JPH04314764A - 黄金色顔料 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主に塗料顔料、プラス
チック練り込み顔料、セラミックス着色顔料等として用
いられる耐食性及び耐候性に優れた黄金色顔料に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】古来、人類が最も多用している色が黄金
色であることは、周知のとおりである。黄金色を呈する
物質としては、黄金、真鍮、窒化チタン等が知られてい
る。黄金色の顔料としては、金箔の他に真鍮の微小フレ
ークが多用されている。しかし、黄金は高価であり、又
、真鍮は腐食されて変色するという欠点を有している。 窒化チタンは硬度が大きく脆い性質のため、生成粉末を
フレーク化することが出来ない

【０００３】その他の黄金色を呈するものとしては雲母
に二酸化チタン、酸化鉄をコーティングしたもの（特開
昭５６−１２９２６９号公報参照）、チタンを窒化処理
し、さらにイオンプレーティングにより窒化チタン膜を
形成したもの（特開昭６１−６９９５８号公報参照）、
耐熱樹脂表面にＴｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ等の金属の窒化
物、炭化物、酸化物を形成したのち、該樹脂表面より剥
離してフレーク状の顔料とするもの（特開昭５８−２１
９２６５号公報参照）等が知られている。しかし樹脂を
基材として表面処理したものは耐候性、耐久性のある顔
料は得られない。また、チタンを窒化する技術はチタン
基材には適用できても、顔料となるような微小なものに
適用した例は知られていない。本発明の目的は、安価で
、耐水性、耐薬品性、耐摩耗性、耐脱色性等に優れた黄
金色顔料を提供することである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の黄金色
顔料が有する上記欠点を解消し、自動車等の屋外使用に
対しても充分な耐候性を有し、酸性雨にも耐える耐食性
を有する等総合的な耐久性に優れ、かつ隠蔽力にも優れ
た安価な顔料を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はフレーク状金属
チタンを窒素雰囲気中で高温に加熱することにより、チ
タンフレークの表面のみを窒化チタンとし、内部は金属
チタンである黄金色を呈するフレーク状顔料を提供する
ものである。本発明の黄金色顔料は表面は窒化チタンに
よる黄金色を呈し、内部はすべて金属チタンからなり、
かつ金属チタンと窒化チタンが一体強固に結合している
ため、靭性、耐候性、耐食性に優れ隠蔽力に富んだフレ
ーク状顔料となっている。

【０００６】いわゆる“黄金色”を色差計及び光沢度計
で解析した値を文章で表現すると、“光反射率の大きな
黄色を基調とする色彩”である。顔料として用いられる
微細な粉が大きな光反射率を呈するためには滑らかで平
らな面が必要で、更にその平滑面が平行配列することが
必要である。窒化チタンは、黄金色を呈するが、いわゆ
るセラミックスであり硬度も大であるため、これを展伸
しようとしても平滑面を持った、いわゆる窒化チタンフ
レーク粉を安価に製造することはできない。本発明者ら
は、平滑面を持った金属チタンフレーク粉の表面に窒化
チタンの層を形成することにより黄金色の微細なフレー
クを製造できること、この黄金色の微細なフレークを黄
金色顔料として使用できることを発見し、本発明を完成
した。

【０００７】本発明の黄金色顔料は窒素含有量が５〜２
２重量％、酸素含有量が２重量％以下、アスペクト比（
フレークの直径を厚さで除した値）１０以上の、その表
面が窒化チタンで被覆された微細なフレーク状金属チタ
ンで構成されていることを特徴とする。本発明の黄金色
顔料に於いて、窒素含有量は５〜２２重量％、酸素含有
量は２重量％以下が好ましい。窒素含有量が低く、酸素
含有量が多い程暗い黄金色を呈し、窒素含有量５重量％
以下、酸素含有量２重量％以上の場合には、明度が低く
て黄金色顔料としては使用に耐えないものになる。また
、窒素含有量が多ければ多い程赤味を帯びた、いわゆる
純金の黄金色に近づく。しかし、純粋の窒化チタンの窒
素含有量は２３重量％であるが、金属チタンフレークの
内部まで全て窒化した場合には、得られる窒化チタンフ
レークの表面は平滑でなくなり、光反射率が低くて黄金
色顔料とは言えないものになる。従って、若干の金属チ
タンが残る程度の窒化率、即ち、窒素含有量２２重量％
を上限とすべきである。アスペクト比は、１０以上が望
ましい。アスペクト比が１０以下では、平らな光反射面
が少なく、プラスチックに練り込んだ場合、いわゆる黄
金色が得られないし、又、塗料化して塗装した場合、塗
膜中での平行配列性が悪く、塗膜の光反射率が低下して
黄金色が得られない。

