KR20050070051A - 알루미늄 플레이크 안료, 그것을 함유하는 도료 조성물,잉크 조성물 및 이들의 도막 - Google Patents

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Abstract

금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 알루미늄 플레이크 안료. 상기 안료는 알루미늄 분말을 유기용제 중에서 마쇄하여 얻어지고, 평균 두께 (t) 가 0.025㎛ 내지 0.08㎛ 의 범위에 있고, 평균 입자직경 (D50) 이 8㎛ 내지 30㎛ 의 범위에 있다. 상기 알루미늄 분말은 분무법에 의해 제조된 알루미늄 분말인 것이 바람직하다. 볼 밀은 상기 광택을 내는 장치로 바람직하다.

Description

알루미늄 플레이크 안료, 그것을 함유하는 도료 조성물, 잉크 조성물 및 이들의 도막{ALUMINUM FLAKE PIGMENT, COATING COMPOSITION CONTAINING THE SAME, INK COMPOSITION, AND COATING FILM OBTAINED THEREFROM}
본 발명은, 메탈릭조(調)의 알루미늄 플레이크 안료에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 본 발명은, 금속 광택이 우수하고, 결이 곱고, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 알루미늄 플레이크 안료에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 메탈릭 도료 조성물, 메탈릭 잉크 조성물 및 이들의 도막에 관한 것이다.
종래, 알루미늄 플레이크 안료는, 자동차, 이륜 자동차, 자전거, 그 밖의 차량 등의 몸체 및 그 부품, 카메라, 비디오카메라 등의 광학기기, OA 기기, 스포츠용품, 식품, 음료품, 화장품 등의 용기, 라디오카세트 녹음기, CD 플레이어 등의 음향제품, 청소기, 전화기, 텔레비전 등의 가정용품과 같은 각종 분야에서, 또는 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄 등의 분야에서, 도료 조성물 또는 잉크 조성물에 배합되는 광휘성(luster) 안료로서 폭넓게 사용되어 왔다.
현재까지, 각 방면에서 여러가지 타입의 알루미늄 플레이크 안료가 개발되어 있지만, 대표적인 것으로는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 평10-1625호에 개시되어 있는 바와 같이, 평균 입자직경이 18 내지 30㎛ 의 범위에 있고, 평균 두께가 0.5 내지 1.5㎛ 의 범위에 있는 알루미늄 플레이크 안료 등이 사용되고 있다.
그러나, 이들 분야에서의 알루미늄 플레이크 안료에 대한 요구 특성은 해마다 향상되고 있으며, 특히 그라비아 인쇄, 오프셋 인쇄, 스크린 인쇄 등에서는, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 도금조의 광채를 갖는 고급스런 인쇄층을 얻을 수 있는 알루미늄 플레이크 안료가 요구되고 있다. 한편, 도료 조성물의 분야에서도, 도금조의 광채를 갖는 고급스런 도막을 얻을 수 있는 알루미늄 플레이크 안료에 대한 강한 요구가 있다.
이러한 요구에 대하여, 종래에는, 알루미늄을 수지 필름 위에 0.02 내지 0.06㎛ 범위의 두께로 증착하고, 그 후 당해 필름을 용해 제거하여 얻어진 증착 알루미늄 박막을 플레이크상으로 분쇄함으로써 얻어진 알루미늄 증착 플레이크 안료를 사용함으로써 대처해 왔다.
그러나, 이 방법은 생산성이 매우 낮기 때문에 성능과 비용이 균형을 이루지 못하여, 그 사용 범위가 좁은 용도로 한정되어 있었다. 또한, 증착 가루와 같은 두께가 얇은 알루미늄 플레이크 안료를 종래의 볼 밀 등을 사용한 습식의 분쇄 또는 마쇄(磨碎) (이하 간단하게 마쇄라고 한다) 에 의해 제조하고자 하여도 두께가 충분히 얇아지기 전에 분쇄에 의해 분단되어 버리기 때문에, 그와 같은 알루미늄 플레이크 안료를 사용하더라도 충분한 도금조 도막이나 잉크가 얻어지지 않았다.
