ＩＲ放射線を反射する白色顔料、その製造および使用
本発明は、ＩＲ反射性コアを含むＩＲ放射線を反射する顔料に関し、そのＩＲ反射性コアは、ＩＲ放射線に対して透過性である実質的に被覆性のコーティングが与えられ、ここでそのＩＲ反射性顔料は実質的に白色である。本発明はさらに、それらの顔料を製造するためのプロセスに関し、さらにはそれらの使用にも関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＲ放射線を反射する強い白色の顔料、およびそれらの製造、さらにはそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁用塗料は典型的には、二酸化チタンまたは硫酸バリウムのような白色顔料を用いて着色される。この白色のベース塗料を基にして、相当する着色顔料を用いて色合いをつけることによって、着色エマルション塗料が得られる。しかしながら、エマルション塗料の構成成分、たとえばバインダー、顔料、および／または充填材は、たとえば、ＩＲ放射線の少なくとも部分的な吸収を示す。したがって、熱放射が反射されず、究極的には外側に放出される。
【０００３】
Ｋ．Ｒｏｓｅ、Ｕ．Ｐｏｓｓｅｔ、Ｋ．−Ｈ．ＨａａｓおよびＭ．Ｋｏｅｈｌ、Ｆａｒｂｅ ＆ Ｌａｃｋ、１０８（２００２）、ｐ．２９から、ＳｉＯ２を用いてコーティングされたアルミニウム顔料が、エマルション塗料におけるＩＲ放射線の改良された反射を可能とする、ということは公知である。
【０００４】
“Ｋｏｍｆｏｒｔ ｕｎｄ Ｅｎｅｒｇｉｅｅｆｆｉｚｉｅｎｚ ｄｕｒｃｈ Ｗａｅｒｍｅｄａｅｍｍｕｎｇ”、Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．Ｂｅｃｋ、Ｏｔｔｉ−Ｐｒｏｆｉｆｏｒｕｍ“Ｗａｅｒｍｅｄａｅｍｍｕｎｇ ｉｍ Ｂａｕｗｅｓｅｎ”、０９．＋１０．０３．２００５、Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇには、ＩＲ反射性顔料を含む壁用塗料を用いて塗装された屋内の室壁が、快適で、心地よい環境を作り出すとの説明がある。室内にいる人が、最大で約１０μｍのＩＲ放射線を放射する、黒体放射体として機能する。
【０００５】
ＩＲ放射線は、室内の全熱経済の数パーセントの割合しか占めないが、主観的には、人は室内の放射線シンク（ｓｉｎｋ）には極めて敏感に反応する。したがって、壁によるＩＲ放射線の均質な反射は、極めて快適で、“心地よい環境”を生み出す。
【０００６】
しかしながら、ＩＲ反射性顔料としてたとえばアルミニウム顔料を使用することは、壁用塗料がメタリックな外観を与えるという欠点を有している。しかしながら、ほとんどの場合、これは望ましいことではない。壁用塗料中の金属顔料は、さらに、基材における不均一性を顕著に際立たせる。加えて、濃度および粒径に依存するが、アルミニウム顔料を使用すると、エマルション塗料の灰色化という不利な結果を与える。エマルション塗料のほとんどは白色であり、また白色エマルション塗料はさらに、着色エマルション塗料を製造する目的で、着色顔料を用いて色合いをつけるためのベースとしても使用される。
【０００７】
ＤＥ４２ １１ ５６０Ａ１には、１μｍ未満の粒径を有する白色顔料を用いた基材のコーティングが開示されていて、基材はとりわけ、金属フレークまたは雲母顔料であってよい。それらの顔料は、噴霧乾燥だけで基材に適用され、さらなるコーティングを用いないために、前記基材に対する接着性で難点がある。
【０００８】
ＤＥ１００ １０ ５３８Ａ１には、汚れ防止のコーティング材料が開示されているが、それに開示されているのは複雑な組成物であって、それには多数の成分および粒子と同様に、微小板形状の粒子、たとえばアルミニウム顔料が含まれていてもよい。ＤＥ１００ １０ ５３８Ａ１から公知のコーティング材料の一つの欠点はその金属顔料が腐蝕する可能性があることであり、もう一つの欠点は、そのコーティング材料がメタリックな外観または金属効果を有していることである。
【０００９】
ＤＥ１９５ ０１ ３０７Ａ１には、着色アルミニウム顔料が開示されているが、ここでは着色顔料が、ゾルゲルプロセスによって製造された金属酸化物マトリックスの中に組み入れられている。得られるアルミニウム顔料は、着色され、金属的な光沢がある。
【００１０】
ＵＳ５，０３７，４７５にも同様に、着色顔料を用いてコーティングされた着色アルミニウム顔料が開示されている。この場合、着色顔料の付着は、一方では加熱重合される不飽和の多官能カルボン酸によるものであるし、他方ではプラスチックコーティングによるものである。この場合もまた、そのようにして得られる着色アルミニウム顔料が、はっきりとしたメタリックな外観を有していることが欠点である。
【００１１】
さらに、ＷＯ９１／０４２９３には、着色された金属的な光沢のある金属顔料が開示されている。
【００１２】
上で特定した従来技術の場合、その記述はいずれも、装飾分野用の効果顔料についてである。それらの顔料は、金属効果を有しているのみならず、マストーン（ｍａｓｓｔｏｎｅ）であるが、その理由は、それらの着色顔料が金属表面上に直接固定されているからである。
【００１３】
ＷＯ９６／２３３３７には、２種類の粒子（一つは微小板形状の金属顔料、他は白色顔料）を特徴とするコーティング材料が開示されていて、それらは、近赤外線領域において極めて強い吸収を有している。その白色顔料は、金属顔料に適用されていてもよい。しかしながら、それらの白色顔料を金属顔料の上に固定させる方法は開示されていない。
【００１４】
ＷＯ２００５／００７７５４には、厚みが０．２μｍ未満の赤外線反射性コアを有する着色顔料が開示されている。この場合、白色顔料の開示はなく、それらを金属顔料の上に固定させる方法についての開示もない。
【００１５】
ＤＥ４０ ３５ ０６２Ａ１には、白色、灰色、黒色または有色の顔料を含んでいてもよいワニス層でコーティングされたＩＲ反射性基材が開示されている。そこには、通常の方法で壁に塗布することが可能なエマルション塗料は開示されていない。
【００１６】
ＤＥ１９７ １８ ４５９Ａ１の教示に従えば、それが意図しているのは、やや白色からやや灰色の表面を有する金属顔料を使用することである。このやや白色からやや灰色の表面は、各種の化学反応によって作り出すことが可能であるが、ＤＥ１９７ １８ ４５９Ａ１では、述べられている金属顔料を得るためには、どのような反応をどのような条件下で実施しなければならないかが明らかになっていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、白色の外観を有し、しかもあらゆる金属効果が抑制されているような、ＩＲ反射性顔料、好ましくは金属顔料が必要とされている。さらなる目的は、たとえば塗料またはワニスのような塗布媒体中で使用したときに、たとえばヒトの眼に顕著に見えることはなく、また塗布媒体を実質的に灰色化させることがまったくないような、ＩＲ反射性顔料、好ましくは金属顔料を提供することである。
【００１８】
水およびアルカリの影響に関する腐蝕に対して安定なＩＲ反射性顔料を提供することが、本発明のさらなる目的である。その顔料は、室内壁用塗料におけるばかりではなく石工塗料においても、エマルション塗料中で使用しやすいものであるべきである。
【００１９】
さらに、そのような顔料を製造するための経済的なプロセスを提供することもまた、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の基礎となる目的は、ＩＲ放射線を反射する顔料によって達成されるが、それにはＩＲ反射性コアが含まれ、そのＩＲ反射性コアは、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である実質的に被覆性のコーティングにより得られ、そのＩＲ反射性顔料は実質的に白色である。
【００２１】
本発明の顔料の好適な展開法は、従属特許請求項２〜２３に規定されている。
【００２２】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセスにより達成されるが、ここで、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを、白色顔料と共に、および／または可視光線を散乱させる粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ反射性コアに適用する。
【００２３】
本発明のプロセスの好適な展開法は、従属特許請求項２５〜２７に規定されている。
【００２４】
本発明の基礎となる目的はさらに、本発明の顔料を、インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、および化粧品に使用することにより達成される。
【００２５】
好適な展開法は、従属特許請求項２９に規定されている。
【００２６】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項に記載の本発明の顔料を含むコーティング組成物によって達成される。
【００２７】
一つの好適な展開法は、従属特許請求項３１に規定されている。
【００２８】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項に記載の本発明の顔料を用いるか、または特許請求項３０および３１のいずれかに記載の本発明のコーティング組成物を用いてコーティングされた物品によって達成される。
【００２９】
その物品は、たとえば、コーティングされた壁材料または天井材料、コーティングされた建築材料、たとえばファサード材料などであってよい。
【００３０】
驚くべきことには、本発明者らは、ＩＲ反射性コアを有し、同時にヒトの眼には実質的に白色に映る顔料を提供することが可能であることを見出した。
【００３１】
この文脈において特に驚くべきことは、ＩＲ反射性コア、たとえばＩＲ放射線を極めて効果的に反射する金属表面を有する基材を、たとえば、一方ではＩＲ反射性能が実質的に損なわれることなく、他方ではその顔料がヒトの眼には強い白色で非メタリックに映るようにコーティングすることが可能であるということであった。
【００３２】
したがって、本発明の顔料は、たとえば、インキ、塗料、ワニスまたは化粧品のような白色適用媒体中で使用することが可能であるが、その適用媒体の部分に、明確に認められる灰色化や金属的な光沢や強い光輝効果を一切与えない。
【００３３】
したがって、本発明の顔料は、より詳細には、典型的には屋内の室壁を塗装するために使用される白色エマルション塗料中で使用するのに適している。本発明の顔料を含むこの種のエマルション塗料は、典型的な方法でさらなる着色剤を添加することによって色合いをつけることも可能であることは理解されるであろう。
【００３４】
本発明の顔料を製造するためには、ＩＲ反射性コアに、光学波長範囲において不透明であり、同時にＩＲ透過性が高い顔料様の粒子を実質的に均質にコーティングする。本発明のためのコアは、微粒子、好ましくは球状または微小板形状の基材である。その基材が微小板形状の形態を有しているのが極めて特に好ましいが、その理由は、この幾何学的モルホロジー形状が、最大のＩＲ反射と、最小量の材料、すなわち比較的低いレベルの顔料化とを組み合わせることを可能とするからである。
【００３５】
そのコーティングは、一方では実質的にＩＲ透過性の顔料粒子（白色顔料）から、そして他方ではマトリックス材料から構成されているのが好ましい。実質的にＩＲ透過性の顔料粒子は、たとえば光学的に透明なマトリックスの中および／または上に組み入れることによって、ＩＲ反射性コアの表面上に固定されてもよい。このマトリックスが好ましくは、コアの均質な被覆を与える。この好適に被覆するマトリックスはまた、水または大気中のガスによる腐蝕の影響からコアを保護する。
【００３６】
本発明の目的のための、実質的に被覆性のコーティングとは、ＩＲ反射性コアがコーティングによって被覆されて、コアが認知できるような光沢の印象を観察者に対してまったく与えないようにすることを意味する。さらに、その被覆の程度が大きいために、腐蝕の影響を受けやすい金属製のＩＲ反射性コアの場合であっても、腐蝕の発生が抑制または防止される。
【００３７】
光学波長範囲において不透明であり、同時にＩＲ透過性が高い顔料様の粒子を用いてＩＲ反射性コアを均質にコーティングした結果として、本発明の顔料は全体として、強い白色の外観が得られる。ＩＲ反射性コアから生じる光学効果は、大きく抑制される。驚くべきことには、顔料様の粒子のＩＲ透過性が高いために、コアのＩＲ反射性能には、悪影響がまったく出ないか、または実質的に出ない。
【００３８】
本発明の文脈においては、“光学的性質”または“光学効果”は常に、ヒトの眼に見えるＩＲ反射性顔料のそれらの性質である。物理的には、それらの性質は約４００〜約８００ｎｍの波長範囲における光学的性質によって実質的に決まる。
【００３９】
一つの好ましい変化形態においては、白色で、光学的に不透明で、ＩＲ透過性の顔料様の粒子は、好ましくは１８０〜４００ｎｍ、より好ましくは２５０〜３５０ｎｍ、さらにより好ましくは２７０〜３３０ｎｍの平均一次粒径を有する白色顔料である。ミエ（Ｍｉｅ）理論によれば、この種の顔料は、４００〜８００ｎｍの光学的範囲内で、電磁気波長の最大の散乱断面積を有する。白色顔料がこれより小さくても、あるいは大きくても、散乱性ははるかに低くなる。最も低い散乱は、たとえば、３０〜４０ｎｍ未満の一次粒径を有するナノ粒子によって得られ、そのものはほとんど完全に透明である。粒子が最大の散乱断面積を伴う粒径を有しているのが好ましいという事実は、それらが実質的に白色に映り、光学的光線がＩＲ反射性コアの表面にほとんど到達しないという効果を有している。したがって、コアの光学効果、たとえば金属効果は、実質的に抑制され、顔料全体としては実質的に白色に映る。
【００４０】
白色顔料は、たとえば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫化亜鉛、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、炭酸カルシウム、リトポン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、およびそれらの混合物からなる群より選択すればよい。白色顔料はＩＲ放射線に対して、実質的に透過性であるか、好ましくは透過性である。その粒径、さらにはＩＲ反射性コアに適用される白色顔料の量は、使用される白色顔料の関数として調節される。
【００４１】
ルチルまたはアナターゼ変態のＴｉＯ２、硫酸バリウム、酸化亜鉛、および／または硫化亜鉛を使用するのが好ましいが、特に好ましいのはＴｉＯ２およびＺｎＯである。その理由は、それらがどのような大きさでも自由に入手可能であるからである。ルチル型のＴｉＯ２が極めて好適であることが判った。
【００４２】
ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングは、本発明の目的においては、そのコーティングおよび／または白色顔料によって、ＩＲ放射線のわずかな分量だけが吸収されるということを意味している。そのコアが持つＩＲ反射性とあいまって、これが高いＩＲ反射率をもたらす。温度Ｔの関数としてのＩＲ反射率ρＩＲは、重み関数としてのプランク関数ｉ（Ｔ）で、波長全体にわたって積分することによって、分光反射率Ｒ（λ）から計算することができる。
【００４３】
【数１】
【００４４】
プランク関数ｉ（Ｔ）は、所定の温度Ｔで、黒体がどの程度の放射をするかを示すものである。室温における関連スペクトル範囲は、良好な近似で、１．４〜３５μｍの波長範囲に対応する。
【００４５】
本発明のＩＲ反射性顔料は、２．５〜２５μｍの波長範囲および３００Ｋの計算温度で、好ましくは５０％を超えるＩＲ反射率を有している。ＩＲ反射率が少なくとも６０％であればさらに好ましく、少なくとも７０％であればさらに一層好ましい。ＩＲ反射率が少なくとも８０％であれば極めて好ましく、それが少なくとも８５％であれば最も好ましい。
【００４６】
本発明の顔料の分光学的なＩＲ反射性は、下記のような、ＫＢｒ粉体床中での拡散反射測定によって求めることが可能である。まず第一に、乳鉢中でＫＢｒ粉体を微粉砕する。次いで顔料をそのＫＢｒ粉体に加えて、１．５重量％の濃度とし、その構成成分を互いに均質に組み合わせる。錠剤の形状のサンプルチャンバー（直径：約０．８ｃｍ、深さ：約２．２ｍｍ）にその顔料／ＫＢｒ混合物を充填し、それを突き固める。次いで、２．５〜２５μｍの波長範囲で拡散反射を測定する。これは、測定部として、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ（Ｓｐｅｃａｃ製）を使用して実施する。この機器は、四分球の幾何学的配置（ｑｕａｒｔｅｒ−ｓｐｈｅｒｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）で、拡散ＩＲ反射を測定する。使用するＩＲ機器は、Ｔｈｅｒｍｏ製のＡｖａｔａｃ３６０分光計であり、検出器はＤＴＧＳ検出器である。いずれの場合においても、純粋なＫＢｒ粉体をバックグラウンドスペクトルとして測定し、それに対して顔料化したＫＢｒのスペクトルを比較する。この手順を３回繰り返し、測定の平均値を採用した。
【００４７】
得られたＩＲ反射スペクトルから、温度３００Ｋでのプランク関数を用いて、式（１）によってＩＲ反射率ρＩＲを計算することができる。
【００４８】
実質的に透過性で、実質的に被覆性のコーティングの吸収のさらなる特徴付けを行う目的で、本発明のコーティングされた顔料の上述のＩＲ反射率を、コーティングしていないＩＲ反射性コア（１．５重量％濃度）のＩＲ反射率に対する百分率で関連づけることができる。この比率は、本発明の文脈においては、“ＩＲ反射率、コーティング”と呼ばれる。この比率は、６５％を超えるのが好ましく、７０％を超えればより好ましく、８０％を超えれば特に好ましい。この比率が８５％を超えればさらに好ましく、９０％を超えればより一層好ましい。上限としては、その比率が９９％である。
【００４９】
“実質的にまたはほとんど透過性の被覆性コーティング”という用語は、本発明のＩＲ反射性顔料が、そのＩＲ反射率の面で、上述の性質を有しているような、コーティングを指している。実質的にまたはほとんど透過性の被覆性コーティングは、白色外観を生じさせたり改善したりする白色顔料を特徴としているのが好ましい。
【００５０】
使用される白色顔料は表面処理されていてもよく、たとえば金属酸化物を用いてコーティングされていてもよい。特にＴｉＯ２顔料に、ＴｉＯ２顔料の光活性を抑制する目的で、たとえば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、および／または酸化マンガン、および／または酸化セリウムのコーティングをすることも可能である。しかしながら、ＴｉＯ２顔料をＩＲ反射性コアの表面に固定する、被覆マトリックスそのものによってＴｉＯ２顔料の光活性を抑制するのが有利である。
【００５１】
使用される白色顔料の量は、その顔料のタイプおよび大きさ、特にＩＲ反射性コアの比表面積に依存する。ＩＲ反射性コアの比表面積とは、単位重量あたりのＩＲ反射性コアの表面積である。ＩＲ反射性コアの比表面積は、公知のＢＥＴ法によって求められる。
【００５２】