【０００８】本発明の黄金色顔料は平均的直径が５〜５
００μｍ　、水面被覆面積（１ｇの粉末を水面に浮かべ
たときに水面を被覆する面積：以下ＷＣＡと言う）６０
０〜１００００ｃｍ２　／ｇで、金属チタンの表面が耐
食性が大で変色・変質しない、硬度が大で傷つき難く、
変形しにくい黄金色の窒化チタンで被覆されている。

【０００９】本発明の黄金色顔料フレーク粉の形状は、
必ずしも円盤状ではないが、円盤と見なした場合のその
平均粒子径は、５〜５００μｍ　程度である。粒子径が
小さくなるにつれて光反射率が小さくなり、平均粒子径
が５μｍ　以下では、光反射率が小さく、黄金色顔料と
しては好ましくない。又、５００μｍ　以上では、これ
を塗料、絵の具等彩色剤として使用する場合、或は、プ
ラスチックの着色剤として混練する場合、滑らかな彩色
面の確保が困難になる。フレークのＷＣＡは、６００〜
１００００ｃｍ２　／ｇ（厚さ約０．２〜３μｍに相当
する）が好ましい。

【００１０】ＷＣＡ１００００ｃｍ２　／ｇ以上のフレ
ークには、湾曲したフレークが多く、平行配列が悪く、
光反射率が低下して、いわゆる黄金色が得られない。Ｗ
ＣＡ６００ｃｍ２　／ｇ以下では、これを顔料として使
用した場合、隠蔽力が小さく厚塗りすることが必要とな
り、経済的に劣るし、又、製品の仕上がりも凹凸が多く
良くないので適当でない。次に本発明の黄金色顔料の製
造方法について説明する。本発明の黄金色顔料の製造方
法は、酸素含有量が１重量％以下で、アスペクト比１２
以上のフレーク状金属チタンを６００〜１０００℃の窒
素雰囲気中で加熱することを特徴とする。本発明の黄金
色顔料を製造するに当たって使用すべき原料金属チタン
フレークは、酸素含有量が１重量％以下で、アスペクト
比１２以上のものを使用する。酸素含有量が１重量％以
上の金属チタンフレークを使用した場合、窒化の過程で
若干の酸素を吸収するので、得られる窒化チタンで被覆
された微細なフレーク状金属チタンの酸素含有量は２重
量％を超えてしまい、本発明の黄金色顔料を得ることが
出来ない。又、本発明の方法で得られる窒化チタンで被
覆された金属チタンフレークの直径は、原料金属チタン
フレークのそれと殆ど変わらないが、フレークの厚さは
、窒化チタンの生成割合に比例して厚くなる。従って、
使用する原料金属チタンフレークのアスペクト比が上記
の範囲外の時には、本発明のアスペクト比の黄金色顔料
を作ることが出来ず、得られる黄金色顔料は、特性的に
劣ったものになる。

【００１１】又、原料金属チタンフレークの平均粒子径
は５〜５００μｍ　、ＷＣＡは９００〜２２２００ｃｍ
２　／ｇ（厚さ約０．１〜２．５μｍ　に相当する）の
ものが好ましい。本発明の黄金色顔料を製造するために
使用する窒素ガスの純度は９８％以上であればよい。窒
素ガス中での加熱温度は６００〜１０００℃とする。６
００℃以下の場合には窒化反応が進行しないか、或は進
行しても極めて緩慢であるため経済的でない。又、１０
００℃を超えた場合にはフレーク同志の焼結が起こり、
生成粒子が変形或は塊状化するので好ましくない。窒化
速度は温度の上昇と共に指数関数的に上昇するので窒化
時間は低温では長く保持しなければならないし、高温で
は短時間でよい。しかし、１０００℃以上では前述の問
題があり、又、高温で急速に窒化した場合には得られる
フレークの表面が滑らかでなくなり、光反射率が低下す
る。

【００１２】

【作用】本発明の黄金色顔料は靭性に富んだチタンを基
体とし、チタン基体の表面部分のみを窒化して黄金色を
具備させたものである。基体と窒化膜が一体となってい
るため耐久性に優れたものとなる。又、フレーク状チタ
ンを使用するので塗料にした場合、隠蔽力に優れかつ耐
久性に優れた黄金色を呈する塗膜となる。

【００１３】

【実施例】以下、実施例によって本発明を説明する。 実施例１ 酸素含有量０．３３重量％、平均粒子径６９μｍ　、水
被覆面積９５０ｃｍ２　／ｇ（これから算出される厚さ
２．３４μｍ　）、アスペクト比２９．５の金属チタン
フレーク１００ｇを１０ｃｍ×２０ｃｍの磁器製の皿に
平らに約５ｍｍ厚さに広げ、電気炉中でＮ２含有量９８
．５重量％の窒素を１分間に１０００ｍｌの流量で流し
ながら昇温し、７００℃の電気炉中で１時間保持し、冷
却後取り出して黄金色を呈する微細なフレーク状粉末を
得た。この粉末の重量は１０７ｇで、７ｇの増量であっ
た。又、その酸素含有量は０．７重量％、窒素含有量は
６．５重量％、平均粒子径は６９．８μｍ　、ＷＣＡは
７００ｃｍ２　／ｇ、アスペクト比２３．３であった。 更に、この粉末についてのＸ線定性解析の結果、チタン
と窒化チタンの存在が確認されたこと、及び任意に抽出
した数枚のフレークの断面についてのＥＰＭＡによる解
析の結果、窒素の濃度が表面程高く中心部程低くなって
いることが認められたことから、金属チタンフレークの
表面に窒化チタンが形成されていることが推定された。

【００１４】次にこの黄金色微細フレーク状粉末２ｇと
低密度ポリエチレンの粉末（昭和電工株式会社製ショー
レックスＭ１１３）９８ｇを混合加熱して液状化後、厚
さ０．５ｍｍのフィルムを製作したところ美麗な黄金色
のポリエチレンフィルムが得られた。

【００１５】実施例２ 酸素含有量０．５４重量％、平均粒子径１８μｍ　、Ｗ
ＣＡ１８０００ｃｍ２　／ｇ（これから算出される厚さ
０．１２μｍ　）、アスペクト比１５０の金属チタンフ
レーク１００ｇを１０ｃｍ×２０ｃｍの磁器製の皿に平
らに約５ｍｍ厚さに広げて、電気炉中でＮ２含有量９８
．５重量％の窒素を１分間に１０００ｍｌの流量で流し
ながら昇温し、９００℃の電気炉中で２時間保持して冷
却後取り出して、黄金色を呈する微細なフレーク状粉末
を得た。この粉末の重量は１２１ｇで、２１ｇの増量で
あった。又、その酸素含有量は０．９重量％、窒素含有
量は２０．５重量％、平均粒子径は１７μｍ　、ＷＣＡ
は９３００ｃｍ２　／ｇ、アスペクト比８１であった。

【００１６】この得られた粉末８ｇをアクリルラッカー
（関西ペイント株式会社製ＡＣＲＩＣ２０００ＧＬ）９
２ｇと混合して塗料を作り、６ミルのドクターブレート
でプラスチック板に塗布して得られた塗膜とこの塗膜を
１０％　Ｈ２ＳＯ４、１０％ＨＮＯ３液に４８時間浸漬
したものについて測色計（日本電色工業株式会社製Σ−
９０）を用いて国際照明委員会規格のＬ＊　、ａ＊　、
ｂ＊　値を測定した。この結果を金箔の代わりとして多
用されている３０％亜鉛真鍮のそれと比較して表１に示
す。原塗膜の色調は３０％亜鉛真鍮に比べて明るさで若
干劣るが、色相としては真鍮よりも純金のそれに近く、
鮮やかさも真鍮のそれと大差ない値であった。１０％　
Ｈ２ＳＯ４、１０％ＨＮＯ３液に４８時間浸漬した塗膜
のＬ＊　、ａ＊　、ｂ＊　値も、原塗膜のそれと殆ど変
わらなかった。真鍮の塗膜は、１０％ＨＮＯ３液で腐食
して変色した。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば簡単な方法で耐久性に優
れた黄金色を呈する顔料が得られる。色調の調整幅も大
きい。本発明の顔料は、靭性に富み隠蔽力に優れ、耐候
性、耐食性に優れているので塗料用、プラスチック練り
込み用、セラミックス着色用等広範囲の用途に適用でき
る。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　窒素含有量が５〜２２重量％、酸素含
   有量が２重量％以下、アスペクト比１０以上であって、
   表面が窒化チタンで被覆されたフレーク状金属チタンか
   らなることを特徴とする黄金色顔料。
2. 【請求項２】　　酸素含有量が１重量％以下で、アスペ
   クト比１２以上のフレーク状金属チタンを６００〜１０
   ００℃の窒素雰囲気中で加熱することを特徴とする黄金
   色顔料の製造方法。