JP2002363440A - 鉄系効果顔料とその製造方法並びにその使用法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不動態化した形状で有効な鉄の典型的な着色
を有し高光沢で軟磁性の効果顔料を開発する。 【解決手段】 還元処理されたカルボニル鉄粉末を粉砕
することによって得られ、粉砕中か粉砕に引き続いて不
動態化される金属光沢を有した鉄系効果顔料。この生成
物は、塗装・ラッカーコーティング、プラスチックスの
着色、印刷、化粧品及びガラスやセラミックスにおいて
装飾的分野や機能性分野で利用を認められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄系効果顔料（ef
fect pigment、色素）に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄フレーク（薄片）は、現在の標準的な
テクノロジーによれば、溶融状態の鉄を微粒状にするこ
とによって得られる粒状の鉄から製造される。顔料製造
は、顆粒物が小さな部分に縮小乃至減少させられたり変
形させられる粉砕プロセスやミリングプロセスによって
なされる。全ての金属顔料製造方法の場合のように、顔
料粒子の冷間圧接を回避するために潤滑剤乃至滑剤がプ
ロセスに加えられる。フレーク形状をした鉄系顔料を製
造するための標準的なテクノロジーはEP 0673980の例１
や例８に詳細に記載されている。その製造プロセスの欠
点は、微粒化によって製造される顆粒状の鉄が常に比較
的粗く広い粒子サイズ分布を有するという事実にある。
その結果、比較的大きなフレークが微粒化によって製造
された粒状鉄から製造できるだけである。６〜３６μｍ
の効果顔料のため好適な範囲でのフレークは、エネルギ
ー的に大きく非常に長い粉砕乃至すり潰しプロセスを通
してのみ得ることができ、さもなければ粉砕（細砕）乃
至すり潰しの前及び／又は後でふるい分級物を用いるこ
とに限定されなければならない。これによって製造が無
駄となる。微粒化によって得られた鉄フレークの形状は
不規則で、多数の光散乱中心のために、ラフな表面と擦
り切れた縁を伴って、光学的に比較的低い品質となる。

【０００３】光学的に高品質の金属フレークは、顆粒物
が単にひずみを起こされサイズ的に縮小しないように穏
やかに粉砕乃至すり潰しプロセスがなされる場合にのみ
当該粉砕乃至すり潰しによって得ることができる。その
ような穏やかな粉砕のための前提条件は、例えばアルミ
ニウムに存する金属顆粒物の高い延性である。よく知ら
れているように、光学的に特に高品質のアルミニウムフ
レークは、球状形態の顆粒物を用いることによって製造
可能である。これら顆粒物が粉砕乃至すり潰し中に単に
ひずみを起こされサイズ的に縮小しないのならば、丸い
縁と滑らかな表面を有したフレークが得られる（所謂
「銀貨(silver dollar)」）。それらの規則的な形状の
ために、コーティングに際して適用される場合のより小
さな光散乱により、しかしながら定形のない顆粒物から
及び／又はサイズ減少（縮小）によって得られた似たよ
うなサイズ分布の顔料よりも著しく多い入射光の誘導反
射をこれら顔料は有する。

【０００４】光学的に平坦な優れた金属顔料は、物理蒸
着（ＰＶＤ）法によって製造可能である。この代替的な
技術において、金属フィルムは真空中で基層（サブスト
レート）上に堆積され、次いで除去され、粉末にされ
る。しかしながら、これら顔料は不釣合いに高価で、ア
ルミニウムを除いて、これまで適用を見出せない。その
方法によって場合によっては製造することができる鉄フ
レークは、本発明の枠組み内で問題とされていない。

【０００５】鉄系合金からなるフレーク、例えば混合さ
れた特殊鋼（又はHastalloy）フレークも、本発明の対
象ではない。これらは一般に固有形状や鉄の光沢を備え
ていない。更に鉄系合金は通常、延性が乏しく、利用可
能な磁性も足りないか存しない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題とその解決手段】本発明
は合金でない鉄に焦点を合わせている。本発明の目標
は、不動態化（表面安定化）した形状で有効な鉄の典型
的な着色を有し高光沢で軟磁性の効果顔料（エフェクト
色素）を開発することにあった。製造プロセスは、粉砕
（細砕）乃至すり潰し段階で変形が主に役割を果たしサ
イズ減少がないように導かれなければならない。効果顔
料はコーティング、プラスチックス、印刷、化粧品及び
ガラスやセラミックスにおいて装飾利用だけでなく、機
能性分野にも利用を認められる。

