JP6072233B2 - 金属酸化物でコーティングされたアルミニウムエフェクト顔料の製造方法 - Google Patents

金属酸化物でコーティングされたアルミニウムエフェクト顔料の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6072233B2
JP6072233B2 JP2015513307A JP2015513307A JP6072233B2 JP 6072233 B2 JP6072233 B2 JP 6072233B2 JP 2015513307 A JP2015513307 A JP 2015513307A JP 2015513307 A JP2015513307 A JP 2015513307A JP 6072233 B2 JP6072233 B2 JP 6072233B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aluminum
aqueous coating
coating material
inorganic non
particulate inorganic
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.)
Active
Application number
JP2015513307A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015518910A (ja
Inventor
ウォズィラス アロン
ウォズィラス アロン
シュミート ライムント
シュミート ライムント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of JP2015518910A publication Critical patent/JP2015518910A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6072233B2 publication Critical patent/JP6072233B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/62Metallic pigments or fillers
    • C09C1/64Aluminium
    • C09C1/642Aluminium treated with inorganic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0018Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings uncoated and unlayered plate-like particles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0015Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings
    • C09C1/0021Pigments exhibiting interference colours, e.g. transparent platelets of appropriate thinness or flaky substrates, e.g. mica, bearing appropriate thin transparent coatings comprising a core coated with only one layer having a high or low refractive index
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0081Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/06Treatment with inorganic compounds
    • C09C3/063Coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/54Particles characterised by their aspect ratio, i.e. the ratio of sizes in the longest to the shortest dimension
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C2200/00Compositional and structural details of pigments exhibiting interference colours
    • C09C2200/10Interference pigments characterized by the core material
    • C09C2200/102Interference pigments characterized by the core material the core consisting of glass or silicate material like mica or clays, e.g. kaolin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

