JP2003049093A - 多層光沢顔料 - Google Patents

多層光沢顔料

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い隠蔽力、高い色強度および広範囲の干渉
色の強い角度依存性を有する光沢顔料を提供すること。 【解決手段】 金属基材をベースにした複数の層により
完全に包囲されている層光沢顔料であって、これらの層
が、屈折率nが1.8以下である材料の無色誘電体層および
屈折率nが1.8を超える材料の無色誘電体層を含む少なく
とも１つの層パック(A)と、選択的または非選択的吸収
性層(B)とを含む多層光沢顔料。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属基材をベース
にした多層光沢顔料、その製造方法、およびその使用に
関する。
【０００２】
【従来の技術】反射性材料、特に金属の中心層を有する
多層光沢顔料が知られており、産業の多くの分野で、例
えば、自動車の塗料および装飾用被覆材料の製造のた
め、およびプラスチック、塗料、印刷インク、紙の顔料
着色のため、特に証券印刷のため等に、広く使用されて
いる。
【０００３】特開平7-759は、アルミニウムの基材、金
または銀の薄片、または金属で被覆された雲母またはガ
ラスの薄片、およびその上に配された二酸化チタンと二
酸化珪素の交互層からなる、金属光沢を有する多層干渉
顔料を開示している。この顔料は、高い隠蔽力を有す
る。しかしながら、金属芯材が入射光を強く反射し、そ
の結果、金属酸化物層により引き起こされる干渉効果が
非常に僅かしかあらわれず、硬質の金属光沢が、顔料の
外見を支配してしまう。
【０００４】米国特許4,434,010は、二酸化珪素、フッ
化マグネシウムまたは酸化アルミニウムのような低屈折
率誘電性材料の第１の層、および、クロム、ニッケルま
たはインコネルの第2の半透明金属層で両側が被覆され
た、不透明な反射性材料、例えば、アルミニウム、金、
銅または銀の中心層を有する顔料を記載している。
【０００５】これらの顔料は、主に、証券の印刷に用い
られ、視角により変化する色を示すが、その製造方法の
ために、金属の全ての側面において外側層により完全に
は包囲されておらず、これは被覆溶液中の加工問題に帰
着し得る。
【０００６】多層干渉フィルムを含み色転換（colour s
hift）を示す顔料が米国特許6,157,489に記載されてい
る。これらは、アルミニウム、銀、銅などの中心反射層
を有し、例えば、二酸化チタン、硫化亜鉛または酸化イ
ットリウムのような高屈折率誘電性材料の層が両側に適
用され、クロム、ニッケル、パラジウム、チタンなどの
吸収層がそこに適用されている。同様に、これらの顔料
は、外側層により完全には包囲されていない基材を有
し、やはり、加工の問題が起こり得ることを意味してい
る。
【０００７】DE 44 37 753は、(A)屈折率ｎが1.8以下で
ある無色被覆、および(B)屈折率ｎが2.0以上である選択
的吸収性被覆、ならびに要すれば、さらに(C)外側の無
色の被覆または下側の層(B)とは異なる選択的吸収性被
覆からなる層パックを金属基材上に有する多層金属光沢
顔料を開示している。
【０００８】ここで、層(A)は、例えば、二酸化珪素、
酸化アルミニウムまたはフッ化マグネシウムからなる
が、層(B)は、選択的吸収性の高屈折率酸化物または
「わずかな色を呈する」無色高屈折率酸化物からなる。
これらの顔料は、興味深い色特性を有すると言われてお
り、カラーフロップ、すなわち、視角により変化する色
外観をつくるのに適している。
【０００９】３つの最後の公報に開示された顔料の共通
の特徴は、顔料の干渉色が、本質的に、屈折率が低いま
たは高い金属基材上の第1の層の屈折率および厚さによ
り、およびその上に配された層の色吸収により決まるこ
とである。これに対し、干渉色の角度依存性および色強
度は、第1の層の組成および厚さによってのみ制御され
る。よって、干渉色の色強度および／または角度依存性
カラーフロップが起こる範囲の幅の細かい調節を可能に
する影響手段は存在しない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、高い隠蔽力、高い色強度および／または広範囲
