JP5985217B2 - 薄片状チタン酸を含む塗膜及びその製造方法 - Google Patents
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(1)薄片面の平均長径が35μmよりも大きい薄片状チタン酸を含む塗膜であって、該塗膜表面の算術平均粗さRaが4μm以下である白銀色光輝性塗膜であり、
(2)薄片状チタン酸が稠密に並び、且つ、各薄片状チタン酸の粒子が配向して積層した(1)の発明の白銀色光輝性塗膜であり、
(3)酸化チタン顔料を含む塗膜と、該塗膜の上に(1)〜(2)の発明の塗膜を少なくとも有する複層塗膜であり、
(4)薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、塩基性の有機化合物を少なくとも表面に有する薄片状チタン酸を含む白銀色光輝性塗膜製造用分散液であり、
(5)チタン化合物、リチウム化合物、カリウム化合物を1050〜1200℃の温度で焼成して層状チタン酸塩を得る工程と、
該層状チタン酸塩を酸で処理する工程と、
次いで塩基性の有機化合物を作用させて層間を膨潤または剥離する工程、
とを含む、
薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、塩基性の有機化合物を少なくとも表面に有する薄片状チタン酸を含む白銀色光輝性塗膜製造用分散液の製造方法であり、
(6)薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、塩基性の有機化合物を少なくとも表面に有する薄片状チタン酸を含む分散液を基材に塗布する工程、分散液を乾燥する工程を含む、薄片状チタン酸を含む白銀色光輝性塗膜の製造方法、である。
本発明の白銀色光輝性塗膜は、例えば自動車用塗膜、建材用塗膜、プラスチック用塗膜、包装紙用塗膜、ポスター用塗膜に用いることができる。
超深度形状測定顕微鏡としてはKEYENCE社製超深度形状測定顕微鏡VK―8550が使用でき、表面形状測定及び算術表面粗さRaの算出には、画像計測・解析ソフトVK―H1A7が使用できる。
チタン酸を含む塗膜をこのような構造にすることで、柔らかな白銀色の金属調光沢をもち、滑らかで質感の高い色調を示す白銀色光輝性塗膜とすることができる。
H4x/3Ti2−x/3O4・nH2O
(式中xは0.50〜1.0であり、nは0〜2である)で示される、斜方晶の層状構造を有する化合物が好ましい。
実施例1において、焼成温度を1000℃とする以外は同様にして分散液B及び塗膜Bを得た。
実施例1において作製された薄片状チタン酸の分散液を、硫酸にてpH4に調整した後、ろ過、純水洗浄および乾燥を行った。得られた薄片状チタン酸乾燥物を、650℃で焼成することにより薄片状酸化チタンを得た。この薄片状酸化チタンの表面にはn−プロピルアミンが存在していなかった。この薄片状酸化チタン8.4gにアルキド樹脂(DIC社製 J‐524IM)1.9g、メラミン樹脂(DIC社製J‐820)0.8g、キシレン/ブタノールの重量比4:1混合溶媒14.3gを、ガラスビーズとともにペイントシェーカーで10分間振とうして分散させ、薄片状酸化チタン分散液Cを得た。得られた分散液Cを#60バーコーターで白黒チャート紙に塗布、120℃で乾燥させることにより塗膜Cを得た。乾燥後の膜厚は約60μmである。
比較例2において、使用する薄片状酸化チタンとしてルクセレンシルクD(住友化学社製)を使用する以外は同様にして塗料D及び塗膜Dを得た。
前記の実施例1及び比較例1〜3で得られた塗膜A〜Dを走査型電子顕微鏡(HITACHI社製 S−4800)にて表面観察した。塗膜A〜Dの走査電子顕微鏡写真をそれぞれ図2〜5に示す。本発明で得られた塗膜Aは薄片状チタン酸が稠密に並び、且つ、高配向に積層して塗膜を形成していること、言い換えると、走査型電子顕微鏡で500倍の倍率で塗膜表面を観察した時に、粒子同士の境界や独立粒子の存在があまり確認されず、連続調の表面をもつ塗膜を形成していることがわかる。これに対し、塗膜B〜Dには、粒子同士の境界や空隙、独立粒子が多く観察される。上記走査電子顕微鏡写真から求めた塗膜A〜Dの空隙部分の面積比率はそれぞれ、1%、10%、20%、30%であった。