ラスター顔料またはエフェクト顔料は、数多くの分野、例えば、自動車塗装、装飾塗装、プラスチック着色、塗料、印刷インク、および化粧品において使用される。
これらの視覚的効果は、主に、シート状の、平行配向された金属または屈折率の高い顔料粒子での光の指向反射に基づいている。この顔料粒子の組成に応じて、角度依存性のある色および明度の効果を作り出す干渉、反射および吸収現象がある。
金属エフェクト顔料は、当業者に公知のあらゆる小板状(platelets−shaped)の基材、例えば、アルミニウム小板/フレークまたは金属酸化物でコーティングされたアルミニウム小板/フレークである。
酸化鉄コーティングを有する小板状のアルミニウム顔料は、よく知られており、例えば、EP0033457に記載されている。この顔料は、その特別な色特性によって、コーティング、塗料、印刷インク、プラスチック、セラミック組成物および釉薬の着色、ならびに装飾用化粧品の製造に幅広く使用されるエフェクト顔料の類に数えられる。
酸化鉄でコーティングされたアルミニウム顔料は、アルミニウム小板の表面での鏡面反射、酸化鉄層における選択的な光吸収、および酸化鉄層のフィルム状の表面での光の干渉の組み合わせから、その特別な光学プロファイルがもたらされる。光の干渉は、主に、酸化鉄コーティング層の厚さによって決まる色をもたらす。したがって、乾燥顔料粉末は、酸化鉄層の厚さが増すにしたがい、一次干渉または二次干渉によるものとして分類される以下の大気中の色相を示す:
一次干渉色:淡黄色、緑金色、金色、帯赤金色(reddish−gold)、赤色、紫色、灰紫色;
二次干渉色:黄色、金色、帯赤金色、赤金色、赤色。
酸化鉄でコーティングされたアルミニウム顔料は、きわめて鮮やかで不透明であり、これが、自動車塗装で幅広く使用される理由である。この分野で通常使用される顔料は、アルミニウム小板に基づいており、金属ミラー効果を示すものである。
エフェクト顔料の金属酸化物層は、酸素および/または水蒸気の存在下に、揮発性金属化合物の気相分解によるか、または湿式化学コーティングプロセス(例えば、ゾルゲルプロセス)により金属基材粒子上に備えることができる。
EP0033457A2は、表面が少なくとも部分的に酸化鉄で被覆される金属基材を含む有色エフェクト顔料の製造方法であって、ペンタカルボニル鉄が、前記金属基材の流動床において、100℃超で酸素によって酸化されて酸化鉄になる前記方法を記載している。
湿式化学による製造法では、金属酸化物を含む層は、好適な金属塩、例えば、鉄(III)塩、例えば、塩化鉄(III)および硫酸塩、または加水分解性の有機金属化合物の加水分解反応により設けることができる。
エフェクト顔料の金属ベース基材上での金属酸化物のコーティング層の製造についての詳細は、例えば、EP0708154A2に示されている。
一般的に、湿式化学による製造法によって製造された金属酸化物層は、加水分解された前駆体種または結合水の不完全な縮合反応により、ヒドロキシル基を含んでいることがある。色に関する理由から、設けられた顔料を含む製品への任意の不所望な顔料の色移りを避けるために、水酸化物を含む酸化物層を完全に縮合した酸化物層に変換すること、かつ/または結合水を除去することが好ましい。これは、一般的に、高温のガス流中で乾燥させて行われる。
しかし、前記エフェクト顔料の金属基材がアルミニウムを含む場合、このような乾燥段階は、アルミノサーミック反応を引き起こすことがある。
アルミノサーミック反応は、還元剤として作用するアルミニウムと金属酸化物、例えば、酸化鉄または酸化チタンとの非常に高い発熱化学反応である。最も顕著な例は、アルミニウムと酸化鉄とのテルミット反応である。しかし、アルミニウムは、酸化チタンまたは別の酸化物、例えば、SiO2と反応することもある。
本発明の課題は、アルミニウムベースの金属基材および酸化鉄層または酸化チタン層を含むエフェクト顔料の製造方法を提供することであり、前記方法は、アルミノサーミック反応が開始する危険を最小限に抑え、容易に実施できるが、それにもかかわらず安定した色特性を有するエフェクト顔料をもたらすものである。
本発明の第一の実施態様によれば、前記課題は、以下の工程段階を含む有色エフェクト顔料の製造方法により解決される:
(i)アルミニウムベースの基材粒子を、水性コーティング材料中で、少なくとも1つの金属酸化物層でコーティングする段階、ここで、この金属酸化物は、酸化チタン、酸化鉄、またはそれらの任意の混合物から選択される、
(ii)粒子状の無機非金属材料を前記水性コーティング材料に加えて、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と該粒子状の無機非金属材料との混合物を前記水性コーティング材料中で提供する段階、および
(iii)前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と粒子状の無機非金属材料との混合物を、前記水性コーティング材料から分離して、この分離した混合物を熱乾燥段階に供して、乾燥有色エフェクト顔料材料を得る段階。
本発明では、アルミニウムベースのエフェクト顔料粒子と好適な無機粒子とを、液体のコーティング材料中で混合する段階と組み合わせた湿式コーティング法の組合せが、アルミノサーミック反応の開始の危険を最小限に抑え、容易に実施できるが、それにもかかわらず安定した色特性有するエフェクト顔料を提供する製造方法をもたらすことが判明した。
有色エフェクト顔料を製造するための好適なアルミニウムベースの基材粒子は、一般に、当業者に公知である。
前記アルミニウムベースの基材粒子は、アルミニウムまたはアルミニウム合金の芯材から作られ、前記芯材は、少なくとも部分的に1つまたは複数の不動態化層でコーティングすることができる。
前記アルミニウムまたはアルミニウム合金の芯材は、小板またはフレークの形態であるのが好ましい。
アルミニウム合金の例として、アルミニウム青銅を挙げることができる。
前記アルミニウムまたはアルミニウム合金の小板またはフレークは、箔(foils)の切断もしくは裁断により、または慣用の微粒化および粉砕技術により簡単に製造可能である。好適なアルミニウムまたはアルミニウム合金の小板は、例えば、ホール法によってホワイトスピリット中で湿式粉砕することにより製造される。出発材料は、ホワイトスピリット中で、潤滑油の存在下に小板状の粒子にボールミル粉砕し、引き続き細かくした、微粒化された不規則なアルミニウムグリットである。
アルミニウムまたはアルミニウム合金の小板またはフレークの平均厚さおよび平均直径は、広範囲にわたって変化してよい。一般的に、前記小板またはフレークの平均厚さは、10nm〜1000nmの範囲内に、平均直径は、8μm〜50μmの範囲内にあってよい。一般的に、平均直径の平均厚さに対する比は、30〜5000の範囲内にあってよい。
前述の通り、前記アルミニウムベースの基材粒子のアルミニウムまたはアルミニウム合金の芯材は、少なくとも部分的に1つまたは複数の不動態化層でコーティングされてよい。
好適な不動態化層は、一般に、当業者に公知である。不動態化層は、好ましくは無機層、例えば、金属ホスフェート層、または無機酸化物層である。前記無機不動態化層が、金属ホスフェート層である場合、金属は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Zr、Nb、Mo、TaまたはWから選択されてよい。前記無機不動態化層が、無機酸化物層である場合、この酸化物は、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Al、Zr、Nb、Mo、Ta、W、Ge、Si、SnおよびBiの酸化物またはそれらの任意の組み合わせから選択されてよい。
エフェクト顔料基材、例えば、アルミニウム小板上に不動態化層を製造するための方法は、一般に、当業者に公知である。
原則的に、不動態化層は、湿式化学法または化学蒸着(CVD)法により製造することができる。
湿式化学法では、好適な前駆体化合物、例えば、有機基が酸素原子を介して金属に結合している有機シリコン化合物および/または有機アルミニウム化合物は、基材粒子(例えば、アルミニウムフレークまたは小板)、および前記金属化合物が溶けやすい有機溶媒の存在下に加水分解される。金属アルコキシド(特にテトラエトキシシランおよびアルミニウムトリイソプロポキシド)は、アルコール(例えば、エタノールまたはイソプロパノール)および塩基性触媒または酸性触媒(例えば、アンモニア水および/またはアミン)の存在下に加水分解される。これは、最初に基材粒子、イソプロパノール、水およびアンモニアを装入し、この混合物を撹拌しながら40℃から80℃に加熱して、イソプロパノール中の金属アルコキシド溶液を連続的に加えて行われるのが好ましい。それに続いて通常1〜15時間撹拌した後、前記混合物を室温に冷却して、コーティングされた顔料をろ別、洗浄および任意に乾燥により分離する。アルミニウム上での不動態化層の製造方法についてのさらなる詳細は、例えば、EP0708154A2およびDE4405492Aに示されている。
水性コーティング材料中で、アルミニウムベースの基材上(アルミニウムおよびアルミニウム合金上にそれぞれ直接か、またはアルミニウムまたはアルミニウム合金上に順番に設けられる不動態化層上)に酸化鉄層または酸化チタン層を備える段階は、一般に、当業者に公知である。
金属酸化物層は、好適な金属酸化物前駆体化合物、例えば、金属塩または有機金属化合物、または別の加水分解可能な前駆体化合物を、任意に少なくとも1種の不動態化層によりコーティングすることができるアルミニウムベースの基材粒子を含む前記水性コーティング材料に加えることにより備えることができる。
「水性コーティング材料」という用語は、液体の材料が、基材粒子上にコーティングを設けるために、前駆体化合物を加水分解して、加水分解された種の縮合を行うのに充分な量の水を含んでいることを意味する。好適な水の量は、当業者に公知であるか、または簡単に所定の実験によって確立することができる。一般的に、水性コーティング材料は、この水性コーティング材料中の液体の総量に対して、水を50質量%〜100質量%の量で含んでいる。
前記金属酸化物層は、基材粒子上に酸性またはアルカリ性のpHで塗布されてよい。前記水性コーティング材料のpHは、前記金属酸化物前駆体化合物を前記水性コーティング材料に加える、または計量供給する間、一定に保たれるのが好ましい。
前記基材粒子上に前記金属酸化物層を備える間(例えば、沈殿により)、前記水性コーティング材料の温度は、広範囲にわたって、例えば室温〜100℃、または30〜100℃で変化してよい。
前記酸化鉄層または酸化チタン層は、一次干渉または二次干渉の連続により色をもたらす厚さを有していてよい。
前記酸化鉄コーティングの層厚さが、一次干渉色をもたらす範囲内にある場合、これらの色は、淡黄色、緑金色、金、帯赤金色、赤色、紫色または灰紫色であってよい。前記酸化鉄コーティングの層厚さが、二次干渉色をもたらす範囲内にある場合、これらの色は、黄色、金色、帯赤金色、赤金色または赤色であってよい。
一般的に、湿式化学の工程段階により基材上に備えられる金属酸化物層(例えば、酸化鉄層または酸化チタン層)は、加水分解された前駆体種の間の不完全な縮合および/または水の存在により、なおもヒドロキシ基を含んでいる。前記金属が鉄(III)である場合、湿式化学法により得られた金属酸化物は、一般的に「完全に縮合された」酸化物の形態Fe23で存在しているだけでなく、水和酸化鉄または酸化水酸化鉄をある程度含んでもいる。酸化水酸化鉄または水和酸化鉄は、ヒドロキシル基をなおも含んでおり、例えば、化学式FeO(OH)によって表すことができる。
したがって、段階(i)で製造された酸化鉄層または酸化チタン層は、金属酸化物固体の形成の間の不完全な縮合により、および/または水の存在によりヒドロキシル基をなおも含んでいる金属酸化物も包含している。ヒドロキシル基は、金属酸化物全体に分布していてよいか、または金属酸化物のいくつかの領域に、その他の領域が、不完全な縮合により、ヒドロキシル基をそれ以上含んでいない間のみ存在していてよい。特に記載がない限り、「酸化鉄」という用語は、一般に知られている酸化鉄中に存在していてよい鉄と酸素との任意の化学量論比を包含している。同じことが「酸化チタン」という用語にも当てはまる。
酸化鉄がなおもヒドロキシル基を含んでいる場合、ヒドロキシル基は、水和酸化鉄、酸化水酸化鉄、または酸化鉄、例えば、Fe23またはFe34と水和酸化鉄および/または酸化水酸化鉄との任意の混合物から選択されてよい。
Fe原子は、Fe(III)として存在しているのが好ましい。しかし、本発明の範囲内では、Fe原子は、Fe(II)および/またはFe(IV)として存在していてもよい。
水和酸化鉄または酸化水酸化鉄は、以下の化学式の1つによって表すことができる:
FeO(OH)、Fe23・H2O、Fe23・nH2O[式中、nは2以上である]、Fe(OH)3、Fe(OH)2
または、それらのヒドロキシルを含む2つもしくは複数の酸化鉄の混合物であってよい。
前記酸化鉄は、結晶質または非晶質であってよく、化学量論型または非化学量論型の酸化物であってよい。
前記酸化チタンが、なおもヒドロキシル基を含んでいる場合、ヒドロキシル基は、水和酸化チタン、酸化水酸化チタン、または二酸化チタンTiO2と水和酸化チタンおよび/または酸化水酸化チタンとの任意の混合物から選択されてよい。
Ti原子は、Ti(IV)として存在しているのが好ましい。しかし、本発明の範囲内では、Ti原子は、Ti(III)として存在していてもよい。
水和酸化チタンまたは酸化水酸化チタンは、以下の例となる化学式の1つによって表すことができる:
TiO(OH)2、TiO2・nH2O[式中、nは1以上である]、
または、それらのヒドロキシルを含む2つもしくは複数の酸化チタンの混合物であってもよい。
前記酸化チタンまたは酸化水酸化チタンは、結晶質または非晶質であってよく、化学量論型または非化学量論型の酸化物であってよい。
前述の通り、本発明の方法は、粒子状の無機非金属材料を前記水性コーティング材料に加えて、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と該粒子状の無機非金属材料との混合物を前記水性コーティング材料中で提供する段階(ii)を含んでいる。
前記粒子状の無機非金属材料は、段階(i)の間または後に、前記水性コーティング材料に加えられてよい。しかし、本発明では、コーティング段階(i)が開始される前に、前記水性コーティング材料が、前記粒子状の無機非金属材料をすでに含んでいることも可能である。
本発明に有用である無機非金属固体は、片状もしくは層状ケイ酸塩もしくはフィロケイ酸塩、酸化アルミニウム、アルミノケイ酸塩、ガラス、合成マイカ、パーライト、ホウケイ酸ガラス、またはそれらの任意の混合物から選択されてよい。
好ましいフィロケイ酸塩またはシート状もしくは層状ケイ酸塩は、マイカである。マイカは、当業者に一般に知られており、市販されている。本発明では、合成マイカも天然マイカも使用されてよい。例として挙げられるマイカ材料には、例えば、金雲母およびフッ素金雲母が含まれる。
前記無機非金属固体の平均粒度は、広範囲に変化してよい。前記アルミニウムベースの基材粒子の平均粒度と同じような無機非金属固体の平均粒度が選択されるのが好ましい。好ましい実施態様では、前記無機非金属固体の平均粒度と前記アルミニウムベースの基材粒子の平均粒度との差は、30%を超えない、より好ましくは15%を超えない。好ましい実施態様では、前記無機非金属固体は、小板状の形態を有しており、前記アルミニウムベースの基材粒子のアスペクト比との差が、30%未満、より好ましくは15%未満であるアスペクト比を有している。
前記粒子状の無機非金属材料は、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子の量に対して1質量%〜50質量%、より好ましくは5質量%〜45質量%、または15質量%〜40質量%の量で、前記水性コーティング材料に加えられる。
前記粒子状の無機非金属材料を加えている間、前記水性コーティング組成物は、前記無機非金属固体および前記アルミニウムベースの基材粒子を効率的に混合するために撹拌されるのが好ましい。
前記水性コーティング材料は、前記粒子状の無機非金属材料を加えた後、少なくとも0.5時間均一化される(好ましくは撹拌による)のが好ましい。
前記水性コーティング材料に加えられた粒子状の無機非金属材料は、コーティングされてよいか、またはコーティングされなくてよい。
コーティングされる場合、前記水性コーティング材料に加えられた粒子状の無機非金属材料の1つまたは複数のコーティング層は、1つもしくは複数の金属酸化物層、1つもしくは複数の不動態化層、またはそれらの任意の組み合わせであってよい。
好適な不動態化層およびそれの製造法に関しては、上述の前記アルミニウムベースの基材粒子の不動態化層を参照することができる。
1つまたは複数の金属酸化物層が、前記粒子状の無機非金属材料上に存在する場合、これらの金属酸化物層は、湿式化学コーティング法および/または気相コーティング法(例えば、化学蒸着コーティング)により製造することができる。
湿式化学コーティングまたは気相コーティングによって金属酸化物層を製造するための好適な方法条件は、一般に、当業者に公知である。
1つまたは複数の金属酸化物層が、前記粒子状の無機非金属材料上に存在する場合、前記金属酸化物は、酸化鉄、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化クロム、またはそれらの任意の混合物または組み合わせから選択されてよい。
前述の通り、前記粒子状の無機非金属材料は、段階(i)の間に前記水性コーティング材料に加えられてよいか、またはコーティング段階(i)が開始される前に前記水性コーティング材料中にすでに存在していてよい。両方の選択肢では、酸化鉄層および/または酸化チタン層は、少なくとも部分的に前記粒子状の無機非金属材料上に備えられる。代替的に、前記粒子状の無機非金属材料は、段階(i)の後に、前記水性コーティング材料に加えられてよい。
前述の通り、本発明による方法は、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と粒子状の無機非金属材料との混合物を、前記水性コーティング材料から分離して、この分離した混合物を熱乾燥段階に供して、乾燥有色エフェクト顔料材料を得る段階(iii)を含んでいる。
前記混合物は、当業者に一般に知られている方法により、前記水性コーティング材料から分離されてよい。
前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と前記粒子状の無機非金属材料との混合物は、前記水性コーティング材料からろ過により、任意に、続いて前記混合物を洗浄剤(例えば、水またはアルコール)で洗浄することにより分離される。
乾燥有色エフェクト顔料材料を得るための好適な乾燥条件は、当業者によって容易に確立することができる。段階(iii)の熱乾燥は、例えば、少なくとも150℃、または少なくとも200℃、または少なくとも250℃の温度で焼成することにより行われる。好ましい温度範囲は、150℃〜500℃、より好ましくは200℃〜300℃であってよい。
前記焼成は、大気雰囲気中で実施されてよい。しかし、前記熱乾燥段階を、不活性雰囲気、例えば、窒素中で、または還元ガス、例えば、アンモニアの雰囲気中で実施することも可能である。
前記水性コーティング材料から分離後、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と前記粒子状の無機非金属材料との混合物は、前記熱乾燥段階の前に、液体の材料中で熱処理に供されないのが好ましい。
任意に、前記方法は、さらに、段階(iii)の乾燥有色エフェクト顔料材料を、表面変性剤、例えば、前記乾燥有色エフェクト顔料材料の表面に反応する官能基を有する表面変性剤と接触させる顔料表面変性段階(iv)を含んでいる。
前記顔料表面変性段階の場合、前記乾燥有色エフェクト顔料材料は、少なくとも1種の表面変性剤を含む液体の材料中で提供することができる。しかし、前記表面変性剤を、段階(iii)の乾燥有色エフェクト顔料材料と気相を用いて接触させることも可能である。
エフェクト顔料の表面変性のための方法および好適な表面変性剤、例えば、表面反応性官能基(例えば、アルコキシシランなど)を有するシランは、当業者に公知であり、前記エフェクト顔料材料と、ワニスまたはラッカーとの相溶性を改善することができる。表面変性法および表面変性剤は、例えば、EP1682622、EP1904587およびEP0688833に記載されている。
本発明は、前述の方法により得ることができる、または得られる有色エフェクト顔料にも関する。
以下の例で、本発明をさらに詳しく述べる。

