JPH0232170A

JPH0232170A - 顔料

Info

Publication number: JPH0232170A
Application number: JP18121488A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ito; 博志伊藤; Junichi Handa; 半田　順一; Taketoshi Minohara; 雄敏蓑原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1988-07-20
Filing date: 1988-07-20
Publication date: 1990-02-01
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2629854B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は塗料、インキ、各種プラスチック製品、絵具、
装篩品、化粧品などに有用な新規な顔料に関する。

［従来の技術］自動車用塗料、化粧品などの分野で、近年、マイカ表面
に二酸化チタン層を被覆したチタナイズドマイカの利用
が高まっている。このチタナイズドマイカは干渉光によ
り発色し、二酸化チタン層の厚さを変化させることによ
り種々の色相の干渉光を発色させることができる。しか
しチタナイズドマイカは真珠光沢と種々の淡い干渉色を
有するものの、外観色は常に白色に近く、干渉色と一致
した鮮かな外観色を呈するものはない。

そこで特開昭５９−１２６４６８号公報には、マーイカ
表面を低次酸化チタンで被覆した顔料が開示され、特開
昭６０−１８４５７０号公報にはマイカ表面を酸化窒化
チタンで被覆した顔料が開示されている。これらの顔料
によれば、外観色は種々の色相となり、かつ外観色は干
渉色と一致しているため、新規な意匠を具現することが
できる。

また特開昭６０−１７０６７０号および特開昭６０−６
０１６３号には、これらの顔料表面をさらに二酸化チタ
ンで被覆した顔料が開示されている。

このように干渉層を２層構造とすることにより、−層群
かな色調をもつ顔料が得られる。

また特開昭６３−４３９６２号、特開昭６３−４３９６
３号の各公報には、マイカ表面あるいはチタナイズドマ
イカ表面に金属を被覆した顔料も開示されている。

［発明が解決しようとする課題］上記したように、マイカを用いた顔料の種類は拡大する
方向にあり、種々の意匠が具現されている。本発明はコ
ロイドの光散乱現象を利用することにより、さらに新規
な意匠を具現することを技術的課題とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明者らは、先に新規な顔料を出願している（未公開
の先願、特願昭６２−２６５７９５号）。

この顔料は、例えばチタナイズドマイカであれば二酸化
チタンからなる干渉層表面に、島状に点在する金属メツ
キ層を形成したものである。そして本発明者らは、この
顔料について上記した従来の技術を参考にしながら鋭意
研究を重ねた。その結果、金属メツキ層の金属粒子の粒
径が小さくコロイド状である時に、その金属メツキ層の
表面にさらに二酸化チタンを被覆すると、極めて強い発
色を呈することを発見して本発明を完成したものである
。

すなわち本発明の顔料は、セラミックス貿鱗片状基材と
、二酸化チタンよりなり基材の表面に形成された第１干
渉層と、第１干渉層表面に島状に点在するコロイド状金
属粒子と、二酸化チタンよりなり第１干渉層およびコロ
イド状金属粒子表面に被覆された第２干渉層と、からな
り、第１干渉層および第２干渉層による干渉光とコロイ
ド状金属粒子による散乱光とにより発色することを特徴
とする。

基材としてはセラミックス質で鱗片状をなすものが利用
され、白マイカ、黒マイカ、などの天然マイカまたは合
成マイカ、あるいは二硫化モリブデンなどが挙げられる
。この基材は平均厚さが５ｏＯ〜ｉ　ｏｏｏ人程度の鱗
片状であり、−辺の長さが３〜５０μｍのものが最適で
ある。

第１干渉層および第２干渉層は二酸化チタンからなり、
第１干渉層は通常、基材の全表面に被覆されている。こ
の第１干渉層および第２干渉層の厚さは、それぞれの合
計値が干渉光を発する値となるように構成される。通常
１０〜２００ｎｍの節回で充分であり、２００ｎｍ以上
形成しても作用が飽和する。この厚さにより干渉光の色
調が種々変化する。

本発明の最大の特徴は、第１干渉層および第２干渉層の
間にコロイド状金属粒子が介在した構成としたところに
ある。すなわち第１干渉層と第２干渉看とが分散媒とし
て機能し、コロイド状金属粒子が分散質として機能する
ことにより、コロイド状金属粒子が散乱光を発するよう
に構成されている。従ってコロイド状金属粒子の粒径が
発色に大きく影響し、例えば銀の場合には１ｎｍ〜５０
０ｎｍが好ましい。そして第１表（「化学大辞典」第９
２３頁、共立出版（株）発行）に示すように、粒径によ
り散乱光の色調が変化することがわかっている。

コロイド状金属粒子は第１干渉層表面に島状に第　　１
　　表点在している。各粒子間の距離は粒径はど重要でないが
、銀の場合は１０ｎｍ〜２００ｎｍが光散乱に寄与する
。この粒子間距離が小さくなり過ぎると光散乱が生じに
くくなり、金属の色が表出するため好ましくない。また
大き過ぎると散乱光が少なくなり、意匠性が低下する。

コロイド状金属粒子の材質は、上記の粒径、粒子間距離
を確保できれば特に制限されず、銀、金、ニッケル、パ
ラジウムなどを挙げることができる。

製造の１ｌｉＩＩＩＩＩが容易な銀が好ましい。なお、
このコロイド状金属粒子は、無電解メツキ法などで形成
することができる。

本発明の顔料では、上記に説明したように、発色の色調
は、第１干渉層および第２干渉層の膜厚によって決まる
干渉色と、コロイド状金属粒子の粒径および材質などに
より決まる散乱色とにより決定される。従って干渉色と
散乱色とが同一色調となるように構成すれば、外観色と
干渉色とが−致し、強い発色が得られる。

本発明の顔料を製造するには、まずマイカなどの鱗片状
基材表面に、特公昭４３−２５６４４号公報などに記載
の硫酸チタニル法などの公知の方法により二酸化チタン
からなる第１干渉層を形成する。次に銀などの金属から
無電解メツキ法などにより、第１干渉層表面にコロイド
状金属粒子を島状に点在させる。この時、金属粒子の粒
径および粒子間距離は、生成した金属粒子の重量の基材
重量に対する割合で容易に制御することができる。

例えば基材がマイカで金属粒子が銀の場合には、銀粒子
の合計重量がマイカの重量の１〜２０重量％となるよう
に形成すればよい。

そして第１干渉層とコロイド状金属粒子をもつ基材表面
に、上記と同様に二酸化チタンより第２干渉層を形成し
て、本発明の顔料が得られる。

［発明の作用および効果］本発明の顔料では、鱗片状の基材表面に二酸化チタンよ
り第１干渉ｌＩＩおよび第２干渉層が形成され、第１干
渉層と第２干渉層の界面にコロイド状の金属粒子が島状
に点在している。すなわち屈折率の高い二酸化チタンの
分散媒中に、分散質として金属粒子が分散した固体コロ
イドを構成している。従って第２干渉層表面から光が入
射すると、チンダル現象により金属粒子では光散乱が生
じる。

一方、金属粒子により光の吸収も生じるが、吸収の波長
依存性は粒径によって異なるため、外部より見える余色
も金属粒子の粒径によって異なる。

すなわち金属粒子の粒径により種々の散乱色が発色する
。

また、二酸化チタンは屈折率が高いため、第２干渉層表
面から入射した光は第１干渉層との界面、基材と第１干
渉層の界面などで反射することにより・干渉が生じる。

従って外部からは第１干渉層および第２干渉層の膜厚に
応じた色調の干渉色が見える。

すなわち本発明の顔料によれば、金属粒子の光散乱によ
る発色と第１干渉層および第２干渉層の干渉光による発
色とが見え、従来にない意匠の発色が得られる。

また金属粒子の粒径や干渉層の膜厚を変更するだけで種
々の色調とすることができるため、特に便利である。そ
して明度、彩度などの色調に優れ、かつ安全性、耐候性
、耐薬品性などの諸性能に優れることはその構成からも
明らかである。

［実施例１以下、実施例により具体的に説明する。

（実施例１）第１図に本発明の一実施例の顔料の拡大断面図を示す。

この顔料は、白マイカよりなる基材１と、基材１表面に
被覆された二酸化チタンよりなる第１干渉１ｌＩ２と、
第１干渉層２表面に島状に点在するコロイド状の銀粒子
３と、第１干渉層２および銀粒子３表面に被覆された二
酸化チタンよりなる第２干渉層４と、より構成される。

以下、上記顔料の製造方法を説明しながらその構造の詳
細を説明する。

基材１および第１干渉層２をもつチタナイズドマイカと
して、市販のバールマイカ（［イリオジンＮｏ、９１０
３Ｊメルク社製、シルバー色）を用いた。このバールマ
イカでは、基材１の厚さは０．７〜０．８μｍ１平均粒
径１５μｍである。

また第１干渉層２は基材１に対して償聞比で３％被覆さ
れその膜厚は１５ｎｍである。

このバールマイカを用いて、銀鏡反応により表面に銀を
析出させた。詳細には、バールマイカ３０９を水９００
ｍＪと混合し、その中に硝酸銀溶液（硝酸銀５００が２
８％アンモニア水５ＱｍＪｌに溶解した溶液を水で稀釈
して全潰１１にしたもの）を６０ｍｊ）添加し、５分間
攪拌後、ホルマリン液（３５％ホルマリン液を水で稀釈
して全量４０ｒｒｌにしたもの）４０ｍｊ）を−気に添
加し、６０分後にろ別した。得られた粉末では、チタナ
イズドマイカ表面にチタナイズドマイカの重最に対して
６．４％、全表面積に対して８．９％に銀粒子が島状に
形成され、青灰色を呈していた。なお、電子顕微鏡で１
２寮したところ、銀粒子３の平均粒径は５〜３０ｎｍの
範囲にあった。

次に上記により得られた銀粒子３をもつバールマイカの
全面に、硫酸チタニル法により第２干渉層４を形成した
。詳細には、二酸化チタンとして６７重量％含有する硫
酸チタニル水溶液７５０ｍ９に、上記銀粒子３をもつバ
ールマイカを１５０９添加し、急速に加熱沸騰させて約
４．５間遠流下で沸舐させた。生成物をろ別し、水洗し
て１）Ｈ５，０とすることにより単離した。そして８０
℃で乾燥させることにより、本実施例の顔料が得られた
。断面の透過型電子顕微鏡観察により、この顔料には約
１０ｍμの厚さで第２干渉層４が形成されていることが
確認された。またこの顔料は強い青色の発色を呈し、従
来にない新規な意匠性を有していた。

（実施例２〜実施例６）第　　２　　表第２干渉層４の厚さを変化させたこと以外は実施例１と
同様にして、本発明の顔料を製造した。

なお第２干渉層４の厚さは、ｌｉｉ酸チタニル水溶液の
濃度と添加されるバールマイカ量を変動させることによ
り変化させた。それぞれの発色の色調を第２表に示す。

第２表より、第２干渉層の膜厚により種々の発色が得ら
れることがわかる。

（実施例７）銀粒子３の粒、径および粒子間距離を変化させたこと以
外は実施例１と同様にして、本発明の顔料を製造した。

なお粒径および粒子間距離は、銀メ第３表第　　４　　表ツギ憤を変動させることにより変化させた。その発色の
色調を第３表に示す。第３表より、銀粒子の粒径を変動
させることにより種々の発色が得られることがわかる。

（実施例８〜実施例１１）市販のマイカ粉末（マイカ粉規格Ａ−２１、（株）山ロ
雲母工業所製）を用い、実施例１の第２干渉層４を形成
する方法と同様にして、二酸化チタンから第１干渉層２
を形成した。得られた第１干渉層２の厚さは１０ｍμで
あり、得られたチタナイズドマイカは白色を呈していた
。

そして得られたチタナイズドマイカを用い、実施例１と
全く同様に銀粒子３および第２干渉層４を形成して実施
例８の顔料とした。この顔料は強い赤色を呈していた。

またこのチタナイズドマイ力を用い、実施例２〜６と同
様にして第２干渉層４の厚さを変更して実施例９〜１１
の顔料を得た。

その第２干渉層４の厚さと発色の色調を第４表に示す。

第４表より、チタナイズドマイカの種類を変更しても、
第２干渉＠４の厚さにより種々の発色が得られることが
わかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の顔料の構成を示す概略断面
図である。１・・・鱗片状基材　　　　　　２・・・第１干渉層３
・・・銀粒子（金属粒子）　　４・・・第２干渉層特許
出願人　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　弁理士　　　大川　宏

Claims

【特許請求の範囲】

（１）セラミックス質燐片状基材と、二酸化チタンよりなり該基材の表面に形成された第１干
渉層と、該第１干渉層表面に島状に点在するコロイド状金属粒子
と、二酸化チタンよりなり該第１干渉層および該コロイド状
金属粒子表面に被覆された第２干渉層と、からなり、該
第１干渉層および該第２干渉層による干渉光と該コロイ
ド状金属粒子による散乱光とにより発色することを特徴
とする顔料。