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JP2025011960A - Resin-bonded aluminum pigments, paints, and inks - Google Patents

Resin-bonded aluminum pigments, paints, and inks Download PDF

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JP2025011960A
JP2025011960A JP2023114437A JP2023114437A JP2025011960A JP 2025011960 A JP2025011960 A JP 2025011960A JP 2023114437 A JP2023114437 A JP 2023114437A JP 2023114437 A JP2023114437 A JP 2023114437A JP 2025011960 A JP2025011960 A JP 2025011960A
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aluminum pigment
adhered
aluminum
particles
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連 小川
Ren Ogawa
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Asahi Kasei Corp
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Asahi Kasei Corp
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Abstract

To provide a resin-attached aluminum pigment which has excellent designability, and excellent adhesion and chemical resistance.SOLUTION: There is provided a flat resin-attached aluminum pigment in which the surface of aluminum particles are coated with a resin layer containing a monomer having one or more radical-polymerizable double bonds and/or a polymer of an oligomer, wherein resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm are attached onto an arbitrary edge part of the resin-attached aluminum pigment.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、樹脂付着アルミニウム顔料、並びに当該樹脂付着アルミニウム顔料を含有する塗料及びインキに関する。 The present invention relates to a resin-attached aluminum pigment, and to paints and inks containing the resin-attached aluminum pigment.

従来より、メタリック塗料用、印刷インキ用、プラスチック練り込み用等に、メタリック感を重視する美粧効果を得る目的でアルミニウム顔料が使用されている。特に、平均粒子径が20μm以下、かつ粒子厚みが0.1μm以下の薄膜アルミニウムは意匠性に優れる。一方で、これらのアルミニウム顔料に樹脂を被覆することで、耐アルカリ性などの薬品に対する耐薬品性を改善できる。 Traditionally, aluminum pigments have been used in metallic paints, printing inks, plastic blends, etc., to achieve a cosmetic effect that emphasizes a metallic look. In particular, thin-film aluminum with an average particle size of 20 μm or less and a particle thickness of 0.1 μm or less has excellent design properties. On the other hand, by coating these aluminum pigments with resin, it is possible to improve chemical resistance to chemicals, such as alkali resistance.

上述したような、アルミニウム顔料の耐アルカリ性を図る方法として、アルミニウム顔料に所定の表面処理を施す方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、アルミニウム粒子表面を被覆する被覆樹脂の表面の、面積円相当径が25nm以上の樹脂粒の総面積の割合を特定の範囲とすることにより、アルカリ等の薬品に対する耐薬品性に優れた顔料を提供できることが記載されている。しかし、アルミニウム粒子間の相互作用による凝集性や、塗料中の顔料の分散性については記載されていない。
As a method for improving the alkali resistance of aluminum pigments as described above, a method of subjecting the aluminum pigments to a specific surface treatment has been proposed.
For example, Patent Document 1 describes that a pigment having excellent chemical resistance to chemicals such as alkalis can be provided by setting the ratio of the total area of resin particles having an equivalent circle diameter of 25 nm or more on the surface of the coating resin that coats the surfaces of aluminum particles to a specific range. However, there is no description about aggregability due to interactions between aluminum particles or dispersibility of the pigment in paint.

特許文献2には、金属顔料粒子の表面を一部残し、それ以外の金属顔料粒子の表面の所々に合成樹脂による突起物を形成することにより、ほとんど光沢度を低下させずに、塗料等のバインダー樹脂との親和性、密着性を改善し、塗膜や印刷面の耐剥離性を改善した金属顔料を提供できることが記載されている。しかし、アルカリ等の薬品に対する耐薬品性については記載されておらず、アルミニウム粒子間の相互作用による凝集性や、塗料中の顔料の分散性についても記載されていない。 Patent Document 2 describes how a metal pigment can be provided that has improved affinity and adhesion with binder resins such as paints, and improved peel resistance of coatings and printed surfaces, without substantially reducing gloss, by leaving part of the surface of the metal pigment particles intact and forming synthetic resin protrusions in various places on the remaining surface of the metal pigment particles. However, there is no description of chemical resistance to alkalis and other chemicals, nor is there any description of cohesiveness due to interactions between aluminum particles, or dispersibility of the pigment in paint.

国際公開第2018/047360号International Publication No. 2018/047360 特開2001-115061号公報JP 2001-115061 A

本発明は、上記のような従来技術では必ずしも十分に実現できていなかった樹脂付着アルミニウム顔料を提供することを目的とし、塗料中の樹脂付着アルミニウム顔料の分散性を改善することで、優れた意匠性を有し、優れた密着性及び耐薬品性を有する樹脂付着アルミニウム顔料を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a resin-attached aluminum pigment that has not necessarily been fully realized by the above-mentioned conventional techniques, and aims to provide a resin-attached aluminum pigment that has excellent design properties, adhesion, and chemical resistance by improving the dispersibility of the resin-attached aluminum pigment in paint.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ付近に樹脂粒を配置させることで、塗料分散性が改善され、意匠性に優れ、密着性及びアルカリなどの薬品に対する耐薬品性にも優れる樹脂付着アルミニウム顔料が得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の要旨は、以下の通りである。
[1]アルミニウム粒子の表面が、ラジカル重合性二重結合を1個以上有する単量体/又はオリゴマーの重合体を含有する樹脂層で被覆された扁平状の樹脂付着アルミニウム顔料であって、
前記樹脂付着アルミニウム顔料の任意のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が付着している、樹脂付着アルミニウム顔料。
[2]アルミニウム粒子の表面が、ラジカル重合性二重結合を1個以上有する単量体/又はオリゴマーの重合体を含有する樹脂層で被覆された扁平状の樹脂付着アルミニウム顔料であって、
前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに3~1000個付着している、樹脂付着アルミニウム顔料。
[3]前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに3~100個付着している、上記[2]に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。
[4]前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに10~100個付着している、上記[2]に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。
[5]前記樹脂層の平均表面粗さRaが2.0~7.0nmである、上記[2]に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。
[6]前記樹脂層のうち、前記樹脂付着アルミニウム顔料の断面観察によって観察される、前記樹脂層の厚みτが5nm以下である部分の割合が5%以下である、上記[2]に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。
[7]前記アルミニウム粒子の平均断面厚みτ’が、0.03~0.18μmであり、かつ前記アルミニウム粒子の平均粒子径d50が、5~15μmである、上記[2]に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。
[8]上記[2]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂付着アルミニウム顔料を含有する、塗料。
[9]上記[2]~[7]のいずれか一項に記載の樹脂付着アルミニウム顔料を含有する、インキ。
As a result of intensive research aimed at solving the above-mentioned problems, the inventors have discovered that by arranging resin particles near the edges of a resin-adhered aluminum pigment, it is possible to obtain a resin-adhered aluminum pigment that has improved paint dispersibility, excellent design properties, and excellent adhesion and chemical resistance to chemicals such as alkalis, and have thus completed the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A flat resin-attached aluminum pigment in which the surfaces of aluminum particles are coated with a resin layer containing a polymer of a monomer/oligomer having one or more radically polymerizable double bonds,
The resin-adhered aluminum pigment has resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm adhered to any edge portion of the resin-adhered aluminum pigment.
[2] A flat resin-attached aluminum pigment in which the surfaces of aluminum particles are coated with a resin layer containing a polymer of a monomer/oligomer having one or more radically polymerizable double bonds,
The resin-adhered aluminum pigment has, on an edge portion of the resin-adhered aluminum pigment, 3 to 1,000 resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm adhered per 5 μm of the edge portion.
[3] The resin-adhered aluminum pigment according to the above [2], wherein 3 to 100 resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm are adhered to an edge portion of the resin-adhered aluminum pigment per 5 μm of the edge portion.
[4] The resin-adhered aluminum pigment according to the above [2], wherein 10 to 100 resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm are adhered to an edge portion of the resin-adhered aluminum pigment per 5 μm of the edge portion.
[5] The resin-adhered aluminum pigment according to the above [2], wherein the average surface roughness Ra of the resin layer is 2.0 to 7.0 nm.
[6] The resin-adhered aluminum pigment according to the above [2], wherein the proportion of the portion of the resin layer where the thickness τ of the resin layer is 5 nm or less is 5% or less, as observed by cross-sectional observation of the resin-adhered aluminum pigment.
[7] The resin-adhered aluminum pigment according to the above [2], wherein the average cross-sectional thickness τ' of the aluminum particles is 0.03 to 0.18 μm, and the average particle diameter d50 of the aluminum particles is 5 to 15 μm.
[8] A paint containing the resin-adhered aluminum pigment according to any one of [2] to [7] above.
[9] An ink containing the resin-adhered aluminum pigment according to any one of [2] to [7] above.

本発明によれば、従来技術では必ずしも十分に実現できていなかった樹脂付着アルミニウム顔料を提供することができ、塗料中の樹脂付着アルミニウム顔料の分散性が改善され、優れた意匠性を有し、優れた密着性及び耐薬品性を有する樹脂付着アルミニウム顔料を提供することができる。 The present invention makes it possible to provide a resin-attached aluminum pigment that has not necessarily been fully realized with conventional technology, and improves the dispersibility of the resin-attached aluminum pigment in paint, providing a resin-attached aluminum pigment with excellent design properties, adhesion, and chemical resistance.

実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料のSEM写真の一例である。1 is an example of a SEM photograph of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. 実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料のSEM写真の一例であり、図1のSEM写真の倍率を高くしたものである。2 is an example of an SEM photograph of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1, which is a higher magnification of the SEM photograph of FIG. 1 . (a)、(b)ともに、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料のAFM写真の一例であり、(a)は鳥瞰図を、(b)はHeight像を表す。1A and 1B are both examples of AFM photographs of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1, where 1A is a bird's-eye view and 1B is a Height image. 実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料の断面のTEM写真の一例である。1 is an example of a TEM photograph of a cross section of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. 実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料を用いたメタリックベース塗装板のマイクロスコープ写真の一例である。1 is an example of a microscope photograph of a metallic base coated plate using the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. 比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料のSEM写真の一例である。1 is an example of a SEM photograph of the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1. 比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料の断面のTEM写真の一例である。1 is an example of a TEM photograph of a cross section of a resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1. 比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料を用いたメタリックベース塗装板のマイクロスコープ写真の一例である。1 is an example of a microscope photograph of a metallic base coated plate using the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1.

