WO2022244766A1 - 酸化ジルコニウムを含む被膜を有する光揮性顔料 - Google Patents
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Abstract
Description
フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
平均摩擦係数の平均偏差(MMD)が1.5以下である、光輝性顔料、を提供する。
フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
比表面積が0.5cm2/g以上である、光輝性顔料、を提供する。
本発明による光輝性顔料を含む、顔料含有組成物、を提供し、
さらに別の一側面から、
基材と前記基材上の塗膜とを備え、
前記塗膜が本発明による光輝性顔料を含む、塗装体、を提供する。
光輝性顔料の製造方法であって、
前記光輝性顔料は、フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
フレーク状基体の表面に、錫含有塩を含む液体を接触させることと、
前記液体を接触させた前記表面に、液相成膜法により、酸化ジルコニウムを含む被膜を形成することと、を具備する、製造方法、を提供する。
1)光輝性顔料のMMDが1.5以下
2)光輝性顔料の比表面積が0.5cm2/g以上
(フレーク状基体)
フレーク状基体は、鱗片状基体等とも呼ばれる微小な板状の薄片である。フレーク状基体は、例えば、フレーク状ガラス、フレーク状アルミナ、フレーク状グラファイト、フレーク状酸化鉄、フレーク状チタニア、フレーク状シリカ、オキシ塩化ビスマス、マイカ、タルク、及びセリサイトからなる群より選ばれる少なくとも1種である。フレーク状基体は、好ましくはフレーク状ガラス、フレーク状アルミナ又はマイカである。マイカは天然マイカであっても合成マイカであってもよい。以下、特に好ましいフレーク状基体であるフレーク状ガラスについて説明する。
酸化ジルコニウム含有膜は、少なくとも酸化ジルコニウムを含む。酸化ジルコニウム含有膜は、酸化ジルコニウムを主成分としていてもよい。酸化ジルコニウム含有膜の好ましい膜厚は、40~160nm、さらに50~140nm、特に70~120nm、場合によっては90~110nmである。酸化ジルコニウム含有膜による発色は、膜厚の制御により適宜調整されうるが、膜厚が大きくなるにつれ、通常、シルバーから黄、橙、赤、紫へと移行していく。好ましい一形態において、酸化ジルコニウム含有膜の表面は露出している。
(組成物及び塗装体)
本実施形態の顔料含有組成物は、本実施形態の光輝性顔料を含む。組成物としては、塗料、インキ、化粧料及び樹脂組成物から選ばれる少なくとも1つを例示できる。樹脂組成物としては、人造大理石成型品を例示できる。本実施形態の塗装体は、基材とその上の塗膜とを備え、塗膜が本実施形態の光輝性顔料を含む。塗装体としては、塗装紙を例示できる。ただし、基材は紙に限られるわけでなく、金属、樹脂、セラミックスその他であってもよい。塗膜は、本発明による顔料含有組成物を含んでいてもよい。
すべり性に対応するMIU及び滑らかさに対応するMMDは、カトーテック社製の摩擦感テスター「KES-SE」を用いて測定した。摩擦子には10mm角のシリコーン素子を用い、測定条件は、静荷重50g、測定速度1mm/秒とした。測定対象試料は、光輝性顔料を黒色人工皮革(イデアテックスジャパン社製「プロテインレザー(登録商標)サプラーレ」)の上に単位面積あたり質量が1.3mg/cm2となるように均一に散布して作製した。なお、測定時の相対湿度は54%であった。
反射光の輝度L*は、コニカミノルタ社製の測色計「CR-400」を用いて測定した。測定対象試料は、光輝性顔料を透明アクリル樹脂(日本ペイント社製ニッペアクリル「オートクリヤスーパー」)に10質量%となるように添加し混合した組成物を白地/黒地の隠蔽率測定用紙上に塗布して作製した。組成物は塗膜の厚さが9mil(約228.6μm)となるように塗布したが、乾燥後の塗膜の厚さは70~80μmとなった。用いた光源はD65光源、測定面は黒地塗布面である。測定した反射光は垂直反射光とした。測定した反射光は、CIE2°視野等色関数を用いて観測した。
被膜の膜厚及び基体の厚さは、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて光輝性顔料の断面を観察することにより測定した。
フレーク状基体の平均粒子径は、測定対象とするフレーク状基体を水に分散させ、マイクロトラック社製「MT3300」で体積累積50%相当径(D50)を測定した。
カンタクローム・インスツルメンツ社製「NOVA4200e」を用い、窒素ガス法により、BET比表面積を測定した。
・フレーク状基体の前処理
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が80μm、厚さが1.3μmのフレーク状ガラスを用いた。本例及び以降の例で使用したフレーク状ガラスは、いずれも日本板硝子社製ガラスフレーク(登録商標)であり、多成分ガラスにより構成されている。この多成分ガラスは、SiO2、Al2O3、MgO及びCaOを含み、さらにアルカリ成分(Li2O、Na2O及びK2Oから選ばれる少なくとも1種)を含んでいる。まず、フレーク状基体150gを水1.5Lと混合して攪拌した。次いで、これに塩酸を添加し、pHを1.45~1.55に調整した。引き続き、これに濃度1.3質量%の塩化錫(IV)水溶液9.06mLを加えた。その後、さらに攪拌を継続し、ろ過により粉末と液体とを分離した。分離した粉末を水に分散させ、再度ろ過して、前処理済みフレーク状基体を得た。