상기 현상에 근거하여, 본 발명의 주된 목적은 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 알루미늄 플레이크 안료를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 별도 목적은 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖고, 동시에, 분무된 알루미늄 분말을 볼 밀 등을 사용하여 습식으로 마쇄함으로써 제조 가능하기 때문에 제조 비용이 저렴한 알루미늄 플레이크 안료를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 또 하나의 목적은 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 도료 조성물 및 잉크 조성물을 제공하는 것이다. 나아가, 본 발명의 또 다른 별도의 목적은 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 도막을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 알루미늄 플레이크 안료의 형상, 표면 평활성, 평균 입자직경, 입자직경 분포, 평균 두께, 두께 분포, 종횡비 등과, 당해 알루미늄 플레이크 안료를 함유하는 도막의 반사율 등의 관계를 상세히 검토하였다.
그 결과, 본 발명자들은 특정한 평균 입자직경 및 특정한 평균 두께를 갖는 알루미늄 플레이크 안료에 의해, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖는 도막이 얻어지는 것을 발견하였다. 또한, 그와 같은 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법에 대해서도 검토한 결과, 분무법에 의해 제조된 알루미늄 분말을 볼 밀 등을 사용하여 습식으로 마쇄함으로써, 낮은 제조 비용으로 제조가 가능한 것을 발견하여 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은, 알루미늄 분말을 유기용제 중에서 마쇄하여 얻어진, 평균 두께 (t) 가 0.025㎛ 내지 0.08㎛ 의 범위에 있고, 평균 입자직경 (D50) 이 8㎛ 내지 30㎛ 의 범위에 있는 알루미늄 플레이크 안료이다. 여기서, 상기 알루미늄 분말은 분무법에 의해 제조된 알루미늄 분말인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은, 상기 알루미늄 플레이크 안료, 바인더 및 용제를 함유하는 도료 조성물을 포함한다. 나아가, 본 발명은, 상기 알루미늄 플레이크 안료, 바인더, 및 용제를 함유하는 잉크 조성물을 포함한다.
그리고, 본 발명은 상기 도료 조성물을 기재(基材)에 도장한 후, 건조시켜 얻어지는 도막을 포함한다. 추가하여, 본 발명은 상기 잉크 조성물을 기재에 인쇄한 후, 건조시켜 얻어지는 도막을 포함한다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 실시형태에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은 평균 두께 (t) 가 0.025㎛ 내지 0.08㎛ 의 범위에 있고, 평균 입자직경 (D50) 이 8㎛ 내지 30㎛ 의 범위에 있는 알루미늄 플레이크 안료이다.
<알루미늄 플레이크 안료의 평균 두께>
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료가, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 갖기 위해서는, 알루미늄 플레이크 안료 입자의 평균 두께 (t) 가 0.025 내지 0.08㎛ 의 범위에 있어야 하고, 0.04 내지 0.07㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다.
평균 두께가 0.08㎛ 를 초과하는 경우에는, 알루미늄 플레이크 안료 입자 표면의 평활성이 충분하지 않기 때문에 금속 광택이 저하되고, 은폐력이 부족하고, 인쇄면이나 도막의 결의 고운 정도가 종래의 메탈릭 안료와 별다른 차이가 보이지 않으며, 은과 같은 고급스런 도금조로 마무리되지 않는다는 문제가 있다.
한편, 평균 두께가 0.025㎛ 미만에서는, 알루미늄 플레이크 안료 입자의 강도가 너무 약해져서, 도료 조성물이나 잉크 조성물의 제작 중에 알루미늄 플레이크 안료 입자의 파손이나 굴곡 등이 많아져 견고한 인쇄층이나 도막을 형성할 수 없을 뿐 아니라, 마쇄에 지나치게 시간이 소요되기 때문에 실질적으로 생산이 불가능하다는 문제가 있다.
또, 본 명세서에서 말하는 평균 두께란, 원자 현미경을 사용한 측정에 의해 결정된 것이다.
<알루미늄 플레이크 안료의 평균 입자직경>
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 평균 입자직경 (D50) 은 8 내지 30㎛ 의 범위에 있어야 하고, 10 내지 25㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 여기서, 평균 입자직경이 작은 알루미늄 플레이크 안료는 일반적으로 높은 휘도를 얻기 힘든 경향이 있다. 그 때문에, 평균 입자직경이 8㎛ 미만에서는 강한 금속 광택, 높은 반사율이 얻어지지 않고, 한편, 평균 입자직경이 30㎛ 를 초과하면 인쇄면이나 도막의 양질의 결을 얻을 수 없게 되는 것과 함께, 입자감이나 반짝거리는 광택감이 너무 강조되어 은과 같은 고급스런 도금조로 마무리되지 않는다.
또, 본 명세서에서 말하는 평균 입자직경이란, 하니웰 (Honeywell) 사 제조의 마이크로트랙 (Microtrac) HRA 를 사용하여 측정한 것이다.
<원료 알루미늄 분말>
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 원료가 되는 분무된 알루미늄 분말은 종래 공지된 분무법에 의해 얻어지는 알루미늄 분말으로서, 그 분무매(噴霧媒)는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 공기, 질소, 아르곤 가스, 이산화탄소 가스, 헬륨 가스, 및 이들 가스를 1 종 이상 함유하는 혼합 가스 등을 사용할 수 있다. 또한, 물 등의 액체를 분무매로서 사용할 수도 있다. 이들 분무매 중에서도, 아르곤 가스 또는 질소 가스를 사용한 분무법에 의해 얻어지는 알루미늄 분말이 특히 바람직하다.
본 발명에 사용하는 분무된 알루미늄 분말의 형상은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 구형, 편평형, 판형, 누적(淚滴)형, 침형, 회전 타원체형, 부정형상 등의 어느 것이어도 상관없지만, 구형에 가까운 쪽이 바람직하다.
또한, 당해 알루미늄 분말에 함유되는 산소량은, 당해 알루미늄 분말의 입자직경이나 형상에 따라서도 달라지지만, 0.5질량% 이하가 바람직하다. 산소량이 0.5질량% 를 초과하는 경우에는 산화 피막이 강고해져, 연성의 저하로 인해 얇은 플레이크의 제조가 곤란해지는 경향이 있다.
또, 당해 알루미늄 분말의 산소를 제외한 순도는 특별히 한정되지 않고, 순수 알루미늄이어도 되고, 공지된 알루미늄 합금이어도 된다. 그러나 도막이나 인쇄물의 광택면에서는 통상적인 순수 알루미늄의 사용이 바람직하고, 순도 99.9질량% 이상의 순수 알루미늄이면 더욱 바람직하다.
당해 알루미늄 분말의 크기는 평균 입자직경이 1 내지 10㎛ 의 범위에 있는 것이 바람직하고, 2 내지 8㎛ 의 범위에 있으면 더욱 바람직하다. 평균 입자직경이 1㎛ 미만인 경우에는 당해 알루미늄 분말을 마쇄에 의해 플레이크화하기가 어려운 경향이 있고, 평균 입자직경이 10㎛ 를 초과하는 경우에는 마쇄 시간이 극단적으로 길어져 광택이 저하될 우려가 있다.
<알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법>
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법은 특별히 제한되지 않고, 종래 공지된 방법으로 제조하는 것도 가능하지만, 예를 들어, 원료로서 분무된 알루미늄 분말을 사용하고, 유기용제의 존재하 볼 밀을 사용하여 10 시간 이상 마쇄 처리하는 것이 바람직하다.
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법에서 사용하는 볼 밀 내에서 사용하는 마쇄 장치로는 종래 공지의 공업용 마쇄 볼을 사용할 수 있고, 예를 들어, 직경이 0.3 내지 4㎜ 의 범위에 있는 철구나 스테인리스구 등을 바람직하게 사용할 수 있다.
