JP4484503B2 - Method for producing aluminum pigment - Google Patents
Method for producing aluminum pigment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4484503B2 JP4484503B2 JP2003413671A JP2003413671A JP4484503B2 JP 4484503 B2 JP4484503 B2 JP 4484503B2 JP 2003413671 A JP2003413671 A JP 2003413671A JP 2003413671 A JP2003413671 A JP 2003413671A JP 4484503 B2 JP4484503 B2 JP 4484503B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- grinding
- aluminum pigment
- average
- less
- 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 - Lifetime
Links
Images
Description
本発明は、自動車ボディや部品の高級メタリック塗料、自動車補修用メタリック塗料、家電用メタリック塗料、工業用メタリック塗料等の高級メタリック塗料分野、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷等の高級メタリック印刷インキ分野、及び、高級メタリック樹脂練り込み分野等に使用されるアルミニウム顔料の製造方法に関する。
更に詳しくは、本発明は、上記用途において通常の方法により形成した塗膜、印刷又はフィルム等に対し、従来にない高い光の反射率と極めて高いフロップ性、すなわち、光学的異方性を与え得る高輝度高フロップ性アルミニウム顔料の製造方法に関する。
The present invention relates to high-grade metallic paint fields such as high-grade metallic paints for automobile bodies and parts, metallic paints for automobile repairs, metallic paints for household appliances, and metallic paints for industrial use, and high-grade metallic printing ink fields such as gravure printing, offset printing, and screen printing. The present invention also relates to a method for producing an aluminum pigment used in the field of kneading high-grade metallic resins.
More specifically, the present invention gives unprecedented high light reflectivity and extremely high flop property, that is, optical anisotropy, to a coating film, printing or film formed by a usual method in the above application. The present invention relates to a method for producing a high-luminance, high-flop aluminum pigment to be obtained.
アルミニウム顔料は、他の顔料にない独特なメタリック感と、下地に対する優れた隠蔽力を併せ持つ顔料として、前述した分野に多用されている。
近年、自動車ボディ塗装におけるファッション性が重要視されるようになり、自動車の本来的機能と同等以上の価値観で評価されるようになってきた。特にここ数年における自動車ボディ塗装のファッション性の傾向を見ると、従来から根強かった白色やギラギラとした単調なシルバーメタリック調は減少し、光輝度が強く、見る角度によって塗装外観が変化する光学的異方性の強い塗膜の要求が高まってきている。
Aluminum pigments are widely used in the above-mentioned fields as pigments having both a unique metallic feeling not found in other pigments and an excellent hiding power for the base.
In recent years, fashionability in automobile body painting has become important, and has been valued with values that are equal to or better than the original functions of automobiles. Looking at trends in the fashionability of automobile body painting, especially in the past few years, the monotonous silver metallic tone, which has always been strong white and glaring, has decreased, the light intensity is strong, and the paint appearance changes depending on the viewing angle. The demand for highly anisotropic coatings is increasing.
そのような高い光の反射率を得ることを目的としたアルミニウム顔料又はその製造方法としては以下のようなものがある。
特許文献１には、高い隠蔽力と高い光の反射率を兼備したアルミニウム顔料が記載されている。また、特許文献２には湿式ボールミル法にてアルミニウム粉の表面を磨き、高い反射率を備えたアルミニウム顔料を得る方法が記載されている。また、特許文献３にはスパークリング効果のすぐれたメタリック塗膜の形成方法などが記載されている。
さらに、特許文献４には、塗膜に強い光輝感及び優れた外観の塗膜を与えるアルミニウム顔料が記載されている。さらにまた、特許文献５には、ほぼ球形の研磨された金属粉末顔料粒子が開示されている。
しかしながら、何れの技術においても、アルミニウム顔料として、現状の望まれる高い光輝度と高いフロップ性を満足させるものではない。
Examples of aluminum pigments for the purpose of obtaining such a high light reflectance and methods for producing the same are as follows.
Furthermore, Patent Document 4 describes an aluminum pigment that gives a coating film with a strong glitter and excellent appearance to the coating film. Furthermore, Patent Document 5 discloses substantially spherical polished metal powder pigment particles.
However, none of these techniques satisfy the presently desired high light luminance and high flop property as an aluminum pigment.
本発明は、高度な光学的特性、特に、高い光輝度及び高いフロップ性を有するアルミニウム顔料を極めて簡便に、かつ再現性よく製造することが可能な製造方法を提供するものである。 The present invention provides a production method capable of producing an aluminum pigment having high optical properties, in particular, high light luminance and high flop property, with extremely simple and good reproducibility.
上記課題を解決するために、本発明者らは、アルミニウム顔料の基本的物性及び光学的特性、並びに、製造条件の関係について鋭意かつ基礎的に検討を重ねた結果、アルミニウム顔料の平均粒径、アルミニウム顔料の平均厚みに対する平均粒径、及び平均表面粗さを特定の範囲に制御することにより、高い光輝度及び高いフロップ性という光学的特性を発現し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have conducted intensive and fundamental studies on the basic physical properties and optical characteristics of aluminum pigments and the relationship between production conditions. As a result, the average particle diameter of aluminum pigments, It has been found that by controlling the average particle diameter with respect to the average thickness of the aluminum pigment and the average surface roughness within a specific range, it is possible to express optical characteristics such as high light luminance and high flop property, and to complete the present invention. It came.
