JP6752802B2 - コーティングされた顔料、その製造および使用、コーティング剤および物品 - Google Patents

コーティングされた顔料、その製造および使用、コーティング剤および物品 Download PDF

Info

Publication number
JP6752802B2
JP6752802B2 JP2017539651A JP2017539651A JP6752802B2 JP 6752802 B2 JP6752802 B2 JP 6752802B2 JP 2017539651 A JP2017539651 A JP 2017539651A JP 2017539651 A JP2017539651 A JP 2017539651A JP 6752802 B2 JP6752802 B2 JP 6752802B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
group
inorganic
groups
weight
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017539651A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018510228A (ja
Inventor
シュタイン−ホフマン シモーネ
シュタイン−ホフマン シモーネ
ベットフォード オリバー
ベットフォード オリバー
ストラック オリバー
ストラック オリバー
シュナイダー ラルフ
シュナイダー ラルフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eckart GmbH
Original Assignee
Eckart GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eckart GmbH filed Critical Eckart GmbH
Publication of JP2018510228A publication Critical patent/JP2018510228A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6752802B2 publication Critical patent/JP6752802B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/0241Containing particulates characterized by their shape and/or structure
    • A61K8/0254Platelets; Flakes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/19Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing inorganic ingredients
    • A61K8/26Aluminium; Compounds thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/81Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/8141Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • A61K8/8152Homopolymers or copolymers of esters, e.g. (meth)acrylic acid esters; Compositions of derivatives of such polymers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/84Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds obtained by reactions otherwise than those involving only carbon-carbon unsaturated bonds
    • A61K8/89Polysiloxanes
    • A61K8/891Polysiloxanes saturated, e.g. dimethicone, phenyl trimethicone, C24-C28 methicone or stearyl dimethicone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q1/00Make-up preparations; Body powders; Preparations for removing make-up
    • A61Q1/02Preparations containing skin colorants, e.g. pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64Aluminium
    • C09C1/648Aluminium treated with inorganic and organic, e.g. polymeric, compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/66Copper alloys, e.g. bronze
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/03Powdery paints
    • C09D5/033Powdery paints characterised by the additives
    • C09D5/035Coloring agents, e.g. pigments
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/29Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes for multicolour effects
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • C09D7/62Additives non-macromolecular inorganic modified by treatment with other compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/65Additives macromolecular
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/70Additives characterised by shape, e.g. fibres, flakes or microspheres
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/41Particular ingredients further characterized by their size
    • A61K2800/412Microsized, i.e. having sizes between 0.1 and 100 microns
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/40Chemical, physico-chemical or functional or structural properties of particular ingredients
    • A61K2800/60Particulates further characterized by their structure or composition
    • A61K2800/61Surface treated
    • A61K2800/614By macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/20Particle morphology extending in two dimensions, e.g. plate-like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/61Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/12Surface area
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/1054Interference pigments characterized by the core material the core consisting of a metal
    • C09C2200/1058Interference pigments characterized by the core material the core consisting of a metal comprising a protective coating on the metallic layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/30Interference pigments characterised by the thickness of the core or layers thereon or by the total thickness of the final pigment particle
    • C09C2200/307Thickness of an outermost protective layer

