry is washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain aluminum base particles (primary colored aluminum particles) having transparent metal oxide particles and color pigment adhered to the surface. Pigment).
[0107]
In a slurry in which 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above was dispersed in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was deposited. After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like colored colored aluminum pigment (II) composition having a solid content of 60%.
[0108]
2.5 g of the obtained paste-like polarizing colored aluminum pigment (II) composition was dispersed in 50 g of a commercially available acrylic lacquer (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Autoclear) containing a binder to prepare a coating composition (II). ) Was prepared and applied to a double-sided art paper using a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (II). The obtained coated plate (II) was a coated plate having a characteristic color with a polarizing characteristic color, which was orange in highlight and reddish in shade.
[0109]
<Example 3>
First, 20 g of commercially available ultrafine zinc oxide (FINEX-75, average primary particle size: 0.02 μm, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.), which is a transparent metal oxide particle, and a green pigment (Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.) 0.5 g of benzoic acid, 0.2 g of a dispersing agent (Prenact ALM, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) and 30 g of mineral spirit were added to 10 g of TM3320), and 30 g of mineral spirit was added. Ball mill dispersion was performed for 24 hours using a 500 cc pot mill.
[0110]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste (TCR3040, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) containing aluminum base particles and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further dispersed in a ball mill for 1 hour. Next, the obtained slurry is washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain aluminum base particles (primary colored aluminum particles) having transparent metal oxide particles and color pigment adhered to the surface. Pigment).
[0111]
In a slurry in which 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above was dispersed in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was precipitated. After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like polarizing colored aluminum pigment (III) composition having a solid content of 60%.
[0112]
2.5 g of the obtained paste-like polarizing colored aluminum pigment (III) composition was dispersed in 50 g of a commercially available binder-containing acrylic lacquer (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Autoclear) to prepare a coating composition (III). ) Was prepared and applied to a double-sided art paper with a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (III). The obtained coated plate (III) was a coated plate having a coating surface of a characteristic color having a polarizing property of exhibiting yellow in highlight and green in shade.
[0113]
<Example 4>
First, 28 g of a commercially available iron oxide-containing ultrafine titanium oxide pigment (manufactured by Ishihara Techno Co., Ltd., TTO-F2, average primary particle size: 0.04 μm), which is a transparent metal oxide particle, and a yellow pigment (Ciba Specialty Chemicals) 0.5 g of benzoic acid, 0.2 g of a dispersant (Prenact ALM, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) and 30 g of mineral spirit are added to 2 g of Irgazine Yellow 5GLT manufactured by K.K., and 500 g of glass beads having a diameter of 1 mm are inserted. Ball mill dispersion was performed for 24 hours using a pot mill having a diameter of 5 cm and an internal volume of 500 cc.
[0114]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste (TCR3040, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) containing aluminum base particles and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further dispersed in a ball mill for 1 hour. Next, the obtained slurry is washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain aluminum base particles (primary colored aluminum particles) having transparent metal oxide particles and color pigment adhered to the surface. Pigment).
[0115]
In a slurry obtained by dispersing 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was precipitated.
After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like polarizing colored aluminum pigment (IV) composition having a solid content of 60%.
[0116]
2.5 g of the obtained paste-like polarizing colored aluminum pigment (IV) composition was dispersed in 50 g of a commercially available binder-containing acrylic lacquer (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Autoclear) to prepare a coating composition (IV). ) Was prepared and applied to a double-sided art paper with a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (IV). The obtained coated plate (IV) was a coated plate having a characteristic color with a polarizing characteristic color of exhibiting orange in highlight and yellowish green in shade.
[0117]
<Comparative Example 1>
First, 0.5 g of benzoic acid, 0.2 g of a dispersant (Pre-Act ALM, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) were added to 20 g of a commercially available organic red coloring pigment (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Irgazine DPP Ruby TR). 30 g of mineral spirit was added, and the mixture was dispersed in a ball mill for 24 hours by a pot mill having a diameter of 5 cm and an internal volume of 500 cc into which 500 g of glass beads having a diameter of 1 mm was inserted.
[0118]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste containing aluminum base particles (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., TCR3040) and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further dispersed in a ball mill for 1 hour. . Next, the obtained slurry was washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain a primary colored aluminum pigment.
[0119]
In a slurry obtained by dispersing 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was precipitated. After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like colored aluminum pigment (i) composition having a solid content of 60%.
[0120]
2.5 g of the obtained paste-like colored aluminum pigment (i) composition was dispersed in 50 g of a commercially available acrylic lacquer (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Autoclear) containing a binder to prepare a coating composition (i). It was applied to a double-sided art paper using a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (i). The coated surface of the obtained coated plate (i) exhibited a red metallic color, but did not exhibit polarizing properties.
[0121]
<Comparative Example 2>
First, 0.5 g of benzoic acid and 0.2 g of a dispersant (Pre-Act ALM, manufactured by Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd.) were added to 20 g of a commercially available organic yellow colored pigment (Irgazine Yellow 5GLT, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) 30 g of mineral spirit was added, and the mixture was dispersed in a ball mill for 24 hours by a pot mill having a diameter of 5 cm and an internal volume of 500 cc into which 500 g of glass beads having a diameter of 1 mm was inserted.
[0122]
Thereafter, 42.8 g (30 g as a metal component) of a commercially available aluminum paste containing aluminum base particles (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., TCR3040) and 30 g of mineral spirit were added to the pot mill, and the mixture was further dispersed in a ball mill for 1 hour. . Next, the obtained slurry was washed with 500 g of mineral spirit to separate it from glass beads, and then filtered to obtain a primary colored aluminum pigment.