前処理済みフレーク状基体150gと水1.5Lとを混合し、75±3℃に昇温した。次いで、これに塩酸及び水酸化ナトリウムを添加し、pH2.0~3.5に調整した。引き続き、濃度20質量%の硫酸ジルコニウム水溶液と濃度10質量%の水酸化ナトリウム水溶液とを同時に上記pHを維持しながら4時間滴下し、酸化ジルコニア膜を被覆した。その後、ろ過により粉末と液体とを分離した。分離した粉末は、塩酸でpH2.0~3.5に調整した水溶液に分散させて攪拌し、その後ろ過する操作2回と、水に分散させて攪拌し、その後ろ過する操作2回とを順次実施した。最後に、粉末を180℃、12時間の雰囲気で乾燥させ、600℃で2時間焼成した。こうして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が25μm、厚さが0.5μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が8μm、厚さが0.3μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
酸化ジルコニウム含有膜の形成工程において、硫酸ジルコニウムおよび水酸化ナトリウム水溶液の滴下時間を3時間30分としたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が18μm、厚さが1.3μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料4と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が8μm、厚さが0.3μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料4と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が120μm、厚さが1.3μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料4と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が160μm、厚さが1.3μmのフレーク状ガラスを用いたことを除いては、試料4と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
酸化ジルコニウム含有膜の形成工程において、滴下時間を4時間30分としたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
酸化ジルコニウム含有膜の形成工程において、滴下時間を4時間45分としたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
酸化ジルコニウム含有膜の形成工程において、滴下時間を6時間としたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
フレーク状基体の前処理を実施することなく、酸化ジルコニウム含有膜を以下により形成した。用いたフレーク状基体は試料1と同様である。
・酸化ジルコニウム含有膜の形成
水150mLに塩酸を添加してpHを2.0~3.5に調整した。これに尿素0.5gと硫酸ジルコニウム21gとを順次添加した。引き続き、これにフレーク状基体6gを添加し、さらに攪拌した。その後、ろ過により粉末と液体とを分離した。その後、得られた粉末を水で洗浄し、90℃、1.5時間乾燥させ、さらに800℃で1時間焼成した。こうして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。
日本板硝子社製「メタシャイン(登録商標)MT1080RS」を用いた。
フレーク状基体として、平均粒径(D50)が10μmの日本光研工業株式会社製合成マイカを用いたことを除いては、試料1と同様にして、表面に酸化ジルコニウム含有膜が形成されたフレーク状基体を得た。なお、合成マイカの厚さは数μm以下であった。
フレーク状基体である合成マイカの表面に酸化チタン含有膜が形成されたメルク社製「Timiron Ice Crystal」を用いた。
4点:肌が自然に明るく見える。ギラツキもない。
3点:肌は明るく見えるが、少しギラツキがある。
2点:肌がやや不自然な色味である。
1点:肌に不自然なギラツキが見られる。
Claims (14)
- フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
平均摩擦係数の平均偏差(MMD)が1.5以下である、光輝性顔料。 - フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
比表面積が0.5cm2/g以上である、光輝性顔料。 - 平均摩擦係数の平均偏差(MMD)が1.5以下である、請求項2に記載の光輝性顔料。
- 平均摩擦係数の平均偏差(MMD)が0.6以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 比表面積が2.5cm2/g以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 反射色が、L*a*b*表色系に基づいて30以上70未満のL*を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 前記フレーク状基体の平均粒径が180μm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 前記フレーク状基体がフレーク状ガラスである、請求項1~7のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 前記被膜の膜厚が40nm~160nmの範囲にある、請求項1~8のいずれか1項に記載の光輝性顔料。
- 前記被膜の膜厚が120nm以下である、請求項9に記載の光輝性顔料。
- 請求項1~10のいずれか1項に記載の光輝性顔料を含む、顔料含有組成物。
- メイクアップ化粧品である、請求項11に記載の顔料含有組成物。
- 基材と前記基材上の塗膜とを備え、
前記塗膜が請求項1~10のいずれか1項に記載の光輝性顔料を含む塗装体。 - 光輝性顔料の製造方法であって、
前記光輝性顔料は、
フレーク状基体と、前記フレーク状基体上の酸化ジルコニウムを含む被膜と、を備え、
フレーク状基体の表面に、錫含有塩を含む液体を接触させることと、
前記液体を接触させた前記表面に、液相成膜法により、酸化ジルコニウムを含む被膜を形成することと、を具備する、製造方法。
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