Description

本発明は、金属基材およびコーティングを有する顔料、ならびにそれらの製造方法およびそれらの使用に関する。本発明は、さらに、そのような顔料を含んでなるコーティング材、およびコーティングされた物品に関する。
国際公開第2013/064643A1号パンフレットおよび国際公開第2014/048887A1号パンフレットは、強化された特性を達成するために、無機コーティングおよび有機コーティングの組合せを利用する、2段階コーティングに関する。しかしながら、本発明による無機/有機ハイブリッド層、特に特定の構造の使用については、明らかにされていない。
米国特許出願公開第2008/0249209A1号明細書には、金属効果顔料のコーティングのための無機/有機ハイブリッド層の使用が記載されている。しかしながら、本発明による特定の組成を有するコーティングの開示はなく、または強化された特性がそれによって達成可能であることのいずれかの示唆はない。
上記コーティングの変異形は、少なくともある程度まで、典型的な安定性試験において、すでに非常に良好な安定性を有する。しかしながら、対応するコーティング組成物の調合を単純化するために、新規物質の使用を可能にし、かつ周知の構成成分の新規組合せの使用において、より高い程度の安全性を保証するために、それらの安定性をさらに改善することは有利であろう。例えば、酸化鉄添加の増加によって、既存の金属顔料は、それらが合格することが必要とされるガス試験において、不適切な安定性を示した。有意に増加したpHレベルにおいて必要とされるガス安定性を保証することが困難であることも判明した。しかしながら、安定性は、自動車の仕上げなどの使用の分野において極めて信頼性が高いことが必要とされるため、さらにより高い安定性を顔料に提供することが強く要求されている。同時に、健康または環境の観点から異議の余地がある構成成分は避けられるべきである。しかしながら、同様に、顔料のフロップインデックスなどの光学的特性は、理想的に維持されるべきである。
したがって、改善された安定性を示す顔料を提供することが本発明の対象である。本発明のさらなる対象は、それらの製造方法、ならびにそれらの使用を提供することである。
有利には、さらに、それによってコーティングされた金属効果顔料の光学的特性、特にそのような顔料のライトネスフロップ(lightness flop)が改善されるべきである。有利には、さらに、耐結露性などの他の用途特定の品質は、少なくとも維持されるべきである。顔料、特にPVD顔料の凝集傾向と関連する改善も有利であろう。
驚くべきことに、例えば、金属基材を有する顔料の安定性は、特定の組成を有する無機/有機ハイブリッド層によって増大可能であることが見出された。本発明の対象は、金属基材と、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層とを含んでなる顔料によって達成され、
上記無機/有機ハイブリッド層は、少なくとも1種の金属酸化物、少なくとも1種のネットワーク形成成分および少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、
上記少なくとも1種の金属酸化物は、上記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、上記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を包含し、
上記ネットワーク形成成分は、上記金属酸化物および上記有機ポリマーに少なくとも部分的に共有結合し、
上記コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ
上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にある。プレートリット型金属基材の使用が特に好ましい。上記量のコーティング中の金属酸化物は、いずれかの次のコーティングが適用されないコーティングに関する。
本発明の意味での無機/有機ハイブリッド層は、離散的連続層が形成されず、無機および有機構成成分の主として均質な層がその中に存在することを意味する。しかしながら、分離プロセスの結果として、例えば、形成された対応する構成成分の包含物またはマトリックス様構造が存在し得る。得られたハイブリッド層は、好ましくは非常に均質であり、例えば、50nm未満、より好ましくは25nm未満の径を有する極めて小さい包含物のみを有する。包含物の径は、好ましくは、走査型電子顕微鏡検査法によって決定される。驚くべきことに、本発明による範囲内のこの種類のハイブリッド層が特に安定性であることが証明された。
本発明の顔料の好ましい形態は、請求項1〜13および態様1〜22に見出される。
本発明は、
i)少なくとも1種の金属酸化物反応物、少なくとも1種の有機ポリマー反応物および少なくとも1種のネットワーク形成成分を液相中で反応させ、コーティング組成物を形成するステップと、
ii)金属基材にコーティング組成物を適用して、無機/有機ハイブリッド層を形成するステップと
を含んでなる、金属基材とコーティングとを含んでなる金属顔料の製造方法であって、
上記無機/有機ハイブリッド層は、少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる少なくとも1種の無機ネットワークならびに少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、上記無機ネットワークおよび上記有機ポリマーは、互いに共有結合し、
上記少なくとも1種の金属酸化物は、上記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、上記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を包含し、
上記ネットワーク形成成分は、上記金属酸化物および上記有機ポリマーに少なくとも部分的に結合し、
上記コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ
上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にある、製造方法にさらに関する。これに関して、ステップi)およびii)は、別々に実行される必要はない。その代わり、典型的に、無機/有機ハイブリッド層が金属基材の表面上に直接堆積されるように、ステップi)が、金属基材の存在下で実行されることが好ましい。
本発明の方法の好ましい形態は、請求項14〜16および態様23〜32に見出される。
本発明は、化粧品、プラスチックまたはコーティング材料における本発明の顔料の使用にさらに関する。
本発明の使用の好ましい形態は、請求項17および態様34〜35に明示される。
本発明は、本発明の顔料を含んでなるコーティング材料にさらに関する。
本発明は、本発明の顔料または本発明のコーティング材料を含んでなる物品にさらに関する。
別途指定されない限り、「金属基材を含んでなる顔料」という用語は、本発明の意味において、球およびプレートリット型の金属含有粒子を含む。これには、特に、少なくとも1種の金属層が非金属基材に適用される粒子、および少なくとも1種の金属または少なくとも1種の合金から本質的に、または好ましくは完全になる粒子が含まれる。
別途指定されない限り、本発明において、「実質的」とは、少なくとも95%、より好ましくは少なくとも99%を意味することが特に好ましい。より特に、何らかが完全にそれからなることが好まれる。問題の特徴が、例えば、特定の金属の量またはコーティングの量などの物理的特徴である場合、いずれの別の規格がない場合、参照は重量%による。
「金属効果顔料」という用語は、本発明の意味において、プレートリット型金属含有粒子を意味する。少なくとも1種の金属層が非金属プレートリット型基材およびプレートリット型粒子に適用される、プレートリット型粒子を含んでなるプレートリット型金属含有粒子は、実質的に、または好ましくは完全に、少なくとも1種の金属または少なくとも1種の合金からなる。別途指定されない限り、「顔料」、「金属顔料」および「金属効果顔料」という用語は、特に、それに関連する変数が、粒子の比較的多数における平均された形態においてのみ入手可能な統計上の変数を表す場合、本発明に関して、過半数の顔料を包含する。そのような平均に関するいずれの特定の詳細もない場合、対応する平均された変数は、問題の変数の平均値に関係がある。本発明の意味において、「非金属基材」という用語は、例えば、例えば、ポリマー基材、ガラス基材、例えば、ガラスプレートおよび純粋金属酸化物基材、例えば、酸化ケイ素プレートリット、酸化アルミニウムプレートリットまたは酸化チタンプレートリットを含む。非金属基材としては、天然または合成マイカプレートリットを使用することも可能である。しかしながら、いっそう特に、本発明の顔料の金属基材が、本質的に、または好ましくは完全に、金属または合金からなることが好ましい。
さらなる実施形態に関して、金属基材がプレートリット型である場合、特に好ましい。
「金属コア」という用語は、本発明の意味において、実質的に、好ましくは完全に、金属または合金からなる金属基材を意味する。
本発明の意味において、「プレートリット型」という用語は、問題の粒子が、残りの2つの寸法と比較して、1つの寸法において有意により小さいことを意味する。これは、例えば、粒子の平均高さが、平均幅および長さよりも少なくとも10倍小さいことを意味する。顔料の範囲は、当業者によく知られた方法によって決定され、一例は、走査型電子顕微鏡検査法である。この種類の顔料は、特定の有利な特性を有し、かつ本発明の焦点である。例えば、プレートリット型構成は、可視光などの電磁放射線の方向付けられた反射を可能にする。この手段によって、特定の光学的効果を達成することが可能である。最大に均一の平面性の形状は、そのような形状によって、ほんのわずかな散乱のみが存在するという状態で、顔料の空間的に同時に方向付けられた反射を達成することが可能であるため、例えば、特に高い輝度の達成のために、有利であることが判明される。
本発明の顔料は、典型的に、それらの光学的特性を基準にして使用される。しかしながら、例えば、日射の結果として、物品の加熱に対する変化などの機能的な影響も利用され得る。
顔料の加工、試料調製および分析は、当業者によく知られた方法を使用して行なわれる。そのような方法の例は、HPLC(高性能液体クロマトグラフィー)、GC−MS(質量分析と組み合わせたガスクロマトグラフィー)、NMR(核スピン共鳴分光法、XPS(エックス線光電子分光法)、元素分析、あるいは定期的に互いと、または他と一緒に利用された上記の方法の組合せである。使用の対応する可能性の記載は、例えば、標準的な科学ワーク、科学系刊行物および米国特許第8,574,357B2号明細書などの特許に見られる。金属酸化物またはポリマーの量を決定するために、例えば、顔料が調合されるワニス組成物の、例えば、次のコーティングまたは構成成分を取り除くことは必須である。そのような残留物は、例えば、当業者に知られる溶媒中での顔料の洗浄によって、測定の前に除去される。
比表面積(BET表面積)は商業器具によって決定される。測定のために、例えば、ベル株式会社(日本)からのBELSORP−mini IIを使用することが可能である。好ましい測定方法は、5点測定である。
「無機酸化物成分」という用語は、金属酸化物を意味し、「金属」という用語は、半金属も包括し、そして「酸化物」という用語は、水酸化物および酸化物水和物を含む。より特には、無機酸化物成分が無機ヘテロポリ酸を含まないことが、より好ましい。特定の利点によって使用される1つの金属酸化物は、酸化ケイ素である。「無機酸化物成分」の量の決定は、当業者によく知られた方法を使用して、例えば、水酸化物、酸化物水和物などの形態を含む、存在する酸化金属の全量を決定することによって実行される。その例は、原子吸光分光法、元素分析、誘導結合プラズマ原子発光分光法(ICP AES/誘導結合プラズマ原子発光分光法)、および特に上記のものなどの周知の方法の組合せである。値は、検出された金属の量によって算出される。正確な金属酸化物、または金属酸化物混合物を含んでなる混合物が、XPSなどの当業者がよく知る方法によって決定できない場合、例えば、標準的な条件下で安定する金属の最も高度に酸化した酸化物が参照として考えられる。本発明の意味において、標準条件は、0℃の温度および1.01325バールの圧力である。酸化ケイ素に関して、例えば、SiOが参照として仮定される。ネットワーク形成成分が対応する構成成分を有する場合、例えば、SiOおよび特定の有機ポリマーのネットワーク形成成分としての特定のオルガノシランの場合、その個々の構成成分は、それぞれ、金属酸化物の、または有機ポリマーの部分として計算される。
「有機ポリマー」という用語は、当業者によく知られている有機ポリマーおよびオリゴマーを意味する。しかしながら、好ましくは、これにはポリエチレンは含まれない。さらなる実施形態の場合、さらに、本発明による「有機ポリマー」という用語は、好ましくは、問題の物質が、少なくとも10個のモノマー単位、より好ましくは少なくとも15個のモノマー単位、さらにより好ましくは少なくとも18個のモノマー単位を有することを意味する。
本発明は、無機/有機コーティング層の構成成分が、特に有利な硬化が達成されるような様式で選択される、特定のコーティングに関する。特に、次のコーティングを含まないコーティングの全量に基づき、金属酸化物の量、およびコーティングされる対象の表面積に対する無機/有機ハイブリッド層のポリマーの量を調整することは有利であることが証明された。これによって、例えば、有意により高い安定性を達成することが可能となった。したがって、本発明の金属顔料は、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層を特徴とし、コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にある。
さらなる実施形態の場合、さらに、コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、少なくとも17.2mg/mであり、より好ましくは、少なくとも17.9mg/mである場合、好ましい。
さらに、さらなる実施形態の場合、コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、多くとも23mg/mであり、より好ましくは、多くとも22.3mg/mである場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、特に、コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、17.2mg/m〜23mg/mの範囲、より好ましくは、17.9mg/m〜22.3mg/mの範囲にある場合、好ましい。
無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物は、好ましくは、金属顔料の酸化生成物ではない。したがって、大多数の金属顔料は、典型的に、非常に薄い表在性金属酸化物層を有する。故意の表在性酸化によって、さらに、通常、色と関連して、特定の効果を生じさせることが可能であり;例えば、国際公開第1996/038505A1号パンフレットおよび国際公開第2012/130680A1号パンフレットを参照のこと。
さらに、無機/有機ハイブリッド層が、金属基材を包含するコーティングとして設計される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の最小厚さは、好ましくは、少なくとも9nm、より好ましくは、少なくとも12nm、さらにより好ましくは、少なくとも15nmである。したがって、より薄い無機/有機ハイブリッド層は、例えば、所望の安定性に関して、より低い信頼性を有していたことが分かった。非常に薄いコーティング層が使用される場合、少なくとも時折、製造プロセスにおける変動の結果として、完全に包含するコーティング層がある特定の顔料では達成されないと考えられる。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の厚さは、多くとも75nm、より好ましくは、多くとも64nm、さらにより好ましくは、多くとも52nmである場合、好ましい。無機/有機ハイブリッド層の厚さは、例えば、走査型電子顕微鏡検査法などの当業者によく知られた方法によって決定される。比較的厚い無機/有機ハイブリッド層の場合、特に、光学的特性の障害が観察された。この場合、他の要素の中でも、凝集の傾向の増加が生じ、したがって、光学的影響の障害に関して、一部考えられる解釈であることが考えられる。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の厚さは、有利には、9nm〜75nmの範囲、より好ましくは、12nm〜64nmの範囲、さらにより好ましくは、15nm〜52nmの範囲にある。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の量は、それぞれの場合において、顔料の全重量に基づき、少なくとも5重量%、より好ましくは、少なくとも6重量%、さらにより好ましくは、少なくとも8重量%である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の量は、それぞれの場合において、顔料の全重量に基づき、多くとも25重量%、より好ましくは、多くとも21重量%、さらにより好ましくは、多くとも18重量%である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、より特に、無機/有機ハイブリッド層の量は、それぞれの場合において、顔料の全重量に基づき、5重量%〜25重量%の範囲、より好ましくは、6重量%〜21重量%の範囲、さらにより好ましくは、8重量%〜18重量%の範囲である場合、好ましい。
本発明のさらなる変異形の場合、さらに、少なくとも1種のネットワーク形成成分が、次式(NI)または(NII)
an1 xn1bn1 yn1SiX(4−xn1−yn1) (NI)
(Ran1O)xn2(Rbn1O)yn2MX(zn2−xn2−yn2) (NII)
(式中、Xは、互いに独立して、その加水分解後に、無機ネットワークへの有機ネットワーク形成成分の共有結合が形成可能である加水分解基から選択され、
an1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である反応性有機基から選択され、
bn1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である有機基から選択され、
Mは、Al、ZrおよびTiからなる群から選択され、
xn1は、1〜3の整数であり、yn1は、0〜(3−xn1)の整数であり、
zn2は、Mの公式酸化数であり、xn2は、1〜(zn2−1)の整数であり、
yn2は、0〜(zn2−2)の整数であり、かつ
xn2+yn2≦zn2−1である)の構造を有する場合、好ましい。
式(NI)および(NII)のネットワーク形成成分の場合、好ましくは、Xは、互いに独立して、ブロミド、クロリドとヨージドなどのハロゲン基、ヒドロキシル基、ならびに炭素鎖中にヘテロ原子、好ましくは、O、Sおよび/またはNも有し得るC1〜C20アルコキシ基からなる群から選択される。Xは、互いに独立して、好ましくは、ハロゲン基、ヒドロキシル基および炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基からなる群から、より好ましくは炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基から選択される。炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基の例は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基およびn−ブトキシ基である。
さらなる実施形態の場合、さらに、Ran1は、好ましくは、C1〜C40アルキル基、C2〜C40アルケニル基、C2〜C40アルキニル基、C6〜C36アリール基、部分的にフッ素化されたC6〜C36アリール基、C7〜C40アルキルアリール基、C7〜C40アリールアルキル基、C8〜C40アルケニルアリール基、C8〜C40アリールアルケニル基、C8〜C40アリールアルキニル基、C8〜C40アルキニルアリール基、C5〜C40シクロアルキル基、C6〜C40アルキルシクロアルキル基およびC6〜C40シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、より好ましくは、C1〜C26アルキル基、C2〜C26アルケニル基、C2〜C26アルキニル基、C6〜C30アリール基、C7〜C31アルキルアリール基、C7〜C31アリールアルキル基、C8〜C32アルケニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基、C6〜C21アルキルシクロアルキル基およびC6〜C21シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、さらにより好ましくは、C1〜C10アルキル基、C2−10アルケニル基、C6〜C10アリール基、C7〜C11アルキルアリール基およびC7〜C11アリールアルキル基からなる群から選択され、上記Ran1は、置換されていることも、または未置換であることも可能である。Ran1は、有機ポリマーと共有結合することが可能である反応性有機基を表すため、C1〜C40アルキル基などの上記リスト中の未反応性基は、例えば、官能性置換基を有さなければならない。特に好ましくは、Ran1は、置換されたC1〜C10アルキル基を含んでなる。
さらなる実施形態の場合、任意に存在するRan1の置換基は、好ましくは、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基、アリル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、イソシアネート基、シアネート基、ウレイド基、カルバメート基およびそれらの混合物、より好ましくは、アミノ基、ヒドロキシル基、アクリレート基、メタクリレート基およびそれらの混合物、さらにより好ましくは、アクリレート基、メタクリレート基およびそれらの混合物からなる群から選択される。したがって、置換されたRan1基の一例は、3−メタクリロイルオキシプロピル基である。
さらなる実施形態の場合、Rbn1は、互いに独立して、H−、C1〜C40アルキル基、C2〜C40アルケニル基、C2〜C40アルキニル基、C6〜C36アリール基、フッ素化されたC6〜C36アリール基、部分的にフッ素化されたC6〜C36アリール基、C7〜C40アルキルアリール基、C7〜C40アリールアルキル基、C8〜C40アルケニルアリール基、C8〜C40アリールアルケニル基、C8〜C40アリールアルキニル基、C8〜C40アルキニルアリール基、C5〜C40シクロアルキル基、C6〜C40アルキルシクロアルキル基およびC6〜C40シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、より好ましくは、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C2〜C24アルキニル基、C6〜C24アリール基、フッ素化C6〜C24アリール基、部分的にフッ素化されたC6〜C24アリール基、C7〜C30アルキルアリール基、C7〜C30アリールアルキル基、C8〜C30アルケニルアリール基、C8〜C30アリールアルケニル基、C8〜C30アリールアルキニル基、C8〜C30アルキニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基、C6〜C25アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、さらにより好ましくは、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C6〜C18アリール基、C7〜C24アルキルアリール基、C7〜C24アリールアルキル基、C5〜C16シクロアルキル基、C6〜C20アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、上記基は、未置換であり、かつ炭素鎖および炭素環中に存在するいずれのヘテロ原子も、O、NおよびSからなる群から選択される。上記基は、好ましくは、鎖または環中にヘテロ原子を含有しない。
さらなる実施形態の場合、より特に、ネットワーク形成成分が、次式(NI)または(NII)
an1 xn1bn1 yn1SiX(4−xn1−yn1) (NI)
(Ran1O)xn2(Rbn1O)yn2MX(zn2−xn2−yn2) (NII)
(式中、Xは、互いに独立して、ハロゲン基、ヒドロキシル基および炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基からなる群から選択され、
an1は、互いに独立して、C1〜C26アルキル基、C2〜C26アルケニル基、C2〜C26アルキニル基、C6〜C30アリール基、C7〜C31アルキルアリール基、C7〜C31アリールアルキル基、C8〜C32アルケニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基、C6〜C21アルキルシクロアルキル基およびC6〜C21シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、存在するいずれの置換基も、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基、アリル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、イソシアネート基、シアネート基、ウレイド基、カルバメート基およびそれらの混合物からなる群から選択され、
bn1は、互いに独立して、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C2〜C24アルキニル基、C6〜C24アリール基、フッ素化されたC6〜C24アリール基、部分的にフッ素化されたC6〜C24アリール基、C7〜C30アルキルアリール基、C7〜C30アリールアルキル基、C8〜C30アルケニルアリール基、C8〜C30アリールアルケニル基、C8〜C30アリールアルキニル基、C8〜C30アルキニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基およびC6〜C25アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、さらにより好ましくは、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C6〜C18アリール基、C7〜C24アルキルアリール基、C7〜C24アリールアルキル基、C5〜C16シクロアルキル基およびC6〜C20アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、上記基は、未置換であり、かつ炭素鎖および炭素環中に存在するいずれのヘテロ原子も、O、NおよびSからなる群から選択され、
Mは、Al、ZrおよびTiからなる群から選択され、
xn1は、1〜3の整数であり、yn1は、0〜(3−xn1)の整数であり、
zn2は、Mの公式酸化数であり、xn2は、1〜(zn2−1)の整数であり、
yn2は、0〜(zn2−2)の整数であり、かつ
xn2+yn2≦zn2−1である)の構造を有することが好ましい。
無機/有機ハイブリッド層が、式(NI)のネットワーク形成成分の群から選択される少なくとも1種のネットワーク形成成分を含んでなる場合、特に有利であることが証明された。これに関連して、少なくとも1種のネットワーク形成成分が、Xが、互いに独立して、炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基からなる群から選択され、
an1が、互いに独立して、置換されたC1〜C10アルキル基からなる群から選択され、置換基が、アクリレート基、メタクリレート基およびそれらの混合物からなる群から選択され、
bn1が、互いに独立して、C1〜C24アルキル基、C6〜C18アリール基、C7〜C24アルキルアリール基、C7〜C24アリールアルキル基、C5〜C16シクロアルキル基およびC6〜C20アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、上記基は、未置換であり、かつ炭素鎖および炭素環系中にヘテロ原子を含有せず、
xn1は、1〜3の整数であり、かつ
yn1は、0または1である、式(NI)ネットワーク形成成分の群から選択されることが特に好ましい。
ネットワーク形成成分適合性を有する有機官能性シランは、例えば、Evonikから入手され得る。例は、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(Dynasylan MEMO)、ビニルトリ(m)エトキシシラン(それぞれ、Dynasylan VTMOおよびVTEO)、3−メルカプトプロピルトリ(m)エトキシシラン(Dynasylan MTMOまたは3201)、アミノプロピルトリメトキシシラン(Dynasylan AMMO)または2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(Dynasylan DAMO)ならびに3−グリシジルオキシ−プロピルトリメトキシシラン(Dynasylan GLYMO)である。ネットワーク形成成分の1つの特に適切な基は、3−メタクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシランである。
さらなる実施形態の場合、さらに、Ran1が、無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーに対応する少なくとも1種の官能性を有することが好ましい。有機ポリマーが、例えば、オレフィンモノマーの重合によって得られる場合、または予備重合された有機ポリマーが、その中に含まれるオレフィン基を経由してネットワーク形成成分に結合される場合、オレフィン基を有するネットワーク形成成分が好ましい。例えば、有機ポリマーの少なくとも1種の(メタ)アクリレート鎖が(メタ)アクリレート基を経由してRan1に結合するように、ネットワーク形成成分の一部が、有機ポリマーのポリマー鎖の一部として考慮されることが特に好ましい。
ネットワーク形成成分が、少なくとも1種の官能性が有機ポリマー中に組み込まれ、かつ少なくとも1種の官能性が無機ネットワーク中に組み込まれる、少なくとも2種の官能性を有する場合、特に有利であることが証明された。
例えば、ビニルおよび/または(メタ)アクリレート官能性を有する有機官能性シランのさらなる例は、イソシアナトトリエトキシシラン、3−イソシアナトプロポキシトリエトキシシラン、ビニルエチルジクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルメチルジアセトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、フェニルビニルジエトキシシラン、フェニルアリルジエトキシシラン、フェニルアリルジクロロシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−メタクリロイルオキシエチルトリ(m)エトキシシラン、2−アクリロイルオキシエチルトリ(m)エトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(メトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(ブトキシエトキシ)シラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(プロポキシ)シラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリス(ブトキシ)シランである。
ネットワーク形成成分として適切であるさらなる物質は、チタネート、ジルコネートまたはアルミネートであり、例えば、Kenrich Petrochemicalsによって製造され、そして商品名Ken−Reactで提供される。
本発明のさらなる実施形態の場合、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマー中のモノマー数の比率は、少なくとも1:10、より好ましくは、少なくとも1.2:10、さらにより好ましくは、少なくとも1.4:10である。
さらなる実施形態の場合、さらに、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマー中のモノマー数の比率が、多くとも5:10、より好ましくは多くとも4:10、さらにより好ましくは多くとも3.5:10である場合、好ましい。
本発明のさらなる実施形態の場合、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマー中のモノマー数の比率が、1:10〜5:10の範囲、より好ましくは1.2:10〜4:10の範囲、さらにより好ましくは1.4:10〜3.5:10の範囲にある場合、特に好ましい。
本発明のさらなる変異形は、さらに、有機ポリマーが、好ましくは、少なくとも1種の官能性を有するか、または重合前に1種のそのような官能性を有していたモノマーから実質的になり、上記官能性は、アミノ基、チオール基、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、イソシアネート基、シアネート基、ウレイド基およびカルバメート基からなる群から選択され、より好ましくは、アクリレート基、メタクリレート基、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびカルボン酸無水物基からなる群から、さらにより好ましくは、アクリレート基およびメタクリレート基からなる群から選択されることを特徴とする。有機ポリマーは、好ましくは、少なくとも99重量%の範囲まで、より好ましくは、完全に、そのようなモノマーからなる。特に、上記反応性基が、重合間に実質的に完全に反応することが好ましい。