[0123]
In a slurry obtained by dispersing 20 g (as a solid content) of the primary colored aluminum pigment obtained above in 200 g of mineral spirit, 0.3 g of acrylic acid as a polymerizable monomer or a polymerizable oligomer, 0.3 g of trimethylolpropane triacrylate, 0.3 g of styrene and 0.3 g of epoxidized polybutadiene were added. Then, while heating and stirring at 80 ° C. in nitrogen, 0.05 g of azobisisobutylnitrile is added as a polymerization initiator to polymerize the polymerizable monomer and the polymerizable oligomer, and the polymer is formed on the surface of the primary colored aluminum pigment. Was precipitated.
After the treatment, the slurry was subjected to solid-liquid separation to obtain a paste-like colored aluminum pigment (ii) composition having a solid content of 60%.
[0124]
2.5 g of the obtained paste-like colored aluminum pigment (ii) composition was dispersed in 50 g of a commercially available acrylic lacquer (manufactured by Nippon Paint Co., Ltd., Autoclear) containing a binder to prepare the coating composition (ii). It was applied to a double-sided art paper using a 250 μm doctor blade to prepare a coated plate (ii). The coated surface of the obtained coated plate (ii) exhibited a yellow metallic color, but did not exhibit polarizing properties.
[0125]
Regarding the color and the color flop property (polarizing property) of the metallic coating films of the coated plates (I) to (IV) and (i) to (ii) obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, respectively. Table 1 shows the results of a five-step visual evaluation based on the following criteria. The higher the value of the color flop property, the better the polarization property. 5: Strong color flop property is exhibited.
4: A clear color flop property is exhibited.
3: Medium color flop property is exhibited.
2: Poor color flop.
1: No color flop property is shown.
[0126]
[Table 1]
Figure 2004091730
[0127]
As can be seen from the results in Table 1 above, the coating films formed from the coating compositions of Examples 1 to 4 had a higher color flop than the coating films formed from the coating compositions of Comparative Examples 1 and 2. Is excellent. Further, the coating films formed from the coating compositions of Examples 1 to 4 have various colors that differ depending on the type of the coloring pigment used.
[0128]
The embodiments and examples disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0129]
【The invention's effect】
From the above results, the polarizing colored aluminum pigment of the present invention is excellent in polarizing property and can realize various colors.
[0130]
Further, since the coating composition of the present invention contains the polarizing colored aluminum pigment of the present invention, it similarly has excellent polarizing properties and can realize various colors.

Claims (7)

アルミニウム基体粒子と、前記アルミニウム基体粒子の表面に付着した透明性金属酸化物粒子と、前記アルミニウム基体粒子の表面に付着した着色顔料と、を含み、前記透明性金属酸化物粒子の平均一次粒子径が0.01〜0.1μmの範囲にある、偏光性着色アルミニウム顔料。Aluminum substrate particles, transparent metal oxide particles attached to the surface of the aluminum substrate particles, and a coloring pigment attached to the surface of the aluminum substrate particles, the average primary particle diameter of the transparent metal oxide particles Is in the range of 0.01 to 0.1 μm. 前記アルミニウム基体粒子100質量部に対して、前記透明性金属酸化物粒子を10〜200質量部の範囲で含有し、前記着色顔料を0.5〜50質量部の範囲で含有する、請求項1に記載の偏光性着色アルミニウム顔料。2. The transparent metal oxide particles are contained in a range of 10 to 200 parts by mass, and the coloring pigment is contained in a range of 0.5 to 50 parts by mass, based on 100 parts by mass of the aluminum base particles. 3. The polarizing colored aluminum pigment described in 1. above. 前記透明性金属酸化物粒子は、酸化チタンを含有する材質からなる、請求項1または2に記載の偏光性着色アルミニウム顔料。The polarizing colored aluminum pigment according to claim 1, wherein the transparent metal oxide particles are made of a material containing titanium oxide. 前記着色顔料は、平均一次粒子径が0.01〜1μmの範囲にある、請求項1〜3のいずれかに記載の偏光性着色アルミニウム顔料。The polarizing colored aluminum pigment according to any one of claims 1 to 3, wherein the colored pigment has an average primary particle diameter in a range of 0.01 to 1 µm. 前記アルミニウム基体粒子は、平均粒子径が1〜100μmの範囲にあり、平均厚みが0.01〜5μmの範囲にある、請求項1〜4のいずれかに記載の偏光性着色アルミニウム顔料。The polarizing colored aluminum pigment according to any one of claims 1 to 4, wherein the aluminum base particles have an average particle diameter in a range of 1 to 100 µm and an average thickness in a range of 0.01 to 5 µm. 前記アルミニウム基体粒子と、前記透明性金属酸化物粒子と、前記着色顔料とを被覆する樹脂組成物からなる保護皮膜を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の偏光性着色アルミニウム顔料。The polarizable colored aluminum pigment according to any one of claims 1 to 5, further comprising a protective film made of a resin composition that covers the aluminum base particles, the transparent metal oxide particles, and the color pigment. 請求項1〜6のいずれかに記載の偏光性着色アルミニウム顔料と、バインダと、を含有する、塗料組成物。A coating composition comprising the polarizing colored aluminum pigment according to any one of claims 1 to 6 and a binder.
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