JP4533972B2

JP4533972B2 - 金色系顔料組成物及びそれを用いた塗装体、塗装方法

Info

Publication number: JP4533972B2
Application number: JP2003208626A
Authority: JP
Inventors: 正良和田; 克彦八木; 英司河村; 淳栗林; 直子藤澤
Original assignee: Shiseido Co Ltd
Current assignee: Shiseido Co Ltd
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2023-08-25
Also published as: JP2005068186A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は金色系顔料組成物、塗装体、印刷物および塗装方法、特に金色を呈する顔料組成物の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、書籍、冊子の商標、題名などの表示のために金色を呈する箔押しが施されている。この金箔は光の入射角と観察角度が法線に対して対象となる正反射角度近傍において高い反射率を示し、結果として強い金色の金属光沢として認識できる。これらの箔押しに使用される金色の箔は、アルミ粉と黄色の染料によって構成されているものが代表的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の一般的な金色系顔料組成物の塗装体は、高い正反射率を示す角度域が狭く、正反射方向を逸脱すると暗い画像として認識される。
また、耐光性に劣り、特に日光に曝露されることにより染料の褪色が生じるため、金色が銀色に変色するという致命的な欠点があった。
本発明は前記従来技術の課題に鑑みなされたものであり、その目的は箔押しに代わる隠蔽性に優れた高彩度の金色が広い視野角で認識可能で、特に耐光性に優れた顔料組成物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、以前に二酸化チタン被覆雲母表面をコバルト、ニッケル、銅より選ばれた一種又は二種以上の金属粒子で被覆することによって得られる顔料が、多彩な有色の外観色とともに金属光沢を有することを報告した。
【特許文献１】
特許第２５１４００３号
【０００５】
そして、今回これらの顔料を適正に配合した塗料やインクなどの組成物の塗装体が隠蔽性に優れた高彩度の金色を広い視野角で認識可能とし、耐光性にも優れた特徴を付与することを見出し本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明にかかる金色系顔料組成物は、
雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン上に、さらにコバルトの金属微粒子を雲母１００重量部に対して１〜６重量部の範囲で被覆したコバルト系雲母チタン顔料と、
雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン上に、さらにニッケルの金属微粒子を雲母１００重量部に対して１〜６重量部の範囲で被覆したニッケル系雲母チタン顔料と、
雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン顔料と、
を含む光輝性顔料混合物と、バインダー樹脂を含有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記組成物において、コバルト系雲母チタン顔料：ニッケル系雲母チタン顔料：雲母チタン顔料＝３５〜７０：３０〜５０：１０〜５０であることが好適である。
また、前記組成物において、雲母チタンが金色系干渉色を有することが好適である。
【０００８】
また、本発明にかかる塗装体は、前記いずれかの顔料組成物が基材上に塗装されたものであることを特徴とする。
また、本発明にかかる印刷物は、前記いずれかの顔料組成物が基材上に印刷されたものであることを特徴とする。
また、本発明にかかる印刷方法は、前記顔料組成物を、基材上に孔版印刷にて印刷することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明者らは、隠蔽性に優れた高彩度、高輝度の金色塗装体、特に耐光性に優れた金色箔を付与した塗装体を作製するにあたり、金色の干渉色を有する二酸化チタン被覆雲母へのニッケル被覆、金色の干渉色を有する二酸化チタン被覆雲母へのコバルト被覆により隠蔽性、彩度に優れた金色を実現し、さらに前記粉体と二酸化チタン被覆雲母を適正な範囲で混合することにより、広い角度で金色の視認性が高く、更には隠蔽性に優れ高彩度の金色塗装体を実現した。
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について詳述する。本発明で使用する光輝性を有する粉体は基本的に特許登録番号２５１４００３に記載されているものであり、その製造方法も特許登録番号２５１４００３記載の方法を用いることができる。
【００１１】
この光輝性を有する粉体は、雲母、二酸化チタン、金属という基本的に無彩色の無機原料で構成されているにも関わらず、鮮やかな有彩色の外観色を呈し、しかも、その光沢度において優れたものである。また、有機顔料による着色顔料と異なり、その安定性等の顔料特性にも非常に優れている。本発明の金属光沢を有する組成物において光輝性有色顔料の配合量は特に限定されないが、組成物全量に対して通常５〜３５重量％が好適である。顔料の配合量が少ないと、隠蔽力が低下し、配合量が過剰になると顔料の分散が不均一になる、組成物塗装体の外観がまだらになる、顔料の配向性が劣るなどの問題が生じ、また組成物の粘度が上昇して作業性や印刷適性等に好ましくない影響を及ぼすことがある。
【００１２】
なお、本発明における塗装体とは、基材上の一部、あるいは全部の表面を着色又は賦光沢されているものを意味し、例えば塗料又は印刷インキのような組成物が基材に塗工されたものであり、紙、板紙、布、皮革、金属、プラスティック等、塗工可能なものであれば特に限定されず、その形状も様々なものが適用可能である。もちろん、予め塗装、印刷、コーティング処理された基材でもよい。
【００１３】
また、本発明における印刷物に用いる基材としては、上質紙、コート紙、アート紙等の用紙、その他に紙以外のフィルム状又は板状のもので、材質は合成樹脂、金属、植物繊維、木材等を使用することができる。
【００１４】
本発明において塗装体を形成するにあたり配合されるバインダー樹脂とは、顔料混合粉体を基材上に安定に密着させうる樹脂であり、溶剤型インキ用樹脂、紫外線硬化型インキ用樹脂等を使用することができ、基材上に塗工後は顔料混合粉体を包埋した状態で基材上に被膜を形成するものである。インクの種類は基材との相性や、形成被膜強度、膜厚等によって選択されるので特に限定されないが、通常塗料や印刷インキのバインダーとして用いられているものを使用することができる。
【００１５】
溶剤型インキは主に色材、熱可塑性樹脂、溶剤等よりなりたっている。熱可塑性樹脂としては、ギルソナイト、マレイン酸樹脂、還化ゴム、硬化ロジン、石油樹脂、ニトロセルロース、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、塩素化ポリプロピレン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、塩化ビニル、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アマニ油、変性フェノール樹脂、フマル酸樹脂、エポキシエステル樹脂、エポキシアミノ樹脂、エポキシフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、鉱油ワニス、ケトン樹脂、塩化ゴム、エチルセルロース、尿素樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。