の干渉色の強い角度依存性を有する金属基材に基づく多
層光沢顔料であって、所望の色特性が簡単な方法で調節
することができる多層光沢顔料を提供し、その製造方法
を提供し、適当な可能な用途を示すことであった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的は、本発明によ
り、金属基材と、各々が基材を完全に包囲する複数の層
とを含んでなる多層光沢顔料であって、(A)(i)屈折率n
が1.8以下である材料の無色誘電体層および(ii)屈折率n
が1.8を超える材料の無色誘電体層からなる少なくとも
一つの層パック、および(B)選択的または非選択的吸収
性層を含むことを特徴とする多層光沢顔料により達成さ
れる。本発明による光沢顔料は、任意に、外側層(C)を
有してよい。
【００１２】同様に、本発明は、水性または有機媒体中
での金属塩の沈殿、加水分解または還元による湿潤化学
的法により、および／またはCVDもしくはPVD法により、
金属基材を層(A)、(B)および任意に層(C)で被覆するこ
とを特徴とする、前記光沢顔料を製造する方法である。
【００１３】本発明は、さらに、塗料、被覆、印刷イン
ク、プラスチック、化粧製剤、セラミック材料、ガラ
ス、紙における、レーザーマーキング用の、および証券
用途における、本発明の顔料の使用である。
【００１４】
【発明の実施の形態】金属基材は光に不透明性であり、
反射性であり、金属効果について知られている好ましく
は薄片状のすべての金属および合金、例えば、鋼、特に
ステンレス鋼、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、
亜鉛、錫、銀、金、白金、コバルト、ランタニドおよび
チタン、および、真鍮または青銅のような2種またはそ
れ以上の金属の混合物または合金を含んでよい。特に、
水中で実質的に安定である、または適当な手段により安
定化することができるすべての既知の市販金属粉末が特
に適している。
【００１５】ここで、箔の押し抜きまたは微紛化および
粉砕方法のような従来の技術により簡単な方法で入手で
きる薄片状アルミニウム粒子が好ましい。アルミニウム
箔を破壊および粉砕する、または粗アルミニウム粒子を
所望の寸法に細かく砕き続いて分級することも可能であ
る。この種の粒子の製造のために、米国特許3,949,139
およびWO 00/24946に記載の方法が特に適している。
【００１６】しかしながら、前記金属から製造された標
準的市販品を用いる場合、その表面は本質的にグリース
を含んではならず、金属基材を例えばDE-A-42 23 384に
記載の酸化的処理または適当な溶媒での処理によって達
成することができる。金属基材を例えばDE 42 36 332お
よびDE 44 14 079に記載のように、被覆前に不動態化処
理に付することも好ましい。これにより、水性被覆系に
おいても、問題無く、本発明の顔料を使用することを容
易にする。
【００１７】金属基材粒子の寸法は、本発明による顔料
の特定の用途に合わせられ、それ自体は特に重要でな
い。基材粒子の平均径は、通常、約１〜250μｍ、好ま
しくは２〜200μｍ、特に５〜50μｍであり、平均厚さ
は0.15μmを超え３μmまで、好ましくは0.2〜２μmであ
る。
【００１８】ＢＥＴ法により測定される比表面積は、通
常、0.5〜30m2/gである。
【００１９】アルミニウム薄片を用いる場合、これら
は、通常、平均厚さが0.15〜１μmであり、平均直径が
２〜100μmであり、比BET表面積が0.5〜30m2/gである。
【００２０】層パック(A)は、(i)屈折率nが1.8以下であ
る材料の無色誘電体層および、(ii)屈折率nが1.8を超え
る材料の無色誘電体層からなる。これらの層の配列は制
限されず、所望の色効果に依存して決めることができ
る。他の層構造は同じで層（i)か層（ii）のどちらか一
方を有する、従来技術から知られている顔料は、本質的
に互いに匹敵する光学的特性を有するが、驚くべきこと
に、層を配列することにより、得られる顔料の色特性に
重大な影響を与えることが発見された。
【００２１】まず、屈折率nが1.8以下である層(i)、次
に、屈折率nが1.8を越える層(ii)を金属基材に適用する
と、干渉色の強さの増加および／または視角に依存して
