KR20160136302A - 플레이크상 금속 안료, 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법 - Google Patents

플레이크상 금속 안료, 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 입경이 작은 플레이크상 금속 안료를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 플레이크상 금속 안료는, 플레이크상 금속 안료를 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 경우, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만이다.

Description

플레이크상 금속 안료, 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법{METAL PIGMENT FLAKES AND METHOD FOR PRODUCING METAL PIGMENT FLAKES}
본 발명은 플레이크상 금속 안료 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 관한 것이다.
종래부터 플레이크 형상의 금속 안료 (이하, 「플레이크상 금속 안료」라고도 한다) 는, 도포막을 형성했을 때에 우수한 메탈릭감을 발휘하는 점에서 도료, 잉크 등에 이용되고 있다. 이러한 플레이크상 금속 안료는 지금까지 이하와 같은 볼 밀법에 의해 제조되고 있었다.
먼저, 원료가 되는 금속 분말과 유기 용매와 고급 지방산 등의 마쇄 보조제를 준비한다. 다음으로, 이들을 원통형의 드럼 내에 투입하고, 또한 미디어 (볼) 를 투입한다. 그리고, 드럼을 회전시켜서 드럼 내의 금속 분말에 대하여 기계적인 힘을 가함으로써, 금속 분말을 플레이크화한다.
이러한 볼 밀법에서는, 평균 입자경이 10 ㎛ 이상, 최대 입자경이 20 ㎛ 를 초과하는 분말을 제조하는 데 있어서는 적합하며, 제조된 분말은 스프레이 도장, 스크린 인쇄 등의 도포 기술에 있어서 널리 이용되고 있다.
그런데, 최근 상기한 바와 같은 도포 기술을 대신하여 잉크젯에 의한 도포 기술이 채용되기 시작하고 있으며, 이에 수반하여, 이 도포 기술을 사용해서 메탈릭한 화상 등을 인쇄하는 메탈릭 인쇄의 요망도 높아지고 있다. 그러나, 메탈릭 인쇄를 실시하기 위해, 종래의 볼 밀법에 의해 제작된 플레이크상 금속 안료를 잉크젯에 사용한 경우, 다음과 같은 문제가 발생한다.
잉크젯에 있어서는, 잉크가 잉크젯용 노즐로부터 고속으로 토출되고, 토출된 잉크가 종이 매체 등의 기체 (基體) 상에 도포되어 도포막을 형성하고, 이 도포막의 배치에 의해 화상이 형성된다. 그러나, 산업용 또는 민생용의 일반적인 잉크젯의 잉크젯용 노즐의 구멍 직경에 대하여 플레이크상 금속 안료가 충분히 작지 않기 때문에, 잉크젯용 노즐 내에서 막힘이 발생하여, 결과적으로 잉크를 토출하는 것이 불가능해진다.
이 문제를 해결하기 위해서, 플레이크상 금속 안료의 입자경을 보다 작게 하여 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄를 가능하게 하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2008-174712호 (인용문헌 1) 에는, 진공 증착법에 의해 알루미늄 증착층을 형성하고, 이것을 용매 중에서 초음파 처리함으로써 박리, 미세화, 분산 처리를 실시하여, 종래보다 입경이 작은 알루미늄 안료를 제작하는 방법이 개시되어 있다.
일본 공개특허공보 2008-174712호
그러나, 최근의 잉크젯의 인쇄 기술의 향상에 수반하여 매우 고정세한 화상 형성이 요구되고 있다. 고정세한 화상 형성을 위해서는, 한층 더 입경이 작은 안료가 필요하게 된다. 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄도 마찬가지로, 이 때문에 한층 더 입경이 작은 금속 안료를 제공할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄에 이용 가능한, 입경이 작은 플레이크상 금속 안료 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명자들은 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄에 바람직하게 이용할 수 있는, 입자경이 작은 미세한 금속 안료를 제조하기 위해 예의 검토하였다. 이 검토에 있어서, 특허문헌 1 에 개시되는 방법에서는, 미세한 알루미늄 안료가 얻어지기까지 매우 긴 처리 시간이 필요하고, 또한, 실질적으로, 필요시되는 정도까지 금속 안료를 미세화하는 것은 곤란하다는 것을 알 수 있었다.
그래서, 종래와는 다른 기술에 의한 미세화가 필요하다고 생각하여 더욱 검토를 거듭한 결과, 그 두께에 대하여 충분히 큰 면을 갖는 박편을 제작하고, 이것을 고압 분사시켜 박편에 외력을 가함으로써, 이 박편을 현저하게 미세화할 수 있음을 알아내었다. 본 발명은 이 지견에 기초하여 완성된 것이다.
즉, 본 발명의 일 양태에 관한 플레이크상 금속 안료는, 플레이크상 금속 안료를 플로식 입자상(像) 분석 장치에 의해 측정한 경우, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만인 것을 특징으로 한다.
상기 플레이크상 금속 안료에 있어서 바람직하게는, 플레이크상 금속 안료를 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 경우, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 최대 입자경인 Pmax 가 5.000 ㎛ 이하이다.
상기 플레이크상 금속 안료에 있어서 바람직하게는, P50 에 대한 플레이크상 금속 안료의 평균 두께 (t) 의 비인 P50/t 가 1 이상 100 이하이다.
상기 플레이크상 금속 안료에 있어서 바람직하게는, 플레이크상 금속 안료는 알루미늄으로 이루어진다.
본 발명의 일 양태에 관한 플레이크상 금속 안료의 제조 방법은, 금속으로 이루어지는 박편을 함유하는 슬러리를 준비하는 공정과, 슬러리를 고압 분사시켜 박편을 미세화하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 미세화하는 공정은, 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력으로 분사부로부터 반응실 안으로 분사시키는 공정과, 분사된 슬러리에 함유되는 박편을 반응실 안에 배치되는 경질체에 충돌시키는 공정을 구비한다.
상기 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 미세화하는 공정은, 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력으로 분사부로부터 반응실 안으로 분사시키는 공정과, 분사부로부터 분사된 슬러리끼리를 충돌시킴으로써, 슬러리에 함유되는 박편끼리를 충돌시키는 공정을 구비한다. 또한, 분사부는 2 개 이상 구비하는 것이 바람직하며, 이 경우, 각각의 분사부로부터 슬러리가 분사되고, 분사된 각각의 슬러리에 함유되는 박편끼리가 충돌하기 때문에, 효율적으로 미세화할 수 있다.
상기 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 있어서 바람직하게는, 박편은 진공 증착법에 의해 얻어진 알루미늄으로 이루어진다.
상기에 의하면, 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄에 이용 가능한, 입경이 작은 플레이크상 금속 안료 및 플레이크상 금속 안료의 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로도이다.