以下、本発明を実施する好ましい形態の一例について説明する。ただし、下記の実施形態は本発明を説明するための例示であり、本発明は下記の実施形態に何ら限定されるものではない。 The following describes an example of a preferred embodiment of the present invention. However, the following embodiment is merely an example for explaining the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment.

本発明による樹脂付着アルミニウム顔料は、優れた意匠性を維持しながら、かつ優れた密着性及び耐薬品性を有するものである。 The resin-adhered aluminum pigment of the present invention has excellent adhesion and chemical resistance while maintaining excellent design properties.

以下に本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の原料となるアルミニウム粒子について、具体的な形状について述べる。 The specific shapes of the aluminum particles that are the raw material for the resin-adhered aluminum pigment of the present invention are described below.

本発明に使用するアルミニウム粒子(以下、「フレーク状アルミニウム粉末」と記載する場合がある)は、その種類を限定されるものではなく、一般的にアルミニウム顔料として使用されているもので良く、その形状は、鱗片状、角状、丸み状等の扁平状である。意匠性(例えば、輝度、光輝性、フリップフロップ感、及び隠蔽性等の特性)の高さを維持するのであれば、高意匠グレード(蒸着調メタリック塗料ないしはインキ用グレード)のアルミニウム粒子を使用した方が、本発明の効果がより発揮される。 The aluminum particles used in the present invention (hereinafter, sometimes referred to as "flake aluminum powder") are not limited in type, and may be those generally used as aluminum pigments, and may have a flat shape such as a scaly, angular, or rounded shape. If high design properties (e.g., properties such as brightness, brilliance, flip-flop feel, and hiding power) are to be maintained, the effect of the present invention will be more pronounced if high design grade aluminum particles (vapor deposition metallic paint or ink grade) are used.

フレーク状アルミニウム粉末の製造方法については、特に限定されるものではないが、金属アルミニウムの粒状粉、又は、細片を機械的方法、例えばスタンプミル法、乾式ボールミル法、湿式ボールミル法、アトライター法、振動ボールミル法等により数%の粉砕助剤と共に粉砕することにより得られる。 There is no particular limitation on the method for producing flake aluminum powder, but it can be obtained by grinding granular powder or small pieces of metallic aluminum together with a few percent of a grinding aid using a mechanical method such as the stamp mill method, dry ball mill method, wet ball mill method, attritor method, or vibrating ball mill method.

高意匠性のフレーク状アルミニウム粉末の製造方法としては、例えば、国際公開第99/54074号に記載された方法が挙げられ、その製造方法で得られる、表面が平滑で厚みも均一なフレーク状アルミニウム粉末が本発明のアルミニウム顔料の原料として特に好ましく使用できる。 As a method for producing highly decorative flake aluminum powder, for example, the method described in WO 99/54074 can be mentioned, and the flake aluminum powder obtained by this method, which has a smooth surface and a uniform thickness, can be particularly preferably used as the raw material for the aluminum pigment of the present invention.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の原料となるアルミニウム粒子の粒径は用途により異なる。本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の用途が塗料用及び印刷インキ用の場合、平均粒子径d50(μm)が1~100μm程度のアルミニウム粒子が好適に使用できる。また、最近特に金属顔料の高意匠性が求められる用途として、自動車用、一般家電用、及び携帯電話に代表される情報家電用が挙げられ、これらの用途において金属顔料は鉄やマグネシウム合金などの金属又はプラスチック等の塗装に使用される。高意匠性を確保するために、これらの用途に使用される本発明の樹脂付着アルミニウム顔料のアルミニウム粒子の好ましい平均粒子径(d50)は、5~35μmであり、さらに好ましくは、5~15μmである。 The particle size of the aluminum particles used as the raw material for the resin-adhered aluminum pigment of the present invention varies depending on the application. When the resin-adhered aluminum pigment of the present invention is used for paints and printing inks, aluminum particles with an average particle size d50 (μm) of about 1 to 100 μm can be suitably used. Recently, applications in which high designability of metal pigments is particularly required include automobiles, general home appliances, and information appliances such as mobile phones, and in these applications, metal pigments are used to paint metals such as iron and magnesium alloys or plastics. In order to ensure high designability, the preferred average particle size (d50) of the aluminum particles of the resin-adhered aluminum pigment of the present invention used for these applications is 5 to 35 μm, and more preferably 5 to 15 μm.

本発明のアルミニウム粒子の平均粒子径d50(μm)は、一般的なレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定することができるが、例えば次のように測定することができる。
フレーク状アルミニウム粉末の粒子の平均粒子径(d50)を、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA-300/株式会社 堀場製作所)により測定する。測定溶剤としては、ミネラルスピリットを使用することができる。
試料となる樹脂付着アルミニウム顔料は、例えば前処理として2分間の超音波分散を行った後、分散槽の中に投入し適正濃度になったのを確認後、測定を開始することが好ましい。
The average particle diameter d50 (μm) of the aluminum particles of the present invention can be measured using a general laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device, and can be measured, for example, as follows.
The average particle size (d50) of the particles of the flaky aluminum powder is measured using a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (LA-300/Horiba, Ltd.) Mineral spirits can be used as the measurement solvent.
It is preferable that the resin-adhered aluminum pigment sample is subjected to ultrasonic dispersion for 2 minutes as a pretreatment, and then charged into a dispersion tank and the measurement is started after confirming that the appropriate concentration has been reached.

本発明のアルミニウム粒子の平均断面厚みτ’(μm)は、塗膜断面のFE-SEM像を用い、かつ画像解析ソフトを用いて計測することにより求めることができる。
具体的には、塗膜断面のFE-SEM像においてランダムに粒子を100個選択し、粒子の断面厚さの自動計測を実施し、100個の算術平均値を算出することにより求めることができる。
本実施形態のアルミニウム粒子の平均断面厚みτ’(μm)は、0.03~0.20μmであることが好ましく、0.03~0.15μmであることがより好ましい。
The average cross-sectional thickness τ' (μm) of the aluminum particles of the present invention can be determined by using an FE-SEM image of the cross section of the coating film and measuring it with the aid of image analysis software.
Specifically, 100 particles are randomly selected from an FE-SEM image of the cross section of the coating film, the cross-sectional thickness of the particles is automatically measured, and the arithmetic average value of the 100 particles is calculated.
The average cross-sectional thickness τ' (μm) of the aluminum particles of this embodiment is preferably 0.03 to 0.20 μm, and more preferably 0.03 to 0.15 μm.

以下に本発明のアルミニウム顔料の表面に付着している樹脂について、具体的な組成や形状について述べる。 The specific composition and shape of the resin attached to the surface of the aluminum pigment of the present invention will be described below.

本実施形態の樹脂付着アルミニウム顔料に付着している樹脂は特に限定されないが、好ましくはラジカル重合性二重結合を1個以上有する単量体(以降モノマーと表記する)及び/又はオリゴマーの重合体からなるものが挙げられる。 The resin attached to the resin-attached aluminum pigment of this embodiment is not particularly limited, but is preferably a polymer of a monomer (hereinafter referred to as a monomer) and/or an oligomer having one or more radically polymerizable double bonds.

前記モノマーとしては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。具体例としては、以下に限定されないが、不飽和カルボン酸(例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸、クロトン酸、マレイン酸又は無水マレイン酸)、リン又はホスホン酸のモノ、又はジエステル(例えば2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジ-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、トリ-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジ-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、トリ-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジフェニル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、ジブチル-2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、ジオクチル-2-アクリロイロキシエチルホスフェート、2-メタクリロイロキシプロピルホスフェート、ビス(2-クロロエチル)ビニルホスホネート、ジアリルジブチルホスホノサクシネート、2-メタクリロイロキシエチルホスフェート、2-アクロイロキシエチルホスフェート)、カップリング剤(例えば、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル・トリス(β-メトキシエトキシ)シラン、イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、ジルコアルミネート)、不飽和カルボン酸のニトリル(例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル)、又は不飽和カルボン酸のエステル(例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ヒドロキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシプロピル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸ブトキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸シクロヘキシル、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,4-ブタジオールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、テトラメチロールプロパンメタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、ジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジ-ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジ-ペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジ-ペンタエリスリトールペンタアクリレートモノプロピオネート、トリアクリルホルマール、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシプロピル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸ブトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸シクロヘキシル)、などを好適に使用できる。
さらには、環式不飽和化合物(例えば、シクロヘキセン)や、芳香族系不飽和化合物(例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、シクロヘキセンビニルモノオキシド、ジビニルベンゼンモノオキシド、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アリルベンゼン又はジアリルベンゼン)も好適に使用できる。
さらには、環式不飽和化合物(例えば、シクロヘキセン)や、芳香族系不飽和化合物(例えば、スチレン、α-メチルスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、シクロヘキセンビニルモノオキシド、ジビニルベンゼンモノオキシド、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、アリルベンゼン又はジアリルベンゼン)も好適に使用できる。前記ラジカル重合性二重結合を1個以上有するオリゴマーは、これらモノマーの重合体とすることができる。
The monomer is not particularly limited, and a conventionally known monomer can be used. Specific examples include, but are not limited to, unsaturated carboxylic acids (e.g., acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, crotonic acid, maleic acid, or maleic anhydride), mono- or diesters of phosphorus or phosphonic acid (e.g., 2-methacryloyloxyethyl phosphate, di-2-methacryloyloxyethyl phosphate, tri-2-methacryloyloxyethyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl phosphate, di-2-acryloyloxyethyl phosphate, tri-2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dioctyl-2-acryloyloxyethyl phosphate, 2-meth ... propyl phosphate, bis(2-chloroethyl)vinyl phosphonate, diallyl dibutyl phosphonosuccinate, 2-methacryloyloxyethyl phosphate, 2-acryloyloxyethyl phosphate), coupling agents (e.g., γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl tris(β-methoxyethoxy)silane, isopropyl isostearoyl diacryl titanate, acetoalkoxyaluminum diisopropylate, zircoaluminate), nitriles of unsaturated carboxylic acids (e.g., acrylonitrile, methacrylonitrile), or esters of unsaturated carboxylic acids (e.g., acrylic acid Methyl, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, lauryl acrylate, stearyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methoxyethyl acrylate, butoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, cyclohexyl acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,4-butadiol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, trimethylolpropane triacrylate, tetramethylolpropane tetraacrylate, tetramethylolpropane methane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, tetramethylolmethane trimethacrylate, di-trimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, di-pentaerythritol hexaacrylate, di-pentaerythritol pentaacrylate, di-pentaerythritol pentaacrylate monopropionate, triacrylformal, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, methoxyethyl methacrylate, butoxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate), and the like can be suitably used.
Furthermore, cyclic unsaturated compounds (e.g., cyclohexene) and aromatic unsaturated compounds (e.g., styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, cyclohexene vinyl monoxide, divinylbenzene monoxide, vinyl acetate, vinyl propionate, allylbenzene, or diallylbenzene) can also be suitably used.
Furthermore, cyclic unsaturated compounds (e.g., cyclohexene) and aromatic unsaturated compounds (e.g., styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, divinylbenzene, cyclohexene vinyl monoxide, divinylbenzene monoxide, vinyl acetate, vinyl propionate, allylbenzene, or diallylbenzene) can also be suitably used. The oligomer having one or more radically polymerizable double bonds can be a polymer of these monomers.