カラーフロップを観察し得る色範囲の広がりは、個々の
層、その屈折率に拘わらず、を適用しそれ以外は同じ層
構造である場合に比べて、明らかである。
【００２２】これに対して、まず、屈折率nが1.8を越え
る層(ii)、次に、屈折率nが1.8以下である層(i)を金属
基材に適用すると、視角に依存するカラーフロップを設
定することができ、従来技術から知られている誘電性層
を１つのみ有しそれ以外は同じ層構造の顔料の場合に通
常であるように、干渉色の強さが増加することに加え
て、すべての感知できる中間陰影を介して１つの干渉色
から次の干渉色への色転換は示さないが、その代わり、
２つの異なる干渉色が視角の変化により色を介さず交互
に現れる。すなわち、例えば、紫から色を介さず緑への
強い色変化を設定することができる。
【００２３】層(i)および(ii)の配列およびこれらの層
の材料の選択、ならびに層の個々の厚さの決定により、
当業者が、意図するように、非常に広い適用領域につい
て光学的に魅力のある光沢をつくり得る方法の多様性が
得られる。この目的に必要な個々の手段は、通常、当業
者に知られており、進歩性を有する発明を必要としな
い。
【００２４】本発明の顔料において層パック(A)は１回
または数回存在するが、好ましくは1回である。
【００２５】屈折率nが1.8以下である材料の無色誘電体
層(i)は、フィルム状かつ耐久性のある方法で適用する
ことができる金属酸化物、金属フッ化物、金属酸化物水
和物、金属燐酸塩またはそれらの混合物のような適当な
金属化合物からなる。その例としては、SiO2、SiO(O
H)2、Al2O3、AlO(OH)、B2O3、MgF2、MgSiO3または燐酸
アルミニウムがある。
【００２６】好ましくは、SiO2、Al2O3およびMgF2、ま
たはそれらの混合物であり、特にSiO 2が好ましい。
【００２７】この層の厚さは、通常、150nmより大きく1
000nmまでであり、好ましくは200〜600nmである。
【００２８】屈折率nが1.8を超える材料の無色誘電体層
(ii)については、金属化合物、好ましくは金属酸化物ま
たは金属硫化物あるいはそれらの混合物、例えば、Ti
O2、ZrO2、SiO、CeO2、HfO2、Pr2O3、Y2O3、Ta2O5、Zn
O、SnO2、Ce2O3、BiOClまたはZnSが用いられるが、好ま
しくは、TiO2およびZnSであり、特にTiO2である。後者
は、ルチルまたはアナターゼ型で存在してよい。この層
は厚さが30〜500nm、特に200〜350nmである。
【００２９】選択的または非選択的吸収性層(B)は、適
用される金属または金属混合物の屈折率について制限さ
れず、高屈折率材料および低屈折率材料の両方を含み得
る。しかしながら、これは、少なくとも部分的に光に透
明性であり（半透明）、したがって、その層厚さに関し
て、用いられる種々の材料に注意深く合わせなくてはな
らない。
【００３０】適当な材料は、特に、金属、例えば、クロ
ム、タングステン、コバルト、ニッケル、銅、モリブデ
ン、鉄、銀、金、パラジウム、チタン、バナジウム、ニ
オブ、白金であるが、アルミニウムおよび2種以上の金
属の混合物および合金も適当である。
【００３１】しかしながら、金属酸化物、特に、それ自
体吸収性であるものが同様に適しているが、吸収性材料
の混入または被覆により吸収性にされ得るものも適して
いる。
【００３２】ここで、特に適当な金属酸化物は、種々の
酸化鉄、例えば、磁鉄鉱、針鉄鉱または、種々の型の酸
化鉄(III)、種々のコバルト酸化物（CoO、Co3O4）、酸
化クロム(III)、酸化チタン(III)、および既知の着色さ
れた亜酸化チタン、種々の酸化バナジウム（VO2、V
2O3）であり、また、混合酸化物、例えば、擬板チタン
石（Fe2TiO5）およびイルメナイト（FeTiO3）ならびに
それらの混合物である。
【００３３】例えばカーボンブラックまたは炭素のよう
な吸収性粒子の混入により、または選択的吸収性着色剤
の混入により、金属カチオンのドーピングにより、また
は着色剤を含むフィルムでの被覆により吸収性にされ得
る金属酸化物は、例えば、二酸化ジルコニウムまたは二
酸化チタンであり、これらは、同様に、前記物質の一種
または2種以上との混合物として用いることができる。