本発明は、平均粒径が２〜２０μｍのアトマイズドアルミニウム粉をアルミニウムの重量に対して１．８〜３０の重量比の摩砕溶媒中で、比重が摩砕溶媒の比重より大きく５以下、直径が４ｍｍ以下の摩砕ボールを、アルミニウムに対して重量比で２〜１００の量で用いて、媒体攪拌ミル又はボールミルによりアルミニウムを摩砕することを含む、平均粒径ｄ50が５〜３５μｍであり、平均厚みｔ（μｍ）に対する平均粒径ｄ50（μｍ）の比が３０〜９０であり、かつ、平均表面粗さＲａが２０ｎｍ以下であり、かつ、表面粗さ曲線の凹凸の平均高さＲｃが８０ｎｍ以下であるアルミニウム顔料の製造方法を提供する。
さらに、前記摩砕ボールの表面粗さが、玉軸受用鋼球のＪＩＳ−Ｂ−１５０１の表面粗さＲａ（最大）で０．０８μｍ以下である上記製造方法、摩砕ボールのアルミニウムに対する重量比が１０〜１００である上記製造方法、および平均表面粗さＲａが１５ｎｍ以下である上記製造方法を提供する。
The present invention provides an atomized aluminum powder having an average particle size of 2 to 20 μm in a grinding solvent having a weight ratio of 1.8 to 30 with respect to the weight of aluminum, wherein the specific gravity is greater than the specific gravity of the grinding solvent to 5 or less, Using a grinding ball having a diameter of 4 mm or less in an amount of 2 to 100 by weight with respect to aluminum, and grinding the aluminum with a medium stirring mill or ball mill, the average particle size d 50 is 5 to 35 μm The ratio of the average particle diameter d 50 (μm) to the average thickness t (μm) is 30 to 90, the average surface roughness Ra is 20 nm or less, and the average roughness of the surface roughness curve Provided is a method for producing an aluminum pigment having a height Rc of 80 nm or less.
Furthermore, the above-mentioned manufacturing method, wherein the grinding ball has a surface roughness Ra (maximum) of 0.08 μm or less in the ball bearing steel ball JIS-B-1501, and the weight ratio of the grinding ball to aluminum The manufacturing method is 10 to 100, and the manufacturing method is an average surface roughness Ra of 15 nm or less.
本発明の製造方法によって得られるアルミニウム顔料は、通常の方法により形成した塗膜、印刷又はフィルム等に対し、従来にない高い光の反射率と極めて高いフロップ性、すなわち、光学的異方性を与え得る高輝度高フロップ性アルミニウム顔料である。 The aluminum pigment obtained by the production method of the present invention has an unprecedented high light reflectance and extremely high flop property, that is, optical anisotropy, with respect to a coating film, printing or film formed by a usual method. High brightness high flop aluminum pigment that can be applied.
本発明において、アルミニウム顔料の平均粒径ｄ50（μｍ）、平均厚みｔ（μｍ）、水面拡散面積ＷＣＡ（ｍ2 ／ｇ）、平均表面粗さＲａ（ｎｍ）、及び平均高さＲｃ（ｎｍ）は、次のように定義される。
平均粒径ｄ50（μｍ）は、レーザーミクロンサイザーＬＭＳ−２４（セイシン企業（株）製）を用いて測定することができ、５〜３５μｍである。平均粒径ｄ50は、この範囲内で意図する意匠性に合わせて極細目、細目、中目、粗目又は極粗目として選択すればよい。平均粒径が５μｍ以上のものは、塗膜中で一定方向に配向し易く、また、光の散乱が少なく、望ましい光輝度が発現し易い。また、平均粒径が３５μｍ以下のものは、粒子の大きさが塗膜の膜厚を超えることがないため、粒子の一部が塗膜表面に突出することが少なく、その結果きめ細かいメタリック塗膜を得ることができ実用的である。
In the present invention, the average particle diameter d 50 (μm), average thickness t (μm), water surface diffusion area WCA (m 2 / g), average surface roughness Ra (nm), and average height Rc (nm) of the aluminum pigment. ) Is defined as follows:
The average particle size d 50 (μm) can be measured using a laser micron sizer LMS-24 (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.), and is 5 to 35 μm. The average particle size d 50 is ultrafine eye to match the design of the intended within this range, fine, medium eyes, may be selected as the coarse or extreme coarse. When the average particle size is 5 μm or more, the film is easily oriented in a certain direction in the coating film, and light scattering is small, so that desirable light brightness is easily exhibited. In addition, those having an average particle size of 35 μm or less, since the size of the particles does not exceed the thickness of the coating film, a part of the particles hardly protrudes to the coating film surface, and as a result, a fine metallic coating film Can be practical.
平均厚みｔ（μｍ）は、測定により得られた金属成分１ｇ当たりの水面拡散面積ＷＣＡ（ｍ2 ／ｇ）を用いて下式により算出した値である。
ｔ＝０．４／ＷＣＡ
上記した平均厚みの算出方法は、例えば、Aluminium Paint and Powder, J. D. Edwards & R.I.Wray著、第３版、Reinhold Publishing Corp.New York(1955) の第16〜22頁に記載されている。
The average thickness t (μm) is a value calculated by the following equation using the water surface diffusion area WCA (g 2 / g) per 1 g of the metal component obtained by measurement.
t = 0.4 / WCA
The above average thickness calculation method is described, for example, in pages 16 to 22 of Aluminum Paint and Powder, JD Edwards & RIWray, 3rd edition, Reinhold Publishing Corp. New York (1955).