【００１６】
本発明にかかる組成物に配合される溶剤としては、一般に塗料やインキに用いられる溶剤を用いることが可能であり、通常バインダー樹脂を良好に溶解して作業性を向上させ、且つこの樹脂溶液中に光輝性有色顔料が良好に分散配合できるものであれば特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸イソブチル、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルアセテート、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エチルエーテルアセテート等が挙げられる。
【００１７】
溶剤としては揮発性の有機溶剤が多く用いられるが、場合によっては水等を配合しても良い。本発明の金属光沢を有する組成物においては、本発明の効果を損なわない範囲であれば組成物の特性を調節するために前記必須成分の他に通常塗料やインキに配合されている各種添加剤を配合してもよい。例えば、可塑剤、ワックス、湿潤剤、安定剤、染顔料、静電防止剤、消泡剤、酸化防止剤、レベリング剤、重合禁止剤、フィラー剤、沈降防止剤等が挙げられる。
【００１８】
紫外線硬化型インキは、主に色材、プレポリマー、モノマー、光開始剤、添加剤等によりなっている。
プレポリマーとしては、アクリル系が主流であり、ＵＶインキの主成分である。例えば、ポリオールアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、アルキドアクリレート、ポリエーテルアクリレート等である。ポリオールアクリレートとしては、ペンタエリスリトールアクリレート、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、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート等がある。エポキシアクリレートとしては、エポキシ化乾性油アクリレート、ビスフェノールＡジグリシジルアクリレート、変性ビスフェノールＡエポキシアクリレート、ノボラック型エポキシアクリレート、脂肪族エポキシアクリレート等がある。ウレタンアクリレートとしては、ポリカーボネイトアクリレート、ヒドロキシル基含有アクリレート、ジイソシアネートとヒドロキシル含有物の反応生成物等がある。ポリエステルアクリレートとしては、油類、変性アルキド、変性ポリエステルなどをべースとして、これにアクロイル基を導入し、さらにウレタン化したようなものがある。
【００１９】
モノマーとしては、モノアクリレート、ジアクリレート、トリアクリレートがある。モノアクリレートとしては、ヒドロキシブチアクリレート、ジシクロペンタジエンアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等がある。ジアクリレートとしては、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコ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アクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート等がある。トリアクリレートとしては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等がある。
【００２０】
光開始剤としては、アリルケトン型や、ベンソフェノンとその誘導体等が使用される。また、アミンやチオールは水素供与体として添加される。
添加剤としては、ミスト防止剤、滑剤、酸化防止剤、乾燥剤、湿潤剤、粘度改良剤、ワックス等が挙げられる。
【００２１】
本発明において配合される顔料は、疎水性、分散性等の向上の目的から、表面処理を行っても良い。表面処理剤としては特に制限されないが、例えば、シリコーン油、脂肪酸金属塩、アルキルリン酸、アルキルリン酸のアルカリ金属塩又はアミン塩、Ｎ−モノ長鎖（炭素数８〜２２）脂肪族アシル塩基性アミノ酸、パーフルオロアルキル基を有するリン酸エステル等が挙げられる。
【００２２】
本発明において、有色の高い光輝感を得るためには金属光沢を有する組成物中の光輝性有色顔料とバインダー樹脂の重量比は１：５〜２：１であることが好適である。このような金属光沢を有する組成物を基材上に塗装すると、基板上にバインダー樹脂被膜が形成され、光輝性有色顔料はこの被膜中に保持されて、塗装が形成される。従って、基板上の塗膜中、光輝性有色顔料とバインダー樹脂の重量比は１：５〜２：１の範囲に存する。このような組成比を有する塗膜は基板に有色の外観色及び高い光輝感を与える。
【００２３】
本発明における塗装方法は、本発明に係る光輝性を有する粉末を基材上の一部又は全部の表面に孔版印刷により印刷することが好適である。また、本発明における印刷方法は、特に限定されるものではなく、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、凹版印刷等の印刷方法で可能である。孔版印刷は定法に従い、ポリエステル等の紗の表面に感光液を塗工、乾燥した後、露光、現像、乾燥を行って所望の版を作製し、版の開口部からスキージによってインキを通過させて被印刷体に印刷を行う。また、スクリーンのメッシュ数は特に限定されるものでは無いが１００〜２５０が好適である。メッシュ数が１００より小さいと印刷の鮮明さに欠け、２５０より大きいとメッシュに顔料が詰まり印刷不良の原因となる。
【００２４】
【実施例】
以下に、具体例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
ニッケル系雲母チタン顔料の製造例
金色の干渉色を有するルチル型雲母チタン（Iriodin201(商標) ドイツMerck社製)５０ｇを８×１０^−３Ｍ塩化スズ水溶液５００ｍｌに分散させ、濾過後、５×１０^−３Ｍ塩化パラジウム水溶液に再度分散させた。濾過後、得られた活性化雲母チタン５０ｇをｐＨ６〜６．５、浴温８０℃に保った次亜リン酸ナトリウム（１０ｇ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１００ｇ／ｌ）、硫酸アンモニウム（５０ｇ／ｌ）、硫酸ニッケル（２．８４ｇ／ｌ）からなる無電解ニッケルメッキ浴１２００ｍｌに分散させ、１時間攪拌を続けた。濾過後、水洗し、１５０℃で１２時間乾燥させ、金色の外観色を有する光輝性有色顔料５１ｇを得た。
【００２５】
コバルト系雲母チタン顔料の製造
金色の干渉色を有するルチル型雲母チタン（Iriodin201(商標) ドイツMerck社製)５０ｇを８×１０^−３Ｍ塩化スズ水溶液５００ｍｌに分散させ、濾過後、５×１０^−３Ｍ塩化パラジウム水溶液に再度分散させた。濾過後、得られた活性化雲母チタン５０ｇをｐＨ６〜６．５、浴温８０℃に保った次亜リン酸ナトリウム（１０ｇ／ｌ）、クエン酸ナトリウム（１００ｇ／ｌ）、硫酸アンモニウム（５０ｇ／ｌ）、硫酸ニッケル（４．２９ｇ／ｌ）からなる無電解ニッケルメッキ浴１２００ｍｌに分散させ、１時間攪拌を続けた。濾過後、水洗し、１５０℃で１２時間乾燥させ、金色の外観色を有する光輝性有色顔料５１ｇを得た。
【００２６】
被検顔料組成物の調製
所定混合比で予備混合して得た被検顔料４重量部を、スクリーンＮＡＮメジューム（帝国インキ社製）１２重量部にホモディスパーにて均一に分散した後、スクリーン印刷にてコート紙上に塗工した。コート紙は室温にて乾燥を行い被検塗装体を得た。
【００２７】
【表１】

