JP5183002B2

JP5183002B2 - Metallic pigment composition, coating composition, ink composition, resin composition, rubber composition, and method for producing metallic pigment composition

Info

Publication number: JP5183002B2
Application number: JP2001236418A
Authority: JP
Inventors: 昭彦池谷; 隆嗣星谷; 修一杉田; 安白井
Original assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: TOYO ALMINIUM KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2021-08-03
Also published as: JP2003049091A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メタリック顔料組成物に関する。さらに詳しくは、メタリック顔料組成物、ならびに当該メタリック顔料組成物を用いた、塗料組成物、インキ組成物、樹脂組成物、およびゴム組成物、ならびに当該メタリック顔料組成物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
メタリック塗料を用いて形成される塗膜は、塗膜に含まれている鱗片状のメタリック顔料組成物で外部からの入射光を反射し、キラキラと輝く意匠を示す。光の反射は、塗膜の各色調と相俟って、意匠性に優れた独特の外観を呈する。
【０００３】
このような特徴を活かし、自動車用塗装仕上げ、プラスチックの塗装仕上げ、印刷インキ、および、樹脂成形体、などのメタリック性意匠には、従来、主としてアルミニウムフレークを含有するメタリック顔料組成物が使用されている。
【０００４】
また、近年、消費者の嗜好の多様化に伴って、赤色、緑色、紫色、などに着色した、多様な色彩をもつ高光輝性メタリック顔料組成物が望まれている。しかし、アルミニウムフレークは、本来、無彩色であり、銀白色光沢を呈する顔料であるため、そのままでは、前記の消費者の要望を満足させることができない。
【０００５】
そのため、アルミニウムフレークに代えて雲母などの無機フレークを含有する顔料も使用されている。この場合、パール調などの特徴ある色調を得ることができる。しかし、無機フレークを使用した顔料は、隠ぺい力に乏しく主顔料としての使用には適当でなく、また、十分な金属光沢感を得ることができないため、前記の消費者の要望を十分満足させることはできない。
【０００６】
また、着色されたメタリック仕上げを実現するため、着色顔料と、アルミニウムフレーク、または、パール顔料と、を混合して使用することも行なわれている。しかし、この方法で得られる色調はあくまで着色顔料とメタリック顔料組成物の中間の意匠を呈するものであって、メタリック感の低下は免れない。
【０００７】
これらの問題点を解決し、消費者の多様な色彩への要望を満足させるため、数多くの試みがなされてきた。たとえば、特開平９−１２４９７３号公報には、個々のアルミニウムフレークに着色顔料を付着せしめる着色メタリック顔料組成物およびその製造方法が開示されている。また、特許第２６２２９９９号公報、特許第３０２６５８２号公報、特開平３−１７３３１８号公報、特開平７−２２０６２５号公報、特開平１０−３５６７２号公報、特開平９−６７５２７号公報、などには、アルミニウムなどの金属フレーク顔料表面にＴｉなどの金属酸化物やＳｉ酸化物を被覆した着色メタリック顔料組成物やその製造方法が開示されている。それぞれにその色調には特長があるが、前記の消費者の要望を十分満足させるには、なお改善の余地がある。
【０００８】
さらに、金属などの粉末の表面に金属粒子を被膜として形成させたものも開示されている。特開平４−３５４８８２号公報には、アルミニウム粉末表面に無電解メッキにより繊細な金属粒子を被膜として形成させたもの、および、その製造方法が開示されている。また、特開平２−１５３０６８号公報には金属、セラミック、または、プラスチックの粉末表面にスパッタリングにより金属被膜を形成させる方法、および、その装置が開示されている。しかしこれらの方法で作られた金属被覆粉末は、導電性フィラー、触媒用、装飾用、粉末冶金用、粒子分散強化複合材、などを目的として開発されたものであって、用いられた粉末の形状、形成された被膜の厚さやその均一性など、着色メタリックの顔料としてはおよそふさわしくないものである。
【０００９】
特開２０００−１７１９４公報にも、同じくスパッタリングによって異種金属を被覆された扁平状アルミニウム粉が開示されている。しかし、この方法はアルミニウム粉末表面にスパッタリングにより導電性に優れた金属を被覆し、その後そのアルミニウム粉末を塑性（廷伸）加工することで被覆金属皮膜とともに扁平状にすることで良好な導電性を示す粉末を得るものである。つまり、ＥＭＩシールド性や帯電防止性を備えた塗料顔料や樹脂成形体のフィラーとして使用されるものであり、着色メタリック顔料組成物としては、そのままでは使用できないものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の現状に基づき、本発明の課題は、多様な色彩をもち、同時に優れた光輝性を示す、メタリック顔料組成物を提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の課題は、当該メタリック顔料組成物を用いた、多様な色彩をもち、同時に優れた光輝性を示す、塗料組成物、インキ組成物、樹脂組成物、ゴム組成物、などの各種製品を提供することである。
【００１２】
さらに、本発明のもう一つの他の課題は、当該メタリック顔料組成物を得るための、得られる製品の品質に優れた、効率的な製造方法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を達成するには、金属フレークの表面に異種金属の薄膜を被覆させ、光の干渉作用を利用すればよいとの着想を得、鋭意検討を重ねた。その結果、特定の形状の金属フレークの表面に、特定の平均厚みを持つ異種金属の薄膜を、スパッタリング法により被覆させることにより、上記の課題を達成できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１４】
すなわち、本発明のメタリック顔料組成物は、平均粒径が５〜１００μｍであり、平均厚みが０．１〜５．０μｍである金属フレークの表面を、平均厚みが０．０００５〜０．０２μｍである異種金属の薄膜で被覆することを特徴とする。
【００１５】
ここで、本発明のメタリック顔料組成物は、前記の金属フレーク１００重量部に対し、異種金属を１〜５０重量部、含むことが好ましい。
【００１６】
また、本発明のメタリック顔料組成物は、金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うことにより、金属フレークの表面に異種金属を被覆したものが、好ましい。
【００１７】
さらに、金属フレークを被覆する前記の異種金属は、銀、銅、鉄、ニッケル、チタンからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属、あるいは、当該群から選ばれる１種または２種以上の金属を主成分とする合金、であることが好ましい。また、前記の金属フレークは、アルミニウムフレークが好ましい。
【００１８】
そして、本発明は、前記のメタリック顔料組成物と、バインダと、溶剤と、を含有する、塗料組成物を含む。さらに、本発明は、前記のメタリック顔料組成物と、バインダと、溶剤と、を含有する、インキ組成物を含む。
【００１９】
また、本発明は、前記のメタリック顔料組成物と、樹脂と、を含有する樹脂組成物を含む。さらに、本発明は、前記のメタリック顔料組成物と、ゴムと、を含有するゴム組成物を含む。
【００２０】
加えて、本発明は、金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うことにより、１００重量部の金属フレークの表面に、１〜５０重量部の異種金属を被覆することからなる、前記のメタリック顔料組成物の製造方法を含む。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示して本発明をより詳細に説明する。
【００２２】
まず、本発明のメタリック顔料組成物について説明する。
本発明のメタリック顔料組成物は、平均粒径が５〜１００μｍであり、平均厚みが０．１〜５．０μｍである金属フレークの表面を、平均厚みが０．０００５〜０．０２μｍである異種金属からなる薄膜で被覆することを特徴とする。
【００２３】
本発明のメタリック顔料組成物の基材となる金属フレークは、特に限定されず、一般的にメタリック顔料組成物に用いられる種類の金属フレークを使用可能である。具体的には、アルミニウム、亜鉛、スズ、銅、ブロンズ、ニッケル、チタン、ステンレス、などの金属フレークが好ましい。
【００２４】
着色性を考慮すれば、アルミニウム、亜鉛、スズ、ステンレス、などの金属自体が彩度を持たない材料が特に好ましい。なかでも、アルミニウムは加工性に優れていることからメタリック顔料組成物として広く使用されており、その形状も幅広く選択できることから、本発明の基材として最も好ましい。
【００２５】
本発明のメタリック顔料組成物の基材となる金属フレークの平均粒径は５〜１００μｍの範囲にある必要があり、特に１０〜４０μｍの範囲にあることが好ましい。平均粒径が５μｍより小さいと、スパッタリング工程での取り扱いが難しく、粒子は凝集しやすくなり、平均粒径が１００μｍを超えると、塗料やインキとして使用したときに塗膜表面が荒れて、好ましい意匠を実現できない。
【００２６】
本発明のメタリック顔料組成物の基材となる金属フレークの平均厚みは、０．１〜５．０μｍの範囲にある必要があり、特に０．３〜２．０μｍの範囲にあることが好ましい。平均厚みが０．１μｍより小さい場合は、スパッタリング工程での取り扱いが難しく、粒子は凝集しやすくなり、平均厚みが５．０μｍを超えると、塗料やインキとして使用したときに塗膜表面が荒れて、好ましい意匠を実現できない。
【００２７】
ここで、金属フレーク顔料の平均粒径は、レーザー回折法、マイクロメッシュシーブ法、コールターカウンター法、などの公知の粒度分布測定法により測定された粒度分布より、体積平均を算出して求められる。平均厚みについては、金属フレーク顔料の隠ぺい力と密度より算出される。
【００２８】
本発明のメタリック顔料組成物の基材となる金属フレークに被覆される異種金属は、特に限定されず、基材となる金属フレークに均一な薄膜として被覆することができ、光の干渉作用により独特の意匠を示し得るものであれば、その種類を問わない。
【００２９】
具体的には、金、銀、銅、ニッケル、コバルト、チタン、アルミニウム、の他に、真鍮などの銅合金、ステンレス鋼などの鉄合金、ハステロイなどのニッケル合金、などが、スパッタリング法により被覆可能なため、好ましい。これらの金属のなかでも、銀、銅、鉄、ニッケル、チタン、あるいは、銀、銅、鉄、ニッケル、チタンを主成分とする合金は、アルミニウムフレークに被覆した際に、優れた意匠性を示す点で、さらに好ましい。
【００３０】
金属フレーク表面を被覆する異種金属の薄膜の平均厚みは、０．０００５〜０．０２μｍの範囲にある必要があり、特に０．００１〜０．０１μｍの範囲にあることが好ましい。異種金属の薄膜の平均厚みがこの範囲にあるときは、メタリック顔料組成物は被覆した異種金属の色をそのままは示さない。すなわち、入射した光が金属フレーク表面および異種金属の薄膜表面で反射され、これらの反射光同士の干渉作用が発現し、金属感のある独特の色彩を示す。
【００３１】
異種金属の薄膜の平均厚みが０．０００５μｍ未満の場合は、本発明の特色である独特の質感や見る角度により色相が変化する意匠を実現できない。逆に、異種金属の薄膜の平均厚みが０．０２μｍを超える場合は、被覆された異種金属の薄膜表面が荒れて、やはり目的の意匠を実現できないばかりか、被覆された異種金属の色になってしまい異種金属を被覆する意味がなくなってしまう。さらに、極端な場合は被覆された異種金属の薄膜の脱落を生じる場合もある。
【００３２】
金属フレーク表面を被覆する異種金属の量は、基材である金属フレーク１００重量部に対して、１〜５０重量部の範囲にあることが好ましく、特に２〜２５重量部の範囲にあればさらに好ましい。金属フレーク表面を被覆する異種金属の量がこの範囲にあるときは、スパッタリング法により金属フレーク表面に異種金属の薄膜を形成させた場合、異種金属の薄膜の平均厚みが０．０００５〜０．０２μｍの範囲に収まることとなるからである。
【００３３】
次に、本発明のメタリック顔料組成物の製造方法について説明する。
金属フレークの表面に異種金属の薄膜を形成させる方法は、ＰＶＤ法が好ましく、公知のスパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、などが使用可能である。スパッタリング法としては、二極スパッタ方式、マグネトロンスパッタ方式、高周波スパッタ方式、などが使用可能であり、通常スパッタリング室の雰囲気は、減圧下でプラズマ源となるアルゴンガスを導入して実施する。そして、これらのスパッタリング法の中でも、金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うことにより、金属フレークの表面に異種金属の薄膜を被覆する方法が、最も適している。
【００３４】
当該スパッタリング法では、プラズマ状態まで励起された異種金属原子が、金属フレークの表面に高速で衝突する現象を繰り返すので、異種金属の薄膜形成時の核発生密度が極めて密になり、少量の異種金属で金属フレーク表面を均一に被覆することができるので、性能上優位である。
【００３５】
また、当該スパッタリング法により、異種金属を強固に金属フレーク上に被覆することが出来、さらに、異種金属の薄膜は、金属平滑面はもちろん、端面にも均一な被覆層として設けられる。その上、当該スパッタリング法を用いることにより、無電解めっき法、および、真空蒸着法では困難な種々の合金も簡単にコーティングできる。
【００３６】
金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うには、たとえば、粉末を収容した回転容器を回転させ、回転容器の内部に流動層を形成し、この流動層にスパッタリングする装置（特開平２−１５３０６８号公報）、繰り返される粉末の落下流にスパッタリングする装置（特開昭６２−２５０１７２号公報）、などが使用可能である。
【００３７】
具体的には、図１に示すような、日新製鋼株式会社が開発した粉末スパッタリング装置を好適に使用可能である。この粉末スパッタリング装置においては、回転ドラム１を２本のロール２ａ、２ｂで支持し、一方のロール２ａをモーター３で回転させる。回転ドラム１の内部には、２個のスパッタリング源４ａ、４ｂが配置されており、投入した金属フレーク５がスパッタリングされる。
【００３８】
回転ドラム１の上方には外周に加熱コイル６を備えた減圧処理室７が配置されており、減圧処理室７の底部はバルブ８を備えた供給管９で回転ドラム１に接続されている。供給管９のバルブ８より下側の部分は、Ａｒガス導入管１０が内部に挿入された二重管になっている。供給管９は、回転ドラム１の側面から内部に挿入され、先端が回転ドラム１の底部に伸長している。供給管９のバルブ８より下側に分岐管１１が設けられており、分岐管１１の先端が流体ジェットミル１２に接続されている。さらに、流体ジェットミル１２の出側は、循環管１３を介して減圧処理室７の上部に接続されている。分岐管１１、循環管１３にはバルブ１４、１５がそれぞれ装着されており、循環管１３には固気分離装置１６が接続されている。
【００３９】
回転ドラム１内でスパッタリングにより異種金属で被覆された金属フレーク５は、分岐管１１、循環管１３から減圧処理室７に送られ、所定厚み皮膜が形成されるまでスパッタリング処理に繰り返し供される。所定の厚みを持つ皮膜が形成された金属フレーク５は、固気分離装置１６で回収される。
【００４０】
本発明のメタリック顔料組成物は、塗料中の分散性向上、樹脂との密着性改善、および、変色防止や耐食性向上のために、ステアリン酸、オレイン酸、などの各種脂肪酸や、ベンゾトリアゾール、トリアジンチオール、などの各種キレート剤、または、各種カップリング剤で表面を処理してもよい。
【００４１】
前記のカップリング剤の具体例としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、チタン系カップリング剤、ジルコニア系カップリング剤、アルミ系カップリング剤、などが挙げられる。
【００４２】
次に、本発明の塗料組成物、および、インキ組成物について説明する。
本発明の塗料組成物、および、インキ組成物は、本発明のメタリック顔料組成物と、バインダと、溶剤と、を含有する。
【００４３】
前記のバインダとしては、特に限定されず、一般にメタリック顔料組成物を含む塗料組成物、あるいは、インキ組成物に用いられるバインダを、使用可能である。具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、自然乾燥により硬化するラッカー、２液型ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、などが挙げられ、透明な樹脂であれば、さらに好ましい。これらのバインダは、アミノ樹脂、メチロール化メラミン樹脂、アルキルエーテル化メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリイソシアネート化合物、などの架橋剤と併せて使用することもできる。
【００４４】
前記の溶剤としては、特に限定されず、一般にメタリック顔料組成物を含む塗料組成物、あるいは、インキ組成物に用いられる溶剤を使用可能である。具体的には、ミネラルスピリット、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、オクタン、などの脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、などの芳香族炭化水素、クロルベンゼン、トリクロルベンゼン、パークロルエチレン、トリクロルエチレン、などのハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、などのアルコール類、ｎ−プロパノン、２−ブタノン、などのケトン類、酢酸エチル、酢酸プロピル、などのエステル類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチルプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、などのグリコール類およびそのエーテルが挙げられる。
【００４５】
本発明の塗料組成物、および、インキ組成物に含有される、本発明のメタリック顔料組成物は、バインダ（固形分）１００重量部当たり、０．１〜４０重量部の割合で配合されることが好ましく、１〜２５重量部の割合であればさらに好ましく、５〜２０重量部の割合が最も好ましい。
【００４６】
メタリック顔料組成物の配合量が０．１重量部未満では、塗膜の隠ぺい力および金属光沢性が乏しい傾向があり、メタリック顔料組成物の配合量が４０重量部を超えると、塗膜の物性や表面平滑性に悪影響を与える可能性がある。
【００４７】
また、本発明の塗料組成物、および、インキ組成物は、本発明のメタリック顔料組成物以外に着色顔料を含まなくても多様な色彩をもち、同時に優れた光輝性を示す塗膜を得ることができるが、他の着色顔料を共に含有しても良い。その場合は、本発明のメタリック顔料組成物単独の場合に比べてさらに色調の選択幅が拡大する。
【００４８】
また、本発明の塗料組成物、および、インキ組成物において、本発明のメタリック顔料組成物以外に使用可能な着色顔料は、特に限定されず、一般にメタリック顔料組成物を含む塗料組成物、あるいは、インキ組成物に用いられる着色顔料を使用可能である。具体的には、フタロシアニン、ハロゲン化フタロシアニン、キナクリドン、ジケトピロロピロール、イソインドリノン、アゾメチン金属錯体、インダンスロン、ペリレン、ペリノン、アントラキノン、ジオキサジン、ベンゾイミダゾロン、縮合アゾ、トリフェニルメタン、キノフタロン、アントラピリミジン、酸化チタン、酸化鉄、亜鉛華、コバルトブルー、群青、黄鉛、カーボンブラック、パールマイカ、などが挙げられる。
【００４９】
また、本発明の塗料組成物、および、インキ組成物には、必要に応じ、塗膜の多様な色彩、および、優れた光輝性を損なわない程度において、界面活性剤、硬化剤、紫外線吸収剤、静電気除去剤、増粘剤、カップリング剤、可塑剤、分散剤、酸化防止剤、艶出し剤、合成保存剤、潤滑剤、などの各種添加剤を加えることができる。
【００５０】
次に、本発明の樹脂組成物、および、ゴム組成物について説明する。
本発明の金属顔料組成物は、塗料組成物やインキ組成物中で顔料として使用されるのみならず、たとえば、樹脂組成物、ゴム組成物、その他の高分子材料、などに練りこんで使用でき、金属の持つ光輝性と多様な色彩を持つ特徴的な仕上がり感を与えることができる。
【００５１】
本発明の金属顔料組成物を練りこむ樹脂組成物に用いる樹脂としては、アクリル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリカーボネート、ＡＢＳ、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、などを使用できる。
【００５２】
本発明の金属顔料組成物を練りこむゴム組成物に用いるゴムとしては、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、エチレンプロピレンコポリマー、ニトリルブタジエンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、天然ゴム、熱可塑性エラストマー、などを使用できる。
【００５３】
本発明の樹脂組成物、および、ゴム組成物には、必要に応じ、溶剤、着色顔料、紫外線吸収剤、増粘剤、静電気除去剤、分散剤、酸化防止剤、艶出し剤、界面活性剤、合成保存剤、潤滑剤、可塑剤、硬化剤、フィラー、などを添加することもできる。
【００５４】
本発明の樹脂組成物、および、ゴム組成物の成形の方法としては、従来公知の方法が使用でき、押出し成形法、射出成形法、インフレーション法、その他の溶融成形法、などを使用することができる。
【００５５】
本発明の樹脂組成物、および、ゴム組成物に含有される、本発明のメタリック顔料組成物は、樹脂あるいはゴム（固形分）１００重量部当たり、０．１〜３０重量部の割合で配合されることが好ましく、０．１〜２０重量部の割合であればさらに好ましく、０．１〜５重量部の割合が最も好ましい。
【００５６】
メタリック顔料組成物の配合量が０．１重量部未満では、金属光沢性が乏しい傾向があり、メタリック顔料組成物の配合量が３０重量部を超えると、奥行きのある高級なメタリック感が得にくくなる傾向がある。
【００５７】
次に、本発明の塗料組成物およびインキ組成物の塗膜について説明する。
本発明の塗料組成物およびインキ組成物の塗膜が形成される基材は特に限定されるものではなく、たとえば、プラスチック基材や金属基材が用いられる。金属基材の具体例としては、鉄、銅、アルミニウム、錫、亜鉛など、これらの合金および鋳造物が挙げられる。
【００５８】
このような基材の具体例としては、自動車、自動二輪車などの車体および部品が挙げられる。特に鋳造、鍛造のアルミニウム系合金製ホイールあるいは鉄製のホイールは表面が複雑な形状を有し、かつ外観が重視される部品であるので、本発明の塗料組成物およびインキ組成物はこのような基材に対し特に有用である。これらの金属基材は、あらかじめ燐酸塩、クロム酸塩などで化成処理されることが好ましい。
【００５９】
本発明の塗料組成物およびインキ組成物の塗装方法あるいは印刷方法は、特に限定されるものではなく、使用する塗料組成物またはインキ組成物の形態および基材の表面形状などを考慮して種々の塗装方法あるいは印刷方法を用いることができる。たとえば、本発明の塗料組成物の塗装方法としては、スプレー法、ロールコーター法、刷毛塗り法、ドクターブレード法、などがあり、本発明のインキ組成物の印刷方法としては、グラビア印刷、スクリーン印刷、などがある。
【００６０】
本発明の実施形態により必要なときは、下地塗膜層、メタリック塗膜層、および、上塗り塗膜層を順次塗装してもよい。この場合、各塗膜層を塗装し硬化あるいは乾燥後に次の塗膜層を塗装してもよいし、いわゆるウェットオンウェット塗装により各塗膜層を塗装した後、硬化あるいは乾燥させずに次の塗膜層を塗装してもよい。しかしながら、良好な鏡面様の光輝性をもつ塗膜を得るためには、下地塗膜層を塗装し硬化あるいは乾燥後、メタリック塗膜層を塗装することが好ましい。各塗膜層の塗料組成物の硬化方法は、たとえば熱硬化であってもよいし、常温硬化であってもよい。また、各塗膜層の塗料組成物の乾燥方法は、たとえば熱風を用いてもよいし、常温における自然乾燥であってもよい。
【００６１】
この場合、下地塗膜層の厚みは、特に限定されるものではないが、一般的な実施形態においては、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましい。また、メタリック塗膜層の厚みは、特に限定されるものではないが、一般的な実施形態においては、１〜１００μｍの範囲であることが好ましい。上塗り塗膜層の厚みは、特に限定されるものではないが、一般的な実施形態においては、５〜３００μｍの範囲であることが好ましい。
【００６２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６３】
＜実施例１＞
≪アルミニウムフレーク調整工程≫
容積３０Ｌのボールミル内にスチールボール５０ｋｇと共に以下の材料をチャージし、回転数６０ｒｐｍ、粉砕時間３．５時間の条件で湿式粉砕を行った。
アトマイズアルミニウム粉末（平均粒径７μｍ）１．５ｋｇ
オレイン酸１００ｇ
ミネラルスピリット２Ｌ
ミネラルスピリット１６Ｌを用いてボールミルよりアルミニウムフレークを洗い出して、２００メッシュの振動式ふるいで湿式分級をした後、ろ過により固液分離した。その後、得られたアルミニウムフレークと同量のアセトンにてろ過ケーキを洗浄し、８００℃のオーブンにて乾燥して、アルミニウムフレークを製造した。得られたアルミニウムフレークの平均粒径は１８μｍ、厚みは０．５４μｍ、比表面積は２．７３ｍ²／ｇであった。
【００６４】
≪スパッタリング工程≫
特開平２−１５３０６８号公報に開示されている粉末スパッタリング装置を用いて、前述の方法で製造したアルミニウムフレークの表面に銀を被覆した。すなわち内径２００ｍｍ、軸方向長さ２００ｍｍの回転ドラム内に、前記のアルミニウムフレーク１００ｇを充填し、３．０×１０^-3Ｐａに減圧した後、Ａｒガスを１５ｃｍ³／分の流量で導入しながら、ドラム内の雰囲気を一定に保った。その後、投入電力１．５ｋＷ、周波数１３．５６ＭＨｚの条件で銀ターゲットをスパッタリング源としてマグネトロン型スパッタリングを行い、アルミニウムフレークの表面に銀を被覆した。
【００６５】
スパッタリングを４５分間継続した後、ドラム内のメタリック顔料組成物を回収した。回収されたメタリック顔料組成物にはアルミニウムフレーク１００重量部に対し、５重量部の銀が被覆されていた。
【００６６】
＜実施例２＞
実施例１と同様のプロセスで製造したアルミニウムフレーク上に、実施例１と同様のプロセスで銀を１０重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００６７】
＜実施例３＞
実施例１と同様のプロセスで製造したアルミニウムフレーク上に、実施例１と同様のプロセスで銅を１０重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００６８】
＜実施例４＞
実施例１と同様のプロセスで、出発原料として１０μｍの水アトマイズ銅粉末を使用し、粉砕時間を５時間として銅フレークを得た。得られた銅フレークは平均粒径は２８μｍ、厚みは０．６７μｍ、比表面積は２．０５ｍ²／ｇであった。この銅フレーク上に、実施例１と同様のプロセスで金を６重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００６９】
＜比較例１＞
実施例１と同様のプロセスで製造したアルミニウムフレークを、粉末スパッタリング装置を用いたスパッタリング工程にかけず、そのままメタリック顔料組成物とした。
【００７０】
＜比較例２＞
実施例１と同様のプロセスで製造したアルミニウムフレーク上に、実施例１と同様のプロセスで銀を７０重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００７１】
＜比較例３＞
実施例１と同様のプロセスで、出発原料として平均粒径３０μｍのアトマイズアルミニウム粉末を使用し、粉砕時間を５時間としてアルミニウムフレークを得た。得られたアルミニウムフレークの平均粒径は１１３μｍ、厚さは１．４４μｍ、比表面積は１．８２ｍ²／ｇであった。このアルミニウムフレーク上に、実施例１と同様のプロセスで銀を１０重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００７２】
＜比較例４＞
実施例１と同様のプロセスで、出発原料として平均粒径１７μｍのアトマイズアルミニウム粉末を使用し、粉砕時間を０．５時間としてアルミニウムフレークを得た。得られたアルミニウムフレークの平均粒径は２０μｍ、厚さは７．０μｍ、比表面積は０．７０ｍ²／ｇであった。このアルミニウムフレーク上に、実施例１と同様のプロセスで銀を１０重量部被覆して、メタリック顔料組成物を得た。
【００７３】
ここで、実施例１〜４、比較例１〜４において作製した、アルミニウムフレークの平均粒径と平均厚さ、メタリック顔料組成物の被覆金属の種類と量を、表１に示す。
【００７４】
また、実施例１〜４、比較例１〜４で作製したメタリック顔料の異種金属の薄膜の平均厚み：ｄ（μｍ）は、ＢＥＴ法で求めた金属フレークの比表面積：Ａ（ｍ²／ｇ）、異種金属の比重：ρ（ｇ／ｃｍ³）、被覆重量：ｗ（％）を用いて、ｄ＝ｗ／（１００Ａρ）の計算式を用いて求めた。結果を表１に示す。
【００７５】
＜性能評価＞
≪塗板の作成≫
実施例１〜４、比較例１〜４で作製したメタリック顔料（加熱残分９９．８％以上）６．５重量部を、シンナー（主成分：トルエン）１５０重量部中に均一に分散させた。得られた分散液に、アクリディックＡ−３２２（大日本インキ化学工業（株）製、アクリル系樹脂ワニス、固形分５０重量％）８０重量部、および、スーパーベッカミンＬ−１１７−６０（大日本インキ化学工業（株）製、メラミン樹脂ワニス、固形分６０重量％）１６．７重量部、を配合し、ディスパーで３０分間撹拌し、塗料を調製した。
【００７６】
前記の塗料をブリキ板上にエアスプレーにて塗装し、１４０℃で３０分間焼付けして膜厚約１５μｍの塗膜を有する塗板を作成した。
【００７７】
≪意匠性の評価≫
実施例１〜４、比較例１〜４で作製した塗膜の意匠性を下記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の試験に基づいて評価した。評価結果を表１に示す。
【００７８】
（ｉ）彩度の測定
変角測色計（Ｘ−ｒｉｔｅ社製「Ｘ−ｒｉｔｅＭＡ−６８」）によって塗膜を測色して、観測角１５度の時の塗膜の彩度を評価した。彩度が大きいほうが、着色度合いが大きい。
【００７９】
（ｉｉ）輝度の測定
変角測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製「Ｘ−ＲｉｔｅＭＡ−６８」）による入射角４５度、正反射方向からのオフセット角１５度におけるＬ値によって塗膜の輝度を評価した。Ｌ値が大きいほうがメタリック感良好である。
【００８０】
（ｉｉｉ）外観評価
目視にて、塗膜外観の評価を行った。
【００８１】
【表１】

【００８２】
表１に示す結果より、実施例１〜４の塗膜は、比較例１〜４の塗膜に比べて、彩度および輝度が高く、金属感のある有彩系の特徴的な外観を示すことがわかる。
【００８３】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８４】
【発明の効果】
上記の実施例で明らかなように、本発明のメタリック顔料組成物を使用した塗膜は彩度が高く、金属感のある有彩系の特徴的な外観を示し、意匠性に優れている。
【００８５】
また、本発明のメタリック顔料組成物を用いることにより、多様な色彩をもち、同時に優れた光輝性を示す、従来にない特徴的な意匠性を有する、塗料組成物、インキ組成物、樹脂組成物、ゴム組成物、塗膜、などの各種製品を提供することができ、多様化する消費者の要望に今まで以上に応えることができるようになる。
【００８６】
さらに、本発明のメタリック顔料組成物の製造方法は、効率的であり、得られる製品の品質の面でも優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属顔料組成物の製造に好適に使用可能なスパッタリング装置の１側面を示す概念図である。
【符号の説明】
１回転ドラム、２ａ，２ｂロール、３モーター、４ａ，４ｂスパッタリング源、５金属フレーク、６加熱コイル、７減圧処理室、８バルブ、９供給管、１０Ａｒガス導入管、１１分岐管、１２流体ジェットミル、１３循環管、１４，１５バルブ、１６固気分離装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a metallic pigment composition. More specifically, the present invention relates to a metallic pigment composition, a coating composition, an ink composition, a resin composition and a rubber composition using the metallic pigment composition, and a method for producing the metallic pigment composition.
[0002]
[Prior art]
The coating film formed using the metallic paint reflects the incident light from the outside with a scaly metallic pigment composition contained in the coating film, and exhibits a sparkling design. The reflection of light, combined with each color tone of the coating film, exhibits a unique appearance excellent in design.
[0003]
Taking advantage of these characteristics, metallic pigment compositions mainly containing aluminum flakes have been conventionally used for metallic designs such as automotive paint finishes, plastic paint finishes, printing inks, and resin moldings. Yes.
[0004]
In recent years, with the diversification of consumer preferences, highly bright metallic pigment compositions having various colors, such as red, green, and purple, are desired. However, since aluminum flakes are essentially achromatic and have a silvery white luster, they cannot satisfy the consumer demand as they are.
[0005]
For this reason, pigments containing inorganic flakes such as mica instead of aluminum flakes are also used. In this case, a characteristic color tone such as a pearl tone can be obtained. However, pigments using inorganic flakes have poor hiding power and are not suitable for use as main pigments, and are unable to obtain a sufficient metallic luster. I can't.
[0006]
Moreover, in order to implement | achieve the colored metallic finish, mixing and using a colored pigment and aluminum flakes or a pearl pigment is also performed. However, the color tone obtained by this method exhibits an intermediate design between the colored pigment and the metallic pigment composition, and a reduction in metallic feeling is inevitable.
[0007]
Numerous attempts have been made to solve these problems and satisfy the consumer's desire for various colors. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-124973 discloses a colored metallic pigment composition in which a colored pigment is adhered to individual aluminum flakes and a method for producing the same. In addition, in Japanese Patent No. 2622999, Japanese Patent No. 3026582, Japanese Patent Laid-Open No. 3-173318, Japanese Patent Laid-Open No. 7-220625, Japanese Patent Laid-Open No. 10-35672, Japanese Patent Laid-Open No. 9-67527, etc. A colored metallic pigment composition in which the surface of a metal flake pigment such as aluminum is coated with a metal oxide such as Ti or Si oxide and a method for producing the same are disclosed. Each has its own color tone, but there is still room for improvement in order to fully satisfy the consumer demands.
[0008]
Furthermore, the thing which formed the metal particle as a film on the surface of powder, such as a metal, is also disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-354882 discloses a method in which fine metal particles are formed as a film on an aluminum powder surface by electroless plating, and a method for producing the same. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-153068 discloses a method and apparatus for forming a metal film by sputtering on a metal, ceramic, or plastic powder surface. However, the metal-coated powders produced by these methods were developed for the purpose of conductive fillers, catalysts, decorations, powder metallurgy, particle dispersion strengthened composites, etc. The shape, the thickness of the formed coating film, and its uniformity are not suitable as colored metallic pigments.
[0009]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-17194 also discloses a flat aluminum powder coated with a different metal by sputtering. However, in this method, the surface of the aluminum powder is coated with a metal having excellent conductivity by sputtering, and then the aluminum powder is plastic (tribular stretch) to make it flat with the coated metal film, thereby providing good conductivity. The powder shown is obtained. That is, it is used as a filler for paint pigments and resin moldings having EMI shielding properties and antistatic properties, and cannot be used as a colored metallic pigment composition as it is.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Based on the above-mentioned present situation, an object of the present invention is to provide a metallic pigment composition having various colors and simultaneously exhibiting excellent glitter.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a coating composition, an ink composition, a resin composition, a rubber composition, etc. having various colors and simultaneously exhibiting excellent glitter using the metallic pigment composition. Is to provide various products.
[0012]
Furthermore, another object of the present invention is to provide an efficient production method excellent in the quality of the obtained product for obtaining the metallic pigment composition.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have obtained an idea that the surface of the metal flakes should be covered with a thin film of a dissimilar metal and use the light interference action, and have made extensive studies. As a result, the inventors have found that the above problem can be achieved by coating a surface of a metal flake of a specific shape with a thin film of a different metal having a specific average thickness by a sputtering method, and completed the present invention.
[0014]
That is, the metallic pigment composition of the present invention has an average particle diameter of 5 to 100 μm and an average thickness of 0.1 to 5.0 μm on the surface of metal flakes with an average thickness of 0.0005 to 0.02 μm. It is characterized by being covered with a thin film of a different kind of metal.
[0015]
Here, it is preferable that the metallic pigment composition of this invention contains 1-50 weight part of dissimilar metals with respect to 100 weight part of said metal flakes.
[0016]
Moreover, the metallic pigment composition of the present invention is preferably one in which the surface of the metal flakes is coated with a different metal by performing sputtering in a state where the metal flakes form a fluidized layer.
[0017]
Further, the dissimilar metal covering the metal flakes is one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, iron, nickel and titanium, or one or more metals selected from the group It is preferable that it is an alloy mainly composed of the above metals. The metal flakes are preferably aluminum flakes.
[0018]
And this invention contains the coating composition containing the said metallic pigment composition, a binder, and a solvent. Furthermore, the present invention includes an ink composition containing the metallic pigment composition, a binder, and a solvent.
[0019]
Moreover, this invention contains the resin composition containing the said metallic pigment composition and resin. Furthermore, this invention contains the rubber composition containing the said metallic pigment composition and rubber | gum.
[0020]
In addition, the present invention comprises coating the surface of 100 parts by weight of metal flakes with 1 to 50 parts by weight of a dissimilar metal by performing sputtering with the metal flakes forming a fluidized layer. The manufacturing method of a metallic pigment composition is included.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
[0022]
First, the metallic pigment composition of the present invention will be described.
In the metallic pigment composition of the present invention, the surface of metal flakes having an average particle diameter of 5 to 100 μm and an average thickness of 0.1 to 5.0 μm is different from that of the average thickness of 0.0005 to 0.02 μm. It is characterized by covering with a thin film made of metal.
[0023]
The metal flake used as the base material of the metallic pigment composition of this invention is not specifically limited, The metal flake of the kind generally used for a metallic pigment composition can be used. Specifically, metal flakes such as aluminum, zinc, tin, copper, bronze, nickel, titanium, and stainless steel are preferable.
[0024]
In consideration of colorability, a material such as aluminum, zinc, tin, and stainless steel that does not have saturation is particularly preferable. Among them, aluminum is widely used as a metallic pigment composition because of its excellent processability, and its shape can be selected widely, so that it is most preferable as a base material of the present invention.
[0025]
The average particle diameter of the metal flakes used as the base material of the metallic pigment composition of the present invention needs to be in the range of 5 to 100 μm, and particularly preferably in the range of 10 to 40 μm. When the average particle size is less than 5 μm, it is difficult to handle in the sputtering process, and the particles tend to aggregate. When the average particle size exceeds 100 μm, the coating surface becomes rough when used as a paint or ink, which is a preferable design. Cannot be realized.
[0026]
The average thickness of the metal flakes used as the base material of the metallic pigment composition of the present invention needs to be in the range of 0.1 to 5.0 μm, particularly preferably in the range of 0.3 to 2.0 μm. When the average thickness is less than 0.1 μm, handling in the sputtering process is difficult, and the particles tend to aggregate. When the average thickness exceeds 5.0 μm, the coating surface becomes rough when used as a paint or ink. A preferable design cannot be realized.
[0027]
Here, the average particle diameter of the metal flake pigment can be obtained by calculating a volume average from a particle size distribution measured by a known particle size distribution measurement method such as a laser diffraction method, a micromesh sieve method, a Coulter counter method, or the like. The average thickness is calculated from the hiding power and density of the metal flake pigment.
[0028]
The dissimilar metal coated on the metal flake as the base material of the metallic pigment composition of the present invention is not particularly limited, and can be coated on the metal flake as the base material as a uniform thin film, which is unique due to the light interference action. Any type can be used as long as it can show the design.
[0029]
Specifically, gold, silver, copper, nickel, cobalt, titanium, aluminum, copper alloys such as brass, iron alloys such as stainless steel, nickel alloys such as hastelloy, etc. can be coated by sputtering. Therefore, it is preferable. Among these metals, silver, copper, iron, nickel, titanium, or an alloy mainly composed of silver, copper, iron, nickel, titanium shows excellent design properties when coated on aluminum flakes. More preferable in terms.
[0030]
The average thickness of the dissimilar metal thin film covering the surface of the metal flakes needs to be in the range of 0.0005 to 0.02 μm, particularly preferably in the range of 0.001 to 0.01 μm. When the average thickness of the dissimilar metal thin film is within this range, the metallic pigment composition does not show the color of the covered dissimilar metal as it is. That is, the incident light is reflected on the surface of the metal flakes and the surface of the thin film of a different metal, and the interference action between these reflected lights is exhibited, and a unique color with a metallic feeling is exhibited.
[0031]
When the average thickness of the dissimilar metal thin film is less than 0.0005 μm, it is impossible to realize a design in which the hue changes depending on the unique texture and viewing angle, which are the characteristics of the present invention. On the other hand, if the average thickness of the dissimilar metal thin film exceeds 0.02 μm, the surface of the coated dissimilar metal thin film becomes rough, and not only the target design cannot be realized but also the color of the dissimilar metal coated. Therefore, the meaning of covering different metals is lost. Further, in an extreme case, the coated dissimilar metal thin film may be dropped off.
[0032]
The amount of the dissimilar metal covering the surface of the metal flakes is preferably in the range of 1 to 50 parts by weight, particularly in the range of 2 to 25 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the metal flakes as the base material. preferable. When the amount of the dissimilar metal covering the surface of the metal flake is within this range, when the thin film of the dissimilar metal is formed on the surface of the metal flake by the sputtering method, the average thickness of the dissimilar metal thin film is 0.0005 to 0.02 μm. This is because it falls within the range.
[0033]
Next, the manufacturing method of the metallic pigment composition of this invention is demonstrated.
The method of forming a thin film of a different metal on the surface of the metal flakes is preferably a PVD method, and a known sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, or the like can be used. As a sputtering method, a bipolar sputtering method, a magnetron sputtering method, a high-frequency sputtering method, or the like can be used. Usually, the atmosphere in the sputtering chamber is carried out by introducing argon gas as a plasma source under reduced pressure. Among these sputtering methods, the most suitable method is to coat the surface of the metal flakes with a thin film of a different metal by performing sputtering with the metal flakes forming a fluidized layer.
[0034]
In the sputtering method, since the dissimilar metal atoms excited to the plasma state repeatedly collide with the surface of the metal flakes at high speed, the nucleation density during the formation of the dissimilar metal thin film becomes extremely dense, and a small amount of dissimilar metal Since the metal flake surface can be uniformly coated, it is superior in performance.
[0035]
Further, by the sputtering method, a different metal can be firmly coated on the metal flakes, and the thin film of the different metal is provided as a uniform coating layer on the end surface as well as the smooth metal surface. In addition, by using the sputtering method, it is possible to easily coat various alloys that are difficult by the electroless plating method and the vacuum deposition method.
[0036]
In order to perform sputtering with the metal flakes forming a fluidized bed, for example, a rotating container containing powder is rotated, a fluidized bed is formed inside the rotating container, and sputtering is performed on the fluidized bed (Japanese Patent Laid-Open No. 2). -153068), an apparatus for sputtering into a repeated falling powder flow (Japanese Patent Laid-Open No. 62-250172), and the like can be used.
[0037]
Specifically, a powder sputtering apparatus developed by Nisshin Steel Co., Ltd. as shown in FIG. 1 can be suitably used. In this powder sputtering apparatus, the rotary drum 1 is supported by two

rolls

2 a and 2 b, and one roll 2 a is rotated by a motor 3. Two

sputtering sources

4a and 4b are disposed inside the rotating drum 1, and the metal flakes 5 that have been put in are sputtered.
[0038]
Above the rotating drum 1, a decompression processing chamber 7 having a heating coil 6 is disposed on the outer periphery, and the bottom of the decompression processing chamber 7 is connected to the rotating drum 1 by a supply pipe 9 having a valve 8. A portion of the supply pipe 9 below the valve 8 is a double pipe in which an Ar gas introduction pipe 10 is inserted. The supply pipe 9 is inserted from the side of the rotary drum 1 into the inside, and the tip extends to the bottom of the rotary drum 1. A branch pipe 11 is provided below the valve 8 of the supply pipe 9, and the tip of the branch pipe 11 is connected to the fluid jet mill 12. Further, the outlet side of the fluid jet mill 12 is connected to the upper portion of the decompression processing chamber 7 via the circulation pipe 13. Valves 14 and 15 are respectively attached to the branch pipe 11 and the circulation pipe 13, and a solid-gas separation device 16 is connected to the circulation pipe 13.
[0039]
The metal flakes 5 coated with the dissimilar metal by sputtering in the rotating drum 1 are sent from the branch pipe 11 and the circulation pipe 13 to the decompression processing chamber 7 and repeatedly used for the sputtering process until a predetermined thickness film is formed. The metal flakes 5 on which a film having a predetermined thickness is formed are collected by the solid-gas separation device 16.
[0040]
The metallic pigment composition of the present invention has various fatty acids such as stearic acid and oleic acid, benzotriazole, and triazine for improving dispersibility in paints, improving adhesion with resins, and preventing discoloration and improving corrosion resistance. The surface may be treated with various chelating agents such as thiol or various coupling agents.
[0041]
Specific examples of the coupling agent include γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ -Methacryloxypropyltrimethoxysilane, titanium coupling agent, zirconia coupling agent, aluminum coupling agent, and the like.
[0042]
Next, the coating composition and ink composition of the present invention will be described.
The coating composition and ink composition of the present invention contain the metallic pigment composition of the present invention, a binder, and a solvent.
[0043]
The binder is not particularly limited, and a coating composition generally containing a metallic pigment composition or a binder used in an ink composition can be used. Specific examples include acrylic resins, polyester resins, alkyd resins, epoxy resins, fluororesins, lacquers that cure by natural drying, two-component polyurethane resins, silicone resins, and the like, and transparent resins are more preferable. . These binders can also be used in combination with crosslinking agents such as amino resins, methylolated melamine resins, alkyl etherified melamine resins, urea resins, polyisocyanate compounds, and the like.
[0044]
The solvent is not particularly limited, and generally a coating composition containing a metallic pigment composition or a solvent used in an ink composition can be used. Specifically, aliphatic spirits such as mineral spirits, hexane, heptane, cyclohexane, and octane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, chlorobenzene, trichlorobenzene, perchlorethylene, trichloroethylene, etc. Halogenated hydrocarbons, methanol, ethanol, alcohols such as n-propyl alcohol, n-butanol, ketones such as n-propanone and 2-butanone, esters such as ethyl acetate and propyl acetate, tetrahydrofuran, Examples include glycols such as diethyl ether, ethyl propyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and ethers thereof.
[0045]
The metallic pigment composition of the present invention contained in the coating composition and the ink composition of the present invention is blended at a ratio of 0.1 to 40 parts by weight per 100 parts by weight of the binder (solid content). It is more preferable if it is a ratio of 1 to 25 parts by weight, and a ratio of 5 to 20 parts by weight is most preferable.
[0046]
If the blending amount of the metallic pigment composition is less than 0.1 parts by weight, the hiding power and metallic luster of the coating film tend to be poor. If the blending amount of the metallic pigment composition exceeds 40 parts by weight, the physical properties of the coating film And the surface smoothness may be adversely affected.
[0047]
In addition, the coating composition and the ink composition of the present invention can obtain a coating film having various colors and simultaneously having excellent glitter even if it does not contain a color pigment other than the metallic pigment composition of the present invention. However, other color pigments may be contained together. In that case, the selection range of the color tone is further expanded as compared with the case of the metallic pigment composition of the present invention alone.
[0048]
Further, in the coating composition and the ink composition of the present invention, the color pigment that can be used in addition to the metallic pigment composition of the present invention is not particularly limited, and is generally a coating composition containing a metallic pigment composition, or Color pigments used in the ink composition can be used. Specifically, phthalocyanine, halogenated phthalocyanine, quinacridone, diketopyrrolopyrrole, isoindolinone, azomethine metal complex, indanthrone, perylene, perinone, anthraquinone, dioxazine, benzimidazolone, condensed azo, triphenylmethane, quinophthalone , Anthrapyrimidine, titanium oxide, iron oxide, zinc white, cobalt blue, ultramarine, yellow lead, carbon black, pearl mica, and the like.
[0049]
In addition, the coating composition and the ink composition of the present invention include a surfactant, a curing agent, and an ultraviolet absorber as long as various colors of the coating film and excellent glitter are not impaired. Various additives such as a static eliminating agent, a thickening agent, a coupling agent, a plasticizer, a dispersant, an antioxidant, a polishing agent, a synthetic preservative, and a lubricant can be added.
[0050]
Next, the resin composition and the rubber composition of the present invention will be described.
The metal pigment composition of the present invention is not only used as a pigment in a coating composition or an ink composition, but can be used by being kneaded into, for example, a resin composition, a rubber composition, or other polymer materials. It can give a distinctive finish with the brightness and various colors of metal.
[0051]
As the resin used in the resin composition for kneading the metal pigment composition of the present invention, acrylic, polyester, polyurethane, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polycarbonate, ABS, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride, polystyrene, and the like can be used.
[0052]
Examples of the rubber used in the rubber composition for kneading the metal pigment composition of the present invention include butadiene rubber, styrene butadiene rubber, ethylene propylene copolymer, nitrile butadiene rubber, urethane rubber, silicon rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, natural rubber, heat Plastic elastomers can be used.
[0053]
The resin composition and the rubber composition of the present invention include a solvent, a color pigment, an ultraviolet absorber, a thickener, a static eliminating agent, a dispersant, an antioxidant, a polish, and a surfactant as necessary. Synthetic preservatives, lubricants, plasticizers, curing agents, fillers, and the like can also be added.
[0054]
As the molding method of the resin composition and rubber composition of the present invention, conventionally known methods can be used, and extrusion molding methods, injection molding methods, inflation methods, other melt molding methods, and the like can be used. it can.
[0055]
The metallic pigment composition of the present invention contained in the resin composition of the present invention and the rubber composition is blended at a ratio of 0.1 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the resin or rubber (solid content). The ratio is preferably 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight.
[0056]
If the blending amount of the metallic pigment composition is less than 0.1 parts by weight, the metallic luster tends to be poor, and if the blending amount of the metallic pigment composition exceeds 30 parts by weight, it is difficult to obtain a deep and high-grade metallic feeling. Tend to be.
[0057]
Next, the coating film of the coating composition and ink composition of the present invention will be described.
The substrate on which the coating film of the coating composition and ink composition of the present invention is formed is not particularly limited, and for example, a plastic substrate or a metal substrate is used. Specific examples of the metal substrate include iron, copper, aluminum, tin, zinc, and alloys and castings thereof.