水面拡散面積は、一定の予備処理を行ったのち、ＪＩＳ−Ｋ−５９０６−１９９１に従って求める。なお、ＪＩＳに記載されている水面拡散面積の測定方法はリーフィングタイプの場合のものであるのに対し、本発明のアルミニウム顔料はノンリーフィングタイプである。しかし、本発明における水面拡散面積の測定方法は、試料を５％ステアリン酸のミネラルスピリット溶液で予備処理を行う以外は、全てＪＩＳ−Ｋ−５９０６−１９９１に記載のリーフィングタイプの場合と同様である。試料の予備処理については、塗料原料時報、第１５６号、第２〜１６頁（１９８０．９．１旭化成工業（株）発行）に記載されている。 The water surface diffusion area is determined according to JIS-K-5906-1991 after a certain preliminary treatment. The method for measuring the water surface diffusion area described in JIS is that of the leafing type, whereas the aluminum pigment of the present invention is a non-leafing type. However, the method for measuring the water surface diffusion area in the present invention is the same as that of the leafing type described in JIS-K-5906-1991 except that the sample is pretreated with a 5% stearic acid mineral spirit solution. . The pretreatment of the sample is described in Paint Raw Material, No. 156, pages 2 to 16 (published 1980.9.1, Asahi Kasei Kogyo Co., Ltd.).
本発明でいう平均厚みｔに対する平均粒径ｄ50の比は、ｄ50／ｔで与えられ、いわゆる、アルミニウム顔料の扁平度である（以下、扁平度と呼ぶことがある。）。アルミニウム粉を媒体攪拌ミル又はボールミルで摩砕すると、扁平度は徐々に大きくなり、ある程度まで展延されると粒子は折れ曲がり易くなる。概して、扁平度が２００を超えると粒子にクラックが入りやすくなり折れ曲がり易くなる。本発明のアルミニウム顔料において、扁平度は３０〜９０である。扁平度が９０以下では、アルミニウム顔料表面が平滑であり、該表面での光の散乱が減少し正反射率が増大することにより光輝度が向上し、また、フロップ性も高くなる。また、扁平度が３０以上で、アルミニウム顔料の重要な機能の一つである隠蔽力が維持され、実用に供し得る。 The ratio of the average particle diameter d 50 to the average thickness t in the present invention is given by d 50 / t, and is the so-called flatness of the aluminum pigment (hereinafter sometimes referred to as flatness). When aluminum powder is ground with a medium stirring mill or a ball mill, the flatness gradually increases, and when the aluminum powder is spread to a certain extent, the particles are easily bent. In general, when the flatness exceeds 200, the particles are likely to crack and bend easily. In the aluminum pigment of the present invention, the flatness is 30 to 90. When the flatness is 90 or less, the aluminum pigment surface is smooth, light scattering on the surface is reduced, and the regular reflectance is increased, so that the light luminance is improved and the flop property is also improved. In addition, the flatness is 30 or more, the hiding power which is one of the important functions of the aluminum pigment is maintained, and it can be put to practical use.
本発明で言う平均表面粗さＲａは、次の方法により算出する。
アルミニウム顔料の表面形態観察法として、原子間力顕微鏡（以下ＡＦＭと略記する）TMX-2010(Topometrix製）を使用する。前処理として、試料のアルミニウム顔料を過剰のメタノール及びクロロホルムで超音波洗浄後、真空乾燥し、再度アセトンに分散後、Ｓｉウェハー上に滴下し、自然乾燥を行う。ＡＦＭによる表面粗さの定量は、アルミニウム顔料が他のアルミニウム顔料と重なりがないものについて、５μｍ四方の視野につき表面粗さ曲線（表面凹凸のラインプロファイル）を３００スキャンにより測定し、粗さ曲線の算術平均粗さ（基準長さ５μｍ内での標高の絶対値の算術平均）を求める。基準長さは、平均粒径ｄ50によるが、５μｍを基準とする。本願では、算術平均粗さを３視野以上測定し、更に算術平均した値を「平均表面粗さＲａ（ｎｍ）」として定義する。表面粗さの用語については、ＪＩＳ−Ｂ−０６６０：１９９８に基づく。
The average surface roughness Ra referred to in the present invention is calculated by the following method.
As a method for observing the surface form of an aluminum pigment, an atomic force microscope (hereinafter abbreviated as AFM) TMX-2010 (manufactured by Topometrix) is used. As a pretreatment, the sample aluminum pigment is subjected to ultrasonic cleaning with excess methanol and chloroform, then vacuum-dried, dispersed again in acetone, dropped onto a Si wafer, and naturally dried. Quantification of surface roughness by AFM was conducted by measuring the surface roughness curve (surface profile of surface irregularities) with 300 scans per 5 μm square field when the aluminum pigment did not overlap with other aluminum pigments. Arithmetic mean roughness (arithmetic mean of the absolute value of altitude within the standard length of 5 μm) is obtained. The reference length depends on the average particle diameter d 50 but is based on 5 μm. In the present application, the arithmetic average roughness is measured by three or more visual fields, and the value obtained by arithmetic averaging is defined as “average surface roughness Ra (nm)”. The term surface roughness is based on JIS-B-0660: 1998.
本発明のアルミニウム顔料の平均表面粗さＲａは２０ｎｍ以下、好ましくは１５ｎｍ以下である。２０ｎｍ以下の時、表面での光の正反射率が大きいため、極めて優れた光輝度を示すと共にフロップ性も良好であった。
アルミニウム顔料の表面粗さ曲線の凹凸の平均高さＲｃは、前記で測定した表面粗さ曲線において、表面粗さ曲線の山頂の高さの絶対値の平均値と表面粗さ曲線の谷底の深さの絶対値の平均値の和で表される。具体的には、表面粗さ曲線の算術平均高さを３視野以上測定し、さらにそれらを算術平均した値をいう。
本発明のアルミニウム顔料の平均高さＲｃは、８０ｎｍ以下であることが好ましい。平均高さＲｃが８０ｎｍ以下であると、極めて優れた高輝度を示すと共にフロップ性も良好であった。
The average surface roughness Ra of the aluminum pigment of the present invention is 20 nm or less, preferably 15 nm or less. When the thickness was 20 nm or less, the regular reflectance of light on the surface was large, so that it showed extremely excellent light luminance and good flop.