【００３４】しかしながら、層(B)については、金属硫
化物、例えば、硫化コバルト、硫化ニッケル、硫化クロ
ム、硫化鉄、硫化タングステン、硫化モリブデン、硫化
セリウム、およびそれらの相互の混合物もしくは金属酸
化物または金属との混合物、また、金属窒化物、例え
ば、窒化チタンまたはオキシ窒化チタンを用いることも
できる。
【００３５】層(B)の層厚は、用いられる金属酸化物お
よび、この層は可視光に対して少なくとも部分的に透明
でなければならないという要求により、決められる。
【００３６】非選択的吸収性材料については、この層の
厚さは約５〜100nmであり、クロムおよびモリブデンの
ような強度に吸収性の金属については５〜25nmの低い範
囲、特に、５〜20nmの範囲で充分である。
【００３７】これに対して、選択的吸収性金属酸化物を
用いる場合、層(B)の厚さは５〜500nm、好ましくは10〜
100nmである。
【００３８】本発明において、層(B)は、好ましくは、
層厚５〜20nmのクロム、層厚10〜100nmのFe2O3、または
層厚５〜30nmのアルミニウムからなる。
【００３９】選択的または非選択的吸収性層(B)は、金
属基材における入射可視光の反射を弱め、中間層(i)お
よび(ii)により設定される色効果を増幅する。特に、従
来の着色された被覆系への本発明の顔料の混入の場合、
これらの顔料の光学的利点、例えば、高い隠蔽力および
金属光沢と共に干渉色の強い強度、ならびに、特に設定
されたカラーフロップのための広い色範囲、中間色調無
しに一つの色からもう一つの色への意図的な強い色変化
が最適に示される。
【００４０】本発明の光沢顔料は、任意に、外側層(C)
も有してよい。これは、このようにしてなるべく下側層
(B)を保護し、顔料を安定化させることを意図している
のである。
【００４１】外側層(C)に用いることができる材料は、
無色または選択的吸収性金属酸化物、例えば、SiO2、Si
O(OH)2、Al2O3、AlO(OH)、SnO2、TiO2、ZrO2、CeO2、Fe
2O3またはCr2O3であり、クロム酸塩、バナジウム酸塩ま
たは燐酸塩でもよい。しかしながら、顔料の化学的安定
性を増加させその取り扱いを向上させる、特に、種々の
媒体への混入を簡素化することを意図した後処理を行う
ことも可能である。この目的のために特に適した方法
は、DE 22 15 191、DE 31 51 354、DE 32 25 017、DE 3
3 34 598、DE 40 30 727、EP 0 649 886、WO 97/2905
9、WO 99/57204またはUS 5,759,255に記載のものであ
る。層(C)は、通常、約１〜500nmの厚さを有する。
【００４２】本発明の光沢顔料は、金属基材と層パック
(A)との間および／または層パック(A)との層(B)との間
に、金属酸化物、金属フッ化物、金属硫化物、金属窒化
物またはそれらの混合物からなる更なる誘電性層も含ん
でよい。
【００４３】本発明の光沢顔料の製造方法は、すべての
層(A)、(B)および(C)、特に、層(A)および層(B)が、無
機または有機金属化合物の沈殿、加水分解および／また
は還元による湿潤化学的法により薄片状金属支持体に適
用される方法、または適用される層(A)および層(B)の両
方が、適当な化合物の気相分解によりまたはPVD法によ
り適用される方法、または層(A)および(B)の組成に依存
して複数の方法が組み合わされて使用される方法であり
得る。
【００４４】湿潤化学的方法は、層パック(A)および層
(B)の両方について、層(i)および(ii)に加えて、層(B)
も、湿潤化学的方法により付着され得る材料、例えば、
選択的吸収性金属酸化物からなり、特に金属からもなる
場合にのみ、問題となる。
【００４５】ここで、適当な湿潤化学的方法は、真珠光
沢顔料の製造用に開発された被覆方法を用いる、有機金
属または無機金属化合物の沈殿、加水分解および／また
は還元であり：この種の方法は、例えば、DE 14 67 46
8、DE 19 59 988、DE 20 09 566、DE 22 14 545、DE 22
15 191、DE 22 44 298、DE 23 13 331、DE 25 22 57
2、DE 31 37 808、DE 31 37 809、DE 31 51 343、DE 31