도 2 는 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 있어서, 준비되는 슬러리에 함유되는 박편의 형상을 설명하기 위한 모식적 도면이다.
도 3 은 미세화하는 공정의 일례를 설명하기 위한 플로도이다.
도 4 는 미세화하는 공정의 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5 는 미세화하는 공정의 다른 일례를 설명하기 위한 플로도이다.
도 6 은 미세화하는 공정의 다른 일례를 설명하기 위한 모식도이다.
이하, 본 발명의 플레이크상 금속 안료, 그것을 함유하는 메탈릭 조성물 및 도포물, 그리고 플레이크상 금속 안료의 제조 방법의 각각의 실시형태에 대해서 설명한다.
≪제 1 실시형태 : 플레이크상 금속 안료≫
제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료는, 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정된 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만이다. 「면적 원상당경」이란, 촬상한 입자 화상의 투영 면적에 상당하는 원의 직경이고, 「P50」이란, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 누적 분포에 있어서, 누적 빈도가 50 ％ 가 되는 입경이다. 또, 본원 명세서에 있어서 특별히 설명이 없는 한, 「입경」은 상기 「면적 원상당경」을 의미하는 것으로 한다.
상기 플레이크상 금속 안료는 금속으로 이루어진다. 금속으로는 화상 형성에 있어서 우수한 메탈릭감을 발휘하는 금속인 것이 바람직하고, 예를 들어, 알루미늄, 구리, 철, 스테인리스, 니켈을 들 수 있다. 특히, 우수한 메탈릭감을 발휘할 수 있는 것, 나아가 제조 비용의 관점에서 알루미늄인 것이 바람직하다. 또, 본 명세서에 있어서 「메탈릭감」이란, 반짝거리는, 금속 광택과 같은 휘도가 높은 색조로서 시각적으로 인식되는 것이다.
상기 알루미늄은 금속 알루미늄으로 이루어지는 것은 물론, 알루미늄 합금이어도 되고, 이들의 혼합물이어도 된다. 알루미늄 합금으로는, 주된 금속인 Al 과, 실리콘 (Si), 마그네슘 (Mg), 천이 금속에서 선택되는 적어도 1 종 이상으로 이루어지는 합금 등을 들 수 있다. 단, 저렴하게 공업적 생산이 가능한 점, 높은 메탈릭감을 나타내는 점에서, 플레이크상 금속 안료는 Al 로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 플로식 입자상 분석 장치로는, 시스멕스 주식회사 제조의 상품명 「FPIA-2100」,「FPIA-3000」,「FPIA-3000S」를 들 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정되는 「P50」이란, 이하의 측정 조건으로 측정된 값을 의미한다. 또한, 후술하는 「Pmax」,「P10」에 대해서도, 동일한 측정 조건으로 측정된 값을 의미한다.
촬상 유닛 : 고배율 촬상 유닛
배율 : 40 배 (접안 렌즈 20 배 × 대물 렌즈 2 배)
측정 모드 : HPF 측정 모드
측정 시간 : 약 2 분
측정 용매 : 에탄올
2 값화 역치 설정 계수 : 85 ％
측정시의 용매에 의한 희석률 : 2000 배
시스액 : 에탄올.
P50 이 0.500 ㎛ 미만인 플레이크상 금속 안료는, 종래의 볼 밀법에 의해 제조되는 플레이크상 금속 안료, 및 특허문헌 1 에 개시되는 제조 방법에 의해 제조되는 알루미늄 안료보다 입경이 작고, 그 입도 분포가 샤프해지는 경향이 있다. 이러한 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료는, 입경이 작은 플레이크상 금속 안료를 필요로 하는 용도, 예를 들어, 고정세한 잉크젯에 바람직하게 사용할 수 있다. 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료를 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄에 사용한 경우, 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다.
즉, 종래의 플레이크상 금속 안료에서는, 플레이크상 금속 안료의 입경이 크기 때문에, 잉크젯에 의해 기체 (종이 매체 등) 상에 도포된 도포막 중에 있어서의 금속 안료의 총 수가 소망하는 수보다 적어지는 경향이 있었다. 또한, 종래의 플레이크상 금속 안료에서는, 입경이 크기 때문에, 메탈릭 조성물을 토출하기 위한 잉크젯용 노즐이 반복되는 토출에 의해 막혀 버린다는 문제가 생긴다.
이에 대하여, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료는, 종래의 플레이크상 금속 안료에 비하여 입경이 작고, 균일한 입경을 갖는 경향이 있기 때문에, 잉크젯에 의해 기체 (종이 매체 등) 상에 도포된 메탈릭 조성물 중에 있어서의 금속 안료의 총 수를 많게 할 수 있다. 이 때문에, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료를 사용한 경우, 기체 상에 형성되는 도포막 (화상) 은 높은 은폐성을 발휘할 수 있다. 또한, 거듭 덧칠하는 횟수도 줄일 수 있고, 나아가서는 잉크젯용 노즐의 막힘을 억제할 수 있다. 또한, 종래의 플레이크상 금속 안료를 사용한 메탈릭 조성물과 같은 정도의 은폐성을 가지고 있으면 되는 경우에는, 메탈릭 조성물 중에서의 플레이크상 금속 안료의 함유량을 줄이는 것이 가능해지는 것도 기대되며, 이는 제조 비용의 저감으로 이어진다.
이러한 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료에 있어서, 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 최대 입자경의 값인 Pmax 가 5 ㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3 ㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. Pmax 의 값이 5 ㎛ 이하이면, 더욱 높은 은폐성을 발휘할 수 있다. 또한, 입도 분포가 샤프해지기 때문에, 잉크젯에 사용되는 잉크젯용 노즐의 막힘도 더욱 억제되며, 그러므로 고정세한 화상 형성을 할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료에 있어서, 평균 두께 (t) 가 5 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 평균 두께 (t) 는 다음과 같이 하여 측정할 수 있다. 즉, 우선 아세톤으로 희석한 플레이크상 금속 안료를 유리 기판 상에 몇 방울 적하하고, 자연 건조 고화시킨다. 다음으로, 원자간력 현미경 (상품명 : 「Nanopics 1000」, 세이코 인스트루먼츠 주식회사 제조) 을 사용하여 이 유리 기판 상에 강제 배향시킨 플레이크상 금속 안료를 20 점 추출하고, 탭핑 모드에 의해서 각각의 두께를 측정한다. 그리고, 측정한 20 점의 두께 중, 상위값 및 하위값의 각 3 점의 두께를 제외한 나머지 14 점의 두께의 평균값을 구하여, 그 평균값을 평균 두께 (t) 로 한다.