The average height Rc of the unevenness of the surface roughness curve of the aluminum pigment is the average value of the absolute value of the peak height of the surface roughness curve and the depth of the valley bottom of the surface roughness curve in the surface roughness curve measured above. It is expressed as the sum of average values of absolute values. Specifically, it refers to a value obtained by measuring the arithmetic average height of the surface roughness curve by three or more visual fields and further arithmetically averaging them.
The average height Rc of the aluminum pigment of the present invention is preferably 80 nm or less. When the average height Rc was 80 nm or less, extremely high luminance was exhibited and the flop property was also good.
本発明のアルミニウム顔料の表面は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察でも、表面の凹凸が少なく、また、表面に極微粉等の付着も少なく、また、粒子の中央から端部に至るまで均一な厚みを有するアルミニウム顔料粒子をかなり多く含む。
本発明のアルミニウム顔料を得るための好ましい製造方法は、特に、媒体攪拌ミル、又は、ボールミルによって原料となるアトマイズドアルミニウム粉を摩砕して製造される。
The surface of the aluminum pigment of the present invention has little surface irregularity, even with observation by a scanning electron microscope (SEM), and there is little adhesion of fine powder to the surface, and it is uniform from the center to the end of the particle. It contains a considerable amount of aluminum pigment particles having a thickness.
A preferable production method for obtaining the aluminum pigment of the present invention is produced by grinding the atomized aluminum powder as a raw material by a medium stirring mill or a ball mill.
ボールミルなどで使用する摩砕ボールの比重は、５以下である。比重が５以下で表面粗さの小さいアルミニウム顔料が得られる。より好ましくは、比重が４以下である。なお、摩砕ボールの比重は、摩砕溶剤の比重より大きいことが望ましい。摩砕溶剤の比重より小さいと、摩砕ボールが溶剤に浮いてしまい摩砕ボール同士のずり応力が得られず摩砕が進まない。
このような摩砕ボールの材質としては、上記の比重範囲を満たすものであればよく、特に限定されない。例えば、ガラス球、アルミナ球等が使用できる。経済性及び品質の面からは、ガラス球を使用することが望ましい。摩砕ボールの表面粗さは、玉軸受用鋼球のＪＩＳ−Ｂ−１５０１の表面粗さＲａ（最大）で０．０８μｍ（等級Ｇ４０）以下のものが好ましい。更に好ましくは、０．０４μｍ（等級Ｇ２０）以下のものである。
The specific gravity of a grinding ball used in a ball mill or the like is 5 or less. An aluminum pigment having a specific gravity of 5 or less and a small surface roughness is obtained. More preferably, the specific gravity is 4 or less. The specific gravity of the grinding ball is preferably larger than the specific gravity of the grinding solvent. If it is smaller than the specific gravity of the grinding solvent, the grinding balls float on the solvent, so that shear stress between the grinding balls cannot be obtained and grinding does not proceed.
The material of such a grinding ball is not particularly limited as long as it satisfies the above specific gravity range. For example, glass spheres and alumina spheres can be used. In view of economy and quality, it is desirable to use glass spheres. The surface roughness of the grinding balls is preferably 0.08 μm (grade G40) or less in terms of the surface roughness Ra (maximum) of JIS-B-1501 of the ball for ball bearings. More preferably, it is 0.04 μm (grade G20) or less.
摩砕ボールの直径は、１〜４ｍｍであることが好ましい。４ｍｍ以下では、摩砕時間が著しく長くなるのを抑制すると共に、摩砕時のミル内の均一性が高くなり好ましい。また、１ｍｍ以上であると、摩砕ボールが個々の運動をせず集団ないしは塊状で運動するために摩砕ボール同士のずり応力が低下し、摩砕が進行しなくなる現象、いわゆるグループモーションの発生を抑制することができる。
原料となるアトマイズドアルミニウム粉としては、アルミニウム以外の不純物の少ない物が好ましい。アトマイズドアルミウム粉の純度は好ましくは９９．５％以上、より好ましくは、９９．７％以上で、更に好ましくは、９９．８％以上である。
The diameter of the grinding ball is preferably 1 to 4 mm. If it is 4 mm or less, it is preferable that the grinding time is remarkably increased and the uniformity in the mill at the time of grinding is increased. In addition, if it is 1 mm or more, the grinding balls do not move individually but move as a group or a lump so that the shear stress between the grinding balls decreases, and so-called group motion occurs. Can be suppressed.
As the atomized aluminum powder used as a raw material, a material having few impurities other than aluminum is preferable. The purity of the atomized aluminum powder is preferably 99.5% or more, more preferably 99.7% or more, and still more preferably 99.8% or more.
アトマイズドアルミニウム粉の平均粒径は、２〜２０μｍが好ましく、３〜１２μｍがより好ましい。２μｍ以上でアルミニウム顔料の表面状態及び粒子形状が良好に保たれる。また、２０μｍ以下であると、摩砕によるアルミニウム顔料表面の展延時間も短くてすみ、一方で摩砕ボールによるずり応力の履歴も少なく、展延時間とともに増大する表面の起伏も顕著にならないので好ましい。
アトマイズドアルミニウム粉の形状としては、球状粉、涙滴状粉のようなものが好ましい。針状粉や不定形粉は、摩砕時のアルミニウム顔料の形状が崩れやすいため好ましくない。
The average particle size of the atomized aluminum powder is preferably 2 to 20 μm, and more preferably 3 to 12 μm. When the thickness is 2 μm or more, the surface state and particle shape of the aluminum pigment are kept good. Further, when the thickness is 20 μm or less, the spreading time of the aluminum pigment surface by grinding can be shortened, and on the other hand, the history of shear stress due to the grinding ball is small, and the surface undulation that increases with the spreading time does not become significant. preferable.
