JPH04268383A - Metallic coating material - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metallic paint used as a top coat for automobiles, etc.
【0002】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。2. Description of the Related Art Metallic paints containing foil-like aluminum powder have been widely used for top coating of automobiles. Although this metallic paint has a high hiding power and is preferable, it has been difficult to form a pale metallic paint color because the brightness of aluminum is not so high.
【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。[0003] Therefore, in recent years, metallic paints containing pearl mica pigments with a TiO2 layer formed on the mica surface have been developed and put into practical use. This metallic paint develops an interference color due to the high refractive index of TiO2 as well as the pearly luster of mica, and gives a sparkling metallic appearance even when painted in a monochromatic color. However, metallic paints containing pearl mica pigments have poor hiding power, and are often difficult to apply using the current two-coat, one-bake system for car painting. Furthermore, the resulting coating film had a problem of lacking metallic luster when viewed from an oblique direction (shade).
【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。[0004] Furthermore, JP-A-1-104673 discloses a metallic paint containing a pigment in which a glittering metal is deposited on a part of the surface of mica by sputtering. However, with this paint, only a metallic luster effect can be obtained and the design is poor.
【0005】[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。[Problems to be Solved by the Invention] In order to improve these problems, Japanese Patent Laid-Open No. 1-1-1 filed by the applicant of the present application
No. 08267 discloses a pigment having metallic glitter parts formed in the form of islands on the surface of pearl mica. A metallic paint using this pigment has improved metallic luster when viewed from an oblique direction (shade) and has improved hiding power. However, even in this metallic paint, the hiding power and strength of interference color are not sufficient, and further improvements are desired.
【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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to develop interference colors and metallic glitter with sufficient intensity and to increase hiding power.
【0007】[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、
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。[Means for Solving the Problems] The present inventors have conducted extensive research to improve the intensity of interference color and hiding power of the pigment disclosed in JP-A-1-108267, and as a result, they have completed the present invention. I came to the conclusion. That is, the metallic paint of the present invention consists of a translucent scale-like base material, a TiO2 layer coated on the entire surface of the base material, and a lower titanium oxide formed dotted on the surface of the TiO2 layer. A light absorbing part,
It is characterized by containing a pigment consisting of glittering parts having metallic luster formed in scattered dots on the surface of the TiO2 layer.
【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。A feature of the present invention is that it contains a novel pigment. This pigment will be explained. The base material forms the base of the pigment, and transparent or translucent scale-like materials such as mica, glass foil, molybdenum disulfide, and Fe2 O3 are used. Mica naturally occurring as a scale-like crystal is particularly preferred, and natural mica and synthetic mica such as muscovite, biotite, and phlogopite can be used.
【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
TiO2 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。[0009] Normally, this base material is scale-like with a (thickness/length) ratio of approximately (1 to 5)/100, the average thickness is approximately 500 to 1000 Å, and the length of one piece is approximately 500 to 1000 Å. 3-50
It is about μm. The TiO2 layer is similar to the TiO2 layer of conventional pearl mica and is coated on the entire surface of the substrate. Depending on the thickness of this TiO2 layer, interference colors of various tones can be produced.
【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
TiO2 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
TiO2 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。The most distinctive feature of this pigment is that it has light-absorbing parts and bright parts formed in scattered dots on the surface of the TiO2 layer. Here, the light absorbing portion is composed of a low-order oxide of titanium. Unlike TiO2, which is colorless and transparent, lower-order oxides of titanium have reflective and absorbing properties. Therefore, it has object colors ranging from blue to brown to black, and various colors can be obtained in combination with interference colors from the TiO2 layer. This light absorbing portion can be formed by locally reducing the TiO2 layer. In addition, the lower oxide of titanium is TiO2
It may also be deposited in scattered spots on the surface of the layer. It is particularly convenient to form it simultaneously with the formation of the bright portion, as will be described later.
【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TiO2
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。[0011] The bright part has a metallic luster and can be processed by chemical methods such as electroplating or electroless plating, sputtering, vapor deposition,
By a physical method such as ion plating, titanium, zirconium, tungsten, nickel, aluminum, silver, platinum, gold, etc. can be formed in a dotted manner. For example, sputtering titanium to TiO2
When deposited on the TiO layer, the TiO
A portion of the two layers is reduced to form a light absorbing portion made of a lower titanium oxide at the same time.
【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。[0012] The total projected area of the light absorbing part and the bright part on the TiO2 layer is 0.00% relative to the total surface area of the TiO2 layer.