당해 마쇄 볼의 양은 볼 밀의 크기 및 회전수에 따라서도 다르지만, 통상 알루미늄 분말 1 질량부에 대해 40 내지 150질량부의 범위에 있는 것이 바람직하다. 볼 밀의 회전수(일반적으로 회전 속도라고도 칭한다)는 볼 밀의 크기, 볼 재질, 볼 직경, 볼 양 등에 따라 적절히 변경되지만, 통상, 임계 회전수의 30 내지 95% 의 범위에 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법으로는 원료 알루미늄 분말을 일단 볼 밀 중에서 마쇄하고, 필터 프레스 등으로 고액 분리한 필터 케이크를 사용하여 다시 마쇄를 계속하는 2 단 마쇄 방식을 채용하는 방법이 바람직하다. 제 1 단계 마쇄에서는 원료 알루미늄 분말을 어느 정도까지 효율적으로 늘리고, 제 2 단계의 마쇄에서는 플레이크화 도중의 알루미늄 입자의 분단을 피하고 더욱 효율적으로 박편화하기 위해 마쇄 조건을 제 1 단계와는 다른 조건으로 변경하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제 2 단계 마쇄에서는 마쇄 볼 직경을 작게 하거나 마쇄시의 유기용제량을 증가시키거나 함으로써, 플레이크화 도중의 알루미늄 입자의 분단을 피하면서 박편화를 진행시킬 수 있다.
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법에 있어서 사용하는 마쇄 보조제는 특별히 한정되는 것이 아니라 종래 공지된 것을 사용 가능하고, 예를 들어, 라우르산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아르산, 아라킨산, 베헤닌산 등의 고급 지방산, 올레산 등의 고급 불포화 지방산, 스테아린아민 등의 고급 지방족 아민, 스테아릴알코올, 올레일알코올 등의 고급 지방족 알코올, 스테아르산아미드, 올레산아미드 등의 고급 지방산 아미드, 스테아르산알루미늄, 올레산알루미늄 등의 고급 지방산 금속염 등을 들 수 있다.
상기 마쇄 보조제는 원료 알루미늄 분말에 대하여 0.1 내지 10질량% 의 범위로 사용하는 것이 바람직하고, 0.2 내지 5질량% 의 범위로 사용하면 더욱 바람직하다. 마쇄 보조제의 양이 0.1질량% 미만에서는, 마쇄에 의해 원료 알루미늄 분말의 비표면적이 증대하였을 때 마쇄 보조제가 부족하게 되어 플레이크화 도중의 알루미늄 입자가 응집되는 경향이 있다. 한편, 마쇄 보조제의 양이 10질량% 를 초과하는 경우에는, 도막이나 인쇄층의 외관이나 내구성에 대하여 악영향을 미칠 우려가 있다.
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법에 있어서 사용하는 마쇄 용제로는 특별히 한정되지 않고 종래 공지된 용제를 사용할 수 있는데, 예를 들어, 미네랄 스피릿 (mineral spirit), 솔벤트 나프타 (solvent naphtha) 등의 탄화수소계 용제나 알코올계, 에테르계, 케톤계, 에스테르계 용제를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기한 용제 중에서도, 안전성의 면에서 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타 등의 고비등점 탄화수소계 용제의 사용이 특히 바람직하다. 그리고, 원료 알루미늄 분말 100질량부에 대한 마쇄 용제의 양은 250 내지 2000질량부의 범위에 있는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료의 제조 방법에 있어서는, 마쇄 장치는 상기한 바와 같이 볼 밀에만 한정되는 것이 아니라, 마모기, 진동 밀 등의 종래 공지된 마쇄 장치에 의해서도 바람직하게 제조 가능하다.
그리고, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료는, 통상, 미네랄 스피릿, 솔벤트 나프타, 톨루엔 또는 아세트산에틸 등의 용제에 배합하여 판매, 유통되는 경우가 많지만, 이들 용제를 제거하여 유통시키는 것도 가능하며, 소량의 용제로 습윤 처리하여 시장에 제공할 수도 있다.
<도료 조성물 및 잉크 조성물>
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료는 도료 조성물, 잉크 조성물, 고무 조성물, 플라스틱 조성물, 탄성체 조성물 등에 배합하여, 이들 조성물에 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 고급스런 도금조의 외관을 부여할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물은 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료, 용제 및 바인더를 함유한다. 본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에는, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료를 0.1∼30질량% 의 범위로 배합하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에는, 필요에 따라서 다른 착색 안료나 염료를 추가할 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에 사용하는 용제는 특별히 한정되지 않고 종래 공지된 용제를 사용할 수 있는데, 예를 들어, 미네랄 스피릿, 헥산, 헵탄, 시클로헥산, 옥탄 등의 지방족 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소, 클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 퍼클로로에틸렌, 트리클로로에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, n-프로필알코올, n-부탄올 등의 알코올류, n-프로파논, 2-부타논 등의 케톤류, 아세트산에틸, 아세트산프로필 등의 에스테르류, 테트라히드로푸란, 디에틸에테르, 에틸프로필에테르 등의 에테르류, 기타 테레빈유 등을 들 수 있다. 또한, 당해 용제는 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 상기 설명은 용제가 유기용제인 경우이지만, 본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에 사용하는 용제는 물이어도 된다. 이 경우, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료를 수지 조성물 또는 인계 화합물로 피복하고 그 다음에 바인더 및 물과 배합함으로써 수성의 도료 조성물이나 잉크 조성물로서 사용 가능하다.
본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에 사용하는 바인더로는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 도막 형성용 수지 등을 바람직하게 사용할 수 있는데, 예를 들어, 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 알키드계 수지, 불화탄소계 수지 등을 들 수 있고, 아미노계 수지나 블록 폴리이소시아네이트계 수지 등의 가교제와 더불어 사용할 수도 있다. 이들 수지 외에도, 자연 건조에 의해 경화되는 래커 (lacquer), 2 액형 폴리우레탄계 수지 또는 실리콘계 수지 등도 사용할 수 있다. 본 발명의 잉크 조성물에 사용하는 바인더의 경우에는 이들 외에도 아마인유 또는 피마자유 등의 유류, 페놀 수지, 로진 등의 천연 수지 등도 적절히 필요에 따라 배합할 수 있다. 또한, 상기 바인더는 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에 첨가할 수 있는 착색 안료로는 특별히 한정되지 않고 종래 공지의 착색 안료를 본 발명의 특성을 손상시키지 않을 정도로 첨가할 수 있고, 예를 들어, 퀴나크리돈 레드, 프탈로시아닌 블루, 프탈로시아닌 그린, 이소인돌리논 옐로, 카본 블랙, 페릴렌, 아조레이크 등의 유기 안료, 산화철, 산화티탄, 코발트 블루, 아연화, 군청, 산화크롬, 운모, 황연 등의 무기 안료 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상기 착색 안료는 1 종에 한정되지 않고 2 종 이상을 혼합하거나 또는 동시에 첨가하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물에는 이들 외에 자외선 흡수제, 증점제, 정전기 제거제, 분산제, 산화 방지제, 광내기제, 계면 활성제, 합성 보존제, 윤활제, 가소제, 경화제, 필러 등의 강화제, 왁스 등을 필요에 따라 첨가해도 된다.
<도료 조성물의 도장 방법 및 잉크 조성물의 인쇄 방법>
본 발명의 도료 조성물을 도장하는 방법으로는 종래 공지된 방법을 채용할 수 있고, 브러시 도포법, 스프레이법, 닥터블레이드법, 롤 코터법, 바 코터법, 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명의 잉크 조성물을 사용하여 인쇄하는 방법으로는 그라비아 인쇄 등의 오목판 인쇄법, 오프셋 인쇄 (또는 전사 인쇄라고도 한다), 스크린 인쇄 등의 볼록판 인쇄법, 평판 인쇄법 등을 들 수 있다.
본 발명의 도료 조성물 및 잉크 조성물의 피도물로서의 기재는 특별히 한정되지 않고 도료 조성물을 도포할 수 있는 물품이면 바람직하게 사용할 수 있는데, 예를 들어, 자동차, 이륜 자동차, 자전거, 그 밖의 차량 등의 본체 및 그 부품, 카메라, 비디오카메라 등의 광학기기, OA 기기, 스포츠용품, 화장품 등의 용기, 라디오카세트 녹음기나 CD 플레이어 등의 음향제품, 청소기, 전화기, 텔레비전 등의 가정용품 등을 들 수 있다.