The shape of the atomized aluminum powder is preferably a spherical powder or a teardrop-shaped powder. Needle-shaped powder and irregular-shaped powder are not preferable because the shape of the aluminum pigment is easily broken during grinding.
摩砕溶剤の種類は、特に限定されないが、従来から使用されているミネラルスピリット、ソルベントナフサ等の炭化水素系溶剤や、アルコール系、エーテル系、ケトン系、エステル系等の低粘度の溶剤が使用できる。
アルミニウム粉の摩砕条件としては、アルミニウム粉のアルミニウムの重量に対する摩砕ボールの重量の比が２〜１００であることが好ましく、１０〜１００がより好ましく、１４〜６５であることがより好ましい。アルミニウム粉のアルミニウム重量に対する摩砕ボールの重量の比が２以上であると、表面粗さの小さいアルミニウム顔料が得られ、光輝度及びフロップ性が高いものが得られ好ましい。また、上記の比が１００以下であると、摩砕時間及び生産性をともに実用的な範囲にとどめることができる。
The type of grinding solvent is not particularly limited, but conventionally used hydrocarbon solvents such as mineral spirit and solvent naphtha, and low viscosity solvents such as alcohol, ether, ketone and ester are used. it can.
As the grinding conditions for the aluminum powder, the ratio of the weight of the grinding balls to the weight of aluminum in the aluminum powder is preferably 2 to 100, more preferably 10 to 100, and more preferably 14 to 65. When the ratio of the weight of the grinding ball to the weight of aluminum in the aluminum powder is 2 or more, an aluminum pigment having a small surface roughness is obtained, and a product having high light luminance and flop properties is preferably obtained. Further, if the ratio is 100 or less, both the grinding time and productivity can be kept within a practical range.
また、アルミニウム粉のアルミニウムの重量に対する摩砕溶剤の重量の比が、１．８〜３０であることが好ましく、２．６〜１８であることがより好ましい。アルミニウムの重量に対する摩砕溶剤の重量の比が、上記の範囲を超える条件で摩砕した場合には、アルミニウム顔料の隠蔽力は増大するが、反射率が大幅に低下するため好ましくない。これは、ミル内が不均一な状態になるためと推定される。
また、磨砕助剤を使用することもできる。摩砕助剤としては、ノンリーフィング顔料としての特性を示すものであれば、特に限定されるものではないが、通常使用されるオレイン酸、ステアリルアミン等が挙げられ、アルミニウム粉の重量に対し１〜５０重量％の量で使用することが好ましい。
本発明のアルミニウム顔料には、マイカや着色顔料等を併用することも可能である。
Moreover, it is preferable that the ratio of the weight of the grinding solvent with respect to the weight of aluminum of aluminum powder is 1.8-30, and it is more preferable that it is 2.6-18. When the ratio of the weight of the milling solvent to the weight of aluminum exceeds the above range, the hiding power of the aluminum pigment increases, but the reflectance is greatly lowered, which is not preferable. This is presumably because the inside of the mill is in a non-uniform state.
A grinding aid can also be used. The grinding aid is not particularly limited as long as it exhibits the characteristics as a non-leafing pigment, and examples thereof include oleic acid and stearylamine which are usually used. It is preferably used in an amount of ˜50% by weight.
The aluminum pigment of the present invention can be used in combination with mica, a coloring pigment, and the like.
以下、本発明の代表的な実施例を示す。なお、実施例及び比較例中で用いた各種物性の測定方法は以下の通りである。
(1) 平均粒径：ｄ50
レーザーミクロンサイザーＬＭＳ−２４により測定した。測定溶剤としては、ミネラルスピリットを使用した。試料となるアルミニウム顔料は、前処理として２分間の超音波分散を行った。
(2) 平均厚み：ｔ
まず、アルミニウム顔料１ｇに、５％ステアリン酸のミネラルスピリット溶液を１〜２ｍｌ加えて予備分散した後、石油ベンジン５０ｍｌを加えて混合し、４０〜４５℃で２時間加温後、フィルターで吸引濾過し、パウダー化したもので、水面拡散面積を測定した。この測定値から、下記の式に従って平均厚み：ｔを算出した。
ｔ（μｍ）＝０．４／ＷＣＡ（ｍ2 ／ｇ）
Hereinafter, typical examples of the present invention will be described. In addition, the measuring method of the various physical properties used in the Example and the comparative example is as follows.
(1) Average particle size: d 50
Measured with a laser micron sizer LMS-24. Mineral spirit was used as a measurement solvent. The aluminum pigment used as a sample was subjected to ultrasonic dispersion for 2 minutes as a pretreatment.
(2) Average thickness: t
First, add 1 to 2 ml of 5% stearic acid mineral spirit solution to 1 g of aluminum pigment, preliminarily disperse, add 50 ml of petroleum benzine, mix, heat at 40 to 45 ° C. for 2 hours, and filter with suction filter Then, the water surface diffusion area was measured with the powder. From this measured value, average thickness: t was calculated according to the following formula.
t (μm) = 0.4 / WCA (m 2 / g)
(3) 平均表面粗さ：Ｒａ
原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いてアルミニウム顔料の１視野５μｍ四方のラインプロファイル（３００スキャン）を求める。これより算術平均表面粗さを求める。同様の操作を合計３視野以上について行い、それらの算術平均値を求めてＲａとした。
(4) 表面粗さ曲線の凹凸の平均高さ：Ｒｃ
前記(3) で求めたものと同じラインプロファイルにより、表面粗さ曲線の凹凸の平均高さを求める。同様の操作を合計３視野以上について行い、それらの算術平均を求めてＲｃとした。
(3) Average surface roughness: Ra
Using an atomic force microscope (AFM), a line profile (300 scans) of 5 μm square per field of aluminum pigment is obtained. From this, the arithmetic average surface roughness is obtained. The same operation was performed for a total of three or more fields of view, and the arithmetic average value thereof was obtained as Ra.