さらなる実施位形態の場合、有機ポリマーは、好ましくは、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール、ポリウレタン、およびポリエチレンを含まないポリオレフィンからなる群から選択され、より好ましくは、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテルおよびポリエステルからなる群から選択され、さらにより好ましくは、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートからなる群から選択される。
有機ポリマーは、好ましくは、無機/有機ハイブリッド層において1種またはそれ以上の有機ネットワーク形成成分の官能基Ran1を経由して共有結合する。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、少なくとも4.6mg/m、より好ましくは少なくとも5.1mg/mである場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、多くとも9.7mg/m、より好ましくは多くとも9.5mg/mである場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、4.6mg/m〜9.7mg/mの範囲、より好ましくは5.1mg/m〜9.5mg/mの範囲にある場合、特に好ましい。
さらに、好ましくは、コーティング中の金属酸化物の量対無機/有機ハイブリッド層中の有機ポリマーの量の特定の重量比が存在することがわかった。さらなる実施形態の場合、コーティング中の金属酸化物の量対無機/有機ハイブリッド層中の有機ポリマーの量の重量比が、少なくとも2.5:1、より好ましくは、少なくとも3.0:1、さらにより好ましくは、少なくとも3.3:1である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、コーティング中の金属酸化物の量対無機/有機ハイブリッド層中の有機ポリマーの量の重量比が、多くとも9.0:1、より好ましくは、多くとも8.1:1、さらにより好ましくは、多くとも6.7:1である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、コーティング中の金属酸化物の量対無機/有機ハイブリッド層中の有機ポリマーの量の重量比が、2.5:1〜9.0:1の範囲、より好ましくは、3.0:1〜8.1:1の範囲、さらにより好ましくは、3.3:1〜6.7:1の範囲にある場合、特に好ましい。
本発明のさらなる変異形によると、無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物が、実質的に、より好ましくは完全に、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化クロム、酸化スズ、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄およびそれらの混合物からなる群から選択され、上記金属酸化物がそれらの水酸化物および酸化物水和物も含む場合、好ましい。特に好ましくは、本発明による用途のための金属酸化物は、実質的に、好ましくは完全に、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、上記金属酸化物はそれらの酸化物水和物および水酸化物も含む。特に有利であることが証明されたのは、二酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物およびそれらの混合物などの酸化ケイ素の使用である。さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物の少なくとも90重量%、より好ましくは、少なくとも97重量%が上記金属酸化物から選択される場合、好ましい。
「金属酸化物層」または「金属酸化物」という用語は、本発明の意味において、逆であることが明示されない限り、水酸化物および酸化物水和物などの金属および半金属の酸化形態も含んでなる。
典型的に、コーティング中の金属酸化物の量が、それぞれの場合において、コーティングの全重量に基づき、少なくとも50重量%、好ましくは、少なくとも56重量%、さらにより好ましくは、少なくとも61重量%である場合、有利であることが証明されている。
さらなる実施形態の場合、さらに、コーティング中の金属酸化物の量が、それぞれの場合において、コーティングの全重量に基づき、多くとも86重量%、好ましくは、多くとも82重量%、さらにより好ましくは、多くとも79重量%である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、コーティング中の金属酸化物の量が、それぞれの場合において、コーティングの全重量に基づき、50重量%〜86重量%の範囲、好ましくは、56重量%〜82重量%の範囲、さらにより好ましくは、61重量%〜79重量%の範囲にある場合、特に好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層の明示された構成成分、言い換えると、少なくとも1種の金属酸化物、少なくとも1種の有機ポリマーおよび少なくとも1種のネットワーク形成成分が、無機/有機ハイブリッド層の全重量に基づき、無機/有機ハイブリッド層の少なくとも80重量%、より好ましくは、少なくとも90重量%、さらにより好ましくは少なくとも97重量%を構成する場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層中の少なくとも1種の金属酸化物の全量および少なくとも1種の有機ポリマーの全量が、それぞれの場合、無機/有機ハイブリッド層の全重量に基づき、少なくとも10重量%、より好ましくは、少なくとも20重量%である場合、好ましい。したがって、金属酸化物または有機ポリマーの不十分な量によって、無機/有機ハイブリッド層の有利な特性は、それほど強く強調されないことが見出された。
さらに、不十分な量のネットワーク形成成分によって、無機/有機ハイブリッド層の保護効果における顕著な悪化がもたらされることが見出された。さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層中のネットワーク形成成分の全量は、好ましくは、それぞれの場合、無機/有機ハイブリッド層の全重量に基づき、少なくとも1.5重量%、より好ましくは、少なくとも1.8重量%、さらにより好ましくは、多くとも2.3重量%である。
さらに、過剰量のネットワーク形成成分は、もはやいずれの改善ももたらさないか、または光学的特性の悪化さえもたらし得ることがわかった。さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層中のネットワーク形成成分の全量は、好ましくは、それぞれの場合、無機/有機ハイブリッド層の全重量に基づき、多くとも9.2重量%、より好ましくは、多くとも8.5重量%、さらにより好ましくは、7.9重量%である。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層中のネットワーク形成成分の全量が、それぞれの場合、無機/有機ハイブリッド層の全重量に基づき、1.5重量%〜9.2重量%の範囲、より好ましくは、1.8重量%〜8.5の範囲、さらにより好ましくは、2.3重量%〜7.9の範囲にある場合、特に好ましい。
本発明のさらなる変異形において、本発明の顔料は、さらなるコーティング層ならびに無機/有機ハイブリッド層をさらに含んでなり得る。これによって、生成物特性がさらに改変される。この手段によって、特性にさらなる影響を及ぼすことが可能である。他方、製造プロセスを単純化するために、さらなる実施形態において、本発明のコーティングが、無機/有機ハイブリッド層のみ、任意に、実質的に純粋な金属酸化物コーティングおよび次のコーティングを含んでなる場合、好ましい。次のコーティングは、好ましくは、モノマーおよびポリマーシラン、特に好ましくは、あらかじめ凝縮されたヘテロポリシロキサンを使用して実行される。次のコーティングとして使用することが可能であるシランの例は、Dynasylan 9116、Dynasylan OCTEO、Dynasylan AMMOおよびDynasylan DAMOである。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層上に配置され、かつ実質的に純粋な無機層を構成するか、または実質的に有機ポリマーからなる少なくとも1種の離散的コーティング層がある。
顔料のさらなる変性のために、例えば、実質的に金属酸化物からなるさらなるコーティング層を適用することが可能である。本発明の目的に関して、「実質的に、金属酸化物からなる」、あるいは例えば、「実質的に、酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物またはそれらの混合物からなる」という用語は、層が、主に、好ましくは、少なくとも90重量%の範囲まで、より好ましくは、少なくとも95重量%の範囲まで、さらにより好ましくは、少なくとも99重量%の範囲まで、金属酸化物からなるか、あるいは、それぞれ、酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物またはそれらの混合物からなることを意味するものとして理解される。例えば、ゾルゲル法によって製造され、焼成されていない問題の層は、アルコキシ基を含有し得る。本発明に従って適用され、かつ少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる、適用されるべき少なくとも1種のコーティング層は、好ましくは、未焼成のコーティングを含んでなる。「未焼成」とは、本発明の意味において、ゾルゲル法によって適用された層に存在する水のほぼ実質的に完全な除去がもたらされるように加熱が行われなかったことを意味する。これは、例えば、400℃より高い加熱によって実行され得る。この手段によって、例えば、その問題の層中の「含水量」が3重量%未満である顔料を得られることができる。
さらなる実施形態の場合、本発明の顔料は、好ましくは、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化銅、酸化スズ、酸化コバルト、酸化クロム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化マンガン、酸化ニッケル、酸化イットリウム、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステンおよびそれらの混合物からなる群から、より好ましくは、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化銅、酸化セリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、水酸化物および酸化物水和物も包含する金属酸化物から実質的になる少なくとも1種のコーティング層を有する。金属酸化物から実質的になる上記少なくとも1種のコーティング層は、好ましくは、金属基材の酸化生成物ではない。
光学的効果がコーティングによる妨害効果によって影響を受けない顔料の場合、低指数金属酸化物の使用が有利であることが証明された。このことは、好ましくは、無機/有機ハイブリッド層とは異なる金属酸化物を含有するコーティング層に関係する。「低指数」という用語は、本発明の意味において、それらの屈折指数が、多くとも1.7であることを意味する。この数字は、巨視的形態における適切な金属酸化物の屈折指数に関する。この指数は、例えば、屈折計を使用するなどの一般的な方法によって決定され得る。したがって、さらなる実施形態の場合、コーティングの金属酸化物は、それぞれの場合、コーティングの全重量に基づき、低指数金属酸化物の基から、少なくとも95重量%、好ましくは少なくとも99重量%の範囲まで選択される。さらなる実施形態の場合、コーティングの金属酸化物の全重量に基づき、コーティングに存在する金属酸化物の10重量%未満、より好ましくは3重量%未満、さらにより好ましくは1重量%未満が低指数金属酸化物である場合、好ましい。特に好ましい低指数金属酸化物は、より特に、二酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物およびそれらの混合物を含んでなる酸化ケイ素である。
さらなる実施形態の場合、さらに、無機/有機ハイブリッド層とは異なる、実質的に金属酸化物からなる、ならびに金属基材および/または金属コアの金属の酸化から形成されない全てのコーティング層は、実質的に、酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物またはそれらの混合物からなることが好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、本発明の顔料が、実質的に有機ポリマーからなる少なくとも1種のコーティング層を含んでなり、このコーティング層のポリマーが、好ましくは、実質的に、または完全に、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール、ポリウレタン、ポリフェノール−ホルムアルデヒト、ポリオレフィンおよびそれらの混合物からなる群から選択される場合、好ましい。さらなる実施形態の場合、実質的に有機ポリマーからなる全てのコーティング層のポリマーは、上記ポリマーから選択される。
さらなる実施形態の場合、本発明の顔料が、実質的に、ポリ(メタ)アクリレートである有機ポリマーからなる少なくとも1種のコーティング層を含んでなる場合、特に好ましい。「ポリ(メタ)アクリレート」または「(メタ)アクリレート」という用語は、本発明の意味において、問題の構成要素が、アクリレート、メタクリレートまたはそれらの混合物を含んでなることを意味する。
本発明のさらなる変異形によると、特定の金属基材が利用される。したがって、例えば、本発明のコーティングを特定の金属基材と組み合わせることによって、特に光学的特性または保護特性に関連して一般的な用途のために特に有利な特性を得ることが可能であることが見出された。
さらなる実施形態の場合、本発明の顔料、より特に、金属効果顔料が、2〜66μmの範囲、好ましくは、4〜50μmの範囲、さらにより好ましくは、8〜47μmの範囲の平均顔料径(D50)を有する場合、好ましい。
D値は、この種類の金属基材の特性決定のために、当業者によく知られたパラメータである。この場合、それぞれ報告された数値は、体積平均粒径分布中、何%の粒子が、明示された径未満であるかを示す。例えば、D50は、粒子の50%がそれ未満である径を示す。測定は、例えば、Quantachromeからの粒径分析器(機器:Cilas 1064)を使用して、レーザー粒度分析によって実行される。測定は、ここで、製造業者の詳細に従って実施される。この目的で、1.5gの粉末状コーティング材料または1.5gの固体含有量を有するペーストを約100mlのエタノール中に分散し、300秒間、超音波処理浴(器具:BandelinからのSonorex IK52)中で処理し、次いで、パスツールピペットを使用して機器の試料調製セルに移し、そして繰り返し測定を受けさせる。得られる平均は、個々の結果から形成される。散乱光シグナルは、ここで、フラウンホーファー法に従って分析される。
さらに、D90は、好ましくは、10〜81μmの範囲、より好ましくは、16〜80μmの範囲、さらにより好ましくは、21〜79μmの範囲にある。
さらに、D10が、0.5μm〜34μmの範囲、より好ましくは、1μm〜29μmの範囲、さらにより好ましくは、2μm〜27μmの範囲にある場合、より好ましい。
本発明の実施形態において、D50が、2μm〜66μmの範囲にあり、D90が、10μm〜81μmの範囲にあり、かつD10が、0.5μm〜34μmの範囲にある場合、特に好ましい。好ましくは、D50が、4μm〜50μmの範囲にあり、D90が、16μm〜80μmの範囲にあり、かつD10が、1μm〜29μmの範囲にある。
本発明の顔料、好ましくは、金属効果顔料を特徴付けるためのさらなる特徴は、スパンΔDであり、これは以下の通りに定義される。
ΔD=(D90−D10)/D50
本発明の顔料、より特に金属効果顔料は、好ましくは、0.6〜2.1の範囲、好ましくは、0.7〜1.9の範囲、さらにより好ましくは、0.75〜1.7の範囲のスパンを有する。
さらに、本発明のコーティングされた金属効果顔料、好ましくは、金属効果顔料は、好ましくは、定義された平均厚さ(h50)のために注目に値する。平均厚さは、少なくとも100種の顔料、例えば、100種の顔料に対して測定を実行して、明示された厚さ以下を有する累積的な頻度分布における金属顔料の50%を指定する値を示す。
厚さ分布の決定のための顔料の調製および測定は、米国特許出願公開第2007/0199478A1号明細書に記載される方法([0129]〜[0131])に従って実行される。ここで、10°未満の方位角を有する顔料のみが計算される。累積的な頻度分布の適切なインデックスの決定は、例えば、エクセル(Excel)などの標準的なプログラム(分位点機能)によって実行され得る。
上記方法が顔料の調製のために適用可能ではない場合、例えば、代わりに、ワニスでの調製が実行され得る。この場合、適用媒体中の最良なプレートリットの可能な配向は重要である。硬化されたワニスは、その後、区分され、そして地上部分はSEMで調査される。計算のため、良好な配向を有する粒子のみが選択される。
本発明のコーティングされた金属効果顔料の場合、次いで、h50が、15nm〜2μmの範囲、好ましくは、20nm〜1.5μmの範囲にある場合、好ましい。さらなる実施形態の場合、本発明のコーティングされた金属効果顔料が、20nm〜370nmの範囲、より好ましくは、20nm〜240nmの範囲、非常に好ましくは15〜80nmの範囲、特に好ましくは20〜50nmの範囲にあるh50を有する場合、特に好ましい。
本発明による特に好ましい金属効果顔料を特徴づけるために、例えば、アスペクト比を使用することが可能である。この比率は、次式によって与えられる。
Figure 0006752802
したがって、好ましい実施形態の場合、本発明のコーティングされた金属効果顔料は、1500:1〜10:1の範囲、好ましくは、1200:1〜15:1の範囲、より好ましくは、950:1〜25:1の範囲のアスペクト比によって特徴づけられる。
「金属基材」という用語は、本発明の意味において、薄い酸化層より多くを有さない、未コーティングの金属含有顔料を意味する。金属基材は、有利には、金属効果顔料である。これらは、好ましくは、実質的に、好ましくは、完全に、少なくとも1種の金属または少なくとも1種の合金からなる金属顔料である。特に、金属基材は、ナノ粒子またはナノ粒子の凝集体ではない。「ナノ粒子」という用語は、本発明の意味において、400nm未満の平均粒径を有する粒子を意味する。金属基材は、好ましくは、500nm未満の平均粒径を有する粒子またはそれらの凝集体を含まない。これらの小さい径を有する粒子は、例えば、Beckman CoulterからのDelsaNanoC器具によって、製造業者の詳細従って決定される。
金属基材の酸化による色の深刻な変化が生じることなく、高い金属光沢値が望ましい用途の場合、使用される本発明の金属基材の金属が、主に元素金属型で存在し、したがって、非酸化型で存在する場合、好ましい。さらなる実施形態の場合、さらに、金属基材の金属の酸素含有量は、それぞれの場合、金属基材の金属の重量に基づき、多くとも15重量%、好ましくは、多くとも12重量%、より好ましくは、多くとも8重量%、さらにより好ましくは、多くとも5重量%、最も好ましくは、多くとも3重量%である。
しかしながら、特定の明度が所望である場合、それらは、追加的な色顔料を使用することなく、または存在する色顔料に加えて、着色付与酸化物層を生じる金属顔料の故意の酸化による着色によって達成可能である。
さらなる実施形態の場合、金属基材の金属が、主に、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、スズ、チタン、ステンレス鋼、それらの混合物およびそれらの合金からなる群から、より好ましくは、アルミニウム、鉄、銅および黄銅からなる群から選択される金属からなる場合、好ましい。「主に」金属Xから、または金属X〜Zの混合物からなるとは、本発明の意味において、金属X、または金属X〜Zの混合物が、酸素を含まない金属基材または酸素を含まない金属コアの金属の重量に基づき、少なくとも60重量%を構成することを意味する。金属基材または金属コアの金属は、好ましくは、それぞれの場合、酸素を含まない金属基材または酸素を含まない金属コアの金属の重量に基づき、少なくとも95重量%の範囲まで、より好ましくは、少なくとも99重量%の範囲まで、明示された金属からなる。
さらなる実施形態の場合、金属基材が金属コアを含んでなる場合、特に好ましい。この金属コアは、好ましくは、主に、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、スズ、チタン、クロム、コバルト、銀、ステンレス鋼、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、ジルコニウム、ケイ素およびホウ素、ならびにそれらの混合物およびそれらの合金からなる群から選択される金属からなる。本発明の意味において、「金属」という用語は、好ましくは合金成分として利用される半金属のケイ素およびホウ素、より特にケイ素を含む。上記金属は、好ましくは、酸素を含まない金属コアの重量に基づき、金属コアの少なくとも95重量%を表す。多くの場合に回避が困難である表面酸化のため、酸素含有量は、上記金属の割合を計算する時に考慮に入らない。
さらなる実施形態の場合、本発明の上記および以下の詳細が、金属基材の金属に、および金属基材の金属の重量に関連しないが、金属コアおよび金属コアの重量に関連する場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、金属基材の金属が、酸素を含まない金属基材の金属の重量に基づき、少なくとも95重量%の範囲まで、アルミニウム、鉄、亜鉛、スズ、銀、銅、クロム、チタンおよびそれらの混合物からなる群から選択される金属からなる場合、好ましい。
金属の好ましい混合物は、黄銅(金青銅)、亜鉛マグネシウム合金およびスチールである。
酸素を含まない金属コアの重量に基づき、少なくとも95重量%の範囲まで、アルミニウム、鉄、亜鉛、スチール、銅または黄銅、より好ましくは、アルミニウム、銅、鉄または黄銅からなる金属コアが特に好ましい。
金属基材の1つの特に好ましい群は、アルミニウムでコーティングされた非金属基材およびアルミニウム顔料から選択される金属コアである。アルミニウム顔料から選択される金属コアが特に好ましい。さらなる実施形態の場合、金属基材の金属は、酸素を含まない金属基材の金属の重量に基づき、好ましくは、少なくとも95重量%の範囲まで、アルミニウムからなる。さらなる実施形態の場合、さらに、金属基材中の他の金属のフラクションが、酸素を含まない金属基材の金属の重量に基づき、1重量%未満、より好ましくは、0.1重量%未満である場合、好ましい。
別の金属基材の好ましい群は、銅含有金属基材である。それらは、それぞれの場合、酸素を含まない金属基材の金属の重量に基づき、少なくとも50重量%、より好ましくは、少なくとも70重量%の元素銅含有量を有する。銅含有金属コアが使用される場合、特に好ましい。本発明の意味において、上記の元素銅含有量は、合金に存在する銅フラクションも含む。以下に銅効果顔料と記載される、プレートリット型銅含有顔料の使用が特に好ましい。
さらなる実施形態によれば、銅顔料、より特に、銅効果顔料が、金属基材として利用される。「銅顔料」は、本発明の意味において、好ましくは、それぞれの場合、金属基材の金属の重量に基づき、98〜100重量%、より好ましくは、99〜99.999重量%の元素銅含有量を有する。さらなる実施形態の場合、銅顔料が金属コアである場合、特に好ましい。100重量%の銅という記載がある場合、当業者は、おそらく微量で存在する習慣的な外部金属も読み取ることが理解されるべきである。「微量」という用語は、本発明の意味において、金属の全重量に基づき、多くとも0.01重量%の量を意味する。
さらなる実施形態によれば、本発明において、黄銅顔料、より特に、プレートリット型黄銅顔料、以下で黄銅効果顔料とも記載されるものが、金属基材として利用される。「黄銅顔料」という用語は、本発明の意味において、金属が、少なくとも主に亜鉛および銅からなる合金から選択される金属顔料を意味する。この種類の顔料は、金青銅顔料とも記載される。本発明に従って使用される黄銅顔料、より特に黄銅効顔料は、好ましくは、それぞれの場合、酸素を含まない金属基材の金属の重量に基づき、70〜98重量%未満、より好ましくは、75〜90重量%の銅含有量を有する。さらなる実施形態の場合、黄銅顔料が金属コアである場合、特に好ましい。
亜鉛は、銅と一緒に、黄銅顔料の金属の別の主要成分を形成し、さらなる実施形態の場合、銅および亜鉛の全量は、それぞれの場合、酸素を含まない銅含有金属基材の金属の重量に基づき、好ましくは少なくとも95重量%、より好ましくは少なくとも99重量%、さらにより好ましくは少なくとも99.9重量%である。
一般的に、プレートリット型金属顔料、特に上記で明示的に開示されたものは、当業者によく知られた種々のプロセスの手段によって得ることができる。そのようなプロセスの例は、微粒化された金属粉末、より特に、微粒化されたアルミニウム粉末、微粒化された銅含有粉末および微粒化された鉄粉末のミル加工、またはPVDプロセスにおける金属、より特にアルミニウムの蒸着である。上記の2つの製造プロセスは、典型的に達成されるか、または達成可能である顔料品質が異なるのみならず、それらの取り扱いおよびそれらの特定の特性において、さらなる加工に関連する必要要件も異なる。
非常に異なる特性を有する広範囲の金属効果顔料を得るための1つの広範囲にわたる方法は、微粒化された金属粉末のミル加工である。このプロセスにおいて、典型的に液体金属が微粒化されて、微細金属粉末が得られる。金属融解物において、互いに合金化された異なる金属も存在し得る。一例は、微粒化された黄銅粉末の製造である。得られた微粒化された粉末は、その後、ミル加工の前に、任意の分類または後処理を受ける。
ミル加工は、湿潤または乾燥で実行され得る。対応するプロセス変異形は、中でも、望ましいフレーム構造条件、望ましい製品および利用された反応物に基づき選択される。したがって、例えば、湿潤ミル加工は、安全面から利点を有することが証明されており、そしてより少ない最適化プロセスパラメータの場合でさえ、より均一かつ温和な変形をもたらす。アルミニウムのミル加工において、例えば、湿潤ミル加工が典型的に好ましい。他方、乾燥ミル加工は、例えば、異なる溶媒へのその後の再湿潤が不要であるため、単純化プロセスを提供する。例えば、微粒化された銅粉末または黄銅運末のミル加工において、それぞれ、プレートリット型銅または黄銅顔料を形成することは用途を見出した。「湿潤ミル加工」は、溶媒の存在下での顔料のミル加工を説明する。
ミル加工の場合、微粒化された金属粉末は、ミルサイズ、ミル径、ミル回転速度、ボールサイズ、金属粒子の冷間溶接を防ぐためのステアリン酸またはオレイン酸などの潤滑剤の追加によるミル加工時間などの種々のミル加工条件下で、複数のミル加工段階において、ボールミルにおいてミル加工され、例えば、スチールボールなどの粉砕媒体を使用してミル加工が実行される。ミル加工および任意の分類後、プレートリット型金属顔料は、種々の容器中に回収され、その後、均質化されるか、または混合される。
これに関連して利用可能であるミル加工プロセスについてのさらなる情報は、その開示内容が全て本明細書に参照される、米国特許出願公開第2011/0179971A1号明細書に示される。
ミル加工によって製造された上記金属効果顔料は、例えば、米国特許出願公開第2007/0199478A1号明細書または米国特許出願公開第2010/0047199A1号明細書に記載のプロセスに従って製造され得る。
したがって、さらなる一実施形態によると、粉砕によって得られ、かつ20〜100nmの範囲のh50、少なくとも200の形状因子および30〜140%の範囲の相対厚さ分布Δhを有する顔料が金属コアとして使用される。Δh値は、次式VIIに従って計算される。
Δh=(h90−h10)/h50 (VII)
これらの種類の金属顔料は、欧州特許第1613702B1号明細書、欧州特許第2102294B1号明細書および欧州特許出願公開第2128203A1号明細書に記載される通りに製造される。
PVD金属効果顔料は、絶対平面表面および顕著な光学的特性を有する。特に、物理蒸着によって製造された顔料の構造は、事実上、光学的効果のために理想的である。得られた顕著な光学的特性は、非常に高品質の用途のための特定の利点を有するこれらの顔料を生じる。
今日までの上記顔料、特にPVD顔料の問題は、それらの重大な凝集傾向であった。これによって、有利な特性、特に光学的特性を有意に損なうことなく乾燥させることが不可能である。
本発明の金属効果顔料のための金属基材として、ミル加工によって得られ、かつ20〜100nmの範囲のh50、少なくとも200の形状因子および30〜140%の範囲のΔhを有する顔料を使用することによって、またはPVD顔料を使用することによって、塗料、印刷インク、ワニスおよび化粧品用途のための高輝度の顔料が得られる。ミル加工によって得られる顔料およびPVD顔料の両方の場合、特に、アルミニウム、銅、黄銅(金青銅)および鉄顔料、好ましくはアルミニウム顔料が好ましい。
さらなる実施形態の場合、PVDプロセスによって得られる顔料のみならず、ミル加工によって得られる顔料も、20〜100nmの範囲のh50、少なくとも200の形状因子および20〜70%未満、好ましくは25〜65%、より好ましくは30〜60%の範囲のΔhを有する場合、好ましい。好ましくは、h50は、23〜50nmの範囲にあり、形成因子は、少なくとも250であり、Δhは、20〜70%未満、好ましくは25〜65%、より好ましくは30〜60%の範囲にある。湿潤ミル加工によるこの種類のアルミニウム顔料の製造は、例えば、米国特許出願公開第2010/047199(A1)号明細書に記載されている。
例えば、ポリマーホイルの使用、あるいは金属を蒸発させるために必要とされる大量のエネルギーによって、PVD顔料を製造することは非常に高価となる。特に高品質であり、かつ顕著な輝度が必要とされる場合、さらなる実施形態の場合、PVDプロセスによって製造される金属顔料が好ましい。他方、顕著な輝度および低コストを有する非常に高品質の顔料が必要とされる場合、ミル加工によって製造される金属顔料が好ましい。
驚くべきことに、さらに、例えば、本発明の無機/有機ハイブリッド層として、金属酸化物含有コーティング層への、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの適用によって、顕著な凝集が生じることなく、有意により高い濃度の顔料懸濁液を利用することが可能となることがわかった。特に驚くべきことに、特定の凝集傾向を有すPVD顔料からでさえも、ミル加工によって得られる特定の高品質顔料からも、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの追加コーティングによって、結合剤の添加なしで粉末が入手可能であった。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層に適用され、少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、少なくとも1種のアミノシランと、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランからなる群から選択される少なくとも1種のシランとを含んでなり、ヘテロポリシロキサンは、あらかじめ縮合された形態で適用される。
特に実質的な品質低下のリスクがなく、より高濃度の形態で、PVD顔料などの高品質であるが、なお感応性の顔料を加工することの可能性は、数多くの利点をもたらす。例えば、顔料の取り扱いがより容易になり、かつ用途の可能性が大いに拡張される。加えて、顔料の精製は、より単純化され、そしてエンドユーザーの構内での一貫して高品質が、輸送、貯蔵および加工必要条件が減少した状態で、保証される。
PVD顔料の有意な濃縮およびそれらの乾燥の可能性は、顔料の完全に新しい取り扱いを可能にする。例えば、そのような顔料は、さらなる加工ステップに先行して、品質の顕著な損失がなく、単純な方法ステップを使用して、ろ過によって分離することができる。例えば、溶媒の完全な除去の後、顔料は、直接、溶媒を含まないコーティング用途において使用することが可能である。例えば、輸送および貯蔵は、溶媒の除去の可能性によって、非常に単純化される。例えば、ガス相反応での顔料の変性などの新規変性の選択が提供される。例えば、本発明によって、顔料が、粉末コーティング材料またはプラスチックなどの溶媒を含まない系、UVワニスおよび印刷インクなどの、溶媒が問題を起こし得る系において使用されることが可能となる。例えば、製品中で移行性の傾向があるであろう構成成分は、容易に除去することができる。これによって、食品部門での顔料の使用が単純化されるか、または実際に可能となる。例えば、異なる溶媒に再湿潤すること、言い換えると、溶媒の交替が、有意により容易になる。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、少なくとも500g/モル、より好ましくは、少なくとも750g/モル、非常に好ましくは、少なくとも1000g/モルの平均分子量を有する。平均分子量は、例えば、任意にH NMRと関連して、29Si NMRなどのNMR分光法を使用して実行され得る。そのような方法の記載は、例えば、“Organofunctional alkoxysilanes in dilute aqueous solution:new accounts on the dynamic structural mutability”,Journal of Organometallic Chemistry 625(2001)208−216などの刊行物に見られる。