本実施形態の樹脂付着アルミニウム顔料の製造方法においては、アルミニウム粒子に対する前記モノマー及び/又はオリゴマーの添加量を、例えば5%以上とすることが好ましく、8%以上、10%以上、又は15%以上とすることがより好ましい。モノマー及び/又はオリゴマーの添加量を当該下限以上とすることで、アルミニウム粒子の表面に樹脂層が形成されるとともに、樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位に樹脂粒が形成される。モノマー及び/又はオリゴマーの添加量が当該下限を下回る場合には、アルミニウム粒子の表面に樹脂層及び樹脂粒が十分に形成されない。 In the method for producing a resin-adhered aluminum pigment of this embodiment, the amount of the monomer and/or oligomer added to the aluminum particles is preferably, for example, 5% or more, and more preferably 8% or more, 10% or more, or 15% or more. By adding the amount of the monomer and/or oligomer at or above the lower limit, a resin layer is formed on the surface of the aluminum particles, and resin particles are formed at the edge portions of the resin-adhered aluminum pigment. If the amount of the monomer and/or oligomer added is below the lower limit, a resin layer and resin particles are not sufficiently formed on the surface of the aluminum particles.

本実施形態の樹脂付着アルミニウム顔料の製造方法においては、ラジカル重合開始剤(以降、重合開始剤と表記する)を用いることが好ましい。
重合開始剤としては、一般に、ラジカル発生剤として知られるものであり、その種類は特に制限されない。
重合開始剤としては、以下に限定されるものではないが、例えば、ベンゾイルペルオキシド、ラウオイルパーオキサイド、ビス-(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート等のパーオキサイド類、2,2’-アゾビス-イソブチロニトリル、2,2’-アゾビス-2,4-ジメチルバレロニトリル、2,2’-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。
In the method for producing a resin-adhered aluminum pigment of this embodiment, it is preferable to use a radical polymerization initiator (hereinafter, referred to as a polymerization initiator).
The polymerization initiator is generally known as a radical generator, and the type thereof is not particularly limited.
Examples of the polymerization initiator include, but are not limited to, peroxides such as benzoyl peroxide, lauoyl peroxide, and bis-(4-t-butylcyclohexyl)peroxydicarbonate, and azo compounds such as 2,2'-azobis-isobutyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile, and 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile.

重合開始剤の使用量は、樹脂粒の分子量を決定するファクターとなる。モノマーの物質量に対して、重合開始剤の物質量が0.5モル当量以下の場合、重合開始剤量が少ないことにより、分子量が増大し、意匠性の低下へと繋がる。また2.0モル当量以上となる場合、重合開始剤量が過剰のため、開始剤間の停止反応が起こり、生成した樹脂粒が滑落しやすく、塗膜にブツ(塗膜表面の凹凸)を生じる可能性がある。これらのことから重合開始剤の使用量は、モノマーに対して、例えば、0.5モル当量以上、2.0モル当量未満が好ましい。 The amount of polymerization initiator used is a factor that determines the molecular weight of the resin particles. If the amount of polymerization initiator is 0.5 molar equivalents or less relative to the amount of monomer, the molecular weight will increase due to the small amount of polymerization initiator, leading to a decrease in design. If the amount is 2.0 molar equivalents or more, the amount of polymerization initiator will be excessive, causing a termination reaction between the initiators, and the resulting resin particles will tend to slide off, which may cause bumps (irregularities on the coating surface) in the coating. For these reasons, it is preferable that the amount of polymerization initiator used be, for example, 0.5 molar equivalents or more and less than 2.0 molar equivalents relative to the monomer.

溶媒としては、以下の例には限定されないが、金属顔料を有機溶剤中に分散させるのに使用する有機溶剤は、金属顔料に対して不活性であればよく、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ミネラルスピリット等の脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ等の芳香族炭化水素、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類、エタノール、2-プロパノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、プロピレングリコール、エチレングリコール等のグリコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のグリコールエステル類が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種を単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、本発明において上記有機溶剤は、上記のモノマー及び/又はオリゴマーを重合反応させて樹脂を形成する際の反応溶媒としても用いられる。 The solvent is not limited to the following examples, but any organic solvent that is inactive to the metal pigment may be used to disperse the metal pigment in the organic solvent. Examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, octane, and mineral spirits; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and solvent naphtha; ethers such as tetrahydrofuran and diethyl ether; alcohols such as ethanol, 2-propanol, and butanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; glycols such as propylene glycol and ethylene glycol; glycol ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, and ethylene glycol monobutyl ether; and glycol esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, and ethylene glycol monomethyl ether acetate. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more. In the present invention, the organic solvent is also used as a reaction solvent when the above-mentioned monomers and/or oligomers are polymerized to form a resin.

本発明の一実施形態では、樹脂付着アルミニウム顔料は、その任意のエッジ部位上に、円相当径(より具体的には、面積円相当径;Heywood径)5~50nmの樹脂粒が付着しており、即ち扁平状のアルミニウム粒子の表面と比較して、エッジ部位の少なくとも一部分に特異的に樹脂粒が付着していることを特徴とする。
また、本発明の一実施形態では、樹脂付着アルミニウム顔料は、そのエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位を構成するいずれかの部位(前記樹脂付着アルミニウム顔料の外周のいずれかの一部)における長さ5μmあたりに好ましくは10~1000個、より好ましくは3~100個、さらに好ましくは10~100個付着している。
なお、エッジ部位とは、図1に示すように鱗片状、角状、及び丸み状等の扁平状の樹脂付着アルミニウム顔料の、端部(外縁部分)及びそのごく近傍の領域を指す。
本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の製造工程として、溶剤中にアルミニウム粒子を分散してから、モノマーの重合時及び反応終了時まで、ニーダー、2本ロールミル、3本ロールミル、ボールミル、横型サンドミル、縦型サンドミル、アニュラー型ビーズミル、又はアトライター等の各種高速撹拌手段を用いて、一次粒子の状態を維持しながら、重合反応を行うことが好ましい。この工程により、粒子間の相互作用が増大し、エッジ部位に選択的に樹脂粒を付着させ、かつ、表面の平滑性を保つことができる。
In one embodiment of the present invention, the resin-adhered aluminum pigment has resin particles having a circle-equivalent diameter (more specifically, area-equivalent circle diameter; Heywood diameter) of 5 to 50 nm attached to any edge portion thereof, i.e., compared to the surface of a flat aluminum particle, the resin particles are specifically attached to at least a portion of the edge portion.
In one embodiment of the present invention, the resin-adhered aluminum pigment has resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm attached to its edge portion, preferably 10 to 1,000 particles, more preferably 3 to 100 particles, and even more preferably 10 to 100 particles per 5 μm length in any portion constituting the edge portion (any part of the outer periphery of the resin-adhered aluminum pigment).
The edge portion refers to the end (outer edge portion) and the area immediately adjacent thereto of a flat, resin-coated aluminum pigment having a scaly, angular, rounded or other shape as shown in FIG.
In the manufacturing process of the resin-attached aluminum pigment of the present invention, it is preferable to carry out the polymerization reaction while maintaining the primary particle state by using various high-speed stirring means such as a kneader, a two-roll mill, a three-roll mill, a ball mill, a horizontal sand mill, a vertical sand mill, an annular bead mill, or an attritor, from dispersing aluminum particles in a solvent until the polymerization of the monomer and the end of the reaction. This process increases the interaction between particles, allows the resin particles to be selectively attached to the edge portions, and maintains the smoothness of the surface.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の撹拌速度として、10000rpm以上の負荷が掛かるとアルミニウム粒子が破損する可能性があり、700rpm以下の場合、樹脂付着時のアルミニウム粒子の凝集が発生する可能性があるため、撹拌速度は700~10000rpmが好ましく、700~2000rpmがより好ましい。 The agitation speed of the resin-adhered aluminum pigment of the present invention is preferably 700 to 10,000 rpm, more preferably 700 to 2,000 rpm, since a load of 10,000 rpm or more may damage the aluminum particles, and a speed of 700 rpm or less may cause aggregation of the aluminum particles when the resin is attached.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料は、薄膜アルミニウム顔料に対して、意匠性の保持、及びアルカリなどの薬品に対する耐薬品性が高いことを特徴とする。これは耐アルカリ性及び意匠性維持に十分なモノマー量(例えば、アルミニウム粒子に対するモノマー及び/又はオリゴマーの添加量が5%以上)に対して、高い重合開始剤濃度中(例えば、0.5モル当量以上、2.0モル当量未満)でモノマーを高速撹拌下で反応させることにより、樹脂層を有し、エッジ部位に微小な樹脂粒が形成されることを特徴とする。高速撹拌によって、アルミニウム顔料間の相互作用が増大するため、樹脂粒はアルミニウム粒子のエッジ部分以外には付着しにくくなり、エッジ部分に選択的に樹脂粒が形成されることで、塗料中の樹脂付着アルミニウム顔料の分散性が向上すると考えられる。塗料分散性が向上すると塗料の隠蔽性や色調が向上するため、結果として意匠性の優れた塗料が得られると考えられる。
樹脂付着アルミニウム顔料は、そのSEM画像からエッジ部位の樹脂粒の個数を評価し、AFMの測定データから平滑な樹脂層の形成を評価し、TEM画像から樹脂層の形成を評価することができる。これらの評価方法について以下に具体例を挙げて説明するが、使用機器や測定条件等は適切な評価結果を得られる範囲内で変更可能である。
The resin-attached aluminum pigment of the present invention is characterized by high design retention and chemical resistance to chemicals such as alkali, compared to thin-film aluminum pigments. This is characterized by having a resin layer and forming fine resin particles at the edge portion by reacting a monomer at a high polymerization initiator concentration (e.g., 0.5 molar equivalents or more and less than 2.0 molar equivalents) with a monomer amount sufficient for maintaining alkali resistance and design (e.g., the amount of monomer and/or oligomer added to the aluminum particles is 5% or more) under high-speed stirring. High-speed stirring increases the interaction between the aluminum pigments, making it difficult for the resin particles to adhere to areas other than the edge portions of the aluminum particles, and it is believed that the selective formation of resin particles at the edge portions improves the dispersibility of the resin-attached aluminum pigment in the paint. It is believed that the improved paint dispersibility improves the hiding power and color tone of the paint, resulting in a paint with excellent design.
The resin-adhered aluminum pigment can be evaluated for the number of resin particles at the edge from its SEM image, for the formation of a smooth resin layer from AFM measurement data, and for the formation of the resin layer from TEM images. These evaluation methods are explained below with specific examples, but the equipment used and measurement conditions can be changed within the range in which appropriate evaluation results can be obtained.