평균 두께 (t) 가 5 ㎚ 미만인 경우, 광의 대부분이 플레이크상 금속 안료를 투과해 버림으로써, 메탈릭감의 저하, 은폐성의 저하 등이 야기되는 경우가 있다. 또한, 평균 두께 (t) 가 5 ㎚ 미만인 것을 잉크젯용의 메탈릭 조성물에 사용한 경우, 메탈릭감을 충분히 발휘시키기 위해서는, 잉크 조성물 중에서의 플레이크상 금속 안료의 함유량을 대폭 높일 필요가 있고, 그 결과적으로 잉크젯용 노즐의 막힘을 야기하는 경우가 있다.
한편, 평균 두께 (t) 가 25 ㎚ 를 초과하는 경우, 후술하는 제조 공정에 있어서, 플레이크상 금속 안료의 입도 분포가 브로드해지기 쉬운 경향이 있고, 그 결과, 휘도가 저하되고, 메탈릭감도 낮아지는 경우가 있다. 그리고, 이러한 플레이크상 금속 안료를 함유하는 메탈릭 조성물을 기체 상에 도포한 경우, 기체 상에 있어서의 플레이크상 금속 안료끼리의 중첩에서 기인하는 광의 난반사가 현저해져, 양호한 메탈릭감이 발휘되기 힘들어지는 경향이 있다.
또한, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료는, 그 두께가 균일한 것이 바람직하다. 이 경우, 균질한 메탈릭감을 갖는 도포막을 형성할 수 있다. 또한, 플레이크상 금속 안료는, 두께 방향으로 대략 직행하도록 마주보는 2 개의 면을 갖는데, 이 면은 평탄한 것이 바람직하다. 이 경우에도, 보다 균질한 메탈릭감을 갖는 도포막을 형성할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료에 있어서, P50 에 대한 평균 두께 (t) 의 비인 P50/t (단, P50 의 단위와 t 의 단위는 동일한 것으로 한다) 가 1 이상 100 이하인 것이 바람직하고, 3 이상 100 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 이상 50 이하인 것이 더욱 바람직하다.
P50/t 로 표시되는 애스펙트비가 1 미만인 경우, 플레이크상 금속 안료의 입경에 비하여 두께가 커지는 경향이 있기 때문에, 이것을 함유하는 메탈릭 조성물을 기체 상에 도포한 경우, 기체 상에 있어서의 플레이크상 금속 안료끼리의 중첩에서 기인하는 광의 난반사가 현저해져, 양호한 메탈릭감이 얻기 어려워지는 향이 있다.
한편, P50/t 로 표시되는 애스펙트비가 100 을 초과하는 경우, 플레이크상 금속 안료의 두께가 매우 얇아지는 경향이 있기 때문에, 광이 플레이크상 금속 안료를 투과해 버림으로써, 은폐성의 저하 등이 야기되는 경우가 있다.
또한, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료에 있어서, Pmax 에 대한, 플레이크상 금속 안료의 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 개수 분포에 있어서의 10 ％ 누적 빈도의 값인 P10 의 비인 Pmax/P10 (단, Pmax 의 단위와 P10 의 단위는 같은 것으로 한다) 이, 1 이상 18 이하인 것이 바람직하고, 2 이상 15 이하인 것이 보다 바람직하다.
Pmax/P10 이 1 이상 18 이하인 경우, 플레이크상 금속 안료의 입도 분포가 샤프해지기 때문에, 이 플레이크상 금속 안료를 잉크젯용의 메탈릭 조성물에 사용한 경우에, 잉크젯용 노즐의 막힘이 더욱 억제됨과 함께, 고정세한 화상 형성을 실시할 수 있고, 나아가 형성된 화상은 우수한 메탈릭감을 발휘할 수 있다.
≪제 2 실시형태 : 메탈릭 조성물≫
제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물은, 상기 서술한 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료를 함유하는 메탈릭 조성물이다.
제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물의 용도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 도료, 잉크, 수지 성형물, 화장료, 전자 회로 부품의 배선 등의 메탈릭감이나 고정세도가 요청되는 용도 등을 들 수 있다. 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물에 의하면, 종래보다 입경이 작은 경향이 있는 플레이크상 금속 안료를 함유하기 때문에, 예를 들어 잉크젯용 잉크로서 사용한 경우, 종래보다 적은 토출량, 또는 종래보다 적은 덧칠하는 횟수로도, 우수한 메탈릭감을 나타냄과 함께, 우수한 은폐성을 갖는 도포막 (화상) 을 형성할 수 있다. 또한, 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물에 의하면, 잉크젯용 노즐의 막힘을 억제할 수 있다.
제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물은, 상기 플레이크상 금속 안료 외에 임의의 성분, 예를 들어, 수지, 용제, 착색 안료 (예를 들어 무기 안료, 유기 안료 등) 등을 함유할 수 있다. 또한, 계면 활성제 등의 분산제를 함유해도 되고, 산화 방지제, 자외선 흡수제 등의 안정화제를 함유해도 된다.
상기 수지로는, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 아크릴 실리콘 수지, 비닐 수지, 규소 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소 수지, 보일유 (boiled oil), 염화 고무, 아미노 수지, 페놀 수지, 폴리이소시아네이트 수지, 우레아 수지 등의 2 종류 이상의 조합이 바람직하게 사용된다.
상기 용제로는, 알코올계, 글리콜계, 케톤계, 에스테르계, 에테르계, 방향족계, 탄화수소계 등의 유기 용매, 물 등을 들 수 있다. 단, 물을 사용하는 경우, 상기 플레이크상 금속 안료가 알루미늄을 함유하거나, 또는 알루미늄으로 이루어지는 경우, 물과 알루미늄의 반응을 억제하기 위해서, 플레이크상 금속 안료의 표면을 임의의 피막으로 피복하는 것이 바람직하다. 이러한 피막으로는, 예를 들어, 금속 산화물, 수지 등으로 이루어지는 피막을 들 수 있다.
제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물에 있어서, 메탈릭 조성물 중에서의 플레이크상 금속 안료의 배합량은 특별히 제한되지 않는다. 그 배합량은 용도에 따라 다르며, 일반적으로는 0.1 질량％ 이상 80 질량％ 이하의 범위인 것이 바람직하다. 특히, 잉크젯용의 메탈릭 조성물로서 바람직하게 사용되기 위해서는, 그 배합량은 0.1 질량％ 이상 30 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 0.5 질량％ 이상 20 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.5 질량％ 이상 10 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 잉크젯용의 메탈릭 조성물에 있어서, 배합량이 30 질량％ 를 초과하는 경우, 메탈릭 조성물은 슬러리상을 유지할 수 없이 페이스트상이 되어, 잉크젯용 노즐로부터의 토출이 곤란해지는 경향이 있다. 또한, 0.5 질량％ 미만인 경우, 충분한 농도를 갖는 화상의 형성이 곤란해지는 경향이 있다.