さらに、驚くべきことに、本発明の顔料の場合、粉末コーティング材料中で使用される場合、良好な適用性、非常に良好なハイディングおよび摩擦抵抗が見られた。特に、本発明による適用のためのコーティングは、さらに、粉末コーティング材料の適用の間または後に、特に効果的に整列されることが可能である強磁性顔料のコーティングにおいて有利であることが証明された。
さらなる実施形態の場合、本発明の顔料が、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの適用によって製造されるコーティング層を有する場合、好ましい。あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、金属酸化物含有コーティング層、好ましくは、本発明の無機/有機ハイブリッド層に適用される場合、より特に好ましい。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、種々の方法で適用されることができる。好ましくは溶解または分散された形態での、コーティングされる金属顔料を含んでなる懸濁液へのポリシロキサンの添加が特に有利であることが証明された。この場合、前のコーティングステップから得られた反応生成物を、例えば、コーティングされる金属顔料を含んでなる懸濁液の調製のために使用することができる。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの構造は、特に、鎖状、環式、架橋型またはそれらの混合物であり得る。
さらなる実施形態の場合、さらに、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、少なくとも87重量%の範囲まで、好ましくは、少なくとも93重量%の範囲まで、より好ましくは、少なくとも97重量%の範囲まで、アミノシラン、アルキルシラン、ビニルシラン、アリールシランおよびそれらの混合物からなる群から選択されるシランモノマー成分から構成される場合、好ましい。あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、上記の量で、アミノシラン成分およびアルキルシラン成分から構成される場合、より特に好ましい。
シランモノマーは、例えば、アルコキシドの形態で使用される。重合のために、このアルコキシド結合は開裂し、そして縮合ステップにおいて、シランモノマーは架橋するか、または反応して、それぞれ、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを生じる。本発明のために使用されるアルコキシドは、好ましくは、メトキシドおよびエトキシドである。別途指定されない限り、本発明の意味において、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中のシランモノマー成分の重量%は、例えば、アルコキシ基などのあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを形成するための縮合後に除去される成分を含めずに、シランモノマーの重量に基づく。この種類のポリシロキサンの調製は、文献に記載されている。対応する調製プロセスは、例えば、米国特許第5,808,125A号明細書、米国特許第5,679,147A号明細書および米国特許第5,629,400A号明細書に見られる。
本発明に従って有用である、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを構成するために使用することができる特にアミノシランは、Si原子あたり1個または2個のアミノ基を有するアミノシランである。さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアミノシラン成分は、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンに存在するアミノシラン成分の全重量に基づき、少なくとも92重量%の範囲まで、好ましくは、少なくとも97重量%の範囲まで、1個または2個のアミノ基を有するアミノシランから選択される。
例えば、(HN(CH)Si(OCH((3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、AMMO)、(HN(CHSi(OC((3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、AMEO)、(HN(CH)NH(CH)Si(OCH((N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン)、(DAMO))、(HN(CHNH(CH)Si(OC(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン)およびそれらの混合物が有利であることが証明されている。さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアミノシラン成分は、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンに存在するアミノシラン成分の全重量に基づき、少なくとも92重量%の範囲まで、好ましくは、少なくとも97重量%の範囲まで、上記群およびそれらの混合物から選択される。
さらなる実施形態の場合、本発明にしたがって使用されるあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少量のみのエポキシシランを含有するか、または全く含有しない場合、好ましい。したがって、対応するあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを含んでなる顔料は、典型的に、一般的な湿潤コーティング系において、より良好な接着を示した。さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、多くとも10重量%、好ましくは、多くとも6重量%、より好ましくは、多くとも4重量%、さらにより好ましくは、多くとも微量のエポキシシラン成分を含んでなる場合、特に好ましい。
さらに、非常に少量の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが典型的に十分であることがわかった。さらなる実施形態の場合、少なくとも1種の、好ましくは1種の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、多くとも20nm、より好ましくは、多くとも10nmの平均厚さを有する。したがって、少なくとも1種の、好ましくは1種の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが実質的に単層として存在する場合、特に好ましい。
少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、酸化ケイ素を含んでなる包含コーティング層に適用される場合、特に有利であることが証明された。
本発明に従って使用される、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、例えば、アルキルシランおよびアミノシランの縮合によって調製することができる。しかしながら、当業者は、同一のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、例えば、少なくとも1種のアルキルシラン、少なくとも1種のハロアルキルシランおよび少なくとも1種のアミンの反応によるなどの別の経路によって調製可能であることを知っている。公式に対応するアルキルシランおよびアミノシランの縮合生成物としても見ることができるこの種類の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、本発明に従って現在包含される。本発明の知識において、そして周知の技術知識を想定して、当業者は、種々の逆合成経路から選択することが可能である。
さらなる実施形態の場合、さらに、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、多くとも1重量%のシランモノマー成分が、フッ素含有シランである場合、好ましい。フッ素含有シラン成分は、適用された、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン層中に、好ましくは、微量のみで存在するか、またはより好ましくは、存在しない。
「アミノシラン」という用語は、本発明の意味において、問題のシランが、少なくとも1個のアミノ基を有することを意味する。このアミノ基は、シリル基のケイ素原子に直接結合する必要はない。あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの調製において、本発明に従って使用可能であるアミノシランの例は、(6−アミノ−n−ヘキシル)(トリエトキシ)シラン、(6−アミノ−n−ヘキシル)(トリメトキシ)シラン、(4−アミノ−3,3−ジメチルブチル)(トリメトキシ)シラン、(HN(CH)Si(OCH((3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、AMMO)、(HN(CH)Si(OC((3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、AMEO)、(3−アミノイソブチル)(トリメトキシ)シラン、(3−アミノイソブチル)(トリエトキシ)シラン、(2−アミノエチル)(トリメトキシ)シラン、(2−アミノエチル)(トリエトキシ)シラン、(アミノメチル)(トリメトキシ)シラン、(アミノメチル)(トリエトキシ)シラン、(N−シクロヘキシルアミノメチル)(トリエトキシ)シラン(GENIOSIL XL 926)、(N−フェニルアミノメチル)(トリメトキシ)シラン、(6−アミノ−n−ヘキシル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(3−アミノプロピル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(3−アミノプロピル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(2−アミノエチル)(フェニル)(ジメトキシ)シラン、(2−アミノエチルアミノ)(エチル)(トリエトキシ)シラン、(2−アミノエチル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(2−アミノエチル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(1−アミノメチル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(N−シクロヘキシルアミノメチル)(メチル)(ジエトキシ)シラン(GENIOSIL XL 924)、(N−エチルアミノイソブチル)(トリメトキシ)シラン、(N−n−ブチル−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(N−n−ブチル−3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、(N−n−ブチル−1−アミノメチル)(トリエトキシ)シラン、(N−n−ブチル−1−アミノメチル)(トリメトキシ)シラン、(ベンジル−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(ベンジル−3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、(N−フェニルアミノメチル)(トリメトキシ)シラン(GENIOSIL XL 973)、(N−フェニルアミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(N−ホルミル−3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、(N−ホルミル−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(N−ホルミル−1−アミノメチル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(N−ホルミル−1−アミノメチル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(N−n−ブチル−3−アミノプロピル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(N−n−ブチル−3−アミノプロピル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(N−n−ブチル−1−アミノメチル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(N−ブチル−1−アミノメチル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、(ジアミノエチレン−3−プロピル)(トリエトキシ)シラン、(N−(2−アミノエチル)アミノエチル)(トリメトキシ)シラン、(2−アミノエチルアミノエチル)(トリエトキシ)シラン、(N−(1−アミノエチル)アミノメチル)(トリメトキシ)シラン、(N−(1−アミノエチル)アミノメチル)(トリエトキシ)シラン、(HN(CHNH(CH)Si(OCH((N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(DAMO))、(2−アミノエチルアミノプロピル)(トリエトキシ)シラン(Silquest A−1130)、(2−アミノエチルアミノエチル)(トリメトキシ)シラン、(2−アミノエチルアミノエチル)(トリエトキシ)シラン、(1−アミノエチルアミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(1−アミノエチルアミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、(1−アミノエチルアミノメチル)(トリメトキシ)シラン、(1−アミノエチルアミノメチル)(トリエトキシ)シラン、(N−シクロヘキシル−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(N−(N−ベンジルアミノエチル)アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(3−ウレイドプロピル)(トリメトキシ)シラン、(3−ウレイドプロピル)(トリエトキシ)シラン、(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(メチル)(ジメトキシ)シラン、(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(メチル)(ジエトキシ)シラン、HN(CHNH(CHNH(CHSi(OCH((トリアミノジエチレン−3−プロピル)(トリメトキシ)シラン、TRIAMO)、(トリアミノジエチレン−3−プロピル)(トリエトキシ)シラン、(トリアミノジエチレン−3−プロピル)(トリメトキシ)シラン、(トリアミノジエチレン−3−プロピル)(トリエトキシ)シラン、(((アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、(((アミノエチル)アミノエチル)アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、ビス(トリメトキシシラン)アミン、ビス(トリエトキシシラン)アミン、ビス(トリメトキシシリルエチル)アミン、ビス(トリエトキシシリルメチル)アミン、ビス(トリエトキシシリルエチル)アミン、ビス(トリ−メトキシシリルプロピル)アミン、ビス(トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス(トリメトキシシリルイソプロピル)アミン、ビス(トリエトキシシリルイソプロピル)アミン、(3−トリメトキシ)シリルメチルO−メチルカルバメート、N−ジメトキシ(メチル)シリルメチルO−メチルカルバメート、トリエトキシシリルプロピルtert−ブチルカルバメート、トリエトキシシリルプロピルエチルカルバメート、トリス(トリメトキシシリルメチル)アミン、トリス(トリメトキシシリルエチル)アミン、トリス(トリメトキシシリル−n−プロピル)アミン、トリス(トリメトキシシリルイソプロピル)アミン、N[CHSi(OC(トリス(トリエトキシシリルメチル)アミン、トリス−AMEO)、トリス(トリエトキシシリルメチル)アミン、トリス(トリエトキシシリルエチル)アミン、トリス(トリエトキシシリル−n−プロピル)アミン、トリス(トリエトキシシリルイソプロピル)アミン、N[CHSi(OCH(トリス−AMMO)、((HO)Si(CHNH(CHSi(OC、(ビス(トリエトキシシリルプロピル)アミン、ビス−AMEO)、(HCO)Si(CHNH(CHSi(OCH(ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、ビス−AMMO)、(HCO)Si(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(ビス−DAMO)、(HCO)Si(CHNH(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(ビス−TRIAMO)、(HCO)(CH)Si(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(CH)、(HCO)(CH)Si(CH)SiNH(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(CH)、(HCO)Si(CHNH(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(ビス−DAMO)、(HCO)Si(CHNH(CHNH(CHNH(CHNH(CHNH(CHSi(OCH(ビス−TRIAMO)、(3−(トリメトキシシリル)メチル)(O−メチル)カルバメート、(N−(ジメトキシ)(メチル)シリル)メチル)(O−メチル)カルバメート、(3−(トリエトキシシリル)プロピル)(tert−ブチル)カルバメート、((トリエトキシシリル)プロピル)(エチル)カルバメートである。さらなる実施形態の場合、好ましくは、少なくとも1種のアミノシラン、より好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアミノシランの全重量に基づき、少なくとも95重量%のアミノシラン、さらにより好ましくは、全てのアミノシランは、上記例から選択される。
より特に、少なくとも1種のアミノシランが、式(I):
a1 x1b1 y1c1 (4−x1−y1)Si (I)
(式中、
a1は、互いに独立して、C1〜C16アルキル基、C2〜C8アルケニル基、C2〜C8アルキニル基およびフェニル基、C7〜C12アルキルアリール基ならびにC7〜C12アリールアルキル基からなる群から選択される、少なくとも1個の窒素基によって置換された官能基から選択され、
b1は、互いに独立して、未置換の、C1〜C16アルキル基、C2〜C8アルケニル基、C2〜C8アルキニル基、フェニル基、C7〜C12アリールアルキル基およびC7〜C12アルキルアリール基からなる群から選択され、
c1は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、
x1は、1、2または3であり、かつ
y1は、0〜(3−x1)からの整数の群から選択される)のアミノシランの群から選択される場合、好ましい。
好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアミノシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のアミノシラン、より好ましくは、全てのアミノシランが、上記シランから選択される。さらに、x1=1または2であり、かつy1が、0〜(2−x1)からの整数の群から選択される場合、好ましい。
本発明の実施形態において、整数の範囲からの変数が選択される場合、数範囲の明示された終点も含まれる。
別途指定されない限り、本出願において、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基およびアルコキシ基などの、本明細書に記載される基は、本出願の本実施形態において、または他の実施形態において、分枝状であっても、または未分枝状であってもよい。
さらなる実施形態の場合、Ra1は、互いに独立して、C1〜C5アルキル基、C2〜C5アルケニル基およびC2〜C5アルキニル基ならびにそれらの混合物からなる群から選択される、少なくとも1個の窒素基によって置換された官能基から選択され、Rb1は、互いに独立して、未置換の、C1〜C4アルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、フェニル基およびそれらの混合物からなる群から選択され、かつRc1は、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択される。
好ましくは、特に、Rc1は、メトキシおよびエトキシからなる群から選択される。
さらなる実施形態の場合、Ra1の少なくとも1個の窒素基が、−NH(2−r1)d1 r1および−(NH(3−s1)d1 s1からなる群から選択され、rが、0〜2の整数から選択され、かつs1が、0〜3の整数から選択され、かつRd1が、r1またはs1が≧2である場合、互いに独立して、C1〜C16アルキル基、C2〜C8アルケニル基、C2〜C8アルキニル基、フェニル環、C7〜C12アルキルアリール基、C7〜C12アルコキシアルキル基、ジアルキレンジアミン基およびトリアルキレントリアミン基、ならびに飽和および不飽和アルキレンおよびヘテロアルキレン、例えば、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−CH=CH−CH=CH−または−CH=N−(CH−からなる群から選択され、ヘテロアルキレン中のヘテロ原子が、NおよびOから選択される場合、好ましい。ヘテロアルキレンのヘテロ原子は、好ましくは窒素原子である。上記基に存在するいずれの置換基も、好ましくは、窒素含有置換基、例えば、−NH(2−t1)e1 t1および−(NH(2−u1)e1 u1から選択され、t1は、0〜2の整数から選択され、u1は、0〜3の整数から選択され、かつRe1は、C1〜C4アルキル基からなる群から選択される。より特に好ましくは、上記Rd1は、未置換である。
さらなる実施形態の場合、Rd1は、r1またはs1が≧2である場合、C1〜C4アルキル基、C2〜C4アルケニル基、C2〜C4アルキニル基、フェニル環、C7〜C8アルキルアリール基、C7〜C8アルコキシアルキル基、ジアルキレンジアミン基およびトリアルキレントリアミン基、ならびに飽和および不飽和C4〜C7アルキレンおよびC3〜C6ヘテロアルキレン、例えば、−(CH−、−(CH−、−(CH−、−CH=CH−CH=CH−または−CH=N−(CH−からなる群から選択され、ヘテロアルキレン中のヘテロ原子は、NおよびOから選択される。
さらなる実施形態の場合、さらに、Ra1の少なくとも1個の窒素基が、−NH(2−r1)d1 r1および−(NH(3−s1)d1 s1からなる群から選択され、rが、0〜2の整数から選択され、かつs1が、0〜3の整数から選択され、かつRd1が、互いに独立して、未置換および置換されたC1〜C8アルキル基、好ましくは、C1〜C4アルキル基からなる群から選択され、置換基が、−NH(2−t1)e1 t1および−(NH(3−u1)e1 u1からなる群から選択され、t1は、0〜2の整数から選択され、u1は、0〜3の整数から選択され、かつRe1は、互いに独立して、未置換のC1〜C4アルキル基およびC1〜C4アミノアルキル基からなる群から選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のアミノシランが、アミノアルキルトリアルコキシシラン、ビス(アミノアルキル)ジアルコキシシラン、(アルキル)(アミノアルキル)(ジアルコキシ)シラン、((アミノアルキル)アミノアルキル)(トリアルコキシ)シラン、ビス(トリアルコキシシリルアルキル)アミン、トリス(トリアルコキシルアルキル)アミン、ビス−N,N’−(トリアルコキシシリルアルキル)アルキレンジアミン、ビス−N,N’−(トリアルコキシシリルアルキル)ジアルキレントリアミンからなる群から選択され、アルキル基が、互いに独立して、メチル基、エチル基、プロピル基およびブチル基からなる群から選択され、かつアルコキシ基が、互いに独立して、メトキシ基およびエトキシ基からなる群から選択される場合、好ましい。特に好ましくは、アミノアルキルトリアルコキシシラン、((アミノアルキル)アミノアルキル)(トリアルコキシ)シランおよびビス(トリアルコキシシリルアルキル)アミンからなる群からの少なくとも1種のアミノシランの選択である。
本発明に従って、アミノシランなど、いずれかの広範囲の様式で官能化されたアルキルシランおよびシランの間で区別される。「アルキルシラン」という用語は、本発明の意味において、官能化シラン、例えば、アミノシランを包含せず、例えば、これらの試料が、未置換のアミノアルキル基ならびにアミノアルキル基を有する場合でさえ、包含しない。少なくとも1種のアルキルシランの例は、(メチル)(トリアルコキシ)シラン、(エチル)(トリアルコキシ)シラン、(n−プロピル)(トリアルコキシ)シラン、(イソプロピル)(トリアルコキシ)シラン、(n−ブチル)(トリアルコキシ)シラン、(イソブチル)(トリアルコキシ)シラン、(n−オクチル)(トリアルコキシ)シラン、(イソオクチル)(トリアルコキシ)シラン、(デシル)(トリアルコキシ)シラン、(ドデシル)(トリアルコキシ)シラン、(ヘキサデシル)(トリアルコキシ)シラン、(ジメチル)(ジアルコキシ)シランであり、アルコキシは、メトキシ、エトキシおよびそれらの混合物を意味する。好ましくは、少なくとも1種のアルキルシランは、好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアルキルシラン成分の全重量に基づき、好ましくは、少なくとも95重量%のアルキルシラン、より好ましくは、全てのアルキルシランは、上記例から選択される。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のアルキルシランが、式(II)
a2 x2b2 (4−x2)Si (II)
(式中、Ra2は、互いに独立して、未置換のC1〜C16アルキル基の群から選択され、Rb2は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、かつx2は、1および2から選択される)の構造を有する場合、好ましい。好ましくは、ヘテロポリシロキサン中に存在するアルキルシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のアルキルシラン、より好ましくは、全てのアルキルシランは、上記シランから選択される。
さらなる実施形態の場合、Ra2が、互いに独立して、未置換のC1〜C8アルキル基の群から選択され、かつRb2が、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、式(II)の少なくとも1種のアルキルシランの少なくとも1種のRa2が、未置換のC1〜C3アルキル基からなる群から選択される場合、好ましい。
より特に、Rc2が、メトキシおよびエトキシからなる群から選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、Ra2が、未置換の、C1〜C8アルキル基、より好ましくは、C1〜C6アルキル基、さらにより好ましくは、C1〜C4アルキル基の群から選択される場合、好ましい。そのようなアルキル鎖の例は、メチル、エチル、イソプロピル、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ヘキシルおよびオクチルである。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のビニルシラン成分が、(ビニル)(トリアルコキシ)シラン、(ビニル)(メチル)(ジアルコキシ)シラン、(ビニル)(トリス(メトキシエトキシ))シラン、(ビニル)トリス(2−メトキシエトキシ)シラン、(ビニル)(トリアセトキシ)シラン、(((ビニルベンジルアミノ)エチルアミノ)プロピル)(トリアルコキシ)シラン、(アリル)(トリアルコキシ)シランおよび(アリル)(トリエトキシ)シランからなる群から選択され、アルコキシは、メトキシ、エトキシおよびそれらの混合物、好ましくは、メトキシを意味する場合、好ましい。好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するビニルシラン成分の全重量に基づき、少なくとも1種のビニルシラン、好ましくは、少なくとも95重量%のビニルシラン、より好ましくは、全てのビニルシランは、上記例から選択される。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のビニルシランが、式(III)
a3 x3b3 y3c3 (4−x3−y3)Si (III)
(式中、
a3は、互いに独立して、未置換のC2〜C16ビニル基の群から選択され、
b3は、互いに独立して、未置換のC1〜C16アルキル基の群から選択され、
c3は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、
x3は、1および2から選択され、かつ
y3は、0〜(2−x3)の整数の群から選択される)の構造を有する場合、好ましい。
好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するビニルシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のビニルシラン、より好ましくは、全てのビニルシランは、上記シランから選択される。
さらなる実施形態の場合、Ra3は、互いに独立して、未置換のC2〜C7ビニル基の群から選択され、Rb3は、互いに独立して、未置換のC1〜C8アルキル基から選択され、かつRc3は、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択される場合、好ましい。
より特に、Rb3が、メトキシおよびエトキシからなる群から選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のアリールシランが、(フェニル)(トリアルコキシ)シラン、(フェニル)(メチル)(ジアルコキシ)シラン、(ジフェニル)(ジアルコキシ)シラン、(フェニル)(メチル)(ジアルコキシ)シランおよび(ベンジル−2−アミノエチル−3−アミノプロピル)(トリアルコキシ)シランからなる群から選択され、アルコキシが、メトキシ、エトキシおよびそれらの混合物、好ましくは、メトキシを意味する場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のアリールシランが、式(IV)
a4 x4b4 y4c4 (4−x4−y4)Si (IV)
(式中、Ra4は、互いに独立して、フェニル基、未置換のC7〜C12アルキルアリール基および未置換のC7〜C12アリールアルキル基からなる群から選択され、
b4は、互いに独立して、未置換のC1〜C16アルキル基の群から選択され、
c4は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、
x4は、1および2から選択され、かつ
y4は、0〜(2−x4)からの整数の群から選択される)の構造を有する場合、好ましい。
好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアリールシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のアリールシラン、より好ましくは、全てのアリールシランは、上記シランから選択される。
さらなる実施形態の場合、Ra4は、フェニル基、C7〜C10未置換アルキルアリール基および未置換のC7〜C10アリールアルキル基からなる群から選択され、Rb4は、未置換のC1〜C8アルキル基の群から選択され、かつRc4は、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択される。
より特に、Rc4が、メトキシおよびエトキシからなる群から選択される場合、好ましい。
アクリロイルシランの例は、(メタクリロイルオキシメチル)(メチル)(ジアルコキシ)シラン、(メタクリロイルオキシメチル)(トリアルコキシ)シラン、(3−メタクリロイルオキシプロピル)(トリアルコキシ)シラン、(3−メタクリロイルオキシイソブチル)(トリアルコキシ)シラン、(3−メタクリロイルオキシプロピル)(メチル)-(ジアルコキシ)シラン、(1−メタクリロイルオキシメチル)(トリアルコキシ)シラン、(3−アクリルオキシプロピル)(トリアルコキシ)シランおよび(アクリルオキシメチル)(トリアルコキシ)シランであり、アルコキシは、メトキシまたはエトキシを意味する。1つの特に好ましい例は、(メタクリロイルオキシプロピル)(トリメトキシ)シラン(MEMO)である。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のアクリロイルシランが、式(V)