[0058]
Specific examples of such a substrate include vehicle bodies and parts such as automobiles and motorcycles. In particular, cast and forged aluminum alloy wheels or iron wheels have a complicated surface shape and are important parts in appearance, so that the coating composition and ink composition of the present invention have such a base. Especially useful for materials. These metal substrates are preferably subjected to chemical conversion treatment with phosphate, chromate or the like in advance.
[0059]
The coating method or printing method of the coating composition and ink composition of the present invention is not particularly limited, and various methods are considered in consideration of the form of the coating composition or ink composition used and the surface shape of the substrate. A coating method or a printing method can be used. For example, as a coating method of the coating composition of the present invention, there are a spray method, a roll coater method, a brush coating method, a doctor blade method, etc., and a printing method of the ink composition of the present invention includes gravure printing, screen printing. ,and so on.
[0060]
When necessary according to the embodiment of the present invention, the base coating layer, the metallic coating layer, and the top coating layer may be sequentially applied. In this case, each coating layer may be applied and the next coating layer may be applied after curing or drying, or after coating each coating layer by so-called wet-on-wet coating, the next coating layer may be applied without being cured or dried. A coating layer may be applied. However, in order to obtain a coating film having good specular luster, it is preferable to apply the metallic coating layer after coating and curing or drying the base coating layer. The curing method of the coating composition of each coating layer may be, for example, heat curing or room temperature curing. Moreover, the drying method of the coating composition of each coating film layer may use a hot air, for example, and may be the natural drying in normal temperature.
[0061]
In this case, the thickness of the base coating layer is not particularly limited, but in a general embodiment, it is preferably in the range of 10 to 200 μm. The thickness of the metallic coating layer is not particularly limited, but in a general embodiment, it is preferably in the range of 1 to 100 μm. The thickness of the top coat layer is not particularly limited, but in a general embodiment, it is preferably in the range of 5 to 300 μm.
[0062]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
[0063]
<Example 1>
≪Aluminum flake adjustment process≫
The following materials were charged together with 50 kg of steel balls in a 30-L ball mill, and wet pulverization was performed under the conditions of a rotation speed of 60 rpm and a pulverization time of 3.5 hours.
Atomized aluminum powder (average particle size 7μm) 1.5kg
Oleic acid 100g
Mineral Spirit 2L
Aluminum flakes were washed out from a ball mill using mineral spirit 16L, subjected to wet classification with a 200 mesh vibrating screen, and then separated into solid and liquid by filtration. Thereafter, the filter cake was washed with the same amount of acetone as the obtained aluminum flakes and dried in an oven at 800 ° C. to produce aluminum flakes. The average particle diameter of the obtained aluminum flakes is 18 μm, the thickness is 0.54 μm, and the specific surface area is 2.73 m. ² / G.
[0064]
≪Sputtering process≫
Silver was coated on the surface of the aluminum flakes produced by the above-described method using a powder sputtering apparatus disclosed in JP-A-2-153068. That is, 100 g of the aluminum flake is filled in a rotating drum having an inner diameter of 200 mm and an axial length of 200 mm, and 3.0 × 10 ^-3 After reducing the pressure to Pa, Ar gas was reduced to 15 cm. ^Three The atmosphere inside the drum was kept constant while introducing at a flow rate of / min. Thereafter, magnetron type sputtering was performed using a silver target as a sputtering source under conditions of an input power of 1.5 kW and a frequency of 13.56 MHz, and the surface of the aluminum flakes was coated with silver.
[0065]
After continuing sputtering for 45 minutes, the metallic pigment composition in the drum was recovered. The recovered metallic pigment composition was coated with 5 parts by weight of silver with respect to 100 parts by weight of aluminum flakes.
[0066]
<Example 2>
10 parts by weight of silver was coated on aluminum flakes produced by the same process as in Example 1 by the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0067]
<Example 3>
The aluminum flakes produced by the same process as in Example 1 were coated with 10 parts by weight of copper by the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0068]
<Example 4>
In the same process as in Example 1, 10 μm water atomized copper powder was used as a starting material, and the pulverization time was 5 hours to obtain copper flakes. The obtained copper flakes have an average particle size of 28 μm, a thickness of 0.67 μm, and a specific surface area of 2.05 m. ² / G. On the copper flakes, 6 parts by weight of gold was coated in the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0069]
<Comparative Example 1>
Aluminum flakes produced by the same process as in Example 1 were not subjected to a sputtering process using a powder sputtering apparatus, and were directly used as a metallic pigment composition.
[0070]
<Comparative example 2>
70 parts by weight of silver was coated on the aluminum flakes produced by the same process as in Example 1 by the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0071]
<Comparative Example 3>
In the same process as in Example 1, atomized aluminum powder having an average particle size of 30 μm was used as a starting material, and aluminum flakes were obtained with a pulverization time of 5 hours. The average particle size of the obtained aluminum flakes is 113 μm, the thickness is 1.44 μm, and the specific surface area is 1.82 m. ² / G. On the aluminum flakes, 10 parts by weight of silver was coated in the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0072]
<Comparative example 4>
In the same process as in Example 1, atomized aluminum powder having an average particle diameter of 17 μm was used as a starting material, and the pulverization time was 0.5 hours to obtain aluminum flakes. The average particle diameter of the obtained aluminum flakes is 20 μm, the thickness is 7.0 μm, and the specific surface area is 0.70 m. ² / G. On the aluminum flakes, 10 parts by weight of silver was coated in the same process as in Example 1 to obtain a metallic pigment composition.
[0073]
Here, Table 1 shows the average particle diameter and average thickness of the aluminum flakes prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, and the type and amount of the coating metal of the metallic pigment composition.
[0074]
In addition, the average thickness of the dissimilar metal thin films of metallic pigments prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4: d (μm) is the specific surface area of metal flakes determined by the BET method: A (m ² / G), specific gravity of different metals: ρ (g / cm ^Three ), Coating weight: w (%), and calculated using the formula d = w / (100 Aρ). The results are shown in Table 1.
[0075]
<Performance evaluation>
≪Creation of paint plate≫
6.5 parts by weight of the metallic pigment (heating residue 99.8% or more) prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were uniformly dispersed in 150 parts by weight of thinner (main component: toluene). . In the obtained dispersion, 80 parts by weight of ACRICID A-322 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., acrylic resin varnish, solid content 50% by weight) and Superbecamine L-117-60 (large) 16.7 parts by weight, manufactured by Nippon Ink Chemical Co., Ltd., melamine resin varnish, solid content 60% by weight, was mixed with a disper for 30 minutes to prepare a coating material.
[0076]
The paint was applied on a tin plate by air spray and baked at 140 ° C. for 30 minutes to prepare a coated plate having a coating thickness of about 15 μm.
[0077]
≪Evaluation of design characteristics≫
The design properties of the coating films produced in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated based on the following tests (i) to (iii). The evaluation results are shown in Table 1.
[0078]
(I) Saturation measurement
The color of the coating film was measured with a color change colorimeter (“X-rite MA-68” manufactured by X-rite) to evaluate the saturation of the coating film at an observation angle of 15 degrees. The greater the saturation, the greater the degree of coloring.
[0079]
(Ii) Measurement of luminance
The brightness of the coating film was evaluated based on an L value at an incident angle of 45 degrees and an offset angle of 15 degrees from the regular reflection direction with a goniocolorimeter (“X-Rite MA-68” manufactured by X-Rite). The larger the L value, the better the metallic feeling.
[0080]
(Iii) Appearance evaluation
The appearance of the coating film was evaluated visually.
[0081]
[Table 1]