또, 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물을 사용하는 잉크젯의 토출 방식으로는 각종 방식을 채용할 수 있다. 예를 들어, 정전 유인력을 이용하여 잉크 (메탈릭 조성물) 를 토출시키는 드롭ㆍ온ㆍ디맨드 방식 (또는 압력 펄스 방식), 고열에 의해서 기포를 형성하고, 이 기포를 성장시킴으로써 생기는 압력을 이용하여 잉크 (메탈릭 조성물) 를 토출시키는 버블 방식 (또는 서멀 제트 방식) 등을 들 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물을 기체에 도포하는 경우, 도포되는 대상이 되는 기체의 소재는 특별히 제한되지 않으며, 금속, 세라믹스, 유리 등의 무기물, 합성 수지, 종이, 각종 전자 기판 등을 들 수 있다. 특히, 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물을 잉크젯에 사용하는 경우에는, 기체로는, 비도공 인쇄 용지, 코트지, 광택지 등의 도공 인쇄 용지 등의 종이류, 합성 수지 필름, 합성 수지 성형체, 유리, 금속, 배관 등의 기판, 의류 등의 섬유류를 들 수 있다.
이상 상기 서술한 메탈릭 조성물은 공지된 제조 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료와 분산제와 용제를 혼합한 후, 교반기, 볼 밀, 비드 밀, 초음파, 또는 제트 밀 등으로 분산액을 조제한다. 그 후, 조제된 분산액에 계면 활성제, 수지, 그 밖의 첨가제를 교반하면서 첨가함으로써, 메탈릭 조성물을 제조할 수 있다.
≪제 3 실시형태 : 도포물≫
제 3 실시형태에 관련된 도포물은, 제 2 실시형태에 관련된 메탈릭 조성물을 적용한 도포물이다. 또, 도포물이란, 도포 대상물에 메탈릭 조성물을 도포 등에 의해 적용한 것을 의미한다.
제 3 실시형태에 관련된 도포물에 의하면, 종래보다 입경이 작은 경향이 있는 플레이크상 금속 안료를 적용하기 때문에, 그 도포물은 우수한 메탈릭감을 구비하며, 또한, 도포 대상물이 플레이크상 금속 안료에 의해 충분히 은폐된다.
제 3 실시형태에 관련된 도포물이 구비하는 도포막의 두께는 특별히 제한되지 않고, 또한, 이 도포막의 아래에 다른 하지층 (下地層) 을 구비해도 되고, 또한, 이 도포막 위에 다른 코트층을 구비해도 된다. 또, 제 3 실시형태에 관련된 도포 대상물의 예시는 제 2 실시형태에 있어서 예시한 기체와 동일하기 때문에, 그 설명은 되풀이하지 않는다.
≪제 4 실시형태 : 플레이크상 금속 안료의 제조 방법≫
제 4 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료의 제조 방법은, 플레이크상 금속 안료를 제조하는 방법으로, 특별히, 제 1 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료를 제조하는 데 특히 바람직하다. 구체적으로는, 도 1 을 참조하여, 금속으로 이루어지는 박편을 함유하는 슬러리를 준비하는 공정 (슬러리 준비 공정 : 단계 S11) 와, 슬러리를 고압 분사시켜 박편을 미세화하는 공정 (미세화 공정 : 단계 S12) 를 포함한다. 이하, 도 1 ∼ 도 6 을 이용하면서, 알루미늄으로 이루어지는 플레이크상 금속 안료를 제조하는 방법의 일례에 관해서 상세히 서술한다.
<슬러리 준비 공정>
도 1 을 참조하여, 제 4 실시형태에 관련된 제조 방법에 있어서, 먼저 알루미늄으로 이루어지는 박편을 함유하는 슬러리가 준비된다 (단계 S11). 준비되는 슬러리는, 알루미늄으로 이루어지는 알루미늄 박편과 용매를 함유한다.
도 2 의 (a) 에, 알루미늄으로 이루어지는 박편 (이하, 「Al 박편」이라고 한다) 의 형상의 일례를 나타내는 모식적인 측면도를, 도 2 의 (b) 에 Al 박편의 형상의 일례를 나타내는 모식적인 평면도를 나타낸다. 도 2 의 (a) 를 참조하여, Al 박편 (10) 은 5 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하의 두께 (t0) 를 갖는 것이 바람직하고, 10 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하의 두께 (t0) 를 갖는 것이 바람직하다.
이 경우, 제조되는 플레이크상 금속 안료의 평균 두께 (t) 를 5 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하로 조정하는 것이 용이해진다. 또한, 후술하는 미세화 공정에 있어서, Al 박편 (10) 의 미세화를 효율적으로 실시할 수 있다. 나아가, 평균 두께 (t) 가 25 ㎚ 를 초과하는 경우, 준비되는 Al 박편 (10) 의 기계적 강도가 높아지기 때문에 미세화 공정의 시간이 길어져, 생산성이 현저히 저하되는 경향이 있다.
또한, Al 박편 (10) 의 입경 D50 은 특별히 한정되지 않지만, 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것이 바람직하다. Al 박편 (10) 의 입경 D50 이 50 ㎛ 이하인 경우, 후술하는 미세화 공정에 있어서 미세화용의 노즐의 막힘을 억제할 수 있고, 또한, 미세화를 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다. 또한, 입경 D50 이 1 ㎛ 미만인 Al 박편 (10) 을 공업적으로 얻는 것은 실질적으로 어렵다. 또, 입경 D50 이란, 레이저 회절법에 의해 측정된 체적 누적 입도 분포에 있어서, 누적도 50 ％ 의 입경을 의미한다.
상기한 바와 같은 Al 박편 (10) 은, 볼 밀법, 진공 증착법 등에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다. 제 4 실시형태에 있어서는, Al 박편 (10) 으로서 진공 증착법에 의해 제조된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 진공 증착법으로 제조된 Al 박편 (10) 은, 볼 밀법에 의해 얻어지는 것보다 비교적 균등하고 얇은 두께 (t0) 를 가지면서, 평활, 평탄한 표면 (10a) 및 표면 (10b) 을 가질 수 있기 때문이다.
진공 증착법의 일례에 대해서 설명하면, 먼저, 시트상 기재, 또는 시트상 기재의 표면에 박리용 수지층을 형성한 것을 준비한다. 시트상 기재로는, 예를 들어 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 등으로 이루어지는 필름을 사용할 수 있다. 박리용 수지층으로는, 폴리비닐알코올 등으로 이루어지는 도포막을 사용할 수 있다.