(4) Average height of irregularities on the surface roughness curve: Rc
The average height of the unevenness of the surface roughness curve is obtained by the same line profile obtained in the above (3). The same operation was performed for a total of three or more fields of view, and the arithmetic average thereof was obtained as Rc.
(5) 光輝度とフロップ性の評価
（１）塗料・塗膜の作製
アルミニウム顔料５ｇにアクリックNo. ２０００ＧＬシンナー（関西ペイント（株）製）８ｇを加え、予備分散し、さらに、アクリックNo. ２０２６ＧＬクリアー（関西ペイント（株）製）９７ｇを加え、ペイントシェイカーで１０分震蕩した。得られたシルバーメタリック塗料を、アート紙上に、９ｍｉｌのアプリケーターを用いて塗膜を作製後、室温で乾燥した。
(5) Evaluation of luminous intensity and flop (1) Preparation of paint / coating film Add 8g of Acrylic No. 2000GL thinner (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) to 5g of aluminum pigment, pre-disperse, 97 g of 2026GL clear (manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.) was added and shaken for 10 minutes with a paint shaker. The obtained silver metallic paint was coated on art paper using a 9 mil applicator and then dried at room temperature.
（２）測色
塗料の研究、No. １１７、第６７〜７２頁（１９８９年、関西ペイント（株）発行）に記載の方法に従って、レーザー式メタリック感測定装置アルコープＬＭＲ−２００（関西ペイント（株）製）を用いて評価した。入射角４５度にレーザー光源が配置され、受光角０度と−３５度に受光器が配置されている光学的条件下で測定した。
レーザーの反射光のうち、塗膜表面で反射する鏡面反射領域の光を除いて、最大光強度が得られる受光角−３５度でＩＶ値を求めた。ＩＶ値はアルミニウム顔料からの正反射光強度に比例するパラメーターであり、光輝度の大小を表す。
また、観察角度（受光角）が変化した時の反射光強度の変化度合いを平均反射強度で無次元化してＦＦ値を求めた。ＦＦ値は、アルミニウム顔料の配向度合いに比例するパラメーターであり、顔料のフロップ性の大小を表す。
(2) Color measurement In accordance with the method described in Paint Research, No. 117, pp. 67-72 (1989, issued by Kansai Paint Co., Ltd.), a laser-type metallic feel measuring device Alcope LMR-200 (Kansai Paint Co., Ltd.). )). The measurement was performed under optical conditions in which a laser light source was disposed at an incident angle of 45 degrees, and a light receiver was disposed at light receiving angles of 0 degrees and -35 degrees.
The IV value was determined at a light receiving angle of −35 degrees at which the maximum light intensity was obtained, except for the light in the specular reflection region reflected from the coating film surface among the reflected light of the laser. The IV value is a parameter proportional to the intensity of specularly reflected light from the aluminum pigment, and represents the magnitude of light luminance.
Further, the FF value was obtained by making the degree of change in the reflected light intensity when the observation angle (light receiving angle) changed non-dimensional with the average reflection intensity. The FF value is a parameter proportional to the degree of orientation of the aluminum pigment, and represents the magnitude of the flop property of the pigment.
［実施例１］
内径３０ｃｍ、長さ３５ｃｍのボールミル内に、アトマイズドアルミニウム粉（平均粒径６μｍ）２５０ｇ、ミネラルスピリット１．２ｋｇ、及び、オレイン酸２５ｇからなる配合物を充填し、直径３ｍｍのガラスビーズ（比重２．６）１５ｋｇを用い、６０ｒｐｍで１０時間摩砕した。
磨砕終了後、ミル内のスラリーをミネラルスピリットで洗い出し、４００メッシュの振動篩にかけ、通過したスラリーをフィルターで濾過、濃縮し、加熱残分８０％のケーキを得た。得られたケーキを縦型ミキサー内に移し、所定量のソルベントナフサを加え、１５分混合し、加熱残分７５％のアルミニウム顔料を得た。
得られたアルミニウム顔料について、輝度とフロップ性の評価を行った。結果を表１に示す。
[Example 1]
A ball mill having an inner diameter of 30 cm and a length of 35 cm was filled with a composition comprising 250 g of atomized aluminum powder (average particle size 6 μm), 1.2 kg of mineral spirits, and 25 g of oleic acid, and 3 mm diameter glass beads (specific gravity 2) .6) Using 15 kg, milled at 60 rpm for 10 hours.
After grinding, the slurry in the mill was washed out with mineral spirit, passed through a 400 mesh vibrating sieve, and the passed slurry was filtered and concentrated to obtain a cake with a heating residue of 80%. The obtained cake was transferred into a vertical mixer, a predetermined amount of solvent naphtha was added, and the mixture was mixed for 15 minutes to obtain an aluminum pigment with a heating residue of 75%.
The obtained aluminum pigment was evaluated for luminance and flop. The results are shown in Table 1.