エフェクト顔料試料E1〜E3の製造
SiO2不動態化層を有するアルミニウム小板(EP0708154の例1の段階(a)により製造したもの)を、水中に分散する。
不動態化されたアルミニウムの水懸濁液を、80℃に加熱する。硝酸鉄を約12〜48時間かけて加えて、この不動態化されたアルミニウムの上に酸化鉄(III)コーティングを設ける。pHは、塩基(NaOH、NH3、NaHCO3)を加えて、2.5〜4の範囲に調節する。酸化鉄コーティングは、二次干渉をもたらす層厚さを有している。
酸化鉄でコーティングされたアルミニウム小板の懸濁液を、30分間撹拌して、続いてpH値を約2.8〜3.2に調節し、酸化鉄でコーティングされたマイカを第1表に示される種々の量で加える。
Figure 0006072233
前記マイカを加えた後、前記分散液を、高い均一度を確保するために約1時間撹拌して、続いてろ過し、Alベースの顔料粒子とマイカとの混合物を水で洗浄する。
最後に、Alベースの顔料粒子とマイカとの混合物を、約300℃の温度の乾燥段階に供する。
前記混合物の火炎伝播速度を、「Transport of Dangerous Goods」(Manual of Tests and Criteria,2nd revised edition,Part III,Test N.I,Section 33.2.1.4)に準拠して測定した。
結果を以下の第2表に示す。
Figure 0006072233
前記水性コーティング材料から分離した後の、酸化鉄でコーティングされたAlベースの顔料粒子とマイカ粒子との混合物の均一性を評価するために、試料E2のろ過ケーキを、3つの異なる位置、つまり、ろ過ケーキの上部、中央部、下部でAl、SiおよびFeの含有量に関して化学的に分析した。結果を第3表に示す:
Figure 0006072233
第3表のデータは、きわめて均一な混合物が得られたことを明らかに示している。また一方、この高い均一性により、前記マイカ粒子は、この混合物全体に一様に分布しており、湿潤しているろ過ケーキの熱乾燥段階の間にテルミット反応を効率的に抑制することができる。
さらに、この高い混合物均一性により、前記エフェクト顔料材料全体に高い色均一性もある。