その外に、比較例４として市販の金色転写箔をコート紙上に８０℃で転写を行った。
これらの塗装体について以下の評価を行った。
【００２８】
評価方法１
被検塗装体を２０×１００mmの大きさに切り取り測色に供した。測色は肉眼観察と、村上色彩研究所製の変角分光測色機（ＧＣＭＳ−３）を用いた測色（入射角−４５度、受光角０度〜６０度まで１０度間隔で測定）を行った。
【００２９】
評価方法２
被検塗装体の耐光性について、ＦＡＬ−２５ＡＸＵ（スガ試験機製）を用いて評価した。光源としてカーボンアークを使用し、試験温度３５±５℃、ブラックパネル温度５０±５℃、相対湿度６５±１５％、放射照度１００±２５W/cm²（波長３１０〜４００nm）、０.５mW/cm²（波長３１０nm未満）の条件で一定時間経過後の試料の外観を目視にて観察を行った。
【００３０】
評価結果
評価結果を図１及び図２に示す。図１は実施例１及び比較例１〜３の変角測色結果をａ値、ｂ値のプロットにより示した。図２は実施例１及び比較例１〜３の耐光性試験結果をＬ値のプロットにより示した。
図１及び図２から解るように、実施例１では低受光角で比較的高い彩度を示し、さらに正反射方向においても高い彩度と輝度が得られている。肉眼観察においても、幅広い観察角度で鮮やかな光沢を有する金色が確認された。
【００３１】
一方、比較例１,２では低受光角では比較的高い彩度を示すものの、正反射方向では実施例１に比べ彩度、輝度が低い傾向にある。また、比較例３は低受光角での彩度が極端に低く、正反射方向での彩度も低いため、鮮やかな金色を呈していないことが解る。肉眼観察においても、比較例１,２は広い観察角で金色が確認できるものの、実施例１に比べ正反射方向での金色が若干劣る傾向にあり、また比較例３は観察角度によっては白色に見え、所望の金色塗装体を得られなかった。
【００３２】
比較例４と実施例１の光沢を目視にて比較したところ、入射光に対して基体を正反射方向から傾けていくと、比較例４では急激にその視認性が低下するのに対し、実施例１では低角度までその視認性が保たれていた。
【００３３】
また、比較例４と実施例１の耐光性を評価方法２に従い測定を行ったところ、実施例１ではカーボンアーク照射１０００時間で外観の変化が見られなかったのに対し、比較例４では５０時間で染料の金色の褪色が生じ、白っぽい外観を有していた。
本発明者等はさらに各顔料の配合比について検討を行った。
結果を表２,３に示す。なお、塗装体の作成方法及び評価方法は前記のものに準じる。
【００３４】
【表２】

【００３５】
【表３】

【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる顔料組成物によれば、コバルト系雲母チタン、ニッケル系雲母チタン及び雲母チタンの含むことにより、隠蔽性に優れた高彩度、高輝度の金色が広い視野角で視認可能で、且つ耐光性に優れる塗装体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例及び比較例にかかる組成物の配合比率によるａ値及びｂ値の受光角による変化を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例及び比較例にかかる組成物の配合比率によるＬ値受光角による変化を示す説明図である。

Claims

雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン上に、さらにコバルトの金属微粒子を雲母１００重量部に対して１〜６重量部の範囲で被覆したコバルト系雲母チタン顔料と、
雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン上に、さらにニッケルの金属微粒子を雲母１００重量部に対して１〜６重量部の範囲で被覆したニッケル系雲母チタン顔料と、
雲母表面が二酸化チタンで被覆された雲母チタン顔料と、
を含む光輝性顔料混合物と、バインダー樹脂を含有することを特徴とする金色系顔料組成物。
請求項１記載の組成物において、コバルト系雲母チタン顔料：ニッケル系雲母チタン顔料：雲母チタン顔料＝３５〜７０：３０〜５０：１０〜５０であることを特徴とする金色系顔料組成物。
請求項１又は２記載の組成物において、雲母チタンが金色系干渉色を有することを特徴とする金色系顔料組成物。
請求項１〜３のいずれかの顔料組成物が基材上に塗装された塗装体。
請求項１〜３のいずれかの顔料組成物が基材上に印刷された印刷物。
請求項１〜３のいずれかに記載の顔料組成物を、基材上に孔版印刷にて印刷することを特徴とする印刷方法。