다음으로, 시트상 기재의 표면 (박리용 수지층이 형성되어 있는 경우에는 박리용 수지층의 표면) 에 진공 증착법에 의해 알루미늄으로 이루어지는 증착층을 형성한다. 박리용 수지층을 사용하는 경우, 박리용 수지층과 증착층을 교대로 다수 적층시켜, 다층 구조로 해도 된다. 이 증착층의 두께를 5 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하로 함으로써, Al 박편 (10) 의 두께 (t0) 를 용이하게 5 ㎚ 이상 25 ㎚ 이하로 조정할 수 있다. 또, 두께 5 ㎚ 미만의 알루미늄층을 시트상 기재 또는 시트상 기재면의 박리용 수지층 상에 균일한 연속층으로서 형성하는 것은 실질적으로 곤란하다.
다음으로, 시트상 기재의 표면 (박리용 수지층이 형성되어 있는 경우에는 박리용 수지층의 표면) 을 경계로 하여 알루미늄 증착층을 박리하고, 이 박리한 알루미늄 증착층을 분쇄하여, Al 박편 (10) 을 얻는다. 또, 필요에 따라서, 박리한 알루미늄 증착층을 초음파 처리함으로써, Al 박편 (10) 의 입경 D50 을 어느 정도까지 작게 해도 된다. 이로써, 후술하는 미세화 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
알루미늄 증착층의 박리의 방법으로는, 예를 들어, 알루미늄 증착층이 형성된 시트상 기재를 시트상 기재 또는 박리용 수지층이 용해되는 용제 중에 침지하여, 알루미늄 증착층을 박리하는 방법을 들 수 있다. 일반적으로는, 박리용 수지층을 용해하여 시트상 기재로부터 알루미늄 증착층을 박리하는 방법이 채용된다. 이 경우, 박리된 알루미늄 증착층은 용제 중에 존재하기 때문에, 예를 들어, 이 용제를 초음파 처리함으로써 박리된 알루미늄 증착층을 분쇄할 수 있다.
또한, 다른 알루미늄 증착층의 박리의 방법으로는, 예를 들어, 물리적으로 알루미늄 증착층을 시트상 기재 또는 박리용 수지층으로부터 벗겨내는 방법을 들 수 있다. 이 경우, 박리된 알루미늄 증착층을 파쇄기 등으로 파쇄함으로써, 박리된 알루미늄 증착층을 분쇄할 수 있다.
또한, Al 박편 (10) 으로서, 시판되는 PVD 안료를 사용해도 된다. PVD 안료란, 일반적으로, 전술한 바와 같은 진공 증착법을 사용하여 제조된 금속으로 이루어지는 박편을 의미한다.
또, 가령 공업적인 생산성을 고려하지 않고, 초음파 처리 등에 의해 과잉으로 긴 시간 분쇄를 실시하였다고 해도, 그 입경에 관하여 본 발명의 플레이크상 금속 안료와 같이, P50 을 0.500 ㎛ 미만으로 하는 것은 곤란하며, 또한, 그 입도 분포도 매우 브로드한 것이 된다.
슬러리에 함유되는 용매로는, 물, 친수성 유기 용매, 소수성 유기 용매 중 어느 것이나 사용할 수 있다. 단, 물은 알루미늄과 반응하기 쉽기 때문에, 플레이크상 금속 안료가 알루미늄으로 이루어지는 경우에는 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 친수성 유기 용매로는, 에틸렌글리콜, 메틸에틸디글리콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 (부틸셀로솔브), 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 글리콜계 용매, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸디글리콜아세테이트 등의 글리콜아세테이트계 용매, 이소프로필알코올 등의 알코올계 용매 등을 들 수 있다. 소수성 유기 용매로는, 미네랄스피리츠, 이소파라핀, 노르말파라핀, 석유 벤진 등의 지방족 탄화수소류, 자일렌, 톨루엔, 솔벤트 나프타 등의 방향족 탄화수소류를 들 수 있다.
슬러리에 있어서의 고형분 함유량 (즉, Al 박편 (10) 의 함유 비율) 은 특별히 제한되지 않고, 후술하는 미세화 공정에 있어서 분사 가능하면 된다. 예를 들어, 슬러리의 전체 중량에 대한 Al 박편 (10) 의 함유량이 1 질량％ 이상 30 질량％ 이하인 것이 바람직하고, 1 질량％ 이상 20 질량％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1 질량％ 이상 10 질량％ 이하인 것이 더욱 바람직하다. 함유량이 30 질량％ 를 초과하는 경우, 슬러리상을 유지할 수 없어서 페이스트상이 되어, 미세화용의 노즐로부터의 분사가 곤란해지는 경향이 있다. 또한, 1 질량％ 미만인 경우, 미세화 공정의 효율성이 저하되는 경우가 있다.
얻어진 Al 박편 (10) 이 용제 중에 존재하는 경우, 이 Al 박편 (10) 과 용제의 혼합물이 슬러리상이면, 이것을 후술하는 미세화 공정에 그대로 사용할 수 있다. 또한, 혼합물에 있어서의 고형분 함유량이 높고, 혼합물이 페이스트상인 경우에는, 이것에 추가로 용매를 더하여, 혼합물 중에 있어서의 고형분 함유량을 적절한 범위 (점도) 로 조정함으로써, 이것을 후술하는 미세화 공정에 사용할 수 있다. 단, 이 경우, 알루미늄 증착층의 박리에 사용하는 용제로서, 후술하는 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 시판되는 Al 박편은 슬러리상인 경우가 많다.
한편, 얻어진 Al 박편 (10) 이 분말로서 존재하는 경우, 이것에 용매를 첨가하여 혼합물 중에 있어서의 고형분 함유량을 적절한 범위로 조정함으로써, 이것을 후술하는 미세화 공정에 사용할 수 있다.
<미세화 공정>
도 1 을 참조하여, 상기 서술한 슬러리 준비 공정 후, 준비된 슬러리를 고압 분사시켜 Al 박편 (10) 을 미세화한다 (단계 S12). 이것에 의해, Al 박편 (10) 은 면 (10a) 및 면 (10b) 이 분단되어 미세화된다. 이로써, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만인 플레이크상 금속 안료를 제조할 수 있다.
고압 분사에 의해 Al 박편을 미세화하는 방법은, 슬러리에 압력을 가하여 고속으로 분사시키고, 분사된 슬러리 내의 Al 박편 (10) 에 대하여 물리적인 힘을 가함으로써 파쇄하는 방법이다. 본 공정에 의해 미세화되는 플레이크상 금속 안료와 슬러리 준비 공정에서 준비된 Al 박편을 비교하면, 양자의 두께는 비교적 근사함에 반하여, 양자의 입경은 크게 상이한 것으로 된다. 고압 분사에 의해 Al 박편을 미세화하는 방법으로는, 이하 (1) ∼ (4) 의 방법을 들 수 있다.