【０００７】驚くべきことに、カルボニル鉄の粉末を原
材料として使用する場合、鉄フレークは粉砕乃至すり潰
しによって、自動車用塗料にとって特に望ましいサイズ
にして、アルミニウムから公知の「銀貨」形状で製造可
能であることが現在判明している。更に適当に穏やかな
粉砕乃至すり潰しプロセスで、「サイズ対厚み(size-to
-thickness)」比が驚くべくほど制御されたやり方で調
整可能である。還元されるように処理されたカルボニル
鉄の粉末は、極めて高いレベルの純度、延性、小径サイ
ズ、球状形態及び狭い粒子サイズ分布によって特徴付け
られている。軟鉄の効果顔料は強磁性挙動乃至作用を示
し、実際の使用に用いられる際に人の目に三次元に現れ
る非常に印象的なパターンを生じる磁場において方向付
けされる。

【０００８】本発明にとっての生成物とプロセス乃至方
法の展開は、鉄の細分化乃至噴霧化プロセス並びに細分
化によって得られた顆粒状鉄のサイズ縮小を除くことを
ねらいとしている。実際、最もモダンなノズル技術です
ら、「銀貨形状」に鉄系効果顔料の製造のために必要な
カルボニル鉄粉末に匹敵の肯定的特性をもう少しで得る
ことができる粉砕乃至すり潰しプロセスのために出発顆
粒物を製造することは不可能である。顆粒状の鉄の粉砕
乃至すり潰しにおいてサイズ減少プロセスを避けたいと
欲するならば、基礎生成物において１〜１５μ、好まし
くは２〜８μの平均粒径が６〜３６μのフレーク平均径
を有した最終生成物のために必要となろう。基礎生成物
はカルボニル鉄の粉末での場合、狭い粒子サイズ分布を
有することが必要である。

【０００９】カルボニル鉄の粉末は、キャビティ分解装
置（BASF AG ルートヴィヒスハーフェンのパンフレット
参照、ＲＣＡ３２１０、0686-2.0、図１）において蒸気
状態のペンタカルボニル鉄Ｆｅ(ＣＯ)_５の分解によって
製造され、市販されている（BASF AG ルートヴィヒスハ
ーフェン並びにISP, Wayne, N.J.）。しかしながら、こ
れら粉末は始めに比較的高い粒子硬度を有し、１．５％
までの炭素、約１％の酸素及び１％までの窒素を含有す
る。これらの鉄含有量はおよそ９７％である。これら粉
末が昇温下で水素を流しながら、あるいは水素含有雰囲
気で処理されるのであれば、９９．５％を越える鉄含有
量と高い延性によって特徴付けられ且つ鉄系効果顔料の
製造のための粉砕用原材料として特に適した所謂「還元
されたカルボニル鉄粉末」が得られる。還元したカルボ
ニル鉄の粉末はまた市販されている（BASF AG、ISP）。
当該粉末は粉末冶金の分野において、医学目的のために
及び電子部品の製造において現在使用されている。

【００１０】平均粒径０．５〜１５μｍ、好ましくは１
〜１０μｍでカルボニル鉄粉末にとり典型的な狭い粒子
サイズ分布を有した還元「カルボニル鉄粉末」の使用
は、高いレベルの光沢、特に調整可能な「径対厚み」比
（形状因子）及びアルミニウム顔料の「銀貨」形状に似
た形状を備えた鉄フレークの製造を可能にする。

【００１１】還元したカルボニル鉄のナノ／微小硬度は
顆粒状アルミニウム（純度９９．７％）と比較して測定
された。エポキシ樹脂に埋め込まれた部分に基づいてHy
sitron TriboScope（商標）を用いて決定がなされた。
カルボニル鉄の粉末は顆粒状アルミニウム（１．８５Ｇ
Ｐａ）より三分の一以下のナノ／微小硬度（０．６１Ｇ
Ｐａ）を示した。

【００１２】カルボニル鉄の低い微小硬度は、アルミニ
ウムに比べ比較的大き目の顆粒変形を可能とする。この
効果は金属コーティングの被覆力にとってなによりも重
要である。アルミニウム顔料は、特にその低い密度
（２．７ｇ／ｃｍ^３）のために、高い固有被覆力を有す
る。真鍮、鉄（７．８７ｇ／ｃｍ^３）などのような高い
密度を有した金属は相対的に不利な立場である。しかし
ながら、この不利な立場は、カルボニル鉄粉末の粉砕乃
至すり潰しの際の大きな形状因子によって補償可能であ
る。