51 354、DE 31 51 355、DE 32 11 602、DE 32 35 01
7、または更なる特許文献および他の公報に記載されて
いる。
【００４６】無機金属化合物の沈殿の場合、基材粒子を
水中に懸濁させ、一種または二種以上の加水分解性金属
塩を、加水分解に適したpHで添加し、このpHは、金属酸
化物または金属酸化物水和物が、二次沈殿を起こすこと
なく粒子上に直接沈殿するように選択される。pHは、通
常、酸または塩基を同時に計量添加することにより一定
に維持される。続いて、顔料を分離し、洗浄し、乾燥
し、要すれば焼成し、各々の場合に存在する被覆に関し
て温度を最適にすることができる。要すれば、顔料を分
離し、乾燥することができ、必要なら、個々の被覆後に
焼成し、次に、沈殿によるさらなる層の適用のために、
再懸濁させることができる。
【００４７】例えば、金属アルコキシドのような有機金
属化合物が、基材粒子の存在下、かつ水と混和性で金属
化合物が可溶性である有機溶媒の存在下に加水分解され
る。例えば、テトラエトキシシランまたはアルミニウム
トリイソプロポキシドが用いられる場合、これらは、ア
ルコール、特にイソプロパノールの存在下に、かつ触媒
としての水性アンモニアの存在下に加水分解により分解
することができる。このようにして、基材をSiO2または
Al2O3層で被覆することができる。この方法は、DE 44 0
5 492に、より詳しく記載されている。
【００４８】しかしながら、湿潤化学的方法により金属
層を付着させることもできる。この場合、通常は予備被
覆され任意に特別の予備処理を行った基材が、適当な液
体中の金属塩の溶液に導入される。還元剤の添加後、基
材上に金属フィルムが形成される。この種のプロセス
が、US 3,440,075およびUS 3,536,520に、より正確に記
載されている。
【００４９】さらに、本発明による顔料の個々の層は、
例えば真珠光沢顔料の製造のためにEP 0 045 851および
EP 0 106 235に提案されている方法を用いて、気相被覆
により流動床反応器中で付着させることもできる。
【００５０】個々の層は、既知の方法により、金属、例
えば、アルミニウムまたはクロムもしくは合金、例え
ば、クロム／ニッケル合金、および金属酸化物、例え
ば、酸化チタン、酸化ケイ素または酸化錫インジウムを
スパッタリングすることにより、または金属もしくは金
属酸化物の熱蒸着により製造することもできる。
【００５１】蒸着による層の適用を以下により詳細に記
載する。真空チャンバー、真空ポンプシステム、圧力測
定および制御装置、蒸発器装置、例えば、抵抗蒸発器も
しくは電子線蒸発器、特定の圧力条件を達成するための
装置、および酸素のためのガス入り口および制御システ
ムのような従来の構成からなる蒸着装置を用いて基材上
に層状系を作ることができる。
【００５２】高真空蒸着技術が、Vakuum-Beschichtung
[Vacuum Coating]、第１〜５巻、Frey, KienelおよびLo
ebl編、VDl-Verlag 1995年に記載されている。
【００５３】スパッタリング法による層の適用は、以下
のように行われる。スパッタリング法またはカソード法
において、ガス排気（プラズマ）が、支持体と、板状の
被覆材料（ターゲット）との間で着火される。被覆材料
は、プラズマからの高エネルギーイオン、例えばアルゴ
ンイオンが衝突して、それにより除去またはスッパター
される。スパッターされた被覆材料の原子または分子
は、基材上に沈着され、所望の薄い層が形成される。
【００５４】金属または合金は、スパッタリング法に特
に適している。これらは、特にいわゆるDCマグネトロン
プロセスにおいて、比較的高い割合でスパッタリングす
ることができる。酸化物または亜酸化物、または酸化物
の混合物のような化合物は、高周波スパッタリングを用
いて同様にスパッタリングすることができる。層の化学
的組成は、被覆材料（ターゲット）の組成物により決め
られる。しかしながら、プラズマを形成する気体への添
加剤によっても影響され得る。特に、酸化物または窒化
物層は、気体空間での酸素または窒素の添加により製造
される。
【００５５】層の構造は、適当な手段、例えば、プラズ
マからのイオンによる成長層のボンバードにより影響さ
れ得る。