本発明のＩＲ反射性顔料で十分に高い白色度を得るためには、白色顔料を、いずれの場合もＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、好ましくは２０％〜８０重量％、より好ましくは３５％〜７０重量％、特に好ましくは４０％〜６０重量％の量で含むようにする。この文脈においては、低い比表面積を有するＩＲ反射性コアの場合には約２０重量％の量、そして高い比表面積を有するＩＲ反射性コアの場合には約８０重量％の量で使用するのが好ましい。
【００５３】
白色顔料の量が２０重量％未満であると、ＩＲ反射性顔料の白色度が低くなりすぎる可能性がある。その量が８０重量％を超えると、全顔料を基準にしたＩＲ反射性コアの割合が低くなりすぎて、ＩＲ反射が不十分となる可能性がある。後者の顔料、すなわちエマルション塗料で効果的なＩＲ反射を得るためには、そのエマルション塗料は、相応の高い顔料化レベルを有していなければならない。顔料化を高くする、すなわち塗布媒体中における本発明の顔料レベルを高くすると、一方では製造コストが高くなる。他方で、過剰の顔料化となり、そのためにエマルション塗料が部分的に性能低下をきたす可能性もある。
【００５４】
使用されるＩＲ反射性コアは、金属粉体および／または微小板形状の金属顔料および／または適切な真珠光沢顔料であるのが好ましい。この文脈において特に好ましいのは、微小板形状の金属顔料であるが、その理由は、それらの形状的性質および光学的性質のために、塗布媒体中において好ましくは面に平行に配向させた場合に、それらは最も高いＩＲ反射を示すからである。金属顔料は、光学的光線およびＩＲ放射線のいずれに対しても不透過性である。たとえば木材チップ壁紙のような、非平面的な基材の上であっても、微小板形状の金属顔料は、入射ＩＲ放射線の最も効果的な定方向および／または拡散反射をもたらす。
【００５５】
採用される微小板形状の金属顔料または金属粉体は、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、鉄、銀、および／またはそれらの金属の合金であるのが好ましい。特に好ましいのは、アルミニウムおよびアルミニウムの合金であるが、それは、それらが極めて高いＩＲ反射を有し、それらの金属顔料が容易に入手可能であるからである。本発明においては、微小板形状の金属顔料もまた金属効果顔料と呼ばれる。
【００５６】
微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料または金属効果顔料の長さと幅の寸法は、好ましくは３〜２００μｍの間、より好ましくは１２〜９０μｍの間、さらにより好ましくは２０〜７５μｍの間、特に好ましくは４０〜７０μｍの間である。
【００５７】
微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料または金属効果顔料の平均厚みは、好ましくは０．０４〜４μｍの間、より好ましくは０．１〜３μｍの間、特に好ましくは０．３〜２μｍの間である。
【００５８】
微小板形状の顔料、好ましくは金属効果顔料は、約０．２〜約１５ｍ２／ｇの比表面積を有しているのが好ましい。長さまたは幅が３μｍよりも短い金属顔料または金属効果顔料は光学的範囲において過度の散乱を示し、そのために、白色顔料を用いて着色させた後においてさえ、かなり灰色に映る。さらに、この大きさの顔料ではＩＲ放射線を最適に反射することがもはやできないが、その理由は、この場合にはその顔料が、反射されるべきＩＲ光の波長よりも小さくなってしまっているからである。さらに、それらの比表面積が高いために、それらの金属顔料または金属効果顔料を、白色顔料を用いて完全にコーティングすることがもはや不可能であるか、あるいは、白色顔料をそれ相当にコーティングの中に結合させることがもはや不可能である。長さまたは幅が２００μｍを超えると、たとえば適用された壁用塗料またはワニスにおいて、ＩＲ反射性金属部分に関して顔料によって得られる不透明度、従ってＩＲ反射が不十分なものとなる。さらに、それらは白色の外観を有してはいるものの、２００μｍを超える大きさの顔料は、見た目には粒子として認識される可能性があるが、これは望ましいことではない。さらに、顔料の大きさが２００μｍを超える場合には、集塊し、したがってはん点の生成が起きやすい。
【００５９】
微小板形状の金属顔料は、予め不動態化させた形態で存在させてもよい。そのようなものの例としては、ＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料（Ｈｙｄｒｏｌａｎ（登録商標）、ＰＣＸまたはＰＣＳ（登録商標）、Ｅｃｋａｒｔ製）またはクロメート処理されたアルミニウム顔料（Ｈｙｄｒｏｌｕｘ（登録商標）、Ｅｃｋａｒｔ製）がある。このようにして予め安定化された基材を使用することによって、水性塗料、より詳細にはエマルション塗料におけるガス発生に対する安定性の面での安定性、さらにおそらくは、屋外分野における腐蝕に対する安定性が最大化される。
【００６０】
また別な好ましい実施態様の場合においては、微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料は５〜１２μｍの長さ方向の寸法を有している。この種の顔料は、主として白色で、不透明な顔料として使用される。この場合、高い不透明度を得る目的で、コアとしては比較的小さい金属顔料が使用される。
【００６１】
ＩＲ反射性コアとしての微小板形状の金属顔料、より詳細にはアルミニウム顔料のまた別な好ましい場合においては、好ましくは微小板形状の金属顔料に適用される白色顔料の量は、ＩＲ反射性金属コアの表面積１ｍ２あたり、好ましくは０．３〜１０ｇ、より好ましくは０．５〜７ｇ、さらに好ましくは１〜３ｇ、特に好ましくは１．５〜２．５ｇである。
【００６２】
基材表面積あたり０．３ｇ／ｍ２よりも少ないと、好ましくは微小板形状の金属顔料の白色顔料を用いたコーティングが少なすぎて、満足な白色効果を与えることができない可能性がある。１０ｇ／ｍ２を超えると、白色効果が事実上飽和に達してしまい、顔料全体の部分としてのＩＲ反射性コアの割合が低くなり過ぎて、その結果、この種の本発明の顔料がもはや十分なＩＲ反射性を示さない可能性がある。
【００６３】
ＩＲ反射性コアとしてはさらに、金属粉体を使用することも可能である。好適な粉体は、好ましくは８〜１０００μｍ、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜３００μｍの平均直径を有する、ほぼ球状のモルホロジーを有しているのが好ましい。
【００６４】
しかしながら、不規則な形状の金属粒子もまたＩＲ反射性コアとして使用することが可能である。
【００６５】
ＩＲ反射性コアとしては、真珠光沢顔料を使用することも可能である。それらの真珠光沢顔料は、高屈折率の酸化物たとえばＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３でコーティングされた、たとえば雲母、ガラス、ＳｉＯ２もしくはＡｌ２Ｏ３のフレークのような低屈折率のコアを有しているのが好ましい。ＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３でコーティングされたＳｉＯ２フレークの例としてはＣｏｌｏｒｓｔｒｅａｍ（登録商標）の名前のものが、そしてそれに相当するＡｌ２Ｏ３フレークの例としてはＸｉｒａｌｌｉｃ（登録商標）の名前のものが知られているが、それらはいずれも、Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙの製品である。高屈折率コーティングの光学的厚みを適切にすれば、その干渉条件の結果として、大きなＩＲ放射線の反射が得られる。適切な光学的厚みは、高屈折率の酸化物の屈折率の関数として決められる。
【００６６】
本発明の顔料は、好ましくは４〜２５μｍ、より好ましくは５〜１５μｍ、さらに好ましくは８〜１２μｍのＩＲ範囲で高反射である。先に述べた範囲の中での高反射、好ましくはさらに最大反射が存在すれば、室内における最適に心地よい環境が作られることが判ったが、その理由は、そのような場合に本発明の顔料が人のＩＲ放射線の反射を最適にするからである。したがって、本発明の顔料は、室内で適用される壁用塗料に使用するのに特に適している。
【００６７】
さらに、特に有利なことは、本発明の顔料を用いて提供された室内壁を持つ部屋は、本発明の顔料がＩＲ反射性を有しているために、冬期においてもあまり加熱する必要がない。したがって、本発明の顔料を使用することによってエネルギーの節約が可能となり、そのことは、エネルギー資源がますます涸渇していき、エネルギーコストが立て続けに上昇していることを考えれば、環境の見地および経済性の見地の両方から大きな進歩を意味している。
【００６８】
ＩＲ反射性コアとして使用することが可能な真珠光沢顔料の例としては、Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙにより製造され、商品名Ｓｏｌａｒｆｌａｉｒ（登録商標）またはＭｉｎａｔｅｃ（登録商標）として販売されている真珠光沢顔料がある。
【００６９】
本発明の顔料の中でＩＲ反射性成分として微小板形状のコアを使用することにより、使用するＩＲ反射性材料の量に関連してのＩＲ反射を最適化することができる。微小板形状のコアの場合、一方では、顔料、好ましくは金属顔料の不透明度性能の面で、球状顔料たとえば金属ビーズを用いた場合に比較して、極めて大きな改良が得られる。他方では、球状顔料に比較して、微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料の反射性が、反射面積がより大きいために、より大きくなる。
【００７０】
ＩＲ反射性コアとしては、効果顔料、例を挙げれば金属効果顔料または真珠光沢顔料を使用するのが好ましいが、その理由は、それらの顔料は、それらが微小板の形状をしているために、本発明の文脈における不透明度および反射性の面で特に適しているからである。
【００７１】
効果顔料は典型的には、入射および／または観察の角度に依存する光学的外観を有している。その光学効果には、金属顔料の場合においては明度における変化（これは、“フロップ性”と呼ばれることもある）、ならびに真珠光沢効果顔料の場合においては色の変化（これは、“カラーフロップ性”と呼ばれることもある）が包含されていてもよい。
【００７２】
効果顔料を含むたとえばインキ、塗料またはワニスのような適用媒体の典型的な特徴は、それらの高い光沢値である。それとは対照的に、金属粉体は、たとえばインキ、塗料またはワニスのような適用媒体中では、光学的な用語でいえば顕著な灰色化を常に起こし、それは明度の低下と密接に関係する。
【００７３】
たとえば真珠光沢顔料または金属効果顔料のような効果顔料を使用した際に、または金属粉体を使用した際に典型的に起きるそれらの光学効果が、本発明の顔料の場合には大幅に抑制される。ヒトの眼に対しては、本発明の顔料は強い白色に映る。
【００７４】
ＩＲ反射性コアとして真珠光沢顔料を使用した場合には、金属効果顔料に比較して所望の白色度が比較的容易に達成できるということが判った。しかしならが、金属効果顔料を用いれば、そのＩＲ反射ははるかに高い。したがって、金属顔料に適用するＩＲ透過性白色顔料の量がより多くなるという事実があるにもかかわらず、本発明の顔料においてはＩＲ反射性コアとしては金属効果顔料が好ましい。この文脈においては、微小板形状のアルミニウム顔料は特に好ましい。
【００７５】
ヒトの眼に対しては顕著な金属効果を有さないか、あるいは白色とは異なった色彩効果を有する、本発明の強い白色のＩＲ反射性顔料は、好ましくは以下のような基準に適合する。
【００７６】
本発明の顔料、好ましくは金属効果顔料を用いた場合、いずれの場合も４５度の一定の入射角で測定した、光沢、彩度Ｃ＊、フロップ指数、および明度Ｌ＊のパラメーターは、所定の値の範囲内に入るのが好ましい。効果顔料の場合にしばしば起きる光輝効果さえも、大幅に抑制される。しかしながら、この光輝効果は測色法では測定することが不能であり、そのため視覚的にしか評価できない。
【００７７】
それらのパラメーターを比較しながら求めることができるようにするには、以下のアプローチをとる：一方では本発明の顔料を、ポリエステル／ＣＡＢシステム（バインダー：２２重量％のＣＡＢ３８１−２および９重量％のＣＡＢ５５１−０．２、いずれもＥａｓｔｍａｎ製、ならびに１３重量％のＶｉａｃｒｙｌ ＳＣ３０３、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ製）をベースとしたそれ以外には顔料化しない慣用されるワニスの中に組み入れる。このワニスには他の顔料や艶消剤は一切添加せず、以下においては“試験ワニス”と呼ばれるが、その理由は、それらは、測定しようとしているパラメーター、特に光沢および彩度に影響を与えるであろうからである。選択される顔料化レベルは１０重量％であり、その顔料含有ワニスを黒色の基材の上にナイフコーティングする。コーティングナイフの深さは５０μｍであるが、極めて粗い顔料の場合は１００μｍである。
【００７８】
それらのナイフドローダウン物を用い、ＣｉｅＬａｂ測色システムに従って、彩度、明度の値およびフロップ値を求める。測定は、マルチアングル測色計、たとえばＸ−Ｒｉｔｅ製のＭ６８２を使用し、メーカーの説明書に従って実施するが、入射角は４５度で一定とし、反射角に対して観測角を変化させ、Ｌ＊およびＣ＊の値を確認する。より詳細には、１５度、２５度、４５度、および１１０度での観測角である。
【００７９】
彩度とも呼ばれる、色の飽和度を評価するために採用する値はＣ＊２５゜である。
【００８０】
本発明の顔料のナイフドローダウン物のＣ＊２５゜値は、好ましくは０．０〜２．５、より好ましくは０．１〜１．０の範囲である。この種の値は、実質的に無色の顔料によってのみ達成される。
【００８１】
原理的には、ある種の色消しの金属顔料およびさらには銀色の真珠光沢顔料でさえもこの種のＣ＊２５゜値に達することができるので、本発明の顔料を特徴づけるためのさらなるパラメーターを採用するのが好ましい。
【００８２】
明度Ｌ＊を評価するためには、この場合、４５度における値を採用する。それら明度に関しては、効果顔料は多くの場合、反射角に近い、すなわち１５度または２０度における値で特徴付けられる。本発明の顔料は、角度とはほとんど無関係な明度を示す、すなわち、それらは顕著な明度フロップ性を有していない。したがって、純粋な金属顔料または金属粉体からの、より効果的な差別化が中央値で達成される。
【００８３】
本発明の顔料のＬ＊４５゜値は、好ましくは５０〜９０ユニット、より好ましくは５５〜８０ユニット、さらにより好ましくは６０〜７５ユニットである。
【００８４】
明度フロップ性は、ＤｕＰｏｎｔにより次式に従って表される（Ａ．Ｂ．Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ、ＪＯＣＣＡ、（１９９２（４））、ｐ．１５０〜１５３）。
【００８５】
【数２】
【００８６】
フロップ指数は、より詳細には金属効果顔料の特徴的な明度フロップ性を示すもので、真珠光沢顔料または金属粉体には適用しにくい。
【００８７】
本発明の顔料は、０〜３、好ましくは０．１〜２、より好ましくは０．１５〜１．０の明度フロップ性を有している。
【００８８】
このような極端に低い値であるということは、たとえば金属効果顔料の場合、そうでなければ約４〜約２５の範囲のフロップ指数を有する典型的な明度フロップ性が、本発明の顔料の場合においては、ほとんどまたは完全に抑制されていることを示している。
【００８９】
効果顔料のより詳細な一つの特徴は、効果顔料を含むインキ、塗料またはワニスコーティングの高い光沢である。本発明の顔料は、そのような効果顔料に特徴的な光学的光沢性をもはや示さないので、そのドローダウン物は極めて低い光沢値を有する。
【００９０】
本明細書で採用されている判定基準は、６０度における光沢であって、これは、Ｂｙｋ−Ｇａｒｄｎｅｒ、ＧｅｒｍａｎｙのＴｒｉｇｌｏｓｓ測定器を使用し、メーカーの説明書に従って測定した。本発明の顔料は、１〜１２、好ましくは１．５〜１０ユニットの光沢を有している。効果顔料を用いれば、光沢は典型的には、約３０〜１６０の範囲の中に入る。
【００９１】
本発明の顔料の強い白色の外観に関するさらなる判定基準は、市販の白色エマルション塗料中におけるその外観を基にして、求めることができる。この場合、本発明の顔料と、コーティングなしおよび／または白色顔料コーティングなしのＩＲ反射性顔料を比較する。相当する顔料化エマルション塗料の明度を、拡散反射で測定する。この場合におけるＩＲ反射コアの顔料化レベルは、全エマルション塗料を基準にして１０重量％である。したがって、対応する明度の差は次式で表される。
【００９２】
【数３】
【００９３】
好ましくはこの差は、１．５ユニットより大きく、好ましくは３ユニットより大きく、より好ましくは７ユニットより大きくするべきである。
【００９４】
しかしながら、明度におけるこの差を単独で、白色度を評価するために使用することはできない。たとえば、金属顔料は必ず明度を顕著に上げ、そのために白色にはならない。したがって、ここで究極的には、決定的なのはやはり依然として視覚的な印象である。
【００９５】
コアだけではなく、白色顔料もまたほとんど被覆する、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングは、光学的な観点からはほとんど無色であるマトリックスを構成する。それは、好ましくは金属酸化物および／または有機ポリマーを含むか、またはそれらからなる。被覆性のコーティングまたはマトリックスの上に、白色顔料を適用してもよい。そのマトリックスは、塗布されるか組み入れられた白色顔料によって得られる白色効果に悪影響を与えないために、ほとんど無色であるのが好ましい。
【００９６】
ほとんど無色であるというのは、本発明においては、金属酸化物および／または有機ポリマーが、白色顔料によって作り出される白色効果によってマスキングすることが不可能な、実質的に固有の着色を有していないということを意味している。
【００９７】
コアが金属顔料からなっている場合には、そのほとんど無色のマトリックス材料は金属酸化物であるのが好ましいが、その理由は、そのようにすれば、腐蝕に対して極めて良好にコアを保護することができるからである。マトリックス材料のために使用される金属酸化物およびその酸化物の量は、より詳細には、本発明の顔料がＩＲ放射線を可能な限り少ししか吸収しないように考えて選択する。本発明の顔料によるＩＲ吸収はすべて、ＩＲ反射の低下を起こし、そのために本発明の顔料の所望の効果を弱める。マトリックス材料は、白色顔料のＩＲ反射性コアの上への接着をもたらし、そのために、エマルション塗料の中に分散させた後であっても、白色顔料がＩＲ反射性コアにほとんど接着されたままでとどまる。このような信頼性のおける付着性があってはじめて、効果顔料に典型的な光学的現象を抑制することが可能となり、そして強い白色の外観がもたらされる。
【００９８】
極めて好適な金属酸化物の例は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミニウム酸化物／水酸化物、ホウ素酸化物／水酸化物、酸化ジルコニウム、またはそれらの混合物である。二酸化ケイ素が特に好ましい。
【００９９】