［実施例２］
原料アトマイズドアルミニウム粉の平均粒径を１０μｍとし、摩砕１５時間とした以外は実施例１と同様の操作を行い、アルミニウム顔料を得た。この顔料について輝度とフロップ性の評価を行った。結果を表１に示す。
［実施例３］
原料アトマイズドアルミニウム分の平均粒径を８μｍとし、直径２ｍｍのガラスビーズを用い、表１に示す摩砕ボール、摩砕溶剤及びアルミの重量比で摩砕を６０ｒｐｍで１２時間行った以外は実施例１と同様の操作を行い、アルミニウム顔料を得た。この顔料について輝度とフロップ性の評価を行った。結果を表１に示す。
[Example 2]
An aluminum pigment was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that the average particle diameter of the raw material atomized aluminum powder was 10 μm and the grinding was performed for 15 hours. The pigment was evaluated for brightness and flop. The results are shown in Table 1.
[Example 3]
This was carried out except that the average particle size of the raw material atomized aluminum was 8 μm, glass beads having a diameter of 2 mm were used, and grinding was performed at 60 rpm for 12 hours at a weight ratio of the grinding ball, grinding solvent and aluminum shown in Table 1. The same operation as in Example 1 was performed to obtain an aluminum pigment. The pigment was evaluated for brightness and flop. The results are shown in Table 1.
［比較例１］
原料アトマイズドアルミニウム粉の平均粒径を３０μｍとしたものを原料として用い、内容量４．９ｌのジャケット付きアトライターを使用した。アトライターの容器内に７ｍｍ〜１３ｍｍのガラスビーズを９ｋｇ、ミネラルスピリット０．９ｋｇ、及びステアリルアミン２０ｇを投入した。アジテーターを２７ｒｐｍで回転させ、その１．５分後に前記アルミニウム原料６００ｇを徐々に投入した。投入完了後５分間そのままの速度にて運転し、以後１００ｒｐｍにてアジテーターを回転し、５時間粉砕した。その後、アトライター内のスラリーをミネラルスピリットで洗い出し、４００メッシュの振動篩にかけ、篩を通過したスラリーをフィルターで濾過、濃縮し、加熱残分７８％のケーキを得た。得られたケーキを縦型ミキサー内に移し、所定量のソルベントナフサを加え１５分間混合し、加熱残分７５％のアルミニウム顔料を得た。
得られたアルミニウム顔料について、輝度とフロップ性の評価を行った。結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
A raw material atomized aluminum powder having an average particle size of 30 μm was used as a raw material, and a jacketed attritor with an internal capacity of 4.9 l was used. 9 kg of 7 mm to 13 mm glass beads, 0.9 kg of mineral spirits, and 20 g of stearylamine were placed in an attritor container. The agitator was rotated at 27 rpm, and after 1.5 minutes, 600 g of the aluminum raw material was gradually added. The operation was continued at the same speed for 5 minutes after the completion of the charging, and then the agitator was rotated at 100 rpm and pulverized for 5 hours. Thereafter, the slurry in the attritor was washed out with mineral spirit, passed through a 400 mesh vibrating screen, and the slurry that passed through the screen was filtered and concentrated with a filter to obtain a cake with a heating residue of 78%. The obtained cake was transferred into a vertical mixer, and a predetermined amount of solvent naphtha was added and mixed for 15 minutes to obtain an aluminum pigment with a heating residue of 75%.
The obtained aluminum pigment was evaluated for luminance and flop. The results are shown in Table 1.
［比較例２］
内径３０ｃｍ、長さ３５ｃｍのボールミル内に、アトマイズドアルミニウム粉（平均粒径２０μｍ）６００ｇ、ミネラルスピリット１．２ｋｇ、及び、ステアリン酸６ｇからなる配合物を充填し、直径４．８ｍｍのスチールボール（比重７．８）を１８ｋｇを用い、６０ｒｐｍで５時間摩砕した。
粉砕終了後、ミル内のスラリーをミネラルスピリットで洗い出し、４００メッシュの振動篩にかけ、通過したスラリーをフィルターで濾過、濃縮し、加熱残分８７％のケーキを得た。得られたケーキを縦型ミキサー内に移し、所定量のソルベントナフサを加え、１５分混合し、加熱残分７５％のアルミニウム顔料を得た。
得られたアルミニウム顔料について、輝度とフロップ性の評価を行った。結果を表１に示す。
[Comparative Example 2]
A ball mill having an inner diameter of 30 cm and a length of 35 cm is filled with a composition comprising 600 g of atomized aluminum powder (average particle size 20 μm), 1.2 kg of mineral spirits, and 6 g of stearic acid, and a steel ball having a diameter of 4.8 mm ( 18 kg of specific gravity 7.8) was ground at 60 rpm for 5 hours.
After pulverization, the slurry in the mill was washed out with mineral spirit, passed through a 400 mesh vibrating screen, and the passed slurry was filtered and concentrated to obtain a cake having a heating residue of 87%. The obtained cake was transferred into a vertical mixer, a predetermined amount of solvent naphtha was added, and the mixture was mixed for 15 minutes to obtain an aluminum pigment with a heating residue of 75%.
The obtained aluminum pigment was evaluated for luminance and flop. The results are shown in Table 1.
［比較例３］
内径３０ｃｍ、長さ３５ｃｍのボールミル内に、球状アトマイズドアルミニウム粉（平均粒径１２μｍ、アスペクト比は約１．５：１〜１：１）２５０ｇ、オレイン酸２５０ｇを充填し、直径３．２ｍｍのスチールボール（比重７．８）１ｋｇを用い、６０ｒｐｍで５時間粉砕した。
粉砕終了後、ミル内容物をミネラルスピリットで洗い出し、４００メッシュの振動篩にかけ、通過したスラリーをフィルターで濾過、濃縮し、加熱残分９５％のアルミニウム顔料を得た。得られた粉末状のアルミニウム顔料について、上記の測定を行った。なお、光輝度とフロップ性の評価における塗料の作製では、上記加熱残分９５％のアルミニウム顔料を、加熱残分７５％に換算した顔料重量にして、シルバーメタリック塗料の配合を行った。
また、得られたアルミニウム顔料の形状は、フレーク状ではなく、原料のアトマイズドアルミニウム粉の球状に近いものであり、アスペクト比は約２：１より小さいことが、走査型電子顕微鏡観察により認められた。
形状がフレーク状でないため、水面拡散面積は測定不可能であった。
[Comparative Example 3]
In a ball mill having an inner diameter of 30 cm and a length of 35 cm, 250 g of spherical atomized aluminum powder (average particle size: 12 μm, aspect ratio: about 1.5: 1 to 1: 1) and 250 g of oleic acid were filled, and the diameter was 3.2 mm. Using 1 kg of steel balls (specific gravity 7.8), the mixture was pulverized at 60 rpm for 5 hours.