【００１３】粉砕乃至すり潰しプロセス中の粒子の造形
は乾式若しくは湿式、即ち、ホワイトスピリット、鉱
油、トルエン、アルコール、塩素化炭化水素、水又はこ
れらの混合物のような溶媒の存在下において行われ得
る。粉砕媒体は０．５ｍｍ〜２５ｍｍのサイズを有した
鋼球であったりする。他の粉砕体、例えばセラミックス
やガラスの粉砕体も使用することができる。穏やかで、
粉砕ステップ後にデカンタで粉砕生成物のサイズ分類が
容易に可能であるので、湿式粉砕が好ましい。湿式粉砕
は更に、粉砕生成物全体にわたって滑剤若しくは抑制物
質（例えば酸化防止剤）若しくは耐腐食剤を分布するこ
とが容易に可能である。

【００１４】粉砕機は攪拌ボール型の粉砕機、フレッ
ト、ドラムボールミル及び他のアグレゲート（骨材、集
合体）であり得る。特に回転する管状ボールミルが好ま
しい。

【００１５】とりわけ、高光沢で軟質磁性の効果顔料を
製造するためのプロセスは、或る粒子サイズの「還元さ
れたカルボニル鉄の粉末」が例えばホワイトスプリッツ
のような溶媒と共にボールミル内に入れられるような具
合である。冷間圧接を回避するため、オレイン酸、ステ
アリン酸のような滑剤や特別な抑制物質が、ローラをか
けられた鉄顔料の自由固有表面範囲（ＢＥＴ）に応じた
量で、加えられる。一般的に鉄顔料の重量に対し０．５
〜６％のオレイン酸又はステアリン酸が用いられる。粉
砕時間は０．３〜１０時間の間である。

【００１６】鉄フレークの不動態化（表面安定化処理）
は、既に粉砕段階の間か当該粉砕段階に続く対応したコ
ーティングを通してのいずれかで、抑制物質や耐腐食剤
の添加を介して行われてもよい。粉砕と任意のその後の
コーティングの完了後、生成物はろ過され、乾燥され、
保護篩いにかけられる。フレークに造形された鉄粒子は
また任意に、ろ過の前にデカンタでサイズ分類され、異
なる粒子サイズ分にしたがって工程を分けるようにして
もよい。

【００１７】乾式粉砕のために「還元されたカルボニル
鉄の粉末」は滑剤と、場合によっては抑制物質と共に通
風ボールミルに入れられ、粉砕される。湿式粉砕でのよ
うに、ボールはスチール、セラミックス又はガラスから
なっている。入れられたカルボニル鉄粉末が小さければ
小さいほど、ボールも小さくてよい。実際、０．５〜８
ｍｍのボールが一般に用いられている。

【００１８】カルボニル鉄粉末の球状粒子の有効な変形
のため、最も可能性の高い程度の純度を有しなければな
らない。したがって還元、即ち、水素含有雰囲気でのカ
ルボニル鉄粉末の焼きなまし（annealing）によって、
粉末は炭素と窒素の含有量に関してできる限り多く使い
果たされなければならない。

【００１９】還元されたカルボニル鉄粉末の材料特性は
軟鉄、即ち、純粋鉄のものにできるだけ近づけなければ
ならない。ボールミルでの有効なメカニカルな変形のた
めに特に、粒子が５．０（モース硬度；軟鉄は４．５の
硬度を有する）より小さな硬度を有することが重要であ
る。粒子は強靭で、延性があり、輝きがなければならな
い。市販の「還元された鉄カルボニル粉末」は一般的に
この条件輪郭に合致する。これは９９．５％以上の鉄含
有量、０．００５％以下の炭素及び０．０１％以下の窒
素を有する。酸素含有量に関しては、０．４％以下、ほ
とんどの場合、０．２％以下である。金属製の夾雑物
は、ニッケル（０．００１％）、クロム（０．０１５％
未満）、モリブデン（０．００２％未満）のように粉末
中にほんのごく僅かだけ存在している。市販されている
生成物の平均粒径は１μｍ〜１０μｍにわたっている
（BASFやISPによるカルボニル鉄粉末に関する技術パン
フレット参照）。カルボニル鉄粉末の還元焼きなましの
最中に集塊がたまに形成される。しかしながら、それら
は通例のやり方（篩い、傾寫）で容易に取り除くことが
できる。