有機ポリマーとしては、ワニス、エマルション塗料または印刷インキにおけるバインダーとしても採用されるものを使用するのが好ましい。そのようなものの例としては、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートなどがある。有機コーティングとバインダーとが互いに極めて類似しているか、あるいは同一である場合には、本発明の効果顔料をバインダーの中に極めて効果的に組み入れることができるということが判った。
【０１００】
光学的にほとんど無色のマトリックスは、顔料の全重量を基準にして、４％〜４０重量％の割合で存在させるのが好ましい。その割合は、好ましくは５％〜２０％、より好ましくは６％〜１５重量％である。驚くべきことには、そのような小量のマトリックス材料を用いた場合であっても、白色顔料をコアの表面に堅固かつ均質に固着させることが可能であるばかりではなく、さらに、金属コアの場合においては、コアの部分の腐蝕に対する安定性もまた達成される。割合が４重量％未満では、顔料が、ＩＲ反射性コアの表面の上に十分に堅固には固着されないことが起こりうる。さらに、金属コアを用いた場合には、コアをマトリックスで極めて実質的に完全に被覆することが要求される、必要とされる腐蝕に対する安定性が、そのような小量では十分には得られないことも起こりうる。量が４０重量％を超えると、顔料のＩＲ反射だけではなくその白色度もまた低くなりすぎることが起こりうる。さらに、そのマトリックス材料の結果として、ＩＲ吸収が望ましくないほど高くなることも起こりうる。
【０１０１】
特に好ましい一つの実施態様においては、ＩＲ反射性コアがアルミニウムからなり、光学的にほとんど無色のマトリックスがＳｉＯ２からなる。さらに、白色顔料がＴｉＯ２ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであって、それらが好ましくは２５０〜３７０ｎｍ、特に好ましくは２５０〜３２０ｎｍの平均一次粒径を有しているのが好ましい。
【０１０２】
アルミニウムは、最も高いＩＲ反射を有し、市場で入手するのも極めて容易である。ＳｉＯ２は、アルミニウムに腐蝕に対する安定性を与えるには極めて適しており、ＴｉＯ２は、高い屈折率を有しているので、極めて優れた白色顔料であって、市場で入手するのもまた極めて容易である。さらに、驚くべきことには、ＺｎＳ粒子またはＺｎＯ粒子、より詳細には２５０〜３７０ｎｍ、特に好ましくは２５０〜３２０ｎｍの範囲の一次粒径を有するものは、ＩＲ放射線をほとんど吸収せず、したがって本発明の文脈においては極めて好適であるということが見出された。
【０１０３】
さらなる好ましい実施態様においては、本発明の顔料が有機表面修飾を有する。本発明の顔料を、リーフィング促進剤を用いて変性するのが好ましい。リーフィング促進剤は、塗布媒体、たとえばインキまたは塗料、好ましくはエマルション塗料、ワニスまたは化粧品の表面上に本発明の顔料を浮き上がらせる。本発明の顔料が塗布媒体の表面で配列されるという事実があるために、適用した状態でのＩＲ反射性が改良されるが、その理由は、ＩＲ放射線がまさに塗布媒体の表面で反射され、塗布媒体の中にまず侵入（その場合には、吸収損失が起こりうる）してこないからである。
【０１０４】
本発明の顔料は、例えばステアリン酸またはパルミチン酸のような長鎖飽和脂肪酸を用いるか、８〜３０個の炭素原子、好ましくは１２〜２４個の炭素原子を有する長鎖アルキルシランを用いるか、または、長鎖のリン酸もしくはホスホン酸もしくはそれらのエステルを用いるか、および／または長鎖アミンを用いて表面変性されているのが好ましい。
【０１０５】
本発明によるさらなる実施態様の場合においては、顔料様の粒子が、個別の市販されている白色顔料からなるのではなく、その代わりに、２．０を超える屈折率を有するコーティング材料の粒子様成長物からなる。この場合、そのコーティングは、まずはこの高屈折率材料の滑らかな層からなっていてもよいが、次いでそれが、モルホロジー的に言えば、そのＩＲ反射性コアから離れたコーティングの面の側で次第に微粒子の形態をとっている。この種の形態は、その顔料を走査型電子顕微鏡法で観察すると、たとえば一種の“カリフラワー構造”と表すこともできる。本明細書においては、ＴｉＯ２の層と粒子様コーティング成長物とが好ましい。
【０１０６】
本発明の顔料は、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを、可視光線を散乱させる白色顔料および／または粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ反射性コアに適用することによって製造することができる。
【０１０７】
そのコーティングが、実質的に完全に、より好ましくは完全にＩＲ反射性コアを被覆しているのが好ましい。ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である白色顔料、および／または可視光線を散乱させる粒子様コーティング成長物を、そのコーティングの中および／または上に適用する。
【０１０８】
繰り返しを避けるために、本発明のプロセスに従って製造される本発明の顔料に関しては、上述の説明を参照し、それを相当する本発明のプロセスに適用することとする。
【０１０９】
そのプロセスの一つの好ましい変化形態においては、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である白色顔料を、湿式化学ゾルゲルプロセスを用いて、金属酸化物と共にコアの周囲にコアを被覆するように沈殿させ、その結果としてその白色顔料を金属酸化物層の中に実質的に埋め込む。
【０１１０】
プロセスの一つの好適な変化形態には以下の工程が含まれる：
ａ）微小板形状のＩＲ反射性顔料コアを、溶媒中、好ましくは有機溶媒中に分散させる工程；
ｂ）水、金属アルコキシ化合物、および所望により触媒を添加し、場合によっては加熱して反応を加速させる工程；
ｃ）好ましくは溶媒中、より好ましくは有機溶媒中における分散体の形態でＩＲ透過性白色顔料を添加する工程。
【０１１１】
反応が終了した後で、本発明の顔料、すなわち白色顔料および金属酸化物を用いてコーティングした微小板形状のＩＲ反射性コアは、未反応の出発物質および溶媒から分離することができる。その後で、乾燥および、場合によっては分級を実施することができる。
【０１１２】
金属アルコキシ化合物としては、テトラアルコキシシランたとえば、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランを使用して、好ましくは白色顔料をその中に埋め込みながら、コアの上、および好ましくはコアを被覆するようにＳｉＯ２層を沈殿させるのが好ましい。
【０１１３】
有機溶媒としては、水混和性の溶媒を使用するのが好ましい。アルコールたとえば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールまたはｔｅｒｔ−ブタノールを使用するのが特に好ましい。
【０１１４】
水の量は、好ましくは、ゾルゲル反応において化学量論的に必要とされる量の１．５倍〜３０倍の間とするべきである。水の量は、化学量論的に必要とされる量の２倍〜１０倍の間とするのが好ましい。
【０１１５】
化学量論的に必要とされる量の１．５倍よりも少ないと、ゾルゲルプロセスの反応速度が遅くなりすぎるし、化学量論的に必要とされる量の３０倍を超えると、コーティングの形成が十分に均質にならない可能性がある。
【０１１６】
ゾルゲル反応の間の反応温度は、４０℃から使用した溶媒の沸点までの間とするのが好ましい。
【０１１７】
ゾルゲル反応の場面においては、触媒として弱酸または弱塩基を使用することができる。
【０１１８】
使用する酸は、たとえば酢酸、シュウ酸、ギ酸のような有機酸が好ましい。
【０１１９】
使用する塩基は、好ましくはアミンである。それらの例としては以下のものが挙げられる：アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、１−プロピルアミン、２−プロピルアミン、１−ブチルアミン、２−ブチルアミン、１−プロピルメチルアミン、２−プロピルメチルアミン、１−ブチルメチルアミン、２−ブチルメチルアミン、１−プロピルエチルアミン、２−プロピルエチルアミン、１−ブチルエチルアミン、２−ブチルエチルアミン、ピペラジン、および／またはピリジン。
【０１２０】
白色顔料は、好ましくはコーティング懸濁液に添加するより前に機械的に微粉砕して、可能な限り多くの一次粒子が存在しているようにしておくことができる。これは、典型的な場合のように、適切であるならば、適切な分散添加剤および／またはバインダーを添加しながら、有機溶媒中で実施してよい。微粉砕は、たとえばトリプルロールミル、共ボールミル、歯車式分散ミルなどのような、典型的な装置の中で実施すればよい。
【０１２１】
本発明のプロセスのまた別な実施態様の場合においては、本発明の顔料を噴霧乾燥プロセスによって製造する。
【０１２２】
このプロセスの変化形態では、高揮発性の、好ましくは有機の溶媒、ＩＲ反射性コア、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均サイズを有するＩＲ透過性白色顔料、および有機の、好ましくは成膜性のバインダーを合わせて含む分散体を噴霧し、その噴霧の過程で乾燥させる。噴霧乾燥は、好ましくは攪拌雰囲気中で、たとえば流動床中で実施して、集塊を防ぐ。噴霧乾燥の過程で、コアが、有機の、好ましくは成膜性のバインダーと白色顔料とによって均質にコーティングされる。乾燥させた後で、その有機の、好ましくは成膜性のバインダーを硬化させることができる。これは、好ましくは噴霧乾燥装置の中におけるのと同様にして、たとえば供給ガスの温度をバインダーの硬化温度よりも高くすることによって実施することができる。
【０１２３】
本発明のプロセスのまた別な実施態様においては、ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、ＩＲ反射性コアを、流動床プロセス中で、適切な出発物質と白色顔料とを含むマトリックスを用いてコーティングすることによって得ることができる。
【０１２４】
ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、好ましくは、インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、および化粧品において使用される。
【０１２５】
ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、好ましくは、屋内または屋外分野のためのエマルション塗料の中で使用される。
【０１２６】
本発明の顔料を用いて顔料化された適用媒体、たとえばエマルション塗料は、強い白色の外観を有している。それらの適用媒体の白色度は、適切であるならば、白色顔料たとえばＴｉＯ２またはその他の充填材をさらに添加することによって、さらに向上させてもよい。さらに、着色剤たとえば有機または無機の着色顔料を用いて色合いをつけることによって、着色エマルション塗料を製造することも可能である。
【０１２７】
たとえばエマルション塗料を用いて塗装された壁のＩＲ放射率を最大にするためには、そのエマルション塗料が本発明の顔料を、そのエマルション塗料の全非揮発性成分の重量を基準にして、ＩＲ反射性コアの割合が、２％〜３０％、好ましくは４％〜２０％、より好ましくは７％〜１５重量％となるような量で含むようにするのが好ましい。
【０１２８】
本発明の顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料を用いると、０．５未満、好ましくは０．４未満、より好ましくは０．３未満のＩＲ放射率を有するコーティングが可能となる。この場合の放射率の下限は約０．２である。
【０１２９】
ＩＲ放射率の大きさは次式で定義される。
【０１３０】
【数４】
【０１３１】
これとの比較で言えば、慣用的に適用されている壁用塗料は、約０．９の放射率を有している、別の言い方をすれば、ＩＲ放射線の約１０％だけが反射され、ＩＲ放射線の９０％が壁用塗料によって吸収されるかまたは透過されて、究極的には、熱の形で失われている。
【０１３２】
放射率の最小化、または反射率の最大化を可能とするためには、エマルション塗料のさらなる成分、たとえばバインダーまたは充填材も同様に、極めて低いＩＲ吸収性を有しているのが好ましい。さらに、本発明の顔料によるさらなる顔料化があるために、バインダー、充填材および／または白色顔料の顔料化レベルは、当技術分野における典型的な場合に比較して、顕著に低くてもよい。
【０１３３】
さらなる実施態様においては、ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料を、コーティング材料中で、好ましくは着色コーティング材料中で、極めて好ましくは着色産業用コーティング中で、極めて不透明な白色顔料として使用するのが好ましい。
【０１３４】
この用途の文脈においては、使用されるコアは、好ましくは５〜１２μｍの平均サイズを有する微小板形状のアルミニウム顔料であり、使用される白色顔料は、好ましくは２５０〜３２０ｎｍの直径を有する、好ましくはＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであり、そして使用されるマトリックスは、好ましくはＳｉＯ２である。産業用コーティングにおける適用の文脈においては、顔料のＩＲ反射性能だけではなく、より詳細には、光学的範囲におけるその微小板形状のアルミニウムコアの傑出した不透明度が、第一の地位を占める。
【０１３５】
着色産業用コーティングは多くの場合、高価な着色顔料を大量に使用して顔料化されているが、それらの顔料の透明性が原因で、不透明度が不十分である。ＴｉＯ２のような白色顔料を添加すれば不透明度は改良されるが、必然的に色相が明るくなる。本発明の顔料を産業用コーティングに添加することによって、有利なことには、顔料化が極めて低いレベルであっても、すなわち小量を添加するだけで、不透明度が顕著に改良され、しかもそのコーティングが実質的に淡色化の影響を受けることがない。したがって、ワニスまたは産業用コーティングに適用するには、本発明の顔料は、いずれの場合においても配合物の全重量を基準にして、０．１％〜４重量％、好ましくは０．２％〜１．５重量％、より好ましくは０．３％〜１．０重量％の顔料化レベルで使用される。
【０１３６】
以下の実施例を用いて本発明をさらに説明するが、いかなる点においても、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【０１３７】
本発明実施例１；
１００ｇのアルミニウム粉体（Ｒｅｆｌｅｘａｌ １４５、ｄ５０＝１４５μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミンを添加する。別の容器の中で、２００ｇのＴｉＯ２顔料（Ｋｒｏｎｏｓ ２３１０、平均一次粒径：３００ｎｍ；Ｋｒｏｎｏｓ Ｔｉｔａｎ、Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１３８】
本発明実施例２：
１４１ｇのアルミニウムペースト（Ｓｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミン（ＥＤＡ）を添加する。別の容器の中で、１００ｇのＴｉＯ２顔料（Ｋｒｏｎｏｓ ２３１０）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１３９】
比較例３：
市販のアルミニウム粉体であるＲｅｆｌｅｘａｌ １４５、ｄ５０＝１４５μｍ（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）。本発明実施例１のための出発原料。
【０１４０】
比較例４：
市販のアルミニウムペーストであるＳｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）。本発明実施例２のための出発原料。
【０１４１】
比較例５：
市販のアルミニウム粉体であるＰＣＳ ３５００（Ｅｃｋａｒｔ製）。これは、比較例４のＭＥＸ ２７４に極めて類似した粒子画分を有するＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料である。
【０１４２】
本発明実施例６：
１４１ｇのアルミニウムペースト（Ｓｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミン（ＥＤＡ）を添加する。別の容器の中で、１００ｇのＺｎＳ顔料（Ｓａｃｈｔｏｌｉｔｈ Ｌ；Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製；平均粒径：０．３５μｍ）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１４３】
本発明実施例７：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、４部のアセトンの中に撹拌しながら組み入れてから、１部のメタクリル酸メチルをベースとする摩砕バルクポリマー（Ｄｅｇａｌａｎ Ｍ５２７；Ｄｅｇｕｓｓａ製）および１部のＫｒｏｎｏｓ ２３１０を添加し、その混合物を撹拌して、ポリマーを完全に溶解させる。
【０１４４】
得られた懸濁液を、６０℃を超える温度で、噴霧乾燥装置で噴霧する。
【０１４５】
得られる顔料は、白色で、非光沢性の粉体の形態である。
【０１４６】
本発明実施例８：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、４部のアセトンの中に撹拌しながら組み入れてから、１部のメタクリル酸メチルをベースとする摩砕バルクポリマーおよび１部の白色顔料としてのＺｎＳ（Ｓａｃｈｔｏｌｉｔｈ Ｌ；Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製；平均粒径：０．３５μｍ）を添加し、その混合物を撹拌して、ポリマーを完全に溶解させる。
【０１４７】
得られた懸濁液を、６０℃を超える温度で、噴霧乾燥装置で噴霧する。
【０１４８】
得られる顔料は、白色で、非光沢性の粉体の形態である。
【０１４９】
比較例９：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、１部のＫｒｏｎｏｓ ２３１０白色顔料と、遠心混合装置（ＤＡＣ ４００ ＦＷＣ、Ｈａｕｓｓｃｈｉｌｄ製；Ｈａｍｍ）により、１０００ｒｐｍ、５分で混合する。
【０１５０】
例１〜９の顔料を、ポリエステル／ＣＡＢシステム（バインダー：２２重量％のＣＡＢ３８１−２および９重量％のＣＡＢ５５１−０．２、いずれもＥａｓｔｍａｎ製、ならびに１３重量％のＶｉａｃｒｙｌ ＳＣ３０３、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ製）をベースとしたそれ以外には顔料化しない慣用されるワニスの中に組み入れた。顔料化レベルはいずれの場合においても全ワニスを基準にして、１０重量％とした。５０μｍのコーティングナイフを使用して、ドローダウン物を調製し、比色測定にかけた。光沢値は、Ｂｙｋ−ＧａｒｄｎｅｒのＴｒｉ−Ｇｌｏｓｓ光沢計により６０度で求め、Ｌ、ａ、ｂ値は、観察角１５度、２５度、４５度、および１１０度で求めた（Ｍ６８２、Ｘ−Ｒｉｔｅ製）。それらの値を使用して、式（２）に従ってフロップ指数を計算し、また慣用の方法によって、２５度における彩度を求めた。それらの結果を表１に示す。
