JP4653947B2 - 光輝性顔料及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光輝性顔料及びその製造方法に関するものである。

従来より、天然マイカ、合成マイカ、鱗片状アルミナ等の鱗片状材料の表面に、酸化チタン層を設けた光輝性顔料が多くの分野で使用されている。これらの従来の光輝性顔料は光輝感が強く、かつ粒子感（キラキラとした光沢感）を有するものであり、パール光沢を付与する顔料として用いられている。

しかしながら、さらに高級感を有する意匠として、シルクのような深みのある落ち着いた緻密な輝きを示す意匠が求められている。このようなシルキー感を付与することができる光輝性顔料として、特許文献１においては、所定の形状の合成フッ素金雲母粒子の上に二酸化チタンなどの金属酸化物を被覆したシルキー光沢顔料が提案されている。
特開２０００−２８１９３２号

しかしながら、上記特許文献１に提案されたシルキー光沢顔料は、マイカを基材として用い、その表面に酸化チタン層を設けたものであるため、粒子感が強く、高級感がある意匠として従来より求められている良好なシルキー感を呈するものではなかった。

本発明は、良好なシルキー感を呈する光輝性顔料及びその製造方法を提供することにある。

本発明は、層状チタン酸の薄膜が積層されており、薄膜間に高分子樹脂が挿入されていることを特徴としている。このような光輝性顔料は、例えば、薄片状チタン酸を高分子樹脂溶液中に分散した塗料を塗膜化し、これを粉砕することによって得ることができる。このようにして得られる光輝性顔料は、薄片状チタン酸の薄膜の表面が高分子樹脂により被覆されている。

本発明における光輝性顔料において、薄片状チタン酸の屈折率と高分子樹脂の屈折率は、一般に異なるものであり、このため、屈折率の異なる層が積層した構造を有する光輝性顔料となり、シルキー感を有する光輝性顔料となる。

薄片状チタン酸の薄膜間に挿入される高分子樹脂の量を制御することにより、薄膜間距離を所定の範囲に制御することができる。

本発明において、薄片状チタン酸の薄膜間に挿入する高分子樹脂としては、特に規定されないが、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ビニル樹脂、尿素樹脂、フッ素樹脂などを用いることができる。

本発明において用いる薄片状チタン酸は、層状チタン酸塩を酸処理して得られるものであることが好ましい。このような原料の層状チタン酸塩の例としては、レピドクロサイト型Ｋ_0.5〜_0.7Ｌｉ_0.27Ｔｉ_1.6Ｏ_3.85〜_3.95が挙られる。

また、このような層状チタン酸塩の酸処理条件としては、５重量％スラリーに対し、塩酸を用いてｐＨ１、４０℃とし、１２時間攪拌することが好ましいが、この限りではない。

本発明の製造方法は、上記本発明に従う光輝性顔料を製造することができる方法であり、薄片状チタン酸を高分子樹脂溶液中に分散して塗料を調製し、該塗料を塗布して塗膜を作製し、該塗膜を粉砕することを特徴としている。

高分子樹脂としては、上記の高分子樹脂を用いることができ、溶液の溶媒としては、高分子樹脂を溶解できるものであればよい。高分子樹脂溶液の濃度としては、特に規定されないが、１重量％〜９０重量％、好ましくは１０重量％〜４０重量％である。

また、薄片状チタン酸を高分子溶液中に分散する方法としては、ボールミル、ディスパーミル、３本ロールミルなどを用いる方法を挙げることができる。

高分子樹脂溶液中に添加する薄片状チタン酸の量は、薄片状チタン酸の薄膜間に挿入する高分子樹脂の量や、高分子樹脂溶液中の高分子樹脂の濃度などを考慮して適宜選択される。

塗料を塗布する基材としては、塗膜が容易に剥離し得る基材であることが好ましい。このような基材としては、ＰＥＴフィルム、ＰＰフィルムなど、フレキシブルな基材がよい。

塗膜を粉砕する方法としては、ディスクミル、ピンミル、ローラミル、ボールミル、振動ボールミル等を用いることができ、さらに乾式気流分級機にて分級する。

図１〜図３は、参考例及び本発明の光輝性顔料を説明するための模式図である。図１は、参考例の薄片状チタン酸を示す模式図である。図１に示すように、薄膜１が積層された構造を有しており、薄膜１間には空隙２が存在している。

図１に示す薄片状チタン酸は、例えば、図３に示す層状チタン酸塩３を酸処理することにより製造することができる。層状チタン酸塩３が層状チタン酸アルカリ塩である場合、酸処理により、層間に存在するアルカリを脱離することにより、図１に示すような薄片状チタン酸とすることができる。

図２は、本発明に従う光輝性顔料を示す模式図である。図２に示すように、薄膜１間には高分子樹脂２が存在しており、この高分子樹脂２により薄膜１間の距離が制御されている。

本発明によれば、良好なシルキー感を付与することができる光輝性顔料とすることができる。

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施することが可能なものである。

（参考例１）
〔光輝性顔料（薄片状チタン酸）の調製〕
Ｋ_0.5〜_0.7Ｌｉ_0.27Ｔｉ_1.6Ｏ_3.85〜_3.95の組成式で表される層状チタン酸塩４０ｇを、０．５規定の塩酸６００ｇ中に入れ、４０℃にて１２時間撹拌した。濾過、水洗し、１１０℃で乾燥し、薄片状チタン酸を得た。

図４は薄片状チタン酸を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図４に示すように、薄片状チタン酸は、薄膜が積層された構造を有しており、薄膜間には空隙が存在している。