【００２０】市販されている還元鉄カルボニル粉末(red
uced iron carbonyl powder)を用いることによって、装
填物の選択された平均粒径に応じて、３〜６０μｍ、特
に６〜３６μｍの平均粒子サイズを有しフレーク状に造
形された鉄系効果顔料を製造することが可能である。フ
レークの「径対厚み」比率は粉砕時間を変えることによ
って調整可能である。より長い粉砕時間で他は同じ条件
とすることで、より大きな「径対厚み」比となる。原則
的に「径対厚み」比を５〜５００の間に設定することが
可能であり、４０〜４００の間の「径対厚み」比が一般
的に好ましい。

【００２１】フレーク状に造形された鉄系顔料の不動態
化（安定化）は、不動態化されていない鉄粉末が細かく
分布した形状で空気中の酸素と激しく、まさに炎を上げ
て反応し得るので、特に重要である。水がある場合、腐
食作用を生じよう。二つの一般的な不動態化アプローチ
が、個別にだけでなく一緒に用いられ得て役割を果た
す：抑制剤による不動態化並びに化学・物理特性の隔離
層を介しての不動態化。その緊硬度（コンシステンシ
ー）のために抑制剤が粒子の冷間圧接を防ぐために滑剤
としても用いられるならば、当該抑制剤は好ましくは粉
砕プロセス中に既に添加される。でなければ粉砕後に顔
料に吸着的に施与される。

【００２２】隔離層は顔料に化学的に施与される。これ
は、隔離層が比較的薄く（１０〜１００ｎｍ）て干渉反
射を引き起こさないように有利には低屈折率（＜１．
７）の材料からなるので、一般的に顔料の見た目の外観
に如何なる変化も伴わない。

【００２３】不動態化層の作用メカニズムは複雑であ
る。抑制剤の場合、通例は立体効果に基づいている。そ
れゆえ、大半の抑制剤は「リーフィング」と「ノンリー
フィング」の意味で指向効果を有する（媒体中の浮き上
がりと非浮き上がり）。

【００２４】抑制剤は通例、カルボニル鉄粉末の重量に
対して０．１〜６％の大きさオーダーの低濃度で加えら
れる。鉄フレークの不動態化のために以下のものが用い
られ得る。

【００２５】一般式Ｒ-Ｐ(Ｏ)(ＯＲ_１)(ＯＲ_２)の有機
的に改変されたホスホン酸（亜燐酸）：ここでＲ＝アル
キル（分岐又は非分岐）、アリル、アルキル-アリル、
アリル-アルキルで、Ｒ_１，Ｒ_２＝Ｈ，Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１
にしてｎ＝１〜６で、Ｒ_１はＲ_２と同じでも異なってい
てもよい。

【００２６】一般式Ｒ-Ｏ-Ｐ(ＯＲ_１)(ＯＲ_２)の有機的
に改変された燐酸とエステル：ここでＲ＝アルキル（分
岐又は非分岐）、アリル、アルキル-アリル、アリル-ア
ルキルで、Ｒ_１，Ｒ_２＝Ｈ，Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１にしてｎ＝
１〜６。

【００２７】純粋なホスホン酸やエステルも使用するこ
とができ、あるいは燐酸やエステル、あるいは様々なホ
スホン酸及び／又はエステルの混合物、あるいは様々な
燐酸及び／又はエステルの混合物、あるいは様々な燐酸
及び／又はエステルを有した様々なホスホン酸及び／又
はエステルの混合物も使用することができる。

【００２８】メルカプト・ベンゾティアゾリル琥珀酸(n
ercapto-benzthiazolyl-succinic acid)のような抑制剤
を含む複素環含有窒素、硫黄、酸素、更にはチオ尿素誘
導体のような複素環含有硫黄／窒素、更にはアミノカル
ボキシルの亜鉛塩類や脂肪酸を有した重合アミン塩類を
含む脂肪族及び環式アミンの物質クラスも言及される。
追加的に高級なケトン、アルデヒド及びアルコール（脂
肪アルコール）、チオール、b-ジケトン及びb-ケトエス
テルも同様に使用され得、更に有機的に改変されたシラ
ン及び多数の長鎖の不飽和化合物も使用され得る。脂肪
酸、長鎖のモノカルボン酸、長鎖のジカルボン酸及びそ
れらの誘導体も言及される。それらは特にオレイン酸や
ステアリン酸を含む。抑制剤は通常、湿式粉砕の間、溶
媒中で非常に低い溶解度を呈する。