(1) 가압에 의해 가속된 슬러리를 경질체에 충돌시켜 슬러리 내의 Al 박편을 경질체에 충돌시킴으로써, Al 박편을 미세화한다.
(2) 일본 특허 제3151706호 (일본 공개특허공보 평10-337457호) 에 개시된 바와 같이, 가압에 의해 가속된 슬러리끼리를 충돌시켜 슬러리 내의 Al 박편끼리를 충돌시킴으로써 Al 박편을 미세화한다.
(3) 상기 (1) 및 (2) 의 방법을 조합한 것으로, 가속시킨 슬러리끼리를 충돌시킴과 함께, 가속시킨 슬러리를 경질체에 충돌시킴으로써, Al 박편을 미세화한다.
(4) 슬러리를 가압에 의해서 가속시킴으로써, 슬러리에 캐비테이션 (가압 상태에서 고속으로 흐르는 원료 중의 압력이 낮은 부분이 기화되어, 매우 짧은 시간에 증기의 포켓이 생성되고, 또한 매우 단시간에 찌부러져 소멸되는 현상) 을 일으켜, 슬러리 내에서의 기포의 생성, 소멸에 수반되는 충격에 의해 Al 박편을 미세화한다.
제 4 실시형태에 있어서는, 미세화의 효율이 높고, 단시간에 원하는 입경의 플레이크상 금속 안료를 제조할 수 있는 점에서, 상기 (1) 또는 (2) 의 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 (1) 의 방법이 미세화의 효율이 (2) 보다 높기 때문에 더욱 바람직하다. 이하, 도 3 및 도 4 를 이용하면서 상기 (1) 의 방법에 관하여 구체적으로 설명하고, 도 5 및 도 6 을 이용하면서 상기 (2) 의 방법에 관하여 구체적으로 설명한다.
상기 (1) 의 방법에 대해서 설명한다.
도 3 및 도 4 를 참조하여, 먼저, 단계 S31 에 있어서, 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력하에서 분사부로서의 노즐 (41) 로부터 반응실 (40) 내에 분사시킨다 (분사 공정). 또, 도면 중의 화살표는 슬러리의 분사 방향을 나타내고 있다. 다음으로, 단계 S32 에 있어서, 분사된 슬러리에 함유되는 Al 박편 (10) 을 반응실 (40) 내에 배치되는 경질체 (42) 에 충돌시킨다 (충돌 공정). 이것에 의해, Al 박편 (10) 은 미세화된다. 미세화된 후의 슬러리는, 배출부 (43) 로부터 반응실 (40) 의 외부로 취출된다.
노즐 (41) 로부터의 분사시에 슬러리에 가해지는 압력은 70 ㎫ 이상이며 250 ㎫ 이하인 것이 바람직하고, 100 ㎫ 이상 250 ㎫ 이하인 것이 보다 바람직하다. 본 발명자는, 이러한 압력 조건하이면, Al 박편 (10) 을 효율적으로 미세화할 수 있음을 확인하였다.
또한, 노즐 (41) 의 분출구의 직경은 특별히 제한되지 않지만, 0.1 ㎜ 이상 0.5 ㎜ 이하가 바람직하고, 0.1 ㎜ 이상 0.30 ㎜ 이하가보다 바람직하고, 0.1 ㎜ 이상 0.15 ㎜ 이하가 더욱 바람직하다. 이 경우, 슬러리를 고속으로 분사시킬 수 있고, 또한 노즐 (41) 의 막힘도 충분히 억제할 수 있다.
경질체 (42) 의 재질은 특별히 제한되지 않고, Al 박편 (10) 보다 높은 경도를 갖는 것이면 된다. 이러한 재질로는, SiN 등의 세라믹을 들 수 있다.
또한, 슬러리의 유량은 10 ℓ/시간 이상 200 ℓ/시간 이하가 바람직하고, 40 ℓ/시간 이상 150 ℓ/시간 이하가 보다 바람직하다. 본 발명자는, 이러한 유량인 경우에 Al 박편 (10) 을 효율적으로 미세화할 수 있음을 확인하였다.
또한, 반응실 (40) 내에 분사된 슬러리는, 도시를 생략한 환류구로부터 노즐 (41) 안으로 되돌려지고, 재차 분사시킬 수 있다. 따라서, 소정량의 슬러리를 사용하여 본 공정을 실시하는 경우에, 분사 시간을 길게 설정하고, 슬러리를 환류시키도록 설정함으로써, 슬러리를 반복해서 경질체 (42) 에 충돌시킬 수 있다. 본 공정에 제공되는 슬러리의 총량은 특별히 제한되지 않지만, 그 총량이 50 g 이상 500 g 이하인 경우, 이 분사 시간 (처리 시간) 은 0.05 시간 이상 50 시간 이하인 것이 바람직하고, 1 시간 이상 20 시간 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 미세화와 처리 시간의 밸런스가 우수하다.
또한, 본 공정에 있어서, 슬러리의 온도는 5 ℃ 이상 250 ℃ 이하인 것이 바람직하고, 5 ℃ 이상 150 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는 다음과 같다. 즉, 고압으로 분사시킴으로써, 슬러리의 온도는 상승하는 경향이 있다. 슬러리의 온도가 지나치게 상승하면, 용매의 비점이나 자연 발화 온도 등에 도달해 버리는 것이 우려된다. 이에 대하여, 이 온도를 적어도 250 ℃ 이하로 제어함으로써 용매의 폭넓은 선택이 가능해지기 때문에, 용매의 증발, 발화 등을 억제할 수 있다. 또한, 본 공정 중에 용매가 안정적으로 존재할 수 있기 때문에, 미세화 처리의 안정성이 향상된다.
상기 (2) 의 방법에 대해서 설명한다.
도 5 및 도 6 을 참조하여, 먼저, 단계 S51 에 있어서, 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력하에서 분사부로서의 2 개의 노즐 (61a, 61b) 로부터 반응실 (60) 안으로 분사시킨다 (분사 공정). 또, 도 6 에서는 노즐의 수는 2 개이지만, 상기 (2) 의 방법은 이것에 한정되는 것은 아니다. 도면 중의 화살표는 슬러리의 분사 방향을 나타내고 있다. 다음으로, 단계 S52 에 있어서, 노즐 (61a, 61b) 로부터 분사된 슬러리끼리를 충돌시킴으로써, 각각의 슬러리에 함유되는 Al 박편끼리를 충돌시킨다 (충돌 공정). 이것에 의해, Al 박편 (10) 은 미세화된다. 미세화된 후의 슬러리는, 배출부 (62) 로부터 반응실 (60) 의 외부로 취출된다.
또, 상기 (2) 의 방법에 있어서, 압력 등의 다른 조건의 바람직한 범위는 상기 (1) 의 방법과 동일하기 때문에, 그 설명은 반복하지 않는다.