〔SEM測定による、エッジ部位5μmあたりに存在する樹脂粒量(A)〕
樹脂被覆アルミニウム顔料を過剰のペンタンで希釈し、手分散を1分間行い、得られた溶液を自然乾燥し、樹脂被覆アルミニウム顔料の測定用サンプルを得る。
次いで、測定用サンプルに金を蒸着し、走査型電子顕微鏡(例えば、SEM 日本電子製JSM7800F)にて45°の角度から顔料側面を観察し、評価する。測定倍率は、例えば10000倍とする。樹脂付着アルミニウム顔料の観察を30視野行い、樹脂粒の投影面積円相当径(円相当径)を計測した。樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位に存在する円相当径5~50nmの樹脂粒量を画像解析ソフト(例えば、Win Roof version 5.5(MITANI CORPORATION製))を用いて求め、次いで、5μmのエッジ部位上に存在する一次粒子である樹脂粒の個数を求め、算術平均値(A)を求める。
[Amount of resin particles present per 5 μm at edge portion (A) measured by SEM]
The resin-coated aluminum pigment is diluted with an excess of pentane, hand-dispersed for 1 minute, and the resulting solution is air-dried to obtain a measurement sample of the resin-coated aluminum pigment.
Next, gold is vapor-deposited onto the measurement sample, and the pigment side surface is observed from an angle of 45° using a scanning electron microscope (e.g., SEM JSM7800F manufactured by JEOL Ltd.) and evaluated. The measurement magnification is, for example, 10,000 times. The resin-adhered aluminum pigment is observed in 30 fields of view, and the projected area circle equivalent diameter (circle equivalent diameter) of the resin particles is measured. The amount of resin particles with a circle equivalent diameter of 5 to 50 nm present at the edge portion of the resin-adhered aluminum pigment is determined using image analysis software (e.g., Win Roof version 5.5 (manufactured by MITANI CORPORATION)), and then the number of resin particles, which are primary particles, present on the 5 μm edge portion is determined, and the arithmetic average value (A) is calculated.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に存在する樹脂粒の円相当径は5~50nmが好ましく、5~40nmがより好ましい。
またエッジ部位の長さ5μmあたりに存在する前記樹脂粒の個数(A)は3~1000個であることが好ましく、3~100個であることがより好ましく、10~100個であることがさらに好ましい。
The equivalent circle diameter of the resin particles present on the edge portions of the resin-adhered aluminum pigment of the present invention is preferably 5 to 50 nm, and more preferably 5 to 40 nm.
The number (A) of resin particles present per 5 μm length of the edge portion is preferably 3 to 1,000, more preferably 3 to 100, and even more preferably 10 to 100.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の樹脂層表面の平均表面粗さRaは、2.0~7.0nmである。
本発明で言う平均表面粗さRaは、一般的な原子間力顕微鏡を用いた表面形態観察法により算出することができる。具体的には、例えば次の方法により算出する。
樹脂付着アルミニウム顔料の表面形態観察法として、原子間力顕微鏡(以下AFMと略記する)(例えば、Dimensioin Icon(Bruker製))を使用することができる。前処理としては、例えば試料の樹脂付着アルミニウム顔料を過剰のメタノールで洗浄後、真空乾燥し、再度アセトンに分散後、Siウェハー上に滴下し、自然乾燥を行う。AFMによる表面粗さの定量は、樹脂付着アルミニウム顔料が他の樹脂付着アルミニウム顔料と重なりがないものについて、測定視野は2μm、512pixelとして、算出平均した値を「平均表面粗さRa(nm)」として定義する。表面粗さの用語については、JIS-B-0601:2013に基づく。
本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の平均表面粗さRaは通常10.0nm以下、好ましくは7.0nm 以下である。平均表面粗さRaが7.0以下の時、表面での光の正反射率が大きいため、極めて優れた光輝度を示すと共にフロップ性も良好であった。また、平均表面粗さRaが7.0以下であることは、樹脂付着アルミニウム顔料の表面のうちエッジ部位以外には樹脂粒がしていない、あるいは非常に少ない量で樹脂粒が付着していることを表す。
The average surface roughness Ra of the resin layer surface of the resin-adhered aluminum pigment of the present invention is 2.0 to 7.0 nm.
The average surface roughness Ra referred to in the present invention can be calculated by a surface morphology observation method using a general atomic force microscope. Specifically, it is calculated, for example, by the following method.
As a method for observing the surface morphology of the resin-attached aluminum pigment, an atomic force microscope (hereinafter abbreviated as AFM) (for example, Dimension Icon (manufactured by Bruker)) can be used. As a pretreatment, for example, a sample of the resin-attached aluminum pigment is washed with excess methanol, vacuum dried, dispersed again in acetone, dropped onto a Si wafer, and naturally dried. The quantitative determination of the surface roughness by AFM is defined as the "average surface roughness Ra (nm)" for a resin-attached aluminum pigment that does not overlap with other resin-attached aluminum pigments, with a measurement field of view of 2 μm and 512 pixels. The term surface roughness is based on JIS-B-0601:2013.
The average surface roughness Ra of the resin-attached aluminum pigment of the present invention is usually 10.0 nm or less, preferably 7.0 nm or less. When the average surface roughness Ra is 7.0 or less, the regular reflectance of light on the surface is high, so that the pigment shows extremely excellent light brightness and good flop-flop properties. In addition, an average surface roughness Ra of 7.0 or less indicates that no resin particles are present on the surface of the resin-attached aluminum pigment except for the edge portions, or that only a very small amount of resin particles are attached.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料においては、当該樹脂付着アルミニウム顔料の断面観察によって計測された樹脂層の厚みτが、好ましくは5~30nmであり、さらに好ましくは10~20nmである。樹脂層の厚みτがこの範囲内となるとき、極めて優れた高輝度を示すとともに耐薬品性も良好となる。また、本発明の樹脂付着アルミニウム顔料は、その樹脂層のうち、樹脂層の厚みが5nm以下である部分の割合が好ましくは5%以下である。 In the resin-adhered aluminum pigment of the present invention, the thickness τ of the resin layer measured by cross-sectional observation of the resin-adhered aluminum pigment is preferably 5 to 30 nm, and more preferably 10 to 20 nm. When the thickness τ of the resin layer is within this range, it exhibits extremely high brightness and also has good chemical resistance. Furthermore, in the resin-adhered aluminum pigment of the present invention, the proportion of the portion of the resin layer where the thickness of the resin layer is 5 nm or less is preferably 5% or less.

〔TEM測定による樹脂層の厚みτが5nm以下のアルミニウム顔料の界面の割合(B)〕
本発明で言う樹脂層の平均厚みτは、まず前処理として、樹脂付着アルミニウム顔料を過剰のメタノール及びクロロホルムで超音波洗浄をして、その後、真空乾燥し、再度アセトンに分散・洗浄後、自然乾燥を行う。そしてエポキシ樹脂で包埋し、完全硬化させた後、トリミングと切片切り出しを行い、その断面の透過型電子顕微鏡(以下TEMと略記する)で、観察を行い、樹脂被覆層を観察する。1視野200000倍の観察を4視野行い、樹脂付着が不十分である5nm以下の樹脂付着部位を画像解析ソフトWin Roof version 5.5(MITANI CORPORATION製)を用いて、樹脂層の輪郭から求める。次いで、視野内のアルミニウム顔料の界面長さを求め、樹脂付着が不十分な樹脂層の厚み5nm以下の割合を算出し、[樹脂層の厚みが5nm以下のアルミニウム顔料の界面の割合(B)]として定義する。
[Proportion (B) of aluminum pigment interfaces with resin layer thickness τ of 5 nm or less as determined by TEM measurement]
The average thickness τ of the resin layer referred to in the present invention is first pretreated by ultrasonically cleaning the resin-adhered aluminum pigment with excess methanol and chloroform, then vacuum drying, dispersing and cleaning again in acetone, and then naturally drying. Then, after embedding in epoxy resin and completely curing, trimming and cutting out slices are performed, and the cross section is observed with a transmission electron microscope (hereinafter abbreviated as TEM) to observe the resin coating layer. Observation is performed in four fields of view at 200,000 times magnification per field, and the resin adhesion site of 5 nm or less where the resin adhesion is insufficient is obtained from the outline of the resin layer using image analysis software Win Roof version 5.5 (manufactured by MITANI CORPORATION). Next, the interface length of the aluminum pigment in the field of view is obtained, and the proportion of the resin layer thickness of 5 nm or less where the resin adhesion is insufficient is calculated, and defined as [the proportion (B) of the interface of the aluminum pigment where the resin layer thickness is 5 nm or less].