[0082]
From the results shown in Table 1, the coating films of Examples 1 to 4 have higher chroma and brightness than the coating films of Comparative Examples 1 to 4, and show a chromatic characteristic appearance with a metallic feeling. I understand that.
[0083]
It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[0084]
【Effect of the invention】
As apparent from the above examples, the coating film using the metallic pigment composition of the present invention has high chroma, shows a chromatic characteristic appearance with a metallic feeling, and is excellent in design.
[0085]
In addition, by using the metallic pigment composition of the present invention, a coating composition, an ink composition, and a resin composition having various colors and at the same time exhibiting excellent glitter and having an unprecedented characteristic design. In addition, various products such as rubber compositions and coating films can be provided, and it is possible to respond to diversifying consumer demands more than ever.
[0086]
Furthermore, the method for producing the metallic pigment composition of the present invention is efficient and excellent in terms of the quality of the product obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram showing one side of a sputtering apparatus that can be suitably used for the production of a metal pigment composition of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 rotating drum, 2a, 2b roll, 3 motor, 4a, 4b sputtering source, 5 metal flake, 6 heating coil, 7 vacuum processing chamber, 8 valve, 9 supply pipe, 10 Ar gas introduction pipe, 11 branch pipe, 12 fluid Jet mill, 13 circulation pipe, 14, 15 valve, 16 solid-gas separation device.

Claims

平均粒径が５〜１００μｍであり、平均厚みが０．１〜５．０μｍである金属フレークの表面を、平均厚みが０．０００５〜０．０２μｍである異種金属の薄膜で被覆した、メタリック顔料組成物であって、
金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うことにより、金属フレークの表面に異種金属を被覆したことを特徴とする、メタリック顔料組成物。Metallic pigment in which the surface of metal flakes having an average particle diameter of 5 to 100 μm and an average thickness of 0.1 to 5.0 μm is coated with a thin film of a dissimilar metal having an average thickness of 0.0005 to 0.02 μm a composition,
A metallic pigment composition, characterized in that the surface of the metal flake is coated with a different metal by sputtering in a state where the metal flake forms a fluidized layer .

金属フレーク１００重量部に対し、異種金属を１〜５０重量部含むことを特徴とする、請求項１に記載のメタリック顔料組成物。 2. The metallic pigment composition according to claim 1, comprising 1 to 50 parts by weight of a different metal with respect to 100 parts by weight of the metal flakes.

金属フレークを被覆する異種金属が、銀、銅、鉄、ニッケル、チタンからなる群から選ばれる１種または２種以上の金属、あるいは、当該群から選ばれる１種または２種以上の金属を主成分とする合金、である事を特徴とする、請求項１または２に記載のメタリック顔料組成物。The dissimilar metal covering the metal flake is mainly one or more metals selected from the group consisting of silver, copper, iron, nickel, and titanium, or one or more metals selected from the group. characterized that it is an alloy, whose components, the metallic pigment composition according to claim 1 or 2.

金属フレークがアルミニウムフレークであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のメタリック顔料組成物。The metallic pigment composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the metal flakes are aluminum flakes.

請求項１〜４のいずれかに記載のメタリック顔料組成物と、バインダと、溶剤と、を含有する、塗料組成物。 The coating composition containing the metallic pigment composition in any one of Claims 1-4 , a binder, and a solvent.

請求項１〜４のいずれかに記載のメタリック顔料組成物と、バインダと、溶剤と、を含有する、インキ組成物。 The ink composition containing the metallic pigment composition in any one of Claims 1-4 , a binder, and a solvent.

請求項１〜４のいずれかに記載のメタリック顔料組成物と、樹脂と、を含有する、樹脂組成物。 The resin composition containing the metallic pigment composition in any one of Claims 1-4 , and resin.

請求項１〜４のいずれかに記載のメタリック顔料組成物と、ゴムと、を含有する、ゴム組成物。 The rubber composition containing the metallic pigment composition in any one of Claims 1-4 , and rubber | gum.

金属フレークが流動層を形成した状態でスパッタリングを行うことにより、１００重量部の金属フレークの表面に、１〜５０重量部の異種金属を被覆することからなる、請求項１〜４のいずれかに記載のメタリック顔料組成物の製造方法。The method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the surface of 100 parts by weight of metal flakes is coated with 1 to 50 parts by weight of a dissimilar metal by performing sputtering with the metal flakes forming a fluidized layer. The manufacturing method of the metallic pigment composition of description.