a5 x5b5 y5c5 (4−x5−y5)Si (V)
(式中、Ra5は、未置換のC3〜C10アクリロイル基および未置換の((C3〜C7−アクリロイルオキシ)C1〜C5−アルキル)トリアルコキシからなる群から選択され、
b5は、未置換のC1〜C16アルキル基の群から選択され、
c5は、アルコキシ基の群から選択され、
x5は、1および2から選択され、かつ
y5は、0〜(2−x5)からの整数の群から選択される)の構造を有する場合、好ましい。
好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在するアクリロイルシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のアクリロイルシラン、より好ましくは、全てのアクリロイルシランは、上記シランから選択される。
さらなる実施形態の場合、Ra5は、未置換のC3〜C7アクリロイル基の群から選択され、Rb5は、未置換のC1〜C8アルキル基の群から選択され、かつRc5は、未置換のC1〜C4アルコキシ基の群から選択される。
より特に、Rc5が、メトキシおよびエトキシからなる群から選択される場合、好ましい。
エポキシシランの例は、3−グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン、グリシジルオキシプロピルメチルジアルコキシシランおよび(ベータ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル)(トリアルコキシ)シランであり、アルコキシは、メトキシ、エトキシまたはプロポキシを意味する。
例えば、メラミン系などの典型的に利用される湿潤コーティング系におけるような比較的大量のエポキシシラン成分の使用は不利であることがわかった。他方、粉末コーティング系において、例えば、それは顕著に不利ではないか、または有利であることが証明された。特に、強磁性顔料に関連して、有意な量のエポキシシランを含んでなる、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの使用は、典型的に問題がなく、または望ましくさえある。しかしながら、さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、10重量%未満、より好ましくは、3重量%未満、さらにより好ましくは、1重量%未満のエポキシシラン成分を含んでなる場合、好ましい。後者は、特に、粉末コーティング系の下塗りとして意図された強磁性顔料が、より広い分野の用途に提供される場合である。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種のさらなるモノマーを含んでなる場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、式(VI)
a6 Si (VI)
(式中、Ra6は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択される)の少なくとも1種のシランを含んでなる。好ましくは、Raは、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択される。
さらなる実施形態の場合、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを構成するモノマー成分の少なくとも32重量%、好ましくは、モノマー成分の少なくとも36重量%、さらにより好ましくは、モノマー成分の少なくとも41重量%が、アミノシランから選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中のアミノシラン成分のフラクションが、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、多くとも95重量%、より好ましくは、多くとも89重量%、さらにより好ましくは、多くとも86重量%である場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、特に、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中のアミノシラン成分のフラクションが、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、32重量%〜95重量%の範囲、より好ましくは、36重量%〜89重量%の範囲、さらにより好ましくは、41重量%〜86重量%の範囲にある場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンのモノマー成分の少なくとも12重量%、より好ましくは、モノマー成分の少なくとも17重量%、さらにより好ましくは、モノマー成分の少なくとも23重量%がアルキルシランから選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンのモノマー成分の多くとも76重量%、より好ましくは、モノマー成分の多くとも72重量%、さらにより好ましくは、モノマー成分の多くとも69重量%がアルキルシランから選択される場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、特に、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中のアルキルシラン成分のフラクションが、それぞれの場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、12重量%〜76重量%の範囲、より好ましくは、17重量%〜72重量%の範囲、さらにより好ましくは、23重量%〜69重量%の範囲にある場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも87重量%の範囲まで、より好ましくは、少なくとも93重量%の範囲まで、さらにより好ましくは、少なくとも97重量%の範囲まで、アミノシランおよびアルキルシランから選択されるモノマー成分からなる場合、好ましい。
さらなる好ましい実施形態の場合、アルキルシラン成分およびアミノシラン成分と関連する上記の数量値は、上記されるようなアルキルシランおよびアミノシランの特定の群に関する。これは、例えば、少なくとも95重量%のアルキルシランが式(II)
a2 x2b2 (4−x2)Si (II)
(式中、Ra2は、互いに独立して、未置換のC1〜C16アルキル基の群から選択され、
b2は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、かつ
x2は、1および2から選択される)の構造を有する場合、事実である。好ましくは、ヘテロポリシロキサン中に存在するアルキルシラン成分の全重量に基づき、少なくとも95重量%のアルキルシラン、より好ましくは、全てのアルキルシランは、上記シランから選択される。
驚くべきことに、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンでコーティングされた顔料は、湿潤コーティング材料中で改善された配向を示し、より良好なライトネスフロップが得られる。
任意に利用される、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、少なくとも1種のアミノシラン成分と、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランからなる群から選択される少なくとも1種のシラン成分とを含んでなる。使用される、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの製造のための対応するモノマー、オリゴマーおよび/またはポリマーの縮合は、当業者に知られている方法によって達成され、これは、例えば、米国特許第5808125A号明細書、米国特許第5679147A号明細書および米国特許第5629400A号明細書に開示されている。さらに、種々の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、商業的にも入手可能である。好ましい、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、例えば、Evonik Industries AG,45128 Essen,Germanyから、Dynasylan Hydrosil 2627、Dynasylan Hydrosil 2776、Dynasylan Hydrosil 2909、Dynasylan 1146およびDynasylan Hydrosil 2907の商標名で入手可能である。特に好ましい水系のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、Dynasylan Hydrosil 2627、Dynasylan Hydrosil 2776、Dynasylan Hydrosil 2907およびDynasylan Hydrosil 2909である。
本発明の好ましい変異形によると、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、Dynasylan Hydrosil 2627、Dynasylan Hydrosil 2776、Dynasylan Hydrosil 2909、Dynasylan 1146、Dynasylan Hydrosil 2907およびそれらの混合物からなる群から選択される。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、水性配合物の形態で使用される。特に、配合物は、好ましくは、配合物の全重量に基づき、5〜50重量%の範囲の、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの濃度を有する。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、当業者に知られている方法によって適用される。特に、非常に低い費用および努力、ならびに顕著な結果と関連する1つの好ましい方法は、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの水溶液の作用への、コーティングされる顔料の暴露である。この場合の作用時間は、15分〜240分であるべきである。
さらなる実施形態の場合、ヘテロポリシロキサン層の適用の後、シクロヘキサン層の硬化、より特に、熱硬化が実行されない場合、特に好ましい。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、0.5重量%未満のアルコールを有し、これは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの調製の間に、加水分解および/または縮合の結果として放出されたものである。
驚くべきことに、さらに、好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、実質的に完全に、好ましくは完全に加水分解されることがわかった。さらなる反応または架橋の可能性が減少するにもかかわらず、この種類のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、主により良好な結果を達成する。
本発明に従って使用される、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、0.3重量%未満の揮発性有機溶媒含有量を有する。
あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、水性配合物の形態で使用される。多くの用途に関して、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを含んでなる水性配合物が、可能な限り少量の、シランモノマーの反応で通常形成されるアルコールなどのVOC(揮発性有機溶媒)を含む場合、典型的に好ましい。さらなる実施形態の場合、水性配合物が、それぞれの場合、水性配合物の全重量に基づき、5重量%未満、好ましくは、1重量%未満、より好ましくは、0.5重量%未満、さらにより好ましくは、0.1重量%未満のVOCを含有する場合、好ましい。理想的には、VOCが存在しない水性配合物が利用される。
さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが適用されるコーティング層の金属酸化物は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化クロム、酸化スズ、酸化モリブデン、それらの酸化物水和物、それらの水酸化物およびそれらの混合物からなる群から、実質的に、好ましくは完全に選択される。特に好ましくは、本発明の金属酸化物は、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、ここでは「金属酸化物」という用語は、酸化物水和物および水酸化物も含む。より特に、二酸化ケイ素、水酸化ケイ素および/または酸化ケイ素水和物などの酸化ケイ素の使用が有利であることが証明された。
例えば、安定性に関して、特に高品質の特性は、無機/有機ハイブリッド層と、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンとの組合せによって達成される。さらなる実施形態の場合、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、本発明の無機/有機ハイブリッド層に適用される場合、好ましい。より特に、上記無機/有機ハイブリッド層が、酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物またはそれらの混合物を含んでなる場合、好ましい。無機/有機ハイブリッド層に存在する金属酸化物は、酸化ケイ素、水酸化ケイ素、酸化ケイ素水和物またはそれらの混合物から実質的になる。
さらに、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、本発明の顔料の最外層として適用される場合、特に有利であることが証明された。したがって、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、周囲媒体と接触している顔料は、コーティング材料の多様性において特に高い適合性を示した。この場合、好ましくは、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、本発明の無機/有機ハイブリッド層に最外層として適用される。
本発明のさらなる変異形によると、さらに、例えば、特手の用途のために改善された結果をもたらすために、全体としてコーティングを最適化することが好ましい。
さらなる実施形態の場合、本発明の顔料、より特に、金属効果顔料のコーティングは、走査電子顕微鏡を使用して決定した場合、好ましくは、20nm〜160nmの範囲の平均厚さ、より好ましくは25nm〜135nmの範囲の平均厚さを有する。
コーティング、ならびに個々のコーティング層の層の厚さは、例えば、適切な粉砕部分上でのSEM顕微鏡によって決定される。この場合、顔料はワニスに適用され、そしてワニスは硬化される。ここで、適用媒体におけるプレートリットの極めて良好な配向に注意すべきである。硬化されたワニスは、その後、粉砕され、そして試料調製後、粉砕部分をSEMで観察する。計量のために選択された粒子は、良好な平面平行配合を示すもののみである。この方法で、不完全に配向されたプレートリットは、未知の視野角のため、高いエラーをもたらす。コーティングは、金属コアに対して非常に良好な対照を示す。金属酸化物層およびポリマー層の層の厚さを容易に区別することができない場合、層の厚さを測定する前に、空間分解EDX分析を使用することが可能である。「平均層の厚さ」という用語は、本発明の意味において、少なくとも30の金属顔料、好ましくは40の金属顔料の層の層の厚さの平均値を意味する。コーティングが不均等である場合、それぞれの粒子のコーティングの最も薄い領域および最も厚い領域の算術平均が形成される。例えば、コーティング中の、すでにコーティングされた微細顔料の包含から生じる個々の実質的な偏差は、平均層の厚さを決定する場合に考慮されない。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の厚さが、コーティングの全厚さの少なくとも40%、より好ましくは、少なくとも60%、さらにより好ましくは、少なくとも85%である場合、好ましい。コーティングの全厚さの決定は、好ましくは、金属基材の全コーティング上を調査するSEMによって実行される。いずれの軽く接着している次のコーティング、または、例えば、顔料が配合されたワニス組成物の成分も、もちろん含まれない。そのような残留物は、当業者人に知られている溶媒中での顔料の洗浄によって、測定の前に除去される。
本発明の顔料は、乾燥生成物、ペーストまたは懸濁液の形態を取り得る。乾燥生成物は、本発明の意味において、例えば、粉末および顆粒である。そのような形態は、例えば、おそらく、同時に、その後の用途において不適合性を生じる追加の溶媒を、輸送および貯蔵のために必要としないという利点を示した。他方、ペーストおよび懸濁液は、そのような不利益を示すが、例えば、除去および移送時のほこり形成の減少または防止があるため、取り扱いがより容易となり得る。
本発明は、
i)少なくとも1種の金属酸化物反応物、少なくとも1種の有機ポリマー反応物および少なくとも1種のネットワーク形成成分を液相中で反応させ、コーティング組成物を形成するステップと、
ii)金属基材にコーティング組成物を適用して、無機/有機ハイブリッド層を形成するステップと
を含んでなる、コーティングされた顔料の製造方法であって、
上記無機/有機ハイブリッド層は、少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる少なくとも1種の無機ネットワークならびに少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、上記無機ネットワークおよび上記有機ポリマーは、互いに共有結合し、
上記少なくとも1種の金属酸化物は、上記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物から選択され、かつ上記金属基材の参加生成物ではなく、
上記ネットワーク形成成分は、上記金属酸化物および上記有機ポリマーに少なくとも部分的に結合し、
上記コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ
上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率は、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にある、製造方法にさらに関する。コーティング中の金属酸化物の上記量は、いずれの次のコーティングが適用されない状態のコーティングに基づく。金属基材は、好ましくは、プレートリット型金属基材である。ステップi)およびii)は、別々の時間に、同時に、または部分的に同時に実行され得る。
本発明のハイブリッドの層が形成するように、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応は、もちろん、少なくとも部分的に同時に生じなければならない。この場合、ネットワーク形成成分、金属酸化物の反応物および有機ポリマーの反応物は、いずれかの順序で、互いに混合され得る。しかしながら、個々の構成成分間の共有結合が形成可能であることが保証される必要がある。反応物は、好ましくは、例えば、酸、塩基または特定の触媒の添加によって反応が開始される前に、最初に互いに混合される。
本明細書において、金属基材は、すでに最初に導入され得るか、またはコーティング成分の反応の間もしくは後にのみ添加され得る。また、その場合、コーティング成分は、特定の実施形態において、金属基材の表面付近および/または無機/有機ハイブリッド層の表面付近で、金属酸化物のより大きいフラクションが得られるように、可変的な量で、定義された時間にわたって添加され得る。さらなる実施形態の場合、さらに、金属基材の表面近位および/または無機/有機ハイブリッド層の表面近位に有機ポリマーの増加したフラクションがある。本発明によると、無機/有機混合層は、金属酸化物および有機ポリマーの離散的層の間に共有結合のみが生じることを意味しない。第1のステップにおいて金属基材上でのコーティングとしての金属酸化物の析出から、それに続いて、例えば、ネットワーク形成成分および有機ポリマーの反応物の添加、またはその逆が行われる。
さらなる実施形態の場合、コーティング中の金属酸化物の量対コーティングされた金属顔料の無機/有機ハイブリッド層中の有機ポリマーの量の重量比が、2.5:1〜9.0:1の範囲、より好ましくは、3.0:1〜8.1:1の範囲、さらにより好ましくは、3.3:1〜6.7:1の範囲にある場合、好ましい。
さらに、さらなる実施形態によると、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対コーティングされた金属顔料の無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの比率が、1:10〜5:10の範囲、より好ましくは1.2:10〜4:10の範囲、さらにより好ましくは1.4:10〜3.5:10の範囲にある場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層は、未コーティングの金属基材に適用される。この場合、「未コーティング」は、金属基材が、包含コーティングを有さないが、代わりに、例えば、プレートリット型金属基材の場合、粉砕助剤の残留物、または凝集を減少もしくは防止するための添加剤のみを有することを意味する。
さらに、本発明の顔料の場合、金属酸化剤含有コーティング層に適用される、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを使用することは、有利であることが証明された。あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンは、好ましくは、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層の構成後に添加される。
さらなる実施形態の場合、特に、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、無機/有機ハイブリッド層の構成ステップ後に添加される場合、好ましい。この場合、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが適用される前に少なくとも主として終わっている場合、有利である。無機/有機コーティング層の「主として終わっている」調製は、本発明の意味において、コーティングの反応物の多くとも30重量%がなお反応性であることを意味すると理解される。好ましくは、15重量%未満、より好ましくは5重量%未満の反応物が、なお反応性である。量は、溶液中になお存在する反応性反応物量に基づき決定される。これは、驚くべきことに、それが非常に薄いコーティング構の実現を可能にするため、極めて有利であることが照明される。これに関係して、例えば、その間に金属酸化物の層を有する構造と比較して、例えば、安定性に関する有利な特徴の有意な現象は観察されなかった。同時に、この種類の構造は、改善された光学的特性をもたらす。
さらなる実施形態の場合、ステップi)および/またはステップii)における反応温度は、好ましくは、0℃〜180℃、より好ましくは、40℃〜120℃、さらにより好ましくは、60℃〜100℃の範囲にある。
さらに、さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、
a)最初に多くとも6.8のpH、その後少なくとも7.2のpH、または
b)最初に少なくとも7.2のpH、その後多くとも6.8のpH
のいずれかで実行される場合、好ましい。
したがって、驚くべきことに、無機/有機コーティングの構成成分の反応の間のpHの変化が、例えば、コーティング部分における安定性の改善をもたらすことがわかった。
さらなる実施形態の場合、さらに、pHが、a)の場合、最初に、またはb)の場合、その後で、2.5〜6.8の範囲にある場合、より好ましくは、a)の場合、最初に、またはb)の場合、その後で、3.5〜6.5の範囲にある場合、さらにより好ましくは、a)の場合、最初に、またはb)の場合、その後で、4〜6の範囲にある場合、好ましい。
さらなる実施形態の場合、さらに、pHが、a)の場合、その後で、またはb)の場合、最初に、7.2〜11.5の範囲にある場合、より好ましくは、a)の場合、その後で、またはb)の場合、最初に、7.5〜11の範囲にある場合、さらにより好ましくは、a)の場合、その後で、またはb)の場合、最初に、8〜10.2の範囲にある場合、好ましい。
この場合に利用される酸および塩基は、特に、金属酸化物の加水分解および縮合のため触媒として機能する。
さらに、pHを調製するために、特定の酸を使用することは、特に有利であることが観察された。さらなる実施形態の場合、有機酸の群から、好ましくは、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、上記酸の無水物およびそれらの混合物からなる群から、より好ましくは、ギ酸、酢酸、シュウ酸およびそれらの混合物からなる群から選択される酸が使用される。このようにして、驚くべきことに、特に均質のコーティングを構成することが可能であった。
他方、コーティングの製造が、可能な限り安価に実行される場合、無機酸、より特に、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸およびそれらの混合物などの鉱酸が有利であることが証明された。
さらに、改善された層構造が、典型的に、有機塩基、アンモニア、ヒドラジンおよびそれらの混合物からなる群から選択される塩基を使用することによって達成可能である(達成されることができる)ことが観察された。有機塩基は、好ましくは、1級、2級および3級アミンなどのアミンから選択される。例は、ジメチルエタノールアミン(DMEA)、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジアミン(EDA)、tert−ブチルアミン、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ピリジン誘導体、アニリン、アニリン誘導体、コリン、コリン誘導体、尿素、尿素誘導体、ヒドラジン誘導体およびそれらの混合物である。
さらなる実施形態の場合、他方、無機塩基から、好ましくは、アンモニア、ヒドラジン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素アンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウムおよびそれらの混合物からなる群から選択される無機塩基から選択される少なくとも1種の塩基が使用されることが好ましい。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、最初は7未満のpH、その後7より高いpHで行われる場合、特に好ましい。
さらなる実施形態の場合、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応は、最初に、金属基材が添加される前に開始される。これは、驚くべきことに、特定の場合、次いで、すでに部分的に実行された無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、なお常に、非常に信頼可能なコーティングの入手を可能にするため、有利であることが証明された。したがって、この方法の変異形は、金属基材が、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応の開始から存在する必要がないため、感応性金属基材のコーティングに、無機/有機ハイブリッド層の反応が遅い反応物の反応に特に適切である。
他方、多くの場合、金属基材の存在下、無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応を実行することは有利であることが証明された。特に、この手段によって得られたコーティングは、なおより均質であり、かつより安定しているように見える。
さらなる実施形態の場合、この方法は、少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる少なくとも1種のさらなるコーティング層の適用を含んでなる。
さらなる実施形態の場合、この方法は、少なくとも1種の有機ポリマーから実質的になる少なくとも1種のさらなるコーティング層の適用を含んでなる。問題の層は、好ましくは、無機/有機ハイブリッド層および金属基材の間に配置される。
さらなる実施形態の場合、さらに、少なくとも1種の有機ポリマーのために使用されるモノマーが、実質的に、アミノ基、チオール基、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基、アリル基、アルケニル基、アルキニル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、イソシアネート基、シアネート基、ウレイド基およびカルバネート基からなる群から、より好ましくは、アクリレート基、メタクリレート基、ヒドロキシル基、カルボキシル基およびカルボン酸無水物基からなる群から、さらにより好ましくは、アクリレート基およびメタクリレート基からなる群から選択される少なくとも1種の官能基を有するモノマーである場合、好ましい。好ましくは、それぞれの場合、モノマー構成成分の全重量に基づき、有機ポリマーに存在するモノマー構成成分の少なくとも95重量%、より好ましくは、少なくとも99重量%が、そのようなモノマーから選択される。
さらなる実施形態の場合、明示されたコーティング層は、1ポット反応で適用される。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種のテトラアルコキシシラン、または少なくとも1種のテトラアルコキシシランのオリゴマーが、無機/有機ハイブリッド層の製造において使用される。テトラアルコキシシランのアルコキシ基は、例えば、互いに独立して、C1〜C4アルコキシ基の群から選択され得る。しかしながら、特に好ましいテトラアルコキシシランは、少なくとも3、好ましくは少なくとも4の同一のアルコキシ基を有するテトラアルコキシ基によって表される。テトラアルコキシシランは、好ましくは、テトラエトキシシランおよびテトラエトキシシランのオリゴマーからなる群から選択される。
さらなる実施形態の場合、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層の製造において、有機官能性シランが使用される。
さらなる実施形態の場合、選択される液相は、水、アルコール、グリコールエーテル、ケトン、酢酸エステル、ホワイトスピリットおよびそれらの混合物からなる群から選択される溶媒である。
1つのさらなる変異形によると、本発明は、本発明の方法またはその実施形態の1つに従って製造された、金属コアを有するコーティングされた顔料、より特に、コーティングされた金属効果顔料に関する。この場合、請求項14〜16および態様23〜32に記載される方法の1つに従って製造されることが、より特に好ましい。
本発明は、さらに、本発明によるコーティングされた顔料、特に、請求項1〜13または態様1〜22に明示されるもの、あるいは請求項14〜16のいずれかまたは態様23〜32のいずれかによる方法によって製造されるものを含んでなる、コーティングされた材料に関する。
さらなる実施形態の場合、コーティング材料は、水性コーティング、溶媒性コーティングおよび粉末コーティングからなる群から選択される。本発明に従ってコーティングされた強磁性顔料のために特に好ましいコーティング材料は、粉末コーティングである。
本発明は、さらに、請求項1〜13または態様1〜22のいずれかによる、コーティングされた金属顔料とも記載される、コーティングを有する金属顔料を含んでなる物品に関する。
本発明は、さらに、化粧品、プラスチックまたはコーティング材料における、本発明の顔料の使用に関する。コーティング材料の例は、表面コーティング、例えば、湿潤コーティングおよび粉末コーティング、ならびに着色剤、例えば、印刷インクおよび建築用コーティングである。
本発明の顔料は、特に、例えば、湿潤コーティング、例えば、水ベースコーティングおよび溶媒性コーティング、粉末コーティング、コイルコーティング配合物および印刷インクからなる群から選択されるコーティング材料中に組み込まれ得る。さらに、本発明の顔料は、プラスチックまたは化粧品における使用に顕著に適切である。コーティング材料の1つの特に好ましい群は、着色剤、例えば、印刷インクおよび液体インク、湿潤コーティングおよび粉末コーティングである。印刷インクおよび液体インクの適用の1つの特定の分野は、セキュリティー印刷インクの分野である。
本発明は、さらに、水ベースおよび溶媒ベースコーティングにおける本発明の顔料の使用に関する。そのようなコーティングは、例えば、自動車分野および工業分野において使用される。水ベース系における適用の場合、本発明の顔料は、水または慣習的な共溶媒、例えば、ブチルグリコール中にスラリー化されてよい。さらに、本発明の顔料は、水ベース適用媒体中に直接組み込まれてもよい。類似の注釈が溶媒ベースコーティングでの使用に当てはまる。本発明の顔料は、顕著な分散挙動のため、注目に値する。