【００５６】スパッタリング法は、同様に、Vakuum-Bes
chichtung[Vacuum Coating]、第１〜５巻、Frey, Kiene
lおよびLoebl編、VDl-Verlag 1995年に記載されてい
る。
【００５７】本発明による光沢顔料の製造のために、粉
末状の基材への高真空蒸着法の適用は、絶対的に必要で
ある。この目的のために、全ての粒子表面の均質被覆を
確保するために、真空チャンバー中における蒸着プロセ
ス中に基材の均一動作を保持することが必要である。
【００５８】これは、例えば、回転容器の使用、または
振動装置の使用により達成される。
【００５９】本発明の顔料は、多くの色システム、好ま
しくは、塗料、被覆および印刷インクの領域からのシス
テムに適合性がある。顔料は、さらに、紙およびプラス
チックのレーザーマーキング、農業分野の適用、例え
ば、グリーンハウスのシートにも適している。強い着色
力のために、これらは、特に、装飾化粧剤にも有利に用
いることができる。これらは、同様に、顔料製剤および
乾燥製剤、例えば、特に印刷インクおよび塗料において
用いられる顆粒、チップ、ペレット、ブリケット等の製
造に適している。
【００６０】種々の用途において、多層顔料は、市販の
顔料、例えば、有機染料、有機顔料または他の顔料、例
えば、透明および不透明の白色、着色および黒色顔料と
混合して、および薄片状酸化鉄、有機顔料、ホログラフ
顔料、LCP（液晶ポリマー）、および従来の金属酸化物
被覆雲母およびSiO2薄片等をベースにした透明、着色お
よび黒色光沢顔料と混合して有利に用いることができる
ことは言うまでもない。
【００６１】本発明により光沢顔料は、高い隠蔽力を有
し、強度の干渉色を示す。適用された層の配列に依存し
て、色効果、例えば、照度または視角に依存して色変化
が観察され得る色範囲が広くなる、または、通常の中間
色調を経ずに一つの色からもう一つの色への強い色転換
を特別に設定することができる。これらの利点は、従来
のバインダーおよび添加剤を含む従来の着色被覆系にお
いて特に有用である。
【００６２】以上述べたように本発明は単純な被覆技術
により、多くの適用分野において有利に用いることがで
きる魅力的な顔料を提供することが可能である。
【００６３】前述のすべての特許出願、特許および広報
の完全な開示内容を、参照のためにこの出願に組み込
む。
【００６４】以下の実施例により本発明をより詳細に説
明するが、発明の制限を意図するものではない。
【００６５】
【実施例】実施例１ 粒径が10〜50μmであり平均厚さが300nmである不動態化
アルミニウム箔75gを、脱イオン水２リッター中に懸濁
させ、一定攪拌下に75℃に加熱する。NaOH溶液(3%)を用
いてpHを7.5に調節する。希ナトリウム水-ガラス溶液
（Wsio2=13.5%）750gを、この懸濁液に計量添加し、pH
は、20%HCl溶液の同時添加により7.5の一定値に維持す
る。ナトリウム水-ガラスの添加完了時に、混合物をさ
らに15分間攪拌して、沈殿を完了する。次に、HCl(20%)
を滴下することによりpHを2.2に低下させる。続いて、T
iCl4水溶液50g（TiO2/lの167.5g）を計量添加し、32%Na
OH溶液の同時添加によりpHを一定に維持する。添加完了
時に、混合物をさらに15分間攪拌して、沈殿を完了す
る。続いて、混合物を室温まで冷却し、得られる顔料を
濾去し、脱イオン水で塩が無くなるまで洗い、110℃で
乾燥する。次に、粉末を500℃で30分間焼成する。続い
て、厚さ5nmのCr層をPVD法により付着させる。仕上げら
れた顔料は、緑-青色への顕著な色フロップを示す強度
に着色された金色色調を示す。
【００６６】実施例２ 粒径が10〜50μmであり平均厚さが300nmである不動態化
アルミニウム箔75gを、無水エタノール380ml中に懸濁さ
せ、一定攪拌下に40℃に加熱する。オルトチタン酸テト
ラエチル150gを無水エタノール3000ml中にすばやく溶解
し、40℃に加熱する。この溶液、および別途、しかし同
時に、脱イオン水113mlを、激しい攪拌下にアルミニウ
ム箔懸濁液に計量添加する。続いて、さらに280mlの脱
イオン水を計量添加する。混合物を室温まで冷却し、得
られる中間体を濾去し、エタノールで洗い、110℃で乾