Claims (14)

  1. 有色エフェクト顔料の製造方法であって、以下の段階:
    (i)アルミニウムベースの基材粒子を、水性コーティング材料中で、少なくとも1つの金属酸化物層でコーティングする段階、ここで、該金属酸化物は、酸化チタン、酸化鉄、またはそれらの任意の混合物から選択される、
    (ii)粒子状の無機非金属材料を前記水性コーティング材料に加えて、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と該粒子状の無機非金属材料との混合物を前記水性コーティング材料中で提供する段階、および
    (iii)前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と粒子状の無機非金属材料との混合物を、前記水性コーティング材料から分離して、該分離した混合物を熱乾燥段階に供して、乾燥有色エフェクト顔料材料を得る段階
    を含む前記方法。
  2. 前記アルミニウムベースの基材粒子が、アルミニウムまたはアルミニウム合金の芯材から作られ、前記芯材は、任意に少なくとも部分的に1つまたは複数の不動態化層でコーティングされる、請求項1に記載の方法。
  3. 前記不動態化層が、金属ホスフェート層、または無機酸化物層、またはそれらの任意の組み合わせまたは混合物である、請求項2に記載の方法。
  4. 前記金属酸化物層が、一次干渉または二次干渉をもたらす厚さを有している、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記粒子状の無機非金属材料が、シート状もしくは層状ケイ酸塩、酸化アルミニウム、アルミノケイ酸塩、ガラス、パーライト、合成マイカ、ホウケイ酸ガラス、またはそれらの任意の混合物または組み合わせから選択される、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
  6. 前記水性コーティング材料に加えられた粒子状の無機非金属材料が、コーティングされない、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記水性コーティング材料に加えられた粒子状の無機非金属材料が、少なくとも1つの金属酸化物層でコーティングされる、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記粒子状の無機非金属材料が、段階(i)の間に前記水性コーティング材料に加えられる、および/または段階(i)が実施される前に前記水性コーティング材料中にすでに存在している、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
  9. 前記粒子状の無機非金属材料が、段階(i)の後に前記水性コーティング材料に加えられる、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
  10. 前記粒子状の無機非金属材料が、前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子の量に対して1質量%〜50質量%の量で前記水性コーティング材料に加えられる、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法。
  11. アルミニウムベースの基材粒子の平均粒度と、前記水性コーティング材料に加えられた粒子状の無機非金属材料の平均粒度との差が、30%を超えない、請求項1から10までのいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記コーティングされたアルミニウムベースの基材粒子と前記粒子状の無機非金属材料との混合物が、前記水性コーティング材料からろ過により分離される、請求項1から11までのいずれか1項に記載の方法。
  13. 前記分離された混合物が、少なくとも150℃の温度での焼成による段階(iii)の熱乾燥段階に供される、請求項1から12までのいずれか1項に記載の方法。
  14. さらに、段階(iii)の乾燥有色エフェクト顔料材料が表面変性剤と接触させられる顔料表面変性段階(iv)を含む、請求項1から13までのいずれか1項に記載の方法。
JP2015513307A 2012-05-22 2013-05-10 金属酸化物でコーティングされたアルミニウムエフェクト顔料の製造方法 Active JP6072233B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261649943P 2012-05-22 2012-05-22
US61/649,943 2012-05-22
EP12168821.2 2012-05-22
EP12168821 2012-05-22
PCT/IB2013/053803 WO2013175339A1 (en) 2012-05-22 2013-05-10 Process for preparing metal oxide coated aluminium effect pigments