本発明は、さらに、粉末コーティングにおける本発明の顔料の使用に関する。粉末コーティングは、例えば、工業ライン製造において、導電性および温度安定性材料のコーティングのために使用される。適用のための粉末コーティングは、この場合、固体および溶解性を含まない粉末として存在する。さらに、下塗りまたはシングルコートトップコートとして使用される粉末コーティングは、ほぼ完全にリサイクル可能である。環境上好ましく、かつ多様に利用可能な粉末コーティングは、結合剤、顔料、充てん剤および架橋剤、そして任意に添加剤も含んでなる。結合剤は、当業者によく知られる定義として理解される。言い替えれば、結合剤は、フィルム形成成分のみならず、例えば、可塑剤、充てん剤および/または硬化剤などの不揮発性助剤も含んでなる。微細粉末コーティングは、焼成または放射エネルギーによって硬化する前に、一般に、静電気的に適用される。
粉末コーティングの顔料着色のために、特に、プレートリット型顔料を使用することが可能である。しかしながら、混合方法によって製造される粉末コーティングの場合、押出および粉砕操作において顔料プレートリットに作用する剪断力のため、顔料プレートリットが損傷を受け得るか、または破壊され得ることは、問題となり得る。結果として、特に、この様式で顔料着色された適用の光沢、したがって、光学的品質に悪影響があり得る。
この理由のため、例えば、乾燥ブレンドプロセスにおいて、金属効果顔料は、粉砕が生じた後にのみ、ベース粉末コーティングに混合される。しかしながら、このことの不利益は、顔料および粉体コーティングの可能な分離が、個々のコーティング構成成分の装填挙動における差異に起因して、コーティング適用の間に生じるということである。この結果は、粉末コーティング適用の間の粉末コーティング中の顔料の消耗または蓄積の結果としての不規則な光学的影響である。さらに、顔料および結合剤の分離は、「オーバースプレー」の、言い替えれば、コーティングされる物品を過ぎてスプレーされ、そしてコストの理由でリサイクルされるべきである粉末コーティング材料のフラクションの異なる組成を引き起こす。代わりに、顔料が加熱によってベースコートの粒子に固定される、いわゆる結合プロセスが使用される。しかしながら、そのような結合粉末コーティングの製造は、比較的高価である。現在最も費用効果的な粉末コーティングは、混合プロセスによって製造される。そのようなプロセスにおいて、顔料は、全ての他の原材料と共に混合されて、押し出されて、そして粉砕される。
本発明の顔料は、追加的に、コイルコーティングプロセスで使用され得る。このプロセスは、その高い環境への優しさのため、注目に値する。この場合、コーティングおよび乾燥は、連続的に、すすぎのないプロセスの閉端系内で行なわれ、さらに、化学残留物を除去するためのすすぎがない。さらに、最適化された操作レジメによって、事実上100%の適用効率を達成することが可能であり、あるいは、例えば、多くのコーティングプロセスと一緒に、オーバースプレーの結果として比較的大きい損失がある。しかしながら、コイルコーティングの場合、コーティングが240〜280℃の温度で焼成されるため、特に安定した顔料のみが、このプロセスのために使用されることができる。
本発明の顔料は、さらに、印刷インクにおいて使用され得る。そのような印刷インクの例は、グラビア印刷、スクリーンまたはフレキソ印刷インクである。本発明の顔料は、水ベースコーティング(水性コーティング)および外部適用のためにも特に適切である。
グラビア、フレキソまたはスクリーン印刷インクは、溶媒または溶媒混合物を含んでいる。これらの溶媒または混合物の目的の1つは、結合剤を溶解することであるが、別の目的は、例えば、粘度または乾燥速度などの印刷インクの重要な適用特性を設定することである。低沸点溶媒が典型的に利用されるが、より高沸点の溶媒が、より少ない量で、乾燥速度を調整するために有益となる。
溶媒に加えて、インクは、種々のさらなる成分、例えば、放射硬化性インクの場合、反応性希釈剤および光開始剤;結合剤、例えば、ニトロセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アクリレート、脂肪族および芳香族ポリウレタンならびにポリウレア;充てん剤、例えば、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム水和物、ケイ酸アルミニウムおよびケイ酸マグネシウム、ワックス、例えば、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、石油ワックスおよびセレシンワックス;脂肪酸アミド、可塑剤;分散助剤、脂肪酸および反沈殿剤を含んでなり得る。
本発明は、さらに、ポリマーにおける本発明の顔料の使用に関する。本発明のコーティングによって与えられる追加的な保護に加えて、顔料は、ポリマー、例えば、熱可塑性プラスチックポリマーの中に容易に組み込まれ、そして分散されることが可能である。
熱可塑性のポリマーの例は、ポリオキシアルキレン、ポリカーボネート(PC)、ポリエステル、例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)またはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン(PE)またはポリプロピレン(PP)、ポリ(メタ)アクリレート、ポリアミド、ビニル芳香族(コ)ポリマー、例えば、ポリスチレン、衝撃変性ポリスチレン、例えば、HI−PS、またはASA、ABSもしくはAESポリマー、ポリアリーレンエーテル、例えば、ポリフェニレンエーテル(PPE)、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリラクチド、ハロゲン含有ポリマー、イミド基含有ポリマー、セルロースエステル、シリコーンポリマー、あるいは熱可塑性エラストマーである。異なる熱可塑性物質の混合物も使用され得る。
さらなる実施形態の場合、化粧品は、ボディパウダー、フェイスパウダー、プレスドおよびルースパウダー、フェースメークアップ、クリームパウダー、クリームメークアップ、エマルジョンメークアップ、ワックスメークアップ、ファンデーション、ムースメークアップ、ルージュ、アイメークアップ、例えば、アイシャドウ、マスカラ、アイライナー、リキッドアイライナー、アイブロー、リップケアスティック、リップスティック、リップグロス、リップライナー、ヘアスタイリング組成物、例えば、ヘアスプレー、ヘアムース、ヘアジェル、ヘアワックス、ヘアマスカラ、持続性または半持続性ヘアカラー、一時的ヘアカラー、スキンケア組成物、例えば、ローション、ジェル、エマルジョン、ならびにネールニス組成物である。
本発明は、さらに、金属表面、特に顔料を有する物品上に保護層を製造するための、本発明の無機/有機ハイブリッド層の使用に関する。
本発明は、さらに、金属酸化物含有表面のコーティングのための、上記で明示された、あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの使用に関する。
態様1によると、本発明は、金属基材と、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層とを含んでなる顔料であって、
上記無機/有機ハイブリッド層が、少なくとも1種の金属酸化物、少なくとも1種のネットワーク形成成分および少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、
上記少なくとも1種の金属酸化物が、上記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、上記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を包含し、
上記ネットワーク形成成分が、上記金属酸化物および上記有機ポリマーに少なくとも部分的に共有結合し、かつ
上記コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、16.1mg/m〜25mg/mの範囲、好ましくは、17.2mg/m〜23mg/mの範囲、より好ましくは、17.9mg/m〜22.3mg/mの範囲にあり、かつ
上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲、好ましくは、4.6mg/m〜9.7mg/mの範囲、より好ましくは、5.1mg/m〜9.5mg/mの範囲にある、顔料に関する。
態様2によると、本発明は、上記金属基材がプレートリット型である、態様1による顔料に関する。
態様3によると、本発明は、上記コーティングの金属酸化物の量対上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量の重量比が、2.5:1〜9.0:1の範囲、より好ましくは、3.0:1〜8.1:1の範囲、さらにより好ましくは、3.3:1〜6.7:1の範囲にある、態様1および2による顔料に関する。
態様4によると、本発明は、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの比率が、1:10〜5:10の範囲、より好ましくは、1.2:10〜4:10の範囲、さらにより好ましくは、1.4:10〜3.5:10の範囲にある、態様1〜3のいずれか1つによる顔料に関する。
態様5によると、本発明は、上記有機ポリマーがポリエチレンではない、態様1〜4のいずれか1つによる顔料に関する。
態様6によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の厚さが、上記コーティングの全厚さの少なくとも40%、より好ましくは、少なくとも60%、さらにより好ましくは、少なくとも85%である、態様1〜5のいずれか1つによる顔料に関する。
態様7によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の量が、それぞれの場合において、上記顔料の全重量に基づき、少なくとも5重量%、より好ましくは、少なくとも6重量%、さらにより好ましくは、少なくとも8重量%である、態様1〜6のいずれか1つによる顔料に関する。
態様8によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の量が、それぞれの場合において、上記顔料の全重量に基づき、多くとも25重量%、より好ましくは、多くとも21重量%、さらにより好ましくは、多くとも18重量%である、態様1〜7のいずれか1つによる顔料に関する。
態様9によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の少なくとも1種の金属酸化物が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化鉄、酸化チタン、酸化クロム、酸化スズ、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、より好ましくは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化鉄およびそれらの混合物からなる群から選択され、さらにより好ましくは、酸化ケイ素、酸化アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群から選択され、上記金属酸化物という用語が、水酸化物および酸化物水和物も含む、態様1〜8のいずれか1つによる顔料に関する。
態様10によると、本発明は、少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層に適用され、上記少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種のアミノシランと、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランからなる群から選択される少なくとも1種のシランとを含んでなり、上記ヘテロポリシロキサンが、あらかじめ縮合された形態で適用される、態様1〜9のいずれか1つによる顔料に関する。
態様11によると、本発明は、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、包含無機/有機ハイブリッド層に最外層として適用される、態様1〜10のいずれか1つによる顔料に関する。
態様12によると、本発明は、上記コーティング中の金属酸化物の量が、それぞれの場合において、上記コーティングの全重量に基づき、50重量%〜86重量%の範囲、好ましくは、56重量%〜82重量%の範囲、さらにより好ましくは、61重量%〜79重量%の範囲にある、態様1〜11のいずれか1つによる顔料に関する。
態様13によると、本発明は、それぞれの場合、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの全重量に基づき、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの上記シランモノマー成分の少なくとも87重量%、好ましくは、少なくとも93重量%、より好ましくは、少なくとも97重量%が、アミノシラン、アルキルシランおよびそれらの混合物からなる群から選択される、態様1〜12のいずれか1つによる顔料に関する。
態様14によると、本発明は、主に金属からなる、態様1〜25のいずれかによる、コーティングされた金属顔料の金属基材の金属が、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、スズ、チタン、クロム、コバルト、銀、ステンレス鋼、ニッケル、アンチモン、マグネシウム、ジルコニウム、ケイ素、ホウ素、それらの混合物およびそれらの合金からなる群から選択される、態様1〜13のいずれか1つによる顔料に関する。
態様15によると、本発明は、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの上記少なくとも1種のアミノシラン成分が、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサン中に存在する上記アミノシラン成分の全重量に基づき、少なくとも92重量%の範囲まで、好ましくは完全に、(HN(CH)Si(OCH((3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン、AMMO)、(HN(CHSi(OC((3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シラン、AMEO)、(HN(CH)NH(CH)Si(OCH((N(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(トリメトキシ)シラン)、(DAMO))、(N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル)(トリエトキシ)シランおよびそれらの混合物からなる群から選択される、態様1〜14のいずれか1つによる顔料に関する。
態様16によると、本発明は、上記あらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンの少なくとも1種のアミノシランが、式(I):
a1 x1b1 y1c1 (4−x1−y1)Si (I)
(式中、
a1は、互いに独立して、C1〜C16アルキル基、C2〜C8アルケニル基、C2〜C8アルキニル基およびフェニル基、C7〜C12アルキルアリール基ならびにC7〜C12アリールアルキル基からなる群から選択される、少なくとも1個の窒素基によって置換された官能基から選択され、
b1は、互いに独立して、未置換の、C1〜C16アルキル基、C2〜C8アルケニル基、C2〜C8アルキニル基、フェニル基、C7〜C12アリールアルキル基およびC7〜C12アルキルアリール基からなる群から選択され、
c1は、互いに独立して、アルコキシ基の群から選択され、
x1は、1、2または3であり、かつ
y1は、0〜(3−x1)からの整数の群から選択される)のアミノシランの群から選択される、態様1〜15のいずれか1つによる顔料に関する。
態様17によると、本発明は、酸素を含まない上記金属基材の金属の重量に基づき、上記金属基材の金属の少なくとも95重量%が、アルミニウム、鉄、銅および黄銅からなる群から選択される、態様1〜16のいずれか1つによる顔料に関する。
態様18によると、本発明は、1500:1〜10:1の範囲、好ましくは、1200:1〜15:1の範囲、より好ましくは、950:1〜25:1の範囲のアスペクト比(D50/h50)を有する、態様1〜17のいずれか1つによる顔料に関する。
態様19によると、本発明は、上記少なくとも1種のネットワーク形成成分が、次式(NI)または(NII)
an1 xn1bn1 yn1SiX(4−xn1−yn1) (NI)
(Ran1O)xn2(Rbn1O)yn2MX(zn2−xn2−yn2) (NII)
(式中、Xは、互いに独立して、その加水分解後に、無機ネットワークへの有機ネットワーク形成成分の共有結合が形成可能である加水分解基から選択され、
an1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である反応性有機基から選択され、
bn1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である有機基から選択され、
Mは、Al、ZrおよびTiからなる群から選択され、
xn1は、1〜3の整数であり、yn1は、0〜(3−xn1)の整数であり、
zn2は、Mの公式酸化数であり、xn2は、1〜(zn2−1)の整数であり、
yn2は、0〜(zn2−2)の整数であり、かつ
xn2+yn2≦zn2−1である)の化合物から選択される、態様1〜18のいずれか1つによる顔料に関する。
態様20によると、本発明は、上記少なくとも1種のネットワーク形成成分が、次式(NI)または(NII)
an1 xn1bn1 yn1SiX(4−xn1−yn1) (NI)
(Ran1O)xn2(Rbn1O)yn2MX(zn2−xn2−yn2) (NII)
(式中、Xは、互いに独立して、ハロゲン基、ヒドロキシル基および炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基からなる群から選択され、
an1は、互いに独立して、C1〜C26アルキル基、C2〜C26アルケニル基、C2〜C26アルキニル基、C6〜C30アリール基、C7〜C31アルキルアリール基、C7〜C31アリールアルキル基、C8〜C32アルケニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基、C6〜C21アルキルシクロアルキル基およびC6〜C21シクロアルキルアルキル基からなる群から選択され、存在するいずれの置換基も、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、エポキシ基、アクリレート基、メタクリレート基、ビニル基、アリル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、イソシアネート基、シアネート基、ウレイド基、カルバメート基およびそれらの混合物からなる群から選択され、
bn1は、互いに独立して、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C2〜C24アルキニル基、C6〜C24アリール基、フッ素化されたC6〜C24アリール基、部分的にフッ素化されたC6〜C24アリール基、C7〜C30アルキルアリール基、C7〜C30アリールアルキル基、C8〜C30アルケニルアリール基、C8〜C30アリールアルケニル基、C8〜C30アリールアルキニル基、C8〜C30アルキニルアリール基、C5〜C20シクロアルキル基およびC6〜C25アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、さらにより好ましくは、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C6〜C18アリール基、C7〜C24アルキルアリール基、C7〜C24アリールアルキル基、C5〜C16シクロアルキル基およびC6〜C20アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、上記基は、未置換であり、かつ炭素鎖および炭素環中に存在するいずれのヘテロ原子も、O、NおよびSからなる群から選択され、
Mは、Al、ZrおよびTiからなる群から選択され、
xn1は、1〜3の整数であり、yn1は、0〜(3−xn1)の整数であり、
zn2は、Mの公式酸化数であり、xn2は、1〜(zn2−1)の整数であり、
yn2は、0〜(zn2−2)の整数であり、かつ
xn2+yn2≦zn2−1である)の化合物から選択される、態様1〜19のいずれか1つによる顔料に関する。
態様21によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層が、少なくとも1種の式(NI)のネットワーク形成成分を含んでなる、態様1〜20のいずれか1つによる顔料に関する。
態様22によると、本発明は、上記有機ポリマーが、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミン、ポリアミド、ポリオール、ポリウレタン、およびポリエチレンを含まないポリオレフィンからなる群から選択され、より好ましくは、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエーテルおよびポリエステルからなる群から選択され、さらにより好ましくは、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートからなる群から選択される、態様1〜21のいずれか1つによる顔料に関する。
態様23によると、本発明は、
i)少なくとも1種の金属酸化物反応物、少なくとも1種の有機ポリマー反応物および少なくとも1種のネットワーク形成成分を液相中で反応させ、コーティング組成物を形成するステップと、
ii)金属基材にコーティング組成物を適用して、無機/有機ハイブリッド層を形成するステップと
を含んでなる、金属基材とコーティングとを含んでなる金属顔料の製造方法であって、
上記無機/有機ハイブリッド層が、少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる少なくとも1種の無機ネットワークならびに少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、上記無機ネットワークおよび上記有機ポリマーは、互いに共有結合し、
上記少なくとも1種の金属酸化物が、上記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、上記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を包含し、
上記ネットワーク形成成分が、上記金属酸化物および上記有機ポリマーに少なくとも部分的に結合し、
上記コーティングの金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、16.1mg/m〜25mg/mの範囲、好ましくは、17.2mg/m〜23mg/mの範囲、より好ましくは、17.9mg/m〜22.3mg/mの範囲にあり、かつ
上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲、好ましくは、4.6mg/m〜9.7mg/mの範囲、より好ましくは、5.1mg/m〜9.5mg/mの範囲にある、製造方法に関する。
態様24によると、本発明は、上記金属基材がプレートリット型である、態様23による金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様25によると、本発明は、上記コーティングの金属酸化物の量対上記コーティングされた金属顔料の上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量の重量比が、2.5:1〜9.0:1の範囲、より好ましくは、3.0:1〜8.1:1の範囲、さらにより好ましくは、3.3:1〜6.7:1の範囲にある、態様23および24による金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様26によると、本発明は、ネットワーク形成成分のモルでの物質の量対上記コーティングされた金属顔料の上記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの比率が、1:10〜5:10の範囲、より好ましくは、1.2:10〜4:10の範囲、さらにより好ましくは、1.4:10〜3.5:10の範囲にある、態様23〜25のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様27によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の量が、それぞれの場合において、上記顔料の全重量に基づき、少なくとも5重量%、より好ましくは、少なくとも6重量%、さらにより好ましくは、少なくとも8重量%である、態様23〜26のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様28によると、本発明は、上記コーティング中の金属酸化物の量が、それぞれの場合において、上記コーティングの全重量に基づき、50重量%〜86重量%の範囲、好ましくは、56重量%〜82重量%の範囲、より好ましくは、61重量%〜79重量%の範囲にある、態様23〜27のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様29によると、本発明は、少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを含んでなる少なくとも1種のコーティング層が、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層に適用され、上記「金属酸化物」という用語が、酸化物水和物および水酸化物を包含し、かつ上記少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種のアミノシランと、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランの群から選択される少なくとも1種のシランとを含んでなる、態様23〜28のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様30によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、
a)最初に多くとも6.8のpH、その後少なくとも7.2のpH、または
b)最初に少なくとも7.2のpH、その後多くとも6.8のpH
のいずれかで実行される、態様23〜29のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様31によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、
a)最初に2.5〜6.8のpH範囲、その後7.2〜11.5のpH範囲、より好ましくは、最初に3.5〜6.5のpH範囲、その後7.5〜11のpH範囲、さらにより好ましくは、最初に4〜6のpH範囲、その後8〜10.2のpH範囲、または
b)最初に7.2〜11.5のpH範囲、その後2.5〜6.8のpH範囲、より好ましくは、最初に7.5〜11のpH範囲、その後3.5〜6.5のpH範囲、さらにより好ましくは、最初に8〜10.2のpH範囲、その後4〜6のpH範囲
のいずれかで実行される、態様23〜30のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様32によると、本発明は、上記無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、最初に多くとも6.8のpH、より好ましくは、最初に多くとも6.5のpH、さらにより好ましくは、最初に多くとも6のpHで実行される、態様23〜31のいずれか1つによる金属基材およびコーティングを有する金属顔料の製造方法に関する。
態様33によると、本発明は、態様23〜32のいずれか1つによる方法によって製造された顔料に関する。
態様34によると、本発明は、化粧品、プラスチックまたはコーティング材料における態様1〜22のいずれか1つによる顔料の使用に関する。
態様35によると、本発明は、上記コーティング材料が、湿潤ペイントおよびワニス、粉末コーティングおよびインク、例えば、印刷インクおよび液体インクからなる群から選択される、態様34による使用に関する。
態様36によると、本発明は、態様1〜22のいずれか1つによる顔料を含んでなるコーティング材料に関する。
態様37によると、本発明は、態様1〜22のいずれか1つによる顔料または態様36によるコーティング材料を含んでなる物品に関する。
実施例1:
それぞれの場合において、250gの懸濁液が得られるまで、粉末の形態またはペーストの形態の100gのアルミニウム顔料をイソプロパノールと混合する。懸濁液を70℃まで加熱し、その後、無機/有機ハイブリッド層の構成成分(テトラエチルオルトシリケート(TEOS)、Dynasylan MEMO、TMPTMA、アゾビス(イソブチロニトリル)(AIBN)、および所望により、アリルメタクリレートまたはラウリルメタクリレート)ならびに30gの蒸留水中3gの酢酸を添加する。3時間後、50gのイソプロパノール中の2.5gのエチレンジアミンを添加する。さらに2時間後、Dynasylan OCTEOおよびDynasylan DAMOを添加し、そして反応混合物を1時間撹拌し、その後、冷却する。ろ過によって固体を単離し、そしてペーストとして回収する。
Figure 0006752802
実施例2:
本発明の実施例2−1は、実施例1のプロトコルと同様に実施した。比較例2−2は、以下のプロトコルに従って実施した。それぞれの場合において、250gの懸濁液が得られるまで、粉末の形態またはペーストの形態の100gのアルミニウム顔料をイソプロパノールと混合する。懸濁液を70℃まで加熱し、その後、テトラエチルオルトシリケート(TEOS)および30gの蒸留水中3gの酢酸を添加する。3時間後、MEMO、TMPTMA、ラウリルメタクリレートおよびAIBNの添加を実施する。さらに3時間後、50gのイソプロパノール中の2.5gのエチレンジアミンを添加する。さらに2時間後、Dynasylan OCTEOおよびDynasylan DAMOを添加し、そして反応混合物を1時間撹拌し、その後、冷却する。ろ過によって固体を単離し、そしてペーストとして回収する。
Figure 0006752802
実施例3:
それぞれの場合において、250gの懸濁液が得られるまで、粉末の形態またはペーストの形態の100gのアルミニウム顔料をイソプロパノールと混合する。懸濁液を70℃まで加熱し、その後、無機/有機ハイブリッド層の構成成分および30gの蒸留水中3gの酢酸を添加する。3時間後、50gのイソプロパノール中の2.5gのエチレンジアミンを添加する。さらに2時間後、Dynasylan OCTEOおよびDynasylan DAMOを添加し、そして反応混合物を1時間撹拌し、その後、冷却する。ろ過によって固体を単離し、そしてペーストとして回収する。
Figure 0006752802
適用実施例1
厳格なガス試験のため、55重量%の固体含有量を有する金属顔料ペースト15gを、5分間の撹拌時間で、11.0gのブチルグリコール中に懸濁させた。この懸濁液を、14.4gの無色結合剤(ZK26−6826−402、製造元:BASF Coatings)および0.6gの10%強度ジメチルエタノールアミン溶液(溶媒:水)と混合し、そして5分間撹拌した。
21.96gの懸濁液を、撹拌しながら、エフェクト・サブスタンス(effect substance)試験用、乳白色/無色の、195.0gの混合ワニス(ZW42−6008−0101、製造元:BASF Coatings)、75.6gの赤色水性ベースコートチンティングペースト(ZU560 329−0001、製造元:BASF Coatings、赤色酸化鉄、Fe含有)および6.0gの黒色水性ベースコートチンティングペースト(ZU42−5943−0001、製造元:BASF Coatings、黒色酸化鉄、Fe FeO含有)の混合物に組み込んだ。その後、懸濁液のpHを、10%強度ジメチルエタノールアミン溶液(溶媒:水)を使用して、9.0に調整した。
265gの上記組成物をガスフラスコ中に導入し、これは、ツインチャンバーガスバブルカウンターによって密閉された。ガス洗浄ボトルを、40℃において1時間、水浴中で調整し、気密性密閉をもたらし、そして最大で41日かけて試験した。得られるガス体積は、ガスバブルカウンターの上部チャンバーにおける変位した水体積に基づき、読み取られた。41日後、多くとも10mlの水素の発生において、試験は合格されたとみなされた。試料が、全期間にわたって安定していない場合、試料の脱ガスまでの時間が記録された。
Figure 0006752802
適用試験2:
顔料試料を、典型的な試験ワニス系(ZW42 1100、BASF、0.35重量%の金属フラクション)中に組み込み、そして下塗り処理されたスチールパネル上に噴霧コーティングすることによって試験適用を行った。この場合、フィルムの厚さは、6μmであった。ベースコートは、市販の1Kクリアコートによってコーティングされ、その後、焼成された。測定は、BYK Mac計測器(Byk−Gardner製)を使用して実行された。
Almanによるフロップインデックスは、適切な文献で以下の通りに定義される。
フロップインデックス=2.69・(LE1−LE31.11/LE2 0.86
E1は、近反射測定角(E1=反射角に対して15°)の輝度であり、LE2は、近反射角および遠反射角(E2=反射角に対して45°)の間の測定角の輝度であり、かつLE3は、遠反射測定角(E3=反射角に対して110°)の輝度である。それぞれの本発明の実施例および対応する比較例の間のフロップの変化は、以下に記載される。
光沢測定は、DIN EN ISO 2813に基づく方法で実行した。
フロップインデックスの数値が低いほど、より弱い、所望の明/暗フロップが生じる。
Figure 0006752802
Figure 0006752802
Figure 0006752802