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料の断面観察によって得られた樹脂層の厚みτが5nm以下のアルミニウム顔料の界面の割合(B)が5%以下であることが好ましく、1%以下であることがより好ましい。(B)がこのような条件を充足することにより、アルミニウム粒子が全体として樹脂により被覆されて、耐薬品性が改善されている。 The ratio (B) of the interface of the aluminum pigment having a resin layer thickness τ of 5 nm or less obtained by cross-sectional observation of the resin-adhered aluminum pigment of the present invention is preferably 5% or less, and more preferably 1% or less. When (B) satisfies such conditions, the aluminum particles are entirely coated with resin, improving chemical resistance.

また、本発明の樹脂付着アルミニウム顔料は、アルミニウム粒子の表面に、樹脂層が形成されているため、塗膜中での耐薬品性が改善されている。耐薬品性の評価として、JIS-Z-8730(1980)の6.3.2に従い、色差ΔEを求めた場合、ΔEが1.0未満であることが好ましい。 In addition, the resin-adhered aluminum pigment of the present invention has a resin layer formed on the surface of the aluminum particles, which improves the chemical resistance in the coating film. When the color difference ΔE is calculated according to 6.3.2 of JIS-Z-8730 (1980) to evaluate chemical resistance, it is preferable that ΔE is less than 1.0.

本発明の樹脂付着アルミニウム顔料は、塗料及びインキに使用することができる。
本発明の樹脂付着アルミニウム顔料は自動車用、一般家電用、携帯電話に代表される情報家電用、印刷用、鉄やマグネシウム合金などの金属、あるいは、プラスチック等の基材の塗装用に好適に使用でき、高い意匠性を発揮できる。本発明の樹脂付着アルミニウム顔料を含有するインキは、メタリック塗料用、印刷インキ用、プラスチック練り込み用塗料用等に好適に使用でき、高い意匠性を発揮できる。
The resin-adhered aluminum pigments of the present invention can be used in paints and inks.
The resin-adhered aluminum pigment of the present invention can be suitably used for automobiles, general home appliances, information appliances such as mobile phones, printing, and coatings for metals such as iron and magnesium alloys, plastics, and other substrates, and can exhibit high design properties. Inks containing the resin-adhered aluminum pigment of the present invention can be suitably used for metallic paints, printing inks, paints for plastic kneading, and the like, and can exhibit high design properties.

また、塗料業界で一般に使用されている顔料、染料、湿潤剤、分散剤、色分れ防止剤、レベリング剤、スリップ剤、レオロジーコントロール剤、粘度調整剤、皮張り防止剤、ゲル化防止剤、消泡剤、増粘剤、タレ防止剤、防カビ剤、紫外線吸収剤、成膜助剤、界面活性剤等の添加剤を、適宜、本発明の新規な樹脂付着アルミニウム顔料に加えてもよい。 Additives commonly used in the paint industry, such as pigments, dyes, wetting agents, dispersants, color separation inhibitors, leveling agents, slip agents, rheology control agents, viscosity modifiers, anti-skinning agents, anti-gelling agents, defoamers, thickeners, anti-sagging agents, anti-mold agents, UV absorbers, film-forming aids, and surfactants, may also be added to the novel resin-attached aluminum pigment of the present invention as appropriate.

次に、本発明の実施例を挙げて詳細な説明をする。なお、以下の記載における「%」は重量%を示す。 Next, the present invention will be described in detail with reference to examples. In the following description, "%" indicates % by weight.

〔実施例1〕
容積1リットルの四つ口フラスコに市販のアルミペースト100g(旭化成株式会社製、SB-10「平均粒子径10μm、不揮発分74質量%」)を入れ、ミネラルスピリット500gを加え、窒素ガスをバブリングしながら、高速撹拌ディスパーサーを用いて、直径8cmのシェアディスクを1000rpmで撹拌し、系内の温度を70℃に昇温した。次いで、アクリル酸1.11gを添加し70℃で30分撹拌を続けた。次にトリメチロールプロパントリメタクリレート10.0gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート1.11gと2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)9.5gとミネラルスピリット50gを1時間で滴下し、系内の温度を70℃に保ちながら合計5時間重合した。この時点でサンプリングしたろ液中のトリメチロールプロパントリメタクリレートとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレートの未反応量をガスクロマトグラフィで分析したところ、添加量の99%以上が反応していた。重合終了後、処理後のスラリーを濾過し、樹脂付着アルミニウム顔料を得た。アルミニウム顔料の加熱残分(JIS-K-5910による)は、60.5重量%であった。
図1及び図2に、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料のFE-SEM像を示す。図1及び図2に示すように、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料の表面に樹脂粒が付着しているが、その多くがエッジ部位に特異的に付着している。
Example 1
100 g of commercially available aluminum paste (manufactured by Asahi Kasei Corporation, SB-10 "average particle size 10 μm, non-volatile content 74% by mass") was placed in a 1-liter four-neck flask, 500 g of mineral spirits was added, and while bubbling nitrogen gas, a high-speed stirring disperser was used to stir a shear disk with a diameter of 8 cm at 1000 rpm, and the temperature in the system was raised to 70 ° C. Next, 1.11 g of acrylic acid was added and stirring was continued for 30 minutes at 70 ° C. Next, 10.0 g of trimethylolpropane trimethacrylate, 1.11 g of di-trimethylolpropane tetraacrylate, 9.5 g of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator), and 50 g of mineral spirits were dropped over 1 hour, and polymerization was carried out for a total of 5 hours while maintaining the temperature in the system at 70 ° C. The amount of unreacted trimethylolpropane trimethacrylate and di-trimethylolpropane tetraacrylate in the filtrate sampled at this point was analyzed by gas chromatography, and it was found that 99% or more of the added amount had reacted. After the polymerization was completed, the treated slurry was filtered to obtain a resin-adhered aluminum pigment. The heating residue of the aluminum pigment (according to JIS-K-5910) was 60.5% by weight.
Figures 1 and 2 show FE-SEM images of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. As shown in Figures 1 and 2, resin particles are adhered to the surface of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1, and many of them are adhered specifically to edge portions.

〔実施例2〕
実施例1で、2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)11.9gに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 2
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator) was changed to 11.9 g.

〔実施例3〕
実施例1で、トリメチロールプロパントリメタクリレート13.3gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート1.5gと2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)12.7gに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 3
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amounts of trimethylolpropane trimethacrylate, di-trimethylolpropane tetraacrylate, and 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator) were changed to 13.3 g, 1.5 g, and 12.7 g, respectively.

〔実施例4〕
実施例3で、2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)15.8gに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 4
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that in Example 3, 15.8 g of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator) was used.

〔実施例5〕
実施例1で、アルミペースト100g(旭化成株式会社製、FD-5060「平均粒子径6μm、不揮発分72質量%」)とトリメチロールプロパントリメタクリレート5.2gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート0.6gと2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)4.9gに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 5
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that the aluminum paste used in Example 1 was changed to 100 g (manufactured by Asahi Kasei Corporation, FD-5060 "average particle size 6 μm, non-volatile content 72 mass%"), 5.2 g of trimethylolpropane trimethacrylate, 0.6 g of di-trimethylolpropane tetraacrylate, and 4.9 g of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator).

〔実施例6〕
実施例5で、2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)7.4gに変更した以外は実施例5と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 6
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 5, except that the amount of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator) was changed to 7.4 g.

〔実施例7〕
実施例1で、トリメチロールプロパントリメタクリレート9.0gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート1.11gとジビニルベンゼン1.0gに変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 7
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amounts of trimethylolpropane trimethacrylate, di-trimethylolpropane tetraacrylate, and divinylbenzene were changed to 9.0 g, 1.11 g, and 1.0 g, respectively.

〔実施例8〕
実施例1で、アルミペースト100g(旭化成株式会社製、MH-8801「平均粒子径15μm、不揮発分65質量%」)とトリメチロールプロパントリメタクリレート9.8gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート8.8gと2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)8.4gを変更した以外は実施例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Example 8
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Example 1, except that the aluminum paste (manufactured by Asahi Kasei Corporation, MH-8801 "average particle size 15 μm, non-volatile content 65 mass%), trimethylolpropane trimethacrylate 9.8 g, di-trimethylolpropane tetraacrylate 8.8 g, and 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator) 8.4 g were changed to 100 g.