【００２９】化学的・物理的保護メカニズムを有した耐
腐食性保護バリヤによる不動態化は色々なやり方で実行
され得る。耐腐食性コーティングのバリヤ効果は、例え
ば燐酸、亜燐酸、モリブデン酸塩含有-、リン（リン光
物質）含有-及びシリコン含有ヘテロポリ酸、クロム
酸、ホウ酸、及び例えばFarbe und Lack (1982)、１８
３〜１８８頁に記載されている他の公知耐腐食材の作用
を介して改善され得る。ＳｉＯ_２，ＺｅＯ_２，Ｃｒ_２Ｏ
_３又はＡｌ_２Ｏ_３やそれらの混合物のような酸化物層も
形成され得る。ゾルゲル法にしたがい調製される２０〜
１５０ｎｍの層厚を有したＳｉＯ_２層が好適である。

【００３０】フレーク形状の鉄系効果顔料は、鉄フレー
クの平均的な特殊光学が重要である装飾分野（コーティ
ング、プラスチック着色、印刷、化粧品）においてのみ
使用されるものではない。

【００３１】その上、鉄フレークの導電性と高透磁率に
基づき、防衛印刷（security printing）のような機能
分野において多数の特殊な適用がある。鉄フレークは更
に、例えば干渉反射顔料や光学的に可変な顔料のよう
な、複雑で多層の効果顔料の製造における製品として使
用可能である。

【００３２】本発明は次の例に関して以下でより詳細に
説明されるが、それに限定されるものではない。

【００３３】例１ 名称「Carbonyleisenpulver CN」であるBASF AGルート
ビヒスハーフェンによる還元されたカルボニル鉄粉末１
００ｇ、平均粒子サイズ５．５μｍ（ｄ１０値３．５μ
ｍ、ｄ９０値１５μｍ）、鉄含有量９９．８％（Ｃ≦
０．００６％、ＮＬ＜０．０１％、Ｏ＝０．１８％＞
を、寸法３０ｃｍ×２５ｃｍ、１．５ｍｍ径の鋼球で半
分充填されたボールミルに入れる。これに、０．５６リ
ットルのホワイトスピリットと、２．８ｇのステアリン
酸とオレイン酸の混合物とを加える。

【００３４】そしてミルを閉鎖して、６時間、分速５６
回転で回転する。ミルを次いで空にして、粉砕生成物を
ホワイトスピリットで洗い、篩い（２５μｍ）によって
粉砕手段から分離する。

【００３５】得られた効果顔料は高い金属光沢を呈し、
軟鉄粉末の透磁率を示す。次のパラメータをレーザービ
ーム屈折測定（Cilas測定）から決定した。サイズ分
布：ｄ _９０：２７μｍ，ｄ_５０：１８μｍ（平均粒子サ
イズ），ｄ_１０：１０μｍ、比表面積はＢＥＴ測定に基
づいて４ｍ^２／ｇとして決定された。添付の図１におい
て、顔料の走査電子顕微鏡画像を示す。これは顔料の比
較的丸い縁（エッジ）形状を表す。サイズ分布並びに形
状のパラメータは「銀貨顔料(silver dollar pigment
s)」として典型的なものである。

【００３６】添付の図２から、顔料が非常に薄くロール
されていることが明らかである。個々の鉄フレークの厚
みは約１００ｎｍで、対応するアルミニウム顔料の半分
以下である。

【００３７】顔料の平均厚みは所謂「延展(spreading)
方法」によって決定された：０．２ｇの顔料粉末がホワ
イトスピリットでのステアリン酸５％溶液中に１５分間
入れられる。ステアリン酸が顔料表面に付着し、これに
強い疎水特性を与える。その後、僅かな所定量の粉末が
純粋上に「延展パン」に分散される。顔料を良好に分布
すべく顔料フィルムを慎重に攪拌した後、光沢のあるカ
バーフィルムが現れるまで二本の金属細棒を用いて水の
上で顔料フィルムを広げる。このフィルムがずっと広が
り過ぎたならば、孔が現れる。あまりに圧縮されるなら
ば、しわパターンを帯びる。このようにして当業者は水
の上に「単層」金属顔料フィルムを再現可能に生じさせ
ることができる。広がったフィルムの表面が測定され
る。比表面積は： Ａ_ｓｐｅｃ＝２×（広がり表面）［ｃｍ^２］／（元来計
量された量）［ｇ］ から計算される。これからフレークの平均厚みがｎｍ単
位で計算可能である： ｄ＝１０^７／Ａ_ｓｐｅｃ×δ_Ｆｃ １４６ｎｍの値が上記サンプルに対し決定された。