이상, 상기 (1) 의 방법 및 상기 (2) 의 방법에 관하여 구체적으로 설명하였는데, 전술한 바와 같은 고압 분사를 사용한 미세화 공정을 실시 가능한 장치로는, 지너스(Genus)사 제조의 「지너스 PY」, 스기노 머신사 제조의 「스타버스트」, 나노마이저사 제조의 「나노마이저」등을 들 수 있다. 특히, 「스타버스트」는, 분사 공정에 사용되는 반응실의 구성을 여러 가지로 선택함으로써 상기 (1), (2) 및 (4) 의 방법에 바람직하게 이용할 수 있고, 「지너스 PY」는 상기 (3) 의 방법에 바람직하게 이용할 수 있고, 「나노마이저」는 상기 (4) 의 방법에 바람직하게 이용할 수 있다.
이상 상기 서술한 제 4 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 의하면, 슬러리 준비 공정 및 미세화 공정을 실시함으로써, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만인 플레이크상 금속 안료를 제조할 수 있다. 이러한 입경을 갖는 플레이크상 금속 안료는, 종래의 제조 방법으로는 제조할 수 없었던 것이다.
또한, 제 4 실시형태에 관련된 플레이크상 금속 안료의 제조 방법에 의해서 제조된 플레이크상 금속 안료의 Pmax 는 5.000 ㎛ 이하로 하는 것도 가능하다. 나아가, 플레이크상 금속 안료의 Pmax/P10 (단, Pmax 의 단위와 P10 의 단위는 같은 것으로 한다) 을 1 이상 18 이하로 하는 것도 가능하다. 그 결과, 얻어진 플레이크상 금속 안료의 입도 분포는, 종래의 제조 방법에 의해 제조된 것보다도 샤프한 경향이 된다. 이 때문에, 고정세함이 요구되는 잉크젯에 의한 메탈릭 인쇄에 바람직하게 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
플레이크상 금속 안료로서, 다음과 같이 하여 실시예 1 에 관련된 플레이크상 알루미늄 안료를 제작하였다.
먼저, 시판되는 PVD 안료를 준비하였다. 이 PVD 안료의 특성은 다음과 같았다.
Al 박편의 두께 : 0.02 ㎛
Al 박편의 입경 (D50) : 9 ㎛
슬러리에 있어서의 고형분 함유량 : 10 질량％
슬러리에 함유되는 용매 : 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (이하「PMA」라고 한다).
상기 PVD 안료를 PMA 로 2 배로 희석함으로써, PMA 와 Al 박편으로 이루어지고, 고형분 함유량이 5 질량％ 인 슬러리를 2000 g 준비하였다 (슬러리 준비 공정).
다음으로, 주식회사 스기노 머신사 제조의 상품명 「스타버스트 소형기」를 사용하여, 준비한 슬러리를 고압 분사시켜, 상기 (1) 의 방법 (가압에 의해 가속된 슬러리를 경질체에 충돌시켜 슬러리 내의 Al 박편을 경질체에 충돌시킴으로써, Al 박편을 미세화하는 방법) 에 의해 Al 박편을 미세화하였다 (미세화 공정). 미세화 공정에서의 조건은 다음과 같았다.
슬러리에 가해지는 압력 : 200 ㎫
노즐의 분출구의 직경 : 0.2 ㎜
경질체의 재질 : SiN
슬러리의 유량 : 60 ℓ/시간
분사 시간 : 4 시간
모터 용량 : 7.5 kW.
상기 서술한 미세화 공정 후, 미세화된 본 발명에 관련된 플레이크상 금속 안료를 함유하는 슬러리상의 시료 A 를, 「스타버스트 소형기」로부터 취출하였다. 취출된 시료 A 는, PMA 와 플레이크상의 알루미늄 안료로 이루어지는 슬러리로서, 그 고형분 함유량은 5 질량％ 였다.
<비교예 1>
실시예 1 과 동일한 방법에 의해 슬러리를 준비한 후, 상기 서술한 미세화 공정을 대신하여 초음파 호모지나이저 (상품명 : 「MODEL US-300T」, 주식회사 닛폰 세이키 제작소 제조) 를 사용하여 초음파 처리하였다. 처리에 사용한 슬러리량은 500 ㎖ 의 PP 컵에 분취한 350 g 으로 하였다. 또, 초음파 분쇄는 발열을 수반하기 때문에, 상시, 얼음물의 욕조에 담근 상태로 분쇄를 실시하였다. 초음파 처리의 조건은 다음과 같았다.
사용 칩 : 표준 칩 (26Φ)
V-LEVEL : 400 μA
처리 시간 : 5 시간.
상기 서술한 초음파 처리 후, 얻어진 시료 B 는, PMA 와 플레이크상의 알루미늄 안료로 이루어지는 슬러리로서, 그 고형분 함유량은 5 질량％ 였다.
<플로식 입자상 분석 장치에 의한 분석>
실시예 1 에 의해 얻어진 시료 A 및 비교예 1 에 의해 얻어진 시료 B 의 각각을 플로식 입자상 분석 장치를 사용하여, P50, Pmax 및 P10 을 측정하였다. 또, 플로식 입자상 분석 장치로는 시스멕스 주식회사 제조의 「FPIA-3000S」를 사용하고, 측정 조건은 상기한 바와 같이 하였다.
<플레이크상 금속 안료의 평균 두께>
시료 A 및 시료 B 에 함유되는 각 플레이크상 금속 안료 (플레이크상 알루미늄 안료) 의 평균 두께 (t) 를, 상기 서술한 방법에 따라서 원자간력 현미경 (상품명 : 「Nanopics 1000」, 세이코 인스트루먼츠 주식회사 제조) 을 사용하여 구했다.
Figure pct00001
시료 A 및 시료 B 의 각 측정 결과 및 산출 결과를 표 1 에 나타낸다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 에 의해 얻어진 시료 A 에 관하여, P50 은 0.474 ㎛ 이고, Pmax 는 3.359 ㎛ 이고, P10 은 0.307 ㎛ 이고, 평균 두께 (t) 는 0.0187 ㎛ 였다. 또한, 비교예 1 에 의해 얻어진 시료 B 에 관하여, P50 은 1.012 ㎛ 이고, Pmax 는 9.629 ㎛ 이고, P10 은 0.494 ㎛ 이고, 평균 두께 (t) 는 0.0187 ㎛ 였다. 또한, 표 1 에는, 얻어진 각 결과에 기초한 P50/t 의 값과 Pmax/P10 의 값을 나타낸다.