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015518910A JP2015518910A (ja) 2015-07-06
JP6072233B2 true JP6072233B2 (ja) 2017-02-01

Family

ID=49623237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015513307A Active JP6072233B2 (ja) 2012-05-22 2013-05-10 金属酸化物でコーティングされたアルミニウムエフェクト顔料の製造方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9701844B2 (ja)
EP (1) EP2852640B1 (ja)
JP (1) JP6072233B2 (ja)
KR (1) KR102107608B1 (ja)
CN (1) CN104321389B (ja)
BR (1) BR112014028455B1 (ja)
ES (1) ES2664329T3 (ja)
MX (1) MX371450B (ja)
WO (1) WO2013175339A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005061684A1 (de) 2005-12-21 2007-06-28 Eckart Gmbh & Co. Kg Weißes, IR-Strahlung reflektierendes Pigment, dessen Herstellung und Verwendung
EP2832801A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-04 Schlenk Metallic Pigments GmbH Metallische Glanzpigmente basierend auf Substratplättchen mit einer Dicke von 1-50 nm
BR112016005512B1 (pt) 2013-09-19 2022-02-15 Basf Se Pigmento de efeito colorido, composição, e, processo para preparação de um pigmento de efeito colorido
CN104312217B (zh) * 2014-07-25 2016-06-08 合肥旭阳铝颜料有限公司 一种具有磁性的Fe3O4纳米颗粒/片状铝颜料复合纳米材料
EP3234025B1 (de) * 2014-12-19 2019-04-24 Eckart GmbH Rotfarbene effektpigmente mit hohem chroma und hoher brillanz, verfahren zu ihrer herstellung und verwendung derselben
BR112017028198A2 (pt) * 2015-06-30 2018-08-28 Basf Se usos de um pigmento de efeito e de uma combinação de pigmento, processo para intensificar as propriedades colorísticas de um revestimento, combinação de pigmento, artigo revestido com uma composição, e, revestimento de automóvel.
KR102463417B1 (ko) * 2017-07-24 2022-11-03 현대자동차주식회사 황색용 도료 조성물
EP3613811A1 (de) * 2018-08-22 2020-02-26 Schlenk Metallic Pigments GmbH Champagner-farbton metalleffektpigmente
WO2020234074A1 (en) * 2019-05-23 2020-11-26 Signify Holding B.V. Stable pcb for solid state light source application
US20220206407A1 (en) * 2019-07-31 2022-06-30 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electrostatic ink composition
EP3904461A1 (de) 2020-04-27 2021-11-03 Schlenk Metallic Pigments GmbH Hockdeckende metalleffektpigmente
KR102471930B1 (ko) * 2020-12-03 2022-11-30 씨큐브 주식회사 폭발 안정성이 우수한 판상 알루미늄을 포함하는 안료 조성물 및 이의 제조방법
EP4186950A1 (de) 2021-11-26 2023-05-31 Schlenk Metallic Pigments GmbH Verwendung einer metalleffektpigmente enthaltenden lackformulierung zum lackieren eines mit einem radarsensor und einem lidarsensor ausgestatteten fahrzeugs