【００３８】ニトロセルロースのラッカー溶液中にフレ
ーク形状の鉄粉末３０％を分散して螺旋ドクタナイフで
施与するならば、非常に高い被覆力、プラチナのような
金属光沢及び優れたフロップ(flop)挙動を有したコーテ
ィングを得る。

【００３９】添付の図３において、ドクタブレードの印
象（跡）が比色計で特徴付けられ、共通点のあるアルミ
ニウム顔料（Stapa MEX 2156、ｄ_９０：２５μｍ，ｄ
_５０：１６μｍ，ｄ_１０：９μｍ、銀貨顔料）と比較さ
れる。明るさＬ^*は反射角に対する視角（４５°の入射
角）に対して適用された。現れてきたものは、全ての視
角にわたる鉄顔料の非常に暗い作用である。

【００４０】金属「フロップ」は高めの角度から斜め角
の近くでの明るさＬ^*の著しい減少である。輝度値からD
uPontフィルムによって現れたフロップの測定は次の式
によって表される： フロップ指数＝２．６９×（Ｌ^* _１５°−Ｌ^* _１１０°）
^１．１１／（Ｌ^* _４５°）^０．８６ フロップ値は、比較した例に対して、アルミニウム顔料
で１７．５、鉄顔料で１８．９である。それゆえ、鉄顔
料は高めのフロップを有する。

【００４１】溶融ＰＶＣに分散して、ＰＶＣが溶融状態
である限り、外部磁場を適用することによって鉄粒子に
指向性を与えることができる。方向付けの結果として、
準三次元に現れる装飾的な明暗パターンを得る。

【００４２】例２ 例１における同様の還元されたカルボニル鉄粉末１００
ｇを、寸法３０ｃｍ×２５ｃｍ、１．５ｍｍ径の鋼球で
半分充填されたボールミルに入れる。これに、０．５６
ｋｇのホワイトスピリットと６ｇのステアリン酸とを加
える。そしてミルを閉鎖して、６時間、分速９０回転で
回転する。ミルを次いで空にして、粉砕生成物をホワイ
トスピリットで洗い、粉砕手段から分離する。

【００４３】鉄顔料を、７０ドット／ｃｍのグラビアス
クリーンとシリンダ（回転胴）を備えたグラビア印刷機
において、分散系として印刷した。印刷業界ではこれま
で知られていないプラチナのような金属色調を備えた高
光沢（ハイグロス）の印刷パターンが得られた。

【００４４】例３ 例１における同様の還元されたカルボニル鉄粉末１００
ｇを、寸法３０ｃｍ×２５ｃｍ、１．５ｍｍ径の鋼球で
半分充填されたボールミルに入れる。これに、０．５６
ｋｇのホワイトスピリットと６ｇのオクタノホスホン酸
（(ＨＯ)_２ＯＰ-(Ｃ_８Ｈ_１７)）とを加える。

【００４５】そしてミルを閉鎖して、６時間、分速９０
回転で回転する。ミルを次いで空にして、粉砕生成物を
ホワイトスピリットで洗い、粉砕媒体から分離する。得
られた顔料は固有の光沢を呈し、高い透磁率を示す。粉
末の平均粒子サイズを、レーザービーム屈折（Cilas測
定）によって１４μｍと測定される。走査電子顕微鏡で
の検査によって、フレークの「径対厚み」比は約７０：
１である。

【００４６】ニトロセルロースのラッカー溶液中に顔料
を重量比２０％で分散し、ドクタブレードでぬぐうなら
ば、コーティングは高い被覆力とチタンのような金属光
沢を呈する。

【００４７】例４ 名称「Carbonyleisenpulver CN」であるBASF AGルート
ビヒスハーフェンによる還元されたカルボニル鉄粉末１
００ｇ、平均粒子サイズ５．５μｍ（ｄ１０値３．５μ
ｍ、ｄ９０値１５μｍ）、鉄含有量９９．８％（Ｃ≦
０．００６％、ＮＬ＜０．０１％、Ｏ＝０．１８％＞
を、寸法３０ｃｍ×２５ｃｍ、１．５ｍｍ径の鋼球で半
分充填されたボールミルに入れる。これに、０．５６リ
ットルのホワイトスピリットと、１ｇのオレイン酸とを
加える。