표 1 을 참조하여, 실시예 1 에 의해 얻어진 시료 A 에 함유되는 플레이크상 알루미늄 안료는, P50 이 0.5 ㎛ 미만인 것이 확인되었다. 또한, 실시예 1 의 시료 A 에 관하여, Pmax 가 5.000 ㎛ 이하인 것이 확인되었다. 나아가, 실시예 1 의 시료 A 에 관하여, 비교예 1 의 시료 B 에 비해 Pmax/P10 의 값이 작고, 입도 분포가 샤프함을 알 수 있었다.
<도포막의 특성 평가>
시료 A 및 시료 B 를 사용하여 평가용 메탈릭 조성물 A 및 평가용 메탈릭 조성물 B 를 제작하고, 이들을 사용하여 다음에 서술하는 방법에 의해 도포막의 특성 평가용 필름 A 및 특성 평가용 필름 B 를 제작하였다. 그리고, 양 도포막의 특성을 후술하는 방법에 의해 평가하였다.
(특성 평가용 필름의 제작)
평가용 메탈릭 조성물 및 도포막의 특성 평가용 필름은 다음과 같이 하여 제작하였다. 먼저, 상기 실시예 1 에서 얻어진 시료 A 를 플레이크상 알루미늄 안료의 고형분량이 1.0 질량부가 되도록 칭량한 후, 아세트산에틸 10 질량부로 희석하고, 또한 초화면 (硝化綿) 래커 (초화면을 14 중량％ 함유하고, 잔부가 톨루엔, 아세트산에틸 및 알코올 등의 용제 및 첨가제 성분인 혼합물) 4 질량부를 첨가함으로써 평가용 메탈릭 조성물 A 를 조제하였다. 동일하게 하여, 비교예 1 에서 얻어진 시료 B 를 사용해서 평가용 메탈릭 조성물 B 를 조제하였다.
이어서, 자동 도공 장치 (상품명 : 「PI-1210」, 테스터 산업 주식회사 제조) 를 사용하여, 상기에서 조제한 평가용 메탈릭 조성물 A 를 PET 필름에 도포하고 (#8 의 바코터 사용, wet 두께 : 약 18.3 ㎛, 스피드 7), 그 후, 실온 (25 ℃), 공기 중에서 1 시간 자연 건조시킴으로써, 도포막의 특성 평가용 필름 A 를 제작하였다. 동일하게 하여 상기에서 조제한 평가용 메탈릭 조성물 B 를 사용해서 평가용 필름 B 를 제작하였다. 얻어진 평가용 필름 A 및 평가용 필름 B 는 메탈릭감을 구비하고 있었다. 또, 비교예 1 의 슬러리에 함유되는 플레이크상 알루미늄 안료의 입경이 커서, 이것을 잉크젯 프린터에 사용하기가 어려운 점에서, 여기서는 자동 도공 장치에 의해 각 도포막을 제작하였다.
(은폐성의 평가 1)
제작된 평가용 필름 A 및 평가용 필름 B 의 가시광 투과율을 측정하였다. 가시광선 투과율은, 투과율 측정 장치 (상품명 : 「Z-1001DP」, 니혼 덴쇼쿠 공업 주식회사 제조) 를 사용하여 측정하였다. 가시광선 투과율은, 수치가 작을수록 광선이 투과하기 어려움, 즉 은폐력이 높음을 나타낸다. 또, 각 투과율은, 도포막을 형성하기 전의 PET 필름의 투과율을 100 ％ 로서 산출하고, 이것을 비교하여 측정하였다.
(은폐성의 평가 2)
제작된 평가용 필름 A 및 평가용 필름 B 의 은폐력을 육안에 의해 관찰하였다. 구체적으로는, 직립 스탠드형 인공 태양 조명등 (세릭 주식회사 제조, 본체 XC-100 형, 스탠드형식 ST-1500C) 을 사용하여, 도포 필름의 광선 투과성 (은폐력) 을 육안으로 10 단계로 평가하였다. 0 은 도포하지 않은 PET 필름을 나타내고, 10 은 완전히 광선을 차폐하는 상태를 나타낸다.
Figure pct00002
각 은폐성의 평가 1 및 평가 2 의 결과를 표 2 에 나타낸다. 표 2 에 나타내는 바와 같이, 은폐성의 평가 1 에 있어서, 평가용 필름 A 는 평가용 필름 B 보다 투과성이 낮음을 알 수 있었다. 또한, 은폐성의 평가 2 에 있어서, 평가용 필름 A 는 평가용 필름 B 보다 은폐력이 높음을 알 수 있었다. 따라서, 실시예 1 의 플레이크상 알루미늄 안료는 높은 은폐성을 발휘할 수 있음을 알 수 있었다.
이상과 같이 본 발명의 실시형태 및 실시예에 대해서 설명하였지만, 상기 서술한 각 실시형태 및 실시예의 구성을 적절히 조합하는 것도 당초부터 예정된 것이다.
이번에 개시된 실시형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아닌 것으로 생각해야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구범위에 의해 나타내어지며, 청구범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 포함함이 의도된다.

Claims (7)

  1. 플레이크상 금속 안료로서,
    상기 플레이크상 금속 안료는 알루미늄으로 이루어지고,
    상기 플레이크상 금속 안료를 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 경우, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 50 ％ 누적 빈도인 P50 이 0.500 ㎛ 미만인, 플레이크상 금속 안료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이크상 금속 안료를 플로식 입자상 분석 장치에 의해 측정한 경우, 개수 분포에 있어서의 면적 원상당경의 최대 입자경인 Pmax 가 5.000 ㎛ 이하인, 플레이크상 금속 안료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 P50 에 대한 상기 플레이크상 금속 안료의 평균 두께 (t) 의 비인 P50/t 가 1 이상 100 이하인, 플레이크상 금속 안료.
  4. 금속으로 이루어지는 박편을 함유하는 슬러리를 준비하는 공정과,
    상기 슬러리를 고압 분사시켜 상기 박편을 미세화하는 공정을 포함하는 플레이크상 금속 안료의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 미세화하는 공정은,
    상기 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력으로 분사부로부터 반응실 안으로 분사시키는 공정과,
    상기 분사된 상기 슬러리에 함유되는 상기 박편을 상기 반응실 안에 배치되는 경질체에 충돌시키는 공정을 구비하는, 플레이크상 금속 안료의 제조 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 미세화하는 공정은,
    상기 슬러리를 70 ㎫ 이상의 압력으로 분사부로부터 반응실 안으로 분사시키는 공정과,
    상기 분사부로부터 분사된 상기 슬러리끼리를 충돌시킴으로써, 상기 슬러리에 함유되는 상기 박편끼리를 충돌시키는 공정을 구비하는, 플레이크상 금속 안료의 제조 방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 박편은 진공 증착법에 의해 얻어진 알루미늄으로 이루어지는, 플레이크상 금속 안료의 제조 방법.
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