〔塗料の調製〕
得られた光輝性顔料を用い、塗料を作製した。塗料の樹脂成分としてポリウレタン樹脂を用い、溶媒（分散媒）として水を用い、４０重量％の樹脂溶液を調製した。この高分子樹脂溶液に、ＰＷＣ１０％となるように光輝性顔料を添加して塗料を作製した。

〔塗膜の作製〕
上記のようにして得られた塗料を、白色塗板の上に乾燥膜厚が２０μｍとなるように塗装し、さらにこの上にクリア塗料（クリア塗料は塗料の調製で用いたものと同じポリウレタン樹脂を用いた）を乾燥膜厚４０μｍとなるように塗装して塗装サンプルを作製した。

（比較例１）
光輝性顔料として、従来のパール顔料であるチタニア被覆マイカ（商品名「イリオジン１２０」、メルク社製）を用いる以外は、上記参考例１と同様にして塗料を作製し、この塗料を用いて塗装サンプルを作製した。

（比較例２）
光輝性顔料として、従来のパール顔料であるチタニア被覆アルミナ（商品名「シラリック」、メルク社製）を用いる以外は、上記参考例１と同様にして塗料を作製し、この塗料を用いて塗装サンプルを作製した。

〔塗膜の評価〕
上記の参考例１、比較例１及び２のそれぞれの塗装サンプルについて、白色度、光輝感、及びシルキー感を評価した。

白色度については、色彩色度計（ミノルタ社製「ＣＲ−３００」）を用いて、ｂ値を測定した。ｂ値の値に応じて、以下のようにして評価した。
△；ｂ値が３以上
○；ｂ値が２未満

光輝感については、以下の基準で評価した。
◎：非常に高い輝度を有する
○：やや高い輝度を有する

シルキー感については、以下の基準で評価した。
○：絹のような意匠性を有する
△：わずかに絹のような意匠性を有する
×：絹の意匠が全くない
評価結果を表１に示す。

表１から明らかなように、参考例１の塗装サンプルは、白色度に優れ、かつ良好なシルキー感を有している。

（実施例２）
〔光輝性顔料の調製〕
Ｋ_0.5〜_0.7Ｌｉ_0.27Ｔｉ_1.6Ｏ_3.85〜_3.95の組成式で表される層状チタン酸塩４０ｇを、０．５規定の塩酸６００ｇ中に入れ、４０℃にて１２時間撹拌した。濾過、水洗した後、１８００ｇの脱イオン交換水に分散させ、これに、ｎ−プロピルアミン２７ｇを脱イオン交換水６００ｇに希釈した溶液を添加した。４０℃で２時間撹拌した後、０．５規定の塩酸をｐＨ１になるまで滴下した。さらに濾過、水洗し、１１０℃で乾燥し、薄片状チタン酸を得た。得られた薄片状チタン酸を、ＰＷＣ６０％となるように高分子樹脂溶液中に添加し混合した。高分子樹脂としてはポリウレタン塗料を用い、溶媒（分散媒）として水を用い、４０重量％のエマルジョンを調製した。

得られた塗料をＰＥＴフィルムの上に、乾燥膜厚が２０μｍとなるように塗布し、乾燥して、塗膜を得た。図５は、この塗膜の断面を示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。図５においては、観察しやすいように酸素プラズマを１時間照射することにより樹脂を除去している。白く見える部分が薄片状チタン酸の薄膜であり、黒く見える部分が樹脂の存在していた部分である。

上記の塗膜を、ボールミルにより粉砕し、気流分級機により分級して、光輝性顔料を得た。

〔塗料の調製〕
上記のようにして得られた光輝性顔料を用い、参考例１と同様にして塗料を作製し、この塗料を用いて参考例１と同様にして塗装サンプルを作製した。

〔塗膜の評価〕
得られた実施例２の塗装サンプルについて、参考例１と同様にして白色度、光輝感、及びシルキー感を評価した。評価結果を表２に示す。なお、表２においては、比較例１及び比較例２の評価結果も併せて示している。

表２に示す結果から明らかなように、本発明に従う光輝性顔料を用いた実施例２の塗装サンプルは、優れた白色度を示し、かつ良好なシルキー感を有するものである。

参考例の光輝性顔料を示す模式図。 本発明に従う光輝性顔料を示す模式図。 薄片状チタン酸の原料となる層状チタン酸塩を示す模式図。 薄片状チタン酸を示す走査型電子顕微鏡写真（スケールは５μｍを示す）。 薄片状チタン酸を高分子樹脂溶液中に分散して調製した塗料から形成した塗膜の断面を示す走査型電子顕微鏡写真（但し、樹脂の部分は除去しており、スケールは５μｍを示す）。

符号の説明

１…薄膜
２…空隙
３…層状チタン酸塩
４…高分子樹脂

Claims (6)

1. 薄片状チタン酸の薄膜が積層されており、薄膜間に高分子樹脂が挿入されていることを特徴とする光輝性顔料。
2. 薄片状チタン酸の薄膜の表面が高分子樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の光輝性顔料。
3. 薄片状チタン酸を高分子樹脂溶液中に分散した塗料を塗膜化し、これを粉砕することによって得られるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の光輝性顔料。
4. 薄片状チタン酸が層状チタン酸塩を酸処理して得られる薄片状チタン酸であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光輝性顔料。
5. 薄片状チタン酸の屈折率と高分子樹脂の屈折率とが異なることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光輝性顔料。
6. 薄片状チタン酸を高分子樹脂溶液中に分散して塗料を調製し、該塗料を塗布して塗膜を作製し、該塗膜を粉砕することを特徴とする光輝性顔料の製造方法。