燥する。被覆された材料を、脱イオン水２L中に懸濁
し、一定攪拌下に75℃に加熱する。NaOH溶液(3%)を用い
てpHを7.5に調節する。希ナトリウム水-ガラス溶液（Ws
io2=13.5%）1240mlを、この懸濁液に計量添加し、pH
は、20%HCl溶液の同時添加により7.5の一定値に維持す
る。ナトリウム水-ガラスの添加完了時に、混合物をさ
らに15分間攪拌して、沈殿を完了する。続いて、混合物
を室温まで冷却し、得られる顔料を濾去し、塩が無くな
るまで脱イオン水で洗い、110℃で乾燥する。次に、粉
末を500℃で30分間焼成する。続いて、厚さ5nmのCr層を
PVD法により付着させる。仕上げられた顔料は、強度の
紫色から色を介さず強度の緑色への顕著な色変化を示
す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591032596 Ｆｒａｎｋｆｕｒｔｅｒ Ｓｔｒ． 250, Ｄ−64293 Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｆｅｄ ｅｒａｌ Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 シュテファニ アンデス ドイツ連邦共和国 63452 ハナウ グス タフ−ホッホ−シュトラーセ 21 (72)発明者 ゲラルト フッフス−ポール ドイツ連邦共和国 64331 ヴァイターシ ュタット アルハイルガー ヴェーク ２ (72)発明者 マルティン フリッツ ドイツ連邦共和国 64297 ダルムシュタ ット ミュールタルシュトラーセ 73デー (72)発明者 ゲルハルト プファッフ ドイツ連邦共和国 64839 ミューンスタ ー タンネンシュトラーセ ２デー (72)発明者 シークフリート ラーベ ドイツ連邦共和国 64347 グリースハイ ム ブラームスシュトラーセ ９ (72)発明者 ミハイル ウーリク ドイツ連邦共和国 64297 ダームシュタ ット フリードリッヒ−ナウマン−シュト ラーセ 29 Ｆターム(参考） 4J037 AA04 AA05 AA06 CA03 CA09 CA19 CA24 EE04 FF09 4J038 EA011 KA08 MA03 NA19 PB07 4J039 BA06 BA13 BA18 BA20 BA26

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 金属基材と、各々が基材を完全に包囲す
    る複数の層とを含んでなる多層光沢顔料であって、 (A)(i)屈折率nが1.8以下である材料の無色誘電体層およ
    び(ii)屈折率nが1.8を超える材料の無色誘電体層からな
    る少なくとも一つの層パック、および(B)選択的または
    非選択的吸収性層を含むことを特徴とする多層光沢顔
    料。
  2. 【請求項２】 金属基材が薄片状である請求項１に記載
    の多層光沢顔料。
  3. 【請求項３】 さらに外側層(C)を有する請求項１また
    は２に記載の多層光沢顔料。
  4. 【請求項４】 金属基材が金属、金属合金またはそれら
    の混合物からなる請求項１〜３のいずれかに記載の多層
    光沢顔料。
  5. 【請求項５】 層(i)の屈折率nが1.8以下である材料が
    金属酸化物、金属フッ化物、金属酸化物水和物、金属燐
    酸塩またはそれらの混合物である請求項１〜４のいずれ
    かに記載の多層光沢顔料。
  6. 【請求項６】 層(ii)の屈折率nが1.8を超える材料が金
    属酸化物もしくは金属硫化物またはそれらの混合物であ
    る請求項１〜５のいずれかに記載の多層光沢顔料。
  7. 【請求項７】 選択的または非選択的吸収性層が、少な
    くとも部分的に透光性の金属または選択的吸収性の金属
    酸化物、金属硫化物、金属窒化物またはそれらの２種以
    上の合金もしくは混合物からなる請求項１〜６のいずれ
    かに記載の多層光沢顔料。
  8. 【請求項８】 金属基材が鉄、鋼、ステンレス鋼、アル
    ミニウム、銅、ニッケル、クロム、亜鉛、錫、銀、金、
    白金、コバルト、ランタニドもしくはチタン、またはそ
    れらの混合物または合金からなる請求項４に記載の多層