Claims (15)

  1. 金属基材と、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層を含むコーティングとを含んでなる顔料であって、
    前記無機/有機ハイブリッド層が、少なくとも1種の金属酸化物、少なくとも1種のネットワーク形成成分および少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、
    前記少なくとも1種の金属酸化物が、前記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、前記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を含んでなり、
    前記ネットワーク形成成分が、前記金属酸化物および前記有機ポリマーに少なくとも部分的に共有結合し、かつ
    前記無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ
    前記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にあり、
    前記金属酸化物が、少なくとも1種のテトラアルコキシシラン、または少なくとも1種のテトラアルコキシシランのオリゴマーから形成されたもので、
    前記有機ポリマーが、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートからなる群から選択される、顔料。
  2. 前記金属基材がプレートリット型である、請求項1に記載の顔料。
  3. 前記有機ポリマーがポリエチレンではない、請求項1および2のいずれかに記載の顔料。
  4. 前記無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、17.2mg/m〜23mg/mの範囲にある、請求項1〜3のいずれか一項に記載の顔料。
  5. 前記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、4.6mg/m〜9.7mg/mの範囲にある、請求項1〜4のいずれか一項に記載の顔料。
  6. 前記無機/有機ハイブリッド層の厚さが、前記コーティングの全厚さの少なくとも40%である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の顔料。
  7. 前記無機/有機ハイブリッド層の量が、前記顔料の全重量に基づき、少なくとも5重量%である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の顔料
  8. 少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層に適用され、前記少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種のアミノシランと、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランからなる群から選択される少なくとも1種のシランとを含んでなり、前記ヘテロポリシロキサンが、あらかじめ縮合された形態で適用される、請求項1〜のいずれか一項に記載の顔料。
  9. 酸素を含まない前記金属基材の金属の重量に基づき、前記金属基材の金属の少なくとも95重量%が、アルミニウム、鉄、銅および黄銅からなる群から選択される、請求項1〜のいずれか一項に記載の顔料。
  10. 前記少なくとも1種のネットワーク形成成分が、次式(NI)または(NII)
    an1 xn1bn1 yn1SiX(4−xn1−yn1) (NI)
    (Ran1O)xn2(Rbn1O)yn2MX(zn2−xn2−yn2) (NII)
    (式中、Xは、互いに独立して、その加水分解後に、無機ネットワークへの有機ネットワーク形成成分の共有結合が形成可能である加水分解基から選択され、
    an1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である反応性有機基から選択され、
    bn1は、互いに独立して、有機ポリマーに共有結合することが可能である有機基から選択され、
    Mは、Al、ZrおよびTiからなる群から選択され、
    xn1は、1〜3の整数であり、yn1は、0〜(3−xn1)の整数であり、
    zn2は、Mの公式酸化数であり、xn2は、1〜(zn2−1)の整数であり、
    yn2は、0〜(zn2−2)の整数であり、かつ
    xn2+yn2≦zn2−1である)の化合物から選択される、請求項1〜のいずれか一項に記載の顔料。
  11. 前記無機/有機ハイブリッド層が、式(NI)の少なくとも1種のネットワーク形成成分を含んでなり、
    式中、Xは、互いに独立して、炭素鎖中にヘテロ原子を含まないC1〜C4アルコキシ基からなる群から選択され、
    an1は、互いに独立して、置換C1〜C10アルキル基からなる群から選択され、前記置換基は、アクリレート基、メタクリレート基およびそれらの混合物からなる群から選択され、
    bn1は、互いに独立して、C1〜C24アルキル基、C6〜C18アリール基、C7〜C24アルキルアリール基、C7〜C24アリールアルキル基、C5〜C16シクロアルキル基およびC6〜C20アルキルシクロアルキル基からなる群から選択され、前記基は、未置換であり、かつ炭素鎖および炭素環系にヘテロ原子を含有せず、
    xn1は、1〜3の整数であり、
    yn1は、0または1の整数である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の顔料
  12. 金属基材と、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層を含むコーティングとを含んでなる請求項1〜11のいずれか一項に記載の顔料の製造方法であって、
    i)少なくとも1種の金属酸化物反応物、少なくとも1種の有機ポリマー反応物および少なくとも1種のネットワーク形成成分を液相中で反応させ、コーティング組成物を形成するステップと、
    ii)金属基材にコーティング組成物を適用して、無機/有機ハイブリッド層を形成するステップと
    を含み、
    前記無機/有機ハイブリッド層が、少なくとも1種の金属酸化物を含んでなる少なくとも1種の無機ネットワークならびに少なくとも1種の有機ポリマーを含んでなり、前記無機ネットワークおよび前記有機ポリマーは、互いに共有結合し、
    前記少なくとも1種の金属酸化物が、前記金属基材の酸化生成物を構成せず、かつ「金属酸化物」という用語は、前記金属および半金属の酸化物、水酸化物および酸化物水和物を含んでなり、
    前記ネットワーク形成成分が、前記金属酸化物および前記有機ポリマーに少なくとも部分的に結合し、
    前記無機/有機ハイブリッド層の金属酸化物の量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、16.1mg/m〜25mg/mの範囲にあり、かつ
    前記無機/有機ハイブリッド層の有機ポリマーの量対未コーティング金属顔料の比表面積の比率が、3.9mg/m〜10.1mg/mの範囲にあり、
    前記金属酸化物が、少なくとも1種のテトラアルコキシシラン、または少なくとも1種のテトラアルコキシシランのオリゴマーから形成されたもので、
    前記有機ポリマーが、ポリアクリレートおよびポリメタクリレートからなる群から選択される、製造方法。
  13. 少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンを含んでなる少なくとも1種のコーティング層が、少なくとも1種の無機/有機ハイブリッド層に適用され、
    前記「金属酸化物」という用語が、酸化物水和物および水酸化物を含んでなり、かつ前記少なくとも1種のあらかじめ縮合されたヘテロポリシロキサンが、少なくとも1種のアミノシランと、アルキルシラン、ビニルシランおよびアリールシランの群から選択される少なくとも1種のシランとを含んでなる、請求項12に記載の方法。
  14. 前記無機/有機ハイブリッド層の反応物の反応が、
    a)最初に2.5〜6.8のpH範囲、その後7.2〜11.5のpH範囲、または
    b)最初に7.2〜11.5のpH範囲、その後2.5〜6.8のpH範囲、
    のいずれかで実行される、請求項12および13のいずれかに記載の方法。
  15. 化粧品、プラスチックまたはコーティング材料における請求項1〜11のいずれか一項に記載の顔料の使用。
JP2017539651A 2015-01-28 2016-01-28 コーティングされた顔料、その製造および使用、コーティング剤および物品 Expired - Fee Related JP6752802B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15152898.1A EP3050929A1 (de) 2015-01-28 2015-01-28 Beschichtete Pigmente, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, Beschichtungsmittel und Gegenstand
EP15152898.1 2015-01-28
PCT/EP2016/000143 WO2016120015A1 (de) 2015-01-28 2016-01-28 Beschichtete pigmente, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung, beschichtungsmittel und gegenstand