【０１５１】
【表１】
【０１５２】
本発明におけるサンプルはすべて、同様の低い彩度Ｃ＊２５゜を有するが、それは、金属顔料の彩度はそれらが無色性のため本質的に低いからである。明度フロップ指数において、および光沢においては、本発明実施例は、比較例３〜５に比べるとはるかに低い値を有しており、特に明度フロップ性はほぼ完全に消失してしまっている。それとは対照的に、本発明実施例における明度Ｌ＊４５゜は、比較例３〜５の場合よりもはるかに高い。この理由は、白色顔料は一般に比較的高い明度を伴うが、金属顔料の場合、この観察角では、フロップ性の結果として明度がすでに顕著に低下してしまっているからである。
【０１５３】
比較例９は、光沢、Ｌ＊４５゜、彩度、および明度フロップ性について、本発明実施例と類似の値を有している。しかしながら、光沢度が幾分か高い。白色顔料とアルミニウム顔料との純粋に物理的な混合物は、この場合、本発明実施例と明らかに類似の外観を有している。それにも関わらず、その混合物は、はるかに白色が低いと映り、より強い“メタリック”感覚を観察者に与える。
【０１５４】
このことを説明するために、例１〜９のすべての顔料を、市販の壁用塗料であるＫｒａｕｔｏｌ（登録商標）の中に、顔料化レベルを変えて、組み入れた。それらの塗料それぞれについての光学的に不透明なナイフドローダウン物（ナイフ深さ１００μｍ）、およびブランクの見本としてＩＲ反射性顔料を用いた顔料化していないナイフドローダウン物を作製した。顔料の“白色度”を求めるために、すべてのドローダウン物の明度を、拡散反射ジオメトリーで測定した（Ｍｉｎｏｌｔａ ＣＲ４１０、Ｍｉｎｏｌｔａ製）。比較のために、コーティングしていないアルミニウム顔料、および比較のための粒径のＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料それぞれを、その壁用塗料の中に組み入れた（顔料化レベル：１０重量％）。比較例４の場合には、白色スピリットペーストとなっている顔料を予めアセトンを用いて洗浄しておく必要があったが、その理由は、そうしないとそれを水性の壁用塗料の中に組み入れることが不可能であるからであった。それらの結果を図１に示す。
【０１５５】
図１から、顔料の濃度が高くなるほど、明度したがって白色度が低下することが明らかである。比較例における、純粋なコーティングしていない顔料（比較例３および４）ならびに白色顔料無しでコーティングされた顔料（比較例５）の明度はいずれの場合も、本発明実施例のそれらより低い。特に興味深いのは、ナイフドローダウン物中の全体として同一金属含量という見方からの、明度の比較である。それぞれの場合において、矢印がこの比較を示している。ここで明らかになっているのは、本発明実施例においては、本発明の顔料が一貫して１ユニットを超える高い明度を有していることである。視覚的な用語で言えば、これは白色度が顕著に高いことを示している。この差、およびさらには視覚的に知覚される光輝挙動を、表２に簡潔に表示した。視覚的に評価した光輝感覚および白色感覚は５点法にしたがって評価付けを行った。
＊極めて強
＊強
＊中
＊弱
＊極めて弱
【０１５６】
【表２】
【０１５７】
視覚的に評価された光輝感覚は、本発明実施例の顔料の場合においては、弱または極めて弱と判定される。ナイフドローダウン物においては、対照的に、比較例の白色でない着色金属顔料が際立った光輝挙動を示す。この原因は、それらが極めて大きな顔料であって、塗料の内部でも、ヒトの眼によって個別的に認識できるからである。同じことが比較例９にもあてはまるが、このものは比色特性においては依然として、本発明実施例に極めて類似した値を示した。
【０１５８】
計算された明度差は、本発明実施例の本発明の顔料の場合においては、１．５よりも高い値である。比較例５の顔料（ＳｉＯ２コーティングを有する顔料）も同様に、全くコーティングしていない金属顔料に比較すると、正のΔＬ＊値を示してはいるが、その白色度はそれほどには高くない。
【０１５９】
測定されたΔＬ＊値が低くても、ヒトの眼は、特に白色印象の感覚には極めて敏感である。したがって、視覚的な用語で言えば、本発明の顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料と、コーティングしていない顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料との間の極めて明瞭な差を知覚することができる。
【０１６０】
したがって、本発明実施例の視覚的に評価された白色度は一貫して、強〜極めて強である。それとは対照的に、比較例９は中程度の白色度しか示さない。ここでは、コーティングしていないアルミニウム顔料が灰色化する傾向がより強く表れている。同じことが比較例４および５にもあてはまるが、それに対して２は、極めて強い白色感覚を呈している。この場合においては、極めて粗いアルミニウム顔料は、それが不透明度に乏しいために、ほとんど灰色化の傾向が無いように見える。
【０１６１】
拡散ＩＲ反射の測定：
（比較例５を除く）例の顔料の場合において、拡散反射におけるＩＲスペクトルを測定した。この目的のためには、なによりもまず、ＫＢｒ粉体を乳鉢中で微粉砕した。次いで顔料を１．５重量％の濃度でそのＫＢｒに加え、その構成成分を互いに均質に混合した。錠剤の形状のサンプルチャンバー（直径：約０．８ｃｍ、深さ：約２．２ｍｍ）にそのＫＢｒ／顔料混合物を充填し、それを突き固めた。次いで、２．５〜２５μｍの波長範囲で拡散反射を測定した。これは、測定部として、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ（Ｓｐｅｃａｃ製）を使用して実施した。この機器は、四分球の幾何学的配置（ｑｕａｒｔｅｒ−ｓｐｈｅｒｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）で、拡散ＩＲ反射を測定するものである。使用したＩＲ機器は、Ｔｈｅｒｍｏ製のＡｖａｔａｃ３６０分光計であり、検出器はＤＴＧＳ検出器とした。いずれの場合においても、純粋なＫＢｒ粉体をバックグラウンドスペクトルとして測定し、それに対してＫＢｒ／顔料混合物のスペクトルを比較した。このプロセスを３回繰り返し、その測定値の平均をとる。
【０１６２】
図２および３には、いくつかの本発明実施例および比較例のスペクトルを示し、さらに、３００Ｋにおけるプランク放射関数の計算値（目盛りなし）をプロットする。図２においては粗い顔料（Ｄ５０＝約１４５μｍ）についての、そして図３においては細かい顔料（Ｄ５０＝約３５μｍ）についての、本発明実施例および比較例のスペクトルを示す。
【０１６３】
図２のスペクトルを比較すると、本発明実施例１の顔料の方が、比較例３のコーティングしていない金属顔料よりも低い反射を有していることがわかる。これは、コーティングのＴｉＯ２顔料とＳｉＯ２マトリックスによるＩＲ吸収の程度に帰することができる。それにも関わらず、総合的には、その反射は十分に高く、ＩＲ反射性顔料を製造することが可能である。図３における細かい顔料の場合についても、同様の状況が認められる。この場合には、より詳細には本発明実施例６の場合の反射および反射率が、例２または４よりも顕著に高い。これは、ＴｉＯ２顔料に比較してＺｎＳ顔料のＩＲ吸収が低いことに帰することができる。
【０１６４】
このことは、表３を参照することにより理解することが可能である。ここでは、スペクトル的な、得られたＩＲ反射スペクトルから、ＩＲ反射の反射率を、プランク関数のための温度３００Ｋを使用して、式（１）により計算した。
【０１６５】
【表３】
【０１６６】
本発明実施例の顔料は、５０％をはるかに超えるＩＲ反射率を有している。ＩＲ反射率が７１％を超える高い値から判るように、ＩＲ反射性におよぼすコーティングの影響は比較的低い。特に本発明実施例６の場合においては、コーティングの影響は極めてわずかだけである。
【０１６７】
したがって、本発明の顔料の利点は、一方では高いＩＲ反射性、他方では白色印象を考え合わせると判る。
【０１６８】
比較例３および４の顔料は、さらに高い反射率を有しているが、それはコーティングが存在していないからである。しかしながら、それらの灰色化効果およびそれらの明らかな光輝効果のために、それらの顔料は壁用塗料において使用することは不可能である。対照的に、比較例９の場合、反射率が比較的小さいが、これは、この場合、混合物に添加されたＴｉＯ２が吸収効果を有しているからである。
【０１６９】
したがって、高いＩＲ反射性、実質的に白色の外観、ならびに効果顔料に特有の性質、たとえば光沢および明度フロップ性が欠如していることなどを考え合わせると、本発明のＩＲ反射性顔料は、コーティングしていない効果顔料と白色エマルション塗料との混合物に関連して、利点を示す。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】実施例における壁用塗料における顔料のドローダウン物の拡散明度を示すグラフである。
【図２】同、拡散ＩＲ反射の測定結果を示すグラフである（Ｄ５０＝約１４５μｍ）。
【図３】同、拡散ＩＲ反射の測定結果を示すグラフである（Ｄ５０＝約３５μｍ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＲ放射線を反射する強い白色の顔料、およびそれらの製造、さらにはそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
壁用塗料は典型的には、二酸化チタンまたは硫酸バリウムのような白色顔料を用いて着色される。この白色のベース塗料を基にして、相当する着色顔料を用いて色合いをつけることによって、着色エマルション塗料が得られる。しかしながら、エマルション塗料の構成成分、たとえばバインダー、顔料、および／または充填材は、たとえば、ＩＲ放射線の少なくとも部分的な吸収を示す。したがって、熱放射が反射されず、究極的には外側に放出される。
【０００３】
Ｋ．Ｒｏｓｅ、Ｕ．Ｐｏｓｓｅｔ、Ｋ．−Ｈ．ＨａａｓおよびＭ．Ｋｏｅｈｌ、Ｆａｒｂｅ ＆ Ｌａｃｋ、１０８（２００２）、ｐ．２９から、ＳｉＯ２を用いてコーティングされたアルミニウム顔料が、エマルション塗料におけるＩＲ放射線の改良された反射を可能とする、ということは公知である。
【０００４】
“Ｋｏｍｆｏｒｔ ｕｎｄ Ｅｎｅｒｇｉｅｅｆｆｉｚｉｅｎｚ ｄｕｒｃｈ Ｗａｅｒｍｅｄａｅｍｍｕｎｇ”、Ｐｒｏｆ．Ｄｒ．Ｂｅｃｋ、Ｏｔｔｉ−Ｐｒｏｆｉｆｏｒｕｍ“Ｗａｅｒｍｅｄａｅｍｍｕｎｇ ｉｍ Ｂａｕｗｅｓｅｎ”、０９．＋１０．０３．２００５、Ｒｅｇｅｎｓｂｕｒｇには、ＩＲ反射性顔料を含む壁用塗料を用いて塗装された屋内の室壁が、快適で、心地よい環境を作り出すとの説明がある。室内にいる人が、最大で約１０μｍのＩＲ放射線を放射する、黒体放射体として機能する。
【０００５】
ＩＲ放射線は、室内の全熱経済の数パーセントの割合しか占めないが、主観的には、人は室内の放射線シンク（ｓｉｎｋ）には極めて敏感に反応する。したがって、壁によるＩＲ放射線の均質な反射は、極めて快適で、“心地よい環境”を生み出す。
【０００６】
しかしながら、ＩＲ反射性顔料としてたとえばアルミニウム顔料を使用することは、壁用塗料がメタリックな外観を与えるという欠点を有している。しかしながら、ほとんどの場合、これは望ましいことではない。壁用塗料中の金属顔料は、さらに、基材における不均一性を顕著に際立たせる。加えて、濃度および粒径に依存するが、アルミニウム顔料を使用すると、エマルション塗料の灰色化という不利な結果を与える。エマルション塗料のほとんどは白色であり、また白色エマルション塗料はさらに、着色エマルション塗料を製造する目的で、着色顔料を用いて色合いをつけるためのベースとしても使用される。
【０００７】
ＤＥ４２ １１ ５６０Ａ１には、１μｍ未満の粒径を有する白色顔料を用いた基材のコーティングが開示されていて、基材はとりわけ、金属フレークまたは雲母顔料であってよい。それらの顔料は、噴霧乾燥だけで基材に適用され、さらなるコーティングを用いないために、前記基材に対する接着性で難点がある。
【０００８】
ＤＥ１００ １０ ５３８Ａ１には、汚れ防止のコーティング材料が開示されているが、それに開示されているのは複雑な組成物であって、それには多数の成分および粒子と同様に、微小板形状の粒子、たとえばアルミニウム顔料が含まれていてもよい。ＤＥ１００ １０ ５３８Ａ１から公知のコーティング材料の一つの欠点はその金属顔料が腐蝕する可能性があることであり、もう一つの欠点は、そのコーティング材料がメタリックな外観または金属効果を有していることである。
【０００９】
ＤＥ１９５ ０１ ３０７Ａ１には、着色アルミニウム顔料が開示されているが、ここでは着色顔料が、ゾルゲルプロセスによって製造された金属酸化物マトリックスの中に組み入れられている。得られるアルミニウム顔料は、着色され、金属的な光沢がある。
【００１０】
ＵＳ５，０３７，４７５にも同様に、着色顔料を用いてコーティングされた着色アルミニウム顔料が開示されている。この場合、着色顔料の付着は、一方では加熱重合される不飽和の多官能カルボン酸によるものであるし、他方ではプラスチックコーティングによるものである。この場合もまた、そのようにして得られる着色アルミニウム顔料が、はっきりとしたメタリックな外観を有していることが欠点である。
【００１１】
さらに、ＷＯ９１／０４２９３には、着色された金属的な光沢のある金属顔料が開示されている。
【００１２】
上で特定した従来技術の場合、その記述はいずれも、装飾分野用の効果顔料についてである。それらの顔料は、金属効果を有しているのみならず、マストーン（ｍａｓｓｔｏｎｅ）であるが、その理由は、それらの着色顔料が金属表面上に直接固定されているからである。
【００１３】
ＷＯ９６／２３３３７には、２種類の粒子（一つは微小板形状の金属顔料、他は白色顔料）を特徴とするコーティング材料が開示されていて、それらは、近赤外線領域において極めて強い吸収を有している。その白色顔料は、金属顔料に適用されていてもよい。しかしながら、それらの白色顔料を金属顔料の上に固定させる方法は開示されていない。
【００１４】
ＷＯ２００５／００７７５４には、厚みが０．２μｍ未満の赤外線反射性コアを有する着色顔料が開示されている。この場合、白色顔料の開示はなく、それらを金属顔料の上に固定させる方法についての開示もない。
【００１５】
ＤＥ４０ ３５ ０６２Ａ１には、白色、灰色、黒色または有色の顔料を含んでいてもよいワニス層でコーティングされたＩＲ反射性基材が開示されている。そこには、通常の方法で壁に塗布することが可能なエマルション塗料は開示されていない。
【００１６】
ＤＥ１９７ １８ ４５９Ａ１の教示に従えば、それが意図しているのは、やや白色からやや灰色の表面を有する金属顔料を使用することである。このやや白色からやや灰色の表面は、各種の化学反応によって作り出すことが可能であるが、ＤＥ１９７ １８ ４５９Ａ１では、述べられている金属顔料を得るためには、どのような反応をどのような条件下で実施しなければならないかが明らかになっていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
したがって、白色の外観を有し、しかもあらゆる金属効果が抑制されているような、ＩＲ反射性顔料、好ましくは金属顔料が必要とされている。さらなる目的は、たとえば塗料またはワニスのような塗布媒体中で使用したときに、たとえばヒトの眼に顕著に見えることはなく、また塗布媒体を実質的に灰色化させることがまったくないような、ＩＲ反射性顔料、好ましくは金属顔料を提供することである。
【００１８】
水およびアルカリの影響に関する腐蝕に対して安定なＩＲ反射性顔料を提供することが、本発明のさらなる目的である。その顔料は、室内壁用塗料におけるばかりではなく石工塗料においても、エマルション塗料中で使用しやすいものであるべきである。
【００１９】
さらに、そのような顔料を製造するための経済的なプロセスを提供することもまた、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の基礎となる目的は、ＩＲ放射線を反射する顔料によって達成されるが、それにはＩＲ反射性コアが含まれ、そのＩＲ反射性コアは、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である実質的に被覆性のコーティングにより得られ、そのＩＲ反射性顔料は実質的に白色である。
【００２１】
本発明の顔料の好適な展開法は、従属特許請求項２〜２３に規定されている。
【００２２】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセスにより達成されるが、ここで、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを、白色顔料と共に、および／または可視光線を散乱させる粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ反射性コアに適用する。
【００２３】
本発明のプロセスの好適な展開法は、従属特許請求項２５〜２７に規定されている。
【００２４】
本発明の基礎となる目的はさらに、本発明の顔料を、インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、および化粧品に使用することにより達成される。
【００２５】
好適な展開法は、従属特許請求項２９に規定されている。
【００２６】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項に記載の本発明の顔料を含むコーティング組成物によって達成される。
【００２７】
一つの好適な展開法は、従属特許請求項３１に規定されている。
【００２８】
その目的はさらに、特許請求項１〜２３のいずれか１項に記載の本発明の顔料を用いるか、または特許請求項３０および３１のいずれかに記載の本発明のコーティング組成物を用いてコーティングされた物品によって達成される。
【００２９】
その物品は、たとえば、コーティングされた壁材料または天井材料、コーティングされた建築材料、たとえばファサード材料などであってよい。
【００３０】
驚くべきことには、本発明者らは、ＩＲ反射性コアを有し、同時にヒトの眼には実質的に白色に映る顔料を提供することが可能であることを見出した。
【００３１】
この文脈において特に驚くべきことは、ＩＲ反射性コア、たとえばＩＲ放射線を極めて効果的に反射する金属表面を有する基材を、たとえば、一方ではＩＲ反射性能が実質的に損なわれることなく、他方ではその顔料がヒトの眼には強い白色で非メタリックに映るようにコーティングすることが可能であるということであった。
【００３２】
したがって、本発明の顔料は、たとえば、インキ、塗料、ワニスまたは化粧品のような白色適用媒体中で使用することが可能であるが、その適用媒体の部分に、明確に認められる灰色化や金属的な光沢や強い光輝効果を一切与えない。
【００３３】
したがって、本発明の顔料は、より詳細には、典型的には屋内の室壁を塗装するために使用される白色エマルション塗料中で使用するのに適している。本発明の顔料を含むこの種のエマルション塗料は、典型的な方法でさらなる着色剤を添加することによって色合いをつけることも可能であることは理解されるであろう。