    光沢顔料。
  9. 【請求項９】 層(i)の屈折率nが1.8以下である材料がS
    iO2、SiO(OH)2、Al2O3、AlO(OH)、B2O3、MgF2、MgSiO3
    もしくは燐酸アルミニウムまたはそれらの混合物である
    請求項５に記載の多層光沢顔料。
  10. 【請求項10】 層(i)の屈折率nが1.8以下である材料がS
    iO2、Al2O3もしくはMgF2またはそれらの混合物である請
    求項９に記載の多層光沢顔料。
  11. 【請求項11】 層(i)の屈折率nが1.8以下である材料がS
    iO2である請求項10に記載の多層光沢顔料。
  12. 【請求項12】 層(ii)の屈折率nが1.8を超える材料がTi
    O2、ZrO2、SiO、CeO 2、HfO2、Pr2O3、Y2O3、Ta2O5、Zn
    O、SnO、Ce2O3、BiOClもしくはZnSまたはそれらの混合
    物である請求項６に記載の多層光沢顔料。
  13. 【請求項13】 層(ii)の屈折率nが1.8を超える材料がTi
    O2またはZnSである請求項12に記載の多層光沢顔料。
  14. 【請求項14】 層(ii)の屈折率nが1.8を超える材料がTi
    O2である請求項13に記載の多層光沢顔料。
  15. 【請求項15】 選択的または非選択的吸着性層(B)がク
    ロム、タングステン、コバルト、ニッケル、銅、モリブ
    デン、アルミニウム、または磁鉄鉱、針鉄鉱、酸化鉄(I
    II)、酸化コバルト、酸化クロム(III)、酸化チタン(II
    I)、亜酸化チタン、酸化バナジウム、擬板チタン石、チ
    タン鉄鉱または硫化コバルト、硫化ニッケル、硫化クロ
    ム、硫化鉄、硫化タングステン、硫化モリブデン、硫化
    セリウムまたは窒化チタンもしくはオキシ窒化チタン、
    またはそれらの混合物または２種もしくはそれ以上の金
    属の合金からなる請求項７に記載の多層光沢顔料。
  16. 【請求項16】 選択的または非選択的吸着性層(B)がク
    ロム、アルミニウムまたは酸化鉄(III)からなる請求項1
    5に記載の多層光沢顔料。
  17. 【請求項17】 層(i)が150nmを超え1000nmまでの層厚を
    有する請求項１〜16のいずれかに記載の多層光沢顔料。
  18. 【請求項18】 層(i)が200〜600nmの層厚を有する請求
    項17に記載の多層光沢顔料。
  19. 【請求項19】 層(ii)が30〜500nmの層厚を有する請求
    項１〜18のいずれかに記載の多層光沢顔料。
  20. 【請求項20】 層(ii)が200〜350nmの層厚を有する請求
    項19に記載の多層光沢顔料。
  21. 【請求項21】 層パック(A)が、薄片状金属基材上の層
    (i)およびそこに適用された層(ii)からなる請求項１〜2
    0のいずれかに記載の多層光沢顔料。
  22. 【請求項22】 層パック(A)が、薄片状金属基材上の層
    (ii)およびそこに適用された層(i)からなる請求項１〜2
    0のいずれかに記載の多層光沢顔料。
  23. 【請求項23】 請求項１〜22のいずれかに記載の多層光
    沢顔料を製造する方法であって、水性または有機媒体中
    での金属塩の沈殿、加水分解または還元による湿潤化学
    的法により、および／またはCVDもしくはPVD法により、
    金属基材を層(A)、(B)および任意に層(C)で被覆するこ
    とを特徴とする製造方法。
  24. 【請求項24】 塗料、被覆、印刷インク、プラスチッ
    ク、化粧製剤、セラミック材料、紙またはガラスにおけ
    る、レーザーマーキング用の、証券用途における、およ
    び乾燥製剤および顔料製剤における、請求項１〜22のい
    ずれかに記載の多層光沢顔料の使用。
  25. 【請求項25】 請求項１〜22のいずれかに記載の顔料を
    含んでなる、塗料、被覆、印刷インク、プラスチック、
    化粧製剤、セラミック材料、紙、ガラス、乾燥製剤、顔
    料製剤、および証券用途用の材料。
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