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3014810A (en) * 1958-09-08 1961-12-26 Armour & Company Of Delaware Pigment composition and method of manufacture
JPS5481337A (en) 1977-12-13 1979-06-28 Showa Aluminium Co Ltd Color pigment composition
DE3003352A1 (de) 1980-01-31 1981-08-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung von eisenoxidbelegten metallpigmenten
EP0078154A3 (en) 1981-10-28 1985-01-09 The Regents Of The University Of California Plasmids and cells for heterologous expression of metallothioneins and processes for producing and using the metallothionein
DE4209242A1 (de) * 1992-03-21 1993-09-23 Basf Ag Als glanzpigmente geeignete mischungen
DE4211560A1 (de) * 1992-04-07 1993-10-14 Merck Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Kompositpigmenten
DE4236332A1 (de) * 1992-10-28 1994-05-05 Basf Ag Wasserbeständige Metallpigmente durch Gasphasenpassivierung
DE4405492A1 (de) 1994-02-21 1995-08-24 Basf Ag Mehrfach beschichtete metallische Glanzpigmente
US5498781A (en) 1994-05-23 1996-03-12 Basf Corporation Passification of optically variable pigment and waterborne coating compositions containg the same
DE19538295A1 (de) 1995-10-14 1997-04-17 Basf Ag Goniochromatische Glanzpigmente mit siliciumhaltiger Beschichtung
US6517629B2 (en) 2001-02-05 2003-02-11 Millennium Inorganic Chemicals, Inc. Methods for making low volatile titanium dioxide pigments
JP3581339B2 (ja) 2001-08-02 2004-10-27 メルク株式会社 高耐腐食性薄片状金属顔料、その製造方法、およびそれをベースとする金属光沢干渉発色顔料
ES2378372T3 (es) * 2003-10-28 2012-04-11 Basf Se Pigmentos brillantes con pronunciado efecto de destello
DE10354763A1 (de) * 2003-11-21 2005-06-23 Eckart Gmbh & Co. Kg Effektpigmente mit Aluminium- oder Aluminiumlegierungskern, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung derselben
DE102004041586A1 (de) 2004-08-26 2006-03-02 Eckart Gmbh & Co. Kg Beschichtete Perlglanzpigmente mit SiO2 und Ceroxid
DE102005005846A1 (de) * 2005-02-08 2006-08-17 Basf Ag Feste Pigmentzubereitungen, enthaltend wasserlösliche oberflächenaktive Additive auf Polyurethanbasis
CN100392024C (zh) 2005-12-05 2008-06-04 无锡豪普钛业有限公司 二氧化钛颜料及其制备方法
DE102005061684A1 (de) * 2005-12-21 2007-06-28 Eckart Gmbh & Co. Kg Weißes, IR-Strahlung reflektierendes Pigment, dessen Herstellung und Verwendung
DE102006009129A1 (de) 2006-02-24 2007-08-30 Eckart Gmbh & Co.Kg Wetterstabile Perlglanzpigmente mit Nachbeschichtung enthaltend α-Silane und Verfahren zu deren Herstellung
CN1903943B (zh) 2006-08-01 2010-11-17 上海一品颜料有限公司 一种氧化铁颜料的制备方法
US20100011992A1 (en) * 2007-01-11 2010-01-21 Patrice Bujard Pigment mixtures
CN101790567B (zh) * 2007-07-31 2013-12-25 巴斯夫欧洲公司 光学可变效应颜料
JP5700490B2 (ja) * 2008-03-10 2015-04-15 東洋アルミニウム株式会社 フレーク顔料、それを含む粉体塗料、それを用いて摩擦帯電式静電塗装機で塗装して得られた粉体塗装塗膜、それが形成された塗装物、およびフレーク顔料の製造方法
JP4775460B2 (ja) * 2009-03-09 2011-09-21 Basfコーティングスジャパン株式会社 塗料組成物、それを用いた塗膜形成方法及び塗膜
US20110197782A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 Silberline Manufacturing Company, Inc. Gold colored metallic pigments that include manganese oxide nanoparticles
CN101921498A (zh) 2010-08-12 2010-12-22 山东东佳集团股份有限公司 分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法
CN102199367B (zh) 2011-03-30 2013-12-25 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种高耐温性二氧化钛颜料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR112014028455A2 (pt) 2017-06-27
KR102107608B1 (ko) 2020-05-07
MX371450B (es) 2020-01-30
JP2015518910A (ja) 2015-07-06
EP2852640A4 (en) 2016-03-23
BR112014028455A8 (pt) 2017-10-24
MX2014013187A (es) 2014-11-25
CN104321389B (zh) 2016-11-23
US9701844B2 (en) 2017-07-11
ES2664329T3 (es) 2018-04-19
WO2013175339A1 (en) 2013-11-28
US20150104573A1 (en) 2015-04-16
EP2852640A1 (en) 2015-04-01
KR20150022824A (ko) 2015-03-04
EP2852640B1 (en) 2018-01-03
CN104321389A (zh) 2015-01-28
BR112014028455B1 (pt) 2021-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6072233B2 (ja) 金属酸化物でコーティングされたアルミニウムエフェクト顔料の製造方法
JP6109294B2 (ja) エフェクト顔料の製造方法
KR100876775B1 (ko) 고도로 내식성인 금속 안료
KR102608547B1 (ko) 코팅에서 적색 1차 간섭 색을 갖는 산화철 코팅된 알루미늄 플레이크의 용도
US20110197782A1 (en) Gold colored metallic pigments that include manganese oxide nanoparticles
US7498081B2 (en) Core-shell composite inorganic pigments and method of preparation for crystallizable glass frit compositions
JP2002194247A (ja) 疎水性カップリング剤による真珠光沢顔料の後被覆
JP2000044834A (ja) 還元雰囲気中で加熱された、二酸化チタン被覆された珪酸塩小板状物を基礎とするゴニオクロマチックラスタ―顔料
KR102612343B1 (ko) 67° 78°의 범위의 색상 (h15) 및 90 이상의 채도 (c*15)를 갖는 금색 효과 안료
US10800926B2 (en) Non-magnetizable effect pigments
JP2014503626A (ja) ブリリアントブラック顔料
JPS63254169A (ja) 被覆顔料およびその製造法
JPS63277281A (ja) 被覆顔料およびその製造法
JP3579088B2 (ja) 超微粒子褐色系顔料及びその製造方法
BR112014022966B1 (pt) processo para preparar um pigmento de efeito colorido

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160510

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161017

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: 20161128

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161227

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6072233

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

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