次に、前記塗膜A〜Dについて、塗膜の外観、すなわち色調、質感、光輝性を目視評価した。結果を表1に示す。塗膜Aは、柔らかな白銀色の金属調光沢をもち、滑らかで質感の高い色調の、高い光輝性を示す一方、他の塗膜はそのような特徴が無かった。光輝性の評価としては、デジタル変角光沢計(スガ試験機社製 UGV-5D)を用いて、光の入射角を40°に固定した場合の白黒チャート紙上の黒地部の塗膜の変角光沢の測定も行った。変角光沢のピーク強度及び受光角40℃を中心とした幅が大きいもの、具体的には、受光角40°における光沢の値が4ポイント以上で、且つ、半値幅が15°以上、好ましくは、光沢の値が6ポイント以上で、且つ、半値幅が18〜40°の塗膜は目視評価で光輝性が高い。塗膜A〜Dの変角光沢測定結果を図6に示す。本発明で得られた塗膜Aは、40°における光沢値が7.4ポイント、半値幅は20°と、受光角が40℃を中心にブロードなピークを示し、柔らかな白銀色の金属調光沢をもち、滑らかで質感の高い色調の、高い光輝性を示すことがわかった。一方、塗膜B〜Dには明瞭なピークが認められず、光輝性を持つ塗膜ではなかった。
続いて、前記の実施例1および比較例1〜3で得られた塗膜A〜Dについて、超深度形状測定顕微鏡(KEYENCE社製VK‐8550)を用いて、0.05μm間隔で750μm×560μm範囲の表面形状を測定し、画像計測・解析ソフト(KEYENCE社製VK‐H1A7)にて各塗膜の算術表面粗さRa(μm)を算出した。結果を表2に示す。また、前述の走査型電子顕微鏡観察にて得られた像から薄片状チタン酸粒子100個を選択し、各粒子について薄片面の長径および短径を算出し、平均長径と平均短径の平均値を算出することにより薄片面の平均粒径を算出した。平均長径と平均粒径の結果も合わせて表2に示す。
実施例2において、分散液Aに替えて分散液Bを用いた以外は実施例2と同様にして複層塗膜Fを得た。
Claims (5)
- 薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、平均厚みが0.3〜1.0μm(ただし300nmを除く)である薄片状チタン酸を含む塗膜であって、該塗膜表面の算術平均粗さRaが4μm以下であり、デジタル変角光沢計を用いて、光の入射角を40°に固定した場合の白黒チャート紙上の黒地部の塗膜の受光角40°における光沢の値が6ポイント以上である、白銀色光輝性塗膜。
- 薄片状チタン酸の平均厚みが0.3〜0.7μm(ただし300nmを除く)である請求項1に記載の白銀色光輝性塗膜。
- 酸化チタン顔料を含む塗膜と、該塗膜の上に、薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、平均厚みが0.3〜1.0μm(ただし300nmを除く)である薄片状チタン酸を含む塗膜を少なくとも有する複層塗膜であって、デジタル変角光沢計を用いて、光の入射角を40°に固定した場合の白黒チャート紙上の黒地部の塗膜の受光角40°における光沢の値が6ポイント以上である、白銀色光輝性複層塗膜。
- 薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、平均厚みが0.3〜1.0μm(ただし300nmを除く)であり、塩基性の有機化合物を少なくとも表面に有する薄片状チタン酸を含む分散液を基材に塗布する工程、塗布した分散液を乾燥する工程を含む、該塗膜表面の算術平均粗さRaが4μm以下であり、デジタル変角光沢計を用いて、光の入射角を40°に固定した場合の白黒チャート紙上の黒地部の塗膜の受光角40°における光沢の値が6ポイント以上である、白銀色光輝性塗膜の製造方法。
- 基材に酸化チタン顔料を含む塗膜を作製し、該塗膜の上に、薄片面の平均長径が35μmよりも大きく、平均厚みが0.3〜1.0μm(ただし300nmを除く)であり、塩基性の有機化合物を少なくとも表面に有する薄片状チタン酸を含む分散液を基材に塗布する工程、塗布した分散液を乾燥する工程を含む、デジタル変角光沢計を用いて、光の入射角を40°に固定した場合の白黒チャート紙上の黒地部の塗膜の受光角40°における光沢の値が6ポイント以上である、白銀色光輝性複層塗膜の製造方法。
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