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JPH0670196B2 - 黄金色を呈する塗料 - Google Patents

黄金色を呈する塗料

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JPH0670196B2
JPH0670196B2 JP3467689A JP3467689A JPH0670196B2 JP H0670196 B2 JPH0670196 B2 JP H0670196B2 JP 3467689 A JP3467689 A JP 3467689A JP 3467689 A JP3467689 A JP 3467689A JP H0670196 B2 JPH0670196 B2 JP H0670196B2
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plate
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勉 片元
節弘 蔵田
七生 堀石
雅雄 木山
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Toda Kogyo Corp
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Toda Kogyo Corp
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT 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
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22—Compounds of iron
    • C09C1/24—Oxides of iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09C1/24—Oxides of iron
    • C09C1/245—Oxides of iron of plate-like shape

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、黄金色を呈する板状ヘマタイト粒子を塗料構
成基材中に配合することによって、金属光沢のある黄金
色を呈する塗料を提供することを目的とする。その主な
用途は、自動車、橋梁、紙、ガラス、セラミックス、高
分子化合物成形体等の着色塗料である。
〔従来の技術〕
塗料は、樹脂、溶剤、体色顔料及び必要に応じて配合さ
れる乾燥促進剤、界面活性剤、助剤等の塗料構成基材中
に視覚上、美観上の観点から各種の光沢や色彩を有する
着色材としての着色顔料を配合することによって得られ
ている。
従来、酸化鉄顔料として最も代表的なヘマタイト（弁
柄）粒子は、赤色を呈している為、塗料構成基材中に配
合して赤色を呈する塗料として広く使用されている。
また、板状形態を呈したヘマタイト粒子は、黒紫色を呈
している為、塗料構成基材中に配合して黒紫色を呈する
塗料として使用されているとともに、その形態に起因し
て板状粒子が重なって配向する為、被覆性に優れている
という特徴を有し、防錆塗料としても使用されている。
一般に、酸化鉄顔料が配合されている塗料は、顔料が酸
化物である為、塗料等の作成時における塗料構成基材中
の酸に対する耐性が大きく、また、環境汚染等に対する
耐候性も優れているという特徴を有するものである。
一方、近年、文化、生活の向上により、商品の機能品質
の向上以外に感覚的、趣味的な面からの品質特性が要求
されており、特に色彩に関しては、高級感を高める金属
光沢を有する黄金色が強く要求されている。
従来、金属光沢のある黄金色を呈する塗料は、真ちゅう
粉末、黄銅と亜鉛の合金粉末又は黄銅粉末と亜鉛粉末と
の混合粉末を塗料構成基材中に配合することにより経済
的に得ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
金属光沢のある黄金色を呈する塗料は、現在最も要求さ
れているところであるが、上述した通りの公知方法によ
る場合には、顔料が金属粉末であることによって塗料構
成基材中の酸に対する耐性が小さく、また、環境汚染等
に対する耐候性も劣り、安定性に欠けるという問題があ
った。
一方、酸化鉄顔料粉末が配合されている塗料は、前述し
た通り、安定性に優れたものであるが、未だ黄金色を呈
するものは得られていない。
そこで、本発明は、酸化鉄顔料粉末を配合させることに
よって黄金色を呈する塗料を提供することを技術的課題
とするものである。
〔課題を解決する為の手段〕
本発明者は、酸化鉄顔料粉末を配合させることによって
黄金色を呈する塗料を得るべく種々検討を重ねた結果本
発明に到達したのである。
即ち、本発明は、平均径が0.5〜5.0μｍ、厚み50〜500
Åであって、板状比50:1〜500:1であり、且つ、明度Ｌ
＊値が30以上、色相θ＊＝tan-1b＊/a＊が50゜以上、彩
度 が17以上（式中、Ｌ＊,a＊,b＊はCIE 1976（Ｌ＊,a＊,b
＊）均等知覚空間で表示した値である。）である板状ヘ
マタイト粒子を塗料構成基材中に配合したことからなる
黄金色を呈する塗料である。
〔作 用〕
先ず、本発明において最も重要な点は、着色顔料である
酸化鉄顔料として、平均径が0.5〜5.0μｍ、厚み50〜50
0Åであって板状比50:1〜500:1であり、且つ、明度Ｌ＊
値が30以上、色相θ＊＝tan-1b＊/a＊が50゜以上、彩度 が17以上（式中、Ｌ＊,a＊,b＊はCIE 1976（Ｌ＊,a＊,b
＊）均等知覚色空間で表示した値である。）である板状
ヘマタイト粒子粉末を用いる点である。
本発明において特に好ましい酸化鉄顔料粉末は、平均径
1.0〜4.0μｍ、厚み100〜400Åであって、板状比100:1
〜300:1であり、且つ、明度Ｌ＊値が35〜65、色相θ＊
＝tan-1b＊/a＊が50゜以上、彩度 が20以上である。
本発明に係る塗料が黄金色を呈する理由は未だ明らかで
はないが、本発明者は、着色顔料として用いる板状ヘマ
タイト粒子の粒子形態及び粒子の表面形態が関与してい
るものと考えている。
尚、従来、板状ヘマタイト粒子粉末は、色材協会発行
「色材協会誌」第60巻第５号（1987年）第265〜272頁に
記載の通り、一般に、第二鉄を含むpH9以上のアルカリ
性懸濁液を水熱処理することにより得られており、生成
する板状ヘマタイト粒子の粒子形態を制御するものとし
ては例えば、特開昭61-174120号公報、特開昭55-104923
号公報に記載の方法がある。
特開昭61-174120号公報に記載の方法による場合、得ら
れる板状ヘマタイト粒子は、平均径0.5〜20μｍ、板状
比20:1〜100:1であり、且つ、色相θ＊＝tan-1b＊/a＊
が50゜以下であるか又は彩度 が17以下であり、また、特開昭55-104923号公報に記載
の方法による場合、得られる板状ヘマタイト粒子は、色
相θ＊＝tan-1b＊/a＊が50゜以下であるか又は彩度 が17以下であるので、いずれの場合も本発明において用
いられている板状ヘマタイト粒子とは全く異なるもので
ある。
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。
本発明における板状ヘマタイト粒子は、第二鉄塩、含水
酸化第二鉄粒子又はFeOx・Fe2O3（０≦ｘ≦１）粒子の
いずれかを含むpH9以上のアルカリ性懸濁液を水熱処理
することによって板状ヘマタイト粒子粉末を生成させる
方法において、前記アルカリ性懸濁水中にあらかじめFe
1molに対し、0.1〜15.0mol比の水可溶性塩とFeに対しSi
換算で1.5〜20.0mol％のSiを含む化合物とを添加し、次
いで水熱処理することによって得られる。
第二鉄塩としては、硝酸第二鉄、塩化第二鉄、硫酸第二
鉄等を使用することができる。
含水酸化第二鉄としては、周知の各種反応により得られ
た針状、紡錘状等のいずれの粒子形態のものでもよく、
含水酸化第二鉄を含む反応母液、該反応母液を水洗、
過して得られた湿ケーキ及び該湿ケーキの乾燥物を使用
することができる。
FeOx・Fe2O3（０≦ｘ≦１）粒子としては、第一鉄塩と
アルカリ水溶液との反応により得られた粒状又は立方状
のマグネタイト粒子を含む反応母液、該反応母液を水
洗、過して得られた湿ケーキ及び該湿ケーキの乾燥物
並びに前述の針状又は紡錘状の含水酸化第二鉄粒子を還
元、又は必要により更に酸化して得られた針状又は紡錘
状のFeOx・Fe2O3（０≦ｘ≦１）粒子等を使用すること
ができる。
アルカリ性懸濁液のpHは９以上である。９未満である場
合には、板状ヘマタイト粒子中に針状含水酸化第二鉄粒
子又はFeOx・Fe2O3粒子が混在してくる。
水熱処理は、オートクレーブ粒子を用い、通常150〜330
℃の温度範囲で行う。一般にアルカリ濃度が濃くなる
程、板状ヘマタイト粒子の生成する反応温度は低くなる
傾向にある。150℃未満の場合には、含水酸化第二鉄又
はFeOx・Fe2O3のまま存在し、板状ヘマタイト粒子が生
成しない。330℃を越える場合にも板状ヘマタイト粒子
の生成は可能であるが、装置上の安全性等を考慮した場
合、温度の上限は330℃である。
水可溶性塩としては、アルカリ金属の硫酸塩、硝酸塩、
塩化物、酢酸塩等がある。
水可溶塩の添加量は、Fe1molに対し、0.1〜15.0mol比で
ある。0.1mol未満の場合には、生成する板状ヘマタイト
粒子の色、特に色相及び彩度が小さくなり、目的とする
板状ヘマタイト粒子が得られない。15molを越える場合
にも目的とする板状ヘマタイト粒子が得られるが、必要
以上に添加する意味がない。
使用されるSiを含む化合物としては、カリウム、ナトリ
ウムのケイ酸塩、コロイダルシリカ等がある。
Siを含む化合物の添加量は、Feに対しSi換算で1.5〜20.