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018510228A JP2018510228A (ja) 2018-04-12
JP6752802B2 true JP6752802B2 (ja) 2020-09-09

Family

ID=52432697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017539651A Expired - Fee Related JP6752802B2 (ja) 2015-01-28 2016-01-28 コーティングされた顔料、その製造および使用、コーティング剤および物品

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10557037B2 (ja)
EP (2) EP3050929A1 (ja)
JP (1) JP6752802B2 (ja)
KR (1) KR20170108106A (ja)
CN (1) CN107207877B (ja)
ES (1) ES2831715T3 (ja)
WO (1) WO2016120015A1 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7097443B2 (ja) * 2017-12-06 2022-07-07 エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 保護封入を有する板状pvdアルミニウム顔料及び保護封入を有する板状pvdアルミニウム顔料の製造方法
CN110128919A (zh) * 2018-02-02 2019-08-16 孙正宇 隔热涂料及其制造方法
CA3100120A1 (en) * 2018-05-16 2019-11-21 Burgess Pigment Company Silane treated anhydrous kaolin and other minerals
KR20210116669A (ko) * 2019-02-05 2021-09-27 실버라인 리미티드 신규 제품
DE102019210694A1 (de) * 2019-07-19 2021-01-21 Henkel Ag & Co. Kgaa Beschichtete Effektpigmente und deren Herstellung
RU2746989C1 (ru) 2020-01-28 2021-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "СУАЛ-ПМ" Металлические пигменты с антикоррозийными покрытиями на основе алюминия и/или его сплавов
EP4274741A1 (en) 2021-01-11 2023-11-15 ECKART GmbH Silica encapsulated pigments for nano-metallography
CN117500887A (zh) 2021-06-14 2024-02-02 埃卡特有限公司 涂覆金属效果颜料、其生产方法及其用途
WO2023119034A1 (en) 2021-12-22 2023-06-29 Eckart America Corporation Diffractive effect pigments having a reflective core and semiconductor coatings
WO2023119035A1 (en) 2021-12-22 2023-06-29 Eckart America Corporation Effect pigments having a reflective core and semicoductor layers
WO2023152073A1 (en) * 2022-02-09 2023-08-17 Merck Patent Gmbh Metal effect pigments with surface-treatments, preparing method and use of same

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916014A (en) * 1987-10-30 1990-04-10 Paul Weber I.R. reflecting paint
DE4443825A1 (de) 1994-12-09 1996-06-13 Huels Chemische Werke Ag Wasserbasierende Organopolysiloxan-haltige Zusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE4443824A1 (de) 1994-12-09 1996-06-13 Huels Chemische Werke Ag Organopolysiloxan-haltige Zusammensetzungen auf Wasserbasis, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE19520312B4 (de) 1995-06-02 2004-09-16 Eckart-Werke Standard-Bronzepulver-Werke Carl Eckart Gmbh & Co. Oxidierte farbige Aluminiumpigmente, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE19649953A1 (de) 1996-12-03 1998-06-04 Huels Chemische Werke Ag Fluoralkyl-funktionelle Organopolysiloxan-haltige Zusammensetzungen auf Wasserbasis, Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE19820112A1 (de) * 1998-05-06 1999-11-11 Eckart Standard Bronzepulver Mit reaktiven Orientierungshilfsmitteln beschichtete Effektpigmente
JP4521111B2 (ja) * 2000-12-07 2010-08-11 ポーラ化成工業株式会社 拡散透過層を有する扁平粉体
DE10315775A1 (de) 2003-04-04 2004-10-14 Eckart Gmbh & Co. Kg Dünne deckende Aluminiumpigmente, Verfahren zur Herstellung derselben und Verwendung der Aluminiumpigmente
DE10361437A1 (de) * 2003-12-23 2005-07-28 Eckart Gmbh & Co. Kg Metallpigmente mit vernetzbarer Bindemittelbeschichtung, Beschichtungszusammensetzung, Verfahren zur Herstellung der beschichteten Metallpigmente und deren Verwendung
WO2006041658A1 (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Dow Global Technologies Inc. Encapsulated metallic-look pigment
DE102005037611A1 (de) 2005-08-05 2007-02-15 Eckart Gmbh & Co. Kg Metalleffektpigmente mit anorganisch/organischer Mischschicht, Verfahren zur Herstellung solcher Metalleffektpigmente und deren Verwendung
US8580382B2 (en) * 2005-10-13 2013-11-12 Toyo Aluminium Kabushiki Kaisha Coated metal pigment, method for production of the same, and coating composition containing the same
JP4611176B2 (ja) * 2005-10-31 2011-01-12 東洋アルミニウム株式会社 樹脂被覆金属顔料の製造方法
DE102006009131A1 (de) * 2006-02-24 2007-09-06 Eckart Gmbh & Co.Kg Mit anorganisch/organischen Mischschichten beschichtete Perlglanzpigmente und Verfahren zu deren Herstellung
JP6016320B2 (ja) 2006-12-22 2016-10-26 エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングEckart GmbH 狭い厚み分布を有する薄いアルミニウム顔料、それを製造するための方法、およびその使用
DE102007041027A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-05 Eckart Gmbh Effektpigmente auf Basis von aus anorganisch-organischen Mischphasen gebildeten Substraten, deren Herstellung und Verwendung
EP2128203A1 (de) 2008-05-28 2009-12-02 Eckart GmbH Plättchenförmige kupferhaltige Metalleffektpigmente, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derselben
JP2011132483A (ja) * 2009-04-07 2011-07-07 Seiko Epson Corp 耐水化アルミニウム顔料分散液およびそれを含有する水性インク組成物、ならびに耐水化アルミニウム顔料分散液の製造方法
CN101580653B (zh) * 2009-06-10 2012-05-09 华南理工大学 有机无机杂化纳米膜包覆型铝粉颜料及其制备方法与应用
DE102010020507A1 (de) * 2010-05-14 2011-11-17 Eckart Gmbh Metall-Kationen und phosphor- und/oder schwefelhaltige Anionen aufweisende Metalleffektpigmente, Verfahren zur Herstellung dieser Metalleffektpigmente und Verwendung
DE102011103882A1 (de) 2011-03-25 2012-09-27 Eckart Gmbh Kupferhaltige Metallpigmente mit Metalloxidschicht und Kunststoffschicht, Verfahren zu deren Herstellung, Beschichtungsmittel und beschichteter Gegenstand
DE102011055072A1 (de) 2011-11-04 2013-05-08 Eckart Gmbh Beschichtete, nasschemisch oxidierte Aluminiumeffektpigmente, Verfahren zu deren Herstellung, Beschichtungsmittel und beschichteter Gegenstand
CN102516831A (zh) * 2011-11-25 2012-06-27 中山大学 一种有机/无机杂化包覆型铝复合粒子的制备方法
DE102012109055A1 (de) 2012-09-25 2014-03-27 Eckart Gmbh Beschichtete ferromagnetische Metallpigmente, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
DE102013113885A1 (de) 2013-12-11 2015-06-11 Eckart Gmbh Beschichtete Metallpigmente, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung, Beschichtungsmittel und Gegenstand

Also Published As

Publication number Publication date
US20180021240A1 (en) 2018-01-25
EP3250644A1 (de) 2017-12-06
ES2831715T3 (es) 2021-06-09
KR20170108106A (ko) 2017-09-26
CN107207877A (zh) 2017-09-26
JP2018510228A (ja) 2018-04-12
CN107207877B (zh) 2020-09-29
EP3050929A1 (de) 2016-08-03
WO2016120015A1 (de) 2016-08-04
EP3250644B1 (de) 2020-08-19
US10557037B2 (en) 2020-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6752802B2 (ja) コーティングされた顔料、その製造および使用、コーティング剤および物品
JP7214607B2 (ja) 被覆金属顔料、それを製造および使用するための方法、被覆剤、ならびに物品
CN102844384B (zh) 涂有SiO2的金属效应颜料,生产所述金属效应颜料的方法及用途
JP5165733B2 (ja) 着色金属顔料、その製造方法、それを含有するコーティング組成物および化粧料
JP5065897B2 (ja) SiO2および酸化セリウムを含む、コーティングを有する真珠光沢顔料
JP2011174067A (ja) 酸化マンガンナノ粒子層を含む金色の金属顔料
JP6800148B2 (ja) Pvd金属効果顔料パウダー
JP6367067B2 (ja) 着色金属顔料
JP7097443B2 (ja) 保護封入を有する板状pvdアルミニウム顔料及び保護封入を有する板状pvdアルミニウム顔料の製造方法
CN117500887A (zh) 涂覆金属效果颜料、其生产方法及其用途
Henglein et al. SiO 2 coated pearlescent pigments

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190819

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190924

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20191202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200728

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200819

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6752802

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees