JP2821819B2 - メタリック塗料 - Google Patents
メタリック塗料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車などの上塗り塗装
に用いられるメタリック塗料に関する。
に用いられるメタリック塗料に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の上塗り塗装には、従来より箔状
アルミニウム粉末を含有するメタリック塗料が多用され
ている。このメタリック塗料は隠蔽力が高く好ましいも
のであるが、アルミニウムが有する明度がさほど高くな
いため、淡彩色系のメタリック塗色を構成することは困
難であった。
アルミニウム粉末を含有するメタリック塗料が多用され
ている。このメタリック塗料は隠蔽力が高く好ましいも
のであるが、アルミニウムが有する明度がさほど高くな
いため、淡彩色系のメタリック塗色を構成することは困
難であった。
【０００３】そこで近年、マイカ表面にＴｉＯ2 層を形
成したパールマイカ顔料を含むメタリック塗料が開発さ
れ、実用に供されている。このメタリック塗料は、マイ
カの真珠状光沢とともにＴｉＯ2 の高屈折率に起因する
干渉色を発色し、単彩色系の塗色であってもキラキラと
したメタリック調の外観を与える。しかしパールマイカ
顔料を含むメタリック塗料は隠蔽力に乏しく、現状の自
動車塗装工程である２コート１ベイクシステムでは、塗
装が困難な場合が多い。また得られた塗膜は、斜め方向
（シェード）から見た場合に金属光輝感に乏しいという
不具合があった。
成したパールマイカ顔料を含むメタリック塗料が開発さ
れ、実用に供されている。このメタリック塗料は、マイ
カの真珠状光沢とともにＴｉＯ2 の高屈折率に起因する
干渉色を発色し、単彩色系の塗色であってもキラキラと
したメタリック調の外観を与える。しかしパールマイカ
顔料を含むメタリック塗料は隠蔽力に乏しく、現状の自
動車塗装工程である２コート１ベイクシステムでは、塗
装が困難な場合が多い。また得られた塗膜は、斜め方向
（シェード）から見た場合に金属光輝感に乏しいという
不具合があった。
【０００４】また、特開平１−１０４６７３号公報に
は、マイカの一部表面にスパッタリングにより光輝性金
属を蒸着させた顔料を含有するメタリック塗料が開示さ
れている。しかしこの塗料では金属光輝感しか得られず
意匠性に乏しい。
は、マイカの一部表面にスパッタリングにより光輝性金
属を蒸着させた顔料を含有するメタリック塗料が開示さ
れている。しかしこの塗料では金属光輝感しか得られず
意匠性に乏しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの不具合を改良
するものとして、本願出願人の出願による特開平１−１
０８２６７号には、パールマイカ表面に島状に形成され
た金属光輝部をもつ顔料が開示されている。この顔料を
用いたメタリック塗料にあっては、斜め方向（シェー
ド）から見た場合の金属光輝感が向上し、隠蔽力も向上
している。しかしながら、このメタリック塗料において
も隠蔽力及び干渉色の強さは充分とはいえず、さらなる
改良が望まれている。
するものとして、本願出願人の出願による特開平１−１
０８２６７号には、パールマイカ表面に島状に形成され
た金属光輝部をもつ顔料が開示されている。この顔料を
用いたメタリック塗料にあっては、斜め方向（シェー
ド）から見た場合の金属光輝感が向上し、隠蔽力も向上
している。しかしながら、このメタリック塗料において
も隠蔽力及び干渉色の強さは充分とはいえず、さらなる
改良が望まれている。
【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、干渉色と金属光輝感とを充分な強さで発色
し、かつ隠蔽力を増大させることを目的とする。
ものであり、干渉色と金属光輝感とを充分な強さで発色
し、かつ隠蔽力を増大させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
特開平１−１０８２６７号に開示された顔料の干渉色の
強さと隠蔽力を改良すべく研究を重ね、その結果本発明
を完成するに到った。すなわち本発明のメタリック塗料
は、半透明の鱗片状基材と、基材の全表面に被覆形成さ
れたＴｉＯ2 層と、ＴｉＯ2 層の表面に散点状に形成さ
れたチタニウムの低次酸化物からなる光吸収部と、Ｔｉ
Ｏ2 層の表面に散点状に形成された金属光沢を有する光
輝部と、からなる顔料を含有することを特徴とする。
特開平１−１０８２６７号に開示された顔料の干渉色の
強さと隠蔽力を改良すべく研究を重ね、その結果本発明
を完成するに到った。すなわち本発明のメタリック塗料
は、半透明の鱗片状基材と、基材の全表面に被覆形成さ
れたＴｉＯ2 層と、ＴｉＯ2 層の表面に散点状に形成さ
れたチタニウムの低次酸化物からなる光吸収部と、Ｔｉ
Ｏ2 層の表面に散点状に形成された金属光沢を有する光
輝部と、からなる顔料を含有することを特徴とする。
【０００８】本発明の特徴は、新規な顔料を含有すると
ころにある。この顔料について説明する。基材は顔料の
基体をなすものであり、マイカ、ガラス箔、二硫化モリ
ブデン、Ｆｅ2 Ｏ3 などの透明又は半透明の鱗片状のも
のが用いられる。天然に鱗片状の結晶体として産するマ
イカが特に好ましく、白雲母、黒雲母、金雲母などの天
然マイカ及び合成マイカを用いることができる。
ころにある。この顔料について説明する。基材は顔料の
基体をなすものであり、マイカ、ガラス箔、二硫化モリ
ブデン、Ｆｅ2 Ｏ3 などの透明又は半透明の鱗片状のも
のが用いられる。天然に鱗片状の結晶体として産するマ
イカが特に好ましく、白雲母、黒雲母、金雲母などの天
然マイカ及び合成マイカを用いることができる。
【０００９】通常、この基材は（厚さ／長さ）の比がほ
ぼ（１〜５）／１００の鱗片状のものが用いられ、平均
厚さは５００〜１０００Å程度、一片の長さが３〜５０
μｍ程度である。ＴｉＯ2 層は従来のパールマイカのＴ
ｉＯ2 層と同様のものであり、上記基材の全表面に被覆
されている。このＴｉＯ2 層の厚さにより種々の色調の
干渉色を発色させることができる。
ぼ（１〜５）／１００の鱗片状のものが用いられ、平均
厚さは５００〜１０００Å程度、一片の長さが３〜５０
μｍ程度である。ＴｉＯ2 層は従来のパールマイカのＴ
ｉＯ2 層と同様のものであり、上記基材の全表面に被覆
されている。このＴｉＯ2 層の厚さにより種々の色調の
干渉色を発色させることができる。
【００１０】この顔料の最大の特徴は、ＴｉＯ2 層表面
に散点状に形成された光吸収部と光輝部とをもつところ
にある。ここで光吸収部はチタニウムの低次酸化物から
構成される。チタニウムの低次酸化物は、無色透明なＴ
ｉＯ2 とは異なり反射・吸収特性を有する。したがって
青〜茶〜黒の物体色を有し、ＴｉＯ2 層による干渉色と
複合して種々の発色が得られる。この光吸収部はＴｉＯ
2 層を局部的に還元することにより形成することができ
る。またチタニウムの低次酸化物をＴｉＯ2 層表面に散
点状に付着させてもよい。後述するように光輝部の形成
と同時に形成するのが特に便利である。
に散点状に形成された光吸収部と光輝部とをもつところ
にある。ここで光吸収部はチタニウムの低次酸化物から
構成される。チタニウムの低次酸化物は、無色透明なＴ
ｉＯ2 とは異なり反射・吸収特性を有する。したがって
青〜茶〜黒の物体色を有し、ＴｉＯ2 層による干渉色と
複合して種々の発色が得られる。この光吸収部はＴｉＯ
2 層を局部的に還元することにより形成することができ
る。またチタニウムの低次酸化物をＴｉＯ2 層表面に散
点状に付着させてもよい。後述するように光輝部の形成
と同時に形成するのが特に便利である。
【００１１】光輝部は金属光沢をもち、電気メッキや無
電解メッキなどの化学的方法、スパッタリング、蒸着、
イオンプレーティングなどの物理的方法で、チタニウ
ム、ジルコニウム、タングステン、ニッケル、アルミニ
ウム、銀、白金、金などを、散点状に形成することがで
きる。例えばスパッタリングによりチタニウムをＴｉＯ
2 層に付着させると、チタニウムの付着と同時にＴｉＯ
2 層の一部分が還元されて、チタニウムの低次酸化物よ
りなる光吸収部を同時に形成することができる。
電解メッキなどの化学的方法、スパッタリング、蒸着、
イオンプレーティングなどの物理的方法で、チタニウ
ム、ジルコニウム、タングステン、ニッケル、アルミニ
ウム、銀、白金、金などを、散点状に形成することがで
きる。例えばスパッタリングによりチタニウムをＴｉＯ
2 層に付着させると、チタニウムの付着と同時にＴｉＯ
2 層の一部分が還元されて、チタニウムの低次酸化物よ
りなる光吸収部を同時に形成することができる。
【００１２】光吸収部と光輝部は、そのＴｉＯ2 層上の
合計投影面積がＴｉＯ2 層の全表面積に対して０．０３
〜９８％の範囲となるように形成することが望ましい。
０．０３％より少ないと隠蔽力が低下し、９８％より多
くなると干渉色の発色が弱くなる。また光吸収部と光輝
部は、ＴｉＯ2層上に別々に形成してもよいし、光吸収
部の上に光輝部を重ねて形成することもできる。また顔
料に耐候性を付与するために、表面処理を行ってもよ
い。表面処理としては、クロム系、アルミナ系、ジルコ
ニア系処理などが適用できる。
合計投影面積がＴｉＯ2 層の全表面積に対して０．０３
〜９８％の範囲となるように形成することが望ましい。
０．０３％より少ないと隠蔽力が低下し、９８％より多
くなると干渉色の発色が弱くなる。また光吸収部と光輝
部は、ＴｉＯ2層上に別々に形成してもよいし、光吸収
部の上に光輝部を重ねて形成することもできる。また顔
料に耐候性を付与するために、表面処理を行ってもよ
い。表面処理としては、クロム系、アルミナ系、ジルコ
ニア系処理などが適用できる。
【００１３】本発明のメタリック塗料中には、他の成分
としてマトリクスを構成する樹脂、他の顔料、添加剤な
どが含まれている。樹脂としてはアクリル樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリエステル樹脂など従来のメタリック塗料に
用いられている種々の樹脂を用いることができる。また
顔料としては、上記新規顔料だけで構成してもよいし、
従来のパールマイカ顔料あるいは各種有機顔料、無機顔
料と混合して用いることもできる。さらに、分散剤、可
塑剤、表面調整剤などの従来用いられている添加剤を各
種用いることもできる。
としてマトリクスを構成する樹脂、他の顔料、添加剤な
どが含まれている。樹脂としてはアクリル樹脂、メラミ
ン樹脂、ポリエステル樹脂など従来のメタリック塗料に
用いられている種々の樹脂を用いることができる。また
顔料としては、上記新規顔料だけで構成してもよいし、
従来のパールマイカ顔料あるいは各種有機顔料、無機顔
料と混合して用いることもできる。さらに、分散剤、可
塑剤、表面調整剤などの従来用いられている添加剤を各
種用いることもできる。
【００１４】なお、上記新規顔料は、本発明のメタリッ
ク塗料の固形分１００重量部に対して１〜２０重量部の
範囲で含有するのが好ましい。１重量部より少ないと含
有した効果が不十分であり、２０重量部より多くなると
分散安定性が低下し塗膜の鮮映性、塗装の作業性などが
低下するようになる。
ク塗料の固形分１００重量部に対して１〜２０重量部の
範囲で含有するのが好ましい。１重量部より少ないと含
有した効果が不十分であり、２０重量部より多くなると
分散安定性が低下し塗膜の鮮映性、塗装の作業性などが
低下するようになる。
【００１５】
【発明の作用及び効果】本発明のメタリック塗料に含有
される顔料では、図２に示すように、例えばＴｉＯ2 層
１０１表面で反射した反射光ＡとＴｉＯ2 層１０１と基
材１００との界面で反射した反射光Ｂとが干渉し、（Ｔ
ｉＯ2 層の厚さ×ＴｉＯ2 層の屈折率）で決まる干渉色
を発色する。また光吸収部１０２では入射光の一部が吸
収され、その反射光Ｃが光吸収部１０２の物体色を発色
する。さらに光輝部１０３で反射した反射光Ｄにより金
属光輝感が得られる。したがってこれらの反射光、干渉
光、吸収光および金属光輝感などが組合わせられた、深
みのある独特の着色メタリック調の色調を得ることがで
きる。
される顔料では、図２に示すように、例えばＴｉＯ2 層
１０１表面で反射した反射光ＡとＴｉＯ2 層１０１と基
材１００との界面で反射した反射光Ｂとが干渉し、（Ｔ
ｉＯ2 層の厚さ×ＴｉＯ2 層の屈折率）で決まる干渉色
を発色する。また光吸収部１０２では入射光の一部が吸
収され、その反射光Ｃが光吸収部１０２の物体色を発色
する。さらに光輝部１０３で反射した反射光Ｄにより金
属光輝感が得られる。したがってこれらの反射光、干渉
光、吸収光および金属光輝感などが組合わせられた、深
みのある独特の着色メタリック調の色調を得ることがで
きる。
【００１６】ここで顔料の隠蔽力は、一般に顔料を透過
する光が多いほど小さくなる。本発明のメタリック塗料
に含有される新規顔料では、基材を通過した光Ｆの一部
は反対側の光吸収部１０２で吸収されるため、従来のマ
イカ顔料に比べて透過する光量が少なく隠蔽力が向上す
る。またシェードで見た場合には、光吸収部１０２によ
る光の吸収作用により、乱反射が少なくなり鮮やかな発
色となるので、正面から見た場合とのコントラストが大
きく良好なフリップフロップ性を示す。
する光が多いほど小さくなる。本発明のメタリック塗料
に含有される新規顔料では、基材を通過した光Ｆの一部
は反対側の光吸収部１０２で吸収されるため、従来のマ
イカ顔料に比べて透過する光量が少なく隠蔽力が向上す
る。またシェードで見た場合には、光吸収部１０２によ
る光の吸収作用により、乱反射が少なくなり鮮やかな発
色となるので、正面から見た場合とのコントラストが大
きく良好なフリップフロップ性を示す。
【００１７】また、顔料を透過し下地や他の顔料表面で
反射して再び顔料に入射し透過した反射光Ｅは、反射光
Ａ及び反射光Ｂと再合成されて干渉光を弱める。しかし
本発明の顔料では、基材を通過した光の一部は反対側の
光吸収部１０２で吸収され、また顔料を透過し下地や他
の顔料表面で反射して再び顔料に入射した光の一部も光
吸収部１０２で吸収されるため、従来のマイカ顔料に比
べて反射光Ｅの光量が低減される。これにより干渉光が
弱められるのが防止され、強い干渉色を発色する。
反射して再び顔料に入射し透過した反射光Ｅは、反射光
Ａ及び反射光Ｂと再合成されて干渉光を弱める。しかし
本発明の顔料では、基材を通過した光の一部は反対側の
光吸収部１０２で吸収され、また顔料を透過し下地や他
の顔料表面で反射して再び顔料に入射した光の一部も光
吸収部１０２で吸収されるため、従来のマイカ顔料に比
べて反射光Ｅの光量が低減される。これにより干渉光が
弱められるのが防止され、強い干渉色を発色する。
【００１８】したがって本発明のメタリック塗料によれ
ば、金属光輝感と強い干渉色及び光吸収部の物体色によ
る発色が得られ、その上に隠蔽力も大きいので自動車上
塗り塗料として極めて有用である。
ば、金属光輝感と強い干渉色及び光吸収部の物体色によ
る発色が得られ、その上に隠蔽力も大きいので自動車上
塗り塗料として極めて有用である。
【００１９】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。 〔実施例１〕図１及び図２に本発明の一実施例のメタリ
ック塗料に用いた顔料の模式的断面図を示す。この顔料
は、鱗片状基材としてのマイカ１００と、マイカ１００
の全表面に被覆形成されたＴｉＯ2 層１０１と、ＴｉＯ
2層１０１の表面に散点状に形成されチタニウムの低次
酸化物からなる光吸収部１０２と、光吸収部１０２の表
面にそれぞれ形成されたチタニウムからなる光輝部１０
３と、から構成されている。以下、この顔料の製造方法
を説明する。 （パールマイカ顔料の製造）マイカフレーク（径１０〜
２０μｍ、厚さ約０．５μｍ）５０ｇを、イオン交換水
５００ｍｌに添加して充分に攪拌し均一に分散させた。
得られた分散液に濃度４０重量％の硫酸チタニル水溶液
１５８．２ｍｌを加えて、攪拌しながら加熱し６時間沸
騰させた。放冷後、濾過・水洗し９００℃で焼成して、
表面がＴｉＯ2 で被覆された赤色のパールマイカ顔料９
０ｇを得た。 （粉末スパッタリング装置の説明）次に、図３及び図４
に示す粉末スパッタリング装置を用いて、上記パールマ
イカ顔料にチタニウムのスパッタリングを行った。この
粉末スパッタリング装置は、減圧加熱処理室１と、回転
バレル型スパッタリング室２と、流体ジェットミル３及
び粉末フィルター４とから構成されている。
る。 〔実施例１〕図１及び図２に本発明の一実施例のメタリ
ック塗料に用いた顔料の模式的断面図を示す。この顔料
は、鱗片状基材としてのマイカ１００と、マイカ１００
の全表面に被覆形成されたＴｉＯ2 層１０１と、ＴｉＯ
2層１０１の表面に散点状に形成されチタニウムの低次
酸化物からなる光吸収部１０２と、光吸収部１０２の表
面にそれぞれ形成されたチタニウムからなる光輝部１０
３と、から構成されている。以下、この顔料の製造方法
を説明する。 （パールマイカ顔料の製造）マイカフレーク（径１０〜
２０μｍ、厚さ約０．５μｍ）５０ｇを、イオン交換水
５００ｍｌに添加して充分に攪拌し均一に分散させた。
得られた分散液に濃度４０重量％の硫酸チタニル水溶液
１５８．２ｍｌを加えて、攪拌しながら加熱し６時間沸
騰させた。放冷後、濾過・水洗し９００℃で焼成して、
表面がＴｉＯ2 で被覆された赤色のパールマイカ顔料９
０ｇを得た。 （粉末スパッタリング装置の説明）次に、図３及び図４
に示す粉末スパッタリング装置を用いて、上記パールマ
イカ顔料にチタニウムのスパッタリングを行った。この
粉末スパッタリング装置は、減圧加熱処理室１と、回転
バレル型スパッタリング室２と、流体ジェットミル３及
び粉末フィルター４とから構成されている。
【００２０】減圧加熱処理室１は、電気抵抗加熱される
容器であってフィルター５を介して主排気系６及び高度
排気系７に連通している。主排気系６は機械的真空ポン
プであり、高度排気系７はクライオソープションポン
プ、ターボ分子ポンプまたはメカニカルブースターポン
プ等と冷却トラップの組合せである。この減圧加熱処理
室１は、スクリューフィーダー９と、これを回転するモ
ータ４０を備え、減圧加熱処理した微粉末８を回転バレ
ル型スパッタリング室２に送入する導管１０へ落下させ
るように構成されている。
容器であってフィルター５を介して主排気系６及び高度
排気系７に連通している。主排気系６は機械的真空ポン
プであり、高度排気系７はクライオソープションポン
プ、ターボ分子ポンプまたはメカニカルブースターポン
プ等と冷却トラップの組合せである。この減圧加熱処理
室１は、スクリューフィーダー９と、これを回転するモ
ータ４０を備え、減圧加熱処理した微粉末８を回転バレ
ル型スパッタリング室２に送入する導管１０へ落下させ
るように構成されている。
【００２１】回転バレル型スパッタリング室２（以下単
にバレルという）は、図４に示されるようにボールミル
のような構造の回転円筒体であって、その一方の側壁は
導管１０を兼ねる軸に軸受けとしての磁気シール３０を
介して軸支されている。また他方の側壁は、磁気シール
３０を介して回転軸として機能するシャフト１２に軸支
されている。シャフト１２の先端には、スパッタリング
装置５０が対峙して保持されている。その姿勢は垂直で
はなく、後で説明するようにバレル２の回転によって生
じる粉末床の位置によって決定される傾きを有する。こ
のスパッタリング装置５０は、シャフト１２を経て供給
される図示しない電源からの高周波電流によって作動さ
れる。
にバレルという）は、図４に示されるようにボールミル
のような構造の回転円筒体であって、その一方の側壁は
導管１０を兼ねる軸に軸受けとしての磁気シール３０を
介して軸支されている。また他方の側壁は、磁気シール
３０を介して回転軸として機能するシャフト１２に軸支
されている。シャフト１２の先端には、スパッタリング
装置５０が対峙して保持されている。その姿勢は垂直で
はなく、後で説明するようにバレル２の回転によって生
じる粉末床の位置によって決定される傾きを有する。こ
のスパッタリング装置５０は、シャフト１２を経て供給
される図示しない電源からの高周波電流によって作動さ
れる。
【００２２】導管１０は弁１２１を介して減圧加熱処理
室１と連通している。この導管１０はバレル２の一方の
側壁から水平にバレル２内に進入し、再び下方に湾曲し
てバレル２の底部近くに到達する。この場合その湾曲は
垂直に下方へ向かうのではなく、バレル２の回転によっ
て生じる微粉末の流動床が生成する位置に向けられてい
る。この導管１０内には主排気系６、高度排気系７及び
不活性ガス供給源３１に連通するパイプ１９が設けられ
ている。さらに導管１０は、流体ジェットミル３に微粉
末を供給する導管１１と弁１２２を介して連通してい
る。
室１と連通している。この導管１０はバレル２の一方の
側壁から水平にバレル２内に進入し、再び下方に湾曲し
てバレル２の底部近くに到達する。この場合その湾曲は
垂直に下方へ向かうのではなく、バレル２の回転によっ
て生じる微粉末の流動床が生成する位置に向けられてい
る。この導管１０内には主排気系６、高度排気系７及び
不活性ガス供給源３１に連通するパイプ１９が設けられ
ている。さらに導管１０は、流体ジェットミル３に微粉
末を供給する導管１１と弁１２２を介して連通してい
る。
【００２３】バレル２は、支持ロール１３によって支持
されている。この支持ロール１３は、モータ１４の回転
軸とベルト１５を介して連結され、モータ１４の回転に
よりバレル２を回転駆動するものである。流体ジェット
ミル３は、モータ２０によって高速回転するプロペラ２
１をもち、導管１１から搬送された微粉末がそのプロペ
ラ２１に衝突するように構成されている。流体ジェット
ミル３の排出側は、弁２２を備えた循環パイプ２３に連
通し、循環パイプ２３はさらに減圧加熱処理室１と連通
している。そして循環パイプ２３の弁２２の下部には、
弁２４を備えた粉末フィルター４が連結されている。こ
の粉末フィルター４は、円筒形フィルター２５を介して
排気系２６に連通するトラップである。 （光吸収部及び光輝部の形成）前述のパールマイカ顔料
９０ｇを上記粉末スパッタリング装置のバレル２内に投
入し、減圧加熱処理室１を２×１０-5Ｔｏｒｒに減圧す
る。そしてアルゴンガスをパイプ３１から徐々に供給し
て顔料を流体ジェットミル３に供給し、プロペラ２１に
衝突させて一次粒子に分散した後、減圧加熱処理室１に
捕集する。減圧加熱処理室１を２×１０-2Ｔｏｒｒに減
圧し、ヒーターで１００℃に加熱して、捕集した顔料の
乾燥及び脱ガスを３０分間行った。
されている。この支持ロール１３は、モータ１４の回転
軸とベルト１５を介して連結され、モータ１４の回転に
よりバレル２を回転駆動するものである。流体ジェット
ミル３は、モータ２０によって高速回転するプロペラ２
１をもち、導管１１から搬送された微粉末がそのプロペ
ラ２１に衝突するように構成されている。流体ジェット
ミル３の排出側は、弁２２を備えた循環パイプ２３に連
通し、循環パイプ２３はさらに減圧加熱処理室１と連通
している。そして循環パイプ２３の弁２２の下部には、
弁２４を備えた粉末フィルター４が連結されている。こ
の粉末フィルター４は、円筒形フィルター２５を介して
排気系２６に連通するトラップである。 （光吸収部及び光輝部の形成）前述のパールマイカ顔料
９０ｇを上記粉末スパッタリング装置のバレル２内に投
入し、減圧加熱処理室１を２×１０-5Ｔｏｒｒに減圧す
る。そしてアルゴンガスをパイプ３１から徐々に供給し
て顔料を流体ジェットミル３に供給し、プロペラ２１に
衝突させて一次粒子に分散した後、減圧加熱処理室１に
捕集する。減圧加熱処理室１を２×１０-2Ｔｏｒｒに減
圧し、ヒーターで１００℃に加熱して、捕集した顔料の
乾燥及び脱ガスを３０分間行った。
【００２４】次に、予めアルゴンガスで置換されたバレ
ル２内に顔料を移送し、バレル２を５ｒｐｍで回転しつ
つ、２×１０-2Ｔｏｒｒの減圧下で二極方式マグネトロ
ンによるスパッタリングを開始した。条件は、チタニウ
ムをターゲットとし、電力０．２ｋｗ×２個、周波数１
３．５６ＭＨｚ、顔料の温度は２００℃以下である。そ
して１時間で全表面積に対して約０．０５％（約２．０
重量％）のチタニウムが被覆された。この工程を１０回
繰り返して、合計９５％（２０重量％）のチタニウムを
被覆した。
ル２内に顔料を移送し、バレル２を５ｒｐｍで回転しつ
つ、２×１０-2Ｔｏｒｒの減圧下で二極方式マグネトロ
ンによるスパッタリングを開始した。条件は、チタニウ
ムをターゲットとし、電力０．２ｋｗ×２個、周波数１
３．５６ＭＨｚ、顔料の温度は２００℃以下である。そ
して１時間で全表面積に対して約０．０５％（約２．０
重量％）のチタニウムが被覆された。この工程を１０回
繰り返して、合計９５％（２０重量％）のチタニウムを
被覆した。
【００２５】被覆終了後、バレル２内にパイプ３１から
アルゴンガスを供給し、得られた顔料を粉末フィルター
４内に捕集した。 （顔料の評価）得られた顔料について、表面のオージェ
分析とＸ線回折分析を行い、結果を図５及び図６に示
す。図５及び図６より、得られた顔料は表面部分にチタ
ニウムの低次酸化物層をもち、またチタニウム層ももち
ろん形成されている。すなわちチタニウムからなるスパ
ッタ原子がＴｉＯ2 層に衝突した際に、ＴｉＯ2 が還元
されてチタニウムの低次酸化物が形成されたことが明ら
かである。
アルゴンガスを供給し、得られた顔料を粉末フィルター
４内に捕集した。 （顔料の評価）得られた顔料について、表面のオージェ
分析とＸ線回折分析を行い、結果を図５及び図６に示
す。図５及び図６より、得られた顔料は表面部分にチタ
ニウムの低次酸化物層をもち、またチタニウム層ももち
ろん形成されている。すなわちチタニウムからなるスパ
ッタ原子がＴｉＯ2 層に衝突した際に、ＴｉＯ2 が還元
されてチタニウムの低次酸化物が形成されたことが明ら
かである。
【００２６】また得られた顔料をＳＥＭにて観察したと
ころ、図７に示すように表面には島のように散点状にチ
タニウム粒子が形成されているのが観察された。 （塗料化）得られた顔料を、ＰＷＣが１０％となるよう
にアクリル・メラミンクリア塗料（アクリル樹脂３５重
量％、ブチル化メラミン樹脂１５重量％、有機溶剤５重
量％、微量の添加剤）に混合して充分均一に攪拌し、本
実施例のメタリック塗料を調製した。 （塗料の評価）このメタリック塗料を、白黒隠蔽試験紙
に２５ｍｉｌのバーコーターで塗布した。そして１４０
℃で３０分焼き付け乾燥して塗膜を形成した。この塗膜
について、白地黒地それぞれの表面における色調を測色
し、全体の隠蔽性、色の濁り感（透明性）、金属光輝感
及び見る角度により色調が異なる性能（フリップフロッ
プ性）を目視で官能判定した。結果を表１に示す。表１
よりこの塗膜は強い干渉色を発色し、金属光輝感を有す
るとともに隠蔽性にも優れていることがわかる。
ころ、図７に示すように表面には島のように散点状にチ
タニウム粒子が形成されているのが観察された。 （塗料化）得られた顔料を、ＰＷＣが１０％となるよう
にアクリル・メラミンクリア塗料（アクリル樹脂３５重
量％、ブチル化メラミン樹脂１５重量％、有機溶剤５重
量％、微量の添加剤）に混合して充分均一に攪拌し、本
実施例のメタリック塗料を調製した。 （塗料の評価）このメタリック塗料を、白黒隠蔽試験紙
に２５ｍｉｌのバーコーターで塗布した。そして１４０
℃で３０分焼き付け乾燥して塗膜を形成した。この塗膜
について、白地黒地それぞれの表面における色調を測色
し、全体の隠蔽性、色の濁り感（透明性）、金属光輝感
及び見る角度により色調が異なる性能（フリップフロッ
プ性）を目視で官能判定した。結果を表１に示す。表１
よりこの塗膜は強い干渉色を発色し、金属光輝感を有す
るとともに隠蔽性にも優れていることがわかる。
【００２７】すなわち、干渉色を発色するためには少な
くとも部分的にＴｉＯ2 層が表出している必要があるこ
と、チタニウムの低次酸化物層はチタニウムが衝突した
際に形成されること、チタニウムによる光輝感を有する
こと、ＳＥＭでは表面が散点状に観察されること、など
の結果より、上記顔料は、模式的には図１に示す構造と
なっていることが明らかである。この色はダークグレー
に近い金属色を呈する。 〔実施例２〕スパッタリングによるチタニウムの被覆量
を２．０重量％としたこと以外は実施例１と同様に形成
された顔料を用い、実施例１と同様に塗料化され同様に
評価した結果を表１に示す。この色はアルミメタリック
調に近い白とシルバーの中間色を呈する。 〔比較例１〕スパッタリング前のパールマイカ顔料を用
い、実施例１と同様に塗料化して評価した結果を表１に
示す。 〔比較例２〕実施例１で用いたパールマイカ顔料に対
し、無電解メッキにより島状に銀を付着させた。付着し
た銀の投影面積の合計値は、ＴｉＯ2 層の全表面積の９
５％である。この顔料も実施例１と同様に塗料化され、
同様に評価した結果を表１に示す。
くとも部分的にＴｉＯ2 層が表出している必要があるこ
と、チタニウムの低次酸化物層はチタニウムが衝突した
際に形成されること、チタニウムによる光輝感を有する
こと、ＳＥＭでは表面が散点状に観察されること、など
の結果より、上記顔料は、模式的には図１に示す構造と
なっていることが明らかである。この色はダークグレー
に近い金属色を呈する。 〔実施例２〕スパッタリングによるチタニウムの被覆量
を２．０重量％としたこと以外は実施例１と同様に形成
された顔料を用い、実施例１と同様に塗料化され同様に
評価した結果を表１に示す。この色はアルミメタリック
調に近い白とシルバーの中間色を呈する。 〔比較例１〕スパッタリング前のパールマイカ顔料を用
い、実施例１と同様に塗料化して評価した結果を表１に
示す。 〔比較例２〕実施例１で用いたパールマイカ顔料に対
し、無電解メッキにより島状に銀を付着させた。付着し
た銀の投影面積の合計値は、ＴｉＯ2 層の全表面積の９
５％である。この顔料も実施例１と同様に塗料化され、
同様に評価した結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】 〔評価〕 表１より、実施例の顔料は比較例に比べて隠蔽力に優
れ、かつ強い干渉色を有している。これは光吸収部と光
輝部とをＴｉＯ2 層表面に散点状に形成した効果による
ものであることが明らかである。なお、スパッタリング
によるチタニウムの被覆量が全表面積の０．０３％より
少ないと金属光輝感に乏しく隠蔽力が低下し、９８％を
超えると干渉色の強度が低下しついには灰色の無彩色に
近くなることも明らかとなっている。
れ、かつ強い干渉色を有している。これは光吸収部と光
輝部とをＴｉＯ2 層表面に散点状に形成した効果による
ものであることが明らかである。なお、スパッタリング
によるチタニウムの被覆量が全表面積の０．０３％より
少ないと金属光輝感に乏しく隠蔽力が低下し、９８％を
超えると干渉色の強度が低下しついには灰色の無彩色に
近くなることも明らかとなっている。
【図１】本発明のメタリック塗料に用いる顔料の模式的
断面図である。
断面図である。
【図２】本発明のメタリック塗料に用いる顔料の光学的
作用を示す説明図である。
作用を示す説明図である。
【図３】粉末スパッタリング装置の正面図である。
【図４】粉末スパッタリング装置の側面図である。
【図５】本発明の一実施例のメタリック塗料に用いた顔
料のオージェ分析チャートである。
料のオージェ分析チャートである。
【図６】本発明の一実施例のメタリック塗料に用いた顔
料のＸ線回折チャートである。
料のＸ線回折チャートである。
【図７】本発明の一実施例のメタリック塗料に用いた顔
料の粒子構造を示すＳＥＭの写真図である。
料の粒子構造を示すＳＥＭの写真図である。
１００：マイカ（鱗片状基材） １０１：ＴｉＯ2 層 １０２：光吸収部 １０３：光輝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒柳 考司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 竹島 鋭機 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製 鋼株式会社 新材料研究所内 (72)発明者 五ノ井 薫 千葉県市川市高谷新町７番１号 日新製 鋼株式会社 新材料研究所内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09D 5/36 - 5/38
Claims (1)
- 【請求項１】 透明又は半透明の鱗片状基材と、該基材
の全表面に被覆形成されたＴｉＯ2 層と、該ＴｉＯ2 層
の表面に散点状に形成された低次の酸化チタンからなる
光吸収部と、該ＴｉＯ2 層の表面に散点状に形成された
金属光沢を有する光輝部と、からなる顔料を含有するこ
とを特徴とするメタリック塗料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050835A JP2821819B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | メタリック塗料 |
| DE69111375T DE69111375T2 (de) | 1990-11-02 | 1991-10-29 | Pigment und Verfahren zur Herstellung. |
| EP91309988A EP0484108B1 (en) | 1990-11-02 | 1991-10-29 | Pigment and process for producing the same |
| CA 2054618 CA2054618C (en) | 1990-11-02 | 1991-10-31 | Pigment and process for producing the same |
| US07/785,328 US5238492A (en) | 1990-11-02 | 1991-11-01 | Pigment and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050835A JP2821819B2 (ja) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | メタリック塗料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04268383A JPH04268383A (ja) | 1992-09-24 |
| JP2821819B2 true JP2821819B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=12869811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050835A Expired - Fee Related JP2821819B2 (ja) | 1990-11-02 | 1991-02-22 | メタリック塗料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2821819B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3160627B2 (ja) * | 1993-04-21 | 2001-04-25 | 一 岡崎 | 塗装用ないし印刷用の微粒子と化粧板 |
| JP3512590B2 (ja) * | 1997-05-19 | 2004-03-29 | 日新製鋼株式会社 | 耐候性の優れたメタリック顔料 |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050835A patent/JP2821819B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04268383A (ja) | 1992-09-24 |
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