〔比較例1〕
容積1リットルの四つ口フラスコに市販のアルミペースト100g(旭化成株式会社製、SB-10「平均粒子径10μm、不揮発分74質量%」)を入れ、ミネラルスピリット500gを加え、窒素ガスをバブリングしながら1時間撹拌し、系内の温度を70℃に昇温した。次いで、アクリル酸1.11gを添加し70℃で30分撹拌を続けた。次に循環式超音波分散機を用いて、その容器内のスラリー液に、超音波ホーンを介して直接超音波を照射し、振動分散を一時間行った。次にトリメチロールプロパントリメタクリレート13.3gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート1.5gと2、2’-アゾビス-2、4-ジメチルバレロニトリル(重合開始剤)2.0gとミネラルスピリット50gを定量ポンプにて1時間で滴下し、系内の温度を70℃に保ちながら合計8時間重合した。この時点でサンプリングしたろ液中のトリメチロールプロパントリメタクリレートとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレートの未反応量をガスクロマトグラフィで分析したところ、添加量の99%以上が反応していた。重合終了後、処理後のスラリーを濾過し、樹脂付着アルミニウム顔料を得た。アルミニウム顔料の加熱残分(JIS-K-5910による)は、65.2重量%であった。
図6に、比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料のFE-SEM像を示す。図6に示すように、比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料の表面には樹脂粒が付着していない。
Comparative Example 1
100 g of commercially available aluminum paste (manufactured by Asahi Kasei Corporation, SB-10 "average particle size 10 μm, non-volatile content 74% by mass") was placed in a 1-liter four-neck flask, 500 g of mineral spirits was added, and the mixture was stirred for 1 hour while bubbling nitrogen gas, and the temperature in the system was raised to 70 ° C. Then, 1.11 g of acrylic acid was added and the mixture was stirred for 30 minutes at 70 ° C. Next, using a circulating ultrasonic disperser, ultrasonic waves were directly irradiated through an ultrasonic horn to the slurry liquid in the container, and vibration dispersion was performed for 1 hour. Next, 13.3 g of trimethylolpropane trimethacrylate, 1.5 g of di-trimethylolpropane tetraacrylate, 2.0 g of 2,2'-azobis-2,4-dimethylvaleronitrile (polymerization initiator), and 50 g of mineral spirits were dropped by a metering pump over 1 hour, and polymerization was performed for a total of 8 hours while maintaining the temperature in the system at 70 ° C. The amount of unreacted trimethylolpropane trimethacrylate and di-trimethylolpropane tetraacrylate in the filtrate sampled at this point was analyzed by gas chromatography, and it was found that 99% or more of the added amount had reacted. After the polymerization was completed, the treated slurry was filtered to obtain a resin-adhered aluminum pigment. The heating residue of the aluminum pigment (according to JIS-K-5910) was 65.2% by weight.
Fig. 6 shows an FE-SEM image of the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1. As shown in Fig. 6, no resin particles are adhered to the surface of the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1.

〔比較例2〕
比較例1で、アルミペースト100g(旭化成株式会社製、FD-5060「平均粒子径6μm、不揮発分72質量%」)とトリメチロールプロパントリメタクリレート10.4gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート1.2gを変更した以外は比較例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Comparative Example 2
In Comparative Example 1, a resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the aluminum paste (manufactured by Asahi Kasei Corporation, FD-5060 "average particle size 6 μm, non-volatile content 72 mass%"), trimethylolpropane trimethacrylate, and di-trimethylolpropane tetraacrylate were changed to 10.4 g and 1.2 g, respectively.

〔比較例3〕
比較例1で、アルミペースト100g(旭化成株式会社製、MH-8801「平均粒子径15μm、不揮発分65質量%」)とトリメチロールプロパントリメタクリレート4.7gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート0.5gを変更した以外は比較例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Comparative Example 3
In Comparative Example 1, 100 g of aluminum paste (manufactured by Asahi Kasei Corporation, MH-8801 "average particle size 15 μm, non-volatile content 65 mass%"), 4.7 g of trimethylolpropane trimethacrylate, and 0.5 g of di-trimethylolpropane tetraacrylate were changed to obtain a resin-adhered aluminum pigment in the same manner as in Comparative Example 1.

〔比較例4〕
比較例1で、トリメチロールプロパントリメタクリレート1.4gとジ-トリメチロールプロパンテトラアクリレート0.1gを変更した以外は比較例1と同様にして樹脂付着アルミニウム顔料を得た。
Comparative Example 4
A resin-adhered aluminum pigment was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the amounts of trimethylolpropane trimethacrylate and di-trimethylolpropane tetraacrylate were changed to 1.4 g and 0.1 g, respectively.

[評価1(平均粒子径:d50の測定)]
アルミニウム粒子の平均粒子径(d50)を、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(LA-300/株式会社 堀場製作所)により測定した。
測定溶剤としては、ミネラルスピリットを使用した。
測定は機器取扱説明書に従い実施したが、留意事項として、試料となるアルミニウム粒子は、前処理として2分間の超音波分散を行った後、分散槽の中に投入し適正濃度になったのを確認後、測定を開始した。
測定終了後、d50は自動表示された。
[Evaluation 1 (average particle size: d50 measurement)]
The average particle size (d50) of the aluminum particles was measured using a laser diffraction/scattering type particle size distribution measuring device (LA-300/HORIBA, Ltd.).
Mineral spirits was used as the measurement solvent.
The measurements were carried out in accordance with the equipment's instruction manual, but it should be noted that the aluminum particles used as samples were ultrasonically dispersed for 2 minutes as a pretreatment, and then placed in a dispersion tank. After confirming that the appropriate concentration had been achieved, the measurements were started.
After the measurement was completed, d50 was automatically displayed.

[評価2(アルミニウム粒子の平均断面厚みτ’の測定)]
(1)塗装板の作製
実施例及び比較例で得られたアルミニウム顔料を使用して、下記の組成でメタリックベース塗料を作製した。
・アルミニウム顔料: 2g
・シンナー(武蔵塗料株式会社製、商品名「プラエースシンナー No.2726」):: 50g
・アクリル樹脂(武蔵塗料株式会社製、商品名「プラエース No.7160」): 33g
エアスプレー装置を用いて上記塗料をABS樹脂板に乾燥膜厚が20μmになるように塗装し、60℃のオーブンで30分乾燥し、メタリックベース塗装板を得た。
前記のメタリックベース塗装板上に、下記の組成で作製したトップコート塗料を、エアスプレー装置を用いて塗装した。
・ヒタロイドワニス3685S(日立化成製): 25g
・混合シンナー(溶剤混合比率/トルエン:45質量%、酢酸ブチル:30質量%、酢酸エチル:20質量%、2-アセトキシ-1-メトキシプロパン:5質量%): 20g
・デュラネート TPA100(旭化成ケミカルズ製): 5g
前記の塗装後、60℃のオーブンで30分乾燥し、評価用塗装板を得た。
[Evaluation 2 (Measurement of average cross-sectional thickness τ' of aluminum particles)]
(1) Preparation of Coated Plates Using the aluminum pigments obtained in the Examples and Comparative Examples, metallic base paints were prepared according to the following compositions.
Aluminum pigment: 2g
Thinner (Musashi Paint Co., Ltd., product name "Plaace Thinner No. 2726"): 50g
Acrylic resin (manufactured by Musashi Paint Co., Ltd., product name "Plaace No. 7160"): 33 g
The above paint was applied to an ABS resin plate using an air spray device so that the dry film thickness was 20 μm, and then dried in an oven at 60° C. for 30 minutes to obtain a metallic base-coated plate.
A top coat paint prepared according to the following composition was applied onto the metallic base coated plate using an air spray device.
・Hitaroid Varnish 3685S (Hitachi Chemical): 25g
Mixed thinner (solvent mixing ratio: toluene: 45% by mass, butyl acetate: 30% by mass, ethyl acetate: 20% by mass, 2-acetoxy-1-methoxypropane: 5% by mass): 20 g
・Duranate TPA100 (Asahi Kasei Chemicals): 5g
After the above coating, the plate was dried in an oven at 60° C. for 30 minutes to obtain a coated plate for evaluation.

(2)塗膜の断面作製
上記のようにして製造した評価用塗装板を用いて、下記の手順で塗膜断面を作製した。
ハサミを使い、前記評価用塗装板を2cm四方の大きさに分断した。
分断した2cm四方の評価用塗装板を、大型回転式ミクロトーム(大和光機工業製/RV-240)を使用して、塗膜断面を繰り返し切削し、断面に突起したミクロなアルミ・アクリル樹脂を取り除いた。
前記により得られた塗膜断面を、イオンミリング装置(日本電子製/IB-09010CP)を使用して、塗膜断面から20μm離れた部分までイオンビーム照射が可能なよう設定し、イオンミリング処理を行い、後述するFE-SEM像取得用の塗膜断面を作製した。
(2) Preparation of Cross Section of Coating Film Using the coated plate for evaluation produced as described above, a cross section of the coating film was prepared according to the following procedure.
Using scissors, the coated plate for evaluation was cut into pieces measuring 2 cm square.
The cut 2 cm square coated evaluation panels were repeatedly cut along the cross section of the coating using a large rotary microtome (RV-240, manufactured by Yamato Koki Kogyo Co., Ltd.) to remove microscopic aluminum and acrylic resin protruding from the cross section.
The cross section of the coating film obtained as described above was subjected to ion milling treatment using an ion milling device (IB-09010CP manufactured by JEOL Ltd.) set so as to be able to irradiate the ion beam up to a portion 20 μm away from the cross section of the coating film, thereby preparing a cross section of the coating film for obtaining an FE-SEM image as described below.

(3)粒子断面(FE-SEM像)の取得
前記((2)塗膜の断面作製)で得られた塗膜断面(塗装板)を、SEM試料台に平行になるように接着し、電界放出型のFE-SEM(HITACHI製/S-4700)を使用して、前記塗膜断面のFE-SEM像を取得した。
FE-SEM観察・取得の条件は、加速電圧の設定を5.0kVで調整し、像倍率は1万倍で測定を行った。
また、FE-SEM像を取得(キャプチャー)する前に、電子工学軸アライメント処理を行い、FE-SEM像のアルミニウム粒子とアクリル樹脂の境界線に歪みがでないようにした。
(3) Obtaining particle cross section (FE-SEM image) The coating film cross section (coated plate) obtained in the above ((2) Preparation of coating film cross section) was attached parallel to an SEM sample stage, and an FE-SEM image of the coating film cross section was obtained using a field emission type FE-SEM (Hitachi/S-4700).
The conditions for FE-SEM observation and acquisition were such that the acceleration voltage was adjusted to 5.0 kV and the image magnification was 10,000 times.
In addition, before acquiring (capturing) the FE-SEM image, electronic axis alignment processing was performed to prevent distortion of the boundary between the aluminum particles and the acrylic resin in the FE-SEM image.

(4)解析(粒子断面におけるアルミニウム粒子の平均断面厚み計測)
前記((1)-(3))の粒子断面(FE-SEM像)の取得手順で得たFE-SEM像(1万倍)、及び画像解析ソフトWin Roof version 5.5(MITANI CORPORATION製)を用いて、アルミニウム粒子断面における粒子の厚みの計測、及び平均断面厚みの算出を実施した。
アルミニウム粒子の断面における粒子の厚み計測を実施するFE-SEM像を画像表示し、ROIラインを選択して画像の5μmスケールにROIラインを合わせ、登録・変更から長さ・単位を入力して設定した。
次に、アルミニウム粒子の断面の厚み計測を実施すべき画像を表示させ、長方形ROIを選択して、粒子の断面に長方形ROIを合わせて2値処理を実施した。
次に、計測の垂直弦長の測定項目を選択させた後、計測実行をさせ、画像解析ソフトによる自動計測値(垂直弦長値)を画像に表示した。
このように、前記の画像解析ソフトWin Roof version 5.5を用いて、後述する〔(IV)平均粒子径:d50〕の、平均粒子径:d50の±50%以内のものを100個選択し、アルミニウム粒子の断面における厚みの自動計測を実施し、100個の算術平均値を算出し、アルミニウム粒子の平均断面厚みτ’を求めた。
(4) Analysis (measurement of average cross-sectional thickness of aluminum particles on particle cross section)
Using the FE-SEM images (10,000 magnification) obtained in the procedure for obtaining particle cross sections (FE-SEM images) described above ((1)-(3)) and image analysis software Win Roof version 5.5 (manufactured by MITANI CORPORATION), the particle thicknesses at the cross sections of the aluminum particles were measured, and the average cross-sectional thickness was calculated.
An FE-SEM image for measuring the thickness of an aluminum particle in its cross section was displayed, and an ROI line was selected and aligned with the 5 μm scale of the image, and the length and unit were input and set using the register/change function.
Next, an image of the cross section of the aluminum particle on which thickness measurement was to be performed was displayed, a rectangular ROI was selected, and the rectangular ROI was aligned with the cross section of the particle and binary processing was performed.
Next, the subject was asked to select the measurement item of the vertical chord length, and then the measurement was carried out. The value (vertical chord length value) automatically measured by the image analysis software was displayed on the image.
In this manner, using the image analysis software Win Roof version 5.5, 100 aluminum particles having an average particle diameter within ±50% of d50 ((IV) Average particle diameter: d50) described below were selected, and the thickness of the cross section of the aluminum particles was automatically measured. The arithmetic mean value of the 100 particles was calculated, and the average cross-sectional thickness τ' of the aluminum particles was determined.

[評価3(FE-SEM測定による、エッジ部位5μmあたりに存在する樹脂粒量(A))]
樹脂被覆アルミニウム顔料を過剰のペンタンで希釈し、手分散を1分間行い、得られた溶液を自然乾燥し、樹脂被覆アルミニウム顔料の測定用サンプルを得た。
次いで、測定用サンプルを電界放出型のFE-SEM(HITACHI製/S-4700)を使用して、前記塗膜断面のFE-SEM像を取得し、45°の角度から顔料側面を観察し、評価した。測定倍率は20000倍とした。樹脂付着アルミニウム粒子の観察を30視野行い、エッジ部位上の2点間距離で5μmのエッジ部位範囲上に存在する面積円相当径(円相当径)5~50nmの一次粒子(単体の樹脂粒)及び二次粒子(一次粒子の集合体)の樹脂粒の個数を、前記の画像解析ソフトWin Roof version 5.5で求め、算術平均値(A)を求めた。
[Evaluation 3 (amount of resin particles present per 5 μm at edge portion (A) measured by FE-SEM)]
The resin-coated aluminum pigment was diluted with an excess of pentane, hand-dispersed for 1 minute, and the resulting solution was air-dried to obtain a measurement sample of the resin-coated aluminum pigment.
Next, a field emission FE-SEM (Hitachi/S-4700) was used to obtain an FE-SEM image of the cross section of the coating film of the measurement sample, and the pigment side surface was observed from an angle of 45° and evaluated. The measurement magnification was 20,000 times. The resin-adhered aluminum particles were observed in 30 fields of view, and the number of primary particles (single resin particles) and secondary particles (aggregates of primary particles) resin particles with an area circle equivalent diameter (circle equivalent diameter) of 5 to 50 nm present in an edge portion range of 5 μm at a distance between two points on the edge portion was determined using the image analysis software Win Roof version 5.5, and the arithmetic average value (A) was calculated.

[評価4(樹脂付着アルミニウム顔料表面の平均表面粗さRaの測定)]
原子間力顕微鏡(AFM;Dimensioin Icon(Bruker製))を用いて樹脂付着アルミニウム顔料の表面形態を観察した。前処理として、試料の樹脂付着アルミニウム顔料を過剰のメタノールで洗浄後、真空乾燥し、再度アセトンに分散後、Siウェハー上に滴下し、自然乾燥を行った。AFMにより1視野4μm四方のラインプロファイル(300スキャン)を求めた。同様の操作を合計4視野以上について行い、それらの算術平均値を求めてRaとした。
図3の(a)、(b)に、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料の表面形態のAFM像を示す。
[Evaluation 4 (Measurement of average surface roughness Ra of resin-adhered aluminum pigment surface)]
The surface morphology of the resin-attached aluminum pigment was observed using an atomic force microscope (AFM; Dimension Icon (manufactured by Bruker)). As a pretreatment, the resin-attached aluminum pigment sample was washed with excess methanol, vacuum dried, and dispersed again in acetone, then dropped onto a Si wafer and naturally dried. A line profile (300 scans) of one visual field of 4 μm square was obtained using the AFM. The same operation was performed for a total of four or more visual fields, and the arithmetic average value was obtained and taken as Ra.
3(a) and (b) show AFM images of the surface morphology of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1.

[評価5(TEM測定による樹脂層の厚みτが5nm以下のアルミニウム顔料の界面の割合(B))]
本発明で言う樹脂層の平均厚みτはまず前処理として、樹脂被付着アルミニウム顔料を過剰のメタノール及びクロロホルムで超音波洗浄をして、その後、真空乾燥し、再度アセトンに分散・洗浄後、自然乾燥を行った。そしてエポキシ樹脂で包埋し、完全硬化させた後、トリミングと切片切り出しを行い、その断面のTEMで、観察を行い、樹脂被覆層を観察した。1視野200000倍の観察を4視野行い、樹脂付着が不十分である5nm以下の樹脂付着部位を画像解析ソフトWin Roof version 5.5を用いて、樹脂層の輪郭から求めた。次いで、視野内のアルミニウム顔料の界面長さを求め、樹脂付着が不十分な部位の割合を算出し、算術平均割合(B)を求めた。
図4に、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料の断面のTEM写真を示す。図7に、比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料の断面のTEM写真を示す。図4及び図7から明らかなように、アルミ粒子の表面に樹脂層が形成されている。
[Evaluation 5 (proportion of aluminum pigment interfaces with a resin layer thickness τ of 5 nm or less as determined by TEM measurement (B))]
The average thickness τ of the resin layer in the present invention was first pretreated by ultrasonically cleaning the aluminum pigment to which the resin was attached with excess methanol and chloroform, then vacuum drying, dispersing and cleaning again in acetone, and then naturally drying. Then, the aluminum pigment was embedded in epoxy resin and completely cured, and then trimming and cutting out a section was performed, and the cross section was observed with a TEM to observe the resin coating layer. Observation was performed in four fields of view at 200,000 times magnification per field, and the resin adhesion site of 5 nm or less where the resin adhesion was insufficient was obtained from the outline of the resin layer using image analysis software Win Roof version 5.5. Next, the interface length of the aluminum pigment in the field of view was obtained, the proportion of the site with insufficient resin adhesion was calculated, and the arithmetic average proportion (B) was obtained.
Figure 4 shows a TEM photograph of a cross section of the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. Figure 7 shows a TEM photograph of a cross section of the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1. As is clear from Figures 4 and 7, a resin layer is formed on the surface of the aluminum particle.

[評価6(塗膜の密着性、耐薬品性、光沢保持率、顔料分散性の評価)]
実施例1~8、及び比較例1~4で得られた樹脂付着アルミニウム顔料を使用して、下記の組成でメタリック塗料組成物を作製した。
・樹脂付着アルミニウム顔料: 1.3g(固形分質量)
・シンナー(酢酸ブチル:30部、トルエン:45部、イソプロピルアルコール:20部、エチルセロソルブ:5部を混合したもの): (D)g(ここで、樹脂付着アルミニウム顔料と(D)との合計量が33gなるように調整した。)
・クリヤー(アクリディックA―166(DIC製):29部、硝化綿(工業用硝化綿1/2AS、Companhia Nitro Qumica Brasileira製):3部、上記シンナー:68部を混合したもの)(バインダー樹脂成分): 42g
得られた塗料組成物をABS樹脂板に膜厚が15μmになるように吹き付け塗装した。その後、55℃で30分乾燥し、評価用塗板を作成し、評価用塗板を得た。
上記の評価用塗板を用いて、密着性、耐薬品性、光沢保持率の評価を行った。
[Evaluation 6 (evaluation of coating film adhesion, chemical resistance, gloss retention, and pigment dispersibility)]
Using the resin-adhered aluminum pigments obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, metallic coating compositions were prepared according to the following formulations.
Resin-attached aluminum pigment: 1.3 g (solid mass)
Thinner (a mixture of 30 parts of butyl acetate, 45 parts of toluene, 20 parts of isopropyl alcohol, and 5 parts of ethyl cellosolve): (D) g (the total amount of the resin-adhered aluminum pigment and (D) was adjusted to 33 g).
Clear (a mixture of 29 parts of Acrydic A-166 (manufactured by DIC), 3 parts of nitrocellulose (industrial nitrocellulose 1/2 AS, manufactured by Companhia Nitro Qumica Brasileira), and 68 parts of the above thinner) (binder resin component): 42 g
The resulting coating composition was spray-coated onto an ABS resin plate to a film thickness of 15 μm, and then dried at 55° C. for 30 minutes to prepare a coated plate for evaluation.
Using the above-mentioned coating plates for evaluation, the adhesion, chemical resistance, and gloss retention were evaluated.