【００３４】
本発明の顔料を製造するためには、ＩＲ反射性コアに、光学波長範囲において不透明であり、同時にＩＲ透過性が高い顔料様の粒子を実質的に均質にコーティングする。本発明のためのコアは、微粒子、好ましくは球状または微小板形状の基材である。その基材が微小板形状の形態を有しているのが極めて特に好ましいが、その理由は、この幾何学的モルホロジー形状が、最大のＩＲ反射と、最小量の材料、すなわち比較的低いレベルの顔料化とを組み合わせることを可能とするからである。
【００３５】
そのコーティングは、一方では実質的にＩＲ透過性の顔料粒子（白色顔料）から、そして他方ではマトリックス材料から構成されているのが好ましい。実質的にＩＲ透過性の顔料粒子は、たとえば光学的に透明なマトリックスの中および／または上に組み入れることによって、ＩＲ反射性コアの表面上に固定されてもよい。このマトリックスが好ましくは、コアの均質な被覆を与える。この好適に被覆するマトリックスはまた、水または大気中のガスによる腐蝕の影響からコアを保護する。
【００３６】
本発明の目的のための、実質的に被覆性のコーティングとは、ＩＲ反射性コアがコーティングによって被覆されて、コアが認知できるような光沢の印象を観察者に対してまったく与えないようにすることを意味する。さらに、その被覆の程度が大きいために、腐蝕の影響を受けやすい金属製のＩＲ反射性コアの場合であっても、腐蝕の発生が抑制または防止される。
【００３７】
光学波長範囲において不透明であり、同時にＩＲ透過性が高い顔料様の粒子を用いてＩＲ反射性コアを均質にコーティングした結果として、本発明の顔料は全体として、強い白色の外観が得られる。ＩＲ反射性コアから生じる光学効果は、大きく抑制される。驚くべきことには、顔料様の粒子のＩＲ透過性が高いために、コアのＩＲ反射性能には、悪影響がまったく出ないか、または実質的に出ない。
【００３８】
本発明の文脈においては、“光学的性質”または“光学効果”は常に、ヒトの眼に見えるＩＲ反射性顔料のそれらの性質である。物理的には、それらの性質は約４００〜約８００ｎｍの波長範囲における光学的性質によって実質的に決まる。
【００３９】
一つの好ましい変化形態においては、白色で、光学的に不透明で、ＩＲ透過性の顔料様の粒子は、好ましくは１８０〜４００ｎｍ、より好ましくは２５０〜３５０ｎｍ、さらにより好ましくは２７０〜３３０ｎｍの平均一次粒径を有する白色顔料である。ミエ（Ｍｉｅ）理論によれば、この種の顔料は、４００〜８００ｎｍの光学的範囲内で、電磁気波長の最大の散乱断面積を有する。白色顔料がこれより小さくても、あるいは大きくても、散乱性ははるかに低くなる。最も低い散乱は、たとえば、３０〜４０ｎｍ未満の一次粒径を有するナノ粒子によって得られ、そのものはほとんど完全に透明である。粒子が最大の散乱断面積を伴う粒径を有しているのが好ましいという事実は、それらが実質的に白色に映り、光学的光線がＩＲ反射性コアの表面にほとんど到達しないという効果を有している。したがって、コアの光学効果、たとえば金属効果は、実質的に抑制され、顔料全体としては実質的に白色に映る。
【００４０】
白色顔料は、たとえば、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫化亜鉛、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、炭酸カルシウム、リトポン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、およびそれらの混合物からなる群より選択すればよい。白色顔料はＩＲ放射線に対して、実質的に透過性であるか、好ましくは透過性である。その粒径、さらにはＩＲ反射性コアに適用される白色顔料の量は、使用される白色顔料の関数として調節される。
【００４１】
ルチルまたはアナターゼ変態のＴｉＯ２、硫酸バリウム、酸化亜鉛、および／または硫化亜鉛を使用するのが好ましいが、特に好ましいのはＴｉＯ２およびＺｎＯである。その理由は、それらがどのような大きさでも自由に入手可能であるからである。ルチル型のＴｉＯ２が極めて好適であることが判った。
【００４２】
ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングは、本発明の目的においては、そのコーティングおよび／または白色顔料によって、ＩＲ放射線のわずかな分量だけが吸収されるということを意味している。そのコアが持つＩＲ反射性とあいまって、これが高いＩＲ反射率をもたらす。温度Ｔの関数としてのＩＲ反射率ρＩＲは、重み関数としてのプランク関数ｉ（Ｔ）で、波長全体にわたって積分することによって、分光反射率Ｒ（λ）から計算することができる。
【００４３】
【数１】
【００４４】
プランク関数ｉ（Ｔ）は、所定の温度Ｔで、黒体がどの程度の放射をするかを示すものである。室温における関連スペクトル範囲は、良好な近似で、１．４〜３５μｍの波長範囲に対応する。
【００４５】
本発明のＩＲ反射性顔料は、２．５〜２５μｍの波長範囲および３００Ｋの計算温度で、好ましくは５０％を超えるＩＲ反射率を有している。ＩＲ反射率が少なくとも６０％であればさらに好ましく、少なくとも７０％であればさらに一層好ましい。ＩＲ反射率が少なくとも８０％であれば極めて好ましく、それが少なくとも８５％であれば最も好ましい。
【００４６】
本発明の顔料の分光学的なＩＲ反射性は、下記のような、ＫＢｒ粉体床中での拡散反射測定によって求めることが可能である。まず第一に、乳鉢中でＫＢｒ粉体を微粉砕する。次いで顔料をそのＫＢｒ粉体に加えて、１．５重量％の濃度とし、その構成成分を互いに均質に組み合わせる。錠剤の形状のサンプルチャンバー（直径：約０．８ｃｍ、深さ：約２．２ｍｍ）にその顔料／ＫＢｒ混合物を充填し、それを突き固める。次いで、２．５〜２５μｍの波長範囲で拡散反射を測定する。これは、測定部として、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ（Ｓｐｅｃａｃ製）を使用して実施する。この機器は、四分球の幾何学的配置（ｑｕａｒｔｅｒ−ｓｐｈｅｒｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）で、拡散ＩＲ反射を測定する。使用するＩＲ機器は、Ｔｈｅｒｍｏ製のＡｖａｔａｃ３６０分光計であり、検出器はＤＴＧＳ検出器である。いずれの場合においても、純粋なＫＢｒ粉体をバックグラウンドスペクトルとして測定し、それに対して顔料化したＫＢｒのスペクトルを比較する。この手順を３回繰り返し、測定の平均値を採用した。
【００４７】
得られたＩＲ反射スペクトルから、温度３００Ｋでのプランク関数を用いて、式（１）によってＩＲ反射率ρＩＲを計算することができる。
【００４８】
実質的に透過性で、実質的に被覆性のコーティングの吸収のさらなる特徴付けを行う目的で、本発明のコーティングされた顔料の上述のＩＲ反射率を、コーティングしていないＩＲ反射性コア（１．５重量％濃度）のＩＲ反射率に対する百分率で関連づけることができる。この比率は、本発明の文脈においては、“ＩＲ反射率、コーティング”と呼ばれる。この比率は、６５％を超えるのが好ましく、７０％を超えればより好ましく、８０％を超えれば特に好ましい。この比率が８５％を超えればさらに好ましく、９０％を超えればより一層好ましい。上限としては、その比率が９９％である。
【００４９】
“実質的にまたはほとんど透過性の被覆性コーティング”という用語は、本発明のＩＲ反射性顔料が、そのＩＲ反射率の面で、上述の性質を有しているような、コーティングを指している。実質的にまたはほとんど透過性の被覆性コーティングは、白色外観を生じさせたり改善したりする白色顔料を特徴としているのが好ましい。
【００５０】
使用される白色顔料は表面処理されていてもよく、たとえば金属酸化物を用いてコーティングされていてもよい。特にＴｉＯ２顔料に、ＴｉＯ２顔料の光活性を抑制する目的で、たとえば、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、および／または酸化マンガン、および／または酸化セリウムのコーティングをすることも可能である。しかしながら、ＴｉＯ２顔料をＩＲ反射性コアの表面に固定する、被覆マトリックスそのものによってＴｉＯ２顔料の光活性を抑制するのが有利である。
【００５１】
使用される白色顔料の量は、その顔料のタイプおよび大きさ、特にＩＲ反射性コアの比表面積に依存する。ＩＲ反射性コアの比表面積とは、単位重量あたりのＩＲ反射性コアの表面積である。ＩＲ反射性コアの比表面積は、公知のＢＥＴ法によって求められる。
【００５２】
本発明のＩＲ反射性顔料で十分に高い白色度を得るためには、白色顔料を、いずれの場合もＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、好ましくは２０％〜８０重量％、より好ましくは３５％〜７０重量％、特に好ましくは４０％〜６０重量％の量で含むようにする。この文脈においては、低い比表面積を有するＩＲ反射性コアの場合には約２０重量％の量、そして高い比表面積を有するＩＲ反射性コアの場合には約８０重量％の量で使用するのが好ましい。
【００５３】
白色顔料の量が２０重量％未満であると、ＩＲ反射性顔料の白色度が低くなりすぎる可能性がある。その量が８０重量％を超えると、全顔料を基準にしたＩＲ反射性コアの割合が低くなりすぎて、ＩＲ反射が不十分となる可能性がある。後者の顔料、すなわちエマルション塗料で効果的なＩＲ反射を得るためには、そのエマルション塗料は、相応の高い顔料化レベルを有していなければならない。顔料化を高くする、すなわち塗布媒体中における本発明の顔料レベルを高くすると、一方では製造コストが高くなる。他方で、過剰の顔料化となり、そのためにエマルション塗料が部分的に性能低下をきたす可能性もある。
【００５４】
使用されるＩＲ反射性コアは、金属粉体および／または微小板形状の金属顔料および／または適切な真珠光沢顔料であるのが好ましい。この文脈において特に好ましいのは、微小板形状の金属顔料であるが、その理由は、それらの形状的性質および光学的性質のために、塗布媒体中において好ましくは面に平行に配向させた場合に、それらは最も高いＩＲ反射を示すからである。金属顔料は、光学的光線およびＩＲ放射線のいずれに対しても不透過性である。たとえば木材チップ壁紙のような、非平面的な基材の上であっても、微小板形状の金属顔料は、入射ＩＲ放射線の最も効果的な定方向および／または拡散反射をもたらす。
【００５５】
採用される微小板形状の金属顔料または金属粉体は、アルミニウム、銅、亜鉛、チタン、鉄、銀、および／またはそれらの金属の合金であるのが好ましい。特に好ましいのは、アルミニウムおよびアルミニウムの合金であるが、それは、それらが極めて高いＩＲ反射を有し、それらの金属顔料が容易に入手可能であるからである。本発明においては、微小板形状の金属顔料もまた金属効果顔料と呼ばれる。
【００５６】
微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料または金属効果顔料の長さと幅の寸法は、好ましくは３〜２００μｍの間、より好ましくは１２〜９０μｍの間、さらにより好ましくは２０〜７５μｍの間、特に好ましくは４０〜７０μｍの間である。
【００５７】
微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料または金属効果顔料の平均厚みは、好ましくは０．０４〜４μｍの間、より好ましくは０．１〜３μｍの間、特に好ましくは０．３〜２μｍの間である。
【００５８】
微小板形状の顔料、好ましくは金属効果顔料は、約０．２〜約１５ｍ２／ｇの比表面積を有しているのが好ましい。長さまたは幅が３μｍよりも短い金属顔料または金属効果顔料は光学的範囲において過度の散乱を示し、そのために、白色顔料を用いて着色させた後においてさえ、かなり灰色に映る。さらに、この大きさの顔料ではＩＲ放射線を最適に反射することがもはやできないが、その理由は、この場合にはその顔料が、反射されるべきＩＲ光の波長よりも小さくなってしまっているからである。さらに、それらの比表面積が高いために、それらの金属顔料または金属効果顔料を、白色顔料を用いて完全にコーティングすることがもはや不可能であるか、あるいは、白色顔料をそれ相当にコーティングの中に結合させることがもはや不可能である。長さまたは幅が２００μｍを超えると、たとえば適用された壁用塗料またはワニスにおいて、ＩＲ反射性金属部分に関して顔料によって得られる不透明度、従ってＩＲ反射が不十分なものとなる。さらに、それらは白色の外観を有してはいるものの、２００μｍを超える大きさの顔料は、見た目には粒子として認識される可能性があるが、これは望ましいことではない。さらに、顔料の大きさが２００μｍを超える場合には、集塊し、したがってはん点の生成が起きやすい。
【００５９】
微小板形状の金属顔料は、予め不動態化させた形態で存在させてもよい。そのようなものの例としては、ＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料（Ｈｙｄｒｏｌａｎ（登録商標）、ＰＣＸまたはＰＣＳ（登録商標）、Ｅｃｋａｒｔ製）またはクロメート処理されたアルミニウム顔料（Ｈｙｄｒｏｌｕｘ（登録商標）、Ｅｃｋａｒｔ製）がある。このようにして予め安定化された基材を使用することによって、水性塗料、より詳細にはエマルション塗料におけるガス発生に対する安定性の面での安定性、さらにおそらくは、屋外分野における腐蝕に対する安定性が最大化される。
【００６０】
また別な好ましい実施態様の場合においては、微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料は５〜１２μｍの長さ方向の寸法を有している。この種の顔料は、主として白色で、不透明な顔料として使用される。この場合、高い不透明度を得る目的で、コアとしては比較的小さい金属顔料が使用される。
【００６１】
ＩＲ反射性コアとしての微小板形状の金属顔料、より詳細にはアルミニウム顔料のまた別な好ましい場合においては、好ましくは微小板形状の金属顔料に適用される白色顔料の量は、ＩＲ反射性金属コアの表面積１ｍ２あたり、好ましくは０．３〜１０ｇ、より好ましくは０．５〜７ｇ、さらに好ましくは１〜３ｇ、特に好ましくは１．５〜２．５ｇである。
【００６２】
基材表面積あたり０．３ｇ／ｍ２よりも少ないと、好ましくは微小板形状の金属顔料の白色顔料を用いたコーティングが少なすぎて、満足な白色効果を与えることができない可能性がある。１０ｇ／ｍ２を超えると、白色効果が事実上飽和に達してしまい、顔料全体の部分としてのＩＲ反射性コアの割合が低くなり過ぎて、その結果、この種の本発明の顔料がもはや十分なＩＲ反射性を示さない可能性がある。
【００６３】
ＩＲ反射性コアとしてはさらに、金属粉体を使用することも可能である。好適な粉体は、好ましくは８〜１０００μｍ、より好ましくは１０〜５００μｍ、特に好ましくは２０〜３００μｍの平均直径を有する、ほぼ球状のモルホロジーを有しているのが好ましい。
【００６４】
しかしながら、不規則な形状の金属粒子もまたＩＲ反射性コアとして使用することが可能である。
【００６５】
ＩＲ反射性コアとしては、真珠光沢顔料を使用することも可能である。それらの真珠光沢顔料は、高屈折率の酸化物たとえばＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３でコーティングされた、たとえば雲母、ガラス、ＳｉＯ２もしくはＡｌ２Ｏ３のフレークのような低屈折率のコアを有しているのが好ましい。ＴｉＯ２および／またはＦｅ２Ｏ３でコーティングされたＳｉＯ２フレークの例としてはＣｏｌｏｒｓｔｒｅａｍ（登録商標）の名前のものが、そしてそれに相当するＡｌ２Ｏ３フレークの例としてはＸｉｒａｌｌｉｃ（登録商標）の名前のものが知られているが、それらはいずれも、Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙの製品である。高屈折率コーティングの光学的厚みを適切にすれば、その干渉条件の結果として、大きなＩＲ放射線の反射が得られる。適切な光学的厚みは、高屈折率の酸化物の屈折率の関数として決められる。
【００６６】
本発明の顔料は、好ましくは４〜２５μｍ、より好ましくは５〜１５μｍ、さらに好ましくは８〜１２μｍのＩＲ範囲で高反射である。先に述べた範囲の中での高反射、好ましくはさらに最大反射が存在すれば、室内における最適に心地よい環境が作られることが判ったが、その理由は、そのような場合に本発明の顔料が人のＩＲ放射線の反射を最適にするからである。したがって、本発明の顔料は、室内で適用される壁用塗料に使用するのに特に適している。
【００６７】
さらに、特に有利なことは、本発明の顔料を用いて提供された室内壁を持つ部屋は、本発明の顔料がＩＲ反射性を有しているために、冬期においてもあまり加熱する必要がない。したがって、本発明の顔料を使用することによってエネルギーの節約が可能となり、そのことは、エネルギー資源がますます涸渇していき、エネルギーコストが立て続けに上昇していることを考えれば、環境の見地および経済性の見地の両方から大きな進歩を意味している。
【００６８】
ＩＲ反射性コアとして使用することが可能な真珠光沢顔料の例としては、Ｍｅｒｃｋ、Ｄａｒｍｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙにより製造され、商品名Ｓｏｌａｒｆｌａｉｒ（登録商標）またはＭｉｎａｔｅｃ（登録商標）として販売されている真珠光沢顔料がある。
【００６９】
本発明の顔料の中でＩＲ反射性成分として微小板形状のコアを使用することにより、使用するＩＲ反射性材料の量に関連してのＩＲ反射を最適化することができる。微小板形状のコアの場合、一方では、顔料、好ましくは金属顔料の不透明度性能の面で、球状顔料たとえば金属ビーズを用いた場合に比較して、極めて大きな改良が得られる。他方では、球状顔料に比較して、微小板形状の顔料、好ましくは金属顔料の反射性が、反射面積がより大きいために、より大きくなる。
【００７０】
ＩＲ反射性コアとしては、効果顔料、例を挙げれば金属効果顔料または真珠光沢顔料を使用するのが好ましいが、その理由は、それらの顔料は、それらが微小板の形状をしているために、本発明の文脈における不透明度および反射性の面で特に適しているからである。
【００７１】
効果顔料は典型的には、入射および／または観察の角度に依存する光学的外観を有している。その光学効果には、金属顔料の場合においては明度における変化（これは、“フロップ性”と呼ばれることもある）、ならびに真珠光沢効果顔料の場合においては色の変化（これは、“カラーフロップ性”と呼ばれることもある）が包含されていてもよい。
【００７２】
効果顔料を含むたとえばインキ、塗料またはワニスのような適用媒体の典型的な特徴は、それらの高い光沢値である。それとは対照的に、金属粉体は、たとえばインキ、塗料またはワニスのような適用媒体中では、光学的な用語でいえば顕著な灰色化を常に起こし、それは明度の低下と密接に関係する。
【００７３】
たとえば真珠光沢顔料または金属効果顔料のような効果顔料を使用した際に、または金属粉体を使用した際に典型的に起きるそれらの光学効果が、本発明の顔料の場合には大幅に抑制される。ヒトの眼に対しては、本発明の顔料は強い白色に映る。
【００７４】
ＩＲ反射性コアとして真珠光沢顔料を使用した場合には、金属効果顔料に比較して所望の白色度が比較的容易に達成できるということが判った。しかしならが、金属効果顔料を用いれば、そのＩＲ反射ははるかに高い。したがって、金属顔料に適用するＩＲ透過性白色顔料の量がより多くなるという事実があるにもかかわらず、本発明の顔料においてはＩＲ反射性コアとしては金属効果顔料が好ましい。この文脈においては、微小板形状のアルミニウム顔料は特に好ましい。
【００７５】
ヒトの眼に対しては顕著な金属効果を有さないか、あるいは白色とは異なった色彩効果を有する、本発明の強い白色のＩＲ反射性顔料は、好ましくは以下のような基準に適合する。
【００７６】
本発明の顔料、好ましくは金属効果顔料を用いた場合、いずれの場合も４５度の一定の入射角で測定した、光沢、彩度Ｃ＊、フロップ指数、および明度Ｌ＊のパラメーターは、所定の値の範囲内に入るのが好ましい。効果顔料の場合にしばしば起きる光輝効果さえも、大幅に抑制される。しかしながら、この光輝効果は測色法では測定することが不能であり、そのため視覚的にしか評価できない。
【００７７】
それらのパラメーターを比較しながら求めることができるようにするには、以下のアプローチをとる：一方では本発明の顔料を、ポリエステル／ＣＡＢシステム（バインダー：２２重量％のＣＡＢ３８１−２および９重量％のＣＡＢ５５１−０．２、いずれもＥａｓｔｍａｎ製、ならびに１３重量％のＶｉａｃｒｙｌ ＳＣ３０３、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ製）をベースとしたそれ以外には顔料化しない慣用されるワニスの中に組み入れる。このワニスには他の顔料や艶消剤は一切添加せず、以下においては“試験ワニス”と呼ばれるが、その理由は、それらは、測定しようとしているパラメーター、特に光沢および彩度に影響を与えるであろうからである。選択される顔料化レベルは１０重量％であり、その顔料含有ワニスを黒色の基材の上にナイフコーティングする。コーティングナイフの深さは５０μｍであるが、極めて粗い顔料の場合は１００μｍである。
【００７８】
それらのナイフドローダウン物を用い、ＣｉｅＬａｂ測色システムに従って、彩度、明度の値およびフロップ値を求める。測定は、マルチアングル測色計、たとえばＸ−Ｒｉｔｅ製のＭ６８２を使用し、メーカーの説明書に従って実施するが、入射角は４５度で一定とし、反射角に対して観測角を変化させ、Ｌ＊およびＣ＊の値を確認する。より詳細には、１５度、２５度、４５度、および１１０度での観測角である。
【００７９】
彩度とも呼ばれる、色の飽和度を評価するために採用する値はＣ＊２５゜である。
【００８０】
本発明の顔料のナイフドローダウン物のＣ＊２５゜値は、好ましくは０．０〜２．５、より好ましくは０．１〜１．０の範囲である。この種の値は、実質的に無色の顔料によってのみ達成される。
【００８１】
原理的には、ある種の色消しの金属顔料およびさらには銀色の真珠光沢顔料でさえもこの種のＣ＊２５゜値に達することができるので、本発明の顔料を特徴づけるためのさらなるパラメーターを採用するのが好ましい。
【００８２】
明度Ｌ＊を評価するためには、この場合、４５度における値を採用する。それら明度に関しては、効果顔料は多くの場合、反射角に近い、すなわち１５度または２０度における値で特徴付けられる。本発明の顔料は、角度とはほとんど無関係な明度を示す、すなわち、それらは顕著な明度フロップ性を有していない。したがって、純粋な金属顔料または金属粉体からの、より効果的な差別化が中央値で達成される。
【００８３】
本発明の顔料のＬ＊４５゜値は、好ましくは５０〜９０ユニット、より好ましくは５５〜８０ユニット、さらにより好ましくは６０〜７５ユニットである。
【００８４】
明度フロップ性は、ＤｕＰｏｎｔにより次式に従って表される（Ａ．Ｂ．Ｊ．Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ、ＪＯＣＣＡ、（１９９２（４））、ｐ．１５０〜１５３）。
【００８５】
【数２】
【００８６】
フロップ指数は、より詳細には金属効果顔料の特徴的な明度フロップ性を示すもので、真珠光沢顔料または金属粉体には適用しにくい。
【００８７】
本発明の顔料は、０〜３、好ましくは０．１〜２、より好ましくは０．１５〜１．０の明度フロップ性を有している。
【００８８】
このような極端に低い値であるということは、たとえば金属効果顔料の場合、そうでなければ約４〜約２５の範囲のフロップ指数を有する典型的な明度フロップ性が、本発明の顔料の場合においては、ほとんどまたは完全に抑制されていることを示している。
【００８９】
効果顔料のより詳細な一つの特徴は、効果顔料を含むインキ、塗料またはワニスコーティングの高い光沢である。本発明の顔料は、そのような効果顔料に特徴的な光学的光沢性をもはや示さないので、そのドローダウン物は極めて低い光沢値を有する。
【００９０】
本明細書で採用されている判定基準は、６０度における光沢であって、これは、Ｂｙｋ−Ｇａｒｄｎｅｒ、ＧｅｒｍａｎｙのＴｒｉｇｌｏｓｓ測定器を使用し、メーカーの説明書に従って測定した。本発明の顔料は、１〜１２、好ましくは１．５〜１０ユニットの光沢を有している。効果顔料を用いれば、光沢は典型的には、約３０〜１６０の範囲の中に入る。
【００９１】
本発明の顔料の強い白色の外観に関するさらなる判定基準は、市販の白色エマルション塗料中におけるその外観を基にして、求めることができる。この場合、本発明の顔料と、コーティングなしおよび／または白色顔料コーティングなしのＩＲ反射性顔料を比較する。相当する顔料化エマルション塗料の明度を、拡散反射で測定する。この場合におけるＩＲ反射コアの顔料化レベルは、全エマルション塗料を基準にして１０重量％である。したがって、対応する明度の差は次式で表される。
【００９２】
【数３】
【００９３】
好ましくはこの差は、１．５ユニットより大きく、好ましくは３ユニットより大きく、より好ましくは７ユニットより大きくするべきである。
【００９４】
しかしながら、明度におけるこの差を単独で、白色度を評価するために使用することはできない。たとえば、金属顔料は必ず明度を顕著に上げ、そのために白色にはならない。したがって、ここで究極的には、決定的なのはやはり依然として視覚的な印象である。
【００９５】
コアだけではなく、白色顔料もまたほとんど被覆する、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングは、光学的な観点からはほとんど無色であるマトリックスを構成する。それは、好ましくは金属酸化物および／または有機ポリマーを含むか、またはそれらからなる。被覆性のコーティングまたはマトリックスの上に、白色顔料を適用してもよい。そのマトリックスは、塗布されるか組み入れられた白色顔料によって得られる白色効果に悪影響を与えないために、ほとんど無色であるのが好ましい。
【００９６】
ほとんど無色であるというのは、本発明においては、金属酸化物および／または有機ポリマーが、白色顔料によって作り出される白色効果によってマスキングすることが不可能な、実質的に固有の着色を有していないということを意味している。
【００９７】
コアが金属顔料からなっている場合には、そのほとんど無色のマトリックス材料は金属酸化物であるのが好ましいが、その理由は、そのようにすれば、腐蝕に対して極めて良好にコアを保護することができるからである。マトリックス材料のために使用される金属酸化物およびその酸化物の量は、より詳細には、本発明の顔料がＩＲ放射線を可能な限り少ししか吸収しないように考えて選択する。本発明の顔料によるＩＲ吸収はすべて、ＩＲ反射の低下を起こし、そのために本発明の顔料の所望の効果を弱める。マトリックス材料は、白色顔料のＩＲ反射性コアの上への接着をもたらし、そのために、エマルション塗料の中に分散させた後であっても、白色顔料がＩＲ反射性コアにほとんど接着されたままでとどまる。このような信頼性のおける付着性があってはじめて、効果顔料に典型的な光学的現象を抑制することが可能となり、そして強い白色の外観がもたらされる。
【００９８】
極めて好適な金属酸化物の例は、二酸化チタン、二酸化ケイ素、アルミニウム酸化物／水酸化物、ホウ素酸化物／水酸化物、酸化ジルコニウム、またはそれらの混合物である。二酸化ケイ素が特に好ましい。
【００９９】
有機ポリマーとしては、ワニス、エマルション塗料または印刷インキにおけるバインダーとしても採用されるものを使用するのが好ましい。そのようなものの例としては、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアクリレートおよび／またはポリメタクリレートなどがある。有機コーティングとバインダーとが互いに極めて類似しているか、あるいは同一である場合には、本発明の効果顔料をバインダーの中に極めて効果的に組み入れることができるということが判った。
【０１００】
光学的にほとんど無色のマトリックスは、顔料の全重量を基準にして、４％〜４０重量％の割合で存在させるのが好ましい。その割合は、好ましくは５％〜２０％、より好ましくは６％〜１５重量％である。驚くべきことには、そのような小量のマトリックス材料を用いた場合であっても、白色顔料をコアの表面に堅固かつ均質に固着させることが可能であるばかりではなく、さらに、金属コアの場合においては、コアの部分の腐蝕に対する安定性もまた達成される。割合が４重量％未満では、顔料が、ＩＲ反射性コアの表面の上に十分に堅固には固着されないことが起こりうる。さらに、金属コアを用いた場合には、コアをマトリックスで極めて実質的に完全に被覆することが要求される、必要とされる腐蝕に対する安定性が、そのような小量では十分には得られないことも起こりうる。量が４０重量％を超えると、顔料のＩＲ反射だけではなくその白色度もまた低くなりすぎることが起こりうる。さらに、そのマトリックス材料の結果として、ＩＲ吸収が望ましくないほど高くなることも起こりうる。
【０１０１】
特に好ましい一つの実施態様においては、ＩＲ反射性コアがアルミニウムからなり、光学的にほとんど無色のマトリックスがＳｉＯ２からなる。さらに、白色顔料がＴｉＯ２ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであって、それらが好ましくは２５０〜３７０ｎｍ、特に好ましくは２５０〜３２０ｎｍの平均一次粒径を有しているのが好ましい。
【０１０２】
アルミニウムは、最も高いＩＲ反射を有し、市場で入手するのも極めて容易である。ＳｉＯ２は、アルミニウムに腐蝕に対する安定性を与えるには極めて適しており、ＴｉＯ２は、高い屈折率を有しているので、極めて優れた白色顔料であって、市場で入手するのもまた極めて容易である。さらに、驚くべきことには、ＺｎＳ粒子またはＺｎＯ粒子、より詳細には２５０〜３７０ｎｍ、特に好ましくは２５０〜３２０ｎｍの範囲の一次粒径を有するものは、ＩＲ放射線をほとんど吸収せず、したがって本発明の文脈においては極めて好適であるということが見出された。
【０１０３】
さらなる好ましい実施態様においては、本発明の顔料が有機表面修飾を有する。本発明の顔料を、リーフィング促進剤を用いて変性するのが好ましい。リーフィング促進剤は、塗布媒体、たとえばインキまたは塗料、好ましくはエマルション塗料、ワニスまたは化粧品の表面上に本発明の顔料を浮き上がらせる。本発明の顔料が塗布媒体の表面で配列されるという事実があるために、適用した状態でのＩＲ反射性が改良されるが、その理由は、ＩＲ放射線がまさに塗布媒体の表面で反射され、塗布媒体の中にまず侵入（その場合には、吸収損失が起こりうる）してこないからである。
【０１０４】
本発明の顔料は、例えばステアリン酸またはパルミチン酸のような長鎖飽和脂肪酸を用いるか、８〜３０個の炭素原子、好ましくは１２〜２４個の炭素原子を有する長鎖アルキルシランを用いるか、または、長鎖のリン酸もしくはホスホン酸もしくはそれらのエステルを用いるか、および／または長鎖アミンを用いて表面変性されているのが好ましい。
【０１０５】
本発明によるさらなる実施態様の場合においては、顔料様の粒子が、個別の市販されている白色顔料からなるのではなく、その代わりに、２．０を超える屈折率を有するコーティング材料の粒子様成長物からなる。この場合、そのコーティングは、まずはこの高屈折率材料の滑らかな層からなっていてもよいが、次いでそれが、モルホロジー的に言えば、そのＩＲ反射性コアから離れたコーティングの面の側で次第に微粒子の形態をとっている。この種の形態は、その顔料を走査型電子顕微鏡法で観察すると、たとえば一種の“カリフラワー構造”と表すこともできる。本明細書においては、ＴｉＯ２の層と粒子様コーティング成長物とが好ましい。
【０１０６】
本発明の顔料は、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを、可視光線を散乱させる白色顔料および／または粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ反射性コアに適用することによって製造することができる。
【０１０７】
そのコーティングが、実質的に完全に、より好ましくは完全にＩＲ反射性コアを被覆しているのが好ましい。ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である白色顔料、および／または可視光線を散乱させる粒子様コーティング成長物を、そのコーティングの中および／または上に適用する。
【０１０８】
繰り返しを避けるために、本発明のプロセスに従って製造される本発明の顔料に関しては、上述の説明を参照し、それを相当する本発明のプロセスに適用することとする。
【０１０９】
そのプロセスの一つの好ましい変化形態においては、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である白色顔料を、湿式化学ゾルゲルプロセスを用いて、金属酸化物と共にコアの周囲にコアを被覆するように沈殿させ、その結果としてその白色顔料を金属酸化物層の中に実質的に埋め込む。
【０１１０】
プロセスの一つの好適な変化形態には以下の工程が含まれる：
ａ）微小板形状のＩＲ反射性顔料コアを、溶媒中、好ましくは有機溶媒中に分散させる工程；
ｂ）水、金属アルコキシ化合物、および所望により触媒を添加し、場合によっては加熱して反応を加速させる工程；
ｃ）好ましくは溶媒中、より好ましくは有機溶媒中における分散体の形態でＩＲ透過性白色顔料を添加する工程。
【０１１１】
反応が終了した後で、本発明の顔料、すなわち白色顔料および金属酸化物を用いてコーティングした微小板形状のＩＲ反射性コアは、未反応の出発物質および溶媒から分離することができる。その後で、乾燥および、場合によっては分級を実施することができる。
【０１１２】
金属アルコキシ化合物としては、テトラアルコキシシランたとえば、テトラメトキシシランまたはテトラエトキシシランを使用して、好ましくは白色顔料をその中に埋め込みながら、コアの上、および好ましくはコアを被覆するようにＳｉＯ２層を沈殿させるのが好ましい。
【０１１３】
有機溶媒としては、水混和性の溶媒を使用するのが好ましい。アルコールたとえば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、イソブタノールまたはｔｅｒｔ−ブタノールを使用するのが特に好ましい。
【０１１４】
水の量は、好ましくは、ゾルゲル反応において化学量論的に必要とされる量の１．５倍〜３０倍の間とするべきである。水の量は、化学量論的に必要とされる量の２倍〜１０倍の間とするのが好ましい。
【０１１５】
化学量論的に必要とされる量の１．５倍よりも少ないと、ゾルゲルプロセスの反応速度が遅くなりすぎるし、化学量論的に必要とされる量の３０倍を超えると、コーティングの形成が十分に均質にならない可能性がある。
【０１１６】
ゾルゲル反応の間の反応温度は、４０℃から使用した溶媒の沸点までの間とするのが好ましい。
【０１１７】
ゾルゲル反応の場面においては、触媒として弱酸または弱塩基を使用することができる。
【０１１８】
使用する酸は、たとえば酢酸、シュウ酸、ギ酸のような有機酸が好ましい。
【０１１９】
使用する塩基は、好ましくはアミンである。それらの例としては以下のものが挙げられる：アンモニア、ヒドラジン、メチルアミン、エチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、１−プロピルアミン、２−プロピルアミン、１−ブチルアミン、２−ブチルアミン、１−プロピルメチルアミン、２−プロピルメチルアミン、１−ブチルメチルアミン、２−ブチルメチルアミン、１−プロピルエチルアミン、２−プロピルエチルアミン、１−ブチルエチルアミン、２−ブチルエチルアミン、ピペラジン、および／またはピリジン。
【０１２０】
白色顔料は、好ましくはコーティング懸濁液に添加するより前に機械的に微粉砕して、可能な限り多くの一次粒子が存在しているようにしておくことができる。これは、典型的な場合のように、適切であるならば、適切な分散添加剤および／またはバインダーを添加しながら、有機溶媒中で実施してよい。微粉砕は、たとえばトリプルロールミル、共ボールミル、歯車式分散ミルなどのような、典型的な装置の中で実施すればよい。
【０１２１】
本発明のプロセスのまた別な実施態様の場合においては、本発明の顔料を噴霧乾燥プロセスによって製造する。
【０１２２】
このプロセスの変化形態では、高揮発性の、好ましくは有機の溶媒、ＩＲ反射性コア、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均サイズを有するＩＲ透過性白色顔料、および有機の、好ましくは成膜性のバインダーを合わせて含む分散体を噴霧し、その噴霧の過程で乾燥させる。噴霧乾燥は、好ましくは攪拌雰囲気中で、たとえば流動床中で実施して、集塊を防ぐ。噴霧乾燥の過程で、コアが、有機の、好ましくは成膜性のバインダーと白色顔料とによって均質にコーティングされる。乾燥させた後で、その有機の、好ましくは成膜性のバインダーを硬化させることができる。これは、好ましくは噴霧乾燥装置の中におけるのと同様にして、たとえば供給ガスの温度をバインダーの硬化温度よりも高くすることによって実施することができる。
【０１２３】
本発明のプロセスのまた別な実施態様においては、ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、ＩＲ反射性コアを、流動床プロセス中で、適切な出発物質と白色顔料とを含むマトリックスを用いてコーティングすることによって得ることができる。
【０１２４】
ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、好ましくは、インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、および化粧品において使用される。
【０１２５】
ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料は、好ましくは、屋内または屋外分野のためのエマルション塗料の中で使用される。
【０１２６】
本発明の顔料を用いて顔料化された適用媒体、たとえばエマルション塗料は、強い白色の外観を有している。それらの適用媒体の白色度は、適切であるならば、白色顔料たとえばＴｉＯ２またはその他の充填材をさらに添加することによって、さらに向上させてもよい。さらに、着色剤たとえば有機または無機の着色顔料を用いて色合いをつけることによって、着色エマルション塗料を製造することも可能である。
【０１２７】
たとえばエマルション塗料を用いて塗装された壁のＩＲ放射率を最大にするためには、そのエマルション塗料が本発明の顔料を、そのエマルション塗料の全非揮発性成分の重量を基準にして、ＩＲ反射性コアの割合が、２％〜３０％、好ましくは４％〜２０％、より好ましくは７％〜１５重量％となるような量で含むようにするのが好ましい。
【０１２８】
本発明の顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料を用いると、０．５未満、好ましくは０．４未満、より好ましくは０．３未満のＩＲ放射率を有するコーティングが可能となる。この場合の放射率の下限は約０．２である。
【０１２９】
ＩＲ放射率の大きさは次式で定義される。
【０１３０】
【数４】
【０１３１】
これとの比較で言えば、慣用的に適用されている壁用塗料は、約０．９の放射率を有している、別の言い方をすれば、ＩＲ放射線の約１０％だけが反射され、ＩＲ放射線の９０％が壁用塗料によって吸収されるかまたは透過されて、究極的には、熱の形で失われている。
【０１３２】
放射率の最小化、または反射率の最大化を可能とするためには、エマルション塗料のさらなる成分、たとえばバインダーまたは充填材も同様に、極めて低いＩＲ吸収性を有しているのが好ましい。さらに、本発明の顔料によるさらなる顔料化があるために、バインダー、充填材および／または白色顔料の顔料化レベルは、当技術分野における典型的な場合に比較して、顕著に低くてもよい。
【０１３３】
さらなる実施態様においては、ＩＲ反射性で、好ましくは微小板形状の本発明の顔料を、コーティング材料中で、好ましくは着色コーティング材料中で、極めて好ましくは着色産業用コーティング中で、極めて不透明な白色顔料として使用するのが好ましい。
【０１３４】
この用途の文脈においては、使用されるコアは、好ましくは５〜１２μｍの平均サイズを有する微小板形状のアルミニウム顔料であり、使用される白色顔料は、好ましくは２５０〜３２０ｎｍの直径を有する、好ましくはＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであり、そして使用されるマトリックスは、好ましくはＳｉＯ２である。産業用コーティングにおける適用の文脈においては、顔料のＩＲ反射性能だけではなく、より詳細には、光学的範囲におけるその微小板形状のアルミニウムコアの傑出した不透明度が、第一の地位を占める。
【０１３５】
着色産業用コーティングは多くの場合、高価な着色顔料を大量に使用して顔料化されているが、それらの顔料の透明性が原因で、不透明度が不十分である。ＴｉＯ２のような白色顔料を添加すれば不透明度は改良されるが、必然的に色相が明るくなる。本発明の顔料を産業用コーティングに添加することによって、有利なことには、顔料化が極めて低いレベルであっても、すなわち小量を添加するだけで、不透明度が顕著に改良され、しかもそのコーティングが実質的に淡色化の影響を受けることがない。したがって、ワニスまたは産業用コーティングに適用するには、本発明の顔料は、いずれの場合においても配合物の全重量を基準にして、０．１％〜４重量％、好ましくは０．２％〜１．５重量％、より好ましくは０．３％〜１．０重量％の顔料化レベルで使用される。
【０１３６】
以下の実施例を用いて本発明をさらに説明するが、いかなる点においても、本発明を限定するものではない。
【実施例】
【０１３７】
本発明実施例１；
１００ｇのアルミニウム粉体（Ｒｅｆｌｅｘａｌ １４５、ｄ５０＝１４５μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミンを添加する。別の容器の中で、２００ｇのＴｉＯ２顔料（Ｋｒｏｎｏｓ ２３１０、平均一次粒径：３００ｎｍ；Ｋｒｏｎｏｓ Ｔｉｔａｎ、Ｆｒｉｅｄｒｉｃｈｓｔａｄｔ、Ｇｅｒｍａｎｙ）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１３８】
本発明実施例２：
１４１ｇのアルミニウムペースト（Ｓｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミン（ＥＤＡ）を添加する。別の容器の中で、１００ｇのＴｉＯ２顔料（Ｋｒｏｎｏｓ ２３１０）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１３９】
比較例３：
市販のアルミニウム粉体であるＲｅｆｌｅｘａｌ １４５、ｄ５０＝１４５μｍ（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）。本発明実施例１のための出発原料。
【０１４０】
比較例４：
市販のアルミニウムペーストであるＳｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）。本発明実施例２のための出発原料。
【０１４１】
比較例５：
市販のアルミニウム粉体であるＰＣＳ ３５００（Ｅｃｋａｒｔ製）。これは、比較例４のＭＥＸ ２７４に極めて類似した粒子画分を有するＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料である。
【０１４２】
本発明実施例６：
１４１ｇのアルミニウムペースト（Ｓｔａｐａ Ｍｅｔａｌｕｘ ２７４、ｄ５０＝３３μｍ）を、２５０ｍＬのイソプロパノールの中に撹拌しながら分散させ、溶媒を還流下で沸騰させる。次いで１７ｇのテトラエトキシシラン、２分後には完全に脱イオン化させた水５０ｇ中の１．７ｇのエチレンジアミン（ＥＤＡ）を添加する。別の容器の中で、１００ｇのＺｎＳ顔料（Ｓａｃｈｔｏｌｉｔｈ Ｌ；Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製；平均粒径：０．３５μｍ）を、５０ｇのテトラエトキシシランの中に撹拌しながら分散させる。１時間の反応時間の後、その分散体を連続的に１時間を越える時間をかけて、アルミニウム顔料の懸濁液に添加する。半時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の１ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。１時間後に、２０ｇのイソプロパノール中の２．５ｇのエチレンジアミンの溶液を添加する。その反応混合物をさらに４時間沸騰させておいてから、冷却して室温とする。翌日に、ＳｉＯ２および白色顔料でコーティングされたアルミニウム顔料をブフナーロート上で濾過し、イソプロパノールを用いて繰り返して洗浄し、オーブン中で減圧下８０℃で乾燥させる。
【０１４３】
本発明実施例７：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、４部のアセトンの中に撹拌しながら組み入れてから、１部のメタクリル酸メチルをベースとする摩砕バルクポリマー（Ｄｅｇａｌａｎ Ｍ５２７；Ｄｅｇｕｓｓａ製）および１部のＫｒｏｎｏｓ ２３１０を添加し、その混合物を撹拌して、ポリマーを完全に溶解させる。
【０１４４】
得られた懸濁液を、６０℃を超える温度で、噴霧乾燥装置で噴霧する。
【０１４５】
得られる顔料は、白色で、非光沢性の粉体の形態である。
【０１４６】
本発明実施例８：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、４部のアセトンの中に撹拌しながら組み入れてから、１部のメタクリル酸メチルをベースとする摩砕バルクポリマーおよび１部の白色顔料としてのＺｎＳ（Ｓａｃｈｔｏｌｉｔｈ Ｌ；Ｓａｃｈｔｌｅｂｅｎ製；平均粒径：０．３５μｍ）を添加し、その混合物を撹拌して、ポリマーを完全に溶解させる。
【０１４７】
得られた懸濁液を、６０℃を超える温度で、噴霧乾燥装置で噴霧する。
【０１４８】
得られる顔料は、白色で、非光沢性の粉体の形態である。
【０１４９】
比較例９：
１部のＳｔａｎｄａｒｔ（登録商標）Ｒｅｆｌｅｘａｌ ２１４（Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ ＆ Ｃｏ．ＫＧ製）を、１部のＫｒｏｎｏｓ ２３１０白色顔料と、遠心混合装置（ＤＡＣ ４００ ＦＷＣ、Ｈａｕｓｓｃｈｉｌｄ製；Ｈａｍｍ）により、１０００ｒｐｍ、５分で混合する。
【０１５０】
例１〜９の顔料を、ポリエステル／ＣＡＢシステム（バインダー：２２重量％のＣＡＢ３８１−２および９重量％のＣＡＢ５５１−０．２、いずれもＥａｓｔｍａｎ製、ならびに１３重量％のＶｉａｃｒｙｌ ＳＣ３０３、Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉａｌｉｔｉｅｓ製）をベースとしたそれ以外には顔料化しない慣用されるワニスの中に組み入れた。顔料化レベルはいずれの場合においても全ワニスを基準にして、１０重量％とした。５０μｍのコーティングナイフを使用して、ドローダウン物を調製し、比色測定にかけた。光沢値は、Ｂｙｋ−ＧａｒｄｎｅｒのＴｒｉ−Ｇｌｏｓｓ光沢計により６０度で求め、Ｌ、ａ、ｂ値は、観察角１５度、２５度、４５度、および１１０度で求めた（Ｍ６８２、Ｘ−Ｒｉｔｅ製）。それらの値を使用して、式（２）に従ってフロップ指数を計算し、また慣用の方法によって、２５度における彩度を求めた。それらの結果を表１に示す。
【０１５１】
【表１】
【０１５２】
本発明におけるサンプルはすべて、同様の低い彩度Ｃ＊２５゜を有するが、それは、金属顔料の彩度はそれらが無色性のため本質的に低いからである。明度フロップ指数において、および光沢においては、本発明実施例は、比較例３〜５に比べるとはるかに低い値を有しており、特に明度フロップ性はほぼ完全に消失してしまっている。それとは対照的に、本発明実施例における明度Ｌ＊４５゜は、比較例３〜５の場合よりもはるかに高い。この理由は、白色顔料は一般に比較的高い明度を伴うが、金属顔料の場合、この観察角では、フロップ性の結果として明度がすでに顕著に低下してしまっているからである。
【０１５３】
比較例９は、光沢、Ｌ＊４５゜、彩度、および明度フロップ性について、本発明実施例と類似の値を有している。しかしながら、光沢度が幾分か高い。白色顔料とアルミニウム顔料との純粋に物理的な混合物は、この場合、本発明実施例と明らかに類似の外観を有している。それにも関わらず、その混合物は、はるかに白色が低いと映り、より強い“メタリック”感覚を観察者に与える。
【０１５４】
このことを説明するために、例１〜９のすべての顔料を、市販の壁用塗料であるＫｒａｕｔｏｌ（登録商標）の中に、顔料化レベルを変えて、組み入れた。それらの塗料それぞれについての光学的に不透明なナイフドローダウン物（ナイフ深さ１００μｍ）、およびブランクの見本としてＩＲ反射性顔料を用いた顔料化していないナイフドローダウン物を作製した。顔料の“白色度”を求めるために、すべてのドローダウン物の明度を、拡散反射ジオメトリーで測定した（Ｍｉｎｏｌｔａ ＣＲ４１０、Ｍｉｎｏｌｔａ製）。比較のために、コーティングしていないアルミニウム顔料、および比較のための粒径のＳｉＯ２コーティングされたアルミニウム顔料それぞれを、その壁用塗料の中に組み入れた（顔料化レベル：１０重量％）。比較例４の場合には、白色スピリットペーストとなっている顔料を予めアセトンを用いて洗浄しておく必要があったが、その理由は、そうしないとそれを水性の壁用塗料の中に組み入れることが不可能であるからであった。それらの結果を図１に示す。
【０１５５】
図１から、顔料の濃度が高くなるほど、明度したがって白色度が低下することが明らかである。比較例における、純粋なコーティングしていない顔料（比較例３および４）ならびに白色顔料無しでコーティングされた顔料（比較例５）の明度はいずれの場合も、本発明実施例のそれらより低い。特に興味深いのは、ナイフドローダウン物中の全体として同一金属含量という見方からの、明度の比較である。それぞれの場合において、矢印がこの比較を示している。ここで明らかになっているのは、本発明実施例においては、本発明の顔料が一貫して１ユニットを超える高い明度を有していることである。視覚的な用語で言えば、これは白色度が顕著に高いことを示している。この差、およびさらには視覚的に知覚される光輝挙動を、表２に簡潔に表示した。視覚的に評価した光輝感覚および白色感覚は５点法にしたがって評価付けを行った。
＊極めて強
＊強
＊中
＊弱
＊極めて弱
【０１５６】
【表２】
【０１５７】
視覚的に評価された光輝感覚は、本発明実施例の顔料の場合においては、弱または極めて弱と判定される。ナイフドローダウン物においては、対照的に、比較例の白色でない着色金属顔料が際立った光輝挙動を示す。この原因は、それらが極めて大きな顔料であって、塗料の内部でも、ヒトの眼によって個別的に認識できるからである。同じことが比較例９にもあてはまるが、このものは比色特性においては依然として、本発明実施例に極めて類似した値を示した。
【０１５８】
計算された明度差は、本発明実施例の本発明の顔料の場合においては、１．５よりも高い値である。比較例５の顔料（ＳｉＯ２コーティングを有する顔料）も同様に、全くコーティングしていない金属顔料に比較すると、正のΔＬ＊値を示してはいるが、その白色度はそれほどには高くない。
【０１５９】
測定されたΔＬ＊値が低くても、ヒトの眼は、特に白色印象の感覚には極めて敏感である。したがって、視覚的な用語で言えば、本発明の顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料と、コーティングしていない顔料を用いて顔料化されたエマルション塗料との間の極めて明瞭な差を知覚することができる。
【０１６０】
したがって、本発明実施例の視覚的に評価された白色度は一貫して、強〜極めて強である。それとは対照的に、比較例９は中程度の白色度しか示さない。ここでは、コーティングしていないアルミニウム顔料が灰色化する傾向がより強く表れている。同じことが比較例４および５にもあてはまるが、それに対して２は、極めて強い白色感覚を呈している。この場合においては、極めて粗いアルミニウム顔料は、それが不透明度に乏しいために、ほとんど灰色化の傾向が無いように見える。
【０１６１】
拡散ＩＲ反射の測定：
（比較例５を除く）例の顔料の場合において、拡散反射におけるＩＲスペクトルを測定した。この目的のためには、なによりもまず、ＫＢｒ粉体を乳鉢中で微粉砕した。次いで顔料を１．５重量％の濃度でそのＫＢｒに加え、その構成成分を互いに均質に混合した。錠剤の形状のサンプルチャンバー（直径：約０．８ｃｍ、深さ：約２．２ｍｍ）にそのＫＢｒ／顔料混合物を充填し、それを突き固めた。次いで、２．５〜２５μｍの波長範囲で拡散反射を測定した。これは、測定部として、Ｓｅｌｅｃｔｏｒ（Ｓｐｅｃａｃ製）を使用して実施した。この機器は、四分球の幾何学的配置（ｑｕａｒｔｅｒ−ｓｐｈｅｒｅ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）で、拡散ＩＲ反射を測定するものである。使用したＩＲ機器は、Ｔｈｅｒｍｏ製のＡｖａｔａｃ３６０分光計であり、検出器はＤＴＧＳ検出器とした。いずれの場合においても、純粋なＫＢｒ粉体をバックグラウンドスペクトルとして測定し、それに対してＫＢｒ／顔料混合物のスペクトルを比較した。このプロセスを３回繰り返し、その測定値の平均をとる。
【０１６２】
図２および３には、いくつかの本発明実施例および比較例のスペクトルを示し、さらに、３００Ｋにおけるプランク放射関数の計算値（目盛りなし）をプロットする。図２においては粗い顔料（Ｄ５０＝約１４５μｍ）についての、そして図３においては細かい顔料（Ｄ５０＝約３５μｍ）についての、本発明実施例および比較例のスペクトルを示す。
【０１６３】
図２のスペクトルを比較すると、本発明実施例１の顔料の方が、比較例３のコーティングしていない金属顔料よりも低い反射を有していることがわかる。これは、コーティングのＴｉＯ２顔料とＳｉＯ２マトリックスによるＩＲ吸収の程度に帰することができる。それにも関わらず、総合的には、その反射は十分に高く、ＩＲ反射性顔料を製造することが可能である。図３における細かい顔料の場合についても、同様の状況が認められる。この場合には、より詳細には本発明実施例６の場合の反射および反射率が、例２または４よりも顕著に高い。これは、ＴｉＯ２顔料に比較してＺｎＳ顔料のＩＲ吸収が低いことに帰することができる。
【０１６４】
このことは、表３を参照することにより理解することが可能である。ここでは、スペクトル的な、得られたＩＲ反射スペクトルから、ＩＲ反射の反射率を、プランク関数のための温度３００Ｋを使用して、式（１）により計算した。
【０１６５】
【表３】
【０１６６】
本発明実施例の顔料は、５０％をはるかに超えるＩＲ反射率を有している。ＩＲ反射率が７１％を超える高い値から判るように、ＩＲ反射性におよぼすコーティングの影響は比較的低い。特に本発明実施例６の場合においては、コーティングの影響は極めてわずかだけである。
【０１６７】
したがって、本発明の顔料の利点は、一方では高いＩＲ反射性、他方では白色印象を考え合わせると判る。
【０１６８】
比較例３および４の顔料は、さらに高い反射率を有しているが、それはコーティングが存在していないからである。しかしながら、それらの灰色化効果およびそれらの明らかな光輝効果のために、それらの顔料は壁用塗料において使用することは不可能である。対照的に、比較例９の場合、反射率が比較的小さいが、これは、この場合、混合物に添加されたＴｉＯ２が吸収効果を有しているからである。
【０１６９】
したがって、高いＩＲ反射性、実質的に白色の外観、ならびに効果顔料に特有の性質、たとえば光沢および明度フロップ性が欠如していることなどを考え合わせると、本発明のＩＲ反射性顔料は、コーティングしていない効果顔料と白色エマルション塗料との混合物に関連して、利点を示す。
【図面の簡単な説明】
【０１７０】
【図１】実施例における壁用塗料における顔料のドローダウン物の拡散明度を示すグラフである。
【図２】同、拡散ＩＲ反射の測定結果を示すグラフである（Ｄ５０＝約１４５μｍ）。
【図３】同、拡散ＩＲ反射の測定結果を示すグラフである（Ｄ５０＝約３５μｍ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＲ反射性コアを含む、ＩＲ放射線を反射する顔料であって、ＩＲ反射性コアは、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である実質的に被覆性のコーティングが与えられ、ならびに、ＩＲ反射性顔料が実質的に白色であることを特徴とする、ＩＲ反射性顔料。
【請求項２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状または球状であることを特徴とする、請求項１に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項３】
ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングの中、上、および／または下に、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均一次粒径を有する白色顔料が存在することを特徴とする、請求項１または２に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項４】
白色顔料が、２５０〜３７０ｎｍの平均一次粒径を有することを特徴とする、請求項３に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項５】
白色顔料が、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫化亜鉛、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、炭酸カルシウム、リトポン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項３または４に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項６】
白色顔料が、ＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項７】
白色顔料が、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、２０％〜８０重量％、好ましくは３５％〜７０重量％の量で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項８】
白色顔料が、ＩＲ反射性コアの周囲に実質的に均質に配置され、好ましくは、ＩＲ反射性顔料中のＩＲ反射性コアの表面積１ｍ２あたり、０．３〜１０ｇ、好ましくは０．５〜７ｇの量で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項９】
実質的にＩＲ透過性のコーティングが、金属酸化物を含むか、または金属酸化物からなることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１０】
金属酸化物が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化ホウ素、水酸化ホウ素、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項９に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１１】
実質的にＩＲ透過性のコーティングが、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、４％〜３０重量％の割合で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状の金属顔料であるかまたは球状の金属粒子であり、金属が好ましくは、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、銀、およびそれらの合金からなる群より選択されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１３】
ＩＲ反射性コアが、５〜１５０μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１２に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１４】
ＩＲ反射性コアが、５〜１２μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１５】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１６】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であり、ＩＲ透過性コーティングがＳｉＯ２であり、そして白色顔料が好ましくは２５０〜３２０ｎｍの平均一次粒径を有する好ましくはＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１７】
ＩＲ透過性コーティングが、有機ポリマーであるか、または有機ポリマーを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１８】
ＩＲ透過性コーティングが、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、４％〜３０重量％の割合で存在することを特徴とする、請求項１７に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１９】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状の金属顔料であるかまたは球状の金属粒子であり、金属が好ましくは、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、銀、およびそれらの合金からなる群より選択されることを特徴とする、請求項１７または１８に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２０】
ＩＲ反射性コアが、５〜１５０μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１９に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２１】
ＩＲ反射性コアが、５〜１２μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であることを特徴とする、先行する請求項１９〜２１のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２３】
ＩＲ反射性コアが、好ましくは主として、６〜１４μｍのＩＲ放射線を反射する真珠光沢顔料であることを特徴とする、請求項１〜１１、または１７〜１８のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２４】
ＩＲ反射性コアに、白色顔料と共に、および／または可視光線を散乱する粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを適用することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２５】
ＩＲ反射性コアに対して白色顔料を、湿式化学ゾルゲルプロセスによって金属酸化物と共に適用することを特徴とする、請求項２４に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２６】
ＩＲ反射性コアに対して、湿式化学ゾルゲルプロセスによって金属酸化物としてＳｉＯ２を適用することを特徴とする、請求項２５に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２７】
高揮発性の有機溶媒、ＩＲ反射性コア、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均サイズを有する白色顔料、および有機成膜剤を含む分散体を噴霧乾燥することを特徴とする、請求項２４に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２８】
インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキおよび化粧品における、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料の使用。
【請求項２９】
屋内または屋外分野のためのエマルション塗料における、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料の使用。
【請求項３０】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を含むことを特徴とする、コーティング組成物。
【請求項３１】
コーティング組成物が、化粧品、ワニス、塗料またはインキ、より詳細には印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、またはエマルション塗料であることを特徴とする、請求項３０に記載のコーティング組成物。
【請求項３２】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を用いるか、または請求項３０または３１に記載のコーティング組成物を用いてコーティングされていることを特徴とする、物品。
【請求項１】
ＩＲ反射性コアを含む、ＩＲ放射線を反射する顔料であって、ＩＲ反射性コアは、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性である実質的に被覆性のコーティングが与えられ、ならびに、ＩＲ反射性顔料が実質的に白色であることを特徴とする、ＩＲ反射性顔料。
【請求項２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状または球状であることを特徴とする、請求項１に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項３】
ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングの中、上、および／または下に、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均一次粒径を有する白色顔料が存在することを特徴とする、請求項１または２に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項４】
白色顔料が、２５０〜３７０ｎｍの平均一次粒径を有することを特徴とする、請求項３に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項５】
白色顔料が、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、硫化亜鉛、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、炭酸カルシウム、リトポン、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、バリウムフェライト、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項３または４に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項６】
白色顔料が、ＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項７】
白色顔料が、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、２０％〜８０重量％、好ましくは３５％〜７０重量％の量で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項８】
白色顔料が、ＩＲ反射性コアの周囲に実質的に均質に配置され、好ましくは、ＩＲ反射性顔料中のＩＲ反射性コアの表面積１ｍ２あたり、０．３〜１０ｇ、好ましくは０．５〜７ｇの量で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項９】
実質的にＩＲ透過性のコーティングが、金属酸化物を含むか、または金属酸化物からなることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１０】
金属酸化物が、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化ホウ素、水酸化ホウ素、およびそれらの混合物からなる群より選択されることを特徴とする、請求項９に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１１】
実質的にＩＲ透過性のコーティングが、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、４％〜３０重量％の割合で存在することを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状の金属顔料であるかまたは球状の金属粒子であり、金属が好ましくは、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、銀、およびそれらの合金からなる群より選択されることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１３】
ＩＲ反射性コアが、５〜１５０μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１２に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１４】
ＩＲ反射性コアが、５〜１２μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１５】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１６】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であり、ＩＲ透過性コーティングがＳｉＯ２であり、そして白色顔料が好ましくは２５０〜３２０ｎｍの平均一次粒径を有する好ましくはＴｉＯ２、ＺｎＳおよび／またはＺｎＯであることを特徴とする、先行する請求項のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１７】
ＩＲ透過性コーティングが、有機ポリマーであるか、または有機ポリマーを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１８】
ＩＲ透過性コーティングが、ＩＲ反射性顔料の全重量を基準にして、４％〜３０重量％の割合で存在することを特徴とする、請求項１７に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項１９】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状の金属顔料であるかまたは球状の金属粒子であり、金属が好ましくは、アルミニウム、銅、亜鉛、鉄、銀、およびそれらの合金からなる群より選択されることを特徴とする、請求項１７または１８に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２０】
ＩＲ反射性コアが、５〜１５０μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１９に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２１】
ＩＲ反射性コアが、５〜１２μｍの大きさを有する微小板形状の金属顔料であることを特徴とする、請求項１９または２０に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２２】
ＩＲ反射性コアが、微小板形状のアルミニウム顔料であることを特徴とする、先行する請求項１９〜２１のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２３】
ＩＲ反射性コアが、好ましくは主として、６〜１４μｍのＩＲ放射線を反射する真珠光沢顔料であることを特徴とする、請求項１〜１１、または１７〜１８のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料。
【請求項２４】
ＩＲ反射性コアに、白色顔料と共に、および／または可視光線を散乱する粒子様コーティング成長物と共に、ＩＲ放射線に対して実質的に透過性であるコーティングを適用することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２５】
ＩＲ反射性コアに対して白色顔料を、湿式化学ゾルゲルプロセスによって金属酸化物と共に適用することを特徴とする、請求項２４に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２６】
ＩＲ反射性コアに対して、湿式化学ゾルゲルプロセスによって金属酸化物としてＳｉＯ２を適用することを特徴とする、請求項２５に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２７】
高揮発性の有機溶媒、ＩＲ反射性コア、好ましくは１８０〜４００ｎｍの平均サイズを有する白色顔料、および有機成膜剤を含む分散体を噴霧乾燥することを特徴とする、請求項２４に記載のＩＲ反射性顔料を製造するためのプロセス。
【請求項２８】
インキ、塗料、ワニス、印刷インキ、セキュリティ印刷インキおよび化粧品における、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料の使用。
【請求項２９】
屋内または屋外分野のためのエマルション塗料における、請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料の使用。
【請求項３０】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を含むことを特徴とする、コーティング組成物。
【請求項３１】
コーティング組成物が、化粧品、ワニス、塗料またはインキ、より詳細には印刷インキ、セキュリティ印刷インキ、またはエマルション塗料であることを特徴とする、請求項３０に記載のコーティング組成物。
【請求項３２】
請求項１〜２３のいずれか１項に記載のＩＲ反射性顔料を用いるか、または請求項３０または３１に記載のコーティング組成物を用いてコーティングされていることを特徴とする、物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２００９−５２０８４４（Ｐ２００９−５２０８４４Ａ）
【公表日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−５４６２７０（Ｐ２００８−５４６２７０）
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０１２４１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７６９６７
【国際公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（５０２０９９９０２）エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (48)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００６／０１２４１６
【国際公開番号】ＷＯ２００７／０７６９６７
【国際公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【出願人】（５０２０９９９０２）エッカルト ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (48)
【氏名又は名称原語表記】Ｅｃｋａｒｔ ＧｍｂＨ
【Ｆターム（参考）】
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