【００４８】そしてミルを閉鎖して、６時間、分速５８
回転で回転する。その後にミルを空にして、粉砕生成物
をホワイトスピリットで洗い、粉砕媒体から分離する。

【００４９】得られた効果顔料は高い金属光沢を呈し、
軟鉄粉末の透磁率を示す。フレーク形状の酸化鉄の平均
粒子サイズは、レーザービーム屈折（Cilas測定）によ
る決定として、１５μｍである。走査電子顕微鏡画像を
用いて、フレークの「径対厚み」比は約５０：１であっ
た。

【００５０】例５ 名称「R-1510」であるISP, Wayne, N.J.による還元され
たカルボニル鉄粉末１００ｇ、鉄含有量９９．７％、平
均粒子サイズ８．２μｍを、例４におけると同様な条件
下で粉砕する。

【００５１】金属光沢と高い透磁率を有した生成物を、
粉砕媒体から磁気的に分離し、ろ過し、続いて１時間以
上にわたって０．１％Ｈ_３ＰＯ_４の水溶液中で攪拌す
る。フレーク形状の鉄顔料を次いでろ過し、乾燥室内で
９５℃で乾燥する。生成物は６０日の期間中、さびつき
やすい。

【００５２】例６ 例４で製造された不動態化した鉄系効果顔料３５０ｇ
を、１０リットル容量の加熱可能な技術カレッジミキサ
ーに入れる、混合手段での動きにおいて１００℃に保
つ。キャリアガス流（３００リットル／時間、キャリア
ガスとしてＮ２）の助けで、蒸発器を用いて３-アミノ
プロピルトリメタオキシシラン（ＡＭＭＯ）と水をミキ
サー内に通す。３０分後、効果顔料をミキサーから取り
除く。

【００５３】全面をシランで被覆された効果顔料は、水
ラッカーにおいて良好な腐食耐性を示し、６０日の期間
にわたり如何なる腐食作用も現れない。

【００５４】例７：例２で製造されたと同様な鉄顔料９
０ｇを、１リットルラボ反応器で３００ミリリットルの
イソプロパノールに分散し、煮沸する。テトラエトキシ
シラン２０ｇを加え、５分後、蒸留水１１．６ｇを加え
る。その後、９．６ｇの２５％ＮＨ _４ＯＨ水溶液を２時
間の間にわたり流過し、混合物を４時間煮沸する。そし
て反応混合物を冷却して、夜通し攪拌して、翌朝吸引に
よってろ過し、真空乾燥室内で９０℃で乾燥する。生成
物は５．８％のＳｉＯ_２含有量を有し、これは９６％の
ＳｉＯ_２転換収率に対応する。標準運転テストにおい
て、生成物は優れた運転抵抗を示し、それゆえにラッカ
ー水系に適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】カルボニル鉄のＦｅフレークの走査電子顕微鏡
の画像を示す図である。

【図２】図１と異なる倍率でのカルボニル鉄のＦｅフレ
ークの走査電子顕微鏡の画像を示す図である。

【図３】アルミニウム顔料との比較におけるカルボニル
鉄の微細鉄顔料のフロップ挙動のグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｃ 3/08 Ｃ０９Ｃ 3/08 3/12 3/12 Ｃ０９Ｄ 11/00 Ｃ０９Ｄ 11/00 201/00 201/00 (72)発明者 シュテファン トゥルマー ドイツ連邦共和国 デー・90480 ニュル ンベルク ヴァルツナーヴァイエア 79 (72)発明者 フランク ヘングライン ドイツ連邦共和国 デー・90409 ニュル ンベルク ノルトリング 172 (72)発明者 クラウス グライヴェ ドイツ連邦共和国 デー・91207 ラウフ エルレンシュトラーセ ６ Ｆターム(参考） 4C083 AB231 BB23 BB25 BB26 CC01 FF01 4J002 AA001 AB011 BD041 DA086 FB086 FD096 GH01 GJ00 4J037 AA14 CA09 CA14 CB04 CB08 CB13 CB16 CB18 CB21 CB22 CB23 DD05 DD10 DD20 EE03 EE04 EE19 EE29 FF30 4J038 EA011 HA216 KA08 KA15 KA20 4J039 BA13 BD04 BE01 GA13