0mol％である。1.5mol％未満の場合には、生成する板状
ヘマタイト粒子の厚みか500Åを越える粒子しか得られ
ずその結果板状比は小さくなり、黒紫色を呈する。20mo
l％以上の場合には、板状ヘマタイト粒子の厚みが50Å
未満となる為、粒子形態の分割破砕現象が生起しやすく
なる。
水可溶性塩及びSiを含む化合物は、生成する板状ヘマタ
イト粒子の粒子形態及び表面性に影響を及ぼすものであ
り、従って、板状ヘマタイト粒子の生成反応が開始され
る前に添加しておく必要があり、添加順序はいずれが先
でも、また、同時でもよい。
水可溶性塩の添加量が増す程、生成する板状ヘマタイト
粒子の平均径は大きくなる傾向にあり、またSiを含む化
合物の添加量が増す程、生成する板状ヘマタイト粒子の
粒子の厚みが薄くなって板状比が大きくなる傾向にあ
る。
本発明における板状ヘマタイト粒子の配合割合は、塗料
構成基材100重量部に対し0.1〜200重量部の範囲で使用
することができ、色彩及び光沢を考慮すれば、好ましく
は0.1〜100重量部、更に好ましくは0.1〜50重量部であ
る。
本発明における塗料構成基材としては、樹脂、溶剤、体
色顔料及び必要に応じて乾燥促進剤、界面活性剤、硬化
促進剤、助剤等が配合される。
樹脂としては、塗料用として通常使用されるアクリル樹
脂、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン
樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂等を
用いることができる。
溶剤としては、塗料用として通常使用されるトルエン、
キシレン、ブチルアセテート、メチルアセテート、メチ
ルイソブチルケトン、ブチルアルコール、脂肪族炭化水
素等を用いることができる。
〔実施例〕
次に、実施例並びに比較例により、本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径は
電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値で示したもの
であり、厚み及び板状比はBET法により測定した比表面
積値と上記平均径から求めた数値で示した。
また、板状ヘマタイト粒子及び塗膜のＬ＊値（明度）、
ａ＊値及びｂ＊値は、それぞれ、測色用試料片及び塗膜
試料片をカラーマシンCM-1500-A型（カラーマシン
（株）製）を用いてHunterのLab空間によりＬ＊値、ａ
＊値、ｂ＊をそれぞれ測色し、国際照明委員会（Commis
sion Internationale de l'Eclairage、CIE）1976（Ｌ
＊,a＊,b＊）均等知覚色空間に従って表示した値で示し
た。
測定用試料片は、ヘマタイト粒子粉末0.5gとヒマシ油1.
0ccをフーバー式マーラーで練ってペースト状とし、こ
のペーストにクリヤラッカー4.5gを加え混練し塗料化し
て、キャストコート紙上に6milのアプリケータを用いて
塗布することによって得た。
＜板状ヘマタイト粒子粉末の製造＞ 実施例１〜10 比較例１〜 3; 実施例１ α‐FeOOH（長軸1.0μｍ、BET比表面積50.2m2/g）0.2mo
l、NaNO30.6mol（Fe1molに対し3molに該当する。）及び
３号水ガラス（SiO228.55wt％）4.21g（Feに対し、Si換
算で10mol％）とNaOH1.0molとを混合して得られたpH13.
8のアルカリ性懸濁液をオートクレーブ中で280℃まで加
熱し、機械的に攪拌しつつこの温度に２時間保持し、黄
褐色沈澱を生成させた。
室温までに冷却後、黄褐色沈澱を別し、十分水洗した
後乾燥した。
得られた黄褐色粒子粉末は、図１に示すＸ線回折に示す
通り、ヘマタイト粒子であり、図２に示す電子顕微鏡写
真（×10,000）から明らかな通り平均径2.4μｍ、BET比
表面積22.6m2/g、厚み180Åであって板状比が133:1であ
った。図１中、ピークＡはヘマタイトである。
また、この粒子粉末の明度Ｌ＊値は44.9、色相64.5゜、
彩度は27.5であった。
実施例２〜10、比較例１〜３ 鉄原料の種類及び濃度、NaOH量、水可溶性塩の種類及び
添加量、Siを含有する化合物の種類及び添加量、懸濁液
のpH並びに水熱処理の温度及び時間を種々変化させた以
外は実施例１と同様にして板状ヘマタイト粒子粉末を得
た。
この時の主要製造条件及び諸特性を表１に示す。実施例
８で得られた板状ヘマタイト粒子の電子顕微鏡写真（×
10,000）を図３に示す。
＜塗料の製造＞ 実施例11〜16; 実施例11 実施例１で得られた板状ヘマタイト粒子10重量部を着色
顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボー
ルミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を用
いて24時間混合分散して塗料を得た。
エポキシエステル樹脂（固形分50％） 62重量部 ポリアミドアミン 30重量部 過酸化ラウロイル ７重量部 得られた塗料を鋼板上にエアースプレーガンを用いて約
100μｍの厚さに塗布した後、60℃で硬化させて塗膜を
形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は44、色相は63゜、
彩度は28であり、金属光沢のある黄金色を呈していた。
実施例12 実施例４で得られた板状ヘマタイト粒子20重量部を着色
顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボー
ルミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を用
いて24時間混合分散して塗料を得た。
メラミン樹脂 15重量部 乾性アルキッド樹脂 85重量部 得られた塗料をガラス板上にエアースプレーガンを用い
て約150μｍの厚さに塗布した後、120℃で30分間焼付硬
化させて塗膜を形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は4
3、色相は60゜、彩度は27であり、金属光沢のある黄金
色を呈していた。
実施例13 実施例６で得られた板状ヘマタイト粒子20重量部を着色
顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボー
ルミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を用
いて24時間混合分散して塗料を得た。
メラミン樹脂 30重量部 不乾性アルキッド樹脂 70重量部 得られた塗料を金属板上にエアースプレーガンを用いて
約100μｍの厚さに塗布した後、140℃で30分間焼付硬化
させて塗膜を形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は42、
色相は58゜、彩度は22であり、金属光沢のある黄金色を
呈していた。
実施例14 実施例７で得られた板状ヘマタイト粒子100重量部を着
色顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボ
ールミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を
用いて24時間混合分散して塗料を得た。
フェノールノボラック樹脂 90重量部 ヘキサメチレンテトラミン ７重量部 得られた塗料をガラス板上にエアースプレーガンを用い
て約75μｍの厚さに塗布した後、40℃で硬化させて塗膜
を形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は39、色相は52
゜、彩度は23であり、金属光沢のある黄金色を呈してい
た。
実施例15 実施例８で得られた板状ヘマタイト粒子５重量部を着色
顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボー
ルミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を用
いて24時間混合分散して塗料を得た。
セルロース系増粘剤 7.1重量部 水 5.4重量部 分散剤 0.4重量部 非イオン系界面活性剤 0.1重量部 アクリルポリマーのエマルジョン 36重量部 得られた塗料を塩ビフィルム上にエアースプレーガンを
用いて約100μｍの厚さに塗布した後、30℃で乾燥硬化
させて塗膜を形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は43、
色相は58゜、彩度は24であり、金属光沢のある黄金色を
呈していた。
実施例16 実施例９で得られた板状ヘマタイト粒子10重量部を着色
顔料として、下記の処方の塗料構成基材に配合し、ボー
ルミル（媒体として直径10mmのガラスビーズ使用）を用
いて24時間混合分散して塗料を得た。
メラミンクリヤー（NV＝46.1％） 108重量部 シンナー 15重量部 得られた塗料を鋼板上にエアースプレーガンを用いて約
100μｍの厚さに塗布した後、30℃で乾燥硬化させて塗
膜を形成した。この塗膜片の明度Ｌ＊値は40、色相は52
゜、彩度は22であり、金属光沢のある黄金色を呈してい
た。
〔発明の効果〕
本発明に係る塗料は、前出実施例に示した通り、平均径
0.5〜5.0μｍ、厚み50〜500Åであって、板状比50:1〜5
00:1であり、且つ、明度Ｌ＊値が40〜65、色相θ＊＝ta
n-1b＊/a＊が50゜以上、彩度 が17以上である板状ヘマタイト粒子を着色顔料として塗
料構成基材中に配合することによって黄金色を呈し、且
つ、耐安定性に優れている塗料を得ることができるの
で、着色塗料として好適である。
また、本発明に係る塗料は、着色顔料として用いる酸化
鉄顔料が板状形態を呈している為被覆性に優れており、
防錆効果をも有するものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、実施例１で得られた板状ヘマタイト粒子のＸ線
回折図である。図１中ピークＡはヘマタイトである。 図２及び図３は、それぞれ実施例１及び実施例８で得ら
れた板状ヘマタイト粒子粉末の粒子構造を示す電子顕微
鏡写真（×10,000）である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平均径が0.5〜5.0μｍ、厚み50〜500Åで
    あって、板状比50:1〜500:1であり、且つ、明度Ｌ＊値
    が30以上、色相θ＊＝tan-1b＊/a＊が50゜以上、彩度 が17以上（式中、Ｌ＊,a＊,b＊はCIE 1976（Ｌ＊,a＊,b
    ＊）均等知覚色空間で表示した値である。）である板状
    ヘマタイト粒子を塗料構成基材中に配合したことを特徴
    とする黄金色を呈する塗料。
JP3467689A 1987-08-28 1989-02-13 黄金色を呈する塗料 Expired - Fee Related JPH0670196B2 (ja)

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