It is desirable to form it so that it may be in the range of 0.03 to 98%. When it is less than 0.03%, the hiding power decreases, and when it is more than 98%, the interference color development becomes weak. Further, the light absorbing part and the bright part may be formed separately on the TiO2 layer, or the bright part can be formed by overlapping the light absorbing part. Further, in order to impart weather resistance to the pigment, surface treatment may be performed. As the surface treatment, chromium-based, alumina-based, zirconia-based treatments, etc. can be applied.
【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。The metallic paint of the present invention contains a resin constituting the matrix, other pigments, additives, etc. as other components. As the resin, various resins used in conventional metallic paints such as acrylic resin, melamine resin, and polyester resin can be used. In addition, the pigment may be composed only of the above-mentioned new pigment,
It can also be used in combination with conventional pearl mica pigments, various organic pigments, and inorganic pigments. Furthermore, various conventionally used additives such as dispersants, plasticizers, and surface conditioners can also be used.
【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。The above novel pigment is preferably contained in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content of the metallic paint of the present invention. If the content is less than 1 part by weight, the effect of the content will be insufficient, and if it is more than 20 parts by weight, the dispersion stability will decrease and the clarity of the coating film and the workability of painting will decrease.
【0015】[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、
(TiO2 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。Effects and Effects of the Invention As shown in FIG. 2, the pigment contained in the metallic paint of the present invention includes, for example, TiO2
Reflected light A reflected on the surface of layer 101 and TiO2 layer 101
and the reflected light B reflected at the interface with the base material 100 interfere,
It develops an interference color determined by (thickness of TiO2 layer x refractive index of TiO2 layer). Further, a part of the incident light is absorbed in the light absorption section 102, and the reflected light C produces the object color of the light absorption section 102. Furthermore, the reflected light D reflected by the bright part 103
This gives a metallic shine. Therefore, it is possible to obtain a deep and unique colored metallic color tone that is a combination of these reflected lights, interference lights, absorbed lights, metallic luster, and the like.
【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。[0016] In general, the hiding power of a pigment decreases as more light passes through the pigment. With the new pigment contained in the metallic paint of the present invention, a portion of the light F that has passed through the base material is absorbed by the light absorption part 102 on the opposite side, so the amount of light transmitted is smaller than that of conventional mica pigments and is concealed. Strength improves. Furthermore, when viewed with a shade, the light absorption effect of the light absorbing portion 102 reduces diffused reflection and produces bright colors, so that the contrast with the front view is large and good flip-flop properties are exhibited.
【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。Further, the reflected light E that passes through the pigment, is reflected on the surface of the base or other pigments, enters the pigment again, and is transmitted through the pigment is recombined with the reflected light A and the reflected light B, thereby weakening the interference light. However, in the pigment of the present invention, part of the light that has passed through the base material is absorbed by the light absorption section 102 on the opposite side, and some of the light that has passed through the pigment is reflected by the base or other pigment surfaces and re-entered the pigment. Since a portion of the reflected light E is also absorbed by the light absorbing portion 102, the amount of reflected light E is reduced compared to conventional mica pigments. This prevents the interference light from being weakened and produces a strong interference color.
【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。Therefore, according to the metallic paint of the present invention, it is possible to obtain a metallic luster, a strong interference color, and color development based on the object color of the light-absorbing portion, and furthermore, it has a large hiding power, so it is extremely useful as a top coating for automobiles.
【0019】[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、Ti
O2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1
03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
90g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。[Examples] The present invention will be specifically explained below with reference to Examples. [Example 1] FIGS. 1 and 2 are schematic cross-sectional views of a pigment used in a metallic paint according to an example of the present invention. This pigment consists of mica 100 as a scaly base material and mica 100 as a scaly base material.
A TiO2 layer 101 is formed on the entire surface of the TiO2 layer 101.
A light absorbing portion 102 made of a low-order oxide of titanium is formed in a dotted manner on the surface of the O2 layer 101, and a bright portion 1 made of titanium is formed on the surface of the light absorbing portion 102, respectively.
03. The method for producing this pigment will be explained below. (Manufacture of pearl mica pigment) Mica flakes (diameter 10~
20 μm, thickness approximately 0.5 μm) was added to 500 ml of ion-exchanged water, and thoroughly stirred to uniformly disperse it. 158.2 ml of an aqueous titanyl sulfate solution having a concentration of 40% by weight was added to the obtained dispersion, and the mixture was heated with stirring and boiled for 6 hours. After cooling, it is filtered, washed with water, and baked at 900℃.
90 g of red pearl mica pigment whose surface was coated with TiO2 was obtained. (Description of powder sputtering equipment) Next, FIGS. 3 and 4
Titanium was sputtered onto the pearl mica pigment using the powder sputtering apparatus shown in FIG. This powder sputtering apparatus is comprised of a reduced pressure heat treatment chamber 1, a rotating barrel type sputtering chamber 2, a fluid jet mill 3, and a powder filter 4.