After pulverization, the mill content was washed out with mineral spirit, passed through a 400 mesh vibrating screen, and the passed slurry was filtered and concentrated to obtain an aluminum pigment with a heating residue of 95%. Said measurement was performed about the obtained powdery aluminum pigment. In the preparation of the paint in the evaluation of light luminance and flop property, the silver metallic paint was blended with the aluminum pigment having the heating residue of 95% converted to the pigment weight converted to the heating residue of 75%.
Further, the shape of the obtained aluminum pigment is not flakes, but close to the spherical shape of the atomized aluminum powder of the raw material, and it is confirmed by scanning electron microscope observation that the aspect ratio is less than about 2: 1. It was.
Since the shape was not flaky, the water surface diffusion area could not be measured.
本発明の製造方法によって得られるアルミニウム顔料は、自動車用等の油性及び水性メタリック塗料用アルミニウム顔料として有用であり、また、インキ用顔料や、樹脂練り込み用アルミニウム顔料としても有用である。 The aluminum pigment obtained by the production method of the present invention is useful as an aluminum pigment for oily and water-based metallic paints for automobiles and the like, and also useful as an ink pigment and an aluminum pigment for kneading resins.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003413671A JP4484503B2 (en) | 1998-04-20 | 2003-12-11 | Method for producing aluminum pigment |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12387998 | 1998-04-20 | ||
| JP2003413671A JP4484503B2 (en) | 1998-04-20 | 2003-12-11 | Method for producing aluminum pigment |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000544458A Division JP3714872B2 (en) | 1998-04-20 | 1999-04-19 | Aluminum pigment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004124104A JP2004124104A (en) | 2004-04-22 |
| JP4484503B2 true JP4484503B2 (en) | 2010-06-16 |
Family
ID=32299905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003413671A Expired - Lifetime JP4484503B2 (en) | 1998-04-20 | 2003-12-11 | Method for producing aluminum pigment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4484503B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20220289998A1 (en) * | 2019-08-12 | 2022-09-15 | Basf Coatings Gmbh | Method for producing effect pigment pastes using a vibrator |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001502375A (en) * | 1996-10-22 | 2001-02-20 | シルバーライン リミテッド | Metal pigment component |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3776473A (en) * | 1972-03-27 | 1973-12-04 | Int Nickel Co | Highly reflective aluminum flake |
| US4292087A (en) * | 1979-02-28 | 1981-09-29 | Alcan Aluminum Corporation | Coatings pigmented with nonleafing aluminum flake |
| JPH0668121B2 (en) * | 1987-08-25 | 1994-08-31 | 東洋アルミニウム株式会社 | Aluminum flake pigment |
| JP2525627B2 (en) * | 1987-10-31 | 1996-08-21 | 東海アルミ箔株式会社 | Aluminum powder and method for producing the same |
| JP2575516B2 (en) * | 1990-04-11 | 1997-01-29 | 旭化成メタルズ株式会社 | Aluminum pigment |
| JP3741470B2 (en) * | 1996-01-16 | 2006-02-01 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | Novel aqueous aluminum pigment composition and process for producing the same |
-
2003
- 2003-12-11 JP JP2003413671A patent/JP4484503B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001502375A (en) * | 1996-10-22 | 2001-02-20 | シルバーライン リミテッド | Metal pigment component |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004124104A (en) | 2004-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3714872B2 (en) | Aluminum pigment | |
| EP0451785B2 (en) | Aluminum pigment and process for production thereof | |
| JP4610812B2 (en) | Method for producing aluminum flake pigment | |
| JP3954024B2 (en) | Aluminum flake pigment production method, aluminum flake pigment obtained by the production method, and grinding media used in the production method | |
| JP4188726B2 (en) | Aluminum flake pigment, method for producing the same, paint and ink using the same | |
| EP0305158B1 (en) | Aluminium flake pigment | |
| JP4315791B2 (en) | Metallic paint composition | |
| JP4536075B2 (en) | Method for producing aluminum flake pigment | |
| JP4484503B2 (en) | Method for producing aluminum pigment | |
| JP6892902B2 (en) | Aluminum pigments, methods for producing aluminum pigments, coating compositions containing aluminum pigments, coating films, articles having the coating films, ink compositions, and printed matter. | |
| JP6982963B2 (en) | Reefing aluminum pigments, methods for producing leafing aluminum pigments, paint compositions containing reefing aluminum pigments, coating films, articles having the coating films, ink compositions, and printed matter. | |
| JP2506609B2 (en) | Metallic finish method | |
| JP2003147270A (en) | Bright aluminum pigment composition | |
| WO2023038009A1 (en) | Aluminum pigment, method for producing aluminum pigment, coating material composition containing aluminum pigment, and ink composition | |
| JP2023148582A (en) | Aluminum pigment and method for producing the same | |
| JP2022185820A (en) | Aluminum pigment and method for producing the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060417 |
|
| 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: 20100323 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100323 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |