(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状結晶の平均径が５〜３０μｍで、かつ板状比が３〜１００で、飽和磁化量が０．１〜３ｅｍｕ／ｇのヘマタイト型構造を有し、鉄元素がＡｌ単独で置換されるか、或いは更にＭｎによって置換された鱗片状の酸化鉄系光沢顔料を、樹脂の固形分中に２５〜４０重量部含み、かつ前記酸化鉄系光沢顔料の磁場配向により色調が変化することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物を塗装して塗膜を製造するにあたり、塗装する際に又は塗装した後樹脂が固化する前に塗膜の少なくとも一部に外部磁場を印加して該光沢顔料を磁場配向させて塗膜の印加部分の色調を変化させることを特徴とする前記の樹脂組成物から塗膜を製造する方法。
【請求項３】
請求項１に記載の樹脂組成物から成型体を製造するにあたり、成型する際又は成型した後樹脂が固化する前に成型体の少なくとも一部に外部磁場を印加して該光沢顔料を磁場配向させて成型体の印加部分の色調を変化させることを特徴とする前記の樹脂組成物から成型体を製造する方法。
【請求項４】
同一原料を用いて、磁場配向の有無、磁場の強度或いは磁場配向方向の異なる少なくとも２個の塗膜又は２カ所の測定場所で、色調の変化が以下の色差式によって定義されたＣＩＥ１９７６（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）均等知覚色空間内の２点間の幾何学的距離で表された色差（△Ｅ）として１以上であることを特徴とする請求項２に記載の塗膜の製造方法。
△Ｅ（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝｛（△Ｌ＊）２＋（△ａ＊）２＋（△ｂ＊）２｝１／２
【請求項５】
同一原料を用いて、磁場配向の有無、磁場の強度或いは磁場配向方向の異なる少なくとも２個の成型体又は２カ所の測定場所で、色調の変化が以下の色差式によって定義されたＣＩＥ１９７６（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）均等知覚色空間内の２点間の幾何学的距離で表された色差（△Ｅ）として１以上であることを特徴とする請求項３に記載の成形体の製造方法。
△Ｅ（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）＝｛（△Ｌ＊）２＋（△ａ＊）２＋（△ｂ＊）２｝１／２
【請求項６】
請求項１の樹脂組成物を用い、請求項２の製造方法で得られたグラデーション効果を呈する塗膜。
【請求項７】
請求項１の樹脂組成物を用い、請求項３の製造方法で得られたグラデーション効果を呈する成型体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、同一の原料を用いて色調を変化させることを可能とする樹脂組成物、それを用いた塗膜又は成型体、及びそれらの製造方法に関するものであり、更に詳細には、塗膜の作製、合成樹脂の成型体の製造、インキを用いた印刷等の幅広い分野で有用な、同一の原料を用いて色調を変化させることを可能とする樹脂組成物、それを用いた塗膜又は成型体、及びそれらの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来塗膜や成型体において色調を変化させたい場合は、原料樹脂中に含まれる着色剤である顔料や染料の配合割合を変えることによってのみ可能であった。従って、例えば立体感を得るためにグラデーションを施す場合、多種多様な樹脂を準備しなければ成らず、また塗装工程や成型工程自体も煩雑に成らざるを得なかった。また、個々の成型体の色調を変える場合も、成型体毎に配合割合を変えた複数の樹脂を準備しなければならず同様に繁雑であった。
【０００３】
又、最近では写真技術と演算機による色解析装置の組み合わせによる印刷技術が急速に発達してきてはいるが、これらの装置は極めて高価でなおかつ専門的な知識を要するものであり、特殊用途や大量印刷物にしか利用され難いし、また、印刷時に数種類のインキを使用しなければならない点は何等解決されるわけでもない。
【０００４】
又、アルミフレーク、マイカ、ＭＩＯ等の光沢顔料を含んだ原料樹脂を使用することによって得られる塗膜や成型体は、観察する位置によって色調が異なって見えることが知られているが、これは観察者と塗膜面や成型体の表面との相対的な位置関係が変化することによって生じたものであり、塗膜や成型体の色が本質的に変化したわけではない。
【０００５】
更に、磁気テープや磁気ディスクの様な磁気記録媒体の製造において、磁性顔料を磁場配向する事が行われているが、これらの技術は色調について考慮しているものでは全くない。
【０００６】
或いは、マグネタイト型構造を有する酸化鉄系黒色顔料のように粉体自身が強く磁化してしまう顔料では、顔料自身の磁力によって顔料同士が凝集したりする等の問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の技術では塗膜や成型体の色調を変化させるためには、少なくとも数種類の色の原料樹脂を準備し、これを適宜配合して使用しなければならず、又その塗装、成型工程は煩雑に成るという問題点を有しており、同一原料で色調を変える技術は皆無であった。
【０００８】
これに対し本発明は同一の原料樹脂を用いるにもかかわらず色調の変化を可能とする新規な樹脂組成物、それを用いた塗膜又は成型体、及びそれらの製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、適当な形状と飽和磁化量のヘマタイト型構造を有する鱗片状の酸化鉄系光沢顔料を樹脂中に含むことを特徴とする樹脂組成物を使用して塗膜又は成型体を製造するときに、製造の際又はその後の仕上げとして外部磁場を印加する磁場処理を行うと、得られる塗膜又は成型物が従来のものとは全く異なった特徴を有する事を見い出し、本発明の完成に至ったものである。
【００１０】
元来ヘマタイト型構造を有する酸化鉄系顔料は通称弁柄として広く樹脂分野に使用されている。一方鱗片状の酸化鉄系顔料は天然にはＭＩＯとして産出され防食用塗料に利用されたり、近年においては人工的に合成されるようになりその光輝性が注目され光輝材料として樹脂分野で使用されるようになっている。しかしながらその使用方法は従来の塗装、成型技術の延長であり、その特徴を最大限に利用するものとは言い難いものであった。
【００１１】
ヘマタイト型構造の酸化鉄の磁性は、粒子表面近傍の鉄元素と酸素元素の割合が理論的な割合からずれている為に生じているものとされている。しかしながら従来の酸化鉄では形状が球状か或いはそれに近い粒状であるため方向性を有していなかったし、よしんば外部磁場の影響を受けても塗膜又は成型体の色調には影響しなかった。
【００１２】
一方、鱗片状の酸化鉄系光沢顔料は高度な形状異方性を有するので板面と厚み面では表面積が極めて異なっており、外部磁場による影響に方向性が生じるものと推察し、これを含有する樹脂を使用した塗装の際又は得られた塗膜の乾燥時に外部磁場を印可したところ、塗膜の色調が劇的に変化することを見い出した。成型体の製造においても、同様な変化を見い出した。
【００１３】
より具体的には、板状結晶の平均径が２〜３０μｍで、かつ板状比が３〜１００で、その飽和磁化量が０．１〜３ｅｍｕ／ｇである、ヘマタイト型構造を有する鱗片状の酸化鉄系光沢顔料を樹脂の固形分中に１〜４０重量部含む樹脂組成物としたものを使用し、これを適当な方法で塗装し又は成型して塗膜又は成型体とするときに、その塗装の際又は成型の際或いはそれらの後であって樹脂が固化しない内に樹脂の少なくとも一部に磁力線を印加すると視覚上の差として感知できる程度に色調が変化（ΔＥで１以上）した塗膜や成型体が得られる。なお、樹脂組成物には必要に応じて着色剤を添加することもできる。
【００１４】
本発明の方法によれば、磁力線の強度や印加角度を調整したり連続的に変化させることによって、原料樹脂を変えることなく塗膜や成型体の色調を部分的に調整したり連続的に変化させる即ちグラデーション効果を持たせることができる。また、この方法を用いれば塗膜又は成型体毎に色調の異なった塗膜又は成型体を原料樹脂を変えることなく連続的に製造することもできる。
【００１５】
更にこれらの鱗片状の酸化鉄系光沢顔料は磁化量が小さいために磁力による凝集を起こさない為、強磁性体顔料のような磁気凝集に起因する色別れや顔料濃度の変化と言った問題は生じない。
【００１６】
尚、ここで使用するヘマタイト型構造を有する鱗片状の酸化鉄系光沢顔料の形状、飽和磁化量、樹脂中での濃度が重要である。
【００１７】
平均径が小さすぎると色調の変化が小さくなりまた大きすぎると塗膜などの表面から顔料が突き出した状態となって表面が荒れる為好ましくなく、平均径としては２〜３０μｍ望ましくは５〜２０μｍの範囲が適当である。
【００１８】
また板状比が小さいと配向方向の変化による色調の変化が小さくなるし、大きすぎても成型時などに結晶が破壊されるため好ましくなく、板状比としては２〜１００望ましくは４〜８０の範囲が適当である。
【００１９】
飽和磁化量は低すぎると磁場配向しなくなるし、また高すぎると磁気凝集を生じて顔料濃度に分布を生じるなど好ましくなく、飽和磁化量としては０．１〜３ｅｍｕ／ｇ望ましくは０．３〜２ｅｍｕ／ｇの範囲が適当である。
【００２０】
顔料濃度も低すぎる場合には色調の変化が効果的に生じないし、又高めることに関しては特性上の問題はないが、製品価格が高くなるなどの点で好ましくなく、顔料濃度としては１〜４０重量部望ましくは２〜３０重量部の範囲が適当である。
【００２１】
更に塗膜或いは成型体の色差（ΔＥ）は一般に観察者が色調の変化を感知できるとされている１以上望ましくは２以上にすることが適当である。
【００２２】
【実施例】
次に実施例により本発明を説明する。但し以下の実施例は単に例示のために示すものであり、本発明の範囲がこれらによって制限されるものではない。
【００２３】
以下の実施例の磁気特性は東英工業製ＶＳＭを、平均径はセイシン工業製ＬＡＳＥＲ    ＭＩＣＲＯＮ    ＳＩＺＥＲ    ＰＲＯ−７０００Ｓを、色調はスガ試験機械製カラーテスターを用いてそれぞれ測定した。板状比は平均径と電子顕微鏡による厚みの測定値より計算した。色調は表１にまとめて示す。
【００２４】
実施例１
平均径１５μｍ、板状比５、飽和磁化量１．８ｅｍｕ／ｇを有する鱗片状酸化鉄光沢顔料を固形分中に３重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、黒色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００２５】
実施例２
平均径７μｍ、板状比６０、飽和磁化量０．６ｅｍｕ／ｇを有し、Ａｌ２Ｏ３換算で７重量部のＡｌを含む、Ａｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料（チタン工業製    酸化鉄パール顔料ＡＭ−１００）を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、白色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００２６】
実施例３
平均径１２μｍ、板状比５０、飽和磁化量０．９ｅｍｕ／ｇを有し、Ａｌ２Ｏ３換算で４重量部のＡｌを含む、Ａｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料（チタン工業製酸化鉄パール顔料ＡＭ−２００）を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、白色部と黒色部に塗り分けられた紙上に塗布した。そして白色部と黒色部に塗布した塗膜の一部に、それぞれ紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００２７】
実施例４
平均径１６μｍ、板状比２０、飽和磁化量１．３ｅｍｕ／ｇを有し、Ａｌ２Ｏ３換算で２重量部のＡｌを含む、Ａｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料（チタン工業製酸化鉄パール顔料ＡＭ−３００）を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、白色部と黒色部に塗り分けられた紙上に塗布した。そして白色部と黒色部に塗布した塗膜の一部に、それぞれ紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００２８】
実施例５
平均径１５μｍ、板状比５、飽和磁化量０．７ｅｍｕ／ｇを有し、Ａｌ２Ｏ３換算で１重量部のＡｌ及びＺｎＯ換算で０．５重量部のＺｎを含む、Ａｌ−Ｚｎ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料（チタン工業製    酸化鉄パール顔料ＡＭ−４００）を固形分中に３重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、黒色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、それぞれ紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００２９】
実施例６
平均径９μｍ、板状比９０、飽和磁化量０．７ｅｍｕ／ｇを有し、Ａｌ２Ｏ３換算で６重量部のＡｌ及びＭｎＯ換算で１重量部のＭｎを含む、Ａｌ−Ｍｎ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、白色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００３０】
実施例７
実施例４で用いたものと同一のＡｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に１０重量部、青色有機顔料５重量部及び緑色有機顔料１重量部を含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、黒色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００３１】
実施例８
実施例３で用いたものと同一のＡｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン樹脂中に分散し、白色に塗られた上上の一部に紙面対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加しながら該塗料を塗布し乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、極めて色調の変化の大きな塗膜であった。
【００３２】
実施例９
実施例３で用いたものと同一のＡｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン樹脂中に分散し、これを直径４０ｍｍ厚さ５ｍｍのＡｌ製の金枠中に流し込み２個の成型体を得た。この２個の成型体に、それぞれ盤面に対して垂直及び水平な方向に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加しながら乾燥固化し、１２０℃で更に硬化処理した。この２個の成型体の盤面の色調を測定したところ、極めて色調変化の大きな成型体であった。
【００３３】
以上の実施例の概要を表１に示す。
【００３４】
更にこれら実施例の磁場配向部の塗膜を光学顕微鏡や電子顕微鏡で観察したところ、これらの酸化鉄系光輝性顔料はいずれも磁力線に対してその板面が平行になるように配向しており、又顔料の凝集は認められなかった。
【００３５】
実施例１０
実施例３で用いたものと同一のＡｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン樹脂中に分散し、白色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して磁力線の向きが０から９０度、磁力線の強さが０から３０００Ｇａｕｓｓまで変化した磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の強度及び向きの異なる４点で色調を測定したところ、色調が連続的に変化した塗膜であった。実施例１０の概要を表２に示す。
【００３６】
比較例１
平均径０．８μｍ、飽和磁化量１．２ｅｍｕ／ｇを有する粒状の酸化鉄顔料を固形分中に２５重量部含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、白色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、色調の変化の小さい塗膜であった。
【００３７】
比較例２
実施例４で用いたものと同一のＡｌ置換鱗片状酸化鉄系光沢顔料を固形分中に０．５重量部を含むようにアクリル−メラミン系樹脂中に分散し、黒色に塗られた紙上に塗布した。そして塗布した塗膜の一部に、紙面に対して垂直に約３０００Ｇａｕｓｓの磁力線を印加して乾燥固化した。これを１２０℃で焼き付け処理した後、磁力線の印加部と非印加部の色調を測定したところ、色調の変化の小さな塗膜であった。
【００３８】
【表１】
0003629040.tif 000002
【表２】
0003629040.tif 000003
【００３９】
【発明の効果】
従来塗膜や成型体において色調を変化させたい場合は、原料樹脂中に含まれる着色剤である顔料や染料の配合割合を変えることによってのみ可能であった。
【００４０】
本発明の樹脂組成物、それを用いる塗膜又は成型体及びそれらの製造方法においては同一原料樹脂を用いるにも関わらず塗膜、成型物の色調を変化することができるという、従来には全く無い極めて新規な技術を提供するものである。そして鱗片状の酸化鉄系光輝性顔料の形状や樹脂中での濃度を適宜設定することで、色調の変化の度合いを変えることが可能である。更に他の着色剤との組み合わせを考慮すると塗料、インキ、合成樹脂等の分野で非常に広範囲な用途へ応用できる。