또한, 당해 기재의 재질도 특별히 한정되지 않고 종래 공지된 것을 사용할 수 있는데, 예를 들어, 세라믹스, 유리, 시멘트, 콘크리트 등의 무기 재료, 천연 수지, 합성 수지 등의 플라스틱 재료, 금속, 목재, 종이 등을 들 수 있다.
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
내경 500㎜, 길이 180㎜ 의 볼 밀 내에 평균 입자직경 3㎛ 의 분무된 알루미늄 구형상 가루 1㎏, 미네랄 스리핏 6ℓ 및 올레산 100g 으로 이루어지는 배합물을 충전하고, 직경 1.8㎜ 의 스틸 볼 50㎏ 을 사용하여 33rpm (임계 회전수의 55% 상당) 으로 8 시간에 걸쳐 제 1 단계 마쇄를 실시하였다.
제 1 단계 마쇄 후, 볼 밀 내의 슬러리를 미네랄 스피릿으로 씻어 내고 팬 필터에 의해 고액(solid-liquid) 분리하였다. 그 후, 얻어진 필터 케이크 (비휘발분 85%) 로부터 알루미늄 금속분 환산으로 500g 을 다시 직경 1.5㎜ 의 스틸 볼 50㎏ 을 투입한 동형 볼 밀로 복귀시키고, 또 미네랄 스리핏 5ℓ및 올레산 100g 을 추가하여 40rpm (임계 회전수의 67% 상당) 으로 20 시간에 걸쳐 제 2 단계 마쇄를 실시하였다.
제 2 단계 마쇄 종료 후, 볼 밀 내의 슬러리를 미네랄 스피릿으로 씻어 내고, 400메시 및 500메시의 스크린으로 순차 걸러내어, 얻어진 케이크를 니더 믹서(kneader mixer)로 옮겨 비휘발분 30% 의 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<실시예 2>
제 2 단계 마쇄를 직경 1.0㎜ 의 스틸 볼로 실시한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<실시예 3>
원료로서 평균 입자직경 5㎛ 의 분무된 알루미늄 구형상 가루를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<실시예 4>
원료로서 평균 입자직경 5㎛ 의 분무된 알루미늄 구형상 가루를 사용하고 또 제 2 단계 마쇄를 직경 1.0㎜ 의 스틸볼로 실시한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<실시예 5>
제 2 단계의 마쇄 시간을 30 시간으로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<비교예 1>
제 2 단계의 마쇄 시간을 8 시간으로 한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<비교예 2>
원료로서 평균 입자직경 10㎛ 의 분사된 알루미늄 구형상 가루를 사용한 것 외에는, 실시예 1 과 동일한 조건을 채용하여, 알루미늄 플레이크 안료를 함유한 페이스트를 얻었다.
<비교예 3>
비교예로서, 도요알루미늄 (주) 제조, 메타신 KM1000 (증착 알루미늄 플레이크 안료) 을 채용하여, 특별히 가공하지 않고서 그대로 알루미늄 플레이크 안료로서 사용하였다.
<평가 결과>
실시예 1∼5 및 비교예 1∼3 에서 얻어진 각각의 알루미늄 플레이크 안료의 평균 두께, 평균 입자직경 및 제조 비용 및 당해 알루미늄 플레이크 안료를 함유하는 도료 조성물의 도막의 반사율을 하기의 측정 방법 (i)∼(iii) 에 따라서 측정하여 평가하였다. 평가 결과를 표 1 에 나타낸다.
(i) 평균 두께: t(㎛) 의 측정 방법
알루미늄 플레이크 안료를 함유한 알루미늄 페이스트 또는 알루미늄 플레이크 안료를 아세톤으로 충분히 세정한 후, 충분히 건조시켜 알루미늄 분말을 얻는다. 얻어진 알루미늄 분말을 유리판 위에 균일하게 분산시키고, 탐침 현미경 (세이코인스트루먼츠(주) 제조, 나노피크스 (Nanopics) 1000) 으로 10 개의 입자의 두께에 관해서 측정하여 그 평균치를 평균 두께로 하였다.