(塗膜の密着性)
上記で作製した塗板を用い、セロテープ(登録商標:ニチバン(株)製、CT405AP-18)を塗膜に密着させ、45度の角度で引っ張り、樹脂付着アルミニウム顔料粒子の剥離度合いを目視で観察した。観察結果に応じて、下記のように評価した。
○ ( 良) : 剥離なし
△ ( 可) : やや剥離あり
× ( 不可) : 剥離あり
(Adhesion of coating film)
Using the coated plate prepared above, cellophane tape (registered trademark: CT405AP-18, manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was attached to the coating film and pulled at a 45 degree angle, and the degree of peeling of the resin-adhered aluminum pigment particles was visually observed. Depending on the observation results, the following evaluation was made.
○ (Good): No peeling △ (Acceptable): Slight peeling × (Not acceptable): Peeling

(塗膜の耐薬品性)
上記で作製した塗板の下半分を2.5NのNaOH水溶液を入れたビーカーに浸漬し、23℃で24時間放置した。試験後の塗板を水洗、乾燥したのち、浸漬部と未浸漬部を、JIS-Z-8722(1982)の条件d(8-d法)により測色し、JIS-Z-8730(1980)の6.3.2により色差ΔEを求める。色差ΔEの値に応じて、下記のように評価した。(値が小さいほど良好。)
○ (良) : 1.0未満
△ (可) : 1.0以上~2.0未満
× (不可) : 2.0以上
(Chemical resistance of coating film)
The lower half of the coated plate prepared above was immersed in a beaker containing 2.5N NaOH aqueous solution and left at 23°C for 24 hours. After the test, the coated plate was washed with water and dried, and the immersed and unimmersed parts were color-measured according to condition d (8-d method) of JIS-Z-8722 (1982), and the color difference ΔE was calculated according to JIS-Z-8730 (1980) 6.3.2. Evaluation was made according to the value of the color difference ΔE as follows (the smaller the value, the better).
○ (Good): Less than 1.0 △ (Acceptable): 1.0 or more but less than 2.0 × (Unacceptable): 2.0 or more

[評価7(塗膜のFF性(輝度、光輝性)、隠蔽性)]
実施例1~8、及び比較例1~4で得られた樹脂付着アルミニウム顔料を使用して、下記の組成でメタリック塗料を作製した。
・樹脂付着アルミニウム顔料: 5.0g
・シンナー(関西ペイント株式会社製、商品名「アクリディック2000GL」): 13.0g
・アクリル樹脂(関西ペイント株式会社製、商品名「アクリディック2000」): 97.0g
次に、3milアプリケーターを用いて前記メタリックベース塗料をPETフィルムに塗装し、常温にて30分乾燥し、メタリックベース塗装板を得た。
図5に、実施例1の樹脂付着アルミニウム顔料を用いたメタリックベース塗装板のマイクロスコープ写真を示す。図8に、比較例1の樹脂付着アルミニウム顔料を用いたメタリックベース塗装板のマイクロスコープ写真を示す。図5からは、実施例1の塗装板においては個々の樹脂付着アルミニウム顔料が均一に分散していることが明らかであり、一方で比較例1の塗装板においては樹脂付着アルミニウム顔料の分散性が低く、重なり合っていることが明らかである。
[Evaluation 7 (FF property (brightness, brilliance), hiding power of coating film)]
Using the resin-adhered aluminum pigments obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4, metallic paints were prepared according to the following compositions.
Resin-attached aluminum pigment: 5.0 g
Thinner (product name "Acrydic 2000GL" manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.): 13.0 g
Acrylic resin (product name "Acrydic 2000" manufactured by Kansai Paint Co., Ltd.): 97.0 g
Next, the metallic base paint was applied to a PET film using a 3 mil applicator and dried at room temperature for 30 minutes to obtain a metallic base-coated plate.
Figure 5 shows a microscope photograph of a metallic base coated plate using the resin-adhered aluminum pigment of Example 1. Figure 8 shows a microscope photograph of a metallic base coated plate using the resin-adhered aluminum pigment of Comparative Example 1. It is clear from Figure 5 that the individual resin-adhered aluminum pigments are uniformly dispersed in the coated plate of Example 1, whereas the resin-adhered aluminum pigments have low dispersibility and are overlapped in the coated plate of Comparative Example 1.

(2)ΔF/F性(輝度、光輝性)の測定
上記作製塗料をPETシートに塗布した塗膜を、変角測色計(スガ試験機株式会社製)を用いてΔF/F性を評価した。入射角を45度とし、前記評価用の塗装板の塗膜表面で反射する鏡面反射領域の光を除いた、正反射光に近い受光角15度(L15)と底色に近い受光角60度(L60)を測定した。この比(L15/L60)をΔF/F性とした。
(2) Measurement of ΔF/F property (brightness, brilliance) The coating film formed by applying the above-prepared coating material to a PET sheet was evaluated for ΔF/F property using a variable angle colorimeter (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The incident angle was set to 45 degrees, and the light receiving angle of 15 degrees (L15), which is close to the regular reflection light, and the light receiving angle of 60 degrees (L60), which is close to the base color, were measured, excluding the light in the specular reflection area reflected by the coating film surface of the coating plate for evaluation. The ratio (L15/L60) was taken as ΔF/F property.

(3)塗料分散性の判定
・隠蔽性
上記作製塗料をPETシートに塗布した塗膜を目視で判定した。具体的には、上記作成塗料を基準アルミペースト及び樹脂被覆アルミペーストを用いて作製し、PETシート上に2本引きした塗装版を未塗装面からライトを照射することで、隠蔽性の評価を行った。
(基準アルミペースト顔料は樹脂被覆前のアルミニウム粒子)
◎:基準アルミペースト顔料と同等の隠蔽性を有する。
〇:基準アルミペースト顔料に対して、若干隠蔽性が低下する。
△:基準アルミペースト顔料に対して隠蔽性は低い。
(3) Evaluation of paint dispersibility and hiding power The coating film formed by applying the above-mentioned prepared paint to a PET sheet was visually evaluated. Specifically, the above-mentioned prepared paint was prepared using a standard aluminum paste and a resin-coated aluminum paste, and two coated strips were drawn on a PET sheet, and a light was irradiated from the uncoated side to evaluate hiding power.
(The standard aluminum paste pigment is aluminum particles before being resin-coated.)
⊚: Has the same hiding power as the standard aluminum paste pigment.
◯: The hiding power is slightly decreased compared to the standard aluminum paste pigment.
Δ: The hiding power is low compared to the standard aluminum paste pigment.

評価1~7の結果を表1に示す。


The results of evaluations 1 to 7 are shown in Table 1.


Claims (9)

アルミニウム粒子の表面が、ラジカル重合性二重結合を1個以上有する単量体/又はオリゴマーの重合体を含有する樹脂層で被覆された扁平状の樹脂付着アルミニウム顔料であって、
前記樹脂付着アルミニウム顔料の任意のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が付着している、樹脂付着アルミニウム顔料。
A flat resin-attached aluminum pigment in which the surfaces of aluminum particles are coated with a resin layer containing a polymer of a monomer and/or oligomer having one or more radically polymerizable double bonds,
The resin-adhered aluminum pigment has resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm adhered to any edge portion of the resin-adhered aluminum pigment.
アルミニウム粒子の表面が、ラジカル重合性二重結合を1個以上有する単量体/又はオリゴマーの重合体を含有する樹脂層で被覆された扁平状の樹脂付着アルミニウム顔料であって、
前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに3~1000個付着している、樹脂付着アルミニウム顔料。
A flat resin-attached aluminum pigment in which the surfaces of aluminum particles are coated with a resin layer containing a polymer of a monomer and/or oligomer having one or more radically polymerizable double bonds,
The resin-adhered aluminum pigment has, on an edge portion of the resin-adhered aluminum pigment, 3 to 1,000 resin particles having a circle-equivalent diameter of 5 to 50 nm adhered per 5 μm of the edge portion.
前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに3~100個付着している、請求項2に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。 The resin-adhered aluminum pigment according to claim 2, wherein 3 to 100 resin particles having a circle equivalent diameter of 5 to 50 nm are attached to the edge portion of the resin-adhered aluminum pigment per 5 μm of the edge portion. 前記樹脂付着アルミニウム顔料のエッジ部位上に、円相当径5~50nmの樹脂粒が、前記エッジ部位の長さ5μmあたりに10~100個付着している、請求項2に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。 The resin-adhered aluminum pigment according to claim 2, wherein 10 to 100 resin particles having a circle equivalent diameter of 5 to 50 nm are attached to the edge portion of the resin-adhered aluminum pigment per 5 μm of the edge portion. 前記樹脂層の平均表面粗さRaが2.0~7.0nmである、請求項2に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。 The resin-attached aluminum pigment according to claim 2, wherein the average surface roughness Ra of the resin layer is 2.0 to 7.0 nm. 前記樹脂層のうち、前記樹脂付着アルミニウム顔料の断面観察によって観察される、前記樹脂層の厚みτが5nm以下である部分の割合が5%以下である、請求項2に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。 The resin-adhered aluminum pigment according to claim 2, wherein the proportion of the portion of the resin layer where the thickness τ of the resin layer is 5 nm or less is 5% or less, as observed by cross-sectional observation of the resin-adhered aluminum pigment. 前記アルミニウム粒子の平均断面厚みτ’が、0.03~0.18μmであり、かつ前記アルミニウム粒子の平均粒子径d50が、5~15μmである、請求項2に記載の樹脂付着アルミニウム顔料。 The resin-adhered aluminum pigment according to claim 2, wherein the average cross-sectional thickness τ' of the aluminum particles is 0.03 to 0.18 μm, and the average particle diameter d50 of the aluminum particles is 5 to 15 μm. 請求項2~7のいずれか一項に記載の樹脂付着アルミニウム顔料を含有する、塗料。 A paint containing the resin-attached aluminum pigment according to any one of claims 2 to 7. 請求項2~7のいずれか一項に記載の樹脂付着アルミニウム顔料を含有する、インキ。 An ink containing the resin-attached aluminum pigment described in any one of claims 2 to 7.
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