【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。The reduced pressure heat treatment chamber 1 is a container heated by electrical resistance, and communicates with a main exhaust system 6 and an advanced exhaust system 7 via a filter 5. The main exhaust system 6 is a mechanical vacuum pump, and the advanced exhaust system 7 is a combination of a cryosorption pump, a turbomolecular pump, a mechanical booster pump, etc., and a cooling trap. This vacuum heat treatment chamber 1 is equipped with a screw feeder 9 and a motor 40 that rotates the screw feeder 9, and is configured to drop the fine powder 8 subjected to the vacuum heat treatment into a conduit 10 that feeds it into the rotating barrel type sputtering chamber 2. There is.
【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。The rotating barrel type sputtering chamber 2 (hereinafter simply referred to as barrel) is a rotating cylindrical body having a ball mill-like structure as shown in FIG. It is pivotally supported via a magnetic seal 30. The other side wall is supported via a magnetic seal 30 by a shaft 12 that functions as a rotating shaft. A sputtering device 50 is held at the tip of the shaft 12 so as to face each other. Its orientation is not vertical, but has an inclination determined by the position of the powder bed caused by the rotation of the barrel 2, as will be explained later. This sputtering device 50 is operated by a high frequency current supplied through the shaft 12 from a power source (not shown).
【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
。The conduit 10 communicates with the reduced pressure heat treatment chamber 1 via a valve 121. This conduit 10 enters the barrel 2 horizontally from one side wall of the barrel 2 and curves downward again to reach near the bottom of the barrel 2. In this case, the curvature is not directed vertically downwards, but in a position where a fluidized bed of fine powder is created due to the rotation of the barrel 2. A pipe 19 is provided within the conduit 10 that communicates with the main exhaust system 6, the advanced exhaust system 7, and the inert gas supply source 31. Furthermore, the conduit 10 communicates via a valve 122 with a conduit 11 that supplies fine powder to the fluid jet mill 3 .
【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。The barrel 2 is supported by support rolls 13. This support roll 13 is connected to the rotating shaft of a motor 14 via a belt 15, and rotates the barrel 2 by the rotation of the motor 14. The fluid jet mill 3 includes a propeller 2 that rotates at high speed by a motor 20.
1, and is configured so that the fine powder conveyed from the conduit 11 collides with its propeller 21. The discharge side of the fluid jet mill 3 communicates with a circulation pipe 23 provided with a valve 22 , which in turn communicates with the reduced pressure heat treatment chamber 1 . And below the valve 22 of the circulation pipe 23,
A powder filter 4 with a valve 24 is connected. This powder filter 4 is a trap that communicates with an exhaust system 26 via a cylindrical filter 25. (Formation of light-absorbing portions and bright portions) 90 g of the pearl mica pigment described above was put into the barrel 2 of the powder sputtering apparatus, and the pressure in the reduced-pressure heat treatment chamber 1 was reduced to 2×10 −5 Torr. Then, argon gas is gradually supplied from the pipe 31 to supply the pigment to the fluid jet mill 3, and the propeller 21
After being dispersed into primary particles by colliding with
to be collected. Reduced pressure heat treatment chamber 1 at 2 x 10-2 Torr
The pressure was reduced to 100° C. and heated to 100° C. with a heater to dry and degas the collected pigment for 30 minutes.
【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
13.56MHz、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。Next, the pigment was transferred into the barrel 2 which had been replaced with argon gas in advance, and sputtering using a bipolar magnetron was started under a reduced pressure of 2×10 −2 Torr while the barrel 2 was being rotated at 5 rpm. The conditions were: titanium was the target, power was 0.2 kW x 2, frequency was 13.56 MHz, and the temperature of the pigment was 200° C. or lower. Approximately 0.05% (approximately 2.0%) of the total surface area in 1 hour.
0% by weight) of titanium was coated. Repeat this process for 10
Repeated times to achieve a total of 95% (20% by weight) titanium coating.
【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。After the coating was completed, argon gas was supplied into the barrel 2 from the pipe 31, and the resulting pigment was collected in the powder filter 4. (Evaluation of Pigment) The surface of the obtained pigment was subjected to Auger analysis and X-ray diffraction analysis, and the results are shown in FIGS. 5 and 6. From FIGS. 5 and 6, the obtained pigment has a titanium low-order oxide layer on the surface portion, and of course a titanium layer is also formed. That is, it is clear that when sputtered titanium atoms collide with the TiO2 layer, TiO2 is reduced and a lower oxide of titanium is formed.