(ii) 평균 입자직경: D50(㎛) 의 측정 방법
하기 배합으로 이루어지는 혼합물을 유리 막대로 교반하고, 레이저 회절식 입자직경 분포 측정 장치 (마이크로트랙 HRA) 의 측정계 내 순환수에 투입하여 초음파로 30초 분산시킨 후 측정하였다.
알루미늄 페이스트: 0.5g
트라이톤 x-100 (*1): 1.0g
에틸렌글리콜: 5.0g
단, 상기 배합에 있어서, *1 로 나타내는 상품은, 유니온 카바이드 코포레이션 제의 비이온계 계면활성제이다.
(iii) 도막의 반사율 (%) 의 측정 방법
하기 배합으로 이루어지는 혼합물을 유리 막대로 교반 후, 공기압 1.0㎏/㎠ 로 알루미늄판에 스프레이 도장하고, 80℃에서 20분간의 베이킹 처리한 후, 그로스미터 (도쿄덴쇼쿠(주) 제, TC-108DP) 를 사용하여, 입사각 60°, 수광각 60° 으로 그로스값을 측정한다.
알루미늄 플레이크 안료: 1.0g (금속분 환산)
폴리택 3000 (*2): 6.67g
폴리택 신너(Thinner) (*2): 100g
단, 상기 배합에 있어서 *2 로 나타내는 상품은, 도호카켄(주) 제조, 아크릴 래커 클리어 수지이다.
알루미늄 플레이크 안료의 입자 두께(㎛) 알루미늄 플레이크 안료의 평균 입자직경(㎛) 도막의 반사율 (%)
실시예 1 0.045 12.8 80
실시예 2 0.063 13.8 84
실시예 3 0.050 16.3 92
실시예 4 0.060 18.9 74
실시예 5 0.030 10.1 82
비교예 1 0.103 13.1 61
비교예 2 0.513 32.3 52
비교예 3 0.025 11.1 115
상기 평가 결과의 표 1 에서 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 5 의 알루미늄 플레이크 안료를 함유하는 도료를 사용한 도막은 비교예 1 및 2 와 비교하여 반사율이 분명히 높아, 비교예 3 의 알루미늄 증착 플레이크 안료를 사용한 경우에는 못 미치지만, 매우 근사한 값을 나타낸다.
상기 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아닌 것으로 생각해야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 개시되며, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이다.
상기 평가 결과로부터, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료는 반사율이 높기 때문에 매우 얇은 도막이라도, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 도금조의 고급스런 광택을 얻을 수 있는 동시에, 증착 과정을 거치지 않고 제조되기 때문에 저비용으로 대량 생산에 적합하다.
본 발명의 알루미늄 플레이크 안료를 사용한 도료 조성물 및 잉크 조성물은 반사율이 높기 때문에, 매우 얇은 도막 및 인쇄층이라도 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 도금조의 고급스런 광택을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 알루미늄 플레이크 안료를 사용한 도막 및 인쇄층은, 높은 정반사율을 갖기 때문에, 금속 광택이 우수하고, 결이 고우며, 은과 같은 도금조의 고급스런 외관을 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 알루미늄 분말을 유기용제 중에서 마쇄하여 얻어진, 평균 두께 (t) 가 0.025㎛ 내지 0.08㎛ 의 범위에 있고, 평균 입자직경 (D50) 이 8㎛ 내지 30㎛ 의 범위에 있는 알루미늄 플레이크 안료.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 알루미늄 분말은 분무법에 의해 제조되는 알루미늄 플레이크 안료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 알루미늄 플레이크 안료, 바인더 및 용제를 함유하는 도료 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 알루미늄 플레이크 안료, 바인더 및 용제를 함유하는 잉크 조성물.
  5. 제 3 항에 기재된 도료 조성물을 기재(基材)에 도장한 후, 상기 도료 조성물을 건조시켜 얻어지는 도막.
  6. 제 4 항에 기재된 잉크 조성물을 기재에 인쇄한 후, 상기 잉크 조성물을 건조시켜 얻어지는 도막.
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