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーク状に造形された鉄系顔料にし
   て、還元処理されたカルボニル鉄粉末から製造されるこ
   とを特徴とする鉄系顔料。
2. 【請求項２】 少なくとも９９．０％純度の還元処理さ
   れたカルボニル鉄粉末から製造された、請求項１に記載
   のフレーク状に造形された鉄系顔料。
3. 【請求項３】 ０．５〜１００μｍ、特に１〜６０μｍ
   のカルボニル鉄粉末の粒子サイズを有することを特徴と
   する請求項１又は２に記載のフレーク状に造形された鉄
   系顔料。
4. 【請求項４】 ５〜１００μｍ、特に６〜６０μｍの鉄
   フレーク平均粒子サイズで、５００〜３０ｎｍ、特に２
   ００〜４０ｎｍの平均厚みを有することを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか一項に記載のフレーク状に造形さ
   れた鉄系顔料。
5. 【請求項５】 鉄系顔料が不動態化抑制材及び／又は耐
   腐食性保護皮膜で被覆されることを特徴とする請求項１
   〜４のいずれか一項に記載のフレーク状に造形された鉄
   系顔料。
6. 【請求項６】 不動態化耐腐食性保護皮膜が酸化珪素、
   酸化ジルコニウム、酸化／水酸化アルミニウム、燐酸
   塩、亜燐酸塩、酸化クロム、ホウ酸塩又はこれらの混合
   物からなることを特徴とする請求項５に記載のフレーク
   状に造形された鉄系顔料。
7. 【請求項７】 抑制剤コーティングが脂肪酸、カルボン
   酸誘導体、有機燐酸塩及び有機ホスホネート及びそれら
   のエステル、有機的に官能基を付けられた（機能性を与
   えられた）シラン、脂肪族アミン、環式アミン、脂肪族
   ニトロ化合物、芳香族ニトロ化合物、酸素含有複素環、
   硫黄含有複素環、窒素含有複素環、高級ケトンの硫黄／
   窒素化合物、アルデヒド及びアルコール、チオール、b-
   ジケトン、b-ケトエステル、又はこれらの混合物からな
   ることを特徴とする請求項５に記載のフレーク状に造形
   された鉄系顔料。
8. 【請求項８】 請求項６に係る不動態化耐腐食性皮膜を
   始めに施与し、次いで請求項７に係る抑制剤皮膜を施与
   するか、先ず請求項７に係る抑制剤皮膜を施与し、その
   後に請求項６に係る不動態化耐腐食性皮膜を施与するこ
   とを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフ
   レーク状に造形された鉄系顔料。
9. 【請求項９】 補助粉砕材の存在下に、還元処理された
   カルボニル鉄粉末を乾燥状態で粉砕するか湿式で粉砕す
   ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に係る
   顔料を製造する方法。
10. 【請求項１０】 補助粉砕材及び／又は抑制剤及び／又
    は耐腐食性化合物の存在下に、還元処理されたカルボニ
    ル鉄粉末を乾燥状態で粉砕するか湿式で粉砕することを
    特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に係る顔料を製
    造する方法。
11. 【請求項１１】 還元処理されたカルボニル鉄粉末を湿
    式で粉砕するか乾燥状態で粉砕し、次いで耐腐食性バリ
    ヤを施与することを特徴とする請求項１〜４、６及び８
    のいずれか一項に係る顔料を製造する方法。
12. 【請求項１２】 請求項１〜８のいずれか一項に係るフ
    レーク状に造形された鉄系顔料を、多層効果顔料の製造
    におけるリフレクタ材料として、化粧品、印刷にて、プ
    ラスチックス着色のため及び塗装・ラッカー産業におけ
    る効果顔料として用いる方法。
13. 【請求項１３】 請求項１〜８のいずれか一項に係るフ
    レーク状に造形された鉄系顔料を、多層効果顔料の製造
    におけるリフレクタ材料として、化粧品、印刷にて、プ
    ラスチックス着色のため及び塗装・ラッカー産業におけ
    る磁気効果顔料として用いる方法。
14. 【請求項１４】 請求項１〜８のいずれか一項に係るフ
    レーク状に造形された鉄系顔料を、防衛印刷における磁
    化可能な効果顔料として用いる方法。