【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。When the obtained pigment was observed using a SEM, it was observed that titanium particles were formed on the surface in the form of scattered dots like islands, as shown in FIG. (Painting) The obtained pigment is made into acrylic/melamine clear paint (35% by weight of acrylic resin, 15% by weight of butylated melamine resin, 5% by weight of organic solvent, and a small amount of additives) so that the PWC is 10%. The mixture was thoroughly and uniformly stirred to prepare the metallic paint of this example. (Evaluation of paint) This metallic paint was applied to black and white hiding test paper using a 25 mil bar coater. and 140
A coating film was formed by baking and drying at ℃ for 30 minutes. The color tones of this coating film were measured on each surface of the white and black backgrounds, and the overall hiding power, color turbidity (transparency), metallic brilliance, and performance in which the color tone changes depending on the viewing angle (flip-flop property) were visually observed. A sensory evaluation was performed. The results are shown in Table 1. Table 1
It can be seen that this coating film develops a strong interference color, has a metallic luster, and has excellent hiding properties.
【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。In other words, in order to develop an interference color, the TiO2 layer must be exposed at least partially, that a lower titanium oxide layer is formed when titanium collides, and that titanium It is clear from the results that the above pigment has a structure schematically shown in FIG. 1 from the results that it has a glittering appearance and that the surface is observed as dots under SEM. This color has a metallic color close to dark gray. [Example 2] A pigment formed in the same manner as in Example 1 except that the amount of titanium coated by sputtering was 2.0% by weight was used, and a paint was formed in the same manner as in Example 1, and the results were evaluated in the same manner. It is shown in Table 1. This color is an intermediate color between white and silver, similar to aluminum metallic. [Comparative Example 1] Using the pearl mica pigment before sputtering, it was made into a paint in the same manner as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 1. [Comparative Example 2] Silver was deposited in island shapes on the pearl mica pigment used in Example 1 by electroless plating. The total projected area of deposited silver is 9% of the total surface area of the TiO2 layer.
It is 5%. This pigment was also made into a paint in the same manner as in Example 1,
Table 1 shows the results of the same evaluation.
【0028】[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。[Table 1] [Evaluation] From Table 1, the pigments of Examples have superior hiding power and strong interference color compared to Comparative Examples. It is clear that this is due to the effect of forming light absorbing parts and bright parts in a dotted manner on the surface of the TiO2 layer. In addition, if the amount of titanium coated by sputtering is less than 0.03% of the total surface area, the feeling of metallic brilliance will be poor and the hiding power will decrease, and if it exceeds 98%, the intensity of interference color will decrease and it will eventually become a gray achromatic color. It is also clear that this will happen.
【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。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pigment used in the metallic paint of the present invention.
【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。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the optical effects of pigments used in the metallic paint of the present invention.
【図3】粉末スパッタリング装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of the powder sputtering apparatus.
【図4】粉末スパッタリング装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of the powder sputtering apparatus.
【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。FIG. 5 is an Auger analysis chart of a pigment used in a metallic paint according to an example of the present invention.
【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。FIG. 6 is an X-ray diffraction chart of a pigment used in a metallic paint according to an example of the present invention.
【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。FIG. 7 is an SEM photograph showing the particle structure of a pigment used in a metallic paint according to an example of the present invention.
Claims (1)
材の全表面に被覆形成されたTiO2 層と、該TiO
2 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。1. A transparent or translucent scale-like base material, a TiO2 layer coated on the entire surface of the base material, and a TiO2 layer formed on the entire surface of the base material.
2 Contains a pigment consisting of a light-absorbing part made of low-order titanium oxide formed in the form of dots on the surface of the TiO2 layer, and a bright part with metallic luster formed in the form of dots on the surface of the TiO2 layer. A metallic paint that is characterized by:
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
JP3050835A JP2821819B2 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Metallic paint |
DE69111375T DE69111375T2 (en) | 1990-11-02 | 1991-10-29 | Pigment and manufacturing process. |
EP91309988A EP0484108B1 (en) | 1990-11-02 | 1991-10-29 | Pigment and process for producing the same |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06306313A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Hajime Okazaki | Fine particle for coating or printing and decorative laminate |
JPH10316883A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Metallic pigment having excellent weather resistance |
-
1991
- 1991-02-22 JP JP3050835A patent/JP2821819B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH06306313A (en) * | 1993-04-21 | 1994-11-01 | Hajime Okazaki | Fine particle for coating or printing and decorative laminate |
JPH10316883A (en) * | 1997-05-19 | 1998-12-02 | Nisshin Steel Co Ltd | Metallic pigment having excellent weather resistance |
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JP2821819B2 (